DE102021204441A1

DE102021204441A1 - Ventilanordnung für eine Dämpfervorrichtung sowie Dämpfervorrichtung mit der Ventilanordnung

Info

Publication number: DE102021204441A1
Application number: DE102021204441.7A
Authority: DE
Inventors: Barbara Ester; Artur Schell
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2021-05-04
Filing date: 2021-05-04
Publication date: 2022-11-10

Abstract

Es wird eine Ventilanordnung (2) für eine Dämpfervorrichtung (2), wobei die Ventilanordnung (2) einen ersten und einen zweiten Arbeitsraum (A1, A2) definiert, mit einem an einer Kolbenstange (3) befestigbaren Ventilgehäuse (5), mit mindestens einem zugseitig mit dem ersten Arbeitsraum (A1) in Verbindung stehenden Strömungskanal (11) und mit mindestens einem druckseitig mit dem zweiten Arbeitsraum (A2) in Verbindung stehenden Strömungskanal (12), mit mindestens einer Ventileinrichtung (13) zur Einstellung des Durchflusses des zugseitigen und/oder druckseitigen Strömungskanals (11, 12), mit mindestens einem Steuerkolben (18, 18a, 18b), wobei der Steuerkolben (18, 18a, 18b) in oder an dem Ventilgehäuse (5) axial verschiebbar angeordnet ist und zur Änderung eines Durchflusswiderstandes mit der Ventileinrichtung (13) in Wirkverbindung steht, mit mindestens einer Spuleneinrichtung (21, 21a, 21b) zur Erzeugung eines magnetischen und/oder elektrischen Feldes, vorgeschlagen, wobei zwischen dem Steuerkolben (18, 18a, 18b) und dem Ventilgehäuse (5) eine Druckkammer (D, D1, D2) gebildet ist, wobei die Druckkammer (D, D1) strömungstechnisch von dem ersten und dem zweiten Arbeitsraum (A1, A2) abgetrennt ist, wobei in der Druckkammer (D, D1, D2) ein magnetorheologisches und/oder elektrorheologisches Medium angeordnet ist, welches durch das magnetische und/oder elektrische Feld beeinflussbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Ventilanordnung für eine Dämpfervorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung eine Dämpfervorrichtung mit der Ventilanordnung.
Stoßdämpfer werden meist in Kombination mit einer Federung in Fahrwerken von Kraftfahrzeugen eingesetzt, um Schwingungen von gefederten Massen schnell abklingen zu lassen. Hierzu sind hydraulische Stoßdämpfer bekannt, welche im Wesentlichen aus einem Kolben, einer Kolbenstange und einem mit Öl befüllten Zylinder bestehen. Zur Steuerung der Dämpfkraft sind Stoßdämpfer bekannt, welche mit einer elektrorheologischen bzw. magnetorheologischen Flüssigkeit befüllt sind, wobei unter Einwirkung eines elektrischen bzw. magnetischen Feldes die Viskosität der Flüssigkeit einstellbar ist, um so eine Regulierung der Dämpfkraft in Abhängigkeit der Viskosität zu realisieren.
Die Druckschrift DE 59906438 D1 offenbart einen Schwingungsdämpfer auf Basis elektrorheologischer und/oder magnetorheologischer Flüssigkeiten. Der Schwingungsdämpfer weist ein Zylindergehäuse sowie einen das Zylindergehäuse in zwei Druckmittelräume unterteilenden, mit einer Kolbenstange in Verbindung stehenden, axial verschiebbaren Kolben auf, wobei die Druckmittelräume mit einer elektrorheologischen und/oder magnetorheologischen Flüssigkeit gefüllt sind. Der Schwingungsdämpfer weist mindestens einen die Druckmittelräume verbindenden Strömungskanal auf, wobei die durch den mindestens einen Strömungskanal strömende elektrorheologische und/oder magnetorheologische Flüssigkeit durch ein elektrisches und/oder magnetisches Feld beaufschlagbar ist und in dem Kolben mindestens ein zusätzlicher, die Druckmittelräume verbindender Bypass-Kanal vorgesehen ist.
Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, eine Dämpfervorrichtung zu schaffen, welche sich durch eine kostengünstige und zugleich robuste Ausgestaltung auszeichnet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 sowie durch die Merkmale des Anspruchs 15 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, den Zeichnungen und/oder der Beschreibung.
Gegenstand der Erfindung ist eine Ventilanordnung, welche für eine Dämpfervorrichtung ausgebildet und/oder geeignet ist. Die Ventilanordnung ist insbesondere zur Einstellung einer Dämpfkraft der Dämpfervorrichtung ausgebildet und/oder geeignet ist. Bevorzugt ist die Ventilanordnung als ein Kolbenventil ausgebildet, wobei die Ventilanordnung hierzu mit einer Kolbenstange, vorzugsweise an einem axialen Ende, verbunden ist. Die Kolbenstange ist in axialer Richtung in Bezug auf eine Hauptachse in einer Zugrichtung und in einer Druckrichtung bewegbar. Insbesondere definiert die Kolbenstange, vorzugsweise mit ihrer Längsachse, die Hauptachse. Bevorzugt weist die Dämpfervorrichtung mindestens oder genau ein Dämpferrohr auf, wobei die Kolbenstange zusammen mit der Ventilanordnung in dem Dämpferrohr verschiebbar angeordnet ist. Alternativ kann die Ventilanordnung jedoch auch als ein Bodenventil ausgebildet sein.
Die Ventilanordnung definiert einen ersten und einen zweiten Arbeitsraum. Insbesondere trennt die Ventilanordnung den ersten und den zweiten Arbeitsraum in axialer Richtung voneinander, wobei die beiden Arbeitsräume in radialer Richtung in Bezug auf die Hauptachse durch das Dämpferrohr begrenzt sind. Vorzugsweise ist der erste Arbeitsraum ein kolbenstangenseitiger Arbeitsraum und der zweite Arbeitsraum ein kolbenstangenferner Arbeitsraum. Besonders bevorzugt sind die beiden Arbeitsräume mit einer Hydraulikflüssigkeit befüllt.
Die Ventilanordnung weist ein an der Kolbenstange befestigbares bzw. befestigtes Ventilgehäuse auf. Insbesondere ist das Ventilgehäuse als ein Zylindergehäuse ausgebildet, welches koaxial zur Kolbenstange angeordnet ist. Das Ventilgehäuse kann ein- oder mehrteilig ausgebildet sein. Im Speziellen kann das Ventilgehäuse form- und/oder kraft- und/oder stoffschlüssig mit der Kolbenstange verbunden sein.
Die Ventilanordnung weist mindestens oder genau einen zugseitig mit dem ersten Arbeitsraum in Verbindung stehenden Strömungskanal und mindestens oder genau einen druckseitig mit dem zweiten Arbeitsraum in Verbindung stehenden Strömungskanal auf. Vorzugsweise sind die beiden Strömungskanäle strömungstechnisch voneinander getrennt. Insbesondere bildet das Ventilgehäuse einen Arbeitskolben der Dämpfervorrichtung, wobei der zugseitige und der druckseitige Strömungskanal zumindest abschnittsweist durch das Ventilgehäuse verlaufen. Als Arbeitskolben ausgebildet, kann die Ventilanordnung mindestens oder genau eine Dichteinrichtung aufweisen, über welche das Ventilgehäuse an dem Dämpferrohr, insbesondere fluiddicht, anliegt. Alternativ weist die Ventilanordnung einen separaten Arbeitskolben oder Kolbenkörper auf, wobei der zugseitige und/oder der druckseitige Strömungskanal in den Arbeitskolben bzw. Kolbenkörper eingebracht sind.
Die Ventilanordnung weist mindestens oder genau eine Ventileinrichtung auf, welche zur Einstellung des Durchflusses des zugseitigen und/oder druckseitigen Strömungskanals ausgebildet und/oder geeignet ist. Insbesondere kann durch die Einstellung des Durchflusses die Dämpfkraft in Zugrichtung und/oder in Druckrichtung durch die Ventileinrichtung kontrolliert werden. Bevorzugt ist die Ventileinrichtung ausgebildet, einen freien Öffnungsquerschnitt des zugseitigen und/oder druckseitigen Strömungskanals zu ändern. Prinzipiell ist die Ventileinrichtung durch mindestens ein Zugstufen- und mindestens ein Druckstufenventil gebildet, welche dem jeweils zugehörigen Strömungskanal zugeordnet sind. Alternativ kann die Ventileinrichtung jedoch auch durch ein Hauptstufenventil gebildet sein, wobei hinsichtlich der Funktionsweise der Ventiltechnik auf die Druckschrift DE 198 22 448 A1 verwiesen wird.
Die Ventileinrichtung weist mindestens oder genau einen Steuerkolben auf, wobei der Steuerkolben in und/oder an dem Ventilgehäuse axial verschiebbar angeordnet ist und zur Änderung eines Durchflusswiderstandes mit der Ventileinrichtung in Wirkverbindung steht. Insbesondere ist der mindestens eine Steuerkolben koaxial in Bezug auf die Hauptachse angeordnet und/oder in axialer Richtung entlang der Hauptachse bewegbar. Bevorzugt ist der Steuerkolben ausgebildet, eine auf die Ventileinrichtung wirkende Widerstandskraft zu steuern und/oder einzustellen.
Die Ventileinrichtung weist mindestens oder genau eine Spuleneinrichtung auf, welche zur Erzeugung eines magnetischen und/oder elektrischen Feldes ausgebildet und/oder geeignet ist. Insbesondere ist die Spuleneinrichtung als eine elektrische Spule zu verstehen, welche bei einer Erregung der Spule mit elektrischen Strom ein magnetisches und/oder elektrisches Feld erzeugt. Vorzugsweise ist eine Feldstärke bzw. eine Intensität des magnetischen und/oder elektrischen Feldes veränderbar. Die Spuleneinrichtung ist bevorzugt koaxial zu der Hauptachse angeordnet.
Im Rahmen der Erfindung wird vorgeschlagen, dass zwischen dem Steuerkolben und dem Ventilgehäuse mindestens oder genau eine Druckkammer gebildet ist, welche strömungstechnisch von dem ersten und dem zweiten Arbeitsraum abgetrennt ist. Insbesondere ist die mindestens eine Druckkammer fluiddicht abgeschlossen, sodass ein Eintritt der Hydraulikflüssigkeit in die Druckkammer verhindert ist. In der Druckkammer ist ein magnetorheologisches und/oder elektrorheologisches Medium angeordnet ist, welches durch das magnetische und/oder elektrische Feld beeinflussbar ist. Insbesondere erfährt das magnetorheologisches und/oder elektrorheologisches Medium eine reversible Änderung des Fließ- und Deformationsverhaltens unter Einwirkung des elektrischen bzw. magnetischen Feldes. Das Medium kann beispielsweise in flüssiger Form vorliegen. Bevorzugt steht das Medium in direkten Kontakt mit dem Steuerkolben, wobei die auf die Ventileinrichtung wirkende Widerstandskraft in Abhängigkeit des elektrischen und/oder magnetischen Feldes steuerbar ist.
Der Vorteil der Erfindung besteht insbesondere darin, dass durch die abgetrennte Druckkammer nur eine geringe Menge des magnetorheologischen und/oder elektrorheologischen Mediums benötigt wird, um die Dämpfkraft der Dämpfervorrichtung zu steuern. Dadurch wird eine Dämpfervorrichtung auf Basis eines magneto- und/oder elektrorheologischen Effekts vorgeschlagen, welche besonders kostengünstig ist. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Dämpfervorrichtung bzw. die Arbeitsräume weiterhin mit einem herkömmlichen Dämpferöl befüllt werden können, sodass die Dämpfervorrichtung, insbesondere die Ventileinrichtung, gegenüber einer Befüllung der gesamten Dämpfervorrichtung mit einer magneto- und/oder elektrorheologischen Flüssigkeit einem deutlich geringeren Verschleiß unterliegt.
In einer konkreten Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass die auf den Steuerkolben wirkende Widerstandskraft unter Einwirkung des magnetischen und/oder elektrischen Feldes auf das magneto- und/oder elektrorheologische Medium erhöht ist, sodass eine axiale Verschiebung des Steuerkolbens blockiert oder zumindest erschwert ist. Anders ausgedrückt, kann sich der Steuerkolben frei bewegen, wenn die Spuleinrichtung deaktiviert ist bzw. kein elektrisches und/oder magnetisches Feld vorliegt, sodass die auf die Ventileinrichtung wirkende Kraft minimal ist. Insbesondere ist die auf die Ventileinrichtung wirkende Widerstandskraft durch eine Änderung der Feldstärke bzw. Intensität des elektrischen und/oder magnetischen Feldes stufenlos einstellbar. Es wird somit eine Dämpfervorrichtung vorgeschlagen, welche sich durch eine einfache und stufenlose Einstellung der Dämpfkraft auszeichnet.
In einer ersten konkreten Umsetzung ist vorgesehen, das magneto-und/oder elektrorheologische Medium als ein magnetorheologisches und/oder elektrorheologisches Fluid ausgebildet ist. Unter einem Fluid wird im Sinne der Erfindung insbesondere eine Flüssigkeit verstanden. Im Speziellen sind unter Fluide auch zähfließende Flüssigkeiten, wie z.B. Pasten, zu verstehen. Bevorzugt ist unter einem magneto- und/oder elektrorheologischen Fluid eine Flüssigkeit mit darin suspendierten Partikeln zu verstehen, welche unter Einwirkung des magnetischen bzw. elektrischen Feldes eine rheologische Änderung, insbesondere eine Änderung des Fließverhaltens, des Fluids bewirken. Die Druckkammer kann zumindest teilweise, insbesondere zu mehr als 30%, vorzugsweise mehr als 50%, im Speziellen mehr als 80%, mit dem Fluid befüllt sein. Insbesondere weist das Ventilgehäuse mindestens einen Befüllkanal zur Befüllung der Druckkammer mit dem magneto-und/oder elektrorheologische Fluid auf. Optional weist das Ventilgehäuse mindestens einen Entlüftungskanal zur Entlüftung der Druckkammer, vorzugsweise während eines Befüllvorgangs, auf. Im Speziellen sind der Befüllkanal und ggf. der Entlüftungskanal strömungstechnisch von dem zugseitigen und dem druckseitigen Strömungskanal getrennt. Es wird somit eine Dämpfervorrichtung vorgeschlagen, welche sich durch eine einfache und kompakte Ausgestaltung der Druckkammer auszeichnet, welche zugleich in einfacher Weise mit dem magneto-und/oder elektrorheologische Fluid befüllbar ist.
In einer alternativen Umsetzung ist vorgesehen, dass das magneto-und/oder elektrorheologische Medium als ein magnetorheologisches und/oder elektrorheologisches Elastomer ausgebildet ist. Insbesondere ist kann unter einem Elastomer sowohl ein magneto- und/oder elektrorheologisches Elastomermaterial mit darin dispergierten Partikeln verstanden werden, welche unter Einwirkung des magnetischen bzw. elektrischen Feldes eine rheologische Änderung, insbesondere eine Änderung der viskoelastischen und/oder dynamisch-mechanischen Eigenschaften, des Elastomermaterials bewirken. Alternativ kann unter einem magneto- und/oder elektrorheologischen Elastomer jedoch auch ein mit dem magneto- und/oder elektrorheologischen Fluid gefüllter, elastisch verformbarer Elastomerkörper verstanden werden. Durch die Verwendung eines magneto- und/oder elektrorheologischen Elastomers, kann eine Dämpfervorrichtung vorgeschlagen werden, welche sich durch eine besonders robuste und verschleißarme Ausgestaltung auszeichnet und zugleich auf ein aufwendiges Dichtungskonzept verzichtet.
In einer weiteren Konkretisierung ist vorgesehen, dass die Spuleneinrichtung zumindest abschnittsweise in der Druckkammer angeordnet ist. Prinzipiell kann die Spuleneinrichtung zumindest abschnittsweise in der Druckkammer angeordnet sein. Alternativ kann sich die Spuleneinrichtung jedoch auch in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptachse über mehrere voneinander abgetrennte Druckkammern erstrecken. Bei einer Ausgestaltung des Mediums als magneto- und/oder elektrorheologisches Fluid weist die Spuleneinrichtung vorzugsweise eine Ummantelung auf, welche die elektrische Spule gegenüber der Druckkammer abschirmt. Im Speziellen kann der Steuerkolben dabei an der Ummantelung in axialer Richtung verschiebbar geführt sein. Es wird somit eine Dämpfervorrichtung vorgeschlagen, welche sich durch einen kompakten Aufbau auszeichnet. Des Weiteren wird durch eine Anordnung der Spuleneinrichtung in der Druckkammer sichergestellt, dass das magneto- und/oder elektrorheologische Medium innerhalb eines Wirkbereichs des elektrischen und/oder magnetischen Feldes liegt.
In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Ventilgehäuse durch ein zylindrisches Innengehäuse und ein zylindrisches Außengehäuse gebildet ist, wobei das Innengehäuse koaxial in dem Außengehäuse aufgenommen ist. Insbesondere ist das Innengehäuse als ein sternförmiger Hohlzylinder ausgebildet, welcher mehrere über den Außenumfang verteilte, axial verlaufende Stegabschnitte aufweist. Insbesondere ist das Außengehäuse als ein rohrförmiger Hohlzylinder ausgebildet, welcher in radialer Richtung mit einem Innenumfang an den Stegabschnitten abgestützt ist. Insbesondere sind die Strömungskanäle zwischen dem Innen- und dem Außengehäuse gebildet und in Umfangsrichtung durch die Stegabschnitte voneinander getrennt. Im Speziellen sind der mindestens eine Befüllkanal und/oder der mindestens eine Entlüftungskanal jeweils in einen der Stegabschnitte eingebracht. Der mindestens eine Steuerkolben ist in dem Innengehäuse axial verschiebbar angeordnet, wobei die Druckkammer zwischen dem Innengehäuse und dem mindestens einen Steuerkolben gebildet ist. Die Druckkammer kann dabei einerseits in radialer und/oder axialer Richtung durch das Innengehäuse und andererseits durch den Steuerkolben begrenzt sein. Vorzugsweise ist der Steuerkolben an oder in dem Innengehäuse in axialer Richtung verschiebbar geführt. Es wird somit eine Ventilanordnung vorgeschlagen, welche sich durch eine einfache Montage und einen kompakten Aufbau auszeichnet.
In einer weiteren Ausführung weist die Ventilanordnungen einen weiteren Steuerkolben auf. Bevorzugt sind die beiden Steuerkolben koaxial zur Hauptachse und/oder spiegelbildlich zueinander angeordnet. Die beiden Steuerkolben können dabei in einem gemeinsamen Ventilgehäuse, insbesondere dem Innengehäuse, aufgenommen sein. Alternativ kann jedoch auch jeder Steuerkolben in einem separaten Ventilgehäuse aufgenommen sein. Die Ventileinrichtung umfasst ein Zugstufendämpfungsventil zur Einstellung des Durchflusses des zugseitigen Strömungskanals und ein Druckstufendämpfungsventil zur Einstellung des Durchflusses des druckseitigen Strömungskanals. Besonders bevorzugt sind das Zugstufen- und/oder das Druckstufendämpfungsventil als ein Drosselventil und/oder ein Rückschlagventil ausgebildet. Vorzugsweise sind das Zugstufen- und/oder das Druckstufendämpfungsventil als mindestens eine Federscheibe oder als ein Federscheibenpaket ausgebildet. Insbesondere deckt das Druckstufendämpfungsventil den druckseitigen Strömungskanal in ab, sodass der druckseitige Strömungskanal in der Druckrichtung freigebbar und in der Zugrichtung geschlossen ist. Insbesondere deckt das Zugstufendämpfungsventil den zugseitigen Strömungskanal ab, sodass der zugseitige Strömungskanal in der Zugrichtung freigebbar und in der Druckrichtung geschlossen ist.
Gemäß dieser Ausführung steht der eine Steuerkolben mit dem Zugstufendämpfungsventil und der andere Steuerkolben mit dem Druckstufendämpfungsventil in Wirkverbindung. Insbesondere ist eine auf das Zug- bzw. Druckstufendämpfungsventil einwirkende Widerstandskraft in Abhängigkeit des magnetischen und/oder elektrischen Feldes einstellbar. Zwischen dem zugseitigen Steuerkolben und dem Ventilgehäuse ist eine zugseitige Druckkammer gebildet und zwischen dem druckseitigen Steuerkolben und dem Ventilgehäuse ist eine druckseitige Druckkammer gebildet, wobei die zugseitige und die druckseitige Druckkammer strömungstechnisch voneinander getrennt sind. In den beiden Druckkammern ist jeweils ein magneto- und/oder elektrorheologischen Medium angeordnet. Beispielsweise weisen die beiden Druckkammern eine gemeinsame Spuleneinrichtung auf, welche zumindest abschnittsweise in den beiden Druckkammern angeordnet ist. Alternativ kann jedoch auch für jede der Druckkammern eine separate Spuleneinrichtung vorgesehen sein, welche in der jeweiligen Druckkammer angeordnet und unabhängig voneinander ansteuerbar sind. Somit wird eine Dämpfervorrichtung vorgeschlagen, welche sich durch eine Einstellung der Dämpfkraft in Zug- und Druckrichtung auszeichnet.
In einer weiteren Konkretisierung ist vorgesehen, dass die Ventilanordnung einen zugseitigen Verstellkolben zur Übertragung einer Stellkraft auf das Zugstufendämpfungsventil und einen druckseitigen Verstellkolben zur Übertragung einer Stellkraft auf das Druckstufendämpfungsventil aufweist. Insbesondere sind die beiden Verstellkolben zumindest mittelbar an dem Zug- bzw. Druckstufendämpfungsventil abgestützt. Das Ventilgehäuse ist zugseitig und druckseitig in jeweils einen ersten und einen zweiten Kolbenraum unterteilt, wobei jeweils in den ersten Kolbenräumen die Steuerkolben und in den zweiten Kolbenräumen die Verstellkolben angeordnet sind. Insbesondere sind die beiden Kolbenräume in axialer Richtung durch jeweils einen Trennabschnitt räumlich voneinander getrennt. Dabei sind jeweils die beiden zugseitigen Kolbenräume und jeweils die beiden druckseitigen Kolbenräume strömungstechnisch miteinander verbunden, sodass die zugseitige Druckkammer zwischen dem zugseitigen Steuerkolben und dem zugseitigen Verstellkolben gebildet ist und die druckseitige Druckkammer zwischen dem druckseitigen Steuerkolben und dem druckseitigen Verstellkolben gebildet ist. Insbesondere weisen die Trennabschnitte hierzu mindestens eine Durchgangsöffnung auf, welche die beiden Kolbenräume in axialer Richtung strömungstechnisch miteinander verbindet. Insbesondere sind die beiden Druckkammern mit dem magneto- und/oder elektrorheologischen Fluid gefüllt, wobei bei einer Verschiebung des Steuerkolbens zwangsläufig eine Verschiebung des zugehörigen Verstellkolbens über das Volumen der jeweiligen Druckkammer erfolgt. Dabei kann das Fluid bei einer Verschiebung der Kolben über die Durchgangsöffnung von dem einen Kolbenraum in den anderen Kolbenraum strömen. Bei einer Aktvierung der Spuleneinrichtung bzw. einer Erhöhung der Feldstärke steigt der Strömungswiderstand des Fluids, wodurch ein Strömungswiderstand an der Durchgangsöffnung steigt und eine Verschiebung der Kolben erschwert bzw. verhindert ist.
In einer weiteren konkreten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der zugseitige Strömungskanal über eine erste Steueröffnung mit dem ersten Kolbenraum der Druckseite und über eine zweite Steueröffnung mit dem zweiten Kolbenraum der Zugseite strömungstechnisch verbunden ist, wobei der zugseitige Strömungskanal in dem zweiten Arbeitsraum endet. Der druckseitige Strömungskanal ist über eine erste Steueröffnung mit dem ersten Kolbenraum der Zugseite und über eine zweite Steueröffnung mit dem zweiten Kolbenraum der Druckseite strömungstechnisch verbunden, wobei der druckseitige Strömungskanal in dem ersten Arbeitsraum endet. Insbesondere sind die ersten und/oder die zweiten Steueröffnungen in das Innengehäuse eingebracht. Beispielsweise sind die ersten und/oder die zweiten Steueröffnungen durch jeweils in das Innengehäuse eingebrachte Bohrungen, Durchbrüche, Ausschnitte oder dergleichen gebildet. Es wird somit eine Dämpfervorrichtung vorgeschlagen, welche in Abhängigkeit der Bewegungsrichtung und/oder Geschwindigkeit der Ventilanordnung eine Dämpfkraft der Dämpfervorrichtung selbststätig einstellt. Insbesondere sind derartige Dämpfervorrichtungen auch als frequenzselektive Dämpfervorrichtungen bekannt.
In einer weiteren Konkretisierung ist vorgesehen, dass bei der Zugbewegung ein Hauptvolumenstrom von dem ersten Arbeitsraum über den zugseitigen Strömungskanal in den zweiten Arbeitsraum verläuft und parallel hierzu ein Steuervolumenstrom von dem ersten Arbeitsraum über den druckseitigen Strömungskanal und über die erste Steueröffnung in den ersten Kolbenraum der Zugseite und über die zweite Steueröffnung in den zweiten Kolbenraum der Druckseite verläuft. Bei der Druckbewegung verläuft ein Hauptvolumenstrom von dem zweiten Arbeitsraum über den druckseitigen Strömungskanal in den ersten Arbeitsraum und parallel hierzu ein Steuervolumenstrom von dem zweiten Arbeitsraum über den zugseitigen Strömungskanal und über die erste Steueröffnung in den ersten Kolbenraum der Druckseite und über die zweite Steueröffnung in den zweiten Kolbenraum der Zugseite. Insbesondere werden durch den Steuervolumenstrom die Steuerkolben und/oder die Verstellkolben zur Einststellung des Durchflusswiderstandes axial verschoben, sodass die Dämpfkraft in der Dämpfervorrichtung in Abhängigkeit der Bewegungsrichtung und/oder Geschwindigkeit erhöht wird. Unter Einwirkung des magnetischen und/oder elektrischen Feldes ist eine Verschiebung der Kolben erschwert bzw. verhindert, sodass eine konstante Dämpfkraft an den Dämpfungsventilen eingestellt wird.
In einer alternativen oder optional ergänzenden Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Ventilanordnung mindestens oder genau eine Ausgleichskammer zum Volumenausgleich der mindestens einen Druckkammer aufweist. Insbesondere dient die Ausgleichskammer zur Aufnahme einer temperaturbedingten Volumenänderung des magneto- und/oder elektrorheologischen Mediums, insbesondere Fluids. Hierzu kann in der Ausgleichskammer ein kompressibles Ausgleichsorgan, zur Aufnahme der Volumenänderung angeordnet sein. Alternativ kann die Ausgleichkammer selbst mit einem kompressiblen Ausgleichsfluid, z.B. Gas, zur Aufnahme der Volumenänderung befüllt sein. Insbesondere sind die Druckkammer und die Ausgleichkammer in axialer Richtung über mindestens einen Zwischenabschnitt räumlich voneinander getrennt. Der Zwischenabschnitt kann dabei einstückig mit dem Steuerkolben oder dem Ventilgehäuse, insbesondere dem Innengehäuse, verbunden sein. Alternativ kann der Zwischenabschnitt jedoch auch als eine separate Zwischenscheibe ausgebildet sein. Vorzugsweise kann jeder Druckkammer eine separate Ausgleichskammer zugeordnet sein, wobei die Ausgleichskammern strömungstechnisch voneinander getrennt sind. Alternativ ist der zug- und der druckseitigen Druckkammer eine gemeinsame Ausgleichskammer zugeordnet, wobei die gemeinsame Ausgleichskammer in axialer Richtung zwischen den beiden Steuerkolben angeordnet ist. Die mindestens eine Ausgleichskammer ist dabei über mindestens eine Verbindungsöffnung mit der Druckkammer strömungstechnisch verbunden. Insbesondere ist die Verbindungsöffnung in den Zwischenabschnitt eingebracht, welcher die Ausgleichkammer und die Druckkammer voneinander trennt. Ist die Ausgleichskammer zwischen den beiden Steuerkolben angeordnet, ist die zugseitige Druckkammer über mindestens eine zugseitige Verbindungsöffnung und die druckseitige Druckkammer über mindestens eine druckseitige Verbindungsöffnung mit der Ausgleichskammer strömungstechnisch verbunden. Es wird somit eine Ventilanordnung vorgeschlagen, welche sich durch einen besonders sicheren Betrieb unabhängig der Temperatur auszeichnet.
In einer weiteren optionalen Ausgestaltung kann der mindestens eine Steuerkolben eine in die Druckkammer ragende Fixierungskontur aufweisen, wobei zwischen der Fixierungskontur und dem Ventilgehäuse ein Fixierungsspalt gebildet ist. Optional ergänzend weist der Steuerkolben eine weitere Fixierungskontur auf, wobei zwischen der Fixierungskontur und der Kolbenstange und/oder der Spuleneinrichtung ein weiterer Fixierungsspalt gebildet ist. Die Fixierungskontur und/oder die weitere Fixierungskontur können beispielsweise durch jeweils mindestens einen die Hauptachse umlaufenden Steg gebildet sein. Insbesondere ist der Fixierungspalt und/oder der weitere Fixierungspalt als ein die Hauptachse umlaufender Ringspalt ausgebildet. Dabei ist das magneto- und/oder elektrorheologische Medium, insbesondere das Fluid, zumindest teilweise in dem mindestens einen Fixierungsspalt angeordnet, sodass ein Reibungskoeffizient unter Einwirkung des magnetischen und/oder elektrischen Feldes zwischen dem Steuerkolben und dem Ventilgehäuse und optional zwischen dem Steuerkolben und der Kolbenstange und/oder der Spuleneinrichtung erhöht ist. Insbesondere ist der Reibungskoeffizient in Abhängigkeit des magnetischen und/oder elektrischen Feldes veränderbar. Im Speziellen kann der Reibungskoeffizient derart erhöht sein, sodass der Steuerkolben axial in seiner Position fixiert wird. Es wird somit Steuerkolben vorgeschlagen, welcher bei Bedarf in dem Ventilgehäuse fixiert wird, sodass die Dämpfereinrichtung eine konstante Dämpfkraft aufweist.
In einer alternativen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der mindestens eine Steuerkolben endseitig einen Ventilkörperabschnitt zur Steuerung eines wirksamen Querschnitt eines Dämpfungskanales der Ventileinrichtung aufweist. Insbesondere ist die Dämpfungseinrichtung als das Hauptstufenventil ausgebildet. Vorzugsweise ist der Ventilkörperabschnitt einstückig an den Steuerkolben angeformt. Das Ventilgehäuse weist vorzugsweise eine Führungsöffnung zur Führung des Ventilkörperabschnitts auf. Insbesondere ist der Steuerkolben in der Druckkammer angeordnet, wobei der Ventilkörperabschnitt über die Führungsöffnung aus der Druckkammer, insbesondere dichtend, geführt ist.
In einer weiteren optionalen Weiterbildung kann die Ventilanordnung eine Rückstellfeder aufweisen, welche zur Beaufschlagung des Steuerkolbens mit einer Rückstellkraft ausgebildet und/oder geeignet ist. Vorzugsweise weist die Rückstellkraft einen Betrag auf, welcher kleiner oder gleich einem Betrag der durch das magneto- und/oder elektrorheologischen Mediums erzeugten Widerstandskraft ist. Insbesondere dient die Rückstellfeder dazu, den mindestens einen Steuerkolben in eine Grundstellung zurückzustellen. Hierzu ist die Rückstellfeder einerseits an dem Ventilgehäuse und andererseits an dem Steuerkolben abgestützt. Die Rückstellfeder kann dabei wahlweise in der Druckkammer oder der Ausgleichskammer angeordnet sein. Es wird somit eine Ventilanordnung vorgeschlagen, deren Steuerkolben in einfacher Weise selbsttätig in eine definierte Grundstellung zurückgestellt werden kann.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft eine Dämpfervorrichtung mit der Ventilanordnung, wie diese bereits zuvor beschrieben wurde. Die Dämpfervorrichtung ist vorzugsweise als ein hydraulischer Stoßdämpfer, vorzugsweise als ein Einrohrstoßdämpfer oder als ein Zweirohrstoßdämpfer, ausgebildet. Die Dämpfereinrichtung weist dabei eine Kolbenstange auf, welche in axialer Richtung in Bezug auf eine Hauptachse in einer Zugrichtung und in einer Druckrichtung bewegbar ist, wobei die Ventilanordnung mit der Kolbenstange bewegungsgekoppelt ist. Bevorzugt ist die Ventilanordnung formschlüssig und/oder kraftschlüssig mit der Kolbenstange verbunden. Bei einer Montage der Dämpfervorrichtung kann die Ventilanordnung, insbesondere in Zugrichtung, an der Kolbenstange montiert werden und anschließend durch ein Sicherungsmittel in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptachse gegen ein Verlieren gesichert werden.
Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung. Dabei zeigen:

1 eine schematische Schnittdarstellung einer Dämpfervorrichtung entlang einer Hauptachse als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung;
2 in gleicher Darstellung wie 1 die Funktionsweise der Dämpfervorrichtung bei einer Druckbewegung;
3 in gleicher Darstellung wie 1 die Funktionsweise der Dämpfervorrichtung bei einer Zugbewegung;
4 in gleicher Darstellung wie 1 eine weitere Funktionsweise der Dämpfervorrichtung bei der Zugbewegung;
5 ein Innengehäuse einer Ventilanordnung für die Dämpfervorrichtung gemäß 1 ;
6 ein Gehäusedeckel einer Ventilanordnung für die Dämpfervorrichtung gemäß 1 ;
7 in gleicher Darstellung wie 1 eine Ventilanordnung der Dämpfervorrichtung;
8 eine erste alternative Ausführung der Ventilanordnung in einer schematischen Schnittdarstellung;
9 eine zweite alternative Ausführung der Ventilanordnung in einer schematischen Schnittdarstellung;
10 eine dritte alternative Ausführung der Ventilanordnung in einer schematischen Schnittdarstellung;
11 eine vierte alternative Ausführung der Ventilanordnung in einer schematischen Schnittdarstellung;
12 eine fünfte alternative Ausführung der Ventilanordnung in einer schematischen Schnittdarstellung;
13 eine sechste alternative Ausführung der Ventilanordnung in einer schematischen Schnittdarstellung;
14 eine achte alternative Ausführung der Ventilanordnung in einer schematischen Schnittdarstellung;
15 eine neunte alternative Ausführung der Ventilanordnung in einer schematischen Schnittdarstellung;
16 eine zehnte alternative Ausführung der Ventilanordnung in einer schematischen Schnittdarstellung;
17 eine achte alternative Ausführung der Ventilanordnung in einer schematischen Schnittdarstellung;
18 eine neunte alternative Ausführung der Ventilanordnung in einer schematischen Schnittdarstellung.

1 zeigt in einer schematischen Schnittdarstellung eine Dämpfervorrichtung 1, welche beispielsweise für ein Fahrzeug ausgebildet und/oder geeignet ist. Beispielsweise ist die Dämpfervorrichtung 1 als ein Einrohrstoßdämpfer ausgebildet. Die Dämpfervorrichtung 1 weist einen Ventilanordnung 2 auf, welche endseitig an einer Kolbenstange 3 angeordnet ist. Die Dämpfervorrichtung 1 weist ein Dämpferrohr 4 auf, wobei die Ventilanordnung 2 innerhalb des Dämpferrohrs 4 angeordnet und in axialer Richtung in Bezug auf eine Hauptachse H in einer Zugrichtung ZR und in einer Druckrichtung DR verschiebbar ist.
Die Ventilanordnung 2 unterteilt das Dämpferrohr 4 in einen ersten und einen zweiten Arbeitsraum A1, A2, wobei der erste Arbeitsraum A2 als ein kolbenstangennaher Arbeitsraum und der zweite Arbeitsraum A2 als ein kolbenstangenferner Arbeitsraum ausgebildet ist. Die beiden Arbeitsräume A1, A2 sind über die Ventilanordnung 2 hydraulisch miteinander verbunden. In einem bestimmungsgemäßen Montagezustand der Dämpfervorrichtung 1 sind der erste und der zweite Arbeitsraum A1, A2 mit einer Hydraulikflüssigkeit, z.B. einem Öl, befüllt. Beispielsweise ist der erste Arbeitsraum A1 in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptachse H einerseits durch die Ventilanordnung 2 und andererseits durch eine Dämpferkappe begrenzt. Beispielsweise ist der zweite Arbeitsraum A2 in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptachse H einerseits durch die Ventilanordnung 2 und andererseits durch einen Dämpferboden begrenzt.
Die Ventilanordnung 2 weist ein mehrteiliges Ventilgehäuse 5 auf, welches aus einem zylindrischen Außengehäuse 6, ein zylindrisches Innengehäuse 7 sowie einen zugseitigen und einen druckseitigen Gehäusedeckel 8a, b zusammengesetzt ist. Das Innengehäuse 7 ist in Bezug auf die Hauptachse H koaxial in dem Außengehäuse 6 aufgenommen und in axialer Richtung formschlüssig zwischen den beiden Gehäusedeckeln 8a, b gehalten. Dabei können der zugseitige und/oder der druckseitige Gehäusedeckel 8a, b über jeweils eine Flachdichtung 9a, b gegenüber dem Außen- und dem Innengehäuse 5, 6 abgedichtet sein. Das Ventilgehäuse 5 ist in axialer in Bezug auf die Hauptachse H form- und/oder kraftschlüssig an der Kolbenstange 3 befestigt. Beispielsweise kann die Ventilanordnung 2 über ein Sicherungsmittel, nicht dargestellt, verliersicher an der Kolbenstange 3 gehalten sein. Bei einer Montage wird die Ventilanordnung 2 in axialer Richtung, insbesondere in Zugrichtung Z, auf die Kolbenstange 3 aufgeschoben und anschließend durch das Sicherungsmittel gesichert.
Die Ventilanordnung weist eine Dichteinrichtung 10 auf, wobei das Ventilgehäuse 5, insbesondere das Außengehäuse 6, über die Dichteinrichtung 10 umlaufend an einem Innenumfang des Dämpferrohrs 4 dichtend anliegt. Beispielsweise ist die Dichteinrichtung 10 als eine Kolbendichtung ausgebildet. Die Ventilanordnung 2 bildet somit einen Arbeitskolben der Dämpfervorrichtung 1.
Zwischen dem Außen- und dem Innengehäuse 6, 7 ist mindestens ein zugseitiger und mindestens ein druckseitiger Strömungskanal 11 ,12 gebildet, welche strömungstechnisch voneinander getrennt bzw. parallel zueinander verlaufen. Die Ventilanordnung 2 weist eine Ventileinrichtung 13 auf, welche ein Zugstufendämpfungsventil 14a zur Einstellung eines Durchflusswiderstandes des zugseitigen Strömungskanals 11 und ein Druckstufendämpfungsventil 14b zur Einstellung eines Durchflusswiderstandes des druckseitigen Strömungskanals 12 auf. Der zugseitige Strömungskanal 11 ist einerseits strömungstechnisch mit dem zweiten Arbeitsraum A2 und andererseits über das Zugstufendämpfungsventil 14a strömungstechnisch mit dem ersten Arbeitsraum A1 verbunden. Der druckseitige Strömungskanal 12 ist einerseits strömungstechnisch mit dem ersten Arbeitsraum A1 und andererseits über das Druckstufendämpfungsventil 14b strömungstechnisch mit dem zweiten Arbeitsraum A2 verbunden. Beispielsweise sind die beiden Dämpfungsventile 14a, b jeweils als ein Federscheibenpaket ausgebildet, welches den zugehörigen Strömungskanal 11, 12 abdeckt.
Die Ventilanordnung 2 weist einen mittleren Trennabschnitt 15a auf, welcher das Innengehäuse 7 in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptachse H in eine Zugseite ZS und eine Druckseite DS unterteilt. Die Ventilanordnung 2 weist einen zugseitigen und einen druckseitigen Trennabschnitt 15a, b auf, welche die Zugseite ZS und die Druckseite DS jeweils in einen ersten und einen zweiten Kolbenraum K1, K2 unterteilen. Die Trennabschnitte 15b, c weisen jeweils mindestens eine Durchgangsöffnung 17a, b auf, wobei jeweils die beiden Kolbenräume K1, K2 der Zugseite ZS und der Druckseite DS über die zugehörige Durchgangsöffnung 17a, b strömungstechnisch miteinander verbunden sind. Beispielsweise sind die Durchgangsöffnungen 17a, b durch jeweils einen Überströmspalt zwischen den Trennabschnitten 16b, c und dem Innenumfang des Innengehäuses 7 gebildet.
Die Ventilanordnung 2 weist einen zugseitigen und einen druckseitigen Steuerkolben 18a, b sowie einen zugseitigen und einen druckseitigen Verstellkolben 19a, b auf, wobei jeweils die Steuerkolben 18a, b in den ersten Kolbenräumen K1 und die Verstellkolben 19a, b in den zweiten Kolbenräumen K2 angeordnet sind. Die Steuerkolben 18a, b und die Verstellkolben 19a, b sind jeweils als Ringkolben ausgebildet und in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptachse H in dem jeweils zugehörige Kolbenraum K1, K2 verschiebbar aufgenommen. Der zugseitige Verstellkolben 19a ist dabei an dem Zugstufendämpfungsventil 14a und der druckseitige Verstellkolben 19b an dem Druckstufendämpfungsventil 14b abgestützt, wobei die Verstellkolben 19a, b zur Änderung des Durchflusswiderstands des zugehörigen Dämpfungsventils 14a, b in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptachse H verschiebbar sind.
Zwischen dem Steuerkolben 18a und dem Verstellkolben 19a der Zugseite ZS ist eine zugseitige Druckkammer D1 und zwischen dem Steuerkolben 18b und dem Verstellkolben 19b der Druckseite DS eine druckseitige Druckkammer D2 gebildet, wobei die beiden Druckkammern D1, D2 strömungstechnisch gegenüber den beiden Arbeitsräumen A1, A2 getrennt sind. Insbesondere sind die beiden Druckkammern D1, D2 fluiddicht abgedichtet und jeweils mit einem magnetorheologischen und/oder elektrorheologischen Fluid 20 befüllt.
Die Ventilanordnung 2 weist eine zugseitige und eine druckseitige Spuleneinrichtung 21a, b auf, welche jeweils zur Erzeugung eines magnetischen und/oder elektrischen Feldes dienen. Die zugseitige und die druckseitige Spuleneinrichtung 21a, b sind jeweils in Bezug auf die Hauptachse H koaxial an der Kolbenstange 3 angeordnet, wobei die zugseitige Spuleneinrichtung 21a in dem ersten Kolbenraum K1 der Zugseite ZS und die druckseitige Spuleneinrichtung 21b in dem ersten Kolbenraum K1 der Druckseite DS angeordnet ist. Die Spuleneinrichtungen 21a, b weisen jeweils eine Ummantelung 22 auf, welche die Spuleneinrichtung 21a, b gegenüber dem, magneto- und/oder elektrorheologischen Fluid 20 abschirmt. Der jeweilige Steuerkolben 18a, b liegt in radialer Richtung, beispielsweise über jeweils einen Dichtring, einerseits an einem Innenumfang des Innengehäuses 7 und andererseits an einem Außenumfang der jeweils zugehörigen Spuleneinrichtung 21a, b bzw. deren Ummantelung 22 an.
Ferner weist die Ventilanordnung 2 jeweils eine Führungshülse 23a, b auf, welche zur Führung der Verstellkolben 19a, b jeweils in dem zweiten Kolbenraum K2 angeordnet ist. Der jeweilige Verstellkolben 19a, b liegt dabei in radialer Richtung, beispielsweise über jeweils einen Dichtring, einerseits an dem Innenumfang des Innengehäuses 7 und andererseits an einem Außenumfang der jeweils zugehörigen Führungshülse 23a, b an. Die beiden Druckkammern D1, D2 sind somit in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptachse H einerseits durch den jeweiligen Steuerkolben 18a, b und andererseits durch den jeweiligen Verstellkolben 19a, b begrenzt. In radialer Richtung sind die beiden Druckkammern D1, D2 einerseits durch das Innengehäuse 7 und andererseits durch die jeweilige Spuleneinrichtung 21a, b sowie die jeweilige Führungshülse 23a, b begrenzt.
Das Innengehäuse 7 weist erste und zweite Steueröffnungen 24a, b auf, welche jeweils die Strömungskanäle 11, 12 mit den beiden Kolbenräumen K1, K2 der Zug- und der Druckseite ZS, DS strömungstechnisch verbinden. Dabei ist der zugseitige Strömungskanal 11 über mindestens eine der ersten Steueröffnungen 24a mit dem ersten Kolbenraum der Druckseite DS und über mindestens eine der zweiten Steueröffnungen 24b mit dem zweiten Kolbenraum K2 der Zugseite ZS strömungstechnisch verbunden. Der druckseitige Strömungskanal 11 ist über mindestens eine der ersten Steueröffnungen 24a mit dem ersten Kolbenraum K1 der Zugseite ZS und über mindestens eine der zweiten Steueröffnungen 24b mit dem zweiten Kolbenraum K2 der Druckseite DS strömungstechnisch verbunden.
2 zeigt die Funktionsweise der Ventilanordnung 2 bei einer Druckbewegung der Kolbenstange 3 in der Druckrichtung DR. Ein Hauptvolumenstrom HS verläuft vom zweiten Arbeitsraum A2 über das Druckstufendämpfungsventil 14b und den druckseitigen Strömungskanal 12 in den ersten Arbeitsraums A1. Parallel hierzu verläuft eine Steuervolumenstrom SV von dem zweiten Arbeitsraum A2 über den zugseitigen Strömungskanal 11 und die erste Steueröffnung 24a in den ersten Kolbenraum K1 der Druckseite DS und über die zweite Steueröffnung 24b in den zweiten Kolbenraum K2 der Zugseite ZS, wodurch der druckseitige Steuerkolben 18b und der zugseitige Verstellkolben 19a in der Druckrichtung DR verschoben werden.
Liegt kein oder nur ein sehr geringes magnetisches und/oder elektrisches Feld vor, kann das magneto- und/oder elektrische Fluid 20 über die Durchgangsöffnungen 17a, b strömen, sodass auf der Druckseite DS der Verstellkolben 19b und auf der Zugseite ZS der Steuerkolben 18a über das Fluid 20 verschoben werden. Dabei wird eine auf das Druckstufendämpfungsventil 14b wirkende Kraft erhöht, sodass die Dämpfkraft der Dämpfervorrichtung 1 in Druckrichtung DR erhöht ist und/oder die Dämpfervorrichtung 1 in Druckrichtung DR ein hartes Dämpfverhalten aufweist. Analog hierzu weist die Ventilanordnung 2 die gleiche Funktionsweise in Zugrichtung ZR auf, wobei auf eine detaillierte Beschreibung an dieser Stelle verzichtet wird.
3 zeigt die Ventilanordnung 2 bei einer Zugbewegung der Kolbenstange 3 in der Zugrichtung ZR. Dabei verläuft ein Hauptvolumenstrom HS von dem ersten Arbeitsraum A1 über das Zugstufendämpfungsventil 14a und den zugseitigen Strömungskanal 11 in den zweiten Arbeitsraums A2. Parallel hierzu verläuft eine Steuervolumenstrom SV von dem ersten Arbeitsraum A1 über den druckseitigen Strömungskanal 12 und die erste Steueröffnung 24a in den ersten Kolbenraum K1 der Zugseite ZS und über die zweite Steueröffnung 24b in den zweiten Kolbenraum K2 der Druckseite DS. Die Steuerkolben 18a, b sowie die Verstellkolben 19a, b sind in der Druckrichtung DR, wie in 2 beschrieben, verschoben, wobei nun das magneto- und/oder elektrorheologische Fluid 20 durch das elektrische und/oder magnetische Feld beaufschlagt wird. In Abhängigkeit einer Intensität des elektrischen und/oder magnetischen Feldes kann dadurch in bekannter Weise die Viskosität des Fluides 20 und damit der Strömungswiderstand entsprechend verändert werden.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Intensität des elektrischen und/oder magnetischen Feldes derart eingestellt, dass ein Strömungswiderstand des Fluids 20 größer als ein in dem ersten Kolbenraum K1 der Zugseite ZS sowie ein in dem zweiten Kolbenraum K2 der Druckseite K2 erzeugter Fluiddruck ist. Dadurch verbleiben die Steuerkolben 18a, b und die Verstellkolben 19a, b in ihrer Position, sodass eine auf die Dämpfungsventile 14a, b wirkende Kraft unabhängig der Geschwindigkeit und/oder Bewegungsrichtung der Ventilanordnung 2 konstant bleibt. Wie in 3 gezeigt, ist der zugseitige Verstellkolben 19a kontaktlos zu dem Zugstufendämpfungsventil 13 angeordnet, sodass die Dämpfkraft der Dämpfervorrichtung 1 in Druckrichtung DR reduziert ist und/oder die Dämpfervorrichtung 1 in der Zugrichtung ZR ein weiches Dämpfverhalten aufweist. Analog hierzu weist die Ventilanordnung 2 die gleiche Funktionsweise in Druckrichtung DR auf, wobei auf eine detaillierte Beschreibung an dieser Stelle verzichtet wird.
4 zeigt die Funktionsweise der Ventilanordnung 2 in gleicher Darstellung wie 3 bei einer Zugbewegung der Kolbenstange 3 in der Zugrichtung ZR, wobei die Intensität des magnetischen und/oder elektrischen Feldes reduziert bzw. die Spuleneinrichtung 21a, b während der Zugbewegung deaktiviert werden. Dadurch kann während der Zugbewegung das Dämpferverhalten der Dämpfervorrichtung 1, insbesondere von weich auch hart, geändert werden. Die Intensität des elektrischen und/oder magnetischen Feldes wird dabei derart eingestellt, sodass das Fluid 20 wieder über die Durchgangsöffnungen 17a, b strömen kann und die Steuerkolben 18a, b und die Verstellkolben 19a, b durch den Steuervolumenstrom SV in den Kolbenräumen K1, K2 verschoben werden. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel werden somit der Verstellkolben 19a der Zugseite ZS sowie der Steuerkolben 18b der Druckseite DS über das Fluid 20 in der Zugrichtung ZR verschoben, sodass die auf die Dämpfungsventile 14a, b wirkende Widerstandskraft geändert wird. Prinzipiell besteht auch die Möglichkeit die Spuleneinrichtungen 21a, b unabhängig voneinander anzusteuern, sodass beispielsweise unterschiedliche Strömungswiderstände des Fluids 20 auf der Zugseite ZS und der Druckseite DS eingestellt werden können.
Statt die komplette Dämpfervorrichtung 1 in bekannter Weise mit dem magneto - und/oder elektrorheologischen Fluid 20 zu befüllen, werden somit lediglich die beiden Druckkammern D1, D2 mit dem Fluid 20 befüllt. Dadurch kann eine kostengünstige Dämpfervorrichtung 1 vorgeschlagen werden, deren Dämpfverhalten basierend auf dem magneto -und/oder elektrorheologischen Effekt stufenlos eingestellt werden kann. Da derartige Fluide 20 zudem abrasiv sind und sedimentieren, können die daraus entstehenden Nachteile, wie z.B. Verschleiß und Fehlfunktionen, deutlich reduziert werden.
5 zeigt das Innengehäuse 7 der Ventilanordnung 2, wie in 1 beschrieben, in einer dreidimensionalen Darstellung. Das Innengehäuse 7 ist als zylindrisches Sterngehäuse ausgebildet, wobei das Innengehäuse 7 mehrere über den Außenumfang verteilte Stegabschnitte 25 aufweist, welche sich in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptachse H über die gesamte Länge des Innengehäuses 7 erstrecken. In einer Einbausituation sind die Strömungskanäle 11, 12 zwischen den Stegabschnitten 25 gebildet, wobei die ersten und zweiten Steueröffnungen 24a, b jeweils durch zwischen den Stegabschnitten 25 eingebrachte Durchbrüche gebildet sind.
6 zeigt den oberen Gehäusedeckel 8a der Ventilanordnung 2 in einer dreidimensionalen Darstellung, wobei der Gehäusedeckel 8a entsprechend der Strömungskanäle 11, 12 eingebrachte innere und äußere Strömungsöffnungen 26a, b aufweist. Zudem weist der Gehäusedeckel 8a eine zentrale Aufnahmeöffnung 27 auf, welche zur Aufnahme bzw. Durchführung der Kolbenstange 3 dient. Entsprechend ist der untere Gehäusedeckel 8b baugleich zu dem oberen Gehäusedeckel 8b ausgebildet.
7 zeigt die Ventilanordnung 2 gemäß 1 in einer Schnittdarstellung durch die Stegabschnitte 25. Dabei weist mindestens einer der Stegabschnitte 25 einen Befüllungskanal 28 zur Befüllung der Druckkammern D1, D2 mit dem magneto- und/oder elektrorheologischen Fluid 20 auf. Der Befüllungskanal 28 ist dabei durch eine in den Stegabschnitt 25 eingebrachte Bohrung gebildet, wobei der obere Gehäusedeckel 8a entsprechende eine Befüllöffnung 29 aufweist, welche in einer Einbausituation deckungsgleich zu dem Befüllungskanal 28 angeordnet ist. Optional kann ein weiterer Stegabschnitt 25 einen Entlüftungskanal 30 aufweisen, welcher zur Entlüftung der Druckkammern D1, D2, insbesondere bei einem Befüllvorgang, dient. Entsprechend kann der obere Gehäusedeckel 8a eine Entlüftungsöffnung 31 aufweisen, welche in einer Einbausituation deckungsgleich zu dem Entlüftungskanal 30 angeordnet ist
Die 8 bis 18 zeigen jeweils in einer schematischen Schnittdarstellung weitere alternative Ausgestaltungen der Ventilanordnung 2 als weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung, wobei auf die Beschreibung der konkreten Funktion verzichtet wurde und lediglich die erfindungswesentlichen Details beschrieben wurden.
Die Ventilanordnung 2 gemäß 8 weist eine ähnliche Ausführung wie 1 auf. Hierzu umfasst die Ventilanordnung ein Außengehäuse 6 sowie ein Innengehäuse 7 auf, wobei das Außengehäuse 6 an einem axialen Ende der Kolbenstange, nicht dargestellt, montierbar ist.
Bei dieser Ausführung sind die beiden Druckkammern D1, D2 als Zylinderräume ausgebildet, welche in Bezug auf die Hauptachse H in radialer Richtung durch das Innengehäuse 7 und in axialer Richtung einerseits durch den jeweiligen Steuerkolben 18a, b und andererseits durch den jeweilige Verstellkolben 19a, b begrenzt sind. Dabei sind die Spuleneinrichtungen 21a, b jeweils in Bezug auf die Hauptachse H koaxial an einem Innenumfang des Innengehäuses 7 angeordnet, wobei die zugseitige Spuleneinrichtung 21a in dem ersten Kolbenraum K1 der Zugseite ZS und die druckseitige Spuleneinrichtung 21b in dem ersten Kolbenraum K1 der Druckseite DS angeordnet ist. Die Steuerkolben 18a, b sind als Zylinderkolben ausgebildet, welche in radialer Richtung, insbesondere über einen Dichtring, an der Ummantelung 22 der Spuleneinrichtungen 21a, b anliegen.
Die Ventilanordnungen 2 der 9 bis 11 sind jeweils als Einzel-Verstelleinheiten ausgebildet, welche zur Einstellung eines Druchflusses in Zug- und Druckrichtung ZR, DR jeweils neben einer ersten Ventileinrichtung 13 eine weitere Ventileinrichtung 32 aufweisen.
Die Ventilanordnungen 2 umfassen jeweils einen Arbeitskolben 34, welcher an einem axialen Ende der Kolbenstange 3 montiert ist und den ersten und den zweiten Arbeitsraum A1, A2 definiert. Der Arbeitskolben 34 weist dabei den zugseitigen und druckseitigen Strömungskanal 11, 12 auf, über welchen die beiden Arbeitsräume A1, A2 hydraulisch miteinander verbunden sind. Die erste Ventileinrichtung 13 dient zur Einstellung eines Durchflusswiderstandes des zugseitigen Strömungskanals 11, wobei die erste Ventileinrichtung 13 hierzu das Zugstufendämpfungsventil 14a aufweist. Die zweite Ventileinrichtung 32 dient zur Einstellung eines Durchflusswiderstandes der druckseitigen Strömungskanals 12, wobei die zweite Ventileinrichtung 32 hierzu das Druckstufendämpfungsventil 14b aufweist.
Die beiden Ventileinrichtungen 13, 32 weisen jeweils ein Ventilgehäuse 5, einen Steuerkolben 18a, b sowie eine Spuleneinrichtung 21a, b auf. Dabei sind die Ventilgehäuse 5 jeweils an der Kolbenstange 3 montiert, wobei jeweils der Steuerkolben 18a, b und die Spuleneinrichtung 21a, b in dem jeweils zugehörigen Ventilgehäuse 5 aufgenommen sind. Die Steuerkolben 18a, b sind als Ringkolben ausgebildet und liegen in radialer Richtung einerseits an dem Ventilgehäuse 5 und andererseits an der Spuleneinrichtung 21a, b bzw. deren Ummantelung 22 an.
Zwischen dem Ventilgehäuse 5 und den Steuerkolben 18a, b sind jeweils die Druckkammern D1, D2 gebildet, welche mit dem magneto- und/oder elektrorheologischen Fluid 20 gefüllt sind. Die Steuerkolben 18a, b sind hingegen der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele unmittelbar an dem zugehörigen Dämpfungsventil 13, 14 abgestützt, sodass auf die Verstellkolben 19a, b verzichtet werden kann.
Gemäß der 9 und 10 weisen die Ventilgehäuse 5 zudem jeweils einen Zwischenabschnitt 16a, b auf, welcher das jeweilige Ventilgehäuse 5 in axialer Richtung unterteilt. Dabei können die Zwischenabschnitte 16a, b durch separate Zwischenscheiben, wie in 9 gezeigt, gebildet sein, welche einerseits an der Spuleneinrichtung 21a, b und andererseits an dem Ventilgehäuse 5 abgestützt sind. Alternativ können die Zwischenabschnitte 16a, b einstückig an den jeweiligen Steuerkolben 18a, b angeformt sein, wie in 10, gezeigt.
Gemäß 9 unterteilt der Zwischenabschnitt 16a, b das jeweilige Ventilgehäuse 5 in die jeweils eine Druckkammer D1, D2 sowie jeweils eine Ausgleichskammer A1, A2. Die Druckkammern D1, D2 sind mit der jeweils zugehörigen Ausgleichskammer A1, A2 über mindestens eine in den Trennabschnitten 16a, b eingebrachte Verbindungsöffnung 33a, b verbunden, sodass bei einer Verschiebung des Steuerkolbens 18a, b, das Fluid 20 zwischen der jeweiligen Druckkammer D1, D2 und der jeweiligen Ausgleichskammer A1, A2 über die Verbindungsöffnungen 33a, b strömen kann. Die Ausgleichskammer A2 dient dabei zum Ausgleich von temperaturbedingten Volumenänderungen des Fluids 20, wobei in den Ausgleichskammern A1, A2 hierzu ein Ausgleichsmedium 35, z.B. ein Gas, Membran oder Gasbag etc., angeordnet ist.
Gemäß 10 unterteilt der Zwischenabschnitt 16a, b die jeweilige Druckkammer D1, D2 in zwei Hälften, wobei die beiden Hälften über mindestens eine in den Zwischenabschnitt 16a, b eingebrachte Verbindungsöffnung 33a, b strömungstechnisch miteinander verbunden sind. Somit kann das Fluid 20 über die Verbindungsöffnungen 33a, b bei einer Verschiebung des Steuerkolbens 18a, b zwischen den Hälften der jeweiligen Druckkammer D1, D2 strömen. Unter Einwirkung des elektrischen und/oder magnetischen Feldes steigt die Viskosität des Fluids 20, sodass der Strömungswiderstand des Fluids 20 beim Durchströmen der Verbindungsöffnungen 33a, b erhöht wird und eine auf den Steuerkolben 18a, b bzw. das zugehörige Dämpfungsventil 14a, b wirkende Widerstandskraft ebenfalls erhöht wird.
Gemäß 11 weisen die Steuerkolben 18a, b jeweils eine erste und eine zweite Fixierungskontur 36a, b auf, wobei jeweils zwischen der ersten Fixierungskontur 36a und dem Ventilgehäuse 5 ein erster Fixierungsspalt 37a und zwischen der zweiten Fixierungskontur 36b und der Spuleneinrichtung 21a, b ein zweiter Fixierungsspalt 37b gebildet ist. Die Fixierungskonturen 36a, b sind jeweils als in die jeweilige Druckkammer D1, D2 ragende Stegabschnitte gebildet, welche sich umlaufend um die Hauptachse H erstrecken. Das magneto- und/oder elektrorheologische Fluid 20 ist in den Fixierungsspalten 37a, b angeordnet, wobei unter Einwirkung des magnetischen und/oder elektrischen Feldes ein Reibungswiderstand zwischen dem Steuerkolben 18a, b und dem Ventilgehäuse 5 bzw. der Spuleneinrichtung 21a, b erhöht ist, sodass der Steuerkolben in seiner Position fixiert werden kann oder besonders schwergängig ist.
Die Ventilanordnungen 2 der 12 und 13 weisen ein mehrteiliges Ventilgehäuse 5, bestehend aus Außen- und Innengehäuse 6, 7 sowie Gehäusedeckel 8a, b, ähnlich der in 1 beschriebenen Ausführung, auf. Die Ventilanordnungen 2 umfassen die zwei Steuerkolben 18a, b, welche unmittelbar an dem jeweils zugehörigen Dämpfungsventil 14a, b abgestützt sind.
Die Steuerkolben 18a, b sind dabei in bzw. an dem Innengehäuse 7 axial verschiebbar aufgenommen, wobei die Steuerkolben 18a, b mit dem Innengehäuse 7 jeweils eine zugseitige und eine druckseitige Druckkammer D1, D2 definieren. Die Ventilanordnungen 2 weisen jeweils eine gemeinsame Spuleneinrichtung 21 auf, welche sich in axialer Richtung abschnittsweise in der zugseitigen und der druckseitigen Druckkammer D1, D2 erstreckt. Die Steuerkolben 18a, b sind dabei in radialer Richtung einerseits an der Spuleneinrichtung 21 und andererseits an dem Innengehäuse 7 abgestützt.
Zwischen den beiden Steuerkolben 18a, b ist in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptachse H eine gemeinsame Ausgleichskammer A mit einem darin angeordneten Ausgleichsmedium 35, wie bereits beschrieben, gebildet, wobei die gemeinsame Ausgleichskammer A strömungstechnisch mit der zugseitigen und der druckseitigen Druckkammer D1, D2 verbunden ist. Gemäß 12 ist die gemeinsame Ausgleichskammer A dabei in axialer Richtung durch die beiden Steuerkolben 18a, b begrenzt, wobei die Verbindungsöffnungen 17a, b hierzu direkt in den jeweiligen Steuerkolben 18a, b eingebracht sind. Gemäß 13 ist der gemeinsame Ausgleichskammer A in axialer Richtung durch das Innengehäuse 7 begrenzt, wobei die Verbindungsöffnungen 17a, b hierzu direkt in das Innengehäuse 7 eingebracht.
Die Ventilanordnungen 2 der 14 bis 17 dienen jeweils zur Steuerung eines Hauptstufenventils 38, wobei die Ventilanordnungen 2 hierzu einen Steuerkolben 18 mit einem Ventilkörperabschnitt 39 aufweisen, welcher zur Steuerung eines wirksamen Querschnitts eines Dämpfungskanals 40 des Hauptstufenventils 38 dient. Für die Erfindung ist die konkrete Ausgestaltung des Ventilkörperabschnitts 39 sowie des Hauptstufenventils 38 unerheblich. Hinsichtlich der Funktionsweise der Ventiltechnik wird beispielsweise auf die Druckschrift DE 198 22 448 A1 verwiesen.
Die Ventilanordnungen 2 weisen jeweils ein an der Kolbenstange 3 befestigbares Ventilgehäuse 5 auf, welches eine Druckkammer D definiert. Dabei sind die Spuleneinrichtung 21 und der Steuerkolben 18 zumindest abschnittsweise in der Druckkammer D angeordnet, wobei der Ventilkörperabschnitt 39 des Steuerkolbens 18 über eine Führungsöffnung 41 aus der Druckkammer D geführt ist.
Gemäß der 14 und 15 ist in der Druckkammer D ein magneto- und/oder elektrorheologisches Elastomer 42 angeordnet, welches in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptachse H zwischen dem Steuerkolben 18 und dem Ventilgehäuse 5 angeordnet ist. Das magneto- und/oder elektrorheologisches Elastomer 42 kann wahlweise durch ein mit dem magneto- und/oder elektrorheologischen Fluid 20, z.B. Flüssigkeit, Paste, gefüllter Elastomerkörper, z.B. Gummibalg, wie in 14 dargestellt, oder durch ein magneto- und/oder elektrorheologisches Elastomermaterial, wie in 15 dargestellt, gebildet sein. Unter Einwirkung des magnetischen und/oder elektrischen Feldes verhärtet sich das Elastomer 42, sodass eine auf den Ventilkörperabschnitt 39 erzeugte Widerstandskraft erhöht wird.
Gemäß der 16 und 17 ist die Druckkammer D mit dem magneto- und/oder elektrorheologischen Fluid 20 gefüllt. Die Druckkammer D kann dabei fluiddicht abgeschlossen, wie in 16 dargestellt, oder fluidtechnisch mit einer Ausgleichskammer A verbunden sein, wie in 17 dargestellt, wobei die Ausgleichskammer A hierzu über einen Zwischenabschnitt 16 von der Druckkammer D räumlich getrennt und über eine Verbindungsöffnung 33 strömungstechnisch mit diesem verbunden ist.
Die Ventilanordnungen 2 weisen jeweils eine Rückstellfeder 43 auf, welche den Steuerkolben 18 in axialer Richtung, insbesondere den Ventilkörperabschnitt 39 in Richtung eines Ventilsitzes, mit einer Rückstellkraft beaufschlagt. Beispielsweise kann die Rückstellfeder 43 als eine Spiralfeder ausgebildet sein. Die Rückstellfeder 43 kann wahlweise in der Druckkammer D, der Ausgleichskammer A oder einem separaten von der Druckkammer D abgetrennten Innenraum des Ventilgehäuses 5, wie in 16 dargestellt, angeordnet sein. Die Rückstellfeder 43 ist dabei einerseits an dem Ventilgehäuse 5 und andererseits an dem Steuerkolben 18 abgestützt.
In 18 ist die Ventilanordnung 2 als ein zweistufiges Kolbenventil mit einer ersten und einer zweiten Ventileinrichtung 13, 32 ausgebildet. Für die Erfindung ist die konkrete Ausgestaltung der Ventileinrichtungen 13, 32 unerheblich, weshalb auf eine Beschreibung dieser verzichtet wird. Die Ventilanordnung 2 weist ein an der Kolbenstange 3 befestigbares Ventilgehäuse 5 auf, in welchem ein Steuerkolben 18 und ein Verstellkolben 19 geführt sind. Der Verstellkolben 19 dient zur Übertragung einer Widerstandskraft auf die erste und/oder zweite Ventileinrichtun 13, 32.
Zwischen dem Steuerkolben 18 und dem Verstellkolben 19 ist eine Druckkammer D gebildet, welcher fluiddicht abgeschlossen ist und mit dem magneto- und/oder elektrorheologischen Fluid 20 gefüllt ist. Die Druckkammer D ist in axialer Richtung durch einen Trennabschnitt 16 in zwei Hälften unterteilt, welche über mindestens eine in den Trennabschnitt 16 eingebrachte Durchgangsöffnung 17 strömungstechnisch miteinander verbunden sind, sodass das Fluid 20 über die Durchgangsöffnung 17 bei einer Verschiebung des Steuerkolbens 18 und/oder des Verstellkolbens 19 zwischen den Hälften der Druckkammer D strömen kann. Die Druckkammer D ist in radialer Richtung einerseits zumindest abschnittsweise durch die Spuleneinrichtung 21 und das Ventilgehäuse 5 und andererseits durch einen Fluidkanal 45 der Ventilanordnung 2 begrenzt.
Bezugszeichenliste

1: Dämpfervorrichtung
2: Ventilanordnung
3: Kolbenstange
4: Dämpferrohr
5: Ventilgehäuse
6: Außengehäuse
7: Innengehäuse
8a, b: Gehäusedeckel
9a, b: Flachdichtung
10: Dichteinrichtung
11: Strömungskanal
12: Strömungskanal
13: Ventileinrichtung
14a: Zugstufendämpfungsventil
14b: Druckstufendämpfungsventil
15a, b, c: Trennabschnitte
16a, b: Zwischenabschnitte
17a, b: Verbindungsöffnungen
18a, b: Steuerkolben
19a, b: Verstellkolben
20: Fluid
21: Spuleneinrichtung
22: Ummantelung
23: Führungshülse
24a, b: Steueröffnungen
25: Stegabschnitt
26a, b: Strömungsöffnungen
27: Aufnahmeöffnung
28: Befüllungskanal
29: Befüllöfnung
30: Entlüftungskanal
31: Entlüftungsöffnung
32: Ventileinrichtung
33a, b: Verbindungsöffnungen
34: Arbeitskolben
35: Ausgleichsmedium
36a, b: Fixierungskonturen
37a, b: Fixierungsspalten
38: Hauptstufenventil
39: Ventilkörperabschnitt
40: Dämpfungskanal
41: Führungsöffnung
42: elektrorheologisches Elastomer
43: Rückstellfeder
44: leer
45: Fluidkanal
D1: zugseitige Druckkammer
D2: druckseitige Druckkammer
K1: Kolbenraum
K2: Kolbenraum
ZS: Zugseite
DS: Druckseite
HS: Hauptvolumenstrom
A1: Arbeitsraum
A2: Arbeitsraum
SV: Steuervolumenstrom
H: Hauptachse
DR: Druckrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 59906438 D1 [0003]
DE 19822448 A1 [0010, 0065]

Claims

Ventilanordnung (2) für eine Dämpfervorrichtung (2), wobei die Ventilanordnung (2) einen ersten und einen zweiten Arbeitsraum (A1, A2) definiert, mit einem an einer Kolbenstange (3) befestigbaren Ventilgehäuse (5), mit mindestens einem zugseitig mit dem ersten Arbeitsraum (A1) in Verbindung stehenden Strömungskanal (11) und mit mindestens einem druckseitig mit dem zweiten Arbeitsraum (A2) in Verbindung stehenden Strömungskanal (12), mit mindestens einer Ventileinrichtung (13) zur Einstellung des Durchflusses des zugseitigen und/oder druckseitigen Strömungskanals (11, 12), mit mindestens einem Steuerkolben (18, 18a, 18b), wobei der Steuerkolben (18, 18a, 18b) in oder an dem Ventilgehäuse (5) axial verschiebbar angeordnet ist und zur Änderung eines Durchflusswiderstandes mit der Ventileinrichtung (13) in Wirkverbindung steht, mit mindestens einer Spuleneinrichtung (21, 21a, 21b) zur Erzeugung eines magnetischen und/oder elektrischen Feldes, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Steuerkolben (18, 18a, 18b) und dem Ventilgehäuse (5) eine Druckkammer (D, D1, D2) gebildet ist, wobei die Druckkammer (D, D1) strömungstechnisch von dem ersten und dem zweiten Arbeitsraum (A1, A2) abgetrennt ist, wobei in der Druckkammer (D, D1, D2) ein magnetorheologisches und/oder elektrorheologisches Medium angeordnet ist, welches durch das magnetische und/oder elektrische Feld beeinflussbar ist.
Ventilanordnung (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine auf den Steuerkolben (18, 18a, 18b) wirkende Widerstandskraft unter Einwirkung des magnetischen und/oder elektrischen Feldes auf das magneto- und/oder elektrorheologische Medium erhöht ist, sodass eine axiale Verschiebung des Steuerkolbens (18, 18a, 18b) blockiert oder zumindest erschwert ist.
Ventilanordnung (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das magnetorheologisches und/oder elektrorheologisches Medium als ein magnetorheologisches und/oder elektrorheologisches Fluid (20) ausgebildet ist.
Ventilanordnung (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das magnetorheologisches und/oder elektrorheologisches Medium als ein magnetorheologisches und/oder elektrorheologisches Elastomer (42) ausgebildet ist.
Ventilanordnung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spuleneinrichtung (21, 21a, 21b) zumindest abschnittsweise in der Druckkammer (D, D1, D2) angeordnet ist.
Ventilanordnung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilgehäuse (5) ein zylindrisches Innengehäuse (7) und ein zylindrisches Außengehäuse (6) aufweist, wobei das Innengehäuse (7) koaxial in dem Außengehäuse (6) aufgenommen ist, wobei der mindestens eine Steuerkolben (18a, 18b) in dem Innengehäuse (7) axial verschiebbar angeordnet ist und die Druckkammer (D1, D2) zwischen dem Innengehäuse (7) und dem mindestens einen Steuerkolben (18a, 18b) gebildet ist.
Ventilanordnung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen weiteren Steuerkolben (18b), wobei die Ventileinrichtung (13) ein Zugstufendämpfungsventil (14a) zur Einstellung des Durchflusses des zugseitigen Strömungskanals (11) und ein Druckstufendämpfungsventil (14b) zur Einstellung des Durchflusses des druckseitigen Strömungskanals (12) umfasst, wobei der eine Steuerkolben (18a) mit dem Zugstufendämpfungsventil (14a) und der andere Steuerkolben (18b) mit dem Druckstufendämpfungsventil (14b) in Wirkverbindung steht, wobei zwischen dem zugseitigen Steuerkolben (18a) und dem Ventilgehäuse (5) eine zugseitige Druckkammer (D1) gebildet ist und zwischen dem druckseitigen Steuerkolben (18b) und dem Ventilgehäuse (5) eine druckseitige Druckkammer (D2) gebildet ist, wobei die zugseitige und die druckseitige Druckkammer (D1, D2) strömungstechnisch voneinander getrennt sind.
Ventilanordnung (2) nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch einen zugseitigen Verstellkolben (19a) zur Übertragung einer Stellkraft auf das Zugstufendämpfungsventil (14a) und einen druckseitigen Verstellkolben (19b) zur Übertragung einer Stellkraft auf das Druckstufendämpfungsventil (14b), wobei das Ventilgehäuse (5) zugseitig und druckseitig in jeweils einen ersten und einen zweiten Kolbenraum (K1, K2) unterteilt ist, wobei jeweils in den ersten Kolbenräumen (K1, K2) die Steuerkolben (18a, b) und in den zweiten Kolbenräumen (K1, K2) die Verstellkolben (19a, b) angeordnet sind, wobei jeweils die beiden zugseitigen Kolbenräume (K1, K2) strömungstechnisch miteinander verbunden sind und jeweils die beiden druckseitigen Kolbenräume (K1, K2) strömungstechnisch miteinander verbunden sind und wobei die zugseitige Druckkammer (D1) axial durch den zugseitigen Steuerkolben (18a) und den zugseitigen Verstellkolben (19a) begrenzt ist und die druckseitige Druckkammer (D2) axial durch den druckseitigen Steuerkolben (18b) und den druckseitigen Verstellkolben (19b) begrenzt ist.
Ventilanordnung (2) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der druckseitige Strömungskanal (12) über eine erste Steueröffnung (24a) mit dem ersten Kolbenraum (K1) der Zugseite (ZS) und über eine zweite Steueröffnung (24b) mit dem zweiten Kolbenraum (K2) der Druckseite (DS) strömungstechnisch verbunden ist und dass der zugseitige Strömungskanal (11) über eine erste Steueröffnung (24a) mit dem ersten Kolbenraum (K1) der Druckseite (DS) und über eine zweite Steueröffnung (24b) mit dem zweiten Kolbenraum (K2) der Zugseite (ZS) strömungstechnisch verbunden ist.
Ventilanordnung (2) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Zugbewegung ein Hauptvolumenstrom (HS) von dem ersten Arbeitsraum (A1) über den zugseitigen Strömungskanal (11) in den zweiten Arbeitsraum (A2) verläuft und parallel hierzu ein Steuervolumenstrom (SV) von dem ersten Arbeitsraum (A1) über den druckseitigen Strömungskanal (12), über die erste Steueröffnung (24a) in den ersten Kolbenraum (K1) der Zugseite (ZS) und über die zweite Steueröffnung (24b) in den zweiten Kolbenraum (K2) der Druckseite (DS) verläuft, und dass bei der Druckbewegung ein Hauptvolumenstrom (HS) von dem zweiten Arbeitsraum (A2) über den druckseitige Strömungskanal (12) in den ersten Arbeitsraum (A1) verläuft und parallel hierzu ein Steuervolumenstrom (SV) von dem zweiten Arbeitsraum (A2) über den zugseitigen Strömungskanal (11), über die erste Steueröffnung (24a) in den ersten Kolbenraum (K1) der Druckseite (DS) und über die zweite Steueröffnung (24b) in den zweiten Kolbenraum (K2) der Zugseite (ZS) verläuft.
Ventilanordnung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens eine Ausgleichskammer (A, A1, A2) zum Volumenausgleich der Druckkammer (D, D1, D2), wobei die Ausgleichskammer (A, A1, A2) über mindestens eine Verbindungsöffnung (33, 33a, 33b) mit der Druckkammer (D, D1, D2) strömungstechnisch verbunden ist.
Ventilanordnung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Steuerkolben (18, 18a, 18b) eine in die Druckkammer (D, D1, D2) ragende Fixierungskontur (36a, b) aufweist, wobei zumindest zwischen der Fixierungskontur (36a, b) und dem Ventilgehäuse (5) ein Fixierungsspalt (37a, b) gebildet ist, wobei das magnetorheologische und/oder elektrorheologische Medium zumindest teilweise in dem Fixierungsspalt (37a, b) angeordnet ist, sodass unter Einwirkung des magnetischen und/oder elektrischen Feldes ein Reibungskoeffizient zwischen Steuerkolben (18, 18a, 18b) und dem Ventilgehäuse (5) erhöht ist.
Ventilanordnung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Steuerkolben (18, 18a, 18b) endseitig einen Ventilkörperabschnitt (39) zur Steuerung eines wirksamen Querschnitt eines Dämpfungskanales (40) der Ventileinrichtung (13) aufweist.
Ventilanordnung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet, durch eine Rückstellfeder (43) zur Beaufschlagung des Steuerkolbens (18, 18a, 18b) mit einer Rückstellkraft, wobei die Rückstellfeder wahlweise in der Druckkammer (D, D1, D2) oder der Ausgleichskammer (A, A1, A2) angeordnet ist.
Dämpfervorrichtung (1) mit einer Kolbenstange (3), wobei die Kolbenstange (3) in axialer Richtung in Bezug auf eine Hauptachse (H) in einer Zugrichtung (ZR) und in einer Druckrichtung (DR) bewegbar ist, gekennzeichnet durch eine Ventilanordnung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Ventilanordnung (2) mit der Kolbenstange (3) bewegungsgekoppelt ist.