DE112004001829T5

DE112004001829T5 - Extratragbereich für Ventilteller

Info

Publication number: DE112004001829T5
Application number: DE112004001829T
Authority: DE
Inventors: Stefan Deferme; Jean-Marie Tuts; Gert Mangelschots; Patrick Van-Mechelen
Original assignee: Tenneco Automotive Operating Co Inc
Current assignee: Tenneco Automotive Operating Co Inc
Priority date: 2003-09-29
Filing date: 2004-09-15
Publication date: 2006-08-31
Anticipated expiration: 2024-09-16
Also published as: GB0606018D0; DE112004001829B4; CN1875203A; CN100422593C; BRPI0414832A; GB2421294B; US6899207B2; GB2421294A; WO2005033546A1; US20050067238A1; GB2421294A8

Abstract

Ein Dämpfer, umfassend:
ein Druckrohr, das eine Arbeitskammer ausbildet;
ein Behälterrohr, das um das Druckrohr angeordnet ist,
wobei das Behälterrohr eine Vorratskammer zwischen dem Druckrohr und dem Behälterrohr ausbildet;
eine Bodenventilanordnung, die zwischen der Arbeitskammer und der Vorratskammer angeordnet ist, wobei die Bodenventilanordnung umfaßt:
einen Ventilkörper, der einen Fluidkanal definiert, wobei der Ventilkörper einen ersten Rücken, einen radial einwärts von dem ersten Rücken angeordneten, zweiten Rücken und eine Tragfläche, die zwischen dem ersten und zweiten Rücken angeordnet ist, definiert; und
einen Ventilteller, der an dem Ventilkörper angrenzend angeordnet ist, wobei der Ventilteller an dem ersten und zweiten Rücken anliegt und ein Abstand zwischen dem Ventilteller und der Tragfläche ausgebildet ist.

Description

BEREICH DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Stoßdämpfer, die eine einzigartige Rückschlagventilanordnung haben zur Verwendung mit einer Bodenventilanordnung oder einer Kolbenventilanordnung. Spezieller betrifft die vorliegende Erfindung einen Stoßdämpfer, der eine Rückschlagventilanordnung hat, die einen zusätzlichen Bereich auf dem Ventilkörper hat, um einen Ventilteller zu tragen und ihn gegen eine Beschädigung aufgrund hoher Fluiddrucke zu schützen.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Stoßdämpfer werden im Zusammenhang mit automobilen Aufhängungssystemen und anderen Aufhängungssystemen verwendet, um unerwünschte Schwingungen zu absorbieren, die während der Bewegung des Aufhängungssystems auftreten. Um diese unerwünschten Schwingungen zu absorbieren, sind automobile Stoßdämpfer im allgemeinen zwischen den gefederten (Karosserie) und den ungefederten (Aufhängung bzw. Achse/Chassis) Massen des Fahrzeugs angeschlossen.
Der bekannteste Typ von Stoßdämpfern für Automobile ist der Typ mit Öldämpfung, der entweder eine Einrohrausgestaltung oder eine Doppelrohrausgestaltung haben kann. Bei der Einrohrausgestaltung, ist ein Kolben in einem Druckrohr angeordnet und über eine Kolbenstange mit der Federmasse des Fahrzeugs verbunden. Das Druckrohr ist mit der ungefederten Masse des Fahrzeugs verbunden. Der Kolben unterteilt das Druckrohr in eine obere Arbeitskammer und eine untere Arbeitskammer. Der Kolben weist eine Verdichtungsventilausrüstung auf, die den Strom an Dämpfungsfluid von der unteren Arbeitskammer während eines Verdichtungshubs begrenzt, sowie eine Rückführventilausrüstung, die den Strom an Dämpfungsfluid von der oberen Arbeitskammer zu der unteren Arbeitskammer während eines Rückführ- bzw. Rückprall- oder Ausdehnungshubes begrenzt. Da die Verdichtungsventilausrüstung und die Rückführventilausrüstung die Möglichkeit eröffnen, den Strom an Dämpfungsfluid einzuschränken, kann der Stoßdämpfer eine Dämpfkraft erzeugen, die den Schwingungen entgegenwirkt, die andernfalls von der ungedämpften Masse an die gedämpfte Masse übertragen würden.
Bei einem Doppelrohrstoßdämpfer ist ein Fluidvorratsraum zwischen dem Druckrohr und einem Vorratsrohr, das um das Druckrohr angeordnet ist, definiert. Eine Bodenventilanordnung ist zwischen der unteren Arbeitskammer und dem Fluidvorratsraum angeordnet, um den Strom an Dämpfungsfluid zu steuern. Die Verdichtungsventilausrüstung des Kolbens wird zu der Bodenventilanordnung bewegt und ersetzt durch eine Kompressionsrückschlagventilanordnung. Zusätzlich zu der Verdichtungsventilausrüstung weist die Bodenventilanordnung eine Rückführ-Rückschlagventilanordnung auf. Die Verdichtungsventilausrüstung der Bodenventilanordnung erzeugt die Dämpfungskraft während eines Verdichtungshubs und die Rückführventilausrüstung des Kolbens erzeugt die Dämpfungskraft während eines Rückführungs- oder Ausdehnungshubs. Sowohl die Kompressions- wie auch die Rückführ-Rückschlagventilanordnung lassen einen Fluidstrom in eine Richtung zu, verbieten jedoch einen Fluidstrom in eine entgegengesetzte Richtung; sie sind jedoch so ausgestaltet, daß sie keine Dämpfungskraft erzeugen können.
Bei Anwendungen, bei denen ein niedriges Niveau in Bezug auf die Strömungseinschränkung für die Rückschlagventilanordnungen Priorität hat, muß die Arbeitsoberfläche zum An heben des Rückschlagventiltellers maximiert sein. Zudem ruft dieses niedrige Strömungseinschränkungsniveau nach einem sehr leichtgewichtigen Teller bzw. einer sehr leichtgewichtigen Scheibe. Beim ersten Überdenken des Designs der Rückschlagventilanordnung, mag es logisch erscheinen, eine Ventilfeder mit geringer Steifigkeit zu verwenden. Diese Designauswahl wird jedoch in den Hintergrund gestellt durch die Notwendigkeit für eine schnell schließende Rückschlagventilanordnung, wie auch die Notwendigkeit, ein "glucksendes" Geräusch zu vermeiden, wenn der Stoßdämpfer an dem Fahrzeug montiert ist.
Da der Rückschlagventilteller leichter und dünner wird und der Bereich bzw. die Fläche des Rückschlagventiltellers, auf den durch den Fluiddruck eingewirkt wird, größer wird, wird der Rückschlagventilteller sehr empfindlich gegenüber hohem Fluiddruck, der die Rückschlagventilanordnung in ihre geschlossene Stellung zwingt.
Die fortlaufende Entwicklung von Rückschlagventilanordnungen erfolgte in Richtung der Reduzierung des Niveaus bzw. Stärke der Strömungseinschränkung, ohne Kompromiß in Bezug auf die Empfindlichkeit der Rückschlagventilanordnung gegenüber Hochdruckfluid, welches die Rückschlagventilanordnung in ihre geschlossene Stellung zwingt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung liefert der Technik einen Ventilkörper, der einen Oberflächen- oder Tragbereich aufweist, der den Rückschlagventilteller trägt. Der Oberflächen- oder Tragbereich ist so ausgestaltet, daß er die Last bzw. die Kraft des Hochdruckfluids über einen größeren Oberflächenbereich verteilt, anstelle von nur zwei tragenden Flächen bzw. Rücken, um die ungetragene bzw. ungestützte Spanne bzw. Stützweite des Tellers zu reduzieren. Um die Arbeitsoberfläche zu maximieren, die reagiert, um die Rückschlagventilanordnung zu öffnen, ist zwischen dem Oberflächen- oder Tragbereich und dem Rückschlagventilteller ein Abstand vorgesehen.
Weitere Anwendungsbereiche der vorliegenden Erfindung werden aus der hier folgenden, detaillierten Beschreibung offensichtlich. Es ist so zu verstehen, daß die detaillierte Beschreibung und spezielle Beispiele, während sie das bevorzugte Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergeben, lediglich zu Zwecken der Darstellung vorgesehen sind und nicht dazu, den Bereich der Erfindung zu beschränken.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorliegende Erfindung wird verständlicher aus der detaillierten Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen, in denen:
1 eine schematische Wiedergabe eines typischen Automobils ist, das die einzigartige Bodenventilanordnung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung beinhaltet;
2 eine Seitenschnittansicht des Stoßdämpfers in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ist;
3 eine vergrößerte Querschnittsansicht der Kolbenanordnung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ist;
4 eine explosionsartige perspektivische Ansicht der in 3 gezeigten Kompressionsrückschlagventilanordnung ist;
5 eine vergrößerte Querschnittsansicht der Bodenventilanordnung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ist; und
6 eine explosionsartige perspektivische Ansicht der in 5 gezeigten Rückführ-Rückschlagventilanordnung ist.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Die folgende Beschreibung des/der bevorzugten Ausführungsbeispiele(s) ist von der Natur her rein beispielhaft und in keinster Weise dazu vorgesehen, die Erfindung, deren Anwendung oder Verwendungen einzuschränken.
Bezugnehmend nun auf die Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszeichen in den mehreren Ansichten gleiche oder entsprechende Teile bezeichnen, ist in 1 ein Fahrzeug gezeigt, das ein Aufhängungssystem aufweist, das die einzigartigen Stoßdämpfer in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung beinhaltet und das allgemein mit Bezugszeichen 10 bezeichnet ist. Das Fahrzeug 10 weist eine Hinterachse 12, eine Vorderachse 14 und eine Karosserie 16 auf. Die Hinterachse 12 hat eine quer verlaufende Hinterachsanordnung (nicht gezeigt), die ausgelegt ist, um betriebsmäßig ein Paar Hinterräder 18 des Fahrzeugs 10 zu tragen. Die Hinterachsanordnung ist betriebsmäßig mit Hilfe eines Paares Stoßdämpfern 20 und eines Paares spiralförmiger Schraubenfedern 22 mit der Karosserie 16 verbunden. In ähnlicher Weise weist die Vorderachse 14 eine quer verlaufende Vorderachsanordnung (nicht gezeigt) auf, um betriebsmäßig ein Paar Vorderräder 24 des Fahrzeugs 10 zu tragen. Die Vorderachsanordnung ist betriebsmäßig mit Hilfe eines zweiten Paares Stoßdämpfern 26 und eines Paares spiralförmiger Schraubenfedern 28 mit der Karosserie 16 verbunden. Die Stoßdämpfer 20 und 26 dienen der Dämpfung der Relativbewegung der ungefederten Masse (d.h. Vorder- und Hinterachse 12 bzw. 14) und der gefederten Masse (d.h. Karosserie 16) des Fahrzeugs 10. Während das Fahrzeug 10 als Personenfahrzeug mit vorderen und hinteren Achsanordnungen gezeigt ist, können die Stoßdämpfer 20 und 26 auch in anderen Anwendungsbereichen verwendet werden, wie beispielsweise bei Fahr zeugen, die unabhängige vordere und/oder unabhängige hintere Achs- bzw. Aufhängungssysteme beinhalten. Des weiteren bedeutet der Begriff "Stoßdämpfer" in seiner hier gewählten Verwendung, Dämpfer im allgemeinen, und beinhaltet daher Mac-Pherson Federbeine.
Bezugnehmend nun auf 2, ist dort der Stoßdämpfer 20 detaillierter gezeigt. Während 2 lediglich den Stoßdämpfer 20 zeigt, ist es selbstverständlich, daß der Stoßdämpfer 26 auch die einzigartige, unten für den Stoßdämpfer 20 beschriebene Ventilanordnung beinhaltet. Der Stoßdämpfer 26 unterscheidet sich lediglich von dem Stoßdämpfer 20 in der Weise, in der er angepaßt ist für eine Verbindung mit den gefederten und ungefederten Massen des Fahrzeugs 10. Der Stoßdämpfer 20 umfaßt ein Druckrohr 30, eine Kolbenanordnung 32, eine Kolbenstange 34, ein Behälterrohr 36 und eine Bodenventilanordnung 38.
Das Druckrohr 30 definiert eine Arbeitskammer 42. Die Kolbenanordnung 32 ist gleitend innerhalb des Druckrohrs 30 angeordnet und unterteilt die Arbeitskammer 42 in eine obere Arbeitskammer 44 und eine untere Arbeitskammer 46. Eine Dichtung 48 ist zwischen der Kolbenanordnung 32 und dem Druckrohr 30 angeordnet, um eine gleitende Bewegung der Kolbenanordnung 32 bezüglich des Druckrohrs 30 zuzulassen, ohne ungemäße Reibkräfte zu erzeugen, wie auch um die obere Arbeitskammer 44 gegenüber der unteren Arbeitskammer 46 abzudichten. Die Kolbenstange 34 ist an der Kolbenanordnung 32 angebracht und erstreckt sich durch die obere Arbeitskammer 44 und durch ein oberes Abschlußstück 50, welches das obere Ende des Druckrohrs 30 verschließt. Ein Dichtsystem dichtet die Schnittstelle zwischen dem oberen Abschlußstück 50, dem Behälterrohr 36 und der Kolbenstange 34 ab. Das der Kolbenanordnung 32 gegenüberliegende Ende der Kolbenstange 34 ist so ausgelegt, daß es an dem gefederten Abschnitt des Fahrzeugs 10 befestigbar ist. Eine Ventilausrüstung innerhalb der Kolbenanordnung 32 steuert die Bewegung des Fluids zwischen der oberen Arbeitskammer 44 und der unteren Arbeitskammer 46 während der Bewegung der Kolbenanordnung 32 innerhalb des Druckrohrsv 30. Da die Kolbenstange 34 sich nur durch die obere Arbeitskammer 44 und nicht die untere Arbeitskammer 46 erstreckt, bewirkt eine Bewegung der Kolbenanordnung 32 in Bezug auf das Druckrohr 30 eine Differenz zwischen der Menge an Fluid, die in der oberen Arbeitskammer 44 versetzt wird und der Menge an Fluid, die in der unteren Arbeitskammer 46 versetzt wird. Die Differenz der Mengen an versetztem Fluid ist bekannt als das "Stangenvolumen" und es strömt durch die Bodenventilanordnung 38.
Das Behälterrohr 36 umgibt das Druckrohr 30, um eine zwischen den Rohren 30 und 36 angeordnete Fluidvorratskammer 52 zu definieren. Das untere Ende des Behälterrohrs 36 ist durch ein Abschlußstück 54 verschlossen, das so ausgelegt ist, daß es mit dem ungefederten Abschnitt des Fahrzeugs 10 verbindbar ist. Das obere Ende des Behälterrohrs 36 ist an dem oberen Abschlußstück 50 angebracht. Die Bodenventilanordnung 38 ist zwischen der unteren Arbeitskammer 46 und der Vorratskammer 52 angeordnet, um den Strom an Fluid zwischen den Kammern 46 und 52 zu steuern. Wenn sich der Stoßdämpfer 20 längenmäßig ausdehnt, so ist aufgrund des Konzepts des "Stangenvolumens" ein zusätzliches Volumen an Fluid in der unteren Arbeitskammer 46 erforderlich. Daher wird Fluid von der Vorratskammer 52 über die Bodenventilanordnung 38 zu der unteren Arbeitskammer 46 strömen, wie dies detailliert unten ausgeführt ist. Wenn sich der Stoßdämpfer 20 längenmäßig zusammenzieht, muß aufgrund des Konzepts des "Stangenvolumens" ein Überschuß an Fluid aus der unteren Arbeitskammer 46 entfernt werden. Dadurch wird Fluid von der unteren Arbeitskammer 46 über die Bodenventilanordnung 38 zu der Vorratskammer 52 strömen, wie dies detailliert unten ausgeführt wird.
Bezugnehmend nun auf 3, umfaßt die Kolbenanordnung 32 einen Ventilkörper 60, eine Kompressionsrückschlagventilanordnung 62 und eine Rückführventilanordnung 64. Die Kompressionsrückschlagventilanordnung 62 ist an einer Schulter 66 an der Kolbenstange 34 zusammengebaut. Der Ventilkör per 60 ist an der Kompressionsrückschlagventilanordnung 62 zusammengebaut und die Rückführventilanordnung 64 ist an dem Ventilkörper 60 zusammengebaut. Eine Mutter 68 befestigt diese Bauteile an der Kolbenstange 34.
Der Ventilkörper 60 definiert mehrere Druckkanäle 70 und mehrere Rückführkanäle 72. Die Dichtung 48 weist mehrere Rippen 74 auf, die mit mehreren Ringnuten 76 zusammenpassen, um eine Gleitbewegung der Kolbenanordnung 32 zuzulassen.
Die Kompressionsrückschlagventilanordnung 62 umfaßt einen Halter 78, einen Ventilteller 80 und eine Feder 82. Der Halter 78 liegt bzw. grenzt an einem Ende an der Schulter 66 an und an dem anderen Ende an dem Ventilkörper 60. Der Ventilteller 80 liegt an dem Ventilkörper 60 an und verschließt die Druckkanäle 70, während er die Rückführkanäle 72 offenläßt. Die Feder 82 ist zwischen dem Halter 78 und dem Ventilteller 80 angeordnet, um den Ventilteller 80 gegen den Ventilkörper 60 vorzuspannen. Während eines Verdichtungshubs, wird Fluid in der unteren Arbeitskammer 46 unter Druck gesetzt und bewirkt, daß der Fluiddruck gegen den Ventilteller 80 wirkt. Wenn der Fluiddruck gegen den Ventilteller 80 die Vorspannlast der Feder 82 überwindet, trennt sich der Ventilteller 80 von dem Ventilkörper 60, um die Druckkanäle 70 zu öffnen und es Fluid zu erlauben, von der unteren Arbeitskammer zur oberen Arbeitskammer zu strömen. Typischerweise übt die Feder 82 lediglich eine leichte Last bzw. Kraft auf den Ventilteller 80 aus und dies trägt nicht zu den Dämpfungseigenschaften des Stoßdämpfers 20 bei. Die Dämpfungseigenschaften für den Stoßdämpfer 20 während eines Verdichtungshubs werden durch die Bodenventilanordnung 38 gesteuert, die, wie unten detailliert wiedergegeben wird, aufgrund des Konzepts des "Stangenvolumens" den Fluidstrom von der unteren Arbeitskammer 46 zu der Vorratskammer 52 aufnimmt. Während eines Rückführhubes, sind die Druckkanäle 70 durch den Ventilteller 80 verschlossen.
Die Rückführventilanordnung 64 umfaßt einen Abstandshalter 84, mehrere Ventilteller 86, einen Halter 88 und eine Belleville bzw. Tellerfeder 90. Der Abstandshalter 84 ist gewindemäßig oder gleitend an der Kolbenstange 34 aufgenommen und zwischen dem Ventilkörper 60 und der Mutter 68 angeordnet. Der Abstandshalter 84 hält den Ventilkörper 60 und die Kompressionsrückschlagventilanordnung 62, während er ein Anziehen der Mutter 68 zuläßt, ohne entweder den Ventilteller 80 oder die Ventilteller 86 zu komprimieren. Der Halter 78, der Ventilkörper 60 und der Abstandshalter 84 liefern eine durchgehend feste Verbindung zwischen der Schulter 66 und der Mutter 68 zum Zwecke der Vereinfachung des Festziehens und Befestigens der Mutter 68 an dem Abstandshalter 84 und daher an der Kolbenstange 34. Die Ventilteller 86 sind gleitend an dem Abstandshalter 84 aufgenommen und liegen an dem Ventilkörper 60 an, um die Rückführkanäle 72 zu verschließen, während sie die Druckkanäle 70 offenlassen. Der Halter 88 ist auch gleitend an dem Abstandshalter 84 aufgenommen und liegt an den Ventiltellern 86 an. Die Belleville-Feder 90 ist über dem Abstandshalter 84 aufgebaut und zwischen dem Halter 88 und der Mutter 68 angeordnet, die gewindemäßig an dem Abstandshalter 84 aufgenommen ist. Die Belleville-Feder 90 spannt den Halter 88 gegen die Ventilteller 86 vor und die Ventilteller 86 gegen den Ventilkörper 60. Die mehreren Ventilteller 86 umfassen eine Entlüftungsscheibe 92, einen Ventilteller 94, eine Distanzscheibe 96 und eine Stützscheibe 98. Die Entlüftungsscheibe 92 weist wenigstens einen Schlitz 100 auf, der zuläßt, daß eine begrenzte Menge an Entlüftungsstrom an der Rückführventilanordnung 64 vorbei gelangt. Die Stützscheibe 98 liefert einen Stütz- oder Biegepunkt für die Entlüftungsscheibe 92, den Ventilteller 94 und die Distanzscheibe 96. Wird ein Fluiddruck auf die Scheiben 92 und 94 ausgeübt, so werden sie sich an dem äußeren Umfangsrand der Distanzscheibe 96 und der Stützscheibe 98 elastisch abbiegen, um die Rückführventilanordnung 64 zu öffnen. Eine Beilegscheibe 102 ist zwischen der Mutter 68 und der Belleville-Feder 90 angeordnet, um die Vorbelastung der Belleville-Feder 90 zu steuern und daher den Ablaßdruck, wie dies unten beschrieben wird. Daher ist die Kalibrierung des Ablaßmerkmals der Rückführventilanordnung 64 getrennt von der Kalibrierung für die Kompressionsrückschlagventilanordnung 62.
Während eines Rückführhubes, wird Fluid in der oberen Arbeitskammer 44 unter Druck gesetzt und bewirkt, daß der Fluiddruck auf die Ventilteller 86 wirkt. Wenn der auf die Ventilteller 86 wirkende Fluiddruck die Biegelast für die Ventilteller 86 überwindet, biegen sich die Ventilteller 86 elastisch und öffnen die Rückführkanäle 72, wodurch ein Fluidstrom von der oberen Arbeitskammer 44 zur unteren Arbeitskammer 46 ermöglicht ist. Die Stärke der Ventilteller 86 und die Größe der Rückführkanäle bestimmt die Dämpfungseigenschaften des Stoßdämpfers 20 bei der Rückführung. Vor dem Abbiegen der Ventilteller 86 strömt eine kontrollierte Menge an Fluid von der oberen Arbeitskammer 44 über den Schlitz 100 zu der unteren Arbeitskammer 46, um eine Einstellung geringer Geschwindigkeit vorzusehen. Wenn der Fluiddruck innerhalb der oberen Arbeitskammer 44 ein vorbestimmtes Niveau erreicht hat, überwindet der Fluiddruck die Vorspannlast der Belleville-Feder 90 und bewirkt eine axiale Bewegung des Halters 88 und der mehreren Ventilteller 86. Die axiale Bewegung des Halters 88 und der Ventilteller 86 öffnet die Rückführkanäle 72 vollständig und erlaubt dadurch den Durchgang einer wesentlichen Menge an Dämpfungsfluid, und die Erzeugung eines Abblasens bzw. Ablassens des Fluiddrucks, was erforderlich ist, um eine Beschädigung des Stoßdämpfers 20 und/oder Fahrzeugs 10 zu verhindern.
Bezugnehmend nun auf die 3 und 4, ist die Kompressionsrückschlagventilanordnung 62 so ausgestaltet, daß sie eine geringe Einschränkung in Bezug auf den Strom an Fluid von der unteren Arbeitskammer 46 zu der oberen Arbeitskammer 44 vorsieht und sie ist so ausgestaltet, daß sie die Arbeitsoberfläche für das Anheben des Ventiltellers 80 maximiert. Der Ventilkörper 60 definiert einen ersten oder äußeren Rücken bzw. tragende Fläche 104, einen zweiten oder inne ren Rücken bzw. tragende Fläche 106 und eine Tragfläche 108, die zwischen dem äußeren Rücken 104 und dem inneren Rücken 106 angeordnet ist. Die Tragfläche 108 ist definiert durch einen Innendurchmesser 110, der an dem inneren Rücken 106 angrenzt und einer gezackten bzw. gekerbten Außenoberfläche 112, die mehrere Auszackungen 114 definiert, die teilweise jeden der mehreren Rückführkanäle 72 umgeben, um den Oberflächenbereich der Tragfläche 108 zu maximieren. Der Ventilteller 80 ist durch die Feder 82 gegen den äußeren Rücken 104 und den inneren Rücken 106 vorgespannt. Zwischen der Tragfläche 108 und dem Ventilteller 80 ist ein Abstand vorgesehen. Dieser Abstand maximiert die Arbeitsoberfläche während des Verdichtungshubs, indem es Fluiddruck in der unteren Arbeitskammer 46 erlaubt wird, gegen den Oberflächenbereich des Ventiltellers 80 zu wirken, der zwischen dem äußeren Rücken 104 und dem inneren Rücken 106 liegt. Dies liefert eine Einlaßeinschränkung für das Kompressionsrückschlagventil 62 auf niedrigem Niveau. Während eines Rückführhubes, wirkt der Fluiddruck innerhalb der oberen Arbeitskammer 44 gegen die obere Oberfläche des Ventiltellers 80. Da der Ventilteller 80 dünn ausgestaltet ist, damit sein Gewicht reduziert ist, biegt sich der Ventilteller 80 in dem Bereich zwischen dem äußeren Rücken 104 und dem inneren Rücken 106, um die Tragfläche 108 zu kontaktieren, was eine zusätzliche Stütze für den Ventilteller 80 bereitet. Die Tragfläche 108 stützt bzw. trägt den Ventilteller 80 während des Rückführhubes, um die ungetragene Spanne bzw. Stützweite des Ventiltellers 80 zu minimieren, indem sie die Last über die Rücken 104 und 106 verteilt, wie auch den gesamten Oberflächenbereich der Tragfläche 108.
Bezugnehmend nun auf 5 umfaßt die Bodenventilanordnung 38 einen Ventilkörper 120, eine Einlaß- oder Rückführ-Rückschlagventilanordnung 122, eine Druckventilanordnung 124, eine Halteschraube 126 und eine Haltemutter 128. Der Ventilkörper 120 ist an dem Druckrohr 30 und dem Abschlußstück 54 durch Preßsitz oder andere sehr wohl im Stand der Technik bekannte Verfahren, befestigt. Das Abschlußstück 54 ist an dem Behälterrohr 36 befestigt und definiert mehrere Fluidkanäle 130, die eine Kommunikation zwischen der Vorratskammer 52 und der Bodenventilanordnung 38 ermöglichen. Der Ventilkörper 120 definiert mehrere Eingangs- oder Rückführfluidkanäle 132, mehrere Druckkanäle 134 und eine zentrale Bohrung 138. Die Halteschraube 126 erstreckt sich durch die zentrale Bohrung 138 und steht in gewindemäßigem Eingriff mit der Haltemutter 128, um sowohl die Einlaßventilanordnung 122, wie auch die Druckventilanordnung 124 an dem Ventilkörper 120 zu befestigen.
Die Rückführ-Rückschlagventilanordnung 122 umfaßt einen Ventilteller 140 und eine Ventilfeder 142. Der Ventilteller 140 ist ein ringförmiges Element, das eine innere Bohrung 144 definiert, die es einem Fluidstrom erlaubt, die Druckkanäle 134 zu erreichen, wie dies unten beschrieben wird. Der Ventilteller 140 ist gegen die obere Oberfläche des Ventilkörpers 120 über die Ventilfeder 142 vorgespannt, die zwischen dem Ventilteller 140 und der Haltemutter 128 angeordnet ist. Der Ventilteller 140 schließt die mehreren Rückführfluidkanäle 132. Während eines Rückführhubs des Stoßdämpfers 20, wird der Fluiddruck in der unteren Arbeitskammer 46 gemindert, bis der Fluiddruck in der Vorratskammer 52 und den Rückführfluidkanälen 32 die Vorspannkraft der Ventilfeder 142 überwinden kann. Wird die von der Ventilfeder 142 ausgeübte Vorspannkraft von dem auf den Ventilteller 140 einwirkenden Fluiddruck überschritten, so wird der Ventilteller 140 von dem Ventilkörper 120 weg bewegt, und erlaubt einen Fluidstrom von der Vorratskammer 52 zur unteren Arbeitskammer 46.
Die Druckventilanordnung 124 umfaßt einen oder mehrere Mittel-/Hochgeschwindigkeitsventilteller 150, eine oder mehrere mit Öffnung versehene Drosselscheiben 152 und eine oder mehrere Entlüftungsscheiben 154 mit variabler Öffnung. Die Scheiben 150, 152 und 154 sind zusammengestapelt und an dem Ventilkörper 120 angrenzend angeordnet, wobei der Mittel-/Hochgeschwindigkeitsventilteller 150 an dem Ventilkörper 120 liegt, die Drosselscheibe 152 mit Öffnung an dem Mittel- /Hochgeschwindigkeitsventilteller 150 liegt und die Entlüftungsscheibe 154 mit variabler Öffnung an der Drosselscheibe 152 mit Öffnung liegt. Die Teller bzw. Scheiben 150, 152 und 154 werden dadurch in ihrer Position gehalten, daß sie sandwichartig zwischen einer an der Halteschraube 126 angeordneten Schulter 156 und der unteren Oberfläche des Ventilkörpers 120 angeordnet sind. Die Halteschraube 126 ist über die Haltemutter 128 an dem Ventilkörper 120 befestigt.
Während eines Verdichtungshubs erhöht sich der Fluiddruck in der unteren Arbeitskammer 46 und bewirkt eine Abnahme des Fluiddrucks in der oberen Arbeitskammer 44, was ein Druckungleichgewicht zwischen der unteren Arbeitskammer 46 und der Vorratskammer 52 bewirkt. Dieses Druckungleichgewicht bewirkt den Beginn eines Fluidstroms durch den Strömungskreis für Öl mit niederer Geschwindigkeit, der definiert ist durch die Druckventilanordnung 124. Ein Fluiddruck baut sich in der unteren Arbeitskammer 46 solange auf, bis der Fluiddruck in der unteren Arbeitskammer 46 auf den Ventilteller 154 einwirkt und die Last bzw. Kraft überwindet, die notwendig ist, um den Ventilteller 154 zu biegen und eine Fluidstrom zwischen der unteren Arbeitskammer 46 und der Vorratskammer 52 zu erlauben. Ist einmal der Strömungskreis für Öl mit niedriger Geschwindigkeit über die Fluidstromgeschwindigkeit bzw. -rate gesättigt, so baut sich ein Fluiddruck in der unteren Arbeitskammer 46 solange auf, bis der auf die Mittel-/Hochgeschwindigkeitsventilteller 150 wirkende Druck die Last bzw. Kraft überwindet, die erforderlich ist, um die Teller 150 abzubiegen bzw. abzulenken und erlaubt einen Fluidstrom von der unteren Arbeitskammer 46 zu der Vorratskammer 52.
Nun bezugnehmend auf die 5 und 6, ist die Rückführ-Rückschlagventilanordnung 122 so ausgestaltet, daß sie eine geringe Einschränkung des Fluidstroms von der Vorratskammer 52 zur unteren Arbeitskammer 46 vorsieht und sie ist so ausgestaltet, daß sie die Arbeitsoberfläche zum Anheben des Ventiltellers 144 maximiert. Der Ventilkörper 120 definiert einen ersten oder äußeren Rücken 174, einen zweiten oder inneren Rücken 176 und eine Tragfläche 178, die zwischen dem äußeren Rücken 174 und dem inneren Rücken 176 angeordnet ist. Die Tragfläche 178 ist durch einen Innendurchmesser 180 definiert, der an dem inneren Rücken 176 angrenzt und eine gezackte bzw. gekerbte Außenoberfläche 182, die mehrere Auszackungen 184 definiert, die teilweise jeden der mehreren Rückführkanäle 132 umgeben, um den Oberflächenbereich der Tragfläche 178 zu maximieren. Der Ventilteller 140 ist über die Ventilfeder 142 gegen den äußeren Rücken 174 und den inneren Rücken 176 vorgespannt. Ein Abstand ist zwischen der Tragfläche 178 und dem Ventilteller 140 vorgesehen. Dieser Abstand maximiert die Arbeitsoberfläche während des Rückführhubs, indem er erlaubt, daß ein Fluiddruck in der Vorratskammer 52 auf den Oberflächenbereich des Ventiltellers 140 einwirkt, der zwischen dem äußeren Rücken 174 und dem inneren Rücken 176 liegt. Dies liefert ein geringes Niveau an Einlaßeinschränkung für die Rückführ-Rückschlagventilanordnung 122. Während eines Verdichtungshubs, wirkt der Fluiddruck innerhalb der unteren Arbeitskammer 46 auf die obere Oberfläche des Ventiltellers 140. Da der Ventilteller 140 dünn ausgestaltet ist, damit sein Gewicht reduziert ist, wird sich der Ventilteller 140 in dem Bereich zwischen dem äußeren Rücken 174 und dem inneren Rücken 176 abbiegen, um die Tragfläche 178 zu kontaktieren, was eine zusätzliche Stütze bzw. einen zusätzlichen Halt für den Ventilteller 140 liefert. Die Tragfläche 178 trägt den Ventilteller 140 während des Rückführhubs, um die ungestützte Spanne bzw. Stützweite des Ventiltellers 140 zu minimieren durch Verteilung der Last über alle Rücken 174 und 176, wie auch den gesamten Oberflächenbereich der Tragfläche 178.
Die Beschreibung der Erfindung ist von der Natur her rein beispielhaft und daher sind Änderungen, die nicht von dem Geist der Erfindung abweichen, dazu vorgesehen, im Bereich der Erfindung zu liegen. Derartige Änderungen sind nicht als Abweichung von dem Geist und Bereich der Erfindung anzusehen.
Zusammenfassung
Ventil zum Steuern des Fluidstroms durch einen Kanal, der definiert ist durch einen Ventilkörper oder einen Kolben, und das einen Ventilteller aufweist, der an dem Ventilkörper oder dem Kolben liegt. Der Ventilkörper oder der Kolben definiert einen ersten Rücken zum Tragen des Ventiltellers, einen zweiten Rücken zum Tragen des Ventiltellers, der radial einwärts von dem ersten Rücken angeordnet ist und eine Tragfläche für den Ventilteller, die zwischen dem ersten und dem zweiten Rücken angeordnet ist. Dieser Ventilteller grenzt an dem ersten und dem zweiten Rücken an und ein Abstand ist zwischen dem Ventilteller und der Tragfläche definiert.

Claims

Ein Dämpfer, umfassend: ein Druckrohr, das eine Arbeitskammer ausbildet; ein Behälterrohr, das um das Druckrohr angeordnet ist, wobei das Behälterrohr eine Vorratskammer zwischen dem Druckrohr und dem Behälterrohr ausbildet; eine Bodenventilanordnung, die zwischen der Arbeitskammer und der Vorratskammer angeordnet ist, wobei die Bodenventilanordnung umfaßt: einen Ventilkörper, der einen Fluidkanal definiert, wobei der Ventilkörper einen ersten Rücken, einen radial einwärts von dem ersten Rücken angeordneten, zweiten Rücken und eine Tragfläche, die zwischen dem ersten und zweiten Rücken angeordnet ist, definiert; und einen Ventilteller, der an dem Ventilkörper angrenzend angeordnet ist, wobei der Ventilteller an dem ersten und zweiten Rücken anliegt und ein Abstand zwischen dem Ventilteller und der Tragfläche ausgebildet ist.
Dämpfer nach Anspruch 1, bei welchem der erste und der zweite Rücken ringförmige Gestalt haben.
Dämpfer nach Anspruch 2, des weiteren umfassend ein Vorspannelement, welches den Ventilteller in Richtung des Ventilkörpers zwingt.
Dämpfer nach Anspruch 2, bei welchem die Tragfläche einen kreisförmigen inneren Rand definiert.
Dämpfer nach Anspruch 4, bei welchem die Tragfläche einen gezackten äußeren Rand definiert.
Dämpfer nach Anspruch 2, bei welchem die Tragfläche einen gezackten äußeren Rand definiert.
Dämpfer nach Anspruch 1, des weiteren umfassend ein Vorspannelement, welches den Ventilteller in Richtung des Ventilkörpers zwingt.
Dämpfer nach Anspruch 1, bei welchem die Tragfläche einen kreisförmigen inneren Rand definiert.
Dämpfer nach Anspruch 8, bei welchem die Tragfläche einen gezackten äußeren Rand definiert.
Dämpfer nach Anspruch 1, bei welchem die Tragfläche einen gezackten äußeren Rand definiert.
Dämpfer, umfassend: ein Druckrohr, das eine Arbeitskammer bildet; einen Kolben, der in der Arbeitskammer angeordnet ist, wobei der Kolben die Arbeitskammer in eine obere Arbeitskammer und eine untere Arbeitskammer teilt, wobei der Kolben einen ersten Rücken, einen radial einwärts von dem ersten Rücken angeordneten zweiten Rücken und eine zwischen dem ersten und zweiten Rücken angeordnete Tragfläche definiert; und einen Ventilteller, der an dem Kolben angrenzend angeordnet ist, wobei der Ventilteller an dem ersten und zweiten Rücken liegt und zwischen dem Ventilteller und der Tragfläche ein Abstand ausgebildet ist.
Dämpfer nach Anspruch 11, bei welchem der erste und zweite Rücken ringförmige Gestalt haben.
Dämpfer nach Anspruch 12, des weiteren umfassend ein Vorspannelement, welches den Ventilteller in Richtung des Ventilkörpers zwingt.
Dämpfer nach Anspruch 12, bei welchem die Tragfläche einen kreisförmigen inneren Rand definiert.
Dämpfer nach Anspruch 14, bei welchem die Tragfläche einen gezackten äußeren Rand definiert.
Dämpfer nach Anspruch 12, bei welchem die Tragfläche einen gezackten äußeren Rand definiert.
Dämpfer nach Anspruch 11, des weiteren umfassend ein Vorspannelement, welches den Ventilteller in Richtung des Ventilkörpers zwingt.
Dämpfer nach Anspruch 17, bei welchem die Tragfläche einen kreisförmigen inneren Rand definiert.
Dämpfer nach Anspruch 18, bei welchem die Tragfläche einen gezackten äußeren Rand definiert.
Dämpfer nach Anspruch 11, bei welchem die Tragfläche einen gezackten äußeren Rand definiert.