JP3660857B2 - ショックアブソーバ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、独特の伸長弁を備えたショックアブソーバに関する。さらに詳細には、本発明は、ショックアブソーバの正規の弁とブローオフ機能を組み合わせた弁組立体によって構成される伸長弁を備えたショックアブソーバに関する。
【０００２】
【従来の技術】
サスペンション装置の移動中に生じる望ましくない振動を吸収するために、車のサスペンション装置及び他のサスペンション装置と関連してショックアブソーバが使用される。自動車のショックアブソーバは、この望ましくない振動を吸収するために、自動車のばね上（車体）部分とばね下（サスペンション）部分との間に接続されている。
【０００３】
自動車において最も一般的なタイプのショックアブソーバは、ピストンが圧力管内に配置され、ピストンロッドが車のばね上部分に接続されているダッシュポットタイプである。このピストンは、圧力管を上方作業室と下方作業室とに分割する。ピストンは、弁機構を通して、ショックアブソーバが伸長または圧縮するとき、圧力管内の上方作業室と下方作業室との間で減衰流体を制限する機能を有するので、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に対抗する減衰力を生じることができる。二重管型のショックアブソーバにおいて、流体貯蔵室は、圧力管と貯蔵管との間に形成される。車のばね下部分からばね上部分に伝達される振動に対抗する減衰力をつくるために下方作業室と流体貯蔵室との間にベース弁が配置される。
【０００４】
自動車のショックアブソーバは、伸長側と呼ばれるピストンの上方側と、圧縮側と呼ばれるピストンの下方側に流れる減衰流体を制限することができるブリードオリフィスを備えている。これらのブリードオリフィスは、ショックアブソーバにその減衰特性の一部を提供する。また車のショックアブソーバは、いくつかのタイプのブローオフ弁を備えている。ブローオフ弁は通常閉鎖位置にある。しかしながら、圧力シリンダの流体圧が所定の水準に達したとき、ブローオフ弁が開放し、ピストンの２つの側の間で減衰流体の制限を著しく低減する。
【０００５】
従来技術の種々の構成は、従来のピストン弁とブローオフ弁を組み合わせる。例えば、１９８８年１月２６日にHayashiに付与された「液圧バッファの弁構造」と題された米国特許第4,721,130号は、液圧バッファに使用される弁構造を示している。弁本体は、ピストンの開放及び閉鎖ポートに使用される。ピストンが伸長するとき、弁本体の自由端は、流体を通過することができるように第１の支点の周りでたわむ。ピストンが高速で移動し、ポートを通過する流体の力がばねによって設定される予備負荷を越えるとき、ばね座は弁本体が支点の周りで弁本体をたわませながらポートを通って流体がさらに流れるように押される。
【０００６】
さらに、１９５５年９月６日にBrundreitに付与された「ショックアブソーバ制御弁」と題された米国特許第2,717,058号は、圧力管の両端の間の液圧流体の流れを制限するショックアブソーバ制御弁を示している。プレートの面部分の角によって許容されるような剛性のリテーナプレートに対して弁ディスクが上方にたわむ。流体の流れの要求が増大するとき、弁部材及びリテーナは、流体の流速を変化するように圧縮ばねに対して移動される。これらの従来の装置はかろうじて実施されるが、それらは比較的複雑で効率及びコストの面で最適な結果を得るまでには至っていない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ショックアブソーバの連続した開発は、必要とされる減衰要求を与えながらあまり複雑ではなくあまり高価でない装置のブローオフ機能と伸長弁のたわみディスク機能を組み合わせる装置の開発を含む。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、伸長弁のたわみディスク機能とブローオフ機能とを組み合わせたたわみディスク組立体を含むショックアブソーバに関する技術を提供する。本発明のショックアブソーバは、圧力管ピストンの２つの側の間で流体を通過されることができるたわみディスク組立体を使用する。流体ディスクは、ばね及びワッシャによってピストンに対して保持される。ばね及びワッシャは、ナットによって保持され、弁ディスクに偏倚される。ナットはピストンロッドの端部にねじ込まれる。スペーサはナットのねじ込みを制限し、誤差の増大及びディスクの過剰な圧縮をなくしながら、ばねの予備負荷の量を制御する。
【０００９】
本発明の他の利点及び目的は、詳細な説明、添付された請求の範囲、図面から当業者には明らかになるであろう。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００１１】
図１を参照すると、参照符号１０によって指定された本発明によるショックアブソーバを備えたサスペンション装置を有する自動車が示されている。自動車１０は、後方サスペンション１２と、前方サスペンション１４と、本体１６とを含む。後方サスペンション１２は、自動車の後輪１８を作動的に支持する横方向に延びる後軸組立体（図示せず）を有する。後軸組立体は、一対のショックアブソーバ２０及び一対の螺旋コイルばね２２によって車体１６に作動的に接続されている。同様に前方サスペンション１４は、自動車の前輪２４を作動的に支持するように横方向に延びる前軸組立体（図示せず）を有する。前軸組立体は、第２の対のショックアブソーバ２６及び一つに螺旋コイルばね２８によって車体１６に作動的に接続される。ショックアブソーバ２０及び２６は、車のばね下部分（すなわち、前方及び後方サスペンション１２及び１４）とばね上部分（車体１６）との相対的な動きを減衰するように作用する。自動車１０は前軸組立体及び後軸組立体を有する乗用車として図示されているが、ショックアブソーバ２０及び２６は、独立した前方及び／又は後方サスペンション装置を有する自動車のような他の種類の車または他のタイプの応用においても使用することができる。さらに、この明細書で使用する「ショックアブソーバ」という用語は通常ダンパを言い、マクファーソン・ストラットを含むものである。
【００１２】
図２を参照すると、ショックアブソーバ２６がさらに詳細に示されている。図２はショックアブソーバ２６のみを示すが、ショックアブソーバは以下に説明するピストン組立体も含むことを理解すべきである。ショックアブソーバ２０は、車のばね上及びばね下部分に接続される点でのみショックアブソーバ２６と異なる。ショックアブソーバ２６は、圧力管３０と、ピストン組立体３２と、ピストンロッド３４と、貯蔵管３６と、ベース弁組立体４０とを有する。
【００１３】
圧力管３０は作業室４２を画定する。ピストン組立体３２は、圧力管３０内に配置され、作業室４２を上方作業室４４と下方作業室４６に分割する。望ましくない摩擦力を発生することなく、また上方作業室４４を下方作業室４６から密封しつつ圧力管３０に対してピストン組立体３２の摺動を可能にするようにピストン組立体３２と圧力管３０との間のシール４８が配置されている。ピストンロッド３４は、ピストン組立体３２に取り付けられ、上方作業室４４と圧力管３０の上端を閉鎖するキャップ５０とを通って延びている。密封装置は、上方端部キャップ５０と、貯蔵管３６と、ピストンロッド３４との間の境界を密封する。ピストン組立体３２と反対側のピストンロッド３４の端部は、自動車１０のばね上部分に取り付けられるようになっている。ピストン組立体３２内の弁は、圧力管３０内のピストン組立体３２の移動中上方作業室４と下方作業室４６との間の流体の移動を制御する。ピストンロッド３４は、上方の作業室のみを通り、下方作業室４６には通過しないので、圧力管３０に対するピストン組立体３２の移動は、下方作業室４６に配置された流体流の量と上方作業室４４に配置された流体量において差を生じる。流体量の差は、「ロッド容積」として知られ、それはベース弁組立体４０を通って流れる。
【００１４】
貯蔵室３６は、管の間に配置された貯蔵室５４を形成するために圧力管３０を包囲する。貯蔵管３６の底端部は、車１０のばね下部分に接続された端部キャップ５６によって閉鎖される。貯蔵管３６の上端部は、上方の端部キャップ５０に取り付けられている。ベース弁組立体４０は、２つの室の間の流量を制御するために下方の作業室４６と貯蔵室５４との間に配置されている。ショックアブソーバが伸長するとき、「ロッド容積」の概念によって下方作業室４６に流体が追加されることが必要になる。したがって、貯蔵室５４からベース弁組立体４０を通って下方作業室４６に流体が流れる。ショックアブソーバ２６の長さが圧縮されるとき、過剰な流体は、「ロッド容積」の概念によって下方作業室４６から排除されなければならない。したがって、流体は、下方作業室４６からベース弁組立体４０を通って貯蔵室５４に流れる。
【００１５】
図３を参照すると、ピストン組立体３２は、ピストン本体６０と、圧縮弁組立体６２と、伸長弁組立体６４とを有する。圧縮弁組立体６２は、ピストンロッド３４の肩部６６に組み立てられる。ピストン本体６０は、圧縮弁組立体６２に対して組み立てられ、伸長弁組立体６４は、ピストン本体６０に組み立てられる。これらの部品をピストンロッド３４に取り付けるためにナット６８が使用される。
【００１６】
ピストン本体６０は、複数の圧縮通路７０及び複数の伸長通路７２を有する。シール４８は複数のリブ７４を有し、この複数のリブ７４は、ピストン組立体３２の摺動を可能にするように複数の環状溝とかみ合う。
【００１７】
圧縮弁組立体６２は、リテーナ７８と、弁ディスク８０と、ばね８２とを有する。リテーナ７８は、一端が肩部６６に他端がピストン本体６０に当接する。弁ディスク８０がピストン本体６０に当接し、伸長通路７２を開放したまま圧縮通路７０を閉鎖している。ばね８２は、弁ディスク８０をピストン本体６０に偏倚するためにリテーナ７８と弁ディスク８０との間に配置される。圧縮行程の間、下方作業室４６の流体が圧縮され、流体圧力が弁ディスク８０に作用する。弁ディスク８０に対する流体圧がばね８２の偏倚負荷に打ち勝つとき、弁ディスク８０は、ピストン本体６０から分離し、圧縮通路７０を開放し、流体流が下方作業室４６から上方作業室４４に流れることができるようにする。ばね８２の強さと圧縮通路７０の寸法は、圧縮中のショックアブソーバ２６の減衰特性を決定する。伸長行程中、圧縮通路７０は弁ディスク８０によって閉鎖され、流体は伸長通路７２に流れることができるようにする。
【００１８】
伸長弁組立体６４は、スペーサ８４と、複数の弁ディスク８６と、リテーナ８８と、さらばね９０とを有する。スペーサ８４は、ピストンロッドにねじ込まれるように受けられ、ピストン本体６０とナット６８との間に配置される。スペーーサ８４は、弁ディスク８０または弁ディスク８６を圧縮することなく、ナット６８を締め付けながら、ピストン本体６０と圧縮弁組立体６２を保持する。リテーナ７８と、ピストン本体６０と、スペーサ８４は、ナット６８をピストンロッド３４に締め付け、取り付けることを容易にするために肩部６６とナット６８との間に連続的なしっかりした接続を提供する。弁ディスク８６は、スペーサ８４に摺動可能に受けられ、ピストン本体６０に接触して圧縮通路７０を開放しながら、伸長通路７２を閉鎖する。リテーナ８８は、スペーサ８４に摺動可能に受けられ、弁ディスク８６に接触する。スペーサ８４上にさらばね９０が組み立てられ、リテーナ８８とナット６８との間に配置される。さらばね９０は、リテーナ８８を弁ディスク８６に偏倚し、弁ディスク８６をピストン本体６０に偏倚する。複数の弁ディスク８６は、ブリードディスク９２と、弁ディスク９４と、スペーサディスク９６と、支点ディスク９８とを有する。ブリードディスク９２は、制限されたブリード流が伸長弁組立体６４を迂回することを可能にする複数のスロット１００を含む。支点ディスク９８は、ブリードディスク９２と、弁ディスク９４と、スペーサディスク９６との支点または屈曲点を提供する。流体圧がディスク９２及び９４に加えられる得とき、それらは支点ディスク９８の外周縁部で弾性的にたわみ、伸長弁組立体６４を開放する。さらばね９０の予備負荷したがって以下に説明するブローオフ圧力を制御するためにナット６８とさらばね９０とのい間にシム１０２が配置されている。
【００１９】
伸長行程中、上方作業室４４の流体は圧縮され、流体圧を弁ディスクに作用させる。弁ディスク８６に対する流体圧が弁ディスク８６の曲げ負荷に打ち勝つとき、弁ディスク８６は弾性的にたわみ、伸長通路７２を開放し、上方作業室４４から下方作業室４６に流体が流れることを可能にする。弁ディスク８６の強度及び伸長通路７２の寸法は、伸長中のショックアブソーバ２６の減衰特性を決定する。もし、上方作業室内の流体圧が、所定の水準に達する場合には、流体圧は、さらばね９０の偏倚負荷に打ち勝ち、リテーナ８８及び複数の弁ディスク８６の軸線方向の動きを生じる。リテーナ８８及び弁ディスク８６の軸線方向の動きは、伸長通路７２を完全に開放し、十分な量の減衰流体の通過を可能にし、ショックアブソーバ２６及び／又は車の破損を防止するのに必要な流体圧のブローオフを生じる。
【００２０】
本発明の好ましい実施の形態を詳細に説明したが、特許請求の範囲から逸脱せずに改造、変更されることは理解できよう。
【図面の簡単な説明】
【図１】典型的な自動車に本発明によるショックアブソーバが作動的に関連した斜視図である。
【図２】本発明のショックアブソーバの部分断面図である。
【図３】本発明のショックアブソーバの拡大断面図である。
【符号の説明】
１２ 後方サスペンション
１４ 前方サスペンション
１６ 車体
１８ 後輪
２２ 螺旋コイルばね
２４ 前輪
２８ 螺旋コイルばね
３０ 圧力管
３２ ピストンロッド
４０ ベース弁組立体
４４ 上方作業室
４６ 下方作業室
５０ 上方端部キャップ
５４ 貯蔵室
６０ ピストン本体
７８ リテーナ
８０ 弁ディスク

Claims (16)

1. 作業室（４４、４６）を形成する圧力管（３０）と、
   前記作業室に摺動可能に配置されたピストン本体（６０）であって、前記作業室を上方作業室（４４）と下方作業室（４２）に分割し、前記ピストン本体を貫通する伸長通路（７２）を形成するピストン本体と、
   前記ピストン本体に取り付けられるとともに前記圧力管の一端を貫通するピストンロッド（３４）と、
   前記ピストン本体に当接して前記ピストン本体に取り付けられた伸長弁組立体（６４）と、を有し、
   前記伸長弁組立体は、前記ピストン本体に当接して前記ピストンロッドに取り付けられたスペーサ（８４）と、
   前記スペーサに当接し、前記ピストンロッドがねじ込まれているナット（６８）と、
   前記ピストン本体と前記ナットとの間に、前記ピストン本体に当接して前記伸長通路を閉鎖するように配置され、かつ、前記上方作業室と下方作業室との間に常時開放されたブリード流迂回路（１００）を形成する、ブリード弁ディスク（９２、９４）と、
   前記ブリード弁ディスクと前記ナットとの間に配置され、前記ブリード弁ディスクの支点を形成するために前記ブリード弁ディスクより小さい外径を有する支点ディスク（９８）と、
   前記支点ディスクと前記ナットとの間で前記スペーサに対し軸方向摺動可能に配置され、前記ブリード弁ディスクより大きい外径を有するとともに、前記ブリード弁ディスクの外周縁から軸線方向に間隔を置いて隣接する不撓性の伸長リテーナ（８８）と、
   前記伸長リテーナと前記ナットとの間に配置され、前記伸長リテーナに当接して前記ブリード弁ディスクを前記ピストン本体に向かって押す偏倚負荷を生じる伸長ばね（９０）と、を有するショックアブソーバ。
2. 前記伸長ばねはさらばねである請求項１に記載のショックアブソーバ。
3. 前記ピストンロッドに取り付けられた圧縮弁組立体（６３）を有する請求項１に記載のショックアブソーバ。
4. 前記ピストン本体は、前記ピストン本体を貫通する圧縮通路（７０）を形成し、前記圧縮弁組立体は、
   前記ピストン本体と前記ピストンロッドによって形成された肩部との間に配置された圧縮リテーナ（７８）と、
   前記圧縮リテーナと前記ピストン本体との間に配置され、前記圧縮通路（７０）を閉鎖する圧縮弁ディスク（８０）と、
   前記圧縮リテーナと前記圧縮弁ディスクとの間に配置され、前記圧縮弁を前記ピストン本体に向かって押す圧縮ばね（８２）と、を有する請求項３に記載のショックアブソーバ。
5. 前記圧縮ばねはコイルばねである請求項４に記載のショックアブソーバ。
6. 前記ブリード弁ディスクと前記支点ディスクとの間に配置されたスペーサディスク（９６）を有する請求項１に記載のショックアブソーバ。
7. 前記スペーサは、前記ピストンロッドがねじ込まれている請求項１に記載のショックアブソーバ。
8. 前記偏倚負荷を調整するために前記伸長ばねと前記ナットとの間に配置されたシム（１０２）を有する請求項７に記載のショックアブソーバ。
9. 作業室（４４、４６）を形成する圧力管（３０）と、
   前記圧力管の一端を貫通し、肩部（６４）とねじ付き端部とを備えたピストンロッド（３４）と、
   前記肩部に当接して前記ピストンロッドに取り付けられた圧縮リテーナ（７８）と、
   前記圧縮リテーナに当接して前記ピストンロッドに取り付けられ、前記作業室を上方作業室（４４）と下方作業室（４２）に分割するピストン本体（６０）と、
   前記ピストン本体に当接し、前記ピストンロッドに取り付けられた伸長スペーサ（８４）と、
   前記ピストンロッドの前記ねじ付き端部がねじ込まれ、前記伸長スペーサに当接するナット（６８）と、
   前記ピストン本体を貫通する伸長通路（７２）と、
   前記ピストン本体と前記ナットとの間で前記伸長スペーサに対し軸方向摺動可能に、前記ピストン本体に当接して前記伸長通路を閉鎖するように配置され、かつ、前記上方作業室と下方作業室との間に常時開放されたブリード流迂回路（１００）を形成する、ブリード弁ディスク（９２、９４）と、
   前記ブリード弁ディスクと前記ナットとの間で前記伸長スペーサに対し軸方向摺動可能に配置され、前記ブリード弁ディスクより大きい外径を有するとともに、前記ブリード弁ディスク外周縁から軸線方向に間隔を置いて隣接する不撓性の伸長リテーナ（８８）と、
   前記伸長リテーナと前記ナットとの間で前記伸長スペーサに対し摺動可能に配置され、前記伸長リテーナに当接して前記ブリード弁ディスクを前記ピストン本体に向かって偏倚する伸長ばね（９０）と、を有するショックアブソーバ。
10. 前記伸長ばねはさらばねである請求項９に記載のショックアブソーバ。
11. 前記ピストン本体を貫通する圧縮通路（７０）と、
    前記圧縮通路を閉鎖するために前記圧縮リテーナと前記ピストン本体との間に配置された圧縮弁ディスク（８０）と、
    前記圧縮弁ディスクと前記圧縮リテーナとの間に配置され、前記圧縮弁ディスクを前記ピストン本体に向かって押す圧縮ばね（８２）と、を有する請求項９に記載のショックアブソーバ。
12. 前記圧縮ばねはコイルばねである請求項１１に記載のショックアブソーバ。
13. 前記伸長弁ディスクと前記伸長リテーナとの間に配置された支点ディスク（９８）を有する請求項９に記載のショックアブソーバ。
14. 前記ブリード弁ディスクと前記支点ディスクとの間に配置されたスペーサディスク（９６）を有する請求項１３に記載のショックアブソーバ。
15. 前記伸長スペーサは、前記ピストンロッドの前記ねじ付き端部がねじ込まれている請求項９に記載のショックアブソーバ。
16. 前記伸長ばねの偏倚力を調整するために前記伸長ばねと前記ナットとの間に配置されたシム（１０２）を有する請求項９に記載のショックアブソーバ。

Images