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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Hydraulikzylinder, der mit
einem Dämpfungskrafterzeugungsmechanismus an der Seite
des Zylinderkörpers versehen ist.
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Ein
zylindrischer Stoßdämpfer, der an einem Aufhängungssystems
eines Fahrzeugs oder ähnlichem montiert ist, kann einen
Zylinder umfassen, der versiegelt ein hydraulisches Fluid enthält,
einen Kolben, der gleitbar in den Zylinder eingesetzt ist, eine Kolbenstange,
die mit dem Kolben gekoppelt ist, und einen Durchgang, der an der
Seite des Zylinderkörpers angeordnet ist und der ein Dämpfungsventil
enthält, das durch ein Scheibenventil, eine Mündung und ähnliches
aufgebaut ist. Die
japanische
Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2008-45738 (insbesondere
9) offenbart beispielsweise einen solchen
Stoßdämpfer und der darin offenbarte Stoßdämpfer
umfasst einen zylindrischen Zylinder, der durch drei axial geteilte
Zylinder aufgebaut wird. In diesem Stoßdämpfer
ist der oben genannte Durchgang integral mit dem mittleren Zylinder
der drei geteilten Zylinder ausgeformt.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Im
Stand der Technik wird der Zylinder durch drei Teile aufgebaut und
daher gibt es eine Anzahl von Verbindungspunkten, was nachteilig
in einer verschlechterten Produktivität resultiert.
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Eine
Aufgabe der Erfindung ist es, einen hydraulischen Zylinder mit einer
verbesserten Produktivität bereitzustellen.
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Zum
Erreichen der oben genannten und anderen Aufgaben stellt die vorliegende
Erfindung einen Hydraulikzylinder bereit, umfassend:
Einen
Zylinderkopf, der versiegelt ein hydraulisches Fluid enthält;
eine
Kolbenstange, die ein Ende aufweist, das sich auf die Außenseite
des Zylinders erstreckt;
eine Verbindung, die ein Ende aufweist,
das befestigt an der äußeren Oberfläche
des Zylinders angebracht ist, und die ein anderes Ende aufweist,
das zum Befördern des hydraulischen Fluids im Zylinder
auf die Außenseite mit einem Rohr verbunden ist; und
einen
Dämpfkrafterzeugungsmechanismus, der in der Verbindung
angeordnet ist, zum Erzeugen einer Dämpfkraft durch Steuern
eines Flusses des hydraulischen Fluids, der durch eine der Kolbenstange
verursacht wird, wobei der Dämpfkrafterzeugungsmechanismus
umfasst:
Ein Ventilsitzelement, das in der Verbindung enthalten
ist, wobei das Ventilsitzelement einen Ventilsitz und einen Durchgang
aufweist, durch den das hydraulische Fluid fließt, und
ein
kreisförmiges Scheibenventil, das so ausgebildet ist, dass
es an den Ventilsitzsitz gesetzt ist, der in dem Ventilsitzelement
ausgebildet ist;
wobei die Verbindung befestigt an dem Zylinder
an seinem Anbringabschnitt durch Schweißen angebracht ist;
und
ein innerer Durchmesserbereich des Anbringabschnitts kleiner
als ein äußerer Durchmesserbereich des Scheibenventils
ist.
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Gemäß dem
hydraulischen Zylinder der vorliegenden Erfindung ist es möglich,
die Produktivität zu verbessern, während die notwendige
Haltbarkeit aufrechterhalten werden kann.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine vergrößerte vertikale Querschnittansicht,
die einen Anbringabschnitt an einen äußeren Zylinder
des Dämpfkrafterzeugungsmechanismus darstellt, welche ein
essentieller Abschnitt eines hydraulischen Zylinders unter Bezugnahme
auf eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
ist;
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2 ist
eine vertikale Querschnittansicht des hydraulischen Zylinders, der
in 1 gezeigt ist;
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3 ist
eine vergrößerte vertikale Querschnittansicht,
die einen Anbringabschnitt eines Dämpfkrafterzeugungsmechanismus
darstellt, welcher ein essentieller Abschnitt einer Variation des
Hydraulikzylinders ist, der in 1 gezeigt
ist;
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4 ist
eine vergrößerte vertikale Querschnittansicht,
die einen Anbringabschnitt eines Dämpfkrafterzeugungsmechanismus
darstellt, welcher ein essentieller Abschnitt einer anderen Variation
des Hydraulikzylinders ist, der in 1 gezeigt
ist; und
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5 ist
eine Querschnittansicht, die einen Hydraulikzylinder darstellt mit
Bezug auf eine zweite Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung.
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DETAILLIERTE BESCHREIBHUNG
DER ERFINDUNG
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Nachfolgend
werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im
Detail unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
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1 und 2 stellen
eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.
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Ein
Hydraulikzylinder 1 in der ersten Ausführungsform
ist an einem Aufhängungssystem montiert, und ist jedem
vorderen rechten, vorderen linken, hinteren rechten und hinteren
linken Rad eines Fahrzeugs angeordnet. Die jeweiligen Hydraulikzylinder 1 sind
miteinander durch Rohrleitungen durch einen externen Hydraulikkreis
verbunden und ein Fluss des Hydraulikfluids wird zwischen den Hydraulikzylindern aufgrund
von beispielsweise einer Veränderung in der Stellung des
Fahrzeugkörpers erzeugt. Solch ein Fluss wird durch funktionale
Komponenten des externen Hydraulikkreises gesteuert, wie einen Akkumulator
und ein Dämpfungsventil, wobei dabei die Steuerung der
Vibration und der Stellung des Hydraulikkörpers ermöglicht
wird.
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Diese
Art des Aufhängungssystems und des externen Hydraulikkreises
ist beispielsweise in der Referenz des oben genannten konventionellen Stands
der Technik, der
japanischen
Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2008-45738 ,
offenbart.
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Wie
in den 1 und 2 gezeigt, weist der Hydraulikzylinder 1 eine
doppelte Zylinderstruktur auf, die einen zylindrischen inneren Zylinder 2,
einen zylindrischen äußeren Zylinder 3 umfasst,
der um den inneren Zylinder 2 angeordnet ist und einen ringförmigen
Durchgang 4 zwischen dem inneren Zylinder 2 und
dem äußeren Zylinder 3 definiert. Ein Kolben
ist gleitbar in den inneren Zylinder 2 eingesetzt und teilt
das Innere des inneren Zylinders 2 in zwei Kammern, die
Zylinderkammern 2A und 2B. Ein Ende der Kolbenstange 6 ist
mit dem Kolben durch eine Mutter 7 verbunden und das andere
Ende der Kolbenstange 6 ist gleitbar und flüssigkeitsdicht durch
eine Stangenführung 8 und ein Ölsiegel 9 eingesetzt,
das an dem unteren Ende des inneren Zylinders 2 und dem äußeren
Zylinder 3 angebracht ist, und erstreckt sich dann auf
die Außenseite des Zylinders 1. Die Stangenführung 8 und
das Ölsiegel 9 sind durch Halteeinrichtungen 10 und 11 befestigt,
welche in dem äußeren Zylinder 3 eingepasst
und durch Verpressen befestigt sind. Die Zylinderkammer 2A und der
ringförmige Durchgang 4 sind miteinander durch einen
Ausschnitt 12 verbunden, der an der Stangenführung 8 ausgebildet
ist.
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Sowohl
der innere Zylinder
2 als auch der äußere
Zylinder
3 sind durch Schneiden eines gewöhnlich
verwendeten zylindrischen Rohrs, wie eine gezogenes Rohr oder ein
geschweißtes Rohr ausgebildet, und beide werden durch ein
einzelnes Rohr aufgebaut. Der hydraulische Zylinder gemäß der
vorliegenden Ausführungsform wird daher zu niedrigen Kosten vorbereitet,
hat eine geringere Anzahl von Teilen und ein leichtes Gewicht, verglichen
mit der Erfindung, die in der oben genannten konventionellen Referenz des
Standes der Technik offenbart ist, die
japanische Patentanmeldungsveröffentlichung
Nr. 2008-45738 , deren äußerer Zylinder
durch zwei zylindrische Röhren aufgebaut ist und eine Röhre
beispielsweise durch Gesenkschmieden ausgebildete ist. Der oben genannte
innere Zylinder
2 und der äußere Zylinder
3 bauen
den Zylinder der vorliegenden Erfindung auf.
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Ein
Dämpfkrafterzeugungsmechanismus 13, welcher ein
zweiter Dämpfkrafterzeugungsmechanismus ist, ist an dem
oberen Ende des inneren Zylinders 2 angebracht. Der Dämpfkrafterzeugungsmechanismus 13 ist
befestigt in einem Durchgangselement 14 eingepasst, welches
an dem oberen Ende des äußeren Zylinders 3 durch
Schweißen befestigt ist. Ein Verbindungsanschluss 15,
welcher ein zweiter Verbindungsanschluss ist, ist axial durch das Durchgangselement 14 ausgebildet.
Die Zylinderkammer 2B ist durch den Dämpfkrafterzeugungsmechanismus 13 in
Verbindung mit dem Verbindungsanschluss 15. Das obere Ende
des ringförmigen Durchgangs 4 ist durch den Dämpfkrafterzeugungsmechanismus 13 und
das Durchgangselement 14 geschlossen. Der Dämpfkrafterzeugungsmechanismus 13 umfasst
einen Dämpfmechanismus, der durch ein Kontrollventil aufgebaut
ist, das einen Fluss des hydraulischen Fluids von dem Verbindungsanschluss 15 zur
Zylinderkammer 23 erlaubt, eine Mündung und ein
Scheibenventil zum Erzeugen einer Dämpfkraft durch Steuern
eines Flusses des hydraulischen Fluids von der Zylinderkammer 23 zum
Verbindungsanschluss 15 und ähnliches. Der Dämpfkrafterzeugungsmechanismus 13 hat
eine ähnliche Struktur wie der eines Dämpfkrafterzeugungsmechanismus 19,
der später beschrieben wird.
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Das
Durchgangselement 14 weist (eine) Schraube(n) auf, die
an dessen äußerem Umfang zum Arbeiten als ein
Montierabschnitt an dem Fahrzeugkörper angebracht sind.
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Eine
kreisförmige Öffnung 16 ist am Mittelabschnitt
der Seitenwand des äußeren Zylinders 3 ausgebildet.
Eine Verbindung 17, die den Dämpfkrafterzeugungsmechanismus 19 enthält,
ist mit der Öffnung 16 verbunden. Die Verbindung 17 umfasst
ein zylindrisches Ventilgehäuse 18, das an seinem
Ende einen reduzierten Durchmesser aufweist, den Dämpfkrafterzeugungsmechanismus 19,
der in dem Ventilgehäuse 18 enthalten ist, und
ein Verbindungselement 21, das mit dem offenen Ende an
der Großdurchmesserseite des Ventilgehäuses 18 mittels
einer Mutter 20 angebracht ist. Das Verbindungselement 21 ist
mit einem ersten Verbindungsanschluss versehen, einem Verbindungsanschluss 27,
der mit dem Inneren des Ventilgehäuses 18 in Verbindung steht.
Eine Vielzahl von Schraubenlöchern 21A sind um
den Verbindungsanschluss 27 für die Verbindung der
Spitze eines Verbindungsrohrs ausgebildet, das mit dem nicht gezeigten
externen Hydraulikkreis durch Schrauben verbunden ist.
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Ein
kreisförmiger Verbindungsabschnitt 23 steht um
eine Öffnung 22 hervor, die an einem Ende ausgebildet
ist und die einen reduzierten Durchmesser des Ventilgehäuses 18 aufweist.
Der Verbindungsabschnitt 23 ist im Anschlag mit der äußeren Oberfläche
um die Öffnung 16 des äußeren
Zylinders 3 angeordnet, und dann gegen die Seitenwand des äußeren
Zylinders 3 geschweißt, wobei das Ventilgehäuse 18 mit
dem äußeren Zylinder 3 verbunden wird.
Der Verbindungsabschnitt 23 und der äußere Zylinder 3 sind
miteinander durch Diffusionsschweißen verbunden, insbesondere
Kondensatorschweißen. Obwohl Kondensatorschweißen
die am meisten bevorzugte Methode ist, da sie wenig Zeit in Anspruch
nimmt und es daher ermöglicht, die Herstellungszeiten zu
reduzieren, können der Verbindungsabschnitt 23 und
der äußere Zylinder 3 durch andere Mittel
zum Verbinden des Ventilgehäuses 18 an dem Rohr,
wie durch Reibverbindung, miteinander verbunden werden.
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Der
Dämpfkrafterzeugungsmechanismus 19 umfasst ein äußeres
Ventilelement 24, das eine zylindrische Gestalt aufweist,
und ein inneres Ventilelement 26, das integral mit der
Innenseite des Bodens des äußeren Ventilelements 24 durch
einen Stift 25 gekoppelt ist. Der Dämpfkrafterzeugungsmechanismus 19 ist
durch eingepasstes Einsetzen des äußeren Ventilelements 24 in
das Ventilgehäuse 18, und durch das Einrichten
eines Anschlags eines Stufenabschnitts 24A an der äußeren
Oberfläche des äußeren Ventilelements 24 gegen
einen Stufenabschnitt an der inneren Oberfläche des Ventilgehäuses 18 mit dem
Verbindungselement 21 durch Befestigung der Mutter befestigt.
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Der
Dämpfkrafterzeugungsmechanismus 19 umfasst einen
ausdehnungsseitigen Durchgang 28 und einen verdichtungsseitigen
Durchgang 29 zum Ermöglichen der Verbindung zwischen
der Öffnung 22 des Ventilgehäuses 18 und
dem Verbindungsanschluss 27 des Verbindungselements 21.
Ein Durchgang 28A ist durch die innere Umfangsseite des
Bodens des äußeren Ventilelements 24 ausgebildet, und
ein Durchgang 28B ist durch das innere Ventilelement 26 ausgebildet.
Der ausdehnungsseitige Durchgang 28 wird durch den Durchgang 28A und den
Durchgang 28B in Verbindung miteinander aufgebaut. Der
verdichtungsseitige Durchgang 29 ist durch die äußere
Umfangsseite des Bodens des äußeren Ventilelements 24 ausgebildet.
Das innere Ventilelement 26 umfasst einen Ventilsitz 26A,
an den ein kreisförmiges Dämpfungsventil 30 gesetzt ist.
Das Dämpfungsventil 30 ist so eingerichtet, dass es
sich als Antwort auf den Druck des hydraulischen Fluids in dem ausdehnungsseitigen
Durchgang 28 öffnet, wobei dabei eine Dämpfkraft
erzeugt wird. Das Dämpfungsventil 30 ist mit einer
Mündung 30A versehen, zum Ermöglichen
einer konstanten Verbindung zwischen dem ausdehnungsseitigen Durchgang 28 und
dem Verbindungsanschluss 27. Ferner ist das äußere
Ventilelement 24 mit einem scheibenförmigen Kontrollventil 31 versehen,
das nur einen Fluss des hydraulischen Fluids von der Seite des Verbindungsanschlusses 27 zur
Seite der Öffnung 22 des verdichtungsseitigen
Durchgangs 29 erlaubt. Das Dämpfungsventil 30 und
das Kontrollventil 31 bauen das Scheibenventil der vorliegenden
Erfindung auf, und das äußere Ventilelement 24 und
das innere Ventilelement 26 bauen das Ventilsitzelement der
vorliegenden Erfindung auf.
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Ein
Durchmesser d, der der Durchmesser des Verbindungsabschnitts 23 des
Ventilgehäuses 18 ist, wird so festgelegt, dass
er kleiner als ein Durchmesser D ist, welcher der innere Durchmesser der Öffnungsseite 22 des
Ventilgehäuses 18 ist. Gleichzeitig wird der Durchmesser
so eingestellt, dass die Öffnung 22 einen ausreichenden
Flussbereich für den ausdehnungsseitigen Durchgang 28 und
den verdichtungsseitigen Durchgang 29 des Dämpfkrafterzeugungsmechanismus 19 aufweisen kann.
Es wird angemerkt, dass der Durchmesser d der Durchmesser des Abschnitts
ist, der eine Verbindungsoberfläche zwischen dem äußeren
Zylinder 3 und dem Ventilgehäuse 18 ist
und den inneren Druck aufnimmt. Dieser Verbindungsabschnitt baut
den Anbringabschnitt der vorliegenden Erfindung auf. Der Durchmesser
D ist der innere Maximaldurchmesser des Raums innerhalb des Ventilgehäuses 18,
auf den ein Druck durch den Dämpfkrafterzeugungsmechanismus 19 aufgebracht
wird, und welcher an der Zylinderseite relativ zum Dämpfkrafterzeugungsmechanismus 19 positioniert
ist.
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Die
erste Ausführungsform, die wie oben erwähnt aufgebaut
ist, funktioniert folgendermaßen. Der hydraulische Zylinder 1 ist
so montiert, dass das Durchgangselement 14 und die Kolbenstange 6 jeweils
mit der gefederten und der ungefederten Seite von jedem Rad des
Fahrzeugs gekoppelt sind, und der Verbindungsanschluss 15 des
Durchgangselements 14 und der Verbindungsanschluss 27 des
Verbindungselements 21 sind jeweils mit dem externen Hydraulikkreis
verbunden, der das Aufhängungssystem aufbaut.
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Während
eines Ausziehhubs der Kolbenstange 6 veranlasst eine Gleitbewegung
des Kolbens 5 im inneren Zylinder 2 das hydraulische
Fluid in der Zylinderkammer 2A, dass es mit Druck beaufschlagt wird
und zu dem externen Hydraulikkreis durch den Ausschnitt 12,
den ringförmigen Durchgang 4, die Öffnung 16,
die Öffnung 22, den ausdehnungsseitigen Durchgang 28 und
den Verbindungsanschluss 27 läuft. Andererseits
erfährt die Zylinderkammer 2B aufgrund der Gleitbewegung
des Kolbens 5 in dem inneren Zylinder 2 einen
Druckabfall, wobei das hydraulische Fluid in die Zylinderkammer 2B aus
dem externen Hydraulikkreis geschickt wird, der mit dem Verbindungsanschluss 15 des
Durchgangselements 14 durch das Kontrollventil des Dämpfkrafterzeugungsmechanismus 13 verbunden
ist. In dieser Art wird durch die Öffnung 30A und das
Dämpfungsventil 30
des Dämpfkrafterzeugungsmechanismus 19 eine Dämpfkraft
erzeugt, wenn die Kolbenstange 6 einen Ausziehhub durchführt,
und eine Widerstandskraft wird durch den externen Hydraulikkreis
erzeugt.
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Während
eines Verdichtungshubs der Kolbenstange 6 verursacht eine
Gleitbewegung des Kolbens 5 im inneren Zylinder 2,
dass das Hydraulikfluid in der Zylinderkammer 2B mit Druck
beaufschlagt wird und zu dem externen Hydraulikkreis geschickt wird,
der mit dem Verbindungsanschluss 15 des Durchgangselements 14 durch
den Dämpfkrafterzeugungsmechanismus 13 verbunden
ist. Andererseits erfährt die Zylinderkammer 2A aufgrund
der Gleitbewegung des Kolbens 5 im Inneren des Zylinders 2 einen
Druckabfall, wobei das hydraulische Fluid in die Zylinderkammer 2A aus
dem externen Hydraulikkreis geschickt wird, der mit dem Verbindungsanschluss 27 durch
den verdichtungsseitigen Durchgang 29, das Kontrollventil 31,
die Öffnung 22, die Öffnung 16,
den ringförmigen Durchgang 4 und den Ausschnitt 12 verbunden
ist. In dieser Art wird eine Dämpfkraft durch den Dämpfmechanismus
des Dämpfkrafterzeugungsmechanismus 13 erzeugt, wenn
die Kolbenstange 6 einen Verdichtungshub ausführt,
und eine Widerstandskraft wird durch den externen Hydraulikkreis
erzeugt.
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Zwischen
den Hydraulikzylindern 1, die an den rechten und linken
Rädern des Fahrzeugs montiert ist, sind beispielsweise
jede Zylinderkammer 2A und jede Zylinderkammer 2B durch
die Verbindung der Verbindungskanäle 27 in der
Verbindung 17 und dem Verbindungsanschluss 15 mit
dem externen Hydraulikkreis, der einen Akkumulator umfasst, miteinander
verbunden. Aufgrund dieser Verbindung ist die reaktive Kraft des
Akkumulators klein, wenn der Hydraulikzylinder 1 an den
rechten und linken Rädern Hübe in der gleichen
Richtung ausführen (dieselbe Phase), und die reaktive Kraft
des Akkumulators ist groß, wenn die Hydraulikzylinder 1 an
den rechten und linken Rädern Hübe in unterschiedliche
Richtungen ausführen (reversierte Phase), wobei es möglich ist,
einen Stabilisierungseffekt zur Reduzierung einer Änderung
in der Stellung des Fahrzeugkörpers zu erhalten, wenn sich
das Fahrzeug dreht.
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Der
Fachmann kann nur bei Ausübung seiner normalen Kreativität
nicht auf die Idee der Reduzierung des Durchmessers d des Verbindungsabschnitts 23 kommen,
da das Reduzieren des Durchmessers d des Verbindungsabschnitts 23 problematisch
erscheint, weil eine Spannung in Biegerichtung auf den Verbindungsabschnitt 23 durch
beispielsweise das Gewicht des nicht gezeigten Verbindungsrohrs
aufgebracht wird. In der vorliegenden Erfindung wird jedoch insbesondere
ein Hydraulikzylinder, in dem ein Hochdruck auf den Verbindungsabschnitt 23 wirkt,
der höher als 20 MPa ist, in die Überlegung einbezogen.
Dann wird der Durchmesser des einen Endes des Ventilgehäuses 18 reduziert,
so dass der Durchmesser d des Verbindungsabschnitts 23,
welcher ein Schweißabschnitt an dem äußeren
Zylinder 3 ist, geringer als der Durchmesser D des Dämpfungskrafterzeugungsmechanismus 19 wird,
wobei es möglich ist, eine Umfangsspannung (Ringspannung)
und eine vertikale Spannung zu reduzieren, die an dem Verbindungsabschnitt 23,
welcher der Schweißabschnitt ist, durch den Druck des hydraulischen
Fluids erzeugt werden, das durch den Kolben 5 mit Druck
beaufschlagt wird. Als Ergebnis kann die Stärke des geschweißten
Abschnitts gegen den Druck des hydraulischen Fluids vergrößert
werden, und die Haltbarkeit des hydraulischen Zylinders kann insgesamt
verbessert werden. Insbesondere im Hydraulikzylinder 1 wirkt
der Hochdruck des mit Druck beaufschlagten Fluids in der Zylinderkammer 2A direkt
auf den Verbindungsabschnitt 23, wenn die Kolbenstange 6 einen
Ausziehhub durchführt. Daher ist es wichtig, die Stärke
des Verbindungsabschnitts 23 gegen den hydraulischen Druck
zu vergrößern.
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Hier
ist die Umfangsspannung σ (Ringspannung), wenn ein innerer
Druck p auf einen dünnen Zylinder aufgebracht wird (Dicke:
t, Durchmesser: d) wie folgt ausgedrückt: σ = dp/2t (1)
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Die
vertikale Spannung τ wird wie folgt ausgedrückt: τ = dp/4t (2)
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Die
Gleichungen (1) und (2) zeigen an, dass die Umfangsspannung σ und
die vertikale Spannung τ an dem Verbindungsabschnitt 23 durch
den Druck des hydraulischen Fluids erzeugt wird, durch eine ausreichende
Reduktion im Durchmesser d des Verbindungsabschnitts 23,
welcher der geschweißte Abschnitt ist, in einer solchen
Weise reduziert werden können, dass die Öffnung 22 einen
ausreichenden Flussdurchgangsbereich für den ausdehnungsseitigen
Durchgang 28 und den verdichtungsseitigen Durchgang 29 des
Dämpfkrafterzeugungsmechanismus 19 aufweist, wobei
es möglich ist, die Stärke des Verbindungsabschnitts 23 gegen
den Druck des hydraulischen Fluids zu vergrößern.
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Es
wird ein Vergleich zwischen der Umfangsspannung σ1 und
der vertikalen Spannung τ1 in der oben erwähnten
konventionellen Referenz des Standes der Technik, der
japanische Patentanmeldungsveröffentlichung
2008-45738 , und der Umfangsspannung σ2 und der
vertikalen Spannung τ2 in der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung angestellt. In der
japanischen Patentanmeldungsveröffentlichung
2008-45738 ist der Durchmesser d des Verbindungsabschnitts
23 derselbe
wie der Durchmesser D des Dämpfkrafterzeugungsmechanismus
19
.
Der Durchmesser D ist 35 mm und die Dicke t1 des Verbindungsabschnitts
23 ist
1,5 mm. In der ersten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung ist der Durchmesser d des Verbindungsabschnitts
23 13 mm
und die Dicke t2 des Verbindungsabschnitts
23 ist 2,5 mm.
Daher ist das Spannungsverhältnis σ2/σ1 und τ2/τ1
wie folgt:
σ2/σ1 = τ2/τ1
= t1·d/t2·D = 0,22 Daher kann in diesem Fall
die erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die
Umfangsspannung σ und die vertikale Spannung τ,
die in dem Verbindungsabschnitt
23 durch den inneren Druck
des hydraulischen Fluids im Vergleich mit dem Stand der Technik
um 78% reduziert werden.
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Ferner
wird der Einfluss der Krümmung der Zylinderoberfläche
gegen die äußere Oberfläche des äußeren
Zylinders 3, der nicht flach sondern gekrümmt
ist, durch Reduzierung des Durchmessers d des Verbindungsabschnitts 23 vermindert,
was in der Erleichterung des Anschlags des Verbindungsabschnitts 23 resultiert;
dabei wird selbst der flachen Oberfläche der Spitze des
Verbindungsabschnitts ermöglicht, dass sie an die gekrümmte
Oberfläche des äußeren Zylinders angeschweißt
wird. Als Ergebnis kann die Produktivität verbessert werden.
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Ferner
ist im Stand der Technik die Ventilbosse, die der Verbindung in
der vorliegenden Erfindung entspricht, mit dem Reservoir verbunden,
das einen geringeren Druck und eine kleinere Druckänderung als
die des Zylinders aufweist. Andererseits ist die Verbindung in dem
Hydraulikzylinder in der ersten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung mit dem äußeren Zylinder 3 verbunden,
welcher eine Druckkammer aufweist, die einen Hochdruck und eine
große Druckänderung aufweist. Daher wird in der
ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine
größere Last auf den Verbindungsabschnitt 23 aufgrund
des Drucks und der Druckänderung aufgebracht, aber die
Struktur der vorliegenden Erfindung leistet einen Beitrag zur Verbesserung
der Stärke des Verbindungsabschnitts 23 gegen
die Druckänderung des hydraulischen Fluids.
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Es
sollte angemerkt werden, dass der Durchmesser D des Dämpfungskrafterzeugungsmechanismus
basierend auf dem benötigen Durchmessers des Scheibenventils
gesetzt wird, das in dem Dämpfkrafterzeugungsmechanismus 19 enthalten
ist, wie ein Dämpfventil 30 und des Kontrollventils 31.
D. h., der Durchmesser D hat einen etwas größeren
Wert als der des Scheibenventils.
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Wie
oben erwähnt ist in der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung der äußere Zylinder 3 integral
mit der Öffnung 16 ausgebildet und die Verbindung 17 ist
mit dem äußeren Zylinder 3 durch Schweißen
verbunden. Andererseits ist im Stand der Technik der Zylinder durch
drei axial getrennte Rohre aufgebaut. Daher kann vorteilhafterweise
die vorliegende Erfindung im Vergleich mit dem Stand der Technik
die Anzahl der benötigten Herstellungsprozesse und die
Anzahl der benötigten Komponenten reduzieren, wodurch die
Produktivität verbessert wird.
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Als
nächstes werden die Varianten der oben diskutierten ersten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme
auf die 3 und 4 beschrieben.
In der folgenden Beschreibung werden gleiche Komponenten mit den
gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wie in der ersten Ausführungsform,
die in 1 und 2 gezeigt ist, und nur unterschiedliche
Punkte werden detailliert beschrieben.
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Die
Variante, die in
3 gezeigt ist, ist dadurch gekennzeichnet,
dass der Verbindungsabschnitt
23 des Ventilgehäuses
18 geneigt
ist, und die Verbindung
17 an dem äußeren
Zylinder
3 in einem nach unten geneigten Zustand angebracht
ist. Die Variante, die in
4 gezeigt
ist, ist dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsabschnitt
23 des
Ventilgehäuses
18 einen verlängerten
Vorsprung aufweist und der Umfang der Öffnung
16 des äußeren Zylinders
3 mit
einer geneigten Spitze nach außen hervorsteht, so dass
die Verbindung
17 an dem äußeren Zylinder
3 in
einem nach unten geneigten Zustand befestigt ist. Diese charakteristischen
Merkmale verhindern, dass die Verbindung
17 mit Teilen
ihrer Umgebung störend eingreift und umgekehrt, und ermöglicht
das Einstellen des Verbindungswinkels des Rohrs des externen Hydraulikkreises,
der mit dem Verbindungsanschluss
27 des Verbindungselements verbunden
ist. Diese Varianten benötigen Modifikationen der Gestalt
des Ventilgehäuses
18 oder des äußeren
Zylinders
3, aber diese Modifikationen können durch
Kunststoffarbeit erreicht werden, da die Öffnung
16 einen
geringen inneren Durchmesser aufweist, wobei dabei geringere Herstellungskosten
und eine Gewichtsreduzierung erreicht wird, verglichen mit den Gussteilen
der Aufführungsform, die in der oben genannten konventionellen
Referenz des Standes der Technik, der
japanische Patentanmeldungsveröffentlichung
Nr. 2008-45738 , offenbart ist.
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Als
nächstes wird eine zweite Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 5 beschrieben.
In der folgenden Beschreibung werden gleiche Komponenten mit den
gleichen Bezugszeichen wie in der ersten Ausführungsform, die
in den 1 und 2 gezeigt ist, bezeichnet, und
nur unterschiedliche Punkte werden detailliert beschrieben.
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Wie
in 5 gezeigt, hat ein Hydraulikzylinder 1' in
der zweiten Ausführungsform nicht den äußeren
Zylinder 3, und der innere Zylinder 2 dient gleichzeitig
als ein äußerer Zylinder. Daher ist eine Öffnung 16' an
der Seitenwand des unteren Abschnitts des inneren Zylinders 2 ausgebildet.
Der Verbindungsabschnitt 23 des Ventilgehäuses 18 der
Verbindung 17 ist zur Seitenwand des inneren Zylinders 2 geschweißt,
und die Öffnung 22 ist durch die Öffnung 16' in
direkter Verbindung mit der Zylinderkammer 2A. Daher ist
ein Rückprallstopper 32 für das Begrenzen
eines Hubs der Kolbenstange 6 in Ausziehrichtung an der
Kolbenstange 6 angeordnet, um den Kolben 5 daran
zu hindern, dass er mit der Öffnung 16' störend
eingreift. Ferner ist das Durchgangselement 14 an dem oberen
Ende des inneren Zylinders 2 durch eine Mutter 33 angebracht.
Gemäß der zweiten Ausführungsform kann
im Vergleich mit der ersten Ausführungsform eine Vereinfachung
der Struktur erreicht werden. In der zweiten Ausführungsform stellt
der innere Zylinder 2 den Zylinder der vorliegenden Erfindung
dar.
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Die
oben diskutierten ersten und zweiten Ausführungsformen
umfassen das Ventilgehäuse 18, das eine zylindrische
Gestalt aufweist. Eine zylindrische Gestalt erlaubt dem Ventilgehäuse 18 durch Ziehen
eines kreisförmigen Rohres ausgebildet zu werden, zu niedrigen
Kosten hergestellt zu werden und ein leichtes Gewicht aufzuweisen.
Jedoch ist die Gestalt des Ventilgehäuses 18 nicht
auf eine zylindrische Gestalt beschränkt, und das Ventilgehäuse 18 kann
oval oder im Querschnitt polygonal sein, wenn das Ventilgehäuse 18 aufgrund
der Umstände, umfassend dessen Platz, nicht im Querschnitt
kreisförmig sein kann.
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Ferner
verwenden die erste und zweite Ausführungsform eine kreisförmige
Gestalt für alle Öffnungen, die Öffnung 16,
die Öffnung 22 und den Verbindungsabschnitt 23.
Jedoch sind deren Gestalten nicht auf eine Kreisgestalt beschränkt
und sie können oval oder polygonal sein. Insbesondere kann,
wenn der Verbindungsabschnitt 23 eine ovale Gestalt aufweist,
die einen verlängerten Durchmesser in Axialrichtung des
Zylinders aufweist, der Schweißbereich vergrößert
werden.
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In
der oberen Beschreibung der ersten und zweiten Ausführungsform
wurde die Ringspannung unter Verwendung des Begriffs Durchmesser
erklärt, da der Verbindungsabschnitt 23, der dem
Anbringabschnitt der vorliegenden Erfindung entspricht, eine kreisförmige
Gestalt aufweist. Jedoch kann in der vorliegenden Erfindung der
Anbringabschnitt eine nicht kreisförmige Gestalt aufweisen,
und der Dämpfkrafterzeugungsmechanismus 19 kann
verschiedene Gestalten und Konfigurationen haben. Daher ist der Bereich (innerer
Durchmesserbereich) des Abschnitts des Anbringabschnitts, auf welchen
der innere Druck ausgeübt wird, mit dem Bereich (äußerer Durchmesserbereich)
der äußeren Gestalt des Scheibenventils verglichen,
und die vorliegende Erfindung wird so eingerichtet, dass der innere
Durchmesserbereich des Anbringabschnitts geringer ist als der äußere
Durchmesserbereich des Scheibenventils.
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Ferner
weisen die oben diskutierten ersten und zweiten Ausführungsformen
die Kolbenstange 6 auf, die sich auf die ungefederte Seite
erstreckt, d. h. die erste und die zweite Ausführungsform
verwenden einen invertierten Stoßdämpfer. Dies
ist der Fall, weil eine Vibrationsspannung, die auf den Verbindungsabschnitt 23 aufgebracht
wird, durch Anordnen des Verbindungsabschnitts 23 an der
Fahrzeugkörperseite (gefederte Seite), die gedämpfte
Vibrationen aufweist, reduziert werden kann, wobei dabei dem inneren
Durchmesserbereich des Anbringabschnitts erlaubt wird, weiter reduziert
zu werden. Außerdem kam die Auswahl dieser Art des Stoßdämpfers
aus der Überlegung der Rohranordnung zum externen Hydraulikreis.
Jedoch kann die vorliegende Erfindung jede andere Art von Stoßdämpfer
verwenden.
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Obwohl
nur einige beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung oben detailliert beschrieben wurden, können die
Fachleute einschätzen, dass viele Modifikationen in den
beispielhaften Ausführungsformen möglich sind,
ohne sich materiell von der neuen Lehre und den Vorteilen dieser
Erfindung zu entfernen. Dem entsprechend ist es beabsichtigt, all
diese Modifikationen in den Erfindungsbereich einzuschließen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 2008-45738 [0002, 0015, 0017, 0033, 0033, 0039]
