DE10234906A1

DE10234906A1 - Einstellung der Kompressionsdämpfung eines Stossdämpfers

Info

Publication number: DE10234906A1
Application number: DE10234906A
Authority: DE
Inventors: Darryl Sendrea
Original assignee: Meritor Heavy Vehicle Technology LLC
Current assignee: Ride Control Troy Us LLC; Ride Control Us LLC
Priority date: 2001-08-22
Filing date: 2002-07-31
Publication date: 2003-04-30
Anticipated expiration: 2022-08-01
Also published as: ITTO20020730A0; US20030038411A1; ITTO20020730A1; DE10234906B4; US6659241B2

Abstract

Ein einstellbarer Stoßdämpfer ist vorgesehen, der einen Körper mit einem Fluiddurchlaß aufweist, der einen ersten und einen zweiten Durchgang umfaßt, die miteinander in Fluidverbindung stehen. Zwischen den Durchgängen ist eine Ventilanordnung angeordnet, die einen Tauchkolben umfaßt, der zwischen mehreren, mehreren Fluidströmungspositionen entsprechenden Positionen einstellbar ist. Die Ventilanordnung umfaßt ein Dosierventil mit einer Öffnung in einer Scheibe, und der Tauchkolben umfaßt eine Nadel, die mit einem Teil in der Öffnung angeordnet ist, um einen Strömungsquerschnitt bereitzustellen. Bei Bewegung des Kolbens ändert sich der Strömungsquerschnitt. Die Ventilanordnung umfaßt auch ein Ausstoßventil, bei dem die Scheibe durch eine zwischen dem Tauchkolben und der Scheibe angeordnete Feder in eine geschlossene Position beaufschlagt ist. Eine Bewegung des Tauchkolbens verändert die Belastung der Feder. Ein Einstellorgan hat eine Steuerfläche, die mit dem Tauchkolben so zusammenwirkt, daß bei Drehung des Einstellknopfs die Steuerfläche den Tauchkolben verstellt. Auf diese Weise können das Ausstoß- und Dosierventil gleichzeitig verstellt werden, oder unabhängig, wenn das Ausstoß- und Dosierventil getrennt sind, um eine wünschenswertere Einstellung des Stoßdämpfers bereitzustellen. Darüber hinaus ist die Einstellung des Stoßdämpfers nicht notwendigerweise auf eine begrenzte Anzahl bestimmter Positionen begrenzt.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Diese Erfindung betrifft einen einstellbaren Stoßdämpfer, und insbesondere betrifft die Erfindung einen Stoßdämpfer mit Einstellung der Kompressionsdämpfung.
Stoßdämpfer werden in Fahrzeugen verwendet, um von Fahrbahnen stammende Stöße zu dämpfen. Für bestimmte Fahrzeuganwendungen wie beispielsweise Motorschlitten kann es höchst wünschenswert sein, die Möglichkeit bereitzustellen, die Dämpfungseigenschaften eines Stoßdämpfers ohne Schwierigkeiten einzustellen. Beispielsweise können die Fahreigenschaften eines Motorschlittens aufgrund der Veränderung des Gewichts von verschiedenen bzw. mehreren Mitfahrern beeinträchtigt werden. Je höher das statische Gewicht von Fahrzeug und Mitfahrer ist, desto mehr wird der Stoßdämpfer zusammengedrückt, wodurch sich seine Dämpfungsfähigkeit verringert. Zu diesem Zweck sind einstellbare Stoßdämpfer entwickelt worden, die es dem Fahrer ermöglichen, die Dämpfungseigenschaften des Stoßdämpfers einzustellen, um sich verändernden Belastungen und persönlichen Vorlieben des Fahrzeughandlings anzupassen.
Die Dämpfung eines Stoßdämpfers kann verändert werden, indem man verschiedene Ventile und Öffnungen vorsieht, durch die ein Fluid innerhalb des Stoßdämpfers fließt. Das Hemmen der Fluidströmung läßt den Stoßdämpfer steifer werden, und eine Erhöhung der Fluidströmung läßt den Stoßdämpfer weicher werden. Im Stand der Technik konnte ein Fahrer die Dämpfung des Stoßdämpfers einstellen, indem er aus mehreren, bestimmten Einstellungen auswählte. An einem Zylinder mit Öffnungen unterschiedlicher Größe, die radial um den Zylinder herum angeordnet waren, war eine Schraube angebracht. Bei Drehung der Schraube wurde eine bestimmte Öffnung in einem Fluiddurchlaß angeordnet, um das Fließen von Fluid durch den Durchlaß zu steuern. Der Schraube und dem Zylinder war ein Rastmechanismus zugeordnet, so daß die Öffnung ausgerichtet mit dem Durchlaß gehalten wurde.
Alternativ wurde die Steifheit einer ein Ausstoßventil beaufschlagenden Feder verändert, um die Dämpfung des Stoßdämpfers einzustellen. Eine Schraube wurde verwendet, um die Feder des Ausstoßventils zu belasten oder zu entlasten, um das Fließen von Fluid durch das Ventil zu steuern. Es wurde jedoch kein einzelner Einstellmechanismus vorgesehen, um die Einstellung von sowohl dem Ausstoßventil als auch einer Öffnung zu ermöglichen. Außerdem war auch kein Einstellorgan vorgesehen, mit dem eine stufenlose Einstellung der Dämpfung möglich war.
Es besteht daher ein Bedarf an einem einstellbaren Stoßdämpfer, in dem ein Antrieb mit erhöhter Einstellung der Strömung durch den Stoßdämpfer vorgesehen ist.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG UND VORTEILE

Die vorliegende Erfindung schafft einen einstellbaren Stoßdämpfer, der einen Körper mit einem Fluiddurchlaß aufweist, der einen ersten und einen zweiten Durchgang umfaßt, die miteinander in Fluidverbindung stehen. Zwischen den Durchgängen ist eine Ventilanordnung angeordnet, die einen Tauchkolben umfaßt, der zwischen mehreren Positionen einstellbar ist, die mehreren Fluidströmungspositionen entsprechen. Die Ventilanordnung umfaßt ein Dosierventil mit einer Öffnung in einer Scheibe, und der Tauchkolben umfaßt eine Nadel, die mit einem Teil in der Öffnung angeordnet ist, um einen Strömungsquerschnitt bereitzustellen. Bei Bewegung des Kolbens ändert sich der Strömungsquerschnitt. Die Ventilanordnung umfaßt auch ein Ausstoßventil, bei dem die Scheibe durch eine zwischen dem Tauchkolben und der Scheibe angeordnete Feder in eine geschlossene Position beaufschlagt ist. Eine Bewegung des Tauchkolbens verändert die Belastung der Feder. Ein Einstellorgan hat eine Steuerfläche, die mit dem Tauchkolben so zusammenwirkt, daß die Steuerfläche bei Drehung des Einstellknopfs den Tauchkolben verstellt. Auf diese Weise können das Ausstoßventil und das Dosierventil gleichzeitig verstellt werden, oder unabhängig voneinander, wenn das Ausstoßventil und das Dosierventil getrennt sind, um eine wünschenswertere Einstellung des Stoßdämpfers bereitzustellen. Darüber hinaus ist die Einstellung des Stoßdämpfers nicht notwendigerweise auf eine endliche Anzahl bestimmter Positionen begrenzt.
Demgemäß ist durch die obige Erfindung ein einstellbarer Stoßdämpfer geschaffen, in dem ein Antrieb mit erhöhter Einstellung der Strömung durch den Stoßdämpfer vorgesehen ist.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich durch Bezugnahme auf die folgende, ausführliche Beschreibung, die sich auf die beigefügten Zeichnungen bezieht. In diesen zeigen:
Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Motorschlittens, in der ein hinterer Stoßdämpfer angedeutet ist;
Fig. 2 eine Querschnittsansicht eines einstellbaren Stoßdämpfers der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 3 eine Querschnittsansicht des einstellbaren Stoßdämpfers entlang Linie 3-3 von Fig. 2.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM

In Fig. 1 ist schematisch ein Motorschlitten 10 abgebildet. Der Motorschlitten 10 umfaßt Schienen 12, die mit dem Chassis des Motorschlittens über Aufhängungsstreben und einen hinteren Stoßdämpfer 14 zum Dämpfen von Stößen von der Fahrbahn verbunden sind. Der einstellbare Stoßdämpfer der vorliegenden Erfindung wird bevorzugt bei einem Motorschlitten verwendet, insbesondere für den hinteren Stoßdämpfer von Motorschlitten. Es sollte jedoch klar sein, daß der einstellbare Stoßdämpfer in beliebigen anderen Anwendungen zum Einsatz kommen kann.
In Fig. 2 ist der einstellbare Stoßdämpfer 16 der vorliegenden Erfindung dargestellt, der wie gezeigt in Einrohrausführung vorliegen kann. Der Stoßdämpfer 16 ist durch ein oberes Ende 18 und ein unteres Ende 20 an einer Aufhängungsvorrichtung angebracht. Der Stoßdämpfer 16 umfaßt eine mit einem Hydraulikfluid gefüllte Hauptkammer 22. Die Kammer 22 weist einen Kolben 24 auf, der innerhalb der Kammer 22 angeordnet ist, wobei sich eine Stange 26 vom Kolben 24 weg erstreckt. Um die Gesamtlänge des Stoßdämpfers 16 zu reduzieren, kann eine Nebenkammer 28 über Bänder 29 an der Hauptkammer 22 befestigt sein, wie es auf diesem Gebiet bekannt ist. Die Nebenkammer 28 weist eine Fluidkammer 30 auf, die über eine Fluidleitung 32 mit der Hauptkammer 22 strömungsmäßig verbunden ist, so daß Fluid von der Hauptkammer 22 zur Fluidkammer 30 strömen kann. Die Nebenkammer 28 umfaßt auch eine Gaskammer 34, die von der Fluidkammer 30 durch einen frei verschiebbaren Kolben 36 getrennt ist.
An der Nebenkammer 28 ist ein Einstellorgan 38, vorzugsweise ein Knopf, angeordnet, um eine Einstellung der Dämpfungseigenschaften des Stoßdämpfers 16 und wiederum eine Einstellung der Fahrhandlingeigenschaften des Motorschlittens zu ermöglichen. Um den Benutzer beim Einstellen des Stoßdämpfers 16 zu unterstützen, kann ein kleines Schild 40 in der Nähe des Einstellknopfes 38 vorgesehen sein. Das kleine Schild 40 kann z. B. die Verstellrichtungen für eine weichere oder härtere Fahrt angeben.
Wie in Fig. 3 gezeigt, umfaßt die Nebenkammer 28 einen Körper 42, der einen Durchlaß 44 mit einem ersten Durchgang 46 und einem zweiten Durchgang 48 bildet. Der erste Durchgang 46 steht in Fluidverbindung mit der Fluidleitung 32, und der zweite Durchgang 48 steht in Fluidverbindung mit der Fluidkammer 30. Zwischen dem ersten und zweiten Durchgang 46, 48 ist eine Ventilanordnung 50 angeordnet, um die Fluidströmung von der Hauptkammer 22 zur Fluidkammer 30 zu steuern, wodurch die Dämpfung gesteuert wird.
Die Ventilanordnung 50 umfaßt ein Ausstoßventil und ein Dosierventil, die sich gemeinsame Komponenten teilen, um ein gleichzeitiges Einstellen der Ventile zu ermöglichen. Die Ventilanordnung 50 umfaßt einen Tauchkolben 54, der in einer Bohrung 52 im Körper 42 angeordnet ist. Zwischen dem Tauchkolben 54 und der Bohrung 52 ist eine Dichtung 56 angeordnet, um einen Leckstrom von Fluid aus dem Körper 42 zu verhindern. Eine Scheibe 58 umfaßt eine Öffnung 60, welche den ersten Durchgang 46 und den zweiten Durchgang 48 strömungsmäßig verbindet. Von dem Tauchkolben 54 erstreckt sich eine Nadel 62, die ein sich verjüngendes Ende 64 hat, das sich teilweise innerhalb der Öffnung 60 befindet. Die Nadel 62 und die Öffnung 60 arbeiten zusammen als ein Dosierventil, indem sie einen Strömungsquerschnitt definieren, der während des Kompressionshubs die Rate des Fluidstroms vom ersten Durchgang 46 zum zweiten Durchgang 48 steuert. Der Tauchkolben 54 kann durch den Einstellknopf 38 innerhalb der Bohrung 52 linear verstellt werden, um den Strömungsquerschnitt zu verändern.
Eine Feder 66 ist zwischen dem Tauchkolben 54 und der Scheibe 58 angeordnet, um ein Ausstoßventil zu bilden. Die Feder 66 beaufschlagt die Scheibe 58 in eine geschlossene Position. Wenn im ersten Durchgang 46 ein vorbestimmter Druck erreicht ist, wird die Feder 66 zusammengedrückt, und die . Scheibe 58 bewegt sich in eine offene Position. Der Einstellknopf 38 kann verstellt werden, um durch ein Verstellen des Tauchkolbens 54 die Feder 66 zu belasten. Eine Veränderung der Belastung der Feder ändert den Druck, bei dem sich die Scheibe 58 während des Kompressionshubs von der geschlossenen Position zur offenen Position bewegt.
Der Einstellknopf 38 umfaßt eine Innenfläche 70, die eine sich radial einwärts erstreckende Steuerfläche 72 aufweist. Die Steuerfläche 72 greift am Tauchkolben 54 an, so daß bei Drehung des Knopfes 38 die lineare Position des Tauchkolbens eingestellt wird. Auf diese Weise werden der Strömungsquerschnitt des Dosierventils und die Belastung des Ausstoßventils gleichzeitig eingestellt.
Obwohl die Erfindung soweit in Bezug auf gleichzeitiges Einstellen beschrieben worden ist, sollte klar sein, daß das Dosierventil und das Ausstoßventil zum unabhängigen Einstellen getrennt werden können, um jeweils ein unabhängiges Einstellen bereitzustellen. Das Dosierventil steuert die Dämpfung bei Kompressionsgeschwindigkeiten im kleinen bis mittleren Bereich, und das Ausstoßventil steuert die Dämpfung bei Kompressionsgeschwindigkeiten im mittleren bis hohen Bereich. Dosier- und Ausstoßventil können zwischen dem ersten und zweiten Durchgang angeordnet sein, wobei jedes Ventil seinen eigenen Tauchkolben und sein eigenes, mit einer Steuerfläche versehenes Einstellorgan hat. Demgemäß kann die Dämpfung bei niedriger und hoher Geschwindigkeit unabhängig eingestellt werden.
Ein Nachfüllventil 76 verbindet den ersten Durchgang 46 und die Fluidkammer 30 strömungsmäßig miteinander, damit Fluid während des Rückhubs zur Hauptkammer 22 zurückkehren kann. Das Ventil 76 kann einen Ventilkörper 78 umfassen, der typischerweise eine Öffnung umfaßt. Das Nachfüllventil 76 ist durch eine Feder 80 in eine geschlossene Position beaufschlagt.
Die Erfindung ist auf darstellende Art und Weise beschrieben worden, und es sollte klar sein, daß die verwendete Terminologie im Sinne beschreibender Worte und nicht als einschränkend aufgefaßt werden soll. Selbstverständlich sind im Hinblick auf die obigen Lehren viele Änderungen und Variationen der vorliegenden Erfindung möglich. Deshalb sollte klar sein, daß die Erfindung innerhalb des Umfangs der beigefügten Ansprüche auch anders als im Einzelnen beschrieben realisiert werden kann.

Claims

1. Einstellbarer Stoßdämpfer, umfassend:
einen Körper mit einem Fluiddurchlaß, der einen ersten und einen zweiten Durchgang umfaßt, die miteinander in Fluidverbindung stehen,
eine zwischen dem ersten und zweiten Durchgang angeordnete Ventilanordnung, wobei die Ventilanordnung einen Tauchkolben umfaßt, der zwischen mehreren Positionen einstellbar ist, die mehreren Fluidströmungspositionen entsprechen;
ein Einstellorgan mit einer Steuerfläche, die mit dem Tauchkolben zusammenwirkt, um den Tauchkolben in Reaktion auf eine Betätigung des Einstellorgans zwischen den mehreren Positionen zu verstellen.

2. Stoßdämpfer nach Anspruch 1, bei dem das Einstellorgan einen Knopf mit einer Innenfläche umfaßt, wobei sich die Steuerfläche von der Innenfläche radial einwärts erstreckt.

3. Stoßdämpfer nach Anspruch 1, bei dem die Ventilanordnung ein Ausstoßventil mit einer Scheibe umfaßt, die zwischen den Durchgängen angeordnet und zwischen einer offenen und einer geschlossenen Position bewegbar ist, und eine Feder, die zwischen dem Tauchkolben und der Scheibe angeordnet ist und die Scheibe in die geschlossene Position beaufschlagt, wobei der Tauchkolben eine Belastung der Feder zwischen den mehreren Positionen verändert.

4. Stoßdämpfer nach Anspruch 3, bei dem die Scheibe eine Öffnung und der Tauchkolben eine Nadel umfaßt, die mit einem Teil innerhalb der Öffnung angeordnet ist, um einen Strömungsquerschnitt bereitzustellen, wobei der Tauchkolben die Nadel zwischen den Positionen verstellt, um den Strömungsquerschnitt zu verändern.

5. Stoßdämpfer nach Anspruch 1, bei dem die Ventilanordnung eine Öffnung und der Tauchkolben eine Nadel umfaßt, die mit einem Teil innerhalb der Öffnung angeordnet ist, um einen Strömungsquerschnitt bereitzustellen, wobei der Tauchkolben die Nadel zwischen den Positionen verstellt, um den Strömungsquerschnitt zu verändern.

6. Stoßdämpfer nach Anspruch 5, bei dem die Ventilanordnung ein Ausstoßventil mit einer Scheibe umfaßt, die zwischen den Durchgängen angeordnet und zwischen einer offenen und einer geschlossenen Position bewegbar ist, und eine Feder, die zwischen dem Tauchkolben und der Scheibe angeordnet ist und die Scheibe in die geschlossene Position beaufschlagt, wobei der Tauchkolben eine Belastung der Feder zwischen den mehreren Positionen verändert.

7. Stoßdämpfer nach Anspruch 6, bei dem die Scheibe die Öffnung aufweist.

8. Stoßdämpfer nach Anspruch 1, bei dem der Stoßdämpfer in Einrohrausführung vorliegt.

9. Stoßdämpfer nach Anspruch 8, bei dem der Stoßdämpfer eine Nebenkammer umfaßt, die mit einer Hauptkammer durch eine externe Fluidleitung verbunden ist, wobei die Nebenkammer eine Gaskammer und eine Fluidkammer aufweist, die durch einen frei verschiebbaren Kolben getrennt sind, wobei die Nebenkammer den Körper umfaßt.

10. Stoßdämpfer nach Anspruch 9, darüber hinaus mit einem Nachfiillventil zwischen der Fluidkammer und dem ersten Durchgang, um eine Fluidströmung zwischen der Fluidkammer und dem ersten Durchgang zu ermöglichen.

11. Stoßdämpfer nach Anspruch 1, bei dem der Tauchkolben stufenlos verstellbar ist.

12. Einstellbarer Stoßdämpfer, umfassend:
einen Körper mit einem Fluiddurchlaß, der einen ersten und einen zweiten Durchgang umfaßt, die miteinander in Fluidverbindung stehen;
eine zwischen dem ersten und zweiten Durchgang angeordnete Ventilanordnung, wobei die Ventilanordnung einen Tauchkolben umfaßt, der zwischen mehreren Positionen einstellbar ist, die mehreren Fluidströmungspositionen entsprechen, wobei die Ventilanordnung eine Öffnung und der Tauchkolben eine Nadel umfaßt, die mit einem Teil innerhalb der Öffnung angeordnet ist, um einen Strömungsquerschnitt bereitzustellen, wobei der Tauchkolben die Nadel zwischen den Positionen verstellt, um den Strömungsquerschnitt zu verändern, und wobei die Ventilanordnung darüber hinaus ein Ausstoßventil mit einer Scheibe umfaßt, die zwischen den Durchgängen angeordnet und zwischen einer offenen und einer geschlossenen Position bewegbar ist, und eine Feder, die zwischen dem Tauchkolben und der Scheibe angeordnet ist und die Scheibe in die geschlossene Position beaufschlagt, wobei der Tauchkolben eine Belastung der Feder zwischen den mehreren Positionen verändert,
ein Einstellorgan, das mit dem Tauchkolben zusammenwirkt, um den Tauchkolben im Ansprechen auf eine Betätigung des Einstellorgans zwischen den mehreren Positionen zu verstellen.

13. Stoßdämpfer nach Anspruch 12, bei dem die Scheibe die Öffnung aufweist.

14. Stoßdämpfer nach Anspruch 12, bei dem das Einstellorgan eine Steuerfläche zum Eingriff mit dem Tauchkolben umfaßt.

15. Stoßdämpfer nach Anspruch 14, bei dem das Einstellorgan einen Knopf mit einer Innenfläche umfaßt, wobei sich die Steuerfläche von der Innenfläche radial einwärts erstreckt.

16. Stoßdämpfer nach Anspruch 12, bei dem der Tauchkolben stufenlos verstellbar ist.