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Dokumentenidentifikation DE60210652T2 24.08.2006
EP-Veröffentlichungsnummer 0001442227
Titel STOSSDÄMPFER MIT FREQUENZABHÄNGIGER DÄMPFUNG
Anmelder Koni B.V., Oud-Beijerland, NL
Erfinder DE KOCK, Paul, NL-3281 LH Numansdorp, NL;
DE RUITER, Antonius, Andrianus, NL-5384 HS Heesch, NL
Vertreter BOEHMERT & BOEHMERT, 28209 Bremen
DE-Aktenzeichen 60210652
Vertragsstaaten AT, BE, BG, CH, CY, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LI, LU, MC, NL, PT, SE, SK, TR
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 06.11.2002
EP-Aktenzeichen 027801414
WO-Anmeldetag 06.11.2002
PCT-Aktenzeichen PCT/NL02/00708
WO-Veröffentlichungsnummer 2003040586
WO-Veröffentlichungsdatum 15.05.2003
EP-Offenlegungsdatum 04.08.2004
EP date of grant 12.04.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 24.08.2006
IPC-Hauptklasse F16F 9/512(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse F16F 9/46(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Stoßdämpfer gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Stoßdämpfer dieser Bauart sind im Stand der Technik allgemein bekannt. Sie werden in einer breiten Vielfalt von Fahrzeugen eingesetzt, wobei das Ziel darin besteht, die Dämpfungseigenschaften an die Fahrbedingungen anzupassen. Unterstützende Strömungskanäle und hauptsächliche Strömungskanäle werden verwendet. Im Falle einer kleineren Bewegung von Flüssigkeit kann die Dämpfung in dem unterstützenden Strömungskanal stattfinden, während im Falle von größeren Bewegungen von Flüssigkeit in dem Stoßdämpfer der hauptsächliche Strömungskanal mit seinen eigenen Dämpfungseigenschaften ebenfalls wirksam ist. Diese Konstruktionen reagieren unmittelbar auf die Bewegung der Flüssigkeit, oder mit anderen Worten, entsprechend der Geschwindigkeit der Bewegung des Kolben- und des Zylinderabschnitts in bezug zueinander werden die unterschiedlichen Ventile geöffnet und geschlossen. Eine frequenzabhängige Steuerung mittels einer Verzögerung der Dämpfungseigenschaften in bezug auf die gegenseitige Bewegung von Kolben und Zylinder durch hydraulische Mittel ist nicht bekannt.

Elektronische Steuerungen sind in diesem Bereich der Technik vorgeschlagen worden, um eine elektronische Verzögerung beim Aufbau der Kraft bereitzustellen. Dies bedeutet, daß im Falle einer großen Anzahl von Bewegungen in schneller Aufeinanderfolge die Dämpfung begrenzt wird, während eine stärkere Dämpfung im Falle einer Bewegung mit längerer Dauer auftritt. Obwohl elektronische Steuerungen dieser Bauart effektiv sind, weisen sie eine äußerst komplexe Konstruktion auf. Insbesondere werden schnelle Sensoren, Recheneinheiten und Aktuatoren benötigt, um die vorhandenen Ventile in die Lage zu versetzen, ausreichend schnell zu reagieren.

Aus der US-A-5 467 852 ist ein Stoßdämpfer bekannt, der mit einer Regeleinrichtung versehen ist, um die Dämpfungskraft zu regeln. Ein Verstärkerkolben wird verwendet, um eine Hilfskammer zu begrenzen, die mit einem Einlaß und mit einem Auslaß versehen ist, der ein Ventil aufweist.

Eine Vorrichtung, mit der eine Kugel in einer Hilfskammer bewegt werden kann, ist in der US-A-4 660 686 beschrieben. In der Ruheposition nimmt diese Kugel eine solche Position ein, daß das Volumen der Hilfskammer ein Maximum wird. Diese Kugel liegt gegen eine Federplatte an, wobei diese Federplatte in der Lage ist, eine Öffnung zu verschließen, die unterhalb davon angeordnet ist. Wenn ein Druck in der Richtung aufgebracht wird, in der die Federplatte öffnet, wird ebenfalls ein Druck auf die Rückseite der Kugel aufgebracht. Da der Durchmesser der Kugel größer als der Durchmesser der Öffnung in der Nähe der Ventilplatte ist, wird bei identischem Druck die Kraft der Kugel auf die Ventilplatte größer sein, und die Ventilplatte wird geschlossen bleiben. Ein Freigabeventil befindet sich in dem Flüssigkeitszuführungskanal zu der Rückseite der Kugel, und wenn ein bestimmter Druck überschritten wird, öffnet sich dieses Freigabeventil, wobei als Ergebnis davon der Druck auf die Rückseite der Kugel abnimmt und die Ventilplatte auf diese Weise in einem größeren oder kleineren Maße geöffnet wird. Dies bedeutet, daß in Abhängigkeit von dem Druck in dem System die Ventilplatte in einem größeren oder kleineren Maße geöffnet sein wird. Diese Reaktion findet unmittelbar statt, d. h. ohne irgendeine Verzögerung.

In der US 5 392 883 ist eine Vorrichtung beschrieben, die aus einer Hilfskammer besteht, in der sich eine Öffnung mit einem Ventil unter einem leichten Federdruck befindet, der in einer Richtung wirkt, wobei das Ventil außerdem mit einer Öffnung versehen ist, die allerdings einen kleineren Durchlaß aufweist. In der Ruheposition ist das Volumen der Hilfskammer auf einem Maximalwert. Auch hier tritt die Einstellung der Strömungsöffnung unmittelbar ein, ansprechend auf die Druckbedingungen, wobei eine Verzögerung höchstens einige wenige Millisekunden beträgt.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Stoßdämpfer bereitzustellen, mit dem eine frequenzabhängige Dämpfung mit Hilfe hydraulischer Mittel erreicht werden kann, mit anderen Worten eine Konstruktion, bei der ein größerer oder kleinerer Widerstand gegenüber einer Strömung in Abhängigkeit von der Dauer der gegenseitigen Bewegung von Kolben und Zylinder und nicht von einem darin vorherrschenden Druck erzeugt wird.

Diese Aufgabe wird mit einem Stoßdämpfer erreicht, wie vorstehend beschrieben, dadurch, daß in dem nicht belasteten Zustand das Volumen der genannten Hilfskammer in bezug auf das ursprüngliche oder Ruhevolumen unter dem Einfluß der Flüssigkeit, die durch den genannten Einlaß ausströmt, vergrößert werden kann.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Hilfskammer mit variablem Volumen geschaffen. Die Flüssigkeit, die in diese Hilfskammer fließt, vergrößert das Volumen der Hilfskammer und bewegt den beweglichen Teil der Ventilanordnung in Richtung auf den feststehenden Teil der Ventilanordnung, wobei als Ergebnis davon die Drosselwirkung erhalten wird. Das Volumen der Hilfskammer ist in der Ruheposition am kleinsten, und das Volumen davon wird lediglich durch Füllen mit Dämpfungsflüssigkeit vergrößert.

Da es einige Zeit dauert, einige zehn oder hundert Millisekunden, um die Hilfskammer in ausreichendem Maße zu füllen und um Druck aufzubauen, um eine (weiter schließende) Bewegung des Ventilkörpers zu erzeugen, kann eine hydraulische frequenzabhängige Steuerung bereitgestellt werden.

Damit man in der Lage ist, die Eigenschaften der zusätzlichen Dämpfung, die auf diese Weise erhalten wird, auf eine optimale Weise zu steuern, d. h. allmählich, um eine weitere Drosselwirkung zu schaffen, ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, daß die effektive Größe der Oberfläche der Begrenzungswand, die dem Druck der Flüssigkeit ausgesetzt ist, die in die Hilfskammer strömt, abnimmt, wenn das Volumen der Hilfskammer zunimmt. Dies bedeutet, daß je größer das Ausmaß ist, in dem der bewegbare Teil der Ventilanordnung gegen den ortsfesten Teil der Ventilanordnung (Sitz) anliegt, die Größe der Oberfläche, die sich unter dem Einfluß des Drucks in der Hilfskammer befindet, um so kleiner ist, wobei als Ergebnis davon die schließende Bewegung vor dem vollständigen Schließen verzögert wird oder sogar beendet ist. Eine Drosseleigenschaft, die sich allmählich aufbaut, wird auf diese Weise erhalten. Wie vorstehend beschrieben ist, tritt dieser Effekt mit einer zeitlichen Verzögerung auf.

Mit dieser Anordnung kann der Verbindungskanal mit der zugehörigen Ventilanordnung entweder in dem Stoßdämpfer oder außerhalb davon angeordnet werden. Wenn der Verbindungskanal in dem Stoßdämpfer angeordnet ist, ist er in bevorzugter Weise in dem Kolbenabschnitt ausgebildet. Es besteht allerdings auch die Möglichkeit, die unterschiedlichen Teile außerhalb des Stoßdämpfers anzuordnen. Die Ventilanordnung kann sowohl mit der ersten als auch mit der zweiten Kammer mit Hilfe von Leitungen oder Kanälen verbunden werden. Eine Beeinflussung des Verhaltens der Ventilanordnung von außerhalb kann wahlweise mit einer Konstruktion dieses Typs erreicht werden.

In allen Fällen können die weiter unten beschriebenen strukturellen Varianten verwendet werden. Als Beispiel kann die Hilfskammer mit einem Auslaß versehen sein, um zu ermöglichen, daß die Flüssigkeit abfließt.

Es ist möglich, die Vergrößerung des Volumens der Hilfskammer im wesentlichen mit Hilfe des bewegbaren Teils der Ventilanordnung selbst zu erreichen. Dies bedeutet, daß dieses bewegbare Teil oder der Ventilkörper eine spürbare Bewegung ausführt, während der eine zunehmende Vorspannung auf die Ventilplatte erhalten wird. Gemäß einer anderen Variante kann eine Membran in der Hilfskammer vorhanden sein. Diese Membran kann darüber hinaus den bewegbaren Teil der Ventilanordnung betätigen.

Die Frequenzeigenschaften des Stoßdämpfers, der auf diese Weise erhalten wird, können in einer breiten Vielfalt von Möglichkeiten angepaßt werden, so wie dies erforderlich ist. Möglichkeiten sind die Auswahl der Bohrung des Einlasses der Hilfskammer, die Auswahl der Größe der Oberfläche des Ventilkörpers in der Hilfskammer, die Auswahl der Größe der Oberfläche des Ventilkörpers im Vergleich mit dem Ventilsitz und die Auswahl des Volumens des Ventilkörpers. Darüber hinaus kann der Aufbau des Drucks in der Hilfskammer dadurch beeinflußt werden, daß der Auslaß aus der Hilfskammer beeinflußt wird. Dies kann sowohl dadurch erreicht werden, daß die Größe des Auslasses ausgewählt wird, als auch dadurch, daß ein (federbelastetes) Absperrventil darin angebracht wird. Weitere Varianten sind für einen Fachmann auf dem vorliegenden Gebiet der Technik klar.

Die vorliegende Erfindung kann sowohl in dem hauptsächlichen Strömungskanal als auch in dem unterstützenden Strömungskanal eines Dämpfers eingesetzt werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die schließende Bewegung des Ventilkörpers eine Bewegung entlang der Längsachse des Stoßdämpfers, die in Richtung auf die erste Kammer gerichtet ist.

Eine Verengung kann in dem Verbindungskanal ausgebildet sein, um eine anfängliche Drosselung bereitzustellen. Wahlweise besteht die Möglichkeit, daß man in der Lage ist, diese Verengung von der Außenseite unter Verwendung von Mitteln zu beeinflussen, die im Stand der Technik bekannt sind. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird eine Bohrung in dem Ventilkörper in dem Einlaß für die Hilfskammer ausgebildet. Als Ergebnis davon wird ein komplizierter Bypass nicht benötigt, sondern es wird eine unmittelbare Verbindung zwischen dem Verbindungskanal und der Hilfskammer hergestellt.

Der Ventilkörper kann als ein Kolben ausgebildet sein, wahlweise in Verbindung mit einer Membran und einer Federplatte.

Darüberhinaus besteht die Möglichkeit, den Ventilsitz bzw. den Ventilkörper mit einer variablen ersten Oberfläche auszubilden. Dies bedeutet, daß die effektive Größe der schließenden Oberfläche des Ventilkörpers während eines ersten Teils der schließenden Bewegung relativ groß sein kann und während eines zweiten Teils kleiner sein kann, wobei als Ergebnis davon der zweite Teil der schließenden Bewegung schneller ausgeführt wird, da die zweite Oberfläche des Ventilkörpers konstant bleibt. Der Ventilkörper kann so bemessen sein, daß die effektive Steifigkeit der schließenden Oberfläche während des Schließens größer wird.

Die Erfindung wird nachfolgend mehr im einzelnen unter Bezugnahme auf erläuternde Ausführungsformen, die in der Zeichnung dargestellt sind, erklärt.

In der Zeichnung zeigt:

1 in sehr schematischer Weise eine allgemeine Ansicht eines Stoßdämpfers;

2 eine Einzelheit einer ersten Ausführungsform des Kolbenabschnitts entsprechend der Erfindung;

2a eine Einzelheit gemäß 2 in einer ersten Position;

2b eine Einzelheit gemäß 2 in einer zweiten Position;

3 eine Einzelheit einer zweiten Ausführungsform des Kolbenabschnitts gemäß der vorliegenden Erfindung;

3a eine Einzelheit gemäß 3 in einer ersten Position;

3b eine Einzelheit gemäß 3 in einer zweiten Position;

4 eine Einzelheit einer dritten Ausführungsform des Kolbenabschnitts gemäß der vorliegenden Erfindung;

4a eine Einzelheit gemäß 4 in einer ersten Position;

4b eine Einzelheit gemäß 4 in einer zweiten Position; und

5 die Charakteristik von Kraft und Geschwindigkeit eines Stoßdämpfers gemäß der Erfindung bei unterschiedlichen Frequenzen.

In 1 ist ein Stoßdämpfer als ganzes mit 1 bezeichnet. Er umfaßt einen Zylinderabschnitt 2 und einen Kolbenabschnitt 3. Der Kolbenabschnitt 3 weist einen Kolben 4 auf, der zwei Kammern begrenzt, die einander gegenüberliegend innerhalb des Zylinderabschnitts angeordnet sind. Eine erste Kammer ist mit 8 bezeichnet und eine zweite Kammer mit 9. Der Kolbenabschnitt 3 kann beispielsweise mittels einer Öse 10 an einer Karosserie eines Fahrzeugs befestigt sein. Die Öse 11 dient beispielsweise zur Befestigung an einem Teil des Aufhängungssystems eines Fahrzeugs. Der Stoßdämpfer, der hier dargestellt ist, ist von der Bauart, bei der der Zylinderabschnitt 2 einen ringförmigen Kanal 7 zum Aufnehmen von Absorberfluid enthält und bei der ein unteres Ventil 6 vorgesehen ist, welches die zweite Kammer 9 mit dem genannten Fluidvorrat 7 verbindet. Es muß darauf verwiesen werden, daß die Erfindung mit jeglicher Bauart von Stoßdämpfern verwendet werden kann, wobei in diesem Zusammenhang ein äußerer Vorrat vorhanden sein kann oder auch nicht, der in einer beliebigen bekannten Weise aufgebaut sein kann, die im Stand der Technik bekannt ist.

Die Konstruktion des Kolbenabschnitts 3 in Zusammenwirkung mit dem Zylinderabschnitt 2 ist für die vorliegende Erfindung von Bedeutung. Mehr im einzelnen bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Ventilkonstruktion, bei der das Verhalten der Flüssigkeitsströmung von der ersten Kammer 8 zu der zweiten Kammer 9, d. h. wenn sich die Anschlußösen 10, 11 voneinander wegbewegen, als eine Funktion der Dauer einer solchen Bewegung beeinflußt werden kann.

Eine Einzelheit des Kolbenabschnitts 3 ist in 2 dargestellt. Die Richtung der Bewegung, die vorstehend beschrieben ist, ist durch einen Pfeil 26 angedeutet. Der Kolbenabschnitt 3 besteht aus zwei Teilen, einem hauptsächlichen Teil 4 und einem unterstützenden Teil 5. Auf der einen Seite ist in dem hauptsächlichen Teil 4 eine Ventilkonstruktion eingesetzt, die die Strömung von der zweiten Kammer 9 zu der ersten Kammer 8 beeinflußt d. h. in dem Fall einer Bewegung des Dämpfers in der Richtung, die dem Pfeil 26 entgegengerichtet ist. Da ein solches Ventilsystem für das Verständnis der vorliegenden Erfindung und für den Schutzumfang nicht von Bedeutung ist, wird dieses nicht weiter besprochen werden.

Weiterhin sind zwei mögliche Verbindungen zwischen der ersten Kammer 8 und der zweiten Kammer 9 in dem Fall einer Bewegung in der Richtung des Pfeils 26 vorhanden.

Ein erster hauptsächlicher Durchgang wird durch eine Anzahl von hauptsächlichen Strömungskanälen 12 gebildet. Diese können durch ein (polygonales) Plattenventil 13 geschlossen werden, welches mit Hilfe einer Feder 30 in seine geschlossene Position gedrückt wird. Die vorliegende Erfindung kann auch mit anderen Bauarten eines Bypasses verwendet werden, die aus dem Stand der Technik bekannt sind. Bei einer Bewegung in der Richtung des Pfeils 26 wird der Flüssigkeitsdruck, der als Ergebnis aufgebaut worden ist, in dem Fall einer ausreichend schnellen Bewegung, die Kraft der Feder 30 überwinden, und eine Verbindung zwischen der ersten Kammer 8 und der zweiten Kammer 9 wird über die hauptsächlichen Strömungskanäle 12 hergestellt.

Der Kolbenabschnitt 3 weist ferner einen unterstützenden Abschnitt 5 auf. Aus 2 ist ersichtlich, daß dieser nicht mit einer Dichtung in bezug auf den Zylinderabschnitt 2 versehen ist. Es ist ein unterstützender Strömungskanal 16 in dem Kolbenabschnitt 3 enthalten. Eine Verengung 17 ist in diesem unterstützenden Strömungskanal ausgebildet. Der unterstützende Strömungskanal 16 endet in einem Ventilsitz 19. Ein Ventilkörper 18, gegen den das Ventil 14 anliegt., ist in Zusammenwirkung mit dem Ventilsitz 19 eingesetzt. Dieses Ventil 14 schließt wahlweise gegen den Ventilsitz 19. Auf der gegenüberliegenden Seite weist der Ventilkörper 18 und mehr im einzelnen die damit verbundene Membran 24 eine zweite Oberfläche auf, die mit 15 bezeichnet ist. Die zweite Oberfläche 15 weist eine größere Fläche auf als die erste Oberfläche. Ein Einlaß 20 erstreckt sich durch den Ventilkörper hindurch. Dies ist der Einlaß einer Hilfskammer 22, die auf einer Seite durch den Ventilkörper bzw. die Membran 24 begrenzt ist, die weiter oben beschrieben sind, und auf der anderen Seite durch eine verschließende Wand 25, die fest und in einer abgedichteten Weise mit dem unterstützenden Teil 5 verbunden ist. Ein Auslaß 21 ist in dieser schließenden Wand 25 ausgebildet ist. Der Auslaß des unterstützenden Strömungskanals 16 ist mit 23 bezeichnet.

Eine Einzelheit aus 2 ist in 2a und b dargestellt. 2a zeigt die Ruheposition.

Wenn sich der Kolbenabschnitt 3 in der Richtung des Pfeils 26 bewegt, wobei auch auf 2b Bezug genommen sei, wird Flüssigkeit durch den unterstützenden Strömungskanal 16 bewegt, wobei eine erste Regelung der Dämpfungscharakteristik mit Hilfe der Verengung 17 stattfindet. Der größere Teil der Flüssigkeit bewegt sich durch den Auslaß 23 weg in die zweite Kammer 9. Ein Teil davon tritt durch den Einlaß 20 in die Hilfskammer 22 aus. Da der Auslaß 21 einen Strömungswiderstand aufweist, wird der Druck in der Kammer 22 ansteigen. Als Ergebnis davon wird sich der Ventilkörper 18 in Richtung auf den Ventilsitz 19 bewegen, was bedeutet, daß das Volumen der Kammer 22 größer werden wird. Der Ventilkörper 18 bewegt sich unter anderem in Richtung auf den Ventilsitz 19, da die Größe der Oberfläche unterhalb der Membran 24 größer als die erste Oberfläche 14 ist. Theoretisch könnte die Größe der Oberfläche im wesentlichen die gleiche sein. Wenn sich der Ventilkörper 18 in Richtung auf den Ventilsitz 19 bewegt, wird der Flüssigkeitsstrom zwischen dem Ventil 14 und dem Ventilsitz 19 gedrosselt, wobei als Ergebnis davon weniger Flüssigkeit in der Lage ist, sich über den Auslaß von dem unterstützenden Strömungskanal 23 wegzubewegen, und es tritt eine Dämpfung auf.

Da die Füllung der Kammer 22 einige Zeit in Anspruch nimmt – nachdem das gesamte Volumen an Flüssigkeit bewegt worden ist – versteht man, daß das Schließen des Ventils 14 zeitabhängig ist. Die schließende Bewegung ist auch druckabhängig. Das Schließen wird schneller mit einer größeren Flüssigkeitsströmung durch den unterstützenden Strömungskanal 16 erfolgen. Allerdings ist die Zeitcharakteristik die wichtigste. In 2b ist dargestellt, daß dann, wenn sich der Ventilkörper 18 nach oben bewegt, die Kontaktoberfläche mit der Membran 24 kleiner ist, da sich diese von dem Ventilkörper 18 in der Nähe der Ränder löst. Als Ergebnis davon wird die effektive Größe der Oberfläche des Ventilkörpers 18, auf den der effektive Druck innerhalb der Kammer 22 einwirkt, kleiner. Die Abmessungen sind so, daß dann, wenn der Druck in der Kammer 22 größer wird, die effektive Größe der Oberfläche, auf die der Druck innerhalb der Kammer 22 auf den Ventilkörper 18 wirkt, auf eine solche Weise kleiner wird, daß eine allmähliche Schließwirkung an dem Ventilsitz 19 erhalten wird. In der Position, die in 2a dargestellt ist, liegt das Ventil 14 mit einer relativ kleinen Kraft an dem Sitz 19 an, wobei als Ergebnis davon Flüssigkeit in der Lage ist, relativ leicht daran vorbeizuströmen. Das bedeutet, daß sich in dem Fall einer kurzen, schnellen Bewegung die Platte 19 leicht öffnet und die Dämpfung weicher ist.

In der Position, die in 2b dargestellt ist, steht die Platte 19 unter einer erheblichen Vorspannung. Dies bedeutet, daß sich in dem Fall einer längeren schnellen Bewegung die Platte 19 gegenüber der Flüssigkeit weniger leicht öffnen wird, und daß die Dämpfung härter ist. Das Härterwerden der Dämpfung mit der Zeit (ausgehend von der Position in 2a zu der Position in 2b) kann beispielsweise proportional oder logarithmisch sein.

Eine frequenzabhängige Charakteristik einer Dämpfung kann mit einer Konstruktion dieses Typs erreicht werden. Es muß darauf verwiesen werden, daß sich diese Dämpfung in dem Beispiel nach 2 lediglich auf den unterstützenden Strömungskanal bezieht. Dies bedeutet, daß in dem Fall von schnelleren Bewegungen die Wirkung durch das Vorhandensein der hauptsächlichen Strömungskanäle 12 wesentlich eingeschränkt sein wird. Allerdings besteht die Möglichkeit, solche hauptsächlichen Strömungskanäle wegzulassen oder deren Abmessungen im Querschnitt erheblich einzuschränken.

Eine zweite Variante der vorliegenden Erfindung ist in 3 dargestellt. In dieser Ausführungsform besteht auch der Kolbenabschnitt 33 aus einem hauptsächlichen Abschnitt 34 und aus einem unterstützenden Abschnitt 35. Der hauptsächliche Abschnitt 34 entspricht dem hauptsächlichen Abschnitt 4 mit Ausnahme der Verengung 17. Dies bedeutet, daß bei dieser Ausführungsform ebenfalls eine Anzahl von hauptsächlichen Strömungskanälen und auch ein Verbindungskanal 16 vorhanden sind.

Der unterstützende Abschnitt 35 ist in dieser Ausführungsform modifiziert worden. Wie im Falle der Ausführungsform nach 2 ist auch hier keine Dichtung zwischen der seitlichen Wand des unterstützenden Abschnitts 35 und dem Zylinderabschnitt vorhanden. Eine Hilfskammer ist mit 42 bezeichnet. Wie im Falle der Ausführungsform nach 2 ist diese mit einem Einlaß 40 versehen. Eine eingeschränkte Abgabe von Flüssigkeit ist auch über den Auslaß oder Schlitz 50 möglich, der in dem Abstandsring ausgebildet ist, wobei als Ergebnis davon diese Flüssigkeit über den Auslaß 43 zu der Kammer 9 bewegt wird. Die Hilfskammer 42 ist durch einen Ventilkörper 44 und durch eine endseitige Wand 45 und auch durch einen Teil eines unterstützenden Abschnitts 35 begrenzt. Der Tragring 38 ist in einer feststehenden Position eingesetzt. Der Ventilkörper 44 besteht aus einer verformbaren Platte 51, die eine Grenze der Hilfskammer 42 bildet. Der Teil 51 drückt gegen einen starren Teil 52, der über einen zwischenliegenden Ring mit der schließenden Platte 46 verbunden ist. Diese kann mit einem Ventilsitz 39 zusammenwirken. Es befindet sich eine Verengung 37 in dem unterstützenden Strömungskanal 16, wobei diese die gleiche Wirkung wie die Verengung 17 hat. Eine Membran ist unterhalb der schließenden Platte 46 angeordnet.

Das Paket 44 bis 46 wird durch eine Befestigung wie etwa durch einen Niet zusammengehalten, in dem der Einlaß 40 ausgebildet ist.

Die Auslaßöffnung 41 kann durch ein elastisches Plattenpaket 47 verschlossen werden.

Die Konstruktion nach 3 funktioniert wie folgt, wenn sie sich in der Richtung des Pfeils 26 bewegt, ausgehend von 3a, ohne daß die hauptsächlichen Strömungskanäle 12 wirksam werden. Öl strömt durch den unterstützenden Strömungskanal 16, der durch die Verengung 37 gedrosselt ist, und an den Ventilen 46 vorbei in Richtung auf den Auslaß 43. Ein Teil der Flüssigkeit strömt durch die unterstützende Bohrung 40 in die Kammer 42. Diese Flüssigkeit ist nicht in der Lage, über den Auslaß 41 auszutreten, aufgrund der Wirkung des nachgiebigen Plattenpakets 47, das diese Öffnung verschließt. Als Ergebnis davon wird das Volumen der Hilfskammer durch die Verformung der Membran 44 vergrößert. Dies führt dazu, daß die schließende Platte 46 weiter auf den Sitz gedrückt wird, wobei als Ergebnis davon der Ölstrom zwischen dem Ventilsitz 39 und der schließenden Platte 46 gedrosselt wird. Der Druck in der Kammer 42 wird durch die Öffnung des Auslasses 41 daran gehindert, zu stark anzusteigen, was ein Ergebnis davon ist, daß sich die elastische Platte 47 wegbewegt. Da die Platte 52 starr ist, wird die Platte 51 bei einer Bewegung in der Richtung des Pfeils 26 gegen die Platte 52 über eine Oberfläche mit einer kleineren Größe drücken, wobei als Ergebnis davon die effektive Größe der Oberfläche der Platte 52, die dem Druck in der Hilfskammer unterworfen ist, kleiner wird. Dies ist in 3b dargestellt.

Allerdings wird auch bei dieser Ausführungsform eine gewisse Zeit benötigt, um die Kammer 42 mit Flüssigkeit in einem solchen Maße zu füllen, daß das Schließen des Ventilkörpers eintritt.

Eine weitere Variante der vorliegenden Erfindung ist in 4 dargestellt. Wie weiter oben, zeigt 4a die Ruheposition und 4b die Position nach einer Bewegung in der Richtung des Pfeils 26. Die Variante, die in 4 dargestellt ist, weist einen Kolbenabschnitt 53 auf, der aus einem hauptsächlichen Abschnitt 54 und aus einem unterstützenden Abschnitt 55 besteht. Der hauptsächliche Abschnitt 54 entspricht dem hauptsächlichen Abschnitt 34, wobei Blattfedern anstelle von einer Schraubenfeder verwendet werden. Der unterstützende Abschnitt ist im Vergleich zu der Variante, die in 3a und b dargestellt ist, etwas modifiziert worden. Der Ventilkörper ist mit 64 bezeichnet. Er besteht aus einer starren Platte 72 und aus einer dichtenden Membranplatte 71. Ferner ist eine schließende Platte 66 vorhanden. Im Unterschied zu der Ausführungsform, die in 3 dargestellt ist, ist kein elastisches Plattenpaket 47 vorhanden. Weiterhin ist eine unterstützende Feder 67 unterhalb der Membran 71 angeordnet. Der Ventilsitz, mit dem der Ventilkörper 64 zusammenwirkt, ist mit 59 angegeben.

Bei einer Bewegung in der Richtung des Pfeils 26 wird die Hilfskammer 62 mit Flüssigkeit gefüllt. Zur gleichen Zeit, wenn die Geschwindigkeit der Kolbenstange relativ zu dem Zylinder ausreichend schnell ist, strömt Flüssigkeit an der Platte 66 vorbei, die durch die Federn 67 unter einer niedrigen Vorspannung vorbelastet ist. Wenn der Druck in der Hilfskammer 62 ansteigt, bewegt sich die Platte 73 als Ausgleichsplatte nach außen, und die Membran 71 wird durchgebogen. Bei einer weiteren Bewegung in der Richtung des Pfeils 26 nimmt die Größe der Oberfläche der Membran, die in Kontakt mit dem Teil 72 steht, ab. Als Ergebnis des Vorhandenseins der Feder 67 kann die Kontaktkraft der Platte 66 auf dem Sitz sehr genau bestimmt werden. Dies bedeutet, daß die Möglichkeit besteht, daß die Dämpfung während kurzer starker Stöße besonders genau gesteuert werden kann (weiche Dämpfung).

Die Varianten, die vorstehend beschrieben worden sind, beschreiben eine frequenzabhängige Dämpfung. Die Frequenz, bei der der Ventilkörper 18, 46 zu schließen beginnt und vollständig schließt, wird in Abhängigkeit von den Parametern des betroffenen Fahrzeugs ausgewählt. Im allgemeinen liegt diese Frequenz zwischen 1 und 10 Hertz.

Die Charakteristik von Kraft und Geschwindigkeit ist schematisch in 5 als Beispiel dargestellt. Die zentrale durchgezogene Linie zeigt eine herkömmliche optimierte Dämpfungscharakteristik. Varianten der Erfindung sind durch eine gestrichelte Linie nach links und rechts ausgehend von der durchgezogenen Linie angedeutet. Die links befindliche gestrichelte Linie stellt die Dämpfung bei einer relativ niedrigen Frequenz von etwa 1 Hertz dar, und die rechts befindliche Linie stellt die Dämpfung bei einer relativ hohen Frequenz wie etwa 10 Hertz dar. Es ist deutlich zu erkennen, daß die Dämpfungscharakteristik an die Fahrbedingungen angepaßt werden kann.

Nach dem Lesen der vorstehenden Beschreibung sind weitere Varianten, die in den Bereich der beigefügten Ansprüche fallen, für einen Fachmann auf dem vorliegenden Gebiet unmittelbar offensichtlich.


Anspruch[de]
  1. Stoßdämpfer (1) mit einem Zylinderabschnitt (2, 32) und einem Kolbenabschnitt (3, 33), der in diesem bewegt werden kann, wobei der Kolbenabschnitt und der Zylinderabschnitt jeweils mit Befestigungsmitteln zur Verbindung mit den Teilen versehen sind, die in Bezug zueinander bewegt werden können, und wobei der genannte Kolbenabschnitt in Bezug auf den genannten Zylinderabschnitt abgedichtet ist, um Kammern auf jeder Seite davon zu begrenzen, wobei eine erste Kammer (8) in der Nähe zu dem Befestigungsmittel des genannten Kolbenabschnitts und eine zweite Kammer (9) in der Nähe des Befestigungsmittels des genannten Zylinderabschnitts angeordnet ist, wobei ein Verbindungskanal zwischen den genannten Kammern (8, 9) vorgesehen ist, um die genannten Kammern (8, 9) miteinander zu verbinden, wobei der genannte Verbindungskanal (16) eine Ventilanordnung (18; 19; 46; 39) aufweist, um den Fluidstrom durch den genannten Verbindungskanal zu beeinflussen, mit einem Ventilsitz und einem Teil, das sich in Bezug zu diesem unter einem Flüssigkeitsdruck bewegen kann, und mit einer schließenden Platte, um auf dem Ventilsitz abzudichten, wobei das genannte bewegbare Teil der Ventilanordnung eine Begrenzungswand einer Hilfskammer (22, 42) bildet, wobei die genannte Hilfskammer mit einem Einlaß (20, 40) versehen ist, der, in der Richtung der Bewegung des Fluids gesehen, stromauf der genannten Ventilanordnung mündet, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Hilfskammer mit einem Auslaß (21, 50) versehen ist, der stromab von der genannten Ventilanordnung mündet, und daß das Volumen der genannten Hilfskammer in Bezug auf das anfängliche oder Ruhevolumen vergrößert werden kann, unter dem Einfluß der Flüssigkeit, die durch den genannten Einlaß (20. 40) ausfließt, was zu einem weiteren Druck der schließenden Platte auf den Ventilsitz führt.
  2. Stoßdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die effektive Größe der Oberfläche des genannten bewegbaren Teils, die dem Druck in der Hilfskammer unterworfen ist, abnimmt, wenn sich das Volumen der genannten Kammer vergrößert.
  3. Stoßdämpfer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Verbindungskanal (16) in dem Kolbenabschnitt ausgebildet ist.
  4. Stoßdämpfer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte bewegbare Teil (18) einen bewegbaren Ventilkörper umfaßt, der für die Veränderung des Volumens der genannten Hilfskammer sorgt.
  5. Stoßdämpfer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Hilfskammer eine bewegbare Membran (44) aufweist.
  6. Stoßdämpfer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß, gesehen in der Richtung der Bewegung der Flüssigkeit in dem genannten Verbindungskanal, eine Verengung (17, 37) stromauf von dem genannten Ventilkörper (18, 46) in dem genannten Verbindungskanal angeordnet ist, wobei der effektive Durchsatz durch die genannte Verengung (17, 37) wahlweise von außen her beeinflußt werden kann.
  7. Stoßdämpfer nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen weiteren Verbindungskanal (12), durch den genannten Kolbenabschnitt, zum Verbinden der ersten und der zweiten Kammer.
  8. Stoßdämpfer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungswiderstand des genannten Auslasses (21, 50) größer ist als der Strömungswiderstand des genannten Einlasses (20, 40).
  9. Stoßdämpfer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein druckabhängiges Ventil (47) in einem zweiten Auslaß der Hilfskammer eingesetzt ist.
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