JPH0356334B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、調整可能な緩衝器に関し、換言すれ
ば、制動媒体を収容するシリンダ、該シリンダ内
に密封して軸方向に移動可能に配設されたピスト
ン棒、該ピストン棒に固着され２つの作動空間に
分割するピストンおよび前記シリンダに接続され
た調整空間、該調整空間と前記作動空間の一方と
を接続するバイパス空間、該バイパス空間と前記
調整空間との間に介装されたバイパスユニツトを
有する調整可能な緩衝器に関するものである。

第１制動要素かつこれに加えて調整弁を備えた
導管が設けられる油圧調整可能な緩衝器は知られ
ている（例えば、ドイツ連邦共和国公開特許第
2119531号）。そのさい閉ループにおいて調整弁お
よび制動要素はその都度別個に配置される。調整
弁の調整は手動でまたは車両機構の作用によつて
行なわれる。そのさい構造は導管の配置によつて
かつ次に配置される部材によつて製造技術上実現
に不都合がありかつ機械的な操作が一定の制動力
を生じ、それにより種々の制動力特性曲線におけ
る可変性が達成されることができないという不都
合がある。

これに対して、その制動特性が制動弁による油
圧制動媒体の流れの変更によつて電磁的に調整可
能である油圧緩衝弁は公知である（例えば、ドイ
ツ連邦共和国公告特許第1242945号）。そのさい２
つのバイパス接続が設けられ、それにより第１の
接続は一般に圧縮段階に対する引張り段階におけ
る制動力の調整に使用する。この配置において
は、圧縮段階の制御が設けられずかつこの構造に
おいては不可能であるという欠点がある。

さらに、制動弁の制御のため制御装置を制動ピ
ストン内に有する緩衝器が知られている（例え
ば、ドイツ連邦共和国公開特許第3334704号）。こ
れによれば電磁駆動装置によつて戻り力が絞り弁
に発生し、そのさい加えてこの戻り力を増強する
油圧補償装置が設けられる。この例においては、
液体圧力を生じる力によつて直接ではないが、支
持体を介して絞り要素上に加えられ、そのさい摩
擦が発生しかつそれに伴なつて弁の開閉作動を妨
害する密封機構が設けられるかまたは制動媒体の
漏れが発生するという欠点がある。

本発明の課題は、調整可能な油圧緩衝器におい
て、摩擦かつそれに伴なうヒステリシスのない開
放作動および閉止作動、制動媒体の漏れの回避お
よびわずかな制御エネルギーを有する制動力の制
御に使用する簡単な制御装置を提供することにあ
る。

この課題の解決のために、バイパスユニツト
が、前記バイパス空間から前記調整空間に制動媒
体を流通させる２系統の制限流路を備えており、
その一方の流路が制御バイパスと制御空間と可変
断面を有する調整ユニツトとに依つて形成されて
おり、また他方の流路が流入開口とリング状空間
の制御縁部と流出開口とに依つて形成されてお
り、更に弾性材料からなる薄膜が前記制御空間を
上方に前記リング状空間を下方に画成すると共
に、該リング状空間と前記流出開口とを仕切つて
いる上方に突出した前記制御縁部と当接してお
り、前記調整ユニツトを調整することにより前記
制御空間内の制動媒体を減圧することに依り、前
記薄膜が前記制御空間側に湾曲し、前記流入開口
から流入した制動媒体が前記リング状空間から前
記流出開口に前記制御縁部と前記薄膜との間に生
じた空間を介して前記調整空間に排出されるよう
に成したことを特徴とする調整可能な緩衝器が提
案される。

この形成によれば、制動媒体の制御および調整
のために自動供給予備制御段を有する予め制御可
能な弁が利用されるという利点がある。これによ
れば制動力を発生する制御空間内の圧力差が制動
力の調整のために引き入れられる。

そのさい弁機能を有する薄膜はその初期応力お
よび圧力関係によつて薄膜の両側で正確に限定さ
れた開放通路を制御縁部を介して得る。さらに、
薄膜のわずかに動かされる質量によつて高切換え
速度の実現ができそして密封摩擦の回避およびヒ
ステリシスのない開閉動作が同時に制動媒体の漏
れ抑制を可能にするという利点を有する。さらに
薄膜の開閉が無段でかつ良好に再生し得る利点を
有する。

この利点は、一方の流路が制御バイパスと制御
空間と可変断面を有する調整ユニツトとに依つて
形成されており、また他方の流路が流入開口とリ
ング状空間と制御縁部と流出開口とに依つて形成
されており、更に弾性材料からなる薄膜が前記制
御空間を上方に前記リング状空間を下方に画成す
ると共に、該リング状空間と前記流出開口とを仕
切つている上方に突出した前記制御縁部と当接し
ており、前記調整ユニツトを調整することにより
前記制御空間内の制動媒体を減圧することに依
り、前記薄膜が前記制御空間側に湾曲し、前記流
入開口から流入した制動媒体が前記リング状空間
から前記流出開口に前記制御縁部と前記薄膜との
間に生じた空間を介して前記調整空間に排出され
るように配置されることによつて達成される。

この空間内には流入および／または流出する制
御媒体の制御によつて作動空間内に予め付与され
る限界内で選択可能な圧力を形成せしめ、そのさ
い弁の開放比率を決定する力が弁の薄膜上に働か
される。薄膜に作用する圧力差は、リング状面が
薄膜の側面上で貫通路または流入開口の圧力によ
つて作用されかつ制御バイパスを通つて制御空間
から出て薄膜全体の作用が対向側面上に生じるこ
とによつて発生する。調整ユニツトの調整ごとに
そのさい制御空間内に多少大きい圧力が形成さ
れ、その結果制御縁部からの薄膜の上昇に際して
流入開口の流出開口との接続が行なわれる。

さらに他の基本的に特徴によれば、ピストンの
貫通路がそれぞれ絞り弁を備えることが提案され
る。これによれば、装置は制動ピストン自体内に
またはバイパス空間または対応する制御バイパス
によつて両作動空間または１つの作動空間および
調整空間の接続しとて２管式緩衝器に際して利用
せしめられるという利点がある。

とくに満足すべき実施例は、制御バイパスの少
なくとも１つのくびれ部が流入開口の断面積より
小さい断面積を有することを提案する。この実施
例においては、制御バイパスの狭められた断面が
制御圧力の形成のための液体量を単に制御空間内
に送りかつ制動媒体の全残量が貫通路を通つて流
れねばならないという利点がある。

また種々調整すべき圧力変化のために、調整ユ
ニツトとして可変断面積を有する調整可能な弁が
設けられる。これにより、例えば比例弁または多
くの小型化した２／２通路弁またはタイミングが
合されかつパルス幅変調された２／２通路弁のご
とき公知の圧力調整器を利用し得る。

さらに他の基本的な特徴としては、薄膜として
中央区域に固着される少なくとも１枚の金属円板
が設けられる。この時薄膜は中央区域において制
御空間に対向する側に支持される。

さらに他の実施例は、金属円板の外方縁部が予
め軸方向に応力が加えられることを提案する。そ
のさい薄膜は制御空間を互いに密封しかつ制御縁
部上への載置によつて種々の圧力によつて作用さ
れる異なるリング状面を生じ、そのさい金属円板
自体の軸方向の予圧が可変開口動作の調整のため
引き入れられる。

緩衝器の力速度特性の変化が絞り断面積、また
薄膜を制御縁部上に戻す軸方向通路によつて調整
することができるという利点がある。

構造的に固定すべき制御縁部の直径の関係およ
び薄膜の外径の外に流入開口の圧力と制御空間の
圧力との間の圧力関係ならびに供給された制動力
調整に適合される弾性薄膜のばね装置を対応して
変化させることができる。

制動圧力に対する制御空間内の制御圧力の関係
は、調整ユニツトの流出断面積に対する流入断面
積の面関係の変化によつて０〜１の間の値で調整
せしめられる。そのさい流出断面の調整がアナロ
グ調整によるかまたは対応する高い制御周波数に
際して種々の長い開閉周期により追加の手段とし
て行なわれるかどうかは弁の調整動作に関係しな
い。

これに関連して本発明の構造においては、２つ
の薄膜が１つの共通制御空間に隣接することが提
案される。これにより例えば装置をピストン内に
取り付けることができ、その結果引張りおよび圧
縮段の貫通路が同時に制御可能である。

以下に本発明の好適な実施例を図面に基いて説
明する。

第１図にはシリンダ１、ピストン棒２および該
ピストン棒２に固着された制動ピストン３からな
る２管式緩衝器が略示されている。制動ピストン
３はシリンダ１を上方作動空間４および下方作動
空間５に分割する。制御ピストン３は貫通路およ
び絞り弁を備えている。シリンダ１の底部には底
部弁２０があり、該底部弁２０を介して制動媒体
が調整空間２１に達することができる。この調整
空間２１内には孔２３を介してバイパス空間９を
形成する管２２がある。このバイパス空間９には
制御装置を備えたバイパスユニツト２４が接続さ
れる。バイパス空間９は制動ピストン３の絞り弁
８と平行に制御装置とともに作動する。

第２図にはバイパスユニツト２４が拡大して示
してある。詳細にはシリンダ１、管２２によつて
形成されるバイパス空間９および調整空間２１に
関する。バイパス空間９からでて制動媒体は少な
くとも１つの流入開口１４を介してリング状空間
２５に達しかつそのさい薄膜１３が圧力により作
動する。流出開口１５に対して薄膜１３は制御縁
部１６の助けによつて制動媒体の流路を閉止す
る。同時に制御バイパス１１を通つて制動圧力下
にある液体が制御空間１７内に流れる。次いで制
御液体は可変断面積を有する調整ユニツト１０を
介して流出開口１５に達し、その結果絞り弁とし
て作動する調整ユニツト１０およびくびれ部１８
ならびに制御空間１７が薄膜１３と制御縁部１６
との間の主油流の制限器へのバイパスを形成す
る。

したがつて制御室１２は薄膜１３によつてリン
グ状空間２５と制御空間１７に分割される。制御
空間１７およびリング状空間２５内に等しい圧力
がある限り、薄膜１３は制御縁部１６に横たわり
かつ流出開口１５はそのさい流入開口１４に対し
て閉止される。調整ユニツト１０によつて圧力は
制御空間１７において制御せしめられる。調整ユ
ニツト１０の開放時制動液体は調整空間２１に流
出しそして作動面によ増幅された圧力として作動
する制御空間１７内の力がリング状空間２５内の
力より小さいと、薄膜１３は制御縁部１６に軸方
向進行によつて流出開口１５への通路を付与す
る。現在有効なバイパス空間９はこれまで最も高
い制動力を決定するピストン弁に影響を及ぼし、
それに伴なつて装置全体の制動力が降下させられ
る。そのさい制御バイパス１１はチヨーク弁の形
で作動しかつ流入開口１４の直径より小さい直径
を有するくびれ部１８を設けられ、その結果この
制御バイパス１１により、薄膜１３の制御に必須
である制動媒体の液体量が単に通される。

薄膜１３はこの実施例において予め応力が加え
られた金属円板からなりかつその中央孔１９によ
り堅固に固着され、そのさいカラー２７を介して
軸方向応力が薄膜１３上に印加可能である。その
さい薄膜１３の制御は固有の応力ならびに制御空
間１７およびリング状空間２５内の圧力に依存す
る。そのさい制御空間１７は薄膜１３の側面上で
リング状空間２５より大きいリング状面に作用
し、その作用面を薄膜１３の外径から単に制御縁
部１６にまで達する。

第３図には単管式緩衝器が示され、この緩衝器
においてシリンダ１は分離ピストン２８を介して
圧縮ガスで充填された調整空間２１を形成する。
管２２によつて、孔２９および３０を介して上方
作動空間４から上方作動空間５に接続するバイパ
ス空間９が形成される。バイパスユニツト２４に
はバイパスの制御に使用する２枚の薄膜１３が設
けられ、これらの薄膜１３は共通の調整ユニツト
１０を介して制御可能である。薄膜１３は、緩衝
器の引張り段において一方の薄膜がかつ圧縮段に
おいて他方の薄膜が有効であるように、切換え可
能である。

制動ピストン３の圧縮段において制動液体は孔
３０を介してバイパス空間９ａにかつそれから流
入開口１４ａを介してリング状空間２５ａに達す
る。逆止め弁３１ａは閉止しそのさい制御バイパ
ス１１ａを介して制御空間１７ａ内に圧力を形成
しかつそのさい薄膜１３ａをその制御縁部１６ａ
において制御する。制御液体はそのさい制御バイ
パス１１ｂにおいて上昇して薄膜１３ｂを介して
バイパス空間９ｂを通つて上方作動空間４に流れ
出る。制御空間１７ａおよびリング状空間２５ａ
内の圧力差によつて薄膜１３ａが開くとすぐに、
制動液体は流出開口１５ａおよび逆止め弁３１ａ
を介してバイパス９内に流れ出る。

引張り段階においてはそれと反対にバイパス９
ｂを介して制御バイパス１１ｂが有効であり、そ
のさい同時に流入開口１４ｂが薄膜１３ｂの作用
のためリング状空間２５ｂに制動液体を供給し、
そのさい逆止め弁３１ａを閉止する。そのさい制
御空間１７ｂから制御液体は、調整ユニツト１０
および制御バイパス１１ｂを介して、そして逆止
め弁として作動する薄膜１３ａを介して、バイパ
ス９ａを介して下方作動空間５に流れ出ることが
できる。薄膜１３ｂがその制御縁部１６ｂにおい
て制御空間１７ｂとリング状空間２５ｂとの間の
圧力差によつて制御縁部１６ｂへの通路を覆うと
すぐに、流入開口１４ｂからの開口が流出開口１
５ｂ、逆止め弁３１ｂを介してバイパス空間９ａ
に生じ、その結果また引張り段階においてピスト
ン側の絞り弁８かつそれに伴なつて貫通路または
７の制御が引き起される。

第４図は底部弁２０を介して下方作動空間５と
調整空間２１との間の接続が引き起される２管式
緩衝器を示す。ピストン棒２にはシリンダ１を上
方作動空間４および下方作動空間５に分割する制
動ピストン３がある。該制動ピストン３は逆止め
弁３１を備えている貫通路６および７を有しかつ
その都度制限器を介して薄膜１３と制御縁部１６
との間に案内する。制動液体の絞りはそれに関連
して単に制御可能な薄膜弁によつて行なわれる。

制動ピストン３の圧縮段階において流入開口１
４ａを介してリング状空間２５ａ内に圧力を形成
し、そのさい同時に制御バイパス１１ａを介して
制御空間１７内で薄膜１３ａ上に圧力が発生され
る。調整ユニツト１０の閉止時に際して制御空間
１７によつてリング状空間２５ａ内の半分の大き
さの圧力が調整され、その圧力はリング状空間２
５ａ内の圧力に関係なく薄膜１３ａを制御縁部１
６ａに隣接せしめかつそれにより流出開口１５ａ
を遮断せしめる。

多少開放された調整ユニツト１０において制御
液体は部分的に上方作動空間４内の制御バイパス
１１ｂおよび孔３３を介してまた部分的には通路
３２および３４と調整ユニツト１０を介して流れ
出ることができる。この制御縁部１６ａにおいて
薄膜１３ａが開くとすぐに流出開口１５ａに流入
開口１４ａが接続され、そして制動液体は貫通路
７を介して逆止め弁３１ａを通つて上方作動空間
４に達する。

引張り段階において制動媒体は流入開口１４ｂ
を介してリング状空間２５ｂに達し、それに伴な
つて薄膜１３ｂが圧力によつて作動される。制御
バイパス１１ｂは制御液体を孔３３を介して制御
空間１７に薄膜１３ｂの作動のために案内し、そ
のさい制御液体の流出はさらに通路３２、ピスト
ン棒２内の通路３４を介して、調整空間２１を通
つて調整ユニツト１０にならびに制御バイパス１
１ｂを介して下方作動空間５に付与される。薄膜
１３ｂの上昇に際して制動媒体は流出開口１５
ｂ、貫通路６内にかつ逆止め弁３１ｂを介して下
方作動空間５内に達する。またこの実施例におい
ては制御バイパス１１ａおよび１１ｂが流入開口
１４の直径より小さい直径のくびれ部１８を有し
ている。それによりこの小径のくびれ部１８によ
つて薄膜１３の制御に必要である制動液体のみが
到達することが保証される。したがつて制動液体
の残量は制御縁部１６ｂと薄膜１３ｂ間の制限器
を通過しなければならない。

第５図はシリンダが分離ピストン２８を介して
調整空間２１を形成する実施例を示す。制動ピス
トン３はそれ自体原理的には第４図における制動
ピストンと同様に形成される。この装置の機能性
のためには圧縮段階については単に逆止め弁３１
ａがかつ引張り段階については逆止め弁３１ｂが
必要であり、それに伴なつて調整ユニツト１０は
反対方向の圧力によつて作動されない。薄膜１３
ａおよび１３ｂの作動方法とその他の構造は第４
図による実施例と同一である。

【図面の簡単な説明】

第１図はバイパスユニツトが配設された本発明
による緩衝器の断面図、第２図は第１図によるバ
イパスユニツトが配置された本発明による緩衝器
の拡大断面図、第３図は共通の調整ユニツトを介
して制御される２つの制御装置の配置を示す断面
図、第４図は２管式緩衝器の制動ピストンを示す
断面図、第５図は単管式緩衝器の制動ピストンを
示す断面図である。 図中、符号１はシリンダ、２はピストン棒、３
は制動ピストン、４は上方作動空間、５は下方作
動空間、６，７は貫通路、８は絞り弁、９はバイ
パス空間、１０は調整ユニツト、１１は制御バイ
パス、１２は制御室、１３は弾性薄膜、１４は流
入開口、１５は流出開口、１６は制御縁部、１７
は制御空間、１８はくびれ部、１９は中央孔、２
０は底部弁、２１は調整空間、２２は管、２３は
孔、２４はバイパスユニツト、２５はリング状空
間、２６，３２，３４は通路、２７はカラー、２
８は分離ピストン、２９，３０，３３は孔、３１
は逆止め弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 制動媒体を収容するシリンダ１、該シリンダ
   内に密封して軸方向に移動可能に配設されたピス
   トン棒２、該ピストン棒に固着され２つの作動空
   間４，５に分割するピストン３および前記シリン
   ダに接続された調整空間２１、該調整空間２１と
   前記作動空間４，５の一方とを接続するバイパス
   空間９、該バイパス空間９と前記調整空間２１と
   の間に介装されたバイパスユニツト２４を有する
   緩衝器において、 前記バイパスユニツト２４が、前記バイパス空
   間９から前記調整空間２１に制動媒体を流動させ
   る２系統の制限流路を備えており、その一方の流
   路が制御バイパス１１と制御空間１７と可変断面
   を有する調整ユニツト１０とに依つて形成されて
   おり、また他方の流路が流入開口１４とリング状
   空間２５と制御縁部１６と流出開口１５とに依つ
   て形成されており、更に弾性材料からなる薄膜１
   ３が前記制御空間１７を上方に前記リング状空間
   ２５を下方に画成すると共に、該リング状空間２
   ５と前記流出開口１５とを仕切つている上方に突
   出した前記制御縁部１６と当接しており、前記調
   整ユニツトを調整することにより前記制御空間１
   ７内の制動媒体を減圧することに依り、前記薄膜
   １３が前記制御空間１７側に湾曲し、前記流入開
   口１４から流入した制動媒体が前記リング状空間
   ２５から前記流出開口１５に前記制御縁部１６と
   前記薄膜１３との間に生じた空間を介して前記調
   整空間２１に排出されるように成した事を特徴と
   する調整可能な緩衝器。 ２ 前記ピストン３の貫通路６，７がそれぞれ絞
   り弁８を備えていることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項に記載の調整可能な緩衝器。 ３ 前記制御バイパス１１の少なくとも１つのく
   びれ部１８が前記流入開口１４の断面積より小さ
   い断面積を有することを特徴とする特許請求の範
   囲第１項に記載の調整可能な緩衝器。 ４ 前記調整ユニツト１０として可変断面積を有
   する調整可能な弁が設けられることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項に記載の調整可能な緩衝
   器。 ５ 前記薄膜１３として中央区域に固着される少
   なくとも１枚の金属円板が設けられることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項に記載の調整可能な
   緩衝器。 ６ 前記金属円板１３の外方縁部が予め軸方向に
   応力を加えられることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項に記載の調整可能な緩衝器。 ７ ２枚の前記薄膜１３が１つの共通制御空間１
   ７に隣接することを特徴とする特許請求の範囲第
   １項に記載の調整可能な緩衝器。