DE19654300C2 - Hydraulikstoßdämpfer zur Steuerung der Dämpfungskraft - Google Patents
Hydraulikstoßdämpfer zur Steuerung der DämpfungskraftInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Hydraulikstoßdämpfer
zur Steuerung der Dämpfungskraft, der an einem
Aufhängungssystem eines Fahrzeugs, beispielsweise eines
Kraftfahrzeugs, angebracht ist.
An einem Aufhängesystem eines Kraftfahrzeugs oder anderen
Fahrzeugen angebrachte Hydraulikstoßdämpfer beinhalten
Hydraulikstoßdämpfer zur Steuerung der Dämpfungskraft, welche
dergestalt angeordnet sind, daß die Dämpfungskraft entsprechend
den Straßenverhältnissen, den Fahrzeugfahrbedingungen usw. zur
Verbesserung der Fahrqualität bzw. des Fahrkomforts und der
Steuerungsstabilität einwandfrei eingestellt und gesteuert
werden kann.
Allgemein beinhaltet ein Hydraulikstoßdämpfer dieses Typs einen
Zylinder, der eine Hydraulikflüssigkeit eingeschlossen hat. Ein
Kolben, welcher eine daran angebrachte Kolbenstange aufweist,
um eine Kolbenanordnung zu bilden, ist im Zylinder verschiebbar
eingesetzt, um die Innenseite des Zylinders in zwei Kammern zu
unterteilen. Die Kolbenanordnung ist mit einem
Haupthydraulikflüssigkeits-Durchgangskanal und einem Bypass-
Durchgangskanal versehen, welche eine Verbindung zwischen den
zwei Kammern im Zylinder bilden. Der
Haupthydraulikflüssigkeits-Durchgangskanal ist mit einer
Einrichtung zur Erzeugung einer Dämpfungskraft versehen, die
eine Öffnung und ein Teller oder Scheibenventil beinhaltet. Der
Bypass-Durchgangskanal ist mit einem Dämpfungskraftsteuerventil
zum Steuern bzw. Einstellen der durchströmten
Querschnittsfläche des Bypass-Durchgangskanals versehen. Es ist
zu beachten, daß ein Reservoir über ein Bodenventil mit einer
der Kammern im Zylinder verbunden ist, um eine Volumenänderung
im Zylinder aufgrund des Zugs und Druckes der Kolbenstange
durch Kompression und Expansion eines im Reservoir
eingeschlossenen Gases zu kompensieren.
Mit der obigen Anordnung wird, wenn der Bypass-Durchgangskanal
durch das Dämpfungskraftsteuerventil geöffnet wird, der
Strömungswiderstand für die zwischen den zwei Kammern im
Zylinder fließende Hydraulikflüssigkeit reduziert, wodurch auch
gleichzeitig die Dämpfungskraft verringert wird. Wenn der
Bypass-Durchgangskanal geschlossen wird, erhöht sich der
Strömungswiderstand zwischen den zwei Kammern, wodurch
gleichzeitig auch die Dämpfungskraft erhöht wird. Somit kann
die Dämpfungskraftkennlinie durch Öffnen und Schließen des
Dämpfungskraftsteuerventils genau und in gewünschter Weise
eingestellt bzw. gesteuert werden.
Die oben beschriebene Anordnung, bei der die Dämpfungskraft
durch Änderung der durchströmten Querschnittsfläche des Bypass-
Durchgangskanals gesteuert wird, leidet jedoch unter dem
Problem, daß, obwohl die Dämpfungskraftkennlinie in einem
Niedriggeschwindigkeitsbereich des Kolbens bis auf ein
beträchtliches Ausmaß hin verändert werden, da die
Dämpfungskraft von der Öffnungsweise bzw. Öffnungsfläche des
Bypass-Durchgangskanals abhängt, die Dämpfungskraftkennlinie im
Zwischen- und Hochgeschwindigkeitsbereich des Kolbens nicht
groß verändert werden kann, da in diesen Bereichen die
Dämpfungskraft von der Dämpfungskraft erzeugenden Einrichtung
(Tellerventil usw.; der Ventilöffnungsdruck ist konstant) des
Haupthydraulikflüssigkeits-Durchgangskanal abhängt.
Um das obige Problem zu lösen, wurde hierfür ein
Hydraulikstoßdämpfer zur Steuerung oder zum Kontrollieren der
Dämpfungskraft vorgeschlagen, bei dem eine Druckkammer auf der
Rückseite eines Hauptventils ausgebildet ist, das als
Einrichtung zur Erzeugung einer Dämpfungskraft in einem
Haupthydraulikflüssigkeits-Durchgangskanal dient, welcher
erlaubt, daß eine Hydraulikflüssigkeit hier hindurch in
Erwiderung auf die Bewegung des Kolbens fließt, und die
Druckkammer steht mit einem Teil des Hauptdurchgangskanals auf
der stromaufwärts gelegenen Seite des Hauptventils über eine
fixe (feste) Öffnung in Verbindung und steht ebenso mit einem
Teil des Hauptdurchgangskanals auf der stromabwärts gelegenen
Seite des Hauptventils über eine variable Öffnung in
Verbindung, wie es beispielsweise in der ungeprüften
japanischen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungs (Kokai) Nr.
4-312227 offenbart ist.
Gemäß dem obigen Hydraulikstoßdämpfer des Typs zur Steuerung
der Dämpfungskraft wird durch Öffnen und Schließen der
variablen Öffnung die durchströmte Querschnittsfläche für die
Hydraulikflüssigkeit direkt gesteuert, und ebenso wird der
Druck in der Druckkammer geändert. Somit kann der anfängliche
Ventilöffnungsdruck des Hauptventils verändert werden. Demgemäß
ist es möglich, gleichzeitig Öffnungscharakteristiken oder
Öffnungskennlinien (in denen die Dämpfungskraft annähernd
proportional zur Wurzel der Kolbengeschwindigkeit ist) und
Ventilcharakteristiken oder Ventilkennlinien (in denen die
Dämpfungskraft annähernd proportional zur Kolbengeschwindigkeit
ist) zu steuern. Folglich ist es möglich, den Steuerbereich für
die Dämpfungskraftkennlinie auszuweiten.
Bei dem oben beschriebenen Hydraulikstoßdämpfer des Typs zur
Steuerung der Dämpfungskraft wird jedoch, bevor sich das
Hauptventil öffnet, eine Dämpfungskraft mit
Öffnungscharakteristiken erzeugt, welche von der durchströmten
Querschnittsfläche der variablen Öffnung abhängt. Aufgrund
dessen wird in dem Fall, daß im Niedriggeschwindigkeitsbereich
des Kolbens ausreichend Dämpfungskraft gewährleistet sein soll,
die Dämpfungskraft in der Nähe des Ventilöffnungspunkts des
Hauptventils voraussichtlich übermäßig stark. Wenn es
beabsichtigt ist, in der Nähe des Hauptventilöffnungspunkts
eine geeignete Dämpfungskraft zu erhalten, ist es
voraussichtlich schwierig, eine ausreichende Dämpfungskraft im
Niedriggeschwindigkeitsbereich des Kolbens zu erhalten.
Aufgrund dessen ist es schwierig, eine Dämpfungskraft in dem
Kolbengeschwindigkeitsbereich, der vom
Niedriggeschwindigkeitsbereich des Kolbens bis zur Nähe des
Hauptventilöffnungspunkts reicht, einwandfrei festzulegen, bzw.
genau festzulegen.
Die DE 195 18 560 A1 offenbart einen hydraulischen Dämpfer mit
einstellbarer Dämpfungskraft. Dieser hydraulische Dämpfer weist
einen Dämpfungskraft-Erzeugungsmechanismus auf, der den
Fluidstrom zwischen der ersten und der zweiten Kammer des
Zylinders sowie dem Fluidreservoir mittels Scheibenventilen
steuert. Zur Einstellung der Dämpfungskraft werden
Durchlaßöffnungen zwischen den einzelnen
Scheibenventilanordnungen in ihrem Querschnitt mittels einer
Stelleinrichtung verändert. Die erste Scheibenventilanordnung
steht mit der ersten und der zweiten Zylinderkammer in
Verbindung und die zweite Scheibenventilanordnung steht mit der
zweiten Zylinderkammer und dem Reservoir in Verbindung. Eine
unmittelbare ventilbetätigte Verbindung zwischen der ersten
Zylinderkammer und dem Reservoir ist nicht vorgesehen.
Die DE 88 15 444 U1 offenbart einen hydraulischen, regelbaren
Schwingungsdämpfer, der eine eine Dämpfungskraft erzeugende
Strömungsverbindung aufweist, deren wirksamer Querschnitt durch
ein Ventil verstellbar ist. Das Ventil ist dabei in einer
Verbindung zwischen der ersten Zylinderkammer und dem Reservoir
angeordnet.
Unter Berücksichtigung der oben beschriebenen Umstände besteht
das der Erfindung zugrundeliegende technische Problem darin,
einen Hydraulikstoßdämpfer des Tys zur Steuerung der
Dämpfungskraft zu schaffen, mit dem eine geeignete
Dämpfungskraft über den gesamten Kolbengeschwindigkeitsbereich
von dem Niedriggeschwindigkeitsbereich bis zum
Hochgeschwindigkeitsbereich erhalten werden kann und der
folglich dazu geeignet ist, die Dämpfungskraftkennlinie
zweckmäßiger zu gestalten.
Die vorliegende Erfindung schafft einen Hydraulikstoßdämpfer
zur Steuerung der Dämpfungskraft, der einen eine hierin
eingeschlossene Hydraulikflüssigkeit aufweisenden Zylinder und
ein Reservoir beinhaltet, in dem ein Gas zusammen mit der
Hydraulikflüssigkeit eingeschlossen ist. Ein Kolben ist im
Zylinder verschiebbar eingesetzt, um das Innere des Zylinders
in eine erste Kammer und eine zweite Kammer zu unterteilen.
Eine Kolbenstange ist mit einem Ende am Kolben angebracht. Das
andere Ende der Kolbenstange erstreckt sich durch die erste
Kammer bis auf die Außenseite des Zylinders. Ein erster
Verbindungsdurchgangskanal ist im Kolben geschaffen, um eine
Verbindung zwischen der ersten Kammer und der zweiten Kammer zu
schaffen. Ein erstes Rückschlagventil ist im ersten
Verbindungsdurchgangskanal geschaffen, um es der
Hydrauliklüssigkeit zu erlauben, nur in eine Richtung von der
zweiten Kammer zur ersten Kammer hin zu strömen. Ein zweiter
Verbindungsdurchgangskanal schafft eine Verbindung zwischen der
zweiten Kammer und dem Reservoir. Ein zweites Rückschlagventil
ist im zweiten Verbindungsdurchgangskanal geschaffen, um es der
Hydraulikflüssigkeit zu erlauben, nur in eine Richtung vom
Reservoir zur zweiten Kammer hin zu fließen. Ein
Hauptdurchgangskanal schafft eine Verbindung zwischen der
ersten Kammer und dem Reservoir. Ein Zugstufen-
Nebendurchgangskanal ermöglicht es der ersten Kammer mit der
zweiten Kammer in Verbindung zu treten, parallel zum ersten
Verbindungsdurchgangskanal. Ein Druckstufen-
Nebendurchgangskanal erlaubt es der zweiten Kammer, mit dem
Reservoir parallel zum zweiten Verbindungsdurchgangskanal in
Verbindung zu treten. Ein vorgesteuertes Hauptdämpfungsventil
ist im Hauptdurchgangskanal geschaffen, um durch Steuerung des
Flusses der Hydraulikflüssigkeit durch den Hauptdurchgangskanal
Dämpfungskraft zu erzeugen, und um die Dämpfungskraft gemäß
einem Steuerungsdruck, der durch jede der ersten und zweiten
Steueurungsleitungen eingebracht wird, zu steuern. Ein
Zugstufen-Nebendämpfungsventil und eine variable Zugstufen
Öffnung sind im Zugstufen-Nebendurchgangskanal geschaffen. Ein
Druckstufen-Nebendämpfungsventil und eine variable Druckstufen
Öffnung sind im Druckstufen-Nebendurchgangskanal geschaffen.
Das Druckstufen-Nebendämpfungsventil ist dergestalt angeordnet,
daß es sich bei einem niedrigeren Druck öffnet als das
vorgesteuerte Hauptdämpfungsventil. Die erste Steuerleitung ist
mit einem zwischen dem Zugstufen-Nebendämpfungsventil und der
variablen Zugstufen Öffnung liegenden Punkt des Zugstufen-
Nebendurchgangskanal verbunden. Die zweite Steuerleitung ist
mit einem zwischen dem Druckstufen-Nebendämpfungsventil und der
variablen Druckstufen Öffnung liegenden Punkt des Druckstufen-
Nebendurchgangskanals verbunden.
Durch die oben beschriebene Anordnung wird während des
Zugstufenhubs der Kolbenstange das erste Rückschlagventil
geschlossen, und die Hydraulikflüssigkeit in der ersten Kammer
fließt vom Reservoir durch den Hauptdurchgangskanal, und sie
fließt auch durch den Zugstufen-Nebendurchgangskanal zur
zweiten Kammer. Ferner fließt eine Hydraulikflüssigkeitsmenge,
die einem Betrag entspricht, durch welchen sich die
Kolbenstange vom Zylinder zurückzieht, vom Reservoir zur
zweiten Kammer durch das zweite Rückschlagventil. Zu diesem
Zeitpunkt wird die Durchgangskanalfläche des Zugstufen-
Nebendurchgangskanals direkt geändert, indem die durchströmte
Querschnittfläche der variablen Zugstufen Öffnung verändert
wird, und auch der durch die erste Steuerleitung eingebrachte
Steuerdruck wird verändert. Somit kann die
Ventilöffnungskennlinie oder -charakteristik des
Hauptdämpfungsventils verändert werden. Während des
Druckstufenhubs der Kolbenstange öffnet sich das erste
Rückschlagventil, während das zweite Rückschlagventil
geschlossen wird. Folglich fließt eine
Hydraulikflüssigkeitsmenge, die einem Betrag entspricht, durch
den die Kolbenstange in den Zylinder eintaucht, von der ersten
Kammer zum Reservoir durch den Hauptströmungsdurchgangskanal,
und die Hydraulikflüssigkeit in der zweiten Kammer fließt vom
Reservoir durch den Druckstufen-Nebendurchgangskanal. Zu diesem
Zeitpunkt wird durch Änderung der durchströmten
Querschnittsfläche der variablen Druckstufen Öffnung die
Querschnittsfläche des Druckstufen-Nebendurchgangskanals
verändert, und der durch die zweite Steuerleitung eingebrachte
Steuerdruck wird auch verändert. Somit kann die
Ventilöffnungscharakteristik des Hauptventils verändert werden.
Bevor sich das Hauptdämpfungsventil öffnet, wird durch das
Zugstufen und Druckstufen-Nebendämpfungsventil Dämpfungskraft
mit Ventilcharakteristik erzeugt.
Im folgenden werden zur weiteren Erläuterung und zum besseren
Verständnis der Erfindung mehrere Ausführungsbeispiele unter
Bezugnahme zu den beigefügten Zeichnungen näher beschrieben und
erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 ein Hydraulikplan eines Hydraulikstoßdämpfers des Tys
zur Steuerung der Dämpfungskraft gemäß einer ersten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 eine Vertikal-Querschnittsansicht, die einen
wesentlichen Teil des Hydraulikstoßdämpfers zur
Steuerung der Dämpfungskraft gemäß der ersten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 3 ein Hydraulikplan eines Hydraulikstoßdämpfers zur
Steuerung der Dämpfungskraft gemäß einer zweiten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4 eine Vertikal-Querschnittsansicht des
Hydraulikstoßdämpfers zur Steuerung der
Dämpfungskraft gemäß der zweiten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung;
Fig. 5 eine vergrößerte Ansicht, die einen wesentlichen
Teil des in der Fig. 4 gezeigten
Hydraulikstoßdämpfers zeigt.
Ein Hydraulikkreis eines Hydraulikstoßdämpfers des Typs zur
Steuerung der Dämpfungskraft gemäß einer ersten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun
nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig. 1 beschrieben. Wie
in der Fig. 1 gezeigt ist, beinhaltet der
Hydraulikstoßdämpfer 1 zur Steuerung der Dämpfungskraft
einen Zylinder 2, in den eine Hydraulikflüssigkeit
eingeschlossen ist. Ein Kolben 3 ist im Zylinder 2
verschiebbar eingesetzt. Der Kolben 3 unterteilt den
Innenraum des Zylinders 2 in zwei Kammern, d. h. eine obere
Zylinderkammer 2a (erste Kammer) und eine untere
Zylinderkammer 2b (zweite Kammer). Der Kolben 3 ist mit
einem Ende mit einer Kolbenstange 4 verbunden. Das andere
Ende der Kolbenstange 4 erstreckt sich durch die obere
Zylinderkammer 2a und kragt zur Außenseite des Zylinders 2
vor. Ein Reservoir 6 ist mit der unteren Zylinderkammer 2b
über ein im Boden des Zylinders 2 geschaffenen Bodenventil 5
verbunden. Im Reservoir 6 ist ein Gas zusammen mit der
Hydraulikflüssigkeit eingeschlossen.
Der Kolben 3 ist mit einem Hydraulikflüssigkeits-
Durchgangskanal 7 (erster Verbindungsdurchgangskanal)
versehen, um die oberen und unteren Zylinderkammern 2a und 2b
zu verbinden. Ferner ist der Kolben 3 mit einem
Rückschlagventil 8 (erstes Rückschlagventil) versehen, das es
der Hydraulikflüssigkeit erlaubt, in nur einer Richtung von
der unteren Zylinderkammer 2b zur oberen Zylinderkammer 2a
hin durch den Hydraulikflüssigkeits-Durchgangskanal 7 zu
fließen. Das Bodenventil 5 ist mit einem
Hydraulikflüssigkeits-Durchgangskanal 9 (zweiter
Verbindungsdurchgangskanal 9) versehen, um zwischen der
unteren Zylinderkammer 2b und dem Reservoir 6 eine
Verbindung herzustellen. Das Bodenventil 5 ist ferner mit
einem Rückschlagventil 10 (zweites Rückschlagventil)
versehen, das es der Hydraulikflüssigkeit erlaubt, durch den
Hydraulikflüssigkeits-Durchgangskanal 9 in nur einer
Richtung vom Reservoir 6 zur unteren Zylinderkammer 2b hin
zu fließen.
Ein Hauptdurchgangskanal 11, ein Zugstufen-
Nebendurchgangskanal 12 und ein Druckstufen-
Nebendurchgangskanal 13 sind außerhalb des Zylinders 2
vorgesehen. Der Hauptdurchgangskanal 11 schafft eine
Verbindung zwischen der oberen Zylinderkammer 2a und dem
Reservoir 6. Der Zugstufen-Nebendurchgangskanal 12 schafft
parallel zum Hydraulikflüssigkeits-Durchgangskanal 7 im
Kolben 3 eine Verbindung zwischen der oberen Zylinderkammer
2a und der unteren Zylinderkammer 2b. Der Druckstufen-
Nebendurchgangskanal 13 schafft parallel zum
Hydraulikflüssigkeits-Durchgangskanal 9 eine Verbindung
zwischen der unteren Zylinderkammer 2b und dem Reservoir 6.
Der Hauptdurchgangskanal 11 ist mit einem vor- oder
ferngesteuerten bzw. indirekt gesteuerten
Hauptdämpfungsventil 14 versehen (hiernach als
"Hauptdämpfungsventil 14" bezeichnet). Der Zugstufen-
Nebendurchgangskanal 12 ist mit einem Zugstufen-
Nebendämpfungsventil 15 und einer variablen Öffnung 16
(variable Zugstufen-Öffnung) versehen. Die variable Öffnung
16 ist auf der stromabwärts liegenden Seite (d. h. auf der
Seite der unteren Zylinderkammer) des Zugstufen-
Nebendämpfungsventils 15 plaziert. Der Druckstufen-
Nebendurchgangskanal 13 ist mit einer variablen Öffnung 17
(variable Druckstufen-Öffnung) und einem Druckstufen-
Nebendämpfungsventil 18 versehen. Das Druckstufen-
Nebendämpfungsventil 18 ist stromabwärts (d. h. auf der Seite
des Reservoirs) der variablen Öffnung 17 plaziert.
Das Hauptdämpfungsventil 14 ist ein vor- oder
ferngesteuertes bzw. indirekt gesteuertes Drucksteuerventil,
das sich nach Aufnahme des Drucks auf der oberen
Zylinderkammerseite des Hauptdurchgangskanals 11 öffnet und
erzeugt eine Dämpfungskraft gemäß dem Öffnungsgrad des
Ventils 14. Eine Zugstufen-Steuerleitung 19 (erste
Steuerleitung) des Hauptdämpfungsventils 14 ist mit einem
zwischen dem Zugstufen-Nebendämpfungsventil 15 und der
variablen Öffnung 16 liegenden Punkt des Zugstufen-
Nebendurchgangskanals 12 verbunden, um den Druck an diesem
Punkt als Steuerdruck aufzubringen. Die Anordnung ist
dergestalt aufgebaut, daß der Ventilöffnungsdruck des
Hauptdämpfungsventils 14 ansteigt, wie der Steuerdruck
zunimmt. Hiernach wird der durch die Zugstufen-Steuerleitung
19 aufgebrachte Steuerdruck als "Schließsteuerdruck"
bezeichnet. Eine Druckstufensteuerleitung 20 ist mit einem
zwischen der variablen Öffnung 17 und dem Druckstufen-
Nebendämpfungsventil 18 liegenden Punkt des Druckstufen-
Nebendurchgangskanal 13 verbunden, um den Druck an diesem
Punkt als Steuerdruck aufzubringen. Die Anordnung ist
dergestalt aufgebaut, daß der Ventilöffnungsdruck des
Hauptdämpfungsventils 14 abnimmt, wie der Steuerdruck
zunimmt. Hiernach wird der durch die Druckstufensteuerleitung
20 aufgebrachte Steuerdruck als "Öffnungssteuerdruck"
bezeichnet.
Das Zugstufen-Nebendämpfungsventil 15 umfaßt eine Öffnung
15a und ein Druckregelventil 15b, die von der stromaufwärts
gelegenen Seite in Reihe angeordnet sind, und umfaßt eine
Öffnung 15c, die parallel zu dem Druckregelventil 15b
angeordnet ist.
Die Öffnung 15a verhindert eine übermäßige Zunahme der
Dämpfungskraft im hohen Kolbengeschwindigkeitsbereich auf
einer niedrig festgesetzten Dämpfungskraftkennlinie (wo die
durchströmte Querschnittsfläche der variablen Öffnung 16 am
größten ist). Genauer ausgeführt: Die Öffnung 15a verhindert
es, daß der Ventilöffnungsdruck des Hauptdämpfungsventils 14
übermäßig zunimmt als Folge eines Anstiegs des
Schließsteuerdrucks aufgrund eines auf der stromabwärts
liegenden Seite des Zugstufen-Nebendämpfungsventils 15
produzierten Druckverlusts (sogar wenn die variable Öffnung
16 voll geöffnet ist, wird der Strömungswiderstand durch
Zunahme der Kolbengeschwindigkeit erhöht). Zu diesem Zweck
ist die durchströmte Querschnittsfläche der Öffnung 15a auf
ungefähr 1/2 der kleinsten durchströmten Querschnittsfläche
auf der stromabwärts gelegenen Seite des Zugstufen-
Nebendämpfungsventils 15 festgesetzt, wenn die variable
Öffnung 16 vollständig geöffnet ist, so daß der Strömungsweg
stromaufwärts des Verbindungspunkts mit der
Zugstufensteuerleitung 19 zufriedenstellend beschränkt
werden kann, sogar wenn das Druckregelventil 15b vollständig
geöffnet ist. Somit kann sogar im Hochgeschwindigkeitsbereich
des Kolbens der Schließsteuerdruck auf einem ausreichend
niedrigen Level gehalten werden, und der Ventilöffnungsdruck
des Hauptdämpfungsventils 14 kann geeignet beibehalten
werden.
Das Druckregelventil 15b ist normalerweise geschlossen,
öffnet sich jedoch entsprechend zum Druck der
Hydraulikflüssigkeit und steuert die durchströmte
Querschnittsfläche gemäß dem Öffnungsgrad des Ventils 15b.
Es ist zu beachten, daß die Öffnung 15a in einem Fall
weggelassen werden kann, in welchem der druckreduzierende
Effekt des Druckregelventils 15b im Hochgeschwindigkeits
bereich des Kolbens so stark oder einflußreich ist, daß der
Strömungswiderstand des Druckregelventils 15b den
Schließsteuerdruck auf einem derart niedrigen Level
zufriedenstellend halten kann, daß der Druckverlust im
Zugstufen-Nebendurchgangskanal 12 auf der stromabwärts
gelegenen Seite des Zugstufen-Nebendämpfungsventils 15 keine
Probleme verursacht.
Die Öffnung 15c verhindert eine übermässige Abnahme der
Dämpfungskraft im Niedriggeschwindigkeitsbereich des Kolbens
auf einer hoch festgesetzten Dämpfungskraftkennlinie (wo die
durchströmte Querschnittsfläche der variablen Öffnung 16 am
kleinsten ist). Genauer gesagt: Dort kommt es zu einer
geringen Leckage von Hydraulikflüssigkeit auf der
stromabwärts gelegenen Seite des Zugstufen-
Nebendämpfungsventils 15 (d. h. ein Aussickern von
Hydraulikflüssigkeit aus einem kleinen Spalt zwischen den die
durchströmte Querschnittsfläche bildenden Elementen, was
sogar auftritt, wenn die variable Öffnung 16 vollständig
geschlossen ist). Um zu verhindern, daß der
Ventilöffnungsdruck des Hauptdämpfungsventils 14 übermäßig
abnimmt als Folge einer Abnahme des Schließsteuerdrucks
aufgrund der Leakage von Hydraulikflüssigkeit, wird
demzufolge die durchströmte Querschnittsfläche der Öffnung
15c auf ungefähr das äquivalent des Zwei- bis Dreifachen
einer durchströmten Querschnittsfläche festgesetzt, bei der
eine Leakage auf der stromabwärts gelegenen Seite des
Zugstufen-Nebendämpfungsventils 15 produziert wird, wenn die
variable Öffnung 16 vollständig geschlossen ist. Somit kann
sogar im Niedriggeschwindigkeitsbereich des Kolbens der
Schließsteuerdruck auf einem ausreichend hohen Level gehalten
werden, und der Ventilöffnungsdruck des Hauptdämpfungsventils
14 kann geeignet beibehalten werden.
Das Druckstufen-Nebendämpfungsventil 18 umfaßt eine Öffnung
18a und ein Druckregelventil 18b, welche von der
stromaufwärts gelegenen Seite in Reihe angeordnet sind, und
umfaßt eine Öffnung 18c, die parallel zum Druckregelventil
18b angeordnet ist.
Die Öffnung 18a verhindert eine übermäßige Zunahme der
Dämpfungskraft aufgrund einer Abnahme im Öffnungssteuerdruck
im Hochgeschwindigkeitsbereich des Kolbens auf einer niedrig
festgelegten Dämpfungskraftkennlinie (die durchströmte
Querschnittsfläche der variablen Öffnung 17 ist am größten).
Die durchströmte Querschnittsfläche der Öffnung 18a ist auf
ungefähr 1/2 der kleinsten durchströmten Querschnittsfläche
der stromaufwärts gelegenen Seite des Druckstufen-
Nebendämpfungswinkels 18 festgesetzt, wenn die variable
Öffnung 17 vollständig geöffnet ist, wie im Falle der
Öffnung 15a.
Das Druckregelventil 18b ist normalerweise geschlossen,
öffnet sich jedoch entsprechend dem Druck der
Hydraulikflüssigkeit und steuert die durchströmte
Querschnittsfläche entsprechend dem Öffnungsgrad des Ventils
18b. Es ist zu beachten, daß die Öffnung 18a in einem Fall
weggelassen werden kann, in welchem der druckreduzierende
Effekt des Druckregelventils 18b im Hochgeschwindigkeits
bereich des Kolbens derart kräftig ist, daß der
Strömungswiderstand des Druckregelventils 18b den
Öffnungssteuerdruck auf einem derartig hohen Level zufriedend
beibehalten kann, so daß der Druckverlust im Druckstufen-
Nebendurchgangskanal 13 auf der stromaufwärts gelegenen
Seite des Druckstufen-Nebendämpfungsventils 18 keine
Probleme verursacht.
Die Öffnung 18c verhindert eine übermäßige Abnahme der
Dämpfungskraft aufgrund einer Zunahme im Öffnungssteuerdruck
im Niedriggeschwindigkeitsbereich des Kolbens auf einer hoch
festgesetzten Dämpfungskraftkennlinie (die durchströmte
Querschnittsfläche der variablen Öffnung 17 ist am
kleinsten). Die durchströmte Querschnittsfläche der Öffnung
18c ist auf ungefähr das Zwei- bis Dreifache einer
durchströmten Querschnittsfläche festgesetzt, bei der eine
Leakage auf der stromaufwärts gelegenen Seite des
Druckstufen-Nebendämpfungsventils 18 produziert wird, wenn
die variable Öffnung 17 vollständig geschlossen ist, wie es
der Fall bei der Öffnung 15c ist.
Die Funktionsweise dieser Ausführungsform, die, wie zuvor
erläutert wurde, angeordnet ist, wird nun nachfolgend
beschrieben.
Während des Zugstufenhubs der Kolbenstange 4, d. h. wenn sich
der Kolben 3 bewegt, ist das Rückschlagventil 8 des Kolbens
3 geschlossen, und die Hydraulikflüssigkeit in der oberen
Zylinderkammer 2a wird unter Druck gesetzt. Folglich fließt
die Hydraulikflüssigkeit durch den Hauptdurchgangskanal 11
zum Reservoir 6 und ebenso fließt sie zur unteren
Zylinderkammer 2b durch den Zugstufen-Nebendurchgangskanal
12. Währenddessen fließt eine Hydraulikflüssigkeitsmenge, die
einem Betrag entspricht, durch welchen sich die Kolbenstange
4 vom Zylinder 2 zurückzieht, vom Reservoir 6 zur unteren
Zylinderkammer 2b durch das Rückschlagventil 12 des
Bodenventils 5.
Wenn die Kolbengeschwindigkeit niedrig ist, bevor sich das
Hauptdämpfungsventil 14 des Hauptdurchgangskanals 11
öffnet, wird durch das Zugstufen-Nebendämpfungsventil 15 und
die variable Öffnung 16 des Zugstufen-Nebendurchgangskanals
12 eine Dämpfungskraft erzeugt. Im Zugstufen-
Nebendämpfungsventil 15 wird durch die Öffnung 15c
Dämpfungskraft mit Öffnungscharakteristik erzeugt, bevor sich
das Druckregelventil 15b öffnet. Nachdem sich das
Druckregelventil 15b geöffnet hat, wird die durchströmte
Querschnittsfläche gemäß dem Öffnungsgrad 15b gesteuert,
wodurch gleichzeitig auch eine Dämpfungskraft mit
Ventilcharakteristik erzeugt wird. Auf diese Weise kann eine
geeignete Dämpfungskraft über den gesamten Kolbengeschwindig
keitsbereich von einem Niedriggeschwindigkeitsbereich zu dem
Zwischengeschwindigkeitsbereich erzielt werden.
Wenn die Kolbengeschwindigkeit zunimmt, steigt der Druck in
der oberen Zylinderkammer 2a an, und schließlich öffnet sich
das Hauptdämpfungsventil 14. Nachdem sich das
Hauptdämpfungsventil geöffnet hat, wird Dämpfungskraft gemäß
dem Öffnungsgrad des Ventils 14 erzeugt. Zu diesem Zeitpunkt
nimmt der Druckverlust zu, da die Durchgangsfläche der
variablen Öffnung 16 abnimmt, und der Druck auf der
stromaufwärts gelegenen Seite der variablen Öffnung 16 nimmt
zu. Folglich steigt der Schließsteuerdruck, der durch die
Zugstufen-Steuerleitung 19 aufgebracht wird, und der
Ventilöffnungsdruck des Hauptdämpfungswinkels 14 steigt an,
da der Schließsteuerdruck auf das Hauptdämpfungsventil 14 in
Schließrichtung des Ventils 14 wirkt. Demgemäß wird durch
Änderung der Durchgangsfläche der variablen Öffnung 16 die
durchströmte Querschnittsfläche des Zugstufen-
Nebendurchgangskanals 12 [d. h. Öffnungscharakteristik
(Öffnung 15c) und Ventilcharakteristik (Druckregelventil
15b)] direkt geändert, und der Schließsteuerdruck wird auch
geändert. Somit kann der Ventilöffnungsdruck
(Ventilcharakteristik) des Hauptdämpfungsventils 14
verändert werden. Aufgrund dessen kann der Steuerbereich der
Dämpfungskraftkennlinie erweitert werden.
Während des Druckstufenhubs der Kolbenstange 4 öffnet sich
das Rückschlagventil 8 des Kolbens 3, da sich der Kolben 3
bewegt. Als Folge hiervon werden die Drücke in den oberen und
unteren Zylinderkammern 2a und 2b annähernd gleich.
Währenddessen wird das Rückschlagventil 10 des Bodenventils
5 geschlossen, und die Hydraulikflüssigkeit im Zylinder 2
wird unter Druck gesetzt. Folglich fließt eine
Hydraulikflüssigkeitsmenge, die einem Betrag entspricht,
durch den die Kolbenstange 4 in den Zylinder 2 eindringt,
von der oberen Zylinderkammer 2a durch den
Hauptdurchgangskanal 11 zum Reservoir 6 und ebenso fließt
sie von der unteren Zylinderkammer 2b durch den Druckstufen-
Nebendurchgangskanal 13 zum Reservoir 6.
Wenn die Kolbengeschwindigkeit niedrig ist, bevor sich das
Hauptdämpfungsventil 14 des Hauptdurchgangskanals 11
öffnet, wird eine Dämpfungskraft durch die variable Öffnung
17 und das Druckstufen-Nebendämpfungsventil 18 des
Druckstufen-Nebendurchgangskanals 13 erzeugt. Im
Druckstufen-Nebendämpfungsventil 18 wird durch die Öffnung
18c Dämpfungskraft mit Öffnungscharakteristik erzeugt,
bevor sich das Druckregelventil 18b öffnet. Nachdem sich das
Druckregelventil 18b geöffnet hat, wird die durchströmte
Querschnittsfläche gemäß dem Öffnungsgrad des Ventils 18b
gesteuert, wodurch eine Dämpfungskraft mit
Ventilcharakteristik erzeugt wird. Auf diese Weise kann eine
geeignete Dämpfungskraft über den gesamten Kolben
geschwindigkeitsbereich vom Niedriggeschwindigkeitsbereich
bis zum Zwischengeschwindigkeitsbereich erhalten werden.
Wenn die Kolbengeschwindigkeit zunimmt, steigt der Druck in
der oberen Zylinderkammer 2a an und schließlich öffnet sich
das Hauptdämpfungsventil 14. Nachdem sich das
Hauptdämpfungsventil 14 geöffnet hat, wird Dämpfungskraft
gemäß dem Öffnungsgrad des Ventils 14 erzeugt. Zu diesem
Zeitpunkt nimmt der Druckverlust ab, da die Durchgangsfläche
der variablen Öffnung 17 zunimmt, und der Druck auf der
stromabwärts gelegenen Seite der variablen Öffnung 17 steigt
an. Folglich nimmt der durch die Druckstufensteuerleitung 20
aufgebrachte Öffnungssteuerdruck zu, und der
Ventilöffnungsdruck des Hauptdämpfungsventils 14 nimmt ab,
da der Öffnungssteuerdruck auf das Hauptdämpfungsventil 14
in Öffnungsrichtung des Ventils 14 wirkt. Demgemäß kann
durch Änderung der Durchgangsfläche der variablen Öffnung 17
die durchströmte Querschnittsfläche des Druckstufen-
Nebendurchgangskanal 13 [d. h. Öffnungscharakteristik
(Öffnung 18c) und Ventilcharakteristik (Druckregelventil
18b)] direkt gesteuert werden, und der Öffnungssteuerdruck
wird auch geändert. Somit kann der Ventilöffnungsdruck
(Ventilcharakteristik) des Hauptdämpfungsventils 14
verändert werden. Aufgrund dessen kann der Steuerbereich der
Dämpfungskraftkennlinie erweitert werden.
Somit kann eine geeignete Dämpfungskraft über den
Kolbengeschwindigkeitsbereich von dem Niedriggeschwindig
keitsbereich bis zum Zwischengeschwindigkeitsbereich durch
die Zugstufen- und Druckstufen-Nebendämpfungsventile 15 und
18 erhalten werden, und es ist für Zugstufen- und
Druckstufenhübe möglich, die Öffnungs- und
Ventilcharakteristiken zu steuern, indem die durchströmte
Querschnittsfläche jeder variablen Öffnung 16 und 17
gesteuert wird. Demgemäß kann eine geeignete Dämpfungskraft
über den gesamten Kolbengeschwindigkeitsbereich von einem
Niedriggeschwindigkeitsbereich bis zu einem
Hochgeschwindigkeitsbereich erhalten werden. Überdies ist es
möglich, den Freiheitsgrad zum Festlegen der
Dämpfungskraftkennlinien zu erhöhen, da die Charakteristiken
oder Kennlinien der Zugstufen- und Druckstufen-
Nebendämpfungsventile 15 und 18 unabhängig vom
Ventilöffnungspunkt des Hauptdämpfungsventils 14 festgelegt
werden können.
Es ist zu beachten, daß die vorhergehende Ausführungsform des
Zugstufen-Nebendämpfungsventils 15 und der variablen Öffnung
16 des Zugstufen-Nebendurchgangskanals 12 jeweils
miteinander vertauscht werden können. Auch in einem
derartigen Fall kann der Steuerdruck des
Hauptdämpfungsventils 14, welcher durch die Zugstufen-
Steuerleitung 19 aufgebracht wird, gemäß der
Durchgangsfläche der variablen Öffnung 16 verändert werden.
Entsprechend können die variable Öffnung 17 und das
Druckstufen-Nebendämpfungsventil 18 des Druckstufen-
Nebendurchgangskanals 13 miteinander vertauscht werden. Auch
in einem derartigen Fall kann der Steuerdruck für das
Hauptdämpfungsventil 14, welcher durch die Druckstufen
steuerleitung 20 aufgebracht wird, gemäß der
Durchgangsfläche der variablen Öffnung 17 verändert werden.
Obwohl bei der vorhergehenden Ausführungsform die Öffnungen
15a und 18a der Zugstufen- und Druckstufen-Nebendämpfungs
ventile 15 und 18 auf den stromaufwärts gelegenen Seiten der
Druckregelventile 15b und 18b und der Öffnungen 15c und 18c
angeordnet sind, können die Öffnungen 15a und 18a auch auf
den stromabwärts gelegenen Seiten der Ventile 15b und 18b
und der Öffnungen 15c und 18c angeordnet werden.
Die Ausgestaltung des Hydraulikstoßdämpfers zur Steuerung der
Dämpfungskraft gemäß der ersten Ausführungsform wird
nachfolgend ausführlich unter Bezugnahme zur Fig. 2
erläutert.
Wie in der Fig. 2 gezeigt ist, weist der Hydraulik
stoßdämpfer 21 zur Steuerung der Dämpfungskraft gemäß der
ersten Ausführungsform eine Doppelzylinderstruktur auf,
welche einen Zylinder 22 und einen auf der Außenseite des
Zylinders 22 geschaffenen Außenzylinders umfaßt. Ein
Reservoir 24 ist zwischen dem Zylinder 22 und dem
Außenzylinder 23 gebildet. Ein Kolben 25 ist im Zylinder 22
verschiebbar eingesetzt. Der Kolben 25 unterteilt den
Innenraum des Zylinders 22 in zwei Kammern, d. h. eine obere
Zylinderkammer 22a (erste Kammer) und eine untere
Zylinderkammer 22b (zweite Kammer). Der Kolben 25 ist mit
einem Ende einer Kolbenstange 26 durch eine Mutter 27
verbunden. Der andere Endabschnitt der Kolbenstange 26
erstreckt sich durch die obere Zylinderkammer 22a hindurch
und weiter durch eine Stangenführung (nicht gezeigt) und ein
Dichtungselement (nicht gezeigt), welche im oberen
Endabschnitt der den Zylinder 22 und den Außenzylinder 23
umfassende Doppelzylinderstruktur eingesetzt sind, und steht
zur Außenseite des Zylinders 22 vor. Ein Grund- oder
Bodenventil (nicht gezeigt) ist im unteren Endbereich des
Zylinders 22 geschaffen, um die untere Zylinderkammer 22b
und das Reservoir 24 voneinander zu trennen. Im Zylinder 22
ist eine Hydraulikflüssigkeit eingeschlossen. Zusammen mit
der Hydraulikflüssigkeit ist ein Gas im Reservoir 24
eingeschlossen.
Der Kolben 25 ist mit einem Hydraulikflüssigkeits-
Durchgangskanal 28 (erster Verbindungsdurchgangskanal)
versehen, um eine Verbindung zwischen der oberen und unteren
Zylinderkammer 22a, 22b herzustellen. Der Kolben 25 ist
ferner mit einem Rückschlagventil 29 (erstes
Rückschlagventil) versehen, das es der Hydraulikflüssigkeit
erlaubt, durch den Hydraulikflüssigkeits-Durchgangskanal 28
in nur eine Richtung von der unteren Zylinderkammer 22b zur
oberen Zylinderkammer 22a zu fließen. Das Bodenventil (nicht
gezeigt) ist mit einem Hydraulikflüssigkeits-Durchgangskanal
(zweiter Verbindungsdurchgangskanal) versehen, um die untere
Zylinderkammer 22b und das Reservoir 24 miteinander zu
verbinden. Das Bodenventil ist ferner mit einem
Rückschlagventil versehen (zweites Rückschlagventil), das der
Hydraulikflüssigkeit erlaubt, durch den
Hydraulikflüssigkeits-Durchgangskanal in nur einer Richtung
vom Reservoir 24 zur unteren Zylinderkammer 22b
hinzufließen.
Eine Einrichtung zur Erzeugung einer Dämpfungskraft 30 ist
auf einem Seitenabschnitt des Außenzylinders 23 angebracht.
Die Einrichtung zur Erzeugung einer Dämpfungskraft 30 hat
ein zylindrisches Außengehäuse 31, das mit einem Ende an der
Seitenwand des Außenzylinders 23 befestigt ist. Ein
zylindisches Innengehäuse 32 ist mit einem Ende in ein auf
dem Zylinder 22 eingesetztes Durchgangselement 33
eingesetzt. Das Innengehäuse 32 stößt mit dem anderen Ende
an ein Proportional-Solenoid-Stellglied 35 (hiernach als
"Stellglied 35" bezeichnet) an, das am anderen Ende des
Außengehäuses 31 durch ein Halteelement 34 angebracht ist.
Auf diese Weise ist das Innengehäuse 32 gesichert. Ein
Bodenventilelement 36 ist im Innengehäuse 32 eingesetzt. Das
Bodenventilelement 36 unterteilt das Innere des
Innengehäuses 32 in eine Hydraulikflüssigkeitskammer 32a und
eine Hydraulikflüssigkeitskammer 32b. Das Hauptventilelement
36 ist von einem zylindrischen Führungsglied 40
durchdrungen und durch eine auf das distale Ende des
Führungsglieds 40 aufgeschraubte Mutter 41 befestigt,
zusammen mit einem ringförmigen Nebenventilelement 37, das in
der Hydraulikflüssigkeitskammer 32a angeordnet ist, und mit
einem annähernd zylindrischen festen Element 38 und mit
einem ringförmigen Nebenventilelement 39, welche in der
Hydraulikflüssigkeitskammer 32b angeordnet sind. Das
Führungsglied 40 ist mit dem Stellglied 35 durch
Gewindeeingriff verbunden. Ein zylindrisches
Verbindungselement 42 ist am distalen Ende des
Führungsglieds 40 angebracht, und der distale Endbereich des
Verbindungselements 42 ist in das Durchgangselement 33
eingesetzt.
Ein oberes Rohrstück 43 ist auf einen oberen Teil des
Zylinders 22 aufgesetzt und mit dem Durchgangselement 33
verbunden, um einen ringförmigen Hydraulikflüssigkeits-
Durchgangskanal 44 zwischen dem Zylinder 22 und dem oberen
Rohrstück 43 zu bilden. Der ringförmige
Hydraulikflüssigkeits-Durchgangskanal 44 steht mit der
oberen Zylinderkammer 22a über einen in der Seitenwand des
Zylinders 22 nahe dessen oberen Endbereichs geschaffenen
Hydraulikflüssigkeits-Durchgangskanal (nicht gezeigt) in
Verbindung und ist ebenso mit der Hydraulikflüssigkeits
kammer 32a im Innengehäuse 32 über einen im
Durchgangselement 33 geschaffenen Hydraulikflüssigkeits-
Durchgangskanal 45 verbunden. Ein unteres Rohrstück 46 ist
auf einen unteren Teil des Zylinders 22 aufgesetzt und mit
dem Durchgangselement 33 verbunden, um einen ringförmigen
Hydraulikflüssigkeits-Durchgangskanal 47 zwischen dem
Zylinder 22 und dem unteren Rohrstück 46 zu bilden. Der
ringförmige Hydraulikflüssigkeits-Durchgangskanal 47 steht
mit der unteren Zylinderkammer 22b über einen in der
Seitenwand des Zylinders 22 nahe dessen unteren Endbereichs
geschaffenen Hydraulikflüssigkeits-Durchgangskanal (nicht
gezeigt) in Verbindung und ist ebenso mit der Innenseite des
Führungsglieds 40 über einen in dem Durchgangselement 33
geschaffenen Hydraulikflüssigkeits-Durchgangskanal 48
verbunden, und ferner über ein Hydraulikflüssigkeits-
Durchgangskanal 42a im Verbindungselement 42. Das Reservoir
24 steht direkt mit einem zwischen dem Außengehäuse 31 und
dem Innengehäuse 32 geformten Hydraulikflüssigkeits-
Durchgangskanal 49 in Verbindung und ist ebenso mit der
Hydraulikflüssigkeitskammer 32b im Innengehäuse 32 über
eine in der Seitenwand des Innengehäuses 32 geschaffenen
Hydraulikflüssigkeits-Durchgangskanal 50 verbunden.
Das Hauptventilelement 36 ist mit mehreren
Hydraulikflüssigkeits-Durchgangskanälen 51 (in der Figur
sind hiervon nur zwei gezeigt) versehen, um eine Verbindung
zwischen den Hydraulikflüssigkeitskammern 32a und 32b zu
schaffen. Ein ringförmiger Ventilsitz 52 steht vom
Hauptventilelement 36 an einer von den
Hydraulikflüssigkeits-Durchgangskanälen 51 radial
auswärtsliegenden Position vor. Das feste Element 38 besitzt
einen in dessen Mittelbereich ausgebildeten Führungsabschnitt
38a mit großem Durchmesser und an dessen beiden Enden
jeweils ausgebildete Führungsabschnitte 38b und 38c mit
kleinem Durchmesser. Ein zylindrisches bewegbares Element 53
ist auf dem Führungsabschnitt 38a mit großem Durchmesser
verschiebbar aufgesetzt. Das bewegbare Element 53 besitzt
einen auf der Innenseite eines Endes hiervon ausgebildeten
Flansch 53a. Der Innenumfangsabschnitt des Flansches 53a ist
auf dem Führungsabschnitt 38c mit kleinem Durchmesser
verschiebbar aufgesetzt. Eine Druckstufenrückdruckkammer 54
ist zwischen dem Führungsabschnitt 38a mit großem
Durchmesser und dem Flansch 53a ausgebildet. Ein ringförmiges
bewegbares Ventilelement 55 ist auf dem Führungsabschnitt 38b
mit kleinem Durchmesser verschiebbar aufgesetzt, um so
flüssigkeitsdicht am anderen Ende des bewegbaren Elements 53
anzuliegen, wodurch es dem bewegbaren Ventilelement 55
ermöglicht wird, sich zusammen mit dem bewegbaren Element 53
als eine Einheit zu bewegen. Eine Zugstufen-Rückdruckkammer
56 ist zwischen dem bewegbaren Ventilelement 55 und dem
Führungsabschnitt 38a mit großem Durchmesser ausgebildet.
Das bewegbare Ventilelement 55 ruht mittels eines
ringförmigen Schwimmventils 57 über dem Ventilsitz 52 des
Hauptventilelements 36 und wird durch eine zwischen dem
bewegbaren Element 53 und dem Nebenventilelement 39
angeordnete Druckfeder 58 in Ventilschließrichtung
vorgespannt, d. h. zum Ventilsitz 52 hin.
Ein Hauptdämpfungsventil A umfaßt das feste Element 38, den
Ventilsitz 52, das bewegbare Element 53, das bewegbare
Ventilelement 55, das Schwimmventil 57 und die Feder 58. Im
Hauptdämpfungsventil A (fern- oder vorgesteuertes
Hauptdämpfungsventil) öffnet sich das Schwimmventil 57 und
erzeugt eine Dämpfungskraft entsprechend dessen Öffnungsgrad,
wenn das bewegbare Ventilelement 55 den Druck der
Hydraulikflüssigkeit von den Hydraulikflüssigkeits-
Durchgangskanälen 51 aufnimmt. Der Ventilöffnungsdruck des
Schwimmventils 57, d. h. des Hauptdämpfungsventils A, wird
durch Verwendung des Drucks in der Zugstufen-Rückdruckkammer
56 als ein Schließsteuerdruck, welcher in Schließrichtung des
Hauptdämpfungsventils A wirkt, gesteuert, und ebenso durch
Verwendung des Drucks in der Druckstufen-Rückdruckkammer 54
als ein Öffnungssteuerdruck, welcher in der Öffnungsrichtung
des Hauptdämpfungsventils A wirkt.
Das Nebenventilelement 37 ist mit einer Öffnung 60
versehen, um eine Verbindung zwischen der
Hydraulikflüssigkeitskammer 32a und einem im Außenumfang des
Führungsglieds 40 geformten Hydraulikflüssigkeits-
Durchgangskanal 59 zu schaffen. Ferner ist das
Nebenventilelement 37 mit einem normalerweise geschlossenen
Tellerventil 61 versehen, das sich nach Aufnahme des Drucks
der Hydraulikflüssigkeit, die von der
Hydraulikflüssigkeitskammer 32a zur Öffnung 60 fließt,
durch Auslenkung an der Innenumfangsseite hiervon öffnet,
wodurch dessen durchströmte Querschnittsfläche gesteuert
wird. Der Außenumfangsabschnitt des Tellerventils 61 ist mit
einer Öffnung 62 versehen, um eine konstante Verbindung
zwischen der Hydraulikflüssigkeitskammer 32a und der Öffnung
60 zu schaffen. Das heißt, die Öffnung 62 ist parallel zum
Tellerventil 61 angeordnet. Das Tellerventil 61 und die
Öffnungen 60 und 62 bilden ein Zugstufen-
Nebendämpfungsventil B. Der Hydraulikflüssigkeits-
Durchgangskanal 59 erstreckt sich axial des Führungsglieds
40, um eine Verbindung mit einer im Innenumfangsabschnitt des
Führungsabschnitts 38b mit kleinem Durchmesser des festen
Elements 38 geformte Hydraulikflüssigkeitskammer 63
herzustellen. Die Seitenwand des Führungsabschnitts 38b mit
kleinem Durchmesser ist mit einer Öffnung 64 (erste
Steuerleitung) versehen, um eine Verbindung zwischen der
Zugstufenrückdruckkammer 56 und der
Hydraulikflüssigkeitskammer 63 herzustellen. Es ist zu
beachten, daß der Ventilöffnungsdruck des Tellerventils 61
niedriger festgelegt ist als der Ventilöffnungsdruck des
Hauptdämpfungsventils A.
Das Nebenventilelement 39 ist mit einer Öffnung 66
versehen, um eine Verbindung zwischen der
Hydraulikflüssigkeitskammer 32b und eine im Außenumfang des
Führungselements 40 eingeformten Hydraulikflüssigkeits-
Durchgangskanal 65 herzustellen. Ferner ist das
Nebenventilelement 39 mit einem normalerweise geschlossenen
Tellerventil 67 versehen, das sich durch Auslenkung an
seiner Außenumfangsseite öffnet, nachdem es den Druck der
Hydraulikflüssigkeit aufgenommen hat, die von der Öffnung 66
zur Hydraulikflüssigkeitskammer 32b fließt, wodurch die
geströmte Querschnittsfläche hiervon gesteuert. Der
Außenumfangsabschnitt des Tellerventils 67 ist mit einer
Öffnung 68 versehen, um eine konstante Verbindung zwischen
der Hydraulikflüssigkeitskammer 32b und der Öffnung 66 zu
schaffen. Das heißt, die Öffnung 68 ist parallel zum
Tellerventil 67 angeordnet. Das Tellerventil 67 und die
Öffnungen 66 und 68 bilden ein Druckstufen-
Nebendämpfungsventil C. Der Hydraulikflüssigkeits-
Durchgangskanal 65 erstreckt sich axial des Führungsglieds
40, um mit einem im Innenumfangsabschnitt des
Führungsabschnitts 38c mit kleinem Durchmesser des fixen
Elements 38 geformte Hydraulikflüssigkeitskammer 69 in
Verbindung zu treten. Die Seitenwand des Führungsabschnitts
38c mit kleinem Durchmesser ist mit einer Öffnung 70 (zweite
Steuerleitung) versehen, um eine Verbindung zwischen der
Druckstufen-Rückdruckkammer 64 und der Hydraulik
flüssigkeitskammer 69 herzustellen. Es ist zu beachten, daß
der Ventilöffnungsdruck des Tellerventils 67 niedriger
festgesetzt ist als der Ventilöffnungsdruck des
Hauptdämpfungsventils A.
Die Seitenwand des Führungsglieds 40 ist mit einem
Zugstufen-Durchlaß 71 versehen, der mit der
Hydraulikflüssigkeitskammer 63 in Verbindung steht, und mit
einem Druckstufendurchlaß 72, der mit der
Hydraulikflüssigkeitskammer 69 in Verbindung steht. Eine
zylindrische Spule 74 ist im Führungsglied 40 verschiebbar
eingesetzt. Eine Ringnut 75 ist im Außenumfang der Spule 74
eingeformt, um so sowohl zum Zugstufen-Durchlaß 71 und dem
Druckstufendurchlaß 72 zu zeigen. Die Ringnut 75 steht mit
dem Hydraulikflüssigkeits-Durchgangskanal 42a im
Verbindungselement 42 über einen in der Seitenwand der Spule
74 und weiter durch die Innenseite der Spule 74
geschaffenen Hydraulikflüssigkeits-Durchgangskanal 76 in
Verbindung. Der Zugstufendurchlaß 71 und die Ringnut 75
bilden eine variable Zugstufen-Öffnung. Der
Druckstufendurchlaß 72 und die Ringnut 75 bilden eine
Druckstufen-Öffnung. Die Bereiche der Verbindungsdurchgangs
kanäle zwischen dem Zugstufen-Durchlaß 71 und der Ringnut 75
und zwischen dem Druckstufendurchlaß 72 und der Ringnut 75
ändern sich jeweils gemäß der Position der Spule 74
dergestalt, daß, wenn der eine der zwei Bereich klein ist,
der andere groß ist und umgekehrt. Die Spule 74 stößt mit
einem Ende an eine Feder 77. Das andere Ende der Spule 74
liegt an einem Plunger 78 des Stellglieds 35 an. Die Spule
74 wird durch eine Schubkraft vom Stellglied 35 gemäß einem
zum Solenoid des Stellglieds 35 zugeführten Stroms
positioniert.
Die Funktionsweise der wie oben beschriebenen Ausführungsform
wird nachfolgend erläutert.
Während des Zugstufenhubs der Kolbenstange 26, wird, da sich
der Kolben 25 bewegt, das Rückschlagventil 29 des Kolbens
25 geschlossen, und die Hydraulikflüssigkeit in der oberen
Zylinderkammer 22a wird unter Druck gesetzt, während der
Druck in der unteren Zylinderkammer 22b vermindert wird. Die
unter Druck gesetzte Hydraulikflüssigkeit auf der Seite der
oberen Zylinderkammer fließt in die Hydraulikflüssigkeits
kammer 32a der Dämpfungskraft erzeugenden Einrichtung 30
über den ringförmigen Hydraulikflüssigkeits-Durchgangskanal
44 und den Hydraulikflüssigkeitskanal 45 und fließt über
das Zugstufen-Nebendämpfungsventil B, den
Hydraulikflüssigkeits-Durchgangskanal 59, die
Hydraulikflüssigkeitskammer 63, den Zugstufen-Durchlaß 71,
die Ringnut 75, den Hydraulikflüssigkeits-Durchgangskanal 76,
die Innenseite der Spule 74, die Innenseite des
Führungsglieds 40, den Hydraulikflüssigkeits-Durchgangskanal
42a, das Verbindungselement 42, den Hydraulikflüssigkeits-
Durchgangskanal 48 und den Hydraulikflüssigkeits-
Durchgangskanal 47 (Zugstufen-Nebendurchgangskanal) zur
unteren Zylinderkammer 22b. Wenn der Druck auf der Seite der
oberen Zylinderkammer den Ventilöffnungsdruck des
Hauptdämpfungsventils A erreicht, fließt die
Hydraulikflüssigkeit von der Hydraulikflüssigkeitskammer 32a
über die Hydraulikflüssigkeits-Durchgangskanäle 51 und das
Hauptdämpfungsventil A zur Hydraulikflüssigkeitskammer 32b
und passiert weiterhin den Hydraulikflüssigkeits-
Durchgangskanal 50 und den Hydraulikflüssigkeits-
Durchgangskanal 49, um in das Reservoir 24 zu fließen
(Hauptdurchgang). Währenddessen fließt eine
Hydraulikflüssigkeitsmenge, die einem Betrag entspricht,
durch den sich die Kolbenstange 26 vom Zylinder 22
zurückzieht, vom Reservoir 24 zur unteren Zylinderkammer
22b. Wenn die Kolbengeschwindigkeit niedrig ist, bevor sich
das Hauptdämpfungsventil A öffnet, wird eine Dämpfungskraft
gemäß der durchströmten Querschnittsfläche des Zugstufen-
Nebendämpfungsventils B und der Durchgangsfläche der
Verbindung zwischen dem Zugstufen-Durchlaß 71 und der
Ringnut 75 erzeugt. Zu diesem Zeitpunkt wird im Zugstufen-
Nebendämpfungsventil B eine Dämpfungskraft mit Öffnungs
charakteristik durch die Öffnung 62 erzeugt, bevor sich das
Tellerventil 61 öffnet. Nachdem sich das Tellerventil 61
geöffnet hat, wird die durchströmte Querschnittsfläche
entsprechend dem Öffnungsgrad des Tellerventils 61
gesteuert, wodurch eine Dämpfungskraft mit Ventil
charakteristik erzeugt wird. Somit kann eine geeignete
Dämpfungskraft über den Kolbengeschwindigkeitsbereich erzielt
werden, der vom Niedriggeschwindigkeits- bis zum
Zwischengeschwindigkeitsbereich reicht.
Da die Kolbengeschwindigkeit zunimmt, steigt der Druck in der
oberen Zylinderkammer 22a und schließlich öffnet sich das
Hauptdämpfungsventil A. Nachdem sich das Hauptdämpfungsventil
A geöffnet hat, wird eine Dämpfungskraft gemäß dem
Öffnungsgrad des Ventils A erzeugt. Zu diesem Zeitpunkt
nimmt der Druckverlust zu, da die Durchgangsfläche der
Verbindung zwischen dem Zugstufen-Durchlaß 71 und der
Ringnut 75 abnimmt, und der Druck auf der stromaufwärts
gelegenen Seite des Durchlasses 71 und der Nut 75 steigt
an. Folglich steigt der Schließsteuerdruck, der durch die
Öffnung 74 in die Zugstufen-Rückdruckkammer 56 eingebracht
wird, an, und der Ventilöffnungsdruck des
Hauptdämpfungsventils A nimmt zu, da der Schließsteuerdruck
in Schließrichtung des Hauptdämpfungsventils A wirkt.
Demgemäß wird die Durchgangsfläche des Zugstufen-
Nebendurchgangskanals [d. h. Öffnungscharakteristik (Öffnung
62) und Ventilcharakteristik (Tellerventil 61)] direkt
geändert, und auch der Schließsteuerdruck wird geändert,
indem die Durchgangsfläche der Verbindung zwischen dem
Zugstufen-Durchlaß 71 und der Ringnut 75 durch die Bewegung
der Spule 74 aufgrund des Stellglieds 35 verändert wird.
Somit kann der Ventilöffnungsdruck (Ventilcharakteristik) des
Hauptdämpfungsventils A verändert werden. Aufgrund dessen
kann der Steuerbereich der Dämpfungskraftkennlinie erweitert
werden.
Durch die Öffnung 74 hindurch passierende
Hydraulikflüssigkeit, welche den Schließsteuerdruck in die
Zugstufen-Rückdruckkammer 56 einbringt, umfaßt eine
Hydraulikflüssigkeitsmenge, die einer Volumenänderung der
Zugstufen-Rückdruckkammer 56 entspricht, welche durch die
Verschiebebewegung des beweglichen Elements 53 bewirkt wird,
und umfaßt eine Hydraulikflüssigkeitsmenge, die einem Betrag
entspricht, durch den die Hydraulikflüssigkeit komprimiert
wird. Durch Beschränkung des Strömungswegs zur Zugstufen-
Rückdruckkammer 56 kann ein Dämpfungsvorgang der Tätigkeit
des Hauptdämpfungsventils A aufgebracht werden. Somit ist es
möglich, eine Geräuscherzeugung zu verhindern, und eine
frequenzempfindliche Dämpfungskraftkennlinie zu erhalten.
Genauer gesagt: Der Druck auf der Seite der oberen
Zylinderkammer wirkt direkt auf das bewegbare Ventilelement
55 des Hauptdämpfungsventils A, wohingegen der Steuerdruck
in der Zugstufen-Rückdruckkammer 56 aufgrund der
Beschränkung durch die Öffnung 64 eine Verzögerung erster
Ordnung aufweist. Aufgrund dessen nimmt bezüglich eines
hochfrequenten Inputs auf die Kolbenstange 26 der
Ventilöffnungsdruck des Hauptdämpfungsventils A ab, um eine
Zunahme der Dämpfungskraft zu unterdrücken. Bezüglich eines
niedrigfrequenten Inputs steigt der Ventilöffnungsdruck des
Hauptdämpfungsventils A an, um zu ermöglichen, daß eine
ausreichende Dämpfungskraft erzeugt wird, wodurch es möglich
gemacht wird, die Fahreigenschaften bzw. den Fahrkomfort zu
verbessern und Geräusche zu vermindern.
Während des Druckstufenhubs der Kolbenstange 26 öffnet sich,
da sich der Kolben 25 bewegt, das Rückschlagventil 29 des
Kolbens 25, und die Hydraulikflüssigkeit in der unteren
Zylinderkammer 22b läuft durch den Hydraulikflüssigkeits-
Durchgangskanal 28 hindurch und fließt direkt in die obere
Zylinderkammer 22a. Währenddessen wird das Rückschlagventil
des Hauptventils geschlossen, und die Hydraulikflüssigkeit in
den oberen und unteren Zylinderkammern 22a, 22b wird durch
das Eindringen der Kolbenstange 26 in den Zylinder 22 unter
Druck gesetzt. Die unter Druck stehende Hydraulikflüssigkeit
fließt von der unteren Zylinderkammer 22b zum Reservoir 24.
Dabei fließt sie durch den ringförmigen
Hydraulikflüssigkeits-Durchgangskanal 47, den
Hydraulikflüssigkeits-Durchgangskanal 48, den
Hydraulikflüssigkeits-Durchgangskanal 42a, die Innenseite des
Führungsglieds 40, die Innenseite der Spule 74, den
Hydraulikflüssigkeits-Durchgangskanal 76, die Ringnut 75, den
Druckstufendurchgang 72, den Hydraulikflüssigkeits-
Durchgangskanal 65, das Druckstufen-Nebendämpfungsventil C,
die Hydraulikflüssigkeitskammer 32b, den
Hydraulikflüssigkeits-Durchgangskanal 50 und den
Hydraulikflüssigkeits-Durchgangskanal 49 (Druckstufen-
Nebendurchgangskanal). Wenn der Druck in den oberen und
unteren Zylinderkammern 22a, 22b den Ventilöffnungsdruck des
Hauptdämpfungsventil A erreicht, fließt die
Hydraulikflüssigkeit von der oberen Zylinderkammer 22a zur
Hydraulikflüssigkeitskammer 32a. Dabei fließt sie durch den
ringförmigen Hydraulikflüssigkeits-Durchgangskanal 44, den
Hydraulikflüssigkeits-Durchgangskanal 45, die
Hydraulikflüssigkeitskammer 32a, die Hydraulikflüssigkeits-
Durchgangskanäle 51 und das Hauptdämpfungsventil A, und
ferner fließt sie vom Reservoir 24 durch den
Hydraulikflüssigkeits-Durchgangskanal 50 und den
Hydraulikflüssigkeits-Durchgangskanal 49 (Hauptdurch
gangskanal).
Wenn die Kolbengeschwindigkeit niedrig ist, bevor sich das
Hauptdämpfungsventil A öffnet, wird demgemäß Dämpfungskraft
gemäß der durchströmten Querschnittsfläche des Druckstufen-
Nebendämpfungsventils C und der Durchgangsfläche der
Verbindung zwischen dem Druckstufendurchlaß 72 und der
Ringnut 75 erzeugt. Zu diesem Zeitpunkt wird im Druckstufen-
Nebendämpfungsventil C durch die Öffnung 68 Dämpfungskraft
mit Öffnungscharakteristik erzeugt, bevor sich das
Tellerventil 67 öffnet. Nachdem sich das Tellerventil 67
geöffnet hat, wird die durchströmte Querschnittsfläche gemäß
dem Öffnungsgrad des Tellerventils 67 gesteuert, wodurch
eine Dämpfungskraft mit Ventilcharakteristik erzeugt wird.
Somit kann eine geeignete Dämpfungskraft über den Kolben
geschwindigkeitsbereich, ausgehend vom unteren Kolben
geschwindigkeitsbereich zum Zwischengeschwindigkeitsbereich,
erhalten werden.
Wenn die Kolbengeschwindigkeit zunimmt, steigt der Druck in
den oberen und unteren Zylinderkammern 22a, 22b an, und
schließlich öffnet sich das Hauptdämpfungsventil A. Nachdem
sich das Hauptdämpfungsventil A geöffnet hat, wird eine
Dämpfungskraft gemäß dem Öffnungsgrad des Ventils A erzeugt.
Zu diesem Zeitpunkt nimmt der Druckverlust ab, da die
Durchgangsfläche der Verbindung zwischen dem
Druckstufendurchlaß 72 und der Ringnut 75 zunimmt, und der
Druck auf der stromabwärts gelegenen Seite des Durchlasses 72
und der Nut 75 steigt an. Folglich nimmt der Öffnungssteuer
druck, welcher in die Druckstufenrückdruckkammer 74 durch
die Öffnung 70 eingebracht wird, zu, und der Ventil
öffnungsdruck des Hauptdämpfungsventils A nimmt ab, da der
Öffnungssteuerdruck in Öffnungsrichtung des Hauptdämpfungs
ventils A wirkt. Durch Änderung der Durchgangsfläche der
Verbindung zwischen dem Druckstufendurchlaß 72 und der
Ringnut 75 aufgrund der Bewegung der Spule 74 mittels des
Stellglieds 35 wird demgemäß die Durchgangsfläche des
Druckstufen-Nebendurchgangskanals [d. h.
Öffnungscharakteristik (Öffnung 68) und Ventilcharakteristik
(Tellerventil 67)] direkt geändert, und ebenso wird der
Steuerdruck geändert. Somit kann ein Ventilöffnungsdruck des
Hauptdämpfungsventils A (Ventilcharakteristik) geändert
werden. Aufgrund dessen kann der Steuerbereich der
Dämpfungskraftkennlinie erweitert werden.
Es ist zu bemerken, daß durch die Öffnung 70 die
durchströmte Querschnittsfläche der Druckstufen-
Rückdruckkammer beschränkt wird, und somit jeder der
Öffnungs- und Schließsteuerdrücke für das
Hauptdämpfungsventil A eine Verzögerung ersten Grades
aufweist. Aufgrund dessen ist es möglich, zu verhindern, daß
Geräusche entstehen, und es ist möglich, eine
frequenzempfindliche Dämpfungskraftkennlinie zu erhalten, wie
es beim Zugstufenhub der Fall ist.
Ferner sind die Durchgangsflächen der Verbindung zwischen dem
Zugstufen-Durchlaß 71 und der Ringnut 75 (variable
Zugstufen-Öffnung) und der Durchgangsfläche der Verbindung
zwischen dem Druckstufendurchlaß 72 und der Ringnut 75
(variable Druckstufen-Öffnung) dergestalt zueinander im
Verhältnis gesetzt, daß, wenn einer der zwei
Durchgangsbereiche klein ist, der andere groß ist und
umgekehrt. Aufgrund dessen ist es möglich, eine Kombination
unterschiedlicher Dämpfungskraftkennlinien für die Zugstufen-
und Druckstufenhübe zu wählen (d. h. eine Kombination einer
"harten" Kennlinie für den Zugstufenhub und einer "weichen"
Kennlinie für den Druckstufenhub und umgekehrt).
Somit können Dämpfungskraftkennlinien gemäß einem dem
Stellglied 35 zugeführten Strom gesteuert werden, und es ist
möglich, eine Kombination unterschiedlicher
Dämpfungskraftkennlinien für die Zugstufen- und
Druckstufenhübe. Überdies können die Charakteristiken der
Zugstufen- und Druckstufen-Nebendämpfungsventile B und C
unabhängig vom Ventilöffnungspunkt des Hauptdämpfungsventils
A festgelegt werden. Aufgrund dessen ist es möglich, den
Freiheitsgrad zum Festlegen der Dämpfungskraftkennlinie zu
erhöhen. Desweiteren sind Zugstufen- und Druckstufen-
Nebendämpfungsventile B und C in den jeweiligen Zugstufen-
und Druckstufen-Nebendurchgangskanälen geschaffen, wo die
Durchflußrate relativ gering ist (im Bereich von 10 l/min),
und das Hauptdämpfungsventil ist zwischen den Zugstufen- und
Druckstufenhüben im Hauptdurchgangskanal geteilt, wo die
Durchflußrate hoch ist. Aufgrund dieser Anordnung erfolgt
eine bessere Raumausnutzung, und es ist möglich, die
Vorrichtung sowohl in der Größe wie auch hinsichtlich des
Gewichts zu reduzieren.
Nachfolgend wird ein Hydraulikkreis eines Hydraulikstoß
dämpfers zur Steuerung der Dämpfungskraft gemäß einer zweiten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme
zur Fig. 3 beschrieben. Es ist zu beachten, daß der
Hydraulikstoßdämpfer zur Steuerung der Dämpfungskraft gemäß
der zweiten Ausführungsform hinsichtlich des Aufbaus des
Hydraulikstoßdämpfer-Hauptteils ähnlich ist zu dem in der
Fig. 1 gezeigten ersten Ausführungsform, sich jedoch in den
Strukturen der Haupt- und Nebendurchgangskanäle zur Erzeugung
der Dämpfungskraft unterscheidet. Aufgrund dessen sind die
gleichen Elemente und Abschnitte, wie sie in der Fig. 1
gezeigt sind, mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Ferner
sind nur die Abschnitte nachfolgend im einzelnen beschrieben,
in denen sich die zweite Ausführungsform von der ersten
Ausführungsform unterscheidet.
Wie in der Fig. 3 gezeigt ist, ist im Hydraulikstoßdämpfer
80 zur Steuerung der Dämpfungskraft gemäß der zweiten
Ausführungsform ein Hauptdurchgangskanal 81 auf der
Außenseite des Zylinders 2 geschaffen, um eine Verbindung
zwischen der oberen Zylinderkammer 2a und dem Reservoir 6
herzustellen. Der Hauptdurchgangskanal 81 ist mit einem vor-
oder ferngesteuerten bzw indirekt gesteuerten
Hauptdämpfungsventil 82 (hiernach als "Hauptdämpfungsventil
82" bezeichnet) versehen. Der Hauptdurchgangskanal 81 ist
mit einem Nebendurchgangskanal 83 verbunden, um eine
Verbindung zwischen der oberen Zylinderkammer 2a und dem
Reservoir 6 herzustellen, wobei das Hauptdämpfungsventil 82
überbrückt wird. Der Nebendurchgangskanal 83 ist mit einem
Nebendämpfungsventil 84 und einer variablen Öffnung 85
versehen. Die variable Öffnung 85 ist auf der stromabwärts
liegenden Seite (d. h. auf der Seite des Reservoirs) des
Nebendämpfungsventils 84 plaziert.
Das Hauptdämpfungsventil 82 ist ein vor- oder
ferngesteuertes bzw. indirekt gesteuertes Drucksteuerventil,
das sich nach Aufnahme des Drucks von der Seite der oberen
Zylinderkammer des Hauptdurchgangskanals 81 öffnet, und eine
Dämpfungskraft gemäß dem Öffnungsgrad des Ventils 82
erzeugt. Eine Steuerleitung 86 des Hauptdämpfungsventils 82
ist mit einem Punkt des Nebendurchgangskanals 83 zwischen
dem Nebendämpfungsventil 84 und der variablen Öffnung 85
verbunden, um den Druck an diesem Punkt als Steuerdruck
einzuführen. Die Anordnung ist dergestalt, daß der
Ventilöffnungsdruck des Hauptdämpfungsventils 82 ansteigt,
sowie der Steuerdruck zunimmt.
Das Nebendämpfungsventil 84 umfaßt eine Öffnung 84a und ein
Druckregelventil 84b, welche von der stromaufwärts gelegenen
Seite in Reihe angeordnet sind, und umfaßt eine Öffnung 84c,
die parallel zum Druckregelventil 84b angeordnet ist.
Die Öffnung 84a verhindert eine übermäßige Zunahme der
Dämpfungskraft aufgrund eines Anstiegs des Steuerdrucks, der
in Schließrichtung des Hauptdämpfungsventils 82 wirkt, wobei
hier ein Hochgeschwindigkeitsbereich des Kolbens auf einer
niedrigfestgelegten Dämpfungskraftkennlinie betroffen ist (wo
die durchströmte Querschnittsfläche der variablen Öffnung 86
am größten ist), und die durchströmte Querschnittsfläche der
Öffnung 84a wird auf ungefähr 1/2 der kleinsten
durchströmten Querschnittsfläche der stromabwärts gelegenen
Seite des Nebendämpfungsventils 84 festgesetzt, wenn die
variable Öffnung 85 vollständig geöffnet ist, wie es beim
Zugstufen-Nebendämpfungsventil 15 der ersten Ausführungsform
der Fall ist.
Das Druckregelventil 84b ist normalerweise geschlossen,
öffnet sich jedoch entsprechend dem Druck der
Hydraulikflüssigkeit und steuert die durchströmte
Querschnittsfläche gemäß dem Öffnungsgrad des Ventils 84b. Es
ist zu beachten, daß die Öffnung 84a weggelassen werden
kann, in einem Fall, wo der druckreduzierende Effekt des
Druckregelventils 84b im Hochgeschwindigkeitsbereich des
Kolbens derart wirkungsvoll oder kräftig ist, daß der
Strömungswiderstand des Druckregelventils 84b den
Steuerdruck auf einem derart niedrigen Level aufrechterhalten
kann, daß der Druckverlust im Nebendurchgangskanal 83 auf
der stromabwärts gelegenen Seite des Nebendämpfungsventils 84
keine Probleme verursacht.
Die Öffnung 84c verhindert eine übermäßige Abnahme der
Dämpfungskraft im Niedriggeschwindigkeitsbereich des Kolbens
auf einer hochfestgesetzten Dämpfungskraftkennlinie (wo die
durchströmte Querschnittsfläche der variablen Öffnung 85 am
kleinsten ist), und die durchströmte Querschnittsfläche der
Öffnung 84c ist auf ungefähr das Zwei- bis Dreifache der
durchströmten Querschnittsfläche festgesetzt, bei der eine
Leckage auf der stromabwärts liegenden Seite des
Nebendämpfungsventils 84 produziert wird, wenn die variable
Öffnung 85 vollständig geschlossen ist, wie es beim
Zugstufen-Nebendämpfungsventil 15 in der ersten
Ausführungsform der Fall ist.
Die Funktionsweise dieser, wie oben beschriebenen
ausgestalteten Ausführungsform wird nachfolgend erläutert.
Während des Zugstufenhubs der Kolbenstange 4 wird, da sich
der Kolben 3 bewegt, das Rückschlagventil 8 des Kolbens 3
geschlossen, und die Hydraulikflüssigkeit in der oberen
Zylinderkammer 2a wird unter Druck gesetzt. Folglich fließt
die Hydraulikflüssigkeit vom Reservoir 6 durch den
Hauptdurchgangskanal 81 und den Nebendurchgangskanal 83.
Währenddessen fließt eine Hydraulikflüssigkeitsmenge vom
Reservoir 6 durch das Rückschlagventil 10 des Bodenventils
5 in die untere Zylinderkammer 2b, die dem Betrag der
Bewegung der Kolbenstange 4 entspricht.
Wenn die Kolbengeschwindigkeit niedrig ist, bevor sich das
Hauptdämpfungsventil 82 des Hauptdurchgangskanals 81
öffnet, wird durch das Nebendämpfungsventil 84 und durch die
variable Öffnung 85 des Nebendurchgangskanals 83 eine
Dämpfungskraft erzeugt. Zu diesem Zeitpunkt wird im
Nebendämpfungsventil 84 durch die Öffnung 84c eine
Dämpfungskraft mit Öffnungscharakteristik erzeugt, bevor sich
das Druckregelventil 84b öffnet. Nachdem sich das Druck
regelventil 84b geöffnet hat, wird die durchströmte
Querschnittsfläche gemäß dem Öffnungsgrad des Ventils 84b
gesteuert, wodurch eine Dämpfungskraft mit
Ventilcharakteristik erzeugt wird. Somit kann eine geeignete
Dämpfungskraft über den vom Niedriggeschwindigkeitsbereich
bis zum Zwischengeschwindigkeitsbereich reichenden
Kolbengeschwindigkeitsbereich erzielt werden.
Wenn die Kolbengeschwindigkeit zunimmt, steigt der Druck in
der oberen Zylinderkammer 2a an, und schließlich öffnet sich
das Hauptdämpfungsventil 82. Nachdem sich das Haupt
dämpfungsventil 82 geöffnet hat, wird eine Dämpfungskraft
gemäß dem Öffnungsgrad des Ventils 82 erzeugt. Zu diesem
Zeitpunkt nimmt der Druckverlust zu, da die Durchgangsfläche
der variablen Öffnung 85 abnimmt, und der Druck auf der
stromabwärts gelegenen Seite der variablen Öffnung 85 steigt
an. Folglich nimmt der durch die Steuerleitung 86
eingebrachte Steuerdruck zu, und der Ventilöffnungsdruck des
Hauptdämpfungsventils 82 steigt an, da der Steuerdruck in
Fließrichtung des Hauptdämpfungsventils 82 wirkt. Demgemäß
wird durch Änderung der Durchgangsfläche der variablen
Öffnung 85 die durchströmte Querschnittsfläche des
Nebendurchgangskanals 82 [d. h. Öffnungscharakteristik
(Öffnung 84c) und Ventilcharakteristik (Druckregelventil
84b)] direkt verändert, wobei auch der Steuerdruck verändert
wird. Somit kann der Ventilöffnungsdruck des
Hauptdämpfungsventils 82 (Ventilcharakteristik) verändert
werden. Aufgrund dessen kann der Steuerbereich der
Dämpfungskraftkennlinie erweitert werden.
Während des Druckstufenhubs der Kolbenstange 4 wird das
Rückschlagventil 10 des Bodenventils 5 geschlossen, da sich
der Kolben 3 bewegt. Folglich fließt die Hydraulik
flüssigkeit in der unteren Zylinderkammer 2b durch das
Rückschlagventil des Kolbens 3 in die obere Zylinderkammer
2a, und eine Hydraulikflüssigkeitsmenge, die einem Betrag
entspricht, durch den die Kolbenstange 4 in den Zylinder 2
eintritt, fließt von der oberen Zylinderkammer 2a durch den
Hauptdurchgangskanal 81 und den Nebendurchgangskanal 83 zum
Reservoir 6, wie es auch der Fall ist beim Zugstufenhub.
Somit kann, wie im Fall des Zugstufenhubs, eine
Dämpfungskraft erzeugt und gesteuert werden. Es ist zu
beachten, daß während des Druckstufenhubs die
druckaufnehmende Fläche der Kolbenstange als wirksame
Kolbenfläche wirkt und kleiner ist als während des
Zugstufenhubs. Aufgrund dessen ist die Dämpfungskraft
entsprechend kleiner als während des Zugstufenhubs.
Somit ermöglicht das Nebendämpfungsventil 84, daß eine
geeignete Dämpfungskraft über den vom
Niedriggeschwindigkeitsbereich bis zum Zwischen
geschwindigkeitsbereich reichenden
Kolbengeschwindigkeitsbereich erhalten werden kann, und es
ist möglich, Öffnungs- und Ventilcharakteristiken für die
Zugstufen- und Druckstufenhübe durch Steuerung der
durchströmten Querschnittsfläche der variablen Öffnung 85 zu
steuern. Demgemäß kann eine geeignete Dämpfungskraft über den
gesamten Kolbengeschwindigkeitsbereich vom Niedrig
geschwindigkeitsbereich bis zum Hochgeschwindigkeitsbereich
erhalten werden. Ferner können die Kennlinien oder
Charakteristiken des Nebendämpfungsventils 84 unabhängig vom
Ventilöffnungspunkt des Hauptdämpfungsventils 82 festgelegt
werden, da das Hauptdämpfungsventil 82 und das
Nebendämpfungsventil 84 parallel zueinander angeordnet sind.
Aufgrund dessen ist es möglich, den Freiheitsgrad beim
Festlegen der Dämpfungskraftkennlinie zu erhöhen.
Auch bei der zweiten Ausführungsform können das
Nebendämpfungsventil 84 und die variable Öffnung 85 des
Nebendurchgangskanals 83 miteinander vertauscht werden. Auch
in einem solchen Fall kann der Steuerdruck des
Hauptdämpfungsventils, welcher durch die Steuerleitung 86
eingebracht wird, gemäß der Durchströmfläche der variablen
Öffnung 85 verändert werden. Obwohl bei der zweiten
Ausführungsform die Öffnung 84a des Nebendämpfungsventils 84
auf der stromaufwärts liegenden Seite des Druckregelventils
84b und der Öffnung 84c liegt, kann sie auf der stromabwärts
liegenden Seite des Ventils 84b und der Öffnung 84c
angeordnet werden.
Die Ausgestaltung des Hydraulikstoßdämpfers zur Steuerung der
Dämpfungskraft gemäß der zweiten Ausführungsform wird
nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig. 4 und 5 im
einzelnen beschrieben.
Wie in den Fig. 4 und 5 gezeigt ist, besitzt der
Hydraulikstoßdämpfer 87 zur Steuerung der Dämpfungskraft
gemäß der zweiten Ausführungsform eine Doppelzylinder
struktur, die einen Zylinder 88 und einen auf der Außenseite
des Zylinders 88 geschaffenen Außenzylinder 89 umfaßt. Ein
Reservoir 90 ist zwischen dem Zylinder 88 und dem
Außenzylinder 89 gebildet. Ein Kolben 91 ist im Zylinder 88
verschiebbar eingesetzt. Der Kolben 91 unterteilt die
Innenseite des Zylinders 88 in zwei Kammern, d. h. eine obere
Zylinderkammer 88a (erste Kammer) und eine untere
Zylinderkammer 88b (zweite Kammer). Der Kolben 91 ist mit
einem Ende einer Kolbenstange 92 über eine Mutter 93
verbunden. Das andere Ende der Kolbenstange 92 erstreckt
sich durch die obere Zylinderkammer 88 hindurch und weiter
durch eine Stangenführung 94 und eine Öldichtung 95, welche
am oberen Ende den Zylinder 88 und den Außenzylinder 89
umfassenden Doppelzylinderstruktur aufgesetzt sind und steht
dann auf der Außenseite des Zylinders 88 vor. Ein Grund-
oder Bodenventil 96 ist am unteren Ende des Zylinders 88
geschaffen, um die untere Zylinderkammer 88b und das
Reservoir 90 voneinander zu trennen. Im Zylinder 88 ist
eine Hydraulikflüssigkeit eingeschlossen, und zusammen mit
der Hydraulikflüssigkeit ist ein Gas im Reservoir 90
eingeschlossen.
Der Kolben 91 ist mit einem Hydraulikflüssigkeits-
Durchgangskanal 97 (erster Verbindungsdurchgangskanal)
versehen, der eine Verbindung zwischen den oberen und unteren
Zylinderkammern 88a, 88b herstellt. Der Kolben 91 ist
ferner mit einem Rückschlagventil 98 (erstes
Rückschlagventil) versehen, das der Hydraulikflüssigkeit
erlaubt, in nur einer Richtung von der unteren Zylinderkammer
88b durch den Hydraulikflüssigkeits-Durchgangskanal 97 zur
oberen Zylinderkammer 88a hinzufließen. Das Bodenventil 96
ist mit einem Hydraulikflüssigkeits-Durchgangskanal 99
(zweiter Verbindungsdurchgangskanal) geschaffen, um eine
Verbindung zwischen der unteren Zylinderkammer 88b und dem
Reservoir 90 herzustellen. Das Bodenventil 96 ist ferner
mit einem Rückschlagventil 100 (zweites Rückschlagventil)
versehen, das der Hydraulikflüssigkeit erlaubt, nur in eine
Richtung vom Reservoir 90 zur unteren Zylinderkammer 88b
durch den Hydraulikflüssigkeits-Durchgangskanal 99 zu
fließen.
Ein Rohrstück 101 ist auf den Zylinder 88 aufgesetzt, um
einen ringförmigen Durchgangskanal 102 zwischen dem Zylinder
88 und dem Rohrstück 101 zu formen. Der ringförmige
Durchgangskanal 102 steht mit der oberen Zylinderkammer 88a
über einen in der Seitenwand des Zylinders 88 nahe dessen
oberen Endes geschaffenen Hydraulikflüssigkeits-
Durchgangskanal 103 in Verbindung. Die Seitenwand des
Rohrstücks 101 ist mit einer Öffnung 104 versehen.
Eine Einrichtung zur Erzeugung einer Dämpfungskraft 105 ist
an einem Seitenbereich des Außenzylinders 89 angebracht. Die
Einrichtung zur Erzeugung einer Dämpfungskraft 105
beinhaltet ein zylindrisches Gehäuse 106, das an einem Ende
einen Flanch 106a aufweist. Der offene Endabschnitt des
Gehäuses 106 ist mit der Seitenwand des Außenzylinders 89
verschweißt. Im Gehäuse 106 sind ein Durchgangselement 107,
ein Ventilelement 108, ein zylindrisches Element 109 und ein
Führungsglied 110 in dieser Reihenfolge von der Flanchseite
aus gegeneinanderliegend eingesetzt. Ein Proportional-
Solenoid-Stellglied 111 ist am anderen offenen Ende des
Gehäuses 106 eingesetzt und durch Einschrauben in ein
Haltelement 112 festgelegt. Das Proportional-Solenoid-
Stellglied 111 ist mit dem Führungsglied 110 in Kontakt
gebracht, wodurch das Durchgangselement 107, das
Ventilelement 108, das zylindrische Element 109 und das
Führungsglied 110 festgelegt sind.
Das Durchgangselement 107 besitzt an einem Ende einen
Öffnungsabschnitt 107a mit einem kleinen Durchmesser. Der
Öffnungsabschnitt 107 mit kleinem Durchmesser ist in die
Öffnung 104 des Rohrstücks 101 eingesetzt. Somit ist eine
im Durchgangselement 107 eingeformte Hydraulikflüssigkeits
kammer 107c mit dem ringförmigen Durchgangskanal 102
verbunden. Ein ringförmiger Hydraulikflüssigkeits-
Durchgangskanal 113 ist zwischen dem Durchgangselement 107
und dem zylindrischen Element 109 einerseits und dem Gehäuse
106 andererseits gebildet. Der ringförmige Hydraulikflüssig
keits-Durchgangskanal 113 steht über einen im Flansch 106a
des Gehäuses 106 geschaffenen Hydraulikflüssigkeit-
Durchgangskanal 114 mit dem Reservoir 90 in Verbindung. Ein
ringförmiges Nebenventilelement 115 ist innerhalb des
zylindrischen Elements 109 angeordnet. Ein Stift 106 ist in
eine im Mittelpunkt des Nebenventilelements 115 geschaffene
Öffnung eingesetzt. Ferner ist auf das distale Ende des
Stifts 116 eine Mutter 117 aufgeschraubt, wodurch ingesamt
das Nebenventilelement 115 am Ventilelement 108 festgelegt
ist.
Das Ventilelement 108 ist ein annähernd scheiben- oder
tellerförmiges Element, das eine Anzahl (zwei von diesen sind
gezeigt) von umfänglich beabstandeten Hydraulikflüssigkeits-
Durchgangskanälen 118 aufweist, welche sich hierdurch axial
erstrecken. Ein ringförmiger Innendichtungsabschnitt 119
kragt von einem Endbereich des Ventilelements 108 an einer
einwärts der Hydraulikflüssigkeits-Durchgangskanäle 118
liegenden Position vor. Ein ringförmiger Ventilsitz 120
kragt von dem Endbereich des Ventilelements 108 an einer von
dem Hydraulikflüssigkeits-Durchgangskanälen 118 radial
auswärts liegenden Position vor. Eine Ringnut 121 ist im
Endabschnitt des Ventilelements 108 an einer vom Ventilsitz
120 radial auswärts liegenden Position eingeformt. Überdies
kragt ein ringförmiger Außendichtungsabschnitt 122 vom
Endbereich des Ventilelements 108 an einer von der Ringnut
121 radial auswärts liegenden Position vor. Der
Außenumfangsabschnitts des Außendichtungsabschnitts 122 ist
mit der Innenumfangsfläche des Ventilelements 109 in
Berührung. Die Ringnut 121 steht über einen
Hydraulikflüssigkeits-Durchgangskanal 123 mit dem
ringförmigen Hydraulikflüssigkeits-Durchgangskanal 113 in
Verbindung.
Das Ventilelement 108 ist mit einem Tellerventil 124
versehen, das mit einem Innenumfangsabschnitt am
Innendichtungsabschnitt 119 angebracht ist, wobei dessen
Außenumfangsabschnitt auf dem Ventilsitz 120 ruht. Eine
ringförmige Dichtungsscheibe 125 ist derart geschaffen, das
deren Innenumfangsabschnitt auf der Rückseite des
Tellerventils 124 anliegt, ein Außenumfangsabschnitt hiervon
auf dem Außendichtungsabschnitt 122 anliegt. Eine
scheibenförmige Ventilfeder 126, die einen Stapel von
Federelementen umfaßt, ist an seinem Innenumfang am Stift 116
angebracht. Die Ventilfeder 126 liegt mit einem
Außenumfangsabschnitt auf der Dichtungsscheibe 125 auf,
wodurch die Dichtungsscheibe 125 zusammen mit dem
Tellerventil 124 zum Außendichtungsabschnitt 122 gedrückt
wird. Das Tellerventil 124 und die Dichtungsscheibe 125
bilden im zylindrischen Element 109 eine Steuerkammer 127.
Das Ventilelement 108, das Tellerventil 124, die
Dichtungsscheibe 125 und die Steuerkammer 127 bilden ein
Hauptdämpfungsventil D (vorgesteuertes oder indirekt
gesteuertes Hauptdämpfungsventil). Im Hauptdämpfungsventil D
öffnet sich das Tellerventil 124 nach Aufnahme des Drucks
der Hydraulikflüssigkeit aus den Hydraulikflüssigkeits-
Durchgangskanälen 118 und erzeugt eine Dämpfungskraft gemäß
dem Öffnungsgrad des Ventils 124. Ferner wird der
Ventilöffnungsdruck des Tellerventils 124, d. h. des
Hauptdämpfungsventils D, durch den Druck (der in
Schließrichtung des Hauptdämpfungsventils D wirkt) in der
Steuerkammer 127 (Steuerleitung) gesteuert.
Das Nebenventilelement 115 ist mit einem Hydraulikflüssig
keits-Durchgangskanal 130 vesehen, der es der Hydraulik
flüssigkeitskammer 107c und der Steuerkammer 127 über einen
Hydraulikflüssigkeits-Durchgangskanal 128 und eine feste
Öffnung 129 erlaubt, miteinander zu kommunizieren, wobei die
letzeren im Stift 116 ausgebildet sind. Das Nebenventil 115
ist ferner mit einem normalerweise geschlossenen
Nebentellerventil 131 versehen, das sich nach Aufnahme des
Drucks der Hydraulikflüssigkeit in dem Hydraulikflüssigkeits-
Durchgangskanal 130 öffnet und eine Dämpfungskraft gemäß dem
Öffnungsgrad des Ventils 131 erzeugt. Das Nebentellerventil
131 ist mit einer Öffnung 131a (Ausnehmung) versehen, um
eine konstante Verbindung zwischen dem Hydraulikflüssigkeits-
Durchgangskanal 130 und der Steuerkammer 127 zu schaffen.
Das Nebentellerventil 131 und die Öffnung 131a bilden ein
Nebendämpfungsventil E.
Das Führungsglied 110 ist mit einer Bohrung 133 geschaffen,
die einem Solenoid 132 des Proportional-Solenoid-Stellglieds
111 gegenüberliegt und mit der Steuerkammer 127 in
Verbindung steht. Eine Ringnut 134 ist in der
Innenumfangsfläche der Bohrung 133 eingeformt. Die Ringnut
134 steht mit dem ringförmigen Hydraulikflüssigkeits-
Durchgangskanal 113 über einen Hydraulikflüssigkeits-
Durchgangskanal 135 in Verbindung. In der Bohrung 133 ist
eine Spule 136 verschiebbar eingesetzt. Die Bohrung 133 und
die Spule 136 bilden ein Strömungssteuerventil F (variable
Öffnung). Die Spule 136 bewegt sich gemäß einem dem Solenoid
132 des Proportional-Solenoid-Stellglieds 111 zugeführten
Stroms gegen die Vorspannung von Federn 137 und 138, um die
Ringnut 134 zu öffnen oder zu schließen, wodurch die
durchströmte Querschnittsfläche eines zwischen der Bohrung
133 und dem Hydraulikflüssigkeits-Durchgangskanal 135
gebildeter Durchgangskanal gesteuert wird. Das Proportional-
Solenoid-Stellglied 111 ist mit einer Einstellschraube 139
zum Steuern der von den Federn 137 auf die Spule 136
aufgebrachte Vorspannkraft versehen.
In der oben beschriebenen Anordnung bilden der
Hydraulikflüssigkeits-Durchgangskanal 103, der ringförmige
Durchgangskanal 102, der Öffnungsabschnitt 107a mit kleinem
Durchmesser, die Hydraulikflüssigkeitskammer 107c, die
Hydraulikflüssigkeits-Durchgangskanäle 118, die Ringnut 121,
der Hydraulikflüssigkeits-Durchgangskanal 123, der
ringförmige Hydraulikflüssigkeits-Durchgangskanal 113 und
der Hydraulikflüssigkeits-Durchgangskanal 114 einen
Hauptdurchgangskanal, um eine Verbindung zwischen der oberen
Zylinderkammer 88a und dem Reservoir 90 herzustellen. Der
Hydraulikflüssigkeits-Durchgangskanal 128, die feste Öffnung
129, der Hydraulikflüssigkeits-Durchgangskanal 130, die
Steuerkammer 127, die Bohrung 133, die Ringnut 134 und der
Hydraulikflüssigkeits-Durchgangskanal 135 bilden einen das
Hauptdämpfungsventil D überbrückenden Nebendurchgangskanal.
Die Funktionsweise dieser Ausführungsform, wie sie oben
beschrieben wurde, wird nachfolgend detaillierter erläutert.
Während des Zugstufenhubs der Kolbenstange 92 wird, da sich
der Kolben 91 bewegt, das Rückschlagventil 98 des Kolbens
91 geschlossen, und die Hydraulikflüssigkeit in der oberen
Zylinderkammer 88a wird unter Druck gesetzt. Folglich fließt
die Hydraulikflüssigkeit zur Hydraulikflüssigkeitskammer 107c
der Dämpfungskraft erzeugenden Einrichtung 105. Dabei fließt
sie durch den Hydraulikflüssigkeits-Durchgangskanal 103, den
ringförmigen Durchgangskanal 102 und den Öffnungsabschnitt
107a mit kleinem Durchmesser, und ferner fließt sie zum
Reservoir 90 durch den Hydraulikflüssigkeits-Durchgangskanal
128, die feste Öffnung 129, den Hydraulikflüssigkeits-
Durchgangskanal 130, das Nebendämpfungsventil E, die
Steuerkammer 127, die Bohrung 133, die Ringnut 134, den
Hydraulikflüssigkeits-Durchgangskanal 135, den ringförmigen
Hydraulikflüssigkeits-Durchgangskanal 113 und den
Hydraulikflüssigkeits-Durchgangskanal 114. Wenn der Druck auf
der Seite der oberen Zylinderkammer den Ventilöffnungsdruck
des Hauptdämpfungsventils D während des Zugstufenhubs
erreicht, öffnet sich das Hauptdämpfungsventil D, um es de 06144 00070 552 001000280000000200012000285910603300040 0002019654300 00004 06025r
Hydraulikflüssigkeit zu erlauben, von der Hydraulikflüssig
keitskammer 107c durch die Hydraulikflüssigkeits-
Durchgangskanäle 118, die Ringnut 121 und den Hydraulik
flüssigkeits-Durchgangskanal 123 zum ringförmigen Hydraulik
flüssigkeits-Durchgangskanal 113 zu fließen. Währenddessen
fließt eine Hydraulikflüssigkeitsmenge vom Reservoir 90 zur
unteren Zylinderkammer 88b durch das Rückschlagventil 100
des Bodenventils 96, die einem Bewegungsbetrag des Kolbens 91
entspricht.
Wenn die Kolbengeschwindigkeit niedrig ist, bevor sich das
Hauptdämpfungsventil D öffnet, wird Dämpfungskraft gemäß der
durchströmten Querschnittsfläche des Nebendämpfungsventils E
und des Strömungssteuerventils F erzeugt. Zu diesem
Zeitpunkt wird im Nebendämpfungsventil E durch die Öffnung
131a eine Dämpfungskraft mit Öffnungscharakteristik erzeugt,
bevor sich das Tellerventil 131 öffnet. Nachdem sich das
Tellerventil 131 geöffnet hat, wird die durchströmte
Querschnittsfläche gemäß dem Öffnungsgrad des Ventils 131
gesteuert, wodurch eine Dämpfungskraft mit Ventil
charakteristik erzeugt wird. Somit kann eine geeignete
Dämpfungskraft über den Kolbengeschwindigkeitsbereich
erhalten werden, der vom Niedriggeschwindigkeitsbereich bis
zum Zwischengeschwindigkeitsbereich reicht.
Wenn die Kolbengeschwindigkeit zunimmt, steigt der Druck in
der oberen Zylinderkammer 88a an, und schließlich öffnet
sich das Hauptdämpfungsventil D. Nachdem sich das
Hauptdämpfungsventil D geöffnet hat, wird Dämpfungskraft
gemäß dem Öffnungsgrad des Ventils D erzeugt. Zu diesem
Zeitpunkt nimmt der Druckverlust zu, da die durchströmte
Querschnittsfläche des Strömungssteuerventils F abnimmt, und
der Druck in der Steuerkammer 127, die stromaufwärts des
Strömungssteuerventils F liegt, steigt an. Folglich nimmt
der Steuerdruck des Hauptdämpfungsventils D zu, und der
Ventilöffnungsdruck des Hauptdämpfungsventils D steigt an,
da der Steuerdruck in Schließrichtung des Tellerventils 124
wirkt. Demgemäß werden durch Änderung der durchströmten
Querschnittsfläche des Strömungssteuerventils F mit einem
dem Solenoid 132 zugeführten Strom die
Öffnungscharakteristiken direkt gesteuert und ebenso wird der
Druck in der Steuerkammer 127 (Steuerdruck) variiert, um den
Ventilöffnungsdruck des Hauptdämpfungsventils D zu ändern.
Somit kann die Ventilcharakteristik gesteuert werden.
Aufgrund dessen kann eine Dämpfungskraftkennlinie über den
Kolbengeschwindigkeitsbereich gesteuert werden, der von dem
Niedriggeschwindigkeitsbereich bis zum Hochgeschwindigkeits
bereich reicht.
Während des Druckstufenhubs der Kolbenstange 92 wird das
Rückschlagventil 100 des Bodenventils 96 geschlossen, da
sich der Kolben 91 bewegt. Folglich fließt die Hydraulik
flüssigkeit in der unteren Zylinderkammer 88b durch das
Rückschlagventil 98 des Kolbens 91 in die obere
Zylinderkammer 88a, und eine Hydraulikflüssigkeitsmenge, die
einem Betrag entspricht, durch die Kolbenstange 92 in den
Zylinder 88 eintaucht, fließt von der oberen Zylinderkammer
88a über einen Strömungsweg zum Reservoir 90, der dem
während des Zugstufenhubs ähnlich oder gleich ist.
Somit wird, wenn die Kolbengeschwindigkeit niedrig ist, bevor
sich das Hauptdämpfungsventil D öffnet, durch die
durchströmte Querschnittsfläche des Nebendämpfungsventils E
und des Strömungssteuerventils F eine Dämpfungskraft mit
Öffnungscharakteristik erzeugt, wie es der Fall ist beim
Zugstufenhub. Wenn die Kolbengeschwindigkeit zunimmt, steigt
der Druck auf der Seite der oberen Zylinderkammer an, und
schließlich öffnet sich das Hauptdämpfungsventil D. Nachdem
sich das Hauptdämpfungsventil D geöffnet hat, wird eine
Dämpfungskraft mit Ventilcharakteristik gemäß dem
Öffnungsgrad des Ventils D erzeugt, wie es beim Zugstufenhub
der Fall ist.
Durch Veränderung der durchströmten Querschnittsfläche des
Strömungssteuerventils F mittels eines dem Solenoid 132
zugeführten Stroms wird die Öffnungscharakteristik direkt
gesteuert, und ebenso wird der Druck in der Steuerkammer 127
verändert. Somit kann die Ventilcharakteristik gesteuert
werden. Aufgrund dessen kann die Dämpfungskraftkennlinie über
einen Kolbengeschwindigkeitsbereich gesteuert werden, der vom
Niedriggeschwindigkeitsbereich bis zum Hochgeschwindigkeits
bereich reicht. Es ist zu bemerken, daß während des
Druckstufenhubs die druckaufnehmende Fläche der Kolbenstange
als wirksame Kolbenfläche wirkt, und sie kleiner ist als
während des Zugstufenhubs. Aufgrund dessen wird eine
Dämpfungskraft entsprechend kleiner erzeugt als während des
Zugstufenhubs.
Somit ermöglicht das Nebendämpfungsventil E, daß eine
geeignete Dämpfungskraft über den
Kolbengeschwindigkeitsbereich erhalten werden kann, der vom
Niedriggeschwindigkeitsbereich bis zum
Zwischengeschwindigkeitsbereich reicht, und es ist möglich,
die Öffnungs- und Ventilcharakteristiken für den Zugstufen-
und Druckstufenhub durch Steuerung der durchströmten
Querschnittsfläche des Strömungssteuerventils F zu steuern.
Demgemäß kann eine geeignete Dämpfungskraft über den gesamten
Kolbengeschwindigkeitsbereich erhalten werden, der vom
Niedriggeschwindigkeitsbereich bis zum
Hochgeschwindigkeitsbereich reicht. Außerdem können die
Charakteristiken oder Kennlinien des Nebendämpfungsventils E
unabhängig vom Ventilöffnungspunkt des Hauptdämpfungsventils
E festgelegt werden, da das Hauptdämpfungsventil D und das
Nebendämpfungsventil E parallel zueinander angeordnet sind.
Aufgrund dessen ist es möglich, den Freiheitsgrad zum
Festlegen der Dämpfungskraftkennlinie zu erhöhen.
Claims (4)
1. Hydraulikstoßdämpfer zur Steuerung der Dämpfungskraft mit:
- 1. einem Zylinder (2), in dem eine Hydraulikflüssigkeit eingeschlossen ist,
- 2. einem Reservoir (6), in dem ein Gas zusammen mit der Hydraulikflüssigkeit eingeschlossen ist,
- 3. einem im Zylinder (2) verschiebbar eingesetzten Kolben (3), der das Zylinderinnere in eine erste Kammer (2a) und eine zweite Kammer (2b) unterteilt,
- 4. einer an einem Ende mit dem Kolben (3) verbundenen Kolbenstange (4), deren anderes Ende sich durch die erste Kammer (2a) bis zur Außenseite des Zylinders (2) erstreckt,
- 5. einem ersten Verbindungsdurchgangskanal (7), der im Kolben (3) angeordnet ist, und eine Verbindung zwischen der ersten und zweiten Kammer (2a, 2b) herstellt,
- 6. einem ersten Rückschlagventil (8), das im ersten Verbindungsdurchgangskanal (7) angeordnet ist, um eine Strömung der Hydraulikflüssigkeit in nur eine Richtung von der zweiten Kammer zur ersten Kammer hin zu erlauben;
- 7. einem zweiten Verbindungsdurchgangskanal (9) in einem Bodenventil (5), der eine Verbindung zwischen der zweiten Kammer (2b) und dem Reservoir (6) herstellt,
- 8. einem zweiten Rückschlagventil (10), das im zweiten Verbindungsdurchgangskanal (9) angeordnet ist, um eine Strömung der Hydraulikflüssigkeit in nur eine Richtung vom Reservoir (6) zur zweiten Kammer (2b) hin zu erlauben,
- 9. einem Hauptdurchgangskanal (11) zur Herstellung einer Verbindung zwischen der ersten Kammer (2a) und dem Reservoir (6),
- 10. einem Zugstufen-Nebendurchgangskanal (12), der eine Verbindung zwischen der ersten Kammer (2a) und der zweiten Kammer (2b) parallel zum ersten Verbindungsdurchgangskanal im Kolben (3) herstellt,
- 11. einem Druckstufen-Nebendurchgangskanal (13), der eine Verbindung zwischen der zweiten Kammer (2b) und dem Reservoir (6) parallel zum zweiten Verbindungsdurchgangskanal (9) im Bodenventil (5) herstellt,
- 12. einem in dem Hauptdurchgangskanal (11) angeordneten vorgesteuerten oder indirekt gesteuerten Hauptdämpfungsventil (14) zur Erzeugung einer Dämpfungskraft, das jeweils durch einen in einer ersten und zweiten Steuerleitung (19, 20) eingeführten Steuerdruck vorgesteuert, oder indirekt gesteuert wird,
- 13. einer Kombination eines Zugstufen- Nebendämpfungsventils (15) und einer variablen Zugstufen-Öffnung (16), die im Zugstufen- Nebendurchgangskanal (12) angeordnet sind, wobei das Zugstufen-Nebendämpfungsventil (15) dergestalt ausgebildet ist, daß es bei einem niedrigeren Druck öffnet als das vorgesteuerte oder indirekt gesteuerte Hauptdämpfungsventil (14), und
- 14. einer Kombination eines Druckstufen- Nebendämpfungsventils (18)und einer variablen Druckstufen-Öffnung (17), welche im Druckstufen- Nebendurchgangskanal (13) geschaffen sind, wobei das Druckstufen-Nebendämpfungsventil (18) dergestalt ausgebildet ist, daß es sich bei einem niedrigeren Druck öffnet als das vorgesteuerte oder indirekt gesteuerte Hauptdämpfungsventil (14),
- 15. wobei die erste Steuerleitung (19) mit einem zwischen dem Zugstufen-Nebendämpfungsventil (15) und der variablen Zugstufen-Öffnung (16) liegenden Punkt des Zugstufen-Nebendurchgangskanals (12) verbunden ist,
- 16. wobei die zweite Steuerleitung (20) mit einem zwischen dem Druckstufen-Nebendämpfungsventil (18) und der variablen Druckstufen-Öffnung (17) liegenden Punkt des Druckstufen-Nebendurchgangskanals (13) verbunden ist.
2. Hydraulikstoßdämpfer nach Anspruch 1, bei dem die erste
Steuerleitung (19) hierin einen Druck errichtet, der dazu
tendiert, einen Ventilöffnungsdruck des
Hauptdämpfungsventils (14) zu erhöhen, und bei dem die
zweite Steuerleitung (20) einen Druck hierin errichtet,
der dazu tendiert, den Ventilöffnungsdruck des
Hauptdämpfungsventils (14) zu vermindern.
3. Hydraulikstoßdämpfer zur Steuerung der Dämpfungskraft mit:
- 1. einem Zylinder (2), in dem eine Hydraulikflüssigkeit eingeschlossen ist,
- 2. einem Reservoir (6), in dem ein Gas zusammen mit der Hydraulikflüssigkeit eingeschlossen ist,
- 3. einem im Zylinder (2) verschiebbar eingesetzten Kolben (3), der das Zylinderinnere in eine erste Kammer (2a) und eine zweite Kammer (2b) unterteilt,
- 4. einer an einem Ende mit dem Kolben (3) verbundenen Kolbenstange (4), deren anderes Ende sich durch die erste Kammer (2a) bis zur Außenseite des Zylinders (2) erstreckt,
- 5. einem ersten Verbindungsdurchgangskanal (7), der im Kolben (3) angeordnet ist, und eine Verbindung zwischen der ersten und zweiten Kammer herstellt, einem ersten Rückschlagventil (8), das im ersten Verbindungsdurchgangskanal (7) angeordnet ist, um eine Strömung der Hydraulikflüssigkeit in nur eine Richtung von der zweiten Kammer zur ersten Kammer hin zu erlauben;
- 6. einem zweiten Verbindungsdurchgangskanal (9) in einem Bodenventil (5), um eine Verbindung zwischen der zweiten Kammer (2b) und dem Reservoir (6) herzustellen,
- 7. einem zweiten Rückschlagventil (10), das im zweiten Verbindungsdurchgangskanal (9) angeordnet ist, um eine Strömung der Hydraulikflüssigkeit in nur eine Richtung vom Reservoir (6) zur zweiten Kammer (2b) hin zu erlauben,
- 8. einem Hauptdurchgangskanal (81) zur Herstellung einer Verbindung zwischen der ersten Kammer (2a) und dem Reservoir (6),
- 9. einem vor- oder indirekt gesteuerten Hauptdämpfungsventil (82), das im Hauptdurchgangskanal (81) angeordnet ist, zur Erzeugung einer Dämpfungskraft, das durch einen in eine Steuerleitung (86) eingebrachten Steuerdruck vorgesteuert, oder indirekt gesteuert wird,
- 10. einem Nebendurchgangskanal (83), der mit dem Hauptdurchgangskanal (81) verbunden ist, wobei der Nebendurchgangskanal (83) das vor- oder indirekt gesteuerte Hauptdämpfungsventil (82) überbrückt, und
- 11. einer Kombination eines Nebendämpfungsventils (84) und einer variablen Öffnung (85), die im Nebendurchgangskanal (83) geschaffen ist, wobei das Nebendämpfungsventil (84) dergestalt ausgebildet ist, daß es sich bei einem niedrigeren Druck öffnet als das vor- oder indirekt gesteuerte Hauptdämpfungsventil (82),
- 12. wobei die Steuerleitung (86) mit einem zwischen dem Nebendämpfungsventil (84) und der variablen Öffnung (85) liegenden Punkt des Nebendurchgangskanals (83) verbunden ist.
4. Hydraulikstoßdämpfer nach Anspruch 3, bei dem die
Steuerleitung (86) hierin einen Druck errichtet, der dazu
tendiert, einen Ventilöffnungsdruck des
Hauptdämpfungsventils (82) zu erhöhen.
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