JP2007508501A - 振動減衰のための方法 - Google Patents

Abstract

本発明は自動車用車輪懸架装置における振動減衰のための方法に関する。液圧式の振動減衰器において減衰力が、ピストン速度に依存し、特に実質的に０ｍ／ｓ〜２ｍ／ｓのピストン速度の範囲内で最初はゆっくりと実質的に直線的に上昇し、その後、特に実質的に２ｍ／ｓのピストン速度以降では強く累進的に上昇すること。

Description

本発明は、請求項１の前提部に記載した、自動車（モータビークル）用車輪懸架装置における振動減衰のための方法に関する。

特許文献１は振動減衰器（バイブレーション・ダンパー）を記載し、この振動減衰器では、両方の運動方向のための減衰力が、任意に且つ互いに依存せず、バウンド或いはリバウンド運動中にも調節可能である。このような振動減衰器は、主溢流弁（メイン・オーバーフロー・バルブ）を備えたピストンにより分割されている少なくとも２つの作動室をもっている。ピストンにはピストンロッドが固定されていて、このピストンロッドは、作動室の１つを通じて案内されている。主溢流弁に追加し、それらの作動室は、開口横断面に関して調整可能な溢流開口部を通じて接続されている。溢流開口部の大きさが最大である静止位置において保持される制御要素は、必要な場合に溢流開口部の大きさが減少され且つそれにより振動減衰器によりもたらされる減衰作用が拡大されるようにコントロールされる。この制御要素は、例えば電気的に又は磁気的に又は液圧的に又は慣性力により操作され得る。特許文献２には作動室間の溢流路の開口部横断面用の慣性力制御式の調整装置が記載されている。

特許文献１及び特許文献２の開示内容は、全振動減衰機能の完全な開示を保証するために、本明細書に含まれるものとする。

自動車の減衰力調整時、快適性と走行安全性に目を向けるとピストン速度のほぼ１ｍ／ｓ〜２ｍ／ｓまでの減衰力特性曲線が考察される。２ｍ／ｓよりも大きい減衰力特性曲線に対しては、通常、選択されているピストン／バルブ・コンビネーションから僅かに累進的な（非線形の）上昇が自動的に得られる。しかしこのことは、普通、車台設計時には特に考察されない。

例えば表面に穴のある道路を走行する場合や隆起のある道路を走行する場合に発生するように、２ｍ／ｓよりも遥かに大きく車輪の垂直方向（上下方向）速度が極めて大きい場合、加速されたスプリング荷重のかからない質量体により、エンドストッパ領域内で車体（ボディー）及び車台（シャシー）に大きな負荷が発生する。このように大きなピストン速度のための減衰力は、通例の振動減衰器では、加速された車輪の運動エネルギーを十分に削減するためには小さすぎ、このことは、主エネルギーが車体構造により支持されなくてはならないことを意味する。このことは、関与する構造コンポーネントが中実で重く、従って製造において高価であることをもたらす。振動減衰器の減衰力が全体的に増加される場合、２ｍ／ｓよりも小さい垂直方向速度時には走行快適性に対してネガティブな影響を及ぼすことになる。

ドイツ特許発明３７２９１８７号明細書 ドイツ特許出願公開第１９９２１１２５号明細書

それ故、本発明の課題は、液圧式の振動減衰器を用いた自動車用車輪懸架装置における振動減衰のための方法であって、この方法が、走行快適性と走行安全性を損なうことなく、例えば表面に穴のある道路を走行する場合や隆起のある道路を走行する場合の車輪の極めて大きな垂直方向速度に起因する車体及び車台の大きな負荷を防止するという方法を提供することである。

前記の課題は、本発明に従い、請求項１に記載した特徴により解決される。本発明の他の構成は下位請求項に記載されている。

自動車用の液圧式の振動減衰器において、本発明に従い、振動減衰器の減衰力が、ピストン速度に依存し、特に実質的に０ｍ／ｓ〜２ｍ／ｓのピストン速度の範囲内で最初はゆっくりと実質的に直線的に（リニア：線形で）上昇し、その後、特に実質的に２ｍ／ｓのピストン速度以降では強く累進的に（プログレッシブ：非線形で）上昇することにより特徴付けられている、車輪懸架装置における振動減衰のための方法が使用される。

このことは、振動減衰器が、走行快適性と走行安全性を損なうことなく、例えば障害物のある道路を走行する場合や隆起のある道路を走行する場合の車輪の極めて大きな垂直方向速度に起因する車体及び車台の大きな負荷を防止するという長所をもつ。特に実質的に２ｍ／ｓのピストン速度以降、減衰力が強く累進的に上昇することにより、振動減衰器は、車輪の大きな垂直方向速度のエネルギーをより迅速に削減し、それにより車体及び車台の大きな負荷を防止する。それ以降は減衰力の強く累進的な上昇が有利に行なわれるピストン速度は、車台設計時、快適性にとって重要な範囲の終了によって定義されている。現在の見解によると乗用車で快適性にとって重要な範囲はほぼ２ｍ／ｓのピストン速度時に終了する。しかしピストン速度のこの値は、車台の設計における差異に基づき、所定の所望の車両特性のためには１ｍ／ｓ〜４ｍ／ｓにも位置し得る。

振動減衰弁の適切な選択、構成、設計を介し、又は振動減衰器内の液圧抵抗のその他の影響を介し、特性曲線であって、快適性にとって重要な範囲の終了に至るまでのピストン速度範囲内で従来技術から周知の減衰力を生成する特性曲線が実現され得る。このピストン速度範囲以降、加速された質量体をより強く減速するために、減衰力特性曲線内で極端な累進性（非線形性）がもたらされる。このことは最終的に、エンドストッパ領域内で残留エネルギーがより少ないことに基づき車体及び車台内の負荷を減少させ、より容易でより安価な車体設計、車台設計、車両設計を可能にする。このことは特に、例えばより低くされたスポーツシャシーのように僅かなバネ行程を有する車両において有利である。道路状況が悪くても、車体構造の損傷が少なく、より長い車両寿命が達成される。

振動減衰のための好ましい方法形態では、ピストン速度に依存する減衰力の特性曲線が、強い累進的な上昇に引き続き、より急勾配で実質的に直線的な上昇をもって更に経過してゆく。

また、ピストン速度に依存する減衰力の特性曲線の、より急勾配で実質的に直線的な上昇に引き続き、又は強く累進的な上昇に引き続き、この特性曲線が、その後、実質的に直線的で僅かに上昇してゆく経過に移行すると更に有利である。

振動減衰のための他の有利な方法形態では振動減衰器がこの振動減衰器により生成された減衰力のための調整装置を有する。この調整装置を操作することにより、ピストン速度に依存する減衰力の特性曲線が実質的に横座標に沿ってシフトされ得る。

それにより有利には、構成により固定されている累進性の開始点が調節可能となる。

本発明の有利な実施例が、次の説明及びそれに付属する図面をもって詳細に示される。

図１内で連続線を用いて描かれた、ピストン速度に対する減衰力経過の第１特性曲線バリエーション１は、従来技術による自動車（モータビークル）の車輪懸架装置用の振動減衰方法により生成されている。自動車用、特に乗用車用の減衰力調整時、快適性と走行安全性に目を向けるとピストン速度のほぼ１ｍ／ｓ〜２ｍ／ｓまでの減衰力特性曲線が考察される。２ｍ／ｓよりも大きい減衰力特性に対しては、通常、従来技術により、ピストン／バルブ・コンビネーションから最大でも極めて僅かに累進的な上昇だけが得られる。このことは、普通、車台設計時に甘受される。

例えば障害物のある道路を走行する場合や隆起のある道路を走行する場合に発生するように、２ｍ／ｓよりも大きく車輪の垂直方向（上下方向）速度が極めて大きい場合、加速されたスプリング荷重のかからない質量体により、エンドストッパ領域内で車体（ボディー）及び車台（シャシー）に極端に大きな負荷が発生する。

このことは、関与する構造コンポーネントにおいて、極端に中実であり補強され、従って重く高価となる設計をもたらす。このように大きい加速度のための減衰力は、従来技術による通例の減衰器では小さすぎ、このことは、主エネルギーが車体構造により支持されなくてはならないことを意味する。

それ故、本発明は、弁の適切な選択、構成、設計を介し、又は液圧抵抗のその他の影響を介し、特性曲線２、３が実現される振動減衰方法を提案する。この際、それらの特性曲線は、今まで通例どおり考察されていたほぼ２ｍ／ｓまでのピストン速度範囲内では実質的に今まで通例の減衰力を生成する。ほぼ２ｍ／ｓよりも大きな速度以降にだけ、特性曲線１と比べ、加速された質量をより強く減速するために、減衰力特性曲線２、３内では極端な累進性（非線形性）が発生する。

鎖線で描かれている特性曲線２と、点線で描かれている特性曲線３とは、例として、液圧式の振動減衰器を用いた自動車用車輪懸架装置における本発明に従う振動減衰方法のための選択肢である。これらの選択肢は、振動減衰器の減衰力が、ピストン速度に依存し、特に実質的に０ｍ／ｓ〜２ｍ／ｓのピストン速度の範囲内で最初はゆっくりと実質的に直線的に（リニア：線形で）上昇し、その後、特に実質的に２ｍ／ｓのピストン速度以降では実質的に強く累進的に（プログレッシブ：非線形で）上昇することにより特徴付けられている。特性曲線２は、ほぼ２ｍ／ｓ〜３ｍ／ｓにおける累進的な経過の後、更に実質的に直線的に上昇する。特性曲線３は、ほぼ２ｍ／ｓ〜２.５ｍ／ｓにおける強い累進的な上昇の後、２.５ｍ／ｓ〜３ｍ／ｓの範囲内で、再び、僅かに上昇する実質的に直線的な経過に移行している。

それにより質量体の加速度並びに車体及び車台の負荷が減少される。より容易でより安価な車体設計、車台設計、車両設計が可能である。このことは特に、例えばスポーツシャシーや極めて僅かな最低地上高を有する車両などのような僅かなバネ行程を有する車両において有利である。車両の寿命がより長くなること、及び、極端な悪路時に車体構造の損傷がより少なくなることが達成される。

本発明に従うそのような特性曲線経過は、例えば、調整弁を介して慣性力制御式である振動減衰器を用いても実現され得る。その際、同じ振動減衰器を用い、図２に描かれている、ピストン速度に対する様々な減衰力経過の特性曲線バリエーションが、調整弁に対する慣性力作用に依存して進行され得る。異なる慣性力のための様々な４つの特性曲線が、重力加速度の一部分をもとに描かれて記入されている。全ての特性曲線は、本発明に従い、振動減衰器の減衰力がピストン速度に依存して最初はゆっくりと実質的に直線的で上昇し、その後、所定のピストン速度以降は実質的に強く累進的に上昇するという振動減衰のための方法を実現している。その際、これらの特性曲線は、急勾配で実質的に直線的な上昇をもって経過してゆき、その後、実質的に直線的で僅かに上昇してゆく経過へと移行している。４つの全ての特性曲線において、強く累進的な上昇の開始は、まだ快適性にとって重要な範囲内のピストン速度のところに位置する。振動減衰器の慣性力制御式の調節装置により、ピストン速度に依存する減衰力の特性曲線が、図示されているように実質的に横座標４に沿ってシフトされる。

本発明に従う振動減衰方法によるものと従来技術によるもののピストン速度に対する様々な減衰力経過の特性曲線を示す図である。 本発明に従う振動減衰方法のピストン速度に対する様々な減衰力経過の特性曲線を示す図であり、ここでは慣性力制御式の振動減衰器のためのものが描かれ、この振動減衰器に作用する慣性力に依存している。

符号の説明

１ 第１の減衰力特性曲線（従来技術による）
２ 第２の減衰力特性曲線（本発明による）
３ 第３の減衰力特性曲線（本発明による）
４ 横座標（減衰速度）

Claims (4)

1. 液圧式の振動減衰器を用いた自動車用車輪懸架装置における振動減衰のための方法において、その振動減衰器の減衰力が、ピストン速度に依存し、特に実質的に０ｍ／ｓ〜２ｍ／ｓのピストン速度の範囲内で最初はゆっくりと実質的に直線的に上昇し、その後、特に実質的に２ｍ／ｓのピストン速度以降では強く累進的に上昇することを特徴とする振動減衰のための方法。
2. ピストン速度に依存する減衰力の特性曲線（２、３）の強く累進的な上昇に引き続き、この特性曲線が、より急勾配で実質的に直線的な上昇をもって更に経過してゆくことを特徴とする、請求項１に記載の振動減衰のための方法。
3. ピストン速度に依存する減衰力の特性曲線（２、３）の、より急勾配で実質的に直線的な上昇に引き続き、又は強く累進的な上昇に引き続き、この特性曲線が、その後、実質的に直線的で僅かに上昇してゆく経過に移行することを特徴とする、請求項１又は２に記載の振動減衰のための方法。
4. 振動減衰器がこの振動減衰器により生成された減衰力のための調整装置を有し、この調整装置が、この調整装置を操作することにより、ピストン速度に依存する減衰力の特性曲線（３）を実質的に横座標（４）に沿ってシフトすることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の振動減衰のための方法。

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