DE102010006168A1

DE102010006168A1 - Zylindervorrichtung

Info

Publication number: DE102010006168A1
Application number: DE201010006168
Authority: DE
Inventors: Kazunori Kawasaki-shi Minoguchi; Tetsuo Kawasaki-shi Yoshida; Hiroshi Kawasaki-shi Yamagai
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2009-01-30
Filing date: 2010-01-29
Publication date: 2010-08-05
Also published as: US8985008B2; US20100192766A1; CN101793273A; CN101793273B

Abstract

Ein mit einer Kolbenstange verbundener Kolben ist in ein Außenrohr mit einem darin abgedichteten Hydraulikfluid eingepasst, wobei die Kolbenstange aus dem Außenrohr hervorsteht. Ein Dichtungsteil für die Kolbenstange umfasst eine Stangenführung, ein Dichtungsgehäuse, eine Öldichtung, eine Staubdichtung und ein Sicherungsbauteil, die in einem Endabschnitt des Außenrohrs eingeführt und durch einen ersten und zweiten verkerbten Abschnitt gesichert sind. Der Gleitteil der Kolbenstange ist mit der Stangendichtung und einer Dichtungslippe der Öldichtung abgedichtet. Das Gebiet zwischen dem Dichtungsgehäuse und dem Außenrohr ist mit einem O-Ring und einem Dichtungsbauteil abgedichtet. Der Druckwiderstand des Dichtungsteils kann auf ein beträchtliches Maß durch eine Zweipunktverkerbung durch den ersten und den zweiten verkerbten Abschnitt und eine Zweistufendichtung durch die Stangendichtung und die Öldichtung erhöht werden.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zylindervorrichtung zum Beispiel zur Verwendung in einem Aufhängungssystem eines Automobils.
Beispiele von Zylindervorrichtungen umfassen einen Rohrhydraulikschockabsorber, der an einem Aufhängungssystem eines Automobils angebracht ist. In einer solchen Zylindervorrichtung kann ein offenes Ende eines Zylinders unter Verwendung eines Verschlussaufbaus verschlossen sein, wie sie in der veröffentlichten japanischen Patentanmeldung Nr. 2004-251413 offenbart ist. Mit diesem Verschlussaufbau wird, nachdem ein Dichtungsgehäuse und eine Öldichtung in den Zylinder eingeführt wurden, das offene Ende des Zylinders verkerbt (eng.: staked) oder verstemmt (eng.: caulked), um die Extraktion des Dichtungsgehäuses und der Öldichtung aus dem Zylinder zu verhindern. In einer Hochdruckzylindervorrichtung, wie sie in der veröffentlichten japanischen Patentanmeldung 2005-133902 offenbart ist, ist ein Deckel auf das offene Ende des Zylinders aufgeschraubt.
Der Verschlussaufbau, bei dem ein Deckel auf das offene Ende des Zylinders aufgeschraubt ist, ist hinsichtlich der Herstellbarkeit nachteilig. Es ist deshalb gewünscht, ein Verkerben oder Verstemmen zu verwenden, um das offene Ende des Zylinders zu verschließen. Bei Zylindervorrichtungen, in denen ein hoher Hydraulikdruck in einer Gaskammer wirkt, ist der verkerbte oder verstemmte Abschnitt jedoch einer großen Kraft ausgesetzt. Deshalb ist es gewünscht, dass diese Zylindervorrichtungen einen weiteren erhöhten Druckwiderstand aufweisen.
Inhalt der Erfindung
Folglich ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Zylindervorrichtung bereitzustellen, die einen erhöhten Druckwiderstand am offenen Ende eines die Zylindervorrichtung bildenden Außenrohrs aufweist.
Um das zuvor beschriebene Problem zu lösen, stellt die vorliegende Erfindung bereit: eine Zylindervorrichtung, die ein Außenrohr mit einem darin abgedichteten Hydraulikfluid aufweist, von dem zumindest ein Ende offen ist, einen im Außenrohr vorgesehenen Kolben, eine durch den Kolben verbundene und aus dem Außenrohr hervorstehende Kolbenstange, ein im Außenrohr an einer zum einen Ende näheren Position vorgesehenes ringförmiges Dichtungsgehäuse, eine Außenumfangsdichtung, die zwischen dem Außenrohr und dem Dichtungsgehäuse abdichtet, eine am Innenumfang des Dichtungsgehäuses in einem gleitenden Kontakt mit der Kolbenstange vorgesehene ringförmige Stangendichtung, und eine ringförmige Gleitdichtung, die an einer in der Nähe zu dem einen Ende befindlichen Seite des Dichtungsgehäuses vorgesehen ist. Die Gleitdichtung befindet sich in Gleitkontakt mit der Kolbenstange.
Das Dichtungsgehäuse ist mit einer Außenumfangsnut versehen und durch einen ersten verkerbten oder verstemmten Abschnitt, der durch Verkerben oder Verstemmen des Außenrohrs von außen in die Außenumfangsnut ausgebildet wird, am Außenrohr gesichert. Die Gleitdichtung ist durch einen zweiten verkerbten oder verstemmten Abschnitt, der durch Verkerben oder Verstemmen des Außenrohrs von außen ausgebildet ist, am Außenrohr gesichert.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine fragmentarisch vergrößerte vertikale Schnittansicht, die einen Dichtungsteil für eine Kolbenstange zeigt, das ein Hauptteil einer Zylindervorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.
2 ist eine fragmentarisch vergrößerte vertikale Schnittansicht, die ein Dichtungsteil für eine Kolbenstange zeigt, das ein Hauptteil einer Zylindervorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.
3 ist eine vertikale Schnittansicht der in 1 gezeigten Zylindervorrichtung.
4 ist eine teilweise geschnittene Ansicht einer Zylindervorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
5 ist eine fragmentarisch vergrößerte Ansicht eines Hauptteils der Zylindervorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
6 ist eine vergrößerte Ansicht einer in der Zylindervorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eingesetzten Öldichtung.
7 ist eine vergrößerte Ansicht einer in der Zylindervorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eingesetzten Staubdichtung.
8 ist eine fragmentarisch vergrößerte Ansicht eines Hauptteils der Zylindervorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend im Detail unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
Eine Zylindervorrichtung 1 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird mit Bezugnahme auf die 1 und 3 erklärt. Die Zylindervorrichtung 1 gemäß dieser Ausführungsform ist in jedem der Aufhängungssysteme für die vorderen und hinteren, linken und rechten Räder eines Automobils installiert. Die an den vier Rädern angebrachten Zylindervorrichtungen 1 sind miteinander mit einer Leitung durch einen externen Hydraulikkreis verbunden, wodurch die Zylindervorrichtungen in Verknüpfung miteinander arbeiten können. Zusätzlich wird der durch Veränderungen der Lage des Fahrzeugkörpers usw. bedingte Strom des Hydraulikfluids zwischen den Zylindervorrichtungen 1 durch einen Speicher des externen Hydraulikkreises und durch Dämpfungsventile gesteuert, wodurch die Vibrationen und die Lage des Fahrzeugkörpers gesteuert werden.
Wie in 1 und 3 gezeigt, weist die Zylindervorrichtung 1 einen Doppelrohraufbau auf, die einen Zylinder 2 und ein umlaufendes zylindrisches Außenrohr 3 umfasst, das um den Außenumfang des Zylinders 2 vorgesehen ist, um einen ringförmigen Durchgang 4 dazwischen auszubilden. Ein Kolben 5 ist gleitbar in den Zylinder 2 eingepasst. Der Zylinder 5 teilt das Innere des Zylinders 2 in zwei Kammern, das heißt Zylinderkammer 2A und 2B. Der Kolben 5 ist mit einem Ende der Kolbenstange 6 unter Verwendung einer Mutter 7 verbunden. Der andere Endabschnitt der Kolbenstange 6 erstreckt sich gleitbar und fluidfest durch eine Stangenführung 8 und eine Öldichtung 9 als eine Gleitdichtung, die an dem unteren Ende des den Zylinder 2 und das Außenrohr 3 umfassenden Doppelrohraufbau angebracht sind. Das andere Ende der Kolbenstange 6 steht zum Äußeren der Zylindervorrichtung 1 hervor. Die Zylinderkammer 2A und der ringförmige Durchgang 4 sind miteinander durch einen an der Stangenführung 8 vorgesehen Ausschnittabschnitt 12 in Kommunikation.
Ein Dämpfungsventil 13 ist am oberen Ende des Zylinders 2 angebracht. Das Dämpfungsventil 13 wird durch ein am oberen Ende des Außenrohrs 3 angeschweißtes Durchgangsbauteil 14 gesichert. Das Durchgangsbauteil 14 weist eine Verbindungsschnittstelle 15 auf, die sich hier hindurch axial erstreckt. Die Zylinderkammer 2B ist mit der Verbindungsschnittstelle 15 durch das Dämpfungsventil 13 in Kommunikation. Das obere Ende des ringförmigen Durchgangs 4 ist durch das Dämpfungsventil 13 und das Durchgangsbauteil 14 verschlossen. Das Dämpfungsventil 13 ist mit einem Rückschlagventil versehen, das den Strom des Hydraulikfluids von der Verbindungsschnittstelle 15 in Richtung der Zylinderkammer 2B gestattet, und ist weiter mit einem eine Blende, ein Scheibenventil, usw. umfassenden Dämpfungsmechanismus versehen, der durch Steuern des Stroms des Hydraulikfluids von der Zylinderkammer 2B zur Verbindungsschnittstelle 15 eine Dämpfungskraft erzeugt.
Das Außenrohr 3 weist eine in einem Zwischenteil der Seitenwand hiervon vorgesehene Öffnung 16 auf. Die Öffnung 16 ist mit einem Dämpfungskraft erzeugenden Mechanismus 17 verbunden. Der dämpfungskrafterzeugende Mechanismus 17 weist an einem Ende hiervon ein im Durchmesser reduziertes, umlaufendes zylindrisches Ventilgehäuse 18, ein im Ventilgehäuse 18 aufgenommenes Dämpfungsventil 19 und ein an der Seite des offenen Endes mit großem Durchmesser des Ventilgehäuses 18 unter Verwendung einer Mutter 20 gesichertes Verbindungsbauteil 21 auf.
Das Ventilgehäuse 18 weist einen ringförmigen Anschlussabschnitt 23 auf, der um einen Öffnungsabschnitt 22 an dem einen Ende des Ventilgehäuses 18 mit reduziertem Durchmesser hervorsteht. Das Ventilgehäuse 18 ist durch Anliegen des Anschlussabschnitts 23 gegen die Außenumfangsfläche des Außenrohrs 3 um die Öffnung 16 und Verschweißen des Anschlussabschnitts 23 mit der Seitenwand des Außenrohrs 3 mit dem Außenrohr 3 verbunden.
Das Verbindungsbauteil 21 ist mit einer Verbindungsschnittstelle 24 versehen, die mit dem Inneren des Ventilgehäuses 18 kommuniziert. Das Dämpfungsventil 19 ist mit einem Rückschlagventil 25 versehen, das lediglich den Strom des Hydraulikfluids von der Verbindungsschnittstelle 24 in Richtung des Öffnungsabschnitts 22 gestattet, und ist weiter mit einem Scheibenventil 26 mit einer Blende 26A versehen, die durch Steuern des Stroms des Hydraulikfluids von dem Öffnungsabschnitt 22 in Richtung der Verbindungsschnittstelle 24 eine Dämpfungskraft erzeugt.
Als nächstes wird der Aufbau eines Dichtungsteils S für die Kolbenstange 6, das ein Hauptteil dieser Ausführungsform ist, unter Bezugnahme auf hauptsächlich 1 erklärt.
Wie in 1 gezeigt, weist das Außenrohr 3 eine ringförmige Stangenführung 8, ein Dichtungsgehäuse 27, eine Öldichtung 9, eine Staubdichtung 28 und ein Sicherungsbauteil 29 auf, durch welche sich die Kolbenstange erstreckt, und die im unteren Ende des Außenrohrs 3 in der zuvor genannten Reihenfolge eingeführt und gesichert sind.
Die Stangenführung 8 ist an einem Ende hiervon in das Ende des Zylinders 2 eingepasst. Die Stangenführung 8 weist einen am Außenumfang eines Zwischenabschnitts hiervon ausgebildeten Flansch 8A auf. Der Flansch 8A liegt gegen den Zylinder 2 an, um die Stangenführung 8 in der axialen Richtung zu positionieren. Das andere Ende der Stangenführung 8 ist in eine im Dichtungsgehäuse 27 ausgebildete Aussparung 30 eingepasst. Das eine Ende der Stangenführung 8 und ein Teil des Flansches 8A sind mit einem Ausschnittabschnitt 12 versehen, der zwischen der Zylinderkammer 2A und dem ringförmigen Durchgang 4 kommuniziert. Die Stangenführung 8 weist ein umlaufendes zylindrisches Bauteil mit geringer Reibung 31 auf, das am Innenumfang hiervon aufgepresst ist, um die Kolbenstange 6 durch das Bauteil mit geringer Reibung 31 gleitbar zu führen. Es sollte angemerkt werden, dass das Bauteil mit geringer Reibung 31 aus einem Metall hergestellt ist, und die Fläche des Bauteils mit geringer Reibung 31 mit einem Fluorkohlenstoff-Harz o. Ä. beschichtet ist, um die Kolbenstange 6 daran zu hindern, beschädigt zu werden, wenn die Kolbenstange 6 die Fläche des Bauteils mit geringer Reibung 31 gleitbar berührt.
Das Dichtungsgehäuse 27 weist eine an einem Ende hiervon ausgebildete Aussparung 30 auf, die mit der Stangenführung 8 auszustatten ist. Der Boden der Aussparung 30 ist mit einer einen geringeren Durchmesser als den der Aussparung 30 aufweisenden Dichtungsaussparung 32 ausgebildet. Die Dichtungsnut ist zwischen der Dichtungsaussparung 32 und dem Ende der in die Aussparung 30 eingepressten Stangenführung 8 ausgebildet. Die Dichtungsnut ist mit einer Stangendichtung 33 und mit einem einen O-Ring umfassenden Sicherungsring 34 ausgestattet. Die Stangendichtung 33 dichtet zwischen dem Dichtungsgehäuse 27 und der Kolbenstange 6 ab. Das andere Ende des Dichtungsgehäuses 27 ist mit einer Aussparung 36 versehen, die eine Dichtungslippe 35 der Öldichtung 9 aufnimmt. Es sollte angemerkt werden, dass die Stangendichtung 33 ein Harzmaterial mit selbstschmierenden Eigenschaften ist, und sich zu jeder Zeit unter Spannung in gleitendem Kontakt mit der Kolbenstange 6 befindet.
Das Dichtungsgehäuse 27 weist eine Außenumfangsnut 37 auf, die an einem Zwischenabschnitt des Außenumfangs hiervon ausgebildet ist, der auf das Außenrohr 3 aufgebracht ist. Das Dichtungsgehäuse 27 ist durch einen ersten verkerbten oder verstemmten Abschnitt 38 am Außenrohr 3 gesichert, der durch Verkerben oder Verstemmen des Außenrohrs 3 von einer radial äußeren Seite in die Außenumfangsnut 37 ausgebildet wird. Das Dichtungsgehäuse 27 weist eine Dichtungsnut 39 auf, die am Außenumfang hiervon an einer Position näher zu einem Ende hiervon ausgebildet ist (axial nach innen von der Außenumfangsnut 37). Die Dichtungsnut 39 ist mit einem O-Ring 40 versehen, der als Außenumfangsdichtung dient, um zwischen dem Dichtungsgehäuse 27 und dem Außenrohr 3 abzudichten. Das Dichtungsgehäuse 27 weist eine verjüngte Dichtungsfläche 27A auf, die an der Außenumfangskante am anderen Ende hiervon ausgebildet ist. Es sollte angemerkt werden, dass das Dichtungsgehäuse 27 und die Stangenführung 8 als ein integraler Aufbau ausgebildet sein können.
Die als eine Gleitdichtung dienende Öldichtung 9 weist eine scheibenförmige Verstärkungsplatte 41 und eine Dichtungslippe 35 auf, die ein lippenförmiges Dichtungsbauteil ist. Die Dichtungslippe 35 ist an der Innenseite des Innenumfangsabschnitts der Verstärkungsplatte 41 fixiert. Der Innenumfangsabschnitt der Dichtungslippe 35 befindet sich in Kontakt mit der Kolbenstange 6. Eine Spannfeder 42 ist auf den Außenumfangsabschnitt der Dichtungslippe 35 aufgepasst. Ein als eine Außenumfangsdichtung dienendes Dichtungsbauteil 43 ist an einem Ende des Außenumfangsabschnitts der Verstärkungsplatte 41 fixiert. Das Dichtungsbauteil 43 ist durch die Verstärkungsplatte 41 gegen die Dichtungsfläche 27A des Dichtungsgehäuses 27 gedrückt, um zwischen dem Dichtungsgehäuse 27 und dem Außenrohr 3 abzudichten. Die Dichtungslippe 35 und das Dichtungsbauteil 43 sind miteinander an der Endfläche der Verstärkungsplatte 41 kontinuierlich, um zwischen den gegenseitig anliegenden Abschnitten der Verstärkungsplatte 41 und des Dichtungsgehäuses 27 abzudichten.
Die Staubdichtung 28 weist eine scheibenförmige Verstärkungsplatte 44 und eine Staublippe 45 auf, die ein lippenförmiges Dichtungsbauteil ist. Die Staublippe 45 ist an der Außenseite des Innenumfangsabschnitts der Verstärkungsplatte 44 fixiert. Der Innenumfangsabschnitt der Staublippe 45 befindet sich in gleitendem Kontakt mit der Kolbenstange 6. Eine Spannfeder 46 ist auf den Außenumfangsabschnitt der Staublippe 45 aufgepasst. Es sei angemerkt, dass die Öldichtung 9 und die Staubdichtung 28 durch gemeinsames Nutzen der Verstärkungsplatten 41 und 44 in einem integralen Aufbau miteinander ausgebildet sein können.
Das Sicherungsbauteil 29 weist eine an ihrem Außenumfangsabschnitt ausgebildete Nut 47 auf, die auf das Außenrohr 3 aufgepasst ist. Das Sicherungsbauteil 29 ist am Außenrohr durch einen zweiten verkerbten oder verstemmten Abschnitt 48 gesichert, der durch Verkerben oder Verstemmen des Außenrohrs 3 von der radialen Außenseite in die Außenumfangsnut 47 ausgebildet wird. Das Sicherungsbauteil 29 sichert die Verstärkungsplatten 41 und 44 der Öldichtung 9 und der Staubdichtung 28, indem diese in Richtung des Dichtungsgehäuses 27 gedrückt werden. Es sei angemerkt, dass der erste verkerbte Abschnitt 38 und der zweite verkerbte Abschnitt 48 hinsichtlich der Konfiguration voneinander verschieden sein können, falls jedoch der erste und der zweite verkerbte Abschnitt 38 und 48 die gleiche Konfiguration aufweisen, können sie unter Verwendung des gleichen Verkerbwerkzeuges ausgebildet werden. Der erste und der zweite verkerbte Abschnitt 38 und 48 müssen nicht über den gesamten Umfang des Außenrohrs 3 ausgebildet sein, sondern können zum Beispiel an vier Positionen am Außenrohr 3 lokal vorgesehen sein. In einem solchen Fall sollten der erste und zweite verkerbte Abschnitt 38 und 48 bevorzugt an entsprechenden, umfangsmäßig voneinander beabstandeten Positionen angeordnet sein. Somit kann die Anzahl der verkerbten Abschnitte ohne Reduzieren der Entnahmelast reduziert werden. Weiter sind der erste und der zweite verkerbte Abschnitt 38 und 48 durch Verkerben oder Verstemmen des Außenrohrs 3 von der radialen Außenseite in eine an dem assoziierten Bauteil vorgesehene Nut mit einem Verkerb- oder Verstemmwerkzeug am Außenumfang des Außenrohrs 3 aufgebracht.
Deshalb kann die Entnahmelast des Dichtungsgehäuses 27 und des Sicherungsbauteils 29 weiter erhöht werden.
Das Folgende ist eine Erklärung des Betriebs dieser wie zuvor erwähnt angeordneten Ausführungsform.
Die Zylindervorrichtung 1 weist ein Durchgangsbauteil 14 und eine Kolbenstange 6 auf, die entsprechend mit gefederten und ungefederten Bauteilen jedes Rads eines Automobils verbunden sind, und ein ein Aufhängungssystem bildender externer Hydraulikkreis ist mit jedem der Verbindungsschnittstellen 15 des Durchgangsbauteils 14 und mit der Verbindungsschnittstelle 24 des Verbindungsbauteils 21 verbunden.
Während eines Ausdehnungsstoßes der Kolbenstange 6 wird das Hydraulikfluid in der Zylinderkammer 2A durch die Gleitbewegung des Kolbens 5 im Zylinder 2 bedruckt, um durch den Ausschnittabschnitt 12, den ringförmigen Durchgang 4, die Öffnung 16, den Öffnungsabschnitt 22, die Blende 26A und das Scheibenventil 26 des Dämpfungsventils 19 und die Verbindungsschnittstelle 24 in Richtung des externen Hydraulikkreises zu strömen. Auf der anderen Seite wird der Druck in der Zylinderkammer 2B durch die Gleitbewegung des Kolbens 5 im Zylinder 2 reduziert. Folglich strömt das Hydraulikfluid von dem mit der Verbindungsschnittstelle 15 des Durchgangsbauteils 14 verbundenen externen Hydraulikkreis durch das Rückschlagventil des Dämpfungsventils 13 in die Zylinderkammer 2B. Somit wird durch die Blende 26A und das Scheibenventil 26 des Dämpfungsventils 19 gegen den Stoß der Kolbenstange 6 eine Dämpfungskraft erzeugt. Zusätzlich wirkt eine durch den externen Hydraulikkreis bereitgestellte Widerstandskraft gegen den Stoß der Kolbenstange 6.
Während des Kompressionsstoßes der Kolbenstange 6 wird das Hydraulikfluid in der Zylinderkammer 2B durch die Gleitbewegung des Kolbens 5 im Zylinder 2 bedruckt, damit es durch den Dämpfungsmechanismus des Dämpfungsventils 13 in Richtung des mit der Verbindungsschnittstelle 15 des Durchgangsbauteils 14 verbundenen externen Hydraulikkreises strömt. Auf der anderen Seite wird der Druck in der Zylinderkammer 2A durch die Gleitbewegung des Kolbens 5 im Zylinder 2 reduziert. Folglich strömt das Hydraulikfluid von dem mit der Verbindungsschnittstellen 20 verbundenen externen Hydraulikkreis durch das Rückschlagventil 25 des Dämpfungsventils 19, den Öffnungsabschnitt 22, die Öffnung 16, den ringförmigen Durchgang 4 und den Ausschnittabschnitt 12 in die Zylinderkammer 2A. Somit wird eine Dämpfungskraft durch den Dämpfungsmechanismus des Dämpfungsventils 13 gegen den Stoß des Zylinderkolbens 6 erzeugt. Zusätzlich wirkt eine durch den externen Hydraulikkreis angebotene Widerstandskraft auf den Stoß des Zylinderkolbens 6.
Hinsichtlich der Zylindervorrichtungen, die zum Beispiel an einem linken und rechten Rad angebracht sind, können die entsprechenden Verbindungsschnittstellen 24 und 15 der zwei Zylindervorrichtungen 1 mit Speicher aufweisenden externen Hydraulikkreisen verbunden sein, um die Zylinderkammer 2A und die Zylinderkammer 2B entsprechend miteinander zu verbinden. Mit dieser Anordnung ist die Reaktionskraft von den Speichern klein, wenn die Stöße der am linken und rechten Rad angebrachten Zylindervorrichtungen 1 in die gleiche Richtung sind (in Phase), und die Reaktionskraft ist groß, wenn die Stöße in unterschiedliche Richtungen sind (Antiphase). Entsprechend kann das System gewissermaßen als ein Stabilisierer fungieren, der Veränderungen der Lage des Fahrzeugkörpers unterdrückt, wenn das Fahrzeug gedreht wird.
Während des zuvor beschriebenen Betriebs der Zylindervorrichtung 1 wird das Dichtungsteil S für die Kolbenstange 6 einem sehr hohen Druck in der Größenordnung von maximal 35 MPa unterworfen. Das Dichtungsgehäuse 27, das den hohen Druck empfängt, ist durch den ersten und zweiten verkerbten Abschnitt 38 und 48, die an zwei axial beabstandeten Positionen vorgesehen sind, gestützt, das heißt durch die Passung zwischen der Außenumfangsnut 37 des Dichtungsgehäuses 27 und den ersten gekerbten Abschnitt 38 des Außenrohrs 3 und die Passung zwischen der Außenumfangsnut 47 des Sicherungsbauteils 29 und dem zweiten verkerbten Abschnitt 48 des Außenrohrs 3. Die Kolbenstange 6 wird in zwei Stufen durch die Stangendichtung 32 und die Dichtungslippe 35 der Öldichtung 9 abgedichtet. Entsprechend wird der Druck, der auf die Dichtungslippe 35 wirkt, die in der Aussparung 36 des Dichtungsgehäuses 27 aufgenommen ist, um als eine Zweitstufen-Dichtung zu dienen, durch die als eine Erststufen-Dichtung dienende Stangendichtung 33 auf ungefähr 4 MPa reduziert. Somit muss die Dichtungslippe 35 den durch die Stangendichtung 33 reduzierten Druck abdichten. Folglich kann der Druckwiderstand des Dichtungsteils S für die Kolbenstange 6 auf ein beträchtliches Maß erhöht werden. Im Vergleich zu der im Stand der Technik offenbarten Zylindervorrichtung bietet die Zylindervorrichtung der vorliegenden Erfindung die folgenden Vorteile. Bei der Zylindervorrichtung gemäß dem Stand der Technik wirkt der Druck im Zylinder auf die gesamte Fläche der Stangenführung am Zylinderende, wohingegen bei der Zylindervorrichtung der vorliegenden Erfindung der auf die Innenumfangsseite des Dichtungsgehäuses 27 wirkende Druck durch die Stangendichtung 33 reduziert wird. Deshalb ist er auf den ersten verkerbten Abschnitt 38 wirkende Druck der Differenzdruck zwischen dem Druck im Zylinder und dem durch die als Erststufen-Dichtung dienende Stangendichtung 33 reduzierte Druck. Angenommen der Druck im Zylinder beträgt 35 MPa, und der durch die Stangendichtung 33 reduzierte Druck beträgt zum Beispiel 31 MPa, dann wirkt eine 4 MPa entsprechende Kraft auf den ersten verkerbten Abschnitt 38. Indessen ist der auf den zweiten verkerbten Abschnitt 48 wirkende Druck hauptsächlich der Druck in der Aussparung 36. Somit sind die auf den ersten und zweiten verkerbten Abschnitt 38 und 48 wirkende Drücke in zwei Stufen reduziert. Entsprechend ist es möglich, die Beständigkeit gegen die Extraktion in der Axialrichtung und den Druckwiderstand auf die Expansion in der Radialrichtung zu erhöhen.
Es sei angemerkt, dass die Gleitbarkeit und Abdichtbarkeit zwischen der Dichtungslippe 35 und der Kolbenstange 6 durch das durch die Stangendichtung 33 auslaufende und in der Aussparung 36 gespeicherte Hydraulikfluid verbessert wird. Die Staublippe 45 verhindert den Eintritt von Verunreinigungen in das Gleitgebiet der Kolbenstange 6.
Das Gebiet zwischen dem Dichtungsgehäuse 27 und dem Außenrohr 3 wird durch den ersten verkerbten Abschnitt 38 und den O-Ring 40 und das Dichtungsbauteil 43 abgedichtet, die an den axial gegenüberliegenden Seiten des ersten verkerbten Abschnitts 38 vorgesehen sind, wodurch der Widerstand gegen hohe Drücke erhöht wird. In dieser Hinsicht ist es möglich, weil der auf den ersten verkerbten Abschnitt 38 wirkende Druck im Zylinder durch den O-Ring 40 blockiert wird, die wachsende Verformung des ersten und zweiten verkerbten Abschnitts 38 und 48 durch die durch den Druck im Zylinder erzeugte Umfangsspannung zu unterdrücken, und es ist hierdurch möglich, es zu erschweren, das Dichtungsgehäuse 27 zu extrahieren. Zusätzlich kann ein Verkerben oder Verstemmen des Dichtungsgehäuses 27, das nahe dem Ende des Zylinders 3 stattfindet, die im Zylinder 2 nach dem Verkerbprozess verbleibende Durchbiegung zu erhöhen. Mit anderen Worten verbleibt eine hohe Axialkraft derart im Zylinder 2, dass ein Klappern des Zylinders 2 wahrscheinlich nicht auftritt, wenn eine Rückschlagskraft am Rad aufgebracht wird. Entsprechend ist es möglich, während des Laufens des Fahrzeugs die Erzeugung von Lärm vom Zylinder 2 zu unterdrücken.
Somit kann der Druckwiderstand des Dichtungsteils S für die Kolbenstange 6 auf ein beträchtliches Maß erhöht werden. Es sei angemerkt, dass der O-Ring 40, der einer der Außenumfangsdichtungen ist, weggelassen werden kann, und lediglich das Dichtungsbauteil 43 als eine Außenumfangsdichtung verwendet wird, vorausgesetzt es ist möglich, die benötigte Abdichtung und den benötigten Extraktionswiderstand des Dichtungsgehäuses 27 gegen den Druck im Zylinder zu erhalten. In diesem Fall wirkt der Druck in der Radialrichtung ungewünschter Weise vom ringförmigen Durchgang 4 auf den ersten gekerbten Abschnitt 38; deshalb kann der Druckwiderstand in der Radialrichtung nicht sehr erhöht werden. Jedoch ist der auf den ersten verkerbten Abschnitt 38 wirkende Axialdruck der Differenzdruck zwischen dem Druck in der Aussparung 36 und dem Druck im ringförmigen Durchgang 4 (angenommen, dass der Druck in der Aussparung 36 4 MPa beträgt und der Druck im ringförmigen Durchgang 4 zum Beispiel 35 MPa beträgt, wirkt ein Druck von 31 MPa auf den ersten verkerbten Abschnitt 38). Der auf den zweiten verkerbten Abschnitt 48 wirkende Axialdruck ist der Druck in der Aussparung 36 und der Druck im ringförmigen Durchgang 4, der dem Gebiet des Dichtungsbauteils 43 entspricht. Deshalb sind die auf die entsprechenden verkerbten Abschnitte wirkenden Axialkräfte im Vergleich zum Stand der Technik reduziert. Folglich steigt der Extraktionswiderstand der verkerbten Abschnitte, und der Druckwiderstand kann auf ein beträchtliches Maß erhöht werden.
Als nächstes wird eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 2 beschrieben. In der folgenden Beschreibung sind Bauteile und Abschnitte, die zu denjenigen der in den 1 und 3 gezeigten ersten Ausführungsform ähnlich sind, durch die wie in der ersten Ausführungsform verwendeten gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet, und lediglich solche Abschnitte, in denen sich die zweite Ausführungsform von der ersten Ausführungsform unterscheidet, werden im Detail erklärt.
Wie in 2 gezeigt, wird eine Zylindervorrichtung 49 gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung an einem Einzelrohrhydraulikschockabsorber angewandt. In der Zylindervorrichtung 49 dient das Außenrohr 3 ebenso als der Zylinder 2, wodurch der Zylinder 2 weggelassen wird, und der Kolben 5 ist gleitbar in das Außenrohr 3 eingepasst. Weiter wurden das Dämpfungsventil 13 und die Verbindungsschnittstelle 15 weggelassen. Der Boden des Außenrohrs 3 (Zylinder) ist geschlossen, und ein freier Kolben (nicht gezeigt) ist in den Boden des Außenrohrs 3 eingepasst, um eine Gaskammer auszubilden. Die Gaskammer ist mit einem Gas mit hohem Druck gefüllt.
Weiter wurde der dämpfungskrafterzeugende Mechanismus 17, der in der ersten Ausführungsform an der Seite des Außenrohrs 3 vorgesehen war, weggelassen, jedoch ist der Kolben 5 statt dessen mit Ausweitungs- und Kompressionsdämpfungsventilen 50 und 51 vorgesehen. Das Ausweitungsdämpfungsventil 50 erzeugt durch Steuern des Stroms des Hydraulikfluids von der Zylinderkammer 2A in Richtung der Zylinderkammer 2B eine Dämpfungskraft. Das Kompressionsdämpfungsventil 51 erzeugt durch Steuern des Stroms des Hydraulikfluids von der Zylinderkammer 2B in Richtung der Zylinderkammer 2A eine Dämpfungskraft.
Die Stangenführung 8 ist durch Aufpressen in die Aussparung 30 des Dichtungsgehäuses 27 gesichert. Das Sicherungsbauteil 29 wurde weggelassen. Die Verstärkungsplatte 44 der Staubdichtung 28 wird durch einen verkerbten oder verstemmten Abschnitt 52 gesichert, der durch Verkerben oder Verstemmen des Endabschnitts des Außenrohrs 3 nach innen über den gesamten Umfang hiervon ausgebildet wird. Es sei angemerkt, dass der verkerbte Abschnitt 52 durch teilweises Verkerben oder Verstemmen des Endabschnitts des Außenrohrs 3 an vier umfangsmäßig beabstandeten Positionen vorgesehen sein kann.
Mit dem zuvor beschrieben Aufbau arbeitet die Zylindervorrichtung 49, die ein Einzelrohrhydraulikschockabsorber ist, wie folgt. Während des Ausweitungsstoßes der Kolbenstange 6 wird das Hydraulikfluid in der Zylinderkammer 2A durch die Gleitbewegung des Kolbens 5 im Außenrohr 3 (Zylinder) bedruckt, damit es durch das Ausweitungsdämpfungsventil 50 in Richtung der Zylinderkammer 2B strömt. Somit wird durch das Ausweitungsdämpfungsventil 50 eine Dämpfungskraft erzeugt. Während des Kompressionsstoßes der Kolbenstange 6 wird das Hydraulikfluid in der Zylinderkammer 2B bedruckt, damit es durch das Kompressionsdämpfungsventil 51 in Richtung der Zylinderkammer 2A strömt. Somit wird durch das Kompressionsdämpfungsventil 51 eine Dämpfungskraft erzeugt. Während des Ausweitungs- und Kompressionsstoßes wird eine Volumenänderung im Außenrohr 3 (Zylinder) aufgrund der Ausweitung und Kontraktion der Kolbenstange 6 durch die Kompression und Expansion des Hochdruckgases in der Gaskammer kompensiert. Das Dichtungsteil S für die Kolbenstange 6 weist gegen den Druck in dem Außenrohr 3 (Zylinder) wie in der vorangegangenen ersten Ausführungsform einen stark erhöhten Druckwiderstand auf.
Obwohl in der vorangegangenen ersten und zweiten Ausführungsform die vorliegenden Erfindung bei einer in einem Automobilaufhängungssystem installierten Zylindervorrichtung angewandt wird, um eine Dämpfungskraft zu erzeugen, sollte beispielsweise angemerkt werden, dass die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt ist, sondern bei anderen Zylindervorrichtungen mit einen Dichtungsteil für eine Kolbenstange ebenso angewandt werden kann.
Obwohl in den vorangegangenen Ausführungsformen die Öldichtung 9 und die Staubdichtung 28 als einzelne Komponenten gezeigt sind, ist es zum Beispiel möglich, eine allgemein bekannte Dichtung zu verwenden, in der Öl- und Staubdichtungen miteinander integriert sind.
Eine dritte Ausführungsform der folgenden Erfindung wird nachfolgend im Detail unter Bezugnahme auf die 4 bis 7 erklärt. Anders als die erste und zweite Ausführungsform ist die dritte Ausführungsform eine Zylindervorrichtung, die keinen Dämpfungskraft erzeugenden Mechanismus aufweist. Die Zylindervorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform steuert die hervorstehende Position einer Stange durch Zuführen oder Ausstoßen eines Fluids in oder von einer oberen und unteren Zylinderkammer. Diese Art einer Zylindervorrichtung kann zum Beispiel in einem Teil eines Automobils vorgesehen sein, wo ein Stabilisierer installiert ist, um die Steifigkeit des Stabilisierers zu verändern, und kann ebenso bei allgemeinen Anwendungen verwendet werden, um die relative Position zwischen zwei Objekte zu steuern.
Die Zylindervorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist als eine Hydraulikzylindervorrichtung 101a vorgesehen, in der ein Hydrauliköl als ein Hydraulikfluid verwendet wird. Es sei angemerkt, dass die nachfolgende Erklärung in der Annahme abgegeben wird, dass die offene Endseite eines Außenrohrs 102 die untere Seite, und die Bodenseite des Außenrohrs 102 die obere Seite ist, wie dies in den Figuren gezeigt ist.
Die Hydraulikzylindervorrichtung 101a gemäß der dritten Ausführungsform weist, wie in den 4 und 5 gezeigt, einen Doppelrohraufbau auf, bei dem ein umlaufendes Zylinderaußenrohr 102, von dem ein Ende geschlossen ist, um den Außenumfang eines umlaufenden Zylinderinnenrohrs 103 angeordnet ist. Das Außenrohr 102 weist einen Öffnungsabschnitt 104 am unteren Ende hiervon auf. Ein ringförmiger Kommunikationsdurchgang 109 ist zwischen dem Außenrohr 102 und dem Innenrohr 103 ausgebildet. In dem Doppelrohraufbau sind eine Stangenführung 105a, ein Dichtungsbauteil 106 und ein Sicherungsbauteil 110a am unteren Ende des Innenrohrs 103 und in den Öffnungsabschnitt 104 am unteren Ende des Außenrohrs 102 derart eingepasst, dass sie gegen die Innenumfangsfläche des Außenrohrs 102 anliegen. Die Stangenführung 105a, das Dichtungsbauteil 106 und das Sicherungsbauteil 110a sind von der Oberseite in der genannten Reihenfolge angeordnet, das heißt, von der Bodenseite des Innenrohrs 103, so dass sie gegeneinander anliegen. Es sei angemerkt, dass ein Befestigungsauge 113 am oberen Ende des Außenrohrs 102 integral vorgesehen ist.
Wie in 4 gezeigt, ist ein Kolben 114 gleitbar in das Innenrohr 103 eingepasst. Der Kolben 114 teilt das Innere des Innenrohrs 103, um zwei Kammern zu definieren, das heißt eine erste Zylinderkammer 116 und eine zweite Zylinderkammer 117. Der Kolben 114 ist mit dem oberen Ende der Kolbenstange 115 unter Verwendung einer Mutter 118 verbunden. Es sei angemerkt, dass der Kolben 114 eine an der Außenumfangsfläche des Bodens hiervon vorgesehene ringförmige Nut aufweist. Die ringförmige Nut ist mit einem einen Klemmring (O-Ring) umfassenden Dichtungsmechanismus 135 ausgerüstet, der an der Innenumfangsseite der ringförmigen Nut vorgesehen ist, und einem Harzdichtungsring an der Außenumfangsseite der Nut. Der untere Endabschnitt der Kolbenstange 115 erstreckt sich durch die Stangenführung 105a, das Dichtungsbauteil 106 und das Sicherungsbauteil 110a, und steht zum Äußeren des Außenrohrs 102 hervor. Das hervorstehende untere Ende der Kolbenstange 115 erstreckt sich durch eine Abdeckungsbefestigung 120 und ist mit einer einen halb umlaufenden Schnittaufbau aufweisenden Fixierung 121 verbunden. Weiter ist eine dehnbare Abdeckung 122 angeordnet, um den Endabschnitt der Kolbenstange 115 abzudecken, der aus dem Außenrohr 102 hervorsteht. Die dehnbare Abdeckung 122 ist an ihrem oberen Ende mit der Außenumfangsfläche des unteren Endes des Außenrohrs 102 verbunden, und an ihrem unteren Ende mit dem Außenumfang der Abdeckungsbefestigung 120. Es sei angemerkt, ein gegen die Abdeckungsbefestigung 120 anliegender Gummipuffer 123 auf das untere Ende der Kolbenstange 115 aufgepasst ist.
Wie in 4 gezeigt, ist eine Kammer 124 im oberen Endabschnitt des Außenrohrs 102 ausgebildet. Die Kammer 124 befindet sich in direkter Kommunikation mit der ersten Zylinderkammer 116. Das obere ende der Kammer 124 weist eine im Wesentlichen halbkugelförmige Konfiguration auf, bei welcher der Durchmesser schrittweise nach oben verringert wird. Die Seitenwand der Kammer 124 ist mit einer ersten Zuführ-Ausstoß-Schnittstelle 125 ausgebildet, die mit dem Inneren der Kammer 124 kommuniziert, und ist ebenso mit einem ersten Entlüftungsloch 126 ausgebildet, das mit dem obersten Abschnitt der Kammer 124 oberhalb der ersten Zuführ-Ausstoß-Schnittstelle 125 kommuniziert. Es sei angemerkt, dass das erste Entlüftungsloch 126 mit einem ersten Entlüftungspfropfen 127 ausgestattet ist. Weiter ist die Seitenwand der Oberseite des Außenrohrs 102 mit einer zweiten Zuführ-Ausstoß-Schnittstelle 128 ausgebildet, die mit dem Kommunikationsdurchgang 109 kommuniziert, und ist ebenso mit einem zweiten Entlüftungsloch 129 ausgebildet, das mit dem obersten Abschnitt des Kommunikationsdurchgangs 109 oberhalb der zweiten Zuführ-Ausstoß-Schnittstelle 128 kommuniziert. Es sei angemerkt, dass das zweite Entlüftungsloch 129 mit einem zweiten Entlüftungspfropfen 130 ausgestattet ist.
Die Stangenführung 105a ist, wie in 5 gezeigt, in einer umlaufenden Zylindergestalt ausgebildet, durch die sich die Kolbenstange 115 erstreckt. Die Stangenführung 105 weist einen an der Außenumfangskante des oberen Endes hiervon ausgebildeten ringförmigen gestuften Abschnitt 132 auf. Der ringförmige, gestufte Abschnitt 132 weist einen L-förmigen Querschnittsaufbau auf, um auf das untere Ende des Innenrohrs 103 aufgepasst zu werden. Ein Durchgang 133 ist zwischen dem ringförmigen, gestuften Abschnitt 132 und dem unteren Ende des Innenrohrs 103 ausgebildet, um eine Kommunikation zwischen den Kommunikationsdurchgang 109 und der zweiten Zylinderkammer 117 bereitzustellen. Ein Zylinderbauteil 138 ist auf die Innenumfangsfläche der Oberseite der Stangenführung 105 aufgepasst. Die Stangenführung 105a weist eine im Wesentlichen in der Mitte der unteren Endfläche hiervon ausgebildete Aussparung 134 auf, um einen Teil der das Dichtungsbauteil 106 bildenden Öldichtung 107 aufzunehmen. Die Stangenführung 105a weist weiter eine an der Innenumfangsfläche hiervon vorgesehene ringförmige Nut auf. Die ringförmige Nut ist mit einem einen O-Ring umfassenden Sicherungsring 136 ausgestattet. Ein Dichtungsring 137 ist innerhalb des Sicherungsrings 136 vorgesehen. Weiter weist die Stangenführung 105 eine an der Außenumfangsfläche hiervon ausgebildete ringförmige Aussparung 139 an der gleichen Position wie den Sicherungsring 136 in der Axialrichtung auf. Die ringförmige Aussparung 139 weist einen offenseitigen rechtwinkligförmigen Querschnittsaufbau auf, um einen verkerbten oder verstemmten Abschnitt aufzunehmen und zu sichern.
Die Öldichtung 107 als eine Gleitdichtung, welche das Dichtungsbauteil 106 bildet, ist derart angeordnet, dass ein Membranabschnitt 141 (siehe 6) der Öldichtung 107 gegen die untere Endfläche der Stangenführung 105a anliegt.
Es sei angemerkt, dass, obwohl in der dritten Ausführungsform eine ringförmige Aussparung 139 an der Außenumfangsfläche der Stangenführung 105 ausgebildet ist, um den verkerbten oder verstemmten Abschnitt zu empfangen und zu sichern, die ringförmige Aussparung 139 durch eine Vielzahl von umfangsmäßig beabstandeten Nutabschnitten ersetzt sein kann. Die ringförmige Aussparung 139 kann mit einem U-förmigen Querschnittsaufbau oder einem V-förmigen Querschnittsaufbau ausgebildet sein. Weiter kann eine Vielzahl von axial beabstandeten, ringförmigen Aussparung 139 vorgesehen sein.
Das Dichtungsbauteil 106 umfasst, wie in 5, 6 und 7 gezeigt, eine Öldichtung 107 und eine Staubdichtung 108, durch die sich die Kolbenstange 115 erstreckt, und die sich im Druckkontakt mit der Außenumfangsfläche der Kolbenstange 115 befinden. Die Öldichtung 107 liegt gegen die untere Endfläche der Stangenführung 105 an, und die Staubdichtung 108 liegt gegen die untere Endfläche der Öldichtung 107 an. Die Öldichtung 107 weist eine ringförmige Unterlagscheibe 140 auf, welche die Innenwand des Öffnungsabschnitts 104 berührt, und weist ein synthetisches Harz auf, das an den Innenumfang der Unterlagscheibe 140 aufgebacken ist. Die Staubdichtung 108 weist eine die Innenwand des Öffnungsabschnitts 104 berührende ringförmige Unterlagscheibe 144 und ein auf den Innenumfang der Unterlagscheibe 145 aufgebackenes synthetisches Harz auf.
Die Öldichtung 107 weist weiter ein Dichtungsteil auf. Das Dichtungsteil der Öldichtung 107 ist aus einem Membranabschnitt 141 und einem Außenumfangsdichtungsabschnitt 142 integral ausgebildet, der zwischen der Außenumfangsfläche der Unterlagscheibe 140 und der Innenumfangsfläche des Außenrohrs 102 abdichtet. Weiter weist die Öldichtung 107 eine Dichtungslippe 143 auf, die von der Innenumfangsfläche der Oberseite hiervon nach innen hervorsteht, um gegen die Außenumfangsfläche der Kolbenstange 115 zu drücken. Ein Stützring 150 ist an der Innenumfangsfläche des Bodens der Öldichtung 107 vorgesehen. Es sei angemerkt, dass ein Sicherungsring 144 am Außenumfang des Teils der Öldichtung 107 vorgesehen ist, wo die Dichtungslippe 143 ausgebildet ist, um die Expansion der Dichtungslippe 143 zu unterdrücken.
Die Staubdichtung 108 weist weiter ein Dichtungsteil auf. Das Dichtungsteil der Staubdichtung 108 wird integral von einem Membranabschnitt 146 und einem Außenumfangsdichtungsabschnitt 147 ausgebildet, der zwischen der Außenumfangsfläche der Unterlagscheibe 145 und der Innenumfangsfläche des Außenrohrs 102 abdichtet. Weiter weist die Staubdichtung 108 eine Dichtungslippe 148 auf, die von der Innenumfangsfläche des Bodens hiervon nach innen hervorsteht, um gegen die Außenumfangsfläche der Kolbenstange 115 zu drücken. Es sei angemerkt, dass ein Sicherungsring 149 am Außenumfang des Teils der Staubdichtung 108 vorgesehen ist, wo die Dichtungslippe 148 ausgebildet ist, um die Expansion der Dichtungslippe 148 zu unterdrücken.
Das Sicherungsbauteil 110a liegt gegen die untere Endfläche der Staubdichtung 108 an, das heißt, den Membranabschnitt 146 der Staubdichtung 108.
Wie in 5 gezeigt, ist das Sicherungsbauteil 110a in einer umlaufenden Zylindergestalt ausgebildet. Die Dicke des Sicherungsbauteil 110a ist im Wesentlichen auf eine Hälfte der Dicke der Stangenführung 105a und im Wesentlichen auf dreimal der Dicke der Unterlagscheibe 140 der Öldichtung 107 oder der Dicke der Unterlagscheibe 145 der Staubdichtung 108 festgelegt. Der Außendurchmesser des Sicherungsbauteils 110a deckt sich mit dem Innendurchmesser des Außenrohrs 102. Der Innendurchmesser des Sicherungsbauteils 110a ist etwas größer als der Innendurchmesser der Unterlagscheibe 140 der Öldichtung 107. Das Sicherungsbauteil 110a weist eine ringförmige Aussparung 151 auf, die an einem im Wesentlichen axialen Mittelabschnitt der Außenumfangsfläche hiervon ausgebildet ist. Die ringförmige Aussparung 151 weist einen offenseitigen rechtwinkelförmigen Querschnittsaufbau auf, um einen verkerbten oder verstemmten Abschnitt zu empfangen und zu sichern.
Es sei angemerkt, dass, obwohl in der dritten Ausführungsform eine ringförmige Aussparung 151 an der Außenumfangsfläche des Sicherungsbauteils 110a ausgebildet ist, um einen verkerbten oder verstemmten Abschnitt zu empfangen und zu sichern, die ringförmige Aussparung 151 durch eine Vielzahl von umfangsmäßig beabstandeten Nutabschnitten ersetzt sein kann. Die ringförmige Aussparung 151 kann mit einem U-förmigen Querschnittsaufbau oder einem V-förmigen Querschnittsaufbau ausgebildet sein. Weiter kann eine Vielzahl von axial beabstandeten ringförmigen Aussparungen 151 vorgesehen sein.
Die Öldichtung 107, die Staubdichtung 108 und das Sicherungsbauteil 110a sind entsprechend ähnlich zu der Öldichtung 9, der Staubdichtung 28 und dem Sicherungsbauteil 29 der ersten Ausführungsform.
Um die Hydraulikzylindervorrichtung 101a gemäß der dritten Ausführungsform, wie in 4 gezeigt, auszubilden, werden die Stangenführung 105a, die Öldichtung 107, die Staubdichtung 108 und das Sicherungsbauteil 110a auf die Kolbenstange 115 aufgepasst, und das obere Ende der Kolbenstande 115 ist unter Verwendung der Mutter 118 am Kolben 114 gesichert, wodurch eine Stangenanordnung ausgebildet wird. Nachfolgend wird die Kolbenstange in das Innenrohr 103 eingeführt.
Nachfolgend wird die Stangenanordnung zusammen mit dem Innenrohr 103 in das Außenrohr 102 eingeführt. Hiernach wird das Innenrohr 103 axial von der Oberseite gedrückt, wobei die untere Endfläche des Sicherungsbauteil 110a als eine Rückhaltefläche verwendet wird, um einen Rückschlag zu eliminieren, um ein Klappern des Innenrohrs 103 zu verhindern.
Hiernach wird, wobei der beschriebene Zustand gehalten wird, der Außenumfang des Außenrohrs 102 wird, wie in 5 gezeigt, an eine Position gedrückt, die der ringförmigen Aussparung 139 entspricht, welche an der Stangenführung 105 von außen mit einem Verkerb- oder Verstemmwerkzeug (nicht gezeigt) vorgesehen wurde, wodurch dieser Teil der Umfangswand des Außenrohrs 102 nach innen hervorsteht, um einen mit der ringförmigen Aussparung 139 der Stangenführung 105a in Eingriff befindlichen Vorsprung 152 auszubilden. Auf diese Weise wird die Stangenführung 105a durch Verkerben oder Verstemmen am Außenrohr 102 gesichert. Weiter wird der Außenumfang des Außenrohrs 102 an einer Position gedrückt, die der ringförmigen Aussparung 151 entspricht, welche an den Sicherungsbauteil 110a von außen mit einem Verkerb- oder Verstemmwerkzeug (nicht gezeigt) vorgesehen wurde, wodurch dieser Teil der Umfangswand des Außenrohrs 102 nach innen hervorsteht, um einen mit der ringförmigen Aussparung 151 des Sicherungsbauteils 110a in Eingriff befindlichen Vorsprung 153 auszubilden, und somit das Sicherungsbauteil 110a durch Verkerben oder Verstemmen an das Außenrohr 102 zu sichern, um die Hydraulikzylindervorrichtung 101a fertig zu stellen.
Das Nachfolgende ist eine Erklärung des Betriebs der Hydraulikzylindervorrichtung 101a gemäß der dritten Ausführungsform.
Ein Hydrauliköl-Zuführ-Ausstoß-System (nicht gezeigt) ist mit einer ersten und zweiten Zuführ-Ausstoß-Schnittstelle 125 und 128 verbunden. Um die Kolbenstange 115 auszustrecken, wird ein Hydraulikfluid von der ersten Zuführ-Ausstoß-Schnittstelle 125 durch die Kammer 124 in die erste Zylinderkammer 116 zugeführt, und zur gleichen Zeit wird ein Hydraulikfluid in der zweiten Zylinderkammer 117 von der zweiten Zuführ-Ausstoß-Schnittstelle 128 durch den Durchgang 133 und den Kommunikationsdurchgang 109 ausgestoßen.
Um die Kolbenstange 115 zu kontrahieren, wird ein Hydraulikfluid von der zweiten Zuführ-Ausstoß-Schnittstelle 128 durch den Kommunikationsdurchgang 109 und den Durchgang 133 in die zweite Zylinderkammer 117 zugeführt, und zur gleichen Zeit wird ein Hydraulikfluid in der ersten Zylinderkammer 116 von der ersten Zuführ-Ausstoß-Schnittstelle 125 durch die Kammer 124 ausgestoßen. Es sei angemerkt, dass die Kolbenstange 115 in einer Position verriegelt wird, indem die erste und die zweite Zuführ-Ausstoß-Schnittstelle 125 und 128 verschlossen wird.
Wenn ein Hydraulikfluid in die erste und zweite Zylinderkammer 116 und 117 befüllen werden soll, wird eine Luftentlüftung durch Öffnen des ersten und zweiten Entlüftungspropfens 127 und 130 ausgeführt. Hinsichtlich der Luftentlüftung ist das erste Entlüftungsloch 126 mit dem obersten Abschnitt der Kammer 124 verbunden, und das zweite Entlüftungsloch 129 ist mit dem obersten Abschnitt des Kommunikationsdurchgangs 109 verbunden. Deshalb kann eine Luftentlüftung effizient ausgeführt werden, indem die Hydraulikzylindervorrichtung 101a an ein mit ihr auszustattendes Objekt befestigt wird, wobei das Befestigungsloch 113 nach oben weist.
Als nächstes wird eine Hydraulikzylindervorrichtung 101c als eine Zylindervorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 8 erklärt.
Die folgende Erklärung wird lediglich zu den Punkten abgegeben, in denen sich die Hydraulikzylindervorrichtung 101c gemäß der vierten Ausführungsform von der Hydraulikzylindervorrichtung 101a gemäß der dritten Ausführungsform unterscheidet.
Bei der Hydraulikzylindervorrichtung 101c deckt sich die Dicke des Sicherungsbauteils 110b im Wesentlichen mit der Dicke der Unterlagscheibe 140 der Öldichtung 107 oder der Dicke der Unterlagscheibe 145 der Staubdichtung 108.
Um die Hydraulikzylindervorrichtung 101c gemäß der vierten Ausführungsform aufzubauen, werden die Stangenführung 105a, die Öldichtung 107, die Staubdichtung 108 und das Sicherungsbauteil 110b auf die Kolbenstange 115 aufgepasst, und das obere Ende der Kolbenstange 115 wird unter Verwendung der Mutter 118 an den Kolben 114 gesichert, wodurch eine Stangenanordnung ausgebildet wird. Nachdem die Stangenanordnung zusammen mit dem Innenrohr 103 in das Außenrohr eingeführt wurde, liegt die untere Endfläche des Sicherungsbauteils 110b an einer in zwei Teile aufteilbaren Rückhalteschablone (nicht gezeigt) an, die im Öffnungsabschnitt 104 des Außenrohrs 102 installiert ist, und das Innenrohr 103 wird von der oberen Seite axial gedrückt.
Hiernach wird, wobei der zuvor beschriebene Zustand gehalten wird, der Außenumfang des Außenrohrs 102 an eine Position gedrückt, die den ringförmigen Aussparungen 139 entspricht, die an der Stangenführung 105 von außen mit einem Verkerb- oder Verstemmwerkzeug (nicht gezeigt) vorgesehen wurden, wodurch dieser Teil der Umfangswand des Außenrohrs 102 nach innen hervorsteht, um einen mit der ringförmigen Aussparung 139 der Stangenführung 105a in Eingriff befindlichen Vorsprung 152 auszubilden. Somit wird die Stangenführung 105a durch ein Verkerben oder Verstemmen an das Außenrohr 102 gesichert. Weiter wird der Außenumfang des Außenrohrs 102 an einer Position etwas unterhalb der unteren Endflächen des Sicherungsbauteils 110b gedrückt (das heißt unterhalb der Endfläche des Sicherungsbauteils 110b an einer Seite hiervon, die sich näher zu einem offenen Ende des Außenrohrs 102 befindet), und zwar von Außerhalb mit einem Verkerb- oder Verstemmwerkzeug (nicht gezeigt), wodurch dieser Teil der Umfangswand des Außenrohrs 102 nach innen hervorsteht, um einen sich mit der unteren Endfläche des Sicherungsbauteils 110b in Eingriff befindlichen Vorsprung 153 auszubilden, und somit das Sicherungsbauteil 110b durch Verkerben oder Verstemmen an das Außenrohr 102 zu sichern. Schließlich wird die Rückhalteschablone aus dem Öffnungsabschnitt 104 des Außenrohrs 102 entnommen und in zwei Teile getrennt, bevor sie aus der Hydraulikzylindervorrichtung 101c entfernt wird. Die vierte Ausführungsform kann einen Druckwiderstand bereitstellen, der im Wesentlichen gleich demjenigen mit der dritten Ausführungsform erhaltenen ist, ist jedoch zur dritten Ausführungsform hinsichtlich der Zusammenbaueffizienz minderwertiger, bei der die Hydraulikzylindervorrichtung 101a ebenso die Funktion eine Rückhalteschablone einnimmt.
In den vorangegangenen Hydraulikzylindervorrichtungen 101a und 101c gemäß der dritten und vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der Öffnungsabschnitt 104 des Außenrohrs 102 durch Sichern des Sicherungsbauteils 110a (110b) an das Außenrohr 102 durch Verkerben oder Verstemmen geschlossen. Verglichen mit der konventionellen Technik zum Verschließen des Öffnungsabschnitts 104 durch Aufschrauben eines Innengewindedeckels auf den Außenumfang des Außenrohrs 102 brauchen die Hydraulikzylindervorrichtungen 101a und 101c gemäß der dritten und vierten Ausführungsform keine Innengewindeverfahren beim Herstellen der Komponenten, und können somit das Vermengen von sehr feinen Spänen o. Ä. in das Außenrohr 102 unterdrücken. Darüber hinaus können die Hydraulikzylindervorrichtungen 101a und 101c einige lästige Betriebe überflüssig werden lassen, wie zum Beispiel die Steuerung des Anzugsmoments, und bieten demnach eine erhöhte Betriebseffizienz.
Deshalb ist von den Hydraulikzylindervorrichtungen 101a und 101c gemäß der dritten und vierten Ausführungsform die Hydraulikzylindervorrichtung 101a gemäß der dritten Ausführungsform aus dem Blickwinkel des Druckwiderstands und der Zusammenbaueffizienz bevorzugt. Die Hydraulikzylindervorrichtung 101c gemäß der vierten Ausführungsform kann für Anwendungen eingesetzt werden, bei denen die Verformung des Außenrohrs 102 durch den Zylinderdruck klein ist.
Obwohl die vorangegangenen Ausführungsformen der Zylindervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung bei Ölhydraulikzylindern angewandt wurden, kann die vorliegende Erfindung ebenso bei Wasserhydraulikzylindern und Luftzylindern angewandt werden.
Die Hydraulikzylindervorrichtungen der vorangegangenen Ausführungsformen können den Druckwiderstand am offenen Ende des Außenrohrs erhöhen.
Obwohl lediglich einige beispielhafte Ausführungsformen dieser Erfindung vorangegangen im Detail beschrieben wurden, werden die in der Technik Bewanderten direkt verstehen, dass viele Modifikationen bei den beispielhaften Ausführungsformen möglich sind, ohne materiell von der neuen Lehre und den Vorteilen dieser Erfindung abzuweichen. Dementsprechend sollen all solche Modifikationen im Bereich dieser Erfindung mit umfasst sein.
Die vorliegende Anmeldung beansprucht unter 35 U.S.C. Sektion 119 die Priorität der japanischen Patentanmeldungen Nr. 2009-020761 , eingereicht am 30. Januar 2009, und Nr. 2009-156190 , eingereicht am 30. Juni 2009.
Die gesamte Offenbarung der japanischen Patentanmeldungen Nr. 2009-020761 , eingereicht am 30. Januar 2009, und Nr. 2009-156190 , eingereicht am 30. Juni 2009, inklusive der Beschreibung, den Ansprüchen, den Zeichnungen und der Zusammenfassung werden hier in ihrer Gesamtheit unter Bezugnahme aufgenommen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- JP 2004-251413 [0002]
- JP 2005-133902 [0002]
- JP 2009-020761 [0079, 0080]
- JP 2009-156190 [0079, 0080]

Claims

Zylindervorrichtung umfassend: ein Außenrohr (3, 102) mit einem darin abgedichteten Hydraulikfluid, von dem zumindest ein Ende offen ist, ein im Außenrohr (3, 102) vorgesehener Kolben (5, 114), eine mit dem Kolben verbundene und aus dem Außenrohr hervorstehende Kolbenstange (6, 115), ein im Außenrohr (3, 102) an einer zum einen Ende näheren Position vorgesehenes ringförmiges Dichtungsgehäuse, eine Außenumfangsdichtung, die zwischen dem Außenrohr und dem Dichtungsgehäuse abdichtet, eine ringförmige Stangendichtung, die an einem Innenumfang des Dichtungsgehäuses in Gleitkontakt mit der Kolbenstange vorgesehen ist, und eine ringförmige Gleitdichtung, die an einer zu dem einen Ende näheren Seite des Dichtungsgehäuses vorgesehen ist, wobei sich die Gleitdichtung in Gleitkontakt mit der Kolbenstange befindet, wobei das Dichtungsgehäuse mit einer Außenumfangsnut versehen ist und durch einen ersten verkerbten Abschnitt (38), der durch Verkerben des Außenrohrs von Außen in die Außenumfangsnut ausgebildet ist, an das Außenrohr gesichert ist, und wobei die Gleitdichtung durch einen zweiten verkerbten Abschnitt (48), der durch Verkerben des Außenrohrs von Außen ausgebildet ist, an das Außenrohr gesichert ist.
Zylindervorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der die Außenumfangsdichtung vom ersten gekerbten Abschnitt axial nach innen angeordnet ist.
Zylindervorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der die Außenumfangsdichtung an jeder der axial gegenüberliegenden Seiten des ersten gekerbten Abschnitts angeordnet ist.
Zylindervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Gleitdichtung eine Öldichtung umfasst, wobei die Öldichtung durch Aufpassen eines ringförmigen Sicherungsbauteils im Außenrohr axial außen von der Öldichtung und durch Sichern des Sicherungsbauteils am Außenrohr durch den zweiten verkerbten Abschnitt gesichert wird.
Zylindervorrichtung gemäß Anspruch 4, bei der das Sicherungsbauteil eine an einem Außenumfang hiervon vorgesehenen Nut aufweist, wobei der zweite verkerbte Abschnitt in die Nut verkerbt wird.
Zylindervorrichtung gemäß Anspruch 5, bei welcher der erste verkerbte Abschnitt und der zweite verkerbte Abschnitt den gleichen Aufbau aufweisen.
Zylindervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, die ein Einzelrohrhydraulikschockabsorber ist.
Zylindervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, die einen Doppelrohraufbau aufweist, in der das Außenrohr außerhalb eines den Kolben gleitbar darin eingepassten Zylinders vorgesehen ist.