WO2018046196A1 - Frequenzselektive dämpfventilanordnung - Google Patents

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Definitions

  • the invention relates to a Dämpfventilan extract a vibration damper, for a motor vehicle having 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 valve disposed within a filled with a damping medium cylinder check valve with at least one flow channel, which is covered with a plurality of valve discs.
  • the Dämpfventilan extract comprises a coaxial with the check valve mounted control arrangement comprising a control pot with a control cup arranged in the axially movable 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 check valve on the other hand. If the control chamber filled with damping medium, the control piston shifts in the direction of the check valve and increases over the spring element the contact pressure of the valve discs of the check valve, which increases the damping force.
  • the control piston is sealed off from the control pot by a sealing arrangement. This comprises a circumferentially running on the control piston groove and a sealing ring arranged in this groove.
  • the object of the present invention is therefore to specify a frequency-selective damping valve arrangement which reduces the effect of the undefined damping force fluctuations and undesired damping force reduction.
  • control piston of the damping valve arrangement comprises a sealing arrangement, wherein the sealing arrangement is designed such that it increases their sealing effect at a rising in the control chamber Dämpfm ittel Kunststoff and reduced at a falling in the control chamber Dämpfstoffstoffbert.
  • the sealing ring of the seal assembly may be designed as a V-seal and be positioned in the circumferential groove such that the tip of the V is directed in the direction of the damping piston and the opening of the V in the direction of the control chamber.
  • a V-sealing and a sealing ring is understood, whose cross-section has the shape of a V.
  • the sealing ring is designed as a four-lip seal, in particular as an X-ring.
  • the advantage of this seal consists primarily in its symmetrical design, which excludes a faulty installation of the sealing ring.
  • the groove comprises a first radial groove wall close to the control chamber, a second radial groove wall remote from the control chamber and a groove bottom connecting the first groove wall and the second groove wall , wherein the groove is designed such that the second control chamber remote groove wall has a greater radial extent than the first groove near the control room, so that the groove bottom in the region of the second groove wall at least partially radially closer to the support is arranged as in the region of the first groove wall.
  • the sealing ring embodied as a four-lip seal, in particular as an X-ring, can be arranged within the groove such that its two sealing lips are arranged in the region of the first axial extent of the groove bottom, adjacent to the first groove wall, and two further sealing lips in the region of the second axial extension of the groove bottom, are arranged in the vicinity of the second groove wall.
  • An X-ring is understood to mean a sealing ring whose cross-section has the shape of an X.
  • the groove bottom may have a first axial extension and a second axial extension, wherein the first axial extension extends from the first groove wall, essentially flat. extending parallel to the longitudinal axis of the damping valve assembly in the direction of the damping piston and wherein the second axial extent extends from the second groove wall, inclined to the longitudinal axis of the Dämpfventilan extract towards the control chamber and wherein the first axial extent and the second axial extent between the first Meet groove wall and the second groove wall.
  • 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 a further embodiment variant of a frequency-dependent damping valve arrangement according to the invention
  • 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 space 8 from a second working space 9, so that the ratio of Dämpfstoffstoffs in the two working spaces 8, 9 varies depending on the direction of the axial movements of the damping piston 4 in the cylinder 2.
  • damper valve assembly 1 a control assembly 10 which includes a control pot 1 1 with a cylindrical pot wall 12 and a disc-shaped pot bottom 13 and arranged in the control pot 1 1 axially displaceable control piston 16, which limits an enclosed in the control pot 1 1 control chamber 14 axially.
  • a spring assembly 31 is mounted, which acts on the valve disc 7 axially in the direction of the 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 35 extends centrally, which in turn also projects centrally through the spring assembly 31 and the control piston 16.
  • the guide sleeve 35 further comprises a first guide portion 36 and a second guide portion 37 axially adjacent thereto, wherein the control piston 16 along the first guide portion 36 and the spring assembly 31 along the second guide portion 37 can slide axially, wherein the direction of the axial movement of the control piston sixteenth is dependent on the damping medium pressure in the control chamber 14.
  • 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 35, which comprises the first and / or the second working space 8, 9 Control room 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 38 to the carrier 3.
  • the connecting means 38 is shown in Figures 1 and 2 as a threaded nut.
  • the connecting means 38 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 31 can tension, whereby the Federkraftbeetzstoffung the valve disc 7 is increased by the spring assembly 31 and thus the damping force of the check valve 5.
  • the second flow channel 15 comprises an inlet throttle 39, which defines the inflow of the damping medium from the first working chamber 8 into the control chamber 14.
  • an outlet throttle 40 is also executed, which influences the outflow of the damping medium from the control chamber 14, which may also be performed on the support 3.
  • first stop 41 and the second stop 42 are performed on the control assembly 1.
  • the first stop 41 is executed in each case in the embodiment shown in Figures 1 and 2 as a stop ring, wherein the second stop 42 is designed as an at least partially elevation of the pot bottom 13.
  • the second stop 42 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 arrangement 31 can be designed in different ways. In the embodiment variant shown in each case in FIGS. 1 and 2, it is provided that the spring arrangement 31 comprises a plurality of spring elements 32, 33a, 33b, which are separated from one another by a sliding element 34.
  • the spring elements 32, 33 a, 33 b, and the sliding member 34 engage around the guide sleeve 35 and are arranged coaxially with the remaining components of the Dämpfventilan Aunt 1.
  • the first spring element 32 is axially supported, on the one hand, on the control piston 16 and, on the other hand, on the sliding element 34. Further spring elements are supported at least indirectly on the one hand on the sliding member 34 and on the other hand via a spacer ring 43 on the valve disc 7 axially.
  • the control arrangement 10 of the damping valve assembly 1 is designed such that at a longer lasting Dämpffluiddruck 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 31 biases, and thereby the Federkraftbeetzstoffung the valve disc 7 through the spring arrangement 31 and thus the damping force of the check valve 5 increases.
  • 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 groove 21 comprises a first radial groove wall 22 close to the control chamber, a second radial groove wall 23 remote from the control chamber and a groove bottom 24 which connects the first groove wall 22 and the second groove wall 23 to one another.
  • FIGS. 1 and 3 shows a variant in which the groove 21 is designed in such a way that the second groove wall 23 remote from the control chamber has a greater radial extent than the first groove wall 22 close to the control space, so that the groove bottom 24 is in the region the second groove wall 23 is disposed at least partially radially closer to the support 3 than in the region of the first groove wall 22nd
  • the embodiment according to FIG. 1 provides that the sealing ring 18 is designed as a four-lip seal, in particular as an X-ring.
  • sealing ring 18 is disposed within the groove 21 so that its two sealing lips 27, 28 adjacent to the first groove wall 22 and two further sealing lips 29, 30 of Seal ring 18 are arranged in the vicinity of the second groove wall 22.
  • the two facing the control chamber 14 arranged sealing lips 27, 28 are biased defined, the two facing away from the control chamber 14 arranged sealing lips 29, 30 can be arranged stress-free in the groove 21.
  • the bias of the two facing the control chamber 14 arranged sealing lips 27, 28 is defined according to this embodiment by the radial extent of the first groove 22 close to the control room.
  • the damping medium With an increasing damping medium pressure in the control chamber 14, the damping medium inevitably exerts a pressure on the sealing ring 18 in the region of the two facing the control chamber 14 arranged sealing lips 27, 28.
  • the sealing ring 18 is reversibly deformed such that a sealing lip 27 against the Pot wall 12 and the other sealing lip 28 is pressed against the groove bottom 24, which increases the sealing effect.
  • FIG. 2 shows an alternative embodiment of the sealing ring 18.
  • the sealing ring 18 may be designed as a V-seal, wherein the tip 19 of the V in the direction of Dämpfkolbens 4 and the opening 20 of the V is directed in the direction of the control chamber 14.
  • the opening 20 of the V is exposed to the increasing damping medium pressure in the control chamber 14.
  • the damping medium deforms the sealing ring 18 reversibly and presses the one leg of the V-seal against the pot wall 12 and the other against the groove bottom 24, which increases the sealing effect. If the damping medium pressure in the control chamber 14 is smaller than in the working space, then the two legs of the V-seal are pressed against each other, or take their original shape again, which significantly reduces the sealing effect of the seal assembly 17, down to the minimum.
  • the seal assembly 17 is designed such that it increases the sealing effect at a rising in the control chamber 4 damping medium pressure and decreases at a dropping in the control chamber 4 Dämpfstoffstoff Kunststoff.
  • the sealing effect of the seal assembly 17 can be set defined.
  • the groove bottom 24 can be embodied such that the groove bottom 24 has a first axial extension 25 and a second axial extension 26, wherein the first axial extension 25 extends from the first groove wall 22, substantially parallel to the longitudinal axis A of the damping valve assembly 1 extends in the direction of the damping piston 4 and wherein the second axial extension 26 extends from the second groove wall 23, inclined to the longitudinal axis A of the damping valve assembly 1 in the direction of the control chamber 14 and wherein the first axial extent 25 and encounter the second axial extension 26 between the first groove wall 22 and the second groove wall 23.
  • the sealing ring 18 embodied as a four-lip seal, in particular as an X-ring, can then be arranged inside the groove 21 such that its two sealing lips 27, 28 are in the region of the first axial extent 25 of the groove bottom and two further sealing lips 29, 30 are mounted in the region of the second axial extension of the groove bottom 24.

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Abstract

Es wird eine Frequenzabhängige Dämpfventilanordnung (1) eines Schwingungsdämpfers, für ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, umfassend einen Dämpfkolben (4) mit mindestens einem Rückschlagventil (5) eine koaxial zu dem Dämpfkolben (4) angebrachte Steueranordnung (10), umfassend einen Steuertopf (11) mit einer Topfwand (12) und einen in dem Steuertopf (11) axial verschieblich angebrachten Steuerkolben (16), welcher einen Steuerraum (14) axial begrenzt, wobei die Richtung der axialen Bewegungen des Steuerkolbens von dem Dämpfmitteldruck in dem Steuerraum (14) abhängig ist und wobei der Steuerkolben (16) eine Dichtungsanordnung (17) aufweist, welche den Steuerkolben (16) gegenüber der Topfwand (12) abdichtet, umfassend eine an dem Steuerkolben (16) ausgeführte umlaufende Nut (21) mit einem darin angeordneten Dichtungsring (18). Die vorgeschlagene Dämpfventilanordnung zeichnet sich dadurch aus, dass die Dichtungsanordnung (17) derart ausgeführt ist, dass diese deren Dichtwirkung bei einem in dem Steuerraum (4) steigendem Dämpfmitteldruck vergrößert und bei einem in dem Steuerraum (4) fallendem Dämpfmitteldruck verkleinert.

Description

Frequenzselektive 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 Rückschlagventil mit mindestens einem Strömungskanal, welcher mit mehreren Ventilscheiben abgedeckt ist. Darüber hinaus umfasst die Dämpfventilanordnung eine koaxial zu dem Rückschlagventil 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 Rückschlagventil ist ein Federelement angeordnet, welcher eine Federkraft in den Steuerkolben einerseits und in das Rückschlagventil andererseits axial einleitet. Wird der Steuerraum mit Dämpfmedium befüllt, so verschiebt sich der Steuerkolben in Richtung Rückschlagventil und erhöht über das Federelement den Anpressdruck der Ventilscheiben des Rückschlagventils, was die Dämpfkraft erhöht. Der Steuerkolben ist gegenüber dem Steuertopf durch eine Dichtungsanordnung abgedichtet. Diese umfasst eine an dem Steuerkolben umlaufend ausgeführte Nut und einen in dieser Nut angeordneten Dichtungsring.
Bei Verwendung eines konventionellen Dichtungsrings kann nicht ausgeschlossen sein, dass im Betrieb eine erhöhte Reibung auftritt, welche die Vorspannkraft auf die vorzuspannenden Ventilscheiben des Rückschlagventils reduziert und zu verminderten Dämpfkräften führt. Vor allem Reibkraftschwankungen, die mit dem Reibkraftniveau einhergehen, führen zu unerwünschten Dämpfkraftschwankungen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher eine frequenzselektive Dämpfventilanordnung anzugeben, welche den Effekt der Undefinierten Dämpfkraftschwankungen, sowie unerwünschter Dämpfkraftminderung reduziert.
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.
Somit umfasst der Steuerkolben der erfindungsgemäßen Dämpfventilanordnung eine Dichtungsanordnung, wobei die Dichtungsanordnung derart ausgeführt ist, dass diese deren Dichtwirkung bei einem in dem Steuerraum steigendem Dämpfm itteldruck vergrößert und bei einem in dem Steuerraum fallendem Dämpfmitteldruck verkleinert.
Dadurch kann der Anpressdruck der Ventilscheibe des Rückschlagventils und somit die Dämpfkraft definiert eingestellt werden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsvariante kann der Dichtungsring der Dichtungsanordnung als eine V-Dichtung ausgeführt sein und derart in der umlaufenden Nut positioniert sein, dass die Spitze des V in Richtung des Dämpfkolbens und die Öffnung des V in Richtung des Steuerraums gerichtet ist. Unter einer V-Dichtund wird ein Dichtungsring verstanden, dessen Querschnitt die Form eines V aufweist.
Es kann ebenfalls vorteilhafter Weise vorgesehen sein, dass der Dichtungsring als eine Vier-Lippen-Dichtung, insbesondere als ein X-Ring, ausgeführt ist. Der Vorteil dieser Dichtung besteht in erster Linie in deren symmetrischer Ausgestaltung, welche ein fehlerhaftes Einbauen des Dichtungsrings ausschließt.
Um die Funktionsweise der Vier-Lippen-Dichtung weiter zu unterstützen kann gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante vorgesehen sein, dass die Nut eine erste steuerraumnahe radiale Nutwand, eine zweite steuerraumferne radiale Nutwand und einen Nutboden umfasst, welcher die erste Nutwand und die zweite Nutwand miteinander verbindet, wobei die Nut derart ausgeführt ist, dass die zweite steuerraumferne Nutwand eine größere radiale Erstreckung aufweist als die erste steuerraumnahe Nutwand, sodass der Nutboden im Bereich der zweiten Nutwand zumindest abschnittsweise radial näher an dem Träger angeordnet ist als im Bereich der ersten Nutwand.
Darüber hinaus kann der als eine Vier-Lippen-Dichtung, insbesondere als ein X-Ring, ausgeführte Dichtungsring derart innerhalb der Nut angeordnet sein, dass dessen zwei Dichtlippen im Bereich der ersten axialen Erstreckung des Nutbodens, angrenzend an die erste Nutwand angeordnet sind und wobei zwei weitere Dichtlippen im Bereich der zweiten axialen Erstreckung des Nutbodens, in der Nähe der zweiten Nutwand angeordnet sind.
Unter einem X-Ring wird ein Dichtungsring verstanden, dessen Querschnitt die Form eines X aufweist.
Die Dichtwirkung der Dichtungsanordnung kann gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante auf eine einfache Weise auch durch die Wahl der förmlichen Ausgestaltung des Nutbodens eingestellt werden. Beispielsweise kann der Nutboden eine erste axiale Erstreckung und eine zweite axiale Erstreckung aufweisen, wobei sich die erste axiale Erstreckung von der ersten Nutwand aus, im Wesentlichen pa- rallel zu der Längsachse der Dämpfventilanordnung in Richtung des Dämpfkolbens erstreckt und wobei sich die zweite axiale Erstreckung von der zweiten Nutwand aus, geneigt zu der Längsachse der Dämpfventilanordnung in Richtung des Steuerraums erstreckt und wobei sich die erste axiale Erstreckung und die zweite axiale Erstreckung zwischen der ersten Nutwand und der zweiten Nutwand begegnen.
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 weiteren Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen frequenzabhängigen Dämpfventilanordnung;
Fig. 3: Schnittdarstellung einer beispielsweisen Ausführungsvariante eines Steuerkolbens.
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 verschieblich 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 1 1 mit einer zylinderförmigen Topfwand 12 und einen scheibenförmigen Topfboden 13 sowie mit einem im Steuertopf 1 1 angeordneten axial verschiebbaren 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 31 angebracht, welche die Ventilscheibe 7 axial in Richtung des 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 den Figuren 1 und 2 dargestellt, ist die Dämpfventilanordnung 1 derart ausgeführt, dass der Träger 3 den Dämpfkolben 4, und eine Führungshülse 35 mittig durchragt, welche ihrerseits die Federanordnung 31 und den Steuerkolben 16 ebenfalls mittig durchragt. Die Führungshülse 35 umfasst des Weiteren einen ersten Führungsabschnitt 36 und einen daran axial angrenzenden zweiten Führungsabschnitt 37, wobei der Steuerkolben 16 entlang des ersten Führungsabschnitts 36 und die Federanordnung 31 entlang des zweiten Führungsabschnitts 37 axial gleiten kann, wobei die Richtung der axialen Bewegungen des Steuerkolbens 16 von dem Dämpf mitteldruck 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 den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsvarianten ist vorgesehen, dass die Dämpfventilanordnung 1 mindestens einen an und/oder in dem Träger 3 und der Führungshülse 35 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 38 mit dem Träger 3 verbunden. Das Verbindungsmittel 38 ist in den Figuren 1 und 2 als eine Gewindemutter dargestellt. Selbstverständlich kann das Verbindungsmittel 38 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 31 spannen kann, wodurch die Federkraftbeaufschlagung der Ventilscheibe 7 durch die Federanordnung 31 und somit die Dämpfkraft des Rückschlagventils 5 erhöht wird.
Der zweite Strömungskanal 15 umfasst eine Zulaufdrossel 39, welche den Zustrom des Dämpfmediums aus dem ersten Arbeitsraum 8 in den Steuerraum 14 definiert.
An dem Steuerkolben 16 ist darüber hinaus eine Ablaufdrossel 40 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 41 und der zweite Anschlag 42 ausgeführt. Der erste Anschlag 41 ist in der in den Figuren 1 und 2 abgebildeten Ausführungsvarianten jeweils als ein Anschlagring ausgeführt, wobei der zweite Anschlag 42 als eine zumindest abschnittsweise Erhebung des Topfbodens 13 ausgeführt ist. Selbstverständlich kann der zweite Anschlag 42 ebenfalls als ein Anschlagring bzw. als ein zusätzliches Anschlagelement ausgeführt sein, welches innerhalb des Steuerraums 14 angeordnet sein kann.
Die Federanordnung 31 kann auf unterschiedliche Weisen ausgeführt sein. In der in den Figuren 1 und 2 jeweils dargestellten Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass die Federanordnung 31 mehrere Federelemente 32, 33a, 33b umfasst welche von einem Gleitelement 34 voneinander getrennt sind. Die Federelemente 32, 33a, 33b, sowie das Gleitelement 34 umgreifen die Führungshülse 35 und sind koaxial zu den restlichen Bauteilen der Dämpfventilanordnung 1 angeordnet. Das erste Federelement 32 stützt sich axial einerseits an dem Steuerkolben 16 und andererseits an dem Gleitelement 34 ab. Weitere Federelemente stützen sich zumindest mittelbar einerseits an dem Gleitelement 34 und andererseits über einen Distanzring 43 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 31 spannt, und dadurch die Federkraftbeaufschlagung der Ventilscheibe 7 durch die Federanordnung 31 und somit die Dämpfkraft des Rückschlagventils 5 erhöht.
Wie in den Figuren 1 und 2 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.
Die Nut 21 umfasst dabei eine erste steuerraumnahe radiale Nutwand 22, eine zweite steuerraumferne radiale Nutwand 23 und einen Nutboden 24, welcher die erste Nutwand 22 und die zweite Nutwand 23 miteinander verbindet. Die Figuren 1 und 3 zeigen jeweils eine Ausführungsvariante, wonach die Nut 21 derart ausgeführt ist, dass die zweite steuerraumferne Nutwand 23 eine größere radiale Erstreckung aufweist als die erste steuerraumnahe Nutwand 22, sodass der Nutboden 24 im Bereich der zweiten Nutwand 23 zumindest abschnittsweise radial näher an dem Träger 3 angeordnet ist als im Bereich der ersten Nutwand 22.
Die Ausführungsvariante gemäß der Fig. 1 sieht vor, dass der Dichtungsring 18 als eine Vier-Lippen-Dichtung, insbesondere als ein X-Ring, ausgeführt ist.
Der als eine Vier-Lippen-Dichtung, insbesondere als ein X-Ring, ausgeführte Dichtungsring 18 ist dabei derart innerhalb der Nut 21 angeordnet, dass dessen zwei Dichtlippen 27, 28 angrenzend an die erste Nutwand 22 und wobei zwei weitere Dichtlippen 29, 30 des Dichtungsrings 18 in der Nähe der zweiten Nutwand 22 angeordnet sind.
Dadurch werden nur die zwei zu dem Steuerraum 14 zugewandt angeordneten Dichtlippen 27, 28 definiert vorgespannt, wobei die zwei von dem Steuerraum 14 abgewandt angeordneten Dichtlippen 29, 30 spannungsfrei in der Nut 21 angeordnet sein können. Die Vorspannung der zwei zu dem Steuerraum 14 zugewandt angeordneten Dichtlippen 27, 28 wird gemäß dieser Ausführungsvariante durch die radiale Erstreckung der ersten steuerraumnahen Nutwand 22 definiert. Bei einem steigendem Dämpfmitteldruck in dem Steuerraum 14 übt das Dämpf mittel unweigerlich einen Druck auf den Dichtungsring 18 im Bereich der zwei zu dem Steuerraum 14 zugewandt angeordneten Dichtlippen 27, 28. Dadurch wird der Dichtungsring 18 reversibel derart verformt, dass die eine Dichtlippe 27 gegen die Topfwand 12 und die andere Dichtlippe 28 gegen den Nutboden 24 gedrückt wird, was die Dichtwirkung erhöht. Ist der Dämpfm itteldruck in dem Steuerraum 14 kleiner als in dem Arbeitsraum, so werden die beiden Dichtlippen 27, 28 des Dichtungsrings 18 wieder aneinander gedrückt, beziehungsweise nehmen ihre ursprüngliche Form wieder ein, was die Dichtwirkung der Dichtungsanordnung 17 deutlich, bis zum Minimum reduziert.
Die in der Fig. 2 dargestellte Ausführungsvariante zeigt eine alternative Ausgestaltung des Dichtungsrings 18.
Gemäß der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsvariante kann der Dichtungsring 18 als eine V-Dichtung ausgeführt sein, wobei die Spitze 19 des V in Richtung des Dämpfkolbens 4 und die Öffnung 20 des V in Richtung des Steuerraums 14 gerichtet ist.
Dadurch wird die Öffnung 20 des V dem steigenden Dämpfmitteldruck in dem Steuerraum 14 ausgesetzt. Das Dämpf mittel verformt den Dichtungsring 18 reversibel und presst den einen Schenkel der V-Dichtung gegen die Topfwand 12 und den anderen gegen den Nutboden 24, was die Dichtwirkung erhöht. Ist der Dämpfmitteldruck in dem Steuerraum 14 kleiner als in dem Arbeitsraum, so werden die beiden Schenkel der V-Dichtung aneinander gedrückt, beziehungsweise nehmen ihre ursprüngliche Form wieder ein, was die Dichtwirkung der Dichtungsanordnung 17 deutlich, bis auf das Minimum reduziert.
Somit ist die Dichtungsanordnung 17 derart ausgeführt, dass diese deren Dichtwirkung bei einem in dem Steuerraum 4 steigendem Dämpf mitteldruck vergrößert und bei einem in dem Steuerraum 4 fallendem Dämpfmitteldruck verkleinert.
Durch die Wahl der förmlichen Ausgestaltung der Nutwände 22, 23 und/oder des Nutbodens 24 kann die Dichtwirkung der Dichtungsanordnung 17 definiert eingestellt werden.
Die Figur 3 zeigt beispielsweise, dass der Nutboden 24 derart ausgeführt werden kann, dass der Nutboden 24 eine erste axiale Erstreckung 25 und eine zweite axiale Erstreckung 26 aufweist, wobei sich die erste axiale Erstreckung 25 von der ersten Nutwand 22 aus, im Wesentlichen parallel zu der Längsachse A der Dämpfventilanordnung 1 in Richtung des Dämpfkolbens 4 erstreckt und wobei sich die zweite axiale Erstreckung 26 von der zweiten Nutwand 23 aus, geneigt zu der Längsachse A der Dämpfventilanordnung 1 in Richtung des Steuerraums 14 erstreckt und wobei sich die erste axiale Erstreckung 25 und die zweite axiale Erstreckung 26 zwischen der ersten Nutwand 22 und der zweiten Nutwand 23 begegnen.
Der als eine Vier-Lippen-Dichtung, insbesondere als ein X-Ring, ausgeführte Dichtungsring 18 kann dann derart innerhalb der Nut 21 angeordnet werden, dass dessen zwei Dichtlippen 27, 28 im Bereich der ersten axialen Erstreckung 25 des Nutbodens und zwei weitere Dichtlippen 29, 30 im Bereich der zweiten axialen Erstreckung des Nutbodens 24 angebracht sind.
Bezuqszeichen
Dämpfventilanordnung
Zylinder
Träger
Dämpfkolben
Rückschlagventil
erster Strömungskanal
Ventilscheibe
erster Arbeitsraum
zweiter Arbeitsraum
Steueranordnung
Steuertopf
Topfwand
Topfboden
Steuerraum
zweiter Strömungskanal
Steuerkolben
Dichtungsanordnung
Dichtungsring
Spitze des V
Öffnung des V
Nut
erste Nutwand
zweite Nutwand
Nutboden
erste axiale Erstreckung des Nutbodens zweite axiale Erstreckung des Nutbodens
Dichtlippe
Dichtlippe
Dichtlippe
Dichtlippe Federanordnung
Federelementa Federelement
b Federelement
Gleitelement
Führungshülse erster Führungsabschnitt zweiter Führungsabschnitt
Verbindungsmittel
Zulaufdrossel
Ablaufdrossel erster Anschlag zweiter Anschlag
Distanzring
Längsachse

Claims

Patentansprüche
1. Frequenzabhängige Dämpfventilanordnung (1 ) für einen Schwingungsdämpfer eines Kraftfahrzeugs, umfassend:
einen, innerhalb eines mit einem flüssigen Dämpfmittel zumindest teilweise gefüllten Zylinders (2) angeordneten, an einem Träger (3) festgelegten, innerhalb des Zylinders (2) axial beweglichen Dämpfkolben (4) mit mindestens einem Rückschlagventil (5), wobei der Dämpfkolben (4) innerhalb des Zylinders (2) einen ersten Arbeitsraum (8) von einen zweiten Arbeitsraum (9) trennt
eine an dem Träger (3), koaxial zu dem Dämpfkolben (4) angebrachte Steueranordnung (10), umfassend einen Steuertopf (11) mit einer Topfwand (12) und einen, an einem von dem Rückschlagventil (5) abgewandten Ende des Steuertopfes (11) angeordneten Topfboden (13), einen in dem Steuertopf (11 ) angeordneten, mit dem Dämpfmittel gefüllten Steuerraum (14), mindestens einen zweiten Strömungskanal (15) für das Dämpfmittel, welcher zumindest den ersten Arbeitsraum (8) mit dem Steuerraum (14) verbindet, sowie einen im Steuertopf (11 ) angeordneten axial verschiebbaren Steuerkolben (16), welcher den Steuerraum (14) axial begrenzt, wobei die Richtung der axialen Bewegungen des Steuerkolbens von dem Dämpfmitteldruck in dem Steuerraum (14) abhängig ist und wobei der Steuerkolben (16) eine Dichtungsanordnung (17) aufweist, welche den Steuerkolben (16) gegenüber der Topfwand (12) abdichtet, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungsanordnung (17) derart ausgeführt ist, dass diese deren Dichtwirkung bei einem in dem Steuerraum (4) steigendem Dämpf mitteldruck vergrößert und bei einem in dem Steuerraum (4) fallendem Dämpfmitteldruck verkleinert.
2. Frequenzabhängige Dämpfventilanordnung (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungsanordnung (17) eine an dem Steuerkolben (16) ausgeführte umlaufende Nut (21 ) mit einem darin angeordneten Dichtungsring (18) umfasst.
3. Frequenzabhängige Dämpfventilanordnung (1 ) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsring (18) als eine V-Dichtung ausgeführt ist, wobei die Spitze (19) des V in Richtung des Dämpfkolbens (4) und die Öffnung (20) des V in Richtung des Steuerraums (14) gerichtet ist.
4. Frequenzabhängige Dämpfventilanordnung (1 ) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsring (18) als eine Vier-Lippen-Dichtung, insbesondere als ein X-Ring, ausgeführt ist.
5. Frequenzabhängige Dämpfventilanordnung (1 ) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (21 ) eine erste steuer- raumnahe radiale Nutwand (22), eine zweite steuerraumferne radiale Nutwand (23) und einen Nutboden (24) umfasst, welcher die erste Nutwand (22) und die zweite Nutwand (23) miteinander verbindet, wobei die Nut (21 ) derart ausgeführt ist, dass die zweite steuerraumferne Nutwand (23) eine größere radiale Erstreckung aufweist als die erste steuerraumnahe Nutwand (22), sodass der Nutboden (24) im Bereich der zweiten Nutwand (23) zumindest abschnittsweise radial näher an dem Träger (3) angeordnet ist als im Bereich der ersten Nutwand (22).
6. Frequenzabhängige Dämpfventilanordnung (1 ) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Nutboden (24) eine erste axiale Erstreckung (25) und eine zweite axiale Erstreckung (26) aufweist, wobei sich die erste axiale Erstreckung (25) von der ersten Nutwand (22) aus, im Wesentlichen parallel zu der Längsachse (A) der Dämpfventilanordnung (1 ) in Richtung des
Dämpfkolbens (4) erstreckt und wobei sich die zweite axiale Erstreckung (26) von der zweiten Nutwand (23) aus, geneigt zu der Längsachse (A) der Dämpfventilanordnung (1 ) in Richtung des Steuerraums (14) erstreckt und wobei sich die erste axiale Erstreckung (25) und die zweite axiale Erstreckung (26) zwischen der ersten Nutwand (22) und der zweiten Nutwand (23) begegnen.
7. Frequenzabhängige Dämpfventilanordnung (1 ) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der als eine Vier-Lippen- Dichtung, insbesondere als ein X-Ring, ausgeführte Dichtungsring (18) derart innerhalb der Nut (21 ) angeordnet ist, dass dessen zwei Dichtlippen (27, 28) im Bereich der ersten axialen Erstreckung (25) des Nutbodens (24), angrenzend an die erste Nutwand (22) angeordnet sind und wobei zwei weitere Dichtlippen (29, 30) im Bereich der zweiten axialen Erstreckung (26) des Nutbodens (24), in der Nähe der zweiten Nutwand (22) angeordnet sind.
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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