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DE4109377C1 - Variable shock absorber for motor vehicle - uses three=way of by=pass of hydraulic cylinder chamber divided in two by damping piston - Google Patents

Variable shock absorber for motor vehicle - uses three=way of by=pass of hydraulic cylinder chamber divided in two by damping piston

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DE4109377C1
DE4109377C1 DE19914109377 DE4109377A DE4109377C1 DE 4109377 C1 DE4109377 C1 DE 4109377C1 DE 19914109377 DE19914109377 DE 19914109377 DE 4109377 A DE4109377 A DE 4109377A DE 4109377 C1 DE4109377 C1 DE 4109377C1
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vibration damper
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damping
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Thomas Dipl.-Ing. 5600 Wuppertal De Woermann
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August Bilstein & Co Kg 5828 Ennepetal De GmbH
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August Bilstein & Co Kg 5828 Ennepetal De GmbH
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16F9/44—Means on or in the damper for manual or non-automatic adjustment; such means combined with temperature correction
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Abstract

The shock absorber has a damping cylinder, partly filled with a damping fluid in which a damping piston is mounted. The piston has throughlet openings (15) and divides the cylinder into two work spaces. The piston also incorporates a by-pass with a controllable throughflow opening. The by-pass opening can be controlled by an e.m. valve, having valve plates (3, 4) against which two springs (7, 8) act. The valve plates are mounted on permanent magnets (5, 6). These magnets are mounted in the valve housing above and below a single electro-magnet (2) which can be polarised in either direction. ADVANTAGE - Magnetic valve for by-pass is made up from few componenets, has low overall height and small dia.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen regelbaren Schwingungsdämpfer für Kraftfahrzeuge mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.The invention relates to a controllable vibration damper for motor vehicles with the features of the preamble of claim 1.

Um das Fahrverhalten eines Kraftfahrzeuges den gegebenen Straßenverhältnissen anpassen zu können, werden Schwingungsdämpfer regelbar ausgeführt, indem den Dämpfungsventilen im Dämpferkolben zusätzlich verstellbare Bypassventile zugeordnet werden.The driving behavior of a motor vehicle given the road conditions To be able to adapt, vibration dampers are adjustable executed by the damping valves in the damper piston additionally adjustable bypass valves can be assigned.

Ein solcher regelbarer Schwingungsdämpfer mit veränderbarer Dämpfungscharakteristik ist beispielsweise aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 38 32 625 A1 bekannt. Die zwischen den Arbeitsräumen wirkenden Verbindungskanäle des Bypassventils werden durch ein elektrisch gesteuertes Stellglied freigegeben oder geschlossen, wobei die Steuerung des Bypassquerschnittes über ein in drei Stufen arbeitendes Magnetventil erfolgt, das aus zwei im Ventilgehäuse axial nebeneinander angeordneten Ringspulen und einem jeder Spule zugeordneten Stellschieber aufgebaut ist. Dadurch muß das zwischen Dämpfungskolben und Kolbenstange angeordnete Ventilgehäuse sehr hoch ausgebildet werden, was den möglichen Hub der Kolbenstange verringert.Such a controllable vibration damper with variable damping characteristics is for example from the German patent application DE 38 32 625 A1 known. The ones working between the work rooms Connection channels of the bypass valve are electrically controlled actuator released or closed, wherein the control of the bypass cross-section via one in three stages working solenoid valve, which consists of two axially in the valve housing juxtaposed ring coils and one associated with each coil Gate valve is built. This means that valve housing arranged between damping piston and piston rod be very high, what the possible stroke of the piston rod decreased.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen regelbaren Schwingungsdämpfer mit einem in drei Stufen arbeitenden Magnetventil für den Bypassdurchlaß zu schaffen, bei dem das Magnetventil aus wenigen Bauelementen zusammengesetzt ist und eine reduzierte Bauhöhe sowie einen geringen Durchmesser aufweist. The invention has for its object a controllable Vibration damper with a three-stage solenoid valve to create for the bypass passage where the solenoid valve is composed of a few components and a reduced one Height and a small diameter.  

Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.The object is the subject of the claim 1 solved. Advantageous training results from the Subclaims.

Die mit Hilfe der Erfindung erzielten Vorteile liegen insbesondere in der platzsparenden, aus wenigen Bauteilen zusammengesetzten Bauform des Magnetventils und seiner außerordentlich schnellen und funktionssicheren Verstellung, wodurch der Schwingungsdämpfer für hochdynamische Systeme, insbesondere semiaktive Fahrwerke, zum Einsatz kommen kann.The advantages achieved with the aid of the invention are in particular in the space-saving, composed of a few components Design of the solenoid valve and its extremely fast and functionally reliable adjustment, which makes the vibration damper for highly dynamic systems, especially semi-active chassis, for Use can come.

Bei Stromausfall ist die sichere Schließung des Bypassquerschnittes und die daraus folgende Umschaltung auf die härteste Dämpfungskennlinie mit Einhaltung der Fahrsicherheit gewährleistet.In the event of a power failure safe closure of the bypass cross-section and the resulting Switchover to the hardest damping characteristic with compliance guaranteed driving safety.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die zugehörigen Zeichnungen zeigenThe invention is illustrated by an embodiment explained. The associated drawings show

Fig. 1 einen Ausschnitt aus dem Schwingungsdämpfer mit dem erfindungsgemäßen Magnet, FIG. 1 shows a detail from the mount with the inventive magnet,

Fig. 2 schematische Abbildungen zur Funktionsweise des Magnetventils. Fig. 2 shows schematic illustrations of the operation of the solenoid valve.

Der in Fig. 1 dargestellte hydraulische Schwingungsdämpfer besteht aus einem Dämpfungszylinder 11, dessen Innenraum durch einen mit der Kolbenstange 9 verbundenen Dämpfungskolben 10 in die Arbeitsräume 12 und 13 unterteilt wird. Die Arbeitsräume werden durch die als Drosselstrecken ausgebildeten Verbindungskanäle 15 mit ihren Federscheiben im Dämpfungskolben 10 miteinander verbunden.The hydraulic vibration damper shown in FIG. 1 consists of a damping cylinder 11 , the interior of which is divided into the working spaces 12 and 13 by a damping piston 10 connected to the piston rod 9 . The working spaces are connected to one another by means of the connecting channels 15 designed as throttle sections with their spring washers in the damping piston 10 .

Zwischen der Kolbenstange 9 und dem Dämpfungskolben 10 befindet sich das Ventilgehäuse 1 des Bypassventils 14, das über einen Gewindeabschnitt 16 und eine Mutter 17 mit dem Dämpfungskolben 10 verbunden ist. Das obere Teil des Ventilgehäuses 1 ist durch Laserschweißen mit der hohlen Kolbenstange 9 verbunden. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, über einen Gewindeansatz die Kolbenstange mit dem Ventilgehäuse 1 zu verbinden. Between the piston rod 9 and the damping piston 10, the valve housing 1, the bypass valve 14, which is connected via a threaded portion 16 and a nut 17 connected to the damping piston 10th The upper part of the valve housing 1 is connected to the hollow piston rod 9 by laser welding. However, there is also the possibility of connecting the piston rod to the valve housing 1 via a threaded attachment.

Im Ventilgehäuse 1 sind entgegengesetzt zueinander axial zwei becherförmige aus nichtmagnetisierbaren Material bestehende Schieber 3 und 4 angeordnet, die an ihrer Umfangswand Steueröffnungen 18 aufweisen, die mit den Gegenöffnungen 21 im Ventilgehäuse 1 zusammenwirken. Im Ausführungsbeispiel sind die Steueröffnungen 18 der Schieber 3 und 4 und die Gegenöffnungen 21 schlitzartig ausgebildet.In the valve housing 1 , two cup-shaped sliders 3 and 4 made of non-magnetizable material are arranged axially opposite one another, which have control openings 18 on their peripheral wall, which cooperate with the counter openings 21 in the valve housing 1 . In the exemplary embodiment, the control openings 18 of the sliders 3 and 4 and the counter openings 21 are designed in the manner of slots.

An den inneren Stirnseiten der Schieber 3 bzw. 4 sind axial symmetrisch jeweils ein Dauermagnet 5 bzw. 6 mit einander entgegengerichteter Polung angeordnet, wobei die Stirnseiten der Schieber außerdem Durchflußöffnungen 19 zur Gewährleistung des Bypassflusses aufweisen.On the inner end faces of the sliders 3 and 4 , a permanent magnet 5 and 6 with mutually opposite polarity are arranged axially symmetrically, the end faces of the sliders also having flow openings 19 to ensure the bypass flow.

Der Elektromagnet 2 zum Bewegen der Steuerschieber 3, 4 besteht aus einer mit Kunststoff umspritzten Ringspule, die zwischen den beiden Dauermagneten 5 und 6 in der Mittelachse der Kolbenstange 9 angeordnet ist. Der Elektromagnet 2 wird über einen angeformten ringförmigen, mit axialen Strömungskanälen 23 versehenen Ansatz 22 zwischen Sprengringen 24 im Ventilgehäuse 1 gehalten. Zwischen den Dauermagneten 3 bzw. 4 und dem Elektromagneten 2 befindet sich jeweils eine gegenüber der Ringspule des Elektromagneten 2 isolierte Schraubenfeder 7 bzw. 8, die im stromlosen Zustand die beiden Dauermagneten 5 bzw. 6 vom Elektromagneten 2 trennen.The electromagnet 2 for moving the control slide 3 , 4 consists of an annular coil encapsulated with plastic, which is arranged between the two permanent magnets 5 and 6 in the central axis of the piston rod 9 . The electromagnet 2 is held between snap rings 24 in the valve housing 1 via an integrally formed annular extension 22 provided with axial flow channels 23 . Between the permanent magnets 3 and 4 and the electromagnet 2 there is a coil spring 7 and 8 , which is insulated from the ring coil of the electromagnet 2 and which, when de-energized, separates the two permanent magnets 5 and 6 from the electromagnet 2 .

Die elektrischen Anschlüsse 20 für den mit entgegengesetzter Polung magnetisierbaren Elektromagneten 2 werden innerhalb des Ventilgehäuses 1 und weiterführend in der hohlen Kolbenstange 9 nach außen geführt.The electrical connections 20 for the electromagnet 2 which can be magnetized with opposite polarity are guided to the outside within the valve housing 1 and further in the hollow piston rod 9 .

Fig. 2 zeigt die Funktionsweise des Magnetventiles. In der unbestromten Phase werden beide Schieber 3 und 4 mit den Dauermagneten 5 und 6 durch die Schraubenfedern 7 und 8 in der den Bypassdurchlaß schließenden Stellung gehalten. Durch diese Anordnung wird auch erreicht, daß bei Stromausfall oder Kabelbruch die Fahrsicherheit gewährleistet ist. Fig. 2 shows the operation of the solenoid valve. In the de-energized phase, both slides 3 and 4 with the permanent magnets 5 and 6 are held by the coil springs 7 and 8 in the position closing the bypass passage. This arrangement also ensures that driving safety is guaranteed in the event of a power failure or cable break.

Wird nun der Elektromagnet 2 bestromt, ist die Stromrichtung für die Ausbildung des Magnetfeldes verantwortlich. Entsprechend der Polung wird der Dauermagnet 5 oder der Dauermagnet 6 vom Elektromagneten 2 angezogen, wodurch die Steueröffnungen 18 des zugehörigen Schiebers 3 oder 4 die zugehörigen Gegenöffnungen 21 freigeben. Der andere Dauermagnet mit zugehörigem Schieber wird vom Elektromagneten 2 und der Kraft der Schraubenfeder 7 bzw. 8 abgestoßen und verschließt die ihm zugeordneten Gegenöffnungen 21 im Ventilgehäuse 1. Eine Umpolung des Elektromagneten 2 bewirkt die umgekehrte Bewegung der Schieber 3 und 4.If the electromagnet 2 is now energized, the direction of the current is responsible for the formation of the magnetic field. Depending on the polarity, the permanent magnet 5 or the permanent magnet 6 is attracted by the electromagnet 2 , as a result of which the control openings 18 of the associated slide 3 or 4 release the associated counter-openings 21 . The other permanent magnet with associated slide is repelled by the electromagnet 2 and the force of the coil spring 7 or 8 and closes the counter openings 21 in the valve housing 1 assigned to it . Reversing the polarity of the electromagnet 2 causes the sliders 3 and 4 to move in reverse.

Somit ist es möglich, drei Kennungen des Bypassventils parallel zu den Ventilen des Dämpfungskolbens zu erzeugen.It is therefore possible to have three identifiers of the bypass valve in parallel to produce the damping piston valves.

Claims (8)

1. Regelbarer Schwingungsdämpfer für Kraftfahrzeuge mit einem eine Dämpfungsflüssigkeit enthaltenden Dämpferzylinder, einer darin eintauchenden, abgedichtet geführten Kolbenstange, an deren unterem Ende ein Dämpfungskolben befestigt ist, der den Zylinderraum in zwei Arbeitsräume unterteilt, mit Dämpfungsdurchlässen und zusätzlich einem steuerbaren Bypassdurchlaß, dessen Querschnitt durch ein Magnetventil mit Elektromagneten über zwei axial gegen Federkraft bewegbare Schieber einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Schieber (3; 4) mit je einem Dauermagneten (5; 6), die mit entgegengesetzter Polung zueinander angeordnet sind im Ventilgehäuse (1) des Magnetventils axial oberhalb und unterhalb eines einzigen Elektromagneten (2) befinden und daß der Elektromagnet (2) mit unterschiedlicher Polung magnetisierbar ist.1.Variable vibration damper for motor vehicles with a damper cylinder containing a damping fluid, a plunging, guided piston rod immersed therein, at the lower end of which a damping piston is attached, which divides the cylinder space into two working spaces, with damping passages and additionally a controllable bypass passage, the cross section of which through a Solenoid valve with electromagnet can be adjusted via two slides which can be moved axially against spring force, characterized in that the slides ( 3; 4 ) each have a permanent magnet ( 5; 6 ) which are arranged with opposite polarity in the valve housing ( 1 ) of the solenoid valve axially are located above and below a single electromagnet ( 2 ) and that the electromagnet ( 2 ) can be magnetized with different polarity. 2. Regelbarer Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Dauermagneten (5; 6) und dem Elektromagneten (2) jeweils eine oder mehrere als Druckfedern ausgebildete Schraubenfedern (7; 8) angeordnet sind.2. Adjustable vibration damper according to claim 1, characterized in that between the permanent magnet ( 5; 6 ) and the electromagnet ( 2 ) each have one or more coil springs ( 7; 8 ) designed as compression springs. 3. Regelbarer Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schieber (3; 4) becherförmig ausgebildet sind und an ihrer Umfangswand Steueröffnungen (18) aufweisen, die mit Gegenöffnungen (21) am Ventilgehäuse (1) zusammenwirken.3. Adjustable vibration damper according to claim 1 or 2, characterized in that the slide ( 3; 4 ) are cup-shaped and have on its peripheral wall control openings ( 18 ) which cooperate with counter-openings ( 21 ) on the valve housing ( 1 ). 4. Regelbarer Schwingungsdämpfer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schieber (3 und 4) aus nicht magnetisierbarem Material bestehen. 4. Adjustable vibration damper according to one or more of claims 1 to 3, characterized in that the slide ( 3 and 4 ) consist of non-magnetizable material. 5. Regelbarer Schwingungsdämpfer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromagnet (2) aus einer mit nicht magnetisierbarem Material umgebenen Ringspule besteht.5. Adjustable vibration damper according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that the electromagnet ( 2 ) consists of a ring coil surrounded with non-magnetizable material. 6. Regelbarer Schwingungsdämpfer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilgehäuse (1) des Magnetventils zwischen Kolbenstange (9) und Dämpfungskolben (10) angeordnet ist.6. Adjustable vibration damper according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that the valve housing ( 1 ) of the solenoid valve between the piston rod ( 9 ) and damping piston ( 10 ) is arranged. 7. Regelbarer Schwingungsdämpfer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlüsse des Elektromagneten (2) innerhalb der Kolbenstange (9) nach außen geführt sind.7. Adjustable vibration damper according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that the connections of the electromagnet ( 2 ) inside the piston rod ( 9 ) are guided to the outside. 8. Regelbarer Schwingungsdämpfer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß im stromlosen Zustand des Elektromagneten (2), die Steueröffnungen (18) gegenüber den Gegenöffnungen (21) im Ventilgehäuse (1) geschlossen sind.8. Adjustable vibration damper according to one or more of claims 1 to 7, characterized in that in the de-energized state of the electromagnet ( 2 ), the control openings ( 18 ) with respect to the counter-openings ( 21 ) in the valve housing ( 1 ) are closed.
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