JP2002529295A - サスペンション制御ユニットおよび制御バルブ - Google Patents

サスペンション制御ユニットおよび制御バルブ

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Abstract

(57)【要約】 車両の乗車性能を自動的に且つ連続的に監視して制御するコンピュータ式サスペンション・システムに取り入れられるサスペンション制御ユニットおよび斯かるユニットに対する制御バルブが提供される。上記サスペンション制御ユニットはアクチュエータ（１２）および流体制御ユニット（１０）から構成される。上記アクチュエータはロッドを備えたピストン（１６）を有し、該ピストン（１６）は、上記アクチュエータを上記流体制御ユニットに接続された第一の（１８）および第二の（２０）のチャンバへと分割する。上記流体制御ユニットは、上記アクチュエータ・チャンバから流体を受けるリザーバ（３２）を備える。上記リザーバ内には、上記アクチュエータ内においてロッド（４２）を備えたピストン（４６）の位置を確定する信号を提供する位置センサ（３０）が嵌装される。上記アクチュエータの上記第一および第二のチャンバから退出する流体の圧力を制御することにより、上記アクチュエータの各チャンバ内の圧力を制御し、斯かるアクチュエータにより提供される緩衝を制御すべく、少なくとも一つのバルブが配備される。上記バルブは、側部取入通路（１５４）と、上記リザーバと連通する吐出開口（６４ａ）と、を有する環状本体（７２）を有する。上記本体内にはソレノイド（８０）により駆動されるポペット（７４）が摺動可能に嵌装され、上記ポペットは、上記吐出開口への流れを阻止する第一の位置と上記吐出開口への流れを阻止しない第二の位置との間で摺動し得る。各バルブのポペットは、上記取入口に露出されるショルダ（１４８）を有する。上記バルブの上記取入口に対する流体圧力は上記ポペットの上記差動領域に作用し、電気的に調節可能なソレノイドの力により抗されるポペット縮動力を生成する。圧力がソレノイド設定に到達したとき、上記ポペットは開成位置へと縮動され、上記バルブを通る流れを許容する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 発明の背景 本発明はサスペンション・システムに関し、特に、コンピュータ制御式車両用
サスペンション・システムに取り入れられたサスペンション制御ユニット、なら
びに、該サスペンション制御ユニットに取り入れられた流体制御ユニットおよび
バルブに関する。
【０００２】 コンピュータ制御式サスペンション・システムは、サスペンション・システム
・アクチュエータの各々により提供される緩衝（ｄａｍｐｉｎｇ）を制御すべく
コンピュータを使用する。典型的に、コンピュータ式サスペンション・システム
は電気的に調節可能なバルブが取付けられたアクチュエータを取り入れ、各バル
ブはコンピュータにより駆動されることでアクチュエータの油圧流体の流れを制
御し、これにより、各アクチュエータにより提供される緩衝を制御する。
【０００３】 市販されているこれらのコンピュータ式サスペンション制御システムの殆ど全
ては、緩衝力を調節すべくオリフィス制御式の流れバルブを使用する。オリフィ
ス制御が事実上の標準である理由は幾つか在る。ひとつの理由は、従来の緩衝器
が常にオリフィス制御技術を使用してきたので、オリフィス制御技術はコンピュ
ータ制御に関して理解し易く且つ容易に適合されることである。別の理由は、オ
リフィス制御技術に依れば、習用で一般的に受け入れられたフィードバック制御
理論が良好に実施されることである。更に、オリフィス制御バルブは定力（調圧
）バルブよりも相当に小寸とされ得る。この点、定力バルブ（ｃｏｎｓｔａｎｔ
ｆｏｒｃｅ ｖａｌｖｅ）をコンピュータ制御システムに取り入れても原理的
に極めて厳密なものとなり、全体的な性能としては受入れられない。また、コン
ピュータ制御式サスペンション・システムにおいて定力バルブを使用するために
は、多くの場合、定力の調圧バルブの作動により生ずる急激な作用力遷移を円滑
化すべく大容量で高価なアキュムレータの使用が必要となる。但しオリフィス制
御バルブは定常的に且つ極めて迅速に調節され得るものではない、と言うのも、
対応アクチュエータに連結された車両の車輪は最適な緩衝を提供すべく運動する
からである。
【０００４】 故に、オリフィス制御バルブの問題を伴わず、且つ、現在の制御バルブの調節
限界および不安定性に影響されないバルブを取り入れたサスペンション制御シス
テムが望まれる。
【０００５】 発明の概要 車両アクチュエータ（すなわち緩衝器）の各々により提供される緩衝を制御す
ることにより常に心地よく安定した乗車特性を提供すべく自動的に且つ連続的に
車両の乗車性能を監視して制御するコンピュータ式サスペンション・システムに
取り入れられる、サスペンション制御ユニット、ならびに、少なくとも一つの新
規な制御バルブを取り入れた新規な流体制御ユニットが提供される。上記サスペ
ンション制御ユニットは、流体制御ユニットおよび車両用アクチュエータを備え
る。上記流体制御ユニットは、車両のアクチュエータに連結される。詳細には、
車両の各アクチュエータは、それに連結された流体制御ユニットを有する。サス
ペンション制御ユニットを形成する上で各流体制御ユニットは、その対応アクチ
ュエータから別体的とされても良く、または、対応アクチュエータと一体化され
て単一パッケージとされても良い。
【０００６】 各流体制御ユニットは、上記アクチュエータに出入りするロッド（およびピス
トン）の移動により排除された流体を受け入れるリザーバを備える。ピストン・
センサ、好適には線形可変誘起型変圧器式（「ＬＶＩＴ」）位置センサが上記リ
ザーバ内に嵌装されて、該リザーバ内の流体体積を検知する。上記リザーバには
マイクロプロセッサが連結されると共に、該マイクロプロセッサは上記位置セン
サから信号を受信し、任意の所定時点における上記アクチュエータの位置を確定
（ａｓｃｅｒｔａｉｎ）する。上記リザーバに対しては、該リザーバ内の流体の
温度を検知する選択的な温度センサも連結される。上記温度センサは上記流体温
度情報を上記マイクロプロセッサに提供することから、該マイクロプロセッサは
、温度変化による流体体積の変化を考慮して上記アクチュエータの絶対位置を確
定し得る。上記アクチュエータの位置（および他の種々の車両入力）に依存して
、上記マイクロプロセッサは上記リザーバ上に取付けられた一対のバルブを制御
することにより、上記流体制御ユニット・リザーバに出入りする流体の圧力を制
御して、上記アクチュエータに出入りする流体の圧力を制御することから、斯か
るアクチュエータにより提供される緩衝が制御される。
【０００７】 上記リザーバに取付けられた各バルブは：側部通路と、上記リザーバの通路に
対して連通する端部開口と、を有する環状本体と、該本体内に摺動可能に嵌装さ
れたポペットと、を備える。上記ポペットは、上記バルブ本体の上記端部開口を
閉塞する第一の着座位置と、上記端部開口を閉塞しない第二の縮動位置との間で
摺動し得る。上記ポペットはソレノイドにより、上記端部開口を閉塞する位置へ
と移動される。上記ソレノイドが解除されたとき、上記端部開口を閉塞しない位
置へと上記ポペットを復帰摺動させるべく、スプリングが使用される。
【０００８】 上記ポペットは、円錐区画と、該円錐区画の大径部分から延在する円筒状区画
とを備える。上記円錐区画は、上記バルブ本体の上記端部開口を閉塞すべく使用
されるポペットの先端部分を形成する。上記円錐区画の上記大径部分の直径は、
上記円筒状区画の直径よりも小寸である。故に、上記円錐区画と円筒状区画との
間において上記ポペットの回りで半径方向に延在する環状ショルダが形成される
。
【０００９】 上記ポペットが上記着座位置に在るときに該ポペットの上記円錐型先端区画は
上記側部通路に露出されない。結果として、上記側部通路を通る流体圧力は、上
記ポペットが上記バルブ本体に着座されるか該ポペットの着座位置から縮動され
るかに関わらずに常に上記側部通路に露出される上記ポペット環状ショルダに対
して作用せしめられる。故に上記流体は、上記ポペットを縮動する傾向の力を上
記ポペット環状ショルダに対して提供する。上記バルブ本体の上記端部開口を閉
塞する閉成位置に上記バルブを着座させて維持せんとする可変力を提供するソレ
ノイドが取り入れられる。結果として、上記ソレノイドにより設定された力によ
り、上記バルブを開成するに必要な圧力が決定される。故に、上記ソレノイドに
よれば上記バルブは調節可能な圧力調整器となり得る。
【００１０】 上記流体圧力に露出される上記ポペット環状ショルダの領域は着座位置から完
全に縮動された位置までのポペット・ストロークの全体に亙り一定のままである
ことから、所定流体圧力により上記環状ショルダに対して生成される力は一定で
あり、種々の流体流速度にて定圧調整を提供することになる。換言すると、流速
が増大して流体圧力が増大するにつれ、更に大きな力が上記環状ショルダに対し
て作用せしめられて上記ポペットを更に縮動せんとすることにより、流体流の増
大により生成された圧力を相殺（ｃａｎｃｅｌ）することから、ポペットを取り
入れた現在のバルブに付随する安定性の問題が緩和される。
【００１１】 本出願人は更に、７０°円錐の区画である円錐表面、すなわち、当該円錐表面
の中央軸心に直交する平面に対して５５°で傾斜された円錐表面は、最適に作動
することを発見した。その理由は、ポペット環状ショルダ上の圧力が上記バルブ
を開成し始めると、流体流は、上記バルブを閉成する（すなわちポペットを着座
させる）傾向の動的力を上記円錐表面に引き起こすからである。しかし、上記ポ
ペットが縮動されるにつれ、上記流体圧力は上記円錐表面の一部に対して作用せ
しめられ、ポペットに対する縮動力および側方力を生成する。本出願人は、５５
°の角度に依れば、上記円錐表面に対する縮動力が上記動的流体力を相殺し易い
ことを発見した。これにより、広範囲な流体流範囲（例えば、０立方ｄｍ／分（
０ガロン／分）から１８９．２７立方ｄｍ／分（５０ガロン／分））に亙り、圧
力低下は一定となる。
【００１２】 上記ポペットの移動は、該ポペットから延在するフランジが上記バルブ本体上
に形成された内側環状ショルダと係合したときに停止される。結果として上記バ
ルブ本体は、従来のポペット・バルブの様にポペットの先端により負荷されない
ことから、ポペット先端による強打に耐えるべく従来のポペット・バルブのバル
ブ本体で使用されていた高価な焼入鋼を使用する必要性が緩和される。
【００１３】 上記リザーバからの流出を許容すべく各バルブ本体の上記本体の回りには、ス
プリング付勢された逆止弁が摺動可能に嵌装される。流れが上記ポペットを該ポ
ペットの着座位置から縮動せんとする場合、上記逆止弁は閉成され、上記バルブ
は流体圧力を調節する。流れの方向が反転した（すなわち他のバルブが上記リザ
ーバへの流入を許容した）とき、上記逆止弁は開成して、流体は上記アクチュエ
ータに向けて戻るべくバイパスされ得る。上記アクチュエータが流体を押圧して
該流体が上記流体制御ユニット・リザーバに出入りする場合、流体は一方の制御
バルブを通過して流れると共に他方の制御バルブをバイパスすることから、圧力
は各方向において対応して制御される。
【００１４】 本発明の流体制御ユニットおよび特に上記制御バルブは、大寸で高価なアキュ
ムレータを必要とせずに、各アクチュエータに出入りする流体の円滑な調量を提
供する。また、本発明の上記流体制御ユニットは、上記リザーバ内に一体化され
たＬＶＩＴ位置センサを有する。更に、本発明のバルブは、より良い操作安定性
を提供し、更に小寸かつ低コストであり、更に長い寿命を有し、且つ、種々の流
速に亙りフラットな圧力応答を提供する最適な円錐先端角度を取り入れる。
【００１５】 詳細な説明 本発明のサスペンション制御ユニットは、常に心地よく安定した乗り心地を提
供すべく車両の乗車性能を自動的に且つ継続的に監視して制御するコンピュータ
式サスペンション・システムに取り入れられる。上記システムは、乗用車、トラ
ック、バスもしくは農作業機などの任意の特定の地上運搬用車両に対して設定さ
れ得る。
【００１６】 好適実施例において流体制御ユニット１０は、図１に示された如く流体管路す
なわち油圧ライン３８、４０を介して車両の各アクチュエータ１２へと連結され
る。各流体制御ユニットは、サスペンション制御ユニットの対応アクチュエータ
に備えられる。上記流体制御ユニットは、上記アクチュエータと別体的とされて
も良く、上記アクチュエータと一体化されても良い。
【００１７】 各アクチュエータは典型的に、円筒状ハウジング１４を備える。本システムで
使用されて（本明細書中において「シリンダ」とも称される）アクチュエータ用
円筒状ハウジングは流体により充填される。上記シリンダ内にはピストン１６が
嵌装されて該シリンダに沿い長手方向に往復運動する。上記ピストンは上記シリ
ンダを二つのチャンバすなわち第一のチャンバ１８および第二のチャンバ２０に
分割する。代表的実施例において、各チャンバは油圧流体で充填される。
【００１８】 上記第一のチャンバは、上記シリンダの第一の端部２２からピストン１６まで
延在する。上記第二のチャンバは、上記シリンダの第二の端部２４からピストン
１６まで延在する。各チャンバの体積は、上記ピストンが上記シリンダの丈に沿
って往復運動するときに変化する。シリンダ１４と長手方向に整列されたシャフ
ト２６は、ピストン１６に接続されると共に上記シリンダの第二の端部２４を越
えて外部に延在する。上記シャフトは上記シリンダに進入かつシリンダから退出
するとき、上記ピストンを上記シリンダ内で往復運動させる。
【００１９】 図２を参照すると流体制御ユニット１０は、一つの但し好適には二つのソレノ
イド駆動式制御バルブ２８ａ、２８ｂと、本明細書中では便宜のために「センサ
・リザーバ（ｓｅｎｓｏｒ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ）」と称されるリザーバ３２内
に収納された線形可変誘起型変圧器式［Ｌｉｎｅａｒ Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｉｎ
ｄｕｃｔｉｖｅ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ］（「ＬＶＩＴ」）位置センサ３０と
を備える。上記流体制御ユニットはまた、マイクロプロセッサ制御器５６（「マ
イクロプロセッサ」）も備えている。車両における各流体制御ユニットには、選
択的第二のコンピュータ制御器５７も接続され得る。もし第二のコンピュータ制
御器が使用されるならば、車両における全ての流体制御ユニットは好適には単一
のコンピュータ制御器５７に接続される。好適には、上記マイクロプロセッサ制
御器は上記リザーバ上に取付けられる。本発明の上記サスペンション制御ユニッ
トを取り入れたコンピュータ式サスペンション・システムにおける上記マイクロ
プロセッサ制御器および上記コンピュータ制御器に対するアルゴリズム、ソフト
ウェアおよびハードウェアは、発明者がＪａｍｅｓ Ｍ． Ｈａｍｉｌｔｏｎお
よびＬｏｎｎｉｅ Ｋ． Ｗｏｏｄｓであると共に代理人処理番号第Ｋ３１３−
３５６４７号であり且つ「強化コンピュータにより最適化された適合サスペンシ
ョン（Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ Ａｄａｐｔ
ｉｖｅ Ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ）」と称され乍ら本願と同時に出願されて１９９
６年２月２９日にＰＣＴ国際公開第ＷＯ ９６／０５９７５号で公開された出願
中に開示されている。該出願および公報は両者ともに、参照することにより本明
細書の記載に代える。
【００２０】 上記センサ・リザーバは好適には、第二の端部３６に対向する第一の端部３４
を有する円筒状チャンバである。上記センサ・リザーバに対する流体の流入は、
一つの但し好適には二つのソレノイド駆動式圧力調節バルブにより制御される。
第一の流体ライン３８は第一のソレノイド・バルブ２８ａを第一のアクチュエー
タ・チャンバ１８（図１）に連結する。第二の流体ライン４０は第二のソレノイ
ド・バルブ２８ｂを第二のアクチュエータ・チャンバ２０に連結する。上記各バ
ルブは上記センサ・リザーバ上の異なる箇所に取付けられ得るが、図２に示され
た代表的実施例において、これらのバルブはセンサ・リザーバ３２の第一の端部
３４上に取付けられる。
【００２１】 上記ＬＶＩＴセンサは、導線４４がコイル状に巻回されたボビン４２を備えて
いる。該ボビンは、上記センサ・リザーバの第二の端部３６から垂直に延在する
。上記コイル上には、樹脂材料被覆４５が形成される。上記コイルは界磁（ｆｉ
ｅｌｄ）を生成する。上記センサ・リザーバ内においては、好適にはアルミニウ
ムから作成されたセンサ・ピストン４６が摺動する。該センサ・ピストン４６は
、図２に示された代表的実施例の上記センサ・ピストン本体内で垂直に延在する
スリーブ４８を形成する開口を有する。好適なＬＶＩＴセンサは、Ｌｕｃａｓ
Ｃｏｎｔｒｏｌｓにより作成されたものである。代替的に上記スリーブは、セン
サ・ピストン４６から垂直に延在する管の形態でも良い。（不図示の）更なる代
替実施例において、上記スリーブは上記センサ・リザーバの第二の端部３６から
延在する一方、上記ボビンはセンサ・ピストン４６から延在しても良い。
【００２２】 上記センサ・ピストンは上記センサ・リザーバを第一の部分５０および第二の
部分５２に分割し、第一の部分５０は制御バルブ２８ａ、２８ｂと連通する。故
に上記センサ・リザーバの上記第一の部分は、アクチュエータ１２から流体を受
け入れる。上記第一および第二のセンサ・リザーバ部分の体積は、上記リザーバ
の丈に沿って上記センサ・ピストンが往復運動するにつれて変化する。上記セン
サ・リザーバの上記第二の端部と上記ピストンとの間において上記センサ・リザ
ーバの第二の部分は、加圧気体、好適には約１７２３．６９Ｐａ（２５０ｐｓｉ
）のＮ２が充填される。これは典型的には、上記センサ・リザーバの第二の端部
３６に取付けられた（不図示の）空気バルブを有する継手５４を介して行われる
。上記加圧気体は上記ピストンに対して所定の力を付与することから、上記ピス
トンの他側において上記センサ・リザーバの上記第一の部分内の流体へと所定の
力を付与する。
【００２３】 上記リザーバの第二の端部３６には、端部キャップ５８が形成される。該端部
キャップ５８は、上記センサ・リザーバの第二の部分内に蓄積された高圧気体の
シールを助力する二重Ｏ−リング９４ａを有する。リザーバ・ピストン４６はま
た、該ピストンが上記チャンバ内で円滑に移動するのを許容する二つのポリテト
ラフルオロエチレン（テフロン（登録商標））製摺動リング９６も有している。
上記チャンバ内には選択的に挿入スリーブ４７が付加されるので、該チャンバは
種々の直径のピストン４６を収容し得る。ピストン４６のストロークは、ロッド
を備えた上記アクチュエータ・ピストンにより排除される流体の体積の関数であ
る。種々のサイズのピストン４６を許容することにより、流体制御ユニットの上
記リザーバは上記流体制御ユニットの全体を再設計せずに種々のサイズのアクチ
ュエータに対して使用され得る。
【００２４】 上記センサ・リザーバの第一の部分に流体が進入または退出するとき、該流体
は上記コイル化ボビン上で上記ピストンを、故に上記スリーブを摺動させる。上
記スリーブが上記コイル上を摺動するとき、該スリーブは該スリーブによりカバ
ーされた上記コイル部分により生成される界磁を消滅させる。その機能の故に、
上記スリーブは一般的に「スポイラ」と称される。上記界磁は、マイクロプロセ
ッサ５６により監視される。上記マイクロプロセッサは好適には、上記センサ・
リザーバの上記第二の端部の背後に形成された端部キャップ５８に嵌装されるコ
ンピュータ・モジュールである。
【００２５】 図２に示された代表的実施例において各ソレノイド制御バルブは、センサ・リ
ザーバ３２の第一の端部３４の外部に係合されたインタフェース・プレート６２
上に取付けられる。該インタフェース・プレートは、各制御バルブを通り上記リ
ザーバ内への流れを受ける二つの主要開口６４ａ、６４ｂを有する。更に上記イ
ンタフェース・プレートは、上記主要開口を夫々取囲む好適には環状列とされた
バイパス開口６６ａ、６６ｂを有する。主要開口を取囲む各バイパス開口を通る
流れは、該主要開口を通る流れを制御する上記制御バルブと一体的な逆止弁７０
により制御される。上記センサ・リザーバの第一の端部３４には上記各主要開口
および各バイパス開口と対応する開口も形成されることから、上記主要開口およ
びバイパス開口は上記センサ・リザーバの第一の部分と連通し得る。二つの制御
バルブを取り入れる上記実施例においては両制御バルブが同一であることが望ま
しいことから、本明細書中では第一の制御バルブ２８ａのみが記述される。
【００２６】 図１および図２を参照すると、アクチュエータ・ピストン１６およびシャフト
２６がアクチュエータ・シリンダの第一の端部２２に向けて移動するにつれ、す
なわち、上記ピストンおよびシャフトがシリンダ１２内に縮動するにつれ、ピス
トン１６はアクチュエータの第一のチャンバ１８からの流体を、第一の流体管路
３８および第一の制御バルブ２８ａを通して上記ＬＶＩＴセンサ・リザーバの第
一の部分５０内に排除し、センサ・ピストン４６をボビン４２上で上記センサ・
リザーバの第二の端部に向けて移動する。同時に、バイパス開口６６ｂを介して
第二のバルブ２８ｂを通り且つ第二の流体管路４０を通り、上記アクチュエータ
の第二のチャンバ２０内へと流体が吸引される。しかし乍ら、アクチュエータ・
ピストンの所定の縮動ストロークに対してピストン・シャフト２６はアクチュエ
ータ・ハウジングの第二のチャンバ２０内に在ることから、上記第二のチャンバ
内に吸引される流体の量は、上記第一のチャンバから排除される流体の量より少
ない。その結果、上記アクチュエータ・ピストンが縮動するにつれ（すなわち上
記シリンダの上記第一の端部に向けて摺動するにつれ）流体は上記センサ・リザ
ーバの第一の部分５０内に蓄積されることから、上記スポイラ４８が上記導線コ
イル上を摺動すると共に該スポイラによりカバーされたコイルにより生成された
界磁は消滅される如く、ＬＶＩＴセンサ・ピストン４６はセンサ・リザーバ端部
３６に向けて摺動される。
【００２７】 同様に、アクチュエータ・ピストン１６およびシャフト２６が伸延方向（すな
わちシリンダの第二の端部２４に向けて）移動するとき、アクチュエータの第二
のチャンバ２０から排除される流体の量は、アクチュエータの第一のチャンバ１
８内に吸引される流体の量より少ない。結果として、流体はセンサ・リザーバの
第一の部分５０から吸引され、上記ＬＶＩＴピストンはセンサ・リザーバの第二
の端部３６から離間してセンサ・リザーバの第一の端部３４に向けて移動して上
記コイル巻回物を更に露出することから、上記コイルにより生成される界磁の強
度は増大する。流体がセンサ・リザーバの上記第一の部分から吸引されるときの
センサ・ピストン４８の移動は、吸引される流体により生成される吸引力により
引き起こされる。上記センサ・リザーバの第二の部分５２内の加圧気体は、上記
リザーバの第一の部分内に形成されたならば不都合な流体キャビテーションに帰
着し得る真空の形成を防止する役割を果たす。
【００２８】 マイクロプロセッサ５６は、上記コイルにより生成された界磁の強度を監視す
ることで、上記シリンダ内の上記ピストンの位置を確定（ａｓｃｅｒｔａｉｎ）
すべく較正される。温度変化に依る流体体積の膨張および収縮を考慮すべく、選
択的な温度センサ６０が上記センサ・リザーバおよび上記マイクロプロセッサに
対して連結される。典型的に上記温度センサは、バルブ・ハウジング７８上に取
付けられる。代表的なセンサは、Ｄａｌｅ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓにより製造
された１Ｍ１００２３−Ｂ３温度センサである。この温度センサは、１％未満の
線形性と、摂氏−４５．５°Ｃ（−５０°Ｆ）から摂氏１２１°Ｃ（２５０°Ｆ
）の動作範囲とを有する。上記温度センサは、流体の温度に関する信号を上記マ
イクロプロセッサに対して送信する。すると上記マイクロプロセッサは流体体積
の膨張もしくは収縮を考慮すべくアクチュエータ・ピストン１６の位置を再較正
することで、上記アクチュエータ・ピストンの絶対位置を確定する。もし上記コ
ンピュータ制御器が絶対位置を必要としなければ、上記温度センサは不要である
。
【００２９】 図２乃至図４を参照すると、各制御バルブは、逆止弁７０、逆止弁スプリング
７１、本体７２、ポペット７４、ポペット・スプリング７５、ソレノイド・ダン
パ７６、遮断部材７７、ハウジング７８およびソレノイド８０を備えている。
【００３０】 代表的な逆止弁７０は、「Ｌ」形状断面を有する環状部材である。換言すると
、上記逆止弁は環状周縁壁８２を備え、該環状周縁壁８２からは外径方向に環状
フランジ８４が延在する。上記周縁壁は内側開口８６を形成する。上記逆止弁は
、その環状フランジ８４が上記インタフェース・プレート６２上に形成されたバ
イパス開口６６ａをカバーする如く、上記センサ・リザーバのインタフェース・
プレート６２上に位置せしめられる。
【００３１】 バルブ本体７２は概略的に円筒状であり且つ好適には鋼鉄から作成される。本
明細書中に記述される上記代表的バルブ本体の外側面は説明目的で三つの区画に
分割される。外側面第一の区画８６の直径は、上記インタフェース・プレート上
に形成された主要開口６４ａの直径よりも僅かに小さい。上記第一の区画は、上
記インタフェース・プレートの厚み９２より小さな丈９０に延在すると共に、好
適には上記インタフェース・プレートの厚みに等しい丈を有する。
【００３２】 第二の外側面区画９６は、上記外側面第一の区画から延在すると共に、該第一
の区画の直径よりも大きな直径を有する。故に、上記外側面第一の区画および第
二の区画の間における交差部にては、第二の区画９６の基部表面に環状ショルダ
９８が形成される。説明目的で、このショルダは本明細書中にては本体の「第一
の外側環状ショルダ」と称される。上記本体外側面第二の区画は、上記逆止弁環
状壁８２の内側直径よりも僅かに小寸の直径を有する。
【００３３】 第三の外側面区画１００は、第二の外側面区画９６から延在する。上記第三の
外側面区画は、上記第二の外側面区画の直径よりも大きな直径を有する。故に、
上記第二の区画と第三の区画との間の交差部にて上記第三の区画の基部により、
本体外側第二の環状ショルダ１０２が形成される。上記第三の外側面区画の直径
は、上記逆止弁の内側面直径よりも大きい。本体外側第二の環状ショルダ１０２
の逆側にて上記第三の区画の端部からは、環状フランジ１０４が半径方向に延在
する。
【００３４】 環状フランジ１０４の近傍にて第三の区画１００からは第四の外側面区画１０
３が延在する。好適には、上記第四の区画の直径は上記第三の区画の直径よりも
僅かに小寸である。
【００３５】 第三の外側面区画１００の近傍にては第二の外側面区画９６を貫通し、各環状
区画スロット１０６が形成される。これらの環状区画スロットは、本体７２の厚
み全体を貫通する。好適実施例においては、上記第二の外側面区画を貫通して等
距離で離間された四つの環状区画スロット１０６が上記本体に形成される。各ス
ロットは、上記バルブ本体の丈に沿う幅１０８を有する。
【００３６】 上記本体の内側面もまた、説明目的で三つの区画に分割される。第一のもしく
は最小径区画１１０は、外側面第一の区画８６および外側面第二の区画９６の一
部に延在する。上記第一の内側区画は上記バルブ本体の端部開口１１１を形成す
るが、該開口は上記各環状スロット区画と連通する。第二の内側区画１１２は、
上記第一の内側区画から延在すると共に、第三の外側面区画１００内の位置へと
延在する。故に、上記本体内側面第一の区画および第二の区画の間の交差部にて
上記本体内側面第一の区画により、第一の内側環状ショルダ１１４が形成される
。
【００３７】 本体内側面第三の区画１１６は、第二の内側面区画１１２から延在すると共に
、上記本体内側面第二の区画の直径よりも大きな直径を有する。故に、第二の内
側環状ショルダ１１８は、上記内側面第二の区画と第三の区画との交差部で形成
される。上記本体内側面第三の区画は、第三の外側面区画１００内の箇所へと延
在する。
【００３８】 上記第三の内側区画からは本体内側面第四の区画１２０が延在する。上記内側
面第四の区画は、上記内側面第三の区画よりも大きな直径を有する。故に、上記
本体内側面第三の区画と第四の区画との間には、第三の内側環状ショルダ１２２
が形成される。上記本体内側面第四の区画は、第四の外側面区画１０３まで延在
する。
【００３９】 バルブ本体７２はインタフェース・プレート６２上に取付けられ、第一の外側
区画８６は、環状逆止弁７０と、上記インタフェース・プレートの主要開口６４
ａとを貫通する。上記本体を上記インタフェース・プレート上に取付けるに先立
ち、当該逆止弁スプリング７１が上記逆止弁の環状壁８２を取囲むと共に該逆止
弁の環状フランジ８４上に着座する如く、上記本体外側面第三の区画の直径より
も僅かに大きな内側直径を有する逆止弁スプリング７１は上記環状逆止弁上に嵌
装される。上記本体は、逆止弁環状フランジ８４と、上記バルブ本体外側面から
延在する環状フランジ１０４との間に上記スプリングが挟持される如く、上記イ
ンタフェース・プレート上の上記スプリング内に取付けられる。上記本体がイン
タフェース・プレート６２上に取付けられたとき、第一の環状ショルダ９８は上
記インタフェース・プレート上に着座する。本体外側面第一の区画８６の外側面
を取囲むシール９４ｂは、上記外側面第一の区画と、主要開口６４ａを形成する
インタフェース・プレート縁部１２４との間のシールを提供する。この点に関し
てシール９４ｂは、本体外側面と上記インタフェース・プレートとの間のシール
を提供する。
【００４０】 ポペット７４は上記バルブ本体内に嵌装されて、ポペット・スプリング７５を
挟持する。上記ポペットもまた好適には鋼鉄から作成される。該ポペットは（本
明細書中にては「円錐状」とも称される）截頭外側面区画１２６を備え、該区画
からは円筒状外側面第一の区画１２８が延在し、該区画からは円筒状外側面第二
の区画１３０が延在する。第二の区画１３０は、外側面第一の区画１２８の直径
よりも大きな直径である。故に、上記ポペット第一および第二の外側面区画の間
の交差部にて第二のポペット外側面区画１３０により、ポペット外側環状ショル
ダ１３４が形成される。第二の円筒状区画１３０の端部からは、環状フランジ１
３２が半径方向に延在する。ポペット環状フランジ１３２は、本体内側面第四の
区画１２０よりも小寸な外径であって本体内側面第三の区画１１６の直径よりも
大きな外径を有する。上記環状フランジと、バルブ作動の間において上記ポペッ
トが迅速に移動する間に流体流を制限しない様に十分に大きな上記本体内側面第
四の区画と、の間には環状間隙１２１が形成される。上記円錐区画１２６は７０
°円錐の区画であり、すなわち、それは上記円錐の中央軸心（図３）に直交する
平面１２９から５５°の角度１２７で傾斜された区画である。上記ポペット外側
面第一の区画１２８は、本体内側面第一の区画１１０の直径よりも僅かに小寸の
外側面直径を有する。ポペット外側面第二の区画１３０の直径はバルブ本体内側
面第二の区画１１２の直径より僅かに小寸であるが、本体内側面第一の区画１１
０の直径よりは大きい。
【００４１】 ポペット・スプリング７５は、上記ポペットを上記本体内に嵌装する前に、本
体第二の内側環状ショルダ１１８内に着座される。上記ポペット・スプリングは
、ポペット外側面第二の区画１３０の直径よりも大きいがポペット環状フランジ
１３２の直径よりも小寸の内側直径を有する。上記ポペット・スプリング外径は
、本体内側面第三の区画１１６の直径よりも小寸である。上記ポペットがバルブ
本体７２内に在るとき、上記スプリングはポペット環状フランジ１３２と本体第
二の内側環状ショルダ１１８との間に挟持される。
【００４２】 上記ポペットは上記ポペット・スプリングにより生成されたスプリング力に対
し、ポペット環状フランジ１３２が上記本体の第三の内側環状ショルダ１２２に
係合するまで、押圧前進し得る。換言すると、第三の内側環状ショルダ１２２は
上記バルブ本体内における上記ポペットのストロークの停止部の役割を果たす。
上記ポペットが第三の内側環状ショルダ１２２に対して停止したとき、上記バル
ブ本体を貫通して形成された環状区画スロット１０６の全幅１０８は、ポペット
外側面第一の区画１２８とポペット外側面第二の区画１３０の一部とによりカバ
ーされる。好適実施例において、図４の点線で示された如く上記ポペットがバル
ブ本体第三の内側環状ショルダ１２２に対して停止したとき、ポペット外側面円
錐区画１２６とポペット外側面第一の区画１２８との交差部に形成された環状縁
部１４０は、本体内側面第一の区画１１０における環状区画スロット１０６の環
状区画縁部１４２と整列される。上記ポペットは、第一の内側面部分１４４およ
び第二の内側面部分１４６を有する内側キャビティ１４３を有する。上記第二の
部分は上記第一の部分よりも大きな直径を有することから、２つの内側面部分間
の交差部にはポペット内側環状ショルダ１４８が形成される。上記ポペット内に
は、（本明細書中では「デカプラ（ｄｅ−ｃｏｕｐｌｅｒ）」とも称される）弾
性のある遮断部材、好適にはポリウレタンもしくは他のプラスチック製の円筒状
部材７７が嵌装されてポペット内側ショルダ１４８に着座する。
【００４３】 ソレノイド・ダンパ７６はソレノイド・ピストン１６８を介してソレノイド８
０に連結されると共に、該ソレノイド・ダンパ７６は、内側キャビティ１５８を
有する円筒状部材１５０と、該円筒状部材１５０の端部から半径方向に延在する
環状フランジ１５２を形成するキャップ１５１とを備える。上記キャップの外側
面直径は、本体内側面第四の区画１２０の直径よりも僅かに小寸である。環状フ
ランジ１５２の近傍にては円筒状部材１５０を貫通する通路１５４が形成され、
上記円筒状部材の内側面１６０と外側面１６１との間の通路を提供する。通路１
５４は、バルブ作動の間において上記ポペットが迅速に移動する間に流体流を制
限しない様に十分に大きくされ（または、数個の孔を備え）ねばならない。好適
なソレノイドは、部品番号１６００７１−２０２のＥｌｗｏｏｄ社のソレノイド
である。このタイプのソレノイドは典型的に「線形サーボ・ソレノイド」と称さ
れる、と言うのも、それはストロークの全範囲に亙り定力を提供するからである
。この定力は、圧力調整器としての上記制御バルブの適切な作動に必要である、
と言うのも、この力はポペット７４の位置に関わらず一定されるべきだからであ
る。
【００４４】 ソレノイド・ダンパ７６は、ソレノイド・ダンパ円筒状部材１５０が遮断部材
７７と接触し得る如く、ポペット・キャビティ１４３内に嵌装される。ソレノイ
ド・ダンパ環状フランジ１５２は上記ポペット・キャビティの外部に留まり、ポ
ペットの環状フランジ１３２と共に環状空間１５８を形成する。上記ソレノイド
・ダンパの円筒状部材１５０に形成された通路１５４は、上記円筒状部材の内側
面１６０と環状空間１５８との間の通路を提供する。
【００４５】 ハウジング７８は、バルブ本体７２上に嵌装される。図２に示された代表的シ
ステムにおいて、上記ハウジングはセンサ・リザーバ３２上のインタフェース・
プレート６２上に取付けられる。上記ハウジングは上記センサ・リザーバに締着
もしくは接続されると共に、上記制御バルブを上記リザーバ上の所定位置に保持
する。上記ハウジング内側面と上記本体外側面との間にはバルブ環状チャンバ１
６２が形成される。逆止弁７０および逆止弁スプリング７１は、バルブ環状チャ
ンバ１６２内に配置される。バルブ環状チャンバ１６２は環状区画スロット１０
６と連通される。流体管路３８は、典型的には（不図示の）継手を介して上記ハ
ウジングに連結されると共に、バルブ環状チャンバ１６２と連通される。故に、
流体管路３８からの流体はバルブ環状チャンバ１６２へと供給され、且つ、環状
チャンバ１６２からの流体は流体管路３８を介して逆流され得る。
【００４６】 好適実施例においてソレノイド８０は、ハウジング７８の外部であると共に、
該ハウジングに形成された開口１６６を介してソレノイド・ダンパ７６と連結さ
れる。上記ソレノイドのピストン１６８は上記ハウジングを貫通して、上記ソレ
ノイド・ダンパに対し、故に上記ポペットに対し、適切な力を提供する。好適に
はＯ−リングであるシール９７は、ピストン１６８を取囲む関係で配備されるこ
とから、開口１６６からの流体の流出を防止する。更に、上記ソレノイドは「湿
潤型（ｗｅｔ）」ソレノイドである、と言うのも、該ソレノイドはソレノイド・
ピストン１６８の近傍で上記ハウジングを貫通して形成された通路１６９を介し
てバルブ・ハウジングから流体を受けるからである。加圧流体により上記ソレノ
イドの（不図示の）内部ピストン・コアを取囲むことにより、ソレノイド・ピス
トン１６８を押圧前進させる為に必要な力は、もしそのピストン・コアが上記加
圧流体により取囲まれていないときよりも低く維持され得る。これは、上記ソレ
ノイドにおける圧力と、上記ポペットに対して作用する圧力との間の差が減少さ
れるからである。
【００４７】 図２および図４から理解され得る如く上記アセンブリ全体は、各チャンバを相
互から適切にシールすべく且つ当該システムから流体が流出するのを防止すべく
、多数のＯ−リング９４を含む。
【００４８】 作動時に、ＬＶＩＴセンサ３０および選択的な温度センサ６０はマイクロプロ
セッサ５６により使用されて、アクチュエータ１２に対するアクチュエータ・ピ
ストン１６の位置が確定される。マイクロプロセッサ５６はこの情報を使用し、
各バルブ２８ａもしくは２８ｂに対する所望の圧力設定を決定する為の計算を実
施する。次にマイクロプロセッサ５６は各ソレノイド８０に対して適切な電気信
号を提供し、各ソレノイド８０の所望の圧力設定を行う。
【００４９】 典型的な車両用途では、各角隅部（車輪）に（マイクロプロセッサ５６を備え
たサスペンション制御ユニットが取り入れられる。選択的実施例においては、全
てのサスペンション制御ユニット・マイクロプロセッサ５６と通信する別のマイ
クロプロセッサ５７が存在し得る。この「中央」マイクロプロセッサ５７は、更
に洗練された計算の故に改善された性能の為に、車速、旋回状態、ブレーキング
などの付加的なセンサ信号を供給し得る。
【００５０】 上記ポペットに対して適切な制御力を付与すべくソレノイド８０が上記ソレノ
イド・ダンパを押圧すると該ソレノイド・ダンパは遮断部材７７を押圧し、該遮
断部材７７はポペット内側ショルダ１４８を押圧する。上記ソレノイド・バルブ
の上記移動は、ポペット・スプリング７５により対抗される。上記ソレノイドが
解除されたとき、上記ポペット・スプリングは上記ポペットをその着座位置から
縮動させて、上記ソレノイド・ダンパを縮動させて上記ソレノイド・ピストンを
変位させる。上記ポペットは、ポペット・フランジ１３２がバルブ本体第三の内
側ショルダ１２２に対して停止するまで、上記ソレノイド・ダンパにより押圧さ
れ得る。遮断部材７７は、ポペット・フランジ１３２がバルブ本体第三の内側シ
ョルダ１２２と接触する毎の金属／金属間衝撃を鎮めるのを助力する極めて強靱
なスプリングを形成する。本質的に、上記デカプラは上記ソレノイド・ピストン
が起動かつ解除されるときの該ソレノイド・ピストンのハマリング（ｈａｍｍｅ
ｒｉｎｇ）を鎮める。上記デカプラはまた、比較的に大質量のソレノイドが移動
する可能性を有する前においてさえも上記ポペットが上記ソレノイドに抗して上
方移動を開始するのを許容することにより、上記バルブが更に迅速に縮動するの
を助力する。
【００５１】 上記ポペットが上記本体内に完全に着座せしめられたとき、すなわち、ポペッ
ト・フランジ１３２が本体第三の内側ショルダ１２２上に着座されたとき、上記
ポペットはバルブ本体端部開口１１１を通る流れを阻止することにより、バルブ
本体７２を介した、故に制御バルブ２８ａを介した流体流を防止する。この位置
において、ポペット円錐外側面１２６とポペット外側面第一の区画１２８との間
の交差部に形成された環状縁部１４０は好適には、本体内側面第一の区画１１０
上に配置された各スロット１０６の縁部１４２と同一レベルもしくはそれ以下の
レベルに在る。
【００５２】 上記ポペットが上記バルブ本体内に完全に着座せしめられたとき、上記アクチ
ュエータからバルブ環状チャンバ１６２へと排除された流体は各流れスロット１
０６を通る流体圧力を生成し、該流体圧力はポペット外側ショルダ１３４に対し
て作用せしめられる。上記ポペットの位置に関わらず、ポペット外側ショルダ１
３４は常に完全に各スロット１０６に対して、故に流体圧力に対して、露出され
る。故に流体圧力は、露出されたポペット環状ショルダ１３４に対して力を提供
し、上記ポペットを縮動する傾向となる。従来のポペット形式の調圧バルブにお
いては、圧力検知ショルダは流れが生ずるバルブ・シートにて形成される。従来
のポペット・バルブによれば、バルブが閉成着座位置に在るとき、ポペット円錐
表面の一部は側部開口に露出される一方、それは同時に円筒状本体の端部開口を
閉塞する。上記ポペットを着座解除すべく生成される唯一の力は、上記ポペット
の円錐表面に対して作用せしめられる流体流からの圧力により生成される。故に
、上記側部開口を閉塞しない位置に向け且つ上記円筒状本体の端部に向けて上記
ポペットを縮動する傾向の力が生成される。上記ポペットが更に縮動されるにつ
れ、上記円錐表面に対して生成される力は増大する、と言うのも、上記円錐表面
の殆どが上記流体流に露出されるからである。これにより安定性の問題が生ずる
、と言うのも、上記圧力検知領域は動的流体力により影響され得るからである。
しかし本発明のバルブにおいて圧力検知領域は、流れの経路から外れているが故
に動的流体力によっては殆ど影響されない環状ショルダ１３４に配置されている
。更に、本発明の上記制御バルブにおける上記ポペットの移動はポペット・フラ
ンジ１３２が上記バルブ本体に形成された第三の内側環状ショルダ１２２に係合
したときに停止されるので上記バルブ本体は上記ポペットの先端により負荷を受
けないが、ポペット先端部分がポペット・バルブ本体の端部開口に係合してそれ
を塞いだときにポペットのストロークが停止されるという従来のポペット・バル
ブでは斯かる負荷を受けていたのである。故に本発明の上記制御バルブは、ポペ
ット先端による強打に露出されるバルブ本体を強化すべく従来のポペット・バル
ブで行われていたという内側バルブ本体を被覆する為の高価な焼入鋼を使用する
必要性を緩和する。
【００５３】 完全に着座した位置から上記ポペットが僅かでも縮動されたとき、該ポペット
の円錐表面は各スロット１０６に露出される。本出願人は、７０°円錐の区画で
ある円錐表面、すなわち、当該円錐表面の中央軸心に直交する平面に対して５５
°で傾斜された円錐表面は、変動する流速に亙り略々平坦な調圧を提供し、すな
わち、斯かる円錐表面に依れば上記ポペットは増大もしくは減少した流体流の結
果として形成される圧力の一切の上昇もしくは低下を相殺するに丁度十分な様に
縮動もしくは着座する、ということを発見した。本出願人は更に、５５°に傾斜
された円錐表面に依れば、流体圧力により生成される縮動力は、流体流により生
成された動的流体力を相殺することを発見した。
【００５４】 アクチュエータ１２におけるピストン１６が、流体を流体ライン４０に押圧す
る方向に移動するとき、すなわち、上記アクチュエータ・ピストンが伸延方向に
移動するとき、アクチュエータ第二のチャンバ２２はバルブ２８ｂにより調節さ
れる。流体はバルブ２８ｂを通過した後、センサ・リザーバ３２を通ると共に、
バイパス開口６６ａおよび流体ライン３８を通りアクチュエータ・チャンバ１８
に戻る。バイパス開口６６ａは、逆止弁スプリング７１により下方に向けて保持
される逆止弁フランジ８４により常時閉塞される。しかし、アクチュエータ第二
のチャンバ２２内の流体が流体ライン４０を介して排除される間、アクチュエー
タ第一のチャンバ１８は自身内に流体ライン３８を介して流体を吸引する。この
結果、上記センサ・リザーバに対してアクチュエータ第一のチャンバ１８内の圧
力低下が生ずる。結果として、上記流体圧力はバイパス開口６６ａを介して逆止
弁環状フランジ８４に対して作用せしめられ、逆止弁スプリング７１により提供
される逆止弁スプリング力に抗して上記逆止弁を縮動せしめる。斯かる縮動が生
じたとき、油圧流体はセンサ・リザーバ３２から、バイパス開口６６ａを通り、
環状チャンバ１６２を通り、且つ、流体管路３８を通り、アクチュエータ第一の
チャンバ１８へと流れ得る。上記圧力レベルは、逆止弁スプリング７１の弾性の
関数であると共に、必要な圧力低下を最小化すべく可及的に低く設定される。更
に、センサ・リザーバ・チャンバ５２における気体圧力により上記流体が加圧さ
れることから、上記逆止弁の圧力低下が負になり不都合な気泡が形成されるのが
防止される（すなわち、もし当該システムにおける流体が１７２３．６９Ｐａ（
２５０ｐｓｉ）へと加圧され且つ上記逆止弁が開成するには６８．９４Ｐａ（１
０ｐｓｉ）の低下が必要ならば、センサ・リザーバ・チャンバ５０における圧力
は１７２３．６９Ｐａ（２５０ｐｓｉ）であり且つ環状チャンバ１６２における
圧力は１６５４．７４Ｐａ（２４０ｐｓｉ）である）。
【００５５】 上記逆止弁ストロークは、本体第一の外側ショルダ１０２により制限される。
逆止弁ストロークが本体第一の外側ショルダ１０２により停止されたとき、逆止
弁周縁壁８２は各流れスロット１０６を閉塞することから、ソレノイド・バルブ
本体を通り上記センサ・リザーバ内への流体の一切の流入は防止される。流体方
向が変化して上記バルブが圧力調整器として作動し始めたとき、逆止弁スプリン
グ７１は上記バルブを閉成すると共に上記流体圧力は今や逆止弁フランジ８４を
各バイパス開口６６ａ上に保持すべく作用し、所望された如く各バルブ・スロッ
ト１０６を通して流れを通過せしめる。理解され得る如く上記各流路は相互に排
他的であり、すなわち調圧の間に上記逆止弁は完全に着座され即ち閉成されると
共に流れは各スロット１０６を通るが、戻り流の間に各スロット１０６は閉成さ
れ且つ流れは上記逆止弁開口を通る。
【００５６】 上記センサ・リザーバからの流体もまた、ポペット・キャビティ１４３を充填
する。キャビティ１４３からの流体もまた、円筒状部材１５０の通路１５４を通
り進行すると共に、上記ソレノイド・ダンパの環状フランジ１５２と上記ポペッ
トの環状フランジ１３２との間に形成された環状空間１５８を充填する。流体は
更に、ソレノイド・ダンパ７６の環状フランジ１５２を通り、且つ、ソレノイド
・ダンパ・キャップ１５１とバルブ・ハウジング７８との間に形成された空間１
７０内へと流れ得る。ソレノイド・ダンパ７６が往復運動する為に、空間１７０
内の流体は、ソレノイド・ダンパ・フランジ１５２と本体内側面第四の区画１２
０との間に形成された環状間隙１５３を通り前後に通過せねばならない。この間
隙は、上記ソレノイドが適切に緩衝されると共に他の場合には生じ得る不都合な
振動を確実に防止すべく、慎重に選択される。その様なソレノイド緩衝が無けれ
ば上記バルブは振動する傾向がある、と言うのも、ソレノイド・ピストン１６８
の質量およびソレノイド磁力が「ばね上質量系」を構成するからである。更に、
上記ポペットが縮動されるときに流体は上記本体内側面と上記ポペット外側面と
の間の各空間内に流入し得る。上記ポペットおよびソレノイド・ダンパ・キャビ
ティ内ならびに環状空間１５８および空間１７０内の流体、且つ、上記ポペット
を取囲む流体は、上記ソレノイドが起動かつ解除されるときに生成されるポペッ
トおよびソレノイド・ダンパの振動を緩衝する。
【００５７】 上記バルブを介した圧力低下は流速と流れ開口サイズとの関数であるが、この
流れ開口サイズとは、各スロットの縁部１４２と、上記ポペットの第一の区画と
円錐区画との間の交差部に形成された周縁部１４０と、の間に形成された開口の
サイズである。このバルブの作動は、変化する流速に対して流れ開口サイズを自
動的に調節することにより圧力調整器を形成する。上記定圧は、上記バルブを閉
成せんとするソレノイド力と、上記バルブを開成せんとする環状表面１３４上の
圧力との間を平衡化することで自動的に維持される。
【００５８】 本発明は複数の実施例に関して記述かつ図示されたが本発明がその様に限定さ
れないことは理解すべきである、と言うのも、本明細書中で請求された本発明の
全ての企図範囲内で変更および改変が為され得るからである。例えばバルブ本体
外側面の第一および第二の区画は同一直径を有することが可能であり、即ち、第
一および第二の区画は単一区画とされ得る。斯かる場合、上記バルブ本体第一の
区画は上記インタフェース・プレートを貫通すること無く該インタフェース・プ
レートに着座せねばならない。更に、上記バルブ本体は外側面第四の区画無しで
も形成され得る。そして更に、流体制御ユニットは一方向のみの制御に対して唯
一つのバルブを含み得る。例えば、上記バルブはシャフトと共に上記アクチュエ
ータ・ピストンが伸延されるときに上記アクチュエータ第一のチャンバから上記
センサ・リザーバへの流れを制御し得る一方、上記バルブ内に取り入れられた上
記逆止弁はシャフトと共に上記ピストンが縮動されるときに上記アクチュエータ
第一のチャンバへと戻る流れを制御し得る。更に、上記単一のもしくは複数のバ
ルブは上記リザーバから分離され得る。例えば、上記単一のもしくは複数のバル
ブは上記アクチュエータに取付けられ、上記リザーバのみが適切な管路により各
バルブに対して遠隔的に接続され得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のサスペンション制御ユニットの概略図である。
【図２】 本発明の流体制御ユニットの断面図である。
【図３】 各スプリングおよびハウジングを除く本発明の代表的制御バルブの分解側面図
である。
【図４】 図３に示された代表的制御バルブの断面図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ１６Ｋ 31/06 ３８５ Ｆ１６Ｋ 31/06 ３８５Ａ (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ， ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，Ｃ Ｒ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ， ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，Ｋ Ｚ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ， ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，Ｓ Ｋ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ Ｆターム(参考） 3D001 AA02 AA17 AA18 DA03 DA17 DA19 EA24 EA45 EB32 EC03 ED02 3H058 AA03 CC02 CC05 CD05 EE03 EE18 3H106 DC02 DD09 FA01 KK03 KK17 3J069 AA50 EE63 【要約の続き】 記バルブは、側部取入通路（１５４）と、上記リザーバ と連通する吐出開口（６４ａ）と、を有する環状本体 （７２）を有する。上記本体内にはソレノイド（８０） により駆動されるポペット（７４）が摺動可能に嵌装さ れ、上記ポペットは、上記吐出開口への流れを阻止する 第一の位置と上記吐出開口への流れを阻止しない第二の 位置との間で摺動し得る。各バルブのポペットは、上記 取入口に露出されるショルダ（１４８）を有する。上記 バルブの上記取入口に対する流体圧力は上記ポペットの 上記差動領域に作用し、電気的に調節可能なソレノイド の力により抗されるポペット縮動力を生成する。圧力が ソレノイド設定に到達したとき、上記ポペットは開成位 置へと縮動され、上記バルブを通る流れを許容する。

Claims (33)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 当該ハウジング内に摺動可能に嵌装されたピストンにより第
    一および第二のチャンバに分割されたハウジングを備えたアクチュエータであっ
    て、上記第一および第二のチャンバの各々は所定体積を有し、上記第一および第
    二のチャンバの体積は上記ピストンが上記アクチュエータ・ハウジング内で往復
    運動するときに変化する、アクチュエータと、 流体を蓄積すると共に上記アクチュエータに連結され、少なくとも一つの取入
    口を有する流体リザーバと、 上記リザーバ内の流体の量を表す信号を生成する、上記リザーバ内のセンサと
    、 上記アクチュエータと上記リザーバ取入口とに連結された少なくとも一つのバ
    ルブであって、 内側面と、外側面と、側部通路と、端部開口と、上記側部通路と端部開口
    との間で上記アクチュエータ内のチャンバを上記リザーバに連結する流路と、を
    有する環状本体であって、内側面および外側面を備えた環状本体と、 上記本体内に摺動可能に嵌装されたポペットであって、上記流路を閉塞す
    る第一の位置と上記流路を閉塞しない第二の位置との間で摺動し得るポペットと
    、 を備えた少なくとも一つのバルブと、 上記センサにより生成された上記信号に応じて上記アクチュエータ・ピストン
    の位置を確定するマイクロプロセッサと、 を備えた、緩衝制御用のサスペンション制御ユニット。
  2. 【請求項２】 前記センサは、 前記リザーバ内に延在するコイル化ボビンと、 上記リザーバ内に摺動可能に嵌装されたセンサ・ピストンであって、当該セン
    サ・ピストンの一側にて上記ボビンを収容する開口と、上記リザーバを前記流体
    と連通する第一のリザーバ部分と上記ボビンを収容する第二のリザーバ部分とに
    分割する逆側の第二の側部とを有し、上記第一のリザーバ部分は流体で充填され
    るにつれて上記ボビンが上記開口を貫通する如く上記ピストンを上記ボビンに向
    けて摺動せしめる、センサ・ピストンと、 を備える請求項１記載のサスペンション制御ユニット。
  3. 【請求項３】 前記第二のリザーバ部分は加圧気体で充填される、請求項２
    記載のサスペンション制御ユニット。
  4. 【請求項４】 前記ポペットは、円錐型先端区画と、該円錐型先端区画を越
    えて半径方向に延在するショルダとを備え、 上記ショルダは前記側部通路と常に連通される、請求項１記載のサスペンショ
    ン制御ユニット。
  5. 【請求項５】 前記ポペットの前記円錐型先端区画は７０°円錐の区画であ
    る、請求項４記載のサスペンション制御ユニット。
  6. 【請求項６】 前記ポペットは更に、前記円錐型先端区画と前記ショルダと
    の間の環状外側面区画を備え、 上記環状区画および上記ショルダは前記側部通路と常に連通される、請求項５
    記載のサスペンション制御ユニット。
  7. 【請求項７】 前記バルブ本体側部通路は、円周方向に離間された複数の環
    状スロット区画から成る、請求項５記載のサスペンション制御ユニット。
  8. 【請求項８】 前記環状スロット区画の各々は、スロット区画第一の端部と
    スロット区画第二の端部との間に形成された幅を備え、 前記ポペットは、前記円錐区画と前記ポペット環状区画との交差部に形成され
    た周縁部を備え、且つ、 上記ポペットが前記第一の位置に在るとき、上記ポペット周縁部は上記各スロ
    ット区画の第一の端部と半径方向に整列される、請求項７記載のサスペンション
    制御ユニット。
  9. 【請求項９】 前記バルブは更に、 前記本体の前記内側面上に形成されたバルブ本体内側ショルダと、 前記ポペットの端部から半径方向に延在して上記本体内側ショルダと係合し、
    上記ポペットを前記第一の位置に停止するポペット・フランジと、 を備える、請求項１記載のサスペンション制御ユニット。
  10. 【請求項１０】 前記バルブは更に、前記本体内側ショルダと前記ポペット
    ・フランジとの間に挟持されたスプリングを備える、請求項９記載のサスペンシ
    ョン制御ユニット。
  11. 【請求項１１】 前記バルブ・ポペットは内側面を有する中空であり、且つ
    、 前記バルブは更に、 上記ポペットの上記内側面上に形成されたポペット内側ショルダと、 上記ポペット内側ショルダ上に着座された弾性部材と、 ソレノイドと、 上記ソレノイドと上記弾性部材とに連結され、上記上記ソレノイドにより生成
    された負荷を上記弾性部材に伝達することにより上記ポペットを移動させる、ソ
    レノイド・ダンパと、 を備える、請求項１記載のサスペンション制御ユニット。
  12. 【請求項１２】 前記ソレノイド・ダンパは、 内側面および外側面を有する中空部材と、 上記部材の端部から延在するフランジと、を備え、 上記フランジの基部にて上記中空部材には開口が形成されることにより、上記
    中空部材の上記内側面から上記中空部材の上記外側面への通路を提供し、 前記ポペット環状フランジと上記ソレノイド・ダンパの上記フランジとの間に
    は環状空間が形成され、 上記環状空間は上記中空部材開口と連通され、且つ、 前記ポペット内側面、上記中空部材内側面および上記環状空間は前記センサ・
    リザーバからの流体で充填される、 請求項１１記載のサスペンション制御ユニット。
  13. 【請求項１３】 前記本体を取囲むハウジングであって、アクチュエータ・
    チャンバからの流体を受け入れるバルブ・チャンバを前記本体外側面と該ハウジ
    ングとの間に形成するハウジングと、 前記リザーバ取入口を取囲むと共に上記バルブ・チャンバ内に配置されたバイ
    パス開口であって、前記リザーバ内の流体にアクセスできるバイパス開口と、 上記バルブ・チャンバ内に配置されると共に上記バルブ本体を取囲む環状逆止
    弁であって、 環状壁と、 上記環状壁から半径方向に延在して上記バイパス開口をカバーする逆止弁
    フランジと、 を備える環状逆止弁と、 を更に備える、請求項１記載のサスペンション制御ユニット。
  14. 【請求項１４】 当該サスペンション制御ユニットは、 前記バルブ・チャンバ内において前記本体外側面から延在するフランジと、 上記本体フランジと前記逆止弁フランジとの間に挟持された第二のスプリング
    であって、上記逆止弁フランジが前記通路を取囲む前記バイパス開口をカバーす
    るという第一の位置に前記逆止弁を保持する第二のスプリングと、を更に備え、 上記逆止弁は、上記第二のスプリングにより生成される力に抗して第二の位置
    へと摺動することにより、前記リザーバから上記バイパス開口を介した流体流を
    許容し得る、 請求項１３記載のサスペンション制御ユニット。
  15. 【請求項１５】 前記バルブ本体外側面は更にショルダを備え、 上記本体外側面ショルダは前記逆止弁の前記環状壁により係合されて上記逆止
    弁を上記第二の位置で停止させる、 請求項１４記載のサスペンション制御ユニット。
  16. 【請求項１６】 前記制御バルブは前記取入口に連通すべく前記リザーバに
    取付けられ、且つ、 当該サスペンション制御ユニットは更に、 上記リザーバ上の第二の取入口と、 前記第一の制御バルブと同一である第二の制御バルブであって上記第二の取入
    口と連通すべく上記リザーバに取付けられた第二の制御バルブと、 上記第一の制御バルブを前記アクチュエータ第一のチャンバに連結する第一の
    流体管路と、 上記第二の制御バルブを前記アクチュエータ第二のチャンバに連結する第二の
    流体管路と、 を備える、請求項１記載のサスペンション制御ユニット。
  17. 【請求項１７】 前記バルブを通る流体流の温度を検知する温度センサであ
    って、検知された温度を表す信号を前記マイクロプロセッサに送信すべく該マイ
    クロプロセッサに連結された温度センサを更に備えて成る、請求項１記載のサス
    ペンション制御ユニット。
  18. 【請求項１８】 内側面と、外側面と、側部通路と、端部開口と、上記側部
    通路と端部開口との間でアクチュエータ内のチャンバをリザーバに連結する流路
    と、を有する環状本体であって、内側面および外側面を備えた環状本体と、 上記本体内に摺動可能に嵌装されたポペットであって、上記流路を閉塞する第
    一の位置と上記流路を閉塞しない第二の位置との間で摺動し得るポペットと、 を備えたバルブ。
  19. 【請求項１９】 前記ポペットは、円錐型先端区画と、該円錐型先端区画を
    越えて半径方向に延在するショルダとを備え、 上記ショルダは前記側部通路と常に連通される、請求項１８記載のバルブ。
  20. 【請求項２０】 前記ポペットの前記円錐型先端区画は７０°円錐の区画で
    ある、請求項１９記載のバルブ。
  21. 【請求項２１】 前記ポペットは更に、前記円錐型先端区画と前記ショルダ
    との間の環状外側面区画を備え、 上記環状区画および上記ショルダは前記側部通路と常に連通される、請求項２
    ０記載のバルブ。
  22. 【請求項２２】 前記バルブ本体側部通路は、円周方向に離間された複数の
    環状スロット区画から成る、請求項２０記載のバルブ。
  23. 【請求項２３】 前記環状スロット区画の各々は、スロット区画第一の端部
    とスロット区画第二の端部との間に形成された幅を備え、 前記ポペットは、前記円錐区画と前記ポペット環状区画との交差部に形成され
    た周縁部を備え、且つ、 上記ポペットが前記第一の位置に在るとき、上記ポペット周縁部は上記各スロ
    ット区画の第一の端部と半径方向に整列される、請求項２２記載のバルブ。
  24. 【請求項２４】 当該バルブは更に、 前記本体の前記内側面上に形成されたバルブ本体内側ショルダと、 前記ポペットの端部から半径方向に延在して上記本体内側ショルダと係合し、
    上記ポペットを前記第一の位置に停止するポペット・フランジと、 を備える、請求項１８記載のバルブ。
  25. 【請求項２５】 当該バルブは更に、前記本体内側ショルダと前記ポペット
    ・フランジとの間に挟持されたスプリングを備える、請求項２４記載のバルブ。
  26. 【請求項２６】 前記バルブ・ポペットは内側面を有する中空であり、且つ
    、 当該バルブは更に、 上記ポペットの上記内側面上に形成されたポペット内側ショルダと、 上記ポペット内側ショルダ上に着座された弾性部材と、 ソレノイドと、 上記ソレノイドと上記弾性部材とに連結され、上記上記ソレノイドにより生成
    された負荷を上記弾性部材に伝達することにより上記ポペットを移動させる、ソ
    レノイド・ダンパと、 を備える、請求項１８記載のバルブ。
  27. 【請求項２７】 前記ソレノイド・ダンパは、 内側面および外側面を有する中空部材と、 上記部材の端部から延在するフランジと、を備え、 上記フランジの基部にて上記中空部材には開口が形成されることにより、上記
    中空部材の上記内側面から上記中空部材の上記外側面への通路を提供し、 前記ポペット環状フランジと上記ソレノイド・ダンパの上記フランジとの間に
    は環状空間が形成され、 上記環状空間は上記中空部材開口と連通され、且つ、 前記ポペット内側面、上記中空部材内側面および上記環状空間は前記センサ・
    リザーバからの流体で充填される、 請求項２６記載のバルブ。
  28. 【請求項２８】 前記バルブ本体を取囲んで摺動する環状逆止弁であって、 環状壁と、 上記環状壁から半径方向に延在する逆止弁フランジと、 を備える環状逆止弁、 を更に備える、請求項１８記載のバルブ。
  29. 【請求項２９】 前記バルブ・チャンバ内において前記本体外側面から延在
    するフランジと、 上記本体フランジと前記逆止弁フランジとの間に挟持された第二のスプリング
    と、 を更に備えて成る、請求項２８記載のバルブ。
  30. 【請求項３０】 前記バルブ本体外側面は更にショルダを備え、 上記本体外側面ショルダは前記逆止弁の前記環状壁により係合される、請求項
    ２９記載のバルブ。
  31. 【請求項３１】 当該バルブは、前記バルブ本体をカバーするハウジングで
    あって該ハウジングと上記バルブ本体との間に環状バルブ・チャンバを形成する
    ハウジングを更に備え、 前記逆止弁は上記バルブ・チャンバ内に配置される、請求項２８記載のバルブ
    。
  32. 【請求項３２】 当該ハウジング内に摺動可能に嵌装されたピストンにより
    第一および第二のチャンバに分割されたハウジングを備えたアクチュエータであ
    って、上記チャンバの各々は所定体積を有し、上記第一および第二のチャンバの
    体積は上記ピストンが上記アクチュエータ・ハウジング内で往復運動するときに
    変化する、アクチュエータと、 流体制御ユニットであって、 当該流体リザーバにアクセスできる第一の通路と、当該流体リザーバにア
    クセスできる第二の通路と、を備えた流体リザーバと、 上記リザーバ内の流体の量を検知して該リザーバ内の上記流体の量を表す
    信号を生成する、上記リザーバ内のセンサと、 上記リザーバと連通して上記第一の通路を通る上記流れを制御する第一の
    バルブと、 第二のバルブと、 を備えた流体制御ユニットであって、 上記第一および第二のバルブの各々は、 側部通路および開口を有する環状本体であって、上記開口は上記リザーバ
    上の夫々の通路と連通し、上記側部通路と上記開口との間には流路が形成される
    、環状本体と、 上記本体内に摺動可能に嵌装されたポペットであって、上記流路を閉塞す
    る第一の位置と上記流路を閉塞しない第二の位置との間で摺動し得るポペットと
    、 を備える、 流体制御ユニットと、 上記第一のチャンバを上記第一のバルブの上記側部通路に連結する第一の管路
    と、 上記第二のチャンバを上記第二のバルブの上記側部通路に連結する第二の管路
    と、 上記バルブの各々と上記センサとに対して連結され、上記センサにより生成さ
    れた信号に応じて上記バルブの各々の作動を制御する制御器と、 を備えて成る、サスペンション制御システム。
  33. 【請求項３３】 前記ポペットの各々は、 円錐型先端区画と、 該先端区画から離間され且つ該先端区画を越えて半径方向に延在するショルダ
    とを備え、 上記ショルダは対応バルブ本体の前記側部通路と常に連通される、 請求項３２記載のサスペンション制御システム。
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