DE102012016929A1

DE102012016929A1 - Frequenz-/drucksensitiver Schwingungsdämpfer

Info

Publication number: DE102012016929A1
Application number: DE102012016929A
Authority: DE
Inventors: Tae Ju Kim
Original assignee: Mando Corp
Current assignee: HL Mando Corp
Priority date: 2011-09-02
Filing date: 2012-08-27
Publication date: 2013-03-07
Also published as: JP2013053748A; KR20130025818A; CN102979845A; JP5553870B2; US20130056317A1; US8978845B2; KR101375804B1

Abstract

Es wird ein frequenz-/drucksensitiver Schwingungsdämpfer bereitgestellt, der in der Lage ist, jeweilige Dämpfungskräfte entsprechend einer Frequenz in Druckstufen- und Zugstufenbewegungen eines Kolbenventils zu regeln, wodurch sowohl der Fahrkomfort als auch die Steuerungsstabilität zufrieden gestellt werden. Ein frequenz-/drucksensitiver Schwingungsdämpfer zum Erzeugen einer Dämpfungskraft, die entsprechend einer Frequenz und einem Druck variiert, weist Folgendes auf: einen mit einem Arbeitsfluid gefüllten Zylinder; eine Kolbenstange, deren eines Ende im Innern des Zylinders positioniert ist und deren anderes Ende sich aus dem Zylinder heraus nach außen erstreckt; eine Haupt-Kolbenventilanordnung, die an einem Ende der Kolbenstange installiert ist und so konfiguriert ist, dass sie in einem Zustand arbeitet, in dem das Innere des Zylinders in eine obere Kammer und eine untere Kammer unterteilt ist, und eine Dämpfungskraft erzeugt, die entsprechend einer Bewegungsgeschwindigkeit variiert; und eine sensitive Einheit, die an einem Ende der Kolbenstange unter der Haupt-Kolbenventilanordnung installiert ist und so konfiguriert ist, dass sie eine Dämpfungskraft erzeugt, die entsprechend einer Frequenz und einem Druck variiert. Die sensitive Einheit weist Folgendes auf: ein hohles Gehäuse, das an einem Ende der Kolbenstange befestigt ist; einen Trennkolben, der so angeordnet ist, dass er in dem Gehäuse vertikal bewegbar ist; und eine Zusatz-Ventilanordnung, die an einem unteren Ende des Gehäuses montiert ist und so konfiguriert ist, dass sie eine Dämpfungskraft durch einen Fluss eines Arbeitsfluids zwischen einem Innenraum des Gehäuses und der unteren Kammer erzeugt.

Description

QUERVERWEIS AUF EINE DAMIT IN BEZIEHUNG STEHENDE PATENTANMELDUNG
Die vorliegende Patentanmeldung beansprucht die Priorität aus der koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2011-0089123 , eingereicht am 2. September 2011 beim Koreanischen Patentamt, die hiermit durch Bezugnahme darauf in ihrer Gesamtheit für alle Zwecke zum Bestandteil der vorliegenden Patentanmeldung gemacht wird.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen frequenz-/drucksensitiven Schwingungsdämpfer und insbesondere auf einen frequenz-/drucksensitiven Schwingungsdämpfer, der in der Lage ist, jeweilige Dämpfungskräfte bei einer kleinen Amplitude und einer großen Amplitude in Druckstufen- und Zugstufenbewegungen eines Kolbenventils zu regeln, um dadurch sowohl den Fahrkomfort als auch die Steuerungsstabilität zufrieden zu stellen.
Beschreibung des Standes der Technik
Im Allgemeinen ist eine Federung in einem Fahrzeug installiert, um einen Stoß oder eine Vibration abzudämpfen, der bzw. die während des Fahrens von einer Fahrbahnoberfläche auf eine Achse übertragen wird. Als ein Beispiel für eine solche Federung ist ein Schwingungsdämpfer benutzt worden.
Ein Schwingungsdämpfer arbeitet entsprechend einer Vibration eines Fahrzeugs, die durch einen Zustand einer Fahrbahnoberfläche verursacht wird. In diesem Fall variiert eine in dem Schwingungsdämpfer erzeugte Dämpfungskraft entsprechend einer Betriebsgeschwindigkeit des Schwingungsdämpfers, d. h. entsprechend einer schnellen oder langsamen Betriebsgeschwindigkeit des Schwingungsdämpfers.
Ein Fahrkomfort eines Fahrzeugs und eine Lenkstabilität können gemäß der Einstellung einer Charakteristik einer Dämpfungskraft, die in einem Schwingungsdämpfer erzeugt wird, geregelt und gesteuert werden. Deshalb ist es beim Entwerfen und Konstruieren eines Fahrzeugs sehr wichtig, eine Charakteristik einer Dämpfungskraft eines Schwingungsdämpfers einzustellen.
Ein herkömmliches Kolbenventil ist so konstruiert, dass es aufgrund der Verwendung eines einzigen Strömungskanals eine konstante Dämpfungscharakteristik bei einer hohen Geschwindigkeit, einer mittleren Geschwindigkeit und einer niedrigen Geschwindigkeit aufweist. Deshalb kann es sein, dass dann, wenn beabsichtigt wird, einen Fahrkomfort durch das Reduzieren einer Dämpfungskraft bei einer niedrigen Geschwindigkeit zu verbessern, auch die Dämpfungskräfte bei den mittleren Geschwindigkeiten und hohen Geschwindigkeiten beeinflusst werden. Außerdem hat ein herkömmlicher Schwingungsdämpfer eine Konfiguration, bei der eine Dämpfungskraft entsprechend einer Veränderung einer Geschwindigkeit eines Kolbens variiert, und zwar ohne Berücksichtigung einer Frequenz oder eines Hubs. In dem Fall, in dem die Dämpfungskraft entsprechend nur der Veränderung der Geschwindigkeit des Kolbens variiert, wird dieselbe Dämpfungskraft sogar bei verschiedenen Zuständen der Fahrbahnoberfläche erzeugt. Deshalb ist es schwierig, sowohl den Fahrkomfort als auch die Lenkstabilität zufrieden zu stellen.
Demzufolge besteht ein Bedarf an einer fortlaufend durchgeführten Forschung und Entwicklung hinsichtlich einer Ventilstruktur eines Schwingungsdämpfers, die eine Dämpfungskraft entsprechend verschiedenen Fahrbahnbedingungen, wie etwa einer Frequenz und einem Hub, variieren kann, um dadurch sowohl den Fahrkomfort eines Fahrzeugs als auch die Lenkstabilität zufrieden zu stellen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ist darauf ausgerichtet, einen frequenz-/drucksensitiven Schwingungsdämpfer bereitzustellen, der eine sensitive Einheit aufweist, die so konfiguriert ist, dass sie eine Dämpfungskraft erzeugt, die entsprechend einer Frequenz und einem Druck variiert, wodurch sowohl der Fahrzeugfahrkomfort als auch die Steuerungsstabilität zufrieden gestellt werden.
In Übereinstimmung mit einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist ein frequenz-/drucksensitiver Schwingungsdämpfer zum Erzeugen einer Dämpfungskraft, die entsprechend einer Frequenz und einem Druck variiert, Folgendes auf: einen mit einem Arbeitsfluid gefüllten Zylinder; eine Kolbenstange, deren eines Ende im Innern des Zylinders positioniert ist und deren anderes Ende sich aus dem Zylinder heraus nach außen erstreckt; eine Haupt-Kolbenventilanordnung, die an einem Ende der Kolbenstange installiert ist und so konfiguriert ist, dass sie in einem Zustand arbeitet, in dem das Innere des Zylinders in eine obere Kammer und eine untere Kammer unterteilt ist, und eine Dämpfungskraft erzeugt, die entsprechend einer Bewegungsgeschwindigkeit variiert; und eine sensitive Einheit, die an einem Ende der Kolbenstange unter der Haupt-Kolbenventilanordnung installiert ist und so konfiguriert ist, dass sie eine Dämpfungskraft erzeugt, die entsprechend einer Frequenz und einem Druck variiert, wobei die sensitive Einheit Folgendes aufweist: ein hohles Gehäuse, das an einem Ende der Kolbenstange befestigt ist; einen Trennkolben bzw. Freikolben, der so angeordnet ist, dass er in dem Gehäuse vertikal bewegbar ist; und eine Zusatz-Ventilanordnung, die an einem unteren Ende des Gehäuses montiert ist und so konfiguriert ist, dass sie eine Dämpfungskraft durch einen Fluss eines Arbeitsfluids zwischen einem inneren Raum des Gehäuses und der unteren Kammer erzeugt.
Die sensitive Einheit kann des Weiteren ein inneres Rohr aufweisen, das in dem Gehäuse installiert ist, und der Trennkolben kann so angeordnet sein, dass er in dem inneren Rohr vertikal bewegbar ist.
Das innere Rohr kann wenigstens einen bzw. eines von einem konvexen Abschnitt, einem konkaven Abschnitt, einem Loch und einem ausgeschnittenen Abschnitt derart aufweisen, dass ein Kanal, der die obere Kammer mit der unteren Kammer in dem Zylinder verbindet, entsprechend einer vertikalen Bewegung des Trennkolbens in dem Gehäuse geöffnet oder geschlossen wird.
Der Trennkolben kann sich in dem inneren Raum des Gehäuses entsprechend der Frequenz und dem Druck vertikal bewegen und kann von einem oberen elastischen Element und einem unteren elastischen Element derart abgestützt sein, dass der Trennkolben in eine Ausgangsstellung zurückgeführt wird.
Der Innenraum des Gehäuses kann mit der oberen Kammer durch einen Verbindungskanal kommunizieren, der im Innern der Kolbenstange gebildet ist.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Querschnittansicht, die eine Ventilstruktur eines frequenz-/drucksensitiven Schwingungsdämpfers in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist eine Querschnittansicht, die Hauptteile zum Beschreiben eines Fluidflusses durch eine Ventilstruktur eines frequenz-/drucksensitiven Schwingungsdämpfers bei einer hohen Frequenz in Übereinstimmung mit einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
3 ist eine Querschnittansicht, die Hauptteile zum Beschreiben eines Fluidflusses durch eine Ventilstruktur eines frequenz-/drucksensitiven Schwingungsdämpfers bei einer niedrigen Frequenz in Übereinstimmung mit einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
4 ist eine Querschnittansicht, die Hauptteile zum Beschreiben eines Fluidflusses durch eine Ventilstruktur eines frequenz-/drucksensitiven Schwingungsdämpfers bei einer niedrigen Frequenz in Übereinstimmung mit einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
5 ist eine Querschnittansicht, die Hauptteile zum Beschreiben eines Fluidflusses durch eine Ventilstruktur eines frequenz-/drucksensitiven Schwingungsdämpfers bei einer hohen Frequenz in Übereinstimmung mit einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
6A bis 6D sind perspektivische Ansichten von inneren Rohren, die verschiedene Formen aufweisen, in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung.
7 ist eine Querschnittansicht, die eine Ventilstruktur eines frequenz-/drucksensitiven Schwingungsdämpfers in Übereinstimmung mit einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
8 ist eine Querschnittansicht, die Hauptteile zum Beschreiben eines Fluidflusses durch eine Ventilstruktur eines frequenz-/drucksensitiven Schwingungsdämpfers in einem Druckstufenmodus mit einer niedrigen Frequenz in Übereinstimmung mit einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
9 ist eine Querschnittansicht, die Hauptteile zum Beschreiben eines Fluidflusses durch eine Ventilstruktur eines frequenz-/drucksensitiven Schwingungsdämpfers in einem Zugstufenmodus mit einer niedrigen Frequenz in Übereinstimmung mit einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Bezugszeichenliste

10: Zylinder
12: untere Kammer
21: Verbindungskanal
31: Haupt-Kolbenkörper
33: Haupt-Zugstufendurchgang
37: Haupt-Zugstufen-Ventileinheit
100, 200, 300: sensitive Einheit
120, 220, 320: Trennkolben
131: oberer konkaver Abschnitt
140, 240, 340: Zusatz-Ventilanordnung
141, 241, 341: Zusatz-Ventilkörper
142, 242, 342: Zusatz-Druckstufendurchgang
143, 243, 343: Zusatz-Zugstufendurchgang
145, 245, 345: Zusatz-Druckstufen-Ventileinheit
147, 247, 347: Zusatz-Zugstufen-Ventileinheit
157, 257, 357: obere Feder
231: ringförmiger konkaver Abschnitt
11: obere Kammer
20: Kolbenstange
30: Haupt-Kolbenventilanordnung
32: Haupt-Druckstufendurchgang
35: Haupt-Druckstufen-Ventileinheit
39: Band
110, 210, 310: Gehäuse
130, 230, 330: inneres Rohr
132: unterer konkaver Abschnitt
158, 258, 358: untere Feder

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG VON EXEMPLARISCHEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Folgenden werden Ventilstrukturen von frequenz-/drucksensitiven Schwingungsdämpfern in Übereinstimmung mit bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben.
Wie in 1 gezeigt ist, weist ein frequenz-/drucksensitiver Schwingungsdämpfer in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung einen in etwa zylinderförmigen Zylinder 10, der mit einem Arbeitsfluid wie etwa Öl gefüllt ist, und eine Kolbenstange 20 auf, deren eines Ende im Innern des Zylinders 10 positioniert ist und deren anderes Ende sich aus dem Zylinder 10 heraus nach außen erstreckt.
Die Ventilstruktur des Schwingungsdämpfers in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung weist eine Haupt-Kolbenventilanordnung 30 und eine sensitive Einheit 100 auf. Die Haupt-Kolbenventilanordnung 30 ist an einem Ende der Kolbenstange 20 installiert. Die Haupt-Kolbenventilanordnung 30 arbeitet in einem Zustand, in dem das Innere des Zylinders 10 in eine obere Kammer 11 und eine untere Kammer 12 unterteilt ist, und erzeugt eine Dämpfungskraft, die entsprechend einer Bewegungsgeschwindigkeit variiert. Die sensitive Einheit 100 bewegt sich zusammen mit der Haupt-Kolbenventilanordnung 30 und erzeugt eine Dämpfungskraft, die gemäß einer Frequenz und einem Druck variiert.
Die Haupt-Kolbenventilanordnung 30 und die sensitive Einheit 100 sind aufeinanderfolgend an einem Ende der Kolbenstange 20 installiert. Das andere Ende der Kolbenstange 20 ist entlang einer Stangenführung und einer Öldichtung gleitend verschiebbar und geht flüssigkeitsdicht durch die Stangenführung und die Öldichtung hindurch und erstreckt sich aus dem Zylinder 10 heraus nach außen.
Die Haupt-Kolbenventilanordnung 30 kann einen Haupt-Kolbenkörper 31, eine Haupt-Druckstufen-Ventileinheit 35 und eine Haupt-Zugstufen-Ventileinheit 37 aufweisen. Der Haupt-Kolbenkörper 31 hat wenigstens einen Haupt-Druckstufendurchgang 32, durch den ein Arbeitsfluid während einer Druckstufe des Schwingungsdämpfers strömt, und wenigstens einen Haupt-Zugstufendurchgang 33, durch den ein Arbeitsfluid während einer Zugstufe des Schwingungsdämpfers strömt. Die Haupt-Druckstufen-Ventileinheit 35 ist oberhalb des Haupt-Kolbenkörpers 31 angeordnet, um eine Dämpfungskraft gegenüber einem Druck des Arbeitsfluids zu erzeugen, das durch den Haupt-Druckstufendurchgang 32 strömt. Die Haupt-Zugstufen-Ventileinheit 37 ist unterhalb des Haupt-Kolbenkörpers 31 angeordnet, um eine Dämpfungskraft gegenüber einem Druck des Arbeitsfluids zu erzeugen, das durch den Haupt-Zugstufendurchgang 33 strömt.
Außerdem kann ein Teflon-Band 39 auf der äußeren umfangsseitigen Oberfläche des Haupt-Kolbenkörpers 31 für einen engen Kontakt mit der inneren umfangsseitigen Oberfläche des Zylinders 10 und zur Vermeidung von Reibung installiert sein.
Die sensitive Einheit 100 in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform weist ein hohles Gehäuse 110, einen Trennkolben 120 und eine Zusatz-Ventilanordnung 140 auf. Das Innere des Gehäuses 110 ist leer, und das Gehäuse 110 ist an einem unteren Ende der Kolbenstange 20 derart montiert, dass es unterhalb der Haupt-Kolbenventilanordnung 30 angeordnet ist. Der Trennkolben 120 öffnet oder schließt einen Strömungskanal, während er sich in dem Gehäuse 110 bewegt. Die Zusatz-Ventilanordnung 140 ist an einem unteren Ende des Gehäuses 110 montiert.
Die Zusatz-Ventilanordnung 140 weist einen Zusatz-Ventilkörper 141, eine Zusatz-Druckstufen-Ventileinheit 145 und eine Zusatz-Zugstufen-Ventileinheit 147 auf. Der Zusatz-Ventilkörper 141 hat wenigstens einen Zusatz-Druckstufendurchgang 142, durch den das Arbeitsfluid während einer Druckstufe des Schwingungsdämpfers strömt, und wenigstens einen Zusatz-Zugstufendurchgang 143, durch den das Arbeitsfluid während einer Zugstufe des Schwingungsdämpfers strömt. Die Zusatz-Druckstufen-Ventileinheit 145 ist oberhalb des Zusatz-Ventilkörpers 141 angeordnet, um eine Dämpfungskraft gegenüber einem Druck des Arbeitsfluids zu erzeugen, das durch den Zusatz-Druckstufendurchgang 142 strömt. Die Zusatz-Zugstufen-Ventileinheit 147 ist unter dem Zusatz-Ventilkörper 141 angeordnet, um eine Dämpfungskraft gegenüber einem Druck des Arbeitsfluids zu erzeugen, das durch den Zusatz-Zugstufendurchgang 143 strömt. Ein Befestigungselement 144, das eine Niete, einen Schraubenbolzen und eine Mutter umfasst, ist in der Mitte des Zusatz-Ventilkörpers 141 derart installiert, dass die Zusatz-Druckstufen-Ventileinheit 145 und die Zusatz-Zugstufen-Ventileinheit 147 oberhalb und unterhalb des Zusatz-Ventilkörpers 141 angeordnet sind.
Der Zusatz-Ventilkörper 141 der Zusatz-Ventilanordnung 140 ist unterhalb der Haupt-Kolbenventilanordnung 30 durch das Gehäuse 110 befestigt. Der Innenraum des Gehäuses 110, insbesondere ein oberer Raum 111 oberhalb des Trennkolbens 120, kann mit der oberen Kammer 11 durch einen Verbindungskanal 21 kommunizieren, der im Innern der Kolbenstange 20 gebildet ist. Der Innenraum des Gehäuses 110 kann durch den Trennkolben 120 in den oberen Raum 111 und den unteren Raum 112 aufgeteilt sein.
Der Trennkolben 120 ist so installiert, dass er sich vertikal in dem Innenraum des Gehäuses 110 entsprechend einer Frequenz (Amplitude) bewegt. Der Trennkolben 120 ist in dem Innenraum des Gehäuses 110 durch eine obere Feder 157 als ein oberes elastisches Element und eine untere Feder 158 als ein unteres elastisches Element abgestützt. Das obere elastische Element und das untere elastische Element können eines sein, das ausgewählt ist aus einer Feder, einer Scheibe und einer Klammer bzw. einem Clip. Das obere elastische Element und das untere elastische Element können jedes Element sein, das den Trennkolben 120 durch Elastizität abstützen kann. Die obere Feder 157 und die untere Feder 158 als die elastischen Elemente können unterschiedliche Formen oder Elastizitätsmoduln aufweisen und vom Design her können verschiedene Modifikationen vorgenommen werden. In dem Fall, in dem kegelförmige Schraubenfedern als die obere Feder 157 und die untere Feder 158 verwendet werden, ist es vorteilhaft, einen Fahrkomfort zu verbessern und eine zusätzliche freie Länge zu sichern.
Ein Halterungsabschnitt kann auf der Oberseite des Trennkolbens 120 derart gebildet sein, dass das untere Ende der oberen Feder 157 daran befestigt ist. Ein Halterungsabschnitt kann auf der Unterseite des Trennkolbens 120 derart gebildet sein, dass das obere Ende der unteren Feder 158 daran befestigt ist. Das untere Ende der unteren Feder 158 ist an dem Befestigungselement 144 der Zusatz-Ventilanordnung 140 montiert. Wie in dem Fall der Haupt-Kolbenventilanordnung, so kann auch hier ein Teflon-Band 129 an der äußeren umfangsseitigen Oberfläche des Trennkolbens 120 angebracht sein.
In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung kann ein inneres Rohr 130, in dem ein konvexer Abschnitt, ein konkaver Abschnitt, ein Loch oder ein ausgeschnittener Abschnitt gebildet ist, in das Gehäuse 110 derart eingeführt sein, dass der Kanal, der die obere Kammer 11 mit der unteren Kammer 12 innerhalb des Zylinders 10 verbindet, entsprechend der vertikalen Bewegung des Trennkolbens 120 in dem Gehäuse 110 geöffnet oder geschlossen wird.
In Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das innere Rohr 130, das in das Gehäuse 110 eingeführt wird, wenigstens einen oberen konkaven Abschnitt 131, der konkav auf der inneren Oberfläche des inneren Rohrs 130 gebildet ist, und wenigstens einen unteren konkaven Abschnitt 132 auf, der nicht mit dem oberen konkaven Abschnitt 131 verbunden ist, aber in einer geraden Linie mit dem oberen konkaven Abschnitt 131 gebildet ist. Wenn keine externe Kraft angelegt wird, ist der Trennkolben 120 zwischen dem oberen konkaven Abschnitt 131 und dem unteren konkaven Abschnitt 132 angeordnet. Das heißt, wenn keine externe Kraft angelegt wird, wird der Trennkolben 120 auf einer Höhe gehalten, in der der konkave Abschnitt nicht gebildet ist, und erlaubt es nicht, dass das Arbeitsfluid zwischen der oberen Kammer 11 und der unteren Kammer 12 fließt. Zu diesem Zweck ist ein Innendurchmesser des inneren Rohrs 130 in einem Bereich, in dem der konkave Abschnitt nicht gebildet ist, im Wesentlichen gleich einem Außendurchmesser des Trennkolbens 120.
In Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung fließt das Arbeitsfluid, das den Trennkolben 120 mit Druck beaufschlagt, dann, wenn der Kanal zwischen dem oberen Raum 111 und dem unteren Raum 112 geöffnet ist, durch diesen Kanal. Mit anderen Worten, in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind, da das Arbeitsfluid, das den Trennkolben 120 mit Druck beaufschlagt, durch den Kanal zu einer gegenüberliegenden Seite des Trennkolbens 120 fließt, der Fluss des Arbeitsfluids, das den Trennkolben 120 mit Druck beaufschlagt, und der Fluss des Arbeitsfluids, das durch den Trennkolben strömt und zu der gegenüberliegenden Seite fließt, als ein einziger Fluss und nicht als separate Flüsse gebildet.
Im Folgenden wird der Betrieb der Ventilstruktur in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 2 und 3 beschrieben.
2 zeigt eine Position des Trennkolbens 120 bei einer hohen Frequenz (das heißt, einer kleinen Amplitude), und 3 zeigt eine Position des Trennkolbens 120 bei einer niedrigen Frequenz (das heißt, einer großen Amplitude). Wenn die externe Kraft, wie etwa die Trägheit und der Druck des Arbeitsfluids, angelegt wird, kann sich der Trennkolben 120 bewegen, während er die obere Feder 157 oder die untere Feder 158 komprimiert. Das heißt, wenn die externe Kraft, die an den Trennkolben 120 angelegt wird, stark genug ist, um die obere Feder 157 oder die untere Feder 158 zu komprimieren, dann bewegt sich der Trennkolben 120 nach oben oder nach unten.
2 zeigt einen Zustand, in dem die externe Kraft, die an den Trennkolben 120 angelegt wird, nicht stark genug ist, um die obere Feder 157 oder die untere Feder 158 zu komprimieren, weil die Bewegungsamplitude der Kolbenstange des Schwingungsdämpfers klein ist und die Frequenz davon hoch ist. In einem Zustand, in dem sich der Trennkolben 120 nicht bewegt, befindet sich die äußere Oberfläche des Trennkolbens 120 über den gesamten Umfang hin in Kontakt mit der inneren Oberfläche des inneren Rohrs 130. Deshalb ist das Fließen des Arbeitsfluids nicht möglich. In diesem Fall kann das Arbeitsfluid der oberen Kammer 11 zu dem Verbindungskanal 21, der im Innern der Kolbenstange 20 gebildet ist, und dem oberen Raum 111 fließen, das heißt, zu dem Raum oberhalb des Trennkolbens 120 von den inneren Räumen des Gehäuses 110, aber ein weiteres Fließen ist bedingt durch den Trennkolben 120 nicht möglich.
Und da die externe Kraft an den Trennkolben 120 angelegt wird, bewegt sich der Trennkolben 120. Aber wenn die externe Kraft, die an den Trennkolben 120 angelegt wird, nicht stark genug ist, um den Trennkolben 120 nach oben zu dem oberen konkaven Abschnitt 131 oder dem unteren konkaven Abschnitt 132 zu bewegen, befindet sich die äußere Oberfläche des Trennkolbens 120 über den gesamten Umfang in Kontakt mit der inneren Oberfläche des inneren Rohrs 130. Deshalb verhindert der Trennkolben 120 in diesem Fall, dass das Arbeitsfluid der oberen Kammer 11 zu der unteren Kammer 12 fließt, oder er verhindert, dass das Arbeitsfluid der unteren Kammer 12 zu der oberen Kammer 11 fließt.
Aber da sich der Trennkolben 120 bewegt, kann das Arbeitsfluid, das in dem oberen Raum 111 in dem Gehäuse vorhanden ist, durch den Verbindungskanal 21 zu der oberen Kammer 11 fließen, oder kann das Arbeitsfluid der oberen Kammer 11 durch den Verbindungskanal 21 zu dem oberen Raum 111 in dem Gehäuse fließen. Auch kann das Arbeitsfluid, das in dem unteren Raum 112 in dem Gehäuse vorhanden ist, durch die Zusatz-Ventilanordnung 140 zu der unteren Kammer 12 fließen, oder kann das Arbeitsfluid der unteren Kammer 12 durch die Zusatz-Ventilanordnung 140 zu dem unteren Raum 112 in dem Gehäuse fließen.
In diesem Fall erzeugt die Zusatz-Ventilanordnung 140 eine Dämpfungskraft durch den Fluss des Arbeitsfluids, der erzeugt wird, wenn sich der Trennkolben 120 bewegt.
Somit wird die Dämpfungskraft bei der hohen Frequenz und der kleinen Amplitude durch die Haupt-Kolbenventilanordnung 30 erhalten und wird auch durch die Zusatz-Ventilanordnung 140 entsprechend der Durchflussmenge des Arbeitsfluids gemäß der Bewegungsdistanz des Trennkolbens 120 erhalten. Das heißt, da die Dämpfungskraft bei der hohen Frequenz und der kleinen Amplitude durch die Haupt-Kolbenventilanordnung 40 erhalten werden kann und auch durch die Zusatz-Ventilanordnung 140 entsprechend der Bewegung des Trennkolbens 120 erhalten werden kann, wird der Druck, der an die Haupt-Kolbenventilanordnung 40 angelegt wird, auf die Zusatz-Ventilanordnung 140 verteilt, und deshalb kann eine weichere Dämpfungskraft erhalten werden.
3 zeigt einen Zustand, in dem die externe Kraft, die an den Trennkolben 120 angelegt wird, stark genug ist, um die obere Feder 157 oder die untere Feder 158 zu komprimieren, weil die Bewegungsamplitude der Kolbenstange des Schwingungsdämpfers groß ist und die Frequenz davon niedrig ist. In diesem Fall kann das Arbeitsfluid der oberen Kammer 11 zu der unteren Kammer 12 durch den Verbindungskanal 21, der im Innern der Kolbenstange 20 gebildet ist, den unteren konkaven Abschnitt 132, der an der inneren Oberfläche des inneren Rohrs 130 gebildet ist, und die Zusatz-Ventilanordnung 140 fließen. Das Arbeitsfluid kann auch von der unteren Kammer 12 zu der oberen Kammer 11 fließen. Das heißt, das Arbeitsfluid der unteren Kammer 12 kann zu der oberen Kammer 11 durch die Zusatz-Ventilanordnung 140, den unteren konkaven Abschnitt 132, der auf der inneren Oberfläche des inneren Rohrs 130 gebildet ist, und den Verbindungskanal 21 fließen, der im Innern der Kolbenstange 20 gebildet ist.
Obwohl in 3 nur der Zustand des Zugstufenhubs gezeigt ist, bewegt sich der Trennkolben 120 während des Druckstufenhubs nach oben und das Arbeitsfluid kann durch den oberen konkaven Abschnitt 131 fließen, selbst wenn die externe Kraft, die an den Trennkolben 120 angelegt wird, stark genug ist, um die obere Feder 157 zu komprimieren, weil die Bewegungsamplitude der Kolbenstange des Schwingungsdämpfers groß ist und die Frequenz davon niedrig ist.
Somit kann die Dämpfungskraft bei der niedrigen Frequenz und der großen Amplitude durch die Haupt-Kolbenventilanordnung 30 und die Zusatz-Ventilanordnung 140 erhalten werden.
Im Folgenden wird eine Ventilstruktur in Übereinstimmung mit einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 4 und 5 beschrieben. Da sich die Ventilstruktur in Übereinstimmung mit der zweiten Ausführungsform in der sensitiven Einheit von der Ventilstruktur in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform unterscheidet, wird sich eine Beschreibung auf den Unterschied zwischen diesen konzentrieren.
Die sensitive Einheit 200 in Übereinstimmung mit der zweiten Ausführungsform weist ein hohles Gehäuse 210, einen Trennkolben 220 und eine Zusatz-Ventilanordnung 240 auf. Das Innere des Gehäuses 210 ist leer, und das Gehäuse 210 ist an einem unteren Ende der Kolbenstange 20 derart montiert, dass es unterhalb der Haupt-Kolbenventilanordnung 30 angeordnet ist. Der Trennkolben 220 öffnet oder schließt einen Strömungskanal, während er sich in dem Gehäuse 210 bewegt. Die Zusatz-Ventilanordnung 240 ist an einem unteren Ende des Gehäuses 210 montiert.
Die Zusatz-Ventilanordnung 240 weist einen Zusatz-Ventilkörper 241, eine Zusatz-Druckstufen-Ventileinheit 245 und eine Zusatz-Zugstufen-Ventileinheit 247 auf. Der Zusatz-Ventilkörper 241 hat wenigstens einen Zusatz-Druckstufendurchgang 242, durch den ein Arbeitsfluid während einer Druckstufe des Schwingungsdämpfers strömt, und wenigstens einen Zusatz-Zugstufendurchgang 243, durch den ein Arbeitsfluid während einer Zugstufe des Schwingungsdämpfers strömt. Die Zusatz-Druckstufen-Ventileinheit 245 ist oberhalb des Zusatz-Ventilkörpers 241 angeordnet, um eine Dämpfungskraft gegenüber einem Druck des Arbeitsfluids zu erzeugen, das durch den Zusatz-Druckstufendurchgang 242 strömt. Die Zusatz-Zugstufen-Ventileinheit 247 ist unterhalb des Zusatz-Ventilkörpers 241 angeordnet, um eine Dämpfungskraft gegenüber einem Druck des Arbeitsfluids zu erzeugen, das durch den Zusatz-Zugstufendurchgang 243 strömt. Ein Befestigungselement 244, das eine Niete, einen Schraubenbolzen und eine Mutter umfasst, ist in der Mitte des Zusatz-Ventilkörpers 241 derart installiert, dass die Zusatz-Druckstufen-Ventileinheit 245 und die Zusatz-Zugstufen-Ventileinheit 27147 oberhalb und unterhalb des Zusatz-Ventilkörpers 241 angeordnet sind.
Der Zusatz-Ventilkörper 241 der Zusatz-Ventilanordnung 240 ist unter der Haupt-Kolbenventilanordnung 30 durch das Gehäuse 210 befestigt. Der Innenraum des Gehäuses 210, insbesondere ein oberer Raum 211 oberhalb des Trennkolbens 220, kann mit der oberen Kammer 11 durch einen Verbindungskanal 21 kommunizieren, der im Innern der Kolbenstange 20 gebildet ist. Der Innenraum des Gehäuses 210 kann durch den Trennkolben 220 in den oberen Raum 211 und den unteren Raum 212 aufgeteilt sein.
Der Trennkolben 220 ist so installiert, dass er sich vertikal innerhalb des Innenraums des Gehäuses 210 entsprechend einer Frequenz (Amplitude) bewegt. Der Trennkolben 220 ist innerhalb des Innenraums des Gehäuses 210 durch eine obere Feder 257 als ein oberes elastisches Element und eine untere Feder 258 als ein unteres elastisches Element abgestützt. Das obere elastische Element und das untere elastische Element können eines sein, das ausgewählt ist aus einer Feder, einer Scheibe und einer Klammer bzw. einem Clip. Das obere elastische Element und das untere elastische Element können jedes Element sein, das den Trennkolben 220 durch Elastizität abstützen kann. Die obere Feder 257 und die untere Feder 258 als die elastischen Elemente können unterschiedliche Formen oder Elastizitätsmoduln aufweisen, und vom Design her können verschiedene Modifikationen vorgenommen werden. In dem Fall, in dem kegelförmige Schraubenfedern als die obere Feder 257 und die untere Feder 258 verwendet werden, ist es vorteilhaft, einen Fahrkomfort zu verbessern und eine zusätzliche freie Länge zu sichern.
Ein Halterungsabschnitt kann an der Oberseite des Trennkolbens 220 derart gebildet sein, dass das untere Ende der oberen Feder 257 daran befestigt ist. Ein Halterungsabschnitt kann an der Unterseite des Trennkolbens 220 derart gebildet sein, dass das obere Ende der unteren Feder 258 daran befestigt ist. Das untere Ende der unteren Feder 258 ist an dem Befestigungselement 244 der Zusatz-Ventilanordnung 240 befestigt. Wie in dem Fall der Haupt-Kolbenventilanordnung, so kann auch hier ein Teflon-Band 229 an der äußeren umfangsseitigen Oberfläche des Trennkolbens 220 angebracht sein.
In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung kann ein inneres Rohr 230, in dem ein konvexer Abschnitt, ein konkaver Abschnitt, ein Loch oder ein ausgeschnittener Abschnitt gebildet ist, in das Gehäuse 210 derart eingeführt sein, dass der Kanal, der die obere Kammer 11 mit der unteren Kammer 12 in dem Zylinder 10 verbindet, entsprechend der vertikalen Bewegung des Trennkolbens 220 innerhalb des Gehäuses 210 geöffnet oder geschlossen wird.
In Übereinstimmung mit der zweiten Ausführungsform hat das innere Rohr 230, das in das Gehäuse 210 eingeführt ist, einen ringförmigen konkaven Abschnitt 231, der konkav in einer Ringform auf der inneren Oberfläche davon gebildet ist. Wenn keine externe Kraft angelegt wird, ist der Trennkolben 220 an einer Position angeordnet, an der der ringförmige konkave Abschnitt 231 gebildet ist. Das heißt, wenn keine externe Kraft angelegt wird, wird der Trennkolben 220 auf einer Höhe gehalten, auf der der konkave Abschnitt gebildet ist, und erlaubt das Fließen des Arbeitsfluids zwischen der oberen Kammer 11 und der unteren Kammer 12. Andererseits wird, wenn die externe Kraft angelegt wird, um den Trennkolben 220 vertikal um mehr als eine vorbestimmte Distanz zu bewegen und somit der Trennkolben 220 aus dem Bereich herauskommt, in dem der ringförmige konkave Abschnitt 231 gebildet ist, der Strömungskanal des Arbeitsfluids zwischen der oberen Kammer 11 und der unteren Kammer 12 durch den Trennkolben 220 geschlossen. Zu diesem Zweck ist ein Innendurchmesser des inneren Rohrs 230 in einem Bereich, in dem der konkave Abschnitt nicht gebildet ist, im Wesentlichen gleich einem Außendurchmesser des Trennkolbens 220.
Im Folgenden wird der Betrieb der Ventilstruktur in Übereinstimmung mit der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 4 und 5 beschrieben.
4 zeigt eine Position des Trennkolbens 220 bei einer niedrigen Frequenz (das heißt, einer großen Amplitude), und 5 zeigt eine Position des Trennkolbens 220 bei einer hohen Frequenz (das heißt, einer kleinen Amplitude). Wenn die externe Kraft, wie etwa die Trägheit und der Druck des Arbeitsfluids, angelegt wird, kann sich der Trennkolben 220 bewegen, während er die obere Feder 257 oder die untere Feder 258 komprimiert. Das heißt, wenn die externe Kraft, die an den Trennkolben 220 angelegt wird, stark genug ist, um die obere Feder 257 oder die untere Feder 258 zu komprimieren, dann bewegt sich der Trennkolben 220 nach oben oder nach unten.
4 zeigt einen Zustand, in dem die externe Kraft, die an den Trennkolben 220 angelegt wird, stark genug ist, um die obere Feder 257 oder die untere Feder 258 zu komprimieren, weil die Bewegungsamplitude der Kolbenstange des Schwingungsdämpfers groß und die Frequenz davon niedrig ist. In einem Zustand, in dem sich der Trennkolben 220 bewegt, befindet sich die äußere Oberfläche des Trennkolbens 220 über den gesamten Umfang hin in Kontakt mit der inneren Oberfläche des inneren Rohrs 230. Deshalb ist das Fließen des Arbeitsfluids nicht möglich. In diesem Fall kann das Arbeitsfluid der oberen Kammer 11 zu dem Verbindungskanal 21, der im Innern der Kolbenstange 20 gebildet ist, und dem oberen Raum 211, das heißt dem Raum oberhalb des Trennkolbens 220 von den inneren Räumen des Gehäuses 210, fließen, aber ein weiteres Fließen ist bedingt durch den Trennkolben 220 nicht möglich.
Obwohl nur der Zustand des Zugstufenhubs in 4 gezeigt ist, bewegt sich der Trennkolben 220 während des Druckstufenhubs nach oben und das Fließen des Arbeitsfluids ist nicht möglich, selbst wenn die externe Kraft, die an den Trennkolben 220 angelegt wird, stark genug ist, um die obere Feder 257 zu komprimieren, weil die Bewegungsamplitude der Kolbenstange des Schwingungsdämpfers groß ist und die Frequenz davon niedrig ist.
Somit kann das Arbeitsfluid bei der niedrigen Frequenz und der großen Amplitude hauptsächlich durch die Haupt-Kolbenventilanordnung 30 fließen. Deshalb wird die Dämpfungskraft hauptsächlich durch die Haupt-Kolbenventilanordnung 40 erhalten.
5 zeigt einen Zustand, in dem die externe Kraft, die an den Trennkolben 220 angelegt wird, nicht stark genug ist, um die obere Feder 257 oder die untere Feder 258 zu komprimieren, weil die Bewegungsamplitude der Kolbenstange des Schwingungsdämpfers klein ist und die Frequenz davon hoch ist. In diesem Fall kann das Arbeitsfluid der oberen Kammer 11 zu der unteren Kammer 12 durch den Verbindungskanal 21, der im Innern der Kolbenstange 20 gebildet ist, den ringförmigen konkaven Abschnitt 232, der auf der inneren Oberfläche des inneren Rohrs 230 gebildet ist, und die Zusatz-Ventilanordnung 240 fließen. Das Arbeitsfluid kann auch von der unteren Kammer 12 zu der oberen Kammer 11 fließen. Das heißt, das Arbeitsfluid der unteren Kammer 12 kann zu der oberen Kammer 11 durch die Zusatz-Ventilanordnung 240, den ringförmigen konkaven Abschnitt 232, der auf der inneren Oberfläche des inneren Rohrs 230 gebildet ist, und den Verbindungskanal 21 fließen, der im Innern der Kolbenstange 20 gebildet ist.
Somit kann die Dämpfungskraft bei der hohen Frequenz und der kleinen Amplitude durch die Haupt-Kolbenventilanordnung 30 und die Zusatz-Ventilanordnung 240 erhalten werden.
Innere Rohre, die verschiedene Formen aufweisen, sind in 6A bis 6D gezeigt. 6A ist eine perspektivische Ansicht des inneren Rohrs 130, das bei der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird. In dem Beispiel von 6A werden obere und untere konkave Abschnitte gebildet, indem durch eine Presse oder dergleichen Druck an ein zylinderförmiges Rohr angelegt wird. Ein Beispiel, in dem eine innere Oberfläche in einer umfangsseitigen Richtung bearbeitet ist, ist in 6B gezeigt. Falls notwendig, kann eine Vielzahl von Löchern in dem zylinderförmigen Rohr gebildet werden, wie in 6C gezeigt ist, oder das innere Rohr kann durch das Bilden von ausgeschnittenen Abschnitten in oberen und unteren Seiten hergestellt werden, wie dies in 6D gezeigt ist.
Im Folgenden wird eine Ventilstruktur in Übereinstimmung mit einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 7 bis 9 beschrieben. Da sich die Ventilstruktur in Übereinstimmung mit der dritten Ausführungsform in der sensitiven Einheit von der Ventilstruktur in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform unterscheidet, wird sich eine Beschreibung auf den Unterschied zwischen diesen konzentrieren.
Die sensitive Einheit 300 in Übereinstimmung mit der dritten Ausführungsform weist ein hohles Gehäuse 310, einen Trennkolben 320 und eine Zusatz-Ventilanordnung 340 auf. Das Innere des Gehäuses 310 ist leer, und das Gehäuse 310 ist an einem unteren Ende der Kolbenstange 20 derart montiert, dass es unterhalb der Haupt-Kolbenventilanordnung 30a angeordnet ist. Der Trennkolben 320 öffnet oder schließt einen Strömungskanal, während er sich in dem Gehäuse 310 bewegt. Die Zusatz-Ventilanordnung 340 ist an einem unteren Ende des Gehäuses 310 montiert.
Obwohl die Haupt-Kolbenventilanordnung 30a von 7 so gezeigt ist, dass sie eine andere Konfiguration als die Haupt-Kolbenventilanordnung 30 von 1 hat, sind die Konfigurationen der Haupt-Kolbenventilanordnungen 30 und 30a lediglich exemplarisch, und die vorliegende Erfindung ist nicht durch die Konfigurationen der Haupt-Kolbenventilanordnungen beschränkt.
Die Zusatz-Ventilanordnung 340 weist einen Zusatz-Ventilkörper 341, eine Zusatz-Druckstufen-Ventileinheit 345 und eine Zusatz-Zugstufen-Ventileinheit 347 auf. Der Zusatz-Ventilkörper 341 hat wenigstens einen Zusatz-Druckstufendurchgang 342, durch den ein Arbeitsfluid während einer Druckstufe des Schwingungsdämpfers strömt, und wenigstens einen Zusatz-Zugstufendurchgang 343, durch den ein Arbeitsfluid während einer Zugstufe eines Schwingungsdämpfers strömt. Die Zusatz-Druckstufen-Ventileinheit 345 ist oberhalb des Zusatz-Ventilkörpers 341 angeordnet, um eine Dämpfungskraft gegenüber einem Druck des Arbeitsfluids zu erzeugen, das durch den Zusatz-Druckstufendurchgang 342 strömt. Die Zusatz-Zugstufen-Ventileinheit 347 ist unterhalb des Zusatz-Ventilkörpers 341 angeordnet, um eine Dämpfungskraft gegenüber einem Druck des Arbeitsfluids zu erzeugen, das durch den Zusatz-Zugstufendurchgang 343 strömt. Ein Befestigungselement 344, das eine Niete, einen Schraubenbolzen und eine Mutter umfasst, ist in der Mitte des Zusatz-Ventilkörpers 341 derart installiert, dass die Zusatz-Druckstufen-Ventileinheit 345 und die Zusatz-Zugstufen-Ventileinheit 347 oberhalb und unterhalb des Zusatz-Ventilkörpers 341 angeordnet sind.
Obwohl die Zusatz-Ventilanordnung 340 von 7 so gezeigt ist, dass sie eine andere Konfiguration als die Zusatz-Ventilanordnung 140 von 1 hat, sind die Konfigurationen der Zusatz-Ventilanordnungen 140 und 340 lediglich exemplarisch.
Der Zusatz-Ventilkörper 341 der Zusatz-Ventilanordnung 340 ist unter der Haupt-Kolbenventilanordnung 30a durch das Gehäuse 310 befestigt. Der Innenraum des Gehäuses 310, insbesondere ein oberer Raum 311 oberhalb des Trennkolbens 320, kann mit der oberen Kammer 11 durch einen Verbindungskanal 21 kommunizieren, der im Innern der Kolbenstange 20 gebildet ist. Ein unterer Raum 312 unter dem Trennkolben 320 kann mit der unteren Kammer 12 durch die Zusatz-Ventilanordnung 340 kommunizieren. Der Innenraum des Gehäuses 310 kann durch den Trennkolben 320 in den oberen Raum 311 und den unteren Raum 312 aufgeteilt sein.
Der Trennkolben 320 ist so installiert, dass er sich vertikal in dem Innenraum des Gehäuses 310 entsprechend einer Frequenz (Amplitude) bewegt. Der Trennkolben 320 ist innerhalb des Innenraums des Gehäuses 310 durch eine obere Feder 357 als ein oberes elastisches Element und eine untere Feder 358 als ein unteres elastisches Element abgestützt. Das obere elastische Element und das untere elastische Element können eines sein, das ausgewählt ist aus einer Feder, einer Scheibe und einer Klammer bzw. einem Clip. Das obere elastische Element und das untere elastische Element können jedes Element sein, das den Trennkolben 320 durch Elastizität abstützen kann. Die obere Feder 357 und die untere Feder 358 als die elastischen Elemente können unterschiedliche Formen oder Elastizitätsmoduln aufweisen, und vom Design her können verschiedene Modifikationen vorgenommen werden. In dem Fall, in dem kegelförmige Schraubenfedern als die obere Feder 357 und die untere Feder 358 verwendet werden, ist es vorteilhaft, einen Fahrkomfort zu verbessern und eine zusätzliche freie Länge zu sichern.
Der Trennkolben 320 hat eine Durchgangsbohrung 325, die während einer Druckstufe mit niedriger Frequenz geöffnet ist, um es dem Arbeitsfluid zu erlauben, von dem unteren Raum 312 zu dem oberen Raum 311 zu fließen. Wenn keine externe Kraft angelegt wird, hält die Durchgangsbohrung 325 einen durch einen Ventilkörper 326 geschlossenen Zustand aufrecht. Der Ventilkörper 326 ist auf der oberen Oberfläche des Trennkolbens 320 angeordnet bzw. gestapelt. Das untere Ende der oberen Feder 357 ist an dem Ventilkörper 326 montiert. Dementsprechend wird der Ventilkörper 326 in Richtung auf den Trennkolben 320 mit Druck beaufschlagt. Ein Halterungsabschnitt kann an der Unterseite des Trennkolbens 320 derart gebildet sein, dass das obere Ende der unteren Feder 358 daran montiert ist. Das untere Ende der unteren Feder 358 ist an dem Befestigungselement 344 der Zusatz-Ventilanordnung 340 montiert.
Wie in dem Fall der ersten und zweiten Ausführungsformen, so kann auch hier ein Teflon-Band an der äußeren umfangsseitigen Oberfläche des Trennkolbens 320 angebracht sein. Andererseits kann in der dritten Ausführungsform ein aus einem Gummi hergestellter Lippenabschnitt 329 integriert ausgebildet sein. Der Lippenabschnitt 329 kann sich in engem Kontakt mit der inneren Oberfläche des Gehäuses 310 befinden und kann eine Abdichtungsfunktion ausführen.
In Übereinstimmung mit der dritten Ausführungsform kann, anstatt dass das separate innere Rohr in das Gehäuse 310 eingeführt wird, ein gestufter Abschnitt 313 und eine Vielzahl von Nutabschnitten 314 direkt in der inneren Oberfläche des Gehäuses 310 ausgebildet sein, falls dies erforderlich ist. Demgemäß kann, wenn sich der Trennkolben 320 vertikal in dem Gehäuse 310 bewegt, der Kanal, der die obere Kammer 11 mit der unteren Kammer 12 in dem Zylinder 10 verbindet, geöffnet oder geschlossen werden.
In Übereinstimmung mit der dritten Ausführungsform ist der gestufte Abschnitt 313, der die Bewegung des Trennkolbens 320 beschränkt, auf der inneren Oberfläche des oberen Raums 311 des Gehäuses 310 gebildet. Die Vielzahl an Nutabschnitten 314 ist in der inneren Oberfläche des unteren Raums 312 des Gehäuses 310 gebildet. Ein Zwischenabschnitt 315 ist zwischen dem gestuften Abschnitt 313 und dem Nutabschnitt 314 auf der inneren Oberfläche des Gehäuses 310 gebildet. Der Zwischenabschnitt 315 hat einen Innendurchmesser, der im Wesentlichen gleich einem Außendurchmesser des Trennkolbens 320, genauer gesagt gleich einem Außendurchmesser des Lippenabschnitts 329 ist, der integriert an einer umfangsseitigen Kante des Trennkolbens 320 gebildet ist. Wenn keine externe Kraft angelegt wird, ist der Trennkolben 320 an dem Zwischenabschnitt 315 des Gehäuses 310 angeordnet.
Wenn keine externe Kraft angelegt wird, ist der Trennkolben 320 an dem Zwischenabschnitt 315 angeordnet. Demgemäß erlaubt der Trennkolben 320 nicht, dass das Arbeitsfluid zwischen der oberen Kammer 11 und der unteren Kammer 12 fließen kann. Andererseits kann, wenn die externe Kraft angelegt wird, um den Trennkolben 320 nach unten um mehr als eine vorbestimmte Distanz zu bewegen und somit der Trennkolben 320 aus dem Zwischenabschnitt 315 herauskommt, das Arbeitsfluid durch die Nutabschnitte 314 fließen. Außerdem wird, wenn die externe Kraft angelegt wird, um den Ventilkörper 326, der auf der oberen Fläche des Trennkolbens 320 angeordnet ist, nach oben zu bewegen, während die obere Feder 357 komprimiert wird, die Durchgangsbohrung 325 geöffnet, um das Fließen des Arbeitsfluids zu erlauben.
In Übereinstimmung mit der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung fließt das Arbeitsfluid, das den Trennkolben 320 mit Druck beaufschlagt, dann, wenn der Kanal zwischen dem oberen Raum 311 und dem unteren Raum 312 geöffnet ist, durch diesen Kanal.
Mit anderen Worten, in Übereinstimmung mit der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden, da das Arbeitsfluid, das den Trennkolben 320 mit Druck beaufschlagt, durch den Kanal zu einer gegenüberliegenden Seite des Trennkolbens 320 fließt, der Fluss des Arbeitsfluids, das den Trennkolben 320 mit Druck beaufschlagt, und der Fluss des Arbeitsfluids, das durch den Trennkolben 320 strömt und zu der gegenüberliegenden Seite des Trennkolbens 320 fließt, als ein einziger Fluss und nicht als separate Flüsse gebildet.
Im Folgenden wird der Betrieb der Ventilstruktur in Übereinstimmung mit der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 7 bis 9 beschrieben.
7 zeigt eine Position des Trennkolbens 320 in einem anfänglichen Zustand, in dem keine externe Kraft angelegt wird. 8 zeigt eine Position des Trennkolbens 320 während einer Druckstufe mit niedriger Frequenz (das heißt, großer Amplitude), und 9 zeigt eine Position des Trennkolbens 320 während einer Zugstufe mit niedriger Frequenz (das heißt, großer Amplitude). Wenn die externe Kraft, wie zum Beispiel die Trägheit und der Druck des Arbeitsfluids, angelegt wird, kann sich der Trennkolben 320 bewegen, während er die obere Feder 357 oder die untere Feder 358 komprimiert. Das heißt, wenn die externe Kraft, die an den Trennkolben 320 angelegt wird, stark genug ist, um die obere Feder 357 oder die untere Feder 358 zu komprimieren, bewegt sich der Trennkolben 320 nach oben oder nach unten.
7 zeigt einen Zustand, in dem die externe Kraft, die an den Trennkolben 320 angelegt wird, nicht stark genug ist, um die obere Feder 357 oder die untere Feder 358 zu komprimieren, weil die Bewegungsamplitude der Kolbenstange des Schwingungsdämpfers klein und die Frequenz davon hoch ist. In einem Zustand, in dem der Trennkolben 320 an dem Zwischenabschnitt 315 positioniert ist, befindet sich die äußere Oberfläche des Trennkolbens 320 in Kontakt mit dem Zwischenabschnitt 315 der inneren Oberfläche des Gehäuses. Deshalb ist das Fließen des Arbeitsfluids zwischen dem oberen Raum 311 und dem unteren Raum 312 nicht möglich.
8 zeigt einen Zustand, in dem die externe Kraft, die an den Trennkolben 320 angelegt wird, stark genug ist, um die obere Feder 357 zu komprimieren, weil die Abwärtsbewegungsamplitude der Kolbenstange des Schwingungsdämpfers groß und die Frequenz davon niedrig ist. Wenn sich der Trennkolben 320 bewegt, während er die obere Feder 257 komprimiert, kommt er in Kontakt mit dem abgestuften Abschnitt 313, wodurch eine weitere Bewegung des Trennkolbens 320 beschränkt wird. In diesem Fall, wenn die externe Kraft kontinuierlich angelegt wird, bewegt sich der Ventilkörper 326, der die Durchgangsbohrung 325 schließt, während er die obere Feder 357 weiter komprimiert. Demzufolge wird die Durchgangsbohrung 325 geöffnet und das Arbeitsfluid kann von dem unteren Raum 312 zu dem oberen Raum 311 fließen.
9 zeigt einen Zustand, in dem die externe Kraft, die an den Trennkolben 320 angelegt wird, stark genug ist, um die obere Feder 358 zu komprimieren, weil die Aufwärtsbewegungsamplitude der Kolbenstange des Schwingungsdämpfers groß und die Frequenz davon niedrig ist. Wenn sich der Trennkolben 320, der sich bewegt, während er die untere Feder 358 komprimiert, nach unten zu einem Bereich bewegt, in dem der Nutabschnitt 314 gebildet ist, wird der Kanal, der das Fließen des Arbeitsfluids erlaubt, geöffnet, und somit kann das Arbeitsfluid zu dem unteren Raum 312 fließen.
In Übereinstimmung mit der oben beschriebenen vorliegenden Erfindung ist der frequenz-/drucksensitive Schwingungsdämpfer bereitgestellt, der eine sensitive Einheit aufweist, die so konfiguriert ist, dass sie eine Dämpfungskraft erzeugt, die entsprechend der Frequenz und dem Druck variiert.
Deshalb kann der durch das Herstellungsverfahren in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung hergestellte Schwingungsdämpfer sowohl den Fahrzeugfahrkomfort als auch die Lenkstabilität zufriedenstellen.
Die sensitive Einheit in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung kann die Dämpfungskraft variieren, indem sie sowohl auf den Druck als auch auf die Temperatur anspricht. Deshalb kann, wenn ein Fluss mit einem hohen Druck eingegeben wird, die Last an einem Unterventil, das in der sensitiven Einheit enthalten ist, gemeinsam mit einem Hauptventil absorbiert werden. Folglich kann eine Stoßenergie, die an den Schwingungsdämpfer als Ganzes angelegt wird, effektiv verteilt und absorbiert werden.
Obwohl der frequenz-/drucksensitive Schwingungsdämpfer in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die spezifischen Ausführungsformen beschrieben worden ist, wird es den Fachleuten auf dem Gebiet klar sein, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen durchgeführt werden können, ohne dass von dem Geist und dem Schutzumfang der Erfindung, wie sie in den nachfolgenden Ansprüchen definiert ist, abgewichen wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

KR 10-2011-0089123 [0001]

Claims

Frequenz-/drucksensitiver Schwingungsdämpfer zum Erzeugen einer Dämpfungskraft, die entsprechend einer Frequenz und einem Druck variiert, mit: einem Zylinder, der mit einem Arbeitsfluid gefüllt ist; einer Kolbenstange, deren eines Ende im Innern des Zylinders positioniert ist und deren anderes Ende sich ausgehend von dem Zylinder nach außen erstreckt; einer Haupt-Kolbenventilanordnung, die an einem Ende der Kolbenstange installiert ist und so konfiguriert ist, dass sie in einem Zustand arbeitet, in dem das Innere des Zylinders in eine obere Kammer und eine untere Kammer unterteilt ist, und eine Dämpfungskraft erzeugt, die entsprechend einer Bewegungsgeschwindigkeit variiert; und einer sensitiven Einheit, die an einem Ende der Kolbenstange unter der Haupt-Kolbenventilanordnung installiert ist und so konfiguriert ist, dass sie eine Dämpfungskraft erzeugt, die entsprechend einer Frequenz und einem Druck variiert; wobei die sensitive Einheit Folgendes aufweist: ein hohles Gehäuse, das an einem Ende der Kolbenstange befestigt ist; einen Trennkolben, der so angeordnet ist, dass er vertikal innerhalb des Gehäuses bewegbar ist; und eine Zusatz-Ventilanordnung, die an einem unteren Ende des Gehäuses montiert ist und so konfiguriert ist, dass sie eine Dämpfungskraft durch einen Fluss eines Arbeitsfluids zwischen einem Innenraum des Gehäuses und der unteren Kammer erzeugt.
Frequenz-/drucksensitiver Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, wobei die sensitive Einheit des Weiteren ein inneres Rohr aufweist, das in dem Gehäuse installiert ist, und der Trennkolben so angeordnet ist, dass er vertikal in dem inneren Rohr bewegbar ist.
Frequenz-/drucksensitiver Schwingungsdämpfer nach Anspruch 2, wobei das innere Rohr wenigstens einen bzw. eines von einem konvexen Abschnitt, einem konkaven Abschnitt, einem Loch und einem ausgeschnittenen Abschnitt derart aufweist, dass ein Kanal, der die obere Kammer mit der unteren Kammer in dem Zylinder verbindet, entsprechend einer vertikalen Bewegung des Trennkolbens in dem Gehäuse geöffnet oder geschlossen wird.
Frequenz-/drucksensitiver Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, wobei sich der Trennkolben vertikal in dem Innenraum des Gehäuses entsprechend der Frequenz und dem Druck bewegt und von einem oberen elastischen Element und einem unteren elastischen Element derart abgestützt wird, dass der Trennkolben in eine Ausgangsstellung zurückgeführt wird.
Frequenz-/drucksensitiver Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, wobei der Innenraum des Gehäuses mit der oberen Kammer durch einen Verbindungskanal kommuniziert, der im Innern der Kolbenstange gebildet ist.