DE1817391A1 - Throttle valve, especially for hydraulic vibration dampers - Google Patents

Description

Drosselventil, insbesondere für hydraulische Schwingungsdämpfer, Die Erfindung betrifft ein Drosselventil, insbesondere zur Erzeugung des Dämpfungewiderstandes in einem hydraulischen Schwingungedämpfer, bei dem der Dämpfungswiderstand durch das Zusammenwirken von Drosselbohrungen und federnden Ventilplatten zustandekommt, und bei dem die Federcharaktsristik der federnden Ventilplatten durch ein von der Temperatur der Dämpfungsflüssigkeit gesteuertes Regelorgan so verändert uiird, dass der Dämpfungewiderstand durch die Viskositätsunterschiede der Dämpfungsflüssigkeit nicht oder nur wenig verändert wird. Throttle valve, especially for hydraulic vibration dampers, The invention relates to a throttle valve, in particular for generating the damping resistance in a hydraulic vibration damper, in which the damping resistance is through the interaction of throttle bores and resilient valve plates comes about, and in which the spring characteristics of the resilient valve plates by one of the Temperature of the damping fluid controlled regulating element is changed so that the damping resistance due to the differences in viscosity of the damping fluid is not or only slightly changed.

Die Dämpfungsflüssigkeit von hydraulischen Schwingunge dämpfern zur Dämpfung der Schwingungen des Aufbaus und der Räder von Kraftfahrzeugen besteht in der Regel aus dünnflüssigem, mit Zusätzen vermischtem minersloel. Da Kraftfahrzeuge bei Aussentemperaturen von 3()0 C bis +400 C benützt werden, und da sich die Dämpfungaflüs sigkeit bei schneller Fahrt über unebene Fahrbahnen stark erhitzt, kann die Temperatur der Dämpfungeflüs sigkeit zwischen -30 C und +1600 C schwanken. Infolge der grossen hierbei auftretenden \Iiskoeitätaunterachiede verändert sich der Dämpfungawiderstand stark. Die heute allgemein in Kraftfahrzeugen verwendeten hydraulischen SchwingùngsdEmpfer haben unmittelbar nach Antritt der Fahrt, nachdem das Fahrzeug beispielsweise über Nacht bei grosser Kälte im Freien stand, einen so grossen Dämpfungswiderstend, dass eine nicht nur den Fahrkomfort sondern auch eine die Fahrsicherheit stark beeinträchtigende Verhärtung der Fahrzeugfederung eintritt. Bei schneller Fahrt über schlechte Wegstrecken an einem heissen Sommertag wird die Dämpfungsflüssigkeit so dünn, dass der Dämpfungswiderstand unter ein für die Fahrsicherheit noch vertretbares Maß absinken kann. Die zahlreichen und seit langem bekannten Vorschläge für eine temperaturabhängige Regelung des Dämpfungswiderstandes konnten sich bis jetzt nicht durchsetzen, weil sie entweder bei guter Funktion zu teuer, zu kompliziert, zu storanfällig oder zu gross waren, oder aber, weil sie bei einfacher und billiger Ausführung nicht richtig funktionierten.The damping fluid of hydraulic Schwingunge dampers for There is damping of the vibrations of the structure and the wheels of motor vehicles usually made of thin liquid minersloel mixed with additives. Because motor vehicles can be used at outside temperatures of 3 () 0 C to +400 C, and since the damping flow is reduced The temperature can become very hot when driving fast over uneven roads of the damping fluid can fluctuate between -30 C and +1600 C. As a result of the big The attenuation resistance changes due to the differences in risk strong. The hydraulic vibration dampers commonly used in motor vehicles today have immediately after starting the journey after the vehicle, for example, over Standing in the open at night when it was very cold, resisting damping so much that one that not only affects driving comfort but also one that has a severe adverse effect on driving safety Hardening of the vehicle suspension occurs. When driving fast over bad roads on a hot summer day the damping fluid becomes so thin that the damping resistance can drop below a level that is still acceptable for driving safety. The numerous and proposals for a temperature-dependent regulation of the damping resistance, which have long been known could not prevail until now because they either function well were expensive, too complicated, too susceptible to faults or too big, or because they were did not work properly if they were simple and cheap.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfaches, kleines, billiges und funktionstüchtiges Drosselventil, insbesondere für hydraulisthe Schwingungsdämpfers zu schaffen, dessen Dämpfungswiderstsnd durch die iiskositätsunterschiede der Dämpfungsflüssigkeit nicht oder nur wenig verändert wird.The invention is based on the object of a simple, small, cheap and functional throttle valve, especially for hydraulic shock absorbers to create its damping resistance due to the differences in viscosity of the damping fluid is not or only slightly changed.

Diese Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass als Regelorgan ein auf die federnden Ventilplatten einwirkender Stützring verwendet wird, der aus einem Werkstoff von besonders grosser Warmesusdshnung besteht, beispielsweise einem Kunststoff, der sich bei einer Temperaturzunahme von 00 auf 1000 C um mehr als 0,8 linear ausdehnt, und der am Aussendurchesser eine kegelige Fische aufweist, deren Kegelwinkel kleiner als 90 ist. Der Stützring ist in einem Bett gelagert, das aus einem Werkstoff von geringer Wärmeausdehnung, beispielsweise Stahl, besteht und das einen kegeligen Lagersitz aufweist, dessen Kegelwinkel dem des Stützringes entspricht. Der Stützring wird durch ein federndes Element, beispielsweise einen Gummiring, in das Bett gedrückt.These This object is achieved according to the invention solved that as a control element acting on the resilient valve plates support ring is used, which consists of a material with a particularly large amount of warm powder, for example a plastic that changes when the temperature rises by 00 1000 C linearly expands by more than 0.8, and the one on the outside diameter is conical Has fish whose cone angle is less than 90. The support ring is in one Bed stored made of a material of low thermal expansion, for example Steel, and which has a tapered bearing seat, the taper angle of which the of the support ring. The support ring is by a resilient element, for example a rubber ring, pressed into the bed.

Ein Ausführungsbeispiel der Erf-indung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.An embodiment of the invention is shown in the drawing and is described in more detail below.

Es zeigen Fig 1 einen Längsschnitt durch ein Drosselventil gemäss der Erfindung etwa im fnaGstab 3 : 1 bei einer Temperatur der DåpfungsClüssigkeit von .300 C, Fig 2 einen Lhngsschnitt durch das gleiche Drosselventil bei einer Temperatur der Dämpfungsflüssigkeit von +160° C.1 shows a longitudinal section through a throttle valve according to FIG of the invention in about 3: 1 at a temperature of the damping liquid of .300 C, FIG. 2 shows a longitudinal section through the same throttle valve at one temperature the damping fluid of + 160 ° C.

1 ist der Arbeitszylinder eines hydraulischen Schwingungs dämpfers für ein Kraftfahrzeug, der mit einem Rad verbunden ist, und 8 ist die mit dem Aufbau des Kraftfahrzeuges verbundene Kolbenstange. Der mit Drosselbohrungen 3 versehene Dämpfunqskolben 2 ist über das Bett 5, welches als mutter ausgebildet ist, fest mit der Kolbenstange 8 verbunden.1 is the working cylinder of a hydraulic vibration damper for a motor vehicle connected to a wheel, and 8 is that of the body of the motor vehicle connected piston rod. The one provided with throttle bores 3 The damping piston 2 is fixed over the bed 5, which is designed as a nut connected to the piston rod 8.

Der Dämpfungseiderstand des hydraulischen Schwingungsdämp~ fers kommt durch das Zusammenwirken der Drosselbohrungen 3 mit den federnden Ventilplatten 10, 11, 12 zustande. Um zu erreichen, dass der Dämpfungswiderstand durch die Viskositätsunterschiede der Dämpfungsflüssigkeit nicht oder nur zenit; wenig verändert wird, ist das Regelorgan 6 vorgesehen.The damping resistance of the hydraulic vibration damper comes by the interaction of the throttle bores 3 with the resilient valve plates 10, 11, 12 come about. To achieve that the damping resistance through the viscosity differences the damping fluid not or only zenith; little is changed, the control element 6 is provided.

Dieses Regelorgan ist als Stützring zur Abstützung der federnden Ventilplatten 10, 11, 12 ausgebildet und besteht aus einem Werkstoff von besonders grosser Wärmesuedehnung, beispielsweise einem Kunststoff, der sich bei einer Temperaturzunahme von 0° auf 1000 C um mehr als 0,8 linear ausdehnt. Der Stützring 6 hat am Aussendurchinesser eine kegelige Fläche 17, deren Kegeiwinkel 16 kleiner als 900 ist. Da der Stützring 6 in einem Bett 5 gelagert ist, das aus einem Werkstoff von geringer Wärmeausdehnung, beispielsweise Stahl, besteht, und da der Lagersitz des Bettes 5 einen Kegeluinkel hat, welcher dem des StUtzringes 6 entspricht, wird der Stützring 6 bei zunehmender Temperatur der Dämpfungsflüssigkeit infolge seiner grossen Wirmeausdehnung in Richtung auf die federnden Ventilplatten 10, 11, 12 gedrückt. Hierdurch verändern sich die Abstützverhältnisse für die federnden Ventilplatten, wodurch sich die Federcharakteristik derselben so verändert, wie es auf der linken Seite der Fig.1 und 2 dargestellt ist. Der Stützring 6 ist in Fig.1 entsprechend der Temperatur der Dämpfungsflüssigkeit von -300 C um das maß 9 von der untersten federnden Ventilplatte 10 abgedrückt, sodass der grosse Drosselapalt 4 zustandekommt, wenn sich die Kolbenstange 8 mit der Gesçhwindigkeit des ausfedernden Rades in Pfeilrichtung 14 bewegt. In Fig.2 hat der Stützring 6 entsprechend der Temperatur der Dämpfungsflüssigkeit von +1600 C einen grösseren Durchmesser, und er wird vom kegeligen Lagersitz 17 des Bettes 5 so fest an die federnden Ventilplatten 10, 11, 12 gedrückt, dass der kleine Drosselspalt 13 zustandekommt Um zu erreichen, dass der Stützring 6 immer satt im kegeligen Lagersitz 17 des Bettes 5 sitzt, ist ein federndes Element in Form eines Gummiringes 7 vorgesehen. Das in den Fig.1 und 2 dargestellte Drosselventil ist der Hochdruckstufe eines sogenannten Zweirohrdämpfers zugeordnet. Das Drosselventil für die Niederdruckstute, welche welche beim Einfedern des Rades arbeitet, wenn sich die Kolbenstange in Pfeilrichtung 15 bewegt, ist im Prinzip genauso ausgebildet und befindet sich am Boden des Arbeitezylinders 1. Auf der rechten Seite der Fig.1 -und 2 sind die federnden Vsntilpletten 10, 11, 12 in der Lage dargestellt, die sie beim Arbeiten der Niederdruckstufe einnehmen.This control element is used as a support ring to support the resilient valve plates 10, 11, 12 and consists of a material with particularly high thermal expansion, for example, a plastic that changes when the temperature rises by 0 ° 1000 C linearly expands by more than 0.8. The support ring 6 has on the outside diameter a conical surface 17, the cone angle 16 of which is less than 900. Because the support ring 6 is stored in a bed 5, which is made of a material of low thermal expansion, for example steel, there is, and since the bearing seat of the bed 5 has a cone angle has, which corresponds to that of the support ring 6, the support ring 6 becomes with increasing Temperature of the damping fluid due to its large thermal expansion in the direction of pressed onto the resilient valve plates 10, 11, 12. This changes the Support conditions for the resilient valve plates, whereby the spring characteristics the same changed as shown on the left-hand side of FIGS is. The support ring 6 is shown in Figure 1 according to the temperature of the damping fluid pressed from -300 C by the amount 9 from the lowest resilient valve plate 10, so that the large throttle gap 4 occurs when the piston rod 8 moves with it the speed of the rebounding wheel in the direction of arrow 14. In Fig.2 the support ring 6 has according to the temperature of the damping fluid of +1600 C has a larger diameter, and it is from the tapered bearing seat 17 of the bed 5 so firmly pressed against the resilient valve plates 10, 11, 12 that the small throttle gap 13 comes about In order to ensure that the support ring 6 is always full in the tapered bearing seat 17 of the bed 5 is seated, a resilient element in the form of a rubber ring 7 is provided. The throttle valve shown in Figures 1 and 2 is the high pressure stage of a so-called Associated with twin-tube damper. The throttle valve for the low-pressure mare, which Which works when the wheel is compressed when the piston rod moves in the direction of arrow 15 moves, is designed in the same way and is located at the bottom of the working cylinder 1. On the right side of Fig.1 and 2 are the resilient Vsntilpletten 10, 11, 12 shown in the position that they assume when working the low-pressure stage.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass für eine funktionstüchtige Regelung nur wenige einfache und in .GroOserie billig herstellbare Teile aufgewendet werden müssen, die so klein sind, dass sie in dem vorhandenen Raum untergebracht werden können.The advantages achieved with the invention are in particular: that there are only a few simple and cheap in large series for a functioning control system manufacturable parts must be used that are so small that they are in the existing space can be accommodated.

Die Teile unterliegen keiner Abnützung und haben daher eine lange Lebensdauer. Der Kunststoff für das als Stützring ausgebildete Regelorgan kann so beschaffen sein, dass er im Laufe der Jahre eine geringfügige Volumenszunahme durch Quellung erfährt. mit dieser Volumenszunahme kann an die Verluste ausgleichen, die nach längerer Zeit durch die Abnützung am Aussendurchmesser des Dämpfungskolbens und am Innendurchinesser des Arbeitszylinders auftreten.The parts are not subject to wear and tear and therefore have a long life Lifespan. The plastic for the regulating member, which is designed as a support ring, can be be of such a nature that it will cause a slight increase in volume over the years Experiences swelling. with this increase in volume can compensate for the losses that after a long period of time due to wear on the outer diameter of the damping piston and occur on the inner diameter of the working cylinder.

Patentansprüche:Patent claims:

Claims (3)

Patentansprüchos 1, Drosselventil, insbesondere zur Erzeugung des Dä.pfungswiderstandes in einem hydraulischen Schwingungedämpfer, bei dem der Dämpfungswiderstand durch das Zusammenwirken von Drosselbohrungen und federnden Ventilplatten zustandekommt, und bei dem die Federcharakteristik der federnden Ventilplatten durch ein von der Temperatur der Dämpfungsflüssigkeit gesteuertes Regelorgan so verändert wird, dass der Dämpfungawiderstand durch die Viskositätsunterschiede der Dämpfungsflüssigkeit nicht oder nur wenig verändert wird, dadurch gekennzeichnet, dass als Regelorgan ein auf die federnden Ventilplatten (10, 11, 12) einwirkender Stützring (6) verwendet wird, der aus einem Werkstoff von besonders grosser Wärmeausdehnung besteht, beispielsweise einem Kunststoff, der sich bei einer Temperaturzunahme von 0 auf 1000 C um mehr als 0,8 linear ausdehnt, und der am Aussendurchiesser eine kegelige Fläche (17) aufweist, deren Kegelwinkel (16) kleiner als 900 ist. Patent claims 1, throttle valve, in particular for generating the Damping resistance in a hydraulic vibration damper, in which the damping resistance comes about through the interaction of throttle bores and resilient valve plates, and in which the spring characteristics of the resilient valve plates by one of the Temperature of the damping fluid controlled regulating element is changed so that the damping resistance due to the differences in viscosity of the damping fluid is not or only slightly changed, characterized in that as a regulating body a support ring (6) acting on the resilient valve plates (10, 11, 12) is used which consists of a material of particularly great thermal expansion, for example a plastic that increases in temperature from 0 to 1000 C by more than 0.8 linearly expands, and the outer diameter has a conical surface (17) has, the cone angle (16) is less than 900. 2. Drosselventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützring (6) in einem Bett (5) gelagert ist, das aus einem Werkstoff von geringer Wärmesuadehnung, beispielsweise Stahl, besteht und das einen kegeligen Lagersitz (17) aufweist, dessen Kegelwinkel (16) dem des Stützringes (6) entspricht.2. Throttle valve according to claim 1, characterized in that the Support ring (6) is mounted in a bed (5) made of a material of less Thermal expansion, for example steel, consists and a tapered bearing seat (17), the cone angle (16) of which corresponds to that of the support ring (6). 3. Drosselventil nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützring (6) durch ein re derndes Element, beispielsweise einen Gummiring (7), in das Bett (5) gedrückt wird.3. Throttle valve according to claims 1 and 2, characterized in that that the support ring (6) by a reducing element, such as a rubber ring (7) is pushed into the bed (5).