DE4036704C2 - - Google Patents
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
- F16F9/32—Details
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- B60G17/019—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by the type of sensor or the arrangement thereof
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Sensor zur Messung der Relativgeschwindigkeit
und/oder der Stellung zwischen einem Dämpferzylinder
und einem mit einer Kolbenstange verbundenen, sich
in diesem bewegenden Dämpferkolben eines Schwingungsdämpfers für
Kraftfahrzeuge, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Derartige Schwingungsdämpfer werden als Bindeglieder zur Übertragung
der Schwingungen von der Fahrbahnoberfläche über das
Rad-Federsystem auf die Karosserie eingesetzt, wobei insbesondere
hydraulische, steuer- bzw. regelbare Schwingungsdämpfer
zum Einsatz kommen, die einen hohen Fahrkomfort als auch eine
größere Fahrsicherheit gewährleisten.
In der DE-OS 24 41 172 wird eine hydraulische Dämpfungseinrichtung
gezeigt, bei der über die Position des Radträgers gegenüber
der Karosserie und die vertikale Beschleunigung die Dämpfungskraft
geregelt wird. Diese Dämpfungseinrichtung wurde hauptsächlich
für Fahrzeuge, die einer hohen Belastung durch Bodenunebenheiten
ausgesetzt sind, insbesondere Landfahrzeugen, entwickelt,
bei denen der Fahrkomfort keine entscheidende Rolle
spielt. Weiterhin wird in der DE 39 09 190 C1 ein Schwingungsdämpfersensor
für ein semiaktiv geregeltes Fahrwerk eines Kraftfahrzeuges
zur Messung der Relativgeschwindigkeit zwischen Aufbau
und Achse beschrieben. Der Sensor besteht aus einer Sensorwicklung,
welche sich in der mit der Kolbenstange verbundenen Abdeckung
befindet, und einem Dauermagnet, welcher an der Führungsverschlußseite
des Dämpfungszylinders angeordnet ist. Der
Sensor liefert über die induzierte Spannung in der Sensorwicklung
nur ein Signal für die Relativgeschwindigkeit, eine Messung und
damit eine Einstellung des Ein- und Ausfahrhubes des Dämpfungskolbens
ist nicht möglich.
In der deutschen Patentschrift DE 29 11 768 C2 ist neben einem
aus einer axial an der Innenwandung der Abdeckung eines Schwingungsdämpfers
erstreckenden Spule und einem am Dämpferzylinder
angeordneten Dauermagneten bestehenden Sensor zur Messung der
Relativgeschwindigkeit zwischen Dämpferzylinder und Dämpferkolben
ein Sensor zur Erfassung der unteren Endpositionen des
Dämpferkolbens im Dämpferzylinder beschrieben. Dieser Sensor
besteht aus einer im oberen Teil der Abdeckung angeordneten
Spule, welche nur aus einer einzigen Windung besteht. Der
Dämpferzylinder trägt an seinem oberen Ende innerhalb der Abdeckung
einen Dauermagneten. Bewegt sich in der Druckstufe
des Schwingungsdämpfers der Dämpferzylinder soweit in die
Abdeckung hinein, daß der Dauermagnet die Spule radial erreicht,
wird in der Spule eine Spannung als Maß für die erreichte
Endlage des Dämpferkolbens induziert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schwingungsdämpfer
zu schaffen, bei dem ohne Verwendung von komplizierten und aufwendigen
Sensoren neben der Relativgeschwindigkeit zwischen Aufbau
und Achse auch die Endpositionen des Ein- und Ausfahrhubes
gemessen und eingestellt werden können, wodurch neben der gesteigerten
Fahrsicherheit und dem Fahrkomfort auch die Lebensdauer
des Schwingungsdämpfers erhöht wird.
Die Aufgabe wird durch einen Sensor in einem Schwingungsdämpfer
für Kraftfahrzeuge nach den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Erfindungsgemäß sind jeweils zusätzliche Anschlüsse für ein kurzes
Wicklungsteil der sich axial erstreckenden Sensorwicklung
vor ihren Enden getrennt nach außen geführt, wobei beispielsweise
die Sensorwicklung von der mit der Kolbenstange verbundenen
Abdeckung aufgenommen und der Dauermagnet mit dem Dämpferzylinder
verbunden werden kann oder die Sensorwicklung in die aus
nicht magnetisierbaren Material bestehende Wandung des Dämpferzylinders
eingebracht und der Dauermagnet mit dem Dämpferkolben
oder mit dem in den Dämpferzylinder eintauchenden Teil der Kolbenstange
verbunden ist.
Eine die Endstellung des Ein- und Ausfahrhubes angebende getrennt
abgreifbare, erhöhte induzierte Spannung an den Enden der Sensorwicklung
wird in vorteilhafter Weise durch eine erhöhte Windungszahl
je Längeneinheit in den kurzen Wicklungsteilen realisiert,
die vorteilhafterweise mehrlagig gewickelt oder deren
Windungen dichter gelegt sind.
Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Zeichnungen näher
erläutert, wobei
Fig. 1 einen Schwingungsdämpfer mit der in der Abdeckung
enthaltenen Sensorwicklung und einem mit dem Dämpferzylinder
verbundenen Dauermagneten,
Fig. 2 ein Detail mit dem oberen Abschnitt der Sensor
wicklung und einem Dauermagnet mit Zwischenlage,
Fig. 3 einen Schwingungsdämpfer ohne Abdeckung mit auf dem
Dämpferzylinder angeordneter Sensorwicklung
und einem an der beweglichen Kolbenstange be
festigten Magneten und
Fig. 4 einen Schwingungsdämpfer mit auf dem Dämpferzy
linder angeordneter Sensorwicklung und
einem in der Abdeckung enthaltenen Magneten zeigt.
Der in Fig. 1 dargestellte hydraulische, regelbare Schwingungs
dämpfer besteht im wesentlichen aus einem Dämpferzylinder 1, der
durch einen Führungsverschluß 5 verschlossen ist, einem mit einer
Kolbenstange 2 verbundenen Dämpferkolben 3 und einer mit der
Kolbenstange 2 verbundenen, aus nicht magnetisierbaren Material
bestehenden Abdeckung 4. Im Dämpferzylinder 1 befinden sich zwei
Arbeitsräume, die durch den Trennkolben 6 getrennt werden. Unter
halb des Trennkolbens 6 befindet sich ein gasgefüllter Ausgleichs
raum, welcher zur Kompensation der Volumenzu- bzw. -abnahme im
hydraulischen Arbeitsraum durch das ein- bzw. ausfahrende Eigen
volumen der Kolbenstange 2 dient. Oberhalb des Trennkolbens 6
befindet sich der Dämpferkolben 3, festverbunden mit der beweg
lichen Kolbenstange 2, die durch den Führungsverschluß 5 hindurch
gleitet und von einer Dichtung abgedichtet wird. Die aus nicht
magnetisierbaren Material bestehende Abdeckung 4 ist derart aus
gebildet, daß sie einseitig offen und über den Dämpferzylinder 1
gestülpt ist. In der Abdeckung 4 befindet sich eingebettet eine
Sensorwicklung 9, die sich über die gesamte Länge der Abdeckung 4
erstreckt
und an deren Enden jeweils zusätzliche Anschlüsse von kurzen
Wicklungsteilen 7, 8 getrennt nach außen geführt sind.
Die Länge dieser Wicklungsteile 7, 8 ist gegenüber der Länge der
Sensorwicklung 9 klein.
Der durch die Sensorwicklung hindurchgleitende
Dauermagnet 10 wurde auf dem Führungsverschluß 5 angeordnet.
Zwischen dem Dauermagneten 10 und der Sensorwicklung 9 mit den kurzen
Wicklungsteilen 7, 8 befindet sich ein Luftspalt.
Wird nun aufgrund einer Fahrbahnunebenheit der Dämpferzylinder 1
nach oben gedrückt, bewegt sich der Dauermagnet 10 innerhalb der
ihn umgebenden Sensorwicklung 9 nach oben und es wird in der Sensor
wicklung 9 eine Spannung induziert. Dieses Spannungssignal ist
innerhalb der Sensorwicklung 9 proportional zur Relativgeschwin
digkeit von Dämpferzylinder 1 und Kolben 3. Gelangt der Dauer
magnet 10 in der Druckstufe jedoch an das Ende der Sensorwicklung 9, wird auch in
dem kurzen Wicklungsteil 7 eine Spannung induziert, die die Endlage des
Dauermagneten 10 und damit die zulässige Endlage des Dämpfer
kolbens 3 signalisiert.
Die mögliche Endposition des Ausfahrhubes wird auf die gleiche Weise
durch das untere kurze Wicklungsteil 8 erfaßt. Zur Auswertung der indu
zierten Spannung werden die Anschlüsse der Sensorwicklung 9 und der
kurzen Wicklungsteile 7, 8 getrennt oder gemeinsam auf eine nicht dargestellte
Auswerteelektronik geführt.
Das in Fig. 2 gezeigte Detail verdeutlicht den Aufbau des oberen
Teils der Sensorwicklung 9 mit dem kurzen Wicklungsteil 7, wobei der An
schluß 14 des Wicklungsteils 7 einzeln und der Anschluß 13 zusammen
mit dem oberen Anschluß der Sensorwicklung 9 nach außen geführt
sind. Außerdem kann es sinnvoll sein, zwischen dem Führungsver
schluß 5 und dem Dauermagneten 10 eine nicht magnetisierbare
Zwischenlage 12 anzuordnen, die verhindert, daß die Magnetkraft
durch das Eisen des Dämpferzylinders geschwächt wird.
In Fig. 3 wird ein Schwingungsdämpfer ohne Abdeckung gezeigt.
Hier befindet sich die Sensorwicklung 9 mit den kurzen Wicklungsteilen 7, 8 auf
der Wandung des aus nicht magnetisierbaren Material bestehenden
Dämpferzylinders 1 und wurde zum Schutz gegen äußere Einflüsse
mit einem Dielektrikum umhüllt. Denkbar wäre auch, die Sensor-
wicklung direkt in der Wandung des Dämpferzylinders 1
anzuordnen. Der Dauermagnet 10 zur Erzeugung der Induktions
spannung befindet sich am Dämpferkolben 3 oder am
unteren Teil der Kolbenstange 2. Auch hier wird in der Sensor
wicklung 9 eine Spannung proportional zur Relativgeschwindigkeit
und in den kurzen Wicklungsteilen 7 und 8 ein Erkennungssignal für die
Endstellungen des Ein- und Ausfahrhubes induziert.
Die Fig. 4 zeigt einen Schwingungsdämpfer, der entgegengesetzt
aufgebaut ist. Die Sensorwicklung 9 mit den kurzen Wicklungsteilen 7, 8
befindet sich auf oder in der aus nicht magnetisierbarem Material
bestehenden Wandung des Dämpferzylinders 1. Der insbesondere als
Ringmagnet ausgebildete Dauermagnet 10 wurde an der Abdeckung 4
angeordnet und ist somit über diese mit der Kolbenstange 2 ver
bunden. Aufgrund des gleichen Induktionsprinzipes wird bei einer
Relativbewegung zwischen Dämpferzylinder 1 und Dämpferkolben 3 in
der Sensorwicklung 9 eine der Relativgeschwindigkeit propor
tionale Spannung induziert und beim Passieren des Wicklungsteils 7
oder 8 durch den Dauermagneten 10 ein Kennungssignal für die End
stellungen des Dämpferkolbens 3 erzeugt. Beim Erreichen einer der
beiden Endstellungen des Ein- bzw. Ausfahrhubes kann somit über
eine Regelung die Dämpfung auf einen höheren Dämpfungswert ge
schaltet werden, der Dämpfungszylinder fährt langsamer auf den
Puffer 11 auf und ein Durchschlagen des Schwingungsdämpfers wird
verhindert.
Weitere, nicht dargestellte Varianten, die Relativgeschwindigkeit
und die Endstellungen des Ein- und Ausfahrhubes zu sensieren,
liegen darin, die Windungszahl der kurzen Wicklungsteile 7, 8 am unteren und
oberen Ende der Sensorwicklung
je Längeneinheit
zu erhöhen, wobei die Möglichkeit
besteht, die Windungen mehrlagig oder dichter zu legen.
Bezugszeichen
1 Dämpfungszylinder
2 Kolbenstange
3 Dämpferkolben
4 Abdeckung
5 Führungsverschluß
6 Trennkolben
7 Wicklungsteil
8 Wicklungsteil
9 Sensorwicklung
10 Dauermagnet
11 Puffer
12 Zwischenlage
13 Anschluß
14 Anschluß
2 Kolbenstange
3 Dämpferkolben
4 Abdeckung
5 Führungsverschluß
6 Trennkolben
7 Wicklungsteil
8 Wicklungsteil
9 Sensorwicklung
10 Dauermagnet
11 Puffer
12 Zwischenlage
13 Anschluß
14 Anschluß
Claims (5)
1. Sensor zur Messung der Relativgeschwindigkeit und/oder
Stellung zwischen einem Dämperzylinder und einem mit
einer Kolbenstange verbundenen, sich in diesem bewegenden
Dämpferkolben eines Schwingungsdämpfers für Kraftfahrzeuge,
bestehend aus einem Dauermagneten und einer
mit dem Dauermagneten zusammenwirkenden, als axial erstreckenden
zylindrischen Sensorwicklung, wobei der Dauermagnet mit
einem und die Sensorwicklung mit den anderen der sich
relativ zueinander bewegenden Teile des Schwingungsdämpfers
verbunden sind und die Sensorwicklung an ihren
Enden angeordnete Anschlüsse aufweist, dadurch gekennzeichnet,
daß die Sensorwicklung (9) derart aufgebaut
ist, daß jeweils zusätzliche Anschlüsse für ein kurzes
Wicklungsteil (7, 8) der Sensorwicklung (9) vor ihren
Enden getrennt nach außen geführt sind.
2. Sensor in einem Schwingungsdämpfer für Kraftfahrzeuge
nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dauermagnet
(10) an der mit der Kolbenstange (2) verbundenen
Abdeckung (4) befestigt ist.
3. Sensor in einem Schwingungsdämpfer für Kraftfahrzeuge
nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Sensorwicklung (9) derart aufgebaut ist, daß die kurzen
Wicklungsteile (7, 8) der Sensorwicklung (9) eine erhöhte
Windungszahl je Längeneinheit aufweisen.
4. Sensor in einem Schwingungsdämpfer für Kraftfahrzeuge nach
einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Sensorwicklung (9) derart aufgebaut ist,
daß die kurzen Wicklungsteile (7, 8) mehrlagig gewickelt
sind.
5. Sensor in einem Schwingungsdämpfer für Kraftfahrzeuge nach
einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Sensorwicklung (9) derart aufgebaut ist,
daß die Windungen der kurzen Wicklungsteile (7, 8) enger gelegt
sind.
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19904036704 DE4036704A1 (de) | 1990-11-17 | 1990-11-17 | Sensor in einem schwingungsdaempfer fuer kraftfahrzeuge |
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KR1019910020348A KR920010287A (ko) | 1990-11-17 | 1991-11-15 | 완충실린더와 이완충실린더내를 운동하는 완충피스톤과의 사이의 상대속도 및 상대위치를 측정하는 센서 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19904036704 DE4036704A1 (de) | 1990-11-17 | 1990-11-17 | Sensor in einem schwingungsdaempfer fuer kraftfahrzeuge |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4036704A1 DE4036704A1 (de) | 1992-05-21 |
DE4036704C2 true DE4036704C2 (de) | 1993-08-19 |
Family
ID=6418473
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19904036704 Granted DE4036704A1 (de) | 1990-11-17 | 1990-11-17 | Sensor in einem schwingungsdaempfer fuer kraftfahrzeuge |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4036704A1 (de) |
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DE202018001067U1 (de) | 2018-02-28 | 2018-04-15 | Fes Gmbh Fahrzeug-Entwicklung Sachsen | Anordnung zur Wegbestimmung eines Kolbens in einem Zylinder |
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-
1990
- 1990-11-17 DE DE19904036704 patent/DE4036704A1/de active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE4036704A1 (de) | 1992-05-21 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
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