DE102011090033A1

DE102011090033A1 - Stoßdämpfer

Info

Publication number: DE102011090033A1
Application number: DE102011090033A
Authority: DE
Inventors: Yohei Katayama; Takao Nakadate; Kenji Noda; Mikio Yamashita; Fumiyuki Yamaoka
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2010-12-28
Filing date: 2011-12-28
Publication date: 2012-06-28
Also published as: US20120160624A1; US8651252B2; KR20120075389A; KR101849784B1; JP5859813B2; JP2012149763A; CN102537177A

Abstract

Ein frequenzabhängiger Mechanismus, der an dem unteren Ende eines Kolbenstabs vorgesehen ist, enthält ein röhrenförmiges Gehäuse, das in einer Innenröhre verschiebbar ist, zusammen mit dem Kolbenstab als eine Einheit, und enthält ferner einen freien Kolben und O-Ringe. Ein Verschluss eines Durchgangsbereich-Änderungsmechanismus ist mit einer sich axial erstreckenden inneren Öffnung, Öffnungen und Ölnuten vorgesehen. Der Öffnungsbereich zwischen Ölöffnungen 3C und Öffnungen 33B ändert sich entsprechen der Drehposition des Verschlusses. Der Öffnungsbereich zwischen Ölöffnungen 3D und 3E und Ölnuten 33C und 33D und der Öffnungsbereich zwischen Ölöffnungen 3F und 3G und Ölnuten 33E und 33F werden zudem gemäß der Drehposition des Verschlusses variabel eingestellt.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft Stoßdämpfer, die beispielsweise zur Dämpfung von Schwingungen von Fahrzeugen geeignet verwendet werden.
In Fahrzeugen, wie beispielsweise Zweiradfahrzeugen oder Vierradfahrzeugen, wird im Allgemeinen ein Hydraulikstoßdämpfer zwischen einem radseitigen Element und einem fahrzeugkörperseitigen Element vorgesehen, um vertikale Schwingungen usw. zu dämpfen, die während des Fahrens des Fahrzeugs erzeugt werden. Dieser Hydraulikstoßdämpfer verwendet einen Aktuator, um den Öffnungsbereich, durch den Hydraulikfluid tritt, zu verändern, wodurch ermöglicht wird, die erzeugte Dämpfungskraft über einen Bereich von einer geringen Dämpfungskraft zu einer hohen Dämpfungskraft geeignet einzustellen. Ferner ist der Hydraulikstoßdämpfer zusätzlich mit einem frequenzabhängigen Mechanismus (d. h. einem Mechanismus, durch den die Dämpfungskraft sich gemäß der eingegebenen Schwingungsfrequenz verringert) vorgesehen. Die Kombination des frequenzabhängigen Mechanismus und des Dämpfungskraftsteuermechanismus ermöglicht eine Verbesserung der Fahrqualität (vergleiche beispielsweise japanische Patentanmeldung Veröffentlichungsnummer Hei 06-94065 ).
Der frequenzabhängige Mechanismus ermöglicht es, eine verringerte Dämpfungskraft für eine Schwingungseingabe hoher Frequenz selbst dann bereitzustellen, wenn die Dämpfungskraftcharakteristika auf „hart” eingestellt sind, wie es beispielsweise in der 2 der japanischen Patentanmeldung Veröffentlichungsnummer Hei 06-94065 gezeigt ist.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Der oben beschriebene Stoßdämpfer gemäß dem Stand der Technik weist einen festen Öffnungsbereich zum Bestimmen einer variablen Breite der Dämpfungskraft, die von dem frequenzabhängigen Mechanismus erzeugt wird, auf. Folglich, wenn die Dämpfungskraft, die von dem Hydraulikstoßdämpfer mit Dämpfungskraftsteuerung erzeugt wird, auf die Dämpfungskraftcharakteristik „hart”, „mittel” oder „weich” geändert wird, kann die variable Breite der Dämpfungskraft des frequenzabhängigen Mechanismus nicht frei gemäß jeder der ausgewählten Dämpfungskraftcharakteristika („hart”, „mittel” oder „weich”) geändert werden.
Beispielsweise ist es in einem Zustand, in dem „harte” Dämpfungskraftcharakteristika eingestellt sind, um ein Rollen während der Kurvenfahrt zu vermeiden, wenn die variable Breite der Dämpfungskraft erhöht ist, um hochfrequente Schwingungen von der Fahrbahnoberfläche zu verringern, und anschließend die „weichen” Dämpfungskraftcharakteristika eingestellt werden, um die Fahrqualität während des Fahrens auf einer guten Straße zu verbessern, unmöglich, solche Charakteristika zu erhalten, welche die variable Breite der Dämpfungskraft verringern, um Schwingungen an der ungefederten Resonanzfrequenz zu unterdrücken.
Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf das oben beschriebene Problem des Stands der Technik getätigt. Folglich besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, einen Stoßdämpfer bereitzustellen, der aufgebaut ist, um zu ermöglichen, dass die variable Breite der Dämpfungskraft eines frequenzabhängigen Mechanismus gemäß jeder ausgewählten Dämpfungskraftcharakteristik frei geändert werden kann, wenn diese von einer in eine andere umgeschaltet wird.
Um das oben beschriebene Problem zu lösen, stellt die vorliegende Erfindung einen Stoßdämpfer bereit, der einen Zylinder enthält, der darin abgedichtet ein Hydraulikfluid aufweist. Der Stoßdämpfer enthält ferner einen Kolben, der in den Zylinder verschiebbar eingepasst ist, wodurch zwei Kammern in dem Zylinder definiert werden, und einen Kolbenstab, welcher an einem Ende an dem Kolben befestigt ist. Das andere Ende des Kolbenstab steht aus dem Zylinder hervor. Ferner enthält der Stoßdämpfer einen Hauptdurchgang, durch den Hydraulikfluid zwischen den zwei Kammern in dem Zylinder als Antwort auf die Bewegung des Kolbens fließt, einen ersten Durchgang und einen zweiten Durchgang, die parallel zum Hauptdurchgang vorgesehen sind, und durch die das Hydraulikfluid von einer Kammer in dem Zylinder in die andere Kammer fließt, als Antwort auf die Bewegung des Kolbens, ein Hauptdämpfungsventil, das in dem Hauptdurchgang vorgesehen ist, um einen Fluss des Hydraulikfluids zu regeln, der von der Bewegung des Kolbens erzeugt bzw. induziert wird, um eine Dämpfungskraft zu erzeugen, ein Dämpfungskrafterzeugungsmechanismus, der in dem ersten Durchgang vorgesehen ist, um einen Fluss des Hydraulikfluids, der von der Bewegung des Kolbens induziert wird, zu regulieren, um eine Dämpfungskraft zu erzeugen, und einen freien Kolben, der in dem zweiten Durchgang vorgesehen ist, um den zweiten Durchgang in einen Stromaufwärtsbereich und einen Stromabwärtsbereich zu unterteilen. Ferner weist der Stoßdämpfer einen Durchgangsbereich-Änderungsmechanismus auf, der an einem mittleren Punkt sowohl in dem ersten Durchgang als auch dem zweiten Durchgang vorgesehen ist. Der Durchgangsbereich-Änderungsmechanismus ist imstande, den Durchgangsbereich sowohl des ersten als auch des zweiten Durchgangs einzustellen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung können der Bereich des ersten Durchgangs und der Bereich des zweiten Durchgangs unabhängig bzw. getrennt voneinander mittels des Durchgangsbereich-Änderungsmechanismus eingestellt werden. Folglich kann unabhängig davon, auf welche Dämpfungskraftcharakteristik, beispielsweise eine „harte”, „mittlere” oder „weiche” Charakteristik, die Dämpfungskraft, die von dem Stoßdämpfer zu erzeugen ist, geändert wird, die variable Breite der Dämpfungskraft eines frequenzabhängigen Mechanismus, der den freien Kolben aufweist, gemäß jeder der ausgewählten Dämpfungskraftcharakteristika frei geändert werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine vertikale Schnittansicht eines Hydraulikstoßdämpfers gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine vergrößerte vertikale Schnittansicht, die ein Hauptventil und ein Scheibenventil zeigt, welche ein Kompressionssteuerventil der 1 bilden.
3 ist eine Draufsicht von unten, welche das Hauptventil der 2 als eine separate Komponente zeigt.
4 ist eine Draufsicht von unten, die das Scheibenventil der 2 als eine separate Komponente zeigt.
5 ist eine fragmentarische vergrößerte Schnittansicht, welche einen Kolbenstab und einen Verschluss aus 1 zeigt.
6 ist eine horizontale Schnittansicht des Verschlusses, betrachtet aus der Richtung des Pfeils VI-VI in 5.
7 ist eine horizontale Schnittansicht des Verschlusses, betrachtet aus der Richtung des Pfeils VII-VII in 5.
8 ist ein charakteristisches Diagramm, das die Beziehung zwischen der Verschlussposition und dem Öffnungsbereich in der ersten Ausführungsform zeigt.
9 ist ein charakteristisches Diagramm, das die Beziehung zwischen der Frequenz und der Dämpfungskraft in der ersten Ausführungsform zeigt.
10 ist eine vertikale Schnittansicht eines Hydraulikstoßdämpfers einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
11 ist eine vertikale Schnittansicht eines Hydraulikstoßdämpfers einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
12 ist eine vertikale Schnittansicht, welche die Gesamtstruktur des Hydraulikstoßdämpfers gemäß der ersten und zweiten Ausführungsform zeigt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegenden Ausführungsformen zeigen nicht nur die oben beschriebenen technischen Probleme und vorteilhaften Wirkungen der vorliegenden Erfindung, sondern auch verschiedene andere Lösungen für Probleme und Vorteile. Hauptprobleme, welche die folgenden Ausführungsformen lösen, darunter enthalten sind die oben dargelegten, werden unten aufgezählt.
[Charakteristische Verbesserung]
Wenn Dämpfungskraftcharakteristika (Dämpfungskraft bezüglich der Kolbengeschwindigkeit) gemäß Schwingungsbedingungen von einer in eine andere geändert werden, ist es beispielsweise erwünscht, dass die Dämpfungskraftcharakteristika so sanft wie möglich geändert werden. Der Grund dafür ist der folgende. Wenn zwischen Dämpfungskraftcharakteristika, welche eine kleine Dämpfungskraft erzeugen, und Dämpfungskraftcharakteristika, welche eine große Dämpfungskraft erzeugen, abprubt umgeschaltet wird, werden auch die Dämpfungskräfte, die tatsächlich erzeugt werden, abprubt umgeschaltet, wodurch die Fahrqualität verschlechtert wird. Wenn ein Umschalten von Dämpfungskräften während des Lenkens des Fahrzeugs auftritt, wird das Fahrzeugverhalten unstabil, sodass der Fahrer sich beim Lenkbetrieb unwohl fühlt. Unter diesen Umständen wurden Studien durchgeführt, damit die Dämpfungskraftcharakteristika so weich wie möglich geändert werden können, wie es in der oben erwähnten japanischen Patentanmeldung Veröffentlichungsnummer Hei 06-94065 offenbart ist, möglich wird. In diesem Zusammenhang wurde allerdings eine weitere Verbesserung der Charakteristika gefordert.
[Vermeidung einer baulichen Vergrößerung]
Ein frequenzabhängiger Mechanismus braucht einen Bereich, in dem sich der Kolben frei nach oben und unten bewegen kann. Folglich vergrößert sich mit Vergrößerung des Bereichs für den freien Kolben die axiale Länge der Zylindervorrichtung. Indem die Zylindervorrichtung hinsichtlich ihrer Abmessung vergrößert wird, verringert sich der Freiheitsgrad, mit dem die Zylindervorrichtung an dem Fahrzeugkörper angebracht werden kann. Folglich ist die Vergrößerung der axialen Länge der Zylindervorrichtung ein wesentliches Problem. Wenn die Zylindervorrichtung mit einem Mechanismus zur Steuerung der Dämpfungskraft von außen ausgestattet ist, vergrößert sich die Abmessung der Vorrichtung unvermeidlich um einen Betrag, der der Größe des Mechanismus entspricht. Folglich wird eine bauliche Größenverringerung bzw. ein „Downsizing” des frequenzabhängigen Mechanismus stark gefordert.
[Verringerung der Anzahl von Komponenten]
Der frequenzabhängige Mechanismus erfordert Komponenten, wie beispielsweise ein Gehäuse und einen freien Kolben, zusätzlich zu einem Kolben. Folglich erhöht sich die Anzahl an Teilen. Eine Erhöhung der Anzahl von Teilen hat nachteilige Wirkungen hinsichtlich der Produktivität, Haltbarkeit, Zuverlässigkeit usw. zur Folge. Folglich ist es wünschenswert, die Anzahl von Teilen zu verringern, während die gewünschten Charakteristika erhalten werden, d. h. die Dämpfungskraftcharakteristika, die einem breiten Bereich von Schwingungsfrequenzen entsprechen.
Unten werden Stoßdämpfer gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Detail mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen anhand eines Beispiels beschrieben, in dem die vorliegende Erfindung für einen Hydraulikstoßdämpfer für ein Fahrzeug angewendet wird.
Die 1 bis 9 und 12 zeigen eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 12 zeigt die Gesamtstruktur der ersten Ausführungsform. Mit Bezug auf 12 ist ein Außenrohr 100 um den Außenumfang eines Innenrohrs 1 vorgesehen. Zwischen dem Innenrohr 1 und dem Außenrohr 100 ist eine Reservoirkammer R vorgesehen, die Hydrauliköl und ein Gas aufweist, das darin dichtend vorgesehen ist. Die Reservoirkammer R und die bodenseitige Ölkammer B sind über einen Bodenventilmechanismus 101 verbunden. Der Bodenventilmechanismus 101 weist ein Absperrventil 102 auf, das dem Hydrauliköl ermöglicht, im Wesentlichen widerstandsfrei von der Reservoirkammer R zur bodenseitigen Ölkammer B zu fließen. Der Bodenventilmechanismus 101 weist ferner ein Dämpfungsventil 103 auf, das eine relativ große Dämpfungskraft erzeugt.
Ein Kolbenstab 3, der mit einem Kolben 2 (später beschrieben) verbunden ist, erstreckt sich durch eine Stabführung 104 und eine Dichtung 105 und steht aus dem Außenrohr 100 hervor. Ein Steuerstab 34 (später beschrieben) steht von dem vorstehenden Ende des Kolbenstabs 3 hervor. Das entfernte Ende des Kolbenstabs 3 ist über ein Anbringelement (nicht gezeigt) an dem Fahrzeug gesichert. An dem Kolbenstab 3, wenn dieser an dem Fahrzeug angebracht ist, ist ein direkt wirkender Aktuator 106 von dem Motorraum oder Kofferraum des Fahrzeugs angebracht. Bezugszeichen 107 bezeichnet eine Öse zum Anbringen des Hydraulikstoßdämpfers an ein radseitiges Element.
In 1 weist das Innenrohr 1 Hydrauliköl dichtend darin als Hydraulikfluid auf. Eine ringförmige Reservoirkammer R ist zwischen dem Außenrohr 1 und dem Innenrohr 1 ausgebildet.
Bezugszeichen 2 bezeichnet einen Kolben, der verschiebbar in das Innenrohr 1 eingepasst ist. Der Kolben 2 unterteilt den Innenbereich des Innenrohrs 1 in zwei Kammern, d. h. eine stabseitige Ölkammer A und eine bodenseitige Ölkammer B. Der Kolben 6 weist eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung beabstandeten Ölwegen 2A und eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung beabstandeten Ölwegen 2B auf, welche eine Kommunikation zwischen der stabseitigen Ölkammer A und der bodenseitigen Ölkammer B ermöglichen. Die Ölwege 2A und 2B sind Ölöffnungen, die bezüglich der Achse des Kolbens 2 schräg geneigt sind. Die Ölwege 2A und 2B bilden einen Hauptdurchgang, durch den das Hydrauliköl zwischen der stabseitigen Ölkammer A und der bodenseitigen Ölkammer B fließt.
Der Kolben 2 weist eine untere Endfläche auf, die als ein Ende davon definiert ist. Die untere Endfläche des Kolbens 2 ist mit einer ringförmigen Aussparung 2C vorgesehen, welche die Öffnung an einem Ende jedes Ölwegs 2A umgibt, und ist ferner mit einem ringförmigen Ventilsitz 2D vorgesehen, der bezüglich der ringförmigen Aussparung 2C radial außen positioniert ist. Die Hauptscheibe 16 (später beschrieben) sitzt selektiv auf und löst sich selektiv von dem ringförmigen Ventilsitz 2D. Die obere Endfläche, d. h. das andere Ende, des Kolbens 2 ist mit einer ringförmigen Aussparung 2E vorgesehen, welche die Öffnungen an den anderen Enden der Ölwege 2B umgibt, und ist ferner mit einem ringförmigen Ventilsitz 2F vorgesehen, der bezüglich der ringförmigen Aussparung 2E radial außen vorgesehen ist. Eine Hauptscheibe 7 (später beschrieben) sitzt selektiv auf und löst sich selektiv von dem ringförmigen Ventilsitz 2F.
Bezugszeichen 3 bezeichnet einen Kolbenstab, der sich axial in das Innenrohr 1 erstreckt. Der Kolbenstab 3 weist ein unteres Ende auf, das als ein Ende davon definiert ist. Das untere Ende des Kolbenstabs 3 wird in das Innenrohr 1 eingebracht und an dem Kolben 2 mittels einer Kapselmutter 27 eines Gehäuses 26 (später beschrieben) usw., gesichert. Das obere Ende, als das andere Ende, des Kolbenstabs 3 steht über das äußere und innere Rohr 100 und 1 über die Stabführung 104 usw. hervor. Der Kolbenstab 3 ist mit einer Verschlusspassöffnung 3A und einer Stabeinbringöffnung verringerten Durchmessers 33 vorgesehen, die sich durch den inneren Durchmesser davon axial erstreckt. Die Verschlusspassöffnung 3A öffnet sich an dem unteren Ende des Kolbenstabs 3 und weist einen Verschluss 33 (später beschrieben) auf, der drehbar daran eingepasst ist. Die Stabeinbringöffnung 33 erstreckt sich von dem oberen Ende der Verschlusspassöffnung 3A nach oben.
Der Kolbenstab 3 ist mit axial beabstandeten Gruppen von einer Mehrzahl von in Umfangsrichtung beabstandeten Ölöffnungen 3C, 3D, 3E, 3F und 3G vorgesehen, die sich von der Verschlusspassöffnung 3A radial nach außen erstrecken. Unter den ölöffnungen 3C bis 3G sind die Ölöffnungen 3D bis 3E in der stabseitigen Ölkammer A angeordnet, die in dem Innenrohr 1 mittels des Kolbens 2 definiert ist, und die verbleibenden Ölöffnungen 3F und 3G sind in der bodenseitigen Ölkammer B in dem Innenrohr 1 angeordnet.
Unter den Ölöffnungen 3C bis 3G werden die obersten Ölöffnungen 3C selektiv in Kommunikation mit einer inneren Öffnung 33A des Verschlusses 33 (später beschrieben) über radiale Öffnungen 33B gebracht und die Kommunikation wird selektiv aufgehoben. Die Ölöffnungen 3D und 3E werden über Ölnuten 33C und 33D des Verschlusses 33 (später beschrieben) selektiv in Kommunikation miteinander gebracht und getrennt. Die Ölöffnungen 3F und 3G werden über Ölnuten 33E und 33F des Verschlusses 33 (später beschrieben) selektiv in Kommunikation miteinander gebracht und getrennt. Ferner weist der Kolbenstab 3 einen ringförmig gestuften Abschnitt 3H auf, der auf dem Außenumfang davon ausgebildet ist. Ein Anschlusselement 22 (später beschrieben) ist an dem gestuften Abschnitt 3H axial positioniert.
Bezugszeichen 4 bezeichnet einen Kompressionsdämpfungskraft-Erzeugungsmechanismus (im Folgenden als „Kompressionsdämpfungsmechanismus 4” bezeichnet), der in dieser Ausführungsform verwendet wird. Der Kompressionsdämpfungsmechanismus 4 ist, wie es in 1 gezeigt ist, in der stabseitigen Ölkammer A des Innenrohrs 1 vorgesehen und an der oberen Seite des Kolbens 2 gesichert. Wenn der Kolben 2 in dem Innenrohr 1 während des Kompressionshubs des Kolbenstabs 3 verschiebbar nach unten versetzt wird, bietet der Kompressionsdämpfungsmechanismus 4 dem Hydrauliköl, das von der bodenseitigen Ölkammer B zur stabseitigen Ölkammer A durch die Ölwege 2B des Kolbens 2, eine Druckkammer C (später beschrieben), die Ölöffnungen 3E und 3D des Kolbenstabs 3, die Ölnuten 33C und 33D des Verschlusses 33 (später beschrieben), usw. fließt, einen Widerstand, wodurch eine bestimmte Dämpfungskraft erzeugt wird.
Der Kompressionsdämpfungsmechanismus 4 enthält ein oberes Gehäuseelement 5 in der Gestalt eines Zylinders, wobei ein oberes Ende davon geschlossen ist. Das obere Gehäuseelement 5 ist an dem Außenumfang des Kolbenstabs 3 zwischen einem Anschlusselement 23 (später beschrieben) und dem Kolben 2 gesichert. Der Kompressionsdämpfungsmechanismus 4 enthält ferner ein Hauptventil 6, das ein elastisches Dichtungselement 8 (später beschrieben} aufweist, das mittels Druck bzw. Kontakt an der unteren Endfläche des oberen Gehäuseelements 5 angepasst ist, um eine ringförmige Druckkammer C zwischen dem Hauptventil 6 und dem oberen Gehäuseelement 5 auszubilden. Ferner enthält der Kompressionsdämpfungsmechanismus 4 ein äußeres Absperrventil 9, ein inneres Absperrventil 10 und ein Scheibenventil 11, die später beschrieben werden.
Das obere Gehäuseelement 5 des Kompressionsdämpfungsmechanismus 4 ist mit einem ringförmigen Ventil 5A vorgesehen, das an einer oberen Endoberfläche davon ausgebildet ist. Das äußere Scheibenventil 5 sitzt selektiv auf dem ringförmigen Ventilsitz 5A und ist selektiv davon gelöst. Das obere Gehäuseelement 5 ist ferner mit Öffnungen 5B vorgesehen, die radial in dem ringförmigen Ventilsitz 5A vorgesehen sind, um als axiale Ölwege zu dienen, welche der Druckkammer C ermöglichen, mit einem Bereich innerhalb des ringförmigen Ventilsitzes 5A zu kommunizieren. Ferner ist das obere Gehäuseelement 5 mit Ölnuten 5C vorgesehen, welche als radiale Ölwege dienen, die der Druckkammer C ermöglichen, konstant mit den Ölöffnungen 3E des Kolbenstabs 3 zu kommunizieren. Das äußere Absperrventil 9 bildet ein Ablassventil bzw. Entlastungsventil das sich öffnet, wenn der Druck in der Druckkammer C sich auf einen bestimmten festgelegten Überdruck erhöht. Bei Ereignissen, die sich von dem obigen unterscheiden, sitzt das äußere Absperrventil 9 auf dem ringförmigen Ventilsitz 5A und wird somit geschlossen gehalten.
Das Hauptventil 6 weist eine Hauptscheibe 7, welche selektiv auf dem ringförmigen Ventilsitz 2F des Kolbens 2 sitzt und davon gelöst ist, und ein ringförmiges elastisches Dichtungselement 8 auf, das an dem äußeren Umfang der oberen Seite der Hauptscheibe 7 mittels Anvulkanisieren, Brennen bzw. Aushärten oder einem vergleichbaren Verfahren gesichert ist. Das elastische Dichtungselement 8 ist in der Form eines dickwandigen Rings unter Verwendung eines elastischen Materials, wie beispielsweise Gummi, ausgebildet, um die Druckkammer C gegenüber Flüssigkeit, welche sich in dem elastischen Dichtungselement 8 befindet, bezüglich der stabseitigen Ölkammer A, die sich bezüglich des elastischen Dichtungselements 8 außen befindet, abzudichten.
Die Hauptscheibe 7 des Hauptventils 6 ist aufgebaut, um als ein Hauptdämpfungsventil zu dienen, das ein Bestandteil der vorliegenden Erfindung ist. Das Hauptventil 6 funktioniert wie folgt. Wenn sich eine Druckdifferenz zwischen den Ölkammern A und B während des Kompressionshubs des Kolbenstabs 3 auf einen bestimmten festgelegten Wert erhöht, löst sich die Hauptscheibe 7 von dem ringförmigen Ventilsitz 2F, um eine bestimmte Kompressionsdämpfungskraft zu erzeugen. Wenn das Hauptventil 6 (Hauptscheibe 7) sich öffnet, kommunizieren die Ölkammern A und B über die Ölwege 2B des Kolbens 2 miteinander. Somit wird ein Hauptdurchgang, der ein Bestandteil der vorliegenden Erfindung ist, ausgebildet.
Die Hauptscheibe 7 des Hauptventils 6 ist, wie es in den 2 und 3 gezeigt ist, mit einer kreisförmigen Öffnung 7A und einer Mehrzahl von in Umfangsrichtung beabstandeten Bogenöffnungen 7B vorgesehen, die bezüglich der kreisförmigen Öffnung 7A radial außen angeordnet sind. Die Hauptscheibe 7 ist über die kreisförmige Öffnung 7A an dem Außenumfang des Kolbenstabs 3 angebracht. Die Bogenöffnungen 7B kommunizieren konstant zwischen der ringförmigen Aussparung 2E des Kolbens 2 und der Druckkammer C, durch ausgeschnittene Abschnitte 11B des Scheibenventils 11 (später beschrieben).
Bezugszeichen 10 bezeichnet ein inneres Sperrventil, das in der ringförmigen Aussparung 2E des Kolbens 2 vorgesehen ist. Das innere Sperrventil 10 löst sich selektiv von und setzt sich auf den Boden der ringförmigen Aussparung 2E, um die Ölwege 23 des Kolbens 2 mit der ringförmigen Aussparung 2E in Kommunikation zu bringen und die Kommunikation aufzuheben. Das innere Sperrventil 10 ermöglicht dem Hydrauliköl in der bodenseitigen Ölkammer B, von den Ölwegen 2B zum Kolben 2 zur ringförmigen Aussparung 2E zu fließen und blockiert den umgekehrten Fluss des Hydrauliköls von der ringförmigen Aussparung 2E zu den Ölwegen 2B.
Bezugszeichen 11 bezeichnet ein Scheibenventil, das über dem inneren Sperrventil 10 vorgesehen ist, wobei ein Abstandshalter oder dergleichen dazwischen vorgesehen ist. Das Scheibenventil 11 ist, wie es in den 2 und 4 gezeigt ist, mit einer kreisförmigen Öffnung 11A und einer Mehrzahl von in Umfangsrichtung beabstandeten ausgeschnittenen Öffnungen 11B vorgesehen, die bezüglich der kreisförmigen Öffnung 11A außen positioniert sind. Das Scheibenventil 11 ist über die kreisförmige Öffnung 11A an dem Außenumfang des Kolbenstabs 3 angebracht. Jede ausgeschnittene Öffnung 11B ist als eine Ölöffnung von im Wesentlichen einer T-Form ausgebildet. Die ausgeschnittenen Öffnungen 11B kommunizieren konstant zwischen der ringförmigen Aussparung 2E des Kolbens 2 und der Druckkammer C, über die Bogenöffnungen 7B der Hauptscheibe 7. In diesem Fall weisen die ausgeschnittenen Öffnungen 11B einen im Wesentlichen kleineren Durchgangsbereich als die Bogenöffnungen 7B der Hauptscheibe 7 auf, um dem Hydrauliköl, das durch diese fließt, eine Begrenzungswirkung entgegenzubringen, wodurch die Dämpfungskraft erzeugt wird.
Bezugszeichen 12 bezeichnet eine Sicherungsscheibe, welche das Scheibenventil 11 zwischen sich selbst und der Hauptscheibe 7 einschließt. Die Sicherungsscheibe 12 ist über eine kreisförmige Öffnung 12A an dem Außenumfang des Kolbenstabs 3 angebracht. Die Sicherungsscheibe 12 verstärkt das Scheibenventil 11 und die Hauptscheibe 7 durch Angrenzen an diese, von unten an der oberen Endoberfläche der Sicherungsscheibe 12. Die Sicherungsscheibe 12 ist in der ringförmigen Aussparung 2E des Kolbens 2 angeordnet, um als eine Halterung bzw. ein Zurückhalteelement zu dienen, welche den maximalen Öffnungsgrad des inneren Sperrventils 10 reguliert.
Bezugszeichen 13 bezeichnet einen Erweiterungsdämpfungskraft-Erzeugungsmechanismus (im Folgenden als „Erweiterungsdämpfungsmechanismus 13” bezeichnet), der in dieser Ausführungsform verwendet wird. Der Erweiterungsdämpfungsmechanismus 13 ist, wie es in 1 gezeigt ist, in der bodenseitigen Ölkammer B des Innenrohrs 1 angeordnet, und an der unteren Seite des Kolbens 2 gesichert. Wenn der Kolben 2 in dem Innenrohr 1 während des Erweiterungshubs des Kolbenstabs 3 nach oben verschoben wird, bietet der Erweiterungsdämpfungsmechanismus 13 einen Widerstand gegen das Hydrauliköl, das von der stabseitigen Ölkammer A zur bodenseitigen Ölkammer B durch die Ölwege 2A des Kolbens 2, eine Druckkammer D in dem unteren Gehäuseelement 14, die Ölöffnungen 3F und 3G des Kolbenstabs 3, die Ölnuten 33E und 33F des Verschlusses 33 (später beschrieben), usw. fließt, wodurch eine bestimmte Dämpfungskraft erzeugt wird.
Der Erweiterungsdämpfungsmechanismus enthält ein unteres Gehäuseelement 14 in der Form eines Zylinders, wobei ein unteres Ende davon geschlossen ist. Das untere Gehäuseelement 14 ist an den äußeren Umfang des Kolbenstabs 3 zwischen einem Anschlusselement 24 (später beschrieben) und dem Kolben 2 gesichert. Der Erweiterungsdämpfungsmechanismus 13 enthält ferner ein Hauptventil 15, das ein elastisches Dichtungselement 17 (später beschrieben) aufweist, das mittels Druck bzw. Kontakt an die obere Endoberfläche des unteren Gehäuseelements 14 angepasst ist, um eine ringförmige Druckkammer D zwischen dem Hauptventil 15 und dem unteren Gehäuseelement 14 auszubilden. Ferner enthält der Erweiterungsdämpfungsmechanismus 13 ein äußeres Sperrventil 18, ein inneres Sperrventil 19 und ein Scheibenventil 20, das später beschrieben wird.
Das untere Gehäuseelement 14 des Erweiterungsdämpfungsmechanismus 13 weist im Wesentlichen die gleiche Struktur wie das obere Gehäuseelement 5 des Kompressionsdämpfungsmechanismus 4 auf. Das untere Gehäuseelement 14 weist einen ringförmigen Ventilsitz 14a, Ölöffnungen 14b als axiale Ölwege und Ölnuten 14C als radiale Ölwege auf. Das äußere Sperrventil 18 bildet ein Entlastungsventil bzw. ein Sicherheitsventil, das sich öffnet, wenn sich der Druck in der Druckkammer D auf einen bestimmten festgelegten Überdruck erhöht. Bei Ereignissen, die sich von dem obigen unterscheiden, sitzt das äußere Sperrventil 18 auf dem ringförmigen Ventilsitz 14a und wird somit geschlossen gehalten.
Das Hauptventil 15 weist im Wesentlichen die gleiche Struktur wie das Hauptventil 6 des Kompressionsdämpfungsmechanismus 4 auf. D. h., das Hauptventil 15 weist eine Hauptscheibe 16, das selektiv auf dem ringförmigen Ventilsitz 2D des Kolbens 2 sitzt und davon gelöst ist, und ein ringförmiges elastisches Dichtungselement 17 auf, das an dem Außenumfang der unteren Seite der Hauptscheibe 16 gesichert ist. Das Hauptventil 15 ist aufgebaut, um als ein Hauptdämpfungsventil zu dienen, das ein Bestandteil der vorliegenden Erfindung ist.
Das Hauptventil 15 funktioniert wie folgt. Wenn eine Druckdifferenz zwischen den Ölkammern A und B sich auf einen bestimmten festgelegten Wert während des Erweiterungshubs des Kolbenstabs 3 erhöht, löst sich die Hauptscheibe 16 von dem ringförmigen Ventilsitz 2D, um eine bestimmte Erweiterungsdämpfungskraft zu erzeugen. Wenn das Hauptventil 15 (Hauptscheibe 16) sich öffnet, kommunizieren die Ölkammern A und B miteinander, über die Ölwege 2A des Kolbens 2. Somit wird ein Hauptdurchgang, der ein Bestandteil der vorliegenden Erfindung ist, ausgebildet. Die Hauptscheibe 16 des Hauptventils 15 ist auch mit einer kreisförmigen Öffnung 16A und einer Mehrzahl von Bogenöffnungen 16B vorgesehen, wie es in den 2 und 3 gezeigt ist.
Bezugszeichen 19 bezeichnet ein inneres Sperrventil, das in der ringförmigen Aussparung 2C des Kolbens 2 vorgesehen ist. Das innere Sperrventil 19 löst sich selektiv von dem Boden der ringförmigen Aussparung 2C und setzt sich auf diesen, um die Ölwege 2A des Kolbens 2 mit der ringförmigen Aussparung 2C in Kommunikation zu bringen und diese aufzuheben. Das innere Sperrventil 19 ermöglicht dem Hydrauliköl in der stabseitigen Ölkammer A, von den Ölwegen 2A des Kolbens 2 zur ringförmigen Aussparung 2C zu fließen und blockiert den umgekehrten Fluss des Hydrauliköls von der ringförmigen Aussparung 2C zu den Ölwegen 2A.
Bezugszeichen 20 bezeichnet ein Scheibenventil, das unter dem inneren Sperrventil 19 vorgesehen ist, wobei ein Abstandshalter oder dergleichen dazwischen vorgesehen ist. Das Scheibenventil 20 weist die gleiche Struktur wie das Scheibenventil 11 des Kompressionsdämpfungsmechanismus 4 auf. D. h., das Scheibenventil 20 weist, wie es in 2 und 4 gezeigt ist, eine kreisförmige Öffnung 20A und eine Mehrzahl von ausgeschnittenen Öffnungen 20B auf. Die ausgeschnittenen Öffnungen 20B des Scheibenventils 20 kommunizieren konstant zwischen der ringförmigen Aussparung 2C des Kolbens 2 und der Druckkammer D, über die Bogenöffnungen 16A der Hauptscheibe 16. In diesem Fall weisen die ausgeschnittenen Öffnungen 20B einen deutlich kleineren Durchgangsbereich als die ausgeschnittenen Öffnungen 16B der Hauptscheibe 16 auf, um dem Hydrauliköl, das durch diese fließt, eine beschränkende Wirkung entgegenzubringen.
Bezugszeichen 21 bezeichnet eine Sicherungsscheibe, welche das Scheibenventil 20 zwischen sich selbst und der Hauptscheibe 16 einschließt. Die Sicherungsscheibe 21 ist über eine kreisförmige Öffnung 21A an dem Außenumfang des Kolbenstabs 3 angebracht. Die Sicherungsscheibe 21 verstärkt das Scheibenventil 20 und die Hauptscheibe 16 durch Angrenzen dagegen, von oberhalb an der unteren Endoberfläche der Sicherungsscheibe 21. Die Sicherungsscheibe 12 ist in der ringförmigen Aussparung 2C des Kolbens 2 angeordnet, um als eine Halterung bzw. Zurückhaltung zu fungieren, welche den maximalen Öffnungsgrad des inneren Sperrventils 19 reguliert.
Bezugszeichen 22 und 23 bezeichnen Anschlusselemente, die zwischen dem gestuften Abschnitt 3H des Kolbenstabs 3 und dem oberen Gehäuseelement 5 vorgesehen sind. Die Anschlusselemente 22 und 23 sind Ringe oder dergleichen, die um den Außenumfang des Kolbenstabs 3 angepasst sind. Das Anschlusselement 22 ermöglicht dem Hydrauliköl, zwischen der stabseitigen Ölkammer A und den Ölöffnungen 3C des Kolbenstabs 3 rein und raus zu fließen. Das Anschlusselement 23 ermöglicht dem Hydrauliköl, zwischen der stabseitigen Ölkammer A und den Ölöffnungen 2D des Kolbenstabs 3 rein und raus zu fließen.
Bezugszeichen 24 bezeichnet ein weiteres Anschlusselement, das zwischen dem unteren Gehäuseelement 14 des Erweiterungsdämpfungsmechanismus 13 und der Kapselmutter 27 vorgesehen ist. Das Anschlusselement 24 ist auch ein Ring oder dergleichen, der um den Außenumfang des Kolbenstabs 3 angepasst ist. Das Anschlusselement 24 ermöglicht dem Hydrauliköl, zwischen der bodenseitigen Ölkammer B und den Ölöffnungen 3G des Kolbenstabs 3 rein und raus zu fließen.
Bezugszeichen 25 bezeichnet einen frequenzabhängigen Mechanismus, der an dem unteren Ende des Kolbenstabs 3 vorgesehen ist. Der frequenzabhängige Mechanismus 25 enthält, wie es in 1 gezeigt ist, ein röhrenförmiges Gehäuse 26, das in dem Innenrohr 1 verschiebbar ist, gemeinsam mit dem Kolbenstab 3 als eine Einheit, und einen freien Kolben 29 (später beschrieben), der in dem Gehäuse 26 und relativ dazu verschiebbar ist. Der frequenzabhängige Mechanismus 25 enthält ferner O-Ringe 30 und 31. Das Gehäuse 26 weist eine Kapselmutter 27, die als Kappenelement bzw. Deckelelement dient, die auf das untere Ende des Kolbens 3 aufgeschraubt ist, und ein bodenseitig geschlossenes röhrenförmiges Element 28 auf.
Die Kapselmutter 27 weist einen inneren Mutterabschnitt 27A, der auf den Außenumfang des unteren Endes des Kolbenstabs 3 aufgeschraubt ist, einen ringförmigen Deckelabschnitt 27B, der sich von dem oberen Ende des inneren Mutterabschnitts 27A radial nach außen erstreckt, und einen äußeren röhrenförmigen nach unten sich erstreckenden Abschnitt 27C auf, der sich von dem Außenumfang des ringförmigen Deckelabschnitts 27B nach unten erstreckt und eine Innenumfangsoberfläche aufweist, die als Führungsoberfläche für den freien Kolben 29 dient. Die untere Endoberfläche des röhrenförmigen sich nach unten erstreckenden Abschnitts 27C bildet eine Gehäusekontaktoberfläche, die mit einem O-Ring 30 (später beschrieben) in Kontakt steht.
Das bodenseitig geschlossene röhrenförmige Element 28 weist einen röhrenförmigen Abschnitt 28A auf, der ein oberes Ende aufweist, das an dem ringförmigen Deckelabschnitt 27B der Kapselmutter 27 von außen mittels Verstemmen oder einem vergleichbaren Verfahren gesichert ist. Der röhrenförmige Abschnitt 28A erstreckt sich in der Innenröhre 1 nach unten. Das bodenseitig geschlossene röhrenförmige Element 28 weist ferner einen ringförmigen Bodenabschnitt 28B auf, der das untere Ende des röhrenförmigen Abschnitts 28A schließt. Der untere Abschnitt 28B weist eine Kommunikationsöffnung 28C auf, die im Zentrum davon ausgebildet ist. Die Kommunikationsöffnung 28C kommuniziert zwischen einer unteren Kammer 11 (später beschrieben) und der bodenseitigen Ölkammer B.
Der röhrenförmige Abschnitt 28A weist eine geneigte gebogene Oberfläche 28D auf, die auf dem Innenumfang davon ausgebildet ist. Die geneigte gebogene Oberfläche 28D dient als eine Gehäusekontaktoberfläche, die mit einem O-Ring 31 (später beschrieben) in Kontakt steht. Die geneigte gebogene Oberfläche 28D ist zur Bewegungsrichtung (d. h. der axialen Richtung) eines freien Kolbens 29 (später beschrieben) geneigt und weist eine gekrümmte Oberfläche auf. Die geneigte gebogene Oberfläche 28D verformt den O-Ring 31 elastisch und komprimierend zwischen sich selbst und einem ringförmigen Vorsprung 29A (später beschrieben), wenn der freie Kolben 29 nach unten verschoben wird. Somit weist die geneigte gebogene Oberfläche 28D die Funktion des Unterdrückens der Versetzung des freien Kolbens 29 zum Hubende davon mittels eines Widerstands auf, der von dem O-Ring 31 bereitgestellt wird.
Bezugszeichen 29 bezeichnet einen freien Kolben, der verschiebbar in dem Gehäuse 26 vorgesehen ist. Wie es in 1 gezeigt ist, ist der freie Kolben 29 als röhrenförmiger Kolben ausgebildet, wobei ein unteres Ende davon geschlossen ist. Der freie Kolben 29 weist einen ringförmigen Vorsprung 29A auf, der von einer axialen Zwischenposition auf dem Außenumfang davon radial nach außen hervorsteht. Der freie Kolben 29 weist ein unteres Ende auf, das ein axiales Ende ist, das versetzbar in den kolbenförmigen Abschnitt 28A des bodenseitig geschlossenen röhrenförmigen Elements 28 eingepasst ist. Das obere Ende des freien Kolbens 29, welches das andere axiale Ende ist, ist verschiebbar bzw. versetzbar in den röhrenförmigen sich nach unten erstreckenden Abschnitt 27C der Kapselmutter 27 eingepasst.
Der freie Kolben 29, der in und relativ zum Gehäuse 26 axial versetzbar ist, ist gegen den ringförmigen Kappenabschnitt 27B der Kapselmutter 27 und den Bodenabschnitt 28B des bodenseitig geschlossenen röhrenförmigen Elements 28 angrenzbar. Die oberen und unteren Hubenden des freien Kolbens 29 sind mittels Angrenzung des freien Kolbens 29 gegen den ringförmigen Kappenabschnitt bzw. Deckelabschnitt 27B und den Bodenabschnitt 28B entsprechend definiert. Der freie Kolben 29 unterteilt den Innenbereich des Gehäuses 26 (d. h. den zweiten Durchgang) in zwei Kammern, d. h. eine obere Kammer E, die eine Stromaufwärtskammer ist, und eine untere Kammer F, die eine Stromabwärtskammer ist. Der zweite Durchgang wird von dem freien Kolben 29 definiert, und kein Verschiebungsfluss von Hydrauliköl tritt zwischen der stabseitigen Ölkammer A und der bodenseitigen Ölkammer B auf. Allerdings, während der freie Kolben 29 sich relativ zum Gehäuse 26 bewegt, fließt das Hydrauliköl in der stabseitigen Ölkammer A in die obere Kammer E, und der gleiche Betrag von Hydrauliköl wird von der unteren Kammer F zur bodenseitigen Ölkammer B herausgedrückt. Folglich tritt praktisch ein Fluss von Hydrauliköl zwischen der stabseitigen Kammer A und der bodenseitigen Kammer B auf.
Der ringförmige Vorsprung 29A, der auf dem Außenumfang des freien Kolbens 29 vorgesehen ist, weist geneigte bogenförmige Oberflächen 29B und 29C auf, die entsprechend durch die oberen und unteren Oberflächen davon ausgebildet sind. Die geneigten Oberflächen 29B und 29C sind Kontaktoberflächen des freien Kolbens, welche mit O-Ringen 30 und 31 (später beschrieben) entsprechend in Kontakt geraten. Die geneigten bogenförmigen Oberflächen 29B und 29C bilden jeweils Oberflächen, welche gekrümmte Oberflächen aufweisen, die zur axialen Richtung des freien Kolbens 29 geneigt sind. Die geneigte bogenförmige Oberfläche 29B des freien Kolbens 29 ist der unteren Endoberfläche des röhrenförmigen sich nach unten erstreckenden Abschnitts 27C axial zugewandt, über den O-Ring 30. Die geneigte bogenförmige Oberflache 29C ist der geneigten bogenförmigen Oberfläche 28D des bodenseitig geschlossenen röhrenförmigen Elements 28 über den O-Ring 31 axial zugewandt.
Die O-Ringe 30 und 31 sind elastische Elemente, welche jeweils Widerstandselemente des frequenzabhängigen Mechanismus 25 bilden. Die O-Ringe 30 und 31 sind zwischen dem röhrenförmigen Abschnitt 28A des Gehäuses 26 und der Außenumfangsoberfläche des freien Kolbens 29 angeordnet, um dazwischen flüssigkeitsdicht abzudichten. Die oberen und unteren Kammern E und F in dem Gehäuse 26 werden mittels der O-Ringe 30 und 31 voneinander abgedichtet gehalten.
Wenn der freie Kolben 29 in dem Gehäuse 26 nach oben verschoben wird, wird der O-Ring 30 zwischen der unteren Endoberfläche des röhrenförmigen sich nach unten erstreckenden Abschnitts 27C und dem ringförmigen Abschnitt 29A (geneigte bogenförmige Oberfläche 29B) des freien Kolbens 29 elastisch und komprimierend verformt. Zu der Zeit erzeugt der O-Ring 30 einen Widerstand auf die nach oben gerichtete Verschiebung des freien Kolbens 29 zum Hubende. Wenn der freie Kolben 29 in dem Gehäuse 26 nach unten verschoben wird, wird der O-Ring 31 zwischen der geneigten bogenförmigen Oberfläche 28D des röhrenförmigen Abschnitts 28A und dem ringförmigen Vorsprung 29A (geneigte bogenförmige Oberfläche 29C) des freien Kolbens 29 elastisch und komprimierend verformt. Zu der Zeit erzeugt der O-Ring 31 einen Widerstand gegen die nach unten gerichtete Verschiebung des freien Kolbens 29 zum Hubende.
Bezugszeichen 32 bezeichnet einen Verstellmechanismus des Durchgangsbereichs 32 bzw. einen Durchgangsbereich-Änderungsmechanismus 32, der in dieser Ausführungsform verwendet wird. Der Verstellmechanismus des Durchgangsbereichs 32 enthält einen Verschluss 33 (später beschrieben), einen Steuerstab 34 und einen Aktuator (nicht gezeigt), beispielsweise einen Schrittmotor. Der Aktuator des Verstellmechanismus des Durchgangsbereichs 32 ist an dem vorspringenden Ende des Kolbenstabs 3 vorgesehen, beispielsweise um den Verschluss 33 mittels des Steuerstabs 34 zu drehen.
Der Verschluss 33 ist in der Verschlusseinpassöffnung 3A des Kolbenstabs 3 vorgesehen. Der Verschluss 33 bildet ein Öffnungsbereich-Verstellelement des Durchgangsbereich-Änderungsmechanismus 32. Der Verschluss 33 ist an dem unteren Ende des Steuerstabs 34 so vorgesehen, dass sich dieser gemeinsam mit dem Steuerstab 34 als eine Einheit dreht und sich zusammen mit dem Steuerstab 34 in der Verschlusseinpassöffnung 3A des Kolbenstabs 3 dreht. Der Steuerstab 34 ist in der Stabeinbringöffnung 3B des Kolbenstabs 3 vorgesehen. Das obere Ende des Steuerstabs 34 ist mit einer Ausgabewelle (nicht gezeigt) des Aktuators verbunden.
Der Verschluss 33 weist eine innere Öffnung 33A auf, die sich durch den Innenumfang davon axial erstreckt. Das untere Ende der inneren Öffnung 33A kommuniziert stets mit der oberen Kammer E in dem Gehäuse 26. Der Verschluss 33 weist ferner Öffnungen 33B als Öffnungen, die sich von der inneren Öffnung 33A radial nach außen erstrecken, Ölnuten 33C und 33D, die in der Außenumfangsoberfläche des Verschlusses 33 ausgebildet sind, wobei diese von den Öffnungen 33B in der axialen Richtung des Verschlusses 33 beabstandet sind, und andere Ölnuten 33E und 33F auf, die in der Außenumfangsoberfläche des Verschlusses 33 ausgebildet sind, wobei diese von den Ölnuten 33C und 33D axial beabstandet sind.
Die Öffnungen 33B sind, wie es in 5 gezeigt ist, an entsprechenden Positionen angeordnet, dort wo die Öffnungen 33B den Ölöffnungen 3C des Kolbenstabs 3 radial zugewandt sein können. Die Öffnungen 33B bringen die Ölöffnungen 3C selektiv mit der inneren Öffnung 33A in Kommunikation und beenden die Kommunikation, gemäß der Drehposition des Verschlusses 33. Der zweite Durchgang, der ein Bestandteil der vorliegenden Erfindung ist, weist ein Anschlusselement 22, das mit der stabseitigen Ölkammer A kommuniziert, die Ölöffnungen 3C des Kolbenstabs 3, die Öffnungen 33B und inneren Öffnung 33A des Verschlusses 33, und das Gehäuse 26 auf. Der zweite Durchgang ist parallel zum Hauptdurchgang. Der Innenbereich des Gehäuses 26, der einen Teil des zweiten Durchgangs bildet, ist mittels des freien Kolbens 29 in eine obere Kammer E und eine untere Kammer F unterteilt.
Die Ölnuten 33C und 33D des Verschlusses 33 bringen die Ölöffnungen 3D und 3E des Kolbenstabs 3 miteinander gemäß der Drehposition des Verschlusses 33 in Kommunikation und beenden die Kommunikation. Wie es in 5 gezeigt ist, erstrecken sich die Ölnuten 33C über einen Abstand α in der axialen Richtung des Verschlusses 33, und die Ölnuten 33D sind über einen kürzeren Abstand β (β < α) ausgebildet. Die Ölnuten 33C sind, wie es in 6 gezeigt ist, bogenförmige Nuten, die auf der Außenumfangsoberfläche des Verschlusses 33 ausgebildet sind. Die Nutenbreite der Ölnuten 33C ist im Wesentlichen gleichförmig in der Umfangsrichtung des Verschlusses 33. Die Ölnuten 33D sind, wie es in 7 gezeigt ist, durch bogenförmiges Schneiden der Außenumfangsoberfläche des Verschlusses 33 ausgebildet. Die Nutenbreite der Ölnuten 33 verringert sich in der Umfangsrichtung des Verschlusses 33 allmählich.
Die Ölnuten 33C und 33D des Verschlusses 33 bilden einen ersten Kompressionsdurchgang, der ein Bestandteil der vorliegenden Erfindung ist, gemeinsam mit den Ölöffnungen 3D und 3E des Kolbenstabs 3, der Druckkammer C des Kompressionsdämpfungsmechanismus 4, den Bogenöffnungen 7B der Hauptscheibe 7, den geschnittenen Öffnungen 11B (vergleiche 2 bis 4) des Scheibenventils 11, den Ölwegen 2B des Kolbens 2, usw. Der erste Durchgang ist parallel zum Hauptdurchgang.
Die Ölnuten 33E und 33F des Verschlusses 33 bringen die Ölöffnungen 3F und 3G des Kolbenstabs 3 miteinander gemäß der Drehposition des Verschlusses 33 in Kommunikation und beenden die Kommunikation. Die Ölnuten 33E sind ausgebildet, um sich über einen Abstand β in der axialen Richtung des Verschlusses 33 zu erstrecken, und die Nutenbreite der Ölnuten 33E vergrößert sich in der Umfangsrichtung des Verschlusses 33 allmählich, wie es in 7 gezeigt ist, im Wesentlichen auf die gleiche Weise wie die oben beschriebenen Ölnuten 33D. Die Ölnuten 33F sind ausgebildet, um sich über einen Abstand α in der axialen Richtung des Verschlusses 33 zu erstrecken, und die Nutenbreite der Ölnuten 33F ist in der Umfangsrichtung des Verschlusses 33 im Wesentlichen gleichförmig, wie es in 6 gezeigt ist, im Wesentlichen auf die gleiche Weise wie die oben beschriebenen Ölnuten 33C.
Die Ölnuten 33E und 33F des Verschlusses 33 bilden einen ersten Erweiterungsdurchgang, der ein Bestandteil der vorliegenden Erfindung ist, zusammen mit den Ölöffnungen 3F und 3G des Kolbenstabs 3, der Druckkammer D des Erweiterungsdämpfungsmechanismus 13, den Bogenöffnungen 16B der Hauptscheibe 16, den geschnittenen Öffnungen 20B (vergleiche 2 bis 4) des Scheibenventils 20, den Ölwegen 2A des Kolbens 2, usw. Der erste Durchgang ist zum Hauptdurchgang parallel.
In der Verschlusseinpassöffnung 3A des Kolbenstabs 3 ist ein röhrenförmiges Element 35 an dem unteren Ende (ein axiales Ende) des Verschlusses 33 vorgesehen, und ein röhrenförmiges Führungselement 36 und ein Dichtungselement 37 sind an dem oberen Ende (das andere axiale Ende) des Verschlusses 33 vorgesehen. Das Dichtungselement 37 dichtet zwischen der Verschlusseinpassöffnung 3A und dem Steuerstab 34 ab, um ein Entweichen des Hydrauliköls von außen zu blockieren. Das röhrenförmige Element 35 bildet ein Herunterfall-Vermeidungselement zum Vermeiden, dass der Verschluss 33 von der Verschlusseinpassöffnung 3A nach unten abfällt. Das röhrenförmige Element 35 weist eine inneren Öffnung 35A auf, die sich durch den Innenumfang davon erstreckt. Die innere Öffnung 35A bildet auch einen Teil des oben beschriebenen zweiten Durchgangs.
Im Folgenden wird eine Erläuterung des Betriebs des Hydraulikstoßdämpfers gemäß der ersten Ausführungsform, die wie oben aufgebaut ist, gegeben.
Zum Anbringen des Hydraulikstoßdämpfers an einem Fahrzeug wird das obere Ende des Kolbenstabs 3 an einem Element der Fahrzeugkörperseite gesichert, und der Boden der äußeren Röhre wird an einem radseitigen Element gesichert. Während der Fahrt des Fahrzeugs, wenn beispielsweise vertikale Schwingungen durch Ungleichmäßigkeiten auf der Fahrbahnoberfläche erzeugt werden, verschiebt sich der Kolbenstab 3, um sich von der inneren Röhre 1 zu erstrecken und sich in diese zurückzuziehen. Folglich werden von dem Kompressionsdämpfungsmechanismus 4, dem Erweiterungsdämpfungsmechanismus 13 usw. Dämpfungskräfte erzeugt. Somit können die Schwingungen des Fahrzeugs gedämpft werden.
Genauer gesagt tritt während des Kompressionshubs des Kolbenstabs 3 der Kolbenstab 3 in die innere Röhre 1 ein. Infolgedessen wird der Druck in der bodenseitigen Ölkammer B größer als in der stabseitigen Ölkammer A. Folglich fließt das Hydrauliköl in der bodenseitigen Ölkammer B in die ringförmige Aussparung 2E, von den Ölwegen 2B des Kolbens 2 durch das innere Sperrventil 10 und fließt durch die ausgeschnittenen Öffnungen 11B des Scheibenventils 11 und die Bogenöffnungen 7B (vergleiche 2 bis 4) der Hauptscheibe 7 in die Druckkammer C des Kompressionsdämpfungsmechanismus 4.
Das Hydrauliköl in der Druckkammer C fließt von den Ölnuten 5C des oberen Gehäuseelements 5 durch die Ölöffnungen 3E des Kolbenstabs 3, die Ölnuten 33D und 33C des Verschlusses 33, die Ölnuten 3D des Kolbenstabs 3 und das Anschlusselement 23 in die stabseitige Ölkammer A. Somit kann eine Kompressionsdämpfungskraft beispielsweise durch die ausgeschnittenen Öffnungen 11B des Scheibenventils 11, die Ölnuten 33D und 33C des Verschlusses 33 usw. erzeugt werden.
Wenn in diesem Zustand die Kontraktionsgeschwindigkeit des Kolbenstabs 3 zunimmt und die Druckdifferenz zwischen den Ölkammern A und B den oben erwähnten festgelegten Wert übersteigt, löst sich die Hauptscheibe 7 des Hauptventils 6, welches das Hauptdämpfungsventil bildet, von dem ringförmigen Ventilsitz 2F, um sich zu öffnen. Somit kann eine bestimmte Kompressionsdämpfungskraft erzeugt werden. Es sollte bemerkt werden, dass das äußere Sperrventil 9 des Kompressionsdämpfungsmechanismus 4 sich öffnet, wenn der Druck in der Druckkammer C sich auf den festgelegten Überdruck bzw. Entlastungsdruck erhöht. Somit fungiert das äußere Sperrventil 9 als Überdruckventil, das die Erhöhung des Drucks in der Druckkammer C unterdrückt.
Auf der anderen Seite wird während des Erweiterungshubs des Kolbenstabs 3 der Druck in der stabseitigen Ölkammer A größer als in der bodenseitigen Ölkammer B. Folglich fließt das Hydrauliköl in der stabseitigen Ölkammer A in die ringförmige Aussparung 2C, von den Ölwegen 2A des Kolbens 2 durch das Sperrventil 19, und fließt in die Druckkammer D des Erweiterungsdämpfungsmechanismus 13, durch die ausgeschnittenen Öffnungen 20B des Scheibenventils 20 und die Bogenöffnungen der Hauptscheibe 16.
Das Hydrauliköl in der Druckkammer D fließt von den Ölnuten 14C des unteren Gehäuseelements 14 durch die Ölnuten 3F des Kolbenstabs 3, die Ölnuten 33E und 33F des Verschlusses 33, die Ölnuten 3G des Kolbenstabs 3 und das Anschlusselement 24 in die bodenseitige Ölkammer B. Somit kann eine Erweiterungsdämpfungskraft beispielsweise mittels der ausgeschnittenen Öffnungen 20B des Scheibenventils 20, der Ölnuten 33E und 33F des Verschlusses 33, usw. erzeugt werden.
Wenn in diesem Zustand die Erweiterungsgeschwindigkeit des Kolbenstabs 3 zunimmt und die Druckdifferenz zwischen den Ölkammern A und B den oben erwähnten festgelegten Wert übersteigt, löst sich die Hauptscheibe 16 des Hauptventils 15, welches das Hauptdämpfungsventil bildet, von dem ringförmigen Ventilsitz 2D, um sich zu öffnen. Somit kann eine bestimmte Erweiterungsdämpfungskraft erzeugt werden. Das äußere Sperrventil 18 des Erweiterungsdämpfungsmechanismus 13 öffnet sich, wenn der Druck in der Druckkammer D sich auf den festgelegten Überdruck bzw. Entlastungsdruck erhöht. Somit fungiert das äußere Sperrventil 18 als Überdruckventil, das die Erhöhung des Drucks in der Druckkammer D unterdrückt.
Im Folgenden wird eine Erläuterung der Art und Weise gegeben, mit der eine Dämpfungskraft durch Einstellen bzw. Verändern des Durchgangsbereichs sowohl des ersten als auch des zweiten Durchgangs mit dem Verschluss 33 des Durchgangsbereich-Änderungsmechanismus 32 variabel eingestellt wird.
In der ersten Ausführungsform, wie es in 8 mit einem schräg linierten Bereich gezeigt ist, wenn der Verschluss 33 auf eine Position A eingestellt ist, sind die Ölnuten 33C und 33D des Verschlusses 33 den Ölnuten 3D und 3E des Kolbenstabs 3 direkt gegenüber zugewandt, und zu der Zeit erreicht der Öffnungsbereich zwischen den jeweils gegenüberliegenden Ölnuten und Öffnungen (d. h. der Durchgangsbereich des ersten Durchgangs, welcher der dämpfungskraftsteuermechanismusseitige Durchgang ist) den maximalen Öffnungsbereich. Auch wenn der Verschluss 33 von der Position a zur Position b gedreht wird, wird der Öffnungsbereich maximal gehalten. Allerdings, wenn der Verschluss 33 von der Position b zur Position c gedreht wird, und anschließend zur Position d, verringert sich der Öffnungsbereich allmählich, beispielsweise durch die Ölnuten 33D. An der Position d ist der Öffnungsbereich gleich Null. Die Ölöffnungen 3D und 3E werden von der Außenumfangsoberfläche des Verschlusses 33 verschlossen und deren Kommunikation wird beendet. Auch wenn der Verschluss 33 von der Position d zur Position e gedreht wird, wird der Öffnungsbereich gleich Null gehalten.
Auf der anderen Seite ändert sich der Öffnungsbereich zwischen den Ölöffnungen 3C des Kolbenstabs 3 und den Öffnungen 33B (d. h. der Durchgangsbereich des zweiten Durchgangs, der ein Durchgang auf der Seite des frequenzabhängigen Mechanismus ist) wie folgt. Wie es mit dem schräg linierten Bereich 39 in 8 gezeigt ist, wenn der Verschluss 33 an der Position a eingestellt ist, ist der Öffnungsbereich gleich Null. Allerdings, wenn der Verschluss 33 von der Position a zu der Position b gedreht wird, sind die Öffnungen 33B den Ölöffnungen 3C direkt gegenüber zugewandt, und der Öffnungsbereich wird maximal. Wenn der Verschluss 33 von der Position b zur Position d gedreht wird, wird der Öffnungsbereich maximal gehalten. Wenn der Verschluss 33 zur Position e gedreht wird, wird der Öffnungsbereich gleich Null.
Somit ist in der ersten Ausführungsform, wenn die Verschlussposition von a nach b geändert wird, der Öffnungsbereich des dämpfungskraftsteuerungsmechanismusseitigen Durchgangs konstant (maximaler Öffnungsbereich), wohingegen der Öffnungsbereich des Durchgangs auf der Seite des frequenzabhängigen Mechanismus von Null nach maximal geändert wird. Wenn die Verschlussposition von b nach d geändert wird, verringert sich der Öffnungsbereich des Dämpfungskraftsteuermechanismus allmählich zu Null, wohingegen der Öffnungsbereich des frequenzabhängigen Mechanismus konstant ist (maximaler Öffnungsbereich). Wenn die Verschlussposition von b nach d geändert wird, ist der Öffnungsbereech des Dämpfungskraftsteuermechanismus gleich Null, wohingegen der Öffnungsbereich des frequenzabhängigen Mechanismus sich allmählich verringert und an der Position e zu Null wird.
In diesem Zusammenhang können unter der Annahme, dass die Kontraktionsgeschwindigkeit (oder Erweiterungsgeschwindigkeit) des Kolbenstabs 3 konstant ist, die Charakteristika der Dämpfungskraft bezüglich der Erweiterungs-/Kontraktionsfrequenz des Kolbenstabs 3 durch die charakteristischen Kurven 40 bis 43, die in 9 gezeigt sind, dargestellt werden. D. h., wenn die Drehposition des Verschlusses 33 sich bei a befindet, ist der Öffnungsbereich des Dämpfungskraftsteuermechanismus groß, wohingegen der Öffnungsbereich des frequenzabhängigen Mechanismus Null ist. Folglich können an der Position a Dämpfungskraftcharakteristika festgelegt bzw. eingestellt werden, wie es durch die charakteristische Kurve 40 gezeigt ist. D. h. die Dämpfungskraft ist „weich” und bezüglich der Frequenz unveränderlich.
Wenn die Drehposition des Verschlusses 33 von der Position a zur Position b umgeschaltet wird, wird der Öffnungsbereich des Dämpfungskraftsteuermechanismus konstant gehalten, wohingegen der Öffnungsbereich des frequenzabhängigen Mechanismus auf das Maximum erhöht wird. Folglich können an der Position b Dämpfungskraftcharakteristika so eingestellt werden, wie es durch die charakteristische Kurve 41 gezeigt ist. D. h., die Dämpfungskraft ist „weich” in dem Bereich geringer Frequenz bzw. dem Niedrigfrequenzbereich und noch „weicher” in dem Bereich der hohen Frequenz bzw. Hochfrequenzbereich.
Wenn die Drehposition des Verschlusses 33 von der Position b zur Position d umgeschaltet wird, verringert sich der Öffnungsbereich des Dämpfungskraftsteuermechanismus allmählich, wohingegen der Öffnungsbereich des frequenzabhängigen Mechanismus maximal gehalten wird. Folglich können an der Position d die Dämpfungskraftcharakteristika so eingestellt werden, wie es durch die charakteristische Kurve 42, die in 9 gezeigt ist, gezeigt ist. D. h., die Dämpfungskraft ist „hart” in dem Niedrigfrequenzbereich und „weich” in dem Hochfrequenzbereich.
Wenn die Drehposition des Verschlusses 33 von der Position d zur Position e umgeschaltet wird, wird der Öffnungsbereich des Dämpfungskraftsteuermechanismus auf Null gehalten, wohingegen der Öffnungsbereich des frequenzabhängigen Mechanismus allmählich auf Null verringert wird. Folglich können an der Position e Dämpfungskraftcharakteristika so eingestellt werden, wie es von der charakteristischen Kurve 43 gezeigt ist, die in 9 gezeigt ist. D. h., die Dämpfungskraft ist „hart” in dem Niedrigfrequenzbereich und wird selbst in dem Hochfrequenzbereich auf „hart” gehalten, d. h. sie ist bezüglich der Frequenz unveränderlich.
Somit ist es gemäß der ersten Ausführungsform möglich, die variable Breite der Dämpfungskraft (Verringerungsrate) in dem Hochfrequenzbereich an jeder Drehposition des Verschlusses 33 zusätzlich zur Dämpfungskraft in dem Niedrigfrequenzbereich einzustellen, wie es durch die charakteristischen Kurven 40 bis 43 in 9 gezeigt ist. Folglich, wenn die Drehposition des Verschlusses 33 beispielsweise auf die Position b eingestellt wird, kann die Dämpfungskraft in einem Komfortmodus gesteuert werden, in dem die Fahrzeugfahrqualität berücksichtigt wird, wie es durch die charakteristische Kurve 41 gezeigt ist. D. h., während des Fahrens mit geringer Geschwindigkeit wird die Dämpfungskraft gesteuert, um in dem Niedrigfrequenzbereich „weich” zu sein, und wird in dem Hochfrequenzbereich noch „weicher” gemacht, durch Ausnutzen der frequenzabhängigen Steuerfunktion.
Wenn der Verschluss 33 zur Position a umgeschaltet wird, um die Dämpfungskraftcharakteristika einzustellen, wie es durch die charakteristische Kurve 40 gezeigt ist, ist die frequenzabhängige Steuerfunktion aus, sodass die Dämpfungskraft hoch gehalten werden kann, selbst in der Umgebung der ungefederten Resonanzfrequenz. Folglich ist es möglich, ungefederte Schwingungen, nachdem das Fahrzeug beispielsweise über einen Buckel gefahren ist, zu unterdrücken. Während des Fahrens mit hoher Geschwindigkeit kann die Dämpfungskraft gemäß einem Sportmodus gesteuert werden, bei dem die Längsstabilität berücksichtigt wird. Wenn der Verschluss 33 zur Position d umgeschaltet wird, um die Dämpfungskraftcharakteristika so festzulegen, wie es durch die charakteristische Kurve 42 gezeigt ist, ist es möglich, eine „harte” Dämpfungskraft zur Verwendung bei der Fahrqualitätssteuerung, wie beispielsweise einer gefederten Schwingungssteuerung, zu erhalten, und es ist ferner möglich, hochfrequente Schwingungen unter Ausnutzung der frequenzabhängigen Steuerfunktion zu unterdrücken. Folglich, verglichen mit Stoßdämpfern ohne frequenzabhängige Steuerfunktion, kann der Stoßdämpfer dieser Ausführungsform eine Fahrqualitätssteuerung höherer Ordnung ausführen, oder eine Fahrqualitätssteuerung äquivalenten Niveaus mittels eines einfacheren Steuerungsbetriebs ausführen. Wenn der Verschluss 33 zur Position e umgeschaltet wird, um die Dämpfungskraftcharakteristika so einzustellen, wie es durch die charakteristische Kurve 43 gezeigt ist, ist es möglich, zur Verwendung der Unterdrückung eines Rollens eine „harte” Dämpfungskraft zu erhalten, wenn beispielsweise gelenkt wird, und ist ferner möglich, die Längsstabilitätssteuerungsperformance maximal einzustellen, da die frequenzabhängige Steuerfunktion aus (off) ist.
Folglich kann gemäß dieser Ausführungsform der erste Kompressionsdurchgang mittels der Ölöffnungen 3D und 3E des Kolbenstabs 3, der Ölnuten 33C und 33D des Verschlusses 33, der Druckkammer C des Kompressionsdämpfungsmechanismus 4, der Bogenöffnungen 73 der Hauptscheibe 7, der ausgeschnittenen Öffnungen 11B des Scheibenventils 11, der Ölwege 23 des Kolbens 2 usw. ausgebildet werden. Ferner kann der erste Erweiterungsdurchgang durch die Ölöffnungen 3F und 3G des Kolbenstabs 3, die Ölnuten 33E und 33F des Verschlusses 33, die Druckkammer D des Erweiterungsdämpfungsmechanismus 13, die Bogenöffnungen 16B der Hauptscheibe 16, die ausgeschnittenen Öffnungen 20B des Scheibenventils 20, die Ölwege 2A des Kolbens 2, usw. ausgebildet werden. Ferner kann der zweite Durchgang durch das Anschlusselement 22, die Ölöffnungen 3C des Kolbenstabs 3, die Öffnungen 33B und die inneren Öffnung 33A des Verschlusses 33, das Gehäuse 26 usw. ausgebildet werden.
Die entsprechenden Bereiche der ersten und zweiten Durchgänge, die so wie oben dargelegt, ausgebildet sind, können mittels des Verschlusses 33 des Durchgangsbereich-Änderungsmechanismus 32 getrennt voneinander eingestellt werden. Folglich, unabhängig davon, auf welche Dämpfungskraftcharakteristika, d. h. Charakteristik „hart”, „mittel” oder „weich”, die Dämpfungskraft, die von dem Stoßdämpfer zu erzeugen ist, geändert wird, kann die variable Breite der Dämpfungskraft des frequenzabhängigen Mechanismus 25, der den freien Kolben 29 usw. aufweist, gemäß jeder der ausgewählten Dämpfungskraftcharakteristika frei geändert werden. Folglich ist es möglich, eine geeignete Dämpfungskraftsteuerung, welche die Fahrzeugfahrqualität berücksichtigt, und eine Dämpfungskraftsteuerung, welche die Lenkstabilität berücksichtigt, zu realisieren.
In diesem Fall können der Öffnungsbereich jedes Kompressions- und Erweiterungsdämpfungsmechanismus 4 und 13 und der Öffnungsbereich des frequenzabhängigen Mechanismus 25, der eine variable Breite der Dämpfungskraft bestimmt, unabhängig voneinander gemäß den Charakteristika eingestellt werden, die dem betreffenden Fahrzeug inhärent sind, und dem Ziel der Dämpfungskraftsteuerung (d. h. beispielsweise der Dämpfungskraftsteuerung, welche die Fahrzeugfahrqualität berücksichtigt, oder der Dämpfungskraftsteuerung, welche die Lenkstabilität berücksichtigt). Ferner kann die Dämpfungskraft selbst in dem Hochfrequenzbereich verringert werden, in dem die Dämpfungskraft schwierig zu steuern ist, mittels des frequenzabhängigen Mechanismus 25, und die Dämpfungskraft kann auch nur in dem Hochfrequenzbereich verringert werden. Folglich ist keine komplizierte Steuerung erforderlich. Somit hat eine CPU mit vereinfachter Spezifikation einen weniger kostenintensiven Aufbau zur Folge. Zusätzlich, da die Steuerfrequenz gering ist, ist diese Ausführungsform auch im Hinblick auf die Haltbarkeit vorteilhaft.
Ferner sind O-Ringe 30 und 31, welche Widerstandselemente bilden, zwischen dem Gehäuse 26 und dem freien Kolben 29 des frequenzabhängigen Mechanismus 25 vorgesehen. Die O-Ringe 30 und 31 können dem freien Kolben 29 einen Widerstand entgegenbringen, wenn dieser in dem Gehäuse 26 axial verschoben wird. Folglich kann die Dämpfungskraft, die von dem frequenzabhängigen Mechanismus erzeugt wird, welch geändert werden.
Ferner sind die Kontaktoberflächen des freien Kolbens, an dem die O-Ringe 30 und 31 mit dem freien Kolben 29 in Kontakt stehen, mittels geneigter gebogener Oberflächen 29B und 29C definiert, die auf oberen und unteren Seiten entsprechend des ringförmigen Vorsprungs 29A ausgebildet sind. Die Gehäusekontaktoberfläche, an der der O-Ring 31 mit dem Gehäuse 26 in Kontakt steht, wird von der geneigten bogenförmigen Oberfläche 28D definiert, die auf der Innenumfangsoberfläche des röhrenförmigen Abschnitts 28A ausgebildet ist. Die geneigten gebogenen Oberflächen 28D, 29B und 29C sind aufgebaut, um in der Bewegungsrichtung des freien Kolbens 29 einander zugewandt zu sein. Ferner sind die geneigten gebogenen Oberflächen 28D, 29B und 29C bezüglich der Bewegungsrichtung des freien Kolbens 29 geneigt und weisen entsprechend gekrümmte Oberflächen auf.
Folglich, wenn der O-Ring 31 beispielsweise zwischen den geneigten gebogenen Oberflächen 28D und 29C elastisch verformt wird, ist es möglich, zu vermeiden, dass der O-Ring 31 sich rasch verformt, und es wird ermöglicht, dass der O-Ring 31 welch bzw. sanft verformt wird. Ferner können die O-Ringe 30 und 31 gemäß der Verschiebung des freien Kolbens 29 durch Festlegen der Krümmung der geneigten gebogenen Oberflächen 28D, 29B und 29C größer als die Krümmung der O-Ringe 30, 31 vor der elastischen Verformung weich verformt werden. Als Folge davon kann die Dämpfungskraft weich gesteuert werden.
10 zeigt eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Merkmal der zweiten Ausführungsform liegt darin, dass der erste Kompressionsdurchgang und der erste Erweiterungsdurchgang als einzelner Durchgang ausgebildet sind, der dem Kompressions- und Erweiterungshub gemeinsam ist. Es sollte bemerkt werden, dass in der zweiten Ausführungsform die gleichen Bestandteile wie in der vorgenannten ersten Ausführungsform mit denselben Bezugszeichen, wie sie in der ersten Ausführungsform verwendet werden, bezeichnet sind, und dass eine Beschreibung davon ausgelassen wird.
In 10 bezeichnet Bezugszeichen 21 einen Kolben, der in der zweiten Ausführungsform verwendet wird. Der Kolben 71 weist im Wesentlichen die gleiche Struktur wie der Kolben 2, der in der ersten Ausführungsform beschrieben ist, auf. D. h. der Kolben 71 teilt den Innenbereich der inneren Röhre 1 in zwei Kammern, d. h. eine stabseitige Ölkammer A und eine bodenseitige Ölkammer B. Der Kolben 71 weist eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung beabstandeten Ölwegen 71A und eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung beabstandeten Ölwegen 71B auf, die zwischen der stabseitigen Ölkammer A und der bodenseitigen Ölkammer B eine Kommunikation erlauben. Die Ölwege 71A und 71B bilden einen Hauptdurchgang, durch den Hydrauliköl zwischen der stabseitigen Ölkammer A und der bodenseitigen Ölkammer B fließt.
Der Kolben 71 weist eine untere Endoberfläche auf, die als ein Ende davon definiert ist. Die untere Endoberfläche des Kolbens 71 ist mit einer ringförmigen Aussparung 71C vorgesehen, welche die Öffnung an einem Ende jedes Ölwegs 71A umgibt, und ist ferner mit einem ringförmigen Ventilsitz 71D vorgesehen, der bezüglich der ringförmigen Aussparung 71C radial außen vorgesehen ist. Ein Erweiterungsscheibenventil 73 (später beschrieben) setzt sich selektiv auf den ringförmigen Ventilsitz 71D und löst sich von diesem. Die obere Endoberfläche, d. h. das andere Ende des Kolbens 71 ist mit einer ringförmigen Aussparung 71E vorgesehen, welche die Öffnungen an den anderen Enden der Ölwege 71B umgibt, und ist ferner mit einem ringförmigen Ventilsitz 71F vorgesehen, der bezüglich der ringförmigen Aussparung 71E radial außen positioniert ist. Ein Kompressionsscheibenventil 74 (später beschrieben) setzt sich auf den ringförmigen Ventilsitz 71F und löst sich von diesem selektiv.
Bezugszeichen 72 bezeichnet einen Kolbenstab, der in der zweiten Ausführungsform verwendet wird. Der Kolbenstab 72 weist im Wesentlichen die gleiche Struktur wie der Kolbenstab 3 auf, der in der ersten Ausführungsform beschrieben ist. Der Kolbenstab 72 weist ein unteres Ende auf, das als ein Ende davon definiert ist. Das untere Ende des Kolbenstabs 72 ist an dem Kolben 72 mittels einer Kapselmutter 27 eines Gehäuses 26, usw. gesichert. Der Kolbenstab 72 ist mit einer Verschlusspassöffnung 72A und einer Stabeinbringöffnung des verringerten Durchmessers 72B vorgesehen, die sich durch den Innenumfang davon axial erstreckt. Die Verschlusspassöffnung 72A öffnet sich an dem unteren Ende des Kolbenstabs 72 und weist einen Verschluss 78 (später beschrieben) auf, der darin eingepasst ist. Die Stabeinbringöffnung 72B erstreckt sich von dem oberen Ende der Verschlusseinpassöffnung 72A nach oben.
Der Kolbenstab 72 ist mit axial beabstandeten Gruppen einer Mehrzahl von in Umfangsrichtung beabstandeten Ölöffnungen 72C, 72D und 72E vorgesehen, die sich von der Verschlusspassöffnung 72A radial nach außen erstrecken. Unter den Ölöffnungen 72C bis 72E sind die Ölöffnungen 720 und 72D vorgesehen, um sich in die stabseitige Ölkammer A zu öffnen, und die verbleibenden Ölöffnungen 72E sind vorgesehen, um sich in die bodenseitige Ölkammer B in dem Innenrohr 1 zu öffnen.
Unter den Ölöffnungen 72C bis 72E werden die obersten Ölöffnungen 72C selektiv mit einer inneren Öffnung 78A des Verschlusses 78 (später beschrieben) über radiale Öffnungen 78B in Kommunikation gebracht und getrennt. Die Ölöffnungen 72D und 72E werden über Ölnuten 78C und 78D des Verschlusses 78 (später beschrieben) selektiv in Kommunikation gebracht und getrennt. Ferner weist der Kolbenstab 72 einen ringförmig gestuften Abschnitt 72F auf, der auf dem Außenumfang davon ausgebildet ist. Ein Anschlusselement 75 (später beschrieben) ist an dem gestuften Abschnitt 72F axial positioniert.
Bezugszeichen 73 bis 74 bezeichnen Scheibenventile, die in dieser Ausführungsform entsprechend als Hauptdämpfungsventile verwendet werden. Von den zwei Scheibenventilen 73 und 74 ist das Scheibenventil 73 für den Erweiterungshub auf der unteren Endoberfläche des Kolbens 71 vorgesehen, welche eine Endoberfläche davon ist. Wenn der Kolben 71 während des Erweiterungshubs des Kolbenstabs 72 nach oben verschoben wird, stellt das Erweiterungsscheibenventil 73 dem Hydrauliköl, das durch die Ölwege 71A fließt, einen Widerstand entgegen, um eine bestimmte Dämpfungskraft zu erzeugen. Das Scheibenventil 74 für den Kompressionshub ist auf der oberen Endoberfläche des Kolbens 71 vorgesehen, welche die andere Endoberfläche davon ist. Wenn der Kolben 71 während des Kompressionshubs des Kolbenstabs 72 nach unten verschoben wird, stellt das Kompressionsscheibenventil 74 dem Hydrauliköl, das durch die Ölwege 71B fließt, einen Widerstand entgegen, um eine bestimmte Dämpfungskraft zu erzeugen.
Bezugszeichen 75 und 76 bezeichnen Anschlusselemente, die zwischen dem gestuften Abschnitt 72F des Kolbenstabs 72 und dem Kolben 71 vorgesehen sind. Die Anschlusselemente 75 und 76 sind ringförmige Ringe oder dergleichen, die um den Außenumfang des Kolbenstabs 72 angepasst sind. Das Anschlusselement 75 ermöglicht dem Hydrauliköl, zwischen der stabseitigen Ölkammer und den Ölöffnungen 72C des Kolbenstabs 72 hinein und herauszufließen. Das Anschlusselement 75 ermöglicht dem Hydrauliköl, zwischen der stabseitigen Ölkammer A und den Ölöffnungen 72D des Kolbenstabs 72 herein und herauszufließen.
Bezugszeichen 77 bezeichnet ein weiteres Anschlusselement, das zwischen dem Kolben 71 und der Kapselmutter 27 vorgesehen ist. Das Anschlusselement 77 ist auch ein ringförmiger Ring oder dergleichen, der um den Außenumfang des Kolbenstabs 72 angepasst ist. Das Anschlusselement 77 ermöglicht dem Hydrauliköl, zwischen der bodenseitigen Ölkammer B und den Ölöffnungen 72E des Kolbenstabs 72 herein und heraus bzw. hin und her zu fließen.
Bezugszeichen 78 bezeichnet einen Verschluss, der in dieser Ausführungsform verwendet wird. Der Verschluss 78 bildet ein Öffnungsbereich-Einstellelement des Durchgangsbereich-Änderungsmechanismus 32, im Wesentlichen auf die gleiche Art und Weise wie bei dem Verschluss 3, der in der ersten Ausführungsform beschrieben ist. D. h., der Verschluss 78 weist eine sich axial erstreckende innere Öffnung 78A, Öffnungen 78B, die als Öffnungen vorgesehen sind, welche sich von der inneren Öffnung 78A radial nach außen erstrecken, und Ölnuten 78C, 78D und 78E auf, die auf der Außenumfangsoberfläche des Verschlusses 78 ausgebildet sind, die von den Öffnungen 78B in der axialen Richtung des Verschlusses 78 beabstandet sind. Die Ölnuten 78C, 78D und 78E bilden einen Dämpfungskrafterzeugungsmechanismus, gemeinsam mit den Ölnuten 72D und 72E des Kolbenstabs 72.
Die Ölnuten 78C, 78D und 78E des Verschlusses 78 werden von in Kommunikation gebrachten Nuten ausgebildet, um die Ölöffnungen 72D und 72E des Kolbenstabs 72 selektiv miteinander in Kommunikation zu bringen und die Kommunikation aufzuheben, gemäß der Drehposition des Verschlusses 78. Die Ölnuten 78C und 78E weisen einen Aufbau auf, der gleich dem der Ölnuten 33D (vergleiche 7) ist, die in der ersten Ausführungsform beschrieben sind. Die Ölnuten 78D weisen einen Aufbau auf, der gleich dem der Ölnuten 33C (vergleiche 6) ist, die in der ersten Ausführungsform beschrieben sind. Die Ölnuten 78C bis 78E des Verschlusses 78 bilden einen ersten Durchgang, der ein Bestandteil der vorliegenden Erfindung ist, zusammen mit den Ölöffnungen 72D und 72E des Kolbenstabs 72, den Anschlusselementen 76 und 77, usw.. Der erste Durchgang ist zum oben beschriebenen Hauptdurchgang parallel.
Die Öffnungen 78B sind an entsprechenden Positionen angeordnet, wo die Öffnungen 78B den Ölöffnungen 72C des Kolbenstabs 72 radial zugewandt sein können. Die Öffnungen 78B bringen die Ölöffnungen 72C mit der inneren Öffnung 78A selektiv in Kommunikation und heben die Kommunikation auf, gemäß der Drehposition des Verschlusses 78. Der zweite Durchgang, der ein Bestandteil der vorliegenden Erfindung ist, weist das Anschlusselement 75 auf, das mit der stabseitigen Ölkammer A, den Ölöffnungen 72C des Kolbenstabs 72, den Öffnungen 78B und der inneren Öffnung 78A des Verschlusses 78, und dem Gehäuse 26 in Kommunikation steht. Der zweite Durchgang ist zum Hauptdurchgang parallel.
Somit stellt die zweite Ausführungsform, die wie oben beschrieben aufgebaut ist, im Wesentlichen die gleichen vorteilhaften Wirkungen wie die vorgenannte erste Ausführungsform bereit. In der zweiten Ausführungsform kann im Besonderen der erste Durchgang, der die Ölöffnungen 72D und 72E des Kolbenstabs 72, die Ölnuten 78C bis 78E des Verschlusses 78, usw. aufweist, als einzelner Durchgang ausgebildet sein, der für den Erweiterungs- und Kompressionshub gemeinsam ist. Folglich kann die Gesamtstruktur vereinfacht werden. Ferner können im Wesentlichen die gleichen vorteilhaften Wirkungen in der oben beschriebenen ersten Ausführungsform und der ersten und zweiten Modifikation mit weiter verringerten Kosten implementiert werden.
11 zeigt eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Merkmal der dritten Ausführungsform liegt darin, dass der Aktuator des Durchgangsbereich-Änderungsmechanismus ein elektromagnetisches Proportionalsolenoid aufweist, und darin, dass ein Durchgangsbereich-Einstellelement in der axialen Richtung des Kolbenstabs versetzt ist. Es sollte bemerkt werden, dass in der dritten Ausführungsform die gleichen Komponenten wie in der vorgenannten ersten Ausführungsform mit denselben Bezugszeichen, wie sie in der ersten Ausführungsform verwendet werden, versehen sind und eine Beschreibung davon ausgelassen wird.
In 11 bezeichnet das Bezugszeichen 81 einen Kolbenstab, der in der dritten Ausführungsform verwendet wird. Der Kolbenstab 81 enthält, wie es in 11 gezeigt ist, einen röhrenförmigen Stab 82, der sich in dem Innenrohr 1 axial erstreckt, ein röhrenförmiges Gehäuse 84, das mit einem (unteren) Ende des röhrenförmigen Stabs 82 über ein Verbindungselement 83 verbunden ist und darin ein Proportionalsolenoid 87 (später beschrieben) aufnimmt, und einen gestuften Stab 85, der an dem unteren Ende des röhrenförmigen Gehäuses 84 lösbar gesichert ist. Das andere (obere) Ende des röhrenförmigen Stabs 82 steht über das Innenrohr 1 hervor, um ein hervorstehendes Ende auszubilden.
Der gestufte Stab 85 weist im Wesentlichen die gleiche Struktur wie der untere Abschnitt des Kolbenstabs 3 auf, der in der ersten Ausführungsform beschrieben ist, und ist an dem Kolben 2 mittels der Kapselmutter 27 des Gehäuses 26 gesichert, usw.. Das obere Ende des gestuften Stabs 85 bildet einen Anbringansatz mit vergrößertem Durchmesser 85A aus, die an das untere Ende des röhrenförmigen Gehäuses 84 angepasst ist. Der gestufte Stab 85 ist im Wesentlichen auf die gleiche Weise wie der untere Abschnitt des Kolbenstabs 3 (vergleiche 1) in der ersten Ausführungsform aufgebaut, mit Ausnahme des Anbringansatzes 85A.
D. h., der Innenumfang des gestuften Stabs 85 bildet eine sich axial erstreckende Schieberverschiebungsöffnung 85B, die sich an dem unteren Ende des gestuften Stabs 85 öffnet. Die Schieberverschiebungsöffnung 85B ist mit einem Verschieber 88 (später beschrieben) verschiebbar angepasst. Der gestufte Stab 85 ist mit axial beabstandeten Gruppen einer Mehrzahl von in Umfangsrichtung beabstandeten Ölöffnungen 85C, 85D, 85E, 85F und 85G vorgesehen, die sich von der Schieberverschiebungsöffnung 85B radial nach außen erstrecken. Unter den Ölöffnungen 85C bis 85G sind die Ölöffnungen 85C bis 85E in der stabseitigen Ölkammer A angeordnet, die in dem Innenrohr 1 mittels des Kolbens 2 definiert ist, und die verbleibenden Ölöffnungen 85F und 85G sind in der bodenseitigen Ölkammer B in dem Innenrohr 1 angeordnet.
Unter den Ölöffnungen 85C bis 85G werden die obersten Ölöffnungen 850 mit einer inneren Öffnung 88A des Schiebers 88 (später beschrieben) über radiale Öffnungen 88B selektiv in Kommunikation gebracht und getrennt. Die Ölöffnungen 85D und 85E werden über Ölöffnungen 88C des Schiebers 88 (später beschrieben) selektiv in Kommunikation gebracht und getrennt. Die Ölöffnungen 85F und 85G werden über Ölnuten 88D des Schiebers 88 (später beschrieben) selektiv in Kommunikation gebracht und getrennt. Ferner weist der gestufte Stab 85 einen ringförmig gestuften Abschnitt 85H auf, der auf dem Anbringansatz 85A ausgebildet ist. Das Anschlusselement 22 ist bezüglich des gestuften Abschnitts 85H axial positioniert.
Bezugszeichen 86 bezeichnet einen Durchgangsbereich-Änderungsmechanismus, der in dieser Ausführungsform verwendet wird. Bezugszeichen 87 bezeichnet ein elektromagnetisches Proportionalsolenoid (im Folgenden als „Proportionalsolenoid 87” bezeichnet), das einen Aktuator des Durchgangsbereich-Änderungsmechanismus 86 bildet. Das Proportionalsolenoid 87 enthält einen röhrenförmigen Spulenteil 87A, der in dem röhrenförmigen Gehäuse 84 des Kolbenstabs 81 aufgenommen ist, einen fixierten Halter 87B, der an dem Innenumfang des Spulenteils 82A fixiert vorgesehen ist, einen beweglichen Kern 87C, der an dem Innenumfang des Spulenteils 87A in einer axial gegenüberliegenden Relation zum fixierten Halter 87B versetzbar vorgesehen ist, einen Ausgabestab 87D, der im Zentrum des beweglichen Kerns 87C fixiert vorgesehen ist, und eine Feder 87E, die zwischen dem fixierten Halter 87B und dem beweglichen Kern 87C angeordnet ist, um den Ausgabestab 87D zusammen mit dem beweglichen Kern 87C axial nach oben zu drängen.
Das Proportionalsolenoid 87 funktioniert wie folgt. Wenn ein elektrischer Strom zum Spulenteil 87A über einen Anschlussdraht 87F usw. extern zugeführt wird, werden der bewegliche Kern 87C und der Ausgabestab 87D gemeinsam mit der Feder 87E axial versetzt. Zu der Zeit wird der Betrag der Axialversetzung des Ausgabestabs 87D proportional bzw. in Relation zum Wert des elektrischen Stroms, der durch den Spulenteil 87A fließt, gesteuert. Somit wird ein Schieber 88 (später beschrieben) in der Schieberverschiebungsöffnung 85B des gestuften Stabs 85 axial verschiebbar versetzt, wie es in 8 gezeigt ist, welche die erste Ausführungsform darstellt.
Bezugszeichen 88 bezeichnet einen Schieber, der in dieser Ausführungsform verwendet wird, als ein Öffnungsbereich-Einstellelement. Der Schieber 88 ist in der Schieberverschiebungsöffnung 85B des Kolbenstabs 81 (gestufter Stab 85) anstelle des Verschlusses 33, der in der ersten Ausführungsform beschrieben wurde, verschiebbar vorgesehen. Der Schieber 88 wird in der Schieberverschiebungsöffnung 85B mittels des Ausgabestabs 87D des Proportionalsolenoids 87 axial geradlinig bewegt. Der Schieber 88 ist mit einer sich axial erstreckenden inneren Öffnung 88A, Öffnungen 88B, die in den Schieber 88 gebohrt sind, radial nach außen von der inneren Öffnung 88A, um als Öffnungen zu dienen, und ringförmigen Ölnuten 88C und 88D vorgesehen, die auf der Außenumfangsoberfläche des Schiebers 88 ausgebildet sind. Die Ölnuten 88C und 88D sind von den Öffnungen 88B in der axialen Richtung des Schiebers 88 beabstandet.
Die Öffnungen 88B sind, wie es in 11 gezeigt ist, an entsprechenden Position angeordnet, wo die Öffnungen 88B den Ölöffnungen 85C des gestuften Stabs 85 radial zugewandt sein können. Die Öffnungen 88B bringen die Ölöffnungen 85C selektiv mit der inneren Öffnung 88A in Kommunikation und heben diese auf, gemäß der Verschiebungsposition des Schiebers 88. Die Öffnungen 88B und inneren Öffnung 88A des Schiebers 88 bilden einen zweiten Durchgang, der ein Bestandteil der vorliegenden Erfindung ist, gemeinsam mit dem Anschlusselement 22, der mit der stabseitigen Ölkammer A, den Ölöffnungen 85C des gestuften Stabs 85, dem Gehäuse 26, usw. kommuniziert.
Die Ölnuten 88C des Schiebers 88 bringen die Ölöffnungen 85D und 85E des gestuften Stabs 85 selektiv miteinander in Kommunikation und heben diese auf, gemäß der Verschiebungsposition des Schiebers 88. Die Ölnuten 88C bilden einen ersten Kompressionsdurchgang, der ein Bestandteil der vorliegenden Erfindung ist, zusammen mit den Ölöffnungen 85D und 85E des gestuften Stabs 85, der Druckkammer C des Kompressionsdämpfungsmechanismus 4, den Bogenöffnungen 7B der Hauptscheibe 7, den geschnittenen Öffnungen 11B (vergleiche 2 bis 4) des Scheibenventils 11, den Ölwegen 23 des Kolbens 2 usw..
Die Ölnuten 88D des Schiebers 88 bringen die Ölöffnungen 85F und 85G des gestuften Stabs 85 selektiv miteinander in Kommunikation und heben diese auf, gemäß der Verschiebungsposition des Schiebers 88. Die Ölnuten 88D bilden einen ersten Erweiterungsdurchgang, der ein Bestandteil der vorliegenden Erfindung ist, gemeinsam mit den Ölnuten 85F und 85G des gestuften Stabs 85, der Druckkammer D des Erweiterungsdämpfungsmechanismus 13, den Bogenöffnungen 16B der Hauptscheibe 16, den geschnittenen Öffnungen 20B des Scheibenventils 20, den Ölwegen 2A des Kolbens 2, usw..
Die Schieberverschiebungsöffnung 85B des gestuften Stabs 85 ist darin mit einem röhrenförmigen Element 89 an dem unteren (einem axialen) Ende des Schiebers 88 vorgesehen. Der Innenumfang des röhrenförmigen Elements 89 definiert eine innere Öffnung 89A, welche ein Bestandteil des oben beschriebenen zweiten Durchgangs ist. Eine Rückstellfeder 90 ist zwischen dem unteren Ende des Schiebers 88 und dem röhrenförmigen Element 89 vorgesehen. Die Rückstellfeder 90 drängt den Schieber 88 konstant zum Ausgabestab 87D des Proportionalsolenoids 87.
Somit stellt die dritte Ausführungsform, die wie oben dargelegt vorgesehen ist, im Wesentlichen auch die gleichen vorteilhaften Wirkungen wie die vorgenannte erste Ausführungsform bereit. D. h., der erste Durchgang (der Öffnungsbereich des Dämpfungskraftsteuermechanismus) und der zweite Durchgang (der Öffnungsbereich des frequenzabhängigen Mechanismus) können individuell voneinander eingestellt werden, wie es mit den schräg linierten Bereichen 38 und 39 in 8 der ersten Ausführungsform gezeigt ist, durch Verschieben (geradliniges Bewegen) des Schiebers 88 mit dem Ausgabestab 87D des Proportionalsolenoids 87.
Gemäß der dritten Ausführungsform wird im Besonderen das Proportionalsolenoid 87 als Aktuator des Durchgangsbereich-Änderungsmechanismus 86 verwendet. Folglich kann die Einstellung der Dämpfungskraft kontinuierlich ausgeführt werden und folglich kann die Dämpfungskraft mit einer höheren Genauigkeit eingestellt werden. Folglich kann eine hohe Steuerwirkung erhalten werden. Ferner, da das Proportionalsolenoid 87 als ein Aktuator in der Innenröhre 1 eingebaut ist (d. h. in dem röhrenförmigen Gehäuse 84 des Kolbenstabs 81), ist es möglich, die Installierbarkeit des Stoßdämpfers an dem Fahrzeug zu verbessern. D. h., der Stoßdämpfer kann installiert werden, ohne dass der Aktuator in den Maschinenraum hervorsteht. Somit ist es möglich, eine Raumeinsparung und eine sichere Installation des Stoßdämpfers zu realisieren.
Es sollte bemerkt werden, dass in der vorgenannten ersten und dritten Ausführungsform der erste Kompressionsdurchgang und der erste Erweiterungsdurchgang beispielhaft den gleichen Aufbau aufweisen. Die vorliegende Erfindung allerdings ist nicht auf diese Struktur beschränkt. Beispielsweise kann der Aufbau der Kompressionsölnuten 33C und 33D (Ölnuten 88C) und der Erweiterungsölnuten 33E und 33F (Ölnuten 88D) sich voneinander unterscheiden, um verschiedene Dämpfungskraftcharakteristika für die Kompression und die Erweiterungshübe zu erhalten. Beispielsweise, wenn „harte” Dämpfungskraftcharakteristika für den Erweiterungshub festgelegt werden, werden „weiche” Dämpfungskraftcharakteristika für den Kompressionshub festgelegt, oder wenn „weiche” Dämpfungskraftcharakteristika für den Erweiterungshub festgelegt werden, werden „harte” Dämpfungskraftcharakteristika für den Kompressionshub festgelegt.
In der vorgenannten Ausführungsform wurde die vorliegende Erfindung anhand eines Beispiels beschrieben, in dem die entsprechenden Durchgangsbereiche der ersten und zweiten Durchgänge unter Verwendung eines einzigen Verschlusses 33 variabel eingestellt werden. Die vorliegende Erfindung ist allerdings darauf nicht beschränkt. Beispielsweise können die entsprechenden Durchgangsbereiche des ersten und zweiten Durchgangs individuell voneinander unter Verwendung entsprechender Verschlüsse eingestellt werden. Die Verschlüsse können mittels entsprechender Aktuatoren gedreht werden. Der Verschluss des Durchgangsbereichs-Änderungsmechanismus kann auch per Hand und ohne einen Aktuator gedreht werden. Das gleiche gilt für die zweite und dritte Ausführungsform.
In der vorgenannten ersten Ausführungsform sind die O-Ringe 30 und 31 beispielhaft als Widerstandselemente zwischen dem Gehäuse 26 und dem freien Kolben 29 vorgesehen. Die vorliegende Erfindung ist allerdings darauf nicht beschränkt. Beispielsweise kann eine Feder, beispielsweise eine Spiralfeder, eine Blattfeder, usw. als Widerstandselement verwendet werden, wie in den Stoßdämpfern, die in der japanischen Patentanmeldung Veröffentlichungsnr. Hei 06-94065 (oben erwähnt) und der japanischen Gebrauchsmusteranmeldung Veröffentlichungsnr. Hei 07-19642 offenbart sind. Ein elastisches Element, das als Widerstandselement verwendet wird, ist nicht auf einen O-Ring beschränkt, sondern kann ein elastischer Ring sein, der einen rechteckförmigen oder nicht kreisförmigen Querschnittsaufbau aufweist. Das gleiche gilt für die zweite und dritte Ausführungsform.
In den vorgenannten Ausführungsformen wurde die Erfindung unter Heranziehung eines Hydraulikstoßdämpfers als ein Beispiel eines Stoßdämpfers erläutert, der in einem Fahrzeug, wie beispielsweise einem Automobil vorgesehen ist. Allerdings ist die vorliegende Erfindung darauf nicht beschränkt, sondern kann auch beispielsweise für Stoßdämpfer der Dämpfungskraftsteuerung zur Verwendung in verschiedenen Maschinen, Architekturstrukturen, usw., welche Schwingungsquellen bilden, angewendet werden.
Wie es in den vorgenannten Ausführungsformen dargelegt wurde, kann die Dämpfungskraft durch Wirkung des frequenzabhängigen Mechanismus reduziert werden, selbst in dem Hochfrequenzbereich, in dem die Dämpfungskraft schwierig zu steuern ist. Folglich ist keine komplizierte Steuerung erforderlich. Somit führt eine Vereinfachung der Spezifikation der Steuerungs-CPU zu einem weniger kostenintensiven Aufbau. Da die Steuerungsfrequenz niedrig ist, ist die vorliegende Erfindung auch hinsichtlich der Haltbarkeit vorteilhaft. Ferner kann der Aktuator in dem Zylinder vorgesehen sein, und es ist somit nicht notwendig, den Aktuator im Kofferraum zu installieren. Somit ist die vorliegende Erfindung hinsichtlich der Fahrzeugstabilität und Sicherheit vorteilhaft.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der freie Kolben beweglich in dem Gehäuse vorgesehen, in dem ein Strömungsweg, der wenigstens einen Teil des zweiten Durchgangs bildet, ausgebildet ist, und ein Widerstandselement ist zwischen dem Gehäuse und dem freien Kolben vorgesehen, um einen Widerstand gegen die Verschiebung des freien Kolbens zu erzeugen. Mit diesem Aufbau kann ein Widerstand erzeugt werden, wenn der freie Kolben in dem Gehäuse axial verschoben wird. Folglich kann die Dämpfungskraft, die von dem frequenzabhängigen Mechanismus erzeugt wird, sanft bzw. welch geändert werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist das Widerstandselement eine Feder. In diesem Fall kann ein Widerstand gegen die Verschiebung des freien Kolbens mittels einer Feder (Widerstandselement), beispielsweise einer Blattfeder, wie in dem Stoßdämpfer, der in der oben erwähnten japanischen Patentanmeldung Veröffentlichungsnr. Hei 06-94065 offenbart ist, erzeugt werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist wenigstens ein elastisches Element zwischen dem freien Kolben und dem Gehäuse vorgesehen. Der freie Kolben weist eine Kontaktoberfläche des freien Kolbens auf, bei dem das elastische Element mit dem freien Kolben in Kontakt steht. Das Gehäuse weist eine Gehäusekontaktoberfläche auf, an der das elastische Element mit dem Gehäuse in Kontakt steht. Zumindest entweder die Kontaktoberfläche des freien Kolbens oder die Gehäusekontaktoberfläche weist eine schräge Oberfläche auf, die zur Bewegungsrichtung des freien Kolbens geneigt ist. Die schräge Oberfläche ist eine gekrümmte Oberfläche. Somit, wenn das elastische Element (beispielsweise der O-Ring) von der schrägen gekrümmten Oberfläche verformt wird, ist es möglich, zu vermeiden, dass das elastische Element rasch verformt wird, und es wird ermöglicht, dass die Verformung sanft bzw. welch vonstatten geht. Als Folge kann die Dämpfungskraft, die von dem frequenzabhängigen Mechanismus erzeugt wird, sanft bzw. welch geändert werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung sind mehrere elastische Elemente zwischen dem freien Kolben und dem Gehäuse vorgesehen. Der freie Kolben weist eine Kontaktaberfläche des freien Kolbens auf, an der die elastischen Elemente mit dem freien Kolben in Kontakt stehen. Das Gehäuse weist Gehäusekontaktoberflächen auf, an denen die elastischen Elemente mit dem Gehäuse in Kontakt stehen. Die Kontaktoberflächen des freien Kolbens und die Gehäusekontaktoberflächen weisen entsprechende Abschnitte auf, welche in der Bewegungsrichtung des freien Kolbens einander zugewandt sind. Somit, wenn die elastischen Elemente (beispielsweise O-Ringe) zwischen den Kontaktoberflächen elastisch verformt werden, ist es möglich, zu vermeiden, dass die elastischen Elemente rasch verformt werden, und es wird ermöglicht, dass die Verformung welch bzw. sanft stattfindet.
Ferner enthalten gemäß der vorliegenden Erfindung die elastischen Elemente ein elastisches Element, das komprimierend verformt wird, wenn der freie Kolben sich in einer Richtung bewegt, und ein weiteres elastisches Element, das komprimierend verformt wird, wenn der freie Kolben sich in die andere Richtung bewegt. Mit diesem Aufbau kann die Dämpfungskraft, die von dem frequenzabhängigen Mechanismus erzeugt wird, sanft bzw. weich geändert werden.
Ferner weist gemäß der vorliegenden Erfindung der Dämpfungskrafterzeugungsmechanismus einen Erweiterungsdämpfungskraft-Erzeugungsmechanismus und einen Kompressionsdämpfungskraft-Erzeugungsmechanismus auf. Der erste Durchgang weist einen ersten Erweiterungsdurchgang, der durch den Erweiterungsdämpfungskraft-Erzeugungsmechanismus verläuft, und einen ersten Kompressionsdurchgang auf, der durch den Kompressionsdämpfungskraft-Erzeugungsmechanismus verläuft. Der Durchgangsbereich-Änderungsmechanismus ist imstande, die entsprechenden Durchgangsbereiche des ersten Erweiterungsdurchgangs und des ersten Kompressionsdurchgangs einzustellen. Mit diesem Aufbau kann der Durchgangsbereich-Änderungsmechanismus den Durchgangsbereich des ersten Erweiterungsdurchgangs einstellen und kann ferner den Durchgangsbereich des ersten Kompressionsdurchgangs einstellen.
Obwohl lediglich einige beispielhafte Ausführungsformen dieser Erfindungen oben im Detail beschrieben wurden, wird der Fachmann leicht anerkennen, dass viele Modifikationen in den beispielhaften Ausführungsformen möglich sind, ohne sich materiell von der neuen Lehre und den Vorteilen dieser Erfindung zu entfernen. Folglich ist beabsichtigt, dass all diese Modifikationen im Gegenstand dieser Erfindung enthalten sind.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 06-94065 [0002, 0003, 0022, 0124, 0128]
JP 07-19642 [0124]

Claims

Stoßdämpfer, der aufweist: einen Zylinder (1), der abgedichtet darin Hydraulikfluid aufweist; einen Kolben (2; 71), der in den Zylinder bewegbar eingepasst ist, um zwei Kammern (A, B) in dem Zylinder zu definieren; einen Kolbenstab (3; 72; 81), der an einem Ende an dem Kolben gesichert ist, wobei das andere Ende des Kolbenstabs aus dem Zylinder hervorsteht; einen Hauptdurchgang (2A, 2B, 71A, 71B), durch den das Hydraulikfluid als Antwort auf eine Bewegung des Kolbens zwischen den beiden Kammern in dem Zylinder fließt; einen ersten Durchgang und einen zweiten Durchgang, die parallel zum Hauptdurchgang vorgesehen sind, und durch die das Hydraulikfluid als Antwort auf die Bewegung des Kolbens von einer der beiden Kammern in dem Zylinder in die andere der beiden Kammern fließt; ein Hauptdämpfungsventil (7, 16, 73, 74), das in dem Hauptdurchgang vorgesehen ist, um einen Fluss des Hydraulikfluids, der von der Bewegung des Kolbens induziert wird, zu regulieren, um eine Dämpfungskraft zu erzeugen; einen Dämpfungskrafterzeugungsmechanismus (4, 13; 78C, 78D, 78E), der in dem ersten Durchgang vorgesehen ist, um einen Fluss des Hydraulikfluids, der von der Bewegung des Kolbens induziert wird, zu regulieren, um eine Dämpfungskraft zu erzeugen; einen freien Kolben (29), der in dem zweiten Durchgang vorgesehen ist, um den zweiten Durchgang in einen Stromaufwärtsbereich und einen Stromabwärtsbereich zu unterteilen; und einen Durchgangsbereich-Änderungsmechanismus (32; 86), der auf halbem Wege in dem ersten Durchgang und dem zweiten Durchgang vorgesehen ist, wobei der Durchgangsbereich-Änderungsmechanismus imstande ist, entsprechend Durchgangsbereiche des ersten Durchgangs und des zweiten Durchgangs einzustellen.
Stoßdämpfer nach Anspruch 1, bei dem der Durchgangsbereich-Änderungsmechanismus mit einem einzigen Steuerstab (34) betätigbar ist.
Stoßdämpfer nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der Durchgangsbereich-Änderungsmechanismus in einem variablen Bereich, wo der Durchgangsbereich des ersten Durchgangs sich verringert, einen unveränderlichen Bereich aufweist, wo der Durchgangsbereich des zweiten Durchgangs unveränderlich ist.
Stoßdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem der zweite Durchgang in dem Kolbenstab ausgebildet ist, wobei der Durchgangsbereich-Änderungsmechanismus aufweist: ein Öffnungsbereich-Änderungselement (33; 78; 88), das mit einer Öffnung (33B; 38B; 88B) vorgesehen ist, die in dem Kolbenstab angeordnet ist; und einen Aktuator, der entweder eine Drehung oder eine geradlinige Bewegung des Öffnungsbereich-Änderungselements bewirkt.
Stoßdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem der freie Kolben beweglich in einem Gehäuse (26) vorgesehen ist, in dem ein Strömungsweg, der wenigstens einen Teil des zweiten Durchgangs bildet, ausgebildet ist; wobei der Stoßdämpfer ferner aufweist: ein Widerstandselement, das zwischen dem Gehäuse und dem freien Kolben angeordnet ist, um einen Widerstand gegen die Verschiebung des freien Kolbens zu erzeugen.
Stoßdämpfer nach Anspruch 5, bei dem das Widerstandselement eine Feder ist.
Stoßdämpfer nach Anspruch 6, bei dem wenigstens ein elastisches Element (30, 31) zwischen dem freien Kolben und dem Gehäuse vorgesehen ist; der freie Kolben eine Kontaktoberfläche des freien Kolbens (29B, 29C) aufweist, an der das wenigstens eine elastische Element mit dem freien Kolben in Kontakt steht; das Gehäuse eine Gehäusekontaktoberfläche (28D) aufweist, an der das wenigstens eine elastische Element mit dem Gehäuse in Kontakt steht; wenigstens entweder die Kontaktoberfläche des freien Kolbens oder die Gehäusekontaktoberfläche eine schräge Oberfläche aufweist, die zur Bewegungsrichtung des freien Kolbens geneigt ist; die geneigte Oberfläche eine gekrümmte Oberfläche ist.
Stoßdämpfer nach Anspruch 6, bei dem eine Mehrzahl von elastischen Elementen (30, 31) zwischen dem freien Kolben und dem Gehäuse vorgesehen ist; der freie Kolben Kontaktoberflächen des freien Kolbens (29B, 29C) aufweist, an denen die elastischen Elemente mit dem freien Kolben in Kontakt stehen; das Gehäuse Gehäusekontaktoberflächen aufweist, an denen die elastischen Elemente mit dem Gehäuse in Kontakt stehen; die Kontaktoberflächen des freien Kolbens und die Gehäusekontaktoberflächen entsprechend Abschnitte aufweisen, die in der Bewegungsrichtung des freien Kolbens einander zugewandt sind.
Stoßdämpfer nach Anspruch 8, bei dem die elastischen Elemente ein elastisches Element, das komprimierend verformt wird, wenn der freie Kolben sich in eine Richtung bewegt, und ein weiteres elastisches Element enthalten, das komprimierend verformt wird, wenn der freie Kolben sich in die andere Richtung bewegt.
Stoßdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem der Dämpfungskrafterzeugungsmechanismus einen Erweiterungsdämpfungskraft-Erzeugungsmechanismus (13) und einen Kompressionsdämpfungskraft-Erzeugungsmechanismus (4) aufweist; wobei der erste Durchgang aufweist: einen ersten Erweiterungsdurchgang (33E, 33F, 88D), der durch den Erweiterungsdämpfungskraft-Erzeugungsmechanismus verläuft; und einen ersten Kompressionsdurchgang (33C, 33D; 88C), der durch den Kompressionsdämpfungskraft-Erzeugungsmechanismus verläuft; wobei der Durchgangsbereich-Änderungsmechanismus imstande ist, entsprechend Durchgangsbereiche des ersten Erweiterungsdurchgangs und des ersten Kompressionsdurchgangs einzustellen.