JPH0257739A - ショックアブソーバ用の調節可能なダンパ手段 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、ダンパ流体が充填されたピストン・シリンダ
機構と、補助タンクと、及び前記ビストン・シリンダ装
置と補助タンク間に形成された流路とを備える、ショッ
クアブソーバ用のダンパ手段に関する。より具体的には
、本発明は、流路内に設けられた可変の高速ダンパ流体
の流動速度絞り手段及び可変の低速ダンパ流体の流動速
度絞り手段を有する一方、ピストン・シリンダ機構内に
設けられた可変の高速ダンパ流体の流動速度絞り手段及
び可変の低速ダンパ流体の流動速度絞り手段を有する上
記の如きダンパ手段に関する。

（従来の技術及びその課題） 例えば、１９８５年１０月り５日付けにてタンク（Ｔａ
ｎ＋＋ｏ）に付与された米国特許第４，５４６，９５９
号、１９０年１１月１７日付けにてウォスナー（Ｗｏｓ
ｓｎｅｒ）に付与された米国特許第４，７０６，７８７
号及び１９１９年６月２６日付けにてナイマン（Ｎｙｍ
ａｍ）に付与された米国特許第４．１５９，１０６号に
記載されたような油充填又はダンパ流体充填の、補助タ
ンクを有するピストン・シリンダ機構を備えるダンパ手
段が当該技術分野にて公知である。

上記タンクの特許は、ピストン・シリンダ機構と補助タ
ンクとの間の流路内に可変絞りを使用することを教示し
ているが、これは、単一の可変絞りであるため、調整可
能な範囲には限箋がある。

更にタンクの米国特許はピストン・シリンダ機構と関係
する固定絞り及び可変絞りを教示している。

上記ウォスナーの米国特許は、上記と略凹−型式のダン
パ機構を教示している。しかし、このウォスナーの米国
特許のピストン・シリンダ機構内に配設された可変絞り
弁は直列に配設されており、つオスナーの米国特許はピ
ストン・シリンダ機構と補助タンク間に絞りを配設する
ことは同等教示していない。

一方上記ナイマンの米国特許は、流路内に単一の可変絞
りを使用すること、及びピストン・シリンダ機構と関係
する単一の可変絞りを使用することを教示している。

ｌ９８（年り月！７日付けにてムトウ（Ｎａｎｏ）に付
与された米国特許第４，４４２，９２６号は、ダンパ流
体が充填されたピストン−シリンダ機構及び補助タンク
を備えるダンパを教示している。ピストン・シリンダ機
構内には、圧縮及び伸長ストローク用の可変絞りが配設
されている。

上記及びその他ここには記載していないダンパに伴う問
題点は、これらは調整範囲が狭く、典型的に（但し、タ
ンクの米国特許及びウォスナーの米国特許を除いて）、
外部から調整することが出来ず、そのため、ユーザでは
なく工場にて調整されている。

更に特にタンクの特許の場合のように、圧縮ストローク
中、ピストンの後方（そのロッド側）にていわゆるメー
タアウト効果と称されるキャビテーション現象が生ずる
虞れがある。

従って本発明の目的は、上述の欠点を解決したショック
アブソーバ用のダンパ手段を提供することである。

本発明のさらに具体的な目的は、外部から広範囲に亙る
調整が可能である可調節をのダンパ手段を提供すること
である。

本発明のさらに別の目的は、キャビテーション現象を回
避し得るダンパ手段を提供することである。

（課題を解決するための手段） 本発明に依ると、シリンダを有するピストン・シリンダ
機構と、及びシリンダ内に摺動可能に取り付けられかつ
該シリンダを第１室と第２室とに分割するピストン・ピ
ストンロッド組立体とを備え、シリンダにはダンパ流体
が充填されたショックアブソーバ用の可調節型のダンパ
手段が提供される。このダンパ手段は、又、補助タンク
を備え、流路により、シリンダと補助タンク間をダンパ
流体が流動することが出来る。ピストン・ピストンロッ
ド組立体の圧縮ストローク中、第１室の容積は減少し、
第２室の容積は増加する。又、ピストン・ピストンシリ
ンダ機構の伸長ストロークの間に第１室の容積は増加さ
れ、第２室の容積は減少される。このダンパ手段は、又
ピストン・ピストンロッド組立体と協働し、伸長ストロ
ークの間にダンパ流体の低速の流れを実質的に制御する
第１絞り手段と、及びピストン・ピストンロッド組立体
と協働し、伸長ストロークの間にダンパ流体の高速の流
れを実質的に制御する第２絞り手段とを備えている。流
路内に設けられた第３絞り手段が、圧縮ストロークの間
にダンパ流体の低速の流れを実質的に制御する一方、流
路内に設けられた第４絞り手段が圧縮ストロークの間に
ダンパー流体の高速の流れを実質的に制御する。

（実施例） 本発明は、以下の添付図面に関する詳細な説明を読むこ
とにより一層良く理解することが出来よう。

先ず、第１図を参照すると、ダンパ手段は、全体として
符号１で示したピストン・シリンダ機構から成り、シリ
ンダ３と、及びピストン・ピストンロッド組立体５とを
備えている。このピストン・ピストンロッド組立体５は
ピストンヘッド７と、及びピストンロッド９とを備えて
いる。このピストンヘッド７はシリンダ３を第１室１１
と及び第２室１３とに分割している。シリンダには、例
えば、油１４のようなダンパ流体が充填されている。

上記ダンパ手段は、又、自由浮動ピストン１７を有する
補助タンク１５を備えている。この自由浮動ピストン１
７の下方には、窒素１９のような低圧のガスが充填され
ている。補助タンクの上方室には、又、シリンダ３と同
一のダンパ流体１４が充填されている。

流路２１はシリンダを補助タンクに接続し、これらシリ
ンダと補助タンク間をダンパ流体が流動するのを許容す
る。圧縮ストローク中、流路内には可変の低速絞り２３
及び可変の高速絞り２５が提供される。これらの絞り２
３．２５については以下にさらに詳細に説明する。

圧縮ストロークにおいて、ピストンヘッドを横断して、
第１室１１から第２室１３まで実質的に自由な流れを許
容する手段２７がピストン・ピストンロッド組立体５内
に具備される。

明らかなように、圧縮ストローク中、ピストン・ピスト
ンロッド組立体が矢印Ｕの方向に動くとき、上方の第１
室１１の容積は減少されると共に下方の第２室１３の容
積は増加される。

圧縮ストローク中、絞りが提供されるため、ピストンヘ
ッドを横断する実質的に自由な流れが生ずることに起因
し、ピストンヘッドの底部（ピストンヘッドのロンド側
）には真空が形成されない。

その結果、キャビテーション現象を回避することが出来
る。

次いで、同様の部品は同様の符号で示した第２図を参照
すると、伸長ストローク中、ピストン・ピストンロッド
組立体が矢印Ｅの方向に動くとき、流路２１内には手段
２９が提供され、該流路を通る実質的に無拘束の流れを
許容する。可変の低速絞り３１がピストンヘッド内に提
供される一方、該ピストンヘッド内には、可変の高速絞
り３３も提供される。伸長ストローク中、第２室１３内
の油は高圧である一方、第１室ｌｌ内の油は低圧である
。

次に、第３図及び第４図を参照すると、流路内の絞り手
段は密閉体３５内に収容されている。可変の低速絞り２
３はリード弁３７及び摺動可能な調整ブロック３９を有
している。オリアイス調整手段４７がオリフィス４５の
寸法を調整する。

可変の高速絞り２５はリード弁４１及び摺動可能な調整
ブロック４３を゛備えている。リード弁３７はオリフィ
ス４５を覆い、オリフィス調整手段４７がオリフィス４
５の寸法を調整する。リード弁４１はオリフィス４９を
覆っている。

リード弁３７は比較的可撓性である一方、り一ド弁４１
は比較的剛性である。低速の流れのとき、可撓性のリー
ド弁３７は動くが、剛性のリード弁４１は全熱ではない
にしても極〈僅かしか動かない。従って、流量はり−ド
弁３７の動きにより実質的に決まる。

高速にて流れるとき、リード弁３７は略完全に開放し、
従って、流量はリード弁４１により実質的に制御される
。

次いで、第５図を参照すると、第５図には、異なる状態
下における流路内の絞り手段の作動状態が図示されてい
る。Ａ、は有効面積、即ち、流体がそこを通って流動す
ることの出来る有効面積である。ΔＰは高圧室と低圧室
間の圧力差を示す。

点線１１は抽気オリフィス５８の作用を示す。

この抽気オリフィス５８がニードル調整弁６０により完
全に閉じられているならば、点線ｌはＡ。

軸の０線上にある。ニードル調整弁６０がオリフィス５
８から益々遠方に離反するのに伴い、オリフィス５８に
はより大きい有効面積が形成され、従って、圧力が全く
変化しない状態下においても、流体がそこを通って流動
することの出来る開放した有効面積が得られる。

点線２はより可撓性であるリード弁３７の作用を示す。

点線２の直線状の水平部分はり一ド弁上には最大の有効
面積が存在することを意味する。

即ち、リード弁がそのオリフィスから完全に邪魔になら
ない位置に動いたとき、圧力が増大してもオリフィスの
有効面積は増大しないことを意味する。この最大の有効
面積はニードル弁６０が油気オリフィスの有効面積を調
整するのと全く同一の方法にてニードル弁４７により調
整される。

点線３は剛性なリード弁４１の作用を示す。明らかなよ
うに、有効面積を少しでも大きくしようとするためには
、圧力を比較的大きく増大させることが必要である。

実線４は３本の点線を複合させたものであり、流路内に
おける絞り手段の完全な動作を示す。簡単に云って、最
初、圧力が僅かに上昇すれば、有効面積は著しく増加す
る。中断点を経過すると、圧力が大きく増大しても有効
面積は極く僅かしか増加しない。

更に正確に制御するためには、第３リード弁を設けるこ
とになろう。この第３リード弁は剛性のリード弁４１よ
りも一層剛性である。この第３リード弁の作用は第５図
Ａに線１０１にて示す通りである。即ち、有効面積を僅
かでも大きくするためには、圧力を著しく増大させなけ
ればならない。

次いで、第３図及び第４図を参照すると、密閉体３５の
開口部５１は補助タンク１５と連通している一方、密閉
体３５の開口部５３はシリンダ３と連通している。

流路を通って実質的に自由な流れを許容するための手段
２９は一方向弁５４を備えている。圧縮ストローク中、
該一方向弁５４は完全に閉じられ、従って、作動に影響
しない。しかし、伸長ストローク中、この一方向弁５４
は完全に開放し、開口部５５、従って流路２１を通る実
質的に自由な流れを許容する。

この機構は、また油気オリフィス５８と及び該オリフィ
ス５８のニードル調整弁６０とを備えている。圧縮スト
ローク中、この油気オリフィス５８を開放させることに
より流量は増加する。

次いで、第６図Ａ及びＢを参照すると、ピストン・ピス
トンロッド組立体内の可変低速絞り３１はピストンヘッ
ド７と同心状であって手段５７によりピストンヘッド７
に取り付けられた中空のピストンロッド５９を備えてい
る。開口部６１がピストンロッド５９の壁を通って伸長
している。

絞り３１はピストンロッド５９と同心状であってピスト
ンロッド５９内にて上下に摺動可能な内側シリンダ６５
をさらに有している。該シリンダ６５を上下動させるこ
とにより、開口部６１の寸法が増減し、よって、絞り３
１を調整することが出来る。

ピストンヘッド７に形成された中央開口部６７は伸長ス
トローク中、流体が開口部６１．６７を経て第２室１３
から第１室１１内に流動するのを許容する。

可変の高速絞り３３はピストンヘッド７を通って伸長す
る２つの開口部６９を有している。矩形のプレート７１
は２つの突起７２を有している。

該突起７２の各々はそれぞれの開口部６９と整合されか
つ該開口部６９を通って伸長することが出来る。制御ロ
ンドア５が中央開口部６７を通って伸長し、キャップ７
７を備えている。該キャップ７７と矩形のプレート７１
間には、ばね７９が配設されている。該ばね７９はプレ
ート７１をピストン７の上面８０に押し付ける。このば
ね７９の張力は制御ロッド７５により調整することが出
来る。流体の力がこのばね７９の張力を上用るとき、プ
レート７１は上方に付勢され、その各突起７２はそれぞ
れの開口部６９から実質的に外部に付勢される。この状
態は噴出（ブローオフ）と称され、全体の弁は噴出弁と
称される。噴出点は上述のように、ロッド７５の調整に
より調整可能である。

次いで、第７図を参照すると、可変の高速の絞り３３の
作用が図示されている。ここでも、Ａ。

は有効面積であり、Δｐは圧力の変化を示す。

線１において、シリンダ６５は下方に動かされて開口部
６１は完全に開放する。ロッド７５はばね７９に僅かな
予荷重しか作用しないように調整する。その結果、矩形
のプレート７１を上方に上昇させるためには、比較的僅
かな圧力が有れば足りる。右側の水平線は噴出が完了し
、それ以上開放する領域がないことを示す。

線２は一部分のみ開放した開口部６１を示し、ばね７９
上には大きい予荷重が作用している。従ってプレート７
１を上方に動かすためには、大きい圧力を必要とする。

ピストンヘッドを横断する実質的に自由な流れを許容す
る手段２７は、ピストンの周囲にて開口部８１と同心状
の一連の穴又はスロット及び該開口部８１を覆うフラッ
グ弁８３を有している。圧縮ストローク中、フラップ弁
８３は開口部８１かも離反し、該弁を横断する実質的に
自由な流れを許容する。一方、伸長ストローク中、フラ
ップ弁８３は開口部８１を完全に覆い、伸長ストローク
中何らの働きもしない。

本発明によるこの新規なダンパ手段は広い範囲に及ぶ調
整を可能にし、当業者は全ての調整機構が外部からアク
セス可能であることが理解されよう。伸長調整手段に対
して圧縮ダンパ調整手段を遠方に位置決めすることによ
り、より均一な温度分布が可能となり、又、キャビティ
ージョン現象の虞れを軽減し得る理由についても説明し
た。このようにして、最初に記載した本発明の全ての目
的が達成される。

本発明の特定の実施例について説明したが、これは単に
説明の便宜上のものであり、本発明を限定することを意
図するものではない。当業者が容易に案出可能な幾多の
変形例は特許請求の範囲に記載した本発明の範囲に包含
されるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は圧縮ストローク中におけるダンパ手段の略図、
第２図は伸長ストローク中におけるダンパ手段の略図、
第３図は流路内の絞り手段の図、第４図は第３図の線Ｉ
Ｖ−ＩＶに沿った断面図、第５図は第３図の有効面積対
圧力の変化の関係を示すグラフ図、第５図Ａは第５図の
幾つかの曲線複合図、第６図Ａはピストン・ピストンロ
ッド組立体力の変化の関係を示すグラフ図である。 ｌ：ピストン・シリンダ機構 ３ニジリンダ ５：ピストン・ピストンロッド組立体 ７：ピストンヘッド　９：ピストンロツド１１：第１室
　　　　１３：第２室 １４：油（ダンパ流体）１５：補助タンク１７：自由浮
動ピストン１９：窒素 ２１：流路　　　　　　２３．２５：絞り２７：自由な
流れ許容手段 ３１：絞り　　　　　　３５：密閉体 ３９：取り付はブロック ４１：リード弁　　　　４５．４９ニオリフィス４７：
オリフィス調整手段 ５３：開口部　　　　　５８ニオリフィス５９：ピスト
ンロッド　６０：二一ドル調整弁６１：開口部（第１絞
り手段） ６５ニジリンダ　　　　６７：中央開口部６９二開ロ部
（第２絞り手段） ７１：矩形のプレート　７２：突起（噴出弁）７５：制
御ロッド　　　７７：キヤツプ７９：ばね。 ＦＩＧＵＲＥ ＦＩＧＵＲＥ １”ＩＧＬＩＲ［ Ａ △Ｐ △Ｐ ＦＩＧＵＲＥ △Ｐ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ショックアブソーバ用の調節可能なダンパ手段にし
   て、 シリンダ及びピストン・ピストンロッド組立体を有する
   ピストン・シリンダ機構であって、該ピストン・ピスト
   ンロッド組立体が該シリンダ内に摺動可能に取り付けら
   れ、該シリンダを第１室及び第２室に分割し、該シリン
   ダがダンパ流体を充填されるピストン・シリンダ機構、
   補助タンク、及び該ダンパ流体が該シリンダ及び該補助
   タンク間にて流れるのを許容する流路を備え、 前記ピストン・ピストンロッド組立体の圧縮ストローク
   の間に前記第１室の容積が減少されると共に前記第２室
   の容積が増大され、 前記ピストン・ピストンシリンダ機構の伸長ストローク
   の間に前記第１室の容積が増大されると共に前記第２室
   の容積が減少され、 前期ダンパ手段が、更に、 前記ピストン・ピストンロッド組立体と協働して前記伸
   長ストロークの間に前記ダンパ流体の低速の流れを実質
   的に制御する第１絞り手段、及び前記ピストン・ピスト
   ンロッド組立体と協働して前記伸長ストロークの間に前
   記ダンパ流体の高速の流れを実質的に制御する第２絞り
   手段、並びに、前記流路内に設けられて前記圧縮ストロ
   ークの間に前記ダンパ流体の低速の流れを実質的に制御
   する第３絞り手段、及び前記流路内に設けられて前記圧
   縮ストロークの間に前記ダンパ流体の高速の流れを実質
   的に制御する第４絞り手段を備えることを特徴とするダ
   ンパ手段。 ２、請求項１に記載のダンパ手段にして、更に前記圧縮
   ストロークの間に前記ダンパ流体が前記ピストン・ピス
   トンロッド組立体を通って実質的に自由に流れるのを許
   容する第１手段、及び前記伸長ストロークの間に前記ダ
   ンパ流体が前記流路を通って実質的に自由に流れるのを
   許容する第２手段を備えることを特徴とするダンパ手段
   。 ３、請求項１に記載のダンパ手段にして、 前記ピストン・ピストンロッド組立体が、頂部面及び底
   面を有する切頭円錐形の円筒状ピストンヘッド、前記ピ
   ストンヘッドを通って伸長する中央開口部、中空のピス
   トンロッド、前記中空のピストンロッド内に可動に取り
   付けられ前記ピストンヘッドと同心状の内側シリンダ、
   及び前記中空のピストンロッドの側壁に形成された開口
   部を備え、 前記第１絞り手段が前記側壁に形成された前記開口部を
   備え、該第１絞り手段は内側シリンダが前記側壁に形成
   された前記開口部の寸法を調整することにより可変であ
   ることを特徴とするダンパ手段。 ４、請求項１に記載のダンパ手段にして、第２絞り手段
   が噴出弁を備えることを特徴とするダンパ手段。 ５、請求項４に記載のダンパ手段にして、 前記第２絞り手段が、 前記ピストンヘッドを通って頂部面から底面まで伸長す
   る２つの開口部、 各々がそれぞれの開口部と整合しかつ該開口部内に伸長
   するように取り付けられた２つの突起を有する矩形の板
   であって、前記ピストンヘッドの頂部面に取り付けられ
   た前記矩形の板、 前記中央の開口部を通って伸長しかつその頂端にキャッ
   プを有する調整ロッド、及び、 前記キャップと前記板の間に配設され、前記調整ロッド
   により張力が調整され、前記第２絞り手段が可変である
   ようにするばねを備えることを特徴とするダンパ手段。 ６、請求項２に記載のダンパ手段にして、前記圧縮スト
   ロークの間に流体が前記ピストンヘッド・ピストンロッ
   ドを横断して実質的に自由に流れるのを許容する手段が
   、前記ピストンヘッドの周囲に形成され前記ピストンヘ
   ッドを通って底面からその頂部面まで伸長する一連の穴
   又はスロット、及び前記ピストンヘッドの底面に形成さ
   れた円形の開口部に隣接して配設されたフラッパロッド
   を備えることを特徴とするダンパ手段。 ７、請求項２に記載のダンパ手段にして、 前記第３絞り手段及び前記第４絞り手段並びに前記伸長
   ストロークの間に流体が前記流路を横断して実質的に自
   由に流れるのを許容する手段が、前記流路内に配設され
   た密閉体、前記密閉体に形成され、前記補助タンクに接
   続された第１開口部、及び、 前記密閉体に形成され、前記補助タンクに接続された第
   ２開口部を備えることを特徴とするダンパ手段。 ８、請求項７に記載のダンパ手段にして、 前記第３絞り手段が、前記第１開口部と前記第２開口部
   間に形成された第１オリフィス、前記第１オリフィスを
   調整する第１手段、前記第１オリフィスに配設された第
   １リード弁、及び前記第１リード弁の剛さを調整する第
   １手段を備えることを特徴とするダンパ手段。 ９、請求項８に記載のダンパ手段にして、 前記第４絞り手段が、前記第１開口部と前記第２開口部
   間に形成された第２オリフィス、前記第２オリフィスを
   調整する第２手段、前記第２オリフィスに配設された第
   ２リード弁、及び前記第２リード弁の剛さを調整する第
   ２手段を備えることを特徴とするダンパ手段。 １０、請求項９に記載のダンパ手段にして、前記第１リ
   ード弁手段が比較的可撓性であり、前記第２リード弁手
   段が比較的剛性であることを特徴とするダンパ手段。 １１、請求項１０に記載のダンパ手段にして、前記伸長
   ストロークの間に前記ダンパ流体が前記流路を横断して
   実質的に自由に流れるのを許容する前記第２手段が前記
   第１開口部と前記第２開口部間に設けられ、前記伸長ス
   トロークの間に完全に開放し、前記圧縮ストロークの間
   に完全に閉じるように取り付けられた一方向弁を備える
   ことを特徴とするダンパ手段。