JP3981561B2 - 内的なレベル調節装置を備えるセルフポンプ式ハイドロニューマチックショックアブソービングストラット - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内的なレベル（高さ）調節装置を備えるセルフポンプ式ハイドロニューマチックショックアブソービングストラット（セルフポンプ式の液体と気体の作用による緩衝脚）、特に動力車（自動車、オートバイなどの原動機つき車両）のためのショックアブソービングストラットにして、以下のような外筒、すなわち作業シリンダ内におけるオイルを充填された高圧作業室であって少なくとも一つの高圧室に配置されていて且つ弾性体として働く気体パッド（Gaspolster）の圧力の作用のもとにある高圧作業室と、ピストン棒側の第二の作業室と、中空のピストン棒によって担持されていて作業シリンダ内ですきまをなくされた状態で軸方向に移動させられ得るピストンとを備える外筒を有しており、ポンプロッドと前記中空のピストン棒によって形成されたポンプシリンダとからなるピストン棒であって、車両の弾性運動によって駆動される且つ前記高圧室と関連した作業室へ低圧室からオイルを送るピストン棒を有している、ショックアブソービングストラットに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
すでに、内的なレベル調節装置を備えるセルフポンプ式ハイドロニューマチックショックアブソービングストラットが知られている（例えばドイツ特許第１９６４８８５９号明細書(DE 196 48 859 C2)）。それらの場合には、ショックアブソービングストラットが車両における枢着のゆえに車輪よりも本質的に小さい行程を進まなければならないのが通例である。このことは、大きな外径を備える短い構造方式に通じる。
【０００３】
さらに、高圧室内にオイルと高圧気体との間の分離手段が設けられておらず、その結果、弾性体積部(Federvolumen)の圧力および温度によって引き起こされるガス注入およびガス抜きが、許容できない弾性力変化が発生することに通じるようなショックアブソービングストラットが知られている（ドイツ特許出願公開第１９６２９５０１号公報(DE 196 29 501 A1)）。
【０００４】
さらに、気塊(Gasmasse)を包み込むための圧力容器が知られており（例えばドイツ特許出願公開第１９８３５２２２号公報(DE 198 35 222 A1)）、それらの場合には、変形可能なオイル体内に閉じ込められた気塊がプレストレスを与えられている。その際、包被体の壁部が少なくとも部分的に気密なシーリング層（防湿層、遮断層、Sperrschicht）から形成されており且つ当該壁部が多層に組み立てられている。
【０００５】
自動車の構造では、車輪行程がショックアブソービングストラットの行程と比べてほぼ１：１に形成されているほうがよいという方向に発展させられる。それは、直径は小さいが、しかしながらふさわしい長さを有するショックアブソービングストラットが設けられることを意味する。直径の狭いショックアブソービングストラットは、車両のトランクルームについて満足できる積み込み幅が望まれるときつねに要求される。
【０００６】
前記ショックアブソービングストラット（例えばドイツ特許第１９６４８８５９号明細書）では、当該器具の長さは随意により長くされ得ず、直径は随意により小さくされ得ない。なぜならば、それは相応に長い構成での高圧気体の分離のためのダイアフラムを必要とするだろうからである。当該弾力のあるダイアフラムはその使用期間の経過において相応の気体拡散(気体浸透、Gasdiffusion)を許すので、長すぎるダイアフラムはこの気体拡散を加速して行うだろう。さらに、当該ショックアブソービングストラットの外筒ではオイルの熱搬出がひきおこされない。なぜならば、外筒と作業シリンダとの間の気体が絶縁作用を生じさせるからである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、ショックアブソービングストラットの相応にかなり大きい長さの場合にかなり小さい外径が作り出され得る、内的なレベル調節装置を備えるセルフポンプ式ハイドロニューマチックショックアブソービングストラットをつくりだすことである。その際、高圧室内に十分な気体体積が収容され得ることだけでなく、オイルの十分な冷却が維持されることも課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明により、高圧室がピストン棒案内部に配置された流れ連通部と連通しており、その際、外筒に配置された充填用孔が、前記ピストン棒案内部が完全には取り付けおわっていない状態で、前記流れ連通部と通じていること、および、前記ピストン棒案内部が前記外筒内に軸方向に押し込まれると前記充填用孔が前記ピストン棒案内部によって閉鎖されることが考慮に入れられる。この場合、外筒内へ、例えば高圧室、ピストン、ピストン棒、ならびにポンプロッドのような必要不可欠な内部部材が前記ピストン棒案内部と一緒にショックアブソービングストラットの前記外筒内へ軸方向に入れられること、および、少なくとも高圧室が充填用孔を介して圧力気体（圧縮ガス）で満たされるとショックアブソービングストラットが機能を果たす能力があること、および、作業シリンダおよび残りの内部部材と一緒にピストン棒案内部がさらに軸方向に押し込まれると前記充填用孔が前記ピストン棒案内部によって閉鎖され、その結果前記外筒の縁曲げによりショックアブソービングストラットが完全に組み立てられた状態にあることが有利である。
【０００９】
オイルの十分な冷却を達成するために、別の特徴的構成では、高圧室として変形可能な包被体（カバー体）が設けられており、当該包被体の壁部が気密なシーリング層（防湿層、遮断層）からなることが考慮に入れられている。この場合、包被体の形での前記高圧室が前記外筒と前記作業シリンダとの間に同心に配置されることが可能であり、オイルがショックアブソービングストラット内にて前記外筒の内壁の領域に到達することが可能であり、それによってそれの熱を前記外筒を介して大気（雰囲気）へ放出できることが有利である。
【００１０】
別の重要な特徴的構成では、前記包被体が接続要素を有し、当該接続要素が前記流れ連通部の開口部に受容されていることが考慮にいれられている。この場合、包被体の形での前記高圧室が差し込み結合の形で前記流れ連通部の開口部に受容され、その際前記包被体の前記接続要素と前記ピストン棒案内部との間の外力拘束（例えば摩擦結合）によるあるいは形状拘束（ポジティブ結合）によるあるいは外力拘束且つ形状拘束による結合が達成されていることが有利である。
【００１１】
別の形態では、前記包被体が接続要素の領域に逆止弁を備えていることが考慮にいれられている。この場合、前記包被体に導入された圧力気体が簡単に再びもれ出ることができないことが有利である。
【００１２】
別の特徴的構成では、前記低圧室が、中間底部あるいは前記ピストン棒案内部が完全には取り付けおわっていない状態で、前記外筒に配置された充填用孔と通じていること、および、前記中間底部あるいは前記ピストン棒案内部が前記外筒内へ軸方向に押し込まれると前記充填用孔が前記中間底部あるいは前記ピストン棒案内部によって閉鎖されることが考慮にいれられている。
【００１３】
完全な密閉は、前記ピストン棒案内部あるいは前記中間底部が前記充填用孔に隣接した領域にシール材（パッキング）を有することによって保証されている。
【００１４】
別の重要な特徴的構成では、前記作業シリンダと前記外筒との間に配置された高圧室がオイルによって取りまかれていることが考慮にいれられている。
【００１５】
構造ユニットとして組み合わされた内部部材の製造技術的に簡単な固定は、前記外筒が中間底部の支持のために半径方向外側から半径方向内側に向かって配置された部分的な押し込み部を備えているとき、あるいは前記外筒が半径方向内側に向かって押し込まれた周囲を取り巻いて延びるビード（へこみ部）を備えており、前記外筒の内部で当該ビードに中間底部が接触状態になるとき保証されている。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の有利な実施例が図面に図式的に示されている。
図１〜８はセルフポンプ式ハイドロニューマチックショックアブソービングストラットのさまざまな実施形態を断面図で示す。
【００１７】
図１には、作業シリンダ２１内にピストン１０が配置されており且つ当該ピストンがピストン棒２と固定されている、内在的なレベル調節装置（高さ調節装置、Niveauregelung）を備えるセルフポンプ式ハイドロニューマチックショックアブソービングストラット（セルフポンプ式の液体と気体の作用による緩衝脚）１が図示されている。ピストン棒２はピストン棒案内部９を通って外筒１９から下へ向かって外へ案内される。中間底部３にはポンプロッド１１が固定されており、その際、ポンプロッド１１がピストン棒２の空所内に沈みこんでおり、これらの部材が一緒になって実際のピストンポンプを形成する。その際、中間底部３が高圧室６を低圧室５から隔離する。その際、高圧側の作業室４には気体パッド(Gaspolster)が高圧室６内に付設されている。一方、低圧室５は気体体積部７と関連している。
【００１８】
高圧室６として包被体(ジャケット体、Huellkoerper)８が設けられており、当該包被体が流れ連通部１８と連通している。
【００１９】
図２には、ピストン棒２がピストン棒案内部９から上へ向かって外へ大気中へ案内されるショックアブソービングストラット１が示されている。ポンプロッド１１はこの場合も同様に中間底部３に固定されている。しかしながら、その際、低圧室の気体体積部７を貫いて低圧室５のオイルに達するために、吸い上げ管１２が必要不可欠である。
【００２０】
図３および図４にはショックアブソービングストラット１の組み立てが二つのステップで示されている。はじめに図３で外筒１９がそれの下側領域について開いた状態で形成されている。一方、上側領域においては押し込み部２２が中間底部３のためのストッパーとして用いられる。図３に示された位置では、シール材１６が充填用孔１３を軸方向にて越えているように、一方、シール材１７がピストン棒案内部９の外部に向かってのすきまをなくすように、内部部材、すなわち中間底部３、作業シリンダ２１、ピストン１０、ピストン棒２、ならびに高圧室６が、軸方向に外筒１９内に入れられている。この位置では、充填用孔１３が流れ連通部１８を経て高圧室６と連通しており、一方、低圧室５が充填用孔１４と連絡している。充填用孔１３および１４を経て低圧室５および高圧室６内へ圧力気体（圧縮ガス）を注入した後、図４が示すように、ピストン棒案内部９がさらに外筒１９の方向において軸方向に移動させられる。その結果、ピストン棒案内部９および中間底部３のシール材１７が充填用孔１３および１４を閉鎖する。引き続いて、外筒１９の外縁部が半径方向内側へ向かってピストン棒案内部９に巻きつけられ、ショックアブソービングストラットが気密に密封される。作業室４から外筒１９の内壁とピストン棒案内部９の外壁の間で高圧室６内へオイルが侵入するのを防止するために、シール材１６が設けられている。
【００２１】
車体が空状態（なにも積載していない状態）でそれの空状態高さを達成するように、排出孔１５が、通例どおり、作業室４と低圧室５との間の行程に依存した圧力平衡のために用いられる。
【００２２】
図５および図６には別の実施形態が図示されている。この実施形態では、図５に示された組み立て状態で、外筒１９において充填用孔１４および１３がそれぞれ低圧室５へないし高圧室６へ開口している。図６には、組み立ての完成した状態が示されている。その際、シール材１６および１６ａが充填用孔１３および１４を閉鎖する。外筒１９は、ピストン棒案内部９に対してはシール材１７を用いて大気に向かって密封されている。そのほかは、図５および図６の原理は図３および図４のすでに述べた形式のものに合致する。
【００２３】
図７および図８には、低圧室５が高圧室６の外側に同心に配置されている実施形態が図示されている。その際、高圧室６は、作業室２１と外筒１９との間に配置されている。その際、図７では、充填用孔１３が低圧室５への連通をつくりだしており、充填用孔１４が高圧室６への連通をつくりだしている。
【００２４】
図８では、組み立ての完成した状態で、充填用孔１３および１４の密閉がシール材１６および１６ａによって保証されている。実際のショックアブソービングストラットの原理は図１に示された実施例に合致する。
【図面の簡単な説明】
【図１】セルフポンプ式ハイドロニューマチックショックアブソービングストラットの一つの実施形態の断面図である。
【図２】セルフポンプ式ハイドロニューマチックショックアブソービングストラットの一つの実施形態の断面図である。
【図３】セルフポンプ式ハイドロニューマチックショックアブソービングストラットの一つの実施形態の組み立て途中の状態での断面図である。
【図４】図３に示す実施形態での組み立てが完成した状態の断面図である。
【図５】セルフポンプ式ハイドロニューマチックショックアブソービングストラットの一つの実施形態の組み立て途中の状態での断面図である。
【図６】図５に示す実施形態での組み立てが完成した状態の断面図である。
【図７】セルフポンプ式ハイドロニューマチックショックアブソービングストラットの一つの実施形態の組み立て途中の状態での断面図である。
【図８】図７に示す実施形態での組み立てが完成した状態の断面図である。
【符号の説明】
１ ショックアブソービングストラット（緩衝脚）
２ ピストン棒
３ 中間底部
４ 作業室
５ 低圧室
６ 高圧室
７ 気体体積部・低圧室
８ 包被体
９ ピストン棒案内部
１０ ピストン
１１ ポンプロッド
１２ 吸い上げ管
１３ 充填用孔
１４ 充填用孔
１５ 排出孔
１６ シール材
１７ シール材
１８ 流れ連通部
１９ 外筒
２０ 接続要素
２１ 作業シリンダ
２２ 押し込み部

Claims (7)

1. 内的なレベル調節装置を備えるセルフポンプ式ハイドロニューマチックショックアブソービングストラット、例えば動力車のためのショックアブソービングストラットにして、少なくとも一つの高圧室に配置されていて且つ弾性手段として働く気体パッドの圧力下にあって、オイル充填されている、作業シリンダ内における高圧作業室と、第二のピストン棒側の作業室と、中空のピストン棒によって担持されていて作業シリンダ内ですきまをなくされた状態で軸方向に移動させられ得るピストンとを備えている外筒を有しており、車両の弾性運動によって駆動され且つ前記高圧室と連通した作業室へ低圧室からオイルを送るピストン棒を有しており、当該ピストン棒がポンプロッドと前記中空のピストン棒によって形成されたポンプシリンダとからなる、ショックアブソービングストラットにおいて、
   前記高圧室（６）がピストン棒案内部（９）に配置された流れ連通部（１８）と連通しており、前記外筒（１９）に配置された充填用孔（１３）が、前記ピストン棒案内部（９）が完全には取り付けられていない状態で、前記流れ連通部（１８）と通じていること、および、前記外筒（１９）内への前記ピストン棒案内部（９）の軸方向の押し込みの後に前記充填用孔（１３）が前記ピストン棒案内部（９）によって閉鎖されること、更に、高圧室（６）として変形可能な閉じた包被体（８）が設けられており、当該包被体の壁部が気密なシーリング層からなり且つ接続要素（２０）を有し、当該接続要素が前記流れ連通部（１８）の開口部に受容されていることを特徴とするショックアブソービングストラット。
2. 前記包被体（８）が接続要素（２０）の領域に逆止弁を備えていることを特徴とする、請求項１に記載のショックアブソービングストラット。
3. 前記低圧室（５）が、中間底部（３）あるいはピストン棒案内部（９）が完全には取り付けられていない状態で、前記外筒（１９）に配置された充填用孔（１３、１４）と通じていること、および、前記外筒（１９）内への前記中間底部（３）あるいは前記ピストン棒案内部（９）の軸方向の押し込みの後に、前記充填用孔（１３、１４）が前記中間底部（３）あるいは前記ピストン棒案内部（９）によって閉鎖されることを特徴とする、請求項１に記載のショックアブソービングストラット。
4. 前記ピストン棒案内部（９）あるいは前記中間底部（３）が前記充填用孔（１３、１４）に隣接した領域にシール材（１６、１７）を有することを特徴とする、請求項１または請求項３に記載のショックアブソービングストラット。
5. 前記作業シリンダと前記外筒（１９）との間に配置された前記高圧室（６）がオイルによってまわりを囲まれていることを特徴とする、請求項１に記載のショックアブソービングストラット。
6. 前記外筒（１９）が、中間底部（３）の支持のために、半径方向外側から半径方向内側に向かって配置された部分的な押し込み部（２２）を備えていることを特徴とする、請求項１に記載のショックアブソービングストラット。
7. 前記外筒（１９）が、半径方向内側に向かって押し込まれている周囲を巡って延在するビードを備えており、当該ビードに前記外筒（１９）の内部にて中間底部（３）が接触状態になることを特徴とする、請求項１に記載のショックアブソービングストラット。

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