DE10040518C1

DE10040518C1 - Regulatable hydraulic dashpot for use in motor vehicle, has platelike slide with one or more breaches which moves sideways within slots in bypass valve

Info

Publication number: DE10040518C1
Application number: DE2000140518
Authority: DE
Inventors: Juergen Adamek; Frank Von Oppenkowski; Wolfgang Hamers
Original assignee: Krupp Bilstein GmbH
Current assignee: ThyssenKrupp Bilstein Suspension GmbH
Priority date: 2000-08-18
Filing date: 2000-08-18
Publication date: 2002-02-21
Anticipated expiration: 2020-08-19

Abstract

A platelike slide with one or more breaches moves sideways within the slots of a continuously variable bypass valve (12). The bypass valve is set at the bore upper end of the piston rod (7) of a dashpot. The flat surface of the slide alternately receives the fluid pressure from each of the upper and lower chambers (3,4) of the dashpot, through channels formed on the bypass valve. An Independent claim is also included for a method of adjusting a dashpot.

Description

Die Erfindung betrifft einen regelbaren Schwingungsdämpfer für Kraftfahrzeuge nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a controllable vibration damper for motor vehicles the preamble of claim 1.

Um das Fahrverhalten eines Kraftfahrzeuges den gegebenen Fahr- und Straßenver hältnissen anpassen zu können, werden Schwingungsdämpfer regelbar ausgeführt. Dabei werden den Dämpfungsventilen im Dämpferkolben zusätzliche regelbare Bypassventile zugeordnet. Die Regelung erfolgt üblicherweise durch elektronische Regelprogramme, die nach den unterschiedlichen Messwerten, wie Fahrzeugge schwindigkeit, Lenkradstellung und fahrdynamische Kennwerte, die Regelung der Schwingungsdämpfung vornehmen.To the driving behavior of a motor vehicle given driving and road ver To be able to adjust the conditions, vibration dampers are designed to be adjustable. The damping valves in the damper piston become additional controllable Bypass valves assigned. The regulation is usually done by electronic Control programs that are based on the different measured values, such as vehicle speed, steering wheel position and driving dynamics, the regulation of the Carry out vibration damping.

Aus der DE 40 11 358 C1 ist ein regelbarer Schwingungsdämpfer nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt. Zum Verstellen eines Stellelements ist ein Motor vorgese hen. Dieser Motor dient dazu, ein Glockenelement gegenüber einer mit radialen Boh rungen versehenen Innenbohrung zu verdrehen oder axial zu verschieben.From DE 40 11 358 C1 is a controllable vibration damper according to the preamble of claim 1 known. A motor is provided to adjust an actuator hen. This motor is used to make a bell element versus one with radial boh to twist or axially shift the inner bore.

Nachteilig sind für dieses Verdrehen oder Verschieben nicht nur große Verstellkräfte, sondern auch große Haltekräfte erforderlich, da, hervorgerufen durch die hohen Strö mungsgeschwindigkeiten im Bypassventil, dieses bestrebt ist, sich in ungewünschter Weise zu verstellen, vorzugsweise selbst zu schließen. Dieser Effekt führt dazu, dass ein innerhalb des Schwingungsdämpfers angeordneter Motor oder ein entsprechender Magnet entweder aufgrund seiner Größe nicht räumlich integriert werden kann oder ein Ableiten der entstehenden Verlustwärme nicht oder nur schwer möglich ist. Von daher wird die Verstellung weiterhin bevorzugt außerhalb des eigentlichen Schwingungsdämpfers plaziert, was jedoch mit entsprechenden Problemen bei der Befestigung und auch bei der Verstellung verbunden ist.Not only large adjustment forces are disadvantageous for this twisting or shifting, but also large holding forces required, because of the high currents speeds in the bypass valve, this endeavors to be undesirable Way to adjust, preferably to close yourself. This effect means that a motor arranged inside the vibration damper or a corresponding one Magnet either cannot be spatially integrated due to its size or a It is difficult or impossible to dissipate the heat that is generated. Due to this the adjustment is still preferred outside the actual vibration damper placed, but what with corresponding problems in attachment and is also connected in the adjustment.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bypassventil derartig auszubilden, dass geringere Verstell- und/oder Haltekräfte aufgebracht werden müssen.The invention has for its object to design a bypass valve such that lower adjustment and / or holding forces must be applied.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen sind in den Ansprüchen 2 bis 6 beschrieben.This object is solved by the features of claim 1. Advantageous training and Further developments are described in claims 2 to 6.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass mit einfa chen Mitteln erreicht wird, dass die Verstell- und Haltekräfte für das Bypassventil gering gehalten werden. Dabei wird insbesondere vorteilhaft erreicht, dass bei hohen Druck differenzen eine große Selbsthaltungskraft im Ventil erzielt wird, die den großen indu zierten Verstellkräften entgegenwirkt. Weiterhin werden vorteilhaft zum Verstellen des Schwingungsdämpfers nur sehr geringe Verstellkräfte benötigt.The advantages achieved with the invention are in particular that with simple Chen means that the adjustment and holding forces for the bypass valve are low being held. It is particularly advantageous that at high pressure differences a large self-holding force is achieved in the valve, which the large indu adorned adjustment forces counteracts. Furthermore, are advantageous for adjusting the Vibration damper requires very little adjustment force.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Fol genden näher beschrieben. Es zeigenAn embodiment of the invention is shown in the drawing and is in fol described in more detail. Show it

Fig. 1 einen Querschnitt durch den Dämpfungskolben einschließlich des Bypassventils, Fig. 1 shows a cross section through the damping piston of the bypass valve including,

Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung des Bypassventils und Fig. 2 is an enlarged view of the bypass valve and

Fig. 3 einen um 90° versetzten Schnitt entsprechend Fig. 2. Fig. 3 shows a 90 ° offset section corresponding to FIG. 2.

Wie in Fig. 1 dargestellt, weist der Stoßdämpfer einen Zylinder 1 auf, dessen Innenraum durch einen Kolben 2 in zwei Arbeitsräume 3, 4 unterteilt wird. Der Kolben 2 ist in be kannter Weise mit nicht dargestellten Dämpfungsventilen versehen und ist über einen Gewindeabschnitt 5 und eine Mutter 6 mit der oszillierend in den Zylinder 1 eintauchen den Kolbenstange 7 verbunden. As shown in Fig. 1, the shock absorber has a cylinder 1 , the interior of which is divided by a piston 2 into two working spaces 3 , 4 . The piston 2 is in known manner with damping valves, not shown, and is connected via a threaded section 5 and a nut 6 with the oscillating immersion in the cylinder 1 , the piston rod 7 .

Ein Bypasskolben 8 ist oberhalb des Kolbens 2, wie im Ausführungsbeispiel gezeigt, oder auch unterhalb des Kolbens 2 an der Kolbenstange 7 befestigt. Dieser Bypasskol ben 8 ist wie der Kolben 2 mit als Tellerfedern ausgebildeten Rückschlagscheiben 9, 10 ausgebildet und bildet mit nachfolgend beschriebenen Kanälen eine Verbindung zum oberen Arbeitsraum 3.A bypass piston 8 is attached to the piston rod 7 above the piston 2 , as shown in the exemplary embodiment, or also below the piston 2 . This Bypasskol ben 8 is formed like the piston 2 with check discs 9 , 10 designed as disc springs and forms a connection to the upper working space 3 with the channels described below.

Die Kolbenstange 7 weist im unteren Bereich eine zentrale Bohrung 11 auf. Innerhalb dieser Bohrung 11 ist im oberen Bereich ein kontinuierlich verstellbares Bypassventil 12 angeordnet. In den Fig. 2 und 3 ist dieses Bypassventil 12 im Detail dargestellt. Es weist einen Ventilkörper 13 auf, der von Kanälen und Ringräumen durchdrungen ist. Diese Kanäle und Ringräume stellen eine Verbindung zwischen den beiden Arbeits räumen 3, 4 dar. Entgegen der Ausbildung gemäß Fig. 1 ist das Bypassventil 12 nach den Fig. 2 und 3 nicht innerhalb der Bohrung 11 der Kolbenstange 7, sondern oberhalb dieser Bohrung 11 in einem erweiterten Topfraum angeordnet. Die Bypasskanäle sind zusammengesetzt aus einem hydraulisch an die Bohrung 11 in der Kolbenstange 7 an geschlossenen Einlaufkanal 14, einem sich quer hierzu anschließenden Steuerkanal 15 und einem Ringkanal 16, der über Bohrungen 17 durch den Mantel 18 des Haltetopfes 19 für das Bypassventil hydraulisch mit dem oberen Arbeitsraum 3 verbunden ist.The piston rod 7 has a central bore 11 in the lower region. A continuously adjustable bypass valve 12 is arranged in the upper region within this bore 11 . This bypass valve 12 is shown in detail in FIGS. 2 and 3. It has a valve body 13 which is penetrated by channels and annular spaces. These channels and annular spaces form a connection between the two working spaces 3 , 4. Contrary to the design according to FIG. 1, the bypass valve 12 according to FIGS. 2 and 3 is not within the bore 11 of the piston rod 7 , but above this bore 11 in an extended pot space. The bypass channels are composed of a hydraulically to the bore 11 in the piston rod 7 in closed inlet channel 14, a transversely thereto subsequent control channel 15 and an annular channel 16, the hydraulically upper via holes 17 through the jacket 18 of the holding pot 19 for the bypass valve with the Work room 3 is connected.

Oberhalb des Bypassventils 12 ist ein Elektromagnet 20 mit einem Kern 21, der gegen die Kraft einer Wendelfeder 22 kontinuierlich verstellbar ist, angeordnet. Dieser Kern 21 dient als Stellelement und trägt einen plattenförmig ausgebildeten Flachschieber 23. Der Flachschieber 23 erstreckt sich quer zum Steuerkanal 15 und wird umlaufend in einem Schlitz 24 geführt. Im Ausführungsbeispiel ist der Flachschieber 23 als Feder zunge ausgebildet. Der Flachschieber 23 weist einen dachartigen Durchbruch 25 auf. In geschlossener Stellung des Bypassventils 12 liegt dieser Durchbruch 25 unterhalb des Steuerkanals 15, sodass der Durchfluss durch den Steuerkanal 15 gesperrt ist. Durch die dachförmige Ausbildung des Durchbruchs 25 wird eine fein dosierte Öffnung des Bypassventils 12 ermöglicht, da anfangs der Steuerkanal 15 lediglich über die Spitze 26 des Durchbruchs 25 angesteuert wird. Andere Formen für den Steuerkanal 15 und den Durchbruch 25 wird der Fachmann entsprechend den Erfordernissen wählen. Die volle Öffnung des Bypassventils 12 ist erreicht, wenn der Durchbruch 25 in seiner Gänze vor dem Gesamtquerschnitt des Steuerkanals 15 liegt. An electromagnet 20 with a core 21 , which is continuously adjustable against the force of a helical spring 22 , is arranged above the bypass valve 12 . This core 21 serves as an actuating element and carries a plate-shaped flat slide 23 . The flat slide 23 extends transversely to the control channel 15 and is guided in a slot 24 all around. In the exemplary embodiment, the flat slide 23 is designed as a tongue. The flat slide 23 has a roof-like opening 25 . In the closed position of the bypass valve 12 , this opening 25 lies below the control channel 15 , so that the flow through the control channel 15 is blocked. The roof-shaped design of the opening 25 enables a finely metered opening of the bypass valve 12 , since initially the control channel 15 is only activated via the tip 26 of the opening 25 . Other shapes for the control channel 15 and the opening 25 will be chosen by those skilled in the art according to the requirements. The full opening of the bypass valve 12 is reached when the entire opening 25 lies before the overall cross section of the control channel 15 .

Wie ohne weiteres aus den Fig. 1 und 2 erkennbar ist, führt eine hohe Druckdifferenz im Dämpfungsmedium zwischen den Arbeitsräumen 3 und 4 zu einem Anlegen des Flach schiebers 23 mit seinen Flachseiten 27 an die zugehörigen Anlageflächen des Schlitzes 24. Das bedingt eine Selbstsperrung der Lage des Flachschiebers 23, sodass so gut wie keine Haltekräfte vom Elektromagneten 20 aufgebracht werden müssen.As can be readily seen from FIGS. 1 and 2, a high pressure difference in the damping medium between the working spaces 3 and 4 leads to the flat slide 23 being applied with its flat sides 27 to the associated contact surfaces of the slot 24 . This requires the position of the flat slide 23 to self-lock, so that virtually no holding forces have to be applied by the electromagnet 20 .

Sobald ein Druckausgleich zwischen den Arbeitsräumen 3 und 4 erfolgt ist, also in ers ter Linie am Umkehrpunkt der Bewegung der Kolbenstange 7, wird diese Selbsthem mung aufgehoben. Der Flachschieber 23 ist im Schlitz 24 ohne große Krafteinleitung verstellbar und leichtgängig. Da bei einem Schwingungsdämpfer für Kraftfahrzeuge der obere und untere Bewegungsumkehrpunkt der Kolbenstange 7 sehr häufig auftritt, ist, auch wenn nur zu diesen Zeitpunkten eine Verstellung erfolgt, eine feinfühlige Regelung möglich. Die Regelung des Steuerschiebers kann somit in verschiedener Weise durch geführt werden. Zum einen kann der Elektromagnet 20 mit geringem Strom angesteuert werden. Das führt dazu, dass bei Druckdifferenz zwischen den Arbeitsräumen 3 und 4 die Sperrkräfte am Flachschieber 23 so hoch werden, dass die Magnetkraft nicht aus reicht, den Flachschieber 23 zu verstellen. Eine Verstellung erfolgt dann stets beim Durchlaufen des Bewegungsumkehrpunktes der Kolbenstange 7. Alternativ kann die Steuerung auch so ausgelegt werden, dass die Verstellung bewusst nur beim Durch laufen der Bewegungsumkehrpunkte der Kolbenstange 7 erfolgt. As soon as a pressure equalization between the working spaces 3 and 4 has taken place, that is in the first line at the point of reversal of the movement of the piston rod 7 , this self-inhibition is canceled. The flat slide 23 is adjustable in the slot 24 without great force and smooth. Since the upper and lower point of reversal of movement of the piston rod 7 occurs very frequently in a vibration damper for motor vehicles, sensitive control is possible, even if an adjustment is only made at these times. The control of the spool can thus be carried out in various ways. On the one hand, the electromagnet 20 can be controlled with a low current. As a result, when the pressure difference between the working spaces 3 and 4 is high, the locking forces on the flat slide 23 become so high that the magnetic force is not sufficient to adjust the flat slide 23 . An adjustment is then always made when the piston rod 7 passes through the reversal point of movement. Alternatively, the control can also be designed so that the adjustment is deliberately only made when the movement reversal points of the piston rod 7 pass.

LIST OF REFERENCE NUMBERS

11

Zylinder
cylinder

22

Kolben
piston

33

Arbeitsraum
working space

44

Arbeitsraum
working space

55

Gewindeabschnitt
threaded portion

66

Mutter
mother

77

Kolbenstange
piston rod

88th

Bypasskolben
bypass piston

99

Rückschlagscheibe
check disk

1010

Rückschlagscheibe
check disk

1111

Bohrung
drilling

1212

Bypassventil
bypass valve

1313

Ventilkörper
valve body

1414

Einlaufkanal
inlet channel

1515

Steuerkante
control edge

1616

Ringkanal
annular channel

1717

Bohrung
drilling

1818

Mantel
coat

1919

Haltetopf
holding pot

2020

Elektromagnet
electromagnet

2121

Kern
core

2222

Wendelfeder
coil spring

2323

Flachschieber
flat slide

2424

Schlitz
slot

2525

Durchbruch
breakthrough

2626

Spitze
top

2727

Flachseite
flat side

Claims

1.Variable vibration damper for motor vehicles, consisting of a cylinder filled with damping fluid ( 1 ), in which a provided with damping valves and with a piston rod ( 7 ) connected piston ( 2 ) oscillates and immerses the cylinder interior in two working spaces ( 3 and 4 ) divides and which has a bypass channel connecting the working spaces ( 3 and 4 ) to one another, the cross-section of which can be changed by means of an actuating element, the actuating element being continuously adjustable via a motor or a magnet, characterized in that the actuating element as a flat slide valve ( 23 ) plate-shaped with one or more openings ( 25 ), is laterally guided in a slot ( 24 ) and on both sides on the flat side ( 27 ) via channels ( 14 , 15 , 16 ) with the damping fluid each one of the working spaces ( 3 or 4 ) is applied.

2. Vibration damper according to claim 1, characterized in that the flat slide ( 23 ) is elastically angeord net on the actuator of the motor or the magnet.

3. Vibration damper according to claim 1 or claim 2, characterized in that the flat slide ( 23 ) is designed as a spring tongue.

4. Vibration damper according to one or more of claims 1 to 3, characterized in that the opening ( 25 ) through the flat slide ( 23 ) expands continuously or discontinuously in the direction of adjustment.

5. Vibration damper according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that in the bypass associated with the actuator channel one or more spring-loaded valves connected before, after or in parallel are arranged.

6. Vibration damper according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that the adjusting movement of the flat slide ( 23 ) takes place in or near the movement dead point of the piston ( 2 ).