DE60000429T2

DE60000429T2 - Geregeld oszillierender Dämpfer

Info

Publication number: DE60000429T2
Application number: DE60000429T
Authority: DE
Inventors: Stefano Alacqua; Francesco Butera
Original assignee: Centro Ricerche Fiat SCpA
Current assignee: Centro Ricerche Fiat SCpA
Priority date: 1999-07-20
Filing date: 2000-07-18
Publication date: 2003-08-07
Anticipated expiration: 2020-07-19
Also published as: EP1070872A1; ES2180489T3; DE60000429D1; EP1070872B1; ITTO990643A1; US6439356B1; IT1310127B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen oszillierenden Dämpfer gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1, der aus der WO-A-99 28652 bekannt ist. Diese Schrift offenbart einen Riemenspanner zur Verwendung in einem Motor, mit einer feststehenden Struktur, die an dem Motor angebracht ist, und einer beweglichen Struktur, die in einer Riemenspannrichtung vorgespannt ist. Eine der feststehenden und beweglichen Strukturen begrenzt eine Fluidkammer, die ein raumbeständiges Fluid enthält, während die andere der zwei Strukturen eine Kammerteilungsstruktur innerhalb der Fluidkammer definiert. Die Fluidteilungsstruktur definiert zwei Kammerabschnitte und ist so konstruiert, dass die Relativbewegung der beweglichen Struktur Fluid aus einem Kammerabschnitt zum anderen verdrängt. Die Kammerteilungsstruktur ist ferner so gestaltet, dass das Fluid begrenzt zwischen den Kammerabschnitten hin- und herströmen kann, um der Relativbewegung der beweglichen Struktur federnd entgegenzuwirken, wobei die Fluid-Durchflussbegrenzung größer ist, wenn die bewegliche Struktur sich in der Gegenrichtung bewegt, als wenn die bewegliche Struktur sich in der Riemenspannrichtung bewegt.
Die vorliegende Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass eine elektrisch gesteuerte Erregervorrichtung in Übereinstimmung mit dem vorher erwähnten Verbindungsgang vorgesehen ist, um den Strömungswiderstand des den Verbindungsgang passierenden Fluids zu steuern.
Die Zusammensetzungen aus magnetorheologischen oder elektrorheologischen Fluids unterliegen in Anwesenheit eines magnetischen oder elektrischen Feldes einer Änderung der Scheinviskosität. Magnetorheologische Fluids enthalten i. a. ferromagnetische oder paramagnetische Partikel, typischerweise mit einem Durchmesser in der Größenordnung von 0,1 um, die in einem Trägerfluid dispergiert sind. In Anwesenheit eines Magnetfeldes werden diese Partikel polarisiert und gliedern sich zu Ketten von Partikeln innerhalb des Fluids. Diese Partikelketten haben den Effekt, dass sich die Scheinviskosität oder der globale Ausströmungswiderstand des Fluids erhöht. In Abwesenheit eines magnetischen Feldes kehren die Partikel in ihren ungegliederten oder freien Zustand zurück, und die Scheinviskosität oder der Ausströmungswiderstand des Materials wird entsprechend verringert. Magnetorheologische Stoffe weisen ein steuerbares Verhalten auf, das dem bei elektrorheologischen Stoffen beobachteten ähnelt, die auf ein elektrisches Feld anstatt auf ein magnetisches ansprechen.
Sowohl elektrorheologische als auch magnetorheologische Materialien sind nützlich zur Bereitstellung variabler Dämpfungskräfte in Vorrichtungen wie Stoßdämpfer und elastomere Lager.
Gegenwärtig bekannte magnetorheologische Dämpfer gehören typischerweise zu der Art mit einem Zylinder und einem Kolben. Diese Dämpfer haben relativ hohe Arbeitsdrücke (etwa 30 bar) und müssen mit Dichtelementen an die Kolbenstange angefügt sein. Magnetorheologische oder elektrorheologische Fluids sind abreibend und die Dämpfer, die solche Fluids verwenden, neigen zu Leckageproblemen.
Ein gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellter oszillierender Dämpfer ermöglicht eine Herabsetzung des Arbeitsdrucks (z. B. 10 statt 30 bar) in Bezug auf einen Dämpfer mit Zylinder und Kolben mit vergleichbaren Merkmalen und gibt folglich unter dem Gesichtspunkt der Fluidleckage weniger Probleme auf.
Ein anderer bedeutender Vorteil des gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellten Dämpfers ist, dass das Fluid niedrigeren Ausströmungsgeschwindigkeiten unterliegt als es in einem Dämpfer der Bauart mit Zylinder und Kolben der Fall ist, und dies ermöglicht eine leichtere und präzisere Steuerung der Dämpfungscharakteristik.
Weitere Merkmale und Vorteile des gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellten Dämpfers werden im Verlauf der folgenden detaillierten Beschreibung deutlich werden, die rein als nicht beschränkendes Beispiel mit Bezug auf die anhängenden Zeichnungen gegeben wird, wobei:
Fig. 1 ein schematischer Axialschnitt eines gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellten Dämpfers ist; und
Fig. 2 eine Seitenansicht im Teilschnitt des in Fig. 1 dargestellten Dämpfers ist.
Mit Bezug auf die Zeichnungen bezeichnet das Bezugszeichen 10 einen gesteuerten oszillierenden Dämpfer, der gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt ist. Der Dämpfer 10 weist ein Gehäuse 12 auf, das einen Hohlraum 14 und einen zylindrischen Sitz 16 umgrenzt. In der zylindrischen Ausnehmung 16 ist eine Welle 18 frei um ihre eigene Längsachse 20 drehbar gelagert. Teile der Enden der Welle 18 erstrecken sich aus dem Gehäuse 12 heraus und sind zur Befestigung an dem Element bestimmt, das einer gesteuerten Dämpfung der Pendelbewegung um die Achse 20 unterzogen werden soll. Eine Platte 22 ist an der pendelnden Welle 18 befestigt und innerhalb der Kammer 14 beweglich. Die Platte 22 teilt die Kammer 14 in zwei Segmente 24 und 26 mit variablem Volumen. In der Platte 22 ist wenigstens ein Verbindungsgang 28 geschaffen, so dass die Segmente 24 und 26 in Fluidverbindung stehen.
Der Hohlraum 14 ist mit einem magnetorheologischen oder elektrorheologischen Dämpfungsfluid eines bekannten Typs gefüllt, dessen Dämpfungseigenschaften als Funktion der Stärke eines an das Fluid angelegten magnetischen oder elektrischen Feldes variieren. Die Platte 22 trägt eine Erregervorrichtung 30, die z. B. aus einer elektrischen Wicklung besteht, die koaxial zu dem vorher erwähnten Verbindungsgang 28 verlegt ist. Die Erregervorrichtung 30 erzeugt ein elektrisches oder magnetisches Feld mit veränderlicher Stärke, das dazu gebracht wird, sich auf den Verbindungsgang 28 zu stützen. Durch Einstellen des Erregerstroms auf der Wicklung 30 ist es folglich möglich, die Dämpfungswirkung der schwingenden Bewegung der Welle 18 und aller daran angeschlossenen Elemente um die Achse 20 zu verändern.
Selbstverständlich können die baulichen Einzelheiten und Umsetzungsarten ohne Beeinträchtigung des Prinzips der Erfindung in Bezug auf die hier beschriebene und dargestellte Version erheblich variieren, ohne vom Zusammenhang der vorliegenden Erfindung, wie er in den folgenden Ansprüchen definiert ist, abzuweichen.

Claims

1. Oszillierender Dämpfer umfassend:

- ein Gehäuse (12), das eine Kammer (14) umgrenzt, die mit einem magnetorheologischen oder elektrorheologischen Dämpfungsfluid gefüllt ist;

- eine Schwingplatte (22), die innerhalb der Kammer (14) beweglich und derart angeordnet ist, dass sie die Kammer (14) in zwei Segmente (24, 26) mit variablem Volumen teilt; und

- wenigstens einen Verbindungsgang (28), der in der Schwingplatte (22) geschaffen ist, um dem Fluid während der Bewegung der Platte (22) den Übertritt von einem Segment zum anderen zu ermöglichen;

dadurch gekennzeichnet, dass

eine elektrisch gesteuerte Erregervorrichtung (30) in Übereinstimmung mit dem Verbindungsgang (28) vorgesehen ist, um den Ausströmungswiderstand des durch den Verbindungsgang (28) laufenden Fluids zu steuern.

2. Oszillierender Dämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Erregervorrichtung (30) eine elektrische Wicklung ist, die koaxial zu dem Verbindungsgang (28) angeordnet ist.

3. Oszillierender Dämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (12) einen zylindrischen Sitz (16) aufweist, in dem eine pendelnde Welle (18) installiert ist, die die Platte (22) trägt.