DE10337432A1 - Flüssigkeitsdichtungbaugruppe für ein Drucksystem - Google Patents

Flüssigkeitsdichtungbaugruppe für ein Drucksystem Download PDF

Info

Publication number
DE10337432A1
DE10337432A1 DE10337432A DE10337432A DE10337432A1 DE 10337432 A1 DE10337432 A1 DE 10337432A1 DE 10337432 A DE10337432 A DE 10337432A DE 10337432 A DE10337432 A DE 10337432A DE 10337432 A1 DE10337432 A1 DE 10337432A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
displacement rod
sealing element
actuator
printing system
static friction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE10337432A
Other languages
English (en)
Inventor
Joshua D. Whitmore Lake Coombx
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Visteon Global Technologies Inc
Original Assignee
Visteon Global Technologies Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Visteon Global Technologies Inc filed Critical Visteon Global Technologies Inc
Publication of DE10337432A1 publication Critical patent/DE10337432A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/32Details
    • F16F9/36Special sealings, including sealings or guides for piston-rods
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F2224/00Materials; Material properties
    • F16F2224/02Materials; Material properties solids
    • F16F2224/0283Materials; Material properties solids piezoelectric; electro- or magnetostrictive
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S277/00Seal for a joint or juncture
    • Y10S277/919Seal including electrical feature

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)
  • Fluid-Damping Devices (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Flüssigkeitsdichtungsbaugruppe (11) für ein Drucksystem, das die Haftreibung auf der Oberfläche einer Verdrängungsstange (32) des Drucksystems reduziert. Der Aufbau weist ein Dichtungselement (40) auf, das an einer Oberfläche des Drucksystems angebracht ist. Das Dichtungselement (40) umschließt ringförmig die Verdrängungsstange (32) und übt so eine radial gerichtete Vorspannkraft auf die Verdrängungsstange (32) aus, was eine Haftreibungskraft auf deren Oberfläche hervorruft. Der Aufbau beinhaltet des Weiteren einen Aktuator (50), der am Dichtungselement (40) angebracht ist und auf eine elektrische Anregung durch eine Aufwölbung reagiert, wodurch er das Dichtungselement (40) von der Verdrängungsstange (32) abrückt und somit die Haftreibung, die sich bei einer Bewegung der Verdrängungsstange (32) relativ zum Drucksystem einstellt, reduziert.

Description

  • Die vorliegende Erfindung hängt mit der Patentanmeldung PCT/US01/48141 vom 07. Dezember 2001 („Compression Fluid strut") zusammen, welche die Priorität der „Provisional Application"60/251,951 vom 07. Dezember 2001 beansprucht. Beide Anwendungen werden an dieser Stelle ausdrücklich in die Erfindung mit einbezogen.
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Flüssigkeitsdichtungsbaugruppe eines unter Druck stehenden Systems, das die Haftreibung auf der Oberfläche einer Verdrängungsstange des Drucksystems vermindert.
  • Dämpfungssysteme für Kraftfahrzeuge sind bekannt und werden kontinuierlich verbessert, um die Handhabung des Fahrzeugs sowie den Fahrkomfort zu verbessern. Bei der Konstruktion der meisten herkömmlichen Federbeine wird ein Kompromiss eingegangen zwischen einem Mindestmaß an Fahrkomfort des Fahrzeugs durch die Fähigkeit, das Fahrzeug sozusagen von der Straßenoberfläche zu entkoppeln und der Handhabung durch die Fähigkeit, Schlupf des Fahrzeugs zu verhindern. Hinsichtlich des Fahrkomforts arbeitet ein Federbein derart, dass es eine zwischen dem Fahrzeug und seinem Untergrund auftretende Federkraft, die in Richtung Fahrzeug oder Unter grund wirkt, dämpft. Gerade bei relativ geringen Fahrzeuggeschwindigkeiten von beispielsweise weniger als 50 Stundenkilometern stellt es für die Hersteller eine Herausforderung dar, eine optimale Dämpfung dieser Federkräfte zu erreichen. In vielen Fällen bringt ein hoher Druck innerhalb des Federbeins eine große Haft- und Gleitreibung an der Dichtungsstelle mit sich. Dies fördert ein Fahrverhalten, das als ruppig bezeichnet wird. Außerdem trägt auch eine Dichtung, die eine Verdrängungsstange des Federbeins ringförmig umschließt, zur Reibung an der Verdrängungsstange bei. Bei niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeiten ist diese Reibung zwischen der Dichtung und der Verdrängungsstange relativ hoch, was die unerwünschte Folge hat, dass das Fahrverhalten von einem Fahrzeuginsassen als ruppig empfunden wird.
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, dass sie eine Flüssigkeitsdichtungsbaugruppe für ein Drucksystem bietet, das die Haftreibung auf der Oberfläche einer Verdrängungsstange eines Drucksystems vermindert.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Flüssigkeitsdichtungsbaugruppe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
  • Die vorliegende Erfindung bietet eine Flüssigkeitsdichtungsbaugruppe für ein Drucksystem, etwa für ein Federbein eines Fahrzeugs, das die Haftreibung auf der Oberfläche der Verdrängungsstange des Drucksystems verringert. Die Flüssigkeitsdichtungsbaugruppe schließt ein Dichtungselement ein, das an einer Oberfläche des Drucksystems angeordnet ist. Das Dichtungselement umschließt ringförmig die Verdrängungsstange und übt so eine Vorspannkraft in radialer Richtung auf diese aus, was eine Haftreibungskraft auf der Oberfläche der Verdrängungsstange hervorruft. Der Dichtungsaufbau umfasst des Weiteren einen Aktuator, der an dem Dichtungselement angebracht ist. Der Aktuator besteht aus einem elektroaktiven Element, wie etwa einem piezoelektronischen Material, welches den Aktuator aufwölbt, wenn er eine elektrische Anregung erfährt. Die elektrische Anregung kann durch eine Elektronische Steuerungseinheit (ESE) reguliert werden. Die ESE empfängt durch einen Sensor Signale, die einen Fahrzeugzustand wiedergeben. Basierend auf diesen Signalen gibt die ESE eine elektrische Anregung an den Aktuator ab, um so das Dichtungselement von der Verdrängungsstange abzurücken.
  • Während des Betriebs bei niedrigen Geschwindigkeiten wölbt sich der Aktuator, wodurch er das Dichtungselement von der Verdrängungsstange abrückt und somit die Haftreibung, die sich bei einer Bewegung der Verdrängungsstange relativ zum Drucksystem einstellt, reduziert. Die vorliegende Erfindung mindert somit ruppige Fahrzeugbewegungen ab, die bei solchen niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeiten oftmals auftreten.
  • In einer Ausführungsform bietet die vorliegende Erfindung eine Flüssigkeitsdichtungsbaugruppe eines Federbeins, der die Haftreibung auf der Oberfläche einer Verdrängungsstange des Federbeins vermindert. Der Flüssigkeitsdichtungsbaugruppe beinhaltet ein Dichtungselement, das auf einer Oberfläche des Federbeins angeordnet ist. Das Dichtungselement umschließt die Verdrängungsstange ringförmig und übt so in radialer Richtung eine Vorspannkraft auf die Verdrängungsstange aus, was zur Bildung einer Haftreibungskraft auf deren Oberfläche beiträgt. Die Flüssigkeitsdichtungsbaugruppe beinhaltet des weiteren einen Aktuator, der am Dichtungselement angebracht ist und auf eine elektrische Anregung durch eine Aufwölbung reagiert, wodurch er das Dichtungselement von der Verdrängungsstange abrückt und somit die Haftreibung, die sich bei einer Bewegung der Verdrängungsstange relativ zum Federbein einstellt reduziert.
  • Weitere Ziele, Bestandteile, und Vorteile der Erfindung werden bei Betrachtung der folgenden Beschreibung sowie der nachfolgenden Ansprüche in Verbindung mit den anliegenden Zeichnungen ersichtlich. Es zeigen: Verbindung mit den anliegenden Zeichnungen ersichtlich. Es zeigen:
  • 1: eine Vorderansicht eines Federbeins für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
  • 2: einen Querschnitt des in 1 dargestellten Federbeins gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
  • 3a: eine vergrößerte Ansicht einer Flüssigkeitsdichtungsbaugruppe, die in dem in 2 dargestellten Abbild des Federbeins durch den Kreis mit der Nummer 3 gekennzeichnet ist,
  • 3b: eine perspektivische Ansicht eines Querschnitts der Flüssigkeitsdichtungsbaugruppe des Federbeins,
  • 4a: eine teilweise geschnittene Ansicht eines Aktuators des Flüssigkeitsdichtungsbaugruppe, der innere und äußere Elektroden aufweist,
  • 4b: einen Querschnitt des in 4a dargestellten Aktuators der Flüssigkeitsdichtungsbaugruppe, aufgeschnitten entlang der dort dargestellten Achse 4b-4b,
  • 4c: eine perspektivische Ansicht des Aktuators, der sich, bedingt durch eine elektrische Anregung, in einer aktivierten Stellung befindet,
  • 5: ein Blockdiagramm für ein Auslöseverfahren, das die Haftreibung auf der Oberfläche einer Verdrängungsstange eines Federbeins verringert, wobei das Federbein die Flüssigkeitsdichtungsbaugruppe gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beinhaltet.
  • 1 zeigt ein Drucksystem, nämlich ein Federbein 10 eines Fahrzeugs 12, das eine geringe Haftreibung innerhalb des Federbeins 10 aufweist. Wie dargestellt hat das Fahrzeug 12 ein Rad 14, das einen Untergrund 16 unter dem Fahrzeug 12 berührt, sowie eine Federverbindung 18, durch den das Rad 14 am Fahrzeug 12 aufgehängt und gefedert ist. Zusammen mit der Federverbindung 18 ermöglicht das Federbein 10 sowohl eine Stauchungsbewegung des Rades 14 in Richtung des Fahrzeugs 12 als auch eine Rückfederungsbewegung Rückprallbewegung des Rades 14 in Richtung des Untergrundes 16. Das Federbein 10 kann in jeder angemessenen Umgebung zum Einsatz kommen.
  • 2 zeigt ein Beispiel des Federbeins 10, das gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Flüssigkeitsdichtungsbaugruppe 11 zur Reduzierung von Haftreibung aufweist. Wie dargestellt schließt das Federbein 10 ein Rohr 20 mit einer inneren Wandung 22 ein, die einen ersten Abschnitt oder einen inneren Hohlraum 23 definiert. Das Federbein 10 umfasst des weiteren ein Druckgefäß 24, das um das Rohr 20 herum angebracht ist und eine äußere Wandung 26 aufweist, die einen Abstand zur inneren Wandung 22 hat und somit einen zweiten Abschnitt oder einen äußeren Hohlraum 28 definiert. Die innere Wandung 22 des Rohres 20 wird von Öffnungen 30 durchstoßen, die eine Fließverbindung zwischen der inneren Wandung 23 und der äußeren Wandung 28 ermöglichen. Sowohl der innere Hohlraum 23 als auch der äußere Hohlraum 28 sind dazu ausgelegt, eine kompressible Flüssigkeit aufzunehmen und zusammen mit dieser kompressiblen Flüssigkeit eine rücktreibende Federkraft aufzubauen, die das Rad 14 in Richtung des Untergrundes 16 treibt.
  • Wie in 2 gezeigt, umfasst das Federbein 10 des Weiteren eine Verdrängungsstange 32 und einen Hohlraumkolben 33, der auf der Verdrängungsstange 32 befestigt ist. Die Röhre 20 und die Verdrängungsstange 32 haben den Zweck, die Federverbindung 18 und das Fahrzeug 12 miteinander zu verbinden. In dieser Ausführungsform weist der Hohlraumkolben 33 eine erste Mündung 34 und eine zweite Mündung 36 mit variablen Durchflußbegrenzern auf. Die erste Mündung 34 und die zweite Mündung 36 sind durch eine Kompressionsseite 38 und eine Rückfederungsseite 40 des Hohlraumkolbens 33 hindurch ausgebildet, um ein Durchströmen der kompressiblen Flüssigkeit zu ermöglichen, wenn sich die Verdrängungsstange 32 innerhalb der inneren Wandung 23 bewegt. Die erste Mündung 34 und die zweite Mündung 36 erfüllen also den Zweck, einen Fluss der kompressiblen Flüssigkeit zwischen der Kompressionsseite 38 und der Rückfederungsseite 40 des Hohlraumkolbens 33 zu ermöglichen.
  • In dieser Ausführungsform ist der Hohlraumkolben 33 vorzugsweise durch ein herkömmliches Verbindungsteil sicher an der Verdrängungsstange 32 befestigt, er kann alternativ dazu jedoch auch als integraler Bestandteil der Verdrängungsstange 32 ausgeführt oder durch eine beliebige andere Befestigungsweise an dieser befestigt sein. Der Hohlraumkolben 33 ist vorzugsweise aus konventionellen Materialien und durch konventionelle Verfahren gefertigt, er kann jedoch alternativ dazu aus anderen geeigneten Materialien und durch andere geeignete Verfahren gefertigt sein.
  • Wie in 2 dargestellt, hat der Hohlraumkolben 33 eine Größe, die so bemessen ist, dass er die innere Wandung 22 des Rohres 20 berührt, und macht einen Fluss der kompressiblen Flüssigkeit zwischen dem inneren Hohlraum 23 und dem äußeren Hohlraum 28 möglich. Die Verdrängungsstange 32 und der Hohlraumkolben 33 sind dazu ausgelegt, während der Stauchungsbewegung des Rades 14 derselben nachzugeben und in den inneren Hohlraum 23 einzudringen, und während der Rückfederungsbewegung des Rades 14 wieder in die entgegengesetzte Richtung zu gleiten.
  • Die kompressible Flüssigkeit wirkt derart, dass sie zum Aufbau der rücktrei bende Federkraft beiträgt, und ist vorzugsweise, jedoch nicht unbedingt eine Siliziumflüssigkeit, die Kompressionsraten von ungefähr 1,5 Vol.-% bei etwa 13786 KPa (2000 psig) ungefähr 3 Vol.-% bei 34465 KPa (5000 psig), und ungefähr 6 Vol.-% bei 68930 KPa (10000 psig) aufweist. Oberhalb 13786 KPa hat diese kompressible Flüssigkeit eine höhere Verdichtbarkeit als herkömmliches Hydrauliköl. Dennoch kann die kompressible Flüssigkeit alternativ jede geeignete Flüssigkeit, mit oder ohne Siliciumanteil, sein, die oberhalb 13786 KPa eine höhere Verdichtbarkeit als herkömmliches Hydrauliköl aufweist.
  • Während des Betriebs arbeiten die Röhre 20 und die Verdrängungsstange 32 derart zusammen, dass sie einerseits die Federverbindung 18 und das Fahrzeug 12 miteinander verbinden, und andererseits sowohl eine Stauchungsbewegung des Rades 14 in Richtung des Fahrzeugs 12, als auch eine Rückfederungsbewegung des Rades 14 in Richtung des Untergrundes 16 ermöglichen. Der innere Hohlraum 23 und der äußere Hohlraum 28 enthalten die kompressible Flüssigkeit und bauen die rücktreibende Federkraft auf, die das Rad 14 in Richtung des Untergrunds 16 drückt. Die rücktreibende Federkraft wirkt so, dass sie das gesamte Rad 14 gegen den Untergrund getrieben bzw. gedrückt wird. Die Verdrängungsstange 32 ist dazu ausgelegt, während der Stauchungsbewegung des Rades 14 derselben nachzugeben und in den inneren Hohlraum 23 einzudringen. Während sie in den inneren Hohlraum 23 eindringt, verdrängt und komprimiert die Verdrängungsstange 32 die kompressible Flüssigkeit. Auf diese Weise erhöht die Bewegung der Verdrängungsstange 32 in Richtung des inneren Hohlraums 23 die rücktreibende Federkraft des Federbeins 10. Sobald sich die Verdrängungsstange 32 aus dem inneren Hohlraum 23 heraus bewegt, wird die kompressible Flüssigkeit dekomprimiert, wodurch die rücktreibende Federkraft des Federbeins 10 schwächer wird.
  • In dieser Ausführungsform ist die Verdrängungsstange 32 zylindrisch ge formt und aufgrund dieser Voraussetzung besteht zwischen der Verdrängung der Verdrängungsstange 32 innerhalb des inneren Hohlraums 23 und der Größe der rücktreibende Federkraft ein linearer Zusammenhang. Dennoch kann der Verdrängungsstange 32 alternativ dazu eine andere passende Form gegeben werden. In dieser Ausführungsform bestehen sowohl die Röhre 20 als auch die Verdrängungsstange 32 aus herkömmlichem Stahl und werden in herkömmlichen Verfahren hergestellt, sie können jedoch aus jedem geeigneten Material und nach jedem geeigneten Verfahren hergestellt werden.
  • Die in die innere Wandung 22 der Röhre 20 eingelassenen Öffnungen 30 dienen dazu, eine Fließverbindung zwischen dem inneren Hohlraum 23 und dem äußeren Hohlraum 28 herzustellen. Auf diese Weise können die Größen der Röhre 20 und des Druckgefäßes 24 so angepasst werden, dass der Federbein 10 eine optimale rücktreibende Federkraft entwickelt. Es sei darauf hingewiesen, dass in der vorliegenden Erfindung andere Federbeinmechanismen und -konstruktionen zum Einsatz kommen können, ohne dass von dem Schutzbereich der vorliegenden Erfindung abgewichen würde.
  • Wie in den 3a und 3b dargestellt, umfasst der Federbein 10 des weiteren die Flüssigkeitsdichtungsbaugruppe 11, die einen Gehäusebereich 13 mit einem Dichtungselement 40 aufweist, wobei letzteres die kompressible Flüssigkeit in der Röhre 20 abdichtet. Das Dichtungselement 40 ist so angebracht, dass es an der inneren Wandung 22 der Röhre 20 anliegt. In dieser Ausführungsform ist der Flüssigkeitsdichtungsbaugruppe 11 an der Röhre 20 befestigt und um die Verdrängungsstange 32 herum angeordnet. Das Dichtungselement 40 ist an einer Oberfläche oder Wandung des Gehäuseabschnitts 13 befestigt und umschließt ringförmig die Verdrängungsstange 32, wodurch sie eine Vorspannkraft in radialer Richtung auf diese ausübt, was wiederum Haftreibung ermöglicht.
  • In dieser Ausführungsform umfasst das Dichtungselement ein Abdeckelement 42, an dem ein Unterstützungselement 44 angebracht ist, und ein Sicherungselement 46, das gegenüber dem Unterstützungselement 44 an dem Abdeckelement 42 angebracht ist. In dieser Ausführungsform umschließt das Abdeckelement 42 ringförmig die Verdrängungsstange 32. Wie man den Abbildungen entnehmen kann, hat das Abdeckelement 42 eine erste Seite 47 und eine zweite Seite 48. Das Unterstützungselement 44 berührt die erste Seite 47 des Abdeckelements 42 und drückt das Abdeckelement 42 gegen die Verdrängungsstange 32, um so die Vorspannkraft in radialer Richtung auf die Verdrängungsstange 32 auszuüben. Dies führt zu der Haftreibungskraft entlang der Verdrängungsstange 32, wenn sich die Verdrängungsstange 32 relativ zu der Röhre 20 bewegt. Eine stillstehende Position kann als Position definiert werden, in der die Verdrängungsstange 32 nur eine unwesentliche Relativbewegung gegenüber der Röhre 20 aufweist. Wie man den Abbildungen entnehmen kann, berührt das Sicherungselement 46 die zweite Seite 48, um dem Abdeckelement 42 auf diese Weise Struktur und Halt zu geben. Das Dichtungselement 40 dichtet die kompressible Flüssigkeit innerhalb des inneren Hohlraums 23 ab, um die Flüssigkeitsmenge zu reduzieren, die in die Umgebung entweicht.
  • Wie in den 4a bis 4c zu sehen ist, weist das Federbein 10 des Weiteren einen Aktuator 50 auf, der an das Dichtungselement 40 grenzt. Der Aktuator 50 wirkt derart, dass er sich bei einer elektrischen Anregung aufwölbt, wodurch er das Dichtungselement 40 von der Verdrängungsstange 32 abrückt. Der Aktuator 50 besteht aus einem elektroaktiven Material, beispielsweise einem piezoelektronischen Material. Das Abrücken des Dichtungselements 40 von der Verdrängungsstange 32 reduziert die entlang der Verdrängungsstange 32 wirkende Haftreibungskraft, die auftritt, wenn sich die Verdrängungsstange 32 relativ zur Röhre 20 bewegt. Wie man den Abbildungen entnehmen kann, berührt eine Abdeckkrone 52 den Aktuator 50, um den Aktuator 50 während seiner Rufwölbung und dem Abrücken des Dichtungselements 40 von der Verdrängungsstange 32 zu unterstützen.
  • In dieser Ausführungsform besteht der Aktuator 50 aus einem piezoelektronischen Material und ist so ausgelegt, dass er auf eine elektrische Anregung durch eine Aufwölbung reagiert, wodurch er das Dichtungselement 40 von der Verdrängungsstange 32 abrückt und somit die Haftreibung, die sich bei einer Bewegung der Verdrängungsstange 32 relativ zum Federbein 10 einstellt, reduziert. Selbstverständlich kann der Aktuator 50 aus jedem anderen Material, elektroaktiv oder nicht, bestehen, solange er dazu geeignet ist, das Dichtungselement 50 von der Verdrängungsstange 32 abzurücken.
  • In dieser Ausführungsform ist der Aktuator 50 dazu ausgelegt, das Dichtungselement 40 ungefähr 0,025 μm bis 0,050 μm von der Verdrängungsstange 32 abzurücken, um so die Haftreibungskraft, die sich bei einer Bewegung der Verdrängungsstange 32 relativ zum Federbein 10 einstellt, zu reduzieren. Der Aktuator 50 ist so ausgelegt, dass er sich bei einer auf ihn ausgeübten Spannung von t 100 V bei einer Frequenz von 1 kHz um ungefähr 0,050 μm aufwölbt. Der Aktuator 50 ist ein mehrschichtiger keramischer Ring, der aus einer Vielzahl piezoelektronischer Schichten, auf denen sich interne Elektroden beispielsweise siebgedruckte befinden, besteht. Der Ring hat externe Elektroden, die elektrisch mit den internen Elektroden verbunden sind. Der keramische mehrschichtige Ring ist so ausgelegt, dass er auf eine elektrische Anregung durch eine Aufwölbung reagiert, wodurch er das Dichtungselement 40 von der Verdrängungsstange 32 abrückt und somit die Haftreibungskraft, die sich bei einer Bewegung der Verdrängungsstange 32 relativ zum Federbein 10 einstellt, reduziert.
  • Wie in 5 dargestellt, kann ein Aktuatorsystem 110 implementiert sein, um den oben beschriebenen Aktuator 50 zu aktivieren. In dieser Ausführungsform kann das Aktuatorsystem 110 Kabel beinhalten, die den Aktuator 50 mit einer elektronischen Steuerungseinheit (ESE) 70 verbinden. Ein Fahrzeugsensor 68 kann elektrisch mit der ESE 70 verbunden sein, um einen Fahrzeugzustand zu registrieren und Signale zu senden, die diesen Fahrzeugzustand wiedergeben. Die ESE 70 empfängt das Signal des Sensors 68 und ist dazu ausgelegt, eine elektrische Anregung an den Aktuator 50 abzugeben, die auf diesem Signal basiert. Die elektrische Anregung verursacht eine Rufwölbung des Aktuators 50, wodurch dieser das Dichtungselement 40 von der Verdrängungsstange 32 abrückt und somit die Haftreibungskraft, die sich bei einer Bewegung der Verdrängungsstange 32 relativ zum Federbein 10 einstellt, reduziert.
  • Der Fahrzeugzustand kann einen oder mehrere Fahrzeugzustände einschließen, beispielsweise die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Fahrzeugbeschleunigung, die Gierrate, die Stauchungsbewegung des Federbeins 10, die Rückfederungsbewegung des Federbeins 10, die Neigung des Fahrzeugs 12, oder einen beliebigen anderen zweckmäßigen Fahrzeugzustand. In dieser Ausführung ist ein Sensor 68 im Aktuatorsystem 110 implementiert. Selbstverständlich können auch mehrere Sensoren 68 implementiert sein, die je nach Wunsch eine Vielzahl an Fahrzeugzuständen registrieren, ohne dass vom Geltungsbereich der Erfindung abgewichen würde.
  • In einer Ausführungsform bietet die vorliegende Erfindung ein Verfahren, das die Haftreibung auf der Oberfläche des Verdrängungsstabes 32 des Federbeins 10 reduziert. Wie im Vorangegangenen erläutert, umfasst das Federbein 10 ein Dichtungselement 40, das an einer Oberfläche des Federbeins 10 angeordnet ist. Das Dichtungselement 40 umschließt ringförmig die Verdrängungsstange 32 und übt so eine Vorspannkraft in radialer Richtung auf diese aus, was eine Haftreibungskraft auf der Oberfläche der Verdrängungsstange 32 hervorruft. Der Aktuator 50, ein elektroaktives Element, berührt das Dichtungselement 40. Ein Verfahren der vorliegenden Erfindung beinhaltet das Registrieren eines in Verbindung mit dem Federbein 10 stehenden Fahrzeugzustandes und das Festlegen einer Spannung, die basierend auf dem Fahrzeugzustand des Rades 14 des Fahrzeugs 12 angelegt wird. Das Verfahren schließt des Weiteren die Abgabe einer elektrischen Anregung mit dieser Spannung an den Aktuator 50 ein, der sich infolge dessen aufwölbt und so das Dichtungselement 40 von der Verdrängungsstange 32 abrückt. Dadurch wird die Haftreibungskraft, die sich bei einer Bewegung der Verdrängungsstange 32 relativ zum Federbein 10 einstellt, reduziert.
  • Obwohl die vorliegende Erfindung unter Zuhilfenahme bevorzugter Ausführungsformen beschrieben wurde, sei darauf hingewiesen, dass die Erfindung selbstverständlich nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt ist, da Fachleute Modifikationen durchführen können, insbesondere nach Lektüre der obigen Ausführungen.

Claims (8)

  1. Flüssigkeitsdichtungsbaugruppe (11) für ein Drucksystem zur Reduzierung der Haftreibung auf der Oberfläche einer Verdrängungsstange (32) des Drucksystems, wobei die Flüssigkeitsdichtungsbaugruppe (11) folgendes einschließt: – einen Gehäusebereich (13), der die Verdrängungsstange (32) einfasst; – ein Dichtungselement (40), das auf einer Oberfläche des Gehäusebereichs (13) angeordnet ist und die Verdrängungsstange (32) ringförmig umschließt, so dass es in radialer Richtung eine Vorspannkraft auf die Verdrängungsstange (32) ausübt, was zur Bildung einer Haftreibungskraft auf deren Oberfläche führt; und – einen Aktuator (50), der am Dichtungselement (40) angebracht ist und auf eine elektrische Anregung durch eine Rufwölbung reagiert, wodurch er das Dichtungselement (40) von der Verdrängungsstange (32) abrückt und somit die Haftreibung, die sich bei einer Bewe gung der Verdrängungsstange (32) relativ zum Drucksystem einstellt, reduziert.
  2. Flüssigkeitsbaugruppe (11) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungselement (40) folgendes umfasst: – ein Abdeckelement (42), das die Verdrängungsstange (32) ringförmig umschließt und eine erste Seite (47) und eine zweite Seite (48) aufweist, – ein Unterstützungselement (44), das die erste Seite (47) des Abdeckelement (42) berührt und das Abdeckelement (42) gegen die Verdrängungsstange (32) drückt, so dass es in radialer Richtung die Vorspannkraft auf die Verdrängungsstange (32) ausübt, was bei einer Bewegung der Verdrängungsstange (32) relativ zum Drucksystem zur Bildung der Haftreibungskraft auf der Oberfläche der Verdrängungsstange (32) führt; – ein Sicherungselement (46), das die zweite Seite (48) des Abdeckelements (42) berührt und das Abdeckelement (42) unterstützt.
  3. Flüssigkeitsbaugruppe (11) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass diese weiterhin umfasst: – einen Sensor (68) der dazu dient, einen Fahrzeugzustand relativ zum Drucksystem zu registrieren, und ein Signal zu senden, das diesen Fahrzeugzustand wiedergibt; – eine elektronische Steuerungseinheit (70), die zum Empfang des Signals des Sensors (62), das den Fahrzeugzustand wiedergibt, elektrisch mit dem Sensor (62) verbunden und dazu ausgelegt ist, eine elektrische Anregung, die auf diesem Signal basiert, an den Aktuator (50) abzugeben, und dadurch eine Rufwölbung des Aktuators (50) zu verursachen.
  4. Flüssigkeitsbaugruppe (11) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (50) dazu ausgelegt ist, das Dichtungselement (40) ungefähr 0,025 μm bis 0,050 μm von der Verdrängungsstange (32) abzurücken.
  5. Flüssigkeitsbaugruppe (11) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (50) so ausgelegt ist, dass er sich bei einer auf ihn ausgeübten Spannung von ± 100 V bei einer Frequenz von 1 kHz um ungefähr 0,050 μm aufwölbt.
  6. Flüssigkeitsbaugruppe (11) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche des Drucksystems, auf der sich das Dichtungselement (40) befindet, die Oberfläche einer Abdeckkrone (52) eines Abdeckkronenaufbaus des Drucksystems ist.
  7. Flüssigkeitsbaugruppe (11) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (50) ein mehrschichtiger keramischer Ring ist, der aus einer Vielzahl piezoelektronischer Schichten, auf denen sich siebgedruckte interne Elektroden befinden, besteht, wobei dieser Ring externe Elektroden hat, die elektrisch mit den internen Elektroden verbunden sind, und wobei dieser keramische mehrschichtige Ring derart ausgelegt ist, dass er auf eine elektrische Anregung durch eine Rufwölbung reagiert, wodurch er das Dichtungselement (40) von der Verdrängungsstange (32) abrückt.
  8. Flüssigkeitsbaugruppe (11) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (50) elektrisch mit einer elektrischen Energiequelle verbunden ist.
DE10337432A 2002-08-20 2003-08-13 Flüssigkeitsdichtungbaugruppe für ein Drucksystem Withdrawn DE10337432A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/224,112 US6749048B2 (en) 2002-08-20 2002-08-20 Fluid seal assembly for a pressured system
US10/224112 2002-08-20

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE10337432A1 true DE10337432A1 (de) 2004-03-04

Family

ID=27765850

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10337432A Withdrawn DE10337432A1 (de) 2002-08-20 2003-08-13 Flüssigkeitsdichtungbaugruppe für ein Drucksystem

Country Status (3)

Country Link
US (1) US6749048B2 (de)
DE (1) DE10337432A1 (de)
GB (1) GB2392482B (de)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7413063B1 (en) 2003-02-24 2008-08-19 Davis Family Irrevocable Trust Compressible fluid magnetorheological suspension strut
US8066567B2 (en) * 2006-08-25 2011-11-29 Deere & Company Joystick with control dampening and detent using electrorheologic cylinder
US8561768B2 (en) * 2007-08-31 2013-10-22 Honda Motor Co., Ltd. Vehicle damper and method
JP4997149B2 (ja) * 2008-03-07 2012-08-08 カヤバ工業株式会社 緩衝器
JP5673695B2 (ja) * 2013-01-16 2015-02-18 トヨタ自動車株式会社 サスペンション装置
US9062734B2 (en) * 2013-02-25 2015-06-23 Hitachi Automotive Systems, Ltd. Shock absorber and vehicle using the same
CN104631646A (zh) * 2015-01-12 2015-05-20 上海上材减振科技有限公司 一种压力能发电的粘滞阻尼器
US10274039B2 (en) * 2015-12-28 2019-04-30 Chun Po Huang Oil seal holder for shock absorber
US11499597B2 (en) * 2019-02-01 2022-11-15 Thorlabs, Inc. Piezoelectric braking device

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4770438A (en) * 1984-01-20 1988-09-13 Nissan Motor Co., Ltd. Automotive suspension control system with road-condition-dependent damping characteristics
US4729459A (en) * 1984-10-01 1988-03-08 Nippon Soken, Inc. Adjustable damping force type shock absorber
JPS6241437A (ja) * 1985-08-15 1987-02-23 Tokico Ltd 減衰力調整式油圧緩衝器
US4691276A (en) 1985-10-21 1987-09-01 Borg-Warner Industrial Products, Inc. Adaptive control system for mechanical seal assembly
US4643437A (en) 1985-10-21 1987-02-17 Borg-Warner Industrial Products, Inc. Mechanical seal with automatic gap convergence control
US4948163A (en) * 1988-05-31 1990-08-14 Atsugi Motor Parts Company, Limited Damping characteristics variable hydraulic shock absorber for automotive suspension system with vehicular attitude suppressing capability
JPH0285530A (ja) * 1988-09-20 1990-03-27 Tokico Ltd シリンダ装置
JPH02142942A (ja) * 1988-11-25 1990-06-01 Atsugi Unisia Corp 液圧緩衝器
US5014829A (en) 1989-04-18 1991-05-14 Hare Sr Nicholas S Electro-rheological shock absorber
US5105918A (en) 1989-10-23 1992-04-21 Nippondenso Co., Ltd. Detection of damping force for shock absorber control
US5154263A (en) * 1990-12-11 1992-10-13 Monroe Auto Equipment Company Method and apparatus for controlling the flow of damping fluid through a piston
US5107970A (en) * 1991-04-17 1992-04-28 Monroe Auto Equipment Company High pressure sealing system and method
US5540448A (en) 1992-02-25 1996-07-30 Heinzen; Ralph Seal with electrical conductor wear indicator
US5246235A (en) 1992-02-25 1993-09-21 Ralph Heinzen Seal with embedded wire
US5277281A (en) 1992-06-18 1994-01-11 Lord Corporation Magnetorheological fluid dampers
DE9320143U1 (de) 1993-12-30 1995-04-27 Nord Klaus Juergen Vorrichtung zum Steuern einer elektrischen Signaleinrichtung beim Auftreten unzulässiger Bewegungen von abgedichteten Wellen technischer Geräte
US5878851A (en) 1996-07-02 1999-03-09 Lord Corporation Controllable vibration apparatus
US5983150A (en) * 1997-08-07 1999-11-09 Unisia Jecs Corporation Suspension systems for motor vehicles
US6142477A (en) 1998-11-16 2000-11-07 United Technologies Corporation Active seal
US6318521B1 (en) 1999-06-16 2001-11-20 Bridgestone/Firestone, Inc. Externally guided ER damper

Also Published As

Publication number Publication date
US20040035660A1 (en) 2004-02-26
GB2392482A (en) 2004-03-03
GB2392482B (en) 2005-01-12
US6749048B2 (en) 2004-06-15
GB0316588D0 (en) 2003-08-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1327538B1 (de) Luftfeder mit integriertem Steuerventil
DE60313246T2 (de) Interaktives, energieabsorbierendes System für eine Lenksäule in einem Fahrzeug
DE102014202989A1 (de) System und Verfahren für Dämpfer mit einer Stoßfeder
DE4237248A1 (de)
DE4136704A1 (de) Abdichtungsvorrichtung zum einbau in lager, insbesondere radiallager
DE2016973A1 (de) Schutzteil für pneumatische Federn
DE10337432A1 (de) Flüssigkeitsdichtungbaugruppe für ein Drucksystem
EP1896312A1 (de) Lenksäule mit aufprallenergie absorbierender vorrichtung
DE112017000973T5 (de) Zylindervorrichtung und Verfahren zur Herstellung derselben
DE102014215091A1 (de) Simulatorvorrichtung für ein Bremssystem eines Fahrzeugs und Herstellungsverfahren für eine Simulatorvorrichtung für ein Bremssystem eines Fahrzeugs
EP1272785B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur dichten befestigung eines schlauchstückes aus elastomerem werkstoff an einem anschlussteil
EP0643244A1 (de) Ventil
EP0229940B1 (de) Elastisches Lager für die Lagerung des Fahrerhauses eines Lastkraftwagens
DE102006013106A1 (de) Pneumatischer Bremskraftverstärker
DE3125830C1 (de) In einem Kraftfahrzeug elastisch gelagerte Antriebs einheit
WO1999000263A1 (de) Luftfedersystem
DE60105259T2 (de) Vorrichtung und verfahren zum aufbringen einer vorspannung an einem elastischen gelenk
EP3145768B1 (de) Dämpfungsvorrichtung
EP1457705B1 (de) Hydraulisch dämpfendes Gummilager
DE102017116609A1 (de) Überströmventil mit integriertem Druckbegrenzungsventil für ein Luftaufbereitungssystem eines Fahrzeugs, insbesondere eines Nutzfahrzeugs
DE19620835B4 (de) Hydraulikaufbau
DE3043662A1 (de) Fahrzeugaufhaengung
DE102018119086A1 (de) Federbein und Fahrzeug
DE60305913T2 (de) Befestigung mit Luftfeder, insbesondere für eine Radaufhängung eines Kraftfahrzeugs, und Kraftfahrzeug mit einer solchen Befestigung
DE3442622A1 (de) Luftfedervorrichtung

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: VISTEON GLOBAL TECHNOLOGIES, INC., VAN BUREN TOWNS

8128 New person/name/address of the agent

Representative=s name: BAUER-VORBERG-KAYSER, 50968 KOELN

8139 Disposal/non-payment of the annual fee