JP2009505024A

JP2009505024A - 非対称吸込減衰弁

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Publication number: JP2009505024A
Application number: JP2008527001A
Authority: JP
Inventors: ペースマンスヨハン; スピリトゥスウォルター; ゴマンスフランク; トゥテラースミシェル
Original assignee: Tenneco Automotive Operating Co Inc
Current assignee: Tenneco Automotive Operating Co Inc
Priority date: 2005-08-15
Filing date: 2006-08-10
Publication date: 2009-02-05
Anticipated expiration: 2026-08-10
Also published as: BRPI0614385A2; US20070034466A1; WO2007021753A2; CN102141104A; GB0802565D0; WO2007021753A3; DE112006002168T5; GB2442188A; JP5008667B2; KR20080034928A; CN102102730A; GB2442188B; KR101278535B1

Abstract

弁アセンブリは漸次的に開き、閉鎖位置から全開位置に滑らかに遷移する。弁板に流体圧が非対称に印加られ、弁が漸次的に開く。弁は複数の異なる大きさの流体流路を有していてもよく、ランドを偏心位置に配置して非対称の圧力領域を形成することもできる。

Description

本発明は、自動車に使用するサスペンション装置等のサスペンション装置に使用する液圧ダンパ又はショックアブソーバに関する。より詳細には、本発明は、弁の開閉に伴う圧力振動を減少させる非対称吸込減衰弁に関する。

以下に本願の開示に関する背景情報について説明するが、それらは従来技術とみなすものではない。

ショックアブソーバは、走行時に生じる望ましくない振動を吸収するために自動車用サスペンション装置と共に使用される。通常、ショックアブソーバは、望ましくない振動を吸収するように、自動車のばね上部分（車体）とばね下部分（サスペンション）との間に接続されている。ピストンがショックアブソーバの圧力管内に配置され、圧力管は車両のばね上部分に接続されている。ピストンは、圧力管内を延びるピストンロッドによって自動車のばね上部分に接続されている。ピストンは圧力管を上部作動室と下部作動室に分割し、上部作動室及び下部作動室には作動油が充填されている。ショックアブソーバが圧縮又は伸長する際にピストンの弁によって上部作動室と下部作動室との間の作動油の流れを制限することができ、ショックアブソーバはばね下部分からばね上部分に伝達される振動を妨げる減衰力を生成することができる。複筒式ショックアブソーバでは、圧力管と貯留管との間に流体貯留器又は貯留室が形成されている。ベース弁が下部作動室と貯留室の間に配置され、車両のばね下部分からばね上部分に伝達される振動を妨げる減衰力を生成することができる。

複筒式ショックアブソーバでは、上述したように、ショックアブソーバが伸長して減衰力を生成する際に、ピストンの弁によって上部作動室と下部作動室との間の減衰流体の流れを制限する。ショックアブソーバが圧縮して減衰力を生成する際に、ベース弁によって下部作動室と貯留室との間の減衰流体の流れを制限する。単筒式ショックアブソーバでは、ショックアブソーバが伸長又は圧縮して減衰力を生成する際に、ピストンの弁によって上部作動室と下部作動室との間の減衰流体の流れを制限する。走行時に、サスペンション装置はバウンド（圧縮）及びリバウンド（伸長）運動を行う。圧縮動作時にはショックアブソーバが圧縮し、複筒式ショックアブソーバ内のベース弁又は単筒式ショックアブソーバ内のピストン弁を減衰流体が通過する。ベース弁又はピストン上に位置する減衰弁により減衰流体の流れを制御し、減衰力を生成する。伸長動作時にはショックアブソーバが伸長し、複筒式及び単筒式ショックアブソーバ内のピストン内を減衰流体が通過する。ピストン上に位置する減衰弁により減衰流体の流れを制御し、減衰力を生成する。

複筒式ショックアブソーバでは、ピストン及びベース弁は複数の圧縮流路及び複数の伸長流路を含む。圧縮動作時には、複筒式ショックアブソーバ内の減衰弁又はベース弁によりベース弁の圧縮流路を開いて流量を制御し、減衰力を生成する。ピストンの逆止め弁によりピストンの圧縮流路を開いて上部作動室内に減衰流体を流入させるが、逆止め弁は減衰力には寄与しない。圧縮動作時には、ピストンの減衰弁によりピストンの伸長流路を閉じ、ベース弁の逆止め弁によりベース弁の伸長流路を閉じる。伸長動作時には、複筒式ショックアブソーバ内のピストンの減衰弁によりピストンの伸長流路を開いて流量を制御し、減衰力を生成する。ベース弁の逆止め弁によりベース弁の伸長流路を開いて下部作動室内に減衰流体を流入させるが、逆止め弁は減衰力には寄与しない。

単筒式ショックアブソーバでは、ピストンは複数の圧縮流路及び複数の伸長流路を含む。また、公知のように、ショックアブソーバは流体のロッド体積分の流れを補う手段を含む。圧縮動作時には、単筒式ショックアブソーバ内のピストンの圧縮減衰弁によりピストンの圧縮流路を開いて流量を制御し、減衰力を生成する。その際、ピストンの伸長流路はピストンの伸長減衰弁により閉じられる。伸長動作時には、単筒式ショックアブソーバ内のピストンの伸長減衰弁によりピストンの伸長流路を開いて流量を制御し、減衰力を生成する。その際、ピストンの圧縮流路はピストンの圧縮減衰弁により閉じられる。

ダンパ用の減衰弁の多くは、減衰流体のブリード流（ｂｌｅｅｄｆｌｏｗ）を含む弁も存在するが、通常の開閉弁として設計される。開閉式であるために圧力振動が生じてしまうことがある。これらの圧力振動によってショックアブソーバが高周波振動を発生し、望ましくない障害が生じる可能性がある。

ショックアブソーバの弁アセンブリは、弁板に軸対称な荷重を与える付勢部材を含む。弁板により非軸対称な圧力領域を閉じる。この構造によって、弁を閉鎖状態から開放状態に滑らかに遷移させ、通常の開閉式の弁によって生じる圧力振動を排除及び／又は減少させる。

本発明の利用可能性のさらなる領域は、以下の説明から明らかになるだろう。以下の説明と実施例は単なる例示のみを意図するものであり、本発明の範囲を限定することを意図するものではない。

以下の図面は単なる例示であって、本発明の範囲を限定することを意図するものではない。

以下の説明は単なる例示であって、本発明及びその用途又は使用を限定することを意図するものではない。図１は、本発明に係るピストンアセンブリをそれぞれ含むショックアブソーバを有するサスペンション装置を含む車両を示し、車両は全体として参照符号１０で示している。車両１０は、リヤサスペンション１２と、フロントサスペンション１４と、車体１６とを含む。リヤサスペンション１２は横方向に延在する後車軸アセンブリ（図示せず）を有し、後車軸アセンブリは一対の後輪１８を動作的に支持する。後車軸は、一対のショックアブソーバ２０及び一対のばね２２によって車体１６に取り付けられている。同様に、フロントサスペンション１４は横方向に延在する前車軸アセンブリ（図示せず）を含み、前車軸アセンブリは一対の前輪２４を動作的に支持する。前車軸アセンブリは、一対のショックアブソーバ２６及び一対のばね２８によって車体１６に取り付けられている。ショックアブソーバ２０，２６は、車両１０のばね上部分（すなわち車体１６）に対するばね下部分（すなわちフロントサスペンション１４及びリヤサスペンション１２）の相対運動を減衰させる。車両１０は前車軸アセンブリ及び後車軸アセンブリを有する乗用車として示しているが、ショックアブソーバ２０，２６は、例えば非独立式フロントサスペンション及び／又は非独立式リヤサスペンション装置を含む車両、独立式フロントサスペンション及び／又は独立式リヤサスペンション装置を含む車両あるいは公知のサスペンション装置等のその他の車両又はその他の用途に使用することができる。また、本明細書で使用する「ショックアブソーバ」という用語は一般的なダンパを意味し、マクファーソンストラット式ダンパ及びその他の公知のダンパを含むものである。

図２はショックアブソーバ２０を詳細に示している。なお、図２はショックアブソーバ２０のみ示しているが、ショックアブソーバ２６もショックアブソーバ２０について以下に説明する弁構造を含む。ショックアブソーバ２６は、車両１０のばね下質量及びばね上質量への接続方式においてのみショックアブソーバ２０とは異なる。ショックアブソーバ２０は、圧力管３０と、ピストンアセンブリ３２と、ピストンロッド３４と、貯留管３６と、ベース弁アセンブリ３８と、を含む。

圧力管３０は作動室４２を形成している。ピストンアセンブリ３２は圧力管３０内に摺動可能に配置され、作動室４２を上部作動室４４と下部作動室４６とに分割している。シール部４８がピストンアセンブリ３２と圧力管３０の間に配置され、過度の摩擦を生じさせることなくピストンアセンブリ３２の圧力管３０に対する摺動を可能とすると共に、上部作動室４４を下部作動室４６から遮断することができる。ピストンロッド３４はピストンアセンブリ３２に取り付けられ、上部作動室４４内及び圧力管３０の上端を塞ぐ上部エンドキャップ５０内を延びている。シール部が上部エンドキャップ５０と、貯留管３６と、ピストンロッド３４との界面を封止している。ピストンアセンブリ３２とは反対側のピストンロッド３４の端部は、車両１０のばね上質量に固定される。ピストンアセンブリ３２が圧力管３０内を移動する際に、ピストンアセンブリ３２内の弁により上部作動室４４と下部作動室４６との間の流体の移動を制御する。ピストンロッド３４は上部作動室４４のみに延在し、下部作動室４６には存在しないため、ピストンアセンブリ３２が圧力管３０に対して移動すると、上部作動室４４内の流体の量と下部作動室４６内の流体の量との間に差が生じる。流体量の差は「ロッド体積」として知られており、流体はベース弁アセンブリ３８内を流れる。

貯留管３６は圧力管３０を取り囲んでおり、圧力管３０と貯留管３６の間に流体貯留室５２が形成されている。貯留管３６の下端は、車両１０のばね下質量に接続されるベースキャップ５４によって塞がれている。貯留管３６の上端は上部エンドキャップ５０に取り付けられている。ベース弁アセンブリ３８は下部作動室４６と貯留室５２との間に配置され、下部作動室４６と貯留室５２との間の流体の移動を制御する。ショックアブソーバ２０が伸長すると、ロッド体積により下部作動室４６内でさらに多くの流体が必要となる。そのため、以下に詳述するように流体が貯留室５２からベース弁アセンブリ３８を通って下部作動室４６に流れ込む。ショックアブソーバ２０が圧縮すると、ロッド体積のために過剰な流体を下部作動室４６から排出しなければならない。そのため、以下に詳述するように流体が下部作動室４６からベース弁アセンブリ３８を通って貯留室５２に流れ込む。

図３を参照すると、ピストンアセンブリ３２は、ピストン本体６０と、圧縮弁アセンブリ６２と、伸長弁アセンブリ６４と、を含む。圧縮弁アセンブリ６２は、ピストンロッド３４の肩部６６に接触して設けられている。ピストン本体６０は圧縮弁アセンブリ６２に接触して設けられ、伸長弁アセンブリ６４はピストン本体６０に接触して設けられている。これらの構成要素は、ナット６８によってピストンロッド３４に固定されている。

ピストン本体６０は複数の圧縮流路７０及び複数の伸長流路７２を有する。シール部４８は複数の環状溝７６と係合する複数のリブ７４を含み、ピストンアセンブリ３２の摺動を可能とする。

圧縮弁アセンブリ６２は、保持部７８と、弁ディスク８０と、ばね８２と、を含む。保持部７８の一端は肩部６６に当接し、保持部７８の他端はピストン本体６０に当接している。弁ディスク８０はピストン本体６０に当接しており、伸長流路７２を開いた状態で圧縮流路７０を閉じる。ばね８２が保持部７８と弁ディスク８０との間に配置され、弁ディスク８０はピストン本体６０に対して軸対称に付勢されている。圧縮動作時には、下部作動室４６内の流体が圧縮され、弁ディスク８０に流体圧が印加される。弁ディスク８０に対する流体圧がばね８２の付勢荷重を超えると、弁ディスク８０がピストン本体６０から分離し、圧縮流路７０が開き、流体が下部作動室４６から上部作動室４４に流れ込む。通常、ばね８２は軸対称の小さな荷重を弁ディスク８０に与えるのみであり、圧縮弁アセンブリ６２は作動室４６，４４の間の逆止め弁としての機能は有していない。圧縮動作時のショックアブソーバ２０の減衰特性は、ロッド体積により、流体を下部作動室４６から貯留室５２へ流入させるベース弁アセンブリ３８によって制御される。伸長動作時には、圧縮流路７０は弁ディスク８０によって閉じられる。

伸長弁アセンブリ６４は、スペーサ８４と、複数の弁ディスク８６と、保持部８８と、皿ばね９０とを含む。スペーサ８４はピストンロッド３４に螺合されており、ピストン本体６０とナット６８との間に配置されている。スペーサ８４によって、ピストン本体６０及び圧縮弁アセンブリ６２を保持すると共に、弁ディスク８０又は８６を圧縮することなくナット６８を締め付けることができる。保持部７８、ピストン本体６０及びスペーサ８４によって肩部６６とナット６８とが強く連結し、スペーサ８４及びピストンロッド３４にナット６８を容易に締め付け、固定することができる。弁ディスク８６は、スペーサ８４に摺動可能に受けられ、圧縮流路７０を開いた状態で伸長流路７２を閉じるようにピストン本体６０に当接している。また、保持部８８もスペーサ８４に摺動可能に受けられ、弁ディスク８６に当接している。皿ばね９０はスペーサ８４に組み付けられており、保持部８８とスペーサ８４に螺合されたナット６８の間に配置されている。皿ばね９０は、保持部８８を弁ディスク８６に、弁ディスク８６をピストン本体６０に軸対称に付勢する。流体圧が弁ディスク８６に印加されると、弁ディスク８６は外縁部において弾性的に撓み、伸長弁アセンブリ６４が開く。シム１０８がナット６８と皿ばね９０の間に配置されており、皿ばね９０に対する予荷重及び以下に説明する圧力解放を制御する。そのため、伸長弁アセンブリ６４の圧力解放に対する制御方法は、圧縮弁アセンブリ６２とは異なる。

伸長動作時には、上部作動室４４内の流体に圧力が印加され、弁ディスク８６に流体圧が印加される。弁ディスク８６に作用する流体圧が弁ディスク８６の曲げ荷重を超えると、弁ディスク８６は弾性的に撓み、伸長流路７２が開き、上部作動室４４から下部作動室４６に流体が流入する。弁ディスク８６の強度及び伸長流路の大きさによって伸長時におけるショックアブソーバ２０の減衰特性が決まる。上部作動室４４内の流体圧が所定の基準に達すると、流体圧が皿ばね９０の付勢荷重を超えるため、保持部８８及び複数の弁ディスク８６が軸方向に移動する。保持部８８及び弁ディスク８６が軸方向に移動することによって伸長流路７２が完全に開くため、大量の減衰流体が通過し、ショックアブソーバ２０及び／又は車両１０へのダメージを防止するように流体圧を解放することができる。

図４を参照すると、ベース弁アセンブリ３８は、弁体９２と、圧縮弁アセンブリ９４と、伸長弁アセンブリ９６と、を含む。圧縮弁アセンブリ９４及び伸長弁アセンブリ９６は、ボルト９８及びナット１００を使用して弁体９２に取り付けられている。ナット１００を締め付けることによって、圧縮弁アセンブリ９４を弁体９２に対して軸対称に付勢する。弁体９２は複数の圧縮流路１０２及び複数の伸長流路１０４を有する。

圧縮弁アセンブリ９４は、ボルト９８及びナット１００によって弁体９２に対して軸対称に付勢された複数の弁ディスク１０６を含む。圧縮動作時には、下部作動室４６内の流体が圧縮され、圧縮流路１０２内の流体圧によって伸長弁アセンブリ６４に関して上述した同様な方法で弁ディスク１０６を撓ませることによって圧縮弁アセンブリ９４を開く。圧縮弁アセンブリ６２によって流体を下部作動室４６から上部作動室４４に流入させると、「ロッド体積」分の流体のみが圧縮弁アセンブリ９４内を流れる。ベース弁アセンブリ３８の圧縮弁アセンブリ９４の構造によってショックアブソーバ２０の減衰特性が決まる。

伸長弁アセンブリ９６は、弁ディスク１０８と軸対称な弁ばね１１０とを含む。弁ディスク１０８は弁体９２に当接し、伸長流路１０４を閉じている。弁ばね１１０はナット１００と弁ディスク８０との間に配置され、弁ディスク１０８を弁体９２に対して軸対称に付勢する。伸長動作時には、下部作動室４６内の流体圧が低下し、貯留室５２内の流体圧が弁ディスク１０８に印加される。弁ディスク１０８に対する流体圧が弁ばね１１０の付勢荷重を超えると、弁ディスク１０８が弁体９２から分離し、伸長流路１０４が開き、流体が貯留室５２から下部作動室４６に流れ込む。通常、弁ばね１１０は弁ディスク１０８に軸対称の小さな荷重を与えるのみであり、圧縮弁アセンブリ９４は貯留室５２と下部作動室４６との間の逆止め弁としての機能は有していない。上述したように、伸長工程の減衰特性は伸長弁アセンブリ６４によって制御される。

図５Ａ及び図５Ｂはピストン本体６０を示す。図５Ａは圧縮流路７０の出口の詳細を示すピストン本体６０の上面を示し、図５Ｂは伸長流路７２の出口の詳細を示すピストン本体６０の下面を示す。図５Ａ及び図５Ｂに示すように、３つの圧縮流路７０及び３つの伸長流路７２が設けられている。図５Ａに示すように、各圧縮流路７０は異なる大きさを有し、シール用ランド１２０をそれぞれ有する。弁ディスク８０は各シール用ランド１２０に当接し、各圧縮流路７０を個別に閉じる。そのため、シール用ランド１２０によって画定される弁ディスク８０の表面積は、周縁位置に応じて異なる。圧縮動作時には、流路７０内の流体圧が弁ディスク８０に印加される。最初に最も大きな断面を有する流路７０内の流体圧、続いて２番目に大きな断面を有する流路７０内の流体圧、次に最も小さな断面を有する流路７０内の流体圧によって弁ディスク８０が撓む。これにより、圧縮弁アセンブリ６２は閉鎖位置から全開位置に滑らかに遷移する。図５Ｂに示すように、各伸長流路７２は異なる大きさを有し、シール用ランド１２２をそれぞれ有する。弁ディスク８６は各シール用ランド１２０に当接し、各伸長流路７２を個別に閉じる。そのため、シール用ランド１２２によって画定される弁ディスク８６の表面積は、周縁位置に応じて異なる。伸長動作時には、流路７２内の流体圧が弁ディスク８６に印加される。最初に最も大きな断面を有する流路７２内の流体圧、続いて２番目に大きな断面を有する流路７２内の流体圧、次に最も小さな断面を有する流路７２内の流体圧によって弁ディスク８６が撓む。これにより、伸長弁アセンブリ６４は閉鎖位置から全開位置に滑らかに遷移する。

図６Ａ及び図６Ｂは弁体８２を示す。図６Ａは伸長流路１０４の出口の詳細を示す弁体９２の上面を示し、図６Ｂは圧縮流路１０２の出口の詳細を示す弁体９２の下面を示す。図６Ａ及び図６Ｂに示すように、３つの圧縮流路１０２及び３つの伸長流路１０４が設けられている。図６Ａに示すように、各伸長流路１０４は異なる大きさを有し、シール用ランド１２４をそれぞれ有する。弁ディスク１０８は各シール用ランド１２４に当接し、各伸長通路１０４を個別に閉じる。そのため、シール用ランド１２４によって画定される弁ディスク１０８の表面積は、周縁位置に応じて異なる。伸長動作時には、流路１０４内の流体圧が弁ディスク１０８に印加される。最初に最も大きな断面を有する流路１０４内の流体圧、続いて２番目に大きな断面を有する流路１０４内の流体圧、次に最も小さな断面を有する流路１０４内の流体圧によって弁ディスク１０８が撓む。これにより、伸長弁アセンブリ９６は閉鎖位置から全開位置に滑らかに遷移する。図６Ｂに示すように、各圧縮流路１０２は異なる大きさを有し、シール用ランド１２６をそれぞれ有する。弁ディスク１０６は各シール用ランド１２６に当接し、各圧縮通路１０２を個別に閉じる。そのため、シール用ランド１２６によって画定される弁ディスク１０６の表面積は、周縁位置に応じて異なる。圧縮動作時には、流路１０２内の流体が弁ディスク１０６に印加される。最初に最も大きな断面を有する流路１０２内の流体圧、続いて２番目に大きな断面を有する流路１０２内の流体圧、次に最も小さな断面を有する流路１０２内の流体圧によって弁ディスク１０６が撓む。これにより、圧縮弁アセンブリ９４は閉鎖位置から全開位置に滑らかに遷移する。

図７は弁体１９２を示す。図７は弁体１９２の上面及び伸長流路１０４のみを示しているが、圧縮流路１０２を有する弁体１９２の下面、圧縮流路７０を有するピストン本体６０の上面及び伸長流路７２を有するピストン本体６０の下面に対して、弁体１９２及び伸長流路１０４に用いる図示する非対称な構造を組み込むことができる。

図７に示すように、複数の同じ大きさの伸長流路１０４が設けられている。外側シール用ランド１３０及び内側シール用ランド１３２は、流体を弁ディスク１０８に印加させるための断面積を弁体１９２の片側により大きく設けるように中心をずらした偏心位置に配置されている。そのため、シール用ランド１３０，１３２によって画定される弁ディスク１０８の表面積は、周縁位置に応じて異なる。伸長動作時には、シール用ランド１３０，１３２が偏心位置にあるために、流体圧が弁ディスク１０８に不均一に印加される。最初に最も大きな断面積内の流体圧によって弁ディスク１０８が撓み、最終的に流体圧によって弁ディスク１０８がシール用ランド１３０，１３２から完全に離座する。これにより、弁アセンブリは閉鎖位置から全開位置に滑らかに遷移する。

図８は弁体２９２を示す。図８は弁体２９２の上面及び伸長流路１０４のみを示しているが、圧縮流路１０２を有する弁体２９２の下面、圧縮流路７０を有するピストン本体６０の上面及び伸長流路７２を有するピストン本体６０の下面に対して、弁体２９２及び伸長流路１０４に用いる図示する非対称な構造を組み込むことができる。

図８に示すように、複数の異なる大きさの伸長流路１０４が設けられている。別々のシール用ランド１４０によって各流路１０４を密閉する。弁ディスク１０４は各シール用ランド１４０に当接し、各伸長通路１０４を個別に閉じる。そのため、シール用ランド１４０によって画定される弁ディスク１０４の表面積は、周縁位置に応じて異なる。伸長動作時には、流路１０４内の流体圧が弁ディスク１０４に印加される。最初に最も大きな断面を有する流路１０４、続いて２番目に大きな断面を有する流路１０４、次に３番目に大きな断面を有する流路１０４等のように、弁ディスク１０４が弁体２９２から完全に分離するまで流路内の流体圧によって弁ディスク１０４が撓む。これにより、弁アセンブリは閉鎖位置から全開位置に滑らかに遷移する。

図９〜図１１Ｂは、本発明に係る単筒式ショックアブソーバ３２０を示す。ショックアブソーバ３２０は、車両のばね上質量及び／又はばね下質量への接続方式を変更することによって、ショックアブソーバ２０又は２６と置き換えることができる。ショックアブソーバ３２０は、圧力管３３０と、ピストンアセンブリ３３２と、ピストンロッド３３４と、を含む。

圧力管３３０は作動室３４２を形成している。ピストンアセンブリ３３２は圧力管３３０内に摺動可能に配置され、作動室３４２を上部作動室３４４と下部作動室３４６とに分割している。シール部３４８がピストンアセンブリ３３２と圧力管３３０の間に配置され、過度の摩擦を生じさせることなくピストンアセンブリ３３２の圧力管３３０に対する摺動を可能とすると共に、上部作動室３４４を下部作動室３４６から遮断することができる。ピストンロッド３３４はピストンアセンブリ３３２に取り付けられ、上部作動室３４４内及び圧力管３３０の上端を塞ぐ上部エンドキャップ又はロッドガイド３５０内を延びている。シール部がロッドガイド３５０と、圧力管３３０と、ピストンロッド３３４との界面を封止している。ピストンアセンブリ３３２とは反対側のピストンロッド３３４の端部は、車両１０のばね上質量に固定される。ロッドガイド３５０とは反対側の圧力管３３０の端部は、車両１０のばね下質量に接続されたベースキャップ３５４によって塞がれている。

圧力管３３０内をピストンアセンブリ３３２が圧縮移動する際に、ピストンアセンブリ３３２内の圧縮弁アセンブリ３６２により下部作動室３４６と上部作動室３４４との間の流体の移動を制御する。圧縮弁アセンブリ３６２の構造によって、圧縮動作時のショックアブソーバ３２０の減衰特性が制御される。圧力管３３０内をピストンアセンブリ３３２が伸長移動する際に、ピストンアセンブリ３３２内の伸長弁アセンブリ３６４により上部作動室３４４と下部作動室３４６との間の流体の移動を制御する。伸長弁アセンブリ３６４の構造によって、伸長またはリバウンド動作時のショックアブソーバ３２０の減衰特性が制御される。

ピストンロッド３３４は上部作動室３４４のみに延在し、下部作動室３４６には存在しないため、ピストンアセンブリ３３２が圧力管３３０に対して移動すると、上部作動室３４４内の流体の量と下部作動室３４６内の流体の量との間に差が生じる。流体量の差は「ロッド体積」として知られており、「ロッド体積」分の流体は、圧力管３３０内に摺動可能に配置され、下部作動室３４６と補償室３７２との間に位置するピストン３７０によって補われる。通常は、補償室３７２には加圧ガスが充填されており、ピストン３７０が圧力管３３０内を移動してロッド体積を補う。

図１０を参照すると、ピストンアセンブリ３３２は、ピストン本体３６０と、圧縮弁アセンブリ３６２と、伸長弁アセンブリ３６４と、を含む。圧縮弁アセンブリ３６２は、ピストンロッド３３４の肩部３６６に接触して設けられている。ピストン本体３６０は圧縮弁アセンブリ３６２に接触して設けられ、伸長弁アセンブリ３６４はピストン本体３６０に接触して設けられている。これらの構成要素は、ナット３６８によってピストンロッド３３４に固定されている。

ピストン本体３６０は複数の圧縮流路３７０及び複数の伸長流路３７２を有する。シール部３４８は複数の環状溝３７６と係合する複数のリブ３７４を含み、ピストンアセンブリ３３２の摺動を可能とする。

圧縮弁アセンブリ３６２は、保持部３７８と、弁ディスク３８０と、ばね３８２と、を含む。保持部３７８の一端は肩部３６６に当接し、保持部３７８の他端はピストン本体３６０に当接している。弁ディスク３８０はピストン本体３６０に当接しており、伸長流路３７２を開いた状態で圧縮流路３７０を閉じる。ばね３８２が保持部３７８と弁ディスク３８０との間に配置され、弁ディスク３８０はピストン本体３６０に対して軸対称に付勢されている。圧縮動作時には、下部作動室３４６内の流体が圧縮され、弁ディスク３８０に流体圧が印加される。弁ディスク３８０に対する流体圧がばね３８２の付勢荷重を超えると、弁ディスク３８０がピストン本体３６０から分離し、圧縮流路３７０が開き、流体が下部作動室３４６から上部作動室３４４に流れ込む。圧縮弁アセンブリ３６２によって、圧縮動作時のショックアブソーバ３２０の減衰特性が制御される。伸長動作時には、圧縮流路３７０は弁ディスク３８０によって閉じられる。

伸長弁アセンブリ３６４は、スペーサ３８４と、複数の弁ディスク３８６と、保持部３８８と、皿ばね３９０とを含む。スペーサ３８４はピストンロッド３３４に螺合されており、ピストン本体３６０とナット３６８との間に配置されている。スペーサ３８４によって、ピストン本体３６０及び圧縮弁アセンブリ３６２を保持すると共に、弁ディスク３８０又は３８６を圧縮することなくナット３６８を締め付けることができる。保持部３７８、ピストン本体３６０及びスペーサ３８４によって肩部３６６とナット３６８とが強く連結し、スペーサ３８４及びピストンロッド３３４にナット３６８を容易に締め付け、固定することができる。弁ディスク３８６は、スペーサ３８４に摺動可能に受けられ、圧縮流路３７０を開いた状態で伸長流路３７２を閉じるようにピストン本体３６０に当接している。また、保持部３８８もスペーサ３８４に摺動可能に受けられ、弁ディスク３８６に当接している。皿ばね３９０はスペーサ３８４に受けられており、保持部３８８とスペーサ３８４に螺合されたナット３６８の間に配置されている。皿ばね３９０は、保持部３８８を弁ディスク３８６に、弁ディスク３８６をピストン本体３６０に軸対称に付勢する。流体圧が弁ディスク３８６に印加されると、弁ディスク３８６は外縁部において弾性的に撓み、伸長弁アセンブリ３６４が開く。シム４０８がナット３６８と皿ばね３９０の間に配置されており、皿ばね３９０に対する予荷重及び以下に説明する圧力解放を制御する。そのため、伸長弁アセンブリ３６４の圧力解放に対する制御方法は、圧縮弁アセンブリ３６２とは異なる。

伸長動作時には、上部作動室３４４内の流体に圧力が印加され、弁ディスク３８６に流体圧が印加される。弁ディスク３８６に作用する流体圧が弁ディスク３８６の曲げ荷重を超えると、弁ディスク３８６は弾性的に撓み、伸長流路３７２が開き、上部作動室３４４から下部作動室３４６に流体が流入する。弁ディスク３８６の強度及び伸長流路の大きさによって伸長時におけるショックアブソーバ３２０の減衰特性が決まる。上部作動室３４４内の流体圧が所定の基準に達すると、流体圧が皿ばね３９０の付勢荷重を超えるため、保持部３８８及び複数の弁ディスク３８６が軸方向に移動する。保持部３８８及び弁ディスク３８６が軸方向に移動することによって伸長流路３７２が完全に開くため、大量の減衰流体が通過し、ショックアブソーバ３２０及び／又は車両１０へのダメージを防止するように流体圧を解放することができる。

図１１Ａ及び図１１Ｂはピストン本体３６０を示す。図１１Ａは圧縮流路３７０の出口の詳細を示すピストン本体３６０の上面を示し、図１１Ｂは伸長流路３７２の出口の詳細を示すピストン本体３６０の下面を示す。図１１Ａ及び図１１Ｂに示すように、３つの圧縮流路３７０及び３つの伸長流路３７２が設けられている。図１１Ａに示すように、各圧縮流路３７０は異なる大きさを有し、シール用ランド４２０をそれぞれ有する。弁ディスク３８０は各シール用ランド４２０に当接し、各圧縮流路３７０を個別に閉じる。そのため、シール用ランド４２０によって画定される弁ディスク３８０の表面積は、周縁位置に応じて異なる。圧縮動作時には、流路３７０内の流体圧が弁ディスク３８０に印加される。最初に最も大きな断面を有する流路３７０内の流体圧、続いて２番目に大きな断面を有する流路３７０内の流体圧、次に最も小さな断面を有する流路３７０内の流体圧によって弁ディスク３８０が撓む。これにより、圧縮弁アセンブリ３６２は閉鎖位置から全開位置に滑らかに遷移する。図１１Ｂに示すように、各伸長流路３７２は異なる大きさを有し、シール用ランド４２２をそれぞれ有する。弁ディスク３８６は各シール用ランド４２０に当接し、各伸長流路３７２を個別に閉じる。そのため、シール用ランド４２２によって画定される弁ディスク３８６の表面積は、周縁位置に応じて異なる。伸長動作時には、流路３７２内の流体圧が弁ディスク３８６に印加される。最初に最も大きな断面を有する流路３７２内の流体圧、続いて２番目に大きな断面を有する流路３７２内の流体圧、次に最も小さな断面を有する流路３７２内の流体圧によって弁ディスク３８６が撓む。これにより、伸長弁アセンブリ３６４は閉鎖位置から全開位置に滑らかに遷移する。

本発明に係る弁構造が組み込まれたショックアブソーバを有する自動車を示す。本発明に係る弁構造が組み込まれた図１に示す複筒式ショックアブソーバの部分側断面図である。図２に示すショックアブソーバ内のピストンアセンブリの拡大部分側断面図である。図２に示すショックアブソーバ内のベースアセンブリの拡大部分側断面図である。図３に示すピストンアセンブリ内のピストンの平面図である。図３に示すピストンアセンブリ内のピストンの平面図である。図５に示すベースアセンブリ内の弁体の平面図である。図５に示すベースアセンブリ内の弁体の平面図である。本発明の別の実施形態に係る非軸対称な圧力領域を有する弁の平面図である。本発明の別の実施形態に係る非軸対称な圧力領域を有する弁の平面図である。本発明に係る弁構造が組み込まれた単筒式ショックアブソーバの部分側断面図である。図９に示すピストンアセンブリの拡大部分側断面図である。図１０に示すピストンアセンブリ内のピストンの平面図である。図１０に示すピストンアセンブリ内のピストンの平面図である。

Claims

圧力管と、
前記圧力管内に配置された弁アセンブリと、
を含み、
前記弁アセンブリが、
複数の第１の流路を内部に有する弁体と、
前記弁体の第１の面に配置された第１の複数のシール用ランドと、
前記第１の流路の少なくとも１つを閉じるように前記第１の複数のシール用ランドに当接する第１の弁ディスクと、
を含み、
前記第１の複数のシール用ランドによって画定される前記第１の弁ディスクの表面積が周縁位置に応じて異なるショックアブソーバ。
請求項１において、前記複数の第１の流路のそれぞれが１つのシール用ランドによって取り囲まれており、前記第１の複数のシール用ランドの少なくとも２つによって前記第１の弁ディスクに異なる表面積が画定される、ショックアブソーバ。
請求項２において、前記第１の複数のシール用ランドのそれぞれによって前記第１の弁ディスクに異なる表面積が画定される、ショックアブソーバ。
請求項１において、前記複数の第１の流路の少なくとも２つが異なる断面積を有する、ショックアブソーバ。
請求項４において、前記複数の第１の流路のそれぞれが１つのシール用ランドによって取り囲まれており、前記第１の複数のシール用ランドの少なくとも２つによって前記第１の弁ディスクに異なる表面積が画定される、ショックアブソーバ。
請求項５において、前記第１の複数のシール用ランドのそれぞれによって前記第１の弁ディスクに異なる表面積が画定される、ショックアブソーバ。
請求項１において、前記複数の第１の流路のそれぞれが異なる断面積を有する、ショックアブソーバ。
請求項７において、前記複数の第１の流路のそれぞれが１つのシール用ランドによって取り囲まれており、前記第１の複数のシール用ランドの少なくとも２つによって前記第１の弁ディスクに異なる表面積が画定される、ショックアブソーバ。
請求項８において、前記第１の複数のシール用ランドのそれぞれによって前記第１の弁ディスクに異なる表面積が画定される、ショックアブソーバ。
請求項１において、前記第１の複数のシール用ランドが内側シール用ランド及び外側シール用ランドを含み、前記複数の第１の流路が前記内側及び外側シール用ランドの間に配置されている、ショックアブソーバ。
請求項１０において、前記内側シール用ランドの中心が前記外側シール用ランドの中心からずれている、ショックアブソーバ。
請求項１において、
前記弁体内を延びる複数の第２の流路と、
前記弁体の第２の面に配置された第２の複数のシール用ランドと、
前記第２の流路の少なくとも１つを閉じるように前記第２の複数のシール用ランドに当接する第２の弁ディスクと、
をさらに含む、ショックアブソーバ。
請求項１２において、前記第２の複数のシール用ランドによって画定される前記第２の弁ディスクの表面積が周縁位置に応じて異なる、ショックアブソーバ。
請求項１３において、前記複数の第２の流路のそれぞれが１つのシール用ランドによって取り囲まれており、前記第２の複数のシール用ランドの少なくとも２つによって前記第２の弁ディスクに異なる表面積が画定される、ショックアブソーバ。
請求項１４において、前記第２の複数のシール用ランドのそれぞれによって前記第２の弁ディスクに異なる表面積が画定される、ショックアブソーバ。
請求項１３において、前記複数の第２の流路の少なくとも２つが異なる断面積を有する、ショックアブソーバ。
請求項１６において、前記複数の第２の流路のそれぞれが１つのシール用ランドによって取り囲まれており、前記第２の複数のシール用ランドの少なくとも２つによって前記第２の弁ディスクに異なる表面積が画定される、ショックアブソーバ。
請求項１７において、前記第２の複数のシール用ランドのそれぞれによって前記第２の弁ディスクに異なる表面積が画定される、ショックアブソーバ。
請求項１において、前記複数の第２の流路のそれぞれが異なる断面積を有する、ショックアブソーバ。
請求項１９において、前記複数の第２の流路のそれぞれが１つのシール用ランドによって取り囲まれており、前記第２の複数のシール用ランドの少なくとも２つによって前記第２の弁ディスクに異なる表面積が画定される、ショックアブソーバ。
請求項２０において、前記第２の複数のシール用ランドのそれぞれによって前記第２の弁ディスクに異なる表面積が画定される、ショックアブソーバ。
請求項１３において、前記第２の複数のシール用ランドが内側シール用ランド及び外側シール用ランドを含み、前記複数の第１の流路が前記内側及び外側シール用ランドの間に配置されている、ショックアブソーバ。
請求項２２において、前記内側シール用ランドの中心が前記外側シール用ランドの中心からずれている、ショックアブソーバ。
請求項１において、前記弁体が前記圧力管内に摺動可能に配置されたピストンアセンブリ内のピストン本体である、ショックアブソーバ。
請求項１において、前記弁体が前記圧力管に固定されたベース弁アセンブリ内に組み込まれている、ショックアブソーバ。