DE2827513C2

DE2827513C2 - In der Dämpfkraft einstellbares Ventil in einem Fluidstoßdämpfer

Info

Publication number: DE2827513C2
Application number: DE2827513A
Authority: DE
Inventors: Masao Tokyo Nishikawa; Hitoshi Asaka Saitama Yamamoto
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1978-02-18
Filing date: 1978-06-22
Publication date: 1981-09-17
Also published as: FR2417684A1; DE7818806U1; JPS5758541B2; JPS54111064A; US4191281A; GB2014693B; GB2014693A; DE2827513A1; FR2417684B1

Description

Die Erfindung betrifft ein in der Dämpfkraft einstellbares VenJ in einem Fluidstoßdämpfer mit zwei Fluidkammern, die in einem Zylindr-gehäuse auf beiden Seiten eines darin angeordneten Kolbens gebildet werden und miteinander in Fluidverb'!dung stehen über wenigstens eine Durchlaßöffnung, und mit einer an der Endfläche des Kolbens angebrachten und relativ zu diesem schrittweise verdrehbaren Lochplatte, die mit einer Mehrzahl von Löchern in kreisförmiger Anordnung und im Winkelabstand zueinander versehen ist, welche Löcher sich im Durchmesser voneinander unterscheiden, durch Verdrehen der Lochplatte wahlweise mit der Durchlaßöffnung in Verbindung gebracht werden und den Fluidfluß durch die Durchlaßöffnung entsprechend ihren Duchmessern hemmen.

Es ist günstig, wenn sich bei Stoßdämpfern in Kraftfahrzeugen die Dämpfkraft verstellen läßt, da sie dann der Belastung des Fahrzeugs, dem Straßenzustand und der Vorliebe des Fahrers angepaßt werden kann.

Es ist bereits ein Ventil der eingangs genannten Art (GB PS 4 80 805) bekannt; dieses hat aber den Nachteil, daß es /ur Einstellung ^von genau definierten Dämpfkräften sehr prä/is gefertigt sein muß. da bereits kleine Änderungen der Lochdurchmesser zu spürbaren Abweichungen von den festgelegten Dämpfkräften führen, und daß es daher aufwendig ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Ventil der eingangs genannten Art /u schaffen, bei welchem sich llngenauigkeiten der Lochdurchmesser weniger stark auf die Dämpfkraft auswirken, und welches dabei mit vergleichsweise geringem Aufwand herstellbar sein soll*

Die Aufgabe ist erfindüngsgemäß dadurch gelöst, daß bei schrittweiser Verdrehung der Lochplatte wenigstens zwei der Löcher in Fluidverbindung mit der DurchlaQ-öffnung gesetzt werden, und daß bei der weiteren Verdrehung der Lochplatte um einen Schritt wenigstens eines der mit der Durchlaßöffnung in Fluidverbindung stehenden Löcher in Fluidverbindung bleibt.

Bei jeder eingestellten Lochplattenstellung stehen also erfindüngsgemäß wenigstens zwei Löcher mit der Durchlaßöffnung in Fluidverbindung, von denen bei Verstellung in die nächste Lochplattenstellung wenigstens eines in dieser Fluidverbindung bleibt.

Zur Bildung einer bestimmten Dämpfkraft tragen also die Durchflußquerschnitte von wenigstens zwei Loehern bei. Daher wirkt sich eine Ungenauigke't eines Lochdurchmessers weniger stark als bei der bekannten Vorrichtung auf die Dämpfkraft aus; denn der relative Fehler des gesamten Durchflußquerschnitts ist vermindert.

Das erfindungsgemäße Ventil läßt sich auf die Einstellung der Dämpfkraft bei der Kompression oder bei der Ausdehnung des Stoßdämpfers anwenden, und in beiden Fällen auf die Dämpfkraft bei schneller und/oder langsamer Kolbenbewegung.

Aufgrund geringerer Anforderungen an die Genauigkeit der Lochplatte ist das Ventil kostengünstig herstellbar.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, das sich auf ein Ventil zur Einstellung der Dämpfkraft bei der Ausdehnung eines Stoßdämpfers bezieht, wird nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt:

F i g. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines Stoßdämpfers mit einem einstellbaren Ventil,

F i g. 2 einen wesentlichen Teil davon in vergrößertem Längsschnitt,

Fig. J (A), (B) und (C) Querschnitte längs der Linie III — III in F i g. 2, wobei die Lochplatte auf entsprechende verschiedene Drehstellungen eingestellt ist, und
F i g. 4 ein Diagramm der Dämpfungskennlinien.

In Fig. I ist ein Stoßdämpfer 1 gezeigt, der einen in einem Rohrgehäuse 2 fest angeordneten und mit Hydrauliköl gefüllten Zylinder 3 sowie einen Kolben 5 aufweist, der gleitend in dem Zylinder 3 angeordnet und einteilig mit einer Kolbenstange 4 verbunden ist, welche sich nach oben über das Rohrgehäuse 2 hinaus erstreckt. Der Raum in dem Zylinder 3 ist durtrii den Kolben 5 in zwei Bereiche unterteilt, nämlich die obere und die untere Fluidkammer 6 bzw. 7. Zwischen dem Zylinder 3 und dem Rohrgehäuse 2 ist ein ölreservoir 8 definiert.

4j An dem Kolben 5 ist ein oberes Dämpfungsventil 9 vorgesehen. Während der Ausdehnung des Stoßdämpfers 1 steuert der Kolben 5 den Ölfluß von der oberen Fluidkammer 6 zur unteren Fluidkammer 7 und dämpft die Ausdehnungsbewegung des Stoßdämpfers. An einer

''" Bodenwandung 3a des Zylinders 3 sitzt ein unteres Dämpfungsventil 10. das während der Kofitraktion des Stoßdämpfers 1 den Ölfluß von der unteren Fluidkammer 7 in das Ölreservoir 8 steuert und auf diese Weise diL Kontraktionsbewegung dämpft.

An dem oberen Ende der Kolbenstange 4 ist mittels einer Federklemme 12 ein augapfelförmiges oberes Montageglied 11 /ur Verbindung mn dem Fahrzeugrahmen fesi eingebracht An dem unteren Ende des Rohrgehäuses 2 ist cn unteres Montageglied Π M) befesiigi. das mit einem Radtragcglied /u verbinden ist, beispielsweise mit der schwingenden Hintergabel eines Motorrades. Line Schraubendruckfeder 16 ist zwischen einem ringförmigen oberen Fedefsiiz 14, der an dem oberen Montageglied 11 gehaltert ist, und einem unleren Federsitz 15 angeordnet, der vertikal verstellbar an der äußeren Peripherie des Rohrgehäuses 2 mit bekannten Mitteln angebracht ist.

Der obere Federsitz 14 hat die Gestalt einer

Pämpfkraft-Einstellscheibe, die in drei Schritten drehbar ist Diese Einstellscheibe 14 ist über eine obere Klauenkupplung 18 mit einer Hülse 17 verbunden, die drehbar über dem äußeren Umfang der Kolbenstange 4 angeordnet ist. Die Hülse 17 ist, wie später beschrieben wird, über eine untere Klauenkupplung 19 mit dem oberen Dämpfungsventil 9 verbunden, so daß dieses nach Wunsch durch Drehen der Einstellscheibe eingestellt werden kann.

Wie in den Fig.2 und 3 gezeigt, weist die Kolbenstange 4 einen verjüngten unteren Endafaschnitt 4a auf, auf dem eine Anzahl von Teilen angeordnet ist, nämlich ein Anschlag 20, eine Blattfeder 21, eine Lochplatte 22, der Kolben 5 ein Abstandrohr 23, ein Plattenventilglied 24, eine Ventilfeder 25 und ein Federsitz 26, in der dargestellten Reihenfolge. Schließlich ist eine Mutter 27 fest auf den Endabschnitt der Kolbenstange aufgezogen, um diese Teile darauf in ihrer Stellung zu halten, und der Endabschnitt 4a ist an seinem äußersten Ende belegt, um ein Lösen zu verhindern. Bei dieser Anordnung sind der verjüngte Endabschnitt 4a und der Kolben 5 einteilig miteinander verbunden mitteis eines an den Endabschniu 4a angesetzten Stiftes 28 und einer in dem Kolben 5 ausgebildeten Suftnut 29. mit der der Stift 28 in festem Eingriff steht. Die Lochplatte 22 ist auf dem Nabenabschnitt 20a des Anschlags 20 drehbar und gleitend zu diesem angeordnet.

Die Blattfeder 21,die Lochplatte 22. das Plattenventilglied 24 und die Ventilfeder 25 bilden also das obenerwähnte Dämpfungsventil 9.

Die Lochplatte 22 ist aus dünnem Stahlblech hergestellt und mit zwei Sätzen von Löchern a versehen, von denen der eine Satz drei Löcher a\ bis ai von unterschiedlichem Durchmesser und der andere Satz fünf Löcher b\ bis b-, von unterschiedlichem Durchmesser umfaßt. Die Löcher a\ bis aj sind in vorgegebenen Winkelabständen längs eines zur Lochplatte 22 konzentrischen ersten Kreises d angeordnet, während die Löcher b\ bis D5 auf ähnliche Weise in gegebenen Winkelabständen längs eines zweiten Kreises Q angeordnet s.nd, der konzentrisch zur Lochplatte 22 ist und einen kleineren Durchmesser als der erste Kreis G hat.

Der Kolben 5 ist bei dem ersten Kreis G mit einer Durchlaßöffnung A und einer Einwegöffnung D ausgebildet, die sich vertikal durch den Kolben 5 hindurch erstrecken, und bei dem zweiten Kreis Ci mit zwei Durchlaßöffnungen B. die sich ähnlich (vertikal) durch den Kolben 5 hindurch erstrecken und syinmetrisch zueinander angeordnet sind.

Die Durchmesser der Locher a\ bis a_t nehmen in der Richtung gegen den Uhrzeigersinn allmählich ab, so daß. wenn die Lochplatte 22 Schritt für Schritt in F1 g. 3 im Uhrzeigersinn gedreht wird, die Löcher nacheinander eines nach dem anderen in Verbindung mit der Durchlaßöffnung A gesetzt werden, um so den Strömungswiderstand schrittweise zu erhöhen. Auf ähnliche Art sind die Löcher b\ bis öi so ausgelegt, daß. wenn die Lochplatte 22 Schritt für Schritt in Fig. 5 im Uhrzeigersinn gedreht wird, die Löcher oder drei Löcher nacheinander in Verbindung mit den Durchlaßöffnungen B gesetzt werden, um den Strömungswiderstand schrittweise zu erhöhen. Ferner stehen zwei von drei Löchern, die auf diese Weise mit den Durchlaßöffnungen B in Verbindung gesetzt sind, weiterhin mit diesen in Verbindurg, wenn die Lochplatte 22 ihre nächste Drehstellung änifhmt.

In dem äußeren Umkreis der Lochplatte 22 sind zwei Einschnitte 30 und 30' zum Eingriff mit den Klauen der unteren Klauenkupplung 19 ausgebildet. Dementsprechend kann bei Drehung der Einstellscheibe 14 die Lochplatte 22 in geeigneter Weise über die obere Klauenkupplung 18, die Hülse 17 und die untere Klauenkupplung 19 gedreht werden.

Eine ringförmige Rille 31, die in der Unterseite des Kolbens 5 ausgebildet ist, sorgt für eine Verbindung zwischen den zwei Durchlaßöffnungen B. B. Das Ventilglied 24 wird durch die Federkraft der Ventilfeder 25 normalerweise gegen die untere Oberfläche des Kolbens 5 gedrückt, um die ringförmige Rille 31 zu schließen.

Bei dem oben beschriebenen Aufbau sinkt bei Ausübung einer axialen Kompressionsbelastung auf den Stoßdämpfer 1 der Kolben 5 innerhalb des Zylinders 3, der Druck in der unteren Fluidkammer 7 wird erhöht, und auf die untere Oberfläche der Lochplatte 22 wird durch die Durchlaßöffnung A und die Einwegöffnung D hindurch ein Druck ausgeübt, der bewirkt, daß die Lochplatte 22 sich gegen die eingestellte Last der Blattfeder 2i hebt und die öffnungen A vnu D geöffnet werden. Dies gestattet den freien Durchfluß von öl von der unteren Fluidkammer 7 zur oberen Fluidkammer 6 durch Öffnungen A und D.

Andp.erseits findet eine ölströmung aus der unteren Fluidkammer 7 in das ölreservoir 8 durch das untere Dämpfungsventil 10 hindurch als Ergebnis einer Zunahme des von der Kolbenstange 4 in dem Zylinder i besetzten Raumes statt, und in dem unteren Dämpfungsventil 10 wird eine Dämpfkraft auf herkömmliche Weise erzeugt.

Wenn anschließend die Kompressionslast entfällt und sich der Stoßdämpfer unter der Vorspannung der Druckfeder 16 ausdehnt, wird die Lochplatte 22 unter dem erhöhten Druck in der Fluidkammer 6 gegen die obere Oberfläche des Kolbens 5 gepreßt. Wenn die Lochplatte 22 auf die in Fig. 3(A) gezeigte Stellung eingestellt ist, findet eine ölströmung vor. der oberen Fluidkammer 6 in die untere Fiuidkammer 7 durch das Loch ai und die Durchlaßöffnung A hindurch statt. Of: snsichtlich wird die Ölströmung durch das Loch a, eingeschränkt und eine vorbestimmte Dämpfkraft erhalten. In diesem Stadium foigt, wenn das Ventilglied 24 noch geschlossen bleibt, die Dämpfungscharakteristik des Dätnpfungsventils der in F ι g. 4 gezeigten quadratischen Kurve 1. die in einem Maß ansteigt, das durch den Durchmesser des mit der Durchlaßöffnung A in Verbindung stehenden Loches d\ bestimmt wird.

Wenn sich anschließend die Geschwindigkeit des Kolbens 5 in solchem Ausmaß erhöht hat. daß der Differenzdruck zwischen der oberen und der unteren Fluidkammer 6 bzw. 7 ein vorbestimmtes Niveau ετεΚιΐ öffnet sich das Ventilglied 24 gegen die Spannung der vorgespannten Ventilfeder 25. so daß öl durch die Löcher .S. bi und bt und die Duichlaßöffnungen B. B strömt und die Zunahmerate der Dämpfkraf: verlangsamt, und folglich ist die Dämpfungscharakteristik geknickt und folgt der Kurve m. Der Knickpunkt der Kurve wird durch die im voraus eingestellte Spannung eier Ventilfeder 25 bestimmt.

Wenn anschließend die Anstiegsgeschwindig'teit des Kolbens 5 ein höheres Niveau erreicht, wird die Ölströmung durch die Durchlaßöffnungen B, B hindurch durch die Löcher b\. Dj und bi, eingeschränkt, so daß die Kurve m wieder quadratisch verläuft und ihre Steigung offensichtlich durch die Querschnittsfläche der drei

Löcher by, bi und b< bestimmt wird, die mit öffnungen B, Bin Verbindung stehen.

Wenn die Einstellscheibe 14 gedreht wird, um die Lochplatte 22 aus der in Fig.3(A)gezeigten Stellung in die in den Fig.3(B) und (C) gezeigten Stellungen zu drehen, wird das mit der Durchlaßöffnung A in Verbindung stehende Loch von a\ nach ai bzw. ai verschoben, und folgtlich nimmt der Strömungswiderstand zu, und gleichzeitig werden die mit den Durchlaßöffnungen B, B in Verbindung stehenden drei Löcher von b\, bi und bi, nach b\_t bi Und h bzw. nach 62, bi, und bi verschoben; Als Folge davon ändert sich die Steigung der quadratischen Kurven / und /7? in der in Fig. 4 bie I, II und ill angedeuteten Weise.

Hier ist insbesondere anzumerken, daß die Löcher b\

und 64, die in dem in Fig.3(A) gezeigten Fall mit den Öffnungen B, B in Verbindung stehen, mit diesen Öffnungen in Verbindung bleiben. Auch im Fall der nachfolgenden Stufe,die in Fig.3(B)gezeigt ist, bleiben die mit den öffnungen B, B in Verbindung stehenden Löcher bi und 64 in Verbindung mit diesen Öffnungen, Wie es auch im Fall der nachfolgenden, in Fig.3(C) gezeigten Stufe der Fall ist. Dementsprechend wird in den entsprechenden Stufen jeweils nur ein Loch mit den Durchlaßöffnungen B, B in Verbindung gesetzt, und der Änderungsbetrag der Dämpfkraft wird nur von diesem einen Loch bestimmt. Es können also die Löcher b\ bis 65 ihrer Größe nach entsprechend dem Änderürigsbetrag der vorbestimmten Dämpfkraft ausgebildet werden:

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

In der Dämpfkraft einstellbares Ventil für einen FIuidstoQdämpfer mit zwei Fluidkammern, die in einem Zylindergehäuse auf beiden Seiten eines darin angeordneten Kolbens gebildet werden und miteinander in Fluidverbindung stehen über wenigstens eine Durchlaßöffnung, und mit einer an der Endfläche des Kolbens angebrachten und relativ zu diesem schrittweise verdrehbaren Lochplatte, die mit einer Mehrzahl von Löchern in kreisförmiger Anordnung und im Winkelabstand zueinander versehen ist, weiche Löcher sich im Durchmesser voneinander unterscheiden, durch Verdrehen der Lochplatte wahlweise mit der Durchlaßöffnung in Verbindung gebracht werden und den Fluidfluß durch die Durchlaßöffnung entsprechend ihren Durchmessern hemmen, dadurch gekennzeichnet, daß bei schrittweiser Verdrehung der Lochplatte (22) wenigstens zwei der Löcher (b\ bis 65) in Fluidverbindung mit der Durchlaßöffnung (B) gesetzt werden, und daß bei der weiteren Verdrehung der Lochplatte (22) um einen Schritt wenigstens eines der mit der Durchlaßöffnung (B) in Fluidverbindung stehenden Löcher in Fluidverbindung bleibt.