Die Erfindung betrifft einen Schwingungsdämpfer entsprechend dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention relates to a vibration damperthe preamble of claim 1.
Ein derartiger Schwingungsdämpfer ist beispielsweise durch die DE 34 06 032 bekannt. Zur lastabhängigen Veränderung der Dämpfkraft eines Dämpfventils ist ein Steuerkolben vorgesehen, der auf der einen Seite vom Innendruck der Federung und auf der anderen Seite vom Atmosphärendruck beaufschlagt ist und dadurch die Vorspannung einer Ventilfeder verändert und einen zu einem Dämpfkolben parallelgeschalteten Bypass vergrößert oder verkleinert. Mit einer solchen Konstruktion kann lediglich die Vorspannung nur eines Dämpfventils verändert werden. Die Verstellung eines den Dämpfkolben überbrückenden Durchlaßquerschnitts ist recht problematisch, da ein solcher Bypass nur einen kleinen Durchflußquerschnitt aufweist, der über einen großen Druckbereich, z. B. zwischen 30 und 90 bar, mit hinreichender Genauigkeit zu verstellen ist. Dementsprechend ist eine feinfühlige, druckabhängige Dämpfkraftveränderung mit einer solchen Anordnung nicht bzw. nur einem sehr hohen Bauaufwand zu erreichen, da die für die Bypassquerschnittssteuerung erforderlichen Bauteile mit höchster Präzision und äußerst genau hergestellt werden müssen.Such a vibration damper is, for example, byDE 34 06 032 known. For changing the load-dependentDamping force of a damping valve, a control piston is provided,the one side of the internal pressure of the suspension and onthe other side is exposed to atmospheric pressure andthereby changing the preload of a valve spring and aenlarged bypass parallel to a damping pistonor reduced. With such a construction can be singleLich the preload of only one damping valve can be changed.The adjustment of a through-bridging the damping pistoncross section is quite problematic because of such a bypassonly has a small flow cross-section that over eggNEN large pressure range, e.g. B. between 30 and 90 bar withsufficient accuracy is to be adjusted. Accordinglyis a sensitive, pressure-dependent change in damping force withsuch an arrangement not or only a very tall buildingeffort to achieve, as for the bypass cross sectionrequired components with the highest precision andmust be manufactured extremely precisely.
Aus der DE 36 12 006 ist ebenfalls ein lastabhängiger Schwingungsdämpfer bekannt, der einen zwischen Federpaketen axial beweglichen Dämpfkolben aufweist. Die Abstimmung des Dämpfventils gestaltet sich relativ schwierig. Zu dem ist die Spreizung der lastabhängigen Dämpfung begrenzt.From DE 36 12 006 is also a load-dependent Schwintion damper known that axially between spring assembliesMovable damping piston. The tuning of the steamvalve is relatively difficult. To that is theSpread of the load-dependent damping limited.
Die DE-OS 36 01 445 beschreibt eine lastabhängige Dämpfeinrichtung für eine hydropneumatische Federung, bei der druckabhängig ein Durchtrittsquerschnitt verändert wird, der zusammen mit einem nicht veränderbaren Scheibenventil eine wenig wirksame Dämpfkraftänderung bewirkt. Der druckabhängige Durchtrittsquerschnitt stellt einen Voröffnungsquerschnitt dar, der sich einem Beladungszustand anpaßt. Die Hauptdämpfkraft, die von dem Scheibenventil geleistet wird, bleibt jedoch unverändert und damit lastunabhängig.DE-OS 36 01 445 describes a load-dependent dampingDirection for a hydropneumatic suspension when pressuredepending on a passage cross section that is changedtogether with a non-changeable butterfly valve a littleeffective change in damping force. The pressure-dependent throughstep cross-section represents a pre-opening cross-section thatadapts to a loading condition. The main damping force thatis performed by the disc valve remains unchangedchanges and is therefore load-independent.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile mit einfachsten Mitteln zu beheben. Dabei soll eine möglichst große beladungsabhängige Erhöhung der Dämpfkraft ermöglicht werden.The object of the present invention is that of the prior artknown disadvantages with the simplest meansremedy. The largest possible load-dependentIncreasing the damping force are made possible.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, indem die Dämpfeinrichtung Scheibenventile für die Zug- und Druckdämpfung mit einer Durchströmungsrichtung aufweist, bei der durch eine druckabhängige Vorspannung der Scheibenventile und gleichzeitiger druckabhängiger Veränderung eines Durchtrittsquerschnittes für die Dämpferflüssigkeit eine Kennlinienschar mit zunächst steilem Anstieg und daran anschließendem flach verlaufenden Ast erzeugt wird, deren Knickpunkte auf einem durch die Wahl der Vorspannfeder und die Geometrie des Durchtrittsquerschnittes bestimmten vorbestimmbaren Streckenzug liegen. Es werden schwingungsdämpfergerechte Dämpfkraftkennlinien erreicht, die in ihrem gesamten Verlauf der Belastung angepaßt sind. Dabei stehen für das Dämpfmedium größere Durchtrittsquerschnitte zur Verfügung. Der Aufbau des Dämpfkolbens für das Dämpfventil vereinfacht sich durch die eine Durchströmungsrichtung entscheidend. Zusätzlich läßt sich genau abschätzen, welche Volumenströme von dem Dämpfventil bewältigt werden müssen, da es innerhalb des Dämpfventiles keine Bypässe gibt.According to the invention the object is achieved in that theDamping device disc valves for the tension and pressure dampingfung with a flow direction in whicha pressure-dependent preload of the butterfly valves andsimultaneous pressure-dependent change of a passagecross-section for the damper fluid a family of characteristicswith an initially steep climb and then a flat climbrunning branch is generated, the break points on athrough the choice of the preload spring and the geometry of the throughtread cross section determined predetermined routelie. Damping force is suitable for vibration dampersLines reached throughout their load historyare adjusted. There are larger through for the damping mediumstep cross-sections available. The structure of the damping pistonfor the damping valve is simplified by the one throughdirection of flow decisive. In addition, can be exactlyEstimate which volume flows are handled by the damping valvemust be as there are no bypasses within the damping valvegives.
Entsprechend einem vorteilhaften Merkmal wird der veränderbare Durchtrittsquerschnitt von dem Querschnitt eines axial beweglichen Steuerkolben in Verbindung mit einer Durchströmungsöffnung gebildet. Über den Querschnittsänderungsverlauf kann ein gewünschter Anstieg realisiert werden. In dem Maße, wie sich der Steuerkolben durch den Systemdruck axial verlagert, verringert sich der Durchtrittsquerschnitt mit der Folge, daß sich bei einem beladenen Fahrzeug die Wirkung des Durchtrittsquerschnitts und damit die Dämpferwirkung erhöht. Dabei bestehen praktisch keine konstruktiven Einschränkungen.According to an advantageous feature, the changeablePassage cross section from the cross section of an axial movable control piston in connection with a flowopening formed. About the change in cross-sectiona desired increase can be realized. In this scale,how the control piston moved axially due to the system pressurethe passage cross-section decreases with the folge that the effect of thePassage cross section and thus the damper effect increased.There are practically no design restrictions.
Beispielhaft weist der Steuerkolben auf einer definierten Länge eine Einschnürung auf, die innerhalb einer Steuerbohrung, die die Durchströmungsöffnung darstellt, die Dämpfeinrichtung durchsetzt. Es wird dadurch eine koaxiale Anordnung der Ventilteile, die die Kennlinienanstieg und den flach verlaufenden Ast bewirken, erreicht, so daß eine kompakte Dämpfeinrichtung entsteht.As an example, the control piston points to a defined lengtha constriction on the inside of a control borehole,which represents the flow opening, the damping deviceenforced. This creates a coaxial arrangement of the ventilteile that increase the characteristic curve and the flatBranch cause achieved, so that a compact damping devicearises.
Eine vorteilhafte Möglichkeit zur Realisierung einer einzigen Durchströmungsrichtung für das Dämpfventil besteht darin, daß die Dämpfeinrichtung eine Reihe von Rückschlagventilen aufweist, die die Durchströmungsrichtung innerhalb von Verbindungskanälen zwischen dem Ausgleichsraum und dem Dämpfventil bzw. dem Schwingungsdämpfer und dem Dämpfventil steuern. Dabei bietet es sich an, daß der Schwingungsdämpfer ein Bodenventil aufweist, wobei das Bodenventil mindestens ein Rückschlagventil umfaßt. Alternativ besteht die konstruktiv einfache Variante, daß das Dämpfventil über einen Bypass mit dem Ausgleichsraum verfügt. Dabei wird der Bypass einfach durch das Gehäuse des Schwingungsdämpfers und einem konzentrisch angeordneten Überrohr gebildet, wobei eine Bypassbohrung eine Verbindung zwischen dem Arbeitsraum des Schwingungsdämpfers und dem Bypass darstellt.An advantageous way of realizing a single oneFlow direction for the damping valve is thatthe damping device has a series of check valvesindicates the flow direction within Verbinducts between the compensation chamber and the damping valveor control the vibration damper and the damping valve. Hereit is appropriate that the vibration damper is a bottom valvehas, wherein the bottom valve at least one checktil includes. Alternatively, there is the structurally simple variantante that the damping valve has a bypass with the offsame room. The bypass is made easy by theHousing of the vibration damper and a concentricarranged overtube, with a bypass holeConnection between the working area of the vibration damperand the bypass.
Damit keine steinschlagempfindlichen Leitungen im Innenkotflügel des Fahrzeuges verlegt werden müssen, die wiederum durch Anschlüsse den Raumbedarf vergrößern, ist das Dämpfventil innerhalb eines Gehäuseteiles über dieses fest mit dem Verstellzylinder verbunden.So there are no rockfall-sensitive cables in the inner faeceswing of the vehicle must be relocated, which in turnincrease the space requirement by connections, that is Damping valve within a housing part with this firmlyconnected to the adjusting cylinder.
Anhand der folgenden Figurenbeschreibung soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigt:Based on the following description of the figures, the invention is intendedare explained in more detail. It shows:
Fig. 1 Hydropneumatische Federung in Langdarstellung.Fig. 1 Hydropneumatic suspension in a long view.
Fig. 2 Lastabhängiges Dämpfventil nachFig. 1.Fig. 2 Load-dependent damping valve ofFIG. 1.
Fig. 3 Lastabhängiges Dämpfventil mit Rückschlagventilen.Fig. 3 load-dependent damping valve with check valves.
Fig. 4 Blockschaltbild der hydropneumatischen Federung nachFig. 3.Fig. 4 is a block diagram of the hydropneumatic suspension according toFIG. 3.
Fig. 5 Kennlinienbild der Dämpfeinrichtung.Fig. 5 characteristic diagram of the damping device.
DieFig. 1 zeigt einen Schwingungsdämpfer in der Bauform eines Verstellzylinder1 einer hydropneumatischen Federung, der über eine Druckleitung3 mit einem Ausgleichsraum bzw. Speicher5 verbunden ist, der unter der Vorspannung eines Gaspolsters7 steht. Der Verstellzylinder1 besitzt ein Gehäuse9, das konzentrisch von einem Überrohr11 umgeben ist. Ein Bodenteil13 und eine Kolbenstangenführung15 mit Dichtungen verschließen den Verstellzylinder1. Innerhalb des Gehäuses9 ist eine axial bewegliche Kolbenstange17 mit Kolben19 angeordnet, die das Gehäuse9 in einem oberen und unteren Arbeitsraum21,23 unterteilt. Der Kolben19 weist Dämpfventile25,27 für die Zug- und Druckrichtung auf. Zusätzlich ist innerhalb des Gehäuses9 ein Bodenventil29 installiert.Fig. 1 shows a vibration damper in the design of an adjusting cylinder1 of a hydropneumatic suspension, which is connected via a pressure line3 with a compensation chamber or reservoir5, which is under the bias of a gas pad7. The adjusting cylinder1 has a housing9 , which is surrounded centrally by an over tube11 . A bottom part13 and a piston rod guide15 with seals close the adjusting cylinder1 . An axially movable piston rod17 with pistons19 is arranged within the housing9 and divides the housing9 into an upper and lower working space21 ,23 . The piston19 has damping valves25 ,27 for the pulling and pushing directions. In addition, a bottom valve29 is installed within the housing9 Ge.
Das Bodenventil29 besitzt eine Strömungsverbindung31 zu einem lastabhängigen Dämpfventil33, das innerhalb des Bodenteils13 angeordnet ist. Ein Bypass, gebildet durch einen Ringraum zwischen dem Gehäuse9 und dem Überrohr11, steht über eine Bypass-Bohrung37 mit dem oberen Arbeitsraum21 in Verbindung.The bottom valve29 has a flow connection31 to egg NEM load-dependent damping valve33 which is arranged within the bottom part13 . A bypass, formed by an annular space between the housing9 and the overtube11 , is connected to the upper working space21 via a bypass bore37 .
Die Darstellung derFig. 2 beschränkt sich nur auf das Bodenteil13. Innerhalb des Bodenteils13 ist ein Dämpfventilkörper39 des lastabhängigen Dämpfventils zwischen einer Stützfläche41 des Bodenteils13 und einer Befestigungshülse43 fixiert. Innerhalb des Dämpfventilkörpers39 sind mehrere Durchströmquerschnitte45 angebracht, die von einer oder mehreren Scheiben47 abgedeckt werden, auf die sich eine Feder49 abstützt, die wiederum über einen Teller51 mit einem Steuerkolben53 verbunden ist. Der Steuerkolben53 durchsetzt den Dämpfventilkörper39 durch eine Steuerbohrung55 und das Bodenteil13 durch eine Austrittsöffnung57, so daß seine Stirnfläche59 über diese Öffnung vom Atmosphärendruck beaufschlagt ist. Eine zusätzliche Abstimmfeder61 kann ebenfalls den Steuerkolben53 belasten. Die Stirnseite63 im Bereich des Federtellers51 steht unter dem Systemdruck der hydropneumatischen Federung.The illustration ofFIG. 2 shall be limited only to the bottom part13. Within the bottom part13 , a damping valve body is fixed by39 of the load-dependent damping valve between a support surface41 of the bottom part13 and a fastening sleeve43 . Within the damping valve body39 , several flow cross-sections45 are attached, which are covered by one or more discs47 , on which a spring49 is supported, which in turn is connected via a plate51 to a control piston53 . The control piston53 passes through the damping valve body39 through a control bore55 and the Bo d part13 through an outlet opening57 , so that its end face59 is acted upon by this opening from the atmospheric pressure. An additional tuning spring61 can also load the control piston53 . The end face63 in the area of the spring plate51 is under the system pressure of the hydropneumatic table suspension.
Der Steuerkolben53 weist eine Einschnürung auf, die zusammen mit der Steuerbohrung55 eine veränderbare Voröffnung67 als Durchtrittsquerschnitt darstellt. In dem Maße wie sich der axial bewegliche Steuerkolben53 unter dem beladungsabhängigen Systemdruck verschiebt, verringert sich der Voröffnungsquerschnitt67, so daß sich stets eine bedarfsgerechte Dämpfkraftkennlinie mit einem steilen Anstieg einstellen kann. Innerhalb der Befestigungshülse43 sind mehrere Eintrittsöffnungen69 angebracht, die das Dämpfmedium in die Voröffnung67 einfließen lassen.The control piston53 has a constriction which, together with the control bore55, represents a variable pre-opening67 as a passage cross section. To the extent that the axially movable control piston53 shifts under the load-dependent system pressure, the pre-opening cross section decreases67 , so that a demand-based damping force characteristic curve can always be set with a steep increase. Within the mounting sleeve43 , a plurality of inlet openings69 are provided which allow the damping medium to flow into the pre-opening67 .
Bei einer Federungsbewegung in Zugrichtung geht das gesamt verdrängte Volumen durch die Bypass-Bohrung37 über den Bypass35 in das Bodenteil13. In Abhängigkeit der Federungsbewegung fließt das Dämpfmedium durch den Voröffnungsquerschnitt67 und die Durchströmquerschnitte45. Dabei wirkt sich die Lastabhängigkeit durch den Systemdruck in der Verbindungsleitung bzw. dem Speicher (5) derart aus, daß der Druck den Steuerkolben53 gegen den Atmosphärendruck und die Feder49 bzw.61 verschiebt, so daß die Ventilfeder49 eine höhere Vorspannung erfährt und dadurch den Durchströmwiderstand erhöht.During a suspension movement in the pulling direction, the total volume displaced goes through the bypass bore37 via the by pass35 into the base part13 . Depending on the suspension movement, the damping medium flows through the pre-opening cross-section67 and the flow cross-sections45 . The load dependency is affected by the system pressure in the connecting line or the accumulator (5 ) in such a way that the pressure displaces the control piston53 against atmospheric pressure and the spring49 or61 , so that the valve spring49 experiences a higher preload and thereby the flow resistance was increased.
In umgekehrter Federungsrichtung wird wiederum über die Bypass-Bohrung37 ein Teil des Kolbenstangenvolumens verdrängt, während der andere Anteil durch das Bodenventil strömt. Der Durchflußweg durch das lastabhängige Dämpfventil33 ist vollkommen identisch mit dem Weg, den das Dämpfmedium bei der Zugdämpfung zurücklegt, wobei auch die Durchströmungsrichtung identisch ist. Dazu blockiert die Scheibe47 eine Strömung aus der Verbindungsleitung3 bzw. der Strömungsverbindung31 im Bereich des Bodenventils29 zurück in den Bypass35.In the opposite direction of suspension, part of the piston rod volume is in turn displaced via the by-pass bore37 , while the other part flows through the bottom valve. The flow path through the load-dependent damping valve33 is completely identical to the path which the damping medium travels during train damping, the direction of flow also being identical. For this purpose, the disk47 blocks a flow from the connecting line3 or the flow connection31 in the region of the bottom valve29 back into the bypass35 .
DieFig. 3 zeigt eine Alternativvariante bei der der Verstellzylinder nur ein Gehäuse9 aufweist. Innerhalb des Bodenteils13 ist entsprechend denFig. 1 und 2 ein Dämpfventil33 eingebaut. Abweichend besitzt das Dämpfventil33 eine Reihe von Rückschlagsventilen (R₁-R₄), die dafür sorgen, daß nur eine Durchströmungsrichtung möglich ist. Dazu sind im Bodenventil zwei Rückschlagventile (R₁, R₂) integriert, wobei das Rückschlagventil R₁ auch ein Dämpfventil darstellen kann. Des weiteren sind zwei Rückschlagventile (R₃, R₄) vorgesehen, die einen Bypass71 vom Speicher5 zum lastabhängigen Dämpfventil33 öffnen und vom lastabhängigen Dämpfventil33 über den Bypass71 zum Speicher5 sperren, wobei aber der direkte Weg vom lastabhängigen Dämpfventil33 zum Speicher5 geöffnet ist.Fig. 3 shows an alternative variant in which the adjusting cylinder Ver has only one housing9 . Within the Bo d part13 a Dämpfven valve33 is installed according to FIGS. 1 and 2. Deviatingly, the damping valve33 has a series of check valves (R₁-R₄), which ensure that only one direction of flow is possible. For this purpose, two check valves (R₁, R₂) are integrated in the Bo denventil, the check valve R₁ can also represent a damping valve. Furthermore, two check valves (R₃, R₄) are provided, which open a bypass71 from the accumulator5 to the load-dependent damping valve33 and block from the load-dependent damping valve33 via the bypass71 to the accumulator5 , but the direct path from the load-dependent damping valve33 to the accumulator5 is open.
Bei einer Einfahrbewegung einer Kolbenstange wird das Volumen der Kolbenstange durch das Bodenventil29 in das Bodenteil13 verdrängt. Dabei passiert das Dämpfmedium das Rückschlagventil R₁ und strömt über die Strömungsverbindung31 in das Bodenteil13 ein.When a piston rod moves in, the volume of the piston rod is displaced into the bottom part13 by the bottom valve29 . The damping medium passes the Rückschlagven valve R₁ and flows through the flow connection31 into the Bo d part13 .
Im weiteren hebt die Scheibe47 vom Dämpfventilkörper39 ab, so daß anschließend das Dämpfmedium das Rückschlagventil R₃ öffnet und einen Abfluß in den Speicher5 ermöglicht. Bei einer Kolbenstangenausfahrbewegung wird aus dem Speicher5 durch den Bypass71 und das Rückschlagventil R₄ das Volumen des oberen Arbeitsraumes21 ersetzt. Dieses Volumen strömt dabei wiederum durch das lastabhängige Ventil33, einem Rückfluß73, wobei das Rückschlagventil R₁ schließt und das Rückschlagventil R₂ öffnet. Eine Ringnut75 im Bodenventilkörper verbindet das Bodenteil13 mit dem Rückschlagventil R₂.Furthermore, the disc47 lifts off the damping valve body39 , so that the damping medium then opens the check valve R 3 and allows an outflow into the memory5 . With egg ner piston rod extension movement from the memory5 by the bypass71 and the check valve R₄ the volume of the upper work space21 is replaced. This volume in turn flows through the load-dependent valve33 , a return flow73 , the check valve R 1 closes and the Rückschlagven valve opens R 2. An annular groove75 in the bottom valve body connects the bottom part13 with the check valve R₂.
Die Wirkungsweise des lastabhängigen Dämpfventils33 ist völlig identisch mit der Ausführung nach denFig. 1 und 2. Lediglich der Bypass35 aus dem Verstellzylinder derFig. 1 ist in das Bodenteil13 verlegt worden. Aus derFig. 4 ist das hydraulische Blockschaltbild derFig. 3 entnehmbar. Bei beiden Varianten befindet sich das lastabhängige Dämpfventil33 innerhalb des Bodenteils, so daß sich eine komplette Einheit montieren läßt.The operation of the load-dependent damping valve33 is completely identical to the embodiment according to FIGS. 1 and 2. Only the bypass35 from the adjusting cylinder ofFIG. 1 has been moved into the bottom part13 . The hydraulic block diagram ofFIG. 3 can be seen fromFIG. 4. In both variants, the load-dependent Dämpfven valve33 is located within the bottom part, so that a complete unit can be assembled.
DieFig. 5 zeigt eine Kennlinienschar des lastabhängigen Schwingungsdämpfers. Dabei kann stufenlos der gesamte Bereich abgedeckt werden, der an den beiden äußeren Dämpfkraftkennlinien eingeschlossen wird.FIG. 5 shows a family of characteristic curves of the load-dependent shock absorber. The entire range can be covered continuously, which is included on the two outer damping force curves.
Bei einer hohen Belastung stellt sich ein geringer Durchtrittsquerschnitt bzw. ein kleiner Voröffnungsquerschnitt ein, der den zunächst steilen Anstieg bestimmt. Wird ein definierter Druck bei einer Geschwindigkeit V überschritten, heben die Ventilscheiben ab und es stellt sich ein flach verlaufender Ast ein. Auch dieser Kennlinienteil ist abhängig von der Fahrzeugbeladung bzw. dem Druckunterschied zwischen Speicher und Atmosphäre. Zwischen den Kennlinienteilen entstehen am Öffnungspunkt des Scheibenventils Knickpunkte, die sich durch eine Abstimmung des Voröffnungsquerschnitts und des Scheibenventils festlegen lassen, so daß der Streckenzug zwischen den Knickpunkten eine Gerade aber auch eine Kurve bilden kann.With a high load, there is little throughstep cross-section or a small pre-opening cross-section,which determines the initially steep climb. Will be a defined onePressure exceeded at a speed V, raise theValve disks off and there is a flatBranch on. This part of the curve also depends on the drivingload or the pressure difference between storage andThe atmosphere. Between the characteristic parts arise at the openingPoint of contact of the butterfly valvea coordination of the pre-opening cross-section and the washersLet the valve set so that the line between theBreakpoints can form a straight line or a curve.
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| 8127 | New person/name/address of the applicant | Owner name:MANNESMANN SACHS AG, 97422 SCHWEINFURT, DE | |
| 8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |