(57)【要約】  本発明は、ダンパ（１００）のための実質的に筒状のスリーブ（１２）に関する。スリーブ（１２）は、減衰流体を収容するダンパ（１００）の減衰チャンバ（１１０）内に配置されるように設計され、少なくとも１つのクリアランス（２０）をスリーブ（１２）の少なくとも内面（１２ｉ）に備え、クリアランス（２０）は、少なくともスリーブ（１２）の長手軸（ＬＡ）に沿った方向における減衰流体の流れインピーダンス（Ｆ）を調整するための減衰流体のための流路を定める。さらに、本発明は、実質的に筒状のスリーブ（１２）を減衰チャンバ（１１０）内に配置して有するダンパ（１００）に関し、スリーブは、スリーブ（１２）の外面（１２ａ）上のいくつかの接触面（１２−１）を介して外側本体（１）に堅固に、好ましくは取り外し可能に接続され、ピストン（１９）を移動行程（Ｈ）において案内するためのスリーブ（１２）の内面（１２ｉ）上に配置された少なくとも１つの案内面（１２−１９）を備える。さらに、本発明は、本発明による複数の異なるダンパ（１００）のモジュール式アセンブリのためのシステム、本発明によるスリーブ（１２）の製造方法（３００）、および本発明によるダンパ（１００）の製造方法（４００）に関する。【選択図】図４
2020508427.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダンパ（１００）、とくには産業用ショックアブソーバのための実質的に筒状のスリーブ（１２）であって、前記スリーブ（１２）は、減衰流体を収容する前記ダンパ（１００）の減衰空間（１１０）内に配置されるように設計され、少なくとも前記スリーブ（１２）の内面（１２ｉ）に少なくとも１つの凹部（２０）を備え、該凹部（２０）は、少なくとも前記スリーブ（１２）の長手軸（ＬＡ）に沿った方向における前記減衰流体の流れインピーダンス（Ｆ）を調整するように前記減衰流体のための流路を定め、
長手軸に沿った前記凹部（２０）の幅が、前記凹部（２０）の一端から前記凹部（２０）の他端まで放物線状に増加することを特徴とするスリーブ（１２）。
【請求項２】
前記凹部（２０）は、
ａ．前記流れインピーダンス（Ｆ）を設定するために前記長手軸（ＬＡ）に沿って調節され、好ましくは
ｉ．前記長手軸（ＬＡ）に直交する断面の形状および／または表面に関して調節され、とくに好ましくは前記スリーブ（１２）の円周方向における幅（Ｂ）および／または前記スリーブ（１２）の半径方向における深さ（Ｔ）に関して調節され、
ｉｉ．前記スリーブ（１２）の円周方向における前記凹部（２０）の位置に関して調節され、および／または
ｉｉｉ．流動力学的作用を有する表面の組成および／または表面の形態に関してアクティブに調節され、
ｂ．前記スリーブ（１２）の半径方向における深さ（Ｔ）が、前記スリーブ（１２）の同じ領域における前記スリーブ（１２）の壁の厚さよりも小さく、および／または
ｃ．少なくとも１つの流動力学的作用を有するコーティングを備える、
ことを特徴とする、請求項１に記載のスリーブ（１２）。
【請求項３】
前記スリーブ（１２）は、
ａ．構造において、とくには前記スリーブ（１２）の壁の厚さおよび／または前記スリーブ（１２）の材料に関して、前記ダンパ（１００）の減衰動作における機械的および／または熱的負荷の支持能力に関して必要とされるよりも材料を節約するように設計され、好ましくは前記スリーブ（１２）の外面（１２ａ）に、機械的および／または熱的負荷を前記ダンパへとそらすためのいくつかの接触面（１２−１）を、とくに好ましくは前記スリーブ（１２）の前記外面（１２ａ）に均一に分布させて設け、
ｂ．金属、好ましくは鋼、プラスチック、および／または複合材料を備え、
ｃ．前記スリーブ（１２）の内面（１２ｉ）に、好ましくは前記ダンパ（１００）のピストン（１９）に対する摩擦の挙動を設定するための少なくとも１つのコーティングを備え、および／または
ｄ．前記スリーブ（１２）の少なくとも一方の端面に、前記スリーブ（１２）の内部を一端において好ましくは流体を漏らさない様相で閉じる蓋要素を備える、
ことを特徴とする、請求項１または２に記載のスリーブ（１２）。
【請求項４】
ダンパ（１００）、とくには産業用ショックアブソーバであって、
ａ．動作時に機械的および／または熱的負荷を受け入れるための実質的に筒状の外側本体（１）と、
ｂ．減衰流体を受け入れるための前記外側本体（１）内の減衰空間（１１０）と、
ｃ．前記外側本体（１）内の移動経路（Ｈ）を前記外側本体の長手軸に沿って案内され、前記減衰空間（１１０）を第１の流体チャンバ（１１１）および第２の流体チャンバ（１１２）に分割するピストン（１９）と、を備え、
請求項１〜３のいずれか一項に記載の実質的に筒状のスリーブ（１２）が、前記減衰空間（１１０）内に配置され、前記スリーブは、前記スリーブ（１２）の外面（１２ａ）上のいくつかの接触面（１２−１）によって前記外側本体（１）に堅固に、好ましくは取り外し可能に接続され、および前記移動経路（Ｈ）において前記ピストン（１９）を案内するための前記スリーブ（１２）の内面（１２ｉ）上に配置された少なくとも１つの案内面（１２−１９）を有する、ことを特徴とするダンパ（１００）。
【請求項５】
前記スリーブ（１２）と前記ピストン（１９）との間の空間が、前記第１の流体チャンバ（１１１）を前記第２の流体チャンバ（１１２）に流体を導く様相で接続する少なくとも１つの流路を形成し、該流路は、好ましくは前記スリーブ（１２）の内面（１２ｉ）の凹部（２０）および／または前記ピストン（１９）の外面（１９ａ）の溝によって定められ、前記スリーブ（１２）は、とくに好ましくは請求項１〜３のいずれか一項に従って構成される、ことを特徴とする、請求項４に記載のダンパ（１００）。
【請求項６】
ａ．前記案内面（１２−１９）は、前記ピストン（１９）の外面（１９ａ）と流体を漏らさない様相で相互作用し、
ｂ．前記案内面（１２−１９）および／または前記ピストン（１９）の前記外面（１９ａ）は、熱伝導性の向上、摩擦の低減、および／または摩耗の低減のためのコーティングを有し、
ｃ．前記接触面（１２−１）は、前記外側本体（１）に熱伝導の様相で接続され、および／または力を機械的に伝えるように接続され、および／または
ｄ．前記接触面（１２−１）は、前記スリーブ（１２）の前記外面（１２ａ）の実質的に全体を占める、
ことを特徴とする、請求項４または５に記載のダンパ（１００）。
【請求項７】
請求項４〜６のいずれか一項に記載の複数のダンパ（１００）のモジュール式アセンブリのためのシステムであって、前記複数のダンパ（１００）は減衰特性に関して互いに相違し、
ａ．とくには前記第１の流体チャンバ（１１１）と前記第２の流体チャンバ（１１２）との間の前記減衰流体の流れインピーダンス（Ｆ）に関して相違するいくつかのスリーブ（１２）と、
ｂ．前記複数の異なるダンパ（１００）の各ダンパ（１００）について標準化された前記ダンパ（１００）のいくつかのさらなる構成部品と、
を特徴とするシステム。
【請求項８】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のスリーブ（１２）の製造方法（３００）であって、前記スリーブ（１２）の少なくとも内面への凹部（２０）の少なくとも導入（３１０）を含む、製造方法（３００）。
【請求項９】
ａ．前記導入（３１０）は、レーザ切断によって、好ましくは超短パルスレーザによって行われ、および／または
ｂ．前記製造方法（３００）は、少なくとも前記凹部（２０）の再加工（３２０）、好ましくはバリ取りおよび／または表面処理を含む、
ことを特徴とする、請求項８に記載の製造方法（３００）。
【請求項１０】
請求項４〜６のいずれか一項に記載のダンパ（１００）の製造方法（４００）であって、前記スリーブ（１２）の好ましくは請求項８または９に記載の製造方法（３００）による製造（４１０）と、前記スリーブ（１２）の前記外側本体（１）への設置（４２０）とを少なくとも含む、製造方法（４００）。
【請求項１１】
前記製造方法（４００）は、とくには前記第１の流体チャンバ（１１１）と前記第２の流体チャンバ（１１２）との間の前記減衰流体の流れインピーダンス（Ｆ）に関して相違するいくつかのスリーブ（１２）からのスリーブ（１２）の選択（４３０）を含み、好ましくは請求項８に記載のシステムを使用する、
ことを特徴とする請求項１０に記載の製造方法（４００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダンパ、とくに産業用ショックアブソーバのための実質的に筒状のスリーブに関する。
【０００２】
さらに、本発明は、動作時に機械的および／または熱的負荷を受け入れるための実質的に筒状の外側本体と、減衰流体を受け入れるための外側本体内の減衰空間と、外側本体内の移動経路を外側本体の長手軸に沿って案内されるピストンとを備えるダンパ、とくには産業用ショックアブソーバに関する。この場合、ピストンは、減衰空間を第１の流体チャンバおよび第２の流体チャンバに分割する。
【０００３】
さらに、本発明は、減衰特性が異なる複数のダンパのモジュール式アセンブリのためのシステムに関する。
【０００４】
さらに、本発明は、スリーブの製造方法およびダンパの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００５】
油圧式産業用ショックアブソーバの場合の先行技術が、例えば作動油などの減衰流体を収容する静圧シリンダの使用を開示している。ピストンがショックアブソーバの中へと駆動されるとき、ピストンによって押しのけられるオイルが、圧力シリンダの孔または他の開口部を通って釣り合いチャンバへと押し込まれる。この場合に、衝撃エネルギが、減衰の過程において摩擦によって熱に変換される。
【０００６】
欧州特許第０  ８３１  ２４５号明細書も、孔が導入された動的ポットピストンを使用するショックアブソーバを開示している。これらの種類において、ピストンは、圧力シリンダの機能をさらに有する。
【０００７】
ダンパの圧力が加わる構成部品の機械的安定性を損なうことがないように、一方では、静圧シリンダまたはポットピストンの孔などの安定性を低下させる介入を、できる限り小さく設計すべきである。他方で、孔の断面積が小さくなるほど、減衰流体の流れインピーダンスが大きくなるため、ピストンが駆動されるとき、相応に大きい静的および／または動的圧力、したがって高い機械的および熱的負荷が、圧力シリンダまたはポットピストンに加わる。安定性および安全性の理由から、圧力シリンダおよびポットピストンは、一般に、中実の素材および厚肉の高強度材料から製造される。したがって、そのような厚肉の硬い材料における孔などの安定性を低下させる介入は、危険性が高く、高い製造精度および高い費用を必要とする。さらに、これは、全体としてのサイズが厚肉の圧力シリンダまたはポットピストンの外径に直接依存するがゆえに、ショックアブソーバ本体の外径のコンパクトさ、したがってダンパ全体のコンパクトさを制限する。
【０００８】
独国特許第１０３  １３  ６５９号明細書が、減衰流体としての空気が圧力シリンダの内面の溝を通ってピストンの向こうへと導かれる空気式ダンパを開示している。ここでもやはり、ダンパの機械的安定性を損なうことがないように、溝の流れの断面を小さくなるように選択しなければならず、圧力シリンダの壁の厚さを充分に大きくなるように選択しなければならない。さらに、減衰流体の流れの挙動、したがってダンパの減衰の挙動を変えるために、圧力シリンダ全体を圧力シリンダに導入された溝と一緒に交換しなければならない。圧力シリンダは、減衰の過程における機械的および／または熱的負荷に適応するように設計されているため、とくには材料の量に関する限りにおいて、交換が通常は経済的に現実的でないダンパの主要な構成部品を構成する。したがって、一連のダンパにおいて、常に特定の減衰挙動しか達成することができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】欧州特許第０  ８３１  ２４５号明細書
【特許文献２】独国特許第１０３  １３  ６５９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
結果として、費用効果が高く、製造が簡単であり、一般的なダンパよりもより柔軟に、より確実に、より効率的に使用することができるダンパを生み出すという技術的目的が存在する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この目的は、請求項１に記載のダンパのためのスリーブ、請求項４に記載のダンパ、請求項７に記載のシステム、請求項８に記載のスリーブ製造方法、および請求項１０に記載のダンパ製造方法によって達成される。好都合な実施形態が、従属請求項に記載される。
【００１２】
ダンパ、とくには例えば油圧式産業用ショックアブソーバのための本発明による実質的に筒状のスリーブは、例えば作動油などの減衰流体を収容するダンパの減衰空間内に配置されるように設計される。スリーブは、スリーブの少なくとも内面に、少なくとも１つの凹部を備えることができ、好ましくは２つ、３つ、または４つの凹部を備えることができる。凹部は、少なくともスリーブの長手軸に沿った方向における減衰流体の流れインピーダンスを調整するための減衰流体のための流路を定める。凹部は、例えば溝であってよく、とくにはダンパにおける絞り溝として機能することができる。本発明の文脈において、「筒状」は、細長い中空体を表し、中空体の互いに反対側の端部にそれぞれ少なくとも１つの開口部が存在し、開口部間に流体を導く接続が存在する。標準的な構成部品との組み合わせの可能性を有する単純な構造のために、中空体は、好都合には、直線状であってよく、および／または円形の断面積を有することができる。例えば、楕円形または角のある断面積など、非円形の断面積によって、限られた設置スペースをより効率的に使用することが可能である。筒状体の簡単な例は、両端面においておそらくは１つ以上の開口部によって開いている中空円筒である。「実質的」な筒状体は、例えば凹部および／または突起部など、筒状からのわずかな逸脱を呈してもよい。
【００１３】
流路は、好都合には、凹部が減衰空間を囲むダンパの外側本体ならびに／あるいは減衰空間を第１の流体チャンバおよび第２の流体チャンバに分割するピストンと協働することによって定められる。流路がスリーブとピストンおよび／または外側本体との協働によって定められる場合、スリーブをきわめて薄肉であるように設計し、材料を節約することができる。
【００１４】
例えば、凹部を、スリーブの壁を貫いて長手軸の方向に延びるスロットを構成するように、スリーブの円周方向においてスリーブによって境界付けることができ、スリーブの半径方向に開口させることができる。そのようなスロット付きスリーブの外面に外側本体が当接し、スリーブの内側にピストンが当接する場合、流路は、ピストン、スリーブ、および外側本体の間に囲まれたスロットによって定められる。
【００１５】
スリーブの凹部によって流路が定められるがゆえに、ダンパの動作時に、減衰流体は、長手軸に沿ったピストンの移動がこの目的のために外側本体またはピストンに凹部を設ける必要なく可能であるように、第１および第２の流体チャンバの間を行き来して流れることができる。外側本体およびピストンに凹部を導入する必要がなく、あるいはそれほど大きくない凹部を導入すればよいため、外側本体およびピストンのより高い機械的安定性が達成される。ピストンおよび／または外側本体の機械的完全性に介入が存在せず、とくには凹部における材料の弱点、材料の張力、および／または応力集中が生じ得ないため、ダンパの信頼性が向上する。このようにして、外側本体および／またはピストンを、同じ機械的および／または熱的負荷に耐える能力において、より軽量および／またはより小さく設計することができ、したがって同じ負荷においてダンパを先行技術と比べてより軽量および／またはより小型に設計することができる。したがって、ダンパが、使用される資源および占められる設置空間に関してより効率的となる。とくには、きわめて大きな負荷にきわめて確実に耐えることができる産業用ショックアブソーバの場合において、信頼性および効率に関する上述の利点は、きわめて重要である。さらに、本発明によるスリーブは、単に流路を定めるスリーブを交換するだけで減衰挙動を変えることができるため、ダンパのより柔軟な製造および使用を容易にする。
【００１６】
流れインピーダンスを設定するために、凹部を長手軸に沿って調節することができる。流路が凹部とピストンとの協働によって定められる場合、これは、凹部のどの部分にピストンが当接するかによってそれぞれの場合の流れインピーダンスが定まるがゆえに、長手軸に沿ったピストンの位置によって調節される流路をもたらし、したがって第１および第２の流体チャンバの間の調節された流れインピーダンスをもたらす。流れインピーダンスは、ダンパの減衰力を決定する。したがって、流れインピーダンスによって、減衰力もピストン位置の関数として調節され、したがって減衰力をピストン位置の関数として設定することが可能である。このようにして、減衰力の推移を、ダンパのピストン位置の関数として用途ごとに特有となるように好都合に設計することができる。例えば、一方ではダンパの軽い負荷を穏やかに減衰させ、他方では大負荷におけるダンパの損傷を避けるために、無負荷のダンパにおけるピストン位置から最大負荷のダンパにおけるピストン位置まで増加する減衰力の推移を設定することができる。流路がピストン上の凹部によってのみ定められるならば、移動経路におけるピストン位置の関数としての流路、流れインピーダンス、および減衰挙動の調節は、不可能であると考えられる。
【００１７】
凹部を、長手軸に直交する断面の形状および／または表面に関して調節することができ、とくに好ましくはスリーブの円周方向における幅および／またはスリーブの半径方向における深さに関して調節することができる。とくには、幅に関して調節された凹部は、例えばスリーブの壁を貫通して切り抜かれた連続的なスロットであって、その幅が長手軸に沿って例えばスロットの一端からスロットの他端へと放物線状に増加するスロットとして、製造技術に関してきわめて単純に製造することが可能である。凹部が連続的なスロットとして構成される場合、凹部の深さは、スリーブの壁の厚さに相当する。
【００１８】
凹部を、スリーブの円周方向における凹部の位置に関して調節することができる。調節された位置は、流路の非直線的な推移をもたらす。結果として、流れインピーダンスを大きくすることができ、および／または減衰流体とダンパとの間の熱伝達を増大させることができ、したがって生じる熱をより良くそらすことができる。さらに、ピストンの位置に応じて、流路は、減衰流体の流動力学を調節するために例えば表面の形態または化学的な表面の組成において相違するピストンの異なる周方向領域と協働することができる。
【００１９】
凹部を、例えば流動力学的効果を有する化学的な表面の組成および／または表面の形態に関して調節することができ、あるいは硬度ならびに摩耗特性または腐食特性に関して調節することができる。表面の組成によって、例えば、流れインピーダンスに影響を及ぼす流路と減衰流体との間の摩擦力を設定することができる。さらに、例えば、少なくともいくつかの部分において流れインピーダンスを増加または減少させるために、減衰流体の摩擦をきわめて滑らかな表面によって減少させることができ、および／または微細構造化表面によって乱流を回避することができる。
【００２０】
凹部は、スリーブの同じ領域におけるスリーブの壁の厚さよりも小さいスリーブの半径方向における深さを有することができる。結果として、凹部が壁を貫通していないため、凹部内の減衰流体とダンパの外側本体との間の直接的な接触が回避される。これは、材料が、例えば減衰流体に対して耐性を有するなど、減衰流体との適合性を有する必要がないため、外側本体の材料の選択においてより大きな自由度をもたらす。代わりに、外側本体を、もっぱらダンパの動作における機械的および熱的負荷に適応するように最適化することができ、したがって必要に応じてより小さく、より軽く、および／またはより費用効果が高くなるように設計することができる。スリーブをより簡単に製造するために、壁を貫いて連続的であるように凹部を構成することもでき、なぜならば、そのようにすることで、例えばスリーブから凹部をスリーブの外面から切り抜くことができるからである。
【００２１】
凹部は、少なくとも１つの流動力学的に有効なコーティングを備えることができる。例えば、流路の表面の形態および／または化学的な表面の組成を、上述のように流れインピーダンスを左右するコーティングによって設定することができる。
【００２２】
スリーブを、主たる機械的および／または熱的負荷に耐える必要がないがゆえに、その構造において、とくにはスリーブの壁の厚さおよび／またはスリーブの材料に関して、ダンパの減衰動作において機械的および／または熱的負荷に耐える能力に関して必要とされるよりも大きな材料の節約をもたらすように設計することができる。したがって、スリーブを、単独では減衰動作において予想される負荷に耐えられないように設計することができる。結果として、スリーブを、きわめて軽量、薄肉、および／または費用対効果の高いやり方で好都合に製造することができる。
【００２３】
スリーブの外面に、機械的および／または熱的負荷をダンパへとそらすためのいくつかの接触面を、とくにはスリーブの外面に均一に分布させて設けることができる。機械的および／または熱的負荷をそらすことにより、スリーブ単独では耐えることができないと考えられる負荷をダンパへとそらし、スリーブを保護することができる。減衰動作の際にスリーブの内部において生じる圧力を外側本体へとそらすことができるように、スリーブの外面を、例えば広い面積にわたり、とくには全面積にわたって、ダンパの外側本体に当接させることができる。熱負荷を、例えば、高い熱伝導率を有するスリーブ材料および／または薄肉のスリーブを選択することによって、効果的にそらすことができる。
【００２４】
スリーブは、金属、好ましくは鋼、プラスチック、および／または複合材料を備えることができる。機械的安定性および／または熱伝導性を改善するために、スリーブが、例えばガラス繊維または炭素繊維から作られた編組布地および／または織布を備えることも可能である。スリーブ材料を、とくには表面の特性に関して、減衰流体および／またはピストンに対する摩擦挙動を設定するように選択することが可能である。他方で、良好な熱伝導性および／または機械的安定性などの体積特性は、スリーブの壁の厚さが小さい場合には副次的な役割しか果たさないかもしれない。結果として、例えば高い耐摩耗性および／または減衰流体に対する化学的耐性など、とくに好都合な表面特性を、費用効果が高く簡単なやり方で選択することができる。
【００２５】
スリーブは、スリーブの内面に、好ましくはダンパのピストンに対する摩擦挙動を設定するための少なくとも１つのコーティングを備えることができる。例えば、スリーブは、ピストンをスリーブによって低摩擦および／または低摩耗なやり方で案内することができるように、内面に耐摩耗性コーティングおよび／または摩擦低減コーティングを有することができる。結果として、ダンパの寿命および信頼性が向上する。
【００２６】
スリーブは、スリーブの少なくとも一方の端面に、一端においてスリーブの内部を好ましくは流体を漏らさないやり方で閉じる蓋要素を備えることができる。減衰流体を、ダンパの他の構成部品に接触することがないように、１つ、またはとくには２つの蓋要素によってスリーブ内に封じることができる。結果として、他の構成部品を、例えば耐食性などの材料特性に関して、減衰流体との接触に合わせて設計する必要がなく、したがって例えば軽量などの他の特性を目指してより容易に最適化することができる。結果として、スリーブおよび他の構成部品を、互いに独立して最適化することができる。
【００２７】
本発明は、さらに、ダンパにおける本発明によるスリーブの使用に関する。
【００２８】
本発明によるダンパ、とくには例えば油圧式産業用ショックアブソーバは、ダンパの動作時に機械的および／または熱的負荷に適応するための実質的に筒状の外側本体を備える。さらに、ダンパは、減衰流体、例えば作動油を受け入れるための外側本体内の減衰空間を備える。さらに、ダンパは、外側本体内の移動経路を外側本体の長手軸に沿って案内されるピストンを備え、ピストンは、減衰空間を第１の流体チャンバおよび第２の流体チャンバに分割する。最も単純な場合には、外側本体は、実質的に中空円筒の形状を有し、その内側空間が減衰空間によって少なくとも部分的に占められる。ダンパの減衰動作において、減衰流体は、移動経路に沿って移動するピストンによって押しのけられ、結果として第１の流体チャンバから第２の流体チャンバへと流れ、あるいは反対に流れる。
【００２９】
ダンパは、減衰空間内に配置された実質的に筒状のスリーブを備えることができ、スリーブは、スリーブの外面上のいくつかの接触面によって外側本体に堅固に、好ましくは取り外し可能に接続され、および／または移動経路においてピストンを案内するためのスリーブの内面上に配置された少なくとも１つの案内面を有する。最も簡単な場合には、スリーブの外面全体が接触面を形成し、および／または内面全体が案内面を形成する。スリーブおよび／または外側本体は、いずれの場合も中空円筒の形状を有することができ、したがってスリーブを、例えば精密な嵌まり込みによって外側本体の内部空間へと挿入することができる。スリーブは、例えば溝、ばね、および／またはＯリングなどのとくには解放可能ないくつかのロック手段によって外側本体に接続することができる。
【００３０】
スリーブがピストンのための案内面を有するため、外側本体を、例えばその摩擦学的な表面の特性に関してピストンを案内するように設計する必要がなく、例えば軽い重量および／または小さな体積など、他の特性に関して簡単に最適化することができる。スリーブおよび外側本体を、互いに独立して最適化および／または交換することができ、したがってダンパの柔軟な構造が達成される。減衰流体および／またはピストンに起因してスリーブに作用する機械的および／または熱的負荷を、接触面によって外側本体へとそらすことができる。結果として、スリーブの信頼性が向上する。さらに、スリーブを、その安定性を危険にさらすことなく効率を高めるために、きわめて軽量および／または薄くなるように設計することができる。薄肉スリーブを、好ましくは、外側本体の内側に当接させて支持することができる。とくには薄肉のスリーブにおいて、減衰の動作の最中に高い圧力が発生する。スリーブは、それだけを考えると、この圧力によって破壊される可能性がある。しかしながら、スリーブは外側本体の内面に当接して支持されているため、この高い圧力に対応することができる。ダンパにおいて高い圧力が可能であることが、とくには可能な最大のピストン径との関連において、ダンパの大きな力の消費を可能にし、したがって高い効率および信頼性を可能にする。
【００３１】
ダンパのスリーブとピストンとの間の空間が、第１の流体チャンバを第２の流体チャンバに流体を導くやり方で接続する少なくとも１つの流路を形成することができる。流路は、好ましくは、スリーブの内面の凹部および／またはピストンの外面の溝によって定められる。この場合、スリーブは、好都合には、本発明によるスリーブである。流路がスリーブおよび／またはピストンによって定められる場合、外側本体は、外側本体の機械的安定性を損なう可能性がある流路用の凹部を有する必要がない。結果として、所与のダンパ負荷に対して、外側本体を一般的なダンパよりも軽量になり、および／または小さくなるように設計することができる。流路がスリーブの凹部によって定められる場合、これは、流路をピストンの移動経路にわたって減衰流体の流れインピーダンスに関して調節でき、したがって減衰力を流路の構成によって移動経路の関数として設定できるという利点をもたらす。
【００３２】
案内面は、例えばピストンが精密な嵌まり合いにて案内面に当接することによって、ピストンの外面と液体を漏らさない様相で協働することができる。結果として、ダンパが要求される減衰挙動を確実に示すように、第１および第２の流体チャンバの間の減衰流体の制御されない流れが防止される。
【００３３】
ピストンの案内面および／または外面は、各々の場合において、熱伝導率を高め、摩擦を減らし、および／または摩耗を減らすための少なくとも１つのコーティングを有することができる。これらの表面特性を、対応するコーティングによって、基材の選択とは無関係に最適化することができる。
【００３４】
接触面を、外側本体に熱伝導の様相で接続でき、および／または力を機械的に伝達するように接続することができ、および／または接触面は、スリーブの外側表面全体を実質的に占めることができる。熱的および／または機械的負荷を、熱の伝導および／または力の伝達のために設計された接続によってスリーブから外側本体へとそらすことができる。そのような接続は、例えば接触面が実質的にすき間を有さずに外側本体に当接することで達成される。接触面が大きな表面積で形成され、とくにはスリーブの外面全体を占める場合に、とくに効果的および一貫的にそらすことが可能である。
【００３５】
減衰特性に関して互いに相違する本発明による複数のダンパのモジュール式アセンブリのための本発明によるシステムは、とくには第１の流体チャンバと第２の流体チャンバとの間の減衰流体の流れインピーダンスに関して相違するいくつかのスリーブと、複数の異なるダンパの各ダンパについて標準化されたダンパのいくつかのさらなる構成部品とを含む。さらなる構成部品は、とくにはダンパの外側本体および／またはピストンを含む。このシステムによれば、ただ単にスリーブが特定の用途に応じて選択される一方で、さらなる構成部品は各々のダンパについて同じであってよいため、限られた数の異なる構成部品からきわめて柔軟に減衰挙動の異なるダンパを製造することが可能である。結果として、きわめて費用対効果が高く柔軟な生産および物流が可能になる。
【００３６】
さらには、スリーブを、例えば用途に応じて異なる凹部が導入される同形のスリーブ素材から、おそらくはダンパの製造場所において直接製造することによって、流路を定める凹部を除いて標準化することも可能である。これにより、考慮および保管すべき部品の数が少なくなるため、生産および物流がさらに簡素化される。
【００３７】
本発明によるスリーブの本発明による製造方法は、とくにはスリーブ素材の形態のスリーブの少なくとも内面に凹部を少なくとも導入することを含む。導入を、とくにはレーザ切断によって、好ましくは超短パルスレーザによって行うことができる。さまざまな形状の凹部を、レーザ切断によって簡単なやり方で正確および柔軟に製造することができる。さらに、レーザ切断においてはツールの摩耗が発生しないため、必要な形状が高い信頼性で製造される。とくには１００ｐｓ未満のレーザパルス幅を有する超短パルスレーザは、例えば材料の隆起および／または材料の応力につながりかねない凹部の外側のスリーブの加熱が回避されるという利点を有する。結果として、きわめて精密な機械加工が可能であり、したがって高価な再加工工程が省かれ、材料が生じ得る張力によって機械的に弱められることがない。さらに、ダンパの信頼性が、ピストンの移動経路内に突出し得る材料の隆起によって損なわれることがない。
【００３８】
製造方法は、少なくとも凹部の再加工、好ましくはバリ取りおよび／または表面処理を含むことができる。表面処理は、例えば、減衰流体との摩擦力などの相互作用を設定するための表面の硬化および／またはコーティングを含むことができる。
【００３９】
本発明によるダンパの本発明による製造方法は、ダンパのスリーブを、好ましくは本発明による製造方法によって、および／またはスリーブ素材から少なくとも製造することと、スリーブをダンパの外側本体内に設置することとを含む。スリーブを、例えば外側本体へと挿入することができ、必要に応じて、外側本体の溝内に蓋および／またはＯリングなどのロック手段によって固定することができる。
【００４０】
製造方法は、とくには第１の流体チャンバと第２の流体チャンバとの間の減衰流体の流れインピーダンスに関して相違するいくつかのスリーブから或るスリーブを選択することを含むことができ、とくには本発明によるシステムを使用することができる。スリーブを選択することによって、ダンパの減衰特性を簡単および柔軟に設定することができる。
【００４１】
本発明の特段の利点は、簡単な手段を使用して減衰力のほぼ任意の推移をダンパのピストンの行程の関数として柔軟および確実に設定できることである。他方で、先行技術においては、調節された減衰力の推移を生み出すために、複雑なダンパ設計が必要である。これに関連した例として、その全体が参照によって本明細書に組み込まれる独国特許第１０３  １３  ６５９号明細書の図９の減衰力の推移が参照される。この図示の推移は、複雑な形状のシールリップおよびブレーキカフとピストンの長手方向ビードおよびシリンダの絞り溝との相互作用によってのみもたらされる。
【００４２】
本発明は、図面を参照してさらに詳しく解説される典型的な実施形態を参照して、以下で説明される。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明によるスリーブの概略の縦断面図を示している。
【図２】本発明によるスリーブの概略の断面図を示している。
【図３】本発明によるさらなるスリーブの概略の縦断面図を示している。
【図４】本発明によるダンパの概略の縦断面図を示している。
【図５】本発明によるスリーブの凹部の幅の典型的な推移と、結果として生じる流れインピーダンスとを示している。
【図６】本発明による製造方法の概略図を示している。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
図１は、本発明によるスリーブ１２の概略の縦断面図を示している。図示のスリーブ１２は、長手軸ＬＡを有する中空円筒の形状を有している。スリーブ１２は、内面１２ｉに凹部２０を有しており、この凹部２０は、スリーブ１２内を案内されるピストン１９と協働して、ダンパ１００の減衰空間の第１の流体チャンバ１１１と第２の流体チャンバ１１２との間の減衰流体のための流路を定める。内面１２ｉのうちの凹部が存在しない領域は、ピストン１９を案内するための案内面１２−１９を形成し、ピストン１９は、好ましくは、この案内面に流体を漏らさない様相で当接する。スリーブ１２の外面１２ａは、スリーブ１２をダンパ１００の外側本体（図示せず）へと機械的および／または熱的に接続するための接触面を形成することができる。
【００４５】
図示の凹部２０は、例えば凹部２０の第１の領域が長手軸ＬＡに直交する第１の深さＴ１を有し、凹部の第２の領域がより大きな第２の深さＴ２を有しているという点で、減衰流体の流れインピーダンスを設定するために長手軸ＬＡに沿って調節されている。ピストン１９が第１の深さＴ１の領域に位置する場合（図１ａ）、結果として、ピストン１９が第２の深さＴ２の領域に位置する場合（図１ｂを参照）と比べて、流れの断面がより小さく、したがって流れインピーダンスがより大きい流路が定められる。結果として、減衰流体の流れインピーダンス、したがってダンパ１００の減衰力は、スリーブ１２の内側におけるピストン１９の移動経路に沿ったピストン１９の位置に依存する。
【００４６】
図２は、本発明によるスリーブ１２の概略の断面図を示している。例えば中空円筒形状を有するスリーブ１２は、内面に凹部２０を備え、この凹部２０は、スリーブ１２内を案内されるピストン１９と協働して、減衰流体のための流路を定める。流路内の減衰流体の流れインピーダンスを、スリーブ１２の半径方向における凹部２０の深さＴおよび／またはスリーブ１２の円周方向における凹部２０の幅Ｂの選択によって設定することができる。
【００４７】
図３は、本発明によるさらなるスリーブ１２の概略の縦断面図を示している。図示のスリーブ１２は、長手軸ＬＡを有する中空円筒形であり、スリーブ１２の内面１２ｉから外面１２ａまでの連続的な開口として構成された少なくとも１つの凹部２０を備え、凹部２０の深さは、スリーブ１２の壁の厚さに相当する。スリーブは、好ましくは、長手軸ＬＡを中心にして一様に分布し、および／または同じ種類である４つの凹部２０を備える。スリーブ１２の円周方向における凹部の幅Ｂは、スリーブ１２の壁の平面における凹部２０が例えば放物線形状を描くように、凹部２０の第１の端部Ｅ１から凹部２０の第２の端部Ｅ２へと長手軸ＬＡに沿って減少する。
【００４８】
図４は、本発明によるダンパ１００の概略の縦断面図を示している。図示のダンパ１００は、外側本体長手軸ＡＬＡを有する中空円筒形の外側本体１を備える。図３に示したスリーブ１２が、スリーブ１２の長手軸が外側本体長手軸ＡＬＡに一致し、スリーブの外面１２ａが外側本体１への機械的および／または熱的接続のための接触面１２−１を形成するようなやり方で、外側本体１内に配置される。スリーブ１２は、蓋２およびピストンロッド３用の通路１５によって、外側本体１内に取り外し可能に固定される。スリーブ１２の内部空間が、蓋２内の充てん弁９を介して減衰流体で満たすことができるダンパ１００の減衰空間１１０を形成する。図示の例において、ダンパ１００のピストン１９は、減衰空間１１０内でスリーブ１２の凹部２０の第１の端部Ｅ１に位置している。
【００４９】
ピストンロッド３に圧力が加わる場合、結果として、ピストン１９が、ピストン１９の移動経路に沿って凹部２０の第１の端部Ｅ１から第２の端部Ｅ２まで押される。この場合、減衰流体は、ピストン１９の前方の移動の方向の第１の流体チャンバ１１１から、凹部２０と外側本体１およびピストン１９とによって定められる流路を通り、ピストン１９の後方の第２の流体チャンバ１１２へと流れる。この場合に生じる減衰流体の流れインピーダンスが、ダンパ１００の減衰力を決定する。図示の凹部２０の幅Ｂは、第１の端部Ｅ１から第２の端部Ｅ２へと減少しているため、流路の流れの断面も、ピストンが外側本体長手軸ＡＬＡに沿ったピストンの移動経路において第１の端部Ｅ１から第２の端部Ｅ２へと移動する場合に、減少する。結果として、ピストンが第１の端部Ｅ１から第２の端部Ｅ２へと移動する場合、減衰流体の流れインピーダンスおよび減衰力が、移動経路Ｈにおいて増加する。
【００５０】
ピストンロッド３への負荷が除かれたときに、ピストン１９を図示の初期位置へと容易に戻すことができるように、いくつかの逆止弁８をピストン１９に設けることができる。逆止弁８により、減衰流体は、ピストン１９が第２の端部Ｅ２から第１の端部Ｅ１へと戻るときに、第２の流体チャンバ１１２から第１の流体チャンバ１１１へと低い流れインピーダンスで流れることができる。
【００５１】
図５は、本発明によるスリーブ１２の凹部２０の幅Ｂの典型的な推移（図５ａ）と、そこから結果として生じる流れインピーダンスＦ（図５ｂ）とを示している。図４に示したダンパ１００のスリーブ１２は、例えば、ピストンの移動経路Ｈにおいて凹部２０の第１の端部Ｅ１における第１の幅Ｂ１から凹部２０の第２の端部Ｅ２における第２の幅Ｂ２まで着実に減少する幅Ｂを有する凹部２０を示す。幅Ｂに比例して、凹部２０とピストン１９とによって定められる流路の流れの断面Ｑも、ピストン１９がピストン１９の移動経路Ｈに沿って第１の端部Ｅ１から第２の端部Ｅ２に移動する場合に減少する。
【００５２】
流れインピーダンスＦは、流れの断面Ｑに反比例し、したがってピストン１９がピストン１９の移動経路Ｈに沿って第１の端部Ｅ１から第２の端部Ｅ２へと移動する場合に、図５ｂに示される第１の流れインピーダンスＦ１から第２の流れインピーダンスＦ２への増加の推移を示す。ダンパ１００の減衰力Ｋは、流れインピーダンスＦによって決定されるため、減衰力Ｋは、定性的に、移動経路Ｈの関数として、流れインピーダンスＦと同じ推移を示す。凹部２０を相応に構成することによって、移動経路の関数としての減衰力Ｋのほぼ任意の推移を設定することができる。
【００５３】
図６は、本発明によるダンパ１００のための本発明による製造方法４００の概略図を示している。製造方法４００は、とくには互いに異なるいくつかのスリーブの例えば本発明による製造方法３００による製造４１０を含む。本発明による製造方法３００は、スリーブへの凹部の導入３１０を含み、その後に、とくには凹部の領域において、例えばバリ取りなどのスリーブの再加工３２０を行うことができる。
【００５４】
図示の製造方法４００は、とくにはダンパ１００の第１の流体チャンバと第２の流体チャンバとの間の減衰流体の流れインピーダンスに関して相違するいくつかのスリーブからの一スリーブの選択４３０を含む。次に、例えば、スリーブ１２がとくには精密な嵌まり合いにて外側本体へと挿入され、蓋などのロック手段（図示せず）によってその場に固定されることで、ダンパ１００の外側本体へのスリーブの設置４２０が行われる。
【００５５】
或る一例の文脈において説明した特徴を、本発明に従ってさまざまに組み合わせることも可能である。
【符号の説明】
【００５６】
１  外側本体
２  蓋
３  ピストンロッド
８  逆止弁
９  充てん弁
１２  圧力スリーブ
１２ａ  外面
１２ｂ  内面
１２−１  接触面
１２−１９  案内面
１９  ピストン
１００  ダンパ
１１０  減衰空間
１１１  第１の流体チャンバ
１１２  第２の流体チャンバ
３００  製造方法
３１０  導入
３２０  再加工
４００  製造方法
４１０  製造
４２０  設置
４３０  選択
ＡＬＡ  外側本体長手軸
Ｂ  幅
Ｂ１  第１の幅
Ｂ２  第２の幅
Ｅ１  第１の端部
Ｅ２  第２の端部
Ｆ  流れインピーダンス
Ｆ１  第１の流れインピーダンス
Ｆ２  第２の流れインピーダンス
Ｈ  移動経路
Ｋ  減衰力
Ｋ１  第１の減衰力
Ｋ２  第２の減衰力
ＬＡ  長手軸
Ｑ  流れの断面
Ｑ１  第１の流れの断面
Ｑ２  第２の流れの断面
Ｔ  深さ
Ｔ１  第１の深さ
Ｔ２  第２の深さ
【図１ａ】
2020508427.tif 000003
【図１ｂ】
2020508427.tif 000004
【図２】
2020508427.tif 000005
【図３】
2020508427.tif 000006
【図４】
2020508427.tif 000007
【図５ａ】
2020508427.tif 000008
【図５ｂ】
2020508427.tif 000009
【図６】
2020508427.tif 000010
【国際調査報告】
2020508427.tif 000011
2020508427.tif 000012
2020508427.tif 000013
2020508427.tif 000014
2020508427.tif 000015
2020508427.tif 000016