JP2003520925A - ダンパ調整機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ダンパはピストン１を有し、ピストン１が第１の面１４から第２の面７へピストン１を介して流体の流れを可能にする。ピストンの第２の面７に装着されたバルブシム６はポート５を覆いかつポート５を介しての減衰流体の流れを可能にするよう変形自在である。ピストンの第２の面７に対してバルブシム６の面域を締結させる装置４を設け、締結装置が締結されるバルブシムの面域を増加又は減少させるよう調整自在である。好ましくは、バルブシム６はほぼ円形であり、締結装置４が有効な半径内でバルブシム６の面域を締結しかつ有効な半径を変えるよう調整自在である。バルブシム６の締結された面域を変えることにより、シムの変形は促進又は遅らせられ、かくして、ポート５を介しての流体流の減衰特性を調整する。単に、通常のかつ一様な力が締結面域を変えるために必要とされ、かくして、機構に対する損傷を避けかつ調整機構からの線形にしてかつ再現性のある応答を可能にさせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】

本発明は、車両のショックアブソーバとして使用される得るダンパ、特に、ダ
ンパの減衰特性を調整するための装置の分野に関する。

【０００２】

【背景技術】

ダンパ、たとえば、車両用のショックアブソーバとして使用するダンパが流体
の減衰媒体を用いることは公知である。ピストンロッドがピストンを担持し、ピ
ストンが流体用のシリンダ内を滑動する。ピストンが動くと、流体がピストンに
設けたポートを介して流れる。ポートはピストン側のバルブシムにより開閉制御
される。シリンダに対するピストンのこの動きは抵抗を受けかつピストンロッド
に沿ってかけられる力が減衰流体内の熱としてのエネルギーの消散により減衰さ
れる。ピストンは、又、ピストンまわりを流れるある程度の量の規制を受けない
流体を許容するバイパス装置を含む。

【０００３】 ダンパの減衰特性の外部調整を可能にする多くの型式の機構が最近使用されて
いる。これらの機構は二つのカテゴリーに属する。

【０００４】 (1) バイパス調整。これはダンパ内の主作動ピストン組立体まわり又は該組
立体を介してバイパス流体の流れ、或いはピストンロッドの容積により置き換え
られる及び主ダンパシリンダから第２のシリンダ又はリザーバ内に移動する流体
の流れのいずれかを規制する装置である。これは、テーパニードルバルブ、ロッ
タリバルブや他の種々のバイパスシステムの使用により達成される。逆止弁は圧
縮又は伸びのみの機能時にバイパスを規制する。設計によっては、通常、逆止め
弁の機能がないとき、バイパス制御は圧縮と伸びの両方を同時に実施する。他の
弁は圧縮又は伸びのバイパス調整のための独立した制御をもつ。 一般に、バイパス調整は、中間の速度領域（０.０２５−０.５ｍ/ｓ)につづく
減衰効果があるものの、低速度減衰特性（０−０.０２５ｍ/ｓ領域）に大きな影
響を与える。

【０００５】 (2) 予荷重調整。これは、ダンパ内の主作動ピストン組立体、又は、主ダン
パシリンダおよび第２のダンパシリンダ（又はリザーバ）との間に配された第２
の流れ規制装置又はピストンへのバルブシム配置の締結力又は予荷重を調整する
装置である。これは効率的に力を調整し、バルブが、主ピストンポートを介して
の直接の流体の流れを可能にし又は主から副のリザーバへの流体の移動を可能に
させるよう、変形又は開となる。

【０００６】 この変形又は開の起きる時点でのダンパピストンの動きの速さは予荷重および
ピストン又は第２の流れ規制装置を介してのバイパスの度合いに応じる。ゼロの
バイパス配置の場合、バルブ変形点での速度が予荷重に関係なく非常に小さい。
より多くのバイパス流が認められると、その時点での速度が増加する。より多く
の予荷重が付加されると、その時点での減衰力が又増加する。予荷重調整は、ピ
ストン又は他の流れ規制装置の動的流れの容量に近づく点まで、広範囲の速度特
性に影響を与える。

【０００７】 外部から調整自在なダンパは上記原理の全て又はいくつかで動作する。外部制
御手段は種々の手法で構成されかつ手動又は電動で動かされる。しかしながら、
公知のダンパは・・・特に予荷重調整の技術を用いるダンパ・・・次の問題をか
かえる傾向にある。

【０００８】 （ｉ） 調整の範囲を通じての外部制御手段を操作するために必要なトルクの
変動、一般に、必要なトルクは予荷重が高くなると増加する。

【０００９】 （ii） 非線形の調整増加。減衰特性の変化は外部制御調整の度合いにほゞ比
例しない。

【００１０】 （iii) 少ない再現性。調整自在な予荷重システム内にしばしば見られるねじ
要素内の摩耗に敏感なバックラッシュに基因して、特別な調整位置が異なる減衰
特性を提供するのが一般的であり、この減衰特性は調整位置が予荷重を増加又は
減少させることにより達成されたか否かに依存する。さらに、最大の予荷重が与
えられたとき、制御機構を操作するために要したトルクがトルクを伝達する細長
い構成要素を損傷させる。

【００１１】

【発明の開示】

本発明は、ピストン、該ピストンがピストンの第１の面から第２の面へピスト
ン１を介して流体の流れを可能にさせるポートを有し、さらにピストンの第２の
面に装着された、ほゞ円板状のバルブシム、バルブシムがポートを少くとも部分
的に覆いかつポートを介して流体の流れを可能にさせるよう変形自在であり、さ
らに、ピストンの第２の面に対してバルブシムの面を締結させるクランプ装置を
備え、該クランプ装置が締結されようとするバルブシムの面を減少又は増大させ
るよう調整自在なダンパであって、クランプ装置がバルブシムの面と接する複数
個のスライドブロックを有し、スライドブロックがバルブシムの面に平行に移動
するよう装着されることを特徴とするダンパを提供する。

【００１２】 バルブシムの締結（クランプ）面を変えることで、シムの変形が促進又は遅ら
せ、ポートを介しての流体の流れによる減衰特性を調整させる。締結域を変える
ために単に調和したかつ一様な力が必要とされ、かくして、従来技術と関連して
述べた問題を解消させる。

【００１３】 本発明の好ましい実施例において、ピストンの軸心に対してほゞ半径方向に移
動可能なスライドブロックを装着し、バルブシムが締結されている有効な半径部
を増加又は減少させる。

【００１４】 ピストンに対して回転運動な位置決め具を装着し、各スライドブロックの半径
方向の位置がブロック上の係合装置と位置決め具上のら旋装置との間の係合によ
り決められる。調整シャフトが位置決め具に取付けられ又は一体に形成され、調
整シャフトがピストンを装着している中空ピストンロッドを介してダンパの外側
の位置に延在する。

【００１５】 前述した好ましい配列は、ダンパの外部から付与される回転運動をバルブシム
の面に平行なクランプ装置の半径方向の動きに変換する便利な方法である。ら旋
位置決め装置は減衰特性を正確に調整させる。

【００１６】 ダンパのさらなる好ましい実施例において、ピストンの第２の面が僅かにくぼ
んでおり、好ましくは浅い円すい形である。これは、本発明の動的予荷重調整に
より得られる利点に影響を与えることなく、クランプ装置により一定の予荷重を
可能にする。

【００１７】 本発明の調整自在な減衰機構は、ダンパの圧縮又は伸び方向、又は両方向で減
衰させるのに用いられる。それは、ピストンを介しての低速のバイパス流との組
合せで動作する。

【００１８】 減衰機構は、第２のシリンダ又はリザーバへの流体の流れを規制するよう主ピ
ストンは副ピストン内に用い得る。

【００１９】

【発明を実施するための形態】

主作動ピストン１はピストンロッド２にナット３を用い装着される。ナット３
は伸びバルブシム６と圧縮バルブシム１３に静予荷重をかける。ピストンの予荷
重な面７，１４はわずかにくぼんだ凹状であり、各予荷重面は浅い円すい形とな
っている。予荷重の度合いは、予荷重面７，１４の角度、バルブシム６，１３の
数と厚みおよび圧縮制御シム１５の径により決められる。ブレーキワッシャ１６
が、ダンパが充分に伸びたとき、圧縮バルブシム１３とダンパの端の閉装置（図
示なし）との間の接触を防止する。それは圧縮バルブの積み重ねの動的特性に影
響を与える。

【００２０】 この例でのピストン１は、６個の圧縮用ポート１２と６個の伸び用ポート５を
有し、ポートは対で１２０度（角度）間隔となっている。ナット３はスライドブ
ロック４を１２０度（角度）間隔で支持するように半径方向に切削された３個の
スライド面２１を有す。スライド面２１は伸び予荷重面７と同じ角度に切削され
、ブロック４と伸び予荷重面７との間に一定のすきま（クリアランス）を維持す
る。

【００２１】 各スライドブロック４はその上面に突部又は盛り上った部分１９を有す。突部
１９はスライドブロック位置決め具８の下面にら旋状に切削された溝２０と係合
する。位置決め具８を回転させると、３個のブロック４がそれぞれの半径方向軸
心に沿って動く。調整シャフト９の一端が固定具１０により位置決め具８に取付
けられかつその他端が外部の調整制御機構に取付けられる。

【００２２】 図示例はスライドブロック位置決め具８に設けた１つのら旋溝２０を示す。調
整シャフトの２回以上の完全回転がスライドブロック４を半径方向に完全に移動
させるようになっているので、これがダンパの正確な調整を可能にさせる。しか
しながら、突部１９が、ら旋溝２０の異なった部分と同時に係合すると、ブロッ
クが同じ半径方向の位置をとることを保障するため、突部１９は３個のブロック
４上に異なった半径方向位置に形成されねばならない。別の例は１２０度の角度
間隔で離間した３個の等しいら旋溝を含み得る。この例で溝内に３個の同じスラ
イドブロックが位置し、この代替例は調整の精度を欠くかも知れない。

【００２３】 装置の最小調整位置において、３個のスライドブロック４が充分内側にあり、
圧縮制御シム１５に類似する一定の半径方向の長さの伸び制御シムを効果的に形
成する。ピストンの初期の伸び運動中、流体はバイパスバルブ１１を介して流れ
かつ位置決め具８に組込んだ逆止機構（図示なし）を介して流れる。ピストン１
まわりの付加的な直接バイパスはピストンシール１７により防止され、ピストン
シール１７はシリンダ壁面に接するようＯ−リング１８により付勢される。この
バイパス流が作る減衰力が伸びの予荷重を越えると、伸びバルブシム６が、ブロ
ック４により形成された有効な制御シムの半径部分の外側を変形させ、伸びポー
ト５を介しての流体の流れを可能にさせる。

【００２４】 位置決め具８が調整されると、３個のブロック４が最大の外側位置４Ａ（図１
に示す）迄ナット３内のすべり面２１に沿って外側へと動く。この動きが有効な
制御半径を増加させかつそれ故に、流体の流れ速度又はピストン速度あたりの伸
び減衰力を増加させる。スライドブロック４がバルブシム６の面に平行に動くの
で、調整シャフト９は一定トルクで回転させることができかつそれ故に真の動的
予荷重の調整となる。この一定トルク調整によりシステム中にバックラッシュが
なく、最小の摩耗問題により良好な再現特性の確立を可能とする。さらに、有効
な離れていく力点が制御機構の動きに比例するので、直線状の調整増加を容易に
提供できる。

【００２５】 この実施例は多くの著しい特徴を有す。第１に、３個のスライドブロック４が
、３個の円弧部で即ち完全な円でない部分でのみ圧縮バルブシム６に係合するの
で、有効な予荷重が正に角度的に一様でない。装置の調整範囲は、伸びバルブシ
ム６への大きな又は小さな影響を与えるようピストン１の伸び用流体ポート５に
対してナット３を位置付けることにより、希望に応えるよう変化させ得る。ブロ
ック４が圧縮ポート１２の半径方向の軸心を占めるようナット３を配するより、
スライドブロック４が伸びポート５と同じ半径方向軸心を占めるなら、調整範囲
はより大となる。

【００２６】 第２に、スライドロック位置決め具８のら旋システム内で実現できるものより
より小さな動きの範囲をもつよう外部の制御機構を設計することにより、組立後
対の又はグループのダンパの調整特性を動的に釣合わせることを可能にする。

【００２７】 図示例の減衰調整機構が、圧縮方向で減衰力を調整するよういかに再構成する
か、或いは圧縮と伸び減衰力の両方の個々の調整を可能にするよう第２の同心調
整シャフトを設けることにより減衰力を調整することは自明な事項である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明によるダンパ調整機構の軸心に沿う断面図である。

【図２】 図１の機構の主構成部を示す部分斜視図である。

【図３】 図１の機構の主構成部を示す部分斜視図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アンダーソン， リチャード フランクリ ン ピロット プレシジョン ダンパ−ズ リ ミテッド内 イギリス国、 レスター エ ルイー９ ６ティーユー、 ブロウトン アシュトレイ、 コテージ レーン イン ダストリアル エステート、 スワニング トン ロード ユニット ５ (72)発明者 フラッシャー， ダンカン リチャード ピロット プレシジョン ダンパ−ズ リ ミテッド内 イギリス国、 レスター エ ルイー９ ６ティーユー、 ブロウトン アシュトレイ、 コテージ レーン イン ダストリアル エステート、 スワニング トン ロード ユニット ５ (72)発明者 ニューボールド， アンドリュー ポール ピロット プレシジョン ダンパ−ズ リ ミテッド内 イギリス国、 レスター エ ルイー９ ６ティーユー、 ブロウトン アシュトレイ、 コテージ レーン イン ダストリアル エステート、 スワニング トン ロード ユニット ５ Ｆターム(参考） 3J069 AA50 CC13 EE05 EE35 EE36 EE37

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ピストン（１）、該ピストン（１）がピストン（１）の第１
   の面（１４）から第２の面（７）へピストン（１）を介して流体の流れを可能に
   させるポート（５）を有し、さらにピストン（１）の第２の面（７）に装着され
   た、ほゞ円板状のバルブシム（６）、バルブシム（６）がポート（５）を少くと
   も部分的に覆いかつポート（５）を介して流体の流れを可能にさせるよう変形自
   在であり、さらに、ピストン（１）の第２の面（７）に対してバルブシム（６）
   の面を締結させるクランプ装置を備え、該クランプ装置が締結されようとするバ
   ルブシム（６）の面を減少又は増大させるよう調整自在なダンパであって、クラ
   ンプ装置がバルブシム（６）の面と接する複数個のスライドブロック（４）を有
   し、スライドブロック（４）がバルブシム（６）の面に平行に移動するよう装着
   されることを特徴とするダンパ。
2. 【請求項２】 スライドブロック（４）が、ピストン（１）の軸心に対して
   ほゞ半径方向に動き、バルブシム（６）が締結される有効な半径部を増大又は減
   少させるよう装着される請求項１記載のダンパ。
3. 【請求項３】 ピストン（１）に対して回転可能に装着された位置決め具（
   ８）を有し、各スライドブロック（４）の半径方向の位置がブロック上の係合装
   置と位置決め具（８）上のら旋装置（８）との間の係合により決められる請求項
   ２記載のダンパ。
4. 【請求項４】 全てのスライドブロック（４）の係合装置（１９）が位置決
   め具（８）の一つのら旋装置（２０）と係合する請求項３記載のダンパ。
5. 【請求項５】 位置決め具（８）上のら旋装置がら旋溝（２０）でありかつ
   係合装置がら旋溝（２０）内に位置するブロック（４）上の突部（１９）である
   請求項３又は４記載のダンパ。
6. 【請求項６】 位置決め具（８）に取付けられた又は一体の調整シャフト（
   ９）を有し、調整シャフト（９）がピストン（１）を装着する中空ピストンを介
   してダンパの外部の位置へと延在する請求項３乃至５のいずれかに記載のダンパ
   。
7. 【請求項７】 ピストン（１）の第２の面（７）が僅かにくぼんだ凹状であ
   る請求項１乃至６のいずれかに記載のダンパ。
8. 【請求項８】 ピストン（１）の第２の面（７）が浅い凹状の円すい形であ
   る請求項７記載のダンパ。
9. 【請求項９】 ピストン（１）の第２の面（７）からピストン（１）の第１
   の面（１４）のピストン（１）を介して流体の流れを可能にさせる１個以上のポ
   ート（１２）を有する請求項１乃至８のいずれかに記載のダンパ。
10. 【請求項１０】 ピストン（１）を介する流体バイパス装置（１１）を有す
    る請求項１乃至９のいずれかに記載のダンパ。