DE3304833A1

DE3304833A1 - Stossdaempfer mit variabler daempfungwirkung

Info

Publication number: DE3304833A1
Application number: DE19833304833
Authority: DE
Inventors: Junichi Ebina Kanagawa Emura; Issei Tokyo Kanari; Hideaki Atsugi Kanagawa Saito
Original assignee: Atsugi Motor Parts Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1982-02-13
Filing date: 1983-02-11
Publication date: 1983-08-25
Also published as: GB2119473B; FR2521670A1; GB8303439D0; GB2119473A; US4527676A; FR2521670B1

Description

Die Erfindung betrifft allgemein einen Stoßdämpfer für Fedorungssysteme für Kraftfahrzeuge zur Aufnahme von Vibrationsenergie und insbesondere einen Stoßdämpfer, dessen Dämpfungswirkung automatisch entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit oder von Hand nach Einschätzung des Fahrers eingestellt werden kann.

Wenn ein Kraftfahrzeug über eine unebene Straße fährt, werden die Federn in dem Federungssystem zusammengepreßt und dehnen sich wieder aus, um die Unebenheiten aufzunehmen. Da die Federn jedoch längere Zeit im Schwingungszustand verbleiben, bis sie wieder zu ihrem Ausgangszustand zurückkehren, wird durch die Federschwingung die Straßenhaftung und auch der Fahrkomfort des Fahrzeuges herabgesetzt. Es werden Stoßdämpfer verwendet, um die durch die Federn erzeugten Oszillationen zu hemmen und dadurch eine bessere Straßenhaftung und besseren Fahrkomfort zu erreichen. Um dieses zu erreichen, ergibt ein Stoßdämpfer im allgemeinen eine größere Dämpfungswirkung beim Ausfahren als beim Einstoßen. Diese Wirkung wird durch die Auswahl der Ventile erreicht, die den Strömungsfluß innerhalb des Stoßdämpfers beeinflussen. Derartige Stoßdämpfer, die sowohl beim Aus- wie beim Einfahren eine Dämpfungswirkung erzeugen, sind zur Zeit bei fast allen Fahrzeugen allgemein üblich. Nun nimmt mit steigender Arbeitsgeschwindigkeit des Kolbens im Stoßdämpfer die Dämpfungswirkung zu. Falls die Dämpfungswirkung zu groß wird, ergibt sich ein zu hartes Fahrgefühl, und falls die Dämpfungswirkung zu klein eingestellt wird, ergibt sich ein weiches, schwammiges Fahrgefühl.

Da bei dem üblichen Stoßdämpfer die Dämpfungskräfte sowohl beim Ausfahren wie beim Einfahren normalerweise fest eingestellt sind, solange die Arbeitsgeschwindigkeit des Kolbens im Stoßdämpfer gleich ist, ändert sich der Fahrkomfort, die Rückwirkung auf das Steuerrad und die Straßenhaftung mit der

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Fährzeuggeschwindigkeit, aber auch mit der Rauhigkeit der Straße.

Zur Überwindung dieser Probleme wurde bereits ein hydraulischer Stoßdämpfer mit variabler Dämpfungswirkung vorgeschlagen, der mit einem Motor und einem Stellglied versehen ist, und bei dem ein Toil der Betriebsflüssigkeit innerhalb der oberen und der unteren Kammer während des Betriebs durch eine aus einer Vielzahl von Düsen mit unterschiedlichem Durchmesser umgeleitet wird, wobei die jeweils benutzte Düse durch das Stellglied ausgewählt wird, welches durch den Motor gedreht wird. Da ein Teil des Arbeitsfluids, das bei den üblichen Stoßdämpfern durch das obere und das untere Kolbenventil fließen muß,, mit geringerer Drosselwirkung fließen kann, wird eine geringere Dämpfungskraft gegenüber der der üblichen Stoßdämpfer erzielt. In diesem Fall wird das Stellglied in Antwort auf ein Stellsignal gesteuert, welches durch einen damit verbundenen Drehlagensensor erzeugt ist.

Nun ist bei einem solchen bekannten hydraulischen Stoßdämpfer mit variabler Dämpfungswirkung der Stellmotor und das zugehörige Untersetzungsgetriebe außerhalb des Stoßdämpfers angebracht, und es ergibt sich das Problem, daß der Stellmotor durch Spritzwasser oder Straßenschmutz beschädigt werden kann, das während der Fahrt dahin gelangt, so daß die Lebensdauer des Motors stark herabgesetzt wird. Dazuhin wird oft ein störendes Geräusch bei der Einstellung der Dämpfungswirkung erzeugt.

Als Drehlagensensor wird bei den bekannten hydraulischen Stoßdämpfern mit variabler Einstellungskraft weithin ein Potentiometer benutzt, um die Stellung des durch den Motor

gedrehten Stellgliedes zu erfassen. Da das Potentiometer normalerweise so aufgebaut ist, daß ein Gleitkontakt (Bürste) auf einem Widerstandsmaterial gleitet, das auf einer isolierenden Unterlage ausgebildet ist, und der Stellmotor normalerweise über einen Analogregler angesteuert wird, ergibt sich das weitere Problem, daß bei rauhem Fahrbetrieb es oft schwierig ist, das Stellglied genau und schnell entsprechend den durch das Potentiometer erzeugten Meldesignalen zu steuern.

Die beschriebenen bekannten hydraulischen Stoßdämpfer mit variabler Dämpfungswirkung sind meist so aufgebaut, daß der Fluiddruck innerhalb der Fluidkammer direkt auf die Abtriebswelle des Motors oder das Untersetzungsgetriebe über das Verstellglied in Axialrichtung einwirkt, so daß die Abtriebswelle einer axialen Druckkraft unterworfen ist, und es ergibt sich so die Notwendigkeit, daß der Motor ein relativ hohes Drehmoment abgeben muß, so daß ein relativ großer Motor verwendet werden muß. Die Antriebswelle wird dazuhin bei stoßartigem Anstieg des Fluiddruckes leicht beschädigt.

Damit ergibt sich für die vorliegende Erfindung die Aufgabe, einen Stoßdämpfer mit variabler Dämpfungswirkung für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, bei dem der Motor gegen Spritzwasser und Straßenschmutz geschützt wird, die Geräuschentwicklung unterdrückt wird und ein sicheres und genaues Verstellen der variablen Dämpfungswirkung mit dem Drehstellungssensor erreicht werden kann, und bei dem der Fluiddruck in der Fluidkammer nicht direkt auf die Abtriebswelle des Untersetzungsgetriebes oder des Motors einwirkt, um dadurch einen kleineren Motor einsetzen zu können und insgesamt die Lebensdauer des Motors zu erhöhen.

Zur Erreichung dieser Ziele ist bei dem erfindungsgemäßen Stoßdämpfer mit variabler Dämpfungskraft vorgesehen, daß

der Motor innerhalb des Zylinders oder der Kolbenanordnung des Stoßdämpfers eingebaut wird, daß der Drehstellungssensor mit einer Vielzahl von Bürsten und einer Vielzahl von entsprechend verteilten Leitungen versehen wird, um binärcodierte Stellungssignale abzugeben und daß ein Abstand zwischen der Abtriebswelle des Untersetzungsgetriebes oder des Motors und dem Stellglied in seiner axialen Richtung eingehalten wird, während die Schubkraft durch geeignete Beilagen mit niedrigem Reibungskoeffizient aufgenommen wird, die in Berührung mit dem Stellglied angeordnet sind.

Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung näher erläutert; in der Zeichnung zeigt:

Figur 1 einen Schnitt durch den wesentlichen Abschnitt einer ersten Ausführung des erfindungsgemäßen Stoßdämpfers mit variabler Dämpfungswirkung,

Figur 2 einen Schnitt nach Linie A-A der Fig. 1 mit dem Durchbruch durch das Düsenstellglied und vier in einem rohrförmigen Teil ausgebildeten Düsen,

Figur 3 einen Schnitt durch einen Düsenstellglied-Lagesensor in dem Stoßdämpfer nach Fig. 1,

Figur 4A eine vergrößerte Draufsicht auf ein in dem

Stellungssensor nach Fig. 3 verwendetes Leitungsmuster ,

Figur 4B eine Zusammenstellung der Beziehung zwischen den vier Hand-Wahlstellungen H, M, L und MIN, den zugehörigen vier in dem rohrförmigen Teil aus Fig. 2 eingesetzten Düsen 12a bis 12d, den

mittels der Leiterbahnen c und b in den Stellungssensor erzeugten binärcodierten Signalen, vier Referenzsignalen E bis E und den vier Quadranten-Bereichen des Düsenstellglied-Stellungssensors,

Figur 5 ein schematisches Blockschaltbild der bei der

ersten Ausführung des erfindungsgemäßen Stoßdämpfers mit variabler Dämpfungswirkung eingesetzten Steuereinheit, bei der der Drehwinkel des Düsenstellgliedes digital geregelt wird,

Figur 6 einen Schnitt ähnlich Fig. 1 durch eine zweite Ausführung eines erfindungsgemäßen Stoßdämpfers mit variabler Dämpfungswirkung,

Figur 7 einen Schnitt nach Linie B-B der Fig. 6 mit

einem Düsenstellglied mit zwei Durchbrüchen und vier in dem rohrförmigen Teil ausgebildeten Düsen, und

Figur 8 eine Schnittdarstellung der wesentlichen Teile einer dritten Ausführung eines erfindungsgemäßen Stoßdämpfers mit variabler Dämpfungswirkung mit schematisch angezeichneter Steuereinheit, wobei ein Schrittmotor Verwendung findet.

Zunächst wird die erste Ausführung des Stoßdämpfers mit variabler Dämpfungswirkung der erfindungsgemäßen Art"beschrieben, und zwar anhand der Fig. 1 sein Aufbau:

Der Stoßdämpfer enthält grundsätzlich eine Kolbenanordnung 1, die mit zwei Kolbenventilen 1-1 und 1-2 versehen und in einen fluidgefüllten Zylinder 2 eingepaßt ist. Eine Kolbenstange 3

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ist an der Kolbenanordnung 1 angebracht und abgedichtet zur Hin- und Herbewegung in den Zylinder 2 eingesetzt, wobei die Abdichtung durch eine (nicht dargestellte) Dichtpackung an der Oberseite des Zylinders 2 gewährleistet wird, um einen Fluidverlust zu vermeiden. An der Oberseite der Kolbenstange 3 ist ein (nicht dargestelltes) Befestigungsauge zum Anbringen an dem gefederten Teil der Fahrzeugkarosserie vorgesehen. Ein Außenrohr 4 umgibt den Zylinder 2 und enthält in seinem Inneren eine Reservemenge von Arbeits- oder Betriebsfluid. Auch der Zylinder 2 ist mit Betriebsflüssigkeit gefüllt, und zwar werden durch den Kolben 1 eine obere Arbeitskammer 5 und eine untere Arbeitskammer 6 gebildet, die über die beiden Kolbenventile 1-1 und 1-2 miteinander in Verbindung stehen. Der unterste Teil der unteren Kammer 6 ist mit der fluidgefüllten Reservekammer verbunden, die zwischen dem Außenumfang des Zylinders 2 und dem Innenumfang des Außenrohres 4 gebildet ist. Der Zylinder 2 besitzt an seinem unteren Ende ein (nicht dargestelltes) Montageauge zur Verbindung mit dem ungefederten Teil des Fahrzeuges, meist einer Achse.

Wenn die Kolbenanordnung 1 sich nach unten bewegt, d.h. der Stoßdämpfer in Kompression arbeitet, fließt in der unteren Kammer 6 vorhandenes Betriebsfluid in die obere Kammer durch das Kolbenventil 1-1, um so die erwünschte Dämpfwirkung zu ergeben. Wenn sich die Kolbenanordnung 1 nach oben bewegt, d.h. der Stoßdämpfer im Ausfahrbetrieb arbeitet, fließt Betriebsfluid aus der oberen Kammer 5 durch das untere Kolbenventil 1-2 in die untere Kammer und bewirkt auf diese Art wiederum eine Dämpfwirkung. Das Fluid kann jedoch nicht ungehindert durch das untere Kolbenventil 1-2 fließen, da dieses so entworfen ist, daß es einen gewissen Strömungswiderstand ergibt. Damit wird während des Ausfahrens eine größere Dämpfungskraft erzeugt, als es während des Einfahrens

(Kompression) der Fall ist.

Zusätzlich zu den bereits beschriebenen Grün de leinen ten enthält der Stoßdämpfer mit variabler Dämpfungswirkung entsprechend der Erfindung einen Motor 7, der in einem Bohrungs-Hohlraum der Kolbenstange 3 untergebracht ist, ein Untersetzungsgetriebe 8, das aus mehreren hintereinander geschalteten Zahnrädern besteht und für eine Untersetzung der Umdrehungsgeschwindigkeit des Motors 7 sorgt, einen später im einzelnen zu beschreibenden Stellungssensor 9 für das Düsenstellglied, ein Wellenlager 20, ein Dichtteil 10, ein drehbar mit der Abtriebswelle des Untersetzungsgetriebes 8 verbundenes und mit einem Durchbruch versehenes Düsenstellglied 11 und ein Rohrelement 12, das mit einer Vielzahl von Düsen unterschiedlicher Durchmesser versehen ist und an dem die Kolbenanordnung 1 befestigt ist.

Beim Zusammenbau des zentralen Abschnittes des Stoßdämpfers werden diese Elemente in den zentralen Hohlraum der Kolbenstange 3 so eingepaßt, daß der Reihe nach der Motor 7, das Untersetzungsgetriebe 8, der Stellungssensor 9 für das Düsenstellglied, das Wellenlager 20, das Dichtteil 10, das Düsenstellglied 11 und das'Rohrelement 12 eingebracht werden und dann werden diese Elemente miteinander durch Einschrauben eines flachen Gewindeteils 13 mit Außengewinde in das an dem Innenumfangsabschnitt der Kolbenstange 3 ausgebildete Innengewinde befestigt. Daraufhin wird die Kolbenanordnung 1 mittels einer Mutter 14 an dem Rohrelement 12 befestigt.

Zusätzlich ist in Fig. 1 die Abtriebswelle 15 des Untersetzungsgetriebes 8 dargestellt, an dessen unterem Ende ein etwa quadratischer Abschnitt 15a beispielsweise durch Anfräsen erzeugt ist, 'und dieser Abschnitt sitzt in einer

Ausnehmung 11a an der Oberseite des Düsenstellgliedes 11, und zwar ist ein Freiraum C in Axialrichtung zwischen diesen Teilen vorgesehen, damit eine auf das Düsenstellglied einwirkende nach oben gerichtete Druckkraft nicht direkt auf die Abtriebswelle 15 übertragen wird. Wenn die Abtriebswelle sich dreht wird das Drehmoment von dem Untersetzungsgetriebe 8 frei zu dem Düsenstellglied 11 über die Abtriebswelle 15 übertragen, die verschiebbar in der Ausnehmung 11a des Düsenstellgliedes 11 sitzt.

Es sind Einlageringe 16 und 17 vorgesehen aus einem Material mit kleinem Reibungskoeffizient, z.B. einem Kunststoffmaterial. Wenn die Kolbenanordnung 1 sich nach unten bewegt, wird eine nach oben gerichtete Fluid-Druckkraft auf das Düsenstellglied

11 einwirken und die obere Einlage 16 zwischen dem Dichtteil 10 und dem Düsenstellglied 11 wirkt dann als Schublager. Wenn andererseits die Kolbenanordnung 11 sich nach oben bewegt, wirkt eine nach unten gerichtete Fluid-Druckkraft auf das Düsenstellglied 11 ein, und dann wirkt die untere Einlage 17 zwischen dem Düsenstellglied 11 und dem oberen Ende des Rohrelementes

12 als Schublager.

Eine konisch gewickelte Wendelfeder 18 drängt das Düsenstellglied 11 gegen das Dichtteil 10 nach oben, wenn die Druckverhältnisse im Zylinder ausgeglichen sind.

Das Düsenstellglied 11 besitzt eine untere Zentralbohrung 11b, eine seitliche horizontale öffnung oder Mündung 11c und einen oberen vertikalen Durchlaß 11d. Das Rohrelement 12 besitzt eine zentrale Bohrung 12e. Aus diesem Grund wird der im Zylinder 2 herrschende Fluiddruck direkt auf die Schubeinlage 16 bzw. 17 und das Dichtglied 10 über die Zentralbohrung 12e des Rohrelementes 12, die Zentralbohrung 11b des Düsen-Einstellgliedes 11 und die seitliche Horizontaldüse 11c, den Raum zwischen dem Düsen-

Einstellglied 11 und dem Rohrteil 12 für die konische Wendelfeder 18 und den oberen Vertikaldurchlaß 11d übertragen. Damit bewirkt das Dichtteil 10 eine Abdichtung gegen Flüssigkeitsverlust zu dem Stellungssensor hin.

Ein Anschlag 19 ist vorgesehen, um die Aufwärtsbewegung der Kolbenstange 3 innerhalb des Zylinders 2 zu begrenzen, und zwar kommt der Anschlag in Anlage mit der (nicht dargestellten) ganz oben im Zylinder 2 angeordneten Dichtpackung.

Zur Einstellung der Dämpfwirkung des Stoßdämpfers sind vier Düsen oder Durchlässe 12a, 12b, 12c und 12d in Radialrichtung, d.h. horizontal im Rohrelement 12 ausgebildet. Der Durchmesser der ersten Düse 12a ist am kleinsten, dann folgen der Größe nach der Durchmesser der zweiten Düse 12b, der dritten Düse 12c und der der vierten Düse 12d ist am größten, wie in Fig. 2 dargestellt. Die Düsen sind in dieser Reihenfolge von oben gesehen im Gegenuhrzeigersinn mit gegenseitigen Abständen von 90° angeordnet. Am unteren Ende des Düseneinstellgliedes 11 ist, wie gleichfalls in Fig. 2 zu sehen, ein Ausschnitt oder Durchbruch 11e gebildet.

Dieser Ausschnitt 11e des Düseneinstellgliedes 11 und die vier Düsen 12a bis 12d des Rohrelementes 12 sind so in ihrer gegenseitigen Lage angeordnet, daß dann, wenn das Düseneinstellglied 11 durch die Abtriebswelle 15 gedreht wird, und dann an einer von vier vorbestimmten Winkelstellungen anhält, der Durchbruch oder Ausschnitt 11e jeweils mit einer der vier Düsen 12a bis 12d ausgerichtet ist. Damit kann immer ein Teil des Betriebsfluids über die Zentralbohrung 12e, den Ausschnitt 11e und eine der vier Düsen aus der oberen Kammer in die untere Kammer gelangen oder umgekehrt. Wenn beispielsweise der Ausschnitt 11e mit der

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ersten, der kleinsten Düse 12e ausgerichtet ist, wird die größte Dämpfungswirkung erreicht, und dann, wenn der Ausschnitt 11e mit der zweiten oder dritten Düse 12b bzw. 12c von mittlerem Durchmesser ausgerichtet ist, wird eine der beiden mittleren Dämpfungswirkungen erreicht und wenn der Ausschnitt 11e mit der vierten Düse 12d mit größtem Durchmesser in Verbindung steht, ist die Dämpfungswirkung am geringsten.

In Fig. 1 ist.weiter eine Kabelleitung 21 zu sehen, die den Motor 7 und den Stellungssensor 9 für das Düsenstellglied mit einer in Fig. 5 dargestellten Steuereinheit 100 verbindet, und dieses Kabel ist durch eine in der Kolbenstange 3 ausgebildete zentrale zylindrische Bohrung geführt.

Anhand der Fig. 1 wird noch einmal auf den Freiraum oder den freien Abstand C zwischen dem unteren ebenen Ende der Abtriebswelle 15 desUntersetzungsgetriebes 8 und der Bodenfläche des Einschnittes 11a an der Oberseite des Düsenverstellgliedes hingewiesen. Dieser Freiraum oder dieser freie Abstand wird aus folgenden Gründen vorgesehen:

Obwohl das Düsenverstellglied 11 durch den innerhalb der oberen Kammer 5 herrschenden Fluiddruck und die Federkraft der konischen Wendelfeder 18 stets nach oben gedrängt wird, ist es wegen des Zwischenraumes C stets möglich, eine direkte druckübertragende Anlage des Düsenverstellgliedes 11 mit der Abtriebswelle 15 des Untersetzungsgetriebes 8 zu verhindern, und es ist so möglich, das durch den Motor 7 abzugebende Drehmoment zu reduzieren, d.h. den Motor klein zu halten und gleichzeitig die Lebensdauer dieses Motors zu verbessern. Der durch das Düsenverstellglied 11 ausgeübte Schub wird durch die obere Schubeinlage 16 zwischen dem Dichtglied 10 und dem Düsenstellglied 11 aufgenommen, die ja aus einem Material mit kleinem Reibkoeffizienten hergestellt ist.

Fig. 3 zeigt nun den Aufbau des Stellungssensors 9 für das Düsenverstellglied. In dieser Figur ist die Abtriebswelle 15 des Untersetzungsgetriebes 8 zu sehen und es ist ein Sensorgehäuse 91 mit einer Bodenplatte 92 vorhanden, in welchem eine isolierende Ringplatte 93 eingesetzt ist. Ein oberes Lager 94 ist an dem Sensorgehäuse 91 befestigt, und ein unteres Lager/an der Bodenplatte 92 des Sensors. Ein Arm 96, der sich mit der Abtriebswelle 15 dreht, trägt eine erste Bürste 96a, eine zweite Bürste 96b und eine dritte Bürste 96c und für seine Befestigung an der Abtriebswelle 15 ist ein zylindrisches Teil 96d vorgesehen, das sich zusammen mit dem Düsenverstellglied 11 dreht. Die drei Bürsten 96a, 96b und 96c sind , da der Arm aus einem leitfähigen Material besteht, elektrisch miteinander verbunden. Auf der isolierenden Ringplatte 93 ist eine Vielzahl von Leitermustern 97 ausgebildet, von denen mindestens ein Muster stets mit einer der drei Bürsten 96a, 96b bzw. 96c in Berührung ist, während das Düsenverstellglied durch den Motor gedreht wird, d.h. eine der Bürsten schleift stets auf einem der Leiter 97.

Eine vergrößerte Draufsicht auf diese drei Leitermuster 97a, 97b und 97c ist in Fig. 4 dargestellt. Dabei ist 97a eine erste kreisförmige Leitung mit kleinstem Durchmesser, und zu ihr gehört eine erste gerade Ausführleitung 98a, und die Ringleitung 9 7a ist stets in Berührung mit der ersten Bürste 96a. Es ist eine zweite etwa halbkreisförmige Leitung 9 7b mit einer zugehörigen geraden Ausleitung 98b vorgesehen, die in Anlage mit der zweiten Bürste 96b kommt, und ein dritter halbkreisförmiger Leiter 97c mit größtem Durchmesser mit zugehöriger gerader Ausleitung 98c, der in Anlage mit der dritten Bürste 96c kommen kann. Die beiden halbkreisförmigen Leiter 9 7b und 97c sind gegeneinander bezüglich ihrer isolierenden Grundringplatte 93 um 90 verdreht, so daß der zweite Leiter 97b die Winkelbereiche B und D überdeckt,

während der dritte Leiter 97c die Winkelbereiche D und C überdeckt. Die drei Leiter 98a, 98b und 98c sind so ausgebildet, daß sie gegeneinander elektrisch isoliert sind, und es ist jeweils ein dünner Isolierfilm unter dem dritten Leiter 97c bzw. über die ersten beiden geraden Ausleiter 98a und 98b gelegt, wo sie einander überkreuzen.

Wie Fig. 5 zeigt, ist die erste Ausleitung 98a mit Masse verbunden, während der zweite und der dritte Leiter 9 8b bzw. 98c über jeweilige Widerstände R- bzw. R- mit einer Stromversorgung verbunden sind.

Wenn so der Bürstenarm 96 in dem in Fig. 4A angezeichneten Quadrantenbereich A liegt, so steht die erste Bürste 96a in Berührung mit der ersten kreisförmigen Leiterbahn 97a, da jedoch die zweite und die dritte Bürste 96b bzw. 96c keinen Kontakt mit den entsprechenden halbkreisförmigen Leiterbahnen 97b oder 97c haben, befinden sich diese Leiterbahnen bei einem Spannungspegel, der einer logischen "1" entspricht. Wenn der Bürstenarm 96 in den Quadrantenbereich B wandert, kommt die zweite Bürste 96b mit der zweiten halbkreisförmigen Leiterbahn 97b in Berührung, während für die dritte Bürste 96c keine solche Berührung mit der dritten halbkreisförmigen Leiterbahn 97c besteht, und so wird die zweite Leiterbahn 97b geerdet, d.h. sie befindet sich im Zustand logisch ¹¹O", und nur die dritte Leiterbahn bleibt beim Spannungswert logisch "1". Wenn der Bürstenarm 96 sich im Quadrantenbereich C befindet, ist die zweite Bürste 96b nicht in Berührung mit der zweiten halbkreisförmigen Leiterbahn 97b, jedoch die dritte Bürste 96c hat nun Kontakt mit der dritten halbkreisförmigen Leiterbahn 97c, so daß die zweite Leiterbahn 97b.sich beim Spannungswert logisch "1" und die dritte Leiterbahn 97c durch Erdung auf dem Spannungswert logisch "0" befindet. Bewegt sich der Bürstenarm 96 innerhalb des Quadrantenbereiches D, so sind alle drei Bürsten 96a, 96b und 96c mit den zugehörigen

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Leiterbahnen 97a bis c in Berührung, und diebeiden Leiterbahnen 97b und 97c befinden sich beim Spannungswert logisch "0". Auf diese Weise werden binärcodierte Signale erzeugt entsprechend der Lage des Stellungssensors 9, wie sie in Fig. 4B unter c bzw. b aufgezeichnet sind in Abhängigkeit von dem Bereich A bis D.

Wie Fig. 3 zeigt, sind die Ausgangs- bzw. Zuführungsleitungen für die drei Leiterbahnen 98a, 98b und 98c über eine Kabelverbindung 99 mit der Steuereinheit 100 aus Fig. 5 verbunden.

Man kann also den Stellungssensor 9 als eine Art von Codierer betrachten, der binärcodierte Signale entsprechend den Stellungen der Abtriebswelle 15 und damit des Düsenstellungsgliedes 11 abgibt. Statt der angegebenen Bauart mit drei Bürsten zum Erfassen von vier jeweils um 90 verschobene Stellungen der Abtriebswelle 15 ist es selbstverständlich möglich, derartige Sensoren mit vier oder mehr Bürsten zu versehen, um so eine feinere Unterteilung von Wellen-Drehstellungen genauer zu erfassen.

Nun zeigt Fig. 5 ein Blockschaltbild der Steuereinheit für die Bestimmung der variablen Dämpfungswirkung des Stoßdämpfers. Es ist ein Geschwindigkeitssensor 101 vorgesehen, der der Fahrzeuggeschwindigkeit entsprechende Signale ausgibt. Ein Hand-Wahlschalter

102 erlaubt dem Fahrer von Hand die Dämpfungswirkung des Stoßdämpers nach seiner Bevorzugung einzustellen. Bei der Einstellung L wird die geringste Dämpfungswirkung erzielt, bei der Einstellung M eine mittlere Dämpfungswirkung und bei der Einstellung H die höchsterreichbare Dämpfungswirkung. Ein Referenzsignal-Generator

103 verarbeitet die Signale vom Geschwindigkeitssensor 101 und/ oder vom Wahlschalter 102 und erzeugt eine Vielzahl entsprechender Referenzsignale. Der Rückmeldungs-Decoder 104 gibt Stellungssignale ab, die er aus den binärcodierten Ausgangssignalen des

Stellungssensors 9 erzeugt. Ein Komparator 105 vergleicht die Referenzsignale des Generators '103 mit den Stellungssignalen des Rückmeldedecodierers 104 und gibt ein Ansteuersignal aus, solange die beiden angelegten Signale nicht übereinstimmen. Diese Änsteuersignale kommen zu einer Motor-Ansteuerschaltung 106, die das Leistungssignal für den Antrieb des Motors 7 in der entsprechenden Richtung ausgibt. Die Steuerschaltung 100 wirkt mit dem Stoßdämpfer mit variabler Dämpfungswirkung nach Fig. 1 in folgender Weise zusammen:

Wenn der Fahrer den Wahlschalter 102 beispielsweise auf die mittlere Stellung M bringt, gibt dieser ein Signal S„ zur Auswahl der mittleren Dämpfungswirkung an den Referenzsignal-Generator 103 ab, so daß dieser ein zweites Referenzsignal mit dem Spannungspegel E„_n an den Komparator 105 weiterleitet. Wenn nun der Rückmeldungsdecodierer 104 ein Signal ausgibt, dessen Spannungswert sich von dem Spannungswert E„ unterscheidet, welcher dem zweiten Signal S„ entspricht, gibt der Komparator 105 ein Motoransteuersignal an den Motor 7 über die Motorsteuerschaltung 106 weiter. Damit dreht sich der Motor 7 in der entsprechenden Richtung. Bei der Drehung dieses Motors 7 kommt der Bürstenarm 96 beispielsweise in den Quadrantenbereich B und, da hier die zweite Leiterbahn 97b geerdet und die dritte Leiterbahn 97c frei ist, werden die beiden logischen Signale b = 0 und .'c_= 1 an den Rückmeldedecoder 104 abgegeben. Infolge dieser eintreffenden Binärsignale gibt der Decoder 104 ein Spannungssignal mit dem Spannungspegel Ε~ an den Komparator 105 ab. Die nun am Komparator 105 an-.liegenden Eingangssignale E„ und E„ passen zusammen, der Komparator 105 gibt kein Motoransteuersignal über die Ansteuerschaltung 106 an den Motor 7 ab, so daß die Drehung der Abtriebswelle und damit des Bürstenarmes 96 im Quadrantenbereich B aufhört. Da das Düsenstellglied 11 so ausgebildet ist, daß

sein Ausschnitt oder sein Durchbruch 11e mit der zweiten Düse 12b mit mittlerem Durchmesser des Rohrelementes 12 übereinstimmt, wird das Betriebsfluid durch die zweite Düse 12b und den Ausschnitt 1e parallel zu dem entsprechenden Kolbenventil 1-1 bzw. 1-2 umgeleitet. Damit wird die Dämpfungskraft g'egenüber der Dämpfungskraft verringert, die nur durch die beiden Kolbenventile erreicht würde, so daß sich eine mittlere Dämpfungswirkung einstellt. Das obere Kolbenventil läßt ja das Betriebsfluid aus der unteren Kammer 6 in die obere Kammer 5 fließen, wenn der Kolben 1 sich beim Einfahren nach unten bewegt, und das untere Kolbenventil läßt das Betriebsfluid von der oberen Kammer 5 in die untere Kammer 6 fließen, wenn sich der Kolben 1 beim Ausfahren nach oben bewegt.

Stellt nun der Fahrer den Wahlschalter 102 von der mittleren Stellung M zu der hohen Stellung H, so gibt der Wahlschalter ein erstes Signal S₁ zur Anwahl der hohen Dämpfungskraft an den Referenzsignal-Generator 103 ab, und der Generator 103 gibt ein erstes Referenzsignal mit dem Spannungspegel E_1n an den Komparator 105 weiter. Da der Rückmeldedecoder 104 ein Signal mit dem Spannungspegel E„ abgibt, erzeugt der Komparator 105 ein Motoransteuersignal über die Motoransteuerschaltung 106 für den Motor 7. Damit dreht sich der Motor 7 in der entsprechenden Richtung und nimmt bei seiner Drehung den Bürstenarm 9 6 mit, der nun in den Quadrantenbereich A gelangt und, da sowohl die zweite wie die dritte Leiterbahn 97b und 97c frei gelegt werden, werden zwei logische Signale b = 1 und c = 1 an den Rückmeldedecoder 104 abgegeben. Auf diese binäre Signale hin gibt der Decoder 104 an den Komparator 105 ein Signal mit dem Spannungspegel E₁ ab. Da die beiden Eingangssignalpegel E₁ und E₁ passen, beendet der Komparator 105 die Abgabe seines Motoransteuersignals, und der Bürstenarm hält im Quadrantenbereich A (d.h. an der Grenze dieses Quadrantenbereiches) an. Dann liegt das Düsenstellglied 11 so, daß sein

Ausschnitt 11e mit der ersten Düse 12a mit kleinem Durchmesser des Rohrelementes 12 übereinstimmt; es wird ein Teil des Betriebsfluides durch die erste Düse 12a und den Ausschnitt 11e parallel geleitet. Aus diesem Grund ist die Dämpfungswirkung gegenüber der durch die Kolbenventile 1-1 und 1-2 bewirkten Dämpfungswirkung nur geringfügig verringert, so daß die größtmögliche Dämpfungswirkung erreicht wird.

Wenn in ähnlicher Weise der Wahlschalter 102 auf die Stellung L mit niedrigster Dämpfungswirkung eingestellt wird, gibt der Wahlschalter 102 ein drittes Signal S- zur Auswahl der geringsten Dämpfungswirkung an den Referenzsignal-Generator 103 ab. Wenn sich dann der Motor 7 dreht und der Bürstenarm 96 den Quadrantbereich C erreicht, werden zwei Logiksignal b = 1, c = 0 an den Rückmeldedecoder 104 abgegeben, und ein Signal mit dem Spannungs-

wird
pegel E_/von diesem an den Komparator 105 abgegeben. Der Motor 7 hält nun an, und da das Düsenverstellglied 11 nun so steht, daß sein Ausschnitt 11e mit der dritten Düse 12c mit relativ großem Durchmesser des Rohrelementes 12 gebracht ist, ist es möglich, eine niedrigere Dämpfungswirkung zu erhalten.

Zusätzlich zu dem beschriebenen Handverstellungs-Dämpfungswahlschalter 102 ist in der Steuereinheit 100 der Geschwindigkeitssensor 101 enthalten. Dieser Geschwindigkeitssensor 101 dient zu automatischen Änderungen der durch den Handwahlschalter 102 ausgewählten Dämpfungswirkung entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit.

Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit beispielsweise den Wert von 80 km/h überschreitet, gibt der Geschwindigkeitssensor 101 ein positives Geschwindigkeitssignal ab, das hohe Geschwindigkeit anzeigt. Auf dieses Geschwindigkeitssignal hin wird der zweite Referenzspannungspegel E- (mittlere Dämpfungskraft) zum ersten Referenzspannungspegel E₁ (hohe Dämpfungskraft) verschoben, oder der dritte Referenzspannungspegel Ε- (niedrige Dämpfungskraft) wird zum zweiten

Referenzspannungspegel E (mittlere Dämpfungskraft) hin automatisch im Referenzsignal-Generator 103 verschoben. Wenn andererseits die Fahrzeuggeschwindigkeit unter z.B. 30 km/h abfällt, gibt der Geschwindigkeitssensor 101 ein negatives Geschwindigkeitssignal ab, das eine niedrige Geschwindigkeit anzeigt. Auf diese negative Geschwindigkeitssignal hin wird der Pegel der ersten Referenzspannung von E (hohe Dämpfungskraft)zum zweiten Referenzspannungspegel E_? (mittlere Dämpfungskraft verschoben, oder der zweite Referenzpegelwert E (mittlere Dämpfungskraft) zum dritten Referenzspannungspegel E_ (niedrige Dämpfungskraft), oder aber der dritte Referenzspannungspegel E (niedrige Dämpfungskraft) wird zum vierten Referenzspannungspegel E. (minimale Dampfungskraft) hin automatisch im Referenzsignal-Generator 103 verschoben.

Falls der Geschwindigkeitssensor 101 ein negatives Geschwindigkeitssignal an den Referenzsignal-Generator 103 abgibt, während der Handwahlschalter 102 in seine Niedrigstellung L gebracht ist, gibt der Generator 103 ein viertes Referenzsignal mit dem Spannungspegel E. an den Komparator 105 ab. In diesem Fall gibt der Komparator 105, da der Rückmeldedecoder 104 ein Signal abgibt, dessen Spannungspegel E-. ist, ein Motoransteuersignal über die Motoransteuerschaltung 106 an den Motor 7 ab. Damit wird der Motor 7 in der entsprechenden Richtung angetrieben und wenn er den Bürstenarm 96 zum Quadrantenbereich D gebracht hat, werden, da sowohl die zweite als auch die dritte Leiterbahn 9 7b bzw. 9 7c an Erde gelegt sind, zwei logische Signale b = 0 und c = 0 an den Rückmeldedecoder 104 abgegeben. Auf diese Binärsignale hin gibt der Decoder 104 ein Signal mit dem Spannungspegel E. an den Komparator 105 ab. Die beiden Eingangssignalpegel E._^ und E. passen nun zusammen, und der Komparator 105 beendet die Ausgabe des Motorantriebssignals an den Motor 7, so daß die Bürsten an der Begrenzung des Quadrantenbereiches D anhalten. Nun ist das Düsenverstellglied 11 so gerichtet, daß sein Ausschnitt 11e mit der vierten Düse 12d mit maximalem Durchmesser des Rohrelementes 12 überein-

_ 05 —

stimmt, und eingroßer Teil des Betriebsfluides wird durch diese vierte Düse 12d und den Ausschnitt 11e parallelgeleitet. Damit wird die Dämpfungswirkung sehr weit über die durch die Kolbenventile 1-1 und 1-2 erreichbare Dämpfungswirkung verringert, so daß die minimale Dämpfungswirkung erzielt wird.

Die erwähnten komplizierten Beziehungen zwischen den Dämpfungswirkungs-Werten(H, M, L, MIN), den Düsen (12a, 12b, 12c, 12d), den binärcodierten Signalen (b, c), den Referenzsignalpegeln (E₁, E„, E-, E.) und den Quadrantenbereichen (A, B, C, D) sind in Fig. 4B aufgezeichnet zur Verständnishilfe dieser gegenseitigen Beziehungen.

Es ist bisher beschrieben worden, wie der Komparator 105 die Spannungspegel E₁, E„, E_ und E. der vom Rückmeldedecoder 104 abgegebenen Signale mit den Referenzspannungswerten E. , E₃₀, E_ , und E₄₀ der vom Referenzsignal-Generator 103 in analoger Weise ausgegebenen Signale vergleicht. Es ist jedoch auch möglich, vom Rückmeldedecoder 104 ausgegebene Digitalsignale mit digitalen Referenzsignalen vom Referenzsignal-Generator 103 in digitaler Weise zu vergleichen.

Weiter ist beschrieben worden, daß der Geschwindigkeitssensor ein positives und ein negatives Fahrzeug-Geschwindigkeitssignal abgibt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit entweder über 80 km/h ansteigt oder unter 30 km/h abfällt. Es ist jedoch auch gleich gut möglich, eine Vielzahl von jeweils positiven bzw. negativen Fahrzeuggeschwindigkeitssignalen auszugeben, um jedesmal dann die Dämpfungskraft zu ändern, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit eine bestimmte Geschwindigkeitsstufe übersteigt oder unter eine andere Geschwindigkeitsstufe abfällt, die vorher festgelegt sind. Gleichfalls ist es möglich, ein einziges positives oder negatives Fahrzeuggeschwindigkeitssignal auszugeben, um die Dämpfungskraft nur dann zu ändern, wenn das Fahrzeug mit höherer bzw. geringerer

Geschwindigkeit als einer vorgegebenen Referenzgeschwindigkeit fährt.

Eine zweite Ausführung des Stoßdämpfers mit variabler Dämpfungswirkung der erfindungsgemäßen Art ist in Fig. 6 dargestellt. Zusätzlich zu den bereits anhand der Fig. 1 gezeigten Grundelementendes nicht verstellbaren Stoßdämpfers enthält dieser ebenfalls einen innerhalb der Kolbenstange 3 aufgenommenen Motor 7, ein aus einem Zahnradvorgelege bestehendes Untersetzungsgetriebe 8 zur Herabsetzung der Umdrehungsgeschwindigkeit des Motors 7, einen Stellungssensor 9, und diese Bauteile sind in gleicher Weise ausgeführt, wie es bereits anhand der Fig. 1, 3 und 4 beschrieben wurde, es ist ein Wellenlager 20, ein noch näher zu beschreibendes, mit der Abtriebswelle 15 des Untersetzungsgetriebes 8 verbundenes Düsenstellglied 11 vorhanden und ein dem Rohrelement 12 aus Fig. 1 entsprechendes Rohrelement mit Düsen unterschiedlicher Durchmesser, an dem auch wiederum die Kolbenanordnung 1 befestigt ist. Der Zusammenbau dieser Teile geschieht in der anhand der Fig. 1 erwähnten Weise mit einem flachen Schraubenring 33 mit Außengewinde und einer Mutter Auch ist hier wiederum der etwa quadratisch geformte Endabschnitt 15a der Antriebswelle 15 vorgesehen, der in einer passenden Ausnehmung 11a an der Oberseite des Dusenverstellgliedes 11 mit einem vorgesehenen Freiraum C in Axialrichtung sitzt, damit eine nach oben gerichtete Druckkraft vom Düsenverstellglied 11 nicht direkt auf die Abtriebswelle 15 übertragen wird. Diese Abtriebswelle 15 nimmt bei ihrer Drehung durch Formschluß das Düsenverstellglied 11 mit und überträgt so das Drehmoment vom Untersetzungsgetriebe 8 auf das Verstellglied.

Statt der in Fig. 1 dargestellten oberen und unteren Schubeinlagen 16 bzw. 17 sind in dieser zweiten Ausführung zwei O-Ringe 22 bzw. 2 3 vorgesehen. Der O-Ring 22 wird zur Abdichtung zwischen dem Düsenverstellglied 11 und dem Rohrelement 12 verwendet, während

der O-Ring 2 3 die Abdichtung zwischen dem Rohrelement 12 und der Kolbenstange 3 besorgt, so daß jeweils dort ein Austreten von Fluid verhindert ist.

In gleicher Weise wie bei der ersten Ausführung sind, wie bereits erwähnt, zur Einstellung der Dämpfungswirkung des Stoßdämpfers vier Düsen 12a, 12b, 12c und 12d horizontal oder in Radialrichtung im Rohrelement .12 ausgebildet. Es ist wiederum der Durchmesser der ersten Düse 12a am kleinsten, und darauf folgen der Größe nach die jeweils größeren Düsen 12b, 12c bis zur Düse 12d, wie in Fig. 7 dargestellt, und zwar sind diese Düsen im Gegenuhrzeigersinn am Umfang mit gleichen Winkelabständen von je 90 angeordnet.

Im Unterschied zur ersten Ausführung sind hier in dem Düsenverste-lglied 11, wie aus Fig. 7 zu sehen, zwei Ausschnitte 11e und 11f mit Winkelabstand von 90° ausgebildet. Diese beiden Ausschnitte 11e und 11f im Düsenverstellglied 11 und die vier Düsen 11e bis 12d im Rohrelement 12 sind jeweils so angeordnet, daß bei der Drehung des Düsenverstellgliedes 11 durch die Abtriebswelle 15 jeweils in den Ausrichtstellungen die beiden Ausschnitte 11e und 11f mit jeweils zwei der vier Düsen 12a bis 12d in Ausrichtung kommen können. Das Betriebsfluid wird mittels der Zentralbohrung 12e, der beiden Ausschnitte 11e und 11f und zweien der vier Düsen von der oberen Kammer zur unteren Kammer oder in umgekehrter Richtung parallel zu dem durch die Kolbenventile 1-1 bzw. 1-2 fließenden Fluidstrom umgeleitet.

Wenn in diesem Fall die beiden Ausschnitte 11e und 11f mit der kleinsten Düse 12a und der nächstgrößeren Düse 12b in Ausrichtung sind, wird die größte Dämpfungswirkung erreicht, und wenn die beiden Ausschnitte mit der'zweiten Düse 12b und der nächstgrößeren Düse 12c ausgerichtet sind, wird mittlere Dämpfungswirkung erreicht, wenn die beiden Ausschnitte mit der Düse 12c und der größten Düse 12d in Ausrichtung sind, wird die kleinste

Dämpfungswirkung erreicht. Stehen nun die beiden Ausschnitte in Ausrichtung mit der größten Düse 12d und der kleinsten Düse 12a, so wird eine Dämpfungswirkung erreicht, die größer als die bei Übereinstimmung der beiden Ausschnitte mit der dritten und der vierten Düse 12c bzw. 12d erreichte ist.

In dieser Ausführung wird dann, wenn die Summe der Querschnittsflächen der zweiten und der dritten Düse 12b und 12c gleich ist der Summe der Querschnittsflächen der ersten und der vierten Düse 12a und 12b, ein Zyklus erreicht, der von der größten Dämpfungswirkung (12a, 12b) über die mittlere Dämpfungswirkung (12b, 12c), zur niedrigsten Dämpfungswirkung (12c, 12d)/wxeder über eine mittlere Dämpfungswirkung (12d, 12a) zur größten Dämpfungswirkung (12a, 12b) zurückführt, unddas kontinuierlich bei einer Drehung des Düsenverstellgliedes 11 zum Beispiel im Gegenuhrzeigersinn.

Diese zweite Ausführung des erfindungsgemäßen Stoßdämpfers mit variabler Dämpfungswirkung kann durch die gleiche Steuereinheit 100 nach Fig. 5 betrieben werden,in der Weise, wie es bereits vorher beschrieben wurde, jedoch ist hier kein reversibler Stell- ■ motor nötig, sondern es kann ein sich nur in einer Richtung drehender Motor eingesetzt werden.

Fig. 8 zeigt nun eine dritte Ausführung des erfindungsgemäßen Stoßdämpfers mit variabler Dämpfungswirkung. In dieser Ausführung wird ein Schrittmotor 7A statt des normalen Drehmotors 7 nach der ersten und zweiten Ausführung benutzt. Der Schrittmotor 7A enthält drei oder mehr Anker, die mit drei oder mehr Wicklungen versehen sind. Wenn diese drei Wicklungen der Reihe nach durch drei aufeinanderfolgende Eingangsimpulse erregt werden, ist es möglich, den Schrittmotor jeweils um einen Schritt (d.h. einen vorbestimmten Schrittwinkel von z.B. 20 ) zu drehen. Durch Anwendung einer Reihe, von diesen drei Folgeimpulsen kann der Impuls- oder Schrittmotor in eine vorbestimmte Winkelstellung entsprechend der Anzahl von

aufeinanderfolgenden Folgeimpulsreihen in eine vorbestimmte Winkellage gedreht werden.

In Fig. 8 ist ein Winkel-Vorwahlgerät 110 gezeigt zur Ausgabe eines Befehlssignals zur Drehung des Schrittmotors 7A um einen vorbestimmten Winkel von z.B. 90°; ein Impulsgenerator 111 erzeugt eine Reihe von jeweils drei Folgeimpulsen auf dieses Befehlssignal vom Winkelvorwahlgerät hin, um das Düsenstellglied zu drehen.

Wenn so der Fahrer das Winkelvorwahlgerät 110 z.B. in die Stellung M einstellt, gibt das Winkelvorwahlgerät 110 ein Befehlssignal aus, das die M-Stellung bezeichnet. Auf dieses Befehlssignal M hin gibt der Impulsgenerator 111 eine vorbestimmte Anzahl von jeweils drei Folgimpulsreihen an den Schrittmotor 7A ab und stellt dann seinen Ausgang auf ein Signal mit einem hohen Spannungswert, um den Schrittmotor in seiner Lage gegen das Drehmoment der Wendelfeder 25 zu halten. Dadurch kann der Schrittmotor 7A in eine Stellung gedreht werden, in der der Ausschnitt 11e des Düsenstellgliedes 11 beispielsweise mit der zweiten Düse 12b (Fig. 2) ausgerichtet ist> und zwar gegen das Drehmoment der Wendelfeder 25, und hält dann das Düsenstellglied 11 in dieser Stellung. Damit wird die mittlere Dämpfungswirkung eingestellt.

Wenn danach der Fahrer das Winkelvorwahlgerät 110 beispielsweise von der Stellung M in die Stellung L verstellt, gibt das Winkelvorstellgerät 110 ein Befehlssignal für die L-Stellung aus, nachdem der Schrittmotor 7A in seine Ausgangsstellung .zurückgelassen wurde. Infolge dieses Befehlssignals L gibt der Impulsgenerator 111 eine andere vorbestimmte Anzahl von jeweils drei Folgeimpulssignalen an den Schrittmotor 7A ab und hält dann ein Ausgangssignal mit hohem Spannungspegel aufrecht. Damit wird der Impulsmotor 7A in eine Stellung gedreht, in der der Ausschnitt 11e. des Düsensteil-

gliedes 11 mit der dritten Düse 12c (Fig. 2) ausgerichtet ist, wiederum gegen die Drehkraft der Wendelfeder 25, und hält dann diese Stellung des Düsenstellgliedes 11 fest, unabhängig von der vorhergehenden Stellung des Düsenstellgliedes.

Damit wird die niedrige Dämpfwirkung eingestellt.

Falls der Schrittmotor bei dem erfindungsgemäßen Stoßdämpfer Verwendung findet, ist es möglich, das Untersetzungsgetriebe und den Lagesensor wegzulassen, da sich der Schrittmotor ja nicht kontinuierlich mit hoher Geschwindigkeit dreht und da er direkt angesteuert statt durch Rückmeldesignal geregelt wird.

In Fig. 8 ist wiederum die Abtriebswelle 15 des Schrittmotors 7 A gezeigt, und auch ihr Endabschnitt 15a ist vierkantig angefräst und greift in eine entsprechende Ausnehmung 11a an der Oberseite des Düsenstellgliedes 11 mit einem Axialabstand C ein. Es ist auch bei dieser Ausführung möglich, eine übertragung einer nach oben gerichteten Druckkraft von dem Düsenstellglied 11 auf die Abtriebswelle 15 des Schrittmotors 7A zu verhindern.

Wie sich aus der Beschreibung ergibt, ist beidem Kraftfahrzeug-Stoßdämpfer mit variabler Dämpfungswirkung der Motor gegen Regenwasser oder anspritzenden Straßenschmutz geschützt, und es findet keine Geräuschübertragung von dem Motor auf die Karosserie des Fahrzeuges statt. Es ist also eine Geräuschreduzierung und eine Verlängerung der Lebensdauer des Motors erreicht.

Weiter ergibt die digital gesteuerte Ausrichtung des Düsenstellgliedes entweder über einen Stellungssensor 9 nach den ersten beiden Ausführungen oder durch den Schrittmotor 7A, der über einen Impulsgenerator 111 angesteuert wird, nach der dritten Ausführung entsprechend Fig. 8, eine punktgenaue Einstellung, d.h. eine Verbesserung der Genauigkeit und der Ansprechge— schwindigkeit.

OO UHO OO

Der axiale Freiraum C zwischen der Abtriebswelle 15 des Untersetzungsgetriebes 8 bzw. des Schrittmotors 7A und dem Stellglied 11 ermöglicht eine Entkoppelung der Abtriebswelle 15 von etwaigen FluiddruckSchwankungen innerhalb der Fluidkammer, so daß die dadurch hervorgerufenen Kraftspitzen nicht auf die Abtriebswelle übertragen werden, und so ist eine Reduzierung des Drehmomentes und damit der Größe des Motors möglich und es ergibt sich eine weitere Verbesserung der Lebensdauer des Motors.

Claims

Patentansprüche

Γ1.) Stoßdämpfer mit variabler Dämpfungswirkung, mit

a) einem mit Betriebsfluid gefüllten Zylinder (2),

b) einer abgedichtet hin- und herbewegbar in den Zylinder an einem Ende eingesetzten Kolbenstange (3), und

c) einer gleitbar in den Zylinder so eingepaßten Kolbenanordnung (1), daß das Gehäuse des Zylinders in eine obere Kamer (5) und eine untere Kammer (6) -unterteilt ist, wobei die Kolbenanordnung mit einer Dämpfungskraft-Erzeugungseinrichtung versehen ist, welche ein beschränktes Durchtreten des Betriebsfluides zwischen der durch die Kolbenanordnung unterteilten oberen und unteren Kammer erlaubt, wenn sich der Kolben in dem Zylinder hin- und herbewegt, dadurch gekennz eichnet, daß

OO U

d) ein Rohrelement (12) vorgesehen ist, dessen unteres Ende mit. der unteren Kammer (6) in Verbindung steht, das die Kolbenstange (3) mit der KoIbenanOrdnung (1) verbindet und mit einer Vielzahl von ftüsen (12a, 12b, 12c, 12d) unterschiedlichen Durchmessers versehen ist, die mit in Umfangsrichtung gleichen Winkelabständen in der Wand des Rohrelementes in Radialrichtung ausgebildet sind und mit der oberen Kammer (5) in Verbindung stehen,

e) daß ein Düsenstellglied (11) drehbar mit dem Rohrelement (12) zusammengepaßt ist, mit einer Axialbohrung (11b) zur Verbindung mit der unteren Kammer (6) versehen ist und

mindestens einen Ausschnitt (11e, 11f) in der Wand der Axialbohrung ausgebildet enthält zur wahlweisen Verbindung mit mindestens einer der in dem Rohrelement (12) ausgebildeten Düsen (12a - 12d),

f) daß ein Motor (7, 7A) in einem ausgebohrten Hohlraum der Kolbenstange (3) untergebracht und mit dem Düsenstellglied

(11) zum Drehen des Stellgliedes verbunden ist,

g) daß eine Einrichtung (9) zum Erfassen der Winkelstellung des Düsenstellgliedes (11) in digitaler Weise vorgesehen ist, die durch den Motor zusammen mit dem Düsenstellglied (11) gedreht ist, und

h) daß eine Einrichtung (100) vorgesehen ist, zur Regelsteuerung des Drehungswinkels des Düsenstellgliedes (11), um den in dem Düsenstellglied ausgebildeten mindestens einen Ausschnitt (11e, 11f) zur Ausrichtung mit mindestens einer der in dem Rohrelement (12) ausgebildeten Düsen (12a - 12d) zu bringen, daß die Steuereinrichtung (100) mit dem Motor und der Winkelstellungs-Sensoreinrichtung (9) für das Düsenstellglied (11) verbunden ist,

wodurch ein Teil des zwischen den beiden Fluidkammern (5, 6) durch Versetzung hindurchtretenden Arbeitsfluides einstellbar

durch den Ausschnitt des Düsenstellgliedes und die damit ausgerichtete Düse des Rohrelementes parallel umgeleitet wird, um die Dämpfungswirkung des Stoßdämpfers zu ändern, wenn das Düsenstellglied (11) mittels des innerhalb der Kolbenstange untergebrachten Motors und der Regelsteuereinrichtung in digitaler Weise gesteuert ist.

2. Stoßdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erfassung der Winkelstellung des Düsenstellgliedes folgende Teile umfaßt:

a) eine Vielzahl von an der Abtriebswelle (15) des Motors (7) befestigten, durch den Motor zusammen mit dem Düsenstellglied (11) gedrehten und elektrisch miteinander verbundenen Bürsten (96a, 96b, 96c),

b) eine feste kreisförmige Leiterbahn (97a), die mit Masse verbunden und so angeordnet ist, daß sie bei der Drehung des Düsenstellgliedes (11) immer in Kontakt mit einer Bürste (96a) ist, und

c) eine Vielzahl von festen halbkreisförmigen Leitmustern (97b, 97c), welche mit einer Spannungsversorgung verbunden und unter Verschiebung um je einen vorbestimmten Winkelbereich so angeordnet sind, daß sie jeweils unabhängig mit einer Bürste (96b, 96c) bei der Drehung des Düsenstellgliedes in Berührung sind, wobei jedes halbkreisförmige Leitermuster ein Signal logisch "O" erzeugt, solange das jeweilige halbkreisförmige Leitmuster mit der zugehörigen Bürste in Berührung ist, und ein Signal logisch "1" erzeugt, solange das jeweilige halbkreisförmige Leitmuster nicht in Berührung mit der zugehörigen Bürste ist,

wodurch eine Vielzahl von binärcodierten Signalen (b, c) in Abhängigkeit von der Winkelstellung des Düsenstellgliedes erzeugt wird.

3. Stoßdämpfer nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Steuerung durch Rückmeldesignal des Stellwinkels des Düsenstellgliedes (11) zur Verbindung des mindestens einen Ausschnittes (11e, 1If) des Düsenstellgliedes mit den Düsen (12a - 12d) des Rohrelementes (12) folgende Teile umfaßt:

a) einen Handwahlschalter (102) zur Ausgabe einer Vielzahl von Größensignalen (H, M, L) für die Dämpfungswirkung,

b) einen mit dem Handwahlschalter zur Ausgabe einer'Vielzahl von Referenzsignalen (E₁₀, ^e ₂q/ ^ε·5γ>' ^E4O} ⁱⁿ ^~ hangigkeit von den Größensignalen des Wahlschalters (102) verbundenen Referenzsignalgenerator (103),

c) einen Rückmeldesignal-Decoder (104), der mit der Drehstellungs-Erfassungseinrichtung (9) für das Düsenstellglied (11) verbunden ist zur Decodierung der codierten Düsenstellglied-Stellungssignale von der Stellungserfassungseinrichtung (9) und zur Ausgabe von dazu entsprechenden Signalen (E , E , E_, E), und

d) einen mit dem Referenzsignal-Generator (103) und dem Rückmeldedecoder (104) verbunden Komparator zum Vergleichen des Referenzsignals von dem Referenzsignalgenerator mit dem decodierten Düsenstellglied-Stellungssignal von dem Rückmeldedecoder und zur Ausgabe eines Motor-Ansteuersignals, wenn die beiden angelegten Signale nicht gleich sind, um das Düsenstellglied weiter zu drehen und zur Ausgabe keines Motoransteuersignals, wenn beide Signale gleich sind, um das Düsenstellglied anzuhalten.

4. Stoßdämpfer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß weiter ein Fahrzeuggeschwindigkeits-Sensor (101) mit dem Referenzsignal-Generator verbunden

ist, zur Ausgabe eines die in Abhängigkeit von dem Dämpfungswirkungs-Größensignal (S , S , S) von dem Handwahlschalter (102) erzeugten Referenzsignale um einen Schritt verschiebenden Signals, falls die Fahrzeuggeschwindigkeit eine vorbestimmte Geschwindigkeit übersteigt oder unterschreitet.

5. Stoßdämpfer mit variabler Dämpfungswirkung, mit

a) einem mit Betriebsfluid gefüllten Zylinder (2),

b) einer abgedichtet W-¹¹" ^und herbewegbar in den Zylinder an einem Ende eingesetzten Kolbenstange (3), und

c) einer gleitbar in den Zylinder so eingesetzten Kolbenanordnung (1), daß das Gehäuse des Zylinders in eine obere Kammer (5) und eine untere Kammer (6) unterteilt ist, wobei die Kolbenanordnung mit einer Dämpfungskraft-Erzeugungseinrichtung versehen ist, welche ein beschränktes Durchtreten des Betriebsfluides zwischen der durch die Kolbenanord-ung unterteilten oberen und unteren Kammer erlaubt, wenn sich der Kolben in dem Zylinder hin- und herbewegt, dadurch gekennzeichnet, daß

d) ein Rohrelement (12) vorgesehen ist, dessen unteres Ende mit der unteren Kammer (6) in Verbindung steht, das die Kolbenstange (3) mit der Kolbenanordnung (1) verbindet und mit einer Vielzahl von Düsen (12a, 12b, 12c, 12d) unterschiedlichen Durchmessers versehen ist, die mit in Umfangsrichtung gleichem Winkelabständen in der Wand des Rohrelementes in Radialrichtung ausgebildet sind und mit der oberen Kammer (5) in Verbindung stehen,

e) daß ein Düsenstellglied (11) drehbar mit dem Rohrelement (12) zusammengepaßt ist, mit einer Axialbohrung (11b) zur Verbindung mit der unteren Kammer (6) versehen ist und mindestens einen Ausschnitt (11e, 1If) in der Wand der Axialbohrung ausgebildet enthält zur wahlweisen Verbindung

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mit mindestens einer der in dem Rohrelement (12) ausgebildeten Düsen (12a - 12d),

f) daß ein Schrittmotor (7A) in einem ausgebohrten Hohlraum der Kolbenstange (3) untergebracht und zur Drehung des Düsenstellgliedes (11) mit diesem verbunden ist,

g) daß eine Einrichtung (110, 111) zur direkten Ansteuerung des Drehwinkels des Schrittmotors (7A) vorgesehen ist, um den mindestens einen Ausschnitt (11e) in dem Düsenstellglied (11) mit mindestens einer in dem Rohrelement (12) ausgebildeten Düse (12a - 12d) zu verbinden, und die direkt mit dem Schrittmotor verbunden ist, und

wodurch ein Teil des zwischen den zwei Fluidkammern (5, 6) durch Verschiebung hindurchtretenden Betriebsfluides einstellbar durch den Ausschnitt des Düsenstellgliedes (11) und die entsprechende Düse (12a - 12d) des Rohrelementes (12) parallel umgeleitet wird, um die Dämpfungswirkung des Stoßdämpfers zu verändern, wenn das Düsenstellglied (11) mittels des in der Kolbenstange (3) untergebrachten Schrittmotors (7A) und der Steuereinrichtung (110, 111) direkt beeinflußt ist.

Stoßdämpfer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung für den Drehwinkel des Schrittmotors (7A) folgende Teile umfaßt:

a) ein Winkel-Vorwahlgerät (110) zur Ausgabe einer Vielzahl von Größensignalen für die Dämpfungswirkung,

b) einen mit dem Winkel-Voreinstellgerät (1J0) zur Ausgabe einer Reihe von Impulssignalen in Abhängigkeit von dem Größensignal für die Dämpfungskraft verbundenen Impulsgenerator (111), um den Schrittmotor (7A) in eine zugehörige Stellung drehen zu lassen, in welcher der in dem Düsen-Stellglied (11) ausgebildete Ausschnitt (11e) sich mindestens zu einer der in dem Rohrelement (12) ausgebildeten Düsen öffnet, wodurch die durch das

Winkelvoreinstellgerät (110) voreingestellte Dämpfungswirkung erreicht werden kann.

7. Stoßdämpfer nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Ende des Düsenstellgliedes (11) eine Ausnehmung (11a) ausgebildet ist, in die ein abgeflachter Abschnitt (15a) der Abtriebswelle (15) des Motors eingepaßt ist, und daß weiter zwischen der Ausnehmung und dem abgeflachten Abschnitt der Abtriebswelle ein axialer Freiraum (C) vorgesehen ist, um eine direkte übertragung von Fluiddruckschwankungen in der Kammer (6) über das Düsenstellglied (11) auf den Motor (7, 7A) zu verhindern.