JP3538364B2 - ショックアブソーバ - Google Patents
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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
- F16F9/50—Special means providing automatic damping adjustment, i.e. self-adjustment of damping by particular sliding movements of a valve element, other than flexions or displacement of valve discs; Special means providing self-adjustment of spring characteristics
- F16F9/512—Means responsive to load action, i.e. static load on the damper or dynamic fluid pressure changes in the damper, e.g. due to changes in velocity
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- F16F9/348—Throttling passages in the form of annular discs or other plate-like elements which may or may not have a spring action, operating in opposite directions or singly, e.g. annular discs positioned on top of the valve or piston body
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Description
サスペンション装置に用いる液圧ダンパまたはショック
アブソーバに関する。さらに詳細には、本発明は、小さ
い振幅の動きには比較的小さい減衰を、大きい振幅の動
きには比較的大きい減衰を提供する二段階の減衰特性を
備えた液圧ダンパに関する。
ブソーバは、シリンダを有し、このシリンダは、作業室
内に摺動可能に配置されたピストンを備えた作業室を形
成する。このピストンは、シリンダの内側を上方及び下
方作業室に分離する。ピストンロッドがピストンに接続
され、シリンダの一端から出ている。液圧ダンパの伸長
行程中に減衰力を発生するために第1の弁装置が組み込
まれ、液圧ダンパの圧縮行程中に減衰力を発生するため
に第2の弁装置が組み込まれている。
動に関連して所望の減衰力を発生するために種々のタイ
プの減衰力発生装置が開発されている。これらのマルチ
フォース型減衰力発生装置は、車の通常の走行中は、比
較的小さく低い減衰力を提供し、伸長されたサスペンシ
ョン移動を必要とする動作の間には比較的大きく高い減
衰力を提供するように構成されている。車の通常の走行
は、車のばね下部分の小さい、または細かな振動を伴
い、これらの小さい、または細かな振動からばね上部分
を隔離するためにサスペンション装置は柔らかい乗り心
地または低い減衰特性が必要とされる。1つの例とし
て、旋回またはブレーキ動作中に、比較的におそく及び
/又は大きな振動を受け、これは、ばね上部分を支持
し、車に安定した運転特性を提供するためにサスペンシ
ョン装置のかたい乗り心地または大きな減衰特性を必要
とする。したがって、これらのマルチフォース型の減衰
力発生装置は、ばね上部分の大きな振動を生じる車の動
作の間、サスペンション装置に必要な減衰力を有するか
たい乗り心地を提供しながら、ばね上部分から大きな周
波数の小さい振動をなくすことによって円滑で安定した
乗り心地の利点を提供する。
で低コストの製造を可能にし、所望の減衰力発生特性を
改善するマルチフォース型の減衰力発生装置の開発を含
む。
よって変化する減衰を提供するショックアブソーバの多
段階液圧ダンパを備えた技術を提供する。小さい行程に
は柔らかい減衰が提供され、大きな行程にはかたい減衰
が必要とされる。可変減衰は、流体シリンダ及び下方作
業室のピストンロッドの端部に配置されたピストン組立
体によって提供される。流体シリンダの内側は、上方作
業室の液圧流体と連通する。ショックアブソーバが小さ
い行程を有するとき、流体は柔らかい減衰を提供するた
めに2つの分離した流通路を通って流れる。ショックア
ブソーバが大きな行程を有するとき、2つの通路のうち
一方の通路の流れは、かたい減衰を行うために次第に小
さくなる。
次の詳細な説明、特許請求の範囲及び図面から明らかに
なる。
面を参照して詳細に説明する。
て同じ参照符号が同じかまたは対応する部品を指定して
いる。図1には、参照符号10によって指定された本発
明によるマルチフォース型減衰ショックアブソーバを有
するサスペンション装置を組み込んだ車が示されてい
る。車10は、後方サスペンション12と、前方サスペ
ンション14と、車体16とを有する。後方サスペンシ
ョン12は、車の後輪18を作動的に支持する横方向に
延びる後軸組立体(図示せず)を有する。後軸組立体
は、一対のショックアブソーバ20及び一対の螺旋コイ
ルばね22によって作動的に連結されている。同様に、
前方サスペンション14は、車の前輪24を作動的に支
持するために横方向に延びる前軸組立体(図示せず)を
含む。前軸組立体は、第2の対のショックアブソーバ2
6によって及び一対の螺旋コイルばね28によって本体
16に機能的に連結される。ショックアブソーバ20及
び26は、車10のばね上部分(すなわち、後方及び前
方サスペンション12および14)及びばね上部分(す
なわち、車体16)の相対的な動きを減衰する。車10
は、前軸及び後軸組立体を有する乗用車として示されて
いるが、ショックアブソーバ20及び26は、他の種類
の車または独立した前方及び/又は独立した後方サスペ
ンション装置を組み込んだ車のような他のタイプの用途
とともに使用することができる。さらに、この明細書で
使用する「ショックアブソーバ」という用語は、通常ダ
ンパを意味し、マクファーソンストラットを含むもので
ある。
0がさらに詳細に示されている。図2にはショックアブ
ソーバ20のみが示されているが、ショックアブソーバ
26は、ショックアブソーバ20用の後述するピストン
組立体をも含むものであることを理解すべきである。シ
ョックアブソーバ26は、車10のばね上部分及びばね
下部分に連結する方法でショックアブソーバ20とは異
なる。ショックアブソーバ20は、圧力管30と、ピス
トン組立体32と、ピストンロッド34とを有する。
トン組立体32は、圧力管内に摺動可能に配置され、作
業室を上方作業室44及び下方作業室46に分割する。
望ましくない摩擦力並びに下方作業室46から上方作業
室44を密封することなくピストン組立体32の摺動運
動を可能にするためにピストン組立体32と圧力管32
との間にシール48が配置される。ピストンロッド34
がピストン組立体32に取り付けられており、上方作業
室44を通り上方端部キャップ50を通って延びてお
り、上方端部キャップ50は、圧力管30の上端を閉鎖
している。上方端部キャップ50とピストンロッド34
との間の境界部分を密封装置52が密封している。ピス
トン組立体32と反対側のピストンロッドの端部は、車
のばね上部分に取り付けられている。好ましい実施の形
態において、ピストンロッド34は、車の車体16また
はばね上部分に取り付けられている。圧力管30は、流
体で満たされ、他方の車のばね上部分またはばね下部分
に取り付けられる固定部材54を含む。好ましい実施の
形態において、取付部材54は、車のばね下部材に取り
付けられる。したがって、車のサスペンション運動は、
圧力管30に関してピストン組立体32の伸長または圧
縮行程を生じる。ピストン組立体32内の弁は圧力管3
0内でのピストン組立体32の移動中、上方作業室44
と下方作業室46との間の流体の移動を制御する。
体32はピストンロッド34に取り付けられ、ピストン
本体60と、圧縮弁組立体62と、伸長すなわちリバウ
ンド弁組立体64と、摺動ピストン組立体66とを有す
る。ピストンロッド34は、圧力管30内に配置された
ピストンロッド34の端部に配置された小径部分68を
有し、小径部分68は、ピストン組立体32の残りの部
分を取り付ける肩部70を形成する。ピストン本体60
は、小径部分68に配置され、圧縮弁組立体62は、ピ
ストン本体60と肩部70との間に配置され、伸長弁組
立体64は、ピストン本体60とピストンロッド34の
ネジが形成された端部72との間に配置される。ピスト
ン本体60は、複数の圧縮流通路74と複数の伸長流通
路76とを形成する。
ト78と弁停止部80とを有する。弁プレート78は、
複数の圧縮流通路74をカバーするためにピストン本体
60に隣接して配置される。弁停止部80は、弁プレー
ト78のたわみを制限するために弁プレート78と肩部
70との間に配置される。ショックアブソーバ20の圧
縮行程中、流体圧力は、通路74を通して弁プレート7
8に加えられる流体圧が弁プレート78をたわませるた
めに必要な負荷に打ち勝つまで下方作業室46内に蓄積
される。弁プレート78は、図3の矢印82によって示
すように下方作業室46から上方作業室44に流体が流
れることができるように開口通路74を弾性的にたわま
せる。
6を有する。弁プレート86は、複数の伸長流通路76
をカバーするためにピストン本体60に隣接して配置さ
れる。摺動ピストン組立体66は、弁プレート86をピ
ストン本体に保持して通路76を閉鎖するためにピスト
ンロッド34の端部72にねじ込まれる。ショックアブ
ソーバ20の伸長行程中に、通路76を通して弁プレー
ト86に加えられる流体圧が弁プレート86をたわませ
るのに必要な荷重に打ち勝つまで上方作業室内に蓄積さ
れる。弁プレート86は、弾性的にたわみ、図4の矢印
92によって示されるように、通路76を開放し、上方
作業室44から下方作業室46に流体が流れることがで
きるようにする。
と、ハウジング96と、摺動ピストン98とを有する。
流通路94は、ピストンロッド34を貫通し、ハウジン
グ96及びピストン98によって形成された室104に
開放する半径方向の通路100と軸線方向の通路102
とを含む。半径方向の通路100は、流通路94を通る
流体流の量を制御する制限部分106を有する。ハウジ
ング96はピストンロッド34の端部にねじ込まれるよ
うに受けられたカップ形状のハウジングである。ハウジ
ング96は、ピストン本体60に対して弁プレート86
をクランプし、弁プレート86のたわみを制限する停止
部として作用する。室104を形成するためにハウジン
グ96内に摺動可能に摺動ピストン98が受けられる。
望ましくない摩擦を発生することなく下方作業室46か
ら室104を密封し、ハウジング96に関してピストン
98の摺動運動が可能になるようにピストン98とハウ
ジング96との間にシール108が配置される。ピスト
ン98とハウジング96との間に第1のゴムリング11
2が配置される。ピストン98と保持リング114との
間に第2のゴムリング112が配置されている。保持リ
ング114は、ゴムリング112の反力点を提供しなが
ら、ピストン組立体66の組立体を維持する。ゴムリン
グ110及び112は、ピストン98の動きを制限し、
後述するように柔らかい減衰とかたい減衰との間の円滑
な移行を提供する。
を通って下方作業室46と上方作業室44との間に流体
が流れ、弁プレート78をたわませ通路74を開放する
ために(矢印82)必要な荷重に打ち勝つ。下方作業室
46内の流体圧は、ピストン98の底部に作用し、室1
04内の流体を圧縮し、流体を室104から流通路94
を通って上方作業室44に流す(矢印116)。流体流
の量は下方作業室46及び室104内に蓄積された圧力
の大きさ及びリング110とリング112との間のピス
トン98の自由な運動の量及びリング110の圧縮によ
ってつくられたばね定数によって決定される。したがっ
て、小さい動きの場合、矢印82および116によって
示すような2つの流通路がある。圧縮行程の量及び速度
が増大すると、通路94を通る流体流(矢印116)
は、次第に減少し、ショックアブソーバ20の最初の柔
らかい減衰からかたい減衰状態への円滑な移行を可能に
する。リング110の圧縮は円滑な移行を提供する。
業室44の流体は圧縮され、通路76を通って上方作業
室44と下方作業室46との間に流れ、弁プレート86
をたわませるために必要な負荷に打ち勝ち、通路76を
開放する。また、上方作業室44内の流体圧は、通路9
4を通って室104に流れ、ピストン98の上面に作用
し、室104内の流体を圧縮する(矢印118)。流体
流の量は、作業室44及び室104内で蓄積された圧力
の大きさ、リング110と112との間のピストン98
の自由運動の量及びリング112の圧縮によってつくら
れるばね定数によって決定される。したがって、小さい
運動の場合、矢印92及び118によって示されるよう
な2つの流通路がある。伸長の量と速度が増大すると
き、通路94を通る流体流(矢印118)は、次第に減
少し、ショックアブソーバ20の最初の柔らかい減衰か
らかたい減衰への円滑な移行が可能になる。リング11
2の圧縮は円滑な移行を提供する。
小さい行程用の柔らかい減衰または心地良い設定と大き
な行程用のかたい(安全な)設定とを提供する。マルチ
フォース型の減衰特性は、圧縮行程とリバウンドまたは
伸長行程との双方において作業する。さらに、マルチフ
ォース型の減衰は、位置に関係なく、柔らかい減衰とか
たい減衰との間で円滑な移行を提供し、望ましくない切
り替えノイズを解消する。単管ショックアブソーバに組
み込まれた本発明を示したが、所望ならば、ピストン組
立体66を二重管の構成に組み込むことも本発明の範囲
内である。
求の範囲から逸脱することなく、変形、改造、変更を受
ける可能性があることは理解できよう。
を有するショックアブソーバを用いた自動車の斜視図で
ある。
を有するショックアブソーバを用いた単管ショックアブ
ソーバの側断面図である。
ピストン組立体を示す拡大断面図である。
すショックアブソーバのピストン組立体を示す拡大側断
面図である。
Claims (11)
- 【請求項1】 室を形成する圧力管と、 前記圧力管内に摺動可能に配置され、前記室を上方作業
室及び下方作業室に分割するピストン組立体と、 前記作業室の一方を貫通し前記圧力管から突出し、前記
ピストン組立体に取り付けられたピストンロッドと、 前記ピストン組立体に取り付けられ、前記ピストン組立
体を貫通する第1の流通路及び第2の流通路を提供する
弁組立体と、 前記ピストンロッドに取り付けられたハウジングと該ハ
ウジング内に摺動可能に配置されたピストンとによって
形成された単一の圧力室と、 前記ハウジング内に前記ピストンを保持するために前記
ハウジングに取り付けられた保持リングと、 前記ピストンと前記保持リングとの間に配置された第1
の可撓性部材と、 前記ピストンロッドを貫通し、前記作業室の前記一方と
前記圧力室との間に唯一の流通路として延びている常時
開放の第3の流通路と、 を有し、 前記ピストンは、前記圧力室の反対側の端面が前記作業
室の他方に直接、露出されている二段階型ショックアブ
ソーバ。 - 【請求項2】 前記弁組立体は、圧縮弁組立体及び伸長
弁組立体を有する請求項1に記載の二段階型ショックア
ブソーバ。 - 【請求項3】 前記ピストンと前記ハウジングとの間に
配置された第2の可撓性部材を有する請求項1に記載の
二段階型ショックアブソーバ。 - 【請求項4】 前記ハウジングは、前記ピストンロッド
にねじ連結されている請求項1に記載の二段階型ショッ
クアブソーバ。 - 【請求項5】 作業室を形成する圧力管と、 前記圧力管内に摺動可能に配置され、前記室を上方作業
室及び下方作業室に分割するピストン組立体と、 前記作業室の一方を貫通し前記圧力管から突出し、前記
ピストン組立体に取り付けられたピストンロッドと、 前記ピストン組立体に取り付けられ前記ピストン組立体
を貫通する第1の流通路を提供する第1の弁と、 前記ピストン部材に取り付けられ前記ピストン組立体を
貫通する第2の流通路を提供する第2の弁と、 前記ピストン組立体に隣接して該ピストン組立体とは別
個に、前記ピストンロッドに取り付けられたハウジング
と、 前記ハウジング内に配置され、前記ハウジングとともに
単一の圧力室を形成するピストンと、 前記作業室の前記一方と前記圧力室との間に延びている
第3の流通路と、 前記ハウジング内に前記ピストンを保持するために前記
ハウジングに取り付けられた保持リングと、 前記ピストンと前記保持リングとの間に配置された第1
の可撓性部材と、 を有し、 前記ピストンは、前記圧力室の反対側の端面が前記作業
室の他方に直接、露出されている二段階型ショックアブ
ソーバ。 - 【請求項6】 前記ハウジングは前記ピストンロッドに
ねじ連結されている請求項5に記載の二段階型ショック
アブソーバ。 - 【請求項7】 前記ピストンと前記ハウジングとの間に
配置された第2の可撓性部材を有する請求項5に記載の
二段階型ショックアブソーバ。 - 【請求項8】 作業室を形成する圧力管と、 前記圧力管内に摺動可能に配置され、前記室を上方作業
室及び下方作業室に分割するピストン組立体と、 前記作業室の一方を貫通し前記圧力管から突出し、前記
ピストン組立体に取り付けられたピストンロッドと、 前記ピストン組立体に隣接して該ピストン組立体とは別
個に、前記ピストンロッドに取り付けられたハウジング
と、 前記ハウジング内に配置され、前記ハウジングとともに
単一の圧力室を形成するピストンと、 前記作業室の前記一方と前記圧力室との間に延びている
第3の流通路と、 前記ハウジング内に前記ピストンを保持するために前記
ハウジングに取り付けられた保持リングと、 前記ピストンと前記保持リングとの間に配置された第1
の可撓性部材と、 を有し、 前記ピストンは、前記圧力室の反対側の端面が前記作業
室の他方に直接、露出されている二段階型ショックアブ
ソーバ。 - 【請求項9】 前記ピストン組立体は圧縮弁組立体と伸
長弁組立体とを有し、該両弁組立体は前記ハウジング内
の前記ピストンとは別個のものである請求項8に記載の
二段階型ショックアブソーバ。 - 【請求項10】 前記ピストン組立体が前記ピストンロ
ッドに摺動可能に配置された後、前記ハウジングが前記
ピストンロッドにねじ込まれている請求項8に記載の二
段階型ショックアブソーバ。 - 【請求項11】 前記ハウジングにより前記ピストン組
立体が前記ピストンロッドに固定されている請求項8に
記載の二段階型ショックアブソーバ。
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