DE102022207909A1 - Vibration damper with a hydraulic pressure stop - Google Patents
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- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
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- F16F9/32—Details
- F16F9/48—Arrangements for providing different damping effects at different parts of the stroke
- F16F9/486—Arrangements for providing different damping effects at different parts of the stroke comprising a pin or stem co-operating with an aperture, e.g. a cylinder-mounted stem co-operating with a hollow piston rod
Abstract
Schwingungsdämpfer, umfassend einen Arbeitszylinder, in dem eine axial bewegliche Kolbenstange mit einem Kolben geführt ist, wobei der Kolben den Arbeitszylinder in einen kolbenstangenseitigen und einen kolbenstangenfernen Arbeitsraum unterteilt, wobei ein zumindest teilweise mit Dämpfmedium gefüllter Ausgleichsraum ein durch eine Betriebsbewegung der Kolbenstange verdrängtes Dämpfmediumvolumen aufnimmt und in dem kolbenstangenfernen Arbeitsraum eine mit dem Arbeitszylinder zumindest mittelbar verbundene Verdrängerstange angeordnet ist, die zumindest teilweise in einen einseitig offenen Aufnahmeraum der Kolbenstange eintaucht und mit einem kolbenstangenseitigen Profil einen hydraulischen Druckanschlag bildet, wobei die Verdrängerstange einen Anschlusskanal aufweist, der zumindest mittelbar den Aufnahmeraum mit dem Ausgleichsraum verbindet. Vibration damper, comprising a working cylinder in which an axially movable piston rod with a piston is guided, the piston dividing the working cylinder into a working space on the piston rod side and a working space away from the piston rod, a compensation space at least partially filled with damping medium receiving a volume of damping medium displaced by an operating movement of the piston rod and In the working space remote from the piston rod, a displacer rod is arranged, which is at least indirectly connected to the working cylinder, which is at least partially immersed in a receiving space of the piston rod that is open on one side and forms a hydraulic pressure stop with a profile on the piston rod side, the displacer rod having a connecting channel which at least indirectly connects the receiving space with the Compensation space connects.
Description
Die Erfindung betrifft einen Schwingungsdämpfer mit einem hydraulischen Druckanschlag gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention relates to a vibration damper with a hydraulic pressure stop according to the preamble of
Aus der
Die
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Schwingungsdämpfer mit einem hydraulischen Druckanschlag zu realisieren, der einerseits einen geringen axialen Bauraumbedarf und andererseits einen einfachen konstruktiven Aufbau aufweist.The object of the present invention is to realize a vibration damper with a hydraulic pressure stop, which on the one hand has a small axial space requirement and on the other hand has a simple structural design.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Verdrängerstange einen Anschlusskanal aufweist, der zumindest mittelbar den Aufnahmeraum mit dem Ausgleichsraum verbindet.The object is achieved in that the displacement rod has a connection channel which at least indirectly connects the receiving space with the compensation space.
Die Verdrängerstange dient als Verdränger für das im Aufnahmeraum befindliche Dämpfmediumvolumen. Damit sind für den hydraulischen Druckanschlag nur sehr wenige und einfache Bauteile notwendig.The displacer rod serves as a displacer for the damping medium volume located in the receiving space. This means that only very few and simple components are necessary for the hydraulic pressure stop.
Optional ist ein Ringraum als Bestandteil des kolbenstangenfernen Arbeitsraums, der von der Verdrängerstange und dem Arbeitszylinder gebildet wird, ab einer Hublage des Kolbens, bei der die Verdrängerstange in die Kolbenstange eintaucht, über einen Drosselquerschnitt mit dem Anschlusskanal verbunden ist. Dadurch steht für die Dämpfkrafterzeugung ein weiterer Drosselquerschnitt zur Verfügung, der bedarfsweise dimensioniert werden kann. Der Drosselquerschnitt bietet zudem den Vorteil, dass kein unmittelbarer Kontakt zwischen der Verdrängerstange und der Kolbenstange vorliegt. Ein geringfügiger Schiefstand oder eine Exzentrizität der Verdrängerstange wirkt sich nicht auf die Funktionssicherheit des Druckanschlags aus, da der Drosselquerschnitt diese Abweichungen kompensiert.Optionally, an annular space as part of the working space remote from the piston rod, which is formed by the displacer rod and the working cylinder, is connected to the connecting channel via a throttle cross section from a stroke position of the piston in which the displacer rod is immersed in the piston rod. This means that a further throttle cross section is available for generating damping force, which can be dimensioned as required. The throttle cross section also offers the advantage that there is no direct contact between the displacer rod and the piston rod. A slight misalignment or eccentricity of the displacement rod does not affect the functional reliability of the pressure stop, as the throttle cross section compensates for these deviations.
Bei einer Ausführungsvariante ist eine in Strömungsrichtung zum Ausgleichsraum weisende Austrittsöffnung des Anschlusskanals einem in Einfahrrichtung der Kolbenstange wirksamen Bodenventil hydraulisch parallelgeschaltet. Aufgrund der Parallelschaltung ist die Möglichkeit der hydraulischen Blockierung der Kolbenstangenbewegung ausgeschlossen.In one embodiment variant, an outlet opening of the connecting channel pointing in the flow direction towards the compensation space is hydraulically connected in parallel to a bottom valve that is effective in the retraction direction of the piston rod. Due to the parallel connection, the possibility of hydraulic blocking of the piston rod movement is excluded.
Für den Fall, dass mit dem Druckanschlag eine besonders große Dämpfkraftsteigerung erreicht werden soll, ist eine in Strömungsrichtung zum Ausgleichsraum weisende Austrittsöffnung des Anschlusskanals einem in Einfahrrichtung der Kolbenstange wirksamen Bodenventil hydraulisch in Reihe zu dem Bodenventil angeordnet.In the event that a particularly large increase in damping force is to be achieved with the pressure stop, an outlet opening of the connecting channel pointing in the direction of flow to the compensation space is arranged hydraulically in series with the bottom valve with a bottom valve that is effective in the retraction direction of the piston rod.
Damit ein Bodenventil in Standardbauweise verwendet werden kann, wird die Verdrängerstange von einem zum Bodenventilkörper des Bodenventils separaten Träger gehalten.So that a base valve of standard design can be used, the displacement rod is held by a carrier that is separate from the base valve body of the base valve.
Alternativ kann sich der Träger axial an dem Bodenventilkörper abstützen und ggf. eine Teilfunktion des vielfach eingesetzten Befestigungsmittels für mindestens eine Ventilscheibe des Bodenventils übernehmen.Alternatively, the carrier can be supported axially on the base valve body and possibly take on a partial function of the frequently used fastening means for at least one valve disk of the base valve.
Im Hinblick auf eine einfache Montage ist der Träger axial zwischen dem Bodenventilkörper und dem Arbeitszylinder fixiert. Deshalb müssen am Arbeitszylinder selbst keine Anpassungen für den Träger vorliegen.For ease of assembly, the carrier is axially fixed between the bottom valve body and the working cylinder. Therefore, there is no need to make any adjustments to the working cylinder itself for the wearer.
Zur Vermeidung von Dämpfkraftsprüngen bilden die Verdrängerstange und der Aufnahmeraum einen Übergangsdrosselabschnitt. Dadurch steigt die Dämpfkraft am Druckanschlag deutlich, aber nicht sprunghaft an.To avoid jumps in damping force, the displacement rod and the receiving space form a transition throttle section. As a result, the damping force at the pressure stop increases significantly, but not suddenly.
Besonders einfach lässt sich der Übergangsdrosselabschnitt von einem Konusprofil an mindestens einem der beiden Ventilkomponenten realisieren.The transition throttle section can be made particularly easily from a cone profile to at least realize at least one of the two valve components.
Des Weiteren besteht die Möglichkeit, dass die Verdrängerstange entgegen der Kraft eines Rückstellelements axial beweglich gelagert ist und über einen Verstellweg der Verdrängerstange ein zusätzlicher Strömungsweg zwischen dem kolbenstangenfernen Arbeitsraum und dem Ausgleichsraum gesteuert wird. Dadurch wird am Druckanschlag mit einfachsten Mitteln eine Druckbegrenzungsventilfunktion erreicht.Furthermore, there is the possibility that the displacer rod is mounted so that it can move axially against the force of a restoring element and an additional flow path between the working space remote from the piston rod and the compensation space is controlled via an adjustment path of the displacer rod. This means that a pressure relief valve function is achieved at the pressure stop using the simplest means.
Anhand der folgenden Figurenbeschreibung soll die Erfindung näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail using the following description of the figures.
Es zeigt:
-
1 Schwingungsdämpfer in Gesamtdarstellung -
2 Teilausschnitt aus dem Schwingungsdämpfer nach1 -
3 Variante des Druckanschlags nach2 mit Druckbegrenzungsfunktion -
4 Druckanschlag mit parallelgeschaltetem Bodenventil
-
1 Vibration damper in overall view -
2 Partial section of thevibration damper 1 -
3 Variant of the pressure stop2 with pressure limiting function -
4 Pressure stop with parallel bottom valve
Die
In dem kolbenstangenfernen Raum 13 ist eine mit dem Arbeitszylinder 5 zumindest mittelbar verbundene Verdrängerstange angeordnet, die zumindest teilweise in einen einseitig offenen Aufnahmeraum 21 der Kolbenstange 7 eintaucht und mit einem kolbenstangenseitigen Profil 23 einen hydraulischen Druckanschlag 25 bildet.In the
Zwischen einem äußeren Behälter 27 oder und dem Arbeitszylinder 5 des Schwingungsdämpfers 1 befindet sich ein zumindest teilweise mit Dämpfmedium gefüllter Ausgleichsraum 28, der das durch eine Betriebsbewegung der Kolbenstange 7 verdrängte Dämpfmediumvolumen aufnimmt.Between an
Die Verdrängerstange 19 weist einen Anschlusskanal 29 auf, der zumindest mittelbar den Aufnahmeraum 21 innerhalb der Kolbenstange 7 mit dem Ausgleichsraum 28 verbindet. In der einfachsten Bauform kann die Verdrängerstange 19 von einem einfachen Rohr gebildet werden.The
Insbesondere in der Ausschnittvergrößerung nach
Der Träger 33 stützt sich axial an dem Bodenventilkörper 31 ab und ist axial zwischen dem Bodenventilkörper 31 und dem Arbeitszylinder 5 fixiert. Aufgrund seiner Topfform mit einem in Richtung des Kolbens 9 weisenden Boden 37 ist der Träger 33 sehr druckfest. Zudem können partielle Eindrückungen 39 die mechanische Festigkeit des Trägers 33 erhöhen. Zudem bietet die Topfform eine Möglichkeit zur radialen Zentrierung des Trägers 33 zum Arbeitszylinder 5.The
Abgesehen von dem Anschlusskanal 29 innerhalb der Verdrängerstange 19 ist der Träger 33 als ein dichtendes Bauteil anzusehen. Somit ist eine in Strömungsrichtung zum Ausgleichsraum 29 weisende Austrittsöffnung 41 des Anschlusskanals 29 einem in Einfahrrichtung der Kolbenstange 7 wirksamen Bodenventil 43 hydraulisch in Reihe vorgelagert.Apart from the
Des Weiteren ist aus der
Die Verdrängerstange 19 und der Aufnahmeraum 21 bilden über ein Konusprofil 49 an mindestens einem der beiden Ventilkomponenten 19; 21 einen Übergangsdrosselabschnitt, um einen unstetigen Dämpfkraftübergang am Einsatzpunkt des Druckanschlags 25 zu vermeiden.The
Bei einer Hubbewegung der Kolbenstange 7 in einem Komfortbereich des Schwingungsdämpfers 1 wird das von der Kolbenstange 7 bei einer Einfahrbewegung verdrängte Dämpfmedium aus dem kolbenstangenfernen Arbeitsraum 13 über den Anschlusskanal 29 innerhalb der Verdrängerstange zum Bodenventil 43 gefördert. Dabei dient ein Anschlussraum 51 zwischen dem Träger 37 und dem Bodenventilkörper 31 als Strömungsverbindung. Der Komfortbereich des Schwingungsdämpfers 1 erstreckts sich auf einen Hubbereich der Kolbenstange 7 in Einfahrrichtung, bis eine endseitige Stirnfläche 53 der Verdrängerstange 19 die Kolbenstange 7 erreicht hat. During a lifting movement of the
In diesem Bereich wird die Dämpfkraft des Schwingungsdämpfers von dem Bodenventil 43 erzeugt. Das Kolbenventil 15 sorgt für die hydraulische Verbindung zwischen dem kolbenstangenseitigen und dem kolbenstangenfernen Arbeitsraum 11; 13, damit im kolbenstangenseitigen Arbeitsraum 11 bei einer Einfahrbewegung der Kolbenstange 7 kein Unterdruck entstehen kann. Das Kolbenventil 15 für diese Strömungsrichtung ist vielfach als einfaches Rückschlagventil ohne Dämpfkraftwirkung ausgeführt.In this area, the damping force of the vibration damper is generated by the
Im Komfortbereich der Kolbenstangenhubbewegung ist der Aufnahmeraum 21 der Kolbenstange 7 mit Dämpfmedium gefüllt, das jedoch keiner Strömung unterliegt und damit auch keinen Dämpfkraftbeitrag leistet. Der Aufnahmeraum 21 ist deshalb innerhalb des Komfortbereichs wirkungslos.In the comfort range of the piston rod stroke movement, the receiving
Wenn die Verdrängerstange 19 bei einer über den Komfortbereich hinausgehenden Kolbenstangeneinfahrbewegung in den Aufnahmeraum 21 eintaucht, dann übt die Verdrängerstange 19 die Wirkung eines hydraulischen Verdrängers aus. Das aus dem Aufnahmeraum 21 verdrängte Dämpfmediumvolumen erzeugt im Zusammenwirken mit dem Anschlusskanal 29 eine zusätzliche Dämpfkraft. Der Anschlusskanal 29 ist als Drosselkanal ausgelegt oder verfügt über einen partiellen Drosselabschnitt.If the
Ist die Verdrängerstange 19 hinsichtlich des Verdrängerdurchmessers dem Querschnitt des Aufnahmeraums 21 soweit angepasst, dass ein Drosselquerschnitt 55 zwischen dem Ringraum 45 des kolbenstangenfernen Arbeitsraums 13 und dem Aufnahmeraum 21 vorliegt, dann wird durch die Verdrängung von Dämpfmedium aus dem Ringraum 45 über den Drosselquerschnitt 55 in den Anschlusskanal 29 der Verdrängerstange 19 ein weiterer Dämpfkraftanteil erzeugt, der sich mit der Dämpfkraft aufgrund der Verdrängerbewegung der Verdrängerstange 19 in den Aufnahmeraum 21 und der Dämpfkraft des Bodenventils 43 überlagert.If the
Bei einer Ausfahrbewegung kann das Dämpfmedium über ein Rückschlagventil 57 im Bodenventilkörper 31, dem Anschlussraum 51 zwischen dem Träger 33 und dem Bodenventilkörper 31 und der Anschlusskanal 29 aus dem Ausgleichsraum 28 in den kolbenstangenfernen Arbeitsraum 13 nachströmen, um auch hier einen Unterdruck zu vermeiden.During an extension movement, the damping medium can flow via a
Die Ausführung des Druckanschlags 25 nach
Die Ausführung des hydraulischen Druckanschlags 25 nach der
Der Träger 33 kann auch die Funktion des Bodenventilkörpers 31 übernehmen, indem er das Rückschlagventil 57 aufweist, dass eine Befüllung des Ringraums 45 ermöglicht, wenn z.B. die Verdrängerstange 19 maximal in den Aufnahmeraum 21 eingefahren ist und der Drosselquerschnitt 55 zwischen Verdrängerstange 19 und Aufnahmeraum 21 aufgrund der gewählten Durchmesserdimensionierung der Verdrängerstange 19 und des Aufnahmeraums 21 nicht vorliegt, oder zur Nachfüllung des Ringraums 45 bei einer Ausfahrbewegung der Kolbenstange nicht ausreicht, um einen Unterdruck im Ringraum 45 zu vermeiden.The
BezugszeichenReference symbols
- 11
- SchwingungsdämpferVibration damper
- 33
- BodenFloor
- 55
- Arbeitszylinderworking cylinder
- 77
- KolbenstangePiston rod
- 99
- KolbenPistons
- 1111
- kolbenstangenseitiger Arbeitsraumworking space on the piston rod side
- 1313
- kolbenstangenferner ArbeitsraumWorking area remote from the piston rod
- 1515
- VentilbestückungValve assembly
- 1717
- VentilbestückungValve assembly
- 1919
- VerdrängerstangeDisplacer rod
- 2121
- AufnahmeraumRecording room
- 2323
- Profilprofile
- 2525
- Druckanschlagpressure stop
- 2727
- Behältercontainer
- 2828
- AusgleichsraumCompensation room
- 2929
- AnschlusskanalConnection channel
- 3131
- BodenventilkörperBottom valve body
- 3333
- Trägercarrier
- 3535
- Gewindemutterthreaded nut
- 3737
- Boden des Trägersbottom of the carrier
- 3939
- EindrückungImpression
- 4141
- Austrittsöffnung des AnschlusskanalsExit opening of the connection channel
- 4343
- BodenventilBottom valve
- 4545
- RingraumAnnular space
- 4747
- DrosselquerschnittThrottle cross section
- 4949
- KonusprofilCone profile
- 5151
- AnschlussraumConnection room
- 5353
- Stirnfläche der KolbenstangeFace of the piston rod
- 5555
- DrosselquerschnittThrottle cross section
- 5757
- Rückschlagventilcheck valve
- 5959
- RückstellelementRestoring element
- 6161
- Strömungswegflow path
- 6363
- DurchgangsöffnungPassage opening
- 6565
- DruckbegrenzungsventilPressure relief valve
- 6767
- AnschlussöffnungConnection opening
- 6969
- VentilscheibeValve disc
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102019206510 A1 [0002]DE 102019206510 A1 [0002]
- EP 2530355 B1 [0003]EP 2530355 B1 [0003]
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DE102022207909.4A DE102022207909A1 (en) | 2022-08-01 | 2022-08-01 | Vibration damper with a hydraulic pressure stop |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE102022207909.4A DE102022207909A1 (en) | 2022-08-01 | 2022-08-01 | Vibration damper with a hydraulic pressure stop |
Publications (1)
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DE102022207909A1 true DE102022207909A1 (en) | 2024-02-01 |
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ID=89508258
Family Applications (1)
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DE102022207909.4A Pending DE102022207909A1 (en) | 2022-08-01 | 2022-08-01 | Vibration damper with a hydraulic pressure stop |
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-
2022
- 2022-08-01 DE DE102022207909.4A patent/DE102022207909A1/en active Pending
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication |