DE3736695C2 - Stoßdämpfer mit variabler Dämpfung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Stoßdämpfer mit variabler Dämpfung für eine Fahrzeugaufhängung, wie sie beispielsweise in der DE-OS 32 41 984 beschrieben sind.

Der dort beschriebene Stoßdämpfer weist einen Stoßdämpferzylinder mit einer inneren Fluidkammer auf, wobei der Stoßdämpferzylinder zwischen der gefederten Masse und der ungefederten Masse der Fahrzeugaufhängung angeordnet ist, einen in der Fluidkammer des Stoßdämpferzylinders angeordneten Kolben, der die Fluidkammer in eine obere erste und eine untere zweite Druckkammer unterteilt, eine Kolbenstange, die den Kolben mit der gefederten oder der ungefederten Masse verbindet, um entlang des Stoßdämpferzylinders Schubbewegung zu übertragen, eine Einrichtung zum Bilden von Fluidverbindungswegen zur Fluidverbindung zwischen der ersten und der zweiten Druckkammer, ein Drehventilglied, welches in dem Fluidverbindungsweg angeordnet ist, um die Durchgangsgröße des Fluidverbindungsweges einzustellen, und um so die Dämpfungscharakteristiken des Stoßdämpfers einzustellen, und ein Drehbetätigungsorgan, welches dem Drehventilglied antriebsmäßig zugeordnet ist, um das Drehventilglied zum Ändern der Dämpfungscharakteristik zu drehen.

Hierbei weist das Drehbetätigungsorgan ein magnetisierbares Teil, welches beispielsweise als Stangenmagnet ausgebildet sein kann, auf, welches senkrecht zur Kolbenstange ausgerichtet ist; das Magnetfeld des magnetisierbaren Teils ist daher senkrecht zur Achse der Kolbenstange gerichtet. Im Bereich der radialen Außenseiten des magnetisierbaren Teils sind drei Sätze von Elektromagneten entlang dem Umfang eines Kreises um das Drehzentrum des magnetisierbaren Teils und voneinander beabstandet angeordnet. Jeder Satz der Magnetspulen umfaßt zwei diametral gegenüber angeordnete Magnetspulen. Wird nun ein Paar der Elektromagneten erregt, so wird das magnetisierbare Teil entsprechend um sein Drehzentrum gedreht und in Richtung des Elektromagnetpaars ausgerichtet. Als Auswahleinrichtung für jeweils ein Paar von Elektromagneten dient ein Schalter, der mit einer elektrischen Stromquelle verbunden ist. Jedes Elektromagnetpaar erzeugt daher ein radial nach innen zum magnetisierbaren Teil hin gerichtetes Magnetfeld. Die Drehung des magnetisierbaren Teils wird entsprechend auf das Drehventilglied übertragen, um dieses in eine der vorbestimmten Winkelpositionen zu drehen.

Das bekannte Drehbetätigungsorgan wird daher durch das Zusammenwirken des verhältnismäßig schmalen, streifenförmigen magnetisierbaren Teils mit den radial außen liegenden Elektromagneten angetrieben. Für eine vorgegebene Antriebskraft muß daher eine derartige Antriebseinrichtung zumindest einen bestimmten Minimaldurchmesser aufweisen. Soll die Antriebskraft erhöht werden, so muß praktisch der Durchmesser dieser Antriebseinrichtung erhöht werden, um beispielsweise bei den einzelnen Elektromagneten jeweils mehr Wicklungen unterzubringen, und/oder das streifenförmige Teil breiter auszuführen. In der Praxis nimmt daher das bekannte Drehbetätigungsorgan verhältnismäßig viel Platz ein, was insbesondere im Hinblick auf die begrenzten Platzverhältnisse bei Fahrzeugaufhängungen von beispielsweise Kraftfahrzeugen ungünstig ist.

In der GB 2 062 356 A wird ein Drehbetätigungsorgan beschrieben, welches einen Rotor und einen Stator aufweist. Mit einem derartigen Drehbetätigungsorgan sollen beispielsweise Führungselemente in Papier-Sortiermaschinen so betätigt werden, daß das Papier selektiv auf drei Bahnen verteilt werden kann.

Hierbei ist der Rotor in Form einer Kreisscheibe aus unmagnetischem Material ausgebildet, und in der Nähe des Außenumfangs des Rotors sind auf einem Kreis um das Drehzentrum des Rotors drei magnetische Elemente aus Weicheisen so angeordnet, daß das mittlere magnetische Element mit jedem der beiden magnetischen Elemente an seinen Seiten einen Winkel von 105° aufspannt; die seitlichen magnetischen Elemente sind daher um 150° voneinander beabstandet.

Der Außenumfang des Rotors ragt in drei sich radial nach innen öffnende Joche dreier Elektromagnete hinein, wobei die Joche U-förmig den Außenumfang des Rotors von außen umschließen. Die drei Elektromagnete sind konzentrisch zum Rotor auf einem Kreis angeordnet und voneinander jeweils um 120° beabstandet. Bei Erregung eines der drei Elektromagneten wird daher der Rotor in eine von drei Winkelpositionen bewegt, die voneinander um 15° beabstandet sind. Daher läßt sich der Rotor nur in einem kleinen, eng begrenzten Winkelbereich umschalten.

Aus dem IBM Technical Disclosure Bulletin, Bd. 28, Nr. 6, November 1985, Seite 2432 ist ein Drehbetätigungsorgan für Magnetplattengeräte bekannt, bei welchen zur Erzielung einer höheren Spurendichte bei der magnetischen Aufzeichnung der Schreib/Lesekopf der Magnetplatte oder Magnetscheibe mit minimalen Spurenpositionierungsfehlern folgen soll. Hierzu muß das Drehbetätigungsorgan eine genügend hohe Bandbreite aufweisen. Hierzu wird ein Rotor mit Flachspulen versehen, und in Axialrichtung der Drehachse des Rotors sind, von diesem beabstandet, Permanentmagnete vorgesehen, die sich in Radialrichtung über den Außenumfang des Rotors hinaus erstrecken. Die Permanentmagnete sind von flachen, verkürzten Windungen aus einem hochleitfähigen, nicht ferromagnetischen Material wie beispielsweise Kupfer umgeben. Diese wandeln in Folge einer Transformatorwirkung einen Teil des sich ändernden Flusses von den Flachspulen des Rotors in hohe Ströme und Wärme um, und hierdurch wird die Zeitverzögerungswirkung in dem ferromagnetischen Material der Permanentmagnete verringert oder ausgeschaltet.

Ein weiterer Stoßdämpfer mit variabler Dämpfung und mit Drehventilen ist beispielsweise in der US-PS 4 600 215 beschrieben. Bei diesem bekannten Stoßdämpfer definiert das Drehventil eine Mehrzahl von Öffnungen, die unterschiedliche Wegbereiche oder Flächenbereiche haben zum Ändern des Ausmaßes der Strö­ mung des Arbeitsfluids zwischen einer oberen und einer unteren Fluidkammer in dem Stoßdämpfer. Wenn das Drehventil angetrie­ ben wird, ändert es seine Winkelstellung, um eine Fluidverbin­ dung zwischen der oberen Fluidkammer und der unteren Fluid­ kammer des Stoßdämpfers durch eine der Öffnungen hindurch her­ zustellen. Bei dieser Ausführung ist die Größe der Verengung oder der Drosselung der Strömung des Arbeitsfluids variabel in Abhängigkeit von der Winkelstellung des Drehventilgliedes.

Andererseits kann zum Antrieb des Drehventilgliedes für die Einstellung der Dämpfungscharakteristiken ein elektromagne­ tisch betätigbares Betätigungsorgan in dem Stoßdämpfer vor­ gesehen sein. Eines der Beispiele eines solchen elektro­ magnetisch betätigbaren Betätigungsorgans ist in der japa­ nischen Gebrauchsmusterveröffentlichung 58-72 546 offenbart. Das in dieser Veröffentlichung offenbarte Betätigungsorgan umfaßt einen stationären Tisch, der am Oberende einer Kolben­ stange befestigt ist, eine mit dem Drehventilglied antriebs­ mäßig verbundene Betätigungsstange, einen Rotor mit Permanent­ magneten, der an der Betätigungsstange befestigt ist, und einen Stator, der eine Mehrzahl von Elektromagneten aufweist. Die Elektromagnete sind an Positionen radial außerhalb des Permanentmagneten angeordnet und derart gestaltet, daß sie für das Antreiben des Rotors wahlweise erregt werden können.

Eine solche Anordnung der Magnete in dem Betätigungsorgan ist derart groß, daß vergleichsweise viel Raum für den Einbau erforderlich ist. Dies kann zu Schwierigkeiten oder Unbe­ quemlichkeiten führen, das Betätigungsorgan am Oberende der Stütze der Fahrzeugaufhängung einzubauen, da dadurch das Be­ streben besteht, den Einbau anderer Fahrzeugausrüstungen zu stören oder zu behindern.

Andererseits ist, um die Dämpfungscharakteristiken des Stoß­ dämpfers genau an den Fahrzustand des Fahrzeuges anzupassen oder gute Ansprechcharakteristiken bei der Einstellung der Dämpfungscharakteristiken zu erhalten, ausreichendes Dreh­ moment des Betätigungsorgans erforderlich, um die Betätigungs­ stange und das Ventilglied augenblicklich schnell anzutreiben. Um ein höheres Drehmoment zu erhalten, müssen die Fläche des Permanentmagneten vergrößert bzw. ausgedehnt und die radiale Länge des Permanentmagneten vergrößert werden und/oder das magnetische Feld des Elektromagneten muß verstärkt werden. Dies bedeutet, daß, wenn höheres Drehmoment erhalten werden soll, das Betätigungsorgan größere Abmessungen haben muß, woraus sich Schwierigkeiten oder Unbequemlichkeiten beim Einbau in das Fahrzeug ergeben.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ausgehend von dem bekannten, in der DE-OS 32 41 984 beschriebenen Stoßdämpfer einen Stoßdämpfer mit variabler Dämpfung für eine Fahrzeugaufhängung zur Verfügung zu stellen, welcher auch bei einem höheren Drehmoment möglichst geringe Abmessungen aufweist.

Die Aufgabe wird durch einen Stoßdämpfer mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Durch die axiale Anordnung des mindestens einen Permanentmagneten des Rotors und der Elektromagnete des Stators wird sogar gegenüber dem Stand der Technik bei gleichem Drehmoment eine verringerte Ausdehnung des Drehbetätigungsorgans in Radialrichtung wie beim Stand der Technik kann das Drehbetätigungsorgan gemäß der vorliegenden Erfindung höhere Drehmomente zur Verfügung stellen. Weiterhin läßt sich ein erheblich größerer Schaltwinkel erzielen als bei dem aus der GB 2 062 356 A bekannten Drehbetätigungsorgan.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. So läßt sich die Wirkung des Drehbetätigungsorgans gemäß der vorliegenden Erfindung verbessern, wenn mehrere Permanentmagnete und in Gruppen angeordnete Elektromagnete vorgesehen sind, wobei sich die Gruppen von Elektromagneten vorzugsweise an vorbestimmten Winkelpositionen entsprechend den gewünschten Winkelpositionen des Drehventilgliedes befinden. Durch einen oder mehrere Hilfspermanentmagneten mit umgekehrter Polung im Vergleich zur Polung des oder der Permanentmagneten läßt sich die Wirkung des Drehbetätigungsorgans weiter verbessern.

Hierbei können nicht nur die Elektromagnete einer Gruppe zur Erzielung einer bestimmten Winkelposition erregt werden, sondern gleichzeitig noch Elektromagnete einer oder mehrerer anderer Gruppen, um den Winkelschaltvorgang des Drehbetätigungsvorgangs weiter zu fördern.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 ist eine Teilschnittansicht eines Ausführungsbeispieles eines Stoßdämpfers mit variabler Dämpfung, bei welchem eine bevorzugte Ausführungsform eines Drehbetätigungs­ organes gemäß der Erfindung vorgesehen ist.

Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht des Drehbetätigungsor­ ganes gemäß Fig. 1 nach Linie II-II der Fig. 1.

Fig. 3 ist eine Schnittansicht des Drehbetätigungsorganes nach Linie III-III der Fig. 2.

Fig. 4 ist eine Schnittansicht nach Linie IV-IV der Fig. 3.

Fig. 5 ist ein Stromkreisdiagramm der ersten Ausführungsform eines Treiberstromkreises für das Drehbetätigungsor­ gan.

Fig. 6 ist eine Teilansicht der ersten Ausführungsform des Drehbetätigungsorganes.

Fig. 7 ist ein Stromkreisdiagramm der zweiten Ausführungsform eines Treiberstromkreises für das Drehbetätigungsor­ gan.

Fig. 8 ist eine erläuternde Ansicht, in welcher das magne­ tische Verhältnis zwischen den Permanentmagneten und den Elektromagneten dargestellt ist, die bei der zwei­ ten Ausführungsform des Drehbetätigungsorganes ver­ wendet sind.

Fig. 9 ist ein Stromkreisdiagramm der dritten Ausführungsform eines Treiberstromkreises für das Drehbetätigungsorgan.

Fig. 10 ist eine erläuternde Ansicht, in welcher das magne­ tische Verhältnis zwischen den Permanentmagneten und den Elektromagneten dargestellt ist, die bei der dritten Ausführungsform des Drehbetätigungsorganes verwendet sind.

Fig. 11 ist eine Darstellung des inneren Stromkreises, wobei der Anschluß eines Elektromagneten dargestellt ist, der bei der dritten Ausführungsform des Treiberstrom­ kreises für das Drehbetätigungsorgan gemäß der Er­ findung verwendet ist.

Fig. 12 und 13 zeigen Abwandlungen der inneren Stromkreise des Elektromagneten, der in dem Betätigungsorgan ge­ mäß der Erfindung verwendet wird.

Fig. 14 ist ein Stromkreisdiagramm der vierten Ausführungs­ form eines Treiberstromkreises für das Drehbetäti­ gungsorgan.

In Fig. 1 ist ein Drehbetätigungsorgan dargestellt, welches allgemein durch das Bezugszeichen 100 bezeichnet und in einem Stoßdämpfer mit einstellbarer Dämpfungskraft oder Dämpfungs­ charakteristik verwendet ist. Bei der dargestellten Ausführungs­ form ist der Stoßdämpfer ein doppeltwirkender hy­ draulischer Stoßdämpfer 10, der einen inneren Stoßdämpferzylinder 12 und einen äußeren Zylinder 14 aufweist, die gleichachsig angeordnet sind. Der innere Stoßdämpferzylinder 12 ist in dem äußeren Zylinder 14 ange­ ordnet, um zwischen ihnen eine ringförmige Fluidkammer 16 zu bilden. Die ringförmige Fluidkammer 16, die zwischen dem Stoßdämpferzylinder 12 und dem äußeren Zylinder 14 gebildet ist, steht in an sich bekannter Weise mit einer inneren Fluidkammer des inneren Stoßdämpferzylinders 12 in Verbindung. Das Oberende des inneren Stoßdämpferzylinders 12 ist durch ein Endverschlußstück 18 flüssigkeitsdicht abgeschlossen. Ein Kolben 20 ist in der inneren Fluidkammer des inneren Stoßdämpferzylinders 12 verschiebbar an­ geordnet und unterteilt die Fluidkammer in eine obere erste Druck­ kammer 22 und eine untere zweite Druckkammer 24. Die beiden Druckkammern 22 und 24 und die Fluidreservoirkammer 16 sind mit hydrau­ lischem Arbeitsfluid gefüllt.

Der Kolben 20 ist am unteren Ende einer Kolbenstange 26 starr befestigt, die hohlzylindrische Gestalt hat und einen sich axial erstreckenden durchgehenden Durchgang definiert, der all­ gemein mit dem Bezugszeichen 28 bezeichnet ist. Das obere Ende des Kolbens 20 ist mit der oberen Endwand 30 eines Stützenge­ häuses verbunden, das in dem Fahrzeugkörper gebildet ist. Ein Isolator 32 für die obere Anbringung ist zwischen dem Oberende der Kolbenstange 26 und der oberen Endwand 30 angeordnet, um hochfrequente Schwingungsenergie zu absorbieren, die von der Kolbenstange 26 auf den Fahrzeugkörper übertragen wird, so daß unangenehme hochfrequente Straßenstöße von den Fahrzeugrädern nicht auf den Fahrzeugkörper übertragen werden können. Der obere Isolator 32 umfaßt allgemein einen Isolator­ kautschuk 34 und einen Bund 36. Der obere Isolator 32 ist an der oberen Endwand 30 des Stützengehäuses mittels einer Be­ festigungsmutter 38 zusammen mit dem Oberende der Kolben­ stange 26 befestigt.

Obwohl in der Zeichnung nicht dargestellt, ist der äußere Zylinder 14 mit einem Teil der Aufhängung verbunden, beispiels­ weise mit einem Aufhängungslenker, einem Aufhängungsarm usw. und zwar in an sich bekannter Weise. Daher ist der Stoßdämpfer 10 zwischen dem Fahrzeugkörper und dem Aufhängungsteil ange­ ordnet, um zwischen dem Fahrzeugkörper und dem Aufhängungsteil übertragene Stöße zu absorbieren bzw. zu dämpfen. Da bei der dargestellten Ausführungsform ein doppeltwirkender Stoßdäm­ pfer 10 verwendet wird, kann eine Dämpfungskraft beim Ein­ schiebehub und beim Ausschiebehub des Kolbens 20 hervorge­ rufen werden.

Der Kolben 20 ist mit einer Mehrzahl von sich axial erstrecken­ den Fluiddurchgängen 40 und 42 versehen, deren oberes Ende 44 bzw. 46 sich in Richtung gegen die obere Druckkammer 22 öffnet. Das untere Ende 48 bzw. 50 öffnet sich zur unteren Druckkammer 24. Wie in Fig. 1 dargestellt, ist der Kolben 20 mit einer Ausnehmung 52 versehen, die mit dem oberen Ende 44 des Durchganges 40 an der zur oberen Druckkammer 22 gerichte­ ten oberen Fläche in Verbindung steht. Der Kolben 20 weist weiterhin eine Ausnehmung 54 auf, die mit dem unteren Ende 50 des Durchganges 42 an der unteren Fläche des Kolbens 20 in Verbindung steht. Ein scheibenförmiges Ventilglied 56 ist an der oberen Fläche des Kolbens 20, und ein scheibenförmiges Ventilglied 58 an der unteren Fläche des Kolbens 20 angebracht. Das scheibenförmige Ventilglied 56 ist derart gestaltet, daß es das obere Ende 46 des Durchganges 42 öffnet oder schließt, und das scheibenförmige Ventilglied 58 schließt das untere Ende 48 des Durchganges 40 derart, daß dieses auch geöffnet werden kann. Andererseits werden als Folge des Vorhandenseins der Ausnehmungen 52 und 54 das obere Ende 44 des Durchganges 40 und das untere Ende 50 des Durchganges 42 konstant offenge­ halten.

Daher fließt beim Kompressionshub des Kolbens 20 (Abwärtshub) der Arbeitsfluiddruck in der unteren Druckkammer 24, kom­ primiert durch Abwärtsbewegung des Kolbens 20, aus der unteren Druckkammer 24 zur oberen Druckkammer 22 über den Durchgang 42. Während des Fließens des Arbeitsfluids durch den Durchgang 42 wird das scheibenförmige Ventilglied 56 nach oben geschoben, um das obere Ende 46 zu öffnen, so daß Arbeitsfluid in dem Durchgang 42 in die obere Fluidkammer 22 fließen kann. Zu diesem Zeitpunkt ist, da der Druck des Arbeitsfluids in der unteren Druckkammer 24 höher als derjenige in der oberen Druck­ kammer 22 ist, das scheibenförmige Ventilglied 58 in der Po­ sition gehalten, in welcher es das untere Ende 48 des Durch­ ganges 40 abdichtend schließt, um die Fluidverbindung zwischen der oberen und der unteren Druckkammer 22, 24 zu blockieren. Andererseits fließt beim Expansionshub des Kolbens 20 (Auf­ wärtshub) das Arbeitsfluid in der oberen Druckkammer 22, welches durch Abwärtsbewegung des Kolbens 20 komprimiert wor­ den ist, aus der oberen Druckkammer 22 in die untere Druck­ kammer 24 über den Durchgang 40. Während des Fließens des Arbeitsfluids durch den Durchgang 40 wird das scheibenförmige Ventilglied 58 nach unten geschoben, um das untere Ende 48 des Durchganges 40 zu öffnen, so daß Arbeitsfluid in dem Durch­ gang 40 in die untere Fluidkammer 24 fließen kann. Da zu diesem Zeitpunkt der Druck des Arbeitsfluids in der oberen Druckkammer 22 höher ist als derjenige in der unteren Druckkammer 24, wird das scheibenförmige Ventilglied 56 in der Position gehal­ ten, in der es das obere Ende 46 des Durchganges 42 geschlossen hält, so daß die Fluidverbindung zwischen der oberen Druck­ kammer 22 und der unteren Druckkammer 24 durch den Durchgang 42 hindurch blockiert ist.

Der Durchgang 28 der Kolbenstange 26 ist in einen oberen Ab­ schnitt 60 kleineren Durchmessers und einen unteren Abschnitt 62 größeren Durchmessers unterteilt. Eine oder mehrere Öffnungen 64 sind durch die Umfangswand der hohlen zylindrischen Kolben­ stange 26 hindurch gebildet. Die Öffnungen 64 erstrecken sich jeweils radial quer zur Achse der Kolbenstange 26 und ihr inneres Ende mündet neben dem oberen Ende des unteren Ab­ schnitts 62 größeren Durchmessers des Durchganges 28. Ihr äußeres Ende mündet in Richtung gegen die obere Druckkammer 22. Andererseits öffnet sich das untere Ende des Durchganges 28 in Richtung gegen die untere Druckkammer 24. Daher stehen die obere Kammer 22 und die untere Kammer 24 auch über die Öffnungen 64 und den Abschnitt 62 größeren Durchmessers mit­ einander in Verbindung.

Ein Drehventilglied 66 ist in dem Abschnitt 62 größeren Durchmessers angeordnet. Das Drehventil 66 hat eine Umfangswand, die den inneren Enden der Öffnungen 64 gegenüberliegt. Eine Mehrzahl von Verbindungsöffnungen 68 (von denen lediglich zwei darge­ stellt sind) ist durch die Umfangswand des Drehventilgliedes 66 hindurch gebildet. Die Mehrzahl der Öffnungen 68 erstreckt sich in Querrichtung zu der Achse der Kolbenstange 26 und sie haben ein Außenende, welches den Öffnungen 64 gegenüberliegt. Die Öffnungen 68 sind in mehrere Gruppen getrennt, die einen unterschiedlichen Durchmesser als denjenigen in anderen Gruppen haben. Das Drehventilglied 66 ist drehbar, um seine Winkel­ position einer Gruppe von Öffnungen 68 zu den Öffnungen 64 zu ändern, um eine Fluidverbindung zwischen der oberen Druck­ kammer 22 und der unteren Druckkammer 24 zu bilden. Daher wird in Abhängigkeit von der Winkelposition des Drehventilgliedes 66 die Gruppe von Öffnungen 68, die mit den Öffnungen 64 ausge­ richtet werden soll, geändert, um die Durchgangsgröße für Fluidströmung zwischen der oberen Druckkammer 22 und der unteren Druckkammer 24 zu ändern. Da die Strömungsbegrenzung oder Strömungsverengung der kombinierten Öffnungen 64 und 68 variabel ist, in Abhängigkeit von der Winkelposition des Dreh­ ventilgliedes 66, ist die durch den Stoßdämpfer 10 zu erzeugende Dämpfungskraft variabel in Abhängigkeit von der Winkelposition des Drehventilgliedes 66.

Das Drehventilglied 66 ist mit einer Betätigungsstange 70 ein­ stückig ausgebildet. Die Betätigungsstange 70 erstreckt sich durch den Abschnitt 62 kleineren Durchmessers des Durchganges 28, und sie ist mit einem Drehbetätigungsorgan 100 verbunden, so daß sie mit dem Drehventilglied 66 angetrieben werden kann, um die Winkelposition und dadurch die Dämpfungscharakteristi­ ken zu ändern.

Bei der dargestellten Ausführungsform ist das Drehbetätigungs­ organ 100 am Oberende der Kolbenstange 26 angebracht und durch einen Lagerarm 72 abgestützt. Der Lagerarm 72 hat allgemein die Gestalt einer tiefen Schüssel und ist an dem Bund 36 des oberen Isolatorgebildes 32 angebracht. Der Lagerarm 72 ist an dem oberen Isolatorgebilde 32 mittels der Befestigungs­ mutter 38 befestigt. Ein Flansch 74 erstreckt sich von der oberen Kante des Lagerarmes 72 seitlich nach außen. Weiterhin umfaßt das Drehbetätigungsorgan 100 ein Gehäuse 102, welches einen sich seitlich erstreckenden Flansch 104 besitzt. Der Flansch 104 des Gehäuses 102 paßt mit dem Flansch 74 des Lagerarmes 72 zusammen, und die beiden Flansche sind mittels Befestigungsbolzen 76 aneinander befestigt.

Beim Betrieb ist das Drehbetätigungsorgan 100 durch ein Dämpfungssteuersignal betätigbar, welches die gewünschten Dämpfungscharakteristiken des Stoßdämpfers anzeigt. Das Dämpfungssteuersignal wird durch Handauswahl eines nicht dar­ gestellten Handschalters erzeugt. Das Steuersignal kann an­ dererseits erzeugt werden auf der Basis des Fahrzustandes des Fahrzeuges, wie er durch verschiedene Sensoren festgestellt ist, wenn eine automatische Aufhängungssteuerung vorhanden ist. Ein Beispiel einer automatischen Aufhängungssteuerung ist in der vorgenannten US-PS 46 00 215 beschrieben. Ander­ erseits ist die Ausführung eines Stoßdämpfers mit einem Dreh­ ventilglied, welches durch Handbetätigung des Handschalters betätigbar ist, in der US-PS 45 26 401 offenbart. Auf die Beschreibung der genannten US-Patentschriften wird hiermit Bezug genommen.

Die Fig. 2 bis 4 zeigen die Ausführung einer bevorzugten Ausführungsform des Drehbetätigungsorganes 100 gemäß der Erfindung. Das Drehbetätigungsorgan 100 umfaßt das zuvor genannte Gehäuse 102, eine Ausgangswelle 106, einen Rotor 108 und einen Stator 110. Wie deutlich in Fig. 3 dargestellt, umfaßt das Gehäuse 2 einen oberen Deckel 112 und eine im wesentlichen scheibenförmige Grundplatte 114. Der obere Deckel 112 hat allgemein die Gestalt einer umgekehrten Schale mit einem sich axial erstreckenden Umfangswandabschnitt 116 und einem sich seitlich erstreckenden Oberwandabschnitt 118, der sich an der Umfangskante mit dem Umfangswandabschnitt 116 verbindet. Die untere Kante des Umfangsabschnitts 116 des oberen Deckels 112 steht mit der Umfangskante der Grund­ platte 114 im Eingriff, um einen umschlossenen Raum 120 da­ zwischen zu bilden. Die Ausgangswelle 106, der Rotor 108 und der Stator 110 sind in den umschlossenen Raum 120 aufgenommen. Die Flansche 104 sind mit der Grundplatte 114 einstückig ausgebildet.

Die Grundplatte 114 hat einen mittleren Abschnitt 122, der sich von der allgemein unteren Fläche der Grundplatte 114 nach unten erstreckt, um einen Vorsprungabschnitt für die Ausgangs­ welle 106 zu schaffen. Ein sich axial erstreckender Durchgang 124 ist durch den Vorsprungabschnitt 122 hindurch gebildet. Der Durchgang 124 hat einen Innendurchmesser, der im wesent­ lichen dem Außendurchmesser der Kolbenstange 26 entspricht. Daher ist das Oberende der Kolbenstange 26 in dem Durchgang 124 aufgenommen. Ein elastischer Dichtungsring 126 ist zwischen dem Innenumfang des Durchganges 124 des Vorsprunges 122 und dem Außenumfang der Kolbenstange 26 angeordnet, um eine Dichtung dazwischen herzustellen. Ein ringförmiger Vorsprung 128 erstreckt sich von dem Innenumfang des Durchganges 124 einwärts, so daß seine untere Fläche mit der Oberkante der Kolbenstange 126 zusammenpaßt. Das Oberende der Betätigungs­ stange 70 erstreckt sich von dem Oberende der Kolbenstange 26 derart, daß es mit dem gegabelten unteren Ende der Aus­ gangswelle 106 in Eingriff steht. Das Oberende der Betätigungs­ stange 70 und das Unterende der Ausgangswelle 106 sind in zweckentsprechender Weise miteinander verkeilt, so daß die Betätigungsstange 70 sich in Übereinstimmung mit Drehung der Ausgangswelle 106 drehen kann.

Die Grundplatte 114 ist weiterhin an ihrer oberen Fläche mit einer Ausnehmung 130 versehen. Die Ausnehmung 130 ist aus einem mittleren ringförmigen Abschnitt 132 und sich radial erstreckenden Abschnitten 134 zusammengesetzt, die in regel­ mäßigen Abständen angeordnet sind, um sich radial erstrecken­ de, im wesentlichen rechteckige Vorsprünge 136 zu bestimmen. Die Vorsprünge 136 erstrecken sich von einem ringförmigen Vorsprung 138, der sich entlang des Umfangskantenteiles der Grundplatte 114 erstreckt. Die Ausnehmung 130 steht in Ver­ bindung mit einem abgestuften Lagerabschnitt 140, der an der Mitte der Grundplatte 114 gebildet ist. Der Lagerab­ schnitt 140 steht mit dem Durchgang 124 des Vorsprunges 122 über einen Verbindungsweg 142 in Verbindung, der durch den ringförmigen Vorsprung 128 gebildet ist. Der Lagerabschnitt 140 nimmt eine Lagerbuchse 144 auf.

Eine Eindrückung, die als ein Vorsprung 146 zum Aufnehmen des Oberendes der Ausgangswelle 106 dient, ist an dem oberen Wand­ abschnitt 118 des Deckels 112 gebildet. Der Vorsprung 146 be­ findet sich in axialer Ausrichtung mit dem Lagerabschnitt 140. Der Vorsprung 146 nimmt eine ringförmige Lagerbuchse 148 auf. Zwischen den Lagerbuchsen 144 und 148 ist eine zylindrische Rotortragwelle 150 gleichachsig zur Ausgangswelle 106 ange­ ordnet. Die Rotortragwelle 150 ist mit der Ausgangswelle 106 durch einen Keil 152 verkeilt, der sich durch eine Keil­ öffnung 154 erstreckt, die sich quer durch die Ausgangswelle 106 erstreckt, wobei beide Enden 156 mit Keilschlitzen 158 im Eingriff stehen. Daher arbeitet die Rotortragwelle 150 mit der Ausgangswelle 106 derart zusammen, daß sie sich mit dieser dreht.

Eine ringförmige scheibenförmige Stehplatte 160 ist am Außen­ umfang der Rotortragwelle 150 starr befestigt. Die Stehplatte 160 hat einen Außendurchmesser, der im wesentlichen gleich oder geringfügig kleiner ist als der Durchmesser der inneren Umfangskante des Abschnitts 132, so daß sie in dem ringförmi­ gen Abschnitt 132 der Ausnehmung 130 der Grundplatte 114 auf­ genommen ist.

Gegenüber der Stehplatte 160 erstreckt sich eine ringförmige und scheibenförmige Halteplatte 162 radial vom Außenumfang der Rotortragwelle 150 in einem Abstand zu der Stehplatte 160. Ein paar von allgemein flügelförmigen Permanentmagneten 164 und 166 ist in dem Raum aufgenommen, der zwischen der Steh­ platte 160 und der Halteplatte 162 bestimmt ist. Die Permanent­ magnete 164 und 166 sind in radial symmetrischen Positionen angeordnet.

Es wird darauf hingewiesen, daß zwar bei der dargestellten Aus­ führungsform ein Paar von Magneten 164, 166 verwendet wird, um den Rotor zusammen mit der Rotortragwelle 150 dar­ zustellen, es jedoch möglich ist, drei oder mehr Permanentmagnete zu verwenden, falls dies gewünscht wird. Daher stellt die Anzahl der Permanentmagnete des Rotors kein wesentliches Merkmal der Erfindung dar.

Es ist zu verstehen, daß das Paar von Permanentmagneten 164 und 166 in festem Eingriff in dem Raum zwischen der Stehplatte 160 und der Halteplatte 162 angeordnet ist für eine Drehung mit der Rotortragwelle 150, wobei das symmetrische Positionsverhält­ nis zwischen ihnen aufrechterhalten wird. Wie aus Fig. 3 deutlich ersichtlich, liegt der Außenumfang der Permanent­ magnete 164 und 166 jenseits der Außenumfangskante der Steh­ platte 160 und der Halteplatte 162. Die untere Fläche der Permanentmagnete 164 und 166 liegt oberhalb der oberen Flächen der Vorsprünge 134 der Grundplatte 114, wobei ein kleiner Spiel­ raum dazwischen vorgesehen ist. Die beiden Permanentmagnete 164 und 166 sind derart magnetisiert, daß sie nach oben ge­ richtete Magnetfelder haben, wie es in Fig. 3 durch die Pfeile X dargestellt ist.

Die Permanentmagnete 164 und 166 und die Rotortragwelle 150, die gemäß vorstehender Beschreibung zusammengebaut sind, bilden den Rotor 108.

Der Stator 110 umfaßt eine ringförmige Halterung 170, die am Innenumfang der Grundplatte 114 starr befestigt ist. Die Halterung 170 ist vertikal geringfügig über der oberen Fläche der Halteplatte 162 angeordnet, wobei ein geringes Spiel dazwischen belassen ist. An der Halterung 170 sind mehrere Elektromagneten 174, 176, 178, 180, 182 und 184 in regelmäßigen Abständen angeordnet. Obwohl bei der darge­ stellten Ausführungsform sechs Elektromagnete 174, 176, 178, 180, 182 und 184 dargestellt sind, um den Stator 110 zu bilden, stellt die Anzahl der verwendeten Elektromagnete kein wesentliches Merkmal der Erfindung dar. Jeder der Elektro­ magnete 174, 176, 178, 180, 182 und 184 umfaßt einen Magnet­ kern 186, einen Spulenkörper 188 und eine elektromagnetische Spule 190. Wie aus Fig. 3 ersichtlich, sind die Magnetkerne 186 der Elektromagnete 174 bis 184 zwischen Ausnehmungen 192, die am Innenumfang des oberen Wandabschnitts 118 des oberen Deckels 112 gebildet sind und durchgehenden Öffnungen 194 aufgenommen, die in der Halterung 170 gebildet sind. Die Spulenkörper 188 der Elektromagnete 174 bis 184 sind an der Halterung 170 mittels Nieten 196 starr befestigt. Die Elektro­ magnete 174 bis 184 sind so angeordnet, daß ihre Mittelachse mit den Mittelachsen der Magnetfelder übereinstimmt, wie es durch den Pfeil y dargestellt ist.

Die radial symmetrisch angeordneten Paare 174 und 180, 176 und 182, und 178 und 184 der Elektromagnete bilden Gruppen. Diese Elektromagnetgruppen 174 und 180, 176 und 182, und 178 und 184 werden als Paare erregt und entregt.

Daher arbeiten bei der dargestellten Ausführungsform die drei Elektromagnetpaare 174 und 180, 176 und 182, und 178 und 184 mit dem Permanentmagnetpaar 164, 166 zusammen, um das Drehventilglied 66 über die Ausgangswelle 106 und die Betäti­ gungsstange 70 zu drei Winkelpositionen zu bewegen durch Winkelverschiebung des Rotors 108. Daher sind bei der dargestellten Ausführungsform die Dämpfungscharakteris­ tiken des Stoßdämpfers zwischen einer Dämpfung "Weich", bei welcher die geringste Dämpfungskraft erzeugt wird, einer Dämpfung "Hart", bei welcher die größte Dämpfungs­ kraft erzeugt wird, und einer Dämpfung "Mittel" änderbar, bei welcher die Dämpfungskraft zwischen der Dämpfungskraft liegt, die bei der Dämpfung "Weich" und bei der Dämpfung "Hart" erzeugt wird. Bei der dargestellten Ausführungsform sei angenommen, daß das Drehventilglied 66 sich in der Stel­ lung "Weich" befindet, wenn die Elektromagnete 174 und 180 erregt sind. Weiterhin sei angenommen, daß das Drehventilglied 66 sich in der Position "Mittel" befindet, wenn die Elektro­ magnete 176 und 182 erregt sind und sich in der Position "Hart" befindet, wenn die Elektromagnete 178 und 184 erregt sind.

Fig. 5 zeigt ein Stromkreisdiagramm der ersten Ausführungs­ form eines Treiberstromkreises zum wahlweisen Erregen der Elektromagnete 174 bis 184 zum Steuern der Position des Drehventilgliedes 66. Um die Elektromagnete 174 bis 184 wahl­ weise zu erregen, ist in dem Treiberstromkreis ein von Hand zu betätigender Auswahlschalter 198 als Auswahleinrichtung vorgesehen. Bei der dar­ gestellten Ausführungsform kann der Auswahlschalter 198 be­ tätigt werden zwischen den Stellungen "Weich", "Mittel" und "Hart". Der Auswahlschalter 198 ist zwischen einer Energie­ quelle des Fahrzeuges und dem Betätigungsorgan 100 mit, den Elektromagneten 174 bis 184 angeordnet. Die Energiequelle umfaßt eine Fahrzeugbatterie 200, einen Hauptschalter 202, beispielsweise einen Zündschalter, und eine Sicherung 204.

Das Betätigungsorgan 100 besitzt drei Eingangsanschlüsse 206, 208 und 210. Der Anschluß 206 ist mit einem "Weich"-Anschluß 212 verbunden, der über einen "Weich"-Kontakt 218 mit der Energiequelle verbindbar ist. Der Anschluß 108 ist mit einem "Mittel"-Anschluß 214 verbunden, der seinerseits mit der Energiequelle über einen "Mittel"-Kontakt 220 verbunden ist. Der Anschluß 210 ist mit einem "Hart"-Anschluß 216 des Aus­ wahlschalters 198 verbunden, der seinerseits mit der Energie­ quelle über einen "Hart"-Kontakt 222 verbunden ist. Das Be­ tätigungsorgan 100 besitzt weiterhin einen Masseanschluß 224, der gemeinsam mit Masseanschlüssen oder Erdanschlüssen 226, 228 und 230 der Elektromagnete 180, 182 und 184 verbunden ist. Eingangsanschlüsse 232, 234 und 236 sind jeweils mit einem Ausgangsanschluß 238, 240 bzw. 242 der Elektromagnete 174, 176 bzw. 178 verbunden. Weiterhin sind Eingangsanschlüsse 246, 248 und 250 mit den Anschlüssen 206, 208 und 210 ver­ bunden. Es wird deutlich, daß bei der beschriebenen Aus­ führungsform die Elektromagnetpaare 174 und 180, 176 und 182 und 178 und 184 mit Bezug auf die Anschlüsse 206, 208 und 210 in Reihe geschaltet sind.

Wenn bei der dargestellten Ausführungsform der Auswahlschal­ ter 198 derart betätigt wird, daß die Dämpfung "Weich" aus­ gewählt ist, wird der "Weich"-Kontakt 218 geschlossen bzw. in die leitende Position gebracht, um die elektrische Verbindung zwischen der Energiequelle und dem "Weich"-Anschluß 212 her­ zustellen, um elektrische Energie den Elektromagneten 174 und 184 zuzuführen. Daher werden die Elektromagnete 174 und 180 erregt, so daß Magnetfelder in der Richtung y erzeugt werden, um die Permanentmagnete 164 und 166 anzuziehen. Durch diese magnetische Anziehkraft wird der Rotor 108 in die­ jenige Winkelposition gedreht, in welcher die Permanentmag­ nete 164 und 166 sich in vertikaler Ausrichtung mit den Elek­ tromagneten 174 und 180 befinden. Diese Rotorposition ent­ spricht der "Weich"-Position des Drehventilgliedes 66. In der "Weich"-Position ist eine Gruppe der Öffnungen 68, welche die größte Durchgangsfläche hat, mit den Öffnungen 64 der Kolbenstange 26 ausgerichtet. Daher ist der Strömungswider­ stand für das Arbeitsfluid, welches durch die Öffnungen 64 und den Abschnitt 62 größeren Durchmessers des Durchganges 28 fließt, der geringstmögliche Widerstand. Als Ergebnis ist die Dämpfungskraft, die beim Ansprechen auf Einfahrbewegung und Ausfahrbewegung des Kolbens 20 erzeugt wird, die kleinstmöglich Dämpfungskraft.

Durch Erzeugen des Magnetfeldes in den Elektromagneten 174 und 180 in der y-Richtung gemäß Fig. 6 wird der Südpol auf der den Permanentmagneten 164 und 166 benachbarten Seite gebildet. Andererseits haben die Permanentmagnete 164 und 166 die Nord­ pole auf der dem Stator 110 benachbarten Seite. Daher werden die Nordpole der Permanentmagnete 164 und 166 an die Südpole der Elektromagnete 174 und 178 bei Erregung angezogen.

Wenn der Betriebsart-Auswahlschalter 198 betätigt wird, um die "Mittel"-Position auszuwählen, wird der "Mittel"-Kontakt 220 in die leitende Stellung gebracht, um elektrische Verbindung zwischen der Energiequelle und dem "Mittel"-Anschluß 214 her­ vorzurufen, um elektrische Energie den Elektromagneten 176 und 182 zuzuführen. Daher werden die Elektromagnete 176 und 182 erregt, so daß Magnetfelder in der Richtung y erzeugt wer­ den zum Anziehen der Permanentmagnete 174 und 166. Durch diese magnetische Anziehkraft wird der Rotor 108 in eine Win­ kelstellung gedreht, in der die Permanentmagnete sich in ver­ tikaler Ausrichtung mit den Elektromagneten 176 und 182 be­ finden. Diese Rotorposition entspricht der "Mittel"-Position des Drehventilgliedes 66.

In der "Mittel"-Position ist eine Gruppe der Öffnungen 68, die eine mittlere Durchgangsöffnung oder einen mittleren Durch­ gangsquerschnitt haben, mit den Öffnungen 64 der Kolbenstange 26 ausgerichtet. Daher liegt der Strömungswiderstand für das Arbeitsfluid, welches durch die Öffnungen 64 und den Ab­ schnitt 62 größeren Durchmessers des Durchganges 28 hindurch­ geht, zwischen dem Strömungswiderstand in den "Hart"-Betriebs­ art und demjenigen der "Weich"-Betriebsart. Als Ergebnis er­ gibt sich eine mittlere Dämpfungskraft beim Ansprechen auf die verschiedenen Bewegungen des Kolbens 20 in den zwei ent­ gegengesetzten Richtungen.

Wenn der Auswahlschalter 198 derart betätigt wird, daß die "Hart"-Betriebsart ausgewählt wird, wird der "Hart"-Kontakt 222 in die leitende Stellung verschoben, um elektrische Ver­ bindung zwischen der Energiequelle und dem "Hart"-Anschluß 216 herzustellen, um elektrische Energie den Elektromagneten 178 und 184 zuzuführen. Daher werden die Elektromagnete 178 und 184 erregt, um Magnetfelder in der Richtung y zu erzeugen, um die Permanentmagnete 164 und 166 anzuziehen. Durch diese magnetische Anziehkraft wird der Rotor 108 in eine solche Winkelposition gedreht, daß die Permanentmagnete sich in vertikaler Ausrichtung mit den Elektromagneten 178 und 184 befinden. Diese Rotorposition entspricht der "Hart"-Position des Drehventilglieds 66. In dieser Position ist eine Gruppe der Öffnungen 68, welche den kleinsten Durchgangsquerschnitt hat, mit den Öffnungen 64 der Kolbenstange 26 ausgerichtet. Daher ist der Wert des Strömungswiderstandes für das Arbeits­ fluid, welches durch die Öffnungen 64 und den Abschnitt 62 größeren Durchmessers des Durchganges 28 hindurchtritt, am größten. Als Ergebnis ist die Dämpfungskraft am größten, die beim Ansprechen auf Bewegungen des Kolbens 20 in zwei ent­ gegengesetzten Richtungen erzeugt wird.

Es wird deutlich, daß bei der beschriebenen und darge­ stellten Ausführungsform die Elektromagnete und die Permanent­ magnete in vertikaler Abstandslage angeordnet sind. Durch diese Anordnung wird die horizontale oder ebene Fläche verkleinert, die von dem Betätigungsorgan 100 eingenommen werden muß.

Die Fig. 7 und 8 zeigen eine zweite Ausführungsform des Dreh­ betätigungsorganes für einen Stoßdämpfer mit variabler Dämp­ fung. Fig. 7 zeigt ein Stromkreisdiagramm der zweiten Aus­ führungsform des Betätigungsorganes 100 zum Antreiben des Drehventilglieds 66 über die Ausgangswelle 106 und die Be­ tätigungsstange 70. Bei dieser Ausführungsform ist der Rotor 108 zusammengesetzt aus der Rotortragwelle 150, einem Paar von primären Permanentmagneten 164 und 166, und einem Paar von Hilfspermanentmagneten 260 und 262. Die Hilfsperma­ nentmagnete 260 und 262 sind derart magnetisiert, daß Magnet­ felder erzeugt werden in einer Richtung entgegengesetzt zu der Richtung der Magnetfelder, die von den primären Permanent­ magneten 164 und 166 erzeugt werden. Bei der dargestellten Ausführungsform sind die primären Permanentmagnete 164 und 166 derart magnetisiert, daß die Nordpole auf der dem Stator 110 benachbarten Seite liegen, um nach oben gerichtete Magnet­ felder zu erzeugen, wie es in Fig. 8 dargestellt ist (x₁-Rich­ tung). Die Hilfspermanentmagnete 260 und 262 sind dagegen der­ art magnetisiert, daß die Nordpole auf der vom Stator 110 ent­ fernten Seite liegen, um abwärts gerichtete Magnetfelder zu erzeugen (x₂-Richtung).

Die primären Permanentmagnete 164, 166 und die Hilfspermanent­ magnete 260 und 262 sind in regelmäßigen Abständen und in radial symmetrischer Anordnung vorgesehen. Die primären Permanentmagnete 164 und 166 sind dadurch radial symmetrisch angeordnet, daß ihre Mittelachsen ausgerichtet sind. Die Hilfspermanentmagnete 260 und 262 sind dadurch radial symme­ trisch angeordnet, daß ihre Mittelachsen ausgerichtet sind, wobei die Mittelachsen der Hilfspermanentmagnete rechtwinkelig zu den Mittelachsen der primären Permanentmagnete 164 und 166 liegen.

Bei der vorliegenden Ausführungsform sind sechs Elektromagnete 264, 266, 268, 270, 272 und 274 an dem Stator 110 regelmäßig an­ geordnet. Weiterhin sind die Elektromagnete in drei Paare 264 und 270, 266 und 272, und 268 und 274 unterteilt, ent­ sprechend den Winkelpositionen des Rotors 108, die den Positionen des Drehventilgliedes 66 für die Dämpfungen "Weich", "Mittel" bzw. "Hart" entsprechen. Die betreffenden Elektromag­ netpaare 264 und 270, 266 und 272, und 268 und 274 sind mit Eingangsanschlüssen 276, 278 und 280 verbunden. Weiterhin sind die genannten Elektromagnetpaare gemeinsam mit dem leitenden Teil des Fahrzeugkörpers als Massean­ schluß verbunden. Dies bedeutet, daß die Elektromagnete 264, 266 und 268 einen Anschluß 282, 284 bzw. 286 haben, der mit einem Eingangsanschluß 276, 278 bzw. 280 verbunden ist. An­ dererseits ist ein Anschluß 288, 290 bzw. 292 der Elektro­ magnete 270, 272 und 274 über eine gemeinsame Masseleitung 294 geerdet. Die anderen Anschlüsse 286, 298 und 300 der Elektromagnete 264, 266 und 268 sind mit den anderen An­ schlüssen 302, 304 und 306 der Elektromagnete 270, 272 und 274 verbunden.

Die Eingangsanschlüsse 276, 278 und 280 des Betätigungsor­ ganes sind mit Ausgangsanschlüssen 308, 310 und 312 eines Be­ triebsart-Auswahlschalters 314 verbunden, der einen "Weich"- Kontakt 316, einen "Mittel"-Kontakt 318 und einen "Hart"- Kontakt 320 aufweist. Diese Kontakte 316, 318 und 320 sind als gewöhnliche offene Kontakte gebildet, die gewöhnlich von dem Anschluß 322, 324 bzw. 326 weg vorgespannt sind, die je­ weils dem "Weich"-Kontakt 316, dem "Mittel"-Kontakt 318 und dem "Hart"-Kontakt 320 entsprechen. Diese Energieanschlüsse 322, 324 und 326 sind mit der Energiequelle verbunden, welche die Fahrzeugbatterie 200, den Hauptschalter 202 und die Siche­ rung 204 umfaßt.

Wenn bei der vorbeschriebenen Ausführungsform der Auswahl­ schalter 314 von Hand betätigt wird, um eine der Dämpfungs­ betriebsarten "Weich", "Mittel" oder "Hart" auszuwählen, wird das entsprechende Elektromagnetpaar 264 und 270, 266 und 272, oder 268 und 274 erregt, um magnetische Felder in Aufwärtsrichtung y zu erzeugen. Die Elektromagnete 264 und 270, 266 und 272, oder 268 und 274 bilden, wenn sie erregt werden, den Nordpol auf der von dem Rotor 108 entfernten Seite, und den Südpol auf der dem Rotor 108 benachbarten Seite. Daher werden die primären Permanentmagnete 164 und 166, deren Nordpol den Elektromagneten benachbart liegt, derart an­ gezogen, daß sie mit dem erregten Elektromagnetpaar 264 und 270, 266 und 272, oder 268 und 274 vertikal ausgerichtet sind. Dagegen werden die Hilfspermanentmagnete 260 und 262, deren Südpol dem Statorgebilde 110 benachbart liegt, durch die Mag­ netfelder abgestoßen, die um die erregten Elektromagnete 264 und 270, 266 und 272, oder 268 und 274 erzeugt sind. Diese Abstoßungskraft, die zwischen den Hilfspermanentmagneten 260 und 262 und den erregten Elektromagneten erzeugt wird, dient dazu, das Rotorgebilde 108 in die Position anzutreiben, die der Dämpfung "Weich", "Mittel" bzw. "Hart" entspricht.

Die Fig. 9 und 10 zeigen eine dritte Ausführungsform des Drehbetätigungsorganes gemäß der Erfindung.

Fig. 9 zeigt ein Stromkreisdiagramm der dritten Ausführungs­ form des Betätigungsorganes 100 zum Antreiben des Drehventil­ gliedes 66 über die Ausgangswelle 106 und die Betätigungs­ stange 70. Bei dieser Ausführungsform ist der Rotor 108 zusammengesetzt aus der Rotortragwelle 150, einem Paar von primären Permanentmagneten 164 und 166, und einem Paar von Hilfspermanentmagneten 330 und 332. Die Hilfspermanent­ magnete 330 und 332 sind derart magnetisiert, daß Magnet­ felder erzeugt werden in einer Richtung entgegengesetzt zur Richtung der Magnetfelder, die von den primären Permanent­ magneten 164 und 166 erzeugt werden. Bei dieser Ausführungsform sind die primären Permanentmagnete 164 und 166 derart magne­ tisiert, daß ihre Nordpole auf der dem Stator 110 benachbarten Seite liegen, um nach oben gerichtete Magnetfelder zu erzeu­ gen, wie es in Fig. 10 dargestellt ist (x₁-Richtung). Da­ gegen sind die Hilfspermanentmagnete 330 und 332 derart magnetisiert, daß ihre Nordpole auf der von dem Stator 110 entfernten Seite liegen, um nach unten gerichtete Magnetfel­ der zu erzeugen (x₂-Richtung).

Die primären Permanentmagnete 164, 166 und die Hilfspermanent­ magnete 330 und 332 sind in regelmäßigen Abständen und in radial symmetrischer Anordnung vorgesehen. Die primären Per­ manentmagnete 164 und 166 sind radial symmetrisch ange­ ordnet, indem ihre Mittelachsen ausgerichtet sind. Die Hilfs­ permanentmagnete 330 und 332 sind radial symmetrisch ange­ ordnet durch Ausrichtung ihrer Mittelachsen, wobei die Mittel­ achsen der Hilfspermanentmagnete 330 und 332 rechtwinkelig zu den Mittelachsen der primären Permanentmagnete 164 und 166 liegen.

Bei dieser Ausführungsform sind sechs Elektromagnete 334, 336, 338, 340, 342 und 344 in regelmäßiger Anordnung an dem Stator 110 vorgesehen. Ähnlich zu den vorhergehenden Ausführungs­ formen sind die Elektromagnete in drei Paare 334 und 340, 336 und 342, und 338 und 344 unterteilt, von denen je ein Paar einer der Winkelpositionen des Rotors 108 ent­ spricht, die wiederum den Positionen "Weich", "Mittel" und "Hart" des Drehventilgliedes 66 entsprechen.

Die Elektromagnete 334, 336, 338, 340, 342 und 344 haben je­ weils zwei Anschlüsse 346, 348; 350, 352; 354, 356; 358, 360; 362, 364; und 366 und 368. Die Anschlüsse 346 des Elektro­ magneten 334, 350 des Elektromagneten 336 und 354 des Elektro­ magneten 338 sind jeweils mit einem Eingangsanschluß 370, 372 bzw. 374 verbunden. Der Anschluß 348 des Elektromagneten 334 ist mit dem Anschluß 358 des Elektromagneten 340 verbun­ den. Der Anschluß 352 des Elektromagneten 336 ist mit dem An­ schluß 362 des Elektromagneten 342 verbunden. Der Anschluß 356 des Elektromagneten 336 ist mit dem Anschluß 366 des Elektromagneten 344 verbunden. Die Anschlüsse 360, 364 und 368 sind gemeinsam an einer Verbindungsstelle 376 ange­ schlossen.

Daher sind, wie anhand der Fig. 11 erläutert, die drei Elektro­ magnetpaare 334 und 340, 336 und 342, und 338 und 344 ge­ meinsam an die Verbindungsstelle 376 angeschlossen.

Die Eingangsanschlüsse 370, 372 und 374 des Betätigungsorgans 100 sind mit Ausgangsanschlüssen 378, 380 und 382 eines Aus­ wahlschalters 384 verbunden, der einen "Weich"-Kontakt 386, einen "Mittel"-Kontakt 388 und einen "Hart"-Kontakt 390 auf­ weist. Die Kontakte 386, 388 und 390 sind gewöhnlich in Rich­ tung gegen Masseanschlüsse 392, 394 und 396 vorgespannt, so daß die Ausgangsanschlüsse 378, 380 und 382 des Auswahlschalters 384 gewöhnlich geerdet oder an Masse angeschlossen sind. Weiterhin besitzt der Auswahlschalter 384 Energieanschlüsse 398, 400 und 402, die jeweils dem "Weich"- Kontakt 386, dem "Mittel"-Kontakt 388 bzw. dem "Hart"-Kontakt 390 entsprechen. Diese Energieanschlüsse 398, 400 und 402 sind an die Energiequelle angeschlossen, welche die Fahrzeug­ batterie 200, den Hauptschalter 202 und die Sicherung 204 aufweist.

Bei der dargestellten Ausführungsform wird, wenn der Aus­ wahlschalter 384 von Hand betätigt wird, um eine der Dämp­ fungsarten auszuwählen, das entsprechende Elektromagnetpaar 334 und 340, 336 und 342, oder 338 und 344 erregt, um in Auf­ wärtsrichtung gerichtete Magnetfelder zu erzeugen (Richtung y). Das betreffende Elektromagnetpaar bildet, wenn es erregt wird, einen Nordpol auf der von dem Rotor 108 entfernt lie­ genden Seite, und einen Südpol an der dem Rotor 108 benachbarten Seite, so daß ein Magnetfeld in der Aufwärts­ richtung z₁ erzeugt wird. Weiterhin werden die verbleibenden beiden Elektromagnetpaare bei der dargestellten Ausführung ebenfalls erregt, und zwar derart, daß der Nordpol auf der dem Rotor 108 benachbart liegenden Seite, und der Süd­ pol auf der von dem Rotor 108 entfernt liegenden Seite gebildet wird, um ein Magnetfeld in Abwärtsrichtung z₂ zu erzeugen, wie es in Fig. 10 dargestellt ist. Daher werden die primären Permanentmagnete 164 und 166, deren Nordpol den Elektromagneten benachbart liegt, derart angezogen, daß sie mit dem betreffenden Elektromagnetpaar 334 und 340, 336 und 342, oder 338 und 344 vertikal ausgerichtet werden, deren Südpol dem Rotor 108 benachbart liegt. Andererseits werden die Hilfspermanentmagnete 330 und 332, deren Südpol dem Stator 110 benachbart liegt, von den Magnetfeldern ab­ gestoßen, die rund um den Südpol des betreffenden Elektro­ magnetpaares gebildet sind, der dem Statorgebilde 110 benach­ bart gebildet ist, und sie werden von dem Nordpol angezogen, welcher in den anderen beiden Elektromagnetpaaren gebildet ist. Diese Abstoßkraft und Anziehkraft der Elektromagnete, deren Nordpol dem Stator 110 benachbart liegt, dient zum An­ treiben des Rotors 108 in die Position entsprechend der ausgewählten Dämpfung "Weich", "Mittel" oder "Hart".

Da die vorbeschrieben dritte Ausführungsform auf einen ein­ stellbaren Stoßdämpfer gerichtet ist, dessen Dämpfung auf drei Wegen einstellbar ist, sind die Spulen der Elektromagnete so angeschlossen, wie es in Fig. 11 dargestellt ist, wobei eine Modifizierung der Anschlüsse der Elektromagnete in Überein­ stimmung mit den Änderungsschritten der Dämpfungskräfte möglich ist. Beispielsweise zeigt Fig. 12 einen Elektromagnetanschluß für einen Stoßdämpfer, dessen Dämpfung auf zwei Wegen einstell­ bar ist, wobei Elektromagnete A und B jeweils mit einem Ein­ gangsanschluß a bzw. b verbunden und gemeinsam an Masse über eine Verbindungsstelle J angeschlossen sind, und Fig. 13 zeigt eine Elektromagnetverbindung für einen Stoßdämpfer, dessen Dämpfung auf vier Wegen einstellbar ist, wobei bei diesem Stoßdämpfer Elektromagnete A, B, C und D jeweils mit einem Eingangsanschluß a, b, c bzw. d verbunden und gemeinsam an Erde oder Masse über eine Verbindungsstelle J angeschlossen sind.

Fig. 14 zeigt eine vierte Ausführungsform des Treiberstrom­ kreises des Drehbetätigungsorgans gemäß der vorliegenden Er­ findung. Ähnlich wie bei den vorhergehenden Ausführungsformen ist der Rotor 108 mit primären Permanentmagneten 164 und 166 und mit Hilfspermanentmagneten 410 und 412 versehen. Drei Elektromagnetpaare 414 und 420, 416 und 422, und 418 und 424 sind in dem Stator 110 vorgesehen. Die Elektro­ magnete 414, 416, 418, 420, 422 und 424 haben Anschlüsse 426, 428; 430, 432; 434, 436; 438, 440; 442, 444; und 446, 448. Die Anschlüsse 426 und 438 der Elektromagnete 414 und 420 sind über eine Verbindungsstelle 450 mit einem Eingangs­ anschluß 452 verbunden. In ähnlicher Weise sind die An­ schlüsse 430 und 442 der Elektromagnete 416 und 422 über eine Verbindungsstelle 454 mit einem Einganganschluß 456 verbunden. Weiterhin sind die Anschlüsse 434 und 446 der Elektromagnete 418 und 424 über eine Verbindungsstelle 458 mit einem Eingangs­ anschluß 460 verbunden. Im übrigen sind die Anschlüsse 428, 432, 436, 440, 444 und 448 der Elektromagnete 414, 416, 418, 420, 422 und 424 mit einer gemeinsamen Leitung 455 verbunden.

Die Eingangsanschlüsse 452, 456 und 460 sind mit Ausgangsan­ schlüssen 470, 472 und 474 eines Auswahlschalters 462 verbunden, der einen "Weich"-Kontakt 464, einen "Mittel"-Kontakt 466 und einen "Hart"-Kontakt 468 aufweist. Diese Kontakte 464, 466 und 468 sind gewöhnlich in Richtung gegen Masseanschlüsse 476, 478 und 480 vorgespannt, so daß die Ausgangsanschlüsse 470, 472 und 474 des Auswahlschalters 462 gewöhnlich an Masse oder Erde geschaltet sind. Andererseits hat der Auswahlschal­ ter 462 Energieanschlüsse 482, 484 und 486, von denen einer jeweils dem "Weich"-Kontakt 464, dem "Mittel"-Kontakt 466 bzw. dem "Hart"-Kontakt 468 entspricht. Die Energieanschlüsse 482, 484 und 486 sind mit der Energiequelle verbunden, welche die Fahrzeugbatterie 200, den Hauptschalter 202 und die Sicherung 204 umfaßt.

Mit der Ausführung des Stromkreises gemäß vorstehender Be­ schreibung wird im wesentlichen die gleiche Arbeitsweise der Elektromagnete erhalten, wie sie bei der dritten Ausführungs­ form vorhanden ist.

Zusätzlich ist festzustellen, daß zwar die vorbeschriebenen Ausführungsformen so gestaltet sind, daß die jeweilige Dämp­ fungsweise durch einen handbetätigten Auswahlschalter einge­ stellt wird, es möglich ist, die Dämpfungsweise automatisch auszuwählen in Abhängigkeit von den Fahrbedingungen des Fahr­ zeugs, wie beispielsweise Straßenrauheit, Ausmaß oder Größe des Rollens des Fahrzeuges, Ausmaß oder Größe der Neigung bzw. des Stampfens des Fahrzeuges usw.

Claims (10)

1. Stoßdämpfer mit variabler Dämpfung für eine Fahrzeugaufhängung, umfassend

• - einen Stoßdämpferzylinder (12) mit einer inneren Fluidkammer, wobei der Stoßdämpferzylinder zwischen der gefederten Masse und der ungefederten Masse der Fahrzeugaufhängung angeordnet ist,
• - einen Kolben (20), der in der Fluidkammer des Stoßdämpferzylinders angeordnet ist und die Fluidkammer in eine obere erste (22) und eine untere zweite (24) Druckkammer unterteilt,
• - eine Kolbenstange (26), welche den Kolben mit der gefederten oder der ungefederten Masse verbindet, um Schubbewegung entlang des Stoßdämpferzylinders zu übertragen,
• - eine Einrichtung zum Bilden von Fluidverbindungswegen zur Fluidverbindung zwischen der ersten und der zweiten Druckkammer,
• - ein Drehventilglied (66), welches in dem Fluidverbindungsweg angeordnet ist, um die Durchgangsgröße des Fluidverbindungsweges einzustellen, um dadurch die Dämpfungscharakteristiken des Stoßdämpfers einzustellen, und
• - ein Drehbetätigungsorgan (100), welches dem Drehventilglied (66) antriebsmäßig zugeordnet ist, um das Drehventilglied (66) zum Ändern der Dämpfungscharakteristiken zu drehen, wobei

das Drehbetätigungsorgan (100) einen Rotor (108) mit mindestens einem Permanentmagneten (164), welcher ein Magnetfeld erzeugt, das in axialer Richtung parallel zur Achse der Kolbenstange (26) gerichtet ist, und einen Stator (110) aufweist, der mehrere Elektromagnete (174, 176, 178, 180, 182, 184) besitzt, die gegenüber dem mindestens einen Permanentmagneten (164) des Rotors (108) und in axialem Abstand von diesem auf einem Umfang angeordnet sind in Winkelpositionen, die jeweils vorbestimmten Positionen des Drehventilgliedes (66) für vorbestimmte Dämpfungscharakteristiken entsprechen, die Elektromagnete (174-184) bei Erregung Magnetfelder erzeugen, die eine axiale Komponente haben, um den mindestens einen Permanentmagneten (164) anzuziehen, um das Drehventilglied (66) in eine der vorbestimmten Winkelpositionen zu drehen, und
eine Auswahleinrichtung (198) vorgesehen ist, die dem Betätigungsorgan (100) zugeordnet ist, um eine der mehreren Dämpfungsbetriebsweisen auszuwählen und entsprechend der ausgewählten Dämpfungsbetriebsweise zumindest einen der Elektromagnete (174-184) wahlweise zu erregen.

2. Stoßdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (108) mehrere Permanentmagneten (z. B. 164, 166) aufweist, daß die Elektromagnete (174 bis 184) des Stators (110) Gruppen (174, 180; 176, 182; 178, 184) bilden, und daß die Elektromagnete jeder Gruppe in unterschiedlichen Winkelpositionen angeordnet sind, so daß sie mit dem entsprechenden Permanentmagneten in Ausrichtung bringbar sind, wenn einer der Elektromagnete der Gruppe mit einem der Permanentmagnete axial ausgerichtet ist.

3. Stoßdämpfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gruppen (174, 180; 176, 182; 178, 184) von Elektromagneten (174 bis 184) an vorbestimmten Winkelpositionen entsprechend den gewünschten Winkelpositionen des Drehventilgliedes (66) angeordnet sind.

4. Stoßdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (108) weiterhin zumindest einen Hilfspermanentmagneten (260) aufweist, dessen Pole entgegengesetzt zu denen des Permanentmagneten (164) angeordnet sind und der an einer Winkelposition angeordnet ist, die gegenüber dem Permanentmagneten (164) in Umfangsrichtung verschoben ist, um ein Drehmoment zum Antreiben des Drehventilgliedes (66) über eine Betätigungsstange (70) hervorzurufen durch Abstoßung zwischen einem Pol des Hilfspermanentmagneten (260) und einem Pol des erregten Elektromagneten (z. B. 174).

5. Stoßdämpfer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwei radialsymmetrisch angeordnete Permanentmagnete (164, 166) vorgesehen sind und zwei radialsymmetrisch angeordnete Hilfspermanentmagnete (260, 262), wobei die Mittelachsen der Hilfspermanentmagnete (260, 262) rechtwinklig zu den Mittelachsen der Permanentmagnete (164, 166) verlaufen.

6. Stoßdämpfer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sechs Elektromagnete (264, 266, 268, 270, 272, 274) in regelmäßiger Anordnung an dem Stator (110) vorgesehen und in drei Paare (264, 270; 266, 272; 268, 274) entsprechend den Winkelpositionen des Drehventilgliedes (66) unterteilt sind.

7. Stoßdämpfer nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswahleinrichtung (384) so ausgebildet ist, daß die Elektromagnete einer Gruppe (z. B. 334, 340) gleichzeitig erregt werden.

8. Stoßdämpfer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswahleinrichtung (384) so ausgebildet ist, daß bei Erregung der Elektromagnete einer Gruppe (334, 340) die Elektromagnete zumindest einer der anderen Gruppen (336, 342; 338, 344) gegensinnig erregt werden.

9. Stoßdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehbetätigungsorgan (100) am Oberende der Kolbenstange (26) angeordnet und an der Oberwand (118) eines Stützgehäuses (112) eines Fahrzeugkörpers als gefederter Masse befestigt ist.