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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft einen Anschlagpuffer.
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Stand der Technik
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An einer Federung eines Kraftfahrzeugs ist ein Anschlagpuffer vorgesehen, um bei dem Senken der Karosserie einen Schlag zu absorbieren. Der Anschlagpuffer ist so an einem Stoßdämpfer angebracht, dass der Schlag durch sein Schrumpfen absorbiert wird. Anhand der 5 bis 7 wird der Anschlagpuffer gemäß dem Stand der Technik, der aus dem Urethanschaum besteht, erklärt. Die 5 zeigt ein Teil eines schematischen Schnittbildes des Anschlagpuffers gemäß dem Stand der Technik. Die 6 zeigt ein schematisches Schnittbild, das das Verhalten des Bereichs der Spitze des Anschlagpuffers gemäß dem Stand der Technik im Falle des Erhaltens des Schlags darstellt. Die 7 zeigt ein Diagramm, das den Zusammenhang zwischen dem Biegungsbetrag und der Festigkeit bei dem Anschlagpuffer gemäß dem Stand der Technik darstellt.
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Der Anschlagpuffer 500 ist dafür vorgesehen, den beim Schrumpfen des an der Federung angeordneten Stoßdämpfers erzeugenden Anschlag zu absorbieren. Das heißt, der eine Kolbenstange und einen Zylinder aufweisende Stoßdämpfer ist an der Federung vorgesehen. Dieser Stoßdämpfer schrumpft derart, dass sich mit dem Senken der Karosserie die Kolbenstange in die Innenseite des Zylinders hinein bewegt. Der Anschlagpuffer 500 ist derart am Stoßdämpfer montiert, dass im Falle des Schrumpfens des Stoßdämpfers der Schlag durch Schrumpfen des Anschlagpuffers 500 absorbiert wird.
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Im Allgemeinen sind die Innenumfangsfläche und die Außenumfangsfläche des Anschlagpuffers 500 faltenbalgförmig ausgebildet, damit sich der Anschlagpuffer beim unter dem Schlag erfolgenden Schrumpfen problemlos verformen kann (s. Patentliteratur 1). Hierzu wird die Struktur der Innenumfangsfläche des Bereichs der Spitze des Anschlagpuffers 500 gemäß dem Stand der Technik näher erklärt. Die Spitzenseite des Anschlagpuffers 500 ist derart ausgeführt, dass die Außenumfangsseite und die Innenumfangsseite jeweils einen konvexen Teil und einen konkaven Teil 510 bilden. Die beiden Flächen des konkaven Teils 510 sind jeweils als eine Schrägfläche ausgebildet. Das heißt, die spitzenseitige Seitenfläche 511 ist als eine sich in Richtung der Spitzenseite hin verjüngende Schrägfläche ausgebildet und die hinterkantenseitige Seitenfläche 512 ist als eine sich in Richtung der Spitzenseite hin erweiternde Schrägfläche ausgebildet, wobei jede Fläche im Querschnitt geradlinig ausgeführt ist. Ferner ist der Talbodenteil 513 des konkaven Teils 510 als eine gerundete Fläche ausgebildet, damit sich die spitzenseitige Seitenfläche 511 und die hinterkantenseitige Seitenfläche 512 sanft aneinander anschließen. Das heißt, der Talbodenteil 513 ist im Querschnitt als ein Kreisbogen ausgebildet. Die Fläche 514, die die spitzenseitige Seitenfläche 511 und die Außenumfangsseite aneinander anschließt, sowie die Fläche 515, die die hinterkantenseitige Seitenfläche 512 und innenumfangseitige Säulenfläche aneinander anschließt, sind auch jeweils als eine gerundete Fläche ausgebildet.
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Bei dem wie oben ausführenden Anschlagpuffer 500 werden das Verhalten des Bereichs der Spitze des Anschlagpuffers 500 beim Schlag sowie der Zusammenhang zwischen dem Biegungsbetrag und der Festigkeit anhand der 6 und 7 erklärt, wobei die Kurve L1 in 7 ein den Zusammenhang zwischen dem Biegungsbetrag und der Festigkeit bei dem Anschlagpuffer 500 gemäß dem Stand der Technik darstellende Diagramm zeigt. Ferner zeigt der in der selben Figur mit A umschlossene Bereich einen beim Beginn des Schlags geschrumpften Bereich.
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Erhält der Anschlagpuffer 500 einen Schlag, wird der Spitzenteil (Nähe des Teils X in 6) zunächst vielmehr verformt als der Talbodenteil 513. In diesem Vorgang steigt die Festigkeit mit der Zunahme des Biegungsbetrags an (s. den Teil C in 7). Anschließend wird der Bereich (Nähe des Teils Y in 6) des Talbodenteils 513 verformt. Im Vorgang, in dem der Bereich des Talbodenteils 513 verformt wird, sinkt die Festigkeit gegenüber dem Biegungsbetrag (s. den Teil D in 7), da der Bereich des Talbodenteils 513 dünner ausgebildet ist. Danach werden die Seitenflächen 511, 512 des konkaven Teils 510 dicht miteinander in Berührung kommen (s. den Teil Z in 6), und der Bereich des hinteren Endes wird somit vielmehr verformt als die Seitenfläche 512. Nach der dichten Berührung der Seitenflächen 511, 512 ist die Dicke in der äußeren Erscheinung verdickt, und daher steigt die Festigkeit gegenüber dem Biegungsbetrag wieder an.
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Auf diese Weise wird die Festigkeit gegenüber dem Biegungsbetrag beim Schlag auf den Anschlagpuffer 500 derart geändert, dass ihr Anstieg und Sinken wiederholt erfolgen. Solche Änderung der Festigkeit gegenüber dem Biegungsbetrag wirkt auf die Lenkfähigkeit und den Fahrkomfort des Fahrzeugs ein. Das heißt, je größer die Änderung zwischen dem Anstieg und dem Sinken der Festigkeit gegenüber dem Biegungsbetrag ist, desto negativer wird die Einwirkung auf die Lenkfähigkeit und den Fahrkomfort des Fahrzeugs.
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(Literatur bezüglich des Standes der Technik)
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- Patentliteratur 1: JP 2002-181102 A
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Darstellung der Erfindung
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Anschlagpuffer zu schaffen, mit dem die Änderung zwischen dem Anstieg und dem Sinken der Festigkeit gegenüber dem Biegungsbetrag verkleinert werden kann.
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Bei der vorliegenden Erfindung wird die folgende Maßnahme zur Lösung der Aufgabe verwendet.
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Das heißt, Anschlagpuffer, der mit seiner Außenumfangsfläche und der Innenumfangsfläche faltenbalgförmig ausgebildet sowie derart ausgeführt ist, dass durch seine Schrumpfung einen Schlag absorbiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Spitzenseite so ausgebildet ist, dass ihre Außenumfangsseite und ihre Innenumfangsseite jeweils einen konvexer Teil und einen konkaven Teil bilden, wobei die beiden Seitenflächen dieses konkaven Teils jeweils als eine in die Innenumfangsseite hin hervorragende, gekrümmte Fläche ausgebildet sind, damit die beiden Seitenflächen zueinander näher kommen, wobei der Talbodenteil, der die beiden Seitenflächen sanft aneinander anschließt, als eine in die Außenumfangsseite hin einfallende, gekrümmte Fläche ausgebildet ist.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird der Spitzenteil beim Erhalten eines Schlags auf den Anschlagpuffer zunächst vielmehr verformt als der spitzenseitige Talbodenteil, und danach wird der Talbodenteil verformt. Bei der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die Zeitdauer zwischen dem Beginn der Verformung des Talbodenteils und der dichten Berührung der beiden Seitenflächen des konkaven Teils zu verkürzen, da die Seitenflächen jeweils als eine in die Innenumfangsseite hin hervorragende, gekrümmte Fläche ausgebildet sind, damit die beiden Seitenflächen zueinander näher kommen. Ferner wird die Festigkeit im Bereich der beiden Seitenflächen erhöht. Somit ist es möglich, das Sinken der Festigkeit gegenüber dem Biegungsbetrag effektiv niederzuhalten, und zwar durch die Kombination der obigen Merkmale. Weiterhin ist es möglich, im Vergleich mit dem Fall, in dem die Schrägflächen dicht miteinander in Berührung kommen, einen nach der dichten Berührung der beiden Seitenflächen des konkaven Teils erfolgenden, steilen Anstieg der Festigkeit gegenüber dem Biegungsbetrag niederzuhalten, da die hervorragenden Teile dicht miteinander in Berührung kommen. Da der Talbodenteil, der die beiden Seitenflächen sanft aneinander anschließt, als eine in die Außenumfangsseite hin einfallende, gekrümmte Fläche ausgebildet ist, wird die Verformung des Talbodenteils nicht verhindert. Auf diese Weise kann die Änderung zwischen dem Anstieg und dem Sinken der Festigkeit gegenüber dem Biegungsbetrag verkleinert werden.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung, wie vorstehend erläutert, kann die Änderung zwischen dem Anstieg und dem Sinken der Festigkeit gegenüber dem Biegungsbetrag verkleinert werden.
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Kurzbeschreibung der Zeichnung
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Die 1 zeigt ein schematisches Schnittbild, das einen Anwendungszustand des Anschlagpuffers gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel darstellt.
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Die 2 zeigt ein vergrößertes Schnittbild des Bereichs der Spitze des Anschlagpuffers gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel.
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Die 3 zeigt ein schematisches Schnittbild, das das beim Erhalten eines Schlags erfolgende Verhalten im Bereich der Spitze des Anschlagpuffers gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel darstellt.
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Die 4 ist ein Diagramm, das den Zusammenhang zwischen dem Biegungsbetrag und der Festigkeit bei dem Anschlagpuffer gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel und dem Stand der Technik darstellt.
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Die 5 ist ein Teil des schemtischen Schnittbildes des Anschlagpuffers gemäß dem Stand der Technik.
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Die 6 zeigt ein schematisches Schnittbild, das das beim Erhalten eines Schlags erfolgende Verhalten im Bereich der Spitze des Anschlagpuffers gemäß dem Stand der Technik darstellt.
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Die 7 ist ein Diagramm, das den Zusammenhang zwischen dem Biegungsbetrag und der Festigkeit bei dem Anschlagpuffer gemäß dem Stand der Technik darstellt.
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Ausführung der Erfindung
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Im Folgenden wird eine Ausführungsform der Erfindung anhand Ausführungsbeispiel zeigender Zeichnungen beispielhaft näher erklärt. Allerdings sollen die Abmessung, das Material, die Gestaltung und die relative Anordnung nicht auf dieses Ausführungsbeispiel begrenzt verstanden werden, sofern keine bestimmte Angaben speziell verwendet sind.
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(Ausführungsbeispiel)
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Anhand der 1 bis 4 wird der Anschlagpuffer gemäß diesem Ausführungsbeispiel erklärt. In diesem Ausführungsbeispiel wird das Beispiel erklärt, in welchem der Anschlagpuffer an einem Stoßdämpfer, der an einer Federung eines Kraftfahrzeugs montiert ist, angebracht ist.
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<Anwendungsbeispiel des Anschlagpuffers>
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Ein Anwendungsbeispiel des Anschlagpuffers gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiels insbesondere anhand der 1 erklärt. Die 1 zeigt ein schematisches Schnittbild, das eine Stelle der Federung des Kraftfahrzeugs, an welcher der Anschlagpuffer angebracht ist, darstellt.
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An der Federung ist ein Stoßdämpfer 200 zum Niederhalten der Schwingung der Karosserie angebracht. Dieser Stoßdämpfer 200 ist ein hydraulisch gedämpfter Puffer, der eine Kolbenstange 210 und einen Zylinder 220 aufweist. Beim Senken der Karosserie bewegt sich die Kolbenstange 210 in die Innenseite des Zylinders 220 hinein, d. h. der Stoßdämpfer 200 schrumpft und dadurch kann der Schlag durch den Öldruckwiderstand absorbiert werden.
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Ferner ist ein Stützelement 230 an der Kolbenstange 210 befestigt, wobei der Anschlagpuffer 100 zwischen dem Stützelement 230 und der Stirnfläche 221 des Zylinders 220 angebracht ist. Der Anschlagpuffer 100 ist ein ringförmiges Bauteil bestehend aus Urethanschaum und wird so am Stoßdämpfer 200 montiert, dass die Kolbenstange 210 in das Schaftloch eingeführt wird. Dieser Anschlagpuffer 100 wird derart angeordnet, dass die hinterkantenseitige Stirnfläche 120 an das Stützelement 230 anstoßt. Der Anschlagpuffer 100 muss nicht, aber kann gegenüber dem Stützelement 230 befestigt sein.
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Durch die oben erwähnte Konstruktion, falls der Stoßdämpfer 200 durch das Senken der Karosserie schrumpft, bewegt auch der Anschlagpuffer 100 sich in die Seite des Zylinders 220 (in Richtung des Pfeils P in der Figur) und zwar mit der Bewegung der Kolbenstange 210 in den Zylinder 220. Schrumpf der Stoßdämpfer 200, stoßt die Spitze des Anschlagpuffers 100 dann gegen die Stirnfläche 221 des Zylinders 220. Dadurch wird der Anschlagpuffer 100 geschrumpft, so dass der Schlag absorbiert werden kann.
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<Anschlagpuffer>
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Anhand der 1 und 2 wird der Anschlagpuffer 100 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel näher erklärt. Der Anschlagpuffer 100 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist mit seiner Außenumfangsseite und seiner Innenumfangsseite faltenbalgförmig ausgeführt, damit der Verformungszustand beim Schrumpfen stabilisiert wird. Das heißt, an der Außenumfangsseite und der Innenumfangsseite sind jeweils ringförmige konvexe Teile und konkave Teile in Achsenrichtung abwechselnd vorgesehen. Die Anzahl der konvexen Teile und der konkaven Teile ist je nach der Abmessung des gesamten Anschlagpuffers 100 usw. beliebig bestimmbar.
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Ferner ist die Spitzenseite bei dem Anschlagpuffer 100 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel so ausgeführt, dass die Außenumfangsseite und die Innenumfangsseite jeweils den konvexen Teil und den konkaven Teil 110 bilden. Die beiden Seitenflächen (die spitzenseitige Seitenfläche 111 und die hinterkantenseitige Seitenfläche 112) des konkaven Teils 110 sind als in die Innenumfangsseite hin hervorragende, gekrümmte Flächen ausgebildet, damit die beiden Seitenflächen zueinander näher kommen. Konkreterweise sind die spitzenseitige Seitenfläche 111 und die hinterkantenseitige Seitenfläche 112 im Querschnitt jeweils als ein Kreisbogen ausgebildet. Weiterhin ist der Talbodenteil 113, der die spitzenseitige Seitenfläche 111 und die hinterkantenseitige Seitenfläche 112 sanft aneinander anschließt, als eine in die Außenumfangsseite hin einfallende, gekrümmte Fläche ausgebildet. Konkreterweise ist der Talbodenteil 113 im Querschnitt auch als ein Kreisbogen ausgebildet. Als ein angemessenes Beispiel kann ein solcher Fall genannt werden, in dem der Innendurchmesser des tiefsten Teils des Talbodenteils 113 35 mm beträgt, die Krümmungsradien R1, R2 des spitzenseitigen Seitenfläche 111 und des hinterkantenseitigen Seitenfläche 112 jeweils 4 mm betragen, sowie der Krümmungsradius R3 des Talbodenteils 113 1 mm beträgt.
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<Verhalten beim Erhalten eines Schlags>
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In Bezug auf den wie oben ausgeführten Anschlagpuffer 100 werden das beim Erhalten eines Schlags erfolgende Verhalten des Bereichs der Spitze des Anschlagpuffers 100 und der Zusammenhang zwischen dem Biegungsbetrag und der Festigkeit anhand der 3 und 4 erklärt. Die in 4 gezeigte Kurve L1 ist ein Diagramm, das der bei dem Anschlagpuffer 500 gemäß dem Stand der Technik vorliegende Zusammenhang zwischen dem Biegungsbetrag und der Festigkeit darstellt, und die Kurve L2 ist ein Diagramm, das der bei dem Anschlagpuffer 100 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel vorliegende Zusammenhang zwischen dem Biegungsbetrag und der Festigkeit darstellt. Ferner zeigt der in der selben Figur mit A umschlossene Bereich einen beim Beginn des Schlags geschrumpften Bereich.
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Falls der Anschlagpuffer 100 einen Schlag erhält, wird der Spitzenteil zunächst vielmehr verformt als der Talbodenteil 113. In diesem Vorgang steigt die Festigkeit mit der Zunahme des Biegungsbetrags an. Der in diesem Vorgang erfolgende Zusammenhang zwischen dem Biegungsbetrag und der Festigkeit gleich wie bei dem Stand der Technik. Als Nächstes wird der Bereich des Talbodenteils 113 verformt (s. die linke Zeichnung der 3). Im Vorgang, in dem der Bereich des Talbodenteils 113 verformt wird, sinkt die Festigkeit gegenüber dem Biegungsbetrag (s. den Teil B in 4), da der Bereich des Talbodenteils 113 dünner ausgebildet ist.
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Danach werden die Seitenflächen 111, 112 des konkaven Teils 110 dicht miteinander in Berührung kommen. Dabei sind diese Seitenflächen 111, 112 des Anschlagpuffers 100 gemäß dem Stand der Technik, wie vorstehend erläutert, jeweils als eine in die Innenumfangsseite hin hervorragende, gekrümmte Fläche ausgebildet, damit die beiden Seitenflächen zueinander näher kommen. Somit kommen die hervorragenden Teile der Seitenfläche 111, 112 dicht miteinander in Berührung (s. die rechte Zeichnung der 3). Nach der dichten Berührung der Seitenflächen 111, 112 wird der Bereich des hinteren Endes vielmehr verformt als die Seitenfläche 112. In diesem Vorgang ist die Dicke in der äußeren Erscheinung verdickt, und daher steigt die Festigkeit gegenüber dem Biegungsbetrag wieder an.
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<Vorteile des Anschlagpuffers gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel>
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Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der Spitzenteil, wie vorstehend erläutert, beim Erhalten eines Schlags auf den Anschlagpuffer 100 zunächst vielmehr verformt als der spitzenseitige Talbodenteil 113. Danach wird der Talbodenteil 113 verformt und somit kommen die spitzenseitige Seitenfläche 111 und die hinterkantenseitige Seitenfläche 112 miteinander in Berührung. Sind die Seitenflächen 511, 512 wie bei dem Stand der Technik als Schrägflächen ausgebildet, kommen diese Seitenflächen 511, 512 in etwa gleichzeitig in Berührung. Demgegenüber sind die spitzenseitige Seitenfläche 111 und die hinterkantenseitige Seitenfläche 112 bei dem Anschlagpuffer 100 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel jeweils als eine in die Innenumfangsseite hin hervorragende, gekrümmte Fläche ausgebildet, damit die beiden Seitenflächen zueinander näher kommen, so dass die hervorragenden Teile der Seitenfläche 111, 112, wie vorstehend erläutert, dicht miteinander in Berührung kommen. Somit ist es möglich, die Zeitdauer zwischen dem Beginn der Verformung des Talbodenteils 113 und der dichten Berührung der beiden Seitenflächen des konkaven Teils 110 im Vergleich mit dem Stand der Technik zu verkürzen. Dadurch kann das Sinken der Festigkeit gegenüber dem während der Zeitdauer erfolgenden Biegungsbetrag niedergehalten werden. Da die Seitenflächen 111, 112 jeweils als eine gekrümmte Fläche ausgebildet sind, wird die Festigkeit dieses Bereichs im Vergleich mit dem Fall, in dem die Seitenflächen jeweils als eine Schrägfläche ausgebildet sind, erhöht. Daher kann das Sinken der Festigkeit gegen über dem Biegungsbetrag niedergehalten werden.
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Es ist möglich, das Sinken der Festigkeit gegenüber dem Biegungsbetrag effektiv niederzuhalten, und zwar durch die Kombination der Merkmale, dass die Zeitdauer zwischen dem Beginn der Verformung des Talbodenteils 113 und der dichten Berührung des konkaven Teils 110 verkürzt wird, und dass die Festigkeit im Bereich der Seitenflächen 111, 112 erhöht wird. Ferner ist es auch möglich, im Vergleich mit dem Stand der Technik, bei welchem die Schrägflächen dicht miteinander in Berührung kommen, einen nach der dichten Berührung der beiden Seitenflächen des konkaven Teils 110 erfolgenden, steilen Anstieg der Festigkeit gegenüber dem Biegungsbetrag niederzuhalten, da in diesem Ausführungsbeispiel die hervorragenden Teile der Seitenfläche 111, 112 dicht miteinander in Berührung kommen. Weiterhin wird die Verformung des Talbodenteils 113 nicht verhindert, da der Talbodenteil 113, der die beiden Seitenflächen sanft aneinander anschließt, als eine in die Außenumfangsseite hin einfallende, gekrümmte Fläche ausgebildet ist. Auf diese Weise kann die Änderung zwischen dem Anstieg und dem Sinken der Festigkeit gegenüber dem Biegungsbetrag verkleinert werden. Die Lenkfähigkeit und der Fahrkomfort des Fahrzeugs werden somit verbessert.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Anschlagpuffer
- 110
- konkaver Teil
- 111, 112
- Seitenfläche
- 113
- Talbodenteil
- 120
- Stirnfläche
- 200
- Stoßdämpfer
- 210
- Kolbenstange
- 220
- Zylinder
- 221
- Stirnfläche
- 230
- Stützelement
