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    • 专利摘要:
    Verstellbares Dämpfventil für einen Schwingungsdämpfer, mit einem Vorstufenventil zur Steuerung eines Hauptstufenventils, wobei das Vorstufenventil einen Druck in einem Steuerraum beeinflusst, der auf einen Hauptstufenventilkörper des Hauptstufenventils wirkt, wobei der Hauptstufenventilkörper in Abhängigkeit des Drucks im Steuerraum und einer Druckbeaufschlagung aus einem Arbeitsraum des Schwingungsdämpfers eine Betriebsbewegung ausführt, bei der sich ein definierter Durchlassquerschnitt am Hauptstufenventil einstellt, wobei, bezogen auf eine lineare Betriebsbewegung des Hauptstufenventilkörpers, ein überproportionaler Durchlassquerschnitt eingestellt wird.
    公开号:DE102004011573A1
    申请号:DE200410011573
    申请日:2004-03-10
    公开日:2005-09-29
    发明作者:Robert Seufert
    申请人:ZF Friedrichshafen AG；
    IPC主号:F16F9-32
    专利说明:
    [0001] DieErfindung betrifft ein verstellbares Dämpfventil entsprechend demOberbegriff von Patentanspruch 1.
    [0002] Die DE 196 24 895 C1 beschreibtein verstellbares Dämpfventil,das ein Vorstufenventil zur Steuerung eines Hauptstufenventils umfasst.In Abhängigkeitder Schließkrafteiner Feder und eines Steuerdrucks im Steuerraum des Vorstufenventils stelltsich eine Hublage des Hauptstufenventilkörpers ein, wobei zwischen derHublage linear und einem Durchlassquerschnitt ein linearer Funktionszusammenhangbesteht.
    [0003] Esgibt Fahrzeugabstimmungen, die ein tendenziell degressives Kennlinienverhaltendes Dämpfventilsverlangen. Eine Möglichkeitbesteht darin, die Bestromungskennlinie des Aktuators zu verändern. Beieiner stärkerenBestromung wird das Vorstufenventil weiter geöffnet, so dass insgesamt eineweichere Dämpfkraftkennlinievorliegen würde.Dieses Vorgehensweise hat aber auch Grenzen, insbesondere steigtder Stromverbrauch fürden Aktuator.
    [0004] Eineweitere Möglichkeitkönntedarin bestehen, dass man fürdie Vorspannung des Hauptstufenventilkörpers eine Feder mit einerabnehmenden Federkraft bei kleiner werdenden Federlängen verwendet.Schraubendruckfedern weisen aber ein gegenteiliges Federkraftverhaltenauf und eine Tellerfeder ist wegen des in der Regel zu kleinen Federwegs nichteinsetzbar, so dass zumindest ein Federtellerpaket notwendig wäre.
    [0005] Aufgabeder vorliegenden Erfindung ist es, ein verstellbares Dämpfventilmit einem degressiven Dämpfkraftverhaltenzu realisieren.
    [0006] Erfindungsgemäß wird dieAufgabe dadurch gelöst,dass bezogen auf eine lineare Betriebsbewegung des Hauptstufenventilkörpers ein überproportionalerDurchlassquerschnitt eingestellt wird.
    [0007] Diedegressive Dämpfkraftkennliniedes verstellbaren Dämpfventilswird mit den Ventilteilen erreicht. Man muss nicht in die Regelelektronikdes Aktuators eingreifen.
    [0008] Beieiner ersten Ausführungsformist der Hauptstufenventilkörperals ein Schieber ausgeführt, dermindestens zwei Schieberquerschnitte aufweist, die sich bei einerbestimmten Hublage in ihrer Wirkung überlagern. Ab einer bestimmtenHublage des Hauptstufenventilkörperswird mindestens ein weiterer Schieberquerschnitt freigegeben, wodurchein Absenken der Dämpfkrafterreicht werden kann.
    [0009] Zusätzlich liegtfür denHauptstufenventilkörperein Anschlag zur Begrenzung seiner Betriebsbewegung vor. Damit wirdverhindert, dass mit zunehmender Schieberbewegung der Durchlassquerschnittwieder verschlossen wird.
    [0010] Alternativkann der Hauptstufenventilkörper alsein Nadelventil mit einer gestuften Ventilfläche ausgeführt sein. Ein Nadelventil isttendenziell schmutzunempfindlicher.
    [0011] Inweiterer vorteilhafter Ausgestaltung bildet der Hauptstufenventilkörper miteiner Wandung des Steuerraums einen hydraulischen Endanschlag für die Bewegungdes Hauptstufenventilkörpers.Es wird dadurch verhindert, dass Schaltgeräusche bei der Schließbewegungdes Hauptstufenventilkörpersauftreten.
    [0012] Dazubildet der Hauptstufenventilkörpermit der Wandung des Steuerraums einen Drosselspalt. Ganz konkretkann z. B. der Drosselspalt von einer Deckfläche des Hauptstufenventilkörpers undeinem Boden des Steuerraums gebildet werden.
    [0013] Anhandder folgenden Figurenbeschreibung soll die Erfindung näher erläutert werden.
    [0014] Eszeigt:
    [0015] 1 Gesamtdarstellungdes verstellbaren Schwingungsdämpfers
    [0016] 2 u.3 Verstellbares Dämpfventilin verschiedenen Ausführungen
    [0017] 4 Dämpfkraftkennliniedes verstellbaren Dämpfventils
    [0018] In 1 weistein Schwingungsdämpfereinen Zylinder 1 auf, in dem eine Kolbenstange 3 axial beweglichangeordnet ist. Eine Führungs-und Dichtungseinheit 7 führt die Kolbenstange 3 ausdem oberen Ende des Zylinders heraus. Innerhalb des Zylinders 1 istan der Kolbenstange 3 eine Kolbeneinheit 9 miteiner Kolbenventilanordnung 11 befestigt. Das untere Endedes Zylinders 1 ist durch eine Bodenplatte 13 miteiner Bodenventilanordnung 15 abgeschlossen. Der Zylinder 1 wirdvon einem Behälterrohr 17 umhüllt. DasBehälterrohr 17 undein Zwischenrohr 5 bilden einen Ringraum 19, dereine Ausgleichskammer darstellt. Der Raum innerhalb des Zylinders 1 istdurch die Kolbeneinheit 9 in eine erste Arbeitskammer 21a undeine zweite Arbeitskammer 21b unterteilt. Die Arbeitskammern 21a und 21b sind mitDruckflüssigkeitgefüllt.Die Ausgleichskammer 19 ist bis zu dem Niveau 19a mitFlüssigkeitund darübermit Gas gefüllt.Innerhalb der Ausgleichskammer 19 ist eine erste Leitungsstrecke,nämlicheine Hochdruckteilstrecke 23, gebildet, welche über eine Bohrung 25 desZylinders 1 mit der zweiten Arbeitskammer 21b inVerbindung steht. An diese Hochdruckteilstrecke schließt sicheine seitlich an dem Behälterrohr 17 angebautesverstellbares Dämpfventil 27 an.Von dieser führt,nicht dargestellt, eine zweite Leitungsstrecke, nämlich eineNiederdruckteilstrecke 29, in die Ausgleichskammer 19.
    [0019] Fährt dieKolbenstange 3 aus dem Zylinder 1 nach oben aus,verkleinert sich die obere Arbeitskammer 21b. Es baut sichin der oberen Arbeitskammer 21b ein Überdruck auf, der sich nurdurch die Kolbenventilanordnung 11 in die untere Arbeitskammer 21a abbauenkann, solange das verstellbare Dämpfventil 27 geschlossenist. Wenn das verstellbare Dämpfventil 27 geöffnet ist,so fließtgleichzeitig Flüssigkeitvon der oberen Arbeitskammer 21b durch die Hochdruckteilstrecke 23 unddas ver stellbare Dämpfventil 27 indie Ausgleichskammer 19. Die Dämpfcharakteristik des Schwingungsdämpfers beimAusfahren der Kolbenstange 3 ist also davon abhängig, obdas verstellbare Dämpfventil 27 mehr oderweniger offen oder geschlossen ist.
    [0020] Wenndie Kolbenstange 3 in den Zylinder 1 einfährt, sobildet sich in der unteren Arbeitskammer 21a ein Überdruck.Flüssigkeitkann von der unteren Arbeitskammer 21a durch die Kolbenventilanordnung 11 nachoben in die obere Arbeitskammer 21b übergehen. Die durch das zunehmendeKolbenstangenvolumen innerhalb des Zylinders 1 verdrängte Flüssigkeitwird durch die Bodenventilanordnung 15 in die Ausgleichskammer 19 ausgetrieben.In der oberen Arbeitskammer 21b tritt, da der Durchflusswiderstandder Kolbenventilanordnung 11 geringer ist als der Durchflusswiderstandder Bodenventilanordnung 15, ebenfalls ein steigender Druckauf. Dieser steigende Druck kann bei geöffnetem Dämpfventil 27 durchdie Hochdruckteilstrecke 23 wiederum in den Ausgleichsraum 19 überfließen. Diesbedeutet, dass bei geöffnetemDämpfventil 27 derStoßdämpfer auchbeim Einfahren dann eine weichere Charakteristik hat, wenn das verstellbareDämpfventil 27 geöffnet istund eine härtereCharakteristik, wenn das Dämpfventil 27 geschlossenist, genauso wie beim Ausfahren der Kolbenstange. Festzuhalten ist,dass die Strömungsrichtungdurch die Hochdruckteilstrecke 23 des Bypasses immer diegleiche ist, unabhängigdavon, ob die Kolbenstange ein- oder ausfährt.
    [0021] Die 2 zeigtdas erfindungsgemäße verstellbareDämpfventil 27 ineiner Schnittdarstellung. Die Hochdruckteilstrecke 23 ist über einenRohrstutzen 31 des Zwischenrohres 5 an ein Hauptstufenventil 33 alsBaugruppe des verstellbaren Dämpfventils 27 angeschlossen.Das Hauptstufenventil verfügt über einenHauptstufenventilkörper 35,den eine Feder 37 auf eine Zwischenwandung vorspannt. Die Zwischenwandungbegrenzt einen Steuerraum, dessen Druckkraft auf die Rückseitedes Hauptstufenventilkörperswirkt. Innerhalb des Hauptstufenventilkörpers ist eine Anschlussöffnung 43 ausgeführt, über dieDämpfmediumaus der Hochdruckstrecke 27 in den Steuerraum 41 einströmen kann.Das Druckniveau im Steuerraum kann durch ein Vorstufenventil 45 bestimmtwerden, das von einem nicht dargestellten Aktuator, z. B. einerMagnetspule, angesteuert wird. In diesem Fall wird ein Vorstufenventilkörper 47 gegendie Kraft mindestens einer Feder 49 axial bewegt und durcheinen gezielten Steuerkammerabfluss in die Niederdruckteilstrecke 29 die Druckkraftim Steuerraum festgelegt.
    [0022] DieZwischenwand 39 des Hauptstufenventils 33 verfügt über mindestenszwei Durchtrittsöffnungen 51; 53,die in die Niederdruckteilstrecke 29 münden. Die Durchtrittsöffnungen 51; 53 sindbezogen auf die Fließrichtungdes Arbeitsmediums hintereinander angeordnet.
    [0023] DerHauptstufenventilkörper 35 verfügt über einenHülsenabschnitt 55 mitzwei Schieberquerschnitten 57, 59. Diese Schieberquerschnitte 57, 59 unddie Durchtrittsöffnungen 51; 53 inder Zwischenwand 39 bestimmen überlagert einen Durchlassquerschnitt,wobei der Hauptstufenventilkörpereine Schieberfunktion ausübt.
    [0024] Wennder Druck im Steuerraum 41 durch Öffnung des Vorstufenventils 45 absinktund eine Druckkraft an der Unterseite des Hauptstufenventilkörpers 35 ausdem Bereich der Hochdruckteilstrecke 23 anliegt, dann bewegtsich der Hauptstufenventilkörper in Richtungdes Steuerraums 41. Dabei öffnet sich ein erster Durchlassquerschnitt,der von der Überschneidungdes Durchtrittsquerschnitte 51 und des Schieberquerschnitts 57 gebildetwird. Bei weiterer linearer Betriebsbewegung wird durch einen dannzusätzlichwirksamen zweiten Durchlassquerschnitt bestimmt durch die Überschneidungdes Durchtrittsquerschnitts 53 und des Schieberquerschnitts 59 ein insgesamt überproportionalerDurchlassquerschnitt bezogen auf die Hublage erreicht. Bei maximaleingestelltem Durchlassquerschnitt liegt der Hauptstufenventilkörper 35 miteinem Absatz 61 an der Unterseite der Zwischenwand 39 an,die einen Anschlag fürdas Hauptstufenventil bildet.
    [0025] Wennder Druck durch eine entsprechende Drosselung des Abflusses vonArbeitsmedium aus dem Steuerraum 41 ansteigt, dann schließt das Hauptstufenventilvergleichsweise schnell. Ein hydraulischer Endanschlag verhindertein geräuschbelastetesAufsetzen des Hauptstufenventilkörpers 35 aufder Zwischenwand 33, indem der Hauptstufenventilkörper 35 mitder Wandung des Steuerraums einen Drosselspalt 63 bildet.Der Drosselspalt 63 wird von einer unterer Deckfläche 65 desHauptstufenventilkörpersund einem Boden 67 des Steuerraums 41 bestimmt.An der unteren Deckflächedes Hauptstufenventilkörperssind Abstandshalter 69 vorgesehen, deren Höhe den minimalenDrosselspalt bei geschlossenem Hauptstufenventil festlegen.
    [0026] Inder 3 ist eine Alternativvariante zur 2 dargestellt.Das hydraulische Prinzip ist identisch. Abweichend kommt für den Hauptstufenventilkörper 35 einSitzventil in der Bauform eines Nadelventils mit einer gestuftenVentilfläche 71 zurAnwendung. Ausgehend von einem Auflagering 73, der den Anschlagzur Begrenzung der Be triebsbewegung des Hauptstufenventilkörpers bildet,erstreckt sich eine erste Ventilfläche 71a mit einemkleineren Winkel zur Wandung 75 der Hochdruckteilstrecke 23 als einesich anschließendezweite Ventilfläche 71b.Im Bereich der ersten Ventilfläche 71a wirdin Abhängigkeitder Betriebsbewegung ein vergleichsweise kleinerer Durchlassquerschnittfreigegeben. Sobald die zweite Ventilfläche 71b axial in derHublage in Überdeckungmit einer Ventilsitzfläche 77 kommt,wird aufgrund des größeren Winkelsder Ventilfläche 71b eindeutlich größerer Durchlassquerschnittwirksam.
    [0027] Auchbei dieser Variante kommt ein Endanschlag zur Anwendung, der vondem Hauptstufenventilkörper 35 unddem Boden 67 des Steuerraums gebildet wird.
    [0028] Inder 4 sind die möglichenKennlinienvariationen dargestellt. Das Dämpfventil, wie es aus dem genanntenStand der Technik bekannt ist, verfügt über eine vereinfachte dargestelltelineare Kennlinie. Mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung des verstellbarenDämpfventilsind auch geknickte Dämpfkraftkennlinienmöglich.
    权利要求:
    Claims (7)
    [1] Verstellbares Dämpfventil für einen Schwingungsdämpfer, miteinem Vorstufenventil zur Steuerung eines Hauptstufenventils, wobeidas Vorstufenventil einen Druck in einem Steuerraum beeinflusst, derauf einen Hauptstufenventilkörperdes Hauptstufenventils wirkt, wobei der Hauptstufenventilkörper in Abhängigkeitdes Drucks im Steuerraum und einer Druckbeaufschlagung aus einemArbeitsraum des Schwingungsdämpferseine Betriebsbewegung ausführt,bei der sich ein definierter Durchlassquerschnitt am Hauptstufenventileinstellt, dadurch gekennzeichnet, dass bezogen auf einelineare Betriebsbewegung des Hauptstufenventilkörpers (35) ein überproportionalerDurchlassquerschnitt eingestellt wird.
    [2] Verstellbares Dämpfventilnach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptstufenventilkörper (35)als ein Schieber ausgeführtist, der mindestens zwei Schieberquerschnitte (57; 59)aufweist, die sich bei einer bestimmten Hublage in ihrer Wirkung überlagern.
    [3] Verstellbares Dämpfventilnach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass für den Hauptstufenventilkörper (35)ein Anschlag (61) zur Begrenzung seiner Betriebsbewegungvorliegt.
    [4] Verstellbares Dämpfventilnach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptstufenventilkörper (35)als ein Nadelventil mit einer gestuften Ventilfläche (71a; 71b)ausgeführtist.
    [5] Verstellbares Dämpfventilnach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptstufenventilkörper (35)mit einer Wandung des Steuerraums (41) einen hydraulischenEndanschlag fürdie Bewegung des Hauptstufenventilkörpers (35) bildet.
    [6] Verstellbares Dämpfventilnach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptstufenventilkörper (35)mit der Wandung des Steuerraums (41) einen Drosselspalt(63) bildet.
    [7] Verstellbares Dämpfventilnach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Drosselspalt (63) voneiner Deckfläche(65) des Hauptstufenventilkörpers und einem Boden (67)des Steuerraums (41) gebildet wird.
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    DE102004011573B4|2008-07-24|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2005-09-29| OP8| Request for examination as to paragraph 44 patent law|
    2009-01-22| 8364| No opposition during term of opposition|
    2014-10-01| R119| Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee|
    2015-01-15| R119| Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee|Effective date: 20141001 |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    DE200410011573|DE102004011573B4|2004-03-10|2004-03-10|Verstellbares Dämpfventil|DE200410011573| DE102004011573B4|2004-03-10|2004-03-10|Verstellbares Dämpfventil|
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