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Title:
VIBRATION DAMPER HAVING ADJUSTABLE DAMPING VALVE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/211215
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention relates to a vibration damper (1) comprising at least one adjustable damping valve (29) that has an external housing (27) connected to one end of an external container (23) of the vibration damper (1), a longitudinal axis (31) of the adjustable damping valve (29) and a longitudinal axis (33) of the vibration damper (1) extending in parallel, the external housing (27) of the adjustable damping valve (29) having a clamping face (35) for an axle connecting part (37).

Inventors:
MANGER, Thomas (Gartenstrasse 10, Wasserlosen, 97535, DE)
RUHMANN, Lukas (Heideweg 5, Memmelsdorf, 96117, DE)
SCHMITT, Stefan (Albrecht-Dürer-Straße 21, Gochsheim, 97469, DE)
GUMPERT, Manuel (Friedrich-Rückert-Str. 13, Hofheim, 97461, DE)
SOLF, Thomas (Hirtenweg 3, Sulzheim, 97529, DE)
ZEISSNER, Bernd (Bleichwasen 2, Volkach, 97332, DE)
Application Number:
EP2019/060858
Publication Date:
November 07, 2019
Filing Date:
April 29, 2019
Export Citation:
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Assignee:
ZF FRIEDRICHSHAFEN AG (Löwentaler Straße 20, Friedrichshafen, 88046, DE)
International Classes:
F16F9/54; B60G13/00; F16F9/32; F16F9/46
Foreign References:
GB2164723A1986-03-26
DE102005060955A12007-01-04
DE19733622A11999-02-25
US3941401A1976-03-02
US20090242339A12009-10-01
JPH1073141A1998-03-17
FR2560325A11985-08-30
DE4007261A11991-09-12
DE19815214A11998-12-10
DE19815215A11998-12-24
DE102015200348A12016-07-14
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Claims:
Patentansprüche

1 . Schwingungsdämpfer (1 ), umfassend mindestens ein verstellbares Dämpfventil (29), das ein äußeres Gehäuse (27) aufweist, das mit einem Ende eines äußeren Behälters (23) des Schwingungsdämpfers (1 ) verbunden ist, dadurch gekennzeich- net, dass eine Längsachse (31 ) des verstellbaren Dämpfventils (29) und eine Längsachse (33) des Schwingungsdämpfers (1 ) parallel verlaufen, wobei das äußere Ge- häuse (27) des verstellbaren Dämpfventils (29) eine Klemmfläche (35) für ein Achs- anschlussteil (37) aufweist.

2. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das äußere Gehäuse (27) einen axialen Anschlag (41 ) für das Achsanschlussteil (37) aufweist.

3. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das äußere Gehäuse (27) mit dem äußeren Behälterrohr (23) verschweißt ist, wobei eine Schweißnaht (45) rückseitig zum axialen Anschlag (41 ) für das Achsanschlussteil (37) ausgeführt ist.

4. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Ge- häuse(27) einen radialen Einzug (47) aufweist, in den eine Kappe (49) des verstell- baren Dämpfventils (29) eingreift.

5. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Achs- anschlussteil (37) einen ringförmigen Boden (53) aufweist, der einen Teil der Kappe (49) abdeckt.

6. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das verstellbare Dämpfventil (29) von einem Klemmring (57) gehalten wird, über dessen axiale Vorspannung das verstellbare Dämpfventil (29) auf einen Absatz (59) des äußeren Gehäuses (27) fixiert wird.

7. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Rückseite des Absatzes (59) eine Stützfläche (61 ) für einen Bodenventilkörper (63) des Schwingungsdämpfers (1 ) bildet.

8. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Bo- denventilkörper (63) eine zentrale Durchgangsöffnung (65) zwischen einem Arbeitsraum (1 1 ) und dem verstellbaren Dämpfventil (29) aufweist.

9. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine An- schlagscheibe (77) für ein Rückschlagventil (67) über einen Hülsenabschnitt (79) durch die Durchgangsöffnung (65) mit dem Bodenventilkörper (63) verbunden ist.

10. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Bodenventilkörper (63) einen Stutzen (81 ) aufweist, der eine Strömungs- und eine Halteverbindung mit dem verstellbaren Dämpfventil (27) aufweist.

Description:
Schwinaunasdämpfer mit verstellbarem Dämpfventil

Die Erfindung betrifft einen Schwingungsdämpfer mit verstellbarem Dämpfventil gemäß dem Oberbegriff vcn Patentanspruch 1.

Bei einem Schwingungsdämpfer mit verstellbarem Dämpfventil tritt sehr häufig ein Bauraumprcblem auf, insbesondere wenn der Schwingungsdämpfer mit einer Luftfeder kcmbiniert wird cder als ein Federbein mit einem Federteller für eine Tragfeder ausgeführt ist. Grundsätzlich kennte man das verstellbare Dämpfventil auch als ein Kclbenventil ausgestalten. Immer häufiger seil jedcch für beide Bewegungsrichtun- gen des Schwingungsdämpfers ein separat einstellbares Dämpfventil vorhanden sein. Insbesondere dann tritt ein Bauraumproblem auf.

Die DE 40 07 261 A1 beschreibt einen Schwingungsdämpfer mit verstellbarer Dämpfkraft, bei dem das verstellbare Dämpfventil bodenseitig am Ende eines äuße- ren Behälterrohres angebracht ist. In der Darstellung der Fig. 1 der DE 40 07 261 A1 ist das Dämpfventil in einer Schnittdarstellung gezeigt. Darin ist erkennbar, dass das bodenseitige verstellbare Dämpfventil zumindest teilweise von dem äußeren Behäl- terrohr aufgenommen ist. Lediglich der Bereich einer Magnetspule ragt aus dem Be- hälterrohr und wird von einer Kappe geschützt. Aus der Fig. 1 geht nicht hervor, wie der Schwingungsdämpfer mit einer Achse verbunden ist.

In der Ausführung gemäß der DE 198 15 214 A1 nimmt das äu ßere Behälterrohr das verstellbare Dämpfventil auf und verfügt auch über ein Anschlussorgan (Fig. 3). Die Variante nach Fig. 2 zeigt ein Ventilgehäuse, das mit dem Behälterrohr verbunden ist. An einer Stirnseite des Ventilgehäuses ist ein Ringgelenk für die Anbindung an eine Fahrzeugachse befestigt.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Schwingungsdämpfer mit einem bodenseitig angeordneten verstellbaren Dämpfventil derart weiter zu ent- wickeln, dass der Schwingungsdämpfer auch mit einem aufgepressten Anschlussteil mit einer Fahrzeugachse verbindbar ist. Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass eine Längsachse des verstellbaren Dämpfventils und eine Längsachse des Schwingungsdämpfers parallel verlaufen, wobei das äu ßere Gehäuse des verstellbaren Dämpfventils eine Klemmfläche für ein Achs- anschlussteil aufweist.

Der von dem Achsanschlussteil eingefasste Bauraum dient als Aufnahme für das verstellbare Dämpfventil. Dabei ist die Wandung des Gehäuses derart dimensioniert, dass die auftretenden Kräfte sicher aufgenommen werden können. Aufgrund der Ausrichtung der Längsachse kann das Gehäuse von einem rohrförmigen Grundkör- per gebildet werden, der sich vergleichsweise einfach und kostengünstig hersteilen lässt.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung weist das äu ßere Gehäuse einen axialen An- schlag für das Achsanschlussteil auf. Damit über das äu ßere Gehäuse eine Sicher- heitsfunktion für den Achsanschluss.

Gemäß einem vorteilhaften Unteranspruch ist das äußere Gehäuse mit dem äu ßeren Behälterrohr verschweißt, wobei eine Schwei ßnaht rückseitig zum axialen Anschlag für das Achsanschlussteil ausgeführt ist. Mit der Schweißnaht wird die Wandstärke des Anschlags aufgefüttert, so dass dieser eine noch größere Stabilität erhält.

Damit das Achsanschlussteil eine einfache Geometrie aufweist und eine günstige Krafteinleitung ausgehend vom Achsanschlussteil auf das Gehäuse vorliegt, weist das Gehäuse einen radialen Einzug auf, in den eine Kappe des verstellbaren Dämpfventils eingreift. Die Kappe wird von den Kräften, die auf das Achsanschlussteil ein- wirken, nicht belastet. Folglich kann die Kappe als eine einfache Kunststoffkappe ausgeführt sein.

Zusätzlich wird die Kappe dadurch geschützt, indem das Achsanschlussteil einen ringförmigen Boden aufweist, der einen Teil der Kappe abdeckt.

Des Weiteren ist vorgesehen, dass das verstellbare Dämpfventil von einem Klemmring gehalten wird, über dessen axiale Vorspannung das verstellbare Dämpfventil auf einen Absatz des äu ßeren Gehäuses fixiert wird. Dadurch kann das gesamte ver- stellbare Dämpfventil unabhängig von den anderen Bauteilen des Schwingungs- dämpfers vormontiert werden.

Im Hinblick auf eine optimierte Bauraumausnutzung bildet eine Rückseite des Absat- zes eine Stützfläche für einen Bodenventilkörper des Schwingungsdämpfers. Dar- über lässt sich eine Verspannungskette mit einem inneren Zylinder und einer Kol- benstangenführung realisieren, sodass eine einfache Verschlusstechnik für den äußeren Behälter ausführbar ist.

Für eine optimale Strömungsführung des im Schwingungsdämpfer befindlichen Dämpfmediums weist der Bodenventilkörper eine zentrale Durchgangsöffnung zwi- schen einem Arbeitsraum und dem verstellbaren Dämpfventil auf. Aufwändige Kanalführungen für den Anschluss des Arbeitsraums entfallen.

In diesem Zusammenhang ist eine Anschlagscheibe für ein Rückschlagventil über einen Hülsenabschnitt durch die Durchgangsöffnung mit dem Bodenventilkörper ver- bunden. Der Hülsenabschnitt kann somit einen Hohlniet für die Befestigung der Anschlagscheibe bilden.

Ein weiterer Schritt für eine einfache Anbindung des Arbeitsraums an das verstellbare Dämpfventil besteht darin, dass der Bodenventilkörper einen Stutzen aufweist, der eine Strömungs- und eine Halteverbindung mit dem verstellbaren Dämpfventil aufweist.

Anhand der folgenden Figurenbeschreibung soll die Erfindung näher erläutert wer- den.

Es zeigt:

Fig. 1 Schnittdarstellung durch einen Schwingungsdämpfer

Fig. 2 Teilansicht zur Fig. 1 Die Fig. 1 zeigt einen vollständigen Schnitt durch einen Schwingungsdämpfer 1 , der eine axial bewegliche Kolbenstange 3 mit einem Kolben 5 in einem inneren Zylinder 7 aufweist. Der Kolben 5 kann optional mit Dämpfventilen bestückt sein und unterteilt den Zylinder 7 in einen kolbenstangenseitigen und einen kolbenstangenfernen Arbeitsraum 9; 1 1 . Der kolbenstangenseitige Arbeitsraum 9 wird endseitig von einer Kolbenstangenführung 13 verschlossen. Sowohl der kolbenstangenseitige Arbeitsraum 9 wie auch der kolbenstangenferne Arbeitsraum 1 1 sind vollständig mit einem in der Regel hydraulischen Dämpfmedium gefüllt.

Der innere Zylinder 7 kann eine Überströmöffnung 15 aufweisen, die den kolben- stangenseitigen Arbeitsraum 9 mit einer Fluidverbindung 17 zu einem verstellbaren Dämpfventil 19 verbindet. Die Fluidverbindung 17 wird von einem Zwischenrohr 21 gebildet, das auf einer äu ßeren Mantelfläche des inneren Zylinders 7 dichtend auf- gepresst ist. Der innere Zylinder 7 sowie das Zwischenrohr 21 werden von einem äu ßeren Behälter 23 eingehüllt, der sich von der Kolbenstangenführung 13 bis zum gegenüberliegenden Ende erstreckt. Auf dem äu ßeren Behälterrohr können Anbau- teile wie z. B. ein Federteller 25 oder das verstellbare Dämpfventil 19 fixiert sein.

Das der Kolbenstangenführung 13 abgewandte Ende des inneren Zylinders 7 und des äu ßeren Behälters 23 wird von einem Gehäuse 27 für ein verstellbares Dämpfventil 29 verschlossen. Das Dämpfventil 19 dient nur zur Demonstration der beengten Bauräume, wenn zwei Dämpfventile am äu ßeren Behälter angeordnet werden sollten. Grundsätzlich ist die Erfindung auch sinnvoll anwendbar, wenn nur das verstellbare Dämpfventil 29 eingesetzt werden soll.

Wie insbesondere aus der Fig. 2 ersichtlich ist, verlaufen eine Längsachse 31 des verstellbaren Dämpfventils 29 und eine Längsachse 33 des Schwingungsdämpfers 1 parallel. Parallel verlaufen kann selbstverständlich auch deckungsgleich bedeuten.

Das äußere Gehäuse 27 des verstellbaren Dämpfventils 29 weist eine Klemmfläche 35 für ein Achsanschlussteil 37 auf. In diesem konkreten Fall handelt es sich um eine Gabel mit einer geschlitzten Klemmhülse 39, die von einer nicht dargestellten

Spannschraube auf die Klemmfläche 35 vorgespannt wird. Diese Form der Befesti- gung eines Achsanschlussteils 37 ist beispielsweise aus der DE 198 15 215 A1 be- kannt.

Zur definierten Positionierung für das Achsanschlussteil 37 in Längsrichtung weist das äußere Gehäuse 27 einen axialen Anschlag 41 auf, der von einem umlaufenden Bund 43 gebildet wird.

Das äußere Gehäuse 29 ist mit dem äußeren Behälterrohr 23 wiederum mittels einer Schweißnaht 45 verbunden und bildet damit eine Verlängerung des äußeren Behälters 23. Die Schweißnaht 45 ist dabei rückseitig zum axialen Anschlag 41 für das Achsanschlussteil 37 ausgeführt und verstärkt damit den axialen Anschlag 41.

Das Gehäuse 27 weist eine rohrförmige Grundform mit einem radialen endseitigen Einzug 47 auf, in den eine Kappe 49 des verstellbaren Dämpfventils 29 eingreift. Der dadurch entstandene Freiraum für die Kappe 49 ermöglicht eine einfache zylindri- sche Klemmfläche 51 am Achsanschlussteil 37. Eine innenseitige Durchmesservergrößerung am Achsanschlussteil 37 erübrigt sich dadurch.

Zusätzlich weist das Achsanschlussteil 37 einen ringförmigen Boden 53 auf, der einen Teil der Kappe 49 abdeckt. Damit wird das verstellbare Dämpfventil 29 weitest- gehend gegen äußere mechanische Einwirkungen geschützt. Die Kappe 49 ist wiederum mittels einer Dichtung 55 zum Gehäuse 27 abgedichtet, so dass auch keine Feuchtigkeit in das verstellbare Dämpfventil 29 eindringen kann. Der konstruktive Aufbau des verstellbaren Dämpfventils 29 ist untergeordnet. Die Darstellung ist ledig- lich beispielhaft anzusehen. Hinsichtlich des konkreten Aufbaus und der Funktionsweise wird auf die DE 10 2015 200 348 A1 verwiesen.

Die ortsfesten Bauteile des verstellbaren Dämpfventils 29 werden von einem Klemm- ring 57 gehalten, über dessen axiale Vorspannung das verstellbare Dämpfventil 29 auf einen Absatz 59 des äußeren Gehäuses 27 fixiert wird. Der Klemmring 57 wird in diesem Beispiel von einem Schraubring gebildet. Alternativ könnte man auch einen Pressring einsetzen. Eine Rückseite des Absatzes 59 bildet eine Stützfläche 61 für einen Bodenventilkörper 63 des Schwingungsdämpfers 1 bildet. Die Stützfläche 61 verfügt über eine koni- sche Grundform, so dass sich der Bodenventilkörper 63 bei der Montage selbsttätig zentriert.

Der Bodenventilkörper 63 weist eine zentrale Durchgangsöffnung 65 zwischen dem kolbenstangenfernen Arbeitsraum 11 und dem verstellbaren Dämpfventil 29 auf. Damit wird eine direkte Anströmung des verstellbaren Dämpfventils 29 gefördert und Strömungsgeräusche minimiert.

Der Bodenventilkörper 63 ist Bestandteil eines Rückschlagventils 67, das bei einer Ausfahrbewegung der Kolbenstange 3 Dämpfmedium aus einem Ausgleichsraum 69 in den kolbenstangenfernen Arbeitsraum 11 nachströmen lässt. Dafür verfügt der Bodenventilkörper 63 auf einem Teilkreis über Durchgangskanäle 71 , die von einer Ventilscheibe 73 in Verbindung mit mindestens einer Schließfeder 75 den bewegli- chen Teil des Rückschlagventils 67 bildet. Eine Anschlagscheibe 77 für das Rückschlagventil 67 zur Begrenzung der Abhubbewegung der mindestens einen Ventilscheibe 73 ist über einen Hülsenabschnitt 79 durch die Durchgangsöffnung 65 mit dem Bodenventilkörper 63 formschlüssig nietähnlich verbunden. Folglich kann das Bodenventil bzw. das Rückschlagventil 67 unabhängig von dem verstellbaren Dämpfventil 29 vormontiert werden.

Zur Verbindung zwischen dem Bodenventilkörper 63 und dem verstellbaren Dämpf- ventil 29 weist der Bodenventilkörper 63 einen Stutzen 81 auf, der eine Strömungsund eine Halteverbindung mit dem verstellbaren Dämpfventil 29 eingeht.

Die Montage des Schwingungsdämpfers 1 entspricht im Wesentlichen den Grunds- ätzen einen konventionellen Schwingungsdämpfers ohne verstellbarem Dämpfventil 29, da das verstellbare Dämpfventil 29 mit dem Gehäuse 27 den Boden des verstell- baren Schwingungsdämpfers 1 bildet. Wie bereits ausgeführt kann das verstellbare Dämpfventil 29 unabhängig von den weiteren Komponenten des Schwingungsdämp- fers 1 vormontiert sein, so dass im Fertigungsablauf anstatt eines einfachen Blech- bodens das Gehäuse mit dem verstellbaren Dämpfventil 29 verarbeitet wird. Bezuaszeichen Schwingungsdämpfer 59 Absatz

Kolbenstange 61 Stützfläche

Kolben 63 Bodenventilkörper innerer Zylinder 65 Durchgangsöffnung kolbenstangenseitiger Arbeitsraum 67 Rückschlagventil kolbenstangerferner Arbeitsraum 69 Ausgleichsraum Kolbenstangenführung 71 Durchgangskanal Überströmöffnung 73 Ventilscheibe Fluidverbindung 75 Schließfeder verstellbares Dämpfventil 77 Anschlagscheibe Zwischenrohr 79 Hülsenabschnitt Behälter 81 Stutzen

Federteller

Gehäuse

verstellbares Dämpfventil

Längsachse, Dämpfventil

Längsachse, Schwingungsdämpfers

Klemmfläche

Achsanschlussteil

Klemmhülse

Anschlag

umlaufender Bund

Schweißnaht

Einzug

Kappe

Klemmfläche

Boden

Dichtung

Klemmring