DE3406214A1 - Regelbarer schwingungsdaempfer - Google Patents

Description

• Regelbarer Schwingungsdämpfer Beschreibung Die Erfindung betrifft einen regelbaren Schwingungsdämpfer für Fahrzeuge gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1, Ein elektromotorisch regelbarer Schwingungsdämpfer ist durch die DE-OS 3 304 833 bekannt. Hierbei ist ein zentral im Kolben angeordneter Bypaßkanal vorgesehen, welcher die Arbeitsräume unterhalb und oberhalb des Kolbens miteinander verbindet, Und der Bypaßquerschnitt ist durch ein elektromotorisch betriebenes Stellelement im Querschnitt veränderbar. Der zur Drehung des Stellelementes verwendete Elektromotor ist innerhalb des Stoßdämpferzylinders in einem Hohlraum der Kolbenstange untergebracht, Diese bekannte Lösung hat vor allem den Nachteil, daß sich die geschwindigkeitsabhängigen Dämpfkrärte verändern lassen, Eine häurig gewünschte hubabhängige Beeinflussung der Dämpfkräfte ist nicht möglich, Bei speziell zwischen einer Stoßstange und einer Karosserie angeordneten PralldämpRern ist eine hubabhängige Dämpfkraftänderung durch die DE-OS 2 321 029 bekannt welche radial verlaufende, im Zylinder angeordnete Bohrungen aufweist, die den Arbeitsraum mit einem Ausgleichsraum verbinden, Während des Druckhubes strömt die Dämpfflüssigkeit aus dem Arbeitsraum über die radial verlaufenden Bohrungen in den Ausgleichsraum, Für Schwingungsdämpfer mit dauernd wechselnder Zug und Druckdämpfung hat diese wegabhängige Steuerung wesentliche Nachteile denn der Vorratsraum der Schwingungsdämpker ist nur teilweise mit öl ge£tllt, so daß die aus dem Zylinder herausschießenden Olstrahlen nach kurzer Zeit zum Verschäumen der gesamten Ölfüllung führen, Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Nachteile der bekannten Konstruktionen zu vermeiden und einen hubabhängig wirkenden, regelbaren Schwingungsdämpfer zu schaffen, der eine raumr sparende, kompakte Bauweise besitzt, einfach und billig in der Herstellung ist, dessen Verstelleinrichtung mit dem Schwingungsdämpfer zu einer Baueinheit zusammengefaßt wird und eine hohe Funktionssicherheit aufweist, Diese Aufgabe wird entsprechend-der Erfindung dadurch gelöst, daß der den Elektromotor aufnehmende Hohlraum des Schwingungsdämpfers vom Ausgleichsraum gebildet ist und das Stellelement aus einer drehbar auf der Außenfläche des Zylinders gelagerten Hülse besteht, die mindestens einen axial verlaufenden, zur Außenwand des Zylinders geöffneten und zum Ausgleichsraum geschlossenen Kanal aufweist, während der Bypaßquerschnitt durch mehrere im Zylinder angeordnete Radialbohrungen gebildet ist. Dadurch wird- eine einfache Verstellung der hobabhängig wirkenden Dämpfkraft ermöglicht3 während der Schwingungsdämpfer selbst mitsamt der Verstellt einrichtung und dem Antrieb für die Verstelleinrichtung eine raumsparende, kompakte Bauweise aufweist und eine Baueinheit bildet, Gleichzeitig wird durch die geschützte Unterbringung des Elektromotors im Ausgleichsraum des Stoßdämpfers eine hohe Funktionssicherheit gewährleistet, da weder bei der Montage des Schwingungsdämpfers noch im eingehauten Zustand des Sc.hwingungsdämpfers im Kraftfahrzeug keine mechanischen Beschädigungen durch unsachgemäß Handhabung auftreten kann, In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorteilhaft, wenn die in der Hülse angeordneten Kanäle durch radial nach außen gerichtete Aufweitungen gebildet sind, In diesem Falle kann die HUlse aus relativ. dünnwandigem Material bestehen, da keine oder zumindest keine nennenswerte Schwächung der Hülse durch diese Kanäle hervorgerufen wird, Die Kanalbreite, die Anordnung der Radialbohrungen im Zylinder und der Yerlauf der kanalseitigen Steuerkante zum Zylinder sind weitere erfindungsgemäße Merkmale die zu sehr einfachen und vorteilhaften Ausführungsformen führen, Für den Fahrkomfort ist die Druckdämprung von Bedeutung, Zur Verstellung der Druckdämpfung weist - entsprechend einem weiteren Merkmal der Erfindung - die Hülse im Bereich ihres unteren Endes mindestens eine Durchbrechung auf, welche mit einer radial angeordneten öffnung des Zylinders zusammenwirkt, Die Durchlaßöffnung zwischen dem unteren Arbeitsraum und dem Ausgleichsraum liegt in der Nähe des Bodenventiles, also unterhalb des Ölspiegels, im Ausgleichsraum, so daß keine Verschäumungsgefahr besteht, Erfindungsgemäß ist der Elektromotor auf der Außenwand des Zylinders befestigt und mit einem auf der Motorwelle angeordneten Ritzel versehen, welches in eine auf der drehbaren Hülse angeordnete Verzahnung eingreift. Da es sehr aufwendig ist, elektrische Leitungen im Dämpfer zu verlegen und druckdicht sowie isoliert durch das Behälterrohr zu führen und zudem in der Serien montage äußerst schwierig zu serwirklìehen? werden erfindungsgemäß zur Stromversorgung des Elektromotors elektrisch zueinander isolierte Schwingungsdämp.ferbauteile verwendet, Gemäß einem Merkt mal der Erfindung geschieht dies auf einfache Weise dadurch, daß der Behälter gegenüber den anderen Schwingungsdämpferbauteilen elektrisch isoliert ist und. über eine mit dem Elektromotor verbundene Kontaktfeder die eine elektrische Anschlußleitung bildet, während die zweite Anschlußleitung über die Kolbenstange und den Zylinder zum Elektromotor fahrt, Um ein ungewolltes Verdrehen der Hülse zu vermeiden, wirkt diese erfindungsgemäß mit einer Rasteinrichtung zusammen, die durch eine in die Verzahnung der Hülse eingreifende Federzunge gebildet ist, Xn weiterer. Ausgestaltung der Erfindung ist eine Rückmeldeeinrichtung für die Stellung der Hülse angeordnet, wobei merkmalsgemäß die Rückmeldeeinrichtung eine mit einer Widerstandsbahn zusammenwirkende Schleifkontaktfeder aufweist, An Hand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert, Es zeigt; Fig. 1 einen Zweirohrschwingungsdämpfer im Längsschnitt, bei welchem das Stellelement und der Elektromotor im Ausgleichs, raum angeordnet sind; Fig, 2 eine Ausführungsform einer auf dem Zylinder gelagerten Hülse in abgewickelt er Darstellung; Fig, 3 die Abwicklung einer weiteren Variante einer auf dem Zylinder gelagerten Hülse; Fig. 4 einen Zweirohrschwingungsdämpfer gem, Fig. 1, wobei eine Rast- und eine Rückmeldeeinrichtung vorgesehen sind, Der Zweirohrschwingungsdämpfer gem, Fig, 1 besteht aus einem Zylinder 1, auf dessen Innenfläche ein mit einer Kolbenstange 3 verbundener Kolben 2 gleitet, Der Zylinder 1 wird koaxial von einem Behälter 4 umgehen, wobei der dadurch gebildete Ringraum den Ausgleichsraum 7 bildet, der mit Flüssigkeit und bas gefüllt ist, Vom Kolben 2 wird der Innenraum des Zylinders 1 in einen kolbenstangenseitigen Arbeitsraum 5 und einen Arbeitsraum 6 unterteilt, Über ein Bodenventil 9. steht der Arbeitsraum 6 mit dem Ausgleichsraum 7 in flüssigkeitsleitender Verbindung, Durch eine eine Kolbenstangendichtung aufnehmende Kolbenstangenführung 8 ist die Kolbenstange 3 geführt und nach außen abgedichtet, wobei diese Kolbenstangenführung 8 zusammen mit dem-Bodenventil 9 den Zylinder 1 im Behälter 4 zentriert, -Zur elektrischen Isolation des Behälters 4 gegenüber den anderen chwingungsdämpferbauteilen ist zwischen der Kolbenstangenführung 8 und dem Behälter 4 eine Isolation 11 vorgesehen, während sich zwischen dem Behälterboden und dem Bodenventil 5 die Isolation 10 befindet, An oberen Ende ist im Ausleichsraum 7 ein Elektromotor 12 mittels eines Spannbandes auf dem Zylinder 1 befestigt; der auf einer rotorwelle 13 ein Ritzel t4 trägt, Dieses Ritzel 14 greift in eine Verzahnung 17 einer drehbar auf dem Zylinder 1 gelagerten Hülse 15 ein, die mittels eines Anlageringes 16 axial auf dem Zylinder 1 fixiert ist, Eine hubabhängig wirkende Dämpfung wird durch mehrere in axialer Richtung verteilt im Zylinder 1 angeordnete Radialbohrungen 18 geschaffen, die über einen zwischen der Außenwand des Zyt linders 1 und der Hülse 15 befindlichen Kanal 19 miteinander yerblinden sind und die Arbeitsräume 5 und 6 dadurch flüssigkeitsleib tend verbindbar sind. Dieser Kanal 19 wird durch eine Aufweitung 20 der Hülse 15 gebildet, während zur Änderung der Druckdämpfung der Zylinder 1 am unteren Ende mindestens eine radiale öffnung 21 aufweist die mit einer entsprechenden Durchbrechung 22 der Hülse se 15 in Wirkverbìndung steht und dadurch ein zusätzlicher Durch laßquerschnitt zwischen dem Arbeitsraum 6 und dem Ausgleichsraum 7 geschaffen wird. Die Stromversorgung des Elektromotors 12 erfolgt einerseits über die gegenüber dem Behälter 4 elektrisch isolierten Schwingungsdämpferbauteile, wobei beìsplelsweise die KolP benstange 3 an ihrem oberen Ende mit einem Stromkabel verbunden wird, während der zweite Strompfad vom Behälter 4 gebildet ist, der über eine mit dem Elektromotor 12 verbundene Kontakt feder 23 den zweiten Stromanschluß für den Elektromotor 12 herstellt, Wie die Abwicklungen gemäß den Figuren 2 und 3 zeigen, kann die auf dem Zylinder 1 drehbar gelagerte Hülse 15 mit mehreren Aufweitungen 20 versehen sein, die wiederum verschieden geformt sein können, so daß eine weitgehende Variation für die Abdeckung der im Zylinder 1 befindlichen Radialbohrungen 18 ermöglicht wird, Mit einer solchen Steuerung für den Durchlaß zwischen den Arbeitsräumen 5 und 6 lassen sich die hubabhängig wirkenden Dämpfkräfte sehr feinfühlig verändern, Da für den Fahrkomfort die Druckdämpfung sehr wichtig ist, wird ein getrennter Steuerquerschnitt zwischen dem Arbeitsraum 6 unterhalb des Kolbens 2 und dem Ausgieichsraum 7 durch mindestens eine radiale öffnung 21 im Zylinder 1 geschaffen, die mit Durchbrechungen 22 in der Hülse 15 zusammenwirkt, Diese radialen Öffnungen 21 liegen unterhalb des ölspiegels im Ausgleichsraum 7, so daß die in den Ausgleichsraum 7 eintretenden ölstrahlen keine Verschäumung bewirken, Die jeweils einen Kanal zwischen dem Zylinder 1 und der Hülse 15 bildenden Aufweitungen 20 können verschieden geformt sein, wie dies die Fig, 2 zeigt, Insbesondere dannJ wenn die Radialbohrungen 18 des Zylinders 1 in Achsrichtung des Schwingungsdämpfers angeordnet sind, können durch schräg zur Achse des Schwingungsdämpfers verlaufende Steuerkanten 24 und 25 der Aufweitung 20 diese Radialbohrungen 18 durch Verdrehen der Hülse 15 auf dem Zylinder 1 nacheinander verschlossen werden1 Dadurch wird der axial wirksame Bereich der hubabhängigen Dämpfung veränderte In Fig, 3 sind die auf der linken Seite angeordneten Radialbohrungen 18 in einem Umfangsbereich des Zylinders liegend angeordnet, während die auf der rechten Seite befindlichen Radialbohrungen in Achsrichtung verlaufen. In der eingezeichneten Stellung der Hülse 15 werden sämtliche Radialbohrungen 18 durch den von der Aufweitung 20 gebildeten Kanal miteinander-verbunden, so daß in dieser Stellung eine relativ schwache Dämpfwirkung über den vorgegebenen Hubbereich erfolgt, während bei Drehung der Hülse 15 nach links die rechte Reihe der Radialbohrungen 18 verschlossen werden kann und dementsprechend die Dämpfwirkung zunimmt, Gleichzeitig ist durch die radiale öffnung 21 und die Durchbrechung 22 eine Verbindung zwischen dem unteren Arbeitsraum und den Ausgleichsraum vorgegehen, die der Druckdämpfungsänderung dient, Bei weiterem Verdrehen der Hülse 15 nach links kommt die Aufweiv tung 20 mit den linken Radialbohrungen 18 in Wirkverbindung.
• Durch entsprechende Stellung der Aufweitung 20 zu diesen Radial bohrungen 18 können mehr oder weniger Radialbohrungen 18 abgedeckt werden wodurch eine Veränderung der hubabhängig wirkenden Dämpfung auf einfache Weise erzielt wird.
• Die Ausführungsform gem, Fig, 4 unterscheidet sich von der gen.
• Fig, 1 im wesentlichen dadurch, daß eine Rast- und eine RUckmelw deeinrichtung vorgesehen sind, Die Rasteinrichtung besteht aus einer auf dem Zylinder oder einem zylinderfesten Bauteil angeordneten Federzunge 27, welche mit ihrem federnden, freien Ende in die Verzahnung 17 der Hülse 15 eingreift, Um zu erkennen, in welcher Stellung sich die Hülse 15 zum Zylinder 1 befindet, ist eine aus einem Schleifkontakt 28 und einer ringförmigen Widerstandsbahn 29 gebildet Rückmeldeeinrichtung vorgesehen. Die Wider standsbahn 29 ist dabei gegenüber dem sie aufnehmenden Bauteil isoliert angebracht und steht über eine Kontaktfeder 30 mit dem Behälter 7 in Kontakt, Der Schleifkontakt 28 steht dabei über die Hülse 15 mit dem Zylinder 1 in elektrisch leitender Verbindung , Um sowohl den Antriebsmotor12 allerdings nur in einer Drehrichtung o antreiben zu können als auch andererseits die Wegmessung mittels Schleifkontakt 28 und Widerstandsbahn 29 im gleichen Stromkreis betreiben zu können, ist die zum Motor führende Kontaktfeder 23 mit einer Diode 31 versehen, Auf diese Weise wird es möglich, den Antrieb des Elektramotors und die Wegmessung in engen, hintereinanderfolgenden Zeitkontakten durchzuführen, Dabei wird jeweils eine Umpolung des elektrischen Anschlusses vorgesehen, so daß während des Meßtaktes die Stromzufuhr des Motors durch die Diode 31 gesperrt wird Sowohl der Antrieb des Motors 12 als auch die Rückmeldeeinrichtung für die Stellung der Hülse 15 kann dadurch mit nur zwei elektrischen Anschlüssen, nämlich einem an der Kolbenstange 3 und einem am Behälter 4, durchgefGhrt werden0

Claims (1)

1. Regelbarer Schwingungsdämpfer Patentansprüche Regelbarer Zweirohrschwingungsdämper £r Fahrzeuge) bestehend aus einem mit Dämpfflüssigkeit gefüllten Zylinder, in welchem ein mit Dämpfventilen versehener und mit einer Kolbenstange verbundener Kolben angeordnet ist und den Zylinderinnenraum in zwei Arbeitsräume unterteilt, während zum Ausgleich des eintauchenden Kolbenstangenvolumens ein mit Flüssigkeit und das gefüllter, vom Zylinder und einem Behälter gebildeter Ausgleichsraum vorgesehen ist und ein die Arbeitsräume miteinander verbindender Hypaßquerschnitt durch ein Stellelement quer.

   schnittsveränderbar ist und dieses Stellelement -von einem in einem Hohlraum des Schwingungsdämpfers angeordneten Elektromotor betätigt wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der den Elektromotor £12) aufnehmende Hohlraum des Schwingungsdämpfers vom Ausgleichsraum (7) gebildet ist und das Stellelement aus einer drehbar auf der Außenfläche des Zylinders C) gelagerten Hülse (15) besteht, die mindestens einen axial verlaufenden, zur Außenwand des Zylinders (1) geöfRneten und zum Ausgleichsraum (7) geschlossenen Kanal (19) aufweist, während der Bypaßquerschnitt durch mehrere im Zylinder (1) angeordnete Radialbohrungen C18) gebildet ist, 2, Regelbarer Zweirohrschwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw, die in der Hülse (15) angeordnete(n) KanallKanäle (19) durch radial nach außen gerichtete Aufweitungen C20) gebildet ìsttsind, 3, Regelbarer Zweirohrschwingungsdämper nach den Asprüchen 1 und 2> dadurch gekennzeichnet, daß die Radialbohrungen (17) im Zylinder (1) in einem Umfangsbereich liegend angeordnet sind, 4, Regelbarer Zweirohrschwingungsdämpfer nach den Ansprüchen .1 und 2» dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. die in der Hülse (15) angeordnetetn) Kanal/Kanäle (19) mindestens eine schräg zur Achsedes Schwingungsdämpfers verlaufende Steuerkante (24, 25) aufweist bzw, aufweisen.

   5, Regelbarer Zweirohrschwingungsdämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (15) im Bereich ihres unteren Endes mindestens eine Durchbrechung (22) aufweist, welche mit einer radial-angeordneten Öffnung (21) des Zylinder ders (1) zusammenwirkt, 6, Regelbarer ZueirohrschwingungsdEmpfer nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor (12) auf der Außenwand des Zylinders (1) befestigt ist und ein auf der Welle C13) befestigtes Ritzel (14) aufweist, welches in eine auf der drehbaren Hülse (15). angeordnete verzahnung (17) eingreift 7, Regelbarer Zweirohrschwingungsdämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Stromversorgung des Elektromotors (12) elektrisch zueinander isolierte Schwingungsdämpferbauteile verwendet werden, 8, Regelbarer Zweirohrschwingungsdämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (4) gegenüber den anderen Schwingungsdäpferbauteilen elektrisch isoliert ist (Isolation 10, und üher eine mit dem Elektromotor (12) verbundene Kontaktfeder (23) die eine elektrische Anschlußlei tung hildetl während die zweite Anschlußleitung Aber die Kolbenstange C3) und den Zylinder (1) zum Elektromotor (12) führt, 9, Regelbarer Zweirohrschwingungsdämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (15) mit einer Rasteinrichtung zusammenwirkt, die durch eine in die Verzahnung (17) der Hülse (15) eingreifende Federzunge (27) gebildet ist.

   10. Regelbarer Zweirohrschwingungsdämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß eine Rückmeldeeinrichtung für die Stellung der Hülse (15) angeordnet ist.

   11, Regelbarer Zweirohrschwingungsdämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückmeldeeinrichtung einen mit einer Widerstandsbahn (29) zusammenwirkenden Schleif kontakt (28) aufweist0