DE102015216508A1

DE102015216508A1 - Stossdämpfer

Info

Publication number: DE102015216508A1
Application number: DE102015216508.6A
Authority: DE
Inventors: Mikio Yamashita
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2014-08-29
Filing date: 2015-08-28
Publication date: 2016-03-03
Also published as: CN105387117A; US20160061284A1; JP2016050613A; US9664247B2; KR20160026753A

Abstract

Die vorliegende Erfindung erzeugt durch die Steuerung eines Ölstroms, der durch eine gleitende Verschiebung eines Kolbens in einem Zylinder mithilfe eines Scheibenventils verursacht wird, eine Dämpfungskraft gegen die Ausdehnung und die Kompression einer Kolbenstange. Ein elastisches Dichtungselement, das fest an einer hinteren Oberflächenseite des Scheibenventils angebracht ist, ist in einen ausgesparten Abschnitt eines Pilotkörpers eingepasst, wodurch eine Pilotkammer ausgebildet wird, und die Ventilöffnung des Scheibenventils wird durch einen Innendruck in der Pilotkammer gesteuert. Das elastische Dichtungselement liegt an einem Bodenabschnitt des ausgesparten Abschnitts an und das Scheibenventil wird durch die Elastizität des elastischen Dichtungselements zu Innen- und Außensitzabschnitten gedrängt. Diese Ausgestaltung stellt sicher, dass das Scheibenventil ohne eine von der Ablenkung des Scheibenventils bereitgestellte Stelllast geschlossen werden kann, wodurch eine stabile niedrige Dämpfungskraft erzeugt werden kann.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Stoßdämpfer, der ausgelegt ist, eine Dämpfungskraft gegen den Hub einer Kolbenstange zu erzeugen.
Im Allgemeinen sind rohrförmige hydraulische Stoßdämpfer, die an einer Aufhängungsvorrichtung eines Fahrzeugs, zum Beispiel eines Automobils, montiert sind, derart ausgestaltet, dass ein Kolben mit einer daran gekoppelten Kolbenstange gleitbar in einen Zylinder eingepasst ist, welcher ein Fluid abgedichtet enthält, und ein Dämpfungskrafteinstellmechanismus, der eine Öffnung, ein Scheibenventil und/oder dergleichen aufweist, eine Strömung des Fluids steuert, die durch eine gleitende Verschiebung des Kolbens im Zylinder verursacht wird, wodurch eine Dämpfungskraft gegen einen Hub der Kolbenstange erzeugt wird.
Ferner weist ein in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2006-38097 offenbarter hydraulischer Stoßdämpfer eine Gegendruckkammer (eine Pilotkammer) auf, die hinter einem Scheibenventil gebildet ist, was einen Dämpfungskrafterzeugungsmechanismus darstellt, wobei ein Fluidstrom teilweise in die Gegendruckkammer eingeführt wird, um einen Innendruck in der Gegendruckkammer in einer Richtung aufzubringen, die bewirkt, dass das Scheibenventil geschlossen wird.
Sodann steuert dieser hydraulische Stoßdämpfer das Öffnen des Ventils des Scheibenventils durch Einstellung des Innendrucks in der Gegendruckkammer. Diese Ausgestaltung kann die Flexibilität beim Einstellen einer Dämpfungskraftcharakteristik erhöhen.
Bei dem oben beschriebenen, in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2006-38097 offenbarten Stoßdämpfer wird die Gegendruckkammer gebildet, indem ein ringförmiges Dichtungselement, das aus einem elastischen Element wie z.B. Gummi hergestellt ist, an einem Außenumfangsabschnitt einer hinteren Oberfläche des Scheibenventils durch Vulkanisierung, Adhäsion oder dergleichem fest angebracht ist, und indem dieses Dichtungselement gleitbar und flüssigkeitsdicht an einem zylindrischen Abschnitt eines bodenseitig geschlossenen zylindrischen Elements angebracht ist, welches hinter dem Scheibenventil angeordnet ist.
Das Scheibenventil, das zur Verwendung des auf diese Weise an einer Seite fest angebrachten ringförmigen Dichtungselements ausgelegt ist, erfordert zur Sicherstellung einer Dichtungsleistung des Dichtungselements einen ausreichenden Anstieg einer Presskraft, die auf einen Gleitabschnitt aufgebracht wird. Jedoch führt der Anstieg der Presskraft zu einem entsprechenden Anstieg des Gleitwiderstands. Eine Stelllast (eine Vorlast) wird bereitgestellt, d.h. das Scheibenventil wird auf einen Sitzabschnitt aufgesetzt, während es im Voraus abgelenkt wird, um zu verhindern, dass dieser Gleitwiderstand es schwierig macht, das Scheibenventil zu schließen, um sicherzustellen, dass das Scheibenventil geschlossen werden kann, indem es zum Zeitpunkt des Ventilschließens auf den Sitzabschnitt aufgesetzt wird.
In den letzten Jahren jedoch stellte man an den Stoßdämpfer mit einstellbarer Dämpfungskraft, der an der Aufhängungsvorrichtung des Fahrzeugs, z.B. des Automobils, montiert ist, die Forderung einer ausreichenden Reduzierung der Dämpfungskraft in einem Bereich, in dem eine Kolbengeschwindigkeit niedrig ist, wenn die Dämpfungskraftcharakteristik auf eine weiche Seite geschaltet wird, und die Bereitstellung der Stelllast für das Scheibenventil steht dieser Forderung entgegen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung wurde unter Berücksichtigung dieser Gegebenheiten entwickelt, und eine ihrer Aufgaben ist es, einen Stoßdämpfer zur Verfügung zu stellen, der es ermöglicht, unter Verwendung eines Dämpfungsventils vom Pilottyp, welches eine Pilotkammer aufweist, die durch ein Scheibenventil mit einem fest daran angebrachten elastischen Dichtungselement gebildet wird, eine stabile niedrige Dämpfung zu erreichen.
Zur Lösung der obengenannten Aufgabe weist der Stoßdämpfer gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung einen Zylinder auf, welcher Hydraulikfluid abgedichtet enthält, einen Kolben, der gleitbar in den Zylinder eingesetzt ist, eine Kolbenstange, die mit dem Kolben gekoppelt ist und sich aus dem Zylinder hinaus erstreckt, ein Scheibenventil, das dazu ausgelegt ist, in Bezug auf eine Strömung des Hydraulikfluids, die durch eine gleitende Verschiebung des Kolbens verursacht wird, eine Dämpfungskraft zu erzeugen, indem es von einem Ventilsitz getrennt oder auf diesen aufgesetzt wird, um die Strömung zu steuern, einen bodenseitig geschlossenen zylindrischen Pilotkörper, der zum Scheibenventil 33 hin geöffnet ist, und ein ringförmiges elastisches Dichtungselement, das fest an einem Außenumfangsabschnitt eines Endes des Scheibenventils befestigt ist und gleitbar und flüssigkeitsdicht an einem Innenumfangsabschnitt des Pilotkörpers angebracht ist. Das elastische Dichtungselement bildet eine Pilotkammer, die dazu ausgelegt ist, einen Innendruck darin in einer ventilschließenden Richtung auf das Scheibenventil aufzubringen. Das elastische Dichtungselement liegt an einem Bodenabschnitt des Pilotkörpers an und drängt das Scheibenventil durch die Elastizität des elastischen Dichtungselements zum Ventilsitz.
Der Stoßdämpfer weist ferner einen Verbindungsdurchgang auf, der eine Verbindung zwischen Kammern herstellt, die in der Pilotkammer durch das elastische Dichtungselement, welches am Bodenabschnitt des Pilotkörpers anliegt, definiert und ausgebildet sind.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine vertikale Querschnittsansicht eines Stoßdämpfers mit einstellbarer Dämpfungskraft gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine vergrößerte vertikale Querschnittsansicht eines Dämpfungskrafterzeugungsmechanismus des in 1 gezeigten Stoßdämpfers mit einstellbarer Dämpfungskraft.
3 zeigt einen Hydraulikkreis des in 1 dargestellten Stoßdämpfers mit einstellbarer Dämpfungskraft.
4 ist eine vergrößerte vertikale Querschnittsansicht eines Scheibenventilabschnitts des in 2 gezeigten Dämpfungskrafterzeugungsmechanismus.
5 ist eine vertikale Querschnittsansicht eines elastischen Dichtungselementsabschnitts des in 4 gezeigten Scheibenventils.
6 ist eine Seitenansicht des in 4 gezeigten Scheibenventils auf einer Seite des elastischen Dichtungselements.
BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
In der folgenden Beschreibung wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausführlich unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert.
Wie in 1 dargestellt, hat ein Stoßdämpfer 1 mit einstellbarer Dämpfungskraft gemäß der vorliegenden Ausführungsform einen Doppelrohraufbau mit einem Außenrohr 3, das außerhalb eines Zylinders 2 angeordnet ist, wobei zwischen dem Zylinder 2 und dem Außenrohr 3 ein Reservoir 4 ausgebildet ist. Ein Kolben 5 ist gleitbar in den Zylinder 2 eingepasst, und dieser Kolben 5 unterteilt das Innere des Zylinders 2 in zwei Kammern, nämlich eine obere Zylinderkammer 2A und eine untere Zylinderkammer 2B. Ein Ende einer Kolbenstange 6 ist mit dem Kolben 5 durch eine Mutter 7 verbunden. Eine gegenüberliegende Stirnseite der Kolbenstange 6 erstreckt sich durch die obere Zylinderkammer 2A, wird durch eine Stangenführung 8 und eine Öldichtung 9, die am oberen Ende des Zylinders 2 bzw. des Außenrohrs 3 befestigt ist, eingeführt und erstreckt sich aus dem Zylinder 2 hinaus. Ein Bodenventil 10 ist an einem unteren Ende des Zylinders 2 vorgesehen. Das Bodenventil 10 trennt die untere Zylinderkammer 2B und das Reservoir 4 voneinander.
Durch den Kolben 5 hindurch sind Durchgänge 11 und 12 vorgesehen. Die Durchgänge 11 und 12 stellen eine Verbindung zwischen der oberen Zylinderkammer 2A und der unteren Zylinderkammer 2B her. Ferner ist ein Absperrventil 13 in dem Durchgang 12 vorgesehen. Das Absperrventil 13 erlaubt lediglich einen Fluidstrom von der Seite der unteren Zylinderkammer 2B zur Seite der oberen Zylinderkammer 2A und ist mit einer Stelllast beaufschlagt, die ausreichend gering ist, damit das Absperrventil 13 zu dem Zeitpunkt geöffnet werden kann, wenn die Kolbenstange 6 von einem Ausdehnungshub zu einem Kompressionshub umgeschaltet wird. Des Weiteren ist im Durchgang 11 ein Scheibenventil 14 vorgesehen. Das Scheibenventil 14 wird geöffnet, wenn ein Druck des Fluids auf der Seite der oberen Zylinderkammer 2A während des Ausdehnungshubs einen vorbestimmten Druck erreicht, und gibt diesen Druck an die Seite der unteren Zylinderkammer 2B ab. Ein ventilöffnender Druck dieses Scheibenventils 14 ist relativ hoch und auf einen ventilöffnenden Druck eingestellt, der verhindert, dass das Scheibenventil 14 geöffnet wird, während ein Fahrzeug auf einer normalen Straßenoberfläche fährt, und eine Öffnung 14A (siehe 3), welche eine konstante Verbindung zwischen der oberen Zylinderkammer 2A und der unteren Zylinderkammer 2B herstellt, ist am Scheibenventil 14 vorgesehen.
Durch das Bodenventil 10 hindurch sind Durchgänge 15 und 16 vorgesehen. Die Durchgänge 15 und 16 stellen eine Verbindung zwischen der unteren Zylinderkammer 2B und dem Reservoir 4 her. Ferner ist ein Absperrventil 17 im Durchgang 15 vorgesehen. Das Absperrventil 17 erlaubt lediglich einen Fluidstrom von der Seite des Reservoirs 4 zur Seite der unteren Zylinderkammer 2B und ist mit einer Stelllast beaufschlagt, die ausreichend gering ist, damit das Absperrventil 17 zu dem Zeitpunkt geöffnet werden kann, wenn die Kolbenstange 6 vom Kompressionshub in den Ausdehnungshub umgeschaltet wird. Des Weiteren ist im Durchgang 16 ein Scheibenventil 18 vorgesehen. Das Scheibenventil 18 wird geöffnet, wenn ein Druck des Fluids auf der Seite der unteren Zylinderkammer 2B einen vorbestimmten Druck erreicht, und gibt diesen Druck an die Seite des Reservoirs 4 ab. Ein ventilöffnender Druck dieses Scheibenventils 18 ist relativ hoch und auf einen ventilöffnenden Druck eingestellt, der verhindert, dass das Scheibenventil 18 geöffnet wird, während ein Fahrzeug auf der normalen Straßenoberfläche fährt, und eine Öffnung 18A (siehe 3), welche eine konstante Verbindung zwischen der unteren Zylinderkammer 2B und dem Reservoir 4 herstellt, ist am Scheibenventil 18 vorgesehen. Öl ist abgedichtet im Zylinder 2 enthalten, und Öl und Gas sind als Hydraulikfluid abgedichtet im Reservoir 4 enthalten.
Ein Trennrohr 20 ist außen am Zylinder 2 mittels Dichtungselementen 19 angebracht, die am oberen und unteren Ende davon vorgesehen sind, wobei ein ringförmiger Durchgang 21 zwischen dem Zylinder 2 und dem Trennrohr 20 ausgebildet ist. Der ringförmige Durchgang 21 steht mit der oberen Zylinderkammer 2A über einen Durchgang 22 in Verbindung, der durch eine Seitenwand des Zylinders 2 in der Nähe des oberen Endes davon ausgebildet ist. Eine Vielzahl von Durchgängen 22 kann, je nach Spezifikation, in Umfangsrichtung angeordnet vorgesehen sein. Ein zylindrischer Verbindungsanschluss 23 ist an einem unteren Abschnitt des Trennrohrs 20 ausgebildet. Der Verbindungsanschluss 23 ragt vor und ist seitlich geöffnet. Ferner ist eine Öffnung 24 durch eine Seitenwand des Außenrohrs 3 ausgebildet. Die Öffnung 24 ist konzentrisch mit dem Verbindungsanschluss 23 und hat einen größeren Durchmesser als der Verbindungsanschluss 23. Ein zylindrisches Gehäuse 25 ist mit der Seitenwand des Außenrohrs 3 durch Schweißen oder dergleichen verbunden, um diese Öffnung 24 zu umschließen. Des Weiteren ist ein Dämpfungskrafterzeugungsmechanismus 26 im Gehäuse 25 befestigt.
Als Nächstes wird der Dämpfungskrafterzeugungsmechanismus 26 hauptsächlich in Bezug auf 2 und 3 beschrieben.
Der Dämpfungskrafterzeugungsmechanismus 26 weist ein Hauptventil 27, ein Steuerventil 28 und ein Pilotventil 29 auf. Bei dem Hauptventil 27 und dem Steuerventil 28 handelt es sich um einen Ventilmechanismus vom Pilottyp, und das Pilotventil 29 ist ein Drucksteuerventil, das dazu ausgelegt ist, von einem Solenoid gesteuert zu werden.
Das Hauptventil 27 weist ein Scheibenventil 30 und eine Pilotkammer 31 auf. Das Scheibenventil 30 wird geöffnet, indem es den Druck des Fluids auf der Seite der oberen Zylinderkammer 2A aufnimmt, wodurch dieses Fluid auf die Seite des Reservoirs 4 strömen kann. Die Pilotkammer 31 bringt einen Innendruck darin in einer ventilschließenden Richtung auf dieses Scheibenventil 30 auf. Die Pilotkammer 31 ist mit der Seite der oberen Zylinderkammer 2A über eine feste Öffnung 32 verbunden und ist außerdem mit der Seite des Reservoirs 4 über das Steuerventil 28 verbunden. Eine Öffnung 30A ist am Scheibenventil 30 vorgesehen. Die Öffnung 30A stellt eine konstante Verbindung zwischen der Seite der oberen Zylinderkammer 2A und der Seite des Reservoirs 4 her.
Das Steuerventil 28 weist ein Scheibenventil 33 und eine Pilotkammer 34 auf. Das Scheibenventil 33 wird geöffnet, indem es einen Druck des Fluids auf der Seite der Pilotkammer 31 aufnimmt, wodurch dieses Fluid auf die Seite des Reservoirs 4 strömen kann. Die Pilotkammer 34 bringt einen Innendruck darin in einer ventilschließenden Richtung auf dieses Scheibenventil 33 auf. Die Pilotkammer 34 ist mit der Seite der oberen Zylinderkammer 2A über eine feste Öffnung 35 verbunden und ist außerdem mit der Seite des Reservoirs 4 über das Pilotventil 29 verbunden. Eine Öffnung 33A ist am Scheibenventil 33 vorgesehen. Die Öffnung 33A stellt eine konstante Verbindung zwischen der Seite der Pilotkammer 31 und der Seite des Reservoirs 4 her.
Das Pilotventil 29 ist dazu ausgelegt, einen Strömungsdurchgang mit einer Öffnung 36 kleinen Durchmessers zu verengen und den Innendruck in der Pilotkammer 34 des Steuerventils 28 einzustellen, indem diese Öffnung 36 durch einen Ventilkörper 38, der von einem Solenoid 37 gesteuert wird, geöffnet und geschlossen wird. Der kleine Durchmesser der Öffnung 36 führt zu einem kleinen druckaufnehmenden Bereich, wodurch das Pilotventil 29 einen hohen Druck erzielen kann, wenn es unter maximalem elektrischem Strom geschlossen wird, was zu einem Anstieg eines Differenzialdrucks zwischen einem hohen elektrischen Strom und einem niedrigen elektrischen Strom führt, wodurch ein Bereich, in dem die Dämpfungskraftcharakteristik variieren kann, vergrößert werden kann.
Als Nächstes wird eine spezifische Ausgestaltung des Dämpfungskrafterzeugungsmechanismus 26 ausführlich hauptsächlich in Bezug auf 2 beschrieben.
Ein Hauptkörper 39, ein Steuerkörper 40 und ein Pilotkörper 41 mit darin installiertem Hauptventil 27, Steuerventil 28 und Pilotventil 29 sind im Gehäuse 25 zusammen mit einem Durchgangselement 42 angeordnet, und ein Solenoidgehäuse 43 ist an einem Ende einer Öffnung des Gehäuses 25 mittels einer Mutter 44 befestigt, um das Gehäuse 25 abdichtend zu verschließen, wodurch diese Bauteile am Gehäuse 25 fixiert sind. Das Solenoidgehäuse 43 hat eine im Wesentlichen zylindrische Form und enthält eine Zwischenwand 43A, die das Innere des Solenoidgehäuses 43 axial unterteilt. Ein Ende des Solenoidgehäuses 43 ist in das Gehäuse 25 eingebracht und eingepasst. Ferner ist ein gegenüberliegendes Ende des Solenoidgehäuses 43 mittels der Mutter 44 am Gehäuse 25 fixiert und ragt aus dem Gehäuse 25 hervor. Eine Öffnung 43A und ein ringförmiger ausgesparter Abschnitt 43C sind durch die und an der Zwischenwand 43A ausgebildet. Die Öffnung 43B durchdringt ein Zentrum der Zwischenwand 43A. Der ringförmige ausgesparte Abschnitt 43C ist um eine Stirnseite der Öffnung 43B herum ausgebildet.
Das Durchgangselement 42 hat eine zylindrische Form und weist auf einem Außenumfang an einem Ende davon einen Flanschabschnitt 42A auf. Der Flanschabschnitt 42A liegt an einem inneren Flanschabschnitt 25A des Gehäuses 25 an und ein zylindrischer Abschnitt des Durchgangselements 42 ist flüssigkeitsdicht in den Verbindungsanschluss 23 des Trennrohrs 20 eingesetzt, wodurch das Durchgangselement 42 mit dem ringförmigen Durchgang 21 verbunden ist. Eine Vielzahl von sich radial erstreckenden Durchgangsnuten 25B ist am inneren Flanschabschnitt 25A des Gehäuses 25 ausgebildet. Das Reservoir 4 und eine Kammer 25C im Gehäuse 25 stehen miteinander über diese Durchgangsnuten 25B und die Öffnung 24 des Außenrohrs 3 in Verbindung.
Der Hauptkörper 39 und der Steuerkörper 40 haben jeweils eine ringförmige Form und der Pilotkörper 41 hat eine gestufte zylindrische Form und weist an einem Zwischenabschnitt davon einen Abschnitt 41A mit einem großen Durchmesser auf. Ein zylindrischer Abschnitt 41B an einer Stirnseite des Pilotkörpers 41 ist in den Hauptkörper 39 und den Steuerkörper 40 eingesetzt und ein zylindrischer Abschnitt 41C auf einer gegenüberliegenden Stirnseite des Pilotkörpers 41 ist in den ausgesparten Abschnitt 43C der Zwischenwand 43A des Solenoidgehäuses 43 eingepasst, wodurch die Lage dieser Bauteile konzentrisch zueinander fixiert ist.
Eine Vielzahl von axial durchdringenden Durchgängen 39A ist durch den Hauptkörper 39 ausgebildet und dabei entlang einer Umfangsrichtung angeordnet. Die Durchgänge 39A stehen mit dem Durchgangselement 42 über einen ringförmigen ausgesparten Abschnitt 45, der an einem Ende des Hauptkörpers 39 ausgebildet ist, in Verbindung. Ein ringförmiger Sitzabschnitt 46 und ein ringförmiger Klemmabschnitt 47 ragen auf einer Außenumfangsseite bzw. einer Innenumfangsseite von Öffnungen der Vielzahl von Durchgängen 39A an einem gegenüberliegenden Ende des Hauptkörpers 39 hervor. Ein Außenumfangsabschnitt des Scheibenventils 30, welches das Hauptventil 27 bildet, ist auf den Sitzabschnitt 46 des Hauptkörpers 39 aufgesetzt. Ein Innenumfangsabschnitt des Scheibenventils 31 ist zusammen mit einer ringförmigen Halterung 48 und einer Beilagscheibe 49 zwischen den Klemmabschnitt 47 und den Steuerkörper 40 geklemmt. Ein ringförmiges elastisches Dichtungselement 50, das aus einem elastischen Element wie z.B. einem Gummi hergestellt ist, ist an einem Außenumfangsabschnitt auf einer hinteren Oberflächenseite des Scheibenventils 30 durch ein fixierendes Befestigungsverfahren wie Vulkanisierungsadhäsion fest angebracht. Das Scheibenventil 30 wird ausgebildet, indem flexible scheibenförmige Ventilkörper nach Bedarf gestapelt werden, um eine gewünschte Ablenkungscharakteristik zu erreichen. Ferner ist auf dem Außenumfangsabschnitt des Scheibenventils 30 eine Ausnehmung ausgebildet. Diese Ausnehmung bildet die Öffnung 30A, welche eine konstante Verbindung zwischen der Seite des Durchgangs 39A und der Seite der Reservoirkammer 25C herstellt.
Ein ringförmiger ausgesparter Abschnitt 51 ist an einer Stirnseite des Steuerkörpers 40 ausgebildet. Ein Außenumfangsabschnitt des elastischen Dichtungselements 50, das fest an dem Scheibenventil 30 befestigt ist, ist gleitbar und flüssigkeitsdicht in diesen ausgesparten Abschnitt 51 eingepasst, wodurch die Pilotkammer 31 in dem ausgesparten Abschnitt 51 ausgebildet wird. Das Scheibenventil 30 wird vom Sitzabschnitt 46 abgehoben, um geöffnet zu werden, indem es einen Druck auf der Seite des Durchgangs 39A aufnimmt, wodurch die Verbindung zwischen den Durchgängen 39A und der Kammer 25C im Gehäuse 25 hergestellt wird. Der Innendruck in der Pilotkammer 31 wird in der ventilschließenden Richtung auf das Scheibenventil 30 aufgebracht. Die Pilotkammer 31 steht über eine feste Öffnung 32, die durch eine Seitenwand der Halterung 48 gebildet wird, und einen Durchgang 52, der durch eine Seitenwand des zylindrischen Abschnitts 41B des Pilotkörpers 41 gebildet wird, mit dem Inneren des zylindrischen Abschnitts 41B in Verbindung und steht außerdem mit dem Durchgangselement 42 in Verbindung. Ferner ist ein Bodenabschnitt, der den ringförmigen ausgesparten Abschnitt 51 des Steuerkörpers 40 bildet, so ausgestaltet, dass er eine Dicke aufweist, die zu einer zentralen Seite, d.h. der Seite des Pilotkörpers 41, hin ansteigt. Der Grund dafür ist wie folgt. Die zentrale Seite, d.h. die Seite des Pilotkörpers 41, unterliegt dem Aufbringen einer axialen Kraft und sollte deshalb steif sein, weshalb der Bodenabschnitt hier ausreichend dick ausgebildet ist. Andererseits ist der Bodenabschnitt auf einer Außenumfangsseite davon im Vergleich zur zentralen Seite dünn ausgebildet, um der Pilotkammer 31 ein ausreichendes Volumen geben zu können.
Eine Vielzahl von axial durchdringenden Durchgängen 53 ist durch den Hauptkörper 40 ausgebildet und dabei entlang einer Umfangsrichtung angeordnet. Jeweils ein Ende der Durchgänge 53 steht mit der Pilotkammer 31 in Verbindung. Ein ringförmiger Innensitzabschnitt 54 ist hervorstehend als Ventilsitz auf einer Außenumfangsseite von Öffnungen der Vielzahl von Durchgängen 53 an einem gegenüberliegenden Ende des Steuerkörpers 40 vorgesehen. Ein Außensitzabschnitt 55 ist hervorstehend auf einer Außenumfangsseite des inneren Sitzabschnitts 54 vorgesehen. Ferner ist ein ringförmiger Klemmabschnitt 56 hervorstehend auf einer Innenumfangsseite der Vielzahl von Durchgängen 53 vorgesehen. Das Scheibenventil 33, welches das Steuerventil 28 bildet, ist auf die inneren und äußeren Sitzabschnitte 54 und 55 aufgesetzt. Ein Innenumfangsabschnitt des Scheibenventils 33 ist zusammen mit einer Beilagscheibe 57 zwischen den Klemmabschnitt 56 und den Abschnitt 41a großen Durchmessers des Pilotkörpers 41 geklemmt. Ein ringförmiges elastisches Dichtungselement 58, das aus einem elastischen Element wie z.B. einem Gummi hergestellt ist, ist an einem Außenumfangsabschnitt auf einer hinteren Oberflächenseite des Scheibenventils 33 durch ein fixierendes Befestigungsverfahren wie Vulkanisierungsadhäsion fest angebracht. Das Scheibenventil 33 wird ausgebildet, indem flexible scheibenförmige Ventilkörper nach Bedarf gestapelt werden, um eine gewünschte Ablenkungscharakteristik zu erreichen. Das Scheibenventil 33 wird im Folgenden ausführlicher beschrieben.
Der ringförmige ausgesparte Abschnitt 59 ist an einer Stirnseite des Abschnitts 41A mit einem großen Durchmesser des Pilotkörpers 41 ausgebildet. Der ringförmige ausgesparte Abschnitt 59 dient als Pilotgehäuse, das die Pilotkammer 34 bildet. Ein Außenumfangsabschnitt des elastischen Dichtungselements 58, das fest am Scheibenventil 33 angebracht ist, ist gleitbar und flüssigkeitsdicht in diesen ausgesparten Abschnitt 59 eingepasst, wodurch die Pilotkammer 34 in dem ausgesparten Abschnitt 59 gebildet wird. Das Scheibenventil 33 hebt sich sequentiell von den Außen- und Innensitzabschnitten 55 und 54 ab, um bei Aufnahme eines Drucks auf der Seite des Durchgangs 53 geöffnet zu werden, die mit der Pilotkammer 31 des Hauptventils 27 in Verbindung steht, wodurch eine Verbindung mit den Durchgängen 53 und der Kammer 25C im Gehäuse 25 hergestellt wird. Der Innendruck in der Pilotkammer 34 wird in der ventilschließenden Richtung auf das Scheibenventil 33 aufgebracht. Die Pilotkammer 34 steht in Verbindung mit einem Durchgang 41D im zylindrischen Abschnitt 41B über einen Durchgang 60, der durch eine Seitenwand des Pilotkörpers 41 gebildet wird, und steht des Weiteren über eine feste Öffnung 35 und einen Filter 61, die im zylindrischen Abschnitt 41B vorgesehen sind, mit dem Inneren des Durchgangselements 42 in Verbindung. Die feste Öffnung 35 und der Filter 61 sind an einem Stufenabschnitt 64 im zylindrischen Abschnitt 41B mittels einer zylindrischen Halterung 62, die mithilfe eines Gewindes in einen distalen Abschnitt des zylindrischen Abschnitts 41B eingebracht ist, und eines Abstandshalters 63 befestigt. Eine Ausnehmung 63A wird durch eine Seitenwand des Abstandshalters 63 gebildet. Die Ausnehmung 63A stellt die Verbindung zwischen der festen Öffnung 35 und dem Durchgang 41D im zylindrischen Abschnitt 41B her.
Ein Führungselement 65 ist in den zylindrischen Abschnitt 41C am gegenüberliegenden Ende des Pilotkörpers 41, der Öffnung 43B des Solenoidgehäuses 43 und des ausgesparten Abschnitts 43C des Solenoidgehäuses 43 eingebracht. Das Führungselement 65 hat eine gestufte zylindrische Form einschließlich eines Öffnungspresspassungsabschnitts 65A mit einem kleinen Durchmesser an einer Stirnseite davon, eines Plungerführungsabschnitts 65B mit einem kleinen Durchmesser an der gegenüberliegenden Stirnseite davon und eines Abschnitts 65C mit einem großen Durchmesser in einem mittleren Abschnitt davon. Der Öffnungspresspassungsabschnitt 65A des Führungselements 65 ist in den zylindrischen Abschnitt 41C des Pilotkörpers 41 mit einem dazwischen gebildeten Raum eingebracht. Der Plungerführungsabschnitt 65B ist durch die Öffnung 43B des Solenoidgehäuses 43 eingebracht, und ragt in die gegenüberliegende Stirnseite des Solenoidgehäuses 43 hinein. Der Abschnitt 65C mit einem großen Durchmesser ist im ausgesparten Abschnitt 43C dadurch befestigt, dass er in den ausgesparten Abschnitt 43C des Solenoidgehäuses 43 eingepasst ist und am zylindrischen Abschnitt 41C des Pilotkörpers 41 anliegt, der in den ausgesparten Bereich 43C eingebracht und eingepasst ist.
Ein im Wesentlichen zylindrisches Öffnungselement 67 ist in den Öffnungspresspassungsabschnitt 65A des Führungselements 65 durch Presspassung eingepasst und befestigt. Eine ringförmige Halterung 66 ist an einem distalen Abschnitt des Öffnungspresspassungsabschnitts 65A angebracht. Ein O-Ring 70 dichtet zwischen einer Außenumfangsfläche des Öffnungselements 65 und einer Innenumfangsfläche des zylindrischen Abschnitts 41C des Pilotkörpers 41 ab. Ein Durchgang 68 im Öffnungselement 67 steht mit dem Durchgang 41D im Pilotkörper 41 in Verbindung.
Die Öffnung 36 ist an einem Ende des Öffnungselements 67, das durch Presspassung in das Führungselement 65 eingepasst ist, ausgebildet. Die Öffnung 36 wird durch Verkleinerung eines Innendurchmessers des Durchgangs 68 gebildet. Die Öffnung 36 öffnet sich ins Innere einer Ventilkammer 73, die im Führungselement 65 ausgebildet ist. Die Ventilkammer 73 steht mit der Kammer 25C im Gehäuse 25 über eine axiale Nut 74, die auf dem Öffnungspresspassungsabschnitt 65A des Führungselements 65 ausgebildet ist, einen ringförmigen ausgesparten Abschnitt 69, der an einem Innenumfangsrand einer Öffnung des Öffnungspresspassungsabschnitts 65A ausgebildet ist, einen radialen Durchgang 75, der durch die Halterung 66 ausgebildet ist, einen ringförmigen Raum 76 zwischen dem Öffnungspresspassungsabschnitt 65A des Führungselements 65 und dem zylindrischen Abschnitt 41C des Pilotkörpers 41 sowie einen Durchgang 77, der sich durch die Seitenwand des zylindrischen Abschnitts 41C erstreckt, in Verbindung. Der Durchgang 68 im Öffnungselement 67 steht mit der Pilotkammer 34 über den Durchgang 60 in Verbindung und steht ferner mit dem Inneren des Durchgangselements 42 über die feste Öffnung 35 und den Filter 61 in Verbindung.
Ein Kolben 78 ist in den Plungerführungsabschnitt 65B des Führungselements 65 eingebracht und der Plunger 78 ist gleitbar im Plungerführungsabschnitt 65B entlang einer Axialrichtung des Plungerführungsabschnitts 65B geführt. Der konusförmige Ventilkörper 38 ist an einem distalen Abschnitt des Plungers 78 vorgesehen. Der Ventilkörper 38 ist in die Ventilkammer 73 im Führungselement 65 eingebracht und öffnet und schließt die Öffnung 36, indem er von einem Sitzabschnitt 36A an einem Ende des Öffnungselements 67 getrennt oder auf diesen aufgesetzt wird. Ein Anker 79 mit einem großen Durchmesser ist an einem proximalen Abschnitt des Plungers 78 vorgesehen. Der Anker 79 ist außerhalb des Plungerführungsabschnitts 65B angeordnet. Eine im Wesentlichen bodenseitig geschlossene zylindrische Abdeckung 80, die den Anker 79 abdeckt, ist am Plungerführungsabschnitt 65B angebracht. Die Abdeckung 80 führt den Anker 79 beweglich entlang der axialen Richtung.
Das Solenoid 37 ist um den Plungerführungsabschnitt 65B, der aus der Zwischenwand 43A des Solenoidgehäuses 43 und der Abdeckung 80 im Solenoidgehäuse 43 herausragt, angeordnet. Das Solenoid 37 ist um den Plungerführungsabschnitt 65B und die Abdeckung 80 mittels eines Schließelements 81 befestigt, das an der Öffnung des Solenoidgehäuses 43 angebracht ist. Ein Verbindungsdraht (nicht dargestellt), der mit dem Solenoid 37 verbunden ist, erstreckt sich durch eine Ausnehmung 81A am Schließelement 81 nach außen. Der Plunger 78 wird von einer Federkraft einer Rückstellfeder 84, die zwischen dem Plunger 78 und dem Öffnungselement 67 angeordnet ist, in eine Ventilöffnungsrichtung gedrängt, um den Ventilkörper 38 vom Sitzabschnitt 36A zu trennen und damit die Öffnung 36 zu öffnen. Die Stromversorgung zum Solenoid 37 erzeugt eine Stoßkraft, wodurch der Plunger 78 in eine ventilschließende Richtung geschoben wird, um den Ventilkörper 38 auf den Sitzabschnitt 36A aufzusetzen und damit die Öffnung 36 gegen die Federkraft der Rückstellfeder 84 zu schließen.
Als Nächstes wird das Scheibenventil 33 des Steuerventils 28 unter Bezugnahme auf 4 bis 6 detaillierter beschrieben.
Wie in 4 dargestellt, weist das Scheibenventil 33 den metallischen Scheibenhauptkörper 90 und das ringförmige elastische Dichtungselement 58 auf. Das elastische Dichtungselement 58 ist aus dem elastischen Element, wie z.B. dem Gummi, hergestellt und fest an einer Stirnflächenseite, d.h. der hinteren Oberflächenseite (der Seite der Pilotkammer 34) des Scheibenhauptkörpers 90 angebracht. In der vorliegenden Ausführungsform ist das elastische Dichtungselement 58 aus Gummi und durch Vulkanisierungsadhäsion fest am Scheibenhauptkörper 90 angebracht, jedoch kann auch ein anderes Verfahren zur festen Anbringung verwendet werden. Ein scheibenförmiger Abstandshalter 91 und eine Sitzscheibe 92 sind auf einer gegenüberliegenden Oberflächenseite, d.h. einer vorderen Oberflächenseite (der Seite des inneren und äußeren Sitzabschnitts 54 bzw. 55), des Scheibenventils 33 gestapelt.
Wie in 4 bis 6 dargestellt, weist der Pilotkörper 41 den ausgesparten Abschnitt 59, der zum Scheibenventil 33 hin geöffnet ist, auf. Das elastische Dichtungselement 58 weist einen Lippenabschnitt 100 und einen Anlageabschnitt 101 auf. Der Lippenabschnitt 100 ist in flüssigkeitsdichtem und gleitendem Kontakt mit einer Innenumfangsfläche 59A des ausgesparten Abschnitts 59. Der Anlageabschnitt 101 liegt an einem Bodenabschnitt 59B des ausgesparten Abschnitts 59 an. Eine proximale Seite des elastischen Dichtungselements 58, das fest am Scheibenhauptkörper 90 angebracht ist, hat einen kleinen Innendurchmesser und eine große radiale Dicke. Andererseits hat eine distale Seite des elastischen Dichtungselements 58 einen größeren Innendurchmesser als die proximale Seite und eine geringere radiale Dicke als die proximale Seite. Die distale Seite des elastischen Dichtungselements 58 weist einen Stufenabschnitt 58A auf, der an einer Innenumfangsseite davon ausgebildet ist. Der Stufenabschnitt 58A erstreckt sich im Wesentlichen parallel zu einer Endoberfläche des Scheibenhauptkörpers 90. Eine Außenumfangsseite des dünnen distalen Abschnitts des elastischen Dichtungselements 58 bildet einen äußeren Konusabschnitt 102 mit einer konischen Form, wobei sich dessen Abmessung hin zu einer Spitze davon verjüngt. Eine Innenumfangsseite des dünnen distalen Abschnitts des elastischen Dichtungselements 58 bildet einen inneren Konusabschnitt 103 mit einer konischen Form, die sich nach innen zur Spitze davon neigt. Ein Winkel, der zwischen einer Linie, die durch Verlängerung einer Tangentiallinie des äußeren Konusabschnitts 102 zum Scheibenhauptkörper 90 gezogen wird, und dem Scheibenhauptkörper 90 definiert ist, ist kleiner als ein Winkel, der zwischen einer Linie, die durch Verlängerung einer Tangentiallinie des inneren Konusabschnitts 103 zum Scheibenhauptkörper 90 gezogen wird, und dem Scheibenhauptkörper 90 definiert ist. Der distale Abschnitt zwischen dem äußeren Konusabschnitt 102 und dem inneren Konusabschnitt 103 des elastischen Dichtungselements 58 ist abgerundet. Ferner ist ein Abschnitt, in dem der innere Konusabschnitt 103 und der Stufenabschnitt 58A miteinander verbunden sind, abgerundet. Der Innenumfangsabschnitt des dicken proximalen Abschnitts des elastischen Dichtungselements 58 bildet einen Konusabschnitt 104 mit einer konischen Form, wovon ein Durchmesser sich zur distalen Seite hin vergrößert.
Das elastische Dichtungselement 58 weist den dicken proximalen Abschnitt auf. Ein Flanschabschnitt 105 ist an einem Abschnitt des dicken proximalen Abschnitts, wo der Außenumfangsabschnitt dieses dicken proximalen Abschnitts an den Scheibenhauptkörper 90 gekoppelt ist, vorgesehen. Der Flanschabschnitt 105 ragt radial nach außen. Die dünne distale Seite des elastischen Dichtungselements 58 weist einen dicken proximalen Abschnitt auf. Der Lippenabschnitt 100 ist an diesem dicken proximalen Abschnitt der distalen Seite benachbart zum äußeren Konusabschnitt 102 ausgebildet. Der Lippenabschnitt 100 hat einen im Wesentlichen bogenförmigen Querschnitt. Der Lippenabschnitt 100 und der Flanschabschnitt 105 sind durch einen Kurvenabschnitt 106, der konkav und sanft gebogen ist, aneinander gekoppelt. Wie in 4 dargestellt, wird der Lippenabschnitt 100 gegen die Innenumfangsfläche 59A des ausgesparten Abschnitts 59 in engen Kontakt mit der Innenumfangsfläche 59A gepresst, wenn das elastische Dichtungselement 58 in den ausgesparten Abschnitt 59 des bodenseitig geschlossenen zylindrischen Pilotkörpers 41 eingepasst wird. Der Anlageabschnitt 101 wird dadurch, dass er gegen den Bodenabschnitt 59B des ausgesparten Abschnitts 59 gepresst wird, zur Innenumfangsseite abgelenkt und drängt den Scheibenhauptkörper 90 durch eine elastische Kraft von dort zur Seite des Innensitzabschnitts 54 und des Außensitzabschnitts 55.
Eine Verbindungsnut 107 ist an einem distalen Abschnitt des Anlageabschnitts 101 des elastischen Dichtungselements 58 ausgebildet. Die Verbindungsnut 107 erstreckt sich radial vom äußeren Konusabschnitt 102 zum inneren Konusabschnitt 103. Der Anlageabschnitt 101 weist eine oder mehrere entlang einer Umfangsrichtung angeordnete Verbindungsnut(en) 107 auf (im dargestellten Beispiel sind vier Verbindungsnuten 107 in gleichmäßigen Abständen angeordnet). Die Anordnung erlaubt die Herstellung einer Verbindung zwischen zwei Kammern 34A und 34B, die in der Pilotkammer 34 durch den Anlageabschnitt 101 definiert und gebildet werden, über einen Verbindungsdurchgang oder Verbindungsdurchgänge, die von der/den Verbindungsnut(en) 107 definiert werden, wenn das elastische Dichtungselement 58 in den ausgesparten Abschnitt 59 des Pilotelements 41 eingepasst wird, wobei der Anlageabschnitt 101 am Bodenabschnitt 59B des ausgesparten Abschnitts 59 anliegt.
Öffnungslöcher 92A und 92B sind an der Sitzscheibe 92 an dem Innen- und Außensitzabschnitt 54 bzw. 55 zugewandten Positionen vorgesehen. Eine Öffnung 33A, die eine konstante Verbindung zwischen der Pilotkammer 31 und der Kammer 25C herstellt, wird durch die Öffnungslöcher 92A und 92B gebildet. Ein Außendurchmesser des Scheibenhauptkörpers 90 des Scheibenventils 33 ist größer als ein Innendurchmesser der Innenumfangsfläche des ausgesparten Abschnitts 59 des Pilotkörpers 40. Der Flanschabschnitt 105 des elastischen Dichtungselements 58 ist einem distalen Abschnitt des zylindrischen Abschnitts, der den ausgesparten Abschnitt 59 des Pilotkörpers 41 bildet, zugewandt, wobei dazwischen ein Raum gebildet wird.
Das Scheibenventil 33, der Abstandshalter 91 und die Sitzscheibe 92 haben jeweils die Form einer flachen Platte. Der Klemmabschnitt 56, der Innensitzabschnitt 54 und der Außensitzabschnitt 55 des Steuerkörpers 40 ragen jeweils ungefähr gleich weit vor. Diese Ausgestaltung ermöglicht es, dass das Scheibenventil 33 (die Sitzscheibe 29, der Abstandshalter 91 und der Scheibenhauptkörper 90) auf den Innensitzabschnitt 54 und den Außensitzabschnitt 55 mit einer ausreichend geringen (beinahe null betragenden) Stelllast (Vorlast) aufgesetzt werden, d.h. ohne abgelenkt zu werden.
In der vorliegenden Ausführungsform ist das elastische Dichtungselement 50 des Scheibenventils 30 des Hauptventils 27 ähnlich wie ein übliches Dichtungselement ausgestaltet, kann jedoch ähnlich wie das zuvor beschriebene elastische Dichtungselement 58 des Scheibenventils 33 des Steuerventils 28 ausgestaltet sein.
Als Nächstes wird eine Funktionsweise des derart ausgestalteten Stoßdämpfers 1 mit einstellbarer Dämpfungskraft beschrieben.
Der Stoßdämpfer 1 mit einstellbarer Dämpfungskraft ist zwischen einer gefederten Seite und einer ungefederten Seite einer Aufhängungsvorrichtung des Fahrzeugs montiert. Im normalen Betriebszustand steuert der Stoßdämpfer 1 mit einstellbarer Dämpfungskraft den Druck mittels des Pilotventils 29, indem das Solenoid 37 mit Strom versorgt wird, wodurch eine Stoßkraft auf den Plunger 78 aufgebracht wird, und indem der Ventilkörper 38 gemäß einem Befehl von einer fahrzeuginternen Steuereinheit oder dergleichen auf den Sitzabschnitt 36A aufgesetzt wird.
Während des Ausdehnungshubs der Kolbenstange 6 bewirkt eine Verschiebung des Kolbens 5 im Zylinder 2, dass das Absperrventil 13 des Kolbens 5 geschlossen bleibt, und somit das Fluid auf der Seite der oberen Zylinderkammer 2A, welche einer stromaufwärts gelegenen Kammer entspricht, mit Druck beaufschlagt und sodann durch den Durchgang 22 und den ringförmigen Durchgang 21 befördert wird, um über den Verbindungsanschluss 23 des Trennrohrs 20 in das Durchgangselement 42 des Dämpfungskrafterzeugungsmechanismus 26 eingeführt zu werden, bevor das Scheibenventil 14 geöffnet wird.
Zu diesem Zeitpunkt wird das Öl in einer Menge entsprechend der Verschiebung des Kolbens 5 vom Reservoir 4 in die untere Zylinderkammer 2B durch Öffnen des Absperrventils 17 des Bodenventils 10 geleitet. Wenn der Druck in der oberen Zylinderkammer 2A den Ventilöffnungsdruck des Scheibenventils 14 des Kolbens 5 erreicht, wird das Scheibenventil 14 geöffnet, um den Druck in der oberen Zylinderkammer 2A an die untere Zylinderkammer 2B abzugeben, wodurch eine übermäßige Erhöhung des Drucks in der oberen Zylinderkammer 2A verhindert wird.
Während des Kompressionshubs der Kolbenstange 6 bewirkt eine Verschiebung des Kolbens 5 im Zylinder 2, dass das Absperrventil 13 am Kolben 5 geöffnet wird und das Absperrventil 17 im Durchgang 15 des Bodenventils 10 geschlossen bleibt. Bevor das Scheibenventil 18 dann geöffnet wird, wird das Fluid in der unteren Zylinderkammer 2B in die obere Zylinderkammer 2A eingeführt und das Fluid wird in einer Menge entsprechend dem Eindringen der Kolbenstange 6 in den Zylinder 2 aus der oberen Zylinderkammer 2A, welche einer stromaufwärts gelegenen Kammer entspricht, in das Reservoir 4 befördert, indem es eine ähnliche Route durchläuft wie die Strömung während des zuvor beschriebenen Ausdehnungshubs. Wenn der Druck in der unteren Zylinderkammer 2B den Ventilöffnungsdruck des Scheibenventils 18 des Bodenventils 10 erreicht, wird das Scheibenventil 18 geöffnet um den Druck in der unteren Zylinderkammer 2B an das Reservoir 4 abzugeben, wodurch eine übermäßige Erhöhung des Drucks in der unteren Zylinderkammer 2B verhindert wird.
Am Dämpfungskrafterzeugungsmechanismus 26 wird das vom Durchgangselement 42 geleitete Öl in das Reservoir 4, welches einer stromabwärts gelegenen Kammer entspricht, hineingeleitet, indem es hauptsächlich durch die folgenden drei Strömungsdurchgänge strömt.
(1) Hauptströmungsdurchgang
Das vom Durchgangselement 42 geleitete Öl wird durch die Durchgänge 39A des Hauptkörpers 39 befördert, wird in die Kammer 25C im Gehäuse 25 geliefert, indem das Scheibenventil 30 des Hauptventils 27 geöffnet wird, und wird dann in das Reservoir 4 hineingeleitet, indem es durch die Durchgangsnuten 25B und die Öffnung 24 strömt.
(2) Steuerströmungsdurchgang
Das in das Durchgangselement 42 geleitete Öl wird in die Pilotkammer 31 befördert, indem es durch das Innere der Halterung 62 und des Abstandshalters 63, die am zylindrischen Abschnitt 41B des Pilotkörpers 41 vorgesehen sind, die Ausnehmung 63A des Abstandshalters 63, den Durchgang 52 durch die Seitenwand des zylindrischen Abschnitts 41B sowie die feste Öffnung 32 strömt. Ferner wird das Öl von der Pilotkammer 31 in die Kammer 25C des Gehäuses 25 geleitet, indem es durch die Durchgänge 53 des Steuerkörpers 40 strömt und das Scheibenventil 33 des Steuerventils 28 öffnet, und wird danach in das Reservoir 4 hineingeleitet, indem es durch die Durchgangsnuten 25B und die Öffnung 24 strömt.
(3) Pilotströmungsdurchgang
Das in das Durchgangselement 42 geleitete Öl wird durch das Innere der Halterung 62 und des Abstandshalters 63, den Filter 61, die feste Öffnung 35 und den Durchgang 41D, die im zylindrischen Abschnitt 41B des Pilotkörpers 41 vorgesehen sind, befördert. Ferner wird das Öl in die Ventilkammer 73 geleitet, indem es durch den Durchgang 68 und die Öffnung 36 des Öffnungselements 67 strömt und den Ventilkörper 38 des Pilotventils 29 öffnet. Ferner wird das Öl in die Kammer 25C im Gehäuse 25 weitergeleitet, indem es durch die axiale Nut 74, den ringförmigen ausgesparten Abschnitt 69, den radialen Durchgang 75, den Raum 76 und den Durchgang 77 strömt, und dann in das Reservoir 4 hineingeleitet wird, indem es durch die Durchgangsnuten 25B und die Öffnung 24 strömt.
Dadurch wird die Dämpfungskraft mithilfe des Hauptventils 27, des Steuerventils 28 und des Pilotventils 29 des Dämpfungskrafterzeugungsmechanismus 26 sowohl während des Ausdehnungshubs als auch während des Kompressionhubs der Kolbenstange 6 erzeugt. Zu diesem Zeitpunkt wird das Scheibenventil 30 des Hauptventils 27 dadurch geöffnet, dass der Druck auf der Seite des Durchgangs 39A aufgenommen wird, während der Innendruck in der auf der hinteren Oberflächenseite vorgesehenen Pilotkammer 31 in der ventilschließenden Richtung aufgebracht wird. Mit anderen Worten wird das Scheibenventil 30 aufgrund des Differenzialdrucks zwischen der Seite des Durchgangs 39A und der Seite der Pilotkammer 31 geöffnet, wobei eine Verringerung des Innendrucks zu einer Verringerung des Ventilöffnungsdrucks führt, und eine Erhöhung des Innendrucks zu einer Erhöhung des Ventilöffnungsdrucks entsprechend dem Innendruck in der Pilotkammer 31 führt.
Ferner wird das Scheibenventil 33 des Steuerventils 28 geöffnet, indem der Druck auf der Seite des Durchgangs 53 aufgenommen wird, während der Innendruck in der auf der hinteren Oberflächenseite ausgebildeten Pilotkammer 34 in der ventilschließenden Richtung aufgebracht wird. Mit anderen Worten wird das Scheibenventil 33 aufgrund des Differenzialdrucks zwischen der Seite des Durchgangs 53 und Seite der Pilotkammer 34 geöffnet, wobei eine Verringerung des Innendrucks zu einer Verringerung des Ventilöffnungsdrucks führt, und eine Erhöhung des Innendrucks zu einer Erhöhung des Ventilöffnungsdrucks entsprechend dem Innendruck in der Pilotkammer 34 führt.
Wenn die Kolbengeschwindigkeit in einem niedrigen Geschwindigkeitsbereich sinkt, bleiben das Hauptventil 27 und das Steuerventil 28 geschlossen und das Öl wird in das Reservoir 4 hineingeleitet, in dem es hauptsächlich durch den zuvor beschriebenen Pilotströmungsdurchgang (3) sowie die am Scheibenventil 33 des Steuerventils 28 vorgesehenen Öffnungslöcher 92A und 92B (die Öffnung 33A) strömt, sodass die Dämpfungskraft mithilfe des Pilotventils 29 und der Öffnung 33A erzeugt wird. Wenn sich dann die Kolbengeschwindigkeit erhöht, erhöht sich der Druck auf der stromaufwärts gelegenen Seite des Pilotventils 29. Zu diesem Zeitpunkt werden die Innendrücke in den Pilotkammern 31 und 34 auf der stromaufwärts gelegenen Seite des Pilotventils 29 vom Pilotventil 29 gesteuert und sinken, wenn das Pilotventil 29 geöffnet wird. Dadurch wird erst das Scheibenventil 33 des Steuerventils 28 geöffnet, sodass das Öl in das Reservoir 4 hineingeleitet wird, indem es zusätzlich zum zuvor beschriebenen Pilotströmungsdurchgang (3) durch den Steuerströmungsdurchgang (2) strömt, was eine Erhöhung der Dämpfungskraft entsprechend einer Erhöhung der Kolbengeschwindigkeit erleichtern kann.
Wenn das Scheibenventil 33 des Steuerventils 28 geöffnet wird, sinkt der Innendruck in der Pilotkammer 31. Durch die Senkung des Innendrucks in der Pilotkammer 31 wird das Scheibenventil 30 des Hauptventils 27 geöffnet und so das Öl in das Reservoir 4 hineingeleitet, indem es zusätzlich zum zuvor beschriebenen Pilotströmungsdurchgang (3) und Steuerströmungsdurchgang (2) durch den Hauptströmungsdurchgang (1) strömt, was eine Erhöhung der Dämpfungskraft entsprechend der Erhöhung der Kolbengeschwindigkeit unterdrücken oder erleichtern kann.
Auf diese Weise kann eine angemessene Dämpfungskraftcharakteristik erreicht werden, indem die Erhöhung der Dämpfungskraft entsprechend der Erhöhung der Kolbengeschwindigkeit in zwei Schritten unterdrückt oder erleichtert wird. Dann kann der Innendruck in der Pilotkammer 34 des Steuerventils 28, d.h. der Ventilöffnungsdruck des Scheibenventils 33, durch Einstellung des Drucks zur Steuerung des Pilotventils 29 auf der Grundlage der Stromversorgung zum Solenoid 37 gesteuert werden. Ferner kann der Innendruck in der Pilotkammer 31 des Hauptventils 27, das heißt der Ventilöffnungsdruck des Scheibenventils 30, auf der Grundlage des Ventilöffnungsdrucks des Scheibenventils 33 gesteuert werden.
Aufgrund dieser Ausgestaltung wird das Scheibenventil 33 des Steuerventils 28 zusätzlich zum Pilotventil 29 in einem Bereich geöffnet, wo das Hauptventil 27 geschlossen wird, sodass eine ausreichende Ölströmungsmenge erreicht werden kann, wodurch das Pilotventil 29 eine geringe Strömungsmenge (Strömungsdurchgangsbereich der Öffnung 36) haben kann, und somit das Pilotventil 29 (ein Solenoidventil) eine geringere Größe haben und das Solenoid 37 weniger Strom verbrauchen kann. Ferner kann die Dämpfungskraft in zwei Schritten mithilfe des Hauptventils 27 und des Steuerventils 28 verändert werden, wodurch die Flexibilität bei der Einstellung der Dämpfungskraftcharakteristik zum Erreichen der angemessenen Dämpfungskraftcharakteristik erhöht werden kann.
Zu diesem Zeitpunkt wird das Scheibenventil 33 des Steuerventils 28 mit der ausreichend geringen Stelllast (Vorlast) von seiner Ablenkung beaufschlagt, sodass dessen Ventilöffnungsdruck auf einen niedrigen Druck eingestellt wird, wodurch das Ventil in dem Bereich, in dem die Kolbengeschwindigkeit extrem niedrig ist, geöffnet werden und die geringe Dämpfungskraft stabil erzeugt werden kann, wenn die Dämpfungskraft steigt.
Am Scheibenventil 33 des Steuerventils 28 liegt der Anlageabschnitt des elastischen Dichtungselements 58 am Bodenabschnitt des ausgesparten Abschnitts des Pilotkörpers an. Daher wird der Anlageabschnitt des elastischen Dichtungselements 58 durch die elastische Kraft des elastischen Dichtungselements zur Seite des Innen- und Außensitzabschnitts 54 bzw. 55 gedrängt. Dieses Drängen stellt sicher, dass das Scheibenventil 33 (die Sitzscheibe 92) in engen Kontakt mit den Innen- und Außensitzabschnitten 54 bzw. 55 gebracht wird, um die schwache Dämpfungskraftcharakteristik auch in dem Bereich zu erzielen, in dem die Kolbengeschwindigkeit extrem niedrig ist, obwohl das Scheibenventil 33 mit einer niedrigen Stelllast oder gar keiner Stelllast beaufschlagt wird, d.h. bei vorheriger Ablenkung wird das Scheibenventil nicht auf die Innen- und Außensitzabschnitte 54 bzw. 55 aufgesetzt. Sodann kann das Scheibenventil 33 so eingestellt werden, dass es bei einem ausreichend niedrigen Druck geöffnet wird, wodurch eine noch schwächere Dämpfungskraft eingestellt werden kann, wenn die Dämpfungskraftcharakteristik auf der weichen Seite ist.
Ferner wird die Verbindungsnut 107 am distalen Abschnitt des Anlageabschnitts 101 des elastischen Dichtungselements 58 gebildet, wodurch die zwei Kammern 34A und 34B, welche in der Pilotkammer 34 durch den Anlageabschnitt 101 definiert und gebildet werden, über den Verbindungsdurchgang 107 miteinander in Verbindung gebracht werden, wenn der Anlageabschnitt 101 mit dem Bodenabschnitt 59B des ausgesparten Abschnitts 59 des Pilotkörpers 41 in Anlage gebracht wird. Die Herstellung dieser Verbindung kann verhindern, dass der Differenzialdruck zwischen den Kammern 34A und 34B den Öffnungs-/Schließvorgang des Scheibenventils 33 beeinflusst, was zu einer instabilien Dämpfungskraft führen würde.
Insbesondere wenn die Ventilöffnung des Hauptventils 27 vom Pilottyp vom Steuerventil 28 vom Pilottyp gesteuert wird, wie in der vorliegenden Ausführungsform, wird der Ventilöffnungsdruck des Steuerventils 28 auf einen niedrigen Druck eingestellt, wodurch die Dämpfungskraft in dem Bereich, in dem die Kolbengeschwindigkeit extrem niedrig ist, sanft steigen kann, und eine ideale Dämpfungskraftcharakteristik für die Aufhängungsvorrichtung des Fahrzeugs erzielt wird.
In der zuvor beschriebenen Ausführungsform wird der Verbindungsdurchgang, der die Verbindung zwischen den zwei Kammern 34A und 34B, welche in der Pilotkammer 34 durch den Anlageabschnitt 101 des elastischen Dichtungselements 58 definiert und gebildet werden, herstellt, durch die am elastischen Dichtungselement vorgesehene Verbindungsnut 107 gebildet. Die vorliegende Erfindung kann jedoch auch durch eine andere Ausgestaltung ausgeführt werden. Zum Beispiel kann eine Nut durch Prägungsbearbeitung auf dem Bodenabschnitt 59B des Pilotkörpers 41 gebildet werden und diese Nut kann als Verbindungsdurchgang genutzt werden. Alternativ kann der Bodenabschnitt, an dem das elastische Dichtungselement 58 des Pilotkörpers 41 anliegt, durch ein (nicht dargestelltes) Bodenabschnittselement, wie eine Beilagscheibe, die ein anderes Element darstellt, gebildet werden, und der Verbindungsdurchgang kann auf diesem Bodenabschnittselement gebildet werden. Zu diesem Zeitpunkt kann der Verbindungsdurchgang gebildet werden, ohne sich auf die Nutbearbeitung oder dergleichen verlassen zu müssen, indem eine gewellte Beilagscheibe verwendet wird.
Die vorliegende Erfindung kann auch in Bezug auf einen Stoßdämpfer angewendet werden, bei dem der Dämpfungskrafteinstellmechanismus am Kolbenbereich angeordnet ist, zusätzlich zu dem Stoßdämpfer, bei dem der Dämpfungskrafteinstellmechanismus an der Seite des Zylinders angeordnet ist, wie in der zuvor beschriebenen Ausführungsform. Ferner wurde die zuvor beschriebene Ausführungsform auf der Grundlage des Stoßdämpfers mit einstellbarer Dämpfungskraft beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt und kann auf ähnliche Weise auch in Bezug auf einen Stoßdämpfer angewendet werden, der die Dämpfungskraft nicht einstellt, solange dieser Stoßdämpfer das Scheibenventil aufweist, welches das Dämpfungsventil vom Pilottyp verwendet, an dem das elastische Dichtungselement fest angebracht ist.
Der Stoßdämpfer gemäß der zuvor beschriebenen Ausführungsform stellt sicher, dass das Scheibenventil durch die Elastizität des elastischen Dichtungselements geschlossen werden kann, ohne sich auf die Stelllast der Ablenkung des Scheibenventils verlassen zu müssen, wodurch die stabile niedrige Dämpfungskraft erzielt wird.
Obwohl lediglich einige beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung im Detail oben beschrieben wurden, wird der Fachmann ohne weiteres anerkennen, dass viele Modifikationen der beispielhaften Ausführungsformen möglich sind, ohne sich substanziell von der neuen Lehre und den Vorteilen der Erfindung zu entfernen. Folglich ist beabsichtigt, dass all diese Modifikationen im Umfang dieser Erfindung enthalten sind.
Die gesamte Offenbarung der am 29. August 2014 eingereichten japanischen Patentanmeldung Nr. 2014-175674 , inklusive der Beschreibung, der Ansprüche, der Zeichnungen und der Zusammenfassung ist hierin in deren Gesamtheit durch Bezugnahme einbezogen.
Die Merkmale aller Ausführungsformen und Ansprüche können miteinander kombiniert werden solange sie einander nicht widersprechen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2006-38097 [0003, 0005]
JP 2014-175674 [0071]

Claims

Stoßdämpfer umfassend: einen Zylinder, welcher Hydraulikfluid abgedichtet enthält; einen Kolben, der gleitbar im Zylinder angeordnet ist; eine Kolbenstange, die mit dem Kolben gekoppelt ist und sich aus dem Zylinder hinaus erstreckt; ein Scheibenventil (33), das dazu ausgelegt ist, in Bezug auf eine Strömung des Hydraulikfluids, die durch eine gleitende Verschiebung des Kolbens verursacht wird, eine Dämpfungskraft zu erzeugen, indem es von einem Ventilsitz getrennt oder auf diesen aufgesetzt wird, um die Strömung zu steuern; einen bodenseitig geschlossenen zylindrischen Pilotkörper (41), der zum Scheibenventil (33) hin geöffnet ist; und ein ringförmiges elastisches Dichtungselement (58), das fest an einem Außenumfangsabschnitt eines Endes des Scheibenventils angebracht ist und gleitbar und flüssigkeitsdicht an einem Innenumfangsabschnitt des Pilotkörpers angebracht ist, wobei das elastische Dichtungselement (58) eine Pilotkammer bildet, um einen Innendruck darin in einer ventilschließenden Richtung auf das Scheibenventil aufzubringen, wobei das elastische Dichtungselement (58) an einem Bodenabschnitt (59B) des Pilotkörpers (41) anliegt und das Scheibenventil (33) durch die Elastizität des elastischen Dichtungselements (58) zum Ventilsitz (54, 55) drängt, und wobei der Stoßdämpfer ferner einen Verbindungsdurchgang (107) umfasst, der eine Verbindung zwischen Kammern (34A) und (34B) herstellt, die in der Pilotkammer durch das elastische Dichtungselement (58), welches am Bodenabschnitt des Pilotkörpers anliegt, definiert werden.
Stoßdämpfer nach Anspruch 1, wobei der Verbindungsdurchgang (107) an dem elastischen Dichtungselement (58) vorgesehen ist.
Stoßdämpfer nach Anspruch 1, wobei der Verbindungsdurchgang (107) an dem Pilotkörper (41) vorgesehen ist.
Stoßdämpfer nach Anspruch 1, wobei der Pilotkörper (41) ein Bodenabschnittselement aufweist, das den Bodenabschnitt bildet, an dem das elastische Dichtungselement anliegt, und der Verbindungsdurchgang an dem Bodenabschnittselement gebildet ist.
Stoßdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das elastische Dichtungselement (58) in Anlage mit dem Bodenabschnitt (59B) des Pilotkörpers (41) gehalten wird, wenn das Scheibenventil (33) geöffnet ist, wenn das Scheibenventil (33) geschlossen ist und während das Scheibenventil (33) geöffnet oder geschlossen wird.
Stoßdämpfer nach Anspruch 5, wobei der Pilotkörper (41) einen ausgesparten Abschnitt (59) aufweist, der zum Scheibenventil (33) hin geöffnet ist, und wobei das elastische Dichtungselement (58) einen Lippenabschnitt (100) in flüssigkeitsdichtem und gleitendem Kontakt mit einer Innenumfangsfläche (59A) des ausgesparten Abschnitts (59) aufweist, sowie einen Anlageabschnitt (101), der am Bodenabschnitt (59B) des ausgesparten Abschnitts (59) anliegt.
Stoßdämpfer nach Anspruch 6, wobei das elastische Dichtungselement (58) einen proximalen Abschnitt aufweist, der fest an einem Scheibenhauptkörper (90) des Scheibenventils (33) angebracht ist, wobei der proximale Abschnitt einen kleinen Innendurchmesser und eine große Dicke in radialer Richtung hat.
Stoßdämpfer nach Anspruch 7, wobei das elastische Dichtungselement (58) einen distalen Abschnitt aufweist, der sich von dem proximalen Abschnitt weg erstreckt, wobei der distale Abschnitt einen größeren Innendurchmesser als der proximale Abschnitt und eine geringere Dicke in radialer Richtung als der proximale Abschnitt hat.
Stoßdämpfer nach Anspruch 8, wobei eine Außenumfangsseite des distalen Abschnitts des elastischen Dichtungselements (58) einen äußeren Konusabschnitt (102) mit einer konischen Form bildet, wobei eine Abmessung davon sich hin zu einer Spitze davon verjüngt, und eine Innenumfangsseite des distalen Abschnitts einen inneren Konusabschnitt (103) mit einer konischen Form bildet, die sich nach innen zur Spitze davon neigt.
Stoßdämpfer nach Anspruch 9, wobei ein Winkel, der zwischen einer Linie, die durch Verlängerung einer Tangentiallinie des äußeren Konusabschnitts (102) zum Scheibenhauptkörper (90) gezogen wird, und dem Scheibenhauptkörper (90) definiert ist, kleiner ist als ein Winkel, der zwischen einer Linie, die durch Verlängerung einer Tangentiallinie des inneren Konusabschnitts (103) zum Scheibenhauptkörper (90) gezogen wird, und dem Scheibenhauptkörper (90) definiert ist.
Stoßdämpfer nach Anspruch 10, wobei der distale Abschnitt zwischen dem äußeren Konusabschnitt (102) und dem inneren Konusabschnitt (103) des elastischen Dichtungselements (58) abgerundet ist.
Stoßdämpfer nach Anspruch 11, wobei ein Stufenabschnitt (58A), der sich im Wesentlichen parallel zu einer Endoberfläche des Scheibenhauptkörpers (90) erstreckt, auf der Innenumfangsseite des distalen Abschnitts des elastischen Dichtungselements (58) ausgebildet ist.
Stoßdämpfer nach Anspruch 12, wobei ein Abschnitt, in dem der innere Konusabschnitt (103) und der Stufenabschnitt (58A) miteinander verbunden sind, abgerundet ist.
Stoßdämpfer nach Anspruch 7, wobei ein Konusabschnitt (104) mit einer konischen Form, wovon ein Durchmesser sich zum distalen Abschnitt hin vergrößert, an einem Innenumfangsabschnitt des proximalen Abschnitts des elastischen Dichtungselements (58) vorgesehen ist.