Die
Erfindung betrifft einen Schwingungsdämpfer, insbesondere
für ein radführendes Federbein eines Kraftfahrzeugs,
mit einer ersten Dämpfereinrichtung, welche einen in einem
Arbeitsraum eines Zylinders axial verschiebbar angeordneten Kolben
umfasst, welcher eine Hohlkolbenstange mit einem Innenraum aufweist,
wobei dem Innenraum wenigstens eine weitere Dämpfereinrichtung
zugeordnet ist.The
The invention relates to a vibration damper, in particular
for a wheel-guiding strut of a motor vehicle,
with a first damper device, which one in a
Working space of a cylinder axially displaceably arranged piston
comprising a hollow piston rod having an interior,
wherein the interior at least one further damper device
assigned.
Die deutsche Patentanmeldung mit
dem amtlichen Aktenzeichen 10 2007 023 088.7 beschreibt
einen Schwingungsdämpfer für ein radführendes
Federbein eines Kraftfahrzeugs, bei welchem eine erste Dämpfereinrichtung
einen axial in einem Arbeitsraum eines Zylinders verschiebbar angeordneten
Kolben umfasst. Eine Kolbenstange des Kolbens ist hierbei als Hohlkolbenstange
ausgebildet. In einem Innenraum der Hohlkolbenstange ist eine innere
Kolbenstange axial verschiebbar gelagert. Ein mit der inneren Kolbenstange
verbundener innerer Kolben ist hierbei im Inneren des gegenüber
dem Zylinder axial verschiebbaren Kolbens axial verschiebbar. Der
an der Hohlkolbenstange angeordnete Kolben begrenzt somit einen
inneren Arbeitsraum des inneren Kolbens.The German patent application with the official file number 10 2007 023 088.7 describes a vibration damper for a wheel-guiding strut of a motor vehicle, in which a first damper device comprises an axially displaceably arranged in a working space of a cylinder piston. A piston rod of the piston is in this case designed as a hollow piston rod. In an interior of the hollow piston rod, an inner piston rod is mounted axially displaceable. An inner piston connected to the inner piston rod is in this case axially displaceable in the interior of the cylinder relative to the axially displaceable piston. The arranged on the hollow piston rod piston thus limits an inner working space of the inner piston.
Beim
axialen Verschieben des inneren Kolbens in dem Arbeitsraum kann
dem Arbeitsraum des Zylinders verdrängtes hydraulisches
Fluid zuströmen. Die innere Kolbenstange ist gegenüber
einer Hydraulikdichtung leichter verschiebbar, als die Hohlkolbenstange
gegenüber einer äußeren Hydraulikdichtung
des Zylinders. Hierbei ist eine geringere Losbrechkraft zum axialen
Verschieben der inneren Kolbenstange nötig, so dass auch
bei geringen Fahrbahnunebenheiten ein Dämpfen mittels des
Schwingungsdämpfers ermöglicht ist.At the
axial displacement of the inner piston in the working space can
Hydraulic displaced from the working space of the cylinder
Inflow fluid. The inner piston rod is opposite
a hydraulic seal easier to move, as the hollow piston rod
towards an external hydraulic seal
of the cylinder. Here is a lower breakout force to the axial
Moving the inner piston rod needed, so too
at low road bumps a damping by means of
Vibration damper is enabled.
Bei
diesem Schwingungsdämpfer gemäß dem Stand
der Technik erweist es sich jedoch als schwierig, die Dämpfungswirkungen
der zwei ineinander gelagerten Dämpfereinrichtungen aufeinander abzustimmen.at
this vibration damper according to the state
However, the technique proves to be difficult, the damping effects
to match the two mutually mounted damper devices.
Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Schwingungsdämpfer
der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welchem ein verbessertes
Abstimmen der Dämpfungswirkungen der Dämpfereinrichtungen
ermöglicht ist.task
Therefore, it is the object of the present invention to provide a vibration damper
of the type mentioned above, in which an improved
Tuning the damping effects of the damper devices
is possible.
Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Schwingungsdämpfer
mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen
der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen
angegeben.These
The object is achieved by a vibration damper
solved with the features of claim 1. advantageous
Embodiments with expedient developments
The invention are defined in the dependent claims
specified.
Bei
dem erfindungsgemäßen Schwingungsdämpfer
mit einer ersten Dämpfereinrichtung, welche einen in einem
Arbeitsraum eines Zylinders axial verschiebbar angeordneten Kolben
umfasst, welcher eine Hohlkolbenstange mit einem Innenraum aufweist,
wobei dem Innenraum wenigstens eine weitere Dämpfereinrichtung
zugeordnet ist, ist vorgesehen, dass der Innenraum der Hohlkolbenstange
zum Aufnehmen eines, insbesondere hydraulischen, Fluids und von
dem Arbeitsraum fluiddicht getrennt ausgebildet ist.at
the vibration damper according to the invention
with a first damper device, which one in a
Working space of a cylinder axially displaceably arranged piston
comprising a hollow piston rod having an interior,
wherein the interior at least one further damper device
is assigned, it is provided that the interior of the hollow piston rod
for receiving a, in particular hydraulic, fluid and of
the working space is formed fluid-tightly separated.
Der
Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass das Abstimmen der
Dämpfungswirkungen der Dämpfereinrichtungen gemäß dem
Stand der Technik besonders dadurch erschwert ist, dass die Arbeitsräume
des an der Hohlkolbenstange angeordneten Kolbens und des inneren
Kolbens miteinander kommunizierend ausgebildet sind. Durch die hydraulische
Kopplung der zwei Dämpfereinrichtungen ist ein voneinander
unabhängiges Einstellen der Dämpfungswirkungen
der jeweiligen Dämpfereinrichtung schwierig zu bewerkstelligen.Of the
The invention is based on the finding that the tuning of the
Damping effects of the damper devices according to the
State of the art is particularly complicated by the fact that the work spaces
of the arranged on the hollow piston rod piston and the inner
Pistons are formed communicating with each other. By the hydraulic
Coupling of the two damper devices is one from the other
independent adjustment of the damping effects
the respective damper device difficult to accomplish.
Durch
das fluiddichte Trennen des Arbeitsraums des in dem Zylinder axial
verschiebbar angeordneten Kolbens von dem Innenraum der Hohlkolbenstange,
ist der Innenraum als hydraulisch von dem Arbeitsraum entkoppelter
innerer Arbeitsraum ausgebildet. Mittels der weiteren Dämpfereinrichtung kann
in dem Innenraum ein Strömen des hydraulischen Fluids eingestellt
werden, welches eine von der ersten Dämpfereinrichtung
entkoppelte Dämpfungswirkung mit sich bringt.By
the fluid-tight separation of the working space of the in the cylinder axially
displaceably arranged piston from the interior of the hollow piston rod,
is the interior as hydraulically decoupled from the working space
inner working space formed. By means of the further damper device can
in the interior, a flow of the hydraulic fluid is adjusted
which is one of the first damper device
decoupled damping effect brings with it.
Dadurch
können die Dämpfungswirkungen der ersten Dämpfereinrichtung
und der wenigstens einen weiteren Dämpfereinrichtung besonders
einfach voneinander unabhängig eingestellt werden. Das
damit verbessert ermöglichte Abstimmen der Dämpfungswirkungen
der Dämpfereinrichtungen führt beim Verwenden
des Schwingungsdämpfers für das radführende
Federbein des Kraftfahrzeugs zu einem deutlichen Verbessern des
Fahrkomforts.Thereby
can the damping effects of the first damper device
and the at least one further damper device in particular
be set independently from each other. The
thus enabling tuning of the damping effects
the damper means leads in use
of the vibration absorber for the wheel-guiding
Strut of the motor vehicle to significantly improve the
Driving comfort.
Sofern
der Schwingungsdämpfer an dem radführenden Federbein
des Kraftfahrzeugs angeordnet ist, ist zum axialen Verschieben des
in dem Arbeitsraum des Zylinders angeordneten Kolbens der ersten
Dämpfereinrichtung die Hohlkolbenstange mit einer besonders
hohen Losbrechkraft zu beaufschlagen. In diesem Fall ist durch die
weitere Dämpfereinrichtung ein zusätzliches Dämpfen
ermöglicht, bei welchem zum Ansprechen der Dämpfereinrichtung eine
deutlich geringere Losbrechkraft aufzubringen ist.Provided
the vibration damper on the wheel-guiding strut
of the motor vehicle is arranged for the axial displacement of the
in the working space of the cylinder arranged piston of the first
Damper device, the hollow piston rod with a special
high breakout force to apply. In this case is through the
further damper means an additional steaming
allows, in which for the response of the damper device a
significantly lower breakout force is applied.
Dies
ist insbesondere bei einer Kurvenfahrt sowie beim Bremsen und Anfahren
des Kraftfahrzeugs von Bedeutung, da hierbei zwischen dem Kolben
und dem Zylinder eine vergleichsweise hohe Biege-Klemmreibung auftreten
kann. Durch das Zuordnen der weiteren Dämpfereinrichtung
zu dem hydraulisch entkoppelten Innenraum der Hohlkolbenstange kann
eine von der Radführung getrennte, besonders klemmreibungsarme
zusätzliche Dämpfwirkung der weiteren Dämpfereinrichtung
eingestellt werden.This is particularly important when cornering and when braking and starting the motor vehicle of importance, since in this case between the Kol ben and the cylinder a comparatively high bending-clamping friction can occur. By assigning the further damper device to the hydraulically decoupled interior of the hollow piston rod, a separate from the wheel guide, particularly klemmreibungsarme additional damping effect of the further damper device can be adjusted.
Weitere
Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
sowie anhand der Zeichnungen, in welchen gleiche oder funktionsgleiche
Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen sind. Dabei zeigen:Further
Advantages, features and details of the invention will become apparent
the following description of preferred embodiments
and with reference to the drawings in which the same or the same function
Elements are provided with identical reference numerals. Showing:
1 in
einer Schnittdarstellung ein erstes Ausführungsbeispiel
eines Schwingungsdämpfers für ein radführendes
Federbein eines Kraftfahrzeugs, bei welchem ein in einem Arbeitsraum
eines Zylinders axial verschiebbar angeordneter Kolben eine Hohlkolbenstange
aufweist, und wobei in dem Innenraum der Hohlkolbenstange ein gegenüber
der Hohlkolbenstange axial verschiebbar ausgebildeter Dämpferkolben
mit einer Kolbenstange angeordnet ist; 1 in a sectional view of a first embodiment of a vibration damper for a wheel-guiding strut of a motor vehicle, in which a piston arranged axially displaceably in a working chamber of a piston has a hollow piston rod, and arranged in the interior of the hollow piston rod against the hollow piston rod axially displaceable trained damper piston with a piston rod is;
2 eine
vergrößerte Detailansicht der Schnittdarstellung
gemäß 1, in welcher der in dem Innenraum
der Hohlkolbenstange angeordnete Dämpferkolben mit der
Kolbenstange vergrößert dargestellt ist; 2 an enlarged detail view of the sectional view according to 1 in which the arranged in the interior of the hollow piston rod damper piston is shown enlarged with the piston rod;
3 ein
zweites Ausführungsbeispiel des Schwingungsdämpfers
mit einer geschnittenen Detailansicht der Hohlkolbenstange gemäß 1,
welche ein kolbenfernes Kopflager mit einem Doppelrollbalg aufweist,
wobei ein Innenraum des Doppelrollbalgs mittels einer als Drosselelement
ausgebildeten Durchgangsöffnung mit dem Innenraum der Hohlkolbenstange
kommuniziert; und 3 A second embodiment of the vibration damper with a sectional detail view of the hollow piston rod according to 1 which has a piston bearing remote head bearing with a Doppelrollbalg, wherein an interior of the Doppelrollbalgs communicates by means of a throttle opening formed as a passage opening with the interior of the hollow piston rod; and
4 eine
alternative Ausführungsform des Doppelrollbalgs gemäß 3,
bei welcher in dem Innenraum des Doppelrollbalgs Anschläge
zum Begrenzen eines axialen Bewegens der Hohlkolbenstange angeordnet
sind. 4 an alternative embodiment of Doppelrollbalgs according to 3 in which stops for limiting axial movement of the hollow piston rod are arranged in the interior of the double rolling bellows.
1 zeigt
einen Schwingungsdämpfer 10 für ein radführendes
Federbein eines Kraftfahrzeugs gemäß einem ersten
Ausführungsbeispiel. Ein Zylinder 12 des Schwingungsdämpfers 10 ist
hierbei in vorliegend nicht näher gezeigter Weise an ein
Rad des Kraftfahrzeugs angebunden. Der Zylinder 12 ist als
Zweirohr-Zylinder ausgebildet, wobei ein inneres Rohr 14 des
Zylinders 12 einen Arbeitsraum 16 radial begrenzt,
in welchem sich ein hydraulisches Fluid befindet. 1 shows a vibration damper 10 for a wheel-guiding strut of a motor vehicle according to a first embodiment. A cylinder 12 of the vibration damper 10 is here in the present not shown manner attached to a wheel of the motor vehicle. The cylinder 12 is designed as a two-pipe cylinder, wherein an inner tube 14 of the cylinder 12 a workroom 16 radially limited, in which there is a hydraulic fluid.
In
dem Arbeitsraum 16 ist ein axial verschiebbarer Kolben 18 angeordnet,
welcher an einer Hohlkolbenstange 20 festgelegt ist. Die
Hohlkolbenstange 20 weist einen Innenraum 22 auf,
in welchem ein hydraulisches Fluid aufgenommen ist. Der Arbeitsraum 16 mit
dem hydraulischen Fluid ist hierbei von dem Innenraum 22 der
Hohlkolbenstange 20 fluiddicht getrennt ausgebildet.In the workroom 16 is an axially displaceable piston 18 arranged, which on a hollow piston rod 20 is fixed. The hollow piston rod 20 has an interior 22 in which a hydraulic fluid is received. The workroom 16 with the hydraulic fluid is in this case of the interior 22 the hollow piston rod 20 formed fluid-tight separated.
Während
der Kolben 18 mit der Hohlkolbenstange 20 eine
erste Dämpfereinrichtung darstellt, ist in dem Innenraum 22 der
Hohlkolbenstange 20 als weitere Dämpfereinrichtung
ein von dem hydraulischen Fluid durchströmbares Feder-Platten-Dämpfventil 24 angeordnet.
Das Feder-Platten-Dämpfventil 24 kann hierbei
kraftschlüssig in dem Innenraum 22 der Hohlkolbenstange 20,
etwa durch Einpressen, festgelegt sein.While the piston 18 with the hollow piston rod 20 a first damper device is in the interior 22 the hollow piston rod 20 as a further damper device, a through-flow of the hydraulic fluid spring plate damping valve 24 arranged. The spring plate damping valve 24 can force fit in the interior 22 the hollow piston rod 20 , be determined by pressing in, for example.
Hierbei
kann insbesondere in dem Innenraum 22 der Hohlkolbenstange 20 ein
entsprechender, vorliegend nicht gezeigter, Verengungsbereich vorgesehen
sein, in welchem ein innerer Durchmesser der Hohlkolbenstange 20 geringfügig
reduziert ist.This can especially in the interior 22 the hollow piston rod 20 a corresponding, not shown here, narrowing area be provided, in which an inner diameter of the hollow piston rod 20 is slightly reduced.
Alternativ
kann vorgesehen sein, dass Feder-Platten-Dämpfventil 24 axial
beweglich auszubilden. Hierbei kann ein freies Bewegen des Feder-Platten-Dämpfventils
um jeweils etwa 1 mm aus einer Mittellage ermöglicht sein.
Um das axial Bewegen des Feder-Platten-Dämpfventils 24 zu
begrenzen können beiderseits des Feder-Platten-Dämpfventils 24 Anschläge
vorgesehen sein. Eine progressive Dämpfungswirkung des
Feder-Platten-Dämpfventils 24 kann hierbei dadurch
erreicht werden, dass die Anschläge elastisch ausgebildet
sind, wobei ein zunehmendes Zusammenstauchen der Anschläge
ein zunehmend größeres Kraftbeaufschlagen erfordert.Alternatively it can be provided that spring-plate damping valve 24 form axially movable. Here, a free movement of the spring-plate damping valve can be made possible by about 1 mm from a central position. To move the spring plate damper valve axially 24 can limit on both sides of the spring-plate damping valve 24 Be provided stops. A progressive damping effect of the spring-plate damping valve 24 This can be achieved in that the attacks are elastic, with an increasing compression of the attacks requires an increasingly greater force.
In
dem Innenraum 22 der Hohlkolbenstange 20 ist gemäß 1 ein
Dämpferkolben 26 angeordnet, welcher gegenüber
der Hohlkolbenstange 20 axial verschiebbar ausgebildet
ist. Eine Kolbenstange 28 des Dämpferkolbens 26 ist
an einem Fahrzeugaufbau 30 des vorliegenden nicht näher
gezeigten Kraftfahrzeugs axial beweglich gehalten. Beim Verschieben
des Dämpferkolbens 26 in dem Innenraum 22 der
Hohlkolbenstange 20 kann die Kolbenstange 28 das
hydraulische Fluid in dem Innenraum 22 verdrängen,
und hierbei ein Volumen eines Gasraums 32 in dem Innenraum 22 der
Hohlkolbenstange 20 verringern.In the interior 22 the hollow piston rod 20 is according to 1 a damper piston 26 arranged, which opposite the hollow piston rod 20 is formed axially displaceable. A piston rod 28 of the damper piston 26 is on a vehicle body 30 the motor vehicle not shown in detail held axially movable. When moving the damper piston 26 in the interior 22 the hollow piston rod 20 can the piston rod 28 the hydraulic fluid in the interior 22 displace, and here a volume of a gas space 32 in the interior 22 the hollow piston rod 20 reduce.
Der
Gasraum 22 ist vorliegend als von einer gasdichten Membran
umschlossener Gasbeutel ausgebildet, welcher in dem Innenraum 22 der
Hohlkolbenstange 20 axial beweglich ausgebildet ist. Um
ein axiales Bewegen des Gasraums 32 zu begrenzen, ist in
dem Innenraum 22 ein Begrenzungselement 34 angeordnet.
Das Begrenzungselement 34 ist vorliegend als in den Innenraum 22 eingepresstes
Lochblech ausgebildet.The gas space 22 is presently designed as a gas-tight membrane enclosed gas bag, which in the interior 22 the hollow piston rod 20 is formed axially movable. To an axial movement of the gas space 32 limit is in the interior 22 a boundary element 34 arranged. The boundary element 34 is present as in the interior 22 molded-in perforated plate formed.
Alternativ
kann vorgesehen sein, den Gasraum 32 mittels eines etwa
als Trennkolben oder als gasdichte Membran ausgebildeten Trennelements von
dem Innenraum 22 mit dem hydraulischen Fluid zu trennen.
Hierbei ist der Trennkolben in dem Innenraum 22 axial verschiebbar
ausgebildet, während beim Ausbilden des Trennelements als
gasdichte Membran diese randlich an dem Innenraum festgelegt ist.Alternatively it can be provided, the gas space 32 by means of an approximately designed as a separating piston or as a gas-tight membrane separating element of the interior 22 to separate with the hydraulic fluid. Here, the separating piston in the interior 22 formed axially displaceable, while the formation of the separating element as a gas-tight membrane this is fixed marginally on the interior.
Der
Gasraum 32 ist vorliegend mit einem besonders hohen statischen
Vordruck von 20 bar bis 30 bar beaufschlagt, wodurch ein Auftreten
von Kavitationen in dem hydraulischen Fluid bei einem axialen Verschieben
des Dämpferkolbens 26 in Richtung des Fahrzeugaufbaus 30 wirksam
verhindert ist.The gas space 32 In the present case, a particularly high static pre-pressure of 20 bar to 30 bar is applied, as a result of which cavitations occur in the hydraulic fluid upon axial displacement of the damper piston 26 in the direction of the vehicle body 30 is effectively prevented.
In
der Hohlkolbenstange 20 ist kolbennah ein axial beweglicher,
amplitudenselektiver Dämpferkolben 34 angeordnet.
Ein Arbeitsraum 36 des amplitudenselektiven Dämpferkolbens 34 ist
hierbei von dem Innenraum 22 der Hohlkolbenstange 20 fluiddicht
getrennt ausgebildet.In the hollow piston rod 20 is close to the piston an axially movable, amplitude-selective damper piston 34 arranged. A workroom 36 of the amplitude selective damper piston 34 This is from the interior 22 the hollow piston rod 20 formed fluid-tight separated.
Der
auch als DampMatic®-Kolben bekannte amplitudenselektive
Dämpferkolben 34 ermöglicht ein Anpassen
der Dämpfungswirkung des Dämpferkolbens 18,
wobei bei geringen Anregungsamplituden ein Fluidstrom durch einen
Bypass durch den Kolben 18 ermöglicht ist. Bei
großen Anregungsamplituden verschließt der amplitudenselektive
Dämpferkolben 34 den Bypass und der Schwingungsdämpfer 10 weist
eine größere Härte auf.The ® as DampMatic pistons known amplitude selective damper piston 34 allows adjustment of the damping effect of the damper piston 18 , wherein at low excitation amplitudes, a fluid flow through a bypass by the piston 18 is possible. At large excitation amplitudes, the amplitude-selective damper piston closes 34 the bypass and the vibration damper 10 has a higher hardness.
Ein
hohlkolbenstangenferner Endbereich 38 des Kolbens 18 ist
gemäß 1 mit einer inneren Wandung
des inneren Rohrs 14 in Anlage gebracht. Gleichzeitig ist
ein hohlkolbenstangenaher Endbereich 40 des Kolbens 18 radial
von der inneren Wandung des inneren Rohrs 14 beabstandet
ausgebildet. Dadurch ist ein besonders großer Abstand zwischen einer
oberen und unteren Führung der Hohlkolbenstange 20 bzw.
zwischen der oberen Führung und dem Kolben 18 in
dem Zylinder 12 erreicht. Diese Maßnahme führt
dazu, dass die Biegeabstützung zwischen Kolben 18 bzw.
Hohlkolbenstange 20 und dem Zylinder 12 optimiert
ist und eine kleinstmögliche Biege-Klemmreibung entsteht.A hollow piston rod far end 38 of the piston 18 is according to 1 with an inner wall of the inner tube 14 brought into contact. At the same time is a hollow piston rod end region 40 of the piston 18 radially from the inner wall of the inner tube 14 formed spaced. As a result, a particularly large distance between an upper and lower guide of the hollow piston rod 20 or between the upper guide and the piston 18 in the cylinder 12 reached. This measure causes the bending support between piston 18 or hollow piston rod 20 and the cylinder 12 is optimized and creates the smallest possible bending-clamping friction.
Hierdurch
ist die Wahrscheinlichkeit eines inneren Verklemmens des Kolbens 18 und
der Hohlkolbenstange 20 in dem Zylinder 12 unter
einer Biegebelastung minimiert. Um ein Verkippen des Kolbens 18 gegenüber
seiner Verschraubung an der Hohlkolbenstange 20 zu verhindern,
ist gemäß 1 ein Abstützelement 42 vorgesehen.
Das Abstützelement 42 ist vorliegend als die Hohlkolbenstange 20 in
einem Anlagebereich umschließender, konusförmiger
Zylinder ausgebildet, dessen Querschnitt kolbenfern am geringsten
ist. Durch das Abstützelement 42 ist der Kolben 18 besonders
wirksam gegen ein Verkippen an der Hohlkolbenstange 20 abgestützt.This is the likelihood of internal jamming of the piston 18 and the hollow piston rod 20 in the cylinder 12 minimized under a bending load. To tilt the piston 18 opposite his screwing to the hollow piston rod 20 to prevent is according to 1 a support element 42 intended. The support element 42 is present as the hollow piston rod 20 formed in a contact area enclosing, cone-shaped cylinder whose cross-section is the lowest Kolbenfern. By the support element 42 is the piston 18 particularly effective against tilting on the hollow piston rod 20 supported.
Zum
besonders sicheren Abstützen des Endbereichs 38 des
Kolbens 18 an der Hohlkolbenstange 20 kann vorgesehen
sein, dass in dem Anlagebereich des Abstützelements 42 an
der Hohlkolbenstange 20 die Hohlkolbenstange 20 einen
vergrößerten äußeren Durchmesser
aufweist.For particularly secure support of the end area 38 of the piston 18 on the hollow piston rod 20 can be provided that in the contact area of the support element 42 on the hollow piston rod 20 the hollow piston rod 20 has an enlarged outer diameter.
Dem
Endbereich 38 des Kolbens 18 ist vorliegend ein
Zugdämpfungsventil 44 zugeordnet, welches besonders
beim Ausfedern des Rades und somit bei einem Vergrößern
einer axialen Länge des Schwingungsdämpfers 10 dämpfend
wirkt.The end area 38 of the piston 18 is present a Zugdämpfungsventil 44 which is particularly associated with the rebound of the wheel and thus with an increase in an axial length of the vibration damper 10 dampening effect.
An
dem inneren Rohr 14 des Zylinders 12 ist fern
des Fahrzeugaufbaus 30 ein Dämpfungsventil 46 angeordnet,
welches insbesondere beim Einfedern des Rades also bei einer Druckbelastung
des Schwingungsdämpfers 10 dämpfend wirkt.On the inner tube 14 of the cylinder 12 is far from the vehicle body 30 a damping valve 46 arranged, which in particular during compression of the wheel so at a pressure load of the vibration damper 10 dampening effect.
Eine
Lagerung der Kolbenstange 28 des Dämpferkolbens 26 an
dem Fahrzeugaufbau 30 ist in einer vergrößerten
Detailansicht der Schnittdarstellung des Schwingungsdämpfers 10 gemäß 1 in 2 dargestellt.A bearing of the piston rod 28 of the damper piston 26 on the vehicle body 30 is an enlarged detail view of the sectional view of the vibration damper 10 according to 1 in 2 shown.
Ein
oberer Endbereich der Kolbenstange 28 ist in einem oberen
Lager 48 gelagert. Das obere Lager 48 ist radial
weicher ausgebildet, als ein unteres Lager 50, in welchem
die Kolbenstange 28 aufgenommen ist. Das radial lose, obere
Lager 48 ist nahezu frei von Radialkräften. Somit
ist ein radiales Bewegen der Kolbenstange 28 im Bereich
des oberen Lagers 48 ermöglicht. Das untere Lager 50 ist
hingegen radial steif ausgebildet. Dadurch können von dem
unteren Lager 50 Radialkräfte aufgenommen werden.An upper end portion of the piston rod 28 is in an upper camp 48 stored. The upper bearing 48 is formed radially softer, as a lower bearing 50 in which the piston rod 28 is included. The radially loose, upper bearing 48 is almost free of radial forces. Thus, a radial movement of the piston rod 28 in the area of the upper camp 48 allows. The lower camp 50 is, however, formed radially stiff. This can be done by the lower bearing 50 Radial forces are absorbed.
Sowohl
das obere Lager 48 als auch das untere Lager 50 sind
axial weich ausgebildet, wobei mit zunehmenden axialen Bewegen von
Lagerstellen 52, mittels welchen die Kolbenstange 28 an
die Lager 48, 50 angebunden ist, eine axiale Steifigkeit
der Lager 48, 50 zunimmt.Both the upper bearing 48 as well as the lower camp 50 are formed axially soft, with increasing axial movement of bearings 52 , by means of which the piston rod 28 to the camps 48 . 50 connected, an axial stiffness of the bearings 48 . 50 increases.
Durch
die beschriebene Lagerung der Kolbenstange 28 an dem Fahrzeugaufbau 30 ist
gewährleistet, dass der Dämpferkolben 26 frei
von Radialkräften ist, d. h. es tritt zwischen dem Dämpferkolben 26 und
der Hohlkolbenstange 20 keine Biege-Klemmreibung auf, wenn
der Schwingungsdämpfer 10 etwa bei einer Kurvenfahrt
des Kraftfahrzeugs, beim Bremsen oder beim Anfahren einer Biegebelastung
ausgesetzt ist.By the described storage of the piston rod 28 on the vehicle body 30 it is guaranteed that the damper piston 26 free of radial forces, ie it occurs between the damper piston 26 and the hollow piston rod 20 no bending-clamping friction on when the vibration damper 10 is exposed during a cornering of the motor vehicle when braking or when starting a bending load.
Durch
das Bereitstellen der axial besonders weichen Lagerung kann auch
bei einer Biegebelastung des Schwingungsdämpfers 10 und
einer damit einhergehenden Biege-Klemmreibung des Kolbens 18 ein
Dämpfen von vertikalen Bewegungen des Rades mittels des
Dämpferkolbens 26 und des Feder-Platten-Dämpfventils 24 erreicht
werden. Hierbei ist die Dämpfwirkung der genannten Dämpfereinrichtungen
in Zug- und Druckrichtung frei einstellbar, da der Innenraum 22 mit
dem hydraulischen Fluid von dem Arbeitsraum 16 des Zylinders 12 fluiddicht
getrennt ausgebildet ist.By providing the axially especially Soft bearing can also with a bending load of the vibration damper 10 and a concomitant bending-clamping friction of the piston 18 a damping of vertical movements of the wheel by means of the damper piston 26 and the spring plate damping valve 24 be achieved. Here, the damping effect of said damper devices in tension and compression direction is freely adjustable, since the interior 22 with the hydraulic fluid from the working space 16 of the cylinder 12 is formed fluid-tightly separated.
In 2 ist
zudem erkennbar, dass die Kolbenstange 28 im Bereich der
Lagerstelle 52 des unteren Lagers 50 mittels eines
Dichtelements 54 zu dem Innenraum 22 der Hohlkolbenstange 20 hin
abgedichtet gelagert ist. Zum Befüllen des Innenraums 22 mit
dem hydraulischen Fluid weist die Kolbenstange 28 einen
axialen Fluidkanal 56 auf, welcher gemäß 2 zentral
in dem Dämpferkolben 26 fortgesetzt ist. Der Fluidkanal 56 ist
dämpferkolbenfern mittels einer Verschlusskugel 58 verschließbar.In 2 is also recognizable that the piston rod 28 in the area of the depository 52 of the lower camp 50 by means of a sealing element 54 to the interior 22 the hollow piston rod 20 is stored sealed off. For filling the interior 22 with the hydraulic fluid, the piston rod 28 an axial fluid channel 56 on which according to 2 centrally in the damper piston 26 is continued. The fluid channel 56 is damper piston remote by means of a locking ball 58 closable.
Als
weitere Dämpfereinrichtung wirkt gemäß 2 ein
Ringraum 60 um die Kolbenstange 28, welcher durch
den Dämpferkolben 26 und durch das Dichtelement 54 axial
begrenzt ist. Der Ringraum 60 wirkt als Dämpfungsraum
bzw. Dämpfkanal nach Art eines Hydrolager-Ringkanals. Hierbei
ist in der Kolbenstange 28 eine radiale Durchgangsöffnung 62 vorgesehen,
welche gemäß 2 als Querbohrung durch
die Kolbenstange 28 ausgebildet ist.As a further damper device acts according to 2 an annulus 60 around the piston rod 28 passing through the damper piston 26 and through the sealing element 54 is axially limited. The annulus 60 acts as a damping chamber or damping channel in the manner of a hydraulic bearing ring channel. Here is in the piston rod 28 a radial passage opening 62 provided according to 2 as a transverse bore through the piston rod 28 is trained.
Dadurch
kann bei einem Verringern des Volumens des Ringraums 60 durch
Bewegen des Dämpferkolbens 26 in Richtung des
Fahrzeugaufbaus 30 das hydraulische Fluid aus dem Ringraum 60 über
den Fluidkanal 56 in den Innenraum 22 der Hohlkolbenstange 20 strömen.
Die Masse des hydraulischen Fluids in dem Ringraum 60 wirkt
hierbei dämpfend insbesondere bei niedrigen Frequenzen von
10 Hertz.This may result in decreasing the volume of the annulus 60 by moving the damper piston 26 in the direction of the vehicle body 30 the hydraulic fluid from the annulus 60 over the fluid channel 56 in the interior 22 the hollow piston rod 20 stream. The mass of hydraulic fluid in the annulus 60 acts here dampening, especially at low frequencies of 10 hertz.
Der
als Ringraum 60 ausgebildete Dämpfungsraum ist
in seiner Dämpfungswirkung selektiv, wobei er in einem
schmalen, niedrigen Frequenzbereich besonders stark dämpfend
wirkt, während bei einem sehr langsamen Bewegen des Dämpferkolbens 26 eine
verschwindend geringe Dämpfungswirkung auftritt. Bei einem
vergleichsweise hochfrequenten Anregen des Dämpfungsraums
zeigt die Masse des Fluids in dem Ringraum 60 keine Dämpfungswirkung
und ist quasi hart. Durch entsprechendes Auslegen der radialen Durchgangsöffnung 62 kann
die Dämpfungswirkung des Ringraums 60 besonders
gut eingestellt werden.The as an annulus 60 trained damping chamber is selective in its damping effect, whereby it acts in a narrow, low frequency range particularly strong damping, while at a very slow movement of the damper piston 26 a vanishingly small damping effect occurs. In a relatively high-frequency excitation of the damping chamber shows the mass of fluid in the annulus 60 no damping effect and is virtually hard. By appropriate design of the radial passage opening 62 can the damping effect of the annulus 60 be set particularly well.
Ergänzend
oder alternativ kann vorgesehen sein, in dem Dämpferkolben 26 vorliegend
nicht gezeigte Drosselelemente zum Drosseln eines axialen Strömens
des hydraulischen Fluids durch den Dämpferkolben 26 anzuordnen.
Hierbei können die Drosselelemente etwa als Drosselbohrungen
ausgebildet sein. Ebenso kann vorgesehen sein, dass der Dämpferkolben 26 außenumfangsseitig
lediglich drei oder vier Anlagepunkte gegenüber der Hohlkolbenstange 20 aufweist.
Derartige Drosselelemente zeigen gegenüber der Dämpfungswirkung
des Ringkanals 60 eine breitbandige aber vergleichsweise
schwache Dämpfungswirkung über einen besonders
großen Frequenzbereich.Additionally or alternatively it can be provided in the damper piston 26 not shown herein throttle elements for throttling an axial flow of the hydraulic fluid through the damper piston 26 to arrange. In this case, the throttle elements may be formed approximately as throttle bores. Likewise, it can be provided that the damper piston 26 outside circumference only three or four points of contact with respect to the hollow piston rod 20 having. Such throttle elements show against the damping effect of the annular channel 60 a broadband but comparatively weak damping effect over a particularly large frequency range.
3 zeigt
einen Kopfbereich des Schwingungsdämpfers 10,
in einer geschnittenen Ansicht, bei welchem ein Kopflager 64 der
Hohlkolbenstange 20 einen Doppelrollbalg 66 umfasst.
Ein unterhalb des in 3 gezeigten Feder-Platten-Dämpferventils 24 vorhandener
Bereich des Schwingungsdämpfers 10 ist dem in 1 gezeigten
Schwingungsdämpfer 10 baugleich ausgebildet und
in 3 nur ausschnittsweise dargestellt. 3 shows a head portion of the vibration damper 10 in a sectional view, in which a head bearing 64 the hollow piston rod 20 a double roll 66 includes. A below the in 3 shown spring-plate damper valve 24 existing area of the vibration damper 10 is in the 1 shown vibration damper 10 identical design and in 3 only partially shown.
Ein
Innenraum 68 des Doppelrollbalgs 66 kommuniziert
mittels einer Durchgangsöffnung 70 mit dem Innenraum 22 der
Hohlkolbenstange 20. Zum Drosseln eines Strömens
des hydraulischen Fluids durch die Durchgangsöffnung 70 ist
in der Hohlkolbenstange 20 im Bereich der Durchgangsöffnung 70 ein
vorliegend als radiale Drosselbohrung ausgebildetes Drosselelement 72 angeordnet.An interior 68 of the double-roll 66 communicates by means of a passage opening 70 with the interior 22 the hollow piston rod 20 , For throttling a flow of the hydraulic fluid through the passage opening 70 is in the hollow piston rod 20 in the area of the passage opening 70 a presently designed as a radial throttle bore throttle element 72 arranged.
Eine
wirksame Querschnittsfläche des Doppelrollbalgs 66 ist
kolbenfern, also nahe des Fahrzeugaufbaus 30, kleiner als
kolbennah. Beim Bewegen der in dem Kopflager 64 gelagerten
Hohlkolbenstange 20 in Richtung des Fahrzeugaufbaus 30 pumpt
der Doppelrollbalg 66 das hydraulische Fluid durch innere
Verdrängung in den Innenraum 22 der Hohlkolbenstange 20.
Der Doppelrollbalg 66 ist hierbei axial weich ausgebildet,
wobei Lagerstellen 74 des Doppelrollbalgs 66 zusammen
mit der Hohlkolbenstange 20 axial verschoben werden.An effective cross-sectional area of Doppelrollbalgs 66 is far from the colon, so close to the vehicle body 30 , smaller than close to the butt. When moving the in the head bearing 64 stored hollow piston rod 20 in the direction of the vehicle body 30 the double-roll bellows pumps 66 the hydraulic fluid by internal displacement in the interior 22 the hollow piston rod 20 , The double roll 66 here is formed axially soft, bearing points 74 of the double-roll 66 together with the hollow piston rod 20 be moved axially.
Durch
die kolbenfern kleinere wirksame Querschnittsfläche des
Doppelrollbalgs 66 ist die axiale Steifigkeit des Kopflagers 64 progressiv
zunehmend, je weiter die Hohlkolbenstange 20 zu dem Fahrzeugaufbau 30 hin
bewegt wird.Due to the smaller piston effective cross-sectional area of Doppelrollbalgs 66 is the axial stiffness of the head bearing 64 Progressively increasing, the farther the hollow piston rod 20 to the vehicle body 30 is moved.
Zum
Befüllen des Innenraums 22 der Hohlkolbenstange 20 mit
dem hydraulischen Fluid ist eine gemäß 3 Befüllöffnung
vorgesehen. Die Befüllöffnung ist mittels einer
Verschlussschraube 76 nach dem Befüllen fluiddicht
zu verschließen.For filling the interior 22 the hollow piston rod 20 with the hydraulic fluid is one according to 3 Filling opening provided. The filling opening is by means of a screw plug 76 Close fluid-tight after filling.
Der
Doppelrollbalg 66 ist radial steif ausgebildet, wobei eine
radiale Steifigkeit des Doppelrollbalgs 66 bei weitem größer
ist, als seine axiale Steifigkeit. Gemäß 3 sind
axiale Anschläge 78 jeweils fahrzeugaufbauseitig
und kolbennah an dem Kopflager 64 angeordnet. Die Anschläge 78 können hierbei
insbesondere elastisch ausgebildet sein, um eine axiale Steifigkeit
des Kopflagers 64 progressiv zu erhöhen.The double roll 66 is formed radially stiff, with a radial stiffness of Doppelrollbalgs 66 is far greater than its axial stiffness. According to 3 are axial stops 78 each vehicle body side and close to the piston on the head bearing 64 arranged. The attacks 78 In this case, they may in particular be designed to be elastic, in order to ensure axial rigidity of the head bearing 64 to increase progressively.
Das
vorliegend als radiale Drosselbohrung ausgebildete Drosselelement 72 dient
zum Dämpfen starker Ausschläge des Doppelrollbalgs 66.
Bei einem sehr raschen Bewegen der Hohlkolbenstange 20 relativ
zu dem Fahrzeugaufbau 30 ist das hydraulische Fluid an
einem Durchströmen des Drosselelements 72 gehindert,
da das Durchströmen nicht rasch genug erfolgen kann. Dadurch
bewirkt das Drosselelement 72 ein dynamisches Verhärten
des Doppelrollbalgs 66, welcher so entsprechend rasche Bewegungen
der Hohlkolbenstange 20 besonders gut abstützen
kann.The throttle element formed here as a radial throttle bore 72 serves to dampen strong rashes of Doppelrollbalgs 66 , For a very fast moving the hollow piston rod 20 relative to the vehicle body 30 is the hydraulic fluid at a flow through the throttle element 72 prevented, since the flow can not be done quickly enough. This causes the throttle element 72 a dynamic hardening of the double roll 66 , which thus correspondingly rapid movements of the hollow piston rod 20 can support very well.
4 zeigt
ein alternatives Ausführungsbeispiel des Kopflagers 64 gemäß 3,
wobei die axialen Anschläge 78 in dem Innenraum 68 des
Doppelrollbalgs 66 angeordnet sind. Hierbei ist im Innenraum 68 des
Doppelrollbalgs 66 eine Haltestruktur 80 angeordnet,
welche an der Hohlkolbenstange 20 festgelegt ist. Die Haltestruktur 80 trägt
endseitig die axialen Anschläge 78. 4 shows an alternative embodiment of the head bearing 64 according to 3 , where the axial stops 78 in the interior 68 of the double-roll 66 are arranged. Here is the interior 68 of the double-roll 66 a holding structure 80 arranged, which at the hollow piston rod 20 is fixed. The holding structure 80 carries endwise the axial stops 78 ,
Die
Haltestruktur 80 ist bezüglich einer Mittelebene
M symmetrisch ausgebildet. Die Mittelebene M erstreckt sich hierbei
radial der Hohlkolbenstange 20. In der Mittelebene M weist
die Haltestruktur 80 eine radial umlaufende Vertiefung
auf. In der Vertiefung ist gemäß 4 ein
Dämpferkolben 82 angeordnet. Der Dämpferkolben 82 ist
als die Hohlkolbenstange 20 umgebender Ring ausgebildet,
wobei ein Schaft des Dämpferkolbens 82 in der
radial umlaufenden Vertiefung der Haltestruktur 80 aufgenommen ist.The holding structure 80 is symmetrical with respect to a median plane M. The center plane M in this case extends radially of the hollow piston rod 20 , In the middle plane M has the holding structure 80 a radially encircling depression. In the recess is according to 4 a damper piston 82 arranged. The damper piston 82 is as the hollow piston rod 20 formed surrounding ring, wherein a shaft of the damper piston 82 in the radial circumferential recess of the support structure 80 is included.
Der
Dämpferkolben 82 ist an dem Doppelrollbalg 66 innenseitig
umlaufend festgelegt, so dass durch den Dämpferkolben 82 der
Innenraum 68 des Doppelrollbalgs 66 in eine obere
und eine untere Rollbalgkammer unterteilt ist. Beim axialen Bewegen der
Hohlkolbenstange 20 bewegt sich der Dämpferkolben 82 mit.The damper piston 82 is at the double roll 66 inside set circumferentially, so that by the damper piston 82 The interior 68 of the double-roll 66 is divided into an upper and a lower Rollbalgkammer. During axial movement of the hollow piston rod 20 the damper piston moves 82 With.
In
dem Schaft des Dämpferkolbens 82 ist eine Drosselbohrung 84 vorgesehen, über
welche ein gedrosseltes Strömen des hydraulischen Fluids zwischen
der oberen und der unteren Rollbalgkammer ermöglicht ist.
Der Dämpferkolben 82 ist axial, also beispielsweise
in der Mittelebene M, und radial also zusammen mit der Hohlkolbenstange 20 beweglich
ausgebildet. Der Dämpferkolben 82 stellt somit ein
gleitendes Dichtungselement dar. Der Dämpferkolben 82 kann
ergänzend oder alternativ zu dem in dem Innenraum 22 der
Hohlkolbenstange 20 angeordneten Feder-Platten-Dämpfventil 24 vorgesehen sein.In the shaft of the damper piston 82 is a throttle bore 84 provided, via which a throttled flow of the hydraulic fluid between the upper and the lower Rollbalgkammer is made possible. The damper piston 82 is axial, that is, for example, in the center plane M, and thus radially together with the hollow piston rod 20 movably formed. The damper piston 82 thus represents a sliding sealing element. The damper piston 82 can be complementary or alternative to that in the interior 22 the hollow piston rod 20 arranged spring plate damping valve 24 be provided.
Durch
die dem Innenraum 22 der Hohlkolbenstange 20 zugeordneten
Dämpfereinrichtungen ist ein besonders hoher Fahrkomfort
beim Verwenden des Schwingungsdämpfers 10 für
das radführende Federbein erreichbar. Hierzu trägt
die sehr geringe axiale Steifigkeit des Kopflagers 64 bzw.
des oberen Lagers 48 und des unteren Lagers 50 bei.By the the interior 22 the hollow piston rod 20 associated damper devices is a particularly high ride comfort when using the vibration damper 10 accessible to the wheel-carrying strut. This is due to the very low axial rigidity of the head bearing 64 or the upper bearing 48 and the lower camp 50 at.
Der
vorliegend beschriebene Schwingungsdämpfer 10 beansprucht
gegenüber einem üblichen Zweirohr-Schwingungsdämpfer,
bei welchem die Kolbenstange des Kolbens 18 nicht als Hohlkolbenstange 20 ausgebildet
ist, keinen zusätzlichen Bauraum und ist somit bei erhöhtem
Komfort besonders Platz sparend.The vibration damper described herein 10 claimed against a conventional two-tube vibration damper, in which the piston rod of the piston 18 not as a hollow piston rod 20 is formed, no additional space and is therefore particularly space-saving with increased comfort.
Dadurch
ist ein einfaches Verbessern der Dämpfungswirkung eines üblichen
Schwingungsdämpfers durch Verwenden der beschriebenen Hohlkolbenstange 20 mit
einer oder mehrerer der vorliegend beschriebenen Dämpfereinrichtungen
ermöglicht. Gegenüber einer Mehrlenkerachse oder
einer Raumlenkerachse weist das mit dem vorliegend beschriebenen
Schwingungsdämpfer 10 versehene Federbein des
Kraftfahrzeugs bei besonders hohem Federungskomfort eine deutliche
Kostenersparnis und einen Gewinn an Bauraum auf.Thereby, a simple improvement of the damping effect of a conventional vibration damper by using the described hollow piston rod 20 enabled with one or more of the damper devices described herein. Compared to a multi-link axle or a multi-link axle has the vibration damper described herein 10 Provided strut of the motor vehicle with a particularly high suspension comfort a significant cost savings and a gain in space.
Insbesondere
beim Verwenden des Schwingungsdämpfers 10 an dem
radführenden Federbein einer Vorderachse des Kraftfahrzeugs
kann dieser frontseitig verfügbare Bauraum für
Einrichtungen zum verbesserten Absorbieren von Stößen
genutzt werden. Dies ist insbesondere hinsichtlich eines Zusammenstoßes
des Kraftfahrzeugs mit einem Fußgänger besonders
vorteilhaft.In particular, when using the vibration damper 10 At the wheel-guiding strut of a front axle of the motor vehicle, this space available at the front can be used for devices for improved absorption of shocks. This is particularly advantageous in particular with regard to a collision of the motor vehicle with a pedestrian.
Der
beschriebene reibungsoptimierte Schwingungsdämpfer 10 kann
für das radführende Federbein zum Erhöhen
des Fahrkomforts anstelle eines Standardschwingungsdämpfers
eingesetzt werden. Bei einem Ein- oder Ausfedern des Rades wirkt
zunächst die weitere Dämpfereinrichtung, welche
besonders geringe Biege-Klemmreibung aufweist. Nach dem Überwinden
der zum Bewegen der Hohlkolbenstange 20 gegenüber
dem Zylinder 12 notwendigen Losbrechkraft wirkt der Kolben 18 zusätzlich
dämpfend. Hierdurch ist auf besonders vorteilhafte Weise
eine amplitudenabhängige, insbesondere amplitudenabhängig
progressive, Dämpfungswirkung des Schwingungsdämpfers 10 erreicht.The described friction-optimized vibration damper 10 can be used for the wheel-guiding strut to increase ride comfort instead of a standard vibration damper. In a compression or rebound of the wheel initially acts the further damper device, which has particularly low bending-clamping friction. After overcoming the movement of the hollow piston rod 20 opposite the cylinder 12 necessary breakout force acts the piston 18 additionally damping. This is in a particularly advantageous manner, an amplitude-dependent, in particular amplitude-dependent progressive, damping effect of the vibration damper 10 reached.
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