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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Stoßdämpfer, der unter Zuhilfenahme eines Hydraulikdrucks wirkt.
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Im Allgemeinen umfasst ein zylindrischer, hydraulischer Stoßdämpfer, der an einer Aufhängungsvorrichtung eines Fahrzeugs, beispielsweise einem Motorfahrzeug, angeordnet ist, einen Zylinder, der ein Betriebsfluid dicht aufnimmt, einen Kolben, der verschiebbar in den Zylinder eingeführt ist, eine Kolbenstange, die mit dem Kolben gekoppelt ist, und einen Dämpfungskrafterzeugungsmechanismus, der beispielsweise durch eine Öffnung und ein Scheibenventil, die an dem Kolbenabschnitt vorgesehen sind, ausgebildet wird. Der Dämpfungskrafterzeugungsmechanismus steuert einen Fluss des Betriebsfluids, der durch eine Gleitbewegung des Kolbens in dem Zylinder gemäß einem Ausfahr-/Verdrängungshub der Kolbenstange durch Verwenden der Öffnung und des Scheibenventils erwirkt wird, wodurch eine Dämpfungskraft erzeugt wird.
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Wenn die Kolbengeschwindigkeit sich in dem niedrigen Kolbengeschwindigkeitsbereich befindet, erzeugt der Dämpfungskrafterzeugungsmechanismus mittels der Öffnung eine Dämpfungskraft mit der Öffnungskennlinie, die ungefähr proportional zu dem Quadrat der Kolbengeschwindigkeit ist. Wenn sich die Kolbengeschwindigkeit in dem hohen Kolbengeschwindigkeitsbereich befindet, wird das Scheibenventil, um geöffnet zu sein, abgelenkt, wodurch der Dämpfungskrafterzeugungsmechanismus eine Dämpfungskraft mit der Ventilkennlinie erzeugt, die ungefähr proportional zu der Kolbengeschwindigkeit ist. Bei herkömmlichen von dieser Art von Stoßdämpfern kann die Dämpfungskraftkennlinie gemäß dem Bereich der Öffnung für die Dämpfungskraft, wenn sich die Kolbengeschwindigkeit in dem niedrigen Kolbengeschwindigkeitsbereich befindet, gemäß der Ablenksteifigkeit des Scheibenventils, nachdem das Scheibenventil für die Dämpfungskraft geöffnet wurde, wenn die Kolbengeschwindigkeit sich in dem Zwischenkolbengeschwindigkeitsbereich, nachdem das Scheibenventil wurde, befindet und gemäß dem Strömungsleitungsbereich (engl.: flow passage area) nachdem das Scheibenventil für die Dämpfungskraft geöffnet wurde, wenn sich die Kolbengeschwindigkeit in dem hohen Kolbengeschwindigkeitsbereich befindet, eingestellt werden.
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Die Veröffentlichung des
japanischen Gebrauchsmusters Nr. 02-136831 offenbart einen hydraulischen Stoßdämpfer, bei dem ein Scheibenventil auf zwei doppelten ringförmigen Sitzen sitzt, d. h., einem inneren Sitz und einem äußeren Sitz, die an den Endoberflächen eines Kolbens auf eine hervorstehende Weise ausgebildet sind, eine Leitung, die sich durch den Kolben erstreckt, ist an der inneren Umfangsseite relativ zu dem inneren ringförmigen Sitz geöffnet und ein Ausschnitt ist an dem inneren ringförmigen Sitz ausgebildet. Bei diesem hydraulischen Stoßdämpfer, wenn die Kolbengeschwindigkeit sich in dem niedrigen Kolbengeschwindigkeitsbereich befindet, wird das Scheibenventil von dem äußeren ringförmigen Sitz angehoben und eine Dämpfungskraft wird aufgrund des Strömungsleitungsbereichs des Ausschnitts, der an dem inneren ringförmigen Sitz ausgebildet ist, erzeugt. Wenn die Kolbengeschwindigkeit ansteigt, wird das Scheibenventil weiter angehoben, um weg von dem inneren Sitz bewegt zu werden, um einen Anstieg in dem Strömungsleitungsbereich zu verursachen, wodurch eine entsprechende Dämpfungskraft erzeugt wird. Aufgrund dieses Aufbaus ermöglicht es der hydraulische Stoßdämpfer, der in dem offen gelegten
japanischen Gebrauchsmuster Nr. 02-136831 offenbart ist, dass die Dämpfungskraftkennlinie in multiplen Stufen variiert.
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Daher besteht für Stoßdämpfer eine Nachfrage für eine Technologie, die die Erzeugung einer gewünschten Dämpfungskraftkennlinie durch Verbessern der Flexibilität des Einstellens einer Dämpfungskraftkennlinie ermöglicht, beispielsweise einer Erzeugung einer Dämpfungskraft, die durch geeignetes Kombinieren einer Öffnung und eines Scheibenventils in multiplen Stufen variiert.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Stoßdämpfer zur Verfügung zu stellen, der es ermöglicht, dass die Dämpfungskraftkennlinie davon in multiplen Stufen variiert, wodurch die Flexibilität des Einstellens der Dämpfungskraftkennlinie verbessert wird.
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Um die oben erwähnten Aufgaben und andere Aufgaben zu erreichen, umfasst ein Stoßdämpfer gemäß der vorliegenden Erfindung einen Zylinder, der dicht ein Betriebsfluid aufnimmt, einen Kolben, der verschiebbar in den Zylinder eingeführt ist, um ein Inneres des Zylinders in zwei Kammern zu unterteilen, eine Kolbenstange, die mit dem Kolben gekoppelt ist und sich nach außerhalb des Zylinders erstreckt, eine Leitung für einen Fluss des Betriebsfluids, der durch eine Gleitbewegung des Kolbens verursacht wird und einen Dämpfungskrafterzeugungsmechanismus, der an einem Abschnitt der Leitung angeordnet ist und ausgebildet ist, um eine Dämpfungskraft mittels des Flusses des Betriebsfluids zu erzeugen. Der Dämpfungskrafterzeugungsmechanismus umfasst einen Ventilhauptkörper umfassend die Leitung, die sich dadurch erstreckt, einen im Wesentlichen kreisförmigen äußeren Sitz, der an dem Ventilhauptkörper auf eine hervorstehende Weise vorgesehen ist, um eine Öffnung der Leitung zu umschließen, einen inneren Sitz, der an einer inneren Seite relativ zu dem äußeren Sitz auf eine hervorstehende Weise vorgesehen ist, wobei der innere Sitz eine hervorstehende Höhe aufweist, die kürzer ist als die hervorstehende Höhe des äußeren Sitzes, einen Scheibenabstützabschnitt, der zwischen dem äußeren Sitz und dem inneren Sitz auf eine hervorstehende Weise vorgesehen ist, wobei der Scheibenabstützabschnitt eine hervorstehende Höhe aufweist, die kürzer ist als die hervorstehende Höhe des äußeren Sitzes und gleich oder größer als die hervorstehende Höhe des inneren Sitzes, einen im Wesentlichen kreisförmigen Zwischensitz, der zwischen dem äußeren Sitz und dem Scheibenabstützabschnitt auf eine hervorstehende Weise vorgesehen ist, um die Öffnung der Leitung zu umschließen, wobei der Zwischensitz eine hervorstehende Höhe aufweist, die kürzer ist als die hervorstehende Höhe des äußeren Sitzes und gleich oder größer als die hervorstehende Höhe des Scheibenabstützabschnitts, einen Ausschnitt (engl.: cut-out), der an dem Zwischensitz ausgebildet ist, eine erste Scheibe, die an den inneren Sitz geklemmt ist und ausgebildet ist, um an dem äußeren Sitz und dem Zwischensitz zu sitzen, während sie an dem Scheibenabstützabschnitt anliegt, eine zweite Scheibe, die an der ersten Scheibe angeordnet ist, wobei die zweite Scheibe einen Durchmesser aufweist, der kleiner als ein Durchmesser des äußeren Sitzes und größer als ein Durchmesser des Zwischensitzes ist und eine dritte Scheibe, die an der zweiten Scheibe angeordnet ist, wobei die dritte Scheibe einen Durchmesser aufweist, der kleiner als der Durchmesser des Zwischensitzes ist.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine vergrößerte vertikale Querschnittsansicht, die einen Kolbenabschnitt darstellt, welcher ein Hauptteil eines Stoßdämpfers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.
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2 ist eine Ansicht des Kolbens des in 1 gezeigten Stoßdämpfers von unten.
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3 ist eine vertikale Querschnittsansicht des Stoßdämpfers, der in 1 gezeigt ist.
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4 ist eine vergrößerte, vertikale Querschnittsansicht, die einen Scheibenabstützabschnitt des Kolbens des Stoßdämpfers, der in 1 gezeigt ist, zeigt.
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5 ist ein Graph, der eine Dämpfungskraftkennlinie des in 1 gezeigten Stoßdämpfers zeigt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Im Folgenden wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Detail unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. 3 zeigt einen Gesamtaufbau eines Stoßdämpfers gemäß der vorliegenden Ausführungsform. 1 ist eine vergrößerte Ansicht eines Kolbenabschnitts, welcher ein Hauptteil des Stoßdämpfers ist. Wie in 3 gezeigt, ist der Stoßdämpfer 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ein hydraulischer Stoßdämpfer mit einem einzelnen Zylinder, der ausgebildet ist, um an einer Abstützvorrichtung eines Motorfahrzeugs angeordnet zu werden. Der Stoßdämpfer 1 umfasst einen Kolben 3, der verschiebbar in einem Zylinder 2, der dicht ein Hydraulikfluid als Betriebsfluid aufnimmt, angeordnet ist. Der Kolben 3 dient als der Ventilhauptkörper der vorliegenden Erfindung. Eine Kolbenstange 4 erstreckt sich nach außen durch ein Dichtungsmittel umfassend eine Stangeführung 6 und eine Öldichtung 7, die an dem Ende des Zylinders 2 angeordnet sind. Ein Ende der Kolbenstange 4 ist mit einer Fahrzeugkarosserie außerhalb des Zylinders 2 gekoppelt. Andererseits ist das andere Ende der Kolbentange 4 mit dem Kolben 3 mittels einer Mutter 5 innerhalb des Zylinders 2 gekoppelt. Das Innere des Zylinders 2 wird mittels eines Kolbens 3 in zwei Kammern unterteilt, eine obere Zylinderkammer 2A und eine untere Zylinderkammer 2B. Ein freier Kolben 8 ist verschiebbar an der Bodenseite des Zylinders 2 angeordnet, um eine Gaskammer 9 festzulegen, wodurch eine Veränderung des Volumens der oberen und unteren Zylinderkammern 2A und 2B gemäß einem Ausfahr-/Verdrängungshub der Kolbenstange 4 mittels der Hilfe der Kompression/Expansion von unter hohem Druck stehendem Gas, das dicht in der Gaskammer 9 aufgenommen ist, kompensiert wird.
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Wie in 1 gezeigt, weist der Kolben 3 einen unterteilten Aufbau auf, der axial in eine Vielzahl an Stücken unterteilt ist und, vor allem in der vorliegenden Ausführungsform in zwei Stücke unterteilt ist. Eines der Stücke des geteilten Kolbens 3 wird als ein Kolbenhalbstück 3A bezeichnet und das andere wird als ein Kolbenhalbstück 3B bezeichnet. Der Kolben 3 wird durch integrales Verbinden der Kolbenhalbstücke 3A und 3B ausgebildet und umfasst Ausfahrseitenleitungen 10 und Verdrängungsseitenleitungen 11, die sich axial durch den Kolben 3 erstrecken, um eine Verbindung zwischen der oberen unteren Zylinderkammer 2A und 2B herzustellen. Die Ausfahrseitenleitungen 10 umfassen eine Vielzahl an Öffnungen 10A, die sich an dem äußeren Umfangsabschnitt an der oberen Endoberfläche des Kolbens 3 öffnen. In der vorliegenden Ausführungsform weisen die Öffnungen 10A jeweils eine rechteckförmige Form auf, die im Wesentlichen ähnlich zu den in 2 gezeigten Öffnungen 11A ist, die später beschrieben werden. Fünf Öffnungen 10A sind im Wesentlichen mit gleichen Winkelabständen entlang der Umfangsrichtung angeordnet. Die Ausfahrseitenleitungen 10 umfassen ferner eine Vielzahl an Öffnungen 10B an der unteren Endoberfläche des Kolbens 3. Die Öffnungen 10B öffnen sich an dem Abschnitt, der näher an dem Zentrum ist, relativ zu den Öffnungen 10A und den Öffnungen 11A der Verdrängungsseitenleitungen 11, welche später beschrieben werden. Wie in 2 gezeigt, weisen in der vorliegenden Ausführungsform die Öffnungen 10B jeweils eine kreisförmige Form auf und fünf Öffnungen 10B sind im Wesentlichen mit gleichen Winkelabständen entlang der Umfangsrichtung angeordnet.
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Auf der anderen Seite umfassen die Verdrängungsseitenleitungen 11 eine Vielzahl an Öffnungen 11A, die sich an dem äußeren Umfangsabschnitt an der unteren Endoberfläche des Kolbens 3 öffnen. Wie in 2 gezeigt, weisen in der vorliegenden Ausführungsform die Öffnungen 11A jeweils eine rechtwinklige Form auf und fünf Öffnungen 11A sind im Wesentlichen mit gleichen Winkelabständen entlang der Umfangsrichtung angeordnet. Die Verdrängungsseitenleitungen 11 umfassen ferner eine Vielzahl an Öffnungen 11B an der oberen Endoberfläche des Kolbens 3. Die Öffnungen 11B öffnen sich an dem Abschnitt, der in Radialrichtung näher an dem Zentrum relativ zu den Öffnungen 11A und Öffnungen 10A der Ausfahrseitenleitungen 10 ist. In der vorliegenden Ausführungsform weisen, ähnlich zu den in 2 gezeigten Öffnungen, die Öffnungen 11B jeweils eine kreisförmige Form auf und fünf Öffnungen 11B sind im Wesentlichen mit gleichen Winkelabständen entlang der Umfangsrichtung angeordnet. Die Öffnungen 10A und 11A können eine kreisförmige Bogenform aufweisen.
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Ein Ausfahrseitendämpfungskrafterzeugungsmechanismus 12 und ein Verdrängungsseitendämpfungskrafterzeugungsmechanismus 13 sind an dem unteren und oberen Ende des Kolbens 3 zum Erzeugen einer Dämpfungskraft durch Steuern eines Flusses des Hydraulikfluids, der in den Ausfahrseitenleitungen 10 und den Verdrängungsseitenleitungen 11 mittels einer Gleitbewegung des Kolbens 3 innerhalb des Zylinders 2 erzeugt wird, angeordnet. Der Kolben 3, als der Ventilhauptkörper, und der Ausfahrseiten- und Verdrängungsseitendämpfungskrafterzeugungsmechanismus 12 und 13 stellen den Strömungsleitungsbereich des Hydraulikfluids ein, um einen Fluss des Hydraulikfluids zu steuern, wodurch eine Dämpfungskraft erzeugt wird.
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Der Ausfahrseitendämpfungskrafterzeugungsmechanismus 12 wird unter Bezugnahme auf 1 und 2 beschrieben. Ein im Wesentlichen kreisförmiger äußerer Sitz 14 ist an der unteren Endoberfläche des Kolbens 3 auf eine hervorstehende Weise nach unten, wenn in 3 betrachtet, vorgesehen, um die Öffnungen 10B der Ausfahrseitenleitungen 10 zu umschließen, während er an den inneren Umfangsseiten der Öffnungen 11A der Verdrängungsseitenleitungen 11 angrenzt. Der Begriff „im Wesentlichen kreisförmig” wird verwendet, um sich auf eine kreisförmige Form oder eine fast kreisförmige Form zu beziehen, die es ermöglicht, dass ein Scheibenventil 17, welches später beschrieben wird, an dem äußeren Sitz über den gesamten Umfang des äußeren Sitzes 14 sitzt, während das Scheibenventil 17 sich in einem geklemmten Zustand befindet. Beispiele von Formen, die durch diesen Begriff dargestellt werden, umfassen eine ovale Form mit einer geringen Exzentrizität. Ein im Wesentlichen kreisförmiger, innerer Sitz 5, der konzentrisch zu dem äußeren Sitz 14 ist, ist an der inneren Umfangsseite relativ zu den Öffnungen 10B der Ausfahrseitenleitungen 10 auf eine hervorstehende Weise nach unten, wie in 1 gezeigt, vorgesehen. Der innere Sitz 15 ist um eine zentrale Öffnung 3C des Kolbens 3 ausgebildet, der ein Einführen eines Abschnitts mit kleinem Durchmesser 4A an der Spitze der Kolbenstange 4 aufnimmt. Ferner ist ein Scheibenabstützabschnitt 16 zwischen dem äußeren Sitz 14 und dem inneren Sitz 15 auf eine hervorstehende Weise nach unten, wie in 1 gezeigt, ausgebildet. Die hervorstehenden Höhen des äußeren Sitzes 14, des inneren Sitzes 15 und des Scheibenabstützabschnitts 16 sind auf solch eine Weise angeordnet, dass der äußere Sitz 14 größer ist als der Scheibenabstützabschnitt 16 und der innere Sitz 15 ist gleich oder kürzer als die hervorstehende Höhe des Scheibenabstützabschnitts 16.
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In der vorliegenden Ausführungsform ist eine Vielzahl an Scheibenabstützabschnitten 16 im Wesentlichen mit gleichen Winkelabständen zwischen den Öffnungen 10B der Ausfahrseitenleitungen 10 auf eine sich radial erstreckende Weise angeordnet. Daher ist die Anzahl der Scheibenabstützabschnitte 16 fünf, um gleich der Anzahl an Öffnungen 10B zu sein. Die inneren Umfangsabschnitte der Scheibenabstützabschnitte 16 sind ausgebildet, um integral mit dem inneren Sitz 15 verbunden zu sein. Die Scheibenabstützabschnitte 16, die jeweils eine im Wesentlichen konstante Breite aufweisen, erstrecken sich, um die radial äußere Seite des Kolbens 3 relativ zu der Vielzahl an Öffnungen 10B zu erreichen.
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Ein im Wesentlichen kreisförmiger Zwischensitz 30 ist auf eine hervorstehende Weise nach unten, wie in 1 gezeigt, zwischen den Scheibenabstützabschnitten 16 und dem äußeren Sitz 14 in der Radialrichtung des Kolbens 3 vorgesehen, so dass der Zwischensitz 30 die fünf Öffnungen 10B der Ausfahrseitenleitungen 10 umgibt. Die hervorstehende Höhe des Zwischensitzes 30 ist kürzer als die hervorstehende Höhe des äußeren Sitzes 14 und gleich oder größer als die hervorstehende Höhe der Scheibenabstützabschnitte 16. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Zwischensitz 30 ausgebildet, um integral mit den radial äußeren Enden der sich radial erstreckenden Scheibenabstützabschnitte 16 verbunden zu sein.
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Der Zwischensitz 30 umfasst Ausschnitte 31, so dass eine Verbindung zwischen einer ringförmigen Kammer, die zwischen dem äußeren Sitz 14 und dem Zwischensitz 30 festgelegt ist, und den Öffnungen 10B der Ausfahrseitenleitungen 10 durch die Ausschnitte 31 bei einem beibehaltenen, vorgegebenen Strömungsleitungsbereich erhalten wird, wenn das Scheibenventil 17, welches später beschrieben wird, an dem Zwischensitz 30 anliegt. In der vorliegenden Ausführungsform sind fünf Ausschnitte 31 entlang der Umfangsrichtung ausgebildet, ähnlich zu den Öffnungen 10B der Ausfahrseitenleitungen 10. Der Ort, die Anzahl, die Größe und die Form des Ausschnitts 31 kann geeignet gemäß einem gewünschten Strömungsleitungsbereich eingestellt werden.
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Wie in 4 gezeigt, ist die hervorstehende Höhe des Scheibenabstützabschnitts 16 auf eine geneigte Weise angeordnet, so dass der Scheibenabstützabschnitt 16 die gleiche Höhe wie der innere Sitz 15 an der inneren Umfangsseite, die mit dem inneren Sitz 15 verbunden ist, aufweist, größer in Richtung der äußeren Umfangsseite wird und die gleiche Höhe wie der Zwischensitz 30 an dem äußeren Umfangsende, das mit dem Zwischensitz 30 verbunden ist, aufweist. Der Scheibenabstützabschnitt 16 ist geneigt, was eine konkave Oberfläche in der in 4 gezeigten Ausführungsform festlegt, jedoch kann der Scheibenabstützabschnitt 16 geneigt sein, indem er eine konische Oberfläche mit einer gerade Linie im Querschnitt festlegt. Alternativ kann der Scheibenabstützabschnitt 16 geneigt sein, indem eine konvexe Oberfläche festgelegt wird. In diese Fall jedoch ist die äußere Umfangsseite des Scheibenventils 17, welche später beschrieben wird, leichter anhebbar von der konvexen Oberfläche (schwierig zum Anlegen an diese) und daher wird der Effekt verglichen mit der konischen Oberfläche reduziert.
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Das Scheibenventil 17, welches aus einer Vielzahl von gestapelten kreisförmigen Scheiben ausgebildet wird, liegt an dem äußeren Sitz 14, dem inneren Sitz 15, den Scheibenabstützabschnitten 16 und dem Zwischensitz 30 an und sitzt darauf. Der innere Umfangsabschnitt des Scheibenventils 17 wird gegen den inneren Sitz 15 mit Hilfe des Klemmens mittels der Mutter 5 durch eine Halterung 18 und einen Abstandshalter 19 gedrückt und festgeklemmt. In diesem Zustand wird das Scheibenventil 17 gegen den äußeren Sitz 14, den inneren Sitz 15, die Scheibenabstützabschnitte 16 und den Zwischensitz 30 mit einer anfänglichen Ablenkung gedrückt, die aufgrund des Unterschieds zwischen den hervorstehen Höhen an dem Anlegeabschnitt zu dem äußeren Sitz 14, dem inneren Sitz 15, den Scheibenabstützabschnitten 16 und dem Zwischensitz 30 erzeugt wird.
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Das Scheibenventil 17 wird durch eine Scheibe 17A (erste Scheibe) mit großem Durchmesser, eine erste Scheibe mit dazwischen liegendem Durchmesser 17B (zweite Scheibe), eine zweite Scheibe mit dazwischen liegendem Durchmesser 17C (dritte Scheibe) und eine Scheibe mit kleinem Durchmesser 17D (vierte Scheibe) ausgebildet. Die Scheibe 17A mit großem Durchmesser liegt an dem äußeren Sitz 14, dem inneren Sitz 15, den Scheibenabstützabschnitten 16 und dem Zwischensitz 30 an und sitzt auf diesen. Die erste Scheibe 17B mit dazwischen liegendem Durchmesser ist an der Scheibe 17A mit großem Durchmesser angeordnet und weist einen Durchmesser auf, der kleiner ist als der Durchmesser des äußeren Sitzes 14 und größer als der Durchmesser des Zwischensitzes 30. Die zweite Scheibe mit dazwischen liegendem Durchmesser 17C ist an der ersten Scheibe mit dazwischen liegendem Durchmesser 17B angeordnet und weist einen kleineren Durchmesser als der Durchmesser des Zwischensitzes 30 auf. Die Scheibe mit kleinem Durchmesser 17D ist an der zweiten Scheibe mit dazwischen liegendem Durchmesser 17C angeordnet und weist einen kleineren Durchmesser als der Durchmesser der zweiten Scheibe mit dazwischen liegendem Durchmesser 17C auf. Die Halterung 18 weist einen kleineren Durchmesser als der Durchmesser der Scheibe mit kleinem Durchmesser 17D auf. Ein Ausschnitt ist an dem äußeren Umfangsabschnitt der Scheibe mit großem Durchmesser 17A, der an dem äußeren Sitz 14 sitzt, ausgebildet. Der Ausschnitt bildet eine Öffnung 17E aus, die eine konstante Verbindung zwischen der Ausfahrseitenleitung 10 und der unteren Zylinderkammer 2B vorsieht. Der Strömungsleitungsbereich der Öffnung 17E ist kleiner als der Strömungsleitungsbereich des Ausschnitts 31. Der Ausschnitt, der die Öffnung 17E ausbildet, kann an dem äußeren Sitz 14 statt der Scheibe 17A mit großem Durchmesser mittels beispielsweise dem Prägeverfahren ausgebildet sein.
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Der Verdrängungsseitendämpfungskrafterzeugungsmechanismus 13 ist auf die folgende Weise, ähnlich zu dem oben erwähnten Ausfahrseitendämpfungskrafterzeugungsmechanismus 12, ausgebildet. Ein im Wesentlichen kreisförmiger äußerer Sitz 20, ein innerer Sitz 21, radial sich erstreckende Scheibenabstützabschnitte 22 und ein Zwischensitz 32 sind an der oberen Endoberfläche des Kolbens 3 auf eine hervorstehende Weise ausgebildet. Ein Scheibenventil 23, welches durch eine Scheibe mit großem Durchmesser 23A (erste Scheibe), eine erste Scheibe mit dazwischen liegendem Durchmesser 23B (zweite Scheibe), eine zweite Scheibe mit dazwischen liegendem Durchmesser 23C (dritte Scheibe) und eine Scheibe mit kleinem Durchmesser 23D (vierte Scheibe) ausgebildet wird, liegt an diesem äußeren Sitz 20, dem inneren Sitz 21, den Scheibenabstützabschnitten 22 und dem Zwischensitz 32 an und sitzt darauf. Die erste Scheibe mit dazwischen liegendem Durchmesser 23B weist einen Durchmesser auf, der kleiner als der Durchmesser der Scheibe mit großem Durchmesser 23A und größer als der Durchmesser des Zwischensitzes 32 ist. Die zweite Scheibe mit dazwischen liegendem Durchmesser 23C ist an der ersten Scheibe mit dazwischen liegendem Durchmesser 23B angeordnet und weist einen kleineren Durchmesser als der Durchmesser des Zwischensitzes 32 auf. Die Scheibe mit kleinem Durchmesser 23D weist einen kleineren Durchmesser als der Durchmesser der zweiten Scheibe mit dazwischen liegendem Durchmesser 23C auf. Der innere Umfangsabschnitt des Scheibenventils 23 wird gegen den inneren Sitz 21 durch eine Halterung 24 und einen Abstandshalter 25 durch Festziehen der Mutter 5 gedrückt und festgeklemmt. Die Halterung 24 weist einen kleineren Durchmesser als der Durchmesser der Scheibe mit kleinem Durchmesser 23D auf. Ausschnitte 33 sind an dem Zwischensitz 32 ausgebildet. Das Scheibenventil 23 wird gegen den äußeren Sitz 20, den innere Sitz 21, die Scheibenabstützabschnitte 22 und den Zwischensitz 32 mit einer ursprünglichen Ablenkung, die aufgrund des Unterschieds zwischen der hervorstehenden Höhen des äußeren Sitzes 20, des inneren Sitzes 21, der Scheibenabstützabschnitte 20 und des Zwischensitzes 32 erzeugt wird (der äußere Sitz > der Zwischensitz ≥ die Scheibenabstützabschnitte ≥ der innere Sitz), gedrückt. Ein Ausschnitt ist an dem äußeren Umfangsabschnitt der Scheibe mit großem Durchmesser 23A, die an dem äußeren Sitz 20 sitzt, ausgebildet. Der Ausschnitt bildet eine Öffnung 23E aus, die eine konstante Verbindung zwischen der Verdrängungsseitenleitung 11 und der oberen Zylinderkammer 2A vorsieht. Der Strömungsleitungsbereich der Öffnung 23E ist kleiner als der Strömungsleitungsbereich des Ausschnitts 33. Der Ausschnitt, der die Öffnung 23E ausbildet, kann an dem äußeren Sitz 20 anstatt der Scheibe 23A mittels beispielsweise des Prägeverfahrens ausgebildet sein.
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Die vorliegende Ausführungsform, die, wie oben erwähnt, ausgestaltet ist, funktioniert wie folgt. Während eines Ausfahrhubs der Kolbenstange 4, erwirkt eine Gleitbewegung des Kolbens 3 in dem Zylinder 2, dass das Hydraulikfluid in der oberen Zylinderkammer 2A mit Druck beaufschlagt wird und in die untere Zylinderkammer 2B durch vorwiegend die Ausfahrseitenleitungen 10 geschickt wird. Zu diesem Zeitpunkt wird eine Dämpfungskraft mittels des Ausfahrseitendämpfungskrafterzeugungsmechanismus 12 erzeugt.
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Anschließend, wenn sich die Geschwindigkeit des Kolbens 30 in dem unteren Kolbengeschwindigkeitsbereich befindet, wird eine Dämpfungskraft mit der Öffnungskennlinie mittels der Öffnung 17E des Scheibenventils 17 erzeugt. Zu diesem Zeitpunkt erreicht der Druck des mit Druck beaufschlagten Hydraulikfluids in der oberen Zylinderkammer 2A noch nicht einen Ventilöffnungsdruck des Scheibenventils 17 und daher wird das Scheibenventil 17 nicht geöffnet. Bezug nehmend auf 5 zeigt die gekrümmte Linie B die Dämpfungskraftkennlinie der Öffnung 17E an.
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Wenn die Kolbengeschwindigkeit erhöht wird, um in den Zwischenkolbengeschwindigkeitsbereich einzutreten, erreicht der Druck des mit Druck beaufschlagten Hydraulikfluids in der oberen Zylinderkammer 2A den Ventilöffnungsdruck des Scheibenventils 17 und daher wird das Scheibenventil 17 geöffnet und eine Dämpfungskraft mit der Ventilkennlinie wird erzeugt. Zu diesem Zeitpunkt wird die Scheibe mit großem Durchmesser 17A, an die Scheibenabstützabschnitte 16 gedrückt, die die hervorstehende Höhe aufweisen, die allmählich von der inneren Umfangsseite hin zu der äußeren Umfangsseite, dem Zwischensitz 30 und dem äußeren Sitz 14, der die größte hervorstehende Höhe aufweist, ansteigt, wobei eine ursprüngliche Ablenkung an dem Scheibenventil 17 mittels der Federkräfte der ersten und zweiten Scheiben mit dazwischen liegendem Durchmesser 17B und 17C und der Scheibe mit kleinem Durchmesser 17D zusätzlich zu der Federkraft der Scheibe mit großem Durchmesser 17A erzeugt wird. Daher ist die äußere Umfangsseite der Scheibe mit großem Durchmesser 17A leichter ablenkbar als die innere Umfangsseite der Scheibe 17A mit großem Durchmesser.
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Daher wird zunächst die äußere Umfangsseite der Scheibe mit großem Durchmesser 17A um den äußeren Umfangsabschnitt der ersten Scheibe mit dazwischen liegendem Durchmesser 17B abgelenkt, um von dem äußeren Sitz 14 weg bewegt zu werden, während die Scheiben mit großem Durchmesser 17A an dem äußeren Sitz 30 sitzt, sowie der Druck in der oberen Zylinderkammer 2A erhöht wird. In diesem Zustand fließt das Hydraulikfluid durch die Ausschnitte 31 an dem Zwischensitz 30 und empfängt einen Strömungswiderstand gemäß dem Strömungsleitungsbereich der Ausschnitte 31. Wenn die Kolbengeschwindigkeit weiter ansteigt und der Druck weiter an der inneren Umfangsseite des Zwischensitzes 30 erhöht wird, wird die Scheibe 17A mit großem Durchmesser weiter um den äußeren Umfangsabschnitt der zweiten Scheibe mit dazwischen liegendem Durchmesser 17C zusammen mit der ersten Scheibe mit dazwischen liegendem Durchmesser 17B abgelenkt, um weg von dem Zwischensitz 30 bewegt zu werden. Anschließend wird die Scheibe mit großem Durchmesser 17A weiter um den äußeren Umfangsabschnitt der Scheibe mit kleinem Durchmesser 17D zusammen mit der ersten und zweiten Scheibe mit dazwischen liegendem Durchmesser 17B und 17C abgelenkt. Anschließend wird die Scheibe 17A mit großem Durchmesser weiter um die Halterung 18 zusammen mit der ersten und zweiten Scheibe mit dazwischen liegendem Durchmesser 17B und 17C und der Scheibe mit kleinem Durchmesser 17D abgelenkt und letztlich, nachdem sie Ventilöffnungszustände mit multiplen Stufen (engl.: multi-stepped) durchlaufen, hat geöffnet.
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Im Ergebnis wird der Strömungsleitungsbereich von den Ausfahrseitenleitungen 10 hin zu der unteren Zylinderkammer 2B in multiplen Stufen erhöht und es ist möglich eine Dämpfungskraftkennlinie wie durch die durchgezogene Linie in 5 angezeigt, zu erhalten. In 5 zeigt die gekrümmte Linie B die Öffnungskennlinie an. Die gekrümmten Linien C1, C2, C3 und C4 zeigen die Ventilkennlinien an, wenn die Scheibe 17A mit großem Durchmesser um die erste Scheibe mit dazwischen liegendem Durchmesser 17B, um die zweite Scheibe mit dazwischen liegendem Durchmesser 17C, um die Scheibe mit kleinem Durchmesser 17D bzw. um die Halterung 18 abgelenkt wird. Auf diese Weise ist es möglich, einen problemlosen Übergang von der Öffnungskennlinie (gekrümmte Linie B) hin zu der Ventilkennlinie (gekrümmte Linien C1 bis C4) zu erhalten, wodurch eine stabilisierte Dämpfungskraft vorgesehen wird. Die gestrichelte Linie in 5 zeigt die Dämpfungskraftkennlinie der oben erwähnte Ausführungsform ohne den Zwischensitz 30 an und lässt erkennen, dass das Vorsehen des Zwischensitzes 30 den glatten und klaren Übergang von der Öffnungskennlinie hin zu der Ventilkennlinie ermöglicht.
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Auf der anderen Seite erwirkt während eines Verdichtungshubs der Kolbenstange 4 eine Gleitbewegung des Kolbens 3 in dem Zylinder 2, dass das Hydraulikfluid in der unteren Zylinderkammer 2B mit Druck beaufschlagt wird und zu der oberen Zylinderkammer 2A vorwiegend durch die Verdrängungsseitenleitungen 11 geschickt wird. Zu diesem Zeitpunkt wird die Dämpfungskraft mittels des Verdrängungsseitendämpfungskrafterzeugungsmechanismuses 13 erzeugt.
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Anschließend wird, ähnlich zu dem Ausfahrhub, wenn die Kolbengeschwindigkeit sich in dem unteren Kolbengeschwindigkeitsbereich befindet, eine Dämpfungskraft mit Öffnungskennlinie (engl.: orifice characteristic) aufgrund der Öffnung 23E des Scheibenventils 23 erzeugt. Wenn die Kobengeschwindigkeit in den Zwischenkolbengeschwindigkeitsbereich eintritt und der Druck des Hydraulikfluids in der unteren Zylinderkammer 2B den Ventilöffnungsdruck des Scheibenventils 23 erreicht, wird das Scheibenventil 23 abgelenkt, um geöffnet zu werden und dadurch wird eine Dämpfungskraft mit der Ventilkennlinie erzeugt.
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Zu diesem Zeitpunkt wird der Strömungsleitungsbereich von den Verdrängungsseitenleitungen 11 hin zu der oberen Zylinderkammer 2A in multiplen Stufen aufgrund des Unterschieds unter den hervorstehenden Höhen des äußeren Sitzes 20, des inneren Sitzes 21, des Zwischensitzes 32 und der Scheibenabstützabschnitte 22 und des Scheibenventils 23, das durch Stapeln der Scheibe mit großem Durchmesser 23A, der ersten Scheibe mit dazwischen liegendem Durchmesser 23B, der zweiten Scheibe mit dazwischen liegendem Durchmesser 23C und der Scheibe mit kleinem Durchmesser 23D ausgebildet wird, erhöht. Daher ist es, ähnlich zu dem oben erwähnten Ausfahrhub, möglich, einen glatten und klaren Übergang von der Öffnungskennlinie hin zu der Ventilkennlinie zu erhalten, wodurch eine stabilisierte Dämpfungskraft erhalten wird.
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In der vorliegenden Ausführungsform ermöglicht eine im Wesentlichen kreisförmige Form der äußeren Sitze 14 und 20, dass die Ausschnitte an den Scheiben mit großem Durchmesser 17A und 23A, welche die Öffnungen 17E und 23E festlegen, an jeder Position in der Umfangsrichtung ausgebildet werden können. Daher ist nicht notwendig die Scheiben mit großem Durchmesser 17A und 23A in Umfangsrichtung auszurichten, wenn sie an dem Kolben 3 befestigt werden, was zu einer verbesserten Montierbarkeit führt.
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Ferner ermöglicht in der vorliegenden Ausführungsform die geneigte Form der Scheibenabstützabschnitte (die konkave Oberfläche, die sich in Richtung der radial äußeren Seite neigt) eine Verbindung des inneren Sitzes, der Scheibenabstützabschnitte, des Zwischensitzes und des äußeren Sitzes, ohne dass eine Stufe zwischen ihnen erzeugt wird. Daher kann die vorliegende Ausführungsform das Auftreten des Problems verhindern, dass ein Leck des Fluids aus dem Spalt zwischen einer Stufe und dem Scheibenventil es erschwert eine Dämpfungskraft mit der gewünschten Kennlinie zu erhalten.
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Ferner wird in der vorliegenden Ausführungsform das Scheibenventil 23 gegen den äußeren Sitz 20, den inneren Sitz 21, die Scheibenabstützabschnitte 22 und den Zwischensitz 32 mit einer ursprünglich Ablenkung, die aufgrund des Unterschieds zwischen den hervorstehenden Höhen des äußeren Sitzes 20, des inneren Sitzes 21, der Scheibenabstützabschnitte 22 und des Zwischensitzes 32 erzeugt wird, gedrückt (der äußere Sitze > der Zwischensitz die Scheibenabstützabschnitte ≥ der innere Sitz). Eine vorgegebene Last wird an das Scheibenventil aufgrund dieser ursprünglichen Ablenkung angelegt, was die Notwendigkeit des Stapelns von vielen Scheibenventilen, um eine vorgegebene Last an das Scheibenventil anzulegen, verhindert. Als ein Ergebnis kann die Anzahl an benötigten Teilen reduziert werden, was zu einer verbesserten Produzierbarkeit und Montierbarkeit führt.
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In der oben erwähnten Ausführungsform werden die Scheibenventile 17 und 23 durch vier Scheiben, die verschiedene Durchmesser aufweisen, die Scheiben mit großem Durchmesser 17A und 23A, die ersten Scheiben mit dazwischen liegendem Durchmesser 17B und 23B, die zweiten Scheiben mit dazwischen liegendem Durchmesser 17C und 23C und die Scheiben mit kleinem Durchmesser 17D und 23D ausgebildet. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Die Scheibenventile können durch irgendeine Kombination von drei oder mehr Scheiben umfassend eine erste Scheibe (die Scheiben mit großem Durchmesser 17A und 23A), eine zweite Scheibe (die ersten Scheiben mit dazwischen liegendem Durchmesser 17B und 23B) und eine dritte Scheibe (die zweiten Scheiben mit dazwischen liegendem Durchmesser 17C und 23C), die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, ausgebildet werden, so dass der Ablenkbetrag zu dem Zeitpunkt eines geöffneten Ventils in multiplen Stufen aufgrund des Unterschieds der Ablenkungssteifigkeit zwischen der inneren Umfangsseite und der äußeren Umfangsseite verändert werden kann.
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Ferner sind in der oben erwähnten Ausführungsform die Scheibenabstützabschnitte 16 und 22 in Radialrichtung angeordnet und erstrecken sich zwischen den inneren Sitzen 15 und 21 und den Zwischensitzen 30 und 32. Jedoch können die Scheibenabstützabschnitte 16 und 22 auf eine unterschiedliche Weise angeordnet werden, solange die folgenden Bedingungen erfüllt sind: die Scheibenabstützabschnitte 16 und 22 sind zwischen den Zwischensitzen 30 und 32 und den inneren Sitzen 15 und 21 angeordnet; die hervorstehenden Höhen der Scheibenabstützabschnitte 16 und 22 sind gleich oder geringer als die hervorstehenden Höhen der Zwischensitze 30, 32 und gleich oder größer als die hervorstehende Höhen der inneren Sitze 15, 21; und die Scheibenabstützabschnitte 16 und 22 können die Scheibenventile 17 und 23 auf eine solche Weise abstützen, dass die Scheibenventile 17 und 23 auf eine gestufte Weise, wie oben erwähnt, geöffnet werden können.
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Beispielsweise können die Scheibenabstützabschnitte 16 und 22 unterteilt sein und in einer Vielzahl an Stücken angeordnet sein. Alternativ können die Scheibenabstützabschnitte 16 und 22 auf eine solche Weise geformt sein, dass die Breiten davon in Radialrichtung hin zu der äußeren Umfangsseite oder der inneren Umfangsseite geneigt sind. Ferner können die Druck aufnehmenden Bereiche der Scheibenventile 17 und 23 hin zu den Leitungen 10 und 11 mittels der Bereiche der Anlegeabschnitten zwischen den Scheibenabstützabschnitten 16 und 22 und den Scheibenventilen 17 und 23 eingestellt werden.
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Die oben erwähnte Ausführungsform wurde basierend auf dem Stoßdämpfer vom Typ mit einzelnem Zylinder umfassend die Gaskammer 9, die von dem freien Kolben 8 in den Zylinder 2 festgelegt wird, und verwendend den Kolben 3 als den Ventilhauptkörper beschrieben. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Die vorliegende Erfindung kann bei einem Stoßdämpfer vom Typ mit doppeltem Zylinder, umfassend ein Basisventil an dem Boden des Zylinders, um eine Zylinderkammer mit einem Reservoir durch das Basisventil zu verbinden und verwendend das Basisventil als den Ventilhauptkörper, ausgeführt werden. Alternativ kann die vorliegende Erfindung bei einem Stoßdämpfer umfassend einen Dämpfungskrafterzeugungsmechanismus, der außerhalb eines Zylinders angeordnet ist, und einen Ventilhauptkörper, der an dem Dämpfungskrafterzeugungsmechanismus, der außerhalb des Zylinders angeordnet ist, ausgeführt werden.
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Die oben erwähnte Ausführungsform wurde basierend auf dem hydraulischen Stoßdämpfer, der in der Lage ist eine Dämpfungskraft durch Steuern eines Flusses des hydraulischen Fluids zu erzeugen, beschrieben. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Die vorliegende Erfindung kann bei einem Stoßdämpfer, der in der Lage ist, eine Dämpfungskraft mittels Steuern eines Flusses eines weiteren Fluids, wie beispielsweise Gas, zu erzeugen, angewendet werden, jedoch ist es wünschenswert, dass das Betriebsfluid durch eine Betriebsflüssigkeit in Anbetracht der Stabilität der Dämpfungskraftkennlinie verkörpert wird. Ferner werden in der oben beschriebenen Ausführungsform die hervorstehenden Abschnitte, der äußere Sitz, der innere Sitz, die Scheibenabstützabschnitte und der innere Sitz einstückig mittels beispielsweise Formpressen oder Schneiden ausgebildet. Jedoch können sie beispielsweise durch geeignetes Stapeln von Abstandshaltern ausgebildet werden.
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Gemäß dem Stoßdämpfer der oben beschriebenen Ausführungsform ist es möglich die Dämpfungskraftkennlinie in multiplen Stufen zu verändern, um die Flexibilität des Einstellens der Dämpfungskraftkennlinie zu verbessern.
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Obwohl nur einige beispielhafte Ausführungsformen dieser Erfindung oben im Detail beschrieben wurde, werden Fachmänner leicht erkennen, dass viele Modifizierungen in den beispielhaften Ausführungsformen möglich sind ohne wesentlich von der neuen Lehre und den Vorteilen dieser Erfindung abzuweichen. Demgemäß ist es angedacht alle diese Modifizierungen in den Schutzumfang dieser Erfindung einzuschließen.
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Die vorliegende Erfindung beansprucht die Priorität der
japanischen Patentanmeldung Nr. 2010-042511 , die am 26. Februar 2010 eingereicht wurde. Die gesamte Offenbarung der japanischen Patentanmeldung Nr. 2010-042511, die am 26. Februar 2010 eingereicht wurde, umfassend Beschreibung, Ansprüche, Zeichnungen und Zusammenfassung wird hierin durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit eingeschlossen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 02-136831 [0004, 0004]
- JP 2010-042511 [0043]
