DE4022098C1 - Motor vehicle vibration damper - has valve discs to control flow with seats on inner and outer edges - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen regelbaren Schwin­ gungsdämpfer für Kraftfahrzeuge mit einem Dämpfungs­ flüssigkeit enthaltenden Zylinder, einer darin abge­ dichtet eintauchenden, axial verschieblich angeordneten Kolbenstange und einem daran befestigten Dämpfungs­ kolben, der den Zylinder in zwei Arbeitsräume unter­ teilt, wobei der Dämpfungskolben durch Ventilscheiben gesteuerte Durchlässe aufweist, und die Ventilscheiben mit ihrem Außenrand auf einer Steuerkante aufliegen und auf ihrer entgegengesetzten Stirnseite am Innen­ rand an einer zweiten Steuerkante abgestützt sind.

Es sind bereits derartige Schwingungsdämpfer mit doppelseitiger Anströmung von Federblättern (z. B. DE-OS 15 05 478) be­ kannt. Diese Federblätter sind über ihren Außenrand mittels einer Verstelleinrichtung, abhängig vom Innen­ druck des Schwingungsdämpfers, in ihrer Vorspannung verstellbar. Eine derartige Verstelleinrichtung ist aus einer Vielzahl von Bauteilen zusammengesetzt und ist außer von einer Steuerstange und einem Umschaltventil noch vom Druckaufbau in einer Druckkammer abhängig, so daß erst nach dem Druckaufbau eine Änderung der Vor­ spannung der Federblätter erfolgen kann.

Darüber hinaus sind Dämpfungskraftregeleinrichtungen für Teleskop-Schwingungsdämpfer bekannt (z. B. DE-OS 33 03 293), bei denen ein zusätzliches doppelt wirkendes Dämpfungsventil vorgesehen ist, welches im eigentlichen Dämpfungskolben eingebaut ist. Die Dämpfungsventile für jede Strömungsrichtung sind in Reihe geschaltet und durch einen Drehschieber voneinander trennbar, so daß bei einer ersten Schalt­ stellung nur die Ventile des Führungskolbens durchströmt werden und in einer zweiten Schaltstellung die Ventile im Führungskolben sowie die Zusatzventile gleichermaßen durchströmt werden, so daß eine entsprechende Dämpfungskraft einstellbar ist. Die zugehörige Regelein­ richtung erlaubt allerdings auch zwischen den beiden Extremstellungen entsprechende Zwischenstellungen. Nach­ teilig ist hierbei, daß zur Erzielung einer weiteren Dämpfungskraftkennlinie eine Vielzahl von Bauteilen not­ wendig ist.

Aufgabe derErfindung ist es, einen regelbaren Schwin­ gungsdämpfer so weiterzubilden, daß eine im Dämpfungs­ kolben angeordnete Verstellvorrichtung nicht nur kompakt ausgeführt ist, sondern auch mehr als zwei Dämpfungs­ kraftkennlinien erzeugen kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorge­ sehen, daß zwei Gruppen von Durchlässen mit dazugehörigen Ventilscheiben vorgesehen sind, wobei parallel zu jeder Gruppe von Durchlässen ein steuerbarer Bypaß angeordnet ist, daß alle Bypässe durch einen gemeinsamen Steuerkörper gesteuert werden, und daß die mit ihrem Innen- und Außenrand jeweils eine Steuer­ kante bildenden axial hintereinander befindlichen Ventilscheiben so angeordnet sind, daß die Ventilscheiben inneren und äußeren Steuerkanten der Ventilscheiben in zueinander entgegengesetzten Richtungen bewegbar sind.

Vorteilhaft ist bei dieser Ausbildung, daß durch eine entsprechende Positionierung des Steuerkörpers entweder der eine oder der andere Bypaß geschaltet wird und durch eine entsprechende Auslegung der Ventilscheiben sowie einer entsprechenden Schaltung des Bypasses vier Dämpfungskraftkennlinien schaltbar sind. Die Bauteile lassen sich dabei vorteilhaft im Dämpfungskolben eines Schwingungsdämpfers unterbringen, so daß eine einfache, kompakte Baueinheit erzielbar ist. Um für die Zug­ dämpfung bzw. Druckdämpfung vier verschiedene Dämpfungs­ kraftkennlinien zu erzeugen, z. B. weich/weich oder weich/hart oder hart/weich oder hart/hart, werden in vor­ teilhafter Weise die Ventilscheiben im Dämpfungskolben in Reihe angeordnet, wobei um die vorgenannten Kombi­ nationen erzeugen zu können, die Ventilscheiben in ihrer Wirkungsweise gegensinnig angeordnet wurden.

In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Steuerkörper zur Bildung mindestens eines Ventilstitzes einen ringförmigen Ansatz aufweist.

Nach einem weiteren wesentlichen Merkmal ist vorgesehen, daß die Stirnseite des ringförmigen Ansatzes und die der Stirnseite entgegengesetzt angeordnete Ringfläche jeweils einen Ventilsitz bildet.

Eine weitere günstige Ausführungsform sieht vor, daß der Außendurchmesser eines ersten Ventilsitzes größer ist als der Außendurchmesser des Steuerkörpers und dieser größer ist als der Innendurchmesser eines zweiten Ventilsitzes.

Nach eines besonders günstigen Ausführungsform weist jeweils ein Bauelement jeweils einen Ventilsitz und zwei Steuerkanten auf.

Nach einer besonders günstigen Ausführungsform wird der Steuerkörper von einer Feder und einem Elektro­ magneten beaufschlagt.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 einen Kolben für einen Schwingungsdämpfer im Schnitt, wobei die Verstelleinrichtung für die Zugstufe auf Komfort steht,

Fig. 2 den in Fig. 1 dargestellten Dämpfungskolben in der Druckstufe,

Fig. 3 und 4 als Einzelheit einen Steuerkörper im Schnitt,

Fig. 5 ein schematisches Schaubild aller Dämpfungs­ kraftkombinationen in der Zug- und Druckstufe,

Fig. 6 ein weiteres schematisches Schaubild ver­ schiedener Dämpfungskraftkombinationen.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Dämpfungskolben 3 für einen regelbaren Schwingungsdämpfer, wird der Zylinder 1 in einen oberen und einen unteren Arbeitsraum unter­ teilt. Der Dämpfungskolben 3 ist mit einer Kolbenstange 2 verbunden. Im Innenraum des Dämpfungskolbens 3 sind axial hintereinander das Bauelement 13, die Ventil­ scheiben 4a, der Steuerkörper 9, und die Ventilscheiben 4b aufgereiht und durch das Bauelement 14 axial fixiert.

Im Bauelement 13 sind die Durchlässe 5a sowie die Steuerkanten 6a und 6b enthalten, während das Bauelement 14 mit den Durchlässen 5b und den Steuerkanten 6c und 6d versehen ist.

Durch den von einer Feder 15 und einem Elektromagneten 16 beaufschlagten Steuerkörper 9 wird in der in Fig. 1 dargestellten Position ein erster Bypaß 7 geschaltet. In der Zugstufe gelangt das Dämpfungsmittel entlang den Pfeilen zunächst vom oberen Arbeitsraum in den Bypaß 7, vorbei an den Ventilscheiben 4b und der Steuerkante 6c über die Durchlässe 5b in den unteren Arbeitsraum. Bei weicher Bestückung der Ventilscheiben 4b wird in dieser Position eine Komfortdämpfungskraft erzielt.

In der Fig. 2 ist der Dämpfungskolben 3 in der Druck­ stufe dargestellt, wobei der Steuerkörper 9 einen Bypaß 8 freigibt, so daß das Dämpfungsmittel vom unteren Arbeitsraum über den Bypaß 8 vorbei an den Ventil­ scheiben 4a und dem Ventilsitz 6a über die Durchlässe 5a in den oberen Arbeitsraum gelangt.

In der Fig. 3 und 4 ist als Einzelteil ein Steuerkörper 9 in zwei verschiedenen Positionen dargestellt. In der Fig. 3 ist der Bypaß 7 in Offenstellung, wobei der ringförmige Ansatz 12 des Steuerkörpers 9 vom Ventilsitz 11a abgehoben und den Ventilsitz 11b geschlossen hat. In der Fig. 4 ist der Steuerkörper 9 am Ventilsitz 11a zur Anlage gelangt, so daß durch Öffnung des Ventilsitzes 11b der Bypaß 8 geöffnet ist. Zur Erzielung entsprechen­ der Druckverhältnisse auf der Rückseite des Steuer­ körpers 9 ist die Bohrung 10 vorgesehen. Beim Steuer­ körper 9 stehen die Durchmesser d3, d1 und d2 in einem bestimmten Verhältnis zueinander, nämlich d3 größer d1 größer d2. Durch diese entsprechenden Durchmesserver­ hältnisse wird mit besonderem Vorteil erreicht, daß der Steuerkörper 9 aufgrund von Flächenüberschuß zusätz­ lich hydraulisch in der jeweilig gestellten Position gehalten wird.

Aus dem Schaubild der Fig. 5 sind Dämpfungskraft­ kombinationen für die Zug- und Druckstufe von weich/weich, weich/hart, hart/weich bis hart/hart zu entnehmen. Es ist jeweils für die Zug- zbw. Druckstufe die Strömung des Dämpfungsmittels durch einen ent­ sprechenden Pfeil dargestellt. Bei der Kombination weich/weich und hart/hart ist jeweils ein Umschalten des Steuerkörpers im Radfrequenzbereich notwendig. Bei den Kombinationen weich/hart und hart/weich läßt sich ein Umschalten des Steuerkörpers 9 im Fahrzeugaufbau­ frequenzbereich durchführen.

In der Fig. 6 sind wiederum schematisch Dämpfungskraft­ kombinationen dargestellt, die lediglich das Schalten des Steuerkörpers 9 im Aufbaufrequenzbereich ermög­ lichen. Die Kombinationen weich/hart und hart/weich entsprechen im Prinzip dem in Fig. 5 dargestellten, lediglich die Kombination weich/weich wird mittels einer Zwischenstellung des Steuerkörpers 9 erzielt, so daß auch in diesem Falle eine Schaltung des Steuerkörpers 9 im Aufbaufrequenzbereich möglich macht.

Claims (5)

1. Regelbarer Schwingungsdämpfer für Kraftfahrzeuge mit einem Dämpfungsflüssigkeit enthaltenden Zylinder, einer darin abgedichtet eintauchenden, axial ver­ schieblich angeordneten Kolbenstange und einem daran befestigten Dämpfungskolben, der den Zylinder in zwei Arbeitsräume unterteilt, wobei der Dämpfungs­ kolben durch Ventilscheiben gesteuerte Durchlässe aufweist und die Ventilscheiben mit ihrem Außen­ rand auf einer Steuerkante aufliegen und auf ihrer entgegengesetzten Stirnseite am Innenrand an einer zweiten Steuerkante abgestützt sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Gruppen von Durchlässen (5a; 5b) mit dazugehörigen Ventilscheiben (4a; 4b) vorgesehen sind, wobei parallel zu jeder Gruppe von Durchlässen (5a; 5b) ein steuerbarer Bypaß (7; 8) angeordnet ist, daß alle Bypässe (7; 8) durch einen gemein­ samen Steuerkörper (9) gesteuert werden, und daß die mit ihrem Innen- und Außenrand jeweils eine Steuerkante (6; 6b; 6c; 6d) bildenden axial hintereinander befindlichen Ventilscheiben (4a; 4b) so angeordnet sind, daß die inneren und äußeren Steuerkanten (6a; 6b; 6c; 6d) der Ventilscheiben (4; 4b) in zuein­ ander entgegengesetzten Richtungen bewegbar sind.

2. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkörper (9) zur Bildung mindestens eines Ventilsitzes (11a, 11b) einen ringförmigen An­ satz (12) aufweist, und daß die Stirnseite des ringförmigen Ansatzes (12) und die der Stirnseite entgegengesetzt angeordnete Ringfläche jeweils einen Ventilsitz (11a, 11b) bildet.

3. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser (d3) eines ersten Ventil­ sitzes (11a) größer ist als der Außendurchmesser (d1) des Steuerkörpers (9) und dieser größer ist als der Innen­ durchmesser (d2) eines zweiten Ventilsitzes (11b).

4. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils ein Bauelement (13; 14) jeweils einen Ventilsitz (11a) und zwei Steuerkanten (6a; 6b; 6c; 6d) aufweist.

5. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkörper (9) von einer Feder (15) und einem Elektromagnet (16) beaufschlagt wird.