DE3327832C2 - Regelbares Ventil für einen Schwingungsdämpfer - Google Patents

Regelbares Ventil für einen Schwingungsdämpfer

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DE3327832C2 DE3327832A DE3327832A DE3327832C2 DE 3327832 C2 DE3327832 C2 DE 3327832C2 DE 3327832 A DE3327832 A DE 3327832A DE 3327832 A DE3327832 A DE 3327832A DE 3327832 C2 DE3327832 C2 DE 3327832C2
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen selbstregelnden Stoßdämpfer, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bestehend aus einen beidwändig geschlossenen Zylinder, der mit einem Dämpfungsmedium gefüllt ist und mit einer Kolbenstange, die abgedichtet in den Zylinder eintaucht und diesen in zwei Kammerhälften auftaucht. Die Kolbenstange weist in ihrem oberen Teil radiale Durchbrüche auf, die durch einen elektrisch gesteuerten Steuerschieber verschließbar sind, der mittels an der Kolbenstange angeordneter Spule beweglich ist, wobei der Steuerschieber ein hülsenförmiger Drehschieber ist, der koaxial die Kolbenstange im Bereich der Durchbrüche umfaßt und der in seiner Wandung entsprechend der Anzahl der Durchbrüche radiale Öffnungen aufweist, die bei Drehung des Drehschiebers relativ zur Kolbenstange die Durchbrüche mehr oder minder freigeben und der Drehschieber als Rotor eines Schrittmotors ausgebildet ist, nach Patentanmeldung P 3312899.5. Die radialen Durchbrüche innerhalb der Kolbenstange sind übereinander oder nebeneinander angeordnete Löcher, deren Anzahl der Anzahl oder einem Vielfachen der Schritte des Drehschiebers entspricht, wobei der Drehschieber in seiner Mantelwandung zeilen- oder reihenweise zugeordnete Löcher aufweist, und die Anzahl der Zeilen oder Reihen der Anzahl oder einem Vielfachen der Schritte des Drehschiebers entspricht. Somit wächst die Durchlaßfläche des Loches oder der Löcher je Zeile oder Reihe vom einfachen oder schrittanzahlfachen der ...

Description

Die Erfindung geht aus von einem regelbaren Ventil für einen Schwingungsdämpfer gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 nach Patent 33 12 899.
Die DE-PS 29 11 768 beinhaltet einen selbstregelnden Schwingungsdämpfer, Insbesondeir für Kraftfahrzeuge, der aus einem beldendlg geschlossenen Zylinder besteht und mit einem Dämpfungsmedium gefüllt lsi. In den Zylinder taucht eine Kolbenstange mit Kolben ein, die an Ihrem unteren Ende zur Verbindung der beiden Kammerhälften eine Längsbohrung und oberhalb des Kolbens die Längsbohrung durchsetzende radiale Durchbrüche aufweist, die durch einen elektrisch gesteuerten Steuerschieber verschließbar sind, der mittels an der Kolbenstange angeordneter elektrischer Spule beweglich ist.
In Weitergestaltung dieses Standes der Technik Ist durch die DE-PS 33 12 899 ein regelbares Ventil für die Kolbenstange eines Schwingungsdämpfers bekanntgeworden, dessen Drehschieber hülsenförmlg die Kolbenstange Im Bereich der Radialkanäle umfaßt und der in seiner Wandung entsprechend der Anzahl der Radialkanäle radiale Öffnungen aufweist, die bei Drehung des Drehschiebers relativ zur Kolbenstange die Radialkanäle mehr oder minder freigeben. Der Drehschieber Ist als Rotor eines Schrittmotors ausgebildet, dessen Stator aus einer Mehrzahl von Magneten besteht, die je eine Erregerspule aufweisen und die die Kolbenstange ebenfalls koaxial umgeben. Innerhalb des Zylinders, vorzugsweise Innerhalb der Kolbenstange, Ist ein elektronischer Steuerschaltkreis angeordnet, der die elektrischen Schaltimpulse an den Schrittmotor In Abhängigkeit der eingegebenen Daten, wie z. B. Temperatur oder Viskosität des oder der Dämpfungsmedien, Weg des Stoßdämpfers, Geschwindigkeit und Beschleunigung des Fahrzeugs, liefert zur schrittweisen Drehung des Drehschiebers.
Des weiteren ist durch die DE-PS 1 70 438 eine Brause für Sprengwagen mit einem mit Ausflußöffnungen versehenen hohlen Kolbenschieber bekanntgeworden, bei dem die Ausflußöffnungea des Kolbenschiebers so in abgestuften Gruppen zusammengefaßt sind, daß das Öffnen oder Schließen einer beliebigen Zahl von Öffnungen des Brausezylinders durch Verschiebungen des Kolbens möglich ist, die höchstens das Maß der Entfernung zweier Zylinderöffnungen erreichen. Dadurch wird bei geringer Verschiebung des Kolbenschiebers eine Mengeniegulierung ^erart erreicht, daß bei geringer Verschiebung des Kolbenschiebers eine oder mehrere Ausflußöffnungen der Brause freigegeben oder verschlossen werden.
Der Erfindung Hegt die Aufgabe zugrunde, ein regelbares Ventil für einen Schwingungsdämpfer nach Patent 33 12 899 derart zu verbessern, daß zum einen eine Steuerung mit geringsten Kräften möglich und zum anderen eine Minderung der Rückkopplung durch das strömende Däinpfungsnieuiuiii auf das Steuersystem gegeben 1st.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindunösgemäß in den Kennzeichen gleichermaßen der Patentansprüche 1 oder 2. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Das erfindungsgemäße regelbare Ventil besitzt den Vorteil, daß auch bei hoher Durchströmgeschwindigkeit des Dämpfungsmediums durch die Radialkanäle der Kolbenstange und die Öffnungen des Drehschiebers eine Verwirbelung des Dämpfungsmediums nicht mehr stattfindet. In vorteilhafter Welse können nunmehr bei bellebiger Schrittstellung auf den Drehschieber beim Durchströmen des Dämpfungsmediums keine Kräfte mehr auf den Drehschieber ausgeübt werden, da eine teilweise Abdeckung der Radialkanäle innerhalb der Kolbenstange durch den Drehschieber nicht mehr erfolgt. Die Öffnungen innerhalb der Kolbenstange werden durch den Drehschieber entweder freigegeben oder gesperrt, eine Zwischenstellung scheidet erfindungsgemäß aus. Dadurch 1st beim Durchtritt des Dämpfungsmediums durch die Radialkanäle der Kolbenstange und die Öffnungen des Drehschiebers bei beliebiger Schrittstellung das Dämpfungsmedium nicht mehr bestrebt, den Drehschieber trotz Inaktivem Zustand weiterzudrehen. Deshalb kommt es hier auf die Ausbildung der Strömungsverhältnisse nach dem Austritt des Dämpfungsmediums aus den Öffnungen des Drehschiebers weniger an, entscheidend Ist, daß zwischen der Kolbenstange und dem Drehschieber keine Kraftübertragungen durch das Dämpfungsmedium mehr stattfinden, wodurch vorteilhaft die Rückkopplung auf das Steuersystem gemindert ist. Die Wirkungswelse des Drehschiebers 1st somit vom Durchströmen des Dämpfungsmediums durch die freigegebenen Radialkanäle der Kolbenstange nicht mehr beeinflußt oder behindert.
Sind die Öffnungen des Drehschiebers je Zelle oder Reihe Im weiterer erfindungsgemäßer Ausgestaltung gleich groß und weist jede Reihe oder Zelle zur benachbarten Reihe oder Zelle einen Abstand von mindestens der Größe (entweder Breite oder Länge) der Öffnung eines Radlalkanals der Kolbenstange auf, so ist damit der weitere Vorteil verbunden, daß zwischen jedem Durchlaßschritt ein Sperrschritt Hegt, so daß der Drehschieber von jedem Durchlaßzustand sofort In den Sperrzustand geschaltet werden kann. Dadurch wird die Ansprechzelt des erfindungsgemäßen Schwingungsdämpfers, um diesen In einen benötigteil harten Zustand zu fahren, nochmals erheblich verkürzt.
In vorteilhafter Welse sind die Radialkanäle Innerhalb der Kolbenstange etwas kleiner als die zugeordneten Öffnungen innerhalb des Drehschiebers, so daß die Kanten der Öffnungen des Drehschiebers dem durchströmenden Dämpfungsmedium keinen Widerstand entgegensetzen und somit die StrOmungskanten vermindert sind, die eine eventuelle Rückkopplung bewirken würde. Somit findet keinerlei Kraftkopplung zwischen den Radialkanälen der Kolbenstange, dem Dämpfungsmedium und den Öffnungen des Drehschiebers statt.
Zwei Beispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und anschließend beschrieben. Dabei zeigt
Fig. I die Abwicklung der Mantelfläche eines Drehschiebers gemäß der Erfindung
F i g. 2 die Abwicklung der Oberfläche der zugehörigen Kolbenstange
F ig. 3 die Abwicklung der Mantelfläche eines weiteren Drehschiebers gemäß der Erfindung und
Fig. 4 die Abwicklung der Oberfläche der zugehörigen Kolbenstange.
Fig.! zeigt die Abwicklung der Mantelfläche 125 eines Drehschiebers, wie er innerhalb des erfindungsgemäßen Schwingungsdämpfers Verwendung findet. In der Mantelfläche 125 sind, aufgeteilt In zwei Spalten von je vier Reihen Rl, Rl, R3 und Λ4, Schlitze 126, 127, 128,
129 bzw. 130, 131, 132, 133 angeordnet, wobei aus Symmetriegründen die Schlitze 126 bis 129 denjenigen
130 bis 133 symmetrisch auf Durchmessern gegenüberliegen. Die Schlitze sind länglich und weisen verschiedene Länge auf, wobei die Schlitze einer Reihe gleich lang sind.
Die Größe bzw. die Länge dieser Schlitze innerhalb des Drehschiebers 125 entspricht der Größe bzw. Länge von Schlitzen 135,136, 137,138,139,140,141,142 Innerhalb der Oberfläche der Kolbenstange 134 gemäß Fig. 2. Diese Schlitze 135 bis 142 sind somit die Austrittsöffnungen der Radialkanäle für die die Kolbenstange In Längsrichtung durchsetzende Bohrung im Bereich des Kolbens, ausgehend von der unteren Stirnfläche der Kolbenstange innerhalb der unteren Kammerhälfte des Schw- jgungsdämpfers.
Die Länge der Schlitze innerhalb des Drehschiebers 125 entspricht nun dem Einfachen bis zum Schiittanzahlfachen der Länge des einzelnen Schlitzes innerhalb der Kolbenstange 134, wobei die Schlitze innerhalb der Kolbenstange vorzugsweise gleich groß sind. Auch die Schlitze Innerhalb der Kolbenstange sind symmetrisch in zwei Spalten und vier Reihen angeordnet, wobei die Schlitze der beiden Spalten aus Symmetriegründen auf Durchmessern sich gegenüberliegen.
Damit ergibt sich folgende Wirkungswelse:
Es wird ausgegangen von der Stellung des Drehschiebers be*'JEllch der Kolbenstange In Flg. 1, wobei die Schlitze der Kolbenstange punktiert gezeichnet und somit von der M; melwandung des Drthychlebers verdeckt sind. Diese Stellung soll als Schritt Null bezeichnet werden. Wird nun der Drehschieber um einen Schritt Im Gegenuhrzeigersinn gedreht, so geben die Schlitze 129, 133 der Reihe Λ1 innerhalb des Drehschiebers 125 die Schlitze 138,142 innerhalb der Kolbenstange 134 frei, die übrigen Schlitze der Kolbenstange b'eiben verdeckt. Wird nun der Drehschieber 125 um einen weiteren Schritt Im Gegenuhrzeigersinn gedreht, so geben die Schlitze 129. 133 der Reihe Λ1 Innerhalb des Drehschiebers 125 die Schlitze 138,143 der Kolbenstange 134 nach wie vor frei, diese Schlitze sind an die Stelle des zweiten Schrittes gerückt. Gleichzeitig geben nunmehr die Schlitze 128, 132 der Reihe Rl des Drehschiebers 125 die Schlitze 137. 141 der Kolbenstange 134 frei, die
Durchlaßfläche hat sich somit linear verdoppelt. Beim nächsten, dritten Schritt geben zusätzlich die Schlitze 127, 131 der Reihe A3 des Drehschiebers 125 die Schlitze 136, 140 der Kolbenstange 134 frei, beim vierten Schritt schließlich geben auch die Schlitze 126, 130 der Reihe /74 des Drehschiebers 125 die Schlitze 1135, 139 der Kolbenstange 134 frei. Aufgrund dieser abgestuften Durchlaßflache des Drehschiebers gegenüber der jeweiligen der Kolbenstange wird somit die Regelung bzw. Steuerung der Durchflußmenge des Dämpfungsmediums in Abhänglgkelt der Durchlaßfläche erreicht.
Die Flg. 3 und 4 zeigen ein weiteres Beispiel eines erfindungsgemäßjn Schwingungsdämpfers, wobei hier die Durchlaßöffnungen 144 innerhalb des Drehschiebers 143 isolierte, gleich große Öffnungen sind, die wiederum IS in Reihen Rl, Rl, R3 und RA und zwei Spalten angeordnet sind, wobei die Durchlaßfläche von der Reihe R\ aus bis zur Reihe R4 linear abnimmt. Due Kolbenstange 147 weist dazu ebenfalls untereinander (deich große Durchlaßöffnungen 145 auf, die in zwei Spalten und vier Reihen den Durchlaßöffnungen 144 des Drehschiebers
143 zugeordnet sind. Die einzelnen Durchlaßöffnungen
144 innerhalb des Drehschiebers 143 haben In der Reihe voneinander einen Abstand, der der Breite oder Länge der einzelnen Durchlaßöffnungen 145 der Kolbenstange entspricht. Auf diese Welse wird, wie aus Flg. 3 zu entnehmen ist, zwischen jeden Durchlaßschritt Sl, S3, S5, 57 ein Schritt S2, S4, S6 gelegt, bei welchem der Drehschieber 143 sämtliche Durchbrüche 145 der Kolbenstange 147 verdeckt. Damit kann diese Ausgestaltung in kürzester Zelt von jeder beliebigen Durchlaßstellung aus in den Sperrzustand und somit den Slcherheltszustand, geschaltet werden.
Vorzugsweise sind bei allen Ausführungen die Radialkanäle innerhalb der Kolbenstange etwas kleiner als die
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tugvnui ifivn, UIiIiIiVIiWtI uuiviiiauuniiuiiSVII UlItVl nail/ der Mantelfläche des Drehschiebers, wodurch Kraftkoppelungen beim Durchtritt des Dampfungsmediums durch die Durchlaßöffnungen auf den Drehschieber ausgeschlossen sind.
Die In den Figuren gezeigte Anordnung der Durchlaßöffnungen innerhalb der Kolbenstange und des Drehschiebers können auch anders angeordnet sein. Beispielswelse können die Durchlaßöffnungen innerhalb des Drehschiebers um 90° verdreht sein, so daß die Schlitze der Fig. 1 auch senkrecht statt waagrecht angeordnet sein könnten, wobei dann entsprechend die Schlitze innerhalb der Kolbenstange versetzt wären.
Liste der Bezugszeichen
125, !43 Drehschieber 134, 145 Kolbenstange
126, 127, 128, Schlitze innerhalb der Mantelwandung
130,131, des Drehschiebers 132, 133 135,
13«, 137, 138
139, 140, Schlitze Innerhalb der Kolbenstange
141, 142
RX-Ri Reihe 1-Reihe 4
Schr.-4 Sehr. Schritt O-Schritt 4
Löcher Innerhalb der Mantelwandung des Drehschiebers
Löcher innerhalb der Mantel wandung der Kolbenstange Zwischenräume zwischen den Löchern des Drehschiebers
0.S.-0.7 Schritt O-Schritt 7
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:
1. Regelbares Ventil für die Kolbenstange eines Schwingungsdämpfers, der einen Zylinder und die Kolbenstange mit Kolben umfaßt, der das Volumen des Zylinders in zwei Kammern aufteilt, wobei die Kolbenstange im Bereich des Kolbens eine Längsbohrung und oberhalb desselben die Längsbohrung durchsetzende Radialkanäle aufweist, die gemeinsam zur Verbindung der beiden Kammern eine Passage bilden, welche durch einen hülsenförmlgen Drehschieber stufenweise verschließbar 1st, der mittels Elektromagnete und einen elektrischen Kreis zum selektiven Erregen eines der Elektromagnete drehbar an der Kolbenstange angeordnet ist und der koaxial die Kolbenstange im Bereich der Radialkanäle umschließt und der is ^iner Wandung entsprechend der Anzahl der RadiaSsaoäle radiale Öffnungen aufweist, die be! Drehung des Drehschiebers relativ zur Kolbenstange die Radialkanäle mehr oder minder freigeben gemäß Patent 33 12 899, dadurch gekennzeichnet, daß die Radialkanäle (135 bis 142, 147) innerhalb der Kolbenstange (134) übereinander angeordnet sind, deren Anzahl dem Zwei- bis Vielfachen der Schritte des Drehschiebers (125) entspricht und daß die Öffnungen (126 bis 133, 144) Innerhalb der Mantelwandung des Drehschiebers (125) zeilenweise angeordnet sind wobei die Anzahl der Zeilen dem Zwelbis Vielfachen der Schritte des Drehschiebers (125) entspricht tnd die Durchlaßfliche der Öffnungen (126 bis 133,144) je Zelle vom Zweifachen bis zum Schrtttanzahlfachen der Durchlaßfläije der Radialkanäle (135 bis 142, 145) der Kolbenstange (134) anwächst.
2. Regelbares Ventil für die Kolbenstange eines Schwingungsdämpfers, der einen Zylinder und die Kolbenstange mit Kolben umfaßt, der das Volumen des Zylinders In zwei Kammern aufteilt, wobei die Kolbenstange Im Bereich des Kolbens eine Längsbohrung und oberhalb desselben die Längsbohrung durchsetzende Radialkanäle aufweist, die gemeinsam zur Verbindung der beiden Kammern eine Passage bilden, welche durch einen hülsenförmigen Drehschieber stufenweise verschließbar ist, der mittels Elektromagnete und einen elektrischen Kreis zum selektiven Erregen eines der Elektromagnete drehbar an der Kolbenstange angeordnet Ist und der koaxial die Kolbenstange im Bereich der Radialkanäle umschließt und der In seiner Wandung entsprechend der Anzahl der Radialkanäle radiale öffnungen aufweist, die bei Drehung des Drehschiebers relativ zur Kolbenstange die Radialkanäle mehr oder minder freigeben gemäß Patent 33 12 899, dadurch gekennzeichnet, daß die Radialkanäle Innerhalb der Kolbenstange nebeneinander angeordnet sind, deren Anzahl dem Zwei- bis Vielfachen der Schritte des Drehschiebers entspricht und daß die Öffnungen Innerhalb der Mantelwandung des Drehschiebers reihenweise angeordnet sind, wobei die Anzahl der Reihen dem Zwei- bis Vielfachen der Schritte des Drehschiebers entspricht und die Durchlaßfläche der Öffnungen je Reihe vom Zweifachen bis zum Schrlttanzahlfachen der Durchlaßfläche der Radialkanäle der Kolbenstange anwächst.
3. Regelbares Ventil für die Kolbenstange eines Schwingungsdämpfers nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Radlaikanäle Innerhalb der Kolbenstange (134, 147) und die öffnungen Innerhalb des Drehschiebers (125. 143) Schlitze (135
bis 142, 145; 126 bis 133, 144) sind.
4. Regelbares Ventil für die Kolbenstange eines Schwingungsdämpfers nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (126 bis 133) des Drehschiebers (125) waagrecht überelnanderliegen, deren Länge vom Einfachen bis zum Schrittanzahl fachen der Schlitzlänge Innerhalb der Kolbenstange (147) ansteigt.
5. Regelbares Ventil für die Kolbenstange eines Schwingungsdämpfers nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (144) des Drehschiebers (143) je Zelle einheitlich groß sind und jede Reihe zur benachbarten Reihe einen Abstand (146) von mindestens der Größe (Breite) eines Radialkanals (145) der Kolbenstange (147) aufweist.
6. Regelbares Ventil für die Kolbenstange eines Schwingungsdämpfers nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen des Drehschiebers je Reihe einheitlich groß sind uwd jede Zeile zur benachbarten Zeile einen Abstand von mindestens der Größe (Länge) eines Radialkanals der Kolbenstange aufweist.
7. Regelbares Ventil für die Kolbenstange eines Schwingungsdämpfers nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen der Radlaikanäle Innerhalb der Kolbenstange etwas kleiner sind als die zugehörigen Öffnungen oder Öffnungsflächen innerhalb des Drehschiebers.
DE3327832A 1983-04-11 1983-08-02 Regelbares Ventil für einen Schwingungsdämpfer Expired DE3327832C2 (de)

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DE8322252U DE8322252U1 (de) 1983-04-11 1983-08-02 Selbstregelnder Stoßdämpfer, insbesondere für Kraftfahrzeuge
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DE3312899A DE3312899C2 (de) 1983-04-11 1983-04-11 Regelbares Ventil für die Kolbenstange eines Schwingungsdämpfers
DE3327832A DE3327832C2 (de) 1983-04-11 1983-08-02 Regelbares Ventil für einen Schwingungsdämpfer
DE8336759U DE8336759U1 (de) 1983-04-11 1983-12-22 Stoßdämpfer mit veränderbarer Dämpfungscharakteristik

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DE3327832A1 DE3327832A1 (de) 1985-02-14
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