DE102014205410B4

DE102014205410B4 - Stoßdämpfer mit steuerbarer Dämpfungskraft

Info

Publication number: DE102014205410B4
Application number: DE102014205410.9A
Authority: DE
Inventors: c/o Intellectual Property Depa Mori Shunsuke; c/o Intellectual Property Departm Yamashita Mikio
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2013-05-30
Filing date: 2014-03-24
Publication date: 2021-05-20
Anticipated expiration: 2034-03-25
Also published as: JP2015007469A; US20140353099A1; KR102137287B1; JP5843842B2; KR20140141433A; DE102014205410A1; CN104214263A; CN104214263B; US9206876B2

Abstract

Stoßdämpfer mit steuerbarer Dämpfungskraft, der aufweist:einen Zylinder (2), in dem ein Hydraulikfluid abgedichtet enthalten ist;einen Kolben (5), der verschiebbar in den Zylinder eingepasst ist;einen Kolbenstab (6), der mit dem Kolben verbunden ist und sich bezüglich des Zylinders nach außen erstreckt; undeinen Dämpfungskrafterzeugungsmechanismus (26), der ausgelegt ist, um eine Dämpfungskraft zu erzeugen, durch Steuern eines Stroms des Hydraulikfluids, der durch eine Verschiebungsbewegung des Kolbens in dem Zylinder bewirkt wird;wobei der Dämpfungskrafterzeugungsmechanismus (26) aufweist:ein pilotartiges Hauptventil (27), das sich bei Empfang des Drucks des Hydraulikfluids öffnet, um eine Dämpfungskraft zu erzeugen, wobei das Hauptventil (27) eine Pilotkammer (31) aufweist, in die das Hydraulikfluid zum Einstellen eines Ventilöffnungsdrucks des Hauptventils durch einen Druck in der Pilotkammer eingebracht wird;ein pilotartiges Steuerventil (28), das ausgelegt ist, um den Druck in der Pilotkammer des Hauptventils zu steuern; undein Solenoidventil (29), das ausgelegt ist, um einen Druck in einer Pilotkammer des Steuerventils zu steuern,wobei das Hauptventil (27) eine Dämpfungskraft durch Steuern einer Strömung des Hydraulikfluids von einer stromaufwärts gelegenen Kamer (2A) zu einer stromabwärts gelegenen Kammer (4) erzeugt, der durch eine Verschiebungsbewegung des Kolbens (5) bewirkt wird;das Steuerventil (28) eine Dämpfungskraft durch Steuerung einer Strömung des Hydraulikfluids von der Pilotkammer (31) des Hauptventils (27) zur stromabwärts gelegenen Kammer (4) erzeugt;das Solenoidventil (29) eine Dämpfungskraft durch Steuerung einer Strömung des Hydraulikfluids von der Pilotkammer (34) des Steuerventils (28) zur stromabwärts gelegenen Kammer (4) erzeugt,wobei das Steuerventil (28) ein Scheibenventil (33) und einen Sitzteil (40) aufweist, mit dem das Scheibenventil (33) in Sitzbeziehung bringbar ist,der Sitzteil einen Innensitzabschnitt (54) und einen Außensitzabschnitt (55) aufweist,der Sitzteil (40) des Steuerventils (28) einen Durchgang (53) aufweist, der mit der Pilotkammer (31) des Hauptventils (27) kommuniziert, undder Durchgang (53) sich auf einer Innenumfangsseite des Innensitzabschnitts öffnet.

Description

Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Stoßdämpfer mit steuerbarer Dämpfungskraft, der durch Steuern des Stroms eines Fluids eine Dämpfungskraft gegen den Hub eines Kolbenstabs erzeugt und imstande ist, die Dämpfungskraft einzustellen.
Ein Stoßdämpfer, der an einem Aufhängungssystem eines Kraftfahrzeugs oder eines anderen Fahrzeugs angebracht ist, weist im Wesentlichen einen Zylinder, in dem ein Fluid abgedichtet enthalten ist, einen Kolben, der in den Zylinder verschiebbar eingepasst ist und mit einem Kolbenstab verbunden ist, und einen Dämpfungskrafterzeugungsmechanismus auf, der eine Öffnung, ein Scheibenventil und so weiter aufweist. Als Antwort auf einen Hub des Kolbenstabs bewegt sich der Kolben etwas in dem Zylinder, was eine Strömung eines Fluids bewirkt. Die Strömung des Fluids wird durch den Dämpfungskrafterzeugungsmechanismus gesteuert, wodurch eine Dämpfungskraft erzeugt wird.
In einem Hydraulikstoßdämpfer, der in der JP 2009 - 281 584 A offenbart ist, ist beispielsweise eine Rückdruckkammer (Pilotkammer) auf der Rückseite eines Hauptscheibenventils ausgebildet, das einen Dämpfungskrafterzeugungsmechanismus aufbaut. Ein Fluid ist in die Rückdruckkammer eingebracht, um den Druck in der Rückdruckkammer auf das Hauptscheibenventil in der Richtung zum Schließen des Ventils aufzubringen. Der Druck in der Rückdruckkammer wird durch ein Solenoidventil (Pilotventil) eingestellt, wodurch der Ventilöffnungsvorgang des Hauptscheibenventils gesteuert wird. Bei dieser Struktur ist es möglich, den Freiheitsgrad zur Einstellung der Dämpfungskraftcharakteristika zu erhöhen.
Bezüglich des oben beschriebenen Stoßdämpfers mit steuerbarer Dämpfungskraft besteht eine Forderung zur Verringerung der Größe des Solenoidventils, um den Energieverbrauch, die Herstellungskosten und so weiter zu verringern. Allerdings begrenzt eine einfache Verkleinerung der Größe des Solenoidventils die steuerbare Fluidströmungsrate und den Druck, was einen verschmälerten steuerbaren Bereich der Dämpfungskraft zufolge hat, wodurch es schwierig wird, gewünschte Dämpfungskraftcharakteristika zu erhalten.
Ein ähnlicher Stoßdämpfer geht aus der DE 10 2010 063 897 A1 hervor.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die oben beschriebenen Umstände getätigt. Folglich besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, einen Stoßdämpfer mit steuerbarer Dämpfungskraft bereitzustellen, der imstande ist, die Größe des Solenoidventils zu verringern, während ein erforderlicher steuerbarer Bereich der Dämpfungskraftcharakteristik beibehalten wird.
Um das oben beschriebene Problem zu lösen, stellt die vorliegende Erfindung einen Stoßdämpfer mit steuerbarer Dämpfungskraft bereit, der die Merkmale des Patentanspruchs 1 und insbesondere einen Zylinder, in dem ein Hydraulikfluid abgedichtet enthalten ist, einen Kolben, der verschiebbar in dem Zylinder eingepasst ist, einen Kolbenstab, der mit dem Kolben verbunden ist und sich bezüglich des Zylinders nach außen erstreckt, und einen Dämpfungskrafterzeugungsmechanismus aufweist, der eine Dämpfungskraft durch Steuern einer Strömung des Hydraulikfluids erzeugen kann, die durch eine Verschiebungsbewegung des Kolbens in dem Zylinder bewirkt oder induziert wird. Der Dämpfungskrafterzeugungsmechanismus weist ein pilotartiges Hauptventil (pilot-type main valve) auf, das sich bei Empfang des Drucks des Hydraulikfluids öffnet, um eine Dämpfungskraft zu erzeugen. Das Hauptventil weist eine Pilotkammer (pilot chamber) auf, in die das Hydraulikfluid eingebracht wird, um den Ventilöffnungsdruck des Hauptventils durch den Druck in der Pilotkammer einzustellen. Der Dämpfungskrafterzeugungsmechanismus weist ferner ein pilotartiges Steuerventil, das den Druck in der Pilotkammer des Hauptventils steuern kann, und ein Solenoidventil auf, das den Druck in einer Pilotkammer des Steuerventils steuern kann.
Figurenliste

1 ist eine vertikale Schnittansicht eines Stoßdämpfers mit steuerbarer Dämpfungskraft gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine vergrößerte vertikale Schnittansicht eines Dämpfungskrafterzeugungsmechanismus als ein wichtiger Teil des Stoßdämpfers mit steuerbarer Dämpfungskraft, der in 1 gezeigt ist.
3 ist ein Diagramm des Hydraulikkreises des Stoßdämpfers mit steuerbarer Dämpfungskraft, der in 1 gezeigt ist.
4 ist ein Graph, der die Dämpfungskraftcharakteristika des Stoßdämpfers mit steuerbarer Dämpfungskraft, der in 1 gezeigt ist, zeigt.
5 ist eine vergrößerte vertikale Schnittansicht eines wichtigen Teils eines Stoßdämpfers mit steuerbarer Dämpfungskraft gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
6 ist eine vergrößerte vertikale Schnittansicht eines wichtigen Teils eines Dämpfungskrafterzeugungsmechanismus gemäß einer Modifikation des Stoßdämpfers mit steuerbarer Dämpfungskraft gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
7 ist ein Diagramm des Hydraulikkreises des Stoßdämpfers mit steuerbarer Dämpfungskraft gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
8 ist eine vergrößerte vertikale Schnittansicht eines wichtigen Teils eines Dämpfungskrafterzeugungsmechanismus eines Stoßdämpfers mit steuerbarer Dämpfungskraft gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
9 ist ein Graph, der die Dämpfungskraftcharakteristika des Stoßdämpfers mit steuerbarer Dämpfungskraft, der in 8 gezeigt ist, zeigt.

Beschreibung von Ausführungsformen
Im Folgenden wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unten im Detail mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
Wie es in 1 gezeigt ist, weist ein Stoßdämpfer mit steuerbarer Dämpfungskraft 1 gemäß dieser Ausführungsform eine Dualrohrstruktur auf, welche einen Zylinder 2 und ein Außenrohr 3, das um den Außenumfang des Zylinders 2 vorgesehen ist, aufweist. Ein Reservoir 4 ist zwischen dem Zylinder 2 und dem Außenrohr 3 ausgebildet. Der Zylinder 2 weist einen Kolben 5 auf, der darin verschiebbar eingepasst ist. Der Kolben 5 unterteilt den Innenbereich des Zylinders 3, wodurch zwei Kammern definiert werden, das heißt, eine obere Zylinderkammer 2A und eine untere Zylinderkammer 2B.
Ein Ende des Kolbenstabs 6 ist mit dem Kolben 5 mit einer Mutter 7 verbunden. Das andere Ende des Kolbenstabs 6 erstreckt sich durch die obere Zylinderkammer 2A und erstreckt sich weiter bezüglich des Zylinders 2 nach außen, durch eine Stabführung 8 und eine Öldichtung 9, die an den oberen Endabschnitt der Dualrohrstruktur, welche den Zylinder 2 und das Außenrohr 3 aufweist, angepasst sind. Der untere Endabschnitt des Zylinders 2 ist mit einem Basisventil 10, das die obere Zylinderkammer 2B und das Reservoir 4 voneinander abgrenzt, vorgesehen.
Der Kolben 5 ist mit Durchgängen 11 und 12 vorgesehen, die zwischen der oberen und unteren Zylinderkammer 2A und 2B kommunizieren. Der Durchgang 12 ist mit einem Sperrventil 13 vorgesehen, das lediglich einen Strom des Fluids von der unteren Zylinderkammer 2B zur oberen Zylinderkammer 2A erlaubt. Die festgelegte Last des Sperrventils 13 ist so klein, dass das Sperrventil 13 sich in dem Moment öffnet, in dem der Hub des Kolbenstabs 6 sich von dem Erweiterungshub zum Kompressionshub ändert. Der Durchgang 11 ist mit einem Scheibenventil 14 vorgesehen, das sich öffnet, wenn der Fluiddruck in der oberen Zylinderkammer 2A einen bestimmten Druck erreicht, während des Erweiterungshubs, wodurch der Fluiddruck in der oberen Zylinderkammer 2A zur unteren Zylinderkammer 2B abgebaut bzw. entlastet wird. Der Ventilöffnungsdruck des Scheibenventils 14 ist sehr hoch festgelegt, sodass das Scheibenventil 14 sich während der Fahrt auf einer gewöhnlichen Fahrbahn nicht öffnet. Das Scheibenventil 14 ist mit einer Öffnung 14A vorgesehen (vgl. 3), die eine konstante Verbindung zwischen der oberen und unteren Zylinderkammer 2A und 2B herstellt.
Das Basisventil 10 ist mit Durchgängen 15 und 16 vorgesehen, welche zwischen der unteren Zylinderkammer 2B und dem Reservoir 4 kommunizieren. Der Durchgang 15 ist mit einem Sperrventil 17 vorgesehen, der lediglich einen Strom des Fluids von dem Reservoir 4 zur unteren Zylinderkammer 2B erlaubt. Die festgelegte Last des Sperrventils 17 ist so klein, dass das Sperrventil 17 sich in dem Moment öffnet, in dem der Hub des Kolbenstabs 6 sich von dem Kompressionshub in den Erweiterungshub ändert. Der Durchgang 16 ist mit einem Scheibenventil1 8 vorgesehen, das sich öffnet, wenn der Fluiddruck in der unteren Zylinderkammer 2B den bestimmten Druck erreicht, um den Fluiddruck in der unteren Zylinderkammer 2B in das Reservoir 4 zu entlasten. Der Ventilöffnungsdruck des Scheibenventils 18 ist sehr hoch festgelegt, sodass das Scheibenventil 18 sich während der Fahrt auf einer gewöhnlichen Fahrbahn nicht öffnet. Das Scheibenventil 18 ist mit einer Öffnung 18A vorgesehen (vgl. 3), die eine konstante Verbindung zwischen der unteren Zylinderkammer 2B und dem Reservoir 4 herstellt. Als Hydraulikfluid ist Hydrauliköl abgedichtet in dem Zylinder 2 vorgesehen, und das Hydrauliköl und Gas sind abgedichtet in dem Reservoir 4 enthalten.
Der Zylinder 2 weist ein Trennungsrohr 20 auf, das über diesen angepasst ist, wobei Dichtungselemente 19 an den oberen und unteren Enden des Zylinders 2 dazwischen vorgesehen sind. Somit ist ein ringförmiger Durchgang 21 zwischen dem Zylinder 2 und dem Trennungsrohr 20 vorgesehen. Der ringförmige Durchgang 21 steht mit der oberen Zylinderkammer 2A über einen Durchgang 22 in Kommunikation, der in einer Seitenwand des Zylinders 2 in der Nähe des oberen Endes davon vorgesehen ist. Es sollte bemerkt werden, dass mehrere in Umfangsrichtung beabstandete Durchgänge 22 gemäß den Spezifikationen vorgesehen sein können. Das Trennungsrohr 20 weist eine kreiszylindrische Verbindungsöffnung 23 auf, die von einem unteren Endteil davon seitlich hervorsteht. Die Seitenwand des Außenrohrs 3 ist mit einer Öffnung 24 in einer konzentrischen Relation zur Verbindungsöffnung 23 vorgesehen. Der Durchmesser der Öffnung 24 ist größer als der der Verbindungsöffnung 23. Ein kreiszylindrisches Gehäuse 25 ist durch Schweißen oder dergleichen mit der Seitenwand des Außenrohrs 3 auf eine solche Weise verbunden, dass dieses die Öffnung 24 umgibt. Ein Dämpfungskrafterzeugungsmechanismus 26 ist in dem Gehäuse 25 installiert.
Als nächstes wird der Dämpfungskrafterzeugungsmechanismus 26 mit Bezug hauptsächlich auf die 2 und 3 beschrieben.
Der Dämpfungskrafterzeugungsmechanismus 26 weist ein pilotartiges Hauptventil 27, ein pilotartiges Steuerventil 28 und ein Pilotventil 29 auf, das ein mittels eines Solenoids betriebenes Drucksteuerventil ist.
Das Hauptventil 27 weist ein Scheibenventil 30 auf, das sich beim Empfangen des Drucks des Fluids in der oberen Zylinderkammer 2A öffnet, um dem Fluid zu ermöglichen, zum Reservoir 4 zu fließen. Das Hauptventil 27 weist ferner eine Pilotkammer 31 auf, welche den Druck darin auf das Scheibenventil 30 in der Richtung zum Schließen des Scheibenventils 30 aufbringt. Die Pilotkammer 31 ist mit der oberen Zylinderkammer 2A über die feste Öffnung 32 verbunden und ist auch mit dem Reservoir 4 über das Steuerventil 28 verbunden. Das Scheibenventil 30 ist mit einer Öffnung 30A vorgesehen, die eine konstante Verbindung zwischen der oberen Zylinderkammer 2A und dem Reservoir 4 herstellt.
Das Steuerventil 28 weist ein Scheibenventil 33 auf, das sich bei Empfang des Drucks des Fluids in der Pilotkammer 31 öffnet, um dem Fluid zu ermöglichen, zum Reservoir 4 zu strömen. Das Steuerventil 28 weist ferner eine Pilotkammer 34 auf, die den Druck darin auf das Scheibenventil 33 in der Richtung zum Schließen des Scheibenventils 33 aufbringt. Die Pilotkammer 34 ist mit der oberen Zylinderkammer 2A über eine feste Öffnung 35 verbunden und ist auch mit dem Reservoir 4 über das Pilotventil 29 verbunden.
Das Pilotventil 29 stellt den Druck in der Pilotkammer 34 des Steuerventils 28 durch Verschmälern des Strömungswegs mit einer Öffnung kleinen Durchmesser 36 und selektiven Öffnens und Schließens der Öffnung 36 mit einem Ventilelement 38 ein, das von einem Solenoid 37 betätigt wird. Es sollte bemerkt werden, dass der Durchmesser der Öffnung 36 verringert ist, um den Druckempfangsflächenbereich des Ventilelements 38 zu verringern, wodurch ermöglicht wird, den Druck zu erhöhen, der erhalten wird, wenn das Pilotventil 29 geschlossen wird, wobei der maximale elektrische Strom durch das Solenoid 37 fließt. Folglich ist es möglich, den Differentialdruck zu erhöhen, der durch den Betrag des elektrischen Stroms bestimmt wird, und es ist folglich möglich, die variable Breite der Dämpfungskraftcharakteristika zu erhöhen.
Als nächstes wird eine spezifische Struktur des Dämpfungskrafterzeugungsmechanismus 26 detaillierter mit Bezug hauptsächlich auf die 2 beschrieben.
Der Dämpfungskrafterzeugungsmechanismus 26 weist ein Gehäuse 25 auf. In dem Gehäuse 25 sind ein Hauptkörper 39, ein Steuerkörper 40 und ein Pilotkörper 41 angeordnet, zusammen mit einem Durchgangselement 42. Der Hauptkörper 39 beinhaltet das Hauptventil 27, das Steuerventil 28 und das Pilotventil 29. Ein Solenoidgehäuse 43 ist an einem Öffnungsende des Gehäuses 25 mittels einer Mutter 44 gesichert. Somit ist der Innenbereich des Gehäuses 25 abgedichtet, und die oben beschriebenen Elemente, das heißt das Hauptventil 27, das Steuerventil 28 und das Pilotventil 29 sind an dem Gehäuse 25 gesichert. Das Solenoidgehäuse 43 liegt in der Form eines im Wesentlichen kreisförmigen Zylinders vor, wobei der Innenbereich desselben durch eine Zwischenwand 43A axial unterteilt ist. Ein Ende des Solenoidgehäuses 43 ist in das Gehäuse 25 eingebracht und eingepasst. Das andere Ende des Solenoidgehäuses 43 steht aus dem Gehäuse 25 hervor. In diesem Zustand ist das Solenoidgehäuse 43 an dem Gehäuse 25 mittels der Mutter 44 gesichert. Die Zwischenwand 43A weist eine Öffnung 43B auf, die sich durch das Zentrum derselben erstreckt und weist ferner eine ringförmige Aussparung 43C auf, die um ein Ende der Öffnung 43B ausgebildet ist.
Das Durchgangselement 42 ist ein kreiszylindrisches Element, das einen Flanschabschnitt 42A um den Außenumfang eines Endes davon aufweist. Der Flanschabschnitt 42A grenzt gegen einen nach innen gerichteten Flanschabschnitt 25A des Gehäuses 25 an, und der zylindrische Abschnitt des Durchgangselement 42 ist flüssigkeitsdicht in die Verbindungsöffnung 23 des Trennungsrohrs 20 eingebracht. Auf diese Weise ist das Durchgangselement 42 mit dem ringförmigen Durchgang 21 verbunden. Der nach innen gerichtete Flanschabschnitt 25A des Gehäuses 25 weist mehrere sich radial erstreckende Durchgangsnuten 25B auf. Das Reservoir 4 und eine Kammer 25C in dem Gehäuse 25 stehen miteinander über die Durchgangsnuten 25B und die Öffnung 24 des Außenrohrs 3 in Kommunikation.
Der Hauptkörper 39 und der Steuerkörper 40 sind ringförmige Elemente. Der Pilotkörper 41 liegt in der Form eines stufenförmigen Kreiszylinders vor, der einen Abschnitt des großen Durchmessers 41A in der Mitte desselben aufweist. Ein kreiszylindrischer Abschnitt 41B an einem Ende des Pilotkörpers 41 ist in den Hauptkörper 39 und den Steuerkörper 40 eingebracht. Ferner ist ein kreiszylindrischer Abschnitt 41C an dem anderen Ende des Pilotkörpers 41 in die Aussparung 43C der Zwischenwand 43A des Solenoidgehäuses 43 eingepasst. Somit sind der Hauptkörper 39, der Steuerkörper 40, der Pilotkörper 41 und das Solenoidgehäuse 43 bezüglich einander konzentrisch positioniert.
Der Hauptkörper 39 ist mit mehreren in Umfangsrichtung beabstandeten Durchgängen 39A vorgesehen, die sich durch diesen axial erstrecken. Die Durchgänge 39A stehen mit dem Durchgangselement 42 über eine ringförmige Aussparung 45 in Kommunikation, die an einem Ende des Hauptkörpers 39 ausgebildet ist. Das andere Ende des Hauptkörpers 39 weist einen ringförmigen Sitzabschnitt 46 auf, der auf der Außenumfangsseite der Öffnungen der in Umfangsrichtung beabstandeten Durchgänge 39A hervorsteht und ferner einen ringförmigen Klemmabschnitt 47 aufweist, der an der Innenumfangsseite der Öffnungen der Durchgänge 39A hervorsteht. Das Scheibenventil 30, welches das Hauptventil 27 aufbaut, sitzt an einem Außenumfangsabschnitt desselben auf dem Sitzabschnitt 46 des Hauptkörpers 39. Der Innenumfangsabschnitt des Scheibenventils 30 ist geklemmt, zusammen mit einem ringförmigen Halter 48 und einer Scheibe 49, zwischen dem Klemmabschnitt 47 und dem Steuerkörper 40. Das Scheibenventil 30 weist ein ringförmiges elastisches Dichtungselement 50 auf, das an dem Außenumfangsabschnitt der Rückseite davon fixiert ist. Das elastische Dichtungselement 50 ist aus einem elastischen Material gefertigt, beispielsweise Gummi, und an dem Scheibenventil 30 fixiert, durch Verbinden mittels Vulkanisierung oder dergleichen. Das Scheibenventil 30 weist flexible oder biegsame scheibenförmige Ventilelemente auf, die geeignet gestapelt sind, sodass die gewünschten Flexibilitätscharakteristika erhalten werden können. Das Scheibenventil 30 weist eine Kerbe auf, die an dem Außenumfangsabschnitt desselben ausgebildet ist. Die Kerbe bildet eine Öffnung 30A, die eine konstante Kommunikation zwischen den Durchgängen 39A und der Kammer 25C in dem Gehäuse 25 aufbaut.
Der Steuerkörper 40 weist eine ringförmige Aussparung 51 auf, die an einem Ende desselben ausgebildet ist. Der Außenumfangsabschnitt des elastischen Dichtungselements 50, das an dem Scheibenventil 30 fixiert ist, ist verschiebbar und flüssigkeitsdicht in die Aussparung 51 eingepasst, um eine Pilotkammer 31 in der Aussparung 51 auszubilden. Das Scheibenventil 30 hebt von dem Sitzabschnitt 46 ab, um sich bei Empfang des Drucks des Durchgangs 39A zu öffnen, wodurch den Durchgängen 39A erlaubt wird, mit der Kammer 35C in dem Gehäuse 25 zu kommunizieren. Der Druck in der Pilotkammer 31 wirkt auf das Scheibenventil 30 in der Richtung zum Schließen des Scheibenventils 30. Die Pilotkammer 31 kommuniziert mit dem Innenbereich des zylindrischen Abschnitts 41B durch eine feste Öffnung 32, die in der Seitenwand des Halters 48 vorgesehen ist, und durch einen Durchgang 52, der in der Seitenwand des zylindrischen Abschnitts 41B des Pilotkörpers 41 vorgesehen ist, und steht ferner mit dem Durchgangselement 42 in Kommunikation. Der Boden des Steuerkörpers 40, der die ringförmige Aussparung 51 ausbildet, ist so ausgebildet, dass die Dicke davon mit dem Abstand zum Zentrum davon zunimmt, das heißt zum Pilotkörper 41. Der Grund dafür ist wie folgt: der Abschnitt des Bodens des Steuerkörpers 40, der näher am Zentrum desselben liegt, das heißt näher an dem Pilotkörper 41, muss fest sein, da eine axiale Kraft darauf wirkt. Folglich wird die erforderliche Dicke für den Boden des Steuerkörpers 40 sichergestellt. Der Abschnitt des Bodens des Steuerkörpers 40, der näher an dem Außenumfang desselben liegt, ist dünner als der Abschnitt des Bodens des Steuerkörpers 40 ausgebildet, der näher am Zentrum desselben liegt, um das erforderliche Volumen für die Pilotkammer 31 sicherzustellen.
Der Steuerkörper 40 ist mit mehreren in Umfangsrichtung beabstandeten Durchgängen 53 vorgesehen, die sich durch diesen axial erstrecken, um an einem Ende davon mit der Pilotkammer 31 in Kommunikation zu stehen. Das andere Ende des Steuerkörpers 40 weist einen ringförmigen Innensitzabschnitt 54 auf, der an der Außenumfangsseite der Öffnungen der in Umfangsrichtung beabstandeten Durchgänge 53 hervorsteht. Ferner ist das andere Ende des Steuerkörpers 40 mit einem Außensitzabschnitt 55 vorgesehen, der an der Außenumfangsseite des inneren Sitzabschnitts 54 hervorsteht. Ferner weist das andere Ende des Steuerkörpers 40 einen ringförmigen Klemmabschnitt 56 auf, der auf der Innenumfangsseite der in Umfangsrichtung beabstandeten Durchgänge 53 hervorsteht. Ein Scheibenventil 33, welches das Steuerventil 28 bildet, sitzt auf den Innen- und Außensitzabschnitten 54 und 55. Der Innenumfangsabschnitt des Scheibenventils 33 ist geklemmt, zusammen mit einer Scheibe 57, zwischen dem Klemmabschnitt 56 und dem Abschnitt des großen Durchmessers 41A des Pilotkörpers 41. Das Scheibenventil 33 weist ein ringförmiges elastisches Dichtungselement 58 auf, das an den Außenumfangsabschnitt der Rückseite davon fixiert ist. Das elastische Dichtungselement 58 ist aus einem elastischen Material, beispielsweise Gummi, gefertigt und an das Scheibenventil 33 durch Verbinden mittels Vulkanisierung oder dergleichen fixiert. Das Scheibenventil 33 weist flexible oder biegsame scheibenförmige Ventilelemente auf, die geeignet gestapelt sind, sodass die gewünschten Flexibilitätscharakteristika erhalten werden können.
Der Abschnitt des großen Durchmessers 41A des Pilotkörpers 41 weist eine ringförmige Aussparung 59 auf, die an einem Ende desselben ausgebildet ist. Der Außenumfangsabschnitt des elastischen Dichtungselements 58, das an dem Scheibenventil 33 fixiert ist, ist verschiebbar und flüssigkeitsdicht in die ringförmige Aussparung 59 eingepasst, um eine Pilotkammer 34 in der Aussparung 59 auszubilden. Das Scheibenventil 33 hebt sich sequentiell von den Außen- und Innensitzabschnitten 55 und 54 ab, um sich bei Empfang des Drucks in den Durchgängen 53 zu öffnen, die mit der Pilotkammer 31 des Hauptventils 27 kommunizieren, wodurch den Durchgängen 53 ermöglicht wird, mit der Kammer 25C in dem Gehäuse 25 zu kommunizieren. Der Druck in der Pilotkammer 34 wirkt auf das Scheibenventil 33 in der Richtung zum Schließen des Scheibenventils 33. Die Pilotkammer 34 kommuniziert mit dem Durchgang 41D in dem zylindrischen Abschnitt 41B durch einen Durchgang 60, der in der Seitenwand der Pilotkammer 41 vorgesehen ist, und kommuniziert ferner mit dem Innenbereich des Durchgangselements 42 durch eine feste Öffnung 35 und einen Filter 61, die in dem zylindrischen Abschnitt 41B vorgesehen sind.
Die feste Öffnung 35 und der Filter 61 sind an einem Stufenabschnitt 64 in dem zylindrischen Abschnitt 41B mittels eines kreiszylindrischen Halters 62 und eines Abstandshalters 63, der in das entfernte Ende des zylindrischen Abschnitts 41B des Pilotkörpers 41 geschraubt ist, gesichert. Die Seitenwand des Abstandshalters 63 ist mit einer Kerbe 63A vorgesehen, um der festen Öffnung 35 zu erlauben, mit dem Durchgang 41D in dem zylindrischen Abschnitt 41B zu kommunizieren.
Ein Führungselement 65 ist in den zylindrischen Abschnitt 61C an dem anderen Ende des Pilotkörpers 41 und durch die Öffnung 43B und die Aussparung 43C des Solenoidgehäuses 43 eingebracht. Das Führungselement 65 ist in der Form eines stufenförmigen Kreiszylinders ausgebildet, der einen Öffnungsdruckpassabschnitt des kleinen Durchmessers 65A an einem Ende desselben und einen Kolbenteilführungsabschnitt des kleinen Durchmessers 65B an dem anderen Ende desselben aufweist. Das Führungselement 65 weist ferner einen Abschnitt des großen Durchmessers 65C in der Mitte desselben auf. Der Öffnungsdruckpassabschnitt 65A ist in den zylindrischen Abschnitt 41C des Pilotkörpers 41 mit einer Lücke dazwischen eingebracht. Der Kolbenteilführungsabschnitt 65B ist durch die Öffnung 43B des Solenoidgehäuses 43 eingebracht, um in den anderen Endabschnitt des Solenoidgehäuses 43 hervorzustehen. Der Abschnitt des großen Durchmessers 65C ist in die Aussparung 43C des Solenoidgehäuses 43 eingepasst. Ferner grenzt der Abschnitt des großen Durchmessers 65C gegen den zylindrischen Abschnitt 41C des Pilotkörpers 41, der in die Aussparung 43C eingebracht und eingepasst ist, an, wodurch as Führungselement 65 gesichert werden kann, indem dieses zwischen dem Pilotkörper 41 und dem Solenoidgehäuse 43 gehalten wird.
Das Führungselement 65 weist ein im Wesentlichen kreiszylindrisches Öffnungselement 67 auf, das in den Öffnungsdruckpassabschnitt 65A mittels Druck eingepasst und gesichert ist. Der Öffnungsdruckpassabschnitt 65A weist einen ringförmigen Halter 66 auf, der an dem entfernten Ende desselben angebracht ist. Ein O-Ring 70 dichtet zwischen der Außenumfangsfläche des Öffnungselements 67 und der Innenumfangsfläche des zylindrischen Abschnitts 41C des Pilotkörpers 41 ab. Ein Durchgang 68 in dem Öffnungselement 67 kommuniziert mit dem Durchgang 41D in dem Pilotkörper 41.
Der Endabschnitt des Öffnungselements 67, das in das Führungselement 65 mittels Druck eingepasst ist, weist eine Öffnung 36 auf, die durch Verringerung des Innendurchmessers des Durchgangs 68 ausgebildet ist. Die Öffnung 36 öffnet in eine Ventilkammer 73, die in dem Führungselement 65 ausgebildet ist. Die Ventilkammer 73 kommuniziert mit der Kammer 25C in dem Gehäuse 25 durch eine axiale Nut 74, die in dem Öffnungsdruckpassabschnitt 65A des Führungselements 65 ausgebildet ist, eine ringförmige Aussparung 69, die an dem Innenumfangsrand der Öffnung des Öffnungsdruckpassabschnitts 65A ausgebildet ist, einen radialen Durchgang 75, der in dem Halter 66 ausgebildet ist, eine ringförmige Lücke 76 zwischen dem Öffnungsdruckpassabschnitt 65A des Führungselements 65 und den zylindrischen Abschnitt 41C des Pilotkörpers 41 und einen Durchgang 77, der sich durch die Seitenwand des zylindrischen Abschnitts 41C erstreckt. Der Durchgang 68 in dem Öffnungselement 67 kommuniziert mit der Pilotkammer 34 durch den Durchgang 60 und kommuniziert ferner mit dem Innenbereich des Durchgangselement 42 durch die feste Öffnung 35 und den Filter 61.
Das Führungselement 65 weist ein Kolbenteil 78 auf, der in den Kolbenteilführungsabschnitt 65B desselben eingebracht ist. Das Kolbenteil 78 wird axial verschiebbar von dem Kolbenteilführungsabschnitt 65B geführt. Das Kolbenteil 78 weist ein kegelförmiges bzw. zulaufendes Ventilelement 38 auf, das an dem entfernten Ende desselben vorgesehen ist. Das Ventilelement 38 ist in die Ventilkammer 73 in dem Führungselement 65 eingebracht, um die Öffnung 36 selektiv zu öffnen und zu schließen, durch Aufheben des Sitzes von und Setzen auf den Sitzabschnitt 36A an dem Ende des Öffnungselement 67. Das Kolbenteil 78 weist einen Anker des großen Durchmessers 79 auf, der an dem nahen Ende desselben vorgesehen ist. Der Anker 79 ist außerhalb des Kolbenteilführungsabschnitts 65B vorgesehen. Der Kolbenteilführungsabschnitt 65B weist im Wesentlichen eine bodenseitig geschlossene kreiszylindrische Abdeckung 80 auf, die an diesem angebracht ist, um den Anker 79 abzudecken. Die Abdeckung 80 führt den Anker 79 in der axialen Bewegung.
In dem Solenoidgehäuse 43 ist ein Solenoid 37 um den Kolbenteilführungsabschnitt 65B, der von der Zwischenwand 43A hervorsteht, und um die Abdeckung 80, die an dem Kolbenteilführungsabschnitt 65B angebracht ist, angeordnet. Das Solenoid 37 ist an dem Solenoidgehäuse 43 mittels eines Schließelements 81 gesichert, das an dem Öffnungsabschnitt des Solenoidgehäuses 43 angebracht ist. Ein Verbindungsdraht (nicht gezeigt), der mit dem Solenoid 37 verbunden ist, erstreckt sich durch eine Kerbe 81A, die an dem Schließelement 81 ausgebildet ist, nach außen. Das Kolbenteil 78 wird von der Federkraft einer Rückstellfeder 34 bewegt bzw. gedrängt, die zwischen dem Kolbenteil 78 und dem Öffnungselement 67 in einer Ventilöffnungsrichtung vorgesehen ist, in der sich das Ventilelement 38 von dem Sitzabschnitt 36A zum Öffnen der Öffnung 36 trennt. Wenn das Solenoid 37 angeregt wird, wird das Kolbenteil 78 geschoben, um sich gegen die Federkraft der Rückstellfeder 84 in einer Ventilschließrichtung zu bewegen, in der das Ventilelement 38 sich auf den Sitzabschnitt 36A zum Schließen der Öffnung 36 setzt.
Im Folgenden wird eine Erläuterung der Funktionsweise des Stoßdämpfers mit Steuerung der Dämpfungskraft 1, der wie oben dargelegt aufgebaut ist, beschrieben. Der Stoßdämpfer mit steuerbarer Dämpfungskraft 1 wird zwischen gefederten und ungefederten Elementen eines Aufhängungssystems eines Fahrzeugs installiert. Der Stoßdämpfer mit steuerbarer Dämpfungskraft 1 arbeitet gemäß Befehlen von einer fahrzeuginternen Steuereinheit oder dergleichen. In einem normalen Betriebszustand wird das Solenoid 37 betätigt, um das Kolbenteil 78 zu schieben, sodass das Ventilelement 38 auf dem Sitzabschnitt 36A sitzt, wodurch eine Drucksteuerung mit dem Pilotventil 29 ausgeführt wird.
Während des Erweiterungshubs des Kolbenstabs 6 schließt die Bewegung des Kolbens 5 in dem Zylinder 2 das Sperrventil 13 des Kolbens 5. Bevor sich das Scheibenventil 14 öffnet, wird das Fluid in der oberen Zylinderkammer 2A, die als eine stromaufwärts gelegene Kammer dient, unter Druck gesetzt, sodass dieses durch den Durchgang 22 und den ringförmigen Durchgang 21 tritt und in das Durchgangselement 42 des Dämpfungskrafterzeugungsmechanismus 26 von der Verbindungsöffnung 23 des Trennungsrohrs 20 strömt.
Zu der Zeit strömt eine Menge von Hydrauliköl, die dem Betrag der Bewegung des Kolbens 5 entspricht, in die untere Zylinderkammer 2B von dem Reservoir 4, durch Öffnen des Sperrventils 17 des Basisventils 10. Es soll bemerkt werden, dass, wenn der Druck in der oberen Zylinderkammer 2A den Ventilöffnungsdruck des Scheibenventils 14 des Kolbens 5 erreicht, sich das Scheibenventil öffnet, um den Druck in der oberen Zylinderkammer 2A in die untere Zylinderkammer 2B zu entlassen, wodurch eine übermäßige Erhöhung des Drucks in der oberen Zylinderkammer 2A vermieden wird.
Während des Kompressionshubs des Kolbenstabs 6 öffnet die Bewegung des Kolbens 5 in dem Zylinder 2 das Sperrventil 13 des Kolbens 5 und schließt das Sperrventil 13 für den Durchgang 15 in dem Basisventil 10. Bevor sich das Scheibenventil 18 öffnet, strömt das Fluid in der unteren Zylinderkammer 2B in die obere Zylinderkammer 2A, und eine Menge des Fluids, die dem Betrag entspricht, um den der Kolbenstab 6 in den Zylinder 2 eintritt, strömt von der oberen Zylinderkammer 2A, die als eine stromaufwärts gelegene Kammer dient, in das Reservoir 4 durch einen Strömungsweg, vergleichbar dem während des oben beschriebenen Erweiterungshubs. Es sollte bemerkt werden, dass, wenn der Druck in der unteren Zylinderkammer 2B dem Ventilöffnungsdruck des Scheibenventils 18 des Basisventils 10 erreicht, sich das Scheibenventil 18 öffnet, um den Druck in der unteren Zylinderkammer 2B in das Reservoir 4 zu entlassen, wodurch eine übermäßige Erhöhung des Drucks in der unteren Zylinderkammer 2B vermieden wird.
In dem Dämpfungskrafterzeugungsmechanismus 26 strömt das Hydrauliköl, das von dem Durchgangselement 42 einströmt, in das Reservoir 4, das als eine stromabwärts gelegene Kammer dient, hauptsächlich durch die folgenden drei Strömungswege.
Hauptströmungsweg
Das Hydrauliköl, das von dem Durchgangselement 42 einströmt, tritt durch die Durchgänge 39A in dem Hauptkörper 39, öffnet das Scheibenventil 30 des Hauptventils 27, um in die Kammer 25C in dem Gehäuse 25 zu strömen und strömt in das Reservoir 4 durch die Durchgangsnuten 25B und die Öffnung 24.
Steuerströmungsweg
Das Hydrauliköl, das in das Durchgangselement 42 strömt, tritt durch die Innenbereiche des Halters 62 und des Abstandshalters 63, die in dem zylindrischen Abschnitt 41B des Pilotkörpers 41 vorgesehen sind, und durch die Kerbe 63A des Abstandshalters 63, den Durchgang 52 in der Seitenwand des zylindrischen Abschnitts 41B und die feste Öffnung 32, um in die Pilotkammer 31 zu strömen. Von der Pilotkammer 31 tritt das Hydrauliköl ferner durch die Durchgänge 53 in dem Steuerkörper 40, öffnet das Scheibenventil 33 des Steuerventils 28, um in die Kammer 25C in dem Gehäuse 25 zu strömen, und tritt durch die Durchgangsnuten 25B und die Öffnung 24, um in das Reservoir 4 zu strömen.
Pilotströmungsweg
Das Hydrauliköl, das in das Durchgangselement 42 strömt, tritt durch die Innenbereiche des Halters 62 und des Abstandshalters 63, den Filter 61, die feste Öffnung 35 und den Durchgang 41D, die in dem zylindrischen Abschnitt 41B des Pilotkörpers 41 vorgesehen sind. Das Hydrauliköl tritt ferner durch den Durchgang 68 und die Öffnung 36 in dem Öffnungselement 67 und öffnet das Ventilelement 38 des Pilotventils 29, um in die Ventilkammer 73 zu strömen. Ferner tritt das Hydrauliköl durch die axiale Nut 74, die ringförmige Aussparung 69, den radialen Durchgang 75, die Lücke 76 und den Durchgang 77, um in die Kammer 25C in dem Gehäuse 25 zu strömen, und tritt ferner durch die Durchgangsnuten 25B und die Öffnung 24, um in das Reservoir 4 zu strömen.
Somit wird sowohl während des Erweiterungs- als auch des Kompressionshubs des Kolbenstabs 6 eine Dämpfungskraft von dem Hauptventil 27, dem Steuerventil 28 und dem Pilotventil 29 des Dämpfungskrafterzeugungsmechanismus 26 erzeugt. Zu der Zeit öffnet sich das Scheibenventil 30 des Hauptventils 27 beim Empfang des Drucks in den Durchgängen 39A. Auf der anderen Seite wirkt der Druck in der Pilotkammer 31, der auf der Rückseite des Scheibenventils 30 wirkt, auf das Scheibenventil 30 in der Richtung zum Schließen des Scheibenventils 30. Das heißt, das Scheibenventil 30 öffnet sich gemäß dem Differentialdruck zwischen dem Druck in den Durchgängen 39A und dem in der Pilotkammer 31. Folglich ändert sich der Ventilöffnungsdruck in dem Scheibenventil 30 gemäß dem Druck in der Pilotkammer 31. Wenn der Druck in der Pilotkammer 31 gering ist, ist der Ventilöffnungsdruck gering; wenn der Druck in der Pilotkammer 31 hoch ist, ist der Ventilöffnungsdruck hoch.
Das Scheibenventil 33 des Steuerventils 28 öffnet sich beim Empfang des Drucks in den Durchgängen 53. Auf der anderen Seite wirkt der Druck in der Pilotkammer 34, die auf der Rückseite des Scheibenventils 33 vorgesehen ist, auf das Scheibenventil 33 in der Richtung zum Schließen des Scheibenventils 33. Das heißt, das Scheibenventil 33 öffnet sich gemäß dem Differentialdruck zwischen dem Druck in den Durchgängen 53 und dem in der Pilotkammer 34. Folglich ändert sich der Ventilöffnungsdruck des Scheibenventils 33 gemäß dem Druck in der Pilotkammer 34. Wenn der Druck in der Pilotkammer 34 gering ist, ist der Ventilöffnungsdruck gering; wenn der Druck in der Pilotkammer 34 hoch ist, ist der Ventilöffnungsdruck hoch.
Wenn die Kolbengeschwindigkeit sich in einem Bereich geringer Geschwindigkeiten befindet, sind das Hauptventil 27 und das Steuerventil 28 geschlossen. Das Hydrauliköl strömt hauptsächlich durch den oben beschriebenen Pilotströmungsweg (3) in das Reservoir 4. Folglich wird eine Dämpfungskraft durch das Pilotventil 29 erzeugt. Wenn sich die Kolbengeschwindigkeit erhöht, erhöht sich der Druck auf der stromaufwärts gelegenen Seite des Pilotventils 29. Zu der Zeit werden die Drücke in den Pilotkammern 31 und 34, die sich bezüglich des Pilotventils 29 stromaufwärts befinden, von dem Pilotventil 29 gesteuert. Das heißt, wenn das Pilotventil 29 sich öffnet, verringern sich die Drücke in den Pilotkammern 31 und 34 sequentiell, wie es unten beschrieben wird.
Wenn sich das Pilotventil 29 öffnet, öffnet sich zunächst das Scheibenventil 33 des Steuerventils 28, und das Hydrauliköl strömt durch den oben beschriebenen Steuerströmungsweg (2) zusätzlich zum Pilotströmungsweg (3) in das Reservoir 4. Somit wird eine Erhöhung der Dämpfungskraft aufgrund der Erhöhung der Kolbengeschwindigkeit unterdrückt (vgl. Punkt A in 4).
Wenn sich das Scheibenventil 33 des Steuerventils 28 öffnet, verringert sich der Druck in der Pilotkammer 31. Als eine Folge der Verringerung des Drucks in der Pilotkammer 31 öffnet sich das Scheibenventil 30 des Hauptventils 27. Folglich strömt Hydrauliköl durch den oben beschriebenen Hauptströmungsweg (1) zusätzlich zum Pilotströmungsweg (3) und dem Steuerströmungsweg (2) in das Reservoir 4. Somit wird eine Erhöhung der Dämpfungskraft aufgrund der Erhöhung der Kolbengeschwindigkeit unterdrückt (vgl. Punkt B in 4).
Somit wird eine Erhöhung der Dämpfungskraft aufgrund einer Erhöhung der Kolbengeschwindigkeit in zwei Schritten unterdrückt, wodurch geeignete Dämpfungskraftcharakteristika erhalten werden können. Ferner ist es möglich, den Druck in der Pilotkammer 34 des Steuerventils 28, das heißt den Ventilöffnungsdruck des Scheibenventils 33, durch Einstellen des Steuerdrucks des Pilotventils 29 durch Ansprechen des Solenoids 37 zu steuern. Ferner ist es möglich, den Druck in der Pilotkammer 31 des Hauptventils 27, das heißt den Ventilöffnungsdruck des Scheibenventils 30, durch Steuern des Ventilöffnungsdrucks des Scheibenventils 33 zu steuern.
Somit kann in einem Kolbengeschwindigkeitsbereich, in dem das Hauptventil 27 geschlossen ist, eine ausreichende Strömungsrate des Hydrauliköls erhalten werden, da sich das Scheibenventil 33 des Steuerventils 28 zusätzlich zum Pilotventil 29 öffnet. Folglich kann die Strömungsrate durch das Pilotventil 29 (das heißt der Strömungswegquerschnittsbereich der Öffnung 36) verringert werden, und es wird möglich, die Größe des Pilotventils 29 (Solenoidventils) zu verringern und den Leistungsverbrauch des Solenoids 37 zu senken. Ferner, da die Dämpfungskraft in zwei Schritten durch das Hauptventils 27 und das Steuerventil 28 eingestellt werden kann, ist es möglich, den Freiheitsgrad zum Einstellen der Dämpfungskraftcharakteristika zu erhöhen, und es ist folglich möglich, geeignete Dämpfungskraftcharakteristika zu erhalten.
Als nächstes wird eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die 5 und 7 beschrieben. Es sollte bemerkt werden, dass in der folgenden Beschreibung Elemente oder Abschnitte, die denen der vorgenannten ersten Ausführungsform entsprechen, mit denselben Bezugszeichen wie in der ersten Ausführungsform bezeichnet werden, und das lediglich die Punkte, in denen sich die zweite Ausführungsform von der ersten Ausführungsform unterscheidet, im Detail erläutert werden.
Wie es in den 5 und 7 gezeigt ist, ist beim Dämpfungskrafterzeugungsmechanismus 26' gemäß der zweiten Ausführungsform die feste Öffnung 35, der Filter 61, der Halter 62 und der Abstandshalter 63, die in dem Pilotkörper 41 in der vorgenannten ersten Ausführungsform vorgesehen sind, weggelassen. Stattdessen weist der Pilotkörper 41 eine Zwischenwand 41E auf, die in dem zylindrischen Abschnitt 41B davon ausgebildet ist. Die Zwischenwand 41E unterteilt den Durchgang 41D in dem zylindrischen Abschnitt 41B in einen Abschnitt 41D1, der mit dem Durchgang 52 kommuniziert, und einen Abschnitt 41D2, der mit dem Durchgang 60 kommuniziert. Ferner ist das Scheibenventil 33 des Steuerventils 28 mit einer festen Öffnung 82 vorgesehen, welche die Durchgänge 53 und die Pilotkammer 34 in eine konstante Kommunikation versetzt. Der Strömungswegquerschnittsbereich der festen Öffnung 82 ist hinreichend kleiner als der der festen Öffnung 32. 7 zeigt den Hydraulikkreis dieser Ausführungsform.
Somit strömt in dem oben beschriebenen Pilotströmungsweg (3) das Hydrauliköl, das in das Durchgangselement 42 strömt, in den Abschnitt 41D1 in dem zylindrischen Abschnitt 41B des Pilotkörpers 41 und tritt durch den Durchgang 52 in der Seitenwand des zylindrischen Abschnitts 41B und durch die feste Öffnung 32 in dem Halter 48, um in die Pilotkammer 31 zu strömen. Von der Pilotkammer 31 tritt das Hydrauliköl ferner durch die Durchgänge 53 in dem Strömungskörper 40 und ferner durch die feste Öffnung 82, die in dem Scheibenventil 33 des Steuerventils 28 vorgesehen ist, um in die Pilotkammer 34 zu strömen. Von der Pilotkammer 34 tritt das Hydrauliköl durch den Durchgang 60, den Abschnitt 41D2 in dem zylindrischen Abschnitt 41B, den Durchgang 68 und die Öffnung 36 in dem Öffnungselement 67 und öffnet das Ventilelement 38 des Pilotventils 29, um in die Ventilkammer 73 zu strömen. Ferner tritt das Hydrauliköl durch die axiale Nut 74, die ringförmige Aussparung 69, den radialen Durchgang 75, die Lücke 76 und den Durchgang 77, um in die Kammer 25C in dem Gehäuse 25 zu strömen und tritt ferner durch die Durchgangsnuten 25B und die Öffnung 24, um in das Reservoir 4 zu strömen.
Folglich kann die Dämpfungskraft in zwei Stufen durch das Hauptventil 27 und das Steuerventil 28 auf gleiche Weise wie der vorgenannten ersten Ausführungsform eingestellt werden, und es ist möglich, funktionelle Vorteile, die gleich denen der ersten Ausführungsform sind, zu erhalten.
Als nächstes wird eine Modifikation der vorgenannten zweiten Ausführungsform mit Bezug auf 6 beschrieben. Es sollte bemerkt werden, dass in der folgenden Erläuterung Elemente oder Abschnitte, die denen der zweiten Ausführungsform entsprechen, die in den 5 und 7 gezeigt ist, mit denselben Bezugszeichen wie in der zweiten Ausführungsform bezeichnet werden, und das lediglich die Punkte, in denen sich die Modifikation von der zweiten Ausführungsform unterscheidet, im Detail erläutert werden.
In einem Dämpfungskrafterzeugungsmechanismus 26" gemäß der Modifikation sind der Durchgang 52 in dem zylindrischen Abschnitt 41B des Pilotkörpers 41 und die feste Öffnung 32 in dem Halter 48 weggelassen. Stattdessen ist das Scheibenventil 30 des Hauptventils 27 mit einer festen Öffnung 83 vorgesehen, welche die Durchgänge 39A und die Pilotkammer 31 in konstante Kommunikation versetzt. Der Strömungswegquerschnittsbereich der festen Öffnung 82 ist hinreichend kleiner als der der festen Öffnung 83. Der Hydraulikkreis dieser Modifikation ist vergleichbar mit dem, der in 7 gezeigt ist.
Somit tritt in dem oben beschriebenen Steuerströmungsweg (2) und dem Pilotströmungsweg (3) das Hydrauliköl, das in das Durchgangselement 42 strömt, durch die Durchgänge 39A in dem Hauptkörper 39 und ferner durch die feste Öffnung 83, die in dem Scheibenventil 30 des Hauptventils 27 vorgesehen ist, um in die Pilotkammer 31 zu strömen. Danach tritt das Hydrauliköl durch denselben Strömungsweg wie in der vorgenannten zweiten Ausführungsform, um in das Reservoir 4 zu strömen. Folglich ist es möglich, funktionelle Vorteile, die denen der zweiten Ausführungsform vergleichbar sind, zu erhalten.
Es sollte bemerkt werden, dass in der vorgenannten ersten und zweiten Ausführungsform das Pilotventil 29 als ein Strömungssteuerventil der Schieberart (spool type) oder dergleichen ausgebildet sein kann, um die Strömungsrate des Hydrauliköls, das in das Reservoir 4 strömt, einzustellen, um dadurch eine Dämpfungskraft zu erzeugen, und um ferner die Drücke in den Pilotkammern 31 und 34 des Haupt- und Steuerventils 27 und 28 zu steuern.
Wenngleich in der vorgenannten ersten und zweiten Ausführungsform der Dämpfungskrafterzeugungsmechanismus 26 beispielhaft zwischen der oberen Zylinderkammer 2A und dem Reservoir 4 vorgesehen ist, ist die vorliegende Erfindung darauf nicht beschränkt. Ein Kompressionsdämpfungskrafterzeugungsmechanismus, vergleichbar dem Dämpfungskrafterzeugungsmechanismus 26, kann zusätzlich zwischen dem Zylinder 2B und dem Reservoir 4 vorgesehen sein, um eine getrennte Steuerung der Erweiterungs- und Kompressionsdämpfungskräfte zu ermöglichen. Auf diese Weise können beim Kolbenaufbau die Strömungswege weggelassen werden und kann dieser mit Erweiterungs- und Kompressionsentlastungsventilen vorgesehen sein. Wenn ein Kompressionsdämpfungskrafterzeugungsmechanismus vorgesehen ist, kann der Erweiterungsdämpfungskrafterzeugungsmechanismus 26 zwischen der oberen und unteren Zylinderkammer 2A und 2B vorgesehen sein. Ferner kann die vorliegende Erfindung für einen Stoßdämpfer angewendet werden, indem ein Dämpfungskrafterzeugungsmechanismus in dem Kolbenaufbau vorgesehen ist, wie es beispielsweise in dem japanischen Patent, Veröffentlichungsnummer JP 2008- 267 489 A offenbart ist. Die gesamten Inhalte dieses japanischen Patents, Veröffentlichungsnummer JP 2008- 267 489 A sind hierin durch Bezugnahme einbegriffen. In diesem Fall kann der Dämpfungskrafterzeugungsmechanismus 26 sowohl für die Strömung des Hydrauliköls von der oberen Zylinderkammer 2A zur unteren Zylinderkammer 2B als auch für die Strömung des Hydrauliköls von der unteren Zylinderkammer 2B zur oberen Zylinderkammer 2A vorgesehen sein. In einem solchen Fall ist die vorliegende Erfindung auch für einen Monorohr-Stoßdämpfer anwendbar.
Wenngleich die vorgenannten Ausführungsformen ein pilotartiges Ventil zeigen, das ein Scheibenventil 33 aufweist, das mit einem ringförmigen elastischen Dichtungselement 58 vorgesehen ist, das aus einem elastischen Material, beispielsweise Gummi, gefertigt ist, ist die vorliegende Erfindung darauf nicht beschränkt. Irgendein Ventil, das den Pilotdruck steuern kann, beispielsweise ein Tellerventil, neben einem Scheibenventil, kann verwendet werden.
Als nächstes wird eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die 8 und 9 beschrieben. Es sollte bemerkt werden, dass die dritte Ausführungsform sich von der vorgenannten ersten Ausführungsform lediglich in einem Teil der Struktur unterscheidet. Folglich ist ein wichtiger Teil der dritten Ausführungsform in 8 gezeigt, in der Elemente oder Abschnitte, die denen der vorgenannten ersten Ausführungsform vergleichbar sind, mit denselben Bezugszeichen wie in der ersten Ausführungsform bezeichnet sind, und lediglich die Punkte, in denen sich die dritte Ausführungsform von der ersten Ausführungsform unterscheidet, werden im Detail beschrieben.
Bei einem Stoßdämpfer mit steuerbarer Dämpfungskraft gemäß der dritten Ausführungsform, wie es in 8 gezeigt ist, ist der Steuerkörper 40 des Steuerventils 28 mit einem ringförmigen Innensitzabschnitt 54 und einem ringförmigen Außensitzabschnitt 55 vorgesehen, und das Scheibenventil 33 sitzt auf den Innen- und Außensitzabschnitten 54 und 55, auf gleiche Weise wie bei dem Stoßdämpfer mit steuerbarer Dämpfungskraft der vorgenannten ersten Ausführungsform. Die Durchgänge 53, die mit der Pilotkammer 31 des Hauptventils 27 in Kommunikation stehen, öffnen sich auf der Innenumfangsseite des Innensitzabschnitts 54. Der Innensitzabschnitt 54 und der Außensitzabschnitt 55 sind in konzentrischer Relation zueinander angeordnet und weisen im Wesentlichen eine gleiche Projektionshöhe zueinander auf. Alternativ ist die Projektionshöhe des Außensitzabschnitts 55 höher als die des Innensitzabschnitts 54. Durch Einstellen der Projektionshöhe des Innen- und Außensitzabschnitt 54 und 55 und des Klemmabschnitts 56 ist es möglich, die Sitzlast, die auf das Scheibenventil 33 wirkt, wenn ein Sitz auf dem Innen- und Außensitzabschnitt 54 und 55 vorliegt, zu variieren, und folglich ist es möglich, die Ventilöffnungscharakteristika des Scheibenventils 33 einzustellen.
Es sollte bemerkt werden, dass der Innen- und Außensitzabschnitt 54 und 55 oder das Scheibenventil 33 geeignet mit einer Kerbe vorgesehen sein können, um einen Öffnungsdurchgang bereitzustellen, der einer kleinen Menge des Fluids ermöglicht, geeignet durch diese zu strömen, wenn das Scheibenventil 33 auf dem Innen- und Außensitzabschnitt 54 und 55 sitzt.
Der Steuerkörper 40 weist einen Abschnitt des großen Durchmessers 90 auf, der an dem Außenumfang davon ausgebildet ist. Der Abschnitt des großen Durchmessers 90 definiert eine ringförmige Steuerventilöffnung 91 (gezeigt durch die imaginäre Linie in 3), welche die Lücke zwischen dem Abschnitt des großen Durchmessers 90 und des Gehäuses 25 verschmälert. Die Steuerventilöffnung 91 begrenzt den Strom des Fluids von den Durchgängen 53 zum Reservoir 4, wenn sich das Scheibenventil 33 des Steuerventils 28 öffnet. Der Strömungswegquerschnittsbereich der Steuerventilöffnung 91 ist so festgelegt, dass die Steuerventilöffnung 91 die Strömung (die Strömungsrate ist gering) des Fluids von dem Pilotventil 29 zum Reservoir 4 nicht beschränkt. Es sollte bemerkt werden, dass die Strömung des Fluids von dem Hauptventil 27 zum Reservoir 4 nicht durch die Steuerventilöffnung 91 beschränkt wird.
Die Steuerventilöffnung 91 ist nicht auf die oben beschriebene Struktur beschränkt sondern kann wie folg aufgebaut sein. Der Außenumfang des Steuerkörpers 40 grenzt gegen den Innenumfang des Gehäuses 25 an, um die Kammer 25C in dem Gehäuse 25 in eine hauptventilseitige 27 Kammer und eine steuerventilseitige 28 Kammer zu unterteilen, und der Strömungsweg zwischen den zwei Kammern ist verschmälert. Die Steuerventilöffnung 91 kann andere Strukturen annehmen, vorausgesetzt, dass die Steuerventilöffnung 91 den Strömungsweg von den Durchgängen 53 zum Reservoir 4 verschmälert, wenn das Steuerventil 28 sich öffnet, und die Strömung des Fluids von dem Pilotventil 29 zum Reservoir 4 nicht begrenzt.
Der Stoßdämpfer mit steuerbarer Dämpfungskraft gemäß der dritten Ausführungsform ermöglicht funktionelle Vorteile, die denen der ersten Ausführungsform vergleichbar sind.
Ferner, da der Innen- und Außensitzabschnitt 54 und 55 an dem Steuerventil 28 vorgesehen sind, erhöht das Scheibenventil 33 den Öffnungsgrad, in der Reihenfolge von dem Außensitzabschnitt 55 zum Innensitzabschnitt 54. Folglich kann die Erweiterung des Strömungswegs optimiert werden, und die Ventilöffnungscharakteristika des Hauptventils 27 können geglättet werden. Durch Verbessern der Ventilöffnungscharakteristika des Steuerventils 28 auf diese Weise, kann der Druck in der Pilotkammer 31 (Pilotdruck) optimiert werden, und es wird möglich, die Dämpfungskraftcharakteristika effektiv zu verbessern. 9 zeigt die Dämpfungskraftcharakteristika des Stoßdämpfers mit steuerbarer Dämpfungskraft gemäß der dritten Ausführungsform.
In 9 befindet sich der Punkt A1 dort, wo sich das Pilotventil 29 öffnet. Punkt A2 befindet sich dort, wo sich das Steuerventil 28 öffnet. Punkt A3 befindet sich dort, wo sich das Hauptventil 27 öffnet. Als eine Folge des Bereitstellens des Innensitzabschnitts 54 an dem Steuerventil 28 wird die Verbindung zwischen den Ventilöffnungspunkten A1, A2 und A3 des Pilot-, Steuer- und Hauptventils 29, 28 und 27 verbessert, wie es in 9 gezeigt ist, und es ist möglich, geglättete Dämpfungskraftcharakteristika zu erhalten.
Ferner ist die Steuerventilöffnung 91 vorgesehen, um die Strömung des Fluids von den Durchgängen 53 zum Reservoir 4 zu begrenzen, wenn sich das Scheibenventil 33 des Steuerventils 28 öffnet, wodurch eine übermäßige Erhöhung des Grads der Öffnung des Steuerventils 28 unterdrückt wird. Somit ist es möglich, eine übermäßige Änderung des Drucks in der Pilotkammer 31 des Hauptventils 27 zu unterdrücken und es ist folglich möglich, stabile Dämpfungskraftcharakteristika zu erhalten.
Als eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die vorgenannte dritte Ausführungsform wie folgt modifiziert werden. Das heißt, ein Innensitzabschnitt ist innerhalb des Sitzabschnitts 46 des Hauptkörpers 39 des Hauptventils 27 vorgesehen, auf dieselbe Weise wie das Steuerventil 28, sodass die Durchgänge 39A sich auf der Innenumfangsseite des Innensitzabschnitts öffnen. Mit dieser Struktur erhöht das Scheibenventil 30 des Hauptventils 27 den Öffnungsgrad, in der Reihenfolge von dem Außensitzabschnitt 46 zum Innensitzabschnitt. Somit werden die Ventilöffnungscharakteristika geglättet.
Wenngleich die oben beschriebenen dritten und vierten Ausführungsformen im Vergleich zur vorgenannten ersten Ausführungsform beschrieben wurden, sei bemerkt, dass die Gegenstände der dritten und vierten Ausführungsformen auch für den Stoßdämpfer mit steuerbarer Dämpfungskraft gemäß der oben beschriebenen zweiten Ausführungsform anwendbar sind.
Mit den Stoßdämpfern mit steuerbarer Dämpfungskraft gemäß den vorgenannten Ausführungsformen ist es möglich, die Größe des Solenoidventils zu verringern, während ein erforderlicher steuerbarer Bereich der Dämpfungskraftcharakteristik beibehalten wird.
Wenngleich lediglich einige beispielhafte Ausführungsformen dieser Erfindung im Detail oben beschrieben wurden, wird der Fachmann leicht anerkennen, dass viele Modifikationen in den beispielhaften Ausführungsformen möglich sind, ohne sich materiell von der neuen Lehre und den Vorteilen dieser Erfindung zu entfernen. Folglich ist beabsichtigt, dass alle solche Modifikationen im Gegenstand dieser Erfindung enthalten sind.
Die gesamte Offenbarung der japanischen Patentanmeldungsnummern 2013-114107 , eingereicht am 30. Mai 2013, und 2013-265788 , eingereicht am 24. Dezember 2013, inklusive Spezifikation, Ansprüchen, Zeichnungen und Zusammenfassung, sind hierin durch Bezugnahme in deren Gesamtheit einbezogen.

Claims

Stoßdämpfer mit steuerbarer Dämpfungskraft, der aufweist: einen Zylinder (2), in dem ein Hydraulikfluid abgedichtet enthalten ist; einen Kolben (5), der verschiebbar in den Zylinder eingepasst ist; einen Kolbenstab (6), der mit dem Kolben verbunden ist und sich bezüglich des Zylinders nach außen erstreckt; und einen Dämpfungskrafterzeugungsmechanismus (26), der ausgelegt ist, um eine Dämpfungskraft zu erzeugen, durch Steuern eines Stroms des Hydraulikfluids, der durch eine Verschiebungsbewegung des Kolbens in dem Zylinder bewirkt wird; wobei der Dämpfungskrafterzeugungsmechanismus (26) aufweist: ein pilotartiges Hauptventil (27), das sich bei Empfang des Drucks des Hydraulikfluids öffnet, um eine Dämpfungskraft zu erzeugen, wobei das Hauptventil (27) eine Pilotkammer (31) aufweist, in die das Hydraulikfluid zum Einstellen eines Ventilöffnungsdrucks des Hauptventils durch einen Druck in der Pilotkammer eingebracht wird; ein pilotartiges Steuerventil (28), das ausgelegt ist, um den Druck in der Pilotkammer des Hauptventils zu steuern; und ein Solenoidventil (29), das ausgelegt ist, um einen Druck in einer Pilotkammer des Steuerventils zu steuern, wobei das Hauptventil (27) eine Dämpfungskraft durch Steuern einer Strömung des Hydraulikfluids von einer stromaufwärts gelegenen Kamer (2A) zu einer stromabwärts gelegenen Kammer (4) erzeugt, der durch eine Verschiebungsbewegung des Kolbens (5) bewirkt wird; das Steuerventil (28) eine Dämpfungskraft durch Steuerung einer Strömung des Hydraulikfluids von der Pilotkammer (31) des Hauptventils (27) zur stromabwärts gelegenen Kammer (4) erzeugt; das Solenoidventil (29) eine Dämpfungskraft durch Steuerung einer Strömung des Hydraulikfluids von der Pilotkammer (34) des Steuerventils (28) zur stromabwärts gelegenen Kammer (4) erzeugt, wobei das Steuerventil (28) ein Scheibenventil (33) und einen Sitzteil (40) aufweist, mit dem das Scheibenventil (33) in Sitzbeziehung bringbar ist, der Sitzteil einen Innensitzabschnitt (54) und einen Außensitzabschnitt (55) aufweist, der Sitzteil (40) des Steuerventils (28) einen Durchgang (53) aufweist, der mit der Pilotkammer (31) des Hauptventils (27) kommuniziert, und der Durchgang (53) sich auf einer Innenumfangsseite des Innensitzabschnitts öffnet.
Stoßdämpfer mit steuerbarer Dämpfungskraft nach Anspruch 1, bei dem ein Querschnittsbereich eines Strömungswegs, durch den das Hydraulikfluid in die Pilotkammer (34) des Steuerventils (28) eingebracht wird, kleiner als ein Querschnittsbereich des Strömungswegs ist, durch den das Hydraulikfluid in die Pilotkammer (31) des Hauptventils (27) eingebracht wird.
Stoßdämpfer mit steuerbarer Dämpfungskraft nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das Hauptventil (27) ein Scheibenventil (30) und ein Sitzteil (46) aufweist, mit dem das Scheibenventil (30) in Sitzbeziehung bringbar ist, der Sitzteil (46) einen Innensitzabschnitt und einen Außensitzabschnitt (46) aufweist, der Sitzteil (46) des Hauptventils (27) einen Durchgang (39A) aufweist, der mit der stromaufwärts gelegenen Kammer kommuniziert, und der Durchgang (39A) sich auf einer Innenumfangsseite des Innensitzabschnitts öffnet.
Stoßdämpfer mit steuerbarer Dämpfungskraft nach Anspruch 1 oder 2 bei dem der Innensitzabschnitt (54) und der Außensitzabschnitt (55) eine gleiche Projektionshöhe aufweisen.
Stoßdämpfer mit steuerbarer Dämpfungskraft nach Anspruch 3, bei dem der Innensitzabschnitt und der Außensitzabschnitt (46) eine gleiche Projektionshöhe aufweisen.
Stoßdämpfer mit steuerbarer Dämpfungskraft nach Anspruch 1 oder 2 bei dem eine Projektionshöhe des Außensitzabschnitts (55) größer als eine Projektionshöhe des Innensitzabschnitts (54) ist.
Stoßdämpfer mit steuerbarer Dämpfungskraft nach Anspruch 3, bei dem eine Projektionshöhe des Außensitzabschnitts (46) größer als eine Projektionshöhe des Innensitzabschnitts ist.
Stoßdämpfer mit steuerbarer Dämpfungskraft nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem der Dämpfungskrafterzeugungsmechanismus ferner aufweist: eine Steuerventilöffnung (91), die einen Strömungsweg von dem Steuerventil (28) zur stromabwärts gelegenen Kammer (4) verschmälert.
Stoßdämpfer mit steuerbarer Dämpfungskraft nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem das Solenoidventil ein Drucksteuerventil ist.
Stoßdämpfer mit steuerbarer Dämpfungskraft nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem das Solenoidventil ein Strömungssteuerventil ist.
Stoßdämpfer mit steuerbarer Dämpfungskraft nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem das Hauptventil und das Steuerventil Scheibenventile sind, wobei die Scheibenventile jeweils aufweisen: ein scheibenförmiges Ventilelement; und ein ringförmiges elastisches Dichtungselement, das an einer Rückenseite des Ventilelements fixiert ist, wobei das elastische Dichtungselement verschiebbar ist und flüssigkeitsdicht in eine Aussparung eingepasst ist, um die Pilotkammer auszubilden.