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Bereich
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Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen hydraulische Dämpfer oder Stoßdämpfer für die Verwendung in einem Aufhängungssystem, z. B. für in Fahrzeugen verwendete Aufhängungssysteme. Insbesondere betrifft die vorliegende Offenbarung hydraulische Dämpfer oder Stoßdämpfer mit einem zwischen dem Druckrohr und dem Ausgleichsrohr angeordneten Mittelrohr. Das Mittelrohr ist kürzer als das Druckrohr, um eine Reduzierung des Durchmessers des Ausgleichsrohrs zu ermöglichen, ohne den Fluidfluss nachteilig zu beeinflussen.
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Hintergrund
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Ein herkömmlicher hydraulischer Dämpfer oder Stoßdämpfer umfasst einen Zylinder, der auf einer Seite angepasst ist, an der gefederten oder der ungefederten Masse eines Fahrzeugs befestigt zu werden. Ein Kolben ist gleitfähig innerhalb des Zylinders angeordnet, wobei der Kolben das Innere des Zylinders in zwei Fluidkammern unterteilt. Eine Kolbenstange ist mit dem Kolben verbunden und erstreckt sich aus einem Ende des Zylinders, wo sie angepasst ist, an der anderen der gefederten oder ungefederten Masse des Fahrzeugs befestigt zu werden. Ein erstes Ventilsystem ist typischerweise in dem Kolben integriert und arbeitet während des Ausfederungshubes des Kolbens des Stoßdämpfers bezüglich dem Zylinder, um eine Dämpfungskraft zu erzeugen. Ein zweites Ventilsystem ist bei einem Einrohr-Design typischerweise in dem Kolben integriert und bei einem Zweirohr-Design in einer Basisventilanordnung integriert und arbeitet während des Verdichtungshubs des Kolbens des Stoßdämpfers bezüglich dem Zylinder, um eine Dämpfungskraft zu erzeugen.
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Zahlreiche Arten von Einstellungsmechanismen wurden entwickelt, um Dämpfungskräfte zu erzeugen, die abhängig von der Geschwindigkeit und/oder der Amplitude der Verlagerung der gefederten oder ungefederten Masse sind. Diese Einstellungsmechanismen wurden im Wesentlichen entwickelt, um während der normalen, gleichmäßigen Fahrt eines Fahrzeugs relativ kleine oder geringe Dämpfungseigenschaft und während das Fahrzeug manövriert wird und dabei gesteigerte Aufhängungsbewegungen benötigt, relativ große oder hohe Dämpfungseigenschaften zu gewährleisten. Das normale, gleichmäßige Fahren eines Fahrzeugs wird dadurch kleine oder feine Vibrationen der ungefederten Masse des Fahrzeugs begleitet, so dass für ein weiches Fahren oder geringe Dämpfungseigenschaften des Aufhängungssystems die gefederte Masse von den kleinen Vibrationen isoliert werden muss. Beispielsweise wird während eines Lenk- oder Bremsmanövers die gefederte Masse des Fahrzeugs einer relativ langsamen und/oder großen Bewegung oder Vibration ausgesetzt sein, was ein straffes Fahren oder eine hohe Dämpfungscharakteristik des Aufhängungssystems benötigt, um die gefederte Masse zu unterstützen und eine stabile Handlingseigenschaft des Fahrzeugs zu gewährleisten. Diese für die Einstellung der Dämpfungsraten des Stoßdämpfers vorgesehenen Einstellungsmechanismen bieten den Vorteil einer laufruhigen gleichmäßigen Fahrt, in dem die hochfrequenten Erregungen bzw. die Erregungen mit kleiner Amplitude von den ungefederten Massen isoliert werden, während weiterhin die notwendige Dämpfung oder ein straffes Fahren des Aufhängungssystems während das Fahrzeug manövriert wird, was niederfrequente bzw. große Erregungen der gefederten Masse erzeugt, gewährleistet ist. Häufig werden diese Dämpfungseigenschaften durch ein außenseitig befestigtes Steuerungsventil gesteuert. Ein außenseitig befestigtes Steuerungsventil ist dahingehend vorteilhaft, dass es für den Service oder den Austausch einfach entfernt werden kann.
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Zusammenfassung
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Die Erfindung wird durch die Merkmalskombination nach Patentanspruch 1 bestimmt. Ein Stoßdämpfer gemäß der vorliegenden Offenbarung umfasst ein Druckrohr, das eine Arbeitskammer bildet. Ein Kolben ist gleitfähig an dem Druckrohr innerhalb der Arbeitskammer angeordnet und der Kolben unterteilt die Arbeitskammer in eine obere Arbeitskammer und eine untere Arbeitskammer. Ein Ausgleichsrohr umgibt das Druckrohr, um eine Ausgleichskammer zu bilden. Ein Mittelrohr ist zwischen dem Ausgleichsrohr und dem Druckrohr angeordnet, um eine Mittelkammer zu bilden. Ein externes Steuerventil ist an dem Ausgleichsrohr und dem Mittelrohr befestigt. Ein Einlass zu dem Steuerventil steht mit der Mittelkammer in Verbindung und ein Auslass des Steuerventils steht mit der Ausgleichskammer in Verbindung. Das Steuerventil erzeugt unterschiedliche Druckflusseigenschaften für den Dämpfer oder den Stoßdämpfer, welche die Dämpfungseigenschaften für den Dämpfer oder Stoßdämpfer steuern. Die verschiedenen Druckflusseigenschaften stellen eine Funktion des dem Steuerventil zugeführten Stromes dar.
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Das Mittelrohr ist so ausgebildet, dass es kürzer als das Druckrohr ist, wodurch das Ausgleichsrohr einen verringerten Durchmesser für das „Packaging“, wie das Anschließen an einem Achsschenkelgelenk oder einem anderen Bauteil des Aufhängungssystems, aufweisen kann. An dem Druckrohr ist ein Ring befestigt, der das Druckrohr anpasst, das verkürzte Mittelrohr aufzunehmen.
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Weitere Anwendungsbereiche werden von der vorliegend bereitgestellten Beschreibung ersichtlich. Es versteht sich, dass die Beschreibung und die speziellen Beispiele nur dem Zweck der Illustration dienen und nicht gedacht sind, den Schutzbereich der vorliegenden Offenbarung zu beschränken.
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Figurenliste
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Die vorliegend beschriebenen Zeichnungen dienen lediglich dem Zweck der Illustration und sind nicht gedacht, den Schutzbereich der vorliegenden Offenbarung in irgendeiner Weise zu beschränken.
- 1 zeigt ein Automobil, das Stoßdämpfer gemäß der vorliegenden Offenbarung beinhaltet;
- 2 ist eine seitliche Querschnittsansicht eines in 1 dargestellten Stoßdämpfers;
- 3 ist eine vergrößerte seitliche Querschnittsansicht des unteren Endes des in 2 dargestellten Stoßdämpfers; und
- 4 ist eine vergrößerte seitliche Querschnittsansicht des unteren Endes eines Stoßdämpfers gemäß eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels der Offenbarung.
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Detaillierte Beschreibung
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Die folgende Beschreibung ist ausschließlich beispielhafter Natur und nicht gedacht, die vorliegende Offenbarung, Anwendung oder Verwendungen zu beschränken. Nun Bezug nehmend auf die Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Bauteile in allen Ansichten bezeichnen, ist in 1 ein Fahrzeug mit einem Aufhängungssystem mit Stoßdämpfern gemäß der vorliegenden Offenbarung gezeigt, das mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet ist.
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Das Fahrzeug 10 umfasst eine hintere Aufhängung 12, eine vordere Aufhängung 14 und eine Chassis 16. Die hintere Aufhängung 12 hat ein sich quer erstreckendes hinteres Achsbauteil (nicht gezeigt), das angepasst ist, ein paar Hinterräder 18 operativ zu tragen. Die hintere Achse ist an dem Chassis 16 mittels einem Paar Stoßdämpfer 20 und einem Paar Federn 22 befestigt. In ähnlicher Weise weist die vordere Aufhängung 14 ein sich quer erstreckendes vorderes Achsbauteil (nicht gezeigt) auf, um ein Paar Vorderräder 24 operativ zu tragen. Das vordere Achsbauteil ist an dem Chassis 16 mittels einem Paar Stoßdämpfer 26 und einem Paar Federn 28 befestigt. Die Stoßdämpfer 20 und 26 dienen dazu, die Relativbewegungen des ungefederten Teils (d. h. vordere und hintere Aufhängung 12, 14) bezüglich des gefederten Teils (d. h. des Chassis 16) des Fahrzeugs 10 zu dämpfen. Auch wenn das Fahrzeug 10 als ein PKW mit vorderen und hinteren Achsbauteilen gezeigt ist, können die Stoßdämpfer 20 und 26 in Verbindungen mit anderen Fahrzeugtypen oder in anderen Anwendungsgebieten verwendet werden, unter anderem, jedoch nicht darauf begrenzt, auch für Fahrzeuge mit nicht unabhängigen vorderen und/oder nicht unabhängigen hinteren Aufhängungen, Fahrzeugen mit unabhängigen vorderen und/oder unabhängigen hinteren Aufhängungen und/oder anderen in der Technik bekannten Aufhängungssystemen. Des Weiteren ist der Begriff „Stoßdämpfer“ wie er hier verwendet wird so zu verstehen, dass er sich auf Dämpfer im Allgemeinen bezieht und daher auch McPherson-Federbeine wie auch andere in der Technik bekannte Stoßdämpfer einschließt.
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Bezugnehmend auf 2 ist ein Stoßdämpfer 20 detaillierter dargestellt. Auch wenn 2 lediglich den Stoßdämpfer 20 zeigt, versteht sich, dass auch der Stoßdämpfer 26 die Ausführung des unten für den Stoßdämpfer 20 beschriebenen Steuerventils umfasst. Der Stoßdämpfer 26 unterscheidet sich von dem Stoßdämpfer 20 lediglich in der Art und Weise, wie er angepasst ist, an die gefederten und ungefederten Massen des Fahrzeugs 10 befestigt zu werden. Der Stoßdämpfer 20 umfasst ein Druckrohr 30, eine Kolbenanordnung 32, eine Kolbenstange 34, ein Ausgleichsrohr 36, eine Basisventilanordnung 38, ein Mittelrohr 40 und ein außenseitig befestigtes Steuerventil 42.
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Das Druckrohr 30 bestimmt eine Arbeitskammer 44. Die Kolbenanordnung 32 ist gleitfähig innerhalb des Druckrohrs 30 angeordnet und unterteilt die Arbeitskammer 44 in eine obere Arbeitskammer 46 und eine untere Arbeitskammer 48. Eine Dichtung ist zwischen der Kolbenanordnung 32 und dem Druckrohr 30 angeordnet, um die gleitende Bewegung der Kolbenanordnung 32 bezüglich des Druckrohrs 30 zu ermöglichen, ohne übermäßige Reibungskräfte zu erzeugen, und um die obere Arbeitskammer 46 von der unteren Arbeitskammer 48 abzudichten. Die Kolbenstange 34 ist an der Kolbenanordnung 32 befestigt und erstreckt sich durch die obere Arbeitskammer 46 und durch eine obere Stangenführungsanordnung 50, die das obere Ende des Druckrohrs 30 schließt. Ein Dichtungssystem dichtet die Grenzfläche zwischen der oberen Stangenanordnung 50, dem Ausgleichsrohr 36 und der Kolbenstange 34. Das der Kolbenanordnung 32 gegenüber liegende Ende der Kolbenstange 34 ist angepasst, an der gefederten Masse des Fahrzeugs 10 befestigt zu werden. Da sich die Kolbenstange 34 nur durch die obere Arbeitskammer 46 und nicht durch die untere Arbeitskammer 48 erstreckt, erzeugen Einfederungs- und Ausfederungsbewegungen der Kolbenanordnung 32 bezüglich des Druckrohrs 30 einen Unterschied der Menge, die in der oberen Arbeitskammer 46 verlagert wird und der Menge, die in der unteren Arbeitskammer 48 verlagert wird. Der Unterschied der verlagerten Flüssigkeitsmengen ist als „Stangenvolumen“ bekannt, das während Ausfederungsbewegungen durch die Basisventilanordnung 38 fließt. Während einer Einfederungsbewegung der Kolbenanordnung 32 bezüglich dem Druckrohr 30 ermöglicht eine Ventilsteuerung innerhalb der Kolbenanordnung 32 einen Fluidstrom von der unteren Arbeitskammer 48 zu der oberen Arbeitskammer 46 und das „Stangenvolumen“ des Fluidflusses fließt durch das Steuerventil 42, wie nachstehend beschrieben.
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Das Ausgleichsrohr 36 umgibt das Druckrohr 30, um eine zwischen den Rohren 30 und 36 angeordnete Ausgleichskammer 52 zu bilden. Das untere Ende des Ausgleichsrohrs 36 ist durch eine Basiskappe 54 geschlossen, die, mit dem unteren Ende des Stoßdämpfers 20, angepasst ist, an der ungefederten Masse des Fahrzeugs 10 befestigt zu werden. Das obere Ende des Ausgleichsrohrs 36 ist an der oberen Stangenführungsanordnung 50 befestigt. Die Basisventilanordnung 38 ist zwischen der unteren Arbeitskammer 48 und der Ausgleichskammer 52 angeordnet, um den Fluidfluss von der Ausgleichskammer 52 zu der unteren Arbeitskammer 48 zu steuern. Wenn der Stoßdämpfer 20 der Länge nach ausfährt wird aufgrund des „Stangenvolumen-Konzepts“ in der unteren Arbeitskammer 48 ein zusätzliches Fluidvolumen benötigt. Deshalb wird das Fluid von der Ausgleichskammer 52 zu der unteren Arbeitskammer 48 durch die Basisventilanordnung 38, wie unten näher beschrieben, fließen. Wenn der Stoßdämpfer 20 der Länge nach zusammengedrückt wird muss aufgrund des „Stangenvolumens-Konzepts“ ein Überfluss an Fluid von der unteren Arbeitskammer 48 entfernt werden. Deshalb wird das Fluid von der unteren Arbeitskammer 48 in die Ausgleichskammer 52 durch das Steuerventil 42, wie unten näher beschrieben, fließen.
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Die Kolbenanordnung 32 umfasst einen Kolbenkörper 60, eine Verdichtungsventilanordnung 62 und eine Ausdehnungsventilanordnung 64. Eine Mutter 66 ist an der Kolbenstange 34 montiert, um die Verdichtungsventilanordnung 62, den Kolbenkörper 60 und die Ausdehnungsventilanordnung 64 an der Kolbenstange 34 zu befestigen. Der Kolbenkörper 60 bestimmt eine Vielzahl von Verdichtungsdurchlässen 68 und eine Vielzahl von Ausdehnungsdurchlässen 70. Die Basisventilanordnung 38 umfasst einen Ventilkörper 72, eine Ausdehnungsventilanordnung 74 und eine Verdichtungsventilanordnung 76. Der Ventilkörper 72 umfasst eine Vielzahl von Ausdehnungsdurchlässen 78 und eine Vielzahl von Verdichtungsdurchlässen 80.
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Während eines Verdichtungshubs wird das Fluid in der unteren Arbeitskammer 48 mit Druck beaufschlagt, wodurch der Fluiddruck gegen die Verdichtungsventilanordnung 62 wirkt. Die Verdichtungsventilanordnung 62 fungiert als Rückschlagventil zwischen der unteren Arbeitskammer 48 und der oberen Arbeitskammer 46. Die Dämpfungseigenschaften für Stoßdämpfer 20 während eines Verdichtungshubs werden allein durch das Steuerventil 42 und unter Umständen durch das parallel mit der Basisventilanordnung 38 arbeitende Steuerventil 42, wie nachstehend beschrieben, gesteuert. Das Steuerventil 42 steuert den Fluidfluss während eines Verdichtungshubs aufgrund des „Stangenvolumen-Konzepts“ von der unteren Arbeitskammer 48 zu der oberen Arbeitskammer 46 durch das Steuerventil 42 zu der Ausgleichskammer 52, wie nachstehend beschrieben. Die Verdichtungsventilanordnung 76 steuert den Fluidstrom während eines Verdichtungshubs von der unteren Arbeitskammer 48 zu der Ausgleichskammer 52 durch die Verdichtungsdurchgänge 80. Die Verdichtungsventilanordnung 76 kann als ein hydraulisches Sicherheitsventil oder als ein parallel zu dem Steuerventil 42 arbeitendes Dämpfungsventil ausgebildet sein oder die Verdichtungsventilanordnung kann von der Basisventilanordnung 38 entfernt werden. Während eines Ausfederungshubs werden die Verdichtungsdurchlässe 68 durch die Verdichtungsventilanordnung 62 geschlossen.
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Während eines Ausfederungshubs wird das Fluid in der oberen Arbeitskammer 46 mit Druck beaufschlagt, wodurch der Fluiddruck gegen die Ausdehnungsventilanordnung 64 wirkt. Die Ausdehnungsventilanordnung 64 kann entweder als hydraulisches Sicherheitsventil ausgebildet sein, das öffnet, wenn der Fluiddruck innerhalb der oberen Arbeitskammer 46 ein vorbestimmtes Limit übersteigt oder als typisches Druckventil, das parallel zu dem Steuerventil 42 arbeitet, um die Form der Dämpfungskurve, wie unten beschrieben, zu verändern. Die Dämpfungseigenschaften für den Stoßdämpfer 20 während eines Ausdehnungshubs werden alleine durch das Steuerventil 42 oder durch das Steuerventil 42 parallel mit der Ausdehnungsventilanordnung 64, wie unten beschrieben, gesteuert. Das Steuerventil 42 steuert den Fluidfluss von der oberen Arbeitskammer 46 zu der Ausgleichskammer 52 durch die das Steuerventil 42. Der Verlagerungsfluss des Fluids in die untere Arbeitskammer 48 während eines Ausdehnungshubs fließt durch die Basisventilanordnung 38. Der Druck des Fluids in der unteren Arbeitskammer 48 wird reduziert, wodurch der Fluiddruck in der Ausgleichskammer 52 die Ventilanordnung 74 öffnet und den Fluidfluss von der Ausgleichskammer 52 zu der unteren Arbeitskammer 48 durch die Ausdehnungsdurchlässe 78 ermöglicht. Die Ausdehnungsventilanordnung 74 fungiert als Rückschlagventil zwischen der Ausgleichskammer 52 und der unteren Arbeitskammer 48. Die Dämpfungseigenschaften für den Stoßdämpfer 20 während eines Ausdehnungshubs werden alleine durch das Steuerventil 42 oder unter Umständen durch die Ausdehnungsventilanordnung 64, die parallel zu dem Steuerventil 42 arbeitet, wie unten beschrieben, gesteuert.
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Das Mittelrohr 40 steht mit der oberen Stangenführungsanordnung 50 an einem oberen Ende in Eingriff und es liegt an seinem gegenüberliegenden Ende an einem an dem Druckrohr 30 angebrachten dritten Rohrring 82 an. Eine Mittelkammer 84 ist zwischen dem Mittelrohr 40 und dem Druckrohr 30 bestimmt. Ein Durchgang 86 ist in der oberen Stangenführungsanordnung 50 gebildet, um die obere Arbeitskammer 46 und die Mittelkammer 84 für den Fluidfluss zu verbinden.
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Bezugnehmend auf 3 ist das Steuerventil 42 detaillierter dargestellt. Das Steuerventil 42 umfasst eine Befestigungsanordnung 90, eine Ventilanordnung 94, eine Solenoid-Ventilanordnung 96 und ein äußeres Gehäuse 98. Die Befestigungsanordnung 90 bestimmt einen Einlassdurchgang 100 in einer Richtung mit einem Fluiddurchgang 102, der sich für die Fluidverbindung zwischen der Mittelkammer 84 und dem Steuerventil 42 durch das Mittelrohr 40 erstreckt. Die Befestigungsanordnung 90 ist axial innerhalb eines auf dem Mittelrohr 40 befestigten Kragens 104 aufgenommen. Ein O-Ring dichtet die Grenzfläche zwischen der Befestigungsanordnung 90 und dem Kragen 104 ab. Der Kragen 104 ist vorzugsweise ein von dem Mittelrohr 40 gesondertes Teil und auf dem Mittelrohr 40 durch Schweißen oder ein anderes in der Technik bekanntes Mittel befestigt.
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Die Befestigungsanordnung 90, die Ventilanordnung 94 und die Solenoid-Ventilanordnung 96 sind alle innerhalb des äußeren Gehäuses 98 angeordnet und das äußere Gehäuse 98 ist an dem Ausgleichsrohr 36 durch Schweißen oder ein anderes in der Technik bekanntes Mittel befestigt. Die Ventilanordnung 94 umfasst einen Ventilsitz 106 und die Solenoid-Ventilanordnung 96 umfasst eine Ventilkörperanordnung 108. Der Ventilsitz 106 bestimmt eine Axialbohrung 110, die Fluid von dem Einlassdurchgang 100 erhält. Die Ventilkörperanordnung 108 bestimmt eine Axialbohrung 112. Wenn die Ventilkörperanordnung von dem Ventilsitz 106 gelöst wird, steht ein ringförmiger radialer Fließdurchgang mit einem Rückflussdurchgang 120 in Verbindung, der durch einen durch das Ausgleichsrohr 36 gebildeten Fluiddurchgang 122 mit der Ausgleichskammer 52 in Verbindung steht. Eine Befestigungsplatte 124 ist an dem äußeren Gehäuse 98 befestigt, um die Befestigungsanordnung 90 und die restlichen Bauteile des Steuerventils 42 innerhalb des äußeren Gehäuses 98 zu positionieren.
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Bezugnehmend auf die 2 und 3 wird der Betrieb des Stoßdämpfers 20 beschrieben, wenn das Steuerventil 42 die Dämpfungskräfte für den Stoßdämpfer 20 alleine steuert. Während eines Zug- oder Ausfederungshubs schließt die Verdichtungsventilanordnung 62 die Vielzahl der Verdichtungsdurchgänge 68 und der Fluiddruck innerhalb der oberen Arbeitskammer 46 steigt. Das Fluid wird von der oberen Arbeitskammer 46 durch die Durchgänge 86 in die Mittelkammer 84 durch den Fluiddurchgang 102 durch den Einlassdurchgang 100 der Befestigungsanordnung 90 durch die Axialbohrung 110 gedrückt, um die Ventilanordnung 94 zu erreichen.
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Die größeren Fluss-Dämpfungseigenschaften des Stoßdämpfers 20 werden durch die Konfiguration der Ventilanordnung 94 und der Solenoid-Ventilanordnung 96 bestimmt. Als solches sind die Ventilanordnung 94 und die Solenoid-Ventilanordnung 96 derart konfiguriert, eine vorbestimmte Dämpfungsfunktion bereitzustellen, die durch das der Solenoid-Ventilanordnung 96 bereitgestellte Signal gesteuert wird. Die vorbestimmte Dämpfungsfunktion kann irgendwo im Bereich zwischen einer weichen Dämpfungsfunktion bis zu einer harten Dämpfungsfunktion liegen, je nach den Einsatzbedingungen des Fahrzeugs 10. Bei geringen Kolbengeschwindigkeiten bleibt das Steuerventil 42 geschlossen und Fluid fließt durch in der Kolbenanordnung 32 und der Basisventilanordnung 38 vorgesehene Ablaufdurchgänge. Der Stoßdämpfer 20 arbeitet somit ähnlich zu einem üblichen Zweirohr-Dämpfer. Bei höheren Kolbengeschwindigkeiten, wenn der Fluidfluss ansteigt, trennt der Fluiddruck gegen einen Stempel 126 der Ventilkörperanordnung 108 den Stempel 126 der Ventilkörperanordnung 108 von dem Ventilsitz 106 und das Fluid fließt zwischen dem Stempel 126 der Ventilkörperanordnung 108 und dem Ventilsitz 106 durch Radialdurchgänge 114, durch Rückflussdurchgänge 120, durch Fluiddurchgänge 122 und in die Ausgleichskammer 52. Der zum Trennen des Stempels 126 der Ventilkörperanordnung 108 von dem Ventilsitz 106 benötigte Fluiddruck wird durch die Solenoid-Ventilanordnung 96 bestimmt. Die Zug- oder Ausfederungsbewegung der Kolbenanordnung 32 erzeugt einen Unterdruck innerhalb der unteren Arbeitskammer 48. Die Ausdehnungsventilanordnung 74 wird geöffnet, um einen Fluidfluss von der Ausgleichskammer 52 zu der unteren Arbeitskammer 48 zu ermöglichen.
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Während eines Verdichtungshubs wird die Verdichtungsventilanordnung 62 geöffnet, um den Fluidfluss von der unteren Arbeitskammer 48 zu der oberen Arbeitskammer 46 zu ermöglichen. Aufgrund des „Stangenvolumen“-Konzepts wird das Fluid in der oberen Arbeitskammer 46 von der oberen Arbeitskammer 46 durch den Durchgang 86 in die Mittelkammer 84 durch den Fluiddurchgang 102 durch den Einlassdurchgang 100 der Befestigungsanordnung 90 durch die Weich-Ventilanordnung 92 fließen, um die Ventilanordnung 94 zu erreichen, wie nachstehend beschrieben.
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Ähnlich zu einem Zug- oder Ausfederungshub werden die Dämpfungseigenschaften des Stoßdämpfers 20 durch die Konfiguration der Ventilanordnung 94 und der Solenoid-Ventilanordnung 96 bestimmt. Als solches sind die Ventilanordnung 94 und die Solenoid-Ventilanordnung 96 derart konfiguriert, eine vorbestimmte Dämpfungsfunktion bereitzustellen, die durch das der Solenoid-Ventilanordnung 96 bereitgestellte Signal gesteuert wird. Die vorbestimmte Dämpfungsfunktion kann irgendwo im Bereich zwischen einer weichen Dämpfungsfunktion bis zu einer harten Dämpfungsfunktion liegen, je nach den Einsatzbedingungen des Fahrzeugs 10. Bei geringen Kolbengeschwindigkeiten bleibt das Steuerventil 42 geschlossen und Fluid fließt durch an der Kolbenanordnung 32 und der Basisventilanordnung 38 vorgesehene Ablaufdurchgänge. Der Stoßdämpfer 20 arbeitet somit ähnlich zu einem üblichen Zweirohr-Dämpfer. Bei höheren Kolbengeschwindigkeiten, wenn der Fluidfluss steigt, trennt der Fluiddruck gegen einen Stempel 126 der Ventilkörperanordnung 108 den Stempel 126 von der Ventilkörperanordnung 108 von dem Ventilsitz 106 und Fluid wird zwischen dem Stempel 126 der Ventilkörperanordnung 108 und dem Ventilsitz 106 durch radiale Durchgänge 114 durch Rückflussdurchgänge 120, durch Fluiddurchgänge 122 und in die Ausgleichskammer 52 fließen. Der zur Trennung des Stempels 126 der Ventilkörper 108 von dem Ventilsitz 106 benötigte Fluiddruck wird durch die Solenoid-Ventilanordnung 96 bestimmt. Auf diese Weise werden die Dämpfungseigenschaften sowohl für einen Ausfederungshub als auch einen Verdichtungshub durch das Steuerventil 42 in gleicher Weise gesteuert.
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Wenn nur das Steuerventil 42 die Dämpfungskraft des Stoßdämpfers 20 steuert, sind die Ausdehnungsventilanordnung 64 und die Verdichtungsventilanordnung 76 als hydraulische Entlastungsventile ausgebildet oder sie werden von der Anordnung entfernt. Um die Dämpfungskurve bei hohen Strömen zu der Solenoid-Ventilanordnung anzupassen oder zu verändern, werden die Ausdehnungsventilanordnung 64 und die Verdichtungsventilanordnung 76 als Dämpfungsventile ausgebildet, die bei spezifischen Fluiddrücken öffnen, um parallel zu dem Steuerventil 42 zu den Dämpfungseigenschaften für den Stoßdämpfer 20 beizutragen.
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Bezugnehmend auf 3 ist die Befestigung des Mittelrohrs 40 unter Verwendung des dritten Rohrrings 82 dargestellt. Das Mittelrohr 40 muss sich nur zu der Befestigungsanordnung 90 erstrecken, um den Einlassdurchgang 100 in Verbindung mit der Mittelkammer 84 zu bringen. Der dritte Rohrring 82 ist unterhalb der Befestigungsanordnung 90 angeordnet, um die Mittelkammer 84 mit dem Einlassdurchgang 100 in Verbindung zu bringen. Der dritte Rohrring 82 isoliert auch die Mittelkammer 84 von der Ausgleichskammer 52.
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In Ausführungen gemäß dem Stand der Technik mit einem Mittelrohr erstreckt sich das Mittelrohr vollständig nach unten bis zu der Basisventilanordnung. Wenn Stoßdämpfer in einem Achsschenkelgelenk eines Aufhängungssystems angeordnet werden, ist das Achsschenkelgelenk für einen speziellen Durchmesser eines Ausgleichsrohres ausgelegt, der dem Ausgleichsrohrdurchmesser für Zweirohr-Stoßdämpfer entspricht. Wenn ein Zweirohr-Stoßdämpfer durch einen Dreirohr-Stoßdämpfer ersetzt wird, ist es vorteilhaft, denselben Durchmesser des Ausgleichsrohrs zu haben, jedoch benötigt die Dreirohr-Ausführung einen größeren Ausgleichsrohr-Durchmesser, um das Mittelrohr aufzunehmen. Auch wenn es möglich wäre, den Durchmesser des Ausgleichsrohres an seinem unteren Ende lokal zu verringern, wäre das Ausmaß der Verringerung begrenzt, weil der hydraulische Fluidfluss von der Ausgleichskammer zu der Basisventilanordnung durch das Vorhandensein des Mittelrohrs blockiert oder erheblich eingeschränkt wäre. Die Möglichkeit, die Größe des Befestigungsloches in dem Achsschenkelgelenk zu vergrößern, ist üblicherweise aufgrund der „Packaging“-Lösung in dem Fahrzeug nicht möglich.
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Bei der vorliegenden Offenbarung erstreckt sich das Mittelrohr 40 nur bis zu einer Stelle nach der Befestigungsanordnung 90 und erstreckt sich nicht den gesamten Weg bis zur Basisventilanordnung 38. Dies ermöglicht ein Ausgleichsrohr 36 mit größerem Durchmesser, um das Mittelrohr 40 aufzunehmen. Zusätzlich kann das untere Ende des Ausgleichsrohrs 36 angrenzend zur Basisventilanordnung 38 lokal in seinem Durchmesser auf einen Durchmesser ähnlich eines Durchmessers eines Ausgleichsrohrs eines Zweirohr-Stoßdämpfers verringert werden, um zu dem Achsschenkelgelenk des Aufhängungssystems hinreichend zu passen. Diese eingegrenzte Reduzierung des Durchmessers des Ausgleichsrohrs 36 ermöglicht das Zusammenpassen des Ausgleichsrohrs 36 mit dem Achsschenkelgelenk ohne den Fluidfluss von der Ausgleichskammer 52 zu der Basisventilanordnung 38 stark einzuschränken.
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Bezugnehmend auf 4 ist das untere Ende eines Stoßdämpfers 200 dargestellt. Der Stoßdämpfer 200 ist derselbe wie der Stoßdämpfer 20, bis auf, dass das Druckrohr 30 durch das Druckrohr 230 und der dritte Rohrring 82 durch den dritten Rohrring 282 ersetzt wurde. Somit gilt die obige Ausführung für den Stoßdämpfer 20 in 2 auch für den Stoßdämpfer 220, bis auf die Grenzfläche zwischen dem Druckrohr 230 und der Basisventilanordnung 38 und dem dritten Rohrring 282.
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Wie in 4 dargestellt, erstreckt sich der dritte Rohrring 282 von der Basisventilanordnung 38 zu dem Druckrohr 230. Dies ermöglicht es, dass das Druckrohr 230 kürzer ist als das Druckrohr 30. Das Druckrohr 30 muss nur lang genug sein, um die volle Verdichtungsbewegung der Kolbenanordnung 32 aufzunehmen. Der dritte Rohrring 282 verringert sich im Durchmesser, um zu einer Basisventilanordnung 38 mit verringertem Durchmesser zu passen. Die Basisventilanordnung 38 kann im Durchmesser reduziert sein, während derselbe Durchfluss durch die Basisventilanordnung 38 bewahrt wird. Auf diese Weise kann der Durchfluss zwischen dem dritten Rohrring 282 und dem Ausgleichsrohr 36 erhöht werden. Der dritte Rohrring 282 bestimmt eine Schulter 284, die zu dem Druckrohr 230 passt. Der dritte Rohrring 282 bestimmt auch einen ringförmigen Ringabschnitt 286, der sich von der Schulter 284 derart erstreckt, zwischen dem Druckrohr 230 und dem Mittelrohr 240 angeordnet zu sein und zu diesem zu passen, um die Ausgleichskammer 52 von der Mittelkammer 84 zu isolieren, und eine ringförmige Verlängerung 288, die zu dem Ventilkörper 72 der Basisventilanordnung 38 passt.
