JP7336598B2 - 可変負荷型液圧制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、実装された車両の荷重状況に応じて構成および設計が適合および調整可能である可変負荷型液圧制御装置に関する。

本発明は、スペイン国特許第２５６１１３２Ｂ１号明細書の「液圧式コンプレッションストップ」と題されたスペイン特許の改良である。本メカニズムは、ＨＣＳ（液圧式コンプレッションストップ）という英語の頭字語で知られている。

スペイン国特許第２５６１１３２Ｂ１号明細書に係る液圧式コンプレッションストップ（ＨＣＳ）は、ロッドに取り付けられ管状ケース内を摺動し、かつ第１の上側領域またはトラクションチャンバを、第２の下部領域または圧縮チャンバから分離するピストンを備える装置からなる。

この圧縮チャンバにおいて、この装置は、その外側において上側管状ヘッドがガイドされて摺動する内側管を備え、この上側管状ヘッドは、縦方向に延在する一連の貫通溝を備えると共に、上側管状ヘッドが前記内側管に対して摺動することにより、その上端において内側管を閉じるよう構成されている。

しかも、内側管は、下端に、内側管の外側に位置されている貫通孔を有する、環状である支持体（またはバルブ）を備える。

このように、内側管は、上側管状ヘッドおよび環状支持体と一緒になって、内側チャンバと外側チャンバとの２つのチャンバに圧縮チャンバを分割する。内側チャンバは、内側管および上側管状ヘッドの内側において、上側管状ヘッドおよび内側管の内面によって画定される。外側チャンバは、内側管および上側管状ヘッドの外側において、管状ケースの内面と上側管状ヘッドおよび内側管の外表面とによって画定される。

外側チャンバおよび内側チャンバは、上側管状ヘッドの貫通溝および環状支持体の貫通孔によって接続されている。

圧縮動作において、上側管状ヘッドは、内側管上を下方に移動する。

上側管状ヘッドが下方に移動すると、上側管状ヘッドが内側管に導入されるに伴って、上側管状ヘッドの溝は完全に閉止されるまで閉じられる。この状況においては、流体は、環状支持体の貫通孔を通って外側チャンバから内側チャンバへのみ流れることが可能である。

上記特許では、負荷が可変であるコンプレッションストップが達成されている。これにより、従来技術において存在するコンプレッションストップを備える装置の急激な作動に起因する、とりわけ、快適性の欠如、過剰なノイズ、反復的使用による劣化などの問題が防止される。

上記の貫通溝および孔によって、負荷を制御することが可能であると共に、液圧装置の作動における負荷レベルを設定させることが可能である。

これらの溝により、内側管を摺動する時に、内側管によって溝が完全に閉じる（または、伸長動作において開く）まで、溝が圧縮動作に際して閉じる（または、伸長動作に際して開く）に伴って、連続的で累進的な負荷制御が可能となり、前述の粗雑さが防止される。

一旦、内側管によって溝が完全に閉じると、環状支持体の貫通孔のみが、内側チャンバおよび外側チャンバ間の連通路である。

これらの貫通孔は、液圧式コンプレッションストップの負荷、従って、緩衝器負荷を制御可能であり、緩衝器の他の構成要素とは独立しているために、所望の負荷レベルをもたらすために構成されることが可能である。

従って、貫通孔の構成によって負荷レベルが達成される一方で、圧縮（伸長）動作中に貫通溝を閉じる（開く）ことで負荷の累進性が得られる。

貫通溝と貫通孔との両方を流体が同時に流れることが可能であることで、緩衝器のストローク中においても、負荷が滑らかに遷移することとなる。

しかしながら、上記特許に記載の発明に係る可変負荷型制御装置では、負荷状態または無負荷状態に際した車両の状況は考慮されていない。

実際に、静的状況で車両に負荷が加えられた場合、緩衝器は、既に圧縮ストロークが部分的に進行した初期位置にあることとなる。これは、これらの溝が既に部分的に閉じられているであろうことを意味している。

従って、この状況において、車両が旋回したり、また、減速用バンプに遭遇した時など、動的な圧縮動作の可能性がある場合においては、快適性に対する効果が低減してしまい、ピークとして力が発生する。

本発明は、上記問題を解決し、荷重状況に関して車両の状況の判別を可能とすることを目的とする。

前述の目的を達成するため、および、前述の欠点を防止するために、本発明は、ロッドにより駆動されるピストンを備える可変負荷型油圧式制御装置を記載するものである。ピストンは、トラクションチャンバと圧縮チャンバとを分離すると共に、管状ケース中を摺動する。ピストンには、圧縮チャンバにおいて、縦チャネルを備え、管状ヘッドの軸と平行であり、および、端部に達する、すなわち、少なくとも一端で開口する上側管状ヘッドが固定されている。圧縮チャンバ中においては、その下方端部に環状支持体を有する内側管が設けられている。環状支持体は、一連の貫通孔を備える。これにより、一方では、内側管の外部および上側管状ヘッドの外部と、管状ケースとにより画定される外側チャンバが形成され、および、他方では、内側管の内部および上側管状ヘッドの内部により画定される内側チャンバが形成されている。これらの両方のチャンバ間における油圧の連通は、チャネル、環状支持体の貫通孔、および、後述のとおり内側管に設けられる追加のリーク開口部を介して達成される。

本発明の装置において、内側ケースは、一端で固定されている内側管と同軸に、および、同様に内側管と同軸であるフローティングピストンを収容するための空間を形成して収容されており、ローティングピストンは、フローティングピストンに設けられた内側突出部により、内側管および内側ケースに沿って摺動するよう、この形成された空間に嵌合する。

また、本装置は、共に内側管と同軸であり、各々が、フローティングピストンの突出部の片側により支持されている上側スプリングおよび下側スプリングを備えている。

内側ケースには、自由端において、下側スプリングの既定の圧縮を確保することを意図した保持リングが設けられている。

上側スプリングは、他端において、上側管状ヘッド中に位置するワッシャの延在部に載置され、および、緩衝器の作動に際してワッシャの内側の孔をロッドのピストンピンの円錐形の表面が出入り可能であるよう上側管状ヘッドの内表面によって十分に案内され、これにより、ピストンの動作によって圧縮され、フローティングピストンを動かすよう構成されている。

さらに、下側スプリングの他端は、内側ケース中に位置する延在部に載置されている。

他の必須の機構は、内側管中において、フローティングピストンと、下側スプリングが載置される内側ケースの基部との間に構成される制御チャンバである。このチャンバは、圧縮チャンバの他の箇所のように、流体で満たされている。

フローティングピストンは、内側ケースおよび内側管の両方に最低限の間隙で嵌合して、これらに摺動可能とされている。ここで、この最低限の間隙により、制御チャンバに対する流体のアクセスおよび／または流出が困難とされている。

本明細書全体を通して、静荷重と動荷重とは区別がなされている。

静荷重とは、本発明の装置に対して、例えば車両中における荷物および乗客などの、経時的に一定に加えられる負荷として理解される。一方で、動荷重は、本発明の装置に対して、例えば減速用バンプを乗り越えた場合などの、きわめて短時間に加えられる負荷として理解される。

それ故、本発明の装置が静荷重を受ける時、この負荷は経時的に一定であり、存在する最低限の間隙を介して流体が制御チャンバを出入りする十分な時間が与えられるために、本発明の装置が受ける静荷重に応じて上側スプリングおよび下側スプリングにより加えられる力によって定義される平衡位置に達するまで、フローティングピストンをゆっくりと作動させることが可能である。

しかしながら、本装置が動荷重を受ける時、この負荷はきわめて短時間に加えられるため、流体が制御チャンバを出る時間がなく、従って、フローティングピストンの位置は大きく変化しない。

このため、制御チャンバにより、装置に対して、その後の動荷重に影響を及ぼすことなく、車両が受ける静荷重によって設定されるフローティングピストンの位置を維持する記憶がなされる。

本装置の他の必須の機構は、内側管の外表面の凹部により形成される制御面であり、外側チャンバと内側チャンバとを連通する可変リーク開口部が備えられている。

フローティングピストンの位置は、作動が構成される油圧式制御装置の静荷重によって決定され、上側スプリングおよび下側スプリングの長さおよび剛性によって制御される。フローティングピストンの位置によって、加えられる静荷重に応じて、可変リーク開口部が完全に閉じられるか、部分的に閉じられるか、または、開放されるかが判定される。

好ましい実施形態において、制御面は、内側管の外径に対して、可変リーク開口部に達するまで内側管の縦軸の方向に増大する可変の深さを有する。しかも、制御面は、圧縮ストロークの最中に上側管状ヘッドによりってカバーされる長さ、すなわち、圧縮ストロークにおいて上側管状ヘッドが進行するに伴って、完全に閉じられるまで、制御面、従って、可変リーク開口部へのアクセスが累進的に閉じられる長さを有する。

他の好ましい実施形態において、内側管はさらに、圧縮動作中に上側管状ヘッドが到達せず、閉じることができない環状支持体に近接した位置に常設リーク開口部を備えている。さらに、内側ケースはバルブ支持体によって内側管に取り付けられており、これにより、下側スプリングの支持体延在部がフローティングピストンの摺動に対する支持として意図されている。内側ケースはさらに、流体が内側チャンバ中を流通可能であるよう貫通溝を備える。

他の好ましい実施形態において、制御面は、内側管の外径に対して一定の深さ、および、圧縮ストローク中に上側管状ヘッドによって覆われることのない長さを有し、すなわち、制御面は常に突出して、内側チャンバへの流路は確保されなくても、流体が常に外側チャンバから可変リーク開口部にアクセスを有することとされている。このステップを補助するために、フローティングピストンは、装置が静荷重をまったく受けていなければ可変リーク開口部に対向する位置に貫通開口部を備えている。

また、上側管状ヘッドのチャネルは、整列され、および、チャネルを中心とする複数の孔を備える。

このように、チャネルは流通可能であり、上側管状ヘッドのチャネルは両方の端部で開かれており、または、ピストンに最も近い端部で閉じられていることも可能であり、すなわち、チャネルは貫通チャネルではなく、この端部で閉じられており、これは、端部への距離が大きくなるに伴って上側管状ヘッドの柔軟性が高まることを意味する。

本発明の説明を完全なものとするために、および、その機構をより容易に理解可能とすることを助ける目的のために、その好ましい例示的な実施形態によれば、一組の図面が本明細書に包含されており、例示により、特に限定をもたらすことなく、以下の図面が表されている。
図１は、無負荷状態であると共にハードモード用に構成された車両に係る第１の実施形態における本発明の液圧装置であって、圧縮ストロークの初めに位置し、上側管状ヘッドが内側管にまだ接触していない状態を表し、主な内側構成要素をより正確に示す拡大図を含む。 図２は、無負荷状態であると共にハードモード用に構成された車両に係る図１の液圧装置であって、既に公知であるＨＣＳシステムに従って作動し、圧縮ストロークの中間領域に位置し、上側管状ヘッドが既に内側管に接触している状態を表す。 図３は、無負荷状態であると共にハードモード用に構成された車両に係る図１の液圧装置であって、既に公知であるＨＣＳシステムに従って作動し、圧縮ストロークの終端に位置した状態を表す。 図４は、負荷状態であると共にソフトモード用に構成された車両に係る図１の液圧装置であって、圧縮ストロークの初めに位置し、内側管の可変リーク開口部が完全に開いている状態を表す。 図５は、負荷状態であると共にソフトモード用に構成された車両に係る図１の液圧装置であって、圧縮ストロークの中間領域に位置し、可変リーク開口部が上側管状ヘッドによって部分的閉じられている状態を表す。 図６は、負荷状態であると共にソフトモード用に構成された車両に係る図１の液圧装置であって、圧縮ストロークの終端に位置し、可変リーク開口部が完全に閉じている状態を表す。 図７は、無負荷状態であると共にハードモード用に構成された車両に係る第２の実施形態における本発明の液圧装置であって、圧縮ストロークの中間領域に位置し、可変リーク開口部が完全に閉じていると共に常設リーク開口部が開いている状態を表す。 図８は、負荷状態であると共にソフトモード用に構成された車両に係る図７の液圧装置であって、圧縮ストロークの中間領域に位置し、可変リーク開口部が完全に開いていると共に常設リーク開口部が閉じている状態を表す。 図９は、無負荷状態であると共にソフトモード用に構成された車両に係る第３の実施形態における本発明の液圧装置であって、圧縮ストロークの中間領域に位置し、フローティングピストンの貫通開口部が対向する位置にあって可変リーク開口部が開口している状態を表す。 図１０は、無負荷状態であると共にソフトモード用に構成された車両に係る図９の液圧装置であって、圧縮ストロークの終端に位置し、上側管状ヘッドによって閉じられず、および、フローティングピストンの貫通開口部が対向しているために、可変リーク開口部が開いている状態を表す。 図１１は、負荷状態であると共にハードモード用に構成された車両に係る図９の液圧装置であって、圧縮ストロークの中間領域に位置し、内側管の可変リーク開口部が完全に閉じている状態を表す。 図１２は、図１～図６に示されている実施形態に係る圧縮ストロークが完了する間における、本発明の液圧装置に係る変位力グラフを表す。 図１３は、図７および８に示されている実施形態に係る圧縮ストロークが完了する間における、本発明の液圧装置に係る変位力グラフを表す。 図１４は、図９～図１１に示されている実施形態に係る圧縮ストロークが完了する間における、本発明の液圧装置に係る変位力グラフを表す。

本発明は、実装されている車両の静荷重に応じて調整される可変負荷型液圧制御装置に関するものである。

既述の従来技術に係るＨＣＳシステムの作動モードから始めると、本発明において、上側管状ヘッド（１０）は、一定の厚さを有し、その両端部の少なくとも一方で開口する単一のチャネル（１１）を有する。上側管状ヘッド（１０）には、好ましくは円形で、整列されており、および、チャネル（１１）を中心とする一連の孔が設けられている。この構成により、上側管状ヘッド（１０）は、開口端部まで大きくなる可変の柔軟性を有することが可能である。

圧縮動作中において、上側管状ヘッド（１０）は内側管（９）に沿って移動して、内側管（９）が上側管状ヘッド（１０）中に導入されるに伴って、チャネル（１１）を閉じる。この移動の最中に、上側管状ヘッド（１０）のチャネル（１１）における孔および環状支持体（１６）の孔を除き外側チャンバ（１３）内に流体が封じ込められ、これにより、外側チャンバ（１３）中の圧力が内側チャンバ（１４）中の圧力よりも高くなって、内側チャンバ（１４）の内部に向かう流体の流れが形成される。圧縮動作がさらに続くと、内側管（９）は、流体を有利に流すチャネル（１１）および孔を閉じて、緩衝器負荷が高まる。

圧縮動作が停止して伸長動作が始まると、上側管状ヘッド（１０）は初期位置に復帰しようとし、離間するまで内側管（９）に沿って圧縮時とは逆方向に移動する。この状況においては、内側チャンバ（１４）中の圧力は外側チャンバ（１３）中の圧力よりも高く、従って、流体の流れは逆流し、内側チャンバ（１４）を出て外側チャンバ（１３）に向かって逆方向に流れる。チャネル（１１）によって部分的または完全に開放されることにより、径方向に柔軟性を有する上側管状ヘッド（１０）に加わる圧力差によって、その内径が拡大されることとなる。この拡大に伴って上側管状ヘッド（１０）と内側管（９）との間の間隙が拡大されると共に、チャネル（１１）自体が拡幅され、これにより、外側チャンバ（１３）への流体の進入が促進される。これにより、体積の拡大に伴うチャンバ（１３）への流体の充填に必要な圧力が最低限となり、伸長ストロークにおけるＨＣＳによる負荷の発生、ならびに、キャビテーションなどの異常の発生が防止される。

本発明は、ＨＣＳシステムの利点を維持しながら、これを、車両の負荷状態に応じたシステムの応答を最適化し、ピークとしての力を低減し、および、緩衝器負荷の使用を最適化することにより向上させるものである。

第１の実施形態においては、図１～図６に示されているとおり、内側管（９）は、外側チャンバ（１３）を内側チャンバ（１４）と連通させる可変リーク開口部（７）を有する。

可変リーク開口部（７）のみが存在している場合には、圧縮動作において上側管状ヘッド（１０）が可変リーク開口部（７）を閉じると、ソフトモードとハードモードとの間できわめて急激な変化が生じることとなるため、ピークとしての力が発生することとなる。

可変リーク開口部（７）の寸法には制限があるが、これは、開口部の隆起した断面によってＨＣＳの機能の適切な取付ができなくなり、同時に、フローティングピストンのきわめて長いストロークが必要となってしまい、利用可能な空間の不足のために好ましくないためである。

ソフトモードにおけるＨＣＳ機能の正確な累進性を達成するために、利用可能な空間を使用すると共に、可変リーク開口部（７）の断面を変更することなく、内側管（９）には制御面（６）が設けられている。

制御面（６）は、内側管（９）の外表面の一領域に形成された凹部により画定されている。

この凹部は、リーク開口部（７）から圧縮ストロークの進行方向に、内側管（９）の縦方向に沿って徐々に深さが浅くなるよう形成されている。

それ故、図１～図６において、制御面（６）は、一定の点からリーク開口部（７）に達するまで内側管（９）の壁厚が薄くなっていくよう表記されている。

制御面（６）は、圧縮ストロークの際に、可変リーク開口部（７）を流れる流体に対して可変のアクセス制限をもたらす。このように、制御面（６）と上側管状ヘッド（１０）との間の空隙は、圧縮ストロークの終点において、制御面（６）を完全に閉めることにより、上側管状ヘッド（１０）がリーク開口部（７）を通じた外側チャンバ（１３）から内側チャンバ（１４）への流体のアクセスを閉止可能となるまで、圧縮フェーズの最中に縮小される。

従って、制御面（６）は、システムが圧縮されるに伴って累進的に小さくなる流路断面を設定し、ピーク負荷を防止する負荷の連続的な遷移領域をもたらすと共に、可変リーク開口部（７）がもたらすＨＣＳ機能の変化に累進性を与える。

所望の可変リークおよび連続的な負荷の遷移を構成するために、以下の設計パラメータを考慮する必要がある：内側管（９）中における可変リーク開口部（７）の位置、制御面（６）の長さ、内側管（９）の外表面に形成された凹部の幾何学的形状、ならびに、凹部の勾配および／または厚さ。

内側管（９）の内面には、中空のシリンダ形状に構成され、内側管（９）と同軸にその間に空間を形成する内側ケース（５）が固定的に取り付けられており、この空間は、内側ケース（５）が内側管（９）に固定的に取り付けられる基部を形成する下方端部に沿って内側ケース（５）の外部において、内側チャンバ（１４）を分割することなく延在している。

フローティングピストン（１）は、内側管（９）とシリンダ形状の内側ケース（５）との間に位置し、突出部（１ｃ）によって内側に延在する大径シリンダ（１ａ）によって構成されている。大径シリンダ（１ａ）の外表面は、内側管（９）の内表面に嵌合して、内側管（９）と大径シリンダ（１ａ）との間においてきわめて小さい間隙を介して摺動可能とされている。大径シリンダ（１ａ）と同心状の小径シリンダ（１ｂ）は、突出部（１ｃ）から反対側に延在している。小径シリンダ（１ｂ）の内表面は内側ケース（５）の外表面に嵌合して、同様に小径シリンダ（１ｂ）と内側ケース（５）との間きわめて小さい間隙を介して摺動可能とされている。

このように、制御チャンバ（８）が、内側ケース（５）、フローティングピストン（１）および内側管（９）の間に形成されている。

下側スプリング（４）は、フローティングピストン（１）および内側ケース（５）と同軸に、フローティングピストン（１）の突出部（１ｃ）と内側ケース（５）の基部との間に位置されて、制御チャンバ（８）中に収容されている。

さらに、フローティングピストン（１）と内側ケース（５）との間において、これらの同軸に、上側スプリング（３）が、その一端がフローティングピストン（１）の突出部（１ｃ）に載置され、および、その他端が上側管状ヘッド（１０）の内側に位置されたワッシャ（１２）である突出部と干渉して取り付けられて収容されており、これにより、フローティングピストン（１）の動作がこれら二つのスプリング（３，４）によって突出部（１ｃ）の両側において制御される。

内側ケース（５）は、内側管（９）に取り付けられている基部とは反対側の自由端に近接して位置される保持リング（２）を備える。

保持リング（２）の機能は、下側スプリング（４）の既定の圧縮を確保することであり、フローティングピストン（１）が保持リング（２）と接触する位置にあるときにもたらされる。

車両が無負荷である状況においては、ピストン（１５）に静荷重は作用しておらず、従って、上側スプリング（３）に力はまったく加えられておらず、フローティングピストン（１）が上方位置に位置されて、可変リーク開口部（７）が閉じられる。この状況において、第１の実施形態の本発明の装置は、圧縮および伸長の両方においてＨＣＳ装置と同じ作動挙動を示す。

しかしながら、車両が負荷状態である状況においては、ピストン（１５）にかかる静荷重により上側スプリング（３）が圧縮されると共に、下側スプリング（４）の力を超え、フローティングピストン（１）を移動させることが可能である力がフローティングピストン（１）に加えられて、可変リーク開口部（７）が部分的または完全に開かれる。それ故、以下に詳述されるとおり、衝撃吸収力が低減される。

車両に静荷重がかかっている時、すなわち、例えば乗客または荷物を載せることにより負荷が長い時間にわたって加えられる場合、この状況では流体が制御チャンバ（８）から出るための時間が十分にあるため、フローティングピストン（１）に作用する力は、上側スプリング（３）および下側スプリング（４）によるものだけであることを覚えておくことが簡便である。

しかしながら、動荷重が伴う場合、これは車両が減速用バンプを乗り越えた時などきわめて短時間に加わる負荷であり、壁の間にある小さな間隙を通じて行われなければならない内側チャンバ（１４）と制御チャンバ（８）との間における流体の交換が適切に完了するには十分な時間がなく、フローティングピストン（１）の動作が防止される。

このため、動荷重により装置が受ける圧縮は、制御チャンバ（８）中の流体による対抗により、フローティングピストン（１）の位置を変化させない。

それ故、制御チャンバ（８）が流体で満たされるに伴って、静荷重が加えられた時に、装置はその開始位置に位置し、前記静荷重が変化しなければこの位置が変更されることなくリーク開口部（７）が部分的または完全に開くよう、装置に対して記憶がされる。

それ故、所与の静荷重が伴う車両状況が単に、車両および緩衝器状況の初期構成とされる。この初期状態から、装置は、動荷重による圧縮動作が行われている際、上側管状ヘッド（１０）が内側管（９）に降下し、降下に伴って、チャネル（１１）とその孔を閉じると共に可変リーク開口部（７）を閉じることが可能であるよう、加えられる動荷重と対抗することとなる。

外側チャンバ（１３）と内側チャンバ（１４）との間における流体の移動に関して、上側管状ヘッド（１０）のチャネル（１１）に加えて、内側管（９）に可変リーク開口部（７）が設けられていることで、可変リーク開口部（７）が中間位置にあり、すなわち、完全に閉じても完全に開いてもいない中間モード系作動を介して、緩衝器がハードモード系作動からソフトモード系作動へ移行可能とされる。さらに、これにより、衝撃吸収力が低減可能とされる。

このように、圧縮動作の途中において、車両が負荷を受けた時、リーク開口部（７）が少なくとも部分的に開いているために、無負荷状態の車両状況と比して、衝撃吸収力の低減が達成される。従って、このコンセプトでは、サスペンションがソフトになり、および、作動がよりソフト寄りのハードモードとなる。

しかしながら、圧縮ストロークの終端に近づいた際に、リーク開口部（７）が閉じた時には、衝撃吸収力は、無負荷状態の車両状況に係る衝撃吸収力と等しくなるまで高まって、モードをハード寄りとし、サスペンションをハードと呼ばれるものとする。

図１２、図１３および図１４は、縦軸が衝撃吸収力を表すと共に横軸がストロークに沿った緩衝器のピストン（１５）の変位を表すグラフを示す。本発明の液圧制御装置に係る負荷状態（２１）の車両、半負荷状態（２２）の車両および無負荷状態（２３）の車両の曲線に追加して、標準的な緩衝器（２４）に係る曲線もまた示されている。

第１の実施形態に係る緩衝器の作動モードが図１２の力－変位グラフに示されており、ここで、所与の動作について、負荷状態の車両（２１）に係る曲線において、力は、半負荷状態の車両（２２）に係る曲線及び無負荷状態の車両（２３）に係る曲線よりも小さく、そして、車両負荷に関わらず、圧縮ストロークの終端で同一レベルに達することが分かる。本実施形態における最大衝撃吸収力は、３つの荷重状況（２１、２２、２３）のすべてにおいて同じである。これは、負荷状態の車両の初期フェーズにおいては、可変リーク開口部（７）は開いており、そして、圧縮ストロークの終端に近づくに伴い、上側管状ヘッド（１０）が制御面（６）に完全に重畳することで可変リーク開口部（７）が閉じられ、これにより、可変リーク開口部（７）への流体のアクセスが防止され、無負荷状態の車両状況のように挙動することによる。

可変リーク開口部（７）の位置、上側スプリング（３）および下側スプリング（４）の剛比、ならびに、下側スプリング（４）の予変形が、緩衝器ストロークとフローティングピストン（１）の変位との比を決定し、これらはすべて、車両における要求に対して構成可能および適合可能である。これにより、モード変更が開始すると共にハードモードとソフトモードとの間の遷移が終了する車両負荷レベルが構成可能である。

図７および図８は本発明の装置の第２の実施形態を表し、内側管（９）、フローティングピストン（１）および内側ケース（５）が第１の実施形態から変更されている。

内側管（９）には、可変リーク開口部（７）に追加して、可変リーク開口部（７）よりも小さく、および、可変リーク開口部（７）のように制御面（６）を有していないが、環状支持体（１６）に近い下方の領域に、常設リーク開口部（１７）がさらに設けられている。

しかも、フローティングピストン（１）において、小径シリンダ（１ｂ）が、同一の直径を有する、大径シリンダ（１ａ）の延長シリンダ（１ａ’）により置き換えられている。それ故、フローティングピストン（１）は、中間の高さで、内径の突出部（１ｃ）が突出する延長シリンダ（１ａ’）により構成されている。延長シリンダ（１ａ’）は内側管（９）の内表面に沿って摺動し、突出部（１ｃ）は内側ケース（５）の中空のシリンダの外表面に接触するまで延在するよう構成されている。この第２の実施形態において、内側ケース（５）の基部はフローティングピストン（１）が摺動するようフローティングピストン（１）の内面に接触しており、内側ケース（５）はバルブ支持体（２０）により内側管（９）に固定されており、フローティングピストン（１）は、本実施形態において、内側ケース（５）の上方に位置され、車両の荷重状況に応じて、内側管（９）に沿って摺動して、可変リーク開口部（７）を閉じ、および、環状支持体（１６）の近くに位置された常設リーク開口部（１７）を閉じることが可能である。内側チャンバ（１４）の内側に流体を自由に流すために、内側ケース（５）には、バルブ支持体（２０）に近接した領域に貫通溝（１８）が設けられており、これにより、流体はバルブ支持体（２０）に達するまで内側チャンバ（１４）中を流れることが可能とされている。

図７は無負荷状態の車両における緩衝器の状況を表し、可変リーク開口部（７）は完全に閉じており、および、常設リーク開口部（１７）は完全に開いており、これにより、チャネル（１１）を介した外側チャンバ（１３）から内側チャンバ（１４）への流れに追加して、流体は開いている常設リーク開口部（１７）を通って流れることが可能であるため、よりソフトに衝撃を吸収する感覚が得られる。

しかも、図８は、負荷状態の車両の緩衝器の状況を表し、フローティングピストン（１）は、可変リーク開口部（７）を完全に開き、および、常設リーク開口部（１７）を完全に閉じることが可能である位置にある。

この第２の実施形態においては、車両に負荷が付与される際に、圧縮動作において、第１の実施形態に係る図６に示されるよう上側管状ヘッド（１０）が位置した直後に、上側管状ヘッド（１０）によって可変リーク開口部（７）が閉じられることが可能である。

ここで、車両が無負荷になり、従って、可変リーク開口部（７）が閉じられ、一方で常設リーク開口部（１７）が開かれている時、圧縮動作においては、上側管状ヘッド（１０）の動作が、圧縮ストロークにおけるいずれのフェーズにおいても、常設リーク開口部（１７）が配置されている位置に達することはないため、常設リーク開口部（１７）は上側管状ヘッド（１０）によって閉じられることはない。

それ故、車両に負荷が付与されると、フローティングピストン（１）が動作して、可変リーク開口部（７）が開かれ、および、常設リーク開口部（１７）を閉じられる。それ故、衝撃吸収力が低減され、圧縮ストロークの終点に近づくと、衝撃吸収力は、可変リーク開口部（７）が閉じるに伴って増加する。

しかしながら、本実施形態においては、車両が無負荷になると、可変リーク開口部（７）は閉じられるが、常設開口溝（１７）は開かれ、上側管状ヘッド（１０）によって閉じられることはない。従って、車両が無負荷になる時の最大衝撃吸収力は、負荷状態の車両状況に対して、低減されることとなる。

緩衝器の機能は、受けた運動エネルギーを散逸可能であることであり、運動エネルギーが高いほど力が大きくなるよう、衝撃吸収力で相殺する。それ故、本実施形態において、衝撃吸収力は最適化される。

運動エネルギーは、グラフ中に示された曲線と、ピストン（１５）変位に係るＸ軸との間の面積である。

この第２の実施形態では、負荷状態の車両で装置によって散逸されたエネルギーを、無負荷状態の車両で装置によって散逸されたエネルギーと同一とすることが達成されている。

第１の実施形態では、負荷状態の車両で散逸されたエネルギーは常に、無負荷状態の車両で散逸されたエネルギー未満となる。しかしながら、この第２の実施形態では、これを補償する適合能が高く、両方に係る散逸されたエネルギーが一致する。

本実施形態における緩衝器の作動モードが図１３に示されており、ここで、動作力グラフは、所与の変位について、負荷状態の車両（２１）に係る曲線においては、圧縮ストロークにおいて力の値が反転し、車両が無負荷になる時と比して車両に負荷が付与される時に高まる時点まで、力は半負荷状態の車両（２２）および無負荷状態の車両（２３）に係る曲線未満であることを示す。

これは、無負荷状態の車両では、常設リーク開口部（１７）が開いたままであり、および、可変リーク開口部（７）が閉じたままであり；半負荷状態の車両では、可変リーク開口部（７）が部分的に開いており、および、常設リーク開口部（１７）が部分的に閉じており；ならびに、最後に、負荷状態の車両では、可変リーク開口部（７）は完全に開いたままであり、常設リーク開口部（１７）が閉じているためである。

ここで、可変リーク開口部（７）を通じた外側チャンバ（１３）から内側チャンバ（１４）への流体の流路が常設リーク開口部（１７）を通る流路よりも大きくなるよう、可変リーク開口部（７）は常設リーク開口部（１７）よりも大きな断面を有し、これにより、半負荷状態および負荷状態の車両の場合における衝撃吸収力が、車両が無負荷になる時よりも低くなる。

しかしながら、この状況は圧縮ストロークがその終点に近づくに伴って逆転し、ここでは、上側管状ヘッド（１０）が可変リーク開口部（７）を通る流体のアクセスを完全に遮断し、これにより、半負荷状態および負荷状態の車両における衝撃吸収力が無負荷状態の車両に係る衝撃吸収力よりも高くなり、これは、後者では、常設リーク開口部（１７）を通る流体の流路が継続して維持されるからである。

図９～図１１は本発明の装置の第３の態様を表し、ここでは、内側管（９）およびフローティングピストン（１）の両方が、第１の実施形態と比して変更されている。

これらの図９～図１１に示されているとおり、制御面（６）が変更されている。本実施形態において、内側管（９）は、上記２つの実施形態における構成のように、リーク開口部（７）に達するまで内側管（９）の縦方向に沿って深さが段々と深くなる構成を有していない。代わりに、この第３の態様においては、内側管（９）のより長い距離に渡って内側管（９）の外径に凹部が形成されており、これは、図１０に示されているとおり、上側管状ヘッド（１０）が圧縮ストロークの終点に達しても流路が閉じられることを防止して、上側管状ヘッド（１０）に対して常に開口が残されることを目的としている。

それ故、本実施形態において、上側管状ヘッド（１０）は、可変リーク開口部（７）を通じた外側チャンバ（１３）から内側チャンバ（１４）への流体のアクセスを閉じることがない。

しかも、フローティングピストン（１）には、一定の位置で可変リーク開口部（７）と対向する領域に貫通開口部（１９）が設けられている。

図９および図１０は、無負荷状態の車両であって、フローティングピストン（１）の貫通開口部（１９）が内側管（９）の可変リーク開口部（７）に対向し、外側チャンバ（１３）から内側チャンバ（１４）への流体の流路が形成されている状況を表す。図１０に示されているとおり、上側管状ヘッド（１０）が圧縮ストロークの終点位置にあっても、内側管（９）に形成された凹部により、可変リーク開口部（７）が閉じられることはないため、この状況は圧縮動作全体を通して生じる。

しかしながら、図１１に示されているとおり、車両に負荷が付与されると、ピストン（１５）は、上側スプリング（３）およびフローティングピストン（１）を圧縮し、フローティングピストン（１）が下側スプリング（４）を圧縮し、そして、貫通開口部（１９）は可変リーク開口部（７）と対向しなくなり、装置は、ＨＣＳと同様の作動モードとなると共に、サスペンションがハードとされる。

この第３の態様における緩衝器の作動モードが図１４に示されており、ここで、緩衝器の力－動作グラフは、負荷状態の車両（２１）に係る曲線において、力は圧縮ストロークに伴って増大し、半負荷状態の車両（２２）に係る曲線および無負荷状態の車両（２３）に係る曲線のものよりも常に高いことを示す。

本実施形態によれば、衝撃吸収力がさらに最適化され、車両が無負荷になる時にこれが軽減されると共に、半負荷状態または負荷状態の車両状況においてはこれが増大される。

上記のとおり、緩衝器の機能は、受けた運動エネルギーを散逸可能であることであり、運動エネルギーが高いほど力が大きくなるよう、衝撃吸収力で相殺する。

車両が無負荷になると、圧縮ストロークの全長でエネルギーを散逸させることが可能であり、一方で、車両に負荷が付与されると、この圧縮長さが低減される。

運動エネルギーは、グラフ中に示された曲線と、ピストン（１５）変位に係るＸ軸との間の面積である。この第３の態様においては、車両が無負荷になると、圧縮長さの全部でエネルギーを散逸させ、この力を低減させることが可能であるため、高い衝撃吸収力を加える必要がない。しかしながら、車両に負荷が付与されると、負荷が付与された際に緩衝器で圧縮ストローク長がどの程度残っているかに応じて、力を散逸されるエネルギーと適合させなければならない。このために、車両に負荷が付与されると、圧縮ストロークの最後の段階で力を増大させることが簡便である。

本発明の装置について意図される車両または用途に応じて、求められることとなる要求に最も適合する実施形態が選択されるであろう。

それ故、車両に適用される場合においては、第１の実施形態は平均的なサスペンションが必要とされる実用車に用いられ、第２の実施形態は、ＨＣＳに多く依存するためによりソフトなサスペンションが得られるため、例えば自家用車といった快適性がより有用とされる車両に適用され、最後に、第３の態様では、ＨＣＳ機能との依存関係がほとんどない、スポーツカーなどのハードなサスペンションに関心がもたられる車両が意図される。

最後に、本発明は、本明細書に記載の実施形態によって限定されないことが考慮されなければならない。本明細書に基づいて、当業者によって他の構成が実施され得る。従って、本発明の範囲は以下の特許請求の範囲によって定義される。

図面において用いられている符号のリストは以下のとおりである。

１． フローティングピストン
１ａ． 大径シリンダ
１ｂ． 小径シリンダ
１ｃ． 突出部
１ａ’． 延長シリンダ
２． 保持リング
３． 上側スプリング
４． 下側スプリング
５． 内側ケース
６． 制御面
７． 可変リーク開口部
８． 制御チャンバ
９． 内側管
１０． 上側管状ヘッド
１１． チャネル
１２． ワッシャ
１３． 外側チャンバ
１４． 内側チャンバ
１５． ピストン
１６． 環状支持体
１７． 常設リーク開口部
１８． 貫通溝
１９． 貫通開口部
２０． バルブ支持体
２１． 負荷状態の車両に係る動作－力曲線
２２． 半負荷状態の車両に係る動作－力曲線
２３． 無負荷状態の車両に係る動作－力曲線
２４． 標準的な緩衝器に係る動作－力曲線

Claims (9)

1. ロッドにより駆動され、管状ケースを摺動し、トラクションチャンバと圧縮チャンバとを分離するピストン（１５）を備える可変負荷型液圧制御装置であって、前記ピストン（１５）には、少なくとも一端で開口する縦チャネル（１１）を備えて収容された上側管状ヘッド（１０）が固定されており、および、内側管（９）が、一連の貫通孔を備える環状支持体（１６）に固定されており、前記上側管状ヘッド（１０）は、前記管状ケースと前記内側管（９）の外側に沿って摺動して、両構成要素（９，１０）の内側および外側にそれぞれ内側チャンバ（１４）および外側チャンバ（１３）が形成され、これら両方のチャンバ（１３，１４）は前記チャネル（１１）と前記環状支持体（１６）の前記貫通孔とを介して連通しており、前記装置は、
   前記内側管（９）に固定される内側ケース（５）であって、前記内側管（９）と同軸にその間に空間を形成可能である内側ケース（５）と、
   前記内側管（９）と前記内側ケース（５）との間の前記空間に嵌合され、これらの間を摺動可能であり、これらと同軸であるフローティングピストン（１）と、
   前記内側ケース（５）中に位置される保持リング（２）と、
   前記内側管（９）と同軸であり、前記フローティングピストン（１）の突出部（１ｃ）と前記上側管状ヘッド（１０）中に位置されるワッシャ（１２）の延在部との間に位置される上側スプリング（３）と、
   前記内側管（９）と同軸であり、前記フローティングピストン（１）の前記突出部（１ｃ）と前記内側ケース（５）中に位置する基部との間に形成された制御チャンバ（８）中に位置される下側スプリング（４）と、
   前記外側チャンバ（１３）と前記内側チャンバ（１４）とを連通する可変リーク開口部（７）が設けられた前記内側管（９）の外表面の凹部により構成された制御面（６）と、を備え、
   前記フローティングピストン（１）の位置は、前記液圧制御装置の静荷重により決定されると共に、前記可変リーク開口部（７）の流路断面を決定する可変負荷型液圧制御装置。
2. 前記制御チャンバ（８）は、前記フローティングピストン（１）の前記突出部（１ｃ）、前記内側ケース（５）の前記基部、前記内側管（９）および前記フローティングピストン（１）から選択される要素の内表面、ならびに、前記フローティングピストン（１）および前記内側ケース（５）から選択される要素の外表面によって構成され、前記制御チャンバ（８）はさらに、動荷重が加えられた際に前記フローティングピストン（１）が動かないよう流体が充填されている、請求項１に記載の可変負荷型液圧制御装置。
3. 前記制御面（６）は、前記内側管（９）の外径に対して前記可変リーク開口部（７）に達するまで前記内側管（９）の縦軸の方向に増大する可変の深さと、圧縮ストローク中に前記上側管状ヘッド（１０）によってカバーされるような長さと、を有する、請求項１に記載の可変負荷型液圧制御装置。
4. 前記内側管（９）は、前記環状支持体（１６）に近接した位置に、前記上側管状ヘッド（１０）によるアクセスが不可能な常設リーク開口部（１７）を備え、
   前記内側ケース（５）は、バルブ支持体（２０）により前記内側管（９）に取り付けられていると共に、前記流体が前記内側チャンバ（１４）内で循環可能であるよう貫通溝（１８）を備えている、請求項１に記載の可変負荷型液圧制御装置。
5. 前記制御面（６）は、前記内側管（９）の外径に対して深さを有すると共に、圧縮ストローク中に前記上側管状ヘッド（１０）から常に突出する長さを有し、前記上側管状ヘッド（１０）が前記圧縮ストロークの終点に達した時に流体の流路が閉じないようにする、請求項１に記載の可変負荷型液圧制御装置。
6. 前記フローティングピストン（１）は、受ける前記静荷重に応じて、前記リーク開口部（７）に対向して、前記流体を前記外側チャンバ（１３）および前記内側チャンバ（１４）の間で流通させる位置に貫通開口部（１９）を備える、請求項５に記載の可変負荷型液圧制御装置。
7. 前記上側管状ヘッド（１０）は、前記チャネル（１１）を中心に整列された複数の孔を備える、請求項１から６のいずれか一項に記載の可変負荷型液圧制御装置。
8. 前記上側管状ヘッド（１０）の前記チャネル（１１）は前記ピストン（１５）に最も近い端部で閉じられて、この端部までの距離が大きくなるに伴って前記上側管状ヘッド（１０）の柔軟性が高まる、請求項７に記載の可変負荷型液圧制御装置。
9. 前記チャネル（１１）は貫通チャネルであり、前記上側管状ヘッド（１０）の前記チャネル（１１）の２つの端部が開いている、請求項７に記載の可変負荷型液圧制御装置。

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