DE19930029B4

DE19930029B4 - Hydraulischer Stoßdämpfer

Info

Publication number: DE19930029B4
Application number: DE19930029A
Authority: DE
Inventors: Junya Yokohama Tachikawa
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1998-06-30
Filing date: 1999-06-30
Publication date: 2005-12-08
Anticipated expiration: 2019-07-01
Also published as: KR20000006404A; KR100363449B1; DE19930029A1; JP2000018305A; US6270064B1

Abstract

Hydraulischer Stoßdämpfer (1), umfassend:
einen Zylinder (4), der ein hydraulisches Fluid abgedichtet enthält;
einen äußeren Zylinder (2), der so vorgesehen ist, daß er eine äußere Umfangsoberfläche des Zylinders bedeckt;
einen gleitbaren Kolben (14), der innerhalb des Zylinders (4) vorgesehen ist, so daß er den Innenraum des Zylinders (4) in zwei Zylinderkammern (4a, 4b) teilt;
eine Kolbenstange (15), die ein Ende mit dem Kolben (14) verbunden hat und deren anderes Ende sich an die Außenseite des Zylinders (4) erstreckt; und
einen Mechanismus (20, 21) zur Erzeugung einer Dämpfungskraft dadurch, daß die Strömung des hydraulischen Fluids kontrolliert wird, die aufgrund einer Gleitbewegung des Kolbens (14) im Zylinder (2) erzeugt wird,
wobei der hydraulischen Stoßdämpfer dafür angepaßt ist, daß er sich durch eine Schraubenfeder (45) erstreckt, wobei der äußere Zylinder (2) einen erweiterten Bereich (2c) hat, der in einem Bereich davon gebildet ist, der durch die Schraubenfeder...

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen hydraulischen Stoßdämpfer, der an einer Aufhängevorrichtung für ein Fahrzeug, wie ein Auto, montiert wird.
Im allgemeinen ist in einer Aufhängevorrichtung für ein Fahrzeug, wie ein Auto, ein hydraulischer Stoßdämpfer zwischen einer gefederten Massen und einer ungefederten Masse vorgesehen, um damit die Vibrationen der Aufhängevorrichtung zu dämpfen, um gute Fahrqualität und Lenkstabilität zu erzielen.
Bei einem Fahrzeug, das eine verhältnismäßig große Ladekapazität besitzt, wie einem Kleinbus und einem Kombiwagen, tritt eine Veränderung in der Höhe des Fahrzeug auf durch einen Wechsel in der Ladung in dem Fahrzeug, z.B. einem Wechsel der Zahl der Insassen oder der Anzahl der mitgeführten Gegenstände. Solch eine Veränderung der Höhe des Fahrzeugs führt zu einer Verminderung der Fahrqualität und der Lenkstabilität. Daher bestand der Wunsch, eine Aufhängevorrichtung zu entwickeln, die eine vorbestimmte Höhe des Fahrzeugs automatisch einhalten kann unabhängig von der Ladung, die durch das Fahrzeug transportiert wird.

Um eine Aufhängevorrichtung zu erhalten, die eine vorbestimmte Fahrzeughöhe automatisch einhält, ist z.B. die Verwendung eines hydraulischen Stoßdämpfers vom sogenannten selbstpumpenden Typ vorgeschlagen worden. Solch ein hydraulischer Stoßdämpfer vom selbstpumpenden Typ ist in der japanischen Patentanmeldung JP 60-261713 A, entspricht DE 34 19 166 C1 , beschreiben. Dieser hydraulischer Stoßdämpfer umfaßt: einen Öltank und einen Behälter, der jeweils ein Gas und ein hydraulisches Fluid abgedichtet darin beinhaltet unter angemessenem Druck; eine Pumpvorrichtung, um das hydraulische Fluid im Öltank in einen Zylinder zuzuführen, in Übereinstimmung mit dem Hub einer Kolbenstange bei der Expansion und dem Hub bei der Kompression; und eine Rückführvorrichtung, um das hydraulische Fluid in der Pumpvorrichtung und dem Zylinder zum Öltank zurückzuführen, abhängig von der Lage der Kolbenstange während des Hubs. Bei diesem hydraulischen Stoßdämpfer wird die Pumpvorrichtung und die Rückführvorrichtung durch die Verwendung der Vibrationen der Aufhängevorrichtung während der Fahrt des Fahrzeugs bedient, dabei wird der Druck im Zylinder entsprechend kontrolliert und der Grad der Ausdehnung der Kolbenstange auf ein vorbestimmtes Niveau angepaßt, wodurch eine vorbestimmte Höhe des Fahrzeugs automatisch eingehalten wird.

In dem hydraulischen Stoßdämpfer des selbstpumpenden Typs von JP 60-261713 A, ist eine Doppelzylinderstruktur angewendet, indem ein äußerer Zylinder vorgesehen ist, um eine äußere Umfangsoberfläche des oben genannen Zylinders zu bedecken und der Öltank und der Behälter zwischen diesen beiden Zylindern vorgesehen sind. In diesem Fall ist es unvermeidbar, daß das Volumen von jeweils dem Öltank und dem Behälter klein ist und deshalb wenn die Ladung, die von dem Fahrzeug transportiert wird, groß ist, die Rate des Ansteigens der Rückstoßkraft des Gases während des Hubs der Kolbenstange groß ist, was zu einer Verminderung der Fahreigenschaften führt.

Um eine Änderung der Rückstoßkraft des Gases während des Hubs der Kolbenstange zu unterdrücken und damit gute Fahreigenschaften zu erzeugen, bestand der Wunsch, einen Öltank und einen Behälter einzusetzen, die jeweils ein ausreichend großes Volumen haben. Ein Öltank und ein Behälter, die jeweils ein großes Volumen haben, können gesetzt werden, wenn der Öltank getrennt vom Hauptkörper des hydraulischen Stoßdämpfers vorgesehen wird. Bei einer Aufhängevorrichtung für ein Kraftfahrzeug z.B. ist der Platz, um den hydraulischen Stoßdämpfer zu montieren, jedoch sehr start beschränkt, was es schwierig macht, den Platz sicherzustellen, um einen getrennten Öltank vorzusehen.

Der vorliegende Rechtsnachfolger schlug, in der japanischen Patentanmeldung JP 9-144801 A einen hydraulischen Stoßdämpfer des selbstpumpenden Typs vor, bei dem ein ringförmiger Öltank rund um einen äußeren Zylinder vorgesehen ist, unterhalb einer Federplatte, die am äußeren Zylinder befestigt ist, um eine Aufhängfeder aufzunehmen.

Bei dem hydraulischen Stoßdämpfer, bei dem der Öltank unterhalb der Federplatte vorgesehen ist, ist die Länge der Aufhängfeder jedoch beschränkt, um den Platz, um den Öltank zu befestigen, sicherzustellen. Weiterhin ist der äußere Durchmesser des hydraulischen Stoßdämpfers um den Bereich, der mit der Aufhängvorrichtung verbunden wird, groß, so daß die Form der Aufhängevorrichtung in dem Bereich, der mit dem hydraulischen Stoßdämpfer verbunden wird, beschränkt ist.

Die DE 33 30 815 C2 offenbart einen lastabhängigen Schwingungsdämpfer mit einem Zylinder, einem äußeren Zylinder, der einen erweiterten Bereich aufweist, einen gleitbaren Kolben innerhalb des Zylinders, eine Kolbenstange sowie einen Mechanismus zur Erzeugung einer Dämpfungskraft aufweist. Der erweiterte Bereich erweitert sich im eingebauten Zustand nach außen in Richtung einer Schraubenfeder.

Ähnliche Anordnungen gehen aus der DE 44 24 432 , DE 90 00 906 U1 , US 5 556 082 und DE 30 28 905 A1 hervor.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Angesichts der oben beschriebenen Situation ist die vorliegende Erfindung gemacht worden. Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen hydraulischen Stoßdämpfer vorzusehen, der es erlaubt, daß die Kammern, die mit Zylinderkammern in Verbindung stehen, wie ein Behälter und ein Öltank, ausreichend große Volumina besitzen, und der weniger Platz zur Montage benötigt.

In der vorliegenden Erfindung wird ein hydraulischer Stoßdämpfer vorgeschlagen, umfassend: einen Zylinder, der ein hydraulisches Fluid abgedichtet beinhaltet; einen äußeren Zylinder, der so vorgesehen ist, daß er eine äußere Umfangsoberfläche des Zylinders bedeckt; einen Kolben, der verschiebbar im Zylinder vorgesehen ist, um den Innenraum des Zylinders in zwei Zylinderkammern zu teilen; eine Kolbenstange, die ein Ende am Kolben befestigt hat und das andere Ende sich auf die Außenseite des Zylinders erstreckt; und eine Vorrichtung zur Erzeugung einer Dämpfungskraft, um eine Dämpfungskraft dadurch zu erzeugen, daß die Strömung des hydraulischen Fluids, die durch die Gleitbewegung des Kolbens erzeugt wird, im Zylinder kontrolliert wird. Der hydraulische Stoßdämpfer ist dazu geeignet, so vorgesehen zu sein, daß er sich durch eine Schraubenfeder, wenn sie benützt wird, erstreckt. Der äußere Zylinder hat einen gedehnten Bereich, der in einem Bereich des Zylinders ist, der durch die Schraubenfeder bedeckt wird, wobei sich der gedehnte Bereich nach außen in Richtung auf die Schraubenfeder ausdehnt. Eine erste Kammer ist im gedehnten Bereich des äußeren Zylinders vorgesehen, um die Zylinderkammern zu verbinden.

Durch diese Anordnung kann die erste Zylinderkammer, die mit den Zylinderkammern verbunden ist, zwischen dem Zylinder und der Schraubenfeder vorgesehen werden.

Bei dem oben beschriebenen hydraulischen Stoßdämpfer ist ein Zylinderelement in einer allgemeinen zylindrischen Form an einer äußeren Umfangsoberfläche des äußeren Zylinders befestigt, der sich durch die Schraubenfeder erstreckt, so daß das Zylinderelement sich von dem gedehnten Bereich zu einem Bereich des äußeren Zylinders erstreckt, der von dem gedehnten Bereich verschieden ist und eine zweite Kammer kann zwischen dem Zylinderelement und dem äußeren Zylinder vorgesehen sein, um die Zylinderkammern zu verbinden.

Durch diese Anordnung kann die zweite Kammer, die mit den Zylinderkammern in Verbindung steht, zwischen dem Zylinder und der Schraubenfeder vorgesehen sein.

Die vorstehenden und andere Ziele, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung deutlich und den beigefügten Ansprüchen, in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1A zeigt einen vertikalen Schnitt eines hydraulischen Stoßdämpfers, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
1B ist eine vergrößerte Ansicht eines Teils von 1A.
2 zeigt einen vertikalen Schnitt durch einen Öltank des getrennten Typs eines herkömmlichen hydraulischen Stoßdämpfers vom selbstpumpenden Typ.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unten beschrieben, unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren.
1A zeigt einen hydraulischen Stoßdämpfer 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der hydraulische Stoßdämpfer 1 hat eine Mehrfachzylinderstruktur, bei der eine generell zylindrische Trennwand 3 und ein Zylinder 4 im Inneren eines äußeren Zylinders 2 vorgesehen sind. Der äußere Zylinder 2 ist in einer im wesentlichen zylindrischen Form und hat ein Ende geschlossen, aber er ist so gedehnt, daß der Durchmesser des äußeren Zylinders 2 vom Boden des äußeren Zylinders 2 aus schrittweise größer wird, und so einen Bereich kleinen Durchmessers 2a zu bilden, einen Bereich mittleren Durchmessers 2b und einen Bereich großen Durchmessers (einen gedehnten Bereich) 2c. Die Trennwand 3 erstreckt sich von dem Bereich kleinen Durchmessers 2a in einen Bereich in der Nähe der Mitte des Bereichs mittleren Durchmessers 2b des äußeren Zylinders 2. Ein äußerer Flansch 3a, der in einem oberen Endbereich der Trennwand 3 gebildet ist, ist in den Bereich mittleren Durchmessers 2b eingepaßt, so daß ein ringförmiges Strömungsgebiet 5 für das hydraulische Fluid zwischen dem äußeren Zylinder 2 und der Trennwand 3 gebildet wird, und ein ringförmiges Strömungsgebiet 6 für das hydraulische Fluid zwischen der Trennwand 3 und dem Zylinder 4 gebildet wird. ein Trennelement 7 ist in einen unteren Endbereich der Trennwand 3 eingepaßt, so daß eine Ölkammer 8 zwischen dem Trennelement 7 und dem Boden des äußeren Zylinders 2 gebildet wird, um mit dem ringförmigen Strömungsgebiet 5 für das hydraulische Fluid in Verbindung zu sein. Eine Führungsdichtung 9a und eine Öldichtung 9b sind an einem oberen Ende des Zylinders 4 vorgesehen, wobei sie in Verbindung mit dem äußeren Zylinder 2 sind, so daß ein ringförmiger Behälter (eine erste Kammer) 10 zwischen dem Zylinder 4 und dem Bereich mittleren Durchmessers 2b und dem Bereich großen Durchmessers 2c des äußeren Zylinders gebildet wird, um mit dem ringförmigen Strömungsgebiet für das hydraulische Fluid 6 in Verbindung zu sein.
Im Behälter 10 ist ein im wesentlichen zylindrischer Balg (eine flexible Membran) 11 vorgesehen, um den Innenraum des Behälters 10 in eine Ölkammer 10a, die mit dem ringförmigen Strömungsgebiet für das hydraulische Fluid 6 in Verbindung steht, und eine Gaskammer 10b, die ein Gas bei hohem Druck (ungefähr 30 kgf/cm²) abgedichtet enthält, zu teilen. Der Balg 11 ist aus einem flexiblen Werkstoff, wie Gummi, und hat seine gegenüberliegenden Enden gegen den äußeren Zylinder 2 durch den äußeren Flansch 3a der Trennwand 3 und der Führungsdichtung 9A geklemmt.
Ein Grundelement 12 ist in einen unteren Endbereich des Zylinders 4 eingepaßt. Der Innenraum des Zylinders 4 steht durch eine Öffnung 13 des Grundelements 12 mit dem ringförmigen Strömungsgebiet für das hydraulische Fluid 6 in Verbindung, das in Verbindung mit der Ölkammer 10a steht.
Ein Kolben 14 ist gleitbar im Zylinder 4 vorgesehen, um den Innenraum des Zylinders 4 in zwei Kammern zu teilen, namentlich eine obere Zylinderkammer 4a und eine untere Zylinderkammer 4b. Der Kolben 14 steht über einen Kolbenbolzen 16 mit einem Ende einer Kolbenstange 15, die eine hohle Struktur hat, durch eine Mutter 17 in Verbindung. Das andere Ende der Kolbenstange 16 führt durch die Führungsdichtung 9A und die Öldichtung 9B auf dem oberen Ende des Zylinders 4, um sich bis an die Außenseite des Zylinders 4 zu erstrecken. Ein hydraulisches Fluid ist abgedichtet im Zylinder 4 enthalten.
Der Kolben 14 umfaßt Strömungsgebiete 18 und 19 für das hydraulische Fluid, um eine Verbindung zwischen der oberen Zylinderkammer 4a und der unteren Zylinderkammer 4b herzustellen, und umfaßt außerdem Mechanismen 20 und 21, die Dämpfungskräfte erzeugen, umfassend Öffnungen und Tellerventile, um eine Dämpfungskraft dadurch zu erzeugen, indem die Strömung des hydraulischen Fluids durch die Strömungsgebiete 18 und 19 des hydraulischen Fluids kontrolliert wird.
Ein Zylinderelement 22 in einer im wesentlichen zylindrischen Form ist auf dem Bereich mittleren Durchmessers 2b un dem Bereich großen Durchmessers 2c des äußeren Zylinders 2 befestigt. Verdeutlichend ausgeführt, ist das Zylinderelement 22 durch einen Sprengring 26 mit einem Druckverband auf dem Bereich großen Durchmessers 2c befestigt, so daß ein unterer Endbereich des Zylinderelements 22 auf einem ringförmigen Element 23, das auf dem Bereich mittleren Durchmessers 2b befestigt ist, mit einem O-Ring 24 angebracht ist, der dazwischen vorgesehen ist, und das andere Ende des Zylinderelements 22 ist auf dem Bereich großen Durchmessers 2c mit einem O-Ring 25, der dazwischen vorgesehen ist, angebracht. Folglich ist ein ringförmiger Öltank (eine zweite Kammer) 27 zwischen dem Zylinderelement 22 und dem Bereich mittleren Durchmessers 2b und dem Bereich großen Durchmessers 2c gebildet. Der Öltank 27 steht mit dem ringförmigen Strömungsgebiet 5 für das hydraulische Fluid durch ein Strömungsgebiet 27a für das hydraulische Fluid, das in einer Seitenwand des Bereichs mittleren Durchmessers 2b gebildet ist, in Verbindung. Ein Gas unter niedrigem Druck (ungefähr 3 bis 5 kgf/cm²) und das hydraulische Fluid sind abgedichtet im Öltank 27 enthalten.
Ein Pumprohr 28 ist in der Kolbenstange 15 enthalten und durch eine Feder 29 befestigt. Eine rohrförmige Pumpenstange 30 erstreckt sich im Zylinder 4 entlang dessen Achse. Der in der Nähe gelegener Endbereich der Pumpenstange 30 ist durch das Basiselement 12 eingeführt und mit dem Trennelement 7 verbunden. Der in der Ferne gelegener Endbereich der Pumpenstange 30 ist gleitbar im Pumpenrohr 28 befestigt, um eine Pumpenkammer 31 im Pumpenrohr 28 zu bilden.
Die Pumpenkammer 31 steht mit der oberen Zylinderkammer 4a durch ein Rückschlagventil 32 in Verbindung, das am entfernten Endbereich des Pumpenrohrs 28 angebracht ist, wobei ein Strömungsgebiet 33 für das hydraulische Fluid zwischen dem Pumpenrohr 28 und der Kolbenstange 15 gebildet wird und ein Strömungsgebiet 34 für das hydraulische Fluid in einer Seitenwand der Kolbenstange 15 gebildet wird. Das Rückschlagventil 32 ermöglicht die Strömung des hydraulischen Fluids nur in der Richtung von der Pumpenkammer 31 hin zu dem Strömungsgebiet 33 für das hydraulische Fluid. Die Pumpenkammer 31 steht auch in Verbindung mit dem Öltank 27 durch ein Rückschlagventil 35, das am entfernten Endbereich der Pumpenstange 30 gebildet ist, einem Strömungsgebiet 36 für das hydraulische Fluid in der Pumpenstange 30, der Ölkammer 8, dem ringförmigen Strömungsgebiet für das hydraulische Fluid 5 und dem Strömungsgebiet für das hydraulische Fluid 27A. Das Rückschlagventil 35 ermöglicht die Strömung des hydraulischen Fluids nur in der Richtung vom Strömungsgebiet 36 für das hydraulische Fluid in Richtung auf die Pumpenkammer 31.
1B ist eine vergrößerte Ansicht eines Teils des hydraulischen Stoßdämpfers von 1A. Wie in 1B gezeigt, ist eine äußere Oberfläche einer Seitenwand der Pumpenstange 30 verformt, um eine Nut 37 zu bilden, die sich axial von der Oberseite der Pumpenstange 30 aus erstreckt. Weiterhin ist eine Öffnung 38 in der Seitenwand der Pumpenstange 30 gebildet. Ein unterer Bereich des Pumpenrohrs 28 ist gedehnt, um einen gestuften Bereich 28A zu bilden. Ein ringförmiger Raum zwischen dem Pumpenrohr 28 und der Pumpenstange 30 unter dem gestuften Bereich 28A steht in Verbindung mit der unteren Zylinderkammer 4b.
Wenn der Ausdehnungsgrad der Kolbenstange 15 einen vorgegebenen Bereich erreicht hat (d.h., wenn ein unteres Ende der Nut 37 den gestuften Bereich 28A des Pumpenrohrs 28 erreicht), steht die Pumpenkammer 31 mit den Zylinderkammern in Verbindung und der Pumpvorgang wird gestoppt, um eine Fahrzeughöhe auf einem vorbestimmten Niveau aufrecht zu halten.
Wenn der Ausdehnungsgrad der Kolbenstange 15 den vorgegebenen Bereich übertrifft (d.h., wenn die Öffnung 38 den gestuften Bereich 28A des Pumpenrohrs 28 erreicht), steht das Strömungsgebiet 36 für das hydraulische Fluid direkt mit den Zylinderkammern in Verbindung, um dadurch die Fahrzeughöhe zu erniedrigen. Dadurch kehrt die Fahrzeughöhe auf ein vorgegebenes Niveau zurück.
Wieder bezugnehmend auf 1A, ist ein Sicherheitsventil 39 im Trennelement 7 vorgesehen. Wenn der Druck des hydraulischen Fluids auf einer Seite des Behälters 10, d.h. der Druck des hydraulischen Fluids in den oberen und unteren Zylinderkammern 4a und 4b, ein vorgegebenes Niveau erreicht, öffent das Sicherheitsventil 39, um das hydraulische Fluid durch die Ölkammer 8 in Richtung des Öltanks 27 zurückzulassen.
Ein ringförmiger Federsitz 40 ist auf einer äußeren Umfangsoberfläche des Bereichs kleineren Durchmessers 2a des äußeren Zylinders 2 angebracht. Ein Federsitz 41 ist zwischen Hülsen 42 und 43 vorgesehen und steht mit einem entfernten Endbereich der Kolbenstange 15 durch eine Mutter 44 in Verbindung. Eine Aufhängefeder (eine Schraubenfeder) 45 ist zwischen den Federsitzen 40 und 41 vorgesehen, so daß der Bereich mitteleren Durchmessers 2b und der Bereich großen Durchmessers 2c des äußeren Zylinders und das Zylinderelement 22 sich durch die Aufhängefeder 45 erstrecken.
Der hydraulische Stoßdämpfer 1 wird so befestigt, daß ein Befestigungsbereich 46, der am äußeren Zylinder 2 befestigt ist, zu einer Aufhängevorrichtung (nicht gezeigt) verbunden ist auf der Radseite und der Federsitz 41 zu der Aufhängevorrichtung auf der Fahrzeugkörperseite verbunden ist. In 1A bezeichnen Referenzziffern 47, 48 und 49 jeweils einen Prellgummi für den Kompressionshub, einen Schutzumschlag und einen Prellgummi für den Expansionshub.
Untenstehend wird die Funktionsweise des hydraulischen Stoßdämpfers, der wie oben beschrieben angeordnet ist, erklärt.
Zunächst wird die Erzeugung einer Dämpfungskraft durch den hydraulischen Stoßdämpfer 1 erklärt. Wenn der Kolben 14 sich während des Expansions- und Kompressionshubs der Kolbenstange 15 bewegt, fließt das hydraulische Fluid durch die Strömungsgebiete 18 und 19 für das hydraulische Fluid zwischen der oberen Zylinderkammer 4a und der unteren Zylinderkammer 4b und eine Dämpfungskraft wird durch den Dämpfungskrafterzeugungsmechanismus 21 und 22 gebildet. Während des Expansions- und Kompressionshubs der Kolbenstange 15 treten Änderungen im Volumen in der oberen und unteren Zylinderkammer 4a und 4b auf, abhängig von dem Volumen des Bereichs der Kolbenstange 15, der von der Kolbenstange 15 durch Eintritt oder Austritt überstrichen wird. Solche Volumenänderungen werden durch Kompression und Expansion des Gases in der Gaskammer 10b des Behälters 10 kompensiert.
Als nächstes wird die automatische Anpassung der Fahrzeughöhe durch den hydraulischen Stoßdämpfer 1 erklärt. Normalerweise ist der Ausdehnungsgrad der Kolbenstange 15 bei einem leeren Fahrzeug innerhalb des vorgegebenen Bereichs. In diesem Zustand steht die Pumpenkammer 31 mit der oberen und unteren Zylinderkammer 4a und 4b durch die Nut 37 der Pumpenstange 30 in Verbindung. Daher findet kein Pumpvorgang während des Hubs der Kolbenstange 15 statt und die Fahrzeughöhe bleibt in einem vorgegebenen Bereich.
Wenn sich die Fahrzeughöhe aufgrund beispielsweise einem Ansteigen der Last, die durch das Fahrzeug transportiert wird, erniedrigt und der Ausdehnungsgrad der Kolbenstange 15 unter den vorgegebenen Bereich fällt, werden die oberen und unteren Zylinderkammern 4a und 4b von der Nut 37 abgetrennt. In diesem Zustand findet wie unten erklärt, ein Pumpvorgang statt, dadurch daß die Vibrationen der Aufhängevorrichtung während der Fahrt des Fahrzeugs verwendet werden. Während des Expansionshubs der Kolbenstange 15 erniedrigt sich die Pumpenstange 30 im Verhältnis zur Kolbenstange 15 und reduziert damit den Druck in der Pumpenkammer 31. Als Konsequenz davon öffnet sich das Rückschlagventil, so daß das hydraulische Fluid in der Ölkammer 27 in die Pumpenkammer 31 durch das Strömungsgebiet für das hydraulische Fluid 27A, das ringförmige Strömungsgebiet für das hydraulische Fluid 5, die Ölkammer 8 und das Strömungsgebiet für das hydraulische Fluid 36 fließt. Während des Kompressionshubs der Kolbenstange 15 bewegt sich die Pumpenstange 30 vorwärts und setzt dadurch das hydraulische Fluid in der Pumpenkammer 31 unter Druck. Als Folge davon öffnet sich das Rückschlagventil 32, so daß das hydraulische Fluid in der Pumpenkammer 31 durch die Strömungsgebiete für das hydraulische Fluid 33 und 34 in die obere und untere Zylinderkammer 4a und 4b fließt, um dadurch die Kolbenstange 15 nach oben zu bewegen, wobei das Gas in der Gaskammer 10b des Behälters 10 unter Druck gesetzt wird.
Der Pumpvorgang wird in der oben dargestellten Weise wiederholt, und dadurch wird der Grad der Ausdehnung der Kolbenstange 15 erhöht, um die Fahrzeughöhe zu erhöhen. Wenn die Fahrzeughöhe den vorgegebenen Bereich erreicht, stehen die oberen und unteren Zylinderkammern 4a und 4b in Verbindung mit der Pumpenkammer 31 durch die Nut 37, und dadurch wird der Pumpvorgang beendet.
Wenn sich die Fahrzeughöhe erhöht, z.B. aufgrund einer Verringerung der Ladung, die durch das Fahrzeug transportiert wird, und der Grad der Ausdehnung der Kolbenstange 15 den vorgegebenen Bereich übertrifft, stehen die oberen und unteren Zylinderkammern 4a und 4b in Kontakt mit dem Öltank unter niedrigem Druck 27 durch die Öffnung 38 und das Strömungsgebiet für das hydraulische Fluid 36 in der Kolbenstange 30, so daß das hydraulische Fluid in die oberen und unteren Zylinderkammern 4a und 4b durch die Öffnung 38, die hydraulische Fluidpassage 36, die Ölkammer 8, das ringförmige Strömungsgebiet für das hydraulische Fluid 5 und das Strömungsgebiet für das hydraulische Fluid 27A fließt und zum Öltank 27 zurückkehrt. Als Konsequenz davon dehnt sich das Gas in der Gaskammer 10b des Behälters 10 aus und die Kolbenstange 15 geht zurück, um dadurch die Fahrzeughöhe zu reduzieren. Wenn die Fahrzeughöhe zurückgeht und der Ausdehnungsgrad der Kolbenstange 15 soweit reduziert ist, daß er in den vorgegebenen Bereich fällt, wird die Öffnung 38 von der oberen und unteren Zylinderkammer 4a und 4b abgetrennt, so daß die Strömung des hydraulischen Fluids, das von der oberen und unteren Zylinderkammer 4a und 4b zurückfließt, zum Öltank gestoppt wird, und dadurch die Fahrzeughöhe im vorgegebenen Bereich gehalten wird.
Der Pumpvorgang und der Rückkehrvorgang werden somit in angepaßter Weise wiederholt, wobei die Vibrationen der Aufhängevorrichtung während der Fahrt des Fahrzeugs verwendet werden, so daß der Ausdehnungsgrad der Kolbenstange 15 im vorgegebenen Bereich eingestellt wird, um dadurch automatisch die Fahrzeughöhe in einem bestimmten Niveau zu halten, unabhängig von der Last, die durch das Fahrzeug transportiert wird. Es sollte angemerkt werden, daß, falls der Druck des hydraulischen Fluids im Zylinder 4 aufgrund des Pumpvorgangs und eines plötzlichen Hebens des Fahrzeugs extrem ansteigt, wenn das Fahrzeug ein Schlagloch auf der Straßenoberfläche während der Fahrt trifft, sich das Sicherheitsventil 39 öffnet, um das hydraulische Fluid vom Zylinder 4 in den Öltank 27 zu lassen, um dadurch eine Last, die auf die Verbindungen und Dichtungen zwischen den Elementen wirkt, zu reduzieren und den Stoß, der auf den Fahrzeugkörper trifft, zu absorbieren.
Da der Behälter 10 und der Öltank 27 innen in der Aufhängefeder 45 vorgesehen sind, kann das Behältnis 10 und der Öltank 27 jeweils so gestaltet werden, daß sie ein ausreichend großes Volumen haben und die Aufhängefeder 45 kann so gestaltet werden, daß sie eine ausreichend große Länge besitzt. Weiterhin hat der hydraulische Stoßdämpfer einen kleinen äußeren Durchmesser, um den Bereich, der zu der Aufhängevorrichtung auf der Radseite in Verbindung steht, da der Behälter 10 und der Öltank 27 innen in der Aufhängefeder 45 vorgesehen sind, so daß der Raum, der zum Befestigen des hydraulischen Stoßdämpfers benötigt wird, reduziert werden kann.
Als verdeutlichendes Ausführungsbeispiel ist z.B. in 1A, wenn angenommen wird, daß der Durchmesser des Bereichs großen Durchmessers 2c des äußeren Zylinders 2 85 mm beträgt und der Durchmesser des Zylinderelements 22 100 mm beträgt, das Volumen des Öltanks 27 180 ml. 2 zeigt im gleichen Maßstab wie 1A einen Öltank 50 eines getrennten Typs, der in einem herkömmlichen hydraulischen Stoßdämpfer verwendet wird, der das gleiche Volumen besitzt wie der Öltank 27. In 2 bezeichnen die Referenzziffer 51, 50a und 50b einen freien Kolben, eine Ölkammer und eine Gaskammer, jeweils. Wie in 2 gezeigt, hat der Öltank 50 eine Länge von 200 mm und einen Durchmesser von 43,5 mm. Es versteht sich daher, daß der Öltank 50 einen großen Platz zur Befestigung benötigt.
In der oben dargestellten Ausführungsform wird die vorliegende Erfindung auf einen hydraulischen Stoßdämpfer des selbstpumpenden Typs angewendet, bei dem ein Behälter und ein Öltank als erste Kammer und zweite Kammer in der vorliegenden Erfindung jeweils verwendet werden. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die oben dargestellte Ausführungsform beschränkt und kann auf andere Arten von hydraulischen Stoßdämpfern angewendet werden, dadurch daß andere Kammern mit der Zylinderkammer als erste Kammer und zweite Kammer in Verbindung stehen.
Wie oben im einzelnen beschrieben ist, ist beim hydraulischen Stoßdämpfer der vorliegenden Erfindung ein äußerer Zylinder vorgesehen, um eine äußere Umfangsfläche eines Zylinders zu bedecken, und besitzt einen ausgedehnten Bereich, der in einem Bereich des Zylinders gebildet ist, der von einer Schraubenfeder bedeckt wird. Der gedehnte Bereich erstreckt sich nach außen in Richtung der Schraubenfeder und eine erste Kammer ist innerhalb des gedehnten Bereiches des äußeren Zylinders vorgesehen, um mit den Zylinderkammern in Verbindung zu stehen. Durch diese Anordnung kann die erste Kammer, die mit der Zylinderkammer in Verbindung steht, zwischen dem Zylinder und der Schraubenfeder vorgesehen werden, so daß der hydraulische Stoßdämpfer weniger Platz zur Befestigung benötigt.
Weiterhin ist bei dem oben beschriebenen hydraulischen Stoßdämpfer ein Zylinderelement in einer allgemeinen zylindrischen Form an einer äußeren Umfangsoberfläche des äußeren Zylinders anbringbar, der sich durch die Schraubenfeder erstreckt, so daß sich das Zylinderelement von dem gedehnten Bereich in einen Bereich des äußeren Zylinders erstreckt, der von dem gedehnten Berech verschieden ist, und eine zweite Kammer kann zwischen dem Zylinderelement und dem äußeren Zylinder vorgesehen sein, um mit den Zylinderkammern in Verbindung zu stehen. Durch diese Anordnung kann die zweite Kammer, die mit den Zylinderkammern in Verbindung steht, zwischen dem Zylinder und der Schraubenfeder vorgesehen sein, so daß der hydraulische Stoßdämpfer weniger Platz zur Befestigung benötigt.

Claims

Hydraulischer Stoßdämpfer (1), umfassend: einen Zylinder (4), der ein hydraulisches Fluid abgedichtet enthält; einen äußeren Zylinder (2), der so vorgesehen ist, daß er eine äußere Umfangsoberfläche des Zylinders bedeckt; einen gleitbaren Kolben (14), der innerhalb des Zylinders (4) vorgesehen ist, so daß er den Innenraum des Zylinders (4) in zwei Zylinderkammern (4a, 4b) teilt; eine Kolbenstange (15), die ein Ende mit dem Kolben (14) verbunden hat und deren anderes Ende sich an die Außenseite des Zylinders (4) erstreckt; und einen Mechanismus (20, 21) zur Erzeugung einer Dämpfungskraft dadurch, daß die Strömung des hydraulischen Fluids kontrolliert wird, die aufgrund einer Gleitbewegung des Kolbens (14) im Zylinder (2) erzeugt wird, wobei der hydraulischen Stoßdämpfer dafür angepaßt ist, daß er sich durch eine Schraubenfeder (45) erstreckt, wobei der äußere Zylinder (2) einen erweiterten Bereich (2c) hat, der in einem Bereich davon gebildet ist, der durch die Schraubenfeder (45) bedeckt wird, wobei der erweiterte Bereich (2c) nach außen in Richtung auf die Schraubenfeder (45) erweitert ist, und wobei eine erste Kammer (10) im erweiterten Bereich des äußeren Zylinders (2) vorgesehen und sich durch die Schraubenfeder (45) erstreckend angebracht ist, wobei sich ein Zylinderelement (22) von dem erweiterten Bereich in einen Bereich des äußeren Zylinders (2) erstreckt, der von dem erweiterten Bereich verschieden ist, und wobei eine zweite Kammer (27) zwischen dem Zylinderelement (22) und dem äußeren Zylinder (2) vorgesehen ist, um mit den Zylinderkammern (4a, 4b) in Verbindung zu sein.
Hydraulischer Stoßdämpfer nach Anspruch 1, wobei die erste Kammer (10) ein Behälter ist, der in eine Ölkammer (10a) und eine Gaskammer (10b) unterteilt ist.
Hydraulischer Stoßdämpfer nach Anspruch 3, weiterhin umfassend eine flexible Membran (11), die sich axial erstreckt, um die Öl- (10a) und Gaskammern (10b) radial zu trennen.
Hydraulischer Stoßdämpfer nach Anspruch 1, weiterhin umfassend einen Selbstpumpmechanismus in dem Zylinder (4) und bei dem die erste Kammer (10) ein Behälter ist und die zweite Kammer ein Öltank (27) ist, von dem das hydraulische Fluid in das Innere des Zylinders (4) durch den Selbstpumpmechanismus zugeführt wird.