JPH0272235A - 緩衝装置とその制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は自動車懸架装置に関し、殊に緩衝装置の中のピ
ストンの移動を制御するための方法と装置に関する。

走行中に生ずる好ましくない振動を吸収するために、自
動車の懸架装置に関連して緩衝装置が用いられる。この
好ましくない振動を吸収するために、緩衝装置は一般に
自動車の車体と懸架装置の間に連結される。ピストンが
緩衝装置の中にあって、ピストン棒を介して自動車の車
体に結合される。緩衝装置が圧縮または伸長される時、
ピストンは緩衝装置の動作室内の減衰流体の流れを制限
することができるので、さもないと懸架装置から車体に
伝達されたであろう振動を打消す減衰力を緩衝装置が発
生することができる。

緩衝装置の連合する車輪が穴のような、路面の急な降下
に出会った時、ピストンは棒ガイドに接触するような点
まで緩衝装置ハウジングの中で上昇するものである。ピ
ストンが棒ガイドに近付く際に、緩衝装置の減衰特性は
変化しないことが多いので、ピストンはしばしば棒ガイ
ドに比較的高速度にて衝突したものである。ピストンの
この棒ガイドに対する高速度の衝突は車輌との協働にお
いてしばしば２つの有害な影響を生じた。第１に、ピス
トンと棒ガイドの衝突はしばしば、ピストンが棒ガイド
に当る時に乗客が感する衝撃のために乗り心地を悪くす
るものである。第２に、棒ガイドに対するピストンの比
較的高速度の衝突はピストン棒を損傷させる可能性を生
じ、緩衝装置の交換を必要とすることにもなるであろう
。

よって、緩衝装置内のピストンの移動を制御する方法と
装置を与えることが本発明の主目的である。

ピストンの過大な運動を少なくするようにピストンの移
動を制御する方法と装置を与えることが本発明のいま一
つの目的である。

ピストンの過大な移動に対抗する減衰力がピストン移動
量が増すにつれて増大するように、ピストンの移動を制
御する方法と装置を与えることが本発明のさらに一つの
目的である。

ピストンの過大な移動によるピストンの損傷の可能性を
減するように、ピストンの移動を制御する方法と装置を
与えることが本発明のいま一つの目的である。

ピストンと棒ガイドの衝突による乗り心地の悪さを減す
るように、ピストンの移動を制御する方法と装置を与え
ることが本発明のいま一つの目的である。

添付図面を参照しつつ、本発明の詳細な説明する。

第１図を参照すると、本発明の望ましい実施例による４
個の緩衝装置１０が示される。緩衝装置１０は従来の自
動車１２の線図との作動関係において図解される。自動
車１２は後輪１６を作動自在に支持するようにされた、
横方向に延在する後車軸組立体（図示せず）を有する後
部懸架装置１４を含む。後車軸組立体はコイルバネ１８
と共に１対の緩衝装置１０により、作動自在に自動車１
２に連結される。同様に、自動車１２は前輪２２を作動
自在に支持する、横方向に延在する前車軸組立体（図示
せず）を含む前部懸架装置２０を有する。前車軸組立体
は第２の対の緩衝装置１０とコイルバネ２４により作動
自在に自動車１２に連結される。緩衝装置１０は、自動
車の非躍動部分（つまり前、後部懸架装置１４．２０）
と躍動部分（つまり車体２６）との相対運動を減衰させ
るのに役立つ。自動車１２は乗用車として画かれている
けれども、この緩衝装置１０は、他の型式の自動車輌、
スノーモービル、飛行機および一般の減衰装置にも同様
に使用することができる。さらに本明細書に使用する「
緩衝装置」という用語は一般的な意味における緩衝装置
を指し、マツクファーソン（ＭａｃＰｈｅｒｓｏｎ）支
柱を含む。

殊に第２図および第３図を参照すると、本発明の望まし
い実施例による緩衝装置１０が示される。

緩衝装置１０は、減衰流体を含む動作室３２を画成する
長い圧力円筒３０を有する。圧力円筒３０は、直線円筒
部分３４と、軸方向に延在し内方に傾斜する部分３６と
、を有する。動作室３２内に往復動ピストン３８が配設
される。往復動ピストン３８は軸方向に延在するピスト
ン柱４０の一端に取付けられ、ピストン柱は軸方向に延
在するピストン棒４２に取付けられる。

ピストン３８はハウジング４４を含み、ハウジング４４
の環状外面に複数のうね４６が配設される。うね４６は
環形テフロンスリーブ４８を固定するのに用いられ、ス
リーブ４８はピストンハウジング４４のうね４６と圧力
円筒３０との間に配設される。テフロンチューブ４８は
、ピストン３８が不当な摩擦力を生ずることな（圧力円
筒３０に対して移動することを可能にする。

ピストン３８の上向き運動はピストン柱４０の半径方向
に延在する段付き部分５０により制限される。

ピストン３８の下向き運動は、ピストン柱４０の下方部
分５４上にねじ受承されるナツト５２または類似の型式
の締付は要素により制限される。コイルバネ５６がナツ
ト５２と同心に配置され、ナツト５２の下端の半径方向
外方に延在するフランジ５８によって下端を支持される
。バネの上端はバネリテーナ６０に当接し、リテーナは
ハウジング４４の下側に対して作用することによりピス
トンを弾性的に上方に付勢する。ピストン３８はさらに
弁円板６２を含み、弁円板は前記動作室３２の第１と第
２の部分の間の減衰流体の流れを制御する装置を与える
。本発明は極く様々のピストンに使用することができる
ので、ピストン３８は一般的な言い方で述べられている
ことは当然である。そのようなピストンの一つは引用に
より本明細書に取入れられる米国特許第４．１１３，０
７２号明細書に開示される。

緩衝装置１０はさらに、圧力円筒３０の下端内にあって
動作室３２と環形流体タンク６４の間の減衰流体の流れ
を制御するのに用いられる基底弁（図示せず）を含む。

環形流体タンク６４は、圧力円筒３０の外部を実質的に
取巻くタンクチューブ、つまり円筒６６の内周と円筒３
０の外周との間の空間として画成される。基底弁の構成
と作動は、引用により本明細書に取入れられる米国特許
第３．７７１，６２６号明細書に記載される。

緩衝装置１０の下端に、はぼわん形の端末キャップ６８
が設けられ、緩衝装置１０の上端にほぼわん形の端末キ
ャップ７０が設けられる。従来の態様で自動車の車体と
車軸組立体の間に緩衝装置１０を作動自在に取付けるた
めに、下方キャップ６８の下端に適当な端末取付は金具
７２が固定される。ピストン棒４２の上部は従来の態様
で自動車１２に取付けられる。円筒３０の上端に、上方
端末キャップ７０の中に棒ガイド７４が配設される。ピ
ストン棒４２が圧力円筒３０内でほぼ軸方向に移動し得
るように、棒ガイド７４が用いられる。

本発明の第１の望ましい実施例によれば、ピストン３８
の移動を制御するための装置７６はピストン棒４２上に
同軸状に配設される環形カラー７８を含む。

環形カラー７８は、環形カラー７８の半径方向内方表面
８２と半径方向外方表面８４との間に配設される、軸方
向に延在する複数の流路８０を有する。環形カラー７８
の半径方向内方表面８２と半径方向外方表面８４との間
に配設される半径方向内方表面８８と、これも環形カラ
ー７８の半径方向内方表面８２と半径方向外方表面８４
との間に配設される半径方向外方表面９０と、により部
分的に流路８０が画成される。流路８０が下記に述べる
分裂リングによって妨げられない時は、流路８０は、環
形カラー７８の上方の動作室３２の領域と、環形カラー
７８およびピストン３８の間の動作室３２の部分と、の
間で減衰流体を通過させる。

下記の分裂リングを収容する装置を与えるために、環形
カラー７８はさらにみぞ９２を有する。みぞ９２は環形
カラー７８の半径方向外方表面の回りを円周方向に延在
する。さらにみぞ９２は、円周状のリング座９４を形成
するように流路８０の半径方向内方表面８８を横切ると
同時に流路８０の半径方向外方表面９０を横切って延在
する。

前記環形カラー７８の移動に応じて流路８０を閉鎖する
装置を与えるために、装置７６はさらに分裂リング９６
を有する。分裂リング９６はみぞ９２の中に挿入される
ように働き、隙間によって端部９８が隔離される。環形
カラー７８が円筒６６の底部近くに配設される時、分裂
リング９６が第６図に示すように流路８０を通る減衰流
体の流れを妨げない範囲にまで分裂リング９６がみぞ９
２から円筒３０に向けて半径方向に拡張する。しかし、
カラー７８が円筒３０の内方に傾斜した部分３６で棒ガ
イド７４の近くにある時は、分裂リング９６は傾斜部分
３６の内径の減少により、内方に動く。分裂リング９６
が内方に動くと、流路８０を通る減衰流体の流れが妨げ
られる。よって、カラー７８が傾斜部分３６の上方に行
けば行く程、分割リング９６はより内方に配設されるこ
とになり、そのため、流路８０を通る減衰流体の流れを
妨げて、流路８０を通る減衰流体の流れを止める。

運用中、ピストン棒４２の比較的小さな伸張では、分裂
リング９６が流路８０を塞ぐ程充分な分裂リング９６の
移動をみぞ９２の中で生じない。よって、動作室３２の
上、下部分間の流れは単にピストン３８によってのみ制
約される。カラー７８が、直径の減少の増す傾斜部分３
６の領域に入るまで上昇するにつれ、分裂リング９６は
みぞ９２の中でさらに半径方向内方に動く。そうなると
、分裂リング９６は流路８０を流れる減衰流体を妨げる
。流路８０を通る減衰流体の流れを止める範囲まで分裂
リング９６が移動するような円筒３０の領域にカラー７
８がある時、ピストン棒４２のそれ以−にの運動は、は
ぼ環形カラー７８と棒ガイド７４の間の減衰流体の圧縮
によって許される値に限定される。

第９図ないし第１３図に示す本発明の第２の望ましい実
施例によれば、ピストン１３８の移動を制御するための
装置１７６はピストン棒１４２上に同軸状に配設される
環形カラー１７８を有する。環形カラー１７８は、環形
カラー１７８の半径方向内方表面１８２と環形カラー１
７８の半径方向外方表面１８４との間に配設される、軸
方向に延在する複数の流路１８０を有する。環形カラー
１７８の半径方向内方表面１８２と半径方向外方表面１
８４の間に配設される半径方向内方表面１８８と、これ
も環形カラー１７８の半径方向内方表面１８２と半径方
向外方表面１８４の間に配設される半径方向外方表面１
９０と、によって流路１８０が部分的に画成される。下
記に述べる分裂リングによって流路１８０が妨げられな
い時は、流路１８０は、環形カラー１７８の上方の動作
室１３２の領域と、環形カラー１７８およびピストン１
３８の間の動作室１３２の部分と、の間で減衰流体を流
す。

下記の分裂リングを収容する装置を与えるために、環形
カラー１７８はさらにみぞ１９２を有する。

みぞ１９２は環形カラー１７８の半径方向外方表面の回
りに円周状に延在する。さらにみぞ１９２は、円周状の
リング座１９４を形成するように流路１８０の半径方向
内方表面１８８を横切ると同時に、流路１８０の半径方
向外方表面１９０をも横切って延在する。さらにみぞ１
９２は、分裂リング１９６の下記の環形流路と流路１８
０とが少し不整合であってもよいように、流路１８０の
拡大領域１９３と組合せになっている。

前記環形カラー１７８の移動に応じて流路１８０を閉じ
る装置を与えるために、装置１７６はさらに分裂リング
１９６を含む。分裂リング１９６はみぞ１９２に挿入さ
れるように働くことができ、隙間によって端部１９８が
隔離される。分裂リング１９６が円周状リング座１９４
の中に着座した時に、環形カラー１７８の流路１８０と
流体連通ずるように働くことのできる環形流路２００を
分裂リング１９６が含む。分裂リング１９６は、円筒１
３０の直径の小さい部分２０６と直径の大きい部分２０
４との間に配設される円筒１３０の外方に傾斜した部分
１３６と協働する。

環形カラー１７８が円筒１３０の部分２０６の近くに配
設される時、分裂リング１９６は円周状リング座１９４
の中に着座して、分裂リング１９６の流路２００は環形
カラー１７８の流路１８０と流体連通ずる。

よって装置１７６はピストン１３０の運動を制約しない
。

環形カラー１７８が部分２０４に近付くように円筒１３
０の外方傾斜部分１３６を上方に動くにつれて、環形カ
ラー１７８の流路１８０は分裂リング１９６の環形流路
２００と流体連通しなくなって、流路１８０を通る減衰
流体の流れは妨げられる。よって、減衰流体は流路１８
０を流れることができないので、装置１７６はピストン
１３８の運動を制限する。

明らかに、本発明の多くの変形および変更が以上の教示
に照して可能である。単管形室および外部タンク付き単
管形室のような他の型式の緩衝装置は勿論、他の型式の
基底弁、ピストンと共に本発明を使用し得ることは明ら
かである。さらに、様々な弁特性を得るために、オリフ
ィスのサイズや形態を変え、分裂リングやカラーのサイ
ズを変えることもできる。従って、特許請求の範囲内で
、具体的に記載されたものと異なるように本発明を実施
し得ることは明らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の望ましい実施例の教示による、ピス
トンの移動を制御するための方法と装置、を用いる自動
車の斜視図、 第２図は、本発明の望ましい実施例の教示による、ピス
トンの移動を制御するための装置を用いる緩衝装置の、
部分切断された縮少側面図、第３図は、本発明の第１の
望ましい実施例による、第２図に示す、ピストンの移動
を制御するための装置を用いる緩衝装置の拡大側面図、
第４図は、第３図の４−４線にそう、本発明の第１の望
ましい実施例による、ピストンの移動を制御するための
装置の断面図、 第５図は、圧力室の上方部分に装置がある時の、第４図
の５−５線にそう、本発明の第１の望ましい実施例によ
る、ピストンの移動を制御するための装置の側断面図、 第６図は、圧力室の下方部分近くに装置がある時の、第
５図に示す第１の望ましい実施例による、ピストンの移
動を制御するための装置の側断面図、第７図は、第６図
に示す分裂リングの上面図、第８図は、第７図の８−８
線の方向に見た分割リングの側面図、 第９図は、本発明の第２の望ましい実施例による、ピス
トンの移動を制御するための装置を用いる緩衝装置の拡
大側断面図、 第１０図は、第９図に示す、ピストンの移動を制御する
ための装置のカラーの平面図、 第１１図は、第１０図の１１−１１線にそうカラーの側
断面図、 第１２図は、第９図に示す分裂リングの上面図、第１３
図は、第１２図の１３−１３線の方向に見た分裂リング
の側面図である。 １０・・・緩衝装置　　　　　　　３０・・・圧力円筒
３８・・・ピストン　　　　　　　４０・・・ピストン
柱ニ＝ゴ＝シ；・５・ −コ＝＝＝；・巴・ 二＝Σミ≠；・己・

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、自動車の車体の運動を減衰させるための緩衝装置で
   あって： ａ、減衰流体を格納するように作動自在の、動作室を形
   成する圧力円筒、 ｂ、前記動作室を第１および第２の部分に分割するよう
   に作動自在の、前記動作室の中に配設される往復動ピス
   トン、 ｃ、前記動作室の中に配設され、前記ピストンに結合さ
   れる、軸方向に延在するピストン棒、 ｄ、前記ピストンの移動を制御するための装置；を含む
   緩衝装置。 ２、前記圧力円筒内の前記ピストンの移動に応じて前記
   緩衝装置が発生する減衰力を増すように、前記ピストン
   の移動を制御するための前記装置が作動自在である、請
   求項１記載の緩衝装置。 ３、前記ピストンは、前記動作室の前記第１および第２
   の部分の間の減衰流体の流れを制御するための装置を含
   み、前記ピストンの移動を制御するための装置は、前記
   動作室の前記第１および第２の部分の間の減衰流体の流
   れを制御するための前記装置とは独立して作動する、請
   求項１記載の緩衝装置。 ４、前記ピストンの移動を制御するための前記装置は前
   記ピストンの過大な移動を防ぐように作動自在である、
   請求項１記載の緩衝装置。 ５、前記ピストンの移動を制御するための前記装置は前
   記ピストン棒の上に配設される環形カラーを含み、前記
   環形カラーを通して減衰流体を流すように作動自在の流
   路を前記環形カラーが有する、請求項１記載の緩衝装置
   。 ６、前記環形カラーを通して減衰流体を流すように作動
   自在の複数の流路を前記環形カラーが有する、請求項１
   記載の緩衝装置。 ７、前記環形カラーの周囲に配設されて半径方向に延在
   する円環状みぞを前記環形カラーが含み、前記みぞが前
   記流路を横切って延在する、請求項５記載の緩衝装置。 ８、前記環形カラーの垂直方向移動に応じて前記流路を
   閉鎖するための装置を前記環形カラーが含む、請求項７
   記載の緩衝装置。 ９、前記流路を閉鎖するための前記装置は分裂リングを
   含み、前記分裂リングは前記みぞの中に配設される、請
   求項８記載の緩衝装置。 １０、前記圧力円筒は軸方向に延在する傾斜部分を含み
   、前記傾斜部分における前記分裂リングの位置が前記流
   路を通る減衰流体の流れを制御するように働く、請求項
   ９記載の緩衝装置。 １１、運動を減衰させるための装置であって： ａ、減衰流体を格納するように作動自在の、動作室を形
   成する圧力円筒、 ｂ、前記動作室を第１および第２の部分に分割するよう
   に作動自在の、前記動作室内に配設される往復動ピスト
   ン、 ｃ、前記動作室内に配設されて、前記ピストンに結合さ
   れる、軸方向に延在するピストン棒、 ｄ、前記ピストン棒の上に配設されて第１の流路を有す
   る環形カラー、 ｅ、前記環形カラーの移動に応じて前記第１の流路を閉
   鎖するための、第２の流路を有する閉鎖装置； を含む装置。 １２、前記環形カラーを通して減衰流体を流すように作
   動自在の複数の流路を前記環形カラーが有する、請求項
   １１記載の装置。 １３、前記環形カラーの周囲に配設されて、前記第１の
   流路を横切って延在する、半径方向に延在する円環状み
   ぞを、前記環形カラーが含む、請求項１１記載の装置。 １４、前記円環状みぞの中に配設される分裂リングを前
   記閉鎖装置が含む、請求項１３記載の装置。 １５、前記圧力円筒が少なくとも第１および第２の直径
   を有して、軸方向に延在する傾斜部分を有し、前記環形
   カラーが前記第１の直径に近い時に、前記環形カラーの
   前記第１の流路が前記分裂リングの前記第２の流路に流
   体連通し、前記環形カラーが前記第２の直径に近い時に
   、前記環形カラーの前記第１の流路を通る減衰流体の流
   れを前記分裂リングが妨げる、請求項１４記載の装置。 １６、圧力円筒内に配設されるピストンを有する緩衝装
   置の中でピストンの移動を制御するための方法であって
   ； ａ、減衰流体を通過させて流すように作動自在の第１の
   流路を有する環形カラーを、第１の直径を有する前記圧
   力円筒の第１の領域から第２の直径を有する前記圧力円
   筒の第２の領域に動かす段階、 ｂ、前記環形カラーが前記圧力円筒の前記第１の領域か
   ら前記圧力円筒の前記第２の領域に動かされるにつれて
   、前記第１の流路を通る減衰流体の流れを妨げる段階； を含む方法。 １７、前記環形カラーの周囲に配設されて半径方向に延
   在する円環状みぞを前記環形カラーが含み、前記みぞは
   第１の流路を横切って延在する、請求項１６記載の方法
   。 １８、前記環形カラーの移動に応じて前記第１の流路を
   閉鎖するための装置を前記環形カラーが含む、請求項１
   ７記載の方法。 １９、前記環形みぞの中に配設される分裂リングを、前
   記第１の流路を閉鎖するための前記装置が含む、請求項
   １８記載の方法。 ２０、前記圧力円筒は軸方向に延在する傾斜部分を有し
   、前記傾斜部分の中の前記分裂リングの位置は前記流路
   を通る減衰流体の流れを制御するように働く、請求項１
   ９記載の方法。 ２１、前記圧力円筒の前記第１の直径が前記圧力円筒の
   前記第２の直径よりも小さい、請求項１９記載の方法。 ２２、前記圧力円筒の前記第１の直径が前記圧力円筒の
   前記第２の直径よりも大きく、前記環形カラーが前記圧
   力円筒の前記第１の領域に近い時に、前記第１の流路に
   流体連通するように作動自在の第２の流路を前記分裂リ
   ングが有する、請求項１９記載の方法。