JP2006514231A - 一体型減衰調整弁 - Google Patents

Abstract

可変ダンパーアセンブリ（１０）が複数の弁（５０）を備えたシリンダーヘッド（４２）を有し、弁は対応する流路（５４）を閉鎖して複数の減衰率を提供する。シリンダーヘッド（４２）内の流路（５４）を通って流れる油圧油が選択的に開閉され、所望の減衰率を提供する。シリンダーヘッド（４２）は、上部（４４）及び下部（４６）を有する。弁（５０）は、シリンダーヘッド（４２）の上部（４４）の中に取り付けられている。各弁（５０）はプランジャ（５６）を有し、プランジャ（５６）はシリンダーヘッド（４２）の下部（４６）内に画定された流路（５４）の中へと延びている。シリンダーヘッド（４２）内の弁（５０）の作動により、シリンダーヘッド（４２）の下部（４６）内の特定の流路（５４）を選択的に開閉し、ダンピングチャンバー（１２）の上部と下部（１４，１６）の間の流体の流れを制御する。

Description

本発明は、可変ダンパーアセンブリに関し、特に、減衰特性を変えるために個別に作動できる複数の開閉弁を有する可変ダンパーアセンブリに関するものである。

従来の可変ダンパーアセンブリは、一般に中空シリンダーを有し、この中空シリンダーはダンパーチャンバーを画定しており、ダンパーチャンバーはピストンアセンブリによって２つの区画に分割されている。ピストンアセンブリにはロッドが取り付けられており、このロッドは中空シリンダーから延びている。ピストンによって隔てられているチャンバーの間の流れを規制することにより減衰を変えることができる。チャンバー間の流体の流れを規制する従来の方法には、可変開口部を対応して開くというものがある。開口部の大きさの変化に対応してダンパーアセンブリの減衰特性が調整される。

一般に、電気機械式弁が開口部の大きさ又は異なる大きさの開口部間の切り換えを制御する。電気機械式弁は、通常、ピストン又はピストンロッド内に配置される。電気機械式弁のピストン又はピストンロッド内への設置は、組み立てを複雑にし、ダンパーアセンブリの費用を増大させる。さらに、電気機械式弁をピストン又はピストンロッド内に設置すると、従来のダンパーアセンブリにおけるピストン及びピストンロッドに比べて全体の大きさが大きくなる。ピストン又はロッドのサイズが大きくなると、ダンパーの無駄な長さが増え、その結果、全ストロークが短くなる。さらに、ピストン又はピストンロッド全体のサイズを大きくすると、同じような大きさの従来のダンピングチャンバーに入っている油圧油の量が減る。

ダンパーアセンブリの減衰率を変えるために、外部アクチュエータを備えることも公知である。このようなダンパーセンブリでは、外部流路により上部区画と下部区画の間が流体が流れるようにつながっている。弁が外部流路を通る流れを制御して上部区画と下部区画との間を流れる油圧油の割合を変える。外部流路及び弁は、誤動作又は油圧油の漏れを生じるような損傷を受けやすい。

従って、複数の減衰比を提供でき、信頼性を向上でき、かつ、ストロークの制限を減らすことができる一方で、コスト効率をよくすることができる可変ダンパーアセンブリを開発することが求められている。

この発明の一実施形態は、シリンダーヘッドを有する可変ダンパーアセンブリであり、シリンダーヘッドは複数の弁を有し、この弁は対応する流路を選択的に閉鎖して流れの制限サイズを変え、複数の減衰率を提供する。

本発明に従って設計されたダンパーアセンブリは内部シリンダーを含み、この内部シリンダーは第１及び第２の端部を有し、ダンピングチャンバーを画定している。内部シリンダーは、外部シリンダーで囲まれている。内部シリンダーと外部シリンダーの間の空間が環状チャンバーを画定している。ダンピングチャンバーの中に配置されたピストンがダンピングチャンバーを上部と下部に分割する。シリンダーヘッド内の流路は、選択的に開閉されて流れの制限サイズを変え、所望の減衰率にする。

シリンダーヘッドは、上部と下部とを含む。複数の弁がシリンダーヘッドの上部内に取り付けられている。各弁はプランジャを有し、このプランジャはシリンダーヘッドの下部内に画定されている流路の中へと延びている。シリンダーヘッド内で弁を作動することにより、シリンダーヘッドの下部の中における特定の流路が選択的に開閉して、ダンピングチャンバーの上部と下部の間における流体の流れを制御する。

従って、本発明に従って設計されたダンパーアセンブリは、特定の流路を選択的に閉鎖する複数の弁を利用して複数の減衰比を与える、低コストで、信頼性ある可変ダンパーアセンブリを提供する。

本発明のいろいろな特徴及び利点は、以下の、現在好ましい実施形態の詳細な説明から当業者に明らかとなる。詳細な説明を伴う図面は以下の通りに簡単に説明できる。

図１及び２を参照すると、全体を符号１０で示すダンパーアセンブリが減衰チャンバー１２を有しており、この減衰チャンバー１２は内部シリンダー１８によって画定されている。減衰チャンバー１２は、ピストン２４によって上部１４と下部１６に分割されている。ピストン２４は、減衰チャンバー１２内においてシャフト２６によって支持されている。シャフト２６は、シリンダーヘッド４２を通って延び、マウント３８を有している。シリンダーヘッド４２は内部シリンダー１８の第１端部に配置されており、エンドキャップ３２が第２端部に配置されている。シリンダーヘッド４２は、複数の弁５０を備えた上部４４を有している。シリンダーヘッド４２の下部４６は、減衰チャンバー１２の上部１４と下部１６の間に流体を流すための流路５４を画定している。各弁５０はプランジャ５６を有しており、このプランジャ５６は、シリンダーヘッド４２の下部４６を通っている対応する流路５４を選択的に閉鎖する。

減衰チャンバー１２には多量の油圧油が入っており、この油圧油は、減衰チャンバー１２の上部１４と下部１６とに分けられている。内部シリンダー１８及び外部シリンダー２０は、環状チャンバー２２を画定する。減衰チャンバー１２からの流体は、シリンダーヘッド４２の下部４６内の流路５４を通って環状チャンバー２２に流入する。環状チャンバー２２からは、油圧油がエンドキャップの流路３４を通って減衰チャンバー１２の下部１６に流入する。ピストン２４の動きが、減衰チャンバー１２の上部１４と下部１６の間で油圧油を押圧する。ピストン２４は密閉材（シール）２８を有し、この密閉材２８はピストン２４を迂回する流体の流れを防止する。ピストン２４は、減衰チャンバー１２の上部１４と下部１６の間で所望量の流体が流れることを可能にする流路３０を含む。

シリンダーヘッド４２は、内側シリンダー１８及び外側シリンダー２２に当業者にとって公知の方法で取り付けられている。好ましくは、６つの弁５０がシリンダーヘッド４２の上部４４の中に取り付けられている。弁５０の各々は、シリンダーヘッド４２の下部４６を通る６つの対応する流路の内の一つを通る流体の流れを制御する。

さらに図３を参照すると、シリンダーヘッド４２の下部４６は流路５４を画定している。好ましくは、各流路５４はプランジャ用の穴７０を含む。各弁５０のプランジャ５６は、対応するプランジャ用の穴７０にぴったりとはまって、その特定の流路５４を通って流れる流体の流れを選択的に止める。各流路５４は、所望量の油圧油が減衰チャンバー１２から環状チャンバー２２に流れることを可能にする。

好ましくは、各流路５４がほぼ同じ大きさ及び形状からなるが、減衰率の変更に備えて個々の流路５４の大きさ、形状及び構成を変えることができるということは本発明の想定内である。

流体の流れに対して開いている流路５４の数を変えると、減衰チャンバー１２の上部１４と下部１６の間を流れる油圧油の量が変わる。特定の流体流量が所望の特定の減衰率に対応する。全ての流路５４を閉鎖することにより、流路３０のみを通って流体が流れ、ある減衰率になる。弁５０を一つ作動させることで流路５４を一つ開くと、第２の減衰率になる。流路５４を２つ開くと、第３の減衰率になり、他の流路５４を次第に開くことにより、他の減衰率になる。

図示の実施形態では、６つの弁５０を用いて７つの減衰率が提供される。第１の設定は、全ての弁５０を閉じた状態で得られる。他の６つの減衰の設定は、一つの別の弁５０を作動させてプランジャ５６を流路５４から引き出すにつれて得られる。好ましくは、７つの減衰率にするために６つの弁５０が用いられているが、用途の特定の要求に合わせて、弁５０及び対応する流路５４の数を異なるものにすることも本発明の想定内である。

特に図２を参照すると、各弁５０は開閉弁であり、閉鎖位置と非閉鎖位置の間で可動であるプランジャ５６を有している。ばね６６がプランジャ５６を閉鎖位置の方へ付勢している。各弁５０はコイル５８を有し、このコイル５８は端子６０を有している。端子６０は、次に、ワイヤリングハーネス４８に接続されている。ワイヤリングハーネス４８は、概略的に示してあるコントローラ７２と電気的に接続されている。コントローラ７２は、弁５０の動作を制御するための公知の構成からなる。コイル５８は、磁場を生成してプランジャ５６を閉鎖位置と非閉鎖位置との間で動かす。

ディスク５２が、環状チャンバー２２内における流路５４の開口部全体に配置されている。ディスク５２は、流路５４から環状チャンバー２２へと流れる流体に対して付勢力を加える。ディスク５２は、流路５４からの流体の流れに対して付勢力を加える。ディスク５２によって加えられる一定の付勢力は、ダンパーアセンブリ１０の減衰率に寄与する。好ましくは、一組のディスク５２をシリンダーヘッド４２の下部のへり７２と上部４４の肩部７６で支持する。当業者には、用途で求められる特定の付勢力にするためにどのようにディスク５２を選んで所望の減衰率にするか分かるであろう。

稼働中、好ましくは６つの弁５０が周縁に沿ってシリンダーヘッド４２の上部４４内に配置されている。これら弁５０の各々は、各々の特定の弁５０に対応する特定の流路５４を通る流れを選択的に止めたり、止めなかったりするために、独立して作動させることができる。作動させる弁５０の具体的な組合せにより、減衰チャンバー１２と環状チャンバー２２の間を流れることができる流体流量が決まる。当然ながら、１つ、２つ、３つ、４つ、５つ、又は６つ全ての弁５０を同時に作動させて所望の減衰率にすることができる。

図４を参照すると、６つの弁５０を含むシリンダーヘッド４２の分解図が示されている。各弁５０は、シリンダーヘッド４２の上部４４内に画定されている、それぞれの穴６８の中に取り付けられている。ワイヤリングハーネス４８が各弁５０の端子６０に接続されている。シャフトの密閉材（シール）６４は上部４４に載っていて油圧油がシャフト２６に沿って漏れることを防止している。シャフトの密閉材６４及びワイヤリングハーネス４８は、キャップ６２によって所定位置に保持されている。キャップ６２は、マウント３８に取り付けられており、シャフト２６と共に動く。

図５を参照すると、シリンダーヘッド４２が下部４６から示されている。弁５０のプランジャ５６は、上部４４から複数の穴７８の一つを通って下部４６のプランジャー用の穴７０の中へと延びている。穴７８は、プランジャ５６が下方へ、下部４６内に画定されている流路５４の中へと延びることができるように、プランジャ５６を入れることができる大きさになっている。

図６を参照すると、一つの弁５０がシリンダーヘッド４２における上部４４の部分切取図に示されている。穴６８は実質的に弁５０全体をシリンダーヘッド４２の上部４４全体の中で囲む。弁４０は密閉材（シール）８４を有し、この密閉材８４は弁５０を通り過ぎ、かつ、シリンダーヘッド４２の上部４４を通過する漏れを防止する。

本発明に従って設計したダンパーアセンブリは、簡単かつ経済的に実現可能な可変ダンパーアセンブリであって、複数の電気機械式弁を独立に作動させて、ダンピングチャンバーの上部と下部の間の油圧油の流量を選択的に変えることにより複数の減衰設定を行うことができる可変ダンパーアセンブリを提供する。

上記は例示であって、単なる材料規格ではない。本発明は例示的な方法で説明してあり、使用した用語は、限定ではなく、本質的に説明の言葉の範疇に入ることを意図している。本発明の多くの変更及び変形が上記に教示したことに照らして可能である。本発明の好ましい実施形態を開示したが、当業者は、特定の変更が本発明の範囲内であることが分かるであろう。添付の特許請求の範囲の範囲内において、本発明を具体的に説明したのとは違うように実施できることは明らかである。このため、特許請求の範囲は、本発明の真の範囲及び内容を定めるために検討されるべきである。

図１は、可変ダンパーアセンブリの断面図である。 図２は、ダンパーアセンブリのシリンダーヘッドの拡大断面図である。 図３は、シリンダーヘッドの下部の上面図である。 図４は、シリンダーヘッドの上部の斜視図である。 図５は、シリンダーヘッドの底部の斜視図である。 図６は、シリンダーヘッドの上部の中に取り付けられた弁の部分断面図である。

Claims (15)

1. 第１及び第２端部を有するダンピングチャンバー（１２）を画定する第１シリンダー（１８）と、
   ロッド（２６）に取り付けられたピストン（２４）であって、前記減衰チャンバー（１２）を上部と下部（１４，１６）に分割するピストン（２４）と、
   前記第１端部に配置されたシリンダーヘッド（４２）であって前記減衰チャンバー（１２）内において前記上部と下部（１４，１６）の間に複数の流路（５４）を画定するシリンダーヘッド（４２）と、
   前記シリンダーヘッド（４２）を通っている前記複数の流路（５４）のそれぞれに対応する、流体の流れを選択的に止めるための弁（５０）と、
   を備える可変ダンパーアセンブリ（１０）。
2. 前記シリンダーヘッド（４２）が上部及び下部（４４、４６）を有し、前記下部（４６）が前記複数の流路（５４）を画定しており、前記弁（５０）が前記上部（４４）内に配置されている、請求項１のアセンブリ。
3. 前記上部及び下部（４４，４６）が焼結部品である、請求項２のアセンブリ。
4. 前記第１シリンダー（１８）の前記第２端部に配置されたエンドキャップ（３２）を有する、請求項１のアセンブリ。
5. 前記流路（５４）内に配置され、前記流路（５４）を通る流体の流れに対して付勢されているディスク（５２）を有する、請求項１のアセンブリ。
6. 前記流路（５４）内に配置され、前記流路（５４）を通る流体の流れに対して付勢されている複数のディスク（５２）を有する、請求項１のアセンブリ。
7. 前記弁（５０）の各々が、前記複数の流路（５４）の各一つを選択的に閉鎖できるように個別に作動することができる、請求項１のアセンブリ。
8. ６つの弁（５０）と６つの流路（５４）が前記シリンダーヘッド（４２）内にある、請求項７のアセンブリ。
9. 前記弁（５０）が、閉鎖位置と非閉鎖位置の間で可動であるプランジャ（５６）を有する、請求項１のアセンブリ。
10. 前記第１シリンダー（１８）と同心である第２シリンダー（２０）をさらに有し、前記第１及び第２シリンダー（１８，２０）の間に環状チャンバー（２２）を画定している、請求項１のアセンブリ。
11. 前記流路（５４）が、前記環状チャンバー（２２）と流体が流れるようにつながっている、請求項１０のアセンブリ。
12. 前記弁（５０）の各々が電気機械式弁である、請求項１のアセンブリ。
13. 前記弁（５０）の各々と電気的につながっているワイヤリングハーネス（４８）を有する、請求項１２のアセンブリ。
14. 前記弁（５０）の各々と電気的につながっているコントローラ（７２）を有する、請求項１２のアセンブリ。
15. 前記ピストン（２４）が流路（３０）を有し、流体が前記流路を通って前記上部と下部（１４，１６）の間を流れる、請求項１のアセンブリ。

Images