-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Verbesserung eines hydraulischen
Einzelzylinder-Stoßdämpfers,
der eine Luftfeder umfasst und in einer Aufhängung eines Fahrzeugs verwendet
wird.
-
Ein
hydraulischer Einzelzylinder-Stoßdämpfer mit einer in einem oberen
Teil davon ange- ordneten Luftkammer wird in JP 2004-332747 A gezeigt. Dieser
bekannte hydraulische Stoßdämpfer wird
in einer Aufhängungsvorrichtung
eines Fahrzeugs verwendet.
-
In
diesem Fall ist die Luftkammer mit einer Rollmembrane versehen und
ist eine Endseite der Rollmembrane luftdicht mit einer Kolbenstange
verbunden, während
die andere Endseite luftdicht mit einer Zylinderseite verbunden
ist, um in der Luftkammer auf diese Weise Luftdichtigkeit aufrechtzuhalten.
-
In
einem Fall, in welchem der Zylinder aus einem Aluminiummaterial
gebildet ist, wird das Gewicht des hydraulischen Stoßdämpfers erheblich
verringert. Wenn jedoch z. B. die Rollmembrane luftdicht durch Schweißen mit
dem Aluminiumzylinder verbunden ist, wird die Festigkeit des Aluminiummaterials
unerwünscht
verringert.
-
Diesbezüglich gibt
es einen Bedarf nach einem hydraulischen Einzelzylinder-Stoßdämpfer, der die
im Stand der Technik gegebenen, oben erwähnten Probleme vermeidet. Die
vorliegende Erfindung richtet sich an diesen Bedarf beim Stand der
Technik, wie auch an andere Anforderungen, was sich für Fachleute
auch auf diesem Gebiet aus der Offenbarung ergibt.
-
Ein
Gegenstand der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen hydraulischen
Stoßdämpfer anzugeben,
bei dem in einer Luftkammer die notwendige Luftdichtigkeit aufrechtgehalten
werden kann, ohne die Festigkeit eines Zylinders zu vermindern.
-
Um
diesen Gegenstand zu erreichen, betrifft ein Aspekt der vorliegenden
Erfindung einen hydraulischen Einzelzylinder-Stoßdämpfer. Der hydraulische Stoßdämpfer umfasst
einen aus Aluminiummaterial ausgebildeten Zylinder, eine Kolbenstange,
die sich aus einem obe ren Teil des Zylinders zur Außenumgebung
verschiebbar bewegt, und ein flexibles rohrförmiges Glied, das eine Luftkammer
bildet und das in einer luftdichten Kondition mit dem oberen Teil des
Zylinders und der Kolbenstange verbunden ist und darin Luft einschließt. Das
flexible rohrförmige Glied
umfasst eine rohrförmige
Rollmembrane, ein rohrförmiges
Kolbenrohr, das mit einem unteren Ende der Rollmembrane luftdicht
verbunden ist, und einen rohrförmigen
Protektor, der mit einem unteren Ende des Kolbenrohrs luftdicht
verbunden ist, wobei der Protektor an einem Öffnungsende einen nach innen
gebogenen Flanschteil umfasst, und der Protektor in dem oberen Teil
des Zylinders so in Eingriff ist, dass er den Flanschteil an einer
oberen Endfläche des
Zylinders zurückhält. Zwischen
dem Protektor und dem Zylinder ist ein Dichtungsglied zwischengeschaltet,
das Leckage von Luft durch einen Eingriffsspalt zwischen dem Protektor
und dem Zylinder verhindert.
-
Da
gemäß eines
Aspekts der vorliegenden Erfindung zwischen einer oberen Endfläche eines Zylinders
und einem Flanschteil eines Protektors ein Dichtungsglied angeordnet
ist, wird Leckage von Luft in der Innenseite der Luftkammer verhindert,
und kann die Luftdichtigkeit in einer Verbindungsfläche zwischen
dem Zylinder und dem Protektor ordnungsgemäß aufrechtgehalten werden,
ohne dass dazwischen geschweißte
Verbindungsbereiche vorliegen.
-
Deshalb
kann selbst dann, wenn der Zylinder aus einem Aluminiummaterial
ausgebildet sein sollte, um für
den Stoßdämpfer ein
geringes Gewicht zu erzielen, eine Verringerung der Festigkeit des
Zylinders als Folge einer Schweißung ohne Defekt verhindert werden.
-
Diese
und weitere Gegenstände,
Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben
sich für
Fachleute mit durchschnittlichem Fachwissen auf diesem Gebiet aus
der nachfolgenden detaillierten Beschreibung, welche in Verbindung mit
den anhängigen
Zeichnungen bevorzugte Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung offenbart.
-
Nachfolgend
wird Bezug genommen auf die anhängigen
Zeichnungen, die einen Teil dieser Originaloffenbarung bilden:
-
1 ist
eine Ansicht eines Längsschnitts, der
einen Teil eines hydraulischen Einzelzylinder-Stoßdämpfers einer
ersten bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
-
2 ist
eine Teilansicht eines Längsschnitts
und zeigt einen vergrößerten wichtigen
Teil von 1; und
-
3 ist
eine Teilansicht eines Längsschnitts
und zeigt einen vergrößerten wichtigen
Teil einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung.
-
Bevorzugte
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden nun unter Bezug auf die Zeichnungen
erklärt.
-
Ein
erste bevorzugte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird in den 1 und 2 gezeigt
und nachstehend erklärt.
-
Wie
in 1 gezeigt, ist ein hydraulischer Einzelzylinder-Stoßdämpfer 1 der
ersten bevorzugten Ausführungsform
mit einem Zylinder 11 versehen, der aus einem Aluminiummaterial
hergestellt ist. Er weist eine Luftkammer 2 als eine Luftfeder
auf, die in einer oberen Endseite des Zylinders 11 angeordnet ist.
Von der Luftkammer 2 ist jedoch nur ein Teil gezeigt.
-
Gemäß 2 ist
eine gesamte Peripherie eines oberen Endes, das ein Öffnungsende
des Zylinders 11 ist, durch eine Stemm- oder Bördelbearbeitung
nach innen gebogen. Ein Ölabdichtung
(nicht gezeigt) ist an einer oberen Endfläche des Zylinders 11 durch
ein gebördeltes
Ende 11a fixiert, das nach innen gebogen ist.
-
Wie
in 1 gezeigt, wird die Luftkammer 2 von
einem flexiblen rohrförmigen
Glied 2a geformt, welches eine rohrförmige Membrane 21 aus
einem flexiblen Material wie Gummi umfasst, ferner ein Kolbenrohr 22,
das aus einem metallischen Rohr oder dgl. hergestellt und mit der
Innenseite eines unteren Endes der Rollmembrane 21 verbunden
ist, und einen Protektor 23, der aus Aluminiummaterial
hergestellt und mit einer Innenseite des Kolbenrohrs 22 verbunden
ist.
-
Ein
oberer Endteil des Protektors 23 ist luftdicht mit dem
Zylinder 11 verbunden. Dies wird später erläutert. Ein oberes Ende (nicht
gezeigt) der Rollmembrane 21 ist luftdicht mit einer äußeren Peripherie
eines oberen Teils der Kolbenstange 12 verbunden, so dass
ein ge schlossener Raum gebildet wird, der im Inneren der Rollmembrane 21 ein
Gas aufnimmt. Eine Expansion oder Kompression dieses das Gas enthaltenden
Raums dient als eine Luftfeder zum Ausüben von Federkräften in
einer Expansionsrichtung auf die Kolbenstange 12.
-
Detaillierter
ist die Rollmembrane 21 mit einer rohrförmigen Gestalt mit einem relativ
größeren Durchmesser
ausgebildet als das Kolbenrohr 22 und dgl. Die Rollmembrane
ist mit einem sogenannten verlorenen Teil versehen, der so geformt
ist, dass er sich in den unteren Endteil windet. Der andere Endteil,
der in einer Innenseite der Rollmembrane 21 nach oben gebogen
ist, steht im Eingriff mit einer äußeren Peripherie des oberen
Endteils des Kolbenrohrs 22 und ist daran luftdicht geklemmt,
beispielsweise durch ein Klemmband 21a.
-
Die
Rollmembrane 21 dient zum Definieren eines Luftraums A,
der in der Innenseite einer sogenannten Gummimembrane geschlossen
ist, welche als eine Luftfeder dient, die die Kolbenstange 12 in der
Expansionsrichtung durch den Druck von Luft oder eines anderen Gases
beaufschlagt, das in dem Luftraum A eingeschlossen ist.
-
Das
Kolbenrohr 22 ist gegebenenfalls in eine rohrförmige Gestalt
gebracht, derart, dass ihr unterer Teil kontrahiert ist. Ein oberer
Endteil des Kolbenrohrs 22 ist luftdicht verbunden mit
dem unteren Endteil der Rollmembrane 21. Ein unterer Endteil
des Kolbenrohrs 22, der einen reduzierten Durchmesser hat,
ist in Eingriff gebracht mit einer äußeren Peripherie eines unteren
Endteils des Protektors 23 und ist daran luftdicht angeschlossen.
-
Der
Protektor 23 hat einen kleineren Durchmesser im Vergleich
mit dem Durchmesser des Kolbenrohrs 22, ist jedoch mit
rohrförmiger
Gestalt ausgebildet, und zwar mit einem geringfügig größeren Durchmesser als der Durchmesser
des Zylinders 11. Der Protektor 23 bedeckt einen
oberen Teil des Zylinders 11 von dessen äußerer Seite
her. Ein oberes Ende des Protektors 23 konstituiert einen
Flanschteil 23a, der nach innen umgebogen und in Eingriff
gebracht ist mit der oberen Endfläche des Zylinders 11.
-
Der
Protektor 23 ist aus einem Aluminiummaterial ausgebildet.
In einem Status, in welchem zwischen einem unteren Endteil des Kolbenrohrs 22 und
einem unteren Endteil des Protektors 23 ein Dichtungsglied 3 dazwischengesetzt
ist, ist die äußere Peripherie
des unteren Endes des Protektors 23 mit dem unteren Endteil
des Kolbenrohrs 22 durch Verpressen zusammengepasst, so
dass dazwischen eine vorbestimmte luftdichte Struktur geschaffen
ist.
-
Das
Dichtungsglied 3 ist jeweils aufgenommen in einer aus einer
Vielzahl kreisförmiger
Nuten, die in der äußeren Peripherie
des unteren Endes des Protektors 23 geformt sind. Die äußere Peripherie des
Dichtungsgliedes 3 ist in engem Kontakt mit einer inneren
Peripherie des Kolbenrohrs 22.
-
Der
Protektor 23 ist z. B. durch Gießen eines Aluminiummaterials
hergestellt, einschließlich
des Zylinders 11, der aus einem Aluminiummaterial besteht,
was insgesamt zur Gewichtsreduktion der Luftkammer 2 beiträgt, die
den Protektor 23 umfasst, so dass es möglich ist, das Gesamtgewicht
des hydraulischen Einzelzylinder-Stoßdämpfers mit einer Luftfeder
weiter zu reduzieren.
-
Der
Protektor 23 weist den oberen Teil auf, der ein im Durchmesser
reduzierter Teil 23b ist und der dem Flanschteil 23a zugeordnet
ist. Ein innerer Durchmesser des im Durchmesser reduzierten Teils 23b korrespondiert
substantiell mit einem äußeren Durchmesser
des Zylinders 11. Bis der Flanschteil 23a in dem
oberen Teil des Protektors 23 mit dem verstemmten oder
umgebördelten
Ende 11a des oberen Endes in dem Zylinder 11 in
Kontakt kommt, wird der im Durchmesser reduzierte Teil 23b des
Protektors 23 so bewegt, dass er zur Fixierung in Eingriff gebracht
wird mit dem Zylinder 11. An diesem Punkt ist die untere
Endseite des Protektors 23 so geformt, dass sich ein vorbestimmter
Zwischenspalt gegenüber
der äußeren Peripherie
des Zylinders 11 ergibt. Diese Maßnahme schafft ein Spiel S,
das zwischen dem Protektor 23 und dem Zylinder 11 gebildet
wird, um mit einer Atmosphäre
zu kommunizieren, und Wärme
aus dem Zylinder 11 über
diesen Spalt S nach außen
freizusetzen.
-
Der
Flanschteil 23 ist z. B. durch Gießen gebildet, derart, dass
sich eine Flanschgestalt ergibt, in der der obere Endteil des Protektors 23 zur
Innenseite gebogen ist. Dieses Verfahren bietet Vorteile dahingehend,
dass es einfacher ist, die Komponenten herzustellen, im Vergleich
mit einem Verfahren, bei dem der Flanschteil 23a aus einer
separaten Komponente gebildet wird, die dann an dem oberen Ende des
Protektors 23 durch Schweißen ange bracht wird. Mit dem
erfindungsgemäßen Verfahren
lässt sich auch
die mechanische Festigkeit leichter garantieren.
-
Der
Grund zum Ausbilden des Flanschteiles 23a liegt darin,
dass der Flanschteil 23a die Struktur zum Blockieren einer
Leckage von Luft zwischen dem Flanschteil 23a und einem
Dichtungsglied 4 leichter realisieren lässt, was später erläutert werden wird.
-
Wie
in 2 gezeigt, ist ein kreisförmiges Dichtungsglied 4 zwischengeschaltet,
das festgehalten wird zwischen der oberen Endfläche des Zylinders 11 und
dem Flanschteil 23a des Protektors 23. Das Dichtungsglied 4 dichtet
einen Spalt zwischen dem Zylinder 11 und dem Protektor 23 eng
ab, und verhindert so, dass Luft aus der Luftkammer 22 über den
Spalt S zwischen dem Zylinder 11 und dem Protektor 23 nach
außen
durchleckt. Dies eliminiert das Erfordernis, den Verbindungsteil
zwischen dem Zylinder 11 und dem Protektor 23 durch
Schweißen
oder dgl. luftdicht auszubilden.
-
Das
Dichtungsglied 4 wird zwischen der oberen Endfläche des
Zylinders 11 und dem Flanschteil 23a und auch
zwischen dem Flanschteil 23a und dem Bördelende 11a des Zylinders 11 festgehalten, wodurch
ein Herausfallen des Dichtungsgliedes 4 sicher verhindert
ist.
-
Ein
Dichtungsglied 4 in einer zweiten bevorzugten Ausführungsform
wird unter Bezug auf 3 erläutert. In der zweiten bevorzugten
Ausführungsform
ist das Dichtungsglied 4 mit einem Dichtungskörper 41 versehen,
der aus einem rohrförmigen
Metall oder dgl. gebildet ist. In einer inneren Peripherie und einer äußeren Peripherie
des Dichtungskörpers 41 sind
kreisförmige
Nuten 41b und 41c geformt. In den kreisförmigen Nuten 41b und 41c sind
jeweils kreisförmige
Dichtungsringe 42 und 43 aufgenommen. Der Dichtungsring 42 steht
in engem Kontakt mit einer inneren peripheren Oberfläche des
Protektors 23. Der Dichtungsring 43 steht in engem
Kontakt mit einer äußeren peripheren
Oberfläche
des Zylinders 11. Auf diese Weise wird ein Spalt zwischen dem
Zylinder 11 und dem Protektor 23 abgedichtet, um
dort eine Luftleckage zu verhindern.
-
In
einer oberen Fläche
des Dichtungskörpers 41 ist
ein Flanschteil 41a ausgebildet. Der Flanschteil 41a wird
zwischen dem oberen Ende des Zylinders 11 und dem Flanschteil 23a des
Protektors 23 festgehalten, wodurch verhindert wird, dass
das Dichtungsglied 4 herausfallen kann.
-
Weiterhin
ist in der zweiten bevorzugten Ausführungsform der Protektor 22 aus
einem Metallrohr oder dgl. gebildet und an dem unteren Ende mit
dem Kolbenrohr 22 verbunden, das aus demselben Metallmaterial
hergestellt ist. Die Verbindung wird durch eine Schweißung konstituiert.
Der geschweißte
Teil ist durch M angedeutet.
-
Wie
oben beschrieben, ist in einem hydraulischen Einzelzylinder-Stoßdämpfer 1 gemäß der vorliegenden
Erfindung der Protektor 23 mit dem Zylinder 11 nicht
durch eine Schweißung
verbunden. Demzufolge wird die Festigkeit des Zylinders 11 nicht verringert,
selbst wenn der Zylinder 11 aus einem Aluminiummaterial
hergestellt ist, und ist eine Gewichtsverringerung möglich. Da
ferner der hydraulische Stoßdämpfer mit
einem einzelnen Zylinder gebildet ist, lässt sich eine Aufhängungsvorrichtung kleiner
dimensionieren, wenn der hydraulische Stoßdämpfer in eine Aufhängungsvorrichtung
eines Fahrzeuges eingesetzt wird.
-
Eine
Ablassfunktion, die generiert wird, wenn sich die Kolbenstange 12 relativ
zu dem Zylinder 11 expandiert/kontrahiert, wird verbessert
abhängig
von dem in der Luftkammer 2 eingeschlossenen, unter hohem
Druck stehenden Gas oder der Luft, verglichen mit einem mehrzylindrigen
Stoßdämpfer, der darin
nur atmosphärischen
Druck einschließt.
In diesem Fall variiert bei der Ausfahroperation der Kolbenstange 12 in
der Luftkammer der Luftraum A, der durch die Rollmembrane 21 definiert
ist, im Volumen korrespondierend mit einem sich ändernden Stangenvolumen der
Kolbenstange 12, abhängig
davon, ob die Kolbenstange 12 in den Zylinder 11 einfährt oder
ausfährt.
An diesem Punkt wird ein vorbestimmter Luftfedereffekterzielt als
Folge des Aufblasens/der Kontraktion der Rollmembrane 21 korrespondierend
mit dieser Volumenvariation.
-
Da
die Leckage von Luft aus der Luftkammer, die die Luftfeder bildet,
von einem Eingriffsbereich zwischen dem Protektor 23 und
dem Zylinders 11 nach außen durch das Dichtungsglied 4 in
dem Stoßdämpfer 1 verhindert
wird, wird die Luftdichtigkeit in der Luftkammer 2 permanent
sichergestellt, so dass sich über
die gesamte Lebensdauer des Stoßdämpfers ein
exzellenter Luftfedereffekt aufrechterhalten lässt.
-
Diese
Anmeldung beansprucht die Priorität der japanischen Patentanmeldungen
2005-049825 und
2005-049826. Die gesamte Offenbarung der japanischen Patentanmeldungen
2005-049825 und 2004-49826 werden hiermit durch Rückbeziehung
inkorporiert.
-
Obwohl
nur ausgewählte
bevorzugte Ausführungsformen
ausgewählt
worden sind, um die vorliegende Erfindung zu illustrieren, erschließt es sich für Fachleute
auf diesem Gebiet aus dieser Offenbarung, dass verschiedene Abänderungen
und Modifikationen im Rahmen der Offenbarung gemacht werden können, ohne
den Schutzbereich der Erfindung zu verlassen, wie er in den anliegenden
Patentansprüchen
definiert ist. Weiterhin ist die vorstehende Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung nur illustrativ, und nicht für den Zweck,
die Erfindung zu beschränken,
wie sie durch die anhängigen
Patentansprüche
und deren Äquivalente
definiert ist.