DE3830828A1 - Stossdaempfer zur daempfung von bewegungsablaeufen - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft einen Stoßdämpfer zur Dämpfung von Bewegungs­ abläufen nach der Gattung des Hauptanspruchs. Ein bekannter Stoß­ dämpfer dieser Art ist zwischen zwei Massen angeordnet, wobei es sich bei der einen Masse um ein Rad oder mehrere Räder eines Fahr­ zeuges und bei der anderen Masse um einen Fahrzeugaufbau handeln kann. Bei diesem Stoßdämpfer kann die Dämpfung mittels einer Ventil­ einrichtung durch Steuersignale beeinflußt werden. Die Ventilein­ richtung ist unterteilt in ein Ventil für eine Grunddämpfung und in ein Ventil für eine Zusatzdämpfung. Das Ventil für die Grunddämpfung und das Ventil für die Zusatzdämpfung sind hintereinander geschal­ tet. Beide Ventile werden durch Steuersignale angesteuert. Die Steuersignale für die Grunddämpfung bedeuten hierbei eine langsame Anpassung einer Dämpfungskomponente zur Beeinflussung z.B. des Radverhaltens abhängig von z.B. Straßenbedingungen, während dem­ gegenüber die Steuersignale für die Zusatzdämpfung eine schnellere Einstellung einer anderen Dämpfungskomponente betreffen, die z.B. die Aufbaubewegungen zur Komfortoptimierung abhängig von Absolutge­ schwindigkeiten und Hub-, Nick- und Rollbewegungen beeinflußt. Ins­ gesamt ergibt sich eine sogenannte semiaktive Dämpfungswirkung im System.

Vorteile der Erfindung

Der erfindungsgemäße Stoßdämpfer mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß sich durch Aus­ stattung des Grunddämpfungs-Drosselventils und des Zusatzdämp­ fungs-Drosselventils mit je einem Ventilschieber und durch Anordnung der Drosselventile und der Rückschlagventile in dem Kolben eine platzsparende und günstige Anordnung ergibt.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vor­ teilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Stoßdämpfers möglich.

Besonders vorteilhaft ist, daß sich eine äußerst platzsparende Vorrichtung ergibt, wenn die Drosselventile entweder achsparallel oder senkrecht zu dem Kolben angeordnet sind.

Zeichnung

In der Zeichnung sind zwei erfindungsgemäße Ausführungsbeispiele dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Aufbau und Wirkungsweise eines erfindungsgemäßen Stoßdämpfers zur Dämpfung von Bewegungsabläufen von relativ zueinander sich bewegen­ den Massen soll anhand der beiden Ausführungsbeispiele näher erläu­ tert werden. Die Fig. 1 bis 3 zeigen ein erstes Ausführungsbei­ spiel und die Fig. 4 bis 6 zeigen ein weiteres Ausführungsbei­ spiel. Die Figuren für das erste Ausführungsbeispiel sind mit Be­ zugszeichen zwischen 0 und 200 versehen und die Figuren für das zweite Ausführungsbeispiel haben Bezugszeichen zwischen 300 und 500.

In der Fig. 1 ist ausschnittsweise ein Längsschnitt durch den er­ findungsgemäßen Stoßdämpfer dargestellt. Die Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch den Stoßdämpfer. Die Schnittebene für die Fig. 2 ist in der Fig. 1 durch die Linie II-II dargestellt. Die Blickrich­ tung ist durch Pfeile mit dem Bezugszeichen 1 angedeutet. Die in der Fig. 3 dargestellte Schnittebene ist in der Fig. 1 durch die Linie III-III angegebenen und die Blickrichtung ist durch Pfeile mit dem Bezugszeichen 2 angedeutet.

Der Stoßdämpfer besteht im wesentlichen aus einem Zylinder mit einem abschnittsweise dargestellten, zylindrischen Mantelrohr 5 mit zwei Stirnseiten. Die eine Stirnseite ist an einer strichpunktiert ange­ deuteten Fahrzeugachse 4 befestigt; auf der anderen Stirnseite des Mantelrohrs 5 ragt eine Kolbenstange 6 heraus. Von der Kolbenstange 6 sind nur deren Enden und ein kurzes Zwischenstück dargestellt. Die Kolbenstange 6 ist mit einem Ende an einem strichpunktiert angedeu­ teten Fahrzeugaufbau 7 angelenkt und mit einem anderen Ende ist sie mit einem zylindrischen Kolben 8 verbunden, welcher unter Zwischen­ lage einer Dichtung 9 an einer inneren Mantelfläche 11 des Mantel­ rohrs 5 axial gleiten kann.

Ein Innenraum des Mantelrohrs 5 wird durch den Kolben 8 in einen er­ sten Arbeitsraum 14 und in einen zweiten Arbeitsraum 15 unterteilt. Der Kolben 8 hat zwei Stirnseiten. Die dem ersten Arbeitsraum 14 zu­ gewandte erste Stirnseite ist mit dem Bezugszeichen 16 versehen. Die dem zweiten Arbeitsraum 15 zugewandte zweite Stirnseite hat das Be­ zugszeichen 17.

Der Kolben 8 besteht u.a. aus einem Kolbengehäuse 19. In dem Kolben­ gehäuse 19 sind zwei abgestuft ausgeführte, sacklochartige Ventil­ bohrungen 21, 22 vorgesehen. Die Ventilbohrungen 21, 22 führen in etwa radial, d.h. zumindest in Ebenen senkrecht zu einer Mittelachse 20 des Kolbens 8 in das Kolbengehäuse 19 hinein. Die erste Ventil­ bohrung 21 hat einen engen Bohrungsbereich 25 und einen weiten Boh­ rungsbereich 26. Eine Stufe 27 bildet einen Übergang zwischen dem engen Bohrungsbereich 25 und dem weiten Bohrungsbereich 26. Die zweite Ventilbohrung 22 ist in etwa gleich ausgeführt wie die erste Ventilbohrung 21. Die zweite Ventilbohrung 22 hat einen engen Boh­ rungsbereich 31 und einen weiten Bohrungsbereich 32. Eine Stufe 33 bildet einen Übergang zwischen dem engen Bohrungsbereich 31 und dem weiten Bohrungsbereich 32. Die Ventilbohrungen 21, 22 sind in dem Ausführungsbeispiel achsparallel zueinander angeordnet.

Der weite Bohrungsbereich 26 der ersten Ventilbohrung 21 wird durch einen Deckel 36 nach außen abgeschlossen. Der Deckel 36 ist in den weiten Bohrungsbereich eingepreßt. Er könnte aber auch z.B. ein­ schraubbar ausgeführt oder eingeklebt sein. In dem weiten Bohrungs­ bereich 26 zwischen dem Deckel 36 und der Stufe 27 befindet sich ei­ ne erste Magnetspule 37. Die erste Magnetspule 37 besteht im wesent­ lichen aus einer Hülse 38 und einer um diese herum angeordneten Wicklung 39. Die Hülse 38 hat eine Durchgangsbohrung 40. Der weite Bohrungsbereich 32 der zweiten Ventilbohrung 22 ist mit einem Deckel 46 nach außen hin verschlossen. Zwischen dem Deckel 46 und der Stufe 33 befindet sich eine zweite Magnetspule 47. Die zweite Magnetspule 47 besteht im wesentlichen aus einer Hülse 48 mit einer Durchgangs­ bohrung 50 und aus einer Wicklung 49. Die Durchgangsbohrung 40 hat in etwa den gleichen Durchmesser wie der enge Bohrungsbereich 25 und die Durchgangsbohrung 50 hat in etwa den gleichen Durchmesser wie der enge Bohrungsbereich 31. In dem engen Bohrungsbereich 25 der er­ sten Ventilbohrung 21 befindet sich ein verschiebbarer erster Ven­ tilschieber 54. In dem engen Bohrungsbereich 31 der zweiten Ventil­ bohrung 22 befindet sich ein verschiebbarer zweiter Ventilschieber 55. Der erste Ventilschieber 54 ragt mehr oder weniger weit in die Durchgangsbohrung 40, und der zweite Ventilschieber 55 ragt mehr oder weniger weit in die Durchgangsbohrung 50 hinein. In der Durch­ gangsbohrung 40, zwischen dem Deckel 36 und dem ersten Ventilschie­ ber 54, ist eine erste Feder 57 mit Vorspannung eingebaut. In die Durchgangsbohrung 50, zwischen dem Deckel 46 und dem zweiten Ventil­ schieber 55, ist eine zweite Feder 58 ebenfalls mit Vorspannung ein­ gebaut.

Der erste Ventilschieber 54 hat einen Zylindermantel 60, welcher durch zwei Einstiche 61, 62 unterbrochen wird. Dadurch ergeben sich zwei Steuerkanten 64 und 66. An dem in der Zeichnung (Fig. 1 und 2) mehr links dargestellten ersten Einstich 61 ist am linken Übergang vom Zylindermantel 60 in den Einstich 61 die erste Steuerkante 64. Links am zweiten Einstich 62 ist die zweite Steuerkante 66. Der zweite Ventilschieber 55 hat einen Zylindermantel 70, welcher durch einen Einstich 71 unterbrochen wird. Dies ergibt zwei Steuerkanten 74, 75. In der Darstellung (Fig. 1 und 3) ist die Steuerkante 74 links am Einstich 71 und die Steuerkante 75 ist rechts am Einstich 71.

Der enge Bohrungsbereich 25 der ersten Ventilbohrung 21 wird durch vier Bohrungen 81, 82, 83, 84 angeschnitten. Zwei dieser Bohrungen 81, 82 sind von der zweiten Stirnseite 17 in etwa parallel zu der Mittelachse 20 in das Kolbengehäuse 19 hinein vorgesehen (Fig. 1). Die beiden anderen Bohrungen 83, 84 führen in der in Fig. 2 darge­ stellten Ebene in das Kolbengehäuse 19 und in den Bohrungsbereich 25 hinein. Bezogen auf eine Längsrichtung des Bohrungsbereiches 25 treffen die beiden Bohrungen 81 und 84 in etwa an der gleichen Stelle in den Bohrungsbereich 25. Ebenso auch die beiden Bohrungen 82 und 83. Eine fünfte Bohrung 85 (Fig. 2 und 3) führt von der ersten Stirnseite 16 in etwa parallel zu der Mittelachse 20 in das Kolbengehäuse 19 hinein, was u.a. eine Wirkverbindung zwischen der dritten Bohrung 83 und dem ersten Arbeitsraum 14 ergibt. Von der zweiten Stirnseite 17 des Kolbens 8 führt eine sechste Bohrung 86 in etwa parallel zu der Mittelachse 20 in das Kolbengehäuse 19 hinein und trifft dort in die vierte Bohrung 84 (Fig. 2). Dadurch ist die vierte Bohrung 84 mit dem zweiten Arbeitsraum 15 wirkverbunden. Eine siebte und eine achte Bohrung 87, 88 sind in der in der Fig. 3 dar­ gestellten Schnittebene in etwa senkrecht zu der Mittelachse 20 vor­ gesehen. Die siebte und die achte Bohrung 87, 88 ragen in den Boh­ rungsbereich 31 der zweiten Ventilbohrung 22 hinein. In der in der Fig. 3 dargestellten Ebene sind noch eine neunte und eine zehnte Bohrung 89, 90 vorgesehen. Die neunte Bohrung 89 ist so vorgesehen, daß sowohl die siebte Bohrung 87 als auch die fünfte Bohrung 85 durch die neunte Bohrung 89 angeschnitten werden. Die zehnte Bohrung 90 stellt eine Wirkverbindung her zwischen der achten Bohrung 88 und der sechsten Bohrung 86. Aus fertigungstechnischen Gründen sind die Bohrungen 81, 82, 83, 84, 87, 88, 89 und 90 von außen in das Kolben­ gehäuse 19 hineingeführt. Aus funktionstechnischen Gründen darf je­ doch keine Verbindung dieser Bohrungen aus dem Kolbengehäuse 19 her­ ausführen, weshalb diese Bohrungen mit Verschlußstopfen 94 nach au­ ßen hin verschlossen sind.

In der siebten Bohrung 87 befindet sich ein erstes Rückschlagventil 101 (Fig. 3). Das erste Rückschlagventil 101 ist so angeordnet, daß ein Druckmedium, je nach Druckdifferenz, zwar aus dem Bohrungsbe­ reich 31 durch die siebte Bohrung 87 in die neunte Bohrung 89 und weiter durch die fünfte Bohrung 85 in den ersten Arbeitsraum 14 fließen kann, aber der umgekehrte Weg ist für das Druckmedium ver­ schlossen. In der achten Bohrung 88 befindet sich ein zweites Rück­ schlagventil 102. Das zweite Rückschlagventil 102 ist in der Bohrung 88 so angeordnet, daß das Druckmedium, je nach Druckdifferenz, aus dem Bohrungsbereich 31 in die zehnte Bohrung 90 und weiter durch die sechste Bohrung 86 in den zweiten Arbeitsraum 15 fließen kann, aber nicht in umgekehrter Richtung.

Je nach Bedarf kann die erste Stirnseite 16 und damit der erste Ar­ beitsraum 14 über eine Durchgangsbohrung 105 (Fig. 2 und 3) mit der zweiten Stirnseite 17 und damit mit dem zweiten Arbeitsraum 15 ver­ bunden sein. Die Durchgangsbohrung 105 ist nicht in jedem Fall er­ forderlich, sondern eher entbehrlich.

Die Kolbenstange 6 hat eine Längsbohrung 108. Durch die Längsbohrung können die für die Magnetspulen 37 und 47 notwendigen Anschlußkabel hindurchgeführt werden. Um die Zeichnung nicht zu überladen, wurde auf eine bildliche Darstellung der Anschlußkabel verzichtet.

Durch Eindrehen eines an der Kolbenstange 6 vorgesehenen Gewindezap­ fens 111 in eine Gewindebohrung 112 in dem Kolbengehäuse 19 ist die Kolbenstange 6 mit dem Kolbengehäuse 19 und damit mit dem Kolben 8 verbunden.

Die erste Magnetspule 37, die erste Feder 57 und der erste Ventil­ schieber 54 bilden im Zusammenwirken mit den in den Bohrungsbereich 25 hineinwirkenden Bohrungen 81, 82, 83, 84 ein erstes Drosselventil 115. Die zweite Magnetspule 47, die zweite Feder 58 und der zweite Ventilschieber 55 bilden im Zusammenwirken mit den den Bohrungsbe­ reich 31 schneidenden Bohrungen 81, 82, 87, 88 ein zweites Drossel­ ventil 116.

Der Einfachheit halber sind beide Magnetspulen 37 und 47 im linken Bereich (Fig. 1) des Kolbengehäuses 19 angeordnet. Um die beiden Drosselventile 115 und 116 noch etwas näher zusammenrücken zu kön­ nen, wäre es auch möglich, eines der beiden Drosselventile 115, 116 um 180° zu drehen, so daß sich eine der beiden Magnetspulen 37, 47 im rechten und die andere Magnetspule im linken Bereich des Kolben­ gehäuses 19 befindet. Die beiden Drosselventile 115, 116 könnten aber auch, bei Blickrichtung parallel zu der Mittelachse 20, z.B. um 90° zueinander verdreht angeordnet sein.

In den Fig. 4 bis 6 ist als zweites Ausführungsbeispiel ein wei­ terer, erfindungsgemäßer Stoßdämpfer zur Dämpfung von Bewegungsab­ läufen dargestellt. Die Fig. 4 zeigt ausschnittweise einen Längs­ schnitt durch den Stoßdämpfer. Die Fig. 5 zeigt einen Querschnitt durch den Stoßdämpfer entlang einer in der Fig. 4 strichpunktiert dargestellten und mit V-V gekennzeichneten Linie. Die Blickrich­ tung für das in der Fig. 5 Gezeigte ist in der Fig. 4 mit zwei Pfeilen 301 angedeutet. Die Fig. 6 zeigt ebenfalls einen Quer­ schnitt durch den Stoßdämpfer. Die Schnittebene ist in der Fig. 4 durch eine strichpunktierte Linie angegeben, welche mit VI-VI be­ zeichnet ist. Die Blickrichtung für die Fig. 6 ist in der Fig. 4 ebenfalls mit den Pfeilen 301 angedeutet.

Auch der Stoßdämpfer des zweiten Ausführungsbeispiels besteht im we­ sentlichen aus einem Zylinder mit einem abschnittweise dargestell­ ten, zylindrischen Mantelrohr 305 mit zwei nicht gezeigten Stirnsei­ ten. Die eine Stirnseite ist an einer nicht dargestellten Fahrzeug­ achse befestigt; auf der anderen Stirnseite des Mantelrohrs 305 ragt eine Kolbenstange 306 heraus, welche an einem ebenfalls nicht darge­ stellten Fahrzeugaufbau angreift. Von der Kolbenstange 306 ist nur ein von dem Fahrzeugaufbau abgewandtes Ende dargestellt. Die Kolben­ stange 306 ist an diesem Ende mit einem zylindrischen Kolben 308 verbunden, welcher unter Zwischenlage einer Dichtung 309 an einer inneren Mantelfläche 311 des Mantelrohrs 305 axial gleiten kann. Der Innenraum des Mantelrohrs 305 wird durch den Kolben 308 in einen er­ sten Arbeitsraum 314 und in einen zweiten Arbeitsraum 315 unterteilt.

Der Kolben 308 wird im Bereich des Dichtrings 309 in zwei Kolben­ teile 317 und 318 unterteilt. Das Kolbenteil 317 ragt in den ersten Arbeitsraum 314 und steht mit dem darin herrschenden Druck in Ver­ bindung. Das Kolbenteil 318 ragt in den zweiten Arbeitsraum 315 und steht mit dem darin herrschenden Druck in Verbindung. Der Kolben 308 besteht u.a. aus einem Kolbengehäuse 319. In dem Kolbengehäuse 319 ist eine erste, abgestuft ausgeführte und in etwa parallel zu einer Mittelachse 320 des Kolbens 308 angeordnete erste Ventilbohrung 321 vorgesehen. Des weiteren ist eine ebenfalls abgestuft ausgeführte zweite Ventilbohrung 322 parallel zu der Mittelachse 320 vorgesehen.

Die erste Ventilbohrung 321 ist in zwei Bereiche unterteilt, in ei­ nen engen Bohrungsbereich 325 und in einen weiten Bohrungsbereich 326. Der weite Bohrungsbereich 326 geht an einer Stufe 327 in den engen Bohrungsbereich 325 über. Die zweite Ventilbohrung 322 unter­ teilt sich in einen engen Bohrungsbereich 331 und in einen weiten Bohrungsbereich 332. An einer Stufe 333 geht der weite Bohrungsbe­ reich 332 in den engen Bohrungsbereich 331 über. Die Ventilbohrungen 321 und 322 sind bezüglich des Kolbengehäuses 319 Durchgangsbohrun­ gen. Die weiten Bohrungsbereiche 326, 332 befinden sich in der Fig. 4 unterhalb den engen Bohrungsbereichen 325, 331. Eine an einer dem ersten Arbeitsraum 314 zugewandten Stirnseite des Kolbengehäuses 319 angeordnete Platte 335 verhindert Berührungsmöglichkeiten zwischen den Ventilbohrungen 321, 322 und dem ersten Arbeitraum 314. Eine zweite Platte 336, die an einer dem zweiten Arbeitsraum 315 zuge­ wandten Stirnseite des Kolbengehäuses 319 angeordnet ist, verhindert eine Verbindung zwischen den Ventilbohrungen 321, 322 und dem zwei­ ten Arbeitsraum 315.

In dem weiten Bohrungsbereich 326 der ersten Ventilbohrung 321, zwi­ schen der Stufe 327 und der Platte 336 ist eine erste Magnetspule 337 angeordnet. Die Magnetspule 337 besteht im wesentlichen aus ei­ ner Hülse 338 und einer Wicklung 339. Die Hülse hat eine innere Durchgangsbohrung 340. Die Durchgangsbohrung 340 hat in etwa einen gleichen Durchmesser wie der enge Bohrungsbereich 325.

Innerhalb des weiten Bohrungsbereiches 332 der zweiten Ventilbohrung 322 ist eine zweite Magnetspule 347 angeordnet. Die zweite Magnet­ spule 347 besteht im wesentlichen aus einer Hülse 348 mit einer Wicklung 349. In der Hülse 348 ist eine Durchgangsbohrung 350 vorge­ sehen. Die Durchgangsbohrung 350 hat in etwa einen gleichen Durch­ messer wie der enge Bohrungsbereich 331 der zweiten Ventilbohrung 322. In dem engen Bohrungsbereich 325 steckt ein verschiebbarer er­ ster Ventilschieber 354. Der erste Ventilschieber ragt mehr oder we­ niger weit in die Durchgangsbohrung 340 der ersten Magnetspule 337. Innerhalb dem engen Bohrungsbereich 331 der zweiten Ventilbohrung 322 ist ein zweiter Ventilschieber 355 verschiebbar angeordnet. Der zweite Ventilschieber 355 ragt mehr oder weniger weit in die Durch­ gangsbohrung 350 der zweiten Magnetspule 347 hinein. Innerhalb der Durchgangsbohrung 340, zwischen der Platte 336 und dem ersten Ven­ tilschieber 354 ist eine erste Feder 357 mit Vorspannung eingebaut. In der Durchgangsbohrung 350, zwischen der Platte 336 und dem zwei­ ten Ventilschieber 355 ist eine zweite Feder 358 ebenfalls mit Vor­ spannung eingebaut.

Über den Ventilschieber 354 erstreckt sich ein Zylindermantel 360. Der Zylindermantel 360 wird durch einen ersten Einstich 361 und durch einen zweiten Einstich 362 unterbrochen. Dadurch ergeben sich zwei Steuerkanten 364, 366. An dem in der Zeichnung (Fig. 4) weiter unten dargestellten ersten Einstich 361 ist am unteren Übergang vom Zylindermantel 360 in den Einstich 361 die erste Steuerkante 364. Am unteren Übergang in den zweiten Einstich 362 ist die zweite Steuer­ kante 366. Über den zweiten Ventilschieber 355 erstreckt sich in Längsrichtung ein Zylindermantel 370. Unterbrochen wird dieser Zy­ lindermantel durch einen Einstich 371. An den Übergangsstellen zwi­ schen dem Zylindermantel 370 und dem Einstich 371 befindet sich einerseits eine untere erste Steuerkante 374 und darüber eine zweite Steuerkante 375 (Fig. 4).

Im Bereich des Kolbenteils 317 führt eine Bohrung 383 in dem in der Fig. 5 dargestellten Querschnitt in das Kolbengehäuse 319 hinein und mündet dort in den engen Bohrungsbereich 325 der ersten Ventil­ bohrung 321. Eine weitere Ventilbohrung 384 führt im Bereich des Kolbenteils 318 in dem in der Fig. 6 dargestellten Querschnitt in das Kolbengehäuse 319 hinein und mündet dort ebenfalls in den Boh­ rungsbereich 325. Eine weitere Bohrung 391 führt in einem in den Fi­ guren 5 und 6 gemeinsam dargestellten Teil des Querschnitts in das Kolbengehäuse 319 hinein und mündet dort in den engen Bohrungsbe­ reich 331 der zweiten Ventilbohrung 322. Eine Bohrung 387 (Fig. 5) ist so geführt, daß die beiden Bohrungen 383 und 391 miteinander verbunden sind. Eine weitere Bohrung 388 (Fig. 6) verbindet die beiden Bohrungen 384 und 391. Da die drei Bohrungen 383, 384, 391 in axialer Richtung des Kolbens 308 betrachtet Abstände zueinander ha­ ben, sind die beiden Bohrungen 387, 388 in dem Ausführungsbeispiel etwas schräg in das Kolbengehäuse 319 hineinzuführen. Eine Bohrung 382 führt senkrecht zu der Mittelachse 320 in das Kolbengehäuse 319 hinein und verbindet den Bohrungsbereich 325 mit dem Bohrungsbereich 331. Eine weitere Bohrung 381 verbindet ebenfalls den Bohrungsbe­ reich 325 mit dem Bohrungsbereich 331. Die Bohrung 382 trifft in etwa in gleicher Höhe (Fig. 4) in den Bohrungsbereich 325 wie die Bohrung 383, und die Bohrung 381 trifft in etwa in gleicher Höhe in den Bohrungsbereich 325 wie die Bohrung 384. Die Bohrung 383 hat die Aufgabe, die erste Ventilbohrung 321 mit dem ersten Arbeitsraum 314 zu verbinden, und die Bohrung 384 verbindet die Ventilbohrung 321 mit dem zweiten Arbeitsraum 315, und deshalb sind die Bohrungen 383 und 384 nicht verschlossen. Die Bohrungen 381, 382, 387, 388, 391 haben die Aufgabe, einzelne Bereiche innerhalb des Kolbengehäuses 319 zu verbinden und müssen deshalb nach außen mit Verschlußstopfen 394 verschlossen sein. In der Bohrung 387 ist ein erstes Rückschlag­ ventil 401 angeordnet. Das Rückschlagventil 401 ist so eingebaut, daß es, je nach Druckdifferenz, einen Fluß des Druckmediums aus dem Bohrungsbereich 331 der zweiten Ventilbohrung 322 durch die Bohrung 383 in den ersten Arbeitsraum 314 gestattet, jedoch einen Fluß des Druckmediums in umgekehrter Richtung nicht zuläßt. In der Bohrung 388 ist ein zweites Rückschlagventil 402 angeordnet. Dieses Rück­ schlagventil 402 ist so angeordnet, daß es, je nach Druckdifferenz, einen Fluß des Druckmediums aus dem Bohrungsbereich 331 durch die Bohrung 384 in den zweiten Arbeitsraum 315 gestattet, jedoch einen Fluß des Druckmediums in umgekehrter Richtung nicht zuläßt.

Je nach Bedarf kann in dem Kolbengehäuse 319 eine parallel zu der Mittelachse 320 verlaufende Durchgangsbohrung 405 vorgesehen sein. Die Durchgangsbohrung 405 verbindet den ersten Arbeitsraum 314 mit dem zweiten Arbeitsraum 315. Die Durchgangsbohrung 405 ist nicht in jedem Fall erforderlich, sondern eher entbehrlich.

Innerhalb der Kolbenstange 306 ist eine Längsbohrung 408 vorgesehen. Durch die Längsbohrung 408 können Anschlußkabel für die Energiever­ sorgung der Magnetspulen 337 und 347 hindurchgeführt werden. Zwecks Übersichtlichkeit sind die Anschlußkabel bildlich nicht dargestellt. Durch Eindrehen eines Gewindezapfens 411 an der Kolbenstange 306 in eine Gewindebohrung 412 in dem Kolbengehäuse 319, kann die Kolben­ stange 306 mit dem Kolben 308 verbunden werden.

Die erste Magnetspule 337, die erste Feder 357 und der erste Ventil­ schieber 354 bilden im Zusammenwirken mit den in den Bohrungsbereich 325 hineinwirkenden Bohrungen 381, 382, 383, 384 ein erstes Drossel­ ventil 415. Die zweite Magnetspule 347, die zweite Feder 358 und der zweite Ventilschieber 355 bilden im Zusammenwirken mit den den Boh­ rungsbereich 331 schneidenden Bohrungen 381, 382, 391 ein zweites Drosselventil 416.

Der Einfachheit halber sind beide Magnetspulen 337 und 347 im unte­ ren Bereich (Fig. 4) des Kolbengehäuses 319 angeordnet. Um die bei­ den Drosselventile 415 und 416 noch etwas näher zusammenrücken zu können, wäre es auch möglich, eines der beiden Drosselventile 415, 416 um 180° zu drehen, so daß sich eine der beiden Magnetspulen 337, 347 im oberen und die andere Magnetspule im unteren Bereich des Kol­ bengehäuses 319 befindet.

Die Funktionsweise der beiden Stoßdämpfer-Bauarten in den beiden Ausführungsbeispielen ist prinzipiell die gleiche. Die folgende Be­ schreibung gilt deshalb weitgehend für beide Ausführungsbeispiele. Ist ein Bezugszeichen zwischen 0 und 200 angegeben, dann bezieht es sich auf das erste Ausführungsbeispiel. Angaben mit Bezugszeichen zwischen 300 und 500 beziehen sich auf das zweite Ausführungsbei­ spiel.

In Abhängigkeit von Steuersignalen können die Magnetspulen 37, 47 337, 347 mehr oder weniger große Magnetkräfte erzeugen. Die erste Magnetspule 37, 337 kann auf den ersten Ventilschieber 54, 354 ein­ wirken und die zweite Magnetspule 47, 347 kann auf den zweiten Ven­ tilschieber 55, 355 wirken. Je nach Größe der Steuersignale werden die Ventilschieber 54, 55, 354, 355 entgegen Federkräften der Federn 57, 58, 357, 358 mehr oder weniger in Richtung gegen die Federn 57, 58, 357, 358 gezogen. Die Schieber 54, 55, 354, 355 sind so darge­ stellt, wie sie stehen, wenn die beiden Magnetspulen 37, 47, 337, 347 stromlos sind.

Je nach Stellung des Ventilschiebers 54, 354 ist eine über den Ein­ stich 61, 361 gebildete Verbindung zwischen der Bohrung 81, 381 und der Bohrung 84, 384 mehr oder weniger geöffnet. Der Zylindermantel 60, 360 mit der ersten Steuerkante 64, 364 überdeckt die in den Boh­ rungsbereich 25, 325 hineinführenden Bohrungen 81, 381 und 84, 384 mehr oder weniger. Im Bereich der Steuerkante 64, 364 entsteht eine erste Drosselstelle. Ebenso ist eine über den Einstich 62, 362 ge­ bildete Verbindung zwischen der Bohrung 82, 382 und der Bohrung 83, 383 je nach Stellung des Ventilschiebers 54, 354 mehr oder weniger geöffnet. Der Zylindermantel 60, 360 mit der Steuerkante 66, 366 überdeckt die in den Bohrungsbereich 25, 325 einzweigenden Bohrungen 82, 382 und 83, 383 mehr oder weniger. Hier ist eine zweite Drossel­ stelle im Bereich der Steuerkante 66, 366. Die erste und die zweite Drosselstelle werden mit Bewegung des Ventilschiebers 54, 354 gleichsinnig geschlossen oder geöffnet. Die erste Drosselstelle im Bereich der Steuerkante 64, 364 kann bauartbedingt entweder gleich groß oder größer oder kleiner als die zweite Drosselstelle im Be­ reich der Steuerkante 66, 366 sein.

Befindet sich der zweite Ventilschieber 55, 355 innerhalb seines vorgesehen Arbeitsbereichs, so hat die Stellung des Ventilschiebers 55, 355 keinen Einfluß auf eine Verbindung zwischen dem Einstich 71, 371 und den Bohrungen 87, 88, 387, 388, 391, d.h. ein Austausch des Druckmediums zwischen dem Bohrungsbereich 31, 331 und den Bohrungen 87, 88, 387, 388, 391 wird von der Stellung des Ventilschiebers 55, 355 nicht beeinflußt. Jedoch wird je nach Stellung des zweiten Ven­ tilschiebers 55, 355 eine Verbindung zwischen der Bohrung 81, 381 und dem Einstich 71, 371 mehr oder weniger geöffnet. Die Bohrung 81, 381 bildet an der Stelle, an der sie in den Bohrungsbereich 31, 331 einzweigt zusammen mit der Steuerkante 74, 374 eine dritte Drossel­ stelle. Ebenso wird je nach Stellung des zweiten Ventilschiebers 55, 355 die Verbindung zwischen der Bohrung 82, 382 und dem Bohrungsbe­ reich 31, 331 mehr oder weniger geöffnet. Die Bohrung 82, 382 bildet an der Stelle, an der sie in den Bohrungsbereich 31, 331 einmündet, zusammen mit der Steuerkante 75, 375 und dem Zylindermantel 70 eine vierte Drosselstelle. Die Drosselstellen im Bereich der Steuerkanten 74, 374 und 75, 375 werden gegensinnig geöffnet bzw. geschlossen. Führt eine Bewegung des Ventilschiebers 55, 355 zu einer Schließung der dritten Drosselstelle im Bereich der Steuerkante 74, 374, so führt dies gleichzeitig zu einem Öffnen der vierten Drosselstelle im Bereich der Steuerkante 75, 375.

Bei Relativbewegung zwischen dem Kolben 8, 308 und dem Mantelrohr 5, 305 kann ein Druckunterschied zwischen dem Druck im dem ersten Ar­ beitsraum 14, 314 und dem Druck in dem zweiten Arbeitsraum 15, 315 entstehen.

Ist der Druck in dem ersten Arbeitsraum 14, 314 größer als der Druck in dem zweiten Arbeitsraum 15, 315, dann kann das Druckmedium aus dem ersten Arbeitsraum 14, 314 zunächst in die Bohrung 85, 83, 383 strömen. Von dort strömt es durch die zweite Drosselstelle im Be­ reich der Steuerkante 66, 366, von dort in die Bohrung 82, 382, durch die vierte Drosselstelle in den Einstich 71, 371 beim Ventil­ schieber 55, 355. Aus dem Einstich 71, 371 kann ein erster Teilstrom des Druckmediums in die Bohrung 88, 391, von dort in die Bohrung 90, 388 und weiter durch die Bohrung 86, 384 in den zweiten Arbeitsraum 15, 315 strömen. Ein zweiter Teilstrom des Druckmediums kann aus dem Einstich 71, 371 durch die dritte Drosselstelle im Bereich der Steu­ erkante 74, 374 in die Bohrung 81, 381, von dort durch die erste Drosselstelle in die Bohrung 84, 86, 384 strömen, von wo es dann schließlich ebenfalls in den zweiten Arbeitsraum 15, 315 gelangt.

Ist der Druck in dem zweiten Arbeitsraum 15, 315 größer als der Druck in dem ersten Arbeitsraum 14, 314, dann strömt das Druckmedium zunächst in die Bohrung 84, 86, 384, von dort gelangt es durch die erste Drosselstelle im Bereich der Steuerkante 64, 364 in die Boh­ rung 81, 381, von dort durch die dritte Drosselstelle in den Ein­ stich 71, 371. In dem Einstich 71, 371 kann sich das Druckmedium in zwei Teilströme aufteilen. Der erste Teilstrom fließt aus dem Ein­ stich 71, 371 in die Bohrung 87, 391, von dort in die Bohrung 89, 387, dann in die Bohrung 85, 383 und von dort in den ersten Arbeits­ raum 14, 314. Der zweite Teilstrom strömt durch die vierte Drossel­ stelle in die Bohrung 82, 382, dann durch die zweite Drosselstelle in die Bohrung 83, 85, 383 und von dort schließlich ebenfalls in den ersten Arbeitsraum 14, 314.

Wie oben beschrieben, fließt der erste Teilstrom des Druckmediums aus dem Einstich 71, 371 des Ventilschiebers 55, 355 durch die Boh­ rungen 87, 89, 85, 391, 387, 383 oder 88, 90, 86, 391, 388, 384 und durch eines der beiden Rückschlagventile 101, 401 oder 102, 402 in einen der beiden Arbeitsräume 14, 314 oder 15, 315 in dem der je­ weils niedrigere Druck herrscht. Dieser erste Teilstrom wird von der Stellung des ersten Ventilschiebers 54, 354 nicht mehr beeinflußt. Der zweite Teilstrom fließt nochmals durch den Wirkbereich des ersten Drosselventils 115, 415 und die Androsselung dieses Teil­ stroms wird deshalb von der Stellung des ersten Ventilschiebers 54, 354 beeinflußt.

Je nach konstruktiver Gestaltung und je nach Stellung der Ventil­ schieber 54, 55, 354, 355 ist der erste Teilstrom immer oder fast immer deutlich größer als der zweite Teilstrom. Der zweite Ventil­ schieber 55, 355 beeinflußt die Androsselung des Druckmediums des­ halb im wesentlichen nur, wenn es aus einem der beiden Bohrungen 81, 381 oder 82, 382 in den Einstich 71, 371 einströmt, nicht jedoch, wenn es aus dem Einstich 71, 371 weiterströmt, weil es dann im we­ sentlichen nicht mehr an einer der Steuerkanten 74, 75, 374, 375 des Ventilschiebers 55, 355 vorbeiströmen muß, sondern es kann durch ei­ nes der beiden Rückschlagventile 101, 401 oder 102, 402 unbeeinflußt von der Stellung des Ventilschiebers 55, 355 in eines der beiden Ar­ beitsräume 14, 314 oder 15, 315 abströmen.

Unabhängig davon, ob in dem ersten Arbeitsraum 14, 314 der höhere Druck herrscht und das Druckmedium aus dem ersten Arbeitsraum 14, 314 in den zweiten Arbeitsraum 15, 315 fließt oder ob in dem zweiten Arbeitsraum 15, 315 der höhere Druck herrscht und das Druckmedium aus diesem Arbeitsraum 15, 315 in den ersten Arbeitsraum 14, 314 fließt, muß es durch den Wirkbereich des ersten Drosselventils 115, 415. Dieses Drosselventil 115, 415 wirkt in beiden Strömungsrichtun­ gen des Druckmediums. Befindet sich der Ventilschieber 55, 355 des zweiten Drosselventils 116, 416 in einer in der Zeichnung darge­ stellten Stellung, dann wird das Druckmedium an der dritten Drossel­ stelle im Bereich der Steuerkante 74, 374 relativ stark und an der vierten Drosselstelle im Bereich der Steuerkante 75, 375 relativ schwach angedrosselt. Strömt nun das Druckmedium aus dem zweiten Ar­ beitsraum 15, 315 durch die Bohrung 81, 381 durch die dritte Dros­ selstelle, über den Einstich 71, 371 in den ersten Arbeitsraum 14, 314, dann wird es vom zweiten Drosselventil 116, 416 relativ stark angedrosselt. In umgekehrter Richtung, wenn es aus dem ersten Ar­ beitsraum 14, 314 durch die Bohrung 82, 382, durch die vierte Dros­ selstelle im Bereich der Steuerkante 75, 375 über den Einstich 71, 371 in den zweiten Arbeitsraum 15, 315 strömt, dann wird es vom zweiten Drosselventil 116, 416 nicht oder nur relativ schwach ange­ drosselt, weil der erste Teilstrom aus dem Einstich 71, 371 durch das Rückschlagventil 102, 402 in den zweiten Arbeitsraum 15, 315 ab­ strömen kann.

Bei zunehmender Bestromung der zweiten Magnetspule 47, 347 wird das Druckmedium bei Fließrichtung aus dem ersten Arbeitsraum 14, 314 in den zweiten Arbeitsraum 15, 315 zunehmend stärker, in entgegenge­ setzter Fließrichtung jedoch zunehmend schwächer angedrosselt.

Ist die Magnetspule 37, 337 des ersten Drosselventils 115, 415 nicht oder nur schwach bestromt, dann wird das Druckmedium relativ stark angedrosselt, wenn es aus dem ersten Arbeitsraum 14, 314 in den zweiten Arbeitsraum 15, 315, aber auch wenn es aus dem zweiten in den ersten Arbeitsraum strömt. Bei starker Bestromung der Magnet­ spule 37, 337 des ersten Drosselventils 115, 415 wird das Druckme­ dium durch das erste Drosselventil 115, 415 in beiden Fließrichtun­ gen relativ schwach angedrosselt. Das zweite Drosselventil 116, 416 wirkt, je nach Ansteuerung der Magnetspule 47, 347 und damit je nach Stellung des zweiten Ventilschiebers 55, 355 mal mehr bei Fließrich­ tung des Druckmediums aus dem ersten Arbeitsraum 14, 314 in den zweiten Arbeitsraum 15, 315 und mal mehr bei in Fließrichtung des Druckmediums aus dem zweiten Arbeitsraum 15, 315 in den ersten Ar­ beitsraum 14, 314. Durch die beschriebene Kombination der beiden Drosselventile 115, 415 und 116, 416 im Zusammenwirken mit den bei­ den Rückschlagventilen 101, 401 und 102, 402 kann die Androsselung des Druckmediums für beide Fließrichtungen unabhängig voneinander in weiten Grenzen beliebig eingestellt werden.

Das erste Drosselventil 115, 415 kann wahlweise so ausgebildet sein, daß bei einer bestimmten Bestromung der ersten Magnetspule 37, 337, das Druckmedium bei Fließrichtung aus dem ersten Arbeitsraum 14, 314 in den zweiten Arbeitsraum 15, 315 durch das erste Drosselventil 115, 415 gleich oder ungleich stark angedrosselt wird, wie es bei umgekehrter Fließrichtung durch das erste Drosselventil 115, 415 an­ gedrosselt wird.

Ist eine bestimmte, sogenannte Grunddämpfung gefordert, dann wird diese im wesentlichen durch entsprechende Bestromung der ersten Mag­ netspule 37, 337 des ersten Drosselventils 115, 415 erzielt. Das zweite Drosselventil 116, 416 steht dann z.B. in etwa in einer mitt­ leren Position. Soll aber die Dämpfung in der einen Fließrichtung höher sein als in der anderen Fließrichtung, dann wird die Grund­ dämpfung für beide Richtungen hauptsächlich durch das erste Drossel­ ventil 115, 415 erzeugt und der Mehrbetrag für die eine Richtung wird über entsprechende Ansteuerung des zweiten Drosselventils 116, 416 erstellt. Das erste Drosselventil 115, 415 kann deshalb auch als Grunddämpfungs-Drosselventil und das zweite Drosselventil 116, 416 als Zusatzdämpfungs-Drosselventil bezeichnet werden.

Auch im Notfall, z.B. bei Funktionsausfall einer der beiden Magnet­ spulen 37, 337 oder 47, 347, soll üblicherweise die Verbindung zwi­ schen den beiden Arbeiträumen 14, 314 und 15, 315 nicht vollständig verschlossen sein. Um dies sicherzustellen gibt es mehrere Möglich­ keiten: Man bestimmt die Länge der Ventilschieber 54, 354 und 55, 355, die Längen der Bohrungsbereiche 25, 325 und 31, 331 und die Lage der Bohrungen 81, 82, 83, 84, 381, 382, 383, 384 so aufeinander ab, daß auch bei Nichtbestromung die Drosselstellen im Bereich der Steuerkanten 64, 66, 74, 75, 364, 366, 374, 375 nicht geschlossen sind. Oder man versieht den Kolben 8, 308 mit der Durchgangsbohrung 105, 405, durch welche ein Minimum an Druckmedium fließen kann, auch wenn ein Teil oder alle Drosselstellen der Drosselventile 115, 116, 415, 416 geschlossen sind. In der Durchgangsbohrung 105, 405 kann eine Blende zwecks genauem Einstellen des Durchflußwiderstandes ein­ gebaut sein.

Die Rückschlagventile 101, 401 und 102, 402 bestehen in den beiden Ausführungsbeispielen im wesentlichen aus je einer Kugel, einer Fe­ der und einer Sicherungsscheibe, welche in die abgestuft ausgeführ­ ten Bohrungen 87, 387 und 88, 388 eingebaut sind. Dies ist nur bei­ spielhaft. Die Rückschlagventile 101, 102, 401, 402 können in jeder beliebigen anderen Form, z.B. als Klappenrückschlagventile ausge­ führt sein.

Die Gestaltung der vier Drosselstellen im Bereich der Steuerkanten 64, 66, 74, 75, 364, 366, 374, 375 ist nur beispielhaft. Diese Dros­ selstellen können in jeder beliebigen bekannten Art und Weise ausge­ führt sein, z.B. können die Bohrungen 81, 84, 381, 384 bzw. 83, 82, 383, 382 auch etwas axial versetzt in den Bohrungsbereich 25, 325 einmünden oder in den Bohrungsbereichen 25, 325 und 31, 331 können in bekannter Weise Einstiche vorgesehen sein und auch die Steuerkan­ ten 64, 66, 74, 75, 364, 366, 374, 375 können mit an sich bekannten Kerben versehen sein zwecks Feinsteuerung der Drosselquerschnitte.

Wie gelegentlich praktiziert, ist es auch bei diesem Stoßdämpfer möglich, an beiden Stirnseiten des Kolbens 8, 308 je eine Kolben­ stange anzuordnen. Bei gleichem Durchmesser beider Kolbenstangen ist bei Relativbewegung zwischen dem Kolben 8, 308 und dem Mantelrohr 5, 305 das in dem einen Arbeitsraum 14, 314 oder 15, 315 verdrängte Vo­ lumen gleich dem in dem jeweils anderen Arbeitsraum aufgenommenen Volumen. Insbesondere wenn der Kolben 8, 308 nur einseitig mit einer Kolbenstange verbunden ist, ist es günstig oder notwendig, minde­ stens einen der beiden Arbeitsräume 14, 15 bzw. 314, 315 mit einem nicht dargestellten Ausgleichsvolumen zu verbinden.

Durch die beschriebene Anordnung zweier Drosselventile, dem ersten Drosselventil 115, 415, welches als Grunddämpfungs-Drosselventil dient, und dem zweiten Drosselventil 116, 416, welches als Zusatz­ dämpfungs-Drosselventil dienen kann, anstatt nur einem Drosselven­ til, muß, sofern man in beide Strömungsrichtungen eine unterschied­ liche Dämpfung will, nicht bei jeder Umkehr der Strömungsrichtung ein Drosselquerschnitt verstellt werden. Dadurch kann die Grenz­ frequenz für die beiden Drosselventile auch bei hochfrequenter Rich­ tungsumkehr der Relativbewegung zwischen Kolben 8, 308 und Mantel­ rohr 5, 305, verhältnismäßig niedrig gewählt werden, was die gesamte Vorrichtung beträchtlich vereinfacht.

Claims (3)

1. Stoßdämpfer zur Dämpfung von Bewegungsabläufen von zwei sich re­ lativ zueinander und in ihren absoluten Positionen mit veränderbaren Geschwindigkeiten bewegender Massen, insbesondere zur Dämpfung fe­ dernder Rad-Aufhängungssysteme bei Fahrzeugen, mit einem in einem Zylinder verschiebbaren, diesen in zwei Arbeitsräume unterteilenden Kolben, wobei Zylinder und Kolben mit jeweils einer der Massen ver­ bunden sind und mindestens eine den Fluß eines Druckmediums aus dem einen Arbeitsraum in den anderen beeinflussende, gegebenenfalls mit Steuersignalen angesteuerte Ventileinrichtung aufweisen mit minde­ stens einem, eine Grunddämpfungs-Funktion übernehmenden Grunddämp­ fungs-Drosselventil und mit mindestens einem, eine Zusatzdämp­ fungs-Funktion übernehmenden Zusatzdämpfungs-Drosselventil und au­ ßerdem mit mehreren Rückschlagventilen, wobei die von den Arbeits­ raum-Anschlüssen abgewandten Anschlüsse aller Drossel- und Rück­ schlagventile mindestens mittelbar zusammengeführt sind und die bei­ den Drosselventile mit je einem Ventilschieber ausgestattet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselventile (115, 116, 415, 416) und die Rückschlagventile (101, 102, 401, 402) in dem Kolben (8, 308) angeordnet sind.

2. Stoßdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die bei­ den Ventilschieber (354, 355) achsparallel zu dem Kolben (308) ange­ ordnet sind.

3. Stoßdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die bei­ den Ventilschieber (54, 55) in Ebenen senkrecht zu einer Mittelachse (20) des Kolbens (8) angeordnet sind.