DE112007002377T5

DE112007002377T5 - Stoßdämpfer mit stufenlos variablem semi-aktivem Ventil

Info

Publication number: DE112007002377T5
Application number: DE112007002377T
Authority: DE
Inventors: Gert Vanhees; Koen Reybrouck
Original assignee: Tenneco Automotive Operating Co Inc
Current assignee: Tenneco Automotive Operating Co Inc
Priority date: 2006-10-11
Filing date: 2007-10-10
Publication date: 2009-08-20
Also published as: KR20090063259A; JP2010507047A; US7743896B2; WO2008045470A3; US20080087512A1; CN102297227A; JP5579790B2; KR101374457B1; CN101541571A; CN101541571B; WO2008045470A2; CN102297227B; JP2012193853A

Abstract

Stoßdämpfer, enthaltend:
ein Druckrohr, das eine Arbeitskammer bildet;
eine in dem Druckrohr verschiebbar angeordnete Kolbenanordnung, welche Kolbenanordnung die Arbeitskammer in eine obere Arbeitskammer und eine untere Arbeitskammer teilt;
ein um das Druckrohr angeordnetes Reserverohr;
ein zwischen dem Druckrohr und dem Reserverohr angeordnetes Zwischenrohr, wobei zwischen dem Zwischenrohr und dem Druckrohr eine Zwischenkammer gebildet ist, wobei eine Reservoirkammer zwischen dem Zwischenrohr und dem Reserverohr gebildet ist; und
eine an dem Reserverohr montierte Ventilanordnung, welche Ventilanordnung einen Einlass hat, der in Kommunikation mit der Zwischenkammer ist, und einen Auslass, der in Kommunikation mit der Reservoirkammer ist, welche Ventilanordnung enthält:
eine untere Scheibe, die einen zwischen dem Einlass und dem Auslass verlaufenden ersten Kanal schließt;
einen zwischen dem Einlass und dem Auslass verlaufenden zweiten Kanal, welcher zweite Kanal durch die untere Scheibe zu einer über der unteren Scheibe gebildeten Kammer verläuft; und
ein innerhalb des...

Description

Gebiet
Die vorliegende Offenbarung betrifft einen hydraulischen Dämpfer oder Stoßdämpfer, der zur Verwendung in einem Aufhängungssystem, wie etwa dem für Kraftfahrzeuge verwendeten Aufhängungssystem ausgelegt ist. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung einen hydraulischen Dämpfer oder Stoßdämpfer, der ein außen angebrachtes elektromagnetisches Steuerventil hat, welches unterschiedliche Druck-Durchfluss-Charakteristiken als Funktion des an das elektromagnetische Steuerventil angelegten Stromes erzeugt.
Hintergrund
Die Angaben in diesem Abschnitt geben lediglich Hintergrundinformationen in Bezug auf die vorliegende Offenbarung und bilden keinen Stand der Technik.
Ein herkömmlicher hydraulischer Dämpfer oder Stoßdämpfer enthält einen Zylinder, der an einem Ende zur Befestigung an der gefederten oder ungefederten Masse eines Fahrzeugs ausgelegt ist. Innerhalb des Zylinders ist ein Kolben verschiebbar angeord net, wobei der Kolben das Zylinderinnere in zwei Fluidkammern teilt. Eine Kolbenstange ist mit dem Kolben verbunden und reicht über ein Ende des Zylinders hinaus, wo sie zur Befestigung an der jeweils anderen ungefederten oder gefederten Masse des Fahrzeugs ausgelegt ist. Optional ist ein erstes Ventilsystem in dem Kolben als ein hydraulisches Sicherheits-Überdruckventil angeordnet, das während des Ausfahrhubs des Kolbens des Stoßdämpfers relativ zum Zylinder arbeitet, und ein zweites Ventilsystem ist in dem Kolben integriert, um das Auffüllen des Fluids oberhalb des Kolbens während des Kompressionshubs des Kolbens des Stoßdämpfers relativ zu dem Zylinder zu ermöglichen.
Es wurden verschiedene Arten von Einstellmechanismen entwickelt, um Dämpfungskräfte in Relation zu der Geschwindigkeit und/oder Amplitude der Verlagerung der gefederten oder ungefederten Masse zu erzeugen. Oftmals wird die Dämpfungscharakteristik durch ein außen angebrachtes Steuerventil gesteuert. Ein außen angebrachtes Steuerventil ist insofern vorteilhaft, als es zur Wartung oder zum Austausch leicht entfernt werden kann.
Kurzbeschreibung
Ein Stoßdämpfer gemäß der vorliegenden Offenbarung enthält ein Druckrohr, das eine Arbeitskammer bildet. An dem Druckrohr ist innerhalb der Arbeitskammer ein Kolben verschiebbar angeordnet, und der Kolben teilt die Arbeitskammer in eine obere Arbeitskammer und eine untere Arbeitskammer. Ein Reserverohr umgibt das Druckrohr und bildet eine Reservekammer. Ein Zwischenrohr ist zwischen dem Reserverohr und dem Druckrohr angeordnet und bildet eine Zwischenkammer. Ein externes Steuerventil ist an dem Reserverohr und dem Zwischenrohr befestigt. Ein Einlass des Steuerventils steht in Kommunikation mit der Zwischenkammer und ein Auslass des Steuerventils steht in Kommunikation mit der Reservekammer. Das Steuerventil erzeugt unterschiedliche Druck-Durchfluss-Charakteristiken für den Dämpfer oder Stoßdämpfer, was die Dämpfungscharakteristiken für den Dämpfer oder den Stoßdämpfer steuert. Die unterschiedlichen Druck-Durchfluss-Charakteristiken sind eine Funktion des dem Steuerventil zugelieferten Stroms.
Weitere Anwendungsgebiete werden aus der hier vorgelegten Beschreibung deutlich. Es versteht sich, dass die Beschreibung und spezifische Beispiele nur zum Zweck der Erläuterung dienen sollen und den Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung nicht einschränken sollen.
Zeichnungen
Die hierin beschriebenen Zeichnungen dienen nur zum Zweck der Veranschaulichung und sollen den Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung in keiner Weise einschränken.
1 zeigt ein Kraftfahrzeug, welches Stoßdämpfer gemäß der vorliegenden Offenbarung aufweist;
2 ist eine seitliche Querschnittsansicht eines der in 1 gezeigten Stoßdämpfer;
3 ist eine vergrößerte seitliche Querschnittsansicht des in 2 dargestellten außen angebrachten Steuerventils;
4 ist eine vergrößerte seitliche Querschnittsansicht eines außen angebrachten Steuerventils gemäß einer weiteren Ausführungsform der Offenbarung; und
5 ist eine Draufsicht des in 4 gezeigten unteren Ventilsitzes.
Detaillierte Beschreibung
Die folgende Beschreibung ist lediglich beispielhafter Natur und soll die vorliegende Offenbarung, Anwendung oder Nutzung nicht einschränken. In den Zeichnungen, in welchen gleiche Bezugszeichen in den verschiedenen Ansichten gleiche Bauteile bezeichnen, ist in 1 ein Fahrzeug gezeigt, das ein Aufhängungssystem mit Stoßdämpfern gemäß der vorliegenden Offenbarung hat und das mit Bezugszeichen 10 bezeichnet ist.
Das Fahrzeug 10 enthält eine hintere Aufhängung 12, eine vordere Aufhängung 14 und eine Karosserie 16. Die hintere Aufhängung 12 hat eine quer verlaufende Hinterachsanordnung (nicht dargestellt), die dafür ausgelegt ist, ein Paar Hinterräder 18 zu füh ren. Die Hinterachse ist an der Karosserie 16 mittels eines Paares Stoßdämpfer 20 und durch einen Paar Federn 22 angebracht. In ähnlicher Weise enthält die vordere Aufhängung 14 eine quer verlaufende Vorderachsanordnung (nicht dargestellt), um ein Paar Vorderräder 24 zu führen. Die Vorderachsanordnung ist an der Karosserie 16 mittels eines Paares Stoßdämpfer 26 und durch ein Paar Federn 28 angebracht. Die Stoßdämpfer 20 und 26 dienen dazu, die Relativbewegung des ungefederten Teils (das heißt der vorderen und der hinteren Aufhängung 12, 14) relativ zu dem gefederten Teil (das heißt der Karosserie 16) des Fahrzeugs 10 zu dämpfen. Obgleich das Fahrzeug 10 als Personenkraftwagen mit einer Vorderachsanordnung und Hinterachsanordnung dargestellt wurde, können die Stoßdämpfer 20 und 26 in anderen Fahrzeugtypen oder in anderen Arten von Anwendungen verwendet werden, wozu ohne Einschränkung Fahrzeuge zählen, die eine nicht unabhängige vordere und/oder nicht unabhängige hintere Aufhängung haben, Fahrzeuge, die eine unabhängige vordere und/oder unabhängige hintere Aufhängung haben, oder andere nach dem Stand der Technik bekannte Aufhängungssysteme. Ferner soll der Begriff "Stoßdämpfer" in seiner Verwendung hierin Dämpfer im Allgemeinen bezeichnen und schließt somit McPherson-Federbeine und andere Dämpferkonstruktionen ein, die nach dem Stand der Technik bekannt sind.
In 2 ist der Stoßdämpfer 20 im Detail dargestellt. Während 2 nur den Stoßdämpfer 20 zeigt, versteht es sich, dass der Stoßdämpfer 26 ebenfalls die nachfolgend für den Stoßdämpfer 20 beschriebene Ventilkonstruktion enthält. Der Stoßdämpfer 26 unterscheidet sich vom Stoßdämpfer 20 nur in der Weise, in welcher er zur Verbindung mit der gefederten und der ungefederten Masse des Fahrzeugs 10 ausgelegt ist. Der Stoßdämpfer 20 enthält ein Druckrohr 30, eine Kolbenanordnung 32, eine Kolbenstange 34, ein Reserverohr 36, eine Basisventilanordnung 38, ein Zwischenrohr 40 und ein außen angebrachtes Steuerventil 42.
Das Druckrohr 30 bildet eine Arbeitskammer 44. Die Kolbenanordnung 32 ist innerhalb des Druckrohrs verschiebbar angeordnet und unterteilt die Arbeitskammer 44 in eine obere Arbeitskammer 46 und eine untere Arbeitskammer 48. Zwischen der Kolbenanordnung 32 und dem Druckrohr 30 ist eine Dichtung angeordnet, um eine Gleitbewegung der Kolbenanordnung 32 relativ zu dem Druckrohr 30 zu erlauben, ohne übermäßige Reibungskräfte zu erzeugen sowie auch die obere Arbeitskammer 46 gegen die untere Arbeitskammer 48 abzudichten. Die Kolbenstange 34 ist an der Kolben anordnung 32 angebracht und verläuft durch die obere Arbeitskammer 46 und durch eine obere Stangenführungsanordnung 50, die das obere Ende des Druckrohrs 30 verschließt. Ein Dichtungssystem dichtet die Schnittstelle zwischen der oberen Stangenführungsanordnung 50, dem Reserverohr 36 und der Kolbenstange 34. Das der Kolbenanordnung 32 entgegengesetzte Ende der Kolbenstange 34 ist zur Befestigung an der gefederten Masse des Fahrzeugs 10 ausgelegt. Da die Kolbenstange 34 nur durch die obere Arbeitskammer 46 und nicht durch die untere Arbeitskammer 48 verläuft, verursachte die Ausfahr- und Kompressionsbewegung der Kolbenanordnung 32 in Bezug auf das Druckrohr 30 einen Unterschied hinsichtlich der in der oberen Arbeitskammer 46 verlagerten Fluidmenge und der in der unteren Arbeitskammer 48 verlagerten Fluidmenge. Der Unterschied der verlagerten Fluidmenge ist als das "Kolbenstangenvolumen" bekannt, welches während der Ausfahrbewegung durch die Basisventilanordnung 38 strömt. Während einer Kompressionsbewegung der Kolbenanordnung 32 in Bezug auf das Druckrohr 30 erlaubt eine Ventilanordnung innerhalb der Kolbenanordnung 32 den Fluidfluss von der unteren Arbeitskammer 48 in die obere Arbeitskammer 46 und das "Kolbenstangenvolumen" des Fluidflusses strömt durch das Steuerventil 42, wie nachfolgend beschrieben wird.
Das Reserverohr 36 umgibt das Druckrohr 30 und bildet eine Fluidreservoirkammer 52, die zwischen den Rohren 30 und 36 angeordnet ist. Das untere Ende des Reserverohrs 36 ist durch eine Basisschale 54 verschlossen, die zur Verbindung mit der ungefederten Masse des Fahrzeugs 10 ausgelegt ist. Das obere Ende des Reserverohrs 36 ist an der oberen Stangenführungsanordnung 50 befestigt. Die Basisventilanordnung 38 ist zwischen der unteren Arbeitskammer 46 und der Reservoirkammer 52 angeordnet, um den Fluidfluss von der Reservekammer 52 zu der unteren Arbeitskammer 48 zu steuern. Wenn sich der Stoßdämpfer 20 verlängert, ist ein zusätzliches Fluidvolumen in der unteren Arbeitskammer 46 aufgrund des "Kolbenstangenvolumen"-Konzepts erforderlich. Somit fließt Fluid aus der Reservoirkammer 52 durch die Basisventilanordnung 38 in die untere Arbeitskammer 48, wie nachstehend im Einzelnen erläutert wird. Wenn der Stoßdämpfer 20 zusammen geschoben wird, muss aufgrund des "Kolbenstangenvolumen"-Konzepts überschüssiges Fluid aus der unteren Arbeitskammer 46 entfernt werden. Somit fließt Fluid aus der unteren Arbeitskammer 46 durch das Steuerventil 42 in die Reservoirkammer 52, wie nachfolgend im Einzelnen erläutert wird.
Die Kolbenanordnung 32 umfasst einen Kolbenkörper 60, eine Kompressionsventilanordnung 62 und eine Ausfahrventilanordnung 64. Eine Mutter 66 ist an der Kolbenstange 34 angebracht, um die Kompressionsventilanordnung 62, den Kolbenkörper 60 und die Ausfahrventilanordnung 64 an der Kolbenstange 34 zu befestigen. Der Kolbenkörper 60 bildet eine Vielzahl von Kompressionskanälen 68 und eine Vielzahl von Ausfahrkanälen 70.
Während eines Kompressionshubs wird Fluid in der unteren Arbeitskammer 48 mit Druck beaufschlagt, was die Reaktion des Fluiddrucks gegen die Kompressionsventilanordnung 62 bewirkt. Die Kompressionsventilanordnung 62 wirkt als Rückschlagventil zwischen der unteren Arbeitskammer 48 und der oberen Arbeitskammer 46. Die Dämpfungscharakteristik für den Stoßdämpfer 20 während eines Kompressionshubs wird durch das Steuerventil 42 gesteuert. Das Steuerventil 42 steuert den Fluidfluss aufgrund des "Kolbenstangenvolumen"-Konzepts von der unteren Arbeitskammer 48 in die Reservekammer 52 während eines Kompressionshubs, wie nachfolgend erörtert wird. Während eines Ausfahrhubs werden die Kompressionskanäle 68 durch die Kompressionsventilanordnung 62 geschlossen.
Während eines Ausfahrhubs wird Fluid in der oberen Arbeitskammer 46 mit Druck beaufschlagt, was die Reaktion des Fluiddrucks gegen die Ausfahrventilanordnung 64 verursacht. Die Ausfahrventilanordnung 64 ist als ein hydraulisches Sicherheits-Entlastungsventil konstruiert, das sich öffnet, wenn der Fluiddruck innerhalb der oberen Arbeitskammer 46 einen vorbestimmten Grenzwert überschreitet. Die Dämpfungscharakteristik für den Stoßdämpfer 20 während eines Ausfahrhubs wird durch das Steuerventil 42 wie nachfolgend erörtert gesteuert. Das Steuerventil 42 steuert den Fluidfluss von der oberen Arbeitskammer 46 in die Reservekammer 52. Der Ersatz-Fluidfluss in die untere Arbeitskammer 48 während eines Ausfahrhubs fließt durch die Basisventilanordnung 38.
Die Basisventilanordnung 38 enthält einen Ventilkörper 70 und eine Ausfahrventilanordnung 72. Der Ventilkörper 70 bildet eine Vielzahl von Ausfahrkanälen 74. Während eines Ausfahrhubs wird der Druck des Fluids in der unteren Arbeitskammer 48 reduziert, was verursacht, dass der Fluiddruck in der Reservekammer 52 die Ausfahrventilanordnung 72 öffnet und den Fluidfluss aus der Reservekammer 52 in die untere Arbeitskammer 48 zulässt. Die Ausfahrventilanordnung 72 wirkt als Rückschlagventil zwischen der Reservekammer 52 und der unteren Arbeitskammer 48. Die Dämpfungscharakteristik für den Stoßdämpfer 20 während eines Ausfahrhubs wird durch das Steuerventil 42 wie nachfolgend beschrieben gesteuert.
Das Zwischenrohr 40 steht mit der oberen Stangenführungsanordnung 50 am oberen Ende in Eingriff und mit der Basisventilanordnung 38 am unteren Ende in Eingriff. Zwischen dem Zwischenrohr 40 und dem Druckrohr 30 ist eine Zwischenkammer 80 gebildet. Ein Kanal 82 ist in einer oberen Endkappe 50 gebildet, um eine Fluidverbindung zwischen der oberen Arbeitskammer 46 und der Zwischenkammer 80 zu schaffen.
Während eines Ausfederungs- oder Ausfahrhubs schließt die Kompressionsventilanordnung 62 die Vielzahl der Kompressionskanäle 68 und der Fluiddruck innerhalb der oberen Arbeitskammer 46 steigt an. Fluid wird aus der oberen Arbeitskammer 46 durch den Kanal 82 in die Zwischenkammer 80 und in das Steuerventil 42 gedrängt. Die Ausfahrventilanordnung 64 ist als Sicherheitsventil konstruiert und öffnet sich nur, wenn der Fluiddruck innerhalb der oberen Arbeitskammer 46 einen vorbestimmten Maximaldruck übersteigt. Die Ausfahrventilanordnung 72 der Basisventilanordnung 38 öffnet sich, um den Fluidfluss aus der Reservekammer 52 in die untere Arbeitskammer 48 zuzulassen.
Während eines Kompressionshubs öffnet sich die Kompressionsventilanordnung, um den Fluidfluss aus der unteren Arbeitskammer 48 in die obere Arbeitskammer 46 zuzulassen. Aufgrund des "Kolbenstangenvolumen"-Konzepts wird Fluid in der oberen Arbeitskammer aus der oberen Arbeitskammer 48 durch den Kanal 82 in die Zwischenkammer 80 und in das Steuerventil 42 gedrückt. Die Ausfahrventilanordnung 72 der Basisventilanordnung 38 schließt die Ausfahrkanäle 74 und unterbindet den Fluidfluss durch die Basisventilanordnung 38 während eines Kompressionshubs.
In 3 ist das Steuerventil 42 dargestellt. Das Steuerventil 42 enthält einen unteren Baugruppenventilsitz 90, einen oberen Baugruppentragring 92, eine Vorsteuerventilplatte 94, eine doppelte Scheibenbaugruppe 96, eine Scheibenfeder 98, ein äußeres Rohr 100, einen Vorsteuerfedersitz 102, einen Vorsteuerfedergruppe 104, einen Ventilkörper 106, einen Vorsteuerkolben 108, einen Anker 110, einen nicht magnetischen Ring 112, ein Vorsteuerkolbenlager 114, eine Ventildeckplatte 116, ein Ankergehäuse 118 und ein Montagegehäuse 120.
Das Steuerventil 42 ist an dem Stoßdämpfer 20 so montiert, dass der Einlass 122 in dem unteren Baugruppenventilsitz 90 in Kommunikation mit der Zwischenkammer 80 steht, ein Auslass in dem unteren Baugruppenventilsitz 90 in Kommunikation mit der Reservoirkammer 52 steht und ein Auslass 126 in dem Ventilkörper 106 in Kommunikation mit der Reservoirkammer 52 steht.
Die doppelte Scheibenbaugruppe 96 umfasst eine untere Ventilbaugruppe 130, eine obere Ventilbaugruppe 132 und einen Ventilstift 134. Der Ventilstift 134 verbindet die untere Ventilbaugruppe 130 und die obere Ventilbaugruppe 132. Die doppelte Scheibenbaugruppe 96 ist innerhalb des Steuerventils 42 dergestalt positioniert, dass die untere Ventilbaugruppe 130 mit einer an dem oberen Baugruppentragring 92 angeordneten Dichtfläche 138 in Eingriff kommt und die Scheibenfeder 98 mit der Vorsteuerventilplatte 94 in Eingriff steht, welche die Bewegung der doppelten Scheibenbaugruppe 96 führt. Das äußere Rohr 100 positioniert den oberen Baugruppentragring 92 und die untere Baugruppenventilplatte 90 in Bezug zu dem Ventilkörper 106, in welchem die Vorsteuerventilplatte 94 befestigt ist. Die Scheibenfeder 98 ist zwischen der Vorsteuerventilplatte 94 und der doppelten Scheibenbaugruppe 96 angeordnet, um so die obere Ventilbaugruppe 132 in Eingriff mit der Dichtfläche 138 zu drücken und die untere Ventilbaugruppe 130 in Eingriff mit der Dichtfläche 136.
Die Vorsteuerventilplatte 94 bildet eine kalibrierte Öffnung 140, in welcher eine durch den Vorsteuerkolben 108 gebildete Ventilnadel 142 angeordnet ist. Die Position des Vorsteuerkolbens 108 und somit der Ventilnadel 142 in Relation zu der kalibrierten Öffnung 140 wird durch die Menge von elektrischem Strom, der einer Spule 144 zugeführt wird, und die Vorsteuerfedergruppe 102 gesteuert. Die Vorsteuerfedergruppe 102 umfasst eine Funktionsfeder 146 und eine Ausfallsicherheitsfeder 148. Die Vorsteuerfedergruppe 102 ist zwischen der Vorsteuerventilplatte 94 und dem Vorsteuerventilsitz 104 angeordnet, der an dem Vorsteuertauchkern 108 angebracht ist. Die Vorsteuerfedergruppe 102 drückt den Vorsteuertauchkern 108 von der Vorsteuerventilplatte 94 weg. Die Funktionsfeder 146 arbeitet unter Normalbedingungen, wenn durch die Spule 144 eine Magnetkraft erzeugt wird, und die Ausfallsicherheitsfeder 148 arbeitet während eines Verlustes der Magnetkraft, um den Vorsteuertauchkern 108 vollständig bis zu seinem Endanschlag zu drücken. Wenn der Vorsteuertauchkern 108 an seinem Endanschlag ist, ist der Vorsteuerfluss aufgrund einer zwischen dem Vorsteuerfeder sitz 104 und dem zu dem Auslass 126 führenden Ventilkörper 106 geschaffenen Begrenzung eingeschränkt.
Die Ventildeckplatte 116 ist in Eingriff mit dem Ventilkörper 106 und dem Montagegehäuse 120. Eine Dichtung 150 dichtet das Innere des Steuerventils 42 ab. Der nicht magnetische Ring 112 befestigt das Ankergehäuse 118 an der Ventildeckplatte 116. Das Ankergehäuse 118 umgibt den Anker 110. Der Anker 110 ist auf den Vorsteuertauchkern 108 in Presspassung aufgesetzt. Die Anordnung aus Vorsteuertauchkern 108 und Anker 110 bewegt sich axial geführt von dem Vorsteuertauchkernlager 114 und der Vorsteuerventilplatte 94.
Wenn von der Zwischenkammer 80 entweder bei einem Kompressionshub oder einem Ausfahrhub dem Einlass 122 Fluid zugeführt wird, fließt das Fluid über einen zweiten Weg durch den Ventilstift 134, durch die kalibrierte Öffnung 140, durch den Auslass 126 zu der Reservoirkammer 52. Die Ventilnadel 142 des Vorsteuertauchkerns 108 ist innerhalb der kalibrierten Öffnung 140 angeordnet und wirkt als Widerstand gegen den Fluidfluss. Auf diese Weise nimmt der Fluiddruck über der doppelten Scheibenbaugruppe 96 zu, wodurch der obere Ventilstapel 132 in Eingriff mit der Dichtfläche 138 gebracht wird und die untere Ventilbaugruppe 130 in Eingriff mit der Dichtfläche 136. Wenn der Vorsteuertauchkern 108 zurückgezogen wird, niedrigerer Strom, wird ein größerer Fluidfluss durch die kalibrierte Öffnung 140 zugelassen, was zu einem niedrigeren Druck über der doppelten Scheibenbaugruppe 96 führt. Die gesamte doppelte Scheibenbaugruppe 96 wird angehoben, was zu einer relativ niedrigen oder weichen Dämpfung führt, da sich die untere Ventilbaugruppe 130 leicht von der Dichtfläche 136 bei dem relativ niedrigen Druck abheben wird, was den Fluidfluss durch den ersten oder Hauptweg zulässt. Wenn der Vorsteuertauchkern 108 ausgefahren ist, höherer Strom, wird ein geringerer Fluidfluss durch die kalibrierte Öffnung 140 zugelassen, was zu einem höheren Druck oberhalb der doppelten Scheibenbaugruppe 96 führt. Eine relativ hohe oder feste Dämpfung tritt auf, da die untere Scheibenbaugruppe 130 auf der Dichtfläche 136 aufliegend verbleibt, bis ein höherer Druck (Abhebedruck) am Einlass 122 erzeugt wird. Das Ausmaß des Fluidflusses kann zwischen einem Maximum und einem Minimum beliebig eingestellt werden, indem der Vorsteuertauchkern 108 in einer Position zwischen seinen Endpositionen positioniert wird.
In 4 und 5 ist ein Steuerventil 242 gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung dargestellt. Das Steuerventil 242 enthält einen unteren Baugruppenventilsitz 290, einen oberen Baugruppentragring 392, eine Vorsteuerscheibe 294, eine doppelte Scheibenbaugruppe 296, ein äußeres Rohr 300, einen Ventilkörper 306, einen Vorsteuertauchkern 308, einen Anker 310, einen nicht metallischen Ring 312, ein Paar Vorsteuertauchkernlager 314, ein Ankergehäuse 318 und ein Montagegehäuse 320.
Das Steuerventil 242 ist am Stoßdämpfer 20 dergestalt angebracht, dass ein Einlass 322 in dem unteren Baugruppenventilsitz 290 in Kommunikation mit der Zwischenkammer 80 ist, ein Auslass 324 im äußeren Rohr 300 in Kommunikation mit der Reservoirkammer 52 ist und ein Auslass 326 in dem äußeren Rohr 300 in Kommunikation mit der Reservoirkammer 52 ist.
Die doppelte Scheibenbaugruppe 296 umfasst eine untere Ventilbaugruppe 330, eine obere Ventilbaugruppe 332 und einen Ventilstift 334. Der Ventilstift 334 verbindet die untere Ventilbaugruppe 330 und die obere Ventilbaugruppe 332. Die doppelte Scheibenbaugruppe 296 ist innerhalb des Steuerventils 242 dergestalt positioniert, dass die untere Ventilbaugruppe 330 mit einer Dichtfläche 336 in Eingriff kommt, die an dem unteren Baugruppenventilsitz 290 angeordnet ist, und die obere Ventilbaugruppe 332 mit dem oberen Baugruppentragring 292 in Eingriff kommt. Das äußere Rohr 300 positioniert den oberen Baugruppentragring 292 und die untere Baugruppenventildeckplatte 290 in Relation zu dem Ventilkörper 306. Die Vorsteuerscheibe 294 ist zwischen dem oberen Baugruppentragring 292 und dem Ventilkörper 306 angeordnet. Die Vorsteuerscheibe 294 bildet eine Einlassöffnung 340 und eine oder mehrere Auslassöffnungen 342. Der Vorsteuertauchkern 308 steht mit der Vorsteuerscheibe 294 in Eingriff, um die Einlassöffnung 340 zu schließen. Die von dem Vorsteuertauchkern 308 an die Vorsteuerscheibe 294 angelegte Last wird durch die einer Spule 344 zugelieferte Strommenge bestimmt.
Die Spule 344 ist innerhalb des Ventilkörpers 306 angeordnet und der nicht metallische Ring 312 befestigt das Ankergehäuse 318 an dem Ventilkörper 306. Das Montagegehäuse 320 befestigt das Steuerventil 242 an dem Stoßdämpfer 20. Der Vorsteuertauchkern 308 bewegt sich axial innerhalb des Ankergehäuses 218 und wird in dieser Axialbewegung durch die Vorsteuertauchkernlager 314 geführt, die in dem Ankergehäuse 318 und dem Ventilkörper 306 angebracht sind.
Wenn dem Einlass 322 von der Zwischenkammer 80 entweder bei einem Kompressionshub oder einem Ausfahrhub Fluid zugeführt wird, fließt das Fluid durch den Ventilstift 334, durch eine Öffnung 352, die in dem oberen Baugruppentragring 292 gebildet ist, und in eine Kammer 354, die in Kommunikation mit der Einlassöffnung 340 der Vorsteuerscheibe 294 steht. Eine Scheibe 356 lenkt den Fluidfluss zwischen dem Einlass 322 und der Öffnung 352 um, um eine turbulente Strömung zu erhalten und somit durch einen laminaren Ölstrahl bedingte direkte Strömungskräfte zu begrenzen.
Wie in 4 und 5 gezeigt, ist eine Dichtfläche 356 nicht flach, sondern weist eine gekrümmte Form auf, so dass ein definierter Leckströmungsweg erzeugt wird. Der Leckströmungsweg ist von Druck Null bis zum Druckaufbau vorhanden. Zusätzlich ist die Dichtfläche 336 nicht kreisförmig, sondern hat eine Form, dass die Abhebefläche für die untere Ventilbaugruppe 332 asymmetrisch ist, was eine gleichmäßigere Öffnung der unteren Ventilbaugruppe 332 bietet.
Wenn der Fluiddruck in der Kammer 354 zunimmt, wird der Vorsteuertauchkern 308 schließlich von der Vorsteuerscheibe 294 weg gedrückt, um den Fluidfluss durch die Einlassöffnung 340, durch die Auslassöffnung 342, durch den Auslass 326 und in die Reservekammer 52 zu erlauben. Wenn der Spule 344 eine niedrigerer Strom zugeführt wird, legt der Vorsteuertauchkern 308 eine geringe Last an die Vorsteuerscheibe 294 an, was dazu führt, dass der Vorsteuertauchkern 308 von der Vorsteuerscheibe 294 bei relativ niedrigem Druck getrennt wird. Dies bietet eine relativ niedrige oder weiche Dämpfung, da sich die untere Ventilbaugruppe 330 von der Dichtfläche 336 bei relativ niedrigem Druck trennt. Wenn an die Spule 344 ein hoher Strom angelegt wird, legt der Vorsteuertauchkern 308 eine größere Last an die Vorsteuerscheibe 294 an, was dazu führt, dass der Vorsteuertauchkern 308 von der Vorsteuerscheibe 294 bei einem relativ hohen Druck getrennt wird. Dies erzeugt einen hohen Druck über der doppelten Scheibenbaugruppe 396. Dies führt zu einer relativ hohen oder festen Dämpfung, da sich die untere Ventilbaugruppe 33 von der Dichtfläche 336 30 bei einem relativ hohen Druck trennt. Das Ausmaß des Fluidflusses kann beliebig zwischen einem Maximum und einem Minimum eingestellt werden, indem der Vorsteuertauchkern 308 an einer Position zwischen seinen Endstellungen positioniert wird.
Zusammenfassung
Ein Stoßdämpfer enthält ein externes Ventil, das die Dämpfungscharakteristik des Stoßdämpfers steuert. Das externe Ventil steuert den Fluidfluss zwischen der unteren Arbeitskammer des Stoßdämpfers und der Reservoirkammer und zwischen der oberen Arbeitskammer des Stoßdämpfers. Die Dämpfungscharakteristik ist abhängig von der Strommenge, die an ein Solenoidventil angelegt wird, welches die Bewegung eines Tauchkerns steuert.

Claims

Stoßdämpfer, enthaltend: ein Druckrohr, das eine Arbeitskammer bildet; eine in dem Druckrohr verschiebbar angeordnete Kolbenanordnung, welche Kolbenanordnung die Arbeitskammer in eine obere Arbeitskammer und eine untere Arbeitskammer teilt; ein um das Druckrohr angeordnetes Reserverohr; ein zwischen dem Druckrohr und dem Reserverohr angeordnetes Zwischenrohr, wobei zwischen dem Zwischenrohr und dem Druckrohr eine Zwischenkammer gebildet ist, wobei eine Reservoirkammer zwischen dem Zwischenrohr und dem Reserverohr gebildet ist; und eine an dem Reserverohr montierte Ventilanordnung, welche Ventilanordnung einen Einlass hat, der in Kommunikation mit der Zwischenkammer ist, und einen Auslass, der in Kommunikation mit der Reservoirkammer ist, welche Ventilanordnung enthält: eine untere Scheibe, die einen zwischen dem Einlass und dem Auslass verlaufenden ersten Kanal schließt; einen zwischen dem Einlass und dem Auslass verlaufenden zweiten Kanal, welcher zweite Kanal durch die untere Scheibe zu einer über der unteren Scheibe gebildeten Kammer verläuft; und ein innerhalb des zweiten Kanals zwischen der Kammer und dem Auslass angeordnetes Ventil.
Stoßdämpfer nach Anspruch 1, ferner enthaltend eine Einrichtung zum Variieren einer Last, welche das Ventil in eine geschlossene Position beaufschlagt.
Stoßdämpfer nach Anspruch 2, bei welchem die Einrichtung zum Variieren eine Spule mit einem Tauchkern aufweist.
Stoßdämpfer nach Anspruch 1, ferner enthaltend eine Einrichtung zum Variieren eines Öffnungsgrades des Ventils.
Stoßdämpfer nach Anspruch 4, bei welchem die Einrichtung zum Variieren eine kalibrierte Öffnung und ein Nadelventil aufweist.
Stoßdämpfer nach Anspruch 5, bei welchem die Einrichtung zum Variieren ferner eine Spule und einen Tauchkern umfasst, wobei das Nadelventil an dem Tauchkern angebracht ist.
Stoßdämpfer nach Anspruch 4, bei welchem die Einrichtung zum Variieren eine Spule mit einem Tauchkern aufweist, welcher Tauchkern eine Öffnung bildet, die einen Teil des zweiten Kanals bildet.
Stoßdämpfer nach Anspruch 1, ferner enthaltend eine obere Scheibe, welche die Kammer bildet, welche obere Scheibe an der unteren Scheibe befestigt ist.
Stoßdämpfer nach Anspruch 8, ferner enthaltend eine Einrichtung zum Variieren einer Last, die das Ventil in eine geschlossene Position beaufschlagt.
Stoßdämpfer nach Anspruch 9, bei welchem die Einrichtung zum Variieren eine Spule aufweist, die einen Tauchkern hat.
Stoßdämpfer nach Anspruch 8, ferner enthaltend eine Einrichtung zum Variieren eines Öffnungsgrades des Ventils.
Stoßdämpfer nach Anspruch 11, bei welchem die Einrichtung zum Variieren eine kalibrierte Öffnung und ein Nadelventil aufweist.
Stoßdämpfer nach Anspruch 12, bei welchem die Einrichtung zum Variieren ferner eine Spule und einen Tauchkern aufweist, wobei das Nadelventil an dem Tauchkern angebracht ist.
Stoßdämpfer nach Anspruch 11, bei welchem die Einrichtung zum Variieren eine Spule mit einem Tauchkern aufweist, welcher Tauchkern eine Öffnung bildet, die einen Teil des zweiten Kanals bildet.
Stoßdämpfer nach Anspruch 8, ferner enthaltend einen Ventilstift, der die obere Scheibe an der unteren Scheibe befestigt, welcher Ventilstift eine durch die obere und die untere Scheibe zwischen dem Einlass und der Kammer verlaufende Öffnung bildet.
Stoßdämpfer nach Anspruch 15, ferner enthaltend eine Einrichtung zum Variieren einer Last, welche das Ventil in eine geschlossene Position beaufschlagt.
Stoßdämpfer nach Anspruch 16, bei welchem die Einrichtung zum Variieren eine Spule mit einem Tauchkern aufweist.
Stoßdämpfer nach Anspruch 15, ferner enthaltend eine Einrichtung zum Variieren eines Öffnungsgrades des Ventils.
Stoßdämpfer nach Anspruch 18, bei welchem die Einrichtung zum Variieren eine kalibrierte Öffnung und ein Nadelventil aufweist.
Stoßdämpfer nach Anspruch 19, bei welchem die Einrichtung zum Variieren ferner eine Spule und einen Tauchkern aufweist, wobei das Nadelventil an dem Tauchkern angebracht ist.
Stoßdämpfer nach Anspruch 15, bei welchem die Einrichtung zum Variieren eine Spule mit einem Tauchkern aufweist, welcher Tauchkern eine Öffnung bildet, die einen Teil des zweiten Kanals bildet.