JP7427003B2 - 速度および周波数-依存液圧負荷同時調節部を備える緩衝器 - Google Patents
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Description
・安定性の観点では、車両の動的制御は、懸架装置の伸長および圧縮速度が低く、かつ、乗用車について典型的には1~2Hzの範囲である、ばね上質量(キャビン)の固有振動数に対応する低振動周波数で行われる。この作動管理においては、高いレベルの減衰、すなわち、高い液圧負荷が必要とされる。
・快適性の観点では、制御は主に、中または高振動周波数で生じる、懸架装置の中速および高速における伸長および圧縮速度に関連する。基準周波数は、乗用車について典型的には8~15Hzの範囲である、ばね下質量(車輪/懸架装置)の固有振動数である。快適性をより高くするためには減衰レベルを下げる必要があり、これにより、車輪の動きとシャシーの振動とを分離することが可能である。
・伸長行程および圧縮行程の両方で発生する減衰の周波数調節を行うことが可能である。
・調節要素としての並列な流体流れの排除は、著しく大きな流路断面を有する流体路およびピストンのメインバルブが用いられることで、高速での周波数効果の維持に係る関連する問題を最小限とする。
・周波数調節を起動させるための充填を遅延させてしまう細い流路によってここでも周波数チャンバがトラクションチャンバに接続されており、これにより、システムを待機位置に復帰させることは他の文献における場合と同様に代償が伴うものである。従って、ここにおいても上記の文献において問題として考えられるものに関するすべてがあてはまり、高い動作周波数で調節を行うシステムの能力が制限されてしまう。国際公開第2017/112978号に記載の緩衝器では、チェックバルブに基づく向上が提案されているが、適用は、複雑さ、寸法および入り組んだ幾何学的形状、ならびに、得られる周波数挙動における重大な拡散問題のために、代償が伴ってしまう。
・国際公開第2017/112978号に記載の緩衝器に追加される顕著な問題は、周波数チャンバの圧力がピストンのメインバルブにいかなる制限もなく直接適用され、後者に対する流体の流路の制限が増加することである。次いで、これにより周波数チャンバの圧力が高まり、これにより、フィードバックシステムが構成される。これは、この発明におけるいくつかの構成部材の機械的強度、ならびに、高速および/または増幅作動のための緩衝器の機械的強度を危険にさらしてしまう。さらに、速度-依存減衰の正確な分布が大きく制限されて、低速で高い減衰係数、および、高速で低い減衰係数を有することが不可能となってしまう。図16は、フィードバックによって緩衝器の調節がどのように変動するかを示す。メインバルブに力が直接加わるため、緩衝器の作動に制限がかかり、快適性を向上させると共にソフトな懸架装置を得るために可能な限り低い減衰力(従って制限)が注目される中速および高速域に影響が及ぼされる。これは既述のシステムにおいて生じることはなく、これは、デバイスが未結合のデバイスであるために、低周波数に対する速度依存減衰特性は高周波数に対する速度依存減衰特性とは完全に無関係であるためである。従って、周波数に応じて快適性を向上させるが、速度に応じて快適性が低減される。換言すると、国際公開第2017/112978号に記載の緩衝器は周波数に応じて調整されるが、速度依存調整が犠牲になるという代償が伴う。
・最後に、本文献は、単一の周波数バルブに基づく、緩衝器のメインバルブと、周波数システムのフィードバックとの完全な連結を考慮する。従って、周波数チャンバ中において発生した圧力は、構成部材間にまったく隙間を伴うことなくメインバルブに直接印加され、これにより、特に中周波数、さらに高周波数に対する減衰低減能が低減される。
・図1は、圧側室(9)中のピストン(10)に取り付けられており、そのため、伸長時に作動が意図された周波数増幅部(28)を含む。
・図2は、ピストン(10)の片側にそれぞれ配置され、従って、伸長時および圧縮時に作動が意図された2つの周波数増幅部(28)を含む。
・図3は2つの周波数増幅部(28)を含み、一方は圧側室(9)中のピストン(10)に取り付けられており、そのため、伸長時に作動が意図され、他方はバルブサポート(16)に配置されており、圧縮時に作動が意図されている。
・図4は、単筒型緩衝器の圧側室(9)中のピストン(10)に取り付けられた周波数増幅部(28)を含み、そのため、図1と同様に、これは伸長時に作動が意図されている。
・図5は、2つの周波数増幅部(28)を含み、各々単筒型緩衝器におけるピストン(10)の片側に配置されており、従って、図2と同様、これらは伸長時および圧縮時における作動が意図されている。
1 ロッド
2 ロッドピン
3 リテーナー
4 ガイド
5 外筒
6 内筒
7 リザーブ室
8 伸側室
9 圧側室
10 ピストン
11 下カバー
12 ガス
13 流体
14 流体レベル
15 チェックバルブ
16 バルブサポート
17 圧縮バルブ
18 ケース
19 フローティングピストン
20 圧力制限バルブ
21 ガイドブッシング
22 チャネル
23 一次バルブ
24 二次バルブ
25 弾性要素
26 細い流路
27 流出チャネル
27a 第1の固定開口部
28 周波数増幅部
29 増幅室
30 制限ストッパ
31 伸長貫通孔
32 圧縮貫通孔
33 リリーフディスク
34 スペーサ
35 シーリング部材
36 圧力調節バルブ
37 通路
37a 第2の固定開口部
Claims (12)
- 末端がロッドピン(2)となっている端部を有するロッド(1)を備え、前記ロッドピン(2)には、緩衝器内に伸側室(8)と圧側室(9)を区画すると共に両方の室(8,9)を連通する貫通孔(31,32)を備えるピストン(10)が固定されている、速度および周波数-依存液圧負荷同時調節部を備える緩衝器であって、
前記ロッドピン(2)は、縦方向チャネル(22)を備え、
前記ピストンに接触して配置される一次バルブ(23)と、
ガイドブッシング(21)であって、前記ロッドピン(2)に固定され、前記チャネル(22)の一部を囲み、前記ガイドブッシング(21)の2つの端部間で前記チャネル(22)を通じた流体の流通を許容し、前記ピストン(10)とケース(18)の間に配置され、前記チャネル(22)と増幅室(29)との間の液圧の連通を許容するガイドブッシング(21)と、
前記ガイドブッシング(21)を囲い、フローティングピストン(19)に接触して配置される弾性要素(25)と、
周波数増幅部(28)と、を備え、
前記周波数増幅部(28)は、
前記ロッドピン(2)に固定され、前記ロッドピン(2)と同心状である基部および壁により構成される前記ケース(18)と、
前記ガイドブッシング(21)と前記ケース(18)の前記壁との間を摺動可能であり、前記ガイドブッシング(21)および前記ケース(18)と一緒になって前記増幅室(29)を構成する基部を備えるフローティングピストン(19)と、
圧力制御バルブ(20,36)と、
を備える緩衝器において、
前記フローティングピストン(19)は、摺動中に液密性を維持すること可能であり、
前記緩衝器は、スペーサ(34)により前記一次バルブ(23)と接触し、かつ、前記弾性要素(25)と接触して配置される二次バルブ(24)をさらに備え、
前記圧力制御バルブ(20,36)は、前記増幅室(29)から流体が流出するのを許容する固定開口部(27a,37a)を備えると共に、前記増幅室(29)が特定の圧力レベルに達した際に開いて、前記増幅室(29)から流体が高流量で流出するのを許容するように構成されており、
前記増幅室(29)の前記圧力が前記フローティングピストン(19)に作用し、前記フローティングピストン(19)が変位して前記弾性要素(25)を押し、前記弾性要素(25)が次いで前記二次バルブ(24)に作用して特定の圧力レベルまで前記一次バルブ(23)の開口を調節するように、圧力調節バルブ(36)によって制御されることを特徴とする、緩衝器。 - 請求項1に記載の速度および周波数-依存液圧負荷同時調節部を備える緩衝器であって、
前記ガイドブッシング(21)は、長さ方向の中間領域にステップ状の制限ストッパ(30)を構成する小径部を備え、前記小径部は前記ケース(18)に接触する端部を有し、
前記フローティングピストン(19)は、第1の固定開口部(27a)を形成する圧力制限バルブ(20)により閉止され前記フローティングピストン(19)を貫通する流出流路(27)と、前記ガイドブッシング(21)の前記制限ストッパ(30)を補完するステップ状突出部と、を備え、
前記フローティングピストン(19)の前記変位および前記弾性要素(25)に作用する圧力は、機械的に制限されており、
前記増幅室(29)の前記圧力は、前記圧力制限バルブ(20)の動作圧力に制限されることを特徴とする緩衝器。 - 請求項1に記載の速度および周波数-依存液圧負荷同時調節部を備える緩衝器であって、
前記ケース(18)は、第2の固定開口部(37a)の存在により前記圧力調節バルブ(36)によって部分的に閉止され、前記増幅室(29)が特定の圧力に達した際に開く通路(37)を備えることを特徴とする緩衝器。 - 請求項1に記載の速度および周波数-依存液圧負荷同時調節部を備える緩衝器であって、
前記一次バルブ(23)および前記二次バルブ(24)は、前記ピストン(10)と前記ガイドブッシング(21)との間に組み込まれたバルブ、および、前記ガイドブッシング(21)を囲うバルブから選択されることを特徴とする緩衝器。 - 請求項2に記載の速度および周波数-依存液圧負荷同時調節部を備える緩衝器であって、
前記一次バルブ(23)の変形は、
前記弾性要素(25)、
前記二次バルブ(24)、
前記一次バルブ(23)と二次バルブ(24)との間に配置された前記スペーサ(34)、
前記ガイドブッシング(21)の長さに沿った前記制限ストッパ(30)の位置、
前記圧力調節バルブ(36)の起動値、および
上記の組み合わせ、
から選択される構成要素によって定義されることを特徴とする緩衝器。 - 請求項1に記載の速度および周波数-依存液圧負荷同時調節部を備える緩衝器であって、
前記ガイドブッシング(21)は、リリーフディスクの組み込み、および、少なくとも1つの細い流路(26)が構成される前記ガイドブッシング(21)の前記端部の切欠端部から選択される構成により前記ケース(18)に取り付けられていることを特徴とする緩衝器。 - 請求項1に記載の速度および周波数-依存液圧負荷同時調節部を備える緩衝器であって、
前記弾性要素(25)は、弾性、外径および数の観点で設定可能なディスクスプリングの組立体であることを特徴とする緩衝器。 - 請求項1に記載の速度および周波数-依存液圧負荷同時調節部を備える緩衝器であって、
前記二次バルブ(24)は、弾性およびサイズの観点で設定可能であることを特徴とする緩衝器。 - 請求項8に記載の速度および周波数-依存液圧負荷同時調節部を備える緩衝器であって、
前記二次バルブ(24)の外径は、前記一次バルブ(23)で所望される圧力に応じて設定されることを特徴とする緩衝器。 - 請求項1に記載の速度および周波数-依存液圧負荷同時調節部を備える緩衝器であって、
前記スペーサ(34)は、外径および厚さの観点で設定可能であることを特徴とする緩衝器。 - 請求項1に記載の速度および周波数-依存液圧負荷同時調節部を備える緩衝器であって、
前記周波数増幅部(28)は、前記伸側室(8)、前記圧側室(9)、および、その両方から選択される位置に配置されることを特徴とする緩衝器。 - 請求項1に記載の速度および周波数-依存液圧負荷同時調節部を備える緩衝器であって、
第二周波数増幅部(28)は、リザーブ室(7)に直接接触する支持バルブ(16)に配置されていることを特徴とする緩衝器。
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