DE112008001272T5

DE112008001272T5 - Hydraulischer Stoßdämpfer

Info

Publication number: DE112008001272T5
Application number: DE112008001272T
Authority: DE
Inventors: Eiko Miyasato
Original assignee: SMC Corp
Current assignee: SMC Corp
Priority date: 2007-05-14
Filing date: 2008-03-18
Publication date: 2010-04-15
Anticipated expiration: 2028-03-19
Also published as: US20100140031A1; TW200914752A; TWI363148B; WO2008139780A1; US8485326B2; KR101145232B1; KR20090123015A; CN101680504A; RU2413887C1; JPWO2008139780A1; CN101680504B; DE112008001272B4; JP5337990B2

Abstract

Ein hydraulischer Stoßdämpfer mit:
einem Zylinderrohr mit einer ersten Endwand und einer zweiten Endwand an seinen beiden axialen Enden und außerdem mit einer Zwischenwand zwischen diesen beiden Endwänden;
einer Kolbenkammer und einer Einstellkammer, die zwischen der Zwischenwand und der ersten Endwand beziehungsweise zwischen der Zwischenwand und der zweiten Endwand ausgebildet sind, so dass sie miteinander durch einen an der Zwischenwand ausgebildeten Verbindungsabschnitt in Verbindung stehen;
Öl, das in der Kolbenkammer und der Einstellkammer in einem unter Druck stehenden Zustand eingeschlossen ist;
einem Drucksteuerelement, welches das Öl durch Betätigung von außen unter Druck setzt;
einem Kolben, der sich in der Richtung der Achse bewegt, wobei zwischen einem inneren Umfang der Kolbenkammer und einem äußeren Umfang des Kolbens im Inneren der Kolbenkammer ein Spalt beibehalten wird, durch welchen das Öl fließt;
einer Stange, die an dem Kolben angebracht ist und sich durch die Zwischenwand, die Einstellkammer...

Description

[TECHNISCHES GEBIET]
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen hydraulischen Stoßdämpfer, der einen Stoß absorbiert, wenn ein sich bewegendes Objekt angehalten wird, wobei ein Strömungswiderstand von Öl genutzt wird.
[STAND DER TECHNIK]
Ein hydraulischer Stoßdämpfer, wie er beispielsweise in dem Patentdokument japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2006-250309 beschrieben ist, hat eine Gestaltung, bei welcher eine Kolbenkammer eines Zylinderrohres mit Öl, beispielsweise Mineralöl, gefüllt ist und ein Bremskolben in der Kolbenkammer in einem Zustand aufgenommen ist, dass ein Verbindungsspalt für das Öl am Außenumfang des Kolbens erhalten bleibt. Eine mit dem Kolben verbundene Stange erstreckt sich aus dem Zylinderrohr heraus. Dann wird die kinetische Energie des sich bewegenden Objektes durch den Strömungswiderstand des Öles absorbiert, welches durch den Verbindungsspalt fließt, wenn der Kolben sich durch die Kollision des sich bewegenden Objektes an dem vorderen Ende der Stange verschiebt.
Die Stange, die durch eine Rückstellfeder immer zu ihrer Ursprungsposition zurückgedrängt wird, wiederholt den Vorgang der Bewegung zu der Ursprungsposition durch die Antriebskraft der Rückstellfeder nachdem das sich bewegende Objekt anschlägt und zu einer Dämpfungsposition zurückgeführt wird. Da zu dieser Zeit an der Oberfläche der Stange durch die Adhäsion des die Kolbenkammer füllenden Öles ein Ölfilm gebildet wird, strömt das Öl in der Kolbenkammer aufgrund der Wiederholung der Vorwärts- und Rückwärtsbewegung nach und nach über die Stange nach außen. Als Folge hiervon wird grundsätzlich die Stoßdämpfungseigenschaft des Stoßdämpfers, während sich die Ölmenge der Kolbenkammer allmählich reduziert. Dadurch erreicht der hydraulische Stoßdämpfer das Ende seiner Lebensdauer.
Um das Absinken der Stoßdämpfungseigenschaft durch eine solche Verringerung der Ölmenge zu vermeiden, kann der Stoßdämpfer beispielsweise so aufgebaut sein, wie es in 3 gezeigt ist. Im Einzelnen ist separat von einer Kolbenkammer 23, in welcher der Kolben 21 und das Öl 22 aufgenommen sind, ein Speichertank 24 im Inneren des Zylinderrohres 20 vorgesehen, der mit der Kolbenkammer 23 in Verbindung steht. Das Öl 22 in dem Speichertank 24 wird immer mit einer Feder 26 über einen Druckkolben 25 unter Druck gesetzt. Obwohl das Öl in der Kolbenkammer mit der Stange 27 nach außen strömt, wird die Ölmenge in der Kolbenkammer 23 immer konstant gehalten, indem das Öl entsprechend der sich verringernden Menge aus dem Speichertank 24 wieder aufgefüllt wird.
Der so aufgebaute Stoßdämpfer ist jedoch so gestaltet, dass das Öl in dem Speichertank 24 mit der Feder 26 über den Druckkolben 25 unter Druck gesetzt wird. Aus diesem Grunde wird nicht nur die Gestaltung der Druckaufbringung kompliziert, sondern es ist auch notwendig, viel Platz vorzusehen, um den Druckkolben 25 und die Feder 26 anzuordnen, was das Problem mit sich bringt, dass die axiale Länge des Stoßdämpfers groß wird.

Patentdokument 1: Japanische ungeprüfte Patentoffenlegungsschrift Nr. 2006-250309

[BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG]
[TECHNISCHES PROBLEM]
Ein technisches Problem der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines hydraulischen Stoßdämpfers mit einem einfachen und verkleinerten Aufbau, der in der Lage ist, eine Ölmenge in einer Kolbenkammer konstant zu halten, ohne eine Feder, einen Druckkolben oder dergleichen zu verwenden.
Zur Lösung dieser Aufgabe umfasst ein hydraulischer Stoßdämpfer gemäß der vorliegenden Erfindung ein Zylinderrohr mit einer ersten Endwand und einer zweiten Endwand an dessen beiden Enden in axialer Richtung und außerdem mit einer Zwischenwand zwischen diesen beiden Endwänden; eine Kolbenkammer und eine Einstellkammer, die zwischen der Zwischenwand und der ersten Endwand beziehungsweise zwischen der Zwischenwand und der zweiten Endwand ausgebildet sind, so dass sie miteinander über einen Verbindungsabschnitt, der an der Zwischenwand ausgebildet ist, in Verbindung stehen; Öl, das in der Kolbenkammer und der Einstellkammer in einem unter Druck stehenden Zustand eingeschlossen ist, ein Drucksteuerelement, welches das Öl durch Betätigung von außen unter Druck setzt; einen Kolben, welcher sich in einem Zustand in der axialen Richtung bewegt, in dem eine Lücke, durch welche das Öl strömt, zwischen einen inneren Umfang der Kolbenkammer und einem äußeren Umfang des Kolbens innerhalb der Kolbenkammer aufrecht erhalten wird; eine Stange, die an dem Kolben angebracht ist, um sich durch die Zwischenwand, die Einstellkammer und die zweite Endwand zu erstrecken, wobei ihr vorderes Ende aus dem Zylinderrohr herausragt; und ein elastisches Element, das in der Einstellkammer angeordnet ist und in einem Ursprungszustand, in dem die Stange an einer nicht-Betriebsposition anhält, durch die Druckkraft des Öls komprimiert wird, um einen Speichertank in der Einstellkammer durch den mittels der Kompression erzeugten Raum zu bilden, wobei das elastische Element auf der Basis des Ein- und Ausströmens des Öls in/aus dem Speichertank in Verbindung mit der Betätigung der Stange ausgedehnt und zusammengedrückt wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird angestrebt, dass die Größe des elastischen Elements in dem nicht komprimierten Zustand die Einstellkammer vollständig ausfüllt.
Außerdem ist gemäß der vorliegenden Erfindung an der ersten Endwand des Zylinderrohres eine Einspritzöffnung vorgesehen, um das Öl in die Kolbenkammer und die Einstellkammer einzubringen. Das Drucksteuerelement, das als ein Stopfen dient, der die Einspritzöffnung blockiert, ist ebenfalls in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung beweglich, so dass das Öl unter Druck gesetzt wird, indem das Drucksteuerelement vorwärts bewegt wird.
In diesem Fall wird die Einspritzöffnung durch einen Einsetzöffnungsabschnitt mit einem kleinen Durchmesser, der sich zu der Kolbenkammer öffnet, und einen Innengewindeabschnitt mit großem Durchmesser, der sich nach außen öffnet, gebildet. Das Drucksteuerelement weist einen Einsetzvorsprung mit einem kleinen Durchmesser, der luftdicht in den Einsetzöffnungsabschnitt über ein Dichtelement eingesetzt ist, und einen Außengewindeabschnitt mit großem Durchmesser, der in den Innengewindeabschnitt eingeschraubt ist, auf. Durch diese Gestaltung wird das Öl beim Drehen zur Vorwärtsbewegung des Drucksteuerelements unter Druck gesetzt.
Außerdem kann gemäß der vorliegenden Erfindung die zweite Endwand eine zylindrische Hülse aufweisen, die sich zu der Position der Zwischenwand entlang der Stange erstreckt. Die Einstellkammer kann zwischen einem Außenumfang der Hülse und einen Innenumfang des Zylinderrohres ausgebildet sein, und das elastische Element kann zwischen dem Außenumfang der Hülse und dem Innenumfang des Zylinderrohres angeordnet sein.
In diesem Fall kann die Zwischenwand als ein vorderes Ende der Hülse ausgebildet sein.
[VORTEILHAFTE WIRKUNGEN]
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein hydraulischer Stoßdämpfer mit einem einfachen und verkleinerten Aufbau beschaffen, der in der Lage ist, eine Ölmenge in einer Kolbenstange konstant zu halten, ohne eine Feder, einen Druckkolben oder dergleichen zu verwenden.
[KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN]
1 ist ein Schnitt durch einen hydraulischen Stoßdämpfer gemäß der vorliegenden Erfindung.
2 ist ein Schnitt, der ein Zustand darstellt, in dem Öl in einem Speichertank des hydraulischen Stoßdämpfers gemäß der vorliegenden Erfindung knapp wird.
3 ist ein Schnitt durch den hydraulischen Stoßdämpfer der einer Verbesserung bedarf.

1: Zylinderrohr
2: erste Endwand
3: zweite Endwand
3b: Hülse
4: Kolbenkammer
5: Speichertank
6: Kolben
7: Stange
8: elastisches Element
9: Einspritzöffnung
9a: Einsetzöffnungsabschnitt
9b: Innengewindeabschnitt
10: Drucksteuerelement
10a: Einsetzvorsprung
10b: Außengewindeabschnitt
12: Zwischenwand
12a: Verbindungsabschnitt
13: Einstellkammer
17: Dichtelement
18: Öl
L: Achse
S: Spalt

[BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN]
Die 1 und 2 zeigen eine Ausführungsform eines hydraulischen Stoßdämpfers gemäß der vorliegenden Erfindung. Der Stoßdämpfer weist ein zylindrisch geformtes Zylinderrohr 1 auf. Das Zylinderrohr 1 umfasst eine erste Endwand 2, die an einer proximalen Endseite in einer Richtung einer Achse L angeordnet ist, eine zweite Endwand 3, die an einer vorderen Endseite angeordnet ist, und eine Zwischenwand 12, die an einer mittleren Position angeordnet ist. Außerdem umfasst das Zylinderrohr 1 in seinem Inneren eine Kolbenkammer 4 und eine Einstellkammer 13, welche zwischen der Zwischenwand 12 und der ersten Endwand 2 beziehungsweise zwischen der Zwischenwand 12 und der zweiten Endwand 3 so ausgebildet sind, dass sie miteinander über einen Verbindungsabschnitt 12a der Zwischenwand 12 in Verbindung stehen; Öl 18, welches die Kolbenkammer 4 und die Einstellkammer 13 in einem unter Druck stehenden Zustand füllt; einen Stoßdämpfungskolben 6, welcher sich in der Richtung der Achse L im Inneren der Kolbenkammer 4 bewegt; eine Stange 7, die an dem Kolben 6 angebracht ist, wobei ihr vorderes Ende aus dem Zylinderrohr 1 herausgeführt ist; und ein ausdehnbaren elastisches Element 8, welches das Öl 8 immer unter Druck setzt.
Das Zylinderrohr 1 und die erste Endwand 2 sind einstückig ausgebildet. Eine Einspritzöffnung 9 für die Zufuhr von Öl 18 in das Zylinderrohr 1 ist an einem mittleren Abschnitt der ersten Endwand 2 ausgebildet. Die Einspritzöffnung 9 wird durch einen Stopfen blockiert, der als ein Drucksteuerelement 10 für das Aufbringen eines Drucks auf das zugeführte Öl 18 dient.
Die Einspritzöffnung 9 weist einen Einsetzöffnungsabschnitt 9a mit einem kleinen Durchmesser, der sich zu der Kolbenkammer 4 öffnet, und einen Innengewindeabschnitt 9b mit einem großen Durchmesser auf, der sich zu dem äußeren Abschnitt öffnet und diesen mit der Umgebung verbindet. Andererseits umfasst das Drucksteuerelement 10 einen Einsetzvorsprung 10a mit einem kleinen Durchmesser an der vorderen Endseite, der luftdicht in den Einsetzöffnungsabschnitt 9a über ein Dichtelement 17 eingesetzt wird, und einen Außengewindeabschnitt 10b mit einem großen Durchmesser, der in den Innengewindeabschnitt 9b eingeschraubt ist. Das Öl 18 in dem Zylinderrohr 1 wird durch Drehen des Drucksteuerelements 10, so dass sich dieses vorwärts bewegt, unter Druck gesetzt.
Die zweite Endwand 3, die separat von dem Zylinderrohr 1 ausgebildet ist, ist über einen O-Ring 15 in das Zylinderrohr 1 eingesetzt. Die zweite Endwand 3 weist einstückig einen Blockierabschnitt 3a, welcher den vorderen Endabschnitt des Zylinderrohres 1 blockiert, und eine zylindrisch geformte Hülse 3b, die sich entlang eines äußeren Umfangs der Stange 7 von dem Blockierabschnitt 3a zu der Innenseite des Zylinderrohres 1 erstreckt. Ein Dichtelement 16, welches zwischen dem Blockierabschnitt 3a und dem Außenumfang der Stange 7 abdichtet, ist in einer zurückgesetzten Nut 3c angebracht, die an einem äußeren Ende des inneren Umfangsabschnitts des Blockierabschnitts 3a ausgebildet ist. Die zweite Endwand 3 und das Dichtelement 16 werden über ein ringförmiges Befestigungselement 11, das an dem Endabschnitt des Zylinderrohres 1 angebracht ist, an der Befestigungsposition fixiert.
Hierbei ist die Hülse 3b, wie in den 1 und 2 gezeigt ist, so ausgebildet, dass sie in der axialen Richtung des Zylinderrohres 1 lang ist, und so gestaltet, dass sie auch als ein Lager und eine Führung für die Stange 7 dient. Auch wenn eine versetzte Last auf die Stange 7 wirkt, kann hierdurch die Stange 7 in geeigneter Richtung vorwärts und rückwärts bewegt werden. Dementsprechend ist es möglich, eine Störung der Bewegung des Kolbens 6 zu verhindern, wenn der Kolben 6 in Kontakt mit einer Wandfläche der Kolbenkammer 4 tritt. Dies ermöglicht es, den Stoß stabil zu dämpfen.
Die Zwischenwand 12 ist einstückig an dem vorderen Ende der Hülse 3b ausgebildet. Die Kolbenkammer 4 ist zwischen der Zwischenwand 12 und der ersten Endwand 2 ausgebildet, und eine Einstellkammer 13 ist zwischen der Zwischenwand 12 und dem Blockierabschnitt 3a der zweiten Endwand 3 ausgebildet. Dementsprechend ist die Kolbenkammer 4 an der proximalen Endseite des Zylinderrohres 1 angeordnet, und die Einstellkammer 13 ist an der vorderen Endseite des Zylinderrohres 1 angeordnet.
Die Zwischenwand 12 kann aber auch getrennt von der Hülse 3b ausgebildet und mit der Hülse 3b verbunden sein. Alternativ kann die Zwischenwand 12 einstückig mit dem Zylinderrohr 1 ausgebildet sein. Außerdem kann die Zwischenwand 12 als ein unabhängiges Element 1 ausgebildet sein und in einem Zustand in das Zylinderrohr 1 einsetzt werden, in dem die Zwischenwand 12 in Kontakt mit dem vorderen Ende der Hülse 3b gebracht wird.
Der Kolben 6, der einen kleineren Außendurchmesser hat als der Innendurchmesser der Kolbenkammer 4, ist in der Kolbenkammer 4 so aufgenommen, dass er in der Richtung der Achse L des Zylinderrohres 1 bewegbar ist, wobei ein Spalt S, in dem das Öl 18 fließt, zwischen dem Außenumfang des Kolbens 6 und dem Innenumfang des Zylinderrohrs 1 aufrecht erhalten bleibt. Außerdem ist zwischen dem Kolben 6 und der ersten Endwand 2 eine Rückführfeder 14 angeordnet, welche den Kolben 6 immer zu einer Ursprungsposition (Position der oberen Hälfte in 1) drängt, in welcher der Kolben 6 in Kontakt mit der Zwischenwand 12 gebracht wird. Dabei ist der Aufbau so, dass dann, wenn sich der Kolben 6 von der Ursprungsposition zu einer Dämpfungsposition, wie sie in der unteren Hälfte von 1 gezeigt ist, bewegt, das Öl 18 in einem kopfseitigen Kammerabschnitt 4a zwischen dem Kolben 6 und der ersten Endwand 2 sich durch den Spalt S zu einem stangenseitigen Kammerabschnitt 4b zwischen dem Kolben 6 und der Zwischenwand 12 bewegt, wobei sich dann, wenn der Kolben 6 von der Dämpfungsposition zu der Ursprungsposition zurückkehrt, das Öl 18 von dem stangenseitigen Kammerabschnitt 4b durch den Spalt S zu dem kopfseitigen Kammerabschnitt 4a bewegt. In diesem Fall kann sich das Öl 18 gleichzeitig aus dem stangenseitigen Kammerabschnitt 4b durch einen Spalt P zwischen der Stange 7 und dem Kolben 6 zu dem kopfseitigen Kammerabschnitt 4a bewegen.
Außerdem ist der proximale Endabschnitt der Stange 7 mit dem Kolben 6 verbunden, und der Kolben 6 und die Stange 7 bewegen sich in Richtung der Achse L des Zylinderrohres 1 gemeinsam vorwärts und rückwärts.
Die Stange 7 erstreckt sich durch die Zwischenwand 12 und die zweite Endwand 3. Der vordere Endabschnitt der Stange 7 ist zur Außenseite des Zylinderrohres 1 herausgeführt, und ein sich bewegendes Objekt kollidiert als Bremsobjekt mit dem vorderen Endabschnitt. Wenn ein durch das sich bewegende Objekt bewirkter Stoß auf die Stange 7 aufgebracht wird, wird der Kolben 6 durch die Stange 7 zu der Seite der ersten Endwand 2 in der Kolbenkammer 4 zurückgedrückt, während dann, wenn die Betätigungskraft durch das sich bewegende Objekt entfernt wird, der Kolben 6 und die Stange 7 durch die Rückstellkraft der Rückstellfeder 14 vorwärts bewegt werden, um zu ihrer Ursprungsposition zurück zu kehren.
Die Einstellkammer 13 ist eine zylindrisch geformte Kammer, die den Umfang der Stange 7 umgibt. Die Einstellkammer 13 ist zwischen einem Außenumfang der zylindrisch geformten Hülse 3b an der zweiten Endwand 3 und einem inneren Umfang des Zylinderrohres 1 ausgebildet. Der Außendurchmesser der Einstellkammer 13 ist größer als der Innendurchmesser der Kolbenkammer 4.
Das elastische Element 8 mit zylindrischer Form ist so in der Einstellkammer 13 aufgenommen, dass es sich in Richtung der Achse L und in der Durchmesserrichtung des Zylinderrohres 1 ausdehnen kann. Das elastische Element 8 kann mit einem Schaumgummi aus einem ausdehnbaren Schaum (beispielsweise einem Schaumgummi, das aus Nitrilgummi (NBR) oder einem Kunstharzschaum hergestellt ist) geformt sein. Das elastische Element 8 ist so in der Einstellkammer 13 angeordnet, dass es die Hülse 3b umgibt. In dem Ursprungszustand, in dem die Stange 7 eine Position eines Vorwärtsendes einnimmt, ist das elastische Element 8 in dem Zustand, in dem es durch den Druck des unter Druck stehenden Öls 18 elastisch komprimiert wird. Der Speichertank 5 wird in der Einstellkammer 13 durch einen Raum gebildet, der durch das Schrumpfen des elastischen Elements erzeugt wird.
Es ist angestrebt, dass die Länge in der Richtung der Achse L und der Innendurchmesser und der Außendurchmesser des elastischen Elements 8 zu der Zeit, in der es nicht zusammen gedrückt ist, etwa gleich den Abmessungen der Einstellkammer 13 oder etwas kleiner oder etwas größer als die Abmessungen der Einstellkammer 13 sind. Mit anderen Worten ist eine bevorzugte Größe des elastischen Elements 8 die Größe, welche die gesamte Einstellkammer 13 etwa ausfüllt. In diesem Fall ist kein Speichertank 5 in der Einstellkammer 13 ausgebildet.
Der Zustand, in dem das elastische Element 8 sich zu der Seite der zweiten Endwand 3 bewegt, ist in dem dargestellten Beispiel gezeigt. Das elastische Element 8 nimmt aber eine solche Position nicht notwendiger Weise unveränderbar ein. In manchen Fällen nimmt das elastische Element 8 einen zentralen Abschnitt oder die andere Position der Einstellkammer 13 ein.
Der Speichertank 5 steht mit der Kolbenkammer 4 über den Verbindungsabschnitt 12a, der an der Innenwand 12 ausgebildet ist, in Verbindung. Dementsprechend ist das Öl 18, das in das Innere der Kolbenkammer 4 und des Speichertanks 5 eingefüllt ist, in dem Zustand, in dem es durch die elastische Rückstellkraft des komprimierten elastischen Elements 8 unter Druck gesetzt wird.
Der Speichertank 5 absorbiert einen Volumenunterschied zwischen den beiden Kammerabschnitten 4a, 4b bei der Aufnahme eines Teils des Öls 18, das von dem kopfseitigen Kammerabschnitt 4a zu dem stangenseitigen Kammerabschnitt 4b fließt, das heißt, das Öl entsprechend einem Volumen der Stange 7, das in den kammerseitigen Abschnitt 4b eintritt, wenn der Kolben 6 und die Stange 7 den Rückweg von der Ursprungsposition, das heißt der Position an dem Vorwärtsende, beginnen, um sich zu der Dämpfungsposition zu bewegen. Da die Menge des strömenden Öls 18 in Abhängigkeit von der Position des Kolbens 6 differiert, ändert sich das Volumen des Speichertanks 5 entsprechend der Menge des Öls 18. Im Einzelnen wird, wenn der Kolben 6 hineingedrückt wird, um sich zu der Dämpfungsposition zu bewegen, die Menge des in den Speichertank 5 fließenden Öls allmählich größer, so dass das Volumen des Speichertanks 5 vergrößert wird, wenn die Kompression des elastischen Elements 8 allmählich zunimmt. Im Gegensatz dazu fließt dann, wenn der Kolben 6 aus der Dämpfungsposition in seine Ursprungsposition zurückkehrt, das Öl aus dem Speichertank 5 heraus, so dass das elastische Element 8 verlängert wird und sich das Volumen des Speichertanks 5 verringert.
Es wird nun der Betrieb des hydraulischen Stoßdämpfers mit dem oben beschriebenen Aufbau erläutert. Wenn der Stoßdämpfer nicht betrieben wird, wird der Kolben 6 durch die Rückstellfeder 14 zurück gedrückt und nimmt die Ursprungsposition ein, in welcher der Kolben 6 in Kontakt mit der Zwischenwand 12 steht, wie es in der oberen Hälfte von 1 gezeigt ist. Zu dieser Zeit ist der Speichertank 5 durch das komprimierte elastische Element 8 in der Einstellkammer 13 ausgebildet, und das Öl 18 in dem Zylinderrohr 1 ist in dem Zustand, in dem es durch die Rückstellkraft des elastischen Elements 8 unter Druck gesetzt ist.
Wenn das sich bewegende Objekt in diesem Zustand mit der Stange 7 kollidiert, wird der Kolben 6 durch die Stange 7 gedrückt und bewegt sich zu der Dämpfungsposition, wie es in der unteren Hälfte von 1 gezeigt ist. Dann strömt das Öl 18 in dem kopfseitigen Kammerabschnitt 4a mit der Bewegung des Kolbens 6 und der Stange 7 durch den Spalt S an dem Außenumfang des Kolbens 6 zu dem stangenseitigen Kammerabschnitt 4b, so dass die kinetische Energie des sich bewegenden Objekts zu dieser Zeit durch den Strömungswiderstand absorbiert wird. Das Öl fließt entsprechend dem Volumen der Stange 7, die in den stangenseitigen Kammerabschnitt 4b eintritt, aus dem stangenseitigen Kammerabschnitt 4b in den Speichertank 5 und drückt das elastische Element 8 weiter zusammen, um das Volumen des Speichertanks 5 zu vergrößern.
Wenn keine Betriebskraft des sich bewegenden Objekts auf die Stange 7 aufgebracht wird, kehren der Kolben 6 und die Stange 7 durch die Rückstellkraft der Rückstellfeder 14 zu der Ursprungsposition, das heißt dem Vorwärtsende, zurück. Zu dieser Zeit wird das Öl in dem Speichertank 5 durch die elastische Rückstellkraft des elastischen Elements 8 aus dem Speichertank 5 heraus gepresst und das Öl fließt durch den kammerseitigen Abschnitt 4b in den kopfseitigen Kammerabschnitt 4a, was eine Rückführung des Kolbens 6 ermöglicht. Außerdem wird das geschrumpfte elastische Element 8 zusammen mit dem Austreten des Öls aus dem Speichertank 5 wieder hergestellt, was zu dem Ursprungszustand führt, der in der oberen Hälfte von 1 gezeigt ist.
Wenn der Betrieb des Stoßdämpfers wiederholt wird, was dazu führt, dass die Stange 7 sich wiederholt vorwärts und rückwärts bewegt, strömt das Öl 18 nach und nach nach außen, wobei es an der Oberfläche der Stange 7 anhaftet, und die Ölmenge in der Kolbenkammer 4 nimmt allmählich ab. Hierbei wird, wie in 2 gezeigt ist, das Öl 18 in dem Speichertank 5 durch die elastische Rückstellkraft des elastischen Elements 8 lediglich in der Menge ausgestrahlt, die der Verringerung entspricht, und wieder in die Kolbenkammer 4 eingefüllt. Als Folge hiervon wird die Ölmenge in der Kolbenkammer 4 immer konstant gehalten.
Wenn das Volumen des Speichertanks 5 abnimmt, wenn die Ölmenge in der Kolbenkammer 4 abnimmt, verringert sich auch der Schrumpfungsgrad des elastischen Elements 8, so dass die Druckkraft des Öls sinkt. Wenn es angestrebt ist, die Druckkraft durch das elastische Element 8 zu erhöhen, wenn das Volumen des Speichertanks 5 von diesem Zustand vergrößert wird, kann das Öl durch Festziehen des Drucksteuerventils 10 unter Druck gesetzt werden.
Auf diese Weise wird der Speichertank 5 gebildet, in dem das elastische Element 8 durch die Druckkraft des Öls komprimiert wird, und das Öl in dem Speichertank 5 wird in der Menge, die der Verringerung des Öls in der Kolbenkammer 4 entspricht, durch die elastische Rückstellkraft des elastischen Elements 8 ausgestrahlt. Daher wird die Gestaltung beispielsweise im Vergleich mit dem Fall, bei dem ein Druckkolben und eine Feder verwendet werden, einfach, da die Zahl der verwendeten Teile klein ist, und es ist möglich, den Stoßdämpfer zu verkleinern, indem die Länge des Stoßdämpfers in der Richtung der Achse L verringert wird.
Bei der Ausführungsform ist das zylindrische elastische Element 8 aus einem Schaum mit geschlossenen Zellen zu einem festen Körper geformt. Es kann aber jede Gestaltung verwendet werden, solange das elastische Element 8 durch den hydraulischen Betrieb eine Volumenänderung bewirken kann. Beispielsweise kann das elastische Element 8 eines sein, das blasenförmig ausgebildet ist, indem ein flexibles und nicht poröses Material, wie Gummi, verwendet wird. Außerdem kann das elastische Element 8 gebildet werden, indem ein plattenförmiger Schaum in eine zylindrische Gestalt entsprechend der inneren Form der Einstellkammer gebogen wird.
[ZUSAMMENFASSUNG]
In dem Inneren eines Zylinderrohres sind eine Kolbenkammer und eine Einstellkammer vorgesehen, die miteinander in Verbindung stehen, und diese beiden Kammern sind mit Öl in einem unter Druck stehenden Zustand gefüllt. Außerdem sind ein Kolben, der sich in einer axialen Richtung der Kolbenkammer bewegt, und eine mit dem Kolben gekoppelte Stange vorgesehen. Ein elastisches Element ist im Inneren der Einstellkammer in einem Zustand angeordnet, in dem in der Einstellkammer durch eine Kompression des elastischen Elements durch die Druckkraft des bis ein Speichertank ausgebildet wird. Ein Stoß wird derart absorbiert, dass das elastische Element durch das Öl, das in/aus den/dem Speichertank durch die Bewegung der Stange ein-/ausströmt, ausgedehnt beziehungsweise zusammengedrückt wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- JP 2006-250309 [0002, 0005]

Claims

Ein hydraulischer Stoßdämpfer mit: einem Zylinderrohr mit einer ersten Endwand und einer zweiten Endwand an seinen beiden axialen Enden und außerdem mit einer Zwischenwand zwischen diesen beiden Endwänden; einer Kolbenkammer und einer Einstellkammer, die zwischen der Zwischenwand und der ersten Endwand beziehungsweise zwischen der Zwischenwand und der zweiten Endwand ausgebildet sind, so dass sie miteinander durch einen an der Zwischenwand ausgebildeten Verbindungsabschnitt in Verbindung stehen; Öl, das in der Kolbenkammer und der Einstellkammer in einem unter Druck stehenden Zustand eingeschlossen ist; einem Drucksteuerelement, welches das Öl durch Betätigung von außen unter Druck setzt; einem Kolben, der sich in der Richtung der Achse bewegt, wobei zwischen einem inneren Umfang der Kolbenkammer und einem äußeren Umfang des Kolbens im Inneren der Kolbenkammer ein Spalt beibehalten wird, durch welchen das Öl fließt; einer Stange, die an dem Kolben angebracht ist und sich durch die Zwischenwand, die Einstellkammer und die zweite Endwand erstreckt, wobei ein vorderes Ende der Stange aus dem Zylinderrohr herausgeführt ist; und einem elastischen Element, das in der Einstellkammer angeordnet ist und in einem Ursprungszustand, in dem die Stange an einer nicht betätigten Position steht, durch die Druckkraft des Öls zusammengedrückt wird, um einen Speichertank in der Einstellkammer durch den mittels der Kompression erzeugten Raum zu bilden, wobei das elastische Element auf der Basis des Einströmens/Ausströmens des Öls in/aus dem Speichertank mit der Betätigung der Stange erweitert und zusammengedrückt wird.
Der Stoßdämpfer nach Anspruch 1, wobei die Größe des elastischen Elements die Größe ist, die zu der Zeit, in der das elastische Element nicht zusammengedrückt ist, die gesamte Einstellkammer ausfüllt.
Der Stoßdämpfer nach Anspruch 1 oder 2, wobei an der ersten Endwand des Zylinderrohres eine Einspritzöffnung vorgesehen ist, um das Öl in die Kolbenkammer und die Einstellkammer einzubringen, und wobei ein Drucksteuerelement, das als ein Stopfen dient, der die Einspritzöffnung blockiert, vorwärts und rückwärts bewegbar vorgesehen ist, so dass das Öl unter Druck gesetzt wird, indem das Drucksteuerelement vorwärts bewegt wird.
Der Stoßdämpfer nach Anspruch 3, wobei die Einspritzöffnung durch einen Einsetzöffnungsabschnitt mit einem kleinen Durchmesser, der sich zu der Kolbenkammer öffnet, und einen Innengewindeabschnitt mit einem großen Durchmesser, der sich zu der Umgebung öffnet, gebildet wird und wobei das Drucksteuerelement durch einen Einsetzvorsprung mit einem kleinen Durchmesser, der luftdicht über ein Dichtelement in den Einsetzöffnungsabschnitt eingesetzt ist, und einen Außengewindeabschnitt mit einem großen Durchmesser, der in den Innengewindeabschnitt eingeschraubt ist, gebildet wird, so dass das Öl unter Druck gesetzt wird, wenn das Drucksteuerelement gedreht wird, um sich vorwärts zu bewegen.
Der Stoßdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die zweite Endwand eine zylindrisch geformte Hülse aufweist, die sich zu einer Position der Zwischenwand entlang der Stange erstreckt, wobei die Einstellkammer zwischen einem äußeren Umfang der Hülse und einem inneren Umfang des Zylinderrohres ausgebildet ist, und wobei das elastische Element zwischen dem äußeren Umfang der Hülse und dem inneren Umfang des Zylinderrohres angeordnet ist.
Der Stoßdämpfer nach Anspruch 5, wobei die Zwischenwand an einem vorderen Ende der Hülse in der zweiten Endwand ausgebildet ist.