JP4908421B2

JP4908421B2 - 二段階ショックアブソーバ

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Publication number: JP4908421B2
Application number: JP2007538926A
Authority: JP
Inventors: ヴァンブラバントロニー
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Filing date: 2005-09-23
Publication date: 2012-04-04
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Description

本発明は、自動車に使用する装置等のサスペンション装置に使用す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、小さな移動には比較的低レベルの減衰を行い、大きな移動には比較的高レベルの減衰を行う二段階減衰特性を有する液圧ダンパに関する。

従来の液圧ダンパまたはショックアブソーバは、ピストンが摺動可能に配置された作動室を形成するシリンダを含み、ピストンはシリンダ内部を上部作動室と下部作動室に分離している。ピストンロッドがピストンに接続され、シリンダの一方の端部から外部に延びている。液圧ダンパの伸張ストローク時に減衰力を発生するように第１の弁装置が設けられ、液圧ダンパの圧縮ストローク時に減衰力を発生するように第２の弁装置が設けられている。

シリンダ内のピストンの速度および／または移動に対して所望の減衰力を発生するための様々な減衰力発生装置が開発されている。このような多減衰力発生装置（ｍｕｌｔｉ−ｆｏｒｃｅｄａｍｐｉｎｇｆｏｒｃｅｇｅｎｅｒａｔｉｎｇｄｅｖｉｃｅ）は、車両の通常走行時には比較的小さな（低い）減衰力を発生し、サスペンションの大きな移動を必要とする操縦時には比較的大きな（高い）減衰力を発生するように開発されている。車両の通常走行時には車両のばね下部分の小さな（細かい）振動が生じるため、これらの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の柔かい乗り心地または低い減衰特性が必要となる。例えば、方向転換または制動時には車両のばね上部分は比較的遅いおよび／または大きな振動を生じるため、ばね上部分を支持し、車両の安定したハンドリング特性をもたらすために堅い乗り心地または高い減衰特性が必要となる。従って、多減衰力発生装置は、ばね上部分の大きな振動を生じる車両操縦時に、サスペンション装置の必要な減衰または堅い乗り心地を生じさせながら、ばね上部分からの高周波の（小さな）振動を除去することによってスムーズで安定した走行状態とすることができる。

液圧ダンパの継続的な開発として、製造が容易であり、低コストで製造することができ、所望の力発生特性を向上させる多減衰力発生装置の開発が行われている。

本発明は、ストロークの大きさに応じて変化する減衰を生じさせる多段階液圧ダンパまたはショックアブソーバを提供する。小さなストロークには柔らかい減衰とし、大きなストロークには堅い減衰とする。可変減衰は、圧力シリンダ内の所定の位置に摩擦によって保持されたスライドスリーブによってもたらされる。ショックアブソーバが小さなストロークを行う場合には、スライドスリーブは非作動状態のままであり、流体は２つの別々の流路を介して流れ、柔らかい減衰を行う。ショックアブソーバが大きなストロークを行う場合には、スライドスリーブが移動して２つの流路の一方を次第に塞ぎ、堅い減衰を行う。様々な設計を単筒式および複筒式ショックアブソーバの両方について繰り返して開示する。

本発明のさらなる利用可能性は以下の詳細な説明から明らかになるであろう。以下の詳細な説明と実施例は本発明の好適な実施形態を示すものではあるが、単なる例示のみを意図するものであり、本発明の範囲を限定することを意図するものではない。

以下の詳細な説明と添付図面によって本発明はより良く理解されるであろう。

なお、以下の好適な実施形態の説明は単なる例示であって、本発明および本発明の用途または使用を制限することを意図するものではない。

図面では、同一または対応する部分には同一の参照番号を付している。図１は、本発明に係る多減衰力発生装置を含み、参照番号１０で示す二段階単筒式ショックアブソーバを示す。ショックアブソーバ１０は、単筒式設計であり、ピストンロッドアセンブリ１２と、圧力管１４を含む。ピストンロッドアセンブリ１２は、ピストン弁アセンブリ１６と、ピストンロッド１８を有する。弁アセンブリ１６は、圧力管１４を上部作動室２０と下部作動室２２とに分割している。ピストンロッド１８は圧力管１４の外部に延びており、車両のばね上部分またはばね下部分の一方に取り付けられる取付部２４を有する。圧力管１４は流体で満たされており、車両のばね上部分またはばね下部分の他方に取り付けられる取付部２６を有する。従って、車両のサスペンションの動きによって圧力管１４に対するピストンロッドアセンブリ１２の伸張または圧縮移動が生じ、これらの移動は弁アセンブリ１６を介した作動室２０、２２間の制限された流体の流れによって減衰される。

図２に示すように、ピストン弁アセンブリ１６は、ピストンロッド１８に取り付けられ、ピストン本体４０と、圧縮弁アセンブリ４２と、伸張またはリバウンド弁アセンブリ４４と、スライド弁アセンブリ４６を含む。ピストンロッド１８は、圧力管１４内に配置されたピストンロッド１８の一端に位置する小径部４８を有し、弁アセンブリ１６の残りの部品を取り付けるためのショルダ５０を形成している。ピストン本体４０は小径部４８上に位置し、圧縮弁アセンブリ４２はピストン本体４０とショルダ５０の間に位置し、リバウンド弁アセンブリ４４はピストン本体４０とピストンロッド１８のねじ付き端部５２との間に位置している。ナット５４がこれらの部品のアセンブリを保持している。ピストン本体４０は、複数の圧縮流路５６と、複数のリバウンド流路５８を有する。

圧縮弁アセンブリ４２は、圧縮弁板６０と、圧縮支持板６２と、圧縮ばね６４を含む。弁板６０は、ピストン本体４０に隣接して配置され、複数の圧縮流路５６を覆っている。支持板６２はショルダ５０に隣接して配置され、圧縮ばね６４は、弁板６０と支持板６２の間に配置され、弁板６０をピストン本体４０に対して保持して流路５６を閉じている。ショックアブソーバ１０の圧縮ストローク時には、弁板６０に加えられる流体圧力が圧縮ばね６４によって弁板６０に与えられた負荷を超えるまで下部作動室２２内で流体圧力が上昇する。圧縮ばね６４が圧縮して圧縮支持板６２がピストン本体４０から離れ、図５および図６の矢印３４で示すように、圧縮流路５６を介して下部作動室２２から上部作動室２０に流体が流れる。

リバウンド弁アセンブリ４４は、複数の弁板６８と、リバウンド支持板７０と、ピストンナット５４を含む。弁板６８はピストン本体４０に隣接して配置され、複数のリバウンド流路５８を覆っている。支持板７０はピストンナット５４と弁板６８との間に配置されている。ピストンナット５４はピストンロッド１８の端部５２にねじ込まれ、支持板７０を保持すると共に弁板６８をピストン本体４０に対して保持して流路５８を閉じている。ショックアブソーバ１０の伸張ストローク時には、流路５８を介して弁板６８に加えられる流体圧力が弁板６０の屈曲負荷を超えるまで上部作動室２０内で流体圧力が上昇する。弁板６８は支持板７０の外側エッジの周囲で弾力的に歪み、図２〜図４の矢印７２に示すように流体は上部作動室２０から下部作動室２２に流れる。

スライド弁アセンブリ４６は、流路７４と、絞りスロット７６と、スライドスリーブ７８を含む。流路７４は、ピストンロッド１８内を延び、放射状流路８０と、下部作動室２２に開口する軸方向流路８２を含む。絞りスロット７６は、ピストンロッド１８の外側表面に沿って軸方向に延びるテーパ状スロット８８を含む。スライドスリーブ７８は圧力管１４内に摺動可能に収容されると共にピストンロッド１８上に摺動可能に配置され、ショックアブソーバ１０に多段階減衰特性を与えている。

図２〜図６は、ショックアブソーバ１０のピストンロッドアセンブリ１２による各種減衰特性を示す。図２はショックアブソーバ１０の小さな伸張を示し、図３はより大きな伸張を示し、図４はさらに大きな伸張を示し、図５は小さな圧縮を示し、図６は大きな圧縮を示している。

図２は、ショックアブソーバ１０の小さな伸張を示し、矢印７２、９２によって流体の流れを示している。小さな伸張時には、スライドスリーブ７８は、圧力管１４との摩擦のためにピストンロッド１８に対して少しだけ移動し、流路７４と絞りスロット７６を介した流体の流れを制限することはない。圧力管１４の上部作動室２０から圧力管１４の下部作動室２２への流体の流れは２つのほぼ平行な流路を介して生じる。第１の流路は７２で示され、圧力管１４の上部作動室２０から、流路５８を通過して弁板６８をピストン本体４０から離し、圧力管１４の下部作動室２２に入る流路である。同時に、流体は矢印９２によって示す第２の流路を流れる。作動室２０からの流体の流れは、流路７４および絞りスロット７６を介して上部圧力管１４の下部作動室２２に入る。２つの平行な流路７２、９２により、ショックアブソーバ１０の小さな移動時に比較的柔らかな乗り心地が得られる。

図３は、ショックアブソーバ１０のより大きな伸張を示し、矢印７２、９２によって流体の流れを示している。より大きな伸張時には、スライドスリーブ７８は圧力管１４との摩擦のために流路７４の一部および場合によってはテーパ状スロット８８の一部を覆うように移動し、次第に流路７４を閉じ始める。図３および図７に示すように、絞りスロット７６のテーパ状スロット８８により流路７４を緩やかまたは漸進的に閉じることができ、二段階減衰装置に特有のスイッチングノイズを大きく低減または除去することができるという利点がある。圧力管１４の上部作動室２０から圧力管１４の下部作動室２２への流体の流れは２つのほぼ平行な流路を介してなお生じるが、第２の流路はストロークの大きさに応じて次第に閉じられる。テーパ状スロット８８の形状によって、ショックアブソーバの設計者は、ショックアブソーバ１０の柔らかい減衰特性とショックアブソーバ１０の堅い減衰特性との間の曲線を任意に定めることができ、階段関数を受け入れる必要はなくなる。第１の流路７２は、圧力管１４の上部作動室２０から、流路５８を通過して弁板６６をピストン本体４０から離し、圧力管１４の下部作動室２２に入る。同時に、流体は上部作動室２０から絞りスロット７６および流路７４を通過し、圧力管１４の下部作動室２２に入ることにより第２の流路９２を流れる。第２の流路９２を流れる流体の量は、テーパ状スロット８８に対するスライドスリーブ７８の位置とテーパ状スロット８８の設計に応じて決まる。

図４は、ショックアブソーバ１０のさらに大きな伸張を示し、矢印７２によって流体の流れを示している。大きな伸張時には、スライドスリーブ７８は摩擦のために所定の位置に残り、流路７４とテーパ状スロット８８を完全に覆う。圧力管１４の上部作動室２０から圧力管１４の下部作動室２２への流体の流れは１つの流路（流路７２）のみを介して生じる。上述したように、第１の流路７２は、圧力管１４の上部作動室２０から、流路５８を通過して弁板６６をピストン本体４０から離し、圧力管１４の下部作動室２２に入る。図２および図３に示す流路９２はスライドスリーブ７８の位置のために閉じられる。単一の流路により、ショックアブソーバ１０の大きな移動時に比較的堅い乗り心地が得られる。

図５は、ショックアブソーバ１０の小さな圧縮を示し、矢印３４、９４によって流体の流れを示している。小さな圧縮時には、スライドスリーブ７８は圧力管１４との摩擦のためにピストンロッド１８に対して少しだけ移動する。圧力管１４の下部作動室２２から圧力管１４の上部作動室２０への流体の流れは２つのほぼ平行な流路を介して生じる。第１の流路は３４で示され、圧力管１４の下部作動室２２から、流路５６を通過して弁板６０をピストン本体４０から離し、圧力管１４の上部作動室２０に入る流路である。同時に、流体は矢印９４で示す第２の流路を流れる。下部作動室２２からの流体の流れは、流路７４および絞りスロット７６を介して圧力管１４の上部作動室２０に入る。

図６は、ショックアブソーバ１０の大きな圧縮を示し、矢印３４、９４によって流体の流れを示している。大きな圧縮時には、スライドスリーブ７８は摩擦のために所定の位置に残り、保持リング９６がスライドスリーブ７８と接触する。圧力管１４の下部作動室２２から圧力管１４の上部作動室２０への流体の流れは、図５に示すようにショックアブソーバ１０の小さな圧縮で説明した２つの流路を介して生じる。本実施形態のショックアブソーバ１０の多減衰特性はショックアブソーバ１０の伸張移動時のみに生じ、圧縮動作時には生じない。

図８は、本発明の別の実施形態に係るピストンロッド１１８を示す。ピストンロッド１１８は、ショックアブソーバ１０のピストンロッド１８の代わりに使用するように設計されており、上述したショックアブソーバ１０の説明はピストンロッド１１８にも該当する。ピストンロッド１１８とピストンロッド１８の相違点は流体が流路７４を流れる方法である。

ピストンロッド１１８は、ピストンロッド１１８内を放射状に延び、流路７４に開口する一連の穴１８６を有する。穴１８６は、ピストンロッド１１８に沿って軸方向に延びる螺旋状のパターンで配置または形成されている。スライドスリーブ７８は圧力管１４内に摺動可能に収容されると共にピストンロッド１８と同様にピストンロッド１１８上に摺動可能に配置され、ショックアブソーバ１０に多段階減衰特性を与えている。

ショックアブソーバ１０の小さな伸張時には、スライドスリーブ７８は圧力管１４との摩擦のためにピストンロッド１８に対して少しだけ移動し、流路７４と全ての穴１８６を介した流体の流れを制限することはない。流体の流れは図２に示すピストンロッド１８の場合と同様である。

ショックアブソーバ１０のより大きな伸張時には、スライドスリーブ７８は圧力管１４との摩擦のために１または複数の穴１８６を覆うように移動し、ピストンロッド１１８に沿って軸方向に移動するに従って次第にさらに多くの穴１８６を塞ぐ。図３に示す場合と同様に、間隔を空けて配置された螺旋状の穴１８によって流路７４全体を緩やかに閉じることができ、二段階減衰装置の柔らかい減衰特性と堅い減衰特性との間で生じるスイッチングノイズを大きく低減または除去することができるという利点がある。圧力管１４の上部作動室２０から圧力管１４の下部作動室２２への流体の流れは矢印７２、９２で示す２つのほぼ平行な流路を介してなお生じるが、矢印９２で示す第２の流路はストロークの大きさに応じて次第に塞がれる。穴１８６の可変螺旋状パターンによって、ショックアブソーバの設計者はショックアブソーバ１０の柔らかい減衰特性とショックアブソーバ１０の堅い減衰特性との間の曲線を任意に定めることができ、階段関数を受け入れる必要はなくなる。矢印７２で示す第１の流路７２は、圧力管１４の上部作動室２０から、流路５８を通過して弁板６６をピストン本体４０から離し、圧力管１４の下部作動室２２に入る。同時に、流体は上部作動室２０から１または複数の穴１８６および流路７４を通過し、圧力管１４の下部作動室２２に入ることにより矢印９２で示す第２の流路を流れる。矢印９２で示す第２の流路を流れる流体の量は、スライドスリーブ７８の位置とスライドスリーブ７８を覆う穴１８６の数に応じて決まる。

ショックアブソーバ１０のさらに大きな伸張時には、スライドスリーブ７８は全ての穴１８６を覆うように移動する。圧力管１４の上部作動室２０から圧力管１４の下部作動室２２への流体の流れは矢印７２で示す第１の流路のみを介して生じる。単一の流路により比較的堅い乗り心地が得られる。流体の流れは図４に示すピストンロッド１８の場合と同様である。

ショックアブソーバ１０の小さな圧縮と大きな圧縮は、図５および図６に示すピストンロッド１８の場合と同様である。ショックアブソーバ１０の全ての圧縮ストローク時には、全ての穴１８６が開き、矢印３４、９４で示す２つの流路の流体の流れが生じる。

図９は、本発明の別の実施形態に係るピストンロッド２１８を示す。ピストンロッド２１８は、ショックアブソーバ１０のピストンロッド１８の代わりに使用するように設計されており、上述したショックアブソーバ１０の説明はピストンロッド２１８にも該当する。ピストンロッド２１８とピストンロッド１８の相違点は流体が流路７４を流れる方法である。

ピストンロッド２１８は、ピストンロッド２１８の外側表面に沿って軸方向に延びる螺旋溝１８８を含む。螺旋溝１８８は、螺旋溝１８８の長さにわたって連続的に変化する深さを有する。螺旋溝１８８の深さは流路７４に隣接する部分で最大値となり、反対側の端部で最小値となる。スライドスリーブ７８は圧力管１４内に摺動可能に収容されると共にピストンロッド１８と同様にピストンロッド２１８上に摺動可能に配置され、ショックアブソーバ１０に多段階減衰特性を与えている。

ショックアブソーバ１０の小さな伸張時には、スライドスリーブ７８は圧力管１４との摩擦のためにピストンロッド２１８に対して少しだけ移動し、溝１８８と流路７４を介した流体の流れを制限することはない。流体の流れは図２に示すピストンロッド１８の場合と同様である。

ショックアブソーバ１０のさらに大きな伸張時には、スライドスリーブ７８は溝１８８の一部を覆うように移動する。スライドスリーブ７８がピストンロッド２１８に対して移動すると溝１８８はさらに覆われる。流体は上部作動室２０から溝１８８と流路７４を通過して下部作動室２２内に流れる。溝１８８の深さが連続的に変化することにより流路７４を緩やかまたは漸進的に閉じることができ、二段階減衰装置に特有のスイッチングノイズを大きく低減または除去することができるという利点がある。圧力管１４の上部作動室２０から圧力管１４の下部作動室２２への流体の流れは矢印７２、９２で示す２つのほぼ平行な流路を介してなお生じるが、矢印９２で示す第２の流路はストロークの大きさに応じて次第に塞がれる。溝１８８の変化する深さによって、ショックアブソーバの設計者はショックアブソーバ１０の柔らかい減衰特性とショックアブソーバ１０の堅い減衰特性との間の曲線を任意に定めることができ、階段関数を受け入れる必要はなくなる。流体の流れは図３に示すピストンロッド１８の場合と同様である。

ショックアブソーバ１０のさらに大きな伸張時には、スライドスリーブ７８は溝１８８の全てを覆い、流路７４を閉じる。圧力管１４の上部作動室２０から圧力管１４の下部作動室２２への流体の流れは矢印７２で示す流路のみを介して生じる。単一の流路により比較的堅い乗り心地が得られる。流体の流れは図４に示すピストンロッド１８の場合と同様である。

ショックアブソーバ１０の小さな圧縮と大きな圧縮は、図５および図６に示すピストンロッド１８の場合と同様である。ショックアブソーバ１０の全ての圧縮ストローク時には、溝１８８が開き、矢印３４、９４で示す２つの流路の流体の流れが生じる。流体の流れは図５および図６に示すピストンロッド１８の場合と同様である。

図１０は、本発明の別の実施形態に係るピストン弁アセンブリを示し、ピストン弁アセンブリは全体として参照番号３１６で示している。ピストン弁アセンブリ３１６は複筒式ショックアブソーバ３１０用に設計されており、ピストンロッド３１８に取り付けられている。公知のように、複筒式ショックアブソーバは、圧力管１４を取り囲んで貯槽室３２２を形成する貯槽管３２０を含む。ベース弁アセンブリ（図示せず）が下部作動室２２と貯槽室３２２との間に配置されている。ピストン弁アセンブリ３１６は、ピストン本体３４０と、圧縮逆止め弁アセンブリ３４２と、伸張またはリバウンド弁アセンブリ３４４と、スライド弁アセンブリ３４６を含む。ピストン本体３４０は小径部３４８上に位置し、圧縮逆止め弁アセンブリ３４２はピストン本体３４０とショルダ３５０との間に位置し、リバウンド弁アセンブリ３４４はピストン本体３４０とピストンロッド３１８のねじ付き端部３５２との間に位置している。ナット５４がこれらの部品のアセンブリを保持している。ピストン本体３４０は、複数の圧縮流路３５６と複数のリバウンド流路３５８を有する。

圧縮逆止め弁アセンブリ３４２は、圧縮弁板３６０と、圧縮支持板３６２と、圧縮ばね３６４を含む。弁板３６０はピストン本体３４０に隣接して配置され、複数の圧縮流路３５６を覆っている。支持板３６２はショルダ３５０に隣接して配置され、弁ばね３６４が弁板３６０と支持板３６２との間に配置され、弁板３６０をピストン本体３４０に対して保持して流路３５６を閉じている。ショックアブソーバの圧縮ストローク時には、流路３５６を介して弁板３６０に加えられれた流体圧力が圧縮ばね３６４によって与えられた負荷を超えて流路３５６を開くまで下部作動室２２内で流体圧力が上昇し、流体が下部作動室２２から上部作動室２０に流れる。

圧縮逆止め弁アセンブリを介した流体の流れは複筒式ショックアブソーバ３１０の減衰負荷を生じさせず、ピストン弁アセンブリ３１６の移動により上部作動室２０内の流体と入れ替わるように設計されている。複筒式ショックアブソーバ３１０の減衰特性は、公知のようにショックアブソーバ３１０のベース弁アセンブリに位置する圧縮弁アセンブリ（図示せず）によってもたらされる。

リバウンド弁アセンブリ３４４は、複数の弁板３６８と、リバウンド支持板３７０と、ピストンナット５４を含む。弁板３６６はピストン本体３４０に隣接して配置され、複数のリバウンド流路３５８を覆っている。支持板３６８はピストンナット５４と弁板３６６との間に配置されている。ピストンナット５４はピストンロッド３１８の端部３５２にねじ込まれ、支持板３６８を保持すると共に弁板３６６をピストン本体３４０に対して保持して流路３５８を閉じている。ショックアブソーバの伸張ストローク時には、弁板３６６に加えられた流体圧力が弁板３６６の屈曲負荷を超えるまで上部作動室２０内で流体圧力が上昇する。弁板３６６は支持板３６８の外側エッジの周囲で弾力的に歪み、流体は上部作動室２０から下部作動室２２に流れる。

リバウンド弁アセンブリ３４４は、伸張ストローク時にショックアブソーバ３１０の減衰特性をもたらす。公知のように、リバウンド逆止め弁アセンブリ（図示せず）がショックアブソーバ３１０のベース弁アセンブリに位置し、伸張ストローク時に下部作動室２２内の流体を入れ替える。

複筒式ショックアブソーバ３１０と関連してスライド弁アセンブリ３４６が示されている。ショックアブソーバ１０においてスライド弁アセンブリ４６をスライド弁アセンブリ３４６で置き替えることも本発明の範囲内である。スライド弁アセンブリ３４６は、流路３７４と、カラー３７６と、スライドスリーブ７８を含む。流路３７４はピストンロッド１８内を延び、放射状流路３８０と軸方向流路３８２を含む。放射状流路３８０はピストンロッド３１８内に形成された溝３８４に開口し、軸方向流路３８２は下部作動室２２に開口している。カラー３７６はピストンロッド３１８の小径部３８６に位置している。カラー３７６はテーパ状スロット３８８と穴３９０を有する。穴３９０は、穴３９０が溝３８４を介して流路３７４と常に連通するようにピストンロッド３１８の溝３８４と位置合わせされている。スライドスリーブ７８は圧力管１４内に摺動可能に収容されると共にカラー３７６上に摺動可能に配置され、ショックアブソーバ３１０に多段階減衰特性を与えている。

ショックアブソーバ３１０の各種減衰特性は、ショックアブソーバ３１０ではカラー３７６がテーパ状スロット３８８を有するが、ショックアブソーバ１０ではピストンロッド１８がテーパ状スロット８８を有するという点以外は、図２〜図６に示すショックアブソーバ１０の減衰特性と同様である。カラー３７６を利用することにより、テーパ状スロットの製造が簡素化され、共通のピストンロッドを複数の用途に使用することができ、流体流動装置の設計を変更することができる。

図２と同様に、小さな伸張時には、スライドスリーブ７８は圧力管１４との摩擦のためにカラー３７６に対して少しだけ移動し、流路３７４と穴３９０を介した流体の流れを制限することはない。上部作動室２０から下部作動室２２への流体の流れは２つの流路を介して生じる。第１の流路７２は、上部作動室２０から、流路３５８を通過して弁板３６６をピストン本体３４０から離し、下部作動室２２に入る。同時に、流体は上部作動室２０から穴３９０、溝３８４、流路３７４を通過し、下部作動室２２に通じる第２の流路を流れる。２つの平行な流路により、ショックアブソーバ３１０の小さな移動時に比較的柔らかい乗り心地が得られる。

図３と同様に、より大きな伸張時には、スライドスリーブ７８は圧力管１４との摩擦のために穴３９０の一部および場合によってはテーパ状スロット３８８の一部を覆うようにカラー３７６に対して移動する。この移動により、テーパ状スロット３８８によって流路３７４が次第に閉じられる。テーパ状スロット３８８により流路３７４を緩やかまたは漸進的に閉じることができ、二段階減衰装置に特有のスイッチングノイズを大きく低減または除去することができるという利点がある。上部作動室２０から下部作動室２２への流体の流れは同じ２つの流路を介して生じるが、第２の流路はストロークの大きさに応じて次第に塞がれる。テーパ状スロット３８８の形状によって、ショックアブソーバの設計者はショックアブソーバ３１０の柔らかい減衰特性と堅い減衰特性との間の曲線を任意に定めることができ、階段関数を受け入れる必要はなくなる。第１の流路７２は、上部作動室２０から、流路３５８を通過して弁板３６６をピストン本体３４０から離し、下部作動室２２に入る。同時に、流体は上部作動室２０から穴３９０、溝３８４、流路３７４を通過し、下部作動室２２に通じる第２の流路を流れる。第２の流路を流れる流体の量は、スライドスリーブ７８の位置に応じて決まる。

図４と同様に、大きな伸張時には、スライドスリーブ７８は圧力管１４およびスライドスリーブ７８との摩擦のために所定の位置に残り、流路３９０とテーパ状スロット３８８を完全に覆う。これにより第２の流路が閉じ、上部作動室２０と下部作動室２２の間の流体の流れは第１の流路のみを介して生じる。流体は、上部作動室２０から、流路３５８を通過して弁板３６６をピストン本体３４０から離し、下部作動室２２に流れる。単一の流路を介した流体の流れにより、ショックアブソーバ３１０の比較的堅い減衰特性が得られる。

図５と同様に、小さな圧縮移動時には、スライドスリーブ７８は圧力管１４との摩擦のためにカラー３７６に対して少しだけ移動する。下部作動室２２から上部作動室２０への流体の流れはほぼ平行な２つの流路を介して生じる。第１の流路７２は、下部作動室２２から、流路３５６を通過して弁板３６０をピストン本体３４０から離し、上部作動室２０に入る。同時に、流体は第２の流路を流れる。流体は、下部作動室２２から流路７４、溝３８４、穴３９０を介して上部作動室２０に流れる。

図６と同様に、大きな圧縮時には、スライドスリーブ７８は圧力管１４との摩擦のために所定の位置に残り、保持リング９６がスライドスリーブ７８と接触する。下部作動室２２から上部作動室２０への流体の流れは、小さな圧縮移動について説明した２つの流路を介して生じる。ショックアブソーバ３１０の多減衰特性は、ショックアブソーバ３１０の伸張移動時にのみ生じる。

図１１は、本発明の別の実施形態に係るカラー４７６を示す。カラー４７６はカラー３７６の代わりに使用するように設計されており、上述したショックアブソーバ３１０の説明はスリーブ４７６にも該当する。カラー３７６とカラー４７６の相違点は、穴３９０とテーパ状スロット３８８を、カラー４７６内を放射状に延びて溝３８４と流路３７４に開口する一連の穴４８６に変更したことである。穴４８６は、カラー４７６に沿って軸方向に延びる螺旋状のパターンで配置または形成されている。溝３８４の軸方向の長さは、全ての穴４８６が溝３８４と連通するように十分大きくなければならない。スライドスリーブ７８は圧力管１４内に摺動可能に収容されると共にカラー３７６と同様にカラー４７６上に摺動可能に配置され、ショックアブソーバ３１０に多段階減衰特性を与えている。

ショックアブソーバ３１０の小さな伸張時には、スライドスリーブ７８は圧力管１４との摩擦のためにカラー４７６に対して少しだけ移動し、流路３７４、溝３８４、全ての穴４８６を介した流体の流れを制限することはない。流体の流れは図２に示すピストンロッド１８の場合と同様である。

ショックアブソーバ３１０のより大きな伸張時には、スライドスリーブ７８は圧力管１４との摩擦のために１または複数の穴４８６を覆うように移動し、カラー４７６に沿って軸方向に移動するに従って次第にさらに多くの穴４８６を塞ぐ。図３に示す場合と同様に、間隔を空けて配置された螺旋状の穴４８６によって流路３７４全体を緩やかに閉じることができ、二段階減衰装置の柔らかい減衰特性と堅い減衰特性との間で生じるスイッチングノイズを大きく低減または除去することができるという利点がある。圧力管１４の上部作動室２０から圧力管１４の下部作動室２２への流体の流れは２つのほぼ平行な流路を介してなお生じるが、第２の流路はストロークの大きさに応じて次第に塞がれる。穴４８６の可変螺旋状パターンによって、ショックアブソーバの設計者は、ショックアブソーバ３１０の柔らかい減衰特性とショックアブソーバ３１０の堅い減衰特性との間の曲線を任意に定めることができ、階段関数を受け入れる必要はなくなる。第１の流路７２は、上部作動室２０から、流路３５８を通過して弁板３６６をピストン本体３４０から離し、下部作動室２２に入る。同時に、流体は上部作動室２０から１または複数の穴４８６、溝３８４、流路３７４を通過し、下部作動室２２に通じる第２の流路を流れる。第２の流路を流れる流体の量は、スライドスリーブ７８の位置とスライドスリーブ７８が覆う穴４８６の数に応じて決まる。

ショックアブソーバ３１０のさらに大きな伸張時には、スライドスリーブ３７８は全ての穴４８６を覆うように移動する。上部作動室２０から圧力管１４の下部作動室２２への流体の流れは第１の流路のみを介して生じる。単一の流路により比較的堅い乗り心地が得られる。流体の流れは図４に示すピストンロッド１８の場合と同様である。

ショックアブソーバ１０の小さな圧縮と大きな圧縮は、図５および図６に示すピストンロッド１８の場合と同様である。ショックアブソーバ１０の全ての圧縮ストローク時には、全ての穴４８６が開き、２つの流路の流体の流れが生じる。

図１２は、本発明の別の実施形態に係るカラー５７６を示す。カラー５７６はカラー３７６の代わりに使用するように設計されており、上述したショックアブソーバ３１０の説明はカラー５７６にも該当する。カラー３７６とカラー５７６の相違点は、穴３９０とテーパ状スロット３８８を、螺旋溝５８８と穴５９０に変更したことである。螺旋溝５８８はカラー５７６の外側表面に沿って軸方向に延びている。螺旋溝５８８は、螺旋溝５８８の長さにわたって連続的に変化する深さを有する。螺旋溝５８８の深さは、溝５８８と溝３８４および流路３７４を連通させる穴５９０に隣接する部分で最大値となる。スライドスリーブ７８は圧力管１４内に摺動可能に収容されると共にカラー３７６と同様にカラー５７６上に摺動可能に配置され、ショックアブソーバ３１０に多段階減衰特性を与えている。

ショックアブソーバ３１０の小さな伸張時には、スライドスリーブ７８は圧力管１４との摩擦のためにカラー５８６に対して少しだけ移動し、溝５８８、穴５９０、溝３８４、流路３７４を介した流体の流れを制限することはない。流体の流れは図２に示すピストンロッド１８の場合と同様である。

ショックアブソーバ３１０のさらに大きな伸張時には、スライドスリーブ７８は溝５９０の一部および場合によっては溝５８８の一部を覆うように移動する。スライドスリーブ７８がカラー５７６に対して移動すると溝５８８はさらに覆われる。流体は上部作動室２０から溝５８８、穴４９０、溝３８４、流路３７４を通過して下部作動室２２内に流れる。溝５８８の深さが連続的に変化することにより流路３７４を緩やかまたは漸進的に閉じることができ、二段階減衰装置に特有のスイッチングノイズを大きく低減または除去することができるという利点がある。上部作動室２０から下部作動室２２への流体の流れはほぼ平行な２つの流路を介してなお生じるが、第２の流路はストロークの大きさに応じて次第に塞がれる。溝５８８の変化する深さによって、ショックアブソーバの設計者は、ショックアブソーバ３１０の柔らかい減衰特性とショックアブソーバ３１０の堅い減衰特性との間の曲線を任意に定めることができ、階段関数を受け入れる必要はなくなる。流体の流れは図３に示すピストンロッド１８の場合と同様である。

ショックアブソーバ３１０のさらに大きな伸張時には、スライドスリーブ７８は溝５８８全体を覆い、流路７４を閉じる。上部作動室２０から下部作動室２２への流体の流れは第１の流路を介してのみ生じる。単一の流路により比較的堅い乗り心地が得られる。流体の流れは図４に示すピストンロッド１８の場合と同様である。

ショックアブソーバ３１０の小さな圧縮と大きな圧縮は、図５および図６に示すピストンロッド１８の場合と同様である。ショックアブソーバ１０の全ての圧縮ストローク時には、溝５８８と穴５９０が開き、２つの流路の流体の流れが生じる。流体の流れは図５および図６に示すピストンロッド１８の場合と同様である。

本発明の説明は本質的に例示のみを目的としたものであり、本発明の要旨から逸脱しない変形も本発明の範囲に含まれるものとする。そのような変形および変更は本発明の範囲から逸脱するものとみなされるものではない。

本発明に係る多減衰力発生装置を有する単筒式ショックアブソーバの横断面図である。ショックアブソーバの小さな伸張ストローク時の図１に示すショックアブソーバのピストンアセンブリの拡大断面図である。ショックアブソーバのより大きな伸張ストローク時の図１に示すショックアブソーバのピストンアセンブリの拡大断面図である。ショックアブソーバのさらに大きな伸張ストローク時の図１に示すショックアブソーバのピストンアセンブリの拡大断面図である。ショックアブソーバの小さな圧縮ストローク時の図１に示すショックアブソーバのピストンアセンブリの拡大断面図である。ショックアブソーバのより大きな圧縮ストローク時の図１に示すショックアブソーバのピストンアセンブリの拡大断面図である。図１〜図６に示す絞りスロットの拡大図である。図７と同様な拡大横断面図であるが、本発明の別の実施形態に係る絞り装置を示している。図８と同様な拡大横断面図であるが、本発明の別の実施形態に係る絞り装置を示している。図２と同様な拡大横断面図であるが、本発明の別の実施形態に係るピストン弁アセンブリを示している。本発明の別の実施形態に係る絞り装置を有するスリーブの拡大図である。本発明の別の実施形態に係る絞り装置を有するスリーブの拡大図である。

符号の説明

１０、３１０ショックアブソーバ

Claims

流体室を構成する圧力管と、
前記圧力管内に摺動可能に配置され、前記流体室を上部作業室と下部作業室に分割するピストン本体と、
全体として前記上部作業室の内部を延びると共に前記上部作業室から突出し、前記ピストン本体に接続されたピストンロッドと、
前記ピストン本体に取り付けられ、前記ピストン本体内に第１および第２の通路をそれぞれ形成する第１および第２の弁アセンブリと、
前記ピストンロッド内に形成された第３の通路と、
前記圧力管の内部表面上であって、かつ、前記上部作業室内の前記ピストンロッド上に摺動可能に配置され、前記圧力管に対する前記ピストン本体の移動が所定の距離を超えた時に前記第３の通路を次第に閉じるように動作可能なスリーブと、
を含む二段階ショックアブソーバ。
請求項１において、
前記第３の通路は、下向き螺旋形状で前記ピストンロッド内に形成された複数の穴を含む二段階ショックアブソーバ。
請求項２において、
前記スリーブは、前記圧力管に対する前記ピストン本体の移動が所定の距離を超えた時に、前記第３の通路に含まれる前記穴を個別に連続して次第に閉じるように動作可能である二段階ショックアブソーバ。
請求項１において、
前記第３の通路は、
１つの穴と、
前記ピストンロッドの外側表面に沿って前記穴から端部へと下向き螺旋形状で延びる溝と、
を含む二段階ショックアブソーバ。
請求項４において、
前記溝の深さは、前記穴から前記端部に向かって減少している二段階ショックアブソーバ。
請求項４において、
前記スリーブは、前記圧力管に対する前記ピストン本体の移動が所定の距離を超えた時に、前記穴および前記溝を次第に閉じるように動作可能である二段階ショックアブソーバ。
請求項１において、
前記第３の通路は、
１つの穴と、
前記ピストンロッドの外側表面に沿って端部へと延びるテーパ状スロットと、
を含む二段階ショックアブソーバ。
請求項７において、
前記テーパ状スロットの断面積は、前記穴から前記端部に向かって減少している二段階ショックアブソーバ。
請求項７において、
前記スリーブは、前記圧力管に対する前記ピストン本体の移動が所定の距離を超えた時に、前記穴および前記テーパ状スロットを次第に閉じるように動作可能である二段階ショックアブソーバ。
請求項１において、
前記ピストンロッドに取り付けられ、前記第３の通路を定めるカラーを含む二段階ショックアブソーバ。
請求項１０において、
前記カラーは、前記流体室の一方の内部に配置されている二段階ショックアブソーバ。
請求項１０において、
前記第３の通路は、下向き螺旋形状で前記カラー内に形成された複数の穴を含む二段階ショックアブソーバ。
請求項１２において、
前記スリーブは、前記圧力管に対する前記ピストン本体の移動が所定の距離を超えた時に、前記第３の通路に含まれる前記穴を個別に連続して次第に閉じるように動作可能である二段階ショックアブソーバ。
請求項１０において、
前記第３の通路は、
１つの穴と、
前記カラーの外側表面に沿って前記穴から端部へと下向き螺旋形状で延びる溝と、
を含む二段階ショックアブソーバ。
請求項１４において、
前記溝の深さは、前記穴から前記端部に向かって減少している二段階ショックアブソーバ。
請求項１４において、
前記スリーブは、前記圧力管に対する前記ピストン本体の移動が所定の距離を超えた時に、前記穴および前記溝を次第に閉じるように動作可能である二段階ショックアブソーバ。
請求項１１において、
前記第３の通路は、
１つの穴と、
前記カラーの外側表面に沿って端部へと延びるテーパ状スロットと、
を含む二段階ショックアブソーバ。
請求項１７において、
前記テーパ状スロットの断面積は、前記穴から前記端部に向かって減少している二段階ショックアブソーバ。
請求項１７において、
前記スリーブは、前記圧力管に対する前記ピストン本体の移動が所定の距離を超えた時に、前記穴および前記テーパ状スロットを次第に閉じるように動作可能である二段階ショックアブソーバ。
請求項１１において、
前記圧力管を取り囲み、前記圧力管との間に貯槽室を形成する貯槽管を含む二段階ショックアブソーバ。
請求項１において、
前記圧力管を取り囲み、前記圧力管との間に貯槽室を形成する貯槽管を含む二段階ショックアブソーバ。