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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Aufhängungsbaugruppe für ein Fahrzeug.
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HINTERGRUND
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Fahrzeuge wurden derart entwickelt, dass sie ein Aufhängungssystem aufweisen. Straßen können Bodenwellen oder Löcher aufweisen, und wenn ein Fahrzeug über eine Bodewelle oder ein Loch fährt, kann das Aufhängungssystem die Bewegung einer gefederten Masse des Fahrzeugs dämpfen, wodurch ein glatteres Fahrverhalten geschaffen werden kann. Einige Aufhängungssysteme können die Dämpfung oder die Fahrhöhe des Fahrzeugs einstellen.
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In der
DE 37 39 663 A1 ist eine Aufhängungsbaugruppe für ein Fahrzeug beschrieben, die einen Stoßdämpfer mit einem distalen einem proximales Ende, die entlang einer Mittelachse voneinander beabstandet sind, sowie eine erste und eine zweite Feder umfasst, die den Stoßdämpfer umgeben und miteinander entlang der Mittelachse zwischen dem distalen Ende und dem proximalen Ende ausgerichtet sind. Eine Anschlagbuchse ist relativ zum Stoßdämpfer zwischen einer ersten Position, in welcher die erste und zweite Feder beide komprimierbar sind, um eine erste Gesamtfederkonstante zu definieren, und einer zweiten Position bewegbar, in welcher die erste Feder nicht komprimierbar ist und die zweite Feder komprimierbar ist, um eine zweite Gesamtfederkonstante zu definieren, die von der ersten Gesamtfederkonstante verschieden ist. Ferner ist zwischen den beiden Federn ein Ringkörper als Zwischensitz vorgesehen.
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Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Aufhängungsbaugruppe anzugeben, die aktiv ansteuerbar ist und eine kompakte, aber dennoch verschleißarme Bauform aufweist.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Diese Aufgabe wird durch eine Aufhängungsbaugruppe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Die vorliegende Offenbarung sieht eine Aufhängungsbaugruppe für ein Fahrzeug vor. Die Aufhängungsbaugruppe umfasst einen Stoßdämpfer. Der Stoßdämpfer weist ein distales Ende und ein proximales Ende auf, die entlang einer Mittelachse voneinander beabstandet sind. Die Aufhängungsbaugruppe umfasst ferner eine erste Feder, die den Stoßdämpfer umgibt, und eine zweite Feder, die den Stoßdämpfer umgibt. Die erste Feder und die zweite Feder sind miteinander entlang der Mittelachse zwischen dem distalen Ende und dem proximalen Ende ausgerichtet. Die Aufhängungsbaugruppe umfasst ferner einen Aktuator mit einem bewegbaren Abschnitt, der relativ zu dem Stoßdämpfer zwischen einer ersten Position, in der die erste Feder und die zweite Feder beide komprimierbar sind, um eine erste Gesamtfederkonstante zu definieren, und einer zweiten Position bewegbar ist, in der die erste Feder nicht komprimierbar ist und die zweite Feder komprimierbar ist, um eine zweite Gesamtfederkonstante zu definieren, die von der ersten Gesamtfederkonstante verschieden ist.
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Die vorliegende Offenbarung sieht auch ein Fahrzeug vor, das eine Struktur und eine Aufhängungsbaugruppe aufweist, die mit der Struktur gekoppelt ist, um die Bewegung der Struktur zu dämpfen. Die Aufhängungsbaugruppe umfasst die Merkmale, die unmittelbar vorstehend diskutiert wurden.
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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 werden, 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 Vorderansicht eines Fahrzeugs.
- 2 ist eine schematische, fragmentarische Perspektivansicht einer Aufhängungsbaugruppe.
- 3 ist eine schematische, perspektivische Explosionsansicht der Aufhängungsbaugruppe.
- 4 ist eine schematische Querschnittsansicht der Aufhängungsbaugruppe, wobei sich ein bewegbarer Abschnitt eines Aktuators in einer ersten Position befindet.
- 5 ist eine schematische Querschnittsansicht der Aufhängungsbaugruppe, wobei sich der bewegbare Abschnitt des Aktuators in einer zweiten Position befindet.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Fachleute werden erkennen, dass Begriffe wie etwa „oberhalb“, „unterhalb“, „aufwärts“, „nach oben“, „abwärts“, „nach unten“, „an der Oberseite“, „an der Unterseite“, „links“, „rechts“, „rückwärts“, „vorwärts“ usw. verwendet werden, um die Figuren zu beschreiben, und keine Einschränkungen für den Umfang der Offenbarung darstellen, wie er durch die beigefügten Ansprüche definiert ist. Darüber hinaus kann der Begriff „im Wesentlichen“ eine leichte Ungenauigkeit oder leichte Abweichung eines Zustands, einer Quantität, eines Werts oder einer Abmessung usw. bezeichnen, die innerhalb von Herstellungsschwankungen oder Toleranzbereichen liegt, die durch menschliche Fehler während der Installation usw. bedingt sein können.
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Unter Bezugnahme auf die Figuren, in denen gleiche Bezugszeichen überall in den verschiedenen Ansichten entsprechende Teile angeben, ist ein Fahrzeug 10 allgemein in 1 gezeigt, und eine Aufhängungsbaugruppe 12 für das Fahrzeug 10 ist am besten in 2 gezeigt.
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Das Fahrzeug 10 kann ein Kraftfahrzeug sein, beispielsweise ein Personenkraftwagen, ein Sportwagen, ein Lastwagen usw. Darüber hinaus kann das Fahrzeug 10 ein Hybridfahrzeug sein, das eine Brennkraftmaschine und einen oder mehrere Motoren-Generatoren verwendet. Zusätzlich kann das Fahrzeug 10 ein Elektrofahrzeug sein, das einen oder mehrere Motoren-Generatoren verwendet und auf die Brennkraftmaschine verzichtet. Als ein weiteres Beispiel kann das Fahrzeug 10 ein Fahrzeug sein, das die Brennkraftmaschine verwendet und auf die Motoren-Generatoren verzichtet. Es ist einzusehen, dass das Fahrzeug 10 alternativ kein Kraftfahrzeug sein kann.
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Unter Bezugnahme auf 1 und 2 kann das Fahrzeug 10 eine Struktur 14 aufweisen. Die Aufhängungsbaugruppe 12 ist mit der Struktur 14 gekoppelt, um eine Bewegung der Struktur 14 zu dämpfen. Die Aufhängungsbaugruppe 12 trägt die Struktur 14, und die Struktur 14 ist von einer Straße 16 oder einem Boden beabstandet. Die Struktur 14 kann daher eines oder mehrere sein von: einem Chassis, einer Trägerstruktur, einem Rahmen, einem Unterrahmen, einer Karosserie, einer Strebe, einem Blech, einer Außenhaut usw. Die Struktur 14 kann eine beliebige geeignete Konfiguration sein. Zusätzlich kann die Struktur 14 eine beliebige Komponente einer gefederten Masse des Fahrzeugs 10 sein, einschließlich der Karosserie, des Rahmens, des Unterrahmens, des Chassis, der Außenhaut oder einer beliebigen Last tragenden Komponente, die durch die Aufhängungsbaugruppe 12 getragen wird.
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Die Aufhängungsbaugruppe 12 ermöglicht einem Benutzer, eine Federkonstante basierend auf gewünschten Fahrbedingungen auszuwählen, um beispielsweise die Aufhängung weicher zu machen oder die Aufhängung zu versteifen. Die Aufhängungsbaugruppe 12 kann für ein vorderes Aufhängungssystem und/oder für ein hinteres Aufhängungssystem verwendet werden. Mehrere Aufhängungsbaugruppen 12 können verwendet werden, wobei eine Aufhängungsbaugruppe 12 mit einem der Räder 18 gekoppelt ist und eine andere Aufhängungsbaugruppe 12 mit einem anderen der Räder 18 gekoppelt ist usw. Wenn beispielsweise alle Räder 18 eines Fahrzeugs 10 mit vier Rädern eine Aufhängungsbaugruppe 12 verwenden, weist das vordere Aufhängungssystem zwei Aufhängungsbaugruppen 12 auf, und das hintere Aufhängungssystem weist zwei Aufhängungsbaugruppen 12 auf. Eine Aufhängungsbaugruppe 12 wird nachstehend im Detail diskutiert.
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Zu 2 und 3 übergehend, umfasst die Aufhängungsbaugruppe 12 einen Stoßdämpfer 20. Der Stoßdämpfer 20 kann eine Bewegung der Struktur 14 und spezieller die Bewegung der gefederten Masse dämpfen. Der Stoßdämpfer 20 weist ein distales Ende 22 und ein proximales Ende 24 auf, die entlang einer Mittelachse 26 voneinander beabstandet sind. Das distale Ende 22 des Stoßdämpfers 20 kann mit einem Radträger 28 gekoppelt sein, der ein Rad 18 trägt, und das proximale Ende 24 des Stoßdämpfers 20 kann mit der Struktur 14 gekoppelt sein. Optional kann der Stoßdämpfer 20 einstellbar sein, um den Betrag der Dämpfung der Struktur 14 wie gewünscht zu verändern.
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Unter weiterer Bezugnahme auf 2 und 3 kann der Stoßdämpfer 20 einen Zylinder 30 und einen Kolben 32 aufweisen, der in dem Zylinder 30 entlang der Mittelachse 26 bewegbar angeordnet ist. Der Zylinder 30 bleibt stationär, und der Kolben 32 kann sich relativ zu dem Zylinder 30 bewegen, wenn sich das Fahrzeug 10 beispielsweise über Bodenwellen in der Straße 16 bewegt. Der Zylinder 30 und der Kolben 32 wirken zusammen, um die Bewegung der Struktur 14 zu dämpfen. Der Zylinder 30 kann teilweise mit einem Fluid gefüllt sein, beispielsweise mit einem flüssigen Fluid oder einem gasförmigen Fluid oder einem beliebigen anderen geeigneten Material bzw. beliebigen anderen geeigneten Materialien, wie beispielsweise einem magnetorheologischen Fluid usw. Ein magnetorheologisches Fluid kann Öl mit Eisenpartikeln umfassen. Wenn der Zylinder 30 ein magnetorheologisches Fluid enthält, kann der Zylinder 30 auch andere Komponenten enthalten, die hierin nicht speziell beschrieben sind und das Fluid beaufschlagen können.
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Unter weiterer Bezugnahme auf 2 und 3 kann der Stoßdämpfer 20 auch eine Stange 34 aufweisen, die sich von dem Kolben 32 erstreckt und teilweise außerhalb des Zylinders 30 angeordnet ist. Spezieller kann das distale Ende 22 des Stoßdämpfers 20 ferner an der Stange 34 definiert sein, und das proximale Ende 24 des Stoßdämpfers 20 kann ferner an dem Zylinder 30 definiert sein. Daher kann das distale Ende 22 der Stange 34 mit dem Radträger 28 gekoppelt sein, und das proximale Ende 24 des Zylinders 30 kann mit der Struktur 14 gekoppelt sein.
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Unter Bezugnahme auf 2 umfasst die Aufhängungsbaugruppe 12 auch eine erste Feder 36, die den Stoßdämpfer 20 umgibt. Anders ausgedrückt umschließt die erste Feder 36 den Stoßdämpfer 20. Die erste Feder 36 kann ein erstes Ende 38 und ein zweites Ende 40 aufweisen, die entlang der Mittelachse 26 voneinander beabstandet sind. Bei bestimmten Ausführungsformen ist das erste Ende 38 der ersten Feder 36 proximal oder in der Nähe des proximalen Endes 24 des Stoßdämpfers 20 angeordnet. Bei bestimmten Ausführungsformen kann die erste Feder 36 eine Schraubenfeder sein.
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Unter weiterer Bezugnahme auf 2 umfasst die Aufhängungsbaugruppe 12 ferner eine zweite Feder 42, die den Stoßdämpfer 20 umgibt. Anders ausgedrückt umschließt die zweite Feder 42 den Stoßdämpfer 20. Die erste Feder 36 und die zweite Feder 42 sind miteinander entlang der Mittelachse 26 zwischen dem distalen Ende 22 und dem proximalen Ende 24 ausgerichtet. Die zweite Feder 42 kann ein erstes Ende 44 und ein zweites Ende 46 aufweisen, die entlang der Mittelachse 26 voneinander beabstandet sind. Bei bestimmten Ausführungsformen ist das erste Ende 44 der zweiten Feder 42 proximal oder in der Nähe zu dem distalen Ende 22 des Stoßdämpfers 20 angeordnet. Das zweite Ende 40 der ersten Feder 36 und das zweite Ende 46 der zweiten Feder 42 sind proximal oder nahe beieinander angeordnet, wobei zweiten Enden 40, 46 voneinander beabstandet sind. Anders ausgedrückt befinden sich die erste Feder 36 und die zweite Feder 42 entlang der Mittelachse 26 zwischen dem distalen Ende 22 und dem proximalen Ende 24 des Stoßdämpfers 20 miteinander auf einer Linie. Mit anderen Worten befinden sich die erste Feder 36 und die zweite Feder 42 in einer Reihenkonfiguration. Bei bestimmten Ausführungsformen kann die zweite Feder 42 eine Schraubenfeder sein.
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Zu 2 - 5 übergehend, umfasst die Aufhängungsbaugruppe 12 einen Aktuator 48. Bei bestimmten Ausführungsformen ist der Aktuator 48 zwischen dem Stoßdämpfer 20 und der ersten Feder 36 und/oder der zweiten Feder 42 in Querrichtung zu der Mittelachse 26 angeordnet. Mit anderen Worten ist der Aktuator 48 radial zwischen dem Stoßdämpfer 20 und der ersten Feder 36 und/oder der zweiten Feder 42 relativ zu der Mittelachse 26 angeordnet. Bei bestimmten Ausführungsformen umgibt oder umschließt die erste Feder 36 den Aktuator 48. Daher ist der Aktuator 48 bei bestimmten Ausführungsformen radial relativ zu der Mittelachse 26 zwischen dem Stoßdämpfer 20 und der ersten Feder 36 angeordnet. Bei anderen Ausführungsformen umgibt oder umschließt die zweite Feder 42 den Aktuator 48.
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Der Aktuator 48 weist einen bewegbaren Abschnitt 52 auf, der relativ zu dem Stoßdämpfer 20 zwischen einer ersten Position, in der die erste Feder 36 und die zweite Feder 42 beide komprimierbar sind, um eine erste Gesamtfederkonstante zu definieren, und einer zweiten Position bewegbar ist, in der die erste Feder 36 nicht komprimierbar ist und die zweite Feder 42 komprimierbar ist, um eine zweite Gesamtfederkonstante zu definieren, die von der ersten Gesamtfederkonstante verschieden ist. Bei bestimmten Ausführungsformen ist der bewegbare Abschnitt 52 des Aktuators 48 entlang der zentralen Längsachse 26 zwischen der ersten und der zweiten Position bewegbar.
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Wenn sich der bewegbare Abschnitt 42 in der ersten Position befindet, sind sowohl die erste Feder 36 als auch die zweite Feder 42 zusammen aktiv oder betriebsfähig. Wenn sich der bewegbare Abschnitt 52 in der zweiten Position befindet, ist die zweite Feder 42 aktiv oder betriebsfähig, und die erste Feder 36 ist inaktiv oder nicht betriebsfähig. Der Aktuator 48 ermöglicht, dass Aufhängungssystem zwischen unterschiedlichen Gesamtfederkonstanten wechselt. Beispielsweise ermöglicht der Aktuator 48, dass die Aufhängungsbaugruppe 12 zwischen unterschiedlichen Gesamtfederkonstanten wechselt, während Änderungen in der Höhe des Fahrzeugs 10 relativ zu der Straße 16 minimiert werden. Anders ausgedrückt kann die Aufhängungsbaugruppe 12 zwischen Federkonstanten wechseln, ohne dass die Bodenfreiheit zwischen der Straße 16 und dem Fahrzeug 10 wesentlich verändert wird. Daher ist der Aktuator 48 zwischen unterschiedlichen Gesamtfederkonstanten umschaltbar, die dem Benutzer ermöglichen, das gewünschte Leistungsverhalten der Aufhängungsbaugruppe 12 basierend auf Fahrbedingungen auszuwählen.
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Die erste Position ist in 1 und 4 gezeigt, und die zweite Position ist in 5 gezeigt. Wenn sich der bewegbare Abschnitt 52 des Aktuators 48 in der ersten Position befindet, ist das Fahrverhalten des Fahrzeugs weicher als dann, wenn sich dieser in der zweiten Position befindet. Wenn sich der bewegbare Abschnitt 52 des Aktuators 48 in der zweiten Position befindet, ist das Fahrverhalten des Fahrzeugs steifer als dann, wenn sich dieser in der ersten Position befindet. Daher kann die erste Position beispielsweise verwendet werden, wenn das Fahrzeug 10 über Straßenoberflächen fährt, auf denen ein weiches Fahrverhalten gewünscht ist, und die zweite Position kann verwendet werden, wenn das Fahrzeug 10 auf einer Fahrbahn fährt, auf der ein steiferes Fahrverhalten gewünscht ist. Einfach ausgedrückt können die erste Position und die zweite Position in Abhängigkeit von dem gewünschten Leistungsverhalten der Aufhängungsbaugruppe 12 ausgewählt werden. Die zweite Position mit der steiferen Aufhängung kann aerodynamische Kräfte im Vergleich zur ersten Position besser kompensieren oder ausgleichen. Zusätzlich kann die zweite Position mit der steiferen Aufhängung eine Last, die durch das Gewicht von Ladegut usw. in dem Fahrzeug 10 erzeugt wird, im Vergleich zu der ersten Position besser ausgleichen.
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Die erste Feder 36 weist eine erste Federkonstante auf, und die zweite Feder 42 weist eine zweite Federkonstante auf. Die zweite Gesamtfederkonstante ist gleich der zweiten Federkonstante. Die erste Gesamtfederkonstante ist die Summe der ersten Federkonstante der ersten Feder 36 und der zweiten Federkonstante der zweiten Feder 42. Wie vorstehend erwähnt wurde, befinden sich die erste Feder 36 und die zweite Feder 42 in einer Reihenkonfiguration, und daher ist die erste Gesamtfederkonstante dann, wenn beide Federn 36, 42 komprimierbar sind, die Summe der ersten Federkonstante und der zweiten Federkonstante. Das Summieren der ersten Federkonstante und der zweiten Federkonstante miteinander liefert eine geringere Gesamtfederkonstante als die zweite Feder 42. Daher ist die zweite Gesamtfederkonstante höher als die erste Gesamtfederkonstante. Anders ausgedrückt ist die zweite Gesamtfederkonstante, da die erste Gesamtfederkonstante die Summe der ersten Federkonstante und der zweiten Federkonstante ist, größer als die erste Gesamtfederkonstante, da die zweite Gesamtfederkonstante eine einzige Federkonstante ist (und nicht die Summe der zwei Federkonstanten).
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Bei einer Ausführungsform ist die erste Federkonstante kleiner als die zweite Federkonstante. Es ist einzusehen, dass die erste Feder 36 eine beliebige geeignete Größe aufweisen kann, um die gewünschte erste Federkonstante bereitzustellen (größer als die zweite Federkonstante, gleich dieser oder kleiner als diese) und dass die zweite Feder 42 eine beliebige geeignete Größe aufweisen kann, um die gewünschte zweite Federkonstante bereitzustellen (größer als die erste Federkonstante, gleich dieser oder kleiner als diese). Die höhere Federkonstante liefert eine steifere Aufhängung, und daher liefert die kleinere Federkonstante eine weichere Aufhängung.
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Unter Bezugnahme auf 4 und 5 kann der Aktuator 48 einen stationären Abschnitt 50 aufweisen, der an dem Stoßdämpfer 20 befestigt ist, und der bewegbare Abschnitt 52 ist mit dem stationären Abschnitt 50 gekoppelt. Der bewegbare Abschnitt 52 ist relativ zu dem stationären Abschnitt 50 bewegbar. Spezieller ist der bewegbare Abschnitt 52 entlang der Mittelachse 26 relativ zu dem Zylinder 30 bewegbar. Der stationäre Abschnitt 50 kann an dem Zylinder 30 befestigt sein, und speziell kann er an einer Außenfläche 54 des Zylinders 30 befestigt sein. Der stationäre Abschnitt 50 kann mittels eines beliebigen geeigneten Verfahrens befestigt oder angebracht werden, beispielsweise mittels Schweißen, mittels eines Klebstoffs, einstückig gebildet, so dass der stationäre Abschnitt 50 und der Zylinder 30 ein einziges Teil oder eine Einheit sind, usw. Es ist einzusehen, dass sich der Aktuator 48 und daher der stationäre sowie der bewegbare Abschnitt 50, 52 an einer beliebigen geeigneten Position befinden können.
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Unter Bezugnahme auf 3 - 5 kann die Aufhängungsbaugruppe 12 ferner einen Zwischensitz 56 umfassen, der den Stoßdämpfer 20 umgibt. Anders ausgedrückt umschließt der Zwischensitz 56 den Stoßdämpfer 20. Zumindest ein Abschnitt des Zwischensitzes 56 ist zwischen der ersten Feder 36 und der zweiten Feder 42 eingeklemmt. Bei bestimmten Ausführungsformen liegt das zweite Ende 40 der ersten Feder 36 an dem Zwischensitz 56 an, und das zweite Ende 46 der zweiten Feder 42 liegt an dem Zwischensitz 56 an, so dass zumindest ein Teil des Zwischensitzes 56 zwischen der ersten Feder 36 und der zweiten Feder 42 angeordnet ist. Der Zwischensitz 56 kann eine erste Seite 58 und eine zweite Seite 60 aufweisen, die der ersten Seite 58 entgegengesetzt ist, wobei das zweite Ende 40 der ersten Feder 36 an der ersten Seite 58 des Zwischensitzes 56 anliegt und das zweite Ende 46 der zweiten Feder 42 an der zweiten Seite 60 des Zwischensitzes 56 anliegt.
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Wie es in 4 und 5 gezeigt ist, ist der Aktuator 48 zwischen dem Zwischensitz 56 und dem proximalen Ende 24 des Stoßdämpfers 20 entlang der Mittelachse 26 angeordnet. Die Aufhängungsbaugruppe 12 kann auch einen distalen Sitz 62, der benachbart zu dem distalen Ende 22 des Stoßdämpfers 20 angeordnet ist, und einen proximalen Sitz 64 umfassen, der benachbart zu dem proximalen Ende 24 des Stoßdämpfers 20 angeordnet ist. Die erste Seite 58 des Zwischensitzes 56 ist dem proximalen Sitz 64 zugewandt, und die zweite Seite 60 des Zwischensitzes 56 ist dem distalen Sitz 62 zugewandt. Im Allgemeinen liegt die erste Feder 36 an dem proximalen Sitz 64 und an dem Zwischensitz 56 an, und die zweite Feder 42 liegt an dem distalen Sitz 62 und dem Zwischensitz 56 an. Bei bestimmten Ausführungsformen liegt das erste Ende 38 der ersten Feder 36 an dem proximalen Sitz 64 an, und das erste Ende 44 der zweiten Feder 42 liegt an dem distalen Sitz 62 an. Speziell sind der Zwischensitz 56, die erste Feder 36 und die zweite Feder 42 zwischen dem distalen Sitz 62 und dem proximalen Sitz 64 angeordnet, wobei der Zwischensitz 56 von dem distalen Sitz 62 und dem proximalen Sitz 64 beabstandet ist. Der distale Sitz 62, der proximale Sitz 64 und der Zwischensitz 56 stellen Reaktionsflächen bereit, um der Federkraft der ersten Feder 36 und/oder der zweiten Feder 42 entgegenzuwirken.
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Der Zwischensitz 56 ist relativ zu dem Stoßdämpfer 20 in einer ersten Richtung 66 (siehe Pfeil 66 in 4) und in einer zweiten Richtung 68 (siehe Pfeil 68 in 4), die der ersten Richtung 66 entlang der Mittelachse 26 entgegengesetzt ist, selektiv bewegbar. Wie vorstehend diskutiert wurde, umschließt der Zwischensitz 56 den Zylinder 30, und daher ist der Zwischensitz 56 bewegbar mit dem Stoßdämpfer 20 gekoppelt. Speziell ist der Zwischensitz 56 relativ zu dem Zylinder 30 selektiv bewegbar. Daher ist der Zwischensitz 56 nicht an dem Stoßdämpfer 20 befestigt, und folglich ist er auch nicht an dem Zylinder 30 befestigt. Einfach ausgedrückt ist der Zwischensitz 56 unabhängig von dem Stoßdämpfer 20 bewegbar.
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Der bewegbare Abschnitt 52 des Aktuators 48 ist selektiv bewegbar, um an dem Zwischensitz 56 anzuliegen. Wie es in 4 gezeigt ist, ist der bewegbare Abschnitt 52 insbesondere von dem Zwischensitz 56 beabstandet, wenn sich der bewegbare Abschnitt 52 in der ersten Position befindet, die ermöglicht, dass sich der Zwischensitz 56 selektiv in der ersten Richtung 66 und in der zweiten Richtung 68 bewegt, so dass sowohl die erste Feder 36 und die zweite Feder 42 komprimierbar sind. Wenn sich der bewegbare Abschnitt 52 in der ersten Position befindet, sind daher sowohl die erste als auch die zweite Feder 36, 42 komprimierbar, wodurch ein weicheres Fahrverhalten des Fahrzeugs geschaffen wird, da die erste Gesamtfederkonstante die Summe der ersten Federkonstante und der zweiten Federkonstante ist.
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Wie in 5 gezeigt ist, liegt der bewegbare Abschnitt 52 an dem Zwischensitz 56 an, wenn sich der bewegbare Abschnitt 52 in der zweiten Position befindet, wodurch verhindert wird, dass der Zwischensitz 56 in der ersten Richtung 66 bewegbar ist, und verhindert wird, dass die erste Feder 36 komprimierbar ist, so dass die zweite Feder 42 unabhängig von der ersten Feder 36 komprimierbar ist. Wenn sich der bewegbare Abschnitt 52 in der zweiten Position befindet, ist nur die zweite Feder 42 komprimierbar, wodurch ein steiferes Fahrverhalten des Fahrzeugs geschaffen wird, da die zweite Gesamtfederkonstante nur die zweite Federkonstante ist. Daher ermöglicht der Aktuator 48, die Aufhängungsbaugruppe 12 zwischen unterschiedlichen Federkonstanten umzuschalten, um das gewünschte Leistungsverhalten der Aufhängung zu schaffen.
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Unter Bezugnahme auf 4 und 5 kann der bewegbare Abschnitt 52 eine Basis 70 aufweisen, die dem Zwischensitz 56 zugewandt ist und selektiv an dem Zwischensitz 56 anliegt. Daher ist die Basis 70 in der ersten Position vom Zwischensitz 56 beabstandet, und die Basis 70 steht in der zweiten Position mit dem Zwischensitz 56 in Eingriff. Darüber hinaus kann der Zwischensitz 56 eine Plattform 72 aufweisen, die der Basis 70 zugewandt ist, wobei die Basis 70 selektiv an der Plattform 72 anliegt oder mit dieser in Eingriff steht. Im Allgemeinen kann die Plattform 72 entlang der ersten Seite 58 des Zwischensitzes 56 angeordnet sein.
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Unter weiterer Bezugnahme auf 4 und 5 kann der Zwischensitz 56 einen Kragen 74 aufweisen. Der Kragen 74 umgibt oder umschließt den Stoßdämpfer 20, und spezieller umschließt oder umgibt er den Zylinder 30. Der Kragen 74 kann eine Innenfläche 76 aufweisen, die der Außenfläche 54 des Zylinders 30 zugewandt ist. Die Innenfläche 76 ist aus einem selbstschmierenden Material gebildet, um die Reibung zwischen dem Zwischensitz 56 und dem Zylinder 30 während einer Bewegung des Zwischensitzes 56 entlang der Mittelachse 26 zu minimieren. Das selbstschmierende Material kann Nylon, Teflon®, das kommerziell bei E.I. du Pont de Nemours and Company erhältlich ist, oder ein beliebiges anderes geeignetes Material sein, um die Reibung zwischen der Innenfläche 76 und der Außenfläche 54 zu minimieren.
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Unter Bezugnahme auf 4 und 5 kann der stationäre Abschnitt 50 des Aktuators 48 eine Kammer 78 aufweisen. Zumindest ein Teil des bewegbaren Abschnitts 52 ist in der Kammer 78 angeordnet, wenn sich der bewegbare Abschnitt 52 in der ersten Position befindet, so dass der bewegbare Abschnitt 52 von dem Zwischensitz 56 beabstandet ist. Bei bestimmten Ausführungsformen ist die Kammer 78 füllbar, um den bewegbaren Abschnitt 52 derart in die zweite Position zu bewegen, dass der bewegbare Abschnitt 52 an dem Zwischensitz 56 anliegt. Beispielsweise kann die Kammer 78 mit einem Fluid 80 füllbar sein, um den bewegbaren Abschnitt 52 in die zweite Position zu bewegen. Das Fluid 80 kann ein flüssiges Fluid oder ein gasförmiges Fluid sein. Bei einer Ausführungsform ist das Fluid 80 ein Hydraulikfluid. Bei einer anderen Ausführungsform ist das Fluid 80 Luft. Es ist einzusehen, dass das Fluid 80 ein beliebiges geeignetes Fluid sein kann. Es ist auch einzusehen, dass der Aktuator 48 ein hydraulischer Aktuator, ein elektrischer Aktuator oder ein beliebiger anderer geeigneter Aktuator sein kann, um den bewegbaren Abschnitt 52 zwischen der ersten und der zweiten Position zu bewegen.
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Unter weiterer Bezugnahme auf 4 und 5 kann das Fluid 80 durch eine oder mehrere Rohrleitungen 82 in die Kammer 78 eintreten und austreten. Eine Pumpe 84 kann verwendet werden, um das Fluid zu bewegen, und die Rohrleitung(en) 82 können mit der Pumpe 84 gekoppelt sein, um das Fluid 80 zu dem Aktuator 48 und von diesem weg zu führen. Die Pumpe 84 kann eine elektrische Pumpe oder eine beliebige andere geeignete Pumpe sein, um das Fluid 80 zu bewegen. Ein Reservoir 86 kann mit der Pumpe 84 gekoppelt sein, um das Fluid 80 zu speichern, das nicht durch die Aktuatoren 48 verwendet wird. Es ist einzusehen, dass eine oder mehrere Pumpen 84 verwendet werden können, und es können ein oder mehrere Reservoirs 86 verwendet werden. Wenn beispielsweise mehr als eine Aufhängungsbaugruppe 12 verwendet wird, können mehr als eine Pumpe 84 und/oder mehr als ein Reservoir 86 verwendet werden.
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Unter weiterer Bezugnahme auf 4 und 5 kann der Aktuator 48 eine oder mehrere Dichtungen 88 oder Dichtungsringe aufweisen, um das Austreten des Fluids 80 zwischen dem stationären Abschnitt 50 und dem bewegbaren Abschnitt 52 zu minimieren. Die Kammer 78 kann unter Druck stehen, und die Dichtung(en) 88 tragen dazu bei, dass der Druck in der Kammer 78 aufrecht erhalten wird, indem das Austreten des Fluids 80 zwischen dem stationären Abschnitt 50 und dem bewegbaren Abschnitt 52 minimiert wird. Wenn das Fluid 80 in die Kammer 78 eintritt, bewegt sich der bewegbare Abschnitt 52 von der ersten Position in die zweite Position. Wenn das Fluid 80 aus der Kammer 78 austritt, bewegt sich der bewegbare Abschnitt 52 von der zweiten Position zurück in die erste Position. Da die Kammer 78 unter Druck steht, wenn das Fluid 80 von der Kammer 78 entfernt wird, bewegt oder zieht der Gegendruck den bewegbaren Abschnitt 52 zurück in die erste Position.
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Ein Controller 90 kann mit der Pumpe 84 in Verbindung stehen, um die Pumpe 84 selektiv zu betätigen oder zu betreiben. Der Controller 90 kann Teil eines elektronischen Steuermoduls sein, das mit verschiedenen Komponenten des Fahrzeugs 10 in Verbindung steht. Allgemein überträgt der Controller 90 Signale an verschiedene Komponenten des Fahrzeugs 10, um diese selektiv zu betreiben, von denen einige nachstehend diskutiert werden. Es ist einzusehen, dass mehr als ein Controller 90 verwendet werden kann.
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Der Controller 90 kann einen Prozessor 92 und einen Speicher 94 umfassen, in dem Anweisungen zum Kommunizieren mit der Pumpe bzw. den Pumpen 84, dem Aktuator bzw. den Aktuatoren 48 usw. aufgezeichnet sind. Der Controller 90 ist ausgebildet, um die Anweisungen aus dem Speicher 94 mittels des Prozessors 92 auszuführen. Beispielsweise kann der Controller 90 eine Hostmaschine oder ein verteiltes System sein, z.B. ein Computer, wie beispielsweise ein Digitalcomputer oder Mikrocomputer, der als Fahrzeugsteuermodul mit einem Prozessor und als Speicher 94 mit einem zugreifbaren, nicht vorübergehenden und computerlesbaren Speicher wirkt, wie beispielsweise einem Festwertspeicher (ROM) oder Flashspeicher. Der Controller 90 kann auch einen Arbeitsspeicher (RAM), einen elektrisch löschbaren und programmierbaren Festwertspeicher (EEPROM), einen Hochgeschwindigkeitstaktgeber, Schaltungen zur Analog-Digital-Umwandlung (A/D) und/oder zur Digital-Analog-Umwandlung (D/A) sowie beliebige erforderliche Eingabe/Ausgabe-Schaltungen und zugeordnete Einrichtungen sowie beliebige erforderliche Signalkonditionierungs- und/oder Signalpufferschaltungen aufweisen. Daher kann der Controller 90 sämtliche Software, Hardware, sämtliche Speicher 94, Algorithmen, Verbindungen, Sensoren usw. aufweisen, die zum Überwachen und Steuern der Pumpe(n) 84, des Aktuators bzw. der Aktuatoren 48 usw. erforderlich sind. Somit kann ein Steuerverfahren als Software oder Firmware verkörpert sein, die dem Controller 90 zugeordnet ist. Es ist einzusehen, dass der Controller 90 auch eine beliebige Einrichtung aufweisen kann, die in der Lage ist, Daten von verschiedenen Sensoren zu analysieren, Daten zu vergleichen, die notwendigen Entscheidungen zu treffen, die zum Steuern und Überwachen der Pumpe(n) 84, des Aktuators bzw. der Aktuatoren 48 usw. erforderlich sind.
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Optional können ein oder mehrere Sensoren 96 (siehe 4 und 5) mit dem Aktuator 48 gekoppelt sein, um die Position des bewegbaren Abschnitts 52 überwachen. Der Sensor bzw. die Sensoren 96 kann bzw. können mit dem Controller 90 in Verbindung stehen.
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Ferner kann ein Knopf, ein Schalter usw. im Innern eines Fahrgastraums 98 des Fahrzeugs 10 angeordnet sein, um dem Benutzer zu ermöglichen, den bewegbaren Abschnitt 52 zwischen der ersten Position und der zweiten Position zu bewegen. Der Knopf kann in Abhängigkeit davon niedergedrückt oder umgeschaltet usw. werden, ob der Benutzer eine weichere Aufhängung oder eine härtere Aufhängung wünscht. Beispielsweise kann der Knopf niedergedrückt oder umgeschaltet werden, um den bewegbaren Abschnitt von der ersten Position in die zweite Position zu bewegen, und der Knopf kann erneut niedergedrückt oder umgeschaltet werden, um den bewegbaren Abschnitt von der zweiten Position zurück in die erste Position zu bewegen. Der Knopf kann mit dem Controller 90 und daher mit der Pumpe 84 in Verbindung stehen, um den bewegbaren Abschnitt 52 selektiv zu bewegen. Der Knopf kann niedergedrückt oder umgeschaltet usw. werden, wenn das Fahrzeug 10 stationär ist oder sich bewegt. Es ist einzusehen, dass mehr als ein Knopf, Schalter usw. verwendet werden kann.
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Die Aufhängungsbaugruppe 12, die hierin beschrieben ist, stellt ein aktives System anstelle eines passiven Systems bereit. Die Aufhängungsbaugruppe 12, die hierin beschrieben ist, liefert auch einen kompakten Bauraum. Die Aufhängungsbaugruppe 12 kann zwischen Federkonstanten wechseln, ohne dass die Bodenfreiheit zwischen der Straße 16 und dem Fahrzeug 10 wesentlich verändert wird und/oder ohne dass die Fähigkeit zum Tragen von Ladegut des Fahrzeugs 10 wesentlich verändert wird und/oder ohne dass das aerodynamische Verhalten des Fahrzeugs 10 wesentlich verändert wird. Es ist einzusehen, dass die Aufhängungsbaugruppe 12, die hierin beschrieben ist, auch in Verbindung mit einem Mechanismus zum Einstellen der Fahrhöhe (d.h. zum Verändern der Bodenfreiheit) verwendet werden kann, wenn dies gewünscht ist. Es ist ferner einzusehen, dass die Formulierung „entlang der Mittelachse 26“, wie sie hierin verwendet wird, „im Wesentlichen parallel zur Mittelachse 26“ oder „kollinear mit der Mittelachse 26“ umfassen kann.
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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 erkennen, um die Offenbarung innerhalb des Umfangs der beigefügten Ansprüche auszuüben. Darüber hinaus sollen die Ausführungsformen, die in den Zeichnungen gezeigt sind, oder die Eigenschaften verschiedener Ausführungsformen, die in der vorliegenden Beschreibung erwähnt sind, nicht notwendigerweise als Ausführungsformen verstanden werden, die voneinander unabhängig sind. Stattdessen ist es möglich, dass jede der Eigenschaften, die in einem der Beispiele einer Ausführungsform beschrieben ist, mit einer oder mehreren anderer gewünschter Eigenschaften aus anderen Ausführungsformen kombiniert werden kann, was zu anderen Ausführungsformen führt, die nicht in Worten oder durch Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben sind. Dementsprechend fallen solche andere Ausführungsformen in den Rahmen des Umfangs der beigefügten Ansprüche.
