DE19750155A1 - Hydrostoßdämpfer mit Steuerung der Dämpfungskraft - Google Patents
Hydrostoßdämpfer mit Steuerung der DämpfungskraftInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Hydrostoßdämpfer mit
Steuerung der Dämpfungskraft, der in einem Aufhängungssystem
eines Fahrzeugs, wie z. B. eines Automobils, vorgesehen ist.
Hydrostoßdämpfer, die in Aufhängungssystemen von Automobilen
oder anderen Fahrzeugen vorgesehen sind, umfassen
Hydrostoßdämpfer mit einer Steuerung der Dämpfungskraft auf,
die derart angeordnet sind, daß das Niveau einer
Dämpfungskraft in geeigneter Weise gemäß den Bedingungen an
der Straßenoberfläche, den Laufeigenschaften des Fahrzeugs
usw. im Hinblick auf eine Verbesserung der Fahrqualität und
der Lenkstabilität gesteuert werden kann.
Im allgemeinen weist ein Hydrostoßdämpfer einen Zylinder auf,
der abdichtbar eine Hydraulikflüssigkeit enthält, ferner
einen Kolben, der eine daran angeschlossene Kolbenstange
aufweist, so daß eine Kolbenanordnung ausgebildet wird, wobei
der Kolben gleitbar in den Zylinder eingepaßt ist, so daß das
Innere des Zylinders in zwei Kammern geteilt wird. Die
Kolbenanordnung ist mit einem Hydraulikflüssigkeits-
Hauptdurchgang und einem Umleitungsdurchgang versehen, die
für eine Verbindung zwischen den beiden Kammern in dem
Zylinder sorgen. Der Hydraulikflüssigkeits-Hauptdurchgang ist
mit einem Mechanismus zur Erzeugung einer Dämpfungskraft
versehen, der eine Öffnung und ein Tellerventil aufweist. Der
Umleitungsdurchgang ist mit einem Dämpfungskraft-
Steuerungsventil zum Steuern der Durchflußwegfläche des
Umleitungsdurchgangs versehen. Ein Speicher ist über ein
Grundventil mit einer der Kammern in dem Zylinder zur
Kompensierung einer Volumenveränderung in dem Zylinder
infolge der Ausdehnung und der Zusammenziehung der
Kolbenstange durch die Zusammendrückung und die Ausdehnung
eines in dem Behälter eingeschlossenen Gases verbunden.
Bei der beschriebenen Anordnung wird, wenn der
Umleitungsdurchgang durch das Dämpfungskraft-Steuerungsventil
geöffnet wird, ein Strömungswiderstand für die
Hydraulikflüssigkeit, die zwischen den beiden Kammern in den
Zylinder strömt, verringert, wodurch eine Dämpfungskraft
verringert wird. Wenn der Umleitungsdurchgang geschlossen
wird, wird der Strömungswiderstand für die
Hydraulikflüssigkeit, die zwischen den beiden Kammern strömt,
vergrößert, wodurch eine Dämpfungskraft vergrößert wird.
Somit können die Dämpfungskrafteigenschaften in geeigneter
Weise durch Öffnen und Schließen des Dämpfungskraft-
Steuerungsventils gesteuert werden.
Jedoch weist die beschriebene Anordnung, bei der eine
Dämpfungskraft durch Veränderung der Durchflußwegfläche des
Umleitungsdurchgangs gesteuert wird, ein Problem derart auf,
daß, obwohl die Dämpfungskrafteigenschaften in einem
erheblichen Ausmaß in einem Bereich mit geringer
Kolbengeschwindigkeit verändert werden können, weil eine
Dämpfungskraft von der Öffnungsfläche des
Umleitungsdurchgangs abhängig ist, die
Dämpfungskrafteigenschaften nicht in großem Umfang in
Bereichen mit mittlerer und hoher Kolbengeschwindigkeit
verändert werden, weil in diesen Bereichen eine
Dämpfungskraft von dem Mechanismus zur Erzeugung einer
Dämpfungskraft des Hydraulikflüssigkeits-Hauptdurchgangs
abhängt (der das Tellerventil mit einem vorbestimmten
Ventilöffnungsdruck aufweist).
Um das beschriebene Problem zu lösen, wurden Hydrostoßdämpfer
mit einer Steuerung der Dämpfungskraft vorgeschlagen, bei
denen eine Druckkammer an der Rückseite eines Hauptventils
ausgebildet ist, das als ein Mechanismus zum Erzeugen einer
Dämpfungskraft in einem Hydraulikflüssigkeits-Hauptdurchgang
dient, der in einer Kolbenanordnung vorgesehen ist, und die
Druckkammer wird durch eine feste Öffnung mit einer
Zylinderkammer, die sich stromaufwärts von dem Hauptventil
befindet, und ferner über eine variable Öffnung mit einer
Zylinderkammer in Verbindung gebracht, die sich stromabwärts
von dem Hauptventil befindet, wie beispielsweise in der
japanischen Gebrauchsmusteranmeldung mit der
Veröffentlichungsnr. (KOKAI) 62-155242 offenbart ist.
Bei dem beschriebenen Hydrostoßdämpfer mit Steuerung der
Dämpfungskraft kann die Durchflußwegfläche des Durchgangs
zwischen den beiden Kammern in dem Zylinder durch Öffnen und
Schließen einer variablen Öffnung gesteuert werden, und der
anfängliche Öffnungsdruck des Hauptventils kann durch
Veränderung des Drucks in der Druckkammer verändert werden.
Somit ist es möglich, nicht nur die Öffnungseigenschaften zu
steuern (bei denen eine Dämpfungskraft in etwa proportional
zum Quadrat der Kolbengeschwindigkeit ist) sondern auch die
Ventileigenschaften (bei denen eine Dämpfungskraft in etwa
proportional zur Kolbengeschwindigkeit ist), und somit ist es
möglich, den Steuerungsbereich für die
Dämpfungskrafteigenschaften zu verbreitern.
Jedoch ist bei dem Hydrostoßdämpfer mit einer Steuerung der
Dämpfungskraft, der in der KOKAI mit der Nr. 62-155242
offenbart ist, die Druckkammer dadurch ausgebildet, daß das
Hauptventil gleitbar an eine Ventilführung angebracht wird,
so daß eine Leckage von Hydraulikflüssigkeit von dem Bereich
der Gleitberührung zwischen der Ventilführung und dem
Hauptventil auftritt. Dies macht es schwierig, eine stabile
Dämpfungskraft zu erhalten. Insbesondere wird eine Leckage
von dem Bereich der Gleitberührung in großem Umfang durch
Veränderung in der Viskosität der Hydraulikflüssigkeit mit
Temperaturveränderungen beeinflußt, wodurch Variationen in
der Dämpfungskraft infolge von Temperaturveränderungen
unerwünscht hoch sind. Ferner erfordert die spanende
Bearbeitung der Gleitabschnitte eine hohe
Bearbeitungsgenauigkeit, was zu hohen Herstellungskosten
führt.
Angesichts des vorangehend Gesagten wurde die vorliegende
Erfindung gemacht. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung
liegt darin, einen Hydrostoßdämpfer mit einer Steuerung der
Dämpfungskraft zu schaffen, der einen breiten
Steuerungsbereich für die Dämpfungskrafteigenschaften
aufweist und der in der Lage ist, eine stabile Dämpfungskraft
zu erhalten.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Hydrostoßdämpfer,
mit anderen Worten ein hydraulischer Stoßdämpfer, mit einer
Steuerung der Dämpfungskraft, also einer Dämpfungskraft-
Steuerungsfunktion, geschaffen, der folgendes aufweist:
einen Zylinder, der dichtend eine Hydraulikflüssigkeit enthält;
einen Kolben, der gleitbar in den Zylinder eingepaßt ist;
eine Kolbenstange, die an einem Ende derselben an den Kolben angeschlossen ist, wobei sich das andere Ende der Kolbenstange zu der Außenseite des Zylinders erstreckt;
einen Hauptdurchgang, der gestattet, daß die Hydraulikflüssigkeit als Antwort auf eine Gleitbewegung des Kolbens dort hindurchströmt;
ein Hauptdämpfungsventil mit einem Ventilkörper, das in dem Hauptdurchgang zur Steuerung einer Durchflußwegfläche des Hauptdurchgangs vorgesehen ist;
eine Steuerkammer, die an einer Rückseite des Ventilkörpers des Hauptdämpfungsventils zum Aufbringen eines Drucks in der Steuerkammer in einer Richtung zum Schließen des Ventilkörpers vorgesehen ist;
einen stromaufwärtigen Durchgang für eine Verbindung zwischen der Steuerkammer und einem Teil des Hauptdurchgangs, der sich stromaufwärts des Hauptdämpfungsventils befindet;
eine feste Öffnung, die in dem stromaufwärtigen Durchgang vorgesehen ist;
einen stromabwärtigen Durchgang für eine Verbindung zwischen der Steuerkammer und einem Teil des Hauptdurchgangs, der sich stromabwärts von dem Hauptdämpfungsventil befindet; und
eine variable Öffnung, die in dem stromabwärtigen Durchgang zur Steuerung einer Durchflußwegfläche des stromabwärtigen Durchgangs vorgesehen ist, ferner mit:
einem Ventilelement in Form eines Zylinders, dessen eines Ende geschlossen ist;
einem ringförmigen inneren Dichtungsabschnitt, der von einer inneren Wand eines Bodenabschnitts des Ventilelements vorsteht;
einem ringförmigen äußeren Dichtungsabschnitt, der von der inneren Wand des Bodenabschnitts des Ventilelements vorsteht;
einem Ventilsitz, der von der inneren Wand des Bodenabschnitts des Ventilelements zwischen dem inneren Dichtungsabschnitt und dem äußeren Dichtungsabschnitt vorsteht, wobei der innere und der äußere Dichtungsabschnitt und der Ventilsitz konzentrisch zueinander sind;
einer Hydraulikflüssigkeits-Einlaßdurchgangsöffnung zwischen dem inneren Dichtungsabschnitt und dem Ventilsitz;
einer Hydraulikflüssigkeits-Auslaßdurchgangsöffnung zwischen dem Ventilsitz und dem äußeren Dichtungsabschnitt;
einem Tellerventil, das an einem inneren Randabschnitt desselben an dem inneren Dichtungsabschnitt befestigt ist, wobei das Tellerventil an einem äußeren Randabschnitt desselben an den Ventilsitz anstößt;
einer Haltescheibe, die auf das Tellerventil gestapelt ist, wobei die Haltescheibe einen Durchmesser aufweist, der geringer ist als der Durchmesser des Tellerventils;
einem ringförmigen Dichtungsring, der an einem inneren Randabschnitt desselben an einen äußeren Randabschnitt der Haltescheibe anstößt, wobei der Dichtungsring an einem äußeren Randabschnitt desselben an den äußeren Dichtungsabschnitt anstößt; und
einem Blockierelement, das mit einem offenen Ende des Ventilelements verbunden ist,
wobei der Hydraulikflüssigkeits-Einlaßdurchgang und der Hydraulikflüssigkeits-Auslaßdurchgang den Hauptdurchgang bilden, wobei das Tellerventil den Ventilkörper des Hauptdämpfungsventils und das Blockierelement bildet, und wobei die Haltescheibe und der Dichtungsring die Steuerkammer definieren.
einen Zylinder, der dichtend eine Hydraulikflüssigkeit enthält;
einen Kolben, der gleitbar in den Zylinder eingepaßt ist;
eine Kolbenstange, die an einem Ende derselben an den Kolben angeschlossen ist, wobei sich das andere Ende der Kolbenstange zu der Außenseite des Zylinders erstreckt;
einen Hauptdurchgang, der gestattet, daß die Hydraulikflüssigkeit als Antwort auf eine Gleitbewegung des Kolbens dort hindurchströmt;
ein Hauptdämpfungsventil mit einem Ventilkörper, das in dem Hauptdurchgang zur Steuerung einer Durchflußwegfläche des Hauptdurchgangs vorgesehen ist;
eine Steuerkammer, die an einer Rückseite des Ventilkörpers des Hauptdämpfungsventils zum Aufbringen eines Drucks in der Steuerkammer in einer Richtung zum Schließen des Ventilkörpers vorgesehen ist;
einen stromaufwärtigen Durchgang für eine Verbindung zwischen der Steuerkammer und einem Teil des Hauptdurchgangs, der sich stromaufwärts des Hauptdämpfungsventils befindet;
eine feste Öffnung, die in dem stromaufwärtigen Durchgang vorgesehen ist;
einen stromabwärtigen Durchgang für eine Verbindung zwischen der Steuerkammer und einem Teil des Hauptdurchgangs, der sich stromabwärts von dem Hauptdämpfungsventil befindet; und
eine variable Öffnung, die in dem stromabwärtigen Durchgang zur Steuerung einer Durchflußwegfläche des stromabwärtigen Durchgangs vorgesehen ist, ferner mit:
einem Ventilelement in Form eines Zylinders, dessen eines Ende geschlossen ist;
einem ringförmigen inneren Dichtungsabschnitt, der von einer inneren Wand eines Bodenabschnitts des Ventilelements vorsteht;
einem ringförmigen äußeren Dichtungsabschnitt, der von der inneren Wand des Bodenabschnitts des Ventilelements vorsteht;
einem Ventilsitz, der von der inneren Wand des Bodenabschnitts des Ventilelements zwischen dem inneren Dichtungsabschnitt und dem äußeren Dichtungsabschnitt vorsteht, wobei der innere und der äußere Dichtungsabschnitt und der Ventilsitz konzentrisch zueinander sind;
einer Hydraulikflüssigkeits-Einlaßdurchgangsöffnung zwischen dem inneren Dichtungsabschnitt und dem Ventilsitz;
einer Hydraulikflüssigkeits-Auslaßdurchgangsöffnung zwischen dem Ventilsitz und dem äußeren Dichtungsabschnitt;
einem Tellerventil, das an einem inneren Randabschnitt desselben an dem inneren Dichtungsabschnitt befestigt ist, wobei das Tellerventil an einem äußeren Randabschnitt desselben an den Ventilsitz anstößt;
einer Haltescheibe, die auf das Tellerventil gestapelt ist, wobei die Haltescheibe einen Durchmesser aufweist, der geringer ist als der Durchmesser des Tellerventils;
einem ringförmigen Dichtungsring, der an einem inneren Randabschnitt desselben an einen äußeren Randabschnitt der Haltescheibe anstößt, wobei der Dichtungsring an einem äußeren Randabschnitt desselben an den äußeren Dichtungsabschnitt anstößt; und
einem Blockierelement, das mit einem offenen Ende des Ventilelements verbunden ist,
wobei der Hydraulikflüssigkeits-Einlaßdurchgang und der Hydraulikflüssigkeits-Auslaßdurchgang den Hauptdurchgang bilden, wobei das Tellerventil den Ventilkörper des Hauptdämpfungsventils und das Blockierelement bildet, und wobei die Haltescheibe und der Dichtungsring die Steuerkammer definieren.
Mittels der beschriebenen Anordnung wird die
Durchflußwegfläche des Durchgangs zwischen den
Zylinderkammern unmittelbar durch Veränderung der
Durchflußwegfläche des stromabwärtigen Durchgangs durch die
variable Öffnung verändert, wodurch die
Dämpfungskrafteigenschaften (Öffnungseigenschaften) gesteuert
werden. Darüber hinaus werden die Ventilöffnungseigenschaften
des Hauptdämpfungsventils durch Veränderung des Drucks in der
Steuer-, Leit- oder Führungskammer gemäß dem Druckverlust
infolge der variablen Öffnung verändert, wodurch die
Dämpfungskrafteigenschaften (Ventileigenschaften) gesteuert
werden. Ferner ist es, weil die Steuerkammer ohne Vorsehen
eines Gleitabschnitts ausgebildet ist, möglich, die Leckage
von Hydraulikflüssigkeit aus der Steuerkammer zu minimieren.
Ferner besteht, weil der Dichtungsring an den äußeren
Umfangsrandabschnitt der Haltescheibe anstößt, wenn der
Dichtungsring infolge eines Anstiegs des Drucks in der
Steuerkammer abgelenkt wird, im wesentlichen keine
Veränderung bezüglich des Durchmessers des Bereichs des
Anschlags zwischen dem Dichtungsring und der Haltescheibe.
Die vorangehenden und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile
der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden
ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen in
Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen deutlich. Es
zeigen:
Fig. 1 eine vertikale Schnittansicht eines Mechanismus zum
Erzeugen einer Dämpfungskraft in einem
Hydrostoßdämpfer mit einer Steuerung der
Dämpfungskraft gemäß einer ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines
Hydrostoßdämpferkörpers in dem Hydrostoßdämpfer mit
einer Steuerung der Dämpfungskraft gemäß der ersten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3 eine vergrößerte Ansicht eines Ventilmechanismus
für einen jeden des Ausdehnungs- und
Zusammendrückungshubs in dem Mechanismus zum
Erzeugen einer Dämpfungskraft, der in Fig. 1
gezeigt ist;
Fig. 4 eine vergrößerte Ansicht eines Ventilmechanismus
für den Ausdehnungs- und Zusammendrückungshub in
einem Mechanismus zum Erzeugen einer Dämpfungskraft
in einem Hydrostoßdämpfer mit einer Steuerung der
Dämpfungskraft gemäß einer zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 5 eine vergrößerte Ansicht eines Ventilmechanismus
für den Ausdehnungs- und Zusammendrückungshub in
einem Mechanismus zum Erzeugen einer Dämpfungskraft
in einem Hydrostoßdämpfer mit einer Steuerung der
Dämpfungskraft gemäß einer dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird
nachfolgend im einzelnen unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen erläutert.
Eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird
unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 3 beschrieben. Wie in
Fig. 2 gezeigt ist, ist in einem Hydrostoßdämpferkörper 1
eines Hydrostoßdämpfers mit einer Steuerung der
Dämpfungskraft gemäß der ersten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung ein Kolben 3 gleitbar in einen
Zylinder 2 eingepaßt, der dichtend eine Hydraulikflüssigkeit
enthält. Der Kolben 3 teilt das Innere des Zylinders 2 in
zwei Kammern, nämlich in eine obere Zylinderkammer 2a und
eine untere Zylinderkammer 2b. Ein Ende einer Kolbenstange 4
ist an dem Kolben 3 angeschlossen, und das andere Ende der
Kolbenstange 4 erstreckt sich durch die obere Zylinderkammer
2a zu dem Äußeren des Zylinders. Ein Speicher 6 enthält
dichtend eine Hydraulikflüssigkeit, und ein Gas ist mit der
unteren Zylinderkammer 2b über ein Grundventil 5 verbunden,
das an einem Boden des Zylinders 2 vorgesehen ist.
Der Kolben 3 ist mit einem Hydraulikflüssigkeits-Durchgang 7
zur Ausbildung einer Verbindung zwischen der oberen
Zylinderkammer 2a und der unteren Zylinderkammer 2b und einem
Rückschlagventil 8 zum Gestatten einer Strömung von
Hydraulikflüssigkeit durch den Hydraulikflüssigkeits-
Durchgang 7 nur von der unteren Zylinderkammer 2b in Richtung
der oberen Zylinderkammer 2a versehen. Das Grundventil 5 ist
mit einem Hydraulikflüssigkeits-Durchgang 9 zum Ausbilden
einer Verbindung zwischen der unteren Zylinderkammer 2b und
dem Speicher 6 und einem Rückschlagventil 10 zum Gestatten
einer Strömung von Hydraulikflüssigkeit durch den
Hydraulikflüssigkeits-Durchgang 9 nur von dem Speicher 6 in
Richtung der unteren Zylinderkammer 2b versehen. Der
Hydrostoßdämpferkörper 1 ist an einen Mechanismus 11 zum
Erzeugen einer Dämpfungskraft angeschlossen, der in den
Fig. 1 bis 3 gezeigt ist.
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 3 der
Mechanismus 11 zum Erzeugen einer Dämpfungskraft beschrieben.
Insbesondere ist in dem Mechanismus 11 zum Erzeugen einer
Dämpfungskraft die Gestaltung eines Ventilmechanismus für den
Ausdehnungshub und die Gestaltung eines Ventilmechanismus für
den Zusammendrückungshub im wesentlichen gleich. Deshalb ist
in der nachfolgenden Beschreibung bezüglich sowohl des
Ventilmechanismus für den Ausdehnungshub als auch den
Ventilmechanismus für den Zusammendrückungshub eine
vergrößerte Ansicht eines Ventilmechanismus, die in Fig. 3
gezeigt ist, für beide Hübe gleich.
Wie in Fig. 1 und 3 gezeigt ist, weist der Mechanismus 11 zum
Erzeugen einer Dämpfungskraft ein Gehäuse 12 in Form eines
Zylinders auf, dessen eines Ende verschlossen ist. Zwei
Ventilelemente 13 und 14 sind in das Gehäuse 12 eingepaßt,
dessen eines Ende verschlossen ist. Die Ventilelemente 13 und
14 sind jeweils in der Form eines Zylinders ausgebildet,
dessen eines Ende verschlossen ist. Ein proportionales
Solenoid-Stellorgan 15 (das nachfolgend einfach als
"Stellorgan 15" bezeichnet wird) ist an ein offenes Ende des
Gehäuses 12 befestigt. Das Innere des Gehäuses 12 ist durch
die Ventilelemente 13 und 14 in drei Hydraulikflüssigkeits-
Kammern 12a, 12b und 12c geteilt. Ringförmige
Blockierelemente 16 und 17 sind in offene Enden der
Ventilelemente 13 bzw. 14 eingepaßt. Ein zylindrisches
Führungselement 18, das an das Stellorgan 15 durch einen
Gewindeeingriff befestigt ist, ist durch die Ventilelemente
13 und 14 und die Blockierelemente 16 und 17 eingeführt, und
ist mit einer Mutter 19 befestigt. Eine Seitenwand des
Gehäuses 12 ist mit Verbindungsöffnungen 20, 21 und 22
versehen, die mit den Hydraulikflüssigkeits-Kammern 12a, 12b
und 12c in Verbindung stehen. Die Verbindungsöffnungen 20, 21
und 22 sind durch Hydraulikflüssigkeits-Durchgänge 23, 24 und
25 (vgl. Fig. 2) mit der oberen Zylinderkammer 2a, der
unteren Zylinderkammer 2b und dem Speicher 6 des
Hydrostoßdämpferkörpers 1 verbunden.
Boden- oder untere Abschnitte der Ventilelemente 13 und 14
sind mit mehreren (es sind von diesen nur zwei für jeden
Bodenabschnitt gezeigt) von sich axial erstreckenden
Hydraulikflüssigkeits-Durchgängen 26 und 27
(Hydraulikflüssigkeits-Einlaßdurchgängen) versehen, die in
einer Umfangsrichtung der Ventilelemente 13 bzw. 14
angeordnet sind. Ringförmige innere Dichtungsabschnitte 28
bzw. 29 (vgl. Fig. 3) stehen jeweils von Innenwänden der
Bodenabschnitte der Ventilelemente 13 und 14 an Stellen vor,
die radial innerhalb der Hydraulikflüssigkeits-Durchgänge 26
und 27 liegen. Ringförmige Ventilsitze 30 und 31 (vgl.
Fig. 3) stehen von den Innenwänden der Bodenabschnitte der
Ventilelemente 13 und 14 an Stellen vor, die radial außerhalb
der Hydraulikflüssigkeits-Durchgänge 26 und 27 liegen. Ferner
stehen ringförmige äußere Dichtungsabschnitte 32 und 33 (vgl.
Fig. 3) von den Innenwänden der Bodenabschnitte der
Ventilelemente 13 und 14 an Stellen vor, die radial außerhalb
der Ventilsitze 30 und 31 und in der Nähe von Seitenwänden
der Ventilelemente 13 und 14 liegen. Ringförmige Nuten 34 und
35 sind jeweils zwischen den Ventilsitzen 30 und 31 und den
äußeren Dichtungsabschnitten 32 und 33 ausgebildet. Die Nuten
34 und 35 stehen mit Hydraulikflüssigkeits-Kammern 12b und
12c durch Hydraulikflüssigkeits-Durchgänge 36 und 37
(Hydraulikflüssigkeits-Auslaßdurchgänge) in Verbindung.
Wie in Fig. 3 gezeigt ist, sind kreisförmige Öffnungsplatten
38 und 39 (die nachfolgend im einzelnen erklärt sind) und
Abstandshalter 40 und 41 jeweils auf die inneren
Dichtungsabschnitte 28 und 29 der Ventilelemente 13 und 14
gestapelt. Ferner sind Tellerventile 42 und 43 auf die
Abstandsstücke 40 und 41 gestapelt, und kreisförmige
Haltescheiben 44 und 45 mit einem ein wenig kleineren
Durchmesser als die Tellerventile 42 und 43 sind jeweils auf
die Tellerventile 42 und 43 gestapelt. Mehrere (bei dieser
Ausführungsform drei) Blattfedern 46 und 47
(Federeinrichtungen) und Abstandsstücke 48 und 49 sind
jeweils auf die Haltescheiben 44 und 45 gestapelt. Die
Blattfedern 46 und 47 sind jeweils in der Form einer
kreisförmigen Platte mit einem verglichen mit den
Haltescheiben 44 und 45 kleinen Durchmesser ausgebildet. Die
Tellerventile 42 und 43 stoßen an jeweiligen äußeren
Randabschnitten derselben an die Ventilsitze 30 und 31 an.
Flexible Dichtungsringe 50 und 51 sind jeweils in die
Ventilelemente 13 und 14 eingepaßt. Die Dichtungsringe 50 und
51 stoßen an jeweiligen inneren Umfangsabschnitten derselben
an jeweils äußere Randabschnitte der Haltescheiben 44 und 45
mit einer geringen Überlappungsbreite an, und stoßen an
jeweilige äußere Randabschnitte derselben an die äußeren
Dichtungsabschnitte 32 und 33 an. Halteringe 52 und 53 stoßen
an jeweiligen äußeren Randabschnitten der Dichtungsringe 50
und 51 an, und ringförmige Dichtungsplatten 54 und 55 stoßen
an jeweiligen äußeren Randabschnitten derselben an die
Halteringe 52 und 53 an. Ferner stoßen die Blockierelemente
16 und 17, die in die Ventilelemente 13 und 14 eingepaßt
sind, an die Abstandsstücke 48 und 49 und an innere
Randabschnitte der Dichtungsplatten 54 und 55 an, um dadurch
die inneren Randabschnitte der Tellerventile 42 und 43, die
Haltescheiben 44 und 45 und die Blattfedern 46 und 47 an die
inneren Dichtungsabschnitte 28 und 29 zu befestigen, und die
äußeren Randabschnitte der Dichtungsringe 50 und 51 an die
äußeren Dichtungsabschnitte 32 und 33 zu befestigen.
Die Blockierelemente 16 und 17, die Haltescheiben 44 und 45
und die Dichtungsringe 50 und 51 definieren Steuerkammern 56
und 57 an Rückseiten der Tellerventile 42 und 43 in den
Ventilelementen 13 und 14. Die Räume zwischen den
Ventilelementen 13 und 14 und den Blockierelementen 16 und 17
sind durch die Halteringe 52 und 53 und die Dichtungsplatten
54 und 55 abgedichtet. Um eine sichere Abdichtung der
anstoßenden Abschnitte der Haltescheiben 54 und 55 und der
Dichtungsringe 50 und 51 zu erreichen, drücken die äußeren
Abschnitte der Dichtungsringe 50 und 51 gegen die unteren
Abschnitte der Ventilelemente 13 und 14 an Stellen, die
unterhalb der inneren Randabschnitte der Dichtungsringe 50
und 51 liegen, die gegen die Haltescheiben 44 und 45 drücken.
Gemäß Fig. 3 bezeichnen die Referenznummern 58, 59, 60, 61
und 62 einen O-Ring.
Eine Seitenwand des Führungselements 18 ist mit Öffnungen 63
und 64, die mit den Steuerkammern 56 und 57 in Verbindung
stehen, und Öffnungen 65 und 66 (vgl. Fig. 1) versehen, die
mit den Hydraulikflüssigkeits-Kammern 12b und 12c in
Verbindung stehen. Die Öffnungsplatten 38 und 39, die an die
inneren Dichtungsabschnitte 28 und 29 angebracht sind, weisen
feste Öffnungen 67 und 68 auf. Die festen Öffnungen 67 und
68, die ausgeschnittenen Abschnitte 69 und 70 der inneren
Dichtungsabschnitte 28 und 29 und die Nuten 71 und 72, die an
einem äußeren Randabschnitt des Führungselements 18
ausgebildet sind, stellen stromaufwärtige Durchgänge dar. Die
Hydraulikflüssigkeits-Durchgänge 26 und 27 stehen mit den
Öffnungen 63 und 64 und den Steuerkammern 56 und 57 durch die
stromaufwärtigen Durchgänge in Verbindung. Ferner ist eine
Spule 73 (vgl. Fig. 1) gleitbar in das Führungselement 18 zur
Steuerung der jeweiligen Durchflußwegflächen eines Durchgangs
(eines stromabwärtigen Durchgangs) zwischen den Öffnungen 63
und 65 und eines Durchgangs (eines stromabwärtigen
Durchgangs) zwischen den Öffnungen 64 und 66 eingepaßt. Die
Spule 73 ist in Richtung des Stellorgans 15 durch eine
Druckfeder 74 vorgespannt. Die Durchflußwegflächen der
Öffnungen 63 und 66 (variable Öffnungen) werden durch die
Bewegung der Spule 73 durch eine Stellstange 75 des
Stellorgans 15 gegen die Vorspannkraft von der Druckfeder 74
gesteuert.
Die Betriebsweise des Hydrostoßdämpfers mit einer Steuerung
der Dämpfungskraft gemäß der ersten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung wird nachfolgend beschrieben.
Während des Ausdehnungshubes der Kolbenstange 4 wird das
Rückschlagventil 8, das in dem Hydraulikflüssigkeits-
Durchgang 7 in dem Kolben 3 vorgesehen ist, geschlossen, um
dadurch die Hydraulikflüssigkeit in der oberen Zylinderkammer
2a unter Druck zu setzen. Folglich strömt die
Hydraulikflüssigkeit in Richtung der unteren Zylinderkammer
durch den Hydraulikflüssigkeits-Durchgang 23, die
Verbindungsöffnung 20, die Hydraulikflüssigkeits-Kammer 12a,
den Hydraulikflüssigkeits-Durchgang 26, die feste Öffnung 67,
den ausgeschnittenen Abschnitt 69, die Nut 71, die Öffnung
63, die Öffnung 65, die Hydraulikflüssigkeits-Kammer 12b, die
Verbindungsöffnung 21 und den Hydraulikflüssigkeits-Durchgang
24. Wenn der Druck in der oberen Zylinderkammer 2a den
Ventilöffnungsdruck des Tellerventils 42 erreicht, öffnet
sich das Tellerventil 42, so daß zugelassen wird, daß die
Hydraulikflüssigkeit unmittelbar von dem
Hydraulikflüssigkeits-Durchgang 26 zu der
Hydraulikflüssigkeits-Kammer 12b durch die Nut 34 und den
Hydraulikflüssigkeits-Durchgang 36 strömt. Andererseits
strömt die Hydraulikflüssigkeit in einer Menge, die einer
Menge entspricht, durch welche die Kolbenstange 4 zu dem
Zylinder 2 zurückgezogen wird, von dem Speicher 6 zu der
unteren Zylinderkammer 2b, während das Rückschlagventil 10,
das in dem Hydraulikflüssigkeits-Durchgang 9 in dem
Grundventil 5 vorgesehen ist, geöffnet wird.
Demzufolge wird während des Ausdehnungshubes, wenn die
Kolbengeschwindigkeit niedrig ist, bevor das Tellerventil 42
öffnet, eine Dämpfungskraft mit Öffnungseigenschaften gemäß
der Durchflußwegfläche der festen Öffnung 67 und der
Durchflußwegfläche der Öffnung 63 erzeugt, die durch die
Bewegung der Spule 73 bestimmt wird.
Mit einer Vergrößerung der Kolbengeschwindigkeit erhöht sich
der Druck in der oberen Zylinderkammer 2a, und schließlich
öffnet sich das Tellerventil 42. Nachdem sich das
Tellerventil 42 geöffnet hat, wird eine Dämpfungskraft mit
Ventileigenschaften gemäß dem Ausmaß der Öffnung des
Tellerventils 42 erzeugt. Somit kann eine Vergrößerung in der
Dämpfungskraft infolge einer Vergrößerung der
Kolbengeschwindigkeit in geeigneter Weise gesteuert werden.
In diesem Fall vergrößert sich, da die Durchflußwegfläche der
Öffnung 63 durch Bewegung der Spule 73 verringert wird, der
Druckverlust infolge der Öffnung 63, und der Druck in der
Steuerkammer 56, die sich stromaufwärts von der Öffnung 63
befindet, wird höher. Folglich wird der Druck in der
Steuerkammer 56 in einer Richtung zum Schließen des
Tellerventils 42 aufgebracht, und folglich wird der
Ventilöffnungsdruck des Tellerventils 42 höher. Somit können,
wenn die Durchflußwegfläche der Öffnung 63 durch Bewegung der
Spule 73 verändert wird, die durch Aufbringen eines
elektrischen Stromes auf das Stellorgan 15 durchgeführt wird,
nicht nur Öffnungseigenschaften einer Dämpfungskraft
unmittelbar gesteuert werden, sondern auch
Ventileigenschaften einer Dämpfungskraft können infolge von
Veränderungen im Druck in der Steuerkammer 56 gesteuert
werden. Deshalb können die Dämpfungskrafteigenschaften über
einen weiten Bereich einer Kolbengeschwindigkeit von einem
Bereich einer geringen Kolbengeschwindigkeit bis zu einem
Bereich einer hohen Kolbengeschwindigkeit gesteuert werden.
Während des Zusammendrückungshubes öffnet sich das
Rückschlagventil 8, das in dem Hydraulikflüssigkeits-
Durchgang 7 in dem Kolben 3 vorgesehen ist, so daß die Drücke
in der oberen Zylinderkammer 2a und der unteren
Zylinderkammer 2b im wesentlichen gleich werden, und deshalb
finden keine Strömungen von Hydraulikflüssigkeit zwischen den
Verbindungsöffnungen 20 und 21 des Mechanismus 11 zum
Erzeugen einer Dämpfungskraft statt. Andererseits wird das
Rückschlagventil 10, das in dem Hydraulikflüssigkeits-
Durchgang 9 in dem Grundventil 5 vorgesehen ist, geschlossen,
wenn die Kolbenstange 4 in den Zylinder 2 eintritt, und die
Hydraulikflüssigkeit in dem Zylinder 2 wird gemäß einem
Ausmaß unter Druck gesetzt, um das die Kolbenstange 4 in den
Zylinder 2 eindringt. Folglich strömt die
Hydraulikflüssigkeit von der Zylinderkammer 2b zu dem
Speicher 6 durch den Hydraulikflüssigkeits-Durchgang 24, die
Verbindungsöffnung 21, die Hydraulikflüssigkeits-Kammer 12b,
den Hydraulikflüssigkeits-Durchgang 27, die feste Öffnung 68,
den ausgeschnittenen Abschnitt 70, die Nut 72, die Öffnung
64, die Öffnung 66, die Hydraulikflüssigkeits-Kammer 12c, die
Verbindungsöffnung 22 und den Hydraulikflüssigkeits-Durchgang
25. Wenn der Druck in dem Zylinder 2 den Ventilöffnungsdruck
des Tellerventils 43 erreicht, öffnet sich das Tellerventil
43, um zuzulassen, daß die Hydraulikflüssigkeit unmittelbar
von dem Hydraulikflüssigkeits-Durchgang 27 zu der
Hydraulikflüssigkeits-Kammer 12c durch die Nut 35 und den
Hydraulikflüssigkeits-Durchgang 37 strömt.
Demzufolge wird während des Zusammendrückungshubes, wenn die
Kolbengeschwindigkeit gering ist, bevor sich das Tellerventil
43 öffnet, eine Dämpfungskraft mit Öffnungseigenschaften
gemäß der Durchflußwegfläche der festen Öffnung 68 und der
Durchflußwegfläche der Öffnung 66 erzeugt, die durch Bewegung
der Spule 73 bestimmt wird. Wenn sich die
Kolbengeschwindigkeit erhöht, erhöht sich der Druck in dem
Zylinder 2, und schließlich öffnet das Tellerventil 43.
Nachdem sich das Tellerventil 43 geöffnet hat, wird eine
Dämpfungskraft mit Ventileigenschaften gemäß dem Ausmaß der
Öffnung des Tellerventils 43 erzeugt. Somit kann eine
Vergrößerung in der Dämpfungskraft infolge einer vergrößerten
Kolbengeschwindigkeit geeignet gesteuert werden.
Während des Zusammendrückungshubes vergrößert sich wie im
Fall des Ausdehnungshubes, wenn die Durchflußwegfläche der
Öffnung 66 durch Bewegung der Spule 73 verringert wird, der
Druckverlust infolge der Öffnung 66, und der Druck in der
Steuerkammer 57 wird höher. Folglich wird der Druck in der
Steuerkammer 57 in einer Richtung zum Schließen des
Tellerventils 43 aufgebracht, und somit wird der
Ventilöffnungsdruck des Tellerventils 43 höher. Somit können,
wenn die Durchflußwegfläche der Öffnung 66 infolge der
Bewegung der Spule 73 verändert wird, die durch Aufbringung
eines elektrischen Stroms auf das Stellorgan 15 durchgeführt
wird, nicht nur die Öffnungseigenschaften einer
Dämpfungskraft direkt gesteuert werden, sondern ebenso können
die Ventileigenschaften einer Dämpfungskraft infolge von
Veränderungen im Druck der Steuerkammer 57 gesteuert werden.
Deshalb können die Dämpfungskrafteigenschaften über einen
breiten Bereich der Kolbengeschwindigkeit von einem Bereich
einer geringen Kolbengeschwindigkeit zu einem Bereich hoher
Kolbengeschwindigkeit gesteuert werden.
Die Dämpfungskrafteigenschaften können für jeweils den
Ausdehnungs- und den Zusammendrückungshub durch Anordnen der
Öffnungen 63 und 66 derart, daß die Dämpfungskraft einer
jeden der Öffnungen 63 und 66 durch Bewegung der Spule 73
verändert wird, gesteuert werden. Wenn beispielsweise die
Öffnungen 63 und 66 und eine Form der Spule 73 derart
angeordnet werden, daß die Durchflußwegflächen der Öffnungen
63 und 66 sich gemäß der Stellung der Spule 73 während des
Ausdehnungs- und des Zusammendrückungshubes derart verändern,
daß, wenn die Durchflußwegfläche einer der Öffnungen 63 und
66 groß ist, diejenige der anderen gering ist und umgekehrt,
ist es möglich, eine Kombination von unterschiedlichen
Dämpfungskrafteigenschaften für den Ausdehnungs- und den
Zusammendrückungshub zu wählen (z. B. eine Kombination von
"harten" Eigenschaften für den Ausdehnungshub und "weichen"
Eigenschaften für den Zusammendrückungshub und umgekehrt).
Ferner ist es, weil die Steuerkammern 56 und 57 ohne Vorsehen
eines Gleitabschnitts ausgebildet sind, möglich, die Leckage
von Hydraulikflüssigkeit aus den Steuerkammern 56 und 57 zu
minimieren, und somit ist es möglich, stabile
Dämpfungskrafteigenschaften zu erhalten. Ferner ist es
möglich, die Variationen in der Dämpfungskraft infolge von
Temperaturveränderungen zu minimieren. Ferner besteht im
Unterschied zu der Technik gemäß dem Stand der Technik, wie
er in der genannten KOKOKU Nr. 62-155242 offenbart ist, keine
Notwendigkeit für die spanende Bearbeitung eines
Gleitabschnitts, der eine hohe Bearbeitungsgenauigkeit
erfordert, wodurch ermöglicht wird, daß die
Herstellungskosten verringert werden. Ferner ist es, weil die
inneren Dichtungsabschnitte 28 und 29, die Ventilsitze 30 und
31 und die äußeren Dichtungsabschnitte 32 und 33 einstückig
mit den Ventilelementen 13 und 14 durch einen
Metallsintervorgang oder ähnliches ausgebildet werden können,
möglich, Fehler in der Höhe dieser Abschnitte zu verringern,
und somit ist es möglich, Variationen im Ventilöffnungsdruck
der Tellerventile 42 und 43 zu verringern.
Die Halteringe 44 und 45 sind zwischen den Tellerventilen 42
und 43 und den Dichtungsringen 50 und 51 vorgesehen, und
bezüglich der anstoßenden Abschnitte der Dichtungsringe 50
und 51 und der Halteringe 44 und 45 ist die
Überlappungsbreite hinreichend gering für eine Minimierung
von Veränderungen im Durchmesser des Bereichs des Anstoßens
zwischen den Dichtungsringen 50 und 51 und den Halteringen 44
und 45, auch wenn die Dichtungsringe 50 und 51 in Richtung
der Bodenabschnitte der Ventilelemente 13 und 14 infolge des
Druckanstiegs in den Steuerkammern 56 und 57 oder der
Verringerung des Berührungswinkels zwischen den
Dichtungsringen 50 und 51 und den Halteringen 44 und 45 mit
dem Öffnen (dem Anheben) der Tellerventile 42 und 43
abgelenkt werden. Im Ergebnis ist es für "harte"
Dämpfungskrafteigenschaften und den Bereich einer hohen
Kolbengeschwindigkeit möglich, eine scharfe Vergrößerung im
Ventilöffnungsdruck der Tellerventile 42 und 43 infolge des
Druckanstiegs in den Steuerkammern 56 und 57 zu unterdrücken,
und eine stabile Dämpfungskraft zu erhalten. Ferner kann,
weil die Überlappungsbreite bezüglich der Anstoßabschnitte
der Dichtungsringe 50 und 51 und der Halteringe 44 und 45
hinreichend klein ist, die Reibung zwischen den
Dichtungsringen 50 und 51 und den Halteringen 44 und 45
unterdrückt werden, um dadurch Veränderungen der
Dämpfungskraft infolge von Reibung zu unterdrücken.
Ferner sind die Halteringe 44 und 45 kreisförmige Elemente,
und folglich können sie leicht mit einer gewünschten
Genauigkeit spanend hergestellt werden, und weisen ferner
eine hohe Festigkeit auf. Deshalb können die Halteringe 44
und 45 bei geringen Kosten hergestellt werden und weisen eine
hohe Dauerhaftigkeit auf.
Bei der vorliegenden Erfindung werden die Räume zwischen den
Ventilelementen 13 und 14 und den Blockierelementen 16 und 17
nicht durch die O-Ringe 59 und 61 abgedichtet, die aus Gummi
gemacht sind, der eine große elastische Verformung aufweist,
sondern durch die Dichtungsplatten 54 und 55, die eine
geringe elastische Verformung aufweisen. Deshalb ist es
möglich, eine Verringerung in der elastischen Verformung des
Volumens der Steuerkammern 56 und 57 zu unterdrücken, um
dadurch das Ansprechverhalten zur Steuerung einer
Dämpfungskraft zu verbessern. Die Dichtungsplatten, die bei
dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet
werden, sind metallene Plattenelemente, die als Federn wirken
können. Jedoch ist das Material für die Dichtungsplatte nicht
auf Metalle beschränkt. Verschiedene Materialien, wie z. B.
Plastik oder Kunststoff können verwendet werden, solange sie
Dichtungseigenschaften ohne elastische Verformung aufweisen,
die so groß wie diejenige von Gummi ist.
Nachfolgend wird eine zweite Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung unter Bezugnahme auf die Fig. 4 beschrieben. Die
Anordnung der zweiten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung ist im wesentlichen zu derjenigen der ersten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gleich, mit der
Ausnahme, daß die Ventilelemente und die Blockierelemente in
dem Mechanismus 11 zum Erzeugen einer Dämpfungskraft
verändert sind. Deshalb bezeichnen in Fig. 4 die gleichen
Referenznummern die gleichen Elemente oder Abschnitte wie
diejenigen in der ersten Ausführungsform, und nur Abschnitte,
an denen sich die zweite Ausführungsform von der ersten
Ausführungsform unterscheidet, werden im einzelnen
beschrieben. Wie im Fall von Fig. 3 ist die Fig. 4 für beide
Ventilmechanismen, sowohl für den Ausdehnungs- als auch den
Zusammendrückungshub gemeinsam.
Bei dem Mechanismus 11 zum Erzeugen einer Dämpfungskraft in
dem Hydrostoßdämpfer mit Steuerung einer Dämpfungskraft gemäß
der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie
er in Fig. 4 gezeigt ist, sind zylindrische
Seitenwandelemente 76 und 77 getrennt von den Ventilelementen
13 und 14 vorgesehen. Endabschnitte der Seitenwandelemente 76
und 77 sind jeweils um die Ventilsitze 30 und 31 eingepaßt.
Die jeweiligen Endabschnitte der Seitenwandelemente 76 und
77, die um die Ventilsitze 30 und 31 eingepaßt sind, weisen
an ihren Innenseiten gestufte Abschnitte auf, die mit den
Seitenwandelementen 76 und 77 konzentrisch sind, wodurch die
Nuten 34 und 35 und die äußeren Dichtungsabschnitte 32 und 33
ausgebildet werden, und weisen ferner ausgeschnittene
Abschnitte auf, welche die Hydraulikflüssigkeits-Durchgänge
36 und 37 für eine Verbindung zwischen den Nuten 34 und 35
und den Hydraulikflüssigkeits-Kammern 12b und 12c bilden. Die
axialen Längen der Seitenwandelemente 76 und 77 und die
Außendurchmesser der Blockierelemente 16 und 17 sind geringer
als diejenigen bei der ersten Ausführungsform, und die
O-Ringe 59 und 61 werden nicht verwendet. Die Räume zwischen
den Seitenwandelementen 76 und 77 und den Blockierelementen
16 und 17 sind durch die Halteringe 52 und 53 und die
Dichtungsplatten 54 und 55 abgedichtet.
Die beschriebene Anordnung bei der zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung sorgt für die gleiche Wirkung und
die vorteilhaften Effekte wie diejenige der ersten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Darüber hinaus
können bei der zweiten Ausführungsform die Seitenwände der
Ventilelemente 13 und 14, die durch die Seitenwandelemente 76
und 77 vorgesehen sind, leicht durch einen
Metallsintervorgang oder ähnliches ausgebildet werden, so daß
keine Bearbeitung zur spanenden Bearbeitung der Nuten 34 und
35 und der Hydraulikflüssigkeits-Durchgänge 36 und 37 in den
Ventilelementen 13 und 14 erforderlich ist, was unter dem
Gesichtspunkt der Produktivität vorteilhaft ist. Ferner
können die Breiten der Nuten 34 und 35 verringert werden,
weil keine Ausnehmungsabschnitte zum Bohren der
Hydraulikflüssigkeits-Durchgänge 36 und 37 in den
Ventilelementen 13 und 14 erforderlich sind, wodurch die
Ventilelemente 13 und 14 kompakt gemacht werden.
Nachfolgend wird eine dritte Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung unter Bezugnahme auf die Fig. 5 beschrieben. Die
Anordnung der dritten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung ist im wesentlichen zu derjenigen der ersten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gleich, mit der
Ausnahme, daß ein Abstandselement als ein vorstehendes
Element zwischen dem äußeren Dichtungsabschnitt und dem
Dichtungsring in dem Ventilelement des Mechanismus 11 zum
Erzeugen einer Dämpfungskraft vorgesehen ist. Deshalb sind in
Fig. 5 die gleichen Elemente oder Abschnitte wie diejenigen
bei der ersten Ausführungsform durch die gleichen
Referenznummern bezeichnet, und nur diejenigen Abschnitte,
bei denen die dritte Ausführungsform sich von der ersten
Ausführungsform unterscheidet, werden im einzelnen
beschrieben. Wie im Fall von Fig. 3 ist die Fig. 5 sowohl für
den Ventilmechanismus für den Ausdehnungs- als auch den
Zusammendrückungshub gleich.
Wie in Fig. 5 gezeigt ist, sind bei dem Hydrostoßdämpfer mit
einer Steuerung der Dämpfungskraft gemäß der dritten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ringförmige
Abstandselemente 78 bzw. 79 zwischen den äußeren
Dichtungsabschnitten 32 und 33 und den Dichtungsringen 50 und
51 in den Ventilelementen 13 und 14 in dem Mechanismus 11 zum
Erzeugen einer Dämpfungskraft vorgesehen. Die
Abstandselemente 78 und 79 weisen einen Innendurchmesser auf,
der geringer ist als derjenige der äußeren
Dichtungsabschnitte 32 und 33, und sie weisen einen inneren
Randabschnitt auf, der von den äußeren Dichtungsabschnitten
32 und 33 vorsteht. Wenn die Dichtungsringe 50 und 51 in
Richtung der Bodenabschnitte der Ventilelemente 13 und 14
abgelenkt werden, stoßen die inneren Randabschnitte der
Abstandselemente 78 und 79 an die Dichtungsringe 50 und 51
an, wodurch die Ablenkung der Dichtungsringe 50 und 51
eingeschränkt wird.
Die beschriebene Anordnung bei der dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung sorgt für die gleiche Wirkung und
die vorteilhaften Effekte wie diejenigen bei der ersten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Darüber hinaus
stoßen bei der dritten Ausführungsform, wenn die
Dichtungsringe 50 und 51 in Richtung der Ventilelemente 13
und 14 durch die Drücke in den Steuerkammern 56 und 57
abgelenkt werden, die Dichtungsringe 50 und 51 an die
Abstandshalter 78 und 79 an, so daß die Ablenkung der
Dichtungsringe 50 und 51 eingeschränkt wird. In diesem Fall
wird ein Ausmaß einer Ablenkung der Dichtungsringe 50 und 51
infolge der Drücke (der Steuerdrücke) in den Steuerkammern 56
und 57 groß, der Bereich des Anstoßens zwischen den
Dichtungsringen 50 und 51 an den Abstandselementen 78 und 79
vergrößert sich radial nach innen, so daß die
Abstandselemente 78 und 79 einen Anteil der Steuerdrücke
widerstehen, die auf die Dichtungsringe 50 und 51 aufgebracht
werden, und somit wird der auf die Tellerventile 42 und 43
aufgebrachte Steuerdruck gering, wodurch eine Vergrößerung
des Ventilöffnungsdrucks der Tellerventile 42 und 43
unterdrückt wird. Folglich kann für "harte"
Dämpfungskrafteigenschaften, bei denen der Steuerdruck groß
wird, eine übermäßige Vergrößerung der Dämpfungskraft in
einem Bereich hoher Kolbengeschwindigkeit infolge einer
ungleichmäßigen Oberfläche der Straße unterdrückt werden, um
dadurch eine Verringerung der Fahrqualität zu verhindern.
Ferner können, weil die Dichtungsringe 50 und 51 durch die
Abstandselemente 78 und 79 abgestützt sind, Dichtungsringe 50
und 51 mit einer geringen Biegesteifigkeit verwendet werden.
Deshalb kann der Ventilöffnungsdruck der Tellerventile 42 und
43 auf einen geringen Wert eingestellt werden, um dadurch in
großem Umfang das Ausmaß der Freiheit zum Einstellen der
Dämpfungskrafteigenschaften zu vergrößern.
Im übrigen können die Abstandselemente 78 und 79 bei der
dritten Ausführungsform auf die in Fig. 4 gezeigte zweite
Ausführungsform angewendet werden. Ferner sind die
Abstandselemente 78 und 79 nicht auf ringförmige vorstehende
Elemente beschränkt, wie sie bei der dritten Ausführungsform
verwendet werden. Die Abstandselemente 78 und 79 können
einstückig mit den Ventilelementen 13 und 14 ausgebildet
sein.
Wie vorangehend erwähnt, wird bei dem Hydrostoßdämpfer mit
einer Steuerung der Dämpfungskraft gemäß der vorliegenden
Erfindung die Durchflußwegfläche des Durchgangs zwischen den
Zylinderkammern unmittelbar durch Veränderung der
Durchflußwegfläche des stromabwärtigen Durchgangs durch die
variable Öffnung verändert, wodurch die
Dämpfungskrafteigenschaften (Öffnungseigenschaften) gesteuert
werden. Ferner werden die Ventilöffnungseigenschaften des
Hauptdämpfungsventils durch Veränderung des Drucks in der
Steuerkammer gemäß dem Druckverlust infolge der variablen
Öffnung verändert, wodurch die Dämpfungskrafteigenschaften
(Ventileigenschaften) gesteuert werden. Deshalb ist es
möglich, den Steuerungsbereich für die
Dämpfungskrafteigenschaften zu verbreitern. Ferner ist es,
weil die Steuerkammer ohne Vorsehen eines Gleitabschnitts
ausgebildet ist, möglich, den Ausfluß von
Hydraulikflüssigkeit aus der Steuerkammer zu minimieren, um
dadurch stabile Dämpfungskrafteigenschaften zu erhalten.
Ferner besteht, weil der Dichtungsring an den äußeren
Umfangsrandabschnitt der Haltescheibe anstößt, wenn der
Dichtungsring infolge eines Anstiegs des Drucks in der
Steuerkammer abgelenkt wird, im wesentlichen bezüglich des
Durchmessers des Bereichs des Anstoßens zwischen dem
Dichtungsring und der Haltescheibe keine Veränderung. Im
Ergebnis ist es für "harte" Dämpfungskrafteigenschaften und
im Bereich einer hohen Kolbengeschwindigkeit möglich, eine
scharfe Vergrößerung im Ventilöffnungsdruck des Tellerventils
infolge eines Druckanstiegs in der Steuerkammer zu
unterdrücken und eine stabile Dämpfungskraft zu erhalten.
Die in Fig. 4 gezeigte Anordnung ist insbesondere dahingehend
vorteilhaft, daß es leicht ist, das Ventilelement durch einen
Sintervorgang oder ähnliches auszubilden. Ferner ist bei der
in Fig. 4 gezeigten Anordnung die Steuerkammer nicht durch
einen O-Ring abgedichtet, der aus einem Gummi gemacht ist,
der eine große elastische Verformbarkeit aufweist, sondern
durch die Dichtungsplatte, die eine geringe elastische
Verformbarkeit aufweist, so daß eine Vergrößerung in der
elastischen Verformung des Volumens der Steuerkammer
unterdrückt werden kann, wodurch das Ansprechverhalten zum
Steuern einer Dämpfungskraft verbessert wird.
Ferner stößt bei der in Fig. 5 gezeigten Anordnung, wenn der
Dichtungsring durch den Druck in der Steuerkammer abgelenkt
wird, der Dichtungsring an den Abstandshalter als das
vorstehende Element an, so daß die Ablenkung des
Dichtungsrings eingeschränkt werden kann. In diesem Fall
vergrößert sich, wenn ein Ausmaß einer Ablenkung des
Dichtungsrings infolge einer Druckerhöhung in der
Steuerkammer groß wird, der Anstoßbereich zwischen dem
Dichtungsring und dem Abstandselement radial nach innen, so
daß das Abstandselement einem Teil des Drucks in der
Steuerkammer widersteht, der auf den Dichtungsring
aufgebracht wird, und somit wird der auf das Tellerventil
aufgebrachte Druck klein, wodurch eine scharfe Erhöhung des
Ventilöffnungsdrucks des Tellerventils unterdrückt wird.
Folglich kann für "harte" Dämpfungskrafteigenschaften, bei
denen der Druck in der Steuerkammer groß wird, eine
übermäßige Erhöhung der Dämpfungskraft im Bereich einer hohen
Kolbengeschwindigkeit infolge einer ungleichmäßigen
Oberfläche der Straße unterdrückt werden, um dadurch eine
Verringerung der Fahrqualität zu verhindern.
Bei jeder der vorangehend beschriebenen Ausführungsformen
sind getrennte Dämpfventilmechanismen für die Ausdehnungs- und
die Zusammendrückungsseite vorgesehen, so daß die
Dämpfungskraft der Ausdehnungsseite und die Dämpfungskraft
der Zusammendrückungsseite, die hinsichtlich ihrer Größe und
ihrer Eigenschaften unterschiedlich sind, gleichzeitig
erhalten werden. Jedoch ist die Erfindung nicht auf die
Verwendung dieses Merkmals beschränkt. Die Erfindung ist
ebenso für einen Hydrostoßdämpfer mit einer Strömung in
"einer einzigen Richtung" (unidirectional flow type) (oder
mit einer Zirkulation) geeignet, bei dem Hydraulikflüssigkeit
durch einen gemeinsamen Durchgang sowohl beim Ausdehnungs- als
auch beim Zusammendrückungshub einer Kolbenstange strömt,
und eine Dämpfungskraft durch einen gemeinsamen (einzigen)
Ventilmechanismus erzeugt wird (bei dieser Art ist es nicht
möglich, gleichzeitig Dämpfungskräfte für den Ausdehnungs- und
den Zusammendrückungshub zu wählen, die sich hinsichtlich
ihrer Größe und Eigenschaften unterscheiden).
Claims (10)
1. Hydrostoßdämpfer mit einer Steuerung der Dämpfungskraft,
mit:
einem Zylinder (2), der dichtend eine Hydraulikflüssigkeit enthält;
einem Kolben (3), der gleitbar in den Zylinder (2) eingepaßt ist;
einer Kolbenstange (4), die an einem Ende derselben an den Kolben (3) angeschlossen ist, wobei sich das andere Ende der Kolbenstange (4) zu der Außenseite des Zylinders (2) erstreckt;
einem Hauptdurchgang (7), der gestattet, daß die Hydraulikflüssigkeit als Antwort auf eine Gleitbewegung des Kolbens (3) dort hindurchströmt;
einem Hauptdämpfungsventil mit einem Ventilkörper, das in dem Hauptdurchgang zur Steuerung einer Durchflußwegfläche des Hauptdurchgangs vorgesehen ist;
einer Steuerkammer (56, 57), die an einer Rückseite des Ventilkörpers des Hauptdämpfungsventils zum Aufbringen eines Drucks in der Steuerkammer (56, 57) in einer Richtung zum Schließen des Ventilkörpers vorgesehen ist;
einem stromaufwärtigen Durchgang für eine Verbindung zwischen der Steuerkammer und einem Teil des Hauptdurchgangs, der sich stromaufwärts des Hauptdämpfungsventils befindet;
einem Zylinder (2), der dichtend eine Hydraulikflüssigkeit enthält;
einem Kolben (3), der gleitbar in den Zylinder (2) eingepaßt ist;
einer Kolbenstange (4), die an einem Ende derselben an den Kolben (3) angeschlossen ist, wobei sich das andere Ende der Kolbenstange (4) zu der Außenseite des Zylinders (2) erstreckt;
einem Hauptdurchgang (7), der gestattet, daß die Hydraulikflüssigkeit als Antwort auf eine Gleitbewegung des Kolbens (3) dort hindurchströmt;
einem Hauptdämpfungsventil mit einem Ventilkörper, das in dem Hauptdurchgang zur Steuerung einer Durchflußwegfläche des Hauptdurchgangs vorgesehen ist;
einer Steuerkammer (56, 57), die an einer Rückseite des Ventilkörpers des Hauptdämpfungsventils zum Aufbringen eines Drucks in der Steuerkammer (56, 57) in einer Richtung zum Schließen des Ventilkörpers vorgesehen ist;
einem stromaufwärtigen Durchgang für eine Verbindung zwischen der Steuerkammer und einem Teil des Hauptdurchgangs, der sich stromaufwärts des Hauptdämpfungsventils befindet;
einer festen Öffnung (67, 68), die in dem
stromaufwärtigen Durchgang vorgesehen ist;
einem stromabwärtigen Durchgang (65, 64) für eine Verbindung zwischen der Steuerkammer (56, 57) und einem Teil des Hauptdurchgangs, der sich stromabwärts von dem Hauptdämpfungsventil befindet; und
einer variablen Öffnung (63, 66), die in dem stromabwärtigen Durchgang zur Steuerung einer Durchflußwegfläche des stromabwärtigen Durchgangs vorgesehen ist, ferner mit:
einem Ventilelement (13, 14) in Form eines Zylinders, dessen eines Ende geschlossen ist;
einem ringförmigen inneren Dichtungsabschnitt (28, 29), der von einer inneren Wand eines Bodenabschnitts des Ventilelements (13, 14) vorsteht;
einem ringförmigen äußeren Dichtungsabschnitt (32, 33), der von der inneren Wand des Bodenabschnitts des Ventilelements (13, 14) vorsteht;
einem Ventilsitz (30, 31), der von der inneren Wand des Bodenabschnitts des Ventilelements zwischen dem inneren Dichtungsabschnitt (28, 29) und dem äußeren Dichtungsabschnitt (32, 33) vorsteht, wobei der innere und der äußere Dichtungsabschnitt (28, 29; 32, 33) und der Ventilsitz (30, 31) konzentrisch zueinander sind;
einer Hydraulikflüssigkeits-Einlaßdurchgangsöffnung (26, 27) zwischen dem inneren Dichtungsabschnitt (28, 29) und dem Ventilsitz (30, 31);
einem stromabwärtigen Durchgang (65, 64) für eine Verbindung zwischen der Steuerkammer (56, 57) und einem Teil des Hauptdurchgangs, der sich stromabwärts von dem Hauptdämpfungsventil befindet; und
einer variablen Öffnung (63, 66), die in dem stromabwärtigen Durchgang zur Steuerung einer Durchflußwegfläche des stromabwärtigen Durchgangs vorgesehen ist, ferner mit:
einem Ventilelement (13, 14) in Form eines Zylinders, dessen eines Ende geschlossen ist;
einem ringförmigen inneren Dichtungsabschnitt (28, 29), der von einer inneren Wand eines Bodenabschnitts des Ventilelements (13, 14) vorsteht;
einem ringförmigen äußeren Dichtungsabschnitt (32, 33), der von der inneren Wand des Bodenabschnitts des Ventilelements (13, 14) vorsteht;
einem Ventilsitz (30, 31), der von der inneren Wand des Bodenabschnitts des Ventilelements zwischen dem inneren Dichtungsabschnitt (28, 29) und dem äußeren Dichtungsabschnitt (32, 33) vorsteht, wobei der innere und der äußere Dichtungsabschnitt (28, 29; 32, 33) und der Ventilsitz (30, 31) konzentrisch zueinander sind;
einer Hydraulikflüssigkeits-Einlaßdurchgangsöffnung (26, 27) zwischen dem inneren Dichtungsabschnitt (28, 29) und dem Ventilsitz (30, 31);
einer Hydraulikflüssigkeits-Auslaßdurchgangsöffnung (36,
37) zwischen dem Ventilsitz (30, 31) und dem äußeren
Dichtungsabschnitt (32, 33);
einem Tellerventil (42, 43), das an einem inneren Randabschnitt desselben an dem inneren Dichtungsabschnitt (28, 29) befestigt ist, wobei das Tellerventil an einem äußeren Randabschnitt desselben an den Ventilsitz (30, 31) anstößt;
einer Haltescheibe (44, 45), die auf das Tellerventil (42, 43) gestapelt ist, wobei die Haltescheibe (44, 45) einen Durchmesser aufweist, der geringer ist als der Durchmesser des Tellerventils;
einem ringförmigen Dichtungsring (50, 51), der an einem inneren Randabschnitt desselben an einen äußeren Randabschnitt der Haltescheibe (44, 45) anstößt, wobei der Dichtungsring (50, 51) an einem äußeren Randabschnitt desselben an den äußeren Dichtungsabschnitt (32, 33) anstößt; und
einem Blockierelement (16, 17), das mit einem offenen Ende des Ventilelements (13, 14) verbunden ist,
wobei der Hydraulikflüssigkeits-Einlaßdurchgang und der Hydraulikflüssigkeits-Auslaßdurchgang den Hauptdurchgang bilden, wobei das Tellerventil den Ventilkörper des Hauptdämpfungsventils und das Blockierelement bildet, und wobei die Haltescheibe (44, 45) und der Dichtungsring (50, 51) die Steuerkammer (56, 57) definieren.
einem Tellerventil (42, 43), das an einem inneren Randabschnitt desselben an dem inneren Dichtungsabschnitt (28, 29) befestigt ist, wobei das Tellerventil an einem äußeren Randabschnitt desselben an den Ventilsitz (30, 31) anstößt;
einer Haltescheibe (44, 45), die auf das Tellerventil (42, 43) gestapelt ist, wobei die Haltescheibe (44, 45) einen Durchmesser aufweist, der geringer ist als der Durchmesser des Tellerventils;
einem ringförmigen Dichtungsring (50, 51), der an einem inneren Randabschnitt desselben an einen äußeren Randabschnitt der Haltescheibe (44, 45) anstößt, wobei der Dichtungsring (50, 51) an einem äußeren Randabschnitt desselben an den äußeren Dichtungsabschnitt (32, 33) anstößt; und
einem Blockierelement (16, 17), das mit einem offenen Ende des Ventilelements (13, 14) verbunden ist,
wobei der Hydraulikflüssigkeits-Einlaßdurchgang und der Hydraulikflüssigkeits-Auslaßdurchgang den Hauptdurchgang bilden, wobei das Tellerventil den Ventilkörper des Hauptdämpfungsventils und das Blockierelement bildet, und wobei die Haltescheibe (44, 45) und der Dichtungsring (50, 51) die Steuerkammer (56, 57) definieren.
2. Hydrostoßdämpfer mit einer Steuerung der Dämpfungskraft
gemäß Anspruch 1, ferner mit einer Federeinrichtung (46,
47) zum Drücken der Haltescheibe (44, 45) und des
Tellerventils (42, 43) gegen den Ventilsitz (30, 31).
3. Hydrostoßdämpfer mit einer Steuerung der Dämpfungskraft
gemäß Anspruch 1, wobei das Ventilelement aus einem
Sintermetall gemacht ist.
4. Hydrostoßdämpfer mit einer Steuerung der Dämpfungskraft
gemäß Anspruch 1, wobei eine Seitenwand des
Ventilelements getrennt von dem Bodenabschnitt des
Ventilelements vorgesehen ist, und die Steuerkammer
derart definiert ist, daß ein an dem Dichtungsring (50,
51) vorgesehener Haltering (52, 53) an einen äußeren
Randabschnitt einer ringförmigen Dichtungsplatte (54,
55) anstößt, wobei ein innerer Randabschnitt der
Dichtungsplatte (54, 55) an das Blockierelement (16, 17)
anstößt.
5. Hydrostoßdämpfer mit einer Steuerung der Dämpfungskraft
gemäß Anspruch 1, wobei ein vorstehendes Element (78,
79) zwischen dem äußerem Dichtungsabschnitt und dem
Dichtungsring vorgesehen ist, wobei das vorstehende
Element radial nach innen von dem äußeren
Dichtungsabschnitt vorsteht und einen Innendurchmesser
aufweist, der geringer ist als der Innendurchmesser des
äußeren Dichtungsabschnitts.
6. Hydrostoßdämpfer mit einer Steuerung der Dämpfungskraft
gemäß Anspruch 4, wobei ein vorstehendes Element
zwischen dem äußeren Dichtungsabschnitt und dem
Dichtungsring vorgesehen ist, wobei das vorstehende
Element radial nach innen von dem äußeren
Dichtungsabschnitt vorsteht und einen Innendurchmesser
aufweist, der geringer ist als der Innendurchmesser des
äußeren Dichtungsabschnitts.
7. Hydrostoßdämpfer mit einer Steuerung der Dämpfungskraft
gemäß Anspruch 4, wobei sowohl der Bodenabschnitt als
auch die Seitenwand des Ventilelements aus einem
Sintermetall gemacht sind.
8. Hydrostoßdämpfer mit einer Steuerung der Dämpfungskraft
gemäß Anspruch 5, wobei das vorstehende Element (78, 79)
eine ringförmige Platte aufweist.
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