JPH0427413B2 - - Google Patents

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JPH0427413B2
JPH0427413B2 JP60094532A JP9453285A JPH0427413B2 JP H0427413 B2 JPH0427413 B2 JP H0427413B2 JP 60094532 A JP60094532 A JP 60094532A JP 9453285 A JP9453285 A JP 9453285A JP H0427413 B2 JPH0427413 B2 JP H0427413B2
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    • B60G2204/416—Ball or spherical joints

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、自動車等において使用される空圧式
ばね・緩衝器ユニツトに関する。
従来の技術 従来の空圧式ばね・緩衝器ユニツトとして、 第１の接続部が設けられ、かつ蓋と底により閉
鎖されたシリンダ状ケーシングを備え、 このケーシングの中で移動できるように案内さ
れたピストンを備え、このピストンにより、ケー
シング内をばねの縮み時に大きくなる第１の緩衝
室とばね縮み時に小さくなる第２の緩衝室とに区
画し、 ピストンの中に配置されて二方向に空気を通過
させ得る絞り機構を備え、 ピストンに固定されるとともに、ケーシングの
底とばね室とを通つて案内されるピストン棒を備
え、このピストン棒の末端に第２の接続部が配置
されており、 ケーシングとピストン棒の先端側との間に配置
されたばねベローズを備え、これがばね縮み時に
小さくなるばね室を密封する構成とされたものが
ある。
この種の空圧式ばね・緩衝器ユニツトは、ライ
ン・ウエストフアーレン州、アーヘン工科大学
の、自動車およびピストン機関研究所における本
発明者の学位論文により公知である。
このばね・緩衝器ユニツトは、専ら空気でクツ
シヨンと緩衝を行う。その中心レベルは空気の供
給と排出により一定に保たれる。この場合、その
ばね特性と緩衝特性は自動的にその時々の荷重に
適応するため、このばね・緩衝器ユニツトは荷重
の変化する車両に適しており、積荷追加に関係な
いクツシヨンの快適さを保証する。このばね・緩
衝器ユニツトは振動数を選択可能な緩衝特性を有
しており、限界以上の励起時に大きな緩衝力を作
ることなしに、共振現象の著しい緩衝が可能とな
つている。
発明の目的 本発明の目的は、上記空圧式ばね・緩衝器ユニ
ツトをさらに改良し、簡単な構成でかつ軽量のわ
ずかな部品にて構成することができる、良好な絞
り機構を得ることを目的とする。
発明の構成 上記目的を達成するため本発明は、絞り機構
を、ほぼ平担でピストン軸と同心に配置された少
なくとも二枚のリングデイスクによつて形成され
ていること、それらのリングデイスクが、そのう
ちの一枚のリングデイスクの外縁に接する外部の
座と、他の一枚のリングデイスクの内縁に接する
内部の座との間に圧嵌されていること、および、
これらリングデイスク間に粘弾性またはゴム弾性
材料からなる振動減衰用の層が配置されているこ
とを特徴としたものである。
作 用 このようなものにおいては、リングデイスク
は、ばね・緩衝器ユニツトのばね縮み時に外部の
座から浮き上がり、このため圧縮されている第２
の緩衝室から、空気が、リングデイスクの外縁を
経て、拡張する第１の緩衝室の中へ流れるように
配置するのが適切である。またばね・緩衝器ユニ
ツトのばね伸び時に、リングデイスクは内部の座
から浮き上がり、このため空気は内縁を経て第１
の緩衝室から第２の緩衝室へと流れる。リングデ
イスク鋼板からなり、たとえば50mmの外径で約
0.3mm厚であるのが好ましい。
リングデイスクが緩衝作用の際に聞こえるほど
の振動を生じたり、笛のような音を生じたりしな
いように、外部と内部の座の間に少なくとも２枚
のリングデイスクを入れ、その間に粘弾性または
ゴム弾性の材料を配置するのが本発明による絞り
機能の最も重要な特徴である。両リングデイスク
は、互いに加硫して重ねるかまたは互いに接着す
ることができる。しかし特に有利なのは両リング
デイスクの間に薄いグリース層、特に鉱物性の耐
久性グリースを配することである。これは、圧縮
応力を有して重なつているリングデイスクが、緩
衝作用の際に聞こえるような振動に陥るのを持続
的に防止する。この種の耐久性グリースは、たと
えばボールベアリングの連続潤滑用に公知であ
り、また市販されている。
本発明による絞り機構の構成の利点は、幾枚か
の多少とも厚いリングデイスクをピストンの中に
入れることにより、ばね・緩衝器ユニツトの緩衝
特性およびばね特性を簡単で安価な手段により変
更できることである。リングデイスクの圧縮応力
は、両座どうしの相互の空間的配置により決定す
ることができる。内部の座と外部の座は、製造技
術上簡単な方法で一つの面上に配置することがで
き、従つて圧嵌されたリングデイスクの圧縮応力
は、これらのリングデイスクの厚さと、場合によ
つてはこれを皿ばね状の構成とすることで決定さ
れる。
ピストンは二つの打出しおよび打抜きした鋼板
部材から構成でき、これらは外部の座の高さにあ
る面で重なつて、互いに結合、特に溶接すること
ができる。このように形成されたピストンは半径
方向の一対のフランジを備え、その間に一体物の
ピストンリングが弾性保持されている。両緩衝室
を互いに密閉するこのピストンリングは、従つて
シリンダ状ケーシング壁によつてのみ案内され、
心合わせされる。ピストンのこの構成は、ピスト
ンもピストン内の絞り機構も、簡単な構成で高負
荷に対応できる軽量の部品から構成されていると
いう利点がある。ピストンの中には管状のボスが
あり、その中にピストン棒が入れられ固定されて
いる。このボスの内部末端はリングデイスクまた
はリングデイスクパケツトのための内部の座を形
成している。
実施例 以下の記述においては、本発明による空圧式ば
ね・緩衝器ユニツトの一実施例を図面を基にして
より詳細に説明する。第１図から明らかとなるガ
スばね・緩衝器ユニツトはばね室１と二つの緩衝
室２，３を備えている。ばね縮み時には、ばね室
１と第２の緩衝室３の体積が減少し、一方第１の
緩衝室２の体積はばね縮み時に拡大し、ばね伸び
時に縮小する。ばね室１はばねベローズ１４の内
部に収容されており、一方緩衝室２，３はシリン
ダケーシング５の中に収容され、ケーシング５の
中を移動できるピストン８により互いに分けられ
ている。ケーシング５は底７により密閉されてい
る。底７はばね室１を緩衝室２から分離する。ピ
ストン８の中には絞り機構４が配置されており、
これを介して緩衝室２が緩衝室３と連絡されてい
る。ピストン８はピストン棒９を備え、これは緩
衝室２、ケーシング５の底７、およびばね室１を
通つて伸びており、その末端は、ばねベローズ１
４のための転動スリーブ１７の中に入つている。
転動スリーブ１７の外部末端には空圧式ばね・緩
衝器ユニツトの第２の接続部１０が配置されてお
り、一方ばね・緩衝器ユニツトの第１の接続部１
１はケーシング５の蓋６の領域に設けられてい
る。
ばね・緩衝器ユニツトは、たとえばその第１の
接続部１１がボデー１２の一部に、その第２の接
続部１０が車軸にジヨイント接続されている。
底７には外部からスイツチを入れることのでき
る絞り機構を配置することができ、これはばね室
１を緩衝室２と連結し、ばね特性と緩衝器特性を
変化させる作用をもつている。さらに緩衝室３は
中空のピストン棒９と転動スリーブ１７を介して
ばね室１と連結することができる。この連結は絞
ることも絞らないこともでき、外部からスイツチ
を入れることができる。
ばねベローズ１４は直径の大きい方の末端１５
が固定帯１９によりケーシング５の底７の周囲に
固定されており、一方直径の小さい方の末端１６
は転動スリーブ１７の上端に固定されている。ば
ね縮み時には、ばねベローズ１４が転動スリーブ
１７の上を転動する。
転動スリーブ１７上にはレベルスイツチ２０が
取付けられており、これは、ばね・緩衝器ユニツ
ト中のガス圧が緩衝で受け止める荷重に対するよ
うに位置決めされている。
ポンプまたは蓄圧器から供給されるガスまたは
空気用の供給路２３がケーシング５の底７に接続
されており、これは緩衝室２に合流しており、こ
れを通じてばね・緩衝器ユニツトの中の圧力を変
えることができるようにされている。
本発明によるばね・緩衝器ユニツトは、常にば
ね力で圧縮応力を与えて取付けられており、ばね
力と緩衝力は互いに分離できない。ばね・緩衝器
ユニツトと緩衝を受ける物体との間の優れた防音
を得るために、第１の接続部１１は軟らかく大面
積のクツシヨンとして構成されている。
特に第２図に示すように、ピストン８は二つの
打抜き板部分すなわちピストン下部４０とピスト
ン上部４１、および弾性のリング４３に保持され
るピストンリング４２にて構成されている。ピス
トン下部４０と上部４１は、その円周の近くで、
リング面６１にて互いに溶接、ろう接またはリベ
ツト結合されている。ピストン下部４０は、その
中心部に、上向きに押し出したボス４９を備え、
その中にピストン棒９の上端が溶接またはろう接
して嵌め込まれている。さらにピストン下部４０
は、開口部４４の配置されている傾斜した壁６２
を備えている。ピストン下部４０は、その円周部
に、はぼ軸方向に配置された壁５６と半径方向の
下部フランジ５７とを備えている。ピストン上部
４１は、その中心部に中央開口部４５を備え、上
向きのアーチ部５８を有している。ピストン上部
４１も、その円周部に、ほぼ軸方向に配置された
壁５９と、その上端の上部フランジ６０とを備え
ている。
ピストン上部４１と下部４０の間に絞り機構４
が配置されている。絞り機構４は取付け状態で平
坦となる、鋼板製の２枚のリングデイスク４６か
らなつている。これらのリングデイスク４６はピ
ストン８の中に配置され支持されており、流れ方
向に応じて形態を変える。リングデイスク４６の
間には粘弾性材料、特に耐久性グリースが配置さ
れている。この層は、絞り過程の間にリングデイ
スク４６が振動しないように作用をする。鋼板製
のリングデイスク４６は、35から60mmの外径、20
から30mmの内径、および0.1から0.2mmの厚さを有
している。下部リングデイスク４６は、その内縁
が、ボス４９の上端に形成された座４８の上にあ
り、一方上部リングデイスク４６は、その外縁が
アーチ部５８の外側におけるリング状の座４７に
溶接しており、この座４７はピストン上部４１の
下面により形成される。ばね・緩衝器ユニツトの
ばね縮みの際にばね伸び時よりも小さい緩衝力を
得るために、本実施例の場合の絞り機構４は、ば
ね縮み時に、空気は緩衝室３から開口部４５を経
て、リングデイスク４６の外縁が座４７から持ち
上がることにより、このリングデイスク４６の外
縁を通じて、緩衝室２へ流れる。一方ばね伸び時
には、空気は緩衝室２から開口部４４を通り、座
４８からリングデイスク４６が持ち上がることに
より、リングデイスク４６の内縁を通つて緩衝室
３の中に流れる。
第２図から明らかとなるように、リングデイス
ク４６の密着のための両座４７，４８は、ピスト
ン下部４０および上部４１の分離面により形成さ
れたほぼ統一面の中にある。場合により、リング
デイスク４６の圧縮応力は、座４７，４８の一方
の空間的変化により設定することができる。さら
にリングデイスク４６は、第２図に示したよう
に、伸縮変形時に所定の弾力特性を得ることが可
能な残留応力を保持するように、わずかに皿状に
成形されている。
ピストンリング４２はフランジ５７，６０とピ
ストン８の軸方向壁５６，５９により支持され、
やや圧縮応力を与えた弾性リング４３により保持
されている。ばね・緩衝器ユニツトにとつて必要
なことは、それが伸縮する時、ピストン８がケー
シング５の内壁との間で完全な気密性を保ち得る
ことである。したがつて、ピストンリング４２を
ピストン８に弾性的に支持し、且つピストンリン
グ４２の外周面をケーシング５のシリンダ状内壁
に密着させることは、きわめて重要である。この
実施例ではまさにそのようにしてあるので、運転
中に現われるばね・緩衝器ユニツトの部分的な弾
性変形は、この実施例ではピストン８の気密機能
に不利な影響を及ぼさない。
２枚のリングデイスク４６の代わりに、場合に
よつては、緩衝特性を調整するためにさらに多く
のリングデイスク４６を使用することができる。
発明の効果 以上述べたように本発明によると、絞り機構
を、ほぼ平担でピストン軸と同心に配置されたリ
ングデイスクを少なくとも二枚備え、このリング
デイスクが、その外縁に接する外部の座と、その
内縁に接する内部の座との間に圧嵌された構成と
したため、良好な絞り機構を得ることが可能とな
る。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例の断面図、第２図は
ピストンの拡大部分図である。 １……ばね室、２……第１の緩衝室、３……第
２の緩衝室、４……絞り機構、５……シリンダケ
ーシング、６……蓋、７……底、８……ピスト
ン、９……ピストン棒、１０……第２の接続部、
１１……第１の接続部、１４……ばねベローズ、
４６……リングデイスク、４７，４８……座。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 蓋と底とにより閉塞されるとともに、第１の
    接続部が設けられたシリンダ状のケーシングを備
    え、このケーシング内を移動可能であるととも
    に、このケーシング内を、ばね縮み時に大きくな
    る第１の緩衝室と、ばね縮み時に小さくなる第２
    の緩衝室とに区画可能なピストンを備え、このピ
    ストンの内部に配置されて二方向に空気を通過さ
    せ得る絞り機構を備え、前記ピストンに固定され
    るとともに前記ケーシングの底を貫通してばね室
    に達し、かつその先端に第２の接続部が設けられ
    たピストン棒を備え、前記ケーシングとピストン
    棒の先端側との間に配置されて、ばね縮み時に小
    さくなる前記ばね室を密閉するばねベローズを備
    えた空圧式ばね・緩衝器ユニツトにおいて、前記
    絞り機構が、ほぼ平坦でピストン軸と同心に配置
    された少なくとも二枚のリングデイスク４６によ
    つて形成されていること、それらのリングデイス
    クが、そのうちの一枚のリングデイスク４６の外
    縁に接する外部の座４７と、他の一枚のリングデ
    イスク４６の内縁に接する内部の座４８との間に
    圧嵌されていること、および、これらリングデイ
    スク４６間に粘弾性またはゴム弾性材料からなる
    振動減衰用の層が配置されていることを特徴とす
    る空圧式ばね・緩衝器ユニツト。 ２ 両リングデイスク間にグリース、特に鉱物性
    の耐久性グリースが配されていることを特徴とす
    る特許請求の範囲第１項に記載の空圧式ばね・緩
    衝器ユニツト。 ３ リングデイスクが厚さ0.1〜0.2mmの鋼板にて
    形成され、その外径が35〜60mm、その内径が20〜
    30mmとされていることを特徴とする特許請求の範
    囲第１項または第２項に記載の空圧式ばね・緩衝
    器ユニツト。 ４ リングデイスクの圧縮応力が、両座の間隔に
    より決定されていることを特徴とする特許請求の
    範囲第１項から第３項までのいずれかに記載の空
    圧式ばね・緩衝器ユニツト。 ５ 内部の座と外部の座が一つの面上に配置され
    ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項か
    ら第４項までのいずれかに記載の空圧式ばね・緩
    衝器ユニツト。 ６ リングデイスクは、所定の圧縮応力を得るた
    め皿状に形成されていることを特徴とする特許請
    求の範囲第１項から第５項までのいずれかに記載
    の空圧式ばね・緩衝器ユニツト。 ７ ピストン８は、内部の座４８および半径方向
    の下部フランジ５７を備えたピストン下部４０、
    外部の座４７および半径方向の上部フランジ６０
    を備えたピストン上部４１、ならびに、前記下部
    フランジ５７と前記上部フランジ６０との間に弾
    性的に支持されたピストンリング４２を有するこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第１項から第３項
    までのいずれかに記載の空圧式ばね・緩衝器ユニ
    ツト。 ８ わずかに応力を生じさせられた弾性リング４
    ３が、前記ピストンリング４２と、前記フランジ
    ５７，６０と、前記ピストン８の軸方向の壁５
    ６，５９との間に位置していることを特徴とする
    特許請求の範囲第７項に記載の空圧式ばね・緩衝
    器ユニツト。 ９ ピストン下部は、ピストン棒を収容しかつ固
    定するための管状のボスを有し、ボスの上端が内
    部の座を形成することを特徴とする特許請求の範
    囲第７項に記載の空圧式ばね・緩衝器ユニツト。 １０ ピストン上部は、外部の座の内側の中心部
    に、開口部を有したアーチ部を備えていることを
    特徴とする特許請求の範囲第７項または第９項に
    記載の空圧式ばね・緩衝器ユニツト。 １１ ピストン上部とピストン下部は、打出しま
    たは打抜きした鋼板にて構成され、外部の座に対
    応した高さ位置における面で上下に重なり、互い
    に結合されていることを特徴とする特許請求の範
    囲第７項から第１０項までのいずれかに記載の空
    圧式ばね・緩衝器ユニツト。
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