DE3518327C2

DE3518327C2 -

Info

Publication number: DE3518327C2
Application number: DE3518327A
Authority: DE
Inventors: Hubert 5208 Eitorf De Beck
Original assignee: Boge GmbH
Current assignee: ZF Sachs AG
Priority date: 1985-05-22
Filing date: 1985-05-22
Publication date: 1989-02-09
Also published as: US4723640A; DE3518327A1; IT1204771B; BR8602195A; IT8619148A0

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen hydraulischen, ver stellbaren Schwingungsdämpfer mit einem an einer Kolben stange befestigten Dämpfungskolben, der den Arbeitszy linder in zwei mit Dämpfungsflüssigkeit gefüllte Kammer hälften unterteilt, wobei ein aus einer oberhalb des Dämpfungskolbens angeordneten Querbohrung und einer mindestens im Endbereich der Kolbenstange angeordneten Länsbohrung gebildeter Bypass die obere Kammerhälfte mit der unteren Kammerhälfte verbindet und zur Verstellung der Dämpfungskraft eine mit einem aus Spule und Anker bestehenden Elektromagneten verbundene, axial verschieb bare Verstellvorrichtung zur Steuerung des Bypasses vor gesehen ist und daß das im Bypass angeordnete Bypassventil aus einem mit einem Durchlaß zusammenarbeitenden, axial beweglichen durch die Verstellvorrichtung steuerbaren Ventilkörper besteht.

Es sind Dämpfungskraftregeleinrichtungen für Teleskop- Schwingungsdämpfer bekannt (z. B. DE-OS 33 03 293), bei denen ein zusätzliches doppelt wirkendes Dämpfungsventil vorgesehen ist, welches im eigentlichen Dämpfungskolben eingebaut ist. Diese Dämpfungsventile sind in Reihe geschaltet und durch einen Drehschieber voneinander trennbar (Fig. 4), so daß bei einer ersten Schalt stellung nur die Ventile des Führungskolbens durchströmt werden und eine weiche Dämpfung erzielbar ist und daß bei einer zweiten Schaltstellung die Ventile im Führungs kolben sowie die Zusatzventile gleichermaßen durchströmt werden, so daß eine entsprechend harte Dämpfung einstell bar ist. Die zugehörige Regeleinrichtung erlaubt aller dings auch zwischen den beiden Extremstellungen ent sprechende Zwischenstellungen.

Nachteilig ist bei einer derartigen Ausführungsform, daß der Drehschieber über entsprechende Stellkräfte beauf schlagt werden muß, die lediglich durch langsam schaltende Antriebe wie pneumatisch oder hydraulisch betriebene Stellwerke oder einen elektrisch betriebenen Stellmotor aufzubringen sind.

Des weiteren sind regelbare Schwingungsdämpfer bekannt (z. B. DE-PS 29 11 768), bei denen im oberen Teil der Kolbenstange eine Spule vorgesehen ist, in der ein Anker axial bewegbar ist und je nach Strombeaufschlagung der Spule eine bestimmte Bypassöffnung zwischen dem oberen und unteren Arbeitsraum hergestellt werden kann. Bei solchen Konstruktionen hat sich als nachteilig herausgestellt, daß durch die Steuerung einer Querschnittsveränderung kein optimaler Dämpfungskraft-Kennlinienverlauf erzielt werden kann. Die erzielbare Querschnittsveränderung ent spricht in den beiden Extremstellungen den Gesetzmäßig keiten einer einfachen Drosselbohrung, wobei mit zunehmender Kolbengeschwindigkeit sich stets eine uner wünscht progressiv verlaufende Dämpfungskraftkennlinie einstellt. Es sind bei einer solchen Konstruktion auch Zwischenpositionen des Ankers möglich. Nachteilig ist dabei, daß aufgrund der Summierung der Einzeltoleranzen von Magnetkraft und Federkraft nur ungenaue Öffnungs querschnitte in den Zwischenpositionen möglich sind. Die Magnetkraft ändert sich mitunter stark bei langer Ein schaltdauer der Spule bzw. hoher Wärmeentwicklung, sowohl der Spule als auch des Schwingungsdämpfers selbst. Derartige Systeme sind daher in der Serienanwendung schlecht ausführbar, da keine exakte Reproduzierung der Dämpfungskräfte gewährleistet ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, im Bereich des Dämpfungs kolbens eines Schwingungsdämpfers eine Vorrichtung zur variablen Dämpfungsanpassung so weiterzubilden, daß über ein steuerbares Dämpfungsventil eine verstellbare Dämp fung der Zug- und Druckstufe erzielt werden kann, wobei die Toleranzen der verwendeten Bauteile keinen Einfluß auf die Reproduzierbarkeit der Dämpfungskräfte ausüben. Darüber hinaus sollen möglichst Serienteile und die Anwendung einer austauschbaren Patrone eines Federbeines Verwendung finden können.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß im Bypass ein druckabhängig reagierendes Ventil ange ordnet ist.

Bei dieser Lösung ist von Vorteil, daß das Bypassventil parallel zu den konventionellen Drosselventilen im Dämpfungskolben arbeitet. Durch den axial beweglichen steuerbaren Ventilkörper kann das Bypassventil den Ventilen des Dämpfungskolbens hinzugeschaltet werden, so daß ein größerer Gesamtdurchlaß entsteht, der ent sprechend weniger Drosselwirkung, also Dämpfung verur sacht. Auf diese Weise lassen sich unterschiedliche Dämp fungskraftkennlinien mit der geforderten großen Varia bilität erzeugen. Günstig wirkt sich dabei aus, daß der Ventilkörper und der Durchlaß nur zwei Positionen zulassen (Auf/Zu) und das nachgeschaltete Ventil druckab hängig reagiert. Da der Hub des Ventilkörpers beidseitig begrenzt wird, sind undefinierte Zwischenstellungen, also auch Streuungen in der Dämpfung ausgeschlossen.

Nach einem wesentlichen Merkmale ist vorgesehen, daß das druckabhängig reagierende Ventil Durchgangsbohrungen auf weist, die durch Ventilscheiben beaufschlagt sind. Dabei ist mit Vorteil vorgesehen, daß das druckabhängig reagierende Ventil Durchgangsbohrungen für die Zug- und Druckstufe aufweist.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß der Bypass zwischen der Querbohrung und der Längsbohrung zwei über den Durchlaß miteinander verbundene Hohlräume aufweist, wobei im ersten Hohlraum der Elektromagnet und die den Durchlaß beaufschlagende Ventilvorrichtung und im zweiten Hohlraum das druckabhängig reagierende Ventil angeordnet ist.

Eine einfache und kostengünstige Ausführung wird erzielt, indem der erste Hohlraum Bestandteil der Kolbenstange und der zweite Hohlraum Bestandteil einer mit der Kolben stange verbundenen den Dämpfungskolben aufnehmenden Zwischenhülse ist.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 einen Schwingungsdämpfer im Schnitt,

Fig. 2 eine weitere Ausführungsform eines Schwingungs dämpfers im Schnitt,

Fig. 3 eine Variante des federbelasteten Ventiles eben falls im Schnitt,

Fig. 4 ein Federbein in Zweirohrausführung im Schnitt,

Fig. 5 eine Federbeinpatrone für die Anwendung in einem Federbein in Ansicht,

Fig. 6 einen Einrohr-Gasdruckdämpfer im Schnitt,

Fig. 7 einen Einrohr-Dämpfer mit externem Gasspeicher für die Anwendung in einer Niveauregulierung im Schnitt.

Der in Fig. 1 gezeigte Schwingungsdämpfer besteht im wesentlichen aus der Kolbenstange 1, dem Dämpfungskolben 2, der den Arbeitszylinder 3 in eine obere Kammerhälfte 4 und eine untere Kammerhälfte 5 unterteilt. Der Dämpfungs kolben 2 ist mit Ventilen 23, 24 zur Erzeugung einer Dämpfungskraft ausgerüstet.

Zusätzlich ist die obere Kammerhälfte 4 über eine Bypass verbindung mit der unteren Kammerhälfte 5 verbunden.

Diese Bypassverbindung besteht aus der Querbohrung 6 und der Längsbohrung 7. Innerhalb dieser Bypassverbindung wird ein Durchlaß 11 durch einen Ventilkörper 12 beaufschlagt, wobei der Ventilkörper 12 Bestandteil eines Elektro magneten bestehend aus einer Spule 8 und einem Anker 9 ist. Der Ventilkörper 12 ist dabei direkt als Anker 9 ausgebildet und im Hohlraum 16 aufgenommen. Des weiteren ist in der Bypassverbindung ein Bypassventil 10 dem Durch laß 11 nachgeschaltet. Das Bypassventil 10 ist im Hohlraum 17 angeordnet und besteht aus Durchgangsbohrungen 14, die durch Ventilscheiben 15 gesteuert werden, so daß ins gesamt ein druckabhängig reagierendes Ventil 13 eine Steuerung des Bypasses vornimmt. Für den niedrigen Kolbengeschwindigkeitsbereich weist das druckabhängig reagierende Ventil 13 einen zusätzlichen konstanten Drosseldurchlaß 20 auf.

Zur Vereinfachung der Montage und Herstellung ist die Spule 8 und der Anker 9 im Endbereich der Kolbenstange 1 untergebracht, wobei das Bypassventil 10 zusammen mit einer den Durchlaß 11 enthaltenen Platte Bestandteil einer Zwischenhülse 18, die durch eine Verschraubung 25 mit der Kolbenstange 1 verbunden ist. Die elektrische Zu führung 26 verläuft durch eine Bohrung innerhalb der Kolbenstange 1. Diese Anordnung gestattet die Montage in Baugruppen, wobei die Bypasssteuerung wie auch das Bypass ventil selbst Bestandteil der Kolbenstange 1 ist, so daß je nach Bedarf bei einem serienmäßigen Schwingungs dämpfer, bei einem Einrohr- oder auch Zweirohrdämpfer wie auch bei einer Federbeinpatrone nicht nur das Einbringen sondern auch ein eventuell späterer Austausch möglich ist.

Die zwischen dem Ventilkörper 12 und dem Grundkörper des Elektromagneten angeordnete Feder hält bei stromlosem Zustand der Spule den Durchlaß 11 geschlossen, so daß bei Ausfall des Elektromagneten automatisch die straffe Ein stellung der Dämpfung eingenommen wird.

In Fig. 2 ist eine Ausführungsform gezeigt, bei der das Bypassventil 10 ebenfalls als druckabhängig reagierendes Ventil ausgebildet ist und die Durchgangsbohrungen 14 durch die Ventilscheiben 15 verschlossen bzw. geöffnet werden. Zusätzlich zeigt dieses druckabhängig reagierende Ventil einen Anschlag 21, der der axialen Wegbegrenzung der Ventilscheiben 15 dient. In der Zugstufe ist demnach bei dieser Ausführungsform oberhalb eines bestimmten Druckes ein definiert vorgegebener Öffnungsquerschnitt festgelegt.

In der Fig. 3 besitzt das Bypassventil 10 einen zweiten Ventilsitz 22, an den sich die Ventilscheiben 15 ab einem bestimmten Druck anlegen, so daß der Bypass oberhalb dieses Druckes wieder geschlossen wird, so daß bei geöffnetem Durchlaß 11 durch den Ventilkörper 12 die Bypassverbindung geschlossen wird. Sobald der Druck in der Zugstufe sinkt, ist die Bypassverbindung anschließend automatisch wieder hergestellt.

Die Fig. 4 zeigt eine Anwendung eines Bypassventiles bei einem Zweirohr-Federbein, wobei die elektrische Zuführung 26 als einziges nach außen herauszuführendes Element ist. Dadurch wird die Anwendung bei einer Federbeinpatrone als Austausch für ein Federbein möglich, denn durch die im inneren befindlichen Bauteile und als einziges nach außen zu führendes Element, nämlich der elektrischen Zuführung 26 ist der Austausch der gesamten Patrone ohne zusätz liche Aufwendungen möglich, wie in Fig. 5 dargestellt ist.

Auch in einem Einrohr-Gasdruckdämpfer wie Fig. 6 zeigt läßt sich das System problemlos anwenden, ebenfalls bei dem in Fig. 7 dargestellten Ausführungsbeispiel, bei der der Gasdruckspeicher 27 außerhalb des Arbeitszylinders angeordnet ist. Jeweils als einziges nach außen herauszu führendes Bauteil dient die elektrische Zuführung 26.

Bezugszeichenliste

1 - Kolbenstange
2 - Dämpfungskolben
3 - Arbeitszylinder
4 - obere Kammerhälfte
5 - untere Kammerhälfte
6 - Querbohrung
7 - Längsbohrung
8 - Spule
9 - Anker
10 - Bypassventil
11 - Durchlaß
12 - Ventilkörper
13 - druckabhängig reagierendes Ventil
14 - Durchgangsbohrungen
15 - Ventilscheiben
16 - Hohlraum
17 - Hohlraum
18 - Zwischenhülse
19 - Feder
20 - konstanter Durchlaß
21 - Anschlag
22 - zweiter Ventilsitz
23 - Ventil
24 - Ventil
25 - Verschraubung
26 - elektrische Zuführung
27 - Gasdruckspeicher

Claims

1. Hydraulischer, verstellbarer Schwingungsdämpfer mit einem an einer Kolbenstange befestigten Dämpfungs kolben, der den Arbeitszylinder in zwei mit Dämpfungs flüssigkeit gefüllte Kammerhälften unterteilt, wobei ein aus einer oberhalb des Dämpfungskolbens ange ordneten Querbohrung und einer mindestens im Endbe reich der Kolbenstange angeordneten Längsbohrung ge bildeter Bypass die obere Kammerhälfte mit der unteren Kammerhälfte verbindet und zur Verstellung der Dämp fungskraft eine mit einem aus Spule und Anker be stehenden Elektromagneten verbundene, axial verschieb bare Verstellvorrichtung zur Steuerung des Bypasses vorgesehen ist und daß das im Bypass angeordnete Bypass ventil aus einem mit einem Durchlaß zusammenarbeiten den, axial beweglichen, druch die Verstellvorrichtung steuerbaren Ventilkörper besteht, dadurch gekennzeichnet, daß im Bypass ein druckabhängig reagierendes Ventil (13) angeordnet ist.

2. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das druckabhängig reagierende Ventil (13) Durch gangsbohrungen (14) aufweist, die durch Ventilscheiben (15) beaufschlagt sind.

3. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das druckabhängig reagierende Ventil (13) Durch gangsbohrungen (14) für die Zug- und Druckstufe auf weist.

4. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bypass zwischen der Querbohrung (6) und der Längsbohrung (7) zwei über den Durchlaß (11) mit einander verbundene Hohlräume (16, 17) aufweist, wobei im ersten Hohlraum (16) der Elektromagnet und die den Durchlaß (11) beaufschlagende Ventilvorrichtung (12) und im zweiten Hohlraum (17) das druckabhängig reagierende Ventil (13) angeordnet ist.

5. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Hohlraum (16) Bestandteil der Kolben stange (1) und der zweite Hohlraum (17) Bestandteil einer mit der Kolbenstange (1) verbundenen den Dämp fungskolben (2) aufnehmenden Zwischenhülse (18) ist.