DE102015201528A1

DE102015201528A1 - Zylindervorrichtung

Info

Publication number: DE102015201528A1
Application number: DE102015201528.9A
Authority: DE
Inventors: c/o Intellectual Property Departm Yamashita Mikio
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2014-01-31
Filing date: 2015-01-29
Publication date: 2015-08-06
Anticipated expiration: 2035-01-30
Also published as: KR20150091243A; KR102133063B1; US9597941B2; JP2015145679A; US20150217621A1; DE102015201528B4; JP6188598B2; CN104819240A; CN104819240B

Abstract

Als Reaktion auf eine Expansion und Kompression einer Kolbenstange bewegt sich ein Kolben gleitend in einem Zylinder, wodurch eine Hydraulikölströmung bewirkt wird. Die Hydraulikölströmung ist durch ein Scheibenventil gesteuert, um eine Dämpfkraft zu erzeugen. Ein elastisches Dichtelement, das an der Rückseite des Scheibenventils befestigt ist, ist in eine Ausnehmung in einem Pilotkörper gefügt, um eine Pilotkammer zu bilden. Der Ventilöffnungsbetrieb des Scheibenventils wird durch den Druck in der Pilotkammer gesteuert. Das elastische Dichtelement weist eine Verlängerung auf, die ausgedehnt und an der Frontseite des Scheibenventils befestigt ist. Damit gleichen und löschen Kräfte, die auf die Rückseite und Frontseite des Scheibenventils aufgrund von Schrumpfen des elastischen Dichtelements während des Befestigungsverfahrens auftreten, sich einander aus. Folglich ist es möglich, ein Sich-Wölben des Scheibenventils zu verhindern und stabile Dämpfkraftcharakteristika zu erhalten.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zylindervorrichtung, wie zum Beispiel hydraulische Stoßdämpfer.
Ein hydraulischer Stoßdämpfer vom Zylindertyp als eine Zylindervorrichtung, die an einem Federungssystem eines Fahrzeugs, zum Beispiel eines Automobils, angebracht ist, weist allgemein einen Zylinder mit einem darin dicht aufgenommenen Fluid, einen Kolben, der gleitend in den Zylinder gefügt ist, eine Kolbenstange, die mit dem Kolben verbunden ist, und einen Dämpfkraftsteuerungsmechanismus, der eine Öffnung, ein Scheibenventil usw. umfasst, auf. Als Antwort auf einen Hub der Kolbenstange bewegt sich der Kolben gleitend in dem Zylinder, sodass eine Fluidströmung bewirkt wird. Die Fluidströmung wird durch den Dämpfkraftsteuerungsmechanismus gesteuert, wodurch eine Dämpfkraft erzeugt wird.
Die japanische Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2006-38097 offenbart einen hydraulischen Stoßdämpfer, in dem eine Rückdruckkammer (Pilotkammer) an der Rückseite eines Scheibenventils ausgebildet ist, das einen Dämpfkrafterzeugungsmechanismus bildet, und ein Teil des Fluidstroms wird in die Rückdruckkammer eingeführt. Der Druck in der Rückdruckkammer wird auf das Scheibenventil in einer Richtung zum Schließen des Scheibenventils angelegt. Der Druck in der Rückdruckkammer wird mit einem Pilotventil eingestellt, um die Ventilöffnungsbetätigung des Scheibenventils zu steuern. Diese Anordnung ermöglicht es, den Freiheitsgrad zum Einstellen der Dämpfkraftcharakteristika zu erhöhen. Bei dem Stoßdämpfer, der in der japanischen Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2006-38097 offenbart ist, ist ein ringförmiges Dichtelement, das aus einem elastischen Material, zum Beispiel Gummi, gemacht ist, an dem äußeren Umfang der Rückseite des Scheibenventils durch Vulkanisieren oder dergleichen befestigt. Das Dichtelement ist gleitend und fluiddicht an einen Zylinderabschnitt eines mit einem Boden versehenen zylindrischen Elements gefügt, das an der Rückseite des Scheibenventils angeordnet ist, wodurch eine Rückdruckkammer gebildet wird.
Mit einem Scheibenventil, das ein ringförmiges Dichtelement aufweist, welches an einer Seite von ihm wie oben genannt fixiert ist, kann das Dichtelement sich in einem Herstellungsverfahren, in dem das Dichtelement an dem Scheibenventilkörper befestigt wird, zusammenziehen. Das Zusammenziehen des Dichtelements kann dazu führen, dass der Scheibenventilkörper leicht verbogen wird, was zu einer Verschlechterung der Flachheit des Scheibenventils führt.
Wenn die Flachheit des Scheibenventils verschlechtert wird, kann das Scheibenventil nicht in ausreichend engen Kontakt mit dem dazugehörigen Ventilsitz kommen, so dass das hydraulische Fluid austreten kann, was zu instabilen Dämpfkraftcharakteristika führt. Folglich ist es herkömmliche Praxis, eine eingestellte Last (Vorlast) auf das Scheibenventil anzulegen, wenn es installiert wird, das heißt um das Scheibenventil gegen den Ventilsitz zu drücken, um das Scheibenventil leicht zu verbiegen, wodurch ein enger Kontakt zwischen dem Scheibenventil und dem Ventilsitz sichergestellt wird. Mit der herkömmlichen Praxis bewirkt die eingestellte Last jedoch eine Erhöhung des Ventilöffnungsdrucks des Scheibenventils; daher wird es schwierig, eine ausreichend kleine Dämpfkraft in einem niedrigen Kolbengeschwindigkeitsbereich zu erhalten. In vergangenen Jahren wurde von einem Stoßdämpfer des Typs gesteuerter Dämpfkraft, der in einem Federungssystem eines Fahrzeugs, zum Beispiel eines Automobils, installiert wurde, gefordert, eine ausreichend kleine Dämpfkraft in einen niedrigen Kolbengeschwindigkeitsbereich bereitzustellen, wenn die Dämpfkraftcharakteristika auf „weich“ eingestellt werden. In diesem Zusammenhang wirkt das Anlegen einer eingestellten Last auf das Scheibenventil gegen die oben beschriebenen Forderung.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die oben beschriebenen Umstände gemacht.
Folglich ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Zylindervorrichtung bereitzustellen, die dazu in die Lage versetzt wird, stabile Dämpfkraftcharakteristika zu erhalten, indem Variationen in der Flachheit eines Scheibenventils mit einem daran befestigten Dichtelement reduziert werden.
Um die oben beschriebene Aufgabe zu lösen, stellt die vorliegende Erfindung eine Zylindervorrichtung bereit, die einen Zylinder mit darin dicht aufgenommenem Fluid, einen Kolben, der gleitend in den Zylinder gefügt ist, eine Kolbenstange, die mit dem Kolben verbunden ist, und einen Ventilmechanismus aufweist, der eine Fluidströmung steuert, die durch eine Gleitbewegung des Kolbens bewirkt wird. Der Ventilmechanismus enthält ein Scheibenventil mit einem ringförmigen elastischen Abdichtelement, das an einer Seite des Scheibenventils befestigt ist, und ein Pilotgehäuse, an dem das elastische Abdichtelement gasdicht angefügt ist, um eine Pilotkammer zu bilden, die Druck darin auf das Scheibenventil aufbringt. Das elastische Abdichtelement weist eine Verlängerung auf, die ausgedehnt und an der anderen Seite des Scheibenventils befestigt ist.
KURZE FIGURENBESCHREIBUNG
1 ist eine vertikale Schnittansicht eines Stoßdämpfers vom Typ gesteuerter Dämpfkraft gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine vergrößerte vertikale Schnittansicht eines Dämpfkrafterzeugungsmechanismus des Stoßdämpfers vom Typ gesteuerter Dämpfkraft, der in 1 gezeigt ist.
3 ist ein Hydraulikschaltbild des Stoßdämpfers vom Typ gesteuerter Dämpfkraft, der in 1 gezeigt ist.
4 ist eine vergrößerte Ansicht eines Scheibenventilteils des Dämpfkrafterzeugungsmechanismus, der in 2 gezeigt ist.
5 ist eine perspektivische Ansicht des Scheibenventils, das in 4 gezeigt ist, gesehen von der Seite des elastischen Abdichtelements.
6 ist eine perspektivische Ansicht des Scheibenventils, das in 4 gezeigt ist, gesehen von der Seite des Scheibenkörpers.
7 ist ein Graph, der Dämpfkraftcharakteristika des Stoßdämpfers vom Typ gesteuerter Dämpfkraft, der in 1 gezeigt ist, zeigt.
WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unten im Detail auf der Grundlage der beiliegenden Zeichnungen beschrieben werden.
Wie in 1 gezeigt ist, weist ein Stoßdämpfer vom Typ gesteuerter Dämpfkraft 1, der eine Zylindervorrichtung gemäß dieser Ausführungsform ist, eine Doppelröhrenstruktur auf, die einen Zylinder 2 und eine äußere Röhre 3 aufweist, die um den äußeren Umfang des Zylinders 2 vorgesehen ist. Ein Reservoir 4 ist zwischen dem Zylinder 2 und der äußeren Röhre 3 ausgebildet. Ein Kolben 5 ist gleitend in den Zylinder 2 gefügt. Der Kolben 5 teilt das Innere des Zylinders 2 in zwei Kammern, das heißt eine obere Zylinderkammer 2A und eine untere Zylinderkammer 2B. Ein Ende einer Kolbenstange 6 ist mit dem Kolben 5 mit einer Nut 7 verbunden. Das andere Ende der Kolbenstange 6 erstreckt sich durch die obere Zylinderkammer 2A und erstreckt sich ferner zur Außenseite des Zylinders 2 durch eine Stangenführung 8 und eine Ölabdichtung 9, die an den oberen Endabschnitt der Doppelröhrenstruktur, die den Zylinder 2 und die äußere Röhre 3 umfasst, gefügt sind. Der untere Endabschnitt des Zylinders 2 ist mit einem Basisventil 10 versehen, das die untere Zylinderkammer 2B von dem Reservoir 4 abtrennt.
Der Kolben 5 ist mit Durchgängen 11 und 12 versehen, die zwischen den oberen und unteren Zylinderkammern 2A und 2B kommunizieren. Der Durchgang 12 ist mit einem Rückschlagventil 13 versehen, das nur eine Fluidströmung aus der unteren Zylinderkammer 2B in die obere Zylinderkammer 2A erlaubt. Das Rückschlagventil 13 ist mit einer ausreichend klein eingestellten Last installiert, so dass das Rückschlagventil 13 sich in dem Moment öffnet, wenn der Hub der Kolbenstange 6 von dem Expansionshub zum Kompressionshub wechselt. Der Durchgang 11 ist mit einem Scheibenventil 14 versehen, das sich öffnet, wenn der Fluiddruck in der oberen Zylinderkammer 2A während des Expansionshubs einen vorbestimmten Druck erreicht, um den Fluiddruck in der oberen Zylinderkammer 2A zur unteren Zylinderkammer 2B zu entspannen. Der Ventilöffnungsdruck des Scheibenventils 14 ist sehr hoch eingestellt. Das heißt, der Ventilöffnungsdruck des Scheibenventils 14 ist so eingestellt, dass sich das Scheibenventil 14 während des Fahrens auf einer gewöhnlichen Straßenoberfläche nicht öffnet. Folglich ist das Scheibenventil 14 mit einer Öffnung 14A (siehe 3) versehen, welche die obere und untere Zylinderkammer 2A und 2B durchgehend miteinander verbindet.
Das Basisventil 10 ist mit Durchgängen 15 und 16 versehen, die zwischen der unteren Zylinderkammer 2B und dem Reservoir 4 kommunizieren. Der Durchgang 15 ist mit einem Rückschlagventil 17 versehen, das nur eine Fluidströmung aus dem Reservoir 4 in Richtung der unteren Zylinderkammer 2B erlaubt. Das Rückschlagventil 17 ist mit einer ausreichend klein eingestellten Last installiert, so dass sich das Rückschlagventil 17 in dem Moment öffnet, wenn der Hub der Kolbenstange sich von dem Kompressionshub zum Expansionshub verändert. Der Durchgang 16 ist mit einem Scheibenventil 18 versehen, das sich öffnet, wenn der Fluiddruck in der unteren Zylinderkammer einen vorbestimmten Druck erreicht, um den Fluiddruck in der unteren Zylinderkammer 2B in das Reservoir 4 zu entspannen. Der Ventilöffnungsdruck des Scheibenventils 18 ist sehr hoch eingestellt, so dass sich das Scheibenventil 18 nicht während des Fahrens auf einer gewöhnlichen Straßenoberfläche öffnet. Das Scheibenventil 18 ist mit einer Öffnung 18A (siehe 3) versehen, welche die untere Zylinderkammer 2B und das Reservoir 4 durchgehend verbindet. Als Hydraulikfluid wird Hydrauliköl dicht in dem Zylinder 2 aufgenommen, und das Hydrauliköl und Gas werden in dem Reservoir 4 abgedichtet.
Über dem Zylinder 2 ist eine Trennröhre 20 mit dazwischen eingefügten Dichtelementen 19 am oberen und unteren Ende des Zylinders 2 gefügt. Damit ist ein ringförmiger Durchgang 21 zwischen dem Zylinder 2 und der Trennröhre 20 gebildet. Der ringförmige Durchgang 21 kommuniziert mit der oberen Zylinderkammer 2A durch einen Durchgang 22, der in der Seitenwand des Zylinders 2 an einer Position in der Nähe ihres oberen Endes vorgesehen ist. Es sollte erkannt werden, dass mehrere umfangseitig beabstandete Durchgänge 22 in Übereinstimmung mit den Spezifikationen vorgesehen werden können. Die Trennröhre 20 weist eine zylindrische Verbindungsöffnung 23 auf, die seitwärts von einem unteren Endteil von ihr absteht. Die Seitenwand der äußeren Röhre 3 ist mit einer Öffnung 24 in konzentrischer Beziehung zur Verbindungsöffnung 23 versehen. Die Öffnung 24 ist im Durchmesser größer als die Verbindungsöffnung 23. Ein zylindrisches Gehäuse 25 ist mit der Seitenwand der äußeren Röhre 3 durch Schweißen oder dergleichen in einer solchen Weise verbunden, dass es die Öffnung 24 umgibt. Ein Dämpfkrafterzeugungsmechanismus 26 ist an dem oder in dem Gehäuse 25 vorgesehen oder installiert.
Als nächstes wird der Dämpfkrafterzeugungsmechanismus 26 mit Bezug hauptsächlich auf 2 und 3 erklärt werden.
Der Dämpfkrafterzeugungsmechanismus 26 weist ein Hauptventil 27 und ein Steuerungsventil 28 auf, die einen Pilottypventilmechanismus bilden, und ein Pilotventil 29, das ein magnetisch betriebenes Drucksteuerungsventil ist.
Das Hauptventil 27 weist ein Scheibenventil 30, das, wenn es den Druck von Fluid in der oberen Zylinderkammer 2A empfängt, öffnet, um es dem Fluid zu ermöglichen, in Richtung des Reservoirs 4 zu strömen, und eine Pilotkammer 31 auf, die den Druck darin auf das Scheibenventil 30 in der Richtung zum Schließen des Scheibenventils 30 anlegt. Die Pilotkammer 31 ist mit der oberen Zylinderkammer 2A durch eine feste Öffnung 32 verbunden und auch mit dem Reservoir 4 durch das Steuerungsventil 28 verbunden. Das Scheibenventil 30 ist mit einer Öffnung 30A versehen, welche die obere Zylinderkammer 2A und das Reservoir 4 durchgehend verbindet.
Das Steuerungsventil 28 weist ein Scheibenventil 33, das sich beim Aufnehmen des Fluiddrucks in der Pilotkammer 31 öffnet, um es dem Fluid zu ermöglichen, in Richtung des Reservoirs 4 zu strömen, und eine Pilotkammer 34 auf, die den Druck darin auf das Scheibenventil 33 in der Richtung anlegt, die das Scheibenventil 33 schließt. Die Pilotkammer 34 ist mit der oberen Zylinderkammer 2A durch eine feste Öffnung 35 verbunden und auch mit dem Reservoir 4 durch das Pilotventil 29 verbunden. Das Scheibenventil 33 ist mit einer Öffnung 33a versehen, welche die Pilotkammer 31 und das Reservoir 4 durchgehend verbindet.
Das Pilotventil 29 stellt den Druck in der Pilotkammer 34 des Steuerungsventils 28 durch ein Verjüngen des Strömungspfades mit einem Kleindurchmesseranschluss 36 und ein wahlweises Öffnen und Schließen des Anschlusses 36 durch ein Ventilelement 38, das durch eine Spule 37 angetrieben wird, ein. Es sollte erkannt werden, dass die druckaufnehmende Fläche des Ventilelements 38 durch Reduzieren des Durchmessers des Anschlusses 36 reduziert wird, wodurch es möglich wird, den Druck zu erhöhen, der erhalten wird, wenn das Pilotventil 29 mit der maximalen elektrischen Stromstärke geschlossen wird, die durch die Spule 37 fließt, und wodurch es möglich wird, die Druckdifferenz, die durch die Höhe der elektrischen Stromstärke bestimmt wird, zu erhöhen, und ermöglicht wird, die variable Breite der Dämpfkraftcharakteristika zu erhöhen.
Als nächstes wird eine spezifische Struktur des Dämpfkrafterzeugungsmechanismus 26 in größerem Detail mit Bezug hauptsächlich auf 2 erklärt werden.
Ein Hauptkörper 39, ein Steuerungskörper 40 und ein Pilotkörper 41 sind zusammen mit einem Durchgangselement 42 in einem Gehäuse 25 angeordnet. Das Hauptventil 27, das Steuerungsventil 28 und das Pilotventil 29 sind in dem Hauptkörper 39, dem Steuerungskörper 40 und dem Pilotkörper 41 jeweils aufgenommen. Ein Spulengehäuse 43 ist an einem Öffnungsende des Gehäuses 25 mit einer Mutter 44 befestigt, wodurch das Innere des Gehäuses 25 abgedichtet ist und die oben beschriebenen Elemente, das heißt das Hauptventil 27, das Steuerungsventil 28 und das Pilotventil 29, an dem Gehäuse 25 befestigt sind. Das Spulengehäuse 43 ist in der Form eines im Wesentlichen kreisförmigen Zylinders, dessen Innenraum axial durch eine Zwischenwand 43A aufgeteilt ist. Ein Ende des Spulengehäuses 43 ist in das Gehäuse 25 eingesetzt und gefügt. Das andere Ende des Spulengehäuses 43 steht aus dem Gehäuse 25 hervor und in diesem Zustand wird das Spulengehäuse 43 an dem Gehäuse 25 mit der Mutter 44 befestigt. Die Zwischenwand 43A weist eine Öffnung 43B auf, die sich durch ihre Mitte erstreckt, und weist ferner eine ringförmige Ausnehmung 43C auf, die um ein Ende der Öffnung 43B ausgebildet ist.
Das Durchgangselement 42 ist ein zylindrisches Element mit einem Flanschabschnitt 42A um den äußeren Umfang eines Endes hiervon. Der Flanschabschnitt 42A schlägt gegen einen nach innen zeigenden Flanschabschnitt 25A des Gehäuses 25 an. Der zylindrische Abschnitt des Durchgangselements 42 ist flüssigkeitsdicht in die Verbbindungsöffnung 23 der Trennröhre 20 eingesetzt und mit dem ringförmigen Durchgang 21 verbunden. Der nach innen zeigende Flanschabschnitt 25A des Gehäuses 25 weist mehrere radial verlaufende Durchgangsnuten 25B auf. Das Reservoir 4 und eine Kammer 25C in dem Gehäuse 25 sind miteinander durch die Durchgangsnuten 25B und die Öffnung 24 der äußeren Röhre 3 verbunden. Der Hauptkörper 39 und der Steuerungskörper 40 sind ringförmige Elemente. Der Pilotkörper 41 ist in der Form eines abgestuften Zylinders mit einem Großdurchmesserabschnitt 41A in seiner Mitte. Ein zylindrischer Abschnitt 41B an einem Ende des Pilotkörpers 41 ist in den Hauptkörper 39 und den Steuerungskörper 40 eingesetzt. Ferner ist ein zylindrischer Abschnitt 41C an dem äußeren Ende des Pilotkörpers 41 in die Ausnehmung 43C der Zwischenwand 43A des Spulengehäuses 43 gefügt. Damit sind der Hauptkörper 39, der Steuerungskörper 40, der Pilotkörper 41 und das Spulengehäuse 43 in Bezug aufeinander konzentrisch positioniert.
Der Hauptkörper 39 ist mit mehreren umfangseitig beabstandeten Durchgängen 39A versehen, die sich axial hierdurch erstrecken. Die Durchgänge 39A kommunizieren mit dem Durchgangselement 42 durch eine ringförmige Ausnehmung 45, die an einem Ende des Hauptkörpers 39 ausgebildet ist. Das andere Ende des Hauptkörpers 39 hat einen ringförmigen Sitzabschnitt 46, der an einer äußeren Umfangsseite der Öffnungen der umfangseitig beabstandeten Durchgänge 39A vorsteht, und weist ferner einen ringförmigen Klemmabschnitt 47 auf, der an der inneren Umfangseite der Öffnungen der Durchgänge 39A vorsteht. Das Scheibenventil 30, welches das Hauptventil 27 bildet, ist an einem äußeren Umfangsabschnitt hiervon auf den Sitzabschnitt 46 des Hauptkörpers 39 aufgesetzt. Der innere Umfangsabschnitt des Scheibenventils 30 ist zusammen mit einer ringförmigen Aufnahme 48 und einer Scheibe 49 zwischen dem Klemmabschnitt 47 und dem Steuerungskörper 40 eingeklemmt. Das Scheibenventil 30 hat ein ringförmiges elastisches Dichtelement 50, das an dem äußeren Umfangsabschnitt seiner Rückseite befestigt ist. Das elastische Dichtelement 50 ist aus einem elastischen Material, zum Beispiel Gummi, hergestellt und an dem Scheibenventil 30 durch Vulkanisieren oder dergleichen befestigt. Das Scheibenventil 30 umfasst biegbare scheibenförmig Ventilelemente, die geeignet aufeinander gesetzt sind, so dass gewünschte Flexibilitätseigenschaften erhalten werden können. Das Scheibenventil 30 weist eine Kerbe auf, die auf ihrem äußeren Umfangsabschnitt ausgebildet ist. Die Kerbe bildet eine Öffnung 30A, die durchgehend eine Verbindung zwischen den Durchgängen 39A und der Kammer 25C in dem Gehäuse 25 bereitstellt.
Der Steuerungskörper 40 weist eine ringförmige Ausnehmung 51 auf, die an einem Ende von ihm ausgebildet ist. Der äußere umfangseiteige Abschnitt des elastischen Dichtelements 50, das an dem Scheibenventil 30 befestigt ist, ist gleitend und flüssigkeitsdicht in die Ausnehmung 51 gefügt, um eine Pilotkammer 31 in der Ausnehmung 51 zu bilden. Das Scheibenventil 30 hebt sich von dem Sitzabschnitt 46, um sich beim Aufnehmen des Drucks in den Durchgängen 39A zu öffnen, wodurch es den Durchgängen 39A ermöglicht wird, mit der Kammer 25C in dem Gehäuse 25 zu kommunizieren. Der Druck in der Pilotkammer 31 wirkt auf das Scheibenventil 30 in der Richtung zum Schließen des Scheibenventils 30. Die Pilotkammer 31 kommuniziert mit dem Inneren des zylindrischen Abschnitts 41B durch eine feste Öffnung 32, die in der Seitenwand der Aufnahme 48 ausgebildet ist, und durch einen Durchgang 52, der in der Seitenwand des zylindrischen Abschnitts 41B des Pilotkörpers 41 ausgebildet ist, und kommuniziert ferner mit dem Durchgangselement 42. Der Boden des Steuerungskörpers 40, der die ringförmige Ausnehmung 51 bildet, ist so geformt, dass seine Dicke mit dem Abstand in Richtung seiner Mitte, das heißt in Richtung des Pilotkörpers 41, zunimmt. Der Grund hierfür ist der folgende. Der Abschnitt des Bodens des Steuerungskörpers 40, der näher an seiner Mitte, das heißt näher an dem Pilotkörper 41, angeordnet ist, muss aufgrund einer axialen Kraft, die hierauf angelegt wird, fester sein. Daher wird die notwendige Dicke für den Boden des Steuerungskörpers 40 sichergestellt. Im Gegensatz hierzu ist der Abschnitt des Bodens des Steuerungskörpers 40, der näher an seinem äußeren Umfang ausgebildet ist, dünner als der Abschnitt des Bodens des Steuerungskörpers 40 näher an seiner Mitte ausgebildet, um das notwendige Volumen für die Pilotkammer 31 sicherzustellen.
Der Steuerungskörper 40 ist mit mehreren umfangseitig beabstandeten Durchgängen 53 versehen, die sich axial hierdurch erstrecken, um an einem Ende von ihm mit der Pilotkammer 31 zu kommunizieren. Das andere Ende des Steuerungskörpers 40 ist mit einem ringförmigen inneren Sitzabschnitt 54 versehen, der an einer äußeren Umfangseite der Öffnungen der umfangseitig beabstandeten Durchgänge 53 vorsteht. Ferner ist das andere Ende des Steuerungskörpers 40 mit einem äußeren Sitzabschnitt 55 versehen, der an der äußeren Umfangseite des inneren Sitzabschnitts 54 vorsteht. Zusätzlich ist das andere Ende des Steuerungskörpers 40 mit einem ringförmigen Klemmabschnitt 56 versehen, der an der inneren Umfangseite der umfangseitig beabstandeten Durchgänge 53 vorsteht. Ein Scheibenventil 33, welches das Steuerungsventil 28 bildet, ist auf den inneren und äußeren Sitzabschnitt 54 und 55 aufgesetzt. Der innere Umfangsabschnitt des Scheibenventils 33 wird, zusammen mit einer Scheibe 57, zwischen den Klemmabschnitt 56 und den Großdurchmesserabschnitt 41A des Pilotkörpers 41 geklemmt. Das Scheibenventil 33 weist ein ringförmiges elastisches Dichtelement 58 auf, das an dem äußeren Umfangsabschnitt der Rückseite hiervon angebracht ist. Das elastische Dichtelement 58 ist aus einem elastischen Material, zum Beispiel Gummi, hergestellt und an dem Scheibenventil 33 durch Vulkanisieren oder dergleichen befestigt. Das Scheibenventil 33 umfasst biegbare scheibenförmige Ventilelemente, die geeignet so aufeinander gelegt sind, dass gewünschte Flexibilitätseigenschaften erhalten werden können. Das Scheibenventil 33 wird später genauer detailliert.
Der Großdurchmesserabschnitt 41A des Pilotkörpers 41 weist eine ringförmige Ausnehmung 59 auf, die an einem Ende hiervon ausgebildet ist. Die Ausnehmung 59 bildet ein Pilotgehäuse, das eine Pilotkammer 34 bildet. Der äußere Umfangsabschnitt des elastischen Dichtelements 58, das an dem Scheibenventil 33 befestigt ist, ist gleitend und flüssigkeitsdicht in die ringförmige Ausnehmung 59 gefügt, um die Pilotkammer 34 in der Ausnehmung 59 zu bilden. Das Scheibenventil 33 hebt sich nacheinander von dem äußeren und inneren Sitzabschnitt 55 und 54, um beim Aufnehmen des Drucks in den Durchgängen 53, die mit der Pilotkammer 31 des Hauptventils 27 kommunizieren, zu öffnen, wodurch die Durchgänge 53 mit der Kammer 25C in dem Gehäuse 25 kommunizieren können. Der Druck in der Pilotkammer 34 wirkt auf das Scheibenventil 33 in der Richtung zum Schließen des Scheibenventils 33. Die Pilotkammer kommuniziert mit einem Durchgang 41D in dem zylindrischen Abschnitt 41B durch einen Durchgang 60, der in der Seitenwand des Pilotkörpers 41 vorgesehen ist, und kommuniziert ferner mit der Innenseite des Durchgangselements 42 durch eine feste Öffnung 35 und einen Filter 61, die in dem zylindrischen Abschnitt 41B vorgesehen sind. Die feste Öffnung 35 und der Filter 61 sind an einem Stufenabschnitt 64 in dem zylindrischen Abschnitt 41B mit einer zylindrischen Aufnahme 62B befestigt, die in das distale Ende des zylindrischen Abschnitts 41B des Pilotkörpers 41 geschraubt ist, mit einem dazwischen eingefügten Abstandshalter 63. Die Seitenwand des Abstandshalters 63 ist mit einer Kerbe 63A versehen, um es der festen Öffnung 35 zu ermöglichen, mit dem Durchgang 41D in dem zylindrischen Abschnitt 41B zu kommunizieren. Ein Führungselement 65 ist in den zylindrischen Abschnitt 41C an dem anderen Ende des Pilotkörpers 41 und der Öffnung 43B und Aufnahme 43C des Spulengehäuses 43 eingeführt. Das Führungselement 65 ist in der Form eines abgestuften Kreiszylinders ausgebildet, der einen Kleindurchmesseranschluss-Presspassungsabschnitt 65A an seinem einen Ende und einen Kleindurchmesser-Kolbenführungsabschnitt 65B an seinem anderen Ende aufweist. Das Führungselement 65 weist ferner einen Großdurchmesserabschnitt 65C in seiner Mitte auf. Das Führungselement 65 ist mit seinem Anschluss-Presspassungsabschnitt 65A in den zylindrischen Abschnitt 41C des Pilotkörpers 41 mit einem dazwischen ausgebildeten Spalt eingesetzt. Der Kolbenführungsabschnitt 65B ist durch die Öffnung 43B des Spulengehäuses 43 eingeführt, um in den anderen Endabschnitt des Spulengehäuses 43 vorzustehen. Der Großdurchmesserabschnitt 65C ist in die Ausnehmung 43C des Spulengehäuses 43 gefügt und in Anschlag mit dem zylindrischen Abschnitt 41C des Pilotkörpers 41, der in die Ausnehmung 43c eingeführt und gefügt ist.
Das Führungselement 65 weist ein im Wesentlichen zylindrisches Anschlusselement 67 auf, das pressgefügt und befestigt in dem Anschluss-Presspassungsabschnitt 65 ist. Der Anschluss-Presspassungsabschnitt 65A weist eine ringförmige Aufnahme 66 auf, die an dem distalen Ende von ihm ausgebildet ist. Ein O-Ring 70 bildet eine Dichtung zwischen der äußeren Umfangsoberfläche des Anschlusselements 67 und der inneren Umfangsoberfläche des zylindrischen Abschnitts 41C des Pilotkörpers 41. Ein Durchgang 68 in dem Anschlusselement 67 kommuniziert mit dem Durchgang 41D in dem Pilotkörper 41. Der Endabschnitt des Anschlusselements 67, das in das Führungselement 65 pressgefügt ist, weist einen Anschluss 36 auf, der durch Reduzieren des Innendurchmessers des Durchgangs 68 ausgebildet ist. Der Anschluss 36 öffnet sich in eine Ventilkammer 73, die in dem Führungselement 65 ausgebildet ist. Die Ventilkammer 73 kommuniziert mit der Kammer 25C in dem Gehäuse 25 durch eine axiale Nut 74, die in dem Anschlusspresspassungsabschnitt 65A des Führungselements 65 ausgebildet ist, eine ringförmige Ausnehmung 69, die an der inneren Umfangskante der Öffnung des Anschluss-Presspassungsabschnitts 65A ausgebildet ist, einen radialen Durchgang 75, der in der Aufnahme 66 ausgebildet ist, einen ringförmigen Spalt 76 zwischen dem Anpassungs-Presspassungsabschnitt 65A des Führungselements 65 und dem zylindrischen Abschnitt 41C des Pilotkörpers 41 und einen Durchgang 77, der sich durch die Seitenwand des zylindrischen Abschnitts 41c erstreckt. Der Durchgang 68 in dem Anschlusselement 67 kommuniziert mit der Pilotkammer 34 durch den Durchgang 60 und kommuniziert ferner mit der Innenseite des Durchgangselements 42 durch die feste Öffnung 35 und den Filter 61.
Ein Kolben 78 wird in den Kolbenführungsabschnitt 65B des Führungselements 65 eingesetzt. Der Kolben 78 wird in dem Kolbenführungsabschnitt 65B gleitend in seiner axialen Richtung geführt. Der Kolben 78 weist ein sich verjüngendes Ventilelement 38 auf, das an seinem distalen Ende angeordnet ist. Das Ventilelement 38 ist in die Ventilkammer 73 in dem Führungselement 65 eingesetzt, um selektiv den Anschluss 36 durch Sich-Lösen vom Sitz und Aufbringen auf den Sitz eines Sitzabschnitts 36A an dem Ende des Anschlusselements 67 zu öffnen und zu schließen. Der Kolben 78 weist eine Großdurchmesserarmatur 79 auf, die an seinem proximalen Ende vorgesehen ist. Die Armatur 79 ist außerhalb des Kolbenführungsabschnitts 65B angeordnet. Der Kolbenführungsabschnitt 65B weist eine im Wesentlichen mit einem Boden versehene zylindrische Abdeckung 80 auf, die hieran angebracht ist, um die Armatur 79 abzudecken. Die Abdeckung 80 führt die Armatur 79 axial beweglich.
In dem Spulengehäuse 43 ist eine Spule 37 vorgesehen. Die Spule 37 ist um den Kolbenführungsabschnitt 65b herum vorstehend von der Zwischenwand 43A des Spulengehäuses 43 und um die Abdeckung 80 angeordnet. Die Spule 37 ist durch ein Schließelement 81, das an dem Öffnungsabschnitt des Spulengehäuses 43 angebracht ist, befestigt. Ein Leitungsdraht (nicht gezeigt), der mit der Sule 37 verbunden ist, erstreckt sich zur Außenseite durch eine Kerbe 81A, die in dem Schießelement 81 ausgebildet ist. Eine Rückholfeder 84 ist zwischen dem Kolben 78 und dem Anschlusselement 76 vorgesehen. Die Federkraft der Rückholfeder 84 drängt das Ventilelement 38 in eine Ventilöffnungsrichtung, in der das Ventilelement 38 sich von dem Sitzabschnitt 36A trennt, um den Anschluss 36 zu öffnen. Wenn die Spule 37 bestromt wird, erzeugt der Kolben 78 einen Schub, der das Ventilelement 38 dazu bringt, sich gegen die Federkraft der Rückholfeder 84 in einer Ventilschließrichtung zu bewegen, in der sich das Ventilelement 38 auf den Sitzabschnitt 36A setzt, um den Anschluss 36 zu schließen.
Als nächstes wird das Scheibenventil 33 des Steuerungsventils 28 genauer mit Bezug auf 4 bis 6 erklärt werden.
Wie in 4 gezeigt ist, umfasst das Scheibenventil 33 einen metallischen Scheibenkörper 90 mit einem elastischen Dichtelement 58, das an einer Seite von ihm, das heißt der Rückseite (näher an der Pilotkammer 34 gelegene Seite) hiervon, befestigt ist. Auf der anderen Seite des Scheibenventils 33, das heißt der Frontseite (näher an dem inneren und äußeren Sitzabschnitt 54 und 55 gelegene Seite), ist ein Stapel eines scheibenförmigen Abstandshalters 91 und einer Sitzscheibe 92 angeordnet.
Auch mit Bezug auf 5 und 6 weist das Scheibenventil 33 ein ringförmiges elastisches Dichtelement 58 auf, das an einem äußeren Umfangsabschnitt der Rückseite des Scheibenkörpers 90 befestigt ist. Das elastische Dichtelement 58 ist aus einem elastischen Material gemacht, zum Beispiel Gummi. Das elastische Dichtelement 58 ist dünnwandig an seinem äußerem Umfangsabschnitt, um eine Verlängerung 58A zu bilden, die über die äußere Umfangsoberfläche des Scheibenkörpers 90 erstreckt und an einem äußeren Umfangsabschnitt der Frontseite des Scheibenkörpers 90 befestigt wird. Daher bedeckt das elastische Dichtelement 58 die äußeren Umfangsabschnitte von beiden Seiten des Scheibenkörpers 90. Der dünnwandige äußere Umfangsabschnitt des elastischen Dichtelements 58, inklusive der Verlängerung 58A, weist im Wesentlichen eine gleichförmige Wanddicke auf. Der Abschnitt der Verlängerung 58A des elastischen Dichtelements 58, der an der Frontseite des Scheibenkörpers 90 befestig ist, ist mit Kerben 58B versehen, die sich radial hierdurch erstrecken. In dieser Ausführungsform sind vier umfangseitig gleich beabstandete Kerben 58B vorgesehen. Die Kerben 58B können jedoch in anderen Konfigurationen angeordnet sein. In dieser Ausführungsform ist das elastische Dichtelement 58 aus Gummi hergestellt und an dem Scheibenkörper 90 durch Vulkanisieren befestigt.
Der Abstandshalter 91, der auf der Frontseite des Scheibenventils 33 aufgebracht ist, hat einen Durchmesser, der kleiner als der Innendurchmesser der Verlängerungen 58A des elastischen Dichtelements 58 ist, und weist eine Plattendicke auf, die im Wesentlichen gleich oder kleiner als die Wanddicke der Verlängerung 58A ist. Die Sitzscheibe 92, die auf der Frontseite des Abstandshalter 91 aufgebracht ist, weist einen Durchmesser auf, der gleich oder größer als derjenige des Scheibenventils 33, bedeckt mit dem elastischen Dichtelement 58 (in dieser Ausführungsform ist die Sitzscheibe 92 im Durchmesser größer als das Scheibenventil 33) ist. Die Sitzscheibe 92 weist Öffnungslöcher 92A und 92B auf, die an Positionen vorgesehen sind, die dem inneren und äußeren Sitzabschnitt 54 und 55 jeweils zugewandt sind. Die Öffnungslöcher 92A und 92B bilden eine Öffnung 33A, die eine Kommunikation zwischen der Pilotkammer 31 und der Kammer 25C durchgehend bereitstellt.
Das Scheibenventil 33, der Abstandshalter 91 und die Sitzscheibe 92 sind flache plattenförmige Elemente. Der Klemmabschnitt 56 und der innere und äußere Sitzabschnitt 54 und 55 des Steuerungskörpers 40 gleichen einander im Wesentlichen in der Vorsprunghöhe. Folglich ist das Scheibenventil 33 (Sitzscheibe 92) auf dem inneren und äußeren Sitzabschnitt 54 und 55 mit einer ausreichend klein (im Wesentlichen auf null) eingestellten Last (Vorlast), das heißt ohne gebogen zu werden.
Das Folgende ist eine Erklärung des Betriebs des Stoßdämpfers vom kontrollierte Dämpfkraft Typ 1, der wie oben beschrieben konstruiert ist.
Der Stoßdämpfer 1 vom kontrollierte Dämpfkraft Typ ist zwischen gefederten und nicht gefederten Elementen eines Federungssystems eines Fahrzeugs installiert. Der Stoßdämpfer 1 vom gesteuerte Dämpfraft Typ arbeitet gemäß den Anweisungen von einer Steuerung im Fahrzeug oder dergleichen. In einem normalen Betriebszustand, wenn die Spule 37 bestromt wird, erzeugt der Kolben 78 Schub, der das Ventilelement 38 dazu bringt, sich auf den Sitzabschnitt 46A zu setzen, wodurch eine Drucksteuerung mit dem Pilotventil 29 ausgeübt wird. Während des Expansionshubs der Kolbenstange 6 schließt die Bewegung des Kolbens 5 in dem Zylinder 2 das Rückschlagventil 13 des Kolbens 5. Bevor das Scheibenventil 14 öffnet, wird das Fluid in der oberen Zylinderkammer 2A, die als eine stromauf Kammer dient, unter Druck gesetzt, um durch den Durchgang 22 und den ringförmigen Durchgang 21 hindurch zu gelangen und um in das Durchgangselement 42 des Dämpfkrafterzeugungsmechanismus 26 von der verbindenden Öffnung 23 der Trennröhre 20 zu strömen.
Zu diesem Zeitpunkt strömt eine Menge von Hydrauliköl, die dem Bewegungsmaß des Kolbens 5 entspricht, aus dem Reservoir 4 in die untere Zylinderkammer 2B durch Öffnen des Rückschlagventils 17 des Basisventils 10. Es sollte bemerkt werden, dass, wenn der Druck in der oberen Zylinderkammer 2A den Ventilöffnungsdruck des Scheibenventils 14 des Kolbens 5 erreicht, das Scheibenventil 14 öffnet, um den Druck in der oberen Zylinderkammer 2A in die unteren Zylinderkammer 2B zu entspannen, wodurch eine übermäßige Erhöhung des Drucks in der oberen Zylinderkammer 2A verhindert wird. Während des Kompressionshubs der Kolbenstange 6 öffnet die Bewegung des Kolbens 5 in dem Zylinder 2 das Rückschlagventil 13 des Kolbens 5 und schließt das Rückschlagventil 17 für den Durchgang 15 in dem Basisventil 10. Bevor sich das Scheibenventil 18 öffnet, strömt das Fluid in der unteren Zylinderkammer 2B in die obere Zylinderkammer 2A und eine Menge von Fluid entsprechend dem Maß, um das die Kolbenstange 6 in den Zylinder 2 eintritt, strömt aus der oberen Zylinderkammer 2A, die als eine stromauf Kammer dient, in das Reservoir 4 durch einen Strömungspfad, der ähnlich demjenigen während des oben beschriebenen Expansionshubes ist. Es sollte bemerkt werden, dass, wenn der Druck in der unteren Zylinderkammer 2B den Ventilöffnungsdruck des Scheibenventils 18 des Basisventils 10 erreicht, sich das Scheibenventil 18 öffnet, um den Druck in der unteren Zylinderkammer 2B in das Reservoir 4 zu entspannen, wodurch eine übermäßige Erhöhung des Drucks in der unteren Zylinderkammer 2B verhindert wird.
In dem Dämpfkrafterzeugungsmechanismus 26 strömt das Hydrauliköl, das aus dem Durchgangselement 42 einströmt, in das Reservoir 4, welches als stromab Kammer dient, hauptsächlich durch die folgenden drei Strömungspfade (Hauptströmungspfad, Steuerungsströmungspfad und Pilotströmungspfad).
(1) Hauptströmungspfad
Das Hydrauliköl, das aus dem Durchgangselement 42 einströmt, gelangt durch die Durchgänge 39A in den Hauptkörper 39, öffnet das Scheibenventil 30 des Hauptventils 27, um in die Kammer 25C in dem Gehäuse 25 zu strömen, und strömt in das Reservoir 4 durch die Durchgangsnuten 25B und die Öffnung 24.
(2) Steuerungsströmungspfad
Das Hydrauliköl, das in das Durchgangselement 42 strömt, gelangt durch die Innenseiten der Aufnahme 62 und des Abstandshalters 63, die in dem zylindrischen Abschnitt 41B des Pilotkörpers 41 vorgesehen sind, und durch die Kerbe 63A des Abstandshalters 63, den Durchgang 52 in der Seitenwand des zylindrischen Abschnitts 41B und die feste Öffnung 32, um in die Pilotkammer 31 zu strömen. Aus der Pilotkammer 31 gelangt das Hydrauliköl ferner durch die Durchgänge 53 in den Steuerungskörper 40, öffnet das Scheibenventil 33 des Steuerungsventils 28, um in die Kammer 25C in dem Gehäuse 25 zu strömen, und gelangt durch die Durchgangsnuten 25B und die Öffnung 24, um in das Reservoir 4 zu strömen.
(3) Pilotströmungspfad
Das Hydrauliköl, das in das Durchgangselement 42 strömt, gelangt durch die Innenseiten der Aufnahme 62 und den Abstandshalter 63, den Filter 61, die feste Öffnung 35 und den Durchgang 41D, die in dem zylindrischen Abschnitt 41B des Pilotkörpers 41 vorgesehen sind. Das Hydrauliköl gelangt ferner durch den Durchgang 68 und Anschluss 36 in dem Anschlusselement 67 und öffnet das Ventilelement 38 des Pilotventils 29, um in die Ventilkammer 73 zu strömen. Ferner gelangt das Hydrauliköl durch die axiale Nut 74, die ringförmige Ausnehmung 69, den radialen Durchgang 75, den Spalt 76 und den Durchgang 77, um in die Kammer 25C in dem Gehäuse 25 zu strömen, und gelangt ferner durch die Durchgangsnuten 25B und die Öffnung 24, um in das Reservoir 4 zu strömen.
Daher wird sowohl während des Expansions- als auch des Kompressionshubes der Kolbenstange 6 eine Dämpfkraft durch das Hauptventil 27, Steuerungsventil 28 und Pilotventil 29 des Dämpfkrafterzeugungsmechanismus 26 erzeugt. Zu diesem Zeitpunkt öffnet sich das Scheibenventil 30 des Hauptventils 27 beim Aufnehmen des Drucks in den Durchgängen 39A, und der Druck in der Pilotkammer 31, die an der Rückseite des Scheibenventils 30 vorgesehen ist, wirkt auf das Scheibenventil 30 in einer Richtung zum Schließen des Scheibenventils 30. Das heißt, das Scheibenventil 30 öffnet sich gemäß der Druckdifferenz zwischen dem Druck in den Durchgängen 39A und dem in der Pilotkammer 31. Daher variiert der Ventilöffnungsdruck des Scheibenventils 30 gemäß dem Druck in der Pilotkammer 31. Wenn der Druck in der Pilotkammer 31 niedrig ist, ist der Ventilöffnungsdruck niedrig; wenn der Druck in der Pilotkammer 31 hoch ist, ist der Ventilöffnungsdruck hoch.
Das Scheibenventil 33 des Steuerungsventils 28 öffnet sich beim Aufnehmen des Drucks in den Durchgängen 53, und der Druck in der Pilotkammer 34, die an der Rückseite des Scheibenventils 33 vorgesehen ist, wirkt auf das Scheibenventil 33 in der Richtung zum Schließen des Scheibenventils 33. Das heißt, das Scheibenventil 33 öffnet sich gemäß der Druckdifferenz zwischen dem Druck in den Durchgängen 53 und dem in der Pilotkammer 34. Daher variiert der Ventilöffnungsdruck des Scheibenventils 33 gemäß dem Druck in der Pilotkammer 34. Wenn der Druck in der Pilotkammer 34 niedrig ist, ist der Ventilöffnungsdruck niedrig; wenn der Druck in der Pilotkammer 34 hoch ist, ist der Ventilöffnungsdruck hoch.
Wenn die Kolbengeschwindigkeit in einem niedrigen Geschwindigkeitsbereich ist, sind das Hauptventil 27 und das Steuerungsventil 28 geschlossen. Das Hydrauliköl strömt in das Reservoir 4 hauptsächlich durch den oben beschriebenen Pilotströmungspfad (3) und durch die Öffnungslöcher 92A und 92B (Öffnung 33A), die in dem Scheibenventil 33 des Steuerungsventils 28 vorgesehen sind. Folglich wird eine Dämpfkraft durch das Pilotventil 29 und die Öffnung 33A erzeugt. Wenn sich die Kolbengeschwindigkeit erhöht, erhöht sich der Druck auf der stromauf Seite des Pilotventils 29. Zu diesem Zeitpunkt werden die Drücke in den Pilotkammern 31 und 34, die stromauf des Pilotventils 29 sind, durch das Pilotventil 29 gesteuert. Das heißt, wenn sich das Pilotventil 29 öffnet, reduzieren sich die Drücke in den Pilotkammern 31 und 34. Das heißt, wenn das Pilotventil 29 öffnet, öffnet sich zuerst das Scheibenventil 33 des Steuerungsventils 28 und das Hydrauliköl fließt in das Reservoir 4 durch den oben beschriebenen Steuerungsströmungspfad (2) zusätzlich zu dem Pilotströmungspfad (3). Damit wird der Anstieg der Dämpfkraft wegen des Anstieges der Kolbengeschwindigkeit unterdrückt (siehe Punkt A) in 7.
Wenn das Scheibenventil 33 des Steuerungsventils 28 öffnet, reduziert sich der Druck in der Pilotkammer 31. Als eine Folge der Reduktion des Drucks in der Pilotkammer 31 öffnet das Scheibenventil 30 des Hauptventils 27. Folglich strömt das Hydrauliköl in das Reservoir 4 durch den oben beschriebenen Hauptströmungspfad (1) zusätzlich zum Pilotströmungspfad (3) und dem Steuerungsströmungspfad (2). Damit wird der Anstieg der Dämpfkraft wegen des Anstiegs der Kolbengeschwindigkeit unterdrückt (siehe Punkt B in 7).
Damit wird der Anstieg der Dämpfkraft wegen des Anstiegs der Kolbengeschwindigkeit in zwei Schritten unterdrückt, wodurch geeignete Dämpfkraftcharakteristika erhalten werden können. Zusätzlich ist es möglich, den Druck in der Pilotkammer 34 des Steuerungsventils 28, das heißt den Ventilöffnungsdruck des Scheibenventils 33, durch Einstellen des Steuerungsdrucks des Pilotventils 29 durch Bestromen der Spule 37 zu steuern. Ferner ist es möglich, den Druck in der Pilotkammer 31 des Hauptventils 27, das heißt den Ventilöffnungsdruck des Scheibenventils 30, durch Steuern des Ventilöffnungsdrucks des Scheibenventils 33 zu steuern.
Damit kann in einem Kolbengeschwindigkeitsbereich, wo das Hauptventil 27 geschlossen ist, eine ausreichende Strömungsrate von Hydrauliköl erhalten werden, weil sich das Scheibenventil 33 des Steuerungsventils 28 zusätzlich zum Pilotventil 29 öffnet. Folglich kann die Strömungsrate durch das Pilotventil 29 (das heißt die Strömungspfadfläche des Anschlusses 36) reduziert werden, und es wird möglich, die Größe des Pilotventils 29 (Magnetventil) zu reduzieren und Energieverbrauch der Spule 37 einzusparen. Zusätzlich, weil die Dämpfkraft in zwei Schritten durch das Hauptventil 27 und das Steuerungsventil 28 verändert werden kann, ist es möglich, den Freiheitsgrad zum Einstellen der Dämpfkraftcharakteristika zu erhöhen, und ist es daher möglich, geeignete Dämpfkraftcharakteristika zu erhalten. 7 zeigt die Dämpfkraftcharakteristika des Stoßdämpfers vom gesteuerte Dämpfkraft Typ 1.
Weil das Scheibenventil 33 des Steuerungsventils 28 mit einer ausreichend klein eingestellten Last (Vorlast) installiert ist, so dass der Ventilöffnungsdruck des Scheibenventils 33 gering ist, kann das Scheibenventil 33 in einem sehr niedrigen Kolbengeschwindigkeitsbereich geöffnet werden. Folglich kann eine kleine Dämpfkraft stabil zum Zeitpunkt des Beginns der Erzeugung der Dämpfkraft erzeugt werden. Weil das Scheibenventil 33 das elastisches Abdichtelement 58 mit der über beide Seiten des Scheibenventils befestigten Verlängerung 58A aufweist, gleichen sich Kräfte, die auf die Rückseite und Frontseite des Scheibenkörpers 90 aufgrund von Schrumpfen des elastischen Dichtelements 58 während der Befestigung durch Vulkanisieren, Bonden oder dergleichen entstehen, aus und löschen einander aus. Damit ist es möglich, ein Sich-Wölben des Scheibenkörpers 90 aufgrund des Schrumpfens des elastischen Dichtelements 58 zu verhindern und ist es daher möglich, die Flachheit des Scheibenkörpers 90 zu verbessern. Als eine Folge ist es möglich, einen engen Kontakt zwischen dem Scheibenventil 33 (Sitzscheibe 92) und dem inneren und äußeren Sitzabschnitt 54 und 55 sicherzustellen, selbst wenn die eingestellte Last auf das Scheibenventil 33 klein ist, oder selbst wenn keine eingestellte Last auf das Scheibenventil 33 angelegt ist. Folglich können stabile Dämpfkraftcharakteristika erhalten werden, selbst in einem sehr niedrigen Kolbengeschwindigkeitsbereich. Zusätzlich kann der Ventilöffnungsdruck des Scheibenventils 33 ausreichend klein gemacht werden, sodass die Dämpfkraft in dem unteren Kolbengeschwindigkeitsbereich ausreichend reduziert werden kann, wenn die Dämpfkraftcharakteristika auf „weich“ eingestellt werden.
Insbesondere wenn der Ventilöffnungsbetrieb des Pilottyp Hauptventils 27 durch das Pilottyp Steuerungsventil 28 wie in der vorhergehenden Ausführungsform gesteuert wird, kann eine Dämpfkraft dazu gebracht werden, in einem sehr niedrigen Kolbengeschwindigkeitsbereich sanft zu steigen, indem der Ventilöffnungsdruck des Steuerungsventils 28 auf ein niedriges Niveau eingestellt wird. Es ist daher möglich, ideale Dämpfkraftcharakteristika für ein Fahrzeugfederungssystem zu erhalten.
Durch Einstellen des äußeren Durchmessers der Sitzscheibe 92, so dass er größer als derjenige des Scheibenventils 33 ist, kann die Verlängerung 58A des elastischen Dichtelements 58 davor bewahrt werden, durch die äußere Umfangskante der Sitzscheibe 92 beschädigt zu werden. Zusätzlich dienen die Kerben 58B, die in der Verlängerung 58A vorgesehen sind, als ein Luftdurchlass, der es ermöglicht, dass der Raum zwischen dem Scheibenventil 33 und der Sitzscheibe 92 mit der stromab Seite des Steuerungsventils 29 kommuniziert. Daher kann ein Lüften sanft ausgeführt werden.
Es sollte bemerkt werden, dass in der vorhergehenden Ausführungsform das elastische Dichtelement 50 des Scheibenventils 30 des Hauptventils 27 in derselben Weise wie das Scheibenventil 33 des Steuerungsventils 28 mit einer Verlängerung versehen sein kann. Ferner ist in der vorhergehenden Ausführungsform die Verlängerung 58A ein integraler Bestandteil des elastischen Dichtelements 58, der sich über die äußere Umfangsoberfläche des Scheibenkörpers 90 erstreckt und an einen äußeren Umfangsabschnitt der Frontseite hiervon befestigt wird, so dass das elastische Dichtelement 58 die äußeren Umfangsabschnitt beider Seiten des Scheibenkörpers 90 abdeckt. Es sollte jedoch bemerkt werden, dass das elastische Dichtelement 58 und die Verlängerung 58A separat voneinander ausgebildete Elemente sein können. Mit anderen Worten muss das elastische Dichtelement 58 nicht notwendigerweise an der äußeren Umfangsoberfläche des Scheibenkörpers 90 befestigt sein. Die vorliegende Erfindung ist auch anwendbar auf Zylindervorrichtungen, bei denen der Dämpfkraftsteuerungsmechanismus in der Kolbenanordnung vorgesehen ist, zusätzlich zu einer Zylindervorrichtung, in welcher der Dämpfkraftsteuerungsmechanismus an der Seite des Zylinders wie in der vorhergehenden Ausführungsform angeordnet ist. Obwohl in der vorhergehenden Ausführungsform die vorliegende Erfindung in Bezug auf einen Stoßdämpfer vom Dämpfkraftsteuerungstyp als einem Beispiel einer Zylindervorrichtung erklärt wurde, das Hydrauliköl als ein Hydraulikfluid verwendet, ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt, sondern kann ähnlich auf jede Zylindervorrichtung mit einem Scheibenventil angewendet werden, die ein Pilottyp Dämpfventil mit einem daran befestigten elastischen Dichtelement aufweist, zum Beispiel einen Stoßdämpfer mit nicht einstellbarer Dämpfkraft, eine Gasfeder, eine Feststellvorrichtung, einen Hydraulikzylinder für eine Federung usw.
Alle Merkmale der Ausführungsformen können miteinander kombiniert werden.
Gemäß der Zylindervorrichtung der oben ausgeführten Ausführungsformen können stabile Dämpfkraftcharakteristika durch Reduzieren von Variationen in der Flachheit eines Scheibenventils mit einem daran befestigten Dichtelement erhalten werden.
Obwohl nur einige beispielhafte Ausführungsformen dieser Erfindung im Detail oben beschrieben wurden, wird der Fachmann bereits feststellen, dass viele Modifikationen bei den beispielhaften Ausführungsformen möglich sind, ohne materiell von der neuen Lehre und den Vorteilen dieser Erfindung abzuweichen. Folglich ist für alle solchen Modifikationen vorgesehen, dass sie innerhalb des Schutzbereichs dieser Erfindung enthalten sind. Die gesamte Offenbarung der japanischen Patentanmeldung Nr. 2014-17611 , angemeldet am 31. Januar 2014, inklusive Beschreibung, Ansprüchen, Zeichnungen und Zusammenfassung, ist hiermit durch Bezugnahme hierin aufgenommen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2006-38097 [0003, 0003]
JP 2014-17611 [0060]

Claims

Zylindervorrichtung umfassend: einen Zylinder (2) mit einem darin dicht aufgenommenen Fluid; einen Kolben (5), der gleitend in den Zylinder (2) gefügt ist; eine Kolbenstange (6), die mit dem Kolben (5) verbunden ist; und einen Ventilmechanismus (28), der dazu ausgestaltet ist, eine Fluidströmung, die durch eine Gleitbewegung des Kolbens (5) bewirkt wird, zu steuern; wobei der Ventilmechanismus (28) umfasst: ein Scheibenventil (33) mit einem ringförmigen elastischen Dichtelement (58), das an einer Seite von davon befestigt ist; und ein Pilotgehäuse (59), an welches das elastische Dichtelement (58) gasdicht gefügt ist, um eine Pilotkammer (34) zu bilden, die dazu ausgestaltet ist, einen Druck darin auf das Scheibenventil (33) anzulegen; wobei das elastische Dichtelement (58) eine Verlängerung (58A) aufweist, die ausgedehnt und an einer anderen Seite des Scheibenventils (33) befestigt ist.
Zylindervorrichtung nach Anspruch 1, wobei eine Sitzscheibe (92) über die andere Seite des Scheibenventils (33) gelegt ist, wobei die Sitzscheibe (92) auf einen Sitzabschnitt (56, 54, 55) des Ventilmechanismus aufsetzbar ist.
Zylindervorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Sitzscheibe (92) einen äußeren Durchmesser aufweist, der nicht kleiner als derjenige des Scheibenventils (33) mit dem daran befestigten elastischen Dichtelement (58) ist.
Zylindervorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, wobei ein Abstandshalter (91) zwischen dem Scheibenventil (33) und der Sitzscheibe (92) an einer inneren Umfangseite der Verlängerung eingefügt ist.
Zylindervorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei ein Luftdurchgang (58B) vorgesehen ist, der einem Raum zwischen dem Scheibenventil (33) und der Sitzscheibe (92) erlaubt, mit einer stromab Seite des Ventilmechanismus zu kommunizieren.
Zylindervorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, wobei der Abstandshalter (91) in seiner Dicke dünner als die Verlängerung (58A) ist.
Ventilmechanismus (28) für eine Zylindervorrichtung zum Steuern einer Fluidströmung, wobei der Ventilmechanismus (28) umfasst: ein Scheibenventil (33) mit einem ringförmigen elastischen Dichtelement (58), das an einer Seite von ihm befestigt ist; und ein Pilotgehäuse (59), an welches das elastische Dichtelement (58) gasdicht gefügt ist, um eine Pilotkammer (34) zu bilden, die zum Aufbringen eines Drucks darin auf das Scheibenventil (33) ausgestaltet ist; wobei das elastische Dichtelement (58) eine Verlängerung (58A) aufweist, die ausgedehnt und an einer anderen Seite des Scheibenventils (33) befestigt ist.