DE19914504C5

DE19914504C5 - Hydraulischer Schwingungsdämpfer mit einstellbarer Dämpfungskraft

Info

Publication number: DE19914504C5
Application number: DE19914504A
Authority: DE
Inventors: Akira Chigasaki Kashiwagi; Takashi Nezu
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1998-03-31
Filing date: 1999-03-30
Publication date: 2011-04-14
Anticipated expiration: 2019-03-31
Also published as: DE19914504B4; JP4048512B2; US6155391A; JPH11287281A; DE19914504A1

Abstract

Hydraulischer Schwingungsdämpfer mit einstellbarer Dämpfungskraft, der einen Zylinder (2) aufweist, in welchen ein öliges Fluid eingefüllt ist, einen gleitbeweglich in dem Zylinder (2) angeordneten Kolben (5), eine Kolbenstange (6), deren eines Ende mit dem Kolben (5) verbunden ist, und deren anderes Ende nach außerhalb des Zylinders (2) verläuft, einen Hauptfluidkanal (16, 17, 18) und einen Hilfsfluidkanal (34a, 35a, 37a, 40), die beide mit dem Zylinder (2) verbunden sind, und in denen ein öliges Fluid infolge der Gleitbewegung des Kolbens fließt, ein Dämpfungsventil (34) des Vorsteuertyps, welches in dem Hauptfluidkanal angeordnet ist, eine Rückdruckkammer (40), wobei ein Innendruck der Rückdruckkammer (40) als ein Steuerdruck für das Dämpfungsventil (34) des Vorsteuertyps derart wirkt, dass der Steuerdruck auf das Dämpfungsventil (34) in der Schließrichtung des Dämpfungsventils (34) wirkt, eine feste Öffnung (34a), die in dem Hilfsfluidkanal angeordnet ist, und ein Drucksteuerventil (A), wobei der Druck zwischen der festen Öffnung (34a) des Hilfsfluidkanals und...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen hydraulischen Schwingungsdämpfer mit einstellbarer Dämpfungskraft, der auf einer Aufhängeeinrichtung eines Fahrzeugs wie beispielsweise eines Kraftfahrzeugs und dergleichen angebracht werden kann.
Hydraulische Schwingungsdämpfer, die auf einer Aufhängungseinrichtung eines Fahrzeugs wie beispielsweise eines Kraftfahrzeugs und dergleichen angebracht werden können, umfassen einen hydraulischen Schwingungsdämpfer mit einstellbarer Dämpfungskraft, der so ausgebildet ist, daß die Dämpfungskraft im geeigneten Ausmaß eingestellt werden kann, um den Fahrkomfort und die Betriebsstabilität entsprechend dem Straßenzustand, dem Fahrzustand und dergleichen zu verbessern.
Ein hydraulischer Schwingungsdämpfer mit einstellbarer Dämpfungskraft weist im allgemeinen einen Zylinder auf, der mit einem ölartigen Fluid gefüllt ist, einen Kolben, der mit einer Kolbenstange verbunden und gleitbeweglich im Zylinder angebracht ist, so daß das Innere des Zylinders in zwei Abteile unterteilt wird, und einen Hauptfluidkanal sowie einen Umleitungskanal zur Verbindung mit den beiden Abteilen am Kolbenabschnitt. Der Hauptfluidkanal ist mit einem Dämpfungskrafterzeugungsmechanismus versehen, der eine Öffnung und ein Plattenventil aufweist, und die Umwegleitung ist mit einem Dämpfungskrafteinstellventil zur Einstellung der Durchgangsfläche des Fluids versehen.
Das Dämpfungskrafteinstellventil ist so aufgebaut, daß einerseits dadurch die Dämpfungskraft verringert wird, daß der Kanalwiderstand in Bezug auf den Durchgang des Fluids verringert wird, welches durch die beiden Abteile des Zylinders hindurchgeht, wenn die Umwegleitung geöffnet wird, und andererseits die Dämpfungskraft dadurch erhöht wird, daß der Durchgangswiderstand zwischen den beiden Abteilen erhöht wird, wenn die Umwegleitung geschlossen wird. Die Dämpfungskrafteigenschaften können dadurch geeignet eingestellt werden, daß das Dämpfungskrafteinstellventil auf die voranstehend geschilderte Weise geöffnet oder geschlossen wird.
Bei einem Dämpfungskrafteinstellventil jener Art, bei welchem die Dämpfungskraft durch Änderung der Durchgangsfläche der Umwegleitung eingestellt wird, können die Dämpfungskrafteigenschaften in erheblichem Ausmaß in einem Bereich niedriger Geschwindigkeiten der Kolbengeschwindigkeit geändert werden, da die Dämpfungskraft von der begrenzten Größe des Fluidkanals abhängt. Allerdings können die Dämpfungskrafteigenschaften im Bereich mittlerer und hoher Geschwindigkeiten der Kolbengeschwindigkeit nicht stark geändert werden, da die Dämpfungskraft vom Öffnungsgrad des Dämpfungskrafterzeugungsmechanismus (beispielsweise Plattenventil und dergleichen) des Hauptfluidkanals abhängt.
Stand der Technik
Wie dies beispielsweise in der US 4 802 561 beschrieben wurde, ist ein Plattenventil, welches als der Dämpfungskrafterzeugungsmechanismus des Hauptfluidkanals beim Ausfahrhub und Einfahrhub dient, in seinem rückwärtigen Abschnitt mit einer Druckkammer (einer Steuerkammer) versehen, wobei die Druckkammer mit einer Zylinderkammer auf der stromaufwärtigen Seite des Plattenventils über eine feste Öffnung in Verbindung steht, und mit einer Zylinderkammer an der stromabwärtigen Seite des Plattenventils über eine variable Öffnung in Verbindung steht, also ein Flußratensteuerventil.
Ein derartiger hydraulischer Schwingungsdämpfer mit einstellbarer Dämpfungskraft ist so aufgebaut, daß die Durchgangsfläche des Verbindungskanals zwischen den beiden Zylinderkammern in dem Zylinder dadurch gesteuert werden kann, daß die variable Öffnung geöffnet oder geschlossen wird, und daß der Anfangsdruck zum Öffnen des Plattenventils dadurch geändert werden kann, daß der Druck in der Druckkammer geändert wird, infolge des Druckverlustes, der an der variablen Öffnung hervorgerufen wird. Bei dieser Anordnung können die Öffnungseigenschaften eingestellt werden, wobei die Dämpfungskraft annähernd proportional zum Quadrat der Kolbengeschwindigkeit ist, und auch die Ventileigenschaften, wobei die Dämpfungskraft annähernd proportional zur Kolbengeschwindigkeit ist, wodurch der Umfang der Einstellung der Dämpfungskrafteigenschaften vergrößert wird.
Ein derartiger herkömmlicher hydraulischer Schwingungsdämpfer mit einstellbarer Dämpfungskraft, wie er in der genannten Patentveröffentlichung beschrieben ist, ist so aufgebaut, daß sich die tatsächlich auftretende Dämpfungskraft entsprechend der Größe der Kolbengeschwindigkeit ändert, da die Dämpfungskraft durch Steuern der Flußrate mit Hilfe der variablen Öffnung eingestellt wird. Wenn daher das Auftreten einer schnellen Eingangsgröße hervorgerufen würde, infolge eines Stoßes durch die Straße, oder aus anderen Gründen, wird auch die Dämpfungskraft zu einem schnellen Anstieg veranlaßt, zusammen mit einer Erhöhung der Kolbengeschwindigkeit, wodurch der Stoß auf die Fahrzeugkarosserie übertragen wird, und daher der Fahrkomfort verschlechtert wird. Da die variable Öffnung den Durchgangswiderstand in erheblichem Ausmaß variiert, infolge der Viskosität eines öligen Fluids, werden die Dämpfungskrafteigenschaften in erheblichem Ausmaß durch Temperaturänderungen negativ beeinflußt, was es erschwert, stabile Dämpfungskrafteigenschaften zu erzielen.
Ferner behauptet die DE 196 54 300 A1 einen hydraulischen Schwingungsdämpfer nach dem Oberbegriff der Ansprüche 1 bzw. 5.
Aufgabenstellung
Die vorliegende Erfindung wurde unter Berücksichtigung der voranstehend angegebenen Gegebenheiten entwickelt, und ihr Ziel besteht daher in der Bereitstellung eines hydraulischen Schwingungsdämpfers mit einstellbarer Dämpfungskraft, bei welchem der Umfang der Einstellung von Dämpfungskrafteigenschaften vergrößert ist, die Dämpfungskraft direkt unabhängig von der Kolbengeschwindigkeit gesteuert werden kann, die Dämpfungskrafteigenschaften durch Temperaturänderungen weniger beeinflußt werden, und selbst eine schnelle Eingangsgröße auf geeignete Weise absorbiert werden kann.
Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist der hydraulische Schwingungsdämpfer mit einstellbarer Dämpfungskraft die Mekrmale von Anspruch 1 auf.
Diese Ausbildung des hydraulischen Schwingungsdämpfers mit einstellbarer Dämpfungskraft kann den Druck zum Öffnen des Plattenventils durch den Schub der Magnetspule einstellen, wodurch eine direkte Einstellung der Dämpfungskraft vor dem Öffnen des Dämpfungsventils des Vorsteuertyps und eine gleichzeitige Änderung des Steuerdrucks durch den Steuerdruck mit dem Drucksteuerventil ermöglicht wird, wodurch der Druck zum Öffnen des Dämpfungsventils des Vorsteuertyps eingestellt wird. Zu diesem Zeitpunkt kann ein schneller Anstieg beim Druck des öligen Fluids durch Biegen des Plattenventils abgebaut werden.
Bei einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeichnet sich der hydraulische Schwingungsdämpfer dadurch aus, daß ein Einstellteil zum Einstellen des Ausmaßes der Biegung des Plattenventils auf der Seite der rückwärtigen Oberfläche des Plattenventils vorgesehen ist
Bei dieser Anordnung kann das Einstellteil ein zu starkes Biegen des Plattenventils verhindern.
Bei einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeichnet sich das Magnetsteuerventil dadurch aus, daß der Plungerkolben zur Bereitstellung des Schubes für das Plattenventil durch eine scheibenförmige Plattenfeder vorgespannt ist.
Bei diesem Aufbau des Magnetsteuerventils kann der Druck zum Öffnen des Plattenventils dadurch eingestellt werden, daß der Schub auf den Plungerkolben gegen den Widerstand gegenüber der Federkraft der Plattenfeder durch das Magnetventil aufgebracht wird.
Bei einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeichnet sich der hydraulisch Schwingungsdämpfer dadurch aus, daß das Drucksteuerventil mit einem Flußratensteuerventil zur Einstellung der Durchgangsfläche des Hilfsfluidkanals entsprechend dem Schub des Magnetventils versehen ist.
Bei diesem Aufbau des Magnetsteuerventils können die Öffnungseigenschaften ebenso wie die Ventileigenschaften entsprechend dem Schub des Magnetventils eingestellt werden, bevor das Dämpfungsventil des Vorsteuertyps geöffnet wird.
Bei einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist der hydraulische Schwingungsdämpfer mit einstellbarer Dämpfungskraft, der so aufgebaut ist, daß die Dämpfungskraft eingestellt wird, die Merkmale von Anspruch 5 auf.
Bei diesem Aufbau des Magnetsteuerventils kann ein schneller Anstieg des Drucks des öligen Fluids dadurch abgeleitet werden, daß der Vorsteuerdruck des Dämpfungsventils des Vorsteuertyps dadurch gesteuert wird, daß das Drucksteuerventil verwendet wird, wenn eine schnelle Eingangsgröße infolge des Stoßes von einer Straße auftritt.
Bei einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das Drucksteuerventil ein Einstellteil zum Einstellen des Ausmaßes der Öffnung eines Ventilkörpers in dem Drucksteuerventil auf der Seite der rückwärtigen Oberfläche des Ventilkörpers auf, wodurch ein übermäßiges Öffnen des Drucksteuerventils sowie eine Beschädigung des Steuerventils infolge der übermäßigen Öffnung verhindert werden.
Bei einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Plungerkolben des Drucksteuerventils u der durch eine scheibenförmige Plattenfeder vorgespannt m den Stoß auf den Ventilkörper zu überführen, wodurch das Ausmaß der Öffnung des Ventilkörpers dadurch eingestellt werden kann, daß der Schub des Magnetventils auf den Plungerkolben gegen die Federkraft der scheibenförmigen Plattenfeder aufgebracht wird. Die Verwendung einer Schraubenfeder zum Vorspannen des Plungerkolbens ist daher nicht erforderlich, so daß das Drucksteuerventil kompakt und mit verringerten Abmessungen ausgebildet werden kann.
Bei einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das Drucksteuerventil ein Flußratensteuerventil zur Einstellung der Flußrate des Fluids auf, welches durch den zweiten Fluidpfad hindurchgeht. Daher können sowohl die Einstellung eines Entlastungsdrucks des Drucksteuerventils als auch die Einstellung der Flußrate des durch das Drucksteuerventil hindurchgehenden Fluids erzielt werden, was die Freiheit bei der Einstellung der Dämpfungskraft vergrößert.
Bei einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das Flußratensteuerventil eine Durchgangsfläche des zweiten Fluidpfades entsprechend dem Schub eines Magnetventils steuern, wodurch die Öffnungseigenschaften und ebenso die Ventileigenschaften entsprechend dem Schub des Magnetventils eingestellt werden können, bevor das Dämpfungsventil des Vorsteuertyps geöffnet wird.
Ausführungsbeispiel
Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus welchen weitere Ziele, Merkmale und Vorteile hervorgehen. Es zeigt:
1 eine Längsschnittansicht eines Dämpfungskrafterzeugungsmechanismus eines hydraulischen Schwingungsdämpfers mit einstellbarer Dämpfungskraft gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 eine Längsschnittansicht des hydraulischen Schwingungsdämpfers mit einstellbarer Dämpfungskraft gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
3 eine vergrößerte Ansicht eines Drucksteuerventils des Dämpfungskrafterzeugungsmechanismus des hydraulischen Schwingungsdämpfers von 1;
4 eine vergrößerte Ansicht eines Drucksteuerventils gemäß einer ersten Abänderung der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
5 eine vergrößerte Ansicht eines Drucksteuerventils gemäß einer zweiten Abänderung der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
6 eine vergrößerte Ansicht eines Drucksteuerventils eines Dämpfungskrafterzeugungsmechanismus eines hydraulischen Schwingungsdämpfers mit einstellbarer Dämpfungskraft gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
7 eine Längsschnittansicht eines Dämpfungskrafterzeugungsmechanismus eines hydraulischen Schwingungsdämpfers mit einstellbarer Dämpfungskraft gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
8 eine Längsschnittansicht eines Dämpfungskrafterzeugungsmechanismus eines hydraulischen Schwingungsdämpfers mit einstellbarer Dämpfungskraft gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
9 eine vergrößerte Ansicht des Drucksteuerventils des Dämpfungskrafterzeugungsmechanismus des hydraulischen Schwingungsdämpfers gemäß 8;
10 eine vergrößerte Ansicht eines Dämpfungskrafterzeugungsmechanismus eines hydraulischen Schwingungsdämpfers mit einstellbarer Dämpfungskraft gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
11 eine Darstellung einer Öldruckschaltung des hydraulischen Schwingungsdämpfers mit einstellbarer Dämpfungskraft gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
12 ein Diagramm mit einer Darstellung der Dämpfungskrafteigenschaften des hydraulischen Schwingungsdämpfers mit einstellbarer Dämpfungskraft gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
13 ein Diagramm mit einer Darstellung der Dämpfungskrafteigenschaften des hydraulischen Schwingungsdämpfers mit einstellbarer Dämpfungskraft gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
14 ein Diagramm mit einer Darstellung der Dämpfungskrafteigenschaften des hydraulischen Schwingungsdämpfers mit einstellbarer Dämpfungskraft gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Die vorliegende Erfindung wird mit weiteren Einzelheiten auf der Grundlage bestimmter Ausführungsformen und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Nunmehr erfolgt die Beschreibung des hydraulischen Schwingungsdämpfers gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 und 12. Wie im einzelnen in 2 gezeigt ist, ist ein hydraulischer Schwingungsdämpfer 1 mit einstellbarer Dämpfungskraft bei dieser spezifischen Ausführungsform als Aufbau mit Doppelzylinder ausgebildet, bei welchem ein Zylinder 2 in einem äußeren Zylinder 3 angeordnet ist, und ein Vorratsbehälter 4 zwischen dem Zylinder 2 und dem äußeren Zylinder 3 vorgesehen ist. In dem Zylinder 2 ist gleitbeweglich ein Kolben 5 so angeordnet, daß der Zylinder 2 in zwei Zylinderabteile unterteilt wird, nämlich ein oberes Zylinderabteil 2a und ein unteres Zylinderabteil 2b. Mit dem Kolben 5 ist an einem Ende eine Kolbenstange 6 mit einer Mutter 7 verbunden, und das andere Ende der Kolbenstange 6 ist so angeordnet, daß es sich bis innerhalb des oberen Zylinderabteils 2a und dann durch eine Stangenführung 8 erstreckt, die an dem oberen Endabschnitt des Zylinders 2 und des äußeren Zylinders 3 vorgesehen ist, und dann durch eine Öldichtung 9, die nach außerhalb des Zylinders 2 verläuft. Der untere Endabschnitt des Zylinders 2 ist mit einem Basisventil 10 versehen, welches das untere Zylinderabteil 2b und den Vorratsbehälter 4 festlegt.
Der Kolben 5 weist einen Ölpfad 11 auf, welcher das obere Zylinderabteil 2a mit dem unteren Zylinderabteil 2b verbindet, und weist ein Rückschlagventil 12 auf, welches den Durchgang des öligen Fluids nur von der Seite des unteren Zylinderabteils 2b des Ölpfades 11 zur Seite des oberen Zylinderabteils 2a zuläßt. Das Basisventil 10 ist mit einem Ölpfad 13 versehen, der das untere Zylinderabteils 2b mit dem Vorratsbehälter 4 verbindet, und weist ein Rückschlagventil 14 auf, welches den Durchgang des öligen Fluids nur von der Seite des Vorratsbehälters 4 des Pfades 13 zur Seite des unteren Zylinderabteils 2b gestattet. Der Zylinder 2 ist mit dem öligen Fluid gefüllt, und der Vorratsbehälter 4 ist mit dem öligen Fluid und Gasen mit vorbestimmtem Druck gefüllt.
Ein äußeres Rohr 15 ist außerhalb des Zylinders 2 so vorgesehen, daß ein ringförmiger Ölpfad 16 zwischen der äußeren Oberfläche des Zylinders und dem äußeren Rohr 15 gebildet wird. Der ringförmige Ölpfad 16 ist so angeordnet, daß er mit dem oberen Zylinderabteil 2a über einen Ölpfad 17 in Verbindung steht, der an einer Seitenwand in der Nähe des oberen Endabschnitts des Zylinders 2 vorgesehen ist. Das äußere Rohr 15 ist mit einer Öffnung 18 an seiner Seitenwand versehen, und ein Dämpfungskrafterzeugungsmechanismus 19 ist auf dem Seitenoberflächenabschnitt des äußeren Zylinders 3 angebracht.
Nunmehr erfolgt die Beschreibung des Dämpfungskrafterzeugungsmechanismus 19 unter Bezugnahme auf 1. Ein Öffnungsabschnitt an einer Endseite eines zylindrischen Gehäuses 20 mit einem Flanschabschnitt 21 ist auf die Seitenwand des äußeren Zylinders 3 aufgeschweißt, wie dies in 1 gezeigt ist. In dem Gehäuse 20 sind ein Kanalteil 22, ein Ventilteil 23, ein zylindrisches Teil 24 und ein Vorsteuerventilteil 25 in dieser Reihenfolge von der Seite des Flanschabschnitts 21 aus vorgesehen, so daß jedes dieser Teile an das benachbarte Teil anstoßen kann. Ein Proportionalmagnetventilsteuerabschnitt 26 ist an der Seite des anderen Endes des Gehäuses 20c angebracht, und stößt an das Vorsteuerventilteil 25 an, um das Kanalteil 22, das Ventilteil 23, das zylindrische Teil 24 und das Vorsteuerventilteil 25 zu befestigen. Zwischen einem Außenumfangsabschnitt jedes dieser Teile, nämlich des Kanalteils 22, des Ventilteils 23, des zylindrischen Teils 24 und des Vorsteuerventilteils 25, und dem Gehäuse 20 ist eine kreisringförmige Ölkammer 28 vorgesehen, die wiederum mit dem Vorratsbehälter 4 über einen Ölpfad 29 in Verbindung steht, der in dem Flanschabschnitt 21 des Gehäuses 20 vorgesehen ist.
Das Ventilteil 23 weist Ölpfade 30 und 31 und eine kreisringförmige Nut 32 auf, welche das Kanalteil 22 mit der kreisringförmigen Ölkammer 28 verbindet. Auf dem Ventilteil 23 sind ein Hilfsplattenventil 33, ein Hauptplattenventil 34 (ein Dämpfungsventil des Vorsteuertyps), eine Abstandsscheibe 35, ein Dichtungsring 36 und eine scheibenförmige Plattenfeder 37 über einen Stift 38 und eine Mutter 39 angebracht. Das Hilfsplattenventil 33 und das Hauptplattenventil 34 sind so ausgebildet, daß sie dadurch eine Dämpfungskraft erzeugen, daß der Durchgang des öligen Fluids von dem Ölpfad 30 zu dem Ölpfad 32 entsprechend dem Ausmaß der Öffnung gesteuert wird, die dadurch entsteht, daß ihre Außenumfangsabschnitte angehoben werden. Die Abstandsscheibe 35 und der Dichtungsring 36 drücken auf den hinteren Oberflächenabschnitt des Hauptplattenventils 34 über die scheibenförmige Plattenfeder 37, so daß eine Rückdruckkammer 40 zusammen mit dem Vorsteuerventilteil 25 ausgebildet wird, damit der Innendruck der Rückdruckkammer 40 auf das Hauptplattenventil 34 in der Richtung zum Schließen des Ventils einwirken kann.
Das Hauptplattenventil 34 ist mit einer festen Öffnung 34a versehen, die wiederum mit der Rückdruckkammer 40 über einen Ölpfad 35a der Abstandsscheibe 35 und einem weggeschnittenen Abschnitt 37a in Verbindung steht, der am Außenumfangsabschnitt der scheibenförmigen Plattenfeder 37 vorgesehen ist.
Das Vorsteuerventilteil 25 ist mit einem Ölpfad 42 versehen, durch welchen die Rückdruckkammer 40 in Verbindung mit einer Ölkammer 41 gelangen kann, die dem Proportional magnetventilsteuerabschnitt 26 zugeordnet ist. Die Ölkammer 41 steht mit der kreisringförmigen Ölkammer 28 über einen Ölpfad 43 in Verbindung. In dem Ölpfad 42 ist ein Filter 44 vorgesehen. Das Vorsteuerventilteil 25 weist einen kreisringförmigen Ventilsitz 45 auf, der um den Umfang des Ölpfades 42 herum vorspringt, und ein Plungerkolben 46 des Proportionalmagnetventilsteuerabschnitts 26 wird so durch eine Führung 47 geführt, daß er sich nach vorn und hinten bewegen kann. Auf dem oberen Endabschnitt des Plungerkolbens 46 ist ein Plattenventil 48 so angebracht, daß es auf dem kreisringförmigen Ventilsitz 45 aufsitzt. Das Plattenventil 48 klemmt den oberen Endabschnitt des Plungerkolbens 46 ein, und ist an dem Plungerkolben 46 über Abstandsstücke 49 und 50 befestigt.
Der Plungerkolben 46 wird durch eine Schraubenfeder 51 gegen den kreisringförmigen Ventilsitz 45 gedrückt, und das Plattenventil 48 wird auf den kreisringförmigen Ventilsitz 45 mit Hilfe einer vorbestimmten Anfangsbelastung gedrückt, die durch die Federkraft einer Feder 51 erzeugt wird. Der Plungerkolben 46 ist mit einem Drosselkanal 53 versehen, der es gestattet, daß ein Ölpfad 52, der in seinem hinteren Abschnitt vorgesehen ist, mit dem Ölpfad 42 verbunden wird, um so den Druck auszugleichen, der auf die beiden Endabschnitte des Plungerkolbens 46 einwirkt, und ein geeignetes Ausmaß an Dämpfungskraft nach der Bewegung des Plungerkolbens 46 bereitzustellen. Bei diesem Aufbau bilden der kreisringförmige Ventilsitz 45, der Plungerkolben 46 und das Plattenventil 48 ein Drucksteuerventil A. Das Drucksteuerventil A ist so aufgebaut, daß dann, wenn über einen Leitungsdraht 54 elektrischer Strom an die Wicklung 55 (eine Magnetspule) angelegt wird, der Schub auf den Plungerkolben 46 in jener Richtung einwirkt, in welcher sich das Plattenventil 48 vom Ventilsitz 45 trennt, und der Druck für das Öffnen des Plattenventils 48 wird durch das Gleichgewicht zwischen dem Schub und der Anfangsbelastung infolge der Feder 51 festgelegt. Der Öffnungsdruck kann den Steuerdruck (den Ablaßdruck) des Drucksteuerventils A entsprechend dem elektrischen Strom steuern, der an die Spule 55 angelegt wird.
Bei dem voranstehenden Aufbau bilden der Ölpfad 17, der kreisringförmige Ölpfad 16, die Öffnung 18, das Kanalteil 22, der Ölpfad 30, die ringförmige Nut 32, der Ölpfad 31, die ringförmige Ölkammer 28 und der Ölpfad 29 einen Hauptfluidkanal, der eine Verbindung des oberen Zylinderabteils 2a mit dem Vorratsbehälter 4 ermöglicht.
Andererseits bilden die feste Öffnung 34a, der Ölpfad 35a, der weggeschnittene Abschnitt 37a, die Rückdruckkammer 40, der Ölpfad 42, der Ölpfad 41 und der Ölpfad 43 einen Hilfsfluidkanal, welcher das Hauptplattenventil 34 umgeht, das als Dämpfungsventil des Vorsteuertyps arbeitet.
Als nächstes erfolgt eine Beschreibung des Betriebsverhaltens des hydraulischen Schwingungsdämpfers gemäß dieser Ausführungsform mit dem voranstehend geschilderten Aufbau.
Zur Zeit des Ausfahrhubes der Kolbenstange 6 wird das Rückschlagventil 12 des Ölpfades 11 des Kolbens 5 durch die Bewegung des Kolbens 5 geschlossen, so daß Druck auf das ölige Fluid in dem oberen Zylinderabteils 2a einwirkt. Nach Anlegen des Drucks auf das ölige Fluid in dem oberen Zylinderabteil 2a kann dann das ölige Fluid durch den Ölpfad 17, den kreisringförmigen Ölpfad 16 und die Öffnung 18 zu dem Kanalteil 22 des Dämpfungskrafterzeugungsmechanismus 19 fließen. Dann kann das ölige Fluid weiter durch den Ölpfad 30, das Hilfsplattenventil 33, die feste Öffnung 34a des Hauptplattenventils 34, den Ölpfad 35a der Abstandsscheibe 35 und den weggeschnittenen Abschnitt 37a der scheibenförmigen Plattenfeder 37 zur Rückdruckkammer 40 fließen. Wenn der Druck des öligen Fluids den Ablass- bzw. Öffnungsdruck des Drucksteuerventils A erreicht, veranlaßt das ölige Fluid der Rückdruckkammer 40 dann, daß der Plungerkolben 46 sich zurückbewegt, und sich das Plattenventil 48 vom Ventilsitz 45 abhebt, so daß das Fluid dann durch den Ölpfad 41, den Ölpfad 43, die ringförmige Ölkammer 28 und den Ölpfad 29 zum Vorratsbehälter 4 fließt.
Zu diesem Zeitpunkt läßt das ölige Fluid, welches durch das Hilfsplattenventil 33 hindurchgeht, das Hauptplattenventil 34 sich öffnen, wenn der Druck den Druck zum Öffnen des Plattenventils 34 erreicht, und dann fließt das Fluid zur kreisringförmigen Nut 32 und durch den Ölpfad 31 direkt in die kreisringförmige Ölkammer 28. Das ölige Fluid in einer Menge, entsprechend welcher sich der Kolben 5 bewegt hat, öffnet das Rückschlagventil 14 des Ölpfades 13 des Basisventils 10, und fließt von dem Vorratsbehälter 4 in das untere Zylinderabteil 2b.
Andererseits wird zum Zeitpunkt des Einfahrhubes der Kolbenstange 6 das Rückschlagventil 12 des Ölpfades 11 des Kolbens 5 durch die Bewegung des Kolbens 5 geöffnet, während das Rückschlagventil 14 des Ölpfades 13 des Basisventils 10 geschlossen wird, was dazu führt, daß das ölige Fluid in dem unteren Zylinderabteils 2b in das obere Zylinderabteils 2a fließt, und das ölige Fluid in einer Menge entsprechend der Bewegung der Kolbenstange 6 in dem Kolben 5 in den Vorratsbehälter 4 von dem oberen Zylinderabteils 2a aus fließt, im wesentlichen ebenso wie zum Zeitpunkt des Ausfahrhubes der Kolbenstange 6, wie dies voranstehend beschrieben wurde.
Daher wird sowohl beim Ausfahrhub als auch beim Einfahrhub der Kolbenstange 6 eine Dämpfungskraft durch das Hilfsplattenventil 33, die feste Öffnung 34a, und das Drucksteuerventil A erzeugt, bevor das Hauptplattenventil 34 geöffnet wird, also in einem Bereich niedriger Geschwindigkeiten der Kolbengeschwindigkeit, und kann der Druck der Rückdruckkammer 40, also die Dämpfungskraft, direkt gesteuert werden, unabhängig von der Kolbengeschwindigkeit, durch Steuern des Steuerdrucks (Ablaßdrucks) des Drucksteuerventils A entsprechend dem elektrischen Strom, der an die Wicklung 55 des Proportionalmagnetventils 26 angelegt wird. Hierbei wird der Druck zum Öffnen des Druckplattenventils 34 zusammen mit dem Steuerdruck des Drucksteuerventils A eingestellt, da der Innendruck der Rückdruckkammer 40 in der Richtung zum Schließen des Hauptplattenventils 34 einwirkt, so daß die Dämpfungskraft (die Dämpfungskraft in einem Bereich hoher Geschwindigkeiten der Kolbengeschwindigkeit) durch die Ventilöffnungseigenschaften des Hauptplattenventils 34 gesteuert werden können.
Auf die voranstehend geschilderte Weise kann die Dämpfungskraft über einen weiten Bereich eingestellt werden, der von dem Bereich niedriger Geschwindigkeiten der Kolbengeschwindigkeit bis zum Bereich hoher Geschwindigkeiten der Kolbengeschwindigkeit reicht, so daß das Ausmaß der Einstellung vergrößert werden kann. Da das Drucksteuerventil A ein ausreichendes Ausmaß der Dämpfungskraft auch in dem Bereich niedriger Geschwindigkeiten der Kolbengeschwindigkeit bereitstellen kann, nämlich durch die Ventileigenschaften, können ein Fehlen der Dämpfungskraft in dem Bereich niedriger Geschwindigkeiten der Kolbengeschwindigkeit und ein übermäßiger Anstieg der Dämpfungskraft in dem Bereich hoher Geschwindigkeiten verhindert werden. Die Dämpfungskrafteigenschaften des hydraulischen Schwingungsdämpfers 1 mit einstellbarer Dämpfungskraft sind in 12 dargestellt. Das Drucksteuerventil A kann die Dämpfungskraft stabiler bereitstellen, auch bei Temperaturänderungen, da es einen kleineren Einfluß auf den Durchgangswiderstand infolge von Änderungen der Viskosität des öligen Fluids hat als eine variable Öffnung (ein Flußmengensteuerventil).
Wenn der Druck der Rückdruckkammer 40 infolge einer schnellen Eingangsgröße aufgrund eines Stoßes von der Straße oder anderer Gründe schnell ansteigen würde, wird das Plattenventil 48 des Drucksteuerventils A dazu veranlaßt, daß es gebogen wird, so daß sein Außenumfangsabschnitt vom Ventilsitz 45 abgehoben wird, und daher der Druck der Rückdruckkammer 40 schnell an den Ölpfad 41 abgegeben wird. Daher kann ein schneller Anstieg der Dämpfungskraft gesteuert werden, wodurch sich der Fahrkomfort des Fahrzeugs verbessert. Das Plattenventil 48 weist eine größere Öffnungsfläche in Bezug auf das Ausmaß des Anhebens auf, verglichen mit einem herkömmlichen Tellerventil, so daß das Ausmaß der Bewegung des Plungerkolbens 46 kleiner gewählt werden kann. Dies stellt ein besseres Reaktionsvermögen zur Verfügung, und verringert den Einfluß des Reibungswiderstandes.
Als nächstes erfolgt eine Beschreibung eines Beispiels für die tatsächlichen Abmessungen der wesentlichen Abschnitte des Drucksteuerventils A, unter Bezugnahme auf 3.
Die Statikdruckaufnahmefläche Sp des Plattenventils 48 kann durch folgende Formel (1) festgelegt werden: Sp = Fs/Pn (1) wobei Fs die Anstoßbelastung bei dem Ventilsitz 45 des Plattenventils 48 bezeichnet, und Pn den Steuerdruck, wenn eine harte Dämpfungskraft erhalten wird, also den Druck der Rückdruckkammer 40.
Weiterhin kann die Druckaufnahmefläche Sp durch folgende Formel (2) bestimmt werden: Sp = (Ds² – Dp²)π/4 (2) wobei Ds der Durchmesser des Ventilsitzes 45 ist, und d der Durchmesser eines Klemmabschnitts des Plattenventils 48 (der Durchmesser des Abstandsstückes 49).
Zum Zeitpunkt einer weichen Dämpfungskraft ist es erwünscht, daß der Druckverlust infolge des Drucksteuerventils A einen ausreichend geringen Pegel aufweist. Dies kann erzielt werden, wenn die Bedingungen der folgenden Formel (3) erfüllt sind: π(Ds)h > mπd₀ ²/4 (3) wobei D₀ der Durchmesser der festen Öffnung 34a an der stromaufwärtigen Seite des Drucksteuerventils A ist, m die Multiplikation der Durchgangsfläche des Drucksteuerventils A mit der Durchgangsfläche der festen Öffnung 34a, und h das Ausmaß des Anhebens des Plattenventils 48, wodurch eine ausreichende Flußdurchgangsfläche erzielt wird (die Summe des Ausmaßes der Biegung des Plattenventils 48 und des Ausmaßes der Vorwärts- oder Rückwärtsverschiebung des Plungerkolbens 46).
Die voranstehende Formel (3) kann das Hebeausmaß h festlegen, wenn der Steuerdruck Ps (der Druck der Rückdruckkammer 40) nach Erhalten der weichen Dämpfungskraft einwirkt. Hieraus können eine Federkonstante k_d in Bezug auf die Dicke t des Plattenventils 48 und dessen Biegung bestimmt werden.
Wenn die Federkonstante der Feder 51, welche den Plungerkolben 56 vorspannt, als k_p festgelegt ist, der Stoß des Plungerkolbens 46 durch die Wicklung 55 als Fp, und der Hub des Plungerkolbens 46 als S, so kann die Beziehung der Anstoßbelastung Fs zur Federkonstante k_p, zum Stoß Fp und zum Hub S durch die folgenden Formeln (4) und (5) ausgedrückt werden: S = Fp/(k_d + k_p) (4) und Fs = k_d × S (5)
Nunmehr wird angenommen, daß die Parameter für den hydraulischen Schwingungsdämpfer gemäß der ersten Ausführungsform folgendermaßen eingestellt sind:
Pn = 2,43 Mpa;
Fs = 18,8 N;
d = 8,0 mm;
m = 2;
d₀ = 1,0 mm;
Ps = 0,15 Mpa; und
Dp = 12,0 mm
(Durchmesser des Plungerkolbens 46).
Dann kann die Statikdruckaufnahmefläche Sp des Plattenventils 48 aus Formel (1) folgendermaßen erhalten werden: Sp = 7,74 × 10^–6 (m²)
Den Durchmesser Ds des Ventilsitzes 45 erhält man aus der Formel (2) wie folgt:
Ds = 12,4 (mm); und
den Hebebetrag h des Plattenventils 48 erhält man aus Formel (3) folgendermaßen:
h = d₀ ²/2Ds = 0,04 (mm)
Wenn weiterhin die Plattendicke des Plattenventils 48 auf t = 0,15 mm eingestellt ist, die Federkonstante des Plattenventils 48 auf k_d = 627,4 (N/mm), die Federkonstante der Feder 51 auf k_p = 8,0 (N/mm), und der Stoß des Plungerkolbens 46 durch die Wicklung 55 als Fp = 19,6 (N), so kann man den Hub S des Plungerkolbens 46 aus Formel (4) wie folgt erhalten: S = 19,6/(627,4 + 8,0) = 0,03 (mm).
Wenn unter diesen Voraussetzungen der Steuerdruck Ps nach Erhalten der weichen Dämpfungskraft auf Ps = 0,15 MPa eingestellt ist, so erhält man einen Hebebetrag h des Plattenventils 48 von
h = 0,16 (mm)
und dieser Betrag erfüllt die Formel (3).
Als nächstes erfolgt eine Beschreibung der ersten und zweiten Abänderung des Plattenventils des Drucksteuerventils A gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 4 und 5. In den 4 und 5 werden identische Elemente wie in den 1 bis 3 mit identischen Bezugszeichen bezeichnet, damit keine erneute Beschreibung nötig wird.
Bei der ersten Abänderung, die in 4 dargestellt ist, ist das Plattenventil 48 nicht an dem Plungerkolben 46 befestigt, sondern so angeordnet, daß ein konvexer Abschnitt 56, der am oberen Endabschnitt des Plungerkolbens 46 vorgesehen ist, über die Gesamtlänge in das Plattenventil 48 eingeführt ist. Weiterhin springt ein Außenrandabschnitt 57 an der Spitze des Plungerkolbens 46 so vor, daß der Außenumfangsrandabschnitt 57 gegen den hinteren Oberflächenabschnitt des Plattenventils 48 anstoßen kann. Diese Anordnung kann im wesentlichen dasselbe Verhalten und dieselben Auswirkungen erzielen wie jene, die durch den hydraulischen Schwingungsdämpfer gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zur Verfügung gestellt werden.
Andererseits ist bei der zweiten Abänderung, die in 5 gezeigt ist, das Plattenventil 48 an einem konvexen Abschnitt 58 befestigt, der am Zentrumsabschnitt des Ventilsitzes 45 auf der Seite des Steuerventilteils 25 vorgesehen und so angeordnet ist, daß ein Außenumfangsrandabschnitt 59 an der Spitze des Plungerkolbens 46 so ausgebildet ist, daß er vorspringt, wodurch der Außenumfangsrandabschnitt 59 gegen den hinteren Oberflächenabschnitt des Plattenventils 48 anstoßen kann. Auch diese Anordnung kann im wesentlichen dasselbe Verhalten und dieselben Auswirkungen erzielen, wie sie bei dem hydraulischen Schwingungsdämpfer gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erzielt werden.
Als nächstes erfolgt die Beschreibung des hydraulischen Schwingungsdämpfers gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 6. In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, daß der Aufbau des hydraulischen Schwingungsdämpfers gemäß der zweiten Ausführungsform im wesentlichen jenem der ersten Ausführungsform gleicht, mit Ausnahme des Aufbaus eines Plattenventilabschnitts des Drucksteuerventils. Daher zeigt 6 den Schnitt um das Plattenventil des Drucksteuerventils herum, wobei gleiche Bauteile wie in den 1 bis 3 mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind, und detailliert im wesentlichen nur jene Bauteile beschrieben werden, die sich von denen unterscheiden, die in den 1 bis 3 dargestellt sind.
Bei dem hydraulischen Schwingungsdämpfer gemäß der zweiten Ausführungsform, die in 6 gezeigt ist, stehen eine Beilagscheibe 61 (die als Einstellteil dient), ein Abstandsstück 62 mit geringen Abmessungen, und das Plattenventil 48 mit einem konvexen Abschnitt 60 im Eingriff, der an dem Abschnitt der Spitze des Plungerkolbens 46 vorgesehen ist. Die Beilagscheibe 61 ist so ausgebildet, daß sie geringfügig größere Abmessungen hat als das Plattenventil 48, und eine ausreichende Steifigkeit aufweist, und über das Abstandsstück 62 um eine vorbestimmte Entfernung auf der Seite der rückwärtigen Oberfläche des Plattenventils 48 von dieser beabstandet angeordnet ist, um den Hebebetrag einzustellen, also das Ausmaß der Biegung des Plattenventils 48. Allerdings wird darauf hingewiesen, daß die Abmessungen der Beilagscheibe 61 so gewählt sein können, daß sie etwas kleiner als das Plattenventil 48 ist oder ebenso groß wie dieses. Anders ausgedrückt können die Abmessungen der Beilagscheibe 61 so gewählt sein, daß der Außenumfangsrandabschnitt des Plattenventils 48 gegen die Beilagscheibe 61 anstoßen kann, und das Ausmaß des Anhebens des Plattenventils 48 nach dem Anheben des Plattenventils 48 einstellen kann.
Durch diesen Aufbau, wie er voranstehend geschildert wurde, kann die Beilagscheibe 61 das Ausmaß der maximalen Biegung des Plattenventils 48 einstellen, und so auf sichere Weise ein zu starkes Ausmaß der Biegung und Beschädigungen des Plattenventils 48 verhindern. Selbst wenn das Plattenventil 48 brechen würde, kann die Beilagscheibe 61 gegen den Ventilsitz 45 anstoßen, wodurch verhindert wird, daß das Filter 44 durch den Vorsprung des Plungerkolbens 46 bricht.
Als nächstes erfolgt die Beschreibung des hydraulischen Schwingungsdämpfers gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 7, 11 und 13. Es wird darauf hingewiesen, daß der Aufbau des hydraulischen Schwingungsdämpfers gemäß der dritten Ausführungsform im wesentlichen gleich jenem gemäß der ersten Ausführungsform ist, mit Ausnahme des Aufbaus des Drucksteuerventils. Daher werden gleiche Bauteile des hydraulischen Schwingungsdämpfers bei der dritten Ausführungsform mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet wie jene der ersten Ausführungsform, die in den 1 bis 3 gezeigt ist, und erfolgt eine detaillierte Beschreibung besonders jener Bauteile, die sich von den in den 1 bis 3 gezeigten unterscheiden.
Bei dem hydraulischen Schwingungsdämpfer gemäß der dritten Ausführungsform, der in 7, gezeigt ist, ist das Plattenventil 48 auf dem Steuerventilteil 25 über ein Führungsteil 63 angebracht, und ist eine Schraubenfeder 64 zwischen dem Plattenventil 48 und dem Plungerkolben 46 angeordnet. Bei dem Plungerkolben 46 ist der Abschnitt 65 an der Spitze vorspringend ausgebildet, und wird gleitbeweglich durch das Führungsteil 63 geführt.
Der Plungerkolben 46 weist eine Außenumfangsnut 66 auf, die an seinem Seitenoberflächenabschnitt angeordnet ist, und weiterhin ist die Außenumfangsnut 66 so angeordnet, daß sie mit der Rückdruckkammer 40 über einen Ölpfad 47 über den Drosselkanal 53 in Verbindung steht. Die Führung 47 ist mit einer kreisringförmigen Nut 68a versehen, welche mit der kreisringförmigen Kammer 28 und einem Anschluß 68 in Verbindung steht, welche der Außenumfangsnut 66 gegenüberliegen, die auf dem Plungerkolben 46 vorgesehen ist. Die Außenumfangsnut 66 des Plungerkolbens 46 und die kreisringförmige Nut 68a der Führung 47 bilden ein Flußratensteuerventil B.
Der Plungerkolben 46 wird normalerweise zum Ventilsitz 65 durch Zusammendrücken der Feder 64 durch die Federkraft der Feder 51 bewegt. In diesem Zustand wird das Plattenventil 48 auf den Ventilsitz 45 mit Hilfe der maximalen Federkraft der Feder 64 gedrückt, um die Durchgangsfläche des Flußratensteuerventils B zu minimieren, also die Verbindungskanalfläche zwischen der Außenumfangsnut 66 und der kreisringförmigen Nut 68a. Die Aktivierung der Wicklung 55 führt dann dazu, daß der Plungerkolben 46 zu einer Bewegung in Rückwärtsrichtung veranlaßt wird, gegen den Widerstand der Federkraft der Feder 51, wodurch die Einstellbelastung verringert wird, also der Entlastungsdruck, des Plattenventils 48 mit der Feder 64, und gleichzeitig die Durchgangsfläche des Flußratensteuerventils B vergrößert wird.
Nunmehr erfolgt die Beschreibung der Hydraulikschaltung des hydraulischen Schwingungsdämpfers mit einstellbarer Dämpfungskraft gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, unter Bezugnahme auf 11. Bei dem in 11 dargestellten Aufbau werden gleiche Bauteile wie jene, die in den 1, 2 und 8 dargestellt sind, mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet, damit keine erneute Beschreibung gleicher Bauteile erforderlich ist.
Bei dem in 11 dargestellten Aufbau kann die Durchgangsfläche des Flußratensteuerventils B, und ebenso der Steuerdruck des Drucksteuerventils A, auf der Grundlage des elektrischen Stroms gesteuert werden, welcher der Wicklung 55 zugeführt wird. Da die Öffnungseigenschaften durch das Flußratensteuerventil B in dem Bereich niedriger Geschwindigkeiten der Kolbengeschwindigkeit eingestellt werden können, bevor das Hauptplattenventil 34 geöffnet wird, zusammen mit den Ventileigenschaften durch das Drucksteuerventil A, kann die Freiheit in Bezug auf die Einstellung der Dämpfungskrafteigenschaften vergrößert werden, im Vergleich zu den Dämpfungskrafteigenschaften des hydraulischen Schwingungsdämpfers gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 13 zeigt die Dämpfungskrafteigenschaften des hydraulischen Schwingungsdämpfers mit einstellbarer Dämpfungskraft gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Als nächstes erfolgt die Beschreibung des hydraulischen Schwingungsdämpfers gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 8 und 9. Da der Aufbau des hydraulischen Schwingungsdämpfers gemäß der vierten Ausführungsform im wesentlichen gleich jenem gemäß der zweiten Ausführungsform ist, abgesehen von dem Aufbau einer Feder, welche den Plungerkolben des Drucksteuerventils vorspannt, ist in den 8 und 9 jeweils nur ein Dämpfungskrafterzeugungsmechanismus dargestellt. Weiterhin sind in den 4 und 9 gleiche Elemente wie jene, die in den 1, 2 und 6 gezeigt sind, mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und erfolgt eine detaillierte Beschreibung im wesentlichen nur in Bezug auf jene Elemente, die sich von den bereits geschilderten unterscheiden.
Bei dem hydraulischen Schwingungsdämpfer mit einstellbarer Dämpfungskraft gemäß der vierten Ausführungsform der Erfindung, der in den 8 und 9 gezeigt ist, ist eine scheibenförmige Plattenfeder 69 am oberen Endabschnitt des Plungerkolbens 46 angeordnet, statt der Schraubenfeder 51, die auf dem rückwärtigen Oberflächenabschnitt des Plungerkolbens 46 vorgesehen ist. Die scheibenförmige Plattenfeder 69 ist auf der Seite der rückwärtigen Oberfläche der Beilagscheibe 61 über ein Abstandsstück 70 angeordnet, und an dem Plungerkolben 46 mit einem Bolzen 71 befestigt, zusammen mit dem Plattenventil 48, den Abstandsstücken 69 und 70, und der Beilagscheibe 61. Der Bolzen 71 ist mit einem Ölpfad 72 versehen, der mit einem Drosselpfad 53 in Verbindung steht. Bei dem voranstehend geschilderten Aufbau wird das Plattenventil 48 auf den Ventilsitz 45 mit Hilfe der vorbestimmten Einstellbelastung heruntergedrückt, die durch die Federkraft der scheibenförmigen Plattenfeder 69 aufgebracht wird. Die scheibenförmige Plattenfeder 69 ist weiterhin mit einem weggeschnittenen Abschnitt 73 an ihrem Außenumfangsabschnitt versehen, um den Druck des öligen Fluids auszugleichen, der von den beiden Seiten aus einwirkt.
Bei dem voranstehend geschilderten Aufbau ist kein Raum zum Anordnen einer Schraubenfeder am rückwärtigen Abschnitt des Plungerkolbens 46 erforderlich, wodurch die Abmessungen eines Magnetsteuerventils kompakter und geringer werden. Da bei diesem Aufbau die Federkraft um einen Montageabschnitt des Plattenventils 48 des Plungerkolbens 46 herum einwirken kann, kann das auf den Plungerkolben 46 einwirkende Moment dadurch kleiner gewählt werden, daß die Federkraft des Plattenventils 48 und die Federkraft der Plattenfeder 69 eingesetzt werden, wodurch der Gleitwiderstand durch das Herunterfallen des Plungerkolbens 46 verringert wird, und dessen Betrieb glatter abläuft.
Als nächstes erfolgt die Beschreibung des hydraulischen Schwingungsdämpfers gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 10 und 14. Da der Aufbau des hydraulischen Schwingungsdämpfers gemäß der fünften Ausführungsform im wesentlichen gleich jenem gemäß der vierten Ausführungsform ist, abgesehen vom Aufbau eines Plattenventils eines Drucksteuerventils und einer Beilagscheibe, sind in den 10 und 14 nur Bauteile um das Drucksteuerventil herum dargestellt. Weiterhin werden in den 10 und 14 gleiche Bauteile wie jene, die in den 8 und 9 gezeigt sind, mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und erfolgt eine detaillierte Beschreibung insbesondere jener Bauteile, die sich von den bereits beschriebenen unterscheiden.
Bei dem hydraulischen Schwingungsdämpfer mit einstellbarer Dämpfungskraft gemäß der fünften Ausführungsform, die in 10 gezeigt ist, ist das Plattenventil 48 mit einem Ölpfad 74 versehen, der darin in Axialrichtung über die Gesamtlänge verläuft. Die Beilagscheibe 61 ist mit einem ringförmigen Sitzabschnitt 75 versehen, der von ihr aus vorspringt, und der Sitzabschnitt 75 liegt dem Plattenventil 48 am Außenumfangsabschnitt des Ölpfades 74 am rückwärtigen Oberflächenabschnitt des Plattenventils 48 gegenüber. Der Sitzabschnitt 75 weist kleinere Abmessungen auf als der Ventilsitz 75, auf welchem das Plattenventil 48 aufsitzt.
Weiterhin wird normalerweise das Plattenventil 48 auf den Federsitz 45 durch die Federkraft der Plattenfeder 69 gedrückt und zum Verbiegen veranlaßt, wodurch es auf dem Sitzabschnitt 75 aufsitzt, und den Kanal des Ölpfades 74 sperrt. Nach Anlegen elektrischen Stroms an die Wicklung 55 wird der Plungerkolben 46 dazu veranlaßt, sich nach hinten zu bewegen, gegen den Widerstand der Federkraft der Plattenfeder 69. Wenn der Plungerkolben 46 sich nach hinten bewegt, wird die eingestellte Belastung, also der Ablaßdruck, des Plattenventils 48 niedriger. Weiterhin bilden die Seite der rückwärtigen Oberfläche des Plattenventils 48 und der Sitzabschnitt 75 ein Flußratensteuerventil B, und wird der Sitzabschnitt 75 immer weiter von dem Plattenventil 48 entfernt, wenn der Plungerkolben 46 nach hinten bewegt wird, wodurch ein Ölpfad ausgebildet wird, der mit dem Ölpfad 74 zwischen diesen Teilen in Verbindung steht, und die Durchgangsfläche vergrößert.
Diese Ausbildung des hydraulischen Schwingungsdämpfers gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bringt Vorteile mit sich, zusätzlich zur Betriebsweise und den Auswirkungen, wie sie durch den hydraulischen Schwingungsdämpfer gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erzielt werden, nämlich daß die Durchgangsfläche des Flußratensteuerventils B durch Aktivierung der Wicklung 55 eingestellt werden kann, zusammen mit dem Ablaßdruck des Drucksteuerventils A, im wesentlichen ebenso wie bei dem hydraulischen Schwingungsdämpfer gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der hydraulische Schwingungsdämpfer gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann daher die Öffnungseigenschaften durch das Flußratensteuerventil B steuern, zusammen mit den Ventileigenschaften durch das Drucksteuerventil A, in dem Bereich niedriger Geschwindigkeiten der Kolbengeschwindigkeit, bevor das Hauptplattenventil 34 geöffnet wird, was erhöhte Freiheiten zur Einstellung der Dämpfungskrafteigenschaften mit sich bringt. 14 gibt die Dämpfungskrafteigenschaften an, die bei dem hydraulischen Schwingungsdämpfer mit einstellbarer zur Einstellung der Dämpfungskrafteigenschaften mit sich bringt. 14 gibt die Dämpfungskrafteigenschaften an, die bei dem hydraulischen Schwingungsdämpfer mit einstellbarer Dämpfungskraft gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erzielt werden.
Wie voranstehend im einzelnen erläutert wurde, ist der hydraulische Schwingungsdämpfer mit einstellbarer Dämpfungskraft gemäß der vorliegenden Erfindung so aufgebaut, daß der Druck zum Öffnen des Plattenventils durch den Schub eines Magnetventils eingestellt werden kann, wodurch direkt die Dämpfungskraft gesteuert wird, bevor das Öffnen des Dämpfungsventils des Steuertyps erfolgt, und gleichzeitig der Steuerdruck durch den Regeldruck des Drucksteuerventils geändert wird, um den Öffnungsdruck des Dämpfungsventils des Steuertyps zu steuern. Zu diesem Zeitpunkt kann ein schneller Anstieg des Drucks des öligen Fluids durch das Verbiegen des Plattenventils abgelassen werden. Dies führt dazu, daß der Umfang der Einstellung der Dämpfungskraft vergrößert werden kann, und auch ein ausreichendes Ausmaß an Dämpfungskraft in dem Bereich niedriger Geschwindigkeiten der Kolbengeschwindigkeit erhalten werden kann, und zwar durch die Ventileigenschaften. Weiterhin kann eine Dämpfungskraft erzielt werden, die selbst bei Temperaturänderungen stabil ist. Dieser Aufbau kann auch eine schnelle Eingangsgröße infolge des Stoßes einer Straße oder aus anderen Gründen absorbieren, wodurch ein schneller Anstieg der Dämpfungskraft kontrolliert wird, und der Fahrkomfort des Fahrzeugs verbessert wird.
Gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung kann der hydraulische Schwingungsdämpfer verhindern, daß das Plattenventil in übermäßigem Ausmaß gebogen wird, und zwar durch das Einstellteil, so daß Beschädigungen des Plattenventils verhindert werden.
Gemäß einer weiteren Weiterbildung der vorliegenden Erfindung stellt der hydraulische Schwingungsdämpfer die Vorteile zur Verfügung, daß der Einsatz einer Schraubenfeder zum Vorspannen des Plungerkolbens nicht erforderlich ist, und daß das Magnetsteuerventil kompakt und mit kleineren Abmessungen ausgebildet werden kann, da der Öffnungsdruck zum Öffnen des Plattenventils dadurch einstellbar ist, daß man das Magnetventil den Stoß des Plungerkolbens im Widerstand gegen die Federkraft der Plattenfeder einwirken läßt.
Gemäß einer weiteren Weiterbidlung der vorliegenden Erfindung stellt der hydraulische Schwingungsdämpfer die Merkmale zur Verfügung, daß die Öffnungseigenschaften ebenso wie die Ventileigenschaften entsprechend dem Stoß des Magnetventils eingestellt werden können, bevor das Öffnen des Dämpfungsventils des Steuertyps erfolgt, durch Kombinieren des Drucksteuerventils mit dem Flußratensteuerventil, und daß die Freiheit in Bezug auf die Einstellung der Dämpfungskraft vergrößert werden kann.
Allerdings wird darauf hingewiesen, daß die vorliegende Erfindung im einzelnen auf der Grundlage der voranstehend geschilderten bevorzugten Ausführungsformen beschrieben wurde, daß jedoch die vorliegende Erfindung in keinerlei Hinsicht auf diese bevorzugten Ausführungsformen beschränkt sein soll, sondern auch Abänderungen und Variationen umfasst, die innerhalb des Schutzbereichs der beigefügten Patentansprüche liegen.

Claims

Hydraulischer Schwingungsdämpfer mit einstellbarer Dämpfungskraft, der einen Zylinder (2) aufweist, in welchen ein öliges Fluid eingefüllt ist, einen gleitbeweglich in dem Zylinder (2) angeordneten Kolben (5), eine Kolbenstange (6), deren eines Ende mit dem Kolben (5) verbunden ist, und deren anderes Ende nach außerhalb des Zylinders (2) verläuft, einen Hauptfluidkanal (16, 17, 18) und einen Hilfsfluidkanal (34a, 35a, 37a, 40), die beide mit dem Zylinder (2) verbunden sind, und in denen ein öliges Fluid infolge der Gleitbewegung des Kolbens fließt, ein Dämpfungsventil (34) des Vorsteuertyps, welches in dem Hauptfluidkanal angeordnet ist, eine Rückdruckkammer (40), wobei ein Innendruck der Rückdruckkammer (40) als ein Steuerdruck für das Dämpfungsventil (34) des Vorsteuertyps derart wirkt, dass der Steuerdruck auf das Dämpfungsventil (34) in der Schließrichtung des Dämpfungsventils (34) wirkt, eine feste Öffnung (34a), die in dem Hilfsfluidkanal angeordnet ist, und ein Drucksteuerventil (A), wobei der Druck zwischen der festen Öffnung (34a) des Hilfsfluidkanals und dem Drucksteuerventil (A) als Vorsteuerdruck für das Dämpfungsventil (34) des Vorsteuertyps dient, wobei das Drucksteuerventil (A) ein Magnetsteuerventil (26) mit einem Plungerkolben (46) aufweist, der gemäß einem Schub der Magnetspule (55) bewegbar ist, und direkt den Druck zum Öffnen eines Plattenventils (48) in Übereinstimmung mit dem an die Magnetspule (55) angelegten Strom steuert, wobei das Plattenventil (48) in einem Hilfsfluidkanal (34a, 35a, 37a, 40) vorgesehen ist und derart gebogen wird, dass es geöffnet wird, wenn sich der Innendruck der Rückdruckkammer (40) erhöht.
Hydraulischer Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Einstellteil (61) zum Einstellen des Ausmaßes der Biegung des Plattenventils an der Seite der rückwärtigen Oberfläche des Plattenventils (48) angeordnet ist, wobei das Einstellteil (61) an dem Plattenventil (48) anliegt, wenn das Plattenventil sich um einen vorbestimmten Betrag biegt, wodurch ein weiteres Biegen des Plattenventils begrenzt wird.
Hydraulischer Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Plungerkolben (46) des Magnetsteuerventils (26) zur Bereitstellung des Schubes auf das Plattenventil (48) durch eine scheibenförmige Plattenfeder (69) vorgespannt ist.
Hydraulischer Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Drucksteuerventil (A) ein Flussratensteuerventil (B) zur Einstellung einer Durchgangsfläche des Hilfsfluidkanals entsprechend dem Schub der Magnetspule (55) aufweist.