Die Erfindung betrifft eine Schwingungsdämpferanordnung, insbesondere zur Dämpfung von Ein- und Ausfederbewegungen vorzugsweise an Kraftfahrzeugen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a vibration damper arrangement, in particular for damping of compression and rebound movements, preferably on motor vehicles according to the preamble of patent claim 1.
Derartige Schwingungsdämpferanordnungen werden in gröberer Stückzahl als hydraulische Stoßdämpfer in Kraftfahrzeugen eingesetzt. Dabei bestehen die Stoßdämpfer im Wesentlichen aus einem mit Öl befüllten Zylinder, in dem ein an einer Kolbenstange befestigter Kolben axial geführt ist. Der Kolben unterteilt dabei den Druckmittelzylinder in eine Druck- und eine von der Kolbenstange durchlaufenen Zugkammer. Bei einer axialen Bewegung der Kolbenstange gegenüber dem Zylinder strömt das Öl meist über Arbeits- oder Dämpfungsventile im Kolben von der einen Kammer in die andere Kammer, wobei durch die Art der Arbeitsventile die Schwingungen mehr oder weniger stark gedämpft werden. Zum Ausgleich des Kolbenstangenvolumens und der Wärmeausdehnung des Öls ist die Druckkammer meist noch mit einem Gasdruckspeicher verbunden. Zur Verhinderung der Kavitation in der Zugkammer wird die Gasdruckkammer in der Regel mit einem Vordruck von ca. 20 bis 30 bar beaufschlagt.Such vibration damper assemblies are used in coarser numbers than hydraulic shock absorbers in motor vehicles. The shock absorbers essentially consist of a cylinder filled with oil, in which a piston attached to a piston rod is axially guided. The piston divides the pressure medium cylinder in a pressure and a traversed by the piston rod tension chamber. In an axial movement of the piston rod relative to the cylinder, the oil flows mostly through working or damping valves in the piston from one chamber to the other chamber, wherein the vibrations are more or less strongly damped by the nature of the working valves. To compensate for the piston rod volume and the thermal expansion of the oil, the pressure chamber is usually still connected to a gas pressure accumulator. To prevent cavitation in the tension chamber, the gas pressure chamber is usually subjected to a pre-pressure of about 20 to 30 bar.
Ein derartiger hydraulischer Stoßdämpfer ist aus der DE 10 2008 014 661 A1 bekannt. Dieser umfasst einen Druckmittelzylinder, in dem ein an einer Kolbenstange axial geführter Kolben angeordnet ist. Der Kolben unterteilt den Druckmittelzylinder in eine stangenseitige Zug- und anderseits eine Druckkammer. Im Druckmittelzylinder ist als Druckmittel Öl vorgesehen, das bei einer Druck- oder Zugbelastung durch mindestens zwei verschiedene Arbeitsventile im Kolben von der einen Kammer in die andere Kammer strömt, um die Schwingung zu dämpfen. In einem zweiten äußeren Zylinder um den Druckmittelzylinder ist noch ein Gasdruckspeicher vorgesehen, durch den das Kolbenstangenvolumen ausgleichbar ist. Der Gasdruckspeicher ist dabei durch eine weitere Ventilanordnung im Bodenbereich des Druckmittelzylinders von der Druckkammer getrennt. Dabei enthält die Ventilanordnung ein Scheibenventil als weiteres Arbeitsventil und ein dazu parallel angeordnetes Rückschlagventil, wobei das Arbeitsventil den Strömungsweg bei einer Druckbelastung gedämpft zur Gasdruckkammer öffnet und das Rückschlagventil bei einer Zugbelastung von der Gasdruckkammer zur Druckkammer freigibt. Zur Steuerung der Dämpferkraft eines derartigen Stoßdämpfers sind allerdings mindestens drei Arbeitsventile und ein Rückschlagventil erforderlich, wobei die Steuerung vorab durch die Ausbildung der verschiedenen Arbeitsventile und Strömungswege mit einer speziellen Gegendruckkammer im Kolben festgelegt wird, die während des Betriebs von außen nicht mehr veränderbar ist.Such a hydraulic shock absorber is from the DE 10 2008 014 661 A1 known. This comprises a pressure medium cylinder in which a piston guided axially on a piston rod is arranged. The piston divides the pressure medium cylinder in a rod-side Zug- and on the other hand, a pressure chamber. In the pressure medium cylinder oil is provided as a pressure medium, which flows at a pressure or tensile load by at least two different working valves in the piston from one chamber into the other chamber to dampen the vibration. In a second outer cylinder to the pressure medium cylinder, a gas pressure accumulator is still provided, through which the piston rod volume can be compensated. The gas pressure accumulator is separated from the pressure chamber by a further valve arrangement in the bottom region of the pressure medium cylinder. In this case, the valve assembly includes a disk valve as another working valve and a check valve arranged parallel thereto, the working valve opens the flow path at a pressure load damped to the gas pressure chamber and releases the check valve at a tensile load from the gas pressure chamber to the pressure chamber. To control the damper force of such a shock absorber, however, at least three working valves and a check valve are required, wherein the control is determined in advance by the formation of the various working valves and flow paths with a special back pressure chamber in the piston, which is no longer changeable during operation from the outside.
Aus DE 10 2007 026 378 A1 ist ein Schwingungsdämpfer bekannt, der während des Schwingungsvorgangs von außen durch elektrische Steuerungsmittel steuerbar ist. Dabei handelt es sich um einen Schwingungsdämpfer insbesondere für Kraftfahrzeuge, dessen Druckmittel eine elektrorheologische Flüssigkeit ist. Zur Steuerung ist im Druckmittelzylinder als Arbeitsventil ein Drosselspalt angeordnet, der die beiden Druckmittelkammern miteinander verbindet. Der Drosselspalt wird dabei von einer Spaltanschnittstelle in einen ersten und einen zweiten Spaltabschnitt unterteilt, wobei der erste Spaltabschnitt mit der Druckkammer und der zweite Spaltabschnitt mit der Zugkammer des Druckmittelzylinders verbunden ist. Parallel zum ersten Spaltabschnitt ist noch ein nichtsteuerbarer Bypassspalt von der Spaltanschnittstelle bis zur Druckkammer angeordnet, an dessen Ende ein zur Druckkammer offenes Rückschlagventil vorgesehen ist. Zur elektrischen Steuerung der Dämpferkraft ist um den ersten und zweiten Drosselspaltabschnitt eine röhrenförmige Elektrode angeordnet, die mit einer gesteuerten elektrischen Spannung beaufschlagbar ist, mit der die Viskosität in den Drosselspalten verändert wird. In Verlängerung zum Druckmittelzylinder ist im Anschluss zur Druckkammer noch ein Gasdruckspeicher angeordnet, der zum Ausgleich des Kolbenstangenvolumens vorgesehen ist. Dieser Gasdruckspeicher ist durch einen kolbenstangenlosen axial verschiebbaren Kolben von der Druckkammer getrennt. Dabei ist zur Verhinderung der Kavitation der Vordruck in der Gasdruckkammer des Gasdruckspeichers auf einen Wert von mindestens 20 bis 30 bar eingestellt. Ein derartig hoher Vordruck hat aber den Nachteil, dass es einer aufwendigen Abdichtung bedarf, die wegen der relativ hohen Reibung einem erhöhten Verschleiß unterliegt.Out DE 10 2007 026 378 A1 a vibration damper is known, which is controllable during the vibration process from the outside by electrical control means. It is a vibration damper in particular for motor vehicles, the pressure medium is an electrorheological fluid. To control a throttle gap is arranged in the pressure medium cylinder as a working valve, which connects the two pressure medium chambers with each other. The throttle gap is thereby divided by a Spaltanschnittstelle into a first and a second gap portion, wherein the first gap portion with the pressure chamber and the second gap portion is connected to the tension chamber of the pressure cylinder. Parallel to the first gap section, a non-controllable bypass gap is arranged from the gap interface to the pressure chamber, at the end of which a check valve open to the pressure chamber is provided. For electrically controlling the damper force, a tubular electrode is arranged around the first and second throttle gap section, which can be acted upon by a controlled electrical voltage with which the viscosity in the throttle gaps is changed. In extension to the pressure cylinder, a gas pressure accumulator is arranged in the connection to the pressure chamber, which is provided to compensate for the piston rod volume. This gas pressure accumulator is separated by a rodless axially displaceable piston from the pressure chamber. In this case, the pre-pressure in the gas pressure chamber of the gas pressure accumulator is set to a value of at least 20 to 30 bar to prevent cavitation. However, such a high pre-pressure has the disadvantage that it requires a complex seal, which is subject to increased wear due to the relatively high friction.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Schwingungsdämpfer zu schaffen, der eine einfache Ventilanordnung für die Arbeitsventile aufweist, verschleißarm ist und bei dem die Kavitation sicher verhindert wird.The invention is therefore based on the object to provide a vibration damper, which has a simple valve arrangement for the working valves, is wear-resistant and in which the cavitation is reliably prevented.
Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst. Weiterbildungen und vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.This object is achieved by the invention defined in claim 1. Further developments and advantageous embodiments of the invention are specified in the dependent claims.
Die Erfindung hat den Vorteil, dass für einen Dämpfer mit verschiedenen Wirkrichtungen (z. B. Druck- und Zugstufe bei einem Stoßdämpfer) nur ein einziges Arbeitsventil zum Druckabbau in beide Wirkrichtungen notwendig ist, ohne das Prinzip des hohen Vordrucks einsetzen zu müssen. Dabei wird der hohe Vordruck vorteilhafterweise dadurch vermieden, dass zwischen der Druckkammer des Druckmittelzylinders und dem Gasdruckspeicher ein zum Gasdruckspeicher geschlossenes oder schließbares Rückschlagventil und vom Gasdruckspeicher zum Arbeitsventil ein Direktanschluss vorgesehen ist, da dadurch auf der Druckseite der Arbeitsdruck nie mit dem Gasvolumen, sondern nur über das Arbeitsventil entkoppelt mit dem Gasdruckspeicher verbunden ist. Dieses Prinzip wird auch bei der Verwendung mehrerer Rückschlagventile beibehalten, die stets so angeordnet sind, dass der Arbeitsdruck in der Druck- oder Zugkammer vorteilhaft immer vom Vordruck im Gasdruckspeicher über das Arbeitsventil entkoppelt ist.The invention has the advantage that, for a damper with different directions of action (eg compression and rebound damping in the case of a shock absorber), only a single working valve is required to reduce the pressure in both effective directions without having to use the principle of high admission pressure. In this case, the high admission pressure is advantageously avoided in that between the pressure chamber of the pressure medium cylinder and the gas pressure accumulator a check valve closed or closeable to the gas pressure accumulator and from the gas pressure accumulator to the working valve a direct connection is provided, as this is on the pressure side of the working pressure never with the gas volume, but only via the working valve decoupled connected to the gas pressure accumulator. This principle is maintained even when using multiple check valves, which are always arranged so that the working pressure in the pressure or tension chamber is advantageously always decoupled from the form in the gas pressure accumulator via the working valve.
Gleichzeitig hat die Erfindung mit dem zur Druckkammer offenen oder öffenbaren Rückschlagventil den Vorteil, dass dadurch im Zugbetrieb die expandierende Druckmittelflüssigkeit in der Druckkammer direkt mit dem Gasdruckspeicher verbunden wird, wodurch eine störende Kavitation sicher vermieden wird.At the same time, the invention with the pressure chamber open or openable check valve has the advantage that in the train operation, the expanding fluid liquid is connected in the pressure chamber directly to the gas pressure accumulator, whereby a disturbing cavitation is safely avoided.
Die Erfindung mit dem direkten Anschluss des Arbeitsventils an den Gasdruckspeicher hat dabei den Vorteil, dass dadurch der Arbeitsdruck nur durch Zwischenschaltung des Arbeitsventils entkoppelt am Gasdruckspeicher anliegt, so dass ein höherer Vordruck als ca. 10 bar im Gasdruckspeicher nicht notwendig ist. Der dadurch bedingte niedrige Vordruck von 5 bis 10 bar im Gasdruckspeicher hat zusätzlich den Vorteil, dass dadurch hohe Reibungen in den Dichtungen und damit ein erhöhter Verschleiß vermieden werden. Gleichzeitig ist der Dichtungsaufwand bei dem niedrigen Vordruck im Gasdruckspeicher geringer, so dass sich der Fertigungsaufwand bei der Dämpferherstellung vereinfacht.The invention with the direct connection of the working valve to the gas pressure accumulator has the advantage that the working pressure decoupled by the interposition of the working valve is applied to the gas pressure accumulator, so that a higher form than about 10 bar in the gas pressure accumulator is not necessary. The consequent low pre-pressure of 5 to 10 bar in the gas pressure accumulator has the additional advantage that high friction in the seals and thus increased wear can be avoided. At the same time, the sealing effort at the low admission pressure in the gas pressure accumulator is lower, so that the manufacturing outlay for damper production is simplified.
Die Erfindung hat weiterhin den Vorteil, dass damit Schwingungsdämpfer ausführbar sind, die sowohl reine nichtsteuerbare hydraulische Arbeitsventile mit herkömmlichen Rückschlagventilen und Gasdruckspeichern als auch steuerbare und nichtsteuerbare elektrorheologische als auch magnetorheologische Arbeitsventile umfassen können.The invention also has the advantage that it can perform vibration dampers, which may include both pure non-controllable hydraulic working valves with conventional check valves and gas pressure accumulators as well as controllable and non-controllable electrorheological and magnetorheological work valves.
Eine besondere Ausführung der Erfindung mit einem steuerbaren elektrorheologischen Arbeitsventil hat dabei den Vorteil, dass hiermit die Dämpferkräfte nicht nur sehr schnell innerhalb weniger Millisekunden eingestellt werden können, sondern auch nachträglich während des Betriebszustands durch Steuerung eines elektrischen Feldes beliebig veränderbar sind.A particular embodiment of the invention with a controllable electrorheological work valve has the advantage that hereby the damper forces can not only be adjusted very quickly within a few milliseconds, but also subsequently during operation by controlling an electric field are arbitrarily changeable.
Diese elektrorheologischen Arbeitsventile haben gleichzeitig den Vorteil, dass damit nicht nur über die unterschiedlichen wirksamen Kolbenflächenverhältnisse (Kolbenfläche/Kolbenfläche minus Kolbenstangenfläche) verschiedene Dämpferasymmetrien, sondern diese Asymmetrien auch über sogenannte angeschnittene elektrorheologische Drosselventile beliebig herstellbar sind. Dabei bedeutet eine asymmetrische Dämpfung, wenn die Dämpfung bei einfahrender Kolbenstange, also in der Druckstufe, eine andere ist als für die Zugstufe bei ausfahrender Kolbenstange. Als angeschnittene Drosselventile werden dabei solche Drosselventile bezeichnet, die drei oder mehr Druckmittelanschlussstellen aufweisen, wobei das durchströmende Druckmittel je nach Anschluss unterschiedlichen Dämpfungswirkungen unterliegen kann. Insbesondere bei angeschnittenen elektrorheologischen Drosselventilen ist dabei ein durchgehender Drosselspalt vorgesehen, der dazwischen eine Spaltanschnittstelle aufweist, so dass damit verschieden lange Drosselspalte innerhalb eines Drosselventils vorhanden sind, die je nach Ausführung auch steuerbar sein können.This electrorheological work valves have the advantage that not only on the different effective piston area ratios (piston area / piston area minus piston rod area) different damper asymmetries, but these asymmetries are arbitrarily produced via so-called truncated electrorheological throttle valves. In this case, an asymmetric damping means when the damping when retracting the piston rod, ie in the compression stage, is different than for the rebound when extending the piston rod. As a truncated throttle valves are referred to such throttle valves having three or more pressure medium connection points, wherein the pressure fluid flowing through may be subject to different damping effects depending on the connection. In particular, in truncated electrorheological throttle valves while a continuous throttle gap is provided, which has a gap interface between them, so that thus different lengths throttle gaps are present within a throttle valve, which may also be controllable depending on the version.
Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels, das in der Zeichnung dargestellt ist, näher erläutert. Es zeigen:The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment which is illustrated in the drawing. Show it:
1: einen hydraulischen Arbeits- und Steuerschaltkreis einer elektrorheologischen Dämpferanordnung mit einem gesteuerten Drosselventil und zwei Rückschlagventilen, wobei ein Rückschlagventil im Kolben angeordnet ist; 1 a hydraulic working and control circuit of an electrorheological damper assembly having a controlled throttle valve and two check valves, a check valve disposed in the piston;
2: einen hydraulischen Arbeits- und Steuerschaltkreis einer elektrorheologischen Dämpferanordnung mit einem gesteuerten Drosselventil und vier Rückschlagventilen; 2 a hydraulic working and control circuit of an electrorheological damper assembly having a controlled throttle valve and four check valves;
3: einen hydraulischen Arbeits- und Steuerschaltkreis einer elektrorheologischen Dämpferanordnung mit einem gesteuerten angeschnittenen Drosselventil mit einer symmetrisch angeordneten Spaltanschnittstelle und vier Rückschlagventilen; 3 a hydraulic working and control circuit of an electrorheological damper assembly having a controlled truncated throttle valve having a symmetrically arranged slit interface and four check valves;
3a: einen hydraulischen Arbeits- und Steuerschaltkreis einer elektrorheologischen Dämpferanordnung mit einem gesteuerten angeschnittenen Drosselventil mit einer symmetrisch angeordneten Spaltanschnittstelle und drei Rückschlagventilen; 3a a hydraulic working and control circuit of an electrorheological damper assembly having a controlled truncated throttle valve having a symmetrically arranged slit interface and three check valves;
4: einen hydraulischen Arbeits- und Steuerschaltkreis einer elektrorheologischen Dämpferanordnung mit einem gesteuerten angeschnittenen Drosselventil mit einer unsymmetrisch angeordneten Spaltanschnittstelle und vier Rückschlagventilen; 4 a hydraulic working and control circuit of an electrorheological damper assembly with a controlled truncated throttle valve having a single-ended slit interface and four check valves;
5: einen hydraulischen Arbeits- und Steuerschaltkreis einer elektrorheologischen Dämpferanordnung mit einem gesteuerten angeschnittenen Drosselventil mit einer unsymmetrisch angeordneten Spaltanschnittstelle und zwei Rückschlagventilen; 5 a hydraulic working and control circuit of an electrorheological damper assembly with a controlled truncated throttle valve with a single-ended arranged slit interface and two check valves;
6: einen hydraulischen Arbeits- und Steuerschaltkreis einer elektrorheologischen Dämpferanordnung mit einem gesteuerten angeschnittenen Drosselventil mit einer symmetrisch angeordneten Spaltanschnittstelle und zwei Rückschlagventilen; 6 a hydraulic working and control circuit of an electrorheological damper assembly with a controlled truncated throttle valve having a symmetrically arranged slit interface and two check valves;
7: einen hydraulischen Arbeits- und Steuerschaltkreis einer elektrorheologischen Dämpferanordnung mit einem gesteuerten angeschnittenen Drosselventil mit einer symmetrisch angeordneten Spaltanschnittstelle und zwei Rückschlagventilen, wobei beide Rückschlagventile mit der Druckkammer verbunden sind, und 7 a hydraulic working and control circuit of an electrorheological damper arrangement with a controlled truncated throttle valve with a symmetrically arranged Spaltanschnittstelle and two check valves, both check valves are connected to the pressure chamber, and
8: einen hydraulischen Arbeits- und Steuerschaltkreis einer elektrorheologischen Dämpferanordnung mit einem gesteuerten angeschnittenen Drosselventil mit symmetrisch angeordneter Spaltanschnittstelle und einem Rückschlagventil. 8th a hydraulic working and control circuit of an electrorheological damper arrangement with a controlled truncated throttle valve with symmetrically arranged Spaltanschnittstelle and a check valve.
In 1 der Zeichnung ist ein hydraulischer Arbeits- und Steuerschaltkreis in einer Grundausführung einer elektrorheologischen Dämpferanordnung dargestellt, die einen Druckmittelzylinder 1 mit einem längs verschieblichen Kolben 2 mit einer Kolbenstange 3 enthält, der den Druckmittelzylinder 1 in eine Druckkammer 4 und ein von der Kolbenstange durchlaufenden Zugkammer 5 unterteilt, wobei über ein zur Druckkammer 4 offenes oder öffenbares erstes Rückschlagventil 6 die Druckmittelkammer 4 mit einem Gasdruckspeicher 11 über eine erste Druckmittelleitung 15 verbunden ist. Gleichzeitig ist der Ausgang des ersten Rückschlagventils 6 zum Gasdruckspeicher 11 über eine zweite Druckmittelleitung 16 über ein steuerbares Drosselventil 10 als Arbeitsventil mit der Zugkammer 5 verbunden. Zusätzlich ist im Kolben 2 noch ein zur Zugkammer 5 offenes oder öffenbares zweites Rückschlagventil 7 angeordnet.In 1 The drawing shows a hydraulic working and control circuit is shown in a basic version of an electrorheological damper assembly having a pressure medium cylinder 1 with a longitudinally displaceable piston 2 with a piston rod 3 contains, the pressure cylinder 1 in a pressure chamber 4 and a traction chamber passing through the piston rod 5 divided, with one to the pressure chamber 4 open or openable first check valve 6 the pressure medium chamber 4 with a gas pressure accumulator 11 via a first pressure medium line 15 connected is. At the same time is the output of the first check valve 6 to the gas pressure accumulator 11 via a second pressure medium line 16 via a controllable throttle valve 10 as a working valve with the tension chamber 5 connected. In addition, in the piston 2 another to the draw chamber 5 open or openable second check valve 7 arranged.
Eine derartige Dämpferanordnung wird vorzugsweise in Kraftfahrzeugen als Stoßdämpfer eingesetzt und dient hauptsächlich dazu, die auf die Räder wirkenden fahrbedingten Schwingungen in beiden Wirkrichtungen gegenüber dem Fahrzeugchassis möglichst zu dämpfen. Derartige Dämpferanordnungen können aber auch für andere Schwingungsdämpfungen verwendet werden und stellen deshalb eine Schwingungsdämpferanordnung dar.Such a damper assembly is preferably used in motor vehicles as a shock absorber and serves mainly to dampen the acting on the wheels driving vibrations in both directions of action relative to the vehicle chassis as possible. But such damper arrangements can also be used for other vibration damping and therefore represent a vibration damper assembly.
Ein derartiger Stoßdämpfer besteht in der Praxis meist aus einem geschlossenen Stahlzylinder als Druckmittelzylinder 1 mit einer abgedichteten Kolbenstangendurchführung, in der sich als Druckmittel eine elektrorheologische Flüssigkeit als hydraulisches Dämpfungsmittel befindet. In dem gefüllten Druckmittelzylinder ist ein abgedichteter Kolben 2 geführt, an dem die Kolbenstange 3 befestigt ist, die vorzugsweise mit dem Chassis des Fahrzeugs verbunden ist. Gegenüberliegend ist dann der Druckmittelzylinderteil mit der Druckkammer 4 an einem Achsschenkel befestigt, an dem sich das Fahrzeugrad befindet.Such a shock absorber usually consists in practice of a closed steel cylinder as a pressure medium cylinder 1 with a sealed piston rod bushing, in which there is an electrorheological fluid as hydraulic damping means as pressure medium. In the filled pressure cylinder is a sealed piston 2 led, on which the piston rod 3 is attached, which is preferably connected to the chassis of the vehicle. Opposite is then the pressure medium cylinder part with the pressure chamber 4 attached to a steering knuckle where the vehicle wheel is located.
Zum Ausgleich des Kolbenstangenvolumens und zum Ausgleich einer Wärmeausdehnung der elektrorheologischen Flüssigkeit ist noch ein Gasdruckspeicher 11 vorgesehen, der in der Praxis vorzugsweise ein zylindrisches Druckmittelgehäuse 12 mit einem Druckmittelanschluss aufweist. In dem Druckmittelgehäuse 12 ist ein kolbenstangenloser axial geführter Gasdruckkolben 13 vorgesehen, der ein im Gasdruckgehäuse 12 unter einem Vordruck von 5 bis 10 bar eingebrachtes Gas 14 gegenüber dem Druckmittelzylinder 1 abdichtet. Dazu ist zwischen dem Gasdruckspeicher 11 und der Druckmittelkammer 4 eine erste Druckmittelleitung 15 angebracht, in der ein herkömmliches erstes Rückschlagventil 6 vorgesehen ist, das zur Druckkammer 4 offen oder zumindest öffenbar und zum Gasdruckspeicher 11 geschlossen oder schließbar ist. Dabei kann der Gasdruckspeicher 11 aber auch direkt mit der Druckkammer 4 über das erste Rückschlagventil 6 verbunden sein, wodurch sich eine einfache integrierende kompakte Einheit zwischen dem Gasdruckspeicher 11 und dem Druckmittelzylinder 1 mit der elektrorheologischen Flüssigkeit ergibt. Desweiteren ist zusätzlich im Kolben 2 des Druckmittelzylinders 1 noch ein zweites herkömmliches Rückschlagventil 7 angeordnet, das zur Zugkammer 5 offen oder öffenbar und zur Druckkammer 4 geschlossen oder schließbar ist.To compensate for the piston rod volume and to compensate for a thermal expansion of the electrorheological fluid is still a gas pressure accumulator 11 provided, in practice, preferably a cylindrical pressure fluid housing 12 having a pressure medium connection. In the pressure fluid housing 12 is a rodless axial gas pressure piston 13 provided, the one in the gas pressure housing 12 Gas introduced under a pre-pressure of 5 to 10 bar 14 opposite the pressure medium cylinder 1 seals. This is between the gas pressure accumulator 11 and the pressure medium chamber 4 a first pressure medium line 15 attached, in which a conventional first check valve 6 is provided, that to the pressure chamber 4 open or at least openable and to the gas pressure accumulator 11 closed or closable. In this case, the gas pressure accumulator 11 but also directly with the pressure chamber 4 over the first check valve 6 be connected, resulting in a simple integrating compact unit between the gas pressure accumulator 11 and the pressure cylinder 1 with the electrorheological fluid results. Furthermore, in addition to the piston 2 of the pressure medium cylinder 1 still a second conventional check valve 7 arranged, that to the tension chamber 5 open or openable and to the pressure chamber 4 closed or closable.
Zur Dämpfung der einfedernden Druck- oder der ausfedernden Zugschwingungen zwischen dem Fahrzeugchassis und dem jeweiligen Rad ist zwischen der Druck- 4 und der Zugkammer 5 des Druckmittelzylinders 1 noch ein Arbeitsventil 10 vorgesehen, das als steuerbares elektrorheologisches Drosselventil 10 ausgebildet ist. Hierbei handelt es sich vorzugweise um einen dünnen Drosselspalt, der im Gehäuse des Druckmittelzylinders 1 eingelassen ist und an dem eine Elektrode angeordnet ist, durch die ein elektrisches Feld erzeugbar ist, das die Viskosität der durchströmenden elektrorheologischen Flüssigkeit verändert. Derartige steuerbare elektrorheologische Drosselventile 10 sind aus der DE 10 2007 026 378 A1 bekannt. Das Arbeitsventil 10 kann aber auch als Drosselventil für magnetorheologische Flüssigkeiten oder andere hydraulische Flüssigkeiten ausgebildet sein. Dabei kommt es für die Funktion der Erfindung auf die Steuerbarkeit des Drosselventils 10 im Grunde nicht an.To dampen the compressive or rebounding tensile vibrations between the vehicle chassis and the respective wheel, 4 and the tension chamber 5 of the pressure medium cylinder 1 another working valve 10 provided as a controllable electrorheological throttle valve 10 is trained. This is preferably a thin throttle gap in the housing of the pressure cylinder 1 is inserted and on which an electrode is arranged, through which an electric field can be generated, which varies the viscosity of the flowing through the electrorheological fluid. Such controllable electrorheological throttle valves 10 are from the DE 10 2007 026 378 A1 known. The working valve 10 but can also be designed as a throttle valve for magnetorheological fluids or other hydraulic fluids. It comes to the function of the invention on the controllability of the throttle valve 10 basically not.
Für die Funktion der Erfindung ist hier entscheidend, dass das Drosselventil 10 zwischen dem Ausgang des ersten Rückschlagventils 6 und dem Druckmitteleintang des Gasdruckspeichers 11 über eine erste Druckmittelleitung 15 direkt mit dem Gasdruckspeicher 11 und andererseits über eine zweite Druckmittelleitung 16 mit der Zugkammer 5 verbunden ist. Denn durch diese Anordnung der beiden Rückschlagventile 6, 7 und des Arbeitsventils 10 ist nie ein Arbeitsdruck direkt mit dem Gasvolumen verbunden, sondern immer über das Arbeitsventil 10.For the function of the invention is crucial here that the throttle valve 10 between the output of the first check valve 6 and the pressure medium intake of the gas pressure accumulator 11 via a first pressure medium line 15 directly with the gas pressure accumulator 11 and on the other hand via a second pressure medium line 16 with the tension chamber 5 connected is. Because of this arrangement of the two check valves 6 . 7 and the working valve 10 There is never a working pressure directly connected to the gas volume, but always via the working valve 10 ,
Eine derartige Ausführung mit einem zweiten Rückschlagventil 7 im Kolben 2 und einem ersten Rückschlagventil 6 zwischen der Druckmittelkammer 4 und dem Gasdruckspeicher 11 hat den Vorteil, dass der Schwingungsdämpfer kompakt und platzsparend ausgebildet werden kann und nur ein Drosselventil als Arbeitsventil und zwei Rückschlagventile 6, 7 erfordert, die einfach in den Druckmittelzylinder 1 integrierbar sind. Allerdings ist hier die Asymmetrie der Dämpfung nur durch das Querschnittsverhältnis vom Kolben 2 und Kolbenstange 3 festlegbar. Als Asymmetrie wird hier das Kräfteverhältnis zwischen den ausfedernden Zugbewegungen und den einfedernden Druckbewegungen bezeichnet, das bei Fahrzeugstoßdämpfern wegen des anzustrebenden Fahrkomforts meist unterschiedlich sein soll. So ist bei Stoßdämpfern ein asymmetrisches Verhältnis der Dämpferkräfte für das Aus- und Einfedern von z. B. 2:1 bis 4:1 vorteilhaft, um ein komfortables Fahrverhalten des Fahrzeugs zu erzielen. Such an embodiment with a second check valve 7 in the piston 2 and a first check valve 6 between the pressure medium chamber 4 and the gas pressure accumulator 11 has the advantage that the vibration damper can be made compact and space-saving and only one throttle valve as a working valve and two check valves 6 . 7 that simply requires the pressure cylinder 1 can be integrated. However, here is the asymmetry of the damping only by the cross-sectional ratio of the piston 2 and piston rod 3 fixable. As asymmetry here the balance of forces between the rebounding tensile movements and the compressive pressure movements is referred to, which is usually different for vehicle shock absorbers because of the desired ride comfort. Thus, with shock absorbers, an asymmetric ratio of the damping forces for the compression and compression of z. B. 2: 1 to 4: 1 advantageous to achieve a comfortable ride of the vehicle.
Im praktischen Fahrbetrieb hat ein derartiger Stoßdämpfer sowohl Druckbewegungen beim Einfedern des Fahrzeugs und Zugbewegungen beim Ausfedern des Fahrzeugs zu dämpfen. Beim Auftreten von Druckbewegungen wird der Kolben 2 durch die Kolbenstange 3 in Richtung der Druckkammer 4 bewegt, wodurch das erste Rückschlagventil 6 geschlossen und das zweite Rückschlagventil 7 geöffnet wird. Dadurch wird verhindert, dass der Arbeitsdruck in der Druckkammer 4 direkt am Gasdruckspeicher 11 beziehungsweise am Gasdruckkolben 13 anliegt. Dadurch strömt die elektrorheologische Flüssigkeit von der Druckkammer 4 über das geöffnete zweite Rückschlagventil 7 in die Zugkammer 5. Gleichzeitig entsteht auch durch das Volumen der einfahrenden Kolbenstange 3 in der Zugkammer 4 eine Druckerhöhung, die vom Kolbenstangenvolumen abhängt. Durch die Druckerhöhung in der Zugkammer 5 strömt beim Übersteigen des Vordrucks im Gasdruckspeicher 11 ab einem Druck von maximal 10 bar elektrorheologische Flüssigkeit über das Drosselventil 10 in den Gasdruckspeicher 11, wodurch die eintretenden Druckbewegungen gedämpft werden.In practical driving such a shock absorber has to dampen both pressure movements during compression of the vehicle and tensile movements during rebound of the vehicle. When pressure movements occur, the piston becomes 2 through the piston rod 3 in the direction of the pressure chamber 4 moves, creating the first check valve 6 closed and the second check valve 7 is opened. This will prevent the working pressure in the pressure chamber 4 directly on the gas pressure accumulator 11 or at the gas pressure piston 13 is applied. As a result, the electrorheological fluid flows from the pressure chamber 4 over the open second check valve 7 in the tension chamber 5 , At the same time also arises by the volume of the retracting piston rod 3 in the tension chamber 4 an increase in pressure, which depends on the piston rod volume. Due to the pressure increase in the tension chamber 5 flows when exceeding the pre-pressure in the gas pressure accumulator 11 from a pressure of maximum 10 bar electrorheological fluid via the throttle valve 10 in the gas pressure reservoir 11 , whereby the incoming pressure movements are damped.
Beim Eintreten von Zugbewegungen bei einer Ausfederung wird die Kolbenstange 3 hingegen aus dem Druckmittelzylinder 1 heraus bewegt. Dadurch entsteht in der Zugkammer 5 eine Druckerhöhung gegenüber der Druckkammer 4, da das zweite Rückschlagventil 7 schließt und das erste Rückschlagventil 6 durch den geringen Vordruck in dem Gasdruckspeicher 11 öffnet. Daraufhin strömt die elektrorheologische Flüssigkeit als Druckmittel über das Drosselventil 10 von der Zugkammer 5 in die Druckkammer 4 und bewirkt dabei eine vorgegebene oder gesteuerte Dämpfungswirkung.Upon the occurrence of train movements in a rebound, the piston rod 3 however, from the pressure cylinder 1 moved out. This results in the tension chamber 5 an increase in pressure with respect to the pressure chamber 4 because the second check valve 7 closes and the first check valve 6 due to the low admission pressure in the gas pressure accumulator 11 opens. Then the electrorheological fluid flows as pressure medium via the throttle valve 10 from the tension chamber 5 in the pressure chamber 4 and thereby causes a predetermined or controlled damping effect.
Zum Ausgleich des herausfahrenden Kolbenstangenvolumens strömt gleichzeitig die unter Vordruck von maximal 10 bar stehende elektrorheologische Flüssigkeit aus dem Gasdruckspeicher 11 über die erste Druckmittelleitung 15 und das geöffnete erste Rückschlagventil 6 in die Druckkammer 4, wodurch eine Kavitation in der Druckkammer 4 sicher verhindert wird. Da die Kavitation weitgehend durch die Anordnung der beiden Rückschlagventile 6, 7 verhindert wird, ist auch für die beiden Wirkrichtungen nur ein einziges elektrorheologisches Drosselventil 10 als Arbeitsventil erforderlich, dessen Dämpfungskraft vorzugsweise durch spannungsgesteuerte Elektroden beliebig einstellbar ist. Bei dieser Ausführung hängt die Dämpfungskraftasymmetrie nur von dem bauartbedingten Unterschied zwischen den Querschnittsflachen auf der kolbenstangenlosen und der kolbenstangenseitigen Kolbenseite ab. Bei entsprechend groß dimensioniertem Kolbenstangenquerschnitt ist mit dieser Ausführung ein Dämpferkraftverhältnis für das Aus- und Einfedern im Verhältnis von z. B. etwa 2:1 erreichbar, was im Normalfall einen hinreichenden Fahrtkomfort bietet.At the same time, the electrorheological fluid, which is under an admission pressure of a maximum of 10 bar, flows out of the gas pressure accumulator in order to equalize the outgoing piston rod volume 11 over the first pressure medium line 15 and the opened first check valve 6 in the pressure chamber 4 , causing cavitation in the pressure chamber 4 safely prevented. Because the cavitation largely by the arrangement of the two check valves 6 . 7 is prevented, is only a single electrorheological throttle valve for the two directions of action 10 required as a working valve whose damping force is preferably adjustable by voltage-controlled electrodes. In this embodiment, the damping force asymmetry depends only on the design-related difference between the cross-sectional areas on the rodless and the piston rod side piston side. In accordance with large-sized piston rod cross-section is a damper force ratio for the compression and compression in the ratio of z. B. about 2: 1 achievable, which usually provides sufficient ride comfort.
Eine weitere Ausführung der Erfindung ist in 2 der Zeichnung dargestellt, die einen hydraulischen Steuer- und Arbeitsschaltkreis einer Dämpferanordnung mit einem gesteuerten Drosselventil 10 und vier Rückschlagventilen 6, 7, 8, 9 und einen Gasdruckspeicher 11 zeigt. Dabei entsprechen die gleichen Schaltzeichen und deren gleichartige Bezugszeichen den gleichartigen Dämpferteilen wie in 1 der Zeichnung. So ist bei dieser Dämpferanordnung zwischen der Druckkammer 4 und dem Gasdruckspeicher 11 ebenfalls eine erste Druckmittelleitung 15 angeordnet, in der ebenfalls ein zur Druckkammer 4 offenes oder öffenbares erstes Rückschlagventil 6 angeordnet ist. Desweiteren ist zwischen der Zugkammer 5 und dem Gasdruckspeicher 11 eine zweite Druckmittelleitung 16 vorgesehen, in der ein zweites Rückschlagventil 7 angeordnet ist, das zur Zugkammer 5 offen oder öffenbar und zum Gasdruckspeicher 11 geschlossen oder schließbar ist.Another embodiment of the invention is in 2 The drawing shows a hydraulic control and working circuit of a damper assembly with a controlled throttle valve 10 and four check valves 6 . 7 . 8th . 9 and a gas pressure accumulator 11 shows. The same symbols and their like reference numerals correspond to the same damper parts as in 1 the drawing. So is in this damper assembly between the pressure chamber 4 and the gas pressure accumulator 11 also a first pressure medium line 15 arranged, in the likewise one to the pressure chamber 4 open or openable first check valve 6 is arranged. Furthermore, between the tension chamber 5 and the gas pressure accumulator 11 a second pressure medium line 16 provided in the a second check valve 7 is arranged, that to the tension chamber 5 open or openable and to the gas pressure accumulator 11 closed or closable.
Zwischen der Druckkammer 4 und der Zugkammer 5 ist zusätzlich noch eine dritte Druckmittelleitung 17 angeordnet, in der zwei gegeneinander gerichtete Rückschlagventile 8, 9 vorgesehen sind, wobei das dritte Rückschlagventil 8 zur Druckkammer 4 und das vierte Rückschlagventil 9 zur Zugkammer 5 geschlossen oder schließbar sind. Zwischen diesen beiden Rückschlagventilen 8, 9 ist eine vierte Druckmittelleitung 18 mit einer Druckmittelabzweigung 19 zur Verbindung mit der ersten und zweiten Druckmittelleitung 15, 16 vorgesehen, die alle zwischen den beiden Rückschlagventilen 6, 7 miteinander verbunden sind. In dieser vierten Druckmittelleitung 18 ist als Arbeitsventil ebenfalls ein steuerbares elektrorheologisches Drosselventil 10 angeordnet, mit dem die Dämpferkraft beliebig einstellbar ist. Dieses Arbeitsventil 10 entspricht dem zu 1 beschriebenen elektrorheologisch steuerbaren Drosselventil 10. Allerdings kann dieses Arbeitsventil 10 auch als steuerbares magnetorheologisches Drosselventil oder auch als herkömmliches hydraulisches Drosselventil ausgebildet sein, das auch nicht steuerbar ausgeführt sein muss.Between the pressure chamber 4 and the tension chamber 5 is additionally a third pressure medium line 17 arranged in the two counter-directed check valves 8th . 9 are provided, wherein the third check valve 8th to the pressure chamber 4 and the fourth check valve 9 to the tension chamber 5 closed or closable. Between these two check valves 8th . 9 is a fourth pressure medium line 18 with a pressure medium branch 19 for connection to the first and second pressure medium line 15 . 16 provided, all between the two check valves 6 . 7 connected to each other. In this fourth pressure medium line 18 is also a controllable electrorheological throttle valve as a working valve 10 arranged, with which the damper force is arbitrarily adjustable. This work valve 10 corresponds to that 1 described electrorheologically controllable throttle valve 10 , However, this work valve can 10 be designed as a controllable magnetorheological throttle valve or as a conventional hydraulic throttle valve, which also need not be designed to be controllable.
Bei einer Druckbelastung der Dämpferanordnung mit einer zur Druckkammer 4 eintauchenden Kolbenstange 3 wird das erste und vierte Rückschlagventil 6, 9 geschlossen und das dritte und zweite Rückschlagventil 8, 7 geöffnet, so dass die elektrorheologische Flüssigkeit von der Druckkammer 4 über das steuerbare Drosselventil 10 zur Zugkammer 5 strömt und die Einfederungskraft zwischen dem Fahrzeugrad und dem Fahrzeugchassis entsprechend der bauartbedingten oder gesteuerten Dämpferkraft gedämpft wird. Gleichzeitig strömt der dem Kolbenstangenvolumen entsprechende Druckmittelanteil in den Gasdruckspeicher 11.At a pressure load of the damper assembly with a pressure chamber 4 submerged piston rod 3 becomes the first and fourth check valve 6 . 9 closed and the third and second check valve 8th . 7 open, allowing the electrorheological fluid from the pressure chamber 4 via the controllable throttle valve 10 to the tension chamber 5 flows and the jounce force between the vehicle and the vehicle chassis is damped in accordance with the design-related or controlled damper force. At the same time, the pressure medium portion corresponding to the piston rod volume flows into the gas pressure accumulator 11 ,
Im Zugbetrieb bei ausfedernder Dämpferanordnung werden hingegen das erste und vierte Rückschlagventil 6, 9 geöffnet und das zweite und dritte Rückschlagventil 7, 8 geschlossen, so dass die elektrorheologische Flüssigkeit von der Zugkammer 5 durch die dritte Druckmittelleitung 17 über das gesteuerte Drosselventil 10 und die vierte Druckmittelleitung 18 zur Druckkammer 4 strömt. Gleichzeitig erfolgt noch der Volumenausgleich der austretenden Kolbenstange 3 aber das geöffnete erste Rückschlagventil 6 vom unter Vordruck stehenden Gasdruckspeicher 11 direkt über die erste Druckmittelleitung 15 in die Druckkammer 4, wodurch auch eine Kavitation in der Druckkammer 4 verhindert wird. Da bei dieser Ausführung stets die gesamte aus den Druckmittelkammern 4, 5 ausströmende elektrorheologische Flüssigkeit über das steuerbare Drosselventil 10 gelangt, besitzt dieser Dämpfer im Verhältnis zur Ventilgröße beziehungsweise Spaltlänge eine hohe Dämpfungsleistung. Allerdings bewirkt diese Anordnung eine umgekehrte Asymmetrie zwischen den Kräften bei Ausfeder- und Einfederbewegungen, wie sie bei indirekten Anordnungen (z. B. über Achsschenkelhebel) zwischen dem Fahrzeugrad und dem Fahrzeugchassis vorteilhaft sind. Dabei hängt das Asymmetrieverhältnis allerdings nur von den Querschnittsverhältnissen zwischen der wirksamen Druckkammerkolbenfläche und der Zugkammerkolbenfläche (Kolbenfläche minus Kolbenstangenquerschnitt) ab, wo z. B. auch Dämpfungsverhältnisse von 1:1,2 bis 1:2 ausführbar sind.In train operation with rebound damper arrangement, however, the first and fourth check valve 6 . 9 opened and the second and third check valve 7 . 8th closed, allowing the electrorheological fluid from the tension chamber 5 through the third pressure medium line 17 via the controlled throttle valve 10 and the fourth pressure medium line 18 to the pressure chamber 4 flows. At the same time there is still the volume compensation of the exiting piston rod 3 but the opened first check valve 6 from the pre-pressurized gas accumulator 11 directly over the first pressure medium line 15 in the pressure chamber 4 , which also causes cavitation in the pressure chamber 4 is prevented. Since in this embodiment, the whole of the pressure medium chambers 4 . 5 outflowing electrorheological fluid via the controllable throttle valve 10 reaches, this damper in relation to the valve size or gap length has a high damping performance. However, this arrangement causes a reverse asymmetry between the forces of rebound and compression movements which are advantageous in indirect arrangements (eg, via kingpins) between the vehicle wheel and the vehicle chassis. However, the asymmetry ratio depends only on the cross-sectional ratios between the effective pressure chamber piston area and the Zugkammerkolbenfläche (piston area minus piston rod cross-section) from where z. B. also damping ratios of 1: 1.2 to 1: 2 are executable.
Eine dritte Ausführung der Erfindung ist in 3 der Zeichnung dargestellt, die einen hydraulischen Steuer- und Arbeitsschaltkreis einer Dämpferanordnung mit einem angeschnittenen gesteuerten Drosselventil 10 und ebenfalls vier Rückschlagventilen 6, 7, 8, 9 und einem Gasdruckspeicher 11 zeigt. Dabei sind ebenfalls wieder für die gleichartigen Schaltzeichen und Dämpferteile dieselben Bezugszeichen genannt wie in den vorherigen 1 und 2. So ist bei diesem Dämpfer zwischen der Druckkammer 4 und dem Gasdruckspeicher 11 ebenfalls eine erste Druckmitteleitung 15 angeordnet, in der auch ein zur Druckkammer 4 offenes oder öffenbares erstes Rückschlagventil 6 vorgesehen ist. Desweiteren ist auch zwischen der Zugkammer 5 und dem Gasdruckspeicher 11 eine zweite Druckmittelleitung angebracht, in der ebenfalls ein zur Zugkammer 5 offenes oder öffenbares zweites Rückschlagventil 7 vorgesehen ist, wobei beide Druckmittelleitungen 15, 16 vorzugsweise vor dem Gasdruckspeicher 11 durch einen Druckmittelabzweig 19 miteinander verbunden sind.A third embodiment of the invention is disclosed in 3 the drawing showing a hydraulic control and working circuit of a damper assembly with a truncated controlled throttle valve 10 and also four check valves 6 . 7 . 8th . 9 and a gas pressure accumulator 11 shows. In this case, the same reference numerals are again called for the same circuit symbols and damper parts as in the previous 1 and 2 , So is with this damper between the pressure chamber 4 and the gas pressure accumulator 11 also a first pressure medium line 15 arranged, in the one also to the pressure chamber 4 open or openable first check valve 6 is provided. Furthermore, it is also between the tension chamber 5 and the gas pressure accumulator 11 a second pressure medium line attached, in which also one to Zugkammer 5 open or openable second check valve 7 is provided, both pressure medium lines 15 . 16 preferably in front of the gas pressure accumulator 11 through a pressure medium branch 19 connected to each other.
Zwischen der Zugkammer 5 und dem Druckmittelabzweig 19 ist noch eine vierte Druckmittelleitung 18 angeordnet, in der vor der Zugkammer 5 ein zur Zugkammer 5 geschlossenes oder schließbares viertes Rückschlagventil 9 geschaltet ist. Dabei ist zwischen dem vierten Rückschlagventil 9 und dem Druckmittelabzweig 19 oder dem Gasdruckspeicher 11 als Arbeitsventil ein steuerbares elektrorheologisches Drosselventil 10 angeordnet, das als angeschnittenes Drosselventil ausgebildet ist.Between the tension chamber 5 and the pressure medium branch 19 is still a fourth pressure medium line 18 arranged in front of the draw chamber 5 one to the pulling chamber 5 closed or closable fourth check valve 9 is switched. It is between the fourth check valve 9 and the pressure medium branch 19 or the gas pressure accumulator 11 as a work valve, a controllable electrorheological throttle valve 10 arranged, which is designed as a truncated throttle valve.
Ein derartiges angeschnittenes Drosselventil 10 ist bereits aus der DE 10 2008 014 661 A1 bekannt. Bei diesem angeschnittenen elektrorheologischen Drosselventil 10 ist zwischen der Druckkammer 4 und der Zugkammer 5 ein durch Elektroden steuerbarer Ringspalt mit zwei Druckmittelanschlussstellen 23, 24 vorgesehen, der etwa auf halber Länge eine Spaltanschnittstelle 20 als dritte Druckmittelanschlussstelle aufweist, in die eine weitere Druckmittelleitung als dritte Druckmittelleitung 17 eingespeist oder abgezweigt (Bypass) wird. Dadurch wird erreicht, dass der eingespeiste oder abgezweigte Druckmittelanteil nur auf seiner halben Spaltlänge steuerbar ist und somit einen symmetrischen Anschnitt darstellt. Die Spaltanschnittstelle 20 kann aber auch in einem anderen Verhältnis zur Ventilspaltlänge angeordnet sein, wodurch sich dann andere Verhältnisse zum durchströmenden elektrorheologischen Druckmittel als asymmetrische Anschnitte ergeben.Such a truncated throttle valve 10 is already out of the DE 10 2008 014 661 A1 known. In this truncated electrorheological throttle valve 10 is between the pressure chamber 4 and the tension chamber 5 a controllable by electrodes annular gap with two pressure medium connection points 23 . 24 provided, which is about halfway a Spaltanschnittstelle 20 having as a third pressure medium connection point, in which a further pressure medium line as the third pressure medium line 17 fed or bypassed (bypass) is. This ensures that the injected or branched pressure medium component is controllable only on its half gap length and thus represents a symmetrical gate. The slit interface 20 However, it can also be arranged in a different ratio to the valve gap length, which then results in other ratios to the flow-through electrorheological pressure medium as asymmetric gates.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach 3 der Zeichnung ist ein angeschnittenes elektrorheologisches Drosselventil dargestellt, bei dem vorzugsweise die Spaltanschnittstelle 20 auf der Hälfte der Drosselspaltlänge angeordnet ist und somit einen symmetrischen Anschnitt darstellt. Zwischen dieser Spaltanschnittstelle 20 und der Druckkammer 4 ist eine dritte Druckmittelleitung 17 vorgesehen, in der ein zur Spaltanschnittstelle 20 offenes oder öffenbares drittes Rückschlagventil 8 angeordnet ist.According to the embodiment 3 The drawing shows a truncated electrorheological throttle valve, wherein preferably the Spaltanschnittstelle 20 is arranged at half the Drosselspaltlänge and thus represents a symmetrical gate. Between this slit interface 20 and the pressure chamber 4 is a third pressure medium line 17 provided, in the one to the gap interface 20 open or openable third check valve 8th is arranged.
Bei einer Druckbelastung der Dämpferanordnung mit einer in die Zugkammer 5 eintauchenden Kolbenstange 3 wird das erste und vierte Rückschlagventil 6, 9 geschlossen und das dritte und zweite Rückschlagventil 7, 8 geöffnet, so dass Druckmittel von der Druckkammer 4 über das dritte Rückschlagventil 8 und die Spaltenschnittstelle 20 durch die halbe Länge des gesteuerten Drosselventilspalts und das zweite Rückschlagventil 7 in die Zugkammer 5 strömt. Gleichzeitig strömt ein Volumenanteil für die eintauchende Kolbenstange 3 in den Gasdruckspeicher 11. Dabei wird im Druckbetrieb der Dämpfer nur über die Hälfte der Ventilspaltlänge gedämpft.At a pressure load of the damper assembly with a in the tension chamber 5 plunging piston rod 3 becomes the first and fourth check valve 6 . 9 closed and the third and second check valve 7 . 8th open, allowing pressure fluid from the pressure chamber 4 over the third check valve 8th and the column interface 20 by half the length of the controlled throttle valve gap and the second check valve 7 in the tension chamber 5 flows. At the same time flows a volume fraction for the plunging piston rod 3 in the gas pressure reservoir 11 , In this case, the damper is damped in the pressure mode only over half of the valve gap length.
Im Zugbetrieb bei ausfahrender Kolbenstange 3 werden hingegen das vierte und erste Rückschlagventil 9, 6 geöffnet und das zweite und dritte Rückschlagventil 7, 8 geschlossen, so dass die elektrorheologische Flüssigkeit von der Zugkammer 5 über das vierte Rückschlagventil 9 die gesamte Spaltlänge des Drosselventils 10 und das erste Rückschlagventil 6 zur Druckkammer 4 strömt. Dadurch erfolgt die Dämpfung beim Ausfedern im Zugbestrieb über die doppelte Spaltlänge als im Druckbetrieb beim Einfedern, wodurch eine asymmetrische Dämpfung von z. B. etwa 2:1 zwischen Zug- und Druckbetrieb erreichbar ist. Bei einer derartigen Dämpferanordnung ist die Asymmetrie des Dämpfers durch Verlagerung der Spaltenschnittstelle 20 nahezu frei wählbar.In train operation with extending piston rod 3 on the other hand, the fourth and first check valve will be 9 . 6 opened and the second and third check valve 7 . 8th closed, allowing the electrorheological fluid from the tension chamber 5 over the fourth check valve 9 the entire gap length of the throttle valve 10 and the first check valve 6 to the pressure chamber 4 flows. As a result, the damping during rebound in Zugbestrieb over twice the gap length than in the pressure mode during compression, whereby an asymmetric damping of z. B. is about 2: 1 between train and printing operation can be achieved. In such a damper arrangement, the asymmetry of the damper is due to displacement of the column interface 20 almost freely selectable.
Auch bei dieser Ausführung wird die Kavitation im Dämpfer weitgehend durch das erste Rückschlagventil 6 verhindert, das im Zugbetrieb geöffnet ist, so dass dadurch ein hinreichender statischer Druck in der Druckkammer 4 in Höhe des Vordrucks gewährleistet bleibt. Da bei diesem Ausführungsbeispiel im Zugbetrieb die maximale Dämpfung erreicht wird, wie dies bei Kraftfahrzeugstoßdämpfern wünschenswert ist, bietet diese Dämpferanordnung eine gute Dämpfungsleistung bei relativ geringer Ventil- oder Druckmittelzylinderlänge.Also in this embodiment, the cavitation in the damper largely by the first check valve 6 prevented, which is open in the train operation, so that thereby a sufficient static pressure in the pressure chamber 4 guaranteed at the level of the form. Since the maximum damping is achieved in this embodiment in the train operation, as is desirable in motor vehicle shock absorbers, this damper arrangement provides a good damping performance at relatively low valve or Druckmittelzylinderlänge.
Ein vereinfachtes Ausführungsbeispiel zu 3 der Zeichnung ist in 3a der Zeichnung mit nur drei Rückschlagventilen 6, 7, 8 dargestellt. Durch Auslassung des Rückschlagventils 9 wird bei Betätigung des Dämpfers in Druckrichtung der Volumenstrom des Druckmittels an der Anschnittstelle 20 aufgeteilt in einen Teilstrom, der durch einen Teil des Arbeitsventils 10 über den Schnittpunkt 19 und das Rückschlagventil 7 zur Druckkammer 5 geführt wird, und einen Teilstrom dieses Teilstroms des Druckmittels, der dem verdrängten Kolbenstangenvolumen entspricht und den Gaskolben 13 beaufschlagt, sowie einen Teilstrom durch einen Teil des Arbeitsventils 10, der über den Punkt 23 auf der Leitung 18 in die Zugkammer 5 geleitet wird. Die Teilströme über den Punkt 23 und das Rückschlagventil 7 teilen sich dabei derart auf, dass der Druckabfall des Druckmittels über beide Wege zwischen dem Anschnittpunkt 20 und der Zugkammer 5 gleich groß sind. Mit dieser Anordnung kann vorteilhafterweise ein Rückschlagventil eingespart werden und trotzdem eine annähernd beliebige Dämpfungs-Asymmetrie eingestellt werden.A simplified embodiment too 3 the drawing is in 3a the drawing with only three check valves 6 . 7 . 8th shown. By omission of the check valve 9 when the damper is actuated in the pressure direction, the volume flow of the pressure medium at the interface is 20 divided into a partial flow, passing through a part of the working valve 10 over the intersection 19 and the check valve 7 to the pressure chamber 5 is guided, and a partial flow of this partial flow of the pressure medium, which corresponds to the displaced piston rod volume and the gas piston 13 as well as a partial flow through a part of the working valve 10 that's about the point 23 on the line 18 in the tension chamber 5 is directed. The partial flows over the point 23 and the check valve 7 divide in such a way that the pressure drop of the pressure medium over both ways between the gate point 20 and the tension chamber 5 are the same size. With this arrangement, advantageously, a check valve can be saved and still be adjusted to any desired damping asymmetry.
Eine vierte Ausführung der Erfindung ist in 4 der Zeichnung dargestellt, die einen hydraulischen Steuer- und Arbeitsschaltkreis einer Dämpferanordnung mit einem Druckmittelzylinder 1, einem unsymmetrisch angeschnittenen gesteuerten Drosselventil 10 und ebenfalls vier Rückschlagventilen 6, 7, 8, 9 und einem Gasdruckspeicher 11 zeigt. So ist auch bei diesem Ausführungsbeispiel die Druckkammer 4 des Druckmittelzylinders 1 mit einer ersten Druckmittelleitung 15 mit einem Gasdruckspeicher 11 verbunden, in dem ein zur Druckkammer 4 offenes oder öffenbares erstes Rückschlagventil 6 angeordnet ist. In einer weiteren dritten Druckmittelleitung 17 sind die Druckkammer 4 und die Zugkammer 5 miteinander verbunden, in der zwei gegeneinander gerichtete dritte und vierte Rückschlagventile 8, 9 vorgesehen sind, wobei das dritte Rückschlagventil 8 zur Druckkammer 4 und das vierte Rückschlagventil 9 zur Zugkammer 5 geschlossen oder Schließbar sind.A fourth embodiment of the invention is in 4 the drawing showing a hydraulic control and working circuit of a damper assembly with a pressure medium cylinder 1 , a single-ended controlled throttle valve 10 and also four check valves 6 . 7 . 8th . 9 and a gas pressure accumulator 11 shows. So also in this embodiment, the pressure chamber 4 of the pressure medium cylinder 1 with a first pressure medium line 15 with a gas pressure accumulator 11 connected in the one to the pressure chamber 4 open or openable first check valve 6 is arranged. In another third pressure medium line 17 are the pressure chamber 4 and the tension chamber 5 interconnected, in the two oppositely directed third and fourth check valves 8th . 9 are provided, wherein the third check valve 8th to the pressure chamber 4 and the fourth check valve 9 to the tension chamber 5 closed or lockable.
Zwischen dem dritten und vierten Rückschlagventil 8, 9 zweigt eine vierte Druckmittelleitung 18 ab, die über einen Druckmittelabzweig 19 mit dem Gasdruckspeicher 11 verbunden ist und in der ein Arbeitsventil 10 mit seinen beiden ersten und zweiten Druckmittelanschlussstellen 23, 24 als angeschnittenes steuerbares elektrorheologisches Drosselventil 10 angeordnet ist. Dieses Drosselventil 10 weist als dritte Druckmittelanschlussstelle eine Spaltenschnittstelle 20 auf, die die Drosselspaltlänge im Verhältnis von ca. 1:3 unterteilt. An der Spaltenschnittstelle 20 des Drosselventils 10 ist eine zweite Druckmittelleitung 16 angeordnet, die diese mit der Zugkammer 5 verbindet. Dabei ist in dieser zweiten Druckmittelleitung 16 ein zweites Rückschlagventil 7 angeordnet, das zur Zugkammer 5 offen oder Öffenbar ist.Between the third and fourth check valve 8th . 9 branches a fourth pressure medium line 18 starting, which via a pressure medium branch 19 with the gas pressure accumulator 11 is connected and in the one working valve 10 with its two first and second pressure medium connection points 23 . 24 as a trimmed controllable electrorheological throttle valve 10 is arranged. This throttle valve 10 has a column interface as the third pressure medium connection point 20 on, which divides the throttle gap length in the ratio of about 1: 3. At the column interface 20 of the throttle valve 10 is a second pressure medium line 16 arranged this with the pull chamber 5 combines. It is in this second pressure medium line 16 a second check valve 7 arranged, that to the tension chamber 5 open or openable.
Bei einer Druckbelastung der Dämpferanordnung mit einer zur Druckkammer 4 eintauchenden Kolbenstange 3 wird das erste und vierte Rückschlagventil 6, 9 geschlossen und das dritte und zweite Rückschlagventil 7, 8 geöffnet. Dadurch strömt die elektrorheologische Flüssigkeit von der Druckkammer 4 über das dritte Rückschlagventil 8 durch etwa ein Viertel der Spaltlänge des Drosselventils 10 zur Spaltenschnittstelle 20 und dann über das zweite Rückschlagventil 7 zur Zugkammer 5, wodurch die Einfederungskraft etwa durch ein Viertel der Spaltlänge des Drosselventils 10 gedämpft wird. Gleichzeitig gelangt im Druckbetrieb der Anteil des eintauchenden Kolbenstangenvolumens über das Drosselventil 10 in den Gasdruckspeicher 11.At a pressure load of the damper assembly with a pressure chamber 4 submerged piston rod 3 becomes the first and fourth check valve 6 . 9 closed and the third and second check valve 7 . 8th open. As a result, the electrorheological fluid flows from the pressure chamber 4 over the third check valve 8th by about a quarter of the gap length of the throttle valve 10 to the column interface 20 and then over the second check valve 7 to the tension chamber 5 , whereby the compression force approximately by a quarter of the gap length of the throttle valve 10 is dampened. At the same time reaches the proportion of plunging piston rod volume in the pressure operation via the throttle valve 10 in the gas pressure reservoir 11 ,
Im Zugbetrieb bei einer ausfahrenden Kolbenstange 3 strömt die elektrorheologische Flüssigkeit von der Zugkammer 5 über das geöffnete vierte Rückschlagventil 9 und die gesamte Spaltlänge des Drosselventils 10 und das geöffnete erste Rückschlagventil 6 in die Druckkamer 4. Dadurch wird die Ausfederungskraft durch die gesamte Spaltlänge des Drosselventils 10 gedämpft, wodurch vorzugsweise ein asymmetrisches Dämpfungsverhältnis zwischen der Ein- und Ausfederungskraft von z. B. ca. 1:4 erreichbar ist. Auch bei diesem Dämpfer ist die Symmetrie durch die Veränderung der Spaltanschnittstelle 20 beliebig veränderbar. Durch die Dämpfung der Ausfederungskraft (Zugbetrieb) über die gesamte Spaltlänge des elektrorheologischen Drosselventils 10 sind auch bei großer Asymmetrievorgabe ein relativ kurzbauender Druckmittelzylinder 1 oder ein kurzbauendes Drosselventil 10 erreichbar. Desweiteren verhindert auch dieser Dämpfer durch das im Zugbetrieb geöffnete erste Rückschlagventil 6 eine Kavitation in der Druckkammer 4.In train operation with an extending piston rod 3 the electrorheological fluid flows from the tension chamber 5 over the open fourth check valve 9 and the entire gap length of the throttle valve 10 and the opened first check valve 6 into the print camera 4 , As a result, the Ausfederungskraft through the entire gap length of the throttle valve 10 damped, whereby preferably an asymmetric damping ratio between the input and Ausfederungskraft of z. B. about 1: 4 is reached. Even with this damper, the symmetry is due to the change in the Spaltanschnittstelle 20 freely changeable. By damping the rebound force (pulling operation) over the entire gap length of the electrorheological throttle valve 10 Even with a large asymmetry specification, a relatively short pressure medium cylinder 1 or a short-flow throttle valve 10 reachable. Furthermore, this damper also prevented by the first check valve opened in the train operation 6 a cavitation in the pressure chamber 4 ,
Eine fünfte Ausführung der Erfindung ist in 5 der Zeichnung dargestellt, die einen hydraulischen Steuer- und Arbeitsschaltkreis einer Dämpferanordnung mit einem Druckmittelzylinder 1, einem unsymmetrisch angeschnittenen steuerbaren elektrorheologischen Drosselventil 10 als Arbeitsventil, zwei Rückschlagventilen 6, 7 und einem Gasdruckspeicher 11 zeigt. Dabei ist die Druckkammer 4 des Druckmittelzylinders 1 über eine erste Druckmittelleitung 15 mit einem Gasdruckspeicher 11 verbunden, in der ein zur Druckkammer 4 öffenbares oder offenes erstes Rückschlagventil 6 angeordnet ist. Desweiteren ist die Druckkammer 4 über eine dritte Druckmittelleitung 17 mit dem Gasdruckspeicher 11 verbunden, in der ein zur Druckkammer 4 geschlossenes oder schließbares zweites Rückschlagventil 7 und das unsymmetrisch angeschnittene elektrorheologische Drosselventil 10 mit einer Spaltanschnittstelle 20 als dritte Druckmittelanschlussstelle vorgesehen sind. Dabei ist die Spaltanschnittstelle 20 des Drosselventils 10 über eine zweite Druckmittelleitung 16 mit der Zugkammer 5 des Druckmittelzylinders 1 verbunden.A fifth embodiment of the invention is disclosed in 5 the drawing showing a hydraulic control and working circuit of a damper assembly with a pressure medium cylinder 1 , an unbalanced truncated controllable electrorheological throttle valve 10 as a working valve, two check valves 6 . 7 and a gas pressure accumulator 11 shows. Here is the pressure chamber 4 of the pressure medium cylinder 1 via a first pressure medium line 15 with a gas pressure accumulator 11 connected, in the one to the pressure chamber 4 openable or open first check valve 6 is arranged. Furthermore, the pressure chamber 4 via a third pressure medium line 17 with the gas pressure accumulator 11 connected, in the one to the pressure chamber 4 closed or closable second check valve 7 and the unbalanced truncated electrorheological throttle valve 10 with a slit interface 20 are provided as the third pressure medium connection point. Here is the slit interface 20 of the throttle valve 10 via a second pressure medium line 16 with the tension chamber 5 of the pressure medium cylinder 1 connected.
Im Druckbetrieb beim Eintauchen der Kolbenstange 3 strömt die elektrorheologische Flüssigkeit von der Druckkammer 4 über das geöffnete zweite Rückschlagventil 7 und etwa ein Viertel der Spaltlänge des Drosselventils 10 zur Zugkammer 5. Dadurch wird die Einfederungskraft ca. auf einem Viertel der Drosselventilspaltlänge gedämpft. Gleichzeitig strömt der eintauchende Kolbenstangenvolumenanteil durch die gesamte Spaltlänge über die beiden ersten und zweiten Druckmittelanschlussstellen 23, 24 des Drosselventils 10 in den Gasdruckspeicher 11.In printing operation when immersing the piston rod 3 the electrorheological fluid flows from the pressure chamber 4 over the open second check valve 7 and about one quarter of the gap length of the throttle valve 10 to the tension chamber 5 , As a result, the compression force is attenuated to about one quarter of the throttle valve gap length. At the same time, the submerged piston rod volume fraction flows through the entire gap length over the two first and second pressure medium connection points 23 . 24 of the throttle valve 10 in the gas pressure reservoir 11 ,
Im Zugbetrieb bei ausfedernden Dämpferbewegungen strömt die elektrorheologische Flüssigkeit von der Zugkammer 5 über die Spaltanschnittstelle 20 und etwa drei Viertel der Spaltlänge des Drosselventils 10 aber das geöffnete erste Rückschlagventil 6 zur Druckkammer 4. Dadurch wird die Ausfederungskraft durch ca. drei Viertel der Drosselspaltlänge gedämpft. Zur Verhinderung der Kavitationswirkung strömt gleichzeitig der unter Vordruck stehende Anteil des ausfahrenden Kolbenstangenvolumens von dem Gasdruckspeicher 11 über das geöffnete erste Rückschlagventil 6 in die Druckkammer 4.In train operation with ausfedernden damper movements, the electrorheological fluid flows from the tension chamber 5 via the slit interface 20 and about three quarters of the gap length of the throttle valve 10 but the opened first check valve 6 to the pressure chamber 4 , As a result, the Ausfederungskraft is attenuated by about three quarters of the throttle gap length. At the same time, the portion of the extending piston rod volume, which is under pre-pressure, flows from the gas pressure accumulator in order to prevent the cavitation effect 11 over the open first check valve 6 in the pressure chamber 4 ,
Durch die unterschiedlich lang durchströmten Ventilspaltlängen ist vorzugsweise ein Dämpfer realisierbar, der ein asymmetrisches Dämpfungsverhältnis von Ausfederungskraft zur Einfederungskraft von ca. 3:1 aufweist. Allerdings durchströmt bei maximal zu dämpfender Ausfederungsbewegung das Druckmedium nur zu drei Viertel der Spaltlänge durch das Drosselventil 10, so dass dieses Arbeitsventil 10 bei gleicher Ausführung zwar ein Viertel länger bauend ist als das Ventil nach 4 der Zeichnung, aber vorteilhafterweise nur zwei Rückschlagventile 6, 7 benötigt. Durch Veränderung der Spaltanschnittstelle 20 sind aber auch beliebig andere asymmetrische Dämpfungsverhältnisse erreichbar.Due to the differently long flowed through valve gap lengths, a damper is preferably realized, which has an asymmetric damping ratio of Ausfederungskraft to the compression force of about 3: 1. However, at maximum dampening rebound movement, the pressure medium flows through only three quarters of the gap length through the throttle valve 10 so this working valve 10 with the same design, although a quarter longer is building than the valve after 4 the drawing, but advantageously only two check valves 6 . 7 needed. By changing the slit interface 20 but also any other asymmetric damping ratios can be achieved.
Eine sechste Ausführung der Erfindung ist in 6 der Zeichnung dargestellt, die einen hydraulischen Steuer- und Arbeitsschaltkreis eines Dämpfers mit einem Druckmittelzylinder 1, ein symmetrisch angeschnittenes steuerbares elektrorheologisches Drosselventil 10, zwei Rückschlagventile 6, 7 und einen Gasdruckspeicher 11 zeigt. Die Druckkammer 4 des Druckmittelzylinders 1 ist dabei über eine erste Druckmittelleitung 15 mit einem Gasdruckspeicher 11 verbunden, wobei in der ersten Druckmittelleitung 15 ein zur Druckkammer 4 offenes oder öffenbares erstes Rückschlagventil 6 angeordnet ist. Weiterhin ist die Zugkammer 5 des Druckmittelzylinders 1 durch eine zweite Druckmittelleitung 16 über einen Druckmittelabzweig 19 mit dem Gasdruckspeicher 11 verbunden. über ein symmetrisch angeschnittenes steuerbares elektrorheologisches Drosselventil 10 als Arbeitsventil und eine dritte Druckmittelleitung 17 ist die Druckkammer 4 mit der Zugkammer 5 verbunden. Dabei ist eine Spaltanschnittstelle 20 durch eine vierte Druckmittelleitung 18 über einen Druckmittelabzweig 19 mit dem Gasdruckspeicher 11 verbunden.A sixth embodiment of the invention is disclosed in 6 the drawing showing a hydraulic control and working circuit of a damper with a pressure medium cylinder 1 , a symmetrically trimmed controllable electro rheological throttle valve 10 , two check valves 6 . 7 and a gas pressure accumulator 11 shows. The pressure chamber 4 of the pressure medium cylinder 1 is via a first pressure medium line 15 with a gas pressure accumulator 11 connected, wherein in the first pressure medium line 15 one to the pressure chamber 4 open or openable first check valve 6 is arranged. Furthermore, the tension chamber 5 of the pressure medium cylinder 1 through a second pressure medium line 16 via a pressure medium branch 19 with the gas pressure accumulator 11 connected. via a symmetrically cut controllable electrorheological throttle valve 10 as a working valve and a third pressure medium line 17 is the pressure chamber 4 with the tension chamber 5 connected. Here is a slit interface 20 through a fourth pressure medium line 18 via a pressure medium branch 19 with the gas pressure accumulator 11 connected.
Im Druckbetrieb bei Eintauchen der Kolbenstange 3 strömt die elektrorheologische Flüssigkeit von der Druckkammer 4 über das steuerbare elektrorheologische Drosselventil 10 zur Zugkammer 5, wobei das erste Rückschlagventil 6 geschlossen und das zweite Rückschlagventil 7 geöffnet ist. Deshalb strömt im Druckbetrieb das elektrorheologische Druckmittel über den Bypass von der Spaltanschnittstelle 20 als dritte Druckmittelanschlussstelle des Drosselventils 10 über das geöffnete zweite Rückschlagventil 7 direkt zur Zugkammer 5 und der Volumenanteil der eintauchenden Kolbenstange 3 in den Gasdruckspeicher 11.In printing operation when immersing the piston rod 3 the electrorheological fluid flows from the pressure chamber 4 via the controllable electrorheological throttle valve 10 to the tension chamber 5 , wherein the first check valve 6 closed and the second check valve 7 is open. Therefore, in electrophotography, the electrorheological pressure medium flows via the bypass from the gap interface 20 as the third pressure medium connection point of the throttle valve 10 over the open second check valve 7 directly to the tension chamber 5 and the volume fraction of the plunging piston rod 3 in the gas pressure reservoir 11 ,
Im Zugbetrieb bei ausfahrender Kolbenstange 3 strömt hingegen das elektrorheologische Druckmittel über das steuerbare elektrorheologische Drosselventil 10 von der Zugkammer 5 zur Druckkammer 4. Dabei strömt das gesamte elektrorheologische Druckmittel von der Spaltanschnittstelle 20 über das geöffnete erste Rückschlagventil 6 als Bypass zur Druckkammer 4. Zur Verhinderung der Kavitation strömt aufgrund des Vordrucks im Gasdruckspeicher 11 ein Kolbenstangenvolumenanteil des elektrorheologischen Druckmittelanteils vom Gasdruckspeicher 11 über das geöffnete erste Rückschlagventil 6 in die Druckkammer 4. Durch das symmetrisch angeschnittene elektrorheologisch steuerbare Drosselventil 10 ergibt sich im Grunde ein Dämpferkraft-Verhältnis für das Ein- und Ausfedern von etwa 1:1, des durch das Flächenverhältnis des kolbenstangenlosen Kolbendurchmessers in der Druckkammer 4 und des um die Kolbenstangenfläche verkleinerten Kolbendurchmessers in der Zugkammer 5 auch bis auf ca. 1:2 veränderbar ist. Allerdings kann das Dämpfungskräfteverhältnis auch durch eine andere Anordnung der Spaltanschnittstelle 20 außerhalb der gleichlangen Spaltabschnitte beliebig verändert werden. Eine derartige Dämpferanordnung erfordert zwar nur zwei Rückschlagventile 6, 7, ist aber nur für langbauende Dämpfer vorteilhaft, da durch die Bypässe immer nur die Hälfte der Spaltlänge zur Dämpfung ausgenutzt wird. In train operation with extending piston rod 3 In contrast, the electrorheological pressure medium flows via the controllable electrorheological throttle valve 10 from the tension chamber 5 to the pressure chamber 4 , In this case, the entire electrorheological pressure medium flows from the gap interface 20 over the open first check valve 6 as a bypass to the pressure chamber 4 , To prevent cavitation flows due to the form in the gas pressure accumulator 11 a piston rod volume fraction of the electrorheological pressure medium portion of the gas pressure accumulator 11 over the open first check valve 6 in the pressure chamber 4 , Due to the symmetrically cut electrorheological controllable throttle valve 10 This results in a damper force ratio for the compression and rebound of about 1: 1, the by the area ratio of the rodless piston diameter in the pressure chamber 4 and of the piston rod surface reduced piston diameter in the tension chamber 5 also changeable to about 1: 2. However, the damping force ratio can also by another arrangement of the slit interface 20 be changed arbitrarily outside of the same gap sections. Although such a damper assembly requires only two check valves 6 . 7 , but is only for long-lasting damper advantageous because only one half of the gap length is used for damping by the bypasses.
Eine siebte Ausführung der Erfindung ist in 7 der Zeichnung dargestellt, die einen hydraulischen Steuer- und Arbeitsschaltkreis einer Dämpferanordnung mit einem Druckmittelzylinder 1, einem symmetrisch angeschnitten steuerbaren elektrorheologischen Drosselventil 10, zwei Rückschlagventilen 6, 7 und einen Gasdruckspeicher 11 zeigt. Dabei ist die Druckkammer 4 durch eine erste Druckmittelleitung 15 mit dem Gasdruckspeicher 11 verbunden, in der ein zur Druckkammer 4 offenes oder öffenbares erstes Rückschlagventil 6 und ein Druckmittelabzweig 19 zum Drosselventil 10 angeordnet sind. Durch eine zweite Druckmittelleitung 16 ist die Zugkammer 5 mit der Spaltanschnittstelle 20 als dritte Druckmittelanschlussstelle des Drosselventils 10 verbunden. Gleichzeitig ist der Druckmittelabzweig 19 über eine dritte Druckmittelleitung 17 über die gesamte Spaltlänge des Drosselventils 10 mit den beiden ersten und zweiten Druckmittelanschlussstellen 23, 24 und das zur Druckkammer 4 geschlossene oder schließbare zweite Rückschlagventil 7 mit der Druckkammer 4 verbunden.A seventh embodiment of the invention is in 7 the drawing showing a hydraulic control and working circuit of a damper assembly with a pressure medium cylinder 1 , a symmetrically cut controllable electrorheological throttle valve 10 , two check valves 6 . 7 and a gas pressure accumulator 11 shows. Here is the pressure chamber 4 through a first pressure medium line 15 with the gas pressure accumulator 11 connected, in the one to the pressure chamber 4 open or openable first check valve 6 and a pressure medium branch 19 to the throttle valve 10 are arranged. Through a second pressure medium line 16 is the tension chamber 5 with the slit interface 20 as the third pressure medium connection point of the throttle valve 10 connected. At the same time the pressure medium branch is 19 via a third pressure medium line 17 over the entire gap length of the throttle valve 10 with the two first and second pressure medium connection points 23 . 24 and that to the pressure chamber 4 closed or closable second check valve 7 with the pressure chamber 4 connected.
Im Druckbetrieb bei Eintauchen der Kolbenstange 3 ist das erste Rückschlagventil 6 geschlossen und das zweite Rückschlagventil 7 geöffnet, so dass die elektrorheologische Flüssigkeit von der Druckkammer 4 über das geöffnete zweite Rückschlagventil 7 und etwa die halbe Spaltlänge durch das elektrorheologische Drosselventil 10 über die Spaltanschlußstelle 20 und die zweite Druckmittelleitung 16 in die Zugkammer 5 strömt. Gleichzeitig gelangt ein elektrorheologischer Druckmittelanteil mit dem Volumen der eintauchenden Kolbenstange 3 über die volle Spaltlänge und die beiden ersten und zweiten Druckmittelanschlussstellen 23, 24 des Drosselventils 10 und über die dritte Druckmittelleitung 17 und den Druckmittelabzweig 19 in den Gasdruckspeicher 11. Dadurch werden die Einfederungskräfte etwa mit der Hälfte der maximal möglichen Dämpferkräfte gedämpft.In printing operation when immersing the piston rod 3 is the first check valve 6 closed and the second check valve 7 open, allowing the electrorheological fluid from the pressure chamber 4 over the open second check valve 7 and about half the gap length through the electrorheological throttle valve 10 via the gap connection point 20 and the second pressure medium line 16 in the tension chamber 5 flows. At the same time, an electrorheological pressure medium component reaches the volume of the plunging piston rod 3 over the full gap length and the two first and second pressure medium connection points 23 . 24 of the throttle valve 10 and via the third pressure medium line 17 and the pressure medium branch 19 in the gas pressure reservoir 11 , As a result, the compression forces are damped at about half of the maximum possible damping forces.
Im Zugbetrieb bei ausfahrender Kolbenstange 3 bei geöffnetem ersten Rückschlagventil 6 und geschossenem zweiten Rückschlagventil 7 strömt hingegen das elektrorheologische Druckmittel von der Zugkammer 5 über die Spaltanschnittstelle 20 über die halbe Spaltlänge des elektrorheologischen Drosselventils 10, die dritte Druckmittelleitung 17 und das geöffnete erste Rückschlagventil 6 in die erste Druckkammer 4. Dadurch werden auch die Ausfederungskräfte nur durch die halbe wirksame Spaltlänge des Drosselventils 10 gedämpft, so dass die Dämpferkräfte sich im Verhältnis ca. 1:1 verhalten. Gleichzeitig strömt im Zugbetrieb durch den Vordruck im Gasspeicher 11 und das zur Druckkammer 4 geöffnete erste Rückschlagventil 6 der ausfahrende Kolbenstangenanteil am Druckmittel in die Druckkammer 4, so dass auch eine Kavitation in der Druckkammer 4 verhindert wird. Dabei kann durch eine unsymmetrische Veränderung der Spaltanschnittstelle 20 zur Gesamtlänge das Dämpferkraftverhältnis auf einfache Weise variiert werden. Da bei dieser Ausführung die dämpfende Spaltlänge des Drosselventils 10 nur zur Hälfte sowohl in Druck- als auch im Zugbetrieb wirksam wird, entsteht ein relativ langbauendes Arbeitsventil 10 oder ein langer Druckmittelzylinder 1. Allerdings benötigt diese Ausführung vorteilhafterweise nur zwei Rückschlagventile 6, 7, die den Aufbau vereinfachen.In train operation with extending piston rod 3 with the first check valve open 6 and shot second check valve 7 In contrast, the electrorheological pressure medium flows from the tension chamber 5 via the slit interface 20 over half the gap length of the electrorheological throttle valve 10 , the third pressure medium line 17 and the opened first check valve 6 in the first pressure chamber 4 , As a result, the rebound forces only by half the effective gap length of the throttle valve 10 damped, so that the damper forces behave in a ratio of about 1: 1. At the same time flows in train operation by the form in the gas storage 11 and that to the pressure chamber 4 opened first check valve 6 the extending piston rod portion of the pressure medium in the pressure chamber 4 , so that also cavitation in the pressure chamber 4 is prevented. In this case, by an asymmetrical change in the Spaltanschnittstelle 20 to the overall length the damping force ratio can be varied easily. As in this embodiment, the damping gap length of the throttle valve 10 only half in both pressure and train operation is effective, creates a relatively long-working valve 10 or a long pressure cylinder 1 , However, this embodiment advantageously requires only two check valves 6 . 7 that simplify the construction.
Eine achte Ausführung der Erfindung ist in 8 der Zeichnung dargestellt, die einen hydraulischen Steuer- und Arbeitsschaltkreis einer Dämpferanordnung mit einem Druckmittelzylinder 1, einem symmetrisch angeschnittenen steuerbaren elektrorheologischen Drosselventil 10, einem Rückschlagventil 6 und einen Gasdruckspeicher 11 zeigt. Dabei ist die Druckkammmer 4 des Druckmittelzylinders 1 durch eine erste Druckmittelleitung 15 mit dem Gasdruckspeicher 11 verbunden, in der das zur Druckkammer 4 offene oder offenbare Rückschlagventil 6 angeordnet ist. Desweiteren ist über eine zweite Druckmittelleitung 16 die Spaltanschnittstelle 20 als dritte Druckmittelanschlussstelle des elektrorheologischen Drosselventils 10 als Arbeitsventil mit der Zugkammer 5 verbunden. Zusätzlich ist die Druckkammer 4 über die volle Spaltlänge des elektrorheologischen Drosselventils 10 über die beiden ersten und zweiten Druckmittelanschlussstellen 23, 24 mit einer dritten Druckmittelleitung 17 und über einen Druckmittelabzweig 19 mit dem Gasdruckspeicher 11 verbunden.An eighth embodiment of the invention is in 8th the drawing showing a hydraulic control and working circuit of a damper assembly with a pressure medium cylinder 1 , a symmetrically connected controllable electrorheological throttle valve 10 , a check valve 6 and a gas pressure accumulator 11 shows. Here is the pressure chamber 4 of the pressure medium cylinder 1 through a first pressure medium line 15 with the gas pressure accumulator 11 connected, in which the pressure chamber 4 open or reveal check valve 6 is arranged. Furthermore, there is a second pressure medium line 16 the slit interface 20 as the third pressure medium connection point of the electrorheological throttle valve 10 as a working valve with the tension chamber 5 connected. In addition, the pressure chamber 4 over the full gap length of the electrorheological throttle valve 10 over the two first and second pressure medium connection points 23 . 24 with a third pressure medium line 17 and via a pressure medium branch 19 with the gas pressure accumulator 11 connected.
Im Druckbetrieb bei eintauchender Kolbenstange 3 ist das Rückschlagventil 6 geschlossen, so dass das elektrorheologische Druckmittel von der Druckkammer 4 etwa über die halbe Spaltlänge des elektrorheologischen Drosselventils 10 über die Spaltanschnittstelle 20 und die zweite Druckmittelleitung 16 zur Zugkammer 5 strömt und dadurch die Druckbewegungen des einfedernden Dämpfers etwa mit der Hälfte seiner maximalen Dämpferkraft dämpft. Gleichzeitig gelangt noch der eintauchende Kolbenstangenvolumenanteil des Druckmittels über die volle Spaltlänge des elektrorheologischen Drosselventils 10 und die dritte Druckmittelleitung 17 in den Gasdruckspeicher 11.In printing operation with immersed piston rod 3 is the check valve 6 closed so that the electrorheological pressure fluid from the pressure chamber 4 about half the gap length of the electrorheological throttle valve 10 via the slit interface 20 and the second pressure medium line 16 to the tension chamber 5 flows and thereby dampens the pressure movements of the spring-damper about half of its maximum damping force. At the same time still enters the plunging piston rod volume fraction of the pressure medium over the full gap length of the electrorheological throttle valve 10 and the third pressure medium line 17 in the gas pressure reservoir 11 ,
Im Zugbetrieb bei ausfahrender Kolbenstange 3 strömt hingegen das elektrorheologische Druckmittel von der Zugkammer 5 über die Spaltanschnittstelle 20 etwa durch die Hälfte der Spaltlänge des elektrorheologischen Drosselventils 10 in die Druckkammer 4. Gleichzeitig strömt die andere Hälfte des elektrorheologischen Druckmittels über die Spaltanschlußstelle 20, die dritte Druckmittelleitung 17 und das geöffnete Rückschlagventil 6 in die Druckkammer 4. Dadurch werden die Druckbewegungen, die auf den Dämpfer wirken, etwa doppelt so stark gedämpft wie die Zugbewegungen, so dass hier ein asymmetrisches Dämpfungsverhältnis von etwa 2:1 erreicht wird. Dies ist im Bereich für Fahrzeugdämpfer in unkonventionellen Einbausituationen wünschenswert und hat hier insbesondere den Vorteil, dass dafür nur ein Rückschlagventil notwendig ist. Auch bei dieser Ausführung wird die Kavitation durch Ausgleich des ausfahrenden Kolbenstangenanteils durch das unter Vordruck stehende elektrorheologische Druckmittel im Gasdruckspeicher 11 bei offenem Rückschlagventil 6 bewirkt. Da diese Ausführung nur ein Rückschlagventil 6 erfordert, handelt es sich hierbei um eine sehr einfache Ausbildung, wobei alle Ventile und Leitungen mit dem Gasdruckspeicher 11 leicht in den Druckmittelzylinder 1 integrierbar sind, wodurch eine sehr kompakte, platzsparende Bauform ausführbar ist.In train operation with extending piston rod 3 In contrast, the electrorheological pressure medium flows from the tension chamber 5 via the slit interface 20 about half the gap length of the electrorheological throttle valve 10 in the pressure chamber 4 , At the same time, the other half of the electrorheological pressure medium flows over the gap connection point 20 , the third pressure medium line 17 and the open check valve 6 in the pressure chamber 4 , As a result, the pressure movements that act on the damper, about twice as much damped as the tensile movements, so that here an asymmetric damping ratio of about 2: 1 is achieved. This is desirable in the field of vehicle damper in unconventional installation situations and has the particular advantage that only one check valve is necessary for this. Also in this embodiment, the cavitation by balancing the extending piston rod portion by standing under pre-pressure electrorheological pressure medium in the gas pressure accumulator 11 with open check valve 6 causes. Since this design only a check valve 6 requires, this is a very simple training, with all valves and lines with the gas pressure accumulator 11 easy in the pressure cylinder 1 can be integrated, whereby a very compact, space-saving design is executable.
Obwohl alle Ausführungen mit steuerbaren elektrorheologischen Arbeitsventilen 10 ausgestattet sind, können zur Ausführung der Schaltungen auch herkömmliche ungesteuerte hydraulische Drosselventile eingesetzt werden. Allerdings bietet die Steuerung des elektrorheologischen Arbeitsventils 10 den Vorteil, dass auch nach dem Einbau die Dämpfungswerte insgesamt stufenlos veränderbar sind. Hierzu können auch magnetorheologische Drosselventile als Arbeitsventile eingesetzt werden. Zur Ausführung der einzelnen Dämpferanordnungen als Schwingungsdämpferanordnungen können sowohl alle Ventile 6, 7, 8, 9, 10 als auch der Gasdruckspeicher 11 in den Druckmittelzylinder 1 integriert werden, so dass die Druckmittelleitungen 15, 15, 17, 18 entfallen oder als Bohrungen ausführbar sind.Although all versions with controllable electrorheological working valves 10 can be used to perform the circuits and conventional uncontrolled hydraulic throttle valves are used. However, the control of the electrorheological work valve provides 10 the advantage that even after installation, the attenuation values are continuously variable. For this purpose, magnetorheological throttle valves can be used as work valves. To execute the individual damper arrangements as vibration damper arrangements, all valves can be used 6 . 7 . 8th . 9 . 10 as well as the gas pressure accumulator 11 in the pressure cylinder 1 be integrated, so that the pressure medium lines 15 . 15 . 17 . 18 omitted or drillable.
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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DE 102008014661 A1 [0003, 0039] DE 102008014661 A1 [0003, 0039]
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DE 102007026378 A1 [0004, 0027] DE 102007026378 A1 [0004, 0027]
