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GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung betrifft allgemein hydraulische Dämpfer oder Stoßdämpfer zur Verwendung in einem Federungssystem wie einem Federungssystem, das für Kraftfahrzeuge verwendet wird. Insbesondere betrifft die vorliegende Offenbarung einen hydraulischen Dämpfer oder Stoßdämpfer, der ein Anschlagpuffernasenhalterungselement enthält, das mit dem Anschlagpuffer zum Eliminieren eines Gleitens oder Geräusches wechselwirkt.
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HINTERGRUND
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Dieser Abschnitt liefert Hintergrundinformationen bezüglich der vorliegenden Offenbarung, die nicht unbedingt Stand der Technik sind.
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Stoßdämpfer werden in Verbindung mit Kraftfahrzeugfederungssystemen zum Dämpfen unerwünschter Vibrationen verwendet, die während der Fahrt auftreten. Zum Dämpfen unerwünschter Vibrationen sind Stoßdämpfer allgemein zwischen dem abgefederten Teil (Karosserie) und dem ungefederten Teil (Aufhängung) des Kraftfahrzeuges verbunden. Ein Kolben befindet sich innerhalb eines Druckrohres des Stoßdämpfers und das Druckrohr ist entweder mit dem abgefederten Teil oder dem ungefederten Teil des Fahrzeuges verbunden. Der Kolben ist mit dem anderen von dem abgefederten Teil und ungefederten Teil des Kraftfahrzeuges durch eine Kolbenstange verbunden, die sich durch das Druckrohr erstreckt. Der Kolben teilt das Druckrohr in eine obere Arbeitskammer und eine untere Arbeitskammer, die beide mit Hydraulikfluid gefüllt sind. Da der Kolben durch Ventile imstande ist, den Strom des Hydraulikfluids zwischen der oberen und der unteren Arbeitskammer zu begrenzen, wenn der Stoßdämpfer zusammengedrückt und auseinandergezogen wird, kann der Stoßdämpfer eine Dämpfungskraft erzeugen, die der Vibration entgegenwirkt, die andernfalls vom ungefederten Teil auf den abgefederten Teil des Fahrzeuges übertragen wird. In einem Zweirohr-Stoßdämpfer ist ein Fluidreservoir oder eine Reservekammer zwischen dem Druckrohr und einem Reserverohr definiert. Ein Bodenventil ist zwischen der unteren Arbeitskammer und der Reservekammer angeordnet, um ebenso eine Dämpfungskraft zu erzeugen, die den Vibrationen entgegenwirkt, die andernfalls vom ungefederten Teil des Fahrzeuges auf den abgefederten Teil des Kraftfahrzeuges übertragen werden.
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Wie oben beschrieben, begrenzt bei einem Zweirohr-Stoßdämpfer die Ventilinstallation am Kolben den Strom von Dämpfungsfluid zwischen der oberen und unteren Arbeitskammer, wenn der Stoßdämpfer auseinandergezogen ist, um eine Dämpfungslast zu erzeugen. Die Ventilinstallation am Bodenventil begrenzt den Strom von Dämpfungsfluid zwischen der unteren Arbeitskammer und der Reservekammer, wenn der Stoßdämpfer zusammengedrückt ist, um eine Dämpfungslast zu erzeugen. Für einen Einrohr-Stoßdämpfer begrenzt die Ventilinstallation am Kolben den Strom von Dämpfungsfluid zwischen der oberen und unteren Arbeitskammer, wenn der Stoßdämpfer auseinandergezogen oder zusammengedrückt ist, um eine Dämpfungslast zu erzeugen. Während der Fahrt bewegt sich das Federungssystem in Einfederung (Zusammendrücken) und Ausfederung (Auseinanderziehen). Während Einfederbewegungen ist der Stoßdämpfer zusammengedrückt, wodurch Dämpfungsfluid veranlasst wird, sich durch das Bodenventil in einem Zweirohr-Stoßdämpfer oder durch das Kolbenventil in einem Einrohr-Stoßdämpfer zu bewegen. Ein Dämpfungsventil, das sich am Bodenventil oder am Kolben befindet, steuert den Strom von Dämpfungsfluid und somit die erzeugte Dämpfungskraft. Während der Ausfederungsbewegungen wird der Stoßdämpfer auseinandergezogen, wodurch Dämpfungsfluid veranlasst wird, sich sowohl im Zweirohr-Stoßdämpfer als auch Einrohr-Stoßdämpfer durch den Kolben zu bewegen. Ein Dämpfungsventil, das sich am Kolben befindet, steuert den Strom von Dämpfungsfluid und somit wird die Dämpfungskraft erzeugt.
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In einem Zweirohr-Stoßdämpfer enthalten der Kolben und das Bodenventil normalerweise mehrere Kompressionsdurchlässe und mehrere Ausdehnungsdurchlässe. Während der Ausfederbewegungen in einem Zweirohr-Stoßdämpfer öffnet das Dämpfungsventil oder das Bodenventil die Kompressionsdurchlässe im Bodenventil, um den Fluidstrom zu steuern und eine Dämpfungslast zu erzeugen. Ein Rückschlagventil am Kolben öffnet die Kompressionsdurchlässe im Kolben, um Dämpfungsfluid in der oberen Arbeitskammer zu ersetzen, aber dieses Rückschlagventil kann zur Dämpfungslast beitragen oder nicht. Das Dämpfungsventil am Kolben schließt die Ausdehnungsdurchlässe des Kolbens und ein Rückschlagventil am Bodenventil schließt die Ausdehnungsdurchlässe des Bodenventils während einer Kompressionsbewegung. Während Ausfederungsbewegungen in einem Zweirohr-Stoßdämpfer öffnet das Dämpfungsventil am Kolben die Ausdehnungsdurchlässe im Kolben, um einen Fluidstrom zu steuern und eine Dämpfungslast zu erzeugen. Ein Rückschlagventil am Bodenventil öffnet die Ausdehnungsdurchlässe im Bodenventil, um Dämpfungsfluid in der unteren Arbeitskammer zu ersetzen, aber dieses Rückschlagventil kann zur Dämpfungslast beitragen oder nicht.
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In einem Einrohr-Stoßdämpfer enthält der Kolben normalerweise mehrere Kompressionsdurchlässe und mehrere Ausdehnungsdurchlässe. Der Stoßdämpfer enthält auch Mittel zum Ausgleichen des Stangenvolumenflusses von Fluid, wie nach dem Stand der Technik allgemein bekannt ist. Während Ausfederbewegungen in einem Einrohr-Stoßdämpfer öffnet das Kompressionsdämpfungsventil am Kolben die Kompressionsdurchlässe im Kolben, um einen Fluidstrom zu steuern und eine Dämpfungslast zu erzeugen. Das Ausdehnungsdämpfungsventil am Kolben schließt die Ausdehnungsdurchlässe des Kolbens während einer Einfederungsbewegung. Während Ausfederungsbewegungen in einem Einrohr-Stoßdämpfer öffnet das Ausdehnungsdämpfungsventil am Kolben die Ausdehnungsdurchlässe im Kolben, um einen Fluidstrom zu steuern und eine Dämpfungslast zu erzeugen. Das Kompressionsdämpfungsventil am Kolben schließt die Kompressionsdurchlässe des Kolbens während einer Ausfederungsbewegung.
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Stoßdämpfer enthalten typischerweise einen elastomeren Anschlagpuffer, der um die Kolbenstange angeordnet ist. Während des maximalen Zusammendrückens des Stoßdämpfers kontaktiert der elastomere Anschlagpuffer eine Anschlagpufferkappe, die am Stoßdämpfer befestigt ist. Ein anhaltendes Zusammendrücken des Stoßdämpfers drückt den elastomeren Anschlagpuffer zur Energieabfuhr zusammen. Die Anschlagpufferkappe ist zum Schutz des oberen Endes von Stoßdämpferrohren und der Dichtungsanordnung für die Kolbenstange gestaltet. Während des Zusammendrückens des elastomeren Anschlagpuffers gleitet der elastomere Anschlagpuffer typischerweise relativ zur Anschlagpufferkappe, wodurch ein unerwünschtes Geräusch erzeugt wird.
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KURZDARSTELLUNG
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Dieser Abschnitt stellt eine allgemeine Kurzdarstellung der Offenbarung bereit und ist keine umfassende Offenbarung ihres vollen Umfangs oder aller ihrer Merkmale.
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Die vorliegende Offenbarung betrifft einen hydraulischen Dämpfer oder einen Stoßdämpfer, der ein Anschlagpufferkappennasenhalterungselement enthält, das mit dem elastomeren Anschlagpuffer wechselwirkt, um ein Gleiten des elastomeren Anschlagpuffers relativ zur Anschlagpufferkappe zu eliminieren, um das Geräusch zu eliminieren, das mit dieser Gleitbewegung verbunden ist. Das Merkmal, das in der Anschlagpufferkappe in einer Ausführungsform enthalten ist, ein ringförmiger Vorsprung, der sich zum elastomeren Anschlagpuffer hin erstreckt. In einer zweiten Ausführungsform besteht das Merkmal, das in der Anschlagpufferkappe enthalten ist, aus mehreren ringförmigen Rillen, die mehrere ringförmige Stege oder Zähne bilden. Das Merkmal, das in der Anschlagpufferkappe enthalten ist, verändert die Anschlagpufferkappengeometrie, so dass die Anschlagpufferkappe die Nase des elastomeren Anschlagpuffers einfängt und der Anschlagpuffer somit zusammengedrückt wird und nicht relativ zur Anschlagpufferkappe gleitet. Das Profil des ringförmigen Vorsprungs ist anhand der Wechselwirkung des elastomeren Anschlagpuffers einstellbar, um ein Geräusch zu verhindern.
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Weitere Anwendungsgebiete werden aus der hier bereitgestellten Beschreibung offensichtlich. Die Beschreibung und speziellen Beispiele in dieser Kurzdarstellung dienen nur der Veranschaulichung und sollen den Umfang der vorliegenden Offenbarung nicht einschränken.
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ZEICHNUNGEN
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Die hier beschriebenen Zeichnungen dienen nur der Veranschaulichung ausgewählter Ausführungsformen und nicht aller möglichen Implementierungen und sollen den Umfang der vorliegenden Offenbarung nicht einschränken.
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1 ist eine Darstellung eines Kraftfahrzeuges, das den Stoßdämpfer gemäß der vorliegenden Offenbarung verwendet;
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2 ist eine Seitenansicht einer Eckbaugruppe, die die Stoßdämpfer gemäß der vorliegenden Offenbarung enthält;
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3 ist eine seitliche Schnittansicht eines Stoßdämpfers, der das Nasenkappenhalterungselement an der Anschlagpufferkappe enthält;
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4 ist eine vergrößerte Seitenansicht, teilweise im Querschnitt, der Kolbenbaugruppe des in 3 dargestellten Stoßdämpfers;
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5 ist eine vergrößerte Seitenansicht, teilweise im Querschnitt der Bodenventilbaugruppe des in 3 dargestellten Stoßdämpfers;
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6 ist ein vergrößerter Querschnitt des elastomeren Anschlagpuffers und der Anschlagpufferkappe für den Stoßdämpfer in 3;
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7 ist eine perspektivische Ansicht der in 6 dargestellten Anschlagpufferkappe;
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8 ist eine Seitenansicht im Querschnitt der in 7 dargestellten Anschlagpufferkappe;
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9 ist eine perspektivische Ansicht einer Anschlagpufferkappe gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung; und
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10 ist eine Seitenansicht im Querschnitt der in 9 dargestellten Anschlagpufferkappe.
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Entsprechende Bezugszeichen bezeichnen entsprechende Teile in den mehreren Ansichten der Zeichnungen.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Es werden nun beispielhafte Ausführungsformen ausführlicher unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
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In 1 ist ein Fahrzeug dargestellt, das ein Federungssystem mit einem Stoßdämpfer gemäß der vorliegenden Offenbarung enthält und das allgemein mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet ist. Das Fahrzeug 10 weist eine Hinterradaufhängung 12, eine Vorderradaufhängung 14 und eine Karosserie 16 auf. Die Hinterradaufhängung 12 hat eine sich quer erstreckende Hinterachsenbaugruppe (nicht dargestellt), die dazu ausgebildet ist, die Hinterräder 18 des Fahrzeuges betriebsbereit zu tragen. Die Hinterachsenbaugruppe ist betriebsbereit mit der Karosserie 16 durch zwei Eckbaugruppen 20 verbunden, die zwei Stoßdämpfer 22 und zwei spiralförmige Schraubenfedern 24 enthalten. Ebenso enthält die Vorderradaufhängung 14 eine sich quer erstreckende Vorderachsenbaugruppe (nicht dargestellt), die betriebsbereit die Vorderräder 26 des Fahrzeuges trägt. Die Vorderachsenbaugruppe ist betriebsbereit mit der Karosserie 16 durch ein zweites Paar von Eckbaugruppen 28 verbunden, das zwei Stoßdämpfer 30 und zwei geformte spiralförmige Schraubenfedern 32 enthält. Stoßdämpfer 22 und 30 dienen zum Dämpfen der relativen Bewegung des ungefederten Teils (d. h., vordere 12 bzw. hintere 14 Aufhängungen) und des abgefederten Teils (d. h., der Karosserie 16) des Fahrzeuges 10. Obwohl das Fahrzeug 10 als Personenkraftfahrzeug mit einer Vorder- und Hinterachsenbaugruppe dargestellt ist, können Stoßdämpfer 22 und 30 mit anderen Arten von Fahrzeugen und/oder in anderen Arten von Anwendungen verwendet werden, wie in Fahrzeugen, die unabhängige vordere und/oder unabhängige hintere Federungssysteme enthalten. Ferner soll der Begriff ”Stoßdämpfer”, wie hier verwendet, allgemein einen Dämpfer bezeichnen und enthält somit Federbeine. Obwohl die Vorderradaufhängung 14 mit zwei Federbeinen oder Stoßdämpfern 30 dargestellt ist, liegt es auch im Umfang der vorliegenden Erfindung, dass eine Hinterradaufhängung 12 nach Wunsch zwei Federbeine oder Stoßdämpfer 30 enthält.
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Unter Bezugnahme nun auf 2 ist die vordere Eckbaugruppe 28 für Fahrzeug 10 in näherer Einzelheit dargestellt. Die Karosserie 16 definiert eine Stoßdämpferbrücke 34, die ein Blech des Fahrzeugs 10 aufweist, in der eine Federbeinbaugruppe 36 montiert ist, die eine Teleskopvorrichtung in der Form von Stoßdämpfer 30, Schraubenfeder 32, einer oberen Montagebaugruppe 38 und einem Achsschenkel 40 aufweist. Die Federbeinbaugruppe 36, die den Stoßdämpfer 30, die Schraubenfeder 32 und die obere Montagebaugruppe 38 enthält, ist am Fahrzeug 10 mit Hilfe der Stoßdämpferbrücke 34 montiert. Die obere Montagebaugruppe 38 weist eine obere Halterung 42, eine Lagerbaugruppe 44 und einen oberen Federsitz 46 auf. Die obere Halterung 42 weist einen integrierten Formkörper und ein starres Körperelement auf, das typischerweise aus gestanztem Stahl besteht. Die obere Montagebaugruppe 38 ist durch Bolzen 48 an der Stoßdämpferbrücke 34 montiert. Die Lagerbaugruppe 44 ist im Formkörper der oberen Halterung 42 reibungsgepasst, so dass sie in der oberen Halterung 42 sitzt, so dass eine Seite der Lagerbaugruppe 44 relativ zur oberen Halterung 42 und Stoßdämpferbrücke 34 fixiert ist. Die zweite Seite der Lagerbaugruppe 44 dreht frei in Bezug auf die erste Seite der Lagerbaugruppe 44, oberen Halterung 42 und Stoßdämpferbrücke 34.
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Die frei drehende Seite der Lagerbaugruppe 44 trägt einen oberen Federsitz 46, der mit Spielraum am Außendurchmesser der Lagerbaugruppe 44 sitzt. Ein elastomerer Anschlagpuffer 50 ist zwischen dem oberen Federsitz 46 und Stoßdämpfer 30 angeordnet. Der elastomere Anschlagpuffer 50 weist ein elastomeres Material auf, das durch ein Kunststoffschutzrohr 52 geschützt ist. Eine Anschlagpufferkappe 54 befindet sich am Stoßdämpfer 30 und grenzt an den elastomeren Anschlagpuffer 50 und das Kunststoffschutzrohr 52.
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Ein unterer Federsitz 56 ist am Stoßdämpfer 30 befestigt und eine Schraubenfeder 32 ist zwischen dem oberen Federsitz 46 und unteren Federsitz 56 zur Isolierung der Karosserie 16 von der Vorderradaufhängung 14 angeordnet. Während der Stoßdämpfer 30 in 2 dargestellt ist, ist klar, dass der Stoßdämpfer 22 auch die hier für Stoßdämpfer 30 beschriebenen Merkmale enthalten kann.
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Vor dem Einbau der Federbeinbaugruppe 36 in das Fahrzeug 10 wird eine Vormontage der Federbeinbaugruppe 36 durchgeführt. Die Anschlagpufferkappe 54, der elastomere Anschlagpuffer 50 und das Kunststoffschutzrohr 52 werden am Stoßdämpfer 30 montiert. Die Schraubenfeder 32 wird über dem Stoßdämpfer 30 montiert und im unteren Federsitz 56 positioniert. Der obere Federsitz 46 wird am Stoßdämpfer 30 montiert und korrekt in Bezug auf die Schraubenfeder 32 positioniert. Die Lagerbaugruppe 44 wird auf der Oberseite des oberen Federsitzes 46 positioniert und die obere Halterung 42 wird auf der Oberseite der Lagerbaugruppe 44 positioniert. Diese gesamte Baugruppe wird innerhalb einer Montagemaschine positioniert, die die Schraubenfeder 32 zusammengedrückt, so dass sich das Ende des Stoßdämpfers 30 durch eine Bohrung erstreckt, die in der oberen Montagebaugruppe 38 angeordnet ist. Eine Sicherungsmutter 58 wird auf das Ende des Stoßdämpfers 30 geschraubt, um die Montage der Federbeinbaugruppe 36 zu sichern.
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Die obere Halterung 42 ist als identische Komponente für die rechte und linke Seite des Fahrzeuges gestaltet, hat aber in Bezug auf den Stoßdämpfer 30 und seine zugehörige Halterung eine andere Ausrichtung, wenn sie an der rechten oder linken Seite des Fahrzeuges angeordnet wird.
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Unter Bezugnahme nun auf 3 ist der Stoßdämpfer 30 in näherer Einzelheit dargestellt. Während 3 nur den Stoßdämpfer 30 zeigt, ist klar, dass der Stoßdämpfer 22 auch Teil einer Federbeinbaugruppe sein könnte und die Verstärkung enthalten könnte, die unten für Stoßdämpfer 30 beschrieben ist. Der Stoßdämpfer 30 umfasst ein Druckrohr 60, eine Kolbenbaugruppe 62, eine Kolbenstange 64, eine Reserverohrbaugruppe 66 und eine Bodenventilbaugruppe 68.
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Das Druckrohr 60 definiert eine Fluidkammer 72. Die Kolbenbaugruppe 62 ist gleitfähig innerhalb des Druckrohrs 60 angeordnet und teilt die Fluidkammer 72 in eine obere Arbeitskammer 74 und eine untere Arbeitskammer 76. Eine Dichtung 78 ist zwischen der Kolbenbaugruppe 62 und dem Druckrohr 60 angeordnet, um eine Gleitbewegung der Kolbenbaugruppe 62 in Bezug auf das Druckrohr 60 ohne ungebührliche Reibungskräfte als auch eine Abdichtung der oberen Arbeitskammer 74 von der unteren Arbeitskammer 76 zu ermöglichen. Die Kolbenstange 64 ist an der Kolbenbaugruppe 62 befestigt und erstreckt sich durch die obere Arbeitskammer 74 und durch eine obere Endkappe 80, die das obere Ende des Druckrohrs 60 schließt. Ein Dichtungssystem dichtet die Grenzfläche zwischen der oberen Endkappe 80, der Reserverohrbaugruppe 66 und der Kolbenstange 64 ab. Das Ende der Kolbenstange 64 gegenüber der Kolbenbaugruppe 62 ist dazu ausgebildet, an der oberen Montagebaugruppe 38 und am abgefederten Teil des Fahrzeuges 10 wie oben besprochen befestigt zu werden. Eine Ventilinstallation in der Kolbenbaugruppe 62 steuert die Bewegung von Fluid zwischen der oberen Arbeitskammer 74 und unteren Arbeitskammer 76 während der Bewegung der Kolbenbaugruppe 62 im Druckrohr 60. Da sich die Kolbenstange 64 nur durch die obere Arbeitskammer 74 und nicht die untere Arbeitskammer 76 erstreckt, bewirkt eine Bewegung der Kolbenbaugruppe 62 in Bezug auf das Druckrohr 60 eine Differenz in der Fluidmenge, die in der oberen Arbeitskammer 74 verdrängt wird, und der Fluidmenge, die in der unteren Arbeitskammer 76 verdrängt wird. Die Differenz in der verdrängten Fluidmenge ist als das ”Stangenvolumen” bekannt und strömt durch die Bodenventilbaugruppe 68.
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Die Reserverohrbaugruppe 66 umgibt das Druckrohr 60, um eine Fluidreservoirkammer 82 zu definieren, die zwischen dem Druckrohr 60 und der Reserverohrbaugruppe 66 angeordnet ist. Das untere Ende der Reserverohrbaugruppe 66 ist durch eine Endkappe 84 verschlossen. Während die Endkappe 84 als separate Komponente dargestellt ist, liegt es im Umfang der vorliegenden Offenbarung, eine Endkappe 84 mit der Reserverohrbaugruppe 66 zu integrieren. Das obere Ende der Reserverohrbaugruppe 66 ist an der oberen Endkappe 80 befestigt. Das untere Ende der Reserverohrbaugruppe 66 definiert einen verstärkten Teil 86, der an den Achsschenkel 40 angrenzt. Die verbleibende Länge der Reserverohrbaugruppe 66 definiert einen nicht verstärkten Teil 88. Die Bodenventilbaugruppe 68 ist zwischen der unteren Arbeitskammer 76 und der Reservoirkammer 82 angeordnet, um den Fluidstrom zwischen den Kammern 76 und 82 zu steuern. Wenn der Stoßdämpfer 30 in seiner Länge auseinandergezogen wird, ist aufgrund des ”Stangenvolumen”-Konzepts ein zusätzliches Fluidvolumen in der unteren Arbeitskammer 76 erforderlich. Somit strömt Fluid aus der Reservoirkammer 82 durch die Bodenventilbaugruppe 68 zur unteren Arbeitskammer 76, wie in der Folge ausführlich beschrieben ist. Wenn der Stoßdämpfer 30 in der Länge zusammengedrückt wird, muss aufgrund des ”Stangenvolumen”-Konzepts ein Fluidüberschuss aus der Arbeitskammer 76 entfernt werden. Somit strömt Fluid aus der unteren Arbeitskammer 76 durch die Bodenventilbaugruppe 68 zur Reservoirkammer 82, wie in der Folge ausführlich beschrieben ist.
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Unter Bezugnahme nun auf 4 weist die Kolbenbaugruppe 62 einen Kolbenkörper 90, eine Kompressionsventilbaugruppe 92 und eine Ausfederungsventilbaugruppe 94 auf. Die Kompressionsventilbaugruppe 92 wird gegen eine Schulter 96 an der Kolbenstange 64 montiert. Der Kolbenkörper 90 wird gegen die Kompressionsventilbaugruppe 92 montiert und die Ausfederungsventilbaugruppe 94 wird gegen den Kolbenkörper 90 montiert. Eine Mutter 98 sichert diese Komponenten an der Kolbenstange 64.
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Der Kolbenkörper 90 definiert mehrere Kompressionsdurchlässe 100 und mehrere Ausfederungsdurchlässe 102. Die Dichtung 78 enthält mehrere Rippen 104, die mit mehreren ringförmigen Rillen 106 zusammenpassen, um die Gleitbewegung der Dichtung 78 relativ zum Kolbenkörper 90 zu begrenzen, während die Kolbenbaugruppe 62 im Druckrohr 60 gleitet.
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Die Kompressionsventilbaugruppe 92 umfasst eine Halterung 108, einen Ventilteller 110 und eine Feder 112. Die Halterung 108 liegt an einem Ende an einer Schulter 96 und am anderen Ende am Kolbenkörper 90. Der Ventilteller 110 liegt am Kolbenkörper 90 und schließt die Kompressionsdurchlässe 100, während die Ausfederungsdurchlässe 102 offen bleiben. Die Feder 112 ist zwischen der Halterung 108 und dem Ventilteller 110 angeordnet, um den Ventilteller 110 gegen den Kolbenkörper 90 vorzuspannen. Während eines Kompressionshubs wird Fluid in der unteren Arbeitskammer 76 unter Druck gesetzt, wodurch ein Fluiddruck gegen den Ventilteller 110 reagiert. Wenn der Fluiddruck gegen den Ventilteller 110 die Vorspannlast der Feder 112 überwindet, trennt sich der Ventilteller 110 vom Kolbenkörper 90, um die Kompressionsdurchlässe 100 zu öffnen und einen Fluidstrom von der unteren Arbeitskammer 76 zur oberen Arbeitskammer 74 zu ermöglichen. Die Dämpfungseigenschaften für den Stoßdämpfer 30 während eines Kompressionshubs des Stoßdämpfers 30 können durch die Kompressionsventilbaugruppe 92 und/oder Bodenventilbaugruppe 68, die den Fluidstrom von der unteren Arbeitskammer 76 aufnimmt, zur Reservoirkammer 82 aufgrund des ”Stangenvolumen”-Konzepts, wie in der Folge ausführlich beschrieben ist, gesteuert werden. Während eines Ausfederungshubs sind die Kompressionsdurchlässe 100 durch den Ventilteller 110 geschlossen.
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Die Ausfederungsventilbaugruppe 94 weist einen Abstandhalter 114, mehrere Ventilteller 116, eine Halterung 118 und eine Feder 120 auf. Der Abstandhalter 114 wird auf die Kolbenstange 64 geschraubt und ist zwischen dem Kolbenkörper 90 und der Mutter 98 angeordnet. Der Abstandhalter 114 hält den Kolbenkörper 90 und die Kompressionsventilbaugruppe 92, während die Mutter 98 festgezogen werden kann, ohne den Ventilteller 110 oder die Ventilteller 116 zusammenzupressen. Die Halterung 108, der Kolbenkörper 90 und der Abstandhalter 114 stellen eine durchgehende feste Verbindung zwischen Schulter 96 und Mutter 98 bereit, um ein Festziehen und Befestigen der Mutter 98 am Abstandhalter 114 und somit an der Kolbenstange 64 zu erleichtern. Die Ventilteller 116 werden gleitfähig am Abstandhalter 114 aufgenommen und liegen gegen den Kolbenkörper 90, um die Ausfederungsdurchlässe 102 zu verschließen, während die Kompressionsdurchlässe 100 offen bleiben. Die Halterung 118 wird auch gleitfähig am Abstandhalter 114 aufgenommen und liegt gegen die Ventilteller 116. Die Feder 120 wird über dem Abstandhalter 114 montiert und ist zwischen der Halterung 118 und der Mutter 98 angeordnet, die auf den Abstandhalter 114 geschraubt ist. Die Feder 120 spannt die Halterung 118 gegen die Ventilteller 116 und die Ventilteller 116 gegen den Kolbenkörper 90. Die Ventilteller 116 enthalten zumindest einen Schlitz 122, der ein begrenztes Maß an Entlüftungsströmung erlaubt, welche die Ausfederungsventilbaugruppe 94 umgeht. Wenn ein Fluiddruck auf die Ventilteller 116 ausgeübt wird, verformen sie sich elastisch am äußeren Umfangsrand, um die Ausfederungsventilbaugruppe 94 zu öffnen. Eine Unterlegscheibe 124 ist zwischen der Mutter 98 und der Feder 120 angeordnet, um die Vorlast für die Feder 120 und somit den Abblasedruck zu steuern, wie in der Folge beschrieben ist. Somit ist die Kalibrierung für das Abblasemerkmal der Ausfederungsventilbaugruppe 94 von der Kalibrierung für die Kompressionsventilbaugruppe 92 getrennt.
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Während eines Ausfederungshubs wird Fluid in der oberen Arbeitskammer 74 unter Druck gesetzt, wodurch Fluiddruck gegen die Ventilteller 116 reagiert. Wenn der Fluiddruck, der gegen die Ventilteller 116 reagiert, die Biegelast für die Ventilteller 116 überwindet, verformen sich die Ventilteller 116 elastisch und öffnen die Ausfederungsdurchlässe 102, so dass Fluid von der oberen Arbeitskammer 74 zur unteren Arbeitskammer 76 strömen kann. Die Stärke der Ventilteller 116 und die Größe der Ausfederungsdurchlässe 102 bestimmen die Dämpfungseigenschaften für den Stoßdämpfer 30 bei der Ausfederung. Vor der Verformung der Ventilteller 116 strömt eine gesteuerte Fluidmenge aus der oberen Arbeitskammer 74 durch den Schlitz 122 zur unteren Arbeitskammer 76, so dass eine Einstellbarkeit bei geringer Geschwindigkeit möglich ist. Wenn der Fluiddruck in der oberen Arbeitskammer 74 einen vorgegebenen Pegel erreicht, überwindet der Fluiddruck die Vorspannlast der Feder 120, was zu einer axialen Bewegung der Halterung 118 und der mehreren Ventilteller 116 führt. Die axiale Bewegung der Halterung 118 und Ventilteller 116 öffnet die Ausfederungsdurchlässe 102 vollständig, so dass ein Durchgang einer signifikanten Menge an Dämpfungsfluid möglich ist, wodurch der Fluiddruck abgeblasen wird, was notwendig ist, um einen Schaden am Stoßdämpfer 30 und/oder Fahrzeug 10 zu vermeiden. Zusätzliches Fluid, das der unteren Arbeitskammer 76 aufgrund des ”Stangenvolumen”-Konzepts zugegeben werden muss, strömt durch die Bodenventilbaugruppe 68.
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Unter Bezugnahme auf 5 weist die Bodenventilbaugruppe 68 einen Ventilkörper 142, eine Kompressionsventilbaugruppe 144 und eine Ausfederungsventilbaugruppe 146 auf. Die Kompressionsventilbaugruppe 144 und Ausfederungsventilbaugruppe 146 sind am Ventilkörper 142 mit einem Bolzen 148 und einer Mutter 150 befestigt. Das Festziehen der Mutter 150 spannt die Kompressionsventilbaugruppe 144 zum Ventilkörper 142. Der Ventilkörper 142 definiert mehrere Kompressionsdurchlässe 152 und mehrere Ausfederungsdurchlässe 154.
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Die Kompressionsventilbaugruppe 144 weist mehrere Ventilteller 156 auf, die durch einen Bolzen 148 und eine Mutter 150 gegen den Ventilkörper 142 gespannt sind. Während eines Kompressionshubs wird Fluid in der unteren Arbeitskammer 76 unter Druck gesetzt und der Fluiddruck in den Kompressionsdurchlässen 152 öffnet schließlich die Kompressionsventilbaugruppe 144 durch sich verformende Ventilteller 156. Die Kompressionsventilbaugruppe 92 der Kolbenbaugruppe 62 ermöglicht einen Fluidstrom von der unteren Arbeitskammer 76 zur oberen Arbeitskammer 74 und es strömt nur das ”Stangenvolumen” durch die Kompressionsventilbaugruppe 144. Die Dämpfungseigenschaften für den Stoßdämpfer 30 werden durch das Design der Kompressionsventilbaugruppe 144 der Bodenventilbaugruppe 68 bestimmt und können auch durch die Kompressionsventilbaugruppe 92 bestimmt werden.
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Die Ausfederungsventilbaugruppe 146 weist einen Ventilteller 158 und eine Ventilfeder 160 auf. Der Ventilteller 158 liegt gegen den Ventilkörper 142 und schließt die Ausfederungsdurchlässe 154. Die Ventilfeder 160 ist zwischen der Mutter 150 und dem Ventilteller 158 angeordnet, um den Ventilteller 158 gegen den Ventilkörper 142 vorzuspannen. Während eines Ausfederungshubs weist Fluid in der unteren Arbeitskammer 76 einen verminderten Druck auf, so dass der Fluiddruck in der Reservoirkammer 82 gegen den Ventilteller 158 reagiert. Wenn der Fluiddruck gegen den Ventilteller 158 die Vorspannungslast der Ventilfeder 160 überwindet, trennt sich der Ventilteller 158 vom Ventilkörper 142, um die Ausfederungsdurchlässe 154 zu öffnen und Fluid aus der Reservoirkammer 82 in die untere Arbeitskammer 76 strömen zu lassen. Die Dämpfungseigenschaften für einen Ausfederungshub können durch die Ausfederungsventilbaugruppe 94 gesteuert werden, wie oben ausführlich erklärt, und können auch durch die Ausfederungsventilbaugruppe 146 gesteuert werden.
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Unter Bezugnahme nun auf 6–8 sind der elastomere Anschlagpuffer 50 und die Anschlagpufferkappe 54 in näheren Einzelheiten dargestellt. Der elastomere Anschlagpuffer 50 ist ein elastomeres Element, das sich entlang der Kolbenstange 64 vom oberen Federsitz 46 zur Anschlagpufferkappe 54 und zur oberen Endkappe 80 erstreckt. Der elastomere Anschlagpuffer 50 ist ein ringförmiges Element, das die Kolbenstange 64 vollständig umgibt.
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Die Anschlagpufferkappe 54 ist ein ringförmiges Element, das aus Kunststoff, einem Polymer oder Metall besteht, das eine Durchgangsbohrung 170 definiert, durch die sich die Kolbenstange 64 erstreckt. Ein Anschlagpuffernasenhalterungselement 172 in der Form eines ringförmigen Vorsprungs 174 erstreckt sich um die Durchgangsbohrung 170 und erstreckt sich axial in eine Richtung hin zum elastomeren Anschlagpuffer 50. Die Anschlagpufferkappe 54 definiert eine Grenzfläche 176, die sich radial vom Anschlagpuffernasenhalterungselement 172 nach außen erstreckt. Während der Kompression des elastomeren Anschlagpuffers 50 definiert die Grenzfläche 176 einen Anschlag für den elastomeren Anschlagpuffer 50, der die Kompression des elastomeren Anschlagpuffers 50 bewirkt. Das Ende der Anschlagpufferkappe 54 gegenüber der Grenzfläche 176 definiert eine Eingriffsfläche, die so gestaltet ist, dass sie zur Außenfläche der oberen Endkappe 80 passt.
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Wenn sich während eines Kompressionshubs für den Stoßdämpfer 30 der Stoßdämpfer 30 seinem vollständig komprimierten Zustand nähert, gelangt zunächst eine Nase 178 des elastomeren Anschlagpuffers 50 mit dem Anschlagpufferhalterungselement 172 in Kontakt. Eine weitere Kompression des Stoßdämpfers 30 bewirkt, dass das Anschlagpuffernasenhalterungselement 172 die Nase 178 örtlich zusammengedrückt, und die Nase 178 gelangt schließlich mit der Grenzfläche 176 in Eingriff. Eine weitere Kompression des Stoßdämpfers 30 bewirkt eine weitere Kompression des elastomeren Anschlagpuffers 50 und einen weiteren Eingriff mit der Grenzfläche 176. Das Anschlagpuffernasenhalterungselement 172 stellt eine Halterungsfunktion bereit, die jegliche radiale Bewegung des elastomeren Anschlagpuffers 50 in Bezug auf die Grenzfläche 176 der Anschlagpufferkappe 54 reduziert oder eliminiert, um jegliche Geräuscherzeugung zu eliminieren, die durch die Gleitbewegung des elastomeren Anschlagpuffers 50 entlang der Grenzfläche 176 entsteht.
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Unter Bezugnahme nun auf 9 und 10 ist eine Anschlagpufferkappe 254 gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung dargestellt. Die Anschlagpufferkappe 254 ist dieselbe wie die Anschlagpufferkappe 54 mit Ausnahme des Anschlagpufferhalterungselements.
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Die Anschlagpufferkappe 254 ist ein ringförmiges Element, das aus einem Kunststoff, einem Polymer oder Metall besteht, das eine Durchgangsbohrung 270 definiert, durch die sich die Kolbenstange 64 erstreckt.
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Ein Anschlagpuffernasenhalterungselement 272 in der Form mehrerer Rillen 274, die mehrere ringförmige Stege oder Zähne 276 bilden, erstreckt sich um die Durchgangsbohrung 170 und erstreckt sich in eine Richtung hin zum elastomeren Anschlagpuffer 50. Die Anschlagpufferkappe 254 definiert einen Grenzfläche 278, die sich vom Anschlagpuffernasenhalterungselement 272 radial nach außen erstreckt. Während der Kompression des elastomeren Anschlagpuffers 50 definiert die Grenzfläche 278 einen Anschlag für den elastomeren Anschlagpuffer 50, der die Kompression des elastomeren Anschlagpuffers 50 bewirkt. Das Ende der Anschlagpufferkappe 254 gegenüber der Grenzfläche 278 definiert eine Eingriffsfläche, die so gestaltet ist, dass sie zur Außenfläche der oberen Endkappe 80 passt.
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Wenn sich während eines Kompressionshubs für den Stoßdämpfer 30 der Stoßdämpfer 30 seinem vollständig komprimierten Zustand nähert, gelangt zunächst eine Nase 178 des elastomeren Anschlagpuffers 50 mit dem Anschlagpufferhalterungselement 272 in Kontakt. Eine weitere Kompression des Stoßdämpfers 30 bewirkt, dass das Anschlagpuffernasenhalterungselement 272 die Nase 178 örtlich zusammengedrückt, und die Nase 178 gelangt schließlich mit der Grenzfläche 278 in Eingriff. Eine weitere Kompression des Stoßdämpfers 30 bewirkt eine weitere Kompression des elastomeren Anschlagpuffers 50 und einen weiteren Eingriff mit der Grenzfläche 278. Das Anschlagpuffernasenhalterungselement 272 stellt eine Halterungsfunktion bereit, die jegliche radiale Bewegung des elastomeren Anschlagpuffers 50 in Bezug auf die Grenzfläche 278 der Anschlagpufferkappe 254 reduziert oder eliminiert, um jegliche Geräuscherzeugung zu eliminieren, die durch die Gleitbewegung des elastomeren Anschlagpuffers 50 entlang der Grenzfläche 278 entsteht.
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Die vorangehende Beschreibung der Ausführungsformen dient der Veranschaulichung und Beschreibung. Sie soll weder umfassend sein, noch die Offenbarung einschränken. Einzelne Elemente oder Merkmale einer besonderen Ausführungsform sind im Allgemeinen nicht auf diese besondere Ausführungsform beschränkt, sondern, falls zutreffend, austauschbar und können in einer gewählten Ausführungsform verwendet werden, selbst wenn diese nicht im Speziellen dargestellt oder beschrieben ist. Diese kann auch auf zahlreiche Weisen variiert werden. Solche Variationen sind nicht als Abweichung von der Offenbarung zu verstehen und alle solche Modifizierungen sollten im Umfang der Offenbarung enthalten sein.
