DE10120510A1 - Solenoidbetätigte Antriebsvorrichtung und Dämpfkraftregelnder Hydraulischer Stossdämpfer der diese verwendet - Google Patents

Abstract

Ein Dämpfungskraft regelnder hydraulischer Stoßdämpfer umfasst einen Kolben, der einen Hauptkörperbereich kleinen Durchmessers hat, der verschiebbar durch einen ersten festen Kern geführt wird, der aus magnetischem Material gefertigt ist. Der Kolben hat einen angezogenen Bereich großen Durchmessers an einem Ende von ihm näher an einem zweiten festgelegten Kern. Der Durchmesser (D2) des angezogenen Bereichs ist größer festgelegt als der Durchmesser (D1) des Hauptkörperbereichs (D2 > D1), wodurch die Flächer der wechselseitig gegenüberliegenden Oberflächen des angezogenen Bereichs und des zweiten festgelegten Kerns vergrößert wird. Entsprechend kann eine Anziehungskraft, die auf den angezogenen Bereich wirkt, vergrößert werden, ohne die magnetische Flussdichte am Hauptkörperbereich zu reduzieren.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine solenoidbetätigte Antriebsvorrichtung und einen dämpfkraftregelnden hydraulischen Stossdämpfer, der an einem Federungssystem eines Fahrzeugs angebracht ist, beispielsweise eines Autos, und der eine Antriebsvorrichtung der oben erwähnten Art verwendet.

Hydraulische Stoßdämpfer, die am Federungssystem von Autos oder anderen Fahrzeugen angebracht sind, umfassen dämpfkraft­ regelnde hydraulische Stoßdämpfer, die so gestaltet sind, dass das Niveau der Dämpfkraft geeignet in Abhängigkeit von den Straßenoberflächenbedingungen, den Fahrzeugbetriebszuständen usw. im Hinblick auf ein Verbessern der Fahrqualität und der Lenkstabilität geregelt werden kann.

Wie es in der japanischen nicht geprüften Patentanmeldungs- Veröffentlichung (KOKAI) Nr. Hei 5-149364 beispielhaft gezeigt ist, umfasst ein herkömmlicher Dämpfungskraft regelnder hydraulischer Stossdämpfer einen Zylinder, der ein hydraulisches Fluid abgedichtet enthält. Ein Kolben ist verschiebbar in den Zylinder eingepasst, so dass er das Innere des Zylinders in zwei Kammern teilt. Der Kolben ist mit einer hohlen Kolbenstange verbunden, so dass eine Kolbenanordnung gebildet wird. Die Kolbenanordnung ist mit einem Hauptdurchlass für hydraulisches Fluid und einem Bypassdurchlass versehen, die eine Verbindung zwischen den zwei Kammern in dem Zylinder herstellen können. Der Hauptdurchlass für hydraulisches Fluid ist mit einem Dämpungskraft-Erzeugungsmechanismus versehen, der eine Öffnung und ein Scheibenventil umfasst. Der Bypassdurchlass ist mit einem Dämpfungskraft-Regelungsventil versehen, um die Durchlassfläche des Bypassdurchlasses zu regeln.

Das Dämpfungskraft-Regelungsventil wird durch die Verschiebung eines Kolbens betrieben, der eine Proportional- Solenoid-Antriebseinrichtung bildet, die in der Kolbenstange vorgesehen ist. Wenn das Dämpfungskraft-Regelungsventil betätigt wird, dass es den Bypassdurchlass öffnet, nimmt der Strömungswiderstand gegenüber hydraulischem Fluid, das zwischen den zwei Kammern strömt, in dem Zylinder ab. Folglich wird die Dämpfungskraft reduziert. Wenn das Dämpfungskraft-Regelungsventil betätigt wird, um den Bypassdurchlass zu schließen, nimmt der Strömungswiderstand zwischen den zwei Kammern zu. Folglich erhöht sich die Dämpfungskraft. Somit kann die Dämpfungskraft geeignet durch Öffnen oder Schließen des Dämpfungskraft-Regelungsventils geregelt werden.

Die Proportionalsolenoid-Antriebseinrichtung, die in dem die Dämpfungskraft regelnden hydraulischen Stossdämpfer verwendet wird, der in der Veröffentlichung Nr. Hei 5-149364 beschrieben ist, ist wie folgt angeordnet. Der Kolben hat einen Hauptkörperbereich und einen magnetisch angezogenen Bereich, der im Durchmesser kleiner ist als der Hauptkörperbereich. Der angezogene Bereich ist mit dem Hauptkörperbereich durch eine Stufe verbunden, die näherungsweise unter rechten Winkeln zum Hauptkörperbereich geformt ist. Der angezogene Bereich kann in einen röhrenförmigen Vorsprung eindringen oder aus diesem zurückgezogen werden, der integral mit einem festen Kern geformt ist. Wenn eine Spule energetisiert wird, wird ein magnetischer Weg in Elementen gebildet, die aus einem magnetischen Material gefertigt sind, wie dem festen Kern und dem Kolben, wodurch der Kolben zu dem festen Kern angezogen wird.

Der röhrenförmige Vorsprung des festen Kerns ist kegelförmig. Der Kolben wird an den festen Kern entsprechend der Größe des an die Spule zugeführten elektrischen Stroms angezogen, der durch eine Regelung gesteuert wird. Wenn sich der Kolben dem festen Kern nähert, kann der magnetische Fluss in Richtung auf den kegelförmigen Vorsprung in der radialen Richtung entweichen, wodurch eine Anziehungskraft näherungsweise proportional zur Größe des elektrischen Stroms erhalten werden kann.

Der oben beschriebene Stand der Technik leidet jedoch an einigen Problemen. Der angezogene Bereich ist im Durchmesser kleiner ausgebildet als der Hauptkörperbereich aus dem Grund, da die Proportionalmagnet-Antriebseinrichtung in einem kleinen Raum in der Kolbenstange vorgesehen ist und da der angezogene Bereich des Kolbens dazu gebracht wird, in den kegelförmigen röhrenförmigen Vorsprung einzudringen oder sich aus ihm zurückzuziehen, der auf dem festen Kern geformt ist. Wie es durch die charakteristische Kurve für die Anziehungskraft des "Stands der Technik" in Fig. 3 gezeigt ist, tritt, wenn der der Spule zugeführte elektrische Strom graduell erhöht wird, insbesondere magnetische Saturation am angezogenen Bereich kleinen Durchmessers usw. auf, und die Anziehungskraft wird, in der zweiten Hälfte der Regelungszone zu gering (d. h. in einer Position, in der sich der Kolben dem festen Kern genähert hat). Es sollte bemerkt werden, dass die Größe der Anziehungskraft von der Fläche der wechselseitig gegenüberliegenden Oberflächen des angezogenen Bereichs und des festen Kerns abhängt.

Entsprechend gibt es ein Kolbenverschiebungsgebiet, in dem die Dämpfungskraft-Charakteristika sich nicht linear ändern, selbst wenn der der Spule zugeführte elektrische Strom mit einer festgelegten Rate erhöht wird. Um dieses Problem zu lösen, ist es möglich, den der elektrischen Spule zugeführten Strom durch die Regelung nur in diesem Verschiebungsgebiet zu erhöhen oder eine Feder oder ähnliches vorzusehen, um den Kolben hilfsweise in die Richtung zu drücken, in der er magnetisch angezogen wird. In dem ersten Fall nimmt jedoch nicht nur der verbrauchte Strom zu, sondern es wird auch die Regelung kompliziert und die Last auf die Regelung und die Spule steigt ungünstigerweise an. Im zweiten Fall steigen aufgrund der Tatsache, dass eine Feder oder ähnliches benötigt wird, um den Kolben Kolben hilfsweise zu drücken, die Kosten entsprechend an und die Produktivität nimnit entsprechend ab. Somit bringen diese Gegenmaßnahmen verschiedenartige Probleme mit sich.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die oben beschriebenen Probleme, die mit dem Stand der Technik verbunden sind, getätigt.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Dämpfungskraft regelnden hydraulischen Stossdämpfer in einem begrenzten kleinen Raum mit einer magnetbetätigten Antriebseinrichtung, die eine vereinfachte Struktur aufweist vorzusehen, der die magnetische Kraft zum Anziehen des Kolbens erhöhen kann.

Die vorliegende Erfindung sieht einen Dämpfungskraft regelnden hydraulischen Stossdämpfer vor, der einen Zylinder umfasst, der abgedichtet darin ein hydraulisches Fluid enthält. Ein Kolben ist verschiebbar in dem Zylinder vorgesehen, so dass er das Innere des Zylinders in eine obere Kammer und eine untere Kammer teilt. Ein Durchlass für hydraulisches Fluid ist gebildet, so dass eine Verbindung zwischen der oberen Kammer und der unteren Kammer vorgesehen wird. Ein Dämpfungskraft-Regelungsmechanismus ist in dem Durchlass für das hydraulische Fluid vorgesehen, um die Dämpfungskraft zu regeln, indem die Strömung des hydraulischen Fluids geregelt wird, die in dem Durchlass für hydraulisches Fluid durch die Verschiebebewegung des Kolbens vorhanden ist. Eine solenoidbetätigte Antriebseinrichtung zum Betreiben des Dämpfungskraft-Regelungsmechanismus ist in einem Gehäuse untergebracht. Die solenoidbetätigte Antriebseinrichtung umfasst eine Spule, die in dem Gehäuse vorgesehen ist. Ein röhrenförmiges Element ist in der Spule an einem Ende dieser vorgesehen, so dass ein magnetischer Weg gebildet wird, wenn die Spule energetisiert wird. Ein Kolben wird verschiebbar in dem röhrenförmigen Element geführt. Ein Anziehungselement ist in der Spule an dem anderen Ende von dieser vorgesehen, so dass ein magnetischer Weg gebildet wird, wenn die Spule energetisiert wird, so dass der Kolben angezogen wird. Der Kolben hat einen Hauptkörperbereich kleinen Durchmessers, der verschiebbar in dem röhrenförmigen Element geführt wird, und einen angezogenen Bereich großen Durchmessers, der eine Oberfläche hat, die in Richtung auf das anziehende Element gerichtet ist. Das anziehende Element hat einen röhrenförmigen Vorsprung, der auf einer Oberfläche von ihm vorgesehen ist, die in Richtung auf den angezogenen Bereich des Kolbens gerichtet ist, so dass der angezogene Bereich in den röhrenförmigen Vorsprung eindringt oder sich aus ihm zurückzieht.

Somit ist gemäß der vorliegenden Erfindung der Hauptkörperbereich des Kolbens im Durchmesser verringert und der Hauptkörperbereich kleinen Durchmessers wird verschiebbar durch das röhrenförmige Element geführt, das einen magnetischen Weg bildet. Daher kann die magnetische Flussdichte zufriedenstellend vergrößert werden. Zusätzlich ist es möglich, die Fläche der wechselseitig gegenüberliegenden Oberflächen des angezogenen Bereichs und des anziehenden Elements, das einen magnetischen Weg bildet, zu vergrößern, da der angezogene Bereich im Durchmesser größer als der Hauptkörperbereich gemacht ist. Als Folge ist es möglich, die magnetische Kraft zum Anziehen des Kolbens zu erhöhen. Zusätzlich ist ein röhrenförmiger Vorsprung auf der Oberfläche des anziehenden Elements vorgesehen, das in Richtung auf den angezogenen Bereich des Kolbens gerichtet ist, so dass der angezogene Bereich in den röhrenförmigen Vorsprung eindringt oder sich aus ihm zurückzieht. Daher absorbiert der röhrenförmige Vorsprung radial den magnetischen Fluss von dem Kolben. Entsprechend ist es möglich, eine Anziehungskraft proportional zur Größe des der Spule zugeführten elektrischen Stroms zu erhalten, und es ist somit möglich, zuverlässig die Dämpfungskraft-Charakteristika in Proportionalität zur Stärke des der Spule zugeführten elektrischen Stroms zu verändern.

Vorzugsweise ist der Kolben bei dem oben beschriebenen Dämpfungskraft regelnden hydraulischen Stossdämpfer umgekehrt kegelförmig, so dass er graduell im Durchmesser vom Hauptkörperbereich in Richtung auf den angezogenen Bereich abnimmt.

Durch diese Anordnung ist es möglich, den Verlauf des magnetischen Flusses zwischen dem Hauptkörperbereich und dem angezogenen Bereich des Kolbens zu glätten und den magnetischen Fluss sicher bis zum äußersten Umfang des angezogenen Bereichs zu verteilen. Entsprechend kann die Anziehungskraft weiter erhöht werden und somit der verbrauchte Strom reduziert werden. Folglich ist es möglich, das Erzeugen von Wärme von der Spule usw. zu begrenzen und die Dämpfungskraft-Charakteristika stabil zu ändern.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung umfasst der Dämpfungskraft regelnde hydraulische Stossdämpfer weiter ein erstes Lager, das in dem röhrenförmigen Element positioniert ist, so dass der Kolben verschiebbar durch das erste Lager geführt wird, und ein zweites Lager, das in dem anziehenden Element positioniert ist. Der solenoidbetätigte Antriebsmechanismus umfasst eine Betätigungsstange, die gegenüberliegende Endbereiche hat. Ein Endbereich der Betätigungsstange ist mit einem Endbereich des Kolbens auf der Seite des anziehenden Elements verbunden und der andere Endbereich der Betriebsstange erstreckt sich durch das anziehende Element und wird verschiebbar durch das zweite Lager geführt.

Durch dies Anordnung sind die gegenüberliegenden Oberflächen des angezogenen Bereichs des Kolbens und des anziehenden Elements zwischen dem ersten und zweiten Lager positioniert. Daher ist es möglich, die radiale Position stabil zu gestalten, in der der Kolben mit dem anziehenden Element in Eingriff tritt, wenn dieser durch das Element angezogen wird.

Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung hat das röhrenförmige Element eine Bodenwand, so dass ein mit einem hydraulischen Fluid gefüllter Raum durch das röhrenförmige Element und den Kolben zwischen dem Boden und dem Kolben definiert wird, und der Kolben hat einen Öffnungsdurchlass, der sich axial durch den Kolben erstreckt und eine Öffnung hat.

Mit dieser Anordnung wird eine abrupte Bewegung des Kolbens beim Energetisieren der Spule gedämpft.

Die vorliegenden Erfindung sieht auch eine solenoidbetätigte Antriebseinrichtung vor, die eine Spule umfasst, die in einem Gehäuse vorgesehen ist, ein röhrenförmiges Element, das in der Spule an einem Endbereich der Spule vorgesehen ist, so dass ein Bereich eines magnetischen Wegs für den magnetischen Fluss gebildet wird, der erzeugt wird, wenn die Spule energetisiert wird, einen Kolben, der verschiebbar in dem röhrenförmigen Element geführt wird, und ein anziehendes Element, das in der Spule am anderen Endbereich der Spule vorgesehen ist, so dass ein anderer Bereich des magnetischen Wegs gebildet wird, wenn die Spule energetisiert wird, so dass der Kolben angezogen wird. Der Kolben hat einen Hauptkörperbereich kleinen Durchmessers, der verschiebbar in dem röhrenförmigen Element geführt wird, und einen angezogenen Bereich großen Durchmessers, der eine Oberfläche hat, die in Richtung auf das anziehende Element gerichtet ist. Das anziehende Element hat einen röhrenförmigen Vorsprung, der auf einer seiner Oberflächen vorgesehen ist, die in Richtung auf den angezogenen Bereich des Kolbens gerichtet ist, so dass der angezogene Bereich in den röhrenförmigen Vorsprung eindringt oder sich aus ihm zurückzieht.

Somit ist auch bei der gerade beschriebenen Anordnung der Hauptkörperbereich des Kolbens im Durchmesser verringert und der Hauptkörperbereich kleinen Durchmessers wird verschiebbar durch das röhrenförmige Element geführt, das einen magnetischen Weg bildet. Daher kann die magnetische Flussdichte zufriedenstellend vergrößert werden. Zusätzlich ist es möglich, da der angezogene Bereich im Durchmesser größer ist als der Hauptkörperbereich, die Flächen der wechselseitig gegenüberliegenden Oberflächen des angezogenen Bereichs und des anziehenden Elements zu erhöhen, das den magnetischen Weg bildet. Als Folge ist es möglich, die magnetische Kraft zu erhöhen, um den Kolben anzuziehen. Zusätzlich ist eine röhrenförmiger Vorsprung auf der Oberfläche des anziehenden Elements vorgesehen, das in Richtung auf den angezogenen Bereich des Kolbens gerichtet ist, so dass der angezogene Bereich in den röhrenförmigen Vorsprung eindringt oder sich aus ihm zurückzieht. Daher absorbiert der röhrenförmige Vorsprung radial den magnetischen Fluss von dem Kolben. Entsprechend ist es möglich, eine Anziehungskraft proportional zur Stärke des der Spule zugeführten elektrischen Stroms zu erhalten, und es ist somit möglich, zuverlässig die Dämpfungskraft-Charakteristika in Proportionalität zur Stärke des der Spule zugeführten elektrischen Stroms zu verändern.

Die obenstehende und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus folgender Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen von ihr deutlicher, die in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen zu sehen ist.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine vergrößerte vertikale Querschnittsansicht, die den Kolbenteil eines Dämpfungskraft regelnden hydraulischen Stossdämpfers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.

Fig. 2 ist eine vergrößerte vertikale Querschnittsansicht, die einen wesentlichen Teil aus Fig. 1 zeigt.

Fig. 3 ist ein Charakteristikdiagramm, das die Anziehungskraft-Charakteristikkurven zum Vergleich zwischen dem Stand der Technik und einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird untenstehend im einzelnen unter Bezug auf Fig. 1 bis 3 beschrieben.

Wie es in Fig. 1 und 2 gezeigt ist, hat ein Dämpfungskraft regelnder hydraulischer Stossdämpfer 1 gemäß der vorliegenden Erfindung eine Doppelzylinderstruktur, die einen Zylinder 2 und einen äußeren Zylinder (nicht gezeigt) umfasst, der außerhalb des Zylinders 2 vorgesehen ist. Ein (nicht gezeigter) Behälter ist zwischen dem Zylinder 2 und dem äußeren Zylinder geformt. Der Zylinder 2 hat abgedichtet ein hydraulisches Fluid darin und der Behälter hat ebenfalls das hydraulische Fluid abgedichtet darin, zusammen mit einem Gas, das unter einem bestimmten Druck abgedichtet enthalten ist. Ein Kolben 3 ist verschiebbar in den Zylinder 2 eingepasst. Der Kolben 3 teilt das Innere des Zylinders 2 in zwei Kammern, d. h. eine obere Zylinderkammer 2a und eine untere Zylinderkammer 2b. Ein näherungsweise zylindrischer Kolbenbolzen 4 ist in den Kolben 3 eingeführt, und der Kolben 3 ist an dem Kolbenbolzen 4 unter Verwendung einer Mutter 5 befestigt. Der Kolbenbolzen 4 hat einen Bereich großen Durchmessers 4a an seinem proximalen Ende. Ein Solenoidgehäuse 7, das an einem Endbereich einer Kolbenstange 6 befestigt ist, ist auf den Bereich großen Durchmessers 4a des Kolbenbolzens 4a geschraubt. Der andere Endbereich der Kolbenstange 6 erstreckt sich durch die obere Zylinderkammer 2a und weiter durch eine Stangenführung (nicht gezeigt), und eine Öldichtung (nicht gezeigt), die auf den oberen Endbereich der Doppelzylinderstruktur umfassend den Zylinder 2 und den äußeren Zylinder aufgepasst sind, und steht zur Außenseite des Zylinders 2 vor. Ein Basisventil (nicht gezeigt) ist in dem unteren Endbereich des Zylinders 2 vorgesehen, so dass die untere Zylinderkammer 2b und der Behälter voneinander getrennt werden.

Der Kolben 3 ist mit einem Expansionsdurchlass für hydraulisches Fluid 13 und einem Kompressionsdurchlass 14 für hydraulisches Fluid zur Verbindung zwischen der oberen und unteren Zylinderkammer 2a und 2b versehen. Ein Expansions- Dämpfungskraft-Erzeugungsmechanismus 15 ist zwischen dem Kolben 3 und der Mutter 5 vorgesehen, um die Strömung des hydraulischen Fluids in dem Expansionsdurchlass für hydraulisches Fluid 13 zu regeln. Ein Kompressions- Dämpfungskraft-Erzeugungsmechanismus 16 ist zwischen dem Kolben 3 und dem Bereich großen Durchmessers 4a des Kolbenbolzens 4a vorgesehen, so dass die Strömung des hydraulischen Fluids in dem Kompressionsdurchlass 14 für hydraulisches Fluid geregelt wird. Das Basisventil ist mit einem Durchlass für hydraulisches Fluid (nicht gezeigt) versehen, um eine Verbindung zwischen der unteren Zylinderkammer 2b und dem Behälter herzustellen. Der hydraulische Fluiddurchlass ist mit einem Rückschlagventil (nicht gezeigt) versehen, das ermöglicht, dass das hydraulische Fluid durch den Durchlass für hydraulisches Fluid nur in einer Richtung von dem Behälter in Richtung auf die untere Zylinderkammer 2b strömt. Der Durchlass für hydraulisches Fluid ist ferner mit einem Scheibenventil (nicht gezeigt) versehen, das sich öffnet, wenn der Druck des hydraulischen Fluids in der unteren Zylinderkammer 2b einen vorbestimmten Druck erreicht, so dass das hydraulische Fluid in Richtung auf den Behälter strömen kann.

Der Expansions-Dämpfungskraft-Erzeugungsmechanismus 15 wird unten beschrieben. Dieser Dämpfungskraft- Erzeugungsmechanismus ist ein pilotbetätigtes Dämpfungsventil. Ein ringförmiger Ventilsitz 21 steht von einer Endoberfläche des Kolbens 3 vor, der in Richtung auf die untere Zylinderkammer 2b gerichtet ist. Ein Hauptscheibenventil 22 (Pilotdämpfungsventil) sitzt auf dem Ventilsitz 21. Ein ringförmiges befestigtes Element 23 ist auf dem Kolbenbolzen 4 zwischen dem Kolben 3 und der Mutter 5 montiert. Ein bewegbarer Ring 24 ist verschiebbar auf den äußeren Umfang des befestigten Elements 23 aufgepasst. Der bewegbare Ring 24 wird durch die Federkraft einer scheibenförmigen Plattenfeder 26, die zwischen das feste Element 23 und die Mutter 5 geklemmt ist, gedrückt, dass er gegen das Hauptscheibenventil 22 stößt. Eine Rückdruckkammer 22a ist zwischen dem Hauptscheibenventil 22 und dem festen Element 23 geformt, so dass der Druck in der Rückdruckkammer 22a auf das Hauptscheibenventil 22 in dessen Schließrichtung wirkt. Die Rückdruckkammer 22a steht mit dem Expansionsdurchlass für hydraulisches Fluid 13 durch eine feste Öffnung 27 in Verbindung, die in dem Hauptscheibenventil 22 vorgesehen ist. Die Rückdruckkammer 22a steht ebenfalls mit der anderen Seite des festen Elements 23 durch Durchlässe für hydraulisches Fluid 28 und 29 in Verbindung, die in der Seitenwand des Kolbenbolzens 4 vorgesehen sind, durch ein Expansionsdruckregelungsventil 30, das im Inneren des Kolbenbolzens 4 vorgesehen ist. Der Durchlass 28 ist eine stromaufwärtige Öffnung der Expansionsseite und der Durchlass 29 eine stromabwärtige Öffnung der Expansionsseite im Hinblick auf das Expansionsdruck-Regelungsventil 30. Die Rückdruckkammer 22a steht weiter mit der unteren Zylinderkammer 2b durch einen Durchlass für hydraulisches Fluid 32 in Verbindung, der in der Plattenfeder 26 vorgesehen ist, und weiter durch ein Rückschlagventil 31 (Scheibenventil), das auf die Plattenfeder 26 gestapelt ist.

Der Kompressions-Dämpfungskraft-Erzeugungsmechanismus 16 wird unten beschrieben. Dieser Dämpfungskraft- Erzeugungsmechanismus ist auch ein pilotbetätigtes Dämpfungsventil. Ein ringförmiger Ventilsitz 33 steht von einer Endoberfläche des Kolbens 3 vor, der in Richtung auf die obere Zylinderkammer 2a gerichtet ist. Ein Hauptscheibenventil 34 (Pilotdämpfungsventil) sitzt auf dem Ventilsitz 33. Ein ringförmiges festes Element 35 ist auf dem Kolbenbolzen 4 zwischen dem Befestigung großen Durchmessers 4a und dem Kolben 3 montiert. Ein bewegbarer Ring 36 ist verschiebbar auf den äußeren Umfang des festen Elements 35 aufgepasst. Der bewegbare Ring 36 wird gedrückt, so dass er auf das Hauptscheibenventil 34 stößt, durch eine Federkraft einer scheibenförmigen Plattenfeder 38, die zwischen das feste Element 35 und den Bereich großen Durchmessers 4a geklemmt ist. Eine Rückdruckkammer 39 ist zwischen dem Hauptscheibenventil 34 und dem festen Element 35 geformt, so dass der Druck in der Rückdruckkammer 39 auf das Hauptscheibenventil 34 in dessen Schließrichtung wirkt. Die Rückdruckkammer 39 steht mit dem Kompressionsdurchlass für hydraulisches Fluid 14 in Verbindung, durch eine feste Öffnung 40, die in dem Hauptscheibenventil 34 vorgesehen ist. Die Rückdruckkammer 39 steht auch mit der anderen Seite des festen Elements 35 durch Durchlässe für hydraulisches Fluid 41 und 42 in Verbindung, die in der Seitenwand des Kolbenbolzens 4 vorgesehen sind, durch ein Kompressionsdruck- Regelungsventil 43, das im Inneren des Kolbenbolzens 4 vorgesehen ist. Der Durchlass 41 ist eine stromaufwärtige Öffnung der Kompressionsseite und der Durchlass 42 ist eine stromabwärtige Öffnung der Kompressionsseite in bezug auf das Kompressionsdruck-Regelungsventil 43. Die Rückdruckkammer 39 steht weiter mit der oberen Zylinderkammer 2a durch einen Durchlass für hydraulisches Fluid 45 in Verbindung, der in der Plattenfeder 38 vorgesehen ist, und weiter durch ein Rückschlagventil 44 (Scheibenventil), das auf die Plattenfeder 38 gestapelt ist.

Die Expansions- und Kompressionsdruck-Regelungsventile 30 und 43 (Dämpfungskraft-Regelungsmechanismen) werden unten beschrieben. Der Kolbenbolzen 4 hat ein Bohrloch kleinen Durchmessers 46, das in einem mittleren Bereich von ihm geformt ist. Die Durchlässe 28 und 41 für das hydraulische Fluid öffnen sich in das Bohrloch kleinen Durchmessers 46. Der Kolbenbolzen 4 hat ferner Bohrlöcher 47 und 48 großen Durchmessers, die an beiden Seiten des Bohrlochs kleinen Durchmessers 46 geformt sind. Die Durchlässe 29 und 42 für hydraulisches Fluid öffnen sich jeweils in die Bohrlöcher 47 und 48 großen Durchmessers. Stufen, die zwischen dem Bohrloch 46 kleinen Durchmessers und den Bohrlöchern 47 und 48 großen Durchmessers geformt sind, bilden jeweils ringförmige Ventilsitze 49 und 50. Ein zylindrisches Gleitstück 51 ist verschiebbar in das Bohrloch 46 kleinen Durchmessers des Kolbenbolzens 4 eingepasst. Ringförmige Ventilkammern 52 und 53 sind zwischen dem Bohrloch 46 kleinen Durchmessers und Bereichen kleinen Durchmessers geformt, die an beiden Enden des Gleitstücks 51 gebildet sind. Die ringförmigen Ventilkammern 52 und 53 stehen jeweils mit den Durchlässen 28 und 41 für hydraulisches Fluid in Verbindung.

Nebenventilelemente 54 und 55 sind über eine Presspassung in beide Endbereiche des Gleitelements 51 eingepasst. Das Nebenventilelement 54 ist ein Ventilelement der Expansionsseite und das Nebenventilelement 55 ein Ventilelement der Kompressionsseite. Die Nebenventilelemente 54 und 55 sind geeignet, dass sie auf den Ventilsitzen 59 und 50 jeweils ruhen oder von ihnen getrennt sind.

Ein Proportionalsolenoid 58 (solenoidbetätigte Antriebseinrichtung) ist in dem Solenoidgehäuse 7 vorgesehen. Der Proportionalsolenoid 58 hat eine Spulenwicklung 100, die aus einem Harzmaterial gefertigt ist mit einer näherungsweisen U-förmigen Querschnittskonfiguration. Die Spulenwicklung 100 ist mit einer Spule 73 gewunden.

Ein erster fester Kern 101 (röhrenförmiges Element) aus magnetischem Material ist in der Spule 73 vorgesehen, so dass er sich von dem oberen Ende zu näherungsweise einem mittleren Bereich der Spule 73 in der Axialrichtung erstreckt und ist in dieser Position festgelegt. Der erste feste Kern 101 führt verschiebbar einen Hauptkörperbereich 59a kleinen Durchmessers eines Kolbens 59, der in das hydraulische Fluid eingetaucht ist, über ein Lager 102 (erstes Lager), das aus einem Fluorkunststoffmaterial gefertigt ist.

Eine Betätigungsstange 60 ist an dem Kolben 59 über eine Presspassung befestigt. Die Betätigungsstange 60 wird verschiebbar durch einen zweiten festgelegten Kern 104 (anziehendes Element) über ein Lager 103 (zweites Lager) geführt, das aus einem Fluorkunststoffmaterial gefertigt ist. Das untere Ende des zweiten festgelegten Kerns 104 ist an dem Bereich großen Durchmessers 4a des Kolbenbolzens 4 befestigt. Das obere Ende des zweiten festgelegten Kerns 104 erstreckt sich in die Spule 73 bis zu einem näherungsweisen mittleren Bereich der Spule 73 in der Axialrichtung und ist in dieser Position befestigt. Der zweite befestigte Kern 104 hat einen röhrenförmigen Vorsprung 104a an seinem oberen Ende, so dass ein angezogener Bereich großen Durchmessers 59b des Kolbens 59 in den röhrenförmiger Vorsprung 104 eindringen kann oder aus ihm zurückgezogen werden kann. Der zweite festgelegte Kern 104 hat eine obere Endoberfläche B, die in Richtung auf eine untere Endoberfläche A des angezogenen Bereichs 59b gerichtet ist. Die obere Endoberfläche B des zweiten festgelegten Kerns 104 ist in die Spule 73 bis zu einem näherungsweise mittleren Bereich dieser in der Axialrichtung eingeführt. Entsprechend kann die magnetische Flussdichte an der oberen Endoberfläche B zufriedenstellend erhöht werden. Somit kann über den gesamten Hub des Kolbens 59 eine große Anziehungskraft erzeugt werden. Weiterhin ist es mit der Anordnung, bei der ein Ende der Betätigungsstange 60 in dem Kolben 59 über eine Presspassung befestigt ist, der Hauptkörperbereich 59a des Kolbens 59 mit kleinem Durchmesser verschiebbar durch das Lager 102 geführt wird und das andere Ende der Betätigungsstange 60 durch das Lager 103 geführt wird, möglich, die Radialposition stabil zu gestalten, in der der Kolben mit dem zweiten festgelegten Kern 104 in Eingriff kommt, wenn der Kolben durch den Kern angezogen wird.

Der röhrenförmige Vorsprung 104, der auf dem zweiten festgelegten Kern 104 geformt ist, nimmt radial den magnetischen Fluss von dem Kolben 59 auf, wodurch es ermöglicht wird, eine Anziehungskraft näherungsweise proportional zur Stärke des elektrischen Stroms, der der Spule 73 zugeführt wird, zu erhalten.

Es ist anzumerken, dass der röhrenförmige Vorsprung 104a konform zu den Charakteristika etc. eines Produkts modifiziert werden kann, auf das die vorliegende Erfindung angewendet wird. Das heißt, der röhrenförmige Vorsprung 104 kann ein ringförmiger Vorsprung sein, der sich kontinuierlich über den gesamten Umfang erstreckt, oder eine Kombination von Teilvorsprüngen, die an einer Vielzahl (beispielsweise drei oder vier) von Positionen in der Umfangsrichtung vorgesehen sind. Alternativ kann der röhrenförmige Vorsprung 104 ein teilweise abgeschnittener ringförmiger Vorsprung sein, der sich kontinuierlich im wesentlichen über den gesamten Umfang erstreckt.

Der angezogene Bereich 59b des Kolbens 59 ist invers kegelförmig, so dass er im Durchmesser graduell von dem Hauptkörperbereich 59a abnimmt (d. h., der Durchmesser D2 des angezogenen Bereichs 59b ist größer als der Durchmesser D1 des Hauptkörperbereichs 52a). Somit hat der angezogene Bereich 59b eine ringförmige kegelförmige Oberfläche 59c. Mit anderen Worten ist die transversale Querschnittsfläche des angezogenen Bereichs 59b größer als diejenige des Hauptkörperbereichs 59a.

Obwohl der angezogene Bereich 59b und der Hauptkörperbereich 59a des Kolbens gezeigt sind, dass sie im wesentlichen kreisförmige Gestalten haben, ist die Erfindung nicht auf diese besonderen Gestalten beschränkt. Sie können polygonale Querschnitte haben, solange die Querschnittsfläche des angezogenen Bereichs 59b größer ist als diejenige des Hauptkörperbereichs 59a.

Der Kolben 59 und der zweite festgelegte Kern 104 sind mit jeweiligen Dämpfungsöffnungen 59d und 104b (in Öffnungsdurchlässen) versehen, um eine rasche Bewegung des Kolbens 59 zu dämpfen, wenn die Spule 73 energetisiert wird.

Leitungsdrähte 74 sind mit der Spule 73 verbunden. Die Leitungsdrähte 74 erstrecken sich durch das obere Ende der Spulenwindung 100 und weiter durch den hohlen Bereich der Kolbenstange 6 zur Außenseite des Zylinders 2. Ein Stecker 74a ist mit den Leitungsdrähten 74 verbunden. Der Stecker 74a ist mit einer (nicht gezeigten) Regelung verbunden.

Das distale Ende der Betätigungsstange 60 stößt gegen das Nebenventilelement 55, das an einem Ende des Gleitstücks 51 befestigt ist. Ein Justierbolzen 61 und eine Verriegelungsmutter 62 sind in die Öffnung an dem distalen Ende des Bohrlochs großen Durchmessers 47 des Kolbenbolzens 4 geschraubt, um die Öffnung zu schließen. Eine Kompressionsfeder 63 ist zwischen den Justierbolzen 61 und des Nebenventilelement 54 geschaltet, das an dem anderen Ende des Gleitstücks 51 befestigt ist. Die Nebenventilelemente 54 und 55 sind mit Durchlässen 67 und 68 für das hydraulische Fluid versehen, um eine Verbindung zwischen den Kammern 64 und 66 für das hydraulische Fluid vorzusehen, die an beiden Seiten des Zylinders 51 geformt sind, damit ein Druckgleichgewicht des hydraulischen Fluids erhalten wird, das auf die zwei Enden des Gleitstücks 51 wirkt.

Das Bohrloch kleinen Durchmessers 46 des Kolbenbolzens 4 ist mit Stufen 69 und 70 an jeweiligen Positionen in den Kammern 52 und 53 für das hydraulische Fluid versehen. In den Kammern 52 und 53 für das hydraulisches Fluid ist die druckaufnehmende Fläche der Nebenventilelemente 54 und 55 (d. h. die druckaufnehmende Fläche, um zu bewirken, dass das Gleitelement 51 Schub in der Ventilöffnungsrichtung erzeugt) größer als die druckaufnehmende Fläche der Stufen 71 und 72 des Gleitelements 51 (d. h. die druckaufnehmende Fläche, um zu bewirken, dass das Gleitstück 51 Schub in der Ventilschließrichtung erzeugt).

Wenn die Spule 73 nicht energetisiert ist, wird das Gleitstück 51 durch die Kompressionsfeder 63 vorgespannt, so dass das Nebenventilelement 54 auf dem Ventilsitz 49 ruht, wohingegen das Nebenventilelement 55 in einer Position gehalten wird, in der es von dem Ventilsitz 50 getrennt ist. Wenn die Spule 73 energetisiert wird, bewirkt der Proportionalsolenoid 58, dass der Kolben 59 sich in den Figuren nach unten gegen die Kompressionsfeder 63 bewegt mit einer Anziehungskraft, die der Stärke des elektrischen Stroms, der der Spule 73 zugeführt wird, entspricht, wodurch selektiv das Nebenventilelement 54 in der Ventilöffnungsrichtung und das Nebenventilelement 55 in der Ventilschließrichtung gepresst werden.

Es ist anzumerken, dass das Festsetzen der Anfangslast der Kompressionsfeder 63 mit dem Justierbolzen 61 und der Verriegelungsmutter 62 justiert werden kann.

Das Folgende ist eine Beschreibung des Betriebs der wie oben beschrieben angeordneten Ausführungsform.

Während des Expansionshubs der Kolbenstange 6 wird, wenn sich der Kolben 3 bewegt, das hydraulische Fluid in der oberen Zylinderkammer 2a unter Druck gesetzt. Folglich strömt bevor sich das Hauptscheibenventil 22 des Dämpfungskraft erzeugenden Mechanismus 15 der Expansion öffnet (in einem Gebiet niedriger Kolbengeschwindigkeit) das hydraulische Fluid in der oberen Zylinderkammern 2a zur unteren Zylinderkammer 2b durch den Expansionsdurchlass für das hydraulisches Fluid 13, die festgelegte Öffnung 27 in dem Hauptscheibenventil 22, die Rückdruckkammer 22a, den Durchlass für hydraulisches Fluid 28, das Expansionsdruck- Regelungsventil 30, den Durchlass für hydraulisches Fluid 29, den Durchlass für hydraulisches Fluid 32 und das Rückschlagventil 31. Wenn der Druck in der oberen Zylinderkammer 2a den Ventilöffnungsdruck des Hauptscheibenventils 22 erreicht (ein Gebiet hoher Kolbengeschwindigkeit), öffnet sich das Hauptscheibenventil 22, so dass ermöglicht wird, dass das hydraulische Fluid in der oberen Zylinderkammer 2a direkt in die untere Zylinderkammer 2b durch den Expansionsdurchlass für das hydraulische Fluid 13 strömt. Zwischenzeitlich zieht sich eine Menge an hydraulischem Fluid, die einer Menge entspricht, um die sich die Kolbenstange 6 aus dem Zylinder 2 zurückzieht, von dem Behälter zur unteren Zylinderkammer 2b zurück, wobei das Rückschlagventil in dem Durchlass für hydraulisches Fluid des Basisventils geöffnet wird.

Somit wird, bevor sich das Hauptscheibenventil 22 öffnet (in dem Gebiet niedriger Kolbengeschwindigkeit) eine Dämpfungskraft durch die feste Öffnung 27 und das Expansionsdruck-Regelungsventil 30 erzeugt. In dem Expansionsdruck-Regelungsventil 30 bewirkt aufgrund der Tatsache, dass die druckaufnehmende Fläche des Nebenventilelements 54 größer als die druckaufnehmende Fläche der Stufe 71 des Gleitstücks 51 in der Kammer für hydraulisches Fluid 52 ist, der Unterschied zwischen den axial aufeinander gerichteten Druck aufnehmenden Flächen, dass Schub in das Gleitstück 51 in Richtung zum Öffnen des Nebenventilelements 54 induziert wird. Zwischenzeitlich drückt die Kompressionsfeder 63 das Gleitstück 51 in der Richtung zum Schließen des Nebenventilelements 54. Der Ventilöffnungsdruck des Nebenventilelements 54 kann entsprechend dem elektrischen Strom, der der Spule 73 zugeführt wird, geregelt werden. Somit kann, bevor sich das Hauptscheibenventil 22 öffnet (in dem Gebiet niedriger Kolbengeschwindigkeit) die Dämpfungskraft direkt unabhängig von der Kolbengeschwindigkeit geregelt werden.

Ferner, da der Ventilöffnungsdruck des Nebenventilelements 54 geregelt wird, wird der Druck in der Rückdruckkammer 22a, die auf der stromaufwärtigen Seite des Nebenventilelements 54 ist, entsprechend dem Ventilöffnungsdruck geregelt. Der Druck in der Rückdruckkammer 22a wirkt auf das Hauptscheibenventil 22 in Richtung zum Schließen von ihm als ein Hilfsdruck. Daher kann der Ventilöffnungsdruck des Hauptscheibenventils 22 ebenfalls gleichzeitig geregelt werden, wenn der Ventilöffnungsdruck des Nebenventilelements 54 geregelt wird. Somit kann eine Dämpfungskraft in dem Gebiet hoher Kolbengeschwindigkeit gleichzeitig geregelt werden.

Während des Kompressionshubs der Kolbenstange 6 wird, wenn sich der Kolben 3 bewegt, das Rückschlagventil des Basisventils geschlossen. Folglich wird das hydraulisches Fluid in der unteren Zylinderkammer 2b unter Druck gesetzt. Bevor sich das Hauptscheibenventil 34 des Kompressionsdämpfungskraft erzeugenden Mechanismus 16 öffnet (in einem Gebiet niedriger Kolbengeschwindigkeit) strömt das hydraulische Fluid in der unteren Zylinderkammer 2b zur oberen Zylinderkammer 2a durch den Kompressionsdurchlass 14 für hydraulisches Fluid, die festgelegte Öffnung 40 in dem Hauptscheibenventil 34, die Rückdruckkammer 39, den Durchlass für hydraulisches Fluid 41, das Kompressionsdruck- Regelungsventil 43, den hydraulischen Fluiddurchlass 42, den Durchlass für hydraulisches Fluid 45 und das Rückschlagventil 44. Wenn der Druck in der unteren Zylinderkammer 2b den Ventilöffnungsdruck des Hauptscheibenventils 34 erreicht (ein Gebiet hoher Kolbengeschwindigkeit), öffnet sich das Hauptscheibenventil 34, so dass das hydraulische Fluid in der unteren Zylinderkammer 2b direkt in die obere Zylinderkammer 2a durch den Kompressionsdurchlass 14 für hydraulisches Fluid strömen kann. Zwischenzeitlich strömt eine Menge hydraulischen Fluids, die einer Menge entspricht. um die die Kolbenstange 6 in den Zylinder eindringt, von der unteren Zylinderkammer 2b zu dem Behälter, wobei das Scheibenventil in dem Durchlass für hydraulisches Fluid des Basisventils geöffnet wird.

Somit wird, bevor sich das Hauptscheibenventil 34 (in dem Gebiet niedriger Kolbengeschwindigkeit) öffnet, eine Dämpfungskraft durch die festgelegte Öffnung 40 und das Kompressionsdruck-Regelungsventil 43 erzeugt. In dem Kompressionsdruck-Regelungsventil 43 bewirkt aufgrund der Tatsache, dass die druckaufnehmende Fläche des Nebenventilelements 55 größer als die druckaufnehmende Fläche der Stufe 72 des Gleitstücks 51 in der Kammer 53 für hydraulisches Fluid ist, der Druckunterschied zwischen den druckaufnehmenden Flächen, dass Schub in das Gleitstück 51 in der Richtung zum Öffnen des Nebenventilelements 55 induziert wird. Zwischenzeitlich wird das Gleitstück 51 in die Richtung zum Schließen des Nebenventilelements 55 durch den Proportionalsolenoid 58 gepresst und der Ventilöffnungsdruck des Nebenventilelements 55 wird gemäß dem elektrischen Strom, der der Spule 73 zugeführt wird, geregelt. Somit kann, bevor sich das Hauptscheibenventil 34 öffnet (in dem Gebiet niedriger Kolbengeschwindigkeit) eine Dämpfungskraft direkt unabhängig von der Kolbengeschwindigkeit geregelt werden.

Ferner, da der Ventilöffnungsdruck des Nebenventilelements 55 geregelt wird, wird der Druck in der Rückdruckkammer 39, die auf der stromaufwärtigen Seite des Nebenventils 55 ist, entsprechend dem Ventilöffnungsdruck geregelt. Der Druck in der Rückdruckkammer 39 wirkt auf das Hauptscheibenventil 34 in dessen Schließrichtung als ein Hilfsdruck (Pilotdruck). Daher kann auch der Ventilöffnungsdruck des Hauptscheibenventils 34 gleichzeitig geregelt werden, wenn der Ventilöffnungsdruck des Nebenventilelements 55 geregelt wird. Somit kann eine Dämpfungskraft in dem Gebiet hoher Kolbengeschwindigkeit gleichzeitig geregelt werden.

Auf diese Weise kann eine Dämpfungskraft über einen Kolbengeschwindigkeitsbereich von dem Gebiet niedriger Kolbengeschwindigkeit bis zu dem Gebiet hoher Kolbengeschwindigkeit geregelt werden und somit kann der Dämpfungskraft-Regelungsbereich erweitert werden. Da eine geeignete Dämpfungskraft basierend auf den Ventilcharakteristika selbst in dem Gebiet niedriger Kolbengeschwindigkeit erzielt werden kann durch die Expansions- und Kompressionsdruckregelungsventile 30 und 43, ist es möglich zu verhindern, dass die Dämpfungskraft zu klein wird in dem Gebiet niedriger Kolbengeschwindigkeit, und auch zu verhindern, dass die Dämpfungskraft übermäßig in dem Gebiet hoher Kolbengeschwindigkeit ansteigt. Zusätzlich sehen die Nebenventilelemente 54 und 55 eine große Öffnungsfläche in bezug auf die Hebemenge im Vergleich zu herkömmlichen auf- und abgehenden Ventilen und ähnlichem vor. Daher kann die benötigte Bewegungsmenge für das Gleitstück 51 minimiert werden (etwa 0,5 mm im allgemeinen). Entsprechend wird eine höhere Responsivität erzielt.

In der vorliegenden Erfindung wird die Dämpfungskraft durch das Gleichgewicht zwischen dem Schub, der in dem Gleitstück 51 aufgrund der Differenz der druckaufnehmenden Fläche zwischen der Stufe 71 (72) und dem Nebenventil 54 (55) in der Kammer für hydraulisches Fluid 52 (53) induziert wird und dem Schub von dem Proportionalmagnet 58 geregelt. Daher macht eine Reduktion der druckaufnehmenden Fläche es möglich, die Last auf den Proportionalsolenoid 58 zu reduzieren und eine Verringerung von Größe und Gewicht zu erzielen.

Entsprechend dem der Spule 73 des Proportionalsolenoids 58 zugeführten elektrischen Strom kann das Gleitstück 51 in einer von zwei Positionen platziert werden, d. h. einer Position, in der beide Nebenventilelemente 54 und 55 offen sind ("weiche" Dämpfungskraft-Charakteristika während sowohl des Expansions- als auch des Kompressionshubs der Kolbenstange 6); und einer Position, in der eines der beiden Nebenventilelemente 54 und 55 geschlossen ist und das andere offen ist ("weiche" Dämpfungskraft-Charakteristika während des Expansionshubs und "harte" Dämpfungskraft-Charakteristika während des Kompressionshubs oder umgekehrt). Somit ist es möglich, expansions/kompressions-invertierende Dämpfungskraft-Charakteristika zu erzielen, die geeignet für eine semi-aktive Federungsregelung basierend auf der Sky- Hook-Dämpfungstheorie sind.

Der Kolben 59 hat den Hauptkörperbereich 59a im Durchmesser verringert und der Hauptkörperbereich 59a wird verschiebbar durch den ersten festen Kern 101 geführt, der aus magnetischem Material gefertigt ist. Zusätzlich ist der Durchmesser (D2) des angezogenen Bereichs 59b des Kolbens 59 der an einem Ende davon näher an dem zweiten festgelegten Kern 104 geformt ist, größer als der Durchmesser (D1) des Hauptkörperbereichs 59a (D2<D1), wodurch die Fläche der unteren Endoberfläche A des angezogenen Bereichs 59b und die Fläche der oberen Endoberfläche B des zweiten festgelegten Kerns 104 vergrößert werden. Entsprechend kann die Anziehungskraft, die auf den angezogenen Bereich 59b wirkt, erhöht werden, ohne die magnetische Flussdichte am Hauptkörperbereich 59a zu reduzieren. Daher ist es, wie es durch die Anziehungskraft-Charakteristikkurve in Fig. 3 "vorliegende Erfindung" gezeigt ist, unwahrscheinlich, dass eine magnetische Saturation auftritt, selbst wenn der der Spule zugeführte elektrische Strom graduell erhöht wird im Vergleich zu einer Kolbenstruktur, bei der der angezogene Bereich im Durchmesser kleiner ist als der Hauptkörperbereich, wie es oben in Verbindung mit dem Stand der Technik beschrieben wurde. Somit kann die Anziehungskraft wirkungsvoll in der zweiten Hälfte der Regelungszone erhöht werden (d. h. in einer Position, in der der Kolben 59 sich dem zweiten festen Kern 104 genähert hat).

Die kegelförmige Oberfläche 59c, die zwischen dem Hauptkörperbereich 59a und dem angezogenen Bereich 59b des Kolbens 59 vorgesehen ist, dient dazu, einen magnetischen Weg entlang der ringförmigen kegelförmigen Oberfläche 59c zu formen und zu ermöglichen, dass der magnetische Fluss sich bis zum äußersten Umfang des angezogenen Bereichs 59 gleichmäßig erstreckt, wodurch eine verstärkte Anziehungskraft erzielt werden kann (d. h. ein Anstieg in der Anziehungskraft). Die kegelförmige Oberfläche 59c dient auch dazu zu verhindern, dass der Kolben 59 an den ersten festen Kern 101 in der entgegengesetzten Richtung (nach oben in den Figuren) zur normalen Anziehungsrichtung angezogen wird.

In einem Fall, in dem der Hauptkörperbereich 59a und der angezogene Bereich 59b durch eine Stufe verbunden sind, die näherungsweise unter rechten Winkeln zum Hauptkörperbereich 59a geformt ist, ohne die kegelförmige Oberfläche 59c vorzusehen, ist es beispielsweise schwierig, dass der magnetische Fluss sich bis zum äußersten Umfang des angezogenen Bereichs 59b, der einen vergrößerten Durchmesser hat, erstreckt. Folglich schwächt sich die Anziehungskraft ab (d. h. die Anziehungskraft ist schwächer als in dem Fall eines angezogenen Bereichs mit einer kegelförmigen Oberfläche, selbst wenn die Durchmesser der zwei angezogenen Bereiche gleich sind). Zusätzlich wird es wahrscheinlich, dass der magnetische Fluss in Richtung auf den ersten festen Kern 101 ausweicht. Folglich ist es wahrscheinlich, dass der Kolben 59 in die entgegengesetzte Richtung zur normalen Anziehungsrichtung angezogen wird.

Entsprechend ist in der vorstehenden Ausführungsform der gestufte Kolben 59 so strukturiert, dass die kegelförmige Oberfläche 59c zwischen dem Hauptkörperbereich 59a und dem angezogenen Bereich 59b vorgesehen ist, wodurch weiter die Anziehungskraft erhöht wird.

Ferner, wenn die untere Endoberfläche des Kolbens und die obere Endoberfläche des zweiten festgelegten Kerns, die auf die untere Endoberfläche gerichtet ist, etwas in der Fläche erhöht werden, kann die Anziehungskraft des Kolbens verstärkt werden. Da jedoch die Anziehungskraft quadratisch ansteigt, wenn sich der Kolben dem zweiten festgelegten Kern nähert, steigt die Anziehungskraft ungünstig rasch an. In der vorhergehenden Ausführungsform ist der röhrenförmige Vorsprung 104a auf dem zweiten festgelegten Kern 104 vorgesehen, so dass der angezogene Bereich 59b des Kolbens 59 in den röhrenförmigen Vorsprung 104a eindringt oder sich aus ihm zurückzieht. Daher absorbiert der röhrenförmige Vorsprung 104a des zweiten festgelegten Kerns 104 radial den magnetischen Fluss von dem Kolben 59, wie es durch die Pfeile in Fig. 2 gezeigt ist, wenn der Kolben 59 sich dem zweiten festgelegten Kern 104 nähert. Entsprechend ist es möglich, eine Anziehungskraft proportional zur Stärke des der Spule 73 zugeführten elektrischen Stroms zu erhalten und es ist somit möglich, zuverlässig Dämpfungskraft-Charakteristika in Abhängigkeit zur Stärke des zugeführten elektrischen Stroms zu verändern.

Da der Kolben 59 in der Gestalt geformt ist, dass er einen vergrößerten Endbereich hat, um die Anziehungskraft zu erhöhen, wie es in Fig. 3 gezeigt ist, kann somit eine Anziehungskraft für die gleiche Stärke stabil in näherungsweise der gesamten Regelungszone der Kolbenverschiebung erzielt werden. Entsprechend ist es möglich, zuverlässig Dämpfungskraft-Charakteristika in Abhängigkeit von dem der Spule 73 zugeführten elektrischen Stroms zu verändern. Zusätzlich, da der Kolben gleichmäßig mit einem verringerten Stromverbrauch bewegt werden kann, kann die Last auf die Regelung und die Spule reduziert werden und die Wärmeerzeugung minimiert werden. Somit kann eine stabile Dämpfungskraftregelung zu allen Zeiten durchgeführt werden. Ferner, da es nicht nötig ist, eine Feder vorzusehen, um den Kolben hilfsweise in der Richtung zu pressen, in der er magnetisch angezogen wird, kann die Struktur vereinfacht werden, und es ist somit möglich, die Kosten zu verringern und die Produktivität zu erhöhen.

Obwohl der in der vorhergehenden Ausführungsform gezeigte Dämpfungskraft regelnde hydraulische Stossdämpfer von der Art ist, bei der eine solenoidbetätigte Antriebseinrichtung und so weiter in einer Kolbenanordnung eingebaut sind, die einen Kolben und eine Kolbenstange umfasst, ist anzumerken, dass die vorliegende Erfindung nicht notwendiger Weise auf die beschriebene Ausführungsform beschränkt ist. Die vorliegende Erfindung ist auch auf einen Dämpfungskraft regelnden hydraulischen Stossdämpfer anwendbar, bei dem die obere und untere Kammer, die in einem Zylinder durch einen Kolben definiert werden, miteinander durch einen Bypassdurchlass in Verbindung stehen, der außerhalb des Zylinders vorgesehen ist, und bei dem eine solenoidbetätigte Antriebseinrichtung usw. in dem Bypassdurchlass vorgesehen sind.

Weiterhin, obwohl die solenoidbetätigte Antriebsvorrichtung, die in der vorhergehenden Ausführungsform gezeigt ist, bei einem Dämpfungskraft regelnden hydraulischen Stossdämpfer verwendet wird, ist anzumerken, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die beschriebene Ausführungsform beschränkt ist. Die solenoidbetätigte Antriebsvorrichtung kann auch zur Regelung von Bremssystemen von Fahrzeugen oder zur Regelung bei anderen Anwendungen verwendet werden.

Wie es im einzelnen oben ausgeführt wurde, umfasst der Dämpfungskraft regelnde hydraulische Stossdämpfer gemäß der vorliegenden Erfindung einen Kolben, der einen Hauptkörperbereich kleinen Durchmessers hat, der verschiebbar in dem röhrenförmigen Element geführt wird, und einen angezogenen Bereich großen Durchmessers, der eine Oberfläche hat, die in Richtung auf ein anziehendes Element gerichtet ist. Das anziehende Element hat einen röhrenförmigen Vorsprung, der auf einer Oberfläche von ihm vorgesehen ist, die in Richtung auf den angezogenen Bereich des Kolbens gerichtet ist, so dass der angezogene Bereich in den röhrenförmigen Vorsprung eindringt oder sich aus ihm zurückzieht. Somit ist gemäß der vorliegenden Erfindung der Hauptkörperbereich des Kolbens im Durchmesser verringert und der Hauptkörperbereich kleinen Durchmessers wird verschiebbar durch das röhrenförmige Element geführt, das einen magnetischen Weg bildet. Daher kann die magnetische Flussdichte zufriedenstellend erhöht werden. Zusätzlich, da der angezogene Bereich im Durchmesser größer gestaltet ist als der Hauptkörperbereich, ist es möglich, die Fläche der wechselseitig gegenüberliegenden Oberflächen des angezogenen Bereichs und des anziehenden Elements, das einen magnetischen Weg bildet, zu erhöhen. Folglich ist es möglich, die magnetische Kraft zum Anziehen des Kolbens zu erhöhen. Zusätzlich ist ein röhrenförmiger Vorsprung auf der Oberfläche des anziehenden Elements vorgesehen, der in Richtung auf den angezogenen Bereich des Kolbens gerichtet ist, so dass der angezogene Bereich in den röhrenförmigen Vorsprung eindringt oder sich aus ihm zurückzieht. Daher absorbiert der röhrenförmige Vorsprung radial den magnetischen Fluss von dem Kolben. Entsprechend ist es möglich, eine Anziehungskraft proportional zur Stärke des elektrischen Stroms zu erzielen, der der Spule zugeführt wird, und es ist somit möglich, zuverlässig Dämpfungskraft- Charakteristika in Abhängigkeit von dem der Spule zugeführten elektrischen Strom zu ändern.

In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Kolben bei dem oben beschriebenen hydraulischen Stoßdämpfer mit Dämpfungskraftregelung umgekehrt kegelförmig, so dass er graduell im Durchmesser von dem Hauptkörperbereich in Richtung auf den angezogenen Bereich abnimmt. Mit dieser Anordnung ist es möglich, das Fließen des magnetischen Flusses zwischen dem Hauptkörperbereich und dem angezogenen Bereich des Kolbens zu glätten und den magnetischen Fluss sicher bis zum äußersten Umfang des angezogenen Bereichs zu verteilen. Entsprechend kann die Anziehungskraft weiter erhöht werden und somit kann der verbrauchte Strom reduziert werden. Folglich ist es möglich, das Erzeugen von Wärme an der Spule usw. zu begrenzen und die Dämpfungskraft- Charakteristik stabil zu verändern.

Es ist anzumerken, dass die vorliegende Erfindung nicht notwendiger Weise auf die vorhergehenden Ausführungsformen beschränkt ist, sondern in einer Verschiedenartigkeit von Wegen modifiziert werden kann, ohne von dem Grundgedanken der vorliegenden Erfindung abzuweichen.

Claims (9)

1. Dämpfungskraft regelnder hydraulischer Stossdämpfer, umfassend:
einen Zylinder, der ein hydraulisches Fluid darin abgedichtet enthält;
einen Kolben, der verschiebbar in dem Zylinder vorgesehen ist, so dass das Innere des Zylinders in eine obere Kammer und eine untere Kammer geteilt wird;
eine Kolbenstange, die mit dem Kolben verbunden ist;
einen Durchlass für hydraulisches Fluid, um eine Verbindung zwischen der oberen Kammer und der unteren Kammer vorzusehen;
einen Dämpfungskraft-Regelungsmechanismus, der in dem Durchlass für hydraulisches Fluid vorgesehen ist, um die Dämpfungskraft zu regeln, indem die Strömung des hydraulischen Fluids geregelt wird, die in dem Durchlass für hydraulisches Fluid durch die Verschiebebewegung des Kolbens induziert wird;
einen solenoidbetätigten Antriebsmechanismus zum Betreiben des Dämpfungskraft-Regelungsmechanismus; und
ein Gehäuse zum Aufnehmen des solenoidbetätigten Antriebsmechanismus;
wobei der solenoidbetätigte Antriebsmechanismus umfasst:
eine Spule, die in dem Gehäuse vorgesehen ist;
ein röhrenförmiges Element, das in der Spule vorgesehen ist an einem Endbereich der Spule, so dass ein Bereich eines magnetischen Wegs für den magnetischen Fluss geformt wird, der erzeugt wird, wenn die Spule energetisiert wird;
einen Kolben, der verschiebbar in dem röhrenförmigen Element geführt wird; und
ein anziehendes Element, das in der Spule vorgesehen ist am anderen Endbereich der Spule, so dass ein anderer Bereich des magnetischen Wegs geformt wird, wenn die Spule energetisiert wird, und so dass der Kolben angezogen wird,
wobei der Kolben einen Hauptkörperbereich kleinen Durchmessers hat, der verschiebbar in dem röhrenförmigen Element geführt wird, und einen angezogenen Bereich großen Durchmessers, der eine Oberfläche hat, die in Richtung auf das anziehende Element gerichtet ist, und
wobei das anziehende Element einen röhrenförmigen Vorsprung hat, der auf einer Oberfläche davon vorgesehen ist, die in Richtung auf den angezogenen Bereich des Kolbens gerichtet ist, so dass der angezogene Bereich in den röhrenförmiger Vorsprung eindringt oder sich aus ihm zurückzieht.

2. Dämpfungskraft regelnder hydraulischer Stossdämpfer nach Anspruch 1, wobei der Kolben einen kegelförmigen Bereich hat, so dass er im Durchmesser graduell von dem Hauptkörperbereich in Richtung auf den angezogenen Bereich ansteigt.

3. Dämpfungskraft regelnder hydraulischer Stossdämpfer nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Kolben mit der Kolbenstange durch einen Kolbenbolzen verbunden ist, der einen zylindrischen Bereich hat, der sich durch den Kolben erstreckt, und einen Bereich großen Durchmessers, wobei das Gehäuse mit sowohl dem Kolbenbolzen als auch der Kolbenstange verbunden ist.

4. Dämpfungskraft regelnder hydraulischer Stossdämpfer nach Anspruch 3, wobei der Dämpfungskraft- Regelungsmechanismus den zylindrischen Kolbenbolzenbereich umfasst, der ein axiales Bohrloch darin hat, so dass eine Seitenwand definiert wird, und ein Gleitstück, das verschiebbar in dem axialen Bohrloch aufgenommen ist,
wobei die Seitenwand des Kolbenbolzenbereichs eine stromaufwärtige und eine stromabwärtige Öffnung der Expansionsseite und eine stromaufwärtige und eine stromabwärtige Öffnung der Kompressionsseite hat und
wobei das Gleitstück Expansions- und Kompressions- Ventilelemente umfasst, von denen jedes die Strömung des hydraulischen Fluids zwischen den stromaufwärtigen und stromabwärtigen Öffnungen durch die Bewegung des Gleitstücks regelt,
wobei der Stoßdämpfer eine Betätigungsstange umfasst, die den Kolben mit dem Gleitstück verbindet, und eine Feder, die die Betätigungsstange in einer Richtung entgegengesetzt zu der vorspannt, in der die Anziehungskraft zwischen dem Kolben und dem anziehenden Element arbeitet.

5. Dämpfungskraft regelnder hydraulischer Stossdämpfer nach Anspruch 4, weiter umfassend ein hilfsbetätigtes Dämpfungsventil der Expansionsseite und der Kompressionsseite, wobei jedes Dämpfungsventil in dem Durchlass für das hydraulische Fluid auf der stromaufwärtigen Seite der zugehörigen stromaufwärtigen Öffnung des Kolbenbolzenbereichs vorgesehen ist und ein Scheibenventil umfasst, das sich abhängig von dem Druck des hydraulischen Fluids, der darauf aufgebracht wird, öffnet, wodurch eine Dämpfungskraft erzeugt wird und eine Hilfskammer, die auf der stromabwärtigen Seite des Scheibenventils geformt ist und mit der stromaufwärtigen Öffnung in Verbindung steht.

6. Dämpfungskraft regelnder hydraulischer Stossdämpfer nach einem der vorstehenden Ansprüche, weiter umfassend:
ein erstes Lager, das in dem röhrenförmigen Element positioniert ist, so dass der Kolben verschiebbar durch das erste Lager geführt wird; und
ein zweites Lager, das in dem anziehenden Element positioniert ist,
wobei der solenoidbetätigte Antriebsmechanismus eine Betätigungsstange umfasst, die gegenüberliegende Endbereiche hat, wobei ein Endbereich der Betätigungsstange mit einem Endbereich des Kolbens auf der Seite des anziehenden Elements verbunden ist und der andere Endbereich der Betätigungsstange sich durch das anziehende Element erstreckt und verschiebbar durch das zweite Lager geführt wird.

7. Dämpfungskraft regelnder hydraulischer Stossdämpfer nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das röhrenförmige Element eine Bodenwand hat, so dass ein Raum, der mit einem hydraulischen Fluid gefüllt ist, zwischen dem röhrenförmigen Element und dem Kolben zwischen dem Boden und dem Kolben definiert wird, und wobei der Kolben einen Öffnungsdurchlass hat, der sich axial durch den Kolben erstreckt und eine Öffnung hat.

8. Solenoidbetätigte Antriebsvorrichtung, umfassend:
eine Spule, die in einem Gehäuse vorgesehen ist;
ein röhrenförmiges Element, das in der Spule an einem Endbereich der Spule vorgesehen ist, so dass ein Bereich eines magnetischen Wegs für den magnetischen Fluss gebildet wird, der erzeugt wird, wenn die Spule energetisiert wird;
einen Kolben, der verschiebbar in dem röhrenförmigen Element geführt wird; und
ein anziehendes Element, das in der Spule vorgesehen ist am anderen Endbereich der Spule, so dass ein anderer Bereich des magnetischen Wegs geformt wird, wenn die Spule energetisiert wird, so dass der Kolben angezogen wird;
wobei der Kolben einen Hauptkörperbereich kleinen Durchmessers hat, der verschiebbar in dem röhrenförmigen Element geführt wird, und einen angezogenen Bereich großen Durchmessers, der eine Oberfläche hat, die in Richtung auf das anziehende Element gerichtet ist; und
wobei das anziehende Element einen röhrenförmigen Vorsprung hat, der auf einer Oberfläche von ihm vorgesehen ist, die in Richtung auf den angezogenen Bereich des Kolbens gerichtet ist, so dass der angezogene Bereich in den röhrenförmigen Vorsprung eindringt oder sich aus ihm zurückzieht.

9. Solenoidbetätigte Antriebsvorrichtung nach Anspruch 8, weiter umfassend:
ein erstes Lager, das in dem röhrenförmigen Element positioniert ist, so dass der Kolben verschiebbar durch das erste Lager geführt wird; und
ein zweites Lager, das in dem anziehenden Element positioniert ist, wobei die solenoidbetätigte Antriebsvorrichtung weiter eine Betätigungsstange umfasst, die gegenüberliegende Endbereiche hat, wobei ein Endbereich der Betätigungsstange mit einem Endbereich des Kolbens auf der Seite des anziehenden Elements verbunden ist und der andere Endbereich der Betätigungsstange sich durch das anziehende Element erstreckt und verschiebbar durch das zweite Lager geführt wird.