DE2322997A1

DE2322997A1 - Daempfungsvorrichtung mit einem drosselventil fuer hydropneumatische federbeine od. dgl

Info

Publication number: DE2322997A1
Application number: DE19732322997
Authority: DE
Inventors: Eugen Dipl Ing Bihlmaier
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1973-05-08
Filing date: 1973-05-08
Publication date: 1974-11-28
Also published as: DE2322997C2

Description

§'Dämpfungsvorrichtung mit einem Drosselventil - für hydropneumatische Federbeine od.dgl." Die Erfindung betrifft eine Dämpfungsvorrichtung mit einem Drosselventil für hydropneumatische Federbeine od.dgl. mit lastabhängiger Dämpfungskraft, bei der die Drosselung durch ein Durchtrittskanäle verschließendes Ventilschließglied hervorgerufen wird, welches über eine Feder mit einem beweglichen Kolben mit zwei gegensinnig wirkenden Druckflächen zusammenarbeitet, wobei die eine Druckfläche gegen die Feder wirkt und von einem lastabhängigen Flüssigkeitsdruck- beaufschlagt wird, während die andere Druckfläche von einem gegenüber dem lastabhängigen Druck niedrigeren Druck, vorzugsweise Atmosphären-Drudc, beaufschlagt wird und wobei das Ventilschließglied bei einer die Federkraft übersteigenden Dämpfungskraft vom Ventilsitz abgehoben wird.
Der Fahrkomfort von Kraftfahrzeugen wird außer durch die Federweichheit durch eine optimale Dämpfung der Schwingungen der Aufbaufederung und der Reifenfederung beeinflußt.
Die Dämpfung der Aufbaufederung verlangt vor allem bei einer sehr weichen Federung eine harte Einstellung der Dämpfer beim Einfedern und Ausfedern, da bei einer Aufbaufederung sehr kleine Geschwindigkeiten auftreten. Diese niedrigen Geschwindiglceiten bewirken vor allem bei schneller Fahrt auf -guten Straßen, wobei auch Frequenzen unterhalb der Aufbaufrequenz auftreten können, trotz harter Dämpfungseinstellung keine großen Dämpferkräfte. Diese harte Dämpfereinstellung muß aber begrenzt werden, wobei die symmetrische Anfangsdämpfung bei einer bestimmten Dämpferkraft abgeregelt wird, damit z.B. Reifenstöße und Stöße von Einzelhindernissen nicht voll auf den Aufbau des Fahrzeugs übertragen werden. Dabei ist anzustreben, die Einfederdämpfung früher als die Ausfederdämpfung abzuregeln, da die Ausfederung von der konstanten Ausfederkraft abhängt, während Einfederstöße sehr stark auf den Aufbau übertragen werden. So können auch Reifenresonanzen optimal gegen den Aufbau abgeschirmt werden1 wobei Geschwindigkeitsspitzen beim Fahren auf schlechten Wegstrecken ohne Steigerung der Aufbaubeschleunigung leer durchstoßen können.
Eine eingangs beschriebene Dämpfungsvorrichtung ist bereits der DT-OS 1 575 191 als bekannt zu entnehmen. Diese bekannte Vorrichtung arbeitet bei einem bestimmten Belastungszustand so, daß bei sehr hohen Strömungsgeschwindigkeiten des Druckmittels das Ventilschließglied infolge der hohen, die Federkraft überwindenden Dämpfungskraft von seinem Sitz abhebt, so daß die Dämpfungskraft in Abhängigkeit von der Strömungsgeschwindigkeit von-da ab langsamer ansteigt. Um insbesondere bei hoher statischer Fahrzeugbelastung, wo an sich eine hohe Dämpfungskraft eingestcllt ist,zu vermeiden, daß plötzliche, von Fahrbahnunebenheiten erzeugte Stöße auf den Fahrzeugaufbau übertragen werden müßten bei der bekannten Vorrichtung Durchtrittskanäle mit relativ großer lichter Weite vorgesehen werden. Dies hat jedoch wieder den Nachteil, daß auch bei geringerer Strömungsgeschwindiskeit omd geringeren Lasten die Dämpfungskraft zu gering wäre.
Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe war deshalb darin zu sehen, eine Dämpfungsvorrichtung-zuschaffen, die diesen Nachteil vermeidet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Dämpfungsvorrichtung der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, daß das Ventilschließglied mit einem sowohl relativ zum Ventilkörper als auch relativ zum Kolben in Achsrichtung des Kolbens beweglichen Ventilsitzglied zusnmmenwirkt, und daß das Ventilsitzglied seinen Ventilsitz mit den Durchtrittskanälen verbindende Bohrungen aufweist.
Durch die Anordnung des zusätzlichen, beweglichen Ventilsitzgliedes ist die Möglichkeit gegeben von Druckmittel beaufvorzugsweie in orm einerI?int schlagte, zusätzliche Druckflächen/ zwischen Ventilkörper und Ventilsitzglied zu schaffen, die vom 'tuerschnitt der Durchtrittskanäle unabhängig sind, wodurch bei Überschreiten eines bestimmten Druckes das Ventilsitzglied vom Ventilkörper abgehoben und damit ein Bypass geschaffen wird. Der besondere Vorteil dieser Anordnung ist darin zu sehen, daß das Abschneiden der Dämpfungskraft in weiten Grenzen durch die Größe der auf das Ventilsitzglied einwirkenden Druckfläche beeinflußt werden kann, d.h., daß der Knickpunkt durch verschiedene Dimensionierung der wirksamen Druckflächen unabhängig von der jeweils herrschenden Strömungsgeschwindigkeit verschoben werden kann.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung arbeiten die Bohrungen im Ventilsitzglied mit einer Ringnut im Ventilkörper zusammen, in die die Durchtrittskanäle münden. Dadurch wird außer einem schnellen Druckabbau erreicht, daß zur Erzielung einer großen wirksamen Druckfläche nicht zahlreiche Bohrungen großen Durchmessers vorgesehen werden müssen.
Vorteilhafterweise wird die Feder als gewölbte Tellerfeder ausgebildet, die sich beim Anstieg der Belastung abplattet, auf dem Ventilschließglied abrollt und dieses dadurch verhärtet, wodurch die Dämpferkurve lastabhängig steiler wird.
Die erfindungsgemäße Dämpfungsvorrichtung kann besonders vorteilbaft für die Zug- und Druckstufe von hydropneumatischen Federbeinen Verwendung finden, wobei durch unterschiedliche Dimensionierung der Ringnuten und gegebenenfalls der Durchtrittskanäle und/oder Bohrungen der getrennten Drosselvorrichtungen für Zug- und Druckstufe erreicht werden kann, daß die Dämpferkraft beim Ausfedern z.B. bei 50% der Federlast und beim Einfedern bei z.B. 25 der Federlast abgeregelt wird.
Der Gegenstand der Erfindung soll im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. In der Zeichnung zeigen Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Dämpfungsvorrichtung, und Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1.
Bei der in Fig.1 der Zeichnung dargestellten Anordnung ist zwischen einem Federbein 1 und einem Druckspeicher 2 eine Dämpfungsvorrichtung 3 angeordnet, die getrennte Drosselventile ist,5 für die Zug- und Druckstufe aufweist.
Die Drosselventile arbeiten dabei wie folgt: Bei einem auf das Federbein 1 wirkenden Einfahrstoß fließt Öl aus dem Raum 6 durch die Durchtrittskanäle 7 in den Raum 8 und den Speicher 2. Dabei wird das Ventilschließglied 9, auf das die Kraft einer mit einem Kolben 10 zusammenwirkenden Tellerfeder 11 wirkt, abgehoben und so die Grunddämpfung erzeugt. Steigt die Federlast und damit der hydraulische Druck im System, so wird der Kolben 10 in den Raum 12 gedriicktt in dem vorzugsweise atmosphärischer Druck herrscht. Dabei wird die gewölbte te Tellerfeder 11 abgeplattet, rollt sich auf dem Ventilschließglied 9 ab und verhärtet dieses, wodurch die Dämpferkurve lastabhängig steiler wird.
Steigt der Stoßdruck im Raum 6 noch weiter an, so kann der gestiegene Druck, der in der Ringnut 13 herrscht, das bewegliche Ventilsitzglied 14 abheben, wodurch ein Bypass geschaffen wird und das geforderte Abregeln eintritt. Innerhalb des beweglichen Ventilsitzgliedes 14 sind in eine llingnut 15 mündende Bohrungen 16 angeordnet, die mit den in der Ringnut 13 mündenden Durchtrittskanälen 7 im Ventilkörper 17 zusammenwirken.
Beim Ausfedern kommt in entsprechender Weise das Drosselventil 4 zur Wirkung, bei dem jedoch die Ringnuten 18 und 19kleiner ausgeführt sind als beim Drosselventil 5, da die Ausstoßkraft gleich der Federlast ist.

Claims

Ansprüche

Dämpfungsvorrichtung mit einem Drosselventil für hydropneumatische Federbeine od.dgl. mit lastabhängiger Dämpfungskraft, bei der die Drosselung durch ein Durchtrittskanäle verschließendes Vöntilschließglied hervorgerufen wird, welches über eine Feder mit einem beweglichen Kolben mit zwei gegensinnig wirkenden Druckflächen zusammenarbeitet, wobei die eine Druckfläche gegen die Feder wirkt und von einem lastabhängigen Flüssigkeitsdruck beaufschlagt wird, während die andere Druckfläche von einem gegenüber dem lastabhängigen Druck niedrigeren Druck, vorzugsweise Atmosphären-Druck, beaufschlagt wird und wobei das Ventilschließglied bei einer die Federkraft überst-eigenden Dämpfungskraft vom Ventilsitz abgehoben wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilschließglied (9) mit einem sowohl relativ zum Ventilkörper (17)als auch relativ zum Kolben (10) in Achsrichtung des Kolbens (10) beweglichen Ventilsitzglied (14) zusammenwirkt, und daß das Ventilsitzglied (14) seinen Ventilsitz mit den Durchtrittskanälen (7) verbindende Bohrungen (16> aufweist.
2. Dämpfungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilsitzglied (14) im Bereich des Ventilsitzes eine die Bohrungen (16) verbindende Ringnut (15) aufweist.
3. Dämpfungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen (16) im Ventilsitzglied (14)mit einer Ringnut (13) im Ventilkörper (17), in die die Durchtrittskanäle (7) münden, zusammenarbeitet.
4. Dämpfungsvorrichtung nach nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (all) eine gewölbte Tellerfeder ist.
5. Hydropneumatisches Federbein, gekennzeichnet durch getrennte Dämpfungsvorrichtungen nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche für die Zug- und Druckstufe.
6. Ilydropneumatisches Federbein nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch unterschiedliche Dimensionierung der Ringnuten und gegebenenfalls der Durchtrittskanale und/oder Dohrungen der Drosselvorrichtungen für die Zug- und Druckstufe.

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