(57)【要約】  車両用の空気ばね・ダンパーユニットは、作業空間として、圧縮空気が充填され、且つ、流路を介して互いに連結される少なくとも２個の圧力空間と、ロール式ベローズ又は折畳み式ベローズで形成される可動壁とを有し、低圧側において制御圧力の荷重を受け得るパイロット制御主弁が、第１流路において少なくとも１個の流れ方向に形成される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業空間として圧縮空気が充填された少なくとも２個の圧力空間を有し、少なくとも１個の作業空間が、いずれの場合も、少なくとも部分的に可動壁によって、特にロール式又は折畳み式ベローズの形状の可動壁によって境界付けられ、前記作業空間が流路を介して互いに接続され、前記流路が絞り弁を有する車両用の空気ばね・ダンパーユニットにおいて、
減衰制御自在の絞り弁が、第１流路（２１）内で少なくとも１個の流れ方向に配置されている共に、パイロット制御主弁（２７、４４）として形成され、該パイロット制御主弁（２７、４４）が、低圧側に向かって開放されると共に前記低圧側に制御圧力の作用を受け得る空気ばね・ダンパーユニット。
【請求項２】
前記制御圧力を調整するために、制御弁（２９、４６）が、第２流路（２２）内で低圧側に配置されることにより、前記制御弁と前記主弁が、前記制御圧力に対し第３圧力空間（４７）を境界付ける請求項１に記載の空気ばね・ダンパーユニット。
【請求項３】
恒久的に設定される非制御絞り弁（３３）が、平行な第３流路（２３）内に配置される請求項１又は２に記載の空気ばね・ダンパーユニット。
【請求項４】
前記第２流路（２２）が、前記第１流路（２１）の内部を少なくとも部分的に延在する請求項１乃至３のいずれかに記載の空気ばね・ダンパーユニット。
【請求項５】
前記制御圧力のための前記制御弁が、スライダー（３０、４２、４８）として形成され、その閉鎖方向又は移動方向が、前記流れ方向に対して大体垂直に向けられる請求項１乃至４のいずれかに記載の空気ばね・ダンパーユニット。
【請求項６】
前記第１流路内の前記主弁と前記第３流路内の前記絞り弁が、ばね荷重式弁として形成される請求項１乃至５のいずれかに記載の空気ばね・ダンパーユニット。
【請求項７】
前記低圧側に向かって開放されるばね荷重式逆止め弁（３８）が、前記第２流路内の前記高圧側に配置される請求項１乃至６のいずれかに記載の空気ばね・ダンパーユニット。
【請求項８】
前記第２流路内の前記ばね荷重式逆止め弁が、前記第１流路内の前記ばね荷重式主弁の内部に配置される請求項１乃至７のいずれかに記載の空気ばね・ダンパーユニット。
【請求項９】
第４流路がスロットルバイパスとして形成される請求項１乃至８のいずれかに記載の空気ばね・ダンパーユニット。
【請求項１０】
前記第４流路が、前記第３流路の内部を少なくとも部分的に延在する請求項９に記載の空気ばね・ダンパーユニット。
【請求項１１】
４個の前記流路が、それらの弁装置及び絞り装置と共に、両流れ方向において機能的に同様に形成される請求項１乃至１０のいずれかに記載の空気ばね・ダンパーユニット。
【請求項１２】
前記２個の作業空間が、回転対称ピストン（６）によって分離され、該ピストン（６）は、回転対称ハウジングの内部を軸方向に移動自在であると共に、ピストンロッドの頭端部に位置し、更に、一方の作業空間がピストンの前側に配置され、少なくとも他方の作業空間がピストンの後側に配置される請求項１乃至１１のいずれかに記載の空気ばね・ダンパーユニット。
【請求項１３】
前記流路が、前記可動ピストン（６）の内部を延在する請求項１乃至１２のいずれかに記載の空気ばね・ダンパーユニット。
【請求項１４】
４個の前記流路が、前記可動ピストンの内部に各流れ方向に対して設けられ、第１流路が、ばね（４９）によって荷重を受ける弁体（５０）からなるパイロット制御主弁（４４）を有し、前記弁体（５０）と前記主弁（４４）の弁ばね（４９）の軸と移動方向が、前記ピストン軸に対して垂直に配置され、第２流路が、前記第１流路の内部を部分的に延在すると共に、前記主弁の前記弁体（５０）内部に配置されるばね荷重式逆止め弁（５２）を有し、前記逆止め弁（５２）の軸と移動方向が、同様に、前記ピストン軸に対して垂直に且つ前記主弁（４４）に対して同軸に配置され、前記制御弁（４６）が、電気駆動スライダーとして形成され、前記制御弁（４６）の駆動装置の軸と動作方向が、前記ピストン軸に対して垂直であると共に、前記主弁（４４）の軸方向に対して平行に又は該軸方向にあるように、前記駆動装置が位置する請求項１乃至１３のいずれかに記載の空気ばね・ダンパーユニット。
【請求項１５】
前記主弁、前記制御弁と前記制御弁の前記駆動装置が、１軸内に位置し、引張り段階と圧縮段階のこれらの軸が、前記ピストン（６）内で互いに平行に且つ上下に配置される請求項１乃至１４のいずれかに記載の空気ばね・ダンパーユニット。
【請求項１６】
前記ばね荷重式主弁（２７、４４）の前記弁体（２６、５０）が、ポット状に形成されると共に、前記ピストンの、前記弁体の外部形状に対して相補的な凹部（３７、５１）において案内され、前記主弁の後側に配置された、弁ばねとしてのコイルばね（２５、５４）が、前記主弁を関連する弁座に押圧し、更に、前記コイルばねが、前記弁体（２６、５０）の後部ポット形くぼみ内で案内されると共に、前記ピストン側において前記凹部（３７、５１）の底部で支持される請求項１乃至１５のいずれかに記載の空気ばね・ダンパーユニット。
【請求項１７】
前記制御弁によって開放される断面がその断面積を非線形に変化させるように、前記制御弁の前記スライダーの形状が形成される請求項１乃至１６のいずれかに記載の空気ばね・ダンパーユニット。
【請求項１８】
前記制御弁が、流路の断面に影響を及ぼすフラットスライダーとして形成され、段状の面取りした切欠きを前記フラットスライダーの前側（５６）に設けた請求項１７に記載の空気ばね・ダンパーユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮空気が充填された少なくとも２個の作業空間を有し、その内、少なくとも１個の作業空間が、いずれの場合も少なくとも部分的に可動壁、特にロール式又は折畳み式ベローズの形状の可動壁によって境界付けられ、作業空間が流路を介して互いに接続され、該流路が絞り弁を有する空気ばね・ダンパーユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
かかる空気ばね・ダンパーユニット（簡単に、「空気ダンパー」と呼ぶ）は、殆どの種々のあり得る車両形式に対して便利なばね／ダンパーユニットとして知られ、このようなダンパーユニットは、通常、本体とシャシとの間に配置される。
【０００３】
このため、特許文献１は、ピストンを備え、そのピストンが、シリンダーハウジング内を移動自在であり、シリンダーハウジングに対して密閉され、且つ、２個の作業空間に分割する、ガスばね／ダンパーユニットを開示する。ダンパー空間の外方は、部分的にロール式ベローズによって境界付けられる。ピストン内に位置する絞り弁は、この場合、異なる流れ抵抗が、貫流方向の関数として存在し、層流から乱流に変化する位置が適合されるように構成される。ここに示される絞り弁は、調整機能のない恒久的に設定された／一体的に形成されたスロットルである。
【０００４】
特許文献２は、ガスばね／ダンパーユニットの２個の作業空間が、シリンダーハウジング内を移動自在な密封ピストンによって分割される装置を開示する。ダンパー空間の外方は、部分的にロール式ベローズによって境界付けられる。ピストン内に位置する絞り弁は、この場合、ばね座金によって荷重を受ける弁として構成され、ばね座金と弁の断面は、貫流方向の関数として設計される。
【０００５】
特許文献３から、電磁的に制御可能なオーバーフロー弁を備えて、その閉鎖部材が小型ダイヤフラムによって形成される、空気圧ばね／ダンパーユニットが公知である。磁束が小型ダイヤフラムを通過し、小型ダイヤフラムが、その閉鎖位置において、割当てられた支持面と協働する。閉鎖力を、制御可能な電磁石を用いて変化させることができるので、可変回転式ばね／ダンパーユニットが得られる。このばね／ダンパーユニットにより、最大の閉鎖力又はプレストレスを設定すると共に、超えると弁が開放する圧力を決定することができる。
【０００６】
特許文献４から、弾性封止ディスクによって閉鎖されるオーバーフロースロットルを備えたガスばね／ダンパーユニットが公知である。弾性封止ディスクは、恒久的に張力取付けされず、ばね力により所定の差圧範囲に対してだけ固定される。特定の圧力を超えた後、張力取付け領域が発進し、密封ディスクに荷重をかけるための弾性力は、同様に弾性の環状ディスクで印加されることが好ましい。
【０００７】
【特許文献１】独国特許出願公開第１０１１５９８０号
【特許文献２】独国特許出願公開第１９９３２７１７号
【特許文献３】独国特許出願公開第４３３４００７号
【特許文献４】独国特許発明第１０１３５２６１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来の実施形態には、空気ダンパーを別の減衰特性曲線に切換える効果により、ダンパー特性を夫々の運転状況の関数として調整する可能性は、僅かに存在するだけか、又は全く提供されない、という欠点がある。絞り弁における動的差圧と体積流量は、散逸によるエネルギー変換に対し、従って減衰作用に対して重要である。空気減衰において、高圧力と大体積流量が、所要の減衰作用を発生するために必要である。従って、ダンパー特性、即ち、減衰特性曲線に影響を与えることは、特に、ここにあるガス減衰システムでは、高圧力と大流量が切換えられなければならないため、困難である。
【０００９】
従って、本発明の目的は、ダンパー特性の良好な調整可能性が得られ、作業チャンバ間で、大体積流量に加えて高差圧を切換えることができると共に、種々の地面と運転の状況に対する適合と反応を許容する、車両のための空気ばね・ダンパーユニットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的は、主請求項の特徴によって達成される。有利な展開は従属請求項に開示される。
【００１１】
この場合、減衰制御自在の絞り弁が、第１流路内で少なくとも１個の流れ方向に配置されている共に、パイロット制御主弁として形成され、該パイロット制御主弁が、低圧側に向かって開放されると共に低圧側に制御圧力の作用を受け得る。制御圧力を調整するために、制御弁が、第２流路内で低圧側に配置されることにより、制御弁と主弁が、制御圧力に対し第３圧力空間を境界付ける。
【００１２】
例えば、制御可能な電磁石により、弁本体又はばねに対する追加の力（磁力）の比例するが直接的な作用によって閉鎖力を変更する従来技術から公知である上述した空気減衰システムとは対照的に、本発明の態様では、パイロット操作力又はパイロット操作圧力に影響するか又は制御することにより、弁の閉鎖特性と減衰特性に対する間接的作用が実行される。
【００１３】
公知であるように、油圧弁では、パイロット操作によってより高い切換力を達成することができる。これは、わずかな差動力を除いて切換力を補償するために、非圧縮性媒体のシステム圧力が利用される場合に行われる。この場合、例えば、互いに操作連係する差動面が、切換ピストン／切換弁に形成される。しかしながら、公知の油圧システムのパイロット操作では、通例、パイロット制御が高圧側において行われる、即ち、高圧側で優勢なシステム圧力が、切換操作を助けるために使用される。
【００１４】
対照的に、本発明の態様では、圧縮性媒体における弁流の調整、正確には、空気ダンパーのための空気圧絞り弁の調整は、低圧側に配置されるパイロット操作部によって行われる。上述したように、この低圧側パイロット操作部は、パイロット制御力をそのように設定することができるか又は調整される点で際立っている。これは、第２流路内で低圧側に配置されると共に、基本的に、調整可能なスロットルと同様に空気流に作用するパイロット弁によって実行される。この「調整可能なスロットル」により、制御圧力が、低圧側に向かって配置され且つ主弁と制御弁によって境界付けられる第３圧力空間、即ち、２個の作業空間の間の「中間領域」に生成される。制御圧力の下限は、制御弁の全開時での低圧側におけるシステム圧力であり、上限は、制御弁の全閉時での高圧側におけるシステム圧力である。第３圧力空間は、基本的に、主弁を案内する孔によって広げられる場合、制御弁と主弁との間の接続通路を構成することができる。
【００１５】
受動、但しパイロット制御主弁と、制御圧力のためにこのように配置された制御弁／パイロット制御弁とを備えるかかる設計により、空気ばね・ダンパーユニットに対し、細かい段階で調整可能な優れた特性マップが得られる。このような特性マップの減衰の「ハード」極値と「ソフト」極値との間で、この場合、運転状態に応じて、中間領域を顕著にカバーすることが可能である。例えば、空気ばね・ダンパーユニットが、乗用車においてシャシばね作用とシャシ減衰として使用される場合、緊急制動、コーナリング、ローリング又は揺動等の運転状態を、広範囲に広がる特性マップ内の正確なダンパー設定により、運転状態の最適化のために大いに支援することができる。
【００１６】
有利な構成によれば、恒久的に設定された非制御絞り弁が、平行な第３流路内に配置される。これにより、引張り段階又は圧縮段階において各々の流れ方向と平行に接続された流路の絞り弁において、恒久的に設定されたハードな減衰特性がもたらされ、このハードな減衰特性は、第１流路内の主弁が開放しない限り、即ち、パイロット操作部がオンされない限り、維持される。この結果、例えば、停電に対する確実なステップバックレベルだけでなく、切換が簡単な「ハードな」安全設定が得られる。
【００１７】
別の有利な構成によれば、第２流路が、第１流路の内部を少なくとも部分的に延在する。これにより、特に統合されて小型の構造が得られる。
【００１８】
別の有利な構成によれば、制御圧力のための制御弁が、スライダーとして形成され、その閉鎖方向又は移動方向が、影響を受けた流路内の流れ方向に対して大体垂直に向けられる。かかる構成により、制御弁に対する必要な作動力が、著しく低減及び等化される。その結果、比較的低動力の比較的小型のサーボモータさえも使用することができるから、作動移動のための消費電力が低減される。
【００１９】
別の有利な構成によれば、第１流路内の主弁と第３流路内の絞り弁が、ばね荷重式弁として形成される。この非常に単純な構造により、弁体と、弁ばねとして、弁体の開放方向に抗して弁体に作用するコイルばねと、ばね座金自体が、弁体であり、例えば、その縁において弾性的に上に曲げられ得るカップばね又はワッシャばねとを有する弁が可能である。組合せ、又は例えば、弁体に作用する圧縮性媒体の圧縮によってばね荷重が発生する弁も同様に可能である。
【００２０】
別の有利な構成によれば、低圧側に向かって開放されるばね荷重式逆止め弁が、第２流路内の高圧側に配置される。これにより、制御弁が閉鎖した状態で、高圧側から第３圧力空間内に圧力等化が行われることが確実になる。従って、低圧側に向かって開放すると共に低圧側で制御圧力の作用を受ける主弁が、前側と後側で同じ中間圧力の作用を受けて、閉鎖したままである。制御弁が閉鎖し、それに応じて主弁のばね特性が指定されることにより、ハードで恒久的に設定された減衰特性が第３流路の絞り弁で実効化されるステップバック位置が、単純な方法で保護される。
【００２１】
別の有利な構成によれば、第２流路内のばね荷重式逆止め弁が、第１流路内のばね荷重式主弁の内部に配置される。このような「弁嵌め合せ」により、構造サイズと製造中の種々の流路及び弁座の機械加工が低減される。
【００２２】
別の有利な構成によれば、第４流路がスロットルバイパスとして形成される。これにより、特に、調整可能な絞りの場合、ダンパーのハードさを大まかにプリセットする更なる可能性がもたらされる。そして、第４流路が、第３流路の内部を少なくとも部分的に延在する。これも、又、部品を組合せて構造サイズを低減するのに役立つ。そして、スロットルバイパスを、適当な場合は、例えば、第３絞り弁の弁座の製造における公差を介して、スリットによって実現してもよい。
【００２３】
別の有利な構成によれば、４個の流路が、それらの弁装置及び絞り装置と共に、両流れ方向において機能的に同様に形成される。これにより、両流れ方向、正確には、ダンパーユニットの圧縮段階と引張り段階を制御することが可能になる。その結果、特に、構造振動をできるだけ最良の方法で低減することができる。
【００２４】
別の有利な構成によれば、２個の作業空間が、回転対称ピストンによって分離され、該ピストンは、回転対称ハウジングの内部を軸方向に移動自在であると共に、ピストンロッドの頭端部に位置し、更に、一方の作業空間がピストンの前側に配置され、少なくとも他方の作業空間がピストンの後側に配置される。そのため、空気ばね・ダンパーユニット全体に必要な構造空間は僅かであり、特に、ラインに接続されると共に遠隔に位置する追加の等化空間が必要でない。流路が、可動ピストンの内部を延在する時、構造サイズは、好都合に、最小値まで低減される。
【００２５】
特に有利な設計によれば、この場合、１個が他方の中を又は同じ経路に沿って延在する４個の流路が、機能的な意味で可動ピストンの内部に各流れ方向に対して設けられる。このため、いずれの場合も、第１流路が、ばねによって荷重を受ける弁体からなるパイロット制御主弁を有し、弁体と主弁の弁ばねの軸と移動方向が、ピストン軸に対して垂直に配置される。このため、いずれの場合も、第２流路が、第１流路の内部を部分的に延在すると共に、主弁の弁体内部に配置されるばね荷重式逆止め弁を有する。逆止め弁の軸と移動方向が、同様に、ピストン軸に対して垂直に且つ主弁に対して同軸に配置される。この場合、制御弁が、電気駆動スライダーとして形成され、制御弁の駆動装置の軸と動作方向が、ピストン軸に対して垂直であると共に、主弁の軸方向に対して平行に又は該軸方向にあるように、駆動装置が位置する。
【００２６】
このようにして、特に小型の構造、従って、車両における取付空間に対する要求の最小化が達成される。これは、主弁、制御弁と制御弁の駆動装置が、１軸内に位置し、引張り段階と圧縮段階のこれらの軸が、ピストン内で互いに平行に且つ上下に配置されることにより、更に促進される。
【００２７】
別の有利な構成によれば、この場合、制御弁によって開放される断面が、その断面積において非線形に変化する、正確には、スライダーの開放中は非線形に増大し、スライダーの閉鎖中は非線形に低減するように、制御弁のスライダー形状が形成される。これは、電磁装置に通常存在する比例開放特性を妨げる。流れ状態（減衰絞り流）の変化は、それ自身、流路断面の変化に比例しないため、電磁装置の比例開放特性は、差圧の開放断面に対する非線形比、従って、特性マップの特性曲線の飛越しを生じる。これを、有利なスライダー形状により巧妙に防止することができるので、特性マップにおける特性曲線の一様な傾斜が得られる。制御弁が、流路の断面に影響を及ぼすフラットスライダーとして形成され、段状の面取りした切欠きをフラットスライダーの前側に設けた制御弁スライダーの構造により、この挙動を簡単に達成することができる。
【００２８】
勿論、低圧側パイロット操作部を用いて達成される主弁の「滑らかな」開放が、特性マップの十分な傾斜を生じる場合、単純に設計された、例えば、矩形の制御弁スライダーを用いて開放される断面の線形変化を提供することも可能である。
【００２９】
本発明について、例示的な実施形態を用いてより詳細に説明する。本明細書で示すものは、公知であるように、２個の作業空間が、ロール式ベローズによって少なくとも部分的に境界付けられる「３−ベローズ型ダンパー」である。他の空気ばね／ダンパーユニット、即ち、例えば、作業空間として別個の均一な空間を備えるものや剛性ピストン・シリンダー構造のみを有するものを、本発明の特徴を備えるように同様に形成し得ることが理解されるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
図１は、空気ばね式乗用車のシャシのための本発明による３−ベローズ型空気ばね・ダンパーユニット１を示す。空気ばね・ダンパーユニットは、圧縮空気が充填された２個の作業空間２と３を有する。圧縮空気は、本明細書ではこれ以上詳細には示さない圧縮器によって、関連する弁とラインを介して公知の方法で作業空間に搬送され、このシステムを介して同様に排出されることが可能である。従来、空気ばね又はレベリングシステムは、圧縮空気設備／圧縮空気供給源と、４個の空気ばねモジュール、正確には、各車輪に１個の空気ばねモジュールとからなり、制御装置を介して全体的に調整される。
【００３１】
作業空間２と３は、共通のポット形、ここでは円筒状に形成されたハウジング４内に配置されると共に、ピストンロッド５の頭端部に位置して回転対称に形成されたピストン６によって分離される。
【００３２】
ピストン６は、円筒状ハウジング４内部で軸方向に移動可能である。ピストン６の内部に、後により詳細に示し且つ作業空間を連結する流路が配置され、いずれの場合も、後述するように、少なくとも４個の流路が各流れ方向に存在する。
【００３３】
ピストン６とピストンロッド５は、いずれの場合も、ロール式ベローズ７及び８と９によって円筒状ハウジング内部で密閉及び案内される。ピストンの外面１０及びピストンロッドの外面１１と、シリンダーの内面１２とは、いずれの場合も、ロール式ベローズのローリングに必要な領域に渡り回転対称なローリング輪郭として形成される。
【００３４】
折畳み式ベローズが、通常、円筒状ハウジングの端部と、シャシとの下部接続
点１３との間に位置して、周囲の影響に対する保護のために設けられるが、本明細書ではこれ以上詳細には説明しない。
【００３５】
更に、空気ばね・ダンパーユニットは、弾性的に形成されたストップ１４と１５を有し、それらは、対応する荷重下で、圧縮段階終了位置又は引張り段階終了位置においてピストン移動／ばね移動を限界付けることによって、金属接触が発生しないようにする。
【００３６】
回転対称ピストン６の外面は、上方テーパーの円錐面として形成される。その結果、第１ロール式ベローズ７と第２ロール式ベローズ８は、異なる有効径１６と１７を有し、それらは、いずれの場合も、ローリング折り目１９を形成する第３ロール式ベローズ９の有効径１８より大きい。第１ロール式ベローズ７の有効径１６は、第２ロール式ベローズ８の有効径１７より小さい。有効径１６と１７が異なることにより、ピストンに作用する力を生成する表面差（環状面）がもたらされる。この表面差力（本明細書ではこれ以上扱わない）は、ロール式ベローズ９の有効径１８と協働してピストン面を介して生成される。
【００３７】
本体側では、空気ばね・ダンパーユニットは、ばねストラット頭部軸受２０を介して公知の方法で車両に連結される。
【００３８】
次に、図２は、本発明による空気ばね・ダンパーユニットのピストン内に配置された流路、スロットル、弁と機能部の基本機能図を示す。この場合、空気ばね・ダンパーユニットの瞬間的高圧側作業空間２が上部に示されている一方、瞬間的低圧側作業空間３が下部領域に示されている。これら作業空間の間に示される流路、スロットル、弁と機能部は、回転対称ピストン６内に位置して、一方の作業空間がピストン前側に配置され、他方の作業空間がピストン後側に配置される。
【００３９】
４個の流路２１〜２４が、可動ピストンの内部に、すなわち作業空間の間に、各流れ方向に対して設けられる。第１流路２１は、いずれの場合も、ばね２５によって荷重を受ける弁体２６からなるパイロット制御主弁２７を有する。第２流路２２は、この場合、部分的に第１流路内部を通り、ここでは、主弁２７の弁体２６内部においてダイヤフラム又は孔として示す絞り弁２８を有する。実際の形態では、この絞り弁は、後述するように、ばね荷重式逆止め弁として形成される。更に、第２流路２２は制御弁２９を含む。この制御弁は、弁体として、スライダー３０を有し、その閉鎖又は移動方向３１は、流れ方向に対して大体垂直に向けられる。スライダーは、ここではばね荷重式であるが、電磁駆動装置を用いてばね３２に抗して変位される。
【００４０】
空気ばね・ダンパーユニットは、恒久的に設定された非制御絞り弁が配置された平行な第３流路２３を有する。この絞り弁３３は、ばね３４によって荷重を受ける弁体３５からなる。これにより、絞り弁において、夫々の流れ方向に関して恒久的に設定されたハードな減衰特性、すなわち「ハードな」安全設定がもたらされる。
【００４１】
最後に、第４流路２４が示されており、逃がし通路によって形成されるバイパス３６が、第４通路２４に沿って、弁体３５内に存在する。それにより、ダンパーのハードさをプリセットすることができる。
【００４２】
次に、図３は、ピストン６の一構造形態の水平断面を詳細に示す。可動ピストン６内部には、各流れ方向に対し、ばね２５によって荷重を受ける弁体２６からなるパイロット制御主弁２７を有する第１流路２１が存在する。この場合、弁体２６は、ポット形に形成され、ピストンの対応する凹部３７内に案内される。コイルばね／弁ばね２５が、弁体２６の後部ポット形くぼみに保持及び案内されると共に、ピストン側において凹部３７の底部上に支持される。このため、弁体２６を、特定の条件下で媒体圧力によりピストン軸の方向にばね圧力に抗して変位させることができ、これにより、弁体２６は、流路２１を徐々に開放する。
【００４３】
弁体２６と主弁２７の弁ばね２５の軸及び移動方向は、この場合、ピストン軸に対して垂直に配置される。ここに図示の構造では、無論、ピストン軸は図平面に対して垂直である（図１の断面Ａ−Ａの配置を参照）。
【００４４】
第２流路２２は、いずれの場合も、第１流路２１内部を、部分的に、正確には図３の左側に位置する領域を通り、主弁２７の弁体２６内部に配置される逆止め弁３８を有する。逆止め弁３８は、弁ばね３９により内側の弁座４０内に、即ち、弁体２６のポット底部に押圧される。逆止め弁の軸と移動方向は、同様に、ピストン軸に対して垂直に、且つ、主弁に対して同軸に配置される。
【００４５】
逆止め弁３８は、この場合、ケージ４１によって案内及び保持される。ケージ４１は、主弁の後側にねじ込まれると共に通路を備え、又、ばね３９がケージ４１上に支持される。
【００４６】
流路２２内の制御弁２９は、この場合、電気的に駆動されるスライダー４２として形成され、制御弁の駆動装置４３は、その軸と動作方向がピストン軸に対して垂直であり、ここでは、主弁２７の軸方向にあるように、位置する。
【００４７】
主弁２７、逆止め弁３８、制御弁４２と制御弁の駆動装置４３は、ここでは、１つの軸に沿って位置し、よって、最小構造空間しか必要としない。
【００４８】
ポット形の弁体２６は、ピストンの対応する凹部３７内において可能な限り小さな摩擦で案内され、傾かず、それにも拘わらず、凹部内で可能な限り気密に着座されることが重要である。これは、容易に走行するシール、摺動コーティング（テフロン（Ｔｅｆｌｏｎ））等の注意深い嵌合調整及び／又は追加の専門的処置によって達成される。
【００４９】
図４は、制御弁／制御スライダーが閉鎖している時の図１に示す本発明にかかる空気ばね・ダンパーユニットのピストンの斜視垂直断面を更に示す。
【００５０】
ピストンの全ての流路の格別にスペースセービングが図れると共にコンパクトなこの構成では、ピストンの上部に、圧縮段階のための、ピストン軸に対して垂直に配置された流れ調整装置が示されており、ピストンの下部には、引張り段階のための流れ調整装置が示されている。両装置は、基本的に且つ構造的に同様に機能する。従って、簡単のために、図４では、圧縮段階のための装置、即ち、例えば、車体が道路の凸凹のためにスプリングサスペンションに落ち込む場合に駆動される装置のみを説明する。この場合、図１から明らかに理解されるように、ピストンは上方に移動する。従って、媒体の圧力は、ピストンの下方よりピストンの上方の方が高い。
【００５１】
本発明のこの形態では、主弁４４の弁流の調整も、又、低圧側に配置されたパイロット４５によって行われる。この場合、パイロットは、第２流路２２の低圧側に配置されていると共に調整可能なスロットルと同様に空気流に作用する電磁駆動パイロット弁４６を含む。その結果、低圧側に向かって位置すると共に、主弁４４とパイロット弁又は制御スライダー４８によって境界付けられる第３圧力空間４７において、制御圧力が２個の作業空間２と３の間に生成される。そのため、制御圧力の理論的下限は、制御弁が全開時の低圧側のシステム圧力であり、上限は、制御弁が全閉時の高圧側のシステム圧力である。パイロット弁４６は、この場合、関連する流路をピストン軸に対して垂直に開閉することができるフラットスライダー４８を作動させる。
【００５２】
パイロット制御主弁４４は、弁ばね４９によって荷重を受ける弁体５０からなる。ここで、又、弁体５０は、ポット形に形成され、ピストンの対応する凹部５１内に案内される。コイルばねとして形成される弁ばね４９は、弁体５０の後部ポット形くぼみに保持及び案内されると共に、ピストン側において凹部５１の底部上に支持される。
【００５３】
パイロット操作部を含む第２流路に機能的に属する逆止め弁５２が、２個の作業空間２と３の間の同じ流路内部で、同時に、主弁４４の弁体５０内部に配置される。逆止め弁５２は、弁本体５３からなると共に、ばね５４により弁座５５内に、主弁の弁体５０のカラーに押圧される。逆止め弁の軸と移動方向は、同様に、ピストン軸に対して垂直に、且つ、主弁に対して同軸に配置される。
【００５４】
パイロット弁４６のフラットスライダー４８が閉鎖されている限り、等化が逆止め弁５２によってなされるので、第３圧力空間４７と高圧側作業空間２内の圧力は同じである。しかしながら、フラットスライダー４８の開放により、よって、低圧側作業空間３への第３圧力空間４７の接続により、主弁４４の上流と下流に差圧が発生するや否や、上記主弁は、ピストン軸の方向にばね圧力に抗して変位し、そのため、弁体５０は流路を開放する。
【００５５】
図５は、パイロット制御弁４６のフラットスライダー４８が開放している時の図４に示す本発明にかかる空気ばね・ダンパーユニットのピストンの斜視垂直断面を更に示す。ここでは、フラットスライダー４８の前側５６に形成された面取り段部により、パイロット弁によって開放される断面は、その面積が非線形に変化し、正確には、スライダーの開放中は非線形に増加し、スライダーの閉鎖中は非線形に減少する。
【００５６】
図６は、フラットスライダー４８が開放している時の主弁４４と逆止め弁５２を通る流れ過程を、流れ矢印を用いて単に図解のために参照符号無しに示す。
【００５７】
図７は、本発明にかかる空気ばね・ダンパーユニットを用いて達成することができる減衰特性曲線のマップを示す。ここで、バール（ヘクトパスカル）で示す差圧△Ｐが、リットル／分で示す標準流量に対して、減衰の程度としてプロットされている。特に、ここでは、極値の間の減衰特性曲線の一様な分布、即ち、パイロット弁が閉鎖している状態での最もハードな設定の場合の特性曲線５７と、パイロット弁が全開している状態でのソフトな設定の場合の特性曲線５８が明らかとなる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】空気ばね式乗用車のシャシのための３−ベローズ型での本発明にかかる空気ばね・ダンパーユニットを示す。
【図２】本発明にかかる空気ばね・ダンパーユニットのピストン内に配置された流路の基本的構成を示す。
【図３】図１に示すピストンの本発明にかかる構造型式の水平断面Ａ−Ａを詳細に示す。
【図４】制御弁が閉鎖している時の、図１に示す本発明にかかる空気ばね・ダンパーユニットのピストンの斜視垂直断面を示す。
【図５】制御弁が開放している時の、図４に示す本発明にかかる空気ばね・ダンパーユニットのピストンの斜視垂直断面を示す。
【図６】フラットスライダーが開放している時の流れプロファイルを流れ矢印を用いて示す。
【図７】本発明にかかる空気ばね・ダンパーユニットの減衰特性曲線のマップを示す。
【符号の説明】
【００５９】
１  空気ばね・ダンパーユニット
２  作業空間／圧力空間
３  作業空間／圧力空間
４  ハウジング
５  ピストンロッド
６  ピストン
７  ロール式ベローズ
８  ロール式ベローズ
９  ロール式ベローズ
１０  ピストン外面
１１  ピストン外面
１２  シリンダー内面
１３  接続点
１４  ストップ
１５  ストップ
１６  ロール式ベローズの有効径
１７  ロール式ベローズの有効径
１８  ロール式ベローズの有効径
１９  ローリング折り目
２０  ばねストラット頭部軸受
２１  流路
２２  流路
２３  流路
２４  流路
２５  弁ばね
２６  弁体
２７  主弁
２８  絞り弁
２９  制御弁
３０  弁スライダー
３１  移動方向
３２  ばね
３３  絞り弁
３４  弁ばね
３５  弁体
３６  バイパス
３７  凹部
３８  逆止め弁
３９  弁ばね
４０  弁座
４１  弁ケージ
４２  電気駆動スライダー
４３  制御弁の駆動装置
４４  主弁
４５  パイロット操作部
４６  パイロット弁
４７  第３圧力空間
４８  フラットスライダー
４９  弁ばね／コイルばね
５０  弁体
５１  凹部
５２  逆止め弁
５３  弁体
５４  弁ばね
５５  弁座
５６  フラットスライダーの前側
５７  「ハード」特性曲線
５８  「ソフト」特性曲線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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