DE3422092C2

DE3422092C2 -

Info

Publication number: DE3422092C2
Application number: DE3422092A
Authority: DE
Inventors: Rudolf 5208 Eitorf De Schmidt
Original assignee: Boge GmbH
Current assignee: ZF Boge GmbH
Priority date: 1984-06-14
Filing date: 1984-06-14
Publication date: 1988-10-20
Also published as: GB2161579A; GB2161579B; DE3422092A1; IT8522036V0; GB8515083D0; FR2566078A1; IT1185618B; IT8520976A0

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen hydraulischen, ver stellbaren Einrohr-Schwingungsdämpfer mit einem an einer Kolbenstange durch eine Kolbenstangenmutter befestigten Dämpfungskolben, der den Arbeitszylinder in zwei mit Dämpfungsflüssigkeit gefüllte Kammerhälften unterteilt und ein Trennkolben die Kammerhälften gegen einen im Teilbereich des Arbeitszylinders befindlichen Gasraum abdichtet, wobei über eine oberhalb des Dämpfungskolbens angeordnete Querbohrung und eine mindestens im Endbereich der Kolbenstange angeordnete Längsbohrung die obere Kammerhälfte mit der unteren Kammerhälfte verbunden ist und zur Verstellung der Dämpfungskraft eine mit einem aus Spule und Anker bestehenden Elektromagneten verbundene, axiale verschiebbare Verstellvorrichtung vorgesehen ist, bei der der Anker zur Steuerung des Bypasses mit der Längsbohrung und einer Ventilbohrung der Kolbenstange zusammenarbeitet.The invention relates to a hydraulic, ver adjustable single-tube vibration damper with one on one Secure the piston rod with a piston rod nut Damping piston that has the working cylinder in two Damping fluid filled chamber halves divided and a separating piston the chamber halves against one in Part of the working space located gas space seals, with one above the damping piston arranged cross hole and at least in the end area the piston rod arranged longitudinal bore the upper Chamber half is connected to the lower chamber half and one with one to adjust the damping force Existing electromagnet connected coil and armature, axially displaceable adjusting device is provided, where the anchor to control the bypass with the Longitudinal bore and a valve bore of the piston rod works together.

Es sind Schwingungsdämpfer bekannt (z. B. DE-PS 29 11 768), bei denen mittels einem in der hohlen Kolben stange integrierten Elektromagneten, bestehend aus einer Spule und einem Anker, eine regelbare Bypaßpassage für die Dämpfungskräfte vorgesehen ist. Bei einer solchen Konstruktion ergeben sich durch die im Durchmesser große Kolbenstange beim Ein- und Ausfahren der Kolbenstange durch die Verdrängung des Dämpfungsmittels in nach teiliger Weise große Druckschwankungen im Arbeitsraum. Da ein solches Aggregat kein Ventil zwischen dem Arbeitsraum und dem Gasraum (in den Figuren nicht dargestellt) auf weist und der Gasraum bereits mit einem hohen Gasdruck gefüllt ist, sollte der Durchmesser der Kolbenstange zur Vermeidung einer zu hohen Volumenverdrängung und des daraus resultierenden noch höher ansteigenden Betriebs druckes beim Einfahren der Kolbenstange relativ klein gehalten werden. Durch die Anordnung der Verstellvor richtung im Hohlraum der Kolbenstange sind jedoch einer beliebigen Verkleinerung des Durchmessers der Kolben stange Grenzen gesetzt.Vibration dampers are known (e.g. DE-PS 29 11 768), in which by means of a hollow piston rod integrated electromagnet, consisting of a Coil and an anchor, an adjustable bypass passage for the damping forces is provided. With one Construction result from the large diameter Piston rod when retracting and extending the piston rod by displacing the damping agent in after large pressure fluctuations in the work area. There such a unit does not have a valve between the work area and the gas space (not shown in the figures) points and the gas space already with a high gas pressure the diameter of the piston rod should be filled Avoiding a too high volume displacement and the resulting resulting even higher rising operations pressure when retracting the piston rod is relatively small being held. By arranging the adjustment Direction in the cavity of the piston rod are one any reduction in the diameter of the pistons set limits.

Darüber hinaus wird auch aus baulichen Gründen der Gas raum kleingehalten, so daß auch aus dieser Gegebenheit zur Vermeidung einer zu hohen Volumensänderung und den daraus resultierenden hohen Betriebsdrücken der Kolben stangendurchmesser kleingehalten werden sollte. Aus den vorgenannten Gründen ist es deshalb schwierig, im Innen raum einer Kolbenstange unter Beibehaltung einer gleich wertigen Biegefestigkeit einer entsprechenden aus Voll material bestehenden Kolbenstange einen Elektromagneten im Hohlraum der Kolbenstange ohne die obengenannten Nach teile unterzubringen.In addition, the gas is also used for structural reasons space kept small, so that also from this fact to avoid a too high volume change and the resulting high operating pressures of the pistons rod diameter should be kept small. From the the aforementioned reasons it is therefore difficult inside space of a piston rod while maintaining an equal valuable bending strength of a corresponding full existing piston rod an electromagnet in the cavity of the piston rod without the above to accommodate parts.

Darüber hinaus sind Schwingungsdämpfer bekannt (z. B. FR-PS 11 30 621), bei denen zur Verstellung der Dämp fungsventile eine aus Spule und Anker bestehender Elektromagnet verwendet wird, der unterhalb des Kolbens des Schwingungsdämpfers angeordnet ist. Ein solcher Verstellmechanismus ist im Kolben integriert und wirkt auf die Dämpfungsventile selbst. Die vorgeschlagene Konstruktion ist rein schematisch dargestellt, wobei über die Befestigung der Kolbenstange am Kolben und der An bringung des Elektromagneten am einteilig ausgebildeten Kolben keine Aussagen gemacht sind. Die Herstellung des Kolbens selbst ist fertigungstechnisch aufwendig. Auch die Strombeaufschlagung des Elektromagneten ist schema tisch dargestellt. Eine Bypaßsteuerung parallel zu den eigentlichen Dämpfungsventilen im Dämpfungskolben ist diesem Ausführungsbeispiel nicht zu entnehmen.
In addition, vibration dampers are known (for example FR-PS 11 30 621), in which a valve consisting of a coil and armature is used to adjust the damping valves, which is arranged below the piston of the vibration damper. Such an adjustment mechanism is integrated in the piston and acts on the damping valves themselves. The proposed construction is shown purely schematically, with no statements being made about the attachment of the piston rod to the piston and the attachment of the electromagnet to the one-piece piston. The manufacture of the piston itself is complex in terms of manufacturing technology. The current applied to the electromagnet is shown schematically. A bypass control parallel to the actual damping valves in the damping piston is not apparent from this embodiment.

Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, einen Einrohr-Schwingungsdämpfer dessen Charakteristik der Dämpfungskräfte nicht nur in der Zugstufe sondern auch in der Druckstufe regelbar ist, so zu gestalten, daß er im Betrieb während des Ein- und Ausfahrens der Kolbenstange möglichst geringe Innendruckänderungen erfährt, wobei eine fertigungstechnisch günstige Gestaltung des Kolbens zusammen mit der Verstellvorrichtung angestrebt wird.Based on this, it is an object of the invention to Single-tube vibration damper whose characteristic is Damping forces not only in the rebound but also in the pressure stage is adjustable so that it is in the Operation during the retraction and extension of the piston rod experiences as little internal pressure changes as possible, whereby a favorable design of the piston in terms of production technology is sought together with the adjustment device.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Spule und der Anker des Elektromagneten in einem Käfig aufgenommen sind und unterhalb des Dämpfungskolbens in der unteren Kammerhälfte mit der Kolbenstange über die Kolbenstangenmutter fest verbunden sind, und daß der Anker koaxial zwischen der Spule und der Außenfläche der Kolbenstange angeordnet ist und die quer zur Längsbohrung verlaufende Ventilbohrung beaufschlagt.To achieve this object, the invention provides that the coil and the armature of the electromagnet in one Cage are included and below the damping piston in the lower half of the chamber with the piston rod over the Piston rod nut are firmly connected, and that the Anchor coaxially between the coil and the outer surface of the Piston rod is arranged and transverse to the longitudinal bore running valve bore.

Bei dieser Ausbildung ist von Vorteil, daß die Verstell einrichtung zwar innerhalb des Schwingungsdämpfers angeordnet ist, jedoch ist weder eine Vergrößerung des Außendurchmessers der Kolbenstange noch eine wesentliche Schwächung der Biegesteifigkeit der Kolbenstange durch konstruktive Maßnahmen aufzufangen. Es läßt sich dabei im Prinzip ein Einrohr-Schwingungsdämpfer verwirklichen, indem bis auf die Bypaßbohrung eine Kolbenstange aus dickwandigem Rohr verwendet werden kann. Die Innenbohrung mit kleinem Querschnitt dient für die Zuleitung der Stromversorgung des Elektromagneten. Ein solch kleiner Querschnitt beeinflußt die Biegesteifigkeit bzw. das Widerstandsmoment der Kolbenstange nur unwesentlich und kann unberücksichtigt bleiben.This training has the advantage that the adjustment device inside the vibration damper is arranged, but is not an increase in Outside diameter of the piston rod is still an essential The bending stiffness of the piston rod is weakened to absorb constructive measures. It can be in Principle of realizing a single-tube vibration damper, by pulling a piston rod down to the bypass hole thick-walled tube can be used. The inner bore with a small cross-section serves for the supply of the Power supply to the electromagnet. Such a small one Cross-section affects the bending stiffness or the Section moment of the piston rod is only insignificant and can be disregarded.

Zwecks einfacher Fertigungsmöglichkeit zur Schaffung einer Baueinheit des Elektromagneten dient der Käfig. Die Verbindung des Käfigs zusammen mit dem Elektromagneten erfolgt dabei problemlos durch die Kolbenstangenmutter. Eine solche Kolbenstangenmutter ist bereits Bestandteil des Schwingungsdämpfers, so daß ohne großen konstruktiven und fertigungstechnischen Aufwand die Befestigung der Baueinheit möglich ist.For the purpose of simple manufacturing possibility to create The cage serves as a structural unit of the electromagnet. The Connection of the cage together with the electromagnet is done easily by the piston rod nut. Such a piston rod nut is already part of the vibration damper, so that without great constructive and manufacturing effort the attachment of Unit is possible.

Vorteilhaft ist desweiteren, daß durch die koaxiale An ordnung des Ankers und der Spule zur Kolbenstange eine axial kurzbauende Einheit beibehalten wird. Die in die Längsbohrung einmündende Bypaß- bzw. Ventilbohrung wird bei axialer Verschiebung des Ankers direkt verschlossen oder geöffnet, je nach Ein- oder Ausschaltung des Elektromagneten.It is also advantageous that the coaxial to arrangement of the armature and the coil to the piston rod axially short unit is maintained. The in the Longitudinal bore opening bypass or valve bore directly locked when the armature moves axially or open, depending on whether the Electromagnets.

Zur Erzielung einer relativ einfachen Stromversorgung des Elektromagneten ohne Beeinflussung der Funktion des Schwingungsdämpfers verläuft die den Elektromagneten versorgende Zuleitung im Innenraum der Kolbenstange. Es kann dabei eine hohle Kolbenstange vorgesehen werden oder in eine Kolbenstange aus Vollmaterial eine entsprechende Bohrung eingebracht werden.To achieve a relatively simple power supply to the Electromagnets without affecting the function of the Vibration damper runs the electromagnet supply line in the interior of the piston rod. It a hollow piston rod can be provided or a corresponding one in a piston rod made of solid material Hole are introduced.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Fig. 1 dargestellt.An embodiment of the invention is shown in FIG. 1.

Der in Fig. 1 dargestellte Schnitt eines hydraulischen, verstellbaren Einrohr-Schwingungsdämpfers zeigt im wesentlichen den Arbeitszylinder 1, die Kolbenstange 2, an deren Ende der Dämpfungskolben 4 befestigt ist. Der Dämpfungskolben 4 teilt den Innenraum des Arbeitszy linders 1 in die beiden Kammerhälften 6 und 7 auf. Der Dämpfungskolben 4 ist mit Dämpfungsventilen für die Zug- und Druckstufe versehen. Gegenüber der Atmosphäre ist der Arbeitszylinder 1 durch die Kolbenstangenführung 3 abge dichtet.The section of a hydraulic, adjustable single-tube vibration damper shown in FIG. 1 essentially shows the working cylinder 1 , the piston rod 2 , to the end of which the damping piston 4 is fastened. The damping piston 4 divides the interior of the Arbeitszy cylinder 1 into the two chamber halves 6 and 7 . The damping piston 4 is provided with damping valves for the rebound and compression stages. Compared to the atmosphere, the working cylinder 1 is sealed by the piston rod guide 3 .

Die untere Kammerhälfte 7 besitzt einen zusätzlichen Gas raum 8, der über den Trennkolben 5 gegenüber der unteren Kammerhälfte 7 abgedichtet ist. Zur Verstellung der Dämpfungskraft ist ein Elektromagnet bestehend aus einer Spule 11 und einem Anker 12 vorgesehen. Dieser Elektro magnet befindet sich in einem Käfig 10, welcher über eine Kolben-Befestigungsmutter 9 mit dem unteren Ende der Kolbenstange 2 befestigt ist. Die Stromversorgung des Elektromagneten erfolgt über die Zuleitung 16, welche im Innenraum der Kolbenstange 2 verlaufend angeordnet ist. Zur Abdichtung dieses Innenraumes der Kolbenstange 2 gegenüber der Atmosphäre ist das abgedichtete Rohr 15 vorgesehen.The lower chamber half 7 has an additional gas space 8 , which is sealed against the lower chamber half 7 via the separating piston 5 . An electromagnet consisting of a coil 11 and an armature 12 is provided to adjust the damping force. This electric magnet is located in a cage 10 , which is attached to the lower end of the piston rod 2 via a piston fastening nut 9 . The electromagnet is supplied with power via the feed line 16 , which is arranged to run inside the piston rod 2 . The sealed tube 15 is provided to seal this interior of the piston rod 2 from the atmosphere.

Der Anker 12 des Elektromagneten ist axial beweglich und gegenüber der Feder 13 abgestützt, wobei die Ventil bohrung 19 je nach Stellung des Ankers 12 verschlossen oder geöffnet werden kann. Diese Ventilbohrung 19 bildet zusammen mit der Längsbohrung 18 und den Querbohrungen 17 den Bypaß von der oberen Kammerhälfte 6 zur unteren Kammerhälfte 7. Die Bodenplatte 14 ist im Käfig 10 ver stemmt, so daß der Elektromagnet, der Käfig 10 und die Bodenplatte 14 eine Baueinheit bilden.The armature 12 of the electromagnet is axially movable and supported against the spring 13 , the valve bore 19 can be closed or opened depending on the position of the armature 12 . Together with the longitudinal bore 18 and the transverse bores 17, this valve bore 19 forms the bypass from the upper chamber half 6 to the lower chamber half 7 . The bottom plate 14 is calked 10 in the cage 10 so that the electromagnet, the cage 10 and the bottom plate 14 form a structural unit.

Die Bypaßpassage erfolgt in der Zugstufe von der oberen Kammerhälfte 6 über die Querbohrungen 17, der Längs bohrung 18, der Ventilbohrung 19, der Kammer 20 in die untere Kammerhälfte 7 und in der Druckstufe von der unteren Kammerhälfte 7 ausgehend in umgekehrter Reihen folge. Die Fig. 1 zeigt eine gesperrte Bypaßpassage, wobei jedoch zwischen dem unteren Ende der Kolbenstange 2 und dem darauf eng geführten Kragen 21 des Ankers 12 ein geringer konstanter Öldurchlaß entsteht. Bei dieser gesperrten Bypaßpassage ergeben sich hohe Dämpfungskräfte sowohl in der Zug- als auch in der Druckstufe. Bei nach oben gezogenem Anker um den Weg "S" gibt der Kragen 21 die Ventibohrung 19 frei, so daß die Bypaßpassage in die untere Kammerhälfte 7 erfolgen kann, wobei niedrige Dämp fungskräfte erzeugt werden.The bypass passage takes place in the rebound from the upper chamber half 6 via the transverse bores 17 , the longitudinal bore 18 , the valve bore 19 , the chamber 20 in the lower chamber half 7 and in the pressure stage from the lower chamber half 7 starting in reverse rows. Fig. 1 shows a blocked bypass passage, but between the lower end of the piston rod 2 and the tightly guided collar 21 of the armature 12 there is a small constant oil passage. This blocked bypass passage results in high damping forces in both the rebound and compression stages. When the armature is pulled upwards by the path "S" , the collar 21 releases the valve bore 19 so that the bypass passage can take place in the lower chamber half 7 , with low damping forces being generated.

Zur Seite des Dämpfungskolbens 4 hin ist die Kammer 20 durch einen geschlitzten Ring 22 gegen die untere Kammer hälfte 7 bis auf einen geringen konstanten Durchlaß abge dichtet. Die Löcher 23 im Käfig 10 dienen zum Druckaus gleich, damit keine zusätzlichen Axialkräfte auf den Anker 12 erfolgen. To the side of the damping piston 4 out chamber 20 is sealed by a slotted ring 22 against the lower chamber half 7 except for a small constant passage. The holes 23 in the cage 10 serve to equalize the pressure so that no additional axial forces are exerted on the armature 12 .

1 - Working cylinder
2 - piston rod
3 - piston rod guide
4 - damping piston
5 - separating piston
6 - upper half of the chamber
7 - lower half of the chamber
8 - gas space
9 - Piston mounting nut
10 - cage
11 - coil
12 - anchor
13 - spring
14 - base plate
15 - tube
16 - supply line
17 - cross hole
18 - longitudinal bore
19 - valve bore
20 - chamber
21 - collar
22 - slotted ring
23 holes

Claims

1.Hydraulic, adjustable single-tube vibration damper with a damping piston attached to a piston rod by a piston rod nut, which divides the working cylinder into two chamber halves filled with damping liquid and a separating piston seals the chamber halves against a gas space located in the partial area of the working cylinder, one above the Damping piston arranged transverse bore and at least in the end region of the piston rod arranged longitudinal bore, the upper chamber half is connected to the lower chamber half and for adjusting the damping force a ver with an electromagnet consisting of coil and armature connected, axially displaceable adjusting device is seen before, in which the armature for Control of the bypass cooperates with the longitudinal bore and a valve bore of the piston rod, characterized in that the coil ( 11 ) and the armature ( 12 ) of the electromagnet are accommodated in a cage ( 10 ) and below half of the damping piston ( 4 ) in the lower chamber half ( 7 ) with the piston rod ( 2 ) via the piston rod nut ( 9 ), and that the armature ( 12 ) coaxially between the coil ( 11 ) and the outer surface of the piston rod ( 2 ) is arranged and the valve bore ( 19 ) extending transversely to the longitudinal bore ( 18 ).

2. Vibration damper according to claim 1, characterized in that the supply line supplying the electromagnet extends in the interior of the piston rod ( 2 ).