JPH074944A - 緩衝器のストローク行程を測定するための行程測定装置 - Google Patents

緩衝器のストローク行程を測定するための行程測定装置

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JPH074944A
JPH074944A JP32793593A JP32793593A JPH074944A JP H074944 A JPH074944 A JP H074944A JP 32793593 A JP32793593 A JP 32793593A JP 32793593 A JP32793593 A JP 32793593A JP H074944 A JPH074944 A JP H074944A
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stroke
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Klaus Schmitt
シュミット クラウス
Welsh Wolfgang
ヴェルシュ ヴォルフガング
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 緩衝器のストローク行程を検出するための行
程測定装置を改良して、特に熱の影響をほとんど受ける
ことのない、信頼できる正確な測定結果が得られるよう
にする。 【構成】 行程測定装置が、第１の構成部材としての永
久磁石２２と、第２の構成部材としての磁気ひずみ式の
導波管２６とを備えた超音波式行程測定装置として構成
されており、前記永久磁石２２が、押し退け部材１５に
隣接してシリンダ１０に堅固に取り付けられており、磁
気ひずみ式の導波管２６が、押し退け部材の軸方向の孔
１６ｂ内に配置されていて測定エレクトロニクスに接続
されており、前記押し退け部材１５が非磁性材料より成
っている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、互いに相対的に可動な
２つの構成部材と、緩衝器のストローク行程を検出する
ための所属の測定エレクトロニクスと、閉鎖したシリン
ダ底部を有するシリンダと、該シリンダ内部に侵入す
る、特にピストン／ピストンロッド装置として構成され
た往復運動可能な押し退け部材とを備えた行程測定装置
であって、前記押し退けが、シリンダ底部とは反対側
の、シリンダの端壁を滑動可能にシールされた貫通案内
されており、前記２つの構成部材のうちの第１の構成部
材がシリンダに固く結合されていて、第２の構成部材が
前記押し退け部材に固く結合されている形式のものに関
する。
【０００２】
【従来の技術】このような形式の行程測定装置はドイツ
連邦共和国特許出願公開第４０２９６３３号明細書によ
り公知である。この公知の行程測定装置においては、測
定装置の互いに相対的に可動な構成部材が、ピストン／
シリンダ装置のそれぞれ他方部分で、緩衝器のピストン
又はシリンダに固定された少なくとも１つの測定コイル
と、該測定コイルのインダクタンスに影響を及ぼす材料
より成る少なくとも１つの部材とを有しており、この場
合に、インダクタンスに影響を及ぼす部材が、ピストン
とシリンダの相対運動方向で、調節位置を示す（強調す
る）構造部を有している。
【０００３】ドイツ連邦共和国特許出願公開第３８２１
５６９号明細書には、緩衝器のストローク行程のため
の、磁石ひずみ式(magneto-induktiv)に作業する行程測
定装置について記載されており、この明細書にはそれと
同時に、容量式及び電子光学式の行程測定装置について
も記載されている。
【０００４】また、Firma Balluff, 7303 Neuhausen の
社内印刷物 (カタログ No.507D; 第９００１版、第４
頁）によれば、超音波式の行程測定装置（Transsonar W
egauf-nehmer) が公知である。この行程装置装置におい
ては、磁石ひずみ式の導波管を備えた測定ロッドが、ピ
ストン／シリンダ装置のシリンダ底部を貫通して、シリ
ンダの内部にガイドされ、シリンダピストンを貫通して
いる。シリンダピストン自体は、位置信号発信器として
働く永久磁石を備えている。この場合には、原則的に、
磁石ひずみ式ワイヤに沿ってトーションウエーブ（Tors
ionwelle)の有効寿命が測定される超音波式行程測定装
置を使用することによって、妨害を受けにくい状態で、
測定されたシリンダ行程のための高い測定精度が得られ
る。そうでない場合には、超音波式行程測定装置を緩衝
器に使用することは、多くの欠点を考慮した場合におい
てのみ可能である。緩衝器においては、ピストン及び／
又はシリンダ底部の範囲には、少なくとも制御若弁しく
は緩衝弁が配置されており、この制御弁若しくは緩衝弁
のためには、前記範囲に提供可能なスペースが必要であ
る。つまり、超音波式行程測定装置の、互いに相対的に
可動な構成部材を組み込むためには、十分なスペースが
提供されていない。しかも、緩衝器において構成部材を
前記のように配置する場合には、シール上の大きな問題
がある。さらに、ピストンの作用面の一部が失われるこ
とになり、これは、緩衝部材の寸法を大きくすることに
よってのみ補償することができる。しかしながら緩衝部
材の寸法を大きくすれば（このために重量も大きくなる
ことは度外視しても）、超音波式行程測定装置を備えた
緩衝器を従来形式の緩衝器と交換できるようにするとい
う要求に反することになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明の課題
は、前記従来技術において記載した問題点を考慮して、
緩衝器のストローク行程を測定するための、冒頭に述べ
た形式の行程測定装置を改良して、特に熱の影響をほと
んど受けることのない、信頼できる正確な測定結果が得
られるようにすることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この課題を解決した本発
明の行程測定装置によれば、行程測定装置が、第１の構
成部材としての永久磁石と、第２の構成部材としての磁
気ひずみ式の導波管（Wellenleiter;wave guide)とを備
えて構成されており、前記永久磁石が、押し退け部材に
隣接してシリンダに堅固に取り付けられており、磁気ひ
ずみ式の導波管が、押し退け部材の軸方向の孔内に配置
されていて測定エレクトロニクスに接続されており、前
記押し退け部材が非磁性材料より成っている。
【０００７】
【発明の効果】本発明によれば、超音波式行程測定装置
の高い測定精度及び、この超音波式行程測定装置の、熱
の影響をほとんど受けることがないという特性が十分に
生かされ、しかも、この場合に、従来の緩衝器の寸法に
比較して緩衝器の寸法を大きくする必要がなく、また緩
衝器のシール性を考慮して特別な手段を講じる必要もな
いという利点が得られた。
【０００８】本発明の請求項２以下に記載した手段によ
って、請求項１に記載した行程装置の有利な変化実施例
及び改良が可能である。特に、本発明の構成による永久
磁石はシリンダ内部に保護されて組み込むことができ
る。それも、シリンダ底部に向き合う、シリンダの端面
側に隣接して組み込むことができる。このシリンダ底部
に向き合う、シリンダの端面側とは、例えば特別な保持
装置を使用せずに、磁石をシリンダ壁部に接着すること
ができるような十分なスペースが提供される場所であ
る。
【０００９】本発明の別の有利な構成要件によれば、磁
気ひずみ式導波管の範囲で強い磁界を生ぜしめるため
に、永久磁石を、ピストンロッドを取り囲む環状磁石
（特に多極式環状磁石）として構成するようになってい
る。この強い磁界は、電気的な測定パルスにおいて強い
ねじりパルス（トーションパルス）を生ぜしめ、次いで
このねじりパルスが超音波速度でワイヤ状の導波管に沿
って測定エレクトロニクスの変成器に向かって移動す
る。
【００１０】また、この変成器が、ピストンロッドの孔
の外側端部に配置されていて、一方、ピストンロッドの
孔の内側端部には超音波パルスのための緩衝区間が設け
られていれば有利であることが分かった。何故ならば、
このような形式で、事実上ピストンロッドの全長に亙っ
て延びる測定区間が得られるからである。
【００１１】
【実施例】図１には本発明の１実施例による緩衝器の詳
細が示されている。この緩衝器は、閉鎖した緩衝器底部
若しくはシリンダ底部１２を備えたシリンダ１０と、押
し退け部材１５とを有している。この押し退け部材１５
は、図示の実施例ではピストン１４とピストンロッド１
６とを有している。シリンダ１０内にはピストン１４が
配置されていて、ピストンロッド１６は、そのピストン
１４とは反対側の自由端部１６ａがシリンダ１０を越え
て外へ突き出ている。シリンダ底部１２に向き合う、シ
リンダ１０の端部では、ピストンロッド１６が滑動可能
で、シール１８内で往復運動可能にガイドされているの
で、このピストンロッド１６は、多かれ少なかれシリン
ダ１０内に深く侵入する。
【００１２】破線で示されているように、ピストン１４
内には、場合によっては電気的に調節可能な緩衝弁２０
が設けられており、この緩衝弁２０の接続ライン（図示
せず）は、軸方向に延びる孔１６ｂを通って外へガイド
することができる。
【００１３】緩衝器内に組み込まれた行程測定装置は、
超音波式の行程測定装置として構成されていて、永久磁
石２２を有している。この永久磁石２２は、図示の実施
例では４極式の環状の永久磁石として構成されていて、
非磁性材料より製造されたピストンロッド１６を有して
いて、シリンダ１０内で、シリンダ１０の、シリンダ底
部１２に向き合う端部に隣接して、特に接着によって固
定されている。永久磁石２２は、行程測定装置の、互い
に相対的に可動な２つの構成部材（システムコンポーネ
ント）のうちの１つを形成している。第２の構成部材は
ロッド状（棒状）の下部システム２４であって、この下
部システム２４は、ピストンロッド１６の孔１６ｂ内に
配置されていて、主要部分として磁気ひずみ式の導波管
２６を有している。この導波管２６は、ピストンロッド
１６の自由端部１６ａで緩衝区分２８と変成器３０との
間で軸方向に延びている。この場合に導波管２６は、緩
衝器区分２８と変成器３０との間で非磁性の保護管３２
によって取り囲まれている。測定パルスとして用いられ
る電流パルスは、磁気ひずみ材料より成る導波管に、又
は導波管の内部に延びる、電流ループの電気導線に与え
られ、この電気パルスは、導波管を取り囲む環状の磁界
を生ぜしめ、この磁界は、永久磁石２２の磁界と協働し
て、磁気ひずみ性のトーションパルスになる。このトー
ションパルスは、永久磁石２２の位置から出発して超音
波速度で、一方では緩衝区間２８に移動してそこで消滅
され、他方では変成器３０に達してそこで電気信号に変
換され、この電気信号は、評価エレクトロニクス若しく
は測定エレクトロニクス（図示せず）に供給される。こ
の場合に、永久磁石２２の位置から変成器３０への走行
時間は、トーションパルス(Torsionsimpuls)が通過する
区間のための程度であって、シリンダ１０内でのピスト
ン１４の位置に非常に正確に相当する。前記形式の超音
波式行程測定装置のその他の構造及び機能については公
知であるので、変成器及び評価エレクトロニクス（リー
ド線３３，３４を介して変成器３０に接続されている）
の構造についての詳しい説明は省略する。
【００１４】図２には、磁気ひずみ材料より成る導波管
２６が、中空管状の導波管として構成されており、この
中空管状の導波管の内部には、（前述のように）別個の
電気的な導体２７が導体ループの一部として配置されて
おり、この導体ループの、戻り案内された分岐ライン
は、（絶縁された）導体２７′として保護管３２の内壁
に延びている。中空の（超音波式）導波管２６の内部に
延びる電気的な導体２７によって供給される、測定パル
スとして働く電流パルスは、この導体２７に接続された
循環する少なくとも１つの磁界に基づいて、磁気ひずみ
によって惹起されるトーションパルスを生ぜしめる。こ
のトーションパルスは、永久磁石２２の位置から超音波
速度で、一方では緩衝区間２８に移動してそこで消滅さ
れ、他方では変成器３０に達する。トーション変換器と
して構成された変成器３０によって、導波管２６を介し
て送られてくる超音波パルスが電気信号に変換され、次
いでこの電気信号が測定エレクトロニクスに供給され
る。このような形式で、導体ループとしての導体２７，
２７′に電流パルスが送られてから、これによって惹起
されるトーションパルスが変成器３０に達するまでの時
間が正確に測定される。保護管を全く省くことも可能で
ある。何故ならば、測定装置の当該の部分は、いずれに
してもピストンロッド１６内に保護して配置されている
からである。
【００１５】図３に示した押し退け部材１５は、第１の
実施例におけるピストンロッド１６と比較できるもので
あるが、やや大きい直径を有しており、シリンダ１０の
内周壁で気密にガイドされているピストンによって補足
されてはいない。従って、前記の実質的な一致点を考慮
して、押し退け部材１５の基本部は、ピストンロッド１
６のように示されている。同様の形式で、基本部の孔は
符号１６ｂで示されていて、上端部は符号１６ａで示さ
れている。図３に示した行程測定装置のその他の部分の
ためには、図１に示した行程測定装置の対応する部分と
同じ符号が使用されている。
【００１６】第１の実施例とは異なり、図３に示した行
程測定装置においては、緩衝作用に影響を及ぼすこと
は、場合によってはライン３６内に配設された、調節可
能に構成された緩衝絞り若しくは調節可能な緩衝弁２０
によって行われる。このライン３６は、シリンダ１０の
下端部に設けられた開口３８からリザーバ４０まで延び
ている。このリザーバ４０内に、場合によってはダイヤ
フラムによって制限されたガスブロー４０ａが設けられ
ており、このガスブロー４０ａは、程度の差はあるが多
い量のハイドロリックな液体がシリンダ１０からリザー
バ４０に移動するのを可能にする。押し退け部材１５が
シリンダ１０内に侵入移動すると、押し退けられたハイ
ドロリック液体がリザーバ４０内に流れ込み、この時
に、流れ抵抗が緩衝絞り若しくは弁２０によって調節さ
れ得るようになっている。
【００１７】付加的に又はその代わりに、図３に示した
実施例においては、シリンダ１０内の圧力媒体の圧力及
び／又は容積をポンプ４２によって変えることもでき
る。このポンプ４２は、シリンダ１０の下端部で開口４
４に接続されている。ポンプ４２は、本発明による行程
測定装置を備えた緩衝器の能動的な操作を可能にする。
【００１８】前述のように、本発明による形式の超音波
式行程測定装置は、ピストン１４及びシリンダ底部１２
が緩衝弁を組み込むために提供され、しかもピストンの
作用面が行程測定装置を組み込むことによって減少され
ることがないように、緩衝器内に組み込むことができ
る。さらにまた、永久磁石２２は、構造的な問題シリン
ダ孔内に保護された組み込むことができ、これに対して
導波管２６を有する下部システム２４ピストンロッドの
孔内に保護された配置されている。このピストンロッド
は、一般的な形式でシステムから外へ案内されシリンダ
に対してシールされている。このような形式で、緩衝器
のストローク行程を検出するために非常に正確な超音波
式行程測定装置を組み込むことができる。この行程測定
装置の精度は、緩衝器の内部に生じる大きい温度変化の
影響にさらされることは事実上ない。
【００１９】前記実施例から出発して、本発明の基本的
な考え方を変えることなしに、変化実施例及び／又は補
足のための多くの可能性が考えられる。特に本発明の実
施例においては、中空のピストンロッド自体を導波管の
ための保護管として使用することができる。これは特
に、相応に小さい直径のピストンロッドを有する小さい
緩衝器において有利である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施例による行程測定装置を備えた
緩衝器の概略的な縦断面図である。
【図２】図１の２ー２線に沿った拡大断面図である。
【図３】本発明の行程測定装置を備えた、別の実施例に
よる緩衝器の縦断面図である。
【符号の説明】
１０ シリンダ、 １２ シリンダ底部、 １４ ピス
トン、 １５ 押し退け部材、 １６ ピストンロッ
ド、 １６ａ 上端部、 １６ｂ 孔、 １８シール部
材、 ２０ 緩衝弁、 ２２ 永久磁石、 ２４ ロッ
ド状の下部システム、 ２６ 導波管、 ２７，２７′
導体、 ２８ 緩衝区分、 ３０ 変成器、 ３２
保護管、 ３３，３４ リード線、 ３６ ライン、
３８ 開口、 ４０ リザーバ、 ４０ａ ガスブロ
ー、 ４２ ポンプ、 ４４ 開口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヴォルフガング ヴェルシュ ドイツ連邦共和国 ハイデルベルク シュ レーダーシュトラーセ 16

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 互いに相対的に可動な２つの構成部材
    と、緩衝器のストローク行程を検出するための所属の測
    定エレクトロニクスと、閉鎖したシリンダ底部を有する
    シリンダと、該シリンダ内部に侵入する、ピストン／ピ
    ストンロッド装置として構成された往復運動可能な押し
    退け部材とを備えた、行程測定装置であって、前記押し
    退けが、シリンダ底部とは反対側の、シリンダの端壁を
    滑動可能にシールされて貫通案内されており、前記２つ
    の構成部材のうちの第１の構成部材がシリンダに固く結
    合されていて、第２の構成部材が前記押し退け部材に固
    く結合されている形式のものにおいて、 行程測定装置が、第１の構成部材としての永久磁石（２
    ２）と、第２の構成部材としての磁気ひずみ式の導波管
    （２６）とを備えて構成されており、 前記永久磁石
    （２２）が、押し退け部材（１５）に隣接してシリンダ
    （１０）に堅固に取り付けられており、 磁気ひずみ式の導波管（２６）が、押し退け部材の軸方
    向の孔（１６ｂ）内に配置されていて測定エレクトロニ
    クスに接続されており、 前記押し退け部材（１５）が非磁性材料より成っている
    ことを特徴とする、緩衝器のストローク行程を測定する
    ための行程測定装置。
  2. 【請求項２】 永久磁石（２２）がシリンダ（１０）内
    に取り付けられている、請求項１記載の行程測定装置。
  3. 【請求項３】 永久磁石（２２）がシリンダ（１０）に
    隣接した位置で、該シリンダ（１０）の、シリンダ底部
    とは反対側の端部に取り付けられている、請求項１又は
    ２記載の行程測定装置。
  4. 【請求項４】 ピストン／ピストンロッド装置として構
    成された押し退け部材が設けられていて、該押し退け部
    材が、シリンダ内で往復運動可能に配置された緩衝ピス
    トンを備えており、該緩衝ピストンの、シリンダ底部と
    は反対側に向けられた端面が、ピストンロッドの内側端
    部に接続されていて、第２の構成部材がピストンに堅固
    に結合されており、磁気ひずみ式導波管（２６）がピス
    トンロッド（１６）の軸方向孔（１６ｂ）に沿って配置
    されており、ピストンロッド（１６）が非磁性材料より
    成っている、請求項１から３までのいずれか１項記載の
    行程測定装置。
  5. 【請求項５】 導波管（２６）がピストンロッド（１
    ６）の外側端部範囲で測定エレクトロニクスに接続され
    ている、請求項４記載の行程測定装置。
  6. 【請求項６】 永久磁石（２２）がピストンロッド（１
    ６）を取り囲む環状の永久磁石として構成されている、
    請求項４又は５記載の行程測定装置。
  7. 【請求項７】 環状の永久磁石（２２）が、半径方向内
    側の少なくとも２つの磁極と半径方向外側の１つの磁極
    とを有する部分磁石として構成されている、請求項６記
    載の行程測定装置。
  8. 【請求項８】 環状の永久磁石（２２）が４つの部分磁
    石を有している、請求項７記載の行程測定装置。
  9. 【請求項９】 押し退け部材（１５）の孔（１６ｂ）内
    で導波管（２６）の内側端部に、導波管（２６）に沿っ
    て延びるトーションパルスが設けられている、請求項１
    から８までのいずれか１項記載の行程測定装置。
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