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

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

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Publication number
DE4022098C1
DE4022098C1 DE19904022098 DE4022098A DE4022098C1 DE 4022098 C1 DE4022098 C1 DE 4022098C1 DE 19904022098 DE19904022098 DE 19904022098 DE 4022098 A DE4022098 A DE 4022098A DE 4022098 C1 DE4022098 C1 DE 4022098C1
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Germany
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vibration damper
valve
control
edge
valve seat
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DE19904022098
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German (de)
Inventor
Hubert 5208 Eitorf De Beck
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ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
Boge GmbH
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Publication date
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    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/32—Details
    • F16F9/34—Special valve constructions; Shape or construction of throttling passages
    • F16F9/348—Throttling passages in the form of annular discs or other plate-like elements which may or may not have a spring action, operating in opposite directions or singly, e.g. annular discs positioned on top of the valve or piston body
    • F16F9/3482—Throttling passages in the form of annular discs or other plate-like elements which may or may not have a spring action, operating in opposite directions or singly, e.g. annular discs positioned on top of the valve or piston body the annular discs being incorporated within the valve or piston body
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/32—Details
    • F16F9/44—Means on or in the damper for manual or non-automatic adjustment; such means combined with temperature correction
    • F16F9/46—Means on or in the damper for manual or non-automatic adjustment; such means combined with temperature correction allowing control from a distance, i.e. location of means for control input being remote from site of valves, e.g. on damper external wall
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60G2202/00—Indexing codes relating to the type of spring, damper or actuator
    • B60G2202/20—Type of damper
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

The vehicle vibration damper has two chambers divided by an axially sliding piston (3). Two sets of passages (5a,5b), arranged in series in the piston, each have a parallel bypass (7,8), controlled by a single control (9). Valve discs (4a,4b), controlling the passage flow, seat on one face at their outer edge (6a,6c) and on the other at their inner edge (6b,6d), such that the edges of one disc deflect in an opposite sense to those of the other disc. ADVANTAGE - Several damping characteristics possible in a simple, compact construction.

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.The invention relates to an adjustable Schwin tion damper for motor vehicles with a damping liquid containing cylinder, one abge therein seals immersed, axially displaceable Piston rod and a damping attached to it piston, which the cylinder in two working rooms under divides, the damping piston by valve disks has controlled passages, and the valve discs rest with their outer edge on a control edge and on the opposite front side on the inside edge are supported on a second control edge.

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.Such vibration dampers are already double-sided Inflow of spring leaves (e.g. DE-OS 15 05 478) be knows. These spring leaves are over their outer edge by means of an adjustment device, depending on the inside pressure of the vibration damper, in its preload adjustable. Such an adjustment device is off composed of a large number of components and is except for a control rod and a changeover valve still dependent on the pressure build-up in a pressure chamber, see above that only after the pressure builds a change in the pre tension of the spring leaves can take place.

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.In addition, damping force control devices for Telescopic vibration damper known (e.g. DE-OS 33 03 293) where an additional double acting  Damping valve is provided, which in the actual Damping piston is installed. The damping valves for each flow direction are connected in series and by a rotary valve separable from each other, so that in a first switching position only flows through the valves of the guide piston and in a second switching position the valves in the guide piston as well as the additional valves be flowed through, so that a corresponding Damping force is adjustable. The associated rule However, direction also allows between the two Intermediate positions corresponding to extreme positions. After Part of this is that to achieve another Damping force characteristic a variety of components is agile.

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.The task of the invention is to control an adjustable swin training damper so that one in the damping piston-arranged adjustment device not only compact is executed, but also more than two damping can generate force curves.

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.To solve this problem, the invention provides see that two groups of culverts with associated valve disks are provided, wherein a controllable one parallel to each group of culverts Bypass is arranged that all bypasses by one common control body can be controlled, and that the a tax with its inner and outer edge edge forming valve disks located axially one behind the other are arranged so that the valve discs inner and outer control edges of the valve disks in opposite to each other Directions are movable.

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.It is advantageous in this training that by a appropriate positioning of the control body either one or the other bypass is switched and by an appropriate design of the valve disks as well a corresponding circuit of the bypass four Damping force characteristics are switchable. The components can be advantageous in the damping piston  Accommodate the vibration damper so that a simple, compact unit can be achieved. To for the train damping or pressure damping four different damping to generate force curves, e.g. B. soft / soft or soft / hard or hard / soft or hard / hard, are in front part way the valve disks in the damping piston arranged in series, with the aforementioned combination to be able to produce the valve disks in their nations Mode of action were arranged in opposite directions.

In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Steuerkörper zur Bildung mindestens eines Ventilstitzes einen ringförmigen Ansatz aufweist.In an embodiment of the invention it is provided that the Control body to form at least one valve seat has an annular approach.

Nach einem weiteren wesentlichen Merkmal ist vorgesehen, daß die Stirnseite des ringförmigen Ansatzes und die der Stirnseite entgegengesetzt angeordnete Ringfläche jeweils einen Ventilsitz bildet.According to another essential feature, that the end face of the annular approach and that of the End face arranged in opposite directions each forms a valve seat.

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.Another cheap embodiment provides that the Outside diameter of a first valve seat is larger than the outer diameter of the control body and this is larger than the inside diameter of a second valve seat.

Nach eines besonders günstigen Ausführungsform weist jeweils ein Bauelement jeweils einen Ventilsitz und zwei Steuerkanten auf.According to a particularly favorable embodiment one component each, one valve seat and two Control edges on.

Nach einer besonders günstigen Ausführungsform wird der Steuerkörper von einer Feder und einem Elektro­ magneten beaufschlagt.According to a particularly favorable embodiment, the Control body from a spring and an electric magnet applied.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt. Es zeigtPreferred embodiments are in the drawings shown schematically.  It shows

Fig. 1 einen Kolben für einen Schwingungsdämpfer im Schnitt, wobei die Verstelleinrichtung für die Zugstufe auf Komfort steht, Fig. 1 shows a piston for a vibration damper in section, wherein the adjusting device for the rebound is on comfort,

Fig. 2 den in Fig. 1 dargestellten Dämpfungskolben in der Druckstufe, Fig. 2 shows the damping piston shown in Fig. 1 in the compression stage,

Fig. 3 und 4 als Einzelheit einen Steuerkörper im Schnitt, FIGS. 3 and 4 a detail of a control body in section,

Fig. 5 ein schematisches Schaubild aller Dämpfungs­ kraftkombinationen in der Zug- und Druckstufe, Fig. 5 is a schematic diagram of all damping force in combinations of compression and rebound,

Fig. 6 ein weiteres schematisches Schaubild ver­ schiedener Dämpfungskraftkombinationen. Fig. 6 shows a further schematic diagram of various damping force combinations.

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.In the damping piston 3 shown in FIG. 1 for a controllable vibration damper, the cylinder 1 is divided into an upper and a lower working space. The damping piston 3 is connected to a piston rod 2 . In the interior of the damping piston 3 , the component 13 , the valve disks 4 a, the control body 9 , and the valve disks 4 b are lined up axially one behind the other and axially fixed by the component 14 .

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.In the component 13 , the passages 5 a and the control edges 6 a and 6 b are contained, while the component 14 is provided with the passages 5 b and the control edges 6 c and 6 d.

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.A first bypass 7 is switched in the position shown in FIG. 1 by the control body 9 acted upon by a spring 15 and an electromagnet 16 . In the rebound stage, the damping agent first arrives along the arrows from the upper work area into the bypass 7 , past the valve disks 4 b and the control edge 6 c via the passages 5 b into the lower work area. If the valve disks 4 b are softly fitted, a comfort damping force is achieved in this position.

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 Fig. 2, the damping piston 3 is shown in the pressure stage, wherein the control body 9 releases a bypass 8 , so that the damping agent from the lower working space via the bypass 8 past the valve discs 4 a and the valve seat 6 a through the passages 5 a enters the upper work area.

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.In the Figs. 3 and 4, a control body is shown in two different positions 9 as a single part. In FIG. 3, the bypass 7 in the open position, said annular neck 12 lifted off of the control body 9 from the valve seat 11a and the valve seat 11 has closed b. In Fig. 4, the control body 9 has come to rest on the valve seat 11 a, so that the bypass 8 is opened by opening the valve seat 11 b. To achieve the pressure conditions on the back of the control body 9 , the bore 10 is provided. In the control body 9 , the diameters d 3 , d 1 and d 2 are in a certain relationship to one another, namely d 3 greater than d 1 greater than d 2 . This corresponding diameter ratio is achieved with particular advantage that the control body 9 is additionally held hydraulically in the respective position due to excess area.

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. Damping force are combinations for the compression and rebound of soft / soft, soft / hard, hard / soft and hard / hard to remove from the graph of Fig. 5. It is for the train Pressure level, the flow of the damping agent is shown by a corresponding arrow. With the combination soft / soft and hard / hard, it is necessary to switch the control body in the wheel frequency range. In the combinations soft / hard and hard / soft, switching the control body 9 in the vehicle body frequency range can be carried out.

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.In Fig. 6, again, damping force combinations are shown schematically, which only allow the switching of the control body 9 in the body frequency range. The combinations soft / hard and hard / soft correspond in principle to that shown in FIG. 5, only the combination soft / soft is achieved by means of an intermediate position of the control body 9 , so that a switching of the control body 9 in the body frequency range is also possible in this case.

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. 1.Variable vibration damper for motor vehicles with a damping fluid containing cylinder, a sealed immersed therein, axially displaceably arranged piston rod and a damping piston attached to it, which divides the cylinder into two working spaces, the damping piston having passages controlled by valve disks and the valve disks with their Rest on the outer edge on a control edge and are supported on their opposite end face on the inner edge on a second control edge, characterized in that two groups of passages ( 5 a; 5 b) with associated valve disks ( 4 a; 4 b) are provided, parallel for each group of passages ( 5 a; 5 b) a controllable bypass ( 7; 8 ) is arranged that all bypasses ( 7; 8 ) are controlled by a common control body ( 9 ), and that with their interior and Outside edge each forming a control edge ( 6 ; 6 b; 6 c; 6 d) axially rear valve discs located in each other ( 4 a; 4 b) are arranged so that the inner and outer control edges ( 6 a; 6 b; 6 c; 6 d) of the valve disks ( 4 ; 4 b) are movable in mutually opposite directions. 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.2. Vibration damper according to claim 1, characterized in that the control body ( 9 ) to form at least one valve seat ( 11 a, 11 b) has an annular set ( 12 ), and that the end face of the annular extension ( 12 ) and the The opposite end of the annular surface forms a valve seat ( 11 a, 11 b). 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).3. Vibration damper according to claim 2, characterized in that the outer diameter (d 3 ) of a first valve seat ( 11 a) is larger than the outer diameter (d 1 ) of the control body ( 9 ) and this is larger than the inner diameter (d 2 ) of a second valve seat ( 11 b). 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.4. Vibration damper according to claim 1, characterized in that each component ( 13; 14 ) each has a valve seat ( 11 a) and two control edges ( 6 a; 6 b; 6 c; 6 d). 5. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkörper (9) von einer Feder (15) und einem Elektromagnet (16) beaufschlagt wird.5. Vibration damper according to claim 1, characterized in that the control body ( 9 ) by a spring ( 15 ) and an electromagnet ( 16 ) is acted upon.
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