JP2004270921A - 内部レベル制御機能を備えた自動ポンプ油圧空気圧式スプリングストラット - Google Patents
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Abstract
【課題】特に自動車のための、内部レベル制御機能を備えた自動ポンプ油圧空気圧式スプリングストラットを提供する。
【解決手段】減衰媒体で満たされた作動シリンダー２７と、スプリング運動によって駆動させられるピストンポンプと、作動シリンダー２７内の作動ピストン２８の位置に依存して閉まることができるカットオフオリフィスとを有し、中空ピストンロッド５により支えられた作動ピストン２８によって二つの作動スペースに分割され、ピストンポンプのポンプシリンダーが中空ピストンロッド５によって形成され、作動シリンダー２７に固定された中空ポンプロッドが中空ピストンロッド５に入り込み、ポンプロッドの穴が低圧室に繋がっている。カットオフオリフィスが高圧室３に接続された作動スペース１０を、低圧室２に通じるカットオフダクトに繋ぎ、減衰媒体が作動ピストン２８を通り、ダクトが調節可能な減衰弁１６に通じている。
【選択図】図１
【解決手段】減衰媒体で満たされた作動シリンダー２７と、スプリング運動によって駆動させられるピストンポンプと、作動シリンダー２７内の作動ピストン２８の位置に依存して閉まることができるカットオフオリフィスとを有し、中空ピストンロッド５により支えられた作動ピストン２８によって二つの作動スペースに分割され、ピストンポンプのポンプシリンダーが中空ピストンロッド５によって形成され、作動シリンダー２７に固定された中空ポンプロッドが中空ピストンロッド５に入り込み、ポンプロッドの穴が低圧室に繋がっている。カットオフオリフィスが高圧室３に接続された作動スペース１０を、低圧室２に通じるカットオフダクトに繋ぎ、減衰媒体が作動ピストン２８を通り、ダクトが調節可能な減衰弁１６に通じている。
【選択図】図１
Description
本発明は、減衰媒体で満たされた作動シリンダーと、スプリング運動によって駆動させられるピストンポンプと、作動シリンダー内の作動ピストンの位置に依存して閉まることができるカットオフオリフィスとを有する、特に自動車のための、内部レベル制御機能を備えた自動ポンプ油圧空気圧式スプリングストラットに関する。上記作動シリンダーは、高圧室に設けられスプリングとして働く少なくとも一つのガスクッションの圧力下にあり、中空ピストンロッドにより支えられた作動ピストンによって二つの作動スペースに分割されている。上記ピストンポンプは減衰媒体を低圧室から、上記高圧室に接続された上記作動スペースに運ぶ。上記ピストンポンプのポンプシリンダーは上記中空ピストンロッドによって形成されている。上記作動シリンダーに固定された中空ポンプロッドは上記中空ピストンロッドに入り込み、その先端において吸込弁を有する。上記ポンプロッドの穴（ボア）は低圧室に繋がっており、上記カットオフオリフィスは上記高圧室に接続された上記作動スペースを、上記低圧室に通じるカットオフダクトに繋ぐ。上記減衰媒体は上記作動ピストンを通り、少なくとも一つの逆止め弁を介して一方向に流れる。ダクトは一方の作動スペースから調節可能な減衰弁に通じている。
このタイプのスプリングストラットは、特許文献１で公知である。この文献では、作動シリンダーが、ピストンロッドによって支えられた作動ピストンにより二つの作動スペースに分割されており、減衰媒体の流れが同じ方向に流れるように逆止め弁が設けられている。これは、作動ピストンの運動方向に関わらず、減衰媒体が常に一方向に流れることを意味する。それぞれの場合で、減衰媒体が一方の作動スペースからダクトを介し、調節可能な減衰弁を過ぎて高圧スペースに直接流れるか、または、対応する圧力状態の下で、ピストンロッドにより他方の作動スペースに流れる。中空ポンプロッドが穴を介して低圧スペースに接続されているので、そのような構成では、システムの内部レベル制御と、外部から制御可能で、連続的に調節可能な減衰力制御との両方が達成され得る。
さらに、スプリングストラットが特許文献２、特許文献３で公知である。これら文献において、作動シリンダーが、ピストンロッドで支えられた作動ピストンにより二つの作動スペースに分割されており、作動ピストンが減衰力を発生させるように弁を備えている。この場合、対応する減衰弁は作動ピストンの各運動方向のために設けられている。これら減衰弁は、それぞれのピストンの速度範囲及び／または負荷範囲で、予め定められた特定の減衰力を発生するように働く。
本発明の目的は、伸び段階及び圧縮段階において、負荷が増加し、または対応して負荷が除去される際、減衰が作動ピストンの全ストローク範囲にわたり、外部の制御装置を用いずに自動的に行われるように、内部レベル制御機能を備えた自動ポンプ油圧空気圧式スプリングストラットを開発することである。
この目的は、本発明によって、調節可能な減衰弁が、高圧室及び低圧室の圧力により作用させられる操作要素を有することにより達成される。
この場合、それぞれの負荷状態に対応する減衰力は、その両方が操作要素に作用する高圧室の圧力と低圧室の圧力によって達成されるのが好ましい。低圧室と高圧室の間で圧力変化が起こるとすぐに、調節可能な減衰弁の操作要素が新たな状況に自動的に対応し、その設定を変え、その結果、ある特定の瞬間に占めている負荷状態における減衰力をも変えることになる。
この場合、それぞれの負荷状態に対応する減衰力は、その両方が操作要素に作用する高圧室の圧力と低圧室の圧力によって達成されるのが好ましい。低圧室と高圧室の間で圧力変化が起こるとすぐに、調節可能な減衰弁の操作要素が新たな状況に自動的に対応し、その設定を変え、その結果、ある特定の瞬間に占めている負荷状態における減衰力をも変えることになる。
さらなる本質的な特徴によれば、操作要素が少なくとも一方向にスプリング負荷された構成がある。この場合、操作要素をスプリング負荷することにより基本減衰が達成され得るのが好ましい。
さらなる実施形態が、操作要素により制御される弁を有するために、減衰弁を提供する。この場合、操作要素を有する減衰弁が流れダクトを閉じる本来の弁を備えていても好都合であり、この弁はスプリングワッシャ弁として構成されていても良い。しかしながら、例えばシート弁やコイルスプリング弁のような、他のバリエーションの弁も可能であり、さもなければ、ただ可動板が操作要素に接続されてもよい。
製造技術的に有益な実施形態では、操作要素が対応するハウジング内のスプリングストラットに一体して接続されており、さもなければ、離れた部品として製造されても良い。その場合、高圧室及び／または低圧室から対応する流れ接続部を介して、流れが操作要素に作用する。この場合、有利な実施形態において、少なくとも一つの流れ接続部にはスロットル点が備えられている。
さらなる特徴によれば、制御要素が、ハウジング内に設けられたピストンを備えている。その一方の端の面は低圧室の圧力により作用され、その他方の端の面は高圧室の圧力により作用される。
予め定められた入力または出力減衰を達成するために、操作要素が少なくとも一つのストッパを備えた構成がある。
本発明の好ましい実施例が図で示される。
本発明の好ましい実施例が図で示される。
図1に示される自動車のためのレベル制御装置は本質的に、スプリングストラットの作動シリンダー２７と、該作動シリンダー内でスライドするピストンロッド５の端にある作動ピストン２８とから成る。作動シリンダー２７は、一方の側では底部により、他方の側ではピストンロッド５が通るカバーにより閉じられており、密封されている。底部は固定用パーツによって車体に固定され、ピストンロッドは図示していない方法で固定用パーツによって自動車の車軸に固定されている。
さらに、スプリングストラット１は、その両方が減衰媒体及び圧縮ガスである程度満たされた低圧室２と高圧室３を有している。この場合、高圧室３は拡散のために、減衰媒体と圧縮ガスを分離するための分離要素４を備えている。
自動車が駆動している間、伸び縮みするピストンロッド５により、減衰媒体は低圧室２から吸い出され、中空ポンプロッド６と逆止め弁７を通りポンプスペース８に入り、そこからさらなる逆止め弁９を通り作動スペース１０に供給される。作動スペース１０が高圧室３に接続されているので、高圧室３における圧縮ガスは常にさらに加圧され、この場合、ピストンロッド５は作動ピストン２８と共に外側に押される。
図１に示されるレベル位置に届く時、バイパス１１はピストンロッド５または作動ピストン２８がさらに外へ押されるのを防ぐ。自動車がその負荷を外されると、ピストンロッド５はさらに伸び、従って出口穴１２が作動スペース１０への直接経路を獲得し、高圧室３と低圧室２の間で圧力補償を行う。それで、次に車体はまた低くなる。つまりピストンロッド５が作動ピストン２８と共に、作動シリンダー２７に再び入り込む。
縮んだピストンロッド５により、底の逆止め弁１３が閉じ、ピストンの逆止め弁１４が開くことによって、スプリングストラット１の減衰が本質的に起こる。ピストンロッド５によって作動スペース１０の外へ出された減衰媒体は、リングダクト１５を介して減衰弁１６に通され、高圧室３に供給される。
伸びたピストンロッド５により、ピストンの逆止め弁１４が閉じ、底の逆止め弁１３が開く。次に減衰媒体が、ピストンリングの体積に応じて、作動スペース１０から出てリングダクト１５を介し、減衰弁１６を通って高圧室３に流れる。押しのけ面（ピストンロッド面／ピストンリング面）のサイズを決めることにより異なる体積流れが達成可能になる。この体積流れは、次に同じ方向で減衰弁１６を通って流れ、しかし伸び段階と圧縮段階の間で減衰開度のバリエーションを可能にする。ピストンロッド５は中空構造を有しているが、当業者は「ピストンロッド面」という術語で、中の詰まったピストンロッドの断面状の面を理解する。「ピストンリング面」という術語は、ピストンロッド５に向いた、作動シリンダー２７の内壁から始まりピストンロッド５の外側まで伸びている面から成る作動ピストン２８の面を意味する。ピストンロッド面及びピストンリング面の大きさが異なるならば、圧縮段階と伸び段階で異なる量が移動する。これは、減衰弁１６の同じ設定を用いて、減衰力が伸び段階と圧縮段階の間で異なる大きさで定められることを意味する。本質的にピストンとして構成された操作要素１７が、高圧制御スペース１８と低圧制御スペース１９を互いに密封状態に分ける。操作要素１７の延長部は密封状態で中間底部２０を通り、その他方の側に弁２１が設けられている。操作要素１７と中間底部２０の間に、アウターストッパ２３に抗して操作要素１７を支えるスプリング２２が設けられている。ダクト２４ａが高圧室３を高圧制御スペース１８に接続し、ダクト２４ｂが低圧室２を低圧制御スペース１９に接続する。
自動車の負荷が少ない場合に流れが減衰弁１６に作用する時、高圧制御スペース１８と低圧制御スペース１９の圧力差はほんの少し異なっているだけである。それで、操作要素１７がスプリング２２によってアウターストッパ２３に当接する。
自動車の負荷が増加すると、高圧制御スペース１８の圧力もまた上昇し、同時に低圧制御スペース１９の圧力は減少する。その結果、弁２１が比較的高い加圧によって作用されるので、スプリング２２に向かう操作要素１７の行程が調節され、減衰力が上昇する。ピストンロッドのストロークが極度に長い場合に、圧力変動が減衰をあまり弱めないように、スロットル２５がダクト２４ａを備えていても好ましい。しかしながらスロットルはダクト２４ｂで、またはダクト２４ａ及び２４ｂの両方で実行されても良い。
操作要素１７に圧力負荷された面のサイズ決めにより、またはスプリング２２の選択により、負荷に依存した減衰調節の特徴が変えられ得る。減衰の最大値が超えられないならば、操作要素１７はインナーストッパ２６に当接し得る。
しかし、図１及び２においてプレート弁として構成された弁２１のバージョンもまた、コイルスプリング弁、コンビネーション弁または同様の弁として構成され得る。
１ スプリングストラット
２ 低圧室
３ 高圧室
４ 分離要素（隔壁）
５ ピストンロッド
６ ポンプロッド
７ 逆止め弁
８ ポンプスペース
９ 逆止め弁
１０ 作動スペース
１１ バイパス
１２ 出口穴
１３ 底部の逆止め弁
１４ ピストンの逆止め弁
１５ リングダクト
１６ 減衰弁
１７ 操作要素
１８ 高圧制御スペース
１９ 低圧制御スペース
２０ 中間底部
２１ 弁
２２ スプリング
２３ アウターストッパ
２４ａ ダクト
２４ｂ ダクト
２５ スロットル
２６ インナーストッパ
２７ 作動シリンダー
２８ 作動ピストン
２ 低圧室
３ 高圧室
４ 分離要素（隔壁）
５ ピストンロッド
６ ポンプロッド
７ 逆止め弁
８ ポンプスペース
９ 逆止め弁
１０ 作動スペース
１１ バイパス
１２ 出口穴
１３ 底部の逆止め弁
１４ ピストンの逆止め弁
１５ リングダクト
１６ 減衰弁
１７ 操作要素
１８ 高圧制御スペース
１９ 低圧制御スペース
２０ 中間底部
２１ 弁
２２ スプリング
２３ アウターストッパ
２４ａ ダクト
２４ｂ ダクト
２５ スロットル
２６ インナーストッパ
２７ 作動シリンダー
２８ 作動ピストン
Claims (8)
- 減衰媒体で満たされた作動シリンダーと、スプリング運動によって駆動させられるピストンポンプと、作動シリンダー内の作動ピストンの位置に依存して閉まることができるカットオフオリフィスとを有する、特に自動車のための、内部レベル制御機能を備えた自動ポンプ油圧空気圧式スプリングストラットにおいて、上記作動シリンダーが、高圧室に設けられスプリングとして働く少なくとも一つのガスクッションの圧力下にあり、中空ピストンロッドにより支えられた作動ピストンによって二つの作動スペースに分割され、上記ピストンポンプが減衰媒体を低圧室から、上記高圧室に接続された上記作動スペースに運び、上記ピストンポンプのポンプシリンダーが上記中空ピストンロッドによって形成され、上記作動シリンダーに固定された中空ポンプロッドが上記中空ピストンロッドに入り込み、その先端において吸込弁を有し、上記ポンプロッドの穴が低圧室に繋がっており、上記カットオフオリフィスが上記高圧室に接続された上記作動スペースを、上記低圧室に通じるカットオフダクトに繋ぎ、上記減衰媒体が上記作動ピストンを通り、少なくとも一つの逆止め弁を介して一方向に流れ、ダクトが一方の作動スペースから調節可能な減衰弁に通じているスプリングストラットであって、
上記調節可能な減衰弁（１６）が、上記高圧室（３）及び低圧室（２）の圧力により作用される操作要素（１７）を有するようなスプリングストラット。 - 請求項１に記載のスプリングストラットにおいて、上記操作要素（１７）が少なくとも一方向にスプリング負荷されたスプリングストラット。
- 請求項１に記載のスプリングストラットにおいて、上記減衰弁（１６）が上記操作要素（１７）により制御される弁（２１）を有するスプリングストラット。
- 請求項１に記載のスプリングストラットにおいて、上記弁（２１）がスプリングワッシャ弁として構成されたスプリングストラット。
- 請求項１に記載のスプリングストラットにおいて、上記高圧室（３）及び／または低圧室（２）から、少なくとも一つの流れ接続部（２４）を介して、流れが上記操作要素（１７）に作用するスプリングストラット。
- 請求項５に記載のスプリングストラットにおいて、少なくとも一つの流れ接続部（２４）がスロットル点（２５）を有するスプリングストラット。
- 請求項１に記載のスプリングストラットにおいて、上記制御要素（１７）がハウジング内に設けられたピストンを備え、その一方の端の面が上記低圧室（２）の圧力によって作用され、その他方の端の面が上記高圧室（３）の圧力によって作用されるスプリングストラット。
- 請求項１に記載のスプリングストラットにおいて、上記操作要素（１７）が少なくとも一つのストッパ（２３、２６）を備えたスプリングストラット。
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