JPS604803A - ピストンの行程調整装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ピストンがピストンロンドを介して少なくと
も１つの減衰媒体で満ださり、たシリンダ内で軸方向に
移動可能に配置される、振動ダンパ、ガスばねおよび油
圧空気式ばねのごとき油圧式、空気式または油圧空気式
集合体からなるピストンの行程調整装置に関するもので
ある。

例えば、ばね装置は西ドイツ公開特許明細書第３、２１
２．４３３号から公知であり、該ばね装置においてその
プラットホーム高さの調整のため車両の各ばね装置ユニ
ットは、プラットボームにより漸進的に変化される出力
の大きさを発生するセンサ分有している。これに関して
、プラットホームの、すなわちばねの効いた車両部分と
ばねの効いていない車両部分との間の距離の調整のため
に谷ばね装置ユニットに対して１つづつのプラットボー
ム高さセンサが設けられるという欠点がある。このよう
な装置ｔｉｌ−ｊ：、車両懸架と固有のばね装置との間
に対応する測定値が検出されねばならないので、とくに
費用が掛る。この測定値検出は、異なる車両部分に対応
する測定値受信機を設けねばならないので、費用がかか
る。

このことから、本発明の課題は、接触せずかつ高信頼性
で作動し、それにより車両のばね装置内の統合（インテ
グレーション）が僅かな寸法において生じることができ
るピストン行程の測定方法を提供することにある。

この課題の解決のために、本発明によれば、シリンダの
内部空間には、軸方向に移動し得る第１電極がピストン
および／またはピストンロンドによって直接または間接
的に形成されかつ絶縁して配置された第２電極が前記シ
リンダ内に固定して保持されるようにコンデンサが形成
され、そして前記第１および第２′電極が誘電体によっ
て互いに分離されることが提案される。

この角・１決において、接触なしに作動する物理的測定
方法によりコンパクトな測定装置構造が可能であり、そ
の結果測定装置が大きな変化なしに、例えば振動ダンパ
、ガスばねまたは油圧空気式ばね内に統合されることが
できるという利点がある。

さらに行程調整装置とともに閉止された単−装置として
提供されることができるコスト的に満足な裏作々らび車
両のばね装置が有利である。

他の主要な特徴によれば、第１　？ｉｌ極としてピスト
ンロンドが中空に形成され、そのさいピストンロンドの
中空空間にはシリンダ底部内に固着されかつ第２電極と
して絶縁して配貨される、間隔を置いて配置された管が
設けられ、そして第１電極は第２電極に関連して伸縮自
在に移動し得ることが提案される。

僅かな変更により、油で充填されたシリンダと中空のピ
ストンロンドとによってシリンダ底部において絶縁材内
に収容される追加の中空シリンダが配置されることがで
きるような油圧空気式振動ダンパの構造がとくに好都合
であることが判明している。可変表面変化により容量変
化を発生させるシリンダコンデンサを生じ、その結果測
定値は物理的な大きさとして各所変化の形で維持される
。

容量的ピストン行程測定は以下の式の形のシリンダコン
デンサによって生じる。

１ ここで、 ＥＯ＝Ｂ電率 Ｅ、＝比誘電率 Ｌη　＝ピストン行程長 ｒ２＝ピストンロンド孔の半径 ｒ□＝シリンダに同着された中空シリンダの半径 π　＝　３．１４１５９ を示す。

作動は可動ピストン行程ドがシリンダ底部に絶縁して固
着された中空シリンダを榎って移動されることにより発
生される。それによりシリンダ表面の変化かつそれに伴
なってピストン行程に依存して容量の変化が生じる。一
方で中空ピストンロッドがかつ他方でシリンダ底部に固
着された管が電極として形成される。

さらに他の実施例によれば、第２電極としてシリンダ内
に配置され、そして第１電極としてピストンのシリンダ
底部に向けられた側が形成されることが提案される。

またこの実施例において、コンデンサははね装置に設け
られた集合体の構成部材自体により形成される。それに
より容量変化は両電極間の可変距離によってかつ厳密に
は以下の計算式に基づいて発生される。

ここで、 Ｅｏ＝電界定数 Ｅ　＝油の比誘電率 Ａ　＝表面 Ｃ＝キャパシタンス Ｌ　＝長さ を示す。

この計算は長さの、すなわちピストンとピストン底部と
の間の距離により、対応する測定値がそれによって維持
される容量変化が引き起されることを示す。

例えば車両の水平高さの制御のために利用されることが
できる対応する電気的測定値の発生のため、他の実施例
によれば、コンデンサの電極が容量測定ブリッジと接続
されかつ増幅器を介して対応する電気的な大きさを発生
することが提案される０ 他の目的は、可変キャパシタンスの評価のほかに圧力お
よび温度補償を同時に可能にするようにかかる装置を構
成することにある。

この課題の解決のために、シリンダ底部に固着された管
の筒状空間にはさらに他の間隔を置いて固定配置された
管が設けられ、該他の管は前記管の追加の電極として固
定容量を有するコンデンサを形成することが提案される
。

この構成において、追加の金属シリンダの絶縁構造によ
って追加の電極としてシリンダ底部に既に存する電極内
に固定容量を有するコンデンサが生ずるのが好都合であ
る。それにより可変キャノくシ、タンス（ピストン行程
ドの移動による）および固定のシリンダ底部内に固着さ
れたキャパシタンスから構成されている容量ノ１−アブ
シジンの利点を維持する。

この配置は可変キャパシタンスの良好な評価の他に適宜
なエレクトロニクスによって両キャパシタンスの関係が
考慮されることにより、圧力および温度補償を同時に可
能にする。

本発明の構成においては、管およびさらに他の管が互い
に絶縁して配置されることが提案される０そのさい他の
管は同様にシリンダ底部に固着されることができる。

選択的に、設定された課題を解決するために、本発明に
よれば、シリンダの外方スリーブ面が、ピストン行程の
範囲にわたって少なくとも１つの磁界を発生する巻線を
有することが提案される。

そのさい誘導磁界が発生されるのが有利である。

振動ダンパのこの磁界に挿入するピストンはそれにより
高くされたインダクタンスを発生し、その結果電気的な
大きさにおけるインダクタンスの測定および変換後同様
にピストン行程の調整が行なわれることができる。また
この方法は例えば車両のレベル調整のための基礎として
出力の大きさが利用されることが有用である。

本発明の他の構成は、シリンダの回転軸線に対して垂直
に分離される２つの巻線が設けられ、そのさい各巻線が
ピストン行程の半分を覆うことを提案している。この実
施例においては、ピストンロッドが堅固でかつ強制的で
なく中空に形成されることができるのが有利である。

このような巻線の構成により、誘導測定ブリッジの直接
の構成要素にすることができる２つのインダクタンスが
形成される。

以下に本発明の好鏑な実施例を図面に基づき説明する。

第１図に示す振動ダンパは実質上シリンダ１、ピストン
２ならびにピストンロッド３からなる。

シリンダ１の中空空間４には振動減衰に使用する減衰媒
体が存する。車両への振動ダンパの固着のため固定装置
５および６が設けられる。中空に形成すれたピストンロ
ッド３は管７を覆って伸縮自在に移動せしめられ、そノ
１．により管７はシリンダ内で絶縁材８に固着されかつ
撮動ダンパの残余の構成部材に対して絶縁される。中空
ピストンロッド６と管７はシリンダコンデンサを形成し
、それにより中空空温４内に存する減衰媒体はコンデン
サ用の誘電体として作動する。中空ピストンロッド３は
第１電極を形成しかつリード線１０を介して対応する測
定値受信機に接続される。

容量変化の傾斜は管７の外面と中空ピストンロッド５の
内面との間の距離およびそねの間に存する媒体に依存す
る。中空ピストンロッドは管７に対する間隔で同１４１
＋的に配置されかつ双方に形成された空間が誘電体を収
容する。

第２図にはシリンダコンデンサが略示され、そのさい第
１（社）極は中壁ピストンロッド３をかつ第２電極は管
７を示す。そのさい図は距＃、１１が両表面の最小型な
りをかつ距離１２が両表面の最大■（なりを示し、それ
に伴なって対応して変換される現在のピストン行程、す
なわちシリンダ内のピストンの位置を示す最小または最
大容量を発生させる。リード線９および１０は例えば容
量ブリッジに接続のために使用する。

第６図はこのようなシリンダコンデンサに関する容量が
ピストン行程に依存することを示す線図である。そのさ
い容量変化はピストン行程に比例して生じかつ測定曲線
の傾斜はピストンロッド孔の内部半径および挿入管７の
外部半径および比誘電率ＥＲのｌＷ、ｌ係に依存する。

比誘電率ＥＲは対応する減衰媒体によって付与される。

第４図はまたシリンダ１、ピストン２ならびにピストン
ロッド３を備えた撮動ダンパを略示する０第１および第
２″ｇ極としてピストン２およびシリンダ底部１３が形
成される。シリンダ底部１３はシリンダ１内で絶縁して
配置され、その結果シリンダ底部１６に対するピストン
２の可変距離にしたがって所望の容量変化が調整される
ことができる。測定値の対応する変換によりこの構造に
おいてはまたピストンの位置が確かめられることができ
る。

第５図には選択的な実施例として振動ダンノ（が断面図
で示され、そのさいここでもまたシリンダ１、ピストン
２およびピストンロッド６が振動ダンパの主要構成部材
を形成する０ シリンダ１の外方スリーブ面１４は巻線１５を備え、そ
れにより第１コイル１６および第２コイル１７がその時
の磁界発生のために形成される０そこに存する誘導ブリ
ッジはシリンダ内へのピストン２の挿入によりブリッジ
横断費、圧測定を受け、その結果適宜な大きさがピスト
ン行程に対応して存する。

第６図はさらに他の実施例を示すＯ振動ダンノくの主要
構成部材はここでもまたシリンダ１、ピストン２および
ピストンロッド６であり、それらはインダクタンスをも
つ構造においては中空に設計されてはならない。シリン
ダ１の外方スリーブ面上にはピストンの全行程にわたっ
て巻線が取り付けられる。この範囲へのピストンの挿入
に際して対応して評価されることができるインダクタン
スの変化が生じる。

第７１図に示された振動ダンパは実質上シリンダ１、ピ
ストン２ならびにピストンロッド３からなる。シリンダ
１の中空空間内には振動減衰に使用する減衰媒体が存す
る。車両への振動ダンパの固定のために固定装置５およ
び６が設けられる。中空に形成されたピストンロッド６
は′跨７を覆って伸縮自在に移動せしめられ、そのさい
シリンダ内の管７は絶縁材８に固着されかつ振動ダンパ
の残余の構成部材に対して絶縁される。中空ピストンロ
ッド６および管７はともにシリンダコンデンサを形成し
、そのさい中空を間４内にある減衰媒体はコンデンサ用
誘電体として形成する。中空ピストン６は第１１４極を
形成しかつ管７は第２固定電・襖ヲ形成しそしてリード
線１０を介して対応の測定値受信機に接続される。

容量変化の傾斜は管７の外面と中空ピストンロッド３の
内面との間の距離およびそｈ、らの間にある媒体に依存
する。中空ピストンロッドは管７に対する間隔において
同軸的に配置μされかつ双方に形成された空間が誘電体
を収容する。

そのさい距離１１が両表面の最小型なりをかつ距離１２
が両表面の最大重なりを示し、それに伴なって対応して
変１琲される現在のピストン行程、すなわちシリンダ内
のピストンの位１ｔｅ示す最小または最大容量を発生さ
せる。

管７の筒状内部空間１９内にはさらに他の管１８が固定
され、そのさい該管１８は同様に管７に対して間隔を置
いて配ＩＦされかつ両管の間にはここでもまた誘電体と
して作動する賊衰液が存在する。

両管（７，１８）の固定配置により互いに一定容畦を有
するコンデンサを生じる。さらに他の′…：極として作
動する筒状管１８は同様にシリンダ底部８内で絶縁され
かつリード線２０を介して測定値受信機に接続可能であ
る。管７および管１８はまた誘′亀体の圧力および温度
補償に役立つ管状コンデンサを形成し、それにより装置
全体の作動方法が容量ハーフブリッジとして設側される
。

【図面の簡単な説明】

第１図は中空ピストンロッドが中空量間とともにコンデ
ンサを形成する撮動ダンパを示す断面図、第２図はシリ
ンダコンデンサを略示する断面図、第３図はシリンダコ
ンデンサに関するピストン行程／容倚を示す線図、 第４図はピストンおよびシリンダ底部がコンデンサとし
て形成される撮動ダンパの他の実施例を示す断面図、 第５図はシリンダのスリーブ面が誘導コイルとして形成
される振動ダンパを示す断面図、第６図はコイル装置を
備えた振動ダンパを示す断面図、 第７図は他の筒状管を備えた管が第２の固定コンデンサ
を形成する振動ダンパを示す断面図であるＯ 図中、符号１はシリンダ、２はピストン、６はピストン
ロッド（第１電極）、４は内部空間、７は管（第２電極
）、１６はシリンダ底部、１４は外方スリーブ面、１５
は巻線、１ｉ１７は２つの巻線、ＩＥｌｊ：他の管、１
９は筒状内部空間である０

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）ピストンがピストンロッドを介して少なくとも１
   つの減衰媒体で満たされたシリンタ゛内で串り方１句に
   移動可能に配置される、振動夕゛ンノく、ガスばねおよ
   び油圧窒気式ばねのごとき油圧式、空気式または油圧空
   気式集合体からなるピストンの行程ｄ周整装置において
   、 シリンダの内部空間には、軸方向に移動しＫｎる第１電
   伶がピストンおよび／″１．たはピストンロッドによっ
   て直接または間接的に形成さね、力・つ絶＠咬して配置
   さ力た第２電極が前記シリンタ゛内に１司定して保持さ
   れるようにコンデンサ７５”　ＪＳ成さネ１、そＩ７て
   前記第１および第２電極が誘′酸体によって互いに分離
   されることを特徴とするピストンの行程調整装置。 （２）第１成極として前記ピストンロッドカニ中空に形
   成すれ、そのさい前Ｆ１ピストンロッドの中空空間には
   シリンダ底部に固着されかつ第２電極として絶縁して配
   置゛される間隔を置いて配置された管が設けられかつ前
   記第１電極は前記第２′鴫極に関連して伸縮自在に移動
   し得ること全特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
   ピストンの行程調整装置。 （８１俯２電極として前記シリンダの底部は前記シリン
   ダ内に絶縁して配置されかつ第１電極として前記シリン
   ダ底部に向けた前記ピストンの側が形成されることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項に記載のピストンの行程
   調整装置。 （４）前記コンデンサの成極は容量測定ブリッジと接続
   されかつ増幅器を介して対応する厄気的大きさを発生さ
   せることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のピ
   ストンの行程調整装置。 （５）前記シリンダ底部に固着された管の筒状内部空間
   にはさらに池の間隔を置いて固定配置された管が設けら
   れ、該他の管は前記管との追加の電極として固定容量を
   有するコンデンサを形成することを特徴とする特許請求
   の範囲第２項に記載のピストンの行程調整装置。 （６）前記管および前記他の管は互いに絶縁して配置さ
   れることを特徴とする特許請求の範囲第５項に記載のピ
   ストンの行程調整装置艷。 （ア）前記他の管は同様に前記シリンダ底部邪に固着さ
   れることを特徴とする特許請求のイ１１Σ囲第５項に記
   載のピストンの行程調整装置。 （８）ピストンがピストンロンドを介して少なくとも１
   つの減衰媒体で満たされたシリンダ内で軸方向に移動可
   能に配置される、振動ダンパ、ガスばねおよび油圧空気
   式ばねのごとき油圧式、空気式または油圧空気式集合体
   からなるピストンの行程調整装置において、 シリンダの外方スリーブ面はピストン行程の範囲にわた
   って少なくとも１つの磁界を発生する巻線を有すること
   を特徴とするピストンの行程調整装置。 （９）２つの巻線が設けられ、該巻線は前記シリンダの
   回転軸線に対して垂直に分離され、そのさい谷巻線は保
   持されたピストン行程を俊うことを特徴とする特許請求
   の範囲第８項に記載のピストンの行程ｒＡ整装置。