DE112022002051T5

DE112022002051T5 - Stossdämpfer

Info

Publication number: DE112022002051T5
Application number: DE112022002051.2T
Authority: DE
Inventors: Hirohito ISHII; Osamu YUNO
Original assignee: Hitachi Astemo Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2021-04-09
Filing date: 2022-03-04
Publication date: 2024-03-07
Also published as: JPWO2022215400A1; KR20230116934A; CN117062996A; WO2022215400A1

Abstract

Die Erfindung zielt darauf ab, einen Stoßdämpfer bereitzustellen, in dem Hydraulikfluid daran gehindert wird, aus einem Spalt zwischen einem Unterrückschlagventil, das an einer Durchgangsöffnung eines Öffnungsdurchgangs vorgesehen ist, und einem Scheibenventil auszulecken. Das Unterrückschlagventil 133 wird mit Hilfe einer Vorspannscheibe 135 (Vorspannelement), die im Wesentlichen den gleichen Durchmesser wie das Unterrückschlagventil 133 hat, in Richtung der Öffnung 126 des Öffnungsdurchgangs 130 vorgespannt. Dies ermöglicht es, das Hydraulikfluid in einer ersten Kammer 2A daran zu hindern, aus einem Spalt zwischen einem Scheibenventil 121 und dem Unterrückschlagventil 133 in eine zweite Kammer 2B auszulecken, wenn die Kolbengeschwindigkeit während eines Ausfahrhubs niedrig ist (0,1 m/s oder weniger, ausschließlich Null), und somit eine beabsichtigte Dämpfungskraft zu erhalten.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die Erfindung bezieht sich auf Stoßdämpfer, die einen hydraulischen Flüssigkeitsstrom relativ zum Kolbenhub steuern, um die Dämpfungskraft zu variieren.
STAND DER TECHNIK
Die Patentliteratur 1 offenbart einen in der Dämpfungskraft justierbaren Stoßdämpfer 1, der so konfiguriert ist, dass er eine Öffnung 54 (Durchgangsöffnung) eines Öffnungsdurchgangs, der in einem Rückschlagventil 13 (Scheibenventil) ausgebildet ist, unter Verwendung einer Unterrückschlagventilscheibe 45 (Unterrückschlagventil) verschließt.
ZITATLISTE
PATENTLITERATUR
PTL 1: Japanisches Patent JP 5812650 B
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
TECHNISCHES PROBLEM
Gemäß dem in der Patentliteratur 1 offenbarten Stoßdämpfer kann während des Hubs, bei dem die Unterrückschlagventilscheibe 45 geschlossen ist, Hydraulikfluid in einen Spalt zwischen der Unterrückschlagventilscheibe 45 und einer Sitzscheibe 46 eindringen, durch den Öffnungsdurchgang fließen und aus einer Zylinderkammer austreten, was dazu führt, dass die beabsichtigte Dämpfungskraft nicht erreicht wird.
Die Erfindung zielt darauf ab, einen Stoßdämpfer zur Verfügung zu stellen, in dem Hydraulikfluid daran gehindert wird, aus einem Spalt zwischen einem Unterrückschlagventil, das an einer Durchgangsöffnung eines Öffnungsdurchgangs vorgesehen ist, und einem Scheibenventil auszutreten.
LÖSUNG DES PROBLEMS
Ein Stoßdämpfer der Erfindung umfasst einen Zylinder, in dem ein Hydraulikfluid abdichtend enthalten ist; ein Reservoir, in dem ein Hydraulikfluid und ein Gas abdichtend enthalten sind; einen Kolben, der in den Zylinder gleitend eingesetzt ist und so konfiguriert ist, dass er einen inneren Bereich des Zylinders in eine erste Kammer und eine zweite Kammer trennt; ein Grundventil , das so konfiguriert ist, dass es die zweite Kammer und das Reservoir voneinander trennt; ein erstes Rückschlagventil, das in dem Kolben vorgesehen ist und so konfiguriert ist, dass es einen Hydraulikfluidstrom von der Seite der zweiten Kammer zu der Seite der ersten Kammer zulässt; ein zweites Rückschlagventil, das in dem Grundventil vorgesehen und so konfiguriert ist, dass es einen Hydraulikfluidstrom von der Seite des Reservoirs zu der Seite der zweiten Kammer zulässt; einen Durchgang, der die erste Kammer und das Reservoir verbindet; und einen Dämpfungskraft-Justiermechanismus, der so konfiguriert ist, dass er in der Lage ist, die Dämpfungskraft von außen zwischen weichen Eigenschaften einer niedrigen Dämpfungskraft und harten Eigenschaften einer hohen Dämpfungskraft zu justieren, indem er einen Hydraulikfluidstrom in dem Durchgang steuert. Mindestens eines von dem ersten Rückschlagventil und dem zweiten Rückschlagventil ist mit parallelen Öffnungsdurchgängen versehen. Die Öffnungsdurchgänge sind an den Durchgangsöffnungen mit einem Unterrückschlagventil versehen. Das Unterrückschlagventil ist so konfiguriert, dass es sich bei einem niedrigeren Druck öffnet als das Rückschlagventil, bei dem die Öffnungsdurchgänge parallel angeordnet sind, und den Durchfluss des Hydraulikfluids in dieselbe Richtung ermöglicht. Das Unterrückschlagventil ist mit einem Vorspannelement versehen, das im Wesentlichen den gleichen Durchmesser hat wie das Unterrückschlagventil, wobei das Vorspannelement so konfiguriert ist, dass es das Unterrückschlagventil in Richtung der Durchgangsöffnungen vorspannt.
Eine Ausführungsform der Erfindung ermöglicht es, in einem Stoßdämpfer, in dem Öffnungsdurchgänge in einem auf einem Kolben angeordneten Scheibenventil ausgebildet sind, das Austreten von Hydraulikfluid aus einem Spalt zwischen einem an den Durchgangsöffnungen der Öffnungsdurchgänge vorgesehenen Unterrückschlagventil und dem Scheibenventil zu verhindern.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 ist eine Querschnittsansicht eines Stoßdämpfers gemäß einer ersten Ausführungsform.
2 ist eine vergrößerte Ansicht des in 1 gezeigten Mechanismus zur Einstellung der Dämpfungskraft.
3 ist eine vergrößerte Ansicht eines Hauptteils in 1.
4 ist eine Draufsicht auf eine Vorspannscheibe gemäß der ersten Ausführungsform.
5 erläutert die erste Ausführungsform und enthält 5(A), die eine Lissajous-Wellenform eines herkömmlichen Stoßdämpfers zeigt, und 5(B), die eine Lissajous-Wellenform des Stoßdämpfers gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
6 ist eine Querschnittsansicht eines Stoßdämpfers gemäß einer zweiten Ausführungsform.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Erste Ausführungsform
Eine erste Ausführungsform der Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erörtert.
Bei dem in 1 dargestellten Stoßdämpfer 1 handelt es sich um einen dämpfkraftverstellbaren hydraulischen Stoßdämpfer mit einem an einer Seitenwand eines Außenrohrs 3 angebrachten Dämpfungskraftjustiermechanismus 31, d.h. um einen sogenannten dämpfkraftverstellbaren hydraulischen Stoßdämpfer mit einem seitlich angebrachten Steuerventil. Der Einfachheit halber wird eine vertikale Richtung in 1 als „vertikale Richtung“ bezeichnet. Eine Richtung nach links (linke Seite) wird in 2 als „Zylinderrichtung (Zylinderseite)“ bezeichnet, und eine Richtung nach rechts (rechte Seite) wird in 2 als „Gegenzylinderrichtung (Gegenzylinderseite)“ bezeichnet.
Der Stoßdämpfer 1 hat eine mehrzylindrische Struktur, bei der ein Zylinder 2 im Inneren des Außenrohrs 3 vorgesehen ist. Zwischen dem Zylinder 2 und dem Außenrohr 3 ist ein Reservoir 4 gebildet. Ein Kolben 5 ist verschiebbar in den Zylinder 2 eingesetzt. Der Kolben 5 trennt einen inneren Teil des Zylinders 2 in zwei Kammern, eine erste Kammer 2A und eine zweite Kammer 2B. Der Stoßdämpfer 1 umfasst eine Kolbenstange 6, deren untere Endseite (eine Endseite) mit dem Kolben 5 verbunden ist und deren obere Endseite (die andere Endseite) sich durch die erste Kammer 2A zur Außenseite des Zylinders 2 erstreckt. Die Kolbenstange 6 erstreckt sich durch eine Stangenführung 7, die an einem oberen Endbereich des Zylinders 2 befestigt ist. Die erste Kammer 2A ist von außen durch einen Öldichtung 9 abgedichtet, der auf einer Unterlegscheibe 8 angebracht ist.
Der Kolben 5 ist mit einem verlängerungsseitigen Durchgang 11 und einem kompressionsseitigen Durchgang 12 versehen, die die erste Kammer 2A und die zweite Kammer 2B in Verbindung bringen. Der verlängerungsseitige Durchgang 11 ist mit einem Scheibenventil 121 versehen. Das Scheibenventil 121 wird geöffnet, wenn der Druck auf der Seite der ersten Kammer 2A einen vorbestimmten Druck erreicht, und gibt den Druck auf der Seite der ersten Kammer 2A an die Seite der zweiten Kammer 2B ab. Ebenso ist der kompressionsseitige Durchgang 12 mit einem Scheibenventil 14 (erstes Rückschlagventil) versehen, das einen Hydraulikfluidstrom von der zweiten Kammer 2B zur ersten Kammer 2A ermöglicht. Das Scheibenventil 121 und das Scheibenventil 14 werden durch Anziehen einer Mutter 13, die auf einen unteren Endbereich der Kolbenstange 6 geschraubt ist, unter Druck gesetzt und zwischen Unterlegscheiben 38, 38 eingeklemmt.
In einem unteren Endbereich des Zylinders 2 ist ein Grundventil 10 vorgesehen. Das Grundventil 10 trennt die zweite Kammer 2B und das Reservoir 4 voneinander ab. Das Grundventil 10 ist mit einem verlängerungsseitigen Durchgang 15 und einem kompressionsseitigen Durchgang 16 versehen, die die zweite Kammer 2B und das Reservoir 4 in Verbindung bringen. Der erweiterungsseitige Durchgang 15 ist mit einem Rückschlagventil 17 (zweites Rückschlagventil) versehen, das einen Hydraulikfluidstrom von der Seite des Reservoirs 4 zur Seite der zweiten Kammer 2B ermöglicht. Der kompressionsseitige Durchgang 16 ist mit einem Scheibenventil 18 versehen. Das Scheibenventil 18 wird geöffnet, wenn der Druck auf der Seite der zweiten Kammer 2B einen vorbestimmten Druck erreicht, und lässt den Druck auf der Seite der zweiten Kammer 2B an die Seite des Reservoirs 4 ab. Das Hydraulikfluid ist in dem Zylinder 2 dicht eingeschlossen. Hydraulikfluid und Gas sind im Reservoir 4 dicht eingeschlossen.
An einem Außenumfang des Zylinders 2 ist ein Trennrohr 20 angebracht. Zwischen dem Zylinder 2 und dem Trennrohr 20 befindet sich ein ringförmiger Fluidpfad 21, der durch ein Paar von oberen und unteren Dichtungselementen 19, 19 abgedichtet ist. In einer Seitenwand des oberen Teils des Zylinders 2 ist ein Durchgang 22 vorgesehen. Der Durchgang 22 bringt den ringförmigen Fluidpfad 21 und die erste Kammer 2A in Verbindung. Eine zylindrische Verbindungsöffnung 23 ist in einer Seitenwand des unteren Bereichs des Trennrohrs 20 so vorgesehen, dass sie in Richtung der Gegenseite des Zylinders vorsteht. Ein Befestigungsloch 24 ist in einer Seitenwand des Außenrohrs 3 koaxial mit der Verbindungsöffnung 23 vorgesehen. Ein zylindrisches Gehäuse 25 ist in der Seitenwand des Außenrohrs 3 so vorgesehen, dass es das Befestigungsloch 24 umgibt.
Wie in 2 illustriert, ist der Dämpfungskraftjustiermechanismus 31 im Gehäuse 25 untergebracht. Der Dämpfungskraftjustiermechanismus 31 umfasst einen Ventilblock 33, in dem Ventilkomponenten integriert sind, und einen Magnetblock 101, in dem Magnetkomponenten integriert sind. Der Ventilblock 33 umfasst ein Hauptventil 41 vom Gegendrucktyp, ein Pilotventil 61, das den Ventilöffnungsdruck des Hauptventils 41 steuert, und ein stromabwärts des Pilotventils 61 angeordnetes Sicherheitsventil 91. Kurz gesagt ist der Dämpfungskraftjustiermechanismus 31 ein Drucksteuerventil vom Pilot-Typ, das den Ventilöffnungsdruck des Pilotventils 61 steuert.
Ein Verbindungselement 28 erstreckt sich durch das Befestigungsloch 24 des Außenrohrs 3. Das Verbindungselement 28 umfasst einen zylindrischen Rohrabschnitt 29 mit einem zylinderseitigen Endbereich, der in die Anschlussöffnung 23 eingesetzt ist, und einen Flanschabschnitt 30 (äußerer Flansch), der an einem entgegengesetzten zylinderseitigen Öffnungsumfangsrand des Rohrabschnitts 29 vorgesehen und im Inneren des Gehäuses 25 angeordnet ist. Der Rohrabschnitt 29 und der Flanschabschnitt 30 sind mit Dichtungsmaterial überzogen. Der Flanschabschnitt 30 umfasst eine zylinderseitige Endfläche, die an eine zylinderseitige Gegenendfläche eines inneren Flanschabschnitts 26 des Gehäuses 25 stößt, und eine zylinderseitige Gegenendfläche, die an eine zylinderseitige ringförmige Endfläche (ohne Bezugszeichen) eines Hauptkörpers 42 stößt. Ein an einem Außenumfang des Ventilblocks 33 gebildeter Strömungspfad 35 und das Reservoir 4 stehen durch eine Vielzahl von Nuten 27, die in dem inneren Flanschabschnitt 26 des Gehäuses 25 vorgesehen sind, miteinander in Verbindung.
Der Ventilblock 33 umfasst den ringförmigen Hauptkörper 42, einen ringförmigen Pilotkörper 62 und einen Pilotstift 63, der den Hauptkörper 42 und den Pilotkörper 62 verbindet. Ein ringförmiger Sitzbereich 43 ist in einem äußeren Umfangsrandabschnitt einer zylinderseitigen Endfläche des Hauptkörpers 42 ausgebildet. Der Sitzbereich 43 ragt in Richtung der Gegenzylinder-Seite vor. Ein äußerer Umfangsrandabschnitt einer Hauptscheibe 44 stößt an den Sitzbereich 43 in einer trennbaren/dichtbaren Weise.
Ein innerer Umfangsabschnitt der Hauptscheibe 44 ist zwischen einem inneren Sitzbereich 45 des Hauptkörpers 42 und einem Bereich mit großem Durchmesser 64 des Pilotstifts 63 geklammert. Eine ringförmige Packung 46 ist an einem zylinderseitigen äußeren Umfangsabschnitt der Hauptscheibe 44 vorgesehen. Ein ringförmiger konkaver Bereich 47 ist in einer zylinderseitigen Endfläche des Hauptkörpers 42 vorgesehen. Ein ringförmiger Durchgang 48 wird zwischen dem Hauptkörper 42 und der Hauptscheibe 44 dadurch gebildet, dass die Hauptscheibe 44 auf dem Sitzbereich 43 sitzt. Der ringförmige Durchgang 48 gelangt durch eine in der Hauptscheibe 44 ausgebildete Öffnung 52 mit dem Strömungspfad 35 in Verbindung. In der Mitte einer zylinderseitigen Endfläche des Hauptkörpers 42 ist ein konkaver Bereich 49 ausgebildet. Der konkave Bereich 49 und der entgegengesetzte zylinderseitige ringförmige konkave Bereich 47 (ringförmiger Durchgang 48) stehen über eine Vielzahl von Durchgängen 50 (2 zeigt nur zwei), die im Hauptkörper 42 ausgebildet sind, miteinander in Verbindung.
Der Pilotstift 63 ist so geformt, dass er eine mit einem Boden versehene zylinderähnliche Form hat, die an der Gegenseite des Zylinders offen ist. Eine Einlassöffnung 65 ist in einem zylinderseitigen unteren Bereich des Pilotstifts 63 ausgebildet. Eine Zylinderseite des Pilotstifts 63 ist in eine axiale Bohrung 51 des Hauptkörpers 42 eingepresst. Eine entgegengesetzte Zylinderseite des Pilotstifts 63 wird in eine axiale Bohrung 66 des Pilotkörpers 62 eingepresst. Eine Vielzahl von Nuten 67 sind in einer gegenzylinderseitigen äußeren Umfangsfläche des Pilotstifts 63 ausgebildet. Die Vielzahl der Nuten 67 erstrecken sich in axialer Richtung (in 2 in horizontaler Richtung).
Der Pilotkörper 62 ist so geformt, dass er eine im Wesentlichen mit Boden versehene zylinderähnliche Form aufweist, die an der Gegenseite des Zylinders offen ist. Eine flexible Scheibe 69 ist auf der Zylinderseite des Pilotkörpers 62 vorgesehen. Die biegsame Scheibe 69 wird von einem inneren Umfangsabschnitt 68 des Pilotkörpers 62 und dem Bereich mit großem Durchmesser 64 des Pilotstifts 63 eingespannt. Ein zylindrischer Bereich 70, der koaxial mit dem Pilotkörpers 62 ist, ist in einem zylinderseitigen Außenumfangsabschnitt des Pilotkörpers 62 ausgebildet. Die Packung 46 des Hauptventils 41 liegt gleitend an einer inneren Umfangsfläche (ohne Bezugszeichen) des zylindrischen Bereichs 70 an. Auf diese Weise wird auf der dem Zylinder gegenüberliegenden Seite (Rückseite) der Hauptscheibe 44 eine Pilotkammer 71 gebildet. Der Druck in der Pilotkammer 71 wirkt auf den Hauptteller 44 in einer Ventilschließrichtung (Richtung des Drucks auf den Sitzbereich 43).
Eine Vielzahl von Durchgängen 72 (2 zeigt nur zwei), die sich in einer axialen Richtung erstrecken, sind in einem unteren Bereich des Pilotkörpers 62 in regelmäßigen Abständen in einer Umfangsrichtung vorgesehen. Ein ringförmiger Sitzbereich 73 ist in einer zylinderseitigen Endfläche des Pilotkörpers 62 vorgesehen. Innerhalb des Sitzbereichs 73 wird eine ringförmige Kammer 74 durch die flexible Scheibe 69 gebildet, die auf dem Sitzbereich 73 sitzt. Eine Zylinderseite des Durchgangs 72 mündet in die Kammer 74. Die flexible Scheibe 69 wird durch den Innendruck der Pilotkammer 71 gebogen, um der Pilotkammer 71 eine Volumenelastizität zu verleihen.
Die flexible Scheibe 69 ist durch Stapeln einer Vielzahl von Scheiben konfiguriert. Ein innerer Umfangsabschnitt einer Scheibe, der an dem Bereich mit großem Durchmesser 64 des Pilotstifts 63 anliegt, ist mit einer Kerbe 75 versehen, die die Nuten 67 in Verbindung mit der Pilotkammer 71 bringt. Dies gestattet dem Hydraulikfluid in der ersten Kammer 2A durch den Durchgang 22, den ringförmigen Fluidpfad 21 und einen Strömungspfad 36 (Axialbohrung) des Verbindungselements 28 fließen, um in den Dämpfungskraftjustiermechanismus 31 eingeleitet zu werden. Das Hydraulikfluid strömt dann durch einen Einlassdurchgang (Einführungsdurchgang), nämlich die Einlassöffnung 65, eine axiale Bohrung 76 des Pilotstifts 63, die Nuten 67 und die Kerbe 75, um in die Pilotkammer 71 eingeleitet zu werden. Die erste Kammer 2A ist über Kanäle mit dem Reservoir 4 verbunden. Genauer gesagt fließt das Hydraulikfluid in der ersten Kammer 2A durch den Durchgang 22, den ringförmigen Fluidpfad 21 und den Strömungspfad 36 (Axialbohrung) des Verbindungselements 28, um in den Dämpfungskraftjustiermechanismus 31 eingeleitet zu werden, und fließt weiter durch die mehreren im Gehäuse 25 ausgebildeten Nuten 27 und das im Außenrohr 3 ausgebildete Befestigungsloch 24, um in das Reservoir 4 einzutreten.
Ein konkaver Bereich 77 ist an der Seite des Gegenzylinders des Pilotkörpers 62 ausgebildet. Ein ringförmiger Sitzbereich 79 (Ventilsitz) ist in der Mitte eines Bodenabschnitts des konkaven Bereichs 77 ausgebildet. Ein Ventilelement 78 stößt an den ringförmigen Sitzbereich 79 in einer trennbaren/abdichtbaren Weise. Der Sitzbereich 79 ist an einem Öffnungsumfangsrand der axialen Bohrung 66 des Pilotkörpers 62 vorgesehen, durch den das Hydraulikfluid fließt. Das Ventilelement 78 ist im Wesentlichen zylindrisch geformt. Ein zylinderseitiger Endbereich des Ventilelements 78 hat eine konische Form. Ein äußerer flanschförmiger Federlagerabschnitt 80 ist an der dem Zylinder gegenüberliegenden Seite des Ventilelements 78 vorgesehen. Das Ventilelement 78 wird durch eine Pilotfeder 83 in eine Richtung weg vom Sitzbereich 79 (Gegenzylinderrichtung) vorgespannt.
Auf der Seite des Gegenzylinders des Pilotkörpers 62 ist ein zylindrischer Bereich 81 geformt. Auf dem zylindrischen Teil 81 sind die Pilotfeder 83, ein Abstandshalter 93, eine Failsafe-Scheibe 94, ein Halter 95, ein Abstandshalter 96 und eine Unterlegscheibe 97 in der Reihenfolge von der Zylinderseite her gestapelt. Die gestapelten Komponenten sind mit einer Kappe 98 abgedeckt, die am Außenumfang des zylindrischen Teils 81 befestigt ist. In die Kappe 98 ist eine Kerbe 99 ausgebildet, die als Durchgang dient, der den konkaven Teil 77 (Ventilkammer) und den Strömungspfad 35 miteinander in Verbindung bringt.
Der Solenoidblock 101 ist durch den integralen Einbau einer Spule 103, eines Kerns 104, eines Kerns 105, eines Stößels 106 und einer hohlen Betätigungsstange 107, die mit dem Stößel 106 verbunden ist, in ein Solenoidgehäuse 102 konfiguriert. Ein Abstandshalter 108 und ein Deckel 109 werden in eine Gegenzylinder-Seite des Solenoidgehäuse 102 eingesetzt. Ein gegenzylinderseitiger Endkantenbereich des Solenoidgehäuses 102 wird einer plastischen Verformung unterzogen, um dadurch eine axiale Kraft auf die Komponenten im Solenoidgehäuse 102 auszuüben.
Der Stößel 106 wird durch eine Hülse 113 und eine Hülse 114, die in dem Kern 104 bzw. dem Kern 105 vorgesehen sind, axial beweglich gehalten. Der Stößel 106 erzeugt als Reaktion auf die Erregung der Spule 103 eine Schubkraft, die einem elektrischen Stromwert entspricht. Die vom Stößel 106 erzeugte Schubkraft bewegt das Ventilelement 78 gegen die Vorspannkraft der Pilotfeder 83 in Richtung des Sitzbereichs 79 (Zylinderrichtung) .
Eine Zylinderseite des Solenoidgehäuses 102 wird in eine gegenüberliegende zylinderseitige Öffnung des Gehäuses 25 eingesetzt. Ein Spalt zwischen dem Solenoidgehäuse 102 und dem Gehäuse 25 wird durch ein Dichtungselement 110 abgedichtet. Eine Zylinderseite der Betätigungsstange 107 ragt in den konkaven Teil 77 (Ventilkammer). Das Ventilelement 78 ist an einem zylinderseitigen Endbereich der Betätigungsstange 107 befestigt. Das Solenoidgehäuse 102 und das Gehäuse 25 werden miteinander verbunden, indem eine bereits auf das Gehäuse 25 geschraubte Mutter 111 angezogen wird, um einen ringförmigen Sicherungsring 112 zusammenzudrücken. Folglich sind der Ventilblock 33 und der Solenoidblock 101 miteinander verbunden (integriert).
Wenn die Spule 103 nicht erregt ist, wird das Ventilelement 78 durch die Pilotfeder 83 in der Gegenzylinderrichtung vorgespannt, und der federgelagerte Bereich 80 des Ventilelements 78 wird in Anstoß an die Failsafe-Scheibe 94 gebracht (sitzt auf dieser). Wenn die Spule 103 erregt wird, wird im Stößel 106 eine in Zylinderrichtung wirkende Schubkraft erzeugt, und die Betätigungsstange 107 bewegt sich in Zylinderrichtung gegen die Vorspannkraft der Pilotfeder 83, wodurch das Ventilelement 78 auf dem Sitzbereich 79 aufsitzt. Der Ventilöffnungsdruck des Ventilelements 78 wird durch Änderung des elektrischen Stromwerts (im Folgenden als „Steuerstromwert“ bezeichnet) zur Erregung der Spule 103 gesteuert. In einem weichen Modus, in dem der Steuerstromwert klein ist, sind die Vorspannkraft der Pilotfeder 83 und die Druckkraft des Stößels 106 im Gleichgewicht, und daher wird das Pilotventil 61 um einen festen Ventilöffnungsbetrag geöffnet.
Der Hauptteil der ersten Ausführungsform wird nun unter Bezugnahme auf 3 erörtert.
Das Scheibenventil 121 ist mit einer Vielzahl von Scheiben konfiguriert, die zwischen der Unterlegscheibe 38 und einem ringförmigen inneren Sitzbereich 122 eingeklemmt sind, der in einem inneren Umfangsrandabschnitt auf Seiten der zweiten Kammer 2B („Untere Seite“ in 3) des Kolbens 5 ausgebildet ist. Ein ringförmiger äußerer Sitzbereich 123 ist in einem äußeren Umfangsrandabschnitt an der zweiten Kammerseite des Kolbens 5 ausgebildet. Das Scheibenventil 121 umfasst eine Scheibe 125, die an dem ringförmigen äußeren Sitzbereich 123 trennbar/dichtbar anliegt. Die Scheibe 125 ist mit einer Vielzahl kreisförmiger Öffnungen 126 (3 zeigt nur eine) in regelmäßigen Abständen in Umfangsrichtung versehen. Zwischen dem inneren Sitzbereich 122 und dem äußeren Sitzbereich 123 ist ein ringförmiger konkaver Bereich 124 ausgebildet.
Das Scheibenventil 121 umfasst eine Scheibe 127, die auf einer Gegenkolbenseite („Untere Seite“ in 3) der Scheibe 125 angeordnet ist. Die Scheibe 127 hat einen gleichen Außendurchmesser wie die Scheibe 125. Mehrere Kerben 128 ( 3 zeigt nur eine) sind an einem äußeren Umfangsrand der Scheibe 127 in regelmäßigen Abständen in Umfangsrichtung angebracht. Die Kerben 128 erstrecken sich radial nach innen („nach links“ in 3). Die Anzahl der Kerben 128 entspricht der Anzahl der in der Scheibe 125 vorgesehenen Öffnungen 126. Die Scheibe 125 und die Scheibe 127 sind so um eine Achse angeordnet, dass die Öffnungen 126 und die Kerben 128 miteinander übereinstimmen (kommunizieren). Das Scheibenventil 121 umfasst eine Vielzahl von Scheiben 129 (sechs in der ersten Ausführungsform), die auf der Gegenkolbenseite der Scheibe 127 angeordnet sind. Die Scheiben 129 haben jeweils den gleichen Außendurchmesser wie die Scheibe 125 und die Scheibe 127. Obwohl die Scheiben in der ersten Ausführungsform so angeordnet sind, können die Scheibe 127 und die Scheibe 125 unterschiedliche Außendurchmesser haben, und die Kerben 128 können in unregelmäßigen Abständen vorgesehen sein. Die Positionierung der Scheibe 125 und der Scheibe 127 erfolgt zweckmäßigerweise. Je nach Form und Größe der Kerben oder Öffnungen muss die Positionierung jedoch nicht unbedingt erfolgen.
Im Scheibenventil 121 (die Vielzahl auf dem Kolben 5 gestapelter Scheiben) sind mehrere Öffnungsdurchgänge 130 (3 zeigt nur einen), die die Kerben 128 der Scheibe 127 und die Öffnungen 126 der Scheibe 125 umfassen, entsprechend ausgebildet. Die Öffnungsdurchgänge 130 sind auf der Seite der zweiten Kammer 2B des Kolbens 5 vorgesehen und parallel in dem Scheibenventil 14 (erstes Rückschlagventil) angeordnet, das in der ersten Kammer 2A des Kolbens 5 vorgesehen ist. Die Öffnungsdurchgänge 130 ermöglichen es dem Hydraulikfluid in der zweiten Kammer 2B, durch den verlängerungsseitigen Durchgang 11 in die erste Kammer 2A zu fließen, wenn die Kolbengeschwindigkeit während eines Kompressionshubs niedrig ist (0,1 m/s oder weniger, ausgenommen Null). Die Öffnungsfläche jedes der Öffnungskanäle 130 entspricht der Fläche eines rechteckigen Querschnitts jeder der Kerben 128. Ein Abstandshalter 131 und ein Halter 132 sind auf der Gegenkolbenseite der Scheiben 129 angeordnet.
Ein scheibenförmiges Unterrückschlagventil 133 ist auf einer Kolbenseite („Obere Seite“ in 3) der Scheibe 125 gestapelt angeordnet. Ein Außendurchmesser des Unterrückschlagventils 133 ist so eingestellt, dass das Unterrückschlagventil 133 in der Lage ist, die Öffnungen 126 der Scheibe 125 und damit die Öffnungen 126 (Durchgangsöffnungen) der Blendenkanäle 130 zu verschließen. Der Außendurchmesser des Unterrückschlagventils 133 ist ferner so eingestellt, dass ein äußerer Umfangsrand des Unterrückschlagventils 133 den Kolben 5 nicht berührt, d.h., der äußere Umfangsrand beeinträchtigt das Öffnen des Ventils nicht (behindert nicht die Trennung des Unterrückschlagventils 133 von der Scheibe 125). Das Unterrückschlagventil 133 ist als Ventilelement nicht notwendigerweise so konfiguriert, dass es einen Durchfluss in eine Richtung zulässt und einen Durchfluss in die andere Richtung vollständig unterbindet. Das Unterrückschlagventil 133 kann so konfiguriert sein, dass es eine geringe Menge an Hydraulikfluid in die andere Richtung fließen lässt.
Der äußere Sitzbereich 123 steht im Vergleich zum inneren Sitzbereich 122 weiter aus dem Kolben 5 hervor. Mit anderen Worten wird zwischen dem inneren Sitzbereich 122 und dem äußeren Sitzbereich 123 eine bestimmte Stufe gebildet. Folglich wird das Scheibenventil 121 durch den äußeren Sitzbereich 123 nach oben gedrückt, um gebogen (elastisch verformt) zu werden, und die eingestellte Last wird auf das Scheibenventil 121 angewendet.
Eine Vorspannscheibe 135 (Vorspannelement) ist auf einer Kolbenseite des Unterrückschlagventils 133 in gestapelter Weise angebracht. Die Vorspannscheibe 135 drückt das Unterrückschlagventil 133 auf die Gegenkolbenseite in Richtung des Scheibenventils 121 und drückt das Unterrückschlagventil 133 gegen die Scheibe 125 (wodurch das Unterrückschlagventil 133 in engen Kontakt mit der Scheibe 125 kommt), um dadurch die Öffnungen 126 (Durchgangsöffnungen) der Öffnungsdurchgänge 130 zu schließen.
Wie in 4 illustriert, enthält die Vorspannscheibe 135 eine axiale Bohrung 136 (Einführbohrung), durch die sich die Kolbenstange 6 erstreckt. Ein innerer Umfangsabschnitt 137 ist an einem Umfangsrand der axialen Bohrung 136 ausgebildet. Der innere Umfangsabschnitt 137 wird zwischen dem inneren Sitzbereich 122 des Kolbens 5 und dem Scheibenventil 121 zusammen mit einem inneren Umfangsabschnitt (ohne Bezugszeichen) des Unterrückschlagventils 133 eingeklemmt. In die Scheibe 135 ist ein Vorsprung 138 eingeformt, der sich entlang eines äußeren Umfangsrandes der Scheibe 135 ringförmig erstreckt.
Ein Querschnitt des Vorsprungs 138 entlang einer axialen Ebene der Vorspannscheibe 135 ist zu einem Bogen geformt, der zur Gegenkolbenseite („Untere Seite“ in 3) vorsteht. Der Vorsprung 138 ist so angeordnet, dass er den Öffnungen 126 (Durchgangsöffnungen) der Öffnungsdurchgänge 130 (Scheibe 125) gegenüberliegt. Ein äußerer Umfangsbereich des Rückschlagventils 133 wird dementsprechend in Richtung der Öffnungen 126 der Öffnungsdurchgänge 130 gedrückt. Die Vorspannscheibe 135 hat im Wesentlichen den gleichen Durchmesser wie das Unterrückschlagventil 133. Mit dem im Wesentlichen gleichen Durchmesser ist hier der Außendurchmesser der Vorspannscheibe 135 gemeint, der die Ventilöffnung des Unterrückschlagventils 133 nicht beeinträchtigt und es auch ermöglicht, den Vorsprung 138 so anzuordnen, dass der Vorsprung 138 den Öffnungen 126 der Öffnungsdurchgänge 130 zugewandt ist. Der im Wesentlichen gleiche Durchmesser kann ein Außendurchmesser sein, der dem Außendurchmesser des Unterrückschlagventils 133 entspricht.
Die Vorspannscheibe 135 enthält eine Vielzahl von Löchern 139 (vier in der ersten Ausführungsform), die in einer inneren Umfangsseite des Vorsprungs 138 ausgebildet sind. Die Löcher 139 erstrecken sich entlang des Vorsprungs 138 mit konstanter Breite und sind in regelmäßigen Abständen am Außenumfang des axialen Lochs 136 angeordnet. Die Vorspannkraft der Vorspannscheibe 135 ist so eingestellt, dass das Unterrückschlagventil 133 mit einem geringeren Druck geöffnet wird als das Scheibenventil 14 (erstes Rückschlagventil), das auf der Seite der ersten Kammer 2A des Kolbens 5 vorgesehen ist. Mit anderen Worten wird das Unterrückschlagventil 133 während des Kompressionshubs mit einem geringeren Druck als das Scheibenventil 14 geöffnet, um dadurch eine Dämpfungskraft zu erzeugen, die durch die Öffnungskanäle 130 hervorgerufen wird.
In der nächsten Diskussion wird ein hydraulischer Flüssigkeitsstrom im Stoßdämpfer 1 erläutert.
Während eines Ausfahrhubs wird das Scheibenventil 14 (erstes Rückschlagventil) des Kolbens 5 aufgrund eines Druckanstiegs in der ersten Kammer 2A geschlossen, und das Hydraulikfluid in der ersten Kammer 2A wird unter Druck gesetzt, bevor das Scheibenventil 121 geöffnet wird. Das unter Druck stehende Hydraulikfluid fließt durch den Durchgang 22, den ringförmigen Fluidpfad 21 und den Strömungspfad 36 (Axialbohrung) des Verbindungselements 28, um in den Dämpfungskraftjustiermechanismus 31 eingeleitet zu werden. Das Hydraulikfluid, dessen Menge der Bewegung des Kolbens 5 entspricht, fließt aus dem Vorratsbehälter 4, öffnet das Rückschlagventil 17 des Grundventils 10 und tritt in die zweite Kammer 2B ein. Wenn der Druck in der ersten Kammer 2A den Ventilöffnungsdruck des Scheibenventils 121 des Kolbens 5 erreicht und das Scheibenventil 121 geöffnet wird, wird der Druck in der ersten Kammer 2A in die zweite Kammer 2B abgelassen. Dadurch wird verhindert, dass ein übermäßiger Druckanstieg in der ersten Kammer 2A entsteht.
Während des Kompressionshubs werden das Scheibenventil 121 des Kolbens 5 und das Rückschlagventil 17 (zweites Rückschlagventil) des Grundventils 10 aufgrund eines Druckanstiegs in der zweiten Kammer 2B geschlossen. Bevor das Scheibenventil 18 des Grundventils 10 geöffnet wird, wird das Hydraulikfluid in der zweiten Kammer 2B unter Druck gesetzt. Wenn die Kolbengeschwindigkeit während des Kompressionshubs niedrig ist (0,1 m/s oder weniger, ausgenommen Null), öffnet das Hydraulikfluid in der zweiten Kammer 2B das Unterrückschlagventil 133 gegen die Vorspannkraft der Vorspannscheibe 135 (Vorspannelement), fließt dann durch die im Scheibenventil 121, dem ringförmigen konkaven Bereich 124 und dem verlängerungsseitigen Durchgang 11 ausgebildeten Öffnungsdurchgänge 130 und eine durch Prägen gebildete Kolbenöffnung 300 und tritt in die erste Kammer 2A ein, während das Scheibenventil 14 geschlossen ist. Der Stoßdämpfer 1 erzeugt eine Dämpfungskraft mit Düseneigenschaften, die durch die Öffnungsdurchgänge 130 erzeugt werden.
Wenn das Scheibenventil 14 (erstes Rückschlagventil) des Kolbens 5 geöffnet wird, um zu bewirken, dass das Hydraulikfluid in der unteren Kammer 2B des Kolbens in die erste Kammer 2A eintritt, strömt Hydraulikfluid mit einem Kubikvolumen, das dem Eintritt der Kolbenstange 6 in den Zylinder 2 entspricht, aus der ersten Kammer 2A aus und fließt durch den Durchgang 22, den ringförmigen Fluidpfad 21 und den Strömungspfad 36 (Axialbohrung) des Verbindungselements 28, um in den Dämpfungskraftjustiermechanismus 31 eingeleitet zu werden. Wenn der Druck in der zweiten Kammer 2B den Ventilöffnungsdruck des Scheibenventils 18 des Grundventils 10 erreicht und das Scheibenventil 18 geöffnet wird, wird der Druck in der zweiten Kammer 2B in das Reservoir 4 abgelassen. Dadurch wird verhindert, dass ein übermäßiger Druckanstieg in der zweiten Kammer 2B entsteht.
Das in den Dämpfungskraftjustiermechanismus 31 eingeleitete Hydraulikfluid wird durch einen Einlassdurchgang, nämlich die Einlassöffnung 65, die axiale Bohrung 76 des Pilotstifts 63, die Nuten 67 und die Kerbe 75 in die Pilotkammer 71 eingeleitet. Bevor das Hauptventil 41 geöffnet wird (wenn sich die Kolbengeschwindigkeit in einem Bereich mit niedriger Geschwindigkeit befindet), fließt das in den Dämpfungskraftjustiermechanismus 31 eingeleitete Hydraulikfluid durch die Einlassöffnung 65, die axiale Bohrung 76 des Pilotstifts 63, den konkaven Bereich 77 (Ventilkammer) des Pilotkörpers 62, die in der Kappe 98 ausgebildete Kerbe 99, den am Außenumfang des Ventilblocks 33 ausgebildeten Strömungspfad 35, die mehreren im Gehäuse 25 ausgebildeten Nuten 27 und das im Außenrohr 3 ausgebildete Befestigungsloch 24 in den Vorratsbehälter 4.
Wenn die Kolbengeschwindigkeit zunimmt und der Druck des in den Dämpfungskraftjustiermechanismus 31 eingeleiteten das Hydraulikfluid den Ventilöffnungsdruck des Hauptventils 41 erreicht, öffnet das Hydraulikfluid das Hauptventil 41 und strömt durch den am Außenumfang des Ventilblocks 33 gebildeten Strömungspfad 35, die im Gehäuse 25 gebildete Vielzahl von Nuten 27 und das im Außenrohr 3 gebildete Befestigungsloch 24 in den Vorratsbehälter 4.
Wie oben beschrieben, erzeugt der Dämpfungskraftjustiermechanismus 31 sowohl während des Ausfahrals auch des Kompressionshubs der Kolbenstange 6 vor dem Öffnen des Hauptventils 41 (wenn die Kolbengeschwindigkeit im Bereich niedriger Geschwindigkeit liegt) eine Dämpfungskraft durch das Hydraulikfluid, das durch die Einlassöffnung 65 und das Pilotventil 61 fließt. Nachdem das Hauptventil 41 geöffnet ist (wenn die Kolbengeschwindigkeit in einem mittleren Geschwindigkeitsbereich liegt), erzeugt der Dämpfungskraftjustiermechanismus 31 eine Dämpfungskraft mit Ventilcharakteristiken, die dem Öffnungsgrad des Hauptventils 41 entsprechen. Die durch den Dämpfungskraftjustiermechanismus 31 erzeugte Dämpfungskraft kann direkt gesteuert werden, indem die Erregung der Spule 103 gesteuert und der Ventilöffnungsdruck des Pilotventils 61 eingestellt wird.
Wenn die Druckkraft des Stößels 106 zum Zeitpunkt des Auftretens einer Störung, wie z.B. der Unterbrechung der Spule 103 und einer Fehlfunktion eines bordeigenen Steuergeräts, verloren geht, wird das Ventilelement 78 mit Hilfe der Vorspannkraft der Pilotfeder 83 (die auch als Failsafe-Feder dient) zur Gegenzylinderseite bewegt, um das Pilotventil 61 zu öffnen. Gleichzeitig wird der federgelagerte Bereich 80 des Ventilelements 78 in Anlage an die Failsafe-Scheibe 94 gebracht, um die Verbindung zwischen einem inneren Strömungsweg (ohne Bezugszeichen) des Ventilblocks 33 und dem äußeren Strömungspfad 35 des Ventilblocks 33 zu blockieren.
Zu diesem Zeitpunkt wird der Ventilöffnungsdruck des Failsafe-Ventils 91 eingestellt, um den Fluss des Hydraulikfluids zu steuern, die von der ersten Kammer 2A durch die Durchgänge, nämlich den Durchgang 22, den ringförmigen Fluidpfad 21, den Strömungspfad 36 (Axialbohrung) des Verbindungselements 28, den Dämpfungskraftjustiermechanismus 31, die mehreren im Gehäuse 25 ausgebildeten Nuten 27 und das im Außenrohr 3 ausgebildete Befestigungsloch 24 in das Reservoir 4 fließt. Dementsprechend kann im Falle eines Versagens eine bestimmte Dämpfungskraft erzeugt werden. Es ist auch möglich, den Innendruck der Pilotkammer 71 und damit den Ventilöffnungsdruck des Hauptventils 41 zu justieren, wodurch es möglich ist, die vorgegebene Dämpfungskraft im Fehlerfall zu erhalten.
Gemäß einem konventionellen Stoßdämpfer (im Folgenden als „konventioneller Stoßdämpfer“ bezeichnet), bei dem das Unterrückschlagventil 133 an den Öffnungen 126 (Durchgangsöffnungen) der im Scheibenventil 121 (der Vielzahl der auf dem Kolben 5 gestapelten Scheiben) konfigurierten Öffnungsdurchgänge 130 vorgesehen ist, der äußere Sitzbereich 123 höher ist als der innere Sitzbereich 122 (größer als der innere Sitzbereich 122 in Bezug auf das Ausmaß des Vorsprungs aus dem Kolben 5), und das Unterrückschlagventil 133 nicht auf dem äußeren Sitzbereich 123 sitzt (das Unterrückschlagventil 133 hat einen kleineren Außendurchmesser als der äußere Sitzbereich 123) .
Im herkömmlichen Stoßdämpfer kann daher, wenn die Kolbengeschwindigkeit während des Ausfahrhubs niedrig ist (0,1 m/s oder weniger, ausgenommen Null), das Hydraulikfluid in der ersten Kammer 2A aus einem Spalt zwischen dem Scheibenventil 121 (Teller 125) und dem Unterrückschlagventil 133 in die zweite Kammer 2B austreten. Infolgedessen könnte der herkömmliche Stoßdämpfer nicht die beabsichtigte Dämpfungskraft (vorbestimmte Dämpfungskraft) erreichen.
Um dieses Problem zu lösen, ist gemäß der ersten Ausführungsform der Stoßdämpfer 1 so konfiguriert, dass das Unterrückschlagventil 133 in Richtung der Öffnungen 126 der Öffnungsdurchgänge 130 mit Hilfe der Vorspannscheibe 135 (Vorspannelement) vorgespannt wird, die im Wesentlichen den gleichen Durchmesser wie das Unterrückschlagventil 133 hat.
Dadurch wird verhindert, dass das Hydraulikfluid in der ersten Kammer 2A aus dem Spalt zwischen dem Scheibenventil 121 und dem Unterrückschlagventil 133 in die zweite Kammer 2B ausläuft, wenn die Kolbengeschwindigkeit während des Ausfahrhubs niedrig ist (0,1 m/s oder weniger, ausgenommen Null), und ermöglicht es dem Stoßdämpfer 1, die beabsichtigte Dämpfungskraft zu erzielen.
Gemäß der ersten Ausführungsform wird die äußere Umfangsseite des Unterrückschlagventils 133 durch den ringförmigen Vorsprung 138, der in der Vorspannscheibe 135 ausgebildet ist, in einer Gegenkolbenrichtung vorgespannt (gedrückt), um das Scheibenventil 121 fest zu berühren. Dadurch kann verhindert werden, dass ein Spalt zwischen dem Scheibenventil 121 und dem Unterrückschlagventil 133 entsteht.
Gemäß der ersten Ausführungsform ist die Vorspannscheibe 135 mit einer Vielzahl von Löchern 139 zwischen dem Vorsprung 138 und dem axialen Loch 136 (Einführungsloch) versehen, und die Vielzahl von Löchern 139 erstreckt sich entlang des inneren Umfangs des Vorsprungs 138, wodurch die Vorspannscheibe 135 eine geringe Steifigkeit aufweisen kann. Das Unterrückschlagventil 133 kann daher vor dem Öffnen des Scheibenventils 14 (erstes Rückschlagventil) geöffnet werden, das auf der Seite der ersten Kammer 2A des Kolbens 5 vorgesehen ist, wenn die Kolbengeschwindigkeit während des Kompressionshubs niedrig ist. Es ist dann möglich, eine Dämpfungskraft zu erhalten, die durch den Öffnungsdurchgang 130 hervorgerufen wird.
Im Folgenden werden unter Bezugnahme auf 5 die Funktionsweise und die vorteilhaften Auswirkungen der Vorspannscheibe 135 (Vorspannelement) erläutert, die in der ersten Ausführungsform verwendet wird. 5(A) ist eine Lissajous-Wellenform, die in einem herkömmlichen Stoßdämpfer ohne die Vorspannscheibe 135 beobachtet wird. 5(B) ist eine Lissajous-Wellenform, die in dem Stoßdämpfer 1 gemäß der ersten Ausführungsform mit der Vorspannscheibe 135 beobachtet wird.
Zunächst wird ein Vergleich zwischen der Dämpfungskraft F0 (siehe 5(A)), die von dem herkömmlichen Stoßdämpfer erzeugt wird, und der Dämpfungskraft F1 (siehe 5(B)), die von dem Stoßdämpfer 1 gemäß der ersten Ausführungsform unter der Bedingung erzeugt wird, dass die Kolbengeschwindigkeit während des Ausfahrhubs sehr niedrig ist (z.B. 0,05 m/s), durchgeführt. Aus 5 ist ersichtlich, dass die durch den Stoßdämpfer 1 gemäß der ersten Ausführungsform erzeugte Dämpfungskraft F1 größer ist als die durch den herkömmlichen Stoßdämpfer erzeugte Dämpfungskraft F0 (Fl>F0). Die durch den Stoßdämpfer 1 gemäß der ersten Ausführungsform erzeugte Dämpfungskraft F1 beträgt ungefähr „2“, während die durch den herkömmlichen Stoßdämpfer erzeugte Dämpfungskraft F0 „1“ beträgt.
Es wird dann angenommen, dass bei einem konventionellen Stoßdämpfer ohne die Vorspannscheibe 135, wenn die Kolbengeschwindigkeit während des Ausfahrhubs niedrig ist, das Hydraulikfluid in der ersten Kammer 2A aus dem Spalt zwischen dem Scheibenventil 121 (Scheibe 125) und dem Unterrückschlagventil 133 ausleckt, wodurch die Dämpfungskraft nachlässt (was dazu führt, dass die beabsichtigte Dämpfungskraft nicht erreicht wird).
Im Gegensatz zum konventionellen Stoßdämpfer verwendet der Stoßdämpfer 1 gemäß der ersten Ausführungsform die Vorspannscheibe 135, um das Unterrückschlagventil 133 in Richtung der Öffnungen 126 (Durchgangsöffnungen) der Öffnungsdurchgänge 130 vorzuspannen und somit zu verhindern, dass das Hydraulikfluid aus dem Spalt zwischen dem Scheibenventil 121 und dem Unterrückschlagventil 133 austritt, um dadurch die beabsichtigte Dämpfungskraft zu erzielen, selbst wenn die Kolbengeschwindigkeit während des Ausfahrhubs sehr niedrig ist. Wie oben beschrieben, kann die erste Ausführungsform den Fahrkomfort eines Fahrzeugs in einer Situation verbessern, in der die Kolbengeschwindigkeit sehr niedrig ist.
Der nächste Vergleich wird zwischen einer ansteigenden Wellenform S0 (siehe 5(A)) einer ausfahrseitigen Dämpfungskraft, die durch den konventionellen Stoßdämpfer bei der Kolbenhubumkehr erzeugt wird, und einer ansteigenden Wellenform S1 (siehe 5(B)) einer ausfahrseitigen Dämpfungskraft, die durch den Stoßdämpfer 1 gemäß der ersten Ausführungsform bei der Kolbenhubumkehr unter der Bedingung erzeugt wird, dass die Kolbengeschwindigkeit niedrig ist (beispielsweise 0,5 m/s), durchgeführt.
Aus 5 ist ersichtlich, dass die ansteigende Wellenform S0 der ausfahrseitigen Dämpfungskraft, die durch den herkömmlichen Stoßdämpfer erzeugt wird, bei der Kolbenhubumkehr fehlt. Mit anderen Worten, es wird angenommen, dass bei dem konventionellen Stoßdämpfer ohne die Vorspannscheibe 135 bei der Kolbenhubumkehr, während die Kolbengeschwindigkeit niedrig ist, das Hydraulikfluid in der ersten Kammer 2A aus dem Spalt zwischen dem Scheibenventil 121 (Scheibe 125) und dem Unterrückschlagventil 133 in die zweite Kammer 2B entweicht und dies den Anstieg der ausfahrseitigen Dämpfungskraft verzögert.
Im Gegensatz zum herkömmlichen Stoßdämpfer verwendet der Stoßdämpfer 1 gemäß der ersten Ausführungsform die Vorspannscheibe 135, um das Unterrückschlagventil 133 in Richtung der Öffnungen 126 (Durchgangsöffnungen) der Öffnungsdurchgänge 130 vorzuspannen, und hält somit die Hydraulikfluidleckage aus dem Spalt zwischen dem Scheibenventil 121 und dem Unterrückschlagventil 133 zurück. Dementsprechend kommt es in der Wellenform S1 nicht zu Fehlern, und der Anstieg der Dämpfungskraft wird bei der Umkehrung des Kolbenhubs nicht verzögert, während die Kolbengeschwindigkeit niedrig ist. Der Stoßdämpfer 1 kann daher die beabsichtigte Dämpfungskraft erzielen. Auf diese Weise kann die erste Ausführungsform den Fahrkomfort eines Fahrzeugs in einer Situation verbessern, in der die Kolbengeschwindigkeit niedrig ist.
Vergleicht man eine Lissajous-Wellenform, die während eines Kompressionshubs in dem herkömmlichen Stoßdämpfer beobachtet wird, mit einer Lissajous-Wellenform, die während eines Kompressionshubs in dem Stoßdämpfer 1 gemäß der ersten Ausführungsform beobachtet wird, sind die Lissajous-Wellenform, die während des Kompressionshubs in dem herkömmlichen Stoßdämpfer beobachtet wird, und die Lissajous-Wellenform, die während des Kompressionshubs in dem Stoßdämpfer 1 gemäß der ersten Ausführungsform beobachtet wird, im Wesentlichen gleich. Mit anderen Worten ändert das Bereitstellen der Vorspannscheibe 135 für das Unterrückschlagventil 133 nichts an der Dämpfungskraft, die während des Kompressionshubs in dem Stoßdämpfer 1 der ersten Ausführungsform erzeugt wird, im Vergleich zu der Dämpfungskraft, die während des Kompressionshubs in dem herkömmlichen Stoßdämpfer erzeugt wird. Der Stoßdämpfer 1 der ersten Ausführungsform kann die gleiche Dämpfungskraft wie der herkömmliche Stoßdämpfer während des Kompressionshubs erzielen.
Die Ausführungsform muss nicht notwendigerweise in der vorgenannten Betriebsart ausgeführt werden, sondern kann z.B. wie folgt gestaltet werden.
Der Stoßdämpfer 1 kann so konfiguriert werden, dass die Ventilstruktur (im Folgenden als „Ventilstruktur der ersten Ausführungsform“ bezeichnet), die die Öffnungsdurchgänge 130, das Unterrückschlagventil 133 und die Vorspannscheibe 135 (Vorspannelement) umfasst, auf der Seite der ersten Kammer 2A des Kolbens 5 vorgesehen ist, anstatt auf der Seite der zweiten Kammer 2B des Kolbens 5 wie bei der ersten Ausführungsform. Mit anderen Worten, anstatt das Unterrückschlagventil 133 wie in der ersten Ausführungsform auf der Seite der zweiten Kammer 2B des Kolbens 5 anzuordnen, kann der Stoßdämpfer 1 so konfiguriert werden, dass das Scheibenventil 121 auf der Seite der ersten Kammer 2A des Kolbens 5 vorgesehen ist, so dass die Vorspannscheibe 135 (Vorspannelement), die auf der am meisten entgegengesetzten Kolbenseite angeordnet ist, verwendet wird, um das Unterrückschlagventil 133 in Richtung des Kolbens zu den Öffnungen 126 (Durchgangsöffnungen) der im Scheibenventil 121 ausgebildeten Öffnungsdurchgänge 130 hin vorzuspannen. Wenn der Stoßdämpfer 1 so konfiguriert ist, ist die durch Prägen gebildete Kolbenöffnung 300 nicht vorgesehen.
Bei dem so konfigurierten Stoßdämpfer 1 wird das Hydraulikfluid in der zweiten Kammer 2B daran gehindert, aus dem Spalt zwischen dem Scheibenventil 121 und dem Unterrückschlagventil 133 in die erste Kammer 2A auszulecken, wenn die Kolbengeschwindigkeit während des Ausfahrhubs niedrig ist. Auf diese Weise kann die gewünschte Dämpfungskraft erzielt werden. Die erste Ausführungsform zeigt die Konfiguration, bei der, wenn die Kolbengeschwindigkeit während des Ausfahrhubs niedrig ist, das Hydraulikfluid in der zweiten Kammer 2B daran gehindert wird, aus dem Spalt zwischen dem Scheibenventil 121 und dem Unterrückschlagventil 133 in die erste Kammer 2A zu entweichen. Stattdessen kann die Erfindung auch auf den Kompressionshub angewendet werden.
Der Stoßdämpfer 1 kann auch so konfiguriert werden, dass die Ventilstruktur der ersten Ausführungsform für das Grundventil 10 vorgesehen ist. Genauer gesagt sieht die erste Ausführungsform die Öffnungsdurchgänge 130 parallel zu dem Scheibenventil 14 (erstes Rückschlagventil) vor, das an dem Kolben 5 vorgesehen ist, und sieht das Unterrückschlagventil 135 an den Öffnungen 126 (Durchgangsöffnungen) der Öffnungsdurchgänge 130 vor. Stattdessen kann der Stoßdämpfer 1 so konfiguriert sein, dass das Scheibenventil 121 auf der Seite des Reservoirs 4 des Grundventils 10 vorgesehen ist; die Öffnungsdurchgänge 130 sind parallel zu dem Rückschlagventil 17 (zweites Rückschlagventil) vorgesehen, das an dem Grundventil 10 vorgesehen ist; und die Vorspannscheibe 135 (Vorspannelement) wird verwendet, um das Unterrückschlagventil 133 zu einer entgegengesetzten Grundventilseite in Richtung der Öffnungen 126 (Durchgangsöffnungen) der Öffnungsdurchgänge 130 vorzuspannen, die in dem Scheibenventil 121 ausgebildet sind.
Falls der Stoßdämpfer 1 auf diese Weise konfiguriert ist, wird das Hydraulikfluid in der zweiten Kammer 2B daran gehindert, aus dem Spalt zwischen dem Scheibenventil 121 und dem Unterrückschlagventil 133 in das Reservoir 4 auszutreten, wenn die Kolbengeschwindigkeit während des Kompressionshubs niedrig ist. Dadurch kann die gewünschte Dämpfungskraft erreicht werden.
Die Diskussion über die erste Ausführungsform erklärt den Modus, in dem die vorgenannte Ventilstruktur auf den Stoßdämpfer 1 angewendet wird, der den Dämpfungskraftjustiermechanismus 31 (Pilottyp-Druckregelventil) umfasst, der den Ventilöffnungsdruck des Pilotventils 61 durch die Erregung der Spule 103 einstellt. Die Ventilstruktur der ersten Ausführungsform kann jedoch auch auf einen nicht dargestellten Stoßdämpfer angewendet werden, der einen Mechanismus zur Einstellung der Dämpfungskraft (Vorsteuer-Durchflussregelventil) umfasst, der den Ventilöffnungsbereich des Pilotventils 61 durch die Erregung der Spule 103 einstellt.
Die vorstehende Konfiguration bietet eine gleichwertige Funktionsweise und vorteilhafte Effekte wie die erste Ausführungsform.
Zweite Ausführungsform
Eine zweite Ausführungsform wird nun unter Bezugnahme auf die 3 und 6 erörtert. Dabei werden die Unterschiede zur ersten Ausführungsform erläutert. Die gleichen Namen und Bezugszeichen werden für Dinge verwendet, die mit der ersten Ausführungsform gemeinsam sind.
Gemäß der ersten Ausführungsform wird die in 3 dargestellte Ventilstruktur auf den Mehrzylinder-Stoßdämpfer 1 mit dem an der Seitenwand des Außenrohrs 3 angebrachten Dämpfungskraftjustiermechanismus 31 angewandt, d.h. auf einen sogenannten dämpfungskraftverstellbaren hydraulischen Stoßdämpfer mit einem seitlich angebrachten Steuerventil. In der zweiten Ausführungsform wird die Ventilstruktur (siehe 3) der ersten Ausführungsform auf einen Einzylinder-Stoßdämpfer 100 angewendet.
Der Stoßdämpfer 100 beinhaltet einen Zylinder 2, in dem das Hydraulikfluid abdichtend enthalten ist, sowie einen Kolben 5 und einen freien Kolben 117, die gleitend in den Zylinder 2 eingeführt sind. Der Kolben 5 trennt einen inneren Teil des Zylinders 2 in zwei Kammern, einschließlich einer ersten Kammer 2A und einer zweiten Kammer 2B, während der freie Kolben 117 eine Gaskammer 118 in einem unteren Teil des Zylinders 2 definiert. Ein Scheibenventil 14 (erstes Dämpfungsventil) ist auf der Seite der ersten Kammer 2A des Kolbens 5 vorgesehen. Das Scheibenventil 14 ermöglicht den Durchfluss eines das Hydraulikfluids von der zweiten Kammer 2B zur ersten Kammer 2A.
Ein Scheibenventil 121, das eine Vielzahl von Scheiben umfasst, ist auf der Seite der zweiten Kammer 2B des Kolbens 5 gestapelt. Wie in 3 dargestellt, sind in dem Scheibenventil 121 Öffnungsdurchgänge 130 so konfiguriert, dass sie parallel in dem Scheibenventil (erstes Dämpfungsventil) angeordnet sind. An den Öffnungen 126 (Durchgangsöffnungen) der Öffnungsdurchgänge 130 ist ein Unterrückschlagventil 133 vorgesehen. Das Unterrückschlagventil 133 wird mit einem niedrigeren Druck als das Scheibenventil 14 geöffnet und lässt Hydraulikfluid in die gleiche Richtung fließen (Richtung von der zweiten Kammer 2B zur ersten Kammer 2A). Das Unterrückschlagventil 133 ist mit einer Vorspannscheibe 135 (Vorspannelement) versehen, die das Unterrückschlagventil 133 in Richtung der Öffnungen 126 (Durchgangsöffnungen) der Öffnungsdurchgänge 130 vorspannt.
Bei der zweiten Ausführungsform wird das Hydraulikfluid in der ersten Kammer 2A daran gehindert, aus einem Spalt zwischen dem Scheibenventil 121 und dem Unterrückschlagventil 133 in die zweite Kammer 2B auszutreten, wenn die Kolbengeschwindigkeit während des Ausfahrhubs niedrig ist. Die zweite Ausführungsform kann daher die beabsichtigte Dämpfungskraft erzielen und kann auch einen gleichwertigen Betrieb und vorteilhafte Effekte wie die erste Ausführungsform erzielen.
Die vorliegende Ausführungsform ist so konfiguriert, dass die Vorspannscheibe 135 getrennt von dem Unterrückschlagventil 133 vorgesehen ist. Allerdings kann die Erfindung konfiguriert werden, zum Beispiel in einer solchen Art und Weise, dass ein R-Bereich in Richtung einer Seite des ringförmigen konkaven Bereich 124 in dem Unterrückschlagventil gebildet wird, das zumindest in der Nähe der Öffnungen 126 zu lokalisieren ist, so dass die Unterrückschlagventil 133 selbst Vorspannkraft in Richtung der Seite des Scheibenventil 121 erzeugt, ohne separate Bereitstellung einer Vorspannscheibe.
Die Erfindung kann auch auf solche Weise konfiguriert sein, dass ein Vorspannsitzbereich, der konfiguriert ist, das Unterrückschlagventil 133 vorzuspannen, zwischen einem inneren Sitzbereich 122 und einem äußeren Sitzbereich 123 des Kolbens 5 vorgesehen ist, so dass das Unterrückschlagventil 133 durch den Vorspannsitzbereich zur Seite des Scheibenventils 121 hin vorgespannt ist. Bei einer derartigen Ausgestaltung der Erfindung ist der Vorspannsitzbereich vorzugsweise so gestaltet, dass er sich an einer solchen Position befindet und eine solche Vorsprungshöhe aufweist, dass er die Öffnung des Rückschlagventils 133 nicht behindert.
Die Vorspannscheibe 135 muss nicht unbedingt eine scheibenförmige Form wie bei der zweiten Ausführungsform haben. Die Vorspannscheibe 135 kann eine sternförmige Feder oder eine Schraubenfeder sein.
Die Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern kann auf verschiedene Weise modifiziert werden. Beispielsweise werden die Ausführungsformen erörtert, um die Erfindung im Detail zu beschreiben, und müssen nicht unbedingt alle oben genannten Konfigurationen umfassen. Es ist möglich, die Konfiguration einer der Ausführungsformen teilweise durch die einer anderen Ausführungsform zu ersetzen und auch die Konfiguration einer der Ausführungsformen in die einer anderen Ausführungsform zu integrieren. Die Konfiguration einer der Ausführungsformen kann teilweise mit der Konfiguration einer anderen Ausführungsform kombiniert oder durch sie ersetzt werden oder sie kann entfallen.
Die vorliegende Patentanmeldung beansprucht Priorität unter der japanischen Patentanmeldung JP 2021-066573 A , die am 9. April 2021 eingereicht wurde. Die gesamte Offenbarung der japanischen Patentanmeldung JP 2021-066573 A , die am 9. April 2021 eingereicht wurde, einschließlich der Beschreibung, der Ansprüche, der Zeichnungen und der Zusammenfassung ist hier durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit enthalten.
BEZUGSZEICHENLISTE
1: Stoßdämpfer, 2: Zylinder, 2A: Erste Kammer, 2B: Zweite Kammer, 4: Vorratsbehälter, 5: Kolben, 6: Kolbenstange, 10: Grundventil, 14: Scheibenventil (Erstes Rückschlagventil), 17: Rückschlagventil (Zweites Rückschlagventil), 31: Dämpfungskraftjustiermechanismus, 126: Öffnung (Durchgangsöffnung), 130: Öffnungsdurchgang, 133: Unterrückschlagventil (Ventilelement), 135: Vorspannscheibe (Vorspannelement)
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 5812650 B [0003]
JP 2021066573 A [0077]

Claims

Stoßdämpfer, umfassend: einen Zylinder, in dem Hydraulikfluid abgedichtet enthalten ist; ein Reservoir, in dem das Hydraulikfluid und Gas abgedichtet enthalten sind; einen Kolben, der in verschiebbarer Weise in den Zylinder eingeführt und so konfiguriert ist, dass er einen inneren Teil des Zylinders in eine erste Kammer und eine zweite Kammer unterteilt; ein Grundventil, das konfiguriert ist, die zweite Kammer und das Reservoir voneinander zu trennen; ein erstes Rückschlagventil, das in dem Kolben vorgesehen und konfiguriert ist, einen Hydraulikfluidstrom von der zweiten Kammerseite zur ersten Kammerseite zu gestatten; ein zweites Rückschlagventil, das in dem Grundventil vorgesehen und konfiguriert ist, einen Hydraulikfluidstrom von der Seite des Vorratsbehälters zur Seite der zweiten Kammer zu gestatten; einen Durchgang, der die erste Kammer und das Reservoir verbindet; und einen Dämpfungskraftjustiermechanismus, der so konfiguriert ist, dass er in der Lage ist, die Dämpfungskraft von außen zwischen einer weichen Charakteristik einer niedrigen Dämpfungskraft und einer harten Charakteristik einer hohen Dämpfungskraft einzustellen, durch Steuern eines Hydraulikfluidstroms in dem Durchgang, wobei das erste Rückschlagventil oder/und das zweite Rückschlagventil mit parallelen Öffnungsdurchgängen versehen sind, wobei die Öffnungsdurchgänge an Durchgangsöffnungen mit einem Unterrückschlagventil versehen sind, das Unterrückschlagventil so konfiguriert ist, dass es sich bei einem niedrigeren Druck als das Rückschlagventil öffnet, wobei die Öffnungsdurchgänge parallel vorgesehen sind und gestatten, dass Hydraulikfluid in dieselbe Richtung fließt, und das Unterrückschlagventil mit einem Vorspannelement mit im Wesentlichen gleichem Durchmesser wie das Unterrückschlagventil versehen ist, wobei das Vorspannelement so konfiguriert ist, dass es das Unterrückschlagventil in Richtung der Durchgangsöffnungen vorspannt.
Stoßdämpfer, umfassend: einen Zylinder, in dem Hydraulikfluid abgedichtet enthalten ist; ein Reservoir, in dem Hydraulikfluid und Gas abgedichtet enthalten sind; einen Kolben, der verschiebbar in den Zylinder eingeführt und so konfiguriert ist, dass er einen inneren Teil des Zylinders in eine erste Kammer und eine zweite Kammer unterteilt; ein Grundventil, das konfiguriert ist, die zweite Kammer und das Reservoir voneinander zu trennen; ein erstes Rückschlagventil, das in dem Kolben vorgesehen und konfiguriert ist, einen Hydraulikfluidstrom von der zweiten Kammerseite zur ersten Kammerseite zu gestatten; ein zweites Rückschlagventil, das in dem Grundventil vorgesehen und konfiguriert ist, einen Hydraulikfluidstrom von der Seite des Vorratsbehälters zur Seite der zweiten Kammer zu gestatten; einen Durchgang, der die erste Kammer und das Reservoir verbindet; und einen Dämpfungskraftjustiermechanismus, der so konfiguriert ist, dass er in der Lage ist, die Dämpfungskraft von außen zwischen einer weichen Charakteristik einer niedrigen Dämpfungskraft und einer harten Charakteristik einer hohen Dämpfungskraft einzustellen, durch Steuern eines Hydraulikfluidstroms in dem Durchgang, das erste Rückschlagventil oder/und das zweite Rückschlagventil mit parallelen Öffnungsdurchgängen versehen sind, wobei die Öffnungsdurchgänge an den Durchgangsöffnungen mit einem Unterrückschlagventil versehen sind, das Unterrückschlagventil so konfiguriert ist, dass es sich bei einem niedrigeren Druck öffnet als das Rückschlagventil, wobei die Öffnungsdurchgänge parallel angeordnet sind und gestatten, dass Hydraulikfluid in dieselbe Richtung fließt, das erste Rückschlagventil in der ersten Kammer angeordnet ist, das Unterrückschlagventil in der zweiten Kammer angeordnet ist, und wobei das Unterrückschlagventil mit einem Vorspannelement versehen ist, das so konfiguriert ist, dass es das Unterrückschlagventil in Richtung der Durchgangsöffnungen vorspannt.
Stoßdämpfer gemäß Anspruch 2, wobei die Öffnungsdurchgänge durch eine Vielzahl von auf dem Kolben gestapelten Scheiben konfiguriert sind, und wobei das Vorspannelement konfiguriert ist, eine Vorspannkraft zu erzeugen, die in Richtung einer Gegenkolbenseite wirkt.
Stoßdämpfer gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Vorspannelement eine ringförmige Scheibe ist; ein Vorsprung, der so konfiguriert ist, dass er eine Vorspannkraft in Richtung des Unterventils erzeugt, an einer äußeren Umfangsseite des Vorspannelements ausgebildet ist; und ein Loch an einer inneren Umfangsseite des Vorsprungs ausgebildet ist.
Stoßdämpfer gemäß Anspruch 4, wobei sich der Vorsprung entlang eines Außenumfangs des Vorspannelements in eine ringförmige Form erstreckt.
Stoßdämpfer gemäß Anspruch 4 oder 5, wobei das Vorspannelement das Loch enthält, das eine Vielzahl von Löchern umfasst, wobei das Vorspannelement mit einem Einführungsloch an einer weiteren inneren Umfangsseite als die Löcher versehen ist, wobei das Einführungsloch zur Klemmbefestigung am Kolben verwendet wird.
Stoßdämpfer gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Dämpfungskraftjustiermechanismus ein Druckregelventil vom Pilot-Typ ist, das so konfiguriert ist, dass es den Ventilöffnungsdruck eines Pilotventils regelt.
Stoßdämpfer gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Dämpfungskraftjustiermechanismus ein Durchflussregelventil vom Pilot-Typ ist, das so konfiguriert ist, dass es den Öffnungsbereich eines Pilotventils steuert.
Stoßdämpfer gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Kolbengeschwindigkeit, wenn das erste und das zweite Rückschlagventil geöffnet sind, 0,1 m/s oder weniger beträgt, Null ausgenommen.
Stoßdämpfer, umfassend: einen Zylinder, in dem Hydraulikfluid abgedichtet enthalten ist; einen Kolben, der verschiebbar in den Zylinder eingeführt und so konfiguriert ist, dass er einen inneren Teil des Zylinders in eine erste Kammer und eine zweite Kammer unterteilt; und ein erstes Dämpfungsventil, das in dem Kolben vorgesehen und konfiguriert ist, einen Hydraulikfluidstrom von der zweiten Kammerseite zur ersten Kammerseite zu gestatten, wobei das erste Dämpfungsventil mit parallelen Öffnungsdurchgängen versehen ist, wobei die Öffnungsdurchgänge durch eine Vielzahl von auf dem Kolben gestapelten Scheiben gebildet werden, wobei die Öffnungsdurchgänge mit einem Ventilelement an den Durchgangsöffnungen versehen sind, wobei das Ventilelement so konfiguriert ist, dass es sich bei einem niedrigeren Druck als das erste Dämpfungsventil öffnet und dem Hydraulikfluid gestattet, in dieselbe Richtung zu fließen, das erste Dämpfungsventil in der ersten Kammer angeordnet ist, das Ventilelement in der zweiten Kammer angeordnet ist, das Ventilelement mit einer Vorspannkraft beaufschlagt wird, die in Richtung der Durchgangsöffnungen wirkt.
Stoßdämpfer gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Öffnungsdurchgänge durch eine Vielzahl von plattenförmigen Elementen konfiguriert sind, die auf einem inneren Sitz und einem äußeren Sitz sitzen, die im Kolben ausgebildet sind, und wobei der äußere Sitz im Vergleich zum inneren Sitz einen größeren Vorsprungsbetrag vom Kolben hat.