DE4034876C1

DE4034876C1 - Semi-active motor vehicle suspension - has damping piston with valve to control individual by=pass ducts

Info

Publication number: DE4034876C1
Application number: DE19904034876
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dipl.-Ing. 5750 Menden De Herberg
Original assignee: August Bilstein & Co Kg 5828 Ennepetal De GmbH
Current assignee: August Bilstein & Co Kg 5828 Ennepetal De GmbH
Priority date: 1990-11-02
Filing date: 1990-11-02
Publication date: 1991-11-07
Anticipated expiration: 2010-11-03

Abstract

The controlled hydraulic vibration damper piston rod is fitted with a damping piston which divides up the cylinder space. It is fitted in turn with main valves to work with separately valved bypasses which are opened selectively by a magnet and control disc for tension or compression stages. MAgnet (11), control slide (20), main valve and bypass channels entries are all be arranged within a damping piston (1) as formed from two disc parts (8,18) fitted out with threaded pins (2,41) or tapped bores. The feed passages (21,22) for the bypass channels branch directly off the main valve passages (13). USE/ADVANTAGE - Motor vehicles with regulated chassis. Retrofittable damping piston has fewer parts and is easily connected to conventional piston rod.

Description

Die Erfindung betrifft einen steuerbaren hydraulischen Schwin gungsdämpfer für Kraftfahrzeuge nach dem Oberbegriff des An spruchs 1.The invention relates to a controllable hydraulic Schwin tion damper for motor vehicles according to the preamble of the An saying 1.

Derartige Schwingungsdämpfer werden insbesondere für Kraftfahr zeuge mit semiaktiv geregeltem Fahrwerk nach dem Skyhook-System verwendet. Sie weisen einen Dämpfungskolben auf, der an einer Kolbenstange angeordnet ist und den mit einer Dämpfungsflüssig keit gefüllten Zylinderraum des Schwingungsdämpfers trennt. Der Dämpfungskolben weißt Durchgänge und Hauptventile auf, die die Zug- und Druckbewegung regeln. Darüber hinaus werden zusätzliche Ventile über Bypasskanäle angesteuert, wobei die Bypasskanäle für die Zug- und Druckstufe durch einen über ein Magnet angeregten Steuerschieber wechselweise freigegeben werden.Vibration dampers of this type are used in particular for motor vehicles witness with semi-actively controlled running gear according to the Skyhook system used. They have a damping piston on one Piston rod is arranged and with a damping fluid separates the filled cylinder space of the vibration damper. The Damping pistons have passages and main valves that the Control pull and push movements. In addition, additional Valves controlled via bypass channels, the bypass channels for the rebound and compression stage by one excited by a magnet Control spools are released alternately.

Die DE 38 41 166 A1 zeigt einen derartigen Schwingungsdämpfer. Nachteilig bei dem hier gezeigten Schwingungsdämpfer benötigt der Dämpfungskolben mit allen Einbauten für den Bypass und die By pass-Steuerung einen großen Bauraum und weist viele Gehäuse durchbrüche und Einbauteile auf.DE 38 41 166 A1 shows such a vibration damper. The disadvantage of the vibration damper shown here is that Damping pistons with all internals for the bypass and the by pass control a large installation space and has many housings openings and built-in parts.

Auch die DE 38 44 642 A1 zeigt einen derartigen Kolben mit vielen einzelnen Bauteilen. Bei diesem Kolben sind alle Einbauteile in ein Gehäuse eingebracht und werden über eine Bördelung unlösbar in diesen eingebaut und mit der Kolbenstange verbunden.DE 38 44 642 A1 also shows such a piston with many individual components. With this piston, all installation parts are in inserted into a housing and become unsolvable with a crimp installed in this and connected to the piston rod.

Von daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen steuer baren hydraulischen Schwingungsdämpfer nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart weiterzubilden, daß der Dämpfungskolben ein kleines Bauvolumen erhält, aus wenigen Einzelteilen zusammenge setzt ist und in einfacher Weise gegen einen normalen Dämpfungs kolben austauschbar ist.Therefore, the invention has for its object a tax baren hydraulic vibration damper according to the generic term of Claim 1 to further develop such that the damping piston receives small construction volume, composed of a few individual parts is set and in a simple manner against a normal damping piston is interchangeable.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. In den Ansprüchen 2 bis 5 sind vorteilhafte Weiterbildungen be schrieben.This object is solved by the features of claim 1. In Claims 2 to 5 are advantageous developments be wrote.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere im einfachen Aufbau des Dämpfungskolbens mit wenigen Einzelteilen. Dieser Kolben kann in einfacher Weise auch im Austausch gegen einen normalen Dämpfungskolben mit der Kolbenstange verbunden werden. Die technische Funktion wird sicher erfüllt.The advantages achieved by the invention are in particular simple construction of the damping piston with few individual parts. This piston can easily be exchanged for a normal damping piston connected to the piston rod will. The technical function will certainly be fulfilled.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge stellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigenAn embodiment of the invention is shown in the drawing represents and is described in more detail below. Show it

Fig. 1 einen Querschnitt durch den Dämpfungskolben und die angrenzenden Bauteile des Schwingungsdämpfers mit geöffnetem Bypasskanal der Druckstufe und Fig. 1 shows a cross section through the damping piston and the adjacent components of the vibration damper with an open bypass channel of the pressure stage and

Fig. 2 den Dämpfungskolben gem. Fig. 1 mit geöffnetem Bypass kanal für die Zugstufe. Fig. 2 shows the damping piston. Fig. 1 with open bypass channel for the rebound.

Der Dämpfungskolben 1 ist mit einem Gewindezapfen 2 ausgebildet und über diesen mit der Kolbenstange 3 verbunden. Er trennt zwei Arbeitsräume 4, 5 des mit Dämpfungsflüssigkeit gefüllten Schwin gungsdämpfers, dessen zylinderförmiges Mantelrohr 6 auf der Zeichnung dargestellt ist. Zwischen Dämpfungskolben 1 und Mantel rohr 6 ist eine umlaufende Dichtung 7 angeordnet.The damping piston 1 is formed with a threaded pin 2 and connected to the piston rod 3 via this. It separates two working spaces 4 , 5 of the vibration damper filled with damping fluid, the cylindrical jacket tube 6 of which is shown in the drawing. Between the damping piston 1 and jacket tube 6 , a circumferential seal 7 is arranged.

Der Dämpfungskolben 1 ist aus zwei Scheibenteilen (8, 18) zusam mengesetzt. Ein Scheibenteil 8 ist topfförmig ausgebildet und weist an seinem Boden 15 den vorbeschriebenen Gewindezapfen 2 auf. Gewindezapfen 2 und Kolbenstange 3 sind mit einer zentralen Bohrung 9 versehen, durch die die elektrische Zuleitung 10 zur Stromversorgung eines Magneten 11 geführt wird. Die zylindrische Wand 12 des Scheibenteils 8 ist so dick ausgebildet, daß sie Durchtrittsöffnungen 13, 14 zum Durchströmen mit Dämpfungsflüs sigkeit aufnehmen kann. Das Scheibenteil 8 weist an der Außen fläche des Bodens 15 eine Steuerkante 16 auf, gegen die die Fe derscheibe 17 des Druckstufenhauptventils arbeitet.The damping piston 1 is composed of two disc parts ( 8 , 18 ). A disk part 8 is pot-shaped and has the above-described threaded pin 2 on its base 15 . Threaded pin 2 and piston rod 3 are provided with a central bore 9 , through which the electrical supply line 10 for the power supply of a magnet 11 is guided. The cylindrical wall 12 of the disc part 8 is formed so thick that it can accommodate passage openings 13 , 14 for flowing through with damping liquid. The disc part 8 has on the outer surface of the bottom 15 a control edge 16 against which the Fe derscheibe 17 of the pressure stage main valve works.

Der innere Öffnungsdurchmesser des topfförmigen Scheibenteils 8 ist an seinem, dem Gewindezapfen 2 abgewandten Ende mit einem Innengewinde versehen. In dieses Gewinde wird ein Scheibenteil 18 eingeschraubt, das den Dämpfungskolben 1 verschließt. Das Schei benteil 18 weist eine innere Führungsbohrung 19 auf, in der ein glockenförmig ausgebildeter Steuerschieber 20 geführt ist. Im Scheibenteil 18 zweigen Durchbrüche 21, 22 von den Durchtritts öffnungen 13, 14 als Bypasskanäle ab. Diese Durchbrüche 21, 22 setzen sich in Durchbrüchen 23, 24 des Steuerschiebers 20 fort, wobei die Durchbrüche 21, 22 des Scheibenteils 18 in der Höhe versetzt und die Durchbrüche 23, 24 des Steuerschiebers 20 auf gleicher Ebene angeordnet sind. Damit ist ein wechselweises Öff nen und Schließen der Bypasskanäle für die Druckstufe bzw. für die Zugstufe möglich.The inner opening diameter of the cup-shaped disk part 8 is provided with an internal thread at its end facing away from the threaded pin 2 . A disk part 18 , which closes the damping piston 1, is screwed into this thread. The Schei part 18 has an inner guide bore 19 in which a bell-shaped control slide 20 is guided. In the disk part 18 openings 21 , 22 branch off from the passage openings 13 , 14 as bypass channels. These openings 21 , 22 continue in openings 23 , 24 of the control slide 20 , the openings 21 , 22 of the disk part 18 being offset in height and the openings 23 , 24 of the control slide 20 being arranged on the same level. This makes it possible to alternately open and close the bypass channels for the compression stage or for the rebound stage.

Das Scheibenteil 8 nimmt in einer inneren Ausnehmung einen ringförmigen Magnet 11 auf. Dieser Magnet 11 wirkt mit dem Steu erschieber 20 zusammen, der als Anker dient. Eine Druckfeder 25 entfernt den Steuerschieber 20 vom Magnet 11, wenn dieser strom los geschaltet ist.The disk part 8 receives an annular magnet 11 in an inner recess. This magnet 11 interacts with the control slide 20 , which serves as an anchor. A compression spring 25 removes the control slide 20 from the magnet 11 when it is switched off.

Zwischen einem Anschlag 26 des Dämpfungskolbens 1 und einem An schlag 27 der Kolbenstange 3 sind einander abstützend die Feder scheibe 17 des Hauptventils für die Druckstufe, ein Ring 28 mit einer Steuerkante 29 und eine Federscheibe 30 für das Bypassven til der Druckstufe eingespannt. Der Bypasskanal für die Druck stufe führt vom inneren des Steuerschiebers 20 durch eine zen trale Bohrung 31 im Steuerschieberboden und durch eine Bohrung 45 zur Aufnahme der Druckfeder 25 und weitere Bohrungen 32 in einen Ringkanal 33 im Boden 15 des Scheibenteils 8 des Dämpfungskol bens 1. Von hier führt der Bypasskanal für die Druckstufe durch weitere Bohrungen 34 zu einem Ringkanal 35, der durch die Steuer kante 29 des Ringes 28 gebildet wird.Between a stop 26 of the damping piston 1 and an impact 27 of the piston rod 3 , the spring washer 17 of the main valve for the compression stage, a ring 28 with a control edge 29 and a spring washer 30 for the bypass valve of the compression stage are clamped to one another. The bypass channel for the pressure stage leads from the inside of the spool 20 through a central bore 31 in the spool bottom and through a bore 45 for receiving the compression spring 25 and further bores 32 in an annular channel 33 in the bottom 15 of the disk part 8 of the damping piston 1 . From here, the bypass channel for the pressure stage through further bores 34 leads to an annular channel 35 which is formed by the control edge 29 of the ring 28 .

Das zweite Scheibenteil 18 ist in gleicher Weise wie das erste Scheibenteil 8 mit einer Steuerkante 36 versehen. Gegen diese Steuerkante arbeitet eine Federscheibe 37 als Hauptventil für die Zugstufe. An diese Federscheibe 37 schließt sich ein Ring 38 an, der wie der Ring 28 mit einer Steuerkante 39 versehen ist, die wiederum mit einer weiteren Federscheibe 40 das Bypassventil für die Zugstufe bildet. Zum Ausgleich von Toleranzen kann der Ring 38, wie in der Zeichnung dargestellt zweiteilig aus zwei zentrisch ineinander liegenden Ringteilen gebildet werden. Das Scheibenteil 18 endet zentral in einem Gewindezapfen 41. Eine Mutter 42 dient zum Verspannen von Federscheibe 40, Ring 38 und Federscheibe 37 mit dem Scheibenteil 18. Bohrungen 43 durchdrin gen den Scheibenteil 18 und das innere Ringteil des Ringes 38 und verbinden somit den, den Steuerschieber 20 führenden Innenraum des Scheibenteils 18 und einen durch die Steuerkante 39 gebilde ten Ringkanal 44 unter der Federscheibe 40 des Zugstufenbypass ventils.The second disk part 18 is provided with a control edge 36 in the same way as the first disk part 8 . Against this control edge, a spring washer 37 works as the main valve for the rebound. This spring washer 37 is followed by a ring 38 which, like the ring 28 , is provided with a control edge 39 which, in turn, forms the bypass valve for the rebound with another spring washer 40 . To compensate for tolerances, the ring 38 , as shown in the drawing, can be formed in two parts from two ring parts lying one inside the other. The disk part 18 ends centrally in a threaded pin 41 . A nut 42 is used to clamp the spring washer 40 , ring 38 and spring washer 37 with the washer part 18 . Bores 43 penetrate the disc part 18 and the inner ring part of the ring 38 and thus connect the control slide 20 leading interior of the disc part 18 and a formed by the control edge 39 th ring channel 44 beneath the spring washer 40 of the rebound bypass valve.

In Fig. 1 ist der Magnet 11 stromlos geschaltet. Die Druckfe der 25 drückt den Steuerschieber 20 vom Magnet 11 fort. Dadurch sind die Durchbrüche 21 und 23 geöffnet, was den Bypasskanal für die Druckstufe ansteuert. Damit kommt letztendlich das Bypass ventil, das durch die Federscheibe 30 abgeschlossen wird zur Wir kung.In Fig. 1, the magnet 11 is switched off. The Druckfe the 25 pushes the spool 20 away from the magnet 11 . As a result, the openings 21 and 23 are open, which controls the bypass channel for the pressure stage. This ultimately comes to the bypass valve, which is completed by the spring washer 30 to effect.

In Fig. 2 ist der Magnet 11 mit Strom beaufschlagt. Der Steuer schieber 20 wird gegen die Kraft der Druckfeder 25 zum Magne ten 11 gezogen. Damit sind die Durchbrüche 22 und 24 geöffnet, was eine Öffnung des Bypasskanals für die Zugstufe bewirkt, der sich durch die Bohrungen 43 fortsetzt. Damit kommt die Feder scheibe 40 des Bypasskanals für die Zugstufe zur Wirkung. In Fig. 2, the magnet 11 is supplied with current. The control slide 20 is pulled against the force of the compression spring 25 to Magne th 11 . The openings 22 and 24 are thus opened, which causes an opening of the bypass channel for the rebound, which continues through the bores 43 . Thus, the spring washer 40 of the bypass channel for the rebound is effective.

BezugszeichenlisteReference symbol list

1 Dämpfungskolben
2 Gewindezapfen
3 Kolbenstange
4 Arbeitsraum
5 Arbeitsraum
6 Mantelrohr
7 Dichtung
8 Scheibenteil
9 Bohrung
10 elektrische Zuleitung
11 Magnet
12 zylindrische Wand
13 Durchtrittsöffnung
14 Durchtrittsöffnung
15 Boden
16 Steuerkante
17 Federscheibe
18 Scheibenteil
19 Führungsbohrung
20 Steuerschieber
21 Durchbruch
22 Durchbruch
23 Durchbruch
24 Durchbruch
25 Druckfeder
26 Anschlag
27 Anschlag
28 Ring
29 Steuerkante
30 Federscheibe
31 Bohrung
32 Bohrung
33 Ringkanal
34 Bohrung
35 Ringkanal
36 Steuerkante
37 Federscheibe
38 Ring
39 Steuerkante
40 Federscheibe
41 Gewindezapfen
42 Mutter
43 Bohrung
44 Ringkanal
45 Bohrung 1 damping piston
2 threaded pins
3 piston rod
4 work space
5 work space
6 casing tube
7 seal
8 disk part
9 hole
10 electrical supply
11 magnet
12 cylindrical wall
13 passage opening
14 passage opening
15 floor
16 control edge
17 spring washer
18 disc part
19 guide bore
20 spool valves
21 breakthrough
22 breakthrough
23 breakthrough
24 breakthrough
25 compression spring
26 stop
27 stop
28 ring
29 control edge
30 spring washer
31 hole
32 hole
33 ring channel
34 hole
35 ring channel
36 control edge
37 spring washer
38 ring
39 control edge
40 spring washer
41 threaded pin
42 mother
43 hole
44 ring channel
45 hole

Claims

1. Controllable hydraulic vibration damper for motor vehicles, in particular with a semi-actively controlled chassis, with a damping piston which is arranged on the piston rod and separates the cylinder space, is equipped with main valves and has bypasses interacting with them and provided with separate valves, optionally via a magnet and a control disk for the rebound or compression stage is opened, characterized in that the magnet ( 11 ), control slide ( 20 ), passage openings ( 13 , 14 ) of the main valves and bypass channels ( 21 , 22 , 32 , 43 ) are arranged within a damping piston ( 1 ) formed from two disc parts ( 8 , 18 ) formed with two threaded pins ( 2 , 41 ) or threaded bores and openings ( 21 , 22 ) as inlet for the by-pass channels directly from the respective passage openings Branch off ( 13 , 14 ) the main valves.

2. Vibration damper according to claim 1, characterized in that main valves and bypass valves with spring washers ( 17 , 30 , 37 , 40 ) are designed as valve disks.

3. Vibration damper according to claim 1 or claim 2, characterized in that the main and bypass valve are supported against each other in each working stage via a ring ( 28 , 38 ), which as part of the bypass valve with a control edge ( 29 , 39 ) is formed.

4. Vibration damper according to claim 3, characterized in that the damping piston (1) is screwed on a threaded pin (2) with the piston rod (3) and between the of punches (26, 27) of the damping piston (1) and piston rod (3) the spring washers ( 17 , 30 ) of the main and bypass valve of the pressure stage and the associated ring ( 28 ) are clamped.

5. Vibration damper according to claim 3 or claim 4, characterized in that the spring washers ( 37 , 40 ) of the main and bypass valve of the rebound and the associated ring ( 38 ) GE together by means of a nut ( 42 ) or a screw at the bottom Ren end of the damping piston ( 1 ) are screwed.