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HINTERGRUND
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Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein schwimmendes Kolbenventil
für einen
Stoßdämpfer, der
Vibrationen dampft, die von einer Straßenoberfläche auf ein Fahrzeug übertragen
werden, und im Besonderen auf ein schwimmendes Kolbenventil für einen
amplitudenselektiven Stoßdämpfer, der
eine niedrige Dämpfungskrafteigenschaft
im Ansprechen auf den Eingang von Hochfrequenzvibrationen bereitstellt,
die niedrige Amplituden haben und häufig auftreten, wodurch der
Fahrkomfort eines Fahrzeugs verbessert wird.
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Beschreibung der verwandten Technik
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Im
Allgemeinen ist ein Fahrzeug mit einem Aufhängungssystem ausgestattet,
um den Fahrkomfort durch Absorbieren oder Lindern von Stößen oder Vibrationen,
die von der Straßenoberfläche auf
die Achse während
des Fahrens auf der Straße übertragen
werden, zu verbessern. Ein Bestandteil des Aufhängungssystems ist ein Stoßdämpfer. Der
Stoßdämpfer ist
zwischen der Achse und dem Fahrzeugkörper angeordnet und weist einen
Zylinder und eine sich in dem Zylinder hin und her bewegende Kolbenstange
auf. Der Zylinder ist mit einer Dämpfungsflüssigkeit, beispielsweise Gas
oder Öl,
gefüllt,
die von einem Kolbenventil bewegt wird, das an einem Ende der Kolbenstange
befestigt ist, um eine Dämpfungskraft
zu erzeugen.
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Als
solches ist ein herkömmlicher
Stoßdämpfer insofern
eingeschränkt,
als er vorgegebene Dämpfungskrafteigenschaften
gemäß der Veränderung
des Straßenzustands
oder der Fahrhaltung eines Fahrzeugs aufweist. Anders ausgedrückt kann eine
niedrige Dämpfungskrafteigenschaft
den Fahrkomfort des Fahrzeugs verbessern, kann jedoch keine stabile
Fahrhaltung desselben aufrecht erhalten. Umgekehrt kann eine hohe
Dämpfungskrafteigenschaft
die stabile Fahrhaltung des Fahrzeugs aufrecht erhalten, bringt
jedoch eine Verschlechterung des Fahrkomforts mit sich. Als solches
ist der herkömmliche
Stoßdämpfer nicht
fähig,
Dämpfungskrafteigenschaften
im Ansprechen auf Veränderungen
des Straßenzustands
oder der Fahrhaltung des Fahrzeugs zu steuern.
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Demgemäß wurde,
um das Problem eines derartigen herkömmlichen Stoßdämpfers zu
lösen, ein
amplitudenselektiver Stoßdämpfer entwickelt,
um variable Dämpfungskrafteigenschaften
gemäß der Verschiebung
der Kobenstange bereitzustellen.
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1 ist
eine Querschnittsansicht eines Teils eines herkömmlichen amplitudenselektiven Stoßdämpfers,
der fähig
ist, variable Dämpfungskrafteigenschaften
gemäß der Verschiebung
einer Kolbenstange bereitzustellen.
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Unter
Bezug auf 1 weist der herkömmliche
amplitudenselektive Stoßdämpfer einen
Zylinder 10 auf, eine Kolbenstange 20, die sich
in dem Zylinder 10 axial hin und her bewegt, ein stationäres Kolbenventil 30,
das fest an der Kolbenstange 20 angebracht ist, um den
Raum des Zylinders 10 in eine Ausfederungskammer und eine
Druckkammer zu unterteilen, und ein schwimmendes Kolbenventil 40, das
an der Kolbenstange 20 so angebracht ist, dass es sich
in axialer Richtung in der Ausfederungskammer bewegt.
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Ein
Puffer 50 ist an der Kolbenstange 20 über dem
schwimmenden Kolbenventil 40 befestigt. Eine Rückstellfeder 60 und
eine Rastfeder 70 sind zwischen dem schwimmenden Kolbenventil 40 und dem
stationären
Kolbenventil 30 bzw. zwischen dem schwimmenden Kolbenventil 40 und
dem Puffer 50 angeordnet.
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Wie
in den 2 und 3 deutlich gezeigt ist, weist
bei dem herkömmlichen
amplitudenselektiven Stoßdämpfer das
schwimmende Kolbenventil 40 einen ringförmigen Ventilkörper 41 mit
Flüssigkeitsdurchtrittslöchern 41a auf,
ein Paar von oberen und unteren Ventilscheiben 43, die
an oberen und unteren Seiten des Ventilkörpers 41 angebracht
sind, um eine Dämpfungskraft
zu erzeugen, ein Paar von oberen und unteren Ventilfedern vom Spiralwellentyp 45, die
an oberen und unteren Seiten der oberen und unteren Ventilscheiben 43 angebracht
sind, um die Ventilscheiben 43 zu komprimieren, und ein
Paar von oberen und unteren Kopplungsstützelementen 47, die über die
obere Seite der oberen Ventilfeder vom Spiralwellentyp 45 und
die untere Seite der unteren Ventilfeder vom Spiralwellentyp 45 mit
dem Ventilkörper 41 verbunden
sind, um die Ventilscheiben 43 und die Ventilfedern vom
Spiralwellentyp 45 zwischen den Kupplungsstützelementen 47 und
dem Ventilkörper 41 zu
halten.
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Andererseits
ist herkömmlicherweise
jedes der Kopplungsstützelemente 47 aus
einem ringförmigen
Stützabschnitt 47a und
Kopplungsabschnitten 47b zusammengesetzt, die an einer
gesamten Innenkante des ringförmigen
Stützabschnitts 47a ausgebildet
sind. Hier sind die Kopplungsabschnitte 47b, wenn sie an
den Ventilkörper 41 gekoppelt
sind, in den Innendurchmesser des Ventilkörpers 41 eingesetzt,
während
sie an den Innendurchmesser des Ventilkörpers 41 angrenzen,
so dass der Innendurchmesser des Ventilkörpers 41 unweigerlich
mit der Stärke
der Kopplungsabschnitte 47b des Kopplungsstützelements 47 anwächst. Demgemäß wird der
Bereich der Grenzfläche
zwischen dem ringförmigen Abschnitt
des Ventilkörpers 41 und
dem ringförmigen Stützabschnitt 47a des
Kopplungsstützelements 47 um
einen größeren Betrag
des Innendurchmessers des Ventilkörpers 41 verkleinert,
so dass die Breite der Ventilscheiben 43 um den größeren Betrag
des Innendurchmessers des Ventilkörpers 41 verringert wird.
Folglich verwendet das herkömmliche
schwimmende Kolbenventil als Ventilfedern, die zwischen dem Ventilkörper 41 und
den Kopplungsstützelementen 47 anzubringen
sind, um die Ventilscheiben 43 zu komprimieren, Ventilfedern
vom Spiralwellentyp, die teuer sind und einen engen Anbringungsbereich
benötigen,
anstelle von Ventilblattfedern vom Dreibeintyp, die günstig sind
und einen großen
Anbringungsbereich benötigen.
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KURZE ZUSAMMENFASSUNG
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Demgemäß ist es
Aufgabe von Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung, ein schwimmendes Kolbenventil für einen
amplitudenselektiven Stoßdämpfer bereitzustellen,
das so konfiguriert ist, dass es einen Bereich zum Anbringen einer
günstigen
Ventilblattfeder vom Dreibeintyp zwischen dem Ventilkörper und
einem Kopplungsstützelement
sicherstellt.
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung wird zum Lösen der Aufgaben ein schwimmendes
Kolbenventil für
einen Stoßdämpfer bereitgestellt,
der fähig
ist, Dämpfungskrafteigenschaften gemäß der Verschiebung
einer Kolbenstange zu verändern.
Das schwimmende Kolbenventil weist einen ringförmigen Ventilkörper mit
einem darin ausgebildeten Flüssigkeitsdurchtrittsloch
auf, ein Paar von oberen und unteren Ventilscheiben, die an oberen und
unteren Seiten des Ventilkörpers
angebracht sind, um eine Dämpfungskraft
zu erzeugen, ein Paar von oberen und unteren Ventilblattfedern vom
Dreibeintyp, die an der Oberseite der oberen Ventilscheibe und der
Unterseite der unteren Ventilscheibe angebracht sind, um die Ventilscheiben
zu komprimieren, und ein Paar von oberen und unteren Kopplungsstützelementen,
die an der Oberseite der oberen Ventilblattfeder vom Dreibeintyp
und der Unterseite der unteren Ventilblattfeder vom Dreibeintyp
an den Ventilkörper
gekoppelt sind, um die Ventilscheiben und die Ventilblattfedern
vom Dreibeintyp zwischen den Kopplungsstützelementen und dem Ventilkörper zu
halten, wobei jedes der Kopplungsstützelemente einen ringförmigen Stützabschnitt
und einen Kopplungsabschnitt aufweist, der teilweise an der Außenkante
des ringförmigen
Stützabschnitts
ausgebildet und durch einen Abschnitt der Außenkante des Ventilkörpers an
dem Ventilkörper
befestigt ist.
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KURZE BESCHREIBUNG DER VERSCHIEDENEN ANSICHTEN
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Querschnittsansicht eines Teils eines herkömmlichen amplitudenselektiven Stoßdämpfers,
der fähig
ist, variable Dämpfungskrafteigenschaften
gemäß der Verschiebung
einer Kolbenstange bereitzustellen;
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2 ist
eine Seitenschnittansicht eines schwimmenden Kolbenventils des amplitudenselektiven
Stoßdämpfers von 1;
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3 ist
eine perspektivische Einzelteildarstellung des schwimmenden Kolbenventils
des amplitudenselektiven Stoßdämpfers von 1;
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4 ist
eine Querschnittsansicht eines Teils eines amplitudenselektiven
Stoßdämpfers gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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5 ist
eine perspektivische Ansicht eines schwimmenden Kolbenventils für einen
amplitudenselektiven Stoßdämpfer gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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6 ist
eine perspektivische Teilausschnittzeichnung des schwimmenden Kolbenventils
von 5; und
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7 ist
eine Einzelteilzeichnung des schwimmenden Kolbenventils von 5.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Nachfolgend
werden beispielhafte Ausführungsformen
der Erfindung unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
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4 ist
eine Querschnittsansicht eines Teils eines amplitudenselektiven
Stoßdämpfers gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung. Wie gezeigt, weist der amplitudenselektive Stoßdämpfer gemäß dieser
Ausführungsform
einen Zylinder 110 auf, eine Kolbenstange 120,
die sich in dem Zylinder 110 axial hin und her bewegt,
ein stationäres
Kolbenventil 130, das fest an der Kolbenstange 120 angebracht ist,
um den Raum des Zylinders 110 in eine Ausfederungskammer
und eine Druckkammer zu unterteilen, ein schwimmendes Kolbenventil 140,
das an der Kolbenstange 120 so angebracht ist, dass es
sich in axialer Richtung in der Druckkammer bewegt, und einen Puffer 150,
der über
dem schwimmenden Kolbenventil 140 an der Kolbenstange 120 befestigt
ist. In 4 sind eine Rückstellfeder
und eine Rastfeder weggelassen.
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5 ist
eine perspektivische Ansicht eines schwimmenden Kolbenventils für einen
amplitudenselektiven Stoßdämpfer gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung, 6 ist eine perspektivische Teilausschnittzeichnung
des schwimmenden Kolbenventils von 5, und 7 ist
eine Einzelteilzeichnung des schwimmenden Kolbenventils von 5. Wie
darin gezeigt ist, weist das schwimmende Kolbenventil 140 gemäß der Ausführungsform
einen ringförmigen
Ventilkörper 141,
ein Paar von oberen und unteren Ventilscheiben 143, ein
Paar von oberen und unteren Ventilblattfedern vom Dreibeintyp 145 und
ein Paar von oberen und unteren Kopplungsstützelementen 147 auf.
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Der
ringförmige
Ventilkörper 141 ist
mit Flüssigkeitsdurchtrittslöchern 141a versehen,
durch die eine Flüssigkeit
ober- und unterhalb des schwimmenden Kolbenventils 140 hindurchtritt.
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Die
oberen und unteren Ventilscheiben 143 sind an oberen und
unteren Seiten des Ventilkörpers 141 angebracht,
um eine Dämpfungskraft
zu erzeugen.
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Die
oberen und unteren Ventilblattfedern vom Dreibeintyp 145 sind
an der Oberseite der oberen Ventilscheibe 143 und der Unterseite
der unteren Ventilscheibe 143 angebracht, um die Ventilscheiben 143 zu
komprimieren.
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Die
oberen und unteren Kopplungsstützelemente 147 sind über die
Oberseite der oberen Ventilblattfeder vom Dreibeintyp 145 und
die Unterseite der unteren Ventilblattfeder vom Dreibeintyp 145 an
den ringförmigen
Ventilkörper 141 gekoppelt,
um die Ventilscheiben 143 und die Ventilblattfedern vom
Dreibeintyp 145 zwischen den Kopplungsstützelementen 147 und
dem Ventilkörper 141 zu
halten.
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Jedes
der Kopplungsstützelemente 147 ist aus
einem ringförmigen
Stützabschnitt 147a und Kopplungsabschnitten 147b zusammengesetzt,
die teilweise an der Außenkante
des ringförmigen
Stützabschnitts 147a ausgebildet
sind.
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Die
Kopplungsabschnitte 147b sind durch Teile der Außenkante
des Ventilkörpers 141 mittels eines
Kopplungsrings 149 an dem Ventilkörper 141 befestigt.
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Der
ringförmige
Ventilkörper 141 ist
an seiner äußeren Umfangsfläche mit
länglichen
Einführnuten 141b für die Kopplungsabschnitte
versehen, durch die die Kopplungsabschnitte 147b eingeführt werden bzw.
durchtreten.
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Des
Weiteren ist jede der Ventilscheiben 143 an der äußeren Umfangsfläche mit
Einführnuten 143a für die Kopplungsabschnitte
versehen, durch die die Kopplungsabschnitte 147b eingeführt werden bzw.
durchtreten.
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Jeder
der Kopplungsabschnitte 147b ist an seiner Außenfläche mit
einer Einführnut 148 für den Kopplungsring
versehen, in die der Kopplungsring 149 eingeführt wird.
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Des
Weiteren ist der ringförmige
Ventilkörper 141 an
seiner äußeren Umfangsfläche mit
einer Außenumfangs-Einführnut 141c für den Kopplungsring versehen,
in die der Kopplungsring 149 eingeführt wird.
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Die äußere Umfangsfläche des
Kopplungsrings 149 steht in engem Kontakt mit der inneren
Umfangsfläche
des Zylinders 110, und ein (nicht gezeigtes) Teflonband
ist an der äußeren Umfangsfläche des
Kopplungsrings 149 befestigt, um es dem stationären Kolbenventil 130 zu
ermöglichen,
sich in Bezug auf die innere Umfangsfläche des Zylinders 110 auf
und ab zu bewegen, während
es eine Lücke
zwischen der äußeren Umfangsfläche des
Kopplungsrings 149 und der inneren Umfangsfläche des
Zylinders 110 abdichtet.
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Gemäß dieser
Ausführungsform
sind die Kopplungsabschnitte 147, die teilweise an der
Außenkante
des ringförmigen
Stützelements 147a des Kopplungsstützelements 147 ausgebildet
sind, durch Teile der Außenkante
des Ventilkörpers 141 an
dem Ventilkörper 141 befestigt,
so dass der Innendurchmesser des Ventilkörpers 141 weder durch
die Stärke der
Kopplungsabschnitte 147c des Kopplungsstützelements 147 vergrößert noch
der Innendurchmesser des Ventilkörpers 141 durch
die Stärke
der Kopplungsabschnitte 147c des Kopplungsstützelements 147 verringert
wird. Demgemäß wird die
Grenzfläche zwischen
dem ringförmigen
Abschnitt des Ventilkörpers 141 und
dem ringförmigen
Stützabschnitt 147a des
Kopplungsstützelements 147 nicht
verkleinert, so dass die Breite der Ventilscheibe 143 nicht
verringert wird. Folglich kann das schwimmende Kolbenventil als
Ventilfeder, die zwischen dem Ventilkörper 141 und jedem
der Kopplungsstützelemente 147 anzuordnen
ist, um die Ventilscheibe 143 zu komprimieren, die Ventilblattfeder
vom Dreibeintyp verwenden, die günstig
ist und einen großen
Anbringungsbereich benötigt.
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Des
Weiteren kann die Ventilblattfeder vom Dreibeintyp 145 an
ihren Ober- und Unterseiten mit Beilagscheiben 144 versehen
werden, um die Dämpfungskraft
einzustellen.
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Das
ringförmige
Stützelement 147a des Kopplungsstützelements 147 kann
mit einem Führungsring 146 versehen
werden.
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Wie
aus der obigen Beschreibung hervorgeht, weist gemäß der Ausführungsform
der Erfindung das schwimmende Kolbenventil für einen amplitudenselektiven
Stoßdämpfer Kopplungsabschnitte von
Kopplungsstützelementen
auf, die durch Abschnitte der Außenkante eines Ventilkörpers an
dem ringförmigen
Ventilkörper
befestigt sind, um eine Verringerung der Breite des Ventilkörpers und
der Ventilscheiben zu verhindern, so dass das schwimmende Kolbenventil
Ventilblattfedern vom Dreibeintyp, die günstig sind und große Anbringungsbereiche
benötigen,
als Ventilfedern verwenden kann, die zwischen dem Ventilkörper und
den Kopplungsstützelementen anzubringen
sind, um die Ventilscheiben zu komprimieren.
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Diese
und weitere Änderungen
können
angesichts der obigen detaillierten Beschreibung an den Ausführungsformen
vorgenommen werden. Im Allgemeinen sollten in den folgenden Patentansprüchen die
verwendeten Begriffe nicht so ausgelegt werden, dass sie die Ansprüche auf
die in der Beschreibung und in den Ansprüchen offenbarten spezifischen
Ausführungsformen
beschränken,
sondern sollten so ausgelegt werden, dass sie alle möglichen Ausführungsformen
zusammen mit dem vollen Umfang an Äquivalenten, zu denen die Ansprüche berechtigen,
umfassen. Demgemäß sind die
Ansprüche nicht
durch die Offenbarung eingeschränkt.