DE19518560C2 - Hydraulischer Dämpfer mit einstellbarer Dämpfungskraft - Google Patents

Hydraulischer Dämpfer mit einstellbarer Dämpfungskraft

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    • F16F9/467Throttling control, i.e. regulation of flow passage geometry using rotary valves

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen hydraulischen Dämpfer mit einstellbarer Dämpfungskraft, der bei einer Aufhängung für ein Fahrzeug, beispielsweise einem Kraftfahrzeug, verwendet wird.
Unter hydraulischen Dämpfern, die in einer Aufhängung für ein Fahrzeug, beispielsweise ein Kraftfahrzeug, montiert werden, gibt es hydraulische Dämpfer mit einstellbarer Dämpfungskraft, die in der Lage sind, eine Dämpfungskraft in geeigneter Weise einzustellen, um den Fahrkomfort und/oder die Steuerungsstabilität in Abhängigkeit von einem Zustand der Straßenoberfläche und von einem Fahrzustand des Fahrzeuges zu verbessern.
Im allgemeinen wird bei solchen hydraulischen Dämpfern mit einstellbarer Dämpfungskraft ein Zylinder, der Hydraulikflüssigkeit enthält, durch einen Kolben, der verschiebbar im Zylinder aufgenommen wird und mit einer Kolbenstange verbunden ist, in zwei Zylinderkammern unterteilt, wobei eine Haupt-Flüssigkeitsdurchgangsleitung und eine Umgehungsleitung im Kolben ausgebildet sind, um die beiden Zylinderkammern miteinander zu verbinden. In diesem Fall ist ein Dämpfungskraft erzeugender Mechanismus, der eine Öffnung und ein Scheibenventil umfaßt, im Zusammenhang mit der Haupt-Flüssigkeitsdurchgangsleitung vorgesehen, und ein Dämpfungskraft-Einstellventil zum Einstellen einer Durchflußfläche der Umgehungsleitung ist im Zusammenhang mit der Umgehungsleitung vorgesehen. Ein Speicherbehälter ist mit einer der Zylinderkammern verbunden, um Volumenänderungen der Kammern aufgrund des Ausziehens und Einschiebens der Kolbenstange durch die Kompression/Expansion von Gas auszugleichen.
Wenn die Umgehungsleitung durch das Dämpfungskraft-Einstellventil geöffnet wird, wird der Durchflußwiderstand der Hydraulikflüssigkeit, die zwischen den zwei Zylinderkammern fließt, verringert, wodurch die Dämpfungskraft verringert wird; wogegen dann, wenn die Umgehungsleitung geschlossen wird, der Durchflußwiderstand der Hydraulikflüssigkeit, die zwischen den beiden Zylinderkammern fließt, erhöht wird, wodurch die Dämpfungskraft vergrößert wird. Auf diese Weise kann die Dämpfungskraft durch Öffnen und Schließen des Dämpfungskraft-Einstellventiles eingestellt werden.
Zwar kann bei den hydraulischen Dämpfern, bei denen die Dämpfungskraft durch Einstellen der Durchflußfläche der Umgehungsleitung eingestellt wird, die Dämpfungskraft, wenn der Kolben mit einer geringen Geschwindigkeit bewegt wird, mit einer hohen Rate geändert werden, da die Dämpfungskraft von einem Merkmal der Öffnung in der Flüssigkeitsleitung abhängt; jedoch kann, wenn der Kolben mit einer mittleren oder hohen Geschwindigkeit bewegt wird, die Dämpfungskraft nicht mit einer hohen Rate geändert werden, da die Dämpfungskraft von dem Dämpfungskraft-Erzeugungsmechanismus (Scheibenventil) der Haupt-Flüssigkeitsdurchgangsleitung abhängt.
Um dieses zu vermeiden, wurde, wie in der japanischen Gebrauchsmuster-Offenlegungsschrift Nr. 62-155242 (1987) beschrieben, ein hydraulischer Dämpfer vorgeschlagen, bei dem eine Druckkammer hinter einem Scheibenventil ausgebildet ist, das einen Dämpfungskraft-Erzeugungsmechanismus für eine Haupt-Flüssigkeitsdurchgangsleitung bildet, und wobei die Druckkammer mit einer Zylinderkammer an einer stromaufwärts gelegenen Seite des Scheibenventiles durch eine feste Öffnung und mit einer Zylinderkammer an einer stromabwärts gelegenen Seite des Scheibenventils durch eine veränderbare Öffnung in Verbindung steht.
Gemäß einem solchen hydraulischen Dämpfer mit einstellbarer Dämpfungskraft kann durch Öffnen und Schließen der veränderlichen Öffnung eine Durchflußfläche zwischen den beiden Zylinderkammern eingestellt werden und der Druck in der Druckkammer kann verändert werden, um den Anfangsdruck zum Öffnen des Scheibenventiles zu variieren. Auf diese Weise kann das Merkmal der Öffnung und das Merkmal des Ventiles eingestellt werden, wodurch der Einstellbereich für das Merkmal der Dämpfungskraft erweitert wird.
Die deutsche Patentschrift 41 01 887 beschreibt einen hydraulischen Dämpfer, bei dem zur Regelung der Dämpfungskraft auf der Außenwandung einesteils mit Gas und teils mit Dämpfungsflüssigkeit gefüllten Ausgleichsraumes mindestens ein verstellbares Dämpfungsventil vorgesehen ist, das vom Dämpfungsmittel angeströmt wird. Damit die Anbringung von Dämpfungsventilen an der Außenwandung in beliebiger Höhe unabhängig vom Ölspiegel im Ausgleichsraum erfolgen kann, wird zur Zu- und Abströmung des Dämpfungsventils mindestens je ein Kanal vorgesehen, von denen mindestens je einer der Kanäle in den oberen und in den unteren Arbeitsraum mündet, wobei die Kanäle in allen Betriebszuständen bis mindestens oberhalb der Zu- bzw. Abströmverbindung des Dämpfungsventils mit Dämpfungsflüssigkeit gefüllt sind. Der Dämpfungskraft-Erzeugungsmechanismus ist in der DE 41 01 887 nicht näher dargestellt.
Die deutsche Patentschrift 41 25 316 beschreibt einen hydraulischen Dämpfer mit einstellbarer Dämpfungskraft, wobei ein mit einem axial beweglichen Ventilkörper und einem Ventilsitz versehenes Dämpfungsventil den wirksamen Querschnitt eines Dämpfungskanals steuert. Der Ventilkörper weist hierzu ausgehend von seiner druckbeaufschlagten Stirnfläche mindestens eine zur entgegengesetzt angeordneten Rückseite verlaufende, konstante Drosselbohrung auf, und eine von der Rückseite in Abströmrichtung des Dämpfungskanals verlaufende Drosselbohrung wird durch ein axial stetig verschiebbares Vorsteuerelement gesteuert, wobei das Vorsteuerelement in einer Ausnehmung innerhalb des Ventilkörpers angeordnet ist. Für den Auszug- und den Einschubhub der Kolbenstange ist somit nur eine einzige Ventilanordnung beschrieben.
Jedoch treten bei den obengenannten herkömmlichen hydraulischen Dämpfern mit einstellbarer Dämpfungskraft, bei denen der Dämpfungskraft-Erzeugungsmechanismus und das Dämpfungskraft-Einstellventil in Zusammenhang mit dem Kolben vorgesehen sind, die folgenden Probleme auf. Das bedeutet, daß keine stabile Dämpfungskraft erhalten werden kann, falls der Durchflußwiderstand des Kolbens an einem Basisventil, das zwischen der Zylinderkammer und dem Vorratsbehälter angeordnet ist, erhöht wird, da ein Betrag an Hydraulikflüssigkeit, der in den Vorratsbehälter fließt, während eines Kompressionshubes übermäßig erhöht wird und einen Unterdruck in einer der Zylinderkammern erzeugt. Auf diese Weise wird ein Einstellbereich für das Merkmal der Dämpfungskraft auf der Kompressionsseite enger, da das Merkmal der Dämpfungskraft auf der Kompressionsseite vom Durchflußwiderstand des Basisventils abhängt.
Weiterhin wird der Hub der Kolbenstange entsprechend verringert, da die Größe des Kolbens vergrößert wird. Zusätzlich wird die Entwurfsfreiheit für einen Befestigungsabschnitt der Kolbenstange an einer Fahrzeugkarosserie begrenzt, da das Dämpfungskraft-Einstellventil normalerweise durch eine Betätigungsstange betätigt wird, die in die Kolbenstange eingesetzt ist.
Bei den hydraulischen Dämpfern mit einstellbarer Dämpfungskraft, bei denen die Druckkammer hinter dem Scheibenventil ausgebildet ist, um den Öffnungsgrad des Scheibenventils einzustellen, wird Hydraulikflüssigkeit aus der Druckkammer austreten und den Druck in der Kammer verringern, falls die Dichtungsleistung der Druckkammer gering ist, mit dem Ergebnis, daß keine stabile Dämpfungskraft erhalten werden kann. Insbesondere für den Fall, daß die hohe Dämpfungskraft eingestellt ist, neigt die Hydraulikflüssigkeit zum Austreten, wenn der Kolben mit der geringen Geschwindigkeit bewegt wird, wodurch die Dämpfungskraft verringert wird.
Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, die obengenannten herkömmlichen Nachteile zu vermeiden, und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen hydraulischen Dämpfer mit einstellbarer Dämpfungskraft zu schaffen, der einen Einstellbereich zum Einstellen eines Dämpfungskraft-Merkmals erweitern kann.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen hydraulischen Dämpfer mit einstellbarer Dämpfungskraft zu schaffen, der eine verbesserte Dichtleistung für eine Unterdruckkammer aufweist.
Diese Aufgabe wird durch einen hydraulischen Dämpfer mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfaßt der hydraulische Dämpfer einen Zylinder, der Hydraulikfluid enthält, einen Kolben, der gleitbar im Zylinder angeordnet ist und das Innere des Zylinders in zwei Zylinderkammern unterteilt, eine Kolbenstange, deren eines Ende mit dem Kolben verbunden ist und deren anderes Ende sich aus dem Zylinder heraus erstreckt, einen Speicher, der mit dem Zylinder verbunden ist und dafür ausgelegt ist, Volumenänderungen des Zylinders aufgrund des Ausziehens und Zurückziehens der Kolbenstange durch eine Kompression oder Expansion des Gases auszugleichen. Ein Dämpfungskraft-Erzeugungsmechanismus ist außerhalb des Zylinders angeordnet. Er umfaßt eine Durchgangsleitung auf der Erweiterungsseite, die eingerichtet ist, um das Hydraulikfluid während eines Erweiterungshubs der Kolbenstange von der einen der Zylinderkammern zur anderen Zylinderkammer fließen zu lassen, eine Durchgangsleitung auf der Kompressionsseite, die eingerichtet ist, um das Hydraulikfluid während eines Verkürzungshubes der Kolbenstange von der Zylinderkammer zum Speicher fließen zu lassen, ein Dämpfungsventil auf der Erweiterungsseite, um eine Durchflußfläche der erweiterungsseitigen Durchgangsleitung einzustellen, eine Gegendruckkammer auf der Erweiterungsseite, um Druck auf einen Ventilkörper des erweiterungsseitigen Dämpfungsventiles zum Schließen des Ventiles aufzubringen, eine stromaufwärts gelegene Durchgangsleitung, um die erweiterungsseitige Gegendruckkammer mit der Zylinderkammer auf der stromaufwärts gelegenen Seite des erweiterungsseitigen Dämpfungsventil mit Durchflußwiderstand zu verbinden, eine stromabwärts gelegene Durchgangsleitung, um die erweiterungsseitige Gegendruckkammer mit der Zylinderkammer auf der stromabwärts gelegenen Seite des erweiterungsseiten Dämpfungsventils zu verbinden, eine veränderliche Öffnung auf der Erweiterungsseite, um eine Durchflußfläche der stromabwärts gelegenen Durchgangsleitung einzustellen, ein Dämpfungsventil auf der Kompressionsseite, um eine Durchflußfläche der kompressionsseitigen Durchgangsleitung einzustellen, eine Gegendruckkammer auf der Kompressionsseite, um Druck auf einen Ventilkörper des kompressionsseitigen Dämpfungsventiles zum Schließen des Ventils aufzubringen, eine stromaufwärts gelegene Durchgangsleitung, um die kompressionsseitige Gegendruckkammer mit der Zylinderkammer auf der stromaufwärts gelegenen Seite des kompressionsseitigen Dämpfungsventils mit Durchflußwiderstand zu verbinden, eine stromabwärts gelegene Durchgangsleitung, um die kompressionsseitige Gegendruckkammer mit dem Speicher auf der stromabwärts gelegenen Seite des kompressionsseitigen Dämpfungsventils zu verbinden, und eine veränderliche Öffnung auf der Kompressionsseite, um eine Durchflußfläche der stromabwärts gelegenen Durchgangsleitung einzustellen.
Bei dieser Anordnung fließt während des Erweiterungshubes der Kolbenstange das Hydraulikfluid zwischen den zwei Zylinderkammern durch die erweiterungsseitige Durchgangsleitung und die Durchgangsleitung an der stromaufwärts gelegenen Seite und der stromabwärts gelegenen Seite der erweiterungsseitigen Gegendruckkammer, mit dem Ergebnis, daß die Dämpfungskraft durch die erweiterungsseitige veränderliche Öffnung und das erweiterungsseitige Dämpfungsventil erzeugt wird. Somit kann das Merkmal der Öffnung durch Verändern der Durchflußfläche der erweiterungsseitigen veränderlichen Öffnung geändert werden, und der Innendruck in der erweiterungsseitigen Gegendruckkammer kann geändert werden, um das Merkmal der Ventilöffnung des erweiterungsseitigen Dämpfungsventils zu variieren, wodurch das Merkmal des Ventils geändert wird. Andererseits fließt während des Verkürzungshubs der Kolbenstange das Hydraulikfluid von der Zylinderkammer zum Speicher durch die kompressionsseitige Durchgangsleitung und die Durchgangsleitung an der stromaufwärts gelegenen Seite und der stromabwärts gelegenen Seite der kompressionsseitigen Gegendruckkammer, mit dem Ergebnis, daß die Dämpfungskraft durch die kompressionsseitige veränderliche Öffnung und das kompressionsseitige Dämpfungsventil erzeugt wird. Somit kann durch Verändern der Durchflußfläche der kompressionsseitigen veränderlichen Öffnung das Merkmal der Öffnung verändert werden und der Innendruck in der kompressionsseitigen Gegendruckkammer kann geändert werden, um das Merkmal der Ventilöffnung des kompressionsseitigen Dämpfungsventils zu variieren, wodurch das Merkmal des Ventils geändert wird. In diesem Fall wird, da die Dämpfungskraft durch Regelung der Flüssigkeits-Durchflußfläche zwischen der Zylinderkammer und dem Speicher während des Verkürzungshubes erzeugt wird, der Gegendruck nicht in den Zylinderkammern aufgrund des Durchflußwiderstandes der veränderlichen Öffnung und des Dämpfungsventiles erzeugt, wodurch die stabile Dämpfungskraft erhalten wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein hydraulischer Dämpfer mit einstellbarer Dämpfungskraft vorgesehen, bei dem eine Dämpfungskraft durch Steuerung des Hydraulikfluidflusses in zwei Zylinderkammern eines Zylinders, der das Hydraulikfluid enthält, durch eine Gleitbewegung eines gleitbar im Zylinder angeordneten Kolbens erzeugt wird, und wobei das Merkmal der Dämpfungskraft durch Einstellen einer Fläche der Verbindungsleitung zwischen den beiden Zylinderkammern eingestellt werden kann. Der Dämpfer umfaßt ein Scheibenventil zum Einstellen der Fläche der Verbindungsleitung zwischen den beiden Zylinderkammern durch Öffnen des Scheibenventils infolge des Drucks in einer der beiden Zylinderkammern, ein im wesentlichen zylindrisches Dichtungselement, das an seinem einen inneren Ende mit einem sich einwärts erstreckenden Flanschabschnitt versehen ist, der gegen eine Rückfläche des Scheibenventils anliegt, ein Dichtungsführungselement mit einem äußeren Umfang, auf den das andere Ende des Dichtungselementes gleitbar aufgepaßt ist, eine scheibenförmige Blattfeder, die gegen den Flanschabschnitt des Dichtungselementes von der Innenseite her in einer flüssigkeitsdichten Weise anliegt, um das Dichtungselement gegen das Scheibenventil zu drücken und eine Gegendruckkammer im Dichtungselement festzulegen, eine stromaufwärts gelegene Durchgangsleitung zur Verbindung der Gegendruckkammer mit der Zylinderkammer auf der stromaufwärts gelegenen Seite des Scheibenventils, eine stromabwärts gelegene Durchgangsleitung zur Verbindung der Gegendruckkammer mit der Zylinderkammer auf der stromabwärts gelegenen Seite des Scheibenventils, und eine veränderliche Öffnung zur Einstellung einer Durchflußfläche der stromabwärts gelegenen Durchgangsleitung.
Bei dieser Anordnung wird die Dämpfungskraft durch Steuerung des Flusses des Hydraulikfluides zwischen den zwei Zylinderkammern, der durch die Gleitbewegung des Kolbens im Zylinder verursacht wird, mittels des Scheibenventils und der veränderlichen Öffnung erzeugt, und durch Verändern der Durchflußfläche der veränderlichen Öffnung kann das Merkmal der Öffnung direkt eingestellt werden und der Druck in der Gegendruckkammer kann geändert werden, um das Merkmal der Öffnung des Scheibenventils zu variieren, wodurch das Merkmal des Ventils eingestellt wird. Ferner kann die Dichtungsleistung zwischen der Blattfeder und dem Dichtungselement verbessert werden, da die Blattfeder durch den Druck in der Gegendruckkammer gegen den Flanschabschnitt des Dichtungselementes gedrückt wird.
Figurenkurzbeschreibung:
Fig. 1 ist eine Schnittansicht eines Hydraulikdämpfers mit einstellbarer Dämpfungskraft gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ist eine Längsschnittansicht des Dämpfungskraft-Erzeugungsmechanismus als einem Hauptabschnitt eines hydraulischen Dämpfers mit einstellbarer Dämpfungskraft gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3 ist eine Längsschnittansicht des Dämpfungskraft-Erzeugungsmechanismus als einem Hauptabschnitt eines hydraulischen Dämpfers mit einstellbarer Dämpfungskraft gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4 ist eine Längsschnittansicht eines Dämpfungskraft-Erzeugungsmechanismus als einem Hauptabschnitt eines hydraulischen Dämpfers mit einstellbarer Dämpfungskraft gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 5 ist eine Längsschnittansicht eines Dämpfungskraft-Erzeugungsmechanismus als einem Hauptabschnitt eines hydraulischen Dämpfers mit einstellbarer Dämpfungskraft gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 6 ist eine Längsschnittansicht eines Dämpfungskraft-Erzeugungsmechanismus als einem Hauptabschnitt eines hydraulischen Dämpfers mit einstellbarer Dämpfungskraft gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 7 ist ein Diagramm, das den Einfluß einer Temperaturänderung bei einem Dämpfungskraft-Merkmal beim hydraulischen Dämpfer mit einstellbarer Dämpfungskraft zeigt;
Fig. 8 ist eine Längsschnittansicht, die einen Hauptabschnitt eines hydraulischen Dämpfers mit einstellbarer Dämpfungskraft gemäß einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 9 ist eine vergrößerte Schnittansicht, die Führungsöffnungen und Durchflußleitungen in einer Spule des Dämpfungskraft-Erzeugungsmechanismus der Vorrichtung von Fig. 8 zeigt;
Fig. 10 ist eine vergrößerte Seitenansicht, die eine Modifikation von Fig. 9 zeigt;
Fig. 11 ist eine Längsschnittansicht eines hydraulischen Dämpfers mit einstellbarer Dämpfungskraft gemäß einer achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 12 ist ähnlich Fig. 11, jedoch zeigt sie eine Stellung der Spule, wenn kein Strom auf ein Betätigungselement des Dämpfungskraft-Erzeugungsmechanismus aufgebracht wird;
Fig. 13 ist ein Diagramm, das das Merkmal einer Dämpfungskraft für die Vorrichtung von Fig. 11 zeigt;
Fig. 14 ein ein Diagramm, das das Merkmal einer Dämpfungskraft für eine Modifikation der achten Ausführungsform zeigt;
Fig. 15 ist ein Diagramm, das das Merkmal einer Dämpfungskraft für eine weitere Modifikation der achten Ausführungsform zeigt.
Fig. 16 ist eine Längsschnittansicht des Dämpfungskraft-Erzeugungsmechanismus des hydraulischen Dämpfers mit einstellbarer Dämpfungskraft gemäß einer neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 17 ist eine vergrößerte Schnittansicht eines erweiterungsseitigen Scheibenventils der Vorrichtung von Fig. 16;
Fig. 18 ist eine Längsschnittansicht, die einen Hauptabschnitt eines hydraulischen Dämpfers mit einstellbarer Dämpfungskraft gemäß einer zehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 19 ist eine vergrößerte Schnittansicht eines Abschnittes von Fig. 18;
Fig. 20 ist ein Diagramm, das einen hydraulischen Dämpfer mit einstellbarer Dämpfungskraft gemäß einer elften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; und
Fig. 21 ist eine Längsschnittansicht eines Dämpfungskraft-Erzeugungsmechanismus der Vorrichtung von Fig. 20.
Die vorliegende Erfindung wird nun anhand von Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. Bei den Dämpfungskraft-Erzeugungsmechanismen, die in den Fig. 1 bis 6 gezeigt sind, wird ein Ausziehhub der Kolbenstange durch den Zustand der in der rechten Hälfte gezeigten Elemente bewirkt, und ein Einschubhub wird durch den in der linken Hälfte gezeigten Zustand bewirkt.
Zuerst wird die erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf Fig. 1 erläutert. Wie in Fig. 1 gezeigt, ist bei einem hydraulischen Dämpfer mit einstellbarer Dämpfungskraft gemäß der ersten Ausführungsform ein Kolben 2 gleitbar in einem Zylinder 1 angeordnet, der Hydraulikflüssigkeit (z. B. Öl) enthält, und das Innere des Zylinders ist durch den Kolben 2 in eine obere Zylinderkammer 1a und eine untere Zylinderkammer 1b unterteilt. Ein Ende einer Kolbenstange 3 ist mit dem Kolben 2 verbunden und das andere Ende der Kolbenstange 3 ersteckt sich aus dem Zylinder 1 heraus durch eine Führungsdichtung 4, die an einem Ende des Zylinders angebracht ist. Ein Speicher 5, der Hydraulikflüssigkeit und Gas enthält, ist um den Zylinder 1 herum auf solche Weise angeordnet, daß der Speicher mit der unteren Zylinderkammer 1b über ein Basisventil 6 in Verbindung steht, das am Boden des Zylinders 1 angeordnet ist.
Der Kolben 2 ist mit einem Rückschlagventil 7 versehen, um Ölfluß nur von der unteren Zylinderkammer 1b in die obere Zylinderkammer 1a zu erlauben, und das Basisventil 6 ist mit einem Rückschlagventil 8 versehen, um Ölfluß nur vom Speicher 5 in die untere Zylinderkammer 1b zu erlauben. Ferner ist ein Dämpfungskraft-Erzeugungsmechanismus 9 im Zusammenhang mit dem Zylinder 1 vorgesehen.
Bei dem Dämpfungskraft-Erzeugungsmechanismus 9 ist innerhalb eines im wesentlichen zylindrischen Gehäuses 10 mit einer Basiswand ein ringförmiges Ventilelement 11 angeordnet, und ein ringförmiges Ventilelement 15 ist unterhalb (Fig. 1) des Ventilelementes 11 unter Zwischenschaltung eines Scheibenventils 12, eines Abstandshalters 13 und eines Gehäuses 14 angeordnet. Unterhalb des Ventilelementes 15 sind ein Scheibenventil 16, ein Abstandshalter 17 und ein Gehäuse 18 in dieser Reihenfolge angeordnet. Diese Elemente 11 bis 18 sind um ein im wesentlichen zylindrisches Führungselement 19 herum befestigt, das eine Basis aufweist, und das durch die Basiswand des Gehäuses 10 in den Mechanismus eingesetzt ist, indem eine Mutter 20 von unten her gegen das Führungselement 19 festgezogen wird.
Die Ventilelemente 11, 15 unterteilen das Innere des Gehäuses 10 in drei Ölkammern 10a, 10b und 10c. Das Gehäuse 10 ist mit einer Öldurchgangsleitung 21 zum Verbinden der Ölkammer 10a mit der oberen Zylinderkammer 1a, einer Öldurchgangsleitung 22 zum Verbinden der Ölkammer 10b mit der unteren Zylinderkammer 1b, und einer Öldurchgangsleitung 23 zum Verbinden der Ölkammer 10c mit dem Speicher 5 versehen.
Das Ventilelement 11 ist mit einer erweiterungsseitigen Durchgangsleitung 24 zum Verbinden der Ölkammer 10a mit der Ölkammer 10b versehen (d. h., um die oberen und unteren Zylinderkammern 1a, 1b untereinander über die Öldurchgangsleitungen 21, 22 zu verbinden). Ringförmige Ventilsitze 25 stehen von einer Endfläche (die der Ölkammer 10b zugewandt ist) des Ventilelementes 11 hervor, wobei eine Öffnung der erweiterungsseitigen Durchgangsleitung 24 zwischen diesen Sitzen angeordnet ist, und ein Scheibenventil 12, das als Dämpfungsventil der Erweiterungsseite dient, ist in gegenüberliegender Anordnung zu den Ventilsitzen 25 angeordnet. Das Scheibenventil 12 wird geöffnet, wenn sein äußerer Abschnitt durch den Druck des Öls in der erweiterungsseitigen Durchgangsleitung 24, die mit der Ölkammer 10a in Verbindung steht, umgebogen wird, mit dem Ergebnis, daß das Öl von der Ölkammer 10a zur Ölkammer 10b fließen kann und dabei die Dämpfungskraft entsprechend dem Öffnungsgrad des Scheibenventils erzeugt.
Innerhalb des Gehäuses 14, das den Boden aufweist, ist ein ringförmiges Dichtungselement 26 verschiebbar in flüssigkeitsdichtem Eingriff mit dem Scheibenventil 12 angeordnet und wird durch eine Feder 27 vorgespannt, so daß ein Ende des Dichtungselementes immer mit dem Scheibenventil 12 in Eingriff steht. Eine Gegendruckkammer 28 auf der Erweiterungsseite wird hinter dem Scheibenventil durch das Gehäuse 14 und das Dichtungselement 26 festgelegt.
Das Ventilelement 15 ist mit einer kompressionsseitigen Durchgangsleitung 29 zur Verbindung der Ölkammer 10b mit der Ölkammer 10c versehen (d. h., um die untere Zylinderkammer 1b mit dem Speicher 5 über die Öldurchgangsleitungen 22, 23 zu verbinden). Ringförmige Ventilsitze 30 ragen von einer Endoberfläche (die der Ölkammer 10c zugewandt ist) des Ventilelementes 15 hervor, wobei eine Öffnung der kompressionsseiten Durchgangsleitung 29 zwischen diesen Sitzen angeordnet ist, und ein Scheibenventil 16, das als Dämpfungsventil auf der Kompressionsseite dient, ist in einer gegenüberliegenden Anordnung zum Ventilsitz 30 angeordnet. Das Scheibenventil 16 wird geöffnet, wenn sein Außenabschnitt durch den Druck des Öls in der kompressionsseitigen Durchgangsleitung 29, die mit der Ölkammer 10b in Verbindung steht, umgebogen wird, mit dem Ergebnis, daß das Öl von der Ölkammer 10b zur Ölkammer 10c fließen kann und dabei die Dämpfungskraft entsprechend dem Öffnungsgrad des Scheibenventils erzeugt.
Innerhalb des Gehäuses 18, das den Boden aufweist, ist ein ringförmiges Dichtungselement 31 verschiebbar in flüssigkeitsdichtem Eingriff mit dem Scheibenventil 16 angeordnet und wird durch eine Feder 32 vorgespannt, so daß ein Ende des Dichtungselementes immer mit dem Scheibenventil 16 in Eingriff steht. Eine Gegendruckkammer 33 auf der Kompressionsseite wird hinter dem Scheibenventil 16 durch das Gehäuse 18 und das Dichtungselement 31 festgelegt.
Das Scheibenventil 12 ist mit einer festen Öffnung 34 versehen, die als eine stromaufwärts gelegene Durchgangsleitung zur Verbindung der erweiterungsseitgen Gegendruckkammer 28 mit der Ölkammer 10a und dementsprechend der oberen Zylinderkammer 1a mit Durchflußwiderstand dient, und das Scheibenventil 16 ist mit einer festen Öffnung 35 versehen, die als eine stromaufwärts gelegene Durchgangsleitung zur Verbindung der kompressionsseitigen Gegendruckkammer 33 mit der Ölkammer 10b und dementsprechend der unteren Zylinderkammer 1b mit Durchflußwiderstand dient.
Eine Führungsöffnung 36, die mit der erweiterungsseitigen Gegendruckkammer 28 in Verbindung steht, eine Führungsöffnung 37, die mit der Ölkammer 10b in Verbindung steht, und eine Führungsöffnung 38, die mit der kompressionsseitigen Gegendruckkammer 33 in Verbindung steht, sind in einer Seitenwand des Führungselements 19 ausgebildet.
Ein zylindrisches Schließelement 39 ist drehbar innerhalb des Führungselementes 19 aufgenommen. Eine Betätigungsstange 40 ist mit dem Schließelement 39 verbunden und weist ein Ende auf, das aus dem Dämpfkraft-Erzeugungsmechanismus herausragt, so daß das Schließelement 39 von der Außenseite her über die Betätigungsstange 40 gedreht werden kann.
Schließelementöffnungen 41, 42, 43, die mit den Führungsöffnungen 36, 37, 38 jeweils in Übereinstimmung gebracht werden können, sind in einer Seitenwand des Schließelementes 39 ausgebildet.
Die Schließelementöffnung 41 steht mit der Schließelementöffnung 42 über eine Schließelementkammer 39a in Verbindung, die im Schließelement 39 ausgebildet ist, und eine stromabwärts gelegene Durchgangsleitung für die erweiterungsseitige Gegendruckkammer 28 wird durch die Schließelementkammer 39a, die Schließelementöffnung 42 und die Führungsöffnung 37 gebildet. Die Schließelementöffnung 43 steht mit der Ölkammer 10c über einen Öffnungsabschnitt des Führungselementes 19 in Verbindung (stromabwärts gelegene Durchgangsleitung für die kompressionsseitige Gegendruckkammer 33).
Eine veränderliche Öffnung auf der Erweiterungsseite wird durch die Führungsöffnung 36 und die Schließelementöffnung 41 gebildet, und eine veränderliche Öffnung auf der Kompressionsseite wird durch die Führungsöffnung 38 und die Schließelementöffnung 43 gebildet, so daß Durchflußquerschnitt dieser Öffnungen in freier Weise durch Drehung des Schließelementes 39 verändert werden können. Im übrigen sind die Führungsöffnung 37 und die Schließelementöffnung 42 immer über einen gleichbleibenden Durchflußquerschnitt miteinander verbunden, unabhängig von der Winkelposition des Schließelementes 39.
Als nächstes wird der Betrieb des hydraulischen Dämpfers mit der zuvor beschriebenen Konstruktion erläutert.
Während des Erweiterungshubes der Kolbenstange 3 wird das Rückschlagventil 7 durch die Gleitbewegung des Kolbens 2 geschlossen, um die Hydraulikflüssigkeit in der oberen Zylinderkammer 1a unter Druck zu setzen, mit dem Ergebnis, daß die Flüssigkeit von der oberen Zylinderkammer über die Öldurchgangsleitung 21, die Ölkammer 10a, die erweiterungsseitige Durchgangsleitung 24, die konstante Öffnung 34, die erweiterungsseitige Gegendruckkammer 28, die Führungsöffnung 36, die Schließelementöffnung 41, die Schließelementkammer 39a, die Schließelementöffnung 42, die Führungsöffnung 37, die Ölkammer 10b und die Öldurchgangsleitung 22 in die untere Zylinderkammer 1b fließt. Wenn der Druck in der oberen Zylinderkammer 1a den Ventilöffnungsdruck für das Scheibenventil 12 erreicht, wird letzteres geöffnet, um die Flüssigkeit direkt von der erweiterungsseitigen Durchgangsleitung 24 zur Ölkammer 10b fließen zu lassen. Andererseits wird, wenn die Kolbenstange 3 ausgezogen wird, ein Betrag an Hydraulikfluid entsprechend dem Volumen, das durch das Zurückziehen der Kolbenstange vom Zylinder erhalten wird, der unteren Zylinderkammer 1b vom Speicher 5 über das Rückschlagventil 8 aufgrund der Ausdehnung des Gases zugeführt.
Bevor das Scheibenventil geöffnet wird, wird, wenn die Kolbengeschwindigkeit gering ist, eine Dämpfungskraft erzeugt, die vom Merkmal der Öffnung entsprechend dem Durchflußquerschnitt der erweiterungsseitigen veränderlichen Öffnung abhängt, die durch die Führungsöffnung 36 und die Schließelementöffnung 41 gebildet wird. Wenn die Kolbengeschwindigkeit erhöht wird, so daß der Druck in der oberen Zylinderkammer 1a ebenso erhöht wird und das Scheibenventil 12 öffnet, wird eine Dämpfungskraft erzeugt, die vom Merkmal des Ventils entsprechend dem Öffnungsgrad des Scheibenventils abhängt. Durch Verändern des Durchflußquerschnitts der veränderlichen Öffnung, indem das Schließelement 39 mittels der Betätigungsstange 40 gedreht wird, kann das Merkmal der Dämpfungskraft eingestellt werden.
In diesem Fall wird, da der Druckverlust über die Öffnung um so größer wird, je kleiner die Durchflußfläche der erweiterungsseitigen veränderlichen Öffnung ist, der Druck in der stromaufwärts gelegenen Gegendruckkammer 28 auf der Erweiterungsseite erhöht, um die Druckdifferenz zwischen dieser Gegendruckkammer und der Ölkammer 10a auf der stromaufwärts gelegenen Seite des Scheibenventils 12 zu minimieren. Als Folge wird der Ventilöffnungsdruck für dieses Scheibenventil 12 erhöht, da die in Schließrichtung des Scheibenventils 12 gerichtete Andrückkraft erhöht wird. Andererseits wird, da der Druck in der erweiterungsseitigen Gegendruckkammer 28 um so kleiner wird, je größer die Durchflußfläche der erweiterungsseitigen veränderlichen Öffnung ist, die Druckdifferenz zwischen dieser Gegendruckkammer und der Ölkammer 10a an der stromaufwärts gelegenen Seite des Scheibenventils 12 erhöht, wodurch der Ventilöffnungsdruck für dieses Scheibenventil 12 verringert wird. Entsprechend wird, wenn die Durchflußfläche der erweiterungsseitigen veränderlichen Öffnung durch Drehung des Schließelementes 39 mittels der Betätigungsstange 40 verändert wird, der große Änderungsbereich für die Dämpfungskraft von der geringen Kolbengeschwindigkeit bis zur hohen Kolbengeschwindigkeit erzielt, da das Merkmal der Öffnung und das Merkmal des Ventils gleichzeitig variiert werden, und somit kann der Einstellbereich zur Einstellung des Merkmals der Dämpfungskraft vergrößert werden.
Während des Kompressionshubes der Kolbenstange 3 wird, da das Rückschlagventil 7 durch die Gleitbewegung des Kolbens 2 geöffnet wird und den direkten Fluß des Hydraulikfluides von der unteren Zylinderkammer 1b zur oberen Zylinderkammer 1a bewirkt, der Druck in der oberen Zylinderkammer 1a der gleiche wie der Druck in der unteren Zylinderkammer 1b, mit dem Ergebnis, daß es keinen Ölfluß zwischen den Öldurchgangsleitungen 21 und 22 des Dämpfungskraft-Erzeugungsmechanismus 9 gibt.
Andererseits ist das Rückschlagventil 8 des Basisventils 6 geschlossen. Wenn die Kolbenstange 3 zurückgezogen wird, fließt, da das Hydraulikfluid durch die Einführung der Kolbenstange in den Zylinder 1 unter Druck gesetzt wird, das Hydraulikfluid von der unteren Zylinderkammer 1b über die Öldurchgangsleitung 22, die Ölkammer 10b, die kompressionsseitige Durchgangsleitung 29, die feste Öffnung 35, die kompressionsseitige Gegendruckkammer 33, die Führungsöffnung 38, die Schließelementöffnung 43, die Ölkammer 10b und die Öldurchgangsleitung 23 in den Speicher 5, wodurch das Gas komprimiert wird. Wenn der Druck im Zylinder 1 den Ventilöffnungsdruck für das Scheibenventil 16 erreicht, wird letzteres geöffnet, und bewirkt, daß das Hydraulikfluid direkt von der kompressionsseitigen Durchgangsleitung 29 zur Ölkammer 10c fließt.
Bevor das Scheibenventil geöffnet wird, wird, wenn die Kolbengeschwindigkeit gering ist, die Dämpfungskraft erzeugt, die vom Merkmal der Öffnung entsprechend der Durchflußfläche der kompressionsseitigen veränderlichen Öffnung abhängt, die von der Führungsöffnung 38 und der Schließelementöffnung 43 gebildet wird. Wenn die Kolbengeschwindigkeit erhöht wird, so daß der Druck im Zylinder 1 ebenso erhöht wird, und das Scheibenventil 16 geöffnet wird, wird die Dämpfungskraft erzeugt, die vom Merkmal des Ventils entsprechend dem Öffnungsgrad des Scheibenventils abhängt. Durch Verändern der Durchflußfläche der veränderlichen Öffnung, indem das Schließelement 39 über die Betätigungsstange 40 gedreht wird, kann das Merkmal der Dämpfungskraft eingestellt werden.
In diesem Fall wird, ähnlich wie beim Erweiterungshub, der Ventilöffnungsdruck für das Scheibenventil 16 ebenso verändert, da der Druck in der kompressionsseitigen Gegendruckkammer 33 entsprechend mit der Durchflußfläche der kompressionsseitigen veränderlichen Öffnung geändert wird. Somit kann, wenn die Durchflußfläche der kompressionsseitigen veränderlichen Öffnung durch Drehung des Schließelementes über die Betätigungsstange 40 geändert wird, der große Änderungsbereich für die Dämpfungskraft von der geringen Kolbengeschwindigkeit bis zur hohen Kolbengeschwindigkeit erzielt werden, da das Merkmal der Öffnung und das Merkmal des Ventils gleichzeitig geändert werden, und somit kann der Einstellbereich zur Einstellung des Merkmals der Dämpfungskraft vergrößert werden.
Ferner kann durch jeweiliges Verändern der Durchflußfläche der erweiterungsseitigen veränderlichen Öffnung, die durch die Führungsöffnung 36 und die Schließelementöffnung 41 gebildet wird, und der Durchflußfläche der kompressionsseitigen veränderlichen Öffnung, die durch die Führungsöffnung 38 und die Schließelementöffnung 43 gebildet wird, indem das Schließelement 39 gedreht wird das Merkmal der erweiterungsseitigen Dämpfungskraft und das Merkmal der kompressionsseitigen Dämpfungskraft unabhängig voneinander erhalten werden.
In diesem Fall kann beispielsweise durch derartiges Auswählen der Führungsöffnungen und der Schließelementöffnungen, daß die Durchflußfläche der erweiterungsseitigen veränderlichen Öffnung größer wird, während die Durchflußfläche der kompressionsseitigen veränderlichen Öffnung kleiner wird, und umgekehrt, entsprechend der Winkelposition des Schließelementes eine Kombination der Merkmale der Dämpfungskraft, die auf der Erweiterungsseite und der Kompressionsseite unterschiedlich sind (z. B. eine Kombination von erweiterungsseitig-hart und kompressionsseitig-weich oder eine Kombination von erweiterungsseitig-weich und kompressionsseitig-hart), eingestellt werden.
Während des Kompressionshubes wird, da die Dämpfungskraft durch den Durchflußwiderstand der kompressionsseitigen veränderlichen Öffnung (Führungsöffnung 38 und Schließelementöffnung 43) und das Scheibenventil 16 erzeugt wird, das zwischen der Öldurchgangsleitung 22, die mit der unteren Zylinderkammer 1b in Verbindung steht, und der Öldurchgangsleitung 23, die mit dem Speicher 5 in Verbindung steht, vorgesehen ist, so daß der Durchflußwiderstand nicht zwischen der oberen und unter Zylinderkammer 1a, 1b erzeugt wird, der Unterdruck aufgrund des Durchflußwiderstandes nicht im Zylinder 1 erzeugt, mit dem Ergebnis, daß die stabile Dämpfungskraft erhalten, und der Einstellbereich für das Merkmal der Dämpfungskraft vergrößert werden kann.
Als nächstes wird die zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Fig. 2 erläutert. Da ein hydraulischer Dämpfer mit einstellbarer Dämpfungskraft gemäß der zweiten Ausführungsform ähnlich demjenigen der ersten Ausführungsform ist, außer der Anordnung der festen Öffnungen und veränderlichen Öffnungen, die mit einer Gegendruckkammer des Dämpfungskraft-Erzeugungsmechanismus in Verbindung stehen, werden die gleichen Elemente wie bei der ersten Ausführungsform mit den gleichen Bezugszeichen versehen und nur der Unterschied wird im Detail erläutert.
Wie in Fig. 2 gezeigt, ist bei einem Dämpfungskraft-Erzeugungsmechanismus 44 gemäß der zweiten Ausführungsform ein Führungselement 45, das in das Gehäuse 10 eingesetzt ist, an seiner Seitenwand mit einer Führungsöffnung 47 zur Verbindung mit der Ölkammer 10a über eine feste Öffnung 46, die im Ventilelement 11 ausgebildet ist, mit einer Führungsöffnung 48 zur Verbindung mit der erweiterungsseitigen Gegendruckkammer 28, mit einer Führungsöffnung 49 zur Verbindung mit der Ölkammer 10b, mit einer Führungsöffnung 51 zur Verbindung mit der Ölkammer 10b über eine feste Öffnung 50, die in dem Ventilelement 15 ausgebildet ist, mit einer Führungsöffnung 52 zur Verbindung mit der kompressionsseitigen Gegendruckkammer 33, und einer Führungsöffnung 53 zur Verbindung mit der Ölkammer 10c versehen.
Ein Schließelement 54, das mit der Betätigungsstange 40 verbunden ist, ist drehbar innerhalb des Führungselementes 45 aufgenommen. Das Schließelement 54 ist mit Schließelementöffnung 55, 56, 57, 58, 59, 60 versehen, die jeweils mit den Führungsöffnungen 47, 48, 49, 51, 52, 53 in Übereinstimmung gebracht werden können. Zwei Schließelementkammern 54a, 54b sind im Schließelement 54 ausgebildet, so daß die Schließelementöffnungen 55, 56, 57 untereinander über die Schließelementkammer 54a in Verbindung stehen und die Schließelementöffnungen 58, 59, 60 untereinander über die Schließelementkammer 54b in Verbindung stehen.
Die Führungsöffnung 49 und die Schließelementöffnung 57 bilden eine erweiterungsseitige veränderliche Öffnung, und die Führungsöffnung 53 und die Schließelementöffnung 60 bilden eine kompressionsseitige veränderliche Öffnung, so daß Durchflußflächen der veränderlichen Öffnungen in freier Weise durch Drehung des Schließelementes 54 verändert werden können. Die Führungsöffnungen 47, 48, 51, 52, 51, 52 stehen immer mit gleichbleibenden Durchflußflächen mit den zugehörigen Schließelementöffnungen 55, 56, 58, 59 in Verbindung, unabhängig von der Winkelposition des Schließelementes 54.
Die feste Öffnung des Scheibenventils 12 und die feste Öffnung des Scheibenventils 16 sind weggelassen.
Bei dieser Anordnung fließt während des Erweiterungshubes der Kolbenstange 3 das Hydraulikfluid in der Ölkammer 10a über die feste Öffnung 46, die Führungsöffnung 47 und die Schließelementöffnung 55 in die Schließelementkammer 54a und wird dann in die erweiterungsseitige Gegendruckkammer 28 über die Schließelementöffnung 56 und die Führungsöffnung 48 eingeleitet und wird ebenso in die Ölkammer 10b über die Schließelementöffnung 57 und die Führungsöffnung 49 (erweiterungsseitige veränderliche Öffnung) eingeleitet.
Somit kann, wie bei der ersten Ausführungsform, das Merkmal der erweiterungsseitigen Öffnung eingestellt werden, wenn die Durchflußfläche der erweiterungsseitigen veränderlichen Öffnung durch Drehung des Schließelements 54 verändert wird, und das Merkmal des Ventils kann durch Änderung des Druckes in der erweiterungsseitigen Gegendruckkammer 28 eingestellt werden.
Andererseits fließt während des Kompressionshubes der Kolbenstange die Hydraulikflüssigkeit in der Ölkammer 10b über die feste Öffnung 50, die Führungsöffnung 51 und die Schließelementöffnung 58 in die Schließelementkammer 54b und wird dann über die Schließelementöffnung 59 und die Führungsöffnung 52 in die kompressionsseitige Gegendruckkammer 33 eingeleitet und wird ebenso über die Schließelementöffnung 60 und die Führungsöffnung 53 (kompressionsseitige veränderliche Öffnung) in die Ölkammer 10c eingeleitet.
Somit kann, wie bei der ersten Ausführungsform, das Merkmal der kompressionsseitigen Öffnung eingestellt werden, wenn die Durchflußfläche der kompressionsseitigen veränderlichen Öffnung durch Drehung des Schließelements 54 verändert wird, und das Merkmal des Ventils kann durch Änderung des Drucks in der kompressionsseitigen Gegendruckkammer 33 eingestellt werden.
Als nächstes wird die dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Fig. 3 erläutert. Da ein hydraulischer Dämpfer mit einstellbarer Dämpfungskraft gemäß der dritten Ausführungsform ähnlich demjenigen der ersten Ausführungsform ist, außer was die Anordnung des Dämpfungskraft-Erzeugungsmechanismus anbelangt, werden die gleichen Elemente wie bei der ersten Ausführungsform mit dem gleichen Bezugszeichen versehen, und nur der Unterschied wird im Detail erläutert.
Wie in Fig. 3 gezeigt, ist bei einem Dämpfungskraft-Erzeugungsmechanismus 61 gemäß der dritten Ausführungsform anstelle des drehbaren Schließelementes eine Spule 62 verschiebbar innerhalb des Führungselementes 19 aufgenommen. Das Führungselement 19 ist ferner an seiner Seitenwand mit einer zusätzlichen Führungsöffnung 63 versehen, die mit der Ölkammer 10c in Verbindung steht. Die Führungsöffnungen 36, 37 stehen untereinander über eine Durchflußleitung 64 in Verbindung, die in der Spule 62 ausgebildet ist, um eine erweiterungsseitige veränderliche Öffnung zu bilden, und die Führungsöffnungen 38, 63 stehen untereinander über eine Durchflußleitung 65 in Verbindung, die in der Spule 62 ausgebildet ist, um eine kompressionsseitige veränderliche Öffnung zu bilden, so daß Durchflußflächen dieser veränderlichen Öffnungen in freier Weise durch Verschieben der Spule 62 eingestellt werden können.
Eine Kompressionsfeder 66 liegt gegen ein Ende der Spule 62 an und eine Betätigungsstange 67 eines (nicht gezeigten) Betätigungselementes liegt gegen das andere Ende der Spule an, so daß, wenn die Spule 62 vom Betätigungselement gegen eine elastische Kraft der Feder 66 in eine gewünschte Position geschoben wird, die Durchflußflächen der erweiterungsseitigen und kompressionsseitigen variablen Öffnungen verändert werden. In Fig. 3 bezeichnet das Bezugszeichen 68 eine Durchgangsleitung, um das Öl in der Ölkammer 10c in einen Raum am anderen Ende der Spule 62 einzuleiten, um die Drücke, die an beiden Enden der Spule 62 anliegen, auszugleichen.
Bei dieser Anordnung können, wenn die Durchflußflächen der erweiterungsseitigen und kompressionsseitigen veränderlichen Öffnungen durch Verschieben der Spule 62 mittels des Betätigungselements eingestellt werden, wie bei der ersten Ausführungsform die Merkmale der erweiterungsseitigen Öffnung und der kompressionsseitigen Öffnung eingestellt werden, und die Merkmale des Ventils können durch Ändern der Drücke in den erweiterungsseitigen und kompressionsseitigen Gegendruckkammern 28, 33 eingestellt werden.
Als nächstes wird die vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf Fig. 4 erläutert. Da ein hydraulischer Dämpfer mit einstellbarer Dämpfungskraft gemäß der vierten Ausführungsform ähnlich demjenigen der dritten Ausführungsform ist, außer der Anordnung, bei der eine Spule des Dämpfungskraft-Erzeugungsmechanismus durch einen Pilotdruck verschoben wird, werden die gleichen Elemente wie bei der dritten Ausführungsform mit den gleichen Bezugszeichen versehen, und nur der Unterschied wird im Detail erläutert.
Wie in Fig. 4 gezeigt, sind bei einem Dämpfungskraft-Erzeugungsmechanismus 69 gemäß der vierten Ausführungsform eine Pilotkammer 70 und ein Drucksteuerventil 71 an einem Ende der Spule 62 im Führungselement 19 vorgesehen. Die Pilotkammer 70 steht über eine Pilot-Durchgangsleitung (Öffnung) 72 mit der Ölkammer 10a in Verbindung.
Das Drucksteuerventil 71 weist eine Nadel 75 auf, die zurückziehbar in einer Entspannungskammer 74 aufgenommen ist, die mit der Pilotkammer 70 über eine Verbindungsleitung 73 in Verbindung steht, so daß, wenn der Öldruck in der Pilotkammer 70 einen vorbestimmten Druckwert erreicht, durch Öffnen der Verbindungsleitung 73 durch Zurückziehen der Nadel 75 das Öl in der Pilotkammer 70 in die Entspannungskammer 74 abgeleitet wird. Die Nadel 75 ist mit einem Anker eines (nicht gezeigten) proportionalen Elektromagneten verbunden, so daß ein Ventilöffnungsdruck für das Steuerventil 71, d. h. ein Entspannungsdruck des Steuerventils in freier Weise durch den dem Elektromagneten zugeführten Steuerstrom eingestellt werden kann. Die Entspannungskammer 74 steht mit der Ölkammer 10c über eine Leitung (Abfluß) 68 in Verbindung.
Bei dieser Anordnung wird während des Erweiterungshubes der Kolbenstange 2 das Öl in der oberen Zylinderkammer 1a, das durch die Verschiebebewegung des Kolbens 2 unter Druck gesetzt wird, von der Ölkammer 10a über die Pilot-Durchgangsleitung 72 zur Pilotkammer 70 geleitet, mit dem Ergebnis, daß die Spule 62 verschoben wird, bis der Druck des Öls in der Pilotkammer 70 (Pilotdruck) sich mit der Andrückkraft der Feder 66 ausgleicht, wodurch die Durchflußfläche der veränderlichen Öffnung eingestellt wird.
In diesem Fall kann, wenn der Pilotdruck den Entspannungsdruck des Steuerventils 71 erreicht, da die Nadel 75 zurückgezogen ist, um das Öl in der Pilotkammer 70 in die Entspannungskammer 74 zu entspannen, durch Einstellen des Pilotdruckes über die Steuerung des Stroms, der dem Elektromagneten zugeführt wird, die Verschiebung der Spule gesteuert werden, mit dem Ergebnis, daß, wie bei der dritten Ausführungsform, das Merkmal der erweiterungsseitigen Öffnung eingestellt werden kann und das Merkmal des Ventils durch Änderung des Druckes in der erweiterungsseitigen Gegendruckkammer 28 eingestellt werden kann.
Andererseits wird während des Kompressionshubes der Kolbenstange die Flüssigkeit in den oberen und unteren Zylinderkammern 1a, 1b durch das Zurückziehen der Kolbenstange 3 in den Zylinder 1 unter Druck gesetzt, mit dem Ergebnis, daß das Öl im Zylinder 1 von der Ölkammer 10a über die Pilot-Durchgangsleitung 72 in die Pilotkammer 70 eingeleitet wird. Dementsprechend kann, wie beim oben beschriebenen Erweiterungshub, durch Steuerung des dem Elektromagneten zugeführten Stromes das Merkmal der Öffnung auf der Kompressionsseite eingestellt werden und das Merkmal des Ventils kann durch Änderung des Druckes in der kompressionsseitigen Gegendruckkammer 33 eingestellt werden.
Als nächstes wird die fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf Fig. 5 erläutert. Da ein hydraulischer Dämpfer mit einstellbarer Dämpfungskraft gemäß der fünften Ausführungsform ähnlich demjenigen der ersten Ausführungsform ist, außer der Anordnung, bei der ein Unter-Ventil an einer stromabwärts gelegenen Seite der veränderlichen Öffnung, die mit einer Gegendruckkammer des Dämpfungskraft-Erzeugungsmechanismus in Verbindung steht, angeordnet ist, werden die gleichen Elemente wie bei der ersten Ausführungsform mit den gleichen Bezugszeichen versehen, und nur der Unterschied wird im Detail erläutert.
Wie in Fig. 5 gezeigt, ist bei einem Dämpfungskraft-Erzeugungsmechanismus 76 gemäß der fünften Ausführungsform ein Unter-Ventilelement 77 zwischen dem Gehäuse 14 im Gehäuse 10 und dem Ventilelement 15 vorgesehen, und ein Unter-Ventilelement 78 ist unter dem Gehäuse 18 in Eingriff mit letzterem angeordnet.
Das Unter-Ventilelement 77 ist mit einer Durchgangsleitung 79 versehen, die mit der Führungsöffnung 37 in Verbindung steht. Ferner sind ein Unter-Scheibenventil 80 zur Steuerung der Hydraulikflüssigkeit, die in die Durchgangsleitung zur Erzeugung einer Dämpfungskraft fließt, und eine Öffnung 80a in Verbindung mit einem Ventilsitz des Unter-Ventilelements 77 vorgesehen. Das Unter-Scheibenventil 80 ist flexibler als das Scheibenventil 12 des Ventilelements 11, und die Öffnung 80a weist eine kleinere Durchflußfläche auf, als die feste Öffnung 34 des Scheibenventils 12.
Das Führungselement 19 ist an seiner Seitenwand mit einer zusätzlichen Führungsöffnung 81 versehen, die mit der Ölkammer 10c über eine Durchgangsleitung 82 in Verbindung steht, die im Unter-Ventilelement 78 ausgebildet ist. Die Führungsöffnung 81 steht immer mit einer zusätzlichen Schließelementöffnung 83 in Verbindung, die im Schließelement 39 ausgebildet ist, und steht dann über die Schließelementkammer 39b des Schließelementes 39 mit der Schließelementöffnung 43 in Verbindung. Das Unter-Ventilelement 78 ist mit einer Öffnung 84a und einem Unter-Scheibenventil 84 zur Steuerung des Flusses der Hydraulikflüssigkeit in die Durchgangsleitung 82 zur Erzeugung einer Dämpfungskraft versehen. Das Unter-Scheibenventil 84 ist flexibler als das Scheibenventil 16 des Ventilelementes 15, und die Öffnung 84a weist eine kleinere Durchflußfläche auf als die feste Öffnung 35 des Scheibenventils 16.
Bei dieser Anordnung fließt während des Erweiterungshubes der Kolbenstange das Hydraulikfluid, das über die Führungsöffnung 36 und die Schließelementöffnung 41 (veränderliche Öffnung) in die Schließelementkammer 39a eingeleitet worden ist, über die Schließelementöffnung 42, die Führungsöffnung 37 und die Durchgangsleitung 79 des Unter-Ventilelementes 77 in die Ölkammer 10b. Als Folge wird, bevor das Unter-Scheibenventil 80 geöffnet wird, wenn die Kolbengeschwindigkeit sehr niedrig ist, die Dämpfungskraft in Abhängigkeit vom Merkmal der Öffnung durch die Öffnung 80a erzeugt, und wenn die Kolbengeschwindigkeit gering ist, nachdem das Unter-Scheibenventil 80 geöffnet ist, wird die Dämpfungskraft in Abhängigkeit vom Merkmal des Ventils entsprechend dem Öffnungsgrad des Unter-Scheibenventils 80 erzeugt. Wenn die Kolbengeschwindigkeit weiter erhöht wird, um das Scheibenventil 12 zu öffnen, wird die Dämpfungskraft in Abhängigkeit vom Merkmal des Ventils entsprechend dem Öffnungsgrad des Scheibenventils 12 erzeugt.
Wie bei der ersten Ausführungsform kann, wenn die Durchflußfläche der veränderlichen Öffnung (Führungsöffnung 36 und Schließelementöffnung 41) durch Drehung des Schließelements 39 verändert wird, die vom Merkmal des Ventils abhängige Dämpfungskraft, die durch das Unter-Scheibenventil 80 erzeugt wird, direkt eingestellt werden und die vom Merkmal des Ventils abhängige Dämpfungskraft, die durch das Scheibenventil 12 erzeugt wird, kann durch Änderung des Druckes in der erweiterungsseitigen Gegendruckkammer 28 eingestellt werden.
In diesem Fall wird, da der Druck in der erweiterungsseitigen Gegendruckkammer 28 vom Merkmal der Ventilkraft (Durchflußwiderstand) des Unter-Scheibenventils 80 abhängt, die Dämpfungskraftsteuerung kaum durch die Änderung der Viskosität des Hydraulikfluides aufgrund der Temperaturänderung beeinflußt, im Vergleich zum Fall, bei dem der Druck in der Gegendruckkammer nur durch die veränderliche Öffnung gesteuert wird, wodurch die stabile Dämpfungskraft erzeugt wird. Falls der Druck in der Gegendruckkammer nur durch die veränderliche Öffnung gesteuert wird, wird der Ventilöffnungsdruck für das (Haupt-) Scheibenventil verringert, wodurch die Dämpfungskraft stark verringert wird, wenn die Viskosität der Flüssigkeit aufgrund hoher Temperatur abnimmt, da der Durchflußwiderstand der veränderlichen Öffnung stark verringert wird, wie in Fig. 7 gezeigt.
Andererseits fließt während des Kompressionshubes der Kolbenstange das Hydraulikfluid, das über die Führungsöffnung 38 und die Schließelementöffnung 43 (veränderliche Öffnung) in die Schließelementkammer 39b eingeleitet wird, über die Schließelementöffnung 83, die Führungsöffnung 81 und die Durchgangsleitung 82 des Unterventilelementes 78 in die Ölkammer 10c. Folglich wird, bevor das Unter-Scheibenventil 84 geöffnet wird, wenn die Kolbengeschwindigkeit sehr gering ist, die von dem Merkmal der Öffnung abhängige Dämpfungskraft durch die Öffnung 84a erzeugt, und wenn die Kolbengeschwindigkeit gering ist, nachdem das Unter-Scheibenventil 84 geöffnet worden ist, wird die vom Merkmal des Ventils abhängige Dämpfungskraft entsprechend dem Öffnungsgrad des Unter-Scheibenventils 84 erzeugt. Wenn die Kolbengeschwindigkeit weiter erhöht wird, um das Scheibenventil 16 zu öffnen, wird die vom Merkmal des Ventils abhängige Dämpfungskraft entsprechend dem Öffnungsgrad des Scheibenventils 16 erzeugt.
Wie bei der ersten Ausführungsform kann, wenn die Durchflußfläche der veränderlichen Öffnung (Führungsöffnung 38 und Schließelementöffnung 43) durch Drehung des Schließelementes 39 geändert wird, die vom Merkmal des Ventils abhängige Dämpfungskraft, die durch das Unter-Scheibenventil 84 erzeugt wird, direkt eingestellt werden, und die vom Merkmal des Ventils abhängige Dämpfungskraft, die durch das Scheibenventil 16 erzeugt wird, kann durch Änderung des Druckes in der kompressionsseitigen Gegendruckkammer 33 geändert werden.
In diesem Fall wird, da der Druck in der kompressionsseitigen Gegendruckkammer 33 vom Merkmal der Ventilkraft des Unter- Scheibenventils 84 abhängt, ähnlich dem Erweiterungshub die Dämpfungskraftsteuerung kaum durch eine Temperaturänderung beeinflußt, wodurch die stabile Dämpfungskraft erzeugt wird.
Im übrigen können in der zeichnerischen Ausführungsform die Öffnungen 80a, 84a weggelassen sein, obwohl ein Beispiel erläutert wurde, daß die Öffnungen 80a, 84a im Zusammenhang mit den Unter-Scheibenventilen 80, 84 vorgesehen sind, so daß das Merkmal der Öffnung im Bereich der sehr geringen Kolbengeschwindigkeit eingestellt werden kann.
Als nächstes wird die sechste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf Fig. 6 erläutert. Da ein hydraulischer Dämpfer mit einstellbarer Dämpfungskraft gemäß der sechsten Ausführungsform ähnlich demjenigen der zweiten Ausführungsform ist, außer der Anordnung einer Gegendruckkammer eines Dämpfungskraft-Erzeugungsmechanismus, werden die gleichen Elemente wie bei der zweiten Ausführungsform mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und nur der Unterschied wird im Detail erläutert.
Wie in Fig. 6 gezeigt, ist bei einem Dämpfungskraft-Erzeugungsmechanismus 85 gemäß der sechsten Ausführungsform das Führungselement 55, das innerhalb des Gehäuses 10 angeordnet ist, mit zylindrischen Befestigungselementen 86, 87 anstelle der Gehäuse versehen, und ringförmige Dichtungselemente 88, 89 sind jeweils auf den äußeren Umfangsflächen der Befestigungselemente 86, 87 verschiebbar aufgepaßt. Die Dichtungselemente 88, 89 sind an ihrem einen Ende mit sich radial einwärts erstreckenden Flanschen versehen, an deren äußeren (oberen) Flächen ringförmige Anliegeabschnitte 90, 91 ausgebildet sind, und an deren inneren (unteren) Flächen ringförmige Dichtungsabschnitte 92, 93 ausgebildet sind. Die Scheibenventile 12, 16 liegen jeweils gegen die Anliegeabschnitte 90, 91 an.
Scheibenförmige Blattfedern 94, 95 sind am Führungselement 45 angebracht, so daß Umfangsabschnitte der Federn 94, 95 mit den Dichtungsabschnitten 92, 93 der Dichtungselemente 88, 89 auf flüssigkeitsdichte Weise in Eingriff stehen, um jeweils die Dichtungselemente 88, 89 gegen die Scheibenventile 12, 16 zu drücken. Das Befestigungselement 86, das Dichtungselement 88 und die Blattfeder 94 legen die erweiterungsseitige Gegendruckkammer 28 fest, und das Befestigungselement 87, das Dichtungselement 89 und die Blattfeder 95 legen die kompressionsseitige Gegendruckkammer 33 fest.
Bei dieser Anordnung werden die Öffnungsgrade der Scheibenventile 12, 16 eingestellt, indem die Anlegeabschnitte 90, 91 der Dichtungselemente 88, 89 gegen die Rück-(unteren)flächen der Scheibenventile 12, 16 unter der Wirkung der Drücke in der erweiterungsseitigen Gegendruckkammer 28 und der kompressionsseitigen Gegendruckkammer 33 gedrückt werden. Wie bei der zweiten Ausführungsform kann, wenn die Durchflußflächen der erweiterungsseitigen veränderlichen Öffnung (Führungsöffnung 49 und Schließelementöffnung 57) und der kompressionsseitigen veränderlichen Öffnung (Führungsöffnung 53 und Schließelementöffnung 60) durch Drehen des Schließelementes 54 geändert werden, das Merkmal der erweiterungsseitigen Öffnung und das Merkmal der kompressionsseitigen Öffnung eingestellt werden und die Merkmale des Ventils können durch Änderung des Druckes in der erweiterungsseitigen Gegendruckkammer 28 und des Druckes in der kompressionsseitigen Gegendruckkammer 33 eingestellt werden.
In diesem Fall wird die Dichtungsleistung verbessert, da die Blattfedern 94, 95 unter der Wirkung der Drücke in den erweiterungsseitigen und kompressionsseitigen Gegendruckkammern 28, 33 gegen die Dichtungsabschnitte 92, 93 der Dichtungselemente 88 gedrückt werden. Somit kann, sogar wenn der Kolben mit einer geringen Geschwindigkeit bewegt wird (in diesem Zustand sind die Drücke in den erweiterungsseitigen und kompressionsseitigen Gegendruckkammern 28, 33 relativ gering), eine Abnahme der Dichtungsleistung zur Abdichtung der erweiterungsseitigen und kompressionsseitigen Gegendruckkammern 28, 33 positiv verhindert werden, wodurch die stabile Dämpfungskraft erzeugt wird.
Als nächstes wird die siebte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Fig. 8 bis 10 erläutert. Da ein hydraulischer Dämpfer mit einstellbarer Dämpfungskraft gemäß der siebten Ausführungsform eine Innenkonstruktion des Dämpfungskraft-Erzeugungsmechanismus ähnlich derjenigen der dritten Ausführungsform, außer einer Konstruktion einer Spule und einer Dichtungskonstruktion für die Gegendruckkammer, aufweist und eine Dichtungskonstruktion für die Gegendruckkammern ähnlich derjenigen der sechsten Ausführungsform aufweist, werden die gleichen Elemente wie bei der dritten und der sechsten Ausführungsform kurz beschrieben und nur die Unterschiede werden im Detail erläutert.
Wie in Fig. 8 gezeigt, ist bei einem hydraulischen Dämpfer 101 mit einstellbarer Dämpfungskraft gemäß der siebten Ausführungsform ein äußerer Zylinder 103 um einen inneren Zylinder 102 herum angeordnet, um eine Zwei-Zylinder-Konstruktion zu schaffen, bei der eine ringförmige Speicherkammer 104 zwischen den inneren und äußeren Zylindern 102, 103 festgelegt wird. Der Zylinder 102 enthält Hydraulikfluid, und die Speicherkammer 104 enthält Hydraulikfluid und Gas.
Ein Kolben 105 ist verschiebbar im Zylinder 102 angeordnet, und das Innere des Zylinders 102 wird durch den Kolben 105 in zwei Zylinderkammern, d. h. eine obere Zylinderkammer 102a und eine untere Zylinderkammer 102b, unterteilt. Ein Ende einer Kolbenstange 106, die in den Zylinder 102 eingesetzt ist, ist mit dem Kolben 105 mittels einer Mutter 107 verbunden, und das andere Ende der Kolbenstange 106 erstreckt sich aus dem Zylinder 102 heraus durch eine Stangenführung und eine Öldichtung (beides nicht gezeigt), die an den oberen Enden der Zylinder 102, 103 angeordnet sind. Ein Basisventil 109 zur Ausbildung von Böden der unteren Zylinderkammer 102b und der Speicherkammer 104 ist an einem unteren Ende des Zylinders 102 angebracht.
Der Kolben 105 ist mit einer Flüssigkeits-Durchgangsleitung 110 zur Verbindung der oberen und unteren Zylinderkammern 102a, 102b untereinander, und einem Rückschlagventil 111 versehen, um nur den Ölfluß von der unteren Zylinderkammer 102b zur oberen Zylinderkammer 102a über die Flüssigkeits-Durchgangsleitung 110 zu erlauben. Das Basisventil 109 ist mit einer Flüssigkeits-Durchgangsleitung 112 zur Verbindung der unteren Zylinderkammer 102 mit der Speicherkammer 104 und einem Rückschlagventil 113 versehen, um nur den Ölfluß von der Speicherkammer 104 über die Flüssigkeits-Leitung 112 in die untere Zylinderkammer 102b zu erlauben.
Ein oberes zylindrisches Leitungselement 114, ein unteres zylindrisches Leitungselement 115 und ein zentrales zylindrisches Verbindungselement 116 sind auf den Zylinder 102 aufgepaßt. Die freien Enden der Leitungselemente 114, 115 und des Zylinders 102 sind über O-Ringe 117, 118 gegeneinander abgedichtet und die nächstgelegenen Enden der Leitungselemente sind in das Verbindungselement 116 eingepaßt, so daß ringförmige Leitungen 119, 120 zwischen den Leitungselementen und dem Zylinder 102 ausgebildet werden. Das Verbindungselement 116 ist an seinem inneren zentralen Abschnitt mit einem Abschnitt 116a kleinen Durchmessers versehen, der auf den Zylinder 102 aufgepaßt ist, um die ringförmigen Leitungen 119, 120 voneinander zu isolieren. Die ringförmige Leitung 119 steht über eine Leitung 121, die in der Seitenwand des Zylinders 102 an dessen oberem Abschnitt ausgebildet ist, mit der oberen Zylinderkammer 102a in Verbindung, und die ringförmige Leitung 120 steht über eine Leitung 122, die in der Seitenwand des Zylinders 102 an dessen unterem Abschnitt ausgebildet ist, mit der unteren Zylinderkammer 102b in Verbindung.
Ein Dämpfungskraft-Erzeugungsmechanismus A ist an der Seitenwand des äußeren Zylinders 103, dem Verbindungselement 116 gegenüberliegend angebracht. Der Dämpfungskraft-Erzeugungsmechanismus A weist ein Gehäuse 126 auf, das drei im wesentlichen zylindrische Elemente 123, 124, 125 umfaßt. Das Gehäuse 126 weist einen Öffnungsabschnitt auf, der mit dem äußeren Zylinder 103 verbunden ist, und ein proportionales, elektromagnetisches Betätigungselement 128 mit einem Halteelement 127 ist in den anderen Öffnungsabschnitt des Gehäuses 126 eingepaßt, um Kammern und Leitungen im Gehäuse festzulegen.
Zwei Ventilelemente 129, 130 sind in das Element 125 des Gehäuses 126 eingepaßt, so daß das Innere des Gehäuses 126 durch die Ventilelemente 129, 130 in drei Ölkammern 126a, 126b, 126c unterteilt wird. Ein im wesentlichen zylindrisches Führungselement 137 erstreckt sich durch die Ventilelemente 129, 130, die Scheibenventile 131, 132 (nachfolgend beschrieben), die scheibenförmigen Blattfedern 133, 134 und die ringförmigen Befestigungselemente 135, 136. Durch Einschrauben eines freien Endes des Führungselementes 137 in das proportionale elektromagnetische Betätigungselement 128 werden die Elemente 129 bis 136 integral untereinander befestigt.
Die Ölkammer 126a steht mit der ringförmigen Leitung 119 in Verbindung und entsprechend mit der oberen Zylinderkammer 102a über eine Öffnung eines Leitungselementes 138, das durch das Verbindungselement 116 hindurchverläuft. Die Ölkammer 126b steht mit der ringförmigen Leitung 120 in Verbindung und entsprechend mit der unteren Zylinderkammer 102b über eine Leitung 125a, die in der Seitenwand des Elementes 125 ausgebildet ist, eine ringförmige Leitung 139, die zwischen den Elementen 124, 125 ausgebildet ist, eine Leitung 141, die in einem Halteelement 140 ausgebildet ist, und eine Leitung 142, die im Verbindungselement 116 ausgebildet ist. Die Ölkammer 126c steht mit der Speicherkammer 104 über eine Leitung 124a, die in der Seitenwand des Elementes 124 ausgebildet ist, und eine ringförmige Leitung 143, die zwischen den Elementen 123, 124 ausgebildet ist, in Verbindung.
Das Ventilelement 129 ist mit einer erweiterungsseitigen Flüssigkeits-Durchgangsleitung 144 versehen, um die Ölkammer 126a mit der Ölkammer 126b zu verbinden. Wenn das Scheibenventil (erweiterungsseitiges Dämpfungsventil) 131, das an einem Ende des Ventilelementes 129 auf der Seite der Ölkammer 126b angebracht ist, umgebogen, und unter der Wirkung des Druckes des Hydraulikfluides in der erweiterungsseitigen Flüssigkeits-Durchgangsleitung 144, die mit der Ölkammer 126a in Verbindung steht, geöffnet wird, wird eine Dämpfungskraft entsprechend dem Öffnungsgrad des Scheibenventils erzeugt. Ein ringförmiges Dichtungselement 145, das verschiebbar auf das Befestigungselement 135 aufgepaßt ist, wird durch die Blattfeder 133 gegen die Rückfläche des Scheibenventils 131 gedrückt und durch das Scheibenventil 131, das Befestigungselement 135 und das Dichtungselement 145 wird eine erweiterungsseitige Gegendruckkammer 146 gebildet.
Das Ventilelement 130 ist mit einer kompressionsseitigen Flüssigkeits-Durchgangsleitung 147 versehen, um die Ölkammer 126b mit der Ölkammer 126c zu verbinden. Wenn das Scheibenventil (kompressionsseitiges Dämpfungsventil) 132, das an einem Ende des Ventilelementes 130 auf der Seite der Ölkammer 126c angebracht ist, umgebogen und unter der Wirkung des Druckes des Hydraulikfluides in der kompressionsseitigen Flüssigkeits-Durchgangsleitung, die mit der Ölkammer 126b in Verbindung steht, geöffnet wird, wird die Dämpfungskraft entsprechend dem Öffnungsgrad des Scheibenventils erzeugt. Ein ringförmiges Dichtungselement 148, das verschiebbar auf das Befestigungselement 136 aufgepaßt ist, wird von der Blattfeder 134 gegen die Rückfläche des Scheibenventils 133 gedrückt, und durch das Scheibenventil 132, das Befestigungselement 136 und Dichtungselement 148 wird eine kompressionsseitige Gegendruckkammer 149 gebildet.
Die erweiterungsseitige Gegendruckkammer 146 steht mit der Ölkammer 126a über eine feste Öffnung (erweiterungsseitige stromaufwärts gelegene Durchgangsleitung) 150 in Verbindung und steht ebenso mit der Ölkammer 126b über Führungsöffnungen (erweiterungsseitige stromabwärts gelegene Durchgangsleitung) 151, 152, die in der Seitenwand des Führungselementes 137 ausgebildet sind, in Verbindung. Die kompressionsseitige Gegendruckkammer 149 steht mit der Ölkammer 126b über eine feste Öffnung (kompressionsseitige stromaufwärts gelegene Durchgangsleitung) 153 in Verbindung und steht ebenso mit der Ölkammer 126c über die Führungsöffnungen (kompressionsseitig stromabwärts gelegene Durchgangsleitung) 154, 155, die in der Seitenwand des Führungselementes 137 ausgebildet sind, in Verbindung. Die Blattfedern 133, 134 sind mit einer Vielzahl von Leitungen zur jeweiligen Verbindung der festen Öffnung 150 mit der Führungsöffnung 151, der festen Öffnung 153 und der Führungsöffnung 154 versehen.
Eine Spule 156 ist im Führungselement 137 verschiebbar aufgenommen. Die Spule 156 weist eine Flüssigkeits-Durchgangsleitung 157 zur Verbindung der erweiterungsseitigen Führungsöffnungen 151, 152 untereinander, und eine Flüssigkeits-Durchgangsleitung 158 zur Verbindung der kompressionsseitigen Führungsöffnungen 154, 155 untereinander auf. Wie in Fig. 9 gezeigt, steht die Flüssigkeits-Durchgangsleitung 157 immer über eine gleichbleibende Durchflußfläche mit der stromaufwärts gelegenen Führungsöffnung 151 in Verbindung, unabhängig von der Verschiebebewegung der Spule 156, aber die Durchflußfläche der stromabwärts gelegenen Führungsöffnung (erweiterungsseitige veränderliche Öffnung) 152 wird durch die Verschiebebewegung der Spule 156 eingestellt. Die Flüssigkeits-Durchgangsleitung 158 kann die Durchflußfläche zwischen dieser Leitung und der stromaufwärts gelegenen Führungsöffnung (kompressionsseitige veränderliche Öffnung) 154 einstellen und steht immer über eine gleichbleibende Durchflußfläche mit der stromabwärts gelegenen Führungsöffnung 155 in Verbindung. Entsprechend wird gemäß der Stellung der Spule 156 die Durchflußfläche der Führungsöffnung (erweiterungsseitige veränderliche Öffnung) 151 größer, während die Durchflußfläche der Führungsöffnung (kompressionsseitige veränderliche Öffnung) 155 kleiner wird, und umgekehrt.
Anstelle der obigen Anordnung können, wie in Fig. 10 gezeigt, die Flüssigkeits-Durchgangsleitungen 157, 158 so angeordnet werden, daß die Flüssigkeits-Durchgangsleitung 157 die Durchflußfläche der stromaufwärts gelegenen Führungsöffnung (erweiterungsseitige veränderliche Öffnung) 151 einstellen kann und sie immer über eine gleichbleibende Durchflußfläche mit der stromabwärts gelegenen Führungsöffnung 152 in Verbindung steht, und daß die Flüssigkeits-Durchgangsleitung 158 immer über eine gleichbleibende Durchflußfläche mit der aufwärts gelegenen Führungsöffnung in Verbindung steht und die Durchflußfläche der stromabwärts gelegenen Führungsöffnung (kompressionsseitige veränderliche Öffnung) 155 einstellen kann. Ebenso können in diesem Fall Durchflußflächen der erweiterungsseitigen kompressionsseitigen veränderlichen Öffnungen eingestellt werden.
Die Spule 156 wird immer durch eine Feder 159 in eine Richtung gedrückt und kann von einer Betätigungsstange 160 des proportionalen elektromagnetischen Betätigungselementes 128 gegen die Kraft der Feder 159 verschoben werden, um die Spule entsprechend der Schubkraft der Betätigungsstange zu positionieren. Auf diese Weise können die Durchflußflächen der Führungsöffnungen 152, 154 (bei der in Fig. 10 gezeigten Anordnung die Führungsöffnungen 151, 155) eingestellt werden.
Als nächstes wird der Betrieb des hydraulischen Dämpfers mit der oben beschriebenen Konstruktion erläutert.
Während des Erweiterungshubes der Kolbenstange 106 wird das Rückschlagventil 111 durch die Verschiebebewegung des Kolbens 105 geschlossen und die Hydraulikflüssigkeit in der oberen Zylinderkammer 102a unter Druck gesetzt, mit dem Ergebnis, daß die Flüssigkeit von der oberen Zylinderkammer über die Durchgangsleitung 121 und die ringförmige Durchgangsleitung 119 in das Innere des Leitungselementes 138 des Dämpfungskraft-Erzeugungsmechanismus A fließt und dann über die Ölkammer 126a, die erweiterungsseitige Durchgangsleitung 144, die feste Öffnung 150 des Scheibenventils 131, die erweiterungsseitige Gegendruckkammer 146, die Führungsöffnungen 151, 152, die Ölkammer 126b, die Durchgangsleitungen 125a, 139, 141 und 142 in die ringförmige Durchgangsleitung 120 fließt, und dann über die Durchgangsleitung 122 in die untere Zylinderkammer 102b fließt. Wenn der Druck in der oberen Zylinderkammer 102a den Ventilöffnungsdruck erreicht und das Scheibenventil 131 öffnet, fließt das Hydraulikfluid von der erweiterungsseitigen Durchgangsleitung 144 direkt zur Ölkammer 126b. In diesem Fall wird, da die Kolbenstange 106 ausgezogen ist, ein Betrag an Hydraulikfluid entsprechend der Zurückziehung der Kolbenstange 106 aus dem Zylinder 102 von der Speicherkammer 104 über die Flüssigkeits-Durchgangsleitung 112 in die untere Zylinderkammer 102b gefüllt, da das Rückschlagventil 113 des Basisventils 109 durch die Expansion des Gases geöffnet werden kann.
Somit wird, wenn die Kolbengeschwindigkeit gering ist, bevor das Scheibenventil 131 geöffnet wird, eine vom Merkmal der Öffnung abhängige Dämpfungskraft entsprechend der Durchflußfläche der Führungsöffnung 153 (oder 151) erzeugt. Wenn die Kolbengeschwindigkeit erhöht wird, so daß der Druck in der oberen Zylinderkammer 102a ebenso erhöht wird, und das Scheibenventil 131 öffnet, wird eine vom Merkmal des Ventils abhängige Dämpfungskraft entsprechend dem Öffnungsgrad des Scheibenventils erzeugt. Durch Ändern der Durchflußfläche der Führungsöffnung 152 (oder 151), indem die Spule 156 verschoben wird, kann das Merkmal der Dämpfungskraft eingestellt werden.
In diesem Fall wird, da je kleiner die Durchflußfläche der Führungsöffnung 152 (oder 151) ist, der Druckverlust über der Führungsöffnung und entsprechend der (in Ventilschließrichtung des Scheibenventils 131 wirkende) Druck in der erweiterungsseitigen Gegendruckkammer 146 um so größer wird, der Ventilöffnungsdruck für das Scheibenventil 131 ebenfalls erhöht. Entsprechend kann durch Änderung der Durchflußfläche der Führungsöffnung 152 (oder 151), indem die Spule 156 verschoben wird, der große Änderungsbereich für die Dämpfungskraft von der geringen Kolbengeschwindigkeit bis zur hohen Kolbengeschwindigkeit erreicht werden, da das Merkmal der Öffnung und das Merkmal des Ventils gleichzeitig geändert werden, und somit kann der Einstellbereich zur Einstellung des Merkmales der Dämpfungskraft vergrößert werden.
Während des Kompressionshubes der Kolbenstange wird, da das Rückschlagventil 111 durch die Verschiebebewegung des Kolbens 105 geöffnet wird, um das Hydraulikfluid direkt von der unteren Zylinderkammer 102b über die Flüssigkeits- Durchgangsleitung 110 in die obere Zylinderkammer 102a fließen zu lassen, der Druck in der oberen Zylinderkammer 102a im wesentlichen der gleiche wie der Druck in der unteren Zylinderkammer 102b, mit dem Ergebnis, daß es keinen Ölfluß zwischen den Ölkammern 126a, 126b der Dämpfungskraft-Erzeugungseinrichtung A gibt.
Andererseits ist das Rückschlagventil 113 des Basisventils 109 geschlossen. Wenn die Kolbenstange 106 zurückgezogen wird, fließt, da die Hydraulikflüssigkeit durch die Einführung der Kolbenstange 106 in den Zylinder 102 unter Druck gesetzt wird, das Hydraulikfluid von der unteren Zylinderkammer 102b über die Durchgangsleitung 122, die ringförmige Durchgangsleitung 120 und die Durchgangsleitung 142 in die Durchgangsleitung 141 des Dämpfungskraft-Erzeugungsmechanismus A und fließt dann über die Durchgangsleitung 139, die Durchgangsleitung 125a, die Ölkammer 126, die kompressionsseitige Durchgangsleitung 147, die feste Öffnung 153 des Scheibenventils 132, die kompressionsseitige Gegendruckkammer 149, die Führungsöffnungen 154, 155, die Ölkammer 126c, die Durchgangsleitungen 124a und 143 in die Speicherkammer 104. Wenn die Drücke in den oberen und unteren Zylinderkammern 102a, 102b, den Ventilöffnungsdruck für das Scheibenventil 132 erreichen, wird letzteres geöffnet, um das Hydraulikfluid direkt von der kompressionsseitigen Durchgangsleitung 147 zur Ölkammer 126c fließen zu lassen.
Wie beim Erweiterungshub wird, bevor das Scheibenventil geöffnet wird, wenn die Kolbengeschwindigkeit gering ist, die vom Merkmal der Öffnung abhängige Dämpfungskraft entsprechend der Durchflußfläche der Führungsöffnung 154 (oder 155), die als veränderliche Öffnung wirkt, erzeugt. Wenn die Kolbengeschwindigkeit erhöht wird, so daß die Drücke in den oberen und unteren Zylinderkammern 102a, 102b ebenso erhöht werden und das Scheibenventil 132 öffnet, wird die vom Merkmal des Ventils abhängige Dämpfungskraft entsprechend dem Öffnungsgrad des Scheibenventils erzeugt. Durch Änderung der Durchflußfläche der Führungsöffnung 154 (oder 155), indem die Spule 156 über das Betätigungselement 128 verschoben wird, kann das Merkmal der Dämpfungskraft eingestel 76190 00070 552 001000280000000200012000285917607900040 0002019518560 00004 76071lt werden.
In diesem Fall wirkt, da je kleiner die Durchflußfläche der Führungsöffnung 154 (oder 155) ist, der Druckverlust über der Führungsöffnung umso größer wird und damit den Druck in der kompressionsseitigen Gegendruckkammer 149 erhöht, dieser Druck in Ventilschließrichtung des Scheibenventils 132. Somit wird der Ventilöffnungsdruck für das Scheibenventil 132 ebenfalls geändert. So kann, wenn die Durchflußfläche der Führungsöffnung 154 (oder 155) durch Verschieben der Spule 156 geändert wird, der große Änderungsbereich für die Dämpfungskraft von der geringen Kolbengeschwindigkeit bis zur hohen Kolbengeschwindigkeit erreicht werden, da das Merkmal der Öffnung und das Merkmal des Ventils gleichzeitig geändert werden, und so kann der Einstellbereich zur Einstellung des Merkmals der Dämpfungskraft vergrößert werden.
Ferner kann, indem die Spule 156 verschoben wird, durch Verändern der Durchflußflächen der Führungsöffnungen 152, 154 (oder 151, 155), die als veränderliche Öffnungen wirken, das Merkmal der erweiterungsseitigen Dämpfungskraft und das Merkmal der kompressionsseitigen Dämpfungskraft unabhängig erhalten werden. In der veranschaulichten Ausführungsform kann, da die Durchflußfläche der Führungsöffnung 152 (oder 151), die als erweiterungsseitige veränderliche Öffnung wirkt, größer wird, während die Durchflußfläche der Führungsöffnung 154 (oder 155), die als kompressionsseitige veränderliche Öffnung wirkt, kleiner wird und umgekehrt, entsprechend der Verschiebeposition der Spule 156 eine Kombination der Merkmale der Dämpfungskraft, die sich auf der Erweiterungsseite und auf der Kompressionsseite voneinander unterscheiden, eingestellt werden (beispielsweise eine Kombination von erweiterungsseitig-hart und kompressionsseitig-weich, oder eine Kombination von erweiterungsseitig-weich und kompressionsseitig-hart).
Wie bei der oben beschriebenen Ausführungsform wird während des Kompressionshubes der Kolbenstange 106 kein Unterdruck in der oberen Zylinderkammer 102 erzeugt, da der Durchflußwiderstand nicht zwischen den oberen und unteren Zylinderkammern 102a, 102b erzeugt wird, mit dem Ergebnis, daß die stabile Dämpfungskraft erhalten werden kann und der Einstellbereich für das Merkmal der Dämpfungskraft vergrößert werden kann.
Als nächstes wird die achte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Fig. 11 bis 15 erläutert. Da ein hydraulischer Dämpfer mit einstellbarer Dämpfungskraft entsprechend der achten Ausführungsform ähnlich demjenigen der ersten Ausführungsform ist, und ein Dämpfungskraft-Einstellmechanismus im wesentlichen ähnlich demjenigen der siebten Ausführungsform ist, außer einer Konstruktion einer Spule, werden die gleichen Elemente betreffend den hydraulischen Dämpfer wie bei der ersten Ausführungsform mit den gleichen Bezugszeichen versehen, und diejenigen Elemente, die ähnlich der ersten und der siebten Ausführungsform sind, kurz erläutert und nur der Unterschied wird im Detail erläutert.
Wie in Fig. 11 gezeigt, werden gemäß einem Dämpfungskraft-Erzeugungsmechanismus nach der achten Ausführungsform bei einem Dämpfungskraft-Erzeugungsmechanismus B zwei Ventilelemente 201, 202 innerhalb eines Gehäuses 200 mit einer Basis eingepaßt, und ein proportionales elektromagnetisches Betätigungselement 304 (nachfolgend als "Betätigungselement 204" bezeichnet) mit einem Halteelement 203 ist in einen Öffnungsabschnitt des Gehäuses 200 eingepaßt, so daß das Innere des Gehäuses 200 durch die Ventilelemente 201, 202 in drei Ölkammern 200a, 200b, 200c unterteilt wird. Ein im wesentlichen zylindrisches Führungselement 209 erstreckt sich durch die Ventilelemente 201, 202, die Scheibenventile 205, 206 (nachfolgend beschrieben), und die Befestigungselemente 207, 208. Durch Einschrauben eines freien Endes des Führungselementes 209 in das Betätigungselement 204 werden die Elemente 201, 202, 205 bis 208 integral untereinander befestigt. Die drei Ölkammern 200a, 200b, 200c stehen jeweils über Öl-Durchgangsleitungen 21, 22, 23 mit der oberen Zylinderkammer 1a, der unteren Zylinderkammer 1b und der Speicherkammer 5 in Verbindung.
Das Ventilelement 201 ist mit einer erweiterungsseitigen Durchgangsleitung 210 zur Verbindung der Ölkammer 200a mit der Ölkammer 200b und einem Scheibenventil 205 versehen. Wenn das Scheibenventil 205 umgebogen wird, und unter der Wirkung des Druckes der Hydraulikflüssigkeit in der erweiterungsseitigen Durchgangsleitung 210, die mit der Ölkammer 200a in Verbindung steht, geöffnet wird, kann das Hydraulikfluid zur Ölkammer 200b fließen, wodurch die Dämpfungskraft entsprechend dem Öffnungsgrad des Scheibenventils erzeugt wird. Ein ringförmiges Dichtungselement 211, das verschiebbar auf das Befestigungselement 207 aufgepaßt ist, wird von einer Blattfeder 212, die eine Verbindungsleitung aufweist, gegen die Rückfläche des Scheibenventils 205 gedrückt, und durch das Scheibenventil 205, das Befestigungselement 207 und das Dichtungselement 211 wird eine erweiterungsseitige Gegendruckkammer 213 gebildet.
Das Ventilelement 202 ist mit einer kompressionsseitigen Durchgangsleitung 214 zur Verbindung der Ölkammer 200b mit der Ölkammer 200c und einem Scheibenventil 206 versehen. Wenn das Scheibenventil 206 umgebogen wird, und unter der Wirkung des Druckes der Hydraulikflüssigkeit in der kompressionsseitigen Durchgangsleitung 214, die mit der Ölkammer 200b in Verbindung steht, geöffnet wird, kann das Hydraulikfluid zur Ölkammer 200c fließen, wodurch die Dämpfungskraft entsprechend dem Öffnungsgrad des Scheibenventils erzeugt wird. Ein ringförmiges Dichtungselement 215, das verschiebbar auf das Befestigungselement 208 aufgepaßt ist, wird von der Blattfeder 216, die eine Verbindungsleitung aufweist, gegen die Rückfläche des Scheibenventils 296 gedrückt, und durch das Scheibenventil 205, das Befestigungselement 208 und das Dichtungselement 215 wird eine kompressionsseitige Gegendruckkammer 217 gebildet.
Die erweiterungsseitige Gegendruckkammer 213 steht über eine feste Öffnung (erweiterungsseitige stromaufwärts gelegene Durchgangsleitung) 218, die in dem Scheibenventil 205 ausgebildet ist, mit der Ölkammer 200a in Verbindung und steht ebenso über eine Führungsöffnung 219 und eine Führungsöffnung (veränderliche Öffnung 220) die im Führungselement 209 ausgebildet sind, mit der Ölkammer 200b in Verbindung. Die kompressionsseitige Gegendruckkammer 217 steht über eine feste Öffnung (kompressionsseitige stromaufwärts gelegene Durchgangsleitung) 221, die im Scheibenventil 206 ausgebildet ist, mit der Ölkammer 200b in Verbindung und steht ebenso über eine Führungsöffnung (veränderliche Öffnung) 222 und eine Führungsöffnungen 223, die im Führungselement 209 ausgebildet sind, mit der Ölkammer 200c in Verbindung.
Eine Spule 224 ist gleitbar im Führungselement 209 aufgenommen. Wie bei der siebten Ausführungsform weist die Spule 224 eine Flüssigkeits-Durchgangsleitung 225 auf, um die erweiterungsseitigen Führungsöffnungen 219, 220 miteinander zu verbinden, und eine Flüssigkeits-Durchgangsleitung 226, um die kompressionsseitigen Führungsöffnungen 222, 223 miteinander zu verbinden. Innerhalb eines normalen Betriebsbereiches der Spule 224 steht, wenn die Spule 224 verschoben wird, die Flüssigkeits-Durchgangsleitung 225 immer mit der stromaufwärts gelegenen Führungsöffnung 219 in Verbindung, und zwar mit einer größeren Durchflußfläche, als eine Durchflußfläche der stromabwärts gelegenen Führungsöffnung 220, wodurch die Durchflußfläche der stromabwärts gelegenen Führungsöffnung (erweiterungsseitige veränderliche Öffnung) 220 eingestellt wird. Die Flüssigkeits-Durchgangsleitung 226 kann die Durchflußfläche zwischen dieser Durchgangsleitung und der stromaufwärts gelegenen Führungsöffnung (kompressionsseitige veränderliche Öffnung) 222 einstellen, und steht immer mit der stromabwärts gelegenen Führungsöffnung 223 in Verbindung, und zwar mit einer größeren Durchflußfläche, als eine Durchflußfläche der stromaufwärtsseitigen Führungsöffnung 222.
Somit wird in Übereinstimmung mit der Position der Spule 224 die Durchflußfläche der Führungsöffnung (erweiterungsseitige veränderliche Öffnung) 220 größer, während die Durchflußfläche der Führungsöffnung (kompressionsseitige veränderliche Öffnung) 222 kleiner wird und umgekehrt. In Fig. 11 zeigt eine obere Hälfte des Dämpfungskraft-Erzeugungsmechanismus B eine Position der Spule 224, bei der die Durchflußfläche der erweiterungsseitigen Führungsöffnung 220 kleiner wird als die Durchflußfläche der kompressionsseitigen Führungsöffnung 222, und eine untere Hälfte des Mechanismus B zeigt eine Position, der Spule 224, bei der die Durchflußfläche der erweiterungsseitigen Führungsöffnung 220 größer wird als die Durchflußfläche der kompressionsseitigen Führungsöffnung 222.
Die Spule 224 wird durch eine Feder 227 immer in eine Richtung gedrückt. Durch Verschieben und Positionieren der Spule 224 entgegen der Andrückkraft der Feder 227 unter der Wirkung einer von einer Betätigungsstange 228 des Betätigungselementes 204 erzeugten Schubkraft können die Durchflußflächen der Führungsöffnungen 220, 222 eingestellt werden.
Wenn kein Strom am Betätigungselement anliegt, d. h. wenn es keine Schubkraft der Betätigungsstange 228 gibt, wird die Spule 224 durch die Andrückkraft der Feder 224 in die ganz rechte Position (in die Nähe des Betätigungselementes 204) in Fig. 12 verschoben, mit dem Ergebnis, daß die erweiterungsseitige Führungsöffnung 219 und die kompressionsseitige Führungsöffnung 222 jeweils durch Stegabschnitte 224a, 224b der Spule 224 geschlossen (oder beschränkt) werden.
Als nächstes wird der Betrieb des Dämpfers gemäß der achten Ausführungsform, der die obige Konstruktion aufweist, erläutert.
Während des Erweiterungshubes der Kolbenstange 3 wird das Rückschlagventil 7 durch die Verschiebebewegung des Kolbens 2 geschlossen und das Hydraulikfluid in der oberen Zylinderkammer 1a wird unter Druck gesetzt, mit dem Ergebnis, daß die Flüssigkeit von der oberen Zylinderkammer über die Öl-Leitung 21 in die Ölkammer 200a des Dämpfungskraft-Erzeugungsmechanismus B fließt und dann über die erweiterungsseitige Durchgangsleitung 210, die feste Öffnung 218, die erweiterungsseitige Gegendruckkammer 213, die Führungsöffnungen 219, 220, die Ölkammer 200b und die Öl-Leitung 222 in die untere Zylinderkammer 1b fließt. Wenn der Druck in der oberen Zylinderkammer 1a den Ventilöffnungsdruck für das Scheibenventil 205 erreicht, wird letzteres geöffnet, um das Fluid direkt von der erweiterungsseitigen Durchgangsleitung 210 zur Ölkammer 200b fließen zu lassen. In diesem Fall wird, wenn die Kolbenstange 3 ausgezogen wird, ein Betrag des Hydraulikfluides, der einem Volumen entspricht, das durch das Zurückziehen der Kolbenstange 3 aus dem Zylinder 1 erhalten wird, der unteren Zylinderkammer 1b über das geöffnete Rückschlagventil 8 aufgrund der Expansion des Gases aus dem Speicher 5 zugeführt.
Wie bei der siebten Ausführungsform wird, bevor das Scheibenventil 205 geöffnet wird, wenn die Kolbengeschwindigkeit gering ist, eine vom Merkmal der Öffnung abhängige Dämpfungskraft entsprechend der Durchflußfläche der Führungsöffnung (veränderliche Öffnung) 220 erzeugt. Wenn die Kolbengeschwindigkeit erhöht wird, um das Scheibenventil 205 zu öffnen, wird eine vom Merkmal des Ventils abhängige Dämpfungskraft entsprechend dem Öffnungsgrad des Scheibenventils erzeugt. Durch Verändern der Durchflußfläche der Führungsöffnung 220, indem die Spule 224 unter der Wirkung des Betätigungselementes 304 verschoben wird, kann das Merkmal der Dämpfungskraft eingestellt werden.
In diesem Fall wird, da der Druckverlust über die Führungsöffnung um so größer wird, je kleiner die Durchflußfläche der Führungsöffnung 220 ist, der Druck in der erweiterungsseitigen Gegendruckkammer 213 erhöht. Da dieser Druck in Ventilschließrichtung des Scheibenventils 205 wirkt, wird der Ventilöffnungsdruck für das Scheibenventil 205 ebenfalls erhöht. Entsprechend kann, wenn die Durchflußfläche der Führungsöffnung 220 durch Verschieben der Spule 224 verändert wird, der große Einstellbereich für die Dämpfungskraft von der geringen Kolbengeschwindigkeit bis zur hohen Kolbengeschwindigkeit erzielt werden, da das Merkmal der Öffnung und das Merkmal des Ventils gleichzeitig verändert wird, und somit kann der Einstellbereich zur Einstellung des Merkmals der Dämpfungskraft vergrößert werden.
Während des Kompressionshubes der Kolbenstange wird, da das Rückschlagventil 7 durch die Verschiebebewegung des Kolbens 2 geöffnet wird, um das Hydraulikfluid direkt von der unteren Zylinderkammer 1b in die obere Zylinderkammer 1a fließen zu lassen, der Druck in der oberen Zylinderkammer 1a der gleiche wie der Druck in der unteren Zylinderkammer 1b, mit dem Ergebnis, daß es keinen Ölfluß zwischen den Ölleitungen 21 und 22 gibt.
Andererseits ist das Rückschlagventil 8 des Basisventils 6 geschlossen. Wenn die Kolbenstange 3 zurückgezogen wird, fließt, da das Hydraulikfluid durch die Einführung der Kolbenstange 3 in den Zylinder 1 unter Druck gesetzt wird, das Hydraulikfluid von der unteren Zylinderkammer 1b über die Öl-Leitung 22 in die Ölkammer 200b und fließt dann über die kompressionsseitige Durchgangsleitung 214, die feste Öffnung 221, die kompressionsseitige Gegendruckkammer 217, die Führungsöffnungen 222, 223, die Ölkammer 200c und die Öl-Leitung 23 in den Speicher 5. Wenn der Druck im Zylinder 1 den Ventilöffnungsdruck für das Scheibenventil 206 erreicht, wird letzteres geöffnet, um das Hydraulikfluid direkt von der kompressionsseitigen Durchgangsleitung 214 zur Ölkammer 200c fließen zu lassen.
Wie beim Erweiterungshub wird, bevor das Scheibenventil 206 geöffnet wird, wenn die Kolbengeschwindigkeit gering ist, die vom Merkmal der Öffnung abhängige Dämpfungskraft entsprechend der Durchflußfläche der Führungsöffnung (veränderliche Öffnung) 222 erzeugt. Wenn die Kolbengeschwindigkeit erhöht wird, so daß der Druck im Zylinder 1 ebenfalls erhöht wird und das Scheibenventil 206 öffnet, wird die vom Merkmal des Ventils abhängige Dämpfungskraft entsprechend dem Öffnungsgrad des Scheibenventils erzeugt. Durch Ändern der Durchflußfläche der Führungsöffnung 222, indem die Spule 224 unter der Wirkung des Betätigungselementes 204 verschoben wird, kann das Merkmal der Dämpfungskraft eingestellt werden.
In diesem Fall wird, da der Druckverlust über die Führungsöffnung um so größer wird, je kleiner die Durchflußfläche der Führungsöffnung 222 ist, der Druck in der kompressionsseitigen Gegendruckkammer 217 erhöht. Da dieser Druck in Ventilschließrichtung des Scheibenventils 206 wirkt, wird der Ventilöffnungsdruck für das Scheibenventil 206 ebenfalls erhöht. Entsprechend kann, wenn die Durchflußfläche der Führungsöffnung 222 durch Verschieben der Spule 224 verändert wird, der große Änderungsbereich für die Dämpfungskraft von der geringen Kolbengeschwindigkeit bis zur hohen Kolbengeschwindigkeit erzielt werden, da das Merkmal der Öffnung und das Merkmal des Ventils gleichzeitig geändert wird, und somit kann der Einstellbereich zur Einstellung des Merkmals der Dämpfungskraft vergrößert werden.
Ferner kann durch Ändern der Durchflußflächen der Führungsöffnungen (veränderliche Öffnungen) 220, 222, indem die Spule 224 verschoben wird, das Merkmal der erweiterungsseitigen Dämpfungskraft und das Merkmal der kompressionsseitigen Dämpfungskraft unabhängig erhalten werden. In der dargestellten Ausführungsform kann, da die Durchflußfläche der Führungsöffnung (erweiterungsseitige veränderliche Öffnung) 220 größer wird, während die Durchflußfläche der Führungsöffnung (kompressionsseitige veränderliche Öffnung) 222 kleiner wird und umgekehrt, entsprechend der Position der Spule eine Kombination der Merkmale der Dämpfungskraft eingestellt werden, die von einander für die Erweiterungsseite und für die Kompressionsseite abweichen (z. B. Kombination von erweiterungsseitig-hart und kompressionsseitig-weich oder Kombination von erweiterungsseitig-weich und kompressionsseitig-hart).
Wie bei den obengenannten Ausführungsformen wird, da der Durchflußwiderstand nicht zwischen den oberen und unteren Zylinderkammern 1a, 1b erzeugt wird, während des Kompressionshubes der Unterdruck nicht in der oberen Zylinderkammer 1a erzeugt, mit dem Ergebnis, daß die stabile Dämpfungskraft erhalten werden kann und der Einstellbereich für das Merkmal der Dämpfungskraft vergrößert werden kann.
Falls aus irgendwelchen Gründen, wie z. B. Bruch eines elektrischen Kabels, dem Betätigungselement 204 kein Strom zugeführt wird, wird die Spule 224 durch die Andrückkraft der Feder 227 in die in Fig. 12 gezeigte Position geschoben. Folglich wird, da die erweiterungsseitige Führungsöffnung 219 und die kompressionsseitige Führungsöffnung 222 geschlossen (oder eingeschränkt) sind, das Merkmal der Dämpfungskraft zu "erweiterungsseitig-hart" und "kompressionsseitig-hart", wodurch die Steuerstabilität des Fahrzeuges in einem geeigneten Zustand aufrecht erhalten wird und eine Ausfallsicherheit erreicht wird.
Fig. 13 zeigt eine Beziehung zwischen dem Strom, der dem Betätigungselement 204 zugeführt wird, und den Dämpfungskräften auf der Erweiterungsseite und der Kompressionsseite. Wie in Fig. 13 gezeigt, wird bei der obengenannten Ausführungsform das Merkmal der Dämpfungskraft zu "erweiterungsseitig-hart" und "kompressionsseitig-hart", wenn kein Strom aufgebracht wird. Innerhalb eines vorbestimmten Stromstärkebereiches von Imin bis Imax, der einem normalen Betriebsbereich der Spule 224 entspricht, wird, wenn die Stromstärke (Schubkraft des Betätigungselementes 204) erhöht wird, die Erweiterungsseite von "hart" auf "weich" geändert und die Kompressionsseite von "weich" auf "hart" geändert.
Bei der dargestellten Ausführungsform kann, während als Beispiel erläutert wurde, daß die Spule 224 entgegen der Andrückkraft der Feder 227 unter der Wirkung der entsprechend der aufgebrachten Stromstärke erzeugten Schubkraft der Betätigungsstange 228 des Betätigungselementes 204 vom Schiebetyp gedrückt wird, um die Dämpfungskraft einzustellen, die Feder 227 am anderen Ende der Spule 224 angeordnet sein, so daß die Spule 224, die mit der Betätigungsstange des Betätigungselementes vom Ziehtyp verbunden ist, entsprechend der aufgebrachten Stromstärke entgegen der Andrückkraft der Feder gezogen wird, um die Dämpfungskraft einzustellen. In diesem Fall sind, wenn die Spule 224 durch die Andrückkraft der Feder 227 vom Betätigungselement weg (d. h. in Fig. 11 nach links) geschoben wird, die erweiterungsseitige Führungsöffnung 220 und die kompressionsseitige Führungsöffnung 223 durch die Stegabschnitte 224b, 224c der Spule 224 geschlossen, wodurch die gleiche Ausfallsicherheit wie bei der achten Ausführungsform erzielt wird.
In einem solchen Fall wird, wie in Fig. 14 gezeigt, das Merkmal der Dämpfungskraft, wenn dem Betätigungselement kein Strom zugeführt wird, "erweiterungsseitig-hart" und "kompressionsseitig-hart". Und innerhalb des vorbestimmten Stromstärkebereichs von Imin bis Imax wird, wenn die Stromstärke (Schubkraft des Betätigungselementes 204) erhöht wird, die Erweiterungsseite von "weich" auf "hart" und die Kompressionsseite von "hart" auf "weich" geändert.
Alternativ können Federn auf beiden Seiten der Spule 224 angeordnet werden, um die Spule in eine Zwischenposition zu drücken, und ein Betätigungselement vom Drück-/Zieh-Typ kann verwendet werden, um die Spule entsprechend der Stärke und Richtung des aufgebrachten Stromes zu drücken oder zu ziehen, wodurch die Dämpfungskraft eingestellt wird. In diesem Fall sind, wenn die Spule in die linke Endposition oder die rechte Endposition geschoben ist, die erweiterungsseitige Führungsöffnung 219 oder 220 und die kompressionsseitige Führungsöffnung 222 oder 223 durch die Stegabschnitte 224a, 224b, 224c der Spule 224 geschlossen, und durch Verschieben der Spule in die Endposition, indem dem Betätigungselement bei Ausfallsicherheits-Betrieb des Steuerungssystems des Betätigungselementes die maximale Stromstärke zugeführt wird, kann sowohl die erweiterungsseitige Dämpfungskraft als auch die kompressionsseitige Dämpfungskraft bei Ausfallsicherheits-Betrieb des Steuerungssystems auf "hart" festgestellt werden, wobei die Steuerstabilität des Fahrzeuges in gutem Zustand aufrecht erhalten wird (siehe Fig. 15).
Als nächstes wird die neunte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Fig. 16 und 17 erläutert. Da ein hydraulischer Dämpfer gemäß der neunten Ausführungsform ähnlich demjenigen der achten Ausführungsform ist, außer einer Konstruktion eines Scheibenventils, das als Dämpfungsventil eines Dämpfungskraft-Erzeugungsmechanismus wirkt, ist nur der Dämpfungskraft-Erzeugungsmechanismus der neunten Ausführungsform dargestellt, und die gleichen Elemente wie bei der achten Ausführungsform sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und nur der Unterschied wird in erster Linie erläutert.
Wie in den Fig. 16 und 17 gezeigt, umfassen bei einem Dämpfungskraft-Erzeugungsmechanismus C eines hydraulischen Dämpfers mit einstellbarer Dämpfungskraft gemäß der neunten Ausführungsform die Scheibenventile 300, 301, die an den Ventilelementen 201, 202 angebracht sind, eine Vielzahl (vier in der veranschaulichten Ausführung) von ringförmigen, geschichteten Blattfedern, und eine Oberflächenseite am äußeren Umfangsabschnitt jedes der Scheibenventile wird gegen den ringförmigen Ventilsitz am zugeordneten Ventilelement 201, 202 gedrückt und die andere Oberfläche am inneren Umfangsabschnitt des Scheibenventils wird gegen den zugeordneten Stufenabschnitt 302a, 303a (nur 302a ist in Fig. 17 gezeigt) der ringförmigen Halteelemente 302, 303 gedrückt, die auf das Führungselement 209 aufgepaßt sind, so daß die Scheibenventile auf den Ventilelementen 201, 202 gehalten werden. In diesem Fall werden dadurch, daß die Scheibenventile 300, 301 durch die Stufenabschnitte 302a, 303a und die Ventilsitze der Ventilelemente 201, 202 in einem umgebogenen Zustand gehalten werden, Anfangsbelastungen auf die Scheibenventile 300, 301 aufgebracht. Die Flanschabschnitte der Dichtungselemente 211, 215 liegen gegen die oberen Flächen (die in Fig. 16 nach rechts weisen) der äußeren Umfangsabschnitte der Scheibenventile 300, 301 an.
Die Halteelemente 302, 303 sind mit Aussparungen 304, 305 versehen, die entlang der Stufenabschnitte 302a, 303a angeordnet sind, so daß die erweiterungsseitigen und kompressionsseitigen festen Öffnungen zur jeweiligen Verbindung der erweiterungsseitigen und kompressionsseitigen Gegendruckkammern 213, 217 mit den Ölkammern 200a, 200b zwischen den Aussparungen 304, 305 und den inneren Umfangsrändern der Scheibenventile festgelegt werden.
Bei dieser Anordnung sind die Scheibenventile 300, 301 umgebogen, und werden unter der Wirkung der Drücke in den Ölkammern 200a, 200b geöffnet. Durch Ändern der Durchflußflächen der Führungsöffnungen 219, 223, indem die Spule 224 verschoben wird (diese Tatsache weicht von der achten Ausführungsform ab) können die Drücke in der Gegendruckkammer 213, 217 geändert werden, wodurch das Merkmal des Ventils eingestellt wird. Auf diese Weise kann der hydraulische Dämpfer mit einstellbarer Dämpfungskraft gemäß der neunten Ausführungsform die gleiche technische Wirkung erzielen, wie derjenige der achten Ausführungsform. In Fig. 16 deuten die mit einer durchgezogenen Linie versehenen Teile den Ölfluß beim Erweiterungshub an, und die mit einer unterbrochenen Linie versehenen Pfeile deuten den Ölfluß beim Kompressionshub an.
Da die inneren Umfangsabschnitte der Scheibenventile 300, 301 nur gegen die Stufenabschnitte 302a, 303a der Halteelemente 302, 303 gedrückt werden, und nicht durch Distanzhalter und dergleichen festgeklemmt (oder festgequetscht) werden, werden die äußeren Umfangsabschnitte der Scheibenventile leicht umgebogen und geöffnet. Somit kann, da die geringen Ventilöffnungsdrücke leicht eingestellt werden können, der Einstellbereich zur Einstellung des Merkmals der Dämpfungskraft vergrößert werden.
Da die Öffnungen durch Aussparungen 304, 305 der Halteelemente 302, 303 festgelegt werden, und nicht in den Scheibenventilen 300, 301 ausgebildet sind, können die Scheibenventile 300, 301 als geschichtete Struktur ausgebildet sein, und das Merkmal des Ventils kann leicht eingestellt werden. Durch Ausbilden der Scheibenventile 300, 301 als geschichtete Struktur kann eine selbsterregte Schwingung durch Reibung zwischen den Scheibenventilen unterdrückt werden, wodurch das Auftreten von Geräuschen verhindert wird. Ferner müssen, falls ein Scheibenventil mit einer Öffnung als geschichtete Struktur ausgebildet ist, die geschichteten Elemente korrekt angeordnet sein, um die Öffnung korrekt festzulegen, wodurch der Zusammenbau des Scheibenventils schwierig wird. Im Gegensatz dazu tritt bei der dargestellten Ausführungsform solch ein Problem nicht auf.
Als nächstes wird die zehnte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Fig. 18 und 19 erläutert. Wie in den Fig. 18 und 19 gezeigt, ist bei einem hydraulischen Dämpfer 401 mit einstellbarer Dämpfungskraft gemäß der zehnten Ausführungsform ein Kolben 403 verschiebbar in einem Zylinder 402, der Hydraulikfluid enthält, aufgenommen, und das Innere des Zylinders 402 ist durch den Kolben 403 in eine obere Zylinderkammer 402a und eine untere Zylinderkammer 402b unterteilt. Ein Ende einer Kolbenstange 404 ist mit dem Kolben 403 verbunden, und das andere Ende der Kolbenstange 404 erstreckt sich durch eine (nicht gezeigte) Stangenführung und ein (nicht gezeigtes) Dichtungselement, die an einem oberen Ende des Zylinders 402 angebracht sind, aus dem Zylinder 402 heraus. Ein (nicht gezeigter) Speicher zum Ausgleich einer Volumenänderung des Zylinders 402 aufgrund des Herausziehens und Zurückziehens der Kolbenstange 404 durch die Kompression und Expansion von Gas ist mit dem Zylinder 402 verbunden.
Die Kolbenstange 404 ist an ihrem einen Ende mit einem zylindrischen Führungsabschnitt 405 versehen, der einen kleineren Durchmesser aufweist, als der Durchmesser eines Gleitabschnittes der Kolbenstange 404, und eine Stufe ist zwischen diesen Abschnitten ausgebildet. Ein Halteelement 406, ein Dichtungs-Führungselement 407, der Kolben 403, ein Dichtungs-Führungselement 408 und ein Halteelement 409 sind auf den Führungsabschnitt 405 in dieser Reihenfolge beginnend vom Stufenabschnitt aufgepaßt. Durch Aufschrauben einer Mutter 410 auf ein freies Ende des Führungsabschnittes 405 werden diese Elemente 406 bis 409 und 403 auf der Kolbenstange 404 festgehalten.
Der Kolben 403 ist mit einer Vielzahl von erweiterungsseitigen Durchgangsleitungen 411 und kompressionsseitigen Durchgangsleitungen 412 (nur eine Durchgangsleitung 411 und nur eine Leitung 412 sind gezeigt) zur Verbindung der oberen und unteren Zylinderkammern 402a, 402b untereinander versehen, wobei die Durchgangsleitungen entlang einer Umfangsrichtung des Kolbens verteilt sind. Die erweiterungsseitigen Durchgangsleitungen 411 öffnen sich zur oberen Zylinderkammer 402a in der Nähe eines Außenumfanges des Kolbens 403 und öffnen sich zur unteren Zylinderkammer 402b in der Nähe eines Innenumfanges des Kolbens 403. Die kompressionsseitigen Durchgangsleitungen 412 öffnen sich zur oberen Zylinderkammer 402a in der Nähe des Innenumfanges des Kolbens 403 und öffnen sich zur unteren Zylinderkammer 402b in der Nähe des Außenumfanges des Kolbens 403.
Ringförmige Ventilsitze 414 ragen von einer unteren Oberfläche (die zur unteren Zylinderkammer 402b weist) des Kolbens 403 hervor, wobei die Öffnungen der erweiterungsseitigen Durchgangsleitungen 411 zwischen diesen Sitzen angeordnet sind, und ein erweiterungsseitiges Scheibenventil 415 ist den Ventilsitzen 414 gegenüberliegend angeordnet. Das Scheibenventil 415 weist einen inneren Umfangsabschnitt auf, der zwischen dem Kolben 403 und dem Dichtungs-Führungselement 408 eingeklemmt und gehalten wird, und wird geöffnet, wenn sein Außenabschnitt durch den Druck in den erweiterungsseitigen Durchgangsleitungen 411, die mit der oberen Zylinderkammer 402a in Verbindung stehen, umgebogen wird, um den Ölfluß entsprechend dem Öffnungsgrad des Scheibenventils zu steuern, wodurch die Dämpfungskraft erzeugt wird. Jedoch verhindert das Scheibenventil 415 den Ölfluß von der unteren Zylinderkammer zur oberen Zylinderkammer.
Ringförmige Ventilsitze 416 ragen von einer oberen Oberfläche (die der oberen Zylinderkammer 402a zugewandt ist) des Kolbens 403 hervor, wobei die Öffnungen der kompressionsseitigen Durchgangsleitungen 412 zwischen diesen Sitzen angeordnet sind, und ein kompressionsseitiges Scheibenventil 417 ist den Ventilsitzen 416 gegenüberliegend angeordnet. Das Scheibenventil 417 weist einen inneren Umfangsabschnitt auf, der zwischen dem Kolben 403 und dem Dichtungsführungselement 407 eingeklemmt und gehalten wird, und wird geöffnet, wenn sein äußerer Abschnitt durch den Druck in den kompressionsseitigen Durchgangsleitungen 412, die mit der unteren Zylinderkammer 402b in Verbindung stehen, umgebogen wird, um den Ölfluß entsprechend dem Öffnungsgrad des Scheibenventils zu steuern, wodurch die Dämpfungskraft erzeugt wird. Jedoch verhindert das Scheibenventil 417 den Ölfluß von der oberen Zylinderkammer zur unteren Zylinderkammer.
Die Dichtungs-Führungselemente 407, 408 sind von ringförmiger Gestalt und weisen Öffnungen auf, durch die sich die Kolbenstange 404 erstreckt, und im wesentlichen zylindrische Dichtungselemente 418, 419 sind jeweils gleitbar auf die Dichtungs-Führungselemente 408, 407 aufgepaßt. Die Dichtungselemente 418, 419 sind an ihrem einen Ende mit Flanschen 420, 421 versehen, die sich radial einwärts erstrecken. Die Flansche 420, 421 sind an ihren äußeren Oberflächen mit ringförmigen Anliegeabschnitten 422, 423 versehen, gegen die jeweils das erweiterungsseitigen Scheibenventil 415 und das kompressionsseitige Scheibenventil 417 gedrückt werden. Ferner sind die Flansche 420, 421 an ihren inneren Oberflächen mit ringförmigen Dichtungsabschnitten 224, 225 versehen.
Um den Führungsabschnitt 405 der Kolbenstange 404 herum ist eine scheibenförmige Feder 426 angeordnet, die einen inneren Umfangsabschnitt aufweist, der zwischen dem Scheibenventil 415 und dem Dichtungs-Führungselement 408 eingeklemmt und gehalten wird, und die einen äußeren Umfangsabschnitt aufweist, der in einer flüssigkeitsdichten Weise gegen den Dichtungsabschnitt 424 des Dichtungselementes 418 gedrückt wird, um das Dichtungselement 418 gegen das erweiterungsseitige Scheibenventil 415 zu drücken, wodurch eine Anfangsbelastung auf das Scheibenventil aufgebracht wird. Ebenso ist eine scheibenförmige Blattfeder 427 vorgesehen, die einen inneren Umfangsabschnitt aufweist, der zwischen dem Scheibenventil 417 und dem Dichtungs-Führungselement 407 eingeklemmt und gehalten wird und die einen äußeren Umfangsabschnitt aufweist, der in einer flüssigkeitsdichten Weise gegen den Dichtungsabschnitt 425 des Dichtungselementes 419 gedrückt wird, um das Dichtungselement 419 gegen das kompressionsseitige Scheibenventil 417 zu drücken, wodurch eine Anfangsbelastung auf das Scheibenventil aufgebracht wird. Auf diese Weise werden, da beide Enden der Dichtungselemente 418, 419 durch die Dichtungs-Führungsabschnitte 407, 408 und die Blattfedern 426, 427 geschlossen werden, Gegendruckkammern 428, 429 innerhalb der Dichtungselemente 418, 419 zwischen den Dichtungs-Führungsabschnitten 407, 408 und den Blattfedern 426, 427 festgelegt.
Wie in Fig. 19 gezeigt, wird, da der Durchmeser D₂ des Anliegeabschnittes 422 größer ist als ein Innendurchmesser des Dichtungselementes 418 (d. h. betreffend den Druck in der unteren Zylinderkammer 402b ist eine Druckaufnahmefläche des Dichtungselementes an einer Seite des Halteelementes 409 größer als eine Druckaufnahmefläche des Dichtungselementes an einer Seite des Scheibenventils 415), das Dichtungselement 418 immer unter der Wirkung des Druckes in der unteren Zylinderkammer 402b gegen das Scheibenventil 415 gedrückt, um nicht vom Scheibenventil 415 getrennt zu werden. Bei dieser Anordnung kann eine Ansprechverzögerung der Einstellung des Ventilöffnungsdruckes auf eine Änderung der Hubrichtung der Kolbenstange 404 verhindert werden.
Der Führungsabschnitt 405 der Kolbenstange 404 ist an seiner Seitenwand mit einer Führungsöffnung 431 versehen, die über eine im Dichtungs-Führungselement 407 ausgebildete Durchgangsleitung 430 mit der oberen Zylinderkammer 402a in Verbindung steht, mit einer Führungsöffnung 432, die mit der Gegendruckkammer 429 in Verbindung steht, mit einer Führungsöffnung 434, die über eine im Kolben 403 ausgebildete Durchgangsleitung 433 und die kompressionsseitigen Durchgangsleitungen 412 mit der unteren Zylinderkammer 402b in Verbindung steht, mit einer Führungsöffnung 436, die über eine im Kolben 403 ausgebildete Durchgangsleitung 435 und die erweiterungsseitigen Durchgangsleitungen 411 mit der oberen Zylinderkammer 402a in Verbindung steht, mit einer Führungsöffnung 437, die mit der Gegendruckkammer 428 in Verbindung steht, und mit einer Führungsöffnung 439, die über eine im Dichtungs-Führungselement 408 ausgebildete Durchgangsleitung 438 mit der unteren Zylinderkammer 402b in Verbindung steht. Die Halterung 406 weist ein Rückschlagventil 440 auf, um nur den Ölfluß von der Durchgangsleitung 430 zur oberen Zylinderkammer 402a zuzulassen, und die Halterung 409 weist ein Rückschlagventil 441 auf, um nur den Ölfluß von der Durchgangsleitung 438 zur unteren Zylinderkammer 402b zuzulassen.
Ein zylindrisches Schließelement 442 ist drehbar innerhalb des Führungsabschnittes 405 aufgenommen. Ein Ende einer Betätigungsstange 443 ist mit dem Schließelement 442 über eine Mutter 444 verbunden, und das andere Ende der Betätigungsstange 443 verläuft durch die Kolbenstange 404 hindurch und erstreckt sich aus dem Dämpfer heraus, so daß das Schließelement 442 über die Betätigungsstange 443 von außen her gedreht werden kann.
Schließelementöffnungen 445, 446, 447, 448, 449, 450, die jeweils mit den Führungsöffnungen 431, 432, 434, 436, 437, 439 in Übereinstimmung gebracht werden können, sind in einer Seitenwand des Schließelementes 442 ausgebildet. Das Innere des Schließelementes 442 ist in eine Schließelementkammer 442a und eine Schließelementkammer 442b unterteilt. Die Schließelementöffnungen 445, 446, 447, stehen untereinander über die Schließelementkammer 442a in Verbindung und die Schließelementöffnungen 448, 449, 450 stehen untereinander über die Schließelementkammer 442b in Verbindung.
Eine veränderliche Öffnung auf der Kompressionsseite wird durch die Führungsöffnung 431 und die Schließelementöffnung 445 gebildet, und eine veränderliche Öffnung auf der Erweiterungsseite wird durch die Führungsöffnung 439 und die Schließelementöffnung 450 gebildet, so daß die Durchflußflächen dieser Öffnungen in freier Weise durch Drehung des Schließelementes 442 geändert werden können. Im übrigen stehen die Führungsöffnungen 432, 434, 436, 437 immer über eine gleichbleibende Durchflußfläche jeweils mit den Schließelementöffnungen 446, 447, 448, 449 in Verbindung, unabhängig von der Winkelposition des Schließelementes 442. Die Führungsöffnung 434, 436, bilden feste Öffnungen.
Die erweiterungsseitige Gegendruckkammer 428 steht über die Führungsöffnung 437 und die Schließelementöffnung 449 mit der Schließelementkammer 442b in Verbindung und steht dann über die Schließelementöffnung (stromaufwärts gelegene Durchgangsleitung) 448, die Führungsöffnung (veränderliche Öffnung) 436, die Durchgangsleitung 435 des Kolbens 403 und die erweiterungsseitigen Durchgangsleitungen 411 mit dem oberen Zylinder 402a ("stromaufwärtige Seite" beim Erweiterungshub) in Verbindung, und steht ebenso über die Schließelementöffnung (stromabwärts gelegene Durchgangsleitung) 450, die Führungsöffnung (veränderliche Öffnung) 439 und die Durchgangsleitung 438 mit dem unteren Zylinder 402b ("stromabwärtige Seite" beim Erweiterungshub) in Verbindung.
Die kompressionsseitige Gegendruckkammer 429 steht über die Führungsöffnung 432 und die Schließelementöffnung 446 mit der Schließelementkammer 442a in Verbindung, und steht dann über die Schließelementöffnung (stromabwärts gelegene Durchgangsleitung) 447, die Führungsöffnung (veränderliche Öffnung) 434, die Durchgangsleitung 433 des Kolbens 403 und die kompressionsseitigen Durchgangsleitungen 412 mit der unteren Zylinderkammer 402b ("stromaufwärtige Seite" beim Kompressionshub) in Verbindung, und steht ebenso über die Schließelementöffnung (stromabwärts gelegene Durchgangsleitung) 445, die Führungsöffnung (veränderliche Öffnung 431) und die Durchgangsleitung 430 mit dem oberen Zylinder 402a ("stromabwärtige Seite" beim Erweiterungshub) in Verbindung.
Als nächstes wird der Betrieb des hydraulischen Dämpfers gemäß der zehnten Ausführungsform mit der oben beschriebenen Konstruktion erläutert.
Während des Erweiterungshubes der Kolbenstange 404 wird das Hydraulikfluid in der oberen Zylinderkammer 402a durch die Verschiebebewegung des Kolbens 403 unter Druck gesetzt, mit dem Ergebnis, daß die Flüssigkeit das Rückschlagventil 441 öffnet und sie von der oberen Zylinderkammer über die erweiterungsseitige Durchgangsleitungen 411, die Durchgangsleitung 435, die Führungsöffnung 436, die Schließelementöffnung 448, die Schließelementkammer 442b, die Schließelementöffnung 450, die Führungsöffnung 439 und die Durchgangsleitung 438 in die untere Zylinderkammer 402b fließt. Wenn der Druck in der oberen Zylinderkammer 402a den Ventilöffnungsdruck für das Scheibenventil 415 erreicht, wird letzteres geöffnet, um das Fluid direkt von den erweiterungsseitigen Durchgangsleitungen 411 zur unteren Zylinderkammer 402b fließen zu lassen.
Bevor das Scheibenventil 415 geöffnet wird, wird, wenn die Kolbengeschwindigkeit gering ist, eine vom Merkmal der Öffnung abhängige Dämpfungskraft entsprechend der Durchflußfläche der veränderlichen Öffnung, die durch die Führungsöffnung 439 und die Schließelementöffnung 450 gebildet wird, erzeugt. Wenn die Kolbengeschwindigkeit erhöht wird, so daß der Druck in der oberen Zylinderkammer 402a ebenso erhöht wird und das Scheibenventil 415 öffnet, wird eine vom Merkmal des Ventils abhängige Dämpfungskraft entsprechend dem Öffnungsgrad des Scheibenventils erzeugt. Durch Verändern der Durchflußfläche der veränderlichen Öffnung, indem das Schließelement 442 über die Betätigungsstange 443 gedreht wird, kann das Merkmal der Dämpfungskraft eingestellt werden.
In diesem Fall wird, da der Druckverlust über die Öffnung um so größer wird, je kleiner die Durchflußfläche der veränderlichen Öffnung ist, der Druck in der stromaufwärts gelegenen Schließelementkammer 442b, d. h. der Gegendruckkammer 428 erhöht, um das Dichtungselement 118 gegen die Rückfläche des Scheibenventils 415 zu drücken. Folglich wird der Ventilöffnungsdruck für dieses Scheibenventil 415 erhöht. Andererseits wird, da der Druck in der Gegendruckkammer 428 um so kleiner wird, je größer die Durchflußfläche der veränderlichen Öffnung ist, der Ventilöffnungsdruck für das Scheibenventil 415 verringert. Dementsprechend kann, wenn die Durchflußfläche der veränderlichen Öffnung durch Drehen des Schließelementes 442 verändert wird, der große Änderungsbereich für die Dämpfungskraft von der geringen Kolbengeschwindigkeit bis zur hohen Kolbengeschwindigkeit erzielt werden, da das Merkmal der Öffnung und das Merkmal des Ventils gleichzeitig geändert werden, und somit kann der Einstellbereich zur Einstellung des Merkmals der Dämpfungskraft vergrößert werden.
Während des Kompressionshubes der Kolbenstange wird die Hydraulikflüssigkeit in der unteren Zylinderkammer 402b durch die Verschiebebewegung des Kolbens 403 unter Druck gesetzt, um das Hydraulikfluid von der unteren Zylinderkammer 402b über die kompressionsseitigen Durchgangsleitungen 412, die Durchgangsleitung 433, die Führungsöffnung 434, die Schließelementöffnung 447, die Schließelementkammer 443a, die Schließelementöffnung 445, die Führungsöffnung 431, die Durchgangsleitung 430 und das geöffnete Rückschlagventil 440 in die oberen Zylinderkammer 402a fließen zu lassen. Wenn der Druck in der unteren Zylinderkammer 402b den Ventilöffnungsdruck für das Scheibenventil 417 erreicht, wird letzteres geöffnet, um das Fluid direkt von den kompressionsseitigen Durchgangsleitungen 412 zur oberen Zylinderkammer 402a fließen zu lassen.
Bevor das Scheibenventil geöffnet wird, wird, wenn die Kolbengeschwindigkeit gering ist, die vom Merkmal der Öffnung abhängige Dämpfungskraft entsprechend der Durchflußfläche der veränderlichen Öffnung, die durch die Führungsöffnung 431 und die Schließelementöffnung 445 gebildet wird, erzeugt. Wenn die Kolbengeschwindigkeit erhöht wird, so daß der Druck in der unteren Zylinderkammer 402b ebenso erhöht wird, und das Scheibenventil 417 öffnet, wird die vom Merkmal des Ventils abhängige Dämpfungskraft entsprechend dem Öffnungsgrad des Scheibenventils erzeugt. Durch Ändern der Durchflußfläche der veränderlichen Öffnung, indem das Schließelement 442 über die Betätigungsstange 443 gedreht wird, kann das Merkmal der Dämpfungskraft eingestellt werden.
In diesem Fall wird, ähnlich wie beim Erweiterungshub, der Ventilöffnungsdruck für das Scheibenventil 417 ebenso verändert, da der Druck in der kompressionsseitigen Gegendruckkammer 429 entsprechend der Durchflußfläche der veränderlichen Öffnung verändert wird. Somit kann, wenn die Durchflußfläche der veränderlichen Öffnung durch Drehen des Schließelementes 442 verändert wird, der große Änderungsbereich für die Dämpfungskraft von der niedrigen Kolbengeschwindigkeit bis zur hohen Kolbengeschwindigkeit erzielt werden, da das Merkmal der Öffnung und das Merkmal des Ventils gleichzeitig geändert werden, und somit kann der Einstellbereich zur Einstellung des Merkmals der Dämpfungskraft vergrößert werden.
Ferner kann durch jeweiliges Ändern der Durchflußfläche der erweiterungsseitigen veränderlichen Öffnung, die durch die Führungsöffnung 439 und die Schließelementöffnung 450 gebildet wird, und der Durchflußfläche der kompressionsseitigen veränderlichen Öffnung, die durch die Führungsöffnung 431 und die Schließelementöffnung 445 gebildet wird, indem das Schließelement 442 gedreht wird, das Merkmal der erweiterungsseitigen Dämpfungskraft und das Merkmal der kompressionsseitigen Dämpfungskraft unabhängig erhalten werden.
In diesem Fall kann z. B. durch Wählen der Führungsöffnungen und der Schließelementöffnungen derart, daß die Durchfluß fläche der erweiterungsseitigen veränderlichen Öffnung größer wird, während die Durchflußfläche der kompressionsseitigen veränderlichen Öffnung kleiner wird, und umgekehrt, entsprechend der Winkelposition des Schließelementes eine Kombination der Merkmale der Dämpfungskraft, die voneinander auf der Erweiterungsseite und auf der Kompressionsseite abweichen, eingestellt werden (z. B. eine Kombination von erweiterungsseitig-hart und kompressionsseitig-weich oder eine Kombination von erweiterungsseitig-weich und kompressionsseitig-hart).
In Verbindung mit der Tatsache, daß die Öffnungsgrade der Scheibenventile 415, 417 gesteuert werden, indem die Anliegeabschnitte 422, 423 der Dichtungselemente 418, 419 unter der Wirkung der Drücke in den Gegendruckkammern 428, 429 gegen die Rückflächen der Scheibenventile 415, 417 gedrückt werden, kann, da die Blattfedern 426, 427 verwendet werden, der folgende Vorteil erzielt werden. Das heißt, nachdem die Elemente, die unter der Wirkung der Drücke in den Gegendruckkammern 428, 429 gegen die Dichtungsabschnitte 424, 425 der Dichtungselemente 418, 419 gedrückt werden, Blattfedern sind, die vorher belastet sind, kann die Dichtungsleistung verbessert werden. Somit kann, selbst wenn die Kolbengeschwindigkeit gering ist (d. h. die Drücke in den Gegendruckkammern 428, 429 niedrig sind) eine Verringerung in der Dichtungsleistung der Gegendruckkammern 428, 429 positiv verhindert werden, wodurch die stabile Dämpfungskraft erzeugt wird.
Als nächstes wird die elfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Fig. 20 und 21 erläutert.
Wie in Fig. 20 gezeigt, ist bei einem hydraulischen Dämpfer 451 mit einstellbarer Dämpfungskraft gemäß der elften Ausführungsform ein Kolben 453 innerhalb eines Zylinders 453, der Hydraulikfluid enthält, verschiebbar angeordnet, und das Innere des Zylinders 452 wird durch den Kolben 453 in eine obere Zylinderkammer 452a und eine untere Zylinderkammer 452b unterteilt. Ein Ende einer Kolbenstange 454 ist mit dem Kolben 453 verbunden, und das andere Ende der Kolbenstange 454 ist in eine Führungsdichtung 455 eingesetzt, die an einem Ende des Zylinders 453 angebracht ist, und erstreckt sich aus dem Zylinder heraus. Ein Speicher 456, der Hydraulikfluid und Gas enthält, ist um den Zylinder 452 herum ausgebildet und steht über ein Basisventil 457, das am Boden des Zylinders angeordnet ist, mit der unteren Zylinderkammer 452b in Verbindung.
Der Kolben 453 ist mit einem Rückschlagventil 458 versehen, um nur den Ölfluß von der unteren Zylinderkammer 452b zur oberen Zylinderkammer 452a zu erlauben, und das Basisventil 457 ist mit einem Rückschlagventil 459 versehen, um nur den Ölfluß vom Speicher 456 zur unteren Zylinderkammer 452b zu erlauben. Ein Dämpfungskraft-Erzeugungsmechanismus 460 ist mit dem Zylinder 452 verbunden.
Wie in Fig. 21 gezeigt, sind beim Dämpfungskraft-Erzeugungsmechanismus 460 innerhalb eines im wesentlichen zylindrischen Gehäuses 461, das eine Basiswand aufweist, ein Distanzhalter 462, ein Ventilelement 463, ein Scheibenventil 464, ein Dichtungs-Führungselement 465, ein Distanzhalter 466, ein Ventilelement 467, ein Scheibenventil 468, ein Dichtungs-Führungselement 469 und Distanzhalter 470 in dieser Reihenfolge angeordnet. Diese Elemente 463 bis 470 sind um ein im wesentlichen zylindrisches Führungselement 471 herum angeordnet, das eine Basis aufweist und durch die Basiswand des Gehäuses 461 in den Mechanismus eingesetzt ist, indem eine Mutter 472 von unten her gegen das Führungselement 471 festgezogen wird.
Die Ventilelemente 463, 467, die in das Gehäuse 461 eingepaßt sind, unterteilen das Innere des Gehäuses 461 in drei Ölkammern 461a, 461b, 461c. Das Gehäuse 461 ist mit einer Öl-Leitung 473 zur Verbindung der Ölkammer 461 mit der oberen Zylinderkammer 452a, einer Ölleitung 447 zur Verbindung der Ölkammer 461b mit der unteren Zylinderkammer 452b und einer Öl-Leitung 475 zur Verbindung der Ölkammer 461c mit dem Speicher 456 versehen.
Das Ventilelement 463 ist mit einer erweiterungsseitigen Durchgangsleitung 476 zur Verbindung der Ölkammer 461a mit der Ölkammer 461b versehen (d. h. um die oberen und unteren Zylinderkammern 452a, 452b untereinander über die Öl-Leitungen 473, 447 zu verbinden) . Ringförmige Ventilsitze 477 ragen von einer Endoberfläche (die der Ölkammer 461b zugewandt ist) des Ventilelementes 463 hervor, wobei eine Öffnung der erweiterungsseitigen Durchgangsleitung 476 zwischen diesen Sitzen angeordnet ist, und das Scheibenventil 464, das als ein Dämpfungsventil auf der Erweiterungsseite wirkt, ist den Ventilsitzen 477 gegenüberliegend angeordnet. Das Scheibenventil 464 wird geöffnet, wenn sein äußerer Abschnitt durch den Druck des Öls in der erweiterungsseitigen Durchgangsleitung 476, die mit der Ölkammer 461a in Verbindung steht, umgebogen wird, mit dem Ergebnis, daß das Öl von der Ölkammer 461a zur Ölkammer 461b fließen kann, während die Dämpfungskraft entsprechend dem Öffnungsgrad des Scheibenventils erzeugt wird. Der Ölfluß von der Ölkammer 461b zur Ölkammer 461a wird verhindert.
Das Ventilelement 467 ist mit einer kompressionsseitigen Durchgangsleitung 478 zur Verbindung der Ölkammer 461b mit der Ölkammer 461c versehen (d. h., um die untere Zylinderkammer 452b über die Ölleitungen 474, 475 mit dem Speicher 456 zu verbinden). Ringförmige Ventilsitze 479 ragen von einer Endoberfläche (die der Ölkammer 461c zugewandt ist) des Ventilelementes 467 hervor, wobei eine Öffnung der kompressionsseitigen Durchgangsleitung 478 zwischen diesen Sitzen angeordnet ist, und das Scheibenventil 468, das als ein Dämpfungsventil auf der Kompressionsseite wirkt, ist dem Ventilsitz 479 gegenüberliegend angeordnet. Das Scheibenventil 468 wird geöffnet, wenn sein äußerer Abschnitt durch den Druck des Öls in der kompressionsseitigen Durchgangsleitung 478, die mit der Ölkammer 461b in Verbindung steht, umgebogen wird, mit dem Ergebnis, daß das Öl von der Ölkammer 461b zur Ölkammer 461c fließen kann, während die Dämpfungskraft entsprechend dem Öffnungsgrad des Scheibenventils erzeugt wird. Der Ölfluß von der Ölkammer 461c zur Ölkammer 461b wird verhindert.
Die Dichtungs-Führungselemente 465, 469 sind von ringförmiger Gestalt und weisen Öffnungen auf, durch die sich das Führungselement 471 erstreckt, und im wesentlichen zylindrische Dichtungselemente 480, 481 sind jeweils gleitbar auf die Dichtungs-Führungselemente 465, 496 aufgepaßt. Die Dichtungselemente 465, 469 sind an ihrem einen Ende mit Flanschen 482, 483 versehen, die sich radial einwärts erstrecken. Die Flansche 482, 483 sind an ihren äußeren Oberflächen mit ringförmigen Anliegeabschnitten 484, 485 versehen, gegen die jeweils das erweiterungsseitige Scheibenventil 464 und das kompressionsseitige Scheibenventil 468 gedrückt werden. Ferner sind die Flansche 482, 483 an ihren inneren Oberflächen mit ringförmigen Dichtungsabschnitten 486, 487 versehen.
Um das Führungselement 471 herum ist eine scheibenförmige Blattfeder 488 vorgesehen, die einen inneren Umfangsabschnitt aufweist, der zwischen dem Scheibenventil 464 und dem Dichtungs-Führungselement 465 zusammengedrückt und gehalten wird, und die einen äußeren Umfangsabschnitt aufweist, der in einer flüssigkeitsdichten Weise gegen den Dichtungsabschnitt 486 des Dichtungselementes 480 gedrückt wird, um das Dichtungselement 480 gegen das erweiterungsseitige Scheibenventil 464 zu drücken. Ebenso ist eine scheibenförmige Blattfeder 489 vorgesehen, die einen inneren Umfangsabschnitt aufweist, der zwischen dem Scheibenventil 468 und dem Dichtungs-Führungselement 469 zusammengedrückt und gehalten wird, und die einen äußeren Umfangsabschnitt aufweist, der in einer flüssigkeitsdichten Weise gegen den Dichtungsabschnitt 487 des Dichtungselementes 481 gedrückt wird, um das Dichtungselement 481 gegen das kompressionsseitige Scheibenventil 468 zu drücken. Auf diese Weise werden, da beide Enden der Dichtungselemente 480, 481 durch die Dichtungs-Führungselemente 465, 469 und die Blattfedern 488, 489 abgeschlossen werden, Gegendruckkammern 490, 491 innerhalb der Dichtungselemente 480, 481 zwischen den Dichtungs-Führungselementen 465, 469 und den Blattfedern 488, 489 festgelegt.
Wie bei der zehnten Ausführungsform werden, da der Durchmesser jedes der Anliegeabschnitte 484, 485 größer ist als der Innendurchmesser jedes der Dichtungselemente 480, 481, die Dichtungselemente unter der Wirkung der Drücke in den Ölkammern 461b, 461c immer zu den Scheibenventilen 464, 468 hin gedrückt, um nicht von den Scheibenventilen 464, 468 getrennt zu werden.
Das Führungselement 471 ist an seiner Seitenwand mit einer Führungsöffnung 492 zur Verbindung mit der Ölkammer 461a, mit einer Führungsöffnung 493 zur Verbindung mit der Gegendruckkammer 490, mit Führungsöffnungen 494, 495, zur Verbindung mit der Ölkammer 461b, mit einer Führungsöffnung 496 zur Verbindung mit der Gegendruckkammer 491, und mit einer Führungsöffnung 497 zur Verbindung mit der Ölkammer 461c versehen.
Ein zylindrisches Schließelement 498 ist drehbar innerhalb des Führungselementes 471 aufgenommen. Ein Ende einer Betätigungsstange 499 ist mit dem Schließelement 498 über eine Mutter 500 verbunden, und das andere Ende der Betätigungsstange 499 erstreckt sich aus dem Dämpfer heraus, so daß das Schließelement 498 über die Betätigungsstange 499 von außen her gedreht werden kann.
Schließelementöffnungen 501, 502, 503, 504, 505, 506, die jeweils mit den Führungsöffnungen 492, 493, 494, 495, 496, 497 in Übereinstimmung gebracht werden können, sind in einer Seitenwand des Schließelementes 498 ausgebildet. Das Innere des Schließelementes 498 ist in eine Schließelementkammer 498a und eine Schließelementkammer 498b unterteilt. Die Schließelementöffnungen 501, 502, 503 stehen untereinander über die Schließelementkammer 498a in Verbindung, und die Schließelementöffnungen 504, 505, 506 stehen untereinander über die Schließelementkammer 498b in Verbindung.
Die erweiterungsseitige Gegendruckkammer 490 steht über die Führungsöffnung 493 und die Schließelementöffnung 502 mit der Schließelementkammer 498a in Verbindung und steht dann mit der Ölkammer 461a und dementsprechend mit der oberen Zylinderkammer 452a ("stromaufwärtige Seite" beim Erweiterungshub) über die Schließelementöffnung (stromaufwärts gelegene Durchgangsleitung) 492 und die Führungsöffnung (feste Öffnung) 501 in Verbindung, und steht ebenso mit der Ölkammer 461b und dementsprechend mit dem unteren Zylinder 452b ("stromabwärtige Seite" beim Erweiterungshub) über die Schließelementöffnung (stromabwärts gelegene Durchgangsleitung) 503 und die Führungsöffnung (veränderliche Öffnung) 494 in Verbindung.
Die kompressionsseitige Gegendruckkammer 491 steht über die Führungsöffnung 496 und die Schließelementöffnung 505 mit der Schließelementkammer 498b in Verbindung und steht dann mit der Ölkammer 461b und dementsprechend mit der unteren Zylinderkammer 452b ("stromaufwärtige Seite" beim Kompressionshub) über die Schließelementöffnung (stromaufwärts gelegene Durchgangsleitung) 504 und die Führungsöffnung (feste Öffnung) 495 in Verbindung, und steht ebenso mit der Ölkammer 461c und dementsprechend mit dem Speicher 456 ("stromabwärtige Seite" beim Erweiterungshub) über die Schließelementöffnung (stromabwärts gelegene Durchgangsleitung) 506 und die Führungsöffnung (veränderliche Öffnung) 497 in Verbindung.
Die Führungsöffnung 494 und die Schließelementöffnung 503 bilden eine erweiterungsseitige veränderliche Öffnung, und das Führungselement 497 und die Schließelementöffnung 506 bilden eine kompressionsseitige veränderliche Öffnung, so daß die Durchflußflächen der Öffnungen in freier Weise durch Drehen des Schließelements 498 verändert werden können. Die Führungsöffnungen 492, 493, 495, 496 stehen jeweils mit den Schließelementöffnungen 501, 502, 504, 505 über eine gleichbleibende Durchflußfläche in Verbindung, unabhängig von der Winkelposition des Schließelementes 498. Die Führungsöffnungen 492, 495 bilden festen Öffnungen.
Als nächstes wird der Betrieb des hydraulischen Dämpfers gemäß der elften Ausführungsform mit der oben beschriebenen Konstruktion erläutert.
Während des Erweiterungshubes der Kolbenstange 454 wird das Rückschlagventil 458 durch die Verschiebebewegung des Kolbens 453 geschlossen und das Hydraulikfluid in der oberen Zylinderkammer 452a wird unter Druck gesetzt, mit dem Ergebnis, daß die Flüssigkeit von der oberen Zylinderkammer über die Öl-Leitung 473, die Ölkammer 461a, die Führungsöffnung 492, die Schließelementöffnung 501, die Schließelementkammer 498a, die Schließelementöffnung 503, die Führungsöffnung 494, die Ölkammer 461b und Öl-Leitung 474 in die untere Zylinderkammer 452b fließt. Wenn der Druck in der oberen Zylinderkammer 452a den Ventilöffnungsdruck für das Scheibenventil 464 erreicht, wird letzteres geöffnet, um das Fluid direkt von der erweiterungsseitigen Durchgangsleitung 476 zur Ölkammer 461b fließen zu lassen. Andererseits wird, wenn die Kolbenstange 454 ausgezogen wird, ein Betrag an Hydraulikflüssigkeit, der einem Volumen entspricht, das durch das Zurückziehen der Kolbenstange aus dem Zylinder 452 benötigt wird, vom Speicher 456 aufgrund der Expansion des Gases über das Rückschlagventil 459 der unteren Zylinderkammer 452b zugeführt.
Bevor das Scheibenventil 464 geöffnet wird, wird, wenn die Kolbengeschwindigkeit gering ist, eine vom Merkmal der Öffnung abhängige Dämpfungskraft entsprechend der Durchflußfläche der veränderlichen Öffnung, die durch die Führungsöffnung 494 und die Schließelementöffnung 503 gebildet wird, erzeugt. Wenn die Kolbengeschwindigkeit erhöht wird, so daß der Druck in der oberen Zylinderkammer 452a ebenso erhöht wird und das Scheibenventil 464 öffnet, wird eine vom Merkmal des Ventils abhängige Dämpfungskraft entsprechend dem Öffnungsgrad des Scheibenventils erzeugt. Durch Ändern der Durchflußfläche der veränderlichen Öffnung, indem das Schließelement 498 über die Betätigungsstange 499 gedreht wird, kann das Merkmal der Dämpfungskraft eingestellt werden.
Wie bei der zehnten Ausführungsform wird der Druck in der Gegendruckkammer 490 auf der Erweiterungsseite entsprechend der Durchflußfläche der veränderlichen Öffnung geändert und der Ventilöffnungsdruck für das Scheibenventil wird verändert. Entsprechend kann, wenn die Durchflußfläche der veränderlichen Öffnung durch Drehen des Schließelementes 498 über die Betätigungsstange 499 verändert wird, der große Änderungsbereich für die Dämpfungskraft von der geringen Kolbengeschwindigkeit bis zur hohen Kolbengeschwindigkeit erzielt werden, da das Merkmal der Öffnung und das Merkmal des Ventils gleichzeitig verändert wird, und somit kann der Einstellbereich der Einstellung des Merkmals der Dämpfungskraft vergrößert werden.
Während des Kompressionshubes der Kolbenstange wird, da das Rückschlagventil 458 durch die Verschiebebewegung des Kolbens 453 geöffnet wird, um das Fluid direkt von der unteren Zylinderkammer 452b zur oberen Zylinderkammer 452a fließen zu lassen, der Druck in der oberen Zylinderkammer 452a der gleiche wie der Druck in der unteren Zylinderkammer 452b, mit dem Ergebnis, daß es keinen Ölfluß zwischen den Öl-Leitungen 473, 474 des Dämpfungskraft-Erzeugungsmechanismus 460 gibt.
Andererseits ist das Rückschlagventil 459 des Basisventils 457 geschlossen. Wenn die Kolbenstange 454 zurückgezogen ist, fließt, da die Hydraulikflüssigkeit durch die Einführung der Kolbenstange in den Zylinder 452 unter Druck gesetzt wird, das Hydraulikfluid von der unteren Zylinderkammer 452b über die Öl-Leitung 474, die Ölkammer 461b, die Führungsöffnung 495, die Schließelementöffnung 504, die Schließelementkammer 498b, die Schließelementöffnung 506, die Führungsöffnung 497, die Ölkammer 461b und die Öl-Leitung 475 in den Speicher 456, wodurch das Gas komprimiert wird. Wenn der Druck im Zylinder 452 den Ventilöffnungsdruck für das Scheibenventil 468 erreicht, wird letzteres geöffnet, um das Fluid direkt von der kompressionsseitigen Durchgangsleitung 478 zur Ölkammer 461c fließen zu lassen.
Bevor das Scheibenventil 468 geöffnet wird, wird, wenn die Kolbengeschwindigkeit gering ist, die vom Merkmal der Öffnung abhängige Dämpfungskraft entsprechend der Durchflußfläche der veränderlichen Öffnung, die durch die Führungsöffnung 497 und die Schließelementöffnung 506 gebildet wird, erzeugt. Wenn die Kolbengeschwindigkeit erhöht wird, so daß der Druck im Zylinder 453 ebenfalls erhöht wird, und das Scheibenventil 468 öffnet, wird die vom Merkmal des Ventils abhängige Dämpfungskraft entsprechend dem Öffnungsgrad des Scheibenventils erzeugt. Durch Ändern der Durchflußfläche der veränderlichen Öffnung, indem das Schließelement 498 über die Betätigungsstange 499 gedreht wird, kann das Merkmal der Dämpfungskraft eingestellt werden.
In diesem Fall wird, ähnlich dem Erweiterungshub, der Ventilöffnungsdruck für das Scheibenventil 468 ebenfalls geändert, da der Druck in der kompressionsseitigen Gegendruckkammer 491 entsprechend mit der Durchflußfläche der veränderlichen Öffnung geändert wird. Somit kann, wenn die Durchflußfläche der veränderlichen Öffnung durch Drehen des Schließelementes 498 geändert wird, der große Einstellbereich für die Dämpfungskraft von der geringen Kolbengeschwindigkeit bis zur hohen Kolbengeschwindigkeit erzielt werden, da das Merkmal der Öffnung und das Merkmal des Ventils gleichzeitig geändert wird, und somit kann der Einstellbereich zur Einstellung des Merkmals der Dämpfungskraft vergrößert werden.
Ferner kann durch jeweiliges Ändern der Durchflußfläche der erweiterungsseitigen veränderlichen Öffnung, die durch die Führungsöffnung 494 und die Schließelementöffnung 503 gebildet wird, und der Durchflußfläche der kompressionsseitigen veränderlichen Öffnung, die durch die Führungsöffnung 597 und die Schließelementöffnung 506 gebildet wird, indem das Schließelement 498 gedreht wird, das Merkmal der erweiterungsseitigen Dämpfungskraft und das Merkmal der kompressionsseitigen Dämpfungskraft unabhängig erhalten werden.
In diesem Fall kann, z. B. durch Wählen der Führungsöffnungen und der Schließelementöffnungen derart, daß die Durchflußfläche der erweiterungsseitigen veränderlichen Öffnung größer wird, während die Durchflußfläche der kompressionsseitigen veränderlichen Öffnung kleiner wird, und umgekehrt, entsprechend der Winkelposition des Schließelementes eine Kombination der Merkmale der Dämpfungskraft, die voneinander auf der Erweiterungsseite und auf der Kompressionsseite abweichen, eingestellt werden (z. B. eine Kombination von erweiterungsseitig-hart und kompressionsseitig-weich oder eine Kombination von erweiterungsseitig-weich und kompressionsseitig-hart).
Während des Kompressionshubes wird, da die Dämpfungskraft durch den Durchflußwiderstand der veränderlichen Öffnung (Führungsöffnung 497 und Schließelementöffnung 506) und des Scheibenventils 468, das zwischen der mit der unteren Zylinderkammer 452b in Verbindung stehenden Öl-Leitung 474 und der mit dem Speicher 456 in Verbindung stehenden Öl-Leitung 475 angeordnet ist, erzeugt wird, so daß der Durchflußwiderstand nicht zwischen den oberen und unteren Zylinderkammern 452a, 452b erzeugt wird, der Unterdruck aufgrund des Durchflußwiderstandes nicht im Zylinder 452 erzeugt, mit dem Ergebnis, daß die stabile Dämpfung erhalten werden kann und der Einstellbereich für das Merkmal der Dämpfungskraft vergrößert werden kann.
Wie bei der zehnten Ausführungsform kann, da die Blattfedern 488, 489 unter der Wirkung der Drücke in den Gegendruckkammern 490, 491 gegen die Dichtungsabschnitte 486, 487 der Dichtungselemente 480, 481 gedrückt werden, die Dichtungsleistung verbessert werden. Somit kann sogar in der Zone geringer Kolbengeschwindigkeit, bei der die Drücke in den Gegendruckkammern 490, 491 gering sind, die Verringerung der Dichtungsleistung für die Gegendruckkammern 490, 491 positiv verhindert werden, wodurch die stabile Dämpfungskraft erzeugt wird.
Bei der zehnten und elften Ausführungsform kann eine der Gegendruckkammern weggelassen werden, so daß entweder das Merkmal des erweiterungsseitigen Ventils oder das Merkmal des kompressionsseitigen Ventils eingestellt werden kann, während ein Beispiel beschrieben wurde, daß die Gegendruckkammern hinter dem erweiterungsseitigen Scheibenventil und dem kompressionsseitigen Scheibenventil vorgesehen sind, um die Einstellung der Merkmale des Ventils auf der Erweiterungsseite und auf der Kompressionsseite zu erlauben.

Claims (18)

1. Hydraulischer Dämpfer mit einstellbarer Dämpfungskraft, mit
  • - einem Zylinder (1), der Hydraulikfluid enthält;
  • - einem Kolben (2), der in dem Zylinder (1) verschiebbar aufgenommen ist und das Innere des Zylinders (1) in eine obere und eine untere Zylinderkammer (1a, 1b) unterteilt;
  • - einer Kolbenstange (3), deren eines Ende mit dem Kolben (2) verbunden ist und deren anderes Ende sich aus dem Zylinder (1) herauserstreckt; und
  • - einem Speicher (5), der mit dem Zylinder (1) verbunden ist und eingerichtet ist, eine Volumenänderung des Zylinders (1) aufgrund des Ausziehens und Einschubes der Kolbenstange (3) durch eine Kompression oder Expansion von Gas auszugleichen;
  • - wobei der Kolben (2) mit einem Rückschlagventil (7) versehen ist, um einen Fluß des Hydraulikfluides nur von der unteren Zylinderkammer (1b) zur oberen Zylinderkammer (1a) zu erlauben und wobei ein Basisventil (6) mit einem Rückschlagventil (8) versehen ist, um einen Fluß des Hydraulikfluides nur von dem Speicher (5) zu der unteren Zylinderkammer (1b) zu erlauben.
  • - einem Dämpfungskraft-Erzeugungsmechanismus (9), der außerhalb des Zylinders (1) angeordnet ist, mit
  • - einer Durchgangsleitung (21, 22), die eingerichtet ist, das Hydraulikfluid während des Ausziehhubes der Kolbenstange (3) von der oberen Zylinderkammer (1a) zu der unteren Zylinderkammer (1b) fließen zu lassen;
  • - einer Durchgangsleitung (22, 23), die eingerichtet ist, das Hydraulikfluid während des Kompressionshubes der Kolbenstange (3) von der unteren Zylinderkammer (1b) zum Speicher (5) fließen zu lassen;
  • - einem Dämpfungsventil (11, 12) zur Einstellung eines Durchflußquerschnittes der Durchgangsleitung (21, 22) für den Ausziehhub der Kolbenstange (3);
  • - einer Gegendruckkammer (28) zum Aufbringen von Druck auf einen Ventilkörper (12) des Dämpfungsventils (11, 12) für den Ausziehhub der Kolbenstange, um dieses Ventil zu schließen;
  • - einer stromaufwärts gelegenen Durchgangsleitung (24) für den Ausziehhub der Kolbenstange zur Verbindung der Gegendruckkammer (28) mit der oberen Zylinderkammer (1a) auf der stromaufwärts gelegenen Seite des Dämpfungsventils (11, 12) für den Ausziehhub der Kolbenstange, wobei die stromaufwärts gelegene Durchgangsleitung (24) Einrichtungen (34) zur Schaffung eines Durchflußwiderstandes aufweist;
  • - einer stromabwärts gelegenen Durchgangsleitung (36) zur Verbindung der Gegendruckkammer (28) mit der unteren Zylinderkammer (1b) auf der stromabwärts gelegenen Seite des Dämpfungsventils (11, 12) für den Ausziehhub der Kolbenstange;
  • - einer veränderlichen Öffnung (41) für den Ausziehhub der Kolbenstange zur Einstellung eines Durchflußquerschnittes der stromabwärts gelegenen Durchgangsleitung (36);
  • - einem Dämpfungsventil (15, 16) für den Einschubhub der Kolbenstange zur Einstellung eines Durchflußquerschnittes der Durchgangsleitung (22, 23) für den Einschubhub der Kolbenstange;
  • - einer Gegendruckkammer (33) für den Einschubhub der Kolbenstange zur Aufbringung von Druck auf einen Ventilkörper (16) des Dämpfungsventils (15, 16) für den Einschubhub der Kolbenstange, um dieses Ventil zu schließen;
  • - einer stromaufwärts gelegenen Durchgangsleitung (29) für den Einschubhub der Kolbenstange zur Verbindung der Gegendruckkammer (33) mit der unteren Zylinderkammer (1b) auf der stromaufwärts gelegenen Seite des Dämpfungsventils (15, 16) für den Einschubhub der Kolbenstange, wobei die stromaufwärts gelegene Durchgangsleitung (29) Einrichtungen (35) zur Schaffung eines Durchflußwiderstandes aufweist;
  • - einer stromabwärts gelegenen Durchgangsleitung (38) für den Einschubhub der Kolbenstange zur Verbindung der Gegendruckkammer (33) mit dem Speicher (5) auf der stromabwärts gelegenen Seite des Dämpfungsventils (15, 16); und
  • - einer veränderlichen Öffnung (43) für den Einschubhub der Kolbenstange auf der zur Einstellung eines Durchflußquerschnittes der stromabwärts gelegenen Durchgangsleitung (38) für den Einschubhub der Kolbenstange.
2. Hydraulischer Dämpfer nach Anspruch 1, wobei jedes der Dämpfungsventile (12, 16) als Scheibenventil ausgebildet ist.
3. Hydraulischer Dämpfer nach Anspruch 2, wobei zumindest eine der stromaufwärts gelegenen Durchgangsleitung (21, 22) für den Ausziehhub der Kolbenstange und der stromaufwärts gelegenen Durchgangsleitung (29) für den Einschubhub der Kolbenstange durch eine feste Öffnung (34, 35) gebildet wird, die im Scheibenventil (12, 16) ausgebildet ist.
4. Hydraulischer Dämpfer nach Anspruch 2, wobei zumindest eine der stromaufwärts gelegenen Durchgangsleitung (21, 22) für den Ausziehhub der Kolbenstange und der stromaufwärts gelegenen Durchgangsleitung (29) für den Einschubhub der Kolbenstange durch eine Ausnehmung gebildet ist, die in einem Halteelement vorgesehen ist, mit dem der innere Umfang des Scheibenventils in Eingriff steht.
5. Hydraulischer Dämpfer nach Anspruch 2, wobei zumindest eine der Gegendruckkammern (28, 33) für den Ausziehhub der Kolbenstange und für den Einschubhub der Kolbenstange durch ein Dichtungs-Führungselement, das auf der Rückseite des Scheibenventils (12, 16) angeordnet ist, ein zylindrisches Dichtungselement, das verschiebbar mit dem Dichtungs-Führungselement zusammenwirkt und das mit einem Ende mit der rückseitigen Oberfläche des Scheibenventils (12, 16) in Eingriff steht, und eine Einrichtung, die das Dichtungselement an die rückseitige Oberfläche des Scheibenventils andrückt, gebildet wird.
6. Hydraulischer Dämpfer nach Anspruch 5, wobei das Dichtungselement einen Flanschabschnitt aufweist, der sich vom inneren Umfangsabschnitt an einem Ende des Dichtungselementes einwärts erstreckt, und wobei die Andrückeinrichtung eine scheibenförmige Blattfeder (94, 95) umfaßt die mit der Oberfläche des Flansches, die dem Dichtungs-Führungselement zugewandt ist, in Eingriff steht.
7. Hydraulischer Dämpfer nach Anspruch 1, wobei die veränderlichen Öffnungen (41, 43) für den Ausziehhub der Kolbenstange und für den Einziehhub der Kolbenstange eingerichtet sind, durch ein Einstellelement auf solche Weise geändert zu werden, daß, wenn der Durchflußquerschnitt einer der Öffnungen (41, 43) vergrößert wird, der Durchflußquerschnitt der anderen verkleinert wird, und umgekehrt, wobei die Öffnungen (41, 43) völlig geschlossene Zustände einnehmen können, wenn ihr Durchflußquerschnitt verringert wird.
8. Hydraulischer Dämpfer nach Anspruch 1, wobei die veränderlichen Öffnungen (41, 43) für den Ausziehhub der Kolbenstange und für den Einschubhub der Kolbenstange durch Port-Öffnungen (42, 38), die in einem zylindrischen Führungselement zur jeweiligen Verbindung mit den Gegendruckkammern (28, 33) für den Ausziehhub der Kolbenstange und für den Einziehhub der Kolbenstange ausgebildet sind, und durch ein Schließelement (39), das im Führungselement drehbar aufgenommen ist, um die Durchflußquerschnitte der Port-Öffnungen zu ändern, festgelegt werden.
9. Hydraulischer Dämpfer nach Anspruch 8, wobei die Port-Öffnungen (41, 43) für den Ausziehhub der Kolbenstange und für den Einschubhub der Kolbenstange eingerichtet sind, in Abhängigkeit von der Drehstellung des Schließelementes (39) auf derartige Weise verändert zu werden, daß, wenn der Durchflußquerschnitt einer der Öffnungen vergrößert wird, der Durchflußquerschnitt der anderen verkleinert wird, und umgekehrt, wobei die Port-Öffnungen (41, 43) völlig geschlossene Zustände einnehmen können, wenn ihr Durchflußquerschnitt verringert wird.
10. Hydraulischer Dämpfer nach Anspruch 1, wobei die veränderlichen Öffnungen (41, 43) für den Ausziehhub der Kolbenstange und für den Einschubhub der Kolbenstange durch Port-Öffnungen, die in einem zylindrischen Führungselement zur jeweiligen Verbindung mit den Gegendruckkammern (33, 28) für den Ausziehhub der Kolbenstange und für den Einschubhub der Kolbenstange ausgebildet sind, und durch eine Spule, die im Führungselement für eine axiale Hin- und Herbewegung verschiebbar aufgenommen ist, um die Durchflußflächen der Port-Öffnungen zu ändern, festgelegt werden.
11. Hydraulischer Dämpfer nach Anspruch 10, wobei die Port-Öffnungen (41, 43) für den Ausziehhub der Kolbenstange und für den Einschubhub der Kolbenstange eingerichtet sind, in Abhängigkeit von der axialen Position der Spule (62) auf derartige Weise verändert zu werden, daß, wenn der Durchflußquerschnitt von einer der Port-Öffnungen verkleinert wird, der Durchflußquerschnitt der anderen vergrößert wird, und umgekehrt, wobei die Port-Öffnungen völlig geschlossene Zustände einnehmen können, wenn ihr Durchflußquerschnitt verkleinert wird.
12. Hydraulischer Dämpfer nach Anspruch 11, wobei, wenn die Spule sich an einer Endposition ihrer axialen Verschiebebewegung befindet, beide der Port-Öffnungen für den Ausziehhub der Kolbenstange und für den Einschubhub der Kolbenstange einen derartigen Zustand einnehmen, daß ihre Durchflußquerschnitte klein sind, einschließlich des Zustandes, daß sie vollkommen geschlossen sind.
13. Hydraulischer Dämpfer nach Anspruch 11, wobei die Spule durch eine Feder in eine Richtung gedrückt wird, und, wenn die Spule sich durch die Wirkung der Feder an einer Endposition ihrer axialen Verschiebebewegung befindet, beide der Port-Öffnungen für den Ausziehhub der Kolbenstange und für den Einschubhub der Kolbenstange einen derartigen Zustand einnehmen, daß ihre Durchflußquerschnitte klein sind, einschließlich des Zustandes, daß sie vollkommen geschlossen sind.
14. Hydraulischer Dämpfer nach Anspruch 10, wobei die Position der Spule (62) durch eine Pilotkammer (70), die an einem Ende der Spule (62) ausgebildet ist, und ein Drucksteuerventil (71) zur Steuerung des Druckes in der Pilotkammer eingestellt wird.
15. Hydraulischer Dämpfer nach Anspruch 1, wobei ein Unter-Ventil (77) für den Ausziehhub der Kolbenstange in der stromabwärts gelegenen Durchgangsleitung (36) für den Ausziehhub der Kolbenstange an einem stromabwärts von der veränderlichen Öffnung gelegenen Ort vorgesehen ist, wobei das Unter-Ventil (77) eingerichtet ist, zu öffnen, wenn es einem Druck ausgesetzt ist, der niedriger ist, als der Druck zum Öffnen des Dämpfungsventils (11, 12) für den Ausziehhub der Kolbenstange.
16. Hydraulischer Dämpfer nach Anspruch 15, wobei das Unter-Ventil (77) eine Öffnung mit einem Durchflußquerschnitt aufweist, der kleiner ist als der Durchflußquerschnitt des den Durchflußwiderstand erzeugenden Abschnittes der stromaufwärts gelegenen Durchgangsleitung (24) für den Ausziehhub der Kolbenstange.
17. Hydraulischer Dämpfer nach Anspruch 1, wobei ein Unter-Ventil (80) für den Einschubhub der Kolbenstange in der stromabwärts gelegenen Durchgangsleitung für den Einschubhub der Kolbenstange an einem stromabwärts der veränderlichen Öffnung für den Einschubhub der Kolbenstange gelegenen Ort vorgesehen ist, wobei das Unter-Ventil (80) eingerichtet ist, zu öffnen, wenn es einem Druck ausgesetzt ist, der niedriger ist als der Druck zum Öffnen des Dämpfungsventils (15, 16) für den Einschubhub der Kolbenstange.
18. Hydraulischer Dämpfer nach Anspruch 17, wobei das Unter-Ventil (80) eine Öffnung (80a) mit einem Durchflußquerschnitt aufweist, die kleiner ist als der Durchflußquerschnitt des den Durchflußwiderstand erzeugenden Abschnitts der stromaufwärts gelegenen Durchgangsleitung (22, 23) für den Einschubhub der Kolbenstange.
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