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TECHNISCHES GEBIET
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Die Erfindung betrifft ein Aufhängungssystem für ein Fahrzeug.
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HINTERGRUND
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Aufhängungssysteme für Fahrzeuge verbinden im Allgemeinen eine Karosserie des Fahrzeugs mit einem oder mehreren Rädern des Fahrzeugs und optimieren die Fahrzeuglenkung, das Bremsen des Fahrzeugs und den Insassenkomfort. Aufhängungssysteme können beispielsweise einen Dämpfer umfassen, der die Karosserie des Fahrzeugs gegenüber Stößen und Unebenheiten isoliert, wenn das Fahrzeug über eine raue oder unebene Oberfläche fährt.
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Die
DE 10 2007 060 422 A1 beschreibt die Verstellung eines Federtellers eines Federbeins mittels eines Elektromotors.
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In der
DE 102 19 815 A1 ist eine Drehlagerung einer Feder eines Federbeins beschrieben.
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Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Aufhängungssystem zu schaffen, bei dem Ein- und Ausfederungsbewegungen zum Anheben eines Fahrzeugs und dessen Gewichtskraft zum Absenken des Fahrzeugs verwendet werden.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Diese Aufgabe wird durch ein Aufhängungssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Ein Aufhängungssystem für ein Fahrzeug umfasst einen Dämpfer, der eine Karosserie und ein Rad des Fahrzeugs miteinander verbindet und eine zentrale Längsachse aufweist. Das Aufhängungssystem umfasst auch eine Heberbaugruppe, die an dem Dämpfer angebracht und ausgebildet ist, um die Karosserie bezogen auf das Rad anzuheben und abzusenken. Die Heberbaugruppe umfasst einen Sitz, der an dem Dämpfer anliegt und um diesen herum drehbar ist, und ein elastisches Element, das um den Dämpfer herum gewunden und derart mit dem Sitz gekoppelt ist, dass das elastische Element nicht bezogen auf den Sitz drehbar ist. Die Heberbaugruppe umfasst auch eine Kugelumlaufspindel, die an dem Dämpfer anliegt und an diesem fest angebracht ist, wobei die Kugelumlaufspindel nicht um den Dämpfer herum drehbar ist. Zusätzlich umfasst die Heberbaugruppe eine Kugelmutter, die an der Kugelumlaufspindel und an dem Dämpfer anliegt und um diese herum drehbar ist. Die Heberbaugruppe umfasst ferner eine erste Kupplung, die um die Kugelmutter herum gewunden und mit dem Sitz gekoppelt ist, und eine zweite Kupplung, die um den Dämpfer herum gewunden und mit der Kugelmutter gekoppelt ist. Der Sitz ist entlang des Dämpfers verschiebbar, um dadurch die Karosserie des Fahrzeugs anzuheben und abzusenken.
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Bei einer Ausführungsform weist der Dämpfer ein erstes Ende, das an der Karosserie angebracht ist, und ein zweites Ende auf, das von dem ersten Ende beabstandet und an dem Rad angebracht ist. Der Dämpfer weist auch ein erstes Rohr, das einen ersten Hohlraum in diesem definiert, und ein zweites Rohr auf, das in dem ersten Hohlraum angeordnet ist und in diesem einen zweiten Hohlraum definiert, wobei das zweite Rohr von dem ersten Rohr beabstandet ist. Ferner weist der Dämpfer einen Kolben auf, der in dem zweiten Hohlraum entlang der zentralen Längsachse verschiebbar ist. Bei dieser Ausführungsform umfasst die Heberbaugruppe einen Sitz, der an dem ersten Rohr anliegt und um dieses herum drehbar ist, wobei der Sitz bezogen auf das Rohr entlang der zentralen Längsachse verschiebbar ist. Der Sitz ist auch in einer ersten Richtung um die zentrale Längsachse drehbar, wenn das elastische Element entlang der zentralen Längsachse ausgedehnt und verlängert wird, und er ist in einer zweiten Richtung um die zentrale Längsachse drehbar, welche der ersten Richtung entgegengesetzt ist, wenn das elastische Element entlang der zentralen Längsachse zusammengedrückt und verkürzt wird. Die Heberbaugruppe umfasst auch ein elastisches Element, das um den Dämpfer herum gewunden und mit dem Sitz derart gekoppelt ist, dass das elastische Element nicht bezogen auf den Sitz drehbar ist. Zusätzlich umfasst die Heberbaugruppe eine Kugelumlaufspindel, die an dem ersten Rohr anliegt und an diesem fest angebracht ist, wobei die Kugelumlaufspindel nicht um das erste Rohr herum drehbar ist und eine erste Erweiterung sowie eine zweite Erweiterung aufweist, die entlang der zentralen Längsachse von der ersten Erweiterung beabstandet ist. Ferner umfasst die Heberbaugruppe eine Kugelmutter, die an der Kugelumlaufspindel und an dem ersten Rohr anliegt und um diese herum drehbar ist. Die Kugelmutter weist einen spiralförmigen Abschnitt mit einer dritten Erweiterung auf, die in der Lage ist, an der ersten Erweiterung anzuliegen, um dadurch die Drehung der Kugelmutter bezogen auf die Kugelumlaufspindel in der zweiten Richtung zu beschränken. Die Kugelmutter weist auch einen Gehäuseabschnitt auf, der mit dem spiralförmigen Abschnitt verbunden ist und eine vierte Erweiterung aufweist, die in der Lage ist, an der zweiten Erweiterung anzuliegen, um dadurch die Drehung der Kugelmutter bezogen auf die Kugelumlaufspindel in der ersten Richtung zu beschränken. Die Heberbaugruppe umfasst auch eine erste Kupplung, die um die Kugelmutter herum gewunden und mit dem Sitz gekoppelt ist, wobei die erste Kupplung entlang der zentralen Längsachse zwischen dem ersten Ende und der Kugelumlaufspindel angeordnet ist. Ferner umfasst die Heberbaugruppe eine zweite Kupplung, die um das erste Rohr herum gewunden und mit der Kugelmutter gekoppelt ist, wobei die zweite Kupplung entlang der zentralen Längsachse zwischen der ersten Kupplung und dem zweiten Ende angeordnet ist. Der Sitz ist entlang des ersten Rohres verschiebbar, um die Karosserie des Fahrzeugs dadurch anzuheben und abzusenken, wenn das elastische Element entlang der zentralen Längsachse abwechselnd verlängert und zusammengedrückt wird.
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Ein Fahrzeug umfasst eine Karosserie, ein Rad, das zum Bewegen der Karosserie über eine Oberfläche ausgebildet ist, und ein Aufhängungssystem, das die Karosserie und das Rad miteinander verbindet. Das Aufhängungssystem umfasst einen Dämpfer, der die Karosserie und das Rad miteinander verbindet und eine zentrale Längsachse aufweist. Das Aufhängungssystem umfasst auch eine Heberbaugruppe, die an dem Dämpfer angebracht und ausgebildet ist, um die Karosserie bezogen auf das Rad anzuheben und abzusenken. Die Heberbaugruppe umfasst auch einen Sitz, der an dem Dämpfer anliegt und um diesen herum drehbar ist, und ein elastisches Element, das um den Dämpfer herum gewunden und derart mit dem Sitz gekoppelt ist, dass das elastische Element bezogen auf den Sitz nicht drehbar ist. Die Heberbaugruppe umfasst auch eine Kugelumlaufspindel, die an dem Dämpfer anliegt und an diesen fest angebracht ist, wobei die Kugelumlaufspindel nicht um den Dämpfer herum drehbar ist. Ferner umfasst die Heberbaugruppe eine Kugelmutter, die an der Kugelumlaufspindel und an dem Dämpfer anliegt und um diese herum drehbar ist. Zusätzlich umfasst die Heberbaugruppe eine erste Kupplung, die um die Kugelmutter herum gewunden und mit dem Sitz gekoppelt ist, und eine zweite Kupplung, die um das erste Rohr herum gewunden und mit der Kugelmutter gekoppelt ist. Der Sitz ist entlang des Dämpfers verschiebbar, um dadurch die Karosserie des Fahrzeugs anzuheben und abzusenken.
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Die ausführliche Beschreibung und die Zeichnungen oder Figuren sollen die Offenbarung stützen und beschreiben, der Umfang der Offenbarung ist jedoch ausschließlich durch die Ansprüche definiert. Obgleich einige der besten Weisen und andere Ausführungsformen zum Ausführen der Ansprüche im Detail beschrieben wurden, existieren verschiedene alternative Konstruktionen und Ausführungsformen, um die Offenbarung auszuüben, die in den beigefügten Ansprüchen definiert ist.
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Figurenliste
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- 1 ist eine schematische Perspektivdarstellung eines Fahrzeugs, das ein Aufhängungssystem aufweist;
- 2 ist eine schematische Perspektivdarstellung des Aufhängungssystems von 1;
- 3 ist eine schematische Darstellung einer Querschnittsteilansicht des Aufhängungssystems von 2 entlang der Schnittlinien 3-3;
- 4 ist eine schematische Perspektivdarstellung einer teilweise aufgeschnittenen Querschnittsansicht des Aufhängungssystems von 2;
- 5 ist eine schematische Perspektivdarstellung einer Seitenansicht eines elastischen Elements und eines Sitzes des Aufhängungssystems von 2 - 4;
- 6 ist eine schematische Perspektivdarstellung einer teilweise aufgeschnittenen Ansicht einer Kugelumlaufspindel und einer Kugelmutter des Aufhängungssystems von 2 - 5;
- 7 ist eine schematische Perspektivdarstellung einer teilweise aufgeschnittenen Ansicht der Heberbaugruppe des Aufhängungssystems von 2 - 6;
- 8A ist eine schematische Perspektivdarstellung eines Abschnitts der Heberbaugruppe von 7, wobei sich ein erster Elektromagnet in einem deaktivierten Zustand befindet;
- 8B ist eine schematische Perspektivdarstellung eines Abschnitts der Heberbaugruppe von 8A, wobei sich der erste Elektromagnet in einem aktivierten Zustand befindet;
- 9A ist eine schematische Perspektivdarstellung eines Abschnitts der Heberbaugruppe von 7, wobei sich ein zweiter Elektromagnet in einem deaktivierten Zustand befindet; und
- 9B ist eine schematische Perspektivdarstellung eines Abschnitts der Heberbaugruppe von 9A, wobei sich der zweite Elektromagnet in einem aktivierten Zustand befindet.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Unter Bezugnahme auf die Figuren, in denen sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche Elemente beziehen, ist in 1 ein Fahrzeug 10 gezeigt, das ein Aufhängungssystem 12 aufweist. Das Fahrzeug 10 und das Aufhängungssystem 12 können für Anwendungen verwendbar sein, die eine hervorragende Aerodynamik des Fahrzeugs und einen hervorragenden Insassenkomfort während Fahrzeuglenkmanövern und/oder einer Bewegung des Fahrzeugs über unebene Oberflächen 14 erfordern. Daher können das Fahrzeug 10 und das Aufhängungssystem 12 für Personenkraftwagen nützlich sein, sie können jedoch auch für Nicht-Personenkraftwagen nützlich sein, wie beispielsweise für Wohnmobile und Flugzeuge, ohne auf diese beschränkt zu sein.
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Unter erneuter Bezugnahme auf 1 umfasst das Fahrzeug 10 eine Karosserie 16 und ein Rad 18, das zum Bewegen der Karosserie 16 über die Oberfläche 14 ausgebildet ist. Die Karosserie 16 kann beispielsweise einen Fahrgastraum 20 in dieser definieren, und das Fahrzeug 10 kann mehrere Räder 18 aufweisen, die zum Tragen und Lenken der Karosserie 16 ausgebildet sind, wenn sich das Fahrzeug 10 über die Oberfläche 14 bewegt. Ferner kann die Karosserie 16 als ein starres Element oder als eine selbsttragende Karosserie charakterisiert sein. Wie nachstehend in weiterem Detail dargelegt und unter Bezugnahme auf 1 beschrieben ist, kann das Fahrzeug 10 ferner eine Befestigung 120 aufweisen, die ausgebildet ist, um das Aufhängungssystem 12 an der Karosserie 16 anzubringen, sowie eine Lenkungskomponente 122, die sowohl zum Lenken des Rades 18 als auch zum Anbringen des Aufhängungssystems 12 an dem Rad 18 ausgebildet ist. Die Befestigung 120 kann eine Komponente einer oberen Befestigungsbaugruppe oder Platte (nicht gezeigt) sein, die an der Karosserie 16 des Fahrzeugs 10 angeschraubt oder auf andere Weise fest angebracht sein kann. Die Lenkungskomponente 122 kann gemäß nicht einschränkenden Beispielen ein Achsschenkel, eine Spurstange oder ein Querlenker sein. Das heißt, dass das Aufhängungssystem 12 an der Befestigung 120 und der Lenkungskomponente 122 angebracht und zwischen diesen angeordnet sein kann, wie es nachstehend in weiterem Detail dargelegt ist.
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Unter weiterer Bezugnahme auf 1 ist ferner einzusehen, obwohl dies nur allgemein gezeigt ist, dass die Oberfläche 14 rau oder uneben sein kann und Unregelmäßigkeiten umfassen oder definieren kann, wie beispielsweise unebene Abschnitte (die allgemein bei 22 gezeigt sind), Schlaglöcher, eine Strecke mit Querrillen, Dellen und/oder Vertiefungen. Ferner kann das Fahrzeug 10 ausgebildet sein, um während eines Hochgeschwindigkeits-Fahrzustands mit einer vergleichsweise hohen Geschwindigkeit über die Oberfläche 14 zu fahren, z.B. bei einem Fahrzustand auf einer Autobahn. Umgekehrt kann das Fahrzeug 10 ausgebildet sein, um während eines Niedriggeschwindigkeits-Fahrzustands mit einer vergleichsweise niedrigen Geschwindigkeit über die Oberfläche 14 zu fahren, z.B. in einem Landstraßen-Fahrzustand.
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Unter weiterer Bezugnahme auf 1 umfasst das Fahrzeug 10 auch das Aufhängungssystem 12, das die Karosserie 16 und das Rad 18 miteinander verbindet und ausgebildet ist, um die Fahrzeuglenkung, das Bremsen des Fahrzeugs und den Insassenkomfort zu optimieren, wenn das Fahrzeug 10 über die Oberfläche 14 fährt. Wie nachstehend in weiterem Detail dargelegt ist, kann das Aufhängungssystem 12 insbesondere eine Höhe der Karosserie 16 bezogen auf die Oberfläche 14 steuern, wenn sich das Rad 18 über die Oberfläche 14 bewegt. Spezieller kann das Aufhängungssystem 12 die Karosserie 16 des Fahrzeugs 10 bezogen auf das Rad 18 in Abhängigkeit davon anheben und absenken, ob das Fahrzeug 10 während Hochgeschwindigkeits-Fahrzuständen mit einer vergleichsweise hohen Geschwindigkeit oder während Niedriggeschwindigkeits-Fahrzuständen mit einer vergleichsweise geringen Geschwindigkeit fährt. Somit kann das Aufhängungssystem 12 die Karosserie 16 des Fahrzeugs 10 bezogen auf das Rad 18 absenken, um die Aerodynamik des Fahrzeugs während Hochgeschwindigkeits-Fahrzuständen zu optimieren, und es kann die Karosserie 16 des Fahrzeugs 10 bezogen auf das Rad 18 anheben, um einen Abstand zwischen der Karosserie 16 und der Oberfläche 14 während Niedriggeschwindigkeits-Fahrzuständen zu optimieren. Ferner kann das Aufhängungssystem 12 das Fahrzeug 10 anheben und absenken, um beispielsweise Insassen beim Einsteigen in den Fahrgastraum 20 und/oder beim Aussteigen aus diesem zu unterstützen und/oder um einen zusätzlichen Abstand zwischen Karosserie 16 und Oberfläche 14 für extreme oder raue Oberflächenbedingungen zu schaffen.
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Nun auf 2 - 4 Bezug nehmend, umfasst das Aufhängungssystem 12 einen Dämpfer 24 und eine Heberbaugruppe 26. Wie nachstehend in weiterem Detail dargelegt wird, ist die Heberbaugruppe 26 an dem Dämpfer 24 angebracht und ausgebildet, um die Karosserie 16 (1) des Fahrzeugs 10 (1) bezogen auf das Rad 18 (1) anzuheben und abzusenken.
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Nun auf 3 Bezug nehmend, kann der Dämpfer 24 insbesondere ein erstes Ende 28, das an der Karosserie 16 (1) des Fahrzeugs 10 (1) angebracht ist, und ein zweites Ende 30 aufweisen, das von dem ersten Ende 28 beabstandet und an dem Rad 18 (1) des Fahrzeugs 10 angebracht ist. Wie unter Bezugnahme auf 1 beschrieben ist, kann das erste Ende 28 spezieller an der Befestigung 120 angebracht sein, und das zweite Ende 30 kann an der Lenkungskomponente 122 angebracht sein. Das heißt, dass die Befestigung 120 zwischen der Karosserie 16 und dem ersten Ende 28 angeordnet sein kann und dass die Lenkungskomponente 122 an dem Rad 18 und dem zweiten Ende 30 angebracht sein kann. Ferner weist der Dämpfer 24 eine zentrale Längsachse 36 auf, und er kann ein erstes Rohr 32, das einen ersten Hohlraum 34 in diesem definiert, und ein zweites Rohr 38 aufweisen, das in dem ersten Hohlraum 34 angeordnet ist. Das zweite Rohr 38 kann einen zweiten Hohlraum 40 in diesem definieren, und es kann von dem ersten Rohr 32 beabstandet sein. Das heißt, dass der Dämpfer 24 bei einem nicht einschränkenden Beispiel ein Zwillingsrohrdämpfer sein kann, und er kann ausgebildet sein, um die Kräfte zu minimieren, die auf die Karosserie 16 (1) übertragen werden, wenn sich das Rad 18 über unebene Abschnitte 22 (1) der Oberfläche 14 (1) bewegt.
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Unter weiterer Bezugnahme auf 3 kann der Dämpfer 24 auch einen Kolben 42 aufweisen, der in dem zweiten Hohlraum 40 entlang der zentralen Längsachse 36 verschiebbar ist. Der Kolben 42 kann in Richtung des Rades 18 (1) und weg von diesem verschoben werden, wenn sich das Rad 18 über die Oberfläche 14 (1) bewegt, und er kann Stöße oder Einfederungen der Karosserie 16 (1) bezogen auf die Oberfläche 14 kompensieren. Der Kolben 42 kann abdichtend an dem zweiten Rohr 38 anliegen. Das heißt, dass der Kolben 42 ein Kolbenventil (nicht gezeigt) aufweisen kann, welches das zweite Rohr 38 abdichtend berührt, um den zweiten Hohlraum 40 zu teilen. Wenn das Fahrzeug 10 (1) über die Oberfläche 14 fährt, kann der Kolben 42 daher entlang der zentralen Längsachse 36 in den zweiten Hohlraum 40 hinein und aus diesem heraus verschoben werden und dadurch Schwingungen der Karosserie 16 dämpfen, wenn sich das Rad 18 über unebene Abschnitte 22 (1) der Oberfläche 14 bewegt. Gemäß nicht einschränkenden Beispielen kann der Dämpfer 24 als ein Hochleistungs-Federbein, d.h. als ein HiPer-Federbein, oder als eine Komponente einer Aufhängung mit kurzem und langem Arm (SLA-Aufhängung) charakterisiert werden.
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Wieder auf 2 Bezug nehmend, umfasst das Aufhängungssystem 12 ferner die Heberbaugruppe 26, die an dem Dämpfer 24 angebracht ist. Wie vorstehend dargelegt ist, ist die Heberbaugruppe 26 ausgebildet, um die Karosserie 16 (1) des Fahrzeugs 10 (1) bezogen auf das Rad 18 (1) anzuheben und abzusenken. Beispielsweise kann die Heberbaugruppe 26 die Karosserie 16 des Fahrzeugs 10 während Hochgeschwindigkeits-Fahrzuständen absenken, um einen Luftwiderstand und die Kraftstoffwirtschaftlichkeit des Fahrzeugs 10 zu verbessern.
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Wie unter Bezugnahme auf 3 und 4 beschrieben ist, umfasst die Heberbaugruppe 26 einen Sitz 46, der an dem Dämpfer 24 anliegt und um diesen herum drehbar ist, z.B. um das erste Rohr 32 (3) des Dämpfers 24. Gemäß einem nicht einschränkenden Beispiel kann der Sitz 46 ringförmig sein, und er kann eine Außenfläche 48 (3) des ersten Rohrs 32 umgeben und berühren. Ferner kann der Sitz 46 mit der zentralen Längsachse 36 koaxial sein, und er kann bezogen auf das erste Rohr 32 derart drehbar sein, dass der Sitz 46 entlang des ersten Rohres 32 verschiebbar ist. Das heißt, dass der Sitz 46 an dem ersten Rohr 32 anliegen kann und bezogen auf das erste Rohr 32 entlang der zentralen Längsachse 36 verschiebbar sein kann, um dadurch die Karosserie 16 (1) des Fahrzeugs 10 (1) anzuheben und abzusenken.
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Unter weiterer Bezugnahme auf 3 kann das Aufhängungssystem 12 auch eine oder mehrere Dichtungen 44 umfassen, die zwischen der Außenfläche 48 des ersten Rohres 32 und dem Sitz 46 angeordnet sind. Die eine oder die mehreren Dichtungen 44 können ausgebildet sein, um eine abgedichtete Verschiebung des Sitzes 46 entlang der Außenfläche 48 zu ermöglichen, und sie können eine Verunreinigung und/oder Abnutzung der Außenfläche 48 beispielsweise durch Schmutz und/oder ein Fluid minimieren. Gemäß einem nicht einschränkenden Beispiel können die eine oder die mehreren Dichtungen 44 eine ringförmige O-RingDichtung sein, die aus einem elastomeren Material gebildet ist, und sie können an der Außenfläche 48 des Sitzes 46 anliegen.
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Wie es in 3 und 4 gezeigt ist, kann das Aufhängungssystem 12 ferner ein elastisches Element 50 umfassen, z.B. eine Schraubenfeder, die an dem ersten Ende 28 befestigt ist, um den Dämpfer 24 herum gewunden ist und mit dem Sitz 46 derart gekoppelt ist, dass das elastische Element 50 nicht bezogen auf den Sitz 46 drehbar ist. Das elastische Element 50 kann die Karosserie 16 (1) tragen, und es kann ferner die Dämpfung von Schwingungen der Karosserie 16 unterstützen, wenn das Fahrzeug 10 (1) entlang eines unebenen Abschnitts 22 (1) der Oberfläche 14 (1) fährt. Insbesondere können die Ausdehnung und die Kompression des elastischen Elements 50 das elastische Element 50 um die zentrale Längsachse 36 aufwickeln und abwickeln, um dadurch ein Drehmoment zwischen dem ersten Ende 28 und dem zweiten Ende 30 hervorzurufen.
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Unter Bezugnahme auf 3 kann das elastische Element 50 um das erste Rohr 32 herum gewunden sein, und es kann mit dem Sitz 46 gekoppelt sein. Beispielsweise kann das elastische Element 50 ein Ende 54 (5) aufweisen, das in einer Tasche 52 ruht, die durch den Sitz 46 definiert ist, und eine Passfläche 60 (5) aufweist, so dass sich das elastische Element 50 nicht um die zentrale Längsachse 36 bezogen auf den Sitz 46 drehen kann. Das Ende 54 kann jedoch an der Passfläche 60 derart anliegen, dass sich der Sitz 46 um die zentrale Längsachse 36 herum bezogen auf den Dämpfer 24 drehen kann, z.B. um das erste Rohr 32, um dadurch das Drehmoment zu übertragen, das durch die Ausdehnung und Kompression des elastischen Elements 50 hervorgerufen wird, wie nachstehend in weiterem Detail dargelegt ist. Das heißt, dass das elastische Element 50 nicht bezogen auf den Sitz 46 drehbar ist, und der Sitz 46 kann das elastische Element 50 tragen und berühren. Der Sitz 46 kann ein unterer Federsitz des Aufhängungssystems 12 sein.
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Unter erneuter Bezugnahme auf 3 kann der Sitz 46 um die zentrale Längsachse 36 in einer ersten Richtung (die in 4 allgemein durch den Pfeil 84 bezeichnet ist), z.B. gegen den Uhrzeigersinn, drehbar sein, wenn das elastische Element 50 entlang der zentralen Längsachse 36 ausgedehnt und verlängert wird. Umgekehrt kann der Sitz 46 um die zentrale Längsachse 36 in einer zweiten Richtung (die in 4 allgemein durch den Pfeil 74 bezeichnet ist), z.B. im Uhrzeigersinn, welche der ersten Richtung 84 entgegengesetzt ist, drehbar sein, wenn das elastische Element 50 entlang der zentralen Längsachse 36 zusammengedrückt und verkürzt wird.
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Unter erneuter Bezugnahme auf 3 und 4 umfasst die Heberbaugruppe 26 ferner eine Kugelumlaufspindel 62, die an dem Dämpfer 24 anliegt und an diesem fest angebracht ist, z.B. an dem ersten Rohr 32. Die Kugelumlaufspindel 62 kann beispielsweise ringförmig sein, sie kann die Außenfläche 48 (3) des ersten Rohres 32 umgeben und an dieser anliegen, sie kann mit der zentralen Längsachse 36 koaxial sein, sie kann sich jedoch nicht bezogen auf die zentrale Längsachse 36 drehen. Das heißt, dass die Kugelumlaufspindel 62 nicht um den Dämpfer 24 herum drehbar ist, z.B. um das erste Rohr 32 herum. Zusätzlich kann die Kugelumlaufspindel 62, wie es am besten in 4 gezeigt ist, eine erste Erweiterung 164 und eine zweite Erweiterung 166 aufweisen, die von der ersten Erweiterung 164 entlang der zentralen Längsachse 36 beabstandet ist, wobei die erste Erweiterung 164 und die zweite Erweiterung 166 jeweils ausgebildet sind, um die Drehung des Sitzes 46 zu beschränken und um dadurch die Verschiebung des Sitzes 46 entlang des Dämpfers 24 zu beschränken, wie nachstehend in weiterem Detail dargelegt wird.
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Unter weiterer Bezugnahme auf 3 und 4 umfasst die Heberbaugruppe 26 ferner eine Kugelmutter 58, die an der Kugelumlaufspindel 62 und dem Dämpfer 24 anliegt und um diese herum drehbar ist. Das heißt, dass die Kugelmutter 58 an dem ersten Rohr 32 anliegen und sich um dieses herum drehen kann. Die Kugelmutter 58 kann beispielsweise ringförmig sein, sie kann die Außenfläche 48 ( 3) des ersten Rohres 32 umgeben und an dieser anliegen, und sie kann mit der zentralen Längsachse 36 koaxial sein. Die Kugelmutter 58 kann ausgebildet sein, um sich selektiv um die zentrale Längsachse 36 herum zu drehen, wie nachstehend in weiterem Detail dargelegt wird, und die Kugelumlaufspindel 62 kann zwischen der Kugelmutter 58 und dem ersten Rohr 32 angeordnet sein.
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Wie es am besten in 4 gezeigt ist, kann die Kugelmutter 58 einen spiralförmigen Abschnitt 172 mit einer dritten Erweiterung 168 aufweisen, die in der Lage ist, an der ersten Erweiterung 164 anzuliegen, um dadurch die Drehung der Kugelmutter 58 bezogen auf die Kugelumlaufspindel 62 in der zweiten Richtung 74 einzuschränken. Das heißt, dass die dritte Erweiterung 168, wie es nachstehend in weiterem Detail dargelegt ist, an der ersten Erweiterung 164 anliegen kann, um einen Anschlag bereitzustellen, wenn sich der Sitz 46 in einer untersten Position (allgemein in 4 gezeigt) entlang der zentralen Längsachse 36 befindet, d.h. in einer vollständig abgesenkten Position bezogen auf das Rad 18 (1). Ferner kann die Kugelmutter 58 einen Gehäuseabschnitt 174 aufweisen, der mit dem spiralförmigen Abschnitt 172 verbunden ist und eine vierte Erweiterung 170 aufweist, die in der Lage ist, an der zweiten Erweiterung 166 anzuliegen, um dadurch die Drehung der Kugelmutter 58 bezogen auf die Kugelumlaufspindel 62 in der ersten Richtung 84 einzuschränken. Das heißt, dass die vierte Erweiterung 170, wie es nachstehend in weiterem Detail dargelegt ist, an der zweiten Erweiterung 166 anliegen kann, um einen Anschlag bereitzustellen, wenn sich der Sitz 46 in einer höchsten Position (nicht gezeigt) entlang der zentralen Längsachse 36 befindet, d.h. in einer vollständig angehobenen Position bezogen auf das Rad 18. Ferner kann der Gehäuseabschnitt 174 mit dem spiralförmigen Abschnitt 172 einstückig sein, oder es können der Gehäuseabschnitt 174 und der spiralförmige Abschnitt 172 zwei separate Komponenten sein.
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Nun auf 7 Bezug nehmend, umfasst die Heberbaugruppe 26 auch eine erste Kupplung 66, die um die Kugelmutter 58 herum gewunden und mit dem Sitz 46 gekoppelt ist. Gemäß einem nicht einschränkenden Beispiel kann die erste Kupplung 66 als ein ringförmiger Draht ausgebildet sein, der ein festes Ende 68 und ein Kupplungsende 70 aufweist, das von dem festen Ende 68 beabstandet ist. Das feste Ende 68 kann in eine Lücke 72 fest eingefügt sein, die durch den Sitz 46 definiert ist, um dadurch die erste Kupplung 66 mit dem Sitz 46 zu verbinden. Wenn sich der Sitz 46 um die zentrale Längsachse 36 dreht, kann sich daher auch die erste Kupplung 66 um die zentrale Längsachse 36 drehen. Die erste Kupplung 66 kann entlang der zentralen Längsachse 36 zwischen dem ersten Ende 28 und der Kugelumlaufspindel 62 angeordnet sein. Die erste Kupplung 66 kann ausgebildet sein, um in einer einzigen Richtung betrieben zu werden, und sie kann zur Drehung des Sitzes 46 in der ersten Richtung (die in 4 allgemein durch den Pfeil 84 bezeichnet ist), z.B. gegen den Uhrzeigersinn, mit der Kugelmutter 58 in Eingriff stehen. Das heißt, dass die erste Kupplung 66 eine Einwegkupplung sein kann, die eine relative Drehung zwischen der Kugelmutter 58 und dem Sitz 46 zulässt, allerdings nur in einer Richtung, und die unbegrenzte Verriegelungspositionen umfasst, im Gegensatz dazu, dass sie nur in einer Position verriegelt wird, nachdem eine gegebene Bedingung erfüllt ist.
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Unter weiterer Bezugnahme auf 7 umfasst die Heberbaugruppe 26 auch eine zweite Kupplung 76, die um den Dämpfer 24 herum gewunden ist, z.B. um das erste Rohr 32, und die mit der Kugelmutter 58 gekoppelt ist. Die zweite Kupplung 76 kann beispielsweise als ein ringförmiger Draht ausgebildet sein, der ein Befestigungsende 78 und ein Eingriffsende 80 aufweist, das von dem Befestigungsende 78 beabstandet ist. Das Befestigungsende 78 kann in eine Aussparung 82 fest eingefügt sein, die durch den Gehäuseabschnitt 174 der Kugelmutter 58 definiert ist, um dadurch die zweite Kupplung 76 mit der Kugelmutter 58 zu verbinden. Wenn sich die Kugelmutter 58 um die zentrale Längsachse 36 dreht, kann sich die zweite Kupplung 76 daher ebenfalls um die zentrale Längsachse 36 drehen. Die zweite Kupplung 76 kann ebenso ausgebildet sein, um in einer einzigen Richtung betrieben zu werden, und sie kann mit dem ersten Rohr 32 und/oder mit der Kugelmutter 58 in Eingriff stehen, wie es nachstehend in weiterem Detail dargelegt ist. Das heißt, dass die zweite Kupplung 76 eine Einwegkupplung sein kann, die eine relative Bewegung zwischen der Kugelmutter 58 und der Kugelumlaufspindel 62 zulässt, allerdings nur in einer Richtung, und die unbegrenzte Verriegelungspositionen aufweist, im Gegensatz dazu, dass sie nur in einer Position verriegelt wird, nachdem eine gegebene Bedingung erfüllt ist. Ferner kann die zweite Kupplung 76, wie es am besten in 3 gezeigt ist, entlang der zentralen Längsachse 36 zwischen der ersten Kupplung 66 und dem zweiten Ende 30 angeordnet sein.
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Unter erneuter Bezugnahme auf 3 kann die Heberbaugruppe 26 ferner eine Staubmanschettenabdeckung 180 umfassen, die ausgebildet ist, um die Kugelmutter 58 vor Verunreinigungen zu schützen, wie beispielsweise vor Schmutz, Staub und/oder einem Fluid. Die Staubmanschettenabdeckung 180 kann aus einem flexiblen Material gebildet sein, und sie kann eine Form eines Akkordeons aufweisen, die mehrere Wülste umfasst. Die Staubmanschettenabdeckung 180 kann an dem spiralförmigen Abschnitt 172 der Kugelmutter 58 angebracht und von dieser beabstandet sein, um einen Kanal 90 zwischen der Staubmanschettenabdeckung 180 und der Kugelmutter 58 zu definieren. Die Heberbaugruppe 26 kann auch ein Lager 182, das in dem Kanal 90 angeordnet ist, und eine Lagerdichtung 184 umfassen, die in Kontakt mit der Staubmanschettenabdeckung 180 und dem spiralförmigen Abschnitt 172 der Kugelmutter 58 angeordnet ist, wobei die Lagerdichtung 184 ausgebildet ist, um das Lager 182 vor Verunreinigungen zu schützen, wie beispielsweise vor Schmutz, Staub und/oder einem Fluid.
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Unter weiterer Bezugnahme auf 3 kann die Heberbaugruppe 26 zusätzlich ferner eine Feder 86 umfassen, die um den spiralförmigen Abschnitt 172 der Kugelmutter 58 herum gewunden ist. Die Feder 86 kann beispielsweise in dem Kanal 90 ruhen. Die Feder 86 kann ausgebildet sein, um einen Teil eines Leergewichts an einer Ecke des Fahrzeugs 10 (1) zu tragen, das ansonsten auf die Kugelumlaufspindel 62 wirken würde. Somit kann die Feder 86 eine Kraft minimieren, die zum Drehen der Kugelmutter 58 um die zentrale Längsachse 36 erforderlich ist, indem ein Betrag des Leergewichts an einer Ecke auf der Kugelumlaufspindel 62 verringert wird und in dem ein Betrag der Reibung zwischen der Kugelmutter 58 und der Kugelumlaufspindel 62 verringert wird. Das zuvor erwähnte Lager 182 kann eine Drehbewegung der Kugelmutter 58 von einer Drehbewegung der Feder 86 entkoppeln, wenn die Feder 86 zusammengedrückt und ausgedehnt wird.
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Zusätzlich kann die Heberbaugruppe 26, wie es am besten in 4 gezeigt ist, ferner mehrere Kugellager 92 umfassen, die zwischen dem Sitz 46 und der Kugelmutter 58 eingepasst sind. Die mehreren Kugellager 92 können die Reibung zwischen dem Sitz 46 und der Kugelmutter 58 verringern, wenn sich der Sitz 46 und/oder die Kugelmutter 58 um die zentrale Längsachse 36 drehen.
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Wie es unter Bezugnahme auf 3 beschrieben und nachstehend detaillierter dargelegt ist, kann der Kolben 42 daher dann, wenn das Fahrzeug 10 (1) über die Oberfläche 14 (1) fährt, entlang der zentralen Längsachse 36 in den zweiten Hohlraum 40 hinein und aus diesem heraus verschoben werden und dadurch Schwingungen der Karosserie 16 (1) dämpfen, wenn sich das Rad 18 (1) über unebene Abschnitte 22 (1) der Oberfläche 14 bewegt. Ferner ist der Sitz 46 entlang des Dämpfers 24 verschiebbar, z.B. entlang des ersten Rohrs 32, um dadurch die Karosserie 16 des Fahrzeugs 10 anzuheben und abzusenken, wenn das elastische Element 50 entlang der zentralen Längsachse 36 abwechselnd verlängert und zusammengedrückt wird. Zusätzlich kann ein Fluid 94, z.B. ein Hydraulikfluid, in dem zweiten Hohlraum 40 angeordnet sein, und es kann auch das Dämpfen von Schwingungen der Karosserie 16 unterstützen.
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Unter erneuter Bezugnahme auf 4 und 7 kann die Heberbaugruppe 26 insbesondere ferner einen ersten Elektromagneten 96, der für einen Eingriff mit der ersten Kupplung 66 ausgebildet ist, und einen zweiten Elektromagneten 98 umfassen, der für einen Eingriff mit der zweiten Kupplung 76 ausgebildet ist. Jeder von dem ersten Elektromagnet 96 und dem zweiten Elektromagnet 98 kann ein beliebiger Typ eines Elektromagneten sein und kann eine beliebige Anzahl von Zuständen oder Positionen aufweisen. Ferner kann der erste Elektromagnet 96 der gleiche wie der zweite Elektromagnet 98 oder von diesem verschieden sein. Gemäß einem nicht einschränkenden Beispiel kann jeder von dem ersten Elektromagnet 96 und dem zweiten Elektromagnet 98 zwischen einem aktivierten Zustand 102 (8B und 9B) und einem deaktivierten Zustand 104 (8A und 9A) überleitbar sein.
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Nun auf 4 Bezug nehmend, kann die Heberbaugruppe 26 den Sitz 46 und die Karosserie 16 (1) des Fahrzeugs 10 (1) weg von dem Rad 18 (1) anheben. Beispielsweise kann die Heberbaugruppe 26 den Sitz 46 und die Karosserie 16 des Fahrzeugs 10 bei Niedriggeschwindigkeits-Fahrzuständen anheben, bei denen sich das Rad 18 über einen unebenen Abschnitt 22 (1) der Oberfläche 14 (1) bewegt, um dadurch einen Bodenabstand zwischen der Karosserie 16 und der Oberfläche 14 zu schaffen. Das heißt, dass das Aufhängungssystem 12 die Karosserie 16 des Fahrzeugs 10 von der abgesenkten Position (allgemein in 4 gezeigt) in eine angehobene Position anheben kann.
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Unter weiterer Bezugnahme auf 4 kann das elastische Element 50 während eines Einfederungsereignisses, bei dem sich das Rad 18 (1) über einen unebenen Abschnitt 22 (1) der Oberfläche 14 (1) bewegt und bewirkt, dass die Karosserie 16 (1) vorübergehend in Richtung des Rades 18 fällt, entlang der zentralen Längsachse 36 zusammengedrückt werden und bewirken, dass sich das erste Ende 28 in Richtung des zweiten Endes 30 (3) bewegt. Das heißt, dass das Ende 54 (2) des elastischen Elements 50 dann, wenn das elastische Element 50 entlang der zentralen Längsachse 36 zusammengedrückt oder verkürzt wird, versuchen kann, sich um die zentrale Längsachse 36 in der zweiten Richtung 74 zu drehen, z.B. im Uhrzeigersinn. Umgekehrt kann sich die Karosserie 16 während eines Ausfederungsereignisses, bei dem sich das Rad 18 über einen ebenen Abschnitt der Oberfläche 14 bewegt, vorübergehend von dem Rad 18 weg bewegen, das elastische Element 50 entspannen oder verlängern und bewirken, dass sich das zweite Ende 30 von dem ersten Ende 28 weg bewegt. Wenn das elastische Element 50 ausgedehnt und verlängert wird und abwärts gegen den Sitz 46 drückt, kann das Ende 54 (2) des elastischen Elements 50 versuchen, sich um die zentrale Längsachse 36 in der ersten Richtung 84 zu drehen, z.B. gegen den Uhrzeigersinn. Während jedes Einfederungs- und Ausfederungsereignisses kann die Heberbaugruppe 26 daher die zuvor erwähnte inkrementelle Drehung des Endes 54 des elastischen Elements 50 ausnutzen, um dadurch die Drehung mittels eines Neigungswinkels der Kugelmutter 58 und der Kugelumlaufspindel 62 in eine Höhenänderung des Sitzes 46 entlang der zentralen Längsachse 36 umzuwandeln.
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Unter weiterer Bezugnahme auf 3 können die durch die Verlängerung des elastischen Elements 50 bewirkten inkrementellen Drehungen des Endes 54 ( 5) des elastischen Elements 50 folglich dann, wenn das Aufhängungssystem 12 zyklisch betätigt wird, d.h. wenn das elastische Element 50 abwechselnd entlang der zentralen Längsachse 36 zusammengedrückt und verlängert wird, die Kugelmutter 58 drehen, um dadurch den Sitz 46 und die Karosserie 16 (1) des Fahrzeugs 10 (1) bezogen auf das Rad 18 (1) anzuheben. Beispielsweise kann das Aufhängungssystem 12 die Karosserie 16 um ungefähr 0,1 mm bis ungefähr 0,3 mm für jede ungefähr 25 mm des Zusammendrückens und der Verlängerung des elastischen Elements 50 anheben. Daher können ungefähr 200 Zyklen, bei denen ein Zyklus zu ungefähr 12,5 mm des Zusammendrückens und zu ungefähr 12,5 mm der anschließenden Verlängerung des elastischen Elements 50 äquivalent ist, die Karosserie 16 um ungefähr 40 mm von dem Rad 18 weg anheben.
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Unter Bezugnahme auf 4 und 8A können sich der erste Elektromagnet 96 und der zweite Elektromagnet 98 (9A) in dem deaktivierten Zustand 104 befinden, um die Karosserie 16 (1) von dem Rad 18 (1) weg anzuheben. Wenn sich der erste Elektromagnet 96 und der zweite Elektromagnet 98 in dem deaktivierten Zustand 104 befinden, kann die Kugelmutter 58 bezogen auf die Kugelumlaufspindel 62 in der ersten Richtung 84 um die zentrale Längsachse 36 drehbar sein, um dadurch die Karosserie 16 des Fahrzeugs 10 bezogen auf das Rad 18 anzuheben. Wenn das erste Ende 28 (3) während eines Einfederungsereignisses entlang der zentralen Längsachse 36 in Richtung des zweiten Endes 30 (3) zusammengedrückt wird, kann das Ende 54 (5) des elastischen Elements 50 versuchen, sich in der ersten Richtung 84 zu drehen, z.B. gegen den Uhrzeigersinn. Gleichzeitig kann die erste Kupplung 66 mit der Kugelmutter 58 in Eingriff gelangen, z.B. um die Kugelmutter 58 herum gewunden oder gewickelt sein, und dadurch bewirken, dass sich der Sitz 46 und die Kugelmutter 58 miteinander um die zentrale Längsachse 36 in der ersten Richtung 84 drehen. Das heißt, dass sich der erste Elektromagnet 96 und der zweite Elektromagnet 98 jeweils derart in dem deaktivierten Zustand 104 befinden können, dass die erste Kupplung 66 an der Kugelmutter 58 anliegt und sich der Sitz 46 und die Kugelmutter 58 zusammen um die Kugelumlaufspindel 62 herum drehen, um dadurch die Karosserie 16 des Fahrzeugs 10 bezogen auf das Rad 18 anzuheben. Wenn sich die Kugelmutter 58 entlang des ersten Rohres 32 des Dämpfers 24 in Richtung des ersten Endes 28 dreht, kann die Kugelmutter 58 den Sitz 46 entlang der zentralen Längsachse 36 von dem Rad 18 (1) weg verschieben und dadurch die Karosserie 16 (1) bezogen auf das Rad 18 anheben.
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Unter Bezugnahme auf 4 und 9A kann die zweite Kupplung 76 auf ähnliche Weise dann, wenn sich der erste Elektromagnet 96 (8A) und der zweite Elektromagnet 98 in dem deaktivierten Zustand 104 befinden, derart um das erste Rohr 32 herum gewunden oder gewickelt sein und an diesem anliegen, dass sich die Kugelmutter 58 und die zweite Kupplung 76 zusammen in der ersten Richtung 84 drehen. Spezieller kann der Gehäuseabschnitt 174 der Kugelmutter 58 an dem Befestigungsende 78 (9A) anliegen und sich in der ersten Richtung 84 drehen, um dadurch die zweite Kupplung 76 um das erste Rohr 32 zu wickeln. Da das erste Rohr 32 stationär ist und sich nicht um die zentrale Längsachse 36 drehen kann, kann die Kugelmutter 58 in Position bleiben und sich unabhängig von dem Betrag des Drehmoments, das durch die Kugelmutter 58 übertragen wird, nicht um die zentrale Längsachse 36 in der zweiten Richtung 74 drehen.
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Unter erneuter Bezugnahme auf 4, 8A und 9A können sich der erste Elektromagnet 96 (8A) und der zweite Elektromagnet 98 (9A) ferner derart in dem deaktivierten Zustand 104 befinden, dass die Kugelmutter 58 bezogen auf die Kugelumlaufspindel 62 in der zweiten Richtung 74 stationär ist und der Sitz 46 bezogen auf die Kugelmutter 58 um die zentrale Längsachse 36 in der zweiten Richtung 74 drehbar ist. Spezieller kann das Ende 54 (5) dann, wenn das elastische Element 50 zusammengedrückt und verkürzt wird, den Sitz 46 um die zentrale Längsachse 36 bezogen auf die Kugelmutter 58 in der zweiten Richtung 74 drehen. Das heißt, dass die erste Kupplung 66 von der Kugelmutter 58 abgewickelt oder abgespult werden kann und sich die erste Kupplung 66 und der Sitz 46 in der zweiten Richtung 74 drehen können.
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Unter dieser Bedingung kann sich die Kugelmutter 58 jedoch nicht bezogen auf die Kugelumlaufspindel 62 in der zweiten Richtung 74 um die zentrale Längsachse 36 drehen, sondern stattdessen eine vertikale Position entlang der zentralen Längsachse 36 beibehalten. Da sich der zweite Elektromagnet 98 (9A) in dem deaktivierten Zustand 104 befindet, kann die zweite Kupplung 76 auf eine ähnliche Weise um das stationäre erste Rohr 32 herum gewickelt sein. Somit kann sich der Gehäuseabschnitt 174 der Kugelmutter 58 nicht um die zentrale Längsachse 36 drehen. Ein solches Anheben der Heberbaugruppe 26 kann andauern, wenn das elastische Element 50 während einer Radbewegung über die Oberfläche 14 ( 1) abwechselnd zusammengedrückt und verlängert wird, bis sich die Kugelmutter 58 bei einer gewünschten Höhe entlang des ersten Rohres 32 befindet. Das Aufhängungssystem 12 kann für eine beliebige gewünschte Zeitdauer in der angehobenen Position bleiben, z.B., bis das Fahrzeug 10 (1) nicht länger in einem Niedriggeschwindigkeits-Fahrzustand betrieben wird.
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Um die vertikale Bewegung während des Anhebens zu begrenzen, wie es unter Bezugnahme auf 4 beschrieben ist, kann die zweite Erweiterung 166 an der vierten Erweiterung 170 anliegen, um eine obere Position des Aufhängungssystems 12 festzulegen. Das Merkmal zur Begrenzung der Bewegung kann auch eine Verbindung der Kugelmutter 58 und der Kugelumlaufspindel 62 verhindern. Wenn sich das Aufhängungssystem 12 in der angehobenen Position befindet, d.h. in einer höchsten vertikalen Position entlang der zentralen Längsachse 36, kann sich der zweite Elektromagnet 98 in dem deaktivierten Zustand 104 befinden (9A), und die vierte Erweiterung 170 kann derart an der zweiten Erweiterung 166 anliegen, dass die Kugelmutter 58 bezogen auf die Kugelumlaufspindel 62 nicht in der ersten Richtung 84 drehbar ist. Während dieses Zustands kann sich der erste Elektromagnet 96 (8A) in dem deaktivierten Zustand 104 (8A) oder in dem aktivierten Zustand 102 (8B) befinden.
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Unter erneuter Bezugnahme auf 4 kann das Aufhängungssystem 12 den Sitz 46 und die Karosserie 16 (1) des Fahrzeugs 10 (1) in Richtung des Rades 18 (1) absenken. Beispielsweise kann das Aufhängungssystem 12 den Sitz 46 und die Karosserie 16 für Hochgeschwindigkeits-Fahrzustände absenken, bei denen sich das Rad 18 über einen vergleichsweise ebenen Abschnitt der Oberfläche 14 (1) bewegen kann, um dadurch den Luftwiderstand und die Kraftstoffwirtschaftlichkeit des Fahrzeugs 10 zu verbessern.
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Unter weiterer Bezugnahme auf 4 können sich der erste Elektromagnet 96 (8B) und der zweite Elektromagnet 98 (9B) zum Absenken der Karosserie 16 (1) in Richtung des Rades 18 (1) derart in dem aktivierten Zustand 102 (8B und 9B) befinden, dass die Kugelmutter 58 bezogen auf die Kugelumlaufspindel 62 um die zentrale Längsachse 36 in der zweiten Richtung 74 drehbar ist, um dadurch die Karosserie 16 des Fahrzeugs 10 bezogen auf das Rad 18 abzusenken. Unter Bezugnahme auf 8B kann der erste Elektromagnet 96 insbesondere dann, wenn sich der erste Elektromagnet 96 in dem aktivierten Zustand 102 befindet, in der ersten Richtung 84 gegen das Kupplungsende 70 der ersten Kupplung 66 drücken. Unter Bezugnahme auf 9B kann der zweite Elektromagnet 98 auf ähnliche Weise dann, wenn sich der zweite Elektromagnet 98 in dem aktivierten Zustand 102 befindet, in der zweiten Richtung 74 gegen das Eingriffsende 80 der zweiten Kupplung 76 drücken. Ferner kann eine statische Last der Karosserie 16 des Fahrzeugs 10 die Kugelmutter 58 in der zweiten Richtung 74 drehen, um dadurch die Karosserie 16 des Fahrzeugs 10 bezogen auf das Rad 18 abzusenken.
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Um die vertikale Bewegung während des Absenkens zu begrenzen, wie es unter Bezugnahme auf 4 beschrieben ist, kann die erste Erweiterung 164 an der dritten Erweiterung 168 anliegen, um eine untere Position des Aufhängungssystems 12 festzulegen. Dieses Merkmal zur Begrenzung der Bewegung kann auch eine Verbindung der Kugelmutter 58 und der Kugelumlaufspindel 62 verhindern. Das heißt, dass sich der erste Elektromagnet 96 (8B) dann, wenn sich das Aufhängungssystem 12 in der abgesenkten Position befindet, d.h. in einer niedrigsten vertikalen Position entlang der zentralen Längsachse 36, in dem aktivierten Zustand 102 (8B) befinden kann, und der zweite Elektromagnet 98 (9A) kann sich in dem deaktivierten Zustand 104 (9A) befinden, und die dritte Erweiterung 168 kann an der ersten Erweiterung 164 derart anliegen, dass die Kugelmutter 58 bezogen auf die Kugelumlaufspindel 62 nicht in der ersten Richtung 84 drehbar ist. Das Aufhängungssystem 12 kann für eine beliebige gewünschte Zeitdauer in der abgesenkten Position bleiben, z.B., bis das Fahrzeug 10 nicht länger in einem Hochgeschwindigkeits-Fahrzustand betrieben wird.
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Obgleich das Aufhängungssystem 12 hierin derart veranschaulicht ist, dass die erste Richtung 84 eine Drehung gegen den Uhrzeigersinn ist und die zweite Richtung 74 eine Drehung im Uhrzeigersinn ist, kann das Aufhängungssystem 12 zusätzlich umgekehrt betrieben werden, d.h., dass sich die erste Richtung 84 auf eine Drehung im Uhrzeigersinn bezieht und sich die zweite Richtung 74 auf eine Drehung gegen den Uhrzeigersinn bezieht. Ferner kann das Aufhängungssystem 12, obgleich dies nicht gezeigt ist, in einer auf dem Kopf stehenden Konfiguration arbeiten, bei welcher die Heberbaugruppe 26 oberhalb des elastischen Elements 50 entlang der zentralen Längsachse 36 angeordnet ist und das elastische Element 50 entlang der zentralen Längsachse 36 zusammengezogen oder verkürzt werden kann, um den Sitz 46 in der ersten Richtung 84 zu drehen, z.B. gegen den Uhrzeigersinn, und entlang der zentralen Längsachse 36 ausgedehnt oder verlängert werden kann, um den Sitz 46 in der zweiten Richtung 74 zu drehen, z.B. im Uhrzeigersinn.
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Zusammengefasst und wie es unter Bezugnahme auf 3 und 4 beschrieben ist, kann der Kolben 42 daher abwechselnd zyklisch entlang der zentralen Längsachse 36 in Richtung des Rades 18 (1) und weg von diesem bewegt werden, wenn das Rad 18 die Karosserie 16 (1) über die Oberfläche 14 (1) bewegt, um dadurch die Drehbewegung des Endes 54 des elastischen Elements 50 zu nutzen, um den Sitz 46 und die Karosserie 16 bezogen auf das Rad 18 anzuheben oder abzusenken. Somit kann das Aufhängungssystem 12 durch sich selbst angetrieben sein und die kinetische und potentielle Energie ausnutzen, die ansonsten durch den Dämpfer 24 und das Fluid 94 (3) dissipiert werden würde, um die Heberbaugruppe 26 zu betätigen. Das heißt, dass die Einfederungs- und Ausfederungsbewegung des Kolbens 42 dann, wenn sich das Rad 18 über einen unebenen Abschnitt 22 (1) der Oberfläche 14 bewegt, Energie zum Anheben des Sitzes 46 und der Karosserie 16 bezogen auf das Rad 18 liefern kann, und die gespeicherte potentielle Energie der Karosserie 16 des Fahrzeugs 10 kann Energie zum Absenken des Sitzes 46 und der Karosserie 16 bezogen auf das Rad 18 liefern.
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Folglich ist das Aufhängungssystem 12 wirtschaftlich, und es kann eine durch sich selbst angetriebene Steuerung einer Höhe der Karosserie 16 (1) bezogen auf die Oberfläche 14 (1) liefern. Das heißt, dass das Aufhängungssystem 12 einen ausreichenden Aufhängungshub und/oder einen ausreichenden Bodenabstand für das Fahrzeug 10 (1) liefern kann. Daher kann das Aufhängungssystem 12 den Luftwiderstand und die Kraftstoffwirtschaftlichkeit für das Fahrzeug 10 verbessern, während ebenso für einen bequemen Einstieg in den Fahrgastraum 20 (1) und einen bequemen Ausstieg aus diesem gesorgt wird. Spezieller kann das Aufhängungssystem 12 durch die natürliche zyklische Bewegung des Kolbens 42 (3) innerhalb des Dämpfers 24 einen verringerten Luftwiderstand für Hochgeschwindigkeits-Fahrzustände und einen ausreichenden Bodenabstand für Niedriggeschwindigkeits-Fahrzustände liefern. Zusätzlich kann der Dämpfer 24 vorteilhafterweise unabhängig von der Heberbaugruppe 26 arbeiten. Das heißt, dass sich der Kolben 42 weiterhin entlang der zentralen Längsachse 36 in dem zweiten Hohlraum 40 bewegen kann, ganz gleich, ob sich die Karosserie 16 und das Aufhängungssystem 12 in einer anhebenden, einer angehobenen, einer absenkenden oder einer abgesenkten Position oder in einer beliebigen Position zwischen diesen befinden.
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Obgleich die besten Weisen zum Ausführen der Offenbarung im Detail beschrieben wurden, werden Fachleute, die diese Offenbarung betrifft, verschiedene alternative Konstruktionen und Ausführungsformen zum Ausüben der Erfindung innerhalb des Umfangs der beigefügten Ansprüche erkennen.
