JP2017219198A - ガイド／ダンピングユニット及びピストンハウジングユニット - Google Patents

Abstract

【課題】改良された機能を有するピストンハウジングユニットを提供することであり、それは特に複雑でなく頑丈な方法で実現される。【解決手段】ピストンハウジングユニット（１）は、長手方向軸（３）を有するハウジング（２）と、特に長手方向軸（３）に沿って及び／又は長手方向軸回りに変位可能なピストンロッド（１１）と、ピストンロッド（１１）の変位を案内及び減衰するためのガイド／ダンピングユニット（１０）とを備える。【選択図】図３

Description

本発明は、ガイド／ダンピングユニット及びピストンハウジングユニットに関する。

ピストンハウジングユニットは、例えばリニアダンパーの形態として、従来技術から知られている。

本発明の課題は、改良された機能を有するピストンハウジングユニットを提供することであり、それは特に複雑でなく頑丈な方法で実現される。

この課題は、本発明に係る、請求項１に記載された特徴を有するガイド／ダンピングユニット、及び請求項１１に記載された特徴を有するピストンハウジングユニットにより解決される。

本発明によれば、ピストンハウジングユニットの改良された、及び特に拡張された機能が、ガイド／ダンピングユニットによって可能であることが明らかになっている。ガイド／ダンピングユニットは、ガイド要素と、少なくとも１つのダンピング要素とを有する。ピストンハウジングユニットは、長手方向軸を具備するハウジングと、ピストンロッドとを有し、特にピストンロッドは、長手方向軸に沿って及び／又は長手方向軸の周りに変位可能である。そのピストンロッドにピストンを取り付けることができる。ガイド／ダンピングユニットは、ピストンロッドの変位を案内及び減衰する働きをする。ガイドダンピングユニットは、機能統合を保証する。ガイド機能とダンピング機能は、１つのユニットに結合されている。ガイド要素とダンピング要素は、ガイド／ダンピングユニット内で互いに固定されている。ガイド／ダンピングユニットは、ガイド要素とダンピング要素とが一体化されたアセンブリを形成している。ガイド要素及びダンピング要素は、ガイド／ダンピングユニット内で変位不能に配置される。特に、ガイド要素及びダンピング要素は、ピストンハウジングユニットの長手方向軸周りの回転に対して、及び、特に長手方向軸に沿った軸方向の変位に対して、ガイド／ダンピングユニット内に変位不能に配置される。ガイド機能の結果、ガイド／ダンピングユニットは、すべり軸受又はガイドブッシュと同様の作用をする。ピストンハウジングユニット、及び、特にガイド／ダンピングユニットは複雑でない方法で実現され、使用するのに堅固である。

ガイド／ダンピングユニットはピストンロッドを、特にその全周に亘って囲むので、ガイド／ダンピングユニットは、長手方向軸に関する案内と回転の減衰を保証する。ピストンロッドは、長手方向軸の軸方向でガイド／ダンピングユニットを完全に貫通するので、軸方向への案内及びピストンロッドの変位の減衰が保証される。

ガイド要素を有するガイド／ダンピングユニットの設計は、改善された案内機能を可能にする。ガイド要素は、特にハウジングに取り付け可能であり、特にスリーブ形状に設計される。

ダンピング要素は、ピストンロッドの変位を直接減衰することができる。

請求項２に記載のガイド要素の設計は、好都合な製造及び組み立てを可能にする。ガイド要素は特に２つの同様に設計されたハーフシェルを有し、それらは互いに接続可能である。

請求項３に記載のガイド要素の設計は、ピストンロッドの直接的な案内を可能にする。少なくとも１つのリニアガイド部が、ピストンロッドの特に完全な円周の凹部になる。リニアガイド部は、ピストンロッドの断面と等しい内側断面を有する貫通ボアとして設計される。２つのリニアガイド部が特に想定されており、長手方向軸に沿って距離をもって配置される。

請求項４に記載のダンピング要素はピストンロッドを取り囲み、特にその全周を取り囲んでいる。

請求項５に記載のダンピング要素の設計は複雑でない。ダンピングストリップは、特に、必要な減衰材料から直接かつ複雑でない方法で切り取ることができる。ダンピングストリップは、ピストンロッドの周りに適用できる。２つ以上のダンピングストリップを互いに別個に想定することが可能である。

請求項６に記載のガイド／ダンピングユニットの設計は、ガイド要素内へのダンピング要素の簡単かつ直接の配置を可能にする。ダンピング要素は、特に長手方向軸に対して軸方向及び半径方向に、このために想定されたダンピング要素凹部内に保持される。追加の取り付け要素は必要でない。ガイド／ダンピングユニットの設計は、特に堅固である。

請求項７に記載の設計が特に有利である。ガイド要素に、単一部分として内側溝を形成することができる。

請求項８に記載のグリースポケットは、ダンピング要素の確実な再潤滑を可能にする。ピストンハウジングユニットの機能、特にダンピング機能は、ピストンハウジングユニットの耐用年数にわたって保証される。グリースポケットは、特にグリースリザーバとして機能し、その容積は耐用年数を満足するように適合される。

請求項９に記載のグリースポケットの設計は、ガイド要素への有利な一体化を可能にする。

請求項１０に記載の設計は、ピストンハウジングユニットの減衰効果の調整を可能にする。ピストンハウジングユニットの減衰効果は個別化できる。ピストンハウジングユニットの減衰効果は、要求を満足するように適合させることができる。特に、能動的な復帰力は、平面ダンピングストリップがガイド／ダンピングユニット内に配置されることによる予張力によって、ダンピングストリップからピストンロッドまで選択的に設定することができる。ピストンロッド上のダンピングストリップの復帰力に応じて、摩擦力が生じ、それによりピストンロッドの変位に対する摩擦効果が生じる。

請求項１２に記載のガイド／ダンピングユニットの配置は、規定されたガイド機能を保証する。

請求項１３に記載のピストンハウジングユニットの設計は、有利な構成を可能にする。ガイド／ダンピングユニットが、特に完全に、ピストンハウジングユニットのハウジングに一体化されているという事実は、ピストンハウジングユニットが、くぼみ（indentations）のない単純形状を有することを意味する。したがって、個々の構成要素の製造が単純化される。互いの構成要素の組み立てが単純化される。個々の構成要素の製造労力が低減される。ピストンハウジングユニットをコスト効率よく製造することができる。ピストンハウジングユニットのガイド／ダンピングユニットは、自動車のシート用のガイドレールとして、又はハウジング内のシャフト軸受として、特に有利に使用することができる。

請求項１４に記載のハウジングの設計は、ピストンハウジングユニットの有効な軽量構造設計を可能にする。ハウジングは、パイプ部としてコスト効率良く製造できる。特にハウジングは、中空円筒形状として設計される。対応するピストン設計では、ハウジングに対してピストンロッドとピストンの長手方向軸周りの相対的回転が可能である。ハウジング及び／又はピストンは、非円形の輪郭（例えば角を持って設計され、特に矩形状に設計され得る）を有することが実施可能である。ピストンは、ハウジング内に特に回転不能に配置される。ハウジングとピストン間の回転ロックは、ピストンロッドによって保証される。ハウジングの断面形状、特に中空形状の内部輪郭が、長手方向軸に沿って変化しない断面形状を有することは有利である。

さらなる有利な設計、追加の特徴及び詳細は、図面を参照して以下の実施例の説明から生じる。

本発明に係るピストンハウジングユニットの斜視図である。 図１の切断線ＩＩ−ＩＩに沿った縦断面図である。 図1によるピストンハウジングユニットの分解図である。 図１によるピストンハウジングユニットのガイド／ダンピングユニットの拡大図である。 図４によるガイド／ダンピングユニットの分解図である。 ガイド／ダンピングユニットにおけるガイド要素のハーフシェルの斜視図である。 図２によるピストンハウジングユニットの第２実施例の図である。 図２によるピストンハウジングユニットの第３実施例の図である。

ピストンハウジングユニット１は、長手方向軸３を具備する中空シリンダハウジング２を有する。ピストンハウジングユニット１のハウジング２は、図１の右側に示される第１端部の閉鎖キャップ４によって閉じられている。閉鎖キャップ４は、長手方向軸３と同心に配置され、カバープレート６上に単一部品の形をした取付け突起５を有する。カバープレート６は、長手方向軸３に対し垂直に向けられている。その突起は、ハウジング２から見て外方を向くカバープレート６の外側に配置されている。閉鎖キャップは、ハウジング２に面する内側に挿入カラー７を有し、それにより、閉鎖キャップ４をハウジング２の第１端部に挿入することができる。挿入カラー７は確実に、かつ、特に取り外し不可にハウジング２と接続できる。このために、幾つかの、特に６つの窪み８がハウジング２の外周に沿って想定され、それは、長手方向軸３に関して半径方向の対応する対向窪み９と係合可能である。閉鎖キャップ４はハウジング２に、長手方向軸３に対して軸方向及び半径方向にしっかりと保持される。

ガイド／ダンピングユニット１０は、閉鎖キャップ４の反対側の第２端部でハウジング２に配置される。ガイド／ダンピングユニット１０は、閉鎖キャップ４と同様にハウジング２の対向する開口端に挿入され、窪み８及び対向窪み９によってそこへ確実に固定される。

ピストンロッド１１は、長手方向軸３の軸アライメントに沿ってハウジング２からガイド／ダンピングユニット１０を通って案内される。ピストンロッド１１は、第１自由端１２と共にハウジング２の外側に配置される。反対側の第２端部１３は、ハウジング２の内側に配置される。図示の実施例による環状ディスク２７として設計されたピストン１４は、ピストンロッド１１の第２端部１３に取り付けられ、取付けナット１５によりピストンロッド１１に保持されている。第１実施例のピストン１４は、つば状（collar-out）の保護部である。ピストン１４は、ピストンロッド１１がハウジングから偶発的に引き抜かれることを防止する。環状ディスク２７の外径は、ガイド／ダンピングユニット１０の貫通開口の内径よりも大きい。環状ディスク２７は、ガイド／ダンピングユニット１０上の停止要素として働く。

次に、ガイド／ダンピングユニット１０について、図３〜図６を参照してより詳細に説明する。ガイド／ダンピングユニット１０は、ハウジング２から見て外方に向く向かい側に停止カラー２５を有する。停止カラー２５は、ガイド／ダンピングユニット１０よりも長手方向軸３に関して半径方向に突出している。停止カラー２５は、ガイド／ダンピングユニット１０の最大挿入深さを画定する。ガイド／ダンピングユニット１０は、ハウジング２に直接配置することができ、ハウジング２の軸方向位置に関して規定することができる。ピストンハウジングユニット１の組立てが簡略化される。

ガイド／ダンピングユニット１０は、ガイド要素１６とダンピング要素１７とを有する。ガイド要素１６及びダンピング要素１７は、ガイド／ダンピングユニット内に一体化されている。

ガイド要素１６は、長手方向軸３に沿った貫通開口を有するスリーブ形状の設計であり、それを通ってピストンロッド１１が案内される。ガイド要素１６は、長手方向軸３に沿って互いに距離を持って配置された２つのリニアガイド部１８を有する。リニアガイド部１８は、ガイド／ダンピングユニット１０の対向端からそれぞれ延びている。リニアガイド部１８は、中空シリンダとして形成された内側輪郭を有する貫通経路として設計され、長手方向軸３に垂直な高さにおいてピストンロッド１１の外側輪郭にほぼ等しい。

ダンピング要素１７を挿入可能なダンピング要素凹部１９が、リニアガイド部１８の間に長手方向軸３に沿って想定されている。ダンピング要素凹部１９は、長手方向軸３に関して軸方向に隣接するリニアガイド部１８の各々によって区切られている。ダンピング要素凹部１９は内側溝として設計され、リニアガイド部１８よりも深い溝深さを有する。ダンピング要素凹部１９と隣接するリニアガイド部１８の各々との間には、軸方向当接肩部２０が形成されている。

ガイド／ダンピングユニット１０、特にガイド要素１６は、ダンピング要素１７のためのグリースリザーバとして機能する２つのグリースポケット２１を有する。グリースポケット２１は、内溝の内側、すなわち、ダンピング要素凹部１９の内側にそれぞれ配置されている。グリースは、グリースポケット２１からダンピング要素１７に直接供給することができる。

ガイド要素１６は、いくつかの部分から構成されており、特に同様に設計された２つのハーフシェル２２の形態をしている。ハーフシェル２２は、長手方向軸３を含む分離高さに沿って互いに分離することができる。ハーフシェル２２は、接続要素２３とそれに対応する接続対向要素２４とを有する。接続要素２３は、図示の実施例によるスピゴットとして設計され、対応するスピゴット凹部に係合することができる。ハーフシェル２２は同一の構成要素として設計されている。ガイド／ダンピングユニット１０の製造労力が低減される。接続要素２３及び接続対向要素２４は、ハーフシェル２２が互いを画定するように配置されることを保証する。ガイド／ダンピングユニット１０がハウジング２内に押し込まれると、接続の緩みは排除される。ハーフシェル２２の接続は、ピストンハウジングユニット１のハウジング２におけるガイド／ダンピングユニット１０の確実かつ分離不能な保持を保証する。

ガイド要素は、１つの部品として、又は２つ以上のハーフシェルとして設計することも実施可能である。ガイド要素１６が形成される個々の部品が同一部品として設計されると有利である。例えば、四つ割にしたシェル要素を想定することも可能である。

ダンピング要素１７は、２つの同様に設計されたダンピングストリップ２６の形態で設計されている。ダンピングストリップ２６は平坦であり、その開始状態において、すなわちガイド要素１６のダンピング要素凹部１９内に挿入される前に、特に水平である。ダンピングストリップ２６をガイド／ダンピングユニット１０に挿入することは、ダンピングストリップ２６を変形させ、特にそれらをシリンダハーフシェル形状に曲げる。ダンピングストリップ２６は、弾性減衰材料、特に発泡プラスチック、特に発泡材料から作られている。

ダンピングストリップ２６用の減衰材料の固有の剛性は、特に少なくとも、復元力（ダンピングストリップ２６が、それ自体をフラットな始動状態に単独で変形できる）が与えられる程に大きい。ダンピングストリップ２６は、したがって、ピストンロッド１１に圧縮力を加える。

ダンピングストリップ２６は、長手方向軸３に沿って向けられたストリップ幅を有する。ダンピングストリップ２６のストリップ幅は、ダンピング要素凹部１９の幅に等しい。

図示されていない実施例によれば、ダンピング要素凹部１９の幅は、ダンピングストリップ２６のストリップ幅よりも大きくすることができる。ダンピング要素凹部１９の幅は、ダンピングストリップ２６のストリップ幅の特に少なくとも１０５％であり、特に少なくとも１１０％であり、特に少なくとも１２０％であり、及び特に少なくとも１２５％である。この設計では、ダンピングストリップ２６は、ダンピング要素凹部１９内で長手方向軸３に沿って軸方向に変位できる。ピストンロッド１１が軸方向に変位すると、ダンピングストリップ２６は静止摩擦により、初めにまた軸方向に、長手方向軸３に沿って変位され、ダンピングストリップ２６の対向する側がダンピング要素凹部１９の端部、特に軸方向当接肩部２０に当接するまで続く。軸方向当接肩部２０は、ダンピングストリップ２６のさらなる軸方向の変位を防止する。ピストンロッド１１の更なる変位は、ピストンロッド１１とダンピングストリップ２６の間の相対運動を引き起こす。この時点から、ピストンロッド１１に対するダンピングストリップ２６の当接によって摩擦力が発生する。

したがってこの実施例では、ピストンロッドの軸方向変位の開始時に減衰力がないか、又は小さな減衰力があるだけである。このようなピストンハウジングユニットは、いわゆるソフトスタート特性を可能にする。

ダンピングストリップ２６は、ダンピング要素凹部１９の溝深さよりも大きいストリップ厚さを有するように設計されている。これにより、ピストンロッドに対するダンピングストリップ２６の半径方向の押圧が確実に保証される。ダンピングストリップ２６のストリップ厚さは、特に溝深さの少なくとも１０５％であり、特に少なくとも１１５％であり、特に少なくとも１２５％であり、特に少なくとも１３０％であり、及び特に少なくとも１３５％である。ダンピング要素凹部１９の溝深さはまた、ダンピングストリップ２６のストリップ厚さに実質的に等しくすることもできる。

ダンピングストリップ２６のストリップ長さは、ダンピングストリップが挿入された際に、ダンピング要素凹部１９の全周に沿って延びる実質的に閉じたダンピングリングが形成されるようなサイズである。２つ以上のダンピングストリップ２６又はただ一つのダンピングストリップを想定することも可能である。ダンピング要素１７として、閉じたダンピングリングを使用することも実施可能である。

図５に示すガイド／ダンピングユニット１０の設計の主な利点は、ユニット１０が丁度２つの異なる個々の部品、すなわちハーフシェル２２とダンピングストリップ２６からなることである。ガイド／ダンピングユニット１０の製造は、費用効果的な方法で可能である。

以下、ピストンハウジングユニット１の組み立てについてより詳細に説明する。最初に、ハウジング２は第１端部で閉鎖キャップ４によって閉じられる。ピストンロッド１１は、次いで第２端部１３と共にハウジング２内に挿入される。２つのハーフシェル２２は、ハウジング２から突出するピストンロッド１１の周辺にそれぞれ挿入されたダンピングストリップ２６と共に、ピストンロッド１１の周りに配置され、互いに接続される。ハーフシェル２２を接続することにより、ダンピングストリップ２６がダンピング要素凹部１９内に押し込まれ、ハーフシェル形状に曲げられる。そして、ガイド／ダンピングユニット１０としての互いに接続されたハーフシェル２２は、ガイド／ダンピングユニット１０が当接カラー２５の面する側でハウジング２に当接するまで、ピストンロッド１１に沿ってハウジング２内に押し込まれる。ガイド／ダンピングユニット１０は、窪み８及び対向窪み９の上方でハウジング２に取り付けられる。

本発明の第２実施例について、図７を参照して説明する。同一構成の構成要素は、第１実施例のものと同一の参照番号で識別され、ここではその記述を参照する。構造は異なるが、同一機能を有する構成要素は、後ろにａを付けて識別する。

第１実施例と比較して大きな相違点は、ピストン１４ａが、長手方向軸３に沿って互いに距離をもって配置された２つのディスク２７を有することである。ディスク２７は、特に同様に設計されている。ディスク２７の外径は、筒状ハウジング２の内径よりも小さい。環状溝２８がディスク２７の間に形成されている。第２実施例によれば、ピストン１４ａはプラグアウト保護の役割を果たす。

環状溝２８は、特に、２つの環状ディスク２７の間に配置された分離スリーブ（distancer sleeve）として設計することができる。ディスク２７は、ピストンロッド１１にリベット留めすることができる。

本発明の第３実施例について、図８を参照して説明する。同一構成の構成要素は、先の２つの実施例のものと同じ参照番号で識別され、ここではその記述を参照する。構造は異なるが、同一の機能を有する構成要素は、後ろにｂを付けて識別する。

第２実施例と比較して、第３実施例は、追加の摩擦要素２９が環状溝２８内に配置され、特にそこに保持されている点が異なる。追加の摩擦要素２９は、ハウジング２の内側を擦るように設計されている。この実施例によれば、ピストン１４ｂは二重機能を果たす。すなわち引き抜き保護として機能し、また、ピストンロッド１１の軸方向及び／又は回転変位の間に、追加の摩擦力が発生することを可能にする。ピストンハウジングユニット１ｂ内で発生し得る摩擦力が増大する。

１、１ａ、１ｂ ピストンハウジングユニット
２ 中空シリンダハウジング
３ 長手方向軸
４ 閉鎖キャップ
５ 取付け突起
６ カバープレート
７ 挿入カラー
８ 窪み
９ 対向窪み
１０ ダンピングユニット
１１ ピストンロッド
１２ 第１自由端
１３ 第２端部
１４、１４ａ、１４ｂ ピストン
１５ 取付けナット
１６ ガイド要素
１７ ダンピング要素
１８ リニアガイド部
１９ ダンピング要素凹部
２０ 軸方向当接肩部
２１ グリースポケット
２２ ハーフシェル
２３ 接続要素
２４ 接続対向要素
２５ 停止カラー
２６ ダンピングストリップ
２７ 環状ディスク
２８ 環状溝
２９ 摩擦要素

Claims (14)

1. ピストンハウジングユニット（１；１ａ；１ｂ）内のピストンロッド（１１）を案内及び減衰するためのガイド／ダンピングユニットであって、
   ガイド／ダンピングユニット（１０）は、ガイド要素（１６）と、少なくとも１つのダンピング要素（１７）とを有するガイド／ダンピングユニット。
2. 前記ガイド要素（１６）が２つの、特に同様に設計されたハーフシェル（２２）を有することを特徴とする請求項１に記載のガイド／ダンピングユニット。
3. 前記ガイド要素（１６）が、少なくとも１つのリニアガイド部（１８）を有し、特に、長手方向軸（３）に沿って互いに離間した２つのリニアガイド部（１８）を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のガイド／ダンピングユニット。
4. 前記ダンピング要素（１７）が、前記ピストンロッド（１１）を取り囲み、特にその全周を取り囲んでいることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のガイド／ダンピングユニット。
5. 前記ダンピング要素（１７）が、ダンピングリング又は少なくとも１つの、特に２つのダンピングストリップ（２６）を有することを特徴とする請求項４に記載のガイド／ダンピングユニット。
6. 前記ダンピング要素（１７）が、前記ガイド要素（１６）のダンピング要素凹部（１９）内に配置されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のガイド／ダンピングユニット。
7. 前記ダンピング要素凹部（１９）が、内側溝として設計されていることを特徴とする請求項６に記載のガイド／ダンピングユニット。
8. 少なくとも１つのグリースポケット（２１）、特に前記ガイド／ダンピングユニット（１０）に一体化されている少なくとも１つのグリースポケット（２１）を特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載のガイド／ダンピングユニット。
9. 前記グリースポケット（２１）が、前記ガイド要素（１６）のハーフシェル（２２）内に配置され、特に前記内側溝の内面にある窪みとして設計されていることを特徴とする請求項８に記載のガイド／ダンピングユニット。
10. 前記減衰の効果を設定できること、特に、ダンピングストリップ（２６）が前記ガイド／ダンピングユニット（１０）に配置される予張力によって設定できることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載のガイド／ダンピングユニット。
11. ａ．長手方向軸（３）を有するハウジング（２）と、
    ｂ．変位可能なピストンロッド（１１）と、
    ｃ．前記ピストンロッド（１１）の変位を案内及び減衰するための、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載のガイド／ダンピングユニット（１０）と
    を備えるピストンハウジングユニット。
12. ガイド／ダンピングユニット（１０）が、ハウジングに取り付けられていることを特徴とする請求項１１に記載のピストンハウジングユニット。
13. 前記ガイド／ダンピングユニット（１０）が、ハウジング（２）に一体化されていることを特徴とする請求項１１又は１２に記載のピストンハウジングユニット。
14. 前記ハウジング（２）が、管状に設計され、特に中空円筒形状に設計されていることを特徴とする請求項１１乃至１３のいずれか一項に記載のピストンハウジングユニット。

Images