DE102023207753A1 - Vibration damper with a pump connection - Google Patents
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-
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Abstract
Schwingungsdämpfer, umfassend einen Arbeitszylinder, in dem ein Kolben an einer axial beweglichen Kolbenstange einen kolbenstangenseitigen Arbeitsraum von einem kolbenstangenfernen Arbeitsraum trennt, wobei mindestens einer der Arbeitsräume mit einem Pumpenanschluss zur Dämpfmediumversorgung des Arbeitsraums verbunden ist und der Pumpenanschluss mit einer Ventileinrichtung verbunden ist, wobei die Ventileinrichtung als ein Dämpfventil ausgeführt ist.Vibration damper, comprising a working cylinder, in which a piston on an axially movable piston rod separates a working space on the piston rod side from a working space remote from the piston rod, at least one of the working spaces being connected to a pump connection for supplying damping medium to the working space and the pump connection being connected to a valve device, wherein the valve device is designed as a damping valve.
Description
Die Erfindung betrifft einen Schwingungsdämpfer mit einem Pumpenanschluss gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention relates to a vibration damper with a pump connection according to the preamble of
Aus der
Eine die Radbewegung eines Fahrzeugs dämpfende verstellbare Dämpfventileinrichtung ist der Pumpe hydraulisch parallelgeschaltet. Wenn nur eine Radbewegung bedämpft werden muss, dann steht die Pumpe im Extremfall still. Aufgrund der Förderfunktion in zwei Richtungen kann jedoch der Fall auftreten, dass z. B. bei einem Ausfall der Stromversorgung der Pumpe Dämpfmedium über die Pumpe zwischen den beiden Arbeitsräumen des Schwingungsdämpfers verdrängt werden kann, insbesondere dann, wenn die zur Bedämpfung der Radbewegung vorgesehenen Dämpfventile auf eine hohe Dämpfkraft eingestellt sind. Für diesen Fall wäre jeweils ein Sperrventil zwischen einem Arbeitsraum und der Pumpe sperrbar. Der Aufwand für diesen Sonderfall wäre jedoch sehr groß. Bei einer Pumpe mit einer Förderrichtung könnte man z. B. einen Freilauf an der Pumpe vorsehen. Der Freilauf würde eine gegen die Pumpendrehrichtung wirkende Verdrehbewegung blockieren. Im Zusammenhang mit einer Pumpe mit zwei Förderrichtungen ist diese einfache mechanische Lösung des Problems nicht möglich.An adjustable damping valve device which dampens the wheel movement of a vehicle is hydraulically connected in parallel with the pump. If only one wheel movement needs to be dampened, then in extreme cases the pump will stand still. However, due to the funding function in two directions, the case may arise that, for example, B. if the power supply to the pump fails, damping medium can be displaced via the pump between the two working spaces of the vibration damper, especially if the damping valves provided for damping the wheel movement are set to a high damping force. In this case, a check valve between a working space and the pump would be lockable. However, the effort for this special case would be very large. With a pump with one delivery direction you could e.g. B. provide a freewheel on the pump. The freewheel would block a twisting movement acting against the direction of pump rotation. In the context of a pump with two delivery directions, this simple mechanical solution to the problem is not possible.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Lösung für das Problem des ungewollten Strömungswegs über die Pumpe zu finden.The object of the present invention is to find a solution to the problem of unwanted flow path via the pump.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, indem die Ventileinrichtung als ein Dämpfventil ausgeführt ist.The object is achieved in that the valve device is designed as a damping valve.
Selbst bei Ausfall der Energieversorgung der Pumpe sorgt das Dämpfventil für eine Mindestdämpfkraft des Schwingungsdämpfers. Das Dämpfventil ist funktional unabhängig von einem möglichen Rückschlagventil am Pumpenanschluss, das bei einer Leckage am Pumpenanschluss einen Dämpfmedium austritt verhindert.Even if the pump's energy supply fails, the damping valve ensures a minimum damping force for the vibration damper. The damping valve is functionally independent of a possible check valve on the pump connection, which prevents damping medium from escaping in the event of a leak at the pump connection.
Bevorzugt ist das Dämpfventil innerhalb des Schwingungsdämpfers angeordnet, um aufwändige Leitungen und Anschlüsse zu vermeiden.The damping valve is preferably arranged within the vibration damper in order to avoid complex lines and connections.
In weiterer konstruktiver Ausgestaltung weist der Schwingungsdämpfer einen Anschlussraum für den Pumpenanschluss und für eine verstellbare Dämpfventileinrichtung auf, wobei auch das Dämpfventil mit dem Anschlussraum verbunden ist. Der Anschlussraum bildet einen Knotenpunkt für die Strömung von dem Arbeitsraum zum Pumpenanschluss.In a further design embodiment, the vibration damper has a connection space for the pump connection and for an adjustable damping valve device, with the damping valve also being connected to the connection space. The connection space forms a junction for the flow from the work space to the pump connection.
Bei einer Ausführungsform sind das Dämpfventil und die verstellbare Dämpfventileinrichtung hydraulisch in Reihe geschaltet. Diese Bauform ist besonders kompakt und einfach.In one embodiment, the damping valve and the adjustable damping valve device are hydraulically connected in series. This design is particularly compact and simple.
Alternativ kann das Dämpfventil der verstellbaren Dämpfventileinrichtung hydraulisch parallelgeschaltet sein. Bei dieser Schaltung kann die von dem Schwingungsdämpfer erzeugbare Dämpfkraft über die Einstellung der verstellbaren Dämpfventileinrichtung unabhängig von der Dämpfkraftcharakteristik des Dämpfventils in Strömungsrichtung zur Pumpe bestimmt werden.Alternatively, the damping valve of the adjustable damping valve device can be connected hydraulically in parallel. In this circuit, the damping force that can be generated by the vibration damper can be determined via the setting of the adjustable damping valve device independently of the damping force characteristics of the damping valve in the direction of flow to the pump.
Eine besonders einfache bauliche Integration wird erreicht, wenn das Dämpfventil zwischen dem Arbeitszylinder und einem Leitungsblock, an dem der Pumpenanschluss ausgeführt ist, angeordnet ist.A particularly simple structural integration is achieved if the damping valve is arranged between the working cylinder and a line block on which the pump connection is made.
Dazu stützt sich das Dämpfventil axial an einer Reduzierhülse ab, die wiederum zumindest mittelbar von dem Leitungsblock gehalten wird. Die Kombination der Reduzierhülse mit dem Dämpfventil führt zu dem Vorteil, dass nahezu kein axialer Hubverlust für die Kolbenstange auftritt.For this purpose, the damping valve is supported axially on a reducing sleeve, which in turn is held at least indirectly by the line block. The combination of the reducing sleeve with the damping valve has the advantage that there is almost no axial stroke loss for the piston rod.
Insbesondere bei der Ausführung gemäß der Parallelschaltung weist der Leitungsblock für das Dämpfventil einen Anschlussraum auf, der mit dem Aufnahmeraum für die verstellbare Dämpfventileinrichtung hydraulisch verbunden ist. Der Anschlussraum bildet einen Streckenabschnitt der Strömungsverbindung zum Pumpenanschluss.In particular in the embodiment according to the parallel connection, the line block for the damping valve has a connection space which is hydraulically connected to the receiving space for the adjustable damping valve device. The connection space forms a section of the flow connection to the pump connection.
Im Hinblick auf eine schlanke Bauform des Leitungsblocks sind der Aufnahmeraum und der Anschlussraum innerhalb des Leitungsblocks axial in Reihe ausgeführt.With a view to a slim design of the line block, the receiving space and the connection space within the line block are designed axially in series.
Zur Minimierung der Strömungswege ist der Anschlussraum bezogen auf das Dämpfventil abflussseitig mit dem Pumpenanschluss verbunden ist.To minimize the flow paths, the connection space is connected to the pump connection on the outflow side in relation to the damping valve.
Die Montage des Dämpfventils wird dadurch erleichtert, indem der Anschlussraum des Leitungsblocks einen Deckel aufweist, über den das Dämpfventil in den Anschlussraum einführbar ist.The assembly of the damping valve is made easier in that the connection space of the line block has a cover through which the damping valve can be inserted into the connection space.
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 Hydraulischer Schaltplan mit Reihenschaltung des erfindungsgemäßen Dämpfventils -
2 Längsschnitt durch Schwingungsdämpfer nach1 -
3 Ausschnittvergrößerung von2 -
4 Hydraulischer Schaltplan mit Parallelschaltung des erfindungsgemäßen Dämpfventils -
5 - 7 Schnittdarstellungen durch einen Schwingungsdämpfer im Bereich des Leitungsblocks gemäß der4
-
1 Hydraulic circuit diagram with series connection of the damping valve according to the invention -
2 Longitudinal section throughvibration damper 1 -
3 Detail enlargement of2 -
4 Hydraulic circuit diagram with parallel connection of the damping valve according to the invention -
5 - 7 Sectional views through a vibration damper in the area of the line block according to4
Die
Der mindestens einen verstellbaren Dämpfventileinrichtung 21; 23 ist über den Pumpenanschluss 17 eine Pumpe 27 mit zwei Förderrichtungen hydraulisch parallelgeschaltet. Durch gezieltes Umpumpen zwischen den beiden Arbeitsräumen 9; 11 wird auf die Kolbenstange 7 eine Stellkraft ausgeübt.The at least one adjustable
Der Pumpenanschluss 17 ist mit einer Ventileinrichtung verbunden, die als ein Dämpfventil 29 ausgeführt ist. Bei dem Dämpfventil 29 handelt es sich um ein passives Ventil, dessen Dämpfkraftkennlinie keine mit Fremdenergie veränderbare Charakteristik aufweist. Das zusätzliche Dämpfventil 29 kann sowohl am kolbenstangenfernen Arbeitsraum 11 wie auch am kolbenstangenseitigen Arbeitsraum 9 angeschlossen sein.The
Bevorzugt ist das Dämpfventil mit einem Rückschlagventil kombiniert, so dass innerhalb einer Strömungsverbindung zwischen dem Pumpenanschluss und der Pumpe in Förderrichtung in den Arbeitsraum das Rückschlagventil öffnet und bei einer Verdrängerbewegung und dem damit verbundenen Ausfluss aus dem komprimierten Arbeitsraum in Richtung der Pumpe das gesamte Dämpfmedium an dem Dämpfventil anliegt.The damping valve is preferably combined with a check valve, so that within a flow connection between the pump connection and the pump in the delivery direction into the working space, the check valve opens and, in the event of a displacement movement and the associated outflow from the compressed working space in the direction of the pump, the entire damping medium is present at the Damping valve is present.
Bei einer intakten Energieversorgung Y aber deaktivierten Pumpe 27 verfügt diese über eine derart große Blockierwirkung, sodass praktisch kein Dämpfmedium über eine Strömungsverbindung 31, an der die Pumpe 27 angeschlossen ist, zwischen den beiden Arbeitsräumen 9; 11 fließt.If the energy supply Y is intact but the
Die
In diesem Ausführungsbeispiel ist das Dämpfventil 29 einerseits mit dem kolbenstangenfernen Arbeitsraum 11 und dem Leitungsblock 19 verbunden und damit innerhalb des Schwingungsdämpfers 1 angeordnet. Auch örtlich ist das Dämpfventil 29 zwischen dem Arbeitszylinder 3 und dem Leitungsblock 19, an dem der Pumpenanschluss 17 ausgeführt ist, angeordnet. Das Dämpfventil 29 stützt sich axial an einer Reduzierhülse 45 ab, die wiederum zumindest mittelbar von dem Leitungsblock 19 gehalten wird. Die Reduzierhülse 45 bildet eine Strömungsverbindung 47 zwischen dem Dämpfventil 29 und einer zweiten verstellbaren Dämpfventileinrichtung 23. An diese Strömungsverbindung 47 ist ein zweiter Aufnahmeraum 49 für die zweite verstellbare Dämpfventileinrichtung 23 angeschlossen. Damit sind die beiden Aufnahmeräume 37; 49 für die beiden verstellbaren Dämpfventileinrichtungen 21; 23 hydraulisch getrennt voneinander ausgeführt. In diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung sind das Dämpfventil und das verstellbare Dämpfventil hydraulisch in Reihe geschaltet. Der konstruktive Aufbau der verstellbaren Dämpfventileinrichtungen 21; 23 ist beispielhaft aus der
Der Ausgleichsraum 25, an den beide verstellbaren Dämpfventileinrichtungen 21; 23 angeschlossen sind, wird von einem äußeren Behälter 51 und dem Zwischenrohr 33 radial begrenzt. Eine Kolbenstangenführung 53 und der Leitungsblock 19 begrenzen den Ausgleichsraum 25 endseitig. Über eine Schweißverbindung 55 ist der Leitungsblock 19 mit dem äußeren Behälter 51 verbunden. Zur Anbindung des Schwingungsdämpfers 1 in ein Fahrwerk dient eine endseitige Stirnfläche 55, an der ein beliebiges Anschlussorgan montierbar ist.The
Bei einer Einfahrbewegung der Kolbenstange 7 in den Arbeitszylinder 3 wird das verdrängte Dämpfmedium stets über das Dämpfventil 29 durch die Strömungsverbindung 47 zur zweiten verstellbaren Dämpfventileinrichtung 23 verdrängt. Sollte die Pumpe 27 z. B. aufgrund eines technischen Defekts vollständig von der Energieversorgung abgetrennt sein und damit keine Blockierwirkung aufweisen, dann kann kein vollständiger Dämpfkraftausfall aufgrund der hydraulischen Parallelschaltung der Pumpe 27 zu der zweiten verstellbaren Dämpfventileinrichtung 23 auftreten.When the
Wie bereits erwähnt kann ein Dämpfventil entsprechend der Funktionsweise des Dämpfventils 29 hydraulisch auch zwischen dem kolbenstangenseitigen Arbeitsraum 9 und der ersten Dämpfventileinrichtung 21 angeordnet sein.As already mentioned, a damping valve can also be arranged hydraulically between the piston rod-
Die Ausführung nach
In der Zusammenschau der
Der Pumpenanschluss 17 besteht in der einfachsten Ausgestaltung aus einem einfachen Kanal. In dieser Ausgestaltung kommt ein zusätzlicher Anschlussblock 61 zur Anwendung, wie er beispielhaft in der
Der Leitungsblock 19 weist auch für das Dämpfventil 29 den Anschlussraum 59 auf, der räumlich von den verstellbaren Dämpfventileinrichtungen 21; 23 getrennt ist. Jedoch ist dieser Anschlussraum 59 mit dem Aufnahmeraum 39 für das verstellbare Dämpfventil 23 hydraulisch verbunden. Dabei sind der Aufnahmeraum 39 und der Anschlussraum 59 innerhalb des Leitungsblocks räumlich axial in Reihe ausgeführt. Der Anschlussraum 39 des Leitungsblocks 19 weist einen Deckel 67 auf, über den das Dämpfventil 29 in den Anschlussraum 59 einführbar ist.The
Der Aufnahmeraum 59 für das Dämpfventil 29 ist bezogen auf das Dämpfventil 29 abflussseitig mit dem Pumpenanschluss 17 verbunden. Zur einfacheren Herstellung des Leitungsblocks 19, insbesondere der Leitungen und Räume innerhalb des Leitungsblocks 19 ist dieser praktisch horizontal geschnitten, sodass sich der Deckel 67 über den vollständigen Querschnitt des Leitungsblocks 19 erstreckt.The receiving
BezugszeichenReference symbols
- 11
- SchwingungsdämpferVibration damper
- 33
- Arbeitszylinderworking cylinder
- 55
- KolbenPistons
- 77
- KolbenstangePiston rod
- 99
- kolbenstangenseitiger ArbeitsraumPiston rod side working space
- 1111
- kolbenstangenferner ArbeitsraumWorking area remote from the piston rod
- 1313
- DämpfventilDamping valve
- 1515
- DämpfventilDamping valve
- 1717
- PumpenanschlussPump connection
- 1919
- LeitungsblockLine block
- 2121
- verstellbare Dämpfventileinrichtungadjustable damping valve device
- 2323
- verstellbare Dämpfventileinrichtungadjustable damping valve device
- 2525
- AusgleichsraumCompensation room
- 2727
- Pumpepump
- 2929
- DämpfventilDamping valve
- 3131
- StrömungsverbindungFlow connection
- 3333
- ZwischenrohrIntermediate pipe
- 3535
- FluidverbindungFluid connection
- 3737
- erster Anschlusskanalfirst connection channel
- 3939
- AufnahmeraumRecording room
- 4141
- AnschlussöffnungConnection opening
- 4343
- Abflussöffnungdrain opening
- 4545
- Reduzierhülsereducing sleeve
- 4747
- StrömungsverbindungFlow connection
- 4949
- zweiter Aufnahmeraumsecond recording room
- 5151
- Behältercontainer
- 5353
- KolbenstangenführungPiston rod guide
- 5555
- Stirnflächeface
- 5757
- Rückschlagventilcheck valve
- 5959
- AnschlussraumConnection room
- 6161
- AnschlussblockConnection block
- 6363
- LeitungLine
- 6565
- LeitungLine
- 6767
- DeckelLid
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102015218490 A1 [0002]DE 102015218490 A1 [0002]
- DE 102019206455 A1 [0025]DE 102019206455 A1 [0025]
- DE 102021212966 A1 [0031]DE 102021212966 A1 [0031]
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DE102023207753.1A Pending DE102023207753A1 (en) | 2022-08-26 | 2023-08-11 | Vibration damper with a pump connection |
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DE102019206455A1 (en) | 2019-05-06 | 2020-11-12 | Zf Friedrichshafen Ag | Vibration damper with two adjustable damping valve devices |
DE102021212966A1 (en) | 2021-11-18 | 2023-05-25 | Zf Friedrichshafen Ag | Vibration damper with a connection to a hydraulic system |
-
2023
- 2023-08-11 DE DE102023207753.1A patent/DE102023207753A1/en active Pending
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