DE4124139C1

DE4124139C1 - Variable hydraulic vibration damper for motor vehicle - has electromagnetically-operated, axially-movable main valve piece controlling damping force

Info

Publication number: DE4124139C1
Application number: DE19914124139
Authority: DE
Inventors: Rainer 5330 Koenigswinter De Kaminski; Wilfried 5227 Windeck De Kraemer; Achim 5000 Koeln De Lordick; Raimund 5227 Windeck De Weiffen
Original assignee: Boge GmbH
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1991-07-20
Filing date: 1991-07-20
Publication date: 1992-06-04
Anticipated expiration: 2011-07-21

Abstract

The hydraulic, controllable oscillation damper has a piston which divides the working cylinder into two liq. filled chambers. The damping force is at least partially controlled by an e.m. valve unit. The valve has a channel forming a hydraulic connection (5) which is fitted with a fibre or mesh filter (2). ADVANTAGE - Filter removes impurity particles but does not affect performance of damper.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen hydraulischen, regelbaren Schwingungsdämpfer mit einem an einer Kolbenstange befestigten Kolben, der einen Arbeitszylinder in zwei mit Dämpfungsflüssigkeit gefüllte Arbeitsräume unterteilt, wobei mindestens teilweise zur Steuerung der Dämpfungskraft ein elektromagnetisch betätigbarer, axial beweglicher Ventilkörper bzw. ein mit einem Magnetanker verbundener Ventilkörper eines Ventiles einen Durchflußkanal beaufschlagt, wobei der Ventilkörper mit einer vom Durchflußkanal zu der hinteren Stirnfläche des Ventilkörpers verlaufenden, hydraulischen Verbindung versehen ist.The invention relates to a hydraulic, adjustable vibration damper with one on a piston rod attached piston that a working cylinder in two working rooms filled with damping fluid divided, at least partially to control the Damping force an electromagnetically actuated, axially movable valve body or one with a Valve body of a valve connected to an armature acted upon a flow channel, the valve body with one from the flow channel to the rear one Hydraulic end face of the valve body Connection is provided.

Es sind bereits derartige hydraulische, regelbare Schwingungsdämpfer bekannt (z. B. DE-PS 37 12 477). Bei einem derartigen Ventilkörper, der unter Umständen mit dem Magnetanker verbunden oder einteilig ausgebildet ist, ist aus Funktionsgründen ein enges Führungsspiel zwischen dem Magnetanker und der Ankerführung notwendig. Dieses enge Führungsspiel erfordert einen besonders aufwendigen Reinigungsprozeß bei einer Herstellung des Schwingungsdämpfers, damit es im Fahrbetrieb nicht durch Schwebstoffe und andere in der Dämpfungsflüssigkeit mitgeführte Verunreinigungen zur Beeinträchtigung der Schaltfunktion durch Schwergängigkeit oder Klemmen des Magnetankers kommen kann. Es hat sich nämlich gezeigt, daß eine absolute Freiheit von Rückständen aus der Fertigung im Schwingungsdämpfer durch Reinigungs- und Spülvorgänge nicht erreichbar ist, so daß Restverunreinigungen im Aggregat verbleiben. Außerdem können durch Abrieb oder Kavitation entstehende Sekundärverunreingungen während des Fahrbetriebes nicht ausgeschlossen werden. Diese Verunreinigungen kämen durch die Spalt strömung in den Führungsspalt zwischen Magnetanker und Ankerführung gelangen und so zur Beeinträchtigung der Schaltfunktion führen.Such hydraulic, controllable vibration dampers already exist known (e.g. DE-PS 37 12 477). At such a valve body, which may with connected to the magnet armature or formed in one piece is a tight management game for functional reasons necessary between the magnet armature and the armature guide. This tight leadership game requires a particularly complex one Cleaning process in a manufacture of the vibration damper so that it is not when driving due to suspended matter and other contaminants carried in the damping fluid Impairment of the switching function due to stiffness or terminals of the magnetic armature can come. It has it has been shown that an absolute freedom from Residues from the production in the vibration damper by cleaning and Rinsing is not possible, so that residual contamination remain in the unit. You can also by Secondary impurities resulting from abrasion or cavitation not excluded during driving will. These contaminants would come through the gap flow into the guide gap between the magnet armature and Arrive anchor guide and so affect the Perform switching function.

Aufgabe der Erfindung ist es, elektromagnetisches Dämpfungsventil für einen Schwingungsdämpfer zu schaffen, welches auch ohne die Funktion und/oder die Größe des Schwingungsdämpfers nachteilig zu beeinflussen, eine Beeinträchtigung der Schaltfunktion des Ventilkörpers bzw. des Magnetankers verhindert.The object of the invention is electromagnetic Damping valve for a vibration damper too create which also without the function and / or the To adversely affect the size of the vibration damper, an impairment of the switching function of the Valve body or the magnet armature prevented.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die hydraulische Verbindung mit einem Filterelement versehen ist. Alternativ kann die hydraulische Verbindung auch mit einem Magnetabscheider versehen sein.To achieve this object, the invention provides that the hydraulic connection with a filter element is provided. Alternatively, the hydraulic connection also be provided with a magnetic separator.

Bei dieser Ausbildung ist von Vorteil, daß eine deutliche Erhöhung der Funktionszuverlässigkeit des Elektromagneten gewährleistet ist. Durch den Einsatz geeigneter Filterelemente im Magnetanker bzw. Ventilkörper, in Strömungsrichtung vor dem gefährdeten Führungsspalt, zwischen dem Magnetanker und der Ankerführung, gelangen die Verunreinigungspartikel nicht in diesen kritischen Führungsspalt. Durch das Anbringen des Filterelementes in diesem Bereich wird die eigentliche Dämpferhydraulik nicht beeinflußt. Ein Einsatz von Dauerfilterelementen im Hydraulikkreislauf des Schwingungsdämpfers würde nach derzeitigem Stand sehr große Filter mit einem entsprechenden Platzbedarf erfordern.This training has the advantage that a significant increase in functional reliability of the electromagnet is guaranteed. Because of the engagement suitable filter elements in the magnet armature or valve body, in the direction of flow in front of the endangered guide gap, between the magnet armature and the armature guide the contaminant particles are not in these critical Leadership gap. By attaching the filter element The actual damper hydraulics are in this area unaffected. Use of permanent filter elements would in the hydraulic circuit of the vibration damper currently very large filters with a corresponding Require space.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß als Filterelement ein Vliesfilter oder ein Gewebefilter oder ein Sinterelement vorgesehen ist.According to a further feature of the invention it is provided that a fleece filter as the filter element or a fabric filter or a sintered element is provided.

Bei Verwendung eines Permanent magneten kann dieser als Sinterkörper mit Filtereigenschaften ausgebildet sein.When using a permanent magnets, this can be designed as a sintered body with filter properties.

Der Permanentmagnet kann auch umströmbar und/oder durchströmbar ausgeführt sein.The permanent magnet can too can be flowed around and / or flowed through.

Bei diesen Ausgestaltungen ist jeweils von Vorteil, daß die Plazierung des Filterelementes bzw. des Dauermagneten im Magnetanker oder im Ventilkörper erfolgt, daß heißt, direkt vor dem kritischen Führungsspalt, so daß aufgrund des dort vorhandenen geringen Ölvolumenstromes ein Filterelement verwendet werden kann, welches einerseits fein genug ist, um die Verunreinigungspartikel zurückzuhalten, und andererseits eines nahezu drosselfreien Druckausgleich zwischen dem Anströmkanal und der hinteren Stirnfläche des Magnetankers zuläßt. In vorteilhafter Weise sind dabei die im übrigen Aggregat vorherrschenden funktionsbedingten großen Ölvolumenströme von diesem Filterelement unbeeinflußt, so daß die bekannte und bewährte Schwingungsdämpferkonzeption unverändert beibehalten werden kann.In these configurations, it is advantageous that the placement of the filter element or the permanent magnet in the magnet armature or takes place in the valve body, that is, directly before the critical leadership gap, so that due to the existing there low oil volume flow a filter element can be used, which on the one hand is fine enough, to retain the contaminant particles, and on the other hand, an almost throttle-free pressure compensation between the inflow channel and the rear face of the magnet armature. Are advantageous the function-related prevailing in the rest of the unit large oil volume flows from this filter element unaffected, so that the well-known and proven Keep vibration damper design unchanged can be.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt.Preferred embodiments of the invention are in the drawings shown schematically.

Es zeigtIt shows

Fig. 1 einen Schwingungsdämpfer im Schnitt Fig. 1 shows a vibration damper in section

Fig. 2 einen Schnitt durch ein elektromagnetisch betätigbares Dämpfungsventil. Fig. 2 shows a section through an electromagnetically actuated damping valve.

In der Fig. 1 ist ein hydraulischer, regelbarer Schwingungsdämpfer dargestellt, bestehend aus einem an einer Kolbenstange 6 befestigten Dämpfungskolben 7, welcher den Arbeitszylinder 8 in zwei mit Dämpfungsflüssigkeit gefüllte Arbeitsräume unterteilt. Zur mindestens teilweisen Steuerung der Dämpfungskraft ist ein elektromagnetisch betätigbares Dämpfungsventil 9 vorgesehen. Die Anbindung des Dämpfungsventiles 9 ist bei diesem Ausführungsbeispiel seitlich am Schwingungsdämpfer vorgenommen worden. Es sind jedoch weitere Anbringungs möglichkeiten denkbar, da der Eletromagnet sowie der Ventilkörper bzw. Magnetanker unabhängig der Anbindung zu sehen ist.In FIG. 1, a hydraulic, adjustable shock absorber is shown, which divides consisting of a fixed to a piston rod 6 the damping piston 7, the cylinder 8 into two working chambers filled with damping fluid. An electromagnetic damping valve 9 is provided for at least partial control of the damping force. The connection of the damping valve 9 has been made laterally on the vibration damper in this embodiment. However, further attachment options are conceivable, since the electromagnet and the valve body or magnet armature can be seen independently of the connection.

In der Fig. 2 ist das elektromagnetisch betätigbare Dämpfungsventil 9 als Einzelheit im vergrößerten Schnitt dargestellt und besteht im einzelnen aus dem Ventilkörper 1 bzw. Magnetanker 1, der Ankerführung 4 und der Spule 10. Im Ventilkörper 1 ist das Filterelement 2 angeordnet. Zwischen dem Ventilkörper 1 und der Ankerführung 4 wird ein Führungsspalt 3 gebildet. Vom Arbeitszylinder 8 über den Raum A durch das Filterelement 2 besteht eine hydraulische Verbindung 5, die das Dämpfungsmittel auf die Rückseite des Ventilkörpers 1 in den Raum B gelangen läßt. Bei geöffnetem Ventilkörper 1 strömt das Dämpfungsmittel direkt vom Raum A über die Steuerkante 11 in den Raum C und von dort zurück in den Schwingungsdämpfer.In FIG. 2, the electromagnetically actuable damping valve 9 is shown in detail in the enlarged section and consists in detail of the valve body 1 and armature 1, the armature guide 4 and the coil 10. The filter element 2 is arranged in the valve body 1 . A guide gap 3 is formed between the valve body 1 and the armature guide 4 . From the working cylinder 8 through the space A through the filter element 2, there is a hydraulic connection 5 , which allows the damping agent to reach the back of the valve body 1 in the space B. When the valve body 1 is open, the damping agent flows directly from the room A via the control edge 11 into the room C and from there back into the vibration damper.

Im geschlossenen Ventilzustand, nämlich wenn der Ventilkörper 1 mit seiner Steuerkante 11 auf dem Ventilsitz aufliegt gilt für die Drücke P1, P2 und P3 in den Räumen A, B und C: P1=P2, P2<P3. Das bedeutet, daß der Druck bei geschlossenem Ventilzustand vor dem Ventilkörper 1 gleich groß ist wie hinter dem Ventilkörper 1, wogegen der Druck im Raum B hinter dem Ventilkörper 1 größer ist als im Raum C des Abströmkanals. Durch diese Druckdifferenz wird im Führungsspalt 3 zwischen dem Ventilkörper 1 und der Ankerführung 4 eine Spaltströmung (Leckströmung) vom Raum B in den Raum C erzeugt. Durch diese Spaltströmung können Schmutzpartikel in den Führungsspalt 3 geschwemmt werden und bei kritischer Größe und Menge zur Beeinträchtigung des Schaltverhaltens des Ventilkörpers 1 in geöffnetem oder geschlossenem Ventilzustand führen. Die Spaltbreite des Führungsspaltes 3 wird aus Funktionsgründen (Dämpfungskraftspringen, -streuung, etc.) sehr eng ausgelegt, so daß durch das Filterelement 2 keine Verunreinigungen einer kritischen Größe und Menge in den Raum B und von dort in den Führungsspalt 3 gelangen können.In the closed valve state, namely when the valve body 1 rests with its control edge 11 on the valve seat, the following applies to the pressures P 1 , P 2 and P 3 in rooms A, B and C: P 1 = P 2 , P 2 <P 3 . This means that the pressure in the closed valve state in front of valve body 1 is the same as behind valve body 1 , whereas the pressure in chamber B behind valve body 1 is greater than in chamber C of the outflow channel. Due to this pressure difference, a gap flow (leakage flow) from room B into room C is generated in the guide gap 3 between the valve body 1 and the armature guide 4 . Dirt particles can be washed into the guide gap 3 by this gap flow and, in the case of critical size and quantity, can impair the switching behavior of the valve body 1 in the open or closed valve state. The gap width of the guide gap 3 is such that can enter the guide slot 3 for functional reasons (damping force jumping, scattering, etc.) very narrowly construed by the filter element 2 no impurities of a critical size and quantity in the space B and from there.

Claims

1.Hydraulic, adjustable vibration damper with a piston fastened to a piston rod, which divides a working cylinder into two working spaces filled with damping fluid, an electromagnetically actuated, axially movable valve body or a valve body of a valve connected to a magnet armature at least partially to control the damping force Flow channel acted upon, the valve body being provided with a hydraulic connection running from the flow channel to the rear end face of the valve body, characterized in that the hydraulic connection ( 5 ) is provided with a filter element ( 2 ).

2. Vibration damper according to claim 1, characterized in that a fleece filter is provided as the filter element ( 2 ).

3. Vibration damper according to claim 1, characterized in that a fabric filter is provided as the filter element ( 2 ).

4. Vibration damper according to claim 1, characterized in that a sintered element is provided as the filter element ( 2 ).

5. Vibration damper with the features of the preamble of claim 1, characterized in that the hydraulic connection ( 5 ) is provided with a permanent magnet as a magnetic separator.

6. Vibration damper according to claim 5, characterized, that the permanent magnet can flow around and / or flowable.

7. Vibration damper according to claim 5, characterized in that the permanent magnet as Sintered body with filter properties is formed.