DE112009003822T5

DE112009003822T5 - Dämpfungsvorrichtung

Info

Publication number: DE112009003822T5
Application number: DE112009003822T
Authority: DE
Inventors: Yuji Morita
Original assignee: Kayaba Industry Co Ltd
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 2008-12-24
Filing date: 2009-12-24
Publication date: 2012-10-18
Anticipated expiration: 2029-12-25
Also published as: CN102203454A; JP2010169256A; US8757336B2; WO2010074323A1; US20110247906A1; JP5427016B2; DE112009003822B4; CN102203454B

Abstract

Eine Dämpfungsvorrichtung (1) erzeugt eine Dämpfungskraft in Reaktion auf eine Bewegung eines Fluids zwischen einer ersten Fluidkammer (R1) und einer zweiten Fluidkammer (R2) eines Fluiddruck-Stoßdämpfers. Die Dämpfungsvorrichtung (1) umfasst ein Trennwandelement (2), das die erste Fluidkammer (R1) und die zweite Fluidkammer (R2) abgrenzt, und eine Vielzahl von Drosseln (4), die parallel bereitgestellt werden und das Trennwandelement (2) durchdringen, um die erste Fluidkammer (R1) und die zweiten Fluidkammer (R2) zu verbinden. Ein Blattventil (8, 9), das einen Ventilkörper aufweist, der nur durch ein einziges Blatt gebildet wird, wird bevorzugt in einem Öffnungsabschnitt der Drosseln (4) bereitgestellt. Die Drosseln (4) erzeugen eine Dämpfungskraft, die im Wesentlichen einer Geschwindigkeit des dadurch fließenden Fluids entspricht, und die Dämpfungsvorrichtung (1) weist eine lineare Dämpfungskraft-Trennlinie auf und besitzt einen einfachen und kompakten Aufbau.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Dämpfungsvorrichtung, die in einem Fluiddruck-Stoßdämpfer wie zum Beispiel einem hydraulischen Stoßdämpfer für ein Fahrzeug bereitgestellt wird.
Hintergrund der Erfindung
Als Dämpfungsvorrichtung, die in einem hydraulischen Stoßdämpfer für ein Fahrzeug bereitgestellt wird, lehrt JP-2006-194.335-A , veröffentlicht durch das japanische Patentamt im Jahre 2006, ein Dämpfungsventil, das in einem Auslass eines Schlitzes, der in einem Kolben bereitgestellt wird, bereitgestellt wird und einen Ventilkörper umfasst, das aus einer Vielzahl von geschichteten Blättern besteht.
Eine erste Ölkammer und eine zweite Ölkammer sind auf einer Innenseite eines Zylinders des hydraulischen Stoßdämpfers durch den Kolben abgegrenzt, und eine Vielzahl von Schlitzen wird in dem Kolben bereitgestellt. Ein erstes Dämpfungsventil wird in einem Öffnungsabschnitt eines Teils der Schlitze bereitgestellt, der der ersten Ölkammer zugewandt ist, und ein zweites Dämpfungsventil wird in einem Öffnungsabschnitt verbleibender Schlitze bereitgestellt, der der zweiten Ölkammer zugewandt ist.
Wenn sich der Kolben in eine Richtung verschiebt, um die erste Ölkammer zu veranlassen, sich zu verkürzen, drückt Arbeitsöl in der ersten Ölkammer das zweite Dämpfungsventil auf und fließt in die zweite Ölkammer. Wenn sich der Kolben in eine Richtung verschiebt, um die zweite Ölkammer zu veranlassen, sich zu verkürzen, drückt Arbeitsöl in der zweiten Ölkammer das erste Dämpfungsventil auf und fließt in die erste Ölkammer.
Das erste Dämpfungsventil und das zweite Dämpfungsventil erzeugen eine Dämpfungskraft durch Ausüben eines Strömungswiderstands auf das dadurch fließende Arbeitsöl. Um sicherzustellen, dass eine ausreichende Dämpfungskraft erzielt wird, selbst wenn eine Betriebsgeschwindigkeit des hydraulischen Stoßdämpfers niedrig ist, sind die Blätter, die den Ventilkörper bilden, in einer axialen Richtung in einer Vielzahl von Schichten geschichtet.
Übersicht über die Erfindung
Wenn der Ventilkörper aus einer Vielzahl von Blättern gebildet wird, die in axialer Richtung geschichtet ist, nimmt eine Abmessung des Ventils in axialer Richtung zu, und der Aufbau der Dämpfungsvorrichtung wird kompliziert.
Wenn die Anzahl der geschichteten Blätter jedoch verringert wird, ist die Dämpfungskraft, die in einem Bereich eines Niedriggeschwindigkeitsbetriebs des hydraulischen Stoßdämpfers erzeugt wird, unzureichend, und infolgedessen verschlechtert sich der Komfort für die Fahrzeuginsassen.
Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Dämpfungsvorrichtung umzusetzen, die eine vorteilhafte Dämpfungskennlinie auf der Grundlage eines einfachen Aufbaus aufweist.
Um das obige Ziel zu erreichen, stellt die vorliegende Erfindung eine Dämpfungsvorrichtung bereit, die eine Dämpfungskraft in Reaktion auf eine Bewegung eines Fluids zwischen einer ersten Fluidkammer und einer zweiten Fluidkammer eines Fluiddruck-Stoßdämpfers erzeugt und die ein Trennwandelement, das die erste Fluidkammer und die zweite Fluidkammer abgrenzt, und eine Vielzahl von Drosseln umfasst, die parallel bereitgestellt werden und die das Trennwandelement durchdringen, um die erste Fluidkammer und die zweite Fluidkammer zu verbinden. Die Drosseln erzeugen eine Dämpfungskraft, die im Wesentlichen einer Geschwindigkeit des dadurch fließenden Fluids entspricht.
Die Einzelheiten wie auch andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden im übrigen Teil der Patentschrift erläutert und in den beigefügten Zeichnungen dargestellt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Längsschnitt eines Dämpfungsventils nach der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine Draufsicht auf einen Kolben nach der vorliegenden Erfindung.
3 ist eine Draufsicht auf ein erstes Blattventil nach der vorliegenden Erfindung.
4 ist Diagramm, das eine Dämpfungskennlinie des Dämpfungsventils darstellt.
5 ist ein Diagramm, das eine Dämpfungskennlinie eines Dämpfungsventils nach einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
6 ist eine Draufsicht auf einen Kolben, die Lagebeziehungen zwischen ersten und zweiten Blattventilen und Drosseln nach der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Mit Bezug auf 1 der Zeichnungen ist ein Kolben 2 so in einem Zylinder 5 eines hydraulischen Stoßdämpfers untergebracht, dass er frei gleiten kann. Eine Kolbenstange 6, die aus einer axialen Richtung in den Zylinder 5 eindringt, ist an dem Kolben 2 befestigt. Eine erste Ölkammer R1 auf der Seite der Kolbenstange 6 und eine zweiten Ölkammer R2 auf einer gegenüberliegenden Seite sind in einem Innenraum des Zylinders 5 durch den Kolben 2 abgegrenzt.
Der hydraulische Stoßdämpfer ist zum Beispiel zwischen einer Fahrzeugkarosserie und einem Fahrzeugrad eines Fahrzeugs angeordnet, um sicherzustellen, dass Stöße und Schwingungen nicht von dem Fahrzeugrad auf die Fahrzeugkarosserie übertragen werden. Genauer gesagt, die Kolbenstange 6 ist zum Beispiel mit der Fahrzeugkarosserie verrostet, und der Zylinder 5 ist mit dem Fahrzeugrad verrostet. Wenn das Fahrzeugrad einen Stoß empfängt oder schwingt, dehnt sich die Kolbenstange 6 relativ zu dem Zylinder 5 aus und kontrahiert relativ zu dem Zylinder 5, und infolgedessen verschiebt sich der Kolben 2, der in der Kolbenstange 6 befestigt ist, innerhalb des Zylinders 5. Eine Dämpfungsvorrichtung 1, die ein Arbeitsöl veranlasst, zwischen der ersten Ölkammer R1 und der zweiten Ölkammer R2 zu fließen, wird in dem Kolben 2 bereitgestellt. Wenn sich der Kolben 2 in dem Zylinder 5 verschiebt, veranlasst die Dämpfungsvorrichtung 1 das Arbeitsöl, zwischen der ersten Ölkammer R1 und der zweite Ölkammer R2 zu fließen, und erzeugt eine Dämpfungskraft aus einem Strömungswiderstand.
Die Dämpfungsvorrichtung 1 nach der vorliegenden Erfindung umfasst eine große Anzahl von Drosseln 4, die den Kolben 2 durchdringen, um die erste Ölkammer R1 mit der zweiten Ölkammer R2 zu verbinden.
Der Kolben 2 ist ein scheibenförmiges Element, das so an einem Spitzenende der Kolbenstange 6 befestigt ist, dass ein Außenumfang davon an einem Innenumfang des Zylinders 5 gleitet. Eine Nut 7 zum Anbringen eines Kolbenrings ist um den gesamten Außenumfang des Kolbens 2 ausgebildet.
Ein Abschnitt 6a mit kleinem Durchmesser, der eine Mitte des Kolbens 2 durchdringt, ist an der Kolbenstange 6 über einen Absatz 6b ausgebildet. Ein Außengewinde ist an einem Spitzenende des Abschnitts 6a mit kleinem Durchmesser ausgebildet, und durch Befestigen einer Mutter 10 an dem Außengewinde wird der Kolben 2 an dem Spitzenende der Kolbenstange 6 befestigt.
Die Drossel 4 ist in zylindrischer Form ausgebildet, indem ihre Länge größer als der Durchmesser ist, und übt einen Reibungswiderstand basierend auf einer Viskosität des Arbeitsöls auf das Arbeitsöl aus, während es über eine Wandfläche des Zylinders läuft. Ein Querschnitt der Drossel 4 ist nicht unbedingt auf eine Kreisform beschränkt und kann eine elliptische Form oder dergleichen annehmen. Des Weiteren ist nicht erforderlich, dass alle Drosseln 4 einen identischen Querschnitt aufweisen.
Der Durchmesser der Drossel 4 ist bevorzugt klein genug, um sicherzustellen, dass der Reibungswiderstand auf den Fluss des Arbeitsöls ausgeübt werden kann, selbst wenn der Stoßdämpfer mit niedriger Geschwindigkeit arbeitet. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Durchmesser der Drossel 4 auf 1 Millimeter (mm) oder weniger festgelegt.
Mit Bezug auf 2 sind die Drosseln 4 in vorgegebenen Winkelabständen auf sieben konzentrischen Kreisen, die unterschiedliche Durchmesser aufweisen, um die Mitte des Kolbens 2 angeordnet. Achtzehn Drosseln 4, sechsunddreißig Drosseln 4, sechsunddreißig Drosseln 4, zwanzig Drosseln 4, sechsunddreißig Drosseln 4, sechsunddreißig Drosseln 4 und achtzehn Drosseln 4 sind in dem Kolben 2 in vorgegebenen Winkelabständen jeweils auf den sieben konzentrischen Kreisen von einem innersten Kreis bis zu einem äußersten Kreis ausgebildet. Folglich beträgt die Gesamtzahl der Drosseln 4, die in dem Kolben 2 ausgebildet sind, zweihundert.
Die Drosseln 4 sind so angeordnet, dass keine zwei Drosseln 4 auf angrenzenden Kreisen auf einer radiale Linie, die sich von der Mitte des Kolbens 2 erstreckt, ausgerichtet sind. Auf diese Weise kann die große Zahl der Drosseln 4 dicht auf der begrenzten Fläche des Kolbens 2 angeordnet werden.
Ein ringförmiger, vertiefter Abschnitt 2b ist in einer Fläche des Kolbens 2 ausgebildet, die der ersten Ölkammer R1 zugewandt ist. Von den Drosseln 4 öffnen sich diejenigen, die von der Innenseite aus auf bis zu dem zweiten Kreis angeordnet sind, zu einer Innenseite des vertieften Abschnitts 2b. Die Drosseln 4, die von der Innenseite aus auf dem dritten bis siebten Kreis angeordnet sind, öffnen sich zu einer Außenseite des vertieften Abschnitts 2b.
Ein erstes Blattventil 8 ist auf die Fläche des Kolbens 2 geschichtet, die der ersten Ölkammer R1 zugewandt ist. Ein zweites Blattventil 9 ist auf eine Fläche des Kolbens 2 geschichtet, die der zweiten Ölkammer R2 zugewandt ist.
Mit Bezug auf 3 wird das erste Blattventil 8 durch ein einzelnes kreisförmiges Plattenelement ausgebildet, das ein Loch in seiner Mitte, das den Abschnitt 6a der Kolbenstange 6 mit kleinem Durchmesser durchdringt, und acht Lochabschnitte 8a aufweist, die auf einem Kreis in gleichen Winkelabständen an Positionen entsprechend dem vertieften Abschnitt 2b auf einer Außenseite davon angeordnet sind. Ein Durchmesser der Lochabschnitte 8a ist erheblich größer als der Durchmesser der Drosseln 4.
Das erste Blattventil 8 ist mit einem größeren Durchmesser als der Durchmesser des Kreises ausgebildet, auf dem die äußersten Drosseln 4 angeordnet sind. Wenn es in Kontakt mit dem Kolben 2 ist, schließt das erste Blattventil 8 Öffnungsabschnitte der Drosseln 4, die von der Innenseite aus auf dem dritten bis siebten Kreis angeordnet sind, schließt jedoch nicht die Öffnungsabschnitte der Drosseln 4, die von der Innenseite aus auf bis zu dem zweiten Kreis angeordnet sind.
Ähnlich wie das erste Blattventil 8 ist das zweite Blattventil 9 durch ein einzelnes kreisförmiges Plattenelement ausgebildet, das ein Loch in seiner Mitte aufweist, das den Abschnitt 6a der Kolbenstange 6 mit kleinem Durchmesser durchdringt. Ein Durchmesser des zweiten Blattventils 9 ist kleiner als der Durchmesser des ersten Blattventils 8. Wenn es in Kontakt mit dem Kolben 2 ist, schließt das zweite Blattventil 9 die Öffnungsabschnitte der Drosseln 4, die von der Innenseite aus auf bis zu dem zweiten Kreis angeordnet sind, schließt jedoch nicht die Öffnungsabschnitte der Drosseln 4, die von der Innenseite aus auf dem dritten bis siebten Kreis angeordnet sind.
In der folgenden Beschreibung werden die Drosseln 4, die durch das erste Blattventil 8 geschlossen werden, als die Drosseln 4 einer ersten Gruppe 3b bezeichnet, und die Drosseln 4, die durch das zweite Blattventil 9 geschlossen werden, werden als die Drosseln 4 einer zweiten Gruppe 3a bezeichnet.
Mit Bezug zurück auf 1 ist ein scheibenförmiges Distanzstück 13, eine Unterlegscheibe 11 und das erste Blattventil 8 schichtweise zwischen dem Kolben 2 und dem Absatz 6b der Kolbenstange 6 angeordnet. Ein Druck der zweiten Ölkammer R2 wird durch die Drosseln 4 der ersten Gruppe 3b geleitet, um auf das erste Blattventil 8 zu wirken. Wenn der Druck der zweiten Ölkammer R2 niedrig ist, hat das gesamte erste Blattventil 8 einschließlich des Außenumfangs Kontakt mit dem Kolben 2, so dass die Öffnungsabschnitte der Drosseln 4 in der ersten Gruppe 3b geschlossen sind. Wenn der Druck der zweiten Ölkammer R2 steigt, verformt sich das erste Blattventil 8 unter Verwendung einer Position entsprechend einem Außenumfang der Unterlegscheibe 11 als Abstützung so, dass der Außenumfang in Richtung der ersten Ölkammer R1 zurückgebogen wird, wodurch es sich von den Öffnungsabschnitten der Drosseln 4 in der ersten Gruppe 3b abhebt. Infolgedessen fließt das Arbeitsöl in der zweiten Ölkammer R2 durch die Drosseln 4 der ersten Gruppe 3b in die erste Ölkammer R1.
Das zweite Blattventil 9 und eine Unterlegscheibe 12 sind schichtweise zwischen dem Kolben 2 und der Mutter 10 angeordnet. Ein Druck der ersten Ölkammer R1 wird durch die Drosseln 4 der zweiten Gruppe 3a geleitet, um auf das zweite Blattventil 9 zu wirken. Wenn der Druck der ersten Ölkammer R1 niedrig ist, hat das gesamte zweite Blattventil 9 einschließlich eines Außenumfangs Kontakt mit dem Kolben 2, so dass die Öffnungsabschnitte der Drosseln 4 in der zweiten Gruppe 3a geschlossen sind. Wenn der Druck der ersten Ölkammer R1 steigt, verformt sich das zweite Blattventil 9 unter Verwendung einer Position entsprechend einem Außenumfang der Unterlegscheibe 12 als Abstützung so, dass der Außenumfang in Richtung der zweiten Ölkammer R2 zurückgebogen wird, wodurch es sich von den Öffnungsabschnitten der Drosseln 4 in der zweiten Gruppe 3a abhebt. Infolgedessen fließt das Arbeitsöl in der ersten Ölkammer R1 durch die Lochabschnitte 8a in dem ersten Blattventil 8 und die Drosseln 4 der zweiten Gruppe 3a in die zweite Ölkammer R2.
Zum Zusammenbauen der Dämpfungsvorrichtung 1 werden das Distanzstück 13, die Unterlegscheibe 11, das erste Blattventil 8, der Kolben 2, das zweite Blattventil 9 und die Unterlegscheibe 12 in dieser Reihenfolg auf den Außenumfang des Abschnitts 6a der Kolbenstange 6 mit kleinem Durchmesser montiert, woraufhin die Mutter 10 an dem Spitzenende des Abschnitts 6a mit kleinem Durchmesser befestigt wird. Die Blattventile 8 und 9 sind beide aus einem einzelnen Plattenelement ausgebildet und benötigen daher nicht viel Raum. Folglich wird eine Abmessung der Dämpfungsvorrichtung 1 in axialer Richtung so gering gehalten, dass sie im Vergleich mit einem Fall, in dem Blattventile, die durch eine Vielzahl von geschichteten Blättern ausgebildet sind, verwendet werden, klein ist.
Bei dem oben beschriebenen Aufbau werden die Drosseln 4 der ersten Gruppe 3b nur verwendet, um zu ermöglichen, dass das Arbeitsöl von der zweiten Ölkammer R2 in die erste Ölkammer R1 fließt. Ein Arbeitsölfluss in diese Richtung entsteht während eines Kontraktionsbetriebs des hydraulischen Stoßdämpfers.
Die Drosseln 4 der zweiten Gruppe 3a werden nur verwendet, um zu ermöglichen, dass das Arbeitsöl von der ersten Ölkammer R1 in die zweite Ölkammer R2 fließt. Ein Arbeitsölfluss in diese Richtung entsteht während eines Ausdehnungsbetriebs des hydraulischen Stoßdämpfers.
Während des Ausdehnungsbetriebs des hydraulischen Stoßdämpfers verschiebt sich der Kolben 2 nach oben in der Abbildung in solcher Weise, dass sich das Arbeitsöl von der kontrahierenden ersten Ölkammer R1 durch die Drosseln 4 der zweiten Gruppe 3a in die sich ausdehnende zweite Ölkammer R2 bewegt. Die Drosseln 4 üben einen Reibungswiderstand basierend auf der Viskosität des Arbeitsöls auf den Fluss des Arbeitsöls aus, und ein Widerstand, der auf einer Ventilschließkraft des zweiten Blattventils 9 basiert, wird ebenfalls auf den Fluss des Arbeitsöls ausgeübt. Es sei jedoch darauf verwiesen, dass bei der Dämpfungsvorrichtung 1 ein Ventilöffnungswiderstand des zweiten Blattventils 9, das durch ein einzelnes Plattenelement ausgebildet ist, gering ist und daher die Dämpfungskraft hauptsächlich von dem Reibungswiderstand der Drosseln 4 abhängt.
Zum Vergleich einer Drossel mit einer Ausflussöffnung: Eine Ausflussöffnung, die eine Dämpfungskraft durch vorübergehendes Verringern eines Querschnitts eines Durchflusses erzeugt, erhöht einen Stromaufwärts-stromabwärts-Differenzdruck oder, mit anderen Worten, die Dämpfungskraft in Form einer Kurve zweiter Ordnung relativ zu einem Anstieg einer Durchflussmenge oder, mit anderen Worten, zu einer Hubgeschwindigkeit des Kolbens 2 unabhängig von der Viskosität des Arbeitsöls.
Demgegenüber erhöht die Drossel 4, die die Dämpfungskraft unter Verwendung eines Reibungswiderstands basierend auf der Viskosität des Arbeitsöls erzeugt, die Dämpfungskraft linear innerhalb eines Bereichs, der sich von einer festen Geschwindigkeit nach unten erstreckt, relativ zu einem Anstieg der Durchflussmenge, oder, mit anderen Worten, zu der Hubgeschwindigkeit des Kolbens 2.
Mit Bezug auf 4 wird unter Verwendung dieser Kennlinie der Drossel 4 die durch die Dämpfungsvorrichtung 1 erzeugte Dämpfungskraft im Wesentlichen linear relativ zu der Hubgeschwindigkeit des Kolbens 2 sowohl während des Ausdehnungsbetriebs als auch während des Kontraktionsbetriebs des hydraulischen Stoßdämpfers erhöht. Bei einem hydraulischen Stoßdämpfer für ein Fahrzeug wird diese Dämpfungskraft-Kennlinie bevorzugt, um sowohl eine Funktion zum Dämpfen kleiner Schwingungen und als auch eine Funktion zum Abschwächen starker Stöße zu erzielen.
In der Zeichnung steigt die während der Ausdehnung erzeugte Dämpfungskraft aus folgendem Grund mit einer größeren Anstiegsrate relativ zu der Hubgeschwindigkeit des Kolbens 2 als die während der Kontraktion erzeugte Dämpfungskraft an.
Bei der Dämpfungsvorrichtung 1 ist die Anzahl der Drosseln 4 in der ersten Gruppe 3b auf 146 festgelegt, während die Anzahl der Drosseln 4 in der zweiten Gruppe 3a auf 54 festgelegt ist. Infolge dieser Differenz in der Anzahl ist eine durch die Drosseln 4 in der ersten Gruppe 3b, durch die das Arbeitsöl während der Ausdehnung des hydraulischen Stoßdämpfers fließt, erzeugte Gesamtdämpfungskraft größer als eine durch die Drosseln 4 in der zweiten Gruppe 3a, durch die das Arbeitsöl während der Kontraktion des hydraulischen Stoßdämpfers fließt, erzeugte Gesamtdämpfungskraft. Folglich können durch Modifizieren der Anzahl der Drosseln 4 in der ersten Gruppe 3b und der Anzahl der Drosseln 4 in der zweiten Gruppe 3a auf diese Weise die Dämpfungskraft-Kennlinien, die während der Ausdehnung bzw. der Kontraktion des hydraulischen Stoßdämpfers erzeugt werden, wie gewünscht differenziert werden.
Die Anzahl der Drosseln 4 in der ersten Gruppe 3b bzw. der zweiten Gruppe 3a ist nicht auf die oben beschriebenen beschränkt und kann entsprechend einer gewünschten Dämpfungskennlinie bestimmt werden. Es sei jedoch darauf verwiesen, dass, wenn die Anzahl der Drosseln 4 äußerst klein ist, ein Durchflussquerschnitt, der durch die Drosseln 4 erzeugt wird, oder, mit anderen Worten, ein Gesamtquerschnitt der Drosseln 4 in Bezug auf einen Anstieg der Kolbengeschwindigkeit unzureichend ist und die Drosseln 4 infolgedessen eine ähnliche Durchflussmengen-Kennlinie wie eine Ausflussöffnung aufweisen. Wenn der Durchmesser der Drossel 4 bei einem typischen Stoßdämpfer, der in einem normalen Kraftwagen eingesetzt wird, auf 1 mm festgelegt wird, wird die Anzahl der Drosseln 4 in der ersten Gruppe 3b und die Anzahl der Drosseln 4 in der zweiten Gruppe 3a jeweils bevorzugt auf nicht weniger als 50 festgelegt.
Bei diesem hydraulischen Stoßdämpfer ist die zweite Ölkammer R2 mit einem Behälter verbunden, um eine Menge an Arbeitsöl entsprechend einem Volumen der Kolbenstange 6, die in den Zylinder 5 eindringt und sich daraus zurückzieht, auszugleichen. Dementsprechend ist eine Durchflussmenge des Arbeitsöls, das durch die Drosseln 4 der zweiten Gruppe 3a relativ zu einem Hub des Kolbens 2 in einer Ausdehnungsrichtung des hydraulischen Stoßdämpfers fließt, gleich einer Durchflussmenge des Arbeitsöls, das durch die Drosseln 4 der ersten Gruppe 3b relativ zu einem Hub des Kolbens 2 in einer Kontraktionsrichtung des hydraulischen Stoßdämpfers fließt.
Wie durch die gestrichelten Linien in der Abbildung dargestellt, kann durch Verändern eines Materials und einer Dicke des ersten Blattventils 8 und des zweiten Blattventils 9 in der Weise, dass der Ventilöffnungsdruck steigt, die Dämpfungskraft-Kennlinie der Dämpfungsvorrichtung 1 zu einer Anstiegsseite relativ zu allen Hubgeschwindigkeiten des Kolbens 2 verschoben werden. Des Weiteren können durch Festlegen des Ventilöffnungsdrucks des ersten Blattventils 8 bzw. des zweiten Blattventils 9 auf unterschiedliche Werte die Dämpfungskraft-Kennlinien während der Ausdehnung und der Kontraktion unabhängig voneinander angepasst werden.
Wie oben beschrieben wird bei der Dämpfungsvorrichtung 1 nach der vorliegenden Erfindung die Dämpfungskraft überwiegend durch die Drosseln 4 erzeugt, und daher kann eine vorteilhafte Dämpfungskraft in einem breiten Hubgeschwindigkeitsbereich des Kolbens 2 erzielt werden. Des Weiteren kann der Aufbau der Blattventile 8 und 9 vereinfacht werden. infolgedessen können Größenreduzierungen und Kostensenkungen bei der Dämpfungsvorrichtung 1 erreicht werden.
Mit Bezug auf 5 und 6 wird eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Bei der ersten Ausführungsform ist festgelegt, dass es sich bei allen Drosseln 4 um Drosseln für eine Richtung handelt, bei dieser Ausführungsform ist jedoch ein Teil der Drosseln 4 so ausgebildet, dass er einen Fluss des Arbeitsöls in zwei Richtungen ermöglicht.
Mit Bezug auf 6 ist das zweite Blattventil 9 mit einem kleineren Durchmesser ausgebildet als das der ersten Ausführungsform, wie durch eine gestrichelte Linie in der Abbildung dargestellt wird, und verdeckt daher nur die Öffnungsabschnitte der achtzehn Drosseln 4, die auf dem ersten Kreis von der Innenseite aus angeordnet sind. Diese Drosseln 4 stellen die Drosseln 4 der zweiten Gruppe 3a dar.
Ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform verdeckt das erste Blattventil 8 die Öffnungsabschnitte der 146 Drosseln 4, die von der Innenseite aus auf dem dritten bis siebten Kreis angeordnet sind. Ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform stellen diese Drosseln 4 die Drosseln 4 der ersten Gruppe 3b dar.
Die Öffnungsabschnitte der sechsunddreißig Drosseln 4, die von der Innenseite aus auf dem zweiten Kreis angeordnet sind, werden daher weder durch das erste Blattventil 8 noch durch das zweite Blattventil 9 beeinflusst, und infolgedessen ist es dem Arbeitsöl möglich, sowohl von der ersten Ölkammer R1 in die zweite Ölkammer R2 als auch von der zweiten Ölkammer R2 in die erste Ölkammer R1 zu fließen. Diese Drosseln 4 werden als die Drosseln 4 einer dritten Gruppe 3c bezeichnet.
In diesem Fall fließt sowohl während der Ausdehnung als auch während der Kontraktion des hydraulischen Stoßdämpfers das Arbeitsöl nur durch die Drosseln 4 der dritten Gruppe 3c, bis die Hubgeschwindigkeit des Kolbens 2 eine vorgegebene Geschwindigkeit erreicht, und daher wird eine Dämpfungskraft erzeugt, die von den Drosseln 4 der dritten Gruppe 3c abhängt. Wenn die Hubgeschwindigkeit des Kolbens 2 die vorgegebene Geschwindigkeit übersteigt, übersteigt der Stromaufwärts-stromabwärts-Differenzdruck den Ventilöffnungsdruck des ersten Blattventils 8 bzw. des zweiten Blattventils 9, und infolgedessen öffnet sich das erste Blattventil 8 bzw. das zweite Blattventil 9.
Mit Bezug auf 5 steigt die Dämpfungskraft, die durch die Dämpfungsvorrichtung 1 nach der vorliegenden Ausführungsform erzeugt wird, mit einer großen Anstiegsrate an, bis sich das erste Blattventil 8 bzw. das zweite Blattventil 9 öffnet, und nachdem sich das erste Blattventil 8 bzw. das zweite Blattventil 9 öffnet, steigt die Dämpfungskraft langsam an. Folglich kann nach der vorliegenden Ausführungsform die Dämpfungskraft-Kennlinie mit einem größeren Spielraum als bei der ersten Ausführungsform festgelegt werden.
Bei der vorliegenden Ausführungsform werden die Drosseln 4 der dritten Gruppe 3c durch keines der Blattventile 8 und 9 geschlossen. Eine ähnliche Wirkung kann jedoch erzielt werden, indem der Durchmesser des zweiten Blattventils 9 zum Beispiel so festgelegt wird, dass ein Außenumfangsabschnitt des zweiten Blattventils 9 einen Teil der Drosseln 4 auf dem von der Innenseite aus zweiten Kreis verdeckt.
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird die Anzahl der Drosseln 4 bevorzugt wie folgt festgelegt.
Wenn der Durchmesser der Drossel 4 bei einem typischen Stoßdämpfer, der in einem normalen Kraftwagen eingesetzt wird, auf 1 mm festgelegt wird, wird eine Gesamtzahl von Drosseln 4 in der ersten Gruppe 3b und der dritten Gruppe 3c bevorzugt auf nicht weniger als 50 festgelegt, und eine Gesamtzahl an Drosseln 4 in der zweiten Gruppe 3a und der dritten Gruppe 3c wird bevorzugt auf nicht weniger als 50 festgelegt.
Der Inhalt von Tokugan 2008-326.959 mit einem Einreichungsdatum vom 24. Dezember 2008 in Japan wird durch Bezugnahme hier eingeschlossen.
Auch wenn die Erfindung oben mit Bezug auf bestimmte Ausführungsformen beschrieben worden ist, ist die Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Modifizierungen und Varianten der oben beschriebenen Ausführungsformen werden dem Kenner der Technik im Umfang der Ansprüche einfallen.
Zum Beispiel wird bei jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen die Dämpfungsvorrichtung 1 in dem Kolben 2 bereitgestellt. Die Dämpfungsvorrichtung 1 nach der vorliegenden Erfindung ist jedoch auf ein Bodenventil anwendbar, das in einem Bodenabschnitt des Zylinders 5 bereitgestellt wird, um die zweite Ölkammer mit einem Behälter außerhalb des Zylinders 5 zu verbinden. In diesem Fall werden die Drosseln 4 bereitgestellt, um ein scheibenförmiges Bodenelement zu durchdringen, das so an dem Bodenabschnitt des Zylinders befestigt ist, dass die zweite Ölkammer gegenüber dem Behälter abgesperrt wird.
Unter Berücksichtigung des Anwendungsbereichs der Dämpfungsvorrichtung 1 nach der vorliegenden Erfindung werden der Kolben 2 und das Bodenelement in der vorliegenden Anmeldung gemeinsam als Trennwandelement bezeichnet.
Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen sind die Blattventile 8 und 9 beide kreisförmig ausgebildet, die Blattventile 8 und 9 sind jedoch nicht auf eine Kreisform beschränkt und können in verschiedenen Formen ausgebildet werden.
Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen wird die vorliegende Erfindung auf die bidirektionale Dämpfungsvorrichtung 1 angewendet, die vorliegende Erfindung ist jedoch auf eine unidirektionale Dämpfungsvorrichtung anwendbar. In diesem Fall können Drosseln und ein Blattventil, das einen Öffnungsabschnitt der Drosseln verdeckt, bereitgestellt werden, und ein Rückschlagventil, das ermöglicht, dass das Arbeitsöl ohne Widerstand nur in eine entgegengesetzte Richtung des Flusses des Arbeitsöls fließt, der durch das Blattventil zugelassen wird, kann parallel zu den Drosseln bereitgestellt werden.
In diesem Fall erzeugt die Dämpfungsvorrichtung eine Dämpfungskraft nur in Reaktion auf einen Betrieb des hydraulischen Stoßdämpfers in eine Richtung.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Wie oben beschrieben, weist die Dämpfungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung besonders vorteilhafte Auswirkungen auf, wenn sie auf einen hydraulischen Stoßdämpfer für ein Fahrzeug angewendet wird, sie kann jedoch auf alle anderen Arten von Dämpfern als einen hydraulischen Stoßdämpfer für ein Fahrzeug angewendet werden.
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 2006-194335 A [0002]

Claims

Dämpfungsvorrichtung (1), die eine Dämpfungskraft in Reaktion auf eine Bewegung eines Fluids zwischen einer ersten Fluidkammer (R1) und einer zweiten Fluidkammer (R2) eines Fluiddruck-Stoßdämpfers erzeugt, die umfasst: ein Trennwandelement (2), das die erste Fluidkammer (R1) und die zweite Fluidkammer (R2) abgrenzt; und eine Vielzahl von Drosseln (4), die parallel bereitgestellt werden und das Trennwandelement (2) durchdringen, um die erste Fluidkammer (R1) und die zweite Fluidkammer (R2) zu verbinden, wobei die Drosseln (4) eine Dämpfungskraft erzeugen, die im Wesentlichen einer Geschwindigkeit des dadurch fließenden Fluids entspricht.
Dämpfungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, die des Weiteren ein Blattventil (8, 9) umfasst, das einen Auslass zumindest eines Teils der Drosseln (4) schließt, wobei ein Ventilkörper von diesem nur durch ein einziges Blatt gebildet wird.
Dämpfungsvorrichtung (1) nach Anspruch 2, wobei die Vielzahl der Drosseln (4) Drosseln (4) einer ersten Gruppe (3b) und Drosseln (4) einer zweiten Gruppe (3a) umfasst, und das Blattventil (8, 9) ein erstes Blattventil (8), das einen Öffnungsabschnitt der Drosseln (4) in der ersten Gruppe (3b) schließt, der sich zu einem Ende des Trennwandelements (2) öffnet, und ein zweites Blattventil (9) umfasst, das einen Öffnungsabschnitt der Drosseln (4) in der zweiten Gruppe (3a) schließt, der sich zu einem Ende auf einer gegenüberliegenden Seite des Trennwandelements (2) öffnet.
Dämpfungsvorrichtung (1) nach Anspruch 3, die des Weiteren umfasst: eine Stange (6a), die die jeweiligen Mitten des Trennwandelements (2), des ersten Blattventils (8) und des zweiten Blattventils (9) durchdringt, wobei die Stange (6a) einen Absatz (6b) umfasst; und eine Mutter (10), die auf ein Spitzenende der Stange (6a) geschraubt ist, wobei das erste Blattventil (8) und das zweite Blattventil (9) schichtweise zwischen der Mutter (10) und dem Trennwandelement (2) bzw. zwischen dem Trennwandelement (2) und dem Absatz (6b) angeordnet sind.
Dämpfungsvorrichtung (1) nach Anspruch 4, wobei das Trennwandelement (2) durch einen Kolben (2) gebildet wird, der so in einem Zylinder (5) angeordnet ist, dass er frei gleiten kann, und die Stange (6a) an dem Kolben (2) befestigt ist und einen Teil einer Kolbenstange (6) bildet, die in einer axialen Richtung aus dem Zylinder (5) herausragt.
Dämpfungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei die Drosseln (4) der ersten Gruppe (3b) in einem Bereich angeordnet sind, der zumindest durch einen festgelegten Abstand von der Mitte des Trennwandelements (2) entfernt ist, die Drosseln (4) der zweiten Gruppe (3a) in einem Bereich angeordnet sind, der sich näher an der Mitte des Trennwandelements (2) als die Drosseln (4) der ersten Gruppe (3b) befindet, das erste Blattventil (8) ein Ventil ist, das einen Öffnungsabschnitt der Drosseln (4) in der ersten Gruppe (3b) schließt, der der ersten Fluidkammer (R1) zugewandt ist, das zweite Blattventil (9) ein Ventil ist, das einen Öffnungsabschnitt der Drosseln (4) in der zweiten Gruppe (3a) schließt, der der zweiten Fluidkammer (R2) zugewandt ist, und das erste Blattventil (8) einen Lochabschnitt (8a) umfasst, der die Drosseln in der zweiten Gruppe (3a) mit der ersten Ölkammer (R1) verbindet.
Dämpfungsvorrichtung (1) nach Anspruch 6, wobei die Drossel (4) einen kreisförmigen Querschnitt mit einem Durchmesser von nicht mehr als 1 mm aufweist, eine Anzahl von Drosseln (4) in der ersten Gruppe (3b) auf fünfzig oder mehr festgelegt ist, und eine Anzahl von Drosseln (4) in der zweiten Gruppe (3a) auf fünfzig oder mehr festgelegt ist.
Dämpfungsvorrichtung (1) nach Anspruch 6, die des Weiteren Drosseln (4) einer dritten Gruppe (3c) umfasst, die zwischen einem Bereich, in dem die Drosseln (4) der ersten Gruppe (3b) angeordnet sind, und einem Bereich, in dem die Drosseln (4) der zweiten Gruppe (3c) angeordnet sind, angeordnet sind und die Öffnungsabschnitte aufweisen, die durch keines der Blattventile (8, 9) geschlossen werden.
Dämpfungsvorrichtung (1) nach Anspruch 8, wobei die Drossel (4) einen kreisförmigen Querschnitt mit einem Durchmesser von nicht mehr als 1 mm aufweist, eine Gesamtzahl von Drosseln (4) in der ersten Gruppe (3b) und der dritten Gruppe (3c) auf fünfzig oder mehr festgelegt ist, und eine Gesamtzahl von Drosseln (4) in der zweiten Gruppe (3a) und der dritten Gruppe (3c) auf fünfzig oder mehr festgelegt ist.