JP6419303B2 - 流体圧装置の可変負荷制御システム - Google Patents

Description

本発明は、本明細書の名称に述べられるように、流体圧装置が動作している少なくとも何れかの期間中の流体圧負荷の増大を調節することを目的とする流体圧装置の可変負荷制御システムに関する。

本システムは緩衝装置等の流体圧装置に応用可能であり、最大圧縮で終わる第１ストローク後、また最大伸長で終わる第２ストローク中に生じる急峻性の問題の低減に役立ち、従って、急峻性の低減は特に流体圧装置の各ストローク、すなわち第１及び第２ストロークの終わりに制御される。

従って、本発明のシステムは流体圧装置に緩衝をもたらすことを目的とし、前記緩衝は各時点での緩衝装置の長さに依存し、またそれが動作しているとき、すなわち、最大伸長に向かって移動しているときも、それが最大圧縮に向かって反対方向に移動しているときも、緩衝装置の直線速度に依存する。

本発明のシステムが広くかつ多様な形状、配置及び材料の範囲を許容し、各用途の境界条件および寸法に従って、その適応性と構成し易さを保証することも強調されなければならない。

従って、車両の緩衝装置の流体圧圧縮ストッパを有する流体圧装置の機構が本発明に対して選択された。

現在、緩衝装置等のいくつかの流体圧装置は合体される２つの部分を備える。

第１の部分はピストンロッドアセンブリを備え、第２の部分はピストンロッドアセンブリを作動流体の存在の下に内部でスライドさせるに十分な筒状の管を特徴とするハウジングを備える。

このアセンブリは管状ハウジングに対するこのアセンブリの共同移動を、ピストンロッドアセンブリに対するこのアセンブリの共同移動から分離することを可能にし、従って、流体圧装置は一方のアセンブリから他方のアセンブリへの伝達を防止したい周波数を部分的又は全面的にフィルタリングすることができる。

緩衝装置が動作する物理的環境の幾何学的制限に基づいて、ピストンがハウジング内部を移動できる最大距離（緩衝装置のストローク）は制限される。いくつかの装置において、前記制限は機械的ストッパにより実施される。

緩衝装置の最小長さが制限されるときは、これらのストッパは圧縮ストッパ、最大圧縮ストッパ等として知られる。

緩衝装置の最大長さが制限されるときは、これらのストッパはリバウンドストッパ、最大伸長ストッパ等として知られる。

緩衝装置のいくつかの用途では、これらの機械的ストッパの相対的急峻性は、快適性の欠如、過度のノイズ、連続使用等による摩耗のために望ましくない。

これらの目標を達成し、上記の段落に述べられた問題に対処するために、本発明は以下を特徴とする流体圧装置の可変負荷制御システムを提供する。すなわち、流体圧装置は管状ハウジングを備え、その中で、作動流体で満たされた上側領域と下側領域に分離するピストンにロッドが取り付けられ、それにより、ピストンとロッドが移動する際に、この２つの構成要素が管状ハウジング内を軸に対して両方向に一緒に移動し、管状ハウジング内の作動流体を一方の領域から他方の領域に変位させてそれらの内部の容積を変化させ、ピストンは最大圧縮の位置に向かって流体圧装置内を移動し、最大圧縮の位置に向かうピストンのこの移動は下側領域の容積を漸次減少させ、流体圧装置もそれが最大伸長にあるときに静止位置を取る。

それは、下端が蓋でシールされた管状ハウジングの下側領域内部に配置されたモジュール機構を備える。

上側及び下側領域はピストン内の一連の貫通孔を介して接続される。

モジュール機構は上側管状ヘッドを備え、その中で下側管が嵌合及びガイドされ、その下端に環状支持体が取り付けられ、上側管状ヘッドは、流体圧装置の最大圧縮の位置に向かって下降しているときも、流体圧装置の最大伸長の位置に向かって反対方向に上昇しているときも、軸に沿って移動する。

上側管状ヘッドはその壁に一連の貫通孔を有し、それは、下側管の内側と上側管状ヘッドの内側に囲まれた内側チャンバを、管状ハウジングの内側と上側管状ヘッドの外側と下側管の外側に囲まれた外側環状チャンバに接続する。

環状支持体は、それを外側環状チャンバに接続する一連の貫通孔を有する。

１つの実施形態において、環状支持体の貫通孔は蓋に取り付けられた前面ディスクに向かい合い、貫通孔と前面ディスクの組合せは、環状支持体の下面が前面ディスクに触れたときに前記貫通孔を介する作動流体の通過を調節するバルブ装置を定める。

上の段落に述べられた実施形態に対する代替実施形態において、前面ディスクは使用されず、従って、環状支持体の貫通孔は蓋に向かい合い、貫通孔と蓋の組合せは、環状支持体の下面が前面ディスクに触れたときに貫通孔を通る作動流体の通過を調節するバルブ装置を定める。

環状支持体は管状ハウジングの内面に当てて取り付けられる。

環状支持体の下面の１つは下側凹部を備え、そこには貫通孔が通じ、一方、環状支持体の上面は上側凹部を備え、そこに下側管の下端が取り付けられる。

上側管状ヘッドの貫通孔は上側管状ヘッドの下縁まで伸びる一連の貫通溝を備える。

１つの実施形態において、モジュール機構の上側管状ヘッドはピストンに結合され、一方、別の代替実施形態において、モジュール機構の上側管状ヘッドとピストンは２つの独立な別個の構成要素である。

１つの実施形態において、モジュール機構は圧縮同軸ばねにより補足される。圧縮同軸ばねの両端は環状支持体と、上側管状ヘッドに付いている一連の放射状延長部とに当接する。一連の放射状延長部は管状ハウジングの内側に当てて取り付けられ、それにより、上側管状ヘッドは、それが流体圧装置の最大圧縮の位置まで同軸ばねの抵抗に抗して下降しているときも、同軸ばねが外側環状チャンバ内に配置されて軸に沿って上側管状ヘッドを上昇させようとするときに流体圧装置の最大伸長の位置に向かって反対方向に上昇しているときも、同軸ばねの抵抗に抗して軸に沿って移動できる。

ロッドはピストンの下に到達する下側延長部を備え、緩衝装置のいくつかの位置において、この下側延長部は下側管内に緩やかに嵌合し、緩やかな嵌合は作動流体の環状通路を定める。

上側管状ヘッドは先細りの上側口を有する。

１つの実施形態において、環状機構の上側ヘッドは、それが接続されるピストンの領域より低い表面硬度を有する領域を備え、それにより、ピストンの一部と上側管状ヘッドが互いに近づくときの両者間の初期接触が、より低い硬度の領域により和らげられる。

前の段落に述べられたことに従って、より低い表面硬度の領域は上側管状ヘッドの上縁に結合された環状体により決定される。

同軸ばねのない実施形態に関し、下側管と環状支持体のアセンブリは締り嵌めにより管状ハウジングに結合され、環状支持体を管状ハウジングに固定し、従ってこの場合、同軸ばねは、動作サイクル後に本発明のシステムの元の位置に戻る必要がない。

従って、本発明の可変負荷制御システムは、流体圧装置が以下に述べられるやり方で動作しているときに急激な停止に起因する問題の低減において重要な役割を演じる。

上側管状ヘッドは流体圧装置のピストンに触れ、動作を開始するようシステムに信号を送る。

前面ディスクは環状支持体の貫通孔と共に、同軸の外側チャンバに通じる前記貫通孔を出入りする作動流体の通過を調節するバルブ装置を構成する。

上側管状ヘッドの壁に配置された貫通溝は、下側管と、下側管に対して移動する構成要素である上側管状ヘッドとの間の相対位置に従って、それらを介する作動流体の断面通過を制御する。

締り嵌めにより環状支持体と上側管状ヘッドに取り付けられた同軸ばねは、動作サイクル後にシステムをその初期状態に戻して再開する目的を持つ。

従って、本発明のシステムにより、緩衝装置の長さと速度に対する緩衝をもたらすことが可能である。さらに、その設計は、広範囲で多様性のある形状、配置及び材料を許容し、各用途の境界条件と寸法に従ってその適応性と構成し易さを保証する。

以下に、明細書をより良く理解してもらうために、本発明の対象が、一連の図面に詳細に示されるが、これらは本発明の不可分の部分であり、例示を目的とし、これらに限定されない。

図１は発明の対象である可変負荷制御システムを備える流体圧装置の断面立面図を示す。流体圧装置は最大伸長の位置にある緩衝装置である。 図２は図１のものと同様の流体圧装置の断面立面図を示し、緩衝装置はその最大伸長近傍の位置にある。 図３は前のものと同様の図を示すが、緩衝装置は中間位置にある。 図４は緩衝装置がその最大圧縮近傍の位置にある断面立面図を示す。 図５は第２の実施形態に従って設計された緩衝装置の断面図を表し、前の図に示される第１の実施形態といくつかの相違を有する。 図６は第３の実施形態に従って設計された緩衝装置の断面図を示し、前の図といくつかの相違を有する。 図７は緩衝装置が動作しながら管状ハウジング内を軸に沿って両方向に移動するロッドに取り付けられたピストンの下にある管状ハウジング内に配置されたモジュール機構の斜視図を示す。 図８は前の図にも示されるモジュール機構の斜視図を示す。 図９はより少ない幾何学的構成要素を用いて実施される第４の実施形態に従って設計された緩衝装置の断面図を示す。

諸図面に示される流体圧装置は、管状ハウジング（１）を備える垂直位置に配置された緩衝装置であり、管状ハウジング（１）内にはモジュール機構（２）が配置され、モジュール機構（２）はその上方に配置されたピストン（４）に取り付けられたロッド（３）を有し、ピストン（４）はその上にある第１の上側領域（５）と、その下にある第２の下側領域（６）とを分離し、モジュール機構（２）のアセンブリはこの第２の下側領域（６）に配置される。

モジュール機構（２）の下にあり、管状ハウジング（１）を閉じる蓋（７）が前記管状ハウジング（１）の下端に取り付けられる。

前述の上側領域（５）と下側領域（６）はピストン（４）の一連の貫通穴（孔）（８）を介して接続され、この貫通孔（８）は緩衝装置が動作しているときに作動流体を通過させる。

ピストン（４）は周辺スカート（４ａ）を備え、その外側は管状ハウジング（１）の内側に当てて取り付けられ、周辺スカート（４ａ）の前記外側も一連の環状溝（９）を有する。

１つの実施形態において、ピストン（４）はモジュール機構（２）から分離され、それらは合体されず、一方、別の実施形態では、ピストン（４）は前述のピストン（４）の周辺スカート（４ａ）を介してモジュール機構（２）に接続される。

ピストン（４）がモジュール機構（２）から分離され、それらが合体されないときは、実施形態の１つにおいて、上側管状ヘッド（１０）はピストン（４）の材料硬度より低い表面硬度の領域を備え、それにより、ピストン（４）とモジュール機構（２）が互いに接近して接触するときに、外側スカート（４ａ）と上側管状ヘッド（１０）間の初期接触が穏やかなクッション性の接触となり、これが流体圧装置の動作を改善する。

これを達成するために、実施形態の１つにおけるより低い硬度を有する領域は上側管状ヘッド（１０）の上縁に取り付けられた環状体（２４）により決定される。

モジュール機構（２）は、図７及び８にもっと明確に示されるように、上側管状ヘッド（１０）を備え、その中で下側管（１１）が嵌合及びガイドされ、その下端に環状支持体（１２）が取り付けられる。モジュール機構（２）は、両端が環状支持体（１２）と、上側管状ヘッド（１０）に付いている一連の放射状延長部（１０ａ）とに接続された圧縮同軸ばね（１３）により完成される。前記放射状延長部（１０ａ）は管状ハウジング（１）の内側に当てて取り付けられ、上側管状ヘッド（１０）が同軸ばね（１３）の抵抗に抗して緩衝装置の最大圧縮の位置に下降しているときも、同軸ばね（１３）が上側管状ヘッド（１０）を軸に沿って上昇させようとするときに上側管状ヘッド（１０）が最大伸長の位置に向かって反対方向に移動しているときも、上側管状ヘッド（１０）が同軸ばね（１３）の抵抗に抗して管状ハウジング（１）内を軸に沿って正確に移動できることを保証する。

環状支持体（１２）は、下側管（１１）の下端が取り付けられる第１の上側凹部（１２ａ）と、管状ハウジング（１）の下端を閉じる蓋（７）に取り付けられた前面ディスク（１４）に向かい合う第２の下側凹部（１２ｂ）とを有する。

環状支持体（１２）はまた、前記環状支持体（１２）の下側凹部（１２ｂ）を下側管（１１）の外側にある外側環状チャンバ（１６）に接続する一連の貫通孔（１５）を含み、それにより、前記外側環状チャンバ（１６）は管状ハウジング（１）の内面と下側管（１１）の外側と上側管状ヘッド（１０）の外側に囲まれる。モジュール機構（２）の同軸ばね（１３）が外側環状チャンバ（１６）の内側に配置されることは注目に値する。

外側環状チャンバ（１６）は、内側管（１１）の内面と上側管状ヘッド（１０）の内面に囲まれた内側チャンバ（１７）により補足される。この構成要素は、逆さの位置にある先細りの上側口（１８）を有する。

モジュール機構（２）の位置のいくつかにおいて、後に述べられるように、環状支持体（１２）の下側凹部（１２ｂ）の底は前面ディスク（１４）に当接し、環状支持体（１２）の貫通孔（１５）を部分的に（少なくとも）塞ぐ。従って、緩衝装置が最大圧縮の位置に向かって移動してその長さを減少するときに、貫通孔（１５）を出入りする作動流体の通過は制限され、あるいは停止さえされることになる。

上側管状ヘッド（１０）の壁のある部分は一連の貫通溝（１９）を有し、これは上側管状ヘッド（１０）と下側管（１１）の相対位置のいくつかにおいて外側環状チャンバ（１６）と内側チャンバ（１７）との間で作動流体を通過させ、緩衝装置が、同軸ばね（１３）が静止し、十分に伸長し、かつ張力がない最大伸長の位置に置かれるときに最大断面流量に到達する。

それに反し、緩衝装置の最大圧縮の位置において、貫通溝（１９）の長さ全体は下側管（１１）に向かい合い、従って、貫通溝（１９）を出入りする作動流体の断面流量はゼロになる。この場合、前面ディスク（１４）が環状支持体（１２）の下側凹部（１２ｂ）の底に到達するときに前面ディスク（１４）が課す制限により、作動流体は、環状支持体（１２）の貫通孔（１５）の断面通過が制限される。

緩衝装置が最大圧縮の位置に近づくにつれ、ピストン（４）の上方にある上側領域（５）に通じる、外側環状チャンバ（１６）と内側チャンバ（１７）との間の作動流体の断面通過が漸次減少することは強調するに値する。この作動流体の通過の減少は、環状支持体（１２）の貫通孔（１５）と、前記貫通孔（１５）が通じる前記環状支持体（１２）の下側凹部（１２ｂ）に向かい合う前面ディスク（１４）との組み合わせにより決定されるバルブ装置により達成される。

緩衝装置がその最大圧縮に到達するときに、上側管状ヘッド（１０）の下縁は環状支持体（１２）に接触し、次いで環状支持体（１２）も蓋（７）に接触して管状ハウジング（１）の下端を閉じる。詳細には、環状支持体（１２）は上側タブ（２０）を備え、上側管状ヘッド（１０）は、それが最大圧縮位置にあるときに上側タブ（２０）に当接する。

さらに、ロッド（３）は、下に伸びてピストン（４）の下に到達する下側延長部（３ａ）を備え、それにより、緩衝装置の最大圧縮の位置において、また最大圧縮に近づく位置においても（図４）、ロッド（３）のこの下側延長部（３ａ）は下側管（１１）内に緩やかに嵌合する。緩やかな嵌合は間隙を定め、これは延いては作動流体の環状通路（２１）を定め、緩衝装置が最大圧縮に近付いているときに、ロッド（３）とピストン（４）アセンブリの停止を補助する。

緩衝装置の最大伸長の位置は図１に示され、図２、５及び６にも示される。

図１では、ピストン（４）は上側管状ヘッド（１０）から分離され、一方、図５及び６では、上側ヘッド（１０）はピストン（４）のスカート（４ａ）に取り付けられる。この場合、緩衝装置が最大伸長の位置に戻ろうとするときに、ピストン（４）の上方移動はそれと共にモジュール機構（２）のアセンブリを引っ張り上げ、図５に示されるように蓋（７）から、また前面ディスク（１４）からも分離する。他の場合、ピストン（４）はそれと共に上側管状ヘッド（１０）を引っ張り上げるだけである。

図１によれば、緩衝装置が最大伸長の位置に戻ろうとするときに、ピストン（４）はそれと共にモジュール機構（２）を引っ張り上げず、従って、この場合、上側管状ヘッド（１０）は同軸ばね（１３）により最大伸長の位置に復帰する。

ロッド（３）とピストン（４）アセンブリが最大圧縮の位置まで下降する際に、上側管状ヘッド（１０）は同軸ばね（１３）の抵抗に抗して下降し、上側管状ヘッド（１０）の貫通溝（１９）により外側環状チャンバ（１６）と内側チャンバ（１７）との間の作動流体の通過を漸次減少させ、作動流体は内側チャンバ（１７）からピストン（４）の上方の第１の上側領域（５）に移動する。作動流体の流れはバルブ装置（２）の一部である環状支持体（１２）の貫通孔（１５）を出入りし、バルブ装置（２）はこれらの貫通孔（１５）と前面ディスク（１４）の組合せから成る。

ピストン（４）の下降の最終段階において、ロッド（３）の下側延長部（３ａ）は下側管（１１）に入り、上に説明された方法で作動流体の通過をなお一層制限する。

それに反し、緩衝装置が同軸ばね（１３）の張力により補助されて最大伸長の位置まで移動しているときは、ポンプ効果により作動流体はピストン（４）の上方の第１の上側領域（５）から、モジュール機構（２）、内側チャンバ（１７）及び外側環状チャンバ（１６）が配置された第２の下側領域（６）に流れる。

前面ディスク（１４）は本体（２２）により蓋（７）に取り付けられる。

環状支持体（１２）が管状ハウジング（１）の内面に当てて取り付けられることは注目に値する。

例えば図１に示されるモジュール機構（２）の位置に従って、ロッド（３）は緩衝装置の圧縮ストローク中に下降する。従って、モジュール機構（２）が動作に入る前の時点において、ロッド（３）は、ピストン（４）のスカート（４ａ）がモジュール機構（２）の何れの構成要素にも触れないような位置にある。すなわち、ピストン（４）のスカート（４ａ）はシステムが動作に入るときの入口点に対して上側レベル（２３）の上方の管状ハウジング（１）の領域にあり、従って、前記上側レベル（２３）は上側管状ヘッド（１０）の上縁と一致する。この場合、同軸ばね（１３）は上側管状ヘッド（１０）と下側管（１１）を最大伸長に保つ。作動流体は、前面ディスク（１４）を備えるバルブ装置に向かうピストン（４）と、環状支持体（１２）の貫通孔（１５）との間を自由に移動する。流体圧装置が動作に入るときは、以下の一連の事象が起こる。

ピストン（４）のスカート（４ａ）は上側管状ヘッド（１０）の上縁に接触し、それにより、上側管状ヘッド（１０）の外側への作動流体の通過は防止され、下側領域（６）は２つのチャンバ、すなわち、内側圧縮チャンバ（１７）と外側環状圧縮チャンバ（１６）に分割される。

内側チャンバ（１７）の上側は、ピストン（４）の内側領域、スカート（４ａ）の内径、上側管状ヘッド（１０）の先細りの上側口（１８）、下側管（１１）の内側、環状支持体（１２）の内側領域及び前面ディスク（１４）により定められる。内側チャンバ（１７）において、ピストン（４）からバルブ装置への作動流体の通過は緩衝装置の正常動作と全く同様に不変のままである。

外側環状チャンバ（１６）の上側は、ピストン（４）のスカート（４ａ）の外側及び下側部、上側管状ヘッド（１０）の最上部の外面、下側管（１１）の外側、環状支持体（１２）の外側領域及び管状ハウジング（１）の内側により定められる。

外側環状チャンバ（１６）において、作動流体の流れは上側管状ヘッド（１０）の貫通溝（１９）と環状支持体（１２）の貫通孔（１５）とにより内側チャンバ（１７）に到達する。初めは、環状支持体（１２）の貫通孔（１５）は管状ハウジング（１）の下端を閉じる蓋（７）に取り付けられた前面ディスク（１４）により完全又は部分的に閉じられる。

設計によって、周辺スカート（４ａ）は、前記上側管状ヘッド（１０）の内径と下側管（１１）の外径との間の干渉が何もなく、上側管状ヘッド（１０）の上縁に接触するのが実情かも知れない。この場合、ピストン（４）の周辺スカート（４ａ）は、ロッド（３）とピストン（４）アセンブリが下降するときに上側管状ヘッド（１０）に繋がる。

ピストン（４）のスカート（４ａ）は上側管状ヘッド（１０）の上縁を押し、それを強制的に下降させかつ同軸ばね（１３）を圧縮する。緩衝装置の圧縮が大きくなればなるほど、上側管状ヘッド（１０）の下降が低くなり、従って、上側管状ヘッド（１０）と下側管（１１）の間の遮断干渉は大きくなり、それにより、貫通溝（１９）及び上側管状ヘッド（１０）を出入りする断面流量は漸次減少する。

初めは、バルブ装置は環状支持体（１２）の貫通孔（１５）を出入りする作動流体の通過を略完全に遮断し、従って、内側チャンバ（１７）に向かう外側環状チャンバ（１６）内の作動流体の排出は貫通溝（１９）から出る。断面通過が減少するにつれ、外側環状チャンバ（１６）内の圧力は増加する。

この制御手段は、最初は穏やかな緩衝を生じ、その負荷は緩衝装置の位置（貫通溝（１９）を通る断面通過が大きいか小さいか、及び速度）に依存し、これは速度の２次関数である力を生じる。

貫通溝（１９）の断面流量が十分小さいときは、作動流体の排出は閉じられたバルブ装置の抵抗に打ち勝つに足る圧力を生じ、この圧力は制御された方法で環状支持体（１２）の貫通孔（１５）を開く。

この制御手段は、前のものと合せて、速度が増加するにつれて負荷が過度に増加するのを防止する。負荷曲線の２次関数が補正される。このように、この領域内の緩衝装置の同じ位置に対して、負荷の直線的増加は実際には速度に比例する。

下側管（１１）が貫通溝（１９）を完全に遮断するときに、作動流体の唯一の出口は環状支持体（１２）の貫通孔（１５）である。この点において、バルブ装置が十分開いているときに、負荷の増加は再び２次関数となる。しかしながら、面積又は断面通過は十分広く、従って、２次関数効果はほとんど目立たない。実際、最も重要な態様は、最大負荷の点が速度にわずかに先行し、これは強い圧縮が起こるときにさらなる利点をもたらすことである。

遮断構造設計の場合（上側管状ヘッド（１０）の下端が環状支持体（１２）に接続されるときの）、力は以下の一連の構成要素により伝達される。すなわち、ピストン（４）、上側管状ヘッド（１０）及び環状支持体（１２）。上側管状ヘッド（１０）の下端は前面ディスク（１４）により貫通孔（１５）を遮断する環状支持体（１２）に触れ、これが外側環状チャンバ（１６）の作動流体遮断を生じる。この過度の圧力が、ピストン（４）と環状支持体（１２）に影響を与える程度のために望ましくない結果となるのであれば、従来の機械的ストッパの構成要素が使用される。

緩衝装置が最大伸長の位置に向かってストロークを開始するときは、ロッド（３）は上昇し、従って、ピストン（４）のスカート（４ａ）は上側管状ヘッド（１０）に対する圧力を停止する。外側環状チャンバ（１６）は減少を止めて増加し始め、それにより、圧力は降下し、作動流体の流れが逆転し、バルブ装置に貫通孔（１５）を閉じさせる。外側環状チャンバ（１６）に対する圧力は減少して内側チャンバ（１７）に対する圧力と等しくなり、ピストン（４）は上側管状ヘッド（１０）から分離し、上側管状ヘッド（１０）の外面と、管状ハウジング（１）の内側との間で作動流体を通過させる。

同軸ばね（１３）は伸長してその平衡位置に戻ろうとする。締り嵌めにより、その各端部は上側管状ヘッド（１０）と環状支持体（１２）に取り付けられ、それと同時に前記環状支持体（１２）は管状ハウジング（１）に組み付けられるので、アセンブリ全体は静止位置に到達し、動かない。

緩衝装置が圧縮又は伸長し始め、作動流体の通過方向が逆転し、バルブ装置が閉じるときに、環状支持体（１２）の貫通孔（１５）と上側管状ヘッド（１０）の貫通溝（１９）が内側管（１１）により完全に遮断されていなければ、これらを通る外側環状チャンバ（１６）に向かう流れが起こる。

これらの通路を通る流れは内側チャンバ（１７）から外側環状チャンバ（１６）に作動流体を供給するに足りず、以下のことにより同軸ばね（１３）の作用は補助される。すなわち、ピストン（４）が上側管状ヘッド（１０）より速く上昇し、それを吸い上げ、これが外側環状チャンバ（１６）の減圧を生じさせ、それにより、上側管状ヘッド（１０）が制動されてピストン（４）から少し分離し、作動流体を流入させる。上側管状ヘッド（１０）はピストン（４）に追従して静止位置に到達する。

非制限的事例として図７及び８に示されるように、設計の基本的な幾何学的形状はロッド（３）の軸の回転に依存して生み出される傾向にあることは強調するに値する。しかしながら、これは、最終形状が所望の領域の変化や他の仕様、例えば重量、抵抗、慣性等に依存するので、必須ではない。本設計の利点の１つは、最終製品を構成要素ごとに作って通過面積の連続的制御を最適化できることである。この点に関しては、以下に述べる。

バルブ装置のアセンブリは、圧縮ストッパの制動圧力の制御が、同様の性質をもつ他の発明に反してその構成に依存するので、発明にとって不可欠である。この意味において、バルブ装置の形状は、専ら図面に示されるものに限定されるわけではない。

それは、その累積抵抗が圧縮停止の挙動を決定づける１つ以上のバルブ装置で構成されてもよい。

それは貫通孔及び貫通溝に対して異なる形状を備えてもよく、あるいは一般的に、作動流体が環状支持体（１２）に向かって流れる方法を補助する何れの種類の溝でもよい。

それは打ち抜き、焼結、機械加工等のような異なる方法を用いて作られてもよく、動作中に生じる応力に抗することが可能な何れの材料、例えば鋼、青銅、アルミ等を用いて作られてもよい。

上側管状ヘッド（１０）はその位置に従って負荷を修正する機能を有する。繰り返すが、その形状は専ら図面に示されるものに限定されるわけではない。

上側管状ヘッド（１０）の貫通溝（１９）は１つまたは多くの溝、孔又は窓を用いて設計されてもよく、一般的には、より高い、あるいはより低い急峻性の流入を生み出すために断面通過が上側管状ヘッド（１０）と下側管（１１）との間の緩衝領域の増加に伴って変化する方法を補助する何れの種類の溝を用いて設計されてもよい。

それは、応力、及び作られる溝又は孔の複雑さに従って金属、複合材料又はプラスチックで作られてもよい。

下側管（１１）は上側管状ヘッド（１０）の貫通溝（１９）を漸次遮断する。しかしながら、その形状は完全な管である必要はない。なぜなら、それは、負荷の変動がより高い、あるいはより低い急峻性を生じるように内側チャンバ（１７）と外側環状チャンバ（１６）を接続する溝を備えてもよいからである。

環状支持体（１２）は前面ディスク（１４）と組み合わせてバルブ装置を保持する。繰り返すが、その形状は、専ら図面に示されるものに限定されるわけではなく、外側環状チャンバ（１６）内の圧力がバルブ装置に強制的に作動流体の通路を開かせるときの負荷変動を制御するために種々の溝を備えてもよい。

図９に示されるように、本発明のシステムの万能性は環状支持体（１２）が前面ディスク（１４）を必要とすることなく蓋（７）に直接当たることを可能にし、環状支持体（１２）と蓋（７）は必要な溝を備えて負荷を制御する。それは、バルブ装置の部分を形成する、環状支持体（１２）と蓋（７）の間に構成される幾何学的構成要素の全て又は一部をなしで済ませることもできる。

同軸ばね（１３）はアセンブリをその初期状態に戻すとともに、位置に従って負荷を与える役目を負っている。流体圧負荷を調節する方法、及びアセンブリがその初期状態に戻される方法を最適化するために、同軸ばね（１３）は一定の抵抗をもっても、可変の抵抗をもってもよく、形状および大きさに関し、何れの選択肢のワイヤで構成されてもよく、あるいは一連のリングで構成されてもよい。それは締り嵌めにより取り付けられても、付加的構成要素により取り付けられてもよい。

しかしながら、上側ヘッド（１０）がピストン（４）のスカート（４ａ）に結合されるときに、図６に示されるように、同軸ばね（１３）が使用されない実施形態もある。

従って、同軸ばね（１３）のない実施形態に関し、下側管（１１）と環状支持体（１２）のアセンブリは締り嵌めにより管状ハウジング（１）に接続され、環状支持体（１２）を管状ハウジング（１）に固定し、従って、この場合、同軸ばね（１３）は動作サイクル後に本発明のシステムの元の位置に復帰する必要がない。この場合、上側管状ヘッド（１０）はピストン（４）の外部スカート（４ａ）に接続される。

前の段落に概説されたことに続き、前記上側管状ヘッド（１０）に取り付けられたピストン（４）の移動の後に、下側管（１１）の上側部分が上側管状ヘッド（１０）の下側部分の中に入るときに、流体圧装置は動作に入る。

本発明の万能性と多くのあり得る設計を考えると、アセンブリは種々の応用に対して異なる位置で使用することができる。緩衝装置に関し、本発明は流体圧圧縮ストッパとしても、流体圧リバウンドストッパとしても使用できる。それはシングルチューブ技術に対しても、ダブルチューブ技術に対しても有効であり、緩衝装置の本体にも、隣接体、例えば作動流体のリザーバ室にも取り付けることができる。

概して、本発明は、構造体（ソーラパネル、建物用の金属構造体等）又は車両においてストロークが行われる際に、ストロークの機械的／流体圧的終了をもたらすために構造体（可動であっても、固定されていても）の一部となるように設計された何れの流体圧装置にも応用できる。

諸図に採用される付番を考慮して、流体圧装置の可変負荷制御システムは説明に使用される以下の名称を特徴とする。

１−−管状ハウジング
２−−モジュール機構
３−−ロッド
３ａ−−下側延長部
４−−ピストン
４ａ−−周辺スカート
５−−第１の上側領域
６−−第２の下側領域
７−−蓋
８−−貫通穴（孔）
９−−環状溝
１０−−上側管状ヘッド
１０ａ−−放射状延長部
１１−−下側管
１２−−環状支持体
１２ａ−−上側凹部
１２ｂ−−下側凹部
１３−−同軸ばね
１４−−前面ディスク
１５−−貫通孔
１６−−外側環状チャンバ
１７−−内側チャンバ
１８−−先細りの上側口
１９−−貫通溝
２０−−上側タブ
２１−−環状通路
２２−−本体
２３−−上側レベル
２４−−環状体

Claims (15)

1. 流体圧装置の可変負荷制御システムにおいて、
   前記流体圧装置は管状ハウジングを備え、作動流体で満たされた上側領域と下側領域に分離するピストンにロッドが取り付けられ、それにより、前記ピストンとロッドが移動するにつれて、前記ロッドとピストンが前記管状ハウジング内を軸に対して一緒に移動し、前記管状ハウジング内の前記作動流体を一方の領域から他方の領域に変位させて前記両領域内部の容積を変化させ、前記ピストンは最大圧縮の位置に向かって前記流体圧装置内を移動して前記下側領域の容積を漸次減少させ、前記流体圧装置はさらに、それが最大伸長にあるときに静止位置を取り、
   前記システムは、底が蓋（７）によりシールされた前記管状ハウジング（１）の前記下側領域（６）内部に配置されたモジュール機構（２）を備え、
   前記上側領域（５）と前記下側領域（６）は前記ピストン（４）内の一連の貫通穴（８）を介して接続され、
   前記モジュール機構（２）は上側管状ヘッド（１０）を備え、その中で下側管（１１）が嵌合及びガイドされ、その下端に環状支持体（１２）が取り付けられ、前記上側管状ヘッド（１０）は、前記流体圧装置内を最大圧縮の位置に向かって下降するとき、及び前記流体圧装置の最大伸長の位置に向かって反対方向に上昇するときに、軸方向の可動性を有する、流体圧装置の可変負荷制御システムであって、
   前記上側管状ヘッド（１０）はその壁に一連の貫通溝（１９）を有し、それは、前記下側管（１１）の内側と前記上側管状ヘッド（１０）の内側に囲まれた内側チャンバ（１７）を、前記管状ハウジング（１）の内側と前記上側管状ヘッド（１０）の外側と前記下側管（１１）の外側により定められる外側環状チャンバ（１６）に接続し、
   前記環状支持体（１２）は前記内側チャンバ（１７）を前記外側環状チャンバ（１６）に接続する一連の貫通孔（１５）を有する
   ことを特徴とする流体圧装置の可変負荷制御システム。
2. 前記環状支持体（１２）の前記貫通孔（１５）は前記蓋（７）に取り付けられた前面ディスク（１４）に向かい合い、前記貫通孔（１５）と前記前面ディスク（１４）の組合せは、前記環状支持体（１２）の下面が前記前面ディスク（１４）に接触するときに前記貫通孔（１５）を出入りする作動流体の通過を調節するバルブ装置を定めることを特徴とする請求項１に記載の流体圧装置の可変負荷制御システム。
3. 前記環状支持体（１２）の前記貫通孔（１５）は前記蓋（７）に向かい合い、前記貫通孔（１５）と前記蓋（７）の組合せは、前記環状支持体（１２）の下面が前記蓋（７）に接触するときに前記貫通孔（１５）を出入りする作動流体の通過を調節するバルブ装置を定めることを特徴とする請求項１に記載の流体圧装置の可変負荷制御システム。
4. 前記環状支持体（１２）は前記管状ハウジング（１）の内側に当てて取り付けられることを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の流体圧装置の可変負荷制御システム。
5. 前記環状支持体（１２）の下面の１つは、前記貫通孔（１５）が通じる下側凹部（１２ｂ）を備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の流体圧装置の可変負荷制御システム。
6. 前記環状支持体（１２）の上面の１つは、前記内側管（１１）の下端が取り付けられる上側凹部（１２ａ）を備えることを特徴とする請求項１から５のいずれか一つに記載の流体圧装置の可変負荷制御システム。
7. 前記上側管状ヘッド（１０）の前記貫通溝は前記上側ヘッド（１０）の下縁まで伸びる一連の貫通溝（１９）を備えることを特徴とする請求項１から６のいずれか一つに記載の流体圧装置の可変負荷制御システム。
8. 前記モジュール機構（２）の前記上側管状ヘッド（１０）は前記ピストン（４）に取り付けられることを特徴とする請求項１から７のいずれか一つに記載の流体圧装置の可変負荷制御システム。
9. 前記モジュール機構（２）の前記上側管状ヘッド（１０）と前記ピストン（４）は２つの独立な別個の構成要素であることを特徴とする請求項１から７のいずれか一つに記載の流体圧装置の可変負荷制御システム。
10. 前記モジュール機構（２）はさらに、両端を前記環状支持体（１２）と、前記上側管状ヘッド（１０）に付いている一連の放射状延長部（１０ａ）とに接続された圧縮同軸ばね（１３）を備え、前記放射状延長部（１０ａ）は前記管状ハウジング（１）の内側に当てて取り付けられ、それにより、前記上側管状ヘッド（１０）は、それが前記流体圧装置の最大圧縮の位置まで下降するときも、前記同軸ばね（１３）が前記外側環状チャンバ（１６）内に配置されて軸に沿って上側管状ヘッド（１０）を上昇させようとするときに流体圧装置の最大伸長の位置に向かって反対方向に上昇するときも、前記同軸ばね（１３）の抵抗に抗して軸方向に移動することを特徴とする請求項１から９のいずれか一つに記載の流体圧装置の可変負荷制御システム。
11. 前記ロッド（３）は前記ピストン（４）の下に到達する下側延長部（３ａ）を一体化し、前記緩衝装置のいくつかの位置において、この下側延長部（３ａ）は前記下側管（１１）内に緩やかに嵌合し、前記緩やかな嵌合は作動流体の環状通路（２１）を定めることを特徴とする請求項１から１０のいずれか一つに記載の流体圧装置の可変負荷制御システム。
12. 前記上側管状ヘッド（１０）は先細りの上側口（１８）を有することを特徴とする請求項１から１１のいずれか一つに記載の流体圧装置の可変負荷制御システム。
13. 前記環状機構（２）の前記上側環状ヘッド（１０）は、それが接続される前記ピストンの領域より低い表面硬度を有する領域を含み、それにより、前記ピストン（４）の一部と前記上側管状ヘッド（１０）が互いに近づくときの両者間の初期接触が前記より低い硬度の領域により和らげられることを特徴とする請求項９に記載の流体圧装置の可変負荷制御システム。
14. 前記より低い表面硬度の領域は前記上側管状ヘッド（１０）の上縁に取り付けられた環状構成要素（２４）により決定されることを特徴とする請求項１３に記載の流体圧装置の可変負荷制御システム。
15. 前記下側管（１１）と前記環状支持体（１２）の前記アセンブリは締り嵌めにより前記管状ハウジング（１）に接続され、前記環状支持体（１２）を前記管状ハウジング（１）に固定することを特徴とする請求項８に記載の流体圧装置の可変負荷制御システム。

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