JP2015121326A - 減衰力が増加する緩衝装置 - Google Patents

Abstract

【課題】互いに相対的に移動する緩衝装置の部分間での移動／ストロークの限界位置で、移動方向に対して反対に作用する更なる反力を生じさせるための機構と緩衝装置とを提供する。【解決手段】液圧減衰媒体が充填された減衰シリンダを有し、このシリンダに対して軸方向に移動可能であり且つピストンロッドに取着されている主ピストンによって、２つの減衰チャンバに分けられている。このピストンロッドの周りには、少なくとも１つの第２のピストン／減衰ピストンが設けられており、このピストンは、複数の薄い第１のワッシャから成る第１及び第２のフローリミッタによって規定される少なくとも１つの第1及び第２の貫通ダクトを有している。減衰ピストンは、減衰シリンダ中の制限空間を摺動するために、この減衰シリンダの内径より小さい内径を有している。更なる反力は、減衰移動の緩やかなブレーキを生じさせるために、全ストローク中ほぼ一定である。【選択図】図３ａ

Description

本発明は、ピストンロッドに取着されている主ピストンによって圧縮チャンバと復帰チャンバとの２つの減衰チャンバに分けられており減衰媒体が充填されている減衰シリンダを一般的に有する、車両用緩衝装置に関わる。この主ピストンは、圧縮と復帰との移動で、前記減衰チャンバ中を軸方向に移動する。この緩衝装置が所定の圧縮状態に達すると、この移動に、減衰媒体を増加させる機能によって、ブレーキがかけられる。

この形式の緩衝装置は、例えば、特許文献１、特許文献２、もしくは、同出願人の特許文献３によって開示されている。これら特許文献では、本書では減衰ピストンと称される第２のピストンが、所定のストローク長のところで減衰シリンダより小さい直径を有するカップに達すると、圧縮の移動にブレーキがかけられる。

この形式の累進的な減衰を有する緩衝装置では、限界位置で減衰移動に緩やかなブレーキを生じさせるという問題がある。前記第２のピストンは、小さい直径の前記カップに達すると、このピストンの速度が高まり、このことによって最大限に移動された位置の周りに、大きなブレーキ力が生じる。そして、この速度が下がるのに従って、反力が、弱まる。

特許文献３に従って構成された緩衝装置は、例えば、所定の力によって開く複数の薄いワッシャ、いわゆるシムスタック（shim stack）を有する第２のピストンを有している。ワッシャを開かせる力は、前記カップ中の圧力がこのシムスタックの開口領域に作用する時に、発生される。このようなシムスタックの開口特性は、これらワッシャ（シム）の大きさ、厚さ、数、及び相互の配置を調整することによって、変更され得る。速度と共に増加する力を与える相対的な累進減衰特性が、最もよく得られ、このことによって、前記第２のピストンが高速で係合する時に、単位時間当たりの前記力を大きく増加させる。このような動きは、ブレーキが発作的（jerky）になり得るので、車両のドライバーにとって問題となり得る。車輪と路面との間の力を急速に変えることによって、この路面と異なる車輪との間の付着力の分配に、急速な変化をもたらす危険がある。このことによって、車両の操作が予測しにくくなり、操作は困難になる。従って、速度の上昇と共に増加する反力を有するのではなく、移動にブレーキをかける間、可能な限り一定である反作用性の減衰力を有することが、好ましい。

また、特許文献１は、従来技術の第３の問題を示している。即ち、前記第２のピストンを用いずに完全に制御可能であるブレーキを減衰移動に与える機能を形成し、同時に、ロックされ得るか極めて精度の高い許容差を要し得る幾何学的に過度に規定されたシステムを助長する、という問題である。特許文献１では、第２のピストンが前記カップの内径よりずっと小さい外径を有することと、径方向のいかなる動きも弾性のワッシャに吸収されることとによって、この問題を解決している。特許文献３もまた、この問題を、第２のピストンが前記カップの内径より小さい外径を有することによって、解決している。しかしながら、この場合、前記ピストンの外側を通る前記減衰媒体流の漏れが、全ブレーキ機能から差し引かれる。即ち、このブレーキ特性は、シムスタックの開く特性によってのみ決定されるのではない。ピストン速度が低い場合、前記ブレーキ特性は、原則として、前記漏れ流れの量によって専ら決定される。

どちらの場合でも、非常に累進的な減衰特性、即ち、上述の潜在的な欠点の全てを有する、速度と共に急増する減衰力を生じさせる結果となる。

ＥＰ０５６５８３２ ＧＢ９９８７４２ ＥＰ１００６２９２Ｂ１

本発明は、緩衝装置の移動の限界位置でこの移動に緩やかなブレーキを生じさせるという問題を解決することを目的としており、このことによって前記緩衝装置のボトミングが防がれ、緩やかなブレーキは、運転手にとって予測可能で快適な車両の必要条件を与える。

また、本発明は、減衰移動にブレーキをかけるように機能する力が、速度と共に著しく増加するという問題に対処する。

本発明によって対処される更なる問題は、前記第２のピストン無しで完全に制御可能な減衰移動のブレーキを可能にすることが、ロックされ得る幾何学的に過度に規定されたシステムを助長している、という問題である。

更に、本発明は、過度に精度の良い許容差を必要としない簡単な方法で、これらの問題を解決することを目的としている。

本発明は、互いに相対的に移動するこの緩衝装置の各部分間の移動／ストロークの限界位置で、移動方向に対して反対方向に作用する更なる反力を生じさせることが意図されている車両用緩衝装置の機構と、このような機構を有する緩衝装置とに関わる。

どちらの場合でも、この緩衝装置は、２つの減衰チャンバ、例えば圧縮チャンバと復帰チャンバとに分けられており液圧減衰媒体が充填されている減衰シリンダを、基本的に有している。これら２つの減衰チャンバは、前記減衰シリンダに対して軸方向に移動可能であり減衰ピストン支持部に取り付けられている主ピストンによって、分けられている。この減衰ピストン支持部は、ピストンロッドに取着されているか、このピストンロッドの一部を形成している。また、このピストンロッドの周りに、少なくとも１つの第２のピストン／減衰ピストンが、配置されており、このピストンの第１の側面は、前記主ピストンに面しており、少なくとも１つの第１及び第２の貫通ダクトを有している。これら貫通ダクトは、フローリミッタによって流れの方向に規定されており、これらフローリミッタは、前記減衰媒体流の制限部を設け、これらフローリミッタは、少なくとも１つの薄い第１のワッシャもしくはシムの形態を有している。これら貫通ダクトの少なくとも第１の貫通ダクトは、前記減衰ピストンの第１の側面に、第１のフローリミッタによって規定されている。前記減衰ピストンは、前記主ピストンの外径より小さい外径を有しており、前記減衰シリンダ中に位置され且つこの減衰シリンダに流体的に組み込まれている制限空間中を、摺動するように意図されている。前記制限空間は、例えばカップの形態を有し得、前記減衰シリンダの内径より小さい内径を有する。

前記減衰移動のブレーキは、前記減衰ピストンが前記制限空間に達する距離に対応した所定のストローク長のところで、開始する。緩衝装置からの前記移動方向に対して反対方向に作用する反力は、部分的には、前記減衰ピストンが前記制限空間に係合する時のこの減衰ピストンの上方での圧力低下から、また部分的には、前記主ピストンの上方での圧力低下から、派生する。前記減衰ピストンから生じる力は、前記減衰ピストンがこれの限界位置へと移動してこの制限空間の一部に位置されて完全な係合が行われるような全ストロークの大部分に渡って、ほぼ一定である。これは、速度の関数としてほとんど変化しない減衰力を生じさせるこの減衰ピストンの構成によるものである。これは、前記第1のフローリミッタに作用する減衰媒体流が、前記第1のフローリミッタと、前記減衰ピストンの前記移動方向に対して反対方向の側面との間に位置された空間に作用するように構成されていることによって、果たされる。この空間は、外径方向に延びており、この延びの大きさは、前記減衰ピストンの両側の圧力差によって前記第1のダクトを通る流路が開く時に、前記減衰媒体流の制限が、増加された流れによって最小限に変化する程度、即ち、比較的大きな流れの場合であっても、前記第1のフローリミッタに低い揚程を与える程度である。この結果、流れが変化するのに従って前記第1のフローリミッタに係る圧力低下の変動が、少ない。

結果として、前記第1のダクトを通る流路が開く時、前記第1のフローリミッタは、前記減衰ピストンからの所定の揚程を上昇させ、この結果、開いた領域が、前記第1のフローリミッタと移動方向に対して反対方向の減衰ピストンの側面との間に、形成される。この開いた領域は、前記減衰媒体流の制限を決定する。

さらに、前記ピストンを通る漏れ流れは、減じられており、従って、前記減衰ピストンと前記制限空間の内面との間の流れが、圧力の関数として、あまり変化しない。前記減衰ピストンは、前記減衰ピストン支持部に対して径方向に移動するように構成されていることによって、漏れ流れを最小限にすることが、可能である。そして、前記制限空間は、前記減衰ピストンの外径と前記制限空間の内径との間に大きな差を設ける必要無く、調整が可能である。

前記主ピストンの所定の径方向の移動を可能にするために、このピストンは、軸方向に完全にはロックされない。即ち、前記減衰ピストンを支持する装置に対する減衰ピストンの位置の関数として変化するテンションが、いかなる軸方向の移動によっても影響を受ける。テンションは、前記第1のフローリミッタの幾何学的な構成によって、可能である。前記フローリミッタは、互いに軸方向にオフセットされている前記外側及び内側の減衰ピストン面間に、保持されている。前記第1のフローリミッタを開くための最大の反力は、このフローリミッタが最大のテンションをかけられる時に、必要とされる。最大のテンションは、前記減衰ピストンの前記主ピストンへの軸方向の移動が最大限に達した時にかけられる。そして、前記フローリミッタは、前記内側及び外側の減衰ピストン面の両面を支持する。前記ピストンロッドの速度が低いほど、前記減衰ピストンを通る衝撃の流れ（impinging flow）が少なくなり、従って、前記減衰ピストンに係る圧力低下が減じられる。従って、前記減衰ピストンの前記主ピストンへの軸方向の移動が、減じられる。

圧力がテンションをかけるように大きな面を有している構成によって、前記減衰ピストンに対してわずかに圧力低下があった場合でさえも、前記テンションが、かけられる。即ち、このテンションは、かなり低速になるまで、一定に保たれる。通例、この速度は、前記減衰ピストンが前記カップ型の制限空間に完全に係合するちょうどこの時に、最高速度になるので、前記テンションと前記第1のフローリミッタを通る流れとが、同様にこの時点で最大に達する。即ち、前記第1のフローリミッタに作用する力が、最大となる。前記フローリミッタの構成は、流れが増加するのに従って減衰ピストンが圧力低下をわずかに増大させるように寄与するので、速度が低くなり、これによって流れが減じられる場合でさえも、反力は確実に維持される。前記減衰ピストンが限界位置に近づくのに従って、速度が減じられると、前記反力もまた減じられる。

この機構の更なる実施形態では、減衰ピストンが各減衰チャンバに位置されていることによって、両ストローク方向の限界位置に、更なる反力が、生じられる。そして、両減衰ピストンは、これら減衰ピストンの第1の側面が前記主ピストンに面するようにして、位置付けられている。

この構成は、前記減衰ピストンが、前記ピストンロッドに対して軸方向及び径方向に移動可能であるように意図されている。従って、前記制限空間は、減衰ピストンを留めておく（catching）必要無く、もしくは、前記減衰ピストンと前記制限空間の内径との間に大きな遊びを設ける必要も無く、調整が可能である。

この緩衝装置は、前記減衰ピストンの貫通ダクト／複数の貫通ダクトのうちの第1の貫通ダクトが、前記減衰ピストンの第1の側面と前記フローリミッタとの間に位置されるように、内径方向の広がりと外径方向の広がりと間の空間に開いていることを特徴としている。この空間は、前記貫通ダクト／複数の貫通ダクトのうちの第1の貫通ダクトの領域より、もしくは全領域より大きい圧縮領域を有している。また、この空間は、減衰媒体が中を移動できるように、所定の深さを有している。前記減衰ピストンは、少なくとも２つの第1の貫通ダクトを有し、この空間は、少なくとも２つの第1の貫通ダクトを連通させている。前記フローリミッタは、前記減衰ピストンからわずかな揚程だけ上昇している場合であっても、前記空間の外径方向の広がりが、大きく開いた領域を形成する。このことは、前記第1のフローリミッタが開いた時に、減衰力が、流れの変化に応じてわずかにしか変動しないことを意味する。

前記減衰ピストンは、前記減衰ピストン支持部の周りに径方向の遊びを有するが、前記減衰ピストンと前記制限空間の内径との間には、最小限の遊びを有するように構成されている。この結果、前記減衰ピストンは、前記減衰ピストン支持部に対して径方向に移動可能である。また、この減衰ピストンは、前記減衰ピストン支持部に対して軸方向に移動可能であり、この移動は、前記減衰ピストン支持部の中、もしくはこの支持部の上に設けられている２つの位置制限部によって、制限されている。

本発明の第1の実施形態では、前記減衰ピストンは、軸方向の制限に対して反対に移動する。この制限は、前記減衰ピストンと前記位置制限部との間に設けられている弾性の装置によって生じられ得る。

更なる実施形態では、前記減衰ピストンは、前記第1のフローリミッタのテンションによって生じられた制限に対して反対に移動する。このテンションは、前記第1のフローリミッタが、閉じた状態で、互いにオフセットされている前記第1及び第２の減衰ピストン面を支持するように構成されていることによって生じられる。前記第１の減衰ピストン面は、前記空間の内径方向の広がりの内側の、前記減衰ピストンの第１の側面に設けられており、前記第２の減衰ピストン面は、前記空間の外径方向の広がりの外側に設けられている。前記減衰ピストンは、当然これが前記弾性の装置とテンションとの両方からの組み合わされた制限に対して反対に移動するように、設けられ得る。

この緩衝装置の第３の実施形態では、２つの減衰ピストンは、前記ピストンロッドに設けられており、一方は、前記主ピストンの第１の側面に、もう一方は、前記主ピストンの第２の側面に設けられている。これら両減衰ピストンは、前記主ピストンに面している第１の側面を有している。

本発明は、添付の図面を参照して、以下により詳しく説明される。

図１ａは、本発明に従った緩衝装置を示す図である。 図１ｂは、本発明に従った緩衝装置を示す図である。 図２ａは、本発明と従来技術とに係る、主ピストンに対する力‐速度を示す図である。 図２ｂは、本発明と従来技術とに係る、減衰ピストンに対する力‐速度を示す図である。 図２ｃは、本発明と従来技術とに係る、重ねられた減衰ピストンを有する主ピストン、即ち、緩衝装置の全体に対する力‐速度を示す図である。 図２ｄは、本発明と従来技術とに係る、時間と共に緩衝装置に吸収される加速度を示す図である。 図３ａは、本発明に従った、第２のピストン／前記減衰ピストンの拡大図である。 図３ｂは、テンションがかけられていない閉じた第１のフローリミッタを有する前記減衰ピストンの拡大図である。 図３ｃは、テンションがかけられている開いた第１のフローリミッタを有する前記減衰ピストンの拡大図である。 図４ａは、異なる次元の前記減衰ピストンを示す図である。 図４ｂは、異なる次元の前記減衰ピストンを示す図である。 図４ｃは、異なる次元の前記減衰ピストンを示す図である。 図４ｄは、異なる次元の前記減衰ピストンを示す図である。

図１ａ、ｂは、本発明に従った緩衝装置を示している。この緩衝装置１は、この実施形態では、減衰シリンダ２を有している。この減衰シリンダ２には、減衰媒体Ｍ１が充填されており、この減衰シリンダ２は、ピストンロッド４に取着されている主ピストン３によって、２つの減衰チャンバに分けられている。前記減衰媒体Ｍ１は、好ましくは、技術上周知である種類の関連した添加物を含み得る液圧オイルである。あるいは、グリコール及び／もしくは水が、流体として使用され得る。前記主ピストン３は、車両の車輪と車体との互いに接離する方向の、即ち方向Ｒ１もしくは方向Ｒ２の移動に比例して、圧縮と復帰との移動で、前記減衰シリンダ２中を軸方向に移動するので、前記２つの減衰チャンバは、圧縮チャンバＣ１と復帰チャンバＣ２とそれぞれ称され得る。外径ｄ_５ｙを有する第２のピストン即ち減衰ピストン５は、前記主ピストン３の圧縮側のピストンロッドの上側の端部４ａのところに位置されている減衰ピストン支持部１３に、設置されている。前記第２のピストン即ち減衰ピストン５は、ほぼカップ型である部分６ａによって規定されている制限空間６中を軸方向に移動するように、構成されている。この制限空間６は、前記減衰シリンダ２の内径ｄ_２ｉより小さい内径ｄ_６ｉを有している。前記ピストンロッドの下側の端部４ｂが、第１の固定部材Ｉ１、例えば、エンド・アイ（end eye）を有している。この固定部材は、この緩衝装置を、当該の車両の、下の路面に接して動く部分、好ましくは車輪もしくはランナーに取り付けることを目的としている。前記減衰シリンダ２の上側の端部２ａのところで、この緩衝装置は、第２の固定部材Ｉ２を、例えば、関連するトップ・アイ（top eye）が設けられたシリンダヘッドを有している。これは、当該の車両の車体もしくはフレーム部分に取り付けられ得る。また、取り付ける方向を反対にすることも、当然可能である。

例示的な実施形態では、この緩衝装置は、減衰シリンダ中の減衰媒体が加圧容器７によって圧縮チャンバを介して加圧される加圧式緩衝装置である。この加圧容器７は、前記減衰シリンダの外側にもしくは内側に位置付けられており、この容器７の内部には、ピストン、もしくはゴムブラダー（a rubber bladder）のような形態の加圧部材７ａが、設けられている。前記加圧容器は、第１の空間７ｂ中に、減衰媒体、好ましくは、添加物あるいは他の液体（上記参照）を含む前述の液圧オイルを収容している。また、この加圧容器は、前記加圧部材７ａによって規定された第２の空間７ｃ中に、前記減衰媒体より圧縮性の高い第２の媒体を収容している。この圧縮媒体は、気体、例えば、空気、窒素ガス、もしくは、添加物を含む他のガスによって構成され得る。前記第２の空間中に圧縮媒体を充填することによって、前記減衰媒体を加圧する基本的な圧力が生じる。また、前記圧縮媒体は、ばねのような機械部材に代えられ得る。

この緩衝装置の加圧とこの緩衝装置の減衰特性とが、前記加圧容器と減衰シリンダとの間に配置されている従来技術に従った少なくとも１つのバルブ８によって調整される。

この緩衝装置が作動している時、前記ピストンロッド４は、前記減衰シリンダ２に対して所定の速度で移動し、この所定の速度は、前記主ピストン３によって、そして限界位置では前記減衰ピストン５によって、所定の減衰媒体流を与える。減衰ストロークの間、前記主ピストン３は、これが前記減衰シリンダ２の軸方向のおよそ中間にある時に、通常、最高速度を有する。前記主ピストンが限界位置に接近し始めると、これの反対の位置では、速度が低下していき、０に達する。そして前記ピストンロッドが移動方向を反対にすると、再び速度が上がる。前記第２のピストン／減衰ピストン５が、前記減衰チャンバ中でフリーである場合、この緩衝装置の減衰特性に寄与するものは、主ピストン３のみである。前記ピストンロッド４と前記減衰ピストン５とが、図１ａのように、限界位置へと方向Ｒ１に移動して前記カップ型部分６ａに達した時、このカップ型部分６ａは、前記制限空間６に収容されている減衰媒体に反するように作用し始める。そして、移動Ｒ１に対して反対方向に作用する更なる力Ｆ２が、発生される。この反力Ｆ２は、前記主ピストン３によって発生される減衰力Ｆ１に加えられ、前記限界位置で移動にブレーキをかけて、この緩衝装置のボトミングを防ぐ。この反力Ｆ２の大きさは、前記減衰ピストン５と、圧力が作用する前記有効な圧縮領域とに係る圧力差よって決定される。前記減衰媒体流は、前記ピストンにかかる圧力差と制限の構成とによって決定される。

前記主ピストンに関する力‐速度を示す図（図２ａ）と、前記減衰ピストンに関する力‐速度を示す図（図２ｂ）と、前記減衰ピストンが重ねられている主ピストンに関する力‐速度を示す図（図２ｃ）とをそれぞれ示している図２ａ乃至図２ｃを、参照されたい。図２ｄは、時間の経過と共にこの緩衝装置に吸収される加速度の図表を示している。

図２ａは、緩衝装置の前記主ピストン３らかかる種々の圧力差によって発生される力の増加の例を示している。曲線の形状が、大きく変動し得るが、速度と共に常に上昇している。この速度は、前記更なる減衰ピストン５が速度ｖ_２で作動し始める時に、ｖ_０からｖ_２に変動する、ということができる。

図２ｂでは、破線が、従来技術に係るピストン５により生じられた圧力の例を示しており、この図表では、力は、速度ｖと共に、著しく増加している。この力の累進的な増加は、従来技術では、制限空間を規定する減衰カップと前記減衰ピストンとの間を通る比較的大きな漏れ流れから、派生している。実線が、本発明に係る前記減衰ピストン５に対して生じられる圧力を示しており、この図では、速度が上がる一方で、力はほぼ一定である。最小限の漏れ流れが、前記減衰ピストンと前記減衰カップとの間を通ることができるようにしなければならないので、力の増加のわずかな変位が、この図にも示されている。

図２ｃは、重ねられた減衰ピストンを備えている主ピストンにより吸収された力、即ち、完全な緩衝装置による吸収力を示している。実線が、本発明に係る緩衝装置の場合を示しており、破線が、従来技術の場合を示している。この場合では、前記減衰ピストンが前記減衰カップに係合する時に、緩衝装置の圧縮が速度ｖ_２で行われると想定されたい。このことは、本発明に係る力リミッタが使用された時、力が、Ｆ１_２からＦ１_２＋Ｆ２_２に増加することを意味している。同時に、反力が、更に速度範囲を減じて、（グラフの下側の領域に対応している）吸収される減衰エネルギーが、発作的な移動を増やさないで、増加され得る。従来技術に従った設計構成では、減衰力は、前記減衰ピストンが係合した時に、Ｆ１_２からＦ１_２＋Ｆ３_２に増加する。この減衰力Ｆ１_２＋Ｆ３_２は、Ｆ１_２＋Ｆ２_２より大きいが、低速の速度ｖ_１では、合計の減衰力Ｆ１_１＋Ｆ３_１は、本発明に従った設計構成に関るＦ１_１＋Ｆ２_１より小さい。従って、従来技術に従った設計構成が吸収できる合計の減衰エネルギーは、本発明に従った設計構成が吸収できるエネルギーより少ない。そして、緩衝装置がボトミングする危険性、即ち、最大のストローク長に達する危険性がより高い。

図２ｄは、更なる力リミッタを有する従来技術に従った緩衝装置（破線）と、更なる力リミッタを有する本発明に従った緩衝装置（実線）とによって、時間の経過と共に、どのように減衰が行われるかを示している。この曲線の急な傾斜が、激しい発作的な移動に相当しており、即ち、ドライバーは、この緩衝装置から大きな力を受ける。時間ｔ_２で、前記更なる減衰ピストン５は、前記制限空間６にぶつかり（encounter）、速度は、従来技術では測定値ａ_２の加速度、本発明では測定値ａ₁の加速度によって、激しくブレーキをかけられる。見受けられるように、ａ_１は、ａ_２よりずっと小さく、従って、移動が、より穏やかなブレーキをかけられることを示している。

図１ｂのように、前記ピストンロッドが、前記限界位置から方向Ｒ２に作動している時、ほんのわずかな圧力低下が、前記減衰ピストン５の上方で一般的に生じられ、ほんのわずかな更なる力が、この移動方向に対して反対に作用するようにして生じる。この力は、第２のフローリミッタ１２によって生じられる。この第２のフローリミッタは、逆止めバルブとして作用し、前記減衰ピストンに係る小さい圧力差がある場合も開く。この方向Ｒ２の減衰特性は、前記主ピストン３の上方で生じられる圧力低下によって、一般的に減じられる。

図３ａは、前記第２のピストン／減衰ピストン５の拡大図である。この減衰ピストン５は、少なくとも１つの薄いワッシャの形態である第１及び第２のフローリミッタ１１、１２によって流れ方向に規定されている第１及び第２の貫通ダクト９、１０を有している。第３のダクト（図示されていない）が、このピストンを通って延びるように更に設けられ得る。この第３のダクトは、流れの大きさが圧力の関数としてほぼ変動しないように一定の制限を与える。前記減衰ピストンの安定性と強さとを維持するために、所定量のピストン部材が保持されなければならないので、ダクトの数が、前記減衰ピストンの全体積によって制限される。しかし、ダクトの総数は、好ましくは、６乃至１２である。複数のダクトのうち、前記第１のダクト９は、限界位置への移動方向のストローク（圧縮）の時に、流れを案内し、第２のダクト１０は、この限界位置に対して反対方向へのストローク（復帰）の時に、流れを案内する。前記第１のリミッタ１１は、前記減衰ピストン５の第１の側面５ａに設置されており、従って、前記制限空間６から正常の前記減衰チャンバＣ１／Ｃ２への、減衰媒体の流れを制限するように意図されている。前記第２のフローリミッタ１２は、前記減衰ピストン５の第２の側面５ｂに設置されており、前記減衰ピストン５が前記制限空間６中に即ち方向Ｒ１に移動する時、前記第２のダクト１０を通る流れを制限する。前記第２のフローリミッタ１２は、前記減衰ピストン５が前記限界位置に対して反対方向即ち方向Ｒ２に移動する時、ごくわずかに開く。この結果、ごく少量の反力が、前記限界位置に対して反対方向のストロークの際に生じる。しかし、前記第２のダクト１０を通る開いた流れが、前記限界位置への方向のストロークの時に、防がれる。前記第２のフローリミッタ１２がわずかに開くように、この第２のフローリミッタ１２は、非常に薄いワッシャの形態を有しており、わずかに曲がって減衰媒体を通過させ得る。また、この第２のフローリミッタ１２は、前記減衰ピストンが、前記限界位置への方向、即ち、方向Ｒ１に移動する時に、前記ワッシャのたわみを減じるために、少なくとも３つの支持点１２ａ、１２ｂ、１２ｃを有している。

前記減衰ピストン支持部１３は、所定の第１の直径ｄ_１３を有している。また、この減衰ピストン支持部１３は、前記ピストンロッド４を有しており、このピストンロッド４が、例えばねじ付空間スリーブと一緒に、前記主ピストンのフローリミッタを一緒に絞るように構成されている場合、このピストンロッドは減衰ピストン支持部１３の代わりとなる。このとき、このピストンロッド４の上側の部分４ａは、第１の直径ｄ_１３＝ｄ_４ａを有していると言える。

前記減衰ピストン支持部１３の直径ｄ_１３は、前記減衰ピストン５の内径ｄ_５ｉより小さく、この結果、径方向の遊びｘが、前記減衰ピストン５と前記減衰ピストン支持部１３との間に設けられる。前記減衰ピストン５は、前記減衰ピストン支持部１３に対して径方向に移動することができる。

前記減衰ピストン支持部１３上の減衰ピストン５の位置が、前記減衰ピストン支持部１３に設けられている２つの位置制限部１４、１５によって決定される。図２ａに従った実施形態では、前記第１の位置制限部は、第１のピストンロッドのところに位置されているロッキングリング１４であり、前記第２の位置制限部は、前記減衰ピストン支持部１３の領域に変形されて形成されているヒール１５の形態の止め部である。前記ロッキングリング１４と前記ヒール１５との間の間隔ｙ_１が、前記フローリミッタ９、１０の全長を含んでいる前記ピストン５の全長ｈ_ｔｏｔより大きい。この結果、前記ピストン５は、前記ピストンロッドに対して間隔ｙ_２だけ軸方向に移動し得る。この選択された距離ｙ_２は、好ましくはとても短く、しかし前記減衰ピストンが径方向に自由に移動できるように必要とされる。また、軸方向の移動量ｙ_２は、ストップワッシャ１６ａ、１６ｂによって調整され得る。これらストップワッシャ１６ａ、１６ｂは、前記ロッキングリング１４及びヒール１５と、前記ピストンの第１及び第２の側面５ａ、５ｂを支持するフローリミッタ９、１０との間に位置されている。前記ピストンの軸方向の移動が、弾性の装置１８によって調整され得る。前記弾性の装置１８は、好ましくは波型のワッシャもしくは弾性のＯリングの形状を有し、前記減衰ピストン５と前記位置制限部１４、１５との間に設けられている。

図３ｂと図４ａ乃至４ｃとは、減衰ピストンの拡大図を示している。前記減衰ピストンの第１の貫通ダクト９は、前記減衰ピストンの第１の側面５ａと前記第１のフローリミッタ１１との間に設けられており内径ｄ_１７ｉと外径ｄ_１７ｙとの間で径方向に延びている空間１７中に、開いている。この空間１７は、前記第１のピストン面５ａに対する所定の深さと所定の圧縮領域１７’とを有している。前記空間１７の内径ｄ_１７ｉは、前記ピストンロッド／ピストンロッドの拡張部の直径ｄ_４より大きい。

内径ｄ_１７ｉの前記空間と前記ピストンロッドとの間に形成される前記減衰ピストンの第１の側面５ａは、第１の減衰ピストン面５ａ’と称され得る。外径ｄ_１７ｙの前記空間の外側の前記第１の減衰ピストン面５ａ’の領域は、前記第２の減衰ピストン面５ａ’’と称され得る。

前記減衰ピストン５の構成に応じて、前記圧縮領域１７’は、前記第２の減衰ピストン面５ａ’’の外径の外側へとあらゆる方向に延び得る。従って、外径ｄ_１７ｙの前記空間は、外側へと変位され、閉じた状態の前記第１のフローリミッタ１１は、前記第２の減衰ピストン面５ａ’’の最小の外面を支持する。前記フローリミッタが開く時、前記減衰媒体の前記減衰ピストン面５ａ’’に対する付着特性が、最小限に抑えられる。

前記第１の減衰ピストン面５ａは、前記第１の減衰ピストン面５ａ’に対する前記空間の深さｚ１が、前記第２の減衰ピストン面５ａ’’に対する前記空間の深さｚ２より浅くなるように、前記第２の減衰ピストン面５ａ’’に対してオフセットされている。

前記空間１７は、前記ピストンロッド４を囲んでおり、前記第１のダクト９は、この空間中に開いている。従って、これら第１のダクト９を通って流れる前記減衰媒体は、前記空間１７中に拡散され得、この空間内で、前記減衰媒体は、前記力の増加を助長する。このことによって、所定値で、前記第１のフローリミッタ１１に、この第１のフローリミッタ１１が開き始める程度の大きな力を生じさせる。前記減衰ピストン５がこれの限界位置へと移動して前記制限空間６に位置されるようなストロークの間中、前記更なる反力Ｆ２は、基本的にほぼ一定である。これは、前記減衰ピストン５と前記第１のフローリミッタ１１との間の制限が、揚程ｓによって急速に減少するからである。

前記空間１７の外径ｄ_１７ｙの大きさは、図３ｃのように、前記第１のフローリミッタ１１の揚程ｓのわずかな上昇によって、より多くの減衰媒体が前記減衰ピストン５を通って流れ得るように設定されている。従って、前記減衰媒体流は、軸方向に延びる開いた領域によって決定される。この開いた領域は、この開口部を囲んでいる領域であり、従って、前記空間の外径ｄ_１７ｙと揚程ｓとの関数として、変動する。

図３ｃは、前記第１のフローリミッタ１１が、相当の反力Ｆ２を受けた時に、どのように移動されるかを示している。前記ピストンロッド４が、少なくとも所定の最低速度で、前記減衰シリンダに対して方向Ｒ１に前記限界位置へと移動し、前記減衰ピストン５が前記制限空間６に達した時、フローリミッタを開かせる全反力Ｆ２が生じる。流れが前記減衰ピストン５を通らないので、前記第１のフローリミッタの内側の部分１１ａは、前記減衰ピストン面５ａ’を支持し、前記第１のフローリミッタの外側の部分１１ｂは、前記第２の減衰ピストン面５ａ’’を支持する。従って、この第１のフローリミッタが開く時、これの外側の部分１１ｂは、前記第２の減衰ピストン面５ａ’’から所定の距離ｓだけ離されるが、前記フローリミッタの内側の部分１１ａは、前記第１の減衰ピストン面５ａ’を支持し続ける。

図４ａ乃至４ｃは、前記ダクトの開口部と流れの空間とを有する減衰ピストン５のみを示している。前記減衰ピストン５は、これの外径ｄ_５ｙのところに、第２の面５ｂの方向に、小さな溝を有しており、この結果、制限空間６での前記減衰ピストン５の中心化を容易にしている。図４ａは、前記第２のフローリミッタ１２の支持点１２ａ、１２ｂ、１２ｃを有する前記減衰ピストンの第２の面５ｂの図を示している。図４ｃは、前記空間１７の外径ｄ_１７ｙと内径ｄ_１７ｉとを示すように、前記減衰ピストンの第１の面５ａの図を示している。前記第１の減衰ピストン面５ａ’は、前記減衰ピストンの内径ｄ_５ｉと前記空間の内径ｄ_１７ｉとの間に延びており、前記第２の減衰ピストン面５ａ’’は、前記空間の外径ｄ_１７ｙと前記減衰ピストンの外径ｄ_ｓｙとの間に延びている。

この緩衝装置の更なる変形例では、図５のように、２つのピストン５が、主ピストン３の両側面に１つずつ、両ストローク方向Ｒ１、Ｒ２の限界位置で更なる反力を生じさせるように、使用されている。前記減衰ピストン５は、上の説明と同じ方法で構成されている。

本発明は、示されている実施形態に制限されない。例えば、前記主ピストンに隣接している、もしくは加圧容器に直接つながっている両減衰チャンバを有する空間を加圧することによって、前記主ピストンの両側が加圧される緩衝装置もまた、有効である。更に、前記フローリミッタは、いかなるコーン形状のバルブであっても良く、従って、シムの形態のバルブである必要は無い。また、本発明は、以下の特許請求の範囲、即ち本発明の概念から逸脱すること無く、変更されることができる。

Claims (16)

1. 互いに相対的に移動する緩衝装置の両部分（４、２）間でのストローク／移動の限界位置で、移動方向に対して反対に作用する更なる反力を生じさせるための車両用の緩衝装置の機構であり、
   この緩衝装置は、液圧減衰媒体が充填された減衰シリンダ（２）を実質的に有し、この減衰シリンダは、２つの減衰チャンバ（Ｃ１、Ｃ２）に、例えば、圧縮チャンバと復帰チャンバとに、主ピストン（３）によって分けられており、この主ピストン（３）は、前記減衰シリンダ（２）に対して軸方向に移動可能であり、且つピストンロッド（４）に取着され、減衰ピストン支持部（１３）を中心に設置しているこのピストンロッド（４）の第１の端部（４ａ）には、少なくとも１つの第２のピストン／減衰ピストン（５）が、設けられており、このピストン（５）の第１の側面(５ａ)が、前記主ピストン（３）に面しており、少なくとも１つの第1の貫通ダクト（９）と、第２の貫通ダクト（１０）とを有しており、
   これら少なくとも第1の貫通ダクト（９）は、前記減衰ピストンの第1の側面（５ａ）に流れ方向に、第1のフローリミッタ（１１）によって規定されており、この第1のフローリミッタ（１１）は、前記第1の貫通ダクト（９）を通る減衰媒体流を制限し、
   前記減衰ピストン（５）は、前記主ピストン（３）の外径より小さい外径（ｄ_５ｙ）を有しており、前記減衰シリンダ（２）中に配置され且つこのシリンダ（２）に流体的に組み込まれている制限空間（６）中を摺動するよう意図されており、この制限空間（６）は、前記減衰シリンダの内径（ｄ_２ｉ）より小さい内径（ｄ_６ｉ）を有しており、この結果、減衰移動へのブレーキが、所定の長さのストロークのところで行われる、機構において、
   移動方向に対して反対に作用する前記反力は、前記減衰ピストン（５）がこれの限界位置へと移動して前記制限空間（６）に位置されるような全ストローク中ほぼ一定であることと、
   最小限の減衰媒体流が、前記減衰ピストン（５）と内径（ｄ_６ｉ）の前記制限空間（６）との間を通り、一方で、前記第1のフローリミッタ（１１）に作用する前記減衰媒体流は、この第1のフローリミッタ（１１）と前記減衰ピストン（５）の前記移動方向に対して反対方向の側面（５ａ）との間に配置されている空間（１７）で作用し、この空間（１７）は、前記減衰ピストン（５）に係る圧力差が前記第１の貫通ダクト（９）を通る流路を開く時に前記減衰媒体流の制限が流れの増加と共に最小限に変動する程度の大きさの、外径方向の広がり（ｄ_１７ｙ）を有していることを特徴とする機構。
2. 前記第１の貫通ダクト（９）を通る流路が開く時、前記第１のフローリミッタ（１１）は、前記減衰ピストン（５）からの所定の揚程（ｓ）を上昇させ、この結果、開いた領域が、前記第１のフローリミッタ（１１）と移動方向に対して反対方向の前記減衰ピストン（５）の側面（５ａ）との間に形成され、この開いた領域が、前記減衰中間流の制限を決定することを特徴とする請求項１に記載の機構。
3. 前記減衰ピストン（５）は、前記ピストンロッド（４）に対して軸方向及び径方向に移動するように構成されており、この結果、前記制限空間の調節が、外径（ｄ_５ｙ）の前記減衰ピストンと内径（ｄ_６ｉ）の前記制限空間（６）との間に大きな差を設けずに、可能であることを特徴とする請求項２に記載の機構。
4. 前記第１のフローリミッタ（１１）は、外側の減衰ピストン面（５ａ’’）と内側の減衰ピストン面（５ａ’）との間でテンションがかけられており、これら外側の減衰ピストン面（５ａ’’）と内側の減衰ピストン面（５ａ’）とは、前記移動に対して反対に作用する強い反力（Ｆ２）が生じられるように、互いにオフセットされていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１に記載の機構。
5. 前記減衰ピストン（５）に対する圧力の大きさが、前記第１のフローリミッタ（１１）が最大のテンションを受け且つ外側の減衰ピストン面（５ａ’’）と内側の減衰ピストン面（５ａ’）との両方を支持する程度である時に、前記第１のフローリミッタ（１１）を開くために十分な前記反力（Ｆ２）が必要とされることを特徴とする請求項４に記載の機構。
6. この機構は、両ストローク方向（Ｒ１、Ｒ２）の限界位置で更なる反力を生じさせるように構成されており、また、減衰ピストン（５）が、前記主ピストン（３）に面している第１の側面（５ａ）を有する２つの減衰チャンバ（Ｃ１、Ｃ２）の各々に位置されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１に記載の機構。
7. 液圧減衰媒体が充填されている減衰シリンダ（２）を実質的に有している車両用緩衝装置であり、この減衰シリンダは、２つの減衰チャンバ（Ｃ１、Ｃ２）に、例えば、圧縮チャンバと復帰チャンバとに、主ピストン（３）によって分けられており、この主ピストン（３）は、前記減衰シリンダ（２）に対して軸方向に移動可能であり且つピストンロッド（４）に取着され、減衰ピストン支持部（１３）を中心に設置しているこのピストンロッド（４）の第１の端部（４ａ）には、少なくとも１つの第２のピストン／減衰ピストン（５）が、設けられており、このピストン（５）の第１の側面(５ａ)が、前記主ピストン（３）の方に面しており、少なくとも１つの第1の貫通ダクト（９）と、第２の貫通ダクト（１０）とを有しており、
   少なくとも第1の貫通ダクト（９）は、前記減衰ピストンの第1の面（５ａ）に流れ方向に、第1のフローリミッタ（１１）によって規定されており、
   前記減衰ピストン（５）は、前記主ピストン（３）の外径より小さい外径（ｄ_５ｙ）を有しており、前記減衰シリンダ（２）中に配置され且つこのシリンダ（２）に流体的に組み込まれている制限空間（６）中を摺動するよう意図されており、しかし、この制限空間（６）は、前記減衰シリンダの内径（ｄ_２ｉ）より小さい内径（ｄ_６ｉ）を有している緩衝装置において、
   前記減衰ピストンの第１の貫通ダクト（９）は、前記減衰ピストンの第１の側面（５ａ）と前記第１のフローリミッタ（１１）との間で、内径方向の広がり（ｄ_１７ｉ）と外径方向の広がり（ｄ_１７ｙ）との間に設けられている空間（１７）へと開いており、この空間（１７）は、前記貫通ダクト／複数の貫通ダクトのうちの第1の貫通ダクト（９）の領域より、もしくは全領域より大きい圧縮領域（１７’）を有していることを特徴とする緩衝装置。
8. 前記圧縮領域（１７’）に作用する圧力は、前記第１のフローリミッタを、前記空間（１７）の外径方向の広がり（ｄ_１７ｙ）の関数として基本的に変動する所定の距離（ｓ）だけ上昇させることを特徴とする請求項７に記載の緩衝装置（１）。
9. 前記減衰ピストン（５）は、前記減衰ピストン支持部（１３）の周りに径方向の遊び（ｘ）を有するが、前記減衰ピストン（５）と内径（ｄ_６ｉ）の前記制限空間（６）との間に、最小限の遊びを有するように構成されていることを特徴とする請求項７又は８に記載の緩衝装置（１）。
10. 前記減衰ピストン（５）は、前記軸方向の遊びが、前記減衰ピストン支持部（１３）の中もしくは上に設けられている２つの位置制限部（１４、１５）によって設けられ勝つ規定されていることによって、前記減衰ピストン支持部（１３）に対して軸方向に移動することができ、これら移動制限部の１つは、前記減衰ピストンのどちらかの側面にあることを特徴とする請求項７乃至９のいずれか１に記載の緩衝装置（１）。
11. 前記減衰ピストン（５）の軸方向の移動は、抵抗に対して反対に行われることを特徴とする請求項１０に記載の緩衝装置（１）。
12. 前記減衰ピストン（５）の軸方向の移動の抵抗は、前記減衰ピストン（５）と前記位置制限部（１４、１５）のどちらかとの間に設けられている弾性の装置（１８）によって生じられることを特徴とする請求項１１に記載の緩衝装置（１）。
13. 前記減衰ピストン（５）の軸方向の移動に対する前記移動の抵抗は、前記第１のフローリミッタ（１１）のテンションによって生じられることを特徴とする請求項１１に記載の緩衝装置（１）。
14. 前記第１のフローリミッタ（１１）のテンションは、前記第１のフローリミッタが、閉じた状態で、前記減衰ピストンの前記第１の側面（５ａ）の、互いにオフセットされている第１の減衰ピストン面（５ａ’）と第２の減衰ピストン面（５ａ’’）とを支持することによって生じられることを特徴とする請求項１３に記載の緩衝装置（１）。
15. 前記第１の減衰ピストン面（５ａ’）は、前記空間の内径方向の広がり（ｄ_１７ｉ）の内側に設けられており、前記第２の減衰ピストン面（５ａ’’）は、前記空間の外径方向の広がり（ｄ_１７ｙ）の外側に設けられていることを特徴とする請求項１４に記載の緩衝装置（１）。
16. 前記ピストンロッド（４）に設けられている２つの減衰ピストン（５）であり、一方は、前記主ピストン（３）の第１の側面にあり、もう一方は、この主ピストン（３）の第２の側面にあり、これら両方は、前記主ピストン（３）に面しているそれぞれの第１の側面（５ａ）を有している、減衰ピストンによって特徴付けられる請求項７乃至１５のいずれか１に記載の緩衝装置（１）。

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