DE102023105056A1

DE102023105056A1 - Schwingungsdämpfer für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102023105056A1
Application number: DE102023105056.7A
Authority: DE
Inventors: Jens Robrecht
Original assignee: ThyssenKrupp AG; ThyssenKrupp Bilstein GmbH
Current assignee: ThyssenKrupp AG; ThyssenKrupp Bilstein GmbH
Priority date: 2023-03-01
Filing date: 2023-03-01
Publication date: 2024-09-05

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schwingungsdämpfer (10), für ein Fahrzeug, umfassend: ein mit Hydraulikfluid gefülltes Dämpferrohr (14), einen mit einer Kolbenstange (20) verbundenen Arbeitskolben (18), der innerhalb des Dämpferrohrs (14) hin und her bewegbar angeordnet ist, wobei der Innenraum des Dämpferrohrs (14) durch den Arbeitskolben (18) in einen kolbenstangenseitigen Arbeitsraum (22) und einen kolbenstangenfernen Arbeitsraum (24) aufgeteilt ist, und eine Druckanschlagsanordnung (48) mit einem axial bewegbar innerhalb des Dämpferrohrs (14) angeordneten Zusatzkolben (50), wobei der Zusatzkolben (50) einen Bypasskanal (74) und ein Drosselelement (64) zur Einstellung des Strömungsquerschnitts des Bypasskanals (74) aufweist, das in axialer Richtung bewegbar angebracht ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Schwingungsdämpfer für ein Kraftfahrzeug mit einer Druckanschlagsanordnung.
Aus der DE 10 2015 121 140 A1 ist ein hydraulischer Schwingungsdämpfer mit einem hydraulischen Druckanschlag bekannt. Ein hydraulischer Druckanschlag dient üblicherweise der zusätzlichen Dämpfung in der Druckstufe des Schwingungsdämpfers. Dazu taucht bei bekannten Schwingungsdämpfern ein Zusatzkolben in einen Druckanschlagsraum ein und erzeugt somit eine zusätzliche Dämpfung bei einer Bewegung der Kolbenstange in Druckrichtung. Die bei der Druckdämpfung zusammenwirkenden Bauteile müssen üblicherweise sehr genaue Fertigungstoleranzen einhalten, um beispielsweise Querkräfte auf die Kolbenstange auszugleichen. Die Fertigung dieser Bauteile ist daher üblicherweise sehr kostenintensiv. Des Weiteren ist insbesondere bei Schwingungsdämpfern mit externen Dämpfungsventilen oder bei Einrohrschwingungsdämpfern mit externen Gasräumen der Bauraum für einen Druckanschlag begrenzt.
Davon ausgehend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Schwingungsdämpfer mit einer Druckanschlagsanordnung bereitzustellen, die kostengünstig herstellbar und einfach montierbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Schwingungsdämpfer mit den Merkmalen des unabhängigen Vorrichtungsanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Ein Schwingungsdämpfer für ein Fahrzeug umfasst nach einem ersten Aspekt ein mit Hydraulikfluid gefülltes Dämpferrohr, einen mit einer Kolbenstange verbundenen Arbeitskolben, der innerhalb des Dämpferrohrs hin und her bewegbar angeordnet ist, wobei der Innenraum des Dämpferrohrs durch den Arbeitskolben in einen kolbenstangenseitigen Arbeitsraum und einen kolbenstangenfernen Arbeitsraum aufgeteilt ist, und eine Druckanschlagsanordnung mit einem axial bewegbar innerhalb des Dämpferrohrs angeordneten Zusatzkolben. Der Zusatzkolben weist einen Bypasskanal und ein Drosselelement zur Einstellung des Strömungsquerschnitts des Bypasskanals auf, das in axialer Richtung bewegbar angebracht ist.
Die Druckanschlagsanordnung ist vorzugsweise innerhalb eines kolbenstangenfernen Bereichs des Dämpferrohrs angeordnet. Vorzugsweise ist die Druckanschlagsanordnung zumindest teilweise in dem kolbenstangenfernen Arbeitsraum angeordnet. Insbesondere ist der Zusatzkolben derart ausgebildet und angeordnet, dass er einen Druckstufenarbeitsraum von dem kolbenstangenfernen Arbeitsraum abteilt. Der Bypasskanal ist vorzugsweise zwischen dem Druckstufenarbeitsraum und dem kolbenstangenfernen Arbeitsraum derart angeordnet, dass Hydraulikfluid durch den Bypasskanal zwischen dem Druckstufenarbeitsraum und dem kolbenstangenfernen Arbeitsraum strömbar ist. Mit einem durch ein Drosselelement einstellbaren Strömungsquerschnitt des Bypasskanals ist eine Dämpfung durch den Zusatzkolben einstellbar, wobei die Dämpfung beispielsweise bei einer Bewegung in Druckrichtung höher ist als bei einer Bewegung in Zugrichtung.
Der Zusatzkolben ist vorzugsweise derart angeordnet, dass er mit seiner äußeren Umfangsfläche zumindest teilweise oder vollständig an der Innenwand des Dämpferrohrs oder einer innerhalb des Dämpferrohrs angeordneten Druckanschlagsaufnahme fluiddicht anliegt. Der Zusatzkolben trennt insbesondere einen Druckstufenarbeitsraum innerhalb des Dämpferrohrs, vorzugsweise innerhalb des zweiten Arbeitsraums ab, wobei der Druckstufenarbeitsraum in dem kolbenstangenfernen Endbereich des Dämpferrohrs, vorzugsweise zwischen dem Zusatzkolben und einem Bodenstück ausgebildet ist.
Bei dem Schwingungsdämpfer handelt es sich beispielsweise um einen Einrohr- oder einen Mehrrohrschwingungsdämpfer. Beispielsweise umfasst ein Mehrrohrschwingungsdämpfer für ein Fahrzeug ein Außenrohr und ein koaxial zu diesem angeordnetes Innenrohr, wobei zwischen dem Außenrohr und dem Innenrohr ein Ausgleichsraum zur Aufnahme von Hydraulikfluid ausgebildet ist, und einen mit einer Kolbenstange verbundenen Arbeitskolben, der innerhalb des Innenrohrs hin und her bewegbar angeordnet ist, wobei der Innenraum des Innenrohrs durch den Arbeitskolben in einen ersten, kolbenstangenseitigen Arbeitsraum und einen zweiten, kolbenstangenfernen Arbeitsraum aufgeteilt ist. Der Ausgleichsraum ist vorzugsweise zumindest teilweise, insbesondere an dem oberen Ende, mit einem Gas gefüllt. Das Außenrohr bildet vorzugsweise zumindest teilweise das Gehäuse des Schwingungsdämpfers aus. Die Innenfläche des Innenrohrs ist vorzugsweise als Führung des Arbeitskolbens ausgebildet. Der Arbeitskolben weist vorzugsweise eine Ventileinrichtung auf, durch welche der erste und der zweite Arbeitsraum miteinander verbunden sind. Bei einem Einrohrschwingungsdämpfer ist vorzugsweise kein Außenrohr vorgesehen. Das Innenrohr wird als Dämpferrohr bezeichnet und nimmt, wie vorrangehend mit Bezug auf das Innenrohr beschrieben, die Kolbenstange und den Arbeitskolben auf.
Bei einem Mehrrohrschwingungsdämpfer weist der Schwingungsdämpfer insbesondere ein Verschlusspaket auf, das dazu ausgebildet und angeordnet ist, den Innenraum des Außenrohrs kolbenstangenseitig fluidtechnisch abzudichten. Das kolbenstangenseitige Ende des Innenrohrs ist vorzugsweise an dem Verschlusspaket befestigt. Gegenüberliegend zu dem Verschlusspaket, an dem kolbenstangenfernen Ende, sind der Ausgleichsraum und der zweite Arbeitsraum vorzugsweise mittels eines Bodenstücks fluidtechnisch abgedichtet. Der Ausgleichsraum ist vorzugsweise über Öffnungen in dem Innenrohr mit dem ersten oder zweiten Arbeitsraum fluidtechnisch verbunden. Beispielsweise ist der Ausgleichraum mittels eines Bodenelements zu dem Innenrohr abgedichtet.
Bei einem Einrohrschwingungsdämpfer weist der Schwingungsdämpfer insbesondere ein Verschlusspaket auf, das dazu ausgebildet und angeordnet ist, den Innenraum des Dämpferrohrs kolbenstangenseitig fluidtechnisch abzudichten. Das kolbenstangenseitige Ende des Dämpferrohrs ist vorzugsweise an dem Verschlusspaket befestigt. Gegenüberliegend zu dem Verschlusspaket, an dem kolbenstangenfernen Ende, ist der Innenraum des Dämpferrohrs vorzugsweise mittels eines axial bewegbaren Dichtelement fluidtechnisch abgedichtet. Das Dichtelement trennt vorzugsweise einen sich in axialer Richtung daran anschließenden Gasraum von dem mit Hydraulikfluid gefüllten Arbeitsraum.
In der folgenden Beschreibung ist unter dem Begriff Schwingungsdämpfer sowohl ein Mehrrohrschwingungsdämpfer als auch ein Einrohrschwingungsdämpfer zu verstehen, wobei das Dämpferrohr das Innenrohr eines Mehrrohrschwingungsdämpfers ist.
Das Verschlusspaket ist vorzugsweise koaxial zu der Kolbenstange angeordnet und umschließt diese umfangsmäßig. Der Zusatzkolben ist vorzugsweise nicht an der Kolbenstange befestigt. Der Zusatzkolben und die Kolbenstange sind insbesondere relativ zueinander bewegbar angebracht.
Im Folgenden ist unter einer Bewegung in Zugrichtung eine Bewegung in Richtung des Verschlusspakets in den kolbenstangenseitigen Bereich des Stoßdämpfers und unter einer Bewegung in Druckrichtung eine Bewegung in Richtung des Bodenstücks in den kolbenstangenfernen Bereich des Stoßdämpfers zu verstehen.
Gemäß einer ersten Ausführungsform umfasst der Zusatzkolben einen Ventilkörper und der Bypasskanal ist zwischen dem Ventilkörper und dem Drosselelement ausgebildet. Das Drosselelement ist vorzugsweise relativ zu dem Ventilkörper in axialer Richtung bewegbar angebracht.
Der Zusatzkolben umfasst vorzugsweise einen Ventilkörper mit zumindest einer oder einer Mehrzahl von axialen Durchlassbohrungen, die von Ventilscheiben zumindest teilweise oder vollständig kolbenstangenseitig abgedeckt werden. Die Ventilscheiben sind vorzugsweise derart vorgespannt, dass sie eine Strömung aus dem Druckstufenarbeitsraum durch die Durchlassbohrungen in den zweiten Arbeitsraum ab einem bestimmten Druck in dem Druckstufenarbeitsraum erlauben. Die Durchlassbohrungen zusammen mit den Ventilscheiben verhindern somit einen über einen bestimmten Wert hinausgehenden Druckanstieg in dem Druckstufenarbeitsraum. Der Bypasskanal ist zusätzlich zu den Durchlassbohrungen vorgesehen und bietet einen zusätzlichen Strömungskanal bei einer Bewegung des Zusatzkolbens in Druck- oder Zugrichtung.
Der Ventilkörper weist vorzugsweise an seinem kolbenstangeseitigen Ende einen radial nach außen weisenden Absatz auf, der eine axiale Anlagefläche für das Drosselelement ausbildet. Das Drosselelement ist vorzugsweise um den äußeren Umfang des Ventilkörpers angebracht und insbesondere derart ausgebildet und angeordnet, dass es mit der Innenwand des Dämpferrohrs oder einer Druckanschlagsaufnahme fluiddicht abschließt. Insbesondere ist der Ventilkörper zu dem Dämpferrohr oder der Druckanschlagsaufnahme beabstandet angeordnet, sodass Hydraulikfluid zwischen dem Ventilkörper und dem Dämpferrohr oder der Druckanschlagsaufnahme strömbar ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der Ventilkörper in seiner Außenfläche Aussparungen auf und wobei der Bypasskanal zumindest teilweise durch die Aussparungen ausgebildet wird. Die Aussparungen sind vorzugsweise in der radial nach außen weisenden Umfangsfläche des Ventilkörpers ausgebildet. Der Ventilkörper weist beispielsweise eine Mehrzahl von Aussparungen auf, die umfangsmäßig insbesondere gleichmäßig zueinander beabstandet angeordnet sind. Die Aussparungen erstrecken sich vorzugsweise in axialer Richtung von dem kolbenstangenfernen Ende des Ventilkörpers bis zu dem Absatz des Ventilkörpers. Optional sind die Aussparungen halbschalenförmig, insbesondere mit einem halbkreisförmigen Querschnitt ausgebildet. Es ist ebenfalls denkbar, dass die Aussparungen einen runden, teilkreisförmigen oder eckigen Querschnitt aufweisen. Insbesondere sind alle Aussparungen identisch ausgebildet.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Drosselelement derart ausgebildet und angeordnet, dass es in einer ersten Stellung einen ersten Strömungsquerschnitt des Bypasskanals freigibt und in einer zweiten Stellung einen zweiten Strömungsquerschnitt des Bypasskanals freigibt. Das Drosselelement liegt dabei vorzugsweise mit seiner äußeren Umfangsfläche an der Innenfläche des Dämpferrohrs oder einer Druckanschlagsaufnahme fluiddicht an. Insbesondere weist das Drosselelement einen äußeren Durchmesser auf, der größer ist als der äußere Durchmesser des Ventilkörpers. Somit erfüllt der Zusatzkolben die Funktion eines Druckanschlags mit einer zusätzlichen Dämpfung der Kolbenstange in Druckrichtung. Beispielsweise liegt das Drosselelement in der ersten Stellung an einem radialen Absatz des Ventilkörpers an, wobei der radiale Absatz beispielsweise einen größeren Außendurchmesser aufweist als der Innendurchmesser des Drosselelements. Der Strömungsquerschnitt des Bypasskanals ist in der ersten Stellung des Drosselelements vorzugsweise minimal, insbesondere ist der Bypasskanal in der ersten Stellung vollständig verschlossen. In der zweiten Stellung liegt das Drosselelement beispielsweise an einem unteren Absatz, insbesondere einer Scheibe an, wobei der Strömungsquerschnitt des Bypasskanals in der zweiten Stellung des Drosselelements vorzugsweise maximal ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der erste Strömungsquerschnitt geringer als der zweite Strömungsquerschnitt. Das Drosselelement ist gemäß einer weiteren Ausführungsform derart ausgebildet und angeordnet, dass es bei einer Bewegung des Zusatzkolbens in Druckrichtung in die erste Stellung und bei einer Bewegung des Zusatzkolbens in Zugrichtung in die zweite Stellung bewegt wird. Dadurch wird der Strömungsquerschnitt des Bypasskanals in Abhängigkeit der Bewegung des Zusatzkolbens eingestellt, wobei dies eine einfache Möglichkeit bietet, in Zug und in Druckrichtung unterschiedliche Dämpfungen zu realisieren.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Drosselelement eine Durchlassöffnung auf, die von Hydraulikfluid durchströmbar ist. Vorzugsweise ist die Durchlassöffnung derart ausgebildet, dass Hydraulikfluid zwischen dem Druckstufenarbeitsraum und dem kolbenstangenfernen Arbeitsraum strömbar ist. Insbesondere weist das Drosselelement eine Mehrzahl von Durchlassöffnungen auf, die beispielsweise gleichmäßig zueinander beabstandet angeordnet sind. Umfangsmäßig gegenüberliegende Durchlassöffnungen sind beispielsweise identisch ausgebildet. Insbesondere ist die Durchlassöffnung als Aussparung in der Innenwand und/ oder der kolbenstangenseitigen Stirnseite des Drosselelements ausgebildet.
Das Drosselelement ist vorzugsweise derart angeordnet und ausgebildet, dass es bei einer Bewegung des Zusatzkolbens in Druckrichtung in die erste Stellung bewegt wird, vorzugsweise an dem Absatz des Ventilkörpers anliegt und den Bypasskanal zumindest teilweise oder vollständig verschließt. Vorzugsweise umfasst der Bypasskanal einen ersten Strömungsquerschnitt, der beispielhaft dem Querschnitt der Durchlassöffnung in dem Drosselelement entspricht. Das Drosselelement ist vorzugsweise derart angeordnet und ausgebildet, dass es bei einer Bewegung des Zusatzkolbens in Zugrichtung in die zweite Stellung bewegt wird, an einem kolbenstangenfernen Absatz wie der Scheibe anliegt und den Bypasskanal, insbesondere den zweiten Strömungskanal, freigibt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Drosselelement ringförmig ausgebildet. Beispielsweise ist das Drosselelement als Kolbenring, insbesondere als C-Ring ausgebildet. Das Drosselelement weist beispielsweise eine als Schlitz ausgebildete Durchlassöffnung auf, die eine vollständige umfangsmäßige Unterbrechung des ringförmigen Drosselelements ausbildet.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der Zusatzkolben eine Scheibe auf, die an dem kolbenstangenfernen Ende des Zusatzkolbens, insbesondere des Ventilkörpers, angeordnet ist und insbesondere eine axiale Anlagefläche für das Drosselelement bildet. Der Ventilkörper, die Ventilscheiben, und die Scheibe sind vorzugsweise über ein Verbindungselement, wie eine Schraube oder ein Niet, beispielhaft mit einer Unterlegscheibe, verbunden. Die Scheibe steht vorzugsweise radial über den Ventilkörper hervor und bildet eine axiale Anlagefläche für das Drosselelement aus. Insbesondere weist die Scheibe eine Mehrzahl von Ausschnitten auf, durch welche das Hydraulikfluid strömbar ist. Die Ausschnitte sind vorzugsweise fluchtend zu den Aussparungen angeordnet, wobei vorzugsweise zumindest einige der Ausschnitte vorzugsweise fluchtend zu den mit Ventilscheiben zusammenwirkenden Durchlassbohrungen des Ventilkörpers angeordnet sind. Der Bypasskanal wird vorzugsweise durch die Ausschnitte in der Scheibe, die Aussparungen in dem Ventilkörper und dem Drosselelement ausgebildet.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Druckanschlagsanordnung eine innerhalb des Dämpferrohrs angebrachte Druckanschlagsaufnahme zur Aufnahme des Zusatzkolbens auf, wobei der Zusatzkolben axial bewegbar innerhalb der Druckanschlagsaufnahme angeordnet ist und einen Druckstufenarbeitsraum innerhalb der Druckanschlagsaufnahme abtrennt. Die Druckanschlagsaufnahme ist beispielsweise hülsenförmig ausgebildet. Der Zusatzkolben liegt vorzugsweise mit seiner äußeren Umfangsfläche zumindest teilweise oder vollständig an der Innenwand der Druckanschlagsaufnahme fluiddicht an.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Druckanschlagsaufnahme eine Bypassöffnung auf, die mit dem Zusatzkolben und der Innenwand des Dämpferrohrs einen Bypassweg ausbildet. Die Bypassöffnung ist beispielsweise an dem kolbenstangenseitigen Ende der Druckanschlagsaufnahme ausgebildet.
Der Bypassweg ist vorzugsweise derart ausgebildet und angeordnet, dass dieser den Druckstufenarbeitsraum und den kolbenstangenfernen Arbeitsraum des Dämpferrohrs fluidtechnisch miteinander verbindet. Vorzugsweise wird der Bypassweg von der Innenwand des Dämpferrohrs, dem Außendurchmesser des Zusatzkolbens und der Druckanschlagsaufnahme, insbesondere der zumindest einen Bypassöffnung in der Druckanschlagsaufnahme begrenzt, sodass das Hydraulikfluid vorzugsweise an dem Zusatzkolben vorbei in den kolbenstangenfernen Arbeitsraum strömt. Ein solcher Bypassweg ermöglicht eine genaue Einstellung der Dämpfung des Zusatzkolbens in der Druckstufe, insbesondere in Abhängigkeit der Kolbenstangenposition. Durch eine Bypassöffnung an dem kolbenstangenseitigen Ende der Druckanschlagsaufnahme wird der Bypassweg bei einer Aktivierung der Druckanschlagsanordnung, insbesondere bei einer Bewegung des Zusatzkolbens in Druckrichtung, direkt erzeugt, wodurch zunächst eine weiche Dämpfung der Druckstufe einstellbar ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Bypassöffnung derart ausgebildet, dass sich ihr Strömungsquerschnitt in Druckrichtung verringert. Vorzugsweise ist die Bypassöffnung als stirnseitige Einkerbung in der Druckanschlagsaufnahme ausgebildet, wobei sich die Fläche der Bypassöffnung in Druckrichtung entlang der Druckanschlagsaufnahme verringert. Der durch die Bypassöffnung ausgebildete Bypassweg weist einen Strömungsquerschnitt auf, der sich bei einer Bewegung des Zusatzkolbens in Druckrichtung verringert. Dadurch wird die Dämpfung des Zusatzkolbens bei einer Bewegung in Druckrichtung erhöht und somit beispielsweise eine progressive Dämpfung erreicht.
Beispielsweise erstreckt sich die Bypassöffnung von dem kolbenstangenseitigen Ende bis maximal 30% bis 70%, insbesondere 40% bis 60%, vorzugsweise 50% der Länge der Druckanschlagsaufnahme. In dem kolbenstangenfernen Bereich der Druckanschlagsaufnahme sind vorzugsweise keine Bypassöffnungen ausgebildet. Somit wird vor dem Anschlag des Zusatzkolbens an das Bodenstück eine maximale Dämpfung eingestellt. Beispielsweise weist die Druckanschlagsaufnahme eine Mehrzahl von Bypassöffnungen auf. Der Bypassweg wird vorzugsweise von allen Bypassöffnungen ausgebildet. Beispielsweise sind die Bypassöffnungen in Umfangsrichtung zueinander versetzt angeordnet. Insbesondere sind die Bypassöffnungen über den Umfang der Druckanschlagsaufnahme homogen verteilt, insbesondere gleichmäßig zueinander beabstandet angeordnet. Einander umfangsmäßig gegenüberliegende oder alle Bypassöffnungen sind gemäß einer weiteren Ausführungsform identisch ausgebildet. Dies ermöglicht eine möglichst gleichmäßige Dämpfung des Zusatzkolbens über die in Richtung des Bodenstücks weisende Fläche des Zusatzkolbens.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der Schwingungsdämpfer einen innerhalb des Dämpferrohrs angebrachten Adapter zum Anbringen einer Dämpfungsventileinrichtung oder einen in dem Dämpferrohr ausgebildeten Strömungsdurchlass zum Anbringen einer Ausgleichseinrichtung auf, wobei der Zusatzkolben zwischen dem Adapter oder dem Strömungsdurchlass und dem kolbenstangenfernen Ende des Dämpferrohrs angeordnet ist.
Beispielsweise weist der Schwingungsdämpfer eine Dämpfungsventileinrichtung auf, die mittels eines Adapters an dem Dämpferrohr angebracht ist. Die Dämpfungsventileinrichtung ist vorzugsweise über den Adapter fluidtechnisch mit dem zweiten Arbeitsraum, insbesondere dem Inneren des Dämpferrohrs, verbunden. Bei der Dämpfungsventileinrichtung handelt es sich beispielsweise um ein Magnetstellventil, dass insbesondere stufenlos verstellbar ist. Optional dient die Dämpfungsventileinrichtung ausschließlich der zusätzlichen Dämpfung in der Druckstufe.
Der Adapter ist vorzugsweise vollständig innerhalb des Dämpferrohrs, insbesondere innerhalb des kolbenstangenfernen Arbeitsraums des Dämpferrohrs angebracht und vorzugsweise positionsfest mit dem Dämpferrohr verbunden. In axialer Richtung ist der Adapter vorzugsweise zu dem Bodenstück beabstandet angeordnet. Beispielsweise ist der Adapter über zumindest einen Dichtungsring gegenüber der Innenwand des Dämpferrohrs abgedichtet. Das Dämpferrohr weist beispielhaft eine Strömungsöffnung auf, durch welche sich ein Anschlussstutzen erstreckt, der einen Fluideinlass in die Dämpfungsventileinrichtung ausbildet. Der Adapter weist insbesondere einen Flanschbereich auf, der sich vorzugsweise radial einwärts erstreckt und zur fluiddichten Aufnahme des Anschlussstutzens ausgebildet und angeordnet ist. Der Anschlussstutzen ist vorzugsweise rohrförmig ausgebildet und mit seinem einen Ende an dem Flanschbereich des Adapters und mit seinem gegenüberliegenden Ende an der Dämpfungsventileinrichtung befestigt, sodass Hydraulikfluid von dem Innenraum des Adapters durch den Anschlussstutzen in die Dämpfungsventileinrichtung strömbar ist.
Ein Einrohrschwingungsdämpfer weist vorzugsweise eine Ausgleichseinrichtung auf, wobei das Dämpferrohr insbesondere einen Strömungsdurchlass umfasst, der mit der Ausgleichseinrichtung fluidtechnisch verbunden ist. Die Ausgleichseinrichtung umfasst vorzugsweise eine Leitung, die mit einem Ausgleichsraum fluidtechnisch verbunden ist. In dem Ausgleichsraum ist insbesondere ein Trennkolben axial bewegbar angeordnet, der innerhalb des Ausgleichsraum einen Gasraum und einen Hydraulikölraum fluidtechnisch voneinander trennt. Das Innere des Dämpferrohrs, insbesondere der kolbenstangenferne Arbeitsraum ist vorzugsweise mit der Ausgleichseinrichtung fluidtechnisch verbunden.
Eine Anordnung des Zusatzkolbens zwischen dem Adapter und dem kolbenstangenfernen Ende des Dämpferrohrs sorgt dafür, dass der Druckanschlagsraum unterhalb des Adapters ausgebildet ist und die Bewegung des Zusatzkolbens in Druckrichtung nicht von dem Adapter behindert wird. Auch eine Anordnung des Zusatzkolbens zwischen dem Strömungsdurchlass und dem kolbenstangenfernen Ende des Dämpferrohrs ist vorteilhaft, da somit die Fluidverbindung zwischen dem Inneren des Dämpferrohrs und der Ausgleichseinrichtung nicht behindert wird.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Adapter derart angeordnet und ausgebildet, dass er eine Bewegung des Zusatzkolbens in Zugrichtung begrenzt. Der Adapter bildet vorzugsweise einen axialen Endanschlag einer Bewegung des Zusatzkolbens in Zugrichtung aus, wobei der Zuganschlag insbesondere an dem Adapter anliegt. Dadurch kann auf einen zusätzlichen axialen Anschlag für den Zusatzkolben verzichtet werden.
Der Zusatzkolben liegt insbesondere mit seinem kolbenstangenseitigen Ende an dem Adapter an. Insbesondere weist der Zusatzkolben zumindest einen Bereich mit einem Außendurchmesser auf, der größer ist als der Innendurchmesser des Adapters, sodass der Zusatzkolben eine insbesondere ringförmige Anlagefläche zur Anlage an den Adapter aufweist und insbesondere nicht in Zugrichtung über den Adapter hinaus bewegbar ist.
Beispielswiese weist die Kolbenstange einen ersten Kolbenstangenbereich auf, an dem der Arbeitskolben angebracht ist, und einen zweiten Kolbenstangenbereich, der sich in Druckrichtung an den Arbeitskolben anschließt. Die Kolbenstange weist vorzugsweise einen ersten Kolbenstangenbereich auf, der sich bis zu dem Arbeitskolben erstreckt und an welchem der Arbeitskolben befestigt ist. Vorzugsweise ist der Arbeitskolben an dem innerhalb des Dämpferrohrs angeordneten Ende des ersten Kolbenstangenbereichs angebracht. Die Kolbenstange umfasst vorzugsweise auch einen zweiten Kolbenstangebereich, der beispielsweise als Zusatzkolbenstange separat zu dem ersten Kolbenstangenbereich ausgebildet ist, und sich an den Arbeitskolben in axialer Richtung, insbesondere in Druckrichtung, anschließt. Der Durchmesser des zweiten Kolbenstangenbereichs entspricht vorzugsweise im Wesentlichen dem Durchmesser des ersten Kolbenstangenbereichs der Kolbenstange. Der zweite Kolbenstangenbereich stellt eine axiale Verlängerung der Kolbenstange dar, die es ermöglicht, den Zusatzkolben zu betätigen ohne den Adapter zu beschädigen.
Beispielsweise weist der zweite Kolbenstangenbereich einen Außendurchmesser auf, der geringer ist als der Innendurchmesser des Adapters. Der zweite Kolbenstangebereich ist gemäß einer weiteren Ausführungsform länger als die axiale Länge des Adapters. Dies ermöglicht eine Durchführung der Kolbenstange durch den Innenraum des Adapters, um den Zusatzkolben zu betätigen und eine zusätzliche Druckstufendämpfung zu erreichen. Beispielsweise sind der erste und der zweite Kolbenstangenbereich einstückig oder einteilig ausgebildet.
Der Adapter ist beispielsweise hülsenförmig ausgebildet. Dies ermöglicht eine zuverlässige fluidtechnische Abdichtung zwischen dem Adapter und dem Dämpferrohr und vereinfacht die Montage des Adapters innerhalb des Dämpferrohrs. Der Adapter bildet gemäß einer weiteren Ausführungsform eine Innendurchmesserverengung des Dämpferrohrs aus.
Der Zusatzkolben und die Kolbenstange sind gemäß einer weiteren Ausführungsform separat zu einander bewegbar angeordnet. Vorzugsweise sind der Zusatzkolben und die Kolbenstange unabhängig voneinander bewegbar. Dies ermöglicht eine Bewegung der Kolbenstange ohne die zusätzliche Masse des Zusatzkolbens im Normalbetrieb des Stoßdämpfers, wobei der Zusatzkolben ausschließlich zur Druckstufendämpfung innerhalb des Druckanschlagsraums durch die Kolbenstange bewegt wird.
Beispielsweise ist ein Federelement zwischen dem Zusatzkolben und dem kolbenstangenfernen Ende des Dämpferrohrs angeordnet. Die Druckanschlagsanordnung umfasst insbesondere das Federelement, das vorzugsweise an dem Zusatzkolben und dem Dämpferrohrende mit seinen jeweiligen Endbereichen anliegt. Bei dem Federelement handelt es sich beispielsweise um eine Schraubenfeder. Vorzugsweise ist das Federelement gegen den Zusatzkolben vorgespannt, sodass es den Zusatzkolben mit einer Kraft in Zugrichtung beaufschlagt und der Zusatzkolben gegen den Adapter gedrückt wird.
Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung ist nachfolgend anhand mehrerer Ausführungsbeispiele mit Bezug auf die beiliegenden Figuren näher erläutert.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Schwingungsdämpfers in einer Längsschnittansicht gemäß einem Ausführungsbeispiel.
2 zeigt eine schematische Darstellung eines Schwingungsdämpfers in einer Längsschnittansicht gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.
3a und b zeigen jeweils eine schematische Darstellung eines Teilausschnitts eines Schwingungsdämpfers in einer Längsschnittansicht gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.
4 zeigt eine schematische Darstellung eines Schwingungsdämpfers in einer Längsschnittansicht gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.
5 zeigt eine schematische Darstellung eines Schwingungsdämpfers in einer Längsschnittansicht gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.
6a und b zeigen jeweils eine schematische Darstellung eines Zusatzkolbens in einer Längsschnittansicht gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.
7a und b zeigen jeweils eine schematische Darstellung eines Zusatzkolbens in einer perspektivischen Ansicht gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.
8a und b zeigen jeweils eine schematische Darstellung eines Drosselelements in einer perspektivischen Ansicht gemäß weiteren Ausführungsbeispielen.
9a zeigt eine Druckanschlagsaufnahme in einer perspektivischen Ansicht gemäß einem Ausführungsbeispiel.
9b zeigt eine Druckanschlagsaufnahme in einer Längsschnittansicht gemäß einem Ausführungsbeispiel.

1 zeigt einen Schwingungsdämpfer 10, wobei es sich bei dem Schwingungsdämpfer 10 beispielhaft um einen Mehrrohrschwingungsdämpfer, beispielshaft um einen Zwei - Rohrschwingungsdämpfer, handelt. Der Schwingungsdämpfer 10 weist ein Außenrohr 12 auf, das eine Außenfläche, insbesondere ein Gehäuse, des Schwingungsdämpfers 10 ausbildet. Innerhalb des Außenrohrs 12 ist koaxial zu diesem ein Dämpferrohr 14 angeordnet, das ebenfalls als Innenrohr 14 bezeichnet wird. Zwischen dem Außenrohr 12 und dem Innenrohr 14 ist ein Ausgleichsraum 16 ausgebildet, der vorzugsweise zumindest teilweise oder vollständig mit einem Hydraulikfluid gefüllt ist. Beispielsweise ist der Ausgleichsraum 16 teilweise mit einem Gas gefüllt.
Innerhalb des Innenrohrs 14 ist ein mit einer Kolbenstange 20 verbundener Arbeitskolben 18 derart angeordnet, dass er innerhalb des Innenrohrs 14 bewegbar ist, wobei das Innenrohr 14 vorzugsweise als Führung des Arbeitskolbens 18 ausgebildet ist. Der Arbeitskolben 18 weist vorzugsweise eine Ventileinrichtung auf. Beispielsweise umfasst die Ventileinrichtung ein Zugstufenventil, zur Dämpfung der Kolbenbewegung in der Zugstufe und ein Druckstufenventil zur Dämpfung der Kolbenbewegung in der Druckstufe. Vorzugsweise sind die Ventile jeweils durch eine Durchlassöffnung durch den Kolben und ein Ventilscheibenpaket gebildet. Der Arbeitskolben 18 teilt den Innenraum des Innenrohrs 14 in einen ersten Arbeitsraum 22, der kolbenstangenseitig angeordnet ist und einen zweiten Arbeitsraum 24, der kolbenstangenfern angeordnet ist. Die Kolbenstange 20 ist vorzugsweise mit ihrem aus dem Dämpferrohr 14 herausragenden Ende mit der Fahrzeugkarosserie verbindbar. Die Kolbenstange 20 weist beispielhaft einen ersten Kolbenstangenbereich 21 auf, der sich bis zu dem Arbeitskolben 18 erstreckt und an welchem der Arbeitskolben 18 befestigt ist. Vorzugsweise ist der Arbeitskolben 18 an dem aus dem Dämpferrohr 14 herausragenden Ende der Kolbenstange 20 gegenüberliegenden Endbereich des ersten Kolbenstangenbereichs 21 angebracht. Die Kolbenstange 20 umfasst beispielhaft einen zweiten Kolbenstangebereich 44, insbesondere eine Zusatzkolbenstange 44a, die sich an den Arbeitskolben 18 in axialer Richtung, insbesondere in Druckrichtung D, anschließt. Die Zusatzkolbenstange 44a bildet vorzugsweise eine axiale Verlängerung der Kolbenstange 20, insbesondere des ersten Kolbenstangenbereichs 21, aus. Der Durchmesser der Zusatzkolbenstange 44a entspricht vorzugsweise im Wesentlichen dem Durchmesser des ersten Kolbenstangenbereichs 21 der Kolbenstange 20. Beispielhaft weist die Zusatzkolbenstange 44a zwei unterschiedliche Durchmesser auf. In einem ersten kolbenstangenseitigen Bereich weist die Zusatzkolbenstange 44a beispielhaft einen ersten Durchmesser auf, der dem Durchmesser der Kolbenstange 20 entspricht. In einem zweiten, kolbenstangenabgewandten Bereich der Zusatzkolbenstange 44a weist diese insbesondere einen zweiten Durchmesser auf, der geringer ist als der erste Durchmesser. Der zweite Kolbenstangenbereich 44 weist vorzugsweise eine axiale Länge auf, die größer ist als die axiale Länge des Adapters 30. Insbesondere ist der zweite Durchmesser über einen Bereich des zweiten Kolbenstangenbereichs 44 ausgebildet, der sich über eine axiale Länge erstreckt, die größer ist als die axiale Länge des Adapters 30.
Der Innenraum des Außenrohrs 12 ist kolbenstangenseitig mittels eines Verschlusspakts 34 fluidtechnisch abgedichtet. Gegenüberliegend zu dem Verschlusspaket 34, an dem kolbenstangenfernen Ende, ist der Ausgleichsraum 16 beispielhaft mittels eines Bodenstücks 36 fluidtechnisch abgedichtet. Das innere des Dämpferrohrs 14, insbesondere der zweite Arbeitsraum 24 ist vorzugsweise ebenfalls mittels des Bodenstücks 36 fluidtechnisch abgedichtet. Es ist ebenfalls denkbar, dass ein weiteres Bodenelement separat zu dem Bodenstück 36 vorgesehen ist, das das Außenrohr 12 abdichtet. Vorzugsweise weist der Schwingungsdämpfer 10 kein Bodenventil auf. Das kolbenstangenseitige Ende des Innenrohrs 14 ist vorzugsweise an dem Verschlusspaket 34 befestigt.
Das Außenrohr 12 ist vorzugsweise zylindrisch ausgebildet und weist optional an dem kolbenstangenseitigen Endbereich einen geringeren Durchmesser auf, wobei dieser zumindest teilweise von einer Kappe 26 umschlossen wird. Die Kappe 26 bildet ein Endstück des Außenrohrs 12 und umschließt zumindest teilweise das Verschlusspaket 34.
Der Schwingungsdämpfer 10 umfasst beispielhaft einen Zuganschlag 46, der an der Kolbenstange 20 positionsfest angebracht ist. Der Zuganschlag 46 ist beispielhaft ringförmig ausgebildet und zwischen dem Arbeitskolben 18 und dem Verschlusspakt 34 innerhalb des ersten Arbeitsraums 22 angeordnet. Vorzugsweise bildet der Zuganschlag 46, insbesondere die in Richtung des Verschlusspakets 34 weisende Stirnfläche eine Anschlagfläche zur Anlage an das Verschlusspaket 34 aus, wenn sich die Kolbenstange in Zugrichtung Z bewegt. Der Zuganschlag 46 dient der Begrenzung der Bewegung der Kolbenstange in Zugrichtung Z. Vorzugsweise ist zwischen dem Zuganschlag 46 und der Innenwand des Dämpferrohrs 14 ein Strömungsspalt ausgebildet, durch welchen bei einer Kolbenstangenbewegung das Hydraulikfluid strömbar ist.
Der Schwingungsdämpfer 10 umfasst beispielhaft zwei oder genau eine Dämpfungsventileinrichtung 54 zur Dämpfung der Kolbenstangenbewegung in der Zugstufe und/ oder in der Druckstufe. Die Bewegungsrichtung der Kolbenstange 20 in der Druckstufe D und in der Zugstufe Z ist in 1 mit den Pfeilen Z und D verdeutlicht.
Die Dämpfungsventileinrichtung 54 ist über einen Adapter 30 fluidtechnisch mit dem zweiten Arbeitsraum 24, insbesondere dem Inneren des Dämpferrohrs 14, verbunden. Beispielhaft ist der Adapter 30 hülsenförmig ausgebildet. Die Adapterhülse 30 ist vorzugsweise vollständig innerhalb des Dämpferrohrs 14, insbesondere innerhalb des zweiten Arbeitsraums 22 des Dämpferrohrs 14 angebracht und vorzugsweise positionsfest mit dem Dämpferrohr 14 verbunden. In axialer Richtung ist der Adapter 30 vorzugsweise zu dem Bodenstück 36 beabstandet angeordnet. Beispielhaft ist die Adapterhülse 30 an beiden axialen Endbereichen über einen jeweiligen, in einer Umfangsnut einsitzenden Dichtungsring 32 gegenüber der Innenwand des Dämpferrohrs 14 abgedichtet. Das Dämpferrohr 14 weist beispielhaft eine Strömungsöffnung 38 auf, durch welche sich ein Anschlussstutzen 40 erstreckt, der einen Fluideinlass in die Dämpfungsventileinrichtung 54 ausbildet. Die Adapterhülse 30 weist insbesondere einen Flanschbereich 42 auf, der sich vorzugsweise radial einwärts erstreckt und zur fluiddichten Aufnahme des Anschlussstutzens 40 ausgebildet und angeordnet ist. Die Strömungsöffnung 38 und der Flanschbereich 42 sind vorzugsweise fluchtend zueinander angeordnet, sodass sich der Anschlussstutzen koaxial zu der Strömungsöffnung 38 und dem Flanschbereich 42 durch diese hindurch erstreckt. Vorzugsweise ist der Anschlussstutzen 40 über jeweils zumindest einen Dichtring fluiddicht mit dem Flanschbereich 42 und dem Dämpferrohr 14 verbunden. Der Anschlussstutzen 40 ist vorzugsweise rohrförmig ausgebildet und mit seinem einen Ende an dem Flanschbereich 42 des Adapters 30 und mit seinem gegenüberliegenden Ende an der Dämpfungsventileinrichtung 54 befestigt, sodass Hydraulikfluid von dem Innenraum des Adapters 30 durch den Anschlussstutzen 40 in die Dämpfungsventileinrichtung 54 strömbar ist. Bei der Dämpfungsventileinrichtung 54 handelt es sich beispielsweise um ein Magnetstellventil, dass insbesondere stufenlos verstellbar ist. Optional dient die Dämpfungsventileinrichtung 54 ausschließlich der zusätzlichen Dämpfung in der Druckstufe.
Der Schwingungsdämpfer 10 umfasst beispielhaft eine Druckanschlagsanordnung 48, die innerhalb des Dämpferrohrs 14, insbesondere in dem kolbenstangenfernen Endbereich des Dämpferrohrs 14 angeordnet ist. Vorzugsweise ist die Druckanschlagsanordnung 48 in dem kolbenstangenfernen Arbeitsraum 24 angeordnet. Die Druckanschlagsanordnung 48 umfasst vorzugsweise einen Zusatzkolben 50, der axial bewegbar innerhalb des Dämpferrohrs 14 angebracht ist und vorzugsweise mit seiner äußeren Umfangsfläche zumindest teilweise oder vollständig an der Innenwand des Dämpferrohrs 14 fluiddicht anliegt. Vorzugsweise ist der Zusatzkolben 50 derart axial bewegbar innerhalb des Dämpferrohrs 14 angebracht, dass das Dämpferrohr 14 eine Führung des Zusatzkolbens 50 ausbildet. Der Zusatzkolben 50 ist beispielhaft nicht an der Kolbenstange 20 oder der Zusatzkolbenstange 40 befestigt. Die Druckanschlagsanordnung 48 umfasst insbesondere auch ein Federelement 52, das vorzugsweise zwischen dem Zusatzkolben 50 und dem Bodenstück 36 angeordnet ist und an diesen mit seinen jeweiligen Endbereichen anliegt. Bei dem Federelement 52 handelt es sich beispielsweise um eine Schraubenfeder. Der Zusatzkolben 50 trennt insbesondere einen Druckstufenarbeitsraum 56 innerhalb des Dämpferrohrs 14, vorzugsweise innerhalb des zweiten Arbeitsraums 24 ab. Der Druckstufenarbeitsraum 56 ist vorzugsweise vollständig in Druckrichtung D hinter dem Adapter 30 angeordnet.
Der Zusatzkolben 50 ist insbesondere axial zwischen dem Adapter 30 und dem Bodenstück 36 angeordnet. Das Federelement 52 liegt in dem entspannten oder leicht vorgespannten Zustand an dem Zusatzkolben 50 und dem Bodenstück 36 an. Der Zusatzkolben 50 liegt beispielhaft mit seinem dem Federelement 52 gegenüberliegenden Ende an dem Adapter 30 an. Insbesondere weist der Zusatzkolben 50 zumindest einen Bereich mit einem Außendurchmesser auf, der größer ist als der Innendurchmesser des Adapters 30, sodass der Zusatzkolben 50 eine Anlagefläche zur Anlage an den Adapter 30 aufweist und insbesondere nicht in Zugrichtung Z über den Adapter 30 hinaus bewegbar ist. Vorzugsweise weist die Zusatzkolbenstange 44 einen Durchmesser auf der geringer ist als der kleinste Innendurchmesser des Adapters 30, der vorzugsweise durch den nach Innen weisenden Flanschbereich 42 ausgebildet ist. Insbesondere ist der zweite Außendurchmesser des Zusatzkolbens 30 geringer als der Innendurchmesser des Adapters 30. Im Betrieb des Stoßdämpfers 10 und bei einer Bewegung der Kolbenstange 20 Druckrichtung D wird die Zusatzkolbenstange 44 in den Adapter 30, vorzugsweise koaxial zu dem Adapter 30, hinein bewegt und drückt den Zusatzkolben 50 in Druckrichtung D in Richtung des Bodenstücks 36, wobei das Federelement 52 gespannt wird. Bei einer anschließenden Bewegung der Kolbenstange 20 in Zugrichtung Z wird der Zusatzkolben mittels des Federelements 52 in Zugrichtung Z gedrückt bis es an dem Adapter 30 anliegt, wobei der Adapter vorzugweise einen axialen Endanschlag der Bewegung des Zusatzkolbens 50 bildet.
2 zeigt einen Schwingungsdämpfer 10, der größtenteils dem der 1 entspricht, wobei gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Im Unterschied zu der 1 weist der Schwingungsdämpfer der 2 beispielhaft eine Druckanschlagsanordnung 48, mit einer Druckanschlagsaufnahme 82 und einen Zusatzkolben 50 auf, wobei der Zusatzkolben 50 axial bewegbar innerhalb der Druckanschlagsaufnahme 82 angebracht ist und vorzugsweise mit seiner äußeren Umfangsfläche zumindest teilweise oder vollständig an der Innenwand der Druckanschlagsaufnahme 82 fluiddicht anliegt. Vorzugsweise ist der Zusatzkolben 50 derart axial bewegbar innerhalb der Druckanschlagsaufnahme 82 angebracht, dass die Druckanschlagsaufnahme 82 eine Führung des Zusatzkolbens 50 ausbildet. Der Zusatzkolben 50 ist beispielhaft nicht an der Kolbenstange 20 oder der Zusatzkolbenstange 40 befestigt. Der Zusatzkolben 50 trennt insbesondere einen Druckstufenarbeitsraum 56 innerhalb der Druckanschlagsaufnahme 82 ab. Der Druckstufenarbeitsraum 56 ist vorzugsweise vollständig in Druckrichtung D hinter dem Adapter 30, innerhalb der Druckanschlagsaufnahme 82 angeordnet. Die Druckanschlagsaufnahme 82 ist beispielsweise hülsenförmig ausgebildet und insbesondere mit ihrem kolbenstangenfernen Ende an dem Bodenstück 36 fluiddicht angebracht. Vorzugsweise liegt die Druckanschlagsaufnahme 82 mit ihrem Außendurchmesser fluiddicht an der Innenwand des Dämpferrohrs 14 an. Die Druckanschlagsaufnahme 82 ist beispielhaft zu dem Adapter 30 in axialer Richtung beabstandet angeordnet.
3a und 3b zeigen jeweils einen Teilausschnitt eines Stoßdämpfer 10 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel, wobei 3a den Stoßdämpfer 10 in einer Stellung zeigt, in welcher die Kolbenstange 20 außerhalb des Adapters 30 angeordnet ist und 3b eine Stellung des Stoßdämpfers 10 zeigt, in welcher die Kolbenstange 20 verglichen mit 3a in Druckrichtung bewegt wurde, sodass die Kolbenstange an dem Zusatzkolben 50 anliegt. Die wesentlichen Elemente der 3a und 3b entsprechenden denen der 2, wobei gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Im Unterschied zu der 2 weist der Stoßdämpfer 10 der 3a uns 3b keine separate Zusatzkolbenstange 44a auf. Die Kolbenstange 20 der 3a uns 3b weist eine Verlängerung verglichen mit der Kolbenstange 20 der 2 auf. Die Kolbenstange 20 erstreckt sich in Druckrichtung D über den Arbeitskolben 18 heraus. Der zweite Kolbenstangenbereich der Kolbenstange 20 ist in dem Ausführungsbeispiel der 3a und 3b als Verlängerung 44b ausgebildet. Vorzugsweise handelt es sich bei der Verlängerung 44b um den Bereich der Kolbenstange 20, der sich in Druckrichtung D über den Arbeitskolben 18 hinaus erstreckt. Die Verlängerung 44b ist vorzugsweise einstückig und oder einteilig mit der Kolbenstange 20 ausgebildet.
Die Kolbenstange 20 weist insbesondere an ihrem bodenstückseitigen Endbereich, insbesondere der Stirnfläche, eine Anlagefläche zur Anlage an dem Zusatzkolben auf. In einer in 3a und b nicht dargestellten Stellung, wird die Kolbenstange 20 weiter in Druckrichtung D bewegt, wobei der Zusatzkolben 50 mit der Kolbenstange 20 in Druckrichtung D bewegt wird und das Federelement 38 gespannt wird, sodass es den Zusatzkolben 50 mit einer sich vorzugsweise bei einer Bewegung in Druckrichtung D vergrößernden Kraft in Zugrichtung Z beaufschlagt.
4 zeigt einen Schwingungsdämpfer 10 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel. Der Schwingungsdämpfer 10 entspricht zum Großteil dem Schwingungsdämpfer der 2, wobei gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Im Unterschied zu dem Stoßdämpfer der 2 zeigt die 4 einen Einrohrschwingungsdämpfer 10. Das Dämpferrohr 14 weist einen Strömungsdurchlass 84 auf, der mit einer Ausgleichseinrichtung 86 fluidtechnisch verbunden ist. Die Ausgleichseinrichtung 86 umfasst beispielhaft eine Leitung 88, die mit einem beispielhaft zylindrischen Ausgleichsraum 90 fluidtechnisch verbunden ist. In dem Ausgleichsraum 90 ist vorzugsweise ein Trennkolben 92 axial bewegbar angeordnet, der innerhalb des Ausgleichsraum 90 einen Gasraum 94 und einen Hydraulikölraum 96 fluidtechnisch voneinander trennt. Beispielhaft weist der Trennkolben 92 einen Dichtring 98 auf, der den Trennkolben 92 fluiddicht zu der Innenwand des Ausgleichsraums 90 abdichtet. Das Innere des Dämpferrohrs 14, insbesondere der kolbenstangenferne Arbeitsraum 24 ist vorzugsweise mit der Ausgleichseinrichtung 86 fluidtechnisch verbunden. Der Zusatzkolben 50 ist vorzugsweise in Druckrichtung hinter dem Strömungsdurchlass 84 in dem Dämpferrohr 14 angeordnet. Im Unterschied zu der 2 weist der Stoßdämpfer 10 der 4 keinen Adapter 30 und keine Dämpfungsventileinrichtung 54 auf.
Die 2 bis 4 zeigen auch einen Bypassweg 102, durch welchen Hydraulikfluid von dem Druckstufenarbeitsraum 56 in den kolbenstangenfernen Arbeitsraum 24 strömbar ist. Der Bypassweg 102 wird im Detail mit Bezug aus die 9a und 9b beschrieben.
5 zeigt eine weitere Ausführungsform, die größtenteils der 4 entspricht und wobei gleiche Element mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Im Unterschied zu der 4 weist der Stoßdämpfer 10 der 5 keine Druckanschlagsaufnahme 82 auf. Der Zusatzkolben 50 liegt beispielhaft mit seinem äußeren Umfang zumindest teilweise an der Innenwand des Dämpferrohrs 14 an.
Die 6a und 6b zeigen jeweils einen Zusatzkolben 50 in unterschiedlichen Stellungen. Der Zusatzkolben 50 ist beispielsweise Teil eines Stoßdämpfers 10 der 1 bis 5. Der Zusatzkolben 50 umfasst einen Ventilkörper 58 mit zumindest einer oder einer Mehrzahl von axialen Durchlassbohrungen 60, die von Ventilscheiben 62 abgedeckt werden. Die Ventilscheiben 62 sind an dem kolbenstangenseitigen Ende des Ventilkörpers 58 angebracht und derart vorgespannt, dass sie eine Strömung aus dem Druckstufenarbeitsraum 56 durch die Durchlassbohrungen 60 in den zweiten Arbeitsraum 24 ab einem bestimmten Druck in dem Druckstufenarbeitsraum 56 erlauben. Die Durchlassbohrungen 60 zusammen mit den Ventilscheiben 62 verhindern somit einen über einen bestimmten Wert hinausgehenden Druckanstieg in dem Druckstufenarbeitsraum 56. Beispielsweise wird die Anlagefläche des Zusatzkolbens 50 an dem Adapter 30 zumindest teilweise von einer Ventilscheibe 62 ausgebildet.
Der Zusatzkolben 50 umfasst beispielhaft ein Drosselelement 64, der umfangsmäßig um den Ventilkörper 58 angeordnet und insbesondere axial bewegbar ist. Das Drosselelement 64 ist beispielsweise kreisringförmig oder zylinderförmig ausgebildet. Der Ventilkörper 58 weist beispielhaft an seinem kolbenstangeseitigen Ende einen radial nach außen weisenden Absatz 66 auf, der eine axiale Anlagefläche für das Drosselelement 64 ausbildet. Das Drosselelement 64 ist derart ausgebildet, dass er mit der Innenwand des Dämpferrohrs 14 fluiddicht abschließt. Das Drosselelement 64 weist beispielhaft eine Durchlassöffnung 76 auf, durch welche Hydraulikfluid strömbar ist. Der Zusatzkolben 50 weist vorzugsweise eine Scheibe 68 auf, die an dem kolbenstangenfernen Ende des Zusatzkolbens 50, insbesondere des Ventilkörpers 58 angeordnet ist. Die Scheibe 68 steht vorzugsweise radial über den Ventilkörper 58 hervor und bildet eine axiale Anlagefläche für das Drosselelement 64 aus. Der Ventilkörper 58, die Ventilscheiben 62, und die Scheibe 68 sind vorzugsweise über ein Verbindungselement, wie eine Schraube oder ein Niet, beispielhaft mit einer Unterlegscheibe, verbunden.
Das Drosselelement 64 ist vorzugsweise derart um den Ventilkörper 58 herum angeordnet, dass er von einer ersten Position, in welcher er an dem Absatz 66 des Ventilkörpers 58 anliegt, in eine zweite Position, in welcher er an der Scheibe 68 anliegt, axial, insbesondere stufenlos bewegbar ist. Der Ventilkörper 58 weist vorzugsweise an seiner Außenfläche Aussparungen 70 auf, die vorzugsweise fluchtend mit Ausschnitten 80 in der Scheibe 68 angeordnet sind, sodass ein Bypasskanal 74 zwischen dem Druckstufenarbeitsraum 56 und dem kolbenstangenfernen Arbeitsraum 24 ausgebildet ist.
6a zeigt den Zusatzkolben 50, wobei dieser in Druckrichtung D bewegt wird. Das Drosselelement 64 liegt bei einer Bewegung des Zusatzkolbens 50 in Druckrichtung D an dem Absatz 66 des Ventilkörpers 58 an und verschließt den Bypasskanal 74 zumindest teilweise. In der in 6a gezeigten Stellung umfasst der Bypasskanal 74 einen ersten Strömungsquerschnitt, der beispielhaft dem Querschnitt der Durchlassöffnung 76 in dem Drosselelement 64 entspricht. 6b zeigt eine Stellung des Drosselelements 64 bei einer Bewegung des Zusatzkolbens 50 in Zugrichtung Z, wobei das Drosselelement 64 an der Scheibe 68 anliegt und den Bypasskanal 74 vorzugsweise freigibt. In der in 6b gezeigten Stellung des Drosselelements 64 weist der Bypasskanal 74 einen zweiten Strömungsquerschnitt auf, der größer ist als der erste Strömungsquerschnitt. Das Drosselelement 64 dient vorzugsweise als Drosselelement zur Drosselung des Strömungsquerschnitts des Bypasskanals 74.
Der Bypasskanal 74 ist vorzugsweise zwischen dem Drosselelement 64 und dem Ventilkörper 58, insbesondere dem äußeren Umfang des Ventilkörpers 58, ausgebildet ist. Insbesondere ist der Ventilkörper 58 zu dem Dämpferrohr 14 oder der Druckanschlagsaufnahme 82 beabstandet angeordnet, sodass Hydraulikfluid zwischen dem Ventilkörper 58 und dem Dämpferrohr 14 oder der Druckanschlagsaufnahme 82 strömbar ist.
7a zeigt den Zusatzkolben 50 in einer perspektivischen Ansicht mit einem Drosselelement 64, das beispielhaft als Kolbenring 64 ausgebildet ist, wobei der Zusatzkolben 50 in 7b ohne Kolbenring 64 dargestellt ist. In der 7b sind die Aussparungen 70 gezeigt. Die Aussparungen 70 sind vorzugsweise in der radial nach außen weisenden Umfangsfläche des Ventilkörpers 58 ausgebildet. Der Ventilkörper 58 weist beispielhaft eine Mehrzahl von Aussparungen 70 auf, die umfangsmäßig beispielhaft gleichmäßig zueinander beabstandet angeordnet sind. Die Aussparungen 70 erstrecken sich vorzugsweise in axialer Richtung von dem kolbenstangenfernen Ende des Ventilkörpers 58 bis zu dem Absatz 66 des Ventilkörpers 58. Beispielhaft sind die Aussparungen 70 halbschalenförmig mit einem halbkreisförmigen Querschnitt ausgebildet. Die Aussparungen weisen vorzugsweise einen runden, teilkreisförmigen oder eckigen Querschnitt auf. Insbesondere sind die Aussparungen 70 alle identisch ausgebildet. Das Drosselelement 64 weist beispielhaft einen äußeren Durchmesser auf der größer ist als der äußere Durchmesser des Ventilkörpers 58, wobei das Drosselelement 64 mit seiner äußeren Umfangsfläche vorzugsweise an der Innenfläche des Dämpferrohrs 14 oder der Druckanschlagsaufnahme fluiddicht anliegt.
Die Scheibe 68 weist vorzugsweise eine Mehrzahl von Ausschnitten 80 auf, durch welche das Hydraulikfluid strömbar ist. Die Ausschnitte 80 sind vorzugsweise fluchtend mit den Aussparungen 70 angeordnet. Insbesondere sind zumindest einige der Ausschnitte 80 fluchtend zu den Durchlassbohrungen 60 angeordnet. Der Bypasskanal 74 wird vorzugsweise durch die Ausschnitte 80 in der Scheibe 68, die Aussparungen 70 in dem Ventilkörper 58 und dem Drosselelement 64 ausgebildet. Die Scheibe 68 ist beispielsweise um die axiale Mittelachse des Zusatzkolbens 50 rotierbar, sodass die Ausrichtung der Ausschnitte 80 relativ zu den Durchlassbohrungen 60 und den Aussparungen 70 einstellbar ist und somit der Strömungsquerschnitt veränderbar ist. Beispielsweise umfasst der Strömungsquerschnitt unabhängig von der Stellung der Scheibe zumindest einen Mindestquerschnitt, der größer als Null ist.
8a und 8b zeigen das Drosselelement 64 jeweils in einer perspektivischen Ansicht in unterschiedlichen Ausführungsbeispielen. In dem Ausführungsbeispiel der 8a weist das Drosselelement 64 eine als Schlitz ausgebildete Durchlassöffnung 76 auf, die eine vollständige umfangsmäßige Unterbrechung des ringförmigen Drosselelements 64 darstellt. Beispielhaft weist das Drosselelement 64 in dem Ausführungsbeispiel der 8b eine Mehrzahl, insbesondere drei Durchlassöffnung 76 auf. Vorzugsweise sind gegenüberliegende Durchlassöffnungen 76 identisch ausgebildet. Beispielhaft ist die Durchlassöffnung 76 als Aussparung in der Innenwand und/ oder der kolbenstangenseitigen Stirnseite des Drosselelements 64 ausgebildet.
9a und 9b zeigen jeweils eine Druckanschlagsaufnahme 82 zur Aufnahme des Zusatzkolbens 50. Die Druckanschlagsaufnahme 82 ist beispielhaft zylinderförmig ausgebildet und weist eine Bypassöffnung 98 auf, die sich durch die Wand 100 der Druckanschlagsaufnahme 82 erstreckt und einen weiteren Bypass für Hydraulikfluid zwischen dem Zusatzkolben 50 und der Innenwand des Dämpferrohrs 14 ausbildet. Die Bypassöffnung 98 erstreckt sich beispielhaft von dem kolbenstangenseitigen Ende der Druckanschlagsaufnahme 82 bis in etwa zur axialen Mitte der Druckanschlagsaufnahme 82. Beispielhaft ist die Bypassöffnung 98 in Druckrichtung zulaufend ausgebildet, sodass sich der Strömungsquerschnitt der Bypassöffnung 98 in Druckrichtung verringert. Beispielhaft weist die Druckanschlagsaufnahme 82 zwei Bypassöffnungen 98 auf, die insbesondere identisch ausgebildet sind. Vorzugsweise sind die Bypassöffnungen 98 gegenüberliegend, insbesondere umfangsmäßig um 180° zueinander versetzt, angeordnet. Die Bypassöffnung 98 bildet einen weiteren, insbesondere einen Bypassweg 102 aus, durch welchen Hydraulikfluid von dem Druckstufenarbeitsraum 56 zwischen dem Zusatzkolben 50 und der Innenwand des Dämpferrohrs 14 strömt. Die in Druckrichtung D zulaufende Ausbildung der Bypassöffnung 98 sorgt beispielsweise für eine progressive Dämpfung des Zusatzkolbens in Druckrichtung, da sich der Strömungsquerschnitt des Bypassweges 102 bei einer Bewegung des Zusatzkolbens 50 in Druckrichtung D verringert.
Die Druckanschlagsaufnahme 82 umfasst beispielhaft eine Mehrzahl von Verbindungsarmen 104, die an dem kolbenstangenfernen Endbereich der Druckanschlagsaufnahme 82 ausgebildet sind und in axialer Richtung weisen. Die Verbindungsarme 104 sind derart ausgebildet, dass sie mit dem Bodenstück 36 eine formschlüssige Verbindung, insbesondere eine Einrastverbindung, ausbilden. Vorzugsweise weist die Druckanschlagsaufnahme 82 eine Mehrzahl von insbesondere identisch ausgebildeten Verbindungsarmen 104 auf die insbesondere umfangsmäßig gleichmäßig zueinander beabstandet angeordnet sind. Die Verbindungsarme 104 sind beispielsweise in radialer Richtung nach außen reversibel verformbar, sodass der Innendurchmesser der Druckanschlagsaufnahme 82 vergrößerbar ist. Insbesondere weisen die Verbindungsarme 104 an ihren kolbenstangenfernen Enden einen radial einwärts weisenden Absatz auf. Zur Verbindung der Druckanschlagsaufnahme 82 mit dem Bodenstück 36 wird diese, wie in 9b dargestellt, auf das Bodenstück 36 aufgeschoben, wobei die Verbindungsarme 104 reversibel verformt werden und mit einem vorzugsweise komplementär zu den Verbindungsarmen 104 ausgebildeten Bereich in dem Bodenstück 36 eine formschlüssige Verbindung, insbesondere einen Schnappverschluss ausbilden.
Bezugszeichenliste

10: Schwingungsdämpfer
12: Außenrohr
14: Dämpferrohr / Innenrohr
16: Ausgleichsraum
18: Arbeitskolben
20: Kolbenstange
21: erster Kolbenstangenbereich
22: erster Arbeitsraum
24: zweiter Arbeitsraum
26: Kappe
28: Öffnungen
30: Adapter
32: Dichtungsring
34: Verschlusspaket
36: Bodenstück
38: Strömungsöffnung
40: Anschlussstutzen
42: Flanschbereich
44: zweiter Kolbenstangenbereich
44a: Zusatzkolbenstange
44b: Verlängerung der Kolbenstange
46: Zuganschlag
48: Druckanschlagsanordnung
50: Zusatzkolben
52: Federelement
54: Dämpfungsventileinrichtung
56: Druckstufenarbeitsraum
58: Ventilkörper
60: Durchlassbohrungen
62: Ventilscheiben
64: Drosselelement
66: Absatz
68: Scheibe
70: Aussparungen
74: Bypasskanal
76: Durchlassöffnung
78: Verbindungselement
80: Ausschnitte
82: Druckanschlagsaufnahme
84: Strömungsdurchlass
86: Ausgleichseinrichtung
88: Leitung
90: Ausgleichsraum
92: Trennkolben
94: Gasraum
96: Hydraulikölraum
98: Bypassöffnung in der Druckanschlagsaufnahme
100: Wand der Druckanschlagsaufnahme
102: Bypassweg
104: Verbindungsarme
Z: Zugrichtung
D: Druckrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102015121140 A1 [0002]

Claims

Schwingungsdämpfer (10), für ein Fahrzeug, umfassend: - ein mit Hydraulikfluid gefülltes Dämpferrohr (14) - einen mit einer Kolbenstange (20) verbundenen Arbeitskolben (18), der innerhalb des Dämpferrohrs (14) hin und her bewegbar angeordnet ist, wobei der Innenraum des Dämpferrohrs (14) durch den Arbeitskolben (18) in einen kolbenstangenseitigen Arbeitsraum (22) und einen kolbenstangenfernen Arbeitsraum (24) aufgeteilt ist, und - eine Druckanschlagsanordnung (48) mit einem axial bewegbar innerhalb des Dämpferrohrs (14) angeordneten Zusatzkolben (50) - dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzkolben (50) einen Bypasskanal (74) und ein Drosselelement (64) zur Einstellung des Strömungsquerschnitts des Bypasskanals (74) aufweist, das in axialer Richtung bewegbar angebracht ist.
Schwingungsdämpfer (10) nach Anspruch 1, wobei der Zusatzkolben (50) einen Ventilkörper (58) umfasst und der Bypasskanal (74) zwischen dem Ventilkörper (58) und dem Drosselelement (64) ausgebildet ist.
Schwingungsdämpfer (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Ventilkörper (58) in seiner Außenfläche Aussparungen (70) aufweist und wobei der Bypasskanal (74) zumindest teilweise durch die Aussparungen (70) ausgebildet wird.
Schwingungsdämpfer (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Drosselelement (64) derart ausgebildet und angeordnet ist, dass es in einer ersten Stellung einen ersten Strömungsquerschnitt des Bypasskanals (74) freigibt und in einer zweiten Stellung einen zweiten Strömungsquerschnitt des Bypasskanals (74) freigibt.
Schwingungsdämpfer (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der erste Strömungsquerschnitt geringer ist als der zweite Strömungsquerschnitt.
Schwingungsdämpfer (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Drosselelement (64) derart angeordnet ist, dass es bei einer Bewegung des Zusatzkolbens (50) in Druckrichtung (D) in die erste Stellung und bei einer Bewegung des Zusatzkolbens (50) in Zugrichtung (Z) in die zweite Stellung bewegt wird.
Schwingungsdämpfer (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Drosselelement (64) eine Durchlassöffnung (76) aufweist, die von Hydraulikfluid durchströmbar ist.
Schwingungsdämpfer (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Drosselelement (64) ringförmig ausgebildet ist.
Schwingungsdämpfer (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Zusatzkolben (50) eine Scheibe (68) aufweist, die an dem kolbenstangenfernen Ende des Zusatzkolbens (50) angeordnet ist und eine axiale Anlagefläche für das Drosselelement (64) bildet.
Schwingungsdämpfer (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Druckanschlagsanordnung (48) eine innerhalb des Dämpferrohrs (14) angebrachte Druckanschlagsaufnahme (82) zur Aufnahme des Zusatzkolbens (50) aufweist und wobei der Zusatzkolben (50) axial bewegbar innerhalb der Druckanschlagsaufnahme (82) angeordnet ist und einen Druckstufenarbeitsraum (56) innerhalb der Druckanschlagsaufnahme (82) abtrennt.
Schwingungsdämpfer (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Druckanschlagsaufnahme (82) eine Bypassöffnung (98) aufweist, die mit dem Zusatzkolben (50) und der Innenwand des Dämpferrohrs (14) einen Bypassweg (102) ausbildet.
Schwingungsdämpfer (10) nach Anspruch 11, wobei die Bypassöffnung (98) derart ausgebildet ist, dass sich ihr Strömungsquerschnitt in Druckrichtung (D) verringert.
Schwingungsdämpfer (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Schwingungsdämpfer (10) einen innerhalb des Dämpferrohrs (14) angebrachten Adapter (30) zum Anbringen einer Dämpfungsventileinrichtung (54) oder einen in dem Dämpferrohr (14) ausgebildeten Strömungsdurchlass (84) zum Anbringen einer Ausgleichseinrichtung (86) aufweist und wobei der Zusatzkolben (50) zwischen dem Adapter (30) oder dem Strömungsdurchlass (84) und dem kolbenstangenfernen Ende des Dämpferrohrs (14) angeordnet ist.
Schwingungsdämpfer (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Schwingungsdämpfer (10) einen innerhalb des Dämpferrohrs (14) angebrachten Adapter (30) zum Anbringen einer Dämpfungsventileinrichtung (54) aufweist und wobei der Adapter (30) eine Bewegung des Zusatzkolbens (50) in Zugrichtung (Z) begrenzt.
Schwingungsdämpfer (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Zusatzkolben (50) und die Kolbenstange (20) separat zueinander bewegbar angeordnet sind.