DE19807211B4

DE19807211B4 - Schwingungsdämpfer

Info

Publication number: DE19807211B4
Application number: DE19807211A
Authority: DE
Inventors: Koen Vermolen; Jan Carleer; Jan Driessan
Original assignee: Tenneco Automotive Inc
Current assignee: Tenneco Automotive Inc
Priority date: 1997-02-21
Filing date: 1998-02-20
Publication date: 2004-02-05
Anticipated expiration: 2018-02-21
Also published as: US5924528A; GB9803525D0; GB2326925A; DE19807211A1; JPH10252803A; GB2326925B

Abstract

Schwingungsdämpfer mit
einem Innenrohr (34) mit einem Arbeitsraum (36) zur Aufnahme eines Dämpfungsmediums,
einem Kolben (38), der den Arbeitsraum (36) in eine untere Arbeitskammer (40) und eine obere Arbeitskammer (42) unterteilt, wobei eine gedrosselte Strömung des Dämpfungsmediums zwischen den beiden Arbeitskammern (40; 42) durch den Kolben (38) hindurch möglich ist,
einem Außenrohr (50), das das Innenrohr (34) umgibt, um eine Reservekammer (48) zwischen dem Innenrohr (34) und dem Außenrohr (50) zu bilden,
einer Kolbenstange (44), die mit ihrem einen Ende am Kolben (8) angebracht ist und mit ihrem anderen Ende aus dem Innenrohr (34) herausragt,
einem Bodenventil (46), das die Strömung von Dämpfungsmedium zwischen der unteren Arbeitskammer (40) und der Reservekammer (48) steuert, und einem lastabhängigen Ventil (60), das den Durchfluß von Dämpfungsmedium zwischen der oberen Arbeitskammer (42) und der Reservekammer (48) steuert und das aufweist:
ein Ventilgehäuse mit einem ersten Gehäuseteil (74, 76), das einen mit der oberen Arbeitskammer (42) verbundenen Einlaß (92) und einen mit der Reservekammer (48) verbundenen Auslaß (94) aufweist,
ein zweites Gehäuseteil (80, 116), das einen mit einem SteuerdruckbeaufschlagbarenEinlaß (120) aufweist,
eine flexible Ventilscheibe (78), die zwischen den beiden Gehäuseteilen (74, 76; 80, 116) angeordnet ist, wobei auf der einen Seite der Ventilscheibe (78) eine Steuerkammer (110, 112, 124) und auf der anderen Seite eine Übertragungskammer (102) vorgesehen ist, die mit dem Auslaß (94) des ersten Gehäuseteils (74, 76) verbunden ist, und
einen an dem ersten Gehäuseteil (74, 76) vorgesehenen ringförmigen Vorsprung (96), der mit dem Einlaß (92) verbunden ist und zusammen mit der Ventilscheibe (78) eine Drosselstelle (108) bildet,
die bei einem Anstieg des Steuerdrucks kleiner und bei einer Abnahmedes Steuerdrucks größer wird,
wobei der ringförmige Vorsprung (96) und die Drosselstelle (108) in dem ersten Ventilteil (74, 76) zentral im Mittelpunkt angeordnet sind.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schwingungsdämpfer oder landläufig Stoßdämpfer.
Ein herkömmlicher Zweirohr-Stoßdämpfer besitzt ein Innenrohr mit einem darin angeordneten Kolben und ein Außenrohr. Eine mit dem Kolben verbundene Kolbenstange ragt an einem Ende aus dem Innenrohr vor. Am anderen Ende des Innenrohrs stellt ein Bodenventil eine Verbindung mit einer zwischen Innen- und Außenrohr gebildeten Reservekammer her. Die Dämpfung wird durch Öffnungen im Kolben gesteuert, die den Durchfluß von Dämpfungsmedium zwischen einer Kolbenseite und der anderen steuern. Aufgrund der auf der einen Seite des Kolbens vorgesehenen Kolbenstange müssen in der Druck- und Zugstufe unterschiedliche Volumen an Dämpfungsmedium verdrängt werden. Dieser Unterschied wird mit Stangenvolumen bezeichnet. Das dem Stangenvolumen entsprechende Dämpfungsmedium wird in der Druckstufe durch das Bodenventil aus dem Innenrohr verdrängt und von der Reservekammer aufgenommen. In der Zugstufe wird das entsprechende Volumen an Dämpfungsmedium wieder über das Bodenventil in das Innenrohr zurückbewegt. Bei Hin- und Herbewegungen des Kolbens im Innenrohr wird somit eine dem Stangenvolumen entsprechende Menge der Hydraulikflüssigkeit durch das Bodenventil in die Reservekammer hinein und aus ihr herausbewegt.
Bei Fahrzeugen hängt die Fahrzeuglast in erster Linie von der Anzahl der Fahrzeuginsassen und der übrigen Beladung ab. Fahrzeugaufhängungen werden typischerweise für eine Nennlast ausgelegt, während sich die Istlast tatsächlich verändert. Änderungen der Last haben entsprechende Änderungen im Betriebsverhalten des Stoßdämpfers zur Folge. Wenn ein Fahrzeug schwer beladen ist, übt der übliche Stoßdämpfer eine geringere Dämpfungswirkung auf die Aufhängung aus, und zwar aufgrund der Trägheitskräfte der größeren Last. Wenn die Fahrzeuglast kleiner als die Nennlast ist, übt der Stoßdämpfer eine größere Dämpfungswirkung aufgrund der geringeren Trägheitskräfte aus. Derzeit übliche Stoßdämpfer haben keine Möglichkeit zum Ausgleichen veränderlicher Fahrzeuglasten, und dadurch reagiert die Aufhängung nicht in der gewünschten Weise auf unterschiedliche Fahrzeuglasten.

Die ältere, nicht vorveröffentlichte DE 197 12 929 A1 offenbart eirien Schwingungsdämpfer mit einem Innenrohr mit einem Arbeitsraum zur Aufnahme eines Dämpfungsmediums, einem Kolben; der den Arbeitsraum in eine untere Arbeitskammer und eine obere Arbeitskammer unterteilt, wobei eine gedrosselte Strömung des Dämpfungsmediums zwischen den beiden Arbeitskammern durch den Kolben hindurch möglich ist, einem Außenrohr, das das Innenrohr umgibt, um eine Reservekammer zwischen dem Innenrohr und dem Außenrohr zu bilden, einer Kolbenstange, die mit ihrem einen Ende am Kolben angebracht ist und mit ihrem anderen Ende aus dem Innenrohr herausragt, einem Bodenventil, das die Strömung von Dämpfungsmedium zwischen der unteren Arbeitskammer und der Reservekammer steuert, und einem lastabhängigen Ventil, das den Durchfluß von Dämpfungsmedium zwischen der oberen Arbeitskammer und der Reservekammer steuert und das aufweist: ein Ventilgehäuse mit einem ersten Gehäuseteil, das einen mit der oberen Arbeitskammer verbundenen Einlaß und einen mit der Reservekammer verbundenen Auslaß_ aufweist, ein zweites Gehäuseteil, das einen mit einem Steuerdruck beaufschlagbaren Einlaß aufweist, eine flexible Ventilscheibe, die zwischen den beiden Gehäuseteilen angeordnet ist, wobei auf der einen Seite der Ventilscheibe eine Steuerkammer und auf der anderen Seite eine Übertragungskammer vorgesehen ist, die mit dem Auslaß des ersten Gehäuseteils verbunden ist, und einen an dem ersten Gehäuseteil vorgesehenen ringförmigen Vorsprung, der mit dem Einlaß verbunden ist und zusammen mit der Ventilscheibe eine Drosselstelle bildet, die bei einem Anstieg des Steuerdrucks kleiner und bei einer Abnahme des Steuerdrucks größer wird.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen konstruktiv verbesserten Schwingungsdämpfer zu schaffen, dessen in der Druck- und Zugstufe erzeugte Dämpfungskraft sich in Abhängigkeit von der Fahrzeuglast ändert.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Die Erfindung sowie vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Patentansprüchen definiert.

Bei dem erfindungsgemäß ausgebildeten Schwingungsdämpfer ist auf eine zentrale Führung der Membran verzichtet, und die Drosselstelle ist an zentraler Stelle angeordnet. Durch die zentrale Anordnung der Drosselstelle ergibt sich eine symmetrische Ausgestaltung der Steuerkammer im Bereich der Membran, was sowohl für die Herstellbarkeit wie auch die Funktionsweise des Schwingungsdämpfers von Vorteil ist.

Anhand der Zeichnungen wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht eines Kraftfahrzeuges mit mehreren Stoßdämpfern;
2 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäß ausgebildeten Stoßdämpfer;
3 eine vergrößerte Querschnittsansicht des Durchflusssteuerventils des Stoßdämpfers nach 2.
Der in den Figuren dargestellte Schwingungs- oder landläufig Stoßdämpfer 10 dient zum Dämpfen von Schwingungsbewegungen zwischen den gefederten und ungefederten Teilen eines Kraftfahrzeuges oder zwischen anderen miteinander verbundenen, jedoch relativ zueinander bewegbaren Teilen anderer Vorrichtungen oder Geräte. Der Ausdruck „Stoßdämpfer", wie er hier verwendet wird, ist im allgemeinen Sinn zu verstehen und umfaßt auch McFerson-Federbeine. Wenngleich das bevorzugte Anwendungsgebiet das Gebiet der Fahrzeugaufhängungen ist, versteht es sich jedoch, daß die Erfindung auch bei anderen Aufhängungen verwendet werden kann.
Das in 1 schematisch dargestellte Kraftfahrzeug ist mit vier Stoßdämpfern 10 ausgerüstet. Das Kraftfahrzeug 12 besitzt eine hintere Aufhängung 14 mit einer Hinterachsanordnung (nicht gezeigt) für die Hinterräder 16. Die Hinterradanordnung ist mit dem Kraftfahrzeug 12 durch ein erstes Paar Stoßdämpfer 10 und ein erstes Paar Luftfedern und/oder Schraubenfedern 18 verbunden. In der gleichen Weise besitzt das Kraftfahrzeug 12 eine vordere Aufhängung 20 mit einer querverlaufenden Vorderachsanordnung (nicht gezeigt) für die Vorderräder 22. Die Vorderachsanordnung ist mit dem Kraftfahrzeug 12 durch ein zweites Paar Stoßdämpfer 10 und ein zweites Paar Luftfedern und/oder Schraubenfedern 24 verbunden. Die Stoßdämpfer 10 dienen zum Dämpfen der Relativbewegungen zwischen den ungefederten Teilen (d.h. der vorderen und hinteren Aufhängung 20 und 14) und den gefederten Teilen des Fahrzeugs 12.
Um die Dämpfungseigenschaften der Stoßdämpfer 10 bei Verwendung einer Schraubenfeder in Abhängigkeit von der Fahrzeuglast zu steuern, ist ein Lastsensor 26 vorgesehen, der in Abhängigkeit von der Fahrzeuglast ein Steuersignal über eine Leitung 28 an ein Steuermodul 30 abgibt. Der Lastsensor 26 ist so angeordnet und ausgebildet, daß er die auf die Fahrzeugaufhängung (nicht gezeigt) wirkende Kraft erfaßt, um dadurch die Fahrzeuglast zu erfassen. Derartige Lastsensoren sind im Stand der Technik bekannt. Das vom Lastsensor 26 an das Steuermodu130 abgegebene Steuersignal stellt ein Maß für die von der vorderen und hinteren Aufhängung 20 bzw. 14 aufgenommenen Last dar. Das Steuermodul 30 erzeugt in Abhängigkeit von diesem Laststeuersignal ein Drucksteuersignal und gibt es an Steuerleitungen 32 zum Steuern der Dämpfungseigenschaften der Stoßdämpfer 10 ab. Durch Steuern der Dämpfungseigenschaften der Stoßdämpfer 10 lassen sich die Relativbewegungen zwischen den gefederten Massen und der Aufhängung des Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit von veränderlichen Fahrzeuglasten dämpfen, um dadurch das Fahrverhalten sowohl hinsichtlich Komfort wie auch Lenkfähigkeit zu optimieren.
Wenn Luftfedern verwendet werden, werden die Stoßdämpfer 10 durch den Luftdruck der Luftfedern gesteuert. In diesem Fall sind die Luftfedern und der Stoßdämpfer 10 mit den Drucksteuerleitungen 32 verbunden. Wenn die von den Aufhängungen 20 und 14 aufgenommene Last größer wird, wird der Druck in den Luftfedern größer, begleitet von einem entsprechenden Anstieg des Strömungsmitteldrucks in den Stoßdämpfern 10. Wenn die von den Aufhängungen 20 und 24 aufgenommene Last kleiner wird, nimmt der Druck in den Luftfedern ab, begleitet von einer entsprechenden Abnahme des Drucks in den Stoßdämpfern 10.
Der in 2 genauer dargestellte Stoßdämpfer 10 besitzt ein Innenrohr 34 mit einem Arbeitsraum 36, der ein Dämpfungsmedium (Hydrauliköl) enthält. Ein gleitend bewegbarer Kolben 38 unterteilt den Arbeitsraum 36 in eine untere Arbeitskammer 40 und eine obere Arbeitskammer 42. Der Kolben ist an einem Ende einer Kolbenstange 44 befestigt, die axial durch die obere Arbeitskammer 42 ver-läuft.
Der Stoßdämpfer 10 besitzt ferner ein Bodenventil 46, das am unteren Ende des Innenrohres 34 angeordnet ist und den Durchfluß von Dämpfungsmedium zwischen der unteren Arbeitskammer 42 und einer ringförmigen Reservekammer 48 steuert. Die Ringkammer 48 wird von dem Zwischenraum zwischen dem Außenumfang des Innenrohres 34 und dem Innenumfang eines Außenrohres 50 gebildet. Das Bodenventil 46 ermöglicht eine Strömung aus der Reservekammer 48 in die untere Arbeitskammer 42 in der Zugstufe und eine Strömung aus der unteren Arbeitskammer 42 in die Reservekammer 48 in der Druckstufe. Am unteren Ende des Stoßdämpfers 10 befindet sich eine Endkappe 52, die das untere Ende des Außenrohres 50 verschließt. Das obere Ende des Stoßdämpfers 10 besitzt eine Kolbenstangenführung 54, durch die sich die Kolbenstange 44 abgedichtet und gleitend geführt hindurch erstreckt. Der obere Abschnitt der Kolbenstange 44 ist mit dem Fahrzeug 12 in üblicher Weise verbunden. An der unteren Endkappe 52 ist ein Anschluß 56 vorgesehen, um den Stoßdämpfer 10 an der Achsanordnung des Kraftfahrzeugs 12 befestigen zu können. Ein Puffer 58 umgibt die Kolbenstange 44 innerhalb der oberen Arbeitskammer 42, um Stöße des Stoßdämpfers 10 in seiner voll ausgefahrenen Stellung abzufangen.
Die Kolbenstangenführung 54 ist innerhalb des Außenrohres 50 und des Innenrohres 34 untergebracht. Die Kolbenstangenführung 54 dient einerseits zur Führung der Kolbenstange 44 und andererseits als Abdichtung, die eine Leckage aus dem Arbeitsraum 36 oder der Reservekammer 48 bei Hin- und Herbewegungen der Kolbenstange 44 verhindert. Außerdem dient die Kolbenstangenführung 54 als Abdichtung, die ein Eindringen von Schmutz, Staub oder anderen Fremdkörpern in die Strömungsmittelräume des Stoßdämpfers 10 verhindert.
In 2 ist ferner ein Durchflußsteuerventil 60 gezeigt, das die obere Arbeitskammer 42 durch ein Leitungsrohr 62 und einen Strömungsmittelkanal 84 in der Kolbenstangenführung 54 verbindet Das Leitungsrohr 62 besitzt ein oberes Ende 66 angrenzend an dem Strömungskanal 64. Das obere Ende 66 ist mit Preßsitz in der Kolbenstangenführung 54 angeordnet, um eine Abdichtung zu bilden, die eine Leckage zwischen dem Strömungskanal 64 und der Reservekammer 48 verhindert. Das Durchflußsteuerventil 60 steht außerdem direkt mit der Reservekammer 48 in Verbindung.
3 zeigt eine vergrößerte Darstellung des Durchflußsteuerventils 60. Das Durchflußsteuerventil 60 besitzt ein Ventilgehäuse mit einem umgebenden Gehäuseteil 72, einem inneren Gehäuseteil 74, einem oberen Gehäuseteil 76, einer Ventilscheibe 78, einem Drosselring 80, einer Membran 82, einer Deckelanordnung 84 und einem Verschlußring 86. Das Gehäusetei172, das schüsselförmig ausgebildet ist, ist an einer Öffnung 88 des Außenrohres 50 angeschweißt, wie in 2 zu sehen ist.
Das innere Gehäusetei174 ist an dem geschlossenen Ende des Gehäuseteils 72 angeordnet und in einer längsverlaufenden Bohrung 90 des Gehäuseteils 72 untergebracht. Das innere Gehäusetei174 erstreckt sich in die Reservekammer 48 und besitzt eine erste Öffnung 92, die mit dem Leitungsrohr 62 verbunden ist, und eine zweite Öffnung 94, die zu der Reservekammer 48 hin offen ist. Das obere Gehäuseteil 76 ist angrenzend an dem inneren Gehäuseteil 74 angeordnet. Das obere Gehäuseteil 76 besitzt einen zentral angeordneten ringförmigen Vorsprung 96, der eine Ventilöffnung 98 bildet, die mit der ersten Öffnung 92 des inneren Gehäuseteils 74 in Verbindung steht. Ein Dichtring 100 dient als Abdichtung zwischen der Ventilöffnung 98 und der Öffnung 92. Das obere Gehäuseteil 76 bildet eine ringförmige Kammer 102, die mit der zweiten Öffnung 94 des inneren Gehäuseteils 74 in Verbindung steht.
Der Drosselring 80 liegt an dem oberen Gehäuseteil 76 an, und die Ventilscheibe 78 ist sandwichartig zwischen dem oberen Gehäusetei176 und dem Drosselring 80 eingeklemmt. Eine Dichtung 104 ist an der Ventilscheibe 78 anvulkanisiert und dient als Abdichtung zwischen dem Drosselring 80 und der Ventilscheibe 78 sowie zwischen dem oberen Gehäuseteil 76 und der Ventilscheibe 78. Die Ventilscheibe 78 hat in ihrer Mitte ein Loch 106. Aufgrund des Loches 106 ist die Steifigkeit der gesamten Anordnung nicht in beiden axialen Richtungen gleich. Das Loch 106 und die Dicke der Ventilscheibe 78 sind Abstimmparameter (Tuning Parameter) für den Stoßdämpfer 10. Die Ventilscheibe 78 ist über dem ringförmigen Vorsprung 96 angeordnet und bildet mit ihm eine Drosselstelle 108, die die Strömung zwischen den Öffnungen 92 und 94 drosselt. Der Drosselring 80 besitzt zwei Ölkammern 110 und 112, die durch eine Öffnung 114 miteinander verbunden sind. Die Kammern 110 und 112 sind vollständig mit Öl gefüllt. Die Abdichtung der Kammern 110 und 112 erfolgt durch die Ventilscheibe 78 und die Membran 82. Die Öffnung 114 ist so bemessen, daß sie Schwingungen zwischen der Ventilscheibe 78 und der Membran 82 dämpft. Die Größe der Drosselstelle 108 wird durch die Größe des Loches 106, die Dicke der Ventilscheibe 78 und den Strömungsmitteldruck in den Kammern 110 und 112 gesteuert.
Die Deckelanordnung 84 besitzt einen Deckel 116, einen Nippel 118 und ein aus Kunststoff bestehendes Anschlußrohr 120. Der Deckel 116 greift an dem Drosselring 80 an, wobei die Membran 82 zwischen dem Deckel 116 und dem Drosselring 80 sandwichartig eingeklemmt ist. Ein O-Ring 122 ist zwischen dem Deckel 116 und dem Drosselring 80 sowie zwischen dem Deckel 116 und dem Gehäuseteil 72 angeordnet, um das Ö1 innerhalb des Durchflußsteuerventils 60 abzudichten. Der Deckel 116 und die Membran 82 bilden eine Drucksteuerkammer 124. Der Nippel 118 ist innerhalb einer Bohrung 126 angeordnet, die durch den Deckel 116 verläuft und das Anschlußrohr 120 abgedichtet aufnimmt. Wenn das Anschlußrohr 120 mit einer Druckölquelle verbunden ist, wird die Drucksteuerkammer 124 mit einem entsprechenden Druck beaufschlagt, der auf die Membran 82 wirkt. Bei einer Druckerhöhung in der Drucksteuerkammer 124 wird die Membran 82 in Richtung auf die Ventilscheibe 78 bewegt, und bei einer Druckabnahme bewegt sich die Membran 82 in eine Richtung weg von der Ventilscheibe 78. Diese Bewegungen der Membran 82 führen zu einem Anstieg und/oder zu einer Abnahme des Drucks in der Kammer 110 mit einer entsprechenden Druckänderung in der Kammer 112 aufgrund der Öffnung 114. Diese Druckänderungen in der Kammer 112 stehen in unmittelbarer Beziehung zu dem in der Drucksteuerkammer 124 herrschenden Druck. Wenn somit der Druck in der Drucksteuerkammer 124 größer wird, wird auch der Druck in der Kammer 112 größer, und umgekehrt.
Bei einer Druckerhöhung in der Kammer 112 bewegt sich die Ventilscheibe 78 in Richtung auf den Vorsprung 96, um die Größe der Drosselstelle 108 zu verringern. Dies verringert den Durchsatz des Dämpfungsmediums zwischen der oberen Arbeitskammer 42 und der Reservekammer 48, was eine entsprechend harte Dämpfung zur Folge hat. Bei einer Druckabnahme in der Kammer 112 bewegt sich die Ventilscheibe 78 in eine Richtung weg von dem Vorsprung 96, wodurch der Strömungsquerschnitt der Drosselstelle 108 vergrößert wird. Dies erhöht den Durchsatz an Dämpfungsmedium zwischen der oberen Arbeitskammer 42 und der Reservekammer 48, was zu einer relativ weichen Dämpfung führt. Die Steifigkeit des Stoßdämpfers 10 läßt sich somit durch die Größe des Drucks steuern, der durch das Anschlußrohr 120 zugeführt wird, was wiederum den in der Druckstrahlkammer 124 herrschenden Druck steuert, welcher wiederum den Druck in den Kammern 110 und 112 steuert, der schließlich die Bewegung der Ventilscheibe 78 und somit die Größe der Drosselstelle 108 steuert. Die Gehäuseanordnung des Durchflußsteuerventils 60 wird durch den in das Gehäusetei172 eingedrückten Verschlußring 86 vervollständigt, welcher durch eine Schweißung 126 in seiner Lage gehalten wird.
Im Betrieb ist das Durchflußsteuerventi160 so betätigbar, daß es den Durchsatz an Dämpfungsmedium zwischen der oberen Arbeitskammer 42 und der Reservekammer 48 ändert, um dadurch die Eigenschaften des Stoßdämpfers 10 zu ändern. Durch Ändern der Größe der Drosselstelle 108 und somit des Durchsatzes zwischen der Reservekammer 48 und der oberen Arbeitskammer 42 läßt sich die Dämpfungswirkung verstärken oder Verringern. Diese „Modulation" erfolgt in Abhängigkeit von der Größe des dem Anschlußrohr 120 zugeführten Drucks und den Auslegungsmerkmalen der oben beschriebenen Bauteile.
Der Steuerdruck wird an das Anschlußrohr 120 über die Leitungen 32 (1) angelegt. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ändert sich der an das Anschlußrohr 120 angelegte pneumatische Steuerdruck in Abhängigkeit von der Last, die von dem Lastsensor 26 erfaßt wird. Der an das Anschlußrohr 120 abgegebene pneumatische Steuerdruck wird auf die Drucksteuerkammer 124 übertragen. Dieser Druck wirkt auf die Membran 82. Bei einem Druckanstieg wird die Membran 82 stärker ausgelenkt, und bei einer Verringerung des Steuerdrucks wird die Membran 82 weniger stark ausgelenkt. Bei schwerbeladenem Fahrzeug sollte die Dämpfungswirkung des Stoßdämpfers 10 verstärkt werden, und umgekehrt.
Wenn im Betrieb das Fahrzeugrad 16 oder 22 über ein Hindernis rollt, wird die Feder 24 komprimiert, und die Kolbenstange 44 sowie der daran befestigte Kol ben 38 werden in den Stoßdämpfer 10 eingefahren. Während dieser Druckstufe strömt Dämpfungsmedium aus der unteren Arbeitskammer 40 durch den Kolben 38 in die obere Arbeitskammer 42. Dämpfungsmedium in der oberen Arbeitskammer 42 strömt durch den Strömungskanal 84 in das Leitungsrohr 62 und von da durch die Öffnung 92, die Öffnung 98, die Drosselstelle 108, die Kammer 102 und durch die Öffnung 94 in die Reservekammer 48. Dämpfungsmedium in der unteren Arbeitskammer 40 wird durch das Bodenventil 46 in die Reservekammer 48 bewegt. Diese Strömungen führen zu einer Dämpfung der Federwirkung der Feder 24. Im Anschluß an die Druckstufe kommt es zu einem Rückfedern der Feder 24, wodurch der Stoßdämpfer 10, d.h. die Kolbenstange 44, ausgefahren wird. In dieser Zugstufe kommt es zu einer Druckverringerung in der unteren Arbeitskammer 40, wodurch Dämpfungsmedium aus der Reservekammer 48 durch das Bodenventil 46 in die untere Arbeitskammer 40 gesaugt wird. In entsprechender Weise strömt Dämpfungsmedium aus der oberen Arbeitskammer 42 durch den Strömungskana164 in das Leitungsrohr 62 und von da durch die Öffnung 92, die Öffnung 98, die Drosselstelle 108, die Kammer 102 und die Öffnung 94 in die Reservekammer 48. Wie bereits beschrieben, ändert sich der Durchsatz des Dämpfungsmediums bei seiner Strömung aus der oberen Arbeitskammer 42 in die Reservekammer 48 in Abhängigkeit von der Größe des Steuerdrucks, der an das Anschlußrohr 120 angelegt wird. Dieser Steuerdruck ändert den Durchsatz, mit dem das Dämpfungsmedium aus der oberen Arbeitskammer 42 durch das Steuerventil 60 in die Reservekammer 48 strömen kann. Durch Erhöhen des Steuerdrucks wird die Dämpfungswirkung des Stoßdämpfers verstärkt, was den Stoßdämpfer steifer macht. Durch Verringern des Steuerdrucks wird die Dämpfungswirkung des Stoßdämpfers 10 verringert, was den Stoßdämpfer weicher macht. Diese Vergrößerung und Verringerung der Steifigkeit des Stoßdämpfers 10 erfolgt sowohl in der Druck- wie auch Zugstufe des Stoßdämpfers 10.
Wenn somit die Fahrzeuglast größer wird, wird der an das Anschlußrohr 120 angelegte Steuerdruck entsprechend erhöht. Dieser erhöhte Steuerdruck verstellt die Membran 82 in Richtung auf die flexible Ventilscheibe 78. Dies wiederum erhöht den Druck in den Kammer 110 und 112, was die Ventilscheibe 78 in Richtung auf den Vorsprung 96 bewegt, um die Strömung zwischen der oberen Arbeitskammer 42 und der Reservekammer 48 stärker zu drosseln. Bei einer Abnahme der Fahrzeuglast wird der an das Anschlußrohr 120 angelegte Steuerdruck entsprechend verringert. Dies wiederum führt zu einer Verstellung der Membran 82 in Richtung weg von der Ventilscheibe 78, wodurch der Druck in den Kammern 110 und 112 verringert wird. Dies wiederum bewegt die Ventilscheibe 78 in eine Richtung weg von dem Vorsprung 56, wodurch der Strömungsquerschnitt der Drosselstelle 108 und somit der Durchsatz des Dämpfungsmediums zwischen der oberen Arbeitskammer 42 und der Reservekammer vergrößert wird.
Es versteht sich, daß die Darstellung des Lastsensors 26 lediglich beispielhaft zu verstehen ist. So ist es möglich, jedem Stoßdämpfer 10 einen getrennten Lastsensor 26 zuzuordnen. Dies erlaubt eine Steuerung jedes Stoßdämpfers 10 in Abhängigkeit von der speziellen Fahrzeuglast, die der betreffende Stoßdämpfer aufnehmen muß. Ferner ist es möglich, den Steuerdruck der Steuerleitungen 32 gleichzeitig an eine Luftfeder und einen Stoßdämpfer 10 an jedem Fahrzeugrad anzulegen.

Claims

Schwingungsdämpfer mit einem Innenrohr (34) mit einem Arbeitsraum (36) zur Aufnahme eines Dämpfungsmediums, einem Kolben (38), der den Arbeitsraum (36) in eine untere Arbeitskammer (40) und eine obere Arbeitskammer (42) unterteilt, wobei eine gedrosselte Strömung des Dämpfungsmediums zwischen den beiden Arbeitskammern (40; 42) durch den Kolben (38) hindurch möglich ist, einem Außenrohr (50), das das Innenrohr (34) umgibt, um eine Reservekammer (48) zwischen dem Innenrohr (34) und dem Außenrohr (50) zu bilden, einer Kolbenstange (44), die mit ihrem einen Ende am Kolben (8) angebracht ist und mit ihrem anderen Ende aus dem Innenrohr (34) herausragt, einem Bodenventil (46), das die Strömung von Dämpfungsmedium zwischen der unteren Arbeitskammer (40) und der Reservekammer (48) steuert, und einem lastabhängigen Ventil (60), das den Durchfluß von Dämpfungsmedium zwischen der oberen Arbeitskammer (42) und der Reservekammer (48) steuert und das aufweist: ein Ventilgehäuse mit einem ersten Gehäuseteil (74, 76), das einen mit der oberen Arbeitskammer (42) verbundenen Einlaß (92) und einen mit der Reservekammer (48) verbundenen Auslaß (94) aufweist, ein zweites Gehäuseteil (80, 116), das einen mit einem Steuerdruck beaufschlagbaren Einlaß (120) aufweist, eine flexible Ventilscheibe (78), die zwischen den beiden Gehäuseteilen (74, 76; 80, 116) angeordnet ist, wobei auf der einen Seite der Ventilscheibe (78) eine Steuerkammer (110, 112, 124) und auf der anderen Seite eine Übertragungskammer (102) vorgesehen ist, die mit dem Auslaß (94) des ersten Gehäuseteils (74, 76) verbunden ist, und einen an dem ersten Gehäuseteil (74, 76) vorgesehenen ringförmigen Vorsprung (96), der mit dem Einlaß (92) verbunden ist und zusammen mit der Ventilscheibe (78) eine Drosselstelle (108) bildet, die bei einem Anstieg des Steuerdrucks kleiner und bei einer Abnahmedes Steuerdrucks größer wird, wobei der ringförmige Vorsprung (96) und die Drosselstelle (108) in dem ersten Ventilteil (74, 76) zentral im Mittelpunkt angeordnet sind.
Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch: ein Leitungsrohr (62), das in der Reservekammer (48) angeordnet ist und das lastabhängige Ventil (60) mit der oberen Arbeitskammer (42) verbindet, und eine Kolbenstangenführung (54), die einen die obere Arbeitskammer (42) mit dem Leitungsrohr (62) verbindenden Strömungskanal (84) aufweist.
Schwingungsdämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das lastabhängige Ventil (60) in einer Öffnung (88) in dem Außenrohr (50) angeordnet ist.
Schwingungsdämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilscheibe (78) in ihrer Mitte ein Loch (106) aufweist, um der Ventilscheibe (88) eine ungleiche axiale Steifigkeit zu verleihen.
Schwingungsdämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkammer (110, 112, 124) durch eine Membran (82) in eine mit dem Einlaß (120) verbundene Drucksteuerkammer (124) und eine von der Ventilscheibe (78) begrenzte Kammeranordnung (110, 112) unterteilt ist.
Schwingungsdämpfer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammeranordnung (110, 112) aus zwei Kammern (110, 112) besteht, die zur Schwingungsdämpfung nur durch eine Öffnung (114) miteinander verbunden sind.
Schwingungsdämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Lastsensor, der ein Steuersignal in Abhängigkeit von der Fahrzeuglast erzeugt, wobei das lastabhängige Ventil (60) in Abhängigkeit von dem Steuersignal den Durchsatz von Dämpfungsmedium zwischen der oberen Arbeitskammer (42) und der Reservekammer (48) steuert.