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Patent Searching and Data


Title:
VIBRATION DAMPER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1993/010371
Kind Code:
A1
Abstract:
Usually, the vibration damping system of a vehicle is set for life according to design directives. It is proposed in the case of higher quality vehicles, in particular high performance vehicles, to provide valves (4, 5, 6, 17) that can be adjusted from the outside and that allow the damping characteristic of the vibration damper to be freely adjusted.

Inventors:
HOEBEL RUDOLF (DE)
HUFNAGL JOHANNES (DE)
Application Number:
PCT/EP1992/002601
Publication Date:
May 27, 1993
Filing Date:
November 12, 1992
Export Citation:
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Assignee:
INDUSTRIEANLAGEN BETRIEBSGES (DE)
International Classes:
B60G13/08; B60G17/08; F16F9/44; (IPC1-7): F16F9/44
Foreign References:
GB1447229A1976-08-25
DE1268990B1968-05-22
GB1354385A1974-06-05
GB1305347A1973-01-31
GB792868A1958-04-02
DE3503318A11986-08-14
GB565630A1944-11-20
Other References:
GB,A,M29906 (E.G.HERBERT ET AL) 1. Januar 1914
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 6, no. 201 (M-163)(1079) 13. Oktober 1982
Attorney, Agent or Firm:
Bohnenberger, Johannes (Bolte & Partner Postfach 86 06 24, München 86, DE)
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Claims:
1. P> - /?-P a t e n t a n s p r ü c h e 1 Schwingungsdämpfer, insbesondere Fahrzeug-Teleskopsto߬ dämpfer, umfassend mindestens ein hydraulisches System mit einem ersten Kolben (2) und einem ersten Zylinder (3) sowie mindestens ein Ventil (4, 17), das bei Bewegung des Kolbens (2) im Zylinder (3) von verdrängtem Hydraulikfluid durchströmbar angeordnet ist, wobei das Ventil (4, 17) einen Ventilkörper (13; 16), einen Ventilsitz (27; 24) sowie eine Feder (14; 25) aufweist, die den Ventilkörper (13, 16) in Richtung auf den Ventilsitz (27; 24) oder umgekehrt mindestens bei durchströmtem Ventil mit einer Kraft beaufschlagt, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß von außen betätigbare Einsteileinrichtungen (26, 29; 16, 30) vorgesehen und derart ausgebildet sind, daß die Kraft, mit welcher die Feder (14; 25) den Ventilkörper (13; 16) auf den Ventilsitz (27; 24) bei durchströmtem Ventil (4; 17) beaufschlagt, im wesentlichen beliebig einstellbar ist.
2. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Ventilkörper (13, 16) einen koniεchen Abschnitt (21) und einen an der großen Seite des konischen Abschnittε (21) angesetzten zylindrischen Abschnitt (20) aufweist, dessen Durchmesser (d2) geringer ist als der des Ventilsitzes (27»; 24) . - n9-.
3. Schwingungsdämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Ventilkörper (13; 16) und/oder die Feder (14; 25) auswechselbar ist/sind.
4. Schwingungsdämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprü¬ che, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Ventilkörper (13) gleitverschieblich auf einem Ven¬ tilzapfen (26) angeordnet ist, der einen Federsitz (15) trägt, an dem ein Ende der Feder (14) aufliegt, die mit ihrem anderen Ende am Ventilkörper (13) aufliegt, und daß der Ven¬ tilzapfen (26) in Richtung auf den Ventilkörper (13) vorzugs¬ weise über ein Gewinde (29) verstellbar ist.
5. Schwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e , daß der Ventilkδrper (16) als Steuernadel ausgebildet ist, welche in Richtung auf den Ventilsitz (24) vorzugsweise über ein Gewinde (30) verstellbar ist, und daß der Ventilsitz (24) gleitverschieblich in einer Halterung (23) von der Feder (25) beaufschlagt gehalten ist.
6. Schwingungsdämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprü¬ che, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h ein Bypass-Ventil (5) zum Ventil (4) , das einen von außen einstellbaren Strömungsquerschnitt aufweist.
7. Schwingungsdämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprü¬ che, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n t, daß ein Drosselventil (6) vorgesehen ist, welches entweder inSerie zum Ventil (4) gegenbenenfalls mit seinem Bypass-Ventil -.9-(5) liegt, oder daε in einem zweiten Syεtem, beεtehend auε einem zweiten Kolben (21) und einem zweiten Zylinder (3\') angeordnet ist, welches kräftemäßig parallel zum ersten System mit dem ersten Kolben (2) und ersten Zylinder (3) angeordnet ist.8-.
8. Schwingungεdämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprü- che, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Ventile (4, 5, 6, 17) auεwechεelbar angeordnet sind.
9. Schwingungsdämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprü¬ che, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß für jedes der Ventile (4, 5, 6, 17) mehrere auswechsel¬ bare Konusteile mit unterschiedlichen Durchflußcharakteristi¬ ken vorhanden sind.
10. 10 Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß Einsteileinrichtungen, insbesondere Skalen oder derglei¬ chen vorgesehen und derart angebracht sind, daß die Einstell¬ werte der Ventile (4, 5, 6, 17) von außen ablesbar sind.
Description:
Schwingungsdämpfer

Die Erfindung betrifft einen Schwingungsdämpfer nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Insbesondere handelt es sich hier um einen hydraulischen Schwingungsdämpfer, wie er (als Teleskopstoßdämpfer) in

Kraftfahrzeugen, aber auch bei Flugzeugen (insbesondere bei deren Fahrgestellen) sowie zum Dämpfen von Maschinenbewegun¬ gen Verwendung findet.

Schwingungs- bzw. Stoßdämpfer dienen bei Fahrzeugen in Ver¬ bindung mit der Federung dazu, die durch Straßenunebenheiten verursachten Stöße oder Schwingungen soweit wie möglich in gesteuerter Weise wegzudämpfen. Der Zweck ist es, möglichst wenig Fahrbahnimpulse an die abgefederte Masse des Fahrzeugs

wenig Fahrbahnimpulse an die abgefederte Masse des Fahrzeugs (Rahmen, Chassis , Karosserie) weiterzugeben, jedoch ohne daß die Räder die Bodenhaftung verlieren.

Die Forderungen an die Betriebscharakteristik von Dämfpungs- syste en variieren stark entsprechend den unterschiedlichen Anwendungsbereichen, die von (weich gefederten) Komfortwagen zu (harten) Rennsportfahrzeugen reicht. Innerhalb eines Anwendungsbereichs, z.B. bei Tourensportwagen, werden die Anforderungen an das Dämpfungssystem bestimmt durch Art und Beschaffenheit der Pisten, aber auch von fahrzeugseitigen Parametern wie Fahrzeugmasse, Massenverteilung, Radaufhän¬ gung, Bereifung und vieles andere mehr bis hin zur Außen- und Betriebstemperatur, die insbesondere die Ölviskosität beein- flußt.

Die Dämpfungschrakteristik eines Schwingungsdämpfungssystems wird üblicherweise in einem Dämpfungs-Kennlinien-Diagramm beschrieben. Fig. 9 zeigt beispielhaft lineare und progres- sive Zusammenhänge zwischen der Einfederungsgeschwindigkeit v (m/s) und der dazugehörigen Druckdämpfungskraft F(kN), wie sie für einfache Anwendungen üblich sind. Schwingungsdämp- fungssysteme mit derartiger Dämpfungscharakteristik sind aber nur sehr bedingt für Hochleistungsfahrzeuge (bzw. -fahr- gesteile) verwendbar.

Üblich sind Schwingungsdämpfer, bei denen ein Kolben in einem zylindrischen Rohr in Öl laufend sowohl Druck- wie auch Zug¬ kräfte (Druck- und Zugstufe) dämpft, indem bei Stoßbelastun- gen durch eine Bohrung Öl fließt, wodurch der Druck- bzw. Zugi puls abgebaut wird. Eine weitere Funktion neben der Dämpfung beim Einfedern (Druckstufe) und beim Ausfedern (Zugstufe) ist die Federung selbst, die üblicherweise durch Federelemente oder durch Luftpolster erfolgt.

Aus der DE-A 32 14 599 ist ein derartiger Stoßdämpfer bekannt, bei welchem die Bohrung über Federelemente abge¬ schlossen ist. Die so erzielbaren Dämpfungskennlinien hängen damit von der Steifigkeit der verwendeten Federelemente ab.

Aus der DE-U 19 67 943 ist es bekannt, daß man zusätzlich zu einer festen Bohrung ein Ventil anbringen kann, das ab einer bestimmten Geschwindigkeit v einen zusätzlichen Querschnitt für den Ölfluß freigibt.

Eine ähnliche Anordnung ist aus der DE-A 35 44 474 Cl bekannt. Dort wird ein federbelaεteter Ventilkörper beschrie¬ ben, der aufgrund seiner speziellen Konusform eine besondere Kennlinie im Übergangsbereich von niedrigen zu hohen Einfederungsgeschwindigkeiten ermöglicht.

Die vorgenannten Dämpfungssysteme sind in ihren Kennlinien entsprechend den konstruktiven Auslegungsdaten für die gesamte Lebensdauer festgelegt, von Verschleißeffekten abge- sehen. Dies heißt, daß die auf die mittleren erwarteten

Betriebsbedingungen ausgelegte Dä fpungscharakteristik kon¬ stant ist und nur mit erheblichem Aufwand (durch Einbau ganz anderer Systeme) geändert werden kann. Bei höherwertigen Fahrzeugen, insbesondere bei Hochleistungsfahrzeugen, wie sie eingangs beschrieben wurden, wird jedoch gefordert, daß die Dämpfungscharakteristik flexibel auf die jeweiligen Einsatz¬ bedingungen abgestimmt werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schwingungs- dämpfer der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubil¬ den, daß seine Dämpfungscharakteristik in einfacher Weise den vorgegebenen Bedingungen anpaßbar ist, ohne dabei die ungefe¬ derten Massen wesentlich zu erhöhen.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs l angegebenen Merkmale gelöst.

Ein wesentlicher Punkt der Erfindung liegt darin, daß Ein- Stelleinrichtungen vorgesehen sind, über welche die Kraft, mit der die Feder den Ventilkörper in Richtung auf den Ven¬ tilsitz (bei durchströmtem Ventil) beaufschlagt, von außen, also ohne Austausch des Schwingungsdämpfers einstellbar ist. Dadurch kann in sehr einfacher Weise jedes Fahrzeug auf sich ändernde Gegebenheiten angepaßt werden.

Vorzugsweise umfaßt der Ventilkörper einen konischen Abschnitt und (an die Seite des größeren Durchmessers angren¬ zend angesetzt) einen zylindrischen Abschnitt, dessen Durch- messer geringer ist als der des Ventilsitzes. Im Ruhezustand liegt somit der Ventilkörper mit seinem zylindrischen Abschnitt innerhalb des Ventilsitzes. Durch die Durchmesser¬ unterschiede zwischen dem zylindrischen Abschnitt und dem Ventilsitz ist also eine Durchflußöffnung definiert, die von Anfang an (also bei V = 0) wirksam ist. Steigt die Durchflu߬ geschwindigkeit v und bewegt sich somit der Ventilkörper, so bleibt aufgrund des zylindrischen Abschnitts zunächst der Durchflußquerschnitt gleich. Erst bei höheren Geschwindigkei¬ ten v wird der konische Abschnitt des Ventilkörpers wirksam, so daß dann der durchströmbare Querschnitt steigt.

Vorzugsweise gestaltet man den Ventilkörper und/oder die Feder auswechselbar. Hierbei werden "Einbausätze 11 verwendet, welche farblich gekennzeichnet sind, so daß man schon von außen sehen kann, welcher Ventilkörper bzw. welche Feder ein¬ gesetzt ist, so daß die Dämpfungscharakteristik des Systems von außen erkennbar wird.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Ventilkörper gleitverschieblich auf einem Ventilzapfen ange-

ordnet, der einen Federsitz trägt. Auf dem Federsitz sitzt die Feder mit einem Ende auf, mit ihrem anderen Ende liegt sie auf dem Ventilkörper auf. Der Ventilzapfen ist in Rich¬ tung auf den Ventilkörper vorzugsweise über ein Gewinde ver- stellbar. Dadurch kann bei einem Ventil, dessen Ventilkörper im Ruhezustand auf dem Ventilsitz unter Kontakt aufliegt, der Punkt bestimmt werden, ab welchem das Ventil eine Öffnung freigibt. Wenn das oben beschriebene Ventil mit einem koni¬ schen und einem zylindrischen Abschnitt verwendet wird, welches von Anfang an einen gewissen Durchflußguerschnitt freigibt, so bestimmt die Einschraubtiefe den Punkt (bezüglich v) , bei welchem der Strömungsguerschnitt zu stei¬ gen beginnt. Weiterhin wird dadurch gleichzeitig die Kenn¬ linie in diesem Bereich hoher Strömungsgeschwindigkeiten v mitbestimmt.

Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Ventilkörper als Steuernadel ausgebildet, welche in Richtung auf den Ventilsitz (ebenfalls vorzugsweise über ein Gewinde) verstellbar ist. Der Ventilsitz ist in diesem Fall gleitverschieblich von der Feder beaufschlagt gehalten. Hier liegt also eine kinematische Umkehr zu der zuvor gezeigten Ausführungsform der Erfindung zugrunde, die sich besonders für den Fall eignet, in welchem das Ventil im Kolben ausge- bildet ist. Man kann dann die Steuernadel durch die gesamte Länge des Kolbens nach außen führen.

Alternativ oder zusätzlich wird bei einer bevorzugten Ausfüh¬ rungsform ein Bypass-Ventil zum vorbeschriebenen Ventil vor- gesehen, welches einen von außen einstellbaren Strömungsquer¬ schnitt aufweist. Dieses Ventil stellt somit eine reine Dros¬ selbohrung dar und ist insbesondere für den Fall bevorzugt einzusetzen, in welchem das Ventil im Ruhezustand durch Ein¬ griff des Ventilkörpers mit dem Ventilsitz vollständig schließt.

Bei einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist zur Einstellung des Dämpfungskraftverlaufs im Bereich großer Einfederungsgeschwindigkeiten ein Drosselven¬ til in Serie zum vorgenannten Ventil bzw. zur Baugruppe bestehend aus dem vorgenannten Ventil und dem dazugehörigen Bypass-Ventil vorgesehen. Dieses - hydraulisch gesehen - seriell angeordnete Drosselventil stellt ein - kräftemäßig - parallel geschaltetes Dämpfungsglied dar. Besonders vorteil¬ haft hierbei ist der Umstand, daß die Dämpfungseigenschaften in bezug auf große Einfederungsgeschwindigkeiten nahezu unab¬ hängig von den Dämpfungseigenschaften bei niedrigen Einfederungsgeschwindigkeiten einstellbar sind.

Alternativ hierzu kann ein weiterer Dämpfer mit einem zweiten Kolben bzw. zweiten Zylinder parallel zum ersten Dämpfer (mit seinen Ventilen) mit diesem Drosselventil zur Einstellung des Dämpfungskraftverlaufs im Bereich großer Einfederungsge¬ schwindigkeiten vorgesehen sein. Diese Ausführungsform eignet sich besonders für Motorräder, bei welchen einem Rad zwei Dämpfer zugeordnet sind. Diese Ausführungsform der Erfindung ist besonders kostengünstig und einfach.

Zur Einstellung der Ventile sind vorzugsweise Skalen zum Ablesen des Einstellstandes neben den farblichen oder schriftbildlichen Kennzeichnungen für den Ventiltyp vorgese¬ hen.

Das oben beschriebene Ventil, dessen Dämpfungseigenschaften über die Steuernadel einstellbar sind, ist insbesondere für die Zugstufe geeignet, während die übrigen Ventile vorzugs¬ weise in der Druckstufe angebracht werden.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung anhand von Abbildungen. Hierbei zeigen:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform der Erfindung mit einem Doppel-Stoßdämpfersystem,

Fig.2-5 Detaildarstellungen entsprechend den Ausschnitten II-V aus Fig. 1,

Fig. 6 Kennlinien zur Ausführungsform der Erfindung nach

Fig. 5,

Fig. 7 eine modifizierte Ausführungsform der Erfindung betreffend das in Fig. 4 gezeigte Ventil,

Fig. 8 die Darstellung eines Doppel-Stoßdä pfersystems ähnlich dem nach Fig. 1,

Fig. 9 Kennlinien von herkömmlichen Stoßdämpfersystemen und

Fig. 10 Kennlinien eines Stoßdämpfersystems nach Fig. 1.

Der in Fig. 1 gezeigte Schwingungsdämpfer 1 umfaßt einen ersten Teleskopstoßdämpfer 1\' und einen zweiten Teleskopsto߬ dämpfer l 11 . Diese gehören zu einem ersten Federbein 8 bzw. einem zweiten Federbein 8*, welche z.B. beim Vorderrad eines Motorrads (oder auch beim Hinterrad) Anwendung finden können.

Der Teleskopstoßdämpfer 1\' umfaßt einen Kolben 2, der in einem ölgefüllten Zylinder 3 in an sich bekannter Weise ver- schiebbar aufgenommen ist. Außenseitig wird die Anordnung von einem Dämpferholm 9 umschlossen.

Im unteren Bereich des Dämpferholms 9 sind ein erstes Ventil 4 zum Einstellen der Grundhärte und ein zweites Ventil 5, das als Bypass-Ventil zum ersten Ventil 4 angeordnet ist, zum

Einstellen der Dämpfung bei niedrigen Einfederungsgeschwin¬ digkeiten vorgesehen.

Der Teleskopstoßdämpfer 1\' \' weist ebenfalls einen Zylinder 3\' sowie einen Kolben 2 1 auf, in dessen Kolbenplatte 23 feste

Bohrungen 10 vorgesehen sind. Der Dämpfer l 1 \' weist weiterhin ein Ventil 6 auf, welches von außen einstellbar ist, wobei über dieses Ventil 6 der Dämpfungskraftverlauf im Bereich großer Einfederungsgeschwindigkeiten einstellbar ist. Bei der hier gezeigten Anordnung liegt der Teleskopstoßdämpfer 1 * kräftemäßig parallel zum Teleskopstoßdämpfer 1 , was einer hydraulischen Serienschaltung des Ventils 4 (mit dem Bypass- Ventil 5) zum Ventil 6 entspricht.

Im Kolben 2 des Teleskopstoßdämpfers l 1 ist ein Ventil 17 zum Einstellen des Dämpfungsverhaltens in der Zugstufe vorgese¬ hen, zu welchem in hydraulischer Parallelschaltung ein wei¬ teres Ventil sitzt, das durch Bohrungen 10 mit darauf liegen¬ der, federbelasteter Ventilplatte 11 definiert ist. Das Ven- til 17 stellt ein viertes einstellbares Ventil dar, welches durch eine Steuernadel 16 ebenfalls von außen einstellbar ist. Dies wird ebenfalls weiter unten näher erläutert.

Das in Fig. 2a näher gezeigte Ventil 4 umfaßt einen Ventil- zapfen 26, der über ein Gewinde 29 in einem Ventilhalter 18, der am Dämpferholm 9 angebracht ist, gehalten ist. Der Ven¬ tilzapfen 26 weist weiterhin einen Federsitz 15 auf, auf wel¬ chem sich eine Feder 14 mit ihrem einen Ende abstützt. Mit ihrem anderen Ende liegt die Feder 14 auf der Hinterseite eines Ventilkonus 13 auf, der an seinem vorderen Ende einen konischen Abschnitt 21 trägt. Mit diesem konischen Anschnitt 21 sitzt der Ventilkonus 13 in der Bohrung einer Durchflu߬ scheibe 27, welche somit einen Ventilsitz bildet. Zwischen dem konischen Abschnitt 21 und dem hinteren Ende des Ventil- konus 13 ist ein zylindrischer Abschnitt 20 vorgesehen.

Bei dieser Ausführungsform des Ventils 4 tritt eine Durch¬ strömung erst bei einem Druck auf, der ausreicht, den Ventil¬ konus 13 gegenüber der Kraft der Feder 14 aus seinem Sitz auf der Durchflußscheibe 27 abzuheben. Dieser Punkt kann durch tieferes Einschrauben des Ventilzapfens 26 zu höheren Werten hin verschoben werden, indem die Feder 14 stärker vorgespannt wird. Die Wirkung der Einstellung des Ventils 4 ist in Fig. 10 angedeutet.

Die in Fig. 2b gezeigte Ausführungsform des Ventils 4 1 unter¬ scheidet sich von der nach Fig. 2a dadurch, daß der zylindri¬ sche Abschnitt 20 einen geringeren Durchmesser hat als die Bohrung in der Durchflußscheibe 27\'. Dadurch entsteht im stationären Zustand des Dämpfers ein Ringspalt zwischen dem zylindrischen Teil 20 des Ventilkonus 13 und der Öffnung in der Durchflußscheibe 27\'. Somit ist eine Art Bypass-Ventil gebildet, das den Dämfpungskraftverlauf im Bereich niedriger Einfederungsgeschwindigkeiten bestimmt.

Die in Fig. 2c gezeigte Ausführungsform der Erfindung unter¬ scheidet sich von denjenigen nach den Figuren 2a und 2b da¬ durch, daß das Ventil 4 1 \', welches wieder aus einem Ventil¬ zapfen 26* \' mit darauf befindlichem Ventilkonuε 13 \' \' , Feder 14\' \' und Federsitz 15\' \' besteht, vollständig aus dem Ventil¬ halter 18 herausgenommen werden kann. Um dies zu erreichen, ist der Ventilzapfen 26\' * mit seinem Gewinde 29• \' in einen Einschraubhalter 19 eingeschraubt, der wiederum über ein Ge¬ winde 19\' in den Ventilhalter 18 eingeschraubt ist. Um beim Auswechseln des Ventils 4 \' Ölverlust zu vermeiden bzw. zu minimieren, ist eine Absperreinrichtung 33 vorgesehen, welche den Raum, in welchem sich das Ventil 4\'\' befindet, vom übri¬ gen Innenraum des Systems abtrennen kann.

Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform der Erfindung ist (hydraulisch) parallel zum Ventil 4 das Bypass-Ventil 5 vor¬ gesehen. Dieses ist in Fig. 3 im Detail gezeichnet. Dieses Bypass-Ventil 5 weist eine von außen einstellbare Ventilnadel 34 auf, die über ein Gewinde 31 im Dämpferholm 9 gehalten ist. Die Ventilnadel 34 weist ein konisches Vorderende auf, welches eine Bohrung 35 je nach Einεchraubtiefe mehr oder weniger freigibt.

Das im zweiten Teleskopstoßdämpfer l 1 angebrachte Ventil 6 ist in Fig. 4 näher gezeigt. Dieses umfaßt eine über ein Gewinde 32 in einem Ventilhalter 18* angebrachte Ventilnadel 36 mit einem Konus 37, der in eine Bohrung 38 ragt. Je nach Einschraubtiefe der Ventilnadel 36 (über ihr Gewinde 32) wird die Bohrung 38 mehr oder weniger durch den Konus 37 ver¬ schlossen. Mittels des Ventils 6 wird die Durchströmung und damit der Dämpfungskraftverlauf im Bereich hoher Einfederungsgeschwindigkeiten eingestellt (siehe Fig. 10) .

Die Ventile 4, 5 und 6 sind vorteilhafterweise als vorgefer¬ tigte Ventilpatronen ausgestaltet, um durch Einpressen oder Einschrauben (siehe Fig. 2c) in entsprechende Aufnahmebohrun- gen des jeweiligen DämpferZylinders bzw. Ventilhalters eine rationelle Serienfertigung zu ermöglichen. Je nach Dämpfertyp und Einsatzzweck können für jedes Ventil 4, 5 und 6 jeweils

Ventilpatronen mit abgestuft unterschiedlichen Durchflußkenn¬ werten (Leistungsklassen) zum Einsatz kommen. Die Ventilpa¬ tronen 4, 5 und 6 werden so ausgeführt, daß ein Verwechseln untereinander bei der Montage ausgeschlossen ist, z.B. durch unterschiedliche Durchmesser, jedes Ventil weist durch unver¬ wechselbare Kennzeichnung (z.B. Farbmarkierungen) seinen Typ und seine Leistungsklasse aus.

Im Gegensatz zu Dämpfern aus der Großserie mit eingepreßten Ventilpatronen werden bei Dämpfern für Sport- und Hochlei-

stungsfahrzeuge die Ventile 4, 5 und 6 als auswechselbare Ventileinsätze ausgebildet (siehe Fig. 2c) , um über den Ein¬ stellbereich der momentan eingebauten Ventile hinaus erwei¬ terte Einstellbereiche durch Ventile anderer Leistungsklassen zu ermöglichen.

Im folgenden wird der druckεeitige Ablauf unter Einbeziehung der Ventile 4, 5 und 6 näher erläutert.

Das Ventil 4 dient zur Einstellung der Grundhärte, das dazu parallel liegende Drosselventil 5 zur Einstellung des Ansprechverhaltenε. Das in Serienanordnung liegende Ventil 6 dient zum Einstellen deε Einfederungεverhaltens im Bereich hoher Einf derungsgeschwindigkeiten.

Ein von einer Fahrbahnunebenheit eingeleiteter Stoß bewirkt ein Einfedern des Dämpferholms 9 mit einer Anfangsgeschwin¬ digkeit V A . Das Dämpferöl fließt durch die Bohrung 10 nach oben. Bei stärkeren Stoßimpulsen wird der federbelastete Ven- tilkonus 13 im Ventil 4 einen zusätzlichen Querschnitt frei¬ geben, wobei dieser Querschnitt über eine genau festgelegte Konusform in Abhängigkeit von der Einfederung steuerbar ist. Vorzugsweise ist das Ventil 4 derart auswechselbar, daß meh¬ rere Ventilkonusse 13 mit unterschiedlichen Konusformen und Federn 14 unterschiedlicher Härte einsetzbar sind. Der Ven¬ tilkonus 13 und die Feder 14 sollen hierbei leicht und ohne Demontage des Federbeins ausgewechselt werden können. Die Vorspannung der Feder 14 kann einfach von außen eingestellt werden.

Bei der in Fig. 2a gezeigten Ausführungεfor der Erfindung liegt im Ruhezuεtand der Konuε 13 auf der Durchflußεcheibe 27 auf, so daß der Ölstrom erst nach Überwinden der durch Drehen des Ventilzapfens 26 (der durch das Gewinde 29 axial verscho- ben wird) einstellbaren Federvorspannung fließt. Bei der

anderen, in den Figuren 2b und 2c gezeigten Ausführungsform wird durch Drehen des Ventilzapfens 26\' bzw. 26\' \' die Feder¬ vorspannung, die beim Austritt des Konus 13 aus der Durch¬ flußscheibe 27 auftritt, beeinflußt.

Das Bypass-Ventil 5 ermöglicht es, einen wirksamen Quer¬ schnitt zusätzlich zum Ventil 4\' oder 4\' \' oder auch zum Ven¬ til 4 freizugeben. Damit ist es möglich, das Ansprechverhal¬ ten des Ventils 4 einzustellen. Der wirksame Bypass-Quer- schnitt des Ventils 5 ist ebenfalls leicht von außen ein¬ stellbar.

Das Ventil 6, das in Fig. 4 gezeigt ist, dient zum Einstellen des schnellen Einfederverhaltens und unterscheidet sich vom Ventil 5 trotz prinzipieller Ähnlichkeiten bezüglich der

Funktion und Wirkungsweise wegen der Wirkungsanordnung "in Serie zu 4 und 5" grundlegend. Das Ventil 5 bildet mit dem Ventil 4 eine in sich selbständige Funktionseinheit. Das Ven¬ til 6 hingegen wirkt zusätzlich zu der kombinierten Funktionseinheit von Ventil 5 und Ventil 4. Das Ventil 6 drosselt nämlich den Ölstro bei hohen Einfederungsgeschwin¬ digkeiten mit einem im Betrieb fixen, jedoch stufenlos verän¬ derbaren Querschnitt.

Prinzipiell lassen sich alle druckseitigen Regel- und Ein¬ stellelemente auch zugseitig realisieren. Aus Kosten-, Gewichts- und Platzgründen werden bei einer bevorzugten Aus¬ führungsform der Erfindung einfachere Lösungen geboten. Eine solche ist anhand von Fig. 5 dargestellt.

in der Kolbenplatte 23 ist das einstellbare Ventil 17 vorge¬ sehen, bei welchem eine, von einer Feder 25 gegen die Kolben¬ platte 23 vorgespannt gehaltene Hülse 24 durch die Strömungs¬ kräfte des Öls bei Zug gegenüber der Steuernadel 16 verscho- ben wird.

Die Steuernadel 16 iεt über ein Gewinde 30 gehalten und an ihrem unteren Ende mit einem konischen Abschnitt 21 und einem darüber liegenden zylindrischen Abschnitt 20 versehen. Der Durchmesser des zylindrischen Abεchnittε 20 iεt in Fig. 5 mit d2 bezeichnet, der Durchmesser am schlanken Ende des Konuε 21 ist mit d3 bezeichnet. Der Innendurchmesεer der Hülεe 24 iεt in Fig. 5 mit dl bezeichnet. Die Länge des Konus ist mit h angegeben, während die Eintauchtiefe des konischen Abschnitts in den Innenraum der Hülse 24 mit t bezeichnet ist.

Der Durchfluß wird bei konstantem Innendurchmesεer der Hülse 24 vom Durchmesser der Steuernadel 16, von ihrer Einschraub- tiefe t und von der Konusform bestimmt. Die Steuernadel 16 kann in ihrer Tiefe t in Bezug auf die Hülse 24 von außen durch Drehen (und damit durch Verstellung im Gewinde 30) ohne Öffnen des Stoßdämpfers verändert werden. Die Einstelltiefe der Steuernadel 16 in Verbindung mit der Form des konischen Abschnitts 21 bestimmt den Öldurchfluß beim Ausfedern. Eine entsprechende Schar von Kennlinien ist in Fig. 6 angegeben.

Das Auswechseln der Steuernadel 16 erfolgt vorzugsweise ohne Ausbau des Teleεkopstoßdämpfers l durch Öffnen einer dort vorgesehenen Verschlußkappe 22. Die eingesetzte Steuernadel 16 wird, ohne daß die Ölbefüllung davon beeinflußt wird, herausgeschraubt, und eine andere (farblich vorzugsweise mar¬ kierte) Steuernadel 16 mit einer anderen Form des koniεchen Abschnitts 21 wird eingeschraubt.

Die veränderbaren wirksamen Parameter sind zugstufenεeitig der Durchmesser d2 der Steuernadel, die Einstelltiefe t in bezug zur Hülse 24 sowie die Konusform. Diese Parameter beeinflusεen die zugεtufenεeitigen Kennlinienverläufe, wie in Fig. 6 angegeben.

Der hier gezeigte erfindungsgemäße Schwingungsdämpfer kann in bekannten Kombinationen mit einem federnden Element, wie z.B. einer Schraubenfeder oder einem Luftpolster (siehe Fig. 7) als Einheit geliefert und montiert werden. Die übliche Ein- satzform wird der Einholmdämpfer mit den Ventilen 4, 5, 6 und 17 sein. Bei geringeren Anforderungen können vereinfachte Ausführungen sinnvoll sein, z.B. solche, welche nur mit den Ventilen 4, 5 und 17 ausgestattet sind.

Beim Einbau in die radführende Baugruppe beim Pkw ist darauf zu achten, daß der Stoßdämpfer am oberen Ende konstruktiv so ausgebildet ist, daß die Steuernadel 16 auch nach Einbau des Stoßdämpfers noch ausgewechselt oder zumindest kontrolliert eingestellt werden kann. Das gleiche gilt beim Einbau als Feder-/Dämpferelement für das Hinterrad von Motorrädern.

Beim Vorderrad von Motorrädern der gehobenen Leistungsklasse werden die beiden Holme mit der Dämpfung/Federung in der Regel symmetrisch mit den Ventilen 4, 5, 6 und 17 ausgerü- stet. Zur Verringerung der Kosten wie auch zur Massenreduzie¬ rung kann eine asymmetrische Anordnung der Ventile sinnvoll sein, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist. Man kann auch einen Stoßdämpfer nur mit den Ventilen 4, 5 und 17, den anderen mit den Ventilen 6 und 17 ausrüsten. Die gewünschte Wirkung ergibt sich dann erst im abgestimmten Zusammenwirken aller Elemente. Tatsächlich beweisen Tests bei genügend starrer Radachse und Achsaufhängung das einwandfreie Funktionieren eines solchen asymmetrischen Systems.

Aus optischen Gründen oder zur Ausnutzung von Preisvorteilen bei Großserienteilen kann es sinnvoll sein, ein Federbein mit den Ventilen 4, 5 und 17 und ein zweites mit den Ventilen 6 und 17 parallel in das radführende Element einzubauen, z.B. bei Motorrädern mit einseitiger Hinterradaufhängung.

In Fig. 8 ist nochmals eine Auεführungεform angegeben, bei welcher die Ventile 4, 5 und 6 aεy metriεch auf die Feder¬ beine des Vorderrads eines Motorrads verteilt sind.

Bei einer weiteren (hier in den Abbildungen nicht geεondert gezeigten) bevorzugten Ausführungssform der Erfindung sind die Ventile 4, 5, 6 und 17 mittels an sich bekannter Übertra¬ gungselemente z.B. vom Armaturenbrett eines Kraftfahrzeugs außen verstellbar. Ferner ist es von Vorteil, wenn der Ein- stellzustand der Ventile zahlenmäßig abgelesen werden kann.

Bei Drehwinkeln unter 360° sind Skalen zweckmäßig. Bei größe¬ ren Drehwinkeln sind Skalierungen der Einstelltiefe vorzuzie¬ hen.

Lediglich der Vollständigkeit halber sei erwähnt, daß die

Fig. 7 das Prinzip eines an sich bekannten Gasdruckstoßstämp- fers zeigt, bei welchem ein Gaspolεter 20 vorgeεehen ist.

Bezugszeichenliste

1 Teleskopstoßdämpfer

2 Kolben

3 Zylinder 4 erstes Ventil (Grundhärte)

5 zweites Ventil (Bypass-Ventil für niedrige Einfederungsgeεchwindigkeiten

6 dritteε Ventil (für hohe Einfederungε- geschwindigkeiten)




 
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