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Technischer Hintergrund
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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Federung für ein Fahrrad.
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Erörterung des technischen
Hintergrunds
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Fahrrad
fahren wird immer mehr zu einer beliebten Form der Erholung sowie
zu einem zuverlässigen Transportmittel. Überdies
ist Fahrrad fahren zu einem sehr beliebten Wettkampfsport sowohl
für Amateure als auch für Profis gleichermaßen
geworden. Die Fahrradindustrie versucht beständig mit unterschiedlichen
Zielsetzungen verschiedene Bauteile von Fahrrädern zu verbessern.
Beispielsweise hatten konventionelle Fahrräder starre Rahmen
und Gabeln ohne vordere oder hintere Federung und übertrugen dadurch
vom Gelände induzierte Vibrationen direkt auf den Fahrradfahrer.
In letzter Zeit wurden Fahrräder wie Mountainbikes (MTB)
und Geländefahrräder (Englisch: all terrain bikes,
ATB), mit einem vorderen und/oder hinteren Federungsaufbau ausgestattet, der
dazu konfiguriert ist, im Wesentlichen geländeinduzierte
Vibrationen zu absorbieren, die sonst auf den Fahrradfahrer übertragen
würden. Abhängig vom Gelände ist es jedoch
für manche Fahrradfahrer wünschenswert, schnell
diese Federungsaufbauten zu justieren oder sogar festzustellen.
Obwohl justierbare Federungsaufbauten aufweisende Fahrräder (wie
in dem deutschen Patent Nr.
DE 19 532 088 A1 ) eingeführt worden
sind, werden Verbesserungen der Struktur und Funktion dieser Bauteile
weiterhin gewünscht.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Ein
Aspekt der vorliegenden Erfindung schafft vorteilhaft eine Fahrradfederung
mit einer Hubjustiereinheit, ein Federungsdämpfer, einer Dämpfungsjustiereinheit
und einem Steuerungsmechanismus. Die Hubjustiereinheit ist zur Justierung eines
Hubes der Fahrradfederung konfiguriert, welche zum Expandieren und
zum Kontrahieren innerhalb des Hubes konfiguriert ist. Der Federungsdämpfer
ist zum Aufbringen einer Dämpfungskraft auf die Fahrradfederung
konfiguriert. Die Dämpfungsjustiereinheit ist zum Justieren
der durch den Federungsdämpfer aufgebrachten Dämpfungskraft
konfiguriert. Der Steuerungsmechanismus koppelt die Hubjustiereinheit
operativ mit der Dämpfungsjustiereinheit und ist zum sequenziellen
Justieren des Hubes und der Dämpfungskraft konfiguriert.
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Zusätzliche
Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden
für den Fachmann aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung
ersichtlich, worin verschiedene beispielhafte Ausführungsformen
einfach durch Darstellung des besten anzuwendenden Weges zur Ausführung
der Erfindung gezeigt und beschrieben sind. Wie zu erkennen sein
wird, kann die Erfindung andere und unterschiedliche Ausführungsformen
aufweisen und ihre vielfachen Details können Modifikationen
in verschiedenen offensichtlichen Gesichtspunkten aufweisen, ohne
von der Erfindung abzuweichen. Demgemäß sollen
die Zeichnungen und die Beschreibung als erläuternd und
nicht als beschränkend aufgefasst werden.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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Eine
vollständigere Beurteilung der Erfindung und viele der
sie begleitenden Vorteile werden mit Bezug auf die nachfolgende
detaillierte Beschreibung leicht offensichtlich, insbesondere wenn
diese in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen betrachtet
werden, worin:
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1 eine
schematische Ansicht eines Bereiches eines mit einer Federungssteuerungseinheit ausgestatteten
Fahrrades ist, die zum selektiven Steuern eines Federungsaufbaus
des Fahrrades gemäß einer beispielhaften Ausführungsform
konfiguriert ist;
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2 eine
schematische Draufsicht der Federungssteuerungseinheit von 1 gemäß einer beispielhaften
Ausführungsform ist;
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3 eine
schematische Ansicht des Federungsaufbaus von 1 gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform ist;
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4 und 5 schematische
Perspektivansichten von Bereichen des Federungsaufbaus von 1 gemäß beispielhafter
Ausführungsformen sind;
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6 eine
vereinfachte Schnittansicht einer Dämpfungsjustiereinheit
des Federungsaufbaus von 3 gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform ist;
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7 eine
vereinfachte Schnittansicht einer Hubjustiereinheit des Federungsaufbaus
von 3 gemäß einer beispielhaften
Ausführungsform ist;
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8 eine
Schnittansicht eines Bereiches der Hubjustiereinheit von 3 und 7 gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform ist;
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9 und 10 Schnittansichten
von Bereichen der Dämpfungsjustiereinheit von 3 und 8 gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform sind;
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11 eine
Schnittansicht eines Bereiches der Dämpfungsjustiereinheit
von 3 und 8 in einem „normalen” Betriebszustand
gemäß einer beispielhaften Ausführungsform
ist;
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12 eine
Schnittansicht der Dämpfungsjustiereinheit von 11 entlang
der Linie XII-XII gemäß einer beispielhaften Ausführungsform
ist;
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13 eine
Schnittansicht eines Bereiches der Dämpfungsjustiereinheit
von 3 und 8 in einem „festgestellten” Betriebszustand
gemäß einer beispielhaften Ausführungsform
ist;
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14 eine
Schnittansicht der Dämpfungsjustiereinheit von 13 entlang
der Linie XIV-XIV gemäß einer beispielhaften Ausführungsform
ist;
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15 und 16 schematisch
Vorgänge zur Steuerung des Federungsaufbaus von 1 gemäß beispielhafter
Ausführungsformen zeigen;
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17 eine
Schnittansicht eines Bereiches einer modifizierten Dämpfungsjustiereinheit
von 3 und 8 gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform ist;
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18 eine
Schnittansicht der Dämpfungsjustiereinheit von 17 entlang
der Linie XVIII-XVIII gemäß einer beispielhaften
Ausführungsform ist;
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19 eine
Schnittansicht der Dämpfungsjustiereinheit von 18 entlang
der Linie XIX-XIX gemäß einer beispielhaften Ausführungsform
ist; und
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20 schematisch
einen Vorgang zur Steuerung des Federungsaufbaus von 1 mit
der modifizierten Dämpfungsjustiereinheit von 17 bis 19 gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform zeigt.
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Beschreibung von beispielhaften
Ausführungsformen
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Verschiedene
beispielhafte Ausführungsformen werden nun im Nachfolgenden
mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben,
worin gleiche Bezugszeichen entsprechende oder identische Elemente
durchgängig durch die verschiedenen Zeichnungen bezeichnen.
Demgemäß sollen die Zeichnungen und die Beschreibung
als erläuternd und nicht als beschränkend betrachtet
werden.
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1 ist
eine schematische Ansicht eines Bereiches eines mit einer Federungssteuerungseinheit
ausgestatteten Fahrrades, die zur selektiven Steuerung eines Federungsaufbaus
des Fahrrades gemäß einer beispielhaften Ausführungsform
konfiguriert ist. 2 zeigt eine schematische Draufsicht der
Federungssteuerungseinheit von 1, während 3 bis 5 verschiedene
schematische Ansichten des Federungsaufbaus von 1 zeigen. In
einer speziellen Ausführung ist die Federungssteuerungseinheit
dazu konfiguriert, den Fahrradfahrer (nicht gezeigt) zu befähigen,
dynamisch einen Hub und/oder eine Dämpfungskraft des Federungsaufbaus
wie bei einem gabelartigen Federungsaufbau eines Fahrrades zu justieren.
Während darauf speziell Bezug genommen wird, wird in Erwägung
gezogen, dass verschiedene beispielhafte Ausführungsformen
auch bei anderen Federungsaufbauten wie linearen Federungsaufbauten
usw. als auch bei anderen Fahrzeugen, z. B. Trikes, Motorrädern
und ähnlichem, Anwendung finden.
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Es
wird zunächst auf die 1 bis 3 Bezug
genommen. Ein Fahrrad 10 weist eine Steuerungseinheit 14 zum
dynamischen Steuern eines gabelartigen Federungsaufbaus (im Weiteren
Federung) 12 zwischen verschiedenen Betriebszuständen wie
einem ersten Zustand (z. B. einer ersten Federungseinstellung),
einem zweiten Zustand (z. B. einer zweiten Federungseinstellung)
und einem dritten Zustand (z. B. einer dritten Federungseinstellung)
auf. Diese Betriebszustände sind zum sequenziellen Justieren
eines Hubes und einer Dämpfungskraft der Federung 12 konfiguriert,
wie nachstehend verdeutlicht wird. Es wird jedoch angemerkt, dass
die Steuerungseinheit 14 zum sequenziellen Schalten zwischen
dem ersten Zustand und dem zweiten Zustand und zwischen dem zweiten
Zustand und dem dritten Zustand konfiguriert ist. Von daher kann
die Steuerungseinheit 14 sequenziell den Hub und die Dämpfungskraft
justieren.
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Gemäß verschiedener
beispielhafter Ausführungsformen ist ein oberer Endbereich 12a der
Federung 12 drehbar in beispielsweise einem Kopfrohr 16 eines
Rahmens 18 des Fahrrades 10 befestigt und untere
Endbereiche 12b der Federung 12 sind drehbar an
ein Rad 20 des Fahrrades 10 gekoppelt. Auf diese
Weise ist die Federung 12 zum Absorbieren von beispielsweise
geländeinduzierten Vibrationen konfiguriert, die ansonsten
auf den Fahrradfahrer (nicht gezeigt) über den Rahmen 18 und
das Rad 20 übertragen würden. Gemäß einer
Ausführungsform kann sich der erste Zustand der Federung 12 auf
eine relativ „lange” Hubfederungseinstellung beziehen, während
sich der zweite Zustand auf eine relativ „kurze” Hubfederungseinstellung
beziehen kann, wie nachfolgend verdeutlicht wird. Unter bestimmten
Umständen kann die Federung 12 dynamisch festgestellt
werden, beispielsweise wenn ein Betriebszustand (z. B. ein dritter
Zustand) der Federung 12 zum Feststellen einer Dämpfungskraft
der Federung 12 gesteuert wird. Von daher kann eine Betätigung
(z. B. Kontraktion und Expansion (oder Ausfederung)) einer ersten
Stoßdämpfereinheit 22 und einer zweiten Stoßdämpfereinheit 24 der
Federung 12 dynamisch über die Steuerungseinheit 14 justiert
und festgestellt oder gelöst werden.
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Wie
in 1 und 3 bis 5 zu sehen, weist
die Federung 12 die erste Stoßdämpfereinheit 22,
die ein oberes Teleskopelement 26 aufweist, das gleitbar
in einem unteren Bereich 28 aufgenommen ist, und die zweite
Stoßdämpfereinheit 24 auf, die ein oberes
Teleskopelement 30 aufweist, das gleitbar in einem unteren
Bereich 32 aufgenommen ist. Auf diese Weise sind die erste
und die zweite Stoßdämpfereinheit 22 und 24 zum
Absorbieren und Dämpfen von beispielsweise geländeinduzierten
Vibrationen konfiguriert, wenn das Fahrrad 10 gefahren
wird. Die oberen Teleskopelemente 26 und 30 sind
jeweils mit Federungseinstellmechanismen 34 und 36 zum
dynamischen Justieren eines Hubes und/oder einer Dämpfungskraft
der Federung 12 ausgestattet und befähigen daher
den Fahrradfahrer, die Expansion (oder Rückfederung) und
Kontraktion der Teleskopelemente 26 und 30 zu
steuern. Die Federungseinstellmechanismen 34 und 36 sind
mit entsprechenden durch Kabel bedienbaren Justierrollen (oder Justier-Aktoren) 38 und 40 ausgestattet,
die zwischen zumindest zwei Stellungen, wie dem ersten Zustand entsprechend
der relativen „langen” Hubfederungseinstellung
und dem zweiten Zustand entsprechend der „kurzen” Hubfederungseinstellung, über
die Steuerungseinheit 14 betätigt (z. B. gedreht)
werden können. Gemäß bestimmter Ausführungsformen
können eine oder mehrere der durch Kabel bedienbaren Justierrollen 38 und 40 über
die Steuerungseinheit 14 zu einem dritten Zustand entsprechend
einer festgestellten/gesperrten Federungseinstellung betätigt werden.
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Zurückblickend
auf 1 und 2 kann die Steuerungseinheit 14 an
einer Lenkstange 42 des Fahrrades 10 über
eine Rohrklemmanordnung eines Bremshebels 44 befestigt
werden; es wird jedoch in Erwägung gezogen, dass die Steuerungseinheit 14 alternativ
an der Lenkstange 42 über eine separate Rohrklemmanordnung
oder jegliche andere geeignete Befestigungsvorrichtung oder -aufbau
befestigt werden kann. In der gezeigten Ausführungsform
ist die Steuerungseinheit 14 zum Bedienen von einer oder
mehrerer der Justierrollen 38 und 40 durch beispielsweise
ein Steuerungskabel 46 wie einen Bowdenzug usw., der einen
inneren Draht 46a und ein äußeres Gehäuse 46b aufweist,
konfiguriert und damit aufgebaut. Der innere Draht 46a kann über
die Steuerungseinheit 14 wie bei einem „Ziehen” zum
Umschalten der Federung 12 von beispielsweise dem ersten
Zustand in den zweiten Zustand und von dem zweiten Zustand in den
dritten Zustand betätigt werden. Es wird angemerkt, dass
der innere Draht 46a ebenfalls über die Steuerungseinheit 14 wie
bei einem „Lösen” zum Umschalten der
Federung 12 von dem zweiten Zustand in den ersten Zustand
und von dem dritten Zustand in den zweiten Zustand betätigt werden
kann. Daraus folgt, dass, wenn die Steuerungseinheit 14 beispielsweise
auf „Ziehen” des inneren Drahts 46a gestellt
wird, eine oder mehrere der Justierrollen 38, 40 um
entsprechende Rotationsachsen 48 und 50 in einer
ersten Drehrichtung drehen können, so dass, wenn die Kontrolleinheit 14 auf „Lösen” des
inneren Drahts 46a gestellt wird, eine oder mehrere der
Justierrollen 38, 40 um die Rotationsachsen 48 und 50 in
einer zweiten Drehrichtung, wie einer entgegengesetzten Drehrichtung,
drehen können. Wie in 2 zu sehen,
weist die Steuerungseinheit 14 ein Basiselement 52 und
einen Drahtwicklungsmechanismus 54 mit einem Hebelbereich 56 und
einem Lösemechanismus 58 auf. Das Basiselement 52 ist
ein stationäres Element, das fest an der Lenkstange 42 befestigt
ist und positioniert ist, um einen Fahrradfahrer zu befähigen,
einfach den Drahtwicklungsmechanismus 54 und den Lösemechanismus 58 zu
betätigen, wie beispielsweise ohne zu erfordern, dass die
Hand des Fahrradfahrers die Lenkstange 42 los lässt.
Im Allgemeinen hat der Drahtwicklungsmechanismus 54 einen
Betriebsweg, der sich um eine mittlere Befestigungsachse 60 der Lenkstange 42 windet,
während der Lösemechanismus 58 einen
Betriebsweg hat, der sich beispielsweise linear, z. B. parallel,
bezüglich der Befestigungsachse 60 erstreckt.
Der Drahtwicklungsmechanismus 54 weist ein erstes Betriebselement 62 auf,
das beweglich relativ zu dem Basiselement 52 zur Drehung
zwischen dem ersten Zustand und dem zweiten Zustand und zwischen
dem zweiten Zustand und dem dritten Zustand, wie beispielsweise
um eine Rotationsachse, befestigt ist.
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Gemäß beispielhafter
Ausführungsformen kann das erste Betriebselement 62 eine
Ruheposition haben, die dem ersten Zustand entsprechen kann. Auf
diese Weise kann das erste Betriebselement 62 relativ zu
dem Basiselement 52 vorgespannt werden und dabei den zweiten
Zustand bilden (oder ihm sonstwie entsprechen). Demgemäß kann
ein Benutzer das Betriebselement 62 von dem ersten Zustand
zu einem oder mehrerer des zweiten oder dritten Zustands betätigen,
beispielsweise ziehen oder sonst betätigen. Es wird angemerkt,
dass das Betriebselement 62 an einer Stelle „arretiert”,
wenn es von dem ersten Zustand zu dem zweiten oder von dem zweiten
Zustand zu dem dritten Zustand betätigt wird. Um von einer
arretierten Stellung zurückzukehren, kann der Verwender
den Lösemechanismus 58 betätigen, der
zum „Lösen” des Betriebselements 62 von
beispielsweise dem zweiten Zustand oder dem dritten Zustand konfiguriert
ist. Von daher bringt der zuvor erwähnte Vorspanneffekt
das Betriebselement 62 in den beispielsweise ersten Zustand
oder den zweiten Zustand zurück. Obwohl beispielhafte Ausführungsformen
mit Bezug auf die Steuereinheit 14 beschrieben wurden,
können andere geeignete oder äquivalente Steuereinheiten
zusätzlich (oder alternativ) verwendet werden, wie dem
Durchschnittsfachmann leicht ersichtlich wird. Weiter wird in Erwägung gezogen,
dass einer oder mehrere Zwischenbetriebszustände zwischen
dem ersten Zustand und dem zweiten Zustand und/oder zwischen dem
zweiten Zustand und dem dritten Zustand vorgesehen sein können.
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Zurückblickend
auf 3 bis 5 kann die Federung 12 in
eine Gabel des Fahrrades 10 eingebracht sein (oder diese
sonstwie definieren), wie beispielsweise eine Vordergabel des Fahrrades 10.
Es wird jedoch in Erwägung gezogen, dass die Federung 12 alternativ
(oder zusätzlich) als ein hinterer Federungsaufbau verwendet
werden kann oder Teil dieses hinteren Federungsaufbaus ist und dabei
andere Steuerungseinheiten entsprechend dieser anderen Federungsaufbaukonfigurationen
aufweisen kann. In der gezeigten Ausführungsform jedoch
weist die Federung 12 ein mittleres Rohrelement 64 (z.
B. ein Steuerrohr), das drehbar mit dem Rahmen 18 verbunden
ist, und einen Bügel 66 (oder ersten Verbinder)
auf, der das mittlere Rohrelement 64 starr mit der ersten
Stoßdämpfereinheit 22 und der zweiten Stoßdämpfereinheit 24 verbindet,
die jeweils an den unteren Endbereichen 12b jedes Endes
einer Achse 68 des Rades 20 angebracht sind. Ein
Strukturelement oder Bügel 70 (oder zweiter Verbinder)
ist vorgesehen und zur starren Verbindung des unteren Bereiches 28 der
Stoßdämpfereinheit 22 mit dem unteren
Bereich 32 der zweiten Stoßdämpfereinheit 24 konfiguriert.
Auf diese Weise verschafft das Strukturelement 70 der Federung 12 strukturelle
Stabilität. Es wird angemerkt, dass der Rahmen 18 über
das Kopfrohr 16 drehbar an dem mittleren Rohrelement 64 der oberen
Teleskopelemente 26 und 30 (die über
den Bügel 66 miteinander verbunden sind) angebracht
ist und dass das Rad 20 an den unteren Bereichen 28 und 32 (die über
einen Bügel 74 miteinander verbunden sind) der
Stoßdämpfereinheiten 22 bzw. 24 angebracht
ist. Von daher kann die Federung 12 zwischen dem Rahmen 18 und
dem Rad 20 vorgesehen sein, so dass ermöglicht
wird, dass geländeinduzierte Vibrationen von beispielsweise
dem Rad 20 absorbiert und gedämpft werden, anstatt
auf den Rahmen 18 und einen darauf sitzenden Radfahrer übertragen werden.
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Gemäß verschiedener
beispielhafter Ausführungsformen umfasst die erste Stoßdämpfereinheit 22 das
obere Teleskopelement 26, dessen oberes Ende mit einem
Verbindungsbügel 72 des Bügels 66 verbunden
(beispielsweise über Gewinde miteinander in Eingriff) ist.
Das obere Teleskopelement 26 weist außerdem ein
unteres Ende davon auf, das gleitbar in einem oberen Ende des unteren
Bereiches 28 der ersten Stoßdämpfereinheit 22 aufgenommen ist.
Auf ähnliche Weise umfasst die zweite Stoßdämpfereinheit 24 das
obere Teleskopelement 30, dessen oberes Ende mit einem
Verbindungsbügel 74 des Bügels 66 verbunden
(beispielsweise über Gewinde miteinander in Eingriff) ist,
und ein unteres Ende davon, das gleitbar in einem oberen Ende des unteren
Bereiches 32 der zweiten Stoßdämpfereinheit 24 aufgenommen
ist. Wie zuvor angemerkt, sind die unteren Endbereiche 12b der
unteren Bereiche 28 und 32 an der Achse 68 des
Rades 20 über jegliche geeignete Kopplungsvorrichtungen,
Aufbauten oder Mechanismen angebracht.
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Es
wird weiter Bezug auf 1 und 3 genommen.
Die Federungseinstellmechanismen 34 und 36 sind
an oberen Endbereichen der oberen Teleskopelemente 26 bzw. 30 vorgesehen
und erstrecken sich von einer oberen Oberfläche des Bügels 66.
Die Federungseinstellmechanismen 34 bzw. 36 weisen
Justieraktoren 38 und 40 (d. h. die Justierrollen)
auf, die jeweils zum Justieren eines Hubs und einer Dämpfungskraft
der Federung 12 konfiguriert sind. Auch wenn die Federungseinstellmechanismen 34 und 36 der
Umgebung ausgesetzt gezeigt sind, wird in Erwägung gezogen,
dass die Federungseinstellmechanismen 34 und/oder 36 durch
ein oder mehrere Gehäuseelemente (nicht gezeigt) bedeckt (oder
sonstwie verschlossen) sein können. Die Federungseinstellmechanismen 34 und 36 werden
in größerem Detail gemäß 4, 5 und 8 bis 10 beschrieben.
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4 und 5 stellen
vergrößerte schematische Perspektivansichten der
Federungseinstellmechanismen 34 bzw. 36 der Federung 12 dar.
Gemäß beispielhafter Ausführungsformen
weisen die Federungseinstellmechanismen 34 und 36 die
Justierrollen 38 und 40 auf, die über
Wechselwirkung mit der Steuerungseinheit 14 zum Betätigtwerden
konfiguriert sind, beispielsweise zum Gedrehtwerden um entsprechende
Rotationsachsen 48 und 50, wie beispielsweise
Betätigung des Betriebselements 62 der Steuereinheit 14 unter
und zwischen verschiedenen Betriebszuständen. Auf diese
Weise kann sich ein Bereich 46c des Steuerkabels 46 von
der Steuereinheit 14 zu einem Kabelaufnahmebereich 76 des
Federungseinstellmechanismus 36 erstrecken. Der Bereich 46c des
Steuerkabels 46 kann über jegliche geeignete Kopplungsmechanismen 80 wie
eine Stellschraube in einem Aussparungsraum 78 der Justierrolle 40 gesichert
sein. Demgemäß kann sich ein Bereich 46d des
Steuerungskabels 46 von der Justierrolle 40 zu
der Justierrolle 38 erstrecken und kann entsprechend in
einem Aussparungsraum 82 der Justierrolle 38 über
jeglichen geeigneten Kopplungsmechanismus 84 wie eine Stellschraube
gesichert sein. Wie nachfolgend verdeutlicht wird, bewirkt die Justierung
der Betriebszugspannung des Steuerungskabels 46, dass sich
eine oder mehrere Justierrollen 38 und 40 um entsprechende
Rotationsachsen 48 und 50 drehen und dabei eine
Veränderung in einem Hub und/oder Dämpfungskraftcharakteristik
der Federung 12 bewirken. Demgemäß stellen
die Steuerungseinheit 14 und das Steuerungskabel 46 im Wesentlichen
einen Steuerungsmechanismus dar, der operativ eine Hubjustiereinheit
mit einer Dämpfungsjustiereinheit der Federung 12 koppelt,
um so sequenziell den Hub und die Dämpfungskraft der Federung 12 zu
justieren.
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Gemäß bestimmter
beispielhafter Ausführungsformen kann die Justierrolle 40 relativ
zu einer Drehposition (z. B. Ruhezustand) einer Welle 86 der zweiten Stoßdämpfereinheit 24 vorgespannt
sein, die, wenn betätigt (z. B. gedreht), zum Verändern
eines Hubs der Federung 12 konfiguriert ist. Es wird angemerkt,
dass eine oder mehrere innere Komponenten der zweiten Stoßdämpfereinheit 24 zum
Bewirken dieser Veränderungen (oder Justierungen) in größerem
Detail gemäß 7 und 8 beschrieben
werden. Auf diese Weise kann die Justierrolle 40 einen
zweiten Ankerbereich 88 zur Kopplung der Justierrolle 40 an
ein distales Ende eines vorspannenden Elements (wie einer Spiralfeder) 90 aufweisen, das
zur Vorspannung der Justierrolle 40 auf beispielsweise
einen oder mehrere der zuvor erwähnten Betriebszustände
beispielsweise um die Drehachse 50 konfiguriert ist. Ein
gegenüberliegendes distales Ende des Vorspannelementes 90 kann
beispielsweise an einen Ankerbügel 92 gekoppelt
sein, der sich von dem Bügel 66 der Federung 12 erstreckt
und damit fest in Eingriff ist.
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Zusätzlich
(oder alternativ) kann die Justierrolle 38 relativ zu einer
Drehstellung (z. B. Ruhezustand) eines Betätigungselementes 94 der
ersten Stoßdämpfereinheit 22 vorgespannt
sein, die, wenn betätigt (z. B. gedreht), zum Verändern
einer Dämpfungskraft der Federung 12 konfiguriert
ist. In bestimmten Ausführungsformen bringt eine Drehung der
Rolle 38 diese schließlich mit dem Betätigungselement 94 in
Eingriff, so dass beide, Rolle 38 und Betätigungselement 94,
als eine Einheit drehen können. Demgemäß kann
die Drehung des Betätigungselementes 94 zum „Feststellen” der
ersten Stoßdämpfereinheit 22 verwendet
werden. Es wird angemerkt, dass eine oder mehrere innere Komponenten
der ersten Stoßdämpfereinheit 22 zum
Bewirken eines „Feststellen” und/oder von Dämpfungsjustierungen ausführlicher
zusammen mit 6 und 9 bis 14 beschrieben
werden. Auf diese Weise kann ein Vorspannelement (wie eine Torsionsfeder) 96 zwischen
einem ersten Ankerbereich 98 und der Justierrolle 38 verankert
sein. Beispielsweise kann eine Torsionsfeder 96 um eine
innere diametrische Oberfläche (nicht gezeigt) eines Aussparungsraums 82 der
Justierrolle 38 gewickelt sein. Von daher kann ein erstes
distales Ende der Torsionsfeder 96 an dem ersten Ankerbereich 98 verankert
sein, während ein zweites distales Ende der Torsionsfeder 96 über
Bohrungsöffnungen 100 an der Justierrolle 38 verankert sein
kann. Demgemäß kann die Torsionsfeder 96 die Justierrolle 38 vorspannen
auf beispielsweise einen oder mehreren der zuvor erwähnten
Betriebszustände hin, beispielsweise um die Rotationsachse 48.
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6 und 7 sind
jeweils vereinfachte Schnittansichten der ersten und zweiten Stoßdämpfereinheiten 22 und 24 der
Federung 12. Es wird angemerkt, dass die Komponente(n)
der ersten und zweiten Stoßdämpfereinheiten 22 und 24 auf
eine allgemeine Weise gezeigt werden, um die Zeichnungen davon zu
vereinfachen, während 8 bis 14 detailliertere
Ansichten der ersten und zweiten Stoßdämpfereinheit 22 und 24 bereitstellen.
Gemäß beispielhafter Ausführungsformen
ist die erste Stoßdämpfereinheit 22 als
Dämpfungsjustiereinheit konfiguriert und schließt
damit eine justierbare Dämpfungseinheit 102 ein,
während die zweite Stoßdämpfereinheit 24 als
eine Hubjustiereinheit konfiguriert ist und damit eine justierbare
Luftfeder 104 einschließt, die im Einklang (über
beispielsweise den Bügel 66) die Federung 12 mit
einer justierbaren Feder- und Dämpfungscharakteristik versorgen.
Es wird angemerkt, dass die erste Stoßdämpfereinheit 22 eine Dämpfungsjustiereinheit 106a an
einem oberen Ende der justierbaren Dämpfungseinheit 102 einschließt
und dass die zweite Stoßdämpfereinheit 24 eine
Hubjustiereinheit 108 an einem oberen Ende der justierbaren
Luftfeder 104 einschließt.
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Mit
Bezug auf 7 weist die justierbare Luftfeder 104 ein
oberes Dichtungselement 110 auf, das mit dem oberen Teleskopelement 30 über
die Hubjustiereinheit 108 verbunden ist. Eine longitudinale
Position des oberen Dichtungselements 110 entlang des oberen
Teleskopelementes 30 kann durch die Hubjustiereinheit 108 justiert
werden, wie nachfolgend verdeutlicht wird. Es wird angemerkt, dass
die Justierung der Hubjustiereinheit 108 eine Hublänge
(d. h. Maximum, Minimum, usw., Hublänge) der zweiten Stoßdämpfereinheit 24 bestimmt.
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Gemäß verschiedener
beispielhafter Ausführungsformen weist die justierbare
Luftfeder 104 ein unteres Dichtungselement 112 auf,
das starr mit einem unteren Ende des unteren Bereiches 32 über
ein Rohr 114 verbunden ist. Das untere Dichtungselement 112 ist
gleitbar in einem Rohr 116 aufgenommen, das mit dem oberen
Dichtungselement 110 verbunden ist und somit ist eine Kammer
(z. B. eine Luftkammer) 118 zwischen dem oberen Dichtungselement 110 und
den unteren Dichtungselement 112 definiert. Auf diese Weise
kann das untere Dichtungselement 112 als „Kolben” 112 bezeichnet
werden. Es wird angemerkt, dass die Kammer 118 als eine
Luftfeder zwischen dem oberen Teleskopelement 30 (über
das obere Dichtungselement 110) und den unteren Bereich 32 (über
das untere Dichtungselement 112) wirkt. Ein relativ konstantes
Volumen und damit ein veränderbarer Gasdruck (z. B. Luft)
in der Kammer 118 kann über ein Ventil/eine Düse 120 justiert werden,
das fluide mit der Kammer 118 über einen sich
durch das Rohr 114 erstreckenden Kanal verbunden ist. Die
justierbare Luftfeder 104 kann außerdem eine Spiralfeder 122 aufweisen,
die eine Vorspannung des unteren Dichtungselementes 112 gegen
ein oberes Dichtungselement 110 bewirkt und dabei weitere
Feder- und/oder Dämpfungscharakteristiken für
die justierbare Luftfeder 104 schafft.
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Wie
zuvor beschrieben, kann die Hubjustiereinheit 108 zur Justierung
einer Hublänge der zweiten Stoßdämpfereinheit 24 durch
Justieren einer longitudinalen Position des oberen Dichtungselementes 110 entlang
einer Länge des oberen Teleskopelementes 30 verwendet
werden. Da ein Volumen, beispielsweise ein Luftvolumen, in der Kammer 118 während
der Verwendung relativ konstant verbleiben kann (fehlende Justierung über
das Ventil/die Düse 120), können relative
Positionen zwischen dem oberen Dichtungselement 110 und
dem unteren Dichtungselement 112 relativ konstant verbleiben,
wenn äußere Kräfte (z. B. Vibrationen)
an der Federung 12 vernachlässigt werden. Als
solche hat die Justierung einer longitudinalen Position des oberen
Dichtungselementes 110 entlang des oberen Teleskopelementes 30 eine
Wirkung einer Justierung von einer longitudinalen Position des unteren
Dichtungselementes 112 in einer gleichen Richtung, die
dabei eine Hublänge der zweiten Stoßdämpfereinheit 24 justiert. Wenn
beispielsweise das obere Dichtungselement 110 nach oben
verstellt wird (beispielsweise auf eine Federungseinstelleinheit 36 zu),
dann kann das untere Dichtungselement 112 ebenfalls relativ
zu dem oberen Teleskopelement 30 aufwärts verstellt
werden und beispielsweise kann eine maximale Hublänge der
zweiten Stoßdämpfereinheit 24 verringert
werden. Eine solche Hubjustierung wird über das Strukturelement 70 auf
die erste Stoßdämpfereinheit 22 übertragen.
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Zurückblickend
auf 6 weist die Dämpfungseinheit 102 ein
oberes Dichtungselement 124 auf, das starr mit dem oberen
Teleskopelement 26 verbunden ist. Die Dämpfungseinheit 102 weist
weiter ein unteres Dichtungselement 126 auf, das starr mit
einem unteren Ende des unteren Teleskopelementes 28 über
ein Rohr 128 verbunden ist. Das untere Dichtungselement 126 ist
gleitbar in einem Rohr 130 des oberen Teleskopelementes 26 aufgenommen.
Auf diese Weise kann das untere Dichtungselement 126 als „Kolben” 126 bezeichnet
werden. Eine Fluidkammer 132 ist zwischen dem oberen Dichtungselement 124 und
dem unteren Dichtungselement 126 an einem unteren Ende
des oberen Teleskopelementes 26 definiert. Demgemäß kann
die Fluidkammer 132 darin jegliches geeignete Dämpfungsfluid,
wie z. B. Öl, aufweisen, das in Verbindung mit dem unteren
Dichtungselement 126 verwendet wird, um als ein Dämpfer
zu wirken. Das untere Dichtungselement 126 weist eine Mehrzahl
von Löchern (oder Fluidströmungsöffnungen) 134 auf,
die es ermöglichen, dass das Fluid von der Fluidkammer 132 hindurch
wandert. Auf diese Weise teilt das untere Dichtungselement 126 effektiv
die Fluidkammer 132 in einen oberen Hohlraum 136 und
einen unteren Hohlraum 138, wobei es die Löcher 134 des
unteren Dichtungselementes 126 ermöglichen, dass
das Fluid abhängig von einer Kraft (Kräften),
die an dem oberen Teleskopelement 26 und an den unteren
Bereichen 28 wirken, von einem Hohlraum zu dem anderen wandert.
Es wird angemerkt, dass eine durch die Dämpfungseinheit 102 hergestellte
effektive Dämpfungskraft im Wesentlichen einem Fluidvolumen
zugeordnet wird, das dazu fähig ist, durch die Löcher 134 zu
wandern, wenn das in dem Rohr 130 aufgenommene untere Dichtungselement 126 in
die Fluidkammer 132 (oder aus ihr heraus) verschoben wird. Als
solche können Dämpfungskräfte an dem
oberen Teleskopelement 26 als auch an dem unteren Bereich 28 wirken.
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Wie
in 6 zu sehen, weist die Dämpfungsjustiereinheit 106a mehrere
Komponenten auf, die es dem Fluid ermöglichen, von der
Fluidkammer 132 in eine Speicherkammer 140 hinein
und aus einer Speicherkammer 140 verschoben zu werden,
die beispielsweise über dem oberen Dichtungselement 124 angeordnet
ist. Beispielsweise kann ein Rohr 142 vorgesehen sein,
dass sich abwärts erstreckt durch eine Öffnung
in dem oberen Dichtungselement 124, eins oder mehrere Löcher 144 sind
in dem oberen Dichtungselement 124 vorgesehen und eins
oder mehrere Einwegventile (z. B. Rückflussklappen, die durch
Federn vorgespannt sein können) sind an einer unteren Oberfläche
des oberen Dichtungselementes 124 für die Löcher 144 vorgesehen,
um es dem Fluid zu ermöglichen, in, aber nicht aus der
Fluidkammer 132 zu strömen. Eine oder mehrere
obere Öffnungen 146 sind beispielsweise an einem
oberen Ende des Rohres 142 vorgesehen und ein oder mehrere
Einwegventile für die oberen Öffnungen 146 sind
vorgesehen, um eine Aufwärtsströmung von der Fluidkammer 132 in
die Speicherkammer 140 durch die Öffnungen 146 zu
ermöglichen, aber nicht eine Abwärtsströmung
von den Öffnungen 146 zu der Fluidkammer 132 durch
das Rohr 142. Gemäß einzelner Ausführungsformen
weist die Dämpfungsjustiereinheit 106a ein Ventil 148 auf,
das als Aktor wirkt, der dazu fähig ist, die oberen Öffnungen 146 zur
Steuerung der Fluidströmung zu dem Speicherhohlraum 140 zu schließen
oder zu öffnen. Es wird angemerkt, dass, wenn das Ventil 148 geschlossen
ist, die Öffnungen 146 ebenfalls geschlossen sind
und daher verhindert wird, dass das Fluid zwischen der Fluidkammer 132 und
dem Speicherhohlraum 140 strömt. Auf diese Weise
kann die Dämpfungsjustiereinheit 106a ein Feststell-Merkmal
für die erste Stoßdämpfereinheit 22 bereitstellen.
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8 ist
eine vergrößerte Teilschnittansicht einer Hubjustiereinheit 150 der
zweiten Stoßdämpfereinheit 24. Die Hubjustiereinheit 150 weist
eine Welle 152 auf, die eine helikal gewundene oder genutete Oberfläche 152a an
einem äußeren Umfang davon aufweist, die als Aktor
zur Justierung eines Hubes der zweiten Stoßdämpfereinheit 24 vorgesehen
ist. Im Allgemeinen weist die Justiereinheit 150 die Welle 152,
einen oberen Zylinder 154 mit einem starr mit einem oberen
Ende des oberen Teleskopelementes 30 verbundenen oberen
Bereich und einen unteren Zylinder 156 auf, dessen oberer
Bereich gleitbar in einem unteren Bereich des oberen Zylinders 154 aufgenommen
ist. Die Welle 152 ist durch einen oberen Bereich des oberen
Zylinders 154 drehbar aufgenommen. Es wird angemerkt, dass
die Welle 152 ein oberes Ende 152b aufweist, das
als der Justieraktor 40 oder eine Komponente davon wirkt.
Die Welle 152 weist weiter Flansche 152c und 152d auf,
die benachbart zu einer oberen Oberfläche bzw. zu einer unteren
Oberfläche des oberen Zylinders 154 derart angeordnet
sind, dass die Welle 152 sich nicht axial bewegen kann,
aber um eine Drehachse davon drehen kann. Ein unteres Ende 152e der
Welle 152 ist in einem unteren Bereich des oberen Zylinders 154 vorgesehen.
Der obere Bereich des unteren Zylinders 156 weist Kugelelemente 158 auf,
die mit der gewundenen Oberfläche 152a der Welle 150 in
Eingriff stehen und den unteren Zylinder 156 in einem Inneren des
oberen Zylinders 154 abstützen. Abdichtungen oder
Dichtungen 160 (z. B. O-Ringe usw.) sind an einem äußeren
Umfang eines oberen Bereiches des unteren Zylinders 156 vorgesehen,
um eine Grenzfläche zwischen dem unteren Zylinder 156 und
dem oberen Zylinder 154 abzudichten. Wie zuvor beschrieben,
ist die Steuerungseinheit 14 zum Betätigen (z.
B. Drehen) des oberen Endes 152b der Welle 152 konfiguriert,
so dass eine entsprechende Drehbewegung der helikal gewundenen oder
genuteten Oberfläche 152a die Kugelelemente 158 führt
und sich der untere Zylinder 156, wie durch die Dichtungen 160 geführt,
relativ aufwärts oder abwärts in dem oberen Zylinder 154 bewegen
kann. Eine solche mechanische Justierung der Hubjustiereinheit 150,
wie über die gewundene Oberfläche 152a der
Welle 152, schafft eine Feinsteuerung über Justiereinstellungen einer
Hublänge, vorausgesetzt dass eine justierte Länge
eines Hubes und sein justierbarer Bereich bezüglich eines
Rotationsbetrages der Welle 152 präzise bestimmt
werden kann. Beispielsweise können ein Durchmesser der
Aktorwelle 152 und eine Steigung des gewundenen Bereiches 152a daran
zum Schaffen einer gewünschten Justiereinstellung ausgewählt
werden, d. h. ein gewünschtes Maximum, Minimum, usw., Länge,
mit einer gewünschten Justierbarkeit der Länge
zwischen der Maximal- und Minimallänge.
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Mit
Bezug auf die 9 und 10 sind zwei
Schnittansichten einer Dämpfungsjustiereinheit 106b der
ersten Stoßdämpfereinheit 22 gezeigt.
Gemäß verschiedener beispielhafter Ausführungsformen
kann die Dämpfungsjustiereinheit 106b einen Dämpfungskolben 162,
ein Feststell- oder Sperrventil 164, einen Sperrkolben 166,
ein Rückschlagventil 168, eine Ausblasmechanismus 170,
einen freien Kolben 172, eine Kompressionsfeder 174,
ein oberes Stützelement 176, ein oberes Körperelement 178 und
ein Dämpfungskraftjustierventil 180 aufweisen. Das
Sperrventil 164 und der Sperrkolben 166 arbeiten
zum Bilden eines Dämpfungssperrmechanismus, der die Federung 12 effektiv
sperrt/feststellt, zusammen, so dass die Federung 12 als
eine starre, nicht-federnde Gabel wirken kann, wenn sie sich im „festgestellten/gesperrten” Modus
befindet.
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Der
Federungseinstellmechanismus 34 ist an einem oberen Ende
des oberen Teleskopelementes 26 angeordnet und ist operativ
mit dem Sperrventil 164 und dem Dämpfungskraftjustierventil 180 gekoppelt.
Gemäß einzelner Ausführungsformen weist der
Federungseinstellmechanismus 34 ein erstes Aktorelement 38 und
ein zweites Aktorelement 94 auf. Das erste Aktorelement 38 ist
operativ mit dem Dämpfungskraftjustierventil 180 gekoppelt,
um zu ermöglichen, dass eine Dämpfungskraft der
Dämpfungsjustiereinheit 106b justiert werden kann.
Das zweite Aktorelement 94 ist operativ mit dem Sperrventil 164 gekoppelt.
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Der
Dämpfungskolben 162 teilt im Wesentlichen das
obere Teleskopelement 26 in zwei Bereiche, um so eine obere
innere Kammer 182 (z. B. Speicherkammer 140) und
eine untere innere Kammer 184 (z. B. Fluidkammer 132)
zu definieren. Auf diese Weise weist der Dämpfungskolben 162 eine ringförmige
Dichtung oder O-Ring auf, der zwischen einer äußeren
Umfangsfläche und einer inneren Oberfläche des
oberen Teleskopelementes 26 angeordnet ist, um eine Dichtung
dazwischen und dabei eine obere und untere innere Kammer 182 und 184 zu
erzeugen. Der Dämpfungskolben 162 kann auch eine
Mehrzahl von Ausfederöffnungen 186 und eine Mehrzahl
von Kompressionsöffnungen 188 aufweisen. Die Ausfederöffnungen 186 und
die Kompressionsöffnungen 188 sind abwechselnd
um die Dämpfungsposition 162 wie beispielsweise
in einer umlaufenden Weise, um den Dämpfungskolben 162 angeordnet.
In einer Ausführungsform weist der Dämpfungskolben 162 ein
Kontrollventil 190 und ein Plättchenstapelventil 192 auf;
es wird jedoch in Erwägung gezogen, dass andere geeignete
Richtungsventile (oder Strömungssteuerungsmechanismen)
angewendet werden können.
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In
der beschriebenen Ausführungsform kann das Kontrollventil 190 eine
Kontrollventilplatte 190a, eine Kompressionsfeder 190b und
eine Federhalterung 190c aufweisen. Auf diese Weise kann
die Kontrollventilplatte 190a gegen ein unteres Ende des Dämpfungskolben 162 angesichts
einer durch die Kompressionsfeder 190b auferlegten Vorspannkraft drücken,
wobei die Kompressionsfeder 190b normalerweise die Ausfederöffnungen 186 schließt;
während der Ausfederung der Federung jedoch (z. B. Expansion
der Federung 12) verstellt das Fluid von der oberen inneren
Kammer 182 die Kontrollventilplatte 190a von dem
unteren Ende des Dämpfungskolbens 162 und öffnet
dabei die Ausfederöffnungen 186, was ermöglicht,
dass das Fluid von der oberen inneren Kammer 182 hindurchströmt.
Von daher ermöglicht das Kontrollventil 190 selektiv
dem Fluid eine Kommunikation zwischen der oberen inneren Kammer 182 und
der unteren inneren Kammer 184 über die Ausfederöffnungen 186 während
der Ausfederungsverstellung der Federung 12.
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Das
Plättchenstapelventil 92 grenzt normalerweise
an ein oberes Ende des Dämpfungskolbens 162 zum
Abschließen der Kompressionsöffnungen 188 an.
Auf diese Weise kann das Plättchenstapelventil 192 ein
einzelnes Plättchen oder ein Stapel aus mehreren Plättchen
sein, die im Wesentlichen eine ringförmige Form haben können,
wobei jedoch jede geeignete Geometrie verwendet werden kann. Das Plättchenstapelventil 92 erlaubt
selektiv dem Fluid die Kommunikation zwischen der oberen inneren Kammer 182 und
der unteren inneren Kammer 184 über die Kompressionsöffnungen 188.
Während der Kompression der Federung 12 kann das
Plättchenstapelventil 92 im Wesentlichen als Membranfeder dienen
und ist dabei zur Verbiegung in Erwiderung auf eine ausreichende
Ansammlung von Fluiddruck in der unteren inneren Kammer 184 konfiguriert. Während
der Ausfederungsverstellung der Federung 12 ist das Plättchenstapelventil 192 zum
Verhindern, dass Fluid durch das Plättchenstapelventil 92 strömt, in
Eingriff mit einer oberen Oberfläche des Dämpfungskolbens 162.
Es wird jedoch angemerkt, dass das Kontrollventil 190 es
dem Fluid ermöglicht, zwischen der oberen inneren Kammer 182 und
der unteren inneren Kammer 184 über die Ausfederungsöffnungen 186 während
der Ausfederung der Federung 12 zu kommunizieren.
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Das
Sperrventil 164 ist drehbar in dem oberen Teleskopelement 26 befestigt,
wobei seine äußere Umfangsoberfläche
einwärts von einer inneren Oberfläche des oberen
Teleskopelementes 26 einwärts beabstandet ist.
Auf diese Weise ist das Sperrventil 164 drehbar zwischen
einer Sperrposition entsprechend einem Nicht-Dämpfungs-
oder Sperrmodus und einer gelösten Position entsprechend
einem normalen Dämpfungs- oder Betriebsmodus drehbar. Gemäß verschiedener
beispielhafter Ausführungsformen jedoch kann das Sperrventil 164 drehbar
zwischen jeglicher Anzahl von Positionen sein, die letztlich zu
der zuvor erwähnten Sperrposition fortschreiten. In jedem
Fall ist die Fluidströmung durch den Sperrkolben 166 und
dabei zwischen der oberen und unteren inneren Kammer 182 und 184 effektiv
blockiert, wenn das Sperrventil 164 auf eine Sperrposition
(oder -zustand) gedreht wird. Wenn das Sperrventil 164 in
einer gelösten Position ist, kann Fluid durch den Sperrkolben 166 und
dabei zwischen der oberen und unteren inneren Kammer 182 und 184 strömen, so
dass die Federung 12 in einem oder mehreren „normalen” Betriebsmodi
arbeiten kann, d. h. in einem oder mehreren Modi zum Absorbieren
von geländebedingten Vibrationen.
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Zurückblickend
auf 11 und 13 kann das
Sperrventil 164 einen Hauptkörperbereich 164a, einen
oberen Wellenbereich 164b und einen unteren Wellenbereich 164c aufweisen.
Eine zentrale Bohrung 164d erstreckt sich axial durch die
Bereiche 164a bis 164c, um zu ermöglichen,
dass das Fluid dort hindurchströmt. Wie in 12 und 14 zu
sehen, weist der Hauptkörperbereich 164a eine
Mehrzahl von Nockenbereichen (z. B. drei Nockenbereiche) auf, die
in einer Umfangsrichtung gleichmäßig voneinander
beabstandet sein können und dabei eine Mehrzahl von axialen
Fluidströmungskanälen 194 definieren.
Auf diese Weise erstreckt sich eine Mehrzahl von radialen Bohrungen
(z. B. drei radiale Bohrungen) 164e radial von der zentralen
Bohrung 164d zu den axialen Fluidströmungskanälen 194,
um zu ermöglichen, dass das Fluid von der zentralen Bohrung 164d durch
die radialen Bohrungen 164e zu den axialen Fluidströmungskanälen 194 während
der Kompression der Federung 12 strömt. Demgemäß bilden
die zentrale Bohrung 164d und die radialen Bohrungen 164e einen
zentralen Kompressionsfluidkanal zur Verbindung der unteren inneren
Kammer 184 mit der oberen inneren Kammer 182.
Das Dämpfungskraftjustierventil 180 kann in der
zentralen Bohrung 164d des Sperrventiles 164 zur
Justierung einer Strömungsrate des von der zentralen Bohrung 164d durch
die radialen Bohrungen 164e zu den axialen Fluidströmungskanälen 194 strömenden
Fluids angeordnet sein. Auf diese Weise wirkt ein unteres spitzes
Ende des Dämpfungskraftjustierventils 180 zusammen
mit der zentralen Bohrung 164d des Sperrventils 164,
um im Wesentlichen ein Nadelventil zu bilden. Als solches ist das
Dämpfungskraftjustierventil 180 axial in der zentralen
Bohrung 164d des Sperrventils 164 beweglich, so
dass das spitze Ende des Dämpfungskraftjustierventils 180 selektiv
einen Strömungsbereich zwischen der zentralen Bohrung 164d und
dem spitzen Ende des Dämpfungskraftjustierventils 180 verändern
kann.
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Der
obere Wellenbereich 164b des Sperrventils 164 kann
innere Gewinde in der zentralen Bohrung 164d des Sperrventils 164 zum
Befestigen des zweiten Aktorelementes 94 daran aufweisen,
wie nachfolgend verdeutlicht wird. Von daher bewirkt die Drehung
des zweiten Aktorelementes 94, dass sich das Sperrventil 164 damit
dreht.
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Der
untere Wellenbereich 164c des Sperrventils 164 stützt
den Dämpfungskolben 162 zusammen mit dem Kontrollventil 190 und
dem Plättchenstapelventil 192. Insbesondere weist
ein unteres Ende des unteren Wellenbereiches 164c des Sperrventils 164 ein
Außengewinde zur schraubenden Aufnahme einer Mutter 196 auf.
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Gemäß bestimmter
beispielhafter Ausführungsformen weist der Sperrkolben 166 einen
Kolbenbereich 166a und einen Wellenbereich 166b auf. Der
Kolbenbereich 166a weist eine ringförmige Dichtung
oder O-Ring auf, der zwischen seiner äußeren Umfangsfläche
und einer inneren Oberfläche des oberen Teleskopelementes 26 zum
Bilden einer Dichtung dazwischen angeordnet ist. Der Kolbenbereich 166a kann
eine Mehrzahl von Hauptfluidströmungsöffnungen
(z. B. drei Hauptfluidströmungsöffnungen) 166c,
eine Mehrzahl von Stoßöffnungen (z. B. sechs Stoßöffnungen) 166d und
eine Mehrzahl von Rücklauföffnungen (z. B. achtzehn
Rücklauföffnungen) 166e aufweisen. Die
Hauptfluidströmungsöffnungen 166c können
um den Kolbenbereich 166a beispielsweise in einer umlaufenden
Weise um den Kolbenbereich 166a angeordnet sein, wobei
jeder der Bereiche zwischen den Hauptfluidströmungsöffnungen 166c beispielsweise
zwei Stoßöffnungen 166d aufweist. Die
Hauptfluidströmungsöffnungen 166c können
axial angeordnet sein und zur Erstreckung zwischen oberen und unteren
axialen Endflächen des Kolbenbereiches 166a konfiguriert
sein. Die Stoßöffnungen 166d erstrecken
sich in einem Winkel bezüglich zu einer zentralen Achse
des Sperrkolbens 166, um zu ermöglichen, dass
die Stoßöffnungen 166d sich zwischen
den oberen und unteren axialen Endflächen des Kolbenbereiches 166a erstrecken.
Die Rücklauföffnungen 166e sind beispielsweise
in drei Gruppen aus sechs Öffnungen 166e angeordnet,
wobei eine der Gruppen der Rücklauföffnungen 166e radial
auswärts von einer entsprechenden Hauptfluidströmungsöffnung 166c angeordnet ist.
Die Rücklauföffnungen 166e können
sich in einem Winkel bezüglich einer zentralen Achse des Sperrkolbens 166 erstrecken,
so dass die Rücklauföffnungen 166e sich
zwischen der unteren axialen Endfläche des Kolbenbereiches 166a und
einem der Hauptfluidströmungsöffnungen 166c erstrecken
können.
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Wie
zuvor beschrieben, verhindert das Sperrventil 164, dass
das Fluid durch den Dämpfungskolben 162 strömt,
wenn es in einem festgestellten Modus ist; wenn das Sperrventil 164 jedoch in
einem oder mehreren gelösten Modi ist, ermöglichen
es die axialen Fluidströmungskanäle 194 den Fluidströmungsöffnungen 166c des
Dämpfungskolbens 162, axial mit den Fluidströmungsöffnungen 166c des
Sperrventils 164 angeordnet zu sein. Eine Strömungsrichtung
des Fluides durch den Dämpfungskolben 162, das
Sperrventil 164 und den Sperrkolben 166 während
der Kompression der Federung 12 ist vornehmlich axial aufwärts,
wenn der Dämpfungssperrmechanismus in einem gelösten
Modus ist. Demgemäß kehrt eine Fluidströmung
durch den Dämpfungskolben 162, das Sperrventil 164 und
den Sperrkolben 166 seine axiale Richtung nicht um. Entsprechend
erstreckt sich eine Fluidströmung durch den Dämpfungskolben 162,
das Sperrventil 164 und den Sperrkolben 166 nicht
in einer vornehmlich radialen Richtung an jedem Punkt durch den
Dämpfungskolben 162, das Sperrventil 164 und
den Sperrkolben 166. Ein solcher im Wesentlichen linearer
(z. B. axialer) Strömungsweg des Fluides durch den Dämpfungskolben 162,
das Sperrventil 164 und den Sperrkolben 166 verhindert
effektiv, dass unnötige Dämpfungseffekte an einem
Strömungsweg durch den Dämpfungskolben 162,
das Sperrventil 164 und den Sperrkolben 166 auftreten.
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Gemäß beispielhafter
Ausführungsformen kann das Rückschlagventil 168 zwischen
dem Hauptkörperbereich 164a des Sperrventils 164 und dem
Kolbenbereich 166a des Sperrkolbens 166 angeordnet
sein. Auf diese Weise schließt das Rückschlagventil 168 normalerweise
die Rücklauföffnungen 166e des Sperrkolbens 166 ab,
so dass Fluid normalerweise durch Rücklauföffnungen 166e des Sperrkolbens 166 strömt.
Gemäß einer Anwendung kann das Rückschlagventil 168 eine
Rückschlagventilplatte 168a und eine Kompressionsfeder 168b aufweisen.
Die Rückschlagventilplatte 168a grenzt normalerweise
an ein unteres Ende des Sperrkolbens 166 durch die Kompressionsfeder 168b,
um normalerweise die Rücklauföffnungen 166e abzuschließen. Es
wird jedoch angemerkt, dass während der Ausfederung der
Federung 12, wenn diese sich in festgestelltem Modus befindet,
das Fluid in der unteren inneren Kammer 184 die Rückschlagventilplatte 168a von
einem unteren Ende des Sperrkolbens 166 weggedrückt,
um die Rücklauföffnungen 166e zu öffnen
und es dabei dem Fluid zu ermöglichen, hindurch zu strömen.
Von daher ermöglicht das Rückschlagventil 168 selektiv
dem Fluid eine Kommunikation zwischen der oberen inneren Kammer 182 und
der unteren inneren Kammer 184 über die Rücklauföffnungen 166e während
der Ausfederung der Federung 12. Weiter können
die Rücklauföffnungen 166e zum Vorspannen
des Sperrkolbens 166 dienen, wenn die Federung 12 im
festgestellten Modus ausfedert.
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Der
Ausblasmechanismus 170 grenzt normalerweise an ein oberes
Ende des Sperrkolbens 166 zum Abschließen der
Stoßöffnungen 166d an. Auf diese Weise
kann der Ausblasmechanismus 170 zum Einschließen
einer Ausblasventilplatte 170a, einer Stützplatte 170b und
einer Kompressionsfeder 170c vorgesehen sein, die zwischen
der Ausblasventilplatte 170a und der Stützplatte 170b angeordnet ist.
Der Ausblasmechanismus 170 erlaubt dem Fluid selektiv eine
Kommunikation zwischen der oberen inneren Kammer 182 und
der unteren inneren Kammer 184 über die Stoßöffnungen 166d.
Während eines normalen Betriebsmodus der Federung 12 ist
der Ausblasmechanismus 170 in Eingriff mit einer oberen Oberfläche
des Sperrkolbens 166, um zu verhindern, dass Fluid durch
den Ausblasmechanismus 170 strömt. Im festgestellten
Modus kann der Ausblasmechanismus 170 als ein Sicherheitsventil
wirken, um zu erlauben, dass die Federung 12 komprimiert, wenn
die Federung 12 einer ausreichend großen Kraft
zum Entgegenwirken gegen die Kompressionsfeder 170c ausgesetzt
ist. Als Antwort auf solche Kräfte an der Federung 12,
wenn diese sich in dem zuvor erwähnten Sperrmodus befindet,
wird eine ausreichende Ansammlung von an dem Ausblasmechanismus 170 wirkendem
Fluiddruck aus der unteren inneren Kammer 134 die Stoßöffnungen 166d öffnen,
um zu ermöglichen, dass das Fluid durch die Stoßöffnungen 166d in
die obere innere Kammer 182 strömt.
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Gemäß verschiedener
Ausführungsformen kann der Wellenbereich 166b des
Sperrkolbens 166 integral mit dem Kolbenbereich 166a des
Sperrkolbens 166 als ein einstückiges, z. B. unitäres,
Element gebildet sein. Ein oberes Ende des Wellenbereiches 166b des
Sperrkolbens 166 kann auf das obere Stützelement 176 geschraubt
sein, so dass der Sperrkolben 166 stationär bezüglich
des oberen Teleskopelementes 26 verbleibt.
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Die
erste Stoßdämpfereinheit 22 weist außerdem
den in dem Wellenbereich 166b des Sperrkolbens 166 axial
gleitbaren freien Kolben 172 auf. Es wird jedoch angemerkt,
dass der freie Kolben 172 normalerweise durch den Fluiddruck
in der unteren inneren Kammer 184 gegen die Kompressionsfeder 174 gehalten
wird. Wenn die Federung 12 komprimiert ist, vergrößert
sich der Fluiddruck in der oberen inneren Kammer 182 des
oberen Teleskopelementes 26, um die Kompressionsfeder 174 derart
zu komprimieren, dass sich ein Gebiet der oberen inneren Kammer 182 vergrößert.
Während der Ausfederung verringert sich der Fluiddruck
in der oberen inneren Kammer 182 des oberen Teleskopelementes 26 und die
Kompressionsfeder 174 bewegt den freien Kolben 172 zurück
zu seiner normalen Ruheposition (oder -zustand). Gemäß bestimmter
Ausführungsformen hat der freie Kolben 172 eine
ringförmige Dichtung oder O-Ring, der zwischen seiner äußeren
Umfangsoberfläche und einer inneren Oberfläche
des oberen Teleskopelementes 26 zum Bilden einer Dichtung
dazwischen angeordnet ist. Außerdem kann der freie Kolben 172 einen
inneren Dichtungsaufbau zwischen seiner inneren Umfangsoberfläche und
einer äußeren Oberfläche des Wellenbereiches 166b des
Sperrkolbens 166 zum Bilden einer Dichtung dazwischen aufweisen.
Von daher kann ein oberster Raum des oberen Teleskopelementes 26 über
dem freien Kolben 172 von der oberen inneren Kammer 182 des
oberen Teleskopelementes 26 isoliert sein.
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Das
obere Halteelement 176 weist eine gestufte zentrale Bohrung
mit einem unteren Bohrungsbereich 176a mit einem Innengewinde,
einen mittleren Bohrungsbereich 176b mit einer ringförmigen Dichtung
oder O-Ring und einen oberen Bohrungsbereich 176c auf,
der einen entsprechend größeren Durchmesser als
die entsprechenden Durchmesser der Bereiche 176a und 176b hat.
Das obere Halteelement 176 ist in das obere Körperelement 178 geschraubt,
um an einem oberen Ende des oberen Teleskopelementes 26 befestigt
zu sein. Eine ringförmige Dichtung oder O-Ring ist zwischen
seiner äußeren Umfangsoberfläche und
einer inneren Oberfläche des oberen Körperelementes 178 zum
Bilden einer Dichtung dazwischen angeordnet. Außerdem kann eine
ringförmige Dichtung oder O-Ring zwischen seiner äußeren
Umfangsoberfläche und einer inneren Oberfläche
des oberen Körperelementes 178 zum Bilden einer
Dichtung dazwischen angeordnet sein. Ein oberes Ende des Wellenbereiches 166b des Sperrkolbens 166 ist
in den unteren Bohrungsbereich 176a des oberen Halteelementes 176 gedreht,
so dass es an dem oberen Ende des oberen Teleskopelementes 26 befestigt
ist. Auf diese Weise hält der obere Bohrungsbereich 176c des
oberen Halteelementes 176 drehbar einen Teil des zweiten
Aktorelementes 40, wie nachfolgend verdeutlicht wird.
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Gemäß beispielhafter
Ausführungsformen ist das obere Körperelement 178 in
ein oberes Ende des oberen Teleskopelementes 26 mit einer
ringförmigen Dichtung oder O-Ring, der zwischen seiner äußeren Umfangsoberfläche
und einer inneren Oberfläche des oberen Teleskopelementes 26 angeordnet
ist, geschraubt, um so eine Dichtung dazwischen zu bilden. Das obere
Körperelement 178 hat eine gestufte zentrale Bohrung
mit einem unteren Bohrungsbereich 178a, der ein Innengewinde,
einen mittleren Bohrungsbereich 178b mit einem Innengewinde
und einen oberen Bohrungsbereich 178c aufweist, der eine
Mehrzahl von einteilenden Ausnehmungen hat. Das obere Körperelement 178 hat
auch eine ringförmige Ausnehmung 178d an einer
oberen Oberfläche mit einer ringförmigen Ausnehmung 178d,
die koaxial den oberen Bohrungsbereich 178c umringt. Eine Mehrzahl
von gekrümmten Schlitzen (z. B. zwei gekrümmte
Schlitze) 178e sind in dem oberen Körperelement 178 gebildet,
so dass der untere Bohrungsbereich 178a mit der ringförmigen
Ausnehmung 178d kommunizieren kann. Es wird angemerkt,
dass die gekrümmten Schlitze 178e bogenförmige
Schlitze mit an einer zentralen Achse der gestuften zentralen Bohrung
des oberen Körperelementes 178 angeordneten Mittelpunkten
sein können. Der obere Bohrungsbereich 178c und
die ringförmige Ausnehmung 178d bilden einen oberen
Wellenbereich 178f, der ein Außengewinde hat,
das darin das erste Aktorelement 38 gewindeartig aufnimmt.
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Das
Dämpfungskraftjustierventil 180 hat ein oberes
Ende, das mit dem ersten Aktorelement 38 derart gekoppelt
ist, dass die Betätigung des ersten Aktorelementes 38 bewirkt,
dass sich das Dämpfungskraftjustierventil 180 in
einer axialen Richtung bewegt. Beispielsweise ist ein oberes Ende
des Dämpfungskraftjustierventils 180 äußerlich
gewunden und dabei gewindeartig mit einem Innengewinde des mittleren
Bohrungsbereiches 178b des oberen Körperelementes 178 in
Eingriff. Wenn demgemäß das erste Aktorelement 38 gedreht
wird, wird auch das Dämpfungskraftjustierventil 180 gedreht,
aber das Dämpfungskraftjustierventil 180 bewegt
sich auch in einer axialen Richtung wegen dem Eingriff des Außengewindes
mit dem Innengewinde des mittleren Bohrungsbereiches 178b des
oberen Körperelementes 178. Die axiale Bewegung
des Dämpfungskraftjustierventils 180 ermöglicht
eine selektive Justierung einer Strömungsrate des Fluides
von der unteren inneren Kammer 184 zu der oberen inneren Kammer 182.
Von daher arbeitet ein unteres spitzes Ende des Dämpfungskraftjustierventils 180 mit
der zentralen Bohrung 164d des Sperrventils 164 zusammen,
um im Wesentlichen ein Nadelventil zu bilden.
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In
der gezeigten Ausführungsform sind das erste und zweite
Aktorelement 38 und 94 zum gegenseitigen ausschließlichen
Betätigen fähig, so dass das Dämpfungskraftjustierventil 180 in
einer Einstellposition verbleiben kann, wenn das zweite Aktorelement 94 zwischen
einer Sperrposition (oder -zustand), entsprechend einem Nicht-Dämpfungs-
oder Feststellmodus, und einer gelösten Position (oder -zustand),
entsprechend einem normalen Dämpfungs- oder Betriebsmodus,
betätigt (z. B. gedreht) wird. Überdies sind das
erste und zweite Aktorelement 38 und 94 beide
an einem oberen Körperelement 178 drehbar um eine
gemeinsame zentrale Achse des oberen Teleskopelements 26 befestigt. Auf
diese Weise ist das erste Aktorelement 38 in dem zweiten
Aktorelement 94 angeordnet, so dass das zweite Aktorelement 94 um
das erste Aktorelement 38 drehen kann.
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Gemäß beispielhafter
Ausführungsformen weist das erste Aktorelement 38 einen
Rollenbereich 38a, einen Wellenbereich 38b, eine
Feder 38c, eine Kugelsperre 38d und eine innerlich
gewundene Kappe 38e auf. Die Feder 38c und die
Kugelsperre 38d sind in einer sich radial erstreckenden
Bohrung des Wellenbereiches 38b angeordnet, so dass die
Kugelsperre 38d gegen eine ringförmige innere
Oberfläche des oberen Körperelementes 178 vorgespannt
ist. Eine innere Oberfläche des oberen Körperelementes 178 hat
eine Mehrzahl von Ausnehmungen 178g (von denen lediglich
zwei gezeigt sind), die selektiv mit der Kugelsperre 38b zum
Bereitstellen von individuellen Justierpunkten in Eingriff sind,
um eine Klemmrate der Justiereinheit 34 zu steuern. Von
daher ist ein Anzeigenaufbau durch den Wellenbereich 38b,
die Feder 38c, die Kugelsperre 38d und Ausnehmungen 178a gebildet.
Der Wellenbereich 38b des ersten Aktorelementes 38 hat
ein unteres Ende davon mit einem nicht-kreisförmigen Querschnitt, das
in einer nicht-kreisförmigen Bohrung eines oberen Endes
des Dämpfungskraftjustierventils 180 angeordnet
ist. Der Rollenbereich 38a ist fest an einem oberen Ende
des Wellenbereiches 38b des ersten Aktorelementes 38 durch
beispielsweise eine Einstellschraube, einen Stift oder andere geeignete
Befestigungsmechanismen angebracht. Auf diese Weise bewirkt die
Drehung des ersten Aktorelementes 38, dass sich das Dämpfungskraftjustierventil 180 mitdreht.
Es wird angemerkt, dass eine innerlich gewundene Kappe 38e auf
das obere Körperelement 178 geschraubt sein kann.
Wenn die innerlich gewundene Kappe 38e auf das obere Körperelement 178 geschraubt
ist, wird der Wellenbereich 38b des ersten Aktorelementes 38 an
einer Aufwärtsbewegung gehindert, so dass ein unteres Ende
des Wellenbereiches 38b in der zuvor erwähnten
nicht-kreisförmigen Bohrung des oberen Endes des Dämpfungskraftjustierventils 180 angeordnet
gehalten werden kann. Weil der Rollenbereich 38a fest an
einem oberen Ende des Wellenbereiches 38b befestigt ist, kann
auch die innerlich gewundene Kappe 38e zum Halten des Rollenbereiches 38e des
ersten Aktorelementes 38 an dem Dämpfungskraftjustierventil 180 wirken.
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In
bestimmten beispielhaften Ausführungsformen weist das zweite
Aktorelement 94 einen Bereich 94a und eine Steuerstange 94b auf.
Der Bereich 94a und die Steuerstange 94b sind über
eine Mehrzahl von Stiften 94c miteinander verbunden, so dass
sich der Bereich 94a und die Steuerstange 94b zusammen
als eine Einheit drehen können, wie beispielsweise als
Antwort auf die Betätigung des Steuerkabels 46.
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Zurückblickend
auf 6 weist eine untere Dämpfungseinheit 198 gemäß verschiedener
beispielhafter Ausführungsformen das untere Dichtungselement
(oder Dämpfungskolben) 126, das Rohr (oder Verbindungsstange) 128,
ein Dichtungselement 200 und ein Dämpfungskraftjustierventil 202 auf.
Es wird angemerkt, dass die untere Dämpfungseinheit 198 in
dem Sperrmodus unbeweglich wird, weil der freie Kolben 172 als
Antwort auf einen Sperrbetrieb unbeweglich wird, der im Wesentlichen
durch ein Szenario charakterisiert ist, bei dem das Dämpfungsfluid
nicht länger durch die Dämpfungsjustiereinheit 106a strömen
kann. Die untere Dämpfungseinheit 198 kann jeglicher
geeigneter Dämpfungsmechanismus sein und ist daher nicht
in weiterem Detail beschrieben oder gezeigt. Es wird jedoch angemerkt, dass
der Dämpfungskolben 126 stationär bezüglich des
unteren Bereiches 28 der ersten Stoßdämpfereinheit 22 gehalten
wird und dabei gleitbar die innere Oberfläche des oberen
Teleskopelementes 26 kontaktiert. Wie zuvor beschrieben,
weist der Dämpfungskolben 126 sich axial erstreckende
Fluidströmungsöffnungen 134 auf, die
zum Bereitstellen eines Dämpfungseffektes konfiguriert
sind. Die Verbindungsstange 128 ist in beispielhaften Ausführungsformen
eine hohle Stange, die den Dämpfungskolben 126 fest
an ein Bodenende des unteren Bereiches 28 anbringt. Auf
diese Weise ist ein innerer Hohlraumbereich 128a der Verbindungsstange 128 an
ihrem oberen und unteren Ende derart verschlossen, dass eine luftdichte
Kammer gebildet wird. Wie zuvor beschrieben, bildet das untere Dichtungselement 126 eine Dichtung
zwischen einem oberen Ende der Verbindungsstange 128 und
der inneren Oberfläche 130 des oberen Teleskopelementes 26.
Das Dichtungselement 200 jedoch wird stationär
bezüglich dem unteren Bereich 28 gehalten und
kontaktiert gleitbar die innere Oberfläche des oberen Teleskopelementes 26.
Auf diese Weise ist das Dämpfungskraftjustierventil 202 in
einem oberen Ende der Verbindungsstange 128 zum Justieren
einer Fluidströmungsrate angeordnet, die von oberhalb des
Dämpfungskolben 126 zu dem unteren Hohlraum 138 unter
den Dämpfungskolben 126 strömt. Eine
untere Dämpfungssteuereinheit 204 ist zum Bewegen
des Dämpfungskraftjustierventils 202 in einer
axialen Richtung und damit zum Justieren der Fluidströmungsrate
konfiguriert und angeordnet.
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15 und 16 zeigen
schematisch Verfahren zum Steuern der Federung 12 über
die Steuereinheit 14 gemäß beispielhafter
Ausführungsformen. Es wird angemerkt, dass die zuvor beschriebenen
Komponenten der Federung 12 in Form eines Blockdiagrammes
gezeigt sind, um unnötige Verwechslungen mit der Verfahrensbeschreibung
zu vermeiden. Mit Bezug auf 15 und
fortlaufendem Bezug auf die 3 bis 14 kann
die Steuereinheit 14 zum Bereitstellen von drei sequentiellen
Betriebsmodi für die Federung 12 konfiguriert
sein, wie beispielsweise einem „langen” Hubmodus
(oder Modus) 1501, einem „kurzen” Hubmodus
(oder Modus) 1503 und einem „gelösten” Hubmodus
(oder Modus) 1505. Es wird jedoch in Erwägung
gezogen, dass einer oder mehrere Zwischenmodi zwischen den Modi 1501 und 1503 und/oder
zwischen den Modi 1503 und 1505 vorgesehen sind.
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In
dem Modus 1501 kann die Steuereinheit 14 in einem
ersten Zustand sein und von daher kann ein Schlupf 46e in
einen Bereich 46d des Steuerkabels 46 vorhanden
sein. Wenn die Kontrolleinheit 14 demgemäß betätigt
wird (z. B. der Hebelbereich 56 wird beispielsweise gedrückt),
um den Federungsjustiermechanismus 36 auf den Modus 1503 zu
bringen, dreht sich die Rolle 40 beispielsweise im Uhrzeigersinn
um die Drehachse 50, so dass der Schlupf 46e in
dem Bereich 46d des Steuerkabels 46 verkleinert wird
(oder beseitigt wird) und das Vorspannelement 90 gedehnt
wird, wenn der zweite Ankerbereich 88 der Rolle 40 von
dem Ankerbügel 92 weggedreht wird. Auf diese Weise
spannt das Vorspannelement 90 die Rolle 40 auf
den Modus 1501 vor. Eine solche Drehung der Rolle 40 um
die Drehachse 50 treibt demgemäß die
Welle 152 der Hubjustiereinheit 150 dazu an, eine
Hublänge der Federung 12 zu verkürzen.
Von daher können Zwischenmoden zwischen den Moden 1501 und 1503 zur
Feineinstellung einer Hublänge zwischen dem „langen” Hubmodus 1505 und
dem „kurzen” Hubmodus 1503 vorgesehen
sein. Es wird angemerkt, dass, wenn die Kontrolleinheit 14 zum
Zurückführen der Federung 12 auf den
Modus 1501 von dem Modus 1503 betätigt
wird (z. B. der Lösemechanismus 58 wird beispielsweise
herabgedrückt), eine Vorspannkraft des Vorspannelementes 90 die
Rolle 40 auf den Modus 1501 zurückbringen wird.
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Gemäß beispielhafter
Ausführungsformen werden beide Justiermechanismen 34 und 36 betätigt,
wenn die Steuereinheit 14 zum Betätigen der Federung 12 zwischen
den Modi 1503 und 1505 betätigt wird
(z. B. der Hebelbereich 56 wird beispielsweise weiter gedrückt),
z. B. werden die beiden Justiermechanismen 34 und 36 gedreht,
so dass beide Rollen 38 und 40 im Uhrzeigersinn
um die entsprechenden Drehachsen 48 und 50 gedreht
werden. Folglich bringt eine Drehung der Rolle 38 das zweite
Aktorelement 94 in Eingriff, so dass beide, die Rolle 38 und das
zweite Aktorelement 94, sich auf den Modus 1505 drehen.
Auf diese Weise zieht die Drehung von wenigstens der Rolle 38 das
Vorspannelement 96 zum effektiven Vorspannen von wenigstens
der Rolle 38 auf den Modus 1503 an. Von daher
können Zwischenmodi zwischen den Modi 1503 und 1505 zur Feineinstellung
einer Dämpfungscharakteristik der Dämpfungsjustiereinheit 22 vorgesehen
sein. Demgemäß treibt eine Drehung der Rolle 38 und
des zweiten Aktorelementes 94 auf den Modus 1505 das Sperrventil 164 auf „Feststellen/Sperren” der
Dämpfungsjustiereinheit 22. Sobald die Dämpfungsjustiereinheit 22 „festgestellt” ist,
beeinflusst eine nachfolgende Drehung der Rolle 40 nicht
länger Änderungen auf eine Hublänge der
Federung 12 (d. h. solange bis die Dämpfungsjustiereinheit 22 „gelöst” wird),
während die weitere Drehung der Rolle 40 das Vorspannelement 90 anzieht,
um effektiv die Rolle 40 auf den Modus 1503 vorzuspannen.
Es wird angemerkt, dass, wenn die Steuereinheit 14 betätigt
wird (z. B. wird der Lösemechanismus 58 beispielsweise
herabgedrückt), um die Federung 12 auf den Modus 1503 von
dem Modus 1505 zurückzubringen, eine Vorspannkraft
des Vorspannelementes 96 die Rolle 38 zurückbringen
wird und damit das Aktorelement 94 auf den Modus 1503.
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Zweite Ausführungsform
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Mit
Bezug auf 16 arbeiten die Steuerungseinheit 14 und
die Federung 12 wie mit Bezug auf 15 beschrieben;
eines oder mehrere der Vorspannelemente 90 und 96 jedoch
können durch das Vorspannelement 101 ersetzt werden.
Demgemäß wird sich die Rolle 40 drehen,
wenn die Steuereinheit 14 zum Betätigen des Federungsjustiermechanismus 36 auf
den Modus 1503 gestellt wird, beispielsweise im Uhrzeigersinn
um die Drehachse 50, so dass das Steuerkabel 46 bezüglich
des Kopplungsmechanismus 84 gleitet und dass das Vorspannelement 101 in
Richtung auf den Kopplungsmechanismus 84 gezogen wird und
an diesen angrenzt. Da eine Kompressionsfeder 103, wenn
das Vorspannelement 101 in Richtung auf den Kopplungsmechanismus 84 gezogen
wird, einer Verbindung widersteht, kann das Vorspannelement 101 die
Rolle 40 auf den Modus 1501 vorspannen. Wenn die
Steuereinheit 14 zur Betätigung der Federung 12 zwischen
den Modi 1503 und 1505 eingestellt wird (z. B.
der Hebelbereich 56 wird beispielsweise weiter gedrückt),
werden beide, der Justiermechanismus 34 und 36,
betätigt, so dass beide Rollen 38 und 40 im
Uhrzeigersinn um die entsprechenden Drehachsen 48 und 50 gedreht werden.
Auf diese Weise wird das Vorspannelement 101 angrenzend
zu dem Kopplungsmechanismus 84 verbleiben, während
das Steuerkabel 46 bezüglich des Kopplungsmechanismus 84 gleitend
gehalten wird und in diesem Zustand (dem Modus 1503) kann das
Vorspannelement 101, wenn das Steuerkabel 46 weiter
geglitten ist, die Rollen 38 und 40 sowie das Aktorelement 90 auf
den Modus 1505 vorspannen.
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Gemäß bestimmter
anderer Ausführungsformen können eine oder beide
der Justierrollen 38 bzw. 40 relativ zu ihren
zuvor erwähnten Drehpositionen über das Vorspannelement 101 vorgespannt
sein, das an ein distales Ende des Steuerkabels 46 über die
Verbindungsfeder 103 gekoppelt ist, wie in 16 zu
sehen. Auf diese Weise kann, wenn eine oder mehrere der Justierrollen 38 und 40 über
die Steuereinheit 14 betätigt werden (z. B. gedreht),
das Vorspannelement 101 in Richtung auf den Kopplungsmechanismus 84 gezogen
werden und an ihn angrenzen. Da das Vorspannelement 101 der
Verbindung widersteht, wenn eine Zugspannung in dem Steuerkabel 46 ansteigt,
kann das Vorspannelement 101 eine oder mehrere der Justierrollen 38 und 40 auf
beispielsweise einen oder mehrere der zuvor erwähnten Betriebszustände
wie um entsprechende Drehachsen 48 und 50 vorspannen.
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Dritte Ausführungsform
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Gemäß einer
anderen Ausführungsform kann die Dämpfungsjustiereinheit 24 derart
modifiziert werden, dass sie der Dämpfungsjustiereinheit 1122 entspricht,
wie in 17 bis 19 zu
sehen. In dieser Ausführungsform wird die Dämpfungsjustiereinheit 1122 mit
der Federung 12 verwendet, indem die Dämpfungsjustiereinheit 24,
wie oben erörtert, durch die Dämpfungsjustiereinheit 1122 ersetzt wird.
Die Dämpfungsjustiereinheit 1122 ist identisch zu
der Dämpfungsjustiereinheit 24 der Federung 12, außer
dass eine modifizierte Dämpfungsjustiereinheit 1106 anstatt
der Dämpfungsjustiereinheit 1122 eingesetzt wird.
Von daher wird das Aktorelement 38 zum Justieren einer
Dämpfungskraft der modifizierten Dämpfungsjustiereinheit 1106 und
zum Feststellen der modifizierten Dämpfungsjustiereinheit 1106 auf
eine gleiche Weise wie zuvor beschrieben verwendet. In Anbetracht
dieser Ähnlichkeiten werden den Komponenten dieser Ausführungsform,
die identisch sind zu den Komponenten der zuvor beschriebenen Ausführungsformen,
dieselben Bezugszeichen zugeordnet wie den Komponenten der zuvor beschriebenen
Ausführungsformen. Überdies werden Beschreibungen
der Komponenten dieser Ausführungsform, die identisch sind
zu den Komponenten der zuvor beschriebenen Ausführungsformen, der
Kürze halber ausgelassen.
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Demgemäß weisen
die Komponenten der modifizierten Dämpfungsjustiereinheit 1106,
die unterschiedlich sind zu den Dämpfungsjustiereinheiten 106a und 106b ein
modifiziertes Sperrventil 1164, einen modifizierten Sperrkolben 1166,
ein modifiziertes Rückschlagventil 1168 und ein
modifiziertes Ausblasventil 1170 auf. In dieser beispielhaften
Ausführungsform ist die Dämpfungsjustiereinheit 1106 axial kürzer
als die Dämpfungsjustiereinheiten 106a und 106b,
da das modifizierte Ausblasventil 1170 einen Plättchenstapel
verwendet, der ein Paar von Ausblasventilplättchen 1170a mit
einem Paar von gekrümmten voreingestellten Ventilelementen 1170b aufweist,
die zwischen den Ausblasventilplättchen 1170a angeordnet
sind (anstatt einer Spiralfeder in einem konventionellen Ausblasventil).
Eine Mutter 1170c hält die Ausblasventilplättchen 1170a und
die voreingestellten Ventilelemente 1170b gegen den modifizierten
Sperrkolben 1166 an ihrem Platz. Die voreingestellten Ventilelemente 1170b sind
zum Verändern eines Betrages an Fluiddruck konfiguriert
und angeordnet, der zum Verbiegen der Ausblasventilplättchen 1170a benötigt
wird, um es dem Fluid so zu ermöglichen, durch den modifizierten
Sperrkolben 1166 zu strömen. Auf diese Weise verformen
die voreingestellten Ventilelemente 1170b das Obere der Ausblasventilplättchen 1170a.
Wegen der Verwendung des modifizierten Ausblasventils 1170 sind auch
geringfügige Änderungen an dem modifizierten Sperrventil 1164,
dem modifizierten Sperrkolben 1166 und dem modifizierten
Rückschlagventil 1168 bezüglich auf die
zuvor beschriebenen Ausführungsformen ausgeführt.
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Das
modifizierte Sperrventil 1164 und der modifizierte Sperrkolben 1166 sind
im Wesentlichen dieselben wie das Sperrventil 164 und der
modifizierte Sperrkolben 166, außer dass die Anzahl
und Anordnungen der Öffnungen und Durchgänge zur
Aufnahme des modifizierten Ausblasventils 1170 verändert
sind. Wie beispielsweise in 18 zu
sehen, hat der modifizierte Sperrkolben 1166 nur zwei Fluidströmungskanäle;
die Gesamtwirkung und der Gesamtbetrieb der modifizierten Dämpfungsjustiereinheit 1106 jedoch
sind dieselben wie die der Dämpfungsjustiereinheiten 106a und 106b,
wie oben erörtert.
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Wie
in 17 bis 19 zu
sehen, ist der modifizierte Sperrkolben 1166 im Wesentlichen
der Gleiche wie der Sperrkolben 166, außer dass
der modifizierte Sperrkolben 1166 eine zweistückige
Struktur hat und lediglich ein Paar von zwei Fluidströmungskanälen
verwendet. Es wird angemerkt, dass der modifizierte Sperrkolben 1166 im
Wesentlichen einen Kolbenbereich 1166a und einen Wellenbereich 1166b aufweist,
der von dem Kolbenbereich 1166a getrennt ist. Der Kolbenbereich 1166a hat
eine ringförmige Dichtung oder O-Ring, der zwischen seiner äußeren
Umfangsoberfläche und einer inneren Oberfläche
eines oberen Teleskopelementes 1126 zum Bilden einer Dichtung
dazwischen angeordnet ist. In bestimmten Ausführungsformen
weist der Kolbenbereich 1166a zwei Hauptfluidströmungsöffnungen 1166e,
eine Mehrzahl von Stoßöffnungen 1166d (z. B.
vier Stoßöffnungen) und eine Mehrzahl von Rücklauföffnungen 1166e (z.
B. vier Rücklauföffnungen) auf. Die Hauptfluidströmungsöffnungen 1166c sind axial
angeordnet und erstrecken sich zwischen oberen und unteren axialen
Endflächen des Kolbenbereiches 1166a.
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Es
wird außerdem angemerkt, dass die Justiereinheit 34 an
einem oberen Bereich des oberen Teleskopelementes 1126 angeordnet
sein kann und mit dem Sperrventil 164 und dem Dämpfungskraftjustierventil 180 operativ
gekoppelt sein kann. In dieser Ausführungsform jedoch können
die Aktorelemente 38 und 94 als eine Einzeleinheit
um die Drehachse 48 drehen und daher können das
modifizierte Sperrventil 1164 und das Dämpfungskraftjustierventil 180 zusammen
drehen.
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Ein
beispielhafter Betrieb der Federung 12 mit der modifizierten
Dämpfungsjustiereinheit 1122 ist bezüglich
der 20 beschrieben. Bei dieser Anwendung kann eines
der Vorspannelemente 90 und 96 nicht verwendet
werden (wenn gewünscht, kann es jedoch verwendet werden).
Von daher kann die Steuerungseinheit 14 zur Schaffung von
drei Betriebsmodi für die Federung 12 mit der
modifizierten Dämpfungsjustiereinheit 1122 konfiguriert
sein, beispielsweise mit einem „langen” Hubmodus
(oder Modus) 2001, einem „kurzen” Hubmodus
(oder Modus) 2003 und einem „festgestellten” Modus
(oder Modus) 1505. Es wird jedoch in Erwägung
gezogen, dass einer oder mehrere Zwischenmodi zwischen den Modi 2001 und 2003 und/oder
zwischen den Modi 2003 und 2005 vorgesehen sein
können.
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Bei
dem Modus 2001 kann die Steuereinheit 14 in einem
ersten Zustand sein; jedoch ist der Bereich 46d des Steuerkabels 46 zwischen
den Kopplungsmechanismen 80 und 84 gespannt und
die Hauptfluidströmungsöffnungen 1166c sind
in einem geöffneten Zustand, wie in 20 gezeigt.
Wenn demgemäß die Steuereinheit 14 zur
Betätigung der Federung 12 auf den Modus 2003 bedient
wird (z. B. der Hebelbereich 56 wird beispielsweise gedrückt), werden
sich beide Rollen 38 und 40 wie beispielsweise
im Uhrzeigersinn um die entsprechenden Drehachsen 48 und 50 drehen.
Von daher treibt die Drehung der Rolle 40 um die Drehachse 50 die
Welle 152 der Hubjustiereinheit 150 zur Kürzung
einer Hublänge der Federung 12 an, während
die Drehung der Rolle 38 das modifizierte Sperrventil 1164 antreibt. Es
wird jedoch angemerkt, dass die Hauptfluidfströmungsöffnungen 1166c geöffnet
bleiben, obwohl das modifizierte Sperrventil 1164 auf den
Modus 2003 angetrieben wird, wie in 20 zu
sehen. Es wird angemerkt, dass wenn die Steuereinheit 14 zum
Zurückbringen der Federung 12 auf den Modus 2001 von
dem Modus 2003 betätigt wird (z. B. der Lösemechanismus 58 wird
beispielsweise herabgedrückt), eine Vorspannkraft von entweder
dem Vorspannelement 90 oder 96 die Rollen 38 und 40 auf
den Modus 2001 zurückbringt.
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Wenn
die Steuereinheit 14 weiter zur Betätigung der
Federung 12 zwischen den Modi 2003 und 2005 betätigt
wird (z. B. wird der Hebelbereich 56 beispielsweise weiter
gedrückt), werden beide Justiermechanismen 34 und 36 betätigt,
z. B. werden gedreht, so dass die Rollen 38 und 40 im
Uhrzeigersinn um die entsprechenden Drehachsen 48 und 50 gedreht
werden. In dem Modus 2005 jedoch treiben die Drehung der
Rolle 38 und damit auch des Aktorelementes 94 das
modifizierte Sperrventil 1164 auf „Feststellen” der
Dämpfungsjustiereinheit 1122. Das bedeutet, dass
die Hauptfluidströmungsöffnungen 1166c,
wie in 20 gezeigt, abgeschlossen werden.
Sobald die modifizierte Dämpfungsjustiereinheit 1122 „festgestellt” ist,
beeinflusst eine nachfolgende Drehung der Rolle 40 nicht
mehr länger Änderungen einer Hublänge
der Federung 12 (das bedeutet so lange bis die modifizierte
Dämpfungsjustiereinheit 1122 „gelöst” wird).
Von daher bringen eine Vorspannkraft von entweder dem Vorspannelement 90 oder 96 die
Rolle 38 und das Aktorelement 94 auf den Modus 2003 zurück,
wenn die Steuereinheit 14 betätigt wird (z. B.
der Lösemechanismus 58 wird beispielsweise herabgedrückt),
um die Federung 12 auf den Modus 2003 von dem
Modus 2005 zurückzubringen.
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Während
bestimmte beispielhafte Ausführungsformen und Anwendungen
hier beschrieben worden sind, gehen auch andere Ausführungsformen und
Modifikationen aus dieser Beschreibung hervor. Demgemäß ist
die Erfindung nicht auf solche Ausführungsformen beschränkt,
sondern hat den breiteren Geltungsbereich der aufgeführten
Ansprüche und verschiedene offensichtliche Modifikationen
und äquivalente Aufbauten.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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