EP1592571A1 - Vorrichtung zur dämpfung von fahrzeugaufbauneigungen - Google Patents
Vorrichtung zur dämpfung von fahrzeugaufbauneigungenInfo
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- EP1592571A1 EP1592571A1 EP03799496A EP03799496A EP1592571A1 EP 1592571 A1 EP1592571 A1 EP 1592571A1 EP 03799496 A EP03799496 A EP 03799496A EP 03799496 A EP03799496 A EP 03799496A EP 1592571 A1 EP1592571 A1 EP 1592571A1
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- EP
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- piston
- chamber
- bypass
- separating
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- Withdrawn
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Classifications
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- B60G21/02—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected
- B60G21/06—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected fluid
- B60G21/073—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected fluid between wheels on the same axle but on different sides of the vehicle, i.e. the left and right wheel suspensions being interconnected
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
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- B60G17/0416—Spring characteristics, e.g. mechanical springs and mechanical adjusting means fluid spring characteristics regulated by varying the resiliency of hydropneumatic suspensions
Definitions
- the invention relates to a device for damping vehicle body inclinations with the features of the preamble of claim 1.
- Such a device is known from the Audi RS 6. With the crosswise connection of the shock absorbers of the two vehicle axles, the device disclosed there dampens the vehicle body inclinations in a simple manner, but has a loss of comfort when a vehicle wheel is deflected on one side, such as when driving over a single obstacle, for example a manhole cover.
- the object of the invention is therefore to provide a device for damping vehicle body inclinations, which has a higher comfort with vibration excitation on individual wheels.
- the basic idea of the invention is to provide a bypass parallel to the valve of a compensating element arranged between the vibration dampers, which enables a functional connection between the vibration dampers that is independent of the valve.
- the structural design of the bypass makes it possible to design the damped exchange of hydraulic fluid between the vibration dampers in such a way that in the event of one-sided vibration excitation, for example by overriding of a manhole cover, fewer lifting movements are introduced into the vehicle body, which have a negative impact on comfort.
- the bypass can have, for example, a throttle point, the flow cross section of which can be changed as a function of parameters.
- the driving speed, steering angle, steering angle speed, lateral acceleration and the temperature of the hydraulic fluid in the vibration dampers can be used as parameters.
- a pressure differential piston is arranged in the bypass and is mounted in an axially movable manner in a bypass chamber.
- the pressure differential piston By pressurizing one end face of the pressure differential piston by means of hydraulic fluid from the one vibration damper, the pressure differential piston can be displaced a maximum of a predetermined distance before it comes to rest against an end wall of the bypass chamber.
- the volume of hydraulic fluid displaced is shifted into the other vibration damper connected to the device according to the invention.
- the transition to the stronger damping realized by means of mechanical valves can be influenced by the design of the damping means provided for damping the pressure difference piston against an end wall of the bypass chamber.
- the device can be of relatively small construction in that the bypass is implemented in the same separating piston in which the damping valve or valves are also contained or in that the bypass runs in a piston rod connected to this separating piston.
- Fig. 2 shows a partial section of a longitudinal section through the compensation device.
- Fig. 1 the device 1 according to the invention is shown schematically.
- the vibration dampers 5, 6 shown there are assigned to two vehicle wheels running in different lanes. In principle, they are constructed identically and each have a piston 8 which is connected to a piston rod 7 and is guided in a cylinder 9 in each case.
- the cylinder 9 is connected via a connection 10 to a vehicle wheel (not shown in more detail below).
- the piston rod 7 is mounted on the vehicle body, also not shown.
- the piston 8 divides the cylinder 9 into two chambers 11, 12 which are filled with hydraulic fluid. Both chambers 11, 12 are connected to one another via bores 13 in the piston 8. The openings of the bores 13 facing the chambers 11, 12 are at least partially closed by valves 14 e.g. apparently closed in the form of spring packs.
- the lower chambers 12 of the vibration dampers 5, 6 are connected to a compensation device 20 via lines 15, 16.
- the housing 21 of the compensating device 20 has two predominantly cylindrical housing parts 22, 23, which are axially connected to one another and have different outside and inside diameters.
- the first separating piston 25 is axially displaceably mounted in the upper housing part 22 and is non-positively connected to one end of a piston rod which extends coaxially to the two housing parts 22, 23 26 connected.
- At the other end of the piston Rod 26 is attached to a second separating piston 27 which, together with the first separating piston 25 and the housing 21, delimits a second chamber 28.
- the second chamber 28 has both a section which is delimited by the upper housing part 22 and a section which is delimited by the lower housing part 23 which has the smaller inside diameter.
- a third chamber 29 is delimited by the lower housing part 23 and the second separating piston 27.
- This third chamber 29 is connected to the second chamber 28 via bores 30, 31 in the second separating piston 27.
- the openings of the bores 30, 31 facing the chambers 28, 29 are at least partially from valves 32, 33, for. B. apparently closed in the form of spring assemblies.
- the lower chamber 12 of the vibration damper 5 is connected via the line 15 to the second chamber 28 of the compensation device 20.
- the lower chamber 12 of the vibration damper 6 is connected to the third chamber 29 of the compensation device 20 via the line 16.
- a bypass 40 runs parallel to the second separating piston 27. This has an upper line 41 which is connected on the one hand to the second chamber 28 and on the other hand to the upper side of a bypass chamber 43 and a lower line 42 which connects the lower side of the bypass Chamber 43 connects to the third chamber 29.
- a pressure differential piston 44 is axially displaceably mounted in the bypass chamber 43. Damping elements 45 are fastened to the axial end faces of the pressure difference piston 44 and act as stop buffers when the pressure difference piston 44 abuts one of the two end walls 46, 47.
- a further bypass variant 50 which is in part only shown in broken lines, is shown. provides.
- This bypass variant 50 differs from the aforementioned bypass 40 in that, instead of the pressure difference piston 44, a variable throttle 51 is provided in the form of a proportional valve, which can be controlled electromagnetically, for example.
- the variable throttle 51 can also be designed as a single-stage or multi-stage switching valve.
- This bypass variant 50 can be arranged in place of the bypass 40 as well as parallel to it or in series with it in the compensation device 20.
- FIG. 2 shows a partial section of a longitudinal section through the compensation device 20. It is designed as a single-tube damper. In principle, however, it is also designed as a multi-tube damper, e.g. Two-tube damper possible.
- the piston rod 26 is arranged coaxially with the lower housing part 23. This is made in two parts 26a, 26b, the two piston rod elements 26a, 26b arranged axially to one another being screwed together via a thread 34.
- the lower end face of the upper piston rod element 26a forms the upper end wall 47 of the bypass chamber 43, which is predominantly enclosed by the lower piston rod part 26b and in which the pressure difference piston 44 is guided in an axially movable manner.
- the lower piston rod element 26b has a taper on which the second separating piston 27 is mounted between an axial stop 35 and a screw connection 36.
- the second separating piston 27 separates the second chamber 28 from the third chamber 29. However, these can be connected to one another via bores 30, 31 in the second separating piston 27. In the normal position of the vibration dampers 5, 6, the bores 30, 31 are each closed at one opening by valves 32, 33 in the form of spring assemblies.
- the third chamber 29 is connected to the lower region of the bypass chamber 43 via a longitudinal bore 42 in the lower piston rod element 26b.
- the upper region of the bypass chamber 43 is connected to the second chamber 28 via a longitudinal and a transverse bore 41.
- the bypass 40 shown in FIG. 1 outside the housing 21 is thus realized in FIG. 2 inside the piston rod 26. Such a bypass 40 could also be implemented in a further bore running parallel to the bores 30, 31 in the second separating piston.
- One possible embodiment of the invention provides for the second separating piston 27 to be mounted with a certain axial mobility between a stop 35 and a screw connection 36 at the lower end of the piston rod 26.
- the piston 27 and the valves 32, 33 are firmly connected to a carrier sleeve which is axially movably mounted on the taper 37.
- the second separating piston 27 acts like the pressure differential piston 44 in the bypass 40, in that hydraulic fluid flows through the bores 30, 31 and valves 32, 33 only after the second separating piston has abutted against the stop 35 or the screw connection 36.
- the device according to the invention for damping vehicle body inclinations works as follows:
- the vibration dampers 5,6 With simultaneous compression and rebound of the vehicle wheels connected to one another via the device 1 according to the invention the vibration dampers 5,6 thus behave like vibration dampers 5,6 that are not connected to one another. Only the separating pistons that are customary in the cylinders of conventional vibration dampers and that separate the compressible medium from the hydraulic fluid are combined in the compensating device 20.
- the vehicle wheel which is connected to the vibration damper 5 on the left in FIG. 1, deflects, as a result of which the cylinder 9 is displaced relative to the piston 8 in the direction of the arrow 17.
- the wheel connected to the right vibration damper 6 rebounds.
- the cylinder 9 of the vibration damper 6 is displaced relative to the piston 8 in the direction of arrow 19.
- the pressure in the lower chamber 12 of the left vibration damper 5 increases, as a result of which the hydraulic fluid flows via the line 15 into the chamber 28 of the compensating device 20.
- the cylinder 9 is displaced in the direction indicated by the arrow 19 by the rebound of the vehicle wheel assigned to the right vibration damper 6. Due to the relative displacement in relation to the piston 8 connected to the vehicle body via the piston rod 7, the pressure in the upper chamber 11 increases and the pressure in the lower chamber 12 of the vibration damper 6 decreases. In addition to the vacuum in the lower chamber 12 caused overflow of hydraulic fluid from the upper chamber 11 via the bores 13 and the valves 14 in the piston 8 into the lower chamber 12, hydraulic fluid also flows from the third chamber 29 of the compensating device 20 via the line 16 into the lower chamber 12. In the compensating device 20 there is therefore a pressure difference on the second separating piston 27. The increased pressure in the second chamber 28 is countered by a decreased pressure in the third chamber 29.
- This pressure difference is also present on the bypass chamber 43 via the lines 41, 42, which means that the pressure difference piston 44 in the bypass chamber 43 is pressed down until it is connected to the damping element 45 fastened to the surface comes to rest against the end wall 46 of the bypass chamber 43.
- the transition from the damping caused by the bypass 40 to the damping caused by the bores 30, 31 and valves 32, 33 in the compensating device 20 can be influenced by the geometric design and / or material composition of the damping element 45 fastened to the end faces of the pressure difference piston 44 become.
- the damping element 45 can have an annular shape with a semicircular or triangular cross section.
- a geometric design of the damping element 45 or the end walls 46, 47 can also prevent the pressure-differential piston 44 from sticking to the end walls 46, 47 under negative pressure.
- the size of the bypass chamber 43 can be used in particular to determine the deflection or rebound travel of a wheel, from which the damping begins in the compensation device 20.
- bypass has a variable throttle 51 e.g. a proportional valve instead of the pressure differential piston 44 arranged in the bypass chamber 43, this can be controlled, for example, depending on the vehicle speed and / or on the relative displacement of the pistons 8 in the cylinders 9 of the vibration dampers 5, 6.
- the necessary sensors are not shown in the drawing.
- the same effect as with the pressure differential piston 44 can be achieved with the adjustable throttle 51, but the hydraulic volume to be shifted can be varied through the bores 30, 31 and valves 32, 33 in the second separating piston 27 until the throttling is used.
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Reduzierung von Fahrzeugaufbauneigungen (1) mit zwei jeweils einem Fahrzeugrad zugeordneten hydraulischen Schwingungsdämpfern (5,6), einer über hydraulische Leitungen (15,16) mit den Schwingungsdämpfern (5,6) verbundenen Ausgleichsvorrichtung (20), die verschiedene, größenveränderliche Kammern (24,28,29) sowie einen ersten Trennkolben (25) aufweist, wobei der erste Trennkolben (25) eine mit komprimierbarem Medium befüllbare erste Kammer (24) begrenzt, eine zweite und eine dritte Kammer (28,29) vorhanden sind, die jeweils mit Hydraulikflüssigkeit befüllbar sind, die zweite und die dritte Kammer (28,29) jeweils über eine der hydraulischen Leitungen (15,16) mit einem der Schwingungsdämpfer (5,6) in Verbindung steht und zwischen der zweiten und dritten Kammer (28,29) ein Ventil (32,33) angeordnet ist, über welches die beiden Kammern (28,29) miteinander kommunizieren können. Parallel zum Ventil (32,33) ist ein Bypass (40;50) vorhanden, der die zweite und dritte Kammer (28,29) miteinander verbindet.
Description
Vorrichtung zur Dämpfung von Fahrzeugaufbauneigungen
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Dämpfung von Fahrzeugaufbauneigungen mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Eine derartige Vorrichtung ist aus dem Audi RS 6 bekannt. Die dort offenbarte Vorrichtung dämpft mit der kreuzweisen Ver- schaltung der Federbeindämpfer der beiden Fahrzeugachsen auf einfache Weise die Fahrzeugaufbauneigungen, weist jedoch Komforteinbußen beim einseitigen Einfedern eines Fahrzeugrades auf, wie etwa beim Überfahren eines Einzelhindernisses, beispielsweise eines Kanaldeckels.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zur Dämpfung von Fahrzeugaufbauneigungen anzugeben, die einen höheren Komfort bei Schwingungsanregungen an einzelnen Rädern aufweist .
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Grundlegender Gedanke der Erfindung ist, parallel zum Ventil eines zwischen den Schwingungsdämpfern angeordneten Ausgleichselements einen Bypass vorzusehen, der eine vom Ventil unabhängige Wirkverbindung zwischen den Schwingungsdämpfern ermöglicht. Über die konstruktive Ausgestaltung des Bypasses ist es möglich, den gedämpften Austausch von Hydraulikflüssigkeit zwischen den Schwingungsdämpfern so zu gestalten, dass bei einseitiger Schwingungsanregung z.B. durch Überfah-
ren eines Kanaldeckels weniger Hubbewegungen in den Fahrzeug- aufbau eingeleitet werden, die sich negativ auf den Komfort auswirken.
Dazu kann der Bypass beispielsweise eine Drosselstelle aufweisen, deren Strömungsquerschnitt parameterabhängig veränderbar ist. Als Parameter können dabei beispielsweise Fahrgeschwindigkeit, Lenkwinkel, Lenkwinkelgeschwindigkeit, Querbeschleunigung und die Temperatur der Hydraulikflüssigkeit in den Schwingungsdämpfern verwendet werden.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist im Bypass ein Druckdifferenzkolben angeordnet, der axial beweglich in einer By- pass-Kammer gelagert ist. Durch Druckbeaufschlagung der einen Stirnfläche des Druckdifferenz-Kolbens mittels Hydraulikflüssigkeit aus dem einen Schwingungsdämpfer kann der Druckdifferenz-Kolben maximal um einen vorgegebenen Weg verschoben werden, bevor er gedämpft an einer Stirnwand der Bypass-Kammer zur Anlage gelangt. Das dabei verdrängte Volumen an Hydraulikflüssigkeit wird dabei in den anderen, mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung verbunden Schwingungsdämpfer verschoben. Über die Ausgestaltung des zur gedämpften Anlage des Druckdifferenz-Kolbens an eine Stirnwand der Bypass-Kammer vorgesehenen Dämpfungsmittels kann der Übergang zur mittels mechanischer Ventile realisierten, stärkeren Dämpfung beeinflusst werden.
Die Vorrichtung kann relativ kleinbauend ausgeführt werden, indem der Bypass in dem selben Trennkolben ausgeführt ist, in dem auch das oder die Dämpfungsventile enthalten sind oder indem der Bypass in einer mit diesem Trennkolben verbundenen Kolbenstange verläuft.
Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung anhand von Zeichnungen näher beschrieben. Dabei zeigen:
Fig. 1 eine schematische Übersicht über die erfindungsgemäße Vorrichtung,
Fig. 2 einen Teilausschnitt eines Längsschnitts durch die Ausgleichsvorrichtung .
In Fig. 1 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 schematisch dargestellt. Die dort dargestellten Schwingungsdämpfer 5,6 sind zwei in unterschiedlicher Spur laufenden Fahrzeugrädern zugeordnet. Sie sind prinzipiell gleich aufgebaut und weisen jeweils einen mit einer Kolbenstange 7 verbundenen Kolben 8 auf, der in jeweils einem Zylinder 9 geführt wird. Der Zylinder 9 ist über eine Verbindung 10 mit einem im Weiteren nicht näher dargestellten Fahrzeugrad verbunden. Die Kolbenstange 7 ist am ebenfalls nicht weiter dargestellten Fahrzeugaufbau gelagert .
Der Kolben 8 teilt den Zylinder 9 in zwei Kammern 11,12, die mit Hydraulikflüssigkeit befüllt sind. Beide Kammern 11,12 stehen über Bohrungen 13 im Kolben 8 miteinander in Verbindung. Die den Kammern 11,12 zugewandten Öffnungen der Bohrungen 13 sind dabei zumindest teilweise durch Ventile 14 z.B. in Form von Federpaketen offenbar verschlossen.
Die unteren Kammern 12 der Schwingungsdämpfer 5,6 stehen über Leitungen 15,16 mit einer Ausgleichsvorrichtung 20 in Verbindung. Das Gehäuse 21 der Ausgleichsvorrichtung 20 weist zwei überwiegend zylindrische Gehäuseteile 22,23 auf, die axial miteinander verbunden sind und unterschiedliche Außen- sowie Innendurchmesser besitzen.
Das in der Fig. 1 dargestellte obere Gehäuseteil 22 begrenzt zusammen mit einem ersten Trennkolben 25 eine erste Kammer 24. Der erste Trennkolben 25 ist axial verschieblich im oberen Gehäuseteil 22 gelagert und kraftschlüssig mit einem Ende einer koaxial zu den beiden Gehäuseteilen 22,23 verlaufenden Kolbenstange 26 verbunden. An dem anderen Ende der Kolben-
Stange 26 ist ein zweiter Trennkolben 27 befestigt, der zusammen mit dem ersten Trennkolben 25 und dem Gehäuse 21 eine zweite Kammer 28 begrenzt. Dabei weist die zweite Kammer 28 sowohl einen Abschnitt auf, der vom oberen Gehäuseteil 22 begrenzt wird, als auch einen Abschnitt, der vom unteren, den kleineren Innendurchmesser aufweisenden Gehäuseteil 23 begrenzt wird.
Auf der der zweiten Kammer 28 gegenüberliegenden Seite des zweiten Trennkolbens 27 wird eine dritte Kammer 29 vom unteren Gehäuseteil 23 und dem zweiten Trennkolben 27 begrenzt. Über Bohrungen 30,31 im zweiten Trennkolben 27 ist diese dritte Kammer 29 mit der zweiten Kammer 28 verbunden. Die den Kammern 28,29 zugewandten Öffnungen der Bohrungen 30,31 sind dabei zumindest teilweise von Ventilen 32,33 z. B. in Form von Federpaketen offenbar verschlossen.
Die untere Kammer 12 des Schwingungsdämpfers 5 ist über die Leitung 15 mit der zweiten Kammer 28 der Ausgleichsvorrichtung 20 verbunden. Ebenso ist die untere Kammer 12 des Schwingungsdämpfers 6 über die Leitung 16 mit der dritten Kammer 29 der Ausgleichsvorrichtung 20 verbunden.
Parallel zum zweiten Trennkolben 27 verläuft ein Bypass 40. Dieser besitzt eine obere Leitung 41, die einerseits an die zweite Kammer 28 und andererseits an der oberen Seite einer Bypass-Kammer 43 angeschlossen ist sowie eine untere Leitung 42, die die untere Seite der Bypass-Kammer 43 mit der dritten Kammer 29 verbindet. In der Bypass-Kammer 43 ist ein Druckdifferenz-Kolben 44 axial verschieblich gelagert. An den axialen Stirnflächen des Druckdifferenz-Kolbens 44 sind Dämpfungselemente 45 befestigt, die als Anschlagpuffer bei Anlage des Druckdifferenz-Kolbens 44 an eine der beiden Stirnwände 46,47 wirken.
In Fig. 1 ist rechts neben dem Bypass 40 eine zum Teil nur strichliert gezeichnete weitere Bypass-Variante 50 darge-
stellt. Diese Bypass-Variante 50 unterscheidet sich von dem vorgenannten Bypass 40 dadurch, dass an Stelle des Druckdifferenz-Kolbens 44 eine variable Drossel 51 in Form eines Proportionalventils vorgesehen ist, welches beispielsweise e- lektromagnetisch ansteuerbar ist. Die variable Drossel 51 kann auch als ein- oder mehrstufiges Schaltventil ausgebildet sein. Diese Bypass-Variante 50 kann sowohl anstelle des By- passes 40 als auch parallel zu diesem oder in Reihe mit diesem in der Ausgleichsvorrichtung 20 angeordnet sein.
In Fig. 2 ist ein Teilausschnitt eines Längsschnitts durch die Ausgleichsvorrichtung 20 dargestellt. Dabei ist diese als Einrohrdämpfer ausgeführt. Prinzipiell ist jedoch auch eine Ausführung als Mehrrohdämpfer, z.B. Zweirohrdämpfer möglich.
Koaxial zum unteren Gehäuseteil 23 ist die Kolbenstange 26 angeordnet. Diese ist zweiteilig 26a, 26b ausgeführt, wobei die beiden axial zueinander angeordneten Kolbenstangenelemente 26a, 26b über ein Gewinde 34 miteinander verschraubt sind.
Die untere Stirnfläche des oberen Kolbenstangenelements 26a bildet dabei die obere Stirnwand 47 der überwiegend vom unteren Kolbenstangenteil 26b umschlossenen Bypass-Kammer 43, in der axial beweglich der Druckdifferenz-Kolben 44 geführt ist.
An seinem unteren Ende weist das untere Kolbenstangenelement 26b eine Verjüngung auf, auf der der zweite Trennkolben 27 zwischen einem axialen Anschlag 35 und einer Verschraubung 36 gelagert ist.
Der zweite Trennkolben 27 trennt die zweite Kammer 28 von der dritten Kammer 29. Diese sind jedoch über Bohrungen 30,31 im zweiten Trennkolben 27 miteinander verbindbar. In Normallage der Schwingungsdämpfer 5,6 sind die Bohrungen 30,31 jeweils an einer Öffnung durch Ventile 32,33 in Form von Federpaketen verschlossen.
Über eine Längsbohrung 42 im unteren Kolbenstangenelement 26b ist die dritte Kammer 29 mit dem unteren Bereich der Bypass- Kammer 43 verbunden. Ebenso ist über eine Längs- sowie eine Querbohrung 41 der obere Bereich der Bypass-Kammer 43 mit der zweiten Kammer 28 verbunden. Der in Fig. 1 außerhalb des Gehäuses 21 dargestellte Bypass 40 ist in Fig. 2 somit innerhalb der Kolbenstange 26 verwirklicht. Ebenso könnte ein solcher Bypass 40 in einer weiteren, parallel zu den Bohrungen 30,31 verlaufenden Bohrung im zweiten Trennkolben verwirklicht werden.
Eine mögliche Ausführungsform der Erfindung sieht vor, den zweiten Trennkolben 27 mit einer gewissen axialen Beweglichkeit zwischen einem Anschlag 35 und einer Verschraubung 36 am unteren Ende der Kolbenstange 26 zu lagern. Dabei sind beispielsweise der Kolben 27 und die Ventile 32,33 mit einer auf der Verjüngung 37 axial beweglich gelagerten Trägerhülse fest verbunden. Dadurch wirkt der zweite Trennkolben 27 wie der Druckdifferenz-Kolben 44 im Bypass 40, indem erst nach Anlage des zweiten Trennkolbens am Anschlag 35 bzw. an der Verschraubung 36 Hydraulikflüssigkeit durch die Bohrungen 30,31 und Ventile 32,33 strömt.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Dämpfung von Fahrzeugaufbauneigungen arbeitet wie folgt :
Bei gleichzeitigem Einfedern beider den Schwingungsdämpfern 5,6 zugeordneter Fahrzeugräder erfolgt eine Relatiwerschie- bung der Zylinder 9 gegenüber den Kolben 8 in Richtung der Pfeile 17,18.
Dadurch entsteht eine Druckerhöhung in den unteren Kammern 12, die durch Überströmen der Hydraulikflüssigkeit von den unteren Kammern 12 über die Bohrungen 13 in den Kolben 8 in die obere Kammern 11 abgebaut wird. Dieses Überströmen erfolgt gedrosselt, da sowohl die Bohrungen 13 als auch die Ventile 14 in den Kolben 8 Strömungswiderstände darstellen.
Durch das Eindringen der Kolbenstangen 7 in die obere Kammern 11 der Schwingungsdämpfer 5,6 wird dort Volumen verdrängt, so dass Hydraulikflüssigkeit von den unteren Kammern 12 durch die Leitungen 15,16 in die zweite Kammer 28 bzw. dritte Kammer 29 der Ausgleichsvorrichtung 20 verschoben wird. In den Kammern 28,29 werden infolge der Volumenzunähme durch die zusätzliche Hydraulikflüssigkeit die Trennkolben 25,27, die ü- ber die Kolbenstange 26 miteinander verbunden sind, in Richtung der ersten Kammer 24 verschoben.
In der ersten Kammer 24 befindet sich ein kompressibles Medium z. B. ein kompressibles Gas, das als Feder wirkt. Infolge der axialen Verschiebung der Trennkolben 25,27 in Richtung der ersten Kammer 24 wird das dortige Medium verdichtet, bis ein Druckgleichgewicht in den Kammern 24,28,29 herrscht.
Infolge der gleichen Volumenzunahme in der zweiten und dritten Kammer 28,29 bei gleichseitigem Einfedern der Fahrzeugräder, ändert sich auch der Druck in den beiden Kammern 28,29 gleichmäßig. Diese Druckzunahme wirkt gleichmäßig auf beiden Seiten des Druckdifferenz-Kolbens 44, so dass dessen Lage in der Bypass-Kammer unverändert bleibt.
Es ist leicht nachvollziehbar, dass beim gleichzeitigen Ausfedern der Fahrzeugräder infolge des entstehenden Unterdrucks in den unteren Kammern 12 der Schwingungsdämpfer 5,6 Hydraulikflüssigkeit aus den Kammern 28,29 der Ausgleichsvorrichtung 20 in diese unteren Kammern 12 strömt, wobei die miteinander über die Kolbenstange 26 gekoppelten Trennkolben 25, 27 vom sich entspannenden Medium in der ersten Kammer 24 nach untern gedrückt werden. Die Lage des Druckdifferenz-Kolbens 44 in der Bypass-Kammer 40 wird dabei ebenfalls nicht verändert .
Bei gleichzeitigem Ein- und Ausfedern der über die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 miteinander verbundenen Fahrzeugrä-
der verhalten sich die Schwingungsdämpfer 5,6 somit wie nicht miteinander verbundene Schwingungsdämpfer 5,6. Lediglich die in den Zylindern herkömmlicher Schwingungsdämpfer üblichen Trennkolben, die das komprimierbare Medium von der Hydraulikflüssigkeit trennen, sind in der Ausgleichsvorrichtung 20 zu- sammengefasst .
Nachfolgend wird die Wirkung der erfindungsgemäßen Vorrichtung bei gegenseitigem Ein- und Ausfedern der über die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 miteinander verbundenen Fahrzeugräder beschrieben.
In diesem Beispiel federt das Fahrzeugrad, das mit dem in Fig. 1 linken Schwingungsdämpfer 5 verbunden ist, ein, wodurch der Zylinder 9 in Richtung des Pfeils 17 relativ gegenüber dem Kolben 8 verschoben wird. Das mit dem rechten Schwingungsdämpfer 6 verbundene Rad federt aus . Dabei wird der Zylinder 9 des Schwingungsdämpfers 6 in Richtung des Pfeils 19 relativ gegenüber dem Kolben 8 verschoben. Der Druck in der unteren Kammer 12 des linken Schwingungsdämpfers 5 steigt an, wodurch die Hydraulikflüssigkeit über die Leitung 15 in die Kammer 28 der Ausgleichsvorrichtung 20 strömt.
Durch das Ausfedern des dem rechten Schwingungsdämpfer 6 zugeordneten Fahrzeugrades wird der Zylinder 9 in der durch den Pfeil 19 angegebenen Richtung verschoben. Durch die relative Verschiebung gegenüber dem mit dem Fahrzeugaufbau über die Kolbenstange 7 verbundene Kolben 8, erhöht sich der Druck in der oberen Kammer 11 und verringert sich der Druck in der unteren Kammer 12 des Schwingungsdämpfers 6. Neben einem durch den Unterdruck in der unteren Kammer 12 hervorgerufenen Überströmen von Hydraulikflüssigkeit aus der oberen Kammer 11 über die Bohrungen 13 und die Ventile 14 im Kolben 8 in die untere Kammer 12, strömt auch Hydraulikflüssigkeit aus der dritten Kammer 29 der Ausgleichsvorrichtung 20 über die Leitung 16 in die untere Kammer 12.
In der Ausgleichsvorrichtung 20 herrscht somit am zweiten Trennkolben 27 eine Druckdifferenz. Dem gestiegenen Druck in der zweiten Kammer 28 steht ein gesunkener Druck in der dritten Kammer 29 gegenüber. Diese Druckdifferenz liegt auch über die Leitungen 41,42 an der Bypass-Kammer 43 an, was dazu führt, dass der Druckdifferenz-Kolben 44 in der Bypass-Kammer 43 soweit nach unten gedrückt wird, bis dieser mit dem auf der Oberfläche befestigten Dämpfungselement 45 zur Anlage an die Stirnwand 46 der Bypass-Kammer 43 gelangt.
Falls durch das Verschieben des Druckdifferenz-Kolbens 44 das Druckgefälle zwischen der zweiten Kammer 28 und der dritten Kammer 29 noch nicht ausgeglichen ist, strömt Hydraulikflüssigkeit durch die Bohrung 31 und drückt dabei das Federpaket 32 vom zweiten Trennkolben 27 ab, so dass ein Spalt entsteht, durch den die Hydraulikflüssigkeit gedrosselt von der zweiten Kammer 28 in die dritte Kammer 29 überströmt. Somit tritt die Dämpfungswirkung durch die Bohrungen 30,31 und die Ventile 32,33 im zweiten Trennkolben 27 erst bei größeren Relatiwer- schiebungen in den Schwingungsdämpfern 5,6 ein. Dieses erhöht den Fahrkomfort, insbesondere dann, wenn das Fahrzeug einseitig ein kleines Hindernis, z. B. einen Kanaldeckel überfährt.
Durch geometrische Gestaltung und/oder stoffliche Zusammensetzung des an den Stirnflächen des Druckdifferenz-Kolbens 44 befestigten Dämpfungselements 45 kann der Übergang der durch den Bypass 40 bewirkten Dämpfung zu der durch die Bohrungen 30,31 und Ventile 32,33 hervorgerufenen Dämpfung in der Ausgleichsvorrichtung 20 beeinflusst werden. Beispielsweise kann das Dämpfungselement 45 ringförmig mit halbkreisförmigem oder dreieckigem Querschnitt ausgebildet sein. Durch z.B. geometrische Gestaltung des Dämpfungselements 45 oder der Stirnwände 46,47 kann auch ein "Unterdruck-Kleben" des Druckdifferenz-Kolbens 44 an den Stirnwänden 46,47 verhindert werden.
Über die Größe der Bypass-Kammer 43 kann insbesondere der Ein- bzw. Ausfederweg eines Rades festgelegt werden, ab welchem die Dämpfung in der Ausgleichsvorrichtung 20 einsetzt.
Weist der Bypass eine variable Drossel 51 z.B. ein Proportionalventil anstelle des in der Bypass-Kammer 43 angeordneten Druckdifferenz-Kolbens 44 auf, so kann dieses beispielsweise abhängig von der FahrZeuggeschwindigkeit und/oder von der Re- latiwerschiebung der Kolben 8 in den Zylindern 9 der Schwingungsdämpfer 5,6 angesteuert werden. Die dazu nötigen Sensoren sind in der Zeichnung allerdings nicht dargestellt. Somit ist mit der verstellbaren Drossel 51 die gleiche Wirkung wie mit dem Druckdifferenz-Kolben 44 erreichbar, jedoch ist das zu verschiebende Hydraulikvolumen bis zum Einsatz der Drosselung durch die Bohrungen 30,31 und Ventile 32,33 im zweiten Trennkolben 27 variierbar.
Claims
1. Vorrichtung zur Dämpfung von Fahrzeugaufbauneigungen mit
- zwei jeweils einem Fahrzeugrad zugeordneten, hydraulischen Schwingungsdämpfern,
- einer über hydraulische Leitungen mit den Schwingungs- dämpfern verbundenen Ausgleichsvorrichtung, die verschiedene, größenveränderliche Kammern sowie einen ersten Trennkolben aufweist, wobei
- der erste Trennkolben eine mit komprimierbarem Medium befüllbare erste Kammer begrenzt,
- eine zweite und eine dritte Kammer vorhanden sind, die jeweils mit Hydraulikflüssigkeit befullbar sind,
- die zweite und die dritte Kammer jeweils über eine der hydraulischen Leitungen mit einem der Schwingungsdämpfer in Verbindung steht und
- zwischen der zweiten und dritten Kammer ein Ventil angeordnet ist, über welches die beiden Kammern miteinander kommunizieren können, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass parallel zum Ventil (32,33) ein Bypass (40; 50) vorhanden ist, der die zweite und dritte Kammer (28,29) miteinander verbindet .
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der erste Trennkolben (25) mit einer Kolbenstange (26) verbunden ist, an der ein zweiter Trennkolben (27) gehaltert ist, wobei der zweite Trennkolben (27) die zweite und die dritte Kammer (28,29) begrenzt und das Ventil (32,33) enthält.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Bypass (40,-50) innerhalb der Kolbenstange
(26; 26a, 26b) verläuft oder in den zweiten Trennkolben (27) integriert ist.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehende Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Bypass (40; 50) eine Drosselstelle (51) aufweist,
5. Vorrichtung nach Anspruch 4 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Strömungsquerschnitt durch die Drosselstelle (51) veränderbar ist.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass ein Differenzdruckkolben (44) zumindest abschnittsweise axial beweglich in dem Bypass (40) angeordnet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Kolbenstange (26) mehrteilig (26a, 26b) ausgeführt ist, wobei der Differenzdruckkolben (44) in einer Ausnehmung (43) des Teils (26b) der Kolbenstange (26) geführt wird, an dem der zweite Trennkolben (27) gehaltert ist .
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der zweite Trennkolben (27) zumindest abschnittsweise axial verschieblich auf der Kolbenstange (26) gehaltert ist. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass zwischen Differenzdruckkolben (44) bzw. zweitem Trennkolben (27) und einem diesen zugeordneten mechanischen Anschlag (35,36) der Kolbenstange (26) eine Dämpfung (45) vorgesehen ist.
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