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GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Fahrzeugfederungsvorrichtung mit einem Niveauregulierungssystem.
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HINTERGRUND
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Dieser Abschnitt liefert Hintergrundinformationen im Zusammenhang mit der vorliegenden Offenbarung, die nicht unbedingt den Stand der Technik wiedergeben.
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Vorrichtungen zum Anheben und Absenken eines Fahrzeugs wie zum Erhöhen oder Verringern der Bodenfreiheit enthalten häufig eine zwischen einer angehobenen Stellung, einer abgesenkten Stellung und einer Vielzahl von Zwischenstellungen verstellbare Luftfeder. Zum Bestimmen der Höhe der Luftfeder ist typischerweise ein Höhengeber erforderlich. Solche Luftfedern mit mehreren Zwischenstellungen sind typischerweise komplex und teuer und müssen häufig durch eine teure und komplexe Steuereinrichtung gesteuert werden. Eine vereinfachte und kostengünstigere Vorrichtung und ein vereinfachtes und kostengünstigeres System zum Anheben und Absenken eines Fahrzeugs wären folglich wünschenswert.
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KURZBESCHREIBUNG
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Dieser Abschnitt bildet eine allgemeine Kurzbeschreibung der Offenbarung und stellt keine umfassende Offenbarung ihres vollen Umfangs oder aller ihrer Merkmale dar.
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Erfindungsgemäß wird eine Fahrzeugfederungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 vorgeschlagen. Die vorliegende Lehre sieht eine Fahrzeugfederungsvorrichtung vor, welche ein erstes Ende, ein zweites Ende und einen Hydraulik-Stellantrieb enthält. Der Hydraulik-Stellantrieb ist zwischen einer eingezogenen Stellung, welche der Fahrzeugfederungsvorrichtung eine erste Gesamtlänge gibt, und einer ausgefahrenen Stellung, welche der Fahrzeugfederungsvorrichtung eine zweite Gesamtlänge gibt, die größer als die erste Gesamtlänge ist, verstellbar. Die Fahrzeugfederungsvorrichtung ist so konfiguriert, dass sie ein Fahrzeug anhebt, wenn sie durch den Hydraulik-Stellantrieb von der ersten Gesamtlänge auf die zweite Gesamtlänge verstellt wird. Die Fahrzeugfederungsvorrichtung ist so konfiguriert, dass sie das Fahrzeug absenkt, wenn sie durch den Hydraulik-Stellantrieb von der zweiten Gesamtlänge auf die erste Gesamtlänge verstellt wird.
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Die vorliegende Lehre sieht ferner eine Fahrzeugfederungsvorrichtung vor, welche eine erste Federungshalterung an einem ersten Ende, eine zweite Federungshalterung an einem zweiten Ende, welches dem ersten Ende entgegengesetzt ist, eine Feder zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende sowie einen Hydraulik-Stellantrieb enthält. Der Hydraulik-Stellantrieb ist ausschließlich zwischen einer eingezogenen Stellung, welche der Fahrzeugfederungsvorrichtung eine erste Gesamtlänge gibt, und einer ausgefahrenen Stellung, welche der Fahrzeugfederungsvorrichtung eine zweite Gesamtlänge gibt, die größer als die erste Gesamtlänge ist, verstellbar. Die Fahrzeugfederungsvorrichtung ist entweder ein Stoßdämpfer oder ein Federbein oder eine dämpferlose Feder. Die Fahrzeugfederungsvorrichtung ist so konfiguriert, dass sie ein Fahrzeug anhebt, wenn sie durch den Hydraulik-Stellantrieb von der ersten Gesamtlänge auf die zweite Gesamtlänge verstellt wird. Die Fahrzeugfederungsvorrichtung ist so konfiguriert, dass sie das Fahrzeug absenkt, wenn sie durch den Stellantrieb von der zweiten Gesamtlänge auf die erste Gesamtlänge verstellt wird.
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Die vorliegende Lehre sieht außerdem ein Fahrzeugfederungssystem vor, welches eine Fahrzeugfederungsvorrichtung und eine Steuerung enthält. Die Fahrzeugfederungsvorrichtung enthält ein erstes Ende, ein zweites Ende und einen Hydraulik-Stellantrieb. Die Steuerung ist so konfiguriert, dass sie den Hydraulik-Stellantrieb ausschließlich zwischen einer eingezogenen Stellung, in welcher die Fahrzeugfederungsvorrichtung eine erste Gesamtlänge hat, und einer ausgefahrenen Stellung, in welcher die Fahrzeugfederungsvorrichtung eine zweite Gesamtlänge hat, die größer als die erste Gesamtlänge ist, verstellt. Die Fahrzeugfederungsvorrichtung ist so konfiguriert, dass sie ein Fahrzeug anhebt, wenn sie von der ersten Gesamtlänge auf die zweite Gesamtlänge verstellt wird. Die Fahrzeugfederungsvorrichtung ist so konfiguriert, dass sie das Fahrzeug absenkt, wenn sie von der zweiten Gesamtlänge auf die erste Gesamtlänge verstellt wird.
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Ferner werden mögliche Anwendungsbereiche aus der hierin gegebenen Beschreibung ersichtlich. Die Beschreibung und die speziellen Beispiele in dieser Kurzdarstellung dienen nur zu Veranschaulichungszwecken und sind nicht als den Umfang der vorliegenden Offenbarung einschränkend zu verstehen.
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Figurenliste
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Die hierin beschriebenen Zeichnungen dienen nur zur Veranschaulichung ausgewählter Ausführungsformen, nicht aller möglichen Ausführungen, und sind nicht als den Umfang der vorliegenden Offenbarung einschränkend zu verstehen.
- 1A veranschaulicht ein beispielhaftes Fahrzeug, welches Federungsvorrichtungen gemäß der vorliegenden Lehre enthält;
- 1B veranschaulicht ein System zum Steuern der Federungsvorrichtungen gemäß der vorliegenden Lehre;
- 2A ist eine Schnittansicht einer Federungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Lehre in einer eingezogenen Stellung;
- 2B ist eine Schnittansicht der Federungsvorrichtung in 2A in einer ausgefahrenen Stellung;
- 3A ist eine Schnittansicht einer nicht erfindungsemäßen Federungsvorrichtung in einer eingezogenen Stellung;
- 3B ist eine Schnittansicht der Federungsvorrichtung in 3A in einer ausgefahrenen Stellung;
- 3C ist eine perspektivische Ansicht noch einer nicht erfindungsemäßen Federungsvorrichtung in einer eingezogenen Stellung;
- 3D ist eine Schnittansicht der Federungsvorrichtung in 3C in einer ausgefahrenen Stellung;
- 4A ist noch eine nicht erfindungsemäße Federungsvorrichtung in einer eingezogenen Stellung;
- 4B ist eine Schnittansicht der Federungsvorrichtung in 4A in einer ausgefahrenen Stellung;
- 5A ist eine Schnittansicht noch einer nicht erfindungsemäßen Federungsvorrichtung in einer eingezogenen Stellung; und
- 5B veranschaulicht die Federungsvorrichtung in 5A in einer ausgefahrenen Stellung.
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In den verschiedenen Ansichten der Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen einander entsprechende Teile.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Anhand der beigefügten Zeichnungen werden nun beispielhafte Ausführungsformen ausführlicher beschrieben.
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Zunächst ist in den 1A und 1B ein ein Niveauregulierungssystem gemäß der vorliegenden Lehre enthaltendes Fahrzeug allgemein unter dem Bezugszeichen 10 dargestellt. Das Fahrzeug 10 enthält allgemein eine Hinterradaufhängung 12, eine Vorderradaufhängung 14 und eine Karosserie 16. Die Hinterradaufhängung 12 enthält eine Hinterachsenvorrichtung (nicht gezeigt), welche dafür ausgelegt ist, die Hinterräder 18 des Fahrzeugs funktionsfähig zu tragen. Die Hinterachsenvorrichtung ist durch erste Federungsvorrichtungen 110 und zweite Federungsvorrichtungen 210 funktionsfähig mit der Karosserie 16 verbunden. Die Vorderradaufhängung 14 enthält entsprechend eine sich in Querrichtung erstreckende Vorderachsenvorrichtung (nicht gezeigt), um Vorderräder 20 des Fahrzeugs 10 funktionsfähig zu tragen. Die Vorderachsenvorrichtung ist durch dritte Federungsvorrichtungen 310 funktionsfähig mit der Karosserie 16 verbunden. Die erste Federungsvorrichtung 110 und die dritte Federungsvorrichtung 310 dienen zum Dämpfen einer Relativbewegung eines ungefederten Teils (d.h. Hinterradaufhängung 12 beziehungsweise Vorderradaufhängung 14) und eines gefederten Teils (d.h. Karosserie 16) des Fahrzeugs 10.
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Obwohl das Fahrzeug 10 als ein Personenkraftwagen mit einer Vorder- und einer Hinterachsenvorrichtung dargestellt ist, können die Federungsvorrichtungen 110, 210 und 310 auch bei anderen Arten von Fahrzeugen und/oder in anderen Arten von Anwendungen wie unabhängige Vorderradaufhängungssysteme und/oder unabhängige Hinterradaufhängungssysteme enthaltenden Fahrzeugen verwendet werden. Außerdem kann das Fahrzeug 10, obwohl das Fahrzeug 10 als jeweils ein Paar jeder der Federungsvorrichtungen 110, 210 und 310 enthaltend dargestellt ist, eine beliebige geeignete Kombination der Federungsvorrichtungen 110, 210 und/oder 310 enthalten. Zum Beispiel können die ersten und die zweiten Federungsvorrichtungen 110 und 210 wie gezeigt durch die dritten Federungsvorrichtungen 310 ersetzt werden. Außerdem können die dritten Federungsvorrichtungen 310 jeweils durch die ersten und die zweiten Federungsvorrichtungen 110 und 210 ersetzt sein.
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Wie hierin beschrieben, gehören die Federungsvorrichtungen 110, 210 und 310 zu einem Niveauregulierungssystem und sind sie so konfiguriert, dass sie das Fahrzeug 10 anheben und absenken. Das Fahrzeug 10 enthält ferner eine Fahrzeugsteuerung 30, welche so konfiguriert ist, dass sie den Betrieb der Federungsvorrichtungen 110, 210 und 310 bezüglich des Anhebens und Absenkens des Fahrzeugs 10 steuert. Speziell ist die Fahrzeugsteuerung 30 so konfiguriert, dass sie zum Anheben und Absenken des Fahrzeugs 10 Befehle an ein Hydraulik-Steuergerät 32 sendet. Das Hydraulik-Steuergerät 32 enthält allgemein eine Pumpen-/Steuerventil-Steuerung 34, eine oder mehrere Pumpen 180, ein erstes Vorderradventil 36a, ein zweites Vorderradventil 36b, ein erstes Hinterradventil 38a und ein zweites Hinterradventil 38b. Die Ventile 36a, 36b, 38a und 38b können beliebige geeignete Ventile wie Dreiwege-Steuerventile mit drei Anschlüssen wie gezeigt sein. Die Fahrzeugsteuerung 30 kann eine beliebige geeignete Steuerung wie ein Mikrocontroller oder ein Mikroprozessor sein. Die Pumpen-/Steuerventil-Steuerung 34 kann eine beliebige geeignete Steuerung sein.
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Zum Anheben des Fahrzeugs 10 sendet die Fahrzeugsteuerung 30 einen beliebigen geeigneten „Anheben“-Befehl an das Hydraulik-Steuergerät 32 und speziell an dessen Pumpen-/Steuerventil-Steuerung 34. Bei Empfang des „Anheben“-Befehls betätigt die Pumpen-/Steuerventil-Steuerung 34 die Pumpe 180 so, dass diese Hydraulikflüssigkeit in eine oder mehrere der Federungsvorrichtungen 110, 210, oder 310 pumpt, und betätigt sie die Ventile 36a, 36b, 38a und 38b entsprechend, um das Hindurchströmen von Hydraulikflüssigkeit durch diese zu ermöglichen. Wie hierin ausführlich erläutert, wird die Hydraulikflüssigkeit von Hydraulik-Stellantrieben 150, 314/340, 410 an den Federungsvorrichtungen 110, 210 oder 310, welche die Federungsvorrichtungen 110, 210 oder 310 dem Befehl entsprechend anheben, um das Fahrzeug 10 anzuheben, empfangen.
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Zum Absenken des Fahrzeugs 10 sendet die Fahrzeugsteuerung 30 einen beliebigen geeigneten „Absenken“-Befehl an das Hydraulik-Steuergerät 32 und speziell an dessen Pumpen-/Steuerventil-Steuerung 34. Bei Empfang des „Absenken“-Befehls entlässt und/oder pumpt die Pumpen-/Steuerventil-Steuerung 34 Hydraulikflüssigkeit aus einer oder mehreren der Federungsvorrichtungen 110, 210, oder 310 und schließt sie die Ventile 36a, 36b, 38a oder 38b entsprechend. Das Abziehen der Hydraulikflüssigkeit aus den Hydraulik-Stellantrieben 150, 314/340, 410 senkt das Fahrzeug 10 ab. Die Pumpen-/Steuerventil-Steuerung 34 ist so konfiguriert, dass sie eines der Ventile 36a, 36b, 38a oder 38b einzeln entsprechend betätigt, um eine oder mehrere beliebige der Federungsvorrichtungen 110, 210, oder 310 anzuheben oder abzusenken und so eine oder mehrere Ecken des Fahrzeugs 10 anzuheben oder abzusenken.
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In den 2A und 2B ist eine Schnittansicht einer der ersten Federungsvorrichtungen unter dem Bezugszeichen 110 dargestellt. Die andere der ersten Federungsvorrichtungen kann der gezeigten ersten Federungsvorrichtung 110 gleichen oder ähneln. Die erste Federungsvorrichtung 110 ist allgemein ein Stoßdämpfer und enthält eine obere Halterung 112 an einem ersten oder oberen Ende 114 der ersten Federungsvorrichtung 110 und eine untere Halterung 116 an einem zweiten oder unteren Ende 118 der ersten Federungsvorrichtung 110. Das erste oder obere Ende 114 ist allgemein dem zweiten oder unteren Ende 118 entgegengesetzt. Die obere Halterung 112 enthält einen ersten Befestigungspunkt, welcher allgemein ein erstes Loch 120 wie gezeigt definieren oder irgendeine andere geeignete Konfiguration aufweisen kann. Die untere Halterung 116 enthält einen zweiten Befestigungspunkt, welcher allgemein ein zweites Loch 122 wie gezeigt definieren oder irgendeine andere geeignete Konfiguration aufweisen kann. Das erste Loch 120 und das zweite Loch 122 sind jeweils so konfiguriert, dass sie mit geeigneten Befestigungsvorrichtungen zusammenwirken, um die erste Federungsvorrichtung 110 am Fahrzeug 10 zu befestigen, wie es in der Fachwelt allgemein bekannt ist.
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Ein Dämpferrohr 130 erstreckt sich von der unteren Halterung 116 zum ersten oder oberen Ende 114. Das Dämpferrohr 130 definiert eine Dämpferkammer 132. Die Dämpferkammer 132 kann mit irgendeinem geeigneten Dämpfungsmedium wie Luft oder Gas gefüllt sein. In der Dämpferkammer 132 ist eine Dämpferstange 134 verschiebbar angebracht. Die Dämpferstange 134 erstreckt sich aus dem Inneren der Dämpferkammer 132 zu einem oberen Federteller 140. Die obere Halterung 112 erstreckt sich vom oberen Federteller 140, und die Dämpferstange 134 ist mit dem oberen Federteller 140 und/oder der oberen Halterung 112 gekoppelt.
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Vom oberen Federteller 140 erstreckt sich eine Feder 142 zur unteren Halterung 116 und zum unteren Ende 118. Die Feder 142 erstreckt sich zu einem Hydraulik-Stellantrieb 150, welcher am Dämpferrohr 130 nahe der unteren Halterung 116 befestigt ist. Der Hydraulik-Stellantrieb 150 kann irgendein geeigneter Hydraulik-Stellantrieb sein. Außerdem kann der Hydraulik-Stellantrieb 150, obwohl der Hydraulik-Stellantrieb 150 hierin als von hydraulischer Art beschrieben ist, ein beliebiger geeigneter Stellantrieb sein, der folglich nicht hydraulisch zu sein braucht.
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Der Hydraulik-Stellantrieb 150 enthält allgemein einen ersten Teil 152 und einen zweiten Teil 154. Der erste Teil 152 ist starr am Dämpferrohr 130 befestigt, und der zweite Teil 154 ist bezüglich des ersten Teils 152 verschiebbar befestigt. Der zweite Teil 154 ist so konfiguriert, dass er sich bei Einleiten von Hydraulikflüssigkeit zwischen den ersten Teil 152 und den zweiten Teil 154 verschiebbar vom ersten Teil 152 wegbewegt. Die Hydraulikflüssigkeit wird am Einlass 156 des ersten Teils 152 eingeleitet. Der erste Teil 152 definiert einen Kanal 158, welcher sich durch diesen vom Einlass 156 zu einem zwischen dem ersten Teil 152 und dem zweiten Teil 154 definierten Bereich oder Raum erstreckt. Die Feder 142 erstreckt sich zum zweiten Teil 154 und speziell zu einem unteren Federteller 160 des zweiten Teils 154.
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Hydraulikflüssigkeit wird über eine Hydraulikleitung 170, welche mit einer Pumpe 180 wie einer Hydraulikpumpe gekoppelt ist, zum Einlass 156 hin und von diesem weg gefördert. Die Pumpe 180 kann irgendeine geeignete Art von Hydraulikpumpe oder, wenn der Stellantrieb 150 ein nicht-hydraulischer Stellantrieb ist, irgendeine andere Art von Pumpe sein. Zum Beispiel kann die Pumpe 180 eine Pumpe mit lokaler Steuerung sein, welche eine Druck- und/oder eine Stromrückführung aufweist. Somit werden die relativen Lagen des ersten Teils 152 und des zweiten Teils 154 auf der Grundlage einer Druck- und/oder einer Stromrückführung eingestellt. Das Fahrzeug 10 kann eine zweckgebundene Pumpe 180 für jede der ersten, zweiten und dritten Federungsvorrichtungen 110, 210 und 310; zwei oder mehr Pumpen 180, welche jeweils mit mehr als einer der Federungsvorrichtungen 110, 210, 310 in Verbindung stehen, enthalten; oder eine einzige Pumpe 180 kann mit mehreren Hydraulikleitungen 170 versehen sein, welche sich zu jeder der ersten, zweiten oder dritten Federungsvorrichtungen 110, 210 oder 310 erstrecken, wie in den 1A und 1B veranschaulicht. Die Pumpe 180 kann an irgendeinem geeigneten Ort überall im Fahrzeug 10 angeordnet sein, und das Fahrzeug 10 kann mehrere Pumpen 180 enthalten, welche so konfiguriert sind, dass sie Hydraulikflüssigkeit zu einer oder mehreren der ersten, zweiten oder dritten Federungsvorrichtungen 110, 210, 310 pumpen.
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Nun wird die Arbeitsweise der ersten Federungsvorrichtung 110 beschrieben. 2A veranschaulicht die erste Federungsvorrichtung 2A in einer eingezogenen Stellung, wobei der Hydraulik-Stellantrieb 150 sich in einer eingezogenen Stellung R befindet. In der eingezogenen Stellung R hat die erste Federungsvorrichtung eine Gesamtlänge OLR. Die Gesamtlänge in der eingezogenen Stellung OLR kann zwischen geeigneten Punkten entlang einer Länge der ersten Federungsvorrichtung 110 wie zwischen der oberen Halterung 112 und der unteren Halterung 116, wie zwischen dem ersten Befestigungspunkt 120 und dem zweiten Befestigungspunkt 122 gemessen werden.
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Bei Empfang einer Anforderung von der Fahrzeugsteuerung 30 ist die Pumpe 180 so konfiguriert, dass sie Hydraulikflüssigkeit durch die Hydraulikleitung 170 und zum Einlass 156 pumpt, wie vom Hydraulik-Steuergerät 32 bestimmt. Vom Einlass 156 strömt die Hydraulikflüssigkeit durch das Rohr 158 in einen Bereich zwischen dem ersten Teil 152 und dem zweiten Teil 154 des Hydraulik-Stellantriebs 150. Während sich der Bereich zwischen dem ersten Teil 152 und dem zweiten Teil 154 mit Hydraulikflüssigkeit füllt, wird der zweite Teil 154 weg vom ersten Teil 152 und weg von der unteren Halterung 116 bewegt. Der zweite Teil 154 fährt fort, sich von der unteren Halterung 116 wegzubewegen, bis der Hydraulik-Stellantrieb 150 die ausgefahrene Stellung E in 2B erreicht.
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Das Verstellen des Hydraulik-Stellantriebs 150 in die ausgefahrene Stellung E vergrößert die Gesamtlänge der ersten Federungsvorrichtung 110 von OLR in 2A auf die ausgefahrene Gesamtlänge OLE in 2B. Somit vergrößert das Verstellen des Hydraulik-Stellantriebs 150 in die ausgefahrene Stellung E die Höhe des Fahrzeugs 10 um einen Betrag gleich der Differenz zwischen der Gesamtlänge in der eingezogenen Stellung OLR und der Gesamtlänge in der ausgefahrenen Stellung OLE. Die Differenz zwischen der Gesamtlänge in der eingezogenen Stellung OLR und der Gesamtlänge in der ausgefahrenen Stellung OLE kann irgendeine geeignete Strecke wie unter drei Zoll, drei Zoll, vier Zoll, fünf Zoll, sechs Zoll oder größer sein.
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Nach Verstellen des Hydraulik-Stellantriebs 150 in die ausgefahrene Stellung E kann die Pumpe 180 Hydraulikflüssigkeit aus dem Bereich zwischen dem ersten Teil 152 und dem zweiten Teil 154 des Hydraulik-Stellantriebs 150 entlassen oder hinauspumpen, wodurch dem zweiten Teil 154 und allgemein dem Stellantrieb 150 ermöglicht wird, in die eingezogene Stellung R (2B) zurückzukehren, was die Gesamtlänge der ersten Federungsvorrichtung 110 auf die Gesamtlänge in der eingezogenen Stellung OLR verkleinert. Während des gesamten Verstellens des Hydraulik-Stellantriebs 150 zwischen der eingezogenen Stellung R und der ausgefahrenen Stellung E behält die Feder 142 eine konstante Länge Ls bei.
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Die Fahrzeugsteuerung 30, das Hydraulik-Steuergerät 32, die Pumpen-/Steuerventil-Steuerung 34 und die Pumpe 180 sind so konfiguriert, dass sie den Hydraulik-Stellantrieb 150 ausschließlich zwischen der eingezogenen Stellung R (2A) und der ausgefahrenen Stellung E (2B) verstellen. Somit können die Fahrzeugsteuerung 30, das Hydraulik-Steuergerät 32, die Pumpen-/Steuerventil-Steuerung 34 und die Pumpe 180 vereinfacht werden, wodurch die Kosten der Bauteile gesenkt werden und die Zuverlässigkeit gesteigert wird. Zum Beispiel wird keine Zähl- oder Messeinrichtung wie ein Höhengeber benötigt, um die Stellung des Hydraulik-Stellantriebs 150 zu bestimmen und/oder den Hydraulik-Stellantrieb 150 auf eine oder mehrere Zwischenstellungen zwischen der eingezogenen Stellung R und der ausgefahrenen Stellung E einzustellen. Die Pumpen-/Steuerventil-Steuerung 34 und die Pumpe 180 stützen sich beim Ermitteln, wann der zweite Teil 154 die ausgefahrene Stellung E erreicht, auf Druck- und/oder Stromrückführung.
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In den 3A und 3B ist eine Schnittansicht einer zweiten Federungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Lehre unter dem Bezugszeichen 210 dargestellt. Die zweite Federungsvorrichtung 210 hat viele Merkmale mit der ersten Federungsvorrichtung 110 gemein. Deshalb sind die gemeinsamen Merkmale mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet und gilt die oben bei der Erörterung der ersten Federungsvorrichtung 110 dargelegte Beschreibung der gemeinsamen Merkmale auch für die zweite Federungsvorrichtung 210.
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Die zweite Federungsvorrichtung 210 unterscheidet sich darin von der ersten Federungsvorrichtung 110, dass die zweite Federungsvorrichtung 210 eine alleinstehende Feder ohne Dämpfer ist, im Gegensatz zur ersten Federungsvorrichtung 110, welche allgemein ein das Dämpferrohr 130, die Dämpferkammer 132 und die Dämpferstange 134 enthaltender Stoßdämpfer ist. Somit ist bei der zweiten Federungsvorrichtung 210 ein Inneres der Feder 142 zwischen dem oberen Federteller 140 und dem unteren Federteller 160 gewöhnlich leer.
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Die zweite Federungsvorrichtung 210 unterscheidet sich ferner darin von der ersten Federungsvorrichtung 110, dass der Stellantrieb 150 so angeordnet ist, dass der erste Teil 152 mit der unteren Halterung 116 in dem in den 3A und 3B gezeigten Beispiel gekoppelt ist oder aus einem Stück mit dieser besteht. Wie die erste Federungsvorrichtung 110 enthält jedoch die zweite Federungsvorrichtung 210 den zwischen der eingezogenen Stellung R (3A) und der ausgefahrenen Stellung E (3B) verstellbaren Hydraulik-Stellantrieb 150. In der eingezogenen Stellung R hat die zweite Federungsvorrichtung 210 eine Gesamtlänge OLR, welche kleiner ist als eine Gesamtlänge OLE bei in der ausgefahrenen Stellung E in 3B befindlichem Hydraulik-Stellantrieb 150.
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Obwohl die 3A und 3B den Stellantrieb 150 der zweiten Federungsvorrichtung 210 nahe der unteren Halterung 116 und mit dem unteren Federteller 160 am zweiten Teil 154 des Hydraulik-Stellantriebs 150 zeigen, kann der Hydraulik-Stellantrieb 150 am ersten Ende 114 der zweiten Federungsvorrichtung 210 nahe der oberen Halterung 112 angeordnet sein, wie in den 3C und 3D gezeigt. Wie in den 3C und 3D gezeigt, kann der Hydraulik-Stellantrieb 150 den oberen Federteller 140 an seinem zweiten Teil 154 enthalten. Bei Verstellen des Stellantriebs 150 von der eingezogenen Stellung R in 3C in die ausgefahrene Stellung E in 3D bewegen sich der erste Teil 152 und der zweite Teil 154 auseinander, um die Gesamtlänge der zweiten Federungsvorrichtung 210 von der Gesamtlänge in der eingezogenen Stellung OLR auf die Gesamtlänge der ausgefahrenen Stellung OLE zu vergrößern.
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In den 4A und 4B ist eine Schnittansicht der dritten Federungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Lehre allgemein unter dem Bezugszeichen 310 dargestellt. Die dritte Federungsvorrichtung 310 ist allgemein ein Federbein, welches sowohl als Dämpfer als auch als Tragelement für das Fahrzeug 10 fungiert.
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Die dritte Federungsvorrichtung 310 enthält eine Federbeinhalterung 312. Die Federbeinhalterung 312 enthält allgemein eine obere Lagerauflage mit Kolben 314, eine untere Lagerauflage 316 und einen oberen Federteller 318. Die obere Lagerauflage mit Kolben 314, die untere Lagerauflage 316 und der obere Federteller 318 sind gewöhnlich alle kreisrund („torusförmig“). Der obere Federteller 318 ist mit der unteren Lagerauflage 316 gekoppelt, welche mit der oberen Lagerauflage mit Kolben 314 gekoppelt ist. Der obere Federteller 318 stellt einen Sitz für eine Feder 320 bereit. Die obere Lagerauflage mit Kolben 314 definiert allgemein eine Öffnung, in welcher ein Zylindergehäuse 340 verschiebbar sitzt.
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Das Zylindergehäuse 340 ist zwischen einer eingezogenen Stellung R (4A) und einer ausgefahrenen Stellung E (4B) verstellbar. Das Zylindergehäuse 340 und die obere Lagerauflage mit Kolben 314 bilden allgemein einen Hydraulik-Stellantrieb, wobei die obere Lagerauflage mit Kolben 314 ein erster Teil des Stellantriebs ist und das Zylindergehäuse 340 ein zweiter Teil des Hydraulik-Stellantriebs ist. Das Zylindergehäuse 340 enthält einen Kolbenanschlagring 342, welcher einen Anschlag für das Zylindergehäuse 340 bereitstellen kann, wenn der Kolbenanschlagring 342 an die obere Lagerauflage mit Kolben 314 stößt, wenn es sich in der ausgefahrenen Stellung E befindet.
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Das Zylindergehäuse 340 enthält ferner ein Gummilager 344. Am Gummilager 344 befindet sich eine Federungshalterung 350, welche sich an einem ersten Ende 352 der dritten Federungsvorrichtung 310 befindet. Die Federungshalterung 350 ist so konfiguriert, dass sie auf irgendeine geeignete Weise mit der Radaufhängung des Fahrzeugs 10 gekoppelt ist.
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Eine Dämpferstange 360 erstreckt sich von der Federungshalterung 350 und dem Gummilager. Die Dämpferstange 360 erstreckt sich durch eine durch das Dämpferrohr 364 definierte Dämpferkammer 362 zu einem zweiten oder unteren Ende 372 der dritten Federungsvorrichtung 310. Das untere Ende 372 ist dem ersten Ende 352, welches ein oberes Ende sein kann, entgegengesetzt. Nahe dem unteren Ende 372 befindet sich ein unterer Federteller 370, gegen welchen die Feder 320 anliegt. Am unteren Ende 372 befindet sich eine untere Halterung 374, welche irgendeine geeignete Halterung zum Koppeln mit dem Fahrzeug 10 sein kann. Zum Beispiel kann die untere Halterung 374 ein Loch 376 definieren, welches so konfiguriert ist, dass es mit irgendeinem geeigneten Kopplungselement zusammenwirkt, um die untere Halterung 374 mit der Radaufhängung des Fahrzeugs 10 zu koppeln.
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Die Pumpe 180 wird durch das Hydraulik-Steuergerät 32 auf die gleiche oben bezüglich der zuvor beschrieben Federungsvorrichtungen 110 und 210 gemäß der vorliegenden Lehre beschriebene Weise betätigt. Wenn das Hydraulik-Steuergerät 32 der Pumpe 180 befiehlt, Hydraulikflüssigkeit durch die Hydraulikleitung 170 zu pumpen, wird die Hydraulikflüssigkeit an einen Einlass 380 des Zylindergehäuses 340 gefördert. Die Hydraulikflüssigkeit strömt durch einen durch das Zylindergehäuse 340 definierten Kanal 382 in einen Bereich zwischen dem Zylindergehäuse 340 und der oberen Lagerauflage mit Kolben 314. Während sich der Bereich zwischen dem Zylindergehäuse 340 und der oberen Lagerauflage mit Kolben 314 mit Hydraulikflüssigkeit füllt, bewegt sich das Zylindergehäuse 340 von der eingezogenen Stellung R in 4A in die ausgefahrene Stellung E in 4B.
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In der ausgefahrenen Stellung E nimmt die Höhe der Federbeinhalterung 312 zu und vergrößert sich die Gesamtlänge der dritten Federungsvorrichtung 310 von der Gesamtlänge in der eingezogenen Stellung OLR in 4A auf die Gesamtlänge in der ausgefahrenen Stellung OLE in 4B. Die Pumpe 180 pumpt Hydraulikflüssigkeit oder entlässt Hydraulikflüssigkeit aus dem Bereich zwischen der oberen Lagerauflage mit Kolben 314 und dem Zylindergehäuse 340, um dem Zylindergehäuse 340 zu gestatten, in die eingezogene Stellung R in 4A zurückzukehren. Ähnlich wie bei der ersten und der zweiten Federungsvorrichtung 110 und 210 hebt das Verstellen der Federbeinhalterung 312 in die ausgefahrene Stellung E in 4B das Fahrzeug 10 an. Das Zurückfahren der Federbeinhalterung 312 in die eingezogene Stellung R in 4A senkt das Fahrzeug 10 ab.
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Wie zusätzlich in den 5A und 5B gezeigt, kann die dritte Federungsvorrichtung 310 im Gegensatz zum Beispiel der 4A und 4B so konfiguriert sein, dass das Zylindergehäuse 340 nicht verstellt wird. Im Beispiel der 5A und 5B kann das Zylindergehäuse 340 feststehend sein und können ein oder mehrere Hydraulik-Stellantriebe 410 am Zylindergehäuse 340 nahe dem ersten Ende 352 der dritten Federungsvorrichtung 310 angeordnet sein. Die Federungshalterung 350 kann abgeändert und mit den Stellantrieben 410 gekoppelt sein, wie in den 5A und 5B gezeigt.
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Die Hydraulik-Stellantriebe 410 ähneln den oben beschriebenen Stellantrieben wie dem Stellantrieb 150. Die Hydraulik-Stellantriebe 410 sind folglich so konfiguriert, dass sie auf eine den oben beschriebenen Stellantrieben wie dem Stellantrieb 150 ähnliche Weise Hydraulikflüssigkeit von der Pumpe 180 empfangen. Die Stellantriebe 410 sind ausschließlich zwischen einer eingezogenen Stellung R in 4A und einer ausgefahrenen Stellung E in 5B verstellbar. In der ausgefahrenen Stellung E nimmt die Gesamtlänge der dritten Federungsvorrichtung 310 auf OLE zu, was die Gesamtlänge der dritten Federungsvorrichtung 310 bezüglich der Gesamtlänge in der eingezogenen Stellung OLR vergrößert und das Fahrzeug 10 anhebt. Das Zurückfahren der Stellantriebe 410 in die eingezogene Stellung R senkt das Fahrzeug 10 ab.
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Die vorangehende Beschreibung der Ausführungsformen erfolgte zum Zweck der Veranschaulichung und Beschreibung. Sie ist nicht als erschöpfend oder die Offenbarung einschränkend zu verstehen. Einzelne Elemente oder Merkmale einer speziellen Ausführungsform sind allgemein nicht auf diese spezielle Ausführungsform beschränkt, sondern sind, soweit zutreffend, austauschbar und können in einer ausgewählten Ausführungsform verwendet werden, auch wenn sie nicht speziell gezeigt oder beschrieben sind. Diese können auch auf verschiedene Arten variiert werden. Derartige Variationen sind nicht als Abweichung von der Offenbarung zu betrachten und alle derartigen Modifikationen sollen im Schutzumfang der Offenbarung eingeschlossen sein.
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Beispielhafte Ausführungsformen werden vorgesehen, um eine vollständige Offenbarung zu erhalten, und sie vermitteln dem Fachmann vollständig den Schutzumfang. Zahlreiche spezifische Einzelheiten sind dargelegt, wie etwa Beispiele von speziellen Bauteilen, Einrichtungen und Verfahren, um ein vollumfängliches Verständnis von Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung zu erreichen. Für den Fachmann ist offensichtlich, dass bestimmte Einzelheiten nicht verwendet werden müssen, dass beispielhafte Ausführungsformen in vielen verschiedenen Formen ausgeführt werden können, und dass keine der beiden Tatsachen als den Schutzumfang der Offenbarung einschränkend auszulegen ist. Bei einigen beispielhaften Ausführungsformen sind bekannte Prozesse, bekannte Strukturen von Einrichtungen und bekannte Technologien nicht im Einzelnen beschrieben.
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Die hierin verwendete Terminologie dient nur dem Zweck, bestimmte beispielhafte Ausführungsformen zu beschreiben, und ist nicht einschränkend zu verstehen. Wie hierin verwendet, können die Singularformen „ein“, „eine“ und „der“, „die“, „das“ auch die Pluralformen einschließen, es sei denn, der Kontext steht dem eindeutig entgegen. Die Ausdrücke „umfasst“, „umfassend“, „enthaltend“ und „aufweisend“ sind einschließend, und deshalb bedeuten sie das Vorhandensein von erwähnten Merkmalen, Ganzzahlen, Schritten, Operationen, Elementen und/oder Bauteilen, schließen aber nicht das Vorhandensein oder die Hinzufügung von einem/einer oder mehreren anderen Merkmalen, Ganzzahlen, Schritten, Operationen, Elementen, Bauteilen und/oder Gruppen davon aus. Die hierin beschriebenen Verfahrensschritte, Prozesse und Betriebsabläufe sind nicht so auszulegen, dass ihre Durchführung in der erörterten oder dargestellten speziellen Abfolge erforderlich ist, sofern diese nicht als eine Durchführungsabfolge besonders gekennzeichnet ist. Ferner versteht es sich, dass zusätzliche oder alternative Schritte verwendet werden können.
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Wenn ein Element oder eine Schicht als „auf“, „in Eingriff mit“, „verbunden mit“ oder „gekoppelt mit“ einem anderen Element oder einer anderen Schicht beschrieben wird, kann es direkt auf, in Eingriff, verbunden oder gekoppelt mit dem anderen Element oder der anderen Schicht sein, oder dazwischen liegende Elemente oder Schichten können vorhanden sein. Wenn im Gegensatz dazu ein Element als „direkt auf”, „direkt in Eingriff mit“, „direkt verbunden mit“ oder „direkt gekoppelt mit“ einem anderen Element oder einer anderen Schicht beschrieben wird, können keine dazwischen liegenden Elemente oder Schichten vorhanden sein. Andere zur Beschreibung der Beziehung zwischen Elementen verwendete Wörter sollten in entsprechender Weise interpretiert werden (z.B. „zwischen“ gegenüber „direkt zwischen“, „angrenzend“ gegenüber „direkt angrenzend“, usw.). In seiner Verwendung hierin enthält der Begriff „und/oder“ alle Kombinationen eines oder mehrerer der zugehörigen aufgeführten Gegenstände.
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Obwohl die Begriffe erster, zweiter, dritter, etc. hierin verwendet werden können, um verschiedene Elemente, Bauteile, Bereiche, Schichten und/oder Abschnitte zu bezeichnen, sollen diese Elemente, Bauteile, Bereiche, Schichten und/oder Abschnitte durch diese Begriffe nicht eingeschränkt werden. Diese Begriffe können nur zur Unterscheidung eines Elements, eines Bauteils, eines Bereichs, einer Schicht oder eines Abschnitts von einem anderen Bereich, einer anderen Schicht oder einem anderen Abschnitt verwendet werden. Begriffe wie „erster“, „zweiter“ und andere numerische Begriffe implizieren in ihrer Verwendung hierin keine Abfolge oder Reihenfolge, sofern nicht durch den Kontext eindeutig angegeben. Somit könnte ein nachfolgend erörtertes erstes Element, ein erstes Bauteil, ein erster Bereich, eine erste Schicht oder ein erster Abschnitt als ein zweites Element, ein zweites Bauteil, ein zweiter Bereich, eine zweite Schicht oder ein zweiter Abschnitt bezeichnet werden, ohne von der Lehre der beispielhaften Ausführungsformen abzuweichen.
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Den räumlichen Bezug bezeichnende Begriffe, wie etwa „innere“, „äußere“, „unter“, „unterhalb“, „untere”, „oberhalb“, „obere“ und dergleichen können hierin zur Vereinfachung der Beschreibung verwendet werden, um die Beziehung eines Elements oder eines Merkmals zu einem oder mehreren anderen Elementen oder Merkmalen gemäß der Darstellung in den Figuren zu beschreiben. Den räumlichen Bezug bezeichnende Begriffe sollen möglicherweise unterschiedliche Ausrichtungen der Vorrichtung in Verwendung oder im Betrieb zusätzlich zu der in den Figuren abgebildeten Ausrichtung bezeichnen. Wenn beispielsweise die Vorrichtung in den Figuren umgedreht wird, würden als „unter“ oder „unterhalb“ anderer Elemente oder Merkmale beschriebene Elemente dann „oberhalb“ der anderen Elemente oder Merkmale ausgerichtet sein. Somit kann der beispielhafte Begriff „unterhalb“ sowohl eine Ausrichtung oberhalb als auch unterhalb umfassen. Die Vorrichtung kann anderweitig ausgerichtet werden (um 90° gedreht oder in anderen Ausrichtungen) und die den räumlichen Bezug beschreibenden Begriffe, die hierin verwendet werden, können entsprechend ausgelegt werden.
