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Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf den Bereich von Vibrationssteuereinrichtungen.
Im besonderen bezieht sich die Erfindung auf Einrichtungen, die
feldsteuerbare Materialien einsetzen, um Widerstandskräfte bereitzustellen.
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Hintergrund
der Erfindung
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Steuerbare
Vibrationseinrichtungen umfassen steuerbare lineare Dämpfer, Halterungen
und ähnliches,
deren Dämpfung
gesteuert werden kann. Im besonderen umfassen feldansprechbare Fluideinrichtungen
irgendein Fluid, dessen scheinbare Viskosität auf ein angelegtes Feld (elektrisch
oder magnetisch) anspricht. Eine Klasse derartiger feldansprechbarer
Fluide sind magnetorheologische (nachfolgend MR) Fluide, d. h. Media,
die magnetisch weiche Partikel in einem Trägerfluid suspendiert halten.
Ein solches MR-Fluid wird beschrieben in der gemeinsam übertragenen
US-PS 5 382 373 (Carlson
et al). MR-Dämpfer
sind bekannt und umfassen linear wirkende unterschiedliche Einrichtungen,
d. h. solche, die Kolbenelemente einschließen, welche in einem Dämpferkörper hin-
und hergehen entlang einer primären
Dämpferachse.
Mit anderen Worten können
linear wirkende Einrichtungen eingesetzt werden zum Dämpfen einer
linearen Bewegung oder, um steuerbare Verteilungskräfte bereitzustellen.
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Beispielsweise
haben sich MR-Einrichtungen als geeignet erwiesen in sehr unterschiedlichen Anwendungen.
MR-Dämpfer
wurden in Fahrzeugmotorhalterungen eingebaut. Eine derartige Einrichtung wird
offenbart in der gemeinsam übertragenen
US-PS 5 398 917 (Carlson
et al.). Andere MR-Fluideinrichtungen mit elektrischen Einstellungsvorrichtungen
werden offenbart in der gemeinsam übertragenen
US-PS 5 277 281 mit dem Titel "Magnetorheological
Fluid Dampers".
Die US- PS 5 284
330 (Carlson et al.) beschreibt axial wirkende (lineare) Dämpfer und
Einrichtungen mit dichtungslosem Aufbau. MR-Einrichtungen mit mehrfachem
Freiheitsgrad werden beschrieben in der
US-PS 5 492 312 (Carlson) mit dem
Titel "Multi-Degree
Of Freedom Magnetorheological Devices And System For Using Same".
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Eine
Reihe von Problemen hat sich ergeben bei der Entwicklung einsetzbarer
steuerbarer Fluiddämpfer.
Zunächst
ist die Einführung
eines Ventils innerhalb des Kolbens eines MR-Dämpfers, wie er in den
9a–
9d der
US-PS
5 277 281 gezeigt wird, allgemein komplex und macht es
erforderlich, daß der
elektrische Leiterdraht abgedichtet werden muß. Darüber hinaus begrenzt das steuerbare
Ventil innerhalb des Kolbens den Raum für den Einsatz einer passiven
Dämpfung
in Verbindung mit dem steuerbaren Weg. Dementsprechend ist ein Dämpferaufbau erforderlich,
der kostengünstig
ist und sich leicht herstellen läßt. Auch
kann in manchen Fällen
Leistung nicht verfügbar
sein, wenn trotzdem eine Dämpfungseinstellung
angestrebt werden soll. Dementsprechend besteht ein Bedürfnis hinsichtlich
einer Einrichtung, die von außen
mechanisch einstellbar ist, ohne daß der Benutzer teure elektronische
Steuerungen und elektrische Hardware benötigt. Darüber hinaus neigen die feldansprechbaren
Fluide dazu teuer zu sein, so daß dementsprechend eine Notwendigkeit
besteht hinsichtlich von Einrichtungen, die weniger Fluid zum Einsatz
bringen.
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Die
JP-A-59017039 beschreibt einen Dämpfer,
bei welchem ein Ventil in einem Dämpfungsfluiddurchlaß definiert
ist durch Öffnungen
in einem Paar einander zugewandter Platten, die gedreht werden können, um
das Ausmaß zu ändern, in
welchem die Öffnungen
den Durchlaß drosseln
und dementsprechend die Dämpfung ändern. Das
feldansprechbare Fluid in einer Kammer in den Platten wird in Umfangsrichtung
bewegt, wobei eine Magnetisierung eines Magnetes die Drehung der
Platten bewirkt, um den Durchlaß einzuschränken.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Dementsprechend
ist in Anbetracht der Vorteile und Nachteile des Standes der Technik
die vorliegende Erfindung auf ein einstellbares Ventil gemäß Anspruch
1 gerichtet. Die Einstelleinrichtung kann einen Permanentmagneten
umfassen, der verschiebbar ist in bezug auf ein Polstück, ein
bewegbares Polstück,
eine bewegbare Magnet-und-Pol-Anordnung oder einen Shunt. Vorzugsweise
ist die mechanische Einstelleinrichtung handbetrieben und umfaßt einen Einstellknopf
oder -hebel. Wahlweise kann die mechanische Einstelleinrichtung über ein
Kabel fernbetätigt
werden.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt ist ein Vibrationsdämpfer vorgesehen mit einem
Dämpferkörper, welcher
eine innere Ausnehmung definiert, wobei ein Kolben innerhalb der
inneren Ausnehmung angeordnet ist, welcher diese Ausnehmung in eine
erste und eine zweite Kammer unterteilt, während ein Durchlaß die erste
und die zweite Kammer verbindet und eine mechanische Einstelleinrichtung
vorgesehen ist zur Einstellung eines Dämpfungsniveaus.
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Entsprechend
noch einem weiteren Aspekt ist ein Vibrationsdämpfer vorgesehen mit einem Dämpferkörper, welcher
eine innere Ausnehmung definiert, wobei ein Kolben innerhalb der
inneren Ausnehmung angeordnet ist und diese in eine erste und eine
zweite Betriebskammer unterteilt, wobei ein Dämpfungsventil innerhalb des
Kolbens angeordnet ist und eine Kolbenstange an dem Kolben befestigt ist
und dichtend in der inneren Ausnehmung aufgenommen ist, wobei eine
Hilfskammer, ein Durchlaß, welcher
die erste und die zweite Kammer mit der Hilfskammer verbindet, ein
feldansprechbares Fluid in der Hilfsausnehmung und mindestens einer
der ersten und zweiten Kammer, ein feldansprechbares Fluidventil
zur Steuerung des Stromes des feldansprechbaren Fluids zwischen
der Hilfsausnehmung und mindestens einer der ersten oder zweiten
Kammern sowie eine Unterdrucksetzungseinrichtung zur Unterdrucksetzung
des feldansprechbaren Fluids vorgesehen sind. Das feldansprechbare
Fluidventil umfaßt
ein bewegbares Polstück,
einen bewegbaren Magneten, einen Shunt oder einen Elektromagneten zur
Bereitstellung einer Dämpfung,
die durch einen Benutzer manuell einstellbar ist.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt umfaßt
der Dämpfer
eine Ausnehmungsunterteilung innerhalb der inneren Ausnehmung, die
interaktiv ist mit mindestens der ersten oder der zweiten Kammer,
wobei die Ausnehmungsunterteilung ein feldansprechbares Fluid aufweist,
welches auf der einen Seite angeordnet ist, und ein nichtfeldansprechbares
Fluid, welches sich auf der anderen Seite befindet. Dies gestattet
eine signifikante Reduzierung der Menge an benötigtem feldansprechbarem Fluid.
Leichter gewichtige hydraulische Fluide kommen zum Einsatz für die Strömung durch
das (die) Dämpfungsventil(e)
im Kolben.
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Entsprechend
einem weiteren Aspekt besitzt der Dämpfer die Form einer Strebe
mit einer Schraubenfeder, welche den Dämpferkörper umgibt. Der Dämpfer kann
eine Einstelleinrichtung umfassen zur Einstellung der Position der
Schraubenfeder relativ zum Dämpferkörper, um
die Bewegungshöhe
zu justieren.
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Der
Dämpfer
läßt sich
exzellent einsetzen als Teil eines Aufhängesystems, wobei der Dämpferkörper verbunden
ist mit einer Rahmenkomponente, wie etwa einem Fahrradrahmen, während die
Kolbenstange an eine bewegbare Aufhängungskomponente, wie etwa
einen Fahrradschwenkarm, angeschlossen ist. Alternativ kann der
Dämpfer
als Teil eines Aufhängesystems
eingeschlossen sein, wie etwa in einem Kraftfahrzeug- oder Maschinensystem.
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Es
ist ein Vorteil gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung, daß diese eine manuelle Einstellung
der Dämpfercharakteristika
durch den Benutzer bereitstellt.
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Es
ist ein Vorteil gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung, daß sie eine manuelle Einstellung
der Dämpfercharakteristika
bereitstellt, ohne daß eine
elektrische Leistung erforderlich ist.
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Es
ist ein Vorteil eines weiteren Aspektes dahingehend, daß ein Dämpfer mit
einem kurzen Profil bereitgestellt wird.
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Es
ist ein Vorteil eines weiteren Aspektes, daß ein Dämpfer bereitgestellt wird mit
einem geringeren Gewicht als herkömmliche MR-Dämpfer.
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Es
ist ein Vorteil eines weiteren Aspektes, daß ein Dämpfer bereitgestellt wird mit
einem kostengünstigen
extern einstellbaren Ventil.
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Es
ist ein Vorteil eines weiteren Aspektes, daß ein Dämpfer bereitgestellt wird,
welcher ein asymmetrisches Dämpfen
zeigt mit einer manuellen Einstellbarkeit des hohen und/oder des
niedrigen Status.
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Die
vorerwähnten
und weitere Merkmale, Vorteile und Charakteristika der vorliegenden
Erfindung werden deutlich aus der nachfolgenden Beschreibung der
bevorzugten Ausführungsformen
sowie der beigefügten
Zeichnungen.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Die
begleitenden Zeichnungen, die einen Teil der Beschreibung bilden,
erläutern
verschiedene Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung. Die Zeichnungen zusammen mit der Beschreibung
dienen der vollständigen
Erläuterung
der Erfindung. Dabei sind in den Zeichnungen:
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1a eine Teilquerschnittsseitenansicht
einer ersten Ausführungsform
des feldansprechbaren Fluiddämpfers
gemäß der vorliegenden
Erfindung,
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1b eine weitere Teilquerschnittsseitenansicht
eines weiteren feldansprechbaren Fluiddämpfers,
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2 ein Dämpfer gemäß der vorliegenden Erfindung,
der als Teil einer Aufhängung
installiert ist,
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3a eine Teilquerschnittsendansicht
einer feldansprechbaren Ventilanordnung gemäß 2,
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3b eine Endansicht der Magnet-und-Pol-Anordnung
der 3a,
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3c eine perspektivische
Ansicht des Permanentmagneten gemäß 3a,
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3d eine Querschnittsendansicht
einer alternativen einstellbaren Ventilanordnung,
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3e eine Querschnittsendansicht
der bewegbaren Magnet-und-Pol-Anordnung gemäß 3d entlang der Schnittlinie 3e-3e,
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3e' eine Querschnittsendansicht
der Zwischenpolanordnung gemäß 3d entlang der Schnittlinie
3e'-3e',
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3f eine Querschnittsendansicht
der alternativen einstellbaren Ventilanordnung,
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3g eine Seitenansicht des
Ventils gemäß 3f entlang der Schnittlinie
3g-3g dargestellt, positioniert in der Ein-(hoch gedämpften)
Position,
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3h eine Seitenansicht des
Ventils gemäß 3f wiedergegeben in der
Aus-(niedrig gedämpften)
Position,
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4a eine Querschnittsendansicht
einer alternativ einstellbaren Ventilanordnung,
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4b eine Querschnittsendansicht
des Shunt-Mechanismus gemäß 4a entlang der Schnittlinie
4b-4b,
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5a eine Querschnittsendansicht
einer alternativ einstellbaren Ventilanordnung,
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5b eine Seitenansicht eines
Kabelbetätigungsmechanismus
zur Betätigung
des optionalen Hebels, der in 5a wiedergegeben
ist,
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6a eine Querschnittsseitenansicht
eines weiteren manuell einstellbaren Dämpfers gemäß der vorliegenden Erfindung,
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6b eine Querschnittsseitenansicht
eines alternativen Dämpferventils,
welches eine asymmetrische Dämpfung
bereitstellt,
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7a eine Querschnittsseitenansicht
einer weiteren Dämpferausgestaltung
gemäß der vorliegenden
Erfindung,
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7b eine Querschnittsseitenansicht
des Dämpferventils
gemäß 7a, wiedergegeben während des
Ausdehnungszyklus,
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7c eine Seitenansicht einer
alternativen manuellen Dämpfereinstellung,
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8a eine Querschnittsseitenansicht
einer weiteren Dämpferausgestaltung
gemäß der vorliegenden
Erfindung einschließlich
Doppelkolbenstangen,
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8b eine Querschnittsseitenansicht
einer weiteren Dämpfer-
und Dämpferventilausgestaltung gemäß der vorliegenden
Erfindung, wobei das Ventil völlig
zurückgezogen
dargestellt ist,
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8c eine Querschnittsseitenansicht
der einstellbaren Ventilanordnung gemäß 8b, völlig ausgezogen
dargestellt,
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8d eine Querschnittsseitenansicht
einer alternativen Ventilanordnung, dargestellt in einem völlig zurückgezogenen
Status,
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8d' eine Querschnittsseitenansicht
der Ventilanordnung gemäß 8d, in einem völlig ausgezogenen
Status dargestellt,
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8e eine Querschnittsseitenansicht
einer alternativen Ventilanordnung, dargestellt in einem völlig zurückgezogenen
Status,
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8e' eine Querschnittsseitenansicht
der Ventilanordnung gemäß 8e, dargestellt in einem vollständig ausgezogenen
Status,
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8f eine Querschnittsseitenansicht
einer alternativen Ventilanordnung, dargestellt in einem vollständig zurückgezogenen
Status,
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8f' eine Querschnittsseitenansicht
der Ventilanordnung gemäß 8f, dargestellt in einem völlig ausgezogenen
Status,
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8g eine Querschnittsseitenansicht
einer alternativen Ventilanordnung, dargestellt im völlig zurückgezogenen
Status,
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8g' eine Querschnittsseitenansicht
der Ventilanordnung gemäß 8g, dargestellt in einem völlig ausgezogenen
Status während
eines Streckzyklus,
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8g'' eine
Querschnittsseitenansicht der Ventilanordnung gemäß 8g, dargestellt in einem völlig ausgezogenen
Status während
eines Kompressionszyklus,
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8h eine Querschnittsseitenansicht
einer alternativen Ventilanordnung, dargestellt in einem völlig ausgestreckten
Status während
eines Kompressionszyklus,
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8h' eine Querschnittsseitenansicht
der Ventilanordnung gemäß 8h, dargestellt in einem völlig ausgestreckten
Status während
eines Streckzyklus und
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8h'' eine
Querschnittsseitenansicht der Ventilanordnung gemäß 8h, dargestellt in einem völlig zurückgezogenen
Status.
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Detaillierte
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
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Unter
Bezugnahme auf die verschiedenen Figuren, bei welchen gleiche Bezugsziffern
eingesetzt werden, um, wenn möglich,
gleiche Teile zu bezeichnen, ist in den 1a und 1b ein
auf ein Feld ansprechender Fluiddämpfer dargestellt mit einem einstellbaren
Ventil 32 und im besonderen ein magnetorheologischer (MR)
Fluiddämpfer,
welcher allgemein mit der Bezugsziffer 20 versehen ist.
Der Dämpfer 20 besitzt
einen im wesentlichen zylindrischen Dämpferkörper oder ein Gehäuse 22 mit
einer inneren Ausnehmung 24. Der Körper 22 besitzt eine
zentrale Öffnung,
die gleitend eine Kolbenstange 23 aufnimmt. Entsprechende
Lager und Dichtungen befinden sich in der Endkappendichtung an der
Grenzfläche
zwischen der Kolbenstange 23 und der inneren Ausnehmung 24,
welche den Austritt von Fluid verhindern und Seitenbelastungen aufnehmen.
Der verschiebbare Kolben 25 ist an der Kolbenstange 23 befestigt über einen
Gewindeteil oder ähnliches
und befindet sich innerhalb der inneren Ausnehmung 24, wobei
die Ausnehmung 24 in eine erste Betriebskammer 26 und
eine zweite Betriebskammer 28 unterteilt wird. Ein oder
mehrere Dämpfungsventile 36 befinden
sich innerhalb des Kolbens 25. Das (die) Dämpfungsventil(e) 36 kann
(können)
beliebige bekannte Formen einnehmen, wie etwa Scheibenventil, Blattfederventil,
Tellerventil, Kugelventil usw. Das (die) Dämpfungsventil(e) 36 werden
eingesetzt für
die Formgebung der passiven Führung
und der Rückschlagsdämpfungscharakteristika
des Dämpfers 20.
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Eine
Hilfsausnehmung 27 definiert teilweise eine Hilfskammer 30 mit
einer verschiebbaren Unterteilung 42, die eine bewegbare
Wandung hierfür
definiert. Ein Strömungsdurchlaß 31 verbindet
die erste Kammer 26 oder die zweite Kammer 28 mit
der Hilfskammer 30. Ein auf ein Feld ansprechendes Fluid 34, wie
etwa ein magnetorheologisches (MR) Fluid, befindet sich in der Hilfskammer 30 und
mindestens einer und vorzugsweise beiden Kammern 26 und 28. Das
Steuerventil 32 steuert die Strömung des auf ein Feld ansprechenden
Fluids 34 zwischen der Hilfsausnehmung 31 und
mindestens einer der beiden Kammern 26 und 28.
Vorzugsweise tauscht der Durchlaß 31 direkt Fluid 34 aus
mit nur der ersten Kammer 26 oder der zweiten Kammer 28.
Ein Akkumulator 55 stellt eine Unterdrucksetzungseinrichtung bereit,
um das auf ein Feld ansprechende Fluid 34 zur Verhinderung
von Kavitation unter Druck zu setzen.
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Vorzugsweise
umfaßt
der Akkumulator eine puckförmige
Unterteilung 42 mit einer starren Nylonwandung 47,
die eine periphere Dichtung 49 besitzt, welche sich verschiebbar
innerhalb der Hilfsausnehmung 27 befindet. Die Unterteilung 42 befindet
sich in Kontaktbeziehung mit dem auf ein Feld ansprechenden Fluid 34.
Ein unter Druck stehendes Gas, wie etwa Stickstoffgas, welches innerhalb
einer Gaskammer 33 enthalten ist, stellt den Druck bereit,
welcher erforderlich ist, um das auf ein Feld ansprechende Fluid 34 innerhalb
des Dämpfers 20 unter
Druck zu setzen.
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Wie
dies am deutlichsten aus 1b ersichtlich
ist, kann der Dämpfer 20 eine
Ausnehmungsunterteilung 40 innerhalb der inneren Ausnehmung 24 umfassen.
Die Ausnehmungsunterteilung 40 ist ähnlich der zuvor beschriebenen,
d. h. sie umfaßt
eine Wandung 47 sowie eine periphere Dichtung 49'. Die Unterteilung 40 ist
interaktiv mit mindestens einer der beiden Kammern 26 und 28,
obwohl sie dargestellt ist als Unterteilung der zweiten Kammer 28.
Wie gezeigt, trennt die Ausnehmungsunterteilung 40 die zweite
Kammer in eine erste und eine zweite Subkammer 51, 53.
Die Unterteilung 40 schließt das auf ein Feld ansprechende
Fluid 34, wie etwa ein MR-Fluid, ein, welches sich auf
einer Seite befindet und ein nicht auf ein Feld ansprechendes Fluid 38, wie
etwa ein Standardhydraulikdämpferöl, welches sich
auf der anderen Seite befindet.
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Das
nicht auf ein Feld ansprechende Fluid 38 läuft hin
und her durch das (die) Dämpfungsventil(e) 36 innerhalb
des Dämpferkolbens 25.
Das auf ein Feld ansprechende Fluidventil 32 stellt einen
Magnetfluß bereit
für das
auf ein Feld ansprechende Fluid 34. Vorzugsweise ist dieser
Fluß variabel
und kann auf eine Anzahl von Wegen erreicht werden.
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Entsprechend
der Darstellung in 3d kann
der variable Fluß erreicht
werden durch einen bewegbaren Permanentmagneten. Alternativ kann der
variable Fluß erzielt
werden durch ein bewegbares Polstück (5a) oder einen bewegbaren Shunt (3a und 4a). Die Positionseinstellung des Magneten,
des Polstückes
oder des Shuntes werden vorzugsweise erzielt durch eine benutzerbetätigte mechanische
Einstelleinrichtung, wie etwa einen profilierten Knopf (4a, 4 oder 5)
oder einen Hebel (5a, 5b). Alternativ kann der
Hebel fernbetätigt werden
durch einen Benutzer über
eine Kabelbetätigung
entsprechend der Darstellung in 5b.
Wenn elektrische Energie verfügbar
ist, kann der variable Fluß bereitgestellt
werden durch einen Elektromagneten (eine elektrische Einrichtung)
entsprechend der Darstellung in den 6 und 7.
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Die 2 illustriert den Dämpfer 20 gemäß der vorliegenden
Erfindung, der als Teil eines Aufhängesystems 11 eines
Fahrrades 10 installiert ist. Das Fahrrad 10 besitzt
eine Rahmenkomponente 12 und einen schwenkbaren Aufhängeschwingarm 14. Der
Dämpferkörper 22 besitzt
eine Einrichtung zum Anschluß an
eine Rahmenkomponente 12 (z. B. das dargestellte, sich
vertikal erstreckende Rahmenrohr), wie etwa ein nichtmagnetisches
Ende 41, welches mit einer Klammer 13 verbunden
ist (nur halb gezeigt) über
eine Schraube 59. Die Schraube 59 wird von einer
Hülse 39 aufgenommen,
die in dem nichtmagnetischen Ende 41 ausgebildet ist. Die
Kolbenstange 23 umfaßt
eine Einrichtung für
den Anschluß an
die Aufhängeschwingarmkomponente 14,
wie etwa ein Stabende 37, welches an der Klammer 13' über eine
Schraube 59' befestigt
ist. Das Stabende 37 kann einen Stift einschließen oder
eine sphärische Verbindung,
um eine Drehung und/oder eine Schwenkbewegung zu ermöglichen.
Wahlweise kann eine Schraubenfeder 21 den Körper 22 umgeben
und eine unterstützende
Federkraft bereitstellen, d. h. eine zusätzliche Lasttragefähigkeit
und Flexibilität des
Aufhängesystems 11 darüber hinaus
und oberhalb derjenigen, die durch den Kompensator 55 bereitgestellt
wird.
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Die
Schraubenanordnung umfaßt
vorzugsweise eine Einstelleinrichtung zur Einstellung der Position
der Schraubenfeder 21, relativ zum Körper 22. Beispielsweise
kann ein mit einem Gewinde versehenes Halteelement 29 auf
die äußere Gewindeoberfläche des
Dämpferkörpers 22 aufgeschraubt
werden. Ein entsprechendes Drehen des Halteelementes 29 führt zu Änderungen
der Bewegungshöhe.
Ein stationäres
Halteelement 29' stößt an das
Stabende 37 an.
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Das
auf ein Feld ansprechende Fluid 34 wird vorzugsweise aufgenommen
zwischen den axial verschiebbaren Unterteilungen 40 und 42,
die in der Hilfskammer 30 und der Kammer 26 ausgebildet sind.
In Abhängigkeit
von den Auslenkungen oder Vibrationen des Kolbens 25 innerhalb
der Ausnehmung 24 läuft
Fluid 34 durch das auf ein Feld ansprechende Fluidventil 32.
Ein nicht auf ein Feld ansprechendes Fluid 38 kommt zum
Einsatz als primäres
Arbeitsfluid in der Kammer 28 und der Subkammer 53, um
eine Dämpfung
zu erzielen, indem man das nicht auf ein Feld ansprechende Fluid 38 durch
die Dämpfungsventile 36 führt, die
in dem Kolben 25 ausgebildet sind. Vorzugsweise unterteilt
der Kolben 25 die Ausnehmung 24 in eine erste
und eine zweite Kammer 26, 28 und umfaßt ein Scheiben ventil,
ein Poppetventil, ein Blattfederventil, ein Kugelventil oder ein anderes ähnliches
Ventil (federbelastete Tellerventile sind dargestellt) zur Steuerung
der passiven Führung und
des Rückschlagdämpfungsniveaus.
Schrauben oder andere ähnliche
Befestigungsmittel verbinden den Kolben 25 mit dem Schaft 23.
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Die
Unterteilung 40 unterteilt die Kammer 26 in Subkammern 51, 53,
wobei die erste 51 ein auf ein Feld ansprechendes Fluid 34 einschließt, während die
zweite 53 ein nicht auf ein Feld ansprechendes Fluid 38 einschließt. Die
zweite Betriebskammer 28 und die zweite Subkammer 53 werden
mit einem nicht auf ein Feld ansprechendes Fluid über eine
Einfüllöffnung 54 aufgefüllt und
abgedichtet über
einen Stopfen 45'.
In einer ähnlichen
Weise werden die Hilfskammer 30, der Durchlaß 31,
das einstellbare Ventil 32 und die erste Subkammer 51 mit
dem auf ein Feld ansprechendes Fluid 34 aufgefüllt über die Einfüllöffnung 54 und
abgedichtet über
einen Stopfen 45. Die Gaskammer 33 in dem Akkumulator 55 ist
mit Stickstoffgas aufgefüllt über das
Einfüllventil 35 bis zu
dem geeigneten Niveau und kann somit als Federkraft dienen, um das
Gewicht zu unterstützen
zwischen dem Rahmen 12 und dem Schwingarm 14.
Die Unterteilung 42 innerhalb des Akkumulators 55 trennt das
auf ein Feld ansprechende Fluid 34 in der Hilfskammer 30 von
dem Gas in der Gaskammer 33 und ist verschiebbar aufgenommen
in dem Akkumulatorkörper 43.
Die Hilfskammer 30 umfaßt vorzugsweise eine zentrale
Achse B-B, die parallel zu und vorzugsweise versetzt um einen Abstand
d von der Dämpferachse
A-A verläuft.
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Die 3a und 3b illustrieren eine erste Ausführungsform
des manuell einstellbaren steuerbaren Ventils 32. Das Ventil 32 wird
aufgenommen in den Gitterteil des nichtmagnetischen Endes 41 des Dämpfers gemäß 2 und steuert den Strom
zwischen der Subkammer 51 und der Hilfskammer 30. Ähnliche
Ventile können
in die 1a und 1b eingeschlossen sein, wobei
der Pfeil, der das Ventil 32 überquert, anzeigt, daß dessen
Dämpfungswerte entsprechend
eingestellt werden können.
Unter erneuter Bezugnahme auf die 3a und 3b kann das Ventil ein stationäres weichmagnetisches
Polstück 44 umfassen,
welches an dem Ende 41 befestigt ist, und einen stationären Permanentmagneten 48 (quadratisch
ausgebildet) entsprechend der Darstellung in 3c mit einem Nordpol n und einem Südpol s. Magnete
wie solche aus Neodym, Eisenbor oder ähnliche werden bevor zugt. Polstücke 50, 50' sind im Abstand
voneinander auf jeder Seite des Magneten 48 angeordnet.
Eine entsprechende Abdichtung kommt zum Einsatz, um die Zwischenräume zwischen
den Magneten 48, den Polen 50, 50' und dem nichtmagnetischen
Ende 41 abzudichten. Der Magnet 48 erzeugt ein
Magnetfeld (angegeben durch die gezeigten Flußlinien 60), die den
Durchlaß 31 überqueren,
um eine Rheologieänderung
in dem auf ein Feld ansprechenden Fluid zu bewirken, welches hier hindurch
fließt,
wodurch die Dämpfung
geändert wird.
Ein weichmagnetischer Shunt 46 ist eingeschraubt benachbart
zu den Polstücken 50, 50'. Wenn der Shunt 46 nach
innen geschraubt wird, stellt er einen Sekundärfeldweg bereit, innerhalb
des Shuntes 46, damit der Magnetfluß im Inneren laufen kann (angezeigt
durch 60').
Je näher
der Shunt 46 in die Nähe
der Polstücke 50, 50' kommt, umso
schwächer
wird der Primärflußweg 60,
d. h. die Feldstärke wird
geschwächt.
Wenn dementsprechend der Shunt 46 weiter eingedreht wird,
erhöht
sich das Dämpfungsausmaß des Dämpfers 20.
Je weiter der Shunt 46 herausgeschraubt wird, um so stärker wird
der magnetische Fluß in
dem Primärweg 60 und
somit kann ein höheres
Dämpfungsausmaß erzielt
werden. Das Dämpfungsniveau
kann leicht eingestellt werden durch einen Benutzer, der einen Knopfteil 57 ergreift und
dreht, welcher an dem Shunt 46 ausgebildet ist. Es leuchtet
ein, daß ein
weiter Bereich von Dämpfungseinstellung
zur Verfügung
gestellt wird.
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Die 3d illustriert eine alternative
Ausführungsform
des einstellbaren Ventils 32 gemäß der vorliegenden Erfindung,
welches zum Einsatz kommen kann anstelle des Ventils, welches in 3a beschrieben ist. Bei
diesem Ventil 32 umfaßt
die mechanische Einstellungseinrichtung einen bewegbaren Permanentmagneten 48 innerhalb
einer verschiebbaren Magnet-und-Pol-Anordnung 58. Die Anordnung 58 ist
manuell drehbar vom Benutzer, um die Position des Magneten 48 zu
positionieren, derart, daß die
Pole 50, 50' ausgerichtet
sind auf die stationären
weichmagnetischen Zwischenpole 94, 94'. Ein magnetischer
Isolator 92, wie etwa Kunststoff oder Kautschuk, stellt
sicher, daß die
Flußlinien 60 den Durchlaß 31 überqueren
und durch den stationären Pol 44 zurückkehren.
Eine Endansicht der Magnet-und-Pol-Anordnung 58 ergibt
sich am deutlichsten aus 3e.
Eine Endansicht der Zwischenpolanordnung einschließlich der
stationären
Pole 94, 94' und
des Isolators 92, welche abgedichtet in dem nichtmagnetischen
Ende 41 aufgenommen werden, ergibt sich aus 3'.
Eine Drehung des Knopfes 57 um 90° von der Po sition, die in 3d dargestellt ist, unterbricht
den Magnetkreis 60 dahingehend, daß sich die Pole 50, 50' über die
Zwischenpole 94, 94' erstrecken
und durch die Zwischenpole 94, 94' hindurchlaufen, wobei bewirkt
wird, daß das
Dämpfungsniveau
niedrig wird, während
eine Ausrichtung der Pole 50, 50' auf die Zwischenpole 94, 94' bewirkt, daß die Dämpfung hoch
ist, da ein großer
Teil des Flusses den Durchlaß 31 überquert.
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Die 3f illustriert eine weitere
alternative Ausführungsform
des Ventils 32 mit einem bewegbaren Permanentmagneten 48 als
mechanische Einstellungseinrichtung. Dieses Ventil 32 könnte auch leicht
ausgetauscht werden für
das Ventil, welches in 3a gezeigt
ist. Die Pole 50, 50' und der Magnet 48 sind
fest verbunden mit dem nichtmagnetischen Schwenkarm 89,
der um eine Halterung 51 verschwenkbar ist, wenn er von
dem Benutzer manuell ergriffen wird. Wenn er positioniert wird,
wie in 3e dargestellt
ist, sind die Pole 50, 50' ausgerichtet auf die Zwischenpole 94, 94' und der Fluß über den
Durchlaß 31 ist
maximiert, wodurch ein hohes Dämpfen
bewirkt wird. Wenn im Gegensatz der Schwenkarm 89 innerhalb
des Schlitzes 93 gedreht wird und positioniert wird entsprechend
der Darstellung in 3h,
wird der Fluß,
der über
den Durchlaß 31 wirkt,
eliminiert und somit wird ein niedriger Dämpfungsstatus bereitgestellt.
Die Zwischenpolanordnung ist die gleiche wie diejenige, die in 3e' dargestellt ist, mit einem
Isolator 92 aus Kautschuk oder Kunststoff und weichmagnetischen
Zwischenpolen 94, 94', die abgedichtet in dem nichtmagnetischen Ende 41 gehalten
sind.
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Die 4a illustriert eine alternative
Ausführungsform
des einstellbaren Ventils 32, das die mechanische handbetätigte Einstellvorrichtung
bereitstellt. Dieses Ventil 32 paßt in den Körper 41 an den gleichen
Ort, wie zuvor beschrieben, und umfaßt ein stationäres Polstück, eine
stationäre
Magnet-und-Pol-Anordnung 58, welche einen Magneten 48 einschließt, sowie
Pole 50, 50' und
einen drehbaren Magnet-Shunt 46.
Der drehbare Shunt 46 dreht sich in Abhängigkeit von dem Benutzer,
der den profilierten Knopf 57 einstellt. Der Shunt 46 umfaßt einen nichtmagnetischen
Stift 61 mit einem Knopf 57 an einem Ende und
einer abgeflachten Führung 63 am
anderen. Angeordnet auf beiden Seiten der Führung 63 sind weichmagnetische
Shunthälften 62, 62'. Die Hälften 62, 62' werden an Ort
und Stelle gehalten durch nichtmagnetische Halteelemente 64,
die aus Kunststoff oder Kautschuk be stehen. Ein Klemmring 65 liegt
lose an dem vorspringenden Rand 67 an, um den magnetischen
Shunt 46 an Ort und Stelle zu halten, jedoch eine relativ
freie Drehung zu gestatten. Eine entsprechende Bemessung des äußeren nichtmagnetischen
Halteelementes 64 bietet eine gewisse Drehbehinderung.
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Das
rotatorische Positionieren des magnetischen Shuntes 46,
entsprechend der Darstellung in 4a,
richtet die Hälften 62, 62' auf die Polstücke 50, 50' aus und stellt
somit einen hohen Dämpfungsstatus
bereit. Die Drehung um 90° hiervon
ausgehend, bewirkt, daß die
Shunthälften 62, 62' die Pole 50, 50' kurz überqueren,
um somit wirkungsvoll den Magnetkreis 60 zu unterbrechen,
wodurch die magnetische Flußdichte
an dem Durchlaß 31 reduziert wird.
Dies reduziert die Dämpfung
innerhalb des Dämpfers 20 auf
einen niedrigen Status. Verschiedene Zwischendämpfungsstufen werden bereitgestellt durch
verschiedene Zwischenpositionierungen des Shuntes 46.
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Die 5a illustriert eine weitere
alternative Ausführungsform
des einstellbaren Ventils 32. Dieses Ventil 32 ist
in dem Ende 41 positioniert, wie zuvor beschrieben, und
umfaßt
eine stationäre
Magnet-und-Pol-Anordnung 48 mit einem stationären Permanentmagneten 48 und
Polstücken 50, 50', die an Ort
und Stelle gehalten werden durch eine nichtmagnetische Gewindekappe 68 und
entsprechende Dichtungsmittel sowie ein bewegbares Polstück 44. Das
Polstück 44 umfaßt einen
abgedichteten Führungsteil 70,
einen Gewindeteil 72 und einen Knopf 57. Eine
O-Ringdichtung wird in einer Nut gehalten, die am nichtmagnetischen
Ende 41 angeordnet ist, und dichtet gegenüber dem
Führungsteil 72 ab.
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Eine
Drehung des Polstückes 44 um
seine Achse bewegt, wie dargestellt, den Führungsteil 70 näher an die
Magnet-und-Pol-Anordnung 58 heran. Dies hat die Wirkung,
daß die
Querschnittsfläche
des Durchlasses 31 verringert wird, und außerdem die Feldstärke vergrößert wird,
die über
den Durchlaß 31 wirkt.
Dies führt
zum mit einhergehenden Ergebnis der Erhöhung der Dämpfung. Wenn eine hinreichende
axiale Belastung des Pols 44 erzielt werden kann, läßt sich
der Dämpfer 20 verriegeln.
Es leuchtet ein, daß der
Dämpfer 20 mit
dem Ventil 32 gemäß der vorliegenden
Erfindung den Vorteil aufweist, daß eine Belastung, nachdem sie überschritten
ist, eine Strömung
durch den Durchlaß 31 gestattet.
Auf diese Weise stellt das Ventil 32 einen Sicherheitsmechanismus
bereit, dahingehend, daß der
Dämpfer 20 verriegelt
wird bis eine begrenzte Last erreicht wird, worauf dann, wenn diese überschritten
wird, eine Strömung durch
den Durchlaß 31 ermöglicht wird.
Herkömmliche
mechanische Ventile können
die Strömung
vollständig
unterbinden, so daß sich
unerwünscht
extrem hohe Drücke
aufbauen können
innerhalb des Dämpfers
auf die Aufnahme eines großen
Belastungseinganges hin.
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Außerdem wird
in 5a und deutlicher
in 5b eine alternative
Ausgestaltung gezeigt (in 5a gestrichelt
dargestellt), bei welcher sich ein Hebel 42 von dem Pol 44 ausgehend
erstreckt. Der Hebel 72 kann direkt von Hand betätigt werden
oder fernbetätigt
werden über
eine Kabelaktivierung. Entsprechend der Darstellung in 5b ist ein Kabel 76 mit
einer Litze 78, einer Hülse 75 sowie
einem Ende 80 an dem Hebel 72 befestigt. Auf eine
Fernbetätigung
durch den Benutzer hin gestattet eine Klammer 77, die an
das Ende 41 angeschlossen ist, eine Halterung der Hülse 75 und
gestattet eine Bewegung der Litze 78 innerhalb der Hülse 75,
wodurch eine Drehung des Hebels 72 bewirkt wird. Eine Drehung
des Hebels 72 stellt das Niveau der Dämpfung ein, die innerhalb des
Dämpfers
bereitgestellt wird. Dieser Betätigungstyp
ist in gleicher Weise anwendbar bei den anderen Ventilen, die die
in den 3a, 3d, 3f und 4a gezeigt
sind.
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Die 6a erläutert einen Dämpfer 20 mit dem
einstellbaren Ventil 32 gemäß einem weiteren Aspekt der
vorliegenden Erfindung. Der Dämpfer 20, welcher
einen Dämpferkörper 22 einschließt, der eine
innere Ausnehmung 24 definiert, umfaßt einen Kolben 25,
welcher innerhalb der Ausnehmung 24 angeordnet ist und
diese in eine erste Kammer 26 und eine zweite Kammer 28 unterteilt,
während
ein Durchlaß 31 vorgesehen
ist, welcher mit der ersten oder der zweiten Kammer 26, 28 verbunden
ist und vorzugsweise angeschlossen ist zwischen der ersten und der
zweiten Kammer 26, 28, während ein auf ein Feld ansprechendes
Fluid 34 in dem Durchlaß 31 enthalten ist,
und sich vorzugsweise auch in der ersten und der zweiten Kammer 26, 28 angeordnet
ist und eine von Hand betätigte
mechanische Einstelleinrichtung vorgesehen ist zur manuellen Einstellung eines
Dämpfungsniveaus
in dem Dämpfer 20.
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Bei
dieser Ausführungsform
umfaßt
die Einstelleinrichtung einen Einstellstift 96 mit einem
Gewindeteil 72, der an das Einstellventil 32 angeschlossen
ist, welches in dem Kolben 25 montiert ist. Der Stift 96 erstreckt
sich axial durch die Kolbenstange 23 und wird gedreht durch
den Benutzer über
einen starr befestigten profilierten Knopf 57. Der Knopf 57 wird
in einem seitlichen Querschlitz aufgenommen, welcher durch das Stangenende 37 ausgebildet
ist. Das Drehen des Stiftes 96 bewegt eine nominale Axialposition
eines Permanentmagneten 48 im Ventil 32. Der Magnet 48 umfaßt eine
konische Oberfläche 73,
die mit einer ähnlich
konischen Oberfläche 73' zusammenwirkt,
welche an dem weichmagnetischen Kolbenkörper 97 ausgebildet
ist zur Bildung eines Durchlasses 31. Der Magnet 48 ist
derart ausgebildet, daß er
einen Nordpol n und einen Südpol
s umfaßt,
die radial orientiert sind, wie dargestellt, um somit einen Flußweg zu
erzeugen, entsprechend der Darstellung durch die gestrichelten Linien 60''',
welcher zurückkehrt
durch den weichmagnetischen Kolbenkörper 97. Der Dämpfer 20 umfaßt einen
Akkumulator 55 zur Aufnahme des Volumens der Kolbenstange 23 und
der thermischen Expansion. Auch das Unterdrucksetzen der Gaskammer
stellt eine nicht unerhebliche Federkraft zur Verfügung.
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Beim
Betrieb bewegt ein Drehen des Einstellstiftes 96 einen
Kern 99 axial, welcher vorzugsweise an einem Magneten 48 befestigt
ist, und somit wird die Breite des Zwischenraumes eingestellt zwischen
dem Magneten 48 und dem Rückführkörper 97 und somit
auch die Flußdichte,
die auf den Durchlaß 31 wirkt.
Je breiter der Zwischenraum ist, umso geringer ist die bereitgestellte
Dämpfung.
Umgekehrt ist die Dämpfung
umso höher,
je schmaler der Zwischenraum ist. Wenn der Zwischenraum vollständig geschlossen
oder nahezu geschlossen ist, wird praktisch keine Strömung durch
den Durchlaß 31 gestattet,
wodurch ein angestrebtes Verriegelungsmerkmal des Dämpfers 20 bereitgestellt
wird. Eine Dichtung 49' ist
unten an dem Stift 96 ausgebildet und verhindert einen
Austritt des auf ein Feld ansprechenden Fluids 34 in den
Stift 23 hinein.
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Die 6b repräsentiert eine alternative Ausführungsform
des Ventils 32',
welches das in 6a gezeigte
Ventil ersetzen kann. C-Klammern 98 an dem Stift 96 besitzen
einen Abstand, der etwas größer ist
als die axiale Dicke t des Magneten 48, derart, daß der Magnet 48 und
der Kern 99 in Axialrichtung um einen kurzen Ab stand zu
gleiten vermögen,
in Abhängigkeit
von der Expansion und der Kompression der Strömung. Diese Gleitwirkung stellt ein
asymmetrisches Dämpfen
zur Verfügung.
Beispielsweise wird das Expansionsdämpfungsausmaß bestimmt
durch die Position der unteren C-Klammer 98' ab den Einstellstift 98 und
die Nominalposition des Magneten 48, relativ zum Rückführkörper 97. Das
Kompressionsausmaß wird
bestimmt durch die Position der oberen C-Klammer 98 und
die Nominalposition des Magneten 48, relativ zum Rückführkörper 97.
Je weiter der Abstand t' ist
im Vergleich zu der Dicke des Magneten t, umso größer ist
der Unterschied zwischen dem Kompressions- und dem Expansionsdämpfungsausmaß. Das höchste und
das niedrigste Ausmaß sind
einstellbar durch eine axiale Bewegung des Stiftes 96 mit
den hieran gehaltenen Klammern 98, 98'.
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Die 7a illustriert ein weiteres
Ventil 32 und einen Dämpfer 20 gemäß der vorliegenden
Erfindung mit einer manuell einstellbaren Magnet-und-Pol-Anordnung 58,
die innerhalb des Kolbens 25 montiert ist. Der Magnet 48 ist
ein puckförmiger
Permanentmagnet und der obere Pol 50 ist ein Weichmagnetelement
in der Form einer umgekehrten Schale. Ein Benutzer, der den Einstellhebel 74 um
die Achse der Kolbenstange 23 dreht, dreht den Einstellstift 96,
der den Gewindeteil 72 vorschiebt und zurückzieht über entsprechende
Gewindezüge, die
in der Stange 23 ausgebildet sind, so daß sich die Magnet-und-Pol-Anordnung 58 axial
innerhalb des Kolbens 25 bewegt, relativ zum unteren Pol 50'. Dies stellt
die Breite des Zwischenraumes in dem Durchlaß 31 ein, wodurch
der magnetische Widerstand geändert
wird und dementsprechend die Dämpfung
erhöht
oder vermindert wird. Alternativ kann der Einstellmechanismus gemäß 7c zum Einsatz gebracht
werden, wodurch die Notwendigkeit des Gewindeabschnittes 72 eliminiert
wird. Die Dämpfung würde eingestellt
werden durch eine Bewegung des Hebels 74' innerhalb des Winkelschlitzes 71,
der in der Stange 23' ausbildet
ist, so daß dementsprechend
die Pol-und-Magnetanordnung 58 axial verschoben wird.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt umfaßt
das Dämpfungsventil 32 ein
asymmetrisches Dämpfungsausmaß bei der
Kompression und der Expansion. Während
des Kompressionszyklus kontaktiert, entsprechend der Darstellung
in 7a, eine Schwimmscheibe 89 einen
Sitz auf dem Kolben 25 und schließt mehrere im Abstand voneinander
angeordnete Expansionsdurchlässe 36 (vorzugsweise 4) ab, wodurch
das auf ein Feld ansprechende Fluid 34 insgesamt durch
den Durchlaß 31 strömt. Bei
der Expansion setzt sich entsprechend der Darstellung in 7b die Schwimmscheibe 89 auf
den Rand 67' auf und
der größte Teil
der Strömung
durchläuft
die Expansionsdurchlässe 36,
so daß damit
ein unterschiedlich niedrigeres Ausmaß bei der Expansion als bei
der Kompression bereitgestellt wird.
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Die 8a erläutert noch ein weiteres einstellbares
Ventil 32 und einen Dämpfer 20 gemäß der vorliegenden
Erfindung. Dieser Dämpfer 20 umfaßt eine
erste und eine zweite Kolbenstange 23, 23', die jeweils
an den Enden des Kolbens 25 gehalten sind. Das von Hand
einstellbare Ventil 32, welches mit der mechanischen Einstelleinrichtung
versehen ist, umfaßt
eine konische Oberfläche 73,
die an dem Pol 50 einer bewegbaren Magnet-und-Pol-Anordnung 58 ausgebildet
ist, mit einem Magneten 48 und einem Pol 50. Das
Einstellen der Position der Magnet-und-Pol-Anordnung 58 wird erzielt durch
ein Drehen des Gewindeabschnittes 72 des Einstellstiftes 96,
welcher sich durch die obere Kolbenstange 23 hindurch erstreckt
mit Hilfe eines Knopfes 57. Dies verändert den Spalt im Durchlaß 31,
so daß der
magnetische Widerstand verändert
wird, was zu einer Rheologieänderung
in dem auf ein Feld ansprechenden Fluid 34 führt, und
dementsprechend zu einer Änderung
der Dämpfung.
Dieser Typ eines Doppelkolbenstangendämpfers 20 ist praktisch
beispielsweise bei einer Gabelanordnung 75 eines Fahrrades und
macht es dem Radfahrer möglich,
das Dämpfungsniveau
einzustellen. Die obere Kolbenstange 23 wird gleitend in
den oberen Gabelteil 79 aufgenommen, welcher sich im vorderen
Lenkerrohr des Fahrradrahmens befindet. Der untere Gabelteil 79' ist an der
Radnabe des Fahrrades gehalten. Dieser Dämpfer 20 würde allgemein
zum Einsatz kommen bei einer parallelen Federbeziehung mit einer Schraubenfeder
oder einer Elastomerfeder 21.
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Die 8 illustriert eine alternative
Ausführungsform
des Ventils 32 und des Dämpfers 20. Der Dämpfer 20 umfaßt wiederum
einen Kolben 25 sowie Doppelkolbenstangen 23, 23'. Bei dieser
Ausführungsform
umfaßt
die mechanische Einstelleinrichtung eine bewegbare Pol-und-Magnetanordnung 58. Die
Anordnung 58 umfaßt
einen Permanentringmagnet 48, der eingeschlossen ist zwischen
scheibenförmigen
weichmagnetischen Polen 50, 50'. Die Anordnung 58 ist
an dem Einstellstift 96 montiert, welcher einen Gewindeteil 52 an
seinem oberen Ende trägt.
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Wie
bei den anderen Ausführungsformen schiebt
ein Drehen des Gewindestiftes 96 über den Knopf 57 die
Anordnung 58 vor oder zurück innerhalb des äußeren weichmagnetischen
schalenförmigen Pols 50''. Der Pol 50'' besitzt einen ähnlichen Aufbau wie bei den
Ausführungsformen,
die in den 8d–8h folgen.
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Wie
zurückgezogen
in 8 dargestellt ist, springt
der magnetische Fluß 60b über den
ringförmigen
Durchlaß 31,
wie dies durch gestrichelte Linien angegeben ist, und wird im äußeren ringförmigen Pol 50'' geführt. Völlig vorgeschoben in 8c gezeigt, wird der magnetische
Widerstand signifikant verstärkt.
Dementsprechend stellt der geringe Fluß, der den Durchlaß 31 kreuzt,
ein niedriges Dämpfungsausmaß bereit.
Der Kolben 25 ist aufgebaut aus einem oberen schalenförmigen weichmagnetischen Polstück 50'' und einer unteren Hälfte 25b aus
nichtmagnetischem Material, welches um den Pol 50'' gehalten ist. Dichtungsringe 83 sind
um die Peripherie des Kolbens 25 gehalten. Die Strömung in
die Ausnehmungen 26, 28 hinein und aus diesen
heraus vollzieht sich durch die Mehrzahl der im Abstand voneinander
angeordneten Eingänge 85, 85', die radial
positioniert sind, um die Stifte 23, 23' herum in mehreren
Stufen (4 oder mehr pro Ende).
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Die 8d illustriert eine alternative
Ausführungsform
des mechanisch einstellbaren Ventils 32d, das für den Einsatz
in einem Dämpfer
des Typs, wie er in den 7a oder 8b gezeigt ist, geeignet
ist. Diese Ausführungsform
umfaßt
eine verschiebbare Magnet-und-Pol-Anordnung 58, die integral
innerhalb des Kolbens 25 ausgebildet ist. Sie unterscheidet sich
von der vorangehenden Ausführungsform
dahingehend, daß das
obere Polstück 50 axial
verschiebbar ist, relativ zum stationären ringförmigen mittleren Polstück 94,
welches an einem Isolator 92 aus nichtmagnetischem Material
befestigt ist. Wenn die Pol-und-Magnetanordnung 58 axial
nach unten überquert
wird, entsprechend der Darstellung in 8d', ist der
obere Pol 50 nicht länger
ausgerichtet auf den mittleren Pol 74 und der magnetische
Kreis (illustriert durch gestrichelte Linien 60d) wird
unterbrochen und dementsprechend wird die Dämpfung reduziert, da ein geringer
oder kein Fluß den
Durchlaß 31 überquert.
Wenn im Gegensatz hierzu die Magnet-und-Pol-Anordnung positioniert
wird, wie in 8d dargestellt
ist, wird ein maximales Dämpfen erzielt,
da der Fluß 60d über den
ringförmigen
Durchlaß 31 wirkt,
der die Rheologie des auf ein Feld ansprechenden Fluids hierin ändert. Es
ist herauszustellen, daß es
ein Kontinuum von Zwischendämpfungspositionen
gibt.
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Die 8e und 8e' illustrieren
eine weitere Ausführungsform
des mechanisch einstellbaren Ventils 32e. Bei dieser Ausführungsform
ist das obere Polstück 50 scheibenförmig ausgebildet
und besitzt einen Durchmesser der größer ist als der Durchmesser
des puckförmigen
Magneten 48. In der dargestellten Position (völlig zurückgezogen)
ist die Dämpfung minimal,
da der mittlere Pol 94 als magnetische Shunt funktioniert,
dahingehend, daß ein
geringer oder kein Fluß 60e über den
Durchlaß 31 wirkt.
Wenn sich die Magnet-und-Pol-Anordnung 58 in einer expandierten
Position befindet, die in 8e' dargestellt
ist, läuft
der Magnetkreis, der durch den Magneten 48 erzeugt wird, über den
ringförmigen
Durchlaß 31,
wie dies durch die gestrichelten Linien 60e angezeigt ist,
und wird in dem äußeren Pol 50'' geführt, während er schließlich durch
den unteren Pol' zurückkehrt.
Dies stellt einen hohen Dämpfungsstatus bereit.
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Die 8f und 8f' illustrieren
eine weitere Ausführungsform
des mechanisch einstellbaren Ventils 32f. Bei dieser Ausführungsform,
die in 8f in der zurückgezogenen
Position gezeigt ist, erzeugen der Magnet 48, das obere
Polstück 50 und
das untere Polstück 50', die zusammen
die Magnet-und-Pol-Anordnung 58 bilden, ein Magnetfeld
und leiten dies in den ringförmigen
weichmagnetischen Zwischenpol 94. Hierdurch wird das Feld 60f abgezweigt,
wodurch das Feld minimiert wird, welches dem ringförmigen Durchlaß 31 ausgesetzt
ist. Expandiert in 8f' gezeigt,
ist die Magnet-und-Pol-Anordnung 58 ausgerichtet auf und
leitet das Feld 60f in die Zwischenpole 94, 94' hinein und
durch den äußeren ringförmigen Pol 50'', so daß der Durchlaß 31 überkreuzt
wird. Dieser expandierte Status stellt eine hohe Dämpfung bereit.
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Die 8g–8g'' illustrieren eine weitere
Ausführungsform
des mechanisch einstellbaren Ventils 32g innerhalb des
Kolbens 25 des Dämpfers.
In zurückgezogener
Position in 8g gezeigt,
ist die Pol-und-Magnetanordnung 58 ausgerichtet auf den Zwischenpol 94 und
zweigt somit das Feld 60d ab. Kein Feld wird in den stationären ringförmigen Zwischenpol 94' geführt. Diese
Position stellt einen niedrigen Dämpfungsstatus sowohl für die Expansion
als auch für
den Kompressions zyklus bereit. In 10g' ist die
völlig
expandierte Position während
des Expansionszyklus gezeigt, wobei der Kreis 60d durch den
oberen 94, den unteren 94' und den äußeren 50'' ringförmigen Pol vervollständigt wird
durch die Ausrichtung der Pole 50, 50' der Pol-und-Magnetanordnung 58 auf
die oberen und unteren Zwischenpole 94, 94', so daß damit
der Fluß über den
ringförmigen Durchlaß 31 geführt wird.
Dies stellt einen hohen Dämpfungszustand
während
des Expansionszyklus zur Verfügung.
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Entsprechend
der Darstellung in 8g'' wird ein etwas niedrigerer
Dämpfungszustand
während
des Kompressionszyklus bereitgestellt durch die Pol-und-Magnetanordnung 58,
die axial verschiebbar ist zwischen Grenzen, die durch C-Klammern 98, 98' gebildet werden,
welche an dem Einstellstift 96 befestigt sind. Eine Schraubenfeder 81 hält die Pol-und-Magnetanordnung 58 normalerweise
vorgespannt in Richtung auf die untere C-Klammer 98' und verhindert
eine Bewegung, bis ein vorbestimmtes Druckdifferential erreicht
ist. Während
des Kompressionszyklus sind, wie dargestellt, die Pole 50, 50' nicht länger genau
ausgerichtet auf die Zwischenpole 94, 94', so daß eine niedrigere
Dämpfung bereitgestellt
wird. Es ist zu erwähnen,
daß eine asymmetrische
Dämpfung,
d. h. ein unterschiedliches Ausmaß in jedem Kompressions- und
Expansionszyklus bereitgestellt wird, auch in einem Kontinuum von
Zwischenpositionen.
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Die 8h–8h'' illustrieren eine letzte Ausführungsform
des mechanisch einstellbaren Ventils 32h, das die mechanische
Einstelleinrichtung bildet. Wie in 10h im
expandierten und während
des Kompressionszyklus gezeigt ist, stellt die Magnet-und-Pol-Anordnung 58 einen
Fluß 60h bereit, welcher
den ringförmigen
Durchlaß 31 quert
und durch den äußeren Pol 50'' zurückgeführt wird. In 10h' in expandiertem
und zurückgezogenem
Zustand gezeigt, wird ein schwächerer
Fluß bereitgestellt
wegen der mangelnden Ausrichtung des Poles 50 auf den Pol 94,
so daß eine
niedrigere Dämpfungskraft
bei der Expansion bereitgestellt wird. Entsprechend der Darstellung
in 10h'' erzeugt
in der völlig
zurückgezogenen
Position die Magnet-und-Pol-Anordnung 58 das Feld 60h,
welches abgezweigt wird durch den Zwischenpol 94, so daß damit
der niedrigste Dämpfungszustand
bereitgestellt wird.
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Während die
bevorzugten Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben wurden, sind verschiedene
Modifikationen, Abänderungen, Änderungen
und Anpassungen möglich,
ohne dabei den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen, wie
er in den beigefügten
Ansprüchen
definiert ist. Es ist beabsichtigt, daß alle derartigen Modifikationen,
Abänderungen
und Änderungen als
Teil der vorliegenden Erfindung anzusehen sind.