DE19930029A1 - Hydraulischer Stoßdämpfer - Google Patents
Hydraulischer StoßdämpferInfo
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Abstract
Bei einem hydraulischen Stoßdämpfer des selbstpumpenden Typs ist ein äußerer Zylinder vorgesehen, um eine äußere Umfangsoberfläche eines Zylinders zu bedecken. Der äußere Zylinder ist so geformt, daß er einen Bereich kleinen Durchmessers, einen Bereich mitteren Durchmessers und einen Bereich großen Durchmesseres aufweist. Ein Behälter ist zwischen dem Bereich großen Durchmessers und dem Zylinder gebildet, um mit der oberen und unteren Zylinderkammer in Verbindung zu stehen. Ein Zylinderelement ist auf dem Bereich mittleren Durchmessers und dem Bereich großen Durchmessers des äußeren Zylinders befestigt, um einen Öltank zwischen dem Zylinderelement und dem äußeren Zylinder zu bilden. Eine Aufhängefeder (eine Schraubenfeder) ist zwischen einem Federsitz, der am Bereich kleinen Durchmessers des äußeren Zylinders befestigt ist, und einem Federsitz, der an einer Kolbenstange befestigt ist, vorgesehen. Daher sind der Behälter und der Öltank innen in der Schraubenfeder vorgesehen, so daß jeweils der Behälter und der Öltank so gehalten werden können, daß sie ein genügend großes Volumen haben, und der hydraulische Stoßdämpfer weniger Platz zur Montage benötigt.
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen
hydraulischen Stoßdämpfer, der an einer Aufhängevorrichtung
für ein Fahrzeug, wie ein Auto, montiert wird.
Im allgemeinen ist in einer Aufhängevorrichtung für ein
Fahrzeug, wie ein Auto, ein hydraulischer Stoßdämpfer
zwischen einer gefederten Massen und einer ungefederten Masse
vorgesehen, um damit die Vibrationen der Aufhängevorrichtung
zu dämpfen, um gute Fahrqualität und Lenkstabilität zu
erzielen.
Bei einem Fahrzeug, das eine verhältnismäßig große
Ladekapazität besitzt, wie einem Kleinbus und einem
Kombiwagen, tritt eine Veränderung in der Höhe des Fahrzeug
auf durch einen Wechsel in der Ladung in dem Fahrzeug, z. B.
einem Wechsel der Zahl der Insassen oder der Anzahl der
mitgeführten Gegenstände. Solch eine Veränderung der Höhe des
Fahrzeugs führt zu einer Verminderung der Fahrqualität und
der Lenkstabilität. Daher bestand der Wunsch, eine
Aufhängevorrichtung zu entwickeln, die eine vorbestimmte Höhe
des Fahrzeugs automatisch einhalten kann unabhängig von der
Ladung, die durch das Fahrzeug transportiert wird.
Um eine Aufhängevorrichtung zu erhalten, die eine
vorbestimmte Fahrzeughöhe automatisch einhält, ist z. B. die
Verwendung eines hydraulischen Stoßdämpfers vom sogenannten
selbstpumpenden Typ vorgeschlagen worden. Solch ein
hydraulischer Stoßdämpfer vom selbstpumpenden Typ ist in der
ungeprüften japanischen Patentanmeldung Veröffentlichung
Kokai Nr. 60-261713 beschrieben. Dieser hydraulischer
Stoßdämpfer umfaßt: einen Öltank und einen Behälter, der
jeweils ein Gas und ein hydraulisches Fluid abgedichtet darin
beinhaltet unter angemessenem Druck; eine Pumpvorrichtung, um
das hydraulische Fluid im Öltank in einen Zylinder
zuzuführen, in Übereinstimmung mit dem Hub einer Kolbenstange
bei der Expansion und dem Hub bei der Kompression; und eine
Rückführvorrichtung, um das hydraulische Fluid in der
Pumpvorrichtung und dem Zylinder zum Öltank zurückzuführen,
abhängig von der Lage der Kolbenstange während des Hubs. Bei
diesem hydraulischen Stoßdämpfer wird die Pumpvorrichtung und
die Rückführvorrichtung durch die Verwendung der Vibrationen
der Aufhängevorrichtung während der Fahrt des Fahrzeugs
bedient, dabei wird der Druck im Zylinder entsprechend
kontrolliert und der Grad der Ausdehnung der Kolbenstange auf
ein vorbestimmtes Niveau angepaßt, wodurch eine vorbestimmte
Höhe des Fahrzeugs automatisch eingehalten wird.
In dem hydraulischen Stoßdämpfer des selbstpumpenden Typs von
Kokai Nr. 60-261713, ist eine Doppelzylinderstruktur
angewendet, indem ein äußerer Zylinder vorgesehen ist, um
eine äußere Umfangsoberfläche des oben genannten Zylinders zu
bedecken und der Öltank und der Behälter zwischen diesen
beiden Zylindern vorgesehen sind. In diesem Fall ist es
unvermeidbar, daß das Volumen von jeweils dem Öltank und dem
Behälter klein ist und deshalb wenn die Ladung, die von dem
Fahrzeug transportiert wird, groß ist, die Rate des
Ansteigens der Rückstoßkraft des Gases während des Hubs der
Kolbenstange groß ist, was zu einer Verminderung der
Fahreigenschaften führt.
Um eine Änderung der Rückstoßkraft des Gases während des Hubs
der Kolbenstange zu unterdrücken und damit gute
Fahreigenschaften zu erzeugen, bestand der Wunsch, einen
Öltank und einen Behälter einzusetzen, die jeweils ein
ausreichend großes Volumen haben. Ein Öltank und ein
Behälter, die jeweils ein großes Volumen haben, können
gesetzt werden, wenn der Öltank getrennt vom Hauptkörper des
hydraulischen Stoßdämpfers vorgesehen wird. Bei einer
Aufhängevorrichtung für ein Kraftfahrzeug z. B. ist der Platz,
um den hydraulischen Stoßdämpfer zu montieren, jedoch sehr
stark beschränkt, was es schwierig macht, den Platz
sicherzustellen, um einen getrennten Öltank vorzusehen.
Der vorliegende Rechtsnachfolger schlug, in der japanischen
Patentanmeldung Nr. 7-331050 [entsprechend der ungeprüften
japanischen Patentanmeldung Veröffentlichung (Kokai) Nr.
9-144801] einen hydraulischen Stoßdämpfer des selbstpumpenden
Typs vor, bei dem ein ringförmiger Öltank rund um einen
äußeren Zylinder vorgesehen ist, unterhalb einer Federplatte,
die am äußeren Zylinder befestigt ist, um eine Aufhängfeder
aufzunehmen.
Bei dem hydraulischen Stoßdämpfer, bei dem der Öltank
unterhalb der Federplatte vorgesehen ist, ist die Länge der
Aufhängfeder jedoch beschränkt, um den Platz, um den Öltank
zu befestigen, sicherzustellen. Weiterhin ist der äußere
Durchmesser des hydraulischen Stoßdämpfers um den Bereich,
der mit der Aufhängvorrichtung verbunden wird, groß, so daß
die Form der Aufhängevorrichtung in dem Bereich, der mit dem
hydraulischen Stoßdämpfer verbunden wird, beschränkt ist.
Angesichts der oben beschriebenen Situation ist die
vorliegende Erfindung gemacht worden. Es ist ein Ziel der
vorliegenden Erfindung, einen hydraulischen Stoßdämpfer
vorzusehen, der es erlaubt, daß die Kammern, die mit
Zylinderkammern in Verbindung stehen, wie ein Behälter und
ein Öltank, ausreichend große Volumina besitzen, und der
weniger Platz zur Montage benötigt.
In der vorliegenden Erfindung wird ein hydraulischer
Stoßdämpfer vorgeschlagen, umfassend: einen Zylinder, der ein
hydraulisches Fluid abgedichtet beinhaltet; einen äußeren
Zylinder, der so vorgesehen ist, daß er eine äußere
Umfangsoberfläche des Zylinders bedeckt; einen Kolben, der
verschiebbar im Zylinder vorgesehen ist, um den Innenraum des
Zylinders in zwei Zylinderkammern zu teilen; eine
Kolbenstange, die ein Ende am Kolben befestigt hat und das
andere Ende sich auf die Außenseite des Zylinders erstreckt;
und eine Vorrichtung zur Erzeugung einer Dämpfungskraft, um
eine Dämpfungskraft dadurch zu erzeugen, daß die Strömung des
hydraulischen Fluids, die durch die Gleitbewegung des Kolbens
erzeugt wird, im Zylinder kontrolliert wird. Der hydraulische
Stoßdämpfer ist dazu geeignet, so vorgesehen zu sein, daß er
sich durch eine Schraubenfeder, wenn sie benützt wird,
erstreckt. Der äußere Zylinder hat einen gedehnten Bereich,
der in einem Bereich des Zylinders ist, der durch die
Schraubenfeder bedeckt wird, wobei sich der gedehnte Bereich
nach außen in Richtung auf die Schraubenfeder ausdehnt. Eine
erste Kammer ist im gedehnten Bereich des äußeren Zylinders
vorgesehen, um die Zylinderkammern zu verbinden.
Durch diese Anordnung kann die erste Zylinderkammer, die mit
den Zylinderkammern verbunden ist, zwischen dem Zylinder und
der Schraubenfeder vorgesehen werden.
Bei dem oben beschriebenen hydraulischen Stoßdämpfer kann ein
Zylinderelement in einer allgemeinen zylindrischen Form an
einer äußeren Umfangsoberfläche des äußeren Zylinders
befestigt sein, der sich durch die Schraubenfeder erstreckt,
so daß das Zylinderelement sich von dem gedehnten Bereich zu
einem Bereich des äußeren Zylinders erstreckt, der von dem
gedehnten Bereich verschieden ist und eine zweite Kammer kann
zwischen dem Zylinderelement und dem äußeren Zylinder
vorgesehen sein, um die Zylinderkammern zu verbinden.
Durch diese Anordnung kann die zweite Kammer, die mit den
Zylinderkammern in Verbindung steht, zwischen dem Zylinder
und der Schraubenfeder vorgesehen sein.
Die vorstehenden und andere Ziele, Eigenschaften und Vorteile
der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden
detaillierten Beschreibung deutlich und den beigefügten
Ansprüchen, in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen.
Fig. 1A zeigt einen vertikalen Schnitt eines hydraulischen
Stoßdämpfers, gemäß einer Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung.
Fig. 1B ist eine vergrößerte Ansicht eines Teils von
Fig. 1A.
Fig. 2 zeigt einen vertikalen Schnitt durch einen Öltank
des getrennten Typs eines herkömmlichen
hydraulischen Stoßdämpfers vom selbstpumpenden Typ.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unten
beschrieben, unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren.
Fig. 1A zeigt einen hydraulischen Stoßdämpfer 1 gemäß einer
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der hydraulische
Stoßdämpfer 1 hat eine Mehrfachzylinderstruktur, bei der eine
generell zylindrische Trennwand 3 und ein Zylinder 4 im
Inneren eines äußeren Zylinders 2 vorgesehen sind. Der äußere
Zylinder 2 ist in einer im wesentlichen zylindrischen Form
und hat ein Ende geschlossen, aber er ist so gedehnt, daß der
Durchmesser des äußeren Zylinders 2 vom Boden des äußeren
Zylinders 2 aus schrittweise größer wird, und so einen
Bereich kleinen Durchmessers 2a zu bilden, einen Bereich
mittleren Durchmessers 2b und einen Bereich großen
Durchmessers (einen gedehnten Bereich) 2c. Die Trennwand 3
erstreckt sich von dem Bereich kleinen Durchmessers 2a in
einen Bereich in der Nähe der Mitte des Bereichs mittleren
Durchmessers 2b des äußeren Zylinders 2. Ein äußerer Flansch
3a, der in einem oberen Endbereich der Trennwand 3 gebildet
ist, ist in den Bereich mittleren Durchmessers 2b eingepaßt,
so daß ein ringförmiges Strömungsgebiet 5 für das
hydraulische Fluid zwischen dem äußeren Zylinder 2 und der
Trennwand 3 gebildet wird, und ein ringförmiges
Strömungsgebiet 6 für das hydraulische Fluid zwischen der
Trennwand 3 und dem Zylinder 4 gebildet wird. Ein
Trennelement 7 ist in einen unteren Endbereich der Trennwand
3 eingepaßt, so daß eine Ölkammer 8 zwischen dem Trennelement
7 und dem Boden des äußeren Zylinders 2 gebildet wird, um mit
dem ringförmigen Strömungsgebiet 5 für das hydraulische Fluid
in Verbindung zu sein. Eine Führungsdichtung 9a und eine
Öldichtung 9b sind an einem oberen Ende des Zylinders 4
vorgesehen, wobei sie in Verbindung mit dem äußeren Zylinder
2 sind, so daß ein ringförmiger Behälter (eine erste Kammer)
10 zwischen dem Zylinder 4 und dem Bereich mittleren
Durchmessers 2b und dem Bereich großen Durchmessers 2c des
äußeren Zylinders gebildet wird, um mit dem ringförmigen
Strömungsgebiet für das hydraulische Fluid 6 in Verbindung zu
sein.
Im Behälter 10 ist ein im wesentlichen zylindrischer Balg
(eine flexible Membran) 11 vorgesehen, um den Innenraum des
Behälters 10 in eine Ölkammer 10a, die mit dem ringförmigen
Strömungsgebiet für das hydraulische Fluid 6 in Verbindung
steht, und eine Gaskammer 10b, die ein Gas bei hohem Druck
(ungefähr 30 kgf/cm2) abgedichtet enthält, zu teilen. Der
Balg 11 ist aus einem flexiblen Werkstoff, wie Gummi, und hat
seine gegenüberliegenden Enden gegen den äußeren Zylinder 2
durch den äußeren Flansch 3a der Trennwand 3 und der
Führungsdichtung 9A geklemmt.
Ein Grundelement 12 ist in einen unteren Endbereich des
Zylinders 4 eingepaßt. Der Innenraum des Zylinders 4 steht
durch eine Öffnung 13 des Grundelements 12 mit dem
ringförmigen Strömungsgebiet für das hydraulische Fluid 6 in
Verbindung, das in Verbindung mit der Ölkammer 10a steht.
Ein Kolben 14 ist gleitbar im Zylinder 4 vorgesehen, um den
Innenraum des Zylinders 4 in zwei Kammern zu teilen,
namentlich eine obere Zylinderkammer 4a und eine untere
Zylinderkammer 4b. Der Kolben 14 steht über einen
Kolbenbolzen 16 mit einem Ende einer Kolbenstange 15, die
eine hohle Struktur hat, durch eine Mutter 17 in Verbindung.
Das andere Ende der Kolbenstange 16 führt durch die
Führungsdichtung 9A und die Öldichtung 9B auf dem oberen Ende
des Zylinders 4, um sich bis an die Außenseite des Zylinders
4 zu erstrecken. Ein hydraulisches Fluid ist abgedichtet im
Zylinder 4 enthalten.
Der Kolben 14 umfaßt Strömungsgebiete 18 und 19 für das
hydraulische Fluid, um eine Verbindung zwischen der oberen
Zylinderkammer 4a und der unteren Zylinderkammer 4b
herzustellen, und umfaßt außerdem Mechanismen 20 und 21, die
Dämpfungskräfte erzeugen, umfassend Öffnungen und
Tellerventile, um eine Dämpfungskraft dadurch zu erzeugen,
indem die Strömung des hydraulischen Fluids durch die
Strömungsgebiete 18 und 19 des hydraulischen Fluids
kontrolliert wird.
Ein Zylinderelement 22 in einer im wesentlichen zylindrischen
Form ist auf dem Bereich mittleren Durchmessers 2b und dem
Bereich großen Durchmessers 2c des äußeren Zylinders 2
befestigt. Verdeutlichend ausgeführt, ist das Zylinderelement
22 durch einen Sprengring 26 mit einem Druckverband auf dem
Bereich großen Durchmessers 2c befestigt, so daß ein unterer
Endbereich des Zylinderelements 22 auf einem ringförmigen
Element 23, das auf dem Bereich mittleren Durchmessers 2b
befestigt ist, mit einem O-Ring 24 angebracht ist, der
dazwischen vorgesehen ist, und das andere Ende des
Zylinderelements 22 ist auf dem Bereich großen Durchmessers
2c mit einem O-Ring 25, der dazwischen vorgesehen ist,
angebracht. Folglich ist ein ringförmiger Öltank (eine zweite
Kammer) 27 zwischen dem Zylinderelement 22 und dem Bereich
mittleren Durchmessers 2b und dem Bereich großen Durchmessers
2c gebildet. Der Öltank 27 steht mit dem ringförmigen
Strömungsgebiet 5 für das hydraulische Fluid durch ein
Strömungsgebiet 27a für das hydraulische Fluid, das in einer
Seitenwand des Bereichs mittleren Durchmessers 2b gebildet
ist, in Verbindung. Ein Gas unter niedrigem Druck (ungefähr 3
bis 5 kgf/cm2) und das hydraulische Fluid sind abgedichtet im
Öltank 27 enthalten.
Ein Pumprohr 28 ist in der Kolbenstange 15 enthalten und
durch eine Feder 29 befestigt. Eine rohrförmige Pumpenstange
30 erstreckt sich im Zylinder 4 entlang dessen Achse. Der in
der Nähe gelegener Endbereich der Pumpenstange 30 ist durch
das Basiselement 12 eingeführt und mit dem Trennelement 7
verbunden. Der in der Ferne gelegener Endbereich der
Pumpenstange 30 ist gleitbar im Pumpenrohr 28 befestigt, um
eine Pumpenkammer 31 im Pumpenrohr 28 zu bilden.
Die Pumpenkammer 31 steht mit der oberen Zylinderkammer 4a
durch ein Rückschlagventil 32 in Verbindung, das am
entfernten Endbereich des Pumpenrohrs 28 angebracht ist,
wobei ein Strömungsgebiet 33 für das hydraulische Fluid
zwischen dem Pumpenrohr 28 und der Kolbenstange 15 gebildet
wird und ein Strömungsgebiet 34 für das hydraulische Fluid in
einer Seitenwand der Kolbenstange 15 gebildet wird. Das
Rückschlagventil 32 ermöglicht die Strömung des hydraulischen
Fluids nur in der Richtung von der Pumpenkammer 31 hin zu dem
Strömungsgebiet 33 für das hydraulische Fluid. Die
Pumpenkammer 31 steht auch in Verbindung mit dem Öltank 27
durch ein Rückschlagventil 35, das am entfernten Endbereich
der Pumpenstange 30 gebildet ist, einem Strömungsgebiet 36
für das hydraulische Fluid in der Pumpenstange 30, der
Ölkammer 8, dem ringförmigen Strömungsgebiet für das
hydraulische Fluid 5 und dem Strömungsgebiet für das
hydraulische Fluid 27A. Das Rückschlagventil 35 ermöglicht
die Strömung des hydraulischen Fluids nur in der Richtung vom
Strömungsgebiet 36 für das hydraulische Fluid in Richtung auf
die Pumpenkammer 31.
Fig. 1B ist eine vergrößerte Ansicht eines Teils des
hydraulischen Stoßdämpfers von Fig. 1A. Wie in Fig. 1B
gezeigt, ist eine äußere Oberfläche einer Seitenwand der
Pumpenstange 30 verformt, um eine Nut 37 zu bilden, die sich
axial von der Oberseite der Pumpenstange 30 aus erstreckt.
Weiterhin ist eine Öffnung 38 in der Seitenwand der
Pumpenstange 30 gebildet. Ein unterer Bereich des Pumpenrohrs
28 ist gedehnt, um einen gestuften Bereich 28A zu bilden. Ein
ringförmiger Raum zwischen dem Pumpenrohr 28 und der
Pumpenstange 30 unter dem gestuften Bereich 28A steht in
Verbindung mit der unteren Zylinderkammer 4b.
Wenn der Ausdehnungsgrad der Kolbenstange 15 einen
vorgegebenen Bereich erreicht hat (d. h., wenn ein unteres
Ende der Nut 37 den gestuften Bereich 28A des Pumpenrohrs 28
erreicht), steht die Pumpenkammer 31 mit den Zylinderkammern
in Verbindung und der Pumpvorgang wird gestoppt, um eine
Fahrzeughöhe auf einem vorbestimmten Niveau aufrecht zu
halten.
Wenn der Ausdehnungsgrad der Kolbenstange 15 den vorgegebenen
Bereich übertrifft (d. h., wenn die Öffnung 38 den gestuften
Bereich 28A des Pumpenrohrs 28 erreicht), steht das
Strömungsgebiet 36 für das hydraulische Fluid direkt mit den
Zylinderkammern in Verbindung, um dadurch die Fahrzeughöhe zu
erniedrigen. Dadurch kehrt die Fahrzeughöhe auf ein
vorgegebenes Niveau zurück.
Wieder bezugnehmend auf Fig. 1A, ist ein Sicherheitsventil 39
im Trennelement 7 vorgesehen. Wenn der Druck des
hydraulischen Fluids auf einer Seite des Behälters 10, d. h.
der Druck des hydraulischen Fluids in den oberen und unteren
Zylinderkammern 4a und 4b, ein vorgegebenes Niveau erreicht,
öffnet das Sicherheitsventil 39, um das hydraulische Fluid
durch die Ölkammer 8 in Richtung des Öltanks 27
zurückzulassen.
Ein ringförmiger Federsitz 40 ist auf einer äußeren
Umfangsoberfläche des Bereichs kleineren Durchmessers 2a des
äußeren Zylinders 2 angebracht. Ein Federsitz 41 ist zwischen
Hülsen 42 und 43 vorgesehen und steht mit einem entfernten
Endbereich der Kolbenstange 15 durch eine Mutter 44 in
Verbindung. Eine Aufhängefeder (eine Schraubenfeder) 45 ist
zwischen den Federsitzen 40 und 41 vorgesehen, so daß der
Bereich mittleren Durchmessers 2b und der Bereich großen
Durchmessers 2c des äußeren Zylinders und das Zylinderelement
22 sich durch die Aufhängefeder 45 erstrecken.
Der hydraulische Stoßdämpfer 1 wird so befestigt, daß ein
Befestigungsbereich 46, der am äußeren Zylinder 2 befestigt
ist, zu einer Aufhängevorrichtung (nicht gezeigt) verbunden
ist auf der Radseite und der Federsitz 41 zu der
Aufhängevorrichtung auf der Fahrzeugkörperseite verbunden
ist. In Fig. 1A bezeichnen Referenzziffern 47, 48 und 49
jeweils einen Prellgummi für den Kompressionshub, einen
Schutzumschlag und einen Prellgummi für den Expansionshub.
Untenstehend wird die Funktionsweise des hydraulischen
Stoßdämpfers, der wie oben beschrieben angeordnet ist,
erklärt.
Zunächst wird die Erzeugung einer Dämpfungskraft durch den
hydraulischen Stoßdämpfer 1 erklärt. Wenn der Kolben 14 sich
während des Expansions- und Kompressionshubs der Kolbenstange
15 bewegt, fließt das hydraulische Fluid durch die
Strömungsgebiete 18 und 19 für das hydraulische Fluid
zwischen der oberen Zylinderkammer 4a und der unteren
Zylinderkammer 4b und eine Dämpfungskraft wird durch den
Dämpfungskrafterzeugungsmechanismus 21 und 22 gebildet.
Während des Expansions- und Kompressionshubs der Kolbenstange
15 treten Änderungen im Volumen in der oberen und unteren
Zylinderkammer 4a und 4b auf, abhängig von dem Volumen des
Bereichs der Kolbenstange 15, der von der Kolbenstange 15
durch Eintritt oder Austritt überstrichen wird. Solche
Volumenänderungen werden durch Kompression und Expansion des
Gases in der Gaskammer 10b des Behälters 10 kompensiert.
Als nächstes wird die automatische Anpassung der Fahrzeughöhe
durch den hydraulischen Stoßdämpfer 1 erklärt. Normalerweise
ist der Ausdehnungsgrad der Kolbenstange 15 bei einem leeren
Fahrzeug innerhalb des vorgegebenen Bereichs. In diesem
Zustand steht die Pumpenkammer 31 mit der oberen und unteren
Zylinderkammer 4a und 4b durch die Nut 37 der Pumpenstange 30
in Verbindung. Daher findet kein Pumpvorgang während des Hubs
der Kolbenstange 15 statt und die Fahrzeughöhe bleibt in
einem vorgegebenen Bereich.
Wenn sich die Fahrzeughöhe aufgrund beispielsweise einem
Ansteigen der Last, die durch das Fahrzeug transportiert
wird, erniedrigt und der Ausdehnungsgrad der Kolbenstange 15
unter den vorgegebenen Bereich fällt, werden die oberen und
unteren Zylinderkammern 4a und 4b von der Nut 37 abgetrennt.
In diesem Zustand findet wie unten erklärt, ein Pumpvorgang
statt, dadurch daß die Vibrationen der Aufhängevorrichtung
während der Fahrt des Fahrzeugs verwendet werden. Während des
Expansionshubs der Kolbenstange 15 erniedrigt sich die
Pumpenstange 30 im Verhältnis zur Kolbenstange 15 und
reduziert damit den Druck in der Pumpenkammer 31. Als
Konsequenz davon öffnet sich das Rückschlagventil, so daß das
hydraulische Fluid in der Ölkammer 27 in die Pumpenkammer 31
durch das Strömungsgebiet für das hydraulische Fluid 27A, das
ringförmige Strömungsgebiet für das hydraulische Fluid 5, die
Ölkammer 8 und das Strömungsgebiet für das hydraulische Fluid
36 fließt. Während des Kompressionshubs der Kolbenstange 15
bewegt sich die Pumpenstange 30 vorwärts und setzt dadurch
das hydraulische Fluid in der Pumpenkammer 31 unter Druck.
Als Folge davon öffnet sich das Rückschlagventil 32, so daß
das hydraulische Fluid in der Pumpenkammer 31 durch die
Strömungsgebiete für das hydraulische Fluid 33 und 34 in die
obere und untere Zylinderkammer 4a und 4b fließt, um dadurch
die Kolbenstange 15 nach oben zu bewegen, wobei das Gas in
der Gaskammer 10b des Behälters 10 unter Druck gesetzt wird.
Der Pumpvorgang wird in der oben dargestellten Weise
wiederholt, und dadurch wird der Grad der Ausdehnung der
Kolbenstange 15 erhöht, um die Fahrzeughöhe zu erhöhen. Wenn
die Fahrzeughöhe den vorgegebenen Bereich erreicht, stehen
die oberen und unteren Zylinderkammern 4a und 4b in
Verbindung mit der Pumpenkammer 31 durch die Nut 37, und
dadurch wird der Pumpvorgang beendet.
Wenn sich die Fahrzeughöhe erhöht, z. B. aufgrund einer
Verringerung der Ladung, die durch das Fahrzeug transportiert
wird, und der Grad der Ausdehnung der Kolbenstange 15 den
vorgegebenen Bereich übertrifft, stehen die oberen und
unteren Zylinderkammern 4a und 4b in Kontakt mit dem Öltank
unter niedrigem Druck 27 durch die Öffnung 38 und das
Strömungsgebiet für das hydraulische Fluid 36 in der
Kolbenstange 30, so daß das hydraulische Fluid in die oberen
und unteren Zylinderkammern 4a und 4b durch die Öffnung 38,
die hydraulische Fluidpassage 36, die Ölkammer 8, das
ringförmige Strömungsgebiet für das hydraulische Fluid 5 und
das Strömungsgebiet für das hydraulische Fluid 27A fließt und
zum Öltank 27 zurückkehrt. Als Konsequenz davon dehnt sich
das Gas in der Gaskammer 10b des Behälters 10 aus und die
Kolbenstange 15 geht zurück, um dadurch die Fahrzeughöhe zu
reduzieren. Wenn die Fahrzeughöhe zurückgeht und der
Ausdehnungsgrad der Kolbenstange 15 soweit reduziert ist, daß
er in den vorgegebenen Bereich fällt, wird die Öffnung 38 von
der oberen und unteren Zylinderkammer 4a und 4b abgetrennt,
so daß die Strömung des hydraulischen Fluids, das von der
oberen und unteren Zylinderkammer 4a und 4b zurückfließt, zum
Öltank gestoppt wird, und dadurch die Fahrzeughöhe im
vorgegebenen Bereich gehalten wird.
Der Pumpvorgang und der Rückkehrvorgang werden somit in
angepaßter Weise wiederholt, wobei die Vibrationen der
Aufhängevorrichtung während der Fahrt des Fahrzeugs verwendet
werden, so daß der Ausdehnungsgrad der Kolbenstange 15 im
vorgegebenen Bereich eingestellt wird, um dadurch automatisch
die Fahrzeughöhe in einem bestimmten Niveau zu halten,
unabhängig von der Last, die durch das Fahrzeug transportiert
wird. Es sollte angemerkt werden, daß, falls der Druck des
hydraulischen Fluids im Zylinder 4 aufgrund des Pumpvorgangs
und eines plötzlichen Hebens des Fahrzeugs extrem ansteigt,
wenn das Fahrzeug ein Schlagloch auf der Straßenoberfläche
während der Fahrt trifft, sich das Sicherheitsventil 39
öffnet, um das hydraulische Fluid vom Zylinder 4 in den
Öltank 27 zu lassen, um dadurch eine Last, die auf die
Verbindungen und Dichtungen zwischen den Elementen wirkt, zu
reduzieren und den Stoß, der auf den Fahrzeugkörper trifft,
zu absorbieren.
Da der Behälter 10 und der Öltank 27 innen in der
Aufhängefeder 45 vorgesehen sind, kann das Behältnis 10 und
der Öltank 27 jeweils so gestaltet werden, daß sie ein
ausreichend großes Volumen haben und die Aufhängefeder 45
kann so gestaltet werden, daß sie eine ausreichend große
Länge besitzt. Weiterhin hat der hydraulische Stoßdämpfer
einen kleinen äußeren Durchmesser, um den Bereich, der zu der
Aufhängevorrichtung auf der Radseite in Verbindung steht, da
der Behälter 10 und der Öltank 27 innen in der Aufhängefeder
45 vorgesehen sind, so daß der Raum, der zum Befestigen des
hydraulischen Stoßdämpfers benötigt wird, reduziert werden
kann.
Als verdeutlichendes Ausführungsbeispiel ist z. B. in Fig. 1A,
wenn angenommen wird, daß der Durchmesser des Bereichs großen
Durchmessers 2c des äußeren Zylinders 2 85 mm beträgt und der
Durchmesser des Zylinderelements 22 100 mm beträgt, das
Volumen des Öltanks 27 180 ml. Fig. 2 zeigt im gleichen
Maßstab wie Fig. 1A einen Öltank 50 eines getrennten Typs,
der in einem herkömmlichen hydraulischen Stoßdämpfer
verwendet wird, der das gleiche Volumen besitzt wie der
Öltank 27. In Fig. 2 bezeichnen die Referenzziffer 51, 50a
und 50b einen freien Kolben, eine Ölkammer und eine
Gaskammer, jeweils. Wie in Fig. 2 gezeigt, hat der Öltank 50
eine Länge von 200 mm und einen Durchmesser von 43,5 mm. Es
versteht sich daher, daß der Öltank 50 einen großen Platz zur
Befestigung benötigt.
In der oben dargestellten Ausführungsform wird die
vorliegende Erfindung auf einen hydraulischen Stoßdämpfer des
selbstpumpenden Typs angewendet, bei dem ein Behälter und ein
Öltank als erste Kammer und zweite Kammer in der vorliegenden
Erfindung jeweils verwendet werden. Die vorliegende Erfindung
ist jedoch nicht auf die oben dargestellte Ausführungsform
beschränkt und kann auf andere Arten von hydraulischen
Stoßdämpfern angewendet werden, dadurch daß andere Kammern
mit der Zylinderkammer als erste Kammer und zweite Kammer in
Verbindung stehen.
Wie oben im einzelnen beschrieben ist, ist beim hydraulischen
Stoßdämpfer der vorliegenden Erfindung ein äußerer Zylinder
vorgesehen, um eine äußere Umfangsfläche eines Zylinders zu
bedecken, und besitzt einen ausgedehnten Bereich, der in
einem Bereich des Zylinders gebildet ist, der von einer
Schraubenfeder bedeckt wird. Der gedehnte Bereich erstreckt
sich nach außen in Richtung der Schraubenfeder und eine erste
Kammer ist innerhalb des gedehnten Bereiches des äußeren
Zylinders vorgesehen, um mit den Zylinderkammern in
Verbindung zu stehen. Durch diese Anordnung kann die erste
Kammer, die mit der Zylinderkammer in Verbindung steht,
zwischen dem Zylinder und der Schraubenfeder vorgesehen
werden, so daß der hydraulische Stoßdämpfer weniger Platz zur
Befestigung benötigt.
Weiterhin ist bei dem oben beschriebenen hydraulischen
Stoßdämpfer ein Zylinderelement in einer allgemeinen
zylindrischen Form an einer äußeren Umfangsoberfläche des
äußeren Zylinders anbringbar, der sich durch die
Schraubenfeder erstreckt, so daß sich das Zylinderelement von
dem gedehnten Bereich in einen Bereich des äußeren Zylinders
erstreckt, der von dem gedehnten Bereich verschieden ist, und
eine zweite Kammer kann zwischen dem Zylinderelement und dem
äußeren Zylinder vorgesehen sein, um mit den Zylinderkammern
in Verbindung zu stehen. Durch diese Anordnung kann die
zweite Kammer, die mit den Zylinderkammern in Verbindung
steht, zwischen dem Zylinder und der Schraubenfeder
vorgesehen sein, so daß der hydraulische Stoßdämpfer weniger
Platz zur Befestigung benötigt.
Claims (5)
1. Hydraulischer Stoßdämpfer, umfassend:
einen Zylinder, der ein hydraulisches Fluid abgedichtet enthält;
einen äußeren Zylinder, der so vorgesehen ist, daß er eine äußere Umfangsoberfläche des Zylinders bedeckt;
einen gleitbaren Kolben, der innerhalb des Zylinders vorgesehen ist, so daß er den Innenraum des Zylinders in zwei Zylinderkammern teilt;
eine Kolbenstange, die ein Ende mit dem Kolben verbunden hat und deren anderes Ende sich an die Außenseite des Zylinders erstreckt; und
ein Mechanismus zur Erzeugung einer Dämpfungskraft, um eine Dämpfungskraft dadurch zu erzeugen, daß die Strömung des hydraulischen Fluids kontrolliert wird, die aufgrund einer Gleitbewegung des Kolbens im Zylinder erzeugt wird,
wobei der hydraulischen Stoßdämpfer angepaßt ist, daß er, wenn er benutzt wird, so vorgesehen ist, daß er sich durch eine Schraubenfeder erstreckt, wobei der äußere Zylinder einen gedehnten Bereich hat, der in einem Bereich davon gebildet ist, der durch die Schraubenfeder bedeckt wird,
wobei sich der gedehnte Bereich nach außen in Richtung auf die Schraubenfeder dehnt, und wobei eine erste Kammer im gedehnten Bereich des äußeren Zylinders vorgesehen ist, um mit den Zylinderkammern in Verbindung zu sein.
einen Zylinder, der ein hydraulisches Fluid abgedichtet enthält;
einen äußeren Zylinder, der so vorgesehen ist, daß er eine äußere Umfangsoberfläche des Zylinders bedeckt;
einen gleitbaren Kolben, der innerhalb des Zylinders vorgesehen ist, so daß er den Innenraum des Zylinders in zwei Zylinderkammern teilt;
eine Kolbenstange, die ein Ende mit dem Kolben verbunden hat und deren anderes Ende sich an die Außenseite des Zylinders erstreckt; und
ein Mechanismus zur Erzeugung einer Dämpfungskraft, um eine Dämpfungskraft dadurch zu erzeugen, daß die Strömung des hydraulischen Fluids kontrolliert wird, die aufgrund einer Gleitbewegung des Kolbens im Zylinder erzeugt wird,
wobei der hydraulischen Stoßdämpfer angepaßt ist, daß er, wenn er benutzt wird, so vorgesehen ist, daß er sich durch eine Schraubenfeder erstreckt, wobei der äußere Zylinder einen gedehnten Bereich hat, der in einem Bereich davon gebildet ist, der durch die Schraubenfeder bedeckt wird,
wobei sich der gedehnte Bereich nach außen in Richtung auf die Schraubenfeder dehnt, und wobei eine erste Kammer im gedehnten Bereich des äußeren Zylinders vorgesehen ist, um mit den Zylinderkammern in Verbindung zu sein.
2. Hydraulischer Stoßdämpfer nach Anspruch 1, wobei ein
Zylinderelement in einer allgemeinen zylindrischen Form
an einer äußeren Umfangsoberfläche des äußeren Zylinders
angebracht ist, so daß sich das Zylinderelement von dem
gedehnten Bereich in einen Bereich des äußeren Zylinders
erstreckt, der von dem gedehnten Bereich verschieden
ist, und wobei eine zweite Kammer zwischen dem
Zylinderelement und dem äußeren Zylinder vorgesehen ist,
um mit den Zylinderkammern in Verbindung zu stehen.
3. Hydraulischer Stoßdämpfer nach Anspruch 1, wobei die
erste Kammer ein Behälter ist, der in eine Ölkammer und
eine Gaskammer unterteilt ist.
4. Hydraulischer Stoßdämpfer nach Anspruch 3, weiterhin
umfassend eine flexible Membran, die sich axial
erstreckt, um die Öl- und Gaskammern radial zu trennen.
5. Hydraulischer Stoßdämpfer nach Anspruch 2, weiterhin
umfassend einen Selbstpumpmechanismus in dem Zylinder
und bei dem die erste Kammer ein Behälter ist und die
zweite Kammer ein Öltank ist, von dem das hydraulische
Fluid in das Innere des Zylinders durch den
Selbstpumpmechanismus zugeführt wird.
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Owner name: HITACHI, LTD., TOKIO/TOKYO, JP |
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