DE4401393C1 - Hydraulischer, verstellbarer Schwingungsdämpfer für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen hydraulischen, verstellbaren Schwingungsdämpfer für Kraftfahrzeuge, mit einem an einer Kolbenstange befestigten Dämpfungskolben, der den Arbeitszylinder in zwei mit Dämpfungsflüssigkeit gefüllte Kammerhälften unterteilt, wobei in einem parallel zu den Ventilen des Dämpfungskolbens ange­ ordneten Bypass mindestens ein druckabhängig reagierendes Ventil vorgesehen ist und zur Steuerung des Bypasses eine Verstellvorrichtung über ein Druckmedium einen Steuerkörper in Schließrichtung beaufschlagt, wobei zwischen dem Druckmedium und dem Steuerkörper ein axial beweglicher und am Umfang abgedichteter Druckübersetzer angeordnet ist.

Es sind bereits derartige Schwingungsdämpfer bekannt (z. B. DE 41 20 122 C2), bei denen der Steuerkörper einen Bypass unter Zwischenschaltung eines Druckübersetzers beaufschlagt. Der Druckübersetzer wird dabei mit einem von außen aufgebrachten Steuerdruck z. B. hydraulisch oder pneumatisch beaufschlagt. Bei einem derartigen Schwingungsdämpfer wird zu einer Grunddämpfung eine höhere Dämpfung geschaltet, so daß durch die hohe Dämpfung die Wankstabilität eines Fahrzeuges oder die Anfahrsituation eines Lastkraftwagens verbessert werden kann und bei Ausfall bzw. Wegfall des Steuerdruckes durch den Systeminnendruck in der Zugstufe des Schwingungsdämpfers in Offenstellung gebracht und dort selbsttätig gehalten werden kann. Die Dämpfungs­ kraftkennlinien eines derartigen Schwingungsdämpfers sind dabei entweder progressiv oder degressiv schaltbar. Eine Variation sowohl progressiver als auch degressiver Kennlinien läßt sich mit einer derartigen Vorrichtung nicht erzielen.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen hydraulischen, ver­ stellbaren Schwingungsdämpfer zu schaffen, bei dem der Steuerkörper eines Bypasses durch Zwischenschaltung eines Druckübersetzers durch eine hydraulische oder pneumatische Verstelleinrichtung beaufschlagt wird, wobei die Dämpfung zur Anpassung an die Fahrsituation in ihrer Charakteristik und Höhe sowohl progressiv als auch degressiv veränderbar ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorge­ sehen, daß dem durch das Druckmedium beaufschlagten Druckübersetzer eine Federkraft entgegenwirkt.

Eine derartige Vorrichtung ermöglicht mit Vorteil, daß über unterschiedliche Steuerdrücke eine Querschnitts­ veränderung des Bypasses sowie eine federabhängige Dämp­ fungskraftverstellung möglich ist. Durch die unter­ schiedliche Druckbeaufschlagung des Druckübersetzers wird die stufenlose Dämpfungskraft bei gleichzeitiger Änderung der Charakteristik z. B. progressiv oder degressiv, erzielt.

Nach einem weiteren wesentlichen Merkmal ist vorgesehen, daß der Steuerkörper und der Druckübersetzer mit mindestens einer Feder in einer Verspannungskette stehen.

Eine besonders günstige Ausführungsform sieht vor, daß als Feder eine Tellerfeder vorgesehen ist.

Eine günstige Ausführungsform sieht vor, daß die Feder den Druckübersetzer beaufschlagt und/oder daß die Feder den Steuerkörper beaufschlagt. Hierbei ist von Vorteil, daß die zusätzliche Federkraft entweder den Druck­ übersetzer direkt beaufschlagt oder die zusätzliche Federkraft liegt in einer Verspannungskette, wobei die Feder auf den Steuerkörper und der Steuerkörper auf den Druckübersetzer wirkt, jeweils in entgegengesetzter Richtung des externen Steuerdruckes.

In weiterer Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die Feder über den Steuerkörper den Durchflußquerschnitt des Bypasses steuert. Mit Vorteil läßt sich dabei in der Feder ein konstanter Durchlaß vorsehen.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt.

Es zeigt:

Fig. 1 einen Schwingungsdämpfer teils im Schnitt mit einem seitlich adaptierten Dämpfungsventil,

Fig. 2 einen Schwingungsdämpfer im Schnitt mit einem im Kolben integrierten Dämpfungsventil,

Fig. 3 eine Ausführungsform als Einzelheit eines im Kolben angeordneten Dämpfungsventiles,

Fig. 4 und Fig. 5 weitere Ausführungsformen eines Dämpfungsventiles mit unterschiedlicher Gestaltung der Feder.

Der in Fig. 1 dargestellte Schwingungsdämpfer besteht im wesentlichen aus der Kolbenstange 9, dem Dämpfungs­ kolben 10, der den Arbeitszylinder 11 in eine obere und eine untere Kammerhälfte unterteilt. Der Dämpfungskolben 10 ist mit Ventilen zur Erzeugung einer Dämpfungskraft ausgerüstet. Zusätzlich ist die obere Kammerhälfte über einen Bypass 12 über ein Dämpfungsventil 13 mit der unteren Kammerhälfte verbunden. Die näheren Einzelheiten des Dämpfungsventiles 13 sind in der Fig. 4 im einzel­ nen dargestellt.

Aus der Fig. 2 ist eine weitere Ausführungsform eines Schwingungsdämpfers dargestellt, bei dem das Dämpfungs­ ventil 13, welches den Bypass 12 parallel zu den Dämpfungsventilen im Dämpfungskolben 10 regelt, inner­ halb des Dämpfungskolbens 10 angeordnet ist. Die näheren Einzelheiten des Dämpfungsventiles 13 sind in den Fig. 3 und 5 dargestellt.

Aus der Fig. 3 ist als Einzelheit der Teil des Dämp­ fungskolbens 10 dargestellt, welcher das Dämpfungsventil 13 zur Steuerung des Bypasses 12 enthält. Der Bypass 12 wird durch den Steuerkörper 2 geöffnet oder ver­ schlossen, wobei die mit dem Steuerkörper 2 zusammen­ wirkende Feder 1 eine Steuerkante bildet und gleich­ zeitig über den konstanten Durchlaß 8 ständig einen geringen Volumenstrom passieren läßt. Der Steuerkörper 2 wird über den Druckübersetzer 4 von einem externen Druck 14 und der weiteren Feder 5 beaufschlagt. Das in dem Raum 15 befindliche Medium kann über den Kanal 16 ent­ weichen.

Bei einem entsprechenden Druck 14 wird über den Druck­ übersetzer 4 der Steuerkörper 2 beaufschlagt und schließt gegenüber der Feder 1 den Bypass 12 gegenüber der Ausnehmung 17. Es bleibt lediglich der konstante Durchlaß 8 offen. Bei weiterer Druckzunahme des Steuer­ druckes 14 wird die Feder 1 in Zeichenebene nach unten gewölbt, so daß der Durchflußquerschnitt 6 zwischen der Feder 1 und der Ausnehmung 3 verschlossen wird. In dieser Position ist der konstante Durchlaß 8 ebenfalls verschlossen. Bei Nachlassen des externen Druckes 14 und entsprechendem Systemdruck über den Bypass 12 läßt sich der Steuerkörper 2 gegenüber der Feder 1 stufenlos bewegen, so daß die entsprechend gewünschten Dämpfungs­ kennlinien mit der entsprechend gewünschten Charak­ teristik erzielbar ist. Über den Steuerdruck ist die Dämpfungskraftverstellung mit Änderung der Kennlinien­ charakteristik von degressiv über linear bis progressiv möglich. Eine hohe Verstellbarkeit (Spreizung) ist in kleinsten Kolbengeschwindigkeiten machbar.

In der Fig. 4 ist eine weitere Ausführungsform darge­ stellt, mit dem Unterschied, daß dieses Dämpfungsventil 13 seitlich an einen Schwingungsdämpfer adaptiert werden kann. Der Druck 14 läßt sich weiterhin von außen auf den Druckübersetzer 4 aufbringen, wobei die Entlüftung des Hohlraumes 15 über den Kanal 16 direkt in die Atmosphäre erfolgen kann. Ansonsten entspricht dieses Dämpfungs­ ventil 13 im Prinzip dem in Fig. 3 bereits ausführlich erläuterten Dämpfungsventil.

Aus der Fig. 5 ist eine weitere Ausführungsform zu ent­ nehmen, mit dem Unterschied, daß der Steuerkörper 2 wiederum vom Druckübersetzer 4 beaufschlagt wird, auch hier wirkt der externe Druck 14 zusammen mit einer weiteren Feder 5 auf den Druckübersetzer 4. Die dem Druckmedium 14 entgegengerichtet wirkende Feder 1 ist bei dieser Ausführungsform im Hohlraum 15 angeordnet und stützt sich einerseits gegen den Boden 18 und anderer­ seits gegen den Druckübersetzer 4 ab. Die Wirkungsweise entspricht jedoch dem in Fig. 3 bereits dargestellten Dämpfungsventil 13.

Bezugszeichenliste

1 Feder
2 Steuerkörper
3 Ausnehmung
4 Druckübersetzer
5 Feder
6 Durchflußquerschnitt
7 ringförmiger Ansatz
8 konstanter Durchlaß
9 Kolbenstange
10 Dämpfungskolben
11 Arbeitszylinder
12 Bypass
13 Dämpfungsventil
14 Druck
15 Medium
16 Kanal
17 Ausnehmung
18 Boden.

Claims (7)

1. Hydraulischer, verstellbarer Schwingungsdämpfer für Kraftfahrzeuge, mit einem an einer Kolbenstange befestigten Dämpfungskolben, der den Arbeits­ zylinder in zwei mit Dämpfungsflüssigkeit gefüllte Kammerhälften unterteilt, wobei in einem parallel zu den Ventilen des Dämpfungskolbens angeordneten Bypass mindestens ein druckabhängig reagierendes Ventil vorgesehen ist und zur Steuerung des Bypasses eine Verstellvorrichtung über ein Druckmedium einen Steuerkörper in Schließrichtung beaufschlagt, wobei zwischen dem Druckmedium und dem Steuerkörper ein axial beweglicher und am Umfang abgedichteter Druckübersetzer angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß dem durch das Druckmedium beaufschlagten Druckübersetzer (4) eine Federkraft (1) entgegen­ wirkt.

2. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkörper (2) und der Druckübersetzer (4) mit mindestens einer Feder (1) in einer Ver­ spannungskette stehen.

3. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Feder (1) eine Tellerfeder vorgesehen ist.

4. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (1) den Druckübersetzer (4) beauf­ schlagt.

5. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (1) den Steuerkörper (2) beauf­ schlagt.

6. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (1) über den Steuerkörper (2) den Durchflußquerschnitt (6) des Bypasses steuert.

7. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (1) einen konstanten Durchlaß (8) aufweist.