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Die
gegenwärtige
Erfindung betrifft einen hydraulischen Dämpfer oder Stoßdämpfer zur
Verwendung in einem Federungssystem wie etwa in Federungssystemen,
die für
Kraftfahrzeuge und Lastwagen verwendet werden. Genauer gesagt betrifft
die gegenwärtige
Erfindung einen hydraulischen Dämpfer
oder Stoßdämpfer, der
eine zweistufige Dämpfungscharakteristik
hat, wobei über
einen spezifizierten Anteil des Hubes des hydraulischen Dämpfers oder
Stoßdämpfers eine
relativ schwache Dämpfungscharakteristik
bereitgestellt wird, und wobei außerhalb des spezifizierten
Bereiches des Hubes des hydraulischen Dämpfers oder Stoßdämpfers ein
relativ starker Dämpfungswert
bereitgestellt wird.
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Ein
herkömmlicher
Dämpfer
oder Stoßdämpfer konventioneller
Bauart mit einem Kolben weist einen Zylinder auf, der eine Arbeitskammer
definiert, in der ein Kolben gleitend in dem Zylinder innerhalb
der Arbeitskammer aufgenommen ist. Der Kolben teilt somit die Arbeitskammer
in eine obere Arbeitskammer und eine untere Arbeitskammer auf. Mit
dem Kolben ist eine Kolbenstange verbunden und erstreckt sich durch
ein Ende des Zylinders. In den Kolben ist ein erstes Ventilsystem
integriert, um während
des Ausfahrhubes des Kolbens eine Dämpfungskraft zu erzeugen, und
ein zweites Ventilsystem ist in den Kolben integriert, um während des
Kompressionshubes des Kolbens eine Dämpfungskraft zu erzeugen. In
einem hydraulischen Dämpfer
oder Stoßdämpfer mit
zwei Rohren umgibt ein Reservoir-Rohr das Druckrohr, um eine Reservekammer
zu bilden. Eine Basisventileinrichtung steuert den Fluidfluss zwischen
der Arbeitskammer und der Reservekammer. In dem Kolben ist ein erstes
Ventilsystem integriert, um eine Dämpfungskraft während des
Ausfahrhubes zu erzeugen, und ein zweites Ventilsystem ist in die Basisventileinrichtung
integriert, um während
des Kompressionshubes des Kolbens eine Dämpfungskraft zu erzeugen. Der
Kolben weist ein Ventilsystem auf, um den Druckabfall über den
Kolben zum Fluidfluss während
des Kompressionshubes zu steuern, und die Basisventileinrichtung
weist ein Rückschlagventil
zum Fluidfluss während
des Ausfahrhubes auf.
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Es
wurden zahlreiche Arten von Dämpfungskraft
erzeugenden Einrichtungen entwickelt, um eine Vielzahl von gewünschten
Dämpfungskräften in
Abhängigkeit
von verschiedenen Betriebsparametern wie etwa der Geschwindigkeit
und/oder der Verschiebung des Kolbens innerhalb des Zylinders zu
erzeugen. Diese Dämpfungskraft
erzeugenden Einrichtungen mit verschiedenen Charakteris tiken wurden
entwickelt, um während
des normalen Betriebes des Fahrzeuges eine relativ kleine oder niedrige
Dämpfungskraft
bereitzustellen und um während
Manövern,
die ein Ausfahren oder große
Federbewegungen erfordern, eine relativ große oder hohe Dämpfungskraft
bereitzustellen. Der normale Lauf des Fahrzeuges wird von relativ
kleinen oder feinen Vibrationen der ungefederten Masse des Fahrzeuges begleitet,
und somit besteht für
eine ruhige Fahrt die Notwendigkeit einer schwachen Dämpfungscharakteristik
der Federung, um die gefederte Masse von diesen Vibrationen abzuschotten.
Zum Beispiel während
einer Drehung oder eines Bremsmanövers wird die gefederte Masse
des Fahrzeuges versuchen, eine relativ geringe und/oder große Vibration
zu erfahren, was dann eine steife oder eine starke Dämpfungscharakteristik
der Federung erfordert, um die gefederte Masse zu unterstützen und
um für
das Fahrzeug eine stabile Handhabungscharakteristik bereitzustellen.
Somit bieten diese verschiedene Dämpfungskräfte erzeugenden Vorrichtungen
den Vorteil einer ruhigen Fahrt, indem die Übertragung der hochfrequenten
Vibrationen mit kleiner Amplitude zwischen der ungefederten Masse
und der gefederten Masse eliminiert wird, während gleichzeitig die notwendige
starke Dämpfung
während
Fahrzeugmanövern
bereitgestellt wird, die größere Anregungen der
gefederten Masse bewirken, um so für die gefederte Masse Stabilität zu erzeugen.
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Der
Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten hydraulischen
Dämpfer anzugeben,
der einfach herzustellen ist, der mit niedrigeren Kosten herzustellen
ist und der eine verbesserte Dämpfungscharakteristik
aufweist.
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Die
Aufgabe der Erfindung wird durch einen Stoßdämpfer mit den Merkmalen des
Anspruchs 1 gelöst.
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Die
gegenwärtige
Erfindung gibt einen mehrstufigen hydraulischen Dämpfer oder
Stoßdämpfer an,
der unterschiedliche Dämpfungswerte
in Abhängigkeit
von der Position des Kolbens in Bezug auf das Druckrohr bzw. den
Zylinder des Dämpfers
aufweist. Die mehrstufige Dämpfung
wird durch die Verwendung von Doppelkolben und die Bereitstellung
einer Mehrzahl von Bypass-Nuten
bewirkt, die in der Druckrohrwand ausgebildet sind. Die Mehrzahl
von Nuten erlaubt einen Fluidfluss um einen der beiden Kolben, jedoch
nicht um beide herum. Wenn somit der umgangene Kolben in Eingriff
mit einer oder mehrerer der Bypass-Nuten steht, wird eine relativ
geringe Dämpfungskraft
erzeugt. Wenn der umgangene Kolben nicht im Eingriff mit irgendeiner
der Bypass-Nuten steht, wird eine relativ hohe Dämpfungskraft erzeugt. Durch
eine geeignete Positionierung der Mehrzahl von Bypass-Nuten innerhalb
des Druckrohrs kann eine relativ niedrige Dämpfungskraft bei typischen
Fahrzeuggewichten erzeugt werden, während der hydraulische Dämpfer oder
Stoßdämpfer eine
relativ hohe Dämpfungskraft
erzeugen kann, wenn der Stoßdämpfer über die
typische Fahrzeughöhe
(bzw. Eindringtiefe) hinaus ausgelenkt wird.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der gegenwärtigen
Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter
Ausführungsbeispiele unter
Bezugnahme auf die Zeichnung. Darin zeigen:
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1 eine Darstellung eines
Kraftfahrzeugs mit einer Radaufhängung
oder Federung und mit Stoßdämpfern gemäß der gegenwärtigen Erfindung;
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2 einen Längsschnitt
durch einen erfindungsgemäßen Stoßdämpfer mit
zwei Rohren;
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3 einen vergrößerten Ausschnitt
aus dem Druckrohr gemäß 2;
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4 einen vergrößerten Ausschnitt
in längsgeschnittener
Darstellung, der den Fluidfluss in Bezug auf einen der beiden in 2 gezeigten Kolben verdeutlicht;
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5 einen vergrößerten Längsschnitt,
der den Fluidfluss in Bezug auf den anderen der beiden in 2 gezeigten Kolben verdeutlicht
und
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6 eine teilweise geschnittene
Längsansicht
einer alternativen Ausführung
eines erfindungsgemäßen Stoßdämpfers mit
nur einem Rohr.
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Die
nachfolgende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele ist lediglich
beispielhafter Natur und soll die Erfindung, ihre Anwendungen oder
Verwendungen nicht beschränken.
Es sei nunmehr auf die Zeichnung Bezug genommen, in der gleiche
Bezugsziffern gleiche oder entsprechende Teile in den verschiedenen
Figuren zeigen. In 1 ist
ein Fahrzeug gezeigt, das eine Radaufhängung oder Federung mit Stoßdämpfern gemäß der gegenwärtigen Erfindung
aufweist. Dabei ist das Fahrzeug insgesamt mit der Ziffer 10 bezeichnet.
Das Fahrzeug 10 weist eine rückwärtige Federung 12,
eine vordere Federung 14 und einen Fahrzeugkörper 16 auf.
Die rückwärtige Federung 12 weist
eine Hinterachse (nicht dargestellt) auf, die dazu geeignet ist, ein
Paar von Hinterrädern 18 funktionsmäßig aufzunehmen.
Die Hin terachse ist arbeitsmäßig mit
dem Körper 16 mittels
eines Paars von hinteren Stoßdämpfern 20 und
eines Paars von hinteren Schraubenfedern 22 gekoppelt.
In ähnlicher
Weise weist die vordere Federung 14 eine Vorderachse (nicht
dargestellt) auf, die dazu geeignet ist, ein Paar von Vorderrädern 24 funktionsmäßig aufzunehmen.
Die Vorderachse ist arbeitsmäßig mit
dem Fahrzeugkörper 16 über ein
Paar von vorderen Stoßdämpfern 26 und
ein Paar von vorderen Schraubenfedern 28 gekoppelt. Die
Stoßdämpfer 20 und 26 dienen
dazu, die Relativbewegung des ungefederten Anteils (d.h. die vorderen
bzw. rückwärtigen Federn 12 und 14 und
die zugehörigen
Räder)
gegenüber
dem gefederten Anteil (d.h. Fahrzeugkörper 16) des Fahrzeugs 10 zu dämpfen. Obwohl
das Fahrzeug 10 als ein Personenwagen mit einer Vorderachse
und einer Hinterachse dargestellt ist, können die Stoßdämpfer 20 und 26 auch
mit anderen Arten von Fahrzeugen und bei anderen Anwendungen verwendet
werden, wozu u.a. Fahrzeuge gehören,
die unabhängig
oder nicht unabhängig
von vorderen und hinteren Aufhängungseinrichtungen
sind. Ferner soll sich der Begriff „Stoßdämpfer" in der hier verwendeten Weise allgemein auf
Dämpfer
beziehen, wozu auch McPherson-Federbeine gehören.
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In 2 ist ein hinterer Stoßdämpfer 20 in größerem Detail
dargestellt. Obwohl 2 nur
einen hinteren Stoßdämpfer 20 zeigt,
versteht es sich, dass die vorderen Stoßdämpfer 26 gleichfalls
in der nachfolgenden Weise wie die hinteren Stoßdämpfer 20 ausgebildet
sind. Ein vorderer Stoßdämpfer 26 unterscheidet
sich von einem hinteren Stoßdämpfer 20 lediglich
in der Weise, in der er angepasst ist, um mit den gefederten und
den ungefederten Anteilen des Fahrzeugs 10 verbunden zu
werden. Der Stoßdämpfer 20 weist
ein Druckrohr 30 auf, eine Kolbenan ordnung 32,
eine Kolbenstange 34, ein Reservoir-Rohr 36 und
eine Basisventilanordnung 38.
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Das
Druckrohr 30 definiert eine Arbeitskammer 42.
Die Kolbenanordnung 32 ist gleitend innerhalb des Druckrohrs 30 aufgenommen
und teilt die Arbeitskammer 42 in eine obere Arbeitskammer 44 und
eine untere Arbeitskammer 46. Das Druckrohr 30 definiert
eine Mehrzahl von Bypass-Vertiefungen 48, die in dem Druckrohr 30 z.B.
in einer spiralförmigen Formation,
wie in den 2 und 3 gezeigt, aufgenommen sind.
Die Bypass-Vertiefungen sind insbesondere entlang der Längserstreckung
des Druckrohrs 30 aufgenommen, um einen Bereich mit relativ niedriger
Dämpfungskraft
zu definieren, um eine weiche Dämpfung
zu erzeugen, wie nachfolgend noch im Einzelnen beschrieben wird.
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Die
Kolbenstange 34 ist an der Kolbenanordnung 32 befestigt
und erstreckt sich durch die obere Arbeitskammer 44 und
durch eine obere Endkappe 50, die das obere Ende sowohl
des Druckrohrs 30 als auch des Reservoir-Rohrs 36 abschließt. Ein
Dichtungssystem 52 dichtet die Grenzfläche zwischen der oberen Endkappe 50,
dem Druckrohr 30, dem Reservoir-Rohr 36 und der
Kolbenstange 34 ab. Das der Kolbenanordnung 32 gegenüberliegende
Ende der Kolbenstange 34 ist in der bevorzugten Ausführung dazu
ausgebildet, an dem gefederten Anteil des Fahrzeugs 10 befestigt
zu werden. Durch Ventile innerhalb der Kolbenanordnung 32 wird
eine Dämpfungskraft
zur Kontrolle der Bewegung des Fluides zwischen der oberen Arbeitskammer 44 und
der unteren Arbeitskammer 46 in Bezug auf das Druckrohr während eines
Federhubes der Kolbenanordnung 32 gesteuert. Da sich die
Kolbenstange 34 nur durch die obere Arbeitskammer 44 und
nicht durch die untere Arbeitskammer 46 erstreckt, verursacht
eine Bewegung der Kolbenanordnung 32 in Bezug auf das Druckrohr 30 eine
Veränderung
in der Menge an Fluid in der oberen Arbeitskammer 44 und
der Menge an Fluid in der unteren Arbeitskammer 46, das
zwischen den beiden Arbeitskammern 44, 46 bewegt
wird. Dieser Unterschied in der Menge von Fluid, das bewegt wird,
ist als das „Stabvolumen" bekannt, und es
fließt durch
die Basisventilanordnung 38. Die Basisventilanordnung 38 erzeugt
eine Dämpfungskraft,
indem die Bewegung des Fluides zwischen der unteren Arbeitskammer 46 und
einer Reservekammer 54 kontrolliert wird, die zwischen
dem Druckrohr 30 und dem Reservoir-Rohr 36 während eines
Kompressionshubes der Kolbenanordnung 32 in Bezug auf das
Druckrohr 30 definiert ist. Obwohl der Stoßdämpfer 20 als
ein Stoßdämpfer mit
zwei Rohren dargestellt ist, der eine Basisventilanordnung 38 besitzt,
liegt es im Rahmen der gegenwärtigen
Erfindung, ein Druckrohr 30 und eine Kolbenanordnung 32 in
einem Stoßdämpfer mit einem
einzigen Rohr zu verwenden, wie in 6 gezeigt
und nachfolgend beschrieben.
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Das
Reservoir-Rohr 36 umgibt das Druckrohr 30 und
definiert die Reservekammer 54 zwischen den Rohren 30 und 36.
Das Bodenende des Reservoir-Rohrs 36 ist durch eine Endkappe 56 verschlossen,
die in der bevorzugten Ausführung
dazu ausgebildet ist, mit dem ungefederten Teil des Fahrzeugs 10 verbunden
zu werden. Das obere Ende des Reservoir-Rohrs 36 ist an
der oberen Endkappe 50 befestigt. Die Basisventilanordnung 38 ist
zwischen der unteren Arbeitskammer 46 und der Reservekammer 54 angeordnet,
um den Fluidfluss zwischen den beiden Kammern zu steuern. Wenn sich
der Stoßdämpfer 20 in
seiner Länge
ausdehnt (Ausdehnung oder Rückschlag)
ist in der unteren Arbeitskammer 46 infolge des Konzeptes „Stangenvolumen" ein zusätzliches
Volumen an Fluid notwendig. Somit wird Fluid von der Reservekammer 54 durch
die Basisventilanordnung 38 in die untere Arbeitskammer 46 fließen. Dieser
Fluidfluss wird keine Dämpfungskraft erzeugen.
Die Dämpfungskraft
ist ein Ausdehnungshub, der durch das Arbeiten eines Ventils in
der Kolbenanordnung 32 erzeugt wird. Wenn sich der Stoßdämpfer 20 in
seiner Länge
verkürzt
(Kompression), fließt
verdrängtes
Fluid von der oberen Arbeitskammer 44 durch die Kolbenanordnung 32.
Dieser Fluidfluss erzeugt keine Dämpfungskraft. Eine überschüssige Menge
an Fluid muss infolge des Konzeptes „Stabvolumen" aus der unteren
Arbeitskammer 46 entfernt werden. Somit wird der Fluidfluss
aus der unteren Arbeitskammer 46 in die Reservekammer 54 durch
ein Ventil in der Basisventilanordnung 38 fließen, um
eine Dämpfungskraft
während
des Kompressionshubes zu erzeugen.
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Die
gegenwärtige
Erfindung bezieht sich auf eine besondere Kolbenanordnung 32,
die zusammen mit dem Druckrohr 30 und seinen Bypass-Durchlässen 48 arbeitet,
um eine Mehrfachkraft-Dämpfungskrafteinrichtung
bereitzustellen, die die Größe der erzeugten
Dämpfungskraft
auf der Basis der Position des Kolbens in Bezug auf das Druckrohr 30 und
die Bypass-Nuten 48 verändert.
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Es
sei nun auf die 2, 4 und 5 Bezug genommen. Die Kolbenanordnung 32 weist
eine Niederkraft-Kolbenanordnung 60, einen Abstandshalter 62,
eine Hochkraft-Kolbenanordnung 64 und eine Befestigungsmutter 66 auf.
Die Kolbenstange 34 definiert einen Bereich 68 mit
reduziertem Durchmesser, der eine Schulter 70 definiert.
Die Niederkraft-Kolbenanordnung 60 ist an die Schulter 70 angrenzend
angeordnet, wobei der Abstandshalter 62 an die Niederkraft-Kolbenanordnung 60 angrenzend angeordnet
ist und die Hochkraft-Kolbenanordnung 64 an den Abstandshalter 62 angrenzend
angeordnet ist, wie in 2 gezeigt.
Die Befestigungsmutter 66 ist gewindemäßig auf der Kolbenstange 34 aufgenommen,
um die Niederkraft-Kolbenanordnung 60, den Abstandshalter 62 und
die Hochkraft-Kolbenanordnung 64 an der Stange 34 festzulegen.
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Die
Niederkraft-Kolbenanordnung 60 weist einen Kolbenkörper 72,
eine Dichtung 74 (die Dichtungsfunktion kann optional von
dem Kolbenkörper übernommen
werden), eine Kompressionsventilanordnung 76 und eine Ausdehnungsventilanordnung 78 auf.
Der Kolbenkörper 72 ist
innerhalb des Druckrohrs 30 gleitend aufgenommen, wobei
die Dichtung 74 zwischen dem Kolbenkörper 72 und dem Druckrohr 30 angeordnet
ist. Die Dichtung 74 erlaubt eine gleitende Bewegung des
Kolbenkörpers 72 in
Bezug auf das Druckrohr 30, ohne ungeeignete Reibungskräfte zu erzeugen.
Ferner wird so die obere Arbeitskammer 44 gegenüber der
unteren Arbeitskammer 46 abgedichtet. Die Kompressionsventilanordnung 76 weist
einen Ventilsitz 80, eine Ventilplatte 82 und ein
Vorspannelement oder eine Feder 84 auf. Der Federsitz 80 liegt
an der Schulter 70 an. Die Ventilplatte 82 liegt
an dem Kolbenkörper 72 an,
um den Fluidfluss durch eine Mehrzahl von sich durch den Kolbenkörper 72 erstreckenden
Kompressionsdurchlässen 86 zu
steuern. Das Vorspannelement bzw. die Feder 84 ist zwischen
dem Federsitz 80 und der Ventilplatte 82 gehalten,
um die Ventilplatte 82 gegen den Kolbenkörper 72 vorzuspannen,
um die Kompressionsdurchlässe 86 zu
schließen.
Während
eines Kompressionshubes baut sich Fluiddruck in den Kompressionsdurchlässen 86 auf,
bis die von der Feder 84 ausgeübte Kraft überwunden wird. Dies hebt die Ventilplatte 82 gegenüber dem
Kolbenkörper 72 an, um
einen Fluidfluss durch die Durchlässe 86 zu erlauben.
Die Kraft des Vorspannelementes bzw. der Feder 84 wird
so ausgewählt,
dass eine relativ geringe Dämpfungskraft
während
eines Kompressionshubes erzeugt wird. Während eines Kompressionshubes
erzeugt die Basisventilanordnung 38 die Dämpfungskraft.
Die Ausdehnungsventilanordnung 78 umfasst einen Federsitz 88,
eine Ventilplatte 90 und ein Vorspannelement oder eine
Feder 92. Die Ventilplatte 90 liegt an dem Kolbenkörper 72 an,
um den Fluidfluss durch eine Mehrzahl von Ausdehnungsdurchlässen 94 zu
kontrollieren, die sich durch den Kolbenkörper 72 erstrecken.
Die Feder 92 ist zwischen der Hochkraft-Kolbenanordnung 64 und
dem Federsitz 88 vorgesehen, um den Federsitz 88 gegen
die Ventilplatte 90 zu beaufschlagen und somit die Ventilplatte 90 gegen
den Kolbenkörper 72,
um die Durchlässe 94 zu
verschließen.
Während
eines Ausdehnungshubes baut sich Fluiddruck in den Ausdehnungsdurchlässen 94 auf,
bis die von der Feder 92 ausgeübte Kraft überwunden wird. Dies hebt die
Ventilplatte 90 von dem Kolbenkörper 72 ab, um einen
Fluidfluss durch die Durchlässe 94 zu
erlauben. Die Kraft der Feder 92 wird so ausgewählt, dass
sich für
den Stoßdämpfer 20 während eines
Ausdehnungshubes eine relativ niedrige Dämpfungscharakteristik oder
eine Charakteristik für
eine sanfte Fahrt ergibt. Die Ausdehnungsventilanordnung 78 erlaubt
ferner während eines
Kompressionshubes des Stoßdämpfers 20 einen
Fluidfluss durch die Durchlässe 94.
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Die
Hochkraft-Kolbenanordnung 64 weist einen Kolbenkörper 102,
eine Dichtung 104, eine Kompressionsventilanordnung 106 und
eine Ausdehnungsventilanordnung 108 auf. Der Kolbenkörper 102 ist
gleitend innerhalb des Druckrohrs 30 aufgenommen, wobei
die Dichtung 104 zwischen dem Kolbenkörper 102 und dem Druckrohr 30 vorgesehen
ist. Die Dichtung 104 erlaubt eine gleitende Bewegung des
Kolbenkörpers 102 in
Bezug auf das Druckrohr 30, ohne ungeeignete Reibungskräfte zu erzeugen und
dient zur Abdichtung der oberen Arbeitskammer 44 gegenüber der
unteren Arbeitskammer 46. Die Kompressionsventilanordnung 106 weist
einen Federsitz 110, eine Ventilplatte 112 und
ein Vorspannelement oder eine Feder 114 auf. Der Federsitz 110 liegt
an dem Abstandshalter 62 an. Die Ventilplatte 112 liegt
an dem Kolbenkörper 102 an,
um den Fluidfluss durch eine Mehrzahl von Kompressionsdurchlässen 116 zu
kontrollieren, die sich durch den Kolbenkörper 102 erstrecken.
Die Feder 114 ist zwischen dem Federsitz 110 und
der Ventilplatte 112 aufgenommen, um die Ventilplatte 112 gegen
den Kolbenkörper 102 vorzuspannen,
um die Kompressionsdurchlässe 116 zu
schließen.
Während
eines Kompressionshubes baut sich ein Fluiddruck in den Kompressionsdurchlässen 116 auf,
bis die von der Feder 114 aufgebaute Kraft überwunden
wird. Dies hebt die Ventilplatte 112 von dem Kolbenkörper 102 an,
um einen Fluidfluss durch die Durchlässe 116 zu erlauben.
Die Stärke
der Feder 114 wird ausgewählt, um eine relativ hohe Dämpfungskraft
während
des Kompressionshubes bereitzustellen. Die Kompressionsventilanordnung 106 ist
dazu ausgebildet, einen Fluidfluss durch die Durchlässe 116 während eines Ausdehnungshubes
zu verhindern. Während
eines Kompressionshubes erzeugt die Basisventilanordnung 38 die
Dämpfungskraft.
Die Ausdehnungsventilanordnung 108 weist einen Federsitz 118,
eine Ventilplatte 120 und ein Vorspannelement oder eine
Feder 122 auf. Die Federplatte 120 liegt an dem
Kolbenkörper 102 an,
um den Fluidfluss durch eine Vielzahl von Ausdehnungsdurchlässen 124 zu
kontrollieren, die sich durch den Kolbenkörper 102 erstrecken.
Die Feder 122 ist zwischen der Haltemutter 66 und
dem Federsitz 118 aufgenommen, um den Federsitz 118 gegen
die Ventilplatte 120 und somit die Ventilplatte 120 gegen
den Kolbenkörper 102 vorzuspannen,
um die Ausdehnungsdurchlässe 124 zu
schließen.
Während
eines Ausdehnungshubes baut sich Fluiddruck in den Ausdeh nungsdurchlässen 124 auf,
bis die von der Feder 122 ausgeübte Kraft überwunden wird. Dies hebt die
Ventilplatte 120 von dem Kolbenkörper 102 an, um einen
Fluidfluss durch die Durchlässe 124 zu
erlauben. Die Stärke
der Feder 122 wird so ausgewählt, das sich für den Stoßdämpfer 20 während eines
Ausdehnungshubes eine Charakteristik mit relativ hoher Dämpfungskraft
ergibt. Die Ausdehnungsventilanordnung 108 verhindert ferner
einen Fluidfluss durch die Durchlässe 124 während eines Kompressionshubes
des Stoßdämpfers 20.
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4 verdeutlicht das Verhältnis zwischen der
Niederkraft-Kolbenanordnung 60 und
der Mehrzahl von Bypass-Vertiefungen 48. Die Dichtung 74 ist so
ausgebildet, dass sie axial länger
als die axiale Länge
jeder einzelnen Vertiefung 48 ist. Wenn sich somit die
Niederkraft-Kolbenanordnung 60 über die Mehrzahl von Bypass-Vertiefungen 48 bewegt,
gibt es keine Veränderung
in dem Fluidfluss in Bezug auf die Niederkraft-Kolbenanordnung 60.
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5 verdeutlicht das Verhältnis zwischen der
Hochkraft-Kolbenanordnung 64 und
der Mehrzahl von Bypass-Vertiefungen 48. Die Dichtung 104 ist
so ausgebildet, dass sie axial kürzer
als die axiale Länge
jeder einzelnen Vertiefung 48 ist. Wenn sich somit die
Hochkraft-Kolbenanordnung 64 über die Mehrzahl von Bypass-Vertiefungen 48 bewegt,
umgeht der Fluidfluss die Hochkraft-Kolbenanordnung 64,
um die Auswirkung der Ausdehnungsventilanordnung 108 und
der Kompressionsventilanordnung 106 zu beseitigen. Die
Bewegung der Hochkraft-Kolbenanordnung 64 in dem Gebiet
der Vielzahl von Bypass-Vertiefungen 48 setzt das Zwillingskolben-Design
im Wesentlichen in ein Einzelkolben-Design um, indem der Fluidfluss die
Kolbenanordnung 64 umgehen kann, jedoch die Niederkraft-Kolbenanordnung 60 nicht
umgehen kann.
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Da
sich die Hochkraft-Kolbenanordnung 64 innerhalb des Bereiches
der Vertiefungen 48 befindet, wie in 5 gezeigt, wird die Dämpfungskraft während eines
Ausdehnungshubes des Stoßdämpfers 20 nur
von der Ausdehnungsventilanordnung 76 der Niederkraft-Kolbenanordnung 60 erzeugt.
Da die Feder 92 dazu ausgebildet ist, eine relativ geringe Dämpfungskraft
zu erzeugen, liefert der Stoßdämpfer 20 eine
sanfte Dämpfung.
Der Effekt der Hochkraft-Kolbenanordnung 64 wird durch
die Mehrzahl von Vertiefungen 48 umgangen, die einen Fluidfluss um
die Hochkraft-Kolbenanordnung 64 herum
erlauben. Wenn sich die Hochkraft-Kolbenanordnung 64 in einen
Bereich des Druckrohres 30 bewegt, der, wie in 4 gezeigt, die Mehrzahl
von Vertiefungen 48 nicht enthält, wird der Fluidfluss um
die Kolbenanordnung 64 herum verhindert. Die Dämpfungskraft für den Stoßdämpfer 20 wird
durch die Ausdehnungsventilanordnung 78 und die Ausdehnungsventilanordnung 108 in
Serie erzeugt. Da die Feder 122 der Ausdehnungsventilanordnung 108 dazu
ausgebildet ist, eine relativ hohe Dämpfungskraft zu erzeugen, wird
der Stoßdämpfer 20 eine
starke Dämpfung
bewirken.
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Während eines
Kompressionshubes des Stoßdämpfers 20 wird
die Dämpfungskraft
dann, wenn sich die Hochkraft-Kolbenanordnung 64 innerhalb
des Gebietes der Vertiefungen 48 gemäß 5 befindet, die Dämpfungskraft nur von der Kompressionsventilanordnung 76 der
Niederkraft-Kolbenanordnung 60 erzeugt. Da die Feder 84 dazu
ausgebildet ist, eine relativ geringe Dämpfungskraft zu erzeugen, liefert
der Stoßdämpfer 20 eine
schwache Dämpfung.
Der Effekt der Hochkraft-Kolbenanordnung 64 wird durch
die Mehrzahl von Vertiefungen 48 aufgehoben, die einen
Fluidfluss um die Hochkraft-Kolbenanordnung 64 herum erlauben.
Wenn sich die Hochkraft-Kolbenanordnung 64 in einen Bereich
des Druckrohres bewegt, der, wie in 4 gezeigt,
die Mehrzahl von Vertiefungen 48 nicht enthält, wird
der Fluidfluss um die Kolbenanordnung 64 verhindert. Die
Dämpfungskraft
für den
Stoßdämpfer 20 wird
von der Kompressionsventilanordnung 76 und der Kompressionsventilanordnung 106 in
Serie erzeugt. Da die Feder 114 der Kompressionsventilanordnung 106 dazu
ausgebildet ist, eine relativ hohe Dämpfungskraft zu erzeugen, wird
der Stoßdämpfer 20 eine
starke Dämpfung
liefern.
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Es
sei nun auf 6 Bezug
genommen, in der ein hinterer Stoßdämpfer 220 gemäß einer
anderen Ausführung
der gegenwärtigen
Erfindung gezeigt ist. Ähnlich
wie der Stoßdämpfer 20 kann
der Stoßdämpfer 220 entweder
als ein hinterer Stoßdämpfer 20 oder
ein vorderer Stoßdämpfer 26 ausgebildet sein.
Der Stoßdämpfer 220 weist
ein Druckrohr 30, eine Kolbenanordnung 232 und
eine Kolbenstange 34 auf.
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Die
Kolbenanordnung 232 entspricht der Kolbenanordnung 32,
außer
dass eine Kompressionsventilanordnung 276 die Kompressionsventilanordnung 76 ersetzt,
und dass eine Kompressionsventilanordnung 306 die Kompressionsventilanordnung 106 ersetzt.
Die Kompressionsventilanordnung 276 weist einen Federsitz 80,
eine Ventilplatte 82 und ein Vorspannelement oder eine
Feder 284 auf. Die Kompressionsventilanordnung 276 und
die Feder 284 sind dazu ausgebildet, die Dämpfungskraft
während
des Kompressionshubes zu erzeugen. Die Kompressionsventilanordnung 306 weist
einen Ventilsitz 110, eine Ventilplatte 112 und
ein Vorspannelement oder eine Feder 314 auf. Die Kompressionsventilan ordnung 306 und
die Feder 314 sind dazu ausgebildet, die Dämpfungskraft
während
des Kompressionshubes zu erzeugen. Somit wird eine Dämpfungskraft
mit zwei Werten durch die Kompressionsventilanordnung 276 und
die Kompressionsventilanordnung 306 in einer Weise bereitgestellt,
die ähnlich der
zuvor für
die Ausdehnungsventilanordnung 78 bzw. die Ausdehnungsventilanordnung 108 beschriebenen
ist.
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Die
Beschreibung der Erfindung ist lediglich beispielhafter Natur. Somit
liegen Modifikationen auf der Hand, soweit diese vom Rahmen der
Erfindung gemäß der nachfolgenden
Ansprüche
erfasst sind.