DE4103356C1 - Hydraulic vibration damper with valved piston - has control body active face of several, angularly-set, individual faces - Google Patents

Hydraulic vibration damper with valved piston - has control body active face of several, angularly-set, individual faces

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DE4103356C1 DE19914103356 DE4103356A DE4103356C1 DE 4103356 C1 DE4103356 C1 DE 4103356C1 DE 19914103356 DE19914103356 DE 19914103356 DE 4103356 A DE4103356 A DE 4103356A DE 4103356 C1 DE4103356 C1 DE 4103356C1
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Abstract

The hydraulic vibration damper cylinder is divided into two working chambers by a valved piston whose hollow rod links a cross bore from the top chamber to the bottom chamber. Damping is controlled by the bore in conjunction with a control rod which moves axially within the piston rod off a control element, using control faces on rod and element. The control surface of the element (16,8) consists of several faces (16a,b) converging at an angle, the element face (12b) not exposed to pressure to be loaded by a spring (14). The element is pref. fitted at right angles at the end of the piston rod (6). ADVANTAGE - Stepless damping force variation by bypass lines, and automotive basic state assumption on energising failure.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen hydraulischen Schwingungsdämpfer, bei welchem ein an einer Kolbenstange befestigter, ventilbestückter Dämpfungskolben einen Arbeitzszylinder in zwei Arbeitsräume unterteilt, wobei die hohl ausgebildete Kolbenstange eine von dem oberhalb des Dämpfungskolbens angeordneten Arbeitsraum ausgehende Querbohrung aufweist, die mit dem unteren Arbeitsraum in Verbindung steht, und daß zur Änderung der Dämpfungscharakteristik eine Steuerstange vorgesehen ist, welche zusammen mit der Querbohrung einen Ölstrom steuert, und daß im Hohlraum der Kolbenstange die Steuerstange relativ bewegbar angeordnet ist, wobei die Steuerstange über einen verschiebbaren, über eine Ansteuerung beaufschlagbaren Steuerkörper axial bewegbar angeordnet ist, und daß die Steuerstange und der Steuerkörper mit Steuerflächen versehen sind.The invention relates to a hydraulic Vibration damper, in which one on a piston rod attached, valve-equipped damping piston dividing a working cylinder into two working rooms, the hollow piston rod being one of the Working area located above the damping piston has outgoing cross hole that with the lower Work space is related, and that to change a control rod is provided for the damping characteristic which, together with the cross hole, is an oil flow controls, and that in the cavity of the piston rod Control rod is arranged relatively movable, the Control rod via a slidable, via a control actable control body axially movable is arranged, and that the control rod and the control body are provided with control surfaces.

Es sind bereits Schwingungsdämpfer bekannt (z. B. JP 60-81 531 A), bei denen eine Steuerstange über einen Steuerkörper angetrieben wird. Der stufig ausgebildete Steuerkörper ist in einer Bohrung axial beweglich angeordnet und wird hydraulisch beaufschlagt. Nachteilig ist bei der Ausbildung der Außenfläche des Steuerkörpers, daß nur zwei Positionen der Steuerstange einstellbar sind.Vibration dampers are already known (e.g. JP 60-81 531 A), where a control rod has a Control body is driven. The tiered Control body is axially movable in a bore and is applied hydraulically. The disadvantage is in the formation of the outer surface of the control body, that only two positions of the control rod are adjustable are.

Es sind außerdem hydraulische Zweirohrschwingungsdämpfer bekannt (z. B. DE-OS 33 44 029), bei welchen durch die Verwendung einer Kolbenstange aus Vollmaterial eine kostengünstige Verstellmöglichkeit einer Bypasspassage für den kleinen Kolbengeschwindigkeitsbereich zwischen den beiden Arbeitsräumen ober- und unterhalb des Dämpfungskolbens geschaffen wird. Hierzu wird die Kolbenstange koaxial von einem Steuerrohr umgeben, wobei durch eine Ausnehmung des Steuerrohres die Bohrung des Bypass durch teilweise Überdeckung bis zur völligen Überdeckung der Bohrung verschlossen werden kann. Nachteilig hierbei ist jedoch, daß, bedingt durch den Steuermechanismus, die beiden Endsellungen sowie eventuelle Zwischenpositionen lediglich manuell einstellbar sind.They are also hydraulic twin-tube dampers known (e.g. DE-OS 33 44 029), in which by  Use a piston rod made of solid material Inexpensive adjustment of a bypass passage for the small piston speed range between the two working areas above and below the damping piston is created. For this the piston rod coaxially surrounded by a head tube, being through a recess of the head tube the bore of the Bypass through partial coverage to complete Coverage of the hole can be closed. Disadvantageous however, here is that, due to the control mechanism, the two end positions as well as any Intermediate positions can only be set manually.

Des weiterens sind verstellbare Schwingungsdämpfer bekannt (z. B. FR-PS 11 20 363), die in einer hohlen Kolbenstange eine Verstellstange aufweisen, wobei der obere und untere Arbeitsraum über eine einzige, oberhalb des Dämpfungskolbens angeordnete Querbohrung in der Kolbenstange und einen axial in der Steuerstange verlaufenden Durchlaß miteinander verbunden sind. Es ist dabei zwischen der geschlossenen und der geöffneten Position der Querbohrung nur eine theoretische Stufenlosigkeit durch eine unterschiedliche Überdeckungslänge der Querbohrung gegeben.Furthermore, adjustable vibration dampers are known (e.g. FR-PS 11 20 363) in a hollow piston rod have an adjustment rod, the upper and lower workspace over a single one, above the Damping piston arranged cross bore in the piston rod and one extending axially in the control rod Passage are interconnected. It is there between the closed and the open position the cross hole is only a theoretical infinitely variable due to a different overlap length of the cross hole given.

Weiter sind Schwingungsdämpfer bekannt (EP-A 01 96 030), deren Bypass durch eine mit Bohrungen versehene Steuerstange beeinflußbar ist. Durch Öffnung einer oder mehrerer Bohrungen ist eine abgestufte Änderung von Öffnungsquerschnitten, jedoch keine stufenlose Steuerung möglich.Vibration dampers are also known (EP-A 01 96 030), their bypass through a control rod with holes can be influenced. By opening one or multiple holes is a graded change from Opening cross sections, but no stepless control possible.

Darüber hinaus sind hydraulische Schwingungsdämpfer bekannt (z. B. DE-OS 35 32 293), bei denen eine oder zwei Bohrungen in der Kolbenstange durch eine Verstellstange steuerbar sind. Da bei Verwendung von zwei Bohrungen eine gleichzeitige, parallele Ansteuerung vorgesehen ist, wird lediglich ein größerer Querschnitt erzielt, so daß auch eine derartige Ausführungsform lediglich zwischen der Offen- und Schließstellung unterschiedliche Überdeckungsflächen der Bohrung selbst zuläßt.Hydraulic vibration dampers are also known (e.g. DE-OS 35 32 293), in which one or two Bores in the piston rod through an adjusting rod are controllable. Since using two holes simultaneous, parallel control is provided is only a larger cross section is achieved, so that even such an embodiment only  different between the open and closed positions Covering areas of the hole itself allows.

Aufgabe der Erfiundung ist es, einen Schwingungsdämpfer zu schaffen, bei dem eine weitreichend stufenlose Dämpfungskraftveränderung mittels zwischen den beiden Arbeitsräumen ober- und unterhalb des Dämpfungskolbens verlaufenden Bypasspassagen möglich ist, wobei bei einem Ausfall der Ansteuerung automatisch die sicherheitsrelevante Grundposition eingenommen wird.The task of the invention is to provide a vibration damper create a far-reaching, smooth damping force change means between the two Working spaces above and below the damping piston running bypass passages is possible, with one Failure of the control automatically the safety-relevant Basic position is taken.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Steuerfläche des Steuerkörpers aus mindestens zwei, im Winkel zueinander verlaufenden einzelnen Flächen zusammengesetzt ist, wobei die der von Steuerdruck beaufschlagten gegenüberliegende Stirnfläche des Steuerkörpers mit einer Feder beaufschlagt ist.This object is achieved in that the control surface of the control body from at least two, individual surfaces running at an angle to each other , which is that of the control pressure opposite end face of the control body is loaded with a spring.

Vorteilhaft ist dabei, daß die axial bewegbare Steuerstange in einfacher Weise durch einen Steuerkörper beaufschlagt wird, so daß durch Ansteuerung der Steuerstange die Bypasspassage durch teilweise Deckung von Bohrung und Aussparung bis zur völligen Überdeckung gedrosselt werden kann, welches eine Veränderung der Dämpfungskräfte im kleinen Kolbengeschwindigkeitsbereich zur Folge hat. Bei Ausfall oder zu geringem Steuerdruck kann der Steuerkörper über die Feder vorgespannt werden, so daß in dieser Position des Steuerkörpers die sicherheitsrelevante, harte Grunddämpfung eingestellt ist.It is advantageous that the axially movable control rod in a simple way by a control body is applied so that by controlling the control rod the bypass passage by partially covering Drilling and recess until completely covered can be throttled, which is a change in Damping forces in the small piston speed range has the consequence. In the event of failure or insufficient control pressure the control body can be preloaded via the spring, so that in this position of the control body the safety-relevant hard basic damping is set.

In Ausgestaltung der Erfindung ist als Ansteuerung eine mechanische, pneumatische und/oder hydropneumatische Beaufschlagung vorgesehen. Hierdurch wird die axiale Wegänderung der Steuerstange erzielt.In one embodiment of the invention is a control mechanical, pneumatic and / or hydropneumatic Acting provided. This will make the axial Change of travel of the control rod achieved.

Nach einer wesentlichen Ausgestaltung ist vorgesehen, daß mindestens zwei Querbohrungen vorgesehen sind, die im Abstand zueinander in der Kolbenstange angeordnet sind. Durch eine oder mehrere Bohrungen in unterschiedlichen Ebenen, die von der Steuerstange axial überfahren werden, lassen sich unterschiedliche Dämpfungskräfte einstellen.According to an essential embodiment, that at least two cross holes are provided, the spaced apart in the piston rod are. Through one or more holes in different Planes from the control rod axially  different damping forces can be run over to adjust.

Eine günstige Ausführungsform sieht vor, daß der Steuerkörper im Endbereich der Kolbenstange in etwa rechtwinklig angeordnet ist.A favorable embodiment provides that the control body in the end area of the piston rod approximately at right angles is arranged.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung schematisch dargestellt. Es zeigtA preferred embodiment is in the drawing shown schematically. It shows

Fig. 1 einen Schwingungsdämpfer in Zweirohrbauart mit einer entsprechenden Verstellmöglichkeit für die Bypasspassage. Fig. 1 shows a vibration damper in two-pipe design with a corresponding adjustment option for the bypass passage.

Der in Fig. 1 dargestellte Schwingungsdämpfer besteht im wesentlichen aus dem Dämpfergehäuse 1 dem Dämpfungskolben 3, der Kolbenstange 6 sowie dem oberen Arbeitsraum 4 und dem unteren Arbeitsraum 5. Der Dämpfungskolben 3 teilt den Arbeitszylinder 13 in den oberen Arbeitsraum 4 und den unteren Arbeitsraum 5 auf. Darüber hinaus besitzt der Dämpfungskolben 3 Drosselorgane für die Zug- und Druckstufe. Die Abdichtung der Kolbenstange 6 und dem Dämpfergehäuse 1 gegenüber der Atmosphäre erfolgt über die Kolbenstangendichtung 2.The vibration damper shown in FIG. 1 consists essentially of the damper housing 1, the damping piston 3 , the piston rod 6 and the upper working chamber 4 and the lower working chamber 5 . The damping piston 3 divides the working cylinder 13 into the upper working space 4 and the lower working space 5 . In addition, the damping piston has 3 throttle bodies for the rebound and compression stage. The piston rod 6 and the damper housing 1 are sealed off from the atmosphere via the piston rod seal 2 .

Für niedrige Kolbengeschwindigkeiten ist eine Bypasspassage vorgesehen, welche aus den Bohrungen 10, der Längsbohrung 11 besteht. Durch die Bohrungen 10 und die Längsbohrung 11 ist eine Strömungsverbindung vom oberen Arbeitsraum 4 in den unteren Arbeitsraum 5 gegeben. Dabei ist durch die Steuerstange 7, die in der Kolbenstange 6 axial verschiebbar angeordnet ist, eine Abdeckung der Bohrungen möglich. Eine solche axiale Verschiebung erfolgt durch den Steuerkörper 8, so daß die Steuerstange 7 durch Überdeckung einer oder mehrerer Bohrungen 10 eine Veränderung der Dämpfungskräfte im kleinen Kolbengeschwindigkeitsbereich ermöglicht. For low piston speeds, a bypass passage is provided, which consists of the bores 10 , the longitudinal bore 11 . A flow connection from the upper working space 4 into the lower working space 5 is provided through the bores 10 and the longitudinal bore 11 . The control rod 7 , which is arranged axially displaceably in the piston rod 6 , makes it possible to cover the bores. Such an axial displacement takes place through the control body 8 , so that the control rod 7 enables a change in the damping forces in the small piston speed range by covering one or more bores 10 .

Der Steuerkörper 8 ist in einer Bohrung 9 aufgenommen, wobei eine Stirnseite 12a von einem Steuerdruck und die andere Stirnseite 12b vom Atmosphärendruck und einer Feder 14 beaufschlagt wird. Der Atmosphärendruck gelangt über die Ausnehmung 15 in die Bohrung 9.The control body 8 is received in a bore 9 , one end face 12 a being acted upon by a control pressure and the other end face 12 b by atmospheric pressure and a spring 14 . The atmospheric pressure reaches the bore 9 via the recess 15 .

Über die Steuerflächen 16a und 16b wird die Steuerstange 7 axial verschoben. Die Steuerflächen 16a und 16b können als abgeschrägte Flächen, konische Flächen etc. ausgebildet sein. Ist bei diesem Ausführungsbeispiel der Atmosphärendruck und die Kraft der Feder 14 auf der Stirnfläche 12b größer als der Steuerdruck auf der Stirnfläche 12a, so wird über die Steuerfläche 16a die Steuerstange 7 so verschoben, daß alle Bohrungen 10 verschlossen sind und damit eine sicherheitsrelevante hohe Dämpfungskraft eingestellt ist.The control rod 7 is axially displaced via the control surfaces 16 a and 16 b. The control surfaces 16 a and 16 b can be designed as beveled surfaces, conical surfaces, etc. In this embodiment, the atmospheric pressure and the force of the spring 14 on the end face 12 b is greater than the control pressure on the end face 12 a, the control rod 7 is displaced via the control surface 16 a so that all the bores 10 are closed and thus a safety-relevant one high damping force is set.

BezugszeichenlisteReference symbol list

1 Dämpfergehäuse
2 Kolbenstangendichtung
3 Dämpfungskolben
4 oberer Arbeitsraum
5 unterer Arbeitsraum
6 Kolbenstange
7 Steuerstange
8 Steuerkörper
9 Bohrung
10 Bohrungen
11 Längsbohrungen
12a Stirnseite
12b Stirnseite
13 Arbeitszylinder
14 Feder
15 Ausnehmung
16 Steuerfläche 1 damper housing
2 piston rod seals
3 damping pistons
4 upper work area
5 lower work area
6 piston rod
7 control rod
8 control bodies
9 hole
10 holes
11 longitudinal holes
12 a front side
12 b face
13 working cylinders
14 spring
15 recess
16 control surface

Claims (5)

1. Hydraulischer Schwingungsdämpfer, bei welchem ein an einer Kolbenstange befestigter, ventilbestückter Dämpfungskolben einen Arbeitszylinderi in zwei Arbeitsräume unterteilt, wobei die hohl ausgebildete Kolbenstange eine von dem oberhalb des Dämpfungskolbens angeordneten Arbeitsraum ausgehende Querbohrung aufweist, die mit dem unteren Arbeitsraum in Verbindung steht, und daß zur Änderung der Dämpfungscharakteristik eine Steuerstange vorgesehen ist, welche zusammen mit der Querbohrung einen Ölstrom steuert, und daß im Hohlraum der Kolbenstange die Steuerstange relativ bewegbar angeordnet ist, wobei die Steuerstange über einen verschiebbaren, über eine Ansteuerung beaufschlagbaren Steuerkörper axial bewegbar angeordnet ist, und daß die Steuerstange und der Steuerkörper mit Steuerflächen versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerfläche (16) des Steuerkörpers (8) aus mindestens zwei im Winkel zueinander verlaufenden einzelnen Flächen (16a, 16b) zusammengesetzt ist, wobei die der von Steuerdruck beaufschlagten gegenüberliegende Stirnfläche (12b) des Steuerkörpers (8) mit einer Feder (14) beaufschlagt ist.1.Hydraulic vibration damper, in which a damping piston attached to a piston rod and fitted with a valve divides a working cylinder into two working spaces, the hollow piston rod having a transverse bore which extends from the working space arranged above the damping piston and is connected to the lower working space, and that To change the damping characteristic, a control rod is provided which controls an oil flow together with the transverse bore, and that the control rod is arranged to be relatively movable in the cavity of the piston rod, the control rod being arranged to be axially movable via a displaceable control body which can be acted upon by a control, and that the control rod and the control body are provided with control surfaces, characterized in that the control surface ( 16 ) of the control body ( 8 ) consists of at least two individual surfaces ( 16 a, 16 b) running at an angle to one another is set, whereby the opposite end face ( 12 b) of the control body ( 8 ), which is acted upon by control pressure, is acted upon by a spring ( 14 ). 2. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die der Steuerfläche (16) zugewandte Fläche der Steuerstange (7) aus mindestens zwei einzelnen Flächen (16a, 16b) zusammengesetzt ist. 2. Vibration damper according to claim 1, characterized in that the control surface ( 16 ) facing surface of the control rod ( 7 ) is composed of at least two individual surfaces ( 16 a, 16 b). 3. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Ansteuerung eine mechanische, pneumatische und/oder hydropneumatische Beaufschlagung vorgesehen ist.3. Vibration damper according to claim 1, characterized, that as control a mechanical, pneumatic and / or hydropneumatic loading provided is. 4. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Querbohrungen (10) vorgesehen sind, die im Abstand zueinander in der Kolbenstange (6) angeordnet sind.4. Vibration damper according to claim 1, characterized in that at least two transverse bores ( 10 ) are provided which are arranged at a distance from one another in the piston rod ( 6 ). 5. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkörper (8) im Endbereich der Kolbenstange (6) in etwa rechtwinklig angeordnet ist.5. Vibration damper according to claim 1, characterized in that the control body ( 8 ) in the end region of the piston rod ( 6 ) is arranged approximately at right angles.
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