DE3330205C2 - Self-regulating shock absorbers, in particular for motor vehicles - Google Patents
Self-regulating shock absorbers, in particular for motor vehiclesInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen selbstregelnden Stoßdämpfer, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bestehend aus einem beidendig geschlossenen Zylinder, der mit einem Dämpfungsmedium gefüllt ist und mit einer Kolbenstange mit Kolben, der Hoch- und Niederdruckventile trägt. Innerhalb des Zylinders ist ein elektronischer Regel- bzw. Steuerschaltkreis angeordnet. Längs der Zylinderwandung sind innerhalb des Zylinders mindestens zwei elektrisch leitende, voneinander elektrisch getrennte Streifen oder Schalen angeordnet, die direkt mit dem flüssigen Dämpfungsmedium in Verbindung stehen, welches ein elektrischer Isolator ist und eine Viskosität besitzt, die sich im Dielektrikum abhängig von der elektrischen Feldstärke ändert. An die beiden Streifen oder Schalen ist über Elektroden ein elektrisches Feld angelegt, dessen Spannung vom Steuerschaltkreis gemäß den errechneten momentanen Daten des Stoßdämpfers zur Änderung der Viskosität des Dämpfungsmediums geregelt wird.The invention relates to a self-regulating shock absorber, in particular for motor vehicles, consisting of a cylinder which is closed at both ends and which is filled with a damping medium and has a piston rod with a piston that carries high and low pressure valves. An electronic control circuit is arranged within the cylinder. At least two electrically conductive, electrically separated strips or shells are arranged along the cylinder wall and are in direct contact with the liquid damping medium, which is an electrical insulator and has a viscosity that changes in the dielectric depending on the electrical field strength . An electric field is applied to the two strips or shells via electrodes, the voltage of which is regulated by the control circuit according to the calculated instantaneous data of the shock absorber to change the viscosity of the damping medium.
Description
3 43 4
Spannung der Stoßdämpfer wie ein normaler Stoß- sehe Spannung angelegt wild Dazu besitzt der Zylin-Voltage of the shock absorber like a normal shock- see voltage applied wildly To this end, the cylinder has
dämpfer reagiert. derdeckel zwei Isolierdurchführungen 22, 23, vorzugs-damper reacts. the cover two insulating bushings 22, 23, preferably
Der erfindungsgemäße Stoßdämpfer kann somit über weise Glasdurchführungen, in denen die elektrischenThe shock absorber according to the invention can thus have glass bushings in which the electrical
die Regelung der Viskosität sich praktisch ohne Zeitver- Zuführleitungen jeweils für jeden Halbzylinder 7,8 ein-the regulation of the viscosity is practically without time supply lines for each half cylinder 7,8 a
zögerung jeder gegebenen Straßenlage anpassen. In 5 gebettet sind. Auf den Isolierdurchführungen sind nun-adapt the delay to any given road situation. In 5 are bedded. There are now-
vorteilhafter Weise sind sämtliche Aggregate innerhalb mehr die mit den Leitungen verbundenen ElektrodenAdvantageously, all the units within are more the electrodes connected to the lines
des Stoßdämpfers integriert Des weiteren ermöglicht 20,21 angeordnetof the shock absorber integrated Furthermore allows 20.21 arranged
der erfindungsgemäße Stoßdämpfer, daß nunmehr je- Die beiden Halbzylinder 7, 8 sind an ihrem oberenthe shock absorber according to the invention that now each- The two half cylinders 7, 8 are at their upper
der Stoßdämpfer für sich allein geregelt wird und sich Ende mittels eines Isolierdeckels 12 verschlossen, derthe shock absorber is regulated by itself and closed by means of an insulating cover 12 at the end, the
jeder Stoßdämpfer unabhängig von den übrigen den 10 die Stirnkanten der Halbzyiinder 7, 8 völlig überdeckt,each shock absorber completely covers the front edges of the half-cylinders 7, 8 independently of the other 10,
momentanen Straßengegebenheiten selbsttätig anpaßt so daß die Halbzylinder 7, 8 gegenüber dem Zylinder-current road conditions automatically adjusts so that the half cylinders 7, 8 compared to the cylinder
Darüber hinaus besitzt dieser Stoßdämpfer praktisch deckel 2 elektrisch isoliert sind.In addition, this shock absorber has practically cover 2 are electrically isolated.
keine Massenträgheit, weil die Änderung der Viskosität Der Kolben 13 ist aufgebaut wie ein gewöhnlicherno inertia because the viscosity changes. The piston 13 is constructed like an ordinary one
des flüssigen Dämpfungsmediums bei Änderung der Kolben bekannter Stoßdämpfer, jedoch ist die periphe-of the liquid damping medium when changing the pistons known shock absorbers, but the peripheral
elektrischen Spannung bzw. des elektrischen Feldes au- 15 re Mantelwandung des Kolbens gegenüber den Halbzy-electrical voltage or the electrical field on the outside wall of the piston opposite the half-cylinder
genblicklich und innerhalb der Dämpfungsflüssigkeit lindern 7, 8 elektrisch isoliert Zu diesem Zweck kanncan relieve instantly and within the damping fluid 7, 8 electrically isolated for this purpose
gleichmäßig erfolgt Damit reagiert der Stoßdämpfer beispielsweise der Kolben 13 aus einem geeignetentakes place uniformly So that the shock absorber reacts, for example, the piston 13 from a suitable
praktisch trägheitslos auf die Regelsignale des Steuer- nichtleitenden und widerstandsfähigen Kunststoff be-the control signals of the control non-conductive and resistant plastic act practically without inertia
schaltkreises. stehen. Oder nur die periphere Manteloberfläche descircuit. stand. Or just the peripheral mantle surface of the
Ein Beispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge- 20 Kolbens 13 weist eine elektrisch isolierende Schutzstellt und anschließend beschrieben. Dabei zeigt schicht auf, um so eine elektrische Verbindung zwischenAn example of the invention is shown in the drawing. 20 Piston 13 has an electrically insulating protective position and then described. It shows layer on so as to establish an electrical connection between
F i g. 1 einen Querschnitt durch einen gesamten Stoß- den beiden Halbzylindern 7,8 auszuschließen,F i g. 1 to exclude a cross-section through an entire joint - the two half-cylinders 7, 8,
dämpfer zur Darstellung des Zylinders, der Kolbenstan- Ansonsten besitzt der Kolben 13 in bekannter WeiseDamper to represent the cylinder, the piston rod. Otherwise, the piston has 13 in a known manner
ge mit Kolben, der metallenen Halbzylinder als Feld- zwei Ventile 16,17, die als Hoch-und Niederdruckventi-ge with piston, the metal half cylinder as field two valves 16,17, which are used as high and low pressure
platten und des Steuerschaltkreises und 25 Ie ausgeführt sein können. Diese Ventile 16, 17 sindplates and the control circuit and 25 Ie can be performed. These valves 16, 17 are
F i g. 2 einen Querschnitt durch F i g. 1 längs der mittels Federpaketen 14, 15 abgedeckt Die gesamteF i g. 2 shows a cross section through FIG. 1 along the covered by means of spring assemblies 14, 15 The entire
Schnittlinie A-A unter Weglassung der Kolbenstange Anordnung aus Federpaket-Kolben-Federpaket ist aufSection line AA with the omission of the piston rod. The arrangement of the spring assembly-piston-spring assembly is on
und des Kolbens. das untere, verjüngte Ende der Kolbenstange aufgesetztand the piston. the lower, tapered end of the piston rod is attached
Die in den Figuren beispielhaft gezeigte Ausführung und mittels einer aufgeschraubten Mutter 31 gehaltert des erfindungsgemäßen Stoßdämpfers besteht aus ei- 30 Der obere Teil der Kolbenstange 3 besitzt eine Bohnern äußeren Zylinder 1, der gewöhnlich ein metalli- rung 26, innerhalb der ein elektronischer Regel- und scher Zylinder ist und der an seinem unteren Ende eine Steuerkreis 24 angeordnet ist Des weiteren sind inner-Halterung 5 zur Befestigung beispielsweise am Rad ei- halb des Zylinders ein Beschleunigungs- und gegebenes Fahrzeuges aufweist Das obere Ende dieses Zylin- nenfalls Weggeber 25 angeordnet, die ihre Signale beders 1 ist mittels eines Zylinderdeckels 2 verschlossen, 35 züglich der Beschleunigung und des Weges dem Regelder mittig eine Bohrung aufweist durch die in den Zylin- und Steuerschaltkreis 24 übermitteln. Des weiteren der eine Kolbenstange 3 hindurchragt Das obere, äuße- weist die Kolbenstange oder der Zylinder einen (nicht re Ende der Kolbenstange 3 besitzt eine Halterung 4 zur gezeichneten) Richtungsgeber auf, der die momentane Befestigung beispielsweise an der Karrosserie eines Richtung der Kolbenstange gegenüber dem Zylinder Fahrzeugs, das untere, eingetauchte Ende der Kolben- 40 diskriminiert und ebenfalls ein entsprechendes Ausstange trägt einen Kolben 13. gangssignal dem Regel- und Steuerschaltkreis 24 zulei-The embodiment shown by way of example in the figures and held by means of a screwed-on nut 31 of the shock absorber according to the invention consists of a 30 The upper part of the piston rod 3 has a polish outer cylinder 1, which is usually a metallization 26, inside which an electronic control and is shear cylinder and which is arranged at its lower end a control circuit 24 Furthermore are inner brackets 5 for fastening, for example, on the wheel half of the cylinder, an acceleration and given The upper end of this cylinder case has displacement transducers 25 which receive their signals 1 is closed by means of a cylinder cover 2, 35 plus the acceleration and the path to the control in the center has a bore through which the cylinder and control circuit 24 is transmitted. Further through which a piston rod 3 protrudes. The upper, outer, piston rod or cylinder has a (not re end of the piston rod 3 has a holder 4 for the drawn) direction indicator, which the current Attachment, for example, to the body in one direction of the piston rod opposite the cylinder Vehicle, the lower, submerged end of the piston 40 discriminates and also a corresponding bar carries a piston 13th output signal to the regulating and control circuit 24
Innerhalb des äußeren Zylinders 1 ist ein weiterer tet. Des weiteren können über eine externe Zuleitung 28 Zylinder 6 angeordnet, der sich an die Zylinderwandung weitere zur Regelung sinnvolle Daten, wie die Gedes Zylinders 1 anschmiegt. Dieser Zylinder 6 besteht schwindigkeit des Fahrzeugs oder die Drehzahl des Moaus elektrischem Isoliermaterial und kann deshalb als 45 tors, dem Regel- und Steuerschaltkreis 22 zugeführt Isolierzylinder bezeichnet werden. Dieser Isolierzylin- werden. Über den externen Anschluß 29 wird dem elekder kann beispielsweise auch aus einem elektrisch lei- tronischen Regel- und Steuerschaltkreis 24 die Versortenden Überzug, wie Farbauftrag oder Beschichtung, gungsspannung zugeführt.Inside the outer cylinder 1 is another tet. Furthermore, via an external supply line 28 Cylinder 6 is arranged, which is attached to the cylinder wall for further data that is useful for regulating, such as the Gedes Cylinder 1 fits snugly. This cylinder 6 is the speed of the vehicle or the speed of the mouse electrical insulating material and can therefore be fed to the regulating and control circuit 22 as a 45 gate Insulating cylinders are designated. This Isolierzylin- are. Via the external connection 29, the elekder For example, the dispatchers can also use an electrically electronic regulating and control circuit 24 Coating, such as paint application or coating, supply voltage supplied.
bestehen, solange dieser eine ausreichende elektrische Die durch den Kolben 13 gebildeten beiden Kammer-Durchschlagfestigkeit besitzt. Der Isolierzylinder 6 50 hälften 18,19 sind mit einem flüssigen Dämpfungsmedireicht dabei bis unterhalb des Zylinderdeckels 2, wie um 27 gefüllt Dieses Dämpfungsmedium besitzt nun die F i g. 1 zu entnehmen ist Eigenschaft, daß sich dessen Viskosität im elektrischenexist as long as this has a sufficient electrical dielectric strength of the two chambers formed by the piston 13 owns. The insulating cylinder 6 50 halves 18, 19 are coated with a liquid damping medium while up to below the cylinder cover 2, as filled by 27. This damping medium now has the F i g. 1 can be seen property that its viscosity in the electrical
Innerhalb dieses Isolierzylinders 6 oder innerhalb die- Feld, abhängig von der elektrischen Feldstärke, ändert ser Isolierung gegenüber dem äußeren Zylinder 1 sind Das bedeutet, daß eine derartige Flüssigkeit bei Ändenun zwei elektrisch leitende Halbzylinder 7,8 angeord- 55 rung der elektrischen Feldstärke seine Fließeigenschafnet, die vorzugsweise aus Metall bestehen. Sämtliche ten ändert und somit einmal zähflüssiger oder leichtflie-Stirnkanten dieser Halbzylinder 7, 8 sind in Abstand Bender wird. Dementsprechend verändert sich der Reivoneinander angeordnet, wobei in diesen Abstandsräu- bungswiderstand der Flüssigkeit beim Durchtritt durch men längs zur Längsachse des Stoßdämpfers Streifen 9, die Ventile bei Relativbewegung des Kolbens gegen-10 aus Isoliermaterial angeordnet sind. Innerhalb des 60 über dem Zylinder.Within this insulating cylinder 6 or within the field, depending on the electrical field strength, changes These are isolation from the outer cylinder 1 This means that such a liquid in the event of changes two electrically conductive half cylinders 7,8 arranged 55 the electric field strength its flow properties, which are preferably made of metal. All th changes and thus once more viscous or easy-flowing front edges these half cylinders 7, 8 are at a distance Bender will. Correspondingly, the relationship between one another changes arranged, wherein in this clearance resistance of the liquid as it passes through Men along the longitudinal axis of the shock absorber strips 9, the valves when the piston moves relative to -10 are arranged from insulating material. Inside the 60 above the cylinder.
Λ 1 L 1 .J~— Π I CTU_1 I 1 -I T I-Il I! 1 nr:_J J __I It. J! _ t !J I ■ _ il Ii.. Λ- .. m A..1. -J· -^Λ 1 L 1 .J ~ - Π I CTU_1 I 1 -IT I-Il I! 1 no: _J J __I It. J! _ t! JI ■ _ il Ii .. Λ- .. m A..1. -J · - ^
nuaiaiiuaiauiiis uci LjiruciiiiawiGii uciuci ι iaiu£juiiuci rv uu ucsimiu au uic uciucu riiiiu£yiiiiucr/, ο UDCi* UlC nuaiaiiuaiauiiis uci LjiruciiiiawiGii uciuci ι iaiu £ juiiuci rv uu ucsimiu au uic uciucu riiiiu £ yiiiiucr /, ο UDCi * UlC
7,8 ist ein ebensolcher Isolierstreifen 11 angeordnet. Elektroden 20, 21 eine elektrische Spannung gelegt, so 7, 8 such an insulating strip 11 is arranged. Electrodes 20, 21 applied an electrical voltage, so
Damit bilden diese beiden Halbzylinder 7,8 zwei sich wird zwischen den beiden Halbzylindern 7, 8, die ja alsSo that these two half-cylinders 7, 8 two will be between the two half-cylinders 7, 8, which are called
gegenüberstehende, elektrisch voneinander isolierte Feldplatten wirken, ein elektrisches Feld aufgebaut, in Feldplatten zum Aufbau eines elektrischen Feldes in- 65 welchem sich als Dielektrikum das Dämpfungsmediumopposing, electrically isolated field plates act, an electric field built up in Field plates to build up an electric field in which the damping medium acts as a dielectric
nerhalb des Stoßdämpfers. Dazu ist jeder Halbzylinder 27 befindet.inside the shock absorber. For this purpose, each half cylinder 27 is located.
7, 8 über eine Zuführleitung mit einer Elektrode 20, 21 Die an die Halbzylinder 7, 8 gelegte Spannung ist 7, 8 via a supply line with an electrode 20, 21 which is the voltage applied to the half-cylinders 7, 8
verbunden, an die, wie in F i g. 2 gezeigt ist, eine elektri- vorzugsweise eine Hochspannung, um eine ausreichen-connected to which, as shown in FIG. 2 is shown, an electrical, preferably a high voltage, in order to achieve a sufficient
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
5555
6060
6565
55
de Viskositätsänderung der Dämpfungsflüssigkeit 27 zu erreichen. Aufgrund der eingegebenen Daten errechnetde change in viscosity of the damping fluid 27 to achieve. Calculated based on the data entered
nunmehr der Regel- und Steuerschaltkreis 24 die opti- )now the regulation and control circuit 24 the opti-)
male Einstellung des Stoßdämpfers und gibt ein entsprechendes Signal auf den externen Ausgang 30. Die- 5 ι ses Signal dient zur entsprechenden Steuerung dermale setting of the shock absorber and gives a corresponding signal to the external output 30. Die- 5 ι This signal is used to control the
Spannung an den Elektroden 20,21, wodurch wiederum Tr. Voltage at the electrodes 20,21, which in turn Tr.
entsprechend die Viskosität der Dämpfungsflüssigkeit |ίcorresponding to the viscosity of the damping fluid | ί
27 aufgrund der sich ändernden Feldstärke zwischen den Halbzylindern 7,8 geändert wird.27 is changed due to the changing field strength between the half cylinders 7,8.
Das erzeugte elektrische Feld ist vorzugsweise ein Gleichfeld, die an die Halbzylinder 7,8 angelegte Spannung vorzugsweise eine Gleichspannung. Die verwendete Dämpfungsflüssigkeit 27 besitzt hohe elektrische Isoliereigenschaften, um somit dielektrische Verluste klein zu halten.The electric field generated is preferably a constant field, the voltage applied to the half cylinders 7, 8 preferably a direct voltage. The damping fluid 27 used has high electrical Insulating properties to keep dielectric losses low.
Die Erzeugung der notwendigen Gleichspannung geschieht über einen externen, nicht gezeigten, regel- bzw. steuerbaren Gleichspannungsgenerator. Dieser Generator braucht nur eine vergleichsweise geringfügige Leistung aufzuweisen, da zur Änderung der Viskosität nur geringe elektrische Verschiebungsströme notwendig und demzufolge die dielektrischen Verluste gering sind.The necessary DC voltage is generated via an external, not shown, control or controllable DC voltage generator. This generator only needs a comparatively minor one To have performance, since only small electrical displacement currents are necessary to change the viscosity and consequently the dielectric losses are low.
2525th
Liste der BezugszeichenList of reference symbols
1 äußerer Zylinder1 outer cylinder
2 Zylinderdeckel2 cylinder covers
3 Kolbenstange 4,5 Halterungen3 piston rod 4.5 brackets
6 Isolierzylinder6 insulating cylinders
7,8 metallene Halbzylinder7.8 metal half cylinders
9,10,11 Isolierstreifen9,10,11 insulating strips
12 Isolierdeckel12 insulating covers
13 Kolben13 pistons
14,15 Federpakete14.15 spring packages
16,17 Ventile16.17 valves
18 obere Kammerhälfte18 upper half of the chamber
19 untere Kammerhälfte 20,21 Elektroden19 lower chamber half 20, 21 electrodes
22,23 Isolierdurchführungen22,23 insulating bushings
24 Regel- bzw. Steuerschaltkreis24 Regulation or control circuit
25 Beschleunigungs- und Weggeber25 acceleration and displacement sensors
26 Bohrung innerhalb der Kolbenstange26 Bore inside the piston rod
27 Dämpfungsflüssigkeit innerhalb der Kammern27 Damping fluid inside the chambers
28 externe Eingangsleitung für Geschwindigkeit oder Drehzahl28 external input line for speed or RPM
29 Spannungsversorgung29 Power supply
30 externe Steuerausgangsleitung30 external control output line
31 Mutter.31 mother.
Claims (1)
seinerseits in einen metallenen äußeren Zylinder (1) Der weitere, im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 eingepaßt ist, der die Halterung (5) zur Befestigung angesprochene Stand der Technik ist beispielsweise des Stoßdämpfers aufweist, wobei der Kolben (13) durch das deutsche Patent 29 11 768 gekennzeichnet gegenüber den Schalen elektrisch isoliert ist und ge- Bei diesem Kolben-Zylinder-System besitzt das untere genüber denselben keinen Stromübergang erlaubt 35 Ende des Kolbens zur Verbindung der beiden Kammer-at least two electrically conductive, mutually electrically 25 This known device has the disadvantage that trically separated shells (7, 8) are arranged, which either the changing electric field does not penetrate the damping fluid directly connected to the damping medium (27) or these are manure and to which the electric field with penetration is not uniform, which is why a time-variable voltage is applied, with the delayed and uneven change of the viscosiles being arranged in an insulating cylinder (6), which resulted in the damping fluid is
in turn in a metal outer cylinder (1) 768 is electrically insulated from the shells and is electrically insulated from the shells.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
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Ipc: F16F 9/46 |
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D2 | Grant after examination | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: HAUNI-WERKE KOERBER & CO KG, 2050 HAMBURG, DE |
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8381 | Inventor (new situation) |
Free format text: OBSTFELDER, GUENTHER, 6940 WEINHEIM, DE |
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8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: HAUNI MASCHINENBAU AG, 21033 HAMBURG, DE |
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