JP2000130494A - 変化させられ得る減衰力を有する振動ダンパ - Google Patents

変化させられ得る減衰力を有する振動ダンパ

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JP2000130494A
JP2000130494A JP11298146A JP29814699A JP2000130494A JP 2000130494 A JP2000130494 A JP 2000130494A JP 11298146 A JP11298146 A JP 11298146A JP 29814699 A JP29814699 A JP 29814699A JP 2000130494 A JP2000130494 A JP 2000130494A
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damping
vibration damper
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ヴァイフェン ライムント
Hertz Wolfgang
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    • B60G17/06—Characteristics of dampers, e.g. mechanical dampers
    • B60G17/08—Characteristics of fluid dampers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/10—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using liquid only; using a fluid of which the nature is immaterial
    • F16F9/14—Devices with one or more members, e.g. pistons, vanes, moving to and fro in chambers and using throttling effect
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    • F16F9/18—Devices with one or more members, e.g. pistons, vanes, moving to and fro in chambers and using throttling effect involving only straight-line movement of the effective parts with a closed cylinder and a piston separating two or more working spaces therein
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/32—Details
    • F16F9/44—Means on or in the damper for manual or non-automatic adjustment; such means combined with temperature correction
    • F16F9/46—Means on or in the damper for manual or non-automatic adjustment; such means combined with temperature correction allowing control from a distance, i.e. location of means for control input being remote from site of valves, e.g. on damper external wall

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 可変な減衰力を有する振動ダンパを、走行挙
動／快適さが改善されるように構成する。 【解決手段】 減衰媒体を詰められた作業シリンダをも
っている、変化させられ得る減衰力を有する振動ダンパ
にして、前記作業シリンダ内にピストン棒に固定された
ピストンが軸方向に可動に配置されており且つ前記作業
シリンダを二つの作業室に区分し、その際前記減衰力が
引張り方向及び押圧方向に関してそれぞれの方向にて作
用する逆止弁によって影響を及ぼされる、また付加的
に、減衰作用について変化させられ得る減衰弁が設けら
れている、その際、前記逆止弁及び前記減衰弁がそれぞ
れの押圧方向に関して直列に配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、減衰媒体で満たさ
れた作業シリンダをもっている可変の減衰力（緩衝力）
を有する振動ダンパ（緩衝器）にして、前記作業シリン
ダ内にてピストン棒に固定されたピストンが軸方向に運
動可能に配置されており且つ当該ピストンが前記作業シ
リンダを二つの作業室に分割し、その際前記減衰力が引
張り方向及び押圧方向に関してそれぞれの方向において
作用する複数の逆止弁によって影響を及ぼされる、また
付加的に、その減衰作用を変えられ得る減衰弁が設けら
れているところの振動ダンパに関する。
【０００２】
【従来の技術】以下のような液圧的な、調節可能な振動
ダンパがすでに知られている（例えばドイツ特許第３５
１８３２７号明細書(DE 35 18 327 C2)）。すなわち、
この周知の振動ダンパでは、減衰媒体で満たされたシリ
ンダが減衰ピストンによって二つの作業室に分割され
る。その際、減衰ピストンは、引張り方向及び押圧方向
のために複数の減衰弁を備えている。当該減衰弁が当該
振動ダンパの基本減衰をひき起こす。付加的に、下側の
作業室と上側の作業室との間にバイパス連通部が設けら
れている。当該バイパス連通部には、直列に接続され
て、圧力依存性の弁と電磁石によって影響を与えられる
調節可能な弁とが設けられている。当該調節可能な弁が
バイパスの開閉をひきおこす。一方、弾性負荷を与えら
れた弁（すなわち前記の圧力依存性の弁）は、バイパス
が開いている状態で減衰媒体を所定のベース圧力以上の
場合に通過させる。直列に接続されたこれらの両方の弁
は、引張りステージ及び押圧ステージにおいてそれぞれ
効力があり、且つ、本来の減衰ピストンにおける減衰弁
に並行して（並列に）働く。
【０００３】さらに、以下のような振動ダンパが知られ
ている（ドイツ特許第１９６２４８９５号明細書(DE 19
6 24 895 C1)）。すなわち、当該周知の振動ダンパは、
減衰媒体で満たされたシリンダをもっており、当該シリ
ンダ内にてピストンを備えるピストン棒が軸方向に可動
に構成されており、その際当該ピストンがシリンダを二
つの作業室に分割し且つ基本減衰のために相応の複数の
弁を有する。付加的に、前記シリンダの外周部における
バイパスに、圧力に依存して効力のある減衰弁が設けら
れている。当該減衰弁の減衰力はアクチュエータを用い
て弾性力に抗して遮断弁体に作用する（さらに詳しく
は、当該減衰弁の減衰力は、弾性力に抗して働いて遮断
弁体に作用を与えるアクチュエータを用いて調整され得
る）。この減衰弁は、固有の減衰作用を有する流入弁と
液圧的に直列に配置されている。その結果、当該可変の
減衰弁の作用が当該流入弁の作用と重ね合わされる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、可変
な減衰力を有する振動ダンパを、走行挙動（車両の乗り
心地、Abrollverhalten）／快適さ(Komfortverhalten)
が改善されるように構成することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この課題の解決のため
に、本発明では、逆止弁及び減衰弁がそれぞれの押圧方
向について（すなわち引張り方向に関しても押圧方向に
関しても）直列に配置されていることが考慮に入れられ
ている。
【０００６】この構成の場合には、直列に接続された複
数の逆止弁をソフト特性曲線の発生に支配的に関与させ
るために、適切な措置の適用で前記減衰弁の流動基本抵
抗(Stroemungsgrundwiderstand)が最小限にとどめられ
ることが有利である。それによって、前記の直列に接続
された複数の逆止弁が快適さに意味のあるソフト特性曲
線を車両の需要に即応して支配的に発生させる機能ユニ
ットが作り出される。その結果、前記減衰弁はもはや力
調節器(Kraftsteller)あるいは力コントローラ(Kraftre
gler)として作用するにすぎない。前記減衰弁によっ
て、前記逆止弁で支配的に発生させられるソフト特性曲
線に力オフセット(Kraft-Offset)が与えられ（すなわ
ち、減衰弁がスイッチオンあるいはスイッチオフされる
ことによって、逆止弁によって発生させられた基本減衰
力に当該減衰弁の減衰力が重ね合わされ、ソフト特性曲
線が力軸方向においてずらされ）、それによって所望の
要求を有する特性場が発生させられる。
【０００７】
【発明の実施の形態】別の主要な構成要件により、前記
減衰弁が外部で制御され得ることが考慮にいれられてい
る。例えば気体作用による（例えば空気圧的な）制御、
液体作用による（例えば液圧的な）制御、電磁的な制
御、電動機による制御、圧電的な制御、及びその他の制
御がありうる。
【０００８】別の形態は、前記逆止弁のうちの少なくと
も一つが弾性ディスク（弾力のあるディスク、例えばば
ね座金）としてあるいは弾性負荷を与えられた（弾性手
段で負荷を与えられた）弁ディスクとして形成されてい
ることを考慮にいれる。この場合には、これらの逆止弁
の減衰力を発生させる構成が周知の種類の従来の減衰弁
において例えば複数の不変の通路、弾性ディスク等を有
して構成されているとよく且つそれによって目的に合致
した減衰力適合が可能であることが有利である。
【０００９】主要な構成により、前記減衰弁がパイロッ
トコントロール（プレコントロール）され得ることが考
慮に入れられている。その際、有利には、当該パイロッ
トコントロールされ得る減衰弁が電磁石によって作用を
及ぼされる（付勢される）ことが考慮にいれられてい
る。同様に上記のような制御が可能である。
【００１０】別の実施形態は、前記逆止弁がそれらに付
属する弁座と一緒にピストンに受容されていることを考
慮にいれる。製造技術的に簡単な実施形態は、前記逆止
弁がそれに付属する弁座を伴って組立ユニットとして予
め組み立てられており且つ形状拘束的（ポジティブ）に
あるいは力拘束的にあるいは物質拘束的にピストンに固
定されていることを考慮にいれる。（ここで、形状拘束
とは、一般的に、結合させられるべき部分が対応する形
状（例えば、つめ、ボルト、歯、キー、沈みキー等とそ
れらに対をなすもの）をもっており、それによって両方
の部材が互いに対して運動することができず（すなわち
あそびがない）且つその結果として力あるいはトルクが
一方の部材から他方の部材へ伝えられ得るような二つの
部材の結合方式のことを意味する。力拘束とは、一般
に、互いに結合されるべき部分が外力（例えば摩擦力）
によりそれらの相互の位置を維持されることによって二
つの部材の結合を固定することを意味する。物質拘束と
は、一般的に、例えば溶接、ろう付け、接着などのよう
に、結合されるべき二つの部分の間に他の物質（溶接工
程の場合の溶接材、ろう付けの場合のはんだ、接着の場
合の接着剤など）が与えられることによって二つの部材
の互いの結合を固定することを意味する。）
【００１１】場合によっては相応に予め組み立てられ得
るコンパクトな組立ユニットの獲得のために、とりわけ
好都合な実施形態では、前記逆止弁及び前記減衰弁がピ
ストン内に配置されていることが考慮に入れられてい
る。
【００１２】主要な構成要件により、前記逆止弁が作業
室のうちの一方の作業室と連絡があり、且つ前記減衰弁
が他方の作業室への少なくとも一つの流れ連通部に影響
を与えることが考慮にいれられている。
【００１３】別の形態は、少なくとも、一方の方向にお
いてパイロットコントロールされており且つ逆の方向に
おいて直接にコントロールされている弁体を前記減衰弁
が有することを考慮にいれる。すなわち、当該減衰弁
は、少なくとも引張ステージ及び押圧ステージのうちの
一方のステージにおいては縮小される作業室内を支配す
る圧力によってではなくパイロットコントロールの結果
生じる圧力によって作用を及ぼされ且つ他方のステージ
においては縮小される作業室内を支配する圧力によって
直接にコントロールされる弁体を有する。
【００１４】
【実施例】以下に、本発明を図面をもとにして詳細に説
明する。本発明の有利な実施例が図面に図式的に示され
ている。図1は、振動ダンパを断面で示す。図2は、細部
として減衰弁を、液圧的に直列に接続された逆止弁とと
もに、拡大されたスケールで断面で示す。図3は、減衰
弁３と逆止弁１及び２の配置によって与えられる原理的
な特性場／特性曲線形成可能性を示す。
【００１５】図1に示された振動ダンパは、本質的に作
業シリンダ１２と、ピストン棒１１に固定されたピスト
ン４とからなる。その際、ピストン４は、作業シリンダ
１２を上側の作業室７と下側の作業室８とに区分する。
ピストン棒１１は、シール／ガイドユニット１３を通っ
て外へ出る。振動ダンパそれ自体は、一方では車両ボデ
ィー(Fahrzeugaufbau)への且つ他方ではシャシ（Fahrwe
rk）への固定のための固定エレメント２０を備えてい
る。作業シリンダ１２に対してのピストン４のシール
（すきまをなくすこと）はシールエレメント１７によっ
て行われる。
【００１６】図2には、ピストン棒１１に固定された減
衰弁３が逆止弁１及び２を伴って示されている。その
際、ピストン４が、逆止弁１及び２を有する。逆止弁１
は、押圧ステージ機能のために設けられており、逆止弁
２は引張りステージ機能のために設けられている。逆止
弁１及び２に直列に、減衰弁３が同様にピストン４内に
ないしはピストン棒１１に配置されている。逆止弁1及
び２は、弁座５及び６を有する弁体１９上に配置されて
いる。
【００１７】逆止弁１及び２と弁体１９との固定は、例
示的にねじ結合１６によって示されている。しかしなが
ら、他の固定方法も考えられる。逆止弁１及び２を有す
る弁体１９は、例示的に示されているように、形状拘束
的にピストン４内に収容されている。力拘束的に、摩擦
拘束的に、あるいは物質拘束的に収容されてもよい。作
業シリンダに対してのピストン４のシールは、例に示さ
れているように、適当なシールエレメント１７によって
行われる。
【００１８】減衰弁３の弁体１０は、弁座１８と協働す
る。例ではこれは円錐座(Kegelsitz)として示されてい
る。しかしながら、他の適当な構成も可能である。外的
に制御される減衰弁３によって、弁体１０への当該弁を
開くために必要不可欠な液圧的な力ないしは液圧的な弁
抵抗が変化させられ得る。
【００１９】減衰弁３が開かれている状態、すなわち弁
体１０が弁座１８から浮揚している状態での上側の作業
室７と下側の作業室８との間の流れ連通は、引張ステー
ジ（ピストン棒を引き出すステージ）に関しては貫流開
口部９、弁体１９の貫流開口部１４及び逆止弁２を介し
て生じる。押圧ステージ（ピストン棒を押し込むステー
ジ）に関しては、流れ連通は、貫流開口部１５及び逆止
弁１並びに貫流開口部９を介して与えられている。
【００２０】図3に記載された原理的な特性場／特性曲
線形成可能性には以下のことがあてはまる：引張ステー
ジ及び押圧ステージにおける快適さに重要なソフト特性
曲線は、押圧ステージに関しては逆止弁１の特徴的構成
によって、また引張ステージに関しては逆止弁２の特徴
的構成によって支配的に生み出される。減衰弁３の段階
的なあるいは連続的な機能の仕方によって、いまや、前
記ソフト特性曲線への圧力オフセットないしは力オフセ
ットが切り替えられ得る（すなわち与えられ得る）。そ
の結果、引張りステージ機能及び押圧ステージ機能のた
めの特性曲線群あるいは連続的な特性場が生じる。
【図面の簡単な説明】
【図１】振動ダンパの断面図である。
【図２】細部としての減衰弁を、液圧的に直列に接続さ
れた逆止弁とともに、拡大したスケールで示した断面図
である。
【図３】減衰弁３と逆止弁１及び２の配置によって与え
られる原理的な特性場／特性曲線形成可能性を示すグラ
フである。
【符号の説明】
１ 逆止弁 ２ 逆止弁 ３ 減衰弁 ４ ピストン ５ 弁座 ６ 弁座 ７ 作業室 ８ 作業室 ９ 貫流開口部 １０ 弁体 １１ ピストン棒 １２ 作業シリンダ １３ シール／ガイドユニット １４ 貫流開口部 １５ 貫流開口部 １６ ねじ結合部 １７ シールエレメント １８ 弁座 １９ 弁体 ２０ 固定エレメント Ｆ 減衰力 ｖ ダンパ相対速度
フロントページの続き (72)発明者 ヴォルフガング ヘルツ ドイツ連邦共和国 デー・53757 ザンク ト アウグスティン リンクシュトラーセ 107

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 減衰媒体を詰められた作業シリンダをも
    っている、変化させられ得る減衰力を有する振動ダンパ
    にして、前記作業シリンダ内にピストン棒に固定された
    ピストンが軸方向に可動に配置されており且つ前記作業
    シリンダを二つの作業室に区分する、前記減衰力が引張
    り方向及び押圧方向に関してそれぞれの方向にて作用す
    る逆止弁によって影響を及ぼされる、また付加的に、減
    衰作用について変化させられ得る減衰弁が設けられてい
    る、前記振動ダンパにおいて、 前記逆止弁（１、２）及び前記減衰弁（３）が引張り方
    向に関しても押圧方向に関しても直列に配置されている
    ことを特徴とする振動ダンパ。
  2. 【請求項２】 前記減衰弁（３）が外的に制御され得る
    ことを特徴とする、請求項１に記載の振動ダンパ。
  3. 【請求項３】 前記逆止弁（１、２）のうちの少なくと
    も一つが、弾性ディスクとして、あるいは弾性負荷を与
    えられた弁ディスクとして構成されていることを特徴と
    する、請求項１に記載の振動ダンパ。
  4. 【請求項４】 前記減衰弁（３）がパイロットコントロ
    ールされ得ることを特徴とする、請求項１に記載の振動
    ダンパ。
  5. 【請求項５】 前記のパイロットコントロールされ得る
    減衰弁（３）が電磁石によって影響を与えられることを
    特徴とする、請求項４に記載の振動ダンパ。
  6. 【請求項６】 前記逆止弁（１、２）が、それらに属す
    る弁座とともに、前記ピストン（４）に収容されている
    ことを特徴とする、請求項１に記載の振動ダンパ。
  7. 【請求項７】 前記逆止弁（１、２）がそれらに属する
    弁座（５、６）とともに組立ユニットとして予め組み立
    てられており、且つ形状拘束的に及び（あるいは）力拘
    束的に及び（あるいは）物質拘束的に前記ピストンに固
    定されていることを特徴とする、請求項１に記載の振動
    ダンパ。
  8. 【請求項８】 前記逆止弁（１、２）及び前記減衰弁
    （３）が前記ピストン（４）内に配置されていることを
    特徴とする、請求項１に記載の振動ダンパ。
  9. 【請求項９】 前記逆止弁（１、２）が前記作業室
    （７、８）のうちの一方と連絡があり、且つ、前記減衰
    弁（３）が他方の作業室（８、７）への少なくとも一つ
    の流れ連通部（９）に影響を与えることを特徴とする、
    請求項１に記載の振動ダンパ。
  10. 【請求項１０】 前記減衰弁（３）が弁体（１０）を有
    し、当該弁体が、少なくとも、引張り方向及び押圧方向
    のうちの一方の方向にてパイロットコントロールされて
    おり且つ他方の方向にて直接にコントロールされている
    ことを特徴とする、請求項９に記載の振動ダンパ。
JP11298146A 1998-10-26 1999-10-20 変化させられ得る減衰力を有する振動ダンパ Pending JP2000130494A (ja)

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