JP5865514B2 - ガスカップ潤滑チャンバを有する流体ダンパアッセンブリ - Google Patents

Description

本発明は概して、車両において用いられる流体ダンパアッセンブリに関する。

このような流体ダンパアッセンブリは、Ｌｕｎの米国特許出願２００８／０３１４７０６に開示されており、閉口端部とロッド端部との間で中心軸に沿って延設されるメインチャンバを形成するハウジングを有する。ガスカップはメインチャンバ内に配置されるとともに、中心軸に沿って摺動可能である。ガスカップは、ハウジングのメインチャンバを、閉口端部とガスカップとの間に延設されるガスチャンバと、ガスカップとロッド端部との間で延設される流体チャンバと、に分割する。ピストンは、流体チャンバ内に配置されるとともに、中心軸に沿って軸方向に摺動可能である。ピストンロッドは、ピストンに接続され、ロッド端部を通ってピストンの外部に延設される。流体シールは、ガスカップ回りに環状に配置されるとともに、ハウジングと封止係合している。ガスカップおよび流体シールは潤滑剤貯留部を形成する。ガスカップは、潤滑剤貯留部を通じて潤滑剤を供給し、流体シールを潤滑する潤滑剤通路を有する。

ピストンによる容積変化、減衰流体の熱膨張および減衰流体の通常の減少を調整するために、流体ダンパアッセンブリのハウジング内にガスカップを摺動可能に配置することが、以前から知られていた。また、従来技術において、ガスチャンバに収容される高圧ガスと、流体チャンバに収容される減衰流体（例えば作動流体や磁性（ＭＲ）流体））と、を分離するために、流体ダンパアッセンブリのガスカップが流体シールを有することが知られている。しかしながら、減衰流体（例えばＭＲ流体）は、ガスカップの流体シールの早期摩耗を引き起こし、その結果、流体ダンパアッセンブリの早期故障を引き起こす研磨粒子を含んでいる。

したがって、ガスカップの流体シールの早期摩耗を低減し、その結果、流体ダンパアッセンブリのガスカップの性能を改善し、長く維持することが望まれている。

本発明は、このような車両において用いられる流体ダンパアッセンブリであって、ガスカップによって支持されるとともに、ピストンの軸方向摺動移動に応じて潤滑剤を潤滑剤通路へと押し出す容積低減装置を有する流体ダンパアッセンブリを提供する。

本発明により、潤滑剤でガスカップのシールを同軸的に潤滑でき、これにより、ガスカップの摩耗を低減し、ガスカップの性能寿命を延ばすことができる。

本発明の種々の他の利点は、添付図面を考慮しながら以下の詳細な説明を参照することで、容易に理解され、より良く理解されることとなろう。
図１は、流体ダンパアッセンブリの断面図である。 図２は、図１において符号２で示した円の部分の流体ダンパアッセンブリのガスカップの部分拡大断面図である。

図面を参照して、本発明によって構成された、車両において用いられる流体ダンパアッセンブリを、図１および図２に示す。複数の図面を通じて、対応する部品には、同じ数字等の符号を付している。

概略的に示すように、アッセンブリは、中心軸Ａに沿って配置されるとともにロッド端部２４と閉口端部２６との間で延設されるハウジング壁２２を具備する、管状形状のハウジング２０を含む。端部キャップ２８は、ハウジング壁２２の閉口端部２６に配置される。端部キャップ２８は、閉口端部２６に配置される、ハウジング２０を車両に取り付けるための装着リング３０を有する。ハウジング壁２２は、中心軸Ａの周囲に延設されるとともにメインチャンバ３４を囲む内壁３２を有する。メインチャンバは、ロッド端部２４と閉口端部２６と内壁３２との間で延設される。

ガスカップ３６は、概略的に示すように、メインチャンバ３４内にハウジング２０の端部キャップ２８に隣接して配置され、中心軸Ａに沿って摺動可能である。ガスカップ３６は、ハウジング２０のメインチャンバ３４を、閉口端部２６とガスカップ３６との間で延設されて、高圧ガスを収容するガスチャンバ３８と、ガスカップ３６とハウジング２０のロッド端部２４との間で延設されて、所定の粘度の磁性流体を収容する流体チャンバ４０とに分割する。つまり、メインチャンバ３４は、ガスカップ３６によってガスチャンバ３８と流体チャンバ４０とに分離される。ガスチャンバ３８は、高圧ガスを収容し、閉口端部２６とガスカップ３６との間で延設される。流体チャンバ４０は、磁性流体を収容し、ガスカップ３６とロッド端部２４との間で延設される。ガスカップ３６は、頂部４２と、頂部４２から中心軸Ａ回りに環状に延設される本体部４４と、を有する。ガスカップ３６の本体部４４は、本体部４４に配置され、中心軸Ａ回りに環状に延設されるシール溝４６を有する。ガスシール４８は、シール溝４６に配置され、本体部４４回りに環状に延設され、ハウジング２０の内壁３２と当接してガスチャンバ３８を封止している。ガスシール４８は、あらゆる磁性流体のガスチャンバ３８への流入を防止する非浸透性材料である。流体チャンバ４０は、あるいは、磁性流体を収容する代わりに、作動流体を収容してもよい。

ピストン５０は、概略的に示すように、中心軸Ａと同軸状に配置されるとともに、ハウジング２０の流体チャンバ４０内においてガスカップ３６から間隔を空けて配置され、中心軸Ａに沿って摺動可能である。ピストン５０は、中心軸Ａに沿って延設される環状凹部５６が形成されたコア頂部５４、および、コア底部５８を有する、円筒形状のコアユニット５２を有する。コア溝６０が、コアユニット５２に、コアユニット５２のコア頂部５４とコア底部５８との間で配置されるとともに、中心軸Ａ回りに環状に延設されている。コアユニット５２はコアユニット通路６２を有する。コアユニット通路は、中心軸Ａに配置されるとともに、コアユニット５２のコア頂部５４とコアユニット５２のコア底部５８との間でピストン５０のコアユニット５２を貫通するよう延設される。複数のコイル６４が、コアユニット５２のコア溝６０に配置されるとともに、コアユニット５２および中心軸Ａ回りに環状に延設されて、磁性流体の所定粘度を変更するよう磁界を印加する。

円形状の上部プレート６６は、コアユニット５２と同軸状に配置されるとともに、コアユニット５２のコア頂部５４と当接している。上部プレート６６は、中心軸Ａに配置されるとともに、上部プレート６６を貫通するよう延設される上部プレート装着孔６８を有する。複数の上部プレート孔７０が、上部プレート装着孔６８の周囲に配置されるとともに、上部プレート６６を貫通するよう延設される。円形状の下部プレート７２は、コアユニット５２と同軸状に配置されるとともに、コアユニット５２のコア底部５８と当接している。下部プレート７２は、中心軸Ａの周囲に配置されるとともに、下部プレート７２を貫通するよう延設される複数の下部プレート孔７４を有する。

円筒形状のフラックスリング７６は、コアユニット５２回りに環状に配置されるとともにコアユニット５２から間隔を空けて配置され、フラックスリング７６とコアユニット５２との間に中心軸Ａ回りに環状に延設される流体流路７８を形成する。流体流路は、上部プレート孔７０と下部プレート孔７４とを連通させ、磁性流体がピストン５０を通って流れることを許容する。フラックスリング７６は、複数のフラックスリング凹部８０を有する。複数のフラックスリング凹部は、同軸状に配置されるとともに、フラックスリング７６において互いから間隔を空けて配置される。フラックスリング凹部８０は、中心軸Ａ回りに環状に延設されて、ピストン５０の上部プレート６６およびピストン５０の下部プレート７２を受け止め、フラックスリング７６内においてコアユニット５２を囲む。複数の反発バンパ８２が、上部プレート装着孔６８と同軸状に配置され、ピストン５０の上部プレート６６と当接し、中心軸Ａ回りに環状に延設される。あるいは、ピストン５０は、コア頂部５４およびコア底部５８を有し、コアユニット５２のコア頂部５４からコア底部５８へと延設される少なくとも１の流体流路７８が形成されたコアユニット５２を備えてもよい。

概略的に示すように、円筒状の本体部材８６を有するロッドガイド８４は、ピストン５０と同軸状にピストン５０から間隔を空けて配置され、更に、ハウジング２０の流体チャンバ４０内の中心軸Ａ上に、ハウジング２０のロッド端部２４に隣接して、ハウジング２０の内壁３２と接して配置される。ロッドガイド８４の本体部材８６には、中央穴８８と環状キャビティ９０とを有する。環状キャビティは、中心軸Ａに配置される中央穴８８と連通する。中央円筒空間部および環状キャビティは、ロッドガイド８４の本体部材８６を貫通するよう延設される。

ピストンロッド９２は、中心軸Ａに沿って配置されるとともに、コアユニット５２の環状凹部５６においてピストン５０のコアユニット５２に接続される。ピストンロッド９２は、上部プレート６６と本体部材８６の中央穴８８と反発バンパ８２とを貫通するよう延設されて、コアユニット５２を、ピストン５０の上部プレート６６、反発バンパ８２、およびロッドガイド８４の本体部材８６と連結する。つまり、ピストンロッド９２は、ロッドガイド８４の本体部材８６を貫通するよう延設されてコアユニット５２に接続され、これにより、ガスカップ３６とロッドガイド８４の本体部材８６との間で中心軸Ａに沿ってピストン５０が摺動可能となる。ピストンロッド９２は、中心軸Ａ上に配置されるとともに、ピストンロッド９２を貫通するよう延設されてコアユニット通路６２と連通する、ピストンロッド通路９４を有する。複数のワイヤ９６が、コアユニット通路６２およびピストンロッド通路９４内に配置されるとともに、コアユニット５２のコア底部５８からピストンロッド通路９４を通ってかつ中心軸Ａに沿って延設されて、コイル６４に電力を供給する。ワイヤ９６は、コイル６４に電気的に接続されてコイル６４に電力を供給し、これにより、コイル６４が磁界を生成し、磁性流体の所定の粘度を変更する。

本体部材シール９８は、本体部材８６の環状キャビティ９０に配置されるとともに、ピストンロッド９２回りに環状にかつ本体部材８６およびピストンロッド９２の周囲に延設される。ロッドガイド８４の本体部材８６は、複数の本体部材溝１００を有する。本体部材溝は、ロッドガイド８４の本体部材８６に配置されるとともに、本体部材８６および中心軸Ａ回りに環状に延設される。ロッドガイドシール１０２は本体部材溝１００のそれぞれに配置されるとともに、ロッドガイド８４の本体部材８６回りに環状に延設され、ハウジング壁２２の内壁３２と当接して流体チャンバ４０を封止している。本体部材シール９８は、流体チャンバ４０からロッド端部２４を通って、あらゆる磁性流体が漏出することを防止する非浸透性材料である。流体シール１０４は、環状にかつガスカップ３６から間隔を空けて配置され、ハウジング２０の内壁３２と封止係合し、これにより、流体シール１０４とガスカップ３６との間に環状に延設される潤滑剤貯留部１０６を形成する。ガスカップ３６は、複数の潤滑剤通路１０８を有する。潤滑剤通路は、中心軸Ａから潤滑剤貯留部１０６へと径方向に延設され、これにより、潤滑剤通路１０８を通じて潤滑剤が供給され、流体シール１０４およびガスシール４８が潤滑される。

概略的に示すように、ガスカップ３６は、ピストン５０の軸方向摺動移動に応じて潤滑剤通路１０８へ潤滑剤を押し出す容積低減装置１１０を有する。容積低減装置１１０は、ガスカップ３６によって支持される。容積低減装置は、潤滑剤通路１０８と流体連通するよう配置されて潤滑剤を収容する閉鎖潤滑剤チャンバ１１２を有する。容積低減装置１１０は、環状凸部１１４を有する。環状凸部は、中心軸Ａ回りに環状にかつガスカップ３６から軸方向に延設され、閉鎖潤滑剤チャンバ１１２を囲む。つまり、ピストン５０の軸方向摺動移動に応じて、容積低減装置１１０は、閉鎖潤滑剤チャンバ１１２から潤滑剤貯留部１０６へと潤滑剤通路１０８を通じて潤滑剤を押し出す。

容積低減装置１１０は、中心軸Ａから径方向外側に延設される可撓性ダイアフラム１１６を有する。可撓性ダイアフラムは、環状凸部１１４上に配置されて、閉鎖潤滑剤チャンバ１１２を閉鎖するとともに、閉鎖潤滑剤チャンバ１１２を流体チャンバ４０から分離する。可撓性ダイアフラムは、ピストン５０の軸方向摺動移動に応じて閉鎖潤滑剤チャンバ１１２内へと曲がり、潤滑剤通路１０８へ潤滑剤を押し出す。また、シールキャップ部１１８が、容積低減装置１１０に含まれる。シールキャップ部は、中心軸Ａから径方向外側に延設されるとともに、可撓性ダイアフラム１１６上に配置されて、可撓性ダイアフラム１１６をシールキャップ部１１８と環状凸部１１４との間に挟持する。

シールキャップ部１１８は、流体チャンバ４０と可撓性ダイアフラム１１６との間で流体連通させる複数のシール開口部１２０を有する。複数のシール開口部によって、流体チャンバ４０内におけるピストン５０の軸方向摺動移動に応じて閉鎖潤滑剤チャンバ１１２内へとダイアフラムが曲がり、閉鎖潤滑剤チャンバ１１２から潤滑剤通路１０８を通って潤滑剤貯留部１０６へと流れるよう、潤滑剤を押し出す。つまり、ピストン５０が流体チャンバ４０内において軸方向に摺動すると、磁性流体はシールキャップ部１１８のシール開口部１２０を通じて流れ、これにより、可撓性ダイアフラム１１６が閉鎖潤滑剤チャンバ１１２に向かって内側に曲がる。可撓性ダイアフラム１１６の曲がりに応じて、閉鎖潤滑剤チャンバ１１２内の潤滑剤が潤滑剤通路１０８を通じて潤滑剤貯留部１０６へと押し出され、流体シール１０４およびガスシール４８を潤滑する。シールキャップ部１１８は、シールキャップ部１１８から外側にかつ軸方向に延設されるスカート部１２２を有する。スカート部は、環状凸部１１４回りに環状に配置され、かつ環状凸部１４４上に保持される。流体シール１０４は、シールキャップ部１１８のスカート部１２２回りに環状に配置されるとともに、シールキャップ部１１８とハウジング２０との間にガスカップ３６から間隔を空けて配置されて、ガスカップ３６と流体シール１０４との間で延設される潤滑剤貯留部１０６を形成する。

もちろん、本発明に多くの変形および変更を上記の教示に基づいて行うことができ、詳細な説明以外にも添付の特許請求の範囲内で実現できる。上記の記載が本発明の新規性が有用となるあらゆる組み合わせにわたることは理解されよう。装置の請求項における語「前記(said)」の使用は、それが前出されていて、請求項の範囲に含まれていることを意味する明確な引用である。「前記(the)」の使用は、請求項の範囲に含まれていないことを意味する。さらに、特許請求の範囲における参照符号は利便のためにのみ付されており、限定するものではない。

米国特許出願２００８／０３１４７０６

Claims (5)

1. 閉口端部とロッド端部との間で中心軸に沿って延設されるメインチャンバを形成するハウジングと、
   前記メインチャンバ内に配置され、前記中心軸に沿って摺動可能であるガスカップであって、前記ハウジングの前記メインチャンバを、前記閉口端部と前記ガスカップとの間に延設されるガスチャンバと、前記ガスカップと前記ロッド端部との間で延設される流体チャンバと、に分割するガスカップと、
   前記流体チャンバ内に配置され、前記中心軸に沿って軸方向に摺動可能であるピストンと、
   前記ピストンに接続され、前記ロッド端部を通って前記ハウジングの外部に延設されるピストンロッドと、
   前記ガスカップ回りに環状に配置され、前記ハウジングと封止係合している流体シールと、
   を備える、車両において用いられる流体ダンパアッセンブリであって、
   前記ガスカップおよび前記流体シールは潤滑剤貯留部を形成し、
   前記ガスカップは、前記潤滑剤貯留部を通じて潤滑剤を供給して前記流体シールを潤滑する潤滑剤通路を有し、
   当該流体ダンパアッセンブリは、前記ガスカップによって支持され、前記ピストンの軸方向摺動移動に応じて潤滑剤を前記潤滑剤通路へと押し出す容積低減装置を更に備え、
   前記容積低減装置は、前記潤滑剤通路と流体連通するよう配置されて潤滑剤を収容する閉鎖潤滑剤チャンバを有し、
   前記容積低減装置は、前記中心軸回りに環状にかつ前記ガスカップから軸方向に延設されるとともに前記閉鎖潤滑剤チャンバを囲む環状凸部を有し、
   前記容積低減装置は、前記中心軸から径方向外側に延設されるとともに前記環状凸部上に配置されて、前記閉鎖潤滑剤チャンバを閉鎖して前記閉鎖潤滑剤チャンバを前記流体チャンバから分離し、前記ピストンの前記軸方向摺動移動に応じて前記閉鎖潤滑剤チャンバ内へと曲がり、潤滑剤を前記潤滑剤通路へと押し出す可撓性ダイアフラムを有する、
   流体ダンパアッセンブリ。
2. 前記容積低減装置は、前記中心軸から径方向外側に延設されるとともに前記可撓性ダイアフラム上に配置されるシールキャップ部を有し、前記可撓性ダイアフラムを前記シールキャップ部と前記環状凸部との間で挟持する、
   請求項１に記載の流体ダンパアッセンブリ。
3. 前記シールキャップ部は、前記流体チャンバ内における前記ピストンの前記軸方向摺動移動に応じて前記閉鎖潤滑剤チャンバ内へと前記可撓性ダイアフラムが曲がり、潤滑剤を押し出して、前記閉鎖潤滑剤チャンバから前記潤滑剤通路を通じて前記潤滑剤貯留部へと流すよう、前記流体チャンバと前記可撓性ダイアフラムとの間を流体連通させる、少なくとも１のシール開口部を有する、
   請求項２に記載の流体ダンパアッセンブリ。
4. 前記シールキャップ部は、前記環状凸部上に、かつ前記環状凸部回りに環状に配置され、前記環状凸部上に保持されるスカート部を有する、
   請求項３に記載の流体ダンパアッセンブリ。
5. 前記流体シールは、前記シールキャップ部の前記スカート部回りに環状に配置されるとともに、前記シールキャップ部と前記ハウジングとの間に前記ガスカップから間隔を空けて配置されて、前記潤滑剤貯留部を形成する、
   請求項４に記載の流体ダンパアッセンブリ。

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