DE3605182A1 - Stossdaempfer mit veraenderbarer daempfungscharakteristik - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Stoßdämpfer mit veränderbarer Dämpfungscharakteristik, insbesondere für Kraftfahrzeuge, der mindestens einen mit einem Dämpfungsmedium gefüllten Zylinder und eine Kolbenstange aufweist, die abgedichtet in den Zylinder eintaucht und die an ihrem zylinderseiti­ gen Ende einen gegen die Zylinderwand abgedichteten Kol­ ben trägt, der den Zylinderraum in zwei Kammern aufteilt, wobei der Kolben einen als By-Pass zu einem Hauptstrom des Dämpfungsmediums zwischen den Kammern wirkenden Ver­ bindungskanal aufweist, der durch einen elektrisch ge­ steuerten Steuerschieber freigebbar oder verschließbar ist.

Bekannte Stoßdämpfer mit einstellbarer Dämpfungscharak­ teristik weisen auf der der Kolbenstange abgewandten Seite des Kolbens Verbindungskanäle für das Dämpfungsmedium, insbesondere Öl, auf, die durch einen elektrisch steuerba­ ren Schieber mehr oder weniger geöffnet oder geschlossen werden können. Ein derartiger Stoßdämpfer ist in der FR-PS 11 30 621 beschrieben.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht in einem betriebssicheren Stoßdämpfer, dessen By-Pass-Quer­ schnitt schnell verstellt und sicher konstant gehalten werden kann, und dessen Steuerelemente zum Verstellen des By-Pass-Querschnitts konstruktiv vorteilhaft in dem Stoßdämpfer angeordnet werden können.

Die Lösung gemäß der Erfindung besteht darin, daß der Kolben mindestens einen weiteren Verbindungskanal auf­ weist, der durch den Steuerschieber oder einen weiteren Steuerschieber freigebbar oder verschließbar ist. In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung sind die Verbindungskanäle in einem Gehäuse, vorzugsweise einem zylindrisch ausgebildeten Gehäuse, angeordnet, das auf der der Kolbenstange abgewandten Seite des Kolbens ange­ bracht ist oder einen Teil des Kolbens selbst ist. Eine steife Konstruktion, die zusätzlich den Vorteil hat, daß axial ein nicht vom Druckmedium durchströmter Kanal, beispielsweise zum Aufnehmen von empfindlichen Steuerleitungen, zur Verfügung steht, wird gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung dadurch ermöglicht, daß das zylindrische Gehäuse aus zwei konzentrischen Teilzylindern besteht, daß die Verbindungskanäle in dem äußeren Teilzylinder angeordnet sind und daß der innere Teilzylinder einen nicht vom Dämpfungsmedium durchström­ ten Hohlraum umgibt.

Innerhalb des Zylinders, bei zwei konzentrischen Zylindern zwischen diesen, können gemäß der Erfindung Steuerelemente, vorzugsweise Erregerspulen von Magneten, für zugeordnete Steuerschieber zum Verschließen oder Freigeben einzelner Verbindungskanäle angeordnet sein.

Sind nach einer Weiterbildung der Erfindung die Steuerele­ mente zur Veränderung des wirksamen Querschnittes der Verbindungskanäle unabhängig voneinander steuerbar, dann können die gewünschten wirksamen By-Pass-Querschnitte besonders schnell erreicht und sicher gehalten werden. Dazu können insbesondere Verbindungskanäle mit unterschied­ lichen wirksamen Querschnitten beitragen.

Der Aufgabe eines konstruktiv vorteilhaften Stoßdämpfers wird eine bevorzugte weitere Ausgestaltung der Erfindung dadurch gerecht, daß die Steuerelemente und Steuerschie­ ber hintereinander auf gleichen Radien angeordnet sind. Sie sind dann im wesentlichen symmetrisch. Anstelle von mehreren und unabhängig voneinander steuer­ baren Einzelschiebern kann gemäß der Erfindung in dem Gehäuse auch ein Schrittantrieb für einen einzigen Steu­ erschieber vorgesehen sein. Der Stator dieses Schritt­ antriebes kann dann von mehreren Elektromagneten mit ausgeprägten Polen gebildet werden, während der Steuer­ schieber selbst als axial bewegbare Hülse aus weich­ magnetischem Material mit hervorstehenden Ringen ausge­ bildet ist. Die Pole der Elektromagneten stellen Rast­ stellungen für die Ringe des Steuerschiebers dar, der somit von Raststellung zu Raststellung wandert. Ein sol­ cher im Stoßdämpfer angeordneter Schrittantrieb, aller­ dings ungünstig im Bereich der Kolbenstange, ist der DE-PS 33 46 352 zu entnehmen.

Im Hauptstrom des Dämpfungsmediums kann aus Sicherheits­ gründen ein oder mehrere Überdruckventile angeordnet sein.

Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Stoßdämpfer mit einem an dem Kolben ange­ flanschten Zylinder zur Aufnahme von Verbindungs­ kanälen, Steuerspulen und Steuerschiebern,

Fig. 2 einen Stoßdämpfer mit zwei an dem Kolben ange­ flanschten Teilzylindern, zwischen denen die Steuerspulen und Steuerschieber angeordnet sind.

In Fig. 1 ist ein Teil eines Stoßdämpfers 1 ohne Be­ festigungselemente dargestellt. In einem Zylinder 2 be­ findet sich an einer im Halbschnitt dargestellten Kolben­ stange 3 ein Kolben 4, der mittels einer Ringdichtung 6 gegen den Zylinder 2 abgedichtet ist. Der Kolben 4 mit seiner Dichtung 6 trennt zwei mit einem Dämpfungsmedium, z. B. Öl, gefüllte Kammern 7 und 8 des Stoßdämpfers von­ einander. An dem Kolben 4 ist angeflanscht (z. B. ange­ schraubt) ein Gehäuse in Form eines Zylinders 11, in dessen Innerem Steuerelemente in Form von Erregerspulen 12 . . . 14 von entsprechenden Elektromagneten 16 . . . 18 mit ihren Polen 21 . . . 23 angeordnet sind. Anstatt eines aus Fer­ tigungsgründen an dem Kolben 4 angeflanschten Zylinders kann der Kolben selbst einen zylinderförmigen Fortsatz haben. Den Polen der Elektromagnete 16 . . . 18 sind be­ wegliche Schieber 26 . . . 28 zugeordnet, die bei Beauf­ schlagung der Erregerspulen 12 . . . 14 mit Erregerstrom in die dargestellten Stellungen entgegen der Wirkung von Druckfedern 31 . . . 33 gezogen werden. Die Elektromagne­ ten 16 . . . 18 sitzen mit gleichen Radien hintereinander auf Stegen 36 . . . 38 und werden durch Distanzstücke 41 . . . 43 aus unmagnetischem Material sowie Durchflußboh­ rungen enthaltende Distanzringe 62 . . . 64 in ihrer Lage hintereinander abgestützt. Die Schieber 26 . . . 28 sind in ihrer Offen-Stellung, d. h. bei erregten Elektromagne­ ten 16 . . . 18, dargestellt und werden durch die Druckfe­ dern 31 . . . 33 in Schließ-Stellung vor Verbindungskanäle 46 . . . 48 bewegt, die einen By-Pass, d. h. Nebenwege, für das Dämpfungsmedium zwischen den Kammern 7 und 8 dar­ stellen. Die Querschnitte der Verbindungkanäle 46 . . . 48 können unterschiedlich groß sein, um die erreichbaren Querschnittsänderungen zu verbessern. Der Hauptstrom des Dämpfungsmediums gelangt über ein Überdruckventil 51 und einen axial ringförmigen Kanal 52 von einer Kammer 7, 8 zur anderen Kammer.

Der Querschnitt des By-Passes, den die Verbindungkanäle 46 . . . 48 darstellen, kann somit durch Erregung eines oder mehrerer Elektromagneten 16 . . . 18 eingestellt wer­ den.

Die Ausführungsform der Fig. 2 unterscheidet sich von dem Stoßdämpfer der Fig. 1 im wesentlichen dadurch, daß die Kolbenstange 103 eine Verlängerung aufweist, die als zweiter innerer Zylinder 111 a ausgebildet ist, der von dem äußeren Zylinder 111 mit den Verbindungs­ kanälen 146 . . . 148 umgeben ist. Die Zylinder umschließen einen kreisförmigen nicht vom Dämpfungsmedium durchström­ ten Hohlraum 161, durch den beispielsweise elektrische Steuerleitungen geführt werden können. Im übrigen sind Positionen, die mit entsprechenden Positionen der Fig. 1 übereinstimmen, mit gleichen Bezugszeichen, vermehrt um 100, versehen und nicht mehr näher erläutert.

Anstelle der einzelnen über zugeordnete Elektromagnete steuerbaren Schieber gemäß den Fig. 1 und 2 kann in dem Gehäuse (Zylinder 11, 111) auch ein Schrittantrieb für einen einzigen Steuerschieber angeordnet sein, wie er in der DE-PS 33 46 352 beschrieben ist. Der bekannte Steuerschieber führt je nach Kombination der erregten Magnetspulen Einzelschritte aus, wobei er die wirksame Querschnittsfläche eines By-Passes mehr oder weniger verstellt. Einzelheiten dieses bekannten Schrittantriebs sind in der vorliegenden Erfindung nicht enthalten. Seine Anordnung innerhalb des Gehäuses, das sich auf der der Kolbenstange abgewandten Seite des Kolbens befindet, hat konstruktive und funktionelle Vorteile gegenüber einer Ausführungsform, bei der der By-Pass und sein An­ trieb in der Kolbenstange selbst angeordnet sind.

Claims (8)

1. Stoßdämpfer mit veränderbarer Dämpfungscharakteristik, insbesondere für Kraftfahrzeuge, der mindestens einen mit einem Dämpfungsmedium gefüllten Zylinder und eine Kolbenstange aufweist, die abgedichtet in den Zylinder eintaucht und die an ihrem zylinderseitigen Ende einen gegen die Zylinderwand abgedichteten Kolben trägt, der den Zylinderraum in zwei Kammern aufteilt, wobei der Kol­ ben einen als By-Pass zu einem Hauptstrom des Dämpfungs­ mediums zwischen den Kammern wirkenden Verbindungskanal aufweist, der durch einen elektrisch gesteuerten Steuer­ schieber freigebbar oder verschließbar ist, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Kolben (4) mindestens einen weite­ ren Verbindungskanal (46 . . . 48, 146 . . . 148) aufweist, der durch den Steuerschieber oder einen weiteren Steuer­ schieber (26 . . . 28, 126 . . . 128) freigebbar oder ver­ schließbar ist.

2. Stoßdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungskanäle in einem an dem Kolben (4), auf dessen der Kolbenstange (3, 103) abgewandten Seite angebrachten Gehäuse, vorzugsweise einem Zylinder (11, 111), angeordnet sind.

3. Stoßdämpfer nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Zylinder aus zwei konzentrischen Teilzylindern besteht, daß die Verbindungskanäle (146 . . . 148) in dem äußeren Teilzylinder (111) angeordnet sind und daß der innere Teilzylinder (111 a) einen nicht vom Dämpfungsmedium durchströmten Hohlraum (161) umgibt.

4. Stoßdämpfer nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Zylinder (11, 111) Steuerelemente (16 . . . 18, 116 . . . 118), vor­ zugsweise Erregerspulen von Magneten, für zugeordnete Steuerschieber (26 . . . 28, 126 . . . 128) zum Verschließen oder Freigeben einzelner Verbindungskanäle (46 . . . 48, 146 . . . 148) angeordnet sind.

5. Stoßdämpfer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerelemente zur Veränderung des wirksamen Querschnitts der Verbindungskanäle (By-Pass) unabhängig voneinander steuerbar sind.

6. Stoßdämpfer nach Anspruch 4 und/oder 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Steuerelemente und Steuerschieber hintereinander auf gleichen Radien angeordnet sind.

7. Stoßdämpfer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Zylinder Steuerelemente, vorzugsweise Erregerspulen, für den be­ weglichen Teil eines Schrittantriebes zum Verschließen oder Freigeben einzelner Verbindungskanäle angeordnet sind.

8. Stoßdämpfer nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Weg des Hauptstromes des Dämpfungsmediums mindestens ein Überdruckventil (51) angeordnet ist.