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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Schwingungsdämpfer zur Dämpfung von
Schwingungen, die auf ein Fahrzeug entsprechend einem Fahrbahnzustand übertragen werden,
und insbesondere betrifft sie einen Schwingungsdämpfer, der in der Lage ist,
eine Dämpfungskraft
entsprechend einer Verschiebung einer Kolbenstange zu ändern.
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2. Beschreibung des Standes
der Technik
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Im
Allgemeinen ist ein Fahrzeug mit einem Aufhängungssystem zur Verbesserung
des Fahrkomforts durch das Dämpfen
von Schlägen
oder Schwingungen versehen, die auf eine Achse von einer Fahrbahn
während
des Fahrens übertragen
werden. Eines der Bauteile, die das Aufhängungssystem bilden, ist ein
Schwingungsdämpfer.
Der Schwingungsdämpfer
ist zwischen der Achse und einer Fahrzeugkarosserie angeordnet.
Der Schwingungsdämpfer
umfasst einen Zylinder und eine Kolbenstange, die sich im Innern
des Zylinders hin und her bewegt. Der Zylinder ist mit einem Arbeitsfluid
wie zum Beispiel Gas oder Öl
derartig gefüllt,
dass das Arbeitsfluid von einem Kolbenventil bewegt wird, das an
einem Ende der Kolbenstange befestigt ist, um eine Dämpfungskraft
zu erzeugen.
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Ein
herkömmlicher
Schwingungsdämpfer weist
eine Beschränkung
dahingehend auf, dass er in Bezug auf die Veränderungen eines Fahrbahnzustands
oder einer Fahrlage des Fahrzeugs konstante Dämpfungskraftcharakteristiken
zeigt. Deshalb kann eine niedrige Dämpfungskraftcharakteristik
den Fahrkomfort des Fahrzeugs verbessern, gewährleistet aber nicht die Stabilität des Fahrzeugs,
wohingegen eine hohe Dämpfungskraftcharakteristik
zwar die stabile Lage des Fahrzeugs aufrecht erhalten kann, aber
eine Verschlechterung des Fahrkomforts zur Folge hat. Somit ist
der herkömmliche
Schwingungsdämpfer
nicht in der Lage, Dämpfungskraftcharakteristiken
im Ansprechen auf Veränderungen
des Fahrbahnzustands oder der Lage des Fahrzeuges zu steuern bzw.
zu regeln.
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Dementsprechend
ist, um das Problem eines solchen herkömmlichen Schwingungsdämpfers zu lösen, ein
Schwingungsdämpfer
entwickelt worden, der in der Lage ist, variable Dämpfungskraftcharakteristiken
entsprechend einer Verschiebung der Kolbenstange bereitzustellen.
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1 ist
eine Querschnittsansicht eines Teilstücks eines herkömmlichen
Schwingungsdämpfers.
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Unter
Bezugnahme auf 1 umfasst der Schwingungsdämpfer 10 eine
Kolbenstange 14, die mit einer Fahrzeugkarosserie verbunden
ist, und einen Zylinder 12, der an einer Achse befestigt
ist, die mit den Rädern
verbunden ist. Die Kolbenstange 14 bewegt sich in dem Zylinder 12 hin
und her.
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Die
Kolbenstange 14 umfasst ein Kolbenventil 16, das
an einem unteren Ende der Kolbenstange 14 angeordnet ist,
um den Innenraum des Zylinders 12 in eine Zugstufenkammer
RC (tensile chamber) und eine Druckstufenkammer CC (compression
chamber) zu teilen. Das Kolbenventil 16 ist mit Zugstufenöffnungen 16a und
Druckstufenöffnungen 16b ausgebildet,
durch die die Zugstufenkammer RC und die Druckstufenkammer CC miteinander kommunizieren.
Der Schwingungsdämpfer 10 umfasst
des Weiteren Scheibenventile 18a und 18b, die an
oberen und unteren Seiten der Zugstufenöffnungen 16a und der
Druckstufenöffnungen 16b so
angeordnet sind, dass sie sich entsprechend einer Bewegung des Arbeitsfluids
elastisch verformen und eine Dämpfungskraft
erzeugen.
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Die
Kolbenstange 14 weist einen Hohlraum 20 auf, der
darin ausgebildet ist. Der Hohlraum 20 ist mit einem Trennkolben
bzw. schwimmenden Kolben 22 versehen, der sich auf und
ab bewegen kann und den Hohlraum 20 in eine obere Kammer 20a und
eine untere Kammer 20b teilt. Der Hohlraum 20 weist
eine erste Öffnung
auf, die von einer Durchgangsbohrung 24 definiert wird,
durch die ein oberer Abschnitt der oberen Kammer 20a mit
der Zugstufenkammer RC kommuniziert, und weist eine zweite Öffnung auf,
die von einer Wellenbohrung 26 definiert wird, durch die ein
unterer Abschnitt der unteren Kammer 20b mit der Druckstufenkammer
CC kommuniziert.
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Wenn
die Kolbenstange 14 geringfügig verschoben wird, wird der
Trennkolben 22 angehoben oder abgesenkt und das Arbeitsfluid
fließt
durch die Durchgangsbohrung 24 oder die Wellenbohrung 26 in
die erste oder die zweite Öffnung
hinein oder aus dieser heraus. Als Ergebnis dessen wird die Dämpfungskraft
des Schwingungsdämpfers 10 verringert.
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Der
herkömmliche
Schwingungsdämpfer 10 kann
die Dämpfungskraft
nur bei einer kleinen Verschiebung und niedrigen Geschwindigkeit
verringern. Darüber
hinaus weist der Hohlraum 20 eine beschränkte Größe auf,
so dass ein Bereich der Bewegung des Trennkolbens 22 begrenzt
ist, wodurch eine geringe Wirkung bezüglich der Reduzierung der Dämpfungskraft
bereitgestellt wird. In dieser Hinsicht gibt es dann, wenn die Größe des Hohlraums 20 vergrößert wird,
um die Wirkung bezüglich
der Reduzierung der Dämpfungskraft
zu verbessern, Probleme durch den Anstieg der Herstellungskosten
und eine Verschlechterung der Haltbarkeit der Kolbenstange 14.
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Des
Weiteren erführt
der herkömmliche Schwingungsdämpfer 10 aller
Voraussicht nach Stöße und Geräusche, die
sich aus einer Kollision zwischen dem Trennkolben und dem oberen
oder dem unteren Ende des Hohlraums ergeben, wenn der Trennkolben
im Innern des Hohlraums der Kolbenstange angehoben oder abgesenkt
wird.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die
Erfinder der vorliegenden Erfindung schlagen eine Technik zur Lösung der
oben genannten Probleme des herkömmlichen
Schwingungsdämpfers
vor, indem die Bewegungscharakteristiken des Trennkolbens an einer
dafür vorgesehenen
Stelle innerhalb des Hohlraums geändert werden.
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Deshalb
ist die vorliegende Erfindung formuliert worden, um die Probleme
der oben beschriebenen herkömmlichen
Techniken zu lösen,
und eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung liegt darin, einen Schwingungsdämpfer bereitzustellen, der
einen Fluidwiderstand in Bezug auf einen Trennkolben an jeder dafür vorgesehenen
Stelle innerhalb eines Hohlraums ändern kann, um Bewegungscharakteristiken
des Trennkolbens an dieser Stelle zu verbessern.
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Eine
andere Ausführungsform
der Erfindung besteht darin, einen Schwingungsdämpfer bereitzustellen, der
einen Widerstandsänderungsmechanismus
umfasst, der so konfiguriert ist, dass er verhindert, dass der Trennkolben,
der in dem Hohlraum einer Kolbenstange zur Herabsetzung einer Dämpfungskraft
angeordnet ist, eine obere Kammer und eine untere Kammer des Hohlraums
komplett verschließt,
so dass der Schwingungsdämpfer
die Dämpfungskraft
in einem Bereich, in dem sich die Kolbenstange wiederholt bewegt,
merklich reduzieren kann, die Dämpfungskraft
entsprechend einer Verschiebung der Kolbenstange allmählich reduzieren
kann, um den Fahrkomfort und die Stabilität des Fahrzeugs zu verbessern,
und einen höheren
Grad an Freiheit bei der Einstellung zur Herabsetzung der Dämpfungskraft
aufweist.
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Eine
weitere Ausführungsform
der Erfindung besteht darin, einen Schwingungsdämpfer bereitzustellen, der
einen Mechanismus umfasst, der so konfiguriert ist, dass er einen
Fluidwiderstand in Bezug auf den Trennkolben an der Stelle erhöht, an der
der Trennkolben dem oberen oder unteren Ende des Hohlraums nahe
kommt, um einen Kontaktaufprall zwischen dem Trennkolben und dem
oberen oder unteren Ende des Hohlraums zu verhindern, während der
Trennkolben angehoben oder abgesenkt wird.
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Gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung umfasst ein Schwingungsdämpfer einen
Zylinder und ein Kolbenventil, das mit einer Kolbenstange innerhalb
des Zylinders verbunden ist, um den Zylinder in eine erste Kammer
und eine zweite Kammer zu teilen. Der Schwingungsdämpfer umfasst
des Weiteren einen Hohlraum, der im Innern der Kolbenstange ausgebildet
ist; einen Trennkolben, der im Innern des Hohlraums angeordnet ist,
um sich auf und ab zu bewegen und um den Hohlraum in obere und untere
Kammern zu teilen; erste und zweite Öffnungen, die in oberen und
unteren Enden des Hohlraums ausgebildet sind und jeweils mit den
ersten und zweiten Kammern verbunden sind; und einen Widerstandsänderungsmechanismus,
der so konfiguriert ist, dass er mit dem Trennkolben zusammenarbeitet
und einen Fluidwiderstand in Bezug auf den Trennkolben an der Stelle ändert, an
der der Widerstandsänderungsmechanismus
damit zusammenarbeitet.
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Der
Widerstandsänderungsmechanismus kann
einen Bypass-Kanal umfassen, der so konfiguriert ist, dass er ein
Umleiten eines Fluidflusses zwischen der oberen Kammer und der unteren
Kammer in einem Teilabschnitt eines Bewegungsbereichs des Trennkolbens
erlaubt. Des Weiteren kann der Hohlraum eine längliche Nut aufweisen, die
an einer inneren Wand des Hohlraums ausgebildet ist und eine größere Länge als
eine Dicke des Trennkolbens aufweist, und der Bypass-Kanal kann
zwischen dem Trennkolben und der Nut definiert sein.
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Der
Widerstandsänderungsmechanismus kann
eine dritte Öffnung
umfassen, die in der Innenwand des Hohlraums ausgebildet ist, um
die erste Kammer und den Hohlraum miteinander zu verbinden. Im vorliegenden
Fall wird die dritte Öffnung
von dem Trennkolben selektiv geöffnet
und verschlossen. Die erste Öffnung
kann in der Innenwand des Hohlraums ausgebildet sein und von der
dritten Öffnung um
einen Abstand getrennt sein, der kleiner als eine Dicke des Trennkolbens
ist. Eine Vielzahl der dritten Öffnungen
kann in der Innenwand des Hohlraums ausgebildet sein. Die erste Öffnung kann
eine kleinere Querschnittsfläche
als die dritte Öffnung
aufweisen.
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Die
zweite Öffnung
kann sich ausgehend von einem Einlass an einer Seite des Hohlraums
bis zu einem Auslass an einer Seite der zweiten Kammer erstrecken,
der Trennkolben kann einen konischen Teil, der so ausgebildet ist,
dass er in den Einlass der zweiten Öffnung eingeführt werden
kann, und einen Einführungsteil
umfassen, der unterhalb des konischen Teils ausgebildet ist, und
der Widerstandsänderungsmechanismus
kann darüber
hinaus einen schrägen
Teil aufweisen, der an dem Einlass der zweiten Öffnung so ausgebildet ist,
dass er eine sich verringernde Querschnittsfläche aufweist, und der eine
Form aufweist, die zu dem konischen Teil passt.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die
obigen sowie weitere Ausführungsformen,
Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der
nachfolgenden Beschreibung beispielhafter Ausfübrungsbeispiele, die in Verbindung
mit den beigefügten
Zeichnungen gegeben wird, deutlich werden, in denen:
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1 eine
Querschnittsansicht eines Teilstücks
eines herkömmlichen
Schwingungsdämpfers ist;
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2 eine
vergrößerte Querschnittsansicht eines
Abschnitts eines Schwingungsdämpfers
gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist;
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3 eine
Querschnittsansicht entlang der Linie A-A von 2 ist;
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4 eine
Betriebsansicht des Schwingungsdämpfers
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
ist, wenn er eine sehr niedrige Dämpfungskraft erzeugt;
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5 eine
Betriebsansicht des Schwingungsdämpfers
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
ist, wenn er eine niedrige Dämpfungskraft
erzeugt;
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6 eine
Betriebsansicht des Schwingungsdämpfers
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
ist, wenn er eine hohe Dämpfungskraft
erzeugt;
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7 eine
vergrößerte Querschnittsansicht eines
Abschnitts eines Schwingungsdämpfers
gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist;
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8 eine
Querschnittsansicht eines Trennkolbens des Schwingungsdämpfers gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel
in einer anfänglichen Phase
des Anhebens ist;
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9 eine
Querschnittsansicht des Trennkolbens des Schwingungsdämpfers gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel
in einer mittleren Phase des Anhebens ist;
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10 eine
Querschnittsansicht des Trennkolbens des Schwingungsdämpfers gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel
in einer anfänglichen Phase
des Absenkens ist;
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11 eine
Querschnittsansicht des Trennkolbens des Schwingungsdämpfers gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel
in einer mittleren Phase des Absenkens ist; und
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12 eine
vergrößerte Querschnittsansicht eines
Abschnitts eines Schwingungsdämpfers
gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Exemplarische
Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnahme
auf die beigefügten
Zeichnungen ausführlich
beschrieben werden.
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2 ist
eine vergrößerte Querschnittsansicht
eines Abschnitts eines Schwingungsdämpfers gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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Unter
Bezugnahme auf 2 und 3 umfasst
ein Schwingungsdämpfer 50 gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
der Erfindung einen Zylinder 52, der mit einer Achse des
Fahrzeugs verbunden ist, und eine Kolbenstange 54, die
mit einer Fahrzeugkarosserieseite verbunden ist. Die Kolbenstange 54 ist im
Innern des Zylinders 52 derart angeordnet, dass sie sich
darin hin und her bewegt, und umfasst ein Kolbenventil 56,
das an einem Ende der Kolbenstange 54 angeordnet ist, um
den Zylinder 52 in eine Druckstufenkammer CC und eine Zugstufenkammer RC
zu teilen Das Kolbenventil 56 ist mit Zugstufenöffnungen 56a und
Druckstufenöffnungen 56b ausgebildet,
durch die die Zugstufenkammer RC mit der Druckstufenkammer CC kommuniziert.
Außerdem
ist eine Vielzahl von Scheibenventilen 58a und 58b an oberen
und unteren Flächen
des Kolbenventils 56 so angebracht, dass sie sich entsprechend
einer Bewegung eines Arbeitsfluids elastisch verformen und eine
Dämpfungskraft
erzeugen.
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Die
Kolbenstange 54 weist in ihrem Innern einen zylindrisch
verlängerten
Hohlraum 60 auf. Der Hohlraum 60 ist mit einem
Trennkolben 62 versehen, der sich darin auf und ab bewegen
kann. Obere und untere Enden des Hohlraums 60 sind mit
ersten und zweiten Öffnungen 64 und 65 ausgebildet,
die jeweils mit der Zugstufenkammer RC und der Druckstufenkammer
CC kommunizieren.
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Im
vorliegenden Fall teilt der Trennkolben 62 den Hohlraum 60 in
obere und untere Kammern 60a und 60b und reduziert
eine Dämpfungskraft,
während
er sich mittels des Arbeitsfluids, das durch die ersten und zweiten Öffnungen 64 und 65 fließt, nach oben
und nach unten bewegt.
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Außerdem ist
der Hohlraum 60 mit einem Widerstandsänderungsmechanismus versehen,
der so konfiguriert ist, dass er mit dem Trennkolben 62 zusammenarbeitet
und einen Fluidwiderstand in Bezug auf den Trennkolben 62 an
der Stelle ändert,
an der der Widerstandsänderungsmechanismus
damit zusammenarbeitet. Der Widerstandsänderungsmechanismus umfasst
einen Bypass-Kanal, der so konfiguriert ist, dass er ein Umleiten
eines Fluidflusses zwischen der oberen Kammer 60a und der
unteren Kammer 60b in einem Teilabschnitt eines Bewegungsbereichs
des Trennkolbens 62 erlaubt. Der Bypass-Kanal kann jegliche
Form aufweisen, solange die Form das Umleiten des Fluidflusses zwischen
der oberen Kammer 60a und der unteren Kammer 60b erlaubt. In
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
weist der Hohlraum 60 eine längliche Nut 68 auf,
die an einer Innenwand des Hohlraums 60 ausgebildet ist
und eine größere Länge als
eine Dicke des Trennkolbens 62 aufweist. Der Bypass-Kanal
ist zwischen dem Trennkolben 62 und der Nut 68 definiert.
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Wenn
die Kolbenstange 54 innerhalb des Hohlraums 60 geringfügig verschoben wird,
dann bewegt sich das Arbeitsfluid in einer der Zugstufenkammer RC
und der Druckstufenkammer CC zu der anderen Kammer, da die oberen
und unteren Kammern 60a und 60b des Hohlraums 60 miteinander
durch den Bypass-Kanal zwischen der Nut 68 und dem Trennkolben 62 kommunizieren,
wodurch eine niedrige Dämpfungskraft
erzeugt wird.
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Zu
diesem Zweck umfasst die Kolbenstange 54 eine Hauptstange 542,
die kürzer
als eine Kolbenstange eines herkömmlichen
Schwingungsdämpfers ist,
und eine Stangenverlängerung 544,
die an einem Ende der Hauptstange 542 bereitgestellt ist
und einen hohlen Innenraum aufweist, wobei ein Ende davon offen
ist, um eine Öffnung
der Stangenverlängerung 544 zu
bilden.
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Die
Hauptstange 542 weist ein abgestuftes Ende derart auf,
dass die Öffnung
der Stangenverlängerung 544 an
dem abgestuften Ende der Hauptstange 542 gesichert ist.
Des Weiteren ist das andere Ende der Stangenverlängerung 544 mit einem
Hals 546 ausgebildet, der sich längs erstreckt und in einem
kleinen äußeren Durchmesser
davon mit einem Absatz versehen ist, um das Kolbenventil 56 damit
zu koppeln.
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Der
Hohlraum 60 ist an dem oberen Ende davon mit der ersten Öffnung ausgebildet,
die mit der Zugstufenkammer RC kommuniziert und durch eine Durchgangsbohrung 64 definiert
wird, die die Kolbenstange 54 zu dem oberen Abschnitt des
Hohlraums 60 hin durchdringt.
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Des
Weiteren ist der Hohlraum 60 an dem unteren Ende davon
mit der zweiten Öffnung
ausgebildet, die mit der Druckstufenkammer CC kommuniziert. Im vorliegenden
Fall wird die zweite Öffnung von
einer Wellenbohrung definiert, die den Hals 546 der Stangenverlängerung 544 zu
dem unteren Abschnitt des Hohlraums 60 hin derart durchdringt,
dass der untere Abschnitt des Hohlraums 60 mit der Druckstufenkammer
CC durch die Wellenbohrung 66 kommuniziert.
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Andererseits
wird der Bypass-Kanal des Hohlraums 60 von einer Nut 68 definiert, die
in Längsrichtung über eine
vorbestimmte Länge
in dem Hohlraum 60 ausgebildet ist. Die Nut 68 stellt
einen Durchgang bereit, der die obere Kammer 60a und die untere
Kammer 60b, die von dem Trennkolben 62 getrennt
sind, derart verbindet, dass das Arbeitsfluid zwischen der oberen
Kammer 60a und der unteren Kammer 60b durch den
Durchgang fließt.
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Somit
kann der Schwingungsdämpfer 50 dadurch,
dass das Fluid durch die Nut 68 fließt, eine reduzierte Dämpfungskraft
bereitstellen. Des Weiteren kann der Schwingungsdämpfer 50 Charakteristiken der
Dämpfungskraft
einstellen, indem die Querschnittsfläche oder die Länge der
Nut 68 eingestellt werden.
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Nun
wird Bezug auf 4 genommen, die einen Betrieb
des Schwingungsdämpfers 50 gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
zur Erzeugung einer sehr niedrigen Dämpfungskraft zeigt. Eine geringfügige Verschiebung
der Kolbenstange 54 bewirkt, dass sich der Trennkolben 62 innerhalb
des Abschnitts L1 bewegt, in dem der Bypass-Kanal von der Nut 68 definiert
ist. Zu diesem Zeitpunkt bewirkt die Verschiebung der Kolbenstange 54,
dass ein Arbeitsfluid in einer der oberen Kammer 60a und
der unteren Kammer 60b zu der anderen Kammer durch die
Nut 68 strömt.
Als eine Folge davon wird das Arbeitsfluid in der Zugstufenkammer
RC oder der Druckstufenkammer CC in die obere Kammer 60a oder
die untere Kammer 60b zugeführt oder aus einer von diesen
abgeführt.
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Bei
einem Hub der Kolbenstange 54 des Schwingungsdämpfers 50 in
der Zugstufe, das heißt, wenn
die Kolbenstange 54 angehoben wird, fließt das Arbeitsfluid
in der Zugstufenkammer RC durch die Durchgangsbohrung 64 in
die obere Kammer 60a, und dann bewegt es sich durch die
Nut 68 in die untere Kammer 60b. Des Weiteren
wird das Arbeitsfluid in der unteren Kammer 60b durch die
Wellenbohrung 66 in die Druckstufenkammer CC abgeführt.
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Umgekehrt
fließt
das Arbeitsfluid in der Druckstufenkammer CC bei einem Hub der Kolbenstange 54 des
Schwingungsdämpfers 50 in
der Druckstufe, das heißt,
wenn die Kolbenstange 54 abgesenkt wird, durch die Wellenbohrung
in die untere Kammer 60b. Des Weiteren fließt das Arbeitsfluid
in der unteren Kammer 60b durch die Nut 68 in
die obere Kammer 60a, und das Arbeitsfluid in der oberen Kammer 60a bewegt
sich durch die Durchgangsbohrung 64 in die Zugstufenkammer
RC.
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Somit
erzeugt der Schwingungsdämpfer 50 gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
eine sehr niedrige Dämpfungskraft,
während
das Arbeitsfluid von einer Kammer zu der anderen Kammer durch die Nut 68 umgeleitet
wird.
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Nun
wird Bezug auf 5 genommen, die einen Betrieb
des Schwingungsdämpfers
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
zur Erzeugung einer niedrigen Dämpfungskraft
zeigt. Eine relativ große Verschiebung
der Kolbenstange 54 bewirkt, dass sich der Trennkolben 62 zwischen
einem äußeren Bereich
des Abschnitts L1, der den Bypass-Kanal aufweist, der von der Nut 68 definiert
wird, und dem maximalen Bewegungsbereich L2 des Trennkolbens 62 bewegt.
Im vorliegenden Fall strömt
das Arbeitsfluid in dem Hohlraum 60, obwohl der Bypass-Kanal, der
von der Nut 68 definiert ist, durch den Trennkolben 62 verschlossen
ist, durch die erste Öffnung 64 oder
die zweite Öffnung 66 in
die andere Kammer hinein oder aus dieser heraus, so dass während dieses Betriebs
die niedrige Dämpfungskraft
erzeugt wird. Zu diesem Zeitpunkt ist die Dämpfungskraft, die von dem Schwingungsdämpfer 50 erzeugt
wird, höher
als in dem Fall, wenn sich der Trennkolben nur innerhalb des Abschnitts
L1 bewegt, aber sie ist niedriger als die Dämpfungskraft eines üblichen
Schwingungsdämpfers.
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Nun
wird des weiteren Bezug auf 6 genommen,
die einen Betrieb des Schwingungsdämpfers gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
zur Erzeugung einer hohen Dämpfungskraft
zeigt. Eine große
Verschiebung der Kolbenstange 54 bewirkt, dass der Trennkolben 62 an
dem oberen oder unteren Ende des Hohlraums 60 positioniert
wird, so dass sich der Trennkolben 62 nicht nach oben oder
unten bewegt. Demgemäß befindet
sich die Nut 68 oberhalb oder unterhalb des Trennkolbens 62,
so dass der Bypass-Kanal nicht gebildet wird. Des Weiteren sind
die erste Öffnung 64 und
die zweite Öffnung 65 von
dem Trennkolben 62 verschlossen, so dass das Arbeitsfluid
nicht in den Hohlraum 60 hinein bewegt oder aus diesem
heraus bewegt wird.
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Folglich
erzeugt der Schwingungsdämpfer 50 durch
das Kolbenventil 56 eine hohe Dämpfungskraft.
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Somit
erlaubt es der Schwingungsdämpfer 50 gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel,
dass der Trennkolben 62 entsprechend einem Grad der Verschiebung
des Kolbenventils 56 bewegt wird, wobei der Bypass-Kanal
in dem Hohlraum 60 selektiv von dem Trennkolben 62 geöffnet wird,
wodurch mehrstufige Dämpfungskraftcharakteristiken
erzeugt werden.
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Als
nächstes
wird ein Schwingungsdämpfer gemäß einem
anderen Ausführungsbeispiel
der Erfindung beschrieben werden. In der Beschreibung dieses Ausführungsbeispiels
werden die Bauteile des zweiten Ausführungsbeispiels, die gleich
denen des ersten Ausführungsbeispiels
sind, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet werden wie diejenigen
in dem ersten Ausführungsbeispiel,
und eine ausführliche
Beschreibung davon wird hier weggelassen.
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7 ist
eine vergrößerte Querschnittsansicht
eines Abschnitts eines Schwingungsdämpfers gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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Unter
Bezugnahme auf 7 weist ein Trennkolben 62 des
Schwingungsdämpfers
gemäß diesem
Ausführungsbeispiel
eine äußere Umfangsfläche auf,
die mit der Innenfläche
des Hohlraums in Kontakt steht, während er sich im Innern des
Hohlraums 60 bewegt, und der Trennkolben 62 teilt
den Hohlraum 60 in eine obere Kammer 60a und eine
untere Kammer 60b. Die äußere umfangsseitige
Fläche des
Trennkolbens 62 kann mit einem Material wie zum Beispiel
Teflonharz veredelt sein, das in der Lage ist, die Reibung zwischen
dem Ring und dem Hohlraum zu verringern.
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Wie
in dem oben erwähnten
Ausführungsbeispiel
ist der Hohlraum 60 an oberen und unteren Enden davon mit
ersten und zweiten Öffnungen 64 und 65 ausgebildet,
die jeweils mit der Zugstufenkammer RC und der Druckstufenkammer
CC kommunizieren. Im vorliegenden Fall bewirkt das Arbeitsfluid,
das zwischen dem Hohlraum 60 und der Zugstufenkammer RC
oder zwischen dem Hohlraum 60 und der Druckstufenkammer
CC durch die erste oder die zweite Öffnung 64 oder 65 fließt, dass
der Trennkolben in dem Hohlraum 60 auf und ab bewegt wird. Somit
erlaubt es der Schwingungsdämpfer 50,
dass die Dämpfungskraft
reduziert wird, während
das Fluid in den Hohlraum 60 hinein fließt oder
aus diesem heraus fließt,
ohne durch das Kolbenventil 56 zu wandern.
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Außerdem umfasst
der Schwingungsdämpfer 50 Widerstandsänderungsmechanismen
des Durchflussreduktionstyps, die an oberen und unteren Teilen davon
angeordnet sind, um einen Fluss des Fluids, das durch die erste
und die zweite Öffnung 64 und 65 strömt, zu steuern,
während
sie den Fluidwiderstand in Bezug auf den Trennkolben ändern. Der Widerstandsänderungsmechanismus
steuert den Fluss des Fluids, das durch die erste oder die zweite Öffnung 64 oder 65 strömt, um die
Erzeugung von Geräuschen
zu verhindern, die auf eine Kollision zwischen dem Trennkolben 62 und
dem oberen oder unteren Ende des Hohlraums 60 zurückzuführen sind, wenn
der Trennkolben 62 angehoben oder abgesenkt wird.
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Wie
in dem oben erwähnten
Ausführungsbeispiel
wird die erste Öffnung 64 von
einer Durchgangsbohrung definiert, die den oberen Abschnitt des
Hohlraums 60 und die Zugstufenkammer verbindet. Des Weiteren
wird die zweite Öffnung 65 von
einer länglichen
Wellenbohrung definiert, die den Hals 546 der Stangenverlängerung 544 bis
zu dem unteren Abschnitt des Hohlraums 60 derart durchdringt, dass
der untere Abschnitt des Hohlraums 60 mit der Druckstufenkammer
CC durch die Wellenbohrung kommuniziert. Die Wellenbohrung erstreckt
sich von einem Einlass an einer Seite des Hohlraums 60 bis zu
einem Auslass an einer Seite der Druckstufenkammer CC.
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Darüber hinaus
umfasst der Schwingungsdämpfer
als den Widerstandsänderungsmechanismus
eine dritte Öffnung 69,
die nach unten um einen vorbestimmten Abstand von der ersten Öffnung 64 getrennt
ist. Im vorliegenden Fall ist der Abstand zwischen der dritten Öffnung 69 und
der ersten Öffnung 64 kleiner
als die Dicke des Trennkolbens 62. Die dritte Öffnung 69 kann
von einer Hilfsdurchgangsbohrung 69 definiert werden, durch
die der Hohlraum 60 mit der Zugstufenkammer kommuniziert.
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8 und 9 sind
Querschnittsansichten eines Trennkolbens des Schwingungsdämpfers gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel
in anfänglichen
und mittleren Phasen des Anhebens, also des Bewegtwerdens nach oben.
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Unter
Bezugnahme auf 8 erlaubt es die dritte Öffnung 69,
dass das Fluid in dem Hohlraum 60 in der anfänglichen
Phase des Anhebens des Trennkolbens 62 in die Zugstufenkammer
RC abgeführt werden
kann. Andererseits wird die dritte Öffnung 69 dann, wenn
der Trennkolben 62 weiterhin angehoben wird, allmählich von
der Außenfläche des
Trennkolbens 62 verschlossen, wie dies in 9 gezeigt
ist. Wenn die dritte Öffnung 69 von
dem Trennkolben 62 verschlossen ist, steigt der Widerstand
des Fluids, das durch die erste Öffnung 64 strömt, an,
so dass die Anhebegeschwindigkeit des Trennkolbens 62 verringert
wird. Auf diese Weise werden dann, wenn die Anhebegeschwindigkeit
des Trennkolbens 62 verringert wird, Kontaktgeräusche zwischen
dem Trennkolben 62 und dem oberen Ende des Hohlraums 60 reduziert.
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Außerdem kann
die erste Öffnung 64 eine kleinere
Querschnittsfläche
als die dritte Öffnung 69 aufweisen.
Als eine Folge davon kann das Fluid in dem Hohlraum 60 dann,
wenn der Trennkolben 62 angehoben wird, schnell durch die
erste und die dritte Öffnung 64 und 69 abgeführt werden,
und wenn die dritte Öffnung 69 verschlossen
wird, nimmt der abgeführte
Betrag des Fluids schnell ab, wodurch die Dämpfungskraft durch den Fluidwiderstand
erzeugt wird.
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Andererseits
umfasst der Schwingungsdämpfer
gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
einen schrägen
Teil 66, der an dem Einlass der zweiten Öffnung ausgebildet
ist und so abgeschrägt ist,
dass er eine sich verringernde Querschnittsfläche zu dem Einlass der zweiten Öffnung hin
aufweist.
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Des
Weiteren ist der Trennkolben 62 an dem unteren Abschnitt
davon mit einem Einführungsteil 67 ausgebildet,
der zu der zweiten Öffnung 65 passt. Wenn
der Trennkolben 62 abgesenkt wird, wird der Einführungsteil 67 in
die zweite Öffnung 65 eingeführt und
verschließt
die zweite Öffnung 65.
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An
dem Einführungsteil 67 ist
ein konischer Teil 68 in einer Form ausgebildet, die das
Gegenstück
zu dem schrägen
Teil 66 ist.
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10 und 11 sind
Querschnittsansichten des Trennkolbens des Schwingungsdämpfers gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel
in anfänglichen
und mittleren Phasen des Absenkens, also des Bewegtwerdens nach
unten.
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Unter
Bezugnahme auf 10 wird das Fluid in der unteren
Kammer 60b in der anfänglichen
Absenkphase des Trennkolbens 62 durch die zweite Öffnung 65 in
die Druckstufenkammer CC abgeleitet.
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Dann
wird, wenn der Trennkolben 62 weiterhin abgesenkt wird,
der Einführungsteil 67 in
den schrägen
Teil 66 der zweiten Öffnung
eingeführt,
wie dies in 11 gezeigt ist. Zu diesem Zeitpunkt
ist die zweite Öffnung 65 durch
den Einführungsteil 67 teilweise
verschlossen, wodurch der Fluidwiderstand erzeugt wird. Als eine
Folge davon wird die Absenkgeschwindigkeit des Kolbens 62 verringert
und die Kontaktgeräusche
zwischen dem Trennkolben 62 und dem unteren Ende des Hohlraums 60 werden
reduziert.
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12 ist
eine vergrößerte Querschnittsansicht
eines Abschnitts eines Schwingungsdämpfers gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel
der Erfindung. Gemäß diesem
Ausführungsbeispiel
umfasst der Schwingungsdämpfer
eine Vielzahl von dritten Öffnungen 169,
die in der Innenwand des Hohlraums von einer Vielzahl von Durchgangsbohrungen
definiert werden. Die Vielzahl von dritten Öffnungen 169 ist in gleichmäßigen Abständen in
der Längsrichtung der
Kolbenstange 54 ausgebildet.
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Folglich
werden dann, wenn der Trennkolben 62 angehoben wird, die
dritten Öffnungen
von der untersten dritten Öffnung
bis zu der obersten dritten Öffnung,
die als der Widerstandsänderungsmechanismus
an der oberen Seite des Hohlraums bereitgestellt sind, sequentiell
von dem Trennkolben verschlossen, so dass eine Gesamtöffnungsfläche der Öffnungen
reduziert wird. Als eine Folge davon kann die Anhebegeschwindigkeit
des Trennkolbens 62 allmählich verringert werden.
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Außerdem kann
die Anhebegeschwindigkeit des Trennkolbens 62 durch das
Einstellen der Größe der dritten Öffnungen 169 und
des Abstands zwischen diesen eingestellt werden.
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Des
Weiteren kann der schräge
Teil 166 als der Widerstandsänderungsmechanismus, der an
der unteren Seite des Hohlraums ausgebildet ist, in einer konvexen
oder konkaven Form ausgebildet werden, und der Einführungsteil 67 kann
ebenfalls in einer konkaven oder einer konvexen Form ausgebildet werden,
damit er zu der Form des schrägen
Teils 166 passt. Demgemäß wird dann,
wenn der Einführungsteil 67 in
den konkav- oder konvexförmigen
schrägen Teil 166 eingeführt wird,
die Fläche
des Fluiddurchgangs variiert werden, und die Absenkgeschwindigkeit
des Trennkolbens 62 kann allmählich verringert werden.
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Somit
kann die Absenkgeschwindigkeit des Trennkolbens 62 eingestellt
werden, indem die Form des schrägen
Teils 166 so geändert
wird, dass er die konvexe oder die konkave Form aufweist.
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Des
Weiteren kann, um die Absenkgeschwindigkeit des Trennkolbens 62 einzustellen,
der Einführungsteil 67 so
geformt werden, dass er eine Querschnittsfläche aufweist, die nach unten
allmählich
abnimmt.
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Wie
aus der obigen Beschreibung ersichtlich wird, kann der Schwingungsdämpfer gemäß der vorliegenden
Erfindung einen Fluidwiderstand in Bezug auf einen Trennkolben an
jeder Stelle innerhalb eines Hohlraums einer Kolbenstange, in dem
der Trennkolben bewegt wird, ändern,
wodurch die Steuerung von Bewegungscharakteristiken des Trennkolbens
und einer Dämpfungskraft
und/oder einer Schwingungsdämpfung
des Schwingungsdämpfers
dadurch ermöglicht
wird. Gemäß einem
Ausführungsbeispiel der
Erfindung erlaubt es der Schwingungsdämpfer, dass ein Arbeitsfluid
in dem Hohlraum mittels einer geringfügigen Verschiebung der Kolbenstange
durch einen Bypass in die andere Kammer fließen kann, um eine sehr niedrige
Dämpfungskraft
zu erzeugen, wodurch der Fahrkomfort des Fahrzeugs verbessert wird.
Des Weiteren kann der Schwingungsdämpfer gemäß der Erfindung eine geeignete
Dämpfungskraft entsprechend
einem Fahrzustand des Fahrzeugs durch das allmähliche Ändern der Dämpfungskraft in Abhängigkeit
von einem Grad der Verschiebung der Kolbenstange erzeugen, um den
Fahrkomfort zu verbessern, und er kann auch eine hohe Dämpfungskraft
erzeugen, wenn das Fahrzeug bergauf oder durch eine Kurve gefahren
wird, wodurch die Fahrstabilität
des Fahrzeugs aufrecht erhalten wird. Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel
der Erfindung kann der Schwingungsdämpfer den Fluidwiderstand erhöhen, wenn
der Trennkolben bis zu dem oberen und unteren Ende des Hohlraums
angehoben bzw. abgesenkt wird, wodurch Geräusche verhindert werden, die
auf eine Kollision zwischen dem Trennkolben und dem oberen oder
unteren Ende des Hohlraums zurückzuführen sind.
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Obwohl
die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die Ausführungsbeispiele
und die beigefügten
Zeichnungen beschrieben worden ist, sollte es angemerkt werden,
dass die vorliegende Erfindung nicht auf die oben erwähnten Ausführungsbeispiele
beschränkt
ist und dass verschiedene Modifikationen und äquivalente Ausführungsbeispiele
ausgeführt
werden können,
ohne dass vom Gedanken und dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abgewichen
wird, die nur durch die beigefügten
Ansprüche
definiert wird.