JPH01320342A

JPH01320342A - 可変な減衰特性を有する緩衝器

Info

Publication number: JPH01320342A
Application number: JP1116218A
Authority: JP
Inventors: Werner Komossa; ウエルネル・コモサ
Original assignee: Hauni Werke Koerber and Co KG; Koerber AG
Current assignee: Koerber AG
Priority date: 1988-05-13
Filing date: 1989-05-11
Publication date: 1989-12-26
Also published as: KR890017472A; DE3816351A1; EP0341597A3; US4986392A; ES2047599T3; ATE98751T1; EP0341597A2; EP0341597B1; DE58906396D1

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】本発明は、減衰媒体で充満された少なくとも一つのシリ
ンダおよびピストンロッドを有し、このピストンロッド
はシリンダに密封状態で差し込まれ、かつその円筒状端
部に、シリンダ壁に対して密封されたピストンを担持し
ており、このピストンはシリンダ空間を二つの室に分割
しかつ電気的に制御可能な横断面を有する通路を有し、
この通路を通って減衰媒体が高圧の一方の室からいっそ
う小さい圧力の他方の室に流れるようになっている、特
に動力車両用の、可変な減衰特性を有する緩衝器に関す
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の基礎とする課題は、減衰媒体が高圧の室から圧
′力のない室に流れるための通路の有効横断面を、電気
的な制御ユニット（例えば、電気的コイル）のみにより
変えることができ、その際有利には圧縮段階と引張段階
の緩衝器の作用圧力、従って減衰挙動が同じ制御信号で
異なることができる、冒頭に述べた種類の緩衝器にある
。その上、減衰挙動の制御のために設けられた緩衝器の
部分を完全に緩衝器の内部に格納できるようにその部分
を機械的に簡単に構成しかつ寸法を小さく許容しなけれ
ばならない。

〔課題を解決するための手段〕

この課題を解決するために、本発明により、ピストンは
、圧力を受けている減衰媒体のための横断面が可変な通
路を有し、その通路横断面は、ピストンにより生ずる圧
力の減衰媒体によりまたはそれから導き出された圧力に
より作用される第一の面により発生した第一の力に依存
し、かつ圧力が電気的に制御可能である減衰媒体により
作用される第二の面により発生した反対に向けられた第
二の力に依存するようにする。

本発明の有利な発展により、減衰媒体のための制御可能
な通路が、ピストンと、このピストンに対して移動可能
なスライドとの間に配置され、その際スライドは、力の
差が通路横断面を決めるように第一の力とこれと反対に
向けられた第二の力により作用される。同じ信号で引張
または圧縮負荷のときに減衰を種々に制御するために電
気的な制御要素、例えば電気的コイルしか必要でない本
発明の別の構成は、スライドに作用する第一の力が緩衝
器の引張負荷でも圧縮負荷でも同じ方向に作用すること
にある。それから、圧力を受けている減衰媒体により作
用されるスライドの面が引張負荷および圧縮負荷のとき
に第一の力を発生させるためにその大きさが種々に形成
されている。さらに、第二の力を発生させる、その圧力
が電気的に制御可能な減衰媒体が緩衝器の引張負荷でも
圧縮負荷でも同じ方向に作用する。それから、第二の力
を発生させるために減衰媒体により作用されるスライド
の面が引張および圧縮負荷のときに同じであるのが合一
的である。

特に有利な本発明の発展は、圧力に関して電気的に制御
Ｂ可能な減衰媒体の圧力空間を、その都度の圧力のない
室と連結することができる液圧切り換え部材にある。

緩衝器の引張段階と圧縮段階で減衰を制御するための制
御要素は、本発明により、電気的コイルとして形成され
、この電気的コイルは、特に有利な仕方でばねの作用に
抗して可動な弁体に制御可能な力を及ぼすことにより、
ばねが強くまたはそんなに強くなく作用しかつ減衰媒体
の圧力室内の圧力を相応して大きくまたはいっそう小さ
く保つことができる。従って、第二の力を発生する減衰
媒体の圧力室内を支配しかつ減衰特性のために定められ
ている圧力は、コイルに多少大きな電流を供給すること
により制御することができ、その際コイルにより発生し
た磁気の力がばねの作用に反対に作用する。磁力が小さ
い場合に、それ故圧力室に比較的大きな圧力が形成され
、この圧力は大きな通路横断面を許容せず、従って減衰
を高め、緩衝器を従っていっそう「硬く」する。これに
反し、磁力がいっそう大きくなると、圧力室にいっそう
小さい圧力が形成され、この圧力によりスライドがピス
トンに対してさらに摺動することができ、このため減衰
媒体のための通路横断面が拡大することになる。これに
より、減衰が高められ、従って緩衝器がいっそう「柔ら
かく」される。

コイルの電気的および／または磁気的システムが故障す
ると、圧力室の圧力が最大になり、従って緩衝器が所望
されたようにその最も硬い状態になる。

前述したように、制御配置により発信された電気的コイ
ル用の供給電圧により緩衝器の減衰が影響される。制御
電圧の定められた大きさには、圧力室内の減衰媒体の定
められた圧力、従って定められた減衰を割り当てること
ができ、その際引張または圧縮負荷のときの減衰を同一
の制御電圧でを利に種々に保つことができる。

本発明の変形例により、制御配置を次のように、すなわ
ち弁のスプール本体に作用するばねの力がインパルスト
レーンのサイクルで増大されかつ減少されるように、制
御配置がインパルストレーンを弁システムのスプールに
発信するように形成することができる。そのとき、圧力
室に第二の力を発生させるための減衰媒体の圧力が、い
わゆるフラッタ−弁の作動の仕方に対応してこの制御イ
ンパルスの周波数に追従する。その場合、しかしながら
、特に有利な仕方では、弁がスプールにより開閉するよ
うに切り換えられないで、スプール本体に作用する圧力
のみが増大しまたは減少する。制御インパルスの形成は
任意である。従って、制御インパルスは一定の長さを有
することができるので、その時間的間隔が変えられる。

しかしながら、制御インパルスは種々の時間的長さをを
有することもでき、かつ時間的間隔を一定に保つ。最後
に、時間的長さと間隔を変えることができる。

〔発明の効果〕

本発明は、優れた利点を有する。減衰の制御は、引張負
荷でも圧ｍ負荷でも電磁的に作用される弁システムのみ
で可能であり、その隙間−の電気的制御量で引張および
圧縮負荷のときに種々の減衰が達成可能である。この利
点を実現するために、簡単な切り換え部材しか必要でな
い。−電磁システムの励磁コイルは、ピストンに対して
相対運動を実施しないようにピストンに固定される。電
磁的な弁システムは、弁体の変位が制御電圧に対応しな
ければならない、いわゆる分配弁のむつかしさを与えな
い。なぜなら、本発明により弁は、第二の力を発生させ
るために減衰媒体の圧力室のための圧力制限部材として
形成することができるからである。電磁弁が故障の場合
には、緩衝器は自動的にその最も硬いかつ最も安全な位
置になる。

〔実施例〕

以下、本発明を図面に示した実施例により詳細に説明す
る。

第１図と第２図には、発明に重要な部分、すなわちビス
１−ン１コツト３を有するピストン２（これに配置され
た制御配置を含めて）およびピストンを囲む円筒状の管
４を含む緩衝器１の部分のみを示す。減衰すべき質量が
、見ることができない周知の方法で一方ではピストンロ
ンド３にかつ管４に固定されている。ピストン２は、リ
ングシール６により管４の内側に当接しているが、圧縮
負荷のときに矢印７の方向に、引張負荷のときに矢印８
の方向に管４に対して移動可能である。ピストン２は二
つの室９と１１に互いに分離するが、これらの室には減
衰媒体、例えば減衰油が含まれている。緩衝器の圧縮負
荷のときにピストン２が矢印７の方向に運動すると、室
９の油が圧力を受けることになり、通路を通って圧力の
ない室１１に流れなければならない。緩衝器の引張負荷
のときにピストン２が矢印８の方向に逆に運動すると、
油が逆に室１１から圧力のない室９に流れなければなら
ない。その流路は、圧力を受けている室の圧力が与えら
れたときに横断面が制御可能でなければならないが、絞
りリング１３の縁１２と、ビス１−ン２に対して軸方向
に摺動可能なスライド１６の斜面１４とにより形成され
ている。弱いばね１７が、室９と１１の油に圧力差がな
いときに、斜面１４が縁１２に当接するようにもたらす
。１日はピストン２の連結通路である。斜面１４に対す
る縁１２の配置は、特に有利である。なぜなら、特に簡
単な仕方で斜面に関する縁の位置を変えることにより、
引張または圧縮段階で減衰挙動を同一の制御信号で変え
ることができるからである。

スライド１６は、圧縮負荷のときに室９の油が作用する
押圧面を有する。これらは、縁１２の下方に存在する斜
面１４と、軸方向に内方に向かって連なる円形リング面
１９である。スライド１６は、その上、引張負荷のとき
に室１１の油が作用する押圧面を有する。これらは、縁
１２の上方に存在する斜面１４と外方に向かって連なる
円形リング面２１である。圧縮負荷でも引張負荷でも室
９と１１の油の圧力が同じ方向に、すなわち矢印２２の
方向に作用する。しかし、その力は面が異なるため異な
る。緩衝器の圧縮負荷のときに減衰は「柔らかく」なけ
ればならないので、室９の油に対する面は室１１の油に
対する面より大きい。矢印２２の方向に向けられた力を
第一の力と呼ぶ。

圧力室２６には、減衰媒体、従って油が、その都度圧力
を受け一ζいる室９またはＩｌ内の圧力よりも低い圧力
でかつ電気的な制御で調整可能な圧力で存在している。

その圧力はスライドｌ６の円形リング面２７．２８およ
び２９に作用して、第一の力と反対に指向している矢印
３１の方向の第二の力を生じ、第一の力の油（９または
１１）と無関係にこの力が加えられる。

スライド１６の内部には、緩衝器の圧縮負荷と引張負荷
のときに減衰を調整するための電気的制御システムが存
在する。その作用は、第二の力を生ずるのに役立つ、圧
力室２６内の油の圧力が調整可能であることに基づく。

油は、圧力を受けている室９または１１から、較正され
た孔３３（室９）と３２（室１１）を通って低圧室２６
に達し、そしてそこから弁コーン３４のリング状通路を
通ってその都度の圧力のない室９または１１に達する。

弁コーン３４からちょうど圧力のない室への油の道には
、特に第２図から明らかである液圧切り換え部材３６が
存在する。実質的に制御ピストンからなるこの切り換え
部材３６は、ちょうど圧力を受けているその室の油によ
って固定ストッパー３７．３８に移動可能である。第２
図に示した位置では、切り換え部材３６は通路３９を通
って導かれた圧力を受けている室９の油によりストッパ
ー３７へ動かされている。油は、今や圧力室２６から弁
コーン３４を通り過ぎて空間４１と導管４２を通り、圧
力のない室１１へ流れることができる。

緩衝器の負荷方向が切り替わったときに室ｌｌが圧力を
受けると、制御ピストン３６がストッパー３８に向かっ
て摺動するので、油が圧力室２６から弁コーン３４を通
り過ぎて空間４１と通路３９を通り、圧力のない室９へ
流れることができる！従って、切り換え部材３６の機能
は、圧力室２６をその都度の圧力のない室と接続するこ
とにある。

圧力室２６の油の圧力は、室９または１１からの圧力を
受けている油に起因する第一の力（矢印２２）に対向し
て矢印３１の方向に作用する第二の力のためのものと推
定することは、前にすでに説明した。第一と第二の力の
差に対応して、スライド１６が矢印２２の方向に変位し
、それによって縁１２と斜面１４の間の環状間隙を開放
し、この環状間隙を通って油が、緩衝器の負荷方向に応
じてちょうど圧力を受けている室９または１１からちょ
うど圧力のない室へ流れることができる。圧力室２６内
の圧力が小さければ小さいほど、それだけいっそう広く
環状間隙が開き、かつそれだけいっそう減衰が柔らかく
なる。

圧力室２６の圧力、従って減衰を調整するために、電磁
弁４６は、実質的に、ピストンに固く配置された励磁コ
イル４７と、弁コーン３４と共に軸方向に変位可能な弁
体４８と、調整ねじ５１および弁体４８に支持される圧
縮ばね４９とからなる。励磁コイル４７にその接続部５
２を介して制御電圧を加えると、弁体４８に作用する電
磁力が矢印３１の方向に、従って圧縮ばね４９の作用に
対抗して作用する。従って、圧力室２６に存在する油が
いっそう容易に弁コーン３４を通り過ぎて形成されてい
る環状間隙を通り、ちょうど圧力のない室へ励磁電圧の
ないときのように流れることができる。これによって圧
力室２６内の油の圧力が減少し、それにより第一と第二
の力の差がいっそう大きくなり、従ってスライド１６を
さらに変位させることができ、減衰がいっそう「柔らか
に」なる。それ故、励磁コイル４７を通って流れる励磁
電流の大きさは、圧力室２６内の圧力、従って緩衝器の
減衰特性を決める。

電気的な制御システムが故障すると、圧縮ばね４９に対
する対抗力が消失し、それから圧縮ばねだけで作用し、
そして圧力室２６内の圧力を最大値に増大させる。これ
によって、緩衝器が安全の理由から所望される仕方でそ
の最も硬い位置に達する。

５３．５４および５６は、強磁性の材料からなるスリー
ブを示し、５７は非磁性材料からなるスリーブを示す。

５日は、コイル４７がねじれないように確保するための
安全ピン、３８は制限ビンである。６１はシールリング
、６２は安全リングである。位置６３ａから６３ｇまで
は閉塞ねしである。

第３図には、コイル４７のための制御配置６６を示す。

６７は電気的コンピュータ配置を示し、このコンピュー
タには、対応するセンサ（図示省略）により入力端ａ・
・・ｄを介して、道路状況および乗り物の状況（加速度
、減速度、操縦旋回角、速度など）に関する情報を与え
る電気信号が導かれる。これらの信号は周知のプログラ
ムに従って差引勘定されて、出力端ｅで電気的出力信号
が増幅器６８に送られる。増幅された出力信号は６８か
らコイル４７に供給され、そして緩衝器の減衰特性をコ
ンピュータプログラムで確定された最適な値に制御する
。情報信号が変わると、増幅器６８により新しい出力信
号が発信され、この出力信号が緩衝器の減衰を新しい値
に調整する。

第４図に制御配置７１を示す。この制御配置では、コン
ピュータ配置７２はもはや増幅されるアナログ出力信号
を発信せず、圧力室２６の圧力を、加えられた一定の対
抗力を越えて圧縮ばね４９の力まで制御する。今や、コ
ンピュータ配置７２はインパルストレーンを発信し、こ
のインパルストレーンは増幅器７３で増幅され、そして
電磁弁４７は、弁がもちろん開閉するように切り換えら
れずにほぼいわゆるフラッタ−弁のように最小と最大の
力の作用の間で特に非常に２．速にしょっちゅう切り換
えられる。液圧的および機械的な減衰の結果として、今
やこの切り換えは緩衝器の減衰挙動に現れない。制御は
一定のインパルス長さで周波数について行うことができ
る。制御インパルスの間の時間間隔が同じ場合−その長
さを変えることができる。

最後に、両方の大きさ、従ってインパルス長さと時間間
隔の長さを変えることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による緩衝器を部分的に破断して示す縦
断面図、第２図は部分的に破断して第１図の線■−Ｈに
沿って切断した横断面図、第３図は所望の減衰に対応す
る大きさの電圧を電磁弁に供給するための制御配置を示
す図、第４図は所望の減衰の周波数に対応するインパル
ストレーンを供給するための制御配置を示す図である。ｌ・・・緩衝器、２・・・ピストン、３・・・ピストン
ロッド、４・・・管、６・・・リングシール、９・・・
室、１１・・・室、１２・・・縁、１３・・・絞りリン
グ、１４・・・斜面、１６・・・スライド、１７・・・
ばね、１日・・・通路、１９・・・円形リング面、２１
・・・円形リング面、２６・・・圧力室、２７・・・円
形リング面、２８・・・円形リング面、３２・・・較正
された孔、３３・・・較正された孔、３４・・・弁コー
ン、３６・・・液圧切り換え部材、３７・・・ストッパ
ー、３８・　・・ストッパー、４１・・・空間、４２・
・・導管、４６・・・電磁弁、４７・・・励磁コイル、
４８・・・弁体、４９・・・圧縮ばね、５１・・・調整
ねし、５２・・・接続部、５３．５４．５６．５７・・
・スリーブ、５８・・・安全ピン、６１・・・シールリ
ング、６２・・・安全リング、６３ａ〜６３ｇ・・・閉
寥貞ねじ、６６・・・制御配置、６７・・・コンピュー
タ配置、６８・・・増幅器、７１・・・制御配置、７２
００．コンピュータ配置、７３・・・増幅器

Claims

【特許請求の範囲】

（１）減衰媒体で充満された少なくとも一つのシリンダ
およびピストンロッドを有し、このピストンロッドはシ
リンダに密封状態で差し込まれ、かつその円筒状端部に
、シリンダ壁に対して密封されたピストンを担持してお
り、このピストンはシリンダ空間を二つの室に分割しか
つ電気的に制御可能な横断面を有する通路を有し、この
通路を通って減衰媒体が高圧の一方の室からいっそう小
さい圧力の他方の室に流れるようになっている、特に動
力車両用の、可変な減衰特性を有する緩衝器において、
ピストン（２）は、圧力を受けている減衰媒体のための
、横断面が可変な通路（１２、１４）を有し、その通路
横断面は、ピストンにより生ずる圧力の減衰媒体により
またはそれから導き出された圧力により作用される第一
の面（１４、１９；１４、２１）により発生した第一の
力に依存し、かつ圧力が電気的に制御可能である減衰媒
体により作用される第二の面（２７・・・２９）により
発生した反対に向けられた第二の力に依存することを特
徴とする緩衝器。
（２）減衰媒体のための通路が、ピストン（２）と、こ
のピストンに対して移動可能なスライド（１６）との間
に配置され、その際スライドは、力の差が通路横断面を
決めるように第一の力とこれと反対に向けられた第二の
力により作用されることを特徴とする、請求項１に記載
の緩衝器。
（３）スライドに作用する第一の力が、緩衝器の引張負
荷のときでも圧縮負荷のときでも同じ方向（２２）に作
用することを特徴とする、請求項１または２に記載の緩
衝器。
（４）圧力下にある減衰媒体により作用される、第一の
力を発生させるためのスライドの面（１４、１９；１４、２２）は、引張負荷と圧縮負荷の
ときにその大きさが異なることを特徴とする、請求項３
に記載の緩衝器。
（５）第二の力を発生させる、圧力が電気的に制御可能
な減衰媒体は、緩衝器の引張負荷でも圧縮負荷でも同じ
方向（３１）に作用することを特徴とする、請求項１か
ら請求項４までのうちのいずれか一つに記載の緩衝器。
（６）第二の力を発生させるための減衰媒体により作用
されるスライドの面（２７・・・２９）が引張負荷と圧
縮負荷のときに同じであることを特徴とする、請求項５
に記載の緩衝器。
（７）圧力媒体がちょうど圧力を受けている室との連結
部（３２、３３）を有する、圧力が電気的に制御可能な
減衰媒体が、その圧力空間から電気的に制御可能な弁（
４６）を介して、ちょうど圧力のない室と連結可能であ
ることを特徴とする、請求項１から請求項６までのうち
のいずれか一つに記載の緩衝器。
（８）圧力に関して電気的に制御可能な減衰媒体の圧力
空間を、その都度の圧力のない室と連結することができ
る液圧切り換え部材（３６）を備えたことを特徴とする
、請求項７に記載の緩衝器。
（９）第二の力を発生させるために設けられた減衰媒体
の圧力を引張負荷と圧縮負荷のために制御するためにた
だ一つの電気的な制御コイル（４７）が設けられている
ことを特徴とする、請求項１から請求項８までのうちの
いずれか一つに記載の緩衝器。
（１０）電気的コイルが、ばね（４９）の作用に抗して
可動な弁体（４８）に制御可能な力を及ぼすことにより
、ばねが強くまたはそんなに強くなく作用しかつ減衰媒
体の圧力室内の圧力を相応して大きくまたはいっそう小
さく保つことができることを特徴とする、請求項９に記
載の緩衝器。
（１１）減衰媒体の圧力を制御して第二の力を発生させ
るために電気的コイルのための制御電圧を発信するため
の制御配置を備えたことを特徴とする、請求項１から請
求項１０までのうちのいずれか一つに記載の緩衝器。
（１２）減衰媒体の定められた圧力を調整するために予
め与えられた大きさの制御電圧を発信する制御配置（６
６）を備えたことを特徴とする、請求項１１に記載の緩
衝器。
（１３）減衰媒体の定められた圧力を調整するためにイ
ンパルストレーンを発信する制御配置（７１）を備えた
ことを特徴とする、請求項１に記載の緩衝器。
（１４）減衰媒体の定められた圧力を調整するためにイ
ンパルストレーンが種々の周波数で発信可能であること
を特徴とする、請求項１３に記載の緩衝器。
（１５）減衰媒体の定められた圧力を調整するためにイ
ンパルストレーンが種々の時間的間隔のインパルスで発
信可能であることを特徴とする、請求項１３に記載の緩
衝器。