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QUERVERWEIS AUF EINE DAMIT IN BEZIEHUNG STEHENDE PATENTANMELDUNG
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Die vorliegende Patentanmeldung beansprucht die Priorität der
koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2010-0087460 , eingereicht am 7. September 2010 beim Koreanischen Patentamt, die hiermit durch Erwähnung in ihrer Gesamtheit Bestandteil der vorliegenden Anmeldung wird.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Schwingungsdämpfer und insbesondere auf einen Schwingungsdämpfer, der eine verbesserte Struktur aufweist, die zum Absorbieren und Reduzieren von Stößen bei der maximalen Einfederung bzw. Volleinfederung des Schwingungsdämpfers geeignet ist.
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Beschreibung des Standes der Technik
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Im Allgemeinen bezieht sich ein Schwingungsdämpfer für ein Fahrzeug auf eine Vorrichtung, die Schwingungen absorbiert bzw. reduziert und die zwischen einer Achse und einer Fahrzeugkarosserie installiert ist, um eine komfortablere Fahrt vorzusehen, indem sie Schwingungen oder Stöße, die von einer Fahrbahn auf die Achse übertragen werden, wenn ein Fahrzeug fährt, absorbiert. Das Innere des Schwingungsdämpfers ist mit Gas und Öl gefüllt, um die Dämpfungskraft des Schwingungsdämpfers zu erhöhen. Typischerweise werden bis heute in einem hohen Maße hydraulische Schwingungsdämpfer, die mit Öl gefüllt sind, benutzt.
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Ein Schwingungsdämpfer umfasst einen Zylinder, der ein Arbeitsrohr aufweist, das mit einem Arbeitsfluid wie etwa Öl gefüllt ist, ein Kolbenventil, das in dem Arbeitsrohr gleitet, und eine Kolbenstange, die mit dem Kolbenventil verbunden ist und sich zu der Außenseite des Zylinders erstreckt. Die Kolbenstange und der Zylinder sind jeweils mit einer Fahrzeugkarosserie und einer Achse verbunden und arbeiten, während sie eine Relativbewegung durchführen. Das Kolbenventil wird durch das Arbeitsfluid betätigt, um eine Dämpfungskraft zu erzeugen.
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Nahe bei einer maximalen Einfederung eines Fahrzeugs oder eines Schwingungsdämpfers können starke Stöße und laute Geräusche erzeugt werden. Um ein solches Problem zu vermeiden, verwendet ein herkömmlicher Schwingungsdämpfer einen Anschlaggummi bzw. Gummipuffer. Ein Anschlaggummi bzw. Gummipuffer ist aus einem Gummi oder aus Urethan hergestellt und ist zwischen der Außenseite eines Zylinders, vor allem einer oberen Befestigung, und einer oberen Kappe des Zylinders angeordnet. Eine Reaktionskraft wird erzeugt, wenn der Anschlaggummi bei einer maximalen Einfederung zwischen die obere Befestigung und die obere Kappe eingepresst wird. Infolgedessen können in Abhängigkeit von dem Grad der Einpress- und/oder Kontaktbedingungen laute Geräusche erzeugt werden und kann die Haltbarkeit des Anschlaggummis herabgesetzt werden. Diese Probleme können überwunden werden, indem ein Anschlaggummi aus einem qualitativ hochwertigen Material hergestellt wird. In diesem Fall steigen aber die Produktionskosten an und der Kostenverlauf ist nicht zufriedenstellend.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ist auf einen Schwingungsdämpfer ausgerichtet, der darüber hinaus einen Mechanismus zum hydraulischen Reduzieren von Stößen getrennt von einem Kolbenventil umfasst, wodurch Stöße bei der maximalen Einfederung des Schwingungsdämpfers effektiv absorbiert und reduziert werden.
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In Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst ein Schwingungsdämpfer Folgendes: ein Arbeitsrohr, das einen Abschnitt mit einem ersten Innendurchmesser und einen Abschnitt mit einem zweiten Innendurchmesser aufweist, dessen Innendurchmesser kleiner als ein Innendurchmesser des Abschnitts mit dem ersten Innendurchmesser ist; ein Kolbenventil, das einen Außendurchmesser aufweist, der dem Innendurchmesser des Abschnitts mit dem ersten Innendurchmesser entspricht, und das entlang der Innenfläche des Abschnitts mit dem ersten Innendurchmesser gleitet; und einen Dämpfungskolben, der einen Außendurchmesser aufweist, der dem Innendurchmesser des Abschnitts mit dem zweiten Innendurchmesser entspricht, und der entlang der Innenfläche des Abschnitts mit dem zweiten Innendurchmesser gleitet.
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Der Abschnitt mit dem zweiten Innendurchmesser kann an einem unteren Abschnitt des Arbeitsrohrs derart angeordnet sein, dass er mit dem Dämpfungskolben interagiert, wenn eine maximale Einfederung des Schwingungsdämpfers stattfindet. Der Dämpfungskolben kann eine Durchgangsbohrung aufweisen, die einen Fluidstrom erlaubt, wenn der Dämpfungskolben an dem Abschnitt mit dem zweiten Innendurchmesser positioniert ist.
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Der Abschnitt mit dem zweiten Innendurchmesser kann an einem unteren Abschnitt des Arbeitsrohrs angeordnet sein, in welchem die maximale Einfederung des Schwingungsdämpfers stattfindet, und ein Schlitz, der dem Dämpfungskolben gegenüberliegt, kann in dem Abschnitt mit dem zweiten Innendurchmesser in einer Längsrichtung ausgebildet sein.
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Der Abschnitt mit dem ersten Innendurchmesser kann von der Innenfläche des Zylinderrohrs gebildet sein, und der Abschnitt mit dem zweiten Innendurchmesser kann von der Innenfläche eines hohlen Rohrs gebildet sein, das an einem unteren Abschnitt des Arbeitsrohrs eingeführt ist. An einem unteren Abschnitt des Abschnitts mit dem ersten Innendurchmesser kann ein Körperventil installiert sein, um zusammen mit dem Kolbenventil eine Dämpfungskraft zu erzeugen. Ein Grundgehäuse, das das Arbeitsrohr umschließt, kann mit dem Körperventil verbunden sein. Das Kolbenventil und der Dämpfungskolben können voneinander durch einen Abstandshalter beabstandet sein und können gemeinsam mit einer einzigen Kolbenstange verbunden sein.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine Schnittansicht, die einen Schwingungsdämpfer in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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2 ist eine Schnittansicht, die entlang der Linie I-I von 1 aufgenommen ist.
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3 ist eine vergrößerte Schnittansicht, die einen Teil des Schwingungsdämpfers von 1 in einem normalen Betriebszustand zeigt.
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4 ist eine vergrößerte Schnittansicht, die einen Teil des Schwingungsdämpfers von 1 in einem Dämpfungsbetriebszustand bei einer maximalen Einfederung zeigt.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Arbeitsrohr
- 12
- hohles Rohr
- 20
- Kolbenstange
- 30
- Kolbenventil
- 40
- Grundgehäuse
- 50
- Körperventil
- 60
- Dämpfungskolben
- 62
- Durchgangsbohrung
- 63
- Teflonband
- 121
- Schlitz
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG VON EXEMPLARISCHEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Im Folgenden werden exemplarische Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen genauer beschrieben werden. Die vorliegende Erfindung kann aber in unterschiedlichen Formen verwirklicht werden und soll nicht als auf die hier dargelegten Ausführungsformen beschränkt ausgelegt werden. Stattdessen sind diese Ausführungsformen bereitgestellt, damit die Offenbarung gründlich und vollständig wird, und sie werden den Schutzumfang der Erfindung den Fachleuten auf dem Gebiet vollständig vermitteln. Es kann sein, dass in den Zeichnungen die Breiten, Längen und Dicken von Elementen aus Gründen der Klarheit übertrieben bzw. hervorgehoben sind. Durch die ganze Offenbarung hindurch beziehen sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche Elemente.
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1 ist eine Schnittansicht, die einen Schwingungsdämpfer in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, und 2 ist eine Schnittansicht, die entlang der Linie I-I von 1 aufgenommen ist.
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Wie in 1 gezeigt ist, umfasst ein Schwingungsdämpfer 1 in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Arbeitsrohr 10, das mit Öl gefüllt ist, eine Kolbenstange 20, die in das Arbeitsrohr 10 eingeführt ist und so bereitgestellt ist, dass sie vertikal in dem Arbeitsrohr 10 bewegbar ist, ein Kolbenventil 30, das mit der Kolbenstange 20 verbunden ist, und ein Grundgehäuse 40, das das Arbeitsrohr 10 umschließt. So wie das Kolbenventil 30 ist ein Körperventil 50 an einem unteren Ende des Arbeitsrohrs 10 installiert, um eine Dämpfungskraft entsprechend der Betätigung des Schwingungsdämpfers 1 zu erzeugen. Obwohl dies nicht gezeigt ist, ist eine Stangenführung an einem oberen Ende des Arbeitsrohrs 10 und des Grundgehäuses 40 derart installiert, dass die Kolbenstange 20 vertikal verschiebbar abgestützt ist.
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Ein unterer Abschnitt des Grundgehäuses 40 ist mit dem Körperventil 50 verbunden. Das Innere des Grundgehäuses 40 ist mit Öl und Gas gefüllt. Die vertikale Bewegung des Kolbenventils 30 bewirkt, dass Öl aus dem Innern des Grundgehäuses 40 zu dem Innern des Arbeitsrohrs 10 durch das Körperventil 50 fließt, oder bewirkt, dass Öl aus dem Innern des Arbeitsrohrs 10 zu dem Innern des Grundgehäuses 40 durch das Körperventil 50 fließt. Dementsprechend wird eine Änderung in dem Innendruck des Arbeitsrohrs 10 entsprechend der vertikalen Bewegung des Kolbenventils 30 ausgeglichen.
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Während es mit der Kolbenstange 20 verbunden ist, bewegt sich das Kolbenventil 30 innerhalb des Arbeitsrohrs 10 auf und ab, um Stöße oder Schwingungen zu absorbieren und zu reduzieren, die an das Fahrzeug angelegt werden. Zu diesem Zweck teilt das Kolbenventil 30 das Innere des Arbeitsrohrs 10 in eine obere Zugstufenkammer und eine untere Druckstufenkammer. Bedingt durch eine Ventilstruktur und eine vertikale Bewegung des Kolbenventils 30 bewirkt das Kolbenventil 30, dass Öl selektiv zu der Zugstufenkammer und der Druckstufenkammer fließt. Das heißt, wenn sich das Kolbenventil 30 entsprechend einem Zugstufenzyklus bzw. Ausfederungszyklus nach oben bewegt, wird ein Zugstufendurchgang des Kolbenventils 30 geöffnet und ein Arbeitsfluid der Zugstufenkammer fließt in die Druckstufenkammer. Wenn sich das Kolbenventil 30 entsprechend einem Druckstufenzyklus bzw. Einfederungszyklus nach unten bewegt, wird ein Druckstufendurchgang des Kolbenventils 30 geöffnet und ein Arbeitsfluid der Druckstufenkammer fließt in die Zugstufenkammer. Während dieses Vorgangs erzeugt das Kolbenventil 30 eine Dämpfungskraft. In einer ähnlichen Weise wie bei dem Kolbenventil 30 erzeugt das Körperventil 50 eine Dämpfungskraft zur Reduzierung von Schwingungen, indem es einen Widerstand im Hinblick auf das Öl erzeugt, das durch seinen Durchgang fließt.
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In Übereinstimmung mit der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein hohles Rohr 12 in einen inneren unteren Abschnitt des Arbeitsrohrs 10 eingepasst. Dementsprechend sind ein Abschnitt mit einem ersten Innendurchmesser und ein Abschnitt mit einem zweiten Innendurchmesser in dem Arbeitsrohr 10 gebildet. Der Abschnitt mit dem ersten Innendurchmesser weist einen ersten Innendurchmesser D1 auf, der von der Innenfläche des Arbeitsrohrs 10 definiert wird, und der Abschnitt mit dem zweiten Innendurchmesser weist einen zweiten Innendurchmesser D2 auf, der von der Innenfläche des hohlen Rohrs 12 definiert wird. Der zweite Innendurchmesser D2 ist kleiner als der erste Innendurchmesser D1.
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Da das Kolbenventil 30 einen Außendurchmesser aufweist, der dem Innendurchmesser D1 des Abschnitts mit dem ersten Innendurchmesser entspricht, gleitet dieses entlang der Innenfläche des Arbeitsrohrs 10. Dementsprechend kann das Kolbenventil 30 eine Dämpfungskraft erzeugen, indem es einen Ölfluss zwischen der Zugstufenkammer und der Druckstufenkammer erlaubt.
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Der Schwingungsdämpfer 1 in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst einen Dämpfungskolben 60. Wie in 1 und in 2 gezeigt ist, weist der Dämpfungskolben 60 einen Außendurchmesser auf, der dem Innendurchmesser des Abschnitts mit dem zweiten Innendurchmesser, das heißt also dem Innendurchmesser des hohlen Rohrs 12 entspricht. Deshalb kann der Dämpfungskolben 60 entlang dem Abschnitt mit dem zweiten Innendurchmesser, d. h. entlang der Innenfläche des hohlen Rohrs 12 gleiten. Das Kolbenventil 30 und der Dämpfungskolben 60 sind gemeinsam mit der Kolbenstange 20 verbunden, und ein Abstandshalter 35 trennt das obere Kolbenventil 30 von dem unteren Dämpfungskolben 60.
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Wie oben beschrieben worden ist, ist der Abschnitt mit dem zweiten Innendurchmesser, der von der Innenfläche des hohlen Rohrs 12 definiert wird, mit einer vorbestimmten Länge an einer Position angeordnet, an der Stöße durch eine Interaktion mit dem Dämpfungskolben 60 bei der maximalen Einfederung des Schwingungsdämpfers 1 reduziert werden können, d. h. an einer unteren Position des Arbeitsrohrs 10. Außerdem umfasst das Arbeitsrohr 10 eine Vielzahl von Durchgangsbohrungen 62, die sich durch das Arbeitsrohr 10 in einer vertikalen Richtung hindurch erstrecken. Die Vielzahl von Durchgangsbohrungen 62 agiert als ein Hauptfaktor, der bei einer niedrigen Geschwindigkeit degressive Raten erzeugt. So ist zum Beispiel ein Teflonband 63 auf einer äußeren umfangsseitigen Oberfläche des Dämpfungskolbens 60 angebracht, um ein ruhiges Gleiten mit der Innenfläche des Abschnitts mit dem zweiten Innendurchmesser, das heißt also der Innenfläche des hohlen Rohrs 12, zu ermöglichen.
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Wie in 2 gezeigt ist, ist mindestens ein Schlitz 121 in der Innenfläche des Abschnitts mit dem zweiten Innendurchmesser, d. h. der Innenfläche des hohlen Rohrs 12, in einer Längsrichtung derart ausgebildet, dass er der äußeren umfangsseitigen Oberfläche des Dämpfungskolbens 60 gegenüberliegt. Der Schlitz 121 dient dazu, unterschiedliche Reaktionskräfte entsprechend einem Hub des Schwingungsdämpfers 1 zu erzeugen. Die Länge des Schlitzes 121 kann unter Berücksichtigung von Reaktionscharakteristiken bestimmt werden, und die Querschnittsfläche des Schlitzes 121 kann entsprechend dem Hub unterschiedlich sein.
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3 und 4 sind Ansichten, die einen normalen Betriebszustand und einen Dämpfungsbetriebszustand bei einer maximalen Einfederung in dem Schwingungsdämpfer in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutern.
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Unter Bezugnahme auf 3 ist der Dämpfungskolben 60 innerhalb des Abschnitts mit dem ersten Innendurchmesser, der den ersten Innendurchmesser D1 aufweist, der von der Innenfläche des Arbeitsrohrs 10 definiert wird, zusammen mit dem Kolbenventil 30 angeordnet. Zu diesem Zeitpunkt existiert ein großer Spalt zwischen dem äußeren Umfang des Dämpfungskolbens und dem Arbeitsrohr 10. Deshalb fließt Öl durch den Spalt und die Durchgangsbohrungen 62 des Dämpfungskolbens 60 ohne einen großen Widerstand. Zu diesem Zeitpunkt führt der Schwingungsdämpfer 1 einen normalen Zugstufen- und Druckstufen-Vorgang durch.
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Unter Bezugnahme auf 4 bewegen sich das Kolbenventil 30 und der Dämpfungskolben 60 zusammen weiter nach unten. Dementsprechend kommt es zu einem Zustand, in dem der Dämpfungskolben 60 entlang der Innenfläche des hohlen Rohrs 12, das heißt, entlang dem Abschnitt mit dem zweiten Innendurchmesser, gleitet. In diesem Zustand kann es zu einem Stoß kommen, der durch eine maximale Einfederung bewirkt wird. Aber da kein Gas zwischen dem Dämpfungskolben 60 und dem Arbeitsrohr 10 existiert, wird eine Reaktionskraft, die den Dämpfungskolben 60 nach oben drückt, erhöht. Deshalb kann ein Stoß, der durch die maximale Einfederung bewirkt wird, beträchtlich reduziert werden. Zu diesem Zeitpunkt fließt nur ein kleiner Betrag an Öl von dem unteren Abschnitt des Dämpfungskolbens 60 zu dem oberen Abschnitt des Dämpfungskolbens 60 durch die Vielzahl von Durchgangsbohrungen 62, die in dem Dämpfungskolben 60 ausgebildet sind.
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In Übereinstimmung mit dem Schwingungsdämpfer der vorliegenden Erfindung ist der Abschnitt mit dem zweiten Innendurchmesser, der einen Innendurchmesser aufweist, der kleiner als der des Abschnitts mit dem ersten Innendurchmesser ist, in dem Arbeitsrohr bereitgestellt, das den Abschnitt mit dem ersten Innendurchmesser aufweist, wodurch die gleitende Bewegung des Kolbenventils erlaubt wird, und ist der Dämpfungskolben derart bereitgestellt, dass er verschiebbar in dem Abschnitt mit dem zweiten Innenabschnitt bewegt wird. Deshalb kann das Arbeitsrohr den herkömmlichen Anschlaggummi ersetzen oder kann die Probleme des herkömmlichen Anschlaggummis aufbessern. Außerdem können die Stöße bei der maximalen Einfederung zuverlässig reduziert werden. Insbesondere kann die vorliegende Erfindung die Verwendung des Anschlaggummis beseitigen, der zwar Stöße bei der maximalen Einfederung reduziert, aber während eines Kompressions- und Dekompressionsprozesses Geräusche verursacht. Deshalb kann der Schwingungsdämpfer der vorliegenden Erfindung ruhiger betrieben werden. Darüber hinaus ist der Schwingungsdämpfer der vorliegenden Erfindung kosteneffektiv, da es kein ansteigendes Kostenproblem gibt, das verursacht wird, wenn der Anschlaggummi aus einem qualitativ hochwertigen Material hergestellt wird, um Geräusche zu beseitigen.
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Obwohl die Erfindung unter Bezugnahme auf exemplarische Ausführungsformen davon gezeigt und beschrieben worden ist, wird es den Fachleuten auf dem Gebiet klar sein, dass verschiedene Änderungen bezüglich der Form und der Einzelheiten darin durchgeführt werden können, ohne dass von dem Gedanken und dem Schutzumfang der Erfindung abgewichen wird, wie diese von den angehängten Ansprüchen definiert ist. Deshalb wird der Schutzumfang der Erfindung nicht von der ausführlichen Beschreibung der Erfindung, sondern von den angehängten Ansprüchen definiert, und alle Unterschiede innerhalb des Schutzumfangs werden als in der vorliegenden Erfindung eingeschlossen betrachtet.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- KR 10-2010-0087460 [0001]
