DE102019003604B4 - Switchable hydro bearing - Google Patents
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Abstract
Schaltbares Hydrolager (1), aufweisend:eine erste Fluidkammer (2), die teilweise von einem Federkörper (4) begrenzt ist,eine zweite Fluidkammer (10), die über einen Fluidkanal (16) und einen Bypass-Kanal (20) mit der ersten Fluidkammer (2) fluidisch verbunden ist, so dass bei einem Ein- oder Ausfedern des Federkörpers (4) ein Dämpfungsfluid zwischen den beiden Fluidkammern (2, 10) strömen kann, undein schaltbares Ventil (41), mit dem der Bypass-Kanal (20) geöffnet oder geschlossen werden kann, um eine Dämpfungscharakteristik des schaltbaren Hydrolagers (1) zu verändern,wobei das schaltbare Ventil (41) ein Ventilgehäuse (22) und einen Schieber (30) aufweist,wobei das Ventilgehäuse (22) aufweist:eine Ventilkammer (24), welche zumindest teilweise den Bypass-Kanal (20) bildet,eine axiale Ventilöffnung (26), welche die Ventilkammer (24) mit der ersten Fluidkammer (2) oder der zweiten Fluidkammer (10) fluidisch verbindet, undmindestens eine radiale Ventilöffnung (28), welche die Ventilkammer (24) mit der anderen der ersten Fluidkammer (2) oder der zweiten Fluidkammer (10) fluidisch verbindet,wobei eine in Axialrichtung (Ax) des Schiebers (30) projizierte Öffnungsfläche der radialen Ventilöffnung (28) auf einer Seite der Ventilkammer (24) etwa gleich null ist,wobei der Schieber (30) vollständig in der Ventilkammer (24) angeordnet ist und in der Ventilkammer (24) zwischen einer Offenstellung, in der die axiale Ventilöffnung (26) und die radiale Ventilöffnung (28) geöffnet sind, und einer Schließstellung, in der die radiale Ventilöffnung (28) durch eine radiale Außenfläche des Schiebers (30) verschlossen ist, verlagerbar ist, undwobei der Schieber (30) zumindest teilweise als Dauermagnet oder ferromagnetisches Material enthaltend ausgebildet ist und wobei der Schieber (30) zum Verlagern des Schiebers (30) mit einer Magnetspule (40) zusammenwirkt.Switchable hydraulic bearing (1), having: a first fluid chamber (2) which is partially delimited by a spring body (4), a second fluid chamber (10) which is connected via a fluid channel (16) and a bypass channel (20) to the first fluid chamber (2) is fluidically connected, so that when the spring body (4) compresses or expands, a damping fluid can flow between the two fluid chambers (2, 10), and a switchable valve (41) with which the bypass channel ( 20) can be opened or closed in order to change a damping characteristic of the switchable hydraulic bearing (1), the switchable valve (41) having a valve housing (22) and a slide (30), the valve housing (22) having: a valve chamber (24) which at least partially forms the bypass channel (20), an axial valve opening (26) which fluidly connects the valve chamber (24) to the first fluid chamber (2) or the second fluid chamber (10), and at least one radial valve opening (28) showing the valve chamber (24) fluidly connects to the other of the first fluid chamber (2) or the second fluid chamber (10), wherein an opening area projected in the axial direction (Ax) of the spool (30) of the radial valve opening (28) on one side of the valve chamber (24) is approximately equal to zero, the spool (30) being disposed entirely in the valve chamber (24) and in the valve chamber (24) between an open position in which the axial valve port (26) and the radial valve port (28) are opened, and a closed position in which the radial valve opening (28) is closed by a radial outer surface of the slide (30), and wherein the slide (30) is at least partially designed as a permanent magnet or contains ferromagnetic material and wherein the slide (30) for Moving the slide (30) interacts with a magnetic coil (40).
Description
Die Erfindung betrifft ein schaltbares Hydrolager zur im Wesentlichen schwingungsentkoppelnden Lagerung eines Bauteils, insbesondere eines Motors, beispielsweise für ein Kraftfahrzeug.The invention relates to a switchable hydraulic mount for essentially vibration-decoupling mounting of a component, in particular of an engine, for example for a motor vehicle.
Derartige schaltbare Hydrolager werden für eine Bauteil-Lagerung mit unterschiedlichen Dämpfungscharakteristika eingesetzt, zwischen denen umgeschaltet werden kann. Beispielsweise soll das schaltbare Hydrolager bei einer Schwingung des zu lagernden Bauteils mit einer ersten Amplitude und/oder Frequenz eine andere Dämpfungscharakteristik haben als bei einer Schwingung mit einer zweiten Amplitude und/oder Frequenz.Switchable hydraulic mounts of this type are used for component mounting with different damping characteristics, between which it is possible to switch. For example, the switchable hydraulic mount should have a different damping characteristic when the component to be mounted vibrates with a first amplitude and/or frequency than when it vibrates with a second amplitude and/or frequency.
Die
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes schaltbares Hydrolager bereitzustellen, bei dem insbesondere eine zum Schalten erforderliche Kraft und/oder ein Strömungswiderstand eines in einer Offenstellung durchströmten schaltbaren Ventils reduziert sind. Die Aufgabe wird gelöst mittels des schaltbaren Hydrolagers gemäß dem unabhängigen Anspruch. Bevorzugte Ausführungsbeispiele sind in den jeweiligen abhängigen Ansprüchen angegeben.It is an object of the present invention to provide an improved switchable hydraulic bearing in which, in particular, a force required for switching and/or a flow resistance of a switchable valve through which flow occurs in an open position are reduced. The task is solved by means of the switchable hydraulic mount according to the independent claim. Preferred embodiments are given in the respective dependent claims.
Ein Aspekt betrifft ein schaltbares Hydrolager, aufweisend: eine erste Fluidkammer, die teilweise von einem Federkörper begrenzt ist, eine zweite Fluidkammer, die über einen Fluidkanal und einen Bypass Kanal mit der ersten Fluidkammer fluidisch verbunden ist, so dass bei einem Ein- oder Ausfedern des Federkörpers ein Dämpfungsfluid zwischen den beiden Fluidkammern strömen kann, und ein schaltbares Ventil, mit dem der Bypass Kanal geöffnet oder geschlossen werden kann, um eine Dämpfungscharakteristik des schaltbaren Hydrolagers zu verändern. Das schaltbare Ventil weist ein Ventilgehäuse und einen Schieber auf, wobei das Ventilgehäuse aufweist: eine Ventilkammer, welche zumindest teilweise den Bypass Kanal bildet, eine axiale Ventilöffnung, welche die Ventilkammer mit der ersten Fluidkammer oder der zweiten Fluidkammer fluidisch verbindet, und mindestens eine radiale Ventilöffnung, welche die Ventilkammer mit der anderen der ersten Fluidkammer oder der zweiten Fluidkammer fluidisch verbindet. Eine in Axialrichtung des Schiebers projizierte Öffnungsfläche der radialen Ventilöffnung auf einer Seite der Ventilkammer ist etwa gleich null, und der Schieber ist vollständig in der Ventilkammer angeordnet. Weiter ist der Schieber in der Ventilkammer zwischen einer Offenstellung, in der die axiale Ventilöffnung und die radiale Ventilöffnung geöffnet sind, und einer Schließstellung, in der die radiale Ventilöffnung durch eine radiale Außenfläche des Schiebers verschlossen ist, verlagerbar.One aspect relates to a switchable hydraulic mount, comprising: a first fluid chamber, which is partially delimited by a spring body, a second fluid chamber, which is fluidically connected to the first fluid chamber via a fluid channel and a bypass channel, so that when the Spring body, a damping fluid can flow between the two fluid chambers, and a switchable valve with which the bypass channel can be opened or closed in order to change a damping characteristic of the switchable hydraulic bearing. The switchable valve has a valve housing and a slide, the valve housing having: a valve chamber which at least partially forms the bypass channel, an axial valve opening which fluidly connects the valve chamber to the first fluid chamber or the second fluid chamber, and at least one radial valve opening , which fluidly connects the valve chamber to the other of the first fluid chamber or the second fluid chamber. An opening area, projected in the axial direction of the spool, of the radial valve opening on one side of the valve chamber is approximately zero, and the spool is completely disposed in the valve chamber. Furthermore, the spool is displaceable in the valve chamber between an open position, in which the axial valve opening and the radial valve opening are open, and a closed position, in which the radial valve opening is closed by a radial outer surface of the spool.
Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass der Schieber in der Schließstellung und/oder in einer Anfangsbewegung aus der Schließstellung in die Offenstellung ausschließlich in radialer Richtung von dem Druck in der jeweiligen Fluidkammer beaufschlagt ist. Die in Axialrichtung auf den Schieber wirkenden Druckkomponenten heben sich gegenseitig auf.An advantage of the present invention is that the slide in the closed position and/or in an initial movement from the closed position into the open position is acted upon by the pressure in the respective fluid chamber exclusively in the radial direction. The pressure components acting on the slide in the axial direction cancel each other out.
Das Hydrolager kann auch als hydroelastisches Lager bezeichnet werden. Das Hydrolager kann beispielsweise ein Motorlager für ein Kraftfahrzeug sein.The hydraulic bearing can also be referred to as a hydroelastic bearing. The hydraulic mount can be an engine mount for a motor vehicle, for example.
Die Fluidkammern können fluiddichte abgeschlossene Kammern mit einem darin enthaltenen Dämpfungsfluid sein. Die erste Fluidkammer kann auch als Primär- oder Arbeitskammer bezeichnet werden. Die zweite Fluidkammer kann auch als Sekundär- oder Kompensationskammer bezeichnet werden. Die zweite Fluidkammer kann teilweise von einem Balg aus elastomerem Material begrenzt sein. In der Soll-Lage bzw. im montierten Zustand des Hydrolagers kann die erste Fluidkammer in der vertikalen Richtung über der zweiten Fluidkammer angeordnet sein.The fluid chambers can be fluid-tight sealed chambers with a damping fluid contained therein. The first fluid chamber can also be referred to as the primary or working chamber. The second fluid chamber can also be referred to as a secondary or compensation chamber. The second fluid chamber may be partially bounded by a bellows of elastomeric material. In the desired position or in the installed state of the hydraulic bearing, the first fluid chamber can be arranged above the second fluid chamber in the vertical direction.
Der Fluidkanal kann zwei Fluidkammern fluidisch miteinander verbinden, wobei bei Verformung einer der Fluidkammern mittels einer äußeren Kraft das Dämpfungsfluid von der einen Fluidkammer in die andere Fluidkammer strömen kann. Der Fluidkanal kann zum Erreichen einer gewünschten Dämpfung mit einer vorbestimmten Dämpfungscharakteristik ausgebildet sein. Der Fluidkanal kann auch als Dämpfungskanal bezeichnet werden. Der Fluidkanal kann in einer Trennwand ausgebildet sein, die zwischen der ersten und der zweiten Fluidkammer angeordnet ist.The fluid channel can fluidly connect two fluid chambers with one another, with the damping fluid being able to flow from one fluid chamber into the other fluid chamber when one of the fluid chambers is deformed by means of an external force. In order to achieve a desired damping, the fluid channel can be designed with a predetermined damping characteristic. The fluid channel can also be referred to as a damping channel. The fluid channel may be formed in a partition wall located between the first and second fluid chambers.
Der Federkörper kann die äußere Kraft auf das Dämpfungsfluid übertragen und dazu elastisch verformbares Material enthalten, beispielsweise ein Elastomer. Der Federkörper kann beispielsweise im Wesentlichen hohlkegelstumpfförmig ausgebildet sein. An dem Federkörper kann eine Anbindungseinrichtung zur Anbindung des Hydrolagers an ein Bauteil angeordnet sein.The spring body can transmit the external force to the damping fluid and can contain elastically deformable material for this purpose, for example an elastomer. The spring body can, for example, be essentially in the form of a hollow truncated cone. A connection device for connecting the hydraulic bearing to a component can be arranged on the spring body.
Das schaltbare Ventil kann einen Bypass-Kanal aufweisen, dessen Dämpfungscharakteristik sich in einem gewünschten Maß von der des Fluidkanals unterscheidet. Der Bypass-Kanal kann eine geringere Dämpfung bzw. einen geringeren Strömungswiderstand aufweisen als der Fluidkanal. Beispielsweise kann die Dämpfung bzw. der Strömungswiderstand des Bypass-Kanals vernachlässigbar klein im Vergleich zur Dämpfung bzw. zum Strömungswiderstand des Fluidkanals sein. Der Bypass-Kanal kann in einer Trennwand ausgebildet sein, die zwischen der ersten und der zweiten Fluidkammer angeordnet ist. Mittels des schaltbaren Ventils kann das Dämpfungsfluid wahlweise durch den Fluidkanal oder den Bypass-Kanal strömen und so die Dämpfungscharakteristik des schaltbaren Hydrolagers verändert werden, wobei im geöffneten Zustand des Bypass-Kanals, also wenn der Schieber in der Offenstellung ist, ein Teil des Dämpfungsfluids je nach Anregungsfrequenz bzw. - amplitude auch über den Fluidkanal strömen kann.The switchable valve can have a bypass channel, the damping characteristics of which differ to a desired extent from those of the fluid channel. The bypass channel can have less damping or less flow resistance than the fluid channel. For example, the damping or the flow resistance of the bypass channel can be negligibly small compared to the damping or the flow resistance of the fluid channel. The bypass channel may be formed in a partition wall located between the first and second fluid chambers. By means of the switchable valve, the damping fluid can flow either through the fluid channel or the bypass channel and thus the damping characteristics of the switchable hydraulic mount can be changed, with the open state of the bypass channel, i.e. when the slide is in the open position, part of the damping fluid depending can also flow through the fluid channel depending on the excitation frequency or amplitude.
Ein Ventilgehäuse kann zumindest teilweise in einer Trennwand ausgebildet sein, die zwischen der ersten und der zweiten Fluidkammer angeordnet ist, oder kann zumindest teilweise integral oder einstückig mit der Trennwand ausgebildet sein. Das Ventilgehäuse kann mehrteilig ausgebildet sein. Die Ventilkammer ist im Inneren des Ventilgehäuses ausgebildet. Der Bypass-Kanal kann die Ventilkammer, die axiale Ventilöffnung und die radiale Ventilöffnung umfassen.A valve housing may be at least partially formed in a bulkhead disposed between the first and second fluid chambers, or may be at least partially formed integrally or in one piece with the bulkhead. The valve housing can be made in several parts. The valve chamber is formed inside the valve housing. The bypass channel can include the valve chamber, the axial valve opening and the radial valve opening.
Die axiale Ventilöffnung kann eine Öffnung der Ventilkammer sein, über die die Ventilkammer mit der ersten Fluidkammer fluidisch verbunden sein kann, wobei die Ventilkammer über mindestens die radiale Ventilöffnung mit der zweiten Fluidkammer fluidisch verbunden oder verbindbar sein kann. Alternativ dazu kann die axiale Ventilöffnung eine Öffnung der Ventilkammer sein, über die die Ventilkammer mit der zweiten Fluidkammer fluidisch verbunden sein kann, wobei die Ventilkammer über mindestens die radiale Ventilöffnung mit der ersten Fluidkammer fluidisch verbunden oder verbindbar sein kann.The axial valve opening can be an opening of the valve chamber via which the valve chamber can be fluidically connected to the first fluid chamber, wherein the valve chamber can be fluidly connected or can be connected to the second fluid chamber via at least the radial valve opening. Alternatively, the axial valve opening can be an opening of the valve chamber via which the valve chamber can be fluidically connected to the second fluid chamber, wherein the valve chamber can be fluidly connected or connectable to the first fluid chamber via at least the radial valve opening.
Der Schieber ist in der Ventilkammer aufgenommen und ist zum Schalten des schaltbaren Ventils darin verlagerbar. Eine Axialrichtung des Schiebers kann dabei mit einer Axialrichtung der Ventilkammer, des Ventilgehäuses und/oder des Hydrolagers im Wesentlichen zusammenfallen. Der Schieber kann zumindest abschnittsweise magnetisch sein und kann mittels einer Magnetspule verlagert werden. Der Schieber kann ringförmig, insbesondere hohlzylinderförmig, ausgebildet sein. Entsprechend kann die Ventilkammer zylindrisch ausgebildet sein. Die Querschnittsform des Schiebers senkrecht zur axialen Richtung ist jedoch nicht auf eine kreisrunde beschränkt, und es sind beispielsweise auch quadratische oder ovale Querschnittsformen denkbar.The spool is accommodated in the valve chamber and is displaceable therein for switching the switchable valve. An axial direction of the slide can essentially coincide with an axial direction of the valve chamber, the valve housing and/or the hydraulic bearing. The slider can be magnetic at least in sections and can be displaced by means of a magnetic coil. The slide can be ring-shaped, in particular hollow-cylindrical. Correspondingly, the valve chamber can be of cylindrical design. However, the cross-sectional shape of the slider perpendicular to the axial direction is not limited to circular, and square or oval cross-sectional shapes, for example, are also conceivable.
Eine Axialrichtung oder axiale Richtung ist eine Richtung in einer Erstreckung einer Länge eines Bauteils. Bei beispielsweise einem zylinderförmig ausgebildeten Schieber ist die Axialrichtung etwa parallel zu einer Mantellinie oder der Längsachse des Schiebers ausgerichtet. Bei einem scheibenförmig ausgebildeten Schieber ist die Axialrichtung mangels einer Länge in Richtung der Erstreckung der Dicke des scheibenförmig ausgebildeten Schiebers ausgerichtet.An axial direction or axial direction is a direction in an extension of a length of a component. In the case of a cylinder-shaped slide, for example, the axial direction is aligned approximately parallel to a surface line or the longitudinal axis of the slide. In the case of a disc-shaped slider, the axial direction is aligned in the direction of the extension of the thickness of the disc-shaped slider due to the lack of a length.
Eine Radialrichtung oder radiale Richtung ist senkrecht zu der Axialrichtung ausgerichtet. Beispielsweise ist bei einem zylinderförmig ausgebildeten Schieber oder bei einem scheibenförmig ausgebildeten Schieber die Radialrichtung zusammenfallend mit dem Radius des zylinderförmig ausgebildeten Schiebers oder des scheibenförmig ausgebildeten Schiebers ausgerichtet. Bei einem hohlzylinderförmig ausgebildeten Schieber kann die Radialrichtung in Richtung der Wandstärke des hohlzylinderförmig ausgebildeten Schiebers verlaufen.A radial direction or radial direction is oriented perpendicular to the axial direction. For example, in the case of a cylinder-shaped slide or in the case of a disk-shaped slide, the radial direction is coincident lend aligned with the radius of the cylinder-shaped slider or the disk-shaped slider. In the case of a slide of hollow-cylindrical design, the radial direction can run in the direction of the wall thickness of the slide of hollow-cylindrical design.
Dementsprechend ist eine Umfangsrichtung eine Richtung in einer Erstreckung des Umfangs des Bauteils, beispielsweise des hohlzylinderförmig ausgebildeten Schiebers.Accordingly, a circumferential direction is a direction in an extension of the circumference of the component, for example of the hollow-cylindrical slide.
Die in der vorliegenden Anmeldung verwendeten Begriffe „oben“ oder „oberhalb“ und dergleichen können sich auf eine Richtung entgegen der Schwerkraftrichtung beziehen. Die in der vorliegenden Anmeldung verwendeten Begriffe „unten“ oder „unterhalb“ und dergleichen können sich auf eine Richtung in der Schwerkraftrichtung beziehen.The terms “above” or “above” and the like used in the present application can refer to a direction counter to the direction of gravity. The terms “below” or “below” and the like used in the present application may refer to a direction in the direction of gravity.
Die in der vorliegenden Anmeldung verwendeten Begriffe „außen“ oder „innen“ und dergleichen bedeuten im Sinne der vorliegenden Erfindung, dass ein, insbesondere idealisierter oder gedachter, Mittelpunkt ein innerster Punkt ist. Ein in Bezug dazu äußerer Bereich ist ein, insbesondere idealisierter oder gedachter, Umfangsbereich. Ein Punkt oder Bereich, der als weiter außen liegend bezeichnet ist als ein anderer Punkt oder Bereich liegt also in radialer Richtung von dem Mittelpunkt ausgehend weiter in Richtung des Umfangsbereichs entfernt als der andere Punkt oder Bereich.In the context of the present invention, the terms “outside” or “inside” and the like used in the present application mean that a particularly idealized or imaginary center point is an innermost point. An outer area in relation to this is an, in particular idealized or imaginary, peripheral area. That is, a point or area that is referred to as being more outward than another point or area is further in the radial direction from the center toward the peripheral area than the other point or area.
Die Verlagerungsrichtung des Schiebers kann im Wesentlichen der Axialrichtung des Schiebers entsprechen. Die Axialrichtung des Schiebers kann dabei mit einer Axialrichtung des schaltbaren Hydrolagers und/oder einer Axialrichtung der Ventilkammer im Wesentlichen zusammenfallen.The displacement direction of the slide can essentially correspond to the axial direction of the slide. The axial direction of the slide can essentially coincide with an axial direction of the switchable hydraulic bearing and/or an axial direction of the valve chamber.
Der Schieber und die Ventilkammer können derart ausgebildet sein, dass die auf den Schieber wirkenden Druckkräfte des Dämpfungsfluids sich stets zumindest in der Axialrichtung bzw. der Verlagerungsrichtung im Wesentlichen gegenseitig aufheben. Mit anderen Worten sind die auf die axialen Stirnflächen - d.h. die auf eine Ebene senkrecht zu der Verlagerungsrichtung projizierten axialen Endflächen des Schiebers - an dessen beiden freien Enden in der Verlagerungsrichtung des Schiebers wirkende und von dem Fluiddruck bewirkte Kräfte etwa gleich groß, und somit ist eine daraus resultierende Kraft an dem Schieber in der Verlagerungsrichtung etwa gleich null. Insbesondere können die Stirnflächen an dem einen freien Enden des Schiebers gleich groß sein wie die Stirnflächen an dem anderen freien Enden des Schiebers. Um einen Druckausgleich innerhalb der Ventilkammer zwischen dem Volumenabschnitt auf der einen Seite des Schiebers und dem Volumenabschnitt auf der anderen Seite des Schiebers in Verlagerungsrichtung zu gewährleisten, kann eine Ausgleichsöffnung in dem Schieber ausgebildet sein, wie nachstehend beschrieben. Alternativ oder zusätzlich kann eine Ausgleichsnut oder Ausgleichsrille in der inneren Wandung der Ventilkammer vorgesehen sein, die sich in der Axialrichtung bzw. der Verlagerungsrichtung erstreckt.The slide and the valve chamber can be designed in such a way that the pressure forces of the damping fluid acting on the slide always essentially cancel each other out, at least in the axial direction or the displacement direction. In other words, the forces acting on the axial end faces - i.e. the axial end faces of the slide projected onto a plane perpendicular to the direction of displacement - at its two free ends in the direction of displacement of the slide and caused by the fluid pressure are approximately the same, and thus a resulting force on the slide in the direction of displacement is approximately equal to zero. In particular, the end faces at one free end of the slide can be the same size as the end faces at the other free end of the slide. In order to ensure pressure equalization within the valve chamber between the volume section on one side of the spool and the volume section on the other side of the spool in the direction of displacement, an equalization opening can be formed in the spool, as described below. Alternatively or additionally, a compensating groove or compensating groove can be provided in the inner wall of the valve chamber, which extends in the axial direction or the displacement direction.
Mit der obigen Konfiguration kann ein Kräfteausgleich oder Kräftegleichgewicht an dem Schieber in Bezug auf von einem Fluiddruck bewirkte Kräfte erreicht werden, insbesondere beim Verlagern des Schiebers von der Offenstellung in die Schließstellung und umgekehrt. Somit können Kräfte für die Verlagerung des Schiebers unabhängig von dem Fluiddruck in den Fluidkammern ausgelegt und klein gehalten werden.With the above configuration, a force balance or balance of forces can be achieved on the spool with respect to forces caused by fluid pressure, particularly when shifting the spool from the open position to the closed position and vice versa. Thus forces for the displacement of the slide can be designed and kept small independently of the fluid pressure in the fluid chambers.
Alternativ oder zusätzlich zu der oben genannten Verlagerungsrichtung kann die Verlagerungsrichtung des Schiebers in seiner Umfangsrichtung rotierend ausgerichtet sein. D.h., dass der Schieber zum Öffnen oder Schließen der radialen Ventilöffnung auch rotiert werden kann. Der rotierende Schieber kann einen oder mehrere diametral, multiaxial und/oder multiradial magnetisierte Bereiche aufweisen. Der rotierende Schieber kann mehrere radiale Ventilöffnungen, die - insbesondere in unterschiedlichen in Axialrichtung voneinander beabstandeten Ebenen - an der Ventilkammer ausgebildet sein können, mit seiner radialen Außenfläche verschließen oder mit entsprechenden Öffnungen an seiner radialen Außenfläche zumindest teilweise in Überdeckung bringen, um so einen Fluidstrom da hindurch zuzulassen.As an alternative or in addition to the displacement direction mentioned above, the displacement direction of the slide can be aligned in a rotating manner in its circumferential direction. This means that the slide can also be rotated to open or close the radial valve opening. The rotating slide can have one or more diametrically, multiaxially and/or multiradially magnetized areas. The rotating slide can close several radial valve openings, which - in particular in different planes spaced apart from one another in the axial direction - can be formed on the valve chamber, with its radial outer surface or at least partially overlap with corresponding openings on its radial outer surface in order to create a fluid flow there allow through.
Insbesondere kann das Ventilgehäuse und/oder die Trennwand ein Führungselement zum Führen des Dämpfungsfluidstroms aufweisen, wobei das Führungselement in die erste Fluidkammer oder in die zweite Fluidkammer hineinragen kann.In particular, the valve housing and/or the partition wall can have a guide element for guiding the damping fluid flow, it being possible for the guide element to protrude into the first fluid chamber or into the second fluid chamber.
Das Führungselement kann zur Führung des durch den Bypass-Kanal strömenden Dämpfungsfluids eine im Wesentlichen hohlzylindrisch ausgebildete Innenkontur aufweisen. Beim Durchströmen eines in eine der beiden Fluidkammern hineinragenden ersten Endabschnitts des Führungselements kann das Fluid in dem Führungselement laminarisiert werden und somit kann der Durchflusswiderstand in dem Führungselement und/oder in dem schaltbaren Ventil verringert werden.The guide element can have an essentially hollow-cylindrical inner contour for guiding the damping fluid flowing through the bypass channel. When flowing through a first end section of the guide element protruding into one of the two fluid chambers, the fluid can be laminarized in the guide element and thus the flow resistance in the guide element and/or in the switchable valve can be reduced.
Eine Außenkontur des Führungselements kann an dem ersten Endabschnitt im Wesentlichen kegelstumpfförmig ausgebildet sein. An einem in die Ventilkammer hineinragenden zweiten Endabschnitt des Führungselements kann die Außenkontur im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet sein. Eine Endfläche eines zweiten Endabschnitts des Führungselements kann als Endanschlag für den Schieber ausgebildet sein. Weiter kann an der Außenkontur ein Bund ausgebildet sein, der das Führungselement an einem weiteren Eindringen in die Ventilkammer hindert.An outer contour of the guide element can be formed essentially in the shape of a truncated cone on the first end section. On a second end section of the guide element that protrudes into the valve chamber, the outer contour can be essentially cylindrical. One End surface of a second end section of the guide element can be designed as an end stop for the slide. Furthermore, a collar can be formed on the outer contour, which prevents the guide element from penetrating further into the valve chamber.
Das Führungselement kann mittels kraftschlüssiger und/oder stoffschlüssiger Verbindung mit dem Ventilgehäuse und/oder der Trennwand verbunden sein, beispielsweise mittels Passsitz, insbesondere Presssitz, und/oder Klebstoff.The guide element can be connected to the valve housing and/or the partition wall by means of a non-positive and/or material connection, for example by means of a snug fit, in particular a press fit, and/or adhesive.
Alternativ dazu kann das Führungselement einstückig mit dem Ventilgehäuse und/oder der Trennwand ausgebildet sein. Mit anderen Worten können das Führungselement und das Ventilgehäuse ein Teil der Trennwand zwischen den beiden Fluidkammern sein. Dabei kann das Ventilgehäuse zum Montieren / Einbringen des Schiebers in die Ventilkammer teilbar sein; mit anderen Worten kann das Ventilgehäuse dabei mehrteilig sein.As an alternative to this, the guide element can be formed in one piece with the valve housing and/or the partition wall. In other words, the guide element and the valve housing can be part of the partition wall between the two fluid chambers. The valve housing can be divisible for mounting/inserting the slide into the valve chamber; in other words, the valve housing can be in several parts.
Das Ventilgehäuse kann eine Befestigungseinrichtung für den Schieber in einem Betriebszustand aufweisen.The valve housing can have a fastening device for the slide in an operating state.
Der Bypass-Kanal kann als eine Öffnung in der Trennwand zwischen den beiden Fluidkammern ausgebildet sein. Mit anderen Worten kann eine Ausdehnung des Bypass-Kanals in Axialrichtung kleiner sein als sein Durchmesser in Radialrichtung.The bypass channel can be designed as an opening in the partition wall between the two fluid chambers. In other words, an extension of the bypass channel in the axial direction can be smaller than its diameter in the radial direction.
Insbesondere kann der Bypass-Kanal das Führungselement, das Ventilgehäuse mit der Ventilkammer und die mindestens eine radiale Ventilöffnung aufweisen.In particular, the bypass channel can have the guide element, the valve housing with the valve chamber and the at least one radial valve opening.
Im Bereich der radialen Ventilöffnung kann eine Richtung des Bypass-Kanals - insbesondere eine Durchflussrichtung des durch den Bypass-Kanal strömenden Dämpfungsfluids - senkrecht zu der Axialrichtung bzw. Verlagerungsrichtung des Schiebers ausgerichtet sein. Alternativ oder zusätzlich dazu kann im Bereich in der Ventilkammer zwischen der radialen Ventilöffnung und der axialen Ventilöffnung die Richtung des Bypass-Kanals - insbesondere eine Durchflussrichtung des durch den Bypass-Kanal strömenden Dämpfungsfluids - in einem von 90° verschiedenen Winkel zu der Verlagerungsrichtung des Schiebers ausgerichtet sein. Dies kann mittels eines Strömungselements, insbesondere einer Führungsfläche, an dem Schieber realisiert werden. Somit kann ein Durchflusswiderstand durch den Bypass-Kanal verringert werden.In the area of the radial valve opening, a direction of the bypass channel—in particular a flow direction of the damping fluid flowing through the bypass channel—can be aligned perpendicularly to the axial direction or displacement direction of the slide. Alternatively or additionally, in the area in the valve chamber between the radial valve opening and the axial valve opening, the direction of the bypass channel—in particular a flow direction of the damping fluid flowing through the bypass channel—can be oriented at an angle other than 90° to the direction of displacement of the slide be. This can be implemented by means of a flow element, in particular a guide surface, on the slide. A flow resistance through the bypass channel can thus be reduced.
Eine in Axialrichtung bzw. Verlagerungsrichtung des Schiebers auf eine Ebene quer zur Axialrichtung bzw. Verlagerungsrichtung projizierte Öffnungsfläche der radialen Ventilöffnung auf einer Seite der Ventilöffnung ist etwa gleich null. Mit anderen Worten weist die Öffnungsfläche der radialen Ventilöffnung keine Komponente in Axialrichtung des Schiebers oder der Ventilkammer auf. Dies bedeutet, dass in der Schließstellung des Schiebers, wenn diese Öffnungsfläche der radialen Ventilöffnung durch die radiale Außenfläche des Schiebers verschlossen ist, im Wesentlichen keine Druckkräfte des Dämpfungsfluids in der Axialrichtung bzw. Verlagerungsrichtung auf den Schieber wirken können. Lediglich Druckkräfte quer zur Axialrichtung bzw. Verlagerungsrichtung, d.h. in Radialrichtung, können auf den Schieber wirken. Es können mindestens zwei radiale Ventilöffnungen vorgesehen werden, die derart angeordnet und ausgebildet sind, dass sich die von den radialen Ventilöffnungen auf den Schieber wirkenden Druckkräfte gegenseitig aufheben, so dass auf den Schieber im Wesentlichen weder axiale Druckkräfte als auch radiale Druckkräfte wirken.An opening area of the radial valve opening on one side of the valve opening projected in the axial direction or displacement direction of the slide onto a plane transverse to the axial direction or displacement direction is approximately equal to zero. In other words, the opening area of the radial valve hole has no component in the axial direction of the spool or the valve chamber. This means that in the closed position of the slide, when this opening surface of the radial valve opening is closed by the radial outer surface of the slide, essentially no pressure forces of the damping fluid can act on the slide in the axial direction or displacement direction. Only compressive forces transverse to the axial direction or direction of displacement, i.e. in the radial direction, can act on the slide. At least two radial valve openings can be provided, which are arranged and designed in such a way that the pressure forces acting on the slide from the radial valve openings cancel each other out, so that essentially neither axial pressure forces nor radial pressure forces act on the slide.
Der Schieber kann mindestens eine Ausgleichsöffnung aufweisen, die ein axiales freies Ende des Schiebers mit einem anderen axialen freien Ende des Schiebers fluidisch verbindet. Somit kann ein Druckausgleich innerhalb der Ventilkammer zwischen dem Volumenabschnitt auf der einen Seite des Schiebers und dem Volumenabschnitt auf der anderen Seite des Schiebers in Verlagerungsrichtung gewährleistet werden, und es kann ein Strömungswiderstand des Schiebers bei dessen Verlagerung zwischen der Schließstellung und der Offenstellung reduziert werden. Die Ausgleichsöffnung kann Teil des Bypass-Kanals sein.The slide can have at least one compensating opening which fluidly connects one axial free end of the slide to another axial free end of the slide. Thus, pressure equalization within the valve chamber between the volume section on one side of the slide and the volume section on the other side of the slide can be ensured in the direction of displacement, and flow resistance of the slide can be reduced when it is displaced between the closed position and the open position. The equalization opening can be part of the bypass channel.
Beispielsweise kann in der Offenstellung des schaltbaren Ventils das Dämpfungsfluid von der ersten Fluidkammer in Radialrichtung durch die mindestens eine radiale Ventilöffnung in die Ventilkammer einströmen. Weiter kann das Dämpfungsfluid durch die mindestens eine Ausgleichsöffnung in dem Schieber etwa in Axialrichtung durch die Ventilkammer und durch die axiale Ventilöffnung in die zweite Fluidkammer strömen.For example, in the open position of the switchable valve, the damping fluid can flow from the first fluid chamber in the radial direction through the at least one radial valve opening into the valve chamber. Furthermore, the damping fluid can flow through the at least one compensating opening in the slide approximately in the axial direction through the valve chamber and through the axial valve opening into the second fluid chamber.
Alternativ dazu kann beispielsweise in der Offenstellung des schaltbaren Ventils das Dämpfungsfluid von der ersten Fluidkammer durch die axiale Ventilöffnung etwa in Axialrichtung in die Ventilkammer einströmen. Weiter kann das Dämpfungsfluid durch die mindestens eine Ausgleichsöffnung in dem Schieber etwa in Axialrichtung durch den Schieber und etwa in Radialrichtung durch die mindestens eine radiale Ventilöffnung in die zweite Fluidkammer strömen.Alternatively, for example in the open position of the switchable valve, the damping fluid can flow from the first fluid chamber through the axial valve opening approximately in the axial direction into the valve chamber. Furthermore, the damping fluid can flow through the at least one compensating opening in the slide approximately in the axial direction through the slide and approximately in the radial direction through the at least one radial valve opening into the second fluid chamber.
Weiter beispielsweise kann in der Offenstellung des schaltbaren Ventils das Dämpfungsfluid von der zweiten Fluidkammer in Radialrichtung durch die mindestens eine radiale Ventilöffnung in die Ventilkammer einströmen. Weiter kann das Dämpfungsfluid durch die mindestens eine Ausgleichsöffnung in dem Schieber durch die axiale Ventilöffnung etwa in Axialrichtung durch die Ventilkammer und in die erste Fluidkammer strömen.Furthermore, for example, in the open position of the switchable valve, the damping fluid can flow from the second fluid chamber in the radial direction through the at least one radial valve opening into the valve flow into the chamber. Furthermore, the damping fluid can flow through the at least one compensating opening in the spool, through the axial valve opening, approximately in the axial direction through the valve chamber and into the first fluid chamber.
Alternativ dazu kann weiter beispielsweise in der Offenstellung des schaltbaren Ventils das Dämpfungsfluid von der zweiten Fluidkammer durch die axiale Ventilöffnung etwa in Axialrichtung in die Ventilkammer einströmen. Weiter kann das Dämpfungsfluid durch die mindestens eine Ausgleichsöffnung in dem Schieber etwa in Axialrichtung durch den Schieber und etwa in Radialrichtung durch die mindestens eine radiale Ventilöffnung in die erste Fluidkammer strömen.Alternatively, for example in the open position of the switchable valve, the damping fluid can flow from the second fluid chamber through the axial valve opening approximately in the axial direction into the valve chamber. Furthermore, the damping fluid can flow through the at least one compensating opening in the spool approximately in the axial direction through the spool and approximately in the radial direction through the at least one radial valve opening into the first fluid chamber.
Der Schieber kann hohlzylindrisch, ringförmig, U-förmig, scheibenförmig, hohlkugelig oder kegelstumpfförmig ausgebildet sein, solange die radiale Außenfläche davon die radiale Ventilöffnung in der Schließstellung im Wesentlichen vollständig verschließen kann. Insbesondere kann der ringförmige Schieber einen C-förmigen Querschnitt aufweisen sein oder je vorhandener radialer Ventilöffnung als ein im Querschnitt C-förmiger Einzelschieber ausgebildet sein. Somit sind die oben beschriebenen Vorteile mit einer Vielzahl von daraus auswählbaren Formen des Schiebers erzielbar und eine Flexibilität beim Konstruieren und/oder Anpassen an unterschiedliche Einsatzfälle gegeben.The slide can be hollow-cylindrical, ring-shaped, U-shaped, disk-shaped, hollow spherical or truncated cone-shaped, as long as the radial outer surface thereof can essentially completely close the radial valve opening in the closed position. In particular, the annular slide can have a C-shaped cross section or, depending on the radial valve opening that is present, can be designed as an individual slide with a C-shaped cross section. The advantages described above can thus be achieved with a large number of forms of the slide that can be selected therefrom, and there is flexibility in the construction and/or adaptation to different applications.
Der Schieber kann eine Führungsfläche aufweisen, die zumindest in der Offenstellung eine von der axialen Ventilöffnung kommende axiale Fluidströmung zumindest teilweise in eine radiale Fluidströmung hin zur radialen Ventilöffnung umlenkt, und umgekehrt.The slide can have a guide surface which, at least in the open position, at least partially deflects an axial fluid flow coming from the axial valve opening into a radial fluid flow towards the radial valve opening, and vice versa.
Die Führungsfläche ist insbesondere auf der Seite des Schiebers angeordnet, die der axialen Ventilöffnung zugewandt ist. Die Führungsfläche kann in der Offenstellung den Strömungswiderstand des Bypass-Kanals reduzieren. Insbesondere bei dem kegelstumpfförmig ausgebildeten Schieber kann die Führungsfläche zur Axialrichtung geneigt ausgebildet sein. Somit kann die Fluidströmung zuverlässig umgelenkt werden.The guide surface is arranged in particular on the side of the slide that faces the axial valve opening. In the open position, the guide surface can reduce the flow resistance of the bypass channel. In particular in the case of the slide designed in the shape of a truncated cone, the guide surface can be designed to be inclined in relation to the axial direction. Thus, the fluid flow can be reliably deflected.
Der Schieber kann derart in der Ventilkammer angeordnet sein, dass der Schieber, insbesondere bei seiner Verlagerung, mit seiner radialen Außenfläche an einer radialen Innenfläche der Ventilkammer zumindest teilweise geführt ist.The slide can be arranged in the valve chamber in such a way that the slide, in particular during its displacement, is at least partially guided with its radial outer surface on a radial inner surface of the valve chamber.
Der Schieber kann ein reibungsverminderndes Material aufweisen, insbesondere an seiner radialen Außenfläche. Somit kann die Reibung beim Verlagern des Schiebers reduziert und ein sicheres Verlagern des Schiebers gewährleistet werden. Beispiele für reibungsverminderndes Material sind PTFE (Polytetrafluorethylen), POM (Polyoxymethylen) oder PA (Polyamide).The slide may have a friction-reducing material, in particular on its radially outer surface. Thus, the friction when moving the slider can be reduced and a safe moving of the slider can be guaranteed. Examples of friction-reducing material are PTFE (polytetrafluoroethylene), POM (polyoxymethylene) or PA (polyamide).
Zur weiteren Reduzierung der Reibung zwischen Schieber und Ventilkammer kann dort ein Spalt vorgesehen sein. Der Spalt zwischen der radialen Außenfläche des Schiebers und der radialen Innenfläche der Ventilkammer kann im Bereich von etwa 0,1 bis etwa 0,7 mm, insbesondere im Bereich von etwa 0,3 bis etwa 0,5 mm liegen.A gap can be provided there to further reduce the friction between the slide and the valve chamber. The gap between the radially outer surface of the slide and the radially inner surface of the valve chamber can be in the range from about 0.1 to about 0.7 mm, in particular in the range from about 0.3 to about 0.5 mm.
Weiter kann der Schieber an seiner radialen Außenfläche ein elastisches Material aufweisen, insbesondere an einem Abdichtabschnitt des Schiebers. Somit kann ein sicheres Verschließen oder Abdichten der radialen Ventilöffnung in der Schließposition gewährleistet werden. Ein Beispiel für elastisches Material ist ein Elastomer.Furthermore, the slide can have an elastic material on its radial outer surface, in particular on a sealing section of the slide. A secure closure or sealing of the radial valve opening in the closed position can thus be ensured. An example of an elastic material is an elastomer.
Es können zwei oder mehr radiale Ventilöffnungen derart symmetrisch an dem Ventilgehäuse angeordnet sein, um einen Kräfteausgleich oder ein Kräftegleichgewicht an dem Schieber in seiner Radialrichtung zu bewirken. Der Kräfteausgleich oder das Kräftegleichgewicht betrifft die von dem Dämpfungsfluid auf den Schieber wirkenden Druckkräfte. Beispielsweise können die zwei oder mehr radialen Ventilöffnungen paarweise einander gegenüberliegend angeordnet sein. Es kann jedoch auch eine ungerade Anzahl von radialen Ventilöffnungen vorgesehen werden, solange sich die Druckkräfte gegenseitig aufheben. Die radialen Ventilöffnungen können gleich große wirksame Querschnittsflächen, insbesondere Öffnungsflächen auf einer Seite der Ventilkammer, aufweisen.Two or more radial valve openings can be arranged symmetrically on the valve housing in such a way as to bring about a balancing of forces or a balance of forces on the spool in its radial direction. Force balancing or force balance relates to the compressive forces acting on the spool from the damping fluid. For example, the two or more radial valve openings can be arranged in pairs opposite one another. However, an odd number of radial valve openings can also be provided, as long as the pressure forces cancel each other out. The radial valve openings can have effective cross-sectional areas of the same size, in particular opening areas on one side of the valve chamber.
Durch den Kräfteausgleich in radialer Richtung kann eine Reibung zwischen dem Schieber und dem Ventilgehäuse verringert werden. Weiter kann so ein Klappern des Schiebers in dem Ventilgehäuse vermieden werden, da der Schieber nicht von pulsierenden Kräften in Radialrichtung bewegt wird.By balancing forces in the radial direction, friction between the slide and the valve housing can be reduced. In addition, rattling of the slide in the valve housing can be avoided in this way, since the slide is not moved in the radial direction by pulsating forces.
Insbesondere kann die radiale Ventilöffnung eine Öffnung in einer Wand der Ventilkammer ohne weitere Ausdehnung in Radialrichtung sein. Mit anderen Worten kann eine Ausdehnung der radialen Ventilöffnung in Radialrichtung kleiner sein als ein Durchmesser der radialen Ventilöffnung.In particular, the radial valve opening can be an opening in a wall of the valve chamber without further expansion in the radial direction. In other words, an extension of the radial valve opening in the radial direction can be smaller than a diameter of the radial valve opening.
Die axiale Ventilöffnung bzw. die Summe der Öffnungsflächen der axialen Ventilöffnung kann etwa gleich groß sein wie oder größer sein als die radiale Ventilöffnung bzw. die Summe der Öffnungsflächen der radialen Ventilöffnung auf der Seite der Ventilkammer.The axial valve opening or the sum of the opening areas of the axial valve opening can be approximately the same size as or larger than the radial valve opening or the sum of the opening areas of the radial valve opening on the side of the valve chamber.
Die radiale Ventilöffnung kann einen kreisförmigen Querschnitt haben und zylinderförmig ausgebildet sein.The radial valve opening can have a circular cross-section and be designed in the shape of a cylinder.
Ebenso kann die Ventilkammer einen kreisförmigen Querschnitt haben und zylinderförmig ausgebildet sein.Likewise, the valve chamber can have a circular cross-section and be designed in the shape of a cylinder.
Eine Erstreckungsrichtung der radialen Ventilöffnung oder Erstreckungsrichtungen mehrerer radialer Ventilöffnungen kann senkrecht, insbesondere weitestgehend senkrecht, zu der Axialrichtung des Schiebers ausgerichtet sein.A direction of extension of the radial valve opening or directions of extension of a plurality of radial valve openings can be aligned perpendicularly, in particular largely perpendicularly, to the axial direction of the slide.
Alternativ dazu kann eine Erstreckungsrichtung der radialen Ventilöffnung in einem von 90° abweichenden Winkel zu der Axialrichtung des Schiebers ausgerichtet sein.As an alternative to this, an extension direction of the radial valve opening can be aligned at an angle deviating from 90° to the axial direction of the slide.
Der Schieber ist zumindest teilweise als Dauermagnet oder ferromagnetisches Material enthaltend ausgebildet.The slider is designed at least partially as a permanent magnet or containing ferromagnetic material.
Das schaltbare Ventil weist eine Magnetspule auf, die mit dem Schieber zum Verlagern des Schiebers zusammenwirkt. Bei einer damit bewirkten elektromagnetischen oder elektrodynamischen Betätigung des schaltbaren Ventils des schaltbaren Hydrolagers kann die Magnetspule derart betrieben sein, dass sie den Schieber anzieht oder abstößt.The switchable valve has a magnetic coil that interacts with the slide to move the slide. When the switchable valve of the switchable hydraulic bearing is actuated electromagnetically or electrodynamically as a result, the magnetic coil can be operated in such a way that it attracts or repels the slide.
Insbesondere kann die Verlagerung des oben genannten rotierenden Schiebers mittels mehrerer Magnetspulen und/oder mehrerer an dem rotierenden Schieber angeordneter Magnete - insbesondere Dauermagnete und/oder Stellen, die ferromagnetisches Material enthalten - gesteuert werden.In particular, the displacement of the above-mentioned rotating slide can be controlled by means of a plurality of magnetic coils and/or a plurality of magnets arranged on the rotating slide - in particular permanent magnets and/or points containing ferromagnetic material.
Der Schieber kann ein Betätigungselement zum Bewirken der Verlagerung des Schiebers aufweisen, wobei das Betätigungselement zumindest teilweise als Dauermagnet oder ferromagnetisches Material enthaltend ausgebildet sein kann.The slide can have an actuating element for effecting the displacement of the slide, wherein the actuating element can be designed at least partially as a permanent magnet or containing ferromagnetic material.
Das Betätigungselement kann zum Verlagern des Schiebers mit der Magnetspule zusammenwirken.The actuating element can interact with the magnet coil to move the slide.
Das Betätigungselement kann einstückig mit dem Schieber ausgebildet sein.The actuating element can be formed in one piece with the slide.
Alternativ dazu kann das Betätigungselement separat von dem Schieber ausgebildet und an dem Schieber angeordnet sein.As an alternative to this, the actuating element can be designed separately from the slide and can be arranged on the slide.
Das Betätigungselement kann stabförmig und zentral am Schieber angeordnet und axial mit dem Schieber ausgerichtet sein. Weiter kann in der Ventilkammer eine Ausbuchtung ausgebildet sein, die das Betätigungselement aufnimmt. Je nachdem, ob das schaltbare Ventil als Öffner (normal geschlossen) oder als Schließer (normal geöffnet) ausgeführt ist, ob die Magnetspule das Betätigungselement anzieht oder abstößt und ob die mindestens eine radiale Ventilöffnung in oder entgegen der Schwerkraftrichtung des Schiebers angeordnet ist, kann der Schieber dabei in der Offenstellung oder in der Schließstellung sein.The actuating element can be rod-shaped and arranged centrally on the slide and aligned axially with the slide. Furthermore, a bulge can be formed in the valve chamber, which bulge accommodates the actuating element. The valve can be Be slider in the open position or in the closed position.
Der Schieber kann mittels eines Spritzgießverfahrens hergestellt sein unter Verwendung von ferromagnetischem Material oder Dauermagnetmaterial. Dabei kann ferromagnetisches Material oder Dauermagnetmaterial in einen Kunststoff eingebettet werden oder ferromagnetisches Material oder Dauermagnetmaterial mit Kunststoff umspritzt werden.The slider can be made by an injection molding process using ferromagnetic material or permanent magnet material. In this case, ferromagnetic material or permanent magnet material can be embedded in a plastic or ferromagnetic material or permanent magnet material can be overmoulded with plastic.
Das Betätigungselement kann mindestens eine Ausgleichsöffnung aufweisen, die ein axiales freies Ende des Betätigungselements mit einem anderen axialen freien Ende des Betätigungselements fluidisch verbindet. Mit anderen Worten und unter Berücksichtigung des oben Erwähnten kann die mindestens eine Ausgleichsöffnung an dem Schieber und/oder an dem Betätigungselement ausgebildet sein.The actuating element can have at least one compensation opening which fluidly connects one axial free end of the actuating element to another axial free end of the actuating element. In other words, and taking into account what has been mentioned above, the at least one compensation opening can be formed on the slide and/or on the actuating element.
Beispielsweise können mehrere Ausgleichsöffnungen äquidistant an einem inneren Umfang des Schiebers verteilt sein, wobei der innere Umfang zwischen einem Mittelpunkt des Schiebers und einem Außenumfang des Schiebers liegt.For example, a plurality of equalizing openings can be distributed equidistantly on an inner circumference of the spool, with the inner circumference lying between a center point of the spool and an outer circumference of the spool.
Die Magnetspule kann außerhalb der beiden Fluidkammern angeordnet sein.The magnetic coil can be arranged outside of the two fluid chambers.
Die Magnetspule kann im Bereich der Ausbuchtung der Ventilkammer, insbesondere um die Ausbuchtung herum, angeordnet sein.The magnetic coil can be arranged in the area of the bulge of the valve chamber, in particular around the bulge.
Mit der obigen Konfiguration kann eine Entfernung zwischen dem Betätigungselement und/oder dem Schieber und der Magnetspule für die elektromagnetische Betätigung reduziert werden. Dadurch kann eine größere Betätigungskraft auf das Betätigungselement und/oder den Schieber ausgeübt werden. Weiter kann dadurch eine Baugröße der Magnetspule des Betätigungselements und/oder des Schiebers reduziert werden. Zudem kann ein Aufwand beim elektrischen Anschluss der Magnetspule reduziert werden, insbesondere kann auf eine fluiddichte Durchführung eines elektrischen Anschlusses für die Magnetspule in einen Bereich innerhalb der beiden Fluidkammern verzichtet werden.With the above configuration, a distance between the actuator and/or the slider and the solenoid for electromagnetic operation can be reduced. As a result, a greater actuating force can be exerted on the actuating element and/or the slide. Furthermore, the structural size of the magnetic coil of the actuating element and/or the slide can be reduced as a result. In addition, the effort involved in electrically connecting the magnetic coil can be reduced, in particular a fluid-tight passage of an electrical connection for the magnetic coil into a region within the two fluid chambers can be dispensed with.
Alternativ dazu kann die Magnetspule innerhalb der beiden Fluidkammern angeordnet sein, beispielsweise in der Trennwand zwischen den beiden Fluidkammern.As an alternative to this, the magnetic coil can be arranged within the two fluid chambers, for example in the partition wall between the two fluid chambers.
Mit der alternativen Konfiguration kann ähnlich wie zuvor die Entfernung zwischen Betätigungselement und/oder Schieber und der Magnetspule für die elektromagnetische Betätigung reduziert werden, wodurch eine größere Betätigungskraft auf das Betätigungselement und/oder den Schieber ausgeübt werden kann. Weiter kann dadurch eine Baugröße der Magnetspule des Betätigungselements und/oder des Schiebers reduziert werden. In diesem Fall kann ein elektrischer Anschluss für die Magnetspule fluiddicht in den Bereich innerhalb der beiden Fluidkammern durchgeführt sein.With the alternative configuration, similarly as before, the distance between the actuator and/or slider and the solenoid for electromagnetic actuation can be reduced, thereby allowing a larger actuating force to be applied to the actuator and/or slider. Furthermore, the structural size of the magnetic coil of the actuating element and/or the slide can be reduced as a result. In this case, an electrical connection for the magnetic coil can be carried out in a fluid-tight manner in the area inside the two fluid chambers.
Alternativ oder zusätzlich dazu kann eine Rückstellung oder die Verlagerung des Schiebers mittels Schwerkraft erfolgen, je nachdem, ob das schaltbare Ventil als Öffner oder Schließer ausgeführt ist. Vorzugsweise fällt dabei die Verlagerungsrichtung und/oder die Axialrichtung des Schiebers im Wesentlichen mit der Schwerkraftrichtung zusammen. Dazu kann der Schieber mittels der oben beschriebenen elektromagnetischen Betätigung entgegen der Schwerkraftwirkung auf den Schieber in der Schließstellung oder der Offenstellung gehalten sein, je nachdem, ob das schaltbare Ventil als Öffner oder Schließer ausgeführt ist. Die Rückstellung oder das Verlagern des Schiebers kann dann mittels Deaktivierens der Magnetspule erfolgen.As an alternative or in addition to this, the slide can be reset or moved by means of gravity, depending on whether the switchable valve is designed as an opener or closer. The direction of displacement and/or the axial direction of the slide preferably coincides essentially with the direction of gravity. For this purpose, the slide can be held in the closed position or the open position by means of the above-described electromagnetic actuation against the effect of gravity on the slide, depending on whether the switchable valve is designed as an opener or closer. The resetting or displacement of the slide can then take place by deactivating the magnetic coil.
Das schaltbare Hydrolager kann ein Rückstellelement aufweisen, das eine Rückstellkraft auf den Schieber ausübt, wobei die Rückstellkraft entgegen der Verlagerungsrichtung des Schiebers entweder von der Offenstellung in die Schließstellung oder von der Schließstellung in die Offenstellung gerichtet ist.The switchable hydraulic bearing can have a restoring element that exerts a restoring force on the slide, the restoring force being directed counter to the displacement direction of the slide either from the open position to the closed position or from the closed position to the open position.
Insbesondere kann das Rückstellelement zwischen dem Ventilgehäuse und dem Schieber angeordnet sein. Weiter insbesondere kann das das Rückstellelement zwischen einem an dem Ventilgehäuse angeordneten Führungselement und dem Schieber angeordnet sein. Das Rückstellelement kann zumindest teilweise in der Ventilkammer angeordnet sein.In particular, the restoring element can be arranged between the valve housing and the slide. Furthermore, in particular, the restoring element can be arranged between a guide element arranged on the valve housing and the slide. The restoring element can be arranged at least partially in the valve chamber.
Beispielsweise kann das Rückstellelement als Schraubenfeder ausgebildet sein.For example, the restoring element can be designed as a helical spring.
In der Ventilkammer kann an einem Endbereich eines Verlagerungswegs des Schiebers ein Endanschlag mit einem Dämpferelement vorgesehen sein.An end stop with a damping element can be provided in the valve chamber at an end region of a displacement path of the slide.
Mit der obigen Konfiguration kann eine ansonsten notwendige Maximalauslegung einer Kraftkonstanten für die elektromagnetisch betätigte Verlagerung des Schiebers wegfallen, da der Schieber am Endbereich des Verlagerungswegs von dem Endanschlag gehalten ist. Eine möglicherweise überdimensionierte Kraftkonstante drückt den Schieber allenfalls noch etwas mehr gegen den Endanschlag mit dem Dämpferelement. Somit kann eine Dämpfung eines Anschlags des Schiebers am Endbereich des Verlagerungswegs und/oder an der Ventilkammer erzielt und somit ein durch den Anschlag verursachtes Geräusch reduziert werden.With the above configuration, an otherwise necessary maximum design of a force constant for the electromagnetically actuated displacement of the slide can be omitted, since the slide is held by the end stop at the end region of the displacement path. A possibly oversized force constant presses the slide a little more against the end stop with the damping element. A damping of a stop of the slide at the end area of the displacement path and/or at the valve chamber can thus be achieved and a noise caused by the stop can thus be reduced.
Alternativ dazu kann auf das Dämpferelement verzichtet werden, wenn in der Offenstellung oder der Schließstellung ein Abstand zwischen einem Endabschnitt der Ventilkammer und dem Schieber vorgesehen ist oder wenn es unerheblich ist, ob bei der Verlagerung des Schiebers in die Offenstellung oder die Schließstellung ein Geräusch entsteht. Insbesondere kann der Schieber mittels der oben beschriebenen elektromagnetisch betätigten Verlagerung in der Offenstellung oder der Schließstellung gehalten sein, ohne den Endabschnitt der Ventilkammer zu berühren.Alternatively, the damping element can be dispensed with if there is a distance between an end section of the valve chamber and the slide in the open position or the closed position or if it is irrelevant whether a noise is produced when the slide is moved into the open position or the closed position. In particular, the spool can be held in the open position or the closed position without touching the end portion of the valve chamber by means of the above-described electromagnetically operated displacement.
Bei einer Materialauswahl für den Bypass-Kanal und/oder den Schieber kann eine durch einen Druckunterschied verursachte Ausdehnungscharakteristik berücksichtigt werden. Die Ausdehnungscharakteristik kann nach folgender Formel berechnet werden, wenn eine hohlzylindrische Form angenommen wird:
Dabei sind:
- Δrx:
- Zunahme des Radius
- ri:
- Innenradius [mm]
- ra:
- Außenradius [mm]
- rx:
- Radius an bestimmter Position [mm]
- pi:
- Innendruck [MPa]
- E:
- E-modul [N/mm2]
- v:
- Poissonzahl [-]
- Δrx:
- increase in radius
- here:
- inner radius [mm]
- ra:
- outer radius [mm]
- rx:
- Radius at specific position [mm]
- pi:
- internal pressure [MPa]
- E:
- Modulus of elasticity [N/mm 2 ]
- f:
- Poisson's ratio [-]
Beispielsweise gilt so für einen Hohlzylinder aus PTFE mit einem Außendurchmesser von 25 mm, einer Wandstärke von 2 mm, dass bei 5 bar ein Außendurchmesser des Hohlzylinders um etwa 0,15 mm zunimmt. Wenn POM als Material für den Hohlzylinder verwendet wird, nimmt bei ansonsten gleichen Bedingungen der Außendurchmesser des Hohlzylinders lediglich um etwa 0,025 mm zu.For example, for a hollow cylinder made of PTFE with an outside diameter of 25 mm and a wall thickness of 2 mm, the outside diameter of the hollow cylinder increases by about 0.15 mm at 5 bar. If POM is used as the material for the hollow cylinder, the outer diameter of the hollow cylinder increases by only about 0.025 mm, all other things being equal.
Beschrieben wird ein schaltbares Ventil, aufweisend ein Ventilgehäuse und einen Schieber, wobei das Ventilgehäuse aufweist: eine Ventilkammer, eine axiale Ventilöffnung, welche die Ventilkammer mit einem ersten Fluidbereich fluidisch verbindet, und mindestens eine radiale Ventilöffnung, welche die Ventilkammer mit einem zweiten Fluidbereich fluidisch verbindet, wobei eine in Axialrichtung des Schiebers projizierte Öffnungsfläche der radialen Ventilöffnung auf einer Seite der Ventilkammer etwa gleich null ist, und wobei der Schieber vollständig in der Ventilkammer angeordnet ist und in der Ventilkammer zwischen einer Offenstellung, in der die axiale Ventilöffnung und die radiale Ventilöffnung geöffnet sind, und einer Schließstellung, in der die radiale Ventilöffnung durch eine radiale Außenfläche des Schiebers verschlossen ist, verlagerbar ist. Der erste Fluidbereich bzw. der zweite Fluidbereich können auch als erstes Volumen bzw. zweites Volumen bezeichnet werden.A switchable valve is described, having a valve housing and a slide, the valve housing having: a valve chamber, an axial valve opening which fluidically connects the valve chamber to a first fluid region det, and at least one radial valve opening which fluidly connects the valve chamber with a second fluid area, wherein an opening area of the radial valve opening projected in the axial direction of the spool is approximately equal to zero on one side of the valve chamber, and wherein the spool is arranged entirely in the valve chamber and in the valve chamber between an open position, in which the axial valve opening and the radial valve opening are opened, and a closed position, in which the radial valve opening is closed by a radial outer surface of the slide. The first fluid area or the second fluid area can also be referred to as the first volume or second volume.
Das vorstehend beschriebene schaltbare Ventil kann insbesondere als schaltbares Ventil in dem zuvor beschriebenen schaltbaren Hydrolager ausgebildet sein. Das vorstehend zum schaltbaren Ventil des schaltbaren Hydrolagers beschriebene gilt entsprechend für das zuvor beschriebene schaltbare Ventil gemäß des weiteren Aspekts. Das schaltbare Ventil kann, wie vorstehend beschrieben, in einem schaltbaren Hydrolager anwendbar sein oder für sich genommen beispielsweise in automobilen Fluidsystemen, Dosiersystemen, Pneumatik- und Hydrauliksystemen, Klima- und Temperierungssystemen und/oder Energiesystemen zur Steuerung eines hydraulischen oder pneumatischen Fluides eingesetzt werden. Die Ventilkammer des schaltbaren Ventils kann zumindest teilweise einen Kanal zwischen zwei Fluidkammern bzw. Fluidleitungen einer Vorrichtung bilden.The switchable valve described above can be designed in particular as a switchable valve in the switchable hydraulic bearing described above. What was described above for the switchable valve of the switchable hydraulic bearing applies correspondingly to the switchable valve described above according to the further aspect. As described above, the switchable valve can be used in a switchable hydraulic bearing or used on its own, for example, in automotive fluid systems, dosing systems, pneumatic and hydraulic systems, air conditioning and temperature control systems and/or energy systems for controlling a hydraulic or pneumatic fluid. The valve chamber of the switchable valve can at least partially form a channel between two fluid chambers or fluid lines of a device.
Es ist ein Vorteil des schaltbaren Ventils, dass eine symmetrische Druckverteilung in dem schaltbaren Ventil erreicht wird.It is an advantage of the switchable valve that a symmetrical pressure distribution is achieved in the switchable valve.
Ein weiterer Vorteil des schaltbaren Ventils ist, dass es bei Drücken in beiden Richtungen etwa vergleichbar arbeitet.Another advantage of the switchable valve is that it works in a roughly comparable manner with pressures in both directions.
Zudem ist ein Vorteil des schaltbaren Ventils ist, dass wegen geringer bewegter Massen in dem schaltbaren Ventil eine sehr schnelle Aktuation ermöglicht ist.In addition, an advantage of the switchable valve is that very rapid actuation is made possible because of the small moving masses in the switchable valve.
Auch ist ein Vorteil des schaltbaren Ventils, dass Druckstöße sehr schnell abgefangen werden können.Another advantage of the switchable valve is that pressure surges can be intercepted very quickly.
Weiter ist es ein Vorteil des schaltbaren Ventils, dass wegen einer Verwendung von überwiegend rotationssymmetrischen Teilen die Herstellkosten relativ gering sind.Another advantage of the switchable valve is that the manufacturing costs are relatively low due to the use of predominantly rotationally symmetrical parts.
Nachfolgend sind Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen schaltbaren Hydrolagers anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es versteht sich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die nachstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist, und dass einzelne Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen zu weiteren Ausführungsformen kombiniert werden können.Exemplary embodiments of the switchable hydraulic bearing according to the invention are explained in more detail below with reference to drawings. It goes without saying that the present invention is not restricted to the embodiments described below, and that individual features of the described embodiments can be combined to form further embodiments.
Es zeigen:
-
1 einen Querschnitt der Vorderansicht des schaltbaren Hydrolagers gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, -
2 eine vereinfachte Darstellung des schaltbaren Hydrolagers, anhand der dessen Funktionsprinzip veranschaulicht wird, -
3 eine weitere vereinfachte Darstellung des schaltbaren Hydrolagers gemäß2 , anhand der dessen Funktionsprinzip veranschaulicht wird, -
4 ein zweites Ausführungsbeispiel des schaltbaren Hydrolagers, -
5 ein drittes Ausführungsbeispiel des schaltbaren Hydrolagers, -
6 ein viertes Ausführungsbeispiel des schaltbaren Hydrolagers, -
7 ein fünftes Ausführungsbeispiel des schaltbaren Hydrolagers, -
8 ein sechstes Ausführungsbeispiel des schaltbaren Hydrolagers, -
9 ein siebtes Ausführungsbeispiel des schaltbaren Hydrolagers, -
10 ein achtes Ausführungsbeispiel des schaltbaren Hydrolagers, -
11 ein neuntes Ausführungsbeispiel des schaltbaren Hydrolagers, -
12 ein zehntes Ausführungsbeispiel des schaltbaren Hydrolagers, -
13 ein elftes Ausführungsbeispiel des schaltbaren Hydrolagers, -
14 ein zwölftes Ausführungsbeispiel des schaltbaren Hydrolagers, -
15 ein dreizehntes Ausführungsbeispiel des schaltbaren Hydrolagers, -
16 ein vierzehntes Ausführungsbeispiel des schaltbaren Hydrolagers, -
17 ein fünfzehntes Ausführungsbeispiel des schaltbaren Hydrolagers, -
18 ein sechzehntes Ausführungsbeispiel des schaltbaren Hydrolagers, -
19 ein siebzehntes Ausführungsbeispiel des schaltbaren Hydrolagers, -
20 ein vereinfachte Darstellung des schaltbaren Hydrolagers anhand der Konstruktionsüberlegungen betrachtet werden und -
21 eine Graphik, in der zwei Werkstoffe bezüglich ihrer Querdehnungseigenschaft gegenübergestellt werden.
-
1 a cross section of the front view of the switchable hydraulic bearing according to a first embodiment of the invention, -
2 a simplified representation of the switchable hydraulic mount, which is used to illustrate its functional principle, -
3 a further simplified representation of the switchable hydro bearing according to2 , on the basis of which its functional principle is illustrated, -
4 a second embodiment of the switchable hydraulic mount, -
5 a third embodiment of the switchable hydraulic mount, -
6 a fourth embodiment of the switchable hydraulic mount, -
7 a fifth embodiment of the switchable hydraulic mount, -
8th a sixth embodiment of the switchable hydraulic bearing, -
9 a seventh embodiment of the switchable hydraulic bearing, -
10 an eighth embodiment of the switchable hydraulic bearing, -
11 a ninth embodiment of the switchable hydraulic bearing, -
12 a tenth embodiment of the switchable hydraulic bearing, -
13 an eleventh embodiment of the switchable hydraulic bearing, -
14 a twelfth embodiment of the switchable hydraulic bearing, -
15 a thirteenth embodiment of the switchable hydraulic bearing, -
16 a fourteenth embodiment of the switchable hydraulic bearing, -
17 a fifteenth embodiment of the switchable hydraulic bearing, -
18 a sixteenth embodiment of the switchable hydraulic bearing, -
19 a seventeenth embodiment of the switchable hydraulic bearing, -
20 a simplified representation of the switchable hydro bearing based on the design considerations and -
21 a graphic in which two materials are compared with regard to their transverse strain properties.
Eine Axialrichtung Ax, Umfangsrichtung Um und Radialrichtung Ra sind in den Figuren mittels Richtungspfeilen dargestellt, insbesondere in der Art eines Koordinatensystems. Obwohl die Richtungspfeile jeweils lediglich in eine Richtung zeigen, ist in der Richtungsangabe auch eine jeweilige Gegenrichtung enthalten. Es sind beispielhaft jeweils zwei Radialrichtungen Ra angegeben; damit soll lediglich ein Eindruck der vielen möglichen Radialrichtungen Ra vermittelt werden.An axial direction Ax, a circumferential direction Um and a radial direction Ra are shown in the figures by means of directional arrows, in particular in the form of a coordinate system. Although the directional arrows each only point in one direction, the directional information also includes a respective opposite direction. Two radial directions Ra are given as an example; this is only intended to give an impression of the many possible radial directions Ra.
In dem in
Ein Lagerkörper 6 verbindet den Federkörper 4 fluiddicht mit einer Trennwand 8, die die erste Fluidkammer 2 von einer zweiten Fluidkammer 10 trennt. In der Trennwand 8 ist ein Fluidkanal 16 ausgebildet, der wie hier beispielsweise gezeigt als ein Ringkanal ausgebildet sein kann. Die erste Fluidkammer 2 ist über den Fluidkanal 16 mit der zweiten Fluidkammer 10 fluidisch verbunden. Weiter ist in der Trennwand 8 eine Membran 18 vorgesehen. Die zweite Fluidkammer 10 ist zumindest teilweise von einer Ausgleichsmembran 12 umgeben.A bearing
In der Trennwand 8 ist ein Bypass-Kanal 20 ausgebildet, über den die erste Fluidkammer 2 und die zweite Fluidkammer 10 fluidisch miteinander verbunden oder verbindbar sind. Der Bypass-Kanal 20 weist ein Ventilgehäuse 22 auf, in dem eine Ventilkammer 24 ausgebildet ist. Eine axiale Ventilöffnung 26 der Ventilkammer 24 ist mit der ersten Fluidkammer 2 fluidisch verbunden, wobei zwei oder mehr radiale Ventilöffnungen 28 der Ventilkammer 24 mit der zweiten Fluidkammer 10 fluidisch verbunden sind.A
In der Ventilkammer 24 ist ein Schieber 30 angeordnet, der mittels eines Rückstellelements 32 in seine Normalposition gedrückt wird. Wie dargestellt, kann das Rückstellelement 32 als eine Schraubenfeder ausgebildet sein. Das Rückstellelement 32 ist an einem Führungselement 34 abgestützt, das an der axialen Ventilöffnung 26 angeordnet ist. Das Führungselement 34 kann grundsätzlich mittels einer unlösbaren Verbindung wie beispielsweise Schweißen, insbesondere Thermoschweißen oder Reibschweißen, an dem Ventilgehäuse 22 befestigt sein. Alternativ oder zusätzlich dazu kann das Führungselement 34 im Allgemeinen mittels einer lösbaren Verbindung wie beispielsweise einer Schraubverbindung oder Rastverbindung an dem Ventilgehäuse 22 befestigt sein.A
Der Schieber 30 kann, wie hier dargestellt, aus ferromagnetischem Material ausgebildet sein. In der Ventilkammer 24 kann an einem Endbereich eines Verlagerungswegs des Schiebers 30, wie hier dargestellt, ein Endanschlag 36, vorzugsweise mit einem Dämpferelement 38, vorgesehen sein.As shown here, the
An dem Ventilgehäuse 22 ist außerhalb der beiden Fluidkammern 2, 10 eine Magnetspule 40 zur elektromagnetischen Verlagerung des Schiebers 30 gegen das Rückstellelement 32 angeordnet.A
Ein schaltbares Ventil 41, das - wie beispielsweise hier dargestellt - den Bypass-Kanal 20, das Ventilgehäuse 22 mit der Ventilkammer 24, den Schieber 30, die Magnetspule 40, das Rückstellelement 32 und das Führungselement 34 aufweist, ist hier als Öffner ausgebildet, d.h. in seiner Normalposition, die der Schließstellung entspricht, dichtet der Schieber 30 die radialen Ventilöffnungen 28 ab und trennt somit eine Fluidverbindung der beiden Fluidkammern 2, 10 über den Bypass-Kanal 20.A
In der in
Gezeigt ist ein Ausführungsbeispiel des schaltbaren Hydrolagers 1 in seiner Schließstellung mit der axialen Ventilöffnung 26 zur ersten Fluidkammer 2 und den radialen Ventilöffnungen 28 zur zweiten Fluidkammer 10 zeigend. Das schaltbare Ventil 41 ist hier als Öffner ausgeführt, d.h. in seiner Normalposition geschlossen. Als Rückstellkraft auf den Schieber 30 wirkt hier die Schwerkraft, wobei die angegebene Axialrichtung Ax etwa entgegen der Schwerkraft ausgerichtet ist. Sowohl an einem oberen Endabschnitt des Schiebers 30 als auch an einem unteren Abschnitt der Ventilkammer 24 sind Dämpferelemente 38 vorgesehen. Die Magnetspule 40 ist an einem oberen Bereich des Ventilgehäuses 22 angeordnet.An exemplary embodiment of the switchable
Erste Kräfte 42 aus dem Druck in der ersten Fluidkammer 2 sind mit kurzen durchgehenden Linien dargestellt, zweite Kräfte 44 aus dem Druck in der zweiten Fluidkammer 10 sind mit längeren gestrichelten Linien dargestellt. Eine Bewegungsrichtung 46 des Schiebers 30 ist mit dicken Doppelpfeilen dargestellt.
Die auf den Schieber 30 wirkenden ersten Kräfte 42, die in der Bewegungsrichtung des Schiebers 30 gerichtet sind, gleichen sich aus, d.h. auf den Schieber 30 wirken keine ersten Kräfte 42 aus dem Druck in der ersten Fluidkammer 2 in dessen Verlagerungsrichtung.The
Die auf den Schieber 30 wirkenden zweiten Kräfte 44, die senkrecht zu der Verlagerungsrichtung 46 des Schiebers 30 gerichtet sind, gleichen sich ebenfalls aus, d.h. auf den Schieber 30 wirken auch keine zweiten Kräfte 44 aus dem Druck in der zweiten Fluidkammer 10 senkrecht zu dessen Verlagerungsrichtung 46.The
Die in
Fluid kann somit zwischen den beiden Fluidkammern 2, 10 strömen, wie mit den gebogenen Doppelpfeilen angedeutet, die die Fluidströmung 48 darstellen.Fluid can thus flow between the two
Das in
Das in
Das in
Das in
Das in
Das in
Das in
Das in
Das in
Das in
Das in
Das in
Das in
An dem Ventilgehäuse 22 ist ein Führungselement 34 angeordnet, das in die erste Fluidkammer 2 hineinragt. Der Schieber 30 ist kegelstumpfförmig ausgebildet und weist eine geneigte Führungsfläche 52 auf, um zumindest in der Offenstellung eine von der axialen Ventilöffnung 26 kommende axiale Fluidströmung zumindest teilweise in eine radiale Fluidströmung hin zu mindestens einer der radialen Ventilöffnungen 28 umzulenken oder eine von mindestens einer der radialen Ventilöffnungen 28 kommende Fluidströmung hin zu der axialen Ventilöffnung 26 umzulenken. Der Schieber 30 weist mehrere Ausgleichsöffnungen 54 auf.A
Das in
An dem Ventilgehäuse 22 ist ein Führungselement 34 angeordnet, das in die erste Fluidkammer 2 hineinragt. Der Schieber 30 ist hohlzylindrisch ausgebildet und weist mehrere Ausgleichsöffnungen 54 auf.A
Das in
An dem Ventilgehäuse 22 ist ein Führungselement 34 angeordnet, das in die erste Fluidkammer 2 hineinragt. Der Schieber 30 ist hohlzylindrisch ausgebildet und weist mehrere Ausgleichsöffnungen 54 auf. Das Betätigungselement 50 weist eine Ausgleichsöffnung 54 auf, die mit einer der Ausgleichsöffnungen 54 des Schiebers 30 in Überdeckung ausgebildet ist.A
Das in
An dem Ventilgehäuse 22 ist ein Führungselement 34 angeordnet, das in die erste Fluidkammer 2 hineinragt. Der Schieber 30 ist hohlzylindrisch ausgebildet und weist mehrere Ausgleichsöffnungen 54 auf. Das Betätigungselement 50 weist eine Ausgleichsöffnung 54 auf, die mit einer der Ausgleichsöffnungen 54 des Schiebers 30 in Überdeckung ausgebildet ist.A
Zur fluidgerechten Gestaltung des schaltbaren Hydrolagers 1 ist eine Summe der in Radialrichtung Ra des Schiebers 30 projizierten Öffnungsflächen der radialen Ventilöffnungen 28 auf der Seite der Ventilkammer 24 etwa gleich oder kleiner ausgelegt wie eine in Axialrichtung Ax der Ventilkammer 24 projizierte Querschnittsfläche der Ventilkammer 24.In order to design the switchable
Weiter ist eine Höhe 56 der zylinderförmigen radialen Ventilöffnung 28 etwa gleich groß wie oder kleiner als ein Viertel eines Durchmessers 58 der zylinderförmigen Ventilkammer 24. Bei dieser Betrachtung ist die radiale Ventilöffnung 28 idealisiert als durchgehende Mantelfläche eines Zylinders angenommen. Zwischenwände darin oder die radiale Ventilöffnung 28 überbrückende Verbindungsstege müssen bei der Auslegung der Höhe berücksichtigt werden, d.h. die Höhe ist dann entsprechend zu vergrößern.Furthermore, a
In
Auf der Abszisse ist der ursprüngliche Außendurchmesser in mm eingetragen. Auf der Ordinate ist die Zunahme des Außendurchmessers in mm eingetragen.The original outer diameter in mm is entered on the abscissa. The increase in the outer diameter in mm is entered on the ordinate.
Dargestellt ist eine Querdehnung eines Rohres mit einem Außendurchmesser von 25 mm und einer angenommenen Wandstärke von 1 mm bis 2 mm und einer Druckdifferenz von 5 bar.Transverse expansion of a pipe with an outside diameter of 25 mm and an assumed wall thickness of 1 mm to 2 mm and a pressure difference of 5 bar is shown.
Für die obere Linie 60, die die Querdehnungseigenschaft von PTFE darstellt, kann abgelesen werden, dass beispielsweise bei einer Wandstärke von 2 mm der Außendurchmesser um etwa 0,15 mm ansteigt.For the
Für die untere Linie 62, die die Querdehnungseigenschaft von POM darstellt, kann abgelesen werden, dass beispielsweise bei einer Wandstärke von 2 mm der Außendurchmesser lediglich um etwa 0,025 mm ansteigt.For the
Bezugszeichenlistereference list
- 11
- schaltbares Hydrolagerswitchable hydro bearing
- 22
- erste Fluidkammerfirst fluid chamber
- 44
- Federkörperspring body
- 66
- Lagerkörperbearing body
- 88th
- Trennwandpartition wall
- 1010
- zweite Fluidkammersecond fluid chamber
- 1212
- Ausgleichsmembrancompensating membrane
- 1414
- Anbindungseinrichtungconnection device
- 1616
- Fluidkanalfluid channel
- 1818
- Membranmembrane
- 2020
- Bypass-Kanalbypass channel
- 2222
- Ventilgehäusevalve body
- 2424
- Ventilkammervalve chamber
- 2626
- axiale Ventilöffnungaxial valve opening
- 2828
- radiale Ventilöffnungradial valve opening
- 3030
- Schieberslider
- 3232
- Rückstellelementreturn element
- 3434
- Führungselementguide element
- 3636
- Endanschlagend stop
- 3838
- Dämpferelementdamper element
- 4040
- Magnetspulemagnetic coil
- 4141
- schaltbares Ventilswitchable valve
- 4242
- erste Kräftefirst powers
- 4444
- zweite Kräftesecond powers
- 4646
- Verlagerungsrichtung des Schiebersdisplacement direction of the slider
- 4848
- Fluidströmungfluid flow
- 5050
- Betätigungselementactuator
- 5252
- Führungsflächeguide surface
- 5454
- Ausgleichsöffnungcompensation opening
- 5656
- Höhe der zylinderförmigen radialen VentilöffnungHeight of the cylindrical radial valve opening
- 5858
- Durchmesser der Ventilkammerdiameter of the valve chamber
- 6060
- obere Linie für PTFEupper line for PTFE
- 6262
- untere Linie für POMbottom line for POM
- Axaxe
- Axialrichtungaxial direction
- RaRa
- Radialrichtungradial direction
- UmAround
- Umfangsrichtungcircumferential direction
Claims (14)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102019003604.2A DE102019003604B4 (en) | 2019-05-22 | 2019-05-22 | Switchable hydro bearing |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102019003604.2A DE102019003604B4 (en) | 2019-05-22 | 2019-05-22 | Switchable hydro bearing |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102019003604A1 DE102019003604A1 (en) | 2020-11-26 |
DE102019003604B4 true DE102019003604B4 (en) | 2022-03-31 |
Family
ID=73052302
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102019003604.2A Active DE102019003604B4 (en) | 2019-05-22 | 2019-05-22 | Switchable hydro bearing |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102019003604B4 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2914035A1 (en) | 2007-03-23 | 2008-09-26 | Hutchinson Sa | Hydraulic anti-vibration support for motor vehicle, has elastomer body connected between two armatures, and flexible pocket interposed with clearance between rigid enclosure and inner grid, which is contained in pocket |
DE102014224244A1 (en) | 2014-11-27 | 2016-06-02 | Contitech Vibration Control Gmbh | Hydro bearing and motor vehicle with such a hydraulic bearing |
DE102016110703A1 (en) | 2016-06-10 | 2017-12-14 | Vibracoustic Gmbh | hydromount |
-
2019
- 2019-05-22 DE DE102019003604.2A patent/DE102019003604B4/en active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2914035A1 (en) | 2007-03-23 | 2008-09-26 | Hutchinson Sa | Hydraulic anti-vibration support for motor vehicle, has elastomer body connected between two armatures, and flexible pocket interposed with clearance between rigid enclosure and inner grid, which is contained in pocket |
DE102014224244A1 (en) | 2014-11-27 | 2016-06-02 | Contitech Vibration Control Gmbh | Hydro bearing and motor vehicle with such a hydraulic bearing |
DE102016110703A1 (en) | 2016-06-10 | 2017-12-14 | Vibracoustic Gmbh | hydromount |
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Publication number | Publication date |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R084 | Declaration of willingness to licence | ||
R020 | Patent grant now final |