JP4950388B2 - ショックアブソーバ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ケーシングを備えたショックアブソーバであって、ケーシング内でピストンが軸方向で摺動可能に支承されていてピストンロッドに接続されており、該ピストンロッドが、ケーシングの一方の端面側からシールされて外方に導出されて、ピストンに向いた側の端部でストッパ部材を備えており、該ストッパ部材に、制動しようとする荷重が突き当たり、それによってピストンが摺動して液圧液体が絞り作用を受けて押しやられ、この際にピストンの最大行程が支持部材によって制限されて、該支持部材にストッパ部材が突き当たるようになっており、支持部材がケーシングの堅固な部分によって形成されている形式のものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
このような形式の公知のショックアブソーバにおいては、支持部材がケーシングの一方の端面側から突き出る調節リングによって形成されていて、この調節リングを回転させることによって、ショックアブソーバの減衰定数が変えられるようになっている。このために調節リングは調節スリーブにトルクを伝達するように結合されていて、調節スリーブ内にいわゆる圧力スリーブが配置されていて、この圧力スリーブの内室内でピストンが軸方向に移動せしめられるようになっている。圧力スリーブは絞り孔を備えていて、この絞り孔の有効横断面は、調節スリーブを回転させることによって、つまりケーシングの端面側に設けられた調節リングを回転させることによって変えられるようになっている。
【０００３】
この公知のショックアブソーバの欠点は、最大許容ピストン行程の終了後に非常に大きい荷重が加えられた時に、非常に大きい力が支持部材内つまり調節リング内に導入されるという点にある。これによって調節リングは、この調節リング若しくはショックアブソーバケーシング内の伝動部分に塑性変化が生じる程度に特に強く負荷されるので、ショックアブソーバの調節可能性に不都合な影響が及ぼされるか又は調節自体が不可能となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、冒頭に述べた形式のショックアブソーバを改良して、端面側に配置された調節リングが、最大許容ピストン行程を越える荷重が加えられることによって、この荷重で負荷されたストッパ部材によって損傷を被ることがないようにすることである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決した本発明によれば、ストッパ部材が鉢状のストッパキャップであって、該ストッパキャップがストッパ位置で、ケーシングの端面側で突き出る調節リングを受容し、該調節リングによってショックアブソーバの減衰定数が調節可能となっている。
【０００６】
【発明の効果】
これによって本発明のショックアブソーバにおいては、大きい荷重が加えられた時に、ストッパ部材からケーシング内に直接力が導入されるので、特に回転運動する調節リングが損傷を受けることはない。ストッパ部材がケーシングに堅固に当接することによって、構成部材が損傷を受けることなしに又は機能妨害が生じることなしに、特に大きい力を伝達することができる。
【０００７】
本発明のショックアブソーバの実施態様によれば、ストッパ部材が鉢状のストッパキャップであって、該ストッパキャップは外側の管状の端面で、ケーシングの対応する環状の端面に当接するようになっている。これによって、大面積で力を導入することができ、面圧は相応に小さく維持することができる。
【０００８】
有利には、ストッパキャップの外径は、ストッパキャップ側に向いた端部リングの領域におけるケーシングの外径に相当する。
【０００９】
本発明の実施態様によれば、ストッパキャップの内径が、貯蔵室の領域におけるケーシングの内径に相当する。この場合、貯蔵室は、ピストンの後ろ側で環状室内に存在し、この環状室は、ケーシングの内周面とガイドスリーブの外周面との間に位置している。ガイドスリーブは中央孔内でピストンロッドを気密にガイドしていて、外側では外周面でケーシングの内周面に気密に支えられており、これによって同時に貯蔵室を端面側でショックアブソーバの外側に向かって制限している。
【００１０】
本発明によればさらに、ストッパキャップはストッパ位置において、一方の端面側でケーシングから突き出る調節リングを受容し、この調節リングによってショックアブソーバの減衰定数を調節できるようになっている。端面側に突き出る調節リングが、ショックアブソーバの軸方向で最も遠くに延在する構成部分であるにも拘わらず、この調節リングは、ストッパキャップがケーシングの支持面に当接する際に力の作用にさらされることはない。最も簡単な端面側の調節可能性の利点は、この実施例においても完全に維持される。
【００１１】
本発明によるショックアブソーバの別の実施態様によれば、ストッパキャップが端面側でピストンロッドにねじ固定されていて、戻しばねの一方側を支えており、該戻しばねの他方側がケーシングの端面側に当接していて、ピストンロッドをストッパ位置から減衰位置に戻すようになっている。
【００１２】
ストッパキャップは、そのストッパ位置で圧縮された戻しばねを受容する。この場合、有利な形式で、螺旋状の戻しばねの外径は調節リングの内径よりも小さい。
【００１３】
本発明によればさらに、調節リングが軸受スリーブに相対回動不能に結合されていて、該軸受スリーブを介して、圧力管内に存在する少なくとも１つの絞り開口の有効絞り横断面が調節可能となっている。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図示の実施例を用いて具体的に説明する。
【００１５】
図１〜図４に示したショックアブソーバ１は管状のケーシング２を有しており、該ケーシング２の外周面３は全体的に、ショックアブソーバ１を保持構成部に固定するための雄ねじ山を備えている。ケーシング２内には、該ケーシング２の長手方向軸線４に対して同心的に、両端面が開放するスリーブ状の圧力管５が配置されている。この圧力管５は図示の実施例に対して選択的に一方の端面側が閉鎖されていてもよい。この場合には閉鎖された端面側は同時にケーシング２の端面側を形成する。
【００１６】
ケーシング２の内周面６には螺旋状の溝７が設けられており、この溝７は軸方向でケーシング２の区分８に亘って延びていて、方形若しくはやや台形の横断面形状を有している。ケーシング２の内径は、それぞれ２つの溝条間に存在するウエブ９の領域が、つまり溝７を形成する前のケーシングの内径が圧力管５の外径に相当する。この場合、２つの構成部材つまりケーシング２と圧力管５との間に非常に狭い遊び嵌合（Ｓｐｉｅｌｐａｓｓｕｎｇ）が形成され、この狭い遊び嵌合は、液圧液体がケーシングの内周面６と圧力管５との間のギャップを通って漏れ出ることをほぼ完全に阻止する。
【００１７】
圧力管５内には、この圧力管５内に気密に嵌め込まれたピストン１０が軸方向で摺動可能に支承されており、該ピストン１０は、ピストン受容部１１を介してピストンロッド１２に接続されており、ピストンロッド１２は、ケーシング２の端面側からシールされて突き出している。ピストン１０とは反対側のピストンロッド１２の端部には、ストッパキャップ１３が設けられており、このストッパキャップ１３は、ピストン１０の最大縮み行程を制限するためのものである。これによって、ショックアブソーバに過大な負荷がかかってピストンの最大行程に亘って十分な減衰作用が得られない時に、ピストンロッド１２が押しつぶされることが避けられるようになっている。ストッパキャップ１３と、このストッパキャップ１３側に向いたケーシング２の端面側との間には、ピストンロッド１２の周囲を取り囲んで配置され、ピストンロッド１２によって支えられた戻しばね１４が配置されており、この戻しばね１４は、ショックアブソーバ１にかかる負荷が再び無くなった後で、ピストンロッド１２を自動的にケーシング２から退出させるように作用する。
【００１８】
以下にストッパキャップ１３の機能について説明する。
【００１９】
ピストン１０と、ケーシング２を端面側で閉じる底部部分Ｂとの間には圧力室１５が配置されている。ピストン１０の反対側には、ピストンロッド１２を取り囲む管状の受容室１６が設けられており、この受容室１６にはストッパキャップ１に向かう方向で同様に環状の貯蔵室１７が続いている。貯蔵室１７はケーシング２の端面側で外部に対してシールされており、また貯蔵室１と受容室１６とは連通している。貯蔵室１７は、発泡材状のプラスチック材料で満たされており、このプラスチック材料の閉じられた孔は圧縮可能である。
【００２０】
圧力管５は、互いに等間隔で配置された絞り開口１８を備えており、これらの絞り開口１８は圧力管５の壁部を貫通している。しかも圧力管５はその外周壁１９で、互いに１８０゜ずらして配置され、圧力管５の全軸方向長さに亘って延在する２つの扁平部を有しており、この扁平部によって、液圧液体はできるだけ絞られずに軸方向で戻し案内される。一方の端面側２１では、圧力管５が、同様に互いに１８０゜ずらして配置された２つの連行ピン２２を備えており、これらの連行ピン２２は、前記扁平部に関連してそれぞれ約９０゜ずらして配置されている。この連行ピンは、ケーシング２内で回転可能に支承された軸受スリーブ２５内に形状接続式に係合する。
【００２１】
圧力管５の反対側の端面側２３では、この端面側２３に底部Ｂがねじ込まれて相対回動不能に固定されており、これによって、ケーシング２の、この端面側２３において、例えば外方に向かって開放する六角孔又はスリットを介してショックアブソーバを外部から調節することができる。
【００２２】
軸受スリーブ２５は、中央孔の周面でピストンロッド１２をガイドする。軸受スリーブ２５は外周面２７で、所属の区分においてケーシング２の内周面に支えられている。軸受スリーブ２５の調節フランジ２８は、軸方向でショックアブソーバ１のケーシング２から突き出して延びていて、相対回動不能に調節リング２９を備えている。調節リング２９を回動させると、軸受スリーブ２５が一緒に回動せしめられ、連行ピン２２を介して圧力管５がケーシング２の内周面に対して相対的に回動せしめられる。ケーシング２の内周壁に対して、軸受スリーブ２５がシールリング３０を用いてシールされ、またピストンロッド１２の外周壁に対してシールリップ３１を用いてシールされている。
【００２３】
ピストン１０は、ストッパキャップ１３が荷重によって負荷されることによって、図１及び図２に示した退出走行した位置若しくは伸張位置（減衰位置）からケーシング２内にさらに侵入すると、圧力室１５は縮小し、それによって液圧液体は圧力管５の絞り開口１８を通って流出する。この場合、液圧液体は螺旋状の溝７内に流入するが、扁平部の領域において圧力管５とケーシング２との間で軸方向でピストン１０の後側の受容室１６並びに貯蔵室１７内に達する。この際に、侵入したピストンロッド１２の容積に基づいて、貯蔵室１７内の発泡材料の容積は相応に圧縮される。
【００２４】
ストッパキャップ１３は、厚い壁状の底部３３とフランジ部３４とから成っていて、それによって鉢状の構成を有しており、この場合、開口横断面はショックアブソーバ１のケーシング２側に向いている。底部３３は段付けされた中央の孔を備えており、この中央の孔内に六角孔付きねじ３５が挿入されていて、この六角孔付きねじ３５は、ストッパキャップ１３をピストンロッド１２の端面側に堅固に結合する。戻しばね１４は環状面３６で、ストッパキャップ１３の底部３３に支えられている。
【００２５】
フランジ部３４の内径は、調節リング２９の外径よりもやや大きく、貯蔵室１７の領域におけるケーシング２の内径にほぼ相当する。ストッパキャップ１３のフランジ部３４の外径は、ケーシング２の端部リング３７の外径に相当する。この端部リング３７にはねじ山は形成されていない。
【００２６】
ストッパキャップ１３にかかる荷重の質量若しくは速度が、ショックアブソーバの最大エネルギー受容能力を超えると、ストッパキャップ１３のフランジ部分３４が調節リング２９を越えてスライドする。ピストン１０の最大行程は、ストッパキャップ１３の端面３８が、ケーシング２の端部リング３７の対応する環状の端面３９に突き当たる瞬間に制限される。調節リング２９及び軸受スリーブ２５内への力の導入はもはや行われない。
【００２７】
荷重がストッパキャップ１３若しくはピストン１０にもはや作用しなくなると直ちに、ピストンロッド１２は戻しばね１４のばね力に基づいてケーシング２から再び退出走行せしめられる。この場合、迅速な退出走行運動（伸張運動）が良好に行われるようにするために、液圧オイルが逆方向の経路で、前記減衰過程におけるように流れ戻る。つまり特に絞り開口１８を通って流出する。またピストン１０内には逆止弁３２が配置されており、この逆止弁３２は、ピストン１０が退出走行する際に、受容室１６及び貯蔵室１７から液圧液体が絞られずに圧力室１５内に戻り流れることを可能にする。ピストン１０が侵入走行する際にシールされる逆止弁３２の弁体は、図示されていない。
【００２８】
減衰特性の調節は、ショックアブソーバ１において、ケーシング２に設けられた螺旋状の溝７に対して圧力管５を相対的に回転させることによって行われる。螺旋形状に基づいて、絞り開口１８（この絞り開口１８の中央軸線の互いに間隔は溝７のピッチに相当する）は、程度の差はあるが溝７の開口横断面と連通する。作用する荷重の速度が低い場合の最適な減衰効果は、絞り開口１８が隣接し合う溝条間のウエブの領域にある場合に得られる。この場合、非常に低い速度でも十分な減衰が得られるようにするために、絞り開口１８の直径はケーシングウエブの幅よりもやや小さい。これに対して荷重の速度が高い場合には、液圧液体の十分に迅速な流出が保証されるようにするために、絞り開口１８を溝７の開口横断面の領域内に程度の差はあるが完全に配置する必要がある。
【００２９】
ショックアブソーバ１の調節は、軸受スリーブ２５に相対回動不能に結合された調節リング２９を介して軸受スリーブ２５を回転させることによっても、また底部Ｂを回転させることによっても行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ピストンロッドが退出走行した状態（伸張状態）におけるショックアブソーバの一部破断した斜視図である。
【図２】図１に示したショックアブソーバの一部破断した側面図である。
【図３】ピストンロッドが完全に侵入走行した状態（収縮状態）におけるショックアブソーバの一部破断した斜視図である。
【図４】図２に示したショックアブソーバの一部破断した側面図である。
【符号の説明】
１ ショックアブソーバ、 ２ ケーシング、 ３ 外周面、 ４ 長手方向軸線、 ５ 圧力管、 ６ 内周面、 ７ 螺旋状の溝、 ８ 区分、 ９ ウエブ、 １０ ピストン、 １１ ピストン受容部、 １２ ピストンロッド、１３ ストッパキャップ、 １４ 戻しばね、 １５ 圧力室、 １６ 受容室、 １７ 貯蔵室、 １８ 絞り開口、 １９ 外周壁、 ２１ 端面側、 ２２ 連行ピン、 ２３ 端面側、 ２５ 軸受スリーブ、 ２６ 周面、 ２８ 調節フランジ、 ２９ 調節リング、 ３１ シールリップ、 ３２ 逆止弁、 ３３ 底部、 ３４ フランジ部分、 ３５ 六角孔付きねじ、 ３６ 環状面、 ３７ 端部リング、 ３８ 端面

Claims (6)

1. ケーシング（２）を備えたショックアブソーバ（１）であって、ケーシング（２）内でピストン（１０）が軸方向で摺動可能に支承されていてピストンロッド（１２）に接続されており、該ピストンロッド（１２）が、ケーシング（２）の一方の端面側からシールされて外方に導出されて、ピストン（１０）に向いた側の端部でストッパ部材を備えており、該ストッパ部材に、制動しようとする荷重が突き当たり、それによってピストン（１０）が摺動して液圧液体が絞り作用を受けて押しやられ、この際にピストン（１０）の最大行程が支持部材によって制限されて、該支持部材にストッパ部材が突き当たるようになっており、支持部材がケーシング（２）の堅固な部分によって形成されている形式のものにおいて、
   ストッパ部材が鉢状のストッパキャップ（１３）であって、該ストッパキャップ（１３）がストッパ位置で、ケーシング（２）の端面側で突き出る調節リング（２９）を受容しており、該調節リング（２９）によってショックアブソーバ（１）の減衰定数が調節可能であることを特徴とする、ショックアブソーバ。
2. ストッパキャップ（１３）の外側の環状の端面（３８）が、ケーシング（２）の対応する環状の端面（３９）に当接する、請求項１記載のショックアブソーバ。
3. ストッパキャップ（１３）の外径が、ストッパキャップ側に向いた端部リング（３７）の領域におけるケーシング（２）の外径に相当する、請求項２記載のショックアブソーバ。
4. ストッパキャップ（１３）の内径が、貯蔵室（１７）の領域におけるケーシング（２）の内径に相当する、請求項２又は３記載のショックアブソーバ。
5. ストッパキャップ（１３）が端面側でピストンロッド（１２）にねじ固定されていて、戻しばね（１４）の一方側を支えており、該戻しばね（１４）の他方側がケーシング（２）の端面側に当接していて、ピストンロッド（１２）をストッパ位置から減衰位置に戻すようになっている、請求項１から４までのいずれか１項記載のショックアブソーバ。
6. 調節リング（２９）が軸受スリーブ（２５）に相対回動不能に結合されていて、該軸受スリーブ（２５）を介して、圧力管（５）内に存在する少なくとも１つの絞り開口（１８）の有効絞り横断面が調節可能である、請求項４又は５記載のショックアブソーバ。

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