(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダンパ装置であって、シリンダを含み、前記シリンダは、前記シリンダを第１のチャンバおよび第２のチャンバに分離するピストンを伴い、前記チャンバは作動液を充填することが可能であり、前記ダンパ装置は、さらに、前記第１のチャンバと前記第２のチャンバとの間のバイパスチャネルと、それに接続されたバルブ部材とを含み、前記バルブ部材は：
磁界を生成するためのコイルユニットと；
前記コイルユニットによって生成された磁界を案内するための実質的に閉じた磁性ループとを含み、前記磁性ループはガイド部材と閉鎖部材とを含み、前記閉鎖部材は、前記バイパスチャネルを開閉するために第１の方向において前記ガイド部材に対して可動であり、前記磁性ループは、前記閉鎖部材の前記移動を可能にするために前記ガイド部材と前記閉鎖部材との間に第１のギャップをさらに含み；前記バルブ部材はさらに、
前記閉鎖部材を前記第１の方向においてばね付勢下に置くよう配されるばね装置と；
前記第１のギャップに配置され、前記閉鎖部材および／または前記ガイド部材に接続される、非磁性スペーサとを含み；
前記コイルユニットを駆動することは、前記閉鎖部材に作用する磁力を生成して、それをばね付勢に抗して前記ガイド部材に向かって移動させ、それによって前記第１のギャップを下げ、
前記磁性ループは、前記第１のギャップに起因する第１の磁気抵抗、および前記磁性ループの残りに起因する第２の磁気抵抗を有し、前記第２の磁気抵抗は、少なくとも前記ガイド部材に向かう前記閉鎖部材の移動の一部において増大するように、前記磁性ループは構成されることにおいて特徴付けられる、ダンパ装置。
【請求項２】
前記磁性ループは前記閉鎖部材と前記ガイド部材との間にさらなるギャップを含み、前記さらなるギャップは、少なくとも前記ガイド部材に向かう前記閉鎖部材の移動の一部において増大する、請求項１に記載のダンパ装置。
【請求項３】
前記閉鎖部材は前記第１の方向において先細りの形式を有し、前記さらなるギャップは前記第１の方向に垂直な方向において形成される、請求項２に記載のダンパ装置。
【請求項４】
前記磁性ループは、少なくとも前記ガイド部材に向かう前記閉鎖部材の移動の一部において磁気的に飽和するように構成される、請求項１〜３のいずれかに記載のダンパ装置。
【請求項５】
動作中において、前記コイルユニットを通る電流が予め規定された最小のレベルと等しい場合に、前記閉鎖部材は前記ガイド部材に関して第１の位置に丁度達し、前記閉鎖部材および前記ガイド部材は各々前記第１のギャップに近接して端部領域を有し、前記閉鎖部材および／または前記ガイド部材の前記端部領域は、アーチ形または先の尖った形状を有し、動作中において、前記閉鎖部材が前記第１の位置にあるかまたはその位置に近く、前記電流のレベルが前記予め規定された最小のレベルにあるかまたはそのレベルに近いとき、前記端部領域は磁気飽和を示す、請求項４に記載のダンパ装置。
【請求項６】
前記電流が前記予め規定された最小のレベルにあるとき、前記第１の位置またはその位置の近くで前記閉鎖部材に作用するばね力は、前記閉鎖部材に作用する磁力をおよそ補償するように、前記ばね装置のばね定数および前記磁性ループの透磁率は構成される、請求項５に記載のダンパ装置。
【請求項７】
前記閉鎖部材の前記端部領域および前記ガイド部材の前記端部領域は、対を規定し、
一方の端部領域はアーチ形の突起を有し、別の端部領域は対応するアーチ形の窪みを有
し；
一方の端部領域は先の尖った構造を有し、別の端部領域は前記先の尖った構造を少なくとも部分的に受けるために好適なＶ型溝を有し；
一方の端部領域は第１の針状形状を有し、別の端部領域は前記第１の針状形状に対してずれて置かれる第２の針状形状を有し、前記第１の位置に移動するときに、前記端部領域が少なくとも部分的に互いを通過することを可能にし；
前記端部領域の形状は実質的に相補的である、請求項５または６に記載のダンパ装置。
【請求項８】
前記端部領域の形状は、前記端部領域間の最短距離が前記第１の方向における前記端部領域間の最小距離より有意に小さいような状態である、請求項５〜７のいずれかに記載のダンパ装置。
【請求項９】
前記シリンダは、前記ピストンが配置される主な細長いチャンバを含み、前記主なチャンバは、第１および第２の開口部を設けられた壁を有し、前記第１および第２の開口部は、前記第１および第２のチャンバにそれぞれ接続され、前記バイパスチャネルは、前記主なチャンバに平行に延在し前記第１および第２の開口部を接続する補助の細長いチャンバとして形成される、請求項１〜８のいずれかに記載のダンパ装置。
【請求項１０】
前記第１または第２の開口部に固定的に接続され、前記補助チャンバにおいて延在する補助パイプ部材によって、前記バイパスチャネルが少なくとも部分的に形成される、請求項９に記載のダンパ装置。
【請求項１１】
前記バイパスチャネルは前記ピストンを通って延在するチャネルとして形成される、請求項１〜８のいずれかに記載のダンパ装置。
【請求項１２】
前記ピストンに固定的に接続されるかまたは前記ピストンと一体的に形成され前記シリンダの長手方向軸に平行な軸方向に延在するパイプ部材によって前記バイパスチャネルが少なくとも部分的に形成され、前記パイプ部材は前記第１のチャンバとの流体流通を可能にする貫通穴を有する、請求項１１に記載のダンパ装置。
【請求項１３】
前記閉鎖部材は、前記パイプ部材または前記補助パイプ部材内に配置されたスリーブを含み、前記ダンパ装置は、前記ばね装置を案内して前記閉鎖部材をばね付勢下に置くための、軸方向に細長いばねガイドをさらに含む、請求項１０または１２に記載のダンパ装置。
【請求項１４】
前記閉鎖部材は、前記パイプ部材または前記補助パイプ部材のまわりに配置されたスリーブを含む、請求項１０または１２に記載のダンパ装置。
【請求項１５】
前記パイプ部材は、ピストンロッドに固定的に接続されるか、または前記ピストンロッドの一部を形成し、前記パイプ部材は、前記ピストンロッドの端部に接続され、前記ピストンロッドは、前記コイルユニットのために電気配線を担持するためのチャネルを含む、請求項１２、または請求項１２および請求項１３、または請求項１２および請求項１４に記載のダンパ装置。
【請求項１６】
可変な減衰力を得るよう前記閉鎖部材および／または前記バイパスチャネルとそれぞれ協働する前記バイパスチャネルおよび／または前記閉鎖部材の開口部または複数個の開口部は、使用中において前記ダンパ装置によって提供される、結果として生じる減衰力が、前記コイルユニットを通る電流の予め規定された関数であるように、形状化または分布される、請求項１〜１５のいずれかに記載のダンパ装置。
【請求項１７】
前記予め規定された関数は実質的に線形関数である、請求項１６に記載のダンパ装置。
【請求項１８】
前記複数個の開口部は、前記パイプ部材、前記補助部材および／または前記閉鎖部材の周囲に沿って均一に分布するが、前記開口部の密度は前記第１の方向に沿って変動する、請求項１０または１２に係る、請求項１６または１７に記載のダンパ装置。
【請求項１９】
前記コイルユニットはソレノイドを含む、請求項１〜１８のいずれかに記載のダンパ装置。
【請求項２０】
前記ソレノイドは、前記第１の方向に沿って延在する長手方向軸を有して、本質的に円筒状に形状化され、前記第１のギャップが前記第１の方向において前記ソレノイドのおおよそ半ばに位置するように、前記閉鎖部材および前記ガイド部材は構成される、請求項１９に記載のダンパ装置。
【請求項２１】
前記閉鎖部材は、前記コイルユニットが十分に駆動されるときに、流体通路を閉じるように構成される、請求項１〜２０のいずれかに記載のダンパ装置。
【請求項２２】
前記ばね装置は、より低いばね定数を有する第１のばねと、より高いばね定数を有する第２のばねとを含み、それによって、前記ばね装置の力距離特性においてニーポイントを得、前記ニーポイントは、前記流体通路が十分に開いている前記閉鎖部材の位置に対応し、前記コイルユニットが駆動されないとき前記閉鎖部材はばね付勢により部分的に前記流体通路を閉じるように前記閉鎖部材および前記ばね装置は構成され、力均衡は、前記コイルユニットを通る適度な電流レベルを用いて、前記ニーポイントに対応する前記閉鎖部材の位置で達成される、請求項２１に記載のダンパ装置。
【請求項２３】
前記第１のばねは前記パイプ部材に関して固定的に取り付けられ、前記第２のばねは前記ばねガイドに結合され、前記ばねガイドは前記ニーポイントを調整するように前記パイプ部材または前記補助パイプ部材に関して軸方向に可動である、請求項２２および請求項１３に記載のダンパ装置。
【請求項２４】
前記ピストンは、開かれた前記バイパスチャネルより有意に高い流動抵抗を有する、前記第１のチャンバと前記第２のチャンバとの間の流体流通のためのさらなるバイパスチャネルを含む、請求項１〜２３のいずれかに記載のダンパ装置。
【請求項２５】
前記バイパスチャネルと前記第１または第２のチャンバとの間に配置された制限装置をさらに含み、前記制限装置は、前記バイパスチャネルより有意に高い流動抵抗を有する、請求項１〜２４のいずれかに記載のダンパ装置。
【請求項２６】
前記制限装置は、制限チャネルと、前記制限チャネルの端部に接続された弾性的に変形可能なクロージャとを含み、前記クロージャは、流体が、第１のピストン方向における前記ピストンの運動に対応して、前記クロージャに向かって前記制限チャネルを通って第１の制限方向に流れるとき、前記制限チャネルを少なくとも部分的に開き、流体が、前記第１のピストン方向の反対の第２のピストン方向における前記ピストンの運動に対応して、前記第１の制限方向の反対の方向に流れるとき、前記制限チャネルを閉じるように構成される、請求項２５に記載のダンパ装置。
【請求項２７】
前記流体が前記クロージャに向かって前記制限チャネルを通って前記第１の制限方向に流れるとき、前記クロージャは前記流体によって遠ざかるように曲げられるかまたは押されるように構成される、請求項２６に記載のダンパ装置。
【請求項２８】
前記制限装置は、さらなる制限チャネルと、前記さらなる制限チャネルの端部に接続されたさらなる弾性的に変形可能なクロージャとを含み、前記さらなるクロージャは、流体が、前記第２のピストン方向における前記ピストンの運動に対応して、前記さらなるクロージャに向かって前記さらなる制限チャネルを通って第２の制限方向に流れるとき、前記さらなる制限チャネルを少なくとも部分的に開き、流体が、前記第１のピストン方向における前記ピストンの運動に対応して、前記第２の制限方向の反対の方向に流れるとき、前記さらなる制限チャネルを閉じるように構成される、請求項２６または２７に記載のダンパ装置。
【請求項２９】
前記流体が前記さらなるクロージャに向かって前記さらなる制限チャネルを通って前記第２の制限方向に流れるとき、前記さらなるクロージャは前記流体によって遠ざかるように曲げられるかまたは押されるように構成される、請求項２８に記載のダンパ装置。
【請求項３０】
前記制限装置は、前記制限チャネルまたは前記さらなる制限チャネルに向かってある方向にそれぞれ前記クロージャまたは前記さらなるクロージャに張力および／または予荷重をかけるように、ある要素を含む、請求項２５〜２９のいずれかに記載のダンパ装置。
【請求項３１】
前記制限装置は前記バルブ部材に組入れられる、請求項２５〜３０のいずれかに記載のダンパ装置。
【請求項３２】
前記制限装置は前記第２のチャンバ内において前記バイパスチャネルに接続される、請求項２５〜３０のいずれかに記載のダンパ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はダンパ装置に関する。特に、この発明は、減衰力を変動させることが可能であるダンパ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
そのようなダンパ装置は、請求項１のプリアンブルによって規定されるように、ＥＰ  ２２３６８５４  Ａ１から公知である。
【０００３】
この公知のダンパ装置は、シリンダと、シリンダを第１および第２のチャンバに分離するピストンとを含む。ピストンにおける通路は、作動液が第１のチャンバと第２のチャンバとの間を流れることを可能にする。ピストンはピストンロッドに接続される。バイパスチャネルがピストンロッドの内部において延在し、それによって、第１および第２のチャンバを接続する。内部バルブ部材が、少なくとも部分的にバイパスチャネルを開くかまたは閉じるために、シリンダの内部でピストンロッドに接続される。内部バルブは、バイパスチャネルの開口部を開くかまたは閉じるように第１の末端の位置から第２の末端の位置に軸方向に可動である閉鎖部材と、閉鎖部材に接続されて閉鎖部材を第１の位置内に押進めるばね力を生成するばねとを含む。バルブ部材は、さらに、磁界を生成して、閉鎖部材を起動して、ばね力に抗して第１の位置から第２の位置に移動するようにするための電気的なコイルと、生成された磁界を案内するためのガイド部材とを含む。ギャップが、ガイド部材と閉鎖部材との間に設けられる。非磁性スペーサが、ギャップに配置され、閉鎖部材に接続される。ともになって、ガイド部材、閉鎖部材およびギャップは実質的に閉じた磁性ループを形成する。
【０００４】
公知のダンパを用いると、衝撃吸収が以下の態様で実現され得る。まず、バイパスチャネルが十分に閉じられた状態では、作動液がピストンにおいて狭い通路を流れる場合、ピストンはシリンダに対して移動することしか許されないので、高い減衰レベルが得られる。バイパスチャネルを開くことによって、この減衰レベルは低下されることが可能である。したがって、調整可能な減衰レベルを得ることが可能である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
公知のダンパによって実現することが可能である減衰力は正確に設定することが可能ではないことが分かった。さらに、公知のダンパは、ある動作条件の下では不安定性を示す。さらなる欠点は、公知のダンパは、圧縮方向およびリバウンド方向の両方において緩衝装置のより低速なピストン速度減衰で減衰をほとんどまたは全く与えない自由な流れのバイパスを有するということである。低周波車体運動に対する制御を達成するために、少なくともリバウンド運動はわずかに減衰されるべきである。低周波本体運動に対する制御に加えて、最低レベルの低速ピストン速度減衰は、何が車両の車輪に起こっているかを運転手が感じるのに必要である。
【０００６】
公知のダンパにおけるバルブ部材は、ピストンにおける通路を通る流れに平行な自由な流れの連通するバイパスを開くことになる。作動液、例えば油の流れに対するバイパスの影響は、流体の流れの両方の方向に対して同一になる。ダンパを圧縮している間、減衰力の特性は、バイパスを介する作動液のある自由な流れから恩恵を受けることになる。圧縮中のバイパス油の自由な通過は、高周波車輪運動の吸収に肯定的な効果があることになる。しかしながら、緩衝装置を延在している間、減衰力の特性は、バイパスを介する作動液の同じ自由な流れから恩恵を受けないことになる。それは、車両のばね上質量の低周波運動を制御する十分な減衰圧力を可能にしないことになる。
【０００７】
通電されたとき、つまり、有意に高い電流が電気的なコイルを流れるとき、公知のダンパの内部のバルブ部材は、ピストンにおける通路を通る流れに平行な自由な流れの連通するバイパスを開くことになる。時間の９０パーセントを超えて、車両は、開かれた、公道で用いられている。これらの車両の運転手は、それらのサスペンションのために、最も恐らくは快適な設定を選択するであろう。公知のダンパの場合においては、サスペンションの快適なセッティングは、自由な流れの連通するバイパスを開くために電気的なコイルを駆動することによって達成される。従って、エネルギー消費は、最も一般的な動作モードに対してかなり高い。
【０００８】
この発明の目的は、上述の欠点が生じないかまたは少なくともより少ない程度でしか生じない、改善されたダンパ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この目的は請求項１に記載のダンパ装置で達成されるが、それは、磁性ループは、第１のギャップに起因する第１の磁気抵抗、および磁性ループの残りに起因する第２の磁気抵抗を有し、第２の磁気抵抗は、少なくともガイド部材に向かう閉鎖部材の移動の一部において増大するように、磁性ループは構成されることにおいて特徴付けられる。
【００１０】
公知のダンパはある動作条件の下では不安定になる可能性を有することが分かった。慎重な研究の後、これらの不安定性は磁界対閉鎖部材位置の特性により生じることが分かった。これらの特性の一例が図１に示される。この図においては、ニュートンでの閉鎖部材上の磁力が、電気的なコイルを通る電流の３つの電流値について、ミリメートルでの閉鎖部材の位置に対して示される。ここで、２ｍｍの位置は十分に開いたバイパスチャネルに対応し、０ｍｍの位置は十分に閉じたバイパスチャネルに対応する。同じ図において、曲線が、ばねによって閉鎖部材にかけられたばね力を示して示される。ばね力が磁力に等しいとき、均衡が達成される。
【００１１】
図１から分かるように、いくつかの電流値について、単一の曲線上にこの均衡が生じる１つより多い点を識別することが可能である。これは、ピストンが不安定な挙動を示すことを意味する。通常の使用中においては、ダンパは振動を経験し、その結果、ダンパは、ばね力が磁力に等しい異なる点の間を移動するかもしれない。
【００１２】
図１のさらなる検討は、ばね力曲線および磁力曲線上の複数の交差する点の問題は閉鎖部材位置に対する高い値での磁力曲線の強い上向きの傾向に関係することを示す。これらの位置は、閉鎖部材とガイド部材との間のギャップが非常に小さい状況に対応する。これらの小さいギャップのため、磁性ループの磁気抵抗は劇的に低減し、非常に高い磁界が生成されることを可能にする。一般に、磁界は閉鎖部材の位置とともに線形により多く増大し、一方、ばね力曲線はおおよそ線形である。結果的に、いくつかの電流値に対して、複数の交点が可能である。
【００１３】
コイルユニットによって生成される磁界の強度は、磁性ループの磁気抵抗に依存する。磁気抵抗は、透磁率は低く、磁気抵抗は高い、ギャップに帰することが可能である部分と、閉鎖部材およびガイド部材を含む、ループの残りに帰することが可能である別の部分とを有する。この後者の部分は通常低い磁気抵抗を有し、なぜならば、閉鎖部材およびガイド部材のために用いられる材料は高い透磁率を有するからである。
【００１４】
この発明によれば、ダンパ装置の不安定性の問題が解決可能であるのは、磁性ループが、磁性ループの残りの磁気抵抗が、少なくともガイド部材に向かう閉鎖部材の移動の一部において増大するようである場合である。ここで、閉鎖部材がガイド部材に接触するか当接する点に閉鎖部材があるか、またはその点で近いとき、磁気抵抗における増大が通常必要であることが注目される。磁気抵抗における増大は、ギャップの長さを減少させることによって引起された磁気抵抗における減少を部分的に補償する。結果的に、図２に示されるように磁力およびばね力の曲線を得ることが可能である。この図から、磁力に対応する曲線が、図１における対応する曲線が示すように上向きの曲げを示さないことは明らかである。結果的に、単一の交点を各電流レベルに対して識別することが可能である。公知のダンパに比較して、この発明に従うダンパ装置は、閉鎖部材の位置決めのよりよい制御、およびしたがってダンパ装置によって提供される減衰力のよりよい制御を有する。
【００１５】
一般に、磁力曲線とばね力曲線との間の増大した角度は、平衡点（つまり交点）の安定性および精度を決定する、と言える。ギャップが大きいときの相対的に高い磁力を、大きなギャップのためのそれよりは高いが、ギャップが小さいときの相対的に低い磁力と組合せると、平衡状態の安定性が改善される。
【００１６】
ある実施例においては、磁性ループの残りの磁気抵抗における増大は、閉鎖部材とガイド部材との間にさらなるギャップを含む磁性ループによって達成される。このさらなるギャップは、少なくともガイド部材に向かう閉鎖部材の移動の一部において増大する。さらなる実施例においては、閉鎖部材は第１の方向に先細りの形式を有する。次いで、さらなるギャップは第１の方向に垂直な方向に形成される。先細りの形式のために、閉鎖部材がガイド部材に向かって移動するとき、さらなるギャップは増大する。エアギャップにおける増大のために、磁気抵抗は上がることになる。
【００１７】
別の、またはさらなる実施例では、磁性ループが、少なくともガイド部材に向かう閉鎖部材の移動の一部において磁気的に飽和するように構成される場合に、磁気抵抗における増大を得ることができる。ここで、磁気飽和は、磁気誘導がもはや磁界に比例して増大しないという現象として解釈されるべきである。このプロセスは、有効透磁率の低下によって記載することが可能である。磁気抵抗は透磁率に反比例するので、磁気抵抗は磁気飽和のため増大することになる。
【００１８】
ある実施例においては、動作中において、コイルユニットを通る電流が予め規定された最小のレベルと等しい場合に、閉鎖部材はガイド部材に関して第１の位置に丁度達し、閉鎖部材およびガイド部材は各々第１のギャップに近接して端部領域を有する。閉鎖部材および／またはガイド部材の端部領域は、アーチ形または先の尖った形状を有し、動作中において、閉鎖部材が第１の位置にあるかまたはその位置に近く、電流レベルが予め規定された最小のレベルにあるかまたはそのレベルに近いとき、端部領域は磁気飽和を示す。さらなる実施例においては、第１の位置は、閉鎖部材およびガイド部材が非磁性スペーサを介して当接される位置に対応する。
【００１９】
閉鎖部材および／またはガイド部材の端部領域を形状化することによって、２つの効果が得られる。まず、磁界のための端部領域の有効断面積は、径方向において測定されたとき、下げられ、それによって、磁気抵抗を増大させる。第２に、より高い磁界は端部領域に存在し、それによって、磁気飽和のプロセスを加速することになる。
【００２０】
当業者は、上に記載された両方の手段、つまり、さらなるギャップを増大することおよび磁気飽和を誘導することは、同時にまたは個々に適用することが可能であることを理解する。
【００２１】
ある実施例においては、電流が前記予め規定された最小のレベルにあるとき、第１の位置またはその位置の近くで閉鎖部材に作用するばね力は、閉鎖部材に作用する磁力をおよそ補償するように、ばね装置のばね定数および磁性ループの透磁率は構成される。
【００２２】
迅速に所望の減衰レベルを設定できるためには、閉鎖部材は、コイルユニットを通る電流の新しい電流設定に迅速に反応する必要がある。その目的のために、閉鎖部材はそれ自体低い質量を有する必要がある。さらに、閉鎖部材にかけられ得る力は高くあるべきである。結果的に、ばね定数およびループの磁気特性の両方は、これを可能にすべきである。これは十分に高いばね定数を伴うばねおよび十分に高い透磁率を伴う磁性材料の選択によって達成することが可能である。
【００２３】
ある実施例においては、閉鎖部材の端部領域およびガイド部材の端部領域は、対を規定し、一方の端部領域はアーチ形の突起を有し、別の端部領域は対応するアーチ形の窪みを有し、または一方の端部領域は先の尖った構造を有し、別の端部領域は先の尖った構造を少なくとも部分的に受けるために好適なＶ型溝を有し、または一方の端部領域は第１の針状形状を有し、別の端部領域は第１の針状形状に対してずれて置かれる第２の針状形状を有し、第１の位置に移動するときに、端部領域が少なくとも部分的に互いを通過することを可能にする。当業者は、磁界が混んでいるために磁気飽和が生じることを促進するために好適な形状を含む複数の他の構成が可能であることを理解するだろう。関連する端部領域の相補的な形状を有することによって、対称な挙動を得ることが可能である。さらに、相補的な形状は、閉鎖部材およびガイド部材の相互の変位に関してより寛容である。
【００２４】
ある実施例においては、端部領域の形状は、端部領域間の最短距離が第１の方向における端部領域間の最小距離より有意に小さいような状態である。第１の方向における距離は閉鎖部材の機械的な移行または運動、つまりバイパスチャネルが開閉されることを可能にするよう交差されるよう必要とする距離に関係付けられる。しかしながら、最短距離は、磁気抵抗、およびしたがってコイルユニットによって生成され得る磁界強度に対して関連する距離である。これらの距離が大いに異なるように端部領域の形状を構成することによって、より高い磁界を、第１の方向に沿って測定された同様の距離で達成することが可能である。先に言及されたように、より高い磁界は、閉鎖部材がより迅速に反応することを可能にする。もちろん、好適なばね装置が用いられなければならない。
【００２５】
ある実施例においては、シリンダは、ピストンが配置される主な細長いチャンバを含む。主なチャンバは、第１および第２の開口部を設けられた壁を有し、第１および第２の開口部は、第１および第２のチャンバにそれぞれ接続される。この場合、バイパスチャネルは、好ましくは主なチャンバに平行に延在し第１および第２の開口部を接続する補助の細長いチャンバとして形成される。補助チャンバは主なチャンバの壁に接続された小さな管の形式であってもよい。
【００２６】
さらなる実施例においては、第１または第２の開口部に固定的に接続され、補助チャンバにおいて延在する補助パイプ部材によって、バイパスチャネルが少なくとも部分的に形成される。
【００２７】
代替的実施例においては、バイパスチャネルはピストンを通って延在するチャネルとして形成される。さらなる実施例においては、ピストンに固定的に接続されるかまたはピストンと一体的に形成され、シリンダの長手方向軸に平行な軸方向において延在するパイプ部材によって、バイパスチャネルが少なくとも部分的に形成される。パイプ部材は、第１のチャンバとの流体流通を可能にする貫通穴、好ましくは放射状の貫通穴を有する。ある実施例においては、複数の貫通穴がパイプ部材の周囲に沿って配置される。
【００２８】
さらなる実施例においては、閉鎖部材は、パイプ部材または補助パイプ部材の内側に配置されたスリーブを含む。この場合、ダンパ装置は、ばね装置を案内して閉鎖部材をばね付勢下に置くための、軸方向に細長いばねガイドをさらに含む。異なるさらなる実施例においては、閉鎖部材は、パイプ部材または補助パイプ部材のまわりに配置されたスリーブを含む。
【００２９】
閉鎖部材が、貫通穴に垂直な方向に、例えばパイプ部材または補助パイプ部材上を摺動することによって、パイプ部材または補助パイプ部材に関して入れ子式に摺動するスリーブの形式である場合、貫通穴を通って流れる作動液によってスリーブの対称的な装填を得ることが可能である。放射状の貫通穴がスリーブにおいて設けられることも可能である。そのような場合においては、バイパスチャネルの開口部は、スリーブにおける穴およびパイプ部材における貫通穴を整列させることを伴う。貫通穴がパイプ部材の周囲のまわりで均一に分布される場合、対称な力が閉鎖部材にかけられる。それによって、スリーブがパイプ部材に一方的に押圧され、それによってパイプ部材と閉鎖部材との間の摩擦抵抗を増大する状況を、回避することが可能である。
【００３０】
さらなる実施例においては、パイプ部材は、ピストンロッドに固定的に接続されるか、またはピストンロッドの一部を形成する。さらなる実施例においては、パイプ部材はピストンロッドの端部に接続される。ピストンロッドは、コイルユニットのために電気配線を担持するためのチャネルを含んでもよい。
【００３１】
ある実施例においては、可変な減衰力を得るよう閉鎖部材および／またはバイパスチャネルとそれぞれ協働するバイパスチャネルおよび／または閉鎖部材の開口部または複数個の開口部は、使用中においてダンパ装置によって提供される減衰力が、コイルユニットを通る電流の予め規定された関数、好ましくは実質的に線形関数であるように、形状化または分布される。ここで、開口部または複数個の開口部は、バイパスチャネルを開くようにバイパスチャネルの１つ以上の開口部に沿って持って来ることが可能である、第１のチャンバへのバイパスチャネルの開口部または閉鎖部材における開口部を指す。この開口部またはこれらの開口部は、閉鎖部材によって、部分的にまたは十分に覆うことが可能である。バイパスチャネルの有効開口を変動させることによって、流動抵抗対閉鎖部材位置特性を修正することが可能である。次いで、閉鎖部材の位置は、磁力とばね力との間の均衡に依存する。従って、所与の電流掃引に対して、閉鎖部材の結果的な位置が予測可能である。ダンパ装置の減衰力は電流レベルに比例すべきであると述べることによって、所望の流動抵抗を各電流レベルに対して計算することが可能である。計算された流動抵抗から、有効開口を計算することが可能である。この有効開口は、第１の方向において変動する形状を伴う単一の開口部、または密度が第１の方向において変動するが、好ましくは第１の方向に垂直な方向において均一に分布する複数個の開口部として実現することが可能であるが。１つの例は、上述のパイプ部材、補助パイプ部材および／または閉鎖部材の周囲に沿った開口部の分布である。この分布は均一であるが、開口部の密度は第１の方向において変動する。例えば、閉鎖部材の所与の位置に対して、１０個の開口部の列が閉鎖部材によって覆われてもよいが、わずかな上方向変位によって、すべてパイプ部材または補助パイプ部材の周囲に沿って均一に分布する１２個の開口部を伴う列をさらに覆う結果となるかもしれない。特性において、第１の方向における閉鎖部材の運動が異なる流動抵抗を結果として生じないであろう死点を防ぐために、開口部の分布は互い違いに配列されてもよい。
【００３２】
ある実施例においては、コイルユニットはソレノイドを含む。このことは、他の形状またはコイルの使用を排除しはしない。複数のコイルの組合せも、永久磁石と電気的なコイルとの組合せも、排除されない。
【００３３】
さらなる実施例においては、ソレノイドは第１の方向に沿って延在する長手方向軸を有して、本質的に円筒状に形状化される。第１のギャップが第１の方向においてソレノイドのおおよそ半ばに位置するように、閉鎖部材およびガイド部材は構成され得る。この位置は、ギャップの他の位置と比較して、高磁界強度を達成することが可能であることが分かった。
【００３４】
この発明は、コイルユニットが十分に駆動されるとき、つまり、相対的に高い電流を用いて、閉鎖部材がバイパスチャネルを十分に開くように、ダンパ装置が構成されることを可能にする。そのようなシステムは高い電流で相対的に低い減衰レベルを可能にする。しかしながら、ほとんどのダンパは、車両においては、高い快適なレベルが重要である状況下で用いられるので、コイルユニットが十分に駆動されるとき、閉鎖部材がバイパスチャネルを閉じれば、よりエネルギー効率がよい。
【００３５】
さらなる実施例においては、緊急状況下で、利用可能な電流源または電圧源がないとき、バイパスチャネルが十分に開かれるのを防ぐ手段が取られる。そのような状況では、より大きな減衰を有することが通常必要とされるかまたは所望され、なぜならば車両は極限状況にあるかもしれないからである。その目的のために、ばね装置は、低いばね定数を有する第１のばね、たとえば波ばねと、より高いばね定数を有する第２のばねとを含んでもよく、それによって、ばね装置の力距離特性においてニーポイントを得てもよい。このニーポイントは、流体通路が十分に開いている閉鎖部材の位置に対応するようにされ得る。コイルユニットが駆動されないとき閉鎖部材はばね付勢により流体通路を部分的に閉じるように、閉鎖部材およびばね装置は構成され得る。これは、極端な条件下においていくらかの減衰を可能にする。ニーポイントに対応する位置に閉鎖部材を移動するためには、より低いばね定数のために、適度な電流レベルが必要である。しかしながら、その点、つまり閉鎖部材がバイパスチャネルを部分的に閉じ始めるところを越えて移動するとき、より多くの電流が必要であり、なぜならば、その領域においては、より高いばね定数を有するばねが支配的になるからである。
【００３６】
このフェールセーフ機構は、さらに、単一のばね定数を有する一つのばねで作動する。しかしながら、そのようなシステムは、バイパスチャネルを十分に開く必要があるとき、常に相対的に高い電流レベルを必要とするだろう。
【００３７】
閉鎖部材がパイプ部材または補助パイプ部材に配置される実施例においては、第１のばねはパイプ部材に関して固定的に取り付けられてもよく、第２のばねはばねガイドに結合されてもよい。ばねガイドが、ニーポイントを調整するようパイプ部材または補助パイプ部材に関して軸方向において可動であれば、有利である。例えば、ツールを用いてばねガイドを回転させることによってばねガイドが軸方向に移動することを可能にするねじ筋接続を用いて、バルブのハウジングにばねガイドを取り付けることができるかもしれない。
【００３８】
ある実施例においては、ピストンは、開かれたバイパスチャネルより有意に高い流動抵抗を有する、第１のチャンバと第２のチャンバとの間の流体流通のためのさらなるバイパスチャネルを含む。従って、バイパスチャネルが十分に閉じられているとき、減衰はさらなるバイパスチャネルによって決定される。バイパスチャネルが部分的または十分に開いたとき、減衰は主にバイパスチャネルによって決定される。そのような構成は、バイパスチャネルのための相対的に大きな断面、およびさらなるバイパスチャネルのための相対的に小さな断面を有することによって達成することが可能である。
【００３９】
減衰挙動は、ピストンがシリンダに対して移動する速度に依存する。車両が平坦な地形上を移動するとき、または車両が非常にゆっくり移動する場合、ピストンは衝撃を吸収するために非常に速く移動する必要はない。これらの状況においては、バイパスチャネルの影響は無視できる。しかしながら、車両が速く移動するとき、および／または地形が粗いとき、ピストンの迅速な反応および高い吸収が必要である。そのような状況の下では、バイパスチャネルの相対的に大きな断面さえ、減衰作用に有意な寄与を有する。減衰挙動がこれらの種類の挙動間で切り換わる点は、バイパスチャネルの開口部を閉鎖部材で変動させることによって設定することが可能である。さらに、低速速度または滑らかな地形では、より大きな減衰を達成することが望ましいかもしれない。
【００４０】
この要求を満たすために、ダンパ装置は、バイパスチャネルと第１または第２のチャンバとの間に配置された制限装置を含んでもよい。制限装置は、開かれたバイパスチャネルより有意に高い流動抵抗を有する。これは非常に適度な条件下であっても減衰することを可能にする。
【００４１】
ある実施例においては、制限装置は、制限チャネルと、制限チャネルの端部に接続された弾性的に変形可能なクロージャとを含む。クロージャは、流体が、第１のピストン方向におけるピストンの運動に対応して、クロージャに向かって制限チャネルを通って第１の制限方向に流れるとき、制限チャネルを少なくとも部分的に開き、流体が、第１のピストン方向の反対の第２のピストン方向におけるピストンの運動に対応して、第１の制限方向の反対の方向に流れるとき、制限チャネルを閉じるように構成される。そのような制限装置は、減衰がシリンダの行程の種類に依存して異なることを可能にする。一方の方向においては、制限装置が減衰を決定し、他方の方向においては、制限チャネルが遮断されるので、減衰は、ピストンにおけるさらなるバイパスチャネルによって決定される。その制限はピストンの運動、例えばリバウンド行程または圧縮行程に依存する。これらの運動の１つにおいては、制限チャネルは閉じられ、別の運動中においては、それは少なくとも部分的に開かれる。
【００４２】
さらなる実施例においては、流体がクロージャに向かって制限チャネルを通って第１の制限方向に流れるとき、クロージャは流体によって遠ざかるように曲げられるかまたは押されるように構成される。
【００４３】
さらなる実施例においては、制限装置は、さらなる制限チャネルと、さらなる制限チャネルの端部に接続されたさらなる弾性的に変形可能なクロージャとを含む。ここでも、さらなるクロージャは、流体が、第２のピストン方向におけるピストンの運動に対応して、さらなるクロージャに向かってさらなる制限チャネルを通って第２の制限方向に流れるとき、さらなる制限チャネルを少なくとも部分的に開き、流体が、第１のピストン方向におけるピストンの運動に対応して、第２の制限方向の反対の方向に流れるとき、さらなる制限チャネルを閉じるように構成される。
【００４４】
さらなる実施例においては、さらなるクロージャは、流体がさらなるクロージャに向かってさらなる制限チャネルを通って第２の制限方向に流れるとき、流体によって遠ざかるように曲げられるかまたは押されるように構成される。ある実施例においては、第１および第２の制限方向は反対方向である。
【００４５】
制限チャネルは、制限装置が減衰レベルをピストンの両方の移動方向において決定することを可能にする。
【００４６】
さらなる実施例においては、制限装置は、制限チャネルまたはさらなる制限チャネルに向かってある方向にそれぞれクロージャまたはさらなるクロージャに張力および／または予荷重をかけるように、スペーサのようなある要素を含む。スペーサ、またはクロージャに張力および／または予荷重をかける他の手段は、クロージャの変形挙動が変更されることを可能にする。例えば、使用に先立って、スペーサは、クロージャに異なるように予荷重をかける異なるスペーサと置換されてもよい。その結果、同様の油圧の下でクロージャの弾性変形は異なることになる。結果的に、制限装置の流動抵抗は変更され、それによって、低速速度および／または滑らかな地形で、より多いまたはより少ない減衰を提供する。
【００４７】
制限装置はバルブ部材に組入れられることが可能であり、またはそれは第２のチャンバ内においてバイパスチャネルに接続されることが可能である。
【００４８】
次に、この発明を、添付の図面を参照して、より詳細に記載する。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】先行技術ダンパ装置のための閉鎖部材の位置の関数としての、ばね力と磁力との間の均衡を示す。
【図２】この発明に従うダンパ装置のための閉鎖部材の位置の関数としての、ばね力と磁力との間の均衡を示す。
【図３】この発明に従うダンパ装置の実施例の断面である。
【図４Ａ】図３のダンパ装置のバルブ部材の拡大した断面図であり、バイパスチャネルは十分に開かれる図である。
【図４Ｂ】図３のダンパ装置のバルブ部材の拡大した断面図であり、バイパスチャネルは閉じられる図である。
【図５】図３のダンパ装置のバルブ部材のバルブスライダを示す。
【図６Ａ】油がリバウンド行程中に図４のダンパ装置のリバウンドバイパスフロースロットルの内部でどのように移動するかを示す。
【図６Ｂ】油が圧縮行程中に図４のダンパ装置の圧縮バイパスフロースロットルの内部でどのように移動するかを示す。
【図７Ａ】この発明に従う閉鎖部材およびガイド部材の端部領域の異なる形状を呈示する。
【図７Ｂ】この発明に従う閉鎖部材およびガイド部材の端部領域の異なる形状を呈示する。
【図７Ｃ】この発明に従う閉鎖部材およびガイド部材の端部領域の異なる形状を呈示する。
【図８】図３のダンパ装置における閉鎖部材およびガイド部材の端部領域における磁気飽和を示す。
【図９Ａ】図３のダンパ装置のためのフェールセーフ機構の実施例を示す。
【図９Ｂ】図３のダンパ装置のためのフェールセーフ機構の実施例を示す。
【図１０Ａ】図９Ａのフェールセーフ機構において用いられるばね装置を示す。
【図１０Ｂ】図９Ａのフェールセーフ機構において用いられるばね装置に対応するばね力特性を示す。
【図１１Ａ】より線形か、または他の態様での所望の電流減衰力特性を可能にする、図３における実施例のパイプ部材における開口部の考えられ得る構成を示す。
【図１１Ｂ】より線形か、または他の態様での所望の電流減衰力特性を可能にする、図３における実施例のパイプ部材における開口部の考えられ得る構成を示す。
【図１２Ａ】バルブが非通電時に閉じられ、通電時に開く、実施例を示す。
【図１２Ｂ】バルブが非通電時に閉じられ、通電時に開く、実施例を示す。
【図１３】この発明に従うバルブ部材の異なる実施例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００５０】
図３は、この発明に従うダンパ装置または緩衝装置１の実施例を示す。油圧緩衝装置１は、車両の本体側と車両の車輪側との間に置かれ、本体側に接続されるシリンダ２および車輪側に接続されるピストンロッド３を設けられる。その目的のために、ピストンロッド３は、シリンダ２の下側端部から外へ突出する取り付け穴３ａを含む。油圧緩衝装置１は、上記のそれとは逆の意味で、つまり、シリンダ２は車輪側に接続され、ピストンロッド３は本体側に接続されるような意味で、取り付けることも考えられ得る。
【００５１】
自由に可動な分離ピストン６は、シリンダ２を高圧ガスチャンバ４およびオイルチャンバ５に区分するものであり、シリンダ２の長手方向軸に沿って摺動するためにシリンダ２に嵌められる。高圧ガスチャンバ４は高圧ガスを充填され、オイルチャンバ５は油を油圧緩衝装置作動液として充填される。
【００５２】
オイルチャンバ５は、ピストンロッド３のシリンダ側端部上に設置されたスロットルピストン７によって、上側または第２のオイルチャンバ５ａおよび下側または第１のオイルチャンバ５ｂに区分される。
【００５３】
ピストンロッド３は、シリンダ２に関して可動に取り付けられ、単一の構成要素として形成することが可能である、下側端部ロッドガイド―リバウンドバンパー―および封止ユニット保持部８を貫通する中空シャフト９を用いて構築される。
【００５４】
ピストンロッド３の運動は、圧縮止めゴム１０がシリンダ端部キャップ１１に接触することによって制限される。ピストンロッド３の中空シャフト９は、ソレノイドのコイル３３に接続された電線の案内のために用いられる（図４参照）。下側端部ロッドガイド―リバウンドバンパー―および封止ユニット保持部８を通って貫通するピストンロッド３の側は、バルブ部材３０に接続され、それは、図４Ａ、図４Ｂ、図５、図６Ａおよび図６Ｂと関連して次に記載される。
【００５５】
バルブ部材はバルブベース３１を含み、それはピストンロッド３に接続される。それは、ピストンロッド３の内部のねじ切りされたボンドによって接続されるピストン柱−バルブスライダガイド３６をさらに含む。ピストン柱−スライダガイド３６はアルミニウムまたはステンレス鋼のような非磁性材料からなり、この実施例においては複数の機能を有する。
【００５６】
半径方向穴５４はバルブベース３１およびピストン柱−スライダガイド３６を通って中空シャフト９に向かって穿孔されて、ソレノイドのコイル３３の電気的接続のためのワイヤを案内する。コイル３３は、バルブベース３１の上に載置され、図４Ａおよび図６Ａにおいて示されるボビン３４のようなフランジを有する円筒形部品のまわりに巻きつけられるかであり得る。しかしながら、コイル３３は、フランジを有する円筒形部品の支持のない熱結合型であってもよい。ディスク状のスペーサ３５がボビン３４の上に置かれる。バルブハウジング３２は、図６Ａにおいて示されるようなねじ切りされたボンドによるか、またはバルブハウジング３２の底部端でロックされたシームを用いることのいずれかによって、バルブベース３１の外径に接続される。バルブハウジング３２内側では、ディスク状のスペーサ３５は内側バルブハウジング縁部３２ａに抗して載置される。内側バルブハウジング縁部３２ａは、ディスク状のスペーサ３５を支持するように構成され、図４Ａにおいて示されるように機械加工することが可能であり、またはそれは座金もしくは止め輪と組合せたバルブハウジング溝によって構築されてもよい。
【００５７】
バルブスライダ３７の形式の閉鎖部材は、シリンダ２の長手方向軸に沿って摺動するために、ピストン柱―スライダガイド３６に関して可動に取り付けられる。バルブスライダ３７は一方の側にスライダ縁部３７ａを備える。スライダ縁部３７ａは、コイル巻き付けバルブコントラばね４０を保持する非磁性スペーサ４２を保持している。バルブコントラばね４０は波ばね３９に接続される。バルブコントラばね４０の上の予荷重は、コントラばね保持部３８の厚みおよび波ばね３９の厚みの変動によって調整することが可能である。
【００５８】
シリンダ２に沿ったバルブスライダ３７の移動は、湾曲したスペーサ４１によって制限されている。他方の側においては、シリンダ２に沿ったバルブスライダ３７の移動は、バルブスライダ３７のＶ溝が彫られた側の側において、非磁性隔離スペーサ４２によって制限されている。
【００５９】
バイパスフロースロットルピストンアセンブリ４３は、ピストン柱―スライダガイド３６に適合される。アセンブリ４３は、バイパスフロースロットルピストン４４を含み、それは、バルブハウジング３２の上側内径に抗するピストン４４の外側径のわずかなプレス嵌めによって流体流れ封止される。バイパスフロースロットルピストン４４の両方の平らにされた表面においては、弾性的に変形可能な板４５ａおよび４５ｂがピストンナット７０に与えられるトルクによってクランプされる。弾性的に変形可能な板４５ｂは、バイパスフロースロットルピストン４４の一方の側において、弁体４６に予荷重をかける。  ともに、それらはリバウンドバイパスフロースロットルを形成する。バイパスフロースロットルピストン４４の別の側の弾性的に変形可能な板４５ａは、弁体４７に予荷重をかける。ともに、それらは圧縮バイパスフロースロットルを形成する。
【００６０】
圧縮バイパスフロースロットルおよびリバウンドバイパスフロースロットルは、バイパスフロースロットルピストン４４における通路５２および５３を介する油の流れを制限する制限装置の実施例である。リバウンドバイパスフロースロットルはリバウンド行程中においては通路５２における油の流れを制限し、一方、圧縮行程中においては通路５２における油の流れを実質的に遮断する。他方、圧縮バイパスフロースロットルは圧縮行程中においては通路５３における油の流れを制限し、一方、リバウンド行程中においては通路５３における油の流れを実質的に遮断する。
【００６１】
ピストン７を支持するピストン柱−バルブスライダガイド３６は油通路を有する。第一に、主なバイパス通路６０が軸方向に穿たれる。第二に、複数の通路６１が径方向に穿たれる。ピストン柱−バルブスライダガイド３６における通路６１は、バルブスライダ３７の内側上のリング状のオイルチャンバ６２と流体流通状態にある（図５のバルブスライダ３７の詳細な図を参照）。バルブスライダ３７の内側の通路６３はオイルチャンバ６２を通って穿たれ、オイルチャンバ６２と流体流通状態にある。図４Ａにおいて示される完全な非通電状態では、バルブスライダ３７は硬化鋼の湾曲したスペーサ４１に抗して載置される。ピストンロッド３が非通電状態で上方向に移動するとき、バイパス油は主なバイパス通路６０を通って複数の通路６１に流れ、リング状のオイルチャンバ６２に入る。リング状のオイルチャンバ６２から、バイパス油は複数の通路６３を通って流れてオイルチャンバ６４内に入る。オイルチャンバ６４は、バイパスフロースロットルピストン４４の右手側で、圧縮バイパス油通路５３と流体流通状態にある。この通路における油は弾性的に板４５Ａを変形し、弁体４７を開く。結果的に、油はオイルチャンバ５ｂ内に流れ込むことを可能にされる。ピストンロッド３がソレノイドの非通電状態でリバウンド行程の一部として下方向に移動するときバイパス油はオイルチャンバ５ｂからバイパスフロースロットルピストン４４のリバウンドバイパス油通路５２に流れ込む。リバウンドバイパス油通路５３の内側の油は弾性的に弁板４５Ｂを変形し、弁体４６を開く。結果的に、油はオイルチャンバ６４内に流れ込むことを許される。オイルチャンバ６４はバルブスライダ３７の内側で複数の通路６３と流体流通状態にあるので、油はオイルチャンバ６４から複数の通路６３を通ってリング状のオイルチャンバ６２に流れ込むことを許される。バルブスライダ３７の内側のリング状のオイルチャンバ６２から、リバウンドバイパス油は、ピストン柱―バルブスライダガイド３６の複数の通路６１内に流れ込み、主なバイパス通路６０を通って第２のオイルチャンバ５ａに流れ込む。非通電ソレノイド状態において上下運動がバイパス流れのためにほんのわずかしか減衰されないように、絞り板４６および４７は、シリンダ２に関してピストンの低速度でピストンロッド３の上方向及び下方向の移動に抗してほんの小さな抵抗しか構成しない。
【００６２】
バイパス流れの抵抗は、ソフトな設定を担い、すべての異なる適用例、車両および状況に対して非常によく調整可能である。この発明に従うダンパ装置の構築は、両方向における主なスロットルピストン上のバイパスを介する流量が、複数の油通路６１の断面の開口面積をいかなるパイロット段階またはサーボ段階もなしで直接増大または低減させることによって調整されてもよいように行われる。これは、円筒状に形状化されたバルブスライダ３７を、上方向に移動させてバイパス通路６１を介する流量を増大し、下方向に移動させてバイパス通路６１を介する流量を低減するようにすることによって行われる。円筒状に形状化されたバルブスライダ３７による調整の直接的な特徴は、円筒状に形状化されたバルブスライダ３７の位置が、油の流れまたは圧力差によって開始される、かけられる力によって影響を受けることなく、最も迅速な、可能な減衰応答を確実にする。
【００６３】
図１２Ａおよび図１２Ｂは、この発明によって包含される別の実施例を示す。図４Ａにおける実施例と異なり、バルブスライダ３７は開口部を含まない。したがって、円筒状に形状化されたバルブスライダ３７を下方向に移動することは、バイパス通路６１を介する流量を増大させ、それを上方向に移動することは、バイパス通路６１を介する流量を減少させる。
【００６４】
図４Ａ、図４Ｂおよび図１２Ｂを参照して、弾性的に変形可能な板４５ａの上、および弾性的に変形可能な板４５ｂの下で、硬化鋼の湾曲したスペーサ４１および４８は、それらの最も小さな直径の長さに依存して、弾性的に変形可能な板４５ａ、４５ｂがより多くまたはより少なく予荷重をかけられて、それぞれバイパス流れ制限を増大または減少させ得るように、ある態様で設計される。これは、減衰レベルがダンパ装置１の使用に先立って調整されることを可能にする。バイパススロットルバルブ４３を構成するすべての部品は、ピストンナット７０上に与えられるトルクによってクランプされることが注目される。
【００６５】
主な圧縮絞り板４９の上において、主なスロットルピストン７は、ピストンナット７０上に与えられるトルクによってクランプされるピストン柱−バルブスライダガイド３６のより小さな外側径によって中心に置かれる。主なスロットルピストン７は、シリンダ２の軸に沿って移動可能に適合される。主なスロットルピストン７の外径は、油流れ封止され、スロットルピストン７に際限なく縮小されるピストンリング５０によってシリンダ２の内側壁に沿って案内される。主なスロットルピストン７の一方の側においては、主なリバウンド絞り板５１が、ピストン柱−バルブスライダガイド３６のより小さな外側径によって中心におかれ、ピストンナット７０上に与えられたトルクによってクランプされる。
【００６６】
スロットルピストン７はピストン柱−バルブスライダガイド３６の上に取り付けられる。上に言及されるように、スロットルピストン７は、スロットルピストン７の両側において積重ねられた複数個の主なリバウンド絞り板５１および主な圧縮絞り板４９と、ピストン７の外周上に設置されたピストンリング５０とを有し、シリンダ２の軸に沿って可動に適合される。主なリバウンド絞り板５１はリバウンド油通路７ａの端部開口部分を閉じ、一方、主な圧縮絞り板４９は圧縮油通路７ｂの端部開口部分を閉じる。これらの通路７ａ、７ｂは、ディスク状のピストン本体を通って形成される。この実施例においては、リバウンド油通路７ａは、左手側に位置決めされ、主なリバウンド絞り板５１によって閉じられ、一方、圧縮油通路７ｂは、主な圧縮絞り板４９によって閉じられる。ピストンロッド３が圧縮行程の一部として図４ｂにおいて示される状態で上方向に移動するとき、油通路７ｂにおける油は主な圧縮絞り板４９を弾性的に変形し、油は、第２のチャンバ５ａから第１のチャンバ５ｂ内に流れ込むことを許される。他方、ピストンロッド３がリバウンド行程の一部として下方向に移動するとき、リバウンド油通路７ａにおける油は主なリバウンド絞り板５１を弾性的に変形し、油は、第１のチャンバ５ｂから第２のチャンバ５ａに流れ込むことを許される。すなわち、上下運動が減衰されるように、絞り板４９および５１は、ピストンロッド３の上方向及び下方向の移動に抗する抵抗を構成する。主な油流れの抵抗（しっかりとした設定）は、すべての異なる適用例、車両、状況に対して、両方向において非常によく調整可能である。
【００６７】
図４ａおよび図４ｂにおいて示される実施例においては、バルブ部材３０の構築は、比例ソレノイドを通って流れる電流の大きさを減少させるか増大することによって、円筒状に形状化されたバルブスライダ３７が徐々に移動されるように行なわれる。図４においては、以下に単にソレノイドと呼ばれる比例ソレノイドが、そのソレノイドによって生成された磁界を案内するガイド部材と協働する。このガイド部材は構成要素３１、３２、３３、３５および３７を含む。
【００６８】
ともに、これらの構成要素は実質的に閉じた磁性ループを形成する。通常は、構成要素は、高い磁気誘導を確実にするために高い透磁率を有する。図４Ａおよび図４Ｂは、図３のダンパ装置のバルブ部材の拡大した断面図であり、バイパスチャネルは、それぞれ、図４Ａにおいては十分に開かれるか、または図４Ｂにおいては閉じられる。
【００６９】
複合ソレノイドは、磁性材料から形成されたケースにおいて非磁性ボビン３４のまわりに巻かれた環状形状のコイル３３を埋込むことによって形成され、バルブベース３１、バルブハウジング３２、ディスク状のスペーサ３５およびバルブスライダ３７によって構成される。この実施例において用いられるソレノイドは、通電されたとき、バルブコントラばね４０および波ばね３９によって形成され非磁性隔離スペーサ４２によって停止されるばね装置を圧縮しながら、バルブスライダ３７を下方向に移動させる。非磁性隔離スペーサ４２は、バルブベース３１の上側端部の角度をつけられた縁部とバルブスライダ３７の溝がＶに彫られた端部との間の直接接触を防ぐ。これは、磁気ヒステリシス、およびバルブスライダ３７のバルブベース３１への固着を防ぐ。
【００７０】
ソレノイドが完全に非通電状態にされると、バルブスライダ３７は、バルブコントラばね４０および波ばね３９によって形成されたばね装置によって上方向に押され、湾曲したスペーサ４１によって規定されたその元の位置に戻る。参照符号３３ａおよび３３ｂは、コイル３３のためのリード線を示し、それらは穴５４および中空シャフト９を通って走り、取り付け穴３ａで緩衝装置１を出る。
【００７１】
非常に限られた磁気エネルギーしか失われないように、ガイド部材はある態様で磁界線を案内する。バルブベース３１、バルブハウジング３２、ディスク状のスペーサ３５およびバルブスライダ３７のような、磁界線を案内する構成要素は、コイル３３に可能な限り接近している。バルブスライダ３７の下側端部で溝がｖに彫られた端部とバルブベース３１の湾曲した縁部の上側端部との間のエアギャップから離れて、不必要な磁気抵抗は、ガイド部材の構築の内側には見出されない。磁界線を案内するすべての部品の壁厚は、好ましくは一定であり、同じ径方向断面表面積を有する。
【００７２】
バルブベース３１の湾曲した縁部の上側端部をバルブスライダ３７の下側端部の相補的なｖ字型溝との組合せにおいて用いることによって、磁界に対する有効なエアギャップは、バルブスライダ３７の移動より実質的に小さく達成される。後者はシリンダ２の軸に沿ったバルブスライダ３７の運動によって決められ、一方、前者は、バルブベース３１とバルブスライダ３７との間の最短距離によって決められる。この構築は、バルブスライダ３７の位置と無関係にコイル３３を通るすべての大きさの電流の下で磁力を上げる。
【００７３】
この発明のバルブベース３１の上側端部での湾曲した縁部およびバルブスライダ３７の溝がｖに彫られた下側端部の別の恩恵は、この構築がバルブスライダ３７の径方向位置に対して強い自己センタリング効果を有するという事実である。径方向の側方の力は生じず、したがって、バルブスライダ３７はこれらの側方の力によって引起される摩擦に晒されず、結果として、短い時間で正確なバルブ応答を生じる。公知のダンパ装置に比較して、バルブスライダ３７上にかけられる磁力が増大されるので、より高いばね定数を備えたばね装置を用いることが可能である。より高いばね定数はバルブスライダ３７に起因する慣性の影響を低減する。
【００７４】
当業者は、溝と縁部とを交換することが可能であること、つまりバルブベース３１上に構成されたｖ字型溝およびバルブスライダ３７上に構成された湾曲した縁部を理解する。
【００７５】
図７Ａ〜図７Ｃは、バルブスライダ３７およびバルブベース３１の端部領域のさまざまな実施例を示す。これらの図においては、端部領域は相補的である。さらに、各図ごとに、バルブスライダ３７とバルブベース３１との間の垂直方向分離は、端部領域間の最短距離より大きい旨を保持する。図７Ａは、図４Ａにおける実施例の端部領域の形状をより詳細に示す。同様の先の尖った構造が、図７Ｂにおいて示される。図７Ｃはアーチ形の突起とアーチ形の窪みとの組合せを示す。
【００７６】
図８は、バルブスライダ３７がバルブベース３１に非常に接近し、エアギャップが小さい状況における、バルブスライダ３７およびバルブベース３１における磁気誘導のコンピュータシミュレーションにおける図７Ａの先の尖った構造の効果を示す。飽和は、磁界が相対的に高い端部領域で識別することが可能である。バルブスライダ３７およびバルブベース３１の材料特性のために、磁気飽和が生じ、その結果、磁気誘導における増大は、一定の透磁率と減少するエアギャップとの組合せに基づいて期待されるであろうよりも小さい。より特には、エアギャップに起因する磁気抵抗は、エアギャップ長さにおける減少のため、大きく減少する。しかしながら、これは、ガイド部材の磁気抵抗における増大によって部分的に補償され、それは、この場合では、バルブスライダ３７およびバルブベース３１の端部領域における磁気飽和に帰することが可能である。
【００７７】
図９Ａおよび図９Ｂは、図３のダンパ装置において適用されるフェールセーフ機構の実施例を示す。フェールセーフ機構は、図１０Ａに示されるように、波ばね３９に接続されたバルブコントラばね４０を含むばね装置に基づく。波ばねのばね定数は、バルブコントラばね４０のそれよりかなり小さく、結果として、図１０Ｂに示されるばね力変位特性をもたらす。
【００７８】
ソレノイドが通電されないとき、つまりコイル３３を通る電流が低い電流値（例えば０．３〜０．４Ａ）より下に落ちると、波ばね３９は、バルブスライダ３７を解放して、ピストン柱−バルブスライダガイド３６において穿たれた複数の通路６１を部分的に閉じることを可能にする。結果的に、第１のチャンバ５ｂと第２のチャンバ５ａとの間の油流れは制限される。この点において、以下が注目され得る。低いピストン速度では、ダンパによってかけられる減衰力は、制限装置、つまり圧縮バイパスフロースロットルおよびリバウンドバイパスフロースロットルによって決められる。高速では、部分的に閉じた通路６１に起因する流動抵抗が関係するようになる。通路６１にわたる圧力降下は、通路６１に近い領域における乱流のためにバルブスライダ３７によって可能にされる開口部を通る流れおよびその寸法に依存する。あるピストン速度では、バイパスにわたる圧力降下は、主なスロットルピストンにわたる圧力降下と等しく、油流れを主なスロットルピストン流れとバイパス流れとに分割する。
【００７９】
通路６１がバルブスライダ３７によってより少なく覆われるとき、この徐々の遷移が生じるピストン速度は増大する。結果的に、通路６１がソレノイドに通電する電流がない状態において完全に開いているであろうシステムにおいては、利用可能な減衰力は制限されるだろう。そのような状況は、緊急時に、例えばコイルを駆動する電気配線が切断されるとき、生じるかもしれない。フェールセーフ機構を用いることは、ある量の減衰が相対的に低いピストン速度で利用可能であることを保証する。電流が存在しないとき、通路６１の有効な開口は、バルブスライダ３７の非通電位置のため、より小さい。
【００８０】
図１および図２に関連して論じられるように、バルブスライダ３７の位置は、磁力とバルブスライダ３７にかけられるばね力との間の均衡によって決定される。バルブスライダ３７の位置は、油流れに対する通路６１での制限を決定する。利用可能な減衰力の比例制御を有することは、減衰力がコイル３３を通る電流に比例するであろうということを意味して、望ましいであろう。その目的のため、通路６１で形成された制限が所望の比例数を確実にするように、通路６１の形状もしくは分布および／またはバルブスライダ３７における開口部の形状もしくは分布が修正されてもよい。
【００８１】
図１１Ａは、複数個の通路６１がピストン柱−バルブスライダガイド３６において形成される例を示す。スライダバルブ３７の運動に垂直な方向における通路６１の分布は、好ましくは均衡がとれている。しかしながら、通路の密度はスライダバルブ３７の移動方向において異なる。これは、スライダバルブ３７上に油によってかけられる対称な力を確実にし、そしてそれはスライダ位置−減衰力特性を変更することを可能にする。
【００８２】
図１１Ｂは、開口部の密度においてではなく、開口部それ自体の形状において変形が実施される代替的実施例を示す。複数のこれらの開口部は、ピストン柱−バルブスライダガイド３６を横切って均一に分布されてもよい。もちろん、両方の解決策を組合せることも可能である。
【００８３】
図１３は、この発明に従うバルブ部材の異なる実施例を示す。このバルブ部材は図３において示されるダンパにおいて用いることが可能であり、主なバイパス通路１６０はスロットルピストン７に接続される。
【００８４】
図４Ａおよび図４Ｂにおいて示される実施例とは逆に、バルブスライダ１３７はバルブスライダガイド１３６内において移動する。後者は、主なバイパス通路１６０と通路１５２、１５３との間の流体流通を可能にするよう、通路１６１を設けられる。
【００８５】
バルブスライダガイド１３６内では、第１のばね１３９および第２のばね１４０が取り付けられる。その目的のために、少なくとも動作中においてバルブスライダガイド１３６に関して固定された関係にあるばね支持体１９０が使用される。ばね取り付け台１９１を用いて、第１のばね１３９をガイド部材部品１９２に結合する。
【００８６】
ばね１３９および１４０の他方の端部の上では、両方のばね１３９および１４０と当接するばねディスク１９３が用いられる。バルブスライダ１３７はばねディスク１９３を係合する突起１９４を設けられる。さらに、ばねディスク１９３は、中央穴を設けられて、流体をバルブスライダ１３７のまわりにおいて移動させて、両端上における流体の圧力差を低減する。
【００８７】
ばね１３９、１４０に予め張力をかけるため、図４Ａにおける態様に類似する態様で空間１３３において取り付けられる電気的なコイル（図示せず）に通電することなしでは、バルブスライダ１３７は通路１６１を閉じる態様で、ばねディスク１９３はバルブスライダ１３７を押す。頂部側においては、バルブスライダガイド１３６は、バルブスライダ１３７の軸方向移動を制限する突起１９５を設けられる。
【００８８】
ばね支持体１９０は、それのバルブスライダガイド１３６に関して軸方向位置を変更するように調整することが可能である。この場合、ばね支持体１９０は、ばね取り付け台１９１の開口部を介して移動し、それによって、第２の（主な）ばね１４０のみに予め張力をかけることを変更する。結果的に、ばね−力特性におけるニーポイントは、図１０Ｂにおいて示されるように、より低い変位値にシフトする。
【００８９】
バルブハウジング１３２、ガイド部材部品１９２、バルブスライダ１３７は、すべて、高磁力が構築されることを可能にするために、相対的に高い透磁率を有する。しかしながら、図４Ａの実施例に類似して、バルブスライダガイド１３６は、一般に、アルミニウムまたはステンレス鋼のような非磁性材料から形成される。これらの材料の欠点は、それらがバルブスライダ１３７の（磁性）材料とは異なる熱膨脹係数を有するということである。この係数は、大抵は、より大きい。
【００９０】
バルブスライダ１３７がバルブスライダガイド１３６と強く係合しすぎて、その結果、バルブの動作を厳しく制限する高い摩擦係数を生じさせる状況を回避するために、熱による径方向膨張における差を考えなければならない。
【００９１】
図１３の実施例には、バルブスライダ１３７とバルブスライダガイド１３６との間のクリアランスが、通常動作条件よりも高温の下では、より大きくなるという利点がある。したがって、高温を伴う極端な条件の下で適切に機能することを確実にするために通常動作条件で相対的に大きいクリアランスを実施する必要はない。通常動作条件の下でより小さいクリアランスを有することによって、流体の漏出を回避および／または低減することが可能である。
【００９２】
磁性材料のディスク１９６は磁性ループの構成要素として用いられる。封止リング１９７および１９８は、空間１３３への流体の移送を防いで、流体と電気的なコイルとの間の接触を防ぐ。
【００９３】
この発明をその実施例を用いて記載した。しかしながら、特許請求の範囲によって決定されるこの発明の範囲から逸脱することなく、これらの実施例への修正が考えられ得ることは、当業者には明らかであるはずである。
【００９４】
例えば、図４Ａにおいては、ギャップをバルブベース３１とバルブスライダ３７との間に識別することが可能である。先に記載されたように、バルブスライダ３７がバルブベース３１に接近すると磁気飽和が生じるように、バルブベース３１およびバルブスライダ３７の端部領域は構成される。結果的に、ギャップの長さにおける減少に起因する磁気抵抗における増大は、磁気飽和による磁気抵抗における増大によって部分的に補償される。
【００９５】
同様の効果を得ることが可能であるのは、さらなるギャップをディスク状のスペーサ３５とバルブスライダ３７との間に識別することが可能であるように、バルブスライダ３７が円錐形または先細りの形状を有する場合である。バルブスライダ３７がバルブベース３１に向かって移動するときにさらなるギャップが増大するようにバルブスライダ３７の形状を構成することによって、バルブスライダ３７とバルブベース３１との間のギャップの長さの減少による磁気抵抗における増大は、再び部分的に補償される。
【００９６】
これらの手段は、この発明に従うダンパ装置において単独または組合せて適用することが可能であることは当業者には明らかであるはずである。
【図３】
0005902190.tif 000002
【図４Ａ】
0005902190.tif 000003
【図４Ｂ】
0005902190.tif 000004
【図５】
0005902190.tif 000005
【図６Ａ】
0005902190.tif 000006
【図６Ｂ】
0005902190.tif 000007
【図７Ａ】
0005902190.tif 000008
【図７Ｂ】
0005902190.tif 000009
【図７Ｃ】
0005902190.tif 000010
【図８】
0005902190.tif 000011
【図９Ａ】
0005902190.tif 000012
【図９Ｂ】
0005902190.tif 000013
【図１０Ａ】
0005902190.tif 000014
【図１１Ａ】
0005902190.tif 000015
【図１１Ｂ】
0005902190.tif 000016
【図１２Ａ】
0005902190.tif 000017
【図１２Ｂ】
0005902190.tif 000018
【図１３】
0005902190.tif 000019
【図１】
0005902190.tif 000020
【図２】
0005902190.tif 000021
【図１０Ｂ】
0005902190.tif 000022