DE4311626A1

DE4311626A1 - Dämpfungskraftveränderbarer Schwingungsdämpfer

Info

Publication number: DE4311626A1
Application number: DE4311626A
Authority: DE
Inventors: Klaus Dipl Ing Koch
Original assignee: Stabilus GmbH
Current assignee: Stabilus GmbH
Priority date: 1993-04-08
Filing date: 1993-04-08
Publication date: 1994-10-13
Also published as: US5522483A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schwingungsdämpfer mit einem an einer Kolbenstange befestigten, mit Dämpfungsventilen versehe nen Kolben, der den Arbeitszylinder in zwei mit Dämpfungsmittel gefüllte Arbeitsräume unterteilt, wobei parallel zu den Dämp fungsventilen ein die Arbeitsräume verbindender Bypass, bestehend aus einer Längsbohrung und einer oberhalb des Kolbens angeordne ten Querbohrung in der Kolbenstange, vorgesehen ist und wobei im Hohlraum der Kolbenstange eine axial verschiebbare Steuerstange angeordnet ist.

Es sind bereits Schwingungsdämpfer bekannt (beispielsweise DE-PS 39 40 290), bei denen der Kolben an einer Kolbenstange befestigt und mit Dämpfungsventilen versehen ist. Die beiden Arbeitsräume werden über einen Bypass parallel zu den Dämpfungsventilen verbun den, wobei oberhalb des Kolbens eine Querbohrung in der Kolben stange vorgesehen ist und die Kolbenstange eine Längsbohrung auf weist, deren Durchtrittsquerschnitt über einen Steuerschieber be aufschlagt wird. Bei einer derartigen Ausführungsform ist von Nachteil, daß die Antriebseinrichtung innerhalb der Kolbenstange und innerhalb des Schwingungsdämpfers angeordnet ist und damit mit bestimmten Platzverhältnissen auskommen muß. Darüber hinaus ist von Nachteil, daß die Abdichtung des Steuerschiebers an sei nen Umfangsflächen Probleme mit sich bringt bzw. bei zu engen To leranzen eine entsprechend große Reibung aufweist.

Darüber hinaus sind Schwingungsdämpfer mit Bypassverbindungen be kannt (z. B. DE-OS 35 35 287, DE-OS 38 30 343), bei denen jeweils der Bypass außerhalb des Arbeitszylinders angeordnet ist und eine entsprechende Antriebseinrichtung seitlich am Außenrohr des Schwingungsdämpfers angeflanscht wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen dämpfungskraftveränderbaren Schwingungsdämpfer zu schaffen, bei dem ein einfaches, funktions sicheres System zur stufenlosen Verstellung von Dämpfkräften bei Schwingungsdämpfern, insbesondere bei Kleindämpfern, sowie die einfache Adaption unterschiedlicher Verstelleinrichtungen an ei nem Dämpfertyp erreicht wird, wobei durch die Verlagerung der Verstelleinrichtung außerhalb des Schwingungsdämpfers auch klein ste Dämpferabmessungen möglich sind.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Steuerstange von einer Antriebseinrichtung beaufschlagt wird und zusammen mit der Längsbohrung ein Sitzventil bildet.

Vorteilhaft bei dieser Lösung ist, daß die Verstellung der Dämpf kraft durch die Querschnittsänderung der Steuerstange zusammen mit der Längsbohrung erfolgt, wobei die durch die Kolbenstange nach außen verlaufende Steuerstange bei axialer Verschiebung eine sofortige Veränderung des Bypassquerschnittes bewirkt. Die Ver schiebung der Steuerstange kann durch eine an der Kolbenstange adaptierte mechanische, elektrische, hydraulische oder pneumati sche Verstelleinheit erfolgen. Bei dieser Lösung ist von Vorteil, daß ein einfacher Aufbau von Schwingungsdämpfer und Antriebsein richtung sowie eine einfache Systemtrennung zwischen der An triebseinrichtung und dem Bypassventil erfolgen kann. Durch diese Systemtrennung sind einfache Adaptionen unterschiedlicher An triebseinrichtungen möglich.

In weiterer Ausgestaltung ist vorgesehen, daß das der Längsboh rung zugewandte Ende der Steuerstange kegelförmig verlaufend aus gebildet ist.

Nach einer günstigen Ausführungsform ist die Antriebseinrichtung für die Steuerstange außerhalb des Arbeitszylinders angeordnet.

Zum Antrieb der Antriebseinrichtung ist ein Motor vorgesehen, wo bei mit Vorteil als Motor ein Elektromotor vorgesehen ist.

Eine weitere Ausführungsform sieht vor, daß zwischen einer An triebswelle des Motors und der Steuerstange ein Auslöseelement angeordnet ist. Als Auslöseelement ist eine Gewindespindel vorge sehen. Dabei sind mit Vorteil Antriebswelle und Gewindespindel drehfest miteinander verbunden. Vorteilhaft ist hierbei, daß nach Einschalten des Motors die Rotationsbewegung der Antriebswelle des Motors durch die Gewindespindel in eine Translationsbewegung umgewandelt wird. Durch eine ausreichende Selbsthemmung des Ge windes der Gewindespindel läßt sich eine bestimmte Einstellung der Dämpfungskraft des Schwingungsdämpfers erzielen, ohne daß ei ne weitere Zufuhr von Energie notwendig ist.

Nach einem weiteren Merkmal ist vorgesehen, daß die Gewindespin del mittels eines Gewindes in einem Gehäuse angeordnet ist. Vor teilhaft ist hierbei, daß die Gewindespindel die Drehbewegung der Antriebswelle in einer Axialbewegung unter Zuhilfenahme des Ge windes ausführen kann.

In weiterer Ausgestaltung wird die Gewindespindel über ein Ge triebe beaufschlagt, wobei in vorteilhafter Weise als Getriebe mindestens zwei Zahnräder zwischen der Gewindespindel und der An triebswelle angeordnet sind.

Nach einem weiteren wesentlichen Merkmal ist vorgesehen, daß als Auslöseelement ein Exzenter vorgesehen ist, um somit während der Drehung durch die Antriebswelle einen Axialweg in Richtung der Steuerstange zu ermöglichen.

Eine weitere günstige Ausführungsform sieht vor, daß zwischen der Steuerstange und der Gewindespindel ein Hebel angeordnet ist. Hierbei ist von Vorteil, daß die Antriebseinrichtung und die Dämpfungskraft-Verstelleinrichtung achsparallel zueinander ange ordnet werden können, so daß die Axialbewegung der Gewindespindel über den Hebel in eine Axialbewegung der Steuerstange umgesetzt werden kann.

Eine Kraftunterstützung des Hebels in der einen oder anderen Be wegungsrichtung läßt sich nach einer günstigen Variante dadurch erzielen, daß der Hebel in mindestens einer Bewegungsrichtung mit einer Feder beaufschlagt ist.

Zur Erzielung einer einfachen Antriebseinrichtung ist vorgesehen, daß eine manuelle Betätigungsvorrichtung vorgesehen ist.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeich nungen schematisch dargestellt. Es zeigt:

Fig. 1 einen dämpfungskraftveränderbaren Schwingungsdämpfer zu sammen mit einer Antriebseinrichtung im Schnitt;

Fig. 2 eine achsparallele Anordnung von Schwingungsdämpfer und Antriebseinrichtung teils im Schnitt;

Fig. 3 eine Anordnung von Antriebseinrichtung und Schwingungs dämpfer unter Zwischenschaltung eines Getriebes teils im Schnitt;

Fig. 4 eine Anordnung einer Antriebseinrichtung und eines Schwin gungsdämpfers, bei der die Antriebswelle des Motors über einen Exzenter mit der Steuerstange des Schwingungsdämp fers verbunden ist;

Fig. 5 eine einfache manuelle Antriebseinrichtung.

In der Fig. 1 ist ein dämpfungskraftveränderbarer Schwingungs dämpfer dargestellt, wobei im Arbeitszylinder der Kolben 2 den Arbeitszylinder 1 in den oberen Arbeitsraum 4 und den unteren Ar beitsraum 5 unterteilt. Der Kolben 2 ist mit der nach außen ge führten Kolbenstange 3 verbunden. Zum Ausgleich des Kolbenstan genvolumens bei eintauchender Kolbenstange 3 ist der Ausgleichs raum 7 zusammen mit dem Trennkolben 6 vorgesehen. Für die Grund dämpfung besitzt der Kolben 2 Dämpfungsventile 22, die in Zug- und Druckrichtung wirksam sind.

Die Kolbenstange 3 ist mit einem Hohlraum 8 versehen, in dem die Steuerstange 9 zusammen mit der Längsbohrung 8a ein Sitzventil bildet. Über die Bohrung 8b verbindet der Bypass den oberen Ar beitsraum 4 und den unteren Arbeitsraum 5. Die Steuerstange 9 ist über eine Dichtung 10 gegenüber der Atmosphäre abgedichtet und nach außen herausgeführt. Zwischen einem Motor 11 und der Steuer stange 9 befindet sich das Auslöseelement 12, welches die Steuer stange 9 zur axialen Verschiebung entsprechend beaufschlagt. Die Antriebseinrichtung ist im einzelnen in den nachfolgenden Figuren entsprechend beschrieben.

In der Fig. 2 ist ein Arbeitszylinder 1 eines Schwingungsdämpfers dargestellt, bei dem die Kolbenstange 3 aus dem Arbeitszylinder nach außen herausgeführt ist und deren Hohlraum die Steuerstan ge 9 aufweist. Die Steuerstange 9 wird von der Antriebseinrich tung beaufschlagt; dabei ist die Kolbenstange 3 mit einem Gehäu se 15 verbunden, wobei außerdem das Gehäuse 15 einen Motor 11 aufweist, der derart angeordnet ist, daß von seiner Antriebswel le 14 eine Gewindespindel 13 angetrieben wird. Die Antriebswel le 14 und die Gewindespindel 13 sind drehfest miteinander verbun den, jedoch ist die Antriebswelle 14 in einer Bohrung der Gewin despindel 13 axial verschiebbar angeordnet, so daß die Gewinde spindel 13 über ihr Außengewinde 21 eine axiale Bewegung ausfüh ren kann. Die Gewindespindel 13 bildet mit dem Gehäuse 15 einen Gewindetrieb, bei dem die Rotationsbewegung des Motors 11 in eine Translationsbewegung über das Gewinde 21 umgeformt wird und die Steuerstange 9 entsprechend beaufschlagt. In diesem Ausführungs beispiel wird die Übertragung der Axialbewegung der Gewindespin del 13 auf einen Hebel 18 übertragen und unter Zuhilfenahme des Drehpunktes auf die Steuerstange 9 aufgebracht. Für eine perma nente Beaufschlagung des Sitzventiles des Bypasses des Schwin gungsdämpfers ohne Zufuhr elektrischer Energie ist es notwendig, daß der Gewindetrieb, bestehend aus Gewindespindel 13, Gehäuse 15 und Gewinde 21, eine ausreichende Selbsthemmung aufweist. Zur Kraftunterstützung ist die Feder 19 vorgesehen.

Die Fig. 3 zeigt eine weitere achsparallele Anordnung von Motor 11 und Arbeitszylinder 1, wobei im Gegensatz zur Fig. 2 kein He bel 18, sondern ein Rädergetriebe 16 zur Übertragung der Drehbe wegung der Antriebswelle 14 auf die Gewindespindel 13 verwendet wird. Durch die Drehbewegung der Antriebswelle 14 über die beiden Zahnräder erfolgt wiederum eine Axialbewegung der Gewindespin del 13 durch deren Gewinde 21.

In Fig. 4 wird eine Antriebseinrichtung dargestellt, wobei die Steuerstange 9 direkt von einem Exzenter 17 beaufschlagt wird, wobei der Exzenter 17 exzentrisch gelagert ist und bei Drehung durch die Antriebswelle 14 einen entsprechenden Axialweg zur Be aufschlagung der Steuerstange 9 ausführt.

In Fig. 5 handelt es sich im Prinzip um eine Antriebseinrichtung wie in Fig. 4 bereits dargestellt, mit dem Unterschied, daß die Antriebswelle 14 von einer manuellen Betätigungseinrichtung 20 angetrieben wird. Es kann sich hierbei um ein einfaches Handrad od. dgl. handeln.

Bezugszeichenliste

1 = Arbeitszylinder
2 = Kolben
3 = Kolbenstange
4 = oberer Arbeitsraum
5 = unterer Arbeitsraum
6 = Trennkolben
7 = Ausgleichsraum
8 = Hohlraum der Kolbenstange
8a = Längsbohrung
8b = Bohrung
9 = Steuerstange
10 = Dichtung
11 = Motor
12 = Auslöseelement
13 = Gewindespindel
14 = Antriebswelle
15 = Gehäuse
16 = Getriebe
17 = Exzenter
18 = Hebel
19 = Feder
20 = manuelle Betätigungsein richtung
21 = Gewinde

Claims

1, Dämpfungskraftveränderbarer Schwingungsdämpfer mit einem an einer Kolbenstange befestigten, mit Dämpfungsventilen versehe nen Kolben, der den Arbeitszylinder in zwei mit Dämpfungsmit tel gefüllte Arbeitsräume unterteilt, wobei parallel zu den Dämpfungsventilen ein die Arbeitsräume verbindender Bypass, be stehend aus einer Längsbohrung und einer oberhalb des Kolbens angeordneten Querbohrung in der Kolbenstange, vorgesehen ist und wobei im Hohlraum der Kolbenstange eine axial verschiebba re Steuerstange angeordnet ist, dadurch ge kennzeichnet, daß die Steuerstange (9) von einer Antriebseinrichtung beaufschlagt wird und zusammen mit der Längsbohrung (8a) ein Sitzventil bildet.

2. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das der Längsbohrung (8a) zugewandte Ende der Steuerstange (9) kegelförmig verlaufend ausgebildet ist.

3. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung für die Steuerstange (9) außerhalb des Arbeitszylinders (1) angeordnet ist.

4. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Antriebseinrichtung ein Motor (11) vorgesehen ist.

5. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Motor (11) ein Elektromotor vorgesehen ist.

6. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einer Antriebswelle (14) des Motors (11) und der Steuerstange (9) ein Auslöseelement (12) angeordnet ist.

7. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Auslöseelement (12) eine Gewindespindel (13) vorgese hen ist.

8. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (14) und die Gewindespindel (13) dreh fest miteinander verbunden sind.

9. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindespindel (13) mittels eines Gewindes (21) in einem Gehäuse (15) angeordnet ist.

10. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindespindel (13) über ein Getriebe (16) beauf schlagt wird.

11. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß als Getriebe (16) mindestens zwei Zahnräder zwischen der Gewindespindel (13) und der Antriebswelle angeordnet sind.

12. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Auslöseelement (12) ein Exzenter (17) vorgesehen ist.

13. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Steuerstange (9) und der Gewindespindel (13) ein Hebel (18) angeordnet ist.

14. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (18) in mindestens einer Bewegungsrichtung mit einer Feder (19) beaufschlagt ist.

15. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Antriebseinrichtung eine manuelle Betätigungsvorrich tung (20) vorgesehen ist.