JPH08320046A - 減衰装置 - Google Patents

減衰装置

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JPH08320046A
JPH08320046A JP8108002A JP10800296A JPH08320046A JP H08320046 A JPH08320046 A JP H08320046A JP 8108002 A JP8108002 A JP 8108002A JP 10800296 A JP10800296 A JP 10800296A JP H08320046 A JPH08320046 A JP H08320046A
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JP
Japan
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damping
damping device
orifice
fluid
plate
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JP8108002A
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Jacques Dore
ドール ジャック
Alain Oustaloup
ウスタル アラン
Michel Nouillant
ヌラン ミシェル
Xavier Moreau
モロウ ザビエル
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Automobiles Peugeot SA
Automobiles Citroen SA
Original Assignee
Automobiles Peugeot SA
Automobiles Citroen SA
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Publication date
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    • B60G17/0152—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by the action on a particular type of suspension unit
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F13/00—Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs
    • F16F13/04—Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a plastics spring and a damper, e.g. a friction damper
    • F16F13/26—Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a plastics spring and a damper, e.g. a friction damper characterised by adjusting or regulating devices responsive to exterior conditions
    • F16F13/262—Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a plastics spring and a damper, e.g. a friction damper characterised by adjusting or regulating devices responsive to exterior conditions changing geometry of passages between working and equilibration chambers, e.g. cross-sectional area or length
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16F9/46—Means on or in the damper for manual or non-automatic adjustment; such means combined with temperature correction allowing control from a distance, i.e. location of means for control input being remote from site of valves, e.g. on damper external wall
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 流体を絞ることで操作する減衰装置におい
て、流体を絞るオリフィスの弁を電磁石で制御すること
によりオリフィスの開度を連続的に調節し、これによっ
て装置の減衰特性を連続的に変化させられるようにす
る。 【解決手段】 本発明は、油圧式減衰装備および少なく
とも１つのばねを備える懸架装置を介して支持に結合さ
れるマスの、その支持に対する動きの減衰を行う装置に
関する。この減衰装置は、油圧流体（３）を流動させ、
そしてその流体が流通させられる少なくとも１つのオリ
フィス（２）により流体を絞る少なくとも１つの装置
（１）を備える型式のものである。この減衰装置は、前
記絞り装置（１）が、前記オリフィス（２）の開度を制
御することにより減衰特性を連続的に変化させる装備
（６，１２）を備えることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、油圧流体を流動さ
せ、そしてその流通させられる少なくとも１つのオリフ
ィスにより流体を絞る少なくとも１つの装置を備える型
式の、油圧式減衰装備および少なくとも１つのばねを備
える懸架装置を介して支持体に結合されるマスの、その
支持体に対する動きの減衰を行う装置、および、このよ
うな減衰装置を装備された、特に自動車の懸架装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】周知のように、懸架装置によってなされ
る動きの減衰（ｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ）は、その装置の
ばねの硬さと減衰装備の作る力とが小さいほど良好に行
われる。しかしまたこれと反対に、それらばねの硬さと
減衰力との値が小さいと、場合によっては、マスの望ま
しくない動き、振幅の大きな動きを招来することもあ
る。そこでマスの予見できる動きの値を勘考することに
よって、懸架装置の硬さと減衰力の最適の値が得られ
る。
【０００３】油圧流体がピストンによって流動させら
れ、そしてオリフィスに通されることにより絞られる如
き従来知られている減衰装置において、その流体の流量
はピストンの速度に直接比例し、そして絞り装置の上流
側と下流側との間の圧力損失がピストンに対して作用す
る力を決定する。従って、その流量／圧力損失の法則を
調節することで減衰装置の速度／作用力の法則が決ま
る。この法則は減衰装置の性能の特性を決定するもので
あるから重要である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来知られている減衰
装置は、ただ１つの作用力／速度法則しか得られないと
いう主要な欠点をもっている。その法則は、マスの支持
体の最も激しい励振（ｓｏｌｌｉｃｉｔａｔｉｏｎ）の
場合のマスの大きな動きを避けるのに適用しなければな
らない。そこで、支持体の励振が小さい場合には、減衰
力は小さくされるので、減衰は最適に行われない。
【０００５】そのような理由から、別の校正されたオリ
フィスを追加し、これら追加のオリフィスの開閉によっ
て得られる個別の２つ、あるいはさらに３つの法則を得
られる減衰装置が作られた。
【０００６】しかしそのように改良された装置でも、連
続的な変化を行うことができず、また構造がかさばった
ものになるという欠点をもっている。
【０００７】本発明の課題は、上記のような従来の欠点
をもたない減衰装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を果すために、
本発明の流体の絞りによる減衰装置は、絞り装置が、オ
リフィスの開度を制御することにより減衰特性を連続的
に変化させる装備を特徴とする。
【０００９】本発明の１つの特徴によれば、前記減衰特
性連続変化装備が、オリフィスに対して押当てられる力
が変化される弁を担持する、そのオリフィスに直角に設
置されるダイヤフラムを形成する少なくとも１つの可撓
性のプレート、および、前記押当て力の変化を制御する
装備を備える。
【００１０】減衰特性が連続的に変化されるので、本発
明による減衰装置は、常に励振の振幅に正確に適応する
作用力を与え、従って支持体とこれに懸架されたマスと
の間の動きの最良の減衰を連続的に行うことができる。
【００１１】本発明の特徴によれば、前記オリフィスに
対する弁の押当て力の変化の制御装備が電磁石を備え、
そして前記プレートが磁性材料で作られ、電磁石の磁場
の中に設置され、その電磁石によって作られる磁力の作
用で前記押当て力を変化させる。
【００１２】本発明の他の特徴によれば、前記プレート
がオリフィスの方へ弾性的に偏倚される。
【００１３】本発明のさらに他の特徴によれば、前記プ
レートが、これの縁部で支持構造体内に取付けられ、こ
れによってオリフィスの方へ変形することができる。
【００１４】本発明のさらに他の特徴によれば、減衰装
置が、支持体部内に相互に頭尾突合せで装架される２つ
の、減衰特性を連続的に変化させる装置を備え、これら
装置がそれぞれに、一方向流体流れを確保する装備を備
える。
【００１５】本発明の、特に自動車の車輪の懸架装置
は、懸架されるマスを構成する車輛の車体と、車軸の一
部および車輪で形成される支持との間に備えられる油圧
回路に本発明の減衰装置が組合わされることを特徴とす
る。
【００１６】本発明の実施形態を示す添付図面を参照に
以下に続ける説明から、本発明がさらによく理解され、
そして本発明のその他の目的、特徴、詳細、および長所
が明らかにされよう。
【００１７】
【発明の実施形態】図１は、懸架装置を介して支持に結
合されたマスの、その支持体に対する動きを流体の絞り
によって減衰する装置を示す。図示のようにこの減衰装
置はノズル１を備え、このノズルのオリフィス２を通し
て、絞られる流体３が流される。減衰装置はまた、ダイ
ヤフラムを形成する可撓性のプレート６の積層の中心に
設置される弁５を備える。それらプレート６は磁性材料
で円形に作られ、オリフィスの軸心に直角に延在する。
プレート６はこれの周縁部が適当な支持体の中に嵌込ん
で取付けられる。弁５はノズル１のオリフィス２に対向
して置かれ、そしてプレート６の取付けは、弁が、これ
の休止状態において、ある力でノズルに対し押当ってオ
リフィス２を閉鎖するように行われる。積層のプレート
６は、弁を設置するための中心孔９、および、この中心
孔からプレート周縁部よりある距離のところまで延在す
る複数個の半径方向スロット１０を有する。これらスロ
ットは、プレート６の組立体に可撓性を与え、また、矢
印で示されるように流体がノズルのオリフィス２の出口
で絞られた後プレートを通過して流れることができるよ
うにする。
【００１８】コイル１３とフレーム１４で構成される環
状の電磁石１２がノズル１の反対側でプレート６に対し
同心的に設置される。この電磁石１２は、ノズル１内へ
流れてきた流体のジェットの作用でプレート６の弁５を
担持する中心部分が軸方向に変位できるようにするた
め、プレートから所定の軸方向距離だけ離して設置され
る。電磁石１２はプレート６を引付けることによって、
ノズルのオリフィス２に対する弁５の押当て力を変化さ
せる。流量が同じであれば、電磁石の引付けが大きいほ
どオリフィスの上流側の圧力は低くなる。図面に示され
るように、プレート６の積層は、フレーム１４の半径方
向外側の周縁部１５とこの周縁部に固定される環状要素
１７との間に嵌込んで取付けられる。
【００１９】容易に理解されるように、プレート６の個
数と厚さは、その積層の所要の可撓性に応じて選択され
る。ノズル１に対する弁５の押当て力は、プレート積層
に最初に付与される弾性力から、付勢された電磁石の引
付け力を差引いたものになる。
【００２０】こうして、電磁石のコイル１３へ送給する
電流を変化させることによって、ノズル１を流通する流
体３の絞りを調節することができる。
【００２１】図３は、支持体部１９内に相互に頭尾突合
せにして設置される２つの図１の絞り装置を備える減衰
装置を示す。それら絞り装置は符号Ａ１とＡ２が付けら
れる。またそれら絞り装置の図１と図３で共通する構成
要素には同じ符号が付けられる。
【００２２】図３の減衰装置において、２つの絞り装置
Ａ１とＡ２は体部１９内で自由に摺動できるように装架
される。それら２つの絞り装置の間につる巻きばね２０
が設置され、それぞれの電磁石フレームの内側に設けら
れたフランジ２１に支承される。各ノズル１は支持要素
２３内に同心的に装架され、そしてそれら支持要素２３
自体も体部１９内に同心的に固定される。それぞれの支
持要素２３に複数個の軸方向の通孔２４が貫通されてい
る。ノズル１を挿入して固定するための中心孔を明けら
れた円形の薄いダイヤフラム２５が、軸方向通孔２４を
閉鎖するように支持要素２３の前面に固定される。それ
らダイヤフラム２５は逆止弁の働きをする。通孔２４内
の非常に弱い圧力でも弁２５を持上げることができる。
反対に、ダイヤフラムの他方の面、すなわち外側の面に
対して加わる圧力はダイヤフラムを支持要素２３に対し
て押当て、従って液はノズル１しか流通できない。
【００２３】上記のような構成によって、それぞれの絞
り装置Ａ１とＡ２は流体の一方向の流れにおいてのみ操
作し、軸方向通孔２４を通る他方向への流れは自由に行
われる。
【００２４】そこで、絞り装置Ａ１とＡ２のコイルの電
流を制御することによって、図４に示されるような全操
作範囲において、それぞれの流れ方向の流量の関数にな
る圧力損失を制御することができる。図４は、横軸を流
体の流量Ｄとし、縦軸を圧力Ｐとした座標において表わ
される、電磁石コイルの付勢電流Ｉ＝０と最大電流Ｉ
max との間の操作範囲Ｂを示す。
【００２５】正常な操作状態における減衰装置の効率を
良好なものにするために、プレート６の積層の可能なス
トロークは小さいものにされる。不測の過大圧力が生じ
た場合、プレート６の積層で形成されるダイヤフラムは
電磁石のフレーム１４に接触し、そしてばね２０を圧縮
してその電磁石を体部１９内で摺動させる。流体の通過
が自由にされる。ダイヤフラム６と弁５の慣性は小さい
ので、そのダイヤフラムは高い振動数、例えば１００Ｈ
ｚ以上の振動数にも応答動作できる。
【００２６】容易に理解できるように、コンピュータに
適当な信号を入力することにより、電磁石１２の付勢電
流を連続的に制御することができ、従って減衰装置にお
ける所要の圧力損失を作ることができる。
【００２７】図５と図６は、それぞれに金属ばねと空気
ばねを備える自動車の懸架装置の減衰に使用される本発
明の減衰装置を示す。
【００２８】図５と図６は、自動車の車輪の懸架装置を
概略的に示している。それら図面において、符号２７は
懸架されるマス、すなわち車輛の車体を指示し、そして
符号２８は車軸の一部分と車輪で構成される懸架されな
いマスを指示する。要素２９はマス２８と地面３０との
間のタイヤを表わす。懸架装置は、懸架されるマス２７
と懸架されないマス２８との間に置かれるピストン３５
を有する容積型油圧システム３４と、図５の金属ばね３
１または図６の空気ばね３２とで構成される。
【００２９】図５の金属ばね３１を備える懸架装置にお
いて、例えば図３の減衰装置Ｂが、図面に概略的に示さ
れるように、油圧システム３４の外側に設置される。し
かし減衰装置Ｂはまたピストン３５に合体することもで
きる。
【００３０】図６の空気ばね３２を備える懸架装置にお
いて、減衰装置Ｂは、油圧システム３４のシリンダとば
ね３２との間の油圧回路中に挿入設置される。
【００３１】図５と図６の使用例において、本発明の減
衰装置は、地面３０の凹凸によって生じる、懸架されな
いマス２８と、懸架されるマス２７を構成する車体との
相対動きの減衰を行うために使用される。３７で表示さ
れる変位検出器が懸架装置のばね３１または３２の伸び
を恒常的に測定し、そしてその測定値をコンピュータ３
９へ送る。そこでコンピュータは各瞬間における減衰力
の最適の値を決定する。これにより、一方において、地
面３０の凹凸による車輪の動きの作用力の車体２７への
伝達の減衰が良好に行われ、そして他方において、地面
に対するタイヤの接触力が最大にされ、従って車輛の良
好な操舵性が確保される。
【００３２】減衰力の計算は、例えばクロネ（Ｃｏｍｍ
ａｎｄｅ Ｒｏｂｕｓｔｅ ｄ’Ｏｒｄｒｅ Ｎｏｎ
Ｅｎｔｉｅｒ）の法則に従って行われよう。この法則に
おいて、作用力は零であるか、または懸架装置ばねの移
動量の、非整数次数の時間導関数（ｎｏｎ ｉｎｔｅｇ
ｅｒ ｏｒｄｅｒ ｄｅｒｉｖａｔｅｄ ｔｉｍｅｆｕ
ｎｃｔｉｏｎ）に比例する。この法則は仏国特許第２，
６６０，３８６号に記載されている。
【００３３】本発明の減衰装置は、ここに記載した以外
の、液を流動させ、絞って減衰力を作るような全てのシ
ステムに応用することができる。そのようなシステムと
は例えば、自動車の車体に設置されるピストン付きモー
タ（ｍｏｔｅｕｒ ａ ｐｉｓｔｏｎ）の懸架装置で、
そのモータでは、流体が入った２つの室に分けられるゴ
ム製の支持体が使用され、そしてそのモータの動きが一
方の室の流体を他方の室へ押出すごとくなっている懸架
装置である。その流体の流量を、これまで記述し図示し
てきた本発明の減衰装置によって制御することができ
る。
【００３４】
【発明の効果】本発明の減衰装置は特に優れたいろいろ
な長所をもっている。先ず、減衰特性を連続的に変化さ
せることができることによって、各瞬間において励振の
振幅の関数の作用力の法則を適用することができ、従っ
て支持と懸架されたマスとの間の動きの最良の減衰を連
続的に行うことができる。さらに、ダイヤフラムを形成
する薄い１枚のプレートまたはプレートの積層はこれの
質量を非常に小さくでき従って慣性が小さく、そこで非
常に高い周波数で応答動作を行うことができる。これに
より減衰の程度を非常に迅速に変化させることができ
る。このことは自動車の懸架装置では特に重要な長所に
なる。というのは自動車の走行条件に実質的に瞬時に適
応できるからである。ダイヤフラムには、１枚のより厚
いプレートを使うよりも、複数枚のより薄いプレートの
積層を使う方がよい。後者の方がより容易に変形できる
からである。いずれにしてもプレートの枚数と厚さおよ
びその形状（特にスロット１０の個数と長さ）は、プレ
ートの所要の可撓性に応じて当該技術者により適宜に選
択されよう。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の減衰装置の概略断面図である。
【図２】図１の矢印ＩＩ方向に見た、減衰特性を変化さ
せるプレートの上面図である。
【図３】それぞれ一方向流体流れを行わせるようにされ
た、相互に頭尾突合せで装架された２つの、本発明によ
る減衰特性を変化させる装置を備える減衰装置の概略断
面図である。
【図４】本発明の減衰装置の操作範囲のグラフである。
【図５】自動車の車輪の１つの形態の懸架装置への本発
明の減衰装置の適用例を示す概要図である。
【図６】自動車の車輪の別の形態の懸架装置への本発明
の減衰装置の適用例を示す概要図である。
【符号の説明】
１ ノズル ２ オリフィス ３ 流体 ５ 弁 ６ 可撓性プレート（の積層） ９ 中心孔 １０ スロット １２ 電磁石 １９ 支持体部 ２０ ばね ２３ 支持要素 ２４ 通孔 ２５ ダイヤフラム ２７ 懸架されるマス（車体） ２８ 懸架されないマス（車輪、車軸） ２９ タイヤ ３０ 地面 ３１ 金属ばね ３２ 空気ばね ３４ 容積型油圧システム ３５ ピストン ３７ 変位検出器 ３９ コンピュータ Ａ１ 減衰装置 Ａ２ 減衰装置 Ｂ 減衰装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アラン ウスタル フランス国タランス，リュ ジョルジュ ビゼ，44 (72)発明者 ミシェル ヌラン フランス国タランス，リュ ドゥ ジェネ ラル マルゲリテ，94 (72)発明者 ザビエル モロウ フランス国クトラ，ラゴルス，リュ ディ レイニール，４

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 油圧流体を流動させ、そしてその流体が
    流通させられる少なくとも１つのオリフィスにより流体
    を絞る少なくとも１つの装置を備える型式の、油圧式減
    衰装備および少なくとも１つのばねを備える懸架装置を
    介して支持体に結合されるマスの、その支持体に対する
    動きの減衰を行う装置において、前記絞り装置が、前記
    オリフィスの開度を制御することにより減衰特性を連続
    的に変化させる装備を備えることを特徴とする減衰装
    置。
  2. 【請求項２】 前記減衰特性連続変化装備が、前記オリ
    フィス（２）に対して押当てられる力が変化される弁
    （５）を担持する、そのオリフィスに直角に設置される
    ダイヤフラムを形成する少なくとも１つのプレート
    （６）、および、前記押当て力の変化を制御する装備
    （１２）を備えることを特徴とする請求項１の減衰装
    置。
  3. 【請求項３】 前記オリフィス（２）に対する弁（５）
    の押当て力の変化の制御装備（１２）が電磁石（１２）
    を備え、そして前記プレート（６）が磁性材料で作ら
    れ、前記電磁石の磁場の中に設置され、その電磁石によ
    って作られる磁力の作用で前記押当て力を変化させるこ
    とを特徴とする請求項２の減衰装置。
  4. 【請求項４】 前記プレート（６）が前記オリフィス
    （２）の方へ弾性的に偏倚されるように予応力を掛けら
    れることを特徴とする請求項３の減衰装置。
  5. 【請求項５】 前記プレート（６）が可撓性とされ、そ
    してその縁部が支持構造体（１７，１９）内に取付けら
    れ、これによってプレートが前記オリフィス（６）の方
    へ弾性的に変形でき、また流体がプレートを通過できる
    ようにされることを特徴とする請求項４の減衰装置。
  6. 【請求項６】 前記プレート（６）が半径方向のスロッ
    ト（１０）を有し、これらスロットがプレートの可撓性
    を与え、また前記オリフィス（２）から流出してきた流
    体が通過できるようにすることを特徴とする請求項５の
    減衰装置。
  7. 【請求項７】 相互に上下に積層される複数個の可撓性
    プレート（６）を備えることを特徴とする請求項１から
    請求項６までのいずれか１項の減衰装置。
  8. 【請求項８】 支持体部（１９）内に相互に頭尾突合せ
    で装架される２つの絞り変化装置（Ａ１，Ａ２）を備
    え、これら装置がそれぞれに、一方向流体流れ装置の形
    に作られることを特徴とする請求項１から請求項７まで
    のいずれか１項の減衰装置。
  9. 【請求項９】 前記絞り変化装置（Ａ１，Ａ２）がそれ
    ぞれに、ノズル（１）の支持体部（２３）を備え、この
    支持体部はノズルの孔に平行な通孔（２４）を有し、ま
    た、そのノズル（１）を通る流体の流れと同じ方向のそ
    れら通孔（２４）を通る流体の流れを禁止するダイヤフ
    ラム（２５）が前記支持体部（２３）に組合わされるこ
    とを特徴とする請求項８の減衰装置。
  10. 【請求項１０】 前記絞り変化装置（Ａ１，Ａ２）が、
    これら２つの装置の間に設置されるばね（２０）に対抗
    して軸方向に動けるように前記支持（１９）内に頭尾突
    合せで装架されることを特徴とする請求項８または請求
    項９の減衰装置。
  11. 【請求項１１】 減衰力がクロネ型の１つの法則に従っ
    て決定されることを特徴とする請求項１から請求項１０
    までのいずれか１項の減衰装置。
  12. 【請求項１２】 車輛の車体（２７）と、車軸の一部お
    よび車輪で形成される支持体（２８）との間に装架され
    る、好適にはピストン（３５）をもつ容積型油圧システ
    ム（３４）とばね（３１，３２）とを備える型式の、特
    に自動車の懸架装置において、請求項１から請求項１１
    までのいずれか１項の減衰装置が前記システム（３４）
    に組合わされることを特徴とする懸架装置。
  13. 【請求項１３】 金属ばね（３１）を備え、前記減衰装
    置が前記システム（３４）上に装架され、何かの場合、
    そのシステムのピストン（３５）に結合されることを特
    徴とする請求項１２の懸架装置。
  14. 【請求項１４】 空気ばね（３２）を備え、前記減衰装
    置が、その空気ばね（３２）と前記システム（３４）の
    シリンダとの間の油圧回路内に挿入されることを特徴と
    する請求項１２の懸架装置。
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