DE4342763A1

DE4342763A1 - Hydraulischer, regelbarer Einrohrschwingungsdämpfer für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE4342763A1
Application number: DE19934342763
Authority: DE
Inventors: Zhen Dr Ing Huang; Klaus Schmidt; Hans Dipl Ing Scheerer; Andreas Dipl Ing Opara
Original assignee: Daimler Benz AG; Mercedes Benz AG; August Bilstein GmbH
Current assignee: ThyssenKrupp Bilstein GmbH
Priority date: 1993-12-15
Filing date: 1993-12-15
Publication date: 1995-06-22

Description

Die Erfindung betrifft einen hydraulischen, regelbaren Schwingungsdämpfer für Kraftfahrzeuge mit einem Dämpfungs flüssigkeit enthaltenden Dämpferzylinder, einen mit einer Kolbenstange verbundenen Dämpfungskolben, der den Dämpfer zylinder in zwei Arbeitsräume unterteilt und einen Dämp fungsventil zur Einstellung der Dämpfungskraft des Schwin gungsdämpfers, das einen der Arbeitsräume mit einem äuße ren Druckspeicher verbindet, wobei das Dämpfungsventil aus mindestens einem druckabhängigen Ventil für Zug- und Druckstufe und einem ansteuerbaren, mit einem Durchlaß zu sammenarbeitenden Steuerschieber besteht.

Einen hydropneumatischen Schwingungsdämpfer mit einem Dämpfungsventil für die Einstellung der Dämpfungskraft, das in der Strömungsverbindung zwischen einem auf den Schwingungsdämpfer aufgesetzten Blasenspeicher und einem Arbeitsraum des Dämpferzylinders angeordnet ist, zeigt die deutsche Offenlegungsschrift DE 34 27 843 A1. Bei der be kannten Anordnung befindet sich das Dämpfungsventil in einem separaten Gehäuse, das zur Verbindung mit dem Bla senspeicher und dem Dämpferzylinder jeweils einen Gewinde abschnitt aufweist, der in jeweils in einen ein Innenge winde aufweisenden Abschnitt des Blasenspeichers und des Dämpferzylinders eingeschraubt wird.

Die bekannte Anordnung weist neben einer großen Bauhöhe bzw. geringere Abstützlänge den Nachteil eines hohen Fer tigungsaufwandes auf.

In der deutschen Offenlegungsschrift DE 40 16 807 A1 ist ein regelbarer Schwingungsdämpfer beschrieben, bei dem zwischen einem separaten Druckspeicher und dem unteren Ar beitsraum des Schwingungsdämpfers ein äußeres, kontinuier lich verstellbares Dämpfungsventil vorgesehen ist.

Aus der europäischen Patentanmeldung EP 551 605 A2 ist ein hydraulischer Schwingungsdämpfer mit einem Dämpfungsven tilsystem bekannt, das aus zwei in einem außerhalb des Dämpferzylinders befindlichen zylinderförmigen Ventilge häuse koaxial gegeneinander angeordneten Dämpfungsventilen besteht. Jedes der Dämpfungsventile weist einen elektro magnetisch ansteuerbaren, mit mindestens einem Durchlaß zu sammenarbeitenden, axial beweglichen Steuerschieber und ein druckabhängiges, mit dem Steuerschieber strömungstech nisch parallel oder in Reihe geschaltetes Ventil für Zug- und Druckstufe auf.

Als Platzmangel im Fahrzeug kann der Einsatz eines äußeren Ventilsystems neben dem separat angeordneten Druckspeicher problematisch sein.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Dämpfungsventil zwi schen einem Schwingungsdämpfer und einem Druckspeicher derart vorzusehen, daß es auch bei Vorhandensein eines ge ringen Bauraums im Fahrzeug eingesetzt werden kann, ohne die Abstützlänge des Schwingungsdämpfers wesentlich zu verringern.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das aus mindestens einem druckabhängigen Ventil für Zug- und Druckstufe und einem ansteuerbaren, mit mindestens einem Durchlaß zusammenarbeitenden Steuerschieber bestehende Dämpfungsventil in dem mit dem Druckspeicher verbindbaren Arbeitsraum des Dämpferzylinders angeordnet ist.

In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schwin gungsdämpfers ist zur Einstellung von mindestens vier Dämpfungskraftkennlinien in Zug- und Druckrichtung in der Strömungsverbindung zwischen dem Dämpfungsventil ein wei teres Dämpfungsventil mit einem druckabhängigen Ventil und einen ansteuerbaren, mit mindestens einem Durchlaß zusam menarbeitenden Steuerschieber vorgesehen, das vorzugsweise koaxial zum ersten Dämpfungsventil im Dämpferzylinder oder im Hydraulikraum des Druckspeichers angeordnet ist. Es be steht jedoch auch die Möglichkeit das zweite Dämpfungsven til in einem außerhalb des Schwingungsdämpfers befindli chen Ventilgehäuse anzuordnen.

Nach einem vorteilhaften Merkmal sind die Steuerschieber axial beweglich angeordnet und von einem Elektromagneten beaufschlagbar.

Eine weitere günstige Ausführungsform sieht vor, daß die Steuerschieber elektromotorisch, pneumatisch oder hydrau lisch beaufschlagt werden.

Nach einem weiteren vorteilhaften Merkmal des erfindungs gemäßen Schwingungsdämpfers ist eines der Dämpfungsventile an einer den Dämpferzylinder verschließenden Kappe befestigt.

Nach einem vorteilhaften Merkmal der Erfindung ist vorge sehen, daß das Gehäuse der koaxial außen liegenden, den Steuerschieber betätigenden Verstelleinheit mit der Be festigungseinrichtung des Schwingungsdämpfers für die ge federte oder ungefederte Masse des Fahrzeuges verbunden ist.

Gemäß eines bevorzugten Merkmals ist die Kappe des Dämp ferzylinders derart ausgebildet, daß sie das äußere Dämpfungsventil oder in einer anderen Ausführung den Druckspeicher hält.

Bei einer weiteren günstigen Ausbildung ist die Kappe der art geformt, das sie den Strömungsanschluß des Schwin gungsdämpfers aufnimmt.

Der Vorteil des erfindungsgemäßen Schwingungsdämpfers be steht, insbesondere in einer sehr flexiblen Anordnung im Fahrzeug.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand mehrerer Ausfüh rungsbeispiele näher dargestellt. Die zugehörigen Zeich nungen zeigen:

Fig. 1 einen Schwingungsdämpfer mit einem im Dämpferzy linder angeordneten Dämpfungsventil und

Fig. 2 einen Schwingungsdämpfer mit einem inneren und einem äußeren Dämpfungsventil und

Fig. 3 einen Schwingungsdämpfer mit zwei im Dämpferzy linder angeordneten Dämpfungsventilen.

In Fig. 1 ist ein regelbarer Einrohrschwingungsdämpfer ge zeigt, der im wesentlichen aus einem Dämpferzylinder 1 und einer in den Dämpferzylinder eintauchenden, in einem mit druckabhängigen Drosselventilen 4, 5 ausgestatteten Dämp fungskolben 3 endenden Kolbenstange besteht, die durch die Führungs- und Dichtungseinheit 24 im Dämpferzylinder 1 ge führt ist. Der Dämpfungskolben 3 unterteilt den Dämpfungsflüssigkeit gefüllten Dämpferzylinder 1 in zwei Arbeitsräume 6 und 7.

Zur regelbaren Verstellung der Dämpfungskraft weist der Schwingungsdämpfer ein Dämpfungsventil 9 auf, das in dem der Kolbenstange 2 abgewandten Arbeitsraum 7 des Dämpfer zylinders 1 angeordnet ist und über eine Strömungsverbin dung 20 mit dem Hydraulikraum eines nichtdargestellten Druckspeichers verbunden ist, wobei der Druckspeicher so wohl als Blasen- als auch als Kolbenspeicher ausgebildet sein kann. Das Dämpfungsventil 9 besteht aus einem druck abhängigen Ventil 11, dessen Ventilkörper 22 abgedichtend am Dämpferzylinder 1 angeordnet und mit Federscheibenven tile 25 und 26 für Zug- und Druckstufe des Schwingungs dämpfers ausgestattet ist, und einem über einen Elektro magneten 21 ansteuerbaren, mit dem Durchlaß 13 zusammenar beitenden, axial beweglichen Steuerschieber 15. Das Ge häuse 27 des Elektromagneten 21 ist über eine dem Dämpfer zylinder 1 verschließende Kappe 23 abdichtend geführtes Distanzteil 29 mit einem Stiftgelenk 28 des Schwingungs dämpfers verbunden, das an der Rad- oder Aufbaumasse des Fahrzeugs befestigbar ist.

Zur Einstellung von 4 Dämpfungskraftkennlinien weist der Schwingungsdämpfer nach Fig. 2 neben dem im Dämpferzylin der 1 integrierten Dämpfungsventil 9 ein weiteres äußeres Dämpfungsventil 10 auf, das ebenfalls aus einem druckab hängigen Ventil 12 für Zug- und Druckstufe des Schwin gungsdämpfers und einen über einen Elektromagneten 21 an steuerbaren, mit einem Durchlaß 14 zusammenarbeitenden, axial beweglichen Steuerschieber 16 besteht und über den Strömungskanal 17 mit dem Dämpfungsventil 9 und über den Strömungsanschluß 31 mit dem Hydraulikraum des nichtdarge stellten Druckspeichers verbunden ist.

Das Dämpfungsventil 10 ist bei diesem Ausführungsbeispiel in einem Ventilgehäuse 18 untergebracht, es kann jedoch auch direkt im Hydraulikraum des Druckspeichers integriert werden.

Die den Dämpferzylinder 1 verschließende Kappe ist dabei derart ausgebildet, daß sie das Dämpfungsventil 10 hält und den Strömungskanal 17 bildet.

In Fig. 3 sind die Dämpfungsventile 8 und 10 koaxial ge geneinander in dem mit dem Druckspeicher 30 verbundenen Arbeitsraum 7 untergebracht. Jedes der Dämpfungsventile 9, 10 besteht aus einem elektromagnetisch ansteuerbaren, mit einen Durchlaß 13, 14 zusammenwirkenden, axial beweglichen Steuerschieber 15, 16, deren Verstelleinheiten 21 sich ab dichtend am Dämpferzylinder 1 abstützen und einem druckab hängigen Ventil 11, 12. Der Strömungskanal 17 zwischen den beiden Dämpfungsventilen 9, 10 wird durch ein zwischen den Durchlässen 13, 14 angeordnetes Rohr 31 gebildet, das gleichzeitig die druckabhängigen Ventile 11, 12 aufnimmt und zwischen den Ventilen 11, 12 einen Durchlaß 32 vom Strömungskanal 17 zum Ventilinnenraum 33 aufweist.

Die Strömungsverbindung vom Arbeitsraum des Schwingungs dämpfers zu den druckabhängigen Ventilen 11, 12 oder zu den durch die Steuerschieber schaltbaren Durchlässen 13, 14 wird dabei über den radial innerhalb der Verstellein heit 21 des Dämpfungsventils 9 angeordneten Strömungskanal 34 und die Verbindung zum Druckspeicher 30 über den inner halb der Verstelleinheit 21 des Dämpfungsventils 10 ange ordneten Strömungskanal 35 und die Kappe 23 gebildet.

Der Vorteil der Ausführungsbeispiele in Fig. 1 und 3 ge genüber bereits bekannten äußeren Ventilanordnungen be steht insbesondere darin, daß auf die zusätzlichen Strömungsanschlüsse des Dämpfungsventils verzichtet werden kann.

Bezugszeichenliste

1 Dämpferzylinder
2 Kolbenstange
3 Dämpfungskolben
4 Drosselventil
5 Drosselventil
6 Arbeitsraum
7 Arbeitsraum
9 Dämpfungsventil
10 Dämpfungsventil
11 druckabhängiges Ventil
12 druckabhängiges Ventil
13 Durchlaß
14 Durchlaß
15 Steuerschieber
16 Steuerschieber
17 Strömungskanal
18 Ventilgehäuse
19 Hydraulikraum
20 Strömungsverbindung
21 Elektromagnet
22 Ventilkörper
23 Bodenteil
24 Führungs- und Dichtungseinheit
25 Federscheibenventil
26 Federscheibenventile
27 Gehäuse
28 Befestigungseinrichtung
29 Distanzteil
30 Druckspeicher
31 Rohr
32 Durchlaß
33 Ventilinnenraum
34 Strömungskanal
35 Strömungskanal

Claims

1. Hydraulischer, regelbarer Einrohrschwingungsdämpfer für Kraftfahrzeuge mit einem Dämpfungsflüssigkeit enthaltenden Dämpferzylinder, einen mit einer Kolben stange verbundenen, mit druckabhängigen Drosselventi len versehenen Dämpfungskolben, der den Dämpferzylin der in zwei Arbeitsräume unterteilt und einen Dämp fungsventil zur Einstellung der Dämpfungskraft des Schwingungsdämpfers, das einen der Arbeitsräume mit einem äußeren Druckspeicher verbindet, wobei das Dämpfungsventil aus mindestens einem druckabhängigen Ventil für Zug- und Druckstufe und einem ansteuerba ren, mit einem Durchlaß zusammenarbeitenden Steuer schieber besteht, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungsventil (9) in dem mit dem Druckspeicher ver bindbaren Arbeitsraum (7) des Dämpferzylinders (1) angeordnet ist.

2. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß in der Strömungsverbindung zwischen dem Dämpfungsventil (9) und dem Druckspeicher ein weite res Dämpfungsventil (10) vorgesehen ist, das aus ei nem druckabhängigen Ventil (12) für Zug- und Druck stufe und einem ansteuerbaren, mit mindestens einem Durchlaß (14) zusammenarbeitenden Steuerschieber (16) besteht, wobei die Dämpfungsventile (9, 10) durch die Steuerschieber (15, 16) derart schaltbar sind, daß mindestens vier Dämpfungskraftkennlinien in Zug- und Druckstufe einstellbar sind.

3. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, daß das Dämpfungsventil (10) koaxial zum Dämpfungsventil (9) im Dämpferzylinder (1) angeordnet ist.

4. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, daß das Dämpfungsventil (10) in einem äußeren Ventilgehäuse (8) angeordnet ist.

5. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, daß das Dämpfungsventil (10) im Hydrau likraum (19) des Druckspeichers angeordnet ist.

6. Schwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschieber (15) des Dämpfungsventiles (9 und/oder 10) axial beweglich angeordnet ist und von einem Elektromagneten (21) be aufschlagt wird.

7. Schwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschieber (15, 16) elektromotorisch, pneumatisch oder hydraulisch beaufschlagt wird.

8. Schwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (22) des druckabhängigen Ventils (11 und/oder 12) abdichtend an der Innenwandung des Dämpferzylinders (1) angeord net ist.

9. Schwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungsventil (9 oder 10) an einer den Dämpferzylinder (1) ver schließenden Kappe (23) befestigt ist.

10. Schwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (27) der den Steuerschieber (15 oder 16) betätigenden Verstellein heit mit der Befestigungseinrichtung (28) des Schwin gungsdämpfers verbunden ist.

11. Schwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kappe (23) des Schwingungsdämpfers derart ausgebildet ist, daß sie das Dämpfungsventil (10) oder den Druckspeicher hält.

12. Schwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Kappe (23) derart ge formt ist, daß es den Strömungsanschluß (11) des Schwingungsdämpfers bildet.