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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich allgemein auf Stoßdämpfer mit sekundären Dämpfungsanordnungen. Insbesondere beschreibt die vorliegende Offenbarung sekundäre Dämpfungsanordnungen, wie z. B. Sperrkolben und Sperrbünde, hydraulische Anschlagkolben und hydraulische Anschlaghülsen, Strömungsscheiben und Lochstopfen, und Doppelfederanschläge.
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2. Beschreibung des Stands der Technik
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Herkömmliche Stoßdämpfer, die im Stand der Technik bekannt sind, umfassen in der Regel ein äußeres Rohr, eine Kolbenanordnung, eine Stange, Fluid und ein oder mehrere Ventile, wobei die Kolbenanordnung mit der Stange verbunden ist und sich während des Betriebs in Fluid in dem äußeren Rohr bewegt, um eine Axialbewegung der Stange bezüglich des äußeren Rohrs abzudämpfen. Dazu sind jeweilige gegenüberliegende Enden der Stange und des äußeren Rohrs an verschiedenen Gliedern oder Strukturen zum Abdämpfen einer Bewegung dazwischen angebracht. Beispielsweise verwenden herkömmliche Kraftfahrzeugaufhängungssysteme Stoßdämpfer in Verbindung mit Federn außerhalb des Stoßdämpfers zum Steuern der Aufhängungsdämpfung beim Einfedern und Ausfedern, wobei der Stoßdämpfer in der Regel an einem Ende an einem Achsschenkel, der ein Rad stützt, und an dem anderen Ende an einem Teil des Rahmens oder der Karosserie des Fahrzeugs angebracht ist.
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In Abhängigkeit von der Anwendung kann der Stoßdämpfer des Weiteren ein inneres Rohr umfassen, das in dem äußeren Rohr angeordnet ist, wobei die Kolbenanordnung stattdessen in dem inneren Rohr gestützt wird. Der Stoßdämpfer ist an einem Ende, das die Kolbenanordnung aufnimmt, abgedichtet. Das innere Rohr definiert eine mit Fluid gefüllte Arbeitskammer, durch die sich die Kolbenanordnung während des Betriebs bewegen kann. Die Kolbenkammer unterteilt die Arbeitskammer allgemein in eine obere Arbeitskammer und eine untere Arbeitskammer. Gleichermaßen wird in dem Raum zwischen dem äußeren Rohr und dem inneren Rohr eine Behälterkammer definiert. Die Behälterkammer enthält auch Fluid und steht über ein oder mehrere Ventile mit der Arbeitskammer in regulierter Strömungsverbindung. Die Kammern sind dahingehend abgedichtet, das Austreten von Fluid daraus zu verhindern. Das äußere Rohr wird in der Regel aus Stahl hergestellt und kann demnach schwer sein. Da das äußere Rohr aus Stahl hergestellt ist, wird das Ende des äußeren Rohrs durch bekannte Verfahren, wie z. B. Crimpen und Rollumformen abgedichtet. Das äußere Rohr steht zum Abdichten der Kammern in der Regel mit einer Stangenführungsanordnung in Eingriff.
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Während des Stoßdämpfernormalbetriebs wird der Stoßdämpfer während Fahrzeugrad- und -karosserieanlenkung ausgedehnt und eingefedert. Wenn der Stoßdämpfer während der Rad- oder Karosserieanlenkung vollständig eingefedert wird, tritt ein Zustand auf, der als „Durchschlagen“ bezeichnet wird und ein plötzliches Metall-auf-Metall-Geräusch bewirkt. Weiterhin bewirkt der Zustand eine raue Rückwirkung und/oder Schwingungen, die von dem Fahrer verspürt werden.
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KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Es wird ein Stoßdämpfer mit einer sekundären Dämpfungsanordnung zum Absorbieren und Verteilen von Kräften, zu denen es beim Betrieb des Stoßdämpfers kommt, offenbart. Die sekundäre Dämpfungsanordnung umfasst einen hydraulischen Anschlagkolben und eine hydraulische Anschlaghülse. Der hydraulische Anschlagkolben wird von einer Ausdehnungsvorrichtung mit einem Spalt, der radial zwischen dem hydraulischen Anschlagkolben und der Ausdehnungsvorrichtung zum Gestatten einer radialen Bewegung definiert wird, getragen. Die hydraulische Anschlaghülse weist ein offenes Ende zur Aufnahme des hydraulischen Anschlagkolbens und eine Strömungsnut, die sich in Längsrichtung entlang einer inneren Fläche der hydraulischen Anschlaghülse erstreckt, auf.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen mit besserem Verständnis der Erfindung nach der Lektüre der folgenden detaillierten Beschreibung bei Betrachtung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen leicht hervor, wobei:
- 1 eine vergrößerte perspektivische Ansicht eines gattungsgemäßen Fahrzeugs ist, die ein herkömmliches Aufhängungssystem zeigt;
- 2 eine Teilschnittseitenansicht einer Eckanordnung des Aufhängungssystems von 1 mit einem herkömmlichen Stoßdämpfer ist;
- 3 eine Teilschnittseitenansicht einer Eckanordnung des Aufhängungssystems von 1 mit einem eine sekundäre Dämpfungsanordnung aufweisenden Stoßdämpfer ist;
- 4 eine Querschnittsteilansicht eines Stoßdämpfers mit einer sekundären Dämpfungsanordnung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
- 5 eine perspektivische Teilansicht von oben nach unten und eine perspektivische Teilansicht von unten nach oben eines hydraulischen Anschlagkolbens, der in 4 gezeigt wird, ist;
- 6 eine perspektivische Ansicht einer hydraulischen Anschlagshülse, die in 4 gezeigt wird, von oben nach unten ist;
- 7 eine perspektivische Querschnittsansicht einer Ausführungsform der hydraulischen Anschlaghülse ist;
- 8 eine perspektivische Querschnittsansicht einer weiteren Ausführungsform der hydraulischen Anschlaghülse ist;
- 9 eine perspektivische Querschnittsansicht noch einer weiteren Ausführungsform der hydraulischen Anschlaghülse ist;
- 10 eine Querschnittsansicht einer Ausführungsform des hydraulischen Anschlagkolbens mit einem Strömungskanal ist;
- 11 eine Querschnittsansicht einer weiteren Ausführungsform des hydraulischen Anschlagkolbens mit einem Strömungskanal ist;
- 12 eine Querschnittsansicht einer weiteren Ausführungsform des hydraulischen Anschlagkolbens mit einem ersten und einem zweiten Strömungskanal ist;
- 13 eine Querschnittsteilansicht eines Stoßdämpfers gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
- 14 eine Seitenansicht eines hydraulischen Anschlagkolbens und einer hydraulischen Anschlaghülse gemäß der Darstellung in 13 ist;
- 15 eine Querschnittsteilansicht eines Stoßdämpfers gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
- 16 eine perspektivische Seitenansicht des hydraulischen Anschlagkolbens, der in 15 gezeigt wird, von unten nach oben ist;
- 17 eine Querschnittsteilansicht einer sekundären Dämpfungsanordnung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
- 18 eine Querschnittsteilansicht einer sekundären Dämpfungsanordnung gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
- 19 ein Diagramm von einer Kraft-Durchfederung-Kennlinie gemäß der in 18 gezeigten Ausführungsform ist;
- 20 eine Querschnittsteilansicht eines Stoßdämpfers gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
- 21 eine Querschnittsteilansicht eines einen Sperrkolben und einen Sperrbund umfassenden Stoßdämpfers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
- 22 eine Seitennahansicht des in 21 gezeigten Sperrkolbens ist;
- 23 eine Querschnittsteilansicht des Sperrkolbens und des Sperrbunds ist;
- 24 eine Querschnittsteilansicht eines Stoßdämpfers gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist; und
- 25 eine Seitennahansicht einer weiteren Ausführungsform des in 24 gezeigten Sperrbunds ist.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Mit Bezug auf die Figuren, in denen gleiche Bezugszahlen zur Bezeichnung der gleichen Struktur über die verschiedenen Ansichten hinweg verwendet werden, wird ein Teil eines herkömmlichen Fahrzeugs bei 10 in 1 dargestellt. Das Fahrzeug 10 umfasst eine Karosserie 12, die funktionell an einem Aufhängungssystem 14 angebracht ist, das durch vier Eckanordnungen 16 definiert wird. Die Eckanordnungen 16 sind jeweils einem drehbar gestützten Rad 18 zugeordnet und werden zur Steuerung der Relativbewegung zwischen der Karosserie 12 und den Rädern 18 des Fahrzeugs verwendet. Die Eckanordnungen 16 umfassen jeweils in der Regel Federbeinanordnungen 20, die eine Feder 22 zur Unterstützung der Aufnahme von Stößen und einen Stoßdämpfer 24 zur Unterstützung der Steuerung der Bewegung der Feder 22 durch eine Abdämpfung der Bewegung zwischen dem Rad 18 und der Fahrzeugkarosserie 12 umfassen.
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Wie in 1 gezeigt wird, sind die Federn 22 Druckfedern und können entweder konzentrisch um den Stoßdämpfer 24 herum ausgerichtet oder von dem Stoßdämpfer 24 beabstandet sein. Somit ist für einen Durchschnittsfachmann verständlich, dass der Stoßdämpfer 24 der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit einer beliebigen geeigneten Art von Feder 22 verwendet werden kann, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Darüber hinaus versteht sich, dass bei der Anzahl an verschiedenen Aufhängungssystemen 14, die im Stand der Technik bekannt sind, eine beliebige geeignete Anzahl an Stoßdämpfern 24 mit einer beliebigen geeigneten Anzahl an Federn 22 verwendet werden könnte. Weiterhin ist der Stoßdämpfer 24 der vorliegenden Erfindung nicht auf die Verwendung bei Kraftfahrzeuganwendungen beschränkt und könnte bei einer beliebigen geeigneten Anwendung verwendet werden, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
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Mit Bezug auf 2 wird eine Teilschnittansicht der herkömmlichen Eckanordnung 16 als ein Beispiel gezeigt. Für einen Durchschnittsfachmann liegt auf der Hand, dass es sich bei der in 2 dargestellten Federbeinanordnung 20 um ein McPherson-Federbein-System handelt, das den Stoßdämpfer 24 umfasst, der zur Steuerung der Bewegung zwischen der Fahrzeugkarosserie 12 und dem Rad 18 (in 2 nicht gezeigt) verwendet wird. Dazu ist der Stoßdämpfer 24 in der Regel zwischen einer oberen Befestigungsanordnung, allgemein bei 26 angegeben, und einem Achsschenkel 28 befestigt. Die obere Befestigungsanordnung 26 ist an der Karosserie 12 des Fahrzeugs 10 befestigt und unterstützt die Stützung der Feder 22. Ein oberer Federsitz 30 befindet sich neben der oberen Befestigungsanordnung 26, und ein unterer Federsitz 52 nimmt die Feder 22 auf.
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Der Achsschenkel 28 umfasst in der Regel eine drehbar gestützte Naben- und Lageranordnung 32, an der das Rad 18 funktionell angebracht ist. Der Achsschenkel 28 ist in der Regel auch mit einem an einem unteren Querlenker 36 befestigten Kugelgelenk 34 verbunden, das wiederum durch ein Rahmenglied 38 des Fahrzeugs 10 schwenkbar gestützt wird. Ein stufenloses Verbindungsglied 40 überträgt Drehmoment von dem Fahrzeuggetriebe (nicht gezeigt, jedoch allgemein in der Technik bekannt) auf das Rad 18 über die Naben- und Lageranordnung 32. Somit kann sich das Rad 18 während des Betriebs dahingehend drehen, das Fahrzeug 10 anzutreiben, und das oben beschriebene Aufhängungssystem 14 nimmt Stöße auf und gestattet, dass sich das Rad 18 bezüglich der Karosserie 12 bewegt.
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Der in 2 gezeigte Stoßdämpfer 24 ist ein standardmäßiger einwandiger Stoßdämpfer und umfasst allgemein eine Basisanordnung 42 und eine Stange 44, die mit der Basisanordnung 42 konzentrisch ausgerichtet ist und in dieser gestützt wird, wie im Folgenden genauer beschrieben wird. Die Stange 44 umfasst in der Regel ein abgestuftes und/oder mit einem Gewinde versehenes oberes Ende 46, das dazu ausgeführt ist, den Stoßdämpfer 24 an der oberen Befestigungsanordnung 26 zu sichern. Es versteht sich jedoch, dass der Stoßdämpfer 24 funktionell an der oberen Befestigungsanordnung 26 oder an einem beliebigen geeigneten Teil des Fahrzeugs 10 oder an einem beliebigen geeigneten Glied unabhängig von der Anwendung auf eine beliebige geeignete Art und Weise angebracht sein kann, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
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Die Basisanordnung 42 weist einen Befestigungsabschnitt 48 auf, der dazu ausgeführt ist, den Stoßdämpfer 24 an dem Achsschenkel 28 anzubringen. Obgleich die in 2 dargestellte Basisanordnung 42 mit zwei Schrauben 50 an dem Achsschenkel 28 angebracht ist, ist für den Durchschnittsfachmann verständlich, dass die Basisanordnung 42 des Stoßdämpfers 24 funktionell an einem beliebigen geeigneten Teil des Fahrzeugs 10 oder an einem beliebigen geeigneten Glied auf eine beliebige geeignete Art und Weise angebracht sein kann, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
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Wie aus der folgenden Erörterung hervorgeht, wird zu Zwecken der Klarheit und Übereinstimmung allgemein auf die verschiedenen Komponenten des Stoßdämpfers 24, die über die Figuren hinweg gezeigt werden, Bezug genommen.
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Mit Bezug auf 3 ist 3 eine Querschnittsteilansicht des Stoßdämpfers 24 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, der eine sekundäre Dämpfungsanordnung aufweist, die allgemein bei 80 gezeigt wird. Die sekundäre Dämpfungsanordnung 80, die in der Basisanordnung 42 angeordnet ist, umfasst eine Ausdehnungsvorrichtung 104, die mit einem zweiten Ende 58 der Stange 44 gekoppelt ist, einen hydraulischen Anschlagkolben 106, der von der Ausdehnungsvorrichtung 104 getragen wird, und eine hydraulische Anschlaghülse 108. Die hydraulische Anschlaghülse 108 weist ein offenes Ende 111 zur Aufnahme des hydraulischen Anschlagkolbens 106 und ein geschlossenes Ende 112 auf und definiert eine nicht konische Bohrung 82, die dahingehend geformt ist, den hydraulischen Anschlagkolben 106 aufzunehmen. Der hydraulische Anschlagkolben 106 weist einen Durchmesser auf, der weniger als ein Durchmesser des Druckrohrs 56 beträgt. Auf diese Weise gleitet der hydraulische Anschlagkolben 106 bei Bewegung der Stange 44 nach oben und nach unten nicht entlang der Ausdehnungsvorrichtung 104.
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Mit Bezug auf 4 wird eine Querschnittsteilansicht des Stoßdämpfers 24 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit der sekundären Dämpfungsanordnung 80 gezeigt. Der Stoßdämpfer 24 umfasst eine innere Druckanordnung 54 und eine Basisanordnung 42. Die innere Druckanordnung 54 und die Basisanordnung 42 wirken, wie im Folgenden genauer beschrieben wird, dahingehend zusammen, einen „Zweirohr“-Stoßdämpfer 24 zu definieren. Die Basisanordnung 42 kann weiter als ein äußerer Zylinder beschrieben werden, wobei die Basisanordnung 42 eine Kammer 138 zum zumindest teilweisen Unterbringen der inneren Druckanordnung 54 darin definiert und die Kammer 138 bei einem Boden 140 endet. Die innere Druckanordnung 54 umfasst ein Druckrohr 56, eine Stangenführung 72 (in 3 gezeigt), eine Druckventilanordnung 74, eine Kolbenanordnung 60 und die oben erörterte Stange 44.
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Unter weiterer Bezugnahme auf
4 wird eine Querschnittsteilansicht des Stoßdämpfers 24 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit der sekundären Dämpfungsanordnung 80 gezeigt. Das Druckrohr 56 erstreckt sich zwischen einem oberen Ende und einem unteren Ende und die Stangenführung 72 ist neben dem oberen Ende des Druckrohrs 56 angeordnet. Die Druckventilanordnung 74 ist neben dem unteren Ende des Druckrohrs 56 angeordnet. Die Kolbenanordnung 60 ist in dem Druckrohr zwischen der Stangenführung 72 und der sekundären Dämpfungsanordnung 80 angeordnet. Die Stange 44 ist funktionell an der Kolbenanordnung 60 angebracht und ihr erstes oberes Ende 46 wird dahingehend durch die Stangenführung 72 gestützt, die Stange 44 konzentrisch auf das Druckrohr 56 auszurichten, und ihr zweites unteres Ende 58 ist in dem Druckrohr 56 angeordnet. Es versteht sich, dass verschiedene Kolbenanordnungen 60 und Druckventilanordnungen 74 bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, ohne davon abzuweichen. Beispiele derartiger Kolbenanordnungen 60 und Druckventilanordnungen 74 werden in den US-Patenten
US 8 590 678 B2 oder
US 8 714 320 B2 offenbart, auf die hier Bezug genommen wird.
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Bei der Ausführungsform von 4 ist die Ausdehnungsvorrichtung 104 mit dem zweiten Ende 58 der Stange 44 gekoppelt, der hydraulische Anschlagkolben 106 wird von der Ausdehnungsvorrichtung 104 getragen und die hydraulische Anschlaghülse 108 ist in dem Druckrohr 56 angeordnet. Die Ausdehnungsvorrichtung 104 zur Aufnahme und Sicherung des hydraulischen Anschlagkolbens 106 bezüglich der Ausdehnungsvorrichtung 104 geformt. Der hydraulische Anschlagkolben 106 weist einen Durchmesser auf, der weniger als ein Durchmesser des Druckrohrs 56 beträgt.
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Der hydraulische Anschlagkolben 106 von 4 wird von der Ausdehnungsvorrichtung 104 getragen, und ein Spalt 113 wird radial zwischen dem hydraulischen Anschlagkolben 106 und der Ausdehnungsvorrichtung 104 zum Gestatten einer radialen Bewegung definiert. Die Dicke des Spalts 113 beträgt in der Regel einen Bruchteil eines Millimeters. Beispielsweise weist der Spalt 113 bei vielen funktionsfähigen Ausführungsformen eine Dicke von etwa 0,5 bis etwa 0,01, alternativ dazu von etwa 0,4 bis etwa 0,05, Millimeter auf. Der hydraulische Anschlagkolben 106 kann sich radial bewegen, wodurch ein gleichmäßiges Eintreten des hydraulischen Anschlagkolbens 106 in die hydraulische Anschlaghülse 108 beim Einfedern und ein gleichmäßiges Austreten des hydraulischen Anschlagkolbens 106 aus der hydraulischen Anschlaghülse 108 beim Ausfedern gestattet. Weiterhin kann sich die Ausdehnungsvorrichtung 104 bei Bewegung des hydraulischen Anschlagkolbens 106 in der hydraulischen Anschlaghülse 108 (während des Einfederns und während des Ausfederns) radial bewegen, wodurch eine gleichmäßige Bewegung des hydraulischen Anschlagkolbens 106 und ein gleichmäßiger Betrieb der sekundären Dämpfungsanordnung 80 ermöglicht werden. Anders ausgedrückt gestattet der Spalt 113 eine radiale Bewegung/Bewegung in Breitenrichtung des hydraulischen Anschlagkolbens 106, die wiederum ein gleichmäßiges Eintreten des hydraulischen Anschlagkolbens 106 in die hydraulische Anschlaghülse 108 beim Einfedern sowie eine gleichmäßige Bewegung des hydraulischen Anschlagkolbens 106 in die hydraulische Anschlaghülse 108 und ein gleichmäßiges Austreten des hydraulischen Anschlagkolbens 106 aus der hydraulischen Anschlaghülse 108 heraus beim Ausfedern gestattet.
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Unter weiterer Bezugnahme auf 4 ist die hydraulische Anschlaghülse 108 derart in dem Druckrohr 56 angeordnet, dass die hydraulische Anschlaghülse mit dem Druckrohr 56 in Eingriff steht. Die hydraulische Anschlaghülse 108 weist ein offenes Ende 111 zur Aufnahme des hydraulischen Anschlagkolbens 106 auf und definiert eine nicht konische Bohrung 82, die zur Aufnahme des hydraulischen Anschlagkolbens 106 geformt ist. Die hydraulische Anschlaghülse 108 weist ein geschlossenes Ende 112 auf. Ein Flansch 118 stützt die hydraulische Anschlaghülse 108 über der Druckventilanordnung 74.
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Unter Bezugnahme auf 5 ist 5 eine perspektivische Teilansicht von oben nach unten und eine perspektivische Teilansicht von unten nach oben des in 4 gezeigten hydraulischen Anschlagkolbens 106. Der hydraulische Anschlagkolben 106 von 5 umfasst mindestens einen Strömungskanal 110, der sich dahingehend durch den hydraulischen Anschlagkolben 106 hindurch erstreckt, einen Fluidstrom zu gestatten. Obgleich der hydraulische Anschlagkolben 106 von 5 mindestens einen Strömungskanal 110 umfasst, umfassen verschiedene Ausführungsformen des hydraulischen Anschlagkolbens 106 der sekundären Dämpfungsanordnung 80 der vorliegenden Offenbarung nicht mindestens einen Strömungskanal 110, der sich dahingehend durch den hydraulischen Anschlagkolben 106 hindurch erstreckt, einen Fluidstrom zu gestatten. Bei dieser Ausführungsform ist die Mutter 122 an der Ausdehnungsvorrichtung 104 gesichert und eine Einlassscheibe 124 und eine Einlassfeder 125 sind zwischen der Mutter 122 und dem hydraulischen Anschlagkolben 106 angeordnet. Die Einlassscheibe 124 befindet sich neben dem hydraulischen Anschlagkolben 106, und die Einlassfeder 125 ist neben der Mutter 122 angeordnet. Die Mutter 122 wirkt als ein Anschlag für die Einlassfeder 125. Die Mutter 122 sichert nicht den hydraulischen Anschlagkolben 106 an der Ausdehnungsvorrichtung 104.
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Unter Bezugnahme auf 6 ist 6 eine perspektivische Ansicht der in 4 gezeigten hydraulischen Anschlaghülse 108 von oben nach unten. Die hydraulische Anschlaghülse 108 von 6 weist das offene Ende 111 zur Aufnahme des hydraulischen Anschlagkolbens 106 auf und definiert die nicht konische Bohrung 82, die zur Aufnahme des hydraulischen Anschlagkolbens 106 geformt ist. Bei dieser Ausführungsform ist die Bohrung 82 nicht konisch, z. B. verengt sie sich nicht zunehmend zur Bereitstellung eines erhöhten Strömungswiderstands.
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Bei der Ausführungsform von 6 weist die hydraulische Anschlaghülse 108 mindestens eine Strömungsnut 116, die sich in Längsrichtung entlang einer inneren Fläche 109 der hydraulischen Anschlaghülse 108 erstreckt, auf. Ein Flansch 118 erstreckt sich um das offene Ende 111 herum zur Positionierung der hydraulischen Anschlaghülse 108 in dem Druckrohr 56. Der Flansch 118 weist mehrere Schlitze 120 auf, um zu gestatten, dass Fluid hindurchströmt.
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Unter allgemeiner Bezugnahme auf den hydraulischen Anschlagkolben 106 und die hydraulische Anschlaghülse 108 der sekundären Dämpfungsanordnung 80 des Stoßdämpfers 24 gemäß der hier erfolgenden Offenbarung weist die hydraulische Anschlaghülse 108 eine Strömungsnut 116, die sich in Längsrichtung entlang der inneren Fläche 109 der hydraulischen Anschlaghülse 108 erstreckt, auf. Bei der Ausführungsform von 4 weist die hydraulische Anschlaghülse 108 die Strömungsnut 116, insbesondere mehrere Strömungsnuten 116, genauer gesagt 4, die sich in Längsrichtung entlang der inneren Fläche 109 der hydraulischen Anschlaghülse 108 erstrecken, auf und der hydraulische Anschlagkolben 106 weist keine Strömungsnut 116, die sich in Längsrichtung entlang der äußeren Fläche 107 des hydraulischen Anschlagkolbens 106 erstreckt, auf.
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Im Hinblick auf die Strömungsnut 116 ist, wie oben angeführt wird, mindestens eine der Strömungsnuten 116 auf der inneren Fläche 109 der hydraulischen Anschlaghülse 108 enthalten. Natürlich können mehrere der Strömungsnuten 116 auf der inneren Fläche 109 der hydraulischen Anschlaghülse 108 enthalten sein. Bei verschiedenen Ausführungsformen können 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 oder mehr Strömungsnuten 116 auf der inneren Fläche 109 der hydraulischen Anschlaghülse 108 enthalten sein. Mehrere kann weiter als ein Bereich definiert werden, der eine beliebige obige Anzahl an Strömungsnuten 116, z. B. 2-12 oder 2-6, umfasst. Die an der hydraulischen Anschlaghülse 108 enthaltene mindestens eine Strömungsnut 116 kann Teil einer fortlaufenden Anzahl an (z. B. eines Musters aus) Strömungsnuten 116, die auf der inneren Fläche 109 der hydraulischen Anschlaghülse 108 ausgebildet sind, sein.
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Bei verschiedenen Ausführungsformen kann der hydraulische Anschlagkolben 106 des Weiteren mindestens eine Strömungsnut 116, die sich in Längsrichtung entlang einer äußeren Fläche 107 des hydraulischen Anschlagkolbens 106 erstreckt, aufweisen. Ist bzw. sind eine oder mehrere Strömungsnuten 116 an dem hydraulischen Anschlagkolben 106 enthalten, kann bzw. können die Strömungsnut(en) 116 dadurch von dem Strömungskanal 110 des hydraulischen Anschlagkolbens 106 (falls vorhanden) unterschieden werden, dass die Strömungsnut 116 in die äußere Fläche 107 des hydraulischen Anschlagkolbens 106 geschnitten ist, während sich der Strömungskanal 110 durch den hydraulischen Anschlagkolben 106 hindurch erstreckt.
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Die Strömungsnut 116 kann verschiedene Geometrien definieren. Beispielsweise definieren die Strömungsnuten 116 bei einigen Ausführungsformen eine halbkreisförmige Geometrie. Bei anderen Ausführungsformen definieren die Strömungsnuten 116 eine dreieckige oder sogar quadratische Geometrie. Wenn mehr als eine Strömungsnut 116 enthalten sind, können die enthaltenen Strömungsnuten 116 dieselbe Geometrie definieren oder die enthaltenen Strömungsnuten 116 können verschiedene Geometrien definieren. Die Strömungsnut 116 kann verschiedene Größen aufweisen, und wenn mehr als eine Strömungsnut 116 enthalten sind, können die enthaltenen Strömungsnuten 116 dieselbe Größe aufweisen oder die enthaltenen Strömungsnuten 116 können verschiedene Größen aufweisen. Die Geometrie, die Größe, die Position und die Anzahl der Strömungsnuten 116, die an der hydraulischen Anschlaghülse 108 enthalten sind, können dahingehend variiert werden, das Ausmaß an Dämpfung, das durch die sekundäre Dämpfungsanordnung 80 bereitgestellt wird, zu ändern.
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Bei einer Ausführungsform ist die Strömungsnut 116 konisch, um den Widerstand mit Bewegung des hydraulischen Anschlagkolbens 106 in die hydraulische Anschlaghülse 108 zu erhöhen. Als ein Beispiel wird eine hydraulische Anschlaghülse 108 mit zwei konischen Strömungsnuten 116 in 7 gezeigt. Bei der Ausführungsform von 7 erstrecken sich die konischen Strömungsnuten 116 nicht in Längsrichtung von dem offenen Ende 111 zu dem geschlossenen Ende 112 der hydraulischen Anschlaghülse 108 über eine Gesamtlänge der hydraulischen Anschlaghülse 108 hinweg. Bei vielen Ausführungsformen erstrecken sich die Strömungsnuten 116 in Längsrichtung von dem offenen Ende 111 zu dem geschlossenen Ende 112 der hydraulischen Anschlaghülse 108 über eine Länge von etwa 70 bis etwa 95, alternativ dazu von etwa 85 bis etwa 95, Prozent der Gesamtlänge der hydraulischen Anschlaghülse 108 hinweg, erstrecken sich jedoch nicht über die gesamte Länge der hydraulischen Anschlaghülse 108 hinweg. Bei alternativen Ausführungsformen erstreckt bzw. erstrecken sich eine oder mehrere der Strömungsnuten 116 in Längsrichtung von dem offenen Ende 111 zu dem geschlossenen Ende 112 der hydraulischen Anschlaghülse 108 über die gesamte Länge der hydraulischen Anschlaghülse 108 hinweg. Bei einigen Ausführungsformen sind mehrere Strömungsnuten 116 an der hydraulischen Anschlaghülse 108 enthalten und eine Kombination aus konischen und nicht konischen Strömungsnuten 116 ist enthalten. Nicht konische Strömungsnuten 116 weisen eine gleichmäßige Geometrie oder ein gleichmäßiges Profil zur Bereitstellung eines gleichbleibenden Widerstands bei Bewegung des hydraulischen Anschlagkolbens 106 in die hydraulische Anschlaghülse 108 auf.
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Bei einer weiteren Ausführungsform kann die hydraulische Anschlaghülse 108 mehrere Strömungsnuten 116, die sich in Längsrichtung erstrecken und verschiedene Längen entlang der inneren Fläche 109 der hydraulischen Anschlaghülse 108 aufweisen, enthalten. Bei dieser Ausführungsform können die mehreren Strömungsnuten 116, die sich in Längsrichtung erstrecken und verschiedene Längen aufweisen, konisch, nicht konisch oder eine Kombination daraus sein. Beispielsweise enthält die hydraulische Anschlaghülse 108 unter Bezugnahme auf 8 bei einer nicht einschränkenden Ausführungsform vier Strömungsnuten 116, wobei sich eine erste Strömungsnut 116a in Längsrichtung von dem offenen Ende 111 zu dem geschlossenen Ende 112 der hydraulischen Anschlaghülse 108 erstreckt und eine Länge von etwa 25 % der Länge der inneren Fläche 109 der hydraulischen Anschlaghülse 108 aufweist, d. h. bei dem offenen Ende 111 der hydraulischen Anschlaghülse 108 beginnt und sich über ein Viertel der Länge der inneren Fläche 109 der hydraulischen Anschlaghülse 108 hinweg erstreckt, sich eine zweite Strömungsnut 116b in Längsrichtung von dem offenen Ende 111 zu dem geschlossenen Ende 112 der hydraulischen Anschlaghülse 108 erstreckt und eine Länge von etwa 45 % der Länge der inneren Fläche 109 der hydraulischen Anschlaghülse 108 aufweist, sich eine dritte Strömungsnut 116c in Längsrichtung von dem offenen Ende 111 zu dem geschlossenen Ende 112 der hydraulischen Anschlaghülse 108 erstreckt und eine Länge von etwa 65 % der Länge der inneren Fläche 109 der hydraulischen Anschlaghülse 108 aufweist, und sich eine vierte Strömungsnut 116d in Längsrichtung von dem offenen Ende 111 zu dem geschlossenen Ende 112 der hydraulischen Anschlaghülse 108 erstreckt und eine Länge von ungefähr 85 % der Länge der inneren Fläche 109 der hydraulischen Anschlaghülse 108 aufweist. Natürlich können bei verschiedenen Ausführungsformen andere Anzahlen an Strömungsnuten 116 mit verschiedenen Längen enthalten sein, um einen gewissen Widerstand zu erreichen. Bei solch einer Ausführungsform kann die hydraulische Anschlaghülse 108 mehrere Strömungsnuten 116 aufweisen, wobei alle Strömungsnuten 116 verschiedene Längen aufweisen (wie in 8 gezeigt wird). Alternativ dazu kann die hydraulische Anschlaghülse 108 bei solch einer Ausführungsform mehrere Strömungsnuten 116 aufweisen, wobei einige der Strömungsnuten 116 dieselbe Länge aufweisen und andere Strömungsnuten 116 verschiedene Längen aufweisen.
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Bei einer weiteren Ausführungsform kann die hydraulische Anschlaghülse 108 die mehreren Strömungsnuten 116, die sich in Längsrichtung erstrecken, enthalten, wobei die Strömungsnuten 116 mehrere Löcher 117 umfassen, die in die hydraulische Anschlaghülse 108 gebohrt sind. Die derartigen Löcher 117 sind in Breitenrichtung in die hydraulische Anschlaghülse 108 gebohrt. Wenn der hydraulische Anschlagkolben 106 in die hydraulische Anschlaghülse 108 eintritt, ist eine Fluidkammer (z. B. Ölkammer) 114 in der hydraulischen Anschlaghülse 108 geschlossen und das gesamte verbleibende Fluid wird aus der Fluidkammer 114 über die Strömungsnuten 116 in der hydraulischen Anschlaghülse 108 herausgedrückt, wodurch ein Widerstand, d. h. zusätzliche/sekundäre Dämpfung, erzeugt wird. Bei derartigen Ausführungsformen können Strömungsnuten 116, die verschiedene Anordnungen aus in Breitenrichtung in die hydraulische Anschlaghülse 108 gebohrten Löchern 117 umfassen, dazu verwendet werden, dass bei der sekundären Dämpfungsanordnung 80 gewünschte Dämpfungsprofil zu erzielen.
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Bei einigen Ausführungsformen enthält die hydraulische Anschlaghülse 108 die Strömungsnut 116, die mehrere lineare Löcher 117 umfasst. Bei noch einer weiteren Ausführungsform enthält die hydraulische Anschlaghülse 108 die Strömungsnut 116, die mehrere spiralförmige Löcher 117 umfasst, wie in 9 gezeigt wird. Die Größe und die Anzahl der Löcher 117, die bei derartigen Ausführungsformen enthalten sind, kann variieren. Bei einigen Ausführungsformen sind etwa 2 bis etwa 10, alternativ dazu etwa 2 bis etwa 6, Löcher 117 in der hydraulischen Anschlaghülse 108 enthalten. In 9 sind die Löcher 117 in Breitenrichtung in die hydraulische Anschlaghülse 108 gebohrt. Bei der Ausführungsform von 9 muss die Anzahl der Löcher entlang der Länge nicht abnehmen, um einen zunehmenden Widerstand bereitzustellen. Wenn 5 Löcher 117 über die Länge der hydraulischen Anschlaghülse 108 verteilt sind, wie in 9 gezeigt wird, sind die 5 Löcher 117 bei Eintritt des hydraulischen Anschlagkolbens 106 in die hydraulische Anschlaghülse 108 geöffnet, je weiter sich der hydraulische Anschlagkolben 106 in die hydraulische Anschlaghülse 108 hinein bewegt, desto weniger geöffnete Löcher 117 verbleiben unterhalb des hydraulischen Anschlagkolbens 106. Somit nimmt der Widerstand bei der Ausführungsform von 9 mit Bewegung des hydraulischen Anschlagkolbens 106 in die hydraulische Anschlaghülse 108 hinein zu.
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Bei einer weiteren Ausführungsform nimmt die Anzahl an Löchern 117 entlang der Länge der hydraulischen Anschlaghülse 108 fortschreitend ab, so dass der Widerstand mit Eintritt des hydraulischen Anschlagkolbens 106 in die hydraulische Anschlaghülse 108 zunimmt. Natürlich muss die Menge an Löchern 117 entlang der Länge der hydraulischen Anschlaghülse 108 zur Bereitstellung eines zunehmenden Widerstands nicht abnehmen.
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Mit Rückbezug auf 4 und insbesondere die sekundäre Dämpfungsanordnung 80 von 4 weist die hydraulische Anschlaghülse 108 das geschlossene Ende 112 und das offene Ende 111 auf. Der Flansch 118 stützt die hydraulische Anschlaghülse 108 über der Druckventilanordnung 74. Wie zuvor beschrieben wurde, gestattet der Spalt 113 zwischen dem hydraulischen Anschlagkolben 106 und der Ausdehnungsvorrichtung 104 ein geringes Ausmaß an radialer Bewegung/Bewegung in Breitenrichtung (radiales Spiel) zur Ermöglichung einer gleichmäßigen Bewegung des hydraulischen Anschlagkolbens 106 beim Eintreten in die hydraulische Anschlaghülse 108, Bewegen in der hydraulischen Anschlaghülse 108 und Austreten aus der hydraulischen Anschlaghülse 108. Die innere Fläche 109 am offenen Ende der hydraulischen Anschlaghülse 108 kann angefast sein (nicht gezeigt), oder der Flansch 118 kann eine Anschrägung (nicht gezeigt) aufweisen, die weiterhin ein gleichmäßiges Eintreten des hydraulischen Anschlagkolbens 106 in die hydraulische Anschlaghülse 108 ermöglichen kann. Wenn der hydraulische Anschlagkolben 106 in die hydraulische Anschlaghülse 108 eintritt, ist die Fluidkammer 114 in der hydraulischen Anschlaghülse 108 geschlossen und das gesamte verbleibende Fluid muss über die Strömungsnut 116 in der hydraulischen Anschlaghülse 108 strömen. Die dadurch erzeugte Dämpfung ist zusätzlich und/oder sekundär zur Hauptdämpfung, wodurch mehr Energieerwartung bei der eingefederten Stellung bewirkt wird. Bei Richtungswechsel zum Ausfedern bewirkt der Druck unterhalb des hydraulischen Anschlagkolbens 106 ein Anheben der Einlassscheibe 124 (in eine geöffnete Stellung) und die Kammer unterhalb des hydraulischen Anschlagkolbens 106 wird erneut mit Fluid gefüllt. Ohne Beschränkung darauf erzeugt so das Einfedern hydraulischer Anschlag ausreichend zusätzliche Energieerwartung beim Einfedern ohne jegliche Auswirkung auf das Ausfedern.
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Der hydraulische Anschlagkolben 106 von 5 umfasst mindestens einen Strömungskanal 110, der sich dahingehend durch den hydraulischen Anschlagkolben 106 hindurch erstreckt, einen Fluidstrom zu gestatten. Natürlich umfassen, obgleich der hydraulische Anschlagkolben 106 von 5 mindestens einen Strömungskanal 110 umfasst, verschiedene Ausführungsformen des hydraulischen Anschlagkolbens 106 der sekundären Dämpfungsanordnung 80 der vorliegenden Offenbarung nicht mindestens einen Strömungskanal 110, der sich dahingehend durch den hydraulischen Anschlagkolben 106 hindurch erstreckt, einen Fluidstrom zu gestatten. Bei der Ausführungsform von 5 ist die Mutter 122 an der Ausdehnungsvorrichtung 104 gesichert und die Einlassscheibe 124 und eine Einlassfeder 125 sind zwischen der Mutter 122 und dem hydraulischen Anschlagkolben 106 angeordnet.
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Wie oben angesprochen wird, befindet sich die Einlassscheibe 124 des hydraulischen Anschlagkolbens 106 der sekundären Dämpfungsanordnung 80 des Stoßdämpfers 24 gemäß der hier erfolgenden Offenbarung in einer geschlossenen Stellung, wenn sich der hydraulische Anschlagkolben 106 in die hydraulische Anschlaghülse 108 hinein bewegt, und befindet sich in einer geöffneten Stellung, wenn sich der hydraulische Anschlagkolben 106 aus der hydraulischen Anschlaghülse 108 heraus bewegt. Bei einer Ausführungsform bedeckt die Einlassscheibe 124, wenn sich die Einlassscheibe 124 des hydraulischen Anschlagkolbens 106 in der geschlossenen Stellung befindet, vollständig den mindestens einen Strömungskanal 110, der sich durch den hydraulischen Anschlagkolben 106 hindurch erstreckt; somit ist die Fluidkammer 114 in der hydraulischen Anschlaghülse 108 vollständig geschlossen und Fluid, das in der hydraulischen Anschlaghülse 108 komprimiert wird, muss über die mindestens eine Strömungsnut 116 aus der hydraulischen Anschlaghülse 108 heraus strömen. Anders ausgedrückt wird die Einlassscheibe 124 bei einer derartigen Ausführungsform auf eine Bodenfläche des hydraulischen Anschlagkolbens 106 gedrückt, wenn sich der hydraulische Anschlagkolben 106 in die hydraulische Anschlaghülse 108 hinein bewegt (d. h. die Einlassscheibe 124 befindet sich an einer geschlossenen Stellung) und somit wird verhindert, dass Fluid durch den mindestens einen Strömungskanal 110 des hydraulischen Anschlagkolbens 106 hindurch strömt, und dass Fluid muss zum Abbau des hydraulischen Drucks in der hydraulischen Anschlaghülse 108 durch die mindestens eine Strömungsnut 116 hindurch strömen, wodurch eine Dämpfungswirkung erzielt wird. Unter Bezugnahme auf 10 wird eine vergrößerte Querschnittsansicht des hydraulischen Anschlagkolbens 106 von 4 und 5 gezeigt. In 10 ist die Mutter 122 an der Ausdehnungsvorrichtung 104 gesichert und eine Einlassscheibe 124 und eine Einlassfeder 125 sind zwischen der Mutter 122 und dem hydraulischen Anschlagkolben 106 angeordnet. Die Einlassscheibe 124 befindet sich neben dem hydraulischen Anschlagkolben 106, und die Einlassfeder 125 ist neben der Mutter 122 angeordnet. Somit wird die Einlassscheibe 124 bei der Ausführungsform von 10 auf eine Bodenfläche des hydraulischen Anschlagkolbens 106 gedrückt, wenn sich der hydraulische Anschlagkolben 106 in die hydraulische Anschlaghülse 108 hinein bewegt (d. h. die Einlassscheibe 124 befindet sich in einer geschlossenen Stellung), und es wird verhindert, dass Fluid durch den mindestens einen Strömungskanal 110 des hydraulischen Anschlagkolbens 106 hindurchströmt.
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Bei einer alternativen Ausführungsform bedeckt die Einlassscheibe 124, wenn sich die Einlassscheibe 124 des hydraulischen Anschlagkolbens 106 in der geschlossenen Stellung befindet, zum Teil den mindestens einen Strömungskanal 110, der sich durch den hydraulischen Anschlagkolben 106 hindurch erstreckt; somit ist die Fluidkammer 114 in der hydraulischen Anschlaghülse 108 zum Teil geschlossen, und Fluid, das in der hydraulischen Anschlaghülse 108 komprimiert wird, muss über sowohl den teilweise abgedeckten mindestens einen Strömungskanal 110 als auch die mindestens eine Strömungsnut 116 aus der hydraulischen Anschlaghülse 108 heraus strömen. Anders ausgedrückt wird die Einlassscheibe 124 auf eine Bodenfläche des hydraulischen Anschlagkolbens 106 gedrückt, wenn sich der hydraulische Anschlagkolben 106 in die hydraulische Anschlaghülse 108 hinein bewegt (d. h. die Einlassscheibe 124 befindet sich in einer geschlossenen Stellung), und somit wird das Strömen von Fluid durch den mindestens einen Strömungskanal 110 des hydraulischen Anschlagkolbens 106 hindurch eingeschränkt (jedoch nicht verhindert), und dass Fluid muss zum Abbau des Hydraulikdrucks in der hydraulischen Anschlaghülse 108 durch sowohl den teilweise abgedeckten mindestens einen Strömungskanal 110 als auch die mindestens eine Strömungsnut 116 hindurch strömen, wodurch eine Dämpfungswirkung erzielt wird. Unter Bezugnahme auf 10 wird eine vergrößerte Querschnittsansicht einer Ausführungsform des hydraulischen Anschlagkolbens 106 gezeigt. In 10 ist die Mutter 122 an der Ausdehnungsvorrichtung 104 gesichert und eine Lochscheibe 123 (eine flache Scheibe mit einer Kerbe an ihrem Außendurchmesser), eine Einlassscheibe 124 und eine Einlassfeder 125 sind zwischen der Mutter 122 und dem hydraulischen Anschlagkolben 106 angeordnet. Die Lochscheibe 123 befindet sich neben dem hydraulischen Anschlagkolben 106 (d. h. ist zwischen der Einlassscheibe 124 und dem hydraulischen Anschlagkolben 106 positioniert), die Einlassscheibe 124 befindet sich neben der Einlassfeder 125, die sich neben der Mutter 122 befindet. Somit wird die Lochscheibe 123 bei der Ausführungsform von 10 auf eine Bodenfläche des hydraulischen Anschlagkolbens 106 gedrückt, wenn sich der hydraulische Anschlagkolben 106 in die hydraulische Anschlaghülse 108 hinein bewegt (d. h. die Einlassscheibe 124 befindet sich in einer geschlossenen Stellung), und ein Strömen von Fluid durch den mindestens einen Strömungskanal 110 des hydraulischen Anschlagkolbens 106 wird eingeschränkt (jedoch nicht verhindert).
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Für die Zwecke der vorliegenden Offenbarung bedeutet „deckt den mindestens einen Strömungskanal 110 vollständig ab“, dass die Einlassscheibe 124 etwa 100 % des mindestens einen Strömungskanals 110 in dem hydraulischen Anschlagkolben 106 abdeckt und somit den Fluidstrom durch den mindestens einen Strömungskanal 110 völlig begrenzt, wenn sich der hydraulische Anschlagkolben 106 in die hydraulische Anschlaghülse 108 hinein bewegt. Weiterhin bedeutet „deckt den mindestens einen Strömungskanal 110 zum Teil ab“, dass die Einlassscheibe 124 mehr als etwa 90 % des mindestens einen Strömungskanals 110, alternativ dazu mehr als etwa 80 % des mindestens einen Strömungskanals 110, alternativ dazu mehr als etwa 70 % des mindestens einen Strömungskanals 110, alternativ dazu mehr als etwa 60 % des mindestens einen Strömungskanals 110, alternativ dazu mehr als etwa 50 % des mindestens einen Strömungskanals 110, alternativ dazu mehr als etwa 10 % des mindestens einen Strömungskanals 110, in dem hydraulischen Anschlagkolben 106 abdeckt und somit den Fluidstrom durch den mindestens einen Strömungskanal 110 zum Teil begrenzt, wenn sich der hydraulische Anschlagkolben 106 in die hydraulische Anschlaghülse 108 hinein bewegt. Natürlich bewirkt, wenn sich die Bewegung/Richtung des hydraulischen Anschlagkolbens 106 ändert, d. h. der hydraulische Anschlagkolben 106 ausfedert, der Druck unter dem hydraulischen Anschlagkolben 106 ein Anheben der Einlassscheibe 124, der Fluidstrom durch den mindestens einen Strömungskanal 110 ist nicht eingeschränkt und die Kammer unterhalb des hydraulischen Anschlagkolbens 106 wird erneut mit Fluid gefüllt.
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Unter Bezugnahme auf 12 wird eine vergrößerte Querschnittsansicht einer Ausführungsform des hydraulischen Anschlagkolbens 106 gezeigt. In 12 ist die Mutter 122 an der Ausdehnungsvorrichtung 104 gesichert und eine Einlassscheibe 124 und eine Einlassfeder 125 sind zwischen der Mutter 122 und dem hydraulischen Anschlagkolben 106 angeordnet. Weiterhin befindet sich ein Scheibenstapel 127 neben dem hydraulischen Anschlagkolben 106 (gegenüber der Einlassscheibe 124). In 12 werden zwei Strömungskanäle gezeigt: 1) ein erster Strömungskanal 110r, der einen Ausfederungspfad für das Fluid bei Bewegung des hydraulischen Anschlagkolbens 106 aus der hydraulischen Anschlaghülse 108 heraus, d. h. beim Ausfedern, erzeugt; und 2) einen zweiten Strömungskanal 110c, der einen Einfederungsströmungspfad für das Fluid bei Bewegung des hydraulischen Anschlagkolbens 106 in die hydraulische Anschlaghülse 108 hinein, d. h. beim Einfedern, erzeugt. Der Scheibenstapel 127 kann dahingehend abgestimmt sein, bei einem festgelegten Druck eine „Abblase“-Eigenschaft hervorzubringen. Insbesondere kann der Scheibenstapel 127 durch Einstellen der Landefläche und der Dicke der Scheiben abgestimmt werden. Bei dieser Ausführungsform funktionieren die Einlassscheibe 124 und die Einlassfeder 125 gemäß der obigen Beschreibung. Der erste Strömungskanal 110r funktioniert wie hier bereits beschrieben und gestattet einen Fluidstrom in die hydraulische Anschlaghülse 108 bei der Bewegung des hydraulischen Anschlagkolbens 106 aus der hydraulischen Anschlaghülse 108 heraus. Somit wird die Lochscheibe 123 bei der Ausführungsform von 12 auf eine Bodenfläche des hydraulischen Anschlagkolbens 106 gedrückt, wenn sich der hydraulische Anschlagkolben 106 in die hydraulische Anschlaghülse 108 hinein bewegt (d. h. die Einlassscheibe 124 befindet sich in einer geschlossenen Stellung), und ein Strömen von Fluid durch den ersten Strömungskanal 110r des hydraulischen Anschlagkolbens 106 wird verhindert (wie gezeigt wird) und der zweite Strömungskanal 110c ist geöffnet, wodurch der Fluidstrom aus der hydraulischen Anschlaghülse 108 heraus gestattet wird. Jedoch ist der zweite Strömungskanal 110c lediglich dann aktiviert, wenn der Druck in der hydraulischen Anschlaghülse 108 unterhalb des hydraulischen Anschlagkolbens 106 eine gewisse Druckhöhe überschreitet. Wenn die gewisse Druckhöhe überschritten wird (bei Bewegung des hydraulischen Anschlagkolbens 106 in die hydraulische Anschlaghülse 108 hinein), wird der Scheibenstapel 127 angehoben und Fluid strömt durch den zweiten Strömungskanal 110c. Bei den meisten Ausführungsformen wirkt der zweite Strömungskanal 110c mit Strömungsnuten 116, die konisch sind, zusammen.
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Bei einer weiteren Ausführungsform wird die sekundäre Dämpfungsanordnung 80 der vorliegenden Erfindung in 13 und 14 gezeigt, wobei die hydraulische Anschlaghülse 108 eine Endmanschette 126 umfasst, die das geschlossene Ende 112 der hydraulischen Anschlaghülse 108 abdichtet. Die Endmanschette 126 stützt die Hülse neben der Druckventilanordnung 74. Die Endmanschette 126 weist eine erste Dichtungsfläche 130 zum Abdichten der hydraulischen Anschlaghülse 108 und eine zweite Dichtungsfläche 132 zum Abdichten des Druckrohrs 56 auf. Die Endmanschette 126 definiert ferner Endströmungskanäle 134 zum Gestatten eines Fluidstroms dort hindurch.
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Bei noch einer weiteren Ausführungsform wird die sekundäre Dämpfungsanordnung 80 der vorliegenden Erfindung in 15 und 16 gezeigt. Insbesondere ist der hydraulische Anschlagkolben 106 mit einer Verriegelungsscheibe 136 an der Ausdehnungsvorrichtung 104 gesichert und der hydraulische Anschlagkolben 106 weist keine Strömungskanäle 110 auf. Stattdessen weist der hydraulische Anschlagkolben 106 einen kreuzförmigen Innendurchmesser (Strömungskanal 110) auf, der durch vier Strömungsnuten 116 definiert wird, und die Verriegelungsscheibe 136 weist eine gleichermaßen entsprechende Kreuzform auf. Der hydraulische Anschlagkolben 106 kann gleiten, wodurch ermöglicht wird, dass Fluid während des Ausfederungshubs strömt. Insbesondere kann sich der hydraulische Anschlagkolben 106 axial auf der Ausdehnungsvorrichtung 104 bewegen, so dass er als ein Rückschlagventil wirkt.
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Mit Bezug auf 17 wird eine weitere Ausführungsform der sekundären Dämpfungsanordnung 180 gezeigt. Die sekundäre Dämpfungsanordnung 180 umfasst einen Lochstopfen 182, der in der unteren Arbeitskammer angeordnet ist. Der Lochstopfen 182 weist eine obere Strömungsscheibe 184 und eine untere Strömungsscheibe 186 neben dem Lochstopfen 182 auf. Ein Dichtungsring 188 ist zum Eingriff mit der inneren Druckanordnung 54 in dem Lochstopfen 182 angeordnet. Ein Paar Bellevillefedern 190 oder Scheibenfedern sind neben einer Brücke 66 mit einer kegelstumpfförmigen Öffnung voneinander weg angeordnet. Eine Flachscheibe 192 ist über der Bellevillefeder 190 am nächsten zum Lochstopfen 182 angeordnet. Eine Feder 194 mit variabler Rate ist zwischen der unteren Strömungsscheibe 186 und der Flachscheibe 192 angeordnet.
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Im Betrieb berührt eine an dem zweiten Ende 58 (in der Darstellung mit Gewinde versehen) der Stange 44 gesicherte Kolbenmutter 196 während des Einfederungshubs die obere Strömungsscheibe 184. Diese Berührung zwingt den Lochstopfen 182 zum Gleiten entgegen dem Druck der Feder 194 mit variabler Rate. Zu weiterer Dämpfung kommt es, wenn die Feder 194 mit variabler Rate ihre Elastizitätsgrenze erreicht, der Einfederungshub wird fortgesetzt und die Kraft bewirkt ein Durchfedern der Bellevillefedern 190, bis diese ihre Elastizitätsgrenze erreicht haben oder komplett flachgedrückt sind. Während des Ausfederungshubs springen die Bellevillefedern 190 zurück in ihre Ausgangsform und die Feder 194 mit variabler Rate drückt den Lochstopfen 182 in seine Ausgangsposition.
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Mit Bezug auf 18 wird noch eine weitere Ausführungsform der sekundären Dämpfungsanordnung 280 gezeigt. Die sekundäre Dämpfungsanordnung 280 umfasst die Kolbenmutter 196, die an dem zweiten Ende 58 der Stange 44 gesichert ist, und die Kolbenmutter 196 umfasst eine Stützscheibe 281, die sich davon erstreckt. Die Stützscheibe 281 weist einen Durchmesser auf, der weniger als die Breite der inneren Druckanordnung 54 beträgt, und weist einen ersten Kontaktbereich 282 auf, der sich um die Stützscheibe 281 herum erstreckt. Die Stützscheibe 281 weist einen sich nach unten erstreckenden Abschnitt 284 auf, der einen Durchmesser aufweist, der weniger als der Durchmesser der Stützscheibe 281 beträgt. Ein komprimierbarer Anschlag 286 ist neben der Brücke 66 angeordnet und erstreckt sich zwischen den Seiten der inneren Druckanordnung 54 und weist eine erste Höhe 288 und eine zweite Höhe 290, die weniger als die erste Höhe 288 beträgt, auf. Die erste Höhe 288 befindet sich am nächsten zu den Seiten der inneren Druckanordnung 54 und die zweite Höhe 290 befindet sich näher am Mittelpunkt der inneren Druckanordnung 54. Der komprimierbare Anschlag 286 kann aus einem beliebigen komprimierbaren Material, wie z. B. Urethan oder Schaumstoffmaterial, zusammengesetzt sein.
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Eine erste Feder 292 weist ein schmales Ende 293 und ein breites Ende 294, das die erste Höhe 288 des komprimierbaren Anschlags 286 berührt, auf. Das breite Ende 294 weist einen Außendurchmesser auf, der dem Innendurchmesser der inneren Druckanordnung 54 entspricht, so dass die erste Feder 292 in die innere Druckanordnung 54 pressgepasst ist, während das breite Ende 294 an dem komprimierbaren Anschlag 286 anliegt. Das schmale Ende 293 weist einen Durchmesser auf, der weniger als der Durchmesser der Stützscheibe 281, jedoch mehr als der Durchmesser des Abschnitts 284 beträgt.
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Eine zweite Feder 296 ist neben der zweiten Höhe 290 des komprimierbaren Anschlags 286 positioniert, so dass die zweite Feder 296 gegen die Stufe zwischen der ersten und der zweiten Höhe 288, 290 pressgepasst ist. Die zweite Feder 296 weist einen Durchmesser auf, der den sich nach unten erstreckenden Abschnitt 284 berührt.
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Während eines Einfederungshubs berührt die Stützscheibe 281 das schmale Ende 293 der ersten Feder 292, wodurch eine erste Dämpfungskennlinie bereitgestellt wird. Mit Fortsetzung des Einfederungshubs berührt der sich nach unten erstreckenden Abschnitt 284 die zweite Feder 296, wodurch eine zweite Dämpfungskennlinie bereitgestellt wird. Sobald sich die erste und die zweite Feder 292, 296 in der Nähe ihrer Elastizitätsgrenze befinden, kann der komprimierbare Anschlag 286 jegliche Berührung mit der Kolbenmutter 196 bei der zweiten Höhe 290 absorbieren.
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Die sekundäre Dämpfungsanordnung 280 stellt drei Dämpfungsstufen bereit, wohingegen herkömmliche Einfederungsanschläge speziell dazu konstruiert sind, lediglich eine Kraft-Durchbiegung-Kennlinie pro Einfederungsanschlag bereitzustellen. Da viele verschiedene Leistungskennlinien während der dynamischen Fahrzeugprüfung erforderlich sind, wären mehrere Einfederungsanschläge erforderlich. Die sekundäre Dämpfungsanordnung 280 stellt mehrere verschiedene Leistungskennlinien mit derselben Anordnung bereit und zwar durch einfaches Ändern der Eigenschaften der ersten und der zweiten Feder 292, 296. Weiterhin bietet die sekundäre Dämpfungsanordnung 280 drei individuelle Dämpfungskennlinien. Die erste Dämpfung wird durch die erste Feder 292 bewirkt, die zweite Dämpfung durch die zweite Feder 296 und die dritte Dämpfung durch den komprimierbaren Anschlag 286. 19 zeigt ein allgemeines Diagramm der drei Stufen von Kraft-Durchbiegung-Kennlinien gemäß der vorliegenden Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Mit Bezug auf 20 wird eine Querschnittsteilansicht des Stoßdämpfers 24 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Der Stoßdämpfer 24 weist eine sekundäre Dämpfungsanordnung auf, die allgemein bei 80 gezeigt wird. Der Stoßdämpfer 24 der vorliegenden Erfindung umfasst die innere Druckanordnung 54 und die Basisanordnung 42. Die innere Druckanordnung 54 und die Basisanordnung 42 wirken, wie im Folgenden genau beschrieben wird, dahingehend zusammen, einen „Zweirohr“-Stoßdämpfer 24 zu definieren. Die Basisanordnung 42 kann ferner als ein äußerer Zylinder beschrieben werden, wobei die Basisanordnung 42 eine Kammer 138 zur zumindest teilweisen Unterbringung der inneren Druckanordnung 54 darin definiert und die Kammer 138 bei dem Boden 140 endet. Die innere Druckanordnung 54 umfasst das Druckrohr 56, die Stangenführung 72, die Druckventilanordnung 74, die Kolbenanordnung 60 und die Stange 44 gemäß der obigen Erörterung.
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Mit Bezug auf 21 umfasst die sekundäre Dämpfungsanordnung 80 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einen Sperrkolben 62, der mit dem zweiten Ende 58 der Stange 44 gekoppelt ist, einen Sperrbund 64 und die Brücke 66. Der Sperrkolben 62 ist vorzugsweise an dem zweiten Ende 58 der Stange 44 angebracht und ersetzt die Mutter, die die Kolbenanordnung 60 daran sichert. Die Brücke 66 ist mit dem Sperrbund 64 gekoppelt und steht mit dem Druckrohr 56 und der Druckventilanordnung 74 in Eingriff. Anders ausgedrückt dichtet der Sperrbund 64 das Druckrohr 56 ab. Die Brücke 66 umfasst Fluidkanäle 90 zum Gestatten eines Fluidstroms.
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Der Sperrkolben 62 weist einen Durchmesser auf, der weniger als ein Durchmesser des Druckrohrs 56 beträgt, und kann aus einem beliebigen Metall, wie z. B. Stahl, ausgebildet sein oder könnte aus einem beschichteten Metall sein. Der Sperrkolben 62 umfasst mindestens eine Strömungsnut 68, die sich in Längsrichtung entlang einer Seite des Sperrkolbens 62 erstreckt. Wie am besten aus 22 ersichtlich ist, wird eine Seitennahansicht des in 21 gezeigten Sperrkolbens 62 gezeigt. Der Sperrkolben 62 umfasst vorzugsweise mehrere Strömungsnuten 68, die radial um den Sperrkolben 62 herum angeordnet sind. Eine erste Strömungsnut 69 weist eine erste Höhe und eine erste Breite auf, und eine zweite Strömungsnut 70 weiß eine zweite Höhe und eine zweite Breite auf. Die Breite und die Höhe der ersten der zweiten Strömungsnut 69, 70 können in Abhängigkeit von der bestimmten Anwendung gleich oder verschieden sein, wie im Folgenden genauer beschrieben wird. Weiterhin kann es eine bis vier konische Strömungsnuten 68 geben und die Breite, Konizität oder Länge jeder Nut kann variieren.
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Unter erneuter Bezugnahme auf 21 ist der Sperrbund 64 in dem Druckrohr 56 angeordnet und der Sperrbund 64 weist die Bohrung 82 auf, die dahingehend geformt ist, den Sperrkolben 62 aufzunehmen. Der Sperrbund 64 kann aus einem Pulvermetall hergestellt sein und kann mehrere Durchgänge 102 aufweisen, die um die äußere Fläche des Sperrbunds 64 herum angeordnet sind. Beispielsweise kann die äußere Fläche in Abhängigkeit von der bestimmten Anwendung acht bis zehn Durchgänge 102 aufweisen. Die mehreren Durchgänge 102 werden in 24 gezeigt. Die Bohrung 82 definiert einen Dichtungskanal 84 und mindestens eine Dichtung 86 ist in dem Dichtungskanal 84 zum Eingriff mit dem Sperrkolben 62, wenn der Sperrkolben 62 in der Bohrung 82 angeordnet ist, angeordnet. Eine Rückschlagventilscheibe 88 befindet sich neben dem Sperrbund 64 zum Gestatten, dass Fluid durch den Sperrbund 64 hindurch strömt, wie für den Durchschnittsfachmann verständlich ist. Anders ausgedrückt gestattet die Rückschlagventilscheibe 88, dass Fluid während eines Ausfederungshubs in den Sperrbund 64 eintritt. Der Sperrbund 64 weist einen Außendurchmesser auf, der mit dem Innendurchmesser des Druckrohrs 56 koextensiv ist.
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Unter Bezugnahme auf 23 nimmt der Dichtungskanal 84 die Dichtung 86 auf. Insbesondere umfasst eine Ausführungsform der Dichtung 86 eine erste Metalldichtung 92 und eine zweite Nichtmetalldichtung 94, die in dem Dichtungskanal 84 angeordnet ist. Die Nichtmetalldichtung 94 kann aus einem elastomeren Material zum Vorspannen der Metalldichtung 92 in den Eingriff mit dem Sperrkolben 62 ausgebildet sein. Die Ausrichtung des Sperrkolbens 62 und des Sperrbunds 64 ist zur Sicherstellung einer ordnungsgemäßen Abdichtung dazwischen wesentlich. Es ist nicht ungewöhnlich, dass das zweite Ende 58 der Stange 44 geringfügig abgewinkelt oder geneigt ist. Die Dichtung 86 gleicht jegliche Fehlausrichtung aus. Die Nichtmetalldichtung 94 unterstützt den Ausgleich einer Fehlausrichtung.
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Eine weitere Ausführungsform der sekundären Dämpfungsanordnung 80 wird in 24 gezeigt. Der Sperrbund 64 weist einen Außendurchmesser auf, der weniger als der Innendurchmesser des Druckrohrs 56 beträgt. Ein radial ausgleichender Dichtungsring 96 ist in dem Dichtungskanal 84 zum Halten des Sperrkolbens 62 in dem Sperrbund 64 angeordnet. Zum Halten der Position des Sperrbunds 64 ist eine Feder 98 zwischen dem Sperrbund 64 und der Brücke 66 angeordnet. Eine Brückendichtung 100 ist zwischen der Brücke 66 und dem Sperrbund 64 zum Abdichten von Fluidstrom durch die Brücke 66 und die Druckventilanordnung 74 angeordnet. Die Sperrscheibe 136 sichert den Sperrbund 64 bezüglich der Druckventilanordnung 74 in einer Längsrichtung. 25 ist eine Seitennahansicht einer weiteren Ausführungsform des in 24 gezeigten Sperrbunds.
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Der Betrieb der sekundären Dämpfungsanordnung 80 gemäß der Darstellung in 15-19 wird allgemein mit Bezug auf beide Ausführungsformen, die darin gezeigt werden, erörtert. Der Sperrkolben 62 passt in den Sperrbund 64, so dass es zum Ende des Einfederungshubs des Stoßdämpfers 24 eine Zunahme der Einfederungsdämpfungskräfte gibt. Bevor der Sperrkolben 62 in die Bohrung 82 des Sperrbunds 64 eintritt, ist die Bohrung 82 mit Fluid gefüllt. Zum Ende des Einfederungshubs hin tritt der Sperrkolben 62 in den Sperrbund 64 ein und nimmt entweder die Dichtung 86 oder den Dichtungsring 96 in Eingriff. Mit Bewegung des Sperrkolbens 62 nach unten strömt Fluid in dem Sperrbund 64 nach oben durch die Strömungsnut 68. Aufgrund der Konizität der Strömungsnut 68 wird die nach oben und aus dem Sperrbund 64 heraus gedrückte Fluidmenge durch einen kleineren konischen Bereich hindurch gedrückt. Die Fluiddrosselung nimmt zu und die Einfederungssperrkraft nimmt zu. Während eines Ausfederungshubs bewirkt das Druckdifferenzial bei Bewegung des Sperrkolbens 62 nach oben, dass sich die Rückschlagventilscheibe 88 öffnet und einen Fluidstrom gestattet.