DE19637095C2

DE19637095C2 - Schwingungsdämpfer mit veränderbarer Dämpfkraft

Info

Publication number: DE19637095C2
Application number: DE19637095A
Authority: DE
Inventors: Manfred Grundei
Original assignee: Mannesmann Sachs AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1996-09-12
Filing date: 1996-09-12
Publication date: 1999-08-19
Anticipated expiration: 2016-09-13
Also published as: US6015030A; DE19637095A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Schwingungsdämpfer mit veränderbarer Dämpfkraft entsprechend dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 und 9.

Die DE 44 03 196 A1 beschreibt in den Fig. 3a bis 3c einen Schwingungsdämp fer mit veränderbarer Dämpfkraft, wobei das Maß für die Dämpfkraftänderung von dem Einfederungsweg abhängt. Es handelt sich um eine lastabhängige Dämpfkraftänderung, die nur in Verbindung mit einem Federbein funktioniert, da eine Fahrzeugtragfeder oder ein Anschlagpuffer als Stellglied wirksam sein muß. Bei Kompaktfahrzeugen ist in der Regel ein Federbein als Schwingungsdämpfer vorhanden. Fahrzeuge der Mittel- oder Oberklasse werden aber auch häufig mit Schwingungsdämpfern in der Bauform von Achsdämpfern ausgestattet. Somit entfällt die Fahrzeugtragfeder als Stellglied für die lastabhängige Dämpfkraftände rung.

Alternativ kann man natürlich auch, wie in der Fig. 5 derselben Schrift offenbart ist, ein verstellbares Dämpfventil mit elektrischer Ansteuerung verwenden. Bei Schwingungsdämpfern dieser Bauart muß aber ein erheblicher Bauaufwand ge trieben werden, insbesondere hinsichtlich der Sicherheit bei Systemausfall.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Schwingungsdämpfer mit einer Dämpfkraftverstellung zu realisieren, der auch als Achsdämpfer einsetzbar ist und der unabhängig von einer Energieversorgung funktionieren kann.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, indem die Ansteuerung des verstellbaren Dämpfventils über einen Stabilisator oder eine Stellstange einer. Fahrzeugbremse erfolgt, wobei der Schwingungsdämpfer weitere Dämpfventile aufweist, deren Dämpfwirkung unabhängig von der Ansteuerung durch den Sta bilisator oder die Stellstange ist.

Der Stabilisator übernimmt mehrere Funktionen. Zum einen wird über den Stabili sator eine Kurvenfahrt erkannt. Des weiteren erzeugt der Stabilisator einen Stell weg und eine Stellkraft, die für die Dämpfventilansteuerung genutzt werden kann. Aufwendige Regeleinrichtungen, insbesondere Energieversorgungen und Ventilschaltungen, sind nicht notwendig.

Vorteilhafterweise ist mindestens eines der weiteren Dämpfventile am Kolben angeordnet und/oder als ein Bodenventil ausgeführt. Mit dieser Maßnahme kön nen die Zug- und die Druckdämpfung voreingestellt werden.

Des weiteren ist vorgesehen, daß der Stabilisator mit einer Zugstrebe zusam menwirkt, die über ein Übertragungsglied das verstellbare Dämpfventil beeinflußt. Der Stabilisator muß also nicht unbedingt direkt angreifen, sondern kann auch mittelbar wirken. Es bestehen somit größere konstruktive Freiheiten für die Aus gestaltung des Stabilisators.

Bei einer vorteilhaften Ausführung weist die Zugstrebe einen Freigang auf, der erst ab einem definierten Weg eine Übertragung der Stabilisatorbewegung auf das Übertragungsglied zuläßt. Man schafft praktisch eine Verschiebung des Ein satzpunktes der Ansteuerung des verstellbaren Dämpfventils. Alternativ oder in Kombination kann die Zugstrebe eine Federeinrichtung aufweisen, die als Über setzungseinrichtung der Stabilisatorbewegung auf das Übertragungsglied wirkt. Die Stabilisatorkraft bzw. der Stabilisatorweg wird als Parameter für die Dämpf kraftveränderung verringert. Es kann auch sein, daß die Zugstrebe einen An schlag für die Stabilisatorbewegung aufweist. Man beschränkt mit dieser vorteil haften Maßnahme den Einfluß des Stabilisators auf die Dämpfkrafterhöhung. Eine weitere vorteilhafte Variante zeichnet sich dadurch aus, daß die Zugstrebe eine mehrteilige Federeinrichtung mit mindestens zwei Federn verschiedener Federra ten aufweist, die in Reihe angeordnet sind, wobei die Feder mit der größeren Fe derkraft eine Schwellwertkraft für die Dämpfventilansteuerung definiert.

Alternativ oder in Kombination zur Ansteuerung des verstellbaren Dämpfventils über den Stabilisator kann die Ansteuerung des verstellbaren Dämpfventils über eine Stellstange einer Fahrzeugbremse erfolgen, wobei der Schwingungsdämpfer weitere Dämpfventile aufweist, deren Dämpfwirkung unabhängig von der An steuerung durch die Stellstange ist. Man nutzt eine Reaktionskraft der Bremsan lage beim Bremsvorgang aus und überträgt diese Bremskraft auf das Dämpfventil mit veränderbarer Dämpfkraft. In weiterer Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die Stellstange in eine Richtung eine Ansteuerungskraft überträgt oder einen An steuerungsweg zurücklegt und in die andere Bewegungsrichtung freigeschaltet ist. Die Freischaltung ermöglicht den Freigang der Stellstange bei einer Kurven fahrt ohne Bremsvorgang. Ansonsten würde die Verstellbewegung des Stabilisa tors über das Dämpfventil auf die Stellstange wirken.

Anhand der folgenden Figurenbeschreibung soll die Erfindung näher erläutert werden:

Es zeigt:

Fig. 1 Stabilisator mit Anbindung an Schwingungsdämpfer

Fig. 2 Ausführungsbeispiel des Schwingungsdämpfers

Fig. 3-5 Ausführungsbeispiele für die Anbindung

Fig. 6 Detaildarstellung der Anbindung

Fig. 7 Bremseinrichtung mit Anbindung an Schwingungsdämpfer

Fig. 8 Detaildarstellung der Anbindung

In der Fig. 1 ist in stark vereinfachter Form ein Schwingungsdämpfer 1 in der Ausführung eines Achsdämpfers dargestellt. An einem Zylinder 3 des Schwin gungsdämpfers ist ein Radträger 5 angeschlossen, wobei sich an einer Kolben stange 7 eine nicht dargestellte Fahrzeugkarosserie abstützt. Zu einer Fahr zeugachse 9 gehört ein Stabilisator 11, der über eine Zugstrebe 13 ein Dämpf ventil 15 (Fig. 2) in seiner Dämpfkraft verändert.

Bei einer Wankbewegung des Fahrzeugs wird die Zugstrebe 13 vom Stabilisator betätigt, wobei die Zugstrebe eine Verstellkraft und einen Verstellweg aufweist. Diese Verstellkraft und der Verstellweg werden auf das Dämpfventil 15 übertra gen, das in der Fig. 2 gezeigt ist. Der konkrete Aufbau des Dämpfventils ist für diese Erfindung nicht so relevant. Prinzipiell gilt, daß die Zugstrebe auf ein Über tragungsglied 17 wirkt, das wiederum über eine Zwischenhülse 19 eine Ventil platte 21 innerhalb einer Kolbenstangenführung 23 ansteuert. Die Kolbenstangen führung ermöglicht einen Abfluß des Dämpfmediums aus einem oberen Arbeits raum 25 in einen Ausgleichsraum 27. Zur Verhinderung der Verschäumung ist innerhalb des Ausgleichsraums eine Gasblase 29 eingelegt.

Der obere Arbeitsraum 25 wird durch einen Kolben 31, an der Kolbenstange 7 von einem unteren Arbeitsraum 33 getrennt. Innerhalb des Kolbens 31 sind wei tere Dämpfventile 35; 37 angeordnet, die eine Verbindung zwischen den Arbeits räumen herstellen. Ein Dämpfventil 39 ist im Boden des unteren Arbeitsraums 33 angeordnet und wirkt beim Überströmen in den Ausgleichsraum. Die weiteren Dämpfventile 35; 37; 39 erzeugen unabhängig von einer Wankbewegung eine Dämpfkraft.

In der Fig. 3 ist eine Ausführung der Erfindung zu sehen, bei der die Zugstrebe einen Freigang 41 aufweist. Dieser Freigang besteht aus einem Langloch 43 als Führung, in dem ein Zapfen 45 axial beweglich angeordnet ist. Der Freigang er möglicht einen wegversetzten Einsatzpunkt der Dämpfkraftänderung bei dem Schwingungsdämpfer.

Die Fig. 4 zeigt eine Weiterentwicklung der Ausführung nach Fig. 3. Mit der Zugstrebe ist eine Federeinrichtung 47 verbunden, die die Stabilisatorkraft nicht mehr direkt auf das Dämpfventil überträgt, sondern praktisch als ein Wegminde rer, oder anders ausgedrückt, als eine Untersetzung wirkt. Des weiteren verfügt die Zugstrebe über einen Anschlag 49, der die Wirkung des Stabilisators auf das Dämpfventil beschränkt.

Eine besondere Federeinrichtung 47 wird in der Fig. 5 gezeigt. Die Federeinrich tung besteht, wie die Fig. 6 als eine Ausschnittvergrößerung darstellt, aus zwei Federn 47a; 47b. Beim Vergleich der beiden Federn weist die Feder 47b eine deutlich geringere Federrate als die Feder 47a auf, die sich an einer Abstützplat te 51 des Schwingungsdämpfers 1 abstützt und dadurch der Stabilisatorkraft kompensierend mit einem Kraftschwellwert entgegenwirkt. Die in Reihe angeord nete Feder 47b wird von einer kleinere Zugkraft belastet, die dann auf das Dämpfventil 15 (Fig. 2) übertragen wird. Auch diese Variante verfügt über einen Anschlag 49, der einen Verstellweg s des Stabilisators bzw. der Zugstrebe be grenzt.

Die Fig. 7 zeigt eine Seitenansicht eines Fahrzeugrades 53 mit einer vereinfacht dargestellten Fahrzeugbremse 55 zugeordneten Stellstange 57, die mit der Fahr zeugbremse in Wirkverbindung steht. Bei einem Bremsvorgang wird das Ab stützmoment für die Reibkraft der Bremse auf die Stellstange übertragen, wo durch die Stellstange einen Verstellweg ausführt, der das veränderbare Dämpf ventil 15 (Fig. 2) ansteuert.

In der Fig. 8 ist eine Detailansicht der Wegübertragung auf den Schwingungs dämpfer 1 dargestellt. In der Detailansicht ist erkennbar, daß die Stellstange 57 zur Übertragungshülse 17 mittels eines Langloches 59 in Druckrichtung der Über tragungshülse freigeschaltet ist. Diese Maßnahme soll ermöglichen, daß die Aus führungen nach den Fig. 1-6 mit der Variante nach den Fig. 7-8 kombinierbar sind. Es ist der Fall zu berücksichtigen, daß das Fahrzeug bei der Kurvenfahrt oh ne Bremsbetätigung eine Wankbewegung ausführt, dabei aber sichergestellt wer den soll, daß die Druckbewegung der Übertragungshülse nicht über die Stellstan ge auf die Bremse weitergeleitet wird.

Claims

1. Schwingungsdämpfer mit veränderbarer Dämpfkraft, umfassend einen Zylin der, in dem ein mit einer Kolbenstange verbundener Kolben (31) axial beweg lich geführt ist, der den Zylinderinnenraum in einen oberen und einen unteren Arbeitsraum unterteilt, und ein verstellbares Dämpfventil (15), das an ei nem der Arbeitsräume angeschlossen ist und das in Abhängigkeit des Einfe derungswegs angesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansteuerung des verstellbaren Dämpfventils (15) über einen Stabili sator (11) erfolgt, wobei der Schwingungsdämpfer weitere Dämpfventi le (35; 37; 39) aufweist, deren Dämpfwirkung unabhängig von der Ansteue rung durch den Stabilisator ist.

2. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der weiteren Dämpfventile (35; 37) am Kolben (31) angeordnet ist.

3. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der weiteren Dämpfventile (39) als Bodenventil ausge führt ist.

4. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stabilisator (11) mit einer Zugstrebe (13) zusammenwirkt, die über ein Übertragungsglied (17) das verstellbare Dämpfventil (15) beeinflußt.

5. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugstrebe (13) einen Freigang (41) aufweist, der erst ab einem defi nierten Weg eine Übertragung der Stabilisatorbewegung auf das Übertra gungsglied (17) zuläßt.

6. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugstrebe (13) eine Federeinrichtung (47) aufweist, die als Überset zungseinrichtung der Stabilisatorbewegung auf das Übertragungsglied (17) wirkt.

7. Schwingungsdämpfer nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugstrebe (13) einen Anschlag (49)für die Stabilisatorbewegung aufweist.

8. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugstrebe(13) eine mehrteilige Federeinrichtung (47) mit mindestens zwei Federn (47a; 47b) verschiedener Federraten aufweist, die in Reihe an geordnet sind, wobei die Feder (47a) mit der größeren Federkraft eine Schwellwertkraft für die Dämpfventilansteuerung definiert.

9. Schwingungsdämpfer mit veränderbarer Dämpfkraft, umfassend einen Zylin der, in dem ein mit einer Kolbenstange verbundener Kolben (31) axial beweg lich geführt ist, der den Zylinderinnenraum in einen oberen und einen unteren Arbeitsraum unterteilt, und ein verstellbares Dämpfventil (15), das an ei nem der Arbeitsräume angeschlossen ist und das in Abhängigkeit des Einfe derungswegs angesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansteuerung des, verstellbaren Dämpfventils (15) über eine Stellstan ge (57) einer Fahrzeugbremse (55) erfolgt, wobei der Schwingungsdämp fer (1) weitere Dämpfventile (35; 37; 39) aufweist, deren Dämpfwirkung un abhängig von der Ansteuerung durch die Stellstange (57) ist.

10. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellstange (57) in eine Richtung eine Ansteuerungskraft überträgt oder einen Ansteuerungsweg zurücklegt und in die andere Bewegungsrich tung freigeschaltet ist.