DE19527849C1 - Hydraulic vibration damper with external damping valve for vehicle - Google Patents
Hydraulic vibration damper with external damping valve for vehicleInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Schwingungsdämpfer für Kraftfahrzeuge, umfassend einen mit Dämpfflüssigkeit gefüllten Dämpferzylinder, in dem ein mit einer Kol benstange verbundener Kolben gleitet, der den Dämpferzylinder in zwei Arbeits räume unterteilt, wobei der Dämpferzylinder über eine Strömungsverbindung mit einem Ventilgehäuse eines Bypass-Ventilsystems verbunden ist, über das die Dämpfkraft des Schwingungsdämpfers einstellbar ist.The invention relates to a vibration damper for motor vehicles, comprising a damper cylinder filled with damping fluid, in which a with a Kol rod connected piston that slides the damper cylinder in two working spaces divided, with the damper cylinder via a flow connection a valve housing of a bypass valve system is connected, via which the Damping force of the vibration damper is adjustable.
Ein derartiger Schwingungsdämpfer ist beispielsweise aus dem Deutschen Ge brauchsmuster DE 92 10 834 U1 bekannt, wobei das außerhalb des Schwin gungsdämpfers angeordnete Bypass-Ventilsystem aus zwei in einem zylinder förmigen Ventilgehäuse axial hintereinander angeordneten Dämpfungsventilen besteht. Jedes der Dämpfungsventile ist aus einem elektromagnetischen ansteu erbaren, mit einem Durchlaß zusammenarbeitenden axial beweglichen Steuer schieber und einem strömungstechnisch mit diesem parallel oder in Reihe ge schalteten druckabhängigen Ventil aufgebaut. Zur Befestigung des Dämpfungs ventilsystems umgibt das Mantelrohr des Schwingungsdämpfers ein zylinderför miges Modulgehäuse, das über zwei Sprengringe am Mantelrohr befestigt ist. Das Mantelrohr wird über ein Befestigungsteil mit dem Ventilgehäuse des Dämp fungsventilsystems verschweißt oder verlötet. Die Strömungsverbindungen zwi schen dem Schwingungsdämpfer und dem Bypass-Ventilsystem werden über Durchlässe sowohl im zylinderförmigen Modulgehäuse als auch im Verbindungs teil gebildet. Der Nachteil einer derartigen Befestigung liegt in der notwendigen Positionierung der großen Anzahl von Teilen zueinander. Such a vibration damper is for example from the German Ge Usage pattern DE 92 10 834 U1 known, the outside of the Schwin bypass valve system consisting of two in one cylinder shaped valve housing axially arranged damping valves consists. Each of the damping valves is an electromagnetic control erbaren, cooperating with a passage axially movable tax slider and a fluidic with this parallel or in series ge switched pressure-dependent valve built. For fastening the damping valve system surrounds the jacket tube of the vibration damper in a cylinder Modular housing that is attached to the casing tube using two snap rings. The casing tube is attached to the valve housing of the damper via a fastening part valve valve system welded or soldered. The flow connections between between the vibration damper and the bypass valve system Passages both in the cylindrical module housing and in the connection part formed. The disadvantage of such an attachment is that it is necessary Positioning the large number of parts to each other.
Eine Weiterentwicklung dieses Schwingungsdämpfers ist aus der DE 43 24 443 A1 bekannt, wobei der Durchlaß von einem Distanzteil gebildet wird, das beidseitig konkav abgeformt ist, um eine entsprechende Kontaktfläche zum Mantelrohr und zum rohrförmigen Ventilgehäuse zu schaffen. Zur Orientierung des Ventilgehäuses zum Mantelrohr des Schwingungsdämpfers dient eine Hülse, die endseitig jeweils von einem Absatz im Mantelrohr und im Ventilgehäuse ge führt wird. Zur Abdichtung wird eine die Distanzhülse umschließende Ringdich tung verwendet, die axial zwischen dem Ventilgehäuse und dem Mantelrohr und radial von der Hülse und dem Distanzteil vorgespannt wird. Durch diese konzen trische Anordnung der Einzelteile von Hülse, Distanzteil und Ringdichtung zwi schen dem Ventilgehäuse und dem Mantelrohr müssen für alle drei Teile be stimmte Fertigungstoleranzen eingehalten werden. Zum einen muß die Hülse axial vorgespannt sein, da ansonsten ein Axialspiel in Verbindung mit einer Ge räuschentwicklung auftreten kann. Des weiteren bedarf die Ringdichtung einer besonderen Vorspannung, um ihre Dichtfunktion zu gewährleisten. Zu guter letzt ist eine Toleranz für das Distanzteil einzuhalten, da ansonsten Spalte entstehen, die die Schweiß- öder Lötnaht negativ beeinflussen. Diese drei Toleranzfelder entsprechend genau abzustimmen und vor allem einzuhalten stellt ein erhebliches Fertigungsproblem dar, das es zu lösen gilt. Die Möglichkeiten das Distanzteil mittels eines Schmiedeverfahrens herstellen zu können wird dadurch einge schränkt, daß die Materialstärke am Innendurchmesser in etwa der Höhe der Ringdichtung entspricht. Beim Schmieden wird stets angestrebt, daß der Stempel und die Matrize nicht kontaktieren, wenn fälschlicherweise ein Schmiedehub oh ne vorheriges Einlegen eines Schmiederohlinges ausgelöst wird. Bei Schmiedetei len mit einer etwas größeren axialen Ausdehnung stellt sich dieses Problem nicht. In diesem konkreten Anwendungsfall wäre aber eine größere axiale Ausdehnung des Distanzteils gleich mit einer Zunahme des Bauraums für den Schwingungs dämpfer verbunden.A further development of this vibration damper is from DE 43 24 443 A1 known, the passage being formed by a spacer, which is molded concave on both sides in order to create a corresponding contact surface with the Jacket tube and to create the tubular valve housing. For orientation the valve housing to the casing tube of the vibration damper is a sleeve, the ends of each of a paragraph in the casing tube and in the valve housing ge leads. For sealing, a ring surrounding the spacer sleeve is used device used axially between the valve housing and the casing tube and is biased radially from the sleeve and the spacer. Through this concentrate trical arrangement of the individual parts of the sleeve, spacer and ring seal between The valve housing and the casing pipe must be for all three parts agreed manufacturing tolerances are observed. First, the sleeve be axially biased, otherwise an axial play in connection with a Ge noise can occur. Furthermore, the ring seal needs one special preload to ensure their sealing function. Last but not least a tolerance for the spacer must be observed, otherwise gaps will arise, that negatively affect the welding or soldering seam. These three areas of tolerance to coordinate them accordingly and, above all, to adhere to them represents a considerable task Manufacturing problem that needs to be solved. The possibilities of the spacer To be able to manufacture by means of a forging process is thereby limits that the material thickness on the inside diameter is approximately the height of the Ring seal corresponds. When forging, the aim is always that the punch and do not contact the die if a forging stroke erroneously oh ne inserting a forging blank is triggered. At forge This problem does not arise with a somewhat larger axial extension. In this specific application, however, there would be a larger axial extension of the spacer with an increase in the space for the vibration damper connected.
Aufgabe der vorliegender Verbindung ist es, eine Verbindung zwischen dem Ventilgehäuse und dem Schwingungsdämpfer zu realisieren unter Umgehung der aus dem Stand der Technik bekannten Schwierigkeiten. The task of the present connection is to establish a connection between the Valve housing and the vibration damper to be realized bypassing the Difficulties known from the prior art.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch den Patentanspruch 1 gelöst.According to the invention the object is achieved by patent claim 1.
Die Einzelteile, die zwischen dem Schwingungsdämpfer und dem Ventilgehäuse angeordnet sind, beeinflussen sich nicht mehr gegenseitig hinsichtlich der Tole ranzfelder. Zum einen entfällt die Toleranz für die Hülse, da der Stützkörper in Reihe mit den Dichtungen liegt. Des weiteren sorgt der axial elastische Über gangskörper für ein stark vergrößertes Toleranzfeld. Der rohrförmige Übergangs körper läßt sich vergleichsweise einfach herstellen und umgeht die aus dem Stand der Technik bekannten Fertigungsprobleme.The individual parts between the vibration damper and the valve housing are no longer mutually influencing with respect to the tole ranzfelder. Firstly, there is no tolerance for the sleeve because the support body in Row with the seals is. Furthermore, the axially elastic over provides gear body for a greatly enlarged tolerance range. The tubular transition body is comparatively easy to manufacture and bypasses that from the State of the art known manufacturing problems.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung weist der rohrförmige Übergangskörper zusätzliche Befestigungslappen auf. Diese Befestigungslappen sorgen einerseits für eine Elastizität aber auch für einen besonders großen Abstand zu den Ring dichtungen. Im Hinblick auf eine vereinfachte Schweißmaschinensteuerung wei sen die Kontaktflächen des Übergangskörpers eine im wesentlichen parallel zur Schwingungsdämpferlängsachse verlaufende Endkante auf. Man bekommt sehr leicht beherrschbare Schweißnahtverläufe, wenn man zum Vergleich beispiels weise die angeschweißten Ventilgehäuse aus der DE 34 34 877 A1 betrachtet.In a further advantageous embodiment, the tubular transition body additional fastening tabs. On the one hand, these fastening tabs ensure for elasticity but also for a particularly large distance from the ring seals. With regard to a simplified welding machine control white sen the contact surfaces of the transition body a substantially parallel to Vibration damper longitudinal axis extending end edge. You get a lot easily controllable weld seam courses, if you compare for example as the welded valve housing from DE 34 34 877 A1 considered.
Zusätzlich ist es möglich, daß aus einer Verlängerung des Übergangskörpers im Bereich der endseitigen Körperkontur eine Schlauch- bzw. Kabelhalterung geformt ist. Das Ventilsystem muß durch Zufuhr von Fremdenergie angesteuert werden. Die Kabel und Schläuche bekommen durch die Halterung eine definierte Einbaula ge.In addition, it is possible that from an extension of the transition body in the A hose or cable holder is formed in the area of the end body contour is. The valve system must be controlled by the supply of external energy. The cables and hoses get a defined installation space through the holder ge.
Damit der Stützkörper nicht versehentlich falsch in den Übergangskörper einge setzt wird, weist der Stützkörper einen Orientierungsrad auf, der einen größeren Teilkreisdurchmesser aufweist als den Zentrierdurchmesser des Übergangskör pers für den Stützkörper. So that the support body is not accidentally inserted incorrectly into the transition body is set, the support body has an orientation wheel, the larger one Pitch circle diameter has as the centering diameter of the transition body pers for the support body.
Für eine zusätzliche Dichtfunktion besteht der Stützkörper aus einem elastischen Kunststoff und ist endseitig jeweils der Körperkontur des Schwingungsdämpfers und des Ventilgehäuses angepaßt. Alternativ besteht die Möglichkeit, den Stütz körper als Metallspritzguß- oder Metallpreßformteil vorzusehen mit dem Vorteil, daß der Anteil der nichtmetallischen Werkstoff im Schwingungsdämpfer reduziert wird und der Einfluß der Wärmedehnung zwischen dem Übergangskörper und dem Stützteil minimiert wird.For an additional sealing function, the support body consists of an elastic one Plastic and is the end of each body contour of the vibration damper and adapted to the valve housing. Alternatively there is the option of the support body to be provided as a metal injection molded or pressed metal part with the advantage that the proportion of non-metallic material in the vibration damper is reduced and the influence of thermal expansion between the transition body and the support part is minimized.
Anhand der folgenden Figurenbeschreibung soll die Erfindung näher beschrieben werden.The invention will be described in more detail with reference to the following description of the figures will.
Fig. 1 Schwingungsdämpfer in Prinzipdarstellung Fig. 1 vibration damper in a schematic representation
Fig. 2 Montagebild zwischen Schwingungsdämpfer und Ventilgehäuse Fig. 2 assembly picture between vibration damper and valve housing
Fig. 3 Seitenansicht und Draufsicht des Übergangskörpers Fig. 3 side view and top view of the transition body
Fig. 4 Übergangskörper mit Halterung. Fig. 4 transition body with bracket.
Die Fig. 1 beschränkt sich auf eine Prinzipdarstellung eines Schwingungsdämp fers 1 mit verstellbarer Dämpfkraft durch die Verwendung eines Bypass- Ventilsystems innerhalb eines außerhalb des Schwingungsdämpfers befindlichen Ventilgehäuse 3. Der Schwingungsdämpfer besteht im wesentlichen aus einem Dämpferzylinder 5, in dem eine Kolbenstange 7 mit einem Kolben 9 gleitet. An der Austrittsseite der Kolbenstange 7 verschließt eine Führungs- Dichtungseinheit 11 den Schwingungsdämpfer 1, der vom Kolben in zwei Ar beitsräume 13; 15 unterteilt wird. Die Gleitbahn des Kolbens wird von einem Zy linderrohr 17 gebildet, das einerseits mit seinem offenen Ende in den Arbeits raum 15 ragt und andererseits im Arbeitsraum 13 mindestens eine Bypass- Öffnung 19 aufweist, die eine Verbindung zwischen dem von dem Dämpferzylin der 5 und dem Zylinderrohr 17 gebildeten Ringraum 21 darstellt. Das verdrängte Volumen der einfahrenden Kolbenstange wird von einem durch einen Trennkol ben 23 abgedichteten Ausgleichsraum 25 kompensiert. Zwischen den Arbeits räumen 13; 15 befindet sich eine kreisringförmige Abdichtung 27, die sich an ihrem Außendurchmesser am Dämpferzylinder 5 und an ihrem Innendurchmesser am Zylinderrohr 17 anlegt. Fig. 1 is limited to a schematic diagram of Schwingungsdämp fers 1 with adjustable damping force by use of a bypass valve system within a shock absorber located outside the valve housing 3. The vibration damper consists essentially of a damper cylinder 5 in which a piston rod 7 slides with a piston 9 . On the outlet side of the piston rod 7, a guide seal unit 11 closes the vibration damper 1 , which is from the piston in two Ar working spaces 13 ; 15 is divided. The slideway of the piston is formed by a cylinder cylinder 17 , which on the one hand projects with its open end into the working space 15 and on the other hand has at least one bypass opening 19 in the working space 13 , which connects the damper cylinder 5 and the cylinder tube 17 formed annular space 21 . The displaced volume of the retracting piston rod is compensated by a compensation chamber 25 sealed by a separating piston ben 23 . Between the work rooms 13 ; 15 there is an annular seal 27 which rests on its outer diameter on the damper cylinder 5 and on its inner diameter on the cylinder tube 17 .
Bei einer Kolbenstangenbewegung in Ausfahrrichtung wird das verdrängte Volu men in Abhängigkeit der Schaltung des Bypass-Ventilsystems über die Verbin dungsöffnung 19 und dem Ringraum 21 über Durchlässe 29 unter Umgehung der Abdichtung in den Arbeitsraum 15 verdrängt. In umgekehrter Bewegungs richtung der Kolbenstange fließt das Dämpfmedium über die Durchlässe 29 in den Ringraum 19 und von dort über die Verbindungsöffnung 19 in den Arbeits raum 13. Zusätzlich Dämpfventile 31 im Kolben 9 ermöglichen eine Vielzahl von Dämpfkrafteinstellungen. Die genaue Ventilbeschreibung ist für die Erfindung un tergeordnet. With a piston rod movement in the extension direction, the displaced volume is displaced depending on the circuit of the bypass valve system via the connection opening 19 and the annular space 21 via passages 29 bypassing the seal in the working space 15 . In the opposite direction of movement of the piston rod, the damping medium flows through the passages 29 into the annular space 19 and from there via the connection opening 19 into the working space 13th In addition, damping valves 31 in the piston 9 enable a large number of damping force settings. The exact valve description is subordinate to the invention.
In der Fig. 2 wird ein Schnitt durch den gesamten Schwingungsdämpfer 1 im Bereich des Ventilgehäuses 3 gezeigt. Der Dämpferzylinder 5 mit seinem Zylin derrohr 17 besitzen ebenso einen kreisförmigen Querschnitt wie das Ventilgehäu se 3. Bei der Montage wird ein rohrförmiger Übergangskörper 33 auf das Ventil gehäuse aufgeschweißt, aufgeklebt oder anders artig befestigt. Eine nicht darge stellt Vorrichtung positioniert das Dämpfventilgehäuse und den Übergangskör per 33 zueinander, indem eine Durchlaßöffnung 35 im Ventilgehäuse einen ge stuften Zentrierkörper aufnimmt, dessen Außendurchmesser den Übergangskör per zentriert. Die endseitigen Kontaktflächen 37 des Übergangskörpers sind der Kontur des Ventilgehäuses und des Dämpferzylinders 5 angepaßt. Für die Befe stigung stehen zusätzliche Befestigungslappen 39 zur Verfügung, die den Über gangskörper axial elastisch ausbilden. Nach der Befestigung des Übergangskör pers wird ein kreisringförmiger Stützkörper 41 in den Übergangskörper einge führt, der an seinen dem Ventilgehäuse und dem Dämpferzylinder zugewandten Flächen 43 Ringdichtungen 45 aufweist- die einen Flüssigkeitsübertritt zwischen dem Durchlaß 29 des Stützkörpers und dem Dämpferzylinder bzw. dem Ventilge häuse verhindern. Diese Ringdichtungen 45 sind in ihrer Einbaulage bereits der Kontur des Ventilgehäuses und des Dämpferzylinders angepaßt. Der Stützkörper besteht vorzugsweise aus einem Kunststoff geringerer Elastizität als die Ring dichtungen. Die Flächen 43 können ebenfalls der Kontur des Ventilgehäuses und des Dämpferzylinders entsprechen, so daß der Stützkörper als eine weitere Dich tung wirksam werden kann. Für den Fall, das die Außenkontur des Ventilgehäu ses von der Außenkontur des Dämpferzylinders abweicht, verfügt der Stützkör per als Mittel gegen ungewolltes Vertauschen der Einbaulage über einen Orientie rungsrand 49, dessen Teilkreisdurchmesser größer ist als ein Zentrierdurchmes ser 51 des Übergangskörpers 33.In FIG. 2 a section is shown through the entire vibration damper 1 in the region of the valve housing 3. The damper cylinder 5 with its Zylin derrohr 17 also have a circular cross section as the Ventilgehäu se 3rd During assembly, a tubular transition body 33 is welded to the valve housing, glued or otherwise attached. A device not shown represents the damper valve housing and the transition body by 33 to each other by a passage opening 35 in the valve housing accommodates a stepped centering body, whose outer diameter centers the transition body by. The end contact surfaces 37 of the transition body are adapted to the contour of the valve housing and the damper cylinder 5 . For fastening, additional fastening tabs 39 are available which axially form the transition body axially. After the attachment of the transition body pers an annular support body 41 is inserted into the transition body, which has on its surfaces facing the valve housing and the damper cylinder 43 ring seals 45 - which prevent fluid transfer between the passage 29 of the support body and the damper cylinder or the Ventilge housing . These ring seals 45 are already adapted to the contour of the valve housing and the damper cylinder in their installed position. The support body is preferably made of a plastic of lower elasticity than the ring seals. The surfaces 43 can also correspond to the contour of the valve housing and the damper cylinder, so that the support body can act as a further device. In the event that the outer contour of the Ventilgehäu ses deviates from the outer contour of the damper cylinder, the support body has an orientation edge 49 , the pitch circle diameter of which is larger than a centering diameter water 51 of the transition body 33 , as a means of preventing the installation position from being accidentally mixed up.
In einem letzten Verfahrensschritt wird der Dämpferzylinder 5 orientiert auf den Übergangskörper gespannt und verschweißt, verklebt oder anderweitig befestigt. Dabei wird der Stützkörper durch die beiden Ringdichtungen 43 in seiner Einbau lage fixiert. Für die radiale Positionierung sorgt der Zentrierdurchmesser des Übergangskörpers. Die Befestigungslappen 39 sorgen für die axiale Elastizität, so daß keine hinderlichen Spalte auftreten.In a last method step, the damper cylinder 5 is oriented on the transition body and is welded, glued or otherwise fastened. The support body is fixed by the two ring seals 43 in its installed position. The centering diameter of the transition body ensures radial positioning. The fastening tabs 39 ensure the axial elasticity, so that there are no obstacles.
In der Fig. 3 ist eine Seitenansicht der Fig. 2 dargestellt. Man erkennt, daß der Übergangskörper eine ovale Öffnung für den Stützkörper besitzt, da der Stütz körper notwendigerweise einen Durchlaß für jede Durchströmungsrichtung inner halb des Dämpfventilgehäuses aufweisen muß (s. Fig. 1) Die ovale Öffnung, aber vor allem die zur Schwingungsdämpfer- und Ventilgehäuselängsachse parallel verlaufenden Endkanten 53 der Befestigungslappen sorgen für gerade Schweiß- oder Klebekanten, die sich fertigungstechnisch einfacher bewältigen lassen.In Fig. 3 is a side view of Fig. 2 is shown. It can be seen that the transition body has an oval opening for the support body, since the support body must necessarily have a passage for each flow direction within half of the damping valve housing (see Fig. 1), the oval opening, but above all that to the vibration damper and valve housing longitudinal axis parallel end edges 53 of the fastening tabs ensure straight welding or adhesive edges that are easier to manage in terms of production technology.
Die Fig. 4 zeigt eine Weiterentwicklung der Fig. 2, in dem aus einer endseitige Körperkontur eine Schlauch- bzw. Kabelhalterung 55 geformt ist. Unabhängig von der speziellen Art der Ventilbetätigung muß eine Anschlußleitung zum Ven tilgehäuse für die Betätigungsenergie vorhanden sein. Für eine definierte Einbau lage der Anschlußleitung ist die Halterung 55 besonders dienlich. FIG. 4 shows a further development of FIG. 2, in which a hose or cable holder 55 is formed from an end body contour. Regardless of the special type of valve actuation, there must be a connection line to the valve housing for the actuation energy. For a defined installation position of the connection line, the bracket 55 is particularly useful.
Die Erfindung beschränkt sich nicht nur auf eine Anwendung bei einem Schwin gungsdämpfer nach dem Einrohrprinzip der Fig. 1, sondern kann auch auf jede andere Bauform übertragen werden.The invention is not limited to an application in a vibration damper according to the monotube principle of FIG. 1, but can also be transferred to any other design.
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