DE3737173A1 - Regelbarer stossdaempfer - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen regelbaren hydraulischen Stoß­ dämpfer der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bezeichneten Art.

Ein derartiger Stoßdämpfer ist nach der FR-PS 11 30 621 bekannt. Über den Antrieb des Stellgliedes, der elektromagnetisch ausgeführt wird, kommt man zu einer Steuerung der Durchflußcharakteristik, in dem die achsiale Lage des Stellgliedes verändert wird, so daß es den Strömungsquerschnitt des Durchflußorgans verändert. Letzteres wird von im Dämpfungskolben zusätzlich zu den Ventilöffnungen ver­ laufenden Kanälen gebildet, die den Kolben schräg zu seiner Achse durchsetzen und in einem inneren Zylinder austreten, in welchem das Stellglied mit zwei achsial beabstandeten Bunden geführt ist. Die aus den Kanälen bei Beaufschlagung mit Dämpfungsflüssigkeit aus­ tretenden Flüssigkeitsstrahlen treffen nahezu ohne Ablenkung auf eine der beiden Bunde, so daß es zu einer dynamischen Beauf­ schlagung kommt. Bekannt ist weiterhin bei einem Zweirohr-Stoßdämpfer nach der DE-PS 12 55 399, das Stellglied mit einem Hilfskolben zu versehen, der in einem Zylinder zwei Steuerkammern bildet, deren Druckdifferenz den Hilfskolben steuert.

Die Arbeitshöhe, innerhalb welcher dieser Stoßdämpfer seine Kolben­ bewegungen ausführt, ist im wesentlichen von den Einbauver­ hältnissen im Fahrzeug und von dessen Beladung abhängig, ohne daß dem häufig wechselnden Straßenzustand Rechnung getragen werden kann.

Von diesem Stand der Technik ausgehend liegt der Erfindung die Auf­ gabenstellung zugrunde, den Stoßdämpfer dahingehend weiterzuent­ wickeln, daß ohne größeren Mehraufwand die Höhenlage der Dämpfungs­ amplitude geändert werden kann, so daß auch unterschiedlichen Straßenbeschaffenheiten bzw. Fahrgeschwindigkeiten entsprochen werden kann.

Diese Aufgabenstellung löst de Erfindung durch den Vorschlag gemäß dem Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1, für den die Unteransprüche 2 bis 11 vorteilhafte Weiterentwicklungen vorsehen.

Somit ist für die Erfindung wesentlich, daß sich wenigstens eine Steuerkammer je nach Wahl mit der einen oder mit der anderen Arbeitskammer unter Ausschluß der jeweils anderen Arbeitskammer verbinden läßt, so daß bei einer entsprechenden Betätigung des Stellantriebes die Dynamik der normalen Fahrzeugschwingungen ausge­ nutzt werden kann, um die Höhenlage des Dämpfungsbereiches zu ver­ ändern. Der Stellantrieb gelangt dabei während jedes Bewegungs­ spiels in wechselnden Eingriff, was mittels einer mechanischen Steuerung oder auch mittels der gattungsgemäß bekannt gewesenen magnetischen Steuerung hinreichend trägheitsfrei möglich ist. Hierzu trägt wesentlich bei, daß die Masse und mithin die Trägheit des Stellgliedes im Vergleich zu derjenigen des Dämpfungskolbens und seiner Kolbenstange nur sehr gering ist.

In vorteilhafter Weise wird das dichtend geführte Teil des Stell­ gliedes einerseits von der Ventilfeder belastet, während es an­ dererseits die Zylinder in zwei Steuerkammern unterteilt, in denen es beaufschlagt wird. In diesem Falle läßt sich jede der Steuer­ kammern wahlweise mit der einen und wahlweise mit der anderen Ar­ beitskammer verbinden, und zwar wiederum unter Ausschluß der je­ weils anderen Arbeitskammer. Eine derartige Anordnung hat u.a. den Vorteil, daß sie nur auf einer Seite des Dämpfungskolbens vor­ gesehen werden muß, wohingegen für die andere Kolbenseite übliche Dämpfungskolbenventile mit fest vorgegebener Charakteristik zur Verfügung stehen. Auch in diesem Fall ist der Stellantrieb mit sehr geringer Trägheit zu bewirken. Man kann ihn insbesondere elek­ tronisch unter Einbeziehung von bekannten Sensoren ansteuern und dabei ein bestimmtes Programm für eine vorgegebene Höhenlage als Sollwert vorgeben.

Da der Steuerschieber in jedem Falle eine Steuerkammer wahlweise entweder mit der einen oder mit der anderen Arbeitskammer zu ver­ binden hat, und darüberhinaus auch eine neutrale Sperrstellung ein­ nehmen muß, wird er zweckmäßig mit Manifold-Kanälen ausgeführt, die achsial gegeneinander versetzt sind und die Verbindung zur jeweils gewollten Arbeitskammer herstellen.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht als Durchfluß­ organ einen Ventilstößel mit Längsbohrung vor, der die Ventil­ öffnungen des Dämpfungskolbens belastet. In diesem Falle ist der Eingang in die Bohrung mit einem Rückschlagventil ausgebildet, welches lediglich den Eintritt in die Längsbohrung des Stößels er­ laubt. In dieser Längsbohrung läßt sich der zylindrisch ausge­ bildete Schieber dichtend verschieben, wobei er mit einem über den Stößelschaft hinausragenden Teil der Einwirkung eines Verstellan­ triebes ausgesetzt werden kann. Von seinen beiden stirnseitigen Enden erstrecken sich Manifold-Kanäle bis zu achsial beabstandeten Radialbohrungen, die mit in der Wandung des Stößelschaftes vorge­ sehenen Radialöffnungen bei Belastung des Stößelschaftes durch Strömungsdruck in fluchtende Stellung zu bringen sind. Der Stößel­ schaft durchsetzt seinerseits die Steuerkammer auf ihrer zur Ven­ tilöffnung abgewandten Seite dichtend unter Beibehaltung einer relativen Beweglichkeit zwischen Schieber und Stößelschaft. Das dichtend geführte Teil des Stellgliedes ist in diesem Falle eine Scheibe, mit einem äußeren Ringkragen auf der Rückseite des Stößel­ tellers unter Bildung einer zum Stößelschaft konzentrischen Ring­ kammer aufsteht und innerhalb des Ringkragens eine Durchtritts­ öffnung in die Steuerkammer aufweist. Eine innerhalb der Steuer­ kammer vorgesehene Feder stellt eine kraftschlüssige Verbindung mit dem Ventilstößel zu einer das Stellglied bildenden Einheit her, die bei Druckerhöhung in der umgebenden Arbeitskammer durch Achsialver­ schiebung des dichtend geführten Teil des Stellgliedes lösbar ist.

Die Ventilfeder läßt sich als eine Federscheibe ausführen, die an dem der Ventilöffnung abgewandten Austrittsende des Manifold-Kanals im Schieber angreift. Bei Wahl eines elektromagnetischen Verstell­ antriebes wird zweckmäßig auf der Kolbenstange ein Dauermagnet fixiert, den eine achsial verschiebliche Tauchspule umgibt, die mit der Ventilfeder verbunden ist und über dessen An­ griff am Schieber den Ventilstößel zu belasten vermag.

Der Dämpfungskolben wird, wie in der Regel, mit mehreren Ventil­ öffnungen auf jeder seiner Seiten ausgeführt. Um hierbei einen gleichmäßigen Angriff der von der Tauchspule übertragenen Stell­ kraft zu gewährleisten, wird die Bewegung der letzteren zweckmäßig gelenkt. Hierfür eignet sich bei achsialer Erstreckung der Tauch­ spule eine an ihrem freien, nicht mit der Ventilfeder verbundenen Ende angeordnete Haltescheibe, die sich bei Beaufschlagung in gleichem Ausmaß wie die Ventilfeder ablenkt.

Zweckmäßig ist bei dem vorstehend beschriebenen Stoßdämpfer auf jeder Seite seines Dämpfungskolbens eine Steuerkammeranordnung vorgesehen, wobei unter einer Steuerkammeranordnung auch mehrere einzelne Steuerkammern zu verstehen sind, von denen jede einer Ven­ tilöffnung zugeordnet ist. Die beidseitig des Dämpfungskolbens vorgesehenen Steuerungen erlauben den Durchfluß der Flüssigkeit in beiden Richtungen zu steuern, so daß sich eine Höheneinstellung vornehmen läßt.

Die Unterteilung des Zylinders in zwei Steuerkammern, wie sie gleichfalls erfindungsgemäß vorgenommen werden kann, bietet den grundsätzlichen Vorteil, daß man auf nur einen Seite des Stoß­ dämpferkolbens die Ventilöffnungen zu steuern hat, und daß das Durchflußorgan beiden Bewegungsrichtungen zugeordnet werden kann. Die Dämpfungskraft läßt sich mit der Steuerung stärker oder schwächer als diejenige Dämpfungskraft einstellen, die von der Ventilanordnung auf der anderen, nicht gesteuerten Seite des Stoß­ dämpferkolbens ausgeht. Für diese, nicht gesteuerte Seite bestehen in bekannter Weise gleichfalls Ventilöffnungen, die dann mit Ven­ tilscheiben, Ventilfedern und Anschlägen versehen sind, deren Ver­ halten durch die Steuerung nicht geändert wird. Je nach dem, ob man nun die gesteuerte Dämpfungskraft größer oder kleiner als die nicht gesteuerte Dämpfungskraft wählt, stellt sich der Stoßdämpfer in einer höheren oder in einer niedrigeren Lage seines Schwingungs­ bereiches ein. Dabei sind die Schieberstellungen nicht nur als End­ stellungen zu wählen, sondern auch auf Zwischenwerte entsprechend der gewünschten Dämpfungskraft einstellbar.

Der Zylinder, in welchem das dichtend geführte Teil die beiden Steuerkammern bildet, ist in diesem Falle zweckmäßig in einem am Ende der Kolbenstange vorgesehenen Gehäuse angeordnet, wobei das dichtend geführte Teil am Ende eines Rohres befestigt ist, welches die Kolbenstange in einem Kanal durchsetzt und beidendig über sie vorsteht. In den Kanal der Kolbenstange münden Querbohrungen ober­ halb und unterhalb des Dämpfungskolbens ein, so daß auf diesem Wege das Durchflußorgan geschaffen wird. Das innere Ende des Rohres trägt eine Hülse, die zwischen einem in die hohle Kolbenstange eingeschraubten Stopfenanschlag und einer die angrenzende quer­ bohrung verschließenden Lage verschieblich ist, so daß sich auf diesem Wege eine beliebige Einstellung der Dämpfungskraft vornehmen läßt. Dabei ist zu beachten, daß die Ventilfeder zusätzlich ge­ spannt wird, wenn die Querbohrung geschlossen wird.

Zur Steuerung ist der Schieber in einem Randbereich des Gehäuses geführt und vermag mit seinen Manifold-Kanälen von radialen Quer­ verbindungen zum Innern des Rohrs und des in der Kolbenstange be­ findlichen Kanals eine Einstellung auf Leitungen vorzunehmen, die dann zu den Steuerkammern führen.

Zur weiteren Veranschaulichung der Erfindung wird auf die sich auf Ausführungsbeispiele beziehenden Zeichnungen Bezug genommen. Darin zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch den neuen Stoßdämpfer mit in oberster Stellung stehendem Steuerschieber

Fig. 2 der Steuerabschnitt des Stoßdämpfers gemäß Fig. 1 mit in der untersten Stellung stehendem Steuerschieber und

Fig. 3 eine abgewandelte Ausführungsform der Erfindung, wobei nur der die Steuerung auf einer Seite betreffende Teil des Dämpfungskolbens wiedergegeben ist.

Die erfindungsgemäße Ausführungsform der Fig. 1 und 2 bezieht sich auf einen hydropneumatischen Stoßdämpfer. Innerhalb des Zy­ linders 1 ist ein Trennkolben frei verschieblich, unterhalb dessen ein Gasvolumen eingeschlossen ist, während oberhalb desselben die Dämpfungsflüssigkeit und der Dämpfungskolben 3 vorgesehen sind. Der Dämpfungskolben 3 ist am Endabschnitt einer Kolbenstange 2 be­ festigt, welch letztere einen durchgehenden zentralen Kanal 10 auf­ weist. Der Dämpfungskolben 3 unterteilt das Innere des Zylinders 1 in die obere Arbeitskammer 4 sowie in die untere Arbeitskammer 5. Beide Arbeitskammern stehen durch die Ventilöffnungen 6 und 32 innerhalb des Dämpfungskolbens 3 miteinander in Verbindung, wobei diese Verbindung der Einwirkung von noch zu beschreibenden Ventilen unterliegt. Ferner erkennt man oberhalb des Dämpfungskolbens 3 die Querbohrung 10 und unterhalb desselben die Querbohrung 12, welche Querbohrungen mit dem von ihnen angeschnittenen Teil des Kanals 10 das zusätzliche Durchflußorgan zwischen den Arbeitskammern 4 und 5 bilden.

Die Ventilöffnungen 6 sind mit einer Ventilscheibe 7 verschlossen, welche von der Ventilfeder 9 belastet ist. Weiterhin sind die Ven­ tilöffnungen 32 von der Ventilscheibe 34 abgedeckt, die unter der Einwirkung der Ventilfeder 35 steht, für welchletztere wiederum ein Anschlag 36 vorgesehen ist.

Die Ventilfeder 9 besitzt einen verschieblichen Anschlag in Form der stufenförmig ausgeführten Hülse 13, deren Endanschlag ein in die hohle Kolbenstange dichtend eingeschraubter Stopfenanschlag 14 ist. Die Hülse 13 liegt mit einer abgesetzten Schulter an der Ven­ tilfeder 9 an und belastet letztere, während sie zugleich mit ihrem am Fortsatz des abgesetzten Endes der Kolbenstange gleitenden Bund die Querbohrung 12 mehr oder weniger zu schließen vermag.

Mit Abstand zur Innenwandung des Kanals 10 ist in der hohlen Kolbenstange 2 das Rohr 15 angeordnet, dessen untere Zentrierung vom Verschlußstopfen 14 gebildet ist. Das Rohr 15 trägt mittels einer bodenseitigen, gelochten Scheibe die Hülse 13. Danach durch­ setzt das Rohr 15 die genannte Scheibe noch um ein kurzes Stück, so daß die Eintrittsöffnung 8 in das Rohr 15 frei bleibt.

Der Boden 30 des Zylinders 1 trägt ein Befestigungsauge 31, wohin­ gegen am ausfahrenden, freien Ende der Kolbenstange 2 das Befestigungsauge 19 vorgesehen ist. Somit läßt sich der Stoßdämpfer in bekannter Weise beim Fahrzeug einbauen.

Die dichtend aus dem Zylinder 1 herausgeführte Kolbenstange 2 trägt an ihrem Ende eine Platte 18, auf die ein Gehäuse 17 aufgebaut ist. Letztere bildet konzentrisch zur Kolbenstange 2 einen kleinen inneren Zylinder 16 aus, der mittels des beweglichen Teils 21, nämlich eines Hilfskolbens, in die Steuerkammer 20 und in die Steuerkammer 22 aufgeteilt ist. Der Hilfskolben 21 ist am Rohr 15 befestigt, wohingegen das Rohr 15 noch ein kurzes Stück über den Hilfskolben 21 nach oben vorsteht und mit diesem vorstehenden Ab­ schnitt dichtend in einen Fortsatz innerhalb des Gehäuses 17 geführt ist, welcher Fortsatz mit einer Querverbindung 24 in Ver­ bindung steht. Dieser Querverbindung 24 entspricht eine Querver­ bindung 23 in der Platte 18. Beide Querverbindungen 23, 24 münden in eine Schieberkammer ein, innerhalb welcher der Steuerschieber 27 in vertikaler Richtung beweglich ist. Der Steuerschieber 27 kann mit mechanischen oder elektromagnetischen Mitteln in an sich bekannter Weise ge­ steuert werden und insbesondere Bestandteil eines Regelsystems bilden, das nach einem vorgegebenen Programm insbesondere die Höhenlage eines Fahrzeuges einsteuert, darüberhinaus aber auch mit mehreren Sensoren zusammenwirken kann, so daß unterschiedliche Fahrbedingungen erfaßt und berücksichtigt werden können. Zu diesem Zweck ist der Steuerschieber 27 mit Manifold-Kanälen 25 und 26 ver­ sehen, die es gestatten, von den Querverbindungen 23, 24 ausgehend über Leitungen 28, 29 wahlweise jeweils eine der Steuerkammern 20, 22 mit dem Druck innerhalb der oberen bzw. innerhalb der unteren Arbeitskammer 4, 5 zu beaufschlagen, indem entsprechende hydrau­ lische Verbindungswege hergestellt werden.

Bei der in Fig. 1 dargestellten, obersten Stellung des Steuer­ schiebers 27 wurde die Verbindung von der unteren Steuerkammer 22 über die Leitung 28 und die Querverbindung 23 zum Kanal 10 in der hohlen Kolbenstange hergestellt, für welchletzteren im wesentlichen ein Anschluß mit der oberen Arbeitskammer 4 über die Querbohrungen 11 besteht. Weiterhin wird die obere Steuerkammer 20 über die Leitung 29 und den Manifold-Kanal 25 sowie die Querverbindung 24 mit dem Innern des Rohrs 15 verbunden, welches über seine Ein­ trittsöffnung 8 mit der unteren Arbeitskammer 5 in Verbindung steht.

Bei der in Fig. 2 dargestellten, untersten Position des Steuer­ schiebers 27 werden in umgekehrter Weise die Arbeitskammern mit den Steuerkammern verbunden.

In beiden Fällen ist der Hilfskolben, der dichtend im Zylinder 16 geführt ist, in seiner Mittellage wiedergegeben. Dem entspricht eine mittlere Schließstellung der Querbohrung 12. Tatsächlich läßt sich bei entsprechender Beaufschlagung eine Verschiebung des Hilfs­ kolbens nach oben oder nach unten erreichen, so daß die Querbohrung 12 entweder ganz abgesperrt oder ganz geöffnet wird. Zugleich wird die auf der Ventilscheibe 7 lastende Spannung erhöht oder verringert, so daß sich die Kennung des Ventils ent­ sprechend verändert.

Bei der abgewandelten Ausführungsform, wie sie in Fig. 3 darge­ stellt ist, findet eine massive Kolbenstange 2 innerhalb des Zy­ linders 1 Verwendung. Zum abgesetzten Ende der Kolbenstange 2 ist der Dämpfungskolben 3 angeordnet, von dem lediglich eine einzige Ventilöffnung 6 mit ihrer Steuereinrichtung in der Zeichnung wiedergegeben sind. Üblicherweise sind über den Umfang des Dämpfungskolbens 3 mehrere, radial symmetrisch angeordnete Ventil­ öffnungen 6 vorgesehen. Weiterhin sind über den Umfang gleichfalls radial symmetrisch verteilte, in entgegengesetzter Richtung ge­ staltete Ventilöffnungen vorgesehen, die einschließlich ihrer Steuereinrichtungen in dieser Ausschnittzeichnung nicht wiederge­ geben sind. Sie haben eine zu der in der Zeichnung wiedergegebenen Ausführung spiegelsymmetrische Gestalt.

Der Dämpfungskolben 3 teilt das Innere des Zylinders in die Arbeitskammern 4 und 5 auf. Die Ventilfeder 9 ist in diesem Falle von scheibenförmiger Gestaltung und mittels der Tauchspule 45 ver­ bunden, die Bestandteil einer elektromagnetischen Steuerung ist. Für letztere ist der Permanentmagnet 44 am abgesetzten Ende der Kolbenstange 2 befestigt, wohingegen eine obere, federnde Halte­ scheibe 46 ebenfalls mit der Tauchspule 45 in Verbindung steht. Die Ventilscheibe 9 sowie die Haltescheibe 46 lenken sich bei Belastung in gleicher Weise ab, so daß, in der Querschnittsdarstellung be­ trachtet, Auslenkungen nach Art einer ParallelogrammVerschiebung stattfinden. Dies ist deshalb von Bedeutung, weil über den Umfang mehrere Ventilöffnungen gesteuert werden müssen, wobei es auf Gleichmäßigkeit ankommt.

Die Ventilöffnung 6 ist mittels eines Ventilstößels 40 ver­ schlossen, dessen Schaft und Teller eine zentrale Längsbohrung 41 aufweisen, deren Eingang mit einem Rückschlagventil 42 versehen ist, welches eine Rückströmung in die Ventilöffnung 6 hinein aus­ schließt. In der Bohrung 41 ist der Schieber 27 vertikal verschieb­ bar. Sein unteres Ende dient dem Endanschlag des Rückschlagventils 42 und ist entsprechend gestaltet, woran sich der Manifold-Kanal 26 bis zu einer Radialbohrung anschließt. Mit achsialem Abstand von letzterer verläuft eine weitere Radialbohrung, der sich der Mani­ fold-Kanal 25 bis zum oberen Austritt aus dem Schieber 27 an­ schließt. Die obere Austrittsöffnung des Manifold-Kanals 25 ist von der Ventilfeder 9 belastet, so daß eine relative Bewegung des Schiebers 27 zwischen dem Schaft des Stößels 40 stattfinden kann, die es gestattet, die Radialbohrungen der Manifold-Kanäle 25, 26 wahlweise mit den Öffnungen 47 bzw. 48 in der Wandung des Schaftes des Stößels 40 in Verbindung zu bringen. Der erwähnte Schaft des Stößels 40 ist seinerseits in eine Durchtrittsöffnung eines Gehäuses geführt, welches die Steuerkammer 20 aufnimmt. Die Steuer­ kammer 20 wird unten durch das verschiebliche Teil 21 des Stell­ gliedes verschlossen, welches in diesem Falle als eine Scheibe aus­ geführt ist. Sie steht mit einem unteren Kragenrand auf der Rück­ seite des Tellers des Ventilstößels 40 auf und besitzt innerhalb des Kragenrandes Öffnungen, die zur Steuerkammer 20 führen. Inner­ halb der Steuerkammer 20 ist noch eine Haltefeder 43 vorgesehen, die die Scheibe 21 nach unten drückt und sie in eine Lage am Ven­ tilstößel 40 zu halten sucht. In dieser Verbindung bilden die Scheibe 21 und der Ventilstößel 40 gemeinschaftlich das Stellglied. Dessen dichtend geführtes Teil 21 ist indes bei Druckbeaufschlagung vom Teller des Ventilstößels 40 abhebbar.

Nachstehend wird die Funktionsweise des Stoßdämpfers nach den Fig. 1 und 2 und sodann diejenige des Stoßdämpfers nach Fig. 3 beschrieben.

Wenn bei dem Stoßdämpfer gemäß den Fig. 1 und 2 der Steuer­ schieber 27 in seiner obersten Grenzstellung steht, wird beim Ausfahren des Dämpfers die Kolbenstange 2 nach oben bewegt und sucht das Ventil zu sperren, bis keine weitere Bewegung mehr nach oben möglich ist. Die Bewegung nach oben wird also zumindestens ge­ bremst, wenn nicht sogar völlig unterbrochen. Wenn der Steuer­ schieber 27 ausgedehnt in seiner obersten Stellung verbleibt, kommt die Bewegung nach oben schließlich zum Stillstand. Wenn anderer­ seits der Steuerschieber 27 seine unterste Stellung einnimmt, kann schließlich eine weitere Bewegung des Dämpfungskolbens 3 nach unten nicht mehr eintreten.

Unabhängig von dieser Regulierungsmöglichkeit hat das nichtge­ steuerte Ventil 34, 35, 36 beim Einfahren eine Öffnungsmöglichkeit. Die Dämpfungskraft dieses Ventils ist ohne eine Eingriffsmög­ lichkeit vorgegeben und kann im übrigen auch lediglich dann über­ wunden werden, wenn der Dämpfungskolben 3 einfährt.

Beim Ausfahren schließt sich das Ventil 34, 35, 36. Dabei kann man im übrigen das Ventil 7, 9 weitergehend schließen, so daß der Kolben nicht mehr weiter ausfahren kann. Wahlweise läßt sich das Ventil 7, 9 aber auch weiter öffnen, so daß die Ausfahrbewegung leicht möglich ist. Der Wagen kann sich unter dieser Voraussetzung nach oben in eine höhere Niveaulage einstellen. Beim folgenden Ein­ fahren vermag das Ventil 34, 35, 36 auf Grund seiner festen Kennung einen Durchfluß zu gestatten. Wenn dieser Durchfluß zustande kommt, sinkt das Fahrzeug ab. Wenn sowohl das obere als auch das untere Ventil auf gleiche Kennung eingestellt werden, wenn also das steuerbare Ventil auf die gleiche Kennung wie das nichtsteuerbare Ventil eingeregelt wird, dann hat der Wagen die Tendenz, sich in der Mittellage zu bewegen, d.h., weder die obere noch die untere Richtung ist bevorzugt.

Wenn jedoch die untere Ventilcharakteristik schwächer wird als die obere, d.h., daß das untere Ventil leichter zu öffnen sein wird, dann läßt sich der Wagen nach oben aufpumpen, wohingegen dann, wenn das untere Ventil stärker als das obere Ventil geschlossen wird, der Wagen nach unten gelangt. Es kommt also darauf an, ob die Ventilcharakteristik des steuerbaren Ventils stärker oder schwächer als diejenige des feststehenden Ventils eingestellt wird. Dabei ist dem Verlauf der Ventilkennung Rechnung zu tragen. Das Ventil 34, 35, 36 hat eine degressive Kennung, die anfangs steil und später flacher wird. Dies bedeutet, daß auch das untere Ventil diese Kurve nachfahren muß, wenn es auf einen konstanten Differenzwert ankommt. Für kleine Schwingungen öffnet sich das Ventil 34, 35, 36 nur sehr geringfügig, so daß alsdann die Charakteristik wesentlich durch das untere Ventil beeinflußt wird. Bei sehr kleinen Schwingungen kann das Ventil 34, 35, 36 auch geschlossen bleiben. In diesem Falle kommt das Aufpumpen dann zustande, wenn sich der Steuerschieber 27 in seiner untersten Stellung befindet. In der obersten Stellung des Steuerschiebers 27 kommt es hingegen zum Absinken des Fahrzeuges. Für stärkere Schwingungen gelten die vorstehenden Ausführungen dann, wenn die Ventilcharakteristik des unteren Ventils entweder steiler oder schwächer ist. Das System hat den Vorteil, daß schon geringfügige Schwingungen des Fahrzeuges, also nicht notwendiger­ weise die Radschwingung, ausreichen, um ein Aufpumpen zu bewirken. Dies bedeutet, daß ein Aufpumpen auch im Stand bei laufendem Motor geschehen kann, soweit der Motor auf das Fahrzeug vertikale Schwingungen überträgt.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 ist eine Dämpfungsregelung zweckmäßig auch bei der anderen Dämpfungskolbenseite symmetrisch vorgesehen, was in der Zeichnung nicht zum Ausdruck gelangt ist. Dies bedeutet, daß das in der Zeichnung wiedergegebene, obere Regelsystem für die Einfahrbewegung des Dämpfungskolbens 3 ver­ wendet wird, bei welcher unterhalb des Ventilstößels 40 ein Druck aufgebaut wird. Dabei kommt es zur Druckbelastung auf den Ventil­ stößel 40, aber letzterer bewegt sich zunächst noch nicht. Wohl wird der Ventilschieber 27 auf Grund des Druckes verschoben, und zwar nach oben gegen die Kraft der Ventilfeder 9, bis die Öffnung 47 mit dem Austritt aus dem Manifold-Kanal 25 fluchtet. Das zuvor in der Steuerkammer 20 eingeschlossene Öl entweicht dann, und der Ventilstößel 40 kann sich infolge der eingetretenen Druckminderung nach oben bewegen, worauf sich die Öffnung 47 erneut schließt. Es wird dann eine Gleichgewichtslage erreicht, und zwar einerseits auf Grund der Schließkraft der Ventilfeder 9 auf den Steuerschieber 27 und andererseits auf Grund des Druckes auf den Steuerschieber 27 von unten. In dieser Gleichgewichtslage sind beide Manifold-Kanäle 25 und 26 gesperrt. Es besteht also auf die Ventilfeder 9 nur eine Krafteinwirkung auf Grund des erhöhten Druckes unterhalb des Dämpfungskolbens 3, der sich als Belastung für den Steuerschieber 27 ergibt.

Unter dynamischer Bewegung kommt es zur Steigerung des genannten Druckes. Der Steuerschieber 27 muß dann die Kraft der Feder 9 weitergehend überwinden und ansteigen. Demnach kann Öl über die Öffnung 47 wieder ausweichen und der Ventilstößel 40 entsprechend folgen. Dieses Verhalten charakterisiert die Dämpfungskolben­ bewegung bei Geschwindigkeitszunahme. Bei Abnahme der Ge­ schwindigkeit sinkt der Druck von unten, und die Ventilfeder 9 drückt den Steuerschieber 27 nach unten, so daß schließlich die Öffnung 48 frei wird und Öl mit dem Druck unterhalb des Dämpfungs­ kolbens 3 in die Steuerkammer 20 gelangt. Der Ventilstößel 40 be­ wegt sich alsdann so weit nach unten, bis die Öffnung 48 wieder ihre Schließstellung einnimmt bzw. sich in einer angeschnittenen Stellung befindet. Bei Druckzunahme kommt es also zu einer Bewegung des Ventilschiebers 27 nach oben, und bei einer Druckabnahme bewegt er sich nach unten.

Der bislang beschriebene Vorgang unterlag noch nicht der Steuer­ wirkung mittels eines Stellantriebes, der auf das Stellglied ein­ wirkt. Bei Beaufschlagung der Tauchspule 45 mit Strom kann die Tauchspule 45 nach unten drücken und den Steuerschieber 27 nach unten pressen, so daß die Öffnung 48 erneut frei wird. Der untere Öldruck füllt alsdann die Steuerkammer 20, und der Ventilstößel 40 kann sich nicht mehr nach oben bewegen. Die Ventilöffnung 6 bleibt dann geschlossen. Der Dämpfungskolben muß sich unter diesen Voraussetzungen, also bei Zunahme des unter ihm bestehenden Druckes, nach oben verschieben. Der Stoßdämpfer stellt sich also auf ein höheres Niveau ein.

Um ihn und damit das Fahrzeug nach unten zu drücken, muß eine Beaufschlagung der spiegelsymmetrischen Steuerungsmöglichkeit auf der anderen Seite des Dämpfungskolbens 3 in der entsprechenden Weise vorgenommen werden.

Claims (11)

1. Regelbarer hydraulischer Stoßdämpfer, insbesondere für Fahrzeuge mit einem Zylinder, der durch einen an einer dichtend herausge­ führten Kolbenstange angebrachten Dämpfungskolben in zwei Ar­ beitskammern unterteilt wird, für die eine Verbindung miteinan­ der im wesentlichen durch im Dämpfungskolben angeordnete Ventil­ öffnungen besteht, die mittels einer Ventilfeder belastet sind, die die Ventilöffnungen bei Beaufschlagung schließt, und zusätz­ lich ein Durchflußorgan parallel zur Durchströmung des Dämp­ fungskolbens vorgesehen ist, dessen Durchflußquerschnitt mittels eines axial beweglichen Stellgliedes steuerbar ist, welches mit einem dichtend geführten Teil in einem Zylinder wenigstens eine Steuerkammer begrenzt, die einem Strömungsdruck ausgesetzt ist, welcher das Stellglied beaufschlagt, das gleichzeitig von einer Feder belastet ist und der Einwirkung eines Stellantriebes un­ terliegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkammer (20, 22) mittels eines Steuerschie­ bers (27) wahlweise mit der einen oder mit der anderen Arbeitskammer (4, 5) unter Ausschluß der jeweils anderen Arbeitskammer in Verbindung zu bringen ist, wobei der Steuerschieber (27) eine Mittelstellung einzunehmen ver­ mag, die den Zugang beider Arbeitskammern (4, 5) zur Steuerkammer (20, 22) verschließt.

2. Regelbarer Stoßdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das dichtend geführte Teil des Stellgliedes den Zylinder (16) in zwei Steuerkammern (20, 22) unterteilt, in denen es beaufschlagt wird, während es zugleich von der Ventilfeder (9) belastet ist,
und daß jede der Steuerkammern (20, 22) mittels des Steuerschiebers (27) wahlweise mit einer der Arbeitskam­ mern (4, 5) in Verbindung zu bringen ist, während die jeweils andere Steuerkammer (20, 22) mit der anderen Arbeitskammer (4, 5) verbunden ist.

3. Regelbarer Stoßdämpfer nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschieber (27) Manifold-Kanäle (25, 26) aufweist, die axial gegeneinander versetzt sind und eine Steuerkammer (20, 22) wahlweise mit der einen oder mit der anderen Arbeitskammer (4, 5) verbinden.

4. Regelbarer Stoßdämpfer nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß seine Ventilöffnungen (32, 6) mittels eines Ventil­ stößels (40) geschlossen gehalten sind, der eine zentra­ le Längsbohrung (41) aufweist, deren Eingang mit einem Rückschlagventil (42) versehen ist, das den Rückfluß durch die Ventilöffnung sperrt, und in welcher Bohrung (41) der zylindrisch ausgebildete Schieber (27) dichtend verschieblich ist, wobei er über den Schaft des Stößels (40) hinausragt und unter der Einwirkung eines Verstell­ antriebes steht, und ihn die axial versetzten Mani­ fold-Kanäle (25, 26) derart konzentrisch durchsetzen, daß ihre innerhalb des Schiebers liegenden Enden an Radialbohrungen anschließen, die mit in der Wandung des Stößelschaftes vorgesehenen, axial beabstandeten Radial­ öffnungen bei Belastung des Ventilstößels durch Strö­ mungsdruck in fluchtende Stellung zu bringen sind, und daß der Stößelschaft die Steuerkammer (20, 22) auf ihrer zur Ventilöffnung (6) abgewandten Seite dichtend durchdringt, wobei eine relative Beweglichkeit zwischen Schieber und Stößelschaft besteht, und daß das Teil (21) des Stellgliedes als eine in der Steuerkammer (20, 22) dichtend geführte Scheibe ausge­ führt ist, die mit einem äußeren Ringkragen auf der Rückseite des Stößeltellers unter Bildung einer zum Stö­ ßelschaft konzentrischen Ringkammer aufsteht und inner­ halb des Ringkragens eine Durchtrittsöffnung in die Steuerkammer (20, 22) aufweist, wobei die durch die Feder (43) hergestellte kraftschlüs­ sige Verbindung mit dem Ventilstößel zu einer das Stell­ glied bildenden Einheit bei Druckerhöhung in der umge­ benden Arbeitskammer durch Axialverschiebung des Teils (21) lösbar ist.

5. Regelbarer Stoßdämpfer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilfeder (9) als eine Federscheibe ausgeführt ist, die am axialen Austrittsende des Manifold-Kanals (25) des Schiebers (27) angreift.

6. Regelbarer Stoßdämpfer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellantrieb des Stellgliedes von einem an der Kolbenstange (2) fixierten Dauermagneten (44) sowie ei­ ner diesem zugeordneten Tauchspule (45) gebildet ist, welche Tauchspule (45) mit der Ventilfeder (9) verbunden ist.

7. Regelbarer Stoßdämpfer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Tauchspule (45) in axialer Richtung er­ streckt, und daß ihr freies, nicht mit der Ventilfeder (9) verbundenes Ende mit einer federnden Haltescheibe (46) derart verbunden ist, daß sich die Haltescheibe und die Ventilfeder bei Beaufschlagung in gleichem Ausmaß ablenken.

8. Regelbarer Stoßdämpfer nach den Ansprüchen 1 sowie 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß auf beiden Seiten des Dämpfungskolbens (18) für jede seiner Ventilöffnungen Steuerkammern einschließlich ihrer Steuereinrichtungen vorgesehen sind, die den Durchfluß der Dämpfungsflüssigkeit in ihren beiden Rich­ tungen steuern.

9. Regelbarer Stoßdämpfer nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkammern (20, 22) in einem Zylinder (16) vom dichtend geführten Teil (21) gebildet sind, der in einem am ausfahrenden Ende der Kolbenstange (2) vorgese­ henen Gehäuse (17) besteht, und daß das Teil (21) am Ende eines Rohrs (15) befestigt ist, das die Kolbenstange (2) in einen Kanal (10), in dem zu beiden Seiten des Kolbens Querbohrungen (11, 12) einmünden, durchsetzt und beidendig über sie vorsteht, wobei sein inneres Ende eine abgestufte Hülse (13) trägt, die zwischen einem in die hohle Kolbenstange (2) eingeschraubten Stopfenanschlag (14) und einer die an­ grenzende Querbohrung (12) verschließenden Lage ver­ schieblich ist.

10. Regelbarer Stoßdämpferkolben nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschieber (27) in einem Gehäuse (17) am Rande geführt und mit seinen Manifold-Kanälen (25, 26) von axial beabstandeten Querverbindungen (23, 24) zum Innern des Rohrs (15) und des Kanals (10) auf Leitungen (28, 29) zu den Steuerkammern (20, 22) einstellbar ist.

11. Regelbarer Stoßdämpfer nach den Ansprüchen 1, 3, 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilöffnungen (32) auf der nicht gesteuerten Seite des Kolbens (3) mittels Ventilscheiben (34), Federn (35) und Anschlägen (36) mit einer Kraft belas­ tet sind, die der Dämpfungskraft entspricht, wie sie in der neutralen Mittelstellung des Schiebers (27) auf der gesteuerten Kolbenseite besteht.