DE4022099C1 - Adjustable hydraulic car shock absorber - uses atmos pressure as low one, and has seal between low pressure side and valve plug - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen hydraulischen, ver­ stellbaren Schwingungsdämpfer mit einem Ausgleichsraum, für Kraftfahrzeuge, mit einem an einer Kolbenstange be­ festigten Dämpfungskolben, der den Arbeitszylinder in zwei mit Dämpfungsflüssigkeit gefüllte Kammerhälften unterteilt, wobei eine Verstellvorrichtung einen parallel zum Dämpfungskolben angeordneten Bypaß über einen axial beweglichen Ventilkörper beaufschlagt, der Ventilkörper von einem in einem Steuerraum angeordneten Steuerelement beaufschlagt wird, und das Steuerelement auf einer Seite von einem niedrigen Druck und auf der entgegengesetzten Seite von einer Federkraft und einem Steuerdruck beaufschlagt wird.

Es sind bereits derartige Schwingungsdämpfer bekannt, bei denen eine Verstellvorrichtung (DE-OS 17 75 415) parallel zum Dämpfungskolben angeordnet ist und eine Anpassung der Dämpfungskraft möglich ist. Dabei ist das Steuerelement vom Druck eines eingeschlossenen Gasvolumens als niedrigem Druck beaufschlagt.

Darüber hinaus sind Schwingungsdämpfer vorgeschlagen worden (DE-OS 35 03 152), bei denen die Dämpfungsventile des Dämpfungskolbens über eine druckabhängige Vor­ richtung mehr oder weniger vorgespannt werden können.

Nachteilig ist, daß bei Fahrzeugen mit stark unter­ schiedlichen Beladungszuständen (LKW's, NKW's, Busse, etc.) konventionelle Schwingungsdämpfer meist nur eine ungenügende Fahrsicherheit bieten, insbesondere durch mangelnde Wankstabilität bei Kurvenfahrt und bei Voll­ last. Der Dämpfungsbedarf eines solchen Fahrzeuges steigt mit zunehmender Beladung, da sich die somit schwerer werdenden Massen zunehmend schwerer beruhigen lassen.

Es sollte ein hydraulischer, verstellbarer Zweirohr- Schwingungsdämpfer mit einer stufenlosen Dämpfungskraft­ regelung in Zug- und Druckstufe geschaffen werden, dessen Verstellvorrichtung pneumatisch oder hydropneu­ matisch ansteuerbar ist, wobei ein möglicht hysterese­ freies Ansprechverhalten bei geringsten Steuerdruck­ änderungen und ebenfalls ein möglichst hysteresefreies Ansprechverhalten des Ventilkörpers bei Dämpfungsdruck­ beaufschlagung erzielbar ist und der dabei einen großen Verstellbereich, insbesondere für NKW's, aufweist.

Die Lösung dieser Aufgabe ist mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 gegeben.

In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Steuerelement von einer elastischen Membran umgeben und somit axial beweglich gehalten ist.

Nach einer weiteren besonders günstigen Ausführungsform sind der Ventilkörper und das Steuerelement einteilig ausgebildet.

In Ausgestaltung der Erfindung verläuft die Strömungs­ verbindung zwischen den beiden Stirnseiten des Ventil­ körpers, oder die Strömungsverbindung ist im Bereich der Außenfläche des Ventilkörpers angeordnet. Vorteilhaft ist hierbei, daß der mit dem Dämpfungsdruck des Bypasses beaufschlagte Ventilkörper zur Reibungsminderung bzw. zum besseren Ansprechverhalten über das Führungsspiel mit Dämpfungsmittel beaufschlagt wird. Durch die zusätz­ liche Strömungsverbindung wird das Lecköl in den system­ druckbeaufschlagten Ausgleichsraum annähernd drucklos zurückgeführt. Der Dämpfungsdruck des Bypasses kann somit die zur Atmosphäre wirkende Dichtung nicht beauf­ schlagen, so daß mit einer geringen Reibung zu rechnen ist.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt.

Fig. 1 zeigt einen Schwingungsdämpfer mit einer Ver­ stellvorrichtung im Schnitt,

Fig. 2 zeigt die Verstelleinrichtung in vergrößertem Maßstab,

Fig. 3 zeigt eine weitere Variante einer Verstell­ vorrichtung,

Fig. 4 und 5 zeigen Ausführungsbeispiele mit einer ent­ sprechenden Verstelleinrichtung.

Der in Fig. 1 dargestellte hydrauliche, verstellbare Zweirohr-Schwingungsdämpfer besteht im wesentlichen aus dem Arbeitszylinder 4, der durch den an der Kolbenstange 2 angeordndeten Dämpfungskolben 3 in zwei Kammerhälften unterteilt wird. Der Arbeitszylinder 4 ist zunächst vom Bypaß 6 und vom Ausgleichsraum 11 umgeben. Durch die Rückschlagventile 18 im Dämpfungskolben 3 und im Boden des Schwingungsdämpfers 1 wird das Dämpfungsmittel im Bypaß sowohl in der Zug- als auch in der Druckstufe jeweils in einer Richtung gepumpt, so daß die Verstell­ vorrichtung 5 für die Dämpfungskrafteinstellung heran­ gezogen wird. Durch den Bypaß 6 erfolgt eine Beauf­ schlagung des Ventilkörpers 7, der bei entsprechendem Druck den Bypaß 6 öffnet und das Dämpfungsmittel ent­ weder in den Ausgleichsraum 11 oder über das Rückschlag­ ventil 18 in die untere Kammerhälfte des Arbeits­ zylinders 4 strömen läßt. Im Steuerraum 8 ist ein Steuerelement 9 über eine elastische Membran 10 axial verschiebbar aufgehängt, wobei im Steuerraum 8 ein Steuerdruck entsprechend der Luftfeder 13 zusammen mit der Feder 14 aufgebracht wird. Bei entsprechendem Druck im Steuerraum wird der Ventilkörper 7 den Bypaß 6 schließen, und die Dämpfungskraft im Schwingungsdämpfer 1 wird somit erhöht.

In der Fig. 2 ist eine Verstelleinrichtung 5 in ver­ größertem Maßstab dargestellt, wobei der Ventilkörper 7 mit dem Steuerelement 9 einteilig ausgebildet ist. Der Bypaß 6 läßt das Dämpfungsmittel stirnseitig am Ventil­ körper 7 angreifen, während der Steuerdruck im Steuer­ raum 9 zusammen mit der Feder 14 einen entsprechenden Druck auf das Steuerelement 9 ausübt. Die axiale Beweg­ lichkeit des Ventilkörpers 7 ist über die elastische Membran 10 gewährleistet. Auf der dem Steuerraum 9 entgegengesetzten Seite der Membran ist eine Entlüftung 15 zur Atmosphäre hin vorgesehen. Der Steuerdruck im Steuerraum 9 versucht, den Ventilkörper 7 axial auszu­ lenken, so daß der Bypaß 6 verschlossen wird, während das Dämpfungsmittel im Bypaß 6 über die Stirnseite des Ventilkörpers 7 den Ventilkörper 7 in Offenstellung be­ wegt. Durch das Dämpfungsmittel im Bypaß 6 wird eine Druckschmierung des Führungsspaltes 16 vorgenommen, wobei dieses Schmiermittel anschließend über die Strömungsverbindung 12 annähernd drucklos in den Aus­ gleichsraum 11 gelangt, so daß die Dichtung 17 nicht be­ aufschlagt wird.

In der Fig. 3 ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem der Ventilkörper 7 eine Strömungsverbindung 12 von der einen zur anderen Stirnseite aufweist, so daß das Dämpfungsmittel des Bypasses 6, welche zur Druck­ schmierung des Führungsspaltes 16 herangezogen wird, wiederum in den Ausgleichsraum 11 annähernd drucklos ge­ langen kann.

In der Fig. 4 ist eine Verstellvorrichtung 5 am Mantel­ rohr des Ausgleichsraumes 11 angebracht, wobei der Ventilkörper 7 sowie das Steuerelement 9 im Prinzip dem in Fig. 3 dargestellten Beispiel entspricht. Der Steuerraum 8 wird über die Luftfeder 13 mit Steuerdruck beaufschlagt.

In der Fig. 5 ist eine Ausführung gezeigt, bei dem der Ventilkörper 7 in einer Bohrung axial beweglich aufge­ nommen ist, wobei die hintere Stirnfläche des Ventil­ körpers 7 eine Strömungsverbindung 12 aufweist, die das der Druckschmierung dienende Lecköl drucklos in den Aus­ gleichsraum 11 fördert. Ansonsten ist dieses Aus­ führungsbeispiel mit dem in Fig. 4 bereits darge­ stellten gleich.

Claims (6)

1. Hydraulischer verstellbarer Schwingungsdämper mit einem Ausgleichsraum für Kraftfahrzeuge, mit einem an einer Kolbenstange befestigten Dämpfungskolben, der den Arbeitszylinder in zwei mit Dämpfungsflüssig­ keit gefüllte Kammerhälften unterteilt, wobei eine Verstellvorrichtung einen parallel zum Dämpfungs­ kolben angeordneten Bypaß über einen axial beweg­ lichen Ventilkörper beaufschlagt, der Ventilkörper von einem in einem Steuerraum angeordneten Steuer­ element beaufschlagt wird und das Steuerelement auf einer Seite von einem niedrigen Druck und auf der entgegengesetzten Seite von einer Federkraft und einem Steuerdruck beaufschlagt wird, dadurch gekennzeichnet, daß als niedriger Druck der über eine freie Ver­ bindung (15) zutretende Atmosphärendruck wirkt, daß eine Dichtung (17) zwischen der mit Atmosphärendruck beaufschlagten Seite des Steuerelementes (9) und dem Ventilkörper (7) angeordnet ist und daß der Ventil­ körper (7) zwischen der Dichtung (17) und seiner mit dem Druck des Bypasses (6) beaufschlagten Fläche eine in den Ausgleichsraum (11) verlaufende Strömungsver­ bindung (12) aufweist.

2. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerelement (9) von einer elastischen Mem­ bran (10) umgeben und somit axial beweglich gehalten ist.

3. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (7) und das Steuerelement (9) einteilig ausgebildet sind (Fig. 2).

4. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Steuerelement (9) entgegengesetzt ange­ ordnete Seite des Ventilkörpers (7) vom Druck des By­ passes beaufschlagt wird (Fig. 5).

5. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsverbindung (12) zwischen den beiden Stirnseiten des Ventilkörpers (7) verläuft (Fig. 1, 3, 4).

6. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsverbindung (12) im Bereich der Außenfläche des Ventilkörpers (7) angeordnet ist (Fig. 2).