DE102017101840A1

DE102017101840A1 - Stoßdämpfer mit Steuerscheibe für Öffnungsdurchgang

Info

Publication number: DE102017101840A1
Application number: DE102017101840.9A
Authority: DE
Inventors: Chad Rummel
Original assignee: Tenneco Automotive Operating Co Inc
Current assignee: Tenneco Automotive Operating Co Inc
Priority date: 2016-02-18
Filing date: 2017-01-31
Publication date: 2017-08-24
Also published as: CN107091294B; US9845839B2; CN107091294A; US20170241502A1

Abstract

Ein Stoßdämpfer für ein Fahrzeug enthält ein Druckrohr, das eine Fluidkammer definiert, und einen Kolben, der innerhalb der Fluidkammer angeordnet ist. Der Kolben teilt die Fluidkammer in eine obere Arbeitskammer und eine untere Arbeitskammer und definiert einen Druckstufendurchgang und einen Zugstufendurchgang. Eine Ventilscheibenbaugruppe des Stoßdämpfers nimmt den Kolben in Eingriff und steuert die Fluidströmung zwischen der oberen und der unteren Arbeitskammer. Die Ventilscheibenbaugruppe enthält eine Steuerscheibe und eine Öffnungsscheibe. Die Steuerscheibe ist zwischen dem Kolben und der Öffnungsscheibe angeordnet. Die Öffnungsscheibe definiert eine Öffnung, und die Steuerscheibe verhindert die Fluidströmung durch die Öffnung, wenn das Fluid in einer ersten Richtung strömt, und gestattet die Fluidströmung durch die Öffnung, wenn das Fluid in einer zweiten Richtung strömt, die der ersten Richtung entgegengesetzt ist.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft Stoßdämpfer. Insbesondere betrifft die vorliegende Offenbarung eine Ventilscheibenbaugruppe zum Steuern von Dämpfungseigenschaften eines Stoßdämpfers während einer niedrigen Hydraulikfluidströmung.
HINTERGRUND
Dieser Abschnitt vermittelt Hintergrundinformationen im Zusammenhang mit der vorliegenden Offenbarung, die nicht unbedingt den Stand der Technik darstellen.
Stoßdämpfer werden in Verbindung mit automobilen Aufhängungssystemen verwendet, um unerwünschte Vibrationen zu absorbieren, die während des Fahrens auftreten. Um die unerwünschten Vibrationen zu absorbieren, werden Stoßdämpfer allgemein zwischen dem gefederten Abschnitt (Karosserie) und dem ungefederten Abschnitt (Aufhängung) des Automobils verbunden. Ein Kolben befindet sich innerhalb eines Druckrohres des Stoßdämpfers, und das Druckrohr ist mit dem ungefederten Abschnitt des Fahrzeugs verbunden. Der Kolben ist mit dem gefederten Abschnitt des Automobils durch eine Kolbenstange verbunden, die sich durch das Druckrohr erstreckt.
Der Kolben teilt das Druckrohr in eine obere Arbeitskammer und eine untere Arbeitskammer, die beide mit Hydraulikfluid gefüllt sind. Weil der Kolben durch Ventilwirkung die Strömung des Hydraulikfluids zwischen der oberen und der unteren Arbeitskammer begrenzen kann, wenn der Stoßdämpfer zusammengedrückt oder auseinandergezogen wird, kann der Stoßdämpfer eine Dämpfungskraft erzeugen, die den Vibrationen entgegenwirkt, die anderenfalls von dem ungefederten Abschnitt zu dem gefederten Abschnitt des Fahrzeugs übertragen werden würden. In einem Doppelrohrstoßdämpfer ist ein Fluidreservoir oder eine Reservekammer zwischen dem Druckrohr und einem Reserverohr definiert. Ein Basisventil befindet sich zwischen der unteren Arbeitskammer und der Reservekammer, um die Fluidströmung zwischen der unteren Arbeitskammer und der Reservekammer zu steuern.
Bei einem Vollverdrängungs-Ventilsystem sind alle durch den Stoßdämpfer erzeugten Zugstufen-Dämpfungskräfte das Resultat einer Kolbenventilwirkung, während der Druckstufenkräfte eine Kombination von Kolben- und Zylinderend-Ventilwirkung sind. Je größer der Grad, in dem die Fluidströmung innerhalb des Stoßdämpfers durch den Kolben und/oder das Zylinderende begrenzt wird, desto größer die Dämpfungskräfte, die durch den Stoßdämpfer erzeugt werden. Somit würde eine stark begrenzte Fluidströmung ein straffes Dämpfungsverhalten erzeugen, während eine weniger begrenzte Fluidströmung ein weiches Dämpfungsverhalten erzeugen würde.
Stoßdämpfer wurden entwickelt, um in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit oder Beschleunigung des Kolbens innerhalb des Druckrohres verschiedene Dämpfungseigenschaften zu erzeugen. Aufgrund der exponentiellen Beziehung zwischen Druckabfall und Strömungsrate für eine unveränderliche Öffnung ist es eine schwierige Aufgabe, eine Dämpfungskraft bei relativ geringen Kolbengeschwindigkeiten (d. h. bei niedriger Hydraulikfluidgeschwindigkeit) zu erhalten, insbesondere bei Geschwindigkeiten nahe null. Eine Dämpfungskraft mit niedriger Geschwindigkeit ist wichtig für das Fahrverhalten, da die meisten Fahrzeughandling-Ereignisse durch langsame Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeiten gesteuert werden.
Zu verschiedenen Systemen zum Abstimmen von Stoßdämpfern während langsamer Kolbenbewegungen gehören eine oder mehrere unveränderliche Öffnungen für eine niedrige Geschwindigkeit, die einen definierten Leckpfad bereitstellen, der sowohl für die Druckstufe als auch für die Zugstufe über den Kolben hinweg offen ist. Während der Druckstufe ist allgemein ein weiches Dämpfungsverhalten bevorzugt, wohingegen während der Zugstufe ein straffes Dämpfungsverhalten bevorzugt ist.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Dieser Abschnitt enthält eine allgemeine Kurzdarstellung der Offenbarung und ist keine umfassende Offenbarung ihres gesamten Umfangs oder aller ihrer Merkmale. Die vorliegende Offenbarung betrifft einen Stoßdämpfer für ein Fahrzeug. Der Stoßdämpfer kann ein Druckrohr, einen Kolben und eine Ventilscheibenbaugruppe enthalten. Das Druckrohr definiert eine Fluidkammer, und der Kolben teilt die Fluidkammer in eine obere Arbeitskammer und eine untere Arbeitskammer. Der Kolben definiert einen Druckstufendurchgang und einen Zugstufendurchgang, die sich zwischen der oberen Arbeitskammer und der unteren Arbeitskammer durch den Kolben erstrecken.
Die Ventilscheibenbaugruppe nimmt den Kolben in Eingriff und steuert eine Fluidströmung zwischen der oberen Arbeitskammer und der unteren Arbeitskammer. Die Ventilscheibenbaugruppe enthält eine Steuerscheibe, die innerhalb eines Absatzes des Kolbens positioniert ist, und eine Öffnungsscheibe, die an dem Absatz des Kolbens positioniert ist. Die Steuerscheibe ist zwischen dem Kolben und der Öffnungsscheibe positioniert. Die Öffnungsscheibe definiert eine Öffnung, und die Steuerscheibe kann die Fluidströmung durch die Öffnung steuern, damit Fluid durch die Öffnung in einer ersten Richtung strömen kann und kein Fluid durch die Öffnung in einer zweiten Richtung strömen kann, die der ersten Richtung entgegengesetzt ist.
Weitere Anwendungsbereiche ergeben sich aus der im vorliegenden Text gegebenen Beschreibung. Die Beschreibung und die konkreten Beispiele in dieser Kurzdarstellung dienen allein dem Zweck der Veranschaulichung und sollen nicht den Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung beschränken.
ZEICHNUNGEN
Die im vorliegenden Text beschriebenen Zeichnungen dienen allein dem Zweck der Veranschaulichung ausgewählter Ausführungsformen und nicht aller möglichen Implementierungen, und sollen nicht den Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung beschränken.
1 ist eine schematische Darstellung eines typischen Automobils, das mindestens einen Stoßdämpfer enthält;
2 ist eine seitliche, teilweise Querschnittansicht eines Stoßdämpfers;
3 ist eine vergrößerte Querschnittansicht einer Kolbenbaugruppe des Stoßdämpfers;
4A und 4B sind vergrößerte Ansichten einer Zugstufen-Ventilscheibenbaugruppe bzw. einer Druckstufen-Ventilscheibenbaugruppe, und
5 ist eine auseinandergezogene Ansicht der Druckstufen-Ventilscheibenbaugruppe.
Entsprechende Bezugszahlen bezeichnen entsprechende Teile in allen der mehreren Ansichten der Zeichnungen.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Die vorliegende Offenbarung wird nun ausführlicher mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. 1 veranschaulicht ein Fahrzeug 10, das ein Aufhängungssystem mit Stoßdämpfern enthält, die eine Steuerscheibe zum Steuern der Fluidströmung durch einen Öffnungsdurchgang gemäß der vorliegenden Offenbarung aufweisen. Das Fahrzeug 10 enthält eine hintere Aufhängung 12, eine vordere Aufhängung 14 und eine Karosserie 16. Die hintere Aufhängung 12 hat eine quer verlaufende Hinterachsbaugruppe (nicht gezeigt), die dafür ausgelegt ist, die Hinterräder 18 des Fahrzeugs funktional zu stützen. Die Hinterachsbaugruppe ist mit der Karosserie 16 mittels eines Paares Stoßdämpfer 20 und eines Paares Schraubenfedern 22 wirkverbunden. Gleichermaßen enthält die vordere Aufhängung 14 eine quer verlaufende Vorderachsbaugruppe (nicht gezeigt), um die Vorderräder 24 des Fahrzeugs funktional zu stützen. Die Vorderachsbaugruppe ist mit der Karosserie 16 mittels eines zweiten Paares Stoßdämpfer 26 und durch ein Paar Schraubenfedern 28 wirkverbunden.
Die Stoßdämpfer 20 und 26 dienen zum Dämpfen der Relativbewegung des ungefederten Abschnitts (d. h. der vorderen und hinteren Aufhängung 12 bzw. 14) und des gefederten Abschnitts (d. h. der Karosserie 16) des Fahrzeugs 10. Obgleich das Fahrzeug 10 als ein Personenkraftwagen mit vorderer und hinterer Achsbaugruppe gezeigt ist, können die Stoßdämpfer 20 und 26 auch mit anderen Arten von Fahrzeugen oder in anderen Arten von Anwendungen verwendet werden, einschließlich beispielsweise Fahrzeuge, die unabhängige vordere und/oder unabhängige hintere Aufhängungssysteme enthalten.
Wir wenden uns nun 2 zu, wo der Stoßdämpfer 20 in größerer Detailliertheit gezeigt ist. Obgleich 2 nur den Stoßdämpfer 20 veranschaulicht, versteht es sich, dass der Stoßdämpfer 26 die gleichen Komponenten wie der Stoßdämpfer 20 enthält. Der Stoßdämpfer 26 unterscheidet sich von dem Stoßdämpfer 20 nur in der Art und Weise, wie er an den gefederten und ungefederten Massen des Fahrzeugs 10 befestigt wird. Des Weiteren ist der Stoßdämpfer 20 zwar als ein Doppelrohrstoßdämpfer dargestellt, doch der Stoßdämpfer 20 kann auch ein Einzelrohrstoßdämpfer sein.
Der Stoßdämpfer 20 umfasst ein Druckrohr 30, eine Kolbenbaugruppe 32, eine Kolbenstange 34, ein Reservoirrohr 36 und eine Basisventilbaugruppe 38. Das Druckrohr 30 definiert eine Arbeitskammer 42. Die Kolbenbaugruppe 32 ist gleitfähig innerhalb des Druckrohres 30 angeordnet und teilt die Arbeitskammer 42 in eine obere Arbeitskammer 44 und eine untere Arbeitskammer 46. Eine Dichtung 48, die in 3 gezeigt ist, ist zwischen der Kolbenbaugruppe 32 und dem Druckrohr 30 angeordnet, um eine Gleitbewegung der Kolbenbaugruppe 32 mit Bezug auf das Druckrohr 30 zu erlauben, ohne übermäßige Reibungskräfte auftreten zu lassen, sowie die obere Arbeitskammer 44 von der unteren Arbeitskammer 46 abzudichten.
Die Kolbenstange 34 ist an der Kolbenbaugruppe 32 angebracht und erstreckt sich durch die obere Arbeitskammer 44 und durch eine obere Endkappe 50, die das obere Ende des Druckrohres 30 verschließt. Das Ende der Kolbenschubstange 34 gegenüber der Kolbenbaugruppe 32 ist dafür ausgelegt ist, an dem gefederten Abschnitt des Fahrzeugs 10 befestigt zu werden.
Die Ventilwirkung innerhalb der Kolbenbaugruppe 32 steuert die Bewegung von Fluid zwischen der oberen Arbeitskammer 44 und der unteren Arbeitskammer 46 während einer Bewegung der Kolbenbaugruppe 32 innerhalb des Druckrohres 30. Weil sich die Kolbenstange 34 nur durch die obere Arbeitskammer 44 und nicht die untere Arbeitskammer 46 erstreckt, verursacht eine Bewegung der Kolbenbaugruppe 32 mit Bezug auf das Druckrohr 30 eine Differenz zwischen der Menge des in der oberen Arbeitskammer 44 verdrängten Fluids und der Menge des in der unteren Arbeitskammer 46 verdrängten Fluids. Die Differenz der Menge an verdrängtem Fluid strömt durch die Basisventilbaugruppe 38, die Kolbenbaugruppe 32 oder eine Kombination davon.
Das Reservoirrohr 36 umgibt das Druckrohr 30, um eine Fluidreservoirkammer 52 zu definieren, die sich zwischen den Röhren 30 und 36 befindet. Die Basisventilbaugruppe 38 ist zwischen der unteren Arbeitskammer 46 und der Reservoirkammer 52 angeordnet, um die Fluidströmung zwischen den Kammern 46 und 52 zu steuern. Wenn der Stoßdämpfer 20 der Länge nach auseinandergezogen wird, so strömt Fluid aus der Reservoirkammer 52 durch die Basisventilbaugruppe 38 zu der unteren Arbeitskammer 46. Fluid kann außerdem aus der oberen Arbeitskammer 44 durch die Kolbenbaugruppe 98 zu der unteren Arbeitskammer 46 strömen. Wenn der Stoßdämpfer 20 der Länge nach zusammengedrückt wird, so muss überschüssiges Fluid aus der unteren Arbeitskammer 46 entfernt werden. Somit strömt Fluid aus der unteren Arbeitskammer 46 durch die Basisventilbaugruppe 38 zu der Reservoirkammer 52. Des Weiteren strömt Fluid auch aus der unteren Arbeitskammer 46 durch die Kolbenbaugruppe 98 zu der oberen Arbeitskammer 44.
Wir wenden uns nun 3 zu. Die Kolbenbaugruppe 32 umfasst einen Kolbenkörper 60, eine Druckstufen-Ventilbaugruppe 62 und eine Zugstufen-Ventilbaugruppe 64. Der Kolbenkörper 60 definiert mehrere Druckstufen-Fluiddurchgänge 66 und mehrere Zugstufen-Fluiddurchgänge 68 und enthält einen Druckstufen-Ventilabsatz 70 und einen Zugstufen-Ventilabsatz 72. Die Druckstufen-Fluiddurchgänge 66 enthalten einen Einlass 74 und einen Auslass 76. Die Zugstufen-Fluiddurchgänge 68 enthalten einen Einlass 78 und einen Auslass 80. Die Druckstufen-Fluiddurchgänge 66 und die Zugstufen-Fluiddurchgänge 68 versetzen die obere Arbeitskammer 44 und die untere Arbeitskammer 46 in Strömungsverbindung.
Der Kolbenkörper 60 liegt an der Druckstufen-Ventilbaugruppe 62 an, die an einer Schulter 82 anliegt, die an der Kolbenstange 34 ausgebildet ist. Der Kolbenkörper 60 liegt auch an der Zugstufen-Ventilbaugruppe 64 an, die durch eine Sicherungsmutter 84 gehalten wird. Die Sicherungsmutter 84 sichert den Kolbenkörper 60 und die Ventilbaugruppen 62 und 64 an der Kolbenstange 34.
Die Druckstufen-Ventilbaugruppe 62 enthält einen Halter 90, einen oder mehrere Abstandshalter 92 und eine Ventilscheibenbaugruppe 94. Der Halter 90 ist oberhalb des Kolbenkörpers 60 angeordnet und liegt an der Schulter 82 an. Der Abstandshalter 92 kann zwischen der Ventilscheibenbaugruppe 94 und dem Halter 90 angeordnet sein. Die Ventilscheibenbaugruppe 94 liegt an dem Druckstufen-Ventilabsatz 70 an und schließt den Auslass 76 der Druckstufen-Fluiddurchgänge 66.
Die Zugstufen-Ventilbaugruppe 64 enthält einen Halter 100, einen oder mehrere Abstandshalter 102 und eine Ventilscheibenbaugruppe 104. Der Halter 100 ist unterhalb des Kolbenkörpers 60 angeordnet und liegt an der Sicherungsmutter 84 an. Der Abstandshalter 102 kann zwischen der Ventilscheibenbaugruppe 104 und der Sicherungsmutter 84 und zwischen der Ventilscheibenbaugruppe 104 und dem Kolbenkörper 60 angeordnet sein. Die Ventilscheibenbaugruppe 104 liegt an dem Zugstufen-Ventilabsatz 72 an und schließt den Auslass 80 der Zugstufen-Fluiddurchgänge 68.
Die Dämpfungseigenschaften sowohl für die Zugstufe (Herausziehen) als auch für die Druckstufe des Stoßdämpfers 20 werden durch die Kolbenbaugruppe 32 bestimmt. Genauer gesagt, ist die Kolbenbaugruppe 32 als eine Vollströmungskolbenbaugruppe ausgebildet, die eine Ventilwirkung für mittlere/hohe Fluidgeschwindigkeiten erzeugt und eine unabhängige Ventilwirkung für niedrige Kolbengeschwindigkeiten (d. h. geringe Hydraulikfluidströmung oder niedrige Fluidgeschwindigkeit) erzeugt. Während der mittleren/hohen Geschwindigkeit wird die Dämpfung durch die Auslenkung der Ventilscheibenbaugruppe 94 der Druckstufen-Ventilbaugruppe 62 und der Ventilscheibenbaugruppe 104 der Zugstufen-Ventilbaugruppe 64 gesteuert. Während niedriger Geschwindigkeiten wird die Dämpfung durch Abflussdurchgänge gesteuert. Im Folgenden wird die Ventilscheibenbaugruppe 94 für die Druckstufen-Ventilbaugruppe 62 als die Druckstufen-Ventilscheibenbaugruppe 94 bezeichnet, und die Ventilscheibenbaugruppe 104 für die Zugstufen-Ventilbaugruppe 64 wird als die Zugstufen-Ventilscheibenbaugruppe 104 bezeichnet.
Fluid, das durch die Druckstufen-Fluiddurchgänge 66 strömt, wird durch die Druckstufen-Ventilbaugruppe 62 gesteuert. Während eines Druckstufenhubes steigt der Druck des Fluids in der unteren Arbeitskammer 46, während der Druck des Fluids in der oberen Arbeitskammer 44 abnimmt, wodurch Fluid aus der unteren Arbeitskammer 46 zu den Druckstufen-Fluiddurchgängen 66 strömt. Der Fluiddruck innerhalb des Druckstufen-Fluiddurchgangs 66 öffnet schließlich die Druckstufen-Ventilbaugruppe 62 durch Auslenken der Druckstufen-Ventilscheibenbaugruppe 94. Somit strömt Fluid durch die Druckstufen-Fluiddurchgänge 66 in die obere Arbeitskammer 44. Vor der Auslenkung der Druckstufen-Ventilscheibenbaugruppe 94 strömt eine kontrollierte Menge an Fluid aus der unteren Arbeitskammer 46 durch einen Abflussdurchgang mit unveränderlicher Öffnung zu der oberen Arbeitskammer 44, wodurch eine Dämpfung bei niedrigen Fluidgeschwindigkeiten ausgeführt wird, wie im vorliegenden Text beschrieben.
Fluid, das durch die Zugstufen-Fluiddurchgänge 68 strömt, wird durch die Zugstufen-Ventilbaugruppe 64 gesteuert. Während des Druckstufenhubes begrenzt die Zugstufen-Ventilbaugruppe 64 die Fluidströmung durch die Zugstufen-Fluiddurchgänge 68. Fluid in der unteren Arbeitskammer 46 übt eine Kraft auf die Zugstufen-Ventilbaugruppe 64 aus. Die Zugstufen-Ventilbaugruppe 64 ist gegen den Zugstufen-Ventilabsatz 72 des Kolbenkörpers 60 abgedichtet, wodurch verhindert wird, dass Fluid aus der unteren Arbeitskammer 46 mit mittlerer/hoher Fluidgeschwindigkeit in die Zugstufen-Fluiddurchgänge 68 eintritt.
Während eines Zugstufenhubes wird Fluid in der oberen Arbeitskammer 44 druckbeaufschlagt, und Fluid strömt aus der oberen Arbeitskammer 44 zu den Zugstufen-Fluiddurchgängen 68. Der Fluiddruck innerhalb der Zugstufen-Fluiddurchgänge 68 öffnet schließlich die Zugstufen-Ventilbaugruppe 64 durch Auslenken der Zugstufen-Ventilscheibenbaugruppe 104. Somit strömt Fluid durch die Zugstufen-Fluiddurchgänge 68 in die untere Arbeitskammer 46.
Die Druckstufen-Ventilbaugruppe 62 begrenzt die Fluidströmung durch die Druckstufen-Fluiddurchgänge 66 während des Zugstufenhubes. Genauer gesagt, übt Fluid in der oberen Arbeitskammer 44 eine Kraft auf die Druckstufen-Ventilbaugruppe 62 aus. Die Druckstufen-Ventilbaugruppe 62 ist gegen den Druckstufen-Ventilabsatz 70 des Kolbenkörpers 60 abgedichtet, wodurch verhindert wird, dass Fluid durch die Druckstufen-Fluiddurchgänge 66 strömt. Vor der Auslenkung der Zugstufen-Ventilscheibenbaugruppe 104 strömt eine kontrollierte Menge an Fluid zwischen der unteren Arbeitskammer 46 und der oberen Arbeitskammer 44 durch einen Abflussdurchgang, wodurch eine Dämpfung bei niedrigen Fluidgeschwindigkeiten ausgeführt wird, wie im vorliegenden Text beschrieben.
Wir wenden uns nun den 4A und 4B zu. Die Zugstufen-Ventilscheibenbaugruppe 104 und die Druckstufen-Ventilscheibenbaugruppe 94 enthalten mehrere Scheiben, die die Fluidströmung durch den Kolbenkörper 60 steuern. Wie in 4A gezeigt, enthält die Zugstufen-Ventilscheibenbaugruppe 104 eine Öffnungsscheibe 150 und eine oder mehrere Federscheiben 152 und 154. Die Öffnungsscheibe 150 definiert eine oder mehrere Öffnungen 156 und kann auch als eine Abflussscheibe bezeichnet werden. Die Federscheiben 152 und 154 sind neben der Öffnungsscheibe 150 positioniert. Insbesondere ist die Reihenfolge der Scheiben vom Zugstufen-Ventilabsatz 72 in Richtung des Halters 100 folgende: Öffnungsscheibe 150, und Federscheiben 152 und 154.
Die Öffnungsscheibe 150 und die Federscheiben 152 und 154 sind an dem Zugstufen-Ventilabsatz 72 des Kolbenkörpers 60 positioniert. Die Öffnungsscheibe 150 liegt an dem Zugstufen-Ventilabsatz 72 an und bildet einen Abflussdurchgang, wie durch den Pfeil 160 angedeutet, damit Fluid zwischen der oberen Arbeitskammer 44 und der unteren Arbeitskammer 46 mit niedrigen Kolbengeschwindigkeiten strömen kann. Der Abflussdurchgang 160 ist während der Druckstufe und der Zugstufe offen, wodurch Fluid aus der oberen Arbeitskammer 44 zu der unteren Arbeitskammer 46 und umgekehrt strömen kann.
Wie in den 4B und 5 zu sehen, enthält die Druckstufen-Ventilscheibenbaugruppe 94 eine Steuerscheibe 162, eine Zwischenscheibe 164, eine Öffnungsscheibe 166 und eine oder mehrere Federscheiben 168 und 170. Die Steuerscheibe 162 ist innerhalb des Druckstufen-Ventilabsatzes 70 positioniert und ist gegen den Kolbenkörper 60 positioniert. Die Öffnungsscheibe 166 ist an dem Druckstufen-Ventilabsatz 70 positioniert, wobei die Zwischenscheibe 164 zwischen der Öffnungsscheibe 166 und der Steuerscheibe 162 positioniert ist. Die Federscheiben 168 und 170 sind auf der Seite der Öffnungsscheibe 166 gegenüber der Zwischenscheibe 164 positioniert.
Die Steuerscheibe 162 definiert einen oder mehrere Kanäle 172 zum Ermöglichen einer Fluidströmung während einer niedrigen Kolbengeschwindigkeit, wie unten beschrieben. Die Kanäle 172 sind dafür konfiguriert, an der Oberfläche des Kolbenkörpers 60 anzuliegen, und überlappen nicht die Durchgänge 66 und 68, die durch den Kolbenkörper 60 definiert werden. Anzahl, Größe und Form der Durchgänge können beispielsweise auf der Basis des Kolbens, anderer Scheiben der Ventilscheibenbaugruppe und/oder einer gewünschten Dämpfungskennlinie konfiguriert werden. Darum ist der Durchgang nicht auf die veranschaulichte Form beschränkt.
Die Zwischenscheibe 164 hat einen kleineren Durchmesser als die Steuerscheibe 162 und die Öffnungsscheibe 166. Der Durchmesser der Zwischenscheibe 164 ist dafür konfiguriert, nicht den Durchgang 172 zu überlappen oder zu blockieren. Die Zwischenscheibe 164 definiert einen Freiraum zwischen der Steuerscheibe 162 und der Öffnungsscheibe 166, um Platz zu schaffen, damit sich die Steuerscheibe 162 während der Druckstufe biegen kann. Die Zwischenscheibe 164 kann außerdem eine Vorbelastung auf den Rest der Ventilscheibenbaugruppe 94 einstellen.
Die Öffnungsscheibe 166 liegt an dem Druckstufen-Ventilabsatz 70 an und definiert eine oder mehrere Öffnungen 174. Die Öffnungsscheibe 166 bildet einen Abflussdurchgang, der durch den Pfeil 176 angedeutet ist (4B), mit dem Durchgang 172 der Steuerscheibe 162. Der Abflussdurchgang 176 und der Abflussdurchgang 160 steuern die Dämpfungseigenschaften des Stoßdämpfers während niedriger Fluidgeschwindigkeiten, indem sie eine begrenzte Menge an Fluid zwischen der oberen Arbeitskammer 44 und der unteren Arbeitskammer 46 strömen lassen. Im Gegensatz zu dem Abflussdurchgang 160, der während der Druckstufe und der Zugstufe offen ist, ist der Abflussdurchgang 176 während der Druckstufe offen, aber ist während der Zugstufe geschlossen.
Genauer gesagt, steuert die Steuerscheibe 162 die Fluidströmung zwischen der oberen Arbeitskammer 44 und der unteren Arbeitskammer 46 über den Abflussdurchgang 176 während einer niedrigen Kolbengeschwindigkeit. Während der Druckstufe bei niedriger Kolbengeschwindigkeit strömt Fluid aus der unteren Arbeitskammer 46 durch die Druckstufen-Durchgänge 66. Die Steuerscheibe 162 biegt sich, damit Fluid durch den Durchgang 172 hindurch und aus der Öffnung 174 der Öffnungsscheibe 166 heraus zu der oberen Arbeitskammer 44 strömen kann. Während der Zugstufe bei niedrigen Kolbengeschwindigkeiten strömt Fluid aus der oberen Arbeitskammer 44 in Richtung der Druckstufen-Durchgänge 66. Der Druck des Fluids drückt die Steuerscheibe 162 gegen den Kolbenkörper 60, so dass die Kanäle 172 gegen den Kolbenkörper 60 abgedichtet werden. Entsprechend wird verhindert, dass Fluid während einer niedrigen Kolbengeschwindigkeit durch den Abflussdurchgang 176 und in die Druckstufen-Durchgänge 66 strömt.
Die Steuerscheibe 162 der vorliegenden Offenbarung steuert den Abflussdurchgang 176, der durch die Öffnung 174 der Öffnungsscheibe 166 und den Durchgang 172 der Steuerscheibe 162 gebildet wird, in einer solchen Weise, dass während der Zugstufe der Abflussdurchgang 176 geschlossen ist und während der Druckstufe der Abflussdurchgang 176 offen ist. Dementsprechend erzeugen der Abflussdurchgang 160 und der Abflussdurchgang 176 eine Dämpfung während der Druckstufe bei niedrigen Fluidgeschwindigkeiten, und während der Zugstufe erzeugt der Abflussdurchgang 160 eine Dämpfung bei niedrigen Fluidgeschwindigkeiten. Dank der Steuerscheibe 162 bietet der Stoßdämpfer 20, 26 weiche Dämpfungseigenschaften für die Druckstufe bei niedriger Geschwindigkeit und straffe Dämpfungseigenschaften für die Zugstufe bei niedriger Geschwindigkeit. Somit können die Dämpfungseigenschaften der Stoßdämpfer 20, 26 unabhängig für die Zugstufe und die Druckstufe bei niedrigen Fluidgeschwindigkeiten abgestimmt werden. In den beispielhaften Ausführungsformen ist die Steuerscheibe 162 in der Druckstufen-Ventilscheibenbaugruppe 94 angeordnet. Es versteht sich, dass die Steuerscheibe 162 ebenso in der Zugstufen-Ventilscheibenbaugruppe 104 angeordnet sein kann, um den Abflussdurchgang auf der Zugstufenseite zu steuern, dergestalt, dass der Abflussdurchgang eine Fluidströmung während der Zugstufe erlauben und eine Fluidströmung während der Druckstufe verhindern würde.
Die obige Beschreibung der Ausführungsformen dient den Zwecken der Veranschaulichung und Beschreibung. Sie soll weder erschöpfend sein, noch die Offenbarung einschränken. Einzelne Elemente oder Merkmale einer bestimmten Ausführungsform sind allgemein nicht auf diese konkrete Ausführungsform beschränkt, sind aber, sofern zutreffend, gegeneinander austauschbar und können in einer ausgewählten Ausführungsform verwendet werden, selbst wenn sie nicht speziell gezeigt oder beschrieben sind. Diese können auch auf verschiedene Weise variiert werden. Solche Variationen sind nicht als eine Abweichung von der Offenbarung anzusehen, und alle derartigen Modifizierungen sollen im Schutzumfang der Offenbarung mit enthalten sein.
Es sind beispielhafte Ausführungsformen gezeigt, so dass diese Offenbarung gründlich erfolgt und dem Fachmann in vollem Umfang der Schutzumfang vermittelt wird. Zahlreiche konkrete Details sind dargelegt, wie beispielsweise Beispiele konkreter Komponenten, Vorrichtungen und Verfahren, um ein gründliches Verständnis von Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung zu ermöglichen. Dem Fachmann leuchtet ein, dass bestimmte Details nicht verwendet zu werden brauchen, dass beispielhafte Ausführungsformen in vielen verschiedenen Arten verkörpert sein können und dass keine dahingehend verstanden werden darf, als würde sie den Schutzumfang der Offenbarung einschränken. In einigen beispielhaften Ausführungsformen sind allgemein bekannte Prozesse, allgemein bekannte Vorrichtungsstrukturen und allgemein bekannte Technologien nicht ausführlich beschrieben.
Wenn ein Element oder eine Schicht als „auf“, „im Eingriff mit“, „verbunden mit“ oder „gekoppelt mit“ einem anderen Element oder einer anderen Schicht beschrieben wird, so kann es bzw. sie direkt auf, in Eingriff mit, verbunden mit oder gekoppelt mit dem anderen Element oder der anderen Schicht sein, oder es können dazwischenliegende Elemente oder Schichten vorhanden sein. Wenn hingegen ein Element als „direkt auf“, „direkt im Eingriff mit“, „direkt verbunden mit“ oder „direkt gekoppelt mit“ einem anderen Element oder einer anderen Schicht beschrieben wird, so brauchen keine dazwischenliegenden Elemente oder Schichten vorhanden zu sein. Andere Wörter, die verwendet werden, um die Beziehung zwischen Elementen zu beschreiben, sind in gleicher Weise auszulegen (zum Beispiel „zwischen“ im Vergleich zu „direkt zwischen“, „neben“ im Vergleich zu „direkt neben“, usw.). Im Sinne des vorliegenden Textes enthält der Terminus „und/oder“ sämtliche Kombinationen eines oder mehrerer der im betreffenden Zusammenhang angeführten Elemente.
Im vorliegenden Text können räumlich relative Begriffe, wie zum Beispiel „innen“, „außen“, „unterhalb“, „unter“, „unterer“, „oberhalb“, „oberer“ und dergleichen, verwendet werden, um die Beschreibung zu vereinfachen, um die Beziehung eines Elements oder Strukturelements zu einem oder mehreren anderen Elementen oder Strukturelementen zu beschreiben, wie in den Figuren veranschaulicht. Die räumlich relativen Begriffe sollen neben der in den Figuren gezeigten Ausrichtung noch weitere Ausrichtungen der Vorrichtung während des Gebrauchs oder Betriebes umfassen. Wenn zum Beispiel die Vorrichtung in den Figuren umgedreht wird, so wären Elemente, die als „unter“ oder „unterhalb“ anderer Elemente oder Strukturelemente beschrieben sind, dann „über“ den anderen Elementen oder Strukturelementen ausgerichtet. Das heißt, der beispielhafte Begriff „darunter“ kann eine Ausrichtung sowohl darüber als auch darunter umfassen. Die Vorrichtung kann auch anders ausgerichtet (90 Grad gedreht oder anders ausgerichtet) sein, und die im vorliegenden Text verwendeten räumlich relativen Deskriptoren können entsprechend interpretiert werden.

Claims

Stoßdämpfer für ein Fahrzeug, der Folgendes umfasst: ein Druckrohr, das eine Fluidkammer definiert; einen Kolben, der innerhalb der Fluidkammer angeordnet ist, wobei der Kolben die Fluidkammer in eine obere Arbeitskammer und eine untere Arbeitskammer teilt, wobei der Kolben einen Druckstufendurchgang und einen Zugstufendurchgang definiert, die sich durch den Kolben hindurch zwischen der oberen Arbeitskammer und der unteren Arbeitskammer erstrecken; und eine Ventilscheibenbaugruppe, die den Kolben in Eingriff nimmt und eine Fluidströmung zwischen der oberen Arbeitskammer und der unteren Arbeitskammer steuert, wobei die Ventilscheibenbaugruppe eine Steuerscheibe, die innerhalb eines Absatzes des Kolbens positioniert ist, und eine Öffnungsscheibe enthält, die an dem Absatz des Kolbens positioniert ist, wobei die Öffnungsscheibe eine Öffnung definiert, und die Steuerscheibe einen oder mehrere Kanäle definiert und zwischen dem Kolben und der Öffnungsscheibe positioniert ist, die Steuerscheibe die Fluidströmung durch die Öffnung steuert, damit Fluid durch die Öffnung in einer ersten Richtung strömen kann und kein Fluid durch die Öffnung in einer zweiten Richtung, die der ersten Richtung entgegengesetzt ist, strömen kann.
Stoßdämpfer nach Anspruch 1, wobei die Kanäle entlang eines Abschnitts der Steuerscheibe definiert sind, der sich neben einer Oberfläche des Kolbens und von dem Druckstufendurchgang und dem Zugstufendurchgang entfernt befindet.
Stoßdämpfer nach Anspruch 1, der des Weiteren Folgendes umfasst: eine Zwischenscheibe, die zwischen der Öffnungsscheibe und der Steuerscheibe positioniert ist, wobei ein Außendurchmesser der Zwischenscheibe kleiner ist als ein Außendurchmesser der Öffnungsscheibe und ein Außendurchmesser der Steuerscheibe.
Stoßdämpfer nach Anspruch 1, der des Weiteren Folgendes umfasst: eine Zwischenscheibe, die zwischen der Öffnungsscheibe und der Steuerscheibe positioniert ist, wobei ein Außendurchmesser der Zwischenscheibe kleiner ist als ein Außendurchmesser der Öffnungsscheibe und ein Außendurchmesser der Steuerscheibe, und wobei des Weiteren die Steuerscheibe einen oder mehrere Kanäle definiert, die außerhalb eines Abschnitts der Steuerscheibe positioniert sind, der die Zwischenscheibe überlappt.
Stoßdämpfer nach Anspruch 1, wobei die Ventilscheibenbaugruppe die Fluidströmung auf einer Druckstufenseite des Kolbens steuert.
Stoßdämpfer für ein Fahrzeug, der Folgendes umfasst: ein Druckrohr, das eine Fluidkammer definiert; einen Kolben, der innerhalb der Fluidkammer angeordnet ist und einen Stützabsatz aufweist, der entlang des Umfangs einer Oberfläche des Kolbens verläuft, wobei der Kolben die Fluidkammer in eine obere Arbeitskammer und eine untere Arbeitskammer teilt und der Kolben einen Druckstufendurchgang und einen Zugstufendurchgang definiert, die sich durch den Kolben hindurch zwischen der oberen Arbeitskammer und der unteren Arbeitskammer erstrecken; und eine Ventilscheibenbaugruppe, die den Kolben in Eingriff nimmt und eine Fluidströmung zwischen der oberen Arbeitskammer und der unteren Arbeitskammer steuert, wobei die Ventilscheibenbaugruppe eine Steuerscheibe, eine Zwischenscheibe und eine Öffnungsscheibe enthält, wobei die Steuerscheibe innerhalb des Stützabsatzes des Kolbens positioniert ist und einen Durchgang definiert, die Zwischenscheibe zwischen der Steuerscheibe und der Öffnungsscheibe positioniert ist, ein Außendurchmesser der Zwischenscheibe kleiner als ein Außendurchmesser der Öffnungsscheibe und ein Außendurchmesser der Steuerscheibe ist, die Öffnungsscheibe eine Öffnung definiert, die Öffnung und der Durchgang der Steuerscheibe einen Abschnitt eines Abflussdurchgangs zwischen der oberen Arbeitskammer und der unteren Arbeitskammer bilden, und die Steuerscheibe den Abflussdurchgang schließt, wenn das Fluid in einer ersten Richtung strömt, und den Abflussdurchgang öffnet, wenn das Fluid in einer zweiten Richtung strömt, die der ersten Richtung entgegengesetzt ist.
Stoßdämpfer nach Anspruch 6, wobei in der ersten Richtung Fluid aus der oberen Arbeitskammer in Richtung der unteren Arbeitskammer strömt und in der zweiten Richtung Fluid aus der unteren Arbeitskammer in Richtung der oberen Arbeitskammer strömt.
Stoßdämpfer nach Anspruch 6, wobei die Ventilscheibenbaugruppe die Fluidströmung durch den Druckstufendurchgang steuert.
Stoßdämpfer nach Anspruch 6, wobei die Öffnungsscheibe an dem Stützabsatz positioniert ist.
Stoßdämpfer nach Anspruch 6, wobei die Steuerscheibe gegen eine Oberfläche des Kolbens drückt, wenn Fluid in der ersten Richtung strömt, und sich von dem Kolben fort bewegt, wenn Fluid in der zweiten Richtung strömt.
Stoßdämpfer nach Anspruch 6, wobei der Durchgang der Steuerscheibe an einer Position der Steuerscheibe angeordnet ist, die eine Oberfläche des Kolbens überlappt, die von dem Druckstufendurchgang entfernt ist und die außerhalb des Außendurchmessers der Zwischenscheibe liegt.
Stoßdämpfer nach Anspruch 6, wobei die Zwischenscheibe einen Freiraum zwischen der Steuerscheibe und der Öffnungsscheibe definiert.
Stoßdämpfer für ein Fahrzeug, der Folgendes umfasst: ein Druckrohr, das eine Fluidkammer definiert; einen Kolben, der innerhalb der Fluidkammer angeordnet ist, wobei der Kolben die Fluidkammer in eine obere Arbeitskammer und eine untere Arbeitskammer teilt, wobei der Kolben einen Druckstufendurchgang und einen Zugstufendurchgang definiert, die sich durch den Kolben hindurch zwischen der oberen Arbeitskammer und der unteren Arbeitskammer erstrecken; eine Zugstufen-Ventilbaugruppe, die den Kolben in Eingriff nimmt und die Fluidströmung durch den Zugstufendurchgang steuert; und eine Druckstufen-Ventilbaugruppe, die den Kolben in Eingriff nimmt, wobei die Druckstufen-Ventilbaugruppe eine Fluidströmung durch den Druckstufendurchgang steuert, wobei die Druckstufen-Ventilbaugruppe eine Steuerscheibe und eine Öffnungsscheibe enthält, wobei ein Freiraum zwischen der Steuerscheibe und der Öffnungsscheibe definiert ist, wobei die Öffnungsscheibe eine Öffnung definiert, wobei die Steuerscheibe zwischen dem Kolben und der Öffnungsscheibe positioniert ist und die Steuerscheibe die Fluidströmung durch die Öffnung steuert.
Stoßdämpfer nach Anspruch 13, wobei der Kolben einen Stützabsatz enthält, der entlang des Umfangs einer Oberfläche des Kolbens verläuft, die Steuerscheibe innerhalb des Stützabsatzes positioniert ist, und die Öffnungsscheibe an dem Stützabsatz positioniert ist.
Stoßdämpfer nach Anspruch 13, wobei die Steuerscheibe die Fluidströmung durch die Öffnung während eines Zugstufenhubes verhindert und die Fluidströmung durch die Öffnung während eines Druckstufenhubes gestattet.
Stoßdämpfer nach Anspruch 13, wobei die Steuerscheibe einen oder mehrere Kanäle entlang eines Abschnitts der Steuerscheibe definiert, der sich neben einer Oberfläche des Kolbens und von dem Druckstufendurchgang und dem Zugstufendurchgang entfernt befindet.
Stoßdämpfer nach Anspruch 13, der des Weiteren Folgendes umfasst: eine Zwischenscheibe, die zwischen der Öffnungsscheibe und der Steuerscheibe positioniert ist und die den Freiraum zwischen der Öffnungsscheibe und der Steuerscheibe definiert, wobei ein Außendurchmesser der Zwischenscheibe kleiner ist als ein Außendurchmesser der Öffnungsscheibe und ein Außendurchmesser der Steuerscheibe.
Stoßdämpfer nach Anspruch 13, der des Weiteren Folgendes umfasst: eine Zwischenscheibe, die zwischen der Öffnungsscheibe und der Steuerscheibe positioniert ist, wobei ein Außendurchmesser der Zwischenscheibe kleiner ist als ein Außendurchmesser der Öffnungsscheibe und ein Außendurchmesser der Steuerscheibe, und wobei des Weiteren die Steuerscheibe einen oder mehrere Kanäle an einer Position der Steuerscheibe definiert, die eine Oberfläche des Kolbens überlappt, die von dem Druckstufendurchgang entfernt liegt und sich außerhalb des Außendurchmessers der Zwischenscheibe befindet.