DE3619402A1 - Adjustable, hydraulic shock absorber - Google Patents

Adjustable, hydraulic shock absorber

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DE3619402A1 DE19863619402 DE3619402A DE3619402A1 DE 3619402 A1 DE3619402 A1 DE 3619402A1 DE 19863619402 DE19863619402 DE 19863619402 DE 3619402 A DE3619402 A DE 3619402A DE 3619402 A1 DE3619402 A1 DE 3619402A1
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Abstract

Adjustable, hydraulic shock absorber with a piston fixed on a hollow piston rod, the valve plates of the piston being supported by a control piston, displaceable on the piston rod, where necessary with the insertion of a helical spring for adjustment of the damping force. The intention in this was to obtain an increase of the damping force for an increasing vehicle load, the damping force on the piston of the shock absorber, for safety reasons, being automatically set to the maximum possible in the event of a failure of one of the control elements or of a pressure drop in the control system. For this purpose a stop, arranged at an interval from the control piston, is provided on the piston rod for each control piston, on that side of the control piston lying opposite the piston, on which stop the control piston is resiliently supported and the control chamber connected by way of the hollow space of the piston rod to a pressure intensifier, so that when the vehicle loading is reduced the control piston is displaced towards the stop.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen verstellbaren, hydraulischen Stoßdämpfer mit einem an einer hohlen Kolbenstange befestigten Kolben, der den Arbeits­ zylinder in zwei mit Dämpfungsflüssigkeit gefüllte Arbeitsräume verteilt und mindestens jeweils ein mit federnden Ventilplatten versehenes Dämpfungsventil für die Zug- und Druckstufe aufweist, wobei die Ventil­ platten durch einen auf der Kolbenstange verschiebbaren Steuerkolben gegebenenfalls unter Zwischenschaltung einer Spiralfeder abgestützt sind und jeweils ein auf der Kolbenstange angeordneter Steuerzylinder zusammen mit dem Steuerkolben einen Steuerraum bildet, der mit dem Hohlraum der Kolbenstange verbunden ist.The invention relates to an adjustable, hydraulic shock absorber with one on a hollow Piston rod attached piston that the working cylinders in two filled with damping fluid Work rooms distributed and at least one with damping valve plates provided damping valve for has the rebound and compression stage, the valve plates by a slide on the piston rod Control piston if necessary with interposition are supported by a coil spring and one each the piston rod arranged control cylinder together forms a control chamber with the control piston, which with the cavity of the piston rod is connected.

Es sind Dämpfungsvorrichtungen für Stoßdämpfer bekannt (z. B. DE-AS 15 05 417, DE-AS 12 81 865, DE-PS 15 05 497, FR-PS 11 65 327), bei denen zur Beein­ flussung der Dämpfungskraft mindestens ein von einer Ventilfeder belastetes Ventil vorgesehen ist. Die an einem Steuerkolben abgestützte Ventilfeder wird vom lastabhängigen Druck so beeinflußt, daß mit zunehmender Last die Federkraft der Ventilfeder erhöht wird und dadurch der Öffnungspunkt des Ventiles durch den last­ abhängigen Druck verändert wird. Derartige Systeme sind so ausgelegt, daß in der Grundstellung die weiche Federkraft eingestellt ist, und daß mit zunehmender Beladung des Fahrzeuges die Dämpfungskraft erhöht wird. Nachteilig ist dabei, daß bei hoher Zuladung eines Fahrzeuges im Falle eines Defektes einer Steuerleitung der Steuerdruck abfällt und vom System die Grundein­ stellung eingenommen wird. Dabei wird also bei hoher Fahrzeugzuladung die weiche Dämpfungskraft eingestellt, so daß ein erhebliches Sicherheitsrisiko vorhanden ist.Damping devices for shock absorbers are known (e.g. DE-AS 15 05 417, DE-AS 12 81 865, DE-PS 15 05 497, FR-PS 11 65 327), in which leg flow of the damping force at least one of one Valve spring loaded valve is provided. The on a valve piston supported by the load-dependent pressure so influenced that with increasing Load the spring force of the valve spring is increased and thereby the opening point of the valve through the load dependent pressure is changed. Such systems are designed so that in the basic position the soft Spring force is set, and that with increasing Loading the vehicle, the damping force is increased. The disadvantage here is that with a high payload a Vehicle in the event of a control line defect the control pressure drops and the system the basic ones position is taken. So at high Vehicle load set the soft damping force, so that there is a significant security risk.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Beeinflussung des Dämpfungsventiles eines Stoßdämpfers zu schaffen, wobei bei zunehmender Fahrzeugzuladung eine Erhöhung der Dämpfungskraft erzielt werden kann, und bei der aus Sicherheitsgründen bei Ausfall eines der Steuerorgane bzw. bei Druckabfall im Steuersystem die größtmögliche Dämpfungskraft am Kolben des Stoßdämpfers selbständig eingestellt wird.The object of the invention is to influence the To create damping valves of a shock absorber, wherein with increasing vehicle load an increase in Damping force can be achieved, and at the Security reasons in the event of failure of one of the control units or the largest possible if there is a pressure drop in the control system Damping force on the piston of the shock absorber independently is set.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorge­ sehen, daß die Kolbenstange für jeden Steuerkolben auf der dem Kolben gegenüberliegenden Seite des Steuer­ kolbens jeweils einen im Abstand zum Steuerkolben ange­ ordneten Anschlag aufweist, an dem sich der Steuer­ kolben federnd abstützt, und daß der Steuerraum über den Hohlraum der Kolbenstange mit einem Druckübersetzer verbunden ist, der bei abnehmender Fahrzeugzuladung den Steuerkolben in Richtung des Anschlages verschiebt.To solve this problem, the invention provides see that the piston rod for each control piston on the side of the rudder opposite the piston piston each one at a distance from the control piston has ordered stop at which the tax piston resiliently supports, and that the control room over the cavity of the piston rod with a pressure intensifier is connected to the with decreasing vehicle load Control piston moves in the direction of the stop.

Vorteilhaft ist bei dieser Ausbildung, daß in der Grundeinstellung des Steuersystems der Steuerkolben eine Position einnimmt, in der die Dämpfungskraft den höchsten Wert erreicht. Dies geschieht durch die federnde Abstützung am Anschlag, die den Steuerkolben in Richtung des Kolbens und der Dämpfungsventile ver­ schiebt. Der Druckübersetzer wird hierzu über die Fahr­ zeugzuladung gespeist und besitzt zusätzlich eine zweite Druckeinspeisung, so daß bei maximaler Fahrzeug­ zuladung sich ein Gleichgewicht einstellt und der Steuerkolben des Stoßdämpfers nicht mit Druck beauf­ schlagt wird.It is advantageous in this training that in the Basic setting of the control system of the control pistons occupies a position in which the damping force reached the highest value. This happens through the resilient support on the stop, the control piston ver in the direction of the piston and the damping valves pushes. The pressure intensifier is used for this purpose loaded with additional cargo second pressure feed, so that at maximum vehicle load a balance is established and the Do not pressurize the control piston of the shock absorber is struck.

Nimmt dagegen die Fahrzeugzuladung ab, so entsteht im Druckübersetzer eine Druckdifferenz und der Steuerraum wird mit Druck beaufschlagt, so daß der Steuerkolben in Richtung des Anschlages bewegt wird und die Ventil­ platten am Kolben entlastet werden. Sollte also durch einen Defekt im System ein Abfall des Steuerdruckes vorkommen, so wird sich jeweils automatisch die höchste Dämpfungskraft am Kolben einstellen und die Gefahr von Unfällen in Folge einer weichen Fahrzeugdämpfung bei vollbeladenem Fahrzeug kann somit gering gehalten werden.If, on the other hand, the vehicle load decreases, the Pressure intensifier a pressure difference and the control room is pressurized so that the spool in Direction of the stop is moved and the valve plates on the piston are relieved. So should by a defect in the system a drop in the control pressure occur, the highest will automatically be the highest Set the damping force on the piston and the risk of Accidents resulting from soft vehicle damping fully loaded vehicle can thus be kept low will.

Nach einem weiteren Merkmal ist vorgesehen, daß der Steuerkolben über ein Tellerfederpaket am Anschlag abgestützt ist. According to a further feature it is provided that the Control piston via a disk spring assembly at the stop is supported.  

In Ausgestaltung der Erfindung ist der Steuerkolben mit einem ringförmigen Ansatz zur Abstützung der Spiral­ feder versehen. Durch diese Ausführung wird die die Ventilplatten beaufschlagende Spiralfeder direkt am axialbeweglichen Kolben abgestützt, so daß durch eine Änderung des Steuerdruckes und damit einer Verschiebung des Steuerkolbens eine direkte Beeinflussung der Ventilplatten des Kolbens des Stoßdämpfers beeinflußbar sind.In an embodiment of the invention, the control piston is included an annular approach to support the spiral feather provided. Through this execution, the Spiral spring acting on valve plates directly on axially movable piston supported so that by a Change in the control pressure and thus a shift of the control piston directly influencing the Valve plates of the piston of the shock absorber can be influenced are.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt. Es zeigtPreferred embodiments of the invention are in the drawings shown schematically. It shows

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Federungs­ steuerung wie auch eines Stoßdämpfers im Schnitt, Fig. 1 is a schematic diagram of the suspension control system as well as a shock absorber in section,

Fig. 2 einen Kolben des Stoßdämpfers zusammen mit der Steuerung im vergrößerten Maßstab im Schnitt. Fig. 2 shows a piston of the shock absorber together with the controller on an enlarged scale in section.

Das Dämpfungssystem in Fig. 1 zeigt im wesentlichen die verstellbaren, hydraulischen Stoßdämpfer 1 an deren Kolbenstange 2 der Kolben 3 befestigt ist welcher den Arbeitszylinder 4 in einen oberen Arbeitsraum 5 und einen unteren Arbeitsraum 6 unterteilt. Die Steuer­ vorrichtung für die Ventilplatten 7 ist in Fig. 2 näher erläutert.The damping system in FIG. 1 essentially shows the adjustable hydraulic shock absorbers 1 to the piston rod 2 of which the piston 3 is fastened, which divides the working cylinder 4 into an upper working chamber 5 and a lower working chamber 6 . The control device for the valve plates 7 is explained in more detail in Fig. 2.

Über den Hohlraum 12 der Kolbenstange 2 ist der Stoß­ dämpfer 1 mit der Regeleinrichtung verbunden. Bei geringer Fahrzeugbelastung hat der Fahrzeugfederbalg 17, welcher zwischen Fahrzeugaufbau 18 und Radachse 19 angeordnet ist, geringen Luftdruck. Am Kolben 3 des Stoßdämpfers 1 stellt sich dann die Kennlinie mit der kleinsten Dämpfungskraft ein. Bei steigender Fahrzeug­ zuladung erhöht sich der Luftdruck im Federbalg 17. Dieser Druckanstieg beaufschlagt einen Druckübersetzer 20, der eine zweite Druckeinspeisung über ein Druck­ regelventil 21 besitzt. Die Druckeinspeisung läßt sich pneumatisch oder hydraulisch bewerkstelligen.About the cavity 12 of the piston rod 2 , the shock absorber 1 is connected to the control device. When the vehicle load is low, the vehicle bellows 17 , which is arranged between the vehicle body 18 and the wheel axle 19 , has low air pressure. The characteristic curve with the smallest damping force is then set on the piston 3 of the shock absorber 1 . As the vehicle load increases, the air pressure in bellows 17 increases . This pressure increase acts on a pressure booster 20 , which has a second pressure feed via a pressure control valve 21 . The pressure feed can be done pneumatically or hydraulically.

Das Druckregelventil 21 wird so eingestellt, daß sein Ausgangsdruck dem Druck im Fahrzeugfederbalg 17 bei maximaler Fahrzeugzuladung entspricht, das heißt, daß der Drifferenzdruck, den die beiden Kammern 20 a und 20 b des Druckübersetzers 20 aufweisen, ausgeglichen ist. The pressure control valve 21 is adjusted so that its output pressure corresponds to the pressure in the Fahrzeugfederbalg 17 at maximum Fahrzeugzuladung, that is, that the Drifferenzdruck, to have the two chambers 20 a and 20 b of the pressure booster 20, is balanced.

Daher ist auch der Druck des Druckübersetzers gleich Null. Hierdurch ergibt sich bei geöffnetem Magnetventil 23 im Stoßdämpfer 1 eine hohe Einstellung der Dämpfungskraft, da sich der Steuerkolben 8 in seiner Grundposition befindet.Therefore the pressure of the pressure intensifier is zero. This results in a high setting of the damping force when the solenoid valve 23 is open in the shock absorber 1 , since the control piston 8 is in its basic position.

Bei verminderter Zuladung des Fahrzeuges und abfallen­ dem Druck im Fahrzeugfederbalg 17 erhöht sich die Druckdifferenz in den beiden Kammern 20 a und 20 b des Druckübersetzers 20. Es steigt der Druck an, welcher den Verstellkolben 23 und gleichzeitig den Steuerkolben 8 des Stoßdämpfers 1 verschiebt und damit die Spiral­ feder 9 entspannt. Durch die entspannte Spiralfeder 9 vermindern sich die auf die Ventilplatten 7 wirkenden Federkräfte und es stellen sich gleichzeitig niedrigere Dämpfungskräfte entsprechend der verringerten Fahrzeug­ zuladung ein.With a reduced load of the vehicle and a drop in pressure in the vehicle bellows 17 , the pressure difference in the two chambers 20 a and 20 b of the pressure booster 20 increases . The pressure rises, which moves the adjusting piston 23 and at the same time the control piston 8 of the shock absorber 1 and thus the spiral spring 9 relaxes. The relaxed coil spring 9 reduces the spring forces acting on the valve plates 7 and, at the same time, lower damping forces are set in accordance with the reduced vehicle load.

In Fig. 2 ist ein Ausschnitt des Stoßdämpfers 1 in vergrößertem Maßstab dargestellt. Der Arbeitszylinder 4 wird durch den Kolben 3 in den oberen Arbeitsraum 5 und den unteren Arbeitsraum 6 unterteilt. Der Kolben 3 be­ sitzt zur Beeinflussung der Dämpfungskraft Ventil­ platten 7, die entsprechende Bohrungen 24 des Kolbens beaufschlagen. Der Öffnungsdruck der Ventilplatten 7 wird durch die Spiralfeder 9 zusätzlich beaufschlagt. Hierzu stützt sich die Spiralfeder 9 einerseits an den Ventilplatten 7 und andererseits am Steuerkolben 8 ab. Der Steuerkolben 8 bildet zusammen mit dem Steuer­ zylinder 10 einen Steuerraum 11, welcher über den Hohlraum 12 der Kolbenstange 2 und entsprechenden Durchlässen 25 mit Druck beaufschlagt werden kann. Die Kolbenstange 2 besitzt jeweils im Abstand zum Kolben 3 Anschläge 13, an denen der Steuerkolben 8 über Teller­ federn 14 federnd abgestützt ist. Der Steuerkolben 8 ist über die Dichtung 16 gegenüber dem Steuerzylinder 10 abgedichtet und befindet sich in der dargestellten Position in seiner Grundeinstellung, daß bedeutet, daß die Federplatten 7 mit hohem Druck beaufschlagt werden. Wird über den Druckübersetzer 20 der Steuerraum 11 mit Druck beaufschlagt, so bewegt sich der Steuerkolben 8 gegen das Tellerfederpaket 14 und entlastet somit die Spiralfeder 9 und gleichzeitig die Ventilfederplatten 7. Es stellt sich dabei eine niedrige Dämpfungskraft am Kolben 3 entsprechend der verringerten Fahrzeugzuladung ein. In FIG. 2, a detail of the shock absorber 1 is shown in an enlarged scale. The working cylinder 4 is divided by the piston 3 into the upper working space 5 and the lower working space 6 . The piston 3 be sits to influence the damping force valve plates 7 , which act on the corresponding bores 24 of the piston. The opening pressure of the valve plates 7 is additionally acted upon by the spiral spring 9 . For this purpose, the spiral spring 9 is supported on the one hand on the valve plates 7 and on the other hand on the control piston 8 . The control piston 8 forms together with the control cylinder 10 a control chamber 11 which can be pressurized via the cavity 12 of the piston rod 2 and corresponding passages 25 . The piston rod 2 has at a distance from the piston 3 stops 13 , on which the control piston 8 via springs 14 is resiliently supported. The control piston 8 is sealed via the seal 16 from the control cylinder 10 and is in the position shown in its basic setting, which means that the spring plates 7 are subjected to high pressure. If pressure is applied to the control chamber 11 via the pressure booster 20, the control piston 8 moves against the plate spring assembly 14 and thus relieves the load on the coil spring 9 and at the same time the valve spring plates 7 . There is a low damping force on the piston 3 in accordance with the reduced vehicle load.

  • Bezugszeichenliste  1 Stoßdämpfer
     2 LKolbenstange
     3 Kolben
     4 Arbeitszylinder
     5 Arbeitsraum
     6 Arbeitsraum
     7 Ventilplatten
     8 Steuerkolben
     9 Spiralfeder
    10 Steuerzylinder
    11 Steuerraum
    12 Hohlraum der Kolbenstange
    13 Anschlag
    14 Tellerfederpaket
    15 ringförmiger Ansatz
    16 Dichtung
    17 Fahrzeugfederbalg
    18 Fahrzeugaufbau
    19 Radachse
    20 Druckübersetzer
    21 Druckregelventil
    22 Magnetventil
    23 Verstellkolben
    24 Bohrungen
    25 Durchlässe     1 shock absorber
    2 L piston rod
    3 pistons
    4 working cylinders
    5 work space
    6 work space
    7 valve plates
    8 control pistons
    9 coil spring
    10 control cylinders
    11 control room
    12 Piston rod cavity
    13 stop
    14 disc spring package
    15 circular approach
    16 seal
    17 vehicle bellows
    18 Vehicle body
    19 wheel axle
    20 pressure translators
    21 pressure control valve
    22 solenoid valve
    23 adjusting pistons
    24 holes
    25 passages

Claims (3)

1. Verstellbarer, hydraulischer Stoßdämpfer mit einem an einer hohlen Kolbenstange befestigten Kolben, der den Arbeitszylinder in zwei mit Dämpfungsflüssigkeit gefüllte Arbeitsräume unterteilt und mindestens jeweils ein mit federnden Ventilplatten versehenes Dämpfungsventil für die Zug- und Druckstufe auf­ weist, wobei die Ventilplatten durch einen auf der Kolbenstange verschiebbaren Steuerkolben, gegebenen­ falls unter Zwischenschaltung einer Spiralfeder, ab­ gestützt sind und jeweils ein auf der Kolbenstange angeordneter Steuerzylinder zusammen mit dem Steuer­ kolben einen Steuerraum bildet, der mit dem Hohlraum der Kolbenstange verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (2) für jeden Steuerkolben (8) auf der dem Kolben (3) gegenüberliegenden Seite des Steuerkolbens (8) jeweils einen im Abstand zum Steuerkolben (8) angeordneten Anschlag (13) auf­ weist, an dem sich der Steuerkolben (8) federnd abstützt, und daß der Steuerraum (11) über den Hohlraum (12) der Kolbenstange (2) mit einem Druck­ übersetzer (16) verbunden ist, der bei abnehmender Fahrzeugzuladung den Steuerkolben (8) in Richtung des Anschlages (13) verschiebt.1.Adjustable, hydraulic shock absorber with a piston attached to a hollow piston rod, which divides the working cylinder into two working spaces filled with damping fluid and each has at least one damping valve provided with resilient valve plates for the rebound and compression stages, the valve plates being replaced by one on the Piston rod displaceable control piston, if necessary with the interposition of a spiral spring, are supported and each one arranged on the piston rod control cylinder together with the control piston forms a control chamber which is connected to the cavity of the piston rod, characterized in that the piston rod ( 2 ) for each control piston ( 8 ) on the piston ( 3 ) opposite side of the control piston ( 8 ) each has a spacing from the control piston ( 8 ) arranged stop ( 13 ) on which the control piston ( 8 ) is resiliently supported, and that the Control room ( 11 ) over the H Ohlraum ( 12 ) of the piston rod ( 2 ) is connected to a pressure booster ( 16 ) which moves the control piston ( 8 ) in the direction of the stop ( 13 ) when the vehicle load decreases. 2. Stoßdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkolben (8) über ein Tellerfederpaket (14) am Anschlag (13) abgestützt ist. 2. Shock absorber according to claim 1, characterized in that the control piston ( 8 ) via a plate spring assembly ( 14 ) is supported on the stop ( 13 ). 3. Stoßdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkolben (8) mit einem ringförmigen Ansatz (15) zur Abstützung der Spiralfeder (9) versehen ist.3. Shock absorber according to claim 1, characterized in that the control piston ( 8 ) is provided with an annular projection ( 15 ) for supporting the coil spring ( 9 ).
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