JP4108778B2 - 内部レベル調整機能を有する自己ポンピング式流体圧緩衝ストラット - Google Patents
内部レベル調整機能を有する自己ポンピング式流体圧緩衝ストラット Download PDFInfo
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- Vehicle Body Suspensions (AREA)
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、油を充填した作動シリンダを有して特に自動車用の内部レベル調整機能を備えた自己ポンピング式流体圧緩衝ストラットであって、少なくとも１つの高圧室内に位置決めされてばねとして機能する少なくとも１つの気体クッションにより加圧され、前記作動シリンダを中空のピストン棒上に支持されたピストンにより２つの作動室に分割し、ばねの移動により駆動されて低圧室から油を高圧室に接続された作動室内に移送するピストンポンプを備え、該ピストンポンプのポンプシリンダを中空のピストン棒により形成することにより作動室と高圧室との間に減圧及び圧縮制動用の弁を形成した緩衝ストラットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
同様の緩衝ストラットにおいては、例えば独国特許出願第１４３０５３６号公報に記載されているように、ピストン棒に固定されたピストンにより作動シリンダを２つの作動室に分離し、ピストンポンプを形成するようにピストン棒を中空として該ピストン棒の空洞内にポンプ棒を挿入する。作動シリンダの端面には、ポンプ棒を弾性的に保持する中実の基部が設けられる。該基部は、減圧及び圧縮制動用の制動弁を含む。これらの弁については、具体的な構造又は実現の詳細な説明無しに、その概略だけが説明されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、自己ポンピング式流体圧緩衝ストラットの減圧及び圧縮制動のための構造的に単純な弁装置を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この目的は、本発明によれば、作動シリンダ上に位置決めされた弁座と共働する少なくとも１つの弁板を含む弁を備えたことにより達成される。
【０００５】
【発明の実施の形態】
製造上の観点から好適な１実施形態において、前記弁板は、ポンプ棒上に位置決めされた第２の弁座上に、半径方向内側で支持されている。
【０００６】
ポンプ棒を使用していない内部レベル調整のための自己ポンピング式流体圧緩衝ストラットの場合、もう１つの実施形態によれば、弁板が、作動シリンダに接続されかつ跨がっている保持要素上で半径方向外側に弁板を支持している。
【０００７】
上述した構成の場合、弁板と作動室の間にのみ弁座を形成することにより弁座の直径を大きくして逓減特性を達成可能とするか、或いは、第２の径方向内側の弁を設けて減圧制動及び圧縮制動のいずれに対しても最適な制動を可能とすることが有利である。
【０００８】
構造的に単純な制動弁のみならずポンプ棒の構造的に単純な取り付けを達成するために、別の実施形態では、作動室に接続されて作動室に跨がる保持要素により、ポンプシリンダ内に挿入されるポンプ棒を所定の位置に固定している。
【０００９】
凹部を有する保持要素を設けることにより、作動シリンダと高圧室との間に良好な流体接続が実現される。
【００１０】
製造上の観点から容易な弁座の構成は、作動シリンダの端面に弁座を形成することにより可能となる。
【００１１】
制動力を適宜変更するために、別の実施形態では、ブレーシング要素により、弁板を付勢することができる。
【００１２】
流れの方向に応じて異なる大きさの制動力を達成するために、別の実施形態において、弁座及び第２の弁座をそれぞれ単一方向の流れに対して実現する、ことを教示する。これにより、弁板がそれぞれ一方向で開き、反対方向の流体接続を閉じる、という点で有利である。かかる機能は、弁板用の対応する制御装置により達成することができる。
【００１３】
添付図面には、本発明の好適な実施形態の概略が、示されている。
【００１４】
【実施例】
図１に示された自己ポンピング式流体圧緩衝ストラットは、本質的に作動シリンダ３から構成され、該シリンダ３は、ピストン棒１１に固定されたピストン１２により、２つの作動室に分割されている。作動シリンダ３は、低圧室１３と高圧室１４とにより、同軸的に包囲されている。低圧室１３には気体と制動媒体が導入され、高圧室１４では、隔膜１５により制動媒体を気体容積から分離している。作動シリンダ１３の上側作動室と高圧室１４との間には、保持要素７によりポンプ棒５が保持されており、保持要素７は同時に、ばね板２を備えた弁１の位置を固定している。ピストン棒１１は中空であり、その空洞によりポンプ棒５を挿入可能なポンプシリンダ８を画定している。
【００１５】
ピストン棒１１が内側及び外側に移動する結果、制動媒体は、低圧室１３から、ポンプシリンダ８に接続されたポンプ棒５を介して、高圧室１４内に移送される。隔膜１５の反対側の気体クッションは、これにより、負荷に応じて圧縮され、気体ばねとして機能する。車体が特定レベルに達すると、ポンピング過程は、例えば特別な形状のポンプ棒５により、中立化される。車両の減圧及び圧縮段階における制動は、弁１により達成される。
【００１６】
図１に示された隔膜１５は、単一構成隔膜であるが、図２においては、保持要素７が径方向に拡げられ、リング形隔膜１５ａを取り囲んでいる。従って、図２に示した隔膜１５ａは、各端面に、高圧室１４に対して気体室を同時に封止するために使用される締結ビードを備えている。更に、図２に示した緩衝ストラットの機能は、図１に示した緩衝ストラットの作用に比肩し得る。
【００１７】
図３は、弁１の詳細を示す。図３において、作動シリンダ３は保持要素７を支持しており、図４に示したように、保持要素７は、一方側に、作動室から高圧室１４内への流体接続を行うための複数の凹部９を備えている。また、ポンプ棒５を位置決めするために内腔１６が使用される。図３は、また、弁板２が一方では作動シリンダ３の端面と保持要素７との間で、他方ではポンプ棒５と保持要素７との間で、径方向内側に取り囲まれている、ことを示している。これにより、作動シリンダ３の端面は、径方向外側の弁座４を形成し、ポンプ棒５の近傍の径方向内側に第二の弁座６が設けられている。
【００１８】
図５には、圧縮段階の作用が示されている。ここでは、ピストン１２が挿入されると、ばね板２が弁座４を径方向外側に開き、上側作動室から弁座更には凹部９を経て高圧室１４内への流体接続を可能とする。これにより、径方向内側に位置する弁座６は、作動室内の上昇した内部圧力により正確に閉じられる。
【００１９】
他方、減圧段階、即ちピストン１２が延伸している段階では、制動媒体は、図６に示したように高圧室１４から凹部９更には第二の弁座６を経て作動室内に流入する。弁板２に対応する圧力が加わる結果、弁座４は、径方向外側に閉じる。弁板２の厚さ、数、及び付勢力は、制動力のレベル及び特性を決定する上で、決定的に重要である。広範囲に亘る制動媒体による加圧の結果、一層鋭い逓減特性も問題なく得ることができる。圧縮対減圧制動比は、弁板の内径と外径とにより主として決定される。
【００２０】
図７乃至図９は、ポンプ棒を用いることなく緩衝ストラットを実現した、弁１の実施形態を示す。この場合、作動シリンダ３は弁板２と共働して弁座４を形成し、弁板２は保持要素７と共働して径方向内側に第二の弁座６ａを形成する。付勢力は、対応する螺子接続部１７により、弁板２に加えることができる。
【００２１】
図８においては、この付勢力は、ブレーシング要素１０及び該ブレーシング要素１０と保持要素７との間の対応螺子接続部１７により、弁板２に加えることができる。
【００２２】
図９は、図８に示した実施形態と略同様であるが、適当な力Ｐを加えた後、レーザ溶接１８によりブレーシング要素１０を所定の位置に固定可能である、点が異なる。
【００２３】
図１０に示された緩衝ストラットは、作動シリンダ３、ポンプ棒５及び高圧室１４を備えて、車輪を案内するために用いられる緩衝ストラットとして実現されている。このため、保持要素７を径方向外側に延伸して、作動シリンダ３と外側管１９との間の対応する支持力を吸収し得るようにしている。
【００２４】
【発明の効果】
本発明による内部レベル調整機能を有する自己ポンピング式流体圧緩衝ストラットは、上記した如き構成を有しているので、減圧及び圧縮制動のための構造的に単純な弁装置として提供され、組み立ておよび製造が容易であると言った効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】緩衝ストラットの断面図。
【図２】緩衝ストラットの断面図。
【図３】弁の詳細図。
【図４】弁の詳細図。
【図５】図３の弁の減圧方向における作用を示した図。
【図６】図３の弁の圧縮方向における作用を示した図。
【図７】ポンプ棒を使用しない緩衝ストラットに用いた場合の、弁の別の実施形態を示した図。
【図８】ポンプ棒を使用しない緩衝ストラットに用いた場合の、弁の別の実施形態を示した図。
【図９】ポンプ棒を使用しない緩衝ストラットに用いた場合の、弁の別の実施形態を示した図。
【図１０】車輪制御ストラット用の緩衝ストラットの補強実施形態の断面図。
【符号の説明】
１ 弁
２ 弁板
３ 作動シリンダ
４ 弁座
５ ポンプ棒
６ 第二の弁座
７ 保持要素
８ ポンプシリンダ
９ 凹部
１０ ブレーシング要素
１１ ピストン棒
１２ ピストン
１３ 低圧室
１５ 隔膜
１６ 内腔
１７ 螺子接続部
１８ レーザ溶接部
１９ 外側管
【発明が属する技術分野】
本発明は、油を充填した作動シリンダを有して特に自動車用の内部レベル調整機能を備えた自己ポンピング式流体圧緩衝ストラットであって、少なくとも１つの高圧室内に位置決めされてばねとして機能する少なくとも１つの気体クッションにより加圧され、前記作動シリンダを中空のピストン棒上に支持されたピストンにより２つの作動室に分割し、ばねの移動により駆動されて低圧室から油を高圧室に接続された作動室内に移送するピストンポンプを備え、該ピストンポンプのポンプシリンダを中空のピストン棒により形成することにより作動室と高圧室との間に減圧及び圧縮制動用の弁を形成した緩衝ストラットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
同様の緩衝ストラットにおいては、例えば独国特許出願第１４３０５３６号公報に記載されているように、ピストン棒に固定されたピストンにより作動シリンダを２つの作動室に分離し、ピストンポンプを形成するようにピストン棒を中空として該ピストン棒の空洞内にポンプ棒を挿入する。作動シリンダの端面には、ポンプ棒を弾性的に保持する中実の基部が設けられる。該基部は、減圧及び圧縮制動用の制動弁を含む。これらの弁については、具体的な構造又は実現の詳細な説明無しに、その概略だけが説明されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、自己ポンピング式流体圧緩衝ストラットの減圧及び圧縮制動のための構造的に単純な弁装置を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この目的は、本発明によれば、作動シリンダ上に位置決めされた弁座と共働する少なくとも１つの弁板を含む弁を備えたことにより達成される。
【０００５】
【発明の実施の形態】
製造上の観点から好適な１実施形態において、前記弁板は、ポンプ棒上に位置決めされた第２の弁座上に、半径方向内側で支持されている。
【０００６】
ポンプ棒を使用していない内部レベル調整のための自己ポンピング式流体圧緩衝ストラットの場合、もう１つの実施形態によれば、弁板が、作動シリンダに接続されかつ跨がっている保持要素上で半径方向外側に弁板を支持している。
【０００７】
上述した構成の場合、弁板と作動室の間にのみ弁座を形成することにより弁座の直径を大きくして逓減特性を達成可能とするか、或いは、第２の径方向内側の弁を設けて減圧制動及び圧縮制動のいずれに対しても最適な制動を可能とすることが有利である。
【０００８】
構造的に単純な制動弁のみならずポンプ棒の構造的に単純な取り付けを達成するために、別の実施形態では、作動室に接続されて作動室に跨がる保持要素により、ポンプシリンダ内に挿入されるポンプ棒を所定の位置に固定している。
【０００９】
凹部を有する保持要素を設けることにより、作動シリンダと高圧室との間に良好な流体接続が実現される。
【００１０】
製造上の観点から容易な弁座の構成は、作動シリンダの端面に弁座を形成することにより可能となる。
【００１１】
制動力を適宜変更するために、別の実施形態では、ブレーシング要素により、弁板を付勢することができる。
【００１２】
流れの方向に応じて異なる大きさの制動力を達成するために、別の実施形態において、弁座及び第２の弁座をそれぞれ単一方向の流れに対して実現する、ことを教示する。これにより、弁板がそれぞれ一方向で開き、反対方向の流体接続を閉じる、という点で有利である。かかる機能は、弁板用の対応する制御装置により達成することができる。
【００１３】
添付図面には、本発明の好適な実施形態の概略が、示されている。
【００１４】
【実施例】
図１に示された自己ポンピング式流体圧緩衝ストラットは、本質的に作動シリンダ３から構成され、該シリンダ３は、ピストン棒１１に固定されたピストン１２により、２つの作動室に分割されている。作動シリンダ３は、低圧室１３と高圧室１４とにより、同軸的に包囲されている。低圧室１３には気体と制動媒体が導入され、高圧室１４では、隔膜１５により制動媒体を気体容積から分離している。作動シリンダ１３の上側作動室と高圧室１４との間には、保持要素７によりポンプ棒５が保持されており、保持要素７は同時に、ばね板２を備えた弁１の位置を固定している。ピストン棒１１は中空であり、その空洞によりポンプ棒５を挿入可能なポンプシリンダ８を画定している。
【００１５】
ピストン棒１１が内側及び外側に移動する結果、制動媒体は、低圧室１３から、ポンプシリンダ８に接続されたポンプ棒５を介して、高圧室１４内に移送される。隔膜１５の反対側の気体クッションは、これにより、負荷に応じて圧縮され、気体ばねとして機能する。車体が特定レベルに達すると、ポンピング過程は、例えば特別な形状のポンプ棒５により、中立化される。車両の減圧及び圧縮段階における制動は、弁１により達成される。
【００１６】
図１に示された隔膜１５は、単一構成隔膜であるが、図２においては、保持要素７が径方向に拡げられ、リング形隔膜１５ａを取り囲んでいる。従って、図２に示した隔膜１５ａは、各端面に、高圧室１４に対して気体室を同時に封止するために使用される締結ビードを備えている。更に、図２に示した緩衝ストラットの機能は、図１に示した緩衝ストラットの作用に比肩し得る。
【００１７】
図３は、弁１の詳細を示す。図３において、作動シリンダ３は保持要素７を支持しており、図４に示したように、保持要素７は、一方側に、作動室から高圧室１４内への流体接続を行うための複数の凹部９を備えている。また、ポンプ棒５を位置決めするために内腔１６が使用される。図３は、また、弁板２が一方では作動シリンダ３の端面と保持要素７との間で、他方ではポンプ棒５と保持要素７との間で、径方向内側に取り囲まれている、ことを示している。これにより、作動シリンダ３の端面は、径方向外側の弁座４を形成し、ポンプ棒５の近傍の径方向内側に第二の弁座６が設けられている。
【００１８】
図５には、圧縮段階の作用が示されている。ここでは、ピストン１２が挿入されると、ばね板２が弁座４を径方向外側に開き、上側作動室から弁座更には凹部９を経て高圧室１４内への流体接続を可能とする。これにより、径方向内側に位置する弁座６は、作動室内の上昇した内部圧力により正確に閉じられる。
【００１９】
他方、減圧段階、即ちピストン１２が延伸している段階では、制動媒体は、図６に示したように高圧室１４から凹部９更には第二の弁座６を経て作動室内に流入する。弁板２に対応する圧力が加わる結果、弁座４は、径方向外側に閉じる。弁板２の厚さ、数、及び付勢力は、制動力のレベル及び特性を決定する上で、決定的に重要である。広範囲に亘る制動媒体による加圧の結果、一層鋭い逓減特性も問題なく得ることができる。圧縮対減圧制動比は、弁板の内径と外径とにより主として決定される。
【００２０】
図７乃至図９は、ポンプ棒を用いることなく緩衝ストラットを実現した、弁１の実施形態を示す。この場合、作動シリンダ３は弁板２と共働して弁座４を形成し、弁板２は保持要素７と共働して径方向内側に第二の弁座６ａを形成する。付勢力は、対応する螺子接続部１７により、弁板２に加えることができる。
【００２１】
図８においては、この付勢力は、ブレーシング要素１０及び該ブレーシング要素１０と保持要素７との間の対応螺子接続部１７により、弁板２に加えることができる。
【００２２】
図９は、図８に示した実施形態と略同様であるが、適当な力Ｐを加えた後、レーザ溶接１８によりブレーシング要素１０を所定の位置に固定可能である、点が異なる。
【００２３】
図１０に示された緩衝ストラットは、作動シリンダ３、ポンプ棒５及び高圧室１４を備えて、車輪を案内するために用いられる緩衝ストラットとして実現されている。このため、保持要素７を径方向外側に延伸して、作動シリンダ３と外側管１９との間の対応する支持力を吸収し得るようにしている。
【００２４】
【発明の効果】
本発明による内部レベル調整機能を有する自己ポンピング式流体圧緩衝ストラットは、上記した如き構成を有しているので、減圧及び圧縮制動のための構造的に単純な弁装置として提供され、組み立ておよび製造が容易であると言った効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】緩衝ストラットの断面図。
【図２】緩衝ストラットの断面図。
【図３】弁の詳細図。
【図４】弁の詳細図。
【図５】図３の弁の減圧方向における作用を示した図。
【図６】図３の弁の圧縮方向における作用を示した図。
【図７】ポンプ棒を使用しない緩衝ストラットに用いた場合の、弁の別の実施形態を示した図。
【図８】ポンプ棒を使用しない緩衝ストラットに用いた場合の、弁の別の実施形態を示した図。
【図９】ポンプ棒を使用しない緩衝ストラットに用いた場合の、弁の別の実施形態を示した図。
【図１０】車輪制御ストラット用の緩衝ストラットの補強実施形態の断面図。
【符号の説明】
１ 弁
２ 弁板
３ 作動シリンダ
４ 弁座
５ ポンプ棒
６ 第二の弁座
７ 保持要素
８ ポンプシリンダ
９ 凹部
１０ ブレーシング要素
１１ ピストン棒
１２ ピストン
１３ 低圧室
１５ 隔膜
１６ 内腔
１７ 螺子接続部
１８ レーザ溶接部
１９ 外側管
Claims (5)
- 油を充填した作動シリンダを有して自動車用の内部レベル調整機能を備えた自己ポンピング式流体圧緩衝ストラットであって、
少なくとも１つの高圧室内に位置決めされてばねとして機能する少なくとも１つの気体クッションにより加圧され、前記作動シリンダを中空のピストン棒上に支持されたピストンにより２つの作動室に分割し、前記ピストン棒の移動により低圧室から油を高圧室に接続された作動室内に移送するピストンポンプを備え、該ピストンポンプのポンプシリンダを前記中空のピストン棒により形成することにより前記作動室と前記高圧室との間に減圧及び圧縮制動用の弁を形成した、緩衝ストラットにおいて、
前記作動シリンダ（３）の一方端における開口部上に位置決めされた弁座（４）と共働する少なくとも１つの弁板（２）を有する弁（１）を備え、
前記弁板（２）が前記作動シリンダ（３）の前記一方端における前記開口部を閉蓋している保持要素（７）に半径方向外側で支持されており、
前記ポンプシリンダ（８）内に挿入されるポンプ棒（５）が前記作動シリンダ（３）の前記一方端における前記開口部を閉蓋している前記保持要素（７）により所定の位置に固定され、
前記保持要素（７）に貫通部（９）が形成されていることを特徴とする緩衝ストラット。 - 前記弁板（２）が、前記ポンプ棒（５）上に位置決めされた第２の弁座（６）上に半径方向内側で支持されていることを特徴とする請求項１記載の緩衝ストラット。
- 前記弁座（４）が、前記作動シリンダ（３）の前記開口部における前記一方端面上に形成されていることを特徴とする請求項１記載の緩衝ストラット。
- 前記弁板（２）が、ブレーシング要素（１０）により付勢されることを特徴とする請求項１記載の緩衝ストラット。
- 前記弁座（４）及び前記第２の弁座（６、６ａ）が、それぞれ、単一方向の流れに対して作用することを特徴とする請求項１又は２記載の緩衝ストラット。
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| DE19635879C2 (de) * | 1996-09-04 | 2000-05-31 | Mannesmann Sachs Ag | Selbstpumpendes hydropneumatisches Federbein mit innerer Niveauregulierung |
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