DE20122700U1

DE20122700U1 - Ventil mit veränderlichen Durchlaßöffnungen

Info

Publication number: DE20122700U1
Application number: DE20122700U
Authority: DE
Original assignee: Tenneco Automotive Inc
Current assignee: Tenneco Automotive Inc
Priority date: 2000-04-19
Filing date: 2001-04-05
Publication date: 2007-03-08
Anticipated expiration: 2011-04-06

Abstract

Dämpfer (20), der folgendes umfaßt:
ein Druckrohr (30), das eine Arbeitskammer (42) bildet;
einen Kolben (32), der innerhalb der genannten Arbeitskammer (42) angeordnet ist, wobei der genannte Kolben (32) die genannte Arbeitskammer (42) in eine obere Arbeitskammer (44) und eine untere Arbeitskammer (46) unterteilt;
ein Speicherrohr (36), das um das genannte Druckrohr (30) herum angeordnet ist, wobei das genannte Speicherrohr (36) einen Ausgleichsraum (54) zwischen dem genannten Druckrohr (30) und dem genannten Speicherrohr (36) bildet;
eine Bodenventilanordnung (40), die zwischen der genannten unteren Arbeitskammer (46) und dem genannten Ausgleichsraum (54) zur Durchflußregulierung des Dämpfungsfluids zwischen der genannten unteren Arbeitskammer (46) und dem genannten Ausgleichsraum (54) vorgesehen ist, wobei die genannte Bodenventilanordnung (40) folgendes umfaßt:
– einen Ventilkörper (60);
– eine Druckstufen-Ventilanordnung (64), die benachbart zum Ventilkörper (60) zur Durchflußregulierung des Dämpfungsfluids zwischen der genannten unteren Arbeitskammer (46) und dem genannten Ausgleichsraum (54) vorgesehen ist,...

Description

Erfindungsgebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft generell Dämpfer oder Stoßdämpfer von Kraftfahrzeugen, die mechanische Stöße aufnehmen. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine einzelne hydraulische Ventilanordnung, die eine bessere Abstimmbarkeit des Stoßdämpfers gestattet, besonders im Modus eines geringen hydraulischen Fluiddurchflusses.
Hintergrund der Erfindung
Stoßdämpfer werden in Verbindung mit Fahrzeug-Radaufhängungen verwendet, um unerwünschte Schwingungen zu absorbieren, die beim Fahren auftreten. Um diese unerwünschten Schwingungen zu absorbieren, sind die Stoßdämpfer generell zwischen dem gefederten Teil (Karosserie) und dem ungefederten Teil (Räder) des Kraftfahrzeugs eingebaut. Ein Kolben befindet sich in einem Druckrohr des Stoßdämpfers, wobei der Kolben durch eine Kolbenstange mit dem gefederten Teil des Kraftfahrzeugs verbunden ist, während das Druckrohr mit dem ungefederten Teil des Kraftfahrzeugs verbunden ist. Da der Kolben durch den Einsatz von Ventilen fähig ist, den Durchfluß des Dämpfungsfluids zwischen entgegengesetzten Seiten des Kolbens zu begrenzen, wenn der Stoßdämpfer eingefahren oder ausgefahren wird, kann der Stoßdämpfer eine Dämpfungskraft erzeugen, die den unerwünschten Schwingungen entgegenwirkt, welche andernfalls vom ungefederten Teil auf den gefederten Teil des Kraftfahrzeugs übertragen werden würden. In einem Doppelrohrstoßdämpfer ist ein Fluidreservoir zwischen dem Druckrohr und dem Speicherrohr definiert. Ein Bodenventil kann zwischen der unteren Arbeitskammer (dem Bereich unter dem Kolben) und dem Reservoir vorgesehen sein, um den Fluiddurchfluß zwischen der unteren Arbeitskammer und dem Reservoir zu begrenzen, um eine Dämpfungskraft zu erzeugen, die ebenfalls den unerwünschten Schwingungen entgegenwirkt, die andernfalls vom ungefederten Teil zum gefederten Teil des Kraftfahrzeugs übertragen werden würden. Je stärker der Fluiddurchfluß innerhalb des Stoßdämpfers durch den Kolben und/oder durch das Bodenventil begrenzt wird, um so größer sind die Dämpfungskräfte, die durch den Stoßdämpfer erzeugt werden. Folglich würde ein stark begrenzter Fluidstrom eine harte Federung bewirken, während ein weniger begrenzter Fluidstrom eine weiche Federung erzeugt.
Beim Auswählen des Dämpfungsgrades, den ein Stoßdämpfer bereitstellen soll, werden mindestens drei Fahrzeugleistungsmerkmale berücksichtigt. Diese drei Merkmale sind Fahrkomfort, Fahrzeughandhabung und Bodenhaftvermögen. Der Fahrkomfort hängt häufig von der Federkonstante der Hauptfedern des Fahrzeuges und der Federkonstante des Sitzes und der Reifen sowie vom Dämpfungskoeffizienten des Stoßdämpfers ab. Für einen optimalen Fahrkomfort wird eine relativ niedrige Dämpfungskraft oder eine weiche Federung bevorzugt.
Die Fahrzeughandhabung bezieht sich auf die Veränderungen des Fahrverhaltens des Fahrzeugs (d.h. Wanken, Nicken und Gieren). Für eine optimale Beherrschung des Fahrzeugs sind relativ große Dämpfungskräfte oder eine harte Federung erforderlich, um übermäßig schnelle Änderungen im Fahrverhalten des Fahrzeugs bei Kurvenfahrten, Beschleunigung und Verzögerung zu vermeiden.
Schließlich hängt das Bodenhaftvermögen in der Regel davon ab, wieviel Kontakt zwischen den Reifen und dem Boden besteht. Um die Straßenlage zu optimieren, sind bei der Fahrt auf unebenen Flächen große Dämpfungskräfte oder eine harte Federung erforderlich, um dem Kontaktverlust zwischen Rad und Boden für übermäßig lange Zeitspannen zu verhindern.
Zahlreiche Stoßdämpfertypen wurden entwickelt, um die gewünschten Dämpfungs kräfte in Bezug auf die verschiedenen Leistungsmerkmale von Kraftfahrzeugen zu erzeugen. Es wurden Stoßdämpfer entwickelt; um unterschiedliche Dämpfungseigenschaften in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit bereitzustellen, mit der sich der Kolben innerhalb des Druckrohres bewegt. Aufgrund des exponentiellen Verhältnisses zwischen dem Druckabfall und der Strömungsrate ist es eine schwierige Aufgabe, eine Dämpfungskraft bei relativ niedrigen Kolbengeschwindigkeiten zu erzeugen, besonders bei Geschwindigkeiten nahe Null. Die Dämpfungskraft bei niedrigen Kolbengeschwindigkeiten ist jedoch wichtig für die Beherrschung des Fahrzeugs, da die meisten die Fahrzeughandhabung betreffenden Ereignisse durch langsame Fahrzeugkarosseriebewegungen gesteuert werden.
Bei verschiedenen aus dem Stand der Technik bekannten Systemen zum Abstimmen von Stoßdämpfern bei langsamer Kolbenbewegung wird eine feste Niedriggeschwindigkeits-Ablaßöffnung geschaffen, die einen Ablaßkanal bereitstellt, der über den Kolben stets offen ist. Diese Vorsteueröffnung kann dadurch geschaffen werden, daß Öffnungsschlitze verwendet werden, die entweder auf der flexiblen Scheibe benachbart zur Dichtungsfläche angeordnet sind oder indem direkt in der Dichtungsfläche vorgesehene Öffnungsschlitze vorgesehen werden. Um eine Steuerung bei niedrigen Kolbengeschwindigkeiten unter Verwendung dieser offenen Öffnungsschlitze zu erreichen, müssen die Öffnungsschlitze klein genug sein, um eine Drosselung bei relativ niedrigen Kolbengeschwindigkeiten zu erzeugen. Wenn dies erreicht ist, arbeitet der Niedriggeschwindigkeits-Fluidkreis des Ventilsystems über einen sehr kleinen Geschwindigkeitsbereich. Aus diesem Grund wird die sekundäre oder Hochgeschwindigkeitsstufe der Ventilsteuerung bei einer niedrigeren Geschwindigkeit aktiviert als gewünscht. Die Aktivierung der sekundären Stufe der Ventilsteuerung bei relativ langsamen Kolbenbewegungen verursacht harte Stöße, da die Form der Kraft-Geschwindigkeits-Kennlinie des Kreises mit fester Ablaßöffnung in der Konfiguration vollkommen von der Form des Hochgeschwindigkeitskreises abweicht.
Die fortwährende Entwicklung von Stoßdämpfern umfaßt die Entwicklung eines Ventilsystems, das einen weichen Übergang zwischen einem Niedriggeschwindigkeits-Ventilkreis und dem Sekundär- oder Hochgeschwindigkeits-Ventilkreis bereitstellt.
Der fließende Übergang zwischen diesen beiden Kreisen trägt dazu bei, jedwede harten Stöße während des Übergangs zu reduzieren und/oder zu beseitigen.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung stellt für die Technik ein Verfahren zum Abstimmen von Dämpfungskräften bei niedrigen Kolbengeschwindigkeiten bereit, um die Handhabungseigenschaften des Fahrzeugs zu verbessern, ohne harte Stöße zu erzeugen. Die vorliegende Erfindung sieht einen Vorsteuerkreis mit variabler Öffnung vor, der im sekundären Ventilsystem aufgenommen ist. Das sekundäre Ventilsystem umfaßt eine Mehrzahl von am Kolben befestigten Tellern, um die sich durch den Kolben erstreckenden Fluidkanäle zu verschließen. Die Mehrzahl der Teller biegt aufgrund einer Druckdifferenz aus, um die Fluidkanäle während der zweiten Stufe der Ventilsteuerung zu öffnen. Der Vorsteuerkreis mit variabler Öffnung der vorliegenden Erfindung umfaßt einen Ventilteller mit einem kleineren Durchmesser, der direkt benachbart zum Ventilteller angeordnet ist, der den Kolben berührt. Durch diesen Teller mit geringerem Durchmesser kann der Außenumfangsbereich des mit dem Kolben in Kontakt befindlichen Ventiltellers vor dem Ausbiegen des Ventiltellerstapels ausgelenkt werden, um den Vorsteuerkreis mit variabler Öffnung bereitzustellen. In einer Ausführung ist der Teller mit reduziertem Durchmesser konzentrisch mit den anderen Ventiltellern, in einer anderen Ausführung ist er exzentrisch zu den anderen Ventiltellern und in einer weiteren Ausführung weist der Teller mit reduziertem Durchmesser eine kurvenförmige Oberfläche auf, um die Auslenkung der anderen Ventilteller zu steuern.
Weitere Vorteile und Ziele der vorliegenden Erfindung werden für Fachleute aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung sowie den angehängten Ansprüchen und Zeichnungen ersichtlich.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
In den Zeichnungen, die die beste erfindungsgemäße Ausführungsform veranschaulichen, die man sich derzeit vorstellen kann, ist:
1 eine Darstellung eines Kraftfahrzeugs, das die variable Ablaßöffnung gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet;
2 eine Seitenansicht, teilweise im Längsschnitt, eines Stoßdämpfers, der die erfindungsgemäße variable Ablaßöffnung umfaßt;
3 ein vergrößerter Seitenaufriß, partiell im Längsschnitt der Bodenventilanordnung für den in 2 dargestellten Stoßdämpfer;
4 eine perspektivische Explosionsansicht der in 3 gezeigten Bodenventilanordnung;
5 ein vergrößerter Seitenaufriß, partiell im Längsschnitt einer Kolbenanordnung, die eine erfindungsgemäße variable Ablaßöffnung umfaßt;
6 eine perspektivische Ansicht einer Bodenventilanordnung mit einem Ventilteller zur Verwendung mit einer variablen Ablaßöffnung gemäß einer weiteren Ausführung der vorliegenden Erfindung; und
7 eine perspektivische Ansicht einer Bodenventilanordnung mit einem Ventilteller zur Verwendung mit einer variablen Ablaßöffnung gemäß einer weiteren Ausführung der vorliegenden Erfindung.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführung
Unter Bezugnahme auf die Figuren, in denen gleiche Bezugsziffern gleiche oder entsprechende Teile in den verschiedenen Ansichten bezeichnen, wird in 1 ein Fahrzeug mit einer Radaufhängung gezeigt, die eine variable Ablaßöffnung gemäß der vorliegenden Erfindung aufweist, wobei es generell mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet wird. Das Fahrzeug 10 umfaßt eine Hinterradaufhängung 12, eine Vorderradaufhängung 14 sowie eine Karosserie 16. Die Hinterradaufhängung 12 verfügt über eine sich transversal erstreckende (nicht-dargestellte) Hinterachsen-Baugruppe, die geeignet ist, die Hinterräder 18 des Fahrzeuges wirksam zu tragen. Die Hinterachsen-Baugruppe ist durch ein Paar Stoßdämpfer 20 und ein Paar Schraubenfedern 22 wirksam mit der Karosserie 16 verbunden. In gleicher Weise umfaßt die Vorderradaufhängung 14 eine sich transversal erstreckende (nicht-dargestellte) Vorderachsen-Baugruppe, um die Vorderräder 24 des Fahrzeugs wirksam zu tragen. Die Vorderachsen-Baugruppe ist durch ein zweites Paar Stoßdämpfer 26 und durch ein Paar Schraubenfedern 28 wirksam mit der Karosserie 16 verbunden. Die Stoßdämpfer 20 und 26 dienen dazu, die Relativbewegungen des ungefederten Anteils (d.h. die vorderen und hinteren Radaufhängungen 12 bzw. 14) und des gefederten Anteils (d.h. die Karosserie 16) des Fahrzeugs 10 zu dämpfen. Obwohl das Fahrzeug 10 als Personenkraftwagen mit Vorder- und Hinterachsen-Baugruppen dargestellt ist, können die Stoßdämpfer 20 und 26 in anderen Fahrzeugtypen oder in anderen Arten von Anwendungen verwendet werden, einschließlich, aber ohne darauf beschränkt zu sein, Fahrzeugen mit unabhängiger Vorder- und/oder unabhängiger Hinterradaufhängung.
Ferner bezieht sich der hier verwendete Begriff „Stoßdämpfer" auf Dämpfer im allgemeinen und umfaßt somit auch McPherson-Federbeine.
In 2, auf die jetzt Bezug genommen wird, ist der Stoßdämpfer 20 genauer dargestellt. Obwohl 2 nur den Stoßdämpfer 20 zeigt, versteht es sich, daß der Stoßdämpfer 26 ebenfalls die nachstehend für den Stoßdämpfer 20 beschriebene erfindungsgemäße Ventilanordnung mit variabler Ablaßöffnung aufweist. Der Stoßdämpfer 26 unterscheidet sich von Stoßdämpfer 20 durch die Art und Weise, wie er mit den gefederten und ungefederten Teilen des Fahrzeugs 10 verbunden werden kann. Der Stoßdämpfer 20 umfaßt ein Druckrohr 30, einen Kolben 32, eine Kolbenstange 34, ein Speicherrohr 36 sowie eine Bodenventilanordnung 40.
Das Druckrohr 30 definiert eine Arbeitskammer 42. Der Kolben 32 ist verschiebbar innerhalb des Druckrohres 30 angeordnet und teilt die Arbeitskammer 42 in eine obere Arbeitskammer 44 und eine untere Arbeitskammer 46. Eine Dichtung 48 ist zwischen dem Kolben 32 und dem Druckrohr 30 vorgesehen, um eine Gleitbewegung des Kolbens 32 gegenüber dem Druckrohr 30 zu gestatten, ohne unerwünschte Reibungskräfte zu erzeugen und um die obere Arbeitskammer 44 gegen die untere Arbeitskammer 46 abzudichten. Die Kolbenstange 34 ist am Kolben 32 befestigt und erstreckt sich durch die obere Arbeitskammer 44 und durch eine obere Abschlußkappe 50, die das obere Ende des Druckrohres 30 und des Speicherrohres 36 verschließt. Ein Dichtungssystem 52 dichtet den Übergang zwischen der oberen Abschlußkappe 50, dem Druckrohr 30, dem Speicherrohr 36 und der Kolbenstange 34 ab. Das dem Kolben 32 entgegengesetzte Ende der Kolbenstange 34 ist in der bevorzugten Ausführung für eine Befestigung am gefederten Teil des Fahrzeugs 10 geeignet. Ventile im Kolben 32 steuern die Bewegung des Fluids zwischen der oberen Arbeitskammer 44 und der unteren Arbeitskammer 46 während der Bewegung des Kolbens 32 im Druckrohr 30. Da die Kolbenstange 34 nur durch die obere Arbeitskammer 44 und nicht durch die untere Arbeitskammer 46 verläuft, verursacht die Bewegung des Kolbens 32 im Druckrohr 30 eine Differenz zwischen der Menge des in der oberen Arbeitskammer 44 verdrängten Fluids und der Menge des in der unteren Arbeitskammer 46 verdrängten Fluids. Diese Differenz in der verdrängten Fluidmenge ist als „Kolbenstangenvolumen" bekannt und strömt durch die Bodenventilanordnung 40.
Das Speicherrohr 36 umgibt das Druckrohr 30, um einen Ausgleichsraum 54 zu definieren, der sich zwischen den Rohren befindet. Das untere Ende des Speicherrohres 36 wird durch eine Abschlußkappe 56 verschlossen, die in der bevorzugten Ausführung so ausgelegt ist, daß sie mit dem ungefederten Teil des Fahrzeugs 10 verbunden werden kann. Das obere Ende des Speicherrohrs 36 ist an der oberen Abschlußkappe 50 befestigt. Die Bodenventilanordnung 40 ist zwischen der unteren Arbeitskammer 46 und dem Ausgleichsraum 54 vorgesehen, um den Fluiddurchfluß zwischen den beiden Kammern zu steuern. Wenn sich der Stoßdämpfer 20 in der Länge vergrößert (Zugstufe, Ausfederung), ist aufgrund des Kolbenstangenvolumen-Prinzips ein zusätzliches Fluidvolumen in der unteren Arbeitskammer 46 erforderlich. Aus diesem Grund fließt das Fluid von dem Ausgleichsraum 54 über die Bodenventilanordnung 40 zu der unteren Arbeitskammer 46. Wenn sich der Stoßdämpfer in der Länge verkürzt (Druckstufe, Einfederung), muß aufgrund des Kolbenstangenvolumen-Prinzips ein überschüssiges Fluidvolumen aus der unteren Arbeitskammer 46 entfernt werden. Folglich strömt das Fluid von der unteren Arbeitskammer 46 durch die Bodenventilanordnung 40 zum Ausgleichsraum 54.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine einzelne Bodenventilanordnung 40, die eine Ventilanordnung mit variabler Ablaßöffnung gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt. Die Bodenventilanordnung 40 stellt einen abstimmbaren fließenden Übergang zwischen der Ventilsteuerung bei langsamer Einfederungsbewegung und der Ventilsteuerung der zweiten Stufe der Einfederungsbewegung her, die während der mittleren und extrem schnellen Kolbenbewegungen zum Einsatz kommt.
In 3, auf die nun Bezug genommen wird, umfaßt die Bodenventilanordnung 40 einen Ventilkörper 60, eine Zugstufen-Ventilanordnung 62, eine Druckstufen-Ventilanordnung 64, eine Befestigungsschraube 66 und eine Befestigungsmutter 68. Der Ventilkörper 60 ist am Druckrohr 30 und der Abschlußkappe 56 mittels Preßpassung oder durch andere in der Technik verbreitete Verfahren befestigt. Die Abschlußkappe 56 ist am Speicherrohr 36 montiert und definiert eine Mehrzahl von Fluidkanälen 70, die einen Austausch zwischen dem Ausgleichsraum 54 und der Bodenventilanordnung 40 gestatten. Der Ventilkörper 60 definiert eine Mehrzahl von Zugstufen-Fluidkanälen 72, eine Mehrzahl von Druckstufen-Fluidkanälen 74 und eine Mittelbohrung 78. Die Befestigungsschraube 66 erstreckt sich durch die Mittelbohrung 78 und wirkt über eine Gewinde mit der Befestigungsmutter 68 zusammen, um sowohl die Zugstufen-Ventilanordnung 62 als auch die Druckstufen-Ventilanordnung 64 an dem Ventilkörper 60 zu befestigen.
In den 3 und 4, auf die nachstehend Bezug genommen wird, umfaßt die Zugstufen-Ventilanordnung 62 einen Ventilteller 80 und eine Ventilfeder 82. Der Ventilteller 80 ist ein ringförmiges Bauteil, das eine Innenbohrung 84 definiert, um dem Fluidstrom Durchlaß zu den Druckstufen-Fluidkanälen 74 zu gestatten, wie nachstehend beschrieben wird. Der Ventilteller 80 ist gegen die obere Fläche des Ventilkörpers 60 durch die Ventilfeder 82 vorgespannt, die zwischen dem Ventilteller 80 und der Befestigungsmutter 68 vorgesehen ist. Der Ventilteller 80 verschließt die Mehrzahl der Zugstufen-Fluidkanäle 72. Während eines Zug- oder Ausfederungshubs des Stoßdämpfers 20 verringert sich der Fluiddruck in der unteren Arbeitskammer 46 bis der Fluiddruck innerhalb des Ausgleichsraums 54 und innerhalb der Fluidkanäle 72 in der Lage ist, die Vorspannung der Ventilfeder 82 zu überwinden. Wenn der auf den Ventilteller 80 wirkende Fluiddruck die Vorspannungskraft der Ventilfeder 82 übersteigt, wird der Ventilteller 80 von dem Ventilkörper 60 wegbewegt, um den Durchfluß des Fluids von dem Ausgleichsraum 54 zur unteren Arbeitskammer 46 zu gestatten.
Die Druckstufen-Ventilanordnung 64 umfaßt einen Ablaßventilteller 90 mit veränderlicher Öffnung, einen Stützteller 92 sowie einen oder mehr Ventilteller 94 für mittlere/hohe (Kolben)Geschwindigkeiten. Die Ventilteller 90, 92 und 94 sind übereinander gestapelt und nächst dem Ventilkörper 60 angeordnet, wobei der Ablaßteller 90 an dem Ventilkörper 60 anliegt, der Stützteller 92 am Ablaßteller 90 anliegt und der Ventilteller 94 für mittlere/hohe Geschwindigkeiten am Stützteller 92 anliegt. Die Teller 90, 92 und 94 werden in Position gehalten, indem sie zwischen einer Schulter 96 der Befestigungsschraube 66 und der unteren Fläche des Ventilkörpers 60 eingesetzt sind. Die Befestigungsschraube 66 ist mittels der Befestigungsmutter 68 am Ventilkörper 60 angebracht.
Jeder Ablaßteller 90 mit veränderlicher Öffnung ist eine ringförmige Scheibe mit einer Mittelbohrung, durch die sich die Schraube 66 erstreckt. Der Teller 90 ist so dimensioniert, daß er die Mehrzahl der Druckstufen-Fluidkanäle 74 schließt, jedoch Zugang zu der Mehrzahl der Zugstufen-Fluidkanäle 72 gewährt. Wenn der Fluiddruck in den Fluidkanälen 74 ansteigt, verbiegt sich der Teller 90, wodurch der Rücklaufstrom des Fluids an dem Teller 90 vorbei ermöglicht wird.
Die Stützscheibe 92 ist eine ringförmige Scheibe, die eine exzentrisch angeordnete Bohrung 110 aufweist, durch die sich die Schraube 66 erstreckt. Die Exzenterposition der Bohrung 110 stellt eine Unterstützung für den Ablaßteller 90 in verschiedenen Radialabständen bereit, um die veränderlichen Rücklaufeigenschaften für die Druckstufen-Ventilanordnung 64 bereitzustellen, wie nachstehend genauer beschrieben wird.
Jeder Mittel-/Hochgeschwindigkeitsventilteller 94 ist eine ringförmige Scheibe mit einer Mittelbohrung 112, durch die sich die Schraube 66 erstreckt. Die Mittelbohrung 112 zentriert den Mittel-/Hochgeschwindigkeitsventilteller 94 auf der Befestigungsschraube 66. Die Teller 94 bedecken den Teller 92 und wenn sich ein ausreichender Fluiddruck in den Kanälen 74 aufbaut, biegen sich die Ventilteller 94 aus, um den ganzen Fluidstrom an den Ventiltellern 90, 92 und 94 vorbeifließen zu lassen.
Während des Druckstufenhubs steigt der Fluiddruck in der unteren Arbeitskammer 46 an und der Fluiddruck in der oberen Arbeitskammer 44 sinkt. Der Druckanstieg in der unteren Arbeitskammer 46 verursacht ein Ungleichgewicht zwischen der unteren Arbeitskammer 46, dem Ausgleichsraum 54 und den Druckstufenkanälen 74. Dieses Druckungleichgewicht innerhalb der Kanäle 74 wirkt auf den Ablaßteller 90 ein und verursacht, daß der Ablaßteller 90 ausgelenkt wird, um ein Vorbeiströmen des Fluids an dem Teller 90 zu ermöglichen. Die Druckdifferenz zwischen der unteren Arbeitskammer 46 und dem Ausgleichsraum 54, die erforderlich ist, um eine Auslenkung des Tellers 90 zu verursachen, wird durch die Biegesteifigkeit des Tellers 90 sowie durch die radiale Positionierung der Unterstützung für den Teller 90 durch den Stützteller 92 bestimmt. In dem Maße wie die Druckdifferenz weiter wächst, wird der Teller 90 weiter ausgelenkt, wodurch zusätzlich Fluid an dem Teller vorbeifließen kann. Die Form der Druckdifferenz-Durchfluß-Kurve wird durch die Formgebung des äußeren Umfangsrandes des Stütztellers 92 bestimmt. Die 3 und 4 zeigen einen exzentrischen Stützteller 92, der eine spezifische variable Durchflußrate an dem Teller 90 vorbeifließen läßt. 6 veranschaulicht einen Stützteller 92', der eine mittige Bohrung 110 aufweist. Der Teller 92' ist im Durchmesser kleiner als der Teller 90 und ergibt folglich eine andere Druckdifferenz-Durchfluß-Kurve, als der Teller 92. 7 illustriert einen Stützteller 92'', der eine versetzte Bohrung 110 und einen kurvenförmigen Rand 200 hat, der so geformt ist, daß er eine spezifische Druckdifferenz-Durchfluß-Kurve bereitstellt.
In dem Maße wie die Fluiddruckdifferenz weiter anwächst, wird die auf den Ablaßteller 90 wirkende Last auf den Mittel-/Hochgeschwindigkeitsventilteller 94 übertragen, um schließlich die Auslenkung der Teller 94 zu bewirken, wodurch der volle Fluidstrom durch die Druckstufen-Ventilanordnung 64 fließen kann.
Somit stellt die vorliegende Erfindung eine stärkere Dämpfungskraft bei niedriger Kolbengeschwindigkeit bereit, wodurch die Fahrzeugkontrolle verbessert wird. Die Fahrzeughandhabung wird dadurch verbessert, daß die Massenträgheit des Fahrzeugs auf eine Kraft übertragen wird, die die Reifen auf die Straße drückt. Die Kraftmenge, die vom Stoßdämpfer übertragen wird, kann abgestimmt werden, um spezifische Fahrzeugleistungskriterien zu erfüllen. Konstruktionen aus dem Stand der Technik können nicht die Massenträgheit der Fahrzeugkarosserie auf die Reifen übertragen, weil bei niedrigen Kolbengeschwindigkeiten keine Dämpfungskraft aufgrund der festen Vorsteueröffnungen oder -schlitze erzeugt wird. Die vorliegende Erfindung stellt einen deutlichen Fortschritt gegenüber den Systemen des Standes der Technik dar, da die Ventilsteuerung bei niedrigen Kolbengeschwindigkeiten ein einstellbares Merkmal ist.
Obwohl die vorliegende Erfindung in Verbindung mit der Bodenventilanordnung 40 veranschaulicht wurde, liegt es innerhalb des Bereichs der vorliegenden Erfindung, wie in 5 dargestellt, die Ventilanordnung 64 auf beiden Seiten des Kolbens 32 vorzusehen, sofern dies gewünscht wird.
Während die vorstehende ausführliche Beschreibung die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschreibt, versteht es sich, daß die vorliegende Erfindung Modifikationen, Variationen und Veränderungen zuläßt, ohne vom Umfang und der eigentlichen Bedeutung der beigelegten Ansprüche abzuweichen.

Claims

Dämpfer (20), der folgendes umfaßt: ein Druckrohr (30), das eine Arbeitskammer (42) bildet; einen Kolben (32), der innerhalb der genannten Arbeitskammer (42) angeordnet ist, wobei der genannte Kolben (32) die genannte Arbeitskammer (42) in eine obere Arbeitskammer (44) und eine untere Arbeitskammer (46) unterteilt; ein Speicherrohr (36), das um das genannte Druckrohr (30) herum angeordnet ist, wobei das genannte Speicherrohr (36) einen Ausgleichsraum (54) zwischen dem genannten Druckrohr (30) und dem genannten Speicherrohr (36) bildet; eine Bodenventilanordnung (40), die zwischen der genannten unteren Arbeitskammer (46) und dem genannten Ausgleichsraum (54) zur Durchflußregulierung des Dämpfungsfluids zwischen der genannten unteren Arbeitskammer (46) und dem genannten Ausgleichsraum (54) vorgesehen ist, wobei die genannte Bodenventilanordnung (40) folgendes umfaßt: – einen Ventilkörper (60); – eine Druckstufen-Ventilanordnung (64), die benachbart zum Ventilkörper (60) zur Durchflußregulierung des Dämpfungsfluids zwischen der genannten unteren Arbeitskammer (46) und dem genannten Ausgleichsraum (54) vorgesehen ist, wobei die genannte Druckstufen-Ventilanordnung (64) folgendes umfaßt: ein Niedriggeschwindigkeitsventil, das zwischen einer geschlossenen und einer geöffneten Position bewegbar ist, wobei das genannte Niedriggeschwindigkeitsventil einen ersten Ventilteller (90) einschließt, der einen Außenrand und eine Mittelachse aufweist, sowie einen zweiten Ventilteller (92), der den genannten ersten Ventilteller (90) in einer Position zwischen dem genannten Außenrand und der genannten Mittelachse des genannten ersten Ventiltellers (90) stützt; und ein Mittel-/Hochgeschwindigkeitsventil, das zwischen einer geschlossenen und einer geöffneten Position bewegbar ist, wobei das genannte Mittel-/Hochgeschwindigkeitsventil einen dritten Ventilteller (94) einschließt, wobei die genannte Bodenventilanordnung (40) ferner umfaßt eine Zugstufen-Ventilanordnung (62), die an dem Ventilkörper (60) befestigt ist, um den Durchfluß des Dämpfungsfluids zwischen der genannten unteren Arbeitskammer und dem genannten Ausgleichsraum (54) in einer zweiten Richtung zu regulieren, die der ersten Richtung entgegengesetzt ist, wobei die Zugstufen-Ventilanordnung (62) einen Ventilteller (80) umfaßt, der zwischen einer geschlossenen Position und einer geöffneten Position bewegbar ist, wobei der Ventilteller (80) gegen eine Oberfläche des Ventilkörpers (60) mittels einer Ventilfeder (82) beaufschlagt ist, wobei der zweite Ventilteller (92) eine exzentrische Bohrung (110) und eine den ersten Ventilteller (90) mit verschiedenen Radialabständen abstützende Außenkante aufweist, wobei der zweite Ventilteller (92) vom dritten Ventilteller (94) abgestützt ist.
Dämpfer nach Anspruch 1, wobei der genannte Außenrand des genannten zweiten Ventiltellers (92) kreisförmig ist.
Dämpfer nach Anspruch 2, wobei der genannte kreisförmige Außenrand konzentrisch zur genannten Mittelachse ist.
Dämpfer nach Anspruch 2, wobei der genannte kreisförmige Außenrand exzentrisch zur genannten Mittelachse ist.
Dämpfer nach Anspruch 1, wobei der genannte Außenrand des genannten zweiten Ventiltellers (92) ein kurvenförmiger Außenrand ist.