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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft Kraftfahrzeugaufhängungssysteme, insbesondere den Federanschlagträger, den Einfederungsanschlag und herkömmliche Dämpfer. Im Spezielleren betrifft die vorliegende Erfindung einen mehrstufigen Einfederungsanschlag, der eine Synthese aus einem Einfederungsanschlagkissen und einem hydraulischen Einfederungsanschlag ist, wobei die Kombination eine erhöhte Aufhängungssystem-Energieabsorption und verbesserte Fahreigenschaften bereitstellt.
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Hintergrund der Erfindung
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Kraftfahrzeugaufhängungssysteme sind derart ausgebildet, dass die Räder in der Lage sind, Höhenänderungen in der Straßenoberfläche zu folgen, wenn das Fahrzeug darauf entlang fährt. Wenn die Aufhängung mit einer Erhebung in der Straßenoberfläche konfrontiert ist, antwortet sie mit einem „Einfedern“, bei dem das Rad in der Lage ist, sich nach oben relativ zu dem Rahmen des Fahrzeugs zu bewegen. Wenn die Aufhängung hingegen mit einer Vertiefung in der Straßenoberfläche konfrontiert ist, antwortet sie mit einem „Ausfedern“, bei dem das Rad in der Lage ist, sich nach unten relativ zu dem Rahmen des Fahrzeugs zu bewegen. Jeweils beim Einfedern oder Ausfedern ist an dem Rad eine Feder (d. h. ein Hydraulikfluid, eine Blatt- oder Drehfeder, etc.) eingeschlossen, um ein elastisches Ansprechen auf die jeweiligen vertikalen Bewegungen in Bezug auf den Fahrzeugrahmen vorzusehen. Allerdings ist, um ein Stoßen des Rads und eine übermäßige Fahrzeugkarosseriebewegung zu verhindern, ein Stoßdämpfer an dem Rad angeordnet, um das Stoßen des Rads zu dämpfen. Darüber hinaus ist es üblich, wenn man an die Grenze des Einfederns gelangt, einen Stoßabsorber für das maximale Einfedern in Form eines Anschlagkissens vorzusehen, wie dies in der
DE 10 2004 019 991 A1 beschrieben wird, wobei dort die Lage des Fußpunkts der das Anschlagskissen bildenden Zusatzfeder über eine Kolbenzylindereinheit einstellbar ist, die gleichzeitig die Aufhängung für die beschriebene Radaufhängung bildet. Solch ein Endanschlag ist auch bei den in den Druckschriften
US 4 234 172 A ,
DE 29 41 118 C2 und
DE 31 45 446 A1 beschriebenen Flüssigkeitsdämpfern vorgesehen.
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Unter nunmehriger Bezugnahme auf die 1 bis 1B sind Komponenten eines herkömmlichen Aufhängungssystems 10 abgebildet, die ein Einfedern und Ausfedern an einem Rad des betreffenden Kraftfahrzeugs 12 zulassen.
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Zuerst, unter Bezugnahme auf
1 ist ein Querlenker
14 verschwenkbar in Bezug auf den Rahmen
16 befestigt, wobei in dem abgebildeten Beispiel eine Drehfeder
18 verwendet wird, um ein elastisches Ansprechen für das Einfedern und Ausfedern des Querlenkers relativ zu dem Rahmen vorzusehen. Um eine Kontrolle über die Rate des Einfederns und Ausfederns vorzusehen, ist ein Dämpfer in Form eines Stoßdämpfers
20 mit einem Ende des Rahmens
16 verschwenkbar verbunden und mit dem anderen Ende des Querlenkers
14 verschwenkbar verbunden. Alternativ kann ein Dämpfer in Form eines Federbeins in dem Aufhängungssystem verwendet werden, wie z. B. in dem US-Patent
US 5 467 971 A offenbart. Um ein Abpolstern in dem Fall vorzusehen, in dem ein maximales Einfedern auftritt, ist ein Einfederungsanschlagkissen
22 an dem Rahmen
16 befestigt, das durch eine Bewegung des Querlenkers elastisch komprimiert wird, wenn die Einfederung ihr Maximum erreicht.
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Unter nunmehriger Bezugnahme auf 1A werden die innen liegenden Komponenten und betrieblichen Aspekte eines herkömmlichen Stoßdämpfers 20' (ein Hochdruckgas-Stoßdämpfer mit getrenntem Vorratsbehälter, der lediglich beispielhaft gezeigt ist) verständlich gemacht. Ein mit Ventilen versehener Kolben 30 ist innerhalb eines Dämpferzylinders 32 hin- und her bewegbar. Eine Dämpferstange 34 ist an dem mit Ventilen versehenen Kolben 30 angebracht und durch eine Dämpferstangenführung 36 an einem Ende des Dämpferzylinders 32 geführt. Unter dem mit Ventilen versehenen Kolben 30 und über der Dämpferstangenführung 36 befindet sich ein wechselweise interagierender Ausfederungsbegrenzer 38. Die augenblickliche Position des mit Ventilen versehenen Kolbens 30 innerhalb des Dämpferzylinders 32 definiert einen ersten inneren Abschnitt 32F und einen zweiten inneren Abschnitt 32L des Inneren des Dämpferzylinders. In dem in 1A abgebildeten Beispiel wird die Druckbeaufschlagung in dem ersten und dem zweiten inneren Abschnitt 32F, 32L durch ein Hydraulikfluid O bereitgestellt, das durch ein Druckgas, vorzugsweise Stickstoff G, unter Druck gesetzt wird, welches auf einen Trennkolben 40 eines Hydraulikfluidreservoirzylinders 42 wirkt, wobei ein Rohr 44, das ein Bodenventil 44V umfasst, das Hydraulikfluid zwischen dem Hydraulikfluidreservoirzylinder und dem ersten inneren Abschnitt verbindet. Im Betrieb wird das Hydraulikfluid, wenn der Querlenker ein Einfedern erfährt, von dem ersten inneren Abschnitt in den Hydraulikfluidreservoirzylinder verdrängt, was bewirkt, dass der Druck des Stickstoffgases ansteigt, da sein Volumen abnimmt und dadurch einen erhöhten hydraulischen Druck auf dem mit Ventilen versehenen Kolben 30 in einer Richtung zu der Dämpferstangenführung hin bewirkt. Das Hydraulikfluid ist in der Lage, gerichtet durch die Ventileinrichtung 46 des mit Ventilen versehenen Kolbens 30 auf eine Weise zu dosieren, die für eine Dämpfung sorgt.
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Unter nunmehriger Bezugnahme auf 1B wird die innen liegende Struktur eines herkömmlichen Einfederungsanschlagkissens 22 verständlich. Eine optionale Haut 50 eines nachgiebigen Materials (d. h. mit Energieabsorptions- oder Dämpfungseigenschaften) kann über einem Inneren eines elastischen elastomeren Materials 52, das z. B. ein Gummi, ein gummiähnliches Material oder ein mikrozelluläres Urethan sein kann, liegen oder nicht. Im Betrieb wird das Einfederungsanschlagkissen 22 komprimiert, wenn der Querlenker seine maximale Einfederung erreicht, und liefert eine Reaktionskraft auf den Querlenker, die sich mit ansteigender Kompression erhöht, um so die Schwere des Stoßes des Querlenkers in Bezug auf den Rahmen an der Grenze der Einfederung zu minimieren. Unmittelbar nachfolgend auf das Einfedern beinhaltet das Ausfedern, dass die durch die Kompression des herkömmlichen Anschlagkissens absorbierte Energie elastisch zurück an die Aufhängung geliefert wird.
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Auf dem technischen Gebiet der Kraftfahrzeugaufhängungssysteme ist bekannt, dass ein herkömmliches Einfederungsanschlagkissen und zugehörige Dämpfer einen Verschleiß zeigen können. Es ist auch bekannt, dass, wenn die von einer bestimmten Erhebung oder Vertiefung absorbierte Energie die Kapazität eines herkömmlichen Einfederungsanschlagkissens übersteigt, ein harter mechanischer Anschlag in Eingriff tritt. Diese abrupte Übertragung der Einfederungskraft und -energie auf den Rahmen manifestiert sich im Fahrgastraum als ein scharfer Ruck, der zu Problemen beim Lastmanagement zusätzlich zum Unbehagen einer unruhigen Fahrt führen kann.
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Auf dem Gebiet der Technik besteht weiterhin Bedarf an einem mehrstufigen Einfederungsanschlag, der in der Lage ist, ein erhöhtes Niveau an Aufhängungssystem-Einfederungskraft und -energie im Vergleich mit einem herkömmlichen Einfederungsanschlagkissen zu absorbieren, während er das Gefühl und das Beherrschen der Fahrt verbessert.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, diesem Bedarf gerecht zu werden.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Diese Aufgabe wird mit einem mehrstufiger Einfederungsanschlag mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, der zusätzliche Einfederungskraft und -energie im Vergleich mit einem herkömmlichen Einfederungsanschlagkissen von Kraftfahrzeugen absorbiert, während er das Gefühl und das Beherrschen der Fahrt verbessert.
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Der mehrstufige Einfederungsanschlag gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst ein Einfederungsanschlagkissen, das mit einem hydraulischen Einfederungsanschlag integriert ist. Die vorliegende Erfindung erlaubt eine Erhöhung einer Energieabsorption, wenn sich ein Fahrzeugrad in eine volle Einfederungsposition bewegt. Die vorliegende Erfindung stellt die Dämpfungseigenschaft eines hydraulischen Einfederungsanschlags wie auch die Dämpfungs-/Federeigenschaften eines Einfederungsanschlagkissens bereit. Das hydraulische Ansprechen des hydraulischen Einfederungsanschlags ist über eine Verstellung einer Hydraulikfluidströmung in Bezug auf ein kommunizierendes Hydraulikfluidreservoir abstimmbar.
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Im Betrieb werden, wenn die maximale Einfederung erreicht ist, die Einfederungskraft und -energie zwischen dem Achsschenkel oder dem Querlenker des Aufhängungssystems und dem mehrstufigen Einfederungsanschlag ausgetauscht. Das Einfederungsanschlagkissen sieht eine erste Stufe eines Ansprechens auf die Einfederungskraft vor, indem es eine elastische Reaktionskraft gegen die Einfederungskraft bereitstellt und Einfederungsenergie absorbieren kann, bis es vollständig komprimiert (d. h. gesättigt) ist. Eine zweite Stufe des Ansprechens auf die Einfederungskraft wird durch den hydraulischen Einfederungsanschlag bereitgestellt, der bei einem vorbestimmten Betrag an Kompression des Einfederungsanschlagkissens (was vor der Sättigung sein kann) in Eingriff tritt. Ein Abstimmen des anfänglichen Ansprechens des hydraulischen Einfederungsanschlags sorgt für einen nahtlosen Übergang des Einfederungskraftmanagements von dem Einfederungsanschlagkissen auf den hydraulischen Einfederungsanschlag. Wenn der hydraulische Einfederungsanschlag die Reaktionskraft gegen die Einfederungskraft erhöht und mehr Einfederungsenergie absorbiert, versteift sich das Fahrgefühl zunehmend, um die Fahrstörung und die Erhöhung der Laststeuerung zu minimieren. Sobald der hydraulische Einfederungsanschlag einen vorbestimmten maximalen Betrag an Einfederungsenergie absorbiert hat und/oder eine vorbestimmte maximale Reaktionskraft auf die Einfederungskraft bereitstellt, ist eine dritte Stufe des Ansprechens auf die Einfederungskraft durch einen Eingriff eines scharf bremsenden Anschlags, entweder in der Form eines mechanischen Anschlags oder einer hydraulischen Sperre (d. h. einer Kraftübertragung über das nicht komprimierbare Hydraulikfluid) des hydraulischen Einfederungsanschlags vorgesehen, wobei die verbleibende Einfederungskraft direkt auf den Fahrzeugrahmen übertragen wird.
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Es ist demgemäß ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen mehrstufigen Einfederungsanschlag mit einem Einfederungsanschlagkissen bereitzustellen, das mit einem hydraulischen Einfederungsanschlag integriert ist, welcher Einfederungsenergie absorbiert, die über jene hinaus geht, die ein herkömmliches Einfederungsanschlagkissen möglicherweise alleine absorbiert, während das Gefühl und das Beherrschen der Fahrt verbessert ist.
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Dieses und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform besser verständlich.
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Figurenliste
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- 1 ist eine perspektivische Darstellung eines herkömmlichen Aufhängungssystems, das einen Querlenker, einen Rahmen, eine Feder, einen herkömmlichen Stoßdämpfer und ein herkömmliches Anschlagkissen umfasst.
- 1A ist eine Schnittansicht eines herkömmlichen Stoßdämpfers.
- 1B ist eine Schnittansicht eines herkömmlichen Anschlagkissens.
- 2 ist eine schematische Darstellung eines mehrstufigen Einfederungsanschlags gemäß der vorliegenden Erfindung.
- 2A bis 2C sind schematische Darstellungen des Betriebs der vorliegenden Erfindung, die fortschreitende Stufen einer Energieabsorption von einer maximalen Einfederung zeigen.
- 3A ist eine schematische Darstellung einer ersten alternativen Ausführungsform eines mehrstufigen Einfederungsanschlags gemäß der vorliegenden Erfindung.
- 3B ist eine schematische Darstellung einer zweiten alternativen Ausführungsform eines mehrstufigen Einfederungsanschlags gemäß der vorliegenden Erfindung.
- 4 ist ein Graph, der das Leistungsvermögen des mehrstufigen Einfederungsanschlags gemäß der vorliegenden Erfindung im Vergleich mit einem herkömmlichen Einfederungsanschlagkissen, jeweils in Bezug auf die Auslenkung unter statischer Last zeigt.
- 5 ist ein Graph, der das Leistungsvermögen des mehrstufigen Einfederungsanschlags gemäß der vorliegenden Erfindung im Vergleich mit einem herkömmlichen Einfederungsanschlagkissen, wobei sie jeweils Dreieckwellen mit niedriger Frequenz ausgesetzt wurden, zeigt.
- 6 ist ein Graph, der das Leistungsvermögen des mehrstufigen Einfederungsanschlags gemäß der vorliegenden Erfindung im Vergleich mit einem herkömmlichen Einfederungsanschlagkissen, wobei sie jeweils Rechteckwellen mit niedriger Frequenz ausgesetzt wurden, zeigt.
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Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
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Unter nunmehriger Bezugnahme auf die Zeichnungen zeigen die 2 bis 6 verschieden Aspekte der Struktur und Funktion eines mehrstufigen Einfederungsanschlags gemäß der vorliegenden Erfindung. Der mehrstufige Einfederungsanschlag ist eine neue Synthese aus einem Einfederungsanschlagkissen, einem abstimmbaren hydraulischen Einfederungsanschlag und zugehörigen Dämpferkomponenten. Das resultierende erweiterte Einfederungsmanagement sorgt für ein verbessertes Fahrgefühl und erhöht die Kapazität für eine Laststeuerung bei energiereichen Eingängen bei unebenem Gelände. Während eine beliebige Art von Dämpfer mit der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann (siehe die oben stehende Erläuterung von Dämpfern), ist die am meisten bevorzugte Form von Dämpfer ein Federbein.
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Unter Bezugnahme zuerst auf
2 ist der mehrstufige Einfederungsanschlag
100 gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt. Ein unteres Merkmal AL des mehrstufigen Einfederungsanschlags
100 besteht aus einem Dämpfer
110 (d. h. einem Federbein oder einem Stoßdämpfer), der mit einem Achsschenkel oder Querlenker des Aufhängungssystems verbunden ist, wie allgemein unter Bezug auf den Stoßdämpfer
20 von
1 gezeigt, wobei mit einem Ende des Dämpfers eine Dämpferanschlagplatte
112 verbunden ist und, wobei eine Dämpferstange
114 durch die Dämpferanschlagplatte hindurch verläuft und in einem Stoßdämpfer intern hydraulisch arbeiten kann, um eine Einfederungs/Ausfederungsdämpfung wie hierin oben in Bezug auf
1A allgemein beschrieben bereitzustellen, oder in einem Dämpfer vom Federbeintyp wie z. B. in dem US-Patent
US 5 467 971 A beschrieben, dessen Offenbarungsgehalt hierin durch Bezugnahme aufgenommen ist, arbeiten kann. Ein oberes Merkmal AU des mehrstufigen Einfederungsanschlags
100 besteht aus einem Einfederungsanschlagkissen
120, das mit einer Schwebescheibe
124 eines hydraulischen Einfederungsanschlags
126 verbunden ist, wobei die Dämpferstange
114 hierdurch zu einer Verbindung an einem oberen Träger
140 verläuft, der selbst in Bezug auf den Fahrzeugrahmen (wie allgemein bei
1 gezeigt) befestigt ist.
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Das Einfederungsanschlagkissen 120 ist in einem bevorzugten Beispiel aus einem elastischen Material, vorzugsweise einem Urethanmaterial, zusammengesetzt, wie allgemein in Bezug auf 1B beschrieben. Das Einfederungsanschlagkissen 120 weist eine vorbestimmte maximale Kompressionsgrenze (d. h. Sättigung) auf, wenn es zwischen der Dämpferanschlagplatte 112 und der Schwebescheibe 124 komprimiert oder zusammengedrückt wird (siehe 2B), wobei die Details hiervon nachstehend weiter erläutert werden.
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Der hydraulische Einfederungsanschlag 126 besteht aus einem Hydraulikzylinder 128 mit einem Zylinderkopf 128h. Die Schwebescheibe 124 dient als ein Kolben, der bewegbar in Bezug auf den Hydraulikzylinder 128 befestigt ist und in Kombination mit dem Hydraulikzylinder und dem Zylinderkopf kollektiv einen mit Hydraulikfluid gefüllten Hohlraum 130 definiert, wobei das Hydraulikfluid O vorzugsweise Öl ist. Ein Anschlagring 134 ist außerhalb des mit Hydraulikfluid gefüllten Hohlraums an dem Hydraulikzylinder angebracht und dient als ein Wegbegrenzer der Schwebescheibe. Der Zylinderkopf 128h ist auch an dem oberen Träger 140 befestigt.
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Das Ansprechen des hydraulischen Einfederungsanschlags 126 des mehrstufigen Einfederungsanschlags 100 ist vorzugsweise hydraulisch abstimmbar. Zum Beispiel kann eine Strömung des Hydraulikfluids durch die Verwendung eines kommunizierenden Reservoirs 150 über ein Steuerventil (das in Form einer mehrstufigen Ventileinrichtung vorliegen kann) 154 und eine Leitung 152 verstellt werden kann, wobei das Steuerventil selektiv eingestellt wird, sodass es auf eine vorbestimmte Weise die Strömung des Hydraulikfluids zwischen dem mit Hydraulikfluid gefüllten Hohlraum und dem kommunizierenden Reservoir dosiert.
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An dem kommunizierenden Reservoir 150 trennt ein bewegbarer Kolben 156 das Hydraulikfluid O von einer Gaskammer 160. Ein Gasventil 158 ist an der Gaskammer 160 angeordnet, das für eine selektive Verbindung damit an eine Quelle eines Druckgases G sorgt und als ein Druckregler dienen kann. Der hydraulische Einfederungsanschlag 126 kann mithilfe einer Verstellung des Druckes des Druckgases G in der Gaskammer 160 weiter abgestimmt werden. Der Kolben 156 verhindert, dass sich das Gas G in dem Hydraulikfluid O mischt und somit die Druckansprecheigenschaft des hydraulischen Einfederungsanschlags 126 beeinträchtigt.
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Wendet man sich nun den 2A bis 2C zu, so wird der Betrieb des mehrstufigen Einfederungsanschlags 100 im Detail ausgeführt.
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Unter Bezugnahme zuerst auf 2A stellt die Dämpferanschlagplatte 112, wenn ein Fahrzeugrad die maximale Einfederung erreicht, einen Kontakt mit dem Einfederungsanschlagkissen 120 her. Wenn sich der Dämpfer 110 weiter zu dem oberen Träger 140 hin bewegt (siehe Pfeil A in 2), wird das Einfederungsanschlagkissen 120 zwischen der Dämpferanschlagplatte 112 und der Schwebescheibe 124 (die zu diesem Zeitpunkt feststehend bleibt) komprimiert oder zusammengedrückt wonach das Einfederungsanschlagkissen 120 komprimiert wird und eine Reaktionskraft auf die Einfederungskraft und eine Absorption von Energie von der Einfederungsbewegung bereitstellt, wobei die Kompression eine erste Ansprechstufe des mehrstufigen Einfederungsanschlags 100 auf die Einfederungskraft darstellt.
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Unter nunmehriger Bezugnahme auf 2B ist, sobald ein vorbestimmter Betrag an Kompression des Einfederungsanschlagkissens 120 erreicht wurde (d. h., es befindet sich bei einem vorbestimmten Betrag an Sättigung), ist die Kraft der Schwebescheibe 124 gegen das Hydraulikfluid O in dem mit Hydraulikfluid O gefüllten Hohlraum 130 derart, dass das Hydraulikfluid O auf der Basis der hydraulischen Abstimmung an dem Steuerventil 154 mit einer dosierten Strömung zu dem kommunizierenden Reservoir 150 beginnt, wonach das Gas G zunehmend unter Druck gesetzt wird. Das Einfederungsanschlagkissen 120 kann damit fortsetzen, weiter komprimiert zu werden, wenn an dem vorbestimmten Betrag an Kompression eine Sättigung des Einfederungsanschlagkissens 120 noch nicht erreicht wurde. Dies nun stellt eine zweite Stufe des Ansprechens des mehrstufigen Einfederungsanschlags 100 an die Einfederungskraft dar. Der Übergang zwischen der ersten und der zweiten Stufe des Ansprechens auf die Einfederungskraft ist dadurch gekennzeichnet, dass die Schwebescheibe 124 eine Reaktionskraft auf die Einfederungskraft bereitstellt, die nahtlos kontinuierlich in Bezug auf die durch das Einfederungsanschlagkissen 120 bereitgestellte an dem Punkt ihres vorbestimmten Betrags an Kompression ist.
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Unter Bezugnahme zuletzt auf 2C wird das Hydraulikfluid O in dem mit Hydraulikfluid O gefüllten Hohlraum 130 ein vorbestimmtes Maximum an Einfederungsenergie absorbiert haben, wobei ein vorbestimmtes minimales Volumen und/oder ein Hydraulikfluid mit einem vorbestimmten maximalen Druck erzielt wird. Nun wird eine dritte Ansprechstufe des mehrstufigen Einfederungsanschlags 100 auf die Einfederungskraft vorliegen, wobei der Rest der Einfederungskraft und -energie über den oberen Träger 140 auf den Rahmen des Fahrzeugs übertragen wird. In einem ersten Szenario schließt das Steuerventil 154 um die Strömung des Hydraulikfluids bei einem vorgewählten maximalen Druck und/oder dem minimalen Volumen zu stoppen, wonach das Hydraulikfluid O augenblicklich eine direkte Leitung der Einfederungskraft an den oberen Träger 140 bereitstellt, wenn sie nicht komprimierbar unter Druck gesetzt wird. In einem zweiten Szenario hört der Dämpfer 110 auf, sich in Bezug auf die Dämpferstange 114 zu verschieben, z. B. indem sie gegenseitig anliegend miteinander verbunden sind, wonach die Einfederungskraft von der Dämpferstange 114 auf die obere Platte übertragen wird. In einem dritten Szenario stößt ein mit dem sich bewegenden Rad verbundenes entfernt angeordnetes Anschlagelement anliegend gegen eine Rahmenkomponente.
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Wendet man sich nun 3A zu, so ist eine erste alternative Ausführungsform eines mehrstufigen Einfederungsanschlags 100' gemäß der vorliegenden Erfindung abgebildet, wobei diese Ausführungsform als die am meisten bevorzugte Ausführungsform betrachtet werden kann. In dieser ersten alternativen Ausführungsform ist das kommunizierende Reservoir 150' mit dem Hydraulikzylinder 128' integriert.
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Das kommunizierende Reservoir 150' ist mit dem Zylinderkopf 128h' eines Hydraulikzylinders 128' des hydraulischen Einfederungsanschlags 126' integriert, wobei ein Kolben 156' das Hydraulikfluid O'von dem Druckgas G' einer Gaskammer 160' trennt. Das Druckgas G' wird über ein Gasventil 158' eingeleitet. Eine Schwebescheibe 124' dient als ein bewegbarer Kolben in Bezug auf den Hydraulikzylinder 128' und sie definieren gemeinsam einen mit Hydraulikfluid 0' gefüllten Hohlraum 130'. Ein Ring 134' begrenzt die Bewegung der Schwebescheibe 24 in Bezug auf den Hydraulikzylinder 128'. Ein Steuerventil (das in Form eines mehrstufigen Ventils vorliegen kann) 154' dosiert die Strömung des Hydraulikfluids O' abstimmbar zwischen dem mit Hydraulikfluid O gefüllten Hohlraum 130' und dem kommunizierenden Reservoir 150'. Ein Einfederungsanschlagkissen 120' ist an der Schwebescheibe 124' befestigt. Ein Dämpfer (nicht gezeigt, aber wie 110 in 2) weist eine Dämpferplatte (nicht gezeigt aber wie 112 in 2) auf, wobei eine Dämpferstange 114' des Dämpfers mit einem oberen Träger 140' verbunden ist. Der obere Träger 140' ist mit dem Kopf 160h' der Gaskammer 160' verbunden.
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Im Betrieb, der dem mit Bezug auf die 2A bis 2C beschriebenen Betrieb gleicht, bewegt sich der Dämpfer während des Einfederns zu dem oberen Träger 140' hin, wonach die Dämpferplatte an dem Einfederungsanschlagkissen 120' anliegt und das Einfederungsanschlagkissen 120' während der ersten Ansprechstufe komprimiert. Sobald das Einfederungsanschlagkissen 120' einen vorbestimmten Betrag an Kompression erreicht, beginnt das Hydraulikfluid O' auf eine hierin oben stehend in Bezug auf die zweite Ansprechstufe der 2A bis 2C beschriebene Weise durch das Steuerventil 154' hindurch in das kommunizierende Reservoir 150' dosiert zu werden. Sobald der mit Hydraulikfluid O gefüllte Hohlraum 130' ein minimales Volumen erreicht hat, wobei das Hydraulikfluid O' auf ein vorbestimmtes Volumen unter Druck gesetzt ist und/oder das Hydraulikfluid einen vorbestimmten maximalen Druck erreicht hat, wird der dritte Ansprechschritt ausgeführt, wobei die Einfederungskraft und - energie wie z. B. durch eines von dem zweiten und dem dritten zuvor erwähnten Szenario auf den Rahmen übertragen werden.
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Wendet man sich nun 3B zu, so ist eine zweite alternative Ausführungsform eines mehrstufigen Einfederungsanschlags 100" gemäß der vorliegenden Erfindung abgebildet. In dieser zweiten alternativen Ausführungsform ist die Reihenfolge des Einfederungsanschlagkissens 120" und des hydraulischen Einfederungsanschlags 126" im Vergleich mit den 2 und 3A umgedreht und das kommunizierende Reservoir 150" ist beispielsweise mit dem Hydraulikzylinder 128" integriert. Wenngleich nicht speziell gezeigt, ist offensichtlich, dass der hydraulische Einfederungsanschlag 126" alternativ innerhalb des Dämpfers 110" integriert sein kann.
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Das kommunizierende Reservoir 150'' ist mit dem Zylinderkopf 128h'' eines Hydraulikzylinders 128'' des hydraulischen Einfederungsanschlags 126'' integriert, wobei ein Kolben 156'' das Hydraulikfluid O'' von dem Druckgas G'' einer Gaskammer 160'' trennt. Das Druckgas G'' wird über ein Gasventil 158'' eingeleitet. Eine Schwebescheibe 124'' dient als ein bewegbarer Kolben in Bezug auf den Hydraulikzylinder 128'' und sie definieren gemeinsam einen mit Hydraulikfluid gefüllten Hohlraum 130''. Ein Ring 134'' begrenzt die Bewegung der Schwebescheibe 124'' in Bezug auf den Hydraulikzylinder 128''. Ein Steuerventil (das in Form eines mehrstufigen Ventils vorliegen kann) 154'' dosiert die Strömung des Hydraulikfluids O'' abstimmbar zwischen dem mit Hydraulikfluid O'' gefüllten Hohlraum 130'' und dem kommunizierenden Reservoir 150''. Ein Einfederungsanschlagkissen 120'' ist an einem oberen Träger 140'' befestigt. Ein Dämpfer 110'' ist über eine Dämpferplatte 112'' mit dem Kopf 160h' der Gaskammer 160'' verbunden und weist eine Dämpferstange 114'' auf, die mit dem oberen Träger 140'' verbunden ist.
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Im Betrieb, der dem mit Bezug auf die 2A bis 2C beschriebenen Betrieb gleicht, bewegt sich der Dämpfer 110'' während des Einfederns zu dem oberen Träger 140'' hin, wonach die Schwebescheibe 124'' an dem Einfederungsanschlagkissen 120'' anliegt und das Einfederungsanschlagkissen 120'' während der ersten Ansprechstufe komprimiert. Sobald das Einfederungsanschlagkissen eine vorbestimmte Kompression erreicht, beginnt das Hydraulikfluid O'' auf eine hierin oben stehend in Bezug auf die zweite Ansprechstufe der 2A bis 2C beschriebene Weise durch das Steuerventil 154'' hindurch in das kommunizierende Reservoir 150'' dosiert zu werden. Sobald der mit Hydraulikfluid O'' gefüllte Hohlraum 130'' ein minimales Volumen erreicht hat und/oder das Hydraulikfluid O'' einen vorbestimmten maximalen Druck erreicht hat, wird die dritte Stufe ausgeführt, wobei die Einfederungskraft und -energie wie z. B. durch eines von dem zweiten und dem dritten zuvor erwähnten Szenario auf den Rahmen übertragen werden.
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4 zeigt einen Graphen 200 des Leistungsvermögens des mehrstufigen Einfederungsanschlags 100 im Vergleich mit einem herkömmlichen Einfederungsanschlagkissen, die jeweils zwei statischen Ladungen unterworfen wurden. Eine erste graphische Darstellung 202 zeigt die Auslenkung in Millimeter, die durch eine auf den mehrstufigen Einfederungsanschlag 100 aufgebrachte statische Kraft von 5.500 Newton erzeugt wurde. Eine zweite graphische Darstellung 204 zeigt die Auslenkung des mehrstufigen Einfederungsanschlags 100, wenn er einer statischen Kraft von 3.500 Newton unterworfen wurde. Eine dritte graphische Darstellung 206 zeigt die Auslenkung, die durch eine auf ein herkömmliches Einfederungsanschlagkissen aufgebrachte statische Kraft von 5.500 Newton erzeugt wurde. Eine vierte graphische Darstellung 208 zeigt die Auslenkung eines herkömmlichen Einfederungsanschlagkissens, wenn es einer statischen Kraft von 3.500 Newton unterworfen wurde. Diese graphischen Darstellungen zeigen, dass der mehrstufige Einfederungsanschlag 100 eine zusätzliche Bewegung von 18 mm im Vergleich mit einem herkömmlichen Einfederungsanschlagkissen zulässt und daher ein verbessertes Gesamtmanagement der Einfederungskraft und -energie zulässt.
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5 zeigt einen Graphen 220 des Leistungsvermögens des mehrstufigen Einfederungsanschlags 100 im Vergleich mit einem herkömmlichen Einfederungsanschlagkissen, die jeweils Dreieckwellen mit niedriger Frequenz unterworfen wurden. Eine erste graphische Darstellung 222 zeigt die Auslenkung eines herkömmlichen Einfederungsanschlagkissens, das einer Dreieckwelle mit einer Frequenz von 4 Hz mit einer maximalen Amplitude von 25 Millimeter unterworfen wurde. Eine zweite graphische Darstellung 224 zeigt die Auslenkung eines herkömmlichen Einfederungsanschlagkissens, das einer Dreieckwelle mit 2 Hz mit einer maximalen Amplitude von 25 Millimeter unterworfen wurde. Eine dritte graphische Darstellung 226 zeigt die Auslenkung des mehrstufigen Einfederungsanschlags 100, der einer Dreieckwelle mit einer Frequenz von 2 Hz mit einer maximalen Amplitude von 25 Millimeter unterworfen wurde. Eine vierte graphische Darstellung 228 zeigt die Auslenkung des mehrstufigen Einfederungsanschlags 100, der einer Dreieckwelle mit einer Frequenz von 4 Hz mit einer maximalen Amplitude von 25 Millimeter unterworfen wurde. Dies graphischen Darstellungen zeigen, dass der mehrstufige Einfederungsanschlag 100 eine Last absorbieren kann, die um ca. 1.300 Newton größer ist als bei dem herkömmlichen Einfederungsanschlagkissen.
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6 zeigt einen Graphen 240 des Leistungsvermögens des mehrstufigen Einfederungsanschlags 100 im Vergleich mit einem herkömmlichen Einfederungsanschlagkissen, die jeweils Rechteckwellen mit niedriger Frequenz unterworfen wurden. Eine erste graphische Darstellung 242 zeigt die Auslenkung eines herkömmlichen Einfederungsanschlagkissens, das einer Rechteckwelle mit einer Frequenz von 2 Hz mit einer maximalen Amplitude von 25 Millimeter unterworfen wurde. Eine zweite graphische Darstellung 244 zeigt die Auslenkung eines herkömmlichen Einfederungsanschlagkissens, das einer Rechteckwelle mit 4 Hz mit einer maximalen Amplitude von 25 Millimeter unterworfen wurde. Eine dritte graphische Darstellung 246 zeigt die Auslenkung des mehrstufigen Einfederungsanschlags 100, der einer Rechteckwelle mit einer Frequenz von 4 Hz mit einer maximalen Amplitude von 25 Millimeter unterworfen wurde. Eine vierte graphische Darstellung 248 zeigt die Auslenkung des mehrstufigen Einfederungsanschlags 100, der einer Rechteckwelle mit einer Frequenz von 2 Hz mit einer maximalen Amplitude von 25 Millimeter unterworfen wurde. Diese graphischen Darstellungen zeigen, dass der mehrstufige Einfederungsanschlag 100 eine Last absorbieren kann, die um ca. 1.500 Newton größer ist als bei einem herkömmlichen Einfederungsanschlagkissen.
