JP2957704B2 - 連続的に可変の複筒式ショックダンパ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の連続的に可変の複筒式ショックダンパは、 作動シリンダと外チューブとの間に位置するオイルリ
ザーバと、 前記作動シリンダ内で移動可能であり、流路と、無視
できるダンプ能力でこの流路内の上方への流れのみを可
能にする第１の逆止バルブと、 前記作動シリンダの上部方向に延びた中空ピストンロ
ッドと、を備えたピストンと 前記作動シリンダを閉塞するベースプレートと、 １もしくは複数の流路を有し、前記ピストンとベース
プレートとの間で作動シリンダ内に配置されたバルブハ
ウジングと、 前記流路を通る上方への流れのみを可能にする第２の
逆止バルブと、 前記ピストンを貫通して前記中空ピストンロッド内に
延びると共に、前記バルブハウジング内に延びた中心チ
ューブと、 前記中空ピストンロッドと、前記ピストンの上方の空
間とを連通させる接続部と、 一方向の流れのみで動作し、前記中心チューブの底面
の下に配設されたダンピングバルブと、 ボディワーク並びに／もしくはシャーシの動きに少な
くとも関連された電気信号のファンクションとしてダン
ピングバルブにより発生された流れ抵抗を制御し、励起
チヤンバと、永久磁石の近くに位置され前記電気信号に
より励起されて前記ダンピングバルブのバルブ体の下方
の励起チャンバ内の圧力を制御するコイルを有するサー
ボ制御手段と 前記励起チヤンバ内に配置されて、中空ピストンの形
態をした制御バルブとを具備し、この制御バルブの位置
は、コイルの励起により変えられ得、また、励起チャン
バ内の圧力は、一方では、狭い流路を介する流体の流入
により決定され、他方では、制御バルブを介する流体の
流出により決定される。

この形式のダンパはWO 92/16772に記載されている。

本発明の目的は、バルブ体の移動と制御バルブの移動
とが別々に緩衝される上記公報に開示されたダンパを改
良することである。

本発明に係われば、この目的のために、上位概念に記
載されたダンパは、 前記中空ピストンは、内部と前記励起チャンバとを連
通させるオリフィスを備えた制御バルブシリンダ内で移
動可能であり、 前記制御バルブシリンダは、励起チャンバ内で移動可
能であり、 中空シャフトが前記中空ピストンと一体的であり、バ
ルブシャフトガイド内で案内され、 前記中空シャフトには、中空シャフトの中空空間と前
記励起チャンバの外部とを連通可能な連通したオリフィ
スが設けられ、オリフィスは、バルブシャフトガイドに
対する中空シャフトの位置に応じて、オリフィスを開閉
するようにバルブシャフトガイドと共同し、そして、 前記制御バルブシリンダと制御バルブとは、ばね手段
によりダンピングバルブ体の方向に付勢されていること
を特徴とする。

第１の実施の形態において、前記ダンピングバルブの
バルブ体は、流体流路を有し、励起チャンバ内の筒状の
壁の中で上下に移動可能なピストンと組み合わされてい
る。

居住性の改良に関連して、前記ダンピングバルブのバ
ルブ体は、液体流路を備えた中心ピンにより一緒に支持
された複数のスチール膜よりなるばねによりにより構成
されている。

本発明は、コイルが非励起（安全位置:fail−safe po
sition）の場合には、制御バルブピストンへのばね手段
の予めの付勢力と、制御バルブシャフトの断面積とは、
減衰力がピストンロッドの上部での最大達成減衰力と最
小達成減衰力との平均となるように決定される可能性を
提供する。従って、この安全位置は自動的に確立され
る。

さらに、方向感知センサーがショックダンパに設けら
れ、このセンサーは、作動シリンダーの下部とリザーバ
との間の圧力差を信号に変換し、この信号を、電気信号
をコイルに伝送する電気制御ユニットに送ることが非常
に好ましい。流入ストロークから流出ストロークへの、
またその逆のダンパの調節は、結局は効果的な転で選定
され得て、居住性において有効である。

制御バルブピストンのガイドシリンダと、制御バルブ
シャフトのガイドとの両者は径方向に遊びを持っていれ
ば、制御バルブの低摩擦位置制御が、小さいコイル力で
行われ得る。正位置外れもしくはかみ込みが生じない。

本発明は、図面を参照して以下に詳細に説明される。

図１は、第１の実施の形態の縦断面図である。

図２は、図１に示す実施の形態の下部を拡大して示す
縦断面図である。

図３は、第２の実施の形態の下部の縦断面図である。

図１に示す、連続して変化可能な複筒式ショックアブ
ソーバは、内チューブ１として構成された作動シリンダ
と、外チューブ２と、これら作動シリンダーと外チュー
ブとの間のリザーバ３と、作動シリンダー内で移動可能
なピストン４と、ホイールサスペンションユニットの突
出部に接続され得る固定用アイ5aを備えた中空ピストン
ロッド５と、作動シリンダーとリザーバとを閉じると共
にピストンロッドのためのガイドを形成するカバー６
と、作動シリンダーの下部に位置するデスク、即ち、フ
ートバルブハウジング７と、外チューブの底に位置する
固定用アイ8aを備えたベースプレート８とを有する。

下端がフートバルブハウジング７を貫通した中心チュ
ーブ10がピストン４を貫通している。

複数の開口11がピストン４の直上のピストンロッドに
形成されており、これら開口は、ピストンの上方の基部
をピストンロッド５の内部に接続している。前記中心チ
ューブ10の上部は開口の上方に位置されている。

前記ピストンには、バルブハウジング12と、バルブ座
13と、バルブ体14とが設けられている。このバルブ体
は、ばね15によりバルブ座13上に押圧されている。これ
ら部材12ないし15は第１の、即ち、上流側のに逆止バル
ブを構成している。

複数のオリフィス16が前記フートバルブハウジング７
に形成されており、これらオリフィスは、ばねで付勢さ
れた第２の逆止バルブ17の上部に設けられている。中に
ビーカ形状のピストン19を移動可能に収容した円筒部を
備えた励起チヤンバ18が、前記ハウジング７の下方に配
置されている。このビーカ形状のピストンは、軸方向の
オリフィス（狭い流路）20が形成された部分を頂部に有
する。ダンピングバルブの一部をなすバルブ体21がビー
カ形状のピストン19の上部上に配置されている。ダンピ
ングバルブの座は、中心チューブ10の下部に螺合された
チューブ部分９の広がった下面に位置されている。この
チューブ部分９の広がった部分の上面は前記フートバル
ブハウジング７と係合している。

外方へのストロークの間、ピストン４の上に位置する
オイルは、開口11を介して中心チューブ10方向に付勢さ
れることが明らかであろう。そして、中心チューブ10の
下端の近くで、オイルは、ダンピングバルブ7,21を通っ
て、チャンネル16に流れ、さらに、第２の逆止バルブ17
を通って、ピストンの下側の空間に流れる。内方へのス
トロークの間、ピストン４の下側のオイルは、第１の逆
止バルブ（バルブハウジング12と、バルブ座13と、バル
ブ体14）を通って、ピストン４の上側の空間に流れる。
この空間に徐々に大きくなる。作動シリンダ１内に突出
している、ピストンロッド５の部分の体積に対応する体
積のオイルは、中心チューブ10を通って、ダンピングバ
ルブ7,21に流れ、さらに、このバルブを通った後には開
口16を通ってリザーバ３に流れる。前記ピストン４の第
１の逆止上流側バルブは、無視できるダンピングを生じ
る。即ち、ダンプ動作はダンピングバルブ7,21により発
生される。このダンピングの大きさは、バルブ体21の下
方に配置されたサーボ制御システムにより決定される。

比較的小径のシリンダ22が、前記ビーカ形状のピスト
ン19内で横方向に遊びをもって移動可能に配設されてい
る。この小径のシリンダ22は、ヘリカルばね23により、
前記ピストン19の基部の底面に押圧されている。複数の
ボア（オリフィス）24が、比較的小径のシリンダ22の最
上部に形成されている。中空ピストン25が、バルブシャ
フト・ガイド26内で移動可能なシャフト形状の部分27に
より小径のシリンダ22内に移動可能に配置されている。
１もしくは複数の径方向ボア28がシャフト形状の部分27
に形成されている。ボア28は、ガイド26に対するピスト
ンシャフト27の位置に応じて、開閉される。ヘリカルば
ね29は、前記ピストン25を上方に付勢している。

コイル30が励起チヤンバの外に、これを囲むように配
設されており、このコイル30は、永久磁石31から少し離
間され、電気的励起により上下方向に移動可能となって
いる。また、このコイル30は、中空ピストン25のシャフ
ト部分27に接続されている。

コイルの電気的励起により、このコイルは上下方向に
移動される。この移動により、ピストン25は、ばね29の
付勢力に抗して下方に移動されて、制御バルブを開成す
るか、コイルに逆方向に電流を流すことにより、ピスト
ンは、ばね29の付勢力と共同してバルブを閉成する方向
に移動される。最初の場合（制御バルブの開成）、ビー
カ形状のピストン19の下側のオイル圧は低くなり、この
結果、ダンピングバルブはより早く開成し、比較的少な
い程度で緩衝する。第２の場合（制御バルブの閉成）、
ビーカ形状のピストン19の下側のオイル圧は高くなり、
この結果、ダンピングバルブはかろうじて開成し、比較
的多い程度で緩衝する。

実際、励起チヤンバ18内の圧力は、制御バルブのシャ
フト部分27の表面へのオイル圧力による力と、ばね29の
ばね力と、コイル30の電磁力による力との間の均衡した
力により制御される。コイル30のトリガーは、ケーブル
32、導電ピン33、ライン34、積層されたばね35、並びに
弾性舌片を介して、電気制御ユニットにより果たされ
る。これら積層されたばね35は、コイル30の垂直部に対
して無視できる程度の影響を与える。

前記ショックダンパは、方向感知センサー37を有す
る。このセンサー37は、機械的なコンタクト、もしく
は、ホール効果またはピエゾ効果に従うコイルによる移
動の測定により、弾性ピン38並びに導電ピン39を介し
て、方向感知センサー37は、そのケーブルを前期電気制
御ユニット（ECU）に接続している。

励起チヤンバ18内の圧力は、流路20を介する流入流体
と、径方向ボア28を介する流出流体とにより決定され
る。

上記力の均衡の結果として、コイル30を流れる電流と
ピストンロッド５への減衰力との間接的なフィードバッ
ク関係がある。

コイル30が励起されていない（安全位置）ときには、
ヘリカルばね29の付勢力と、制御バルブのシャフト27の
断面領域とは、高制御の方法で圧力を決定し、液体を励
起チャンバから流失させる。この圧力は、減衰力が最大
の減衰力と最小の減衰力との平均をなすように設定され
得る。この安全位置（制御されていない）は、自動的に
果たされる。

前記小径のシリンダ22とバルブシャフトのガイド26と
は、径方向の遊びを少し持っている。従って、制御バル
ブ（中空ピストン25,シャフト形状の部分27）の低摩擦
位置制御は、励起コイル30からの小さい力になされ得
る。

チヤンバ18内のピストン19の移動は、変位面としての
ピストンの全面と、制御バルブが停止のときに小径のシ
リンダ22の径方向ボア24により生じる流れに対する抵抗
とで一定量のダンプ流体を流す。従って、ピストン19が
静止のときの制御バルブ（中空ピストン25,シャフト形
状の部分27）のいかなる動きも、小径のシリンダ22の開
口24内でダンプされる（緩衝される）。この結果、２種
類のダンプ特性がある。即ち、一方では、ヘリカルばね
23を備えたピストン19と、また、他方では、コイル30と
ヘリカルばね29とを備えたバルブシャフト27とが２つの
異なる固有の振動数と２つの異なるダンプ値（緩衝力）
とを与える。

図３に係わる発明は、図１並びに図２に係わる発明と
は、ダンピングバルブのデザインが異なり、ビーカ形状
のピストン19は、中心チューブ10の下部中に螺合された
チューブ部分９と同様にビーカ形状のピストン19が省略
されている。

バルブ体21は、複数の薄いスチール膜をデスク状に積
層して形成され、ばねとして作用する。これらスチール
膜は、スピンドル留めリングを備えた中心ピン42により
一緒に支持されている。軸方向流路20は、この中心ピン
に形成されている。また、前記バルブ体21は、ハウジン
グ７と励起チヤンバ18の壁との間で周方向に少しの遊び
を有して固定されている。シールは、励起チヤンバの壁
に形成された溝中に設けられたＯ−リング等によりなさ
れる。この場合、中心チューブを介して供給されるダン
プ流体は、少なくとも、バルブ体21がハウジングの下の
座に対して自由に動かされたときには、ハウジング７の
オリフィス41,16を通ってリザーバ３に入る。サーボ増
長効果は、バルブ体21上方での小面積と高圧力（100バ
ールにまで高い圧力）と、バルブ体21の下方の大面積と
低圧（４バールにまで低い圧力）とで達成される。図１
並びに図２に係わる実施の形態においては、ビーカ形状
のピストン19により達成される機能は、図３に係わる実
施の形態では膜バルブ体21により代わってなされる。励
起チヤンバ18に面する膜パッケージ21の側は、励起チヤ
ンバ内で優勢であり、バルブ25,26並びにコイル30によ
り制御される圧力にさらされる。ハウジング７の底部に
位置する座に対するパッケージ21の接触圧力は、制御さ
れ得、かくして、開口41から開口16に流れる流体の流れ
に対する抵抗は、コイル30を流れる電気制御電流に比例
する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 デ・コック、 パウル オランダ国、エヌエル − 3281 エル エイチ・ヌマンスドルプ、ミッデルスリ ューセデイク・ダブリュ・ゼット（番地 なし) (56)参考文献 特表 平５−503986（ＪＰ，Ａ) 特表 平３−504629（ＪＰ，Ａ) 国際公開92／16772（ＷＯ，Ａ１) 欧州公開556925（ＥＰ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F16F 9/00 - 9/58 B60G 17/08

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】作動シリンダ（１）と外チューブ（２）と
   の間に位置するオイルリザーバ（３）と、 前記作動シリンダ内で移動可能であり、流路と、無視で
   きるダンプ能力でこの流路内の上方への流れのみを可能
   にする第１の逆止バルブ（12,13,14）とを備えたピスト
   ン（４）と、 前記作動シリンダの上部方向に延びた中空ピストンロッ
   ド（５）と、 前記作動シリンダを閉塞するベースプレート（８）と、 １もしくは複数の流路（16;41）を有し、前記ピストン
   とベースプレートとの間で作動シリンダ内に配置された
   バルブハウジング（７）と、 前記流路を通る上方への流れのみを可能にする第２の逆
   止バルブ（17）と、 前記ピストンを貫通して前記中空ピストンロッド内に延
   びると共に、前記バルブハウジング（７）内に延びた中
   心チューブ（10）と、 前記中空ピストンロッドと、前記ピストンの上方の空間
   とを連通させる接続部（11）と、 一方向の流れのみで動作し、前記中心チューブの底面の
   下に配設されたダンピングバルブ（9,21;7,21）と、 ボディワーク並びに／もしくはシャーシの動きに少なく
   とも関連された電気信号のファンクションとしてダンピ
   ングバルブにより発生された流れ抵抗を制御し、励起チ
   ヤンバ（18）と、永久磁石の近くに位置され前記電気信
   号により励起されて前記ダンピングバルブ（9,21;7,2
   1）のバルブ体の下方の励起チャンバ内の圧力を制御す
   るコイル（30）とを有するサーボ制御手段と、 前記励起チヤンバ（18）内に配置されて、中空ピストン
   （25）の形態をした制御バルブ（25,27）とを具備し、
   この制御バルブ（25,27）の位置は、コイル（30）の励
   起により変えられ得、また、励起チャンバ（18）内の圧
   力は、一方では、狭い流路（20）を介する液体の流入に
   より決定され、他方では、制御バルブ（25,27）を介す
   る流体の流出により決定される連続的に可変の複筒式シ
   ョックダンパにおいて、 前記中空ピストン（25）は、内部と前記励起チヤンバと
   を連通させるオリフィス（24）を備えた制御バルブシリ
   ンダ（22）内で移動可能であり、 前記制御バルブシリンダ（22）は、励起チャンバ（18）
   内で移動可能であり、 中空シャフト（27）が前記中空ピストン（25）と一体的
   であり、バルブシャフトガイド（26）内で案内され、 前記中空シャフト（27）には、中空シャフト（27）の中
   空空間と前記励起チャンバ（18）の外部とを連通可能な
   オリフィス（28）が設けられ、オリフィス（28）は、バ
   ルブシャフトガイド（26）に対する中空シャフト（27）
   の位置に応じて、オリフィスを開閉するようにバルブシ
   ャフトガイド（26）と共同し、そして、 前記制御バルブシリンダ（22）と制御バルブ（25,27）
   とは、ばね手段（23,29）によりダンピングバルブ体（2
   1）の方向に付勢されていることを特徴とするショック
   ダンパー。 ことを特徴とするショックダンパ。
2. 【請求項２】前記ダンピングバルブのバルブ体（21）
   は、液体流路を有し、励起チャンバ（18）内の筒状の壁
   の中で上下に移動可能なピストン（19）と組み合わされ
   ていることを特徴とする請求項１のショックダンパ。
3. 【請求項３】前記ダンピングバルブのバルブ体（21）
   は、液体流路を備えた中心ピン（42）により一緒に支持
   された複数のスチール膜よりなるばねにより構成されて
   いる請求項１のショックダンパ。
4. 【請求項４】コイルが非励起の場合には、制御バルブピ
   ストン（25,27）へのばね手段（29）の予めの付勢力
   と、制御バルブシャフト（27）の断面積とは、減衰力が
   ピストンロッドの上部での最大達成減衰力と最小達成減
   衰力との平均となるように決定されている前記請求項１
   ないし３のいずれか１のショックダンパ。
5. 【請求項５】方向感知センサー（37）がショックダンパ
   に設けられており、このセンサーは、作動シリンダ
   （１）の下部とリザーバ（３）との間の圧力差を信号に
   変換し、この信号を、電気信号をコイル（30）に伝送す
   る電気制御ユニットに送る前記請求項１ないし４のいず
   れか１のショックダンパ。
6. 【請求項６】前記制御バルブシリンダ（22）と、前記制
   御バルブシャフトガイド（26）との両者は径方向に遊び
   を持っている前記請求項１ないし５のいずれか１のショ
   ックダンパ。