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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 erfährt 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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Die nachveröffentlichte Druckschrift
DE 10 2007 045 244 B3 beschreibt einen Schwingungsdämpfer, umfassend einen mit einem Dämpfmedium gefüllten Zylinder, in dem eine Kolbenstange mit einem Kolben axial beweglich geführt ist, wobei der Kolben den Zylinder in einen kolbenstangenseitigen und einen kolbenstangenfernen Arbeitsraum unterteilt und jeweils einer der beiden Arbeitsräume für eine amplituden-selektive Dämpfkraft über Strömungsverbindungen mit jeweils einer Arbeitskammer in einem Gehäuse verbunden ist, dessen Arbeitskammern durch einen axial beweglichen Trennkolben voneinander getrennt sind, wobei zwischen den beiden Arbeitskammern des Gehäuses eine Bypassverbindung vorliegt, die von dem Trennkolben gesteuert wird.
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DE 10 2006 008 675 B3 beschreibt einen Schwingungsdämpfer mit amplituden-selektiver Dämpfkraft, umfassend eine in einem mit Dämpfmedium gefüllten Zylinder axial bewegliche Kolbenstange mit einem Kolben, der den Zylinder in zwei Arbeitsräume unterteilt, wobei die Kolbenstange ein Gehäuse trägt, in dem ein scheibenförmiges Trennelement zwei Arbeitskammern trennt, wobei beide Arbeitskammern jeweils über einen Anschlussquerschnitt mit einem der Arbeitsräume verbunden sind und der Anschlussquerschnitt für mindestens eine Bewegungsrichtung der Kolbenstange vom Trennelement hubabhängig verändert wird, wobei der Anschlussquerschnitt von mindestens einer radialen Öffnung in der Arbeitskammer gebildet wird und das Trennelement mit der radialen Öffnung ein Schieberventil bildet.
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EP 1 496 285 A2 beschreibt einen Schwingungsdämpfer mit amplitudenabhängiger Dämpfung mit einem zylindrischen Ausgleichsraum, der durch einen axial verschieblichen Trennkolben aufgeteilt ist, wobei der Ausgleichsraum wenigstens einseitig über eine zentrale Bohrung hydraulisch mit einem der beiden Dämpfungsräume des Schwingungsdämpfers verbunden ist, wobei der Trennkolben wenigstens einseitig einen zentralen Dorn mit einem geringeren oder gleichen Durchmesser als der Durchmesser der zentralen Bohrung aufweist.
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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 Aufgabe 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, und der insbesondere einen Fluidwiderstand in Bezug auf den Trennkolben an der Stelle erhöhen kann, 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 der vorliegenden Erfindung wird ein Schwingungsdämpfer mit den im unabhängigen Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmalen bereitgestellt.
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Vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen definiert.
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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 Ausführungsbeispiele, 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 86 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 86 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 86 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 86 definiert, die in Längsrichtung über eine vorbestimmte Länge in dem Hohlraum 60 ausgebildet ist. Die Nut 86 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 86 fließt, eine reduzierte Dämpfungskraft bereitstellen. Des Weiteren kann der Schwingungsdämpfer 50 Charakteristiken der Dämpfungskraft einstellen, indem die Querschnittsfläche oder die Länge der Nut 86 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 86 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 86 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 86 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 86 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 86 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 86 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 86 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 86 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.
