WO2018046194A1 - Frequenzabhängige dämpfventilanordnung - Google Patents

Frequenzabhängige dämpfventilanordnung Download PDF

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WO2018046194A1
WO2018046194A1 PCT/EP2017/069588 EP2017069588W WO2018046194A1 WO 2018046194 A1 WO2018046194 A1 WO 2018046194A1 EP 2017069588 W EP2017069588 W EP 2017069588W WO 2018046194 A1 WO2018046194 A1 WO 2018046194A1
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control
frequency
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Andreas Förster
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ZF Friedrichshafen AG
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    • F16F9/50—Special means providing automatic damping adjustment, i.e. self-adjustment of damping by particular sliding movements of a valve element, other than flexions or displacement of valve discs; Special means providing self-adjustment of spring characteristics
    • F16F9/512—Means responsive to load action, i.e. static load on the damper or dynamic fluid pressure changes in the damper, e.g. due to changes in velocity

Definitions

  • the invention relates to a Dämpfventilan extract a vibration damper for a motor vehicle with a frequency-dependent Dämpfkraftkennline, according to claim 1.
  • the object of a vibration damper in a motor vehicle is to dampen the vibrations excited by the uneven road surface.
  • a compromise must always be found between driving safety and driving comfort.
  • a vibration damper, whose Dämpfventilan Aunt is tuned hard and thus has a high Dämpfkraftkennline is optimal for a high driving safety. If a high level of comfort is to be met, then the damping valve arrangement should be as soft as possible. In a vibration damper with a conventional, not electronically adjustable by means of an actuator damping valve arrangement, this compromise can be found only with great difficulty.
  • a generic forming a Dämpfventilan insert with a frequency-dependent Dämpfkraftkennline comprises a damping valve arranged within a cylinder filled with a damping medium and having at least one flow channel which is covered with a plurality of valve disks.
  • the Dämpfventilan extract comprises a coaxial with the damper mounted control assembly, comprising a control pot with a control pot arranged in the axially displaceable control piston. The control piston axially delimits an enclosed in the control pot control chamber which is connected via an inlet connection with the Dämpfventilan emblem.
  • a spring element is arranged, which axially introduces a spring force in the control piston on the one hand and in the damping valve on the other hand. If the control chamber is filled with damping medium, the control piston shifts in the direction of the damping valve and increases the contact pressure of the valve disks of the damping valve via the spring element, which increases the damping force.
  • the increase of the contact pressure of the valve disc of the check valve and thus also the damping force depends inter alia on the pressure of the damping medium within the control chamber, as well as on the spring rate of the spring element.
  • the object of the present invention is therefore to provide an alternative frequency-selective damping valve arrangement, which offers a possibility to set the increase of the contact pressure of the valve disc of the check valve and thus also the increase of the damping force defined.
  • control piston has a height difference between its radially outer edge and its radially inner edge facing the radial center of the control piston, which defines a maximum deflection height and the deflection shape of the first spring element.
  • the spring rate of the spring assembly can be influenced defined and thereby the increase of the contact pressure of the valve disc of the check valve and thus the increase of the damping force can be set defined.
  • the height difference may be determined by the fact that radially outer edge of the control piston, raised against the rest of the first spring element facing surface of the control piston is executed.
  • the radially inner edge of the control piston, compared to the rest of the first spring element facing surface of the control piston is designed exalted.
  • the damping valve arrangement can advantageously comprise at least one additional spacer component, which is arranged between the control piston and the first spring element, which simplifies a fine adjustment of the height difference.
  • the formal configuration of the first spring element facing surface of the control piston between the radially outer edge and the radially inner edge of the control piston to the formal configuration of the first spring element in the loaded state be adapted, resulting in a very accurate fine adjustment of the deflection height, and the deflection shape, the first spring element favors.
  • the raised radially externa ßere edge has an inner edge whose formal configuration is adapted to the formal configuration of the first spring element, which assumes the spring element, after the deformation to the maximum allowable, by the height difference of the control piston defined deflection height.
  • the piston may advantageously be made of a plastic and / or the radially externa ßere edge of the control piston may have been divided into several segments, which may for example have different axial height or different surface configuration to reduce the weight of the control piston and or to define the investment geometry of the first spring element on the piston.
  • the design geometry here is to be understood as the surface geometry of the control piston against which the first spring element comes to rest in its loaded state.
  • FIG. 1 shows a sectional view of an exemplary embodiment of a frequency-dependent damping valve arrangement according to the invention in a cylinder of a vibration damper;
  • FIG. 2 shows a sectional view of an exemplary embodiment of a control piston according to the invention
  • FIG. 3 shows a detail of a sectional view of a control piston according to FIG. 2;
  • FIG. 4 shows a partial sectional view of the control piston according to FIG. 3 with the first spring element of the spring arrangement in the loaded state
  • FIG. 1 shows a section of a vibration damper for a motor vehicle with a frequency-dependent damping valve assembly 1 according to the invention in a sectional view.
  • This comprises an at least partially filled with a Dämpffluid cylinder.
  • the damping valve arrangement 1 is arranged axially displaceable within the cylinder 2 and is fastened to a carrier 3.
  • the damper valve arrangement 1 comprises a damper piston 4 with at least one check valve 5, which has at least one first flow duct 6 for the damper fluid embodied therein, which is covered with at least one valve disk 7.
  • the damping piston 4 separates within the cylinder 2 a first working chamber 8 from a second working chamber 9, so that the ratio of Dämpfstoffstoffs in the two working chambers 8, 9 varies depending on the direction of the axial movement of the damping piston 4 in the cylinder 2.
  • the damping valve arrangement 1 has a control arrangement 10 which has a control pot 11 with a cylindrical pot wall 12 and a disc-shaped pot bottom 13 and with an axially arranged in the control pot 11. includes slidable control piston 16, which limits an enclosed in the control pot 1 1 control chamber 14 axially.
  • a spring assembly 20 is mounted, which acts on the valve disc 7 axially in the direction of the first flow channel 6 and the control piston 16 in the direction of the pot bottom 13 with a defined spring force.
  • the entire components of the damping valve arrangement 1 are arranged coaxially with one another on the carrier 3.
  • the damper valve assembly 1 is designed such that the carrier 3 through the damper piston 4, and a guide sleeve 29 extends centrally, which in turn also projects through the spring assembly 20 and the control piston 16 centrally.
  • the guide sleeve 29 comprises a first guide portion 29a and a second guide portion 29b axially adjacent thereto, the control piston 16 being axially slidable along the first guide portion 29a and the spring assembly 20 along the second guide portion 29b, the direction of axial movement of the control piston 16 being different from that of FIG
  • Damping medium pressure in the control chamber 14 is dependent.
  • the carrier 3 is shown here as a so-called piston rod pin, so an end portion of the piston rod with a reduced diameter.
  • the damping valve arrangement 1 comprises at least one second flow channel 15, which runs on and / or in the carrier 3 and the guide sleeve 29 and which comprises the first and / or the second working chamber 8, 9 with the control chamber 14 connects.
  • the control pot 1 1 of the control assembly 1 is connected in the region of the pot bottom 13 by means of a connecting means 30 to the carrier 3.
  • the connecting means 30 is shown in Figures 1 and 2 as a threaded nut.
  • the connecting means 30 may also have another suitable embodiment.
  • the connection of the carrier 3 with the control pot 1 1 can be made cohesively and / or positively and / or non-positively.
  • control piston 16 is designed to be axially displaceable, so that this move at a longer lasting Dämpffluiddruck in the control chamber 14 of the control assembly 1 in the direction of the valve disc 7 of the check valve 5 and the spring assembly 20 can tension, whereby the Federkraftbeetzstoffung the valve disc 7 is increased by the spring assembly 20 and thus the damping force of the check valve 5.
  • control piston 16 has a sealing arrangement 17, which seals the control piston 16 with respect to the pot wall 12. This comprises a running on the control piston 16 circumferential groove 21 with a sealing ring 18 arranged therein.
  • the second flow channel 15 comprises an inlet throttle 31, which defines the inflow of the damping medium from the first working chamber 8 into the control chamber 14.
  • an outlet throttle 32 is also executed, which influences the outflow of the damping medium from the control chamber 14, which may also be carried out on the support 3.
  • a first stop 33 and the second stop 34 are performed on the control assembly 1.
  • the first stop 33 is executed in the embodiment shown in FIG. 1 as a stop ring, wherein the second stop 34 is designed as an at least partially elevation of the pot bottom 13.
  • the second stop 34 may also be designed as a stop ring or as an additional stop element, which may be disposed within the control chamber 14.
  • the spring assembly 20 may be implemented in different ways.
  • the spring assembly 20 comprises a plurality of spring elements 21, 22, 23 which are separated from each other by a sliding member 26.
  • the spring elements 21, 22, 23, and the sliding member 26 engage around the guide sleeve 29 and are arranged coaxially with the remaining components of the Dämpfventilan Aunt 1.
  • the first spring element 21 is supported axially on the one hand on the control piston 16 and on the other hand on the sliding member 26 from.
  • At least one of the further spring elements is supported at least indirectly on the one hand on the sliding member 26 and on the other hand via a spacer ring 24 on the valve disc 7 axially from.
  • the control arrangement 10 of the Dämpfventilan Aunt 1 is designed such that at a longer lasting Dämpffluid réelle in the control chamber 14 of the control assembly 10, the control piston 16 moves in the direction of the valve disc 7 of the check valve 5, the spring assembly 20 biases, and thereby the Federkraftbeetzstoffung the valve disc 7 through the spring arrangement 20 and thus the damping force of the check valve 5 increases.
  • the damping valve arrangement 1 comprises a spring arrangement 20 arranged between the control piston 16 and the check valve 5, which acts on the valve disk 7 axially in the direction of the damping piston 4 and the control piston 16 in the direction of the cup bottom 13 with a defined spring force.
  • This spring arrangement 20 has at least one first spring element 21, with an inner edge 21 a facing the carrier 3 and an outer edge 21 b facing away from the carrier 3.
  • the spring element 21 is supported with at least one of the two edges 21 a, 21 b axially directly on the control piston 16 and with the other of the two edges 21 a, 21 b at least indirectly on the check valve 5 from.
  • the control piston 16 moves axially in the direction of the check valve 5 and biases the spring arrangement 20.
  • at least the first spring element 21 bends through and introduces a spring force into the control piston 16 and at least indirectly into the check valve 5.
  • control piston 16 is designed such that this between the radially outer edge 16 a and the radial center of the Control piston 16 facing radially inner edge 16b has a height difference 16c.
  • This height difference 16c defines a maximum deflection height of the first spring element 21 and allows an increase of the contact pressure of the valve disc 7 to the check valve 5 and thus also set the increase of the damping force defined.
  • the height difference 16c may be determined, for example, by designing the radially outer edge 16a of the control piston 16 raised relative to the remaining surface 16d of the control piston 16 facing the first spring element 21, as illustrated in FIGS. 2, 3 and 4. Alternatively, however, it can also be provided that the radially inner edge 16b of the control piston is designed to be raised in relation to the remaining surface 16d of the control piston 16 facing the first spring element 21. This embodiment is not shown in the figures, but also falls within the scope of the present invention.
  • the radially outer edge 16a of the control piston 16 can be subdivided into a plurality of segments 27.
  • the formal configuration of the first spring element facing surface 16 d of the control piston 16 may be adjusted between the radially outer edge 16 a and the radially inner edge 16 b of the control piston 16 to the formal configuration of the first spring element 21.
  • the raised radially outer edge 16a may have an inner edge 16e, the formal configuration of which is adapted to the formal configuration of the first spring element 21, which assumes the spring element 16, after its deformation up to the maximum allowable, by the height difference 16c of the control piston 16 defined deflection height.
  • the damping valve arrangement 1 comprises at least one additional spacer component 28, which is arranged between the control piston 16 and the first spring element 21 and one Fine adjustment of the height difference 16c is used.
  • this embodiment variant is not shown in the figures, it can also be realized within the meaning of the invention.

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Abstract

Es wird eine Frequenzabhängige Dämpfventilanordnung (1) eines Schwingungsdämpfers, für ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, umfassend einen, innerhalb mindestens eines mit einem Dämpffluid zumindest teilweise gefüllten Zylinders (2) angeordneten, an einem Träger (3) axial festgelegten Dämpfkolben (4) mit einem Rückschlagventil (5), eine an dem Träger (3), koaxial zu dem Dämpfkolben (4) angebrachte Steueranordnung (10), umfassend einen Steuertopf (11), einen im Steuertopf (11) angeordneten axial verschiebbaren Steuerkolben (16), sowie mindestens eine zwischen dem Steuerkolben (16) und dem Rückschlagventil (5) angeordnete Federanordnung (20) mit mindestens einem ersten Federelement (21). Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass der Steuerkolben 16 zwischen dessen radial äußerem Rand (16a) und dessen zur radialen Mitte des Steuerkolbens (16) zugewandtem, radial innerem Rand (16b) eine Höhendifferenz (16c) aufweist, welche eine maximale Durchbiegehöhe des ersten Federelements (21) definiert..

Description

Frequenzabhänqiqe Dämpfventilanordnung
Die Erfindung betrifft eine Dämpfventilanordnung eines Schwingungsdämpfers für ein Kraftfahrzeug mit einer frequenzabhängigen Dämpfkraftkennlinie, gemäß Patentanspruch 1 .
Die Aufgabe eines Schwingungsdämpfers in einem Kraftfahrzeug ist es die von dem unebenen Straßenbelag angeregten Schwingungen zu dämpfen. Dabei muss stets ein Kompromiss zwischen der Fahrsicherheit und dem Fahrkomfort gefunden werden. Ein Schwingungsdämpfer, dessen Dämpfventilanordnung hart abgestimmt ist und somit eine hohe Dämpfkraftkennlinie aufweist, ist optimal für eine hohe Fahrsicherheit. Soll ein hoher Komfortanspruch erfüllt werden, so soll die Dämpfventilanordnung möglichst weich abgestimmt werden. Bei einem Schwingungsdämpfer mit einer konventionellen, nicht elektronisch mit Hilfe eines Aktuators verstellbaren Dämpfventilanordnung kann dieser Kompromiss nur sehr schwer gefunden werden.
Aus der DE 10 2014 210 704 ist eine gattungsbildende einer Dämpfventilanordnung mit einer frequenzabhängigen Dämpfkraftkennlinie bekannt. Diese umfasst ein innerhalb eines mit einem Dämpfmedium gefüllten Zylinders angeordnetes Dämpfventil mit mindestens einem Strömungskanal, welcher mit mehreren Ventilscheiben abgedeckt ist. Darüber hinaus umfasst die Dämpfventilanordnung eine koaxial zu dem Dämpfventil angebrachte Steueranordnung, umfassend einen Steuertopf mit einem im Steuertopf angeordnetem axial verschiebbaren Steuerkolben. Der Steuerkolben begrenzt axial einen im Steuertopf eingeschlossenen Steuerraum, welcher über eine Zulaufverbindung mit der Dämpfventilanordnung verbunden ist. Zwischen dem Steuerkolben und dem Dämpfventil ist ein Federelement angeordnet, welcher eine Federkraft in den Steuerkolben einerseits und in das Dämpfventil andererseits axial einleitet. Wird der Steuerraum mit Dämpfmedium befüllt, so verschiebt sich der Steuerkolben in Richtung Dämpfventil und erhöht über das Federelement den Anpressdruck der Ventilscheiben des Dämpfventils, was die Dämpfkraft erhöht. Die Erhöhung des Anpressdrucks der Ventilscheibe des Rückschlagventils und somit auch der Dämpfkraft hängt unter anderem von dem Druck des Dämpfmediums innerhalb des Steuerraums, sowie von der Federrate des Federelements ab.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher eine alternative frequenzselektive Dämpfventilanordnung anzugeben, welche eine Möglichkeit bietet die Erhöhung des Anpressdrucks der Ventilscheibe des Rückschlagventils und somit auch die Erhöhung der Dämpfkraft definiert einzustellen.
Diese Aufgabe wird durch eine Dämpfventilanordnung mit Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungen sind in den Figuren, sowie in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Erfindungsgemäß weist der Steuerkolben zwischen dessen radial äußerem Rand und dessen zur radialen Mitte des Steuerkolbens zugewandtem, radial innerem Rand eine Höhendifferenz auf, welche eine maximale Durchbiegehöhe, sowie die Durchbiegeform, des ersten Federelements definiert.
Durch die Festlegung der Höhendifferenz zwischen dem radial äußerem Rand und radial innerem Rand des Steuerkolbens kann die Federrate der Federanordnung definiert beeinflusst und dadurch die Erhöhung des Anpressdrucks der Ventilscheibe des Rückschlagventils und somit auch die Erhöhung der Dämpfkraft definiert eingestellt werden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsvariante kann die Höhendifferenz dadurch festgelegt sein, dass radial äußerer Rand des Steuerkolbens, erhaben gegenüber der restlichen zum ersten Federelement zugewandten Oberfläche des Steuerkolbens ausgeführt ist. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass der radial innere Rand des Steuerkolbens, gegenüber der restlichen zum ersten Federelement zugewandten Oberfläche des Steuerkolbens erhaben ausgeführt ist.
Beide Ausführungsvarianten sind einfach und preisgünstig herstellbar. Die Dämpfventilanordnung kann vorteilhafter Weise mindestens ein zusätzliches Distanzbauteil umfassen, welches zwischen dem Steuerkolben und dem ersten Federelement angeordnet ist, was eine Feineinstellung der Höhendifferenz vereinfacht.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die förmliche Ausgestaltung der zum ersten Federelement zugewandten Oberfläche des Steuerkolbens zwischen dem radial äußeren Rand und dem radial innerem Rand des Steuerkolbens an die förmliche Ausgestaltung des ersten Federelements in dessen Belastungszustand angepasst sein, was eine sehr genaue Feineinstellung der Durchbiegehöhe, sowie die Durchbiegeform, des ersten Federelements begünstigt.
Insbesondere kann vorteilhafter Weise vorgesehen sein, dass der erhabene radial äu ßere Rand eine innere Kante aufweist, deren förmliche Ausgestaltung an die förmliche Ausgestaltung des ersten Federelements angepasst ist, welche das Federelement annimmt, nach dessen Verformung bis zur maximal zulässigen, durch die Höhendifferenz des Steuerkolbens definierten Durchbiegehöhe.
Darüber hinaus kann der Kolben vorteilhafter Weise aus einem Kunststoff gefertigt worden sein und/oder der radial äu ßere Rand des Steuerkolbens kann in mehrere Segmente unterteilt worden sein, welche beispielsweise unterschiedliche axiale Höhe oder auch unterschiedliche Oberflächenausgestaltung aufweisen können um das Gewicht des Steuerkolbens zu reduzieren und/oder die Anlagegeometrie des ersten Federelements an dem Kolben zu definieren. Als Anlagegeometrie ist hier die Oberflächengeometrie des Steuerkolbens zu verstehen, an der das erste Federelement in dessen Belastungszustand zur Anlage kommt.
Anhand vorliegender Figuren soll die Erfindung nun näher erläutert werden. Es zeigen:
Fig. 1 : Schnittdarstellung einer beispielsweisen Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen frequenzabhängigen Dämpfventilanordnung in einem Zylinder eines Schwingungsdämpfers;
Fig. 2: Schnittdarstellung einer beispielsweisen Ausführungsvariante eines Steuerkolbens gemäß Erfindung;
Fig. 3: ausschnittsweise Schnittdarstellung eines Steuerkolbens gemäß Fig. 2;
Fig. 4: ausschnittsweise Schnittdarstellung des Steuerkolbens gemäß Fig. 3 mit dem ersten Federelement der Federanordnung im Belastungszustand;
Fig. 5: Draufsicht auf den Steuerkolben gemäß Figuren 1 bis 4.
Die Figur 1 zeigt einen Abschnitt eines Schwingungsdämpfers für ein Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen frequenzabhängigen Dämpfventilanordnung 1 in einer Schnittdarstellung.
Dieser umfasst einen zumindest teilweise mit einem Dämpffluid gefüllten Zylinder 2.
Die Dämpfventilanordnung 1 ist innerhalb des Zylinders 2 axial verschiebbar angeordnet und ist an einem Träger 3 befestigt. Die Dämpfventilanordnung 1 umfasst einen Dämpfkolben 4 mit mindestens einem Rückschlagventil 5 wobei dieser mindestens einen darin ausgeführten ersten Strömungskanal 6 für das Dämpffluid aufweist, welcher mit mindestens einer Ventilscheibe 7 abgedeckt ist.
Der Dämpfkolben 4 trennt innerhalb des Zylinders 2 einen ersten Arbeitsraum 8 von einem zweiten Arbeitsraum 9, sodass das Verhältnis des Dämpfmitteldrucks in den beiden Arbeitsräumen 8, 9 in Abhängigkeit von der Richtung der axialen Bewegungen des Dämpfkolbens 4 im Zylinder 2 variiert.
Darüber hinaus weist die Dämpfventilanordnung 1 eine Steueranordnung 10 welche einen Steuertopf 11 mit einer zylinderförmigen Topfwand 12 und einen scheibenförmigen Topfboden 13 sowie mit einem im Steuertopf 11 angeordneten axial ver- schiebbaren Steuerkolben 16 enthält, welcher einen im Steuertopf 1 1 eingeschlossenen Steuerraum 14 axial begrenzt.
Zwischen dem Dämpfkolben 4 und der Steueranordnung 1 ist eine Federanordnung 20 angebracht, welche die Ventilscheibe 7 axial in Richtung des ersten Strömungskanals 6 und den Steuerkolben 16 in Richtung des Topfbodens 13 mit einer definierten Federkraft beaufschlägt.
Die gesamten Bauteile der Dämpfventilanordnung 1 sind koaxial zueinander an dem Träger 3 angeordnet. Wie in der Fig. 1 dargestellt, ist die Dämpfventilanordnung 1 derart ausgeführt, dass der Träger 3 den Dämpfkolben 4, und eine Führungshülse 29 mittig durchragt, welche ihrerseits die Federanordnung 20 und den Steuerkolben 16 ebenfalls mittig durchragt. Die Führungshülse 29 umfasst einen ersten Führungsabschnitt 29a und einen daran axial angrenzenden zweiten Führungsabschnitt 29b, wobei der Steuerkolben 16 entlang des ersten Führungsabschnitts 29a und die Federanordnung 20 entlang des zweiten Führungsabschnitts 29b axial gleiten kann, wobei die Richtung der axialen Bewegungen des Steuerkolbens 16 von dem
Dämpfmitteldruck in dem Steuerraum 14 abhängig ist.
Der Träger 3 ist hier als ein sogenannter Kolbenstangenzapfen, also ein Endabschnitt der Kolbenstange mit einem reduzierten Durchmesser dargestellt. In den in der Fig. 1 dargestellten Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass die Dämpfventilanordnung 1 mindestens einen an und/oder in dem Träger 3 und der Führungshülse 29 ausgeführten zweiten Strömungskanal 15 umfasst welcher den ersten und/oder den zweiten Arbeitsraum 8, 9 mit dem Steuerraum 14 verbindet.
Der Steuertopf 1 1 der Steueranordnung 1 ist im Bereich des Topfbodens 13 mit Hilfe eines Verbindungsmittels 30 mit dem Träger 3 verbunden. Das Verbindungsmittel 30 ist in den Figuren 1 und 2 als eine Gewindemutter dargestellt. Selbstverständlich kann das Verbindungsmittel 30 auch eine andere geeignete Ausgestaltungsform aufweisen. Allgemein kann die Verbindung des Trägers 3 mit dem Steuertopf 1 1 stoffschlüssig und/oder formschlüssig und/oder kraftschlüssig ausgeführt sein. Der innerhalb des Steuertopfes 1 1 angeordnete Steuerkolben 16 ist axial verschiebbar ausgeführt, sodass dieser bei einem länger anhaltenden Dämpffluiddruck in dem Steuerraum 14 der Steueranordnung 1 sich in Richtung der Ventilscheibe 7 des Rückschlagventils 5 verschieben und die Federanordnung 20 spannen kann, wodurch die Federkraftbeaufschlagung der Ventilscheibe 7 durch die Federanordnung 20 und somit die Dämpfkraft des Rückschlagventils 5 erhöht wird.
Wie in der Fig. 1 gezeigt, weist der Steuerkolben 16 eine Dichtungsanordnung 17 auf, welche den Steuerkolben 16 gegenüber der Topfwand 12 abdichtet. Diese umfasst eine an dem Steuerkolben 16 ausgeführte umlaufende Nut 21 mit einem darin angeordneten Dichtungsring 18.
Der zweite Strömungskanal 15 umfasst eine Zulaufdrossel 31 , welche den Zustrom des Dämpfmediums aus dem ersten Arbeitsraum 8 in den Steuerraum 14 definiert.
An dem Steuerkolben 16 ist darüber hinaus eine Ablaufdrossel 32 ausgeführt, welche den Abfluss des Dämpf mediums aus der Steuerkammer 14 beeinflusst, wobei diese ebenfalls an dem Träger 3 ausgeführt sein kann.
Zur Definition der weichen und der harten Dämpfkraftkennlinie sind an der Steueranordnung 1 ein erster Anschlag 33 und der zweite Anschlag 34 ausgeführt. Der erste Anschlag 33 ist in der in Fig. 1 abgebildeten Ausführungsvariante als ein Anschlag- ring ausgeführt, wobei der zweite Anschlag 34 als eine zumindest abschnittsweise Erhebung des Topfbodens 13 ausgeführt ist. Selbstverständlich kann der zweite Anschlag 34 ebenfalls als ein Anschlagring bzw. als ein zusätzliches Anschlagelement ausgeführt sein, welches innerhalb des Steuerraums 14 angeordnet sein kann.
Die Federanordnung 20 kann auf unterschiedliche Weisen ausgeführt sein. In der in Fig. 1 ist dargestellten Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass die Federanordnung 20 mehrere Federelemente 21 , 22, 23 umfasst welche von einem Gleitelement 26 voneinander getrennt sind. Die Federelemente 21 , 22, 23, sowie das Gleitelement 26 umgreifen die Führungshülse 29 und sind koaxial zu den restlichen Bauteilen der Dämpfventilanordnung 1 angeordnet. Das erste Federelement 21 stützt sich axial einerseits an dem Steuerkolben 16 und andererseits an dem Gleitelement 26 ab. Mindestens eines der weiteren Federelemente stützt sich zumindest mittelbar einerseits an dem Gleitelement 26 und andererseits über einen Distanzring 24 an der Ventilscheibe 7 axial ab.
Bei einer hochfrequenten Anregung des Schwingungsdämpfers hält der Dämpffluidd- ruck in dem Steuerraum 14 nur kurzzeitig an, wobei bei einer niederfrequenten Anregung des Schwingungsdämpfers der Dämpffluiddruck in dem Steuerraum 14 bedeutend länger anhält.
Die Steueranordnung 10 der Dämpfventilanordnung 1 ist derart ausgeführt, dass bei einem länger anhaltendem Dämpffluiddruck in dem Steuerraum 14 der Steueranordnung 10 sich der Steuerkolben 16 in Richtung der Ventilscheibe 7 des Rückschlagventils 5 verschiebt, die Federanordnung 20 spannt, und dadurch die Federkraftbeaufschlagung der Ventilscheibe 7 durch die Federanordnung 20 und somit die Dämpfkraft des Rückschlagventils 5 erhöht.
Wie bereits vorstehend erläutert, umfasst die erfindungsgemäße Dämpfventilanordnung 1 eine zwischen dem Steuerkolben 16 und dem Rückschlagventil 5 angeordnete Federanordnung 20, welche die Ventilscheibe 7 axial in Richtung des Dämpfkolbens 4 und den Steuerkolben 16 in Richtung des Topfbodens 13 mit einer definierten Federkraft beaufschlägt. Diese Federanordnung 20 weist mindestens ein erstes Federelement 21 auf, mit einem dem Träger 3 zugewandten Innenrand 21 a und einem, von dem Träger 3 abgewandten Außenrand 21 b. Das Federelement 21 stützt sich mit zumindest einem der beiden Ränder 21 a, 21 b axial unmittelbar an dem Steuerkolben 16 und mit dem anderen der beiden Ränder 21 a, 21 b zumindest mittelbar an dem Rückschlagventil 5 ab. Steigt der Dämpfmitteldruck in dem Steuerraum 14 an, so verschiebt sich der Steuerkolben 16 axial in Richtung des Rückschlagventils 5 und spannt die Federanordnung 20 an. In diesem Belastungszustand biegt sich zumindest das erste Federelement 21 durch und leitet eine Federkraft in den Steuerkolben 16 und zumindest mittelbar in das Rückschlagventil 5 ein.
Wie in allen Figuren dargestellt, ist der Steuerkolben 16 derart ausgeführt, dass dieser zwischen dessen radial äußerem Rand 16a und dessen zur radialen Mitte des Steuerkolbens 16 zugewandtem, radial innerem Rand 16b eine Höhendifferenz 16c aufweist. Diese Höhendifferenz 16c definiert eine maximale Durchbiegehöhe des ersten Federelements 21 und ermöglicht eine Erhöhung des Anpressdrucks der Ventilscheibe 7 an das Rückschlagventil 5 und somit auch die Erhöhung der Dämpfkraft definiert einzustellen.
Die Höhendifferenz 16c kann beispielsweise dadurch festgelegt sein, dass radial äußerer Rand 16a des Steuerkolbens 16, erhaben gegenüber der restlichen zum ersten Federelement 21 zugewandten Oberfläche 16d des Steuerkolbens 16 ausgeführt ist, wie es in den Figuren 2, 3 und 4 dargestellt ist. Alternativ kann aber auch vorgesehen sein, dass der radial innere Rand 16b des Steuerkolbens, gegenüber der restlichen zum ersten Federelement 21 zugewandten Oberfläche 16d des Steuerkolbens 16 erhaben ausgeführt ist. Diese Ausführungsvariante ist in den Figuren nicht dargestellt, fällt aber ebenfalls in den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung.
Gemäß der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsvariante kann der radial äußere Rand 16a des Steuerkolbens 16 in mehrere Segmente 27 unterteilt sein.
Darüber hinaus kann die förmliche Ausgestaltung der zum ersten Federelement zugewandten Oberfläche 16d des Steuerkolbens 16 zwischen dem radial äußeren Rand 16a und dem radial innerem Rand 16b des Steuerkolbens 16 an die förmliche Ausgestaltung des ersten Federelements 21 angepasst sein.
Ein Beispiel dessen wird aus dem Zusammenschau der Figuren 3 und 4 besonders deutlich. Wie in den Figuren 3 und 4 abgebildet, kann der erhabene radial äußere Rand 16a eine innere Kante 16e aufweisen, deren förmliche Ausgestaltung an die förmliche Ausgestaltung des ersten Federelements 21 angepasst ist, welche das Federelement 16 annimmt, nach dessen Verformung bis zur maximal zulässigen, durch die Höhendifferenz 16c des Steuerkolbens 16 definierten Durchbiegehöhe.
Wie bereits vorstehend erläutert, kann vorgesehen sein, dass die Dämpfventilanordnung 1 mindestens ein zusätzliches Distanzbauteil 28 umfasst, welches zwischen dem Steuerkolben 16 und dem ersten Federelement 21 angeordnet ist und einer Feineinstellung der Höhendifferenz 16c dient. Diese Ausführungsvariante ist in den Figuren zwar nicht dargestellt, ist aber ebenfalls in Sinne der Erfindung realisierbar.
Bezugszeichen
Dämpfventilanordnung
Zylinder
Träger
Dämpfkolben
Rückschlagventil
erster Strömungskanal
Ventilscheibe
erster Arbeitsraum
zweiter Arbeitsraum
Steueranordnung
Steuertopf
Topfwand
Topfboden
Steuerraum
zweiter Strömungskanal
Steuerkolben
a radial äußerer Rand des Steuerkolbensb radial innerer Rand des Steuerkolbensc Höhendifferenz
d Oberfläche
e Kante
Dichtungsanordnung
Dichtungsring
Nut
Federanordnung
erstes Federelement
a Innenrand des ersten Federelementsb Außenrand des ersten Federelements zweites Federelement
drittes Federelement
Distanzring Gleitelement
Segment
Distanzbauteil
Führungshülsea erster Führungsabschnittb zweiter Führungsabschnitt
Verbindungsmittel
Zulaufdrossel
Ablaufdrossel erster Anschlag zweiter Anschlag
Längsachse

Claims

Patentansprüche
1. Frequenzabhängige Dämpfventilanordnung (1 ) eines Schwingungsdämpfers, für ein Kraftfahrzeug, umfassend
einen innerhalb mindestens eines mit einem Dämpffluid zumindest teilweise gefüllten Zylinders (2) angeordneten, an einem Träger (3) axial festgelegten Dämpfkolben (4) mit einem Rückschlagventil (5),
eine an dem Träger (3), koaxial zu dem Dämpfkolben (4) angebrachte Steueranordnung (10), umfassend einen Steuertopf (11), einen im Steuertopf (11 ) angeordneten axial verschiebbaren Steuerkolben (16), sowie
mindestens eine zwischen dem Steuerkolben (16) und dem Rückschlagventil (5) angeordnete Federanordnung (20) mit mindestens einem ersten Federelement (21 ), wobei sich dieser axial einerseits unmittelbar an dem Steuerkolben (16) und andererseits zumindest mittelbar an dem Rückschlagventil (5) abstützt, sich im Belastungszustand durchbiegt und eine Federkraft in den Steuerkolben (16) und zumindest mittelbar in das Rückschlagventil (5) einleitet, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerkolben (16) zwischen dessen einem radial äußeren Rand (16a) und dessen zur radialen Mitte des Steuerkolbens (16) zugewandtem, einem radial inneren Rand (16b) eine Höhendifferenz (16c) aufweist, welche eine maximale Durchbiegehöhe des ersten Federelements (21) definiert
2. Frequenzabhängige Dämpfventilanordnung (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das erste Federelement (21 ) der Federanordnung (20) einen, dem Träger (3) zugewandten Innenrand (21 a) und einen, von dem Träger (3) abgewandten Außenrand (21 b) umfasst, wobei sich das Federelement (21) mit zumindest einem der beiden Ränder (21 a, 21 b) axial unmittelbar an dem Steuerkolben (16) und mit dem anderen der beiden Ränder (21a, 21 b) zumindest mittelbar an dem Rückschlagventil (5) abstützt, sich im Belastungszustand durchbiegt und eine Federkraft in den Steuerkolben (16) und zumindest mittelbar in das Rückschlagventil (5) einleitet.
3. Frequenzabhängige Dämpfventilanordnung (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhendifferenz (16c) dadurch festgelegt ist, dass radial äußerer Rand (16a) des Steuerkolbens (16), erhaben gegenüber der restlichen zum ersten Federelement (21 ) zugewandten Oberfläche (16d) des Steuerkolbens (16) ausgeführt ist.
4. Frequenzabhängige Dämpfventilanordnung (1 ) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der radial äußere Rand (16a) des Steuerkolbens (16) in mehrere Segmente (27) unterteilt ist.
5. Frequenzabhängige Dämpfventilanordnung (1 ) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die förmliche Ausgestaltung der zum ersten Federelement zugewandten Oberfläche (16d) des Steuerkolbens (16) zwischen dem radial äußeren Rand (16a) und dem radial innerem Rand (16b) des Steuerkolbens (16) an die förmliche Ausgestaltung des ersten Federelements (21 ) angepasst ist.
6. Frequenzabhängige Dämpfventilanordnung (1 ) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erhabene radial äußere Rand (16a) eine innere Kante (16e) aufweist, deren förmliche Ausgestaltung an die förmliche Ausgestaltung des ersten Federelements (21) angepasst ist, welche das Federelement (21) annimmt, nach dessen Verformung bis zur maximal zulässigen, durch die Höhendifferenz (16c) des Steuerkolbens (16) definierten Durchbiegehöhe.
7. Frequenzabhängige Dämpfventilanordnung (1 ) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass die Dämpfventilanordnung (1 ) mindestens ein zusätzliches Distanzbauteil (28) umfasst, welches zwischen dem Steuerkolben (16) und dem ersten Federelement (21 ) angeordnet ist.
8. Schwingungsdämpfer mit einer frequenzabhängigen Dämpfventilanordnung (1 ), dadurch gekennzeichnet, dass die frequenzabhängige Dämpfventilanordnung (1), nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche ausgeführt ist.
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