DE4123141C1 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen hydraulischen,
regelbaren Schwingungsdämpfer mit einem an einer Kolbenstange
befestigten Kolben, der einen Arbeitszylinder in
zwei mit Dämpfungsflüssigkeit gefüllte Arbeitsräume
unterteilt, wobei mindestens teilweise zur Steuerung der
Dämpfungskraft ein elektromagnetisch betätigbares Dämpfungsventil,
bestehend aus einer Spule, einem magnetischen
Anker, einem mit dem Anker verbundenen
Ventilkörper und einem Ventilsitz, einen Durchflußkanal
beaufschlagt, und der Elektromagnet in seinem Arbeitsbereich
eine den Anker umgebende Ankerführung aus weichmagnetischem
Material aufweist.
Es sind bereits derartige hydraulische, regelbare Schwingungsdämpfer
bekannt (z. B. DE-PS 37 12 477), bei denen ein
elektromagnetisch betätigbares Dämpfungsventil einen
Durchflußkanal für die Dämpfungsflüssigkeit steuert. Das
Dämpfungsventil ist mit einem Elektromagneten und einem
Anker bzw. einem mit einem Ventilkörper verbundenen
Magnetanker versehen. Der Elektromagnet weist dabei
einen als Flachanker ausgebildeten Magnetanker auf. Derartige
konstruktive Ausführungen ergeben Elektromagnete,
deren Anzugskraft über dem Hub nichtlinear progressiv
abfällt, so daß der Elektromagnet zwar über eine
sehr hohe Haltekraft, aber nur über eine geringe Anzugskraft
verfügt.
Darüber hinaus sind hydraulisch regelbare Schwingungsdämpfer
bekannt (z. B. DE-OS 34 34 877, DE-OS 40 16 807),
deren Dämpfungsventil mit einem Elektromagneten versehen
ist, wobei der Elektromagnet als Shunt-Magnet ausgebildet
ist. Bei einem derartigen Shunt-Magnet liegt dem
Magnetanker ein Konus gegenüber, wobei der Magnetanker
selbst im oberen Teilbereich konisch (DE-OS 34 34 877)
oder zylindrisch (DE-OS 40 16 807) ausgebildet sein
kann. Durch einen seitlich austretenden magnetischen
Fluß zwischen dem Magnetanker und der Shunt-Kante ergibt
sich gegenüber Flachankerausführungen (DE-PS 37 12 477)
eine deutliche Erhöhung der Magnetkraft im Anzugsbereich.
Der Anteil des axialen Magnetflusses nimmt über
dem Hub entsprechend ab, was sich in einer Verringerung
der Haltekraft niederschlägt.
Elektromagnete in Shunt-Ausführungen sind typisch für
Proportionalmagnete, wobei der Magnet je nach Formgebung
des Shunts eine über dem Arbeitshub von ca. 2 mm nahezu
wegunabhängige, stromproportionale Kraft erreicht.
Elektromagnetisch verstellbare, hydraulische Schwingungsdämpfer,
insbesondere mit hohem Druck beaufschlagte
hydropneumatische Dämpfungssysteme müssen über eine hohe
Magnetkraft verfügen. Für den Fall, daß je nach Anwendungsfall
außerdem wegunabhängige Kräfte bei kurzem
Arbeitshub verlangt werden, reicht die Wirkung einer
bisher bekannten Shunt-Ausführung zum Erreichen des
typischen Proportionalmagnetverhaltens nicht aus. Die
Wirkung des magnetischen Querflusses im Shuntbereich ist
dann zu gering und eine konstante Kraft über dem
Arbeitshub läßt sich nicht mehr erzielen.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Elektromagneten für
ein elektromagnetisch beaufschlagtes Dämpfungsventil
eines Schwingungsdämpfers zu schaffen, das über einen
kurzen Arbeitshub des Ankers des Elektromagneten hohe
und möglichst wegunabhängige Kräfte erzielt.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen,
daß der Boden der Ankerführung und die dem Boden
benachbarte Stirnfläche des Ankers derart ausgebildet
sind, daß in einem der Teile eine mit mindestens einer
zur Mittenachse des Ankers parallel verlaufenden Mantelfläche
versehenen Ausnehmung vorgesehen ist, in die ein
entsprechend ausgebildeter erhabener Ansatz des anderen
Teiles eingreift.
Vorteilhaft ist bei dieser Lösung, daß ein kurzhubiger
Elektromagnet geschaffen wird, dessen nutzbare Shunt-
Länge derart vergrößert wird, daß eine der axialen
Magnetflußkomponente entsprechender hoher Querfluß erzielbar
ist. Durch die im Boden oder im Anker vorgesehene
Vertiefung, in die der Ansatz des anderen Teiles
eintaucht, wird eine Shunt-Länge geschaffen, die größer
ist als der Umfang des Magnetankers. Auf diese Weise
kann die nutzbare Shunt-Länge mindestens nahezu verdoppelt
werden und der Elektromagnet zeigt trotz des
geringen Hubes ein nahezu wegunabhängiges stromproportionales
Kraftverhalten.
In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß als
erhabener Ansatz ein kreisringförmiger Vorsprung und als
Ausnehmung eine kreisringförmige Nut vorgesehen ist oder
daß als erhabener Ansatz ein kreisförmiger Vorsprung und
als Ausnehmung eine kreisförmige Fläche vorgesehen ist.
Ein weiteres wesentliches Merkmal der Erfindung sieht
vor, daß mindestens zwei Ausnehmungen vorgesehen sind,
in die eine entsprechende Anzahl von erhabenen Ansätzen
eingreift. Hierbei ist von Vorteil, daß ohne weiteres
eine Vervielfachung der Shunt-Länge erzielt werden kann.
Eine weitere Ausführungsform sieht vor, daß als Ausnehmung
und als Ansatz ein von der Kreisform abweichender
Querschnitt vorgesehen ist.
Eine fertigungstechnisch günstige Ausführungsform sieht
vor, daß die den Anker umgebende Ankerführung zweiteilig
ausgebildet ist. Hierbei läßt sich die Ankerführung vom
Boden der Ankerführung trennen und durch geeignete
Fertigungsmaßnahmen separat, in einfacher Form, herstellen.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist
der innere Shunt als Konus ausgebildet.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in
den Zeichnungen schematisch dargestellt. Es zeigen
Fig. 1 einen Schwingungsdämpfer mit einem elektromagnetisch
betätigbaren Dämpfungsventil im Schnitt,
Fig. 2 ein elektromagnetisches Dämpfungsventil als
Einzelheit im Schnitt,
Fig. 3 einen Magnetanker mit einer Ankerführung als
Einzelheit,
Fig. 4 bis Fig. 7 weitere Ausführungsformen des
Magnetankers und der Ankerführung im Schnitt.
In der Fig. 1 ist ein hydraulischer, regelbarer Schwingungsdämpfer
als ein mögliches Ausführungsbeispiel dargestellt,
wobei ein an einer Kolbenstange 13 befestigter
Arbeitskolben 14 den Arbeitszylinder 15 in zwei mit
Dämpfungsflüssigkeit gefüllte Arbeitsräume unterteilt.
Zur Steuerung der Dämpfungskraft ist ein elektromagnetisch
betätigbares Dämpfungsventil 16 vorgesehen.
In der Fig. 2 ist das elektromagnetisch betätigbare
Dämpfungsventil 16 als Einzelheit dargestellt. Es besteht
im wesentlichen aus der Spule 3, dem in einer
Ankerführung 2 aufgenommenen Magnetanker 1, einem unmagnetischen
Isolierring 5, welcher zusammen mit der
Ankerführung einen Shunt 7 bildet. Im Boden 4 der Ankerführung
2 ist eine Ausnehmung 9 angeordnet, in die der
Ansatz 11 der Stirnfläche 8 des Ankers 1 eintaucht. Die
Mantelflächen 12 der Ausnehmung 9 und des Ansatzes 11
sind dabei parallel zur Mittenachse 6 angeordnet und
bilden einen zweiten Shunt 10.
In der Fig. 3 ist in vergrößertem Maßstab der Anker 1
dargestellt, wobei die Stirnfläche 8 des Ankers mit
einem Ansatz 11 versehen ist, der in eine entsprechende
Ausnehmung 9 des Bodens 4 der Ankerführung 2 eintaucht
und so einen Shunt 7 auf der Außenseite und einen
zweiten Shunt 10 auf der Innenseite des Ankers 1 bildet.
Der unmagnetische Isolierring 5 ist mit einer konischen
Fläche versehen, so daß sich als innerer Shunt 7 ein
Konus darstellt.
Eine weitere Ausführungsform ist in Fig. 4 dargestellt,
wobei der Anker 1 mit einer ringförmigen Ausnehmung 9
versehen ist, in die der Ansatz 11 des Bodens 4 der
Ankerführung 2 eintaucht. Die Shunt-Länge wird durch
diese Ankerführung verdreifacht, ebenso wie in der Fig.
5, wobei in dieser Ausführung der Anker 1 mit einem
Ansatz 11 und der Boden 4 der Ankerführung 2 mit der
entsprechenden Ausnehmung 9 versehen ist.
In der Fig. 6 wird eine nahezu doppelte Shunt-Länge erzielt,
in dem der Anker 1 mit einem zentrischen Ansatz
11 versehen ist, der bei axialer Bewegung des Ankers 1
in eine kreisförmige Ausnehmung 9 des Bodens 4 der
Ankerführung 2 eintaucht.
Die Fig. 7 zeigt als weitere Einzelheit einen Shunt 7
in Form eines Konus, wobei ansonsten der Ansatz 11 im
Anker 1 angeordnet ist und in die Ausnehmung 9 des
Bodens 4 eintauchen kann.
Claims (7)
1. Hydraulischer, regelbarer Schwingungsdämpfer mit
einem an einer Kolbenstange befestigten Kolben, der
einen Arbeitszylinder in zwei mit Dämpfungsflüssigkeit
gefüllte Arbeitsräume unterteilt, wobei
mindestens teilweise zur Steuerung der Dämpfungskraft
ein elektromagnetisch betätigbares Dämpfungsventil,
bestehend aus einer Spule, einem magnetischen Anker,
einem mit dem Anker verbundenen Ventilkörper und
einem Ventilsitz, einen Durchflußkanal beaufschlagt,
und der Elektromagnet in seinem Arbeitsbereich eine
den Anker umgebende Ankerführung aus weichmagnetischem
Material aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Boden (4) der Ankerführung (2) und die dem
Boden (4) benachbarte Stirnfläche (8) des Ankers (1)
derart ausgebildet sind, daß in einem der Teile (4
oder 8) eine mit mindestens einer zur Mittenachse
(6) des Ankers (1) parallel verlaufenden Mantelfläche
(12) versehenen Ausnehmung (9) vorgesehen ist, in die bei axialer Bewegung des Ankers (1)
ein entsprechend ausgebildeter erhabener Ansatz (11)
des anderen Teiles (4 oder 8) eingreift.
2. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß als erhabener Ansatz (11) ein kreisringförmiger
Vorsprung und als Ausnehmung (9) eine kreisringförmige
Nut vorgesehen ist (Fig. 4, 5).
3. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß als erhabener Ansatz (11) ein kreisförmiger Vorsprung
und als Ausnehmung (9) eine kreisförmige
Fläche vorgesehen ist (Fig. 2, 3, 6).
4. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens zwei Ausnehmungen (9) vorgesehen sind,
in die eine entsprechende Anzahl von erhabenen Ansätzen
(11) eingreift.
5. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Ausnehmung (9) und als Ansatz (11) ein von
der Kreisform abweichender Querschnitt vorgesehen
ist.
6. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die den Anker (1) umgebende Ankerführung (2)
zweiteilig ausgebildet ist.
7. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der innere Shunt (7) als Konus ausgebildet ist.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8100 | Publication of the examined application without publication of unexamined application | ||
D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
8363 | Opposition against the patent | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: FICHTEL & SACHS AG, 97424 SCHWEINFURT, DE |
|
8331 | Complete revocation |