JP2004516435A - ダンパを備えた液圧ばね - Google Patents
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16F13/00—Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs
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Abstract
液圧ばねの液圧室（４ａ，４ｂ）は一方では、外側リング（８）に加硫接着されたばね要素（６）によって閉鎖されている。液圧室（４ａ，４ｂ）は他方では調整ダイヤフラム（１０）によって画成されている。液圧室（４ａ，４ｂ）は少なくとも１つの接続通路（２８）を有する隔壁（２６）によって、二つの室（４ａ，４ｂ）に分割されている。この室には圧液が完全に充填され、室は容積を相互に変更可能である。構造高さの低いばね要素を形成するために、隔壁（２８）は平らに形成されている。この場合、隔壁平面はばね軸線に対して横方向に向いている。
Description
【０００１】
本発明は、“液圧緩衝弾性マウント”の名称で独国特許第４４４６８００号公報によって知られているような、特に鉄道車両で使用するための一次ばねとしての、ダンパを備えた液圧ばねに関する。
【０００２】
この特許公報において図１ａに基づいて説明されているマウント（軸受）は“１個のばね要素（１）を備えている。このばね要素は一方では接続部分（１１）に、他方では円筒状のケーシング（３）に固定連結、特に加硫接着されている。ケーシング（３）には相互の接続部分（１２）がねじ止めされている。この接続部分には、空気調整穴（１３．１）を有する杯状のマウントカバー（１３）が一体的に連結されている。マウントの液圧緩衝システムは作動室（６）と、高可撓性で弾性の調整ダイヤフラム（２）によって外側を閉鎖された調整室（７）と、隔壁（５）内に形成された接続通路（４）とからなっている。この接続通路によって、閉じ込められた圧液が絞られて両チャンバの間を往復流通可能である。”
この技術水準では、弾性的なマウント内に配置された隔壁（５）が円筒状の縁部を有し、この縁部にコイル状の溝が形成されている。ケーシング（３）と関連して、円筒状の縁部に形成された溝は通路（４）を形成する。この通路は両液圧チャンバ（６，７）を互いに接続する。
【０００３】
円筒状の縁部に形成される溝の製作は比較的にコストがかかる。円筒状の縁部はその軸方向の延長のために或る程度の構造高さを必要とするが、この高さはばねストロークとして利用することができない。それぞれ弾性的に支持すべき質量に緩衝作用を調節することは、公知の接続通路（緩衝通路４）では不可能である。
【０００４】
本発明の課題は、公知の液圧ばねを改良することである。特に、低価格で、構造高さの低い緩衝要素を提供すべきである。
【０００５】
請求項１に従い、本発明による緩衝通路はばね軸線に対して横方向に配置された１つの平面内に設けられている。更に、非常に短い構造高さが生じる。すなわち、緩衝通路のために一般的に必要である構造高さが、ばねストロークを延長するために使用可能であるかあるいはばねストロークが同じである場合ばね全体を小型に構成することができる。
【０００６】
平らに形成された、圧液を案内する緩衝通路（接続通路）を渦巻き状に形成することにより、充分な流路長さが実現可能であるので、緩衝作用に関して妥協する必要がない。
【０００７】
通路長さに関して充分が余裕が存在する。更に、複数の接続通路を設けることができる。この接続通路は互いにずらして平面内に配置されている。この場合、個々の流路は互いに平行に配置されている。絞りを複数の個々の通路に分割することによって、通路は異なる長さに形成可能であり、かつ異なる横断面積を有するように形成可能である。それによって、最大緩衝作用を低下させることなく、非常に広い帯域で緩衝することができる。
【０００８】
更に、複数の接続通路を複数の平面内に配置することができる。これにより、任意の大きさの緩衝作用を実現することができる。
【０００９】
接続通路は好ましくは、相互の方に向いた溝を有する重ねられた２個のディスク（絞り上側部分と絞り下側部分）によって構成されている。このディスクは一緒に隔壁を形成している。
【００１０】
液圧通路を形成する両ディスクが相対的に回転可能であると、有効横断面積を変化させることができる。それによって、緩衝特性を調節することができる。
【００１１】
通路表面の粗い構造および微細な構造によって、緩衝特性に更に影響を与えることができる。
【００１２】
次に、実施の形態に基づいて本発明による液圧ばねを詳しく説明する。
【００１３】
図１に示した液圧ばね２の液圧室４ａ，４ｂは、“下側が”ばね要素６によって閉鎖されている。このばね要素は外側リング８に加硫接着されている。室４ａ，４ｂの“上側”はダイヤフラム１０によって画成されている。
【００１４】
ダイヤフラム１０はカバー１２によって外側リング８に圧密に固定されている。そのために、外側リング８とカバー１２はそれぞれ、平らなシール面１４または１６を備えている。平らなシール面１４，１６の間を、ダイヤフラム１０の外側エッジ１８が延びている。カバー１２と外側リング８を互いに連結するねじ２０は、外側リング８に対してカバー１２を圧密に固定する。
【００１５】
ばね作用を緩衝するために、液圧室４ａ，４ｂは少なくとも１つの接続通路２８を備えた隔壁２６によって、２つの部分室（作動室４ａと調整室４ｂ）に分割されている。
【００１６】
隔壁（絞り）２６は絞り上側部分２６ａと絞り下側部分２６ｂからなっている。両部分２６ａ，２６ｂは互いに合致する渦巻き状の溝３０ａ，３０ｂ（図２）を備えている。この溝は一緒に接続通路（調整通路）２８を形成している。この場合、調整通路２８の一端は一方の室４ａに開口し、調整通路２８の他端は他の室４ｂまたは４ａに開口している。
【００１７】
ばねの圧縮時に、室４ａ，４ｂは相互に容積を変化する。この場合、圧液は接続通路２８を通って流れる。圧液の粘性に基づいて、圧液が接続通路２８を流れる際に、強い緩衝作用または弱い緩衝作用を生じる。
【００１８】
図示した実施の形態では、分離ディスク（隔壁）２６の上側部分２６ａと下側部分２６ｂが相対回転可能である。それによって、有効通路横断面積を変化させることができる。
【００１９】
緩衝作用は粘性のほかに、通路２８の長さ、有効横断面積および表面構造に左右される。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明による液圧ばねの縦断面図である。
【図２】
液圧ばね内に配置された隔壁を示す図であり、図２ａは本発明による隔壁の縦断面図、図２ｂは隔壁の上側部分（絞り上側部分）を下側から見た図、図２ｃは隔壁の下側部分を上側から見た図、図２ｄは上側部分の縦断面図、そして図２ｅは下側部分の縦断面図である。
【符号の説明】
２ 液圧ばね
４ａ，４ｂ 液圧室、室、チャンバ
４ａ 作動室
４ｂ 調整室
６ ばね要素
８ 外側リング
１０ ダイヤフラム、調整ダイヤフラム
１２ カバー、マウントカバー
１４ 外側リングのシール面
１６ カバーのシール面
１８ ダイヤフラムの外側エッジ
２０ ねじ
２６ 分離ディスク、隔壁、絞り
２６ａ 絞り上側部分
２６ｂ 絞り下側部分
２８ 接続通路、調整通路、通路、緩衝通路
３０ａ 絞り上側部分の溝
３０ｂ 絞り下側部分の溝
本発明は、“液圧緩衝弾性マウント”の名称で独国特許第４４４６８００号公報によって知られているような、特に鉄道車両で使用するための一次ばねとしての、ダンパを備えた液圧ばねに関する。
【０００２】
この特許公報において図１ａに基づいて説明されているマウント（軸受）は“１個のばね要素（１）を備えている。このばね要素は一方では接続部分（１１）に、他方では円筒状のケーシング（３）に固定連結、特に加硫接着されている。ケーシング（３）には相互の接続部分（１２）がねじ止めされている。この接続部分には、空気調整穴（１３．１）を有する杯状のマウントカバー（１３）が一体的に連結されている。マウントの液圧緩衝システムは作動室（６）と、高可撓性で弾性の調整ダイヤフラム（２）によって外側を閉鎖された調整室（７）と、隔壁（５）内に形成された接続通路（４）とからなっている。この接続通路によって、閉じ込められた圧液が絞られて両チャンバの間を往復流通可能である。”
この技術水準では、弾性的なマウント内に配置された隔壁（５）が円筒状の縁部を有し、この縁部にコイル状の溝が形成されている。ケーシング（３）と関連して、円筒状の縁部に形成された溝は通路（４）を形成する。この通路は両液圧チャンバ（６，７）を互いに接続する。
【０００３】
円筒状の縁部に形成される溝の製作は比較的にコストがかかる。円筒状の縁部はその軸方向の延長のために或る程度の構造高さを必要とするが、この高さはばねストロークとして利用することができない。それぞれ弾性的に支持すべき質量に緩衝作用を調節することは、公知の接続通路（緩衝通路４）では不可能である。
【０００４】
本発明の課題は、公知の液圧ばねを改良することである。特に、低価格で、構造高さの低い緩衝要素を提供すべきである。
【０００５】
請求項１に従い、本発明による緩衝通路はばね軸線に対して横方向に配置された１つの平面内に設けられている。更に、非常に短い構造高さが生じる。すなわち、緩衝通路のために一般的に必要である構造高さが、ばねストロークを延長するために使用可能であるかあるいはばねストロークが同じである場合ばね全体を小型に構成することができる。
【０００６】
平らに形成された、圧液を案内する緩衝通路（接続通路）を渦巻き状に形成することにより、充分な流路長さが実現可能であるので、緩衝作用に関して妥協する必要がない。
【０００７】
通路長さに関して充分が余裕が存在する。更に、複数の接続通路を設けることができる。この接続通路は互いにずらして平面内に配置されている。この場合、個々の流路は互いに平行に配置されている。絞りを複数の個々の通路に分割することによって、通路は異なる長さに形成可能であり、かつ異なる横断面積を有するように形成可能である。それによって、最大緩衝作用を低下させることなく、非常に広い帯域で緩衝することができる。
【０００８】
更に、複数の接続通路を複数の平面内に配置することができる。これにより、任意の大きさの緩衝作用を実現することができる。
【０００９】
接続通路は好ましくは、相互の方に向いた溝を有する重ねられた２個のディスク（絞り上側部分と絞り下側部分）によって構成されている。このディスクは一緒に隔壁を形成している。
【００１０】
液圧通路を形成する両ディスクが相対的に回転可能であると、有効横断面積を変化させることができる。それによって、緩衝特性を調節することができる。
【００１１】
通路表面の粗い構造および微細な構造によって、緩衝特性に更に影響を与えることができる。
【００１２】
次に、実施の形態に基づいて本発明による液圧ばねを詳しく説明する。
【００１３】
図１に示した液圧ばね２の液圧室４ａ，４ｂは、“下側が”ばね要素６によって閉鎖されている。このばね要素は外側リング８に加硫接着されている。室４ａ，４ｂの“上側”はダイヤフラム１０によって画成されている。
【００１４】
ダイヤフラム１０はカバー１２によって外側リング８に圧密に固定されている。そのために、外側リング８とカバー１２はそれぞれ、平らなシール面１４または１６を備えている。平らなシール面１４，１６の間を、ダイヤフラム１０の外側エッジ１８が延びている。カバー１２と外側リング８を互いに連結するねじ２０は、外側リング８に対してカバー１２を圧密に固定する。
【００１５】
ばね作用を緩衝するために、液圧室４ａ，４ｂは少なくとも１つの接続通路２８を備えた隔壁２６によって、２つの部分室（作動室４ａと調整室４ｂ）に分割されている。
【００１６】
隔壁（絞り）２６は絞り上側部分２６ａと絞り下側部分２６ｂからなっている。両部分２６ａ，２６ｂは互いに合致する渦巻き状の溝３０ａ，３０ｂ（図２）を備えている。この溝は一緒に接続通路（調整通路）２８を形成している。この場合、調整通路２８の一端は一方の室４ａに開口し、調整通路２８の他端は他の室４ｂまたは４ａに開口している。
【００１７】
ばねの圧縮時に、室４ａ，４ｂは相互に容積を変化する。この場合、圧液は接続通路２８を通って流れる。圧液の粘性に基づいて、圧液が接続通路２８を流れる際に、強い緩衝作用または弱い緩衝作用を生じる。
【００１８】
図示した実施の形態では、分離ディスク（隔壁）２６の上側部分２６ａと下側部分２６ｂが相対回転可能である。それによって、有効通路横断面積を変化させることができる。
【００１９】
緩衝作用は粘性のほかに、通路２８の長さ、有効横断面積および表面構造に左右される。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明による液圧ばねの縦断面図である。
【図２】
液圧ばね内に配置された隔壁を示す図であり、図２ａは本発明による隔壁の縦断面図、図２ｂは隔壁の上側部分（絞り上側部分）を下側から見た図、図２ｃは隔壁の下側部分を上側から見た図、図２ｄは上側部分の縦断面図、そして図２ｅは下側部分の縦断面図である。
【符号の説明】
２ 液圧ばね
４ａ，４ｂ 液圧室、室、チャンバ
４ａ 作動室
４ｂ 調整室
６ ばね要素
８ 外側リング
１０ ダイヤフラム、調整ダイヤフラム
１２ カバー、マウントカバー
１４ 外側リングのシール面
１６ カバーのシール面
１８ ダイヤフラムの外側エッジ
２０ ねじ
２６ 分離ディスク、隔壁、絞り
２６ａ 絞り上側部分
２６ｂ 絞り下側部分
２８ 接続通路、調整通路、通路、緩衝通路
３０ａ 絞り上側部分の溝
３０ｂ 絞り下側部分の溝
Claims (7)
- 液圧ケーシングが一方ではゴム弾性的なばね要素（６）によって、他方では高可撓性で弾性的な調整ダイヤフラム（１０）によって閉鎖され、液圧ケーシングが少なくとも１つの接続通路（２８）を有する隔壁（２６）によって、圧液を完全に充填した相互に容積が変化する２つのチャンバ（４ａ，４ｂ）、すなわちばね要素（６）に隣接する作動チャンバ（４ａ）と、調整ダイヤフラム（１０）に隣接する調整チェンバ（４ｂ）とに分割されている、特に鉄道車両で使用するための一次ばねとしての、ダンパを備えた液圧ばねにおいて、
隔壁（２ｂ）が平らに形成され、隔壁平面がばね軸線に対して横方向に向いていることと、少なくとも１つの接続通路（２８）が隔壁（２６）内で平らに延びていることと、接続通路（２８）の一端が作動チャンバ（４ａ）に開口し、他端が調整室（４ｂ）に開口していることを特徴とする液圧ばね。 - 少なくとも１つの接続通路（２８）が隔壁（２６）内で渦巻き状に形成されていることを特徴とする請求項１記載の液圧ばね。
- 渦巻き状に形成された複数の接続通路（２８）を備え、この接続通路が互いにずらして平らな隔壁（２６）内に配置され、個々の接続通路（２８）の流路が互いに平行に配置されていることを特徴とする請求項１または２記載の液圧ばね。
- 複数の接続通路（２８）が隔壁（２６）内の１つの平面または複数の平面内に設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の液圧ばね。
- 隔壁（２６）が重ねられた少なくとも２個のディスク（絞り上側部分２６ａ，絞り下側部分２６ｂ）からなり、少なくとも２個のディスク（２６ａ，２６ｂ）の少なくとも１個（２６ａおよび／または２６ｂ）が渦巻き状に形成された溝（３０ａ，３０ｂ）を備え、少なくとも１つの溝（３０ａおよび／または３０ｂ）が少なくとも２個のディスク（２６ａ，２６ｂ）を組立てた状態で少なくとも一つの接続通路（２８）を形成していることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の液圧ばね。
- 上下に配置された少なくとも２個のディスク（２６ａ，２６ｂ）が互いに合致する溝（３０ａ，３０ｂ）を備え、この溝が一緒に少なくとも１つの接続通路（２８）を形成することと、上下に配置されたディスク（２６ａ，２６ｂ）が相対回転可能に配置され、接続通路（２８）の有効横断面積が上下に配置されたディスク（２６ａ，２６ｂ）を回転させることによって変更可能であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の液圧ばね。
- 少なくとも１つの接続通路（２８）の内側表面が圧液の流れ特性に影響を与えるための粗い構造および／または微細な構造を備えていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の液圧ばね。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10064762A DE10064762B4 (de) | 2000-12-22 | 2000-12-22 | Hydrofeder mit Dämpfer |
| PCT/EP2001/014847 WO2002052168A1 (de) | 2000-12-22 | 2001-12-15 | Hydrofeder mit dämpfer |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004516435A true JP2004516435A (ja) | 2004-06-03 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002553029A Pending JP2004516435A (ja) | 2000-12-22 | 2001-12-15 | ダンパを備えた液圧ばね |
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| DE102007000656A1 (de) | 2007-11-08 | 2009-05-20 | Zf Friedrichshafen Ag | Pralldämpfer |
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| CN107489728B (zh) * | 2017-08-29 | 2023-11-14 | 株洲时代新材料科技股份有限公司 | 一种用于轨道列车的减振装置 |
| CN110630679A (zh) * | 2019-09-06 | 2019-12-31 | 株洲时代新材料科技股份有限公司 | 用于液体复合弹簧的腔室 |
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