DE19706683A1

DE19706683A1 - Oscillation dampener has piston and dampening medium passages fitted

Info

Publication number: DE19706683A1
Application number: DE1997106683
Authority: DE
Inventors: Walter Engel; Andree Patzenhauer
Original assignee: Mannesmann Sachs AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1997-02-20
Filing date: 1997-02-20
Publication date: 1998-07-16

Abstract

An oscillation dampener has a working cylinder filled with a hydraulic or pneumatic dampening medium. The cylinder is sub-divided into two sections by a piston (1) moving back and forth on a connecting rod. The dampening medium flows via adjustable valves (5a, 5b) which are accessible from outside. The piston (1) and one or both of the dampening medium passages is fitted with a back-flow prevention valve (4). The dampening medium flows only one way through the adjustable dampening valves (5a, 5b).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schwingungsdämpfer bestehend aus ei nem mit Dämpfungsmittel gefüllten Arbeitszylinder, welcher von einem axial be weglichen, an einer Kolbenstange befestigten Kolben in zwei Arbeitsräume un terteilt wird, einem mit jedem der Arbeitsräume über je eine Strömungsverbin dung verbundenen Ausgleichsraum, wobei in der Strömungsverbindung minde stens ein einstellbares, von außen zugängliches Dämpfungsventil angeordnet ist.The invention relates to a vibration damper consisting of egg Nem filled with damping cylinder, which is axially loaded Movable pistons attached to a piston rod in two work rooms one is communicated with each of the work rooms via a flow connection tion connected compensation space, with at least in the flow connection least an adjustable, externally accessible damping valve is arranged is.

Es sind bereits Schwingungsdämpfer dieser Art bekannt (z. B. EP-PS 0.202.941), bei denen über einen im Arbeitszylinder angeordneten geschlosse nen Kolben das Dämpfungsmittel aus dem oberen Arbeitsraum sowie aus dem unteren Arbeitsraum über jeweils ein Ventil in den Ausgleichsraum gelangt. Die Ventile befinden sich dabei in einer Ventilpatrone, welche im Boden des Schwingungsdämpfers aufgenommen sind, diese Ventile werden in Zug- und Druckrichtung wechselseitig durchströmt. Über eine bestimmte Einstellung der Ventile läßt sich die Dämpfungskraft für die Zug- und Druckstufe entsprechend unterschiedlich einstellen. Nachteilig ist dabei, daß die eigentliche Dämpfungs kraft lediglich durch bestimmte Querschnitte bzw. Lochblenden erzeugt werden kann.Vibration dampers of this type are already known (e.g. EP-PS 0.202.941), in which a lock arranged in the working cylinder piston the damping agent from the upper work area and from the lower workspace reaches the compensation chamber via a valve. The Valves are located in a valve cartridge, which is in the bottom of the Vibration damper are included, these valves are in train and Flow direction flows alternately. About a certain attitude of Valves can adjust the damping force for the rebound and compression stage accordingly set differently. The disadvantage here is that the actual damping generated by force only through certain cross sections or pinholes can.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Schwingungsdämpfer derart weiterzubilden, daß nicht nur mechanisch einstellbare Ventile verwendet werden können, son dern daß ebenfalls in einer entsprechenden Ventilpatrone extern ansteuerbare Dämpfungsventile Verwendung finden können, wobei jedoch die Dämpfungs kraft in einem vorbestimmbaren Kennlinienverlauf einstellbar ist.The object of the invention is to develop a vibration damper in such a way that not only mechanically adjustable valves can be used, son that also externally controllable in a corresponding valve cartridge Damping valves can be used, but the damping force is adjustable in a predeterminable characteristic curve.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß der Kolben und mindestens eine der Strömungsverbindungen zur Gleichrichtung des Dämpfungsmittels mit einem Rückschlagventil versehen sind und daß das ein stellbare Dämpfungsventil einseitig durchströmbar ist.To solve this problem, the invention provides that the piston and at least one of the flow connections for rectifying the Damping means are provided with a check valve and that the one adjustable damping valve can be flowed through on one side.

Bei dieser Anordnung von Rückschlagventilen in Verbindung mit einstellbaren Dämpfungsventilen ist von Vorteil, daß das Dämpfungsmittel vom unteren Ar beitsraum in den oberen Arbeitsraum gelangen kann, von dort über die Strö mungsverbindung vorbei an den Dämpfungsventilen entweder in den unteren Arbeitsraum oder in den Ausgleichsraum strömt. Es wird also eine umlaufende Strömung des Dämpfungsmittels sowohl in Zug- als auch in Druckrichtung er zeugt. Vorteilhaft ist hierbei, daß die einstellbaren Dämpfungsventile nicht nur in Form von Querschnitten dämpfen, sondern gegebenenfalls noch durch Federn oder dergleichen beaufschlagt werden können, da sie jeweils von einer Rich tung angeströmt werden.With this arrangement of check valves in connection with adjustable Damping valves is advantageous in that the damping agent from the lower Ar beitsraum can get into the upper workspace, from there over the Strö connection past the damping valves either in the lower Workroom or flows into the compensation room. So it will be a circulating one Flow of the damping agent in both the tensile and compression directions testifies. The advantage here is that the adjustable damping valves not only in Steam the shape of cross sections, but if necessary still by springs or the like can be applied, since they are each from a Rich flow towards the device.

Eine weitere Ausführungsform sieht vor, daß die einstellbaren Dämpfungsventile manuell verstellbar sind. Another embodiment provides that the adjustable damping valves are manually adjustable.

In weiterer Ausgestaltung lassen sich die einstellbaren Dämpfungsventile ohne weiteres über eine Steuerung ansteuern und verstellen, so daß elektrische bzw. elektronische Steuerungen, welche auf die Dämpfungsventile wirken, einsetzbar sind oder daß die Steuerung pneumatisch und/oder hydraulisch ausgeführt wird.In a further embodiment, the adjustable damping valves can be used without control and adjust further via a control so that electrical or electronic controls that act on the damping valves can be used are or that the control is carried out pneumatically and / or hydraulically.

Nach einem wesentlichen Merkmal ist vorgesehen, daß alle Bauteile des Dämpfungsventiles wie z. B. Ventilkörper, Ventilsitz und dergleichen in einer mit dem Schwingungsdämpfer fixierbaren Patrone angeordnet sind.According to an essential feature, it is provided that all components of the Damping valves such. B. valve body, valve seat and the like in one the vibration damper fixable cartridge are arranged.

Zur Erzielung vorbestimmter Kennlinien, die entsprechend variabel bzw. vorher bestimmbar sind, ist mindestens eines der Rückschlagventile und/oder minde stens ein Dämpfungsventil federbeaufschlagt ausgebildet. Es lassen sich dabei mit Vorteil Schraubendruckfedern, Tellerfedern oder ähnliches einsetzen, die auf die entsprechenden Ventilkörper wirken.To achieve predetermined characteristics that are correspondingly variable or previously can be determined, at least one of the check valves and / or minde least a damping valve designed spring-loaded. It can be done use helical compression springs, disc springs or similar, which act on the corresponding valve body.

Eine weitere Variabilität in der Erzielung von Dämpfungskraftkennlinien bzw. bestimmten Kennfeldern sind dadurch erreichbar, daß in der Strömungsverbin dung mindestens zwei einstellbare Dämpfungsventile parallel angeordnet sind. Mit Vorteil können dabei die Dämpfungsventile über den Umfang verteilt ange ordnet werden.Another variability in the achievement of damping force characteristics or certain maps can be achieved in that in the flow connection at least two adjustable damping valves are arranged in parallel. The damping valves can advantageously be distributed over the circumference be classified.

Zur Erzeugung von Dämpfungskräften die in Zug- als auch in Druckrichtung gleich sind ist nach einem weiteren wesentlichen Merkmal vorgesehen, daß die Kolbenstangenfläche (A1) und die Kreisringfläche (A2) des Kolbens gleich groß sind. Auf diese Art und Weise wird beim Eintauchen der Kolbenstange sowohl in Druckrichtung als auch in Zugrichtung ein gleiches Volumen von Dämpfungs kraft bewegt. To generate damping forces in the pulling and pushing directions are provided according to a further essential feature that the Piston rod area (A1) and the circular ring area (A2) of the piston are the same size are. In this way, when immersing the piston rod in both Direction of compression as well as in the direction of pull an equal volume of damping power moves.

Desweiteren ist vorgesehen, daß die Strömungsverbindung an ihrem ersten En de im Schwingungsdämpfer fixiert ist und an ihrem anderen Ende axial frei ver schieblich in einem Bauteil aufgenommen wird.Furthermore, it is provided that the flow connection at its first En de is fixed in the vibration damper and axially freely ver at its other end is slidably received in a component.

Darüber hinaus ist vorgesehen, daß in Strömungsrichtung zuerst die Strö mungsverbindung und im Anschluß daran im Endbereich der Strömungsverbin dung das Dämpfungsmittel angeordnet ist. Da das Dämpfungsmittel in einer Richtung umströmt, ist bei Anordnung des Dämpfungsventils am Ende der Strö mungsrichtung von Vorteil, daß bis zum Dämpfungsventil ein entsprechender Arbeitsdruck herrscht, so daß eine Verschäumung des Dämpfungsmittels ver hindert wird. Mit dieser Verschäumung wäre zwangsläufig im drucklosen Zu stand bei zu langem Ausgangsweg zu rechnen.In addition, it is provided that the currents in the flow direction first mung connection and then in the end region of the flow connection the damping means is arranged. Since the damping agent in one Direction flows around, when the damping valve is arranged at the end of the flow direction of advantage that a corresponding to the damping valve Working pressure prevails, so that foaming of the damping agent ver is prevented. With this foaming would be inevitably in the depressurized was to be expected if the exit path was too long.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen sche matisch dargestellt.Preferred embodiments of the invention are shown in the drawings represented mathematically.

Es zeigt:It shows:

Fig. 1 einen Schwingungsdämpfer mit zwei Rückschlagventilen und zwei ein stellbaren Dämpfungsventilen im Schnitt, schematisch dargestellt; Figure 1 shows a vibration damper with two check valves and two adjustable damping valves in section, shown schematically.

Fig. 2 eine konstruktive Ausführungsform des in Fig. 1 schematisch darge stellten Schwingungsdämpfer. Fig. 2 shows a structural embodiment of the vibration damper shown schematically in Fig. 1 Darge.

Der in Fig. 1 dargestellte Schwingungsdämpfer besteht aus einem Arbeitszy linder 2, der von einem an einer Kolbenstange 7 befestigten Kolben 1 in zwei Arbeitsräume unterteilt wird und bei dem die Arbeitsräume sowie der Aus gleichsraum 3 mit Dämpfungsmittel gefüllt ist. Bei axialer Bewegung des Kol bens 1 im Arbeitszylinder 2 wird das Dämpfungsmittel, hervorgerufen durch die Rückschlagventile 4a und 4b, gleichgerichtet in Richtung der angedeuteten Pfeile strömen. Vom unteren Arbeitsraum wird das Dämpfungsmittel über das Rückschlagventil 4a und den oberen Arbeitsraum in die Strömungsverbindung 8 gefördert und verläuft anschließend über die Dämpfungsventile 5 in der Zugstu fe vorbei am Rückschlagventil 4b in den unteren Arbeitsraum und in der Druck stufe direkt in den Ausgleichsraum 3, da das zu verdrängende Volumen der in den Arbeitszylinder 2 eintauchenden Kolbenstange in den Ausgleichsraum ge langen muß. Bei den Ventilen 4a und 4b handelt es sich um Rückschlagventile, die die Strömung des Dämpfungsmittels in eine Richtung gleichrichten. Bei den Dämpfungsventilen 5a und 5b handelt es sich um manuell einstellbare Ventile oder um elektronisch regelbare Ventile, bei denen über den Querschnitt des Ventilkörpers 9 bzw. über die Federn 10 eine entsprechende Dämpfungskraft erzielt werden kann.The vibration damper shown in Fig. 1 consists of a Arbeitszy cylinder 2 , which is divided by a piston rod 7 attached to a piston 1 into two working spaces and in which the working spaces and the equalizing space 3 is filled with damping means. With axial movement of the piston 1 in the working cylinder 2 , the damping means, caused by the check valves 4 a and 4 b, flow in the same direction in the direction of the arrows. From the lower work chamber, the damping agent is conveyed via the check valve 4 a and the upper work chamber into the flow connection 8 and then runs over the damping valves 5 in the Zugstu fe past the check valve 4 b in the lower work chamber and in the pressure stage directly into the compensation chamber 3 , since the volume to be displaced must be long in the piston rod immersed in the working cylinder 2 into the compensation chamber. The valves 4 a and 4 b are non-return valves which rectify the flow of the damping means in one direction. The damping valves 5 a and 5 b are manually adjustable valves or electronically controllable valves in which a corresponding damping force can be achieved via the cross section of the valve body 9 or via the springs 10 .

Aus der Fig. 2 ist eine konstruktive Ausgestaltung des in Fig. 1 dargestellten Schwingungsdämpfers abgebildet, bei dem der Kolben 1 an der Kolbenstange 7 befestigt ist und den Arbeitszylinder 2 in einen oberen und einen unteren Ar beitsraum unterteilt. Das Dämpfungsmittel gelangt vom oberen Arbeitsraum über die Strömungsverbindung 8 in den Boden des Schwingungsdämpfers, hier sind die einstellbaren Dämpfungsventile 5 in einer einschraubbaren Patrone 6 ange ordnet und gegebenenfalls mehrere dieser Patronen über dem Umfang verteilt angeordnet. Das am einstellbaren Dämpfungsventil 5 vorbeiströmende Dämp fungsmittel gelangt entweder über das Rückschlagventil 4b in den unteren Ar beitsraum oder direkt in den Ausgleichsraum 3. From Fig. 2, a structural design of the vibration damper shown in Fig. 1 is shown, in which the piston 1 is attached to the piston rod 7 and the working cylinder 2 divided into an upper and a lower Ar beitsraum. The damping agent passes from the upper working space via the flow connection 8 into the bottom of the vibration damper, here the adjustable damping valves 5 are arranged in a screw-in cartridge 6 and, if appropriate, several of these cartridges are distributed over the circumference. The passing on the adjustable damping valve 5 Dämp Fung medium passes either b through the check valve 4 in the lower beitsraum Ar or directly into the compensation chamber. 3

Der Kolben 1 des Schwingungsdämpfers ist mit einem weiteren Rückschlag ventil 4a versehen, in dieser Ausführungsform sind die Rückschlagventile 4a und 4b aus Federscheiben bzw. federbelasteten Ventilscheiben ausgebildet. Die Patrone 6 beinhaltet in der Fig. 2 ein manuell einstellbares Dämpfungsventil, bestehend aus Ventilkörper 9 der von einer Ventilfeder beaufschlagt wird.The piston 1 of the vibration damper is provided with a further check valve 4 a, in this embodiment the check valves 4 a and 4 b are formed from spring washers or spring-loaded valve disks. The cartridge 6 in FIG. 2 contains a manually adjustable damping valve, consisting of valve body 9 which is acted upon by a valve spring.

Diese Patrone 6 ist ohne weiteres austauschbar durch ein elektrisch von außen ansteuerbares Dämpfungsventil, so daß eine variable Dämpfungseinstellung über eine entsprechende elektronische oder hydraulische oder pneumatische Steuerung erzielbar ist.This cartridge 6 can be easily replaced by an electrically controllable damping valve, so that a variable damping setting can be achieved by means of a corresponding electronic or hydraulic or pneumatic control.

Um in der Zug- und Druckstufe eine gleiche Dämpfungskraft zu erzeugen ist der Querschnitt der Kolbenstangen 7 gleich groß wie die Ringfläche des Kolbens 1, das heißt die Fläche des Kolbens welche zwischen dem Außendurchmesser der Kolbenstange 7 und der Innenfläche des Arbeitszylinders 2 angeordnet ist.In order to generate the same damping force in the rebound and compression stage, the cross section of the piston rods 7 is the same size as the ring surface of the piston 1 , that is to say the surface of the piston which is arranged between the outer diameter of the piston rod 7 and the inner surface of the working cylinder 2 .

Reference list

11

Kolben
piston

22nd

Arbeitszylinder
Working cylinder

33rd

Ausgleichsraum
Compensation room

44th

Rückschlagventil
check valve

55

einstellbares Dämpfungsventil
adjustable damping valve

66

Patrone
cartridge

77

Kolbenstange
Piston rod

88th

Strömungsverbindung
Flow connection

99

Ventilkörper
Valve body

1010th

Federn.
Feathers.

Claims

1. Vibration damper consisting of a damping agent-filled working cylinder, which is divided by an axially movable, attached to a piston rod piston into two working spaces, one with each of the working spaces via a flow connection compensation chamber, with at least one adjustable, in the flow connection externally accessible damping valve is arranged, characterized in that the piston ( 1 ) and at least one of the flow connections for rectifying the damping means with a check valve ( 4 ) are verses hen and that the adjustable damping valve ( 5 ) is one-sided flow bar.

2. Vibration damper according to claim 1, characterized in that the adjustable damping valves ( 5 a, 5 b) are manually adjustable.

3. Vibration damper according to claim 1, characterized in that the adjustable damping valves ( 5 a, 5 b) are controlled and adjustable via a control

4. Vibration damper according to claim 3, characterized in that the control acts electrically or electronically on the damping valves ( 5 ).

5. Vibration damper according to claim 3, characterized, that the control is carried out pneumatically and / or hydraulically.

6. Vibration damper according to claim 1, characterized in that all components of the damping valve ( 5 ), such as. B. valve body, valve seat in a fixable with the vibration damper cartridge ( 6 ) are arranged.

7. Vibration damper according to claim 1, characterized in that at least one of the check valves ( 4 ) and / or at least one damping valve ( 5 ) is designed to be spring-loaded.

8. Vibration damper according to claim 1, characterized in that in the flow connection at least two adjustable damping valves ( 5 a, 5 b) are arranged in parallel.

9. Vibration damper according to claim 1, characterized in that the piston rod surface (A1) and the annular surface (A2) of the piston ( 1 ) are the same size.

10. Vibration damper according to claim 8, characterized in that the damping valves ( 5 a, 5 b) are arranged distributed over the circumference.

11. Vibration damper according to claim 1, characterized in that the flow connection ( 8 ) is fixed at its first end in the vibration damper and is axially displaceably received in one component at its other end.

12. Vibration damper according to claim 1, characterized in that in the direction of flow, the flow connection ( 8 ) and in connection to it in the end region of the flow connection ( 8 ), the damping means ( 5 ) is arranged.