(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バネなし緩衝懸架装置であって、
第１流体チャンバ及び第２流体チャンバを内部に備える内側筒状部であって、前記第１流体チャンバはガスを含み、前記第２流体チャンバは油を含む内側筒状部と、
前記内側筒状部内で前記第１流体チャンバと前記第２流体チャンバとの間に配置された浮動ピストンと、
第１端部及び第２端部を有する外側筒状部であって、前記外側筒状部の第１端部は、少なくとも前記内側筒状部の一部の周りに少なくとも部分的に配置され、前記外側筒状部は油を含む第４流体チャンバを内部に備える外側筒状部と、
前記外側筒状部の第２端部に固定的に留められたバルブブロックと、
前記バルブブロックに連結された前記外側筒状部と少なくとも前記内側筒状部の一部との内部に配置された固定筒状部であって、第３流体チャンバを内部に有する固定筒状部と
を備えるバネなし緩衝懸架装置。
【請求項２】
前記バルブブロックは二方弁を備える、請求項１に記載のバネなし緩衝懸架装置。
【請求項３】
前記二方弁の調整が前記バネなし緩衝懸架装置の外部から制御可能である、請求項２に記載のバネなし緩衝懸架装置。
【請求項４】
前記外部制御は、前記二方弁内の流れの対向する方向に選択的に個別に適用される、請求項３に記載のバネなし緩衝懸架装置。
【請求項５】
前記内側筒状部は前記外側筒状部の一部内に摺動可能に配置される、請求項１に記載のバネなし緩衝懸架装置。
【請求項６】
前記第３流体チャンバは前記バルブブロックを介して前記第４流体チャンバと流体連通する、請求項１に記載のバネなし緩衝懸架装置。
【請求項７】
前記二方弁は回転調節可能である、請求項２に記載のバネなし緩衝懸架装置。
【請求項８】
バネなし緩衝装置であって、
内側筒状部と、
前記内側筒状部内に配置された浮動ピストンと、
少なくとも前記内側筒状部の一部の周りに同心状に構成された外側筒状部であって、それに固定的に留められたバルブブロックを備える外側筒状部と、
前記バルブブロックに固定的に留められた固定筒状部と、
前記浮動ピストン内の拡張ガス収容チャンバと、
前記拡張ガス収容チャンバ内のねじ付きプラグと
を備える、緩衝装置。
【請求項９】
上側流体チャンバと下側流体チャンバとをさらに含み、前記内側筒状部はヘッドを含み、前記ヘッドはブリード弁孔を含み、前記ブリード弁孔は前記上側流体チャンバ及び前記下側流体チャンバと流体連通する、請求項１に記載のバネなし緩衝懸架装置。
【請求項１０】
バネなし緩衝装置であって、
テレスコープ式チューブ組立体と、
前記テレスコープ式チューブ組立体の一端部内に配置されたガス充填チャンバと、
前記テレスコープ式チューブ組立体の他端部内に配置された複数の油充填チャンバであって、少なくとも
第１側部油充填チャンバと流体連通する第１油充填チャンバと、
第２側部油充填チャンバと流体連通する第２油充填チャンバと
をさらに備える油充填チャンバと、
前記テレスコープ式チューブ組立体内に配置された浮動ピストンであって、前記ガス充填チャンバと前記第１油充填チャンバを移動可能にシールし且つ分離する浮動ピストンと、
前記テレスコープ式チューブ組立体の他端に固定的に連結されたバルブブロックであって、前記第１油充填チャンバを前記第２油充填チャンバに流体的に連結する少なくとも１つの制限された流れの穴を提供するバルブブロックと
を備え、
前記テレスコープ式チューブ組立体が伸長された形態から圧縮された形態へ変化するにつれて、
前記テレスコープ式チューブ組立体で所望の荷重を支持するように、前記テレスコープ式チューブ組立体内にバネのような力を発生させるために前記ガス充填チャンバの容積が減少し、
前記第１側部油充填チャンバの容積が増大し、一方、実質的に同時に前記第２側部油充填チャンバが減少し、前記テレスコープ式チューブ組立体の運動に減衰力をもたらすように、少なくとも前記バルブブロックの制限された流れの穴を通して油を移動させ、
前記バルブブロックの制限された流れの穴は、貫通孔と、前記貫通孔に当接する少なくとも１つのプレートとを備え、前記少なくとも１つのプレートは、前記バルブブロックの制限された流れの穴に関連付けられた所望の流れ抵抗に関連する流れ抵抗特性を有し、
前記テレスコープ式チューブ組立体は、（１）内側筒状部と、（２）前記バルブブロックに結合され且つ前記内側筒状部に対して関節接合する外側筒状部と、（３）前記外側筒状部に対して固定された固定筒状部との同心組立体をさらに備え、
前記第１油充填チャンバは、前記内側筒状部の少なくとも１つの制限された穴と、前記内側筒状部と前記固定筒状部との間の制限された径差とを介して前記第１側部油充填チャンバと流体連通する、バネなし緩衝装置。
【請求項１１】
前記流れ抵抗特性は、前記バネなし緩衝装置の動作中の圧力値の所望の範囲に関連付けられ、さらに、プレート剛性、プレート厚さ、プレート直径、及び前記少なくとも１つのプレートをいくつのプレートで構成するかを含む群からの少なくとも１つのプレート特性に関連する、請求項１０に記載のバネなし緩衝装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
我々、マーク  Ｍ．アレン（３０３４５  ジョージア州  アトランタ  グレンブライアー  ドライブ  ノースイースト  ２７２２在住、オーストラリア国民）及びニコラス  Ｃ．ギアンノプロス（３０１１５  ジョージア州  カントン  ランドール  クリーク  ドライブ  ２５０在住、アメリカ合衆国民）は、特定の新規且つ有用なバネなし緩衝装置兼用懸架装置の改良、及びその使用方法を発明した。以下は明細書である。
【０００２】
（優先権主張）
法律で認められる最大限の範囲で、本出願は、「バネなし緩衝装置兼用懸架装置、及び使用方法」という発明の名称で２０１１年２月１６日に出願され、シリアル番号１３／０２８３４８が割り当てられた米国非仮特許出願に対する優先権及び特許協力条約出願としての十分な利益を主張する。
【０００３】
（発明の分野）
本発明は、概ね車両用緩衝装置に、より詳細には、車両を支持するのにバネを必要としない調節可能な緩衝装置に関する。
【背景技術】
【０００４】
緩衝装置又はダンパーは、衝撃インパルスを取り除き又は減衰させ、且つ運動エネルギーを消散させるように設計された機械装置である。大部分の緩衝装置（ダンパー）は、外バネ（コイル）と共に使用される。
【０００５】
車両用の様々な衝撃を吸収する装置が、そうでなければ車両に伝えられるであろう衝撃の平滑化をもたらすためにその内部に振動減衰（「ツインチューブ」構造）をもたらすようにシリンダー内で上下に移動するピストンロッドを利用しようとしてきた。他の緩衝装置は、シリンダーに出入りするピストンロッドの体積に対応する浮動ピストンを利用する（「モノチューブ」構造）。このような装置は、車両の荷重を支えるために緩衝装置の本体の周りに又は懸架装置の別の場所に配置された、典型的にはバネ、最も典型的にはコイルバネに依存する。従来の装置では、バネは、弁動作を内部で制御するために必要とされ、ガスチャンバ内のガスが外部の状況に応じて減圧又は圧縮し、システム内の均衡を取り戻すように流体チャンバ内の圧力が低下又は上昇すると、緩衝装置の本体内の流体が二方弁を通って浮動ピストンの動きと反対方向に流れて戻る。しかし、荷重は内部の圧縮ガスによって部分的にしか支えられず、したがって装置は事実上、協調して働くバネがない、非耐荷重性である。
【０００６】
緩衝装置は、所望の「乗り心地」特性を提供するように調整できることがさらに望ましい。このことは、様々な車両に適合させることができる緩衝装置を作る上でも重要である。ある装置は、調整可能なロックアウト弁と二段流量制限とを有する緩衝装置を教示することによって、この問題にアプローチしている。この懸架装置／緩衝装置兼用装置は、ピストンの圧縮及び回復ストローク中に流体チャンバから別のチャンバへの流体流を有することによって部分的に動作する。流体流は、要求に応じて開いたり閉じたりするように外部から操作することができる弁を使って制御される。弁の開閉位置（又は開閉の間の中間位置）を調整することによって流体流が増減されるので、衝撃吸収特性が影響を受ける可能性がある。この装置は、自転車などの軽量車のためだけのダンパーである。また、この装置は、車両の重量を支持しない。
【０００７】
さらに別の装置が、車両懸架装置用の空気圧接続を教示しているが、ダンパーのみを備えている。この装置はハウジング内にピストンを含み、別個の第１及び第２チャンバも配置されている。ピストンは、２つのチャンバ間で制動流体の流れを調節する、関係するアクチュエータが取り付けられた、少なくとも１つの開口を含む。アクチュエータが作動すると、ピストン開口は遮られ、それにより直ちに流体流を減少させる。アクチュエータの停止が、再び自由な流体の流れを可能にする。また、フリットが、衝撃を減衰させるのを支援するために流体の流れを制限する。
【０００８】
別の装置は、弁ユニットを介在させた導管によって相互接続された２つの液体チャンバを有する車両用テレスコピック懸架装置を教示している。この装置は、チューブ内弁構造を有する。流体の流れは、アウターチューブとピストン（又はインナー）チューブとの間で直接的である。固定チューブはない。また、弁体は、ピストンチューブに配置されているので、ピストンチューブと共に移動する。しかしながら、この装置は、バネなし動作を提供するものの、調整制御を欠いている。
【０００９】
別の設計では、減衰管がアウターチューブの底部にねじ結合され、弁が減衰管に外側からねじ結合される。この装置は、ダンパー管がその中に穴を有することを必要とし、さらに車両を支持するのにバネを必要とする。オプションとして、この装置はポートを備え、ポートは、減衰管にガスを充填して延伸時にガスが負のバイアス効果を生じるようにするために、減衰管の外側に開けられることができる。しかし、バイアス効果は圧縮時には生じない。
【００１０】
市場にある大部分のダンパーは（ツインチューブ構造でもモノチューブ構造でも）、ガスチャンバ領域を有し、且つ、モノチューブ構造の場合には、浮動ピストンを有する。しかしながら、ガスチャンバの目的は、バネ作用を提供することではなく、むしろ、ピストンロッドが下に移動（圧縮）したときにピストンロッドによって押し出される余分な油を収容する場所である。言い換えれば、ガスチャンバ内で生じる力は車両の重量を支えるのに十分ではなく、したがって、このようなダンパーには外バネの必要性がある。ピストンロッドの端部に位置する流量弁（フローバルブ）は、流れ、したがって、減衰を調整する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
したがって、車両の荷重を支持するのにバネを組み合わせて使用することを必要とせずに、減衰動作の必要な動作範囲を提供することができ、且つさらに圧縮時と伸長時の両方でバイアス効果をもたらす緩衝装置が必要であることは容易に明らかである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
簡単に説明したように、好ましい実施形態において、本発明は、コイルバネが不要になる、バネなし緩衝装置兼用懸架装置、及び使用方法を提供することにより上述の欠点を克服し、且つ認識されているこのような装置の必要性を満たし、これらにおいて、ガス圧を調整し、それにより必要な耐荷重性を提供するために浮動ピストン装置を使用し、且つピストン装置を２つの主要なチャンバ、流体で満たされた下部チャンバと空気で満たされた上部チャンバとの間に配置する。流体は、流体流が流体作動空間のセグメント内の容積変化を補償するように二方弁及び流体通路を通って作業空間に出入りすることができる。二方弁を通る流体流は、油の流れのための開口又は弁通路上に配置される適切なシムプレートの選択により内部で制御されることができる。
【００１３】
バネなし緩衝装置兼用懸架装置は、３つのチューブ、すなわち、アウターチューブと、端部にピストンヘッド又はリングを有するピストンチューブ（インナーチューブ）と、固定（減衰管）とで構成される。本発明の精神から逸脱することなく、ピストンヘッドがピストンチューブに加工され、又は、代わりに、ピストンチューブにねじ結合される（又は別の方法で固定される）ことができることは、当業者に認識されるであろう。ピストンチューブの内部に位置する、浮動ピストンより上の領域は、ガスで満たされている。ピストンチューブヘッド（アウターチューブを２つのチャンバに分割する）より上及び下の固定チューブとアウターチューブとを含む、浮動ピストンより下の領域は、油で満たされている。ピストンチューブが圧縮すると、油はアウターチューブから、ａ）弁（好ましい実施形態の場合、固定チューブの内部に位置する）又はｂ）固定チューブの外側（第１代替実施形態の場合）を通って、固定チューブの上へ流れる。押し出される油の体積の一部と固定チューブ（実ロッドとして作用する）の容積とが浮動ピストンを上に押し、次いで浮動ピストンの上のチャンバ内のガス圧を増大させ、それによって与えられた力（衝撃）を吸収するのに必要な抵抗力を提供する。ガスチャンバが縮小される量は、バネのような力を発生させるのに必要な高圧力を発生させるのに十分な大きさ（緩衝装置の幾何学形状のために）である。この設計は、ガス圧チャンバがバネとして効果的に動作することを可能にする。流量弁は、それを通る油の流れを調節することによって減衰をもたらす。
【００１４】
第１代替実施形態は、一方向弁の中心を通るチューブによる追加の通路を含み、この通路は、弁通路を開閉するためにフットボール形のプレートを回転調整することにより流れの外部調整を提供する。本発明の別の代替実施形態は、１つの外部パイプ又は２つの外部パイプのいずれかを加えることにより、追加オプションの弁を提供する。２つのパイプのシステムでは、各パイプは、一方のパイプが一方向において流体流を制御し、他方のパイプが反対方向において流体流を制御する、一方向弁を有することになる。１つのパイプのシステムでは、外部パイプ内の二方弁が両方向の流体流を制御する。さらなる代替実施形態は、浮動ピストンを有するサイドチャンバと空気部及び流体部と備え、後者は緩衝装置内の底部オイルチャンバと流体連通する。したがって、ユニットは、効果的な一体型のバネ及びダンパーとして機能する。外バネ（コイル）は必要ない。また、両実施形態は、オプションで、ガスを含む上部チャンバと連通した追加のガスチャンバを有することができる。
【００１５】
その主要な側面によれば、且つ大まかに言えば、本発明は、その好ましい形態において、第１流体チャンバ及び第２流体チャンバを内部に備えた内側筒状部を有するバネなし緩衝装置兼用懸架装置である。第１流体チャンバはガスを含み、第２流体チャンバは油を含む。浮動ピストンは第１流体チャンバと第２流体チャンバとの間の内側筒状部内に配置される。バネなし兼用緩衝装置は、第３流体チャンバを内部に有する固定筒状部をさらに備え、第３流体チャンバは、バルブブロックを介して第４流体チャンバと流体連通する。内側筒状部は、第４流体チャンバを内部に有する外側筒状部内に摺動可能に配置され、固定筒状部はそれに固定的に留められたバルブブロックを有し、バルブブロックは二方弁を備える。
【００１６】
好ましい実施形態では、バルブブロックは、第３及び第４流体チャンバの間の流体連通を提供する。バルブブロック内の各弁を通る流速は、流体がバルブブロックを出るときにバルブブロックを通る流体の通過で偏向するが、逆方向の流体の流れを防止する、選択された厚さのシムプレートを設置することにより組み立て前に選択され、逆方向の通過を可能にする独立した、類似の弁によって制御される。
【００１７】
バネなし兼用緩衝装置は、上側流体チャンバと下側流体チャンバとをさらに備える。好ましい実施形態では、上側流体チャンバは第２流体チャンバと直接流体連通し、下側流体チャンバは第４流体チャンバと直接流体連通する。第１代替実施形態では、下側流体チャンバは第２流体チャンバと直接流体連通したままであり、一方、上側流体チャンバはバルブブロックを介して第４流体チャンバと流体連通する。
【００１８】
代替実施形態では、バネなし緩衝装置兼用懸架装置は、バルブブロックを通る反対方向の流れを選択的に制御する、二方弁の回転制御によって外部から調整可能である。
【００１９】
別の代替実施形態では、バネなし緩衝装置兼用懸架装置は、上側オイルチャンバと下側オイルチャンバとの間に１つ又は複数のバイパスチューブを備える。
【００２０】
さらに別の代替実施形態では、バネなし緩衝装置兼用懸架装置は、油を含む第４流体チャンバと流体連通する外部流体チャンバを備え、外部流体チャンバは、浮動ピストンによってガス状流体部から分離された液状流体部を有し、又は、代わりに、外部ガス収容チャンバが、ガスを含む第１流体チャンバと連通し、且つ緩衝装置内のガス圧を調整するために制御可能なピストンを内部に有することができる。
【００２１】
さらに別の代替実施形態では、バネなし緩衝装置兼用懸架装置は、拡張ガス収容チャンバを浮動ピストン内に備える。
【００２２】
より詳細には、本発明は、緩衝装置が、インナーチューブと、アウターチューブと、浮動ピストンと、固定チューブと、アウターチューブと固定チューブとの間に配置されたバルブブロックとを含む、バネなし緩衝装置兼用懸架装置、及びその使用方法である。インナーチューブは、側壁と、第１端部と、ヘッドとを備える。インナーチューブは、内部にガスニップルを有する頂部アイレットにねじ結合される。ヘッドは、アウターチューブに対して摺動可能に密封し、且つ固定チューブに対して摺動可能に密封する。ヘッドは上側オイルチャンバと下側流体チャンバとを分離し、前者はインナーチューブとアウターチューブとの間に形成され、後者はヘッドと固定チューブとバルブブロックとアウターチューブとによって囲まれる。
【００２３】
弁は通路と、第１開口と、第２開口とを備え、バネワッシャーとシムプレートが留め具によって弁に固定された場合に弁に対するシムプレートの圧力を提供するように、シムプレートが弁上に配置され且つバネワッシャーで弁に固定される。シムプレートは、開口を介して弁を通る流体の流れを可能にするように内部に穴を有し、それによって弁を通る流れの規定された調整を可能にする。固定チューブはバルブブロックにねじ結合され、それにより固定チューブをバルブブロックに固定する。
【００２４】
緩衝装置が組み立てられると、第１流体チャンバが、浮動ピストンとインナーチューブと頂部アイレットとの間に形成され、第１流体チャンバは、その後、窒素ガスで満たされる。第２流体チャンバが、浮動ピストンとインナーチューブとの間に形成され、第２流体チャンバは油で満たされる。第２流体チャンバは、側部伸長チャンバ内、及び固定チューブ内に広がり、その内部に第３流体チャンバを形成する。一旦組み立てられると、選択された車両のライドハイトを達成するのに十分な圧力になるまで第１チャンバにガスが導入される。
【００２５】
緩衝装置が衝撃力によって圧縮されると、浮動ピストンが頂部アイレットに向かって移動し、それにより、第１流体チャンバの窒素ガスを圧縮し、弁を通る油の流れを制御することによって衝撃のショックを減衰させる。緩衝装置は衝撃力の除去後に又は車両が上方に移動したときに緩み、インナーチューブとアウターチューブが離れ、窒素ガスがそのチャンバを満たすように伸長する。
【００２６】
したがって、本発明の特徴と利点は、衝撃インパルスを取り除き又は減衰させ且つ運動エネルギーを放散する能力である。
【００２７】
本発明の他の特徴及び利点は、構造がモジュール式であり、様々なサイズ／長さを容易に上部及び下部に適合させることにより、アプリケーション要件に応じて緩衝装置を長く又は短くすることができることである。
【００２８】
本発明のさらに別の特徴及び利点は、外部制御により調整することができる能力である。
【００２９】
また、本発明のさらに別の特徴及び利点は、車両を支持するのに別個のバネを必要としないことである。
【００３０】
本発明のさらなる特徴及び利点は、より多量のガス及び／又は油を必要とする選択された用途のために、浮動ピストンをその中に有するより大きな外部流体タンクを提供する能力である。
【００３１】
本発明のこれら及び他の特徴及び利点は、添付の図面に照らして読まれる以下の説明及び特許請求の範囲から当業者に明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
本発明は、添付の図面を参照して好ましい実施形態及び選択された代替実施形態の詳細な説明を読むことによってより良く理解されるであろう。図面において、類似の符号は全体にわたって同様の構造を表し且つ類似の要素を指す。
【図１Ａ】好ましい実施形態に係る緩衝装置の正面図である。
【図１Ｂ】図１Ａの緩衝装置の断面図である。
【図２Ａ】代替実施形態に係る緩衝装置の正面図である。
【図２Ｂ】図２Ａの緩衝装置の断面図である。
【図３】図１Ａ／１Ｂの緩衝装置の分解図である。
【図４】図２Ａ／２Ｂの緩衝装置の分解図である。
【図５Ａ】衝撃によって圧縮されて示された図１Ａ／１Ｂの緩衝装置の断面図である。
【図５Ｂ】衝撃から回復した後の伸長されて示された図１Ａ／１Ｂの緩衝装置の断面図である。
【図５Ｃ】代替実施形態に係る延長された浮動ピストンを示す断面図である。
【図６Ａ】衝撃によって圧縮されて示された図２Ａ／２Ｂの緩衝装置の断面図である。
【図６Ｂ】衝撃から回復した後の伸長されて示された図２Ａ／２Ｂの緩衝装置の断面図である。
【図７Ａ】図１Ａ／１Ｂの実施形態に係る内部調整バルブブロックの上面斜視図である。
【図７Ｂ】図１Ａ／１Ｂの実施形態に係る内部調整バルブブロックの底面斜視図である。
【図８】図２Ａ／２Ｂの代替実施形態に係る外部調整可能なバルブブロックの底面斜視図である。
【図９Ａ】代替実施形態に係る上部ガスチャンバと流体連通する外部流体リザーバの側断面図である。
【図９Ｂ】代替実施形態に係る下部オイルチャンバと流体連通する外部流体リザーバの側断面図である。
【図１０】代替実施形態に係る２つの代替外部平衡システムの側面断面図である。
【図１１】図１Ａ／１Ｂの好ましい実施形態と図２Ａ／２Ｂの代替実施形態との代替的な実施形態の組み合わせの側面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
法律で認められる最大限の範囲で、本出願は、「バネなし緩衝装置兼用懸架装置、及び使用方法」という発明の名称で２０１１年２月１６日に出願され、シリアル番号１３／０２８３４８が割り当てられた米国非仮特許出願に対する優先権及び特許協力条約出願として十分な利益を主張する。
【００３４】
図１Ａ〜１１に示すように、本発明の好ましい実施形態及び選択された代替実施形態を説明するに当たって、明確化のために特定の用語が用いられる。しかしながら、本発明は、そのように選択された特定の用語に限定することを意図しておらず、それぞれの特定の要素は同様の機能を達成するために同様の方法で動作する全ての技術的等価物を含むことを理解されたい。
【００３５】
図１Ａ，１Ｂ，３，５Ａ，５Ｂ，７Ａ及び７Ｂを参照すると、好ましい実施形態は、緩衝装置１０を備え、緩衝装置１０は、インナーチューブ１２と、頂部アイレット２０と、アウターチューブ１４と、底部アイレット２４と、浮動ピストン３０と、バルブブロック７４と、固定チューブ４６とを備える。頂部アイレット２０は頂部マウント１８と頂部ボルト貫通孔１６とを備え、頂部ボルト貫通孔１６は頂部マウント１８に配置され、頂部ボルト貫通孔１６は、当技術分野で知られるように、車両のシャーシ（図示せず）に緩衝装置１０を固定するための取付ボルト（図示せず）を受け入れるように構成される。頂部アイレット２０は、頂部アイレットねじ部８４と、ガス充填ニップル受け部９４とをさらに備える。
【００３６】
インナーチューブ１２は、側壁４０と、第１端部３９と、ヘッド４１とを備える。第１端部３９はインナーチューブねじ部８５を備え、インナーチューブねじ部８５は頂部アイレットねじ部８４と協働的に係合し、頂部シール２２が頂部アイレット２０とインナーチューブ１２との間に配置され、それにより、頂部アイレット２０をインナーチューブ１２に対して密封する。ヘッド４１はシール６２，６４，６６，６８を備え、シール６２，６６は、アウターチューブ１４に接触してヘッド４１より外側に配置され、アウターチューブ１４に対して摺動可能にシールし、シール６４，６８は、ヘッド４１より内側に配置され、且つ固定チューブ４６に接触して配置され、固定チューブ４６に対して摺動可能にシールする。浮動ピストン３０はインナーチューブ１２内に配置され、浮動ピストン３０は、第２流体チャンバ３６（油）から第１流体チャンバ９０（ガス）を分離する。ヘッド４１は、上側流体チャンバ６０と下側流体チャンバ７２を分離し、前者は側壁４０とアウターチューブ１４との間に形成され、後者はヘッド４１と固定チューブ４６とバルブブロック７４とアウターチューブ１４とによって囲まれる。インナーチューブ１２は、第２流体チャンバ３６と上側流体チャンバ６０との間に流体連通をもたらすピストンチューブ孔４３を備える。
【００３７】
緩衝装置１０が圧縮されると、流体は、第２流体チャンバ３６からピストンチューブ孔４３を通って上側流体チャンバ６０に流れる。同時に、流体は、下側オイルチャンバ７２から第４流体チャンバ８８に流れる。流体は、その後、第４流体チャンバ８８からバルブブロック７４を通って固定チューブ４６内の第３流体チャンバ４４へ及び第２流体チャンバ３６へと通過することができる。
【００３８】
固定チューブ４６は、第３流体チャンバ４４を介する第２及び第４流体チャンバ３６及び８８間の所望の流量と、固定チューブ４６が第２流体チャンバ３６に入る／第２流体チャンバ３６から退出するときの所望の圧力の増加／減少とをもたらすように選択された直径であり、前記固定チューブ４６が第２流体チャンバ３６に入るときに、浮動ピストン３０がインナーチューブ１２内で上昇し、それによって第１流体チャンバ９０の圧力を増加させる。逆の場合も同様である。
【００３９】
緩衝装置１０が伸長すると、流体は、上側流体チャンバ６０からピストンチューブ孔４３を通って第２流体チャンバ３６に入り、第３流体チャンバ４４に流れ込み、その後、バルブブロック７４を通って第４流体チャンバ８８に入り、最終的に通路７９を通って下側流体チャンバ７２に入る。
【００４０】
底部アイレット２４は、底部アイレットねじ部８７と、抽気（ブリード）ニップル９５と、底部マウント２６とを備え、底部マウント２６は、それを貫通して配置された底部ボルト貫通孔２８を有し、底部ボルト貫通孔２８は、当該技術分野で知られるように、緩衝装置１０を車両の懸架装置（図示せず）に固定するための取付ボルト（図示せず）を受け入れるように適合される。
【００４１】
アウターチューブ１４は側壁４５と、第１端部１５と、第２端部１７とを備え、第１端部１５は、シール５２，５４，５６及び５８を備え、第２端部１７はアウターチューブねじ部８６を備え、アウターチューブねじ部８６は底部アイレットねじ部８７と協働的に係合し、底部シール８２は底部アイレット２４とアウターチューブ１４との間に配置され、それにより底部アイレット２４をアウターチューブ１４に対して密封する。
【００４２】
ここで特に図１Ｂ，３，５Ａ，５Ｂ，７Ａ及び７Ｂを参照すると、バルブブロック７４は通路７９と弁中央ねじ部８３とを備え、弁中央ねじ部８３は固定チューブねじ部８９と協働的に係合する。プレート８０がバルブブロック７４上に配置され、留め具７６によってバルブブロック７４に固定される。バルブブロック７４は雄ねじ部２７を備え、雄ねじ部２７は、雄ねじ部２７及び底部アイレットねじ部８７のアウターチューブねじ部８６とのねじ係合によって、バルブブロック７４を底部アイレット２４に固定し、第４流体チャンバ８８はそれによってバルブブロック７４と底部アイレット２４との間に形成される。
【００４３】
バルブブロック７４（図７に最も良く示される）は、留め具７６と、頂部６９と、底部７１と、オプションの通路７９と、オプションの穴１０１と、第１貫通穴６５と、第２貫通孔６７とを備え、第１貫通孔６５は、緩衝装置１０の伸長時にバルブブロック７４を通る流れを可能にし、第２貫通孔６７は、緩衝装置１０の圧縮時にバルブブロック７４を通る流れを可能にする。
【００４４】
オプションの通路７９及び穴１０１は、圧縮時にシムプレート８０への無制限の流れをもたらし、伸長時にチャンバ７２へ戻る無制限の流れをもたらす。貫通孔６５は伸長時に流れをシムプレート６３に導き、貫通孔６７は圧縮時に流れをプレート８０に導く。
【００４５】
伸長時には、バルブブロック７４を通って第３流体チャンバ４４から第４流体チャンバ８８に流れる流体が、第１頂部オリフィス７５を通って第１貫通孔６５に入り、第１底部オリフィス８１を通って出る。しかし、流れは、１つ以上の下側シムプレート６３によって制限され、これらの下側シムプレート６３は、留め具７６によってバルブブロック７４に対して固定されている。流体が第１貫通孔６５を通して押し出されると、下部シムプレート６３は流体が通過できるように撓む。生じる圧力によってシムプレート６３に作用する力は、シムプレート６３を撓ませ、流体が通過することを可能にする。撓み量は、各シムプレート６３の数と厚さによって決まる。
【００４６】
圧縮時には、バルブブロック７４を通って第４流体チャンバ８８から第３流体チャンバ４４に流れる流体が、第２底部オリフィス７７を通って第２貫通孔６７に入り、第２頂部オリフィス７３を通って出る。しかし、流れは、プレート１０３，１０５を選択的に含む１つ以上のプレート８０によって規制され、これらのプレート８０は、留め具７６によってバルブブロック７４に対して固定されている。流体が第２貫通孔６７を通して押し出されると、プレート８０は流体が通過できるように撓む。生じた圧力によってシムプレート６３に作用する力は、シムプレート６３を撓ませ、流体が通過することを可能にする。撓み量は、各シムプレート６３の数と厚さによって決まる。
【００４７】
シムプレート１０３、１０５を加えることにより、プレート８０のさらなる強化が達成され、それにより、追加のシムプレート１０３，１０５の適切な選択による、流れ抵抗の調整を提供する。各プレート８０，１０３，１０５の剛性を変えることにより、且つ／又は直径及び／又は厚さを変えることにより、緩衝装置動作中の圧力値の広い範囲をカバーするように流れ抵抗が調整される。同様に、下側シムプレート６３について、流れ抵抗の調整は、追加の、より硬い、又はより大きい直径のシムプレート６３によって選択的に調整されることが、当業者に認識されるであろう。
【００４８】
固定チューブ４６は、第１端部４８と、第２端部５０と、第２端部５０に配置された固定チューブねじ部８９とを備え、固定チューブねじ部８９は弁中央ねじ部８３と協働的に係合し、それによって固定チューブ４６をバルブブロック７４に固定し、第２端部５０がバルブブロック７４の近くに配置される。
【００４９】
浮動ピストン３０はシール３２，３４を備え、シール３２，３４はインナーチューブ１２の内側と接触して配置され、それにより浮動ピストン３０をインナーチューブ１２に対して摺動可能に密封する。
【００５０】
緩衝装置１０が組み立てられると、第１流体チャンバ９０が浮動ピストン３０とインナーチューブ１２と頂部アイレット２０との間に形成され、第１流体チャンバ９０はその後、選択した車両への緩衝装置１０の取り付けの前に、ニップル受け部９４に配置されたニップルを介して、ガス、例えば（単なる例示目的であるが）窒素などで満たされる。緩衝装置１０が車両に搭載されると、ガス圧が同様に調整されることができることは、当業者に認識されるであろう。第２流体チャンバ３６は浮動ピストン３０とインナーチューブ１２との間に形成され、第２流体チャンバ３６は組立中に、好適な衝撃吸収液、例えば（単なる例示目的であるが）油で満たされる。第２流体チャンバ３６は、伸長チャンバ７０内、及び内部に第３流体チャンバ４４を形成する固定チューブ４６内に延びている。
【００５１】
使用時には、緩衝装置１０が第２、第３及び第４流体チャンバ３６，４４及び８８内にそれぞれ油を有して組み立てられ、ガスが第１流体チャンバ９０に導入され、緩衝装置１０が車両に搭載される。ガス圧はその後、選択された車両のライドハイトを達成するのに十分な圧力に第１流体チャンバ９０内で調整されることができる。
【００５２】
車両が車輪と懸架装置に影響をもたらす粗い面上を走行する場合、そのような影響は緩衝装置１０を圧縮し、アウターチューブ１４はインナーチューブ１２に向かって駆動され、それによって緩衝装置１０を短くする（図５Ａに最も良く示される）。緩衝装置１０の長さが短くなると、下側流体チャンバ７２からの流体が通路７９を通して第４流体チャンバ８８に押し出される。第４流体チャンバ８８が一定の寸法であるため、流体はその後、バルブブロック７４を通して第３流体チャンバ４４に押し出され、最終的に連続する第２流体チャンバ３６に入る。第２流体チャンバ３６内の流体の体積が増大することにより、浮動ピストン３０が頂部アイレット２０に向かって移動させられ、それにより、第１流体チャンバ９０内のガスを圧縮して衝撃のショックを減衰させる（図５Ａに最も良く示される）。
【００５３】
緩衝装置１０が衝撃力の除去後又は車両が上方に移動するか道路のくぼみに遭遇したような場合に緩むと、インナーチューブ１２とアウターチューブ１４は離れる（図５Ｂに最も良く示される）。
【００５４】
緩衝装置１０の代替実施形態では、図５Ｃに示すように、インナーチューブ９１２内に配置された浮動ピストン９３０は、ピストンヘッド９９５と、ピストン延伸部９９９とを備え、ピストン延伸部９９９はガス空間伸長チャンバ９９７を備え、ピストン延伸部９９９はピストンヘッド９９５から固定チューブ９４６内にある第３流体チャンバ９４４に延び、固定チューブ９４６はバルブブロック９７４に固定される。
【００５５】
伸長チャンバ９９７を加えることにより浮動ピストン９３０を変更すると、２つの変数（実施例Ｉに記載される）及び緩衝装置の動作におけるそれらの効果が変更される。第１のものは、今や浮動ピストンの上の領域だけでなく、伸長チャンバ９９７内の領域をも含む、利用可能なガス量である。第２に、伸長チャンバ９９７が今や物理的に固定チューブ９４６の内部に配置されているので、それはバルブブロック９７４の上の第３流体チャンバ９４４における固定チューブ９４６の内部の油の体積と予め置き換わっている。したがって、ピストンチューブ９１２が下方に移動するとき、より少ない油量が移動させられ、ガスチャンバ９９０は今や伸長チャンバ９９７の追加によってより大きくなっているので、より少ない圧力が生成される。当業者には、伸長チューブ９３６の直径（ロッド効果）と長さ（ガス量領域）を変更することによって、好ましい実施形態の緩衝装置１０と比べて、より柔らかいバネ定数及び当初ライドハイトを達成することができることは明らかであろう。
【００５６】
この代替実施形態の変形例では、図５Ｃにも示すように、プラグ９３２が、下部伸長部９４２を形成することにより、第１流体チャンバ９９０から伸長チャンバ９９７をさらに分割し、雄ねじ部９３４を有するプラグ９３２は伸長チャンバ９９７の内側のねじ部９３６にねじ係合され、プラグ９３２は、下部伸長部９４２を増加／減少させ、それに対応して第１流体チャンバ９９０の容積を減少／増加させるために、例えば（単なる例示目的であるが）アレンレンチはめ込みによって回転させられる。
【００５７】
この変形例では、プラグ９３２は選択的にピストン延伸部９９９内に設置されることができ、プラグ９３２は駆動ソケット９３８とねじ部９３４とを備え、ピストン延伸部９９９は雌ねじ部９３６を備える。ねじ部９３４及び雌ねじ部９３６は、プラグ９３２をピストン延伸部９９９に対してねじによりシールするために協働的に係合し、それにより第１流体チャンバ９９０から伸長流体チャンバ９４２を隔離する。伸長流体チャンバ９４２は選択的に、プラグ９３２をねじ入れる／ねじ出すことにより、容積を縮小／拡大することができる。オプションで、油又はガスは、伸長流体チャンバ９４２を満たすように選択されることができる。
【００５８】
ここで図２Ａ，２Ｂ，４，６Ａ，６Ｂ及び８を参照すると、緩衝装置１０の第１代替実施形態が図示され、図２Ａ，２Ｂ，４，６Ａ，６Ｂ及び８の代替実施形態は、以下で具体的に言及されることを除いて、図１Ａ，１Ｂ，３，５Ａ，５Ｂ及び７において詳述及び図示した実施形態と形及び機能において実質的に同等である。具体的には、図２Ａ，２Ｂ，４，６Ａ，６Ｂ及び８の実施形態は緩衝装置１００を備え、緩衝装置１００は、インナーチューブ１１２と、頂部アイレット１２０と、アウターチューブ１１４と、底部アイレット１２４と、浮動ピストン１３０と、バルブブロック１７４と、固定チューブ１４６とを含む。頂部アイレット１２０は、頂部マウント１１８と、頂部ボルト貫通孔１１６とを備え、頂部ボルト貫通孔１１６は頂部マウント１１８内に配置され、頂部ボルト貫通孔１１６は、当技術分野で知られるように、緩衝装置１００を車両のシャーシ（図示せず）に固定するための取付ボルト（図示せず）を受け入れるように適合される。頂部アイレット１２０は、頂部アイレットねじ部１８４と、ガス充填ニップルポート１９４をさらに備える。
【００５９】
インナーチューブ１１２は、側壁１４０と、第１端部１３９と、ヘッド１４１とを備える。第１端部１３９はインナーチューブねじ部１８５を備え、インナーチューブねじ部１８５は頂部アイレットねじ部１８４と協働的に係合し、頂部アイレット１２０とインナーチューブ１１２との間に頂部シール１２２が配置され、それにより頂部アイレット１２０をンナーチューブ１１２に対して密封する。ヘッド１４１はシール１６２，１６４，１６６，１６８を備え、シール１６２，１６６はアウターチューブ１１４と接触してヘッド１４１より外側に配置され、アウターチューブ１１４に対して摺動可能にシールし、シール１６４，１６８はヘッド１４１より内側に配置され且つ固定チューブ１４６と接触して配置され、固定チューブ１４６に対して摺動可能にシールする。固定チューブ１４６は、第３流体チャンバ１４４を介して第２及び第４流体チャンバ１３６及び１８８間の所望の流量と、固定チューブ１４６が第２流体チャンバ１３６に入る／第２流体チャンバ１３６から退出するときの所望の圧力上昇／減少とをもたらすように選択された直径であり、固定チューブ１４６が第２流体チャンバ１３６に入るとき、浮動ピストン１３０がインナーチューブ１１２内で上昇し、それにより第１流体チャンバ１９０内で圧力が増加する。逆の場合も同様である。
【００６０】
ヘッド１４１は、上側流体チャンバ１６０と下側流体チャンバ１７２とを分離し、前者は側壁１４０とアウターチューブ１１４との間に形成され、後者はヘッド１４１と、固定チューブ１４６と、バルブブロック１７４と、アウターチューブ１１４とによって囲まれる。
【００６１】
緩衝装置１００が圧縮されると、流体は、第２流体チャンバ１３６からピストンチューブ孔１４３を通って上側流体チャンバ１６０へと通過する。同時に、流体は、下側流体チャンバ１７２からバルブブロック１７４を通って第４流体チャンバ１８８へと通過する。流体はさらに、第４流体チャンバ１８８から固定チューブ１４６内の第３流体チャンバ１４４へ、及び第２流体チャンバ１３６へと通過する。
【００６２】
緩衝装置１００が伸長すると、流体が上側流体チャンバ１６０からピストンチューブ孔１４３を通って第２流体チャンバ１３６へと通過し、第３流体チャンバ１４４、第４流体チャンバ１８８、及び最終的にバルブブロック１７４を通って下側流体チャンバ１７２に入る。
【００６３】
底部アイレット１２４は、ニップルポート１９５と、底部アイレットねじ部１８７と、底部マウント１２６とを備え、底部マウント１２６は、それを貫通して配置された底部ボルト貫通孔１２８を有し、底部ボルト貫通孔１２８は、当該技術分野で知られるように、緩衝装置１１０を車両の懸架装置（図示せず）に固定するための取付ボルト（図示せず）を受け入れるように構成される。ニップルポート１９５はニップルを受け入れるように構成され、ニップルポート１９５は、第４流体チャンバ１８８と流体連通し、緩衝装置１００の充填をもたらす。
【００６４】
アウターチューブ１１４は、側壁１４５と、第２端部１１７と、アウターチューブキャップ１１５とを備え、アウターチューブキャップ１１５はシール１５２，１５４，１５６及び１５８を備え、第２端部１１７はアウターチューブねじ部１８６を備え、アウターチューブねじ部１８６は底部アイレットねじ部１８７と協働的に係合し、底部アイレット１２４とアウターチューブ１１４との間に底部シール１８２が配置され、それにより底部アイレット１２４をアウターチューブ１１４に対して密封する。
【００６５】
続けて図２Ｂ，４，６Ａ，６Ｂ及び８を参照すると、バルブブロック１７４は、ダウエルピン１７５とアジャスタ１７７とを備える。バルブブロック１７４は、ダウエルピン１７５により底部アイレット１２４に固定され、アウターチューブ１１４と係合し、底部アイレットねじ部１８７はアウターチューブねじ部１８６と協働的に係合し、第４流体チャンバ１８８はバルブブロック１７４と底部アイレット１２４との間に形成される。
【００６６】
アジャスタ１７７，１７８の各々の回転は、バルブブロック１７４を通る流れの規定された調整を可能にするためにカバープレート２０５，２０６を保持する力を変えるようにそれぞれの扁球楕円プレート２０３，２０４を回転させる。
【００６７】
ここでより詳細に図８を参照すると、バルブブロック１７４は少なくとも１つの圧縮出口２１１を備え、少なくとも１つの圧縮入口２１３がそれと流体連通する。バルブブロック１７４は、少なくとも１つの伸長穴２１５と、それと連通する少なくとも１組の伸長孔２１７とをさらに備える。
【００６８】
バルブブロック１７４は、さらにアジャスタ１７７，１７８を介して底部アイレット１２４に固定され、アジャスタ１７７，１７８はシャフト１７３を備え、シャフト１７３はその上に、複数の止め輪１２９と、スプリングディスク組立体２０１と、楕円プレート２０３，２０４と、カバープレート２０５，２０６と、スペーサー２０９と、ナット２０７とを有する。アジャスタ１７７，１７８の回転はそれぞれ、圧縮及び伸長時にバルブブロック１７４を通る流れを変える。
【００６９】
カバープレート２０５は圧縮出口２１１又は伸長孔２１７の上に配置され、楕円プレート２０３は、圧縮出口２１１又は伸長孔２１７よりカバープレート２０５の外側に配置され、楕円プレート２０３は、アジャスタ１７７，１７８と底部アイレット１２４とバルブブロック１７４が組み立てられたときカバープレート２０５に当接して配置される。スプリングディスク組立体２０１と止め輪１２９はさらに外側に配置され、止め輪１２９は底部アイレット１２４の近くに配置され、スプリングディスク組立体２０１は、楕円プレート２０３に圧力を加えて楕円プレート２０３をカバープレート２０５に押し付ける。
【００７０】
アジャスタ１７７，１７８はその上に移動止め１２７を備え、底部アイレット１２４は印１２５と、バネ１２１と、玉軸受１２３とを備え、バネ１２１は玉軸受１２３に圧力を加えて玉軸受１２３をアジャスタ１７７，１７８の移動止め１２７に押し込み、アジャスタ１７７，１７８の回転は玉軸受１２３の圧力によって抑制される。印１２５は、アジャスタ１７７，１７８の回転中に基準を提供するのに役立つ。
【００７１】
代替実施形態の緩衝装置１００の圧縮時には、第３流体チャンバ１４４からの流体がバルブブロック１７４を通して第４流体チャンバ１８８に押し出され、流体は圧縮入口２１３に入り、圧縮出口２１１を通過して、流体流を可能にするようにカバープレート２０５を撓ませる。楕円プレート２０３の位置決めが圧縮出口２１１を通る選択的な流れを可能にし、楕円プレート２０３は、楕円プレート２０３がカバープレート２０５の完全屈曲又は部分的な屈曲を可能にするように、選択的に配置されることができる。完全屈曲が望ましい場合は、楕円プレート２０３は圧縮出口２１１の間に配置され、カバープレート２０５の部分的な屈曲が望ましい場合は、楕円プレート２０３は圧縮出口２１１の上に配置される。圧縮出口２１１のサイズが流れの決定要因であることは、当業者に認識されるであろう。
【００７２】
代替実施形態の緩衝装置１００の伸長時には、第４流体チャンバ１８８からの流体が伸長穴２１５に押し込まれて伸長孔２１７を通過し、流体流を可能にするようにカバープレート２０６を撓ませる。楕円プレート２０４の位置決めが伸長孔２１７を通る選択的な流れを可能にし、楕円プレート２０４は、楕円プレート２０４がカバープレート２０６の完全屈曲又は部分的な屈曲を可能にするように選択的に配置されることができる。完全屈曲が望ましい場合は、楕円プレート２０４は伸長孔２１７の間に（及びまた伸長穴２１５の間に）配置され、カバープレート２０５の部分的な屈曲が望ましい場合は、楕円プレート２０４は伸長孔２１７の上に配置される。伸長孔２１７のサイズが流れの決定要因であることは、当業者に認識されるであろう。
【００７３】
固定チューブ１４６は、第１端部１４８と、第２端部１５０と、第２端部１５０に配置された固定チューブねじ部１８９とを備え、固定チューブねじ部１８９はバルブブロック雌ねじ部１９１と協働的に係合し、それによって固定チューブ１４６をバルブブロック１７４に固定し、第２端部１５０はバルブブロック１７４の近くに配置される。
【００７４】
浮動ピストン１３０はシール１３２，１３４を備え、シール１３２，１３４はインナーチューブ１１２の内側と接触して配置され、それにより浮動ピストン１３０をインナーチューブ１１２に対して摺動可能に密封する。
【００７５】
緩衝装置１００が組み立てられると、第１流体チャンバ１９０が浮動ピストン１３０とインナーチューブ１１２と頂部アイレット１２０との間に形成され、第１流体チャンバ１９０は、その後、緩衝装置１００が選択された車両に取り付けた後に、ニップルポート１９４に配置されたガスニップルを介して、ガス、例えば（単なる例示目的であるが）窒素などで満たされる。第２流体チャンバ１３６は浮動ピストン１３０とインナーチューブ１１２との間に形成され、第２流体チャンバ１３６は組立中に、好適な衝撃吸収液、例えば（単なる例示目的であるが）油で満たされる。第２流体チャンバ１３６は、伸長チャンバ１７０内、及び内部に第３流体チャンバ１４４を形成する固定チューブ１４６内に延びている。
【００７６】
以下は、上記の好ましい実施形態及び選択された代替実施形態から得られる、緩衝装置の設計の一例であり、好ましい実施形態及び代替実施形態を限定することを意図するものではない。
【００７７】
実施例Ｉ
プロセス
緩衝装置１０がまず完全に伸長され（インナーチューブ１２が最後まで引き出される）、浮動ピストン３０がその最低位置（ピストンチューブ孔４３のすぐ上）に設定される。緩衝装置１０は次いで、浮動ピストン３０の下にあるすべてのチャンバが油で満たされる。第１流体チャンバ９０がその後、初期圧力（Ｐｉ）の窒素で満たされる。緩衝装置１０は、ここで加圧される。外力が加えられると（例えば、車両の重量など）、それがピストンリング４１の下の第２流体チャンバ３６に圧力（Ｐｖ）を生じ、第１流体チャンバ９０の圧力に対して作用する。この圧力差（ｄＰ＝Ｐｖ−Ｐｉ）が、インナーチューブ１２を下方に移動させる。これにより、油が浮動ピストン３０に対して移動させられ、それを上向きに移動させ、それが今度は第１流体チャンバ９０内の圧力を上昇させる。インナーチューブ１２は、第１流体チャンバ９０の圧力が第２流体チャンバ３６の圧力と等しくなると、最終的に停止する。車両は、所定のライドハイトに落ち着く。Ｐｉを上げるか下げるかすると、ｄＰとそれに応じて車高とが変化する。
【００７８】
「バネ定数」等価量／上部リザーバ
例えば、普通車のバネは、１インチ（２．５４センチメートル）動くのに３００ポンド（１３６キログラム）を必要とする。そのバネ定数はしたがって３００ポンド／インチ（５，３６０ｋｇ／ｍ）である。第１流体チャンバ９０は、一定の寸法のものである。浮動ピストン３０が上方へ移動すると、第１流体チャンバ９０の容積を減少させ、圧力を上昇させる。逆の場合も同じである。圧力が増加する量は、浮動ピストン３０が第１流体チャンバ９０内に移動する距離のみによって決まる。浮動ピストン３０が移動する距離は、移動される油の体積と、第２流体チャンバ３６に入る固定チューブ４６の体積とによって決まる。例えば、緩衝装置１０が、１インチだけ縮められる。浮動ピストン３０が上方へ移動し、第１流体チャンバ９０の圧力が１０００ｐｓｉ（６，８９０キロパスカル）まで上昇し、それは、所定のチャンバ寸法の場合に約４００ポンド（１８１キログラム）の力に相当する。「等価バネ定数」は、４００ポンド／インチ（７，１４０ｋｇ／ｍ）である。ユニットの上に追加のガス収容チャンバ３３３（図９Ａに最も良く示される）を加えることにより、窒素量が増加させられる。追加のガス収容チャンバ３３３は、好ましい実施形態及び第１代替実施形態と共に利用され得ることが認識されるであろう。このことは、同じピストン移動量に対して、圧力の上昇がより小さい、２００ポンドの力になり、したがって、「バネ定数」を２００ポンド／インチ（３，５７０ｋｇ／ｍ）に低減することを意味する。外部リザーバ３１１は、チャンバの容積を制御する可動ピストン３３２を内部に有する。ピストンをリザーバ内で異なる高さで配置することにより、容積が変更され、結果として、「バネ定数」が変化する。窒素圧力は直線的に減少しないので、バネ定数は事実上漸進的である。
【００７９】
移動される油
移動される油の量は、ピストンチューブがどのくらい遠くまで移動するかによる。
【００８０】
１．インナーチューブ１２が所定距離下方に移動すると、浮動ヘッド４１の下の油量が押し出され、バルブブロック７４の被制御部を通って第３流体チャンバ４４へ入り、移動の速度はバルブブロック７４と固定チューブ４６とによって制御される。これが起こっているとき、上側流体チャンバ６０がピストンヘッド４１の上で拡大し、上側流体チャンバ６０内のインナーチューブ１２とアウターチューブ１４との間に過剰量を引き入れる。インナーチューブ１２のＯＤとアウターチューブ１４のＩＤとの間の面積に等しい移動される流体量の一部がインナーチューブ１２のピストンチューブ孔４３を通して上側流体チャンバ６０を満たす。インナーチューブ１２のＯＤと固定チューブ４６のＯＤ（Ｖｏ）との間の面積として定義される残りの油量が、浮動ピストン３０に対して作用し、圧力Ｐ１を発生させる。
【００８１】
２．インナーチューブ１２が下方に移動するにつれ、固定チューブ４６は第２流体チャンバ３６に同じ距離入り（ロッドのように作用）、容積（Ｖｔ）の減少をもたらす。この容積の減少はさらなる圧力Ｐ２を発生させる。固定チューブ４６の直径が大きくなるほど、Ｐ１に対するＰ２が大きくなる。
【００８２】
流れの狭窄
インナーチューブ１２上の４つのピストンチューブ穴４３が、特に回復時に流れを収縮させ、追加の減衰をもたらすのに役立つ。インナーチューブ１２が上方に延びるにつれ、ピストンチューブ孔４３がアウターチューブキャップ３９を越え、徐々に上側オイルチャンバ６０とインナーチューブ１２との間の連通チャネルを閉じる。なお、ピストンチューブ孔４３が所望の効果をもたらすように選択的に異なる大きさ、数及び／又は形状であり得ることが、当業者に認識されるであろう。
【００８３】
油圧ロック
窒素（単なる例示目的である）が入っている第１流体チャンバ９０は、油圧ロックと緩衝装置に対する損傷を防ぐために、緩衝装置１０の全ストローク運動にわたって移動されるすべての流体（ＶｏとＶｔ）を収容するのに十分な容積を有する必要がある。第１流体チャンバ９０は、サイズが、及び／又は外部窒素リザーバ（図９Ａに最も良く示される）の追加によって、選択的に増大される。ストローク運動は、用途に依存して変化する。
【００８４】
注：この実施例の目的では、上側流体チャンバ６０，１６０の圧力に寄与しない油量は、浮動ピストン３０，１３０が同じ直径を有するので、好ましい実施形態と第１代替実施形態の両方において同じである。
【００８５】
したがって、第１流体チャンバ９０，１９０は、固定チューブ４６，１４６の体積及び移動される油の量（Ｖｏ）に等しい量だけ容積（Ｖｔ）が低減される。全圧力上昇は、Ｐ３＝Ｐ１＋Ｐ２である。第１流体チャンバ９０，１９０の総容積縮小は、好ましい実施形態及び第１代替実施形態に関して同じであり、Ｐ３も同様である。好ましい実施形態の緩衝装置１０は、第１代替実施形態の緩衝装置１００の固定チューブ１４６よりも大きい直径の固定チューブ４６と小さいＶｏとを有し、緩衝装置１０及び緩衝装置１００に対して異なる圧力比をもたらす。両方のユニットが移動される油（Ｖｏ）を制御するためにバルブブロック７４，１７４を利用し、代替実施形態では、バルブブロック１７４は、緩衝装置１００の外側からの調整を提供する。
【００８６】
好ましい実施形態及び第１代替実施形態は両方とも、浮動ピストンの上のそれぞれ第１流体チャンバ９０，１９０内の圧力下の窒素を利用して車両を支え、それにより従来のバネに取って代わる。動作中、バルブブロック７４，１７４はそれぞれ、通過する油の流れを調節し、所望の減衰特性をもたらす。
【００８７】
次に図９Ａを参照すると、緩衝装置１０又は１００の代替実施形態が図示されており、図９Ａの代替実施形態は、インナーチューブ３１２内の第１流体チャンバ３９０とパイプ３１３を介して流体連通する追加の外部リザーバ３１１を有する緩衝装置３００を備え、パイプ３１３は、チャネル３１７によって頂部アイレット３２０を貫通して第１流体チャンバ３９０に開口する。外部リザーバ３１１は、可動ピストン３３２と、可変ガス収容チャンバ３３３とを内部に備える。
【００８８】
ガス収容チャンバ３３３においてガス、例えば（単なる例示目的であるが）窒素などの体積を減少させるための可動ピストン３３２の運動は、第１流体チャンバ３９０内のガス圧を増大させ、それにより、より大きな重量の車両の支持を提供する。逆に、より軽い車両のために、可動ピストン３３２は、ガス収容チャンバ３３３内のガスの体積を増加させるように操作され、それにより第１流体チャンバ３９０の圧力を減少させる。つまり、窒素量を変えることは、圧力に直接影響を与え、当初のライドハイトと「有効バネ定数」の両方に影響する。
【００８９】
次に図９Ｂを参照すると、緩衝装置１０又は１１０の代替実施形態が図示されており、図９Ｂの代替実施形態は、追加の外部リザーバ３１１が浮動ピストン３３０を内部に有する緩衝装置３１０を備え、外部リザーバ３１１はアウターチューブ３１４内の第４流体チャンバ３８８とパイプ３１３を介して流体連通し、パイプ３１３は底部アイレット３２４を貫通して第４流体チャンバ３８８に開口し、それにより、第１流体チャンバ９０（Ｖｏ）（図示せず）の伸長によって収容される、移動する油の量を減らすことができる。インナー（ピストン）チューブ１２，１１２（図１Ａ及び２Ａに最も良く示される）の壁の厚さに相当する油量（Ｖｗ）が、それが下部チャンバに入るときに、外部リザーバ３１１へ押し出される。したがって、同じ所定のインナー（ピストン）チューブ１２，１１２の運動に対して、（Ｖｏ−Ｖｗ）に等しい油量が押し出され、第１流体チャンバの容積に対して作用し、それによりＰ１を低減する。
【００９０】
次に図１０を参照すると、緩衝装置１００の代替実施形態が図示されており、図１０の代替実施形態は、非常に小さいインナー（ピストン）チューブ４１２の動きに対応し、それによってバルブブロック４７４を迂回するためにブリード弁４４４を有する緩衝装置４００である。ブリード弁４４４のようなブリード弁が好ましい実施形態及び第１代替実施形態と共に利用され得ることは、当業者に認識されるであろう。また、好ましい実施形態及び第１代替実施形態の場合と同様に、小孔４４３が第２流体チャンバ４３６と上側流体チャンバ４６０との間の直接的な流れの交換を可能にする。低速移動に対応するために、１つ以上の外部バイパスチューブ４１７，４２１，４２２を側部流体チャンバ４７２と４６０との間に配置することもできる。バイパスチューブ４１７は、第１端部４１１と第２端部４１３とを備え、第１端部４１１はアウターチューブ側壁４４５を通って開口４４８を介して上側流体チャンバ４６０へ出て行き、第２端部４１３は開口４４９を介して下側流体チャンバ４７２に開口する。また、第１端部４１１は、アウターチューブ４１４の第１端部４１８を通って穴４５０を介して上側流体チャンバ４６０に出て行くことができる。バイパスチューブ４２１及び４２２は、同様に貫通孔４４７を介して上側流体チャンバ４６０と下側流体チャンバ４７２とに連通する。バイパスチューブ４１７，４２１及び４２２は、いずれかの方向に流れを調節するために、それぞれの制御弁４１９（双方向）、４２５（一方向）、４２３（一方向）を選択的に有することができる。
【００９１】
図１１に示すさらに別の代替実施形態では、図１１の代替実施形態は、以下に言及される場合を除いて、図１Ａ〜２Ｂに示される好ましい実施形態及び代替実施形態の両方に形と機能が類似し、緩衝装置７００は、内部に頂部マウント貫通孔７１６を有する頂部マウント７１８を有する頂部アイレット７２０と、インナーチューブ７１２と、アウターチューブ７１４と、内部に底部マウント貫通孔７２８を有する底部マウント７２６を有する底部アイレット７２４とを備える。頂部アイレット７２０は、協働的に係合するねじ部７８４によってインナーチューブ７１２に固定され、頂部アイレット７２０はシール７２２によってインナーチューブ７１２に対してシールされる。頂部アイレット、ガスニップル７９４をさらに備え、ガスニップル７９４は、車両への設置の前に又は設置の後に緩衝装置７００をガスで満たすために利用される。
【００９２】
緩衝装置７００は、第１流体チャンバ７９０と、第２流体チャンバ７３６と、第３流体チャンバ７４４と、第４流体チャンバ７８８と、上側流体チャンバ７６０と、下側流体チャンバ７７２とをさらに備える。
【００９３】
インナーチューブ７１２内に浮動ピストン７３０が配置され、浮動ピストン７３０はシール７３２，７３４によってインナーチューブ７１２に対して摺動可能にシールされ、浮動ピストン７３０は、典型的には（単なる例示目的であるが）ガスを内部に含む第１流体チャンバ７９０を、典型的には（単なる例示目的であるが）油を内部に含む第２流体チャンバ７３６から分離する。
【００９４】
底部アイレット７２４が、協働的に係合するねじ部７８６によってアウターチューブ７１４に固定され、シール７８２によってアウターチューブ７１４に対してシールされる。底部アイレット７２４はニップル受け部７９５をさらに備え、ニップル受け部７９５は第４流体チャンバ７８８と流体連通する。バルブブロック７７４が、アウターチューブ７１４内に配置され、ダウエルピン７７５によって、及び底部アイレット７２４のアウターチューブ７１４への設置及び固定によって緩衝装置７００内に固定される。バルブブロック７７４は、雌ねじ部７４９とアジャスタ７７７とを備える。
【００９５】
緩衝装置７００は固定チューブ７４６を備え、固定チューブ７４６はねじ部７４７を備え、ねじ部７４７は、異なるサイズの固定チューブ７４６とインナーチューブ７１２の組み合わせを選択的に置き換えるために、バルブブロック７７４の雌ねじ部７４９と協働的に係合する。
【００９６】
インナーチューブ７１２は、アウターチューブ７１４及び固定チューブ７４６に摺動可能に係合され、シール７５２，７５４，７５６，７５８がインナーチューブ７１２をアウターチューブ７１４の上部キャップ７８４に対してシールする。インナーチューブ７１２は、側壁７４０と、ヘッド７４１とをさらに備え、ヘッド７４１は、シール７６２，７６６によってアウターチューブ７１４の側壁７４５に、及びシール７６４，７６８によって固定チューブ７４６に、摺動可能にシールされる。インナーチューブ７１２は穴７４３をさらに備え、穴７４３は、インナーチューブ７１２の側壁７４０を通る第２流体チャンバ７３６と上側流体チャンバ７６０との間の流体連通を容易にする。
【００９７】
好ましい実施形態及び代替実施形態の様々な組み合わせを選択的に利用することができ、一実施形態の特徴を類似の構造の構成要素を用いて他の実施形態に組み込むことができることは、当業者に認識されるであろう。
【００９８】
前述の説明及び図面は、本発明の例示的な実施形態を含む。したがって、本発明の例示的な実施形態を説明してきたが、開示内にあるのは例示のみであり、様々な他の代案、改変、及び修正が本発明の範囲内でなされ得ることが、当業者に留意されるべきである。方法のステップを単にリストアップすること又は特定の順序でステップに番号をつけることは、その方法のステップの順序にいかなる限定を課すものでもない。本発明の多くの改良品及び他の実施形態が、上述の説明及び関連する図面に示された教示の利益を有する、本発明が関連する当業者に思い浮かぶであろう。本明細書では特定の用語を使用する場合があるが、それらは限定の目的ではなく、一般的且つ説明的な意味でのみ使用されている。したがって、本発明は、本明細書で説明した特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲によってのみ限定される。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
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【図１１】
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