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Dokumentenidentifikation DE69525896T2 01.08.2002
EP-Veröffentlichungsnummer 0708268
Titel Dämpfer
Anmelder Yamaha Hatsudoki K.K., Iwata, Shizuoka, JP
Erfinder Tanaka, Akira, Iwata-shi, Shizuoka-ken, 438, JP
Vertreter Grünecker, Kinkeldey, Stockmair & Schwanhäusser, 80538 München
DE-Aktenzeichen 69525896
Vertragsstaaten DE, FR, GB, IT
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 20.10.1995
EP-Aktenzeichen 951165968
EP-Offenlegungsdatum 24.04.1996
EP date of grant 20.03.2002
Veröffentlichungstag im Patentblatt 01.08.2002
IPC-Hauptklasse F16F 9/46
IPC-Nebenklasse F16F 9/516   

Beschreibung[de]

Diese Erfindung betrifft einen Dämpfer (Stoßdämpfer), wie im Oberbegriffteil von Anspruch 1 angezeigt. Die Dämpfungskraft des Dämpfers ist einstellbar.

Für Dämpfer, die in Fahrzeugen verwendet werden sollen, wie z. B. Automobilen, Motorrädern, etc., ist es wünschenswert, daß ihre Dämpfungskraft leicht entsprechend ihrer Fahrbedingungen eingestellt werden kann. Demzufolge hat die Anmelderin Dämpfer gezeigt, in denen der Betrag und die Geschwindigkeit der Verlängerung und des Zusammenziehens des Dämpfers erfaßt werden und der Betriebsdruck des Schaltventiles zum Öffnen oder Schließen des Öldurchganges, vorgesehen durch den Kolben des Dämpfers wird durch eine lineare Magnetspule verändert. (Siehe z. B. die Japanische Ungeprüfte Patentveröffentlichungen H2- 85535 und H2- 182514).

Die in diesen Anmeldungen gezeigten Dämpfer sind mit einem Kolben versehen, den Zylinder in zwei Primär- Ölkammern begrenzend, einem Rückschlagventil, das den Kolben, vorgesehen innerhalb des Kolbens in erste und zweite Hilfs- Ölkammern, unterteilt und einer zwischen diesen Hilfs- Ölkammern angeordneten Drosselstelle. Wenn der Innendruck der zweiten Hilfs. Ölkammer einen durch eine lineare Magnetspule festgelegten Druck übersteigt, während der Öldruck der hochdruckseitigen- Primär- Ölkammer in die erste Hilfs- Ölkammer eingeführt wird, wird das Pilotventil geöffnet, um die zweite Hilfs- Ölkammer zu entlasten, und der Druckunterschied zwischen beiden Hilfs- Ölkammern bewegt das Pilotventil, um den Ölkanal zwischen beiden Primär- Ölkammern zu öffnen und daher wird die Dämpfungskraft eingestellt.

Solch ein Dämpfer hat jedoch ein Problem, daß, wenn eine Energiequelle ausfällt oder irgendeine Abnormität des Steuerschaltkreises auftritt, und dann die lineare Magnetspule stromlos wird, es unmöglich wird, irgendeine Dämpfungskraft zu erhalten. Weil, da das Pilotventil offen gelassen ist, fließt das Arbeitsöl fortwährend von der ersten Hilfs- Ölkammer durch die Drosselstelle in die zweite Hilfs- Ölkammer und somit wird der Druckunterschied zwischen der ersten Hilfs- Ölkammer und zweiten Hilfs- Ölkammer, der erzeugt wird, wenn das Öl durch die Öffnung fließt, größer, um das Steuerventil zu veranlassen, in Richtung der zweiten Hilfs- Ölkammer bewegt zu verweilen. Demzufolge wird der Öldurchgang zwischen beiden Primär- Ölkammern offen gelassen und es wird für den Dämpfer unmöglich seine Dämpfungskraft zu erzeugen.

Deshalb ist ein Dämpfer, gezeigt in der Japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung H3-4046, einem Familienmitglied der EP- A- 400395- vorgeschlagen worden, um solche Probleme zu überwinden. Dieser Dämpfer hat ein Steuerventil, gebildet mit einer Trennwand, die die erste und zweite Hilfs- Ölkammer unterteilt, d. h., eine Oberfläche dieser Trennwand ist der zweiten Hilfs- Ölkammer zugewandt, und der Raum im Inneren eines ringförmigen Walls in Kontakt mit der anderen Oberfläche der Unterteilung wird als die erste Hilfs- Ölkammer gebildet.

Das Pilotventil, das den Innendruck der zweiten Hilfs- Ölkammer auf einen vorbestimmten Druck festlegt, der der Magnetkraft der linearen Magnetspule entspricht, ist einstückig mit einem zweiten Ventil versehen, so daß, wenn das Pilotventil in die Richtung zum Öffnen des Pilotdurchganges durch Stromlosmachen der linearen Magnetspule bewegt wird, das zweite Steuerventil den Pilotdurchgang schließt.

In diesem Augenblick wird der Druck der zweiten Hilfs- Ölkammer auf einem konstanten Wert oder höher durch eintretendes Arbeitsöl in den Pilotdurchgang durch eine zweite Drosselstelle, die das zweite Ventil überbrückt, gehalten, und die Menge des Ölflusses von den ersten und zweiten Hilfs- Ölkammern in den Pilotdurchgang wird reguliert. Demzufolge ist der Druckunterschied zwischen den ersten und zweiten Hilfs- Ölkammern begrenzt, das Maß der Bewegung des Steuerventiles wird begrenzt, und der Öldurchgang zwischen beiden Primär- Ölkammern wird gedrosselt, so daß eine Dämpfungskraft erzeugt wird.

In solch einem vorbeschriebenen Dämpfer, der ein Pilotventil hat, versehen mit einem zweiten Ventil und einer zweiten Drosselstelle, die das zweite Ventil überbrückt, werden Druckdifferenzen zwischen beiden Seiten des zweiten Ventiles erzeugt, wenn Arbeitsöl durch die zweite Drosselstelle hindurchtritt. Deshalb wird es für das Pilotventil schwierig, in seine normale Position zurückzukehren, wenn die lineare Magnetspule in ihren normalen Zustand durch Anschalten des Stromes zurückgekehrt ist, oder eine zeitweilige Abnormität des Steuerschaltkreises beseitigt sind, d. h., es gibt ein Problem, daß die Wiederherstellung des Betriebes von dem abnormalen Zustand verzögert wird.

Außerdem sind die Dämpfungskraftkennlinien abhängend von der Größe der zweiten Drosselstelle, während die lineare Magnetspule stromlos ist, aber kleine Abweichungen in der spanenden Herstellung die Größe der zweiten Drosselstelle verursachen eine größere Schwankung der Dämpfungskraftcharakteristika. Es ist demzufolge erforderlich, die Herstellungsgenauigkeit zu verbessern, was ein solches Problem verursacht, daß die Produktivität schlecht wird und ihre Kennlinien sich während ihrer Verwendung über eine lange Zeit verändern. Deshalb sollte ein verbesserter Dämpfer, vorzugsweise derart beschaffen zu sein, daß er mit verbesserter Produktivität auf der Grundlage einer kleineren Abweichung der Dämpfungscharakteristika, als einer kleineren Veränderung der Kennlinien während der Lebensdauer des Dämpfers hergestellt werden kann.

Demzufolge ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Dämpfer, bekannt aus der EP- A- 400 395, derart zu verbessern, daß ein darin verwendetes Pilotventil schnell zu seiner Normalposition zurückkehren kann, wenn eine Magnetspule zu ihrem Normalzustand durch Einschalten des Stromes oder durch Beseitigung zeitweiser Abnormitäten der Steuerschaltkreise zurückgekehrt ist.

Entsprechend der vorliegenden Erfindung wird das vorerwähnte Ziel durch einen Dämpfer der oben genannten Art mit den Verbesserungen entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 erreicht.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung, die teilweise die Herstellung derselben erleichtern, sind in den abhängigen Ansprüchen niedergelegt.

Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung in größerer Ausführlichkeit mittels verschiedener Ausführungsbeispiele derselben in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen erläutert, in denen:

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Darstellung ist, die ein Ausführungsbeispiel eines Dämpfers bezüglich des Kolbenteiles desselben zeigt,

Fig. 2 eine geschnittene Darstellung in größerem Maßstab ist, die den Hauptabschnitt des Kolbens von Fig. 1 zeigt,

Fig. 3 eine vereinfachte Darstellung ist, die den normalen Betriebszustand des Kolbens der Fig. 1 und 2 zeigt,

Fig. 4 eine vereinfachte Darstellung ist, die einen abnormalen Betriebszustand zeigt, in dem eine lineare Magnetspule nicht angeregt ist, und

Fig. 5 eine teilweise geschnittene Darstellung ist, die ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.

Bezugnehmend auf die Zeichnungen bezeichnet das Bezugszeichen 10 einen Zylinder, und 12 bezeichnet einen Kolben, der den Zylinder 10 jeweils in obere und untere Primär- Ölkammern 16 und 14 teilt. Mit dem Kolben 12 ist eine Pleuelstange 18 verbunden, die aufwärts aus dem Zylinder 10 vorspringt.

Der Kolben 12 hat eine nach unten offenes Außengehäuse 12A, und einen oberen Körper 12b, einen Mittelkörper 12C und einen Unterkörper 12D. Die letzten drei Körper sind in das Außengehäuse 12A von der Unterseite desselben abfolgend eingesetzt. Der Unterkörper 12D hat ein in diesen zum vertikalen Gleiten eingesetztes Steuerventil 20.

Innerhalb des Außengehäuses 12A und des Unterkörpers 12D ist ein Hauptöldurchgang 22 gebildet, um so beide Primär- Ölkammern 14 und 16 zu verbinden, und das Steuerventil öffnet und schließt den Hauptöldurchgang 22 jeweils an seinem erniedrigten und angehobenen Abschnitten. D. h., das Steuerventil 20 ist oberseitig geöffnet und hat seinen unteren Abschnitt allgemein in der Form eines hut- ähnlichen, am Boden geschlossenen Zylinders. Die Umfangskantenunterseite des umgekehrt- schirmähnlichen Vorsprunges senkt sich ab, um mit der Öffnung 22a des Hauptöldurchganges 22, vorgesehen auf der Seite der Primär- Ölkammer 14, in Kontakt zu kommen. Das Steuerventil 20 hat einen Stufenabschnitt 20a, gebildet an dem Umfang desselben, und der Druck der oberen Primär- Ölkammer 16 drückt nach oben durch den Hauptöldurchganges 22 auf diesen Stufenabschnitt 20a.

Die Innenoberfläche der oberen Öffnung des Steuerventiles 20 ist einem Schwingungs- Isolierungsring 24 zugewandt, hergestellt aus Kunststoff oder Metall, und eine Spiralfeder 26 ist unter Druck zwischen das Steuerventil 20 und diesem Schwingungs- Isolierungsring 24 eingesetzt. Die Spiralfeder 26 drängt, während sie drückt, um den Schwingungs- Isolierungsring 24 auf der unteren Oberfläche des Mittelkörpers 12C des Kolbens 12 festzuhalten, das Steuerventil 20 abwärts.

Wie in Fig. 2 gezeigt, ist die Spiralfeder 26 aus zwei Spiralfedern 26A und 26B zusammengesetzt. Die Spiralfeder 26A ist eine starke Spiralfeder, und das Maß der Zunahme der Federkraft F zu dem Hub S ist größer, d. h., ihre Federkonstante ist größer.

Die Spiralfeder 26B ist schwach, und das Maß der Zunahme der Federkraft F zu dem Hub S ist kleiner, d. h., ihre Federkonstante ist kleiner.

Diese Spiralfedern 26A und 26B sind eine über die andere mit einem hut- ähnlichen Abstandshalter dazwischen eingesetzt, und sind zwischen dem Steuerventil 20 und den Schwingungs- Isolierungsring 24 eingefügt. Das untere Ende der Spiralfeder 26A kommt von oben in Kontakt mit dem Flanschabschnitt 26D des Abstandshalters 26C. Die Spiralfeder 26B ist innen des Abstandshalters 26C eingesetzt, und ihre oberen und unteren Enden sind jeweils mit dem inneren Boden des Abstandshalters 26B und mit dem Steuerventil 20 in Kontakt. Der Abstandshalter 26C hat eine Ölbohrung 26E, die Öl gestattet, durch das Innere der Spiralfeder 26B zu fließen. In dem in Fig. 2 gezeigten Zustand, bei dem das Steuerventil 20 den Hauptöldurchgang 22 schließt, ist der Flanschabschnitt 26D des Abstandshalters 26C räumlich von dem Steuerventil 20 um einen Abstand L beabstandet.

Das Innere des Steuerventiles 20 bildet eine Hilfs- Ölkammer 28, in die der höhere der Innendrücke der Primär- Ölkammern 14 oder 16 jeweils durch die Rückschlagventile 30 oder 32 eingeführt wird. Jedes Rückschlagventil 30 und 32 hat eine Kugel, untergebracht zwischen einer auf dem Boden der Hilfs- Ölkammer 28 gebildeten Ausnehmung und dem Flanschabschnitt 26D des Abstandshalters 26C. Demzufolge bildet der Flanschabschnitt 26D einen Anschlag für diese Kugeln (Rückschlagventile 30 und 32).

Die Hilfs- Ölkammer 28 ist mit einem Pilotdurchgang 36 durch ein Pilotventil 34 in Verbindung und der Pilotdurchgang 36 ist außerdem mit den Primär- Ölkammern 14 oder 16 durch die jeweiligen Rückschlagventile 38 und 40 in Verbindung. Der Pilotdurchgang 36 hat zwei Durchgangsabschnitte 36a, die sich radial von der stromabwärtigen Seite des Pilotventiles 34 erstrecken und einen ringförmigen Abschnitt 36b, der die radialen Abschnitte 36a miteinander verbindet, erstrecken. Der ringförmige Abschnitt 36b ist mit den Rückschlagventilen 38 und 40 in Verbindung.

Das Pilotventil 34 ist mit einem Ventilsitz 34a auf der Seite des Kolbens 12 und einem Ventil 34b, das eine konische Oberfläche in Kontakt mit dem Ventilsitz 34a hat, gebildet, und das Ventil 34b wird durch eine lineare Magnetspule 42 nach unten gedrängt. Wenn die lineare Magnetspule 42 erregt wird, übt sie eine abwärtige Kraft entsprechend ihrer Magnetkraft durch ihren Plunger 42a auf den Ventilkörper 34b aus und somit kann der Innendruck der Hilfs- Ölkammer 28, bei dem das Ventil 34 beginnt geöffnet zu werden, verändert werden. Das Ventil 34b wird in Richtung zum Öffnen des Pilotventiles 34 durch eine Plattenfeder 34d (Fig. 2) gedrückt gehalten.

Diese Plattenfeder 34d hat drei Nägel, gebildet durch Schneiden einer ringförmigen Platte an ihren drei Umfangsabschnitten und Biegen dieser Ausschnitte axial, ähnlich Nägeln, biegt, so daß die Elastizität dieser drei Nägel nutzbar gemacht werden kann. Die Plattenfeder 34d drückt das Ventil 34b aufwärts in die Richtung zum Öffnen des Pilotventiles 34, während die lineare Magnetspule 42 nicht erregt ist, und bewegt es zu einer Position, bei der eine Scheibe 44 (die nachstehend beschreiben werden soll) den Pilotdurchgang 36 schließt.

Das Ventil 34b des Pilotventiles 34 hat eine flußab des Pilotventiles 34 positionierte und mit diesem einstückig gebildete Scheibe 44. Während die lineare Magnetspule 42 nicht erregt ist, wird die Scheibe 44 aufwärts zu der in Fig. 4 gezeigten Position zusammen mit dem Ventil 34b durch die Wiederherstellungskraft der Plattenfeder 34d und dem Innendruck der Hilfs- Ölkammer 28 gedrückt. In diesem Fall schließt die Umfangsoberfläche der Scheibe 44 den Pilotdurchgang 36 vollständig oder unvollständig. Der Pilotdurchgang 36 öffnet zu der Ventilkammer des Pilotventiles 34 stromab der Scheibe 44. Außerdem hat der Ventilkörper 34b einen Öldurchgang 34c, gebildet, um die stromabwärtige Seite des Pilotventiles 34 mit der stromabwärtigen Seite der Scheibe 44 zu verbinden, wobei die Scheibe 44 überbrückt wird.

Obwohl das Ventil 34b des Pilotventiles 34 aufwärts gedrückt wird, wie in Fig. 4 gezeigt wird, während die lineare Magnetspule 42 nicht erregt ist, wird die Anschlagposition des Ventiles 34b durch einen ringförmigen Vorsprung 60a, gezeigt in Fig. 2, bestimmt, d. h., der Mittelkörper 12C des Kolbens 12 hat einen ringförmigen Abstandshalter 60, der in diesem von der Seite der linearen Magnetspule 42 eingesetzt ist, und dieser ringförmige Abstandshalter 60 hat auch einen ringförmigen Vorsprung 60a, gebildet an der Innenoberfläche desselben. Deshalb, wenn das Ventil 34b angehoben wird, während die lineare Magnetspule 42 nicht erregt ist, kommt die obere Oberflächenumfangskante der Scheibe 44 in Kontakt mit diesem ringförmigen Vorsprung 60a, und die aufwärtige Bewegung des Ventiles 34b wird begrenzt.

Die untere Oberfläche des ringförmigen Vorsprunges 60a, d. h., die Oberfläche 60b, die in Kontakt ist, um mit der oberen Oberfläche der Scheibe 44 im Eingriff zu sein, ist als geneigte Oberfläche ausgeführt, so daß sie nicht in Oberflächenkontakt mit der oberen Oberfläche der Scheibe 44 kommen kann. Das Ziel solcher Formgebung ist, es für das Ventil möglich zu machen, schnell in den Zustand, gezeigt in den Fig. 2 und 3, zurückzukehren, in dem Moment, wenn die lineare Magnetspule beginnt, angeregt zu werden.

D. h., falls die untere Oberfläche des ringförmigen Vorsprunges 60a in Oberflächenkontakt mit der oberen Oberfläche der Scheibe 44 ist, wenn die lineare Magnetspule erregt ist und das Ventil 34b nach unten drückt, wird der Bereich der oberen Oberfläche des Ventiles 34b, auf die hydraulischer Druck angewandt wird, um eine Fläche dieses Oberflächenkontaktes vermindert. Zusätzlich erfordert das Auseinanderziehen weg von zwei Oberflächen in Oberflächenkontakt eine größere Kraft, auch infolge der Wirkung der Arbeitsöl- Viskosität, als das Auseinanderziehen weg jener in Linienkontakt. Die untere Oberfläche 60b des ringförmigen Vorsprunges 60a ist für den Zweck der Abnahme der Verminderung der Fläche, auf die hydraulischer Druck angewandt wird, geneigt, um es möglich zu machen, das Ventil 34b von dem ringförmigen Vorsprung 60a mit einer kleinen Kraft wegzuziehen.

Deshalb, während die lineare Magnetspule 42 erregt wird, öffnet die Scheibe 44 den Pilotdurchgang 36, wie in Fig. 2 gezeigt, und das Arbeitsöl fließt durch die Plattenfeder 34d in den Pilotdurchgang 36 durch den Öldurchgang 34c. In diesem Zustand bildet der Öldurchgang 34c einen Teil des Pilotdurchganges 36. Während die lineare Magnetspule 42 nicht erregt ist, wird das Ventil 34b aufwärts durch die Wiederherstellkraft der Plattenfeder 34d und den Innendruck der Hilfs- Ölkammer 28 gedrückt, und die Scheibe 44 schließt den Pilotdurchgang 36.

Der Mittelkörper 12C des Kolbens 12 ist mit einem Rückschlagventil 46 versehen, das in einem Zustand, bei dem der Pilotdurchgang 36 durch die Scheibe 44 geschlossen ist, das Arbeitsöl von der Stromabseite des Pilotventiles 34 zu dem Pilotdurchgang 36, unter Umgehen der Scheibe 44, einleitet. Das Rückschlagventil 46 wird von einem Kugel- Entlastungsventil gebildet, das öffnet, wenn der Arbeitsöldruck einen vorbestimmten Wert übersteigt. Der vorbestimmte, festgelegte Wert ist von der Federkraft der Spiralfeder 46a abhängig, die die Ventilkugel gegen den Ventilsitz drückt. Diese Einweg- Ventil kann aus einem Rückschlagventil und einer festeingestellten Drossel gebildet werden, aber das Entlastungsventil ist zum genauen Festsetzen des Arbeitsdruckes und somit für die Verbesserung der Genauigkeit geeignet. Außerdem sind Veränderungen der Kennlinien, verursacht infolge des langen Gebrauchs, kleiner.

In den Fig. 3 und 4 bezeichnen die Bezugszeichen 50 und 52 jeweils einen Steuerschaltkreis und einen Sensor. Der Sensor erfaßt die Bewegungsgeschwindigkeit und Position des Kolbens 12 in Bezug zu dem Zylinder 10. Wenn der Dämpfer an einem Fahrzeug eingebaut ist, kann der Sensor derart sein, daß er Daten, die den Fahrzustand zeigen, wie z. B. Fahrgeschwindigkeit, Lenkwinkel, Beschleunigung und Abbremsung erfaßt. Die gewünschten Dämpfungscharakteristika können an Stelle des Sensors 52 durch manuelle Schalter eingegeben werden.

Der Steuerschaltkreis 50 berechnet die erforderliche Dämpfungskraft aus den vorher auf der Grundlage der Daten eingegebenen Steuerkennwerten, die die Bewegungsgeschwindigkeit und die Position des Kolbens, oder Fahrbedingungen des Fahrzeuges zeigen, schafft den für die Erzeugung dieser Dämpfungskraft erforderlichen Erregerstrom für die lineare Magnetspule 42 und regt die lineare Magnetspule mit diesem Anregungsstrom an. Dieser Erregerstrom wird durch eine elektrische Verkabelung 54, die durch die Kolbenstange 18 geht, zugeführt.

Wenn der Dämpfer zusammengedrückt wird, wird der Kolben 12 nach unten gedrückt, wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt. Deshalb wird der Innendruck der unteren Primär- Ölkammer 14 angehoben und, da das Arbeitsöl in die Hilfs- Ölkammer 28 durch das Rückschlagventil 30 fließt, wird der Innendruck der Hilfs- Ölkammer 28 erhöht. Andererseits, da das Ventil 34b des Pilotventiles 34 den Ventilsitz 34a bei einem durch die lineare Magnetspule 42 voreingestellten Druck schließt, wird das Pilotventil 34 geöffnet, wenn der Innendruck der Hilfs- Ölkammer 28 diesen eingestellten Druck des Pilotventiles 34 übersteigt, und das Arbeitsöl entkommt durch die Plattenfeder 34d, den Öldurchgang 34c und den Pilot- Durchgang 36, dann durch das Rückschlagventil 40 in die obere Primär- Ölkammer 16.

Deshalb, da die Hilfs- Ölkammer 28 entspannt ist, wird das Steuerventil 20 durch den Druck in der unteren Primär- Ölkammer 14 aufwärts gedrückt, der Hauptöl- Durchgang 22 wird geöffnet und Öl fließt von der Primär- Ölkammer 14 in die Primär- Ölkammer 16. Wenn der Druckunterschied zwischen beiden Ölkammern 14 und 16 kleiner als ein bestimmter Wert ist, wird das Steuerventil 20 durch die Spiralfeder 26 zurück gedrückt und schließt den Hauptöldurchgang 22. Durch Wiederholen der obigen Vorgänge kommt der Kolben 12 herunter. Der Fluß des Arbeitsöles während des Zusammendrückens ist in Fig. 3 mit Pfeilen in durchgehenden Linien gezeigt.

Die Spiralfeder 26 ist hier eine Reihenkombination einer starken Feder 26A und einer schwachen Feder 26B, und nur die schwache Feder 26B funktioniert bis die obere oberfläche des Steuerventiles 20 in Kontakt mit dem Flanschabschnitt 26D des Abstandhalters 26C kommt, mit anderen Worten, bis das Steuerventil 20 durch einen Abstand, der dem Abstand L entspricht, angehoben ist. Deshalb ist die Federkraft F der Spiralfeder 26 schwach; somit kann sich das Steuerventil 20 leicht bewegen, selbst obwohl der Druckunterschied zwischen beiden Primär- Ölkammern 14 und 16 klein ist, und die Dämpfungskraft kann glatt von kleiner Anfangslast erzeugt werden. Außerdem, da der Druckunterschied zwischen beiden Primär- Ölkammern 14 und 16 auch größer wird, wenn die auf den Dämpfer angewandte Last größer wird, nimmt die Aufwärtskraft, angewandt auf das Steuerventil 20, auch zu. Wenn sich das Steuerventil 20 über einen Weg länger als L verschiebt, funktioniert danach die stärkere Feder 26A. In diesem Fall ist die Länge der schwachen Feder 26B auf eine Tiefe des Abstandshalters 26c begrenzt und wird nicht mehr zusammengedrückt. Deshalb wird nur die Federkraft F der starken Feder 26A auf das Steuerventil 20 ausgeübt. Da die Federkraft der Spiralfeder 26 wie oben beschrieben zunimmt, funktioniert das Steuerventil nur, nachdem dem Druckunterschied zwischen den Primär- Ölkammern 14 und 16 groß genug ist, und Stöße und Schwingungen sind am Auftreten, während das Steuerventil 20 in Betrieb ist, verhindert.

Wenn der Dämpfer langgestreckt ist, wird der Kolben 12 aufwärts gezogen. Deshalb wird die obere Primär- Ölkammer 16 unter Druck gesetzt und ihr Druck wird zu der Hilfs- Ölkammer 28 durch den Hauptöldurchgang 22 und das Rückschlagventil 32 des Steuerventiles 20 eingeleitet. Wenn der Innendruck der Hilfs- Ölkammer 28 einen durch die lineare Magnetspule festgesetzten Wert übersteigt, wird das Pilotventil 34 geöffnet, und Öl entkommt durch den Öldurchgang 34c, den Pilotdurchgang 36 und das Rückschlagventil 38 in die untere Primär- Ölkammer 14. Deshalb wird die Hilfs- Ölkammer 28 entspannt, das Steuerventil 20 wird, um den Hauptöldurchgang 22 durch den Unterschied zwischen dem Druck der Primär- Ölkammer 16, der auf den Stufenabschnitt 20a des Steuerventiles 20 und den Druck, der Hilfs- Ölkammer 28 wirkt, angehoben.

Deshalb, wenn Öl von der Primär- Ölkammer 16 zu der Primär- Ölkammer 14 fließt und der Druckunterschied zwischen beiden Primär- Ölkammern 14 und 16 kleiner als ein bestimmter Wert wird, wird der Hauptöldurchgang 22 geschlossen und der Kolben 12, der die obigen Vorgänge wiederholt, geht nach oben. Es ist dasselbe, wie das in dem Fall der Dämpferzusammenziehung, daß hauptsächlich die schwächere Feder 26B für die kleinen Anfangslasten des Steuerventiles 20 funktioniert, während für die größere Last hauptsächlich die stärkere Feder 26A funktioniert. Der Fluß des Arbeitsöls in der Dämpferverlängerung ist in Fig. 3 mit Pfeilen in gestrichelten Linien gezeigt.

Obwohl die vorerwähnten Vorgänge sind, während die lineare Magnetspule 42 im normalen Betrieb ist, kann, wenn die Energiequelle ausfällt, wenn vorübergehende Abnormitäten in dem Steuerschaltkreis 51 auftreten, wenn vorübergehende, fehlerhafte Kontakte in der elektrischen Leitungsführung 54 auftreten, etc., die lineare Magnetspule 42 stromlos sein. In solch einem Fall verschwindet die Kraft zum Niederdrücken des Ventilkörpers 34b des Pilotventiles 34. Deshalb wird der Ventilkörper 34b des Pilotventiles 34 durch die verlängernde Kraft der Plattenfeder 34d hochgedrückt und der Pilotdurchgang 36 wird durch die Scheibe 44 geschlossen.

Deshalb, wenn der Innendruck der Hilfs- Ölkammer 28 den festgelegten Druck des Einweg- Ventiles 46 erreicht, wird das Rückschlagventil 46 geöffnet und das Arbeitsöl kann aus der Ventilkammer des Pilotventiles 34 in den Pilotdurchgang 36 austreten. Demzufolge kann eine bestimmte Dämpfungskraft erzeugt werden.

Da der Öldurchgang 34c des Ventilkörpers 34b gegenüber der oberen Wand der Ventilkammer des Pilotventiles 34 positioniert ist, werden die Drücke auf beiden Seiten der Scheibe 44 des Ventilkörpers 34b gleich gehalten. Obwohl das Ein- Wegventil 46 einige Druckunterschiede zwischen dem stromaufwärtigen Arbeitsöl und dem stromabwärtigen Arbeitsöl verursacht, da der Druck auf der stromabwärtigen Seite des Einweg- Ventiles nicht zu der oberen Oberfläche des Ventilkörpers 34b eingeführt wird, wird der Ventilkörper 34b durch diesen Druckunterschied nicht stark hoch gedrückt.

Deshalb, wenn die fehlerhafte Energiequelle wiederhergestellt wird, oder die vorübergehende Abnormität des Steuerschaltkreises 52 oder Leitungsführung 54 beseitigt wird, und die lineare Magnetspule 42 in ihren Normalbetrieb zurückkehrt, kann der Ventilkörper 34b schnell zu seiner Normalposition, gezeigt in den Fig. 2 und 3, zurückkehren. D. h., seine Rückkehr zum normalen Betriebszustand wird schnell erreicht. Außerdem kann das Einweg- Ventil den Betriebsdruck durch Festlegen der Spiralfeder 46a genau steuern.

Die vorherigen Ausführungsbeispiele sind jene, in denen das Steuerventil 20, das Pilotventil 34, der Pilotdurchgang 36, die lineare Magnetspule 42 etc. auf dem Kolben 12 vorgesehen sind. In dieser Erfindung können jedoch diese Bauteile an anderen Positionen, als am Kolben, z. B. an der Zylinderseite installiert werden. Außerdem können bei jenen, die mit einem zum Speichern von Arbeitsöl versehenen Reservetank ausgerüstet sind, diese Bauteile an diesem Reservetank vorgesehen werden.

Obwohl die Scheibe 44 nicht, wie in dem obigen Ausführungsbeispiel, auf ein Gleitventil begrenzt ist, ist es für diese Erfindung wichtig, daß in dem Zustand mit dem durch diese Scheibe 44 geschlossenen Pilotdurchgang 36, der untere Druck des Pilotdurchganges 36, entspannt durch das Einweg- Ventil 46, nicht zu der Oberfläche auf der Rückseite (entgegengesetzte Seite zu dem Pilotventil 34) des Ventilkörpers 34b eingeleitet wird. Obwohl in diesem Ausführungsbeispiel der Druck auf die Seite des Pilotventiles 34 auf die Rückseite des Ventilkörpers 34b durch den Öldurchgang 34c eingeleitet wird, können natürlich andere Strukturen an Stelle dieses Öldurchganges 34c eingesetzt werden, wenn sie nur eine ähnliche Funktion haben.

Obwohl der Ventilkörper 34b durch eine Plattenfeder 34d hochgedrückt wird, während die lineare Magnetspule nicht erregt ist, falls der Dämpfer mit dem Boden nach oben eingesetzt ist, kann diese Plattenfeder 34d durch Verwenden der Schwerkraft, die auf den Ventilkörper 34b wirkt, weggelassen werden.

Fig. 5 ist eine Schnittdarstellung, die einen Teil eines Kolbens für ein weiteres Ausführungsbeispiel zeigt. Der grundlegende Aufbau dieses Ausführungsbeispieles ist derselbe, wie jener des ersten Ausführungsbeispieles, oben gezeigt in den Fig. 1 bis 4, und seine ausführliche Beschreibung wird durch Verwenden derselben Bezugszeichen für dieselben Bauteilen weggelassen.

In dem in Fig. 5 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Anschlagaufbau für das Pilotventil 34A unterschiedlich. D. h., wenn die Energiequelle für die lineare Magnetspule 42 abgeschaltet ist, wird das Pilotventil 34A in seiner Position zum Schließen des Pilotdurchganges 36 (36a, 36b) durch Anschlagenlassen des Plungers 42a der linearen Magnetspule 42 gegen das Anschlagteil 70 angehalten.

Das Anschlagteil 70 ist in den Führungszylinder 42b für die lineare Magnetspule 42 eingesetzt, um diesen so von der Oberseite (entgegengesetzte Seite des Pilotventiles 34A) zu schließen. Ein Vorsprung 72, der als ein Anschlag funktioniert, ist auf der Oberfläche des Anschlagteiles 70 entgegengesetzt des Plungers 42a gebildet.

Deshalb, wenn die Stromzuführung für die lineare Magnetspule abgeschaltet ist und sich das Pilotventil in Fig. 5 aufwärts bewegt, trifft der Plunger 42a gegen den Vorsprung 72 und hält an. Die Höhe des Vorsprunges 72 und die Länge des Plungers 42a werden natürlich so festgelegt, daß in diesem Zustand die Scheibe 44 des Pilotventiles 34A den radialen Durchgangsabschnitt 36a des Pilotdurchganges 36 schließt.

In diesem Ausführungsbeispiel, während die lineare Magnetspule 42 nicht erregt ist, trifft der Plunger 42a gegen den Vorsprung 72 und der Aufstieg des Ventilkörpers 34b wird begrenzt. D. h., nichts verbindet in diesem Fall mit dem Ventilkörper 34b. Deshalb neigt sich die Scheibe 44 des Ventilkörpers 34b während des Bewegens nicht und kann immer glatt bewegt werden. In dem in den Fig. 2 bis 4 gezeigten Ausführungsbeispiel, da der Umfang der Scheibe 44 in Kontakt mit der geneigten unteren Oberfläche 60b des ringförmigen Vorsprunges 60a kommt, hat es Probleme gegeben, daß die Rückkehr des Ventilkörpers 34b nicht glatt erfolgte, oder die in diesem Zustand erzeugte Dämpfungskraft instabil wird. Sein Grund wird nachstehend beschrieben.

Damit der Ventilkörper 34b glatt gleitet, ist der Einsetzabschnitt 74 zwischen dem Ventilkörper 34b und dem Plunger 42 gewöhnlich mit einem Durchmesserspalt von ungefähr 100-150 um versehen worden, und ein Durchmesserspalt von ungefähr 100 um ist zwischen dem Umfang der Scheibe 44 und der Gleitoberfläche des Mittelkörpers 12C vorgesehen worden. Deshalb hat der Ventilkörper 34b durch ungefähr 100 um Spiel in radialer Richtung. In dem Fall jedoch, bei dem der ringförmige Vorsprung 60a, wenn mit Bezug auf Fig. 2 beschrieben, als ein Anschlag funktioniert, führt das radiale Spiel des Ventilkörpers 34b dazu, daß sich die Scheibe 44 in Kontakt mit dieser geneigten unteren Oberfläche 60b neigt.

Deshalb schneidet die Scheibe 44 an dieser geneigten Oberfläche 60b ein und es kann für die Scheibe 44 unmöglich werden, sich schnell von dem ringförmigen Vorsprung 60a zu trennen, wenn die lineare Magnetspule 42 wieder erregt wird. Außerdem, wenn die Scheibe 44 in Kontakt mit dem ringförmigen Vorsprung 60a in einem geneigten Zustand ist, wird die Schließung des radialen Durchgangsabschnittes 36a des Pilotdurchganges 36 durch die Scheibe 44 instabil, und der Widerstand auf das Arbeitsöl einwirkt, wird instabil. Im Gegenteil, in dem in Fig. 5 gezeigten Ausführungsbeispiel, da die Scheibe 44 niemals geneigt ist, kehrt der Ventilkörper 34b glatt zurück und die Dämpfungskraft, die erhalten wird, während die lineare Magnetspule 42 nicht erregt ist, wird instabil.

Das in Fig. 5 gezeigte Ausführungsbeispiel ist außerdem von jenem in den Fig. 2 bis 4 gezeigten dadurch unterschiedlich, daß zwei Rückschlagventile 30 und 32 in dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 bis 4 durch ein einzelnes Rückschlagventil 30A ersetzt ist. D. h., das Steuerventil 20A ist mit zwei zueinander entgegengesetzten Öldurchgängen 80 und 82 auf beiden Seiten eines einzelnen Rückschlagventiles 30A gebildet und das Arbeitsöl wird von einer Primär- Ölkammer 14 oder 16 zu der Hilfs- Ölkammer 28 durch einen dieser Öldurchgänge 80 oder 82 eingeleitet. Durch diesen Aufbau ist nur ein Rückschlagventil ausreichend und das Steuerventil kann leichtgewichtig sein.

Wie vorher beschrieben, entsprechend Anspruch 2, da der Ventilkörper (34b) des Pilotventiles (34 oder 34A) einstückig mit einer Scheibe (44) vorgesehen ist, so daß, während die lineare Magnetspule (42) nicht erregt ist, diese Scheibe (44) den Pilotdurchgang (30) schließt, um so den Druck auf der stromabwärtigen Seite des Pilotventiles (34, 34A) zu der Oberfläche des Ventilkörpers (34b) auf der entgegengesetzten Seite des Pilotventiles (34, 34A) durch den Öldurchgang (34c) einzuleiten, und außerdem so, daß das Arbeitsfluid von der stromabwärtigen Seite des Pilotventiles (34, 34A) zu dem Pilotdurchgang, die Scheibe (44) umgehend, durch das Einweg- Ventil (46) eingeleitet wird, wird der Druckunterschied zwischen beiden Seiten des Einweg- Ventiles (46) auf den Ventilkörper 34b nicht wirken. Deshalb, wenn die lineare Magnetspule (42) zu dem Normalzustand zurückkehrt, kann der Ventilkörper schnell zu seiner Normalposition zurückkehren.

Obwohl das hier verwendete Einweg- Ventil hier aus einer Kombination von Rückschlagventil und feststehender Drossel aufgebaut sein kann, ist es wünschenwert, es als ein Entlastungsventil auszubilden, das bei einem festgelegten Druck (Anspruch 2) öffnet. In diesem Fall, da der festgelegte Druck mittels einer Feder (46a) festgelegt ist, kann die Charakteristik dieser Feder gleichförmig gemacht werden, und die Produktivität wird verbessert. Außerdem, obwohl die Kennlinie der festeingestellten Drossel sich infolge Verschleiß, verursacht durch langen Gebrauch ändern kann, hat die Feder nicht so einen schwachen Punkt, und ihre Charakteristik ist selbst bei langem Gebrauch stabil.


Anspruch[de]

1. Dämpfer mit einem Zylinder (10) und einem Kolben (12), gleitbar darin aufgenommen, um zwei Hauptölkammern (14, 16) in dem Zylinder (10) zu begrenzen, einer Hilfsölkammer (28), in die ein Innendruck von einer Hochdruckseite der Hauptölkammer (14, 16) eingeleitet wird, ein Pilotventil (34, 34A), das durch eine Magnetspule (42) betätigt wird, vorgesehen um das Pilotventil (34, 34A) zu betätigen, um geschlossen oder geöffnet zu werden, wenn ein Innendruck der Hilfsölkammer (28) einen vorbestimmten Wert übersteigt, um Arbeitsöl aus der Hilfsölkammer (28) in eine Niederdruckseite der Hauptölkammer (14, 16) durch einen Pilotdurchgang (36) zu entlasten, und ein Steuerventil (20) zum Steuern eines Hauptöldurchganges (22), der beide der Hauptölkammern (14, 16) entsprechend eines Unterschiedes zwischen dem Innendruck der Hilfsölkammer (28) und demjenigen der Hochdruckseite der Hauptölkammer (14, 16) verbindet, wobei das Pilotventil (34, 34A) einen Ventilkörper (34b) aufweist, aufgenommen in einer Ventilkammer des Pilotventiles (34, 34A), vorgesehen den Pilotdurchgang (36) zu schließen, wenn die Magnetspule (42) stromlos gemacht wird,

dadurch gekennzeichnet, daß

das Pilotventil (34, 34A) außerdem ein weiteres Teil (44) aufweist, das die Ventilkammer aufteilt, wobei das weitere Teil (44) vorgesehen und angeordnet ist, um den Pilotdurchgang (36) zu schließen, wenn die Magnetspule (42) stromlos gemacht wird und dadurch, daß das weitere Teil (44) Öldurchgänge (34c) aufweist, so daß dann, wenn das weitere Teil (44) in seiner geschlossenen Position ist, der Druck, der auf den Oberflächen des weiteren Teiles (44) wirkt, der in die Richtung seiner Bewegung weist, im wesentlichen derselbe ist.

2. Dämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Teil eine Scheibe (44) aufweist, vorzugsweise einstückig versehen mit einem Ventilkörper (34b) des Pilotventiles (34, 34A).

3. Dämpfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (44) vorgesehen ist, den Pilotdurchgang (36) mit einer Umfangsoberfläche derselben zu schließen.

4. Dämpfer, nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Pilotdurchgang (36) an der Stelle stromab des Pilotventiles (34, 34A) geschlossen ist.

5. Dämpfer, nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rückschlagventil (46) zum Einleiten von Arbeitsöl von einer stromabwärtigen Seite des Pilotventiles (34, 34A) zu dem Pilotdurchgang (36) vorgesehen ist, unter Überbrücken des Teiles (44), wenn das Teil (44) den Pilotdurchgang (36) schließt, wobei das Teil (44) den Innendruck der Hilfsölkammer (28) bei einem vorbestimmten Wert hält.

6. Dämpfer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil (46) ein Entlastungsventil ist, das bei einem vorbestimmten Druckwert geöffnet wird.







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