(57)【要約】  本明細書に提示されるのは、ポンプと油圧アクチュエータとを備える油圧システムにおいて脈動を減衰するためのシステムおよび方法である。特定の態様において、作動チャンバと閉じ込めチャンバとに分割される内部容積を備えるアキュムレータを利用して、システム内の脈動の伝播を少なくとも部分的に減衰することができる。作動チャンバは、第１の流路を介してポンプに流体的に結合することができ、第２の流路を介してアクチュエータのチャンバに流体的に結合することができる。システムは、第１の流路の第１のイナータンスが第２の流路の第２のイナータンスよりも大きくなるように設計することができる。追加的にまたは代替的に、システムは、第１のイナータンスとアキュムレータのコンプライアンスとに関連する共鳴が９０Ｈｚ未満の共鳴周波数で生じ得るように設計することができる。
2019520527.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプと、
圧縮チャンバおよび伸長チャンバを少なくとも部分的に画定するアクチュエータハウジングを備える油圧アクチュエータと、
第１の障壁によって第１の閉じ込めチャンバと第１の作動チャンバとに分割される第１の内部容積を画定する圧縮側アキュムレータハウジングを備える圧縮側アキュムレータと、
前記ポンプを前記第１の作動チャンバに流体的に結合する圧縮側第１流路と、
前記第１の作動チャンバを前記圧縮チャンバに流体的に結合する圧縮側第２流路とを備え、
前記圧縮側第１流路と前記圧縮側アキュムレータとからなる第１の油圧空気圧システムが９０Ｈｚ未満の第１の共鳴周波数を有する、油圧装置。
【請求項２】
前記第１の共鳴周波数が５０Ｈｚ未満である、請求項１に記載の油圧装置。
【請求項３】
前記第１の共鳴周波数が２０Ｈｚ未満である、請求項２に記載の油圧装置。
【請求項４】
前記第１の共鳴周波数が１Ｈｚより高い、請求項１ないし３のいずれか一項に記載の油圧装置。
【請求項５】
前記圧縮側第１流路が前記ポンプ内の第１の端部と前記第１の作動チャンバ内の第２の端部とを有する、請求項１ないし４のいずれか一項に記載の油圧装置。
【請求項６】
前記圧縮側第２流路と前記圧縮側アキュムレータとからなる第２の油圧液圧システムが前記第１の共鳴周波数よりも高い第２の共鳴周波数を有する、請求項１ないし４のいずれか一項に記載の油圧装置。
【請求項７】
前記第２の共鳴周波数が前記第１の共鳴周波数よりも少なくとも５倍または少なくとも２０倍高い、請求項５に記載の油圧装置。
【請求項８】
前記第３の周波数が１０００Ｈｚ未満である、請求項６または７に記載の油圧装置。
【請求項９】
前記第３の周波数が５００Ｈｚより高い、請求項６ないし８のいずれか一項に記載の油圧装置。
【請求項１０】
前記圧縮側第１流路が第１の断面積を有する第１の部分を備え、前記圧縮側第２流路が第２の断面積を有する第２の部分を備え、
前記第１の断面積は前記第２の断面積よりも大きい、
請求項１ないし９のいずれか一項に記載の油圧装置。
【請求項１１】
前記圧縮側アキュムレータが、
前記圧縮側アキュムレータハウジングを貫く第１の開口と、
前記圧縮側アキュムレータハウジングを貫く第２の開口と、
前記第１の開口を前記第２の開口に流体的に結合する内部流路であって、前記第１の作動チャンバ内に完全に含まれる内部流路とを備え、
前記圧縮流路が前記内部流路の少なくとも一部または全部を含む、
請求項１ないし１０のいずれか一項に記載の油圧装置。
【請求項１２】
前記圧縮側アキュムレータが、
第１のチューブを備え、前記第１のチューブは、
第１のチューブ壁を備え、前記第１のチューブ壁は、
第１の外面と、
第１のボアを画定する第１の内面とを備え、前記第１の外面の少なくとも第１の部分は前記圧縮側アキュムレータの前記第１の作動チャンバ内の流体にさらされる、
請求項１ないし１１のいずれか一項に記載の油圧装置。
【請求項１３】
前記圧縮側アキュムレータが、
第２のチューブを備え、前記第２のチューブは、
第２のチューブ壁を備え、前記第２のチューブ壁は、
第２の外面と、
第２のボアを画定する第２の内面とを備え、前記第２の外面の少なくとも第２の部分は前記圧縮側アキュムレータの前記第１の作動チャンバ内の流体にさらされる、
請求項１２に記載の油圧装置。
【請求項１４】
前記第２のボアの第２の断面積が前記第１のボアの第１の断面積よりも大きい、請求項１９に記載の油圧装置。
【請求項１５】
前記圧縮側アキュムレータが２型アキュムレータである、請求項１ないし１４のいずれか一項に記載の油圧装置。
【請求項１６】
前記ポンプを前記伸長チャンバに流体的に結合する伸長流路と、
伸長側アキュムレータであって、
第２の障壁によって第２の閉じ込めチャンバと第２の作動チャンバとに分割される第２の内部容積を画定する伸長側アキュムレータハウジング
を備える伸長側アキュムレータと
をさらに備える、請求項１ないし１５のいずれか一項に記載の油圧装置。
【請求項１７】
前記伸長側アキュムレータが第２の剛性を有し、前記圧縮側アキュムレータが第１の剛性を有し、前記第２の剛性は前記第１の剛性よりも高い、請求項１６に記載の油圧装置。
【請求項１８】
前記伸長側アキュムレータが、前記第２の作動チャンバを前記伸長流路に流体的に結合する円筒形首部（例えば、４〜１０ｍｍの直径、および／または５ｍｍ未満の長さを有する首部）をさらに備える、請求項１６または１７に記載の油圧装置。
【請求項１９】
前記第２の障壁が、前記作動チャンバ内の流体にさらされる第１の表面を備え、前記首部の断面積は前記第１の表面の表面積未満である、請求項１８に記載の油圧装置。
【請求項２０】
前記伸長側アキュムレータが１型アキュムレータである、請求項１６ないし１９のいずれか一項に記載の油圧装置。
【請求項２１】
圧縮チャンバおよび伸長チャンバを少なくとも部分的に画定するアクチュエータハウジングを備える油圧アクチュエータと
ポンプ（例えば、ポンプとして動作することができる油圧モータ、双方向ポンプ、双方向容量型ポンプ）と、
圧縮側アキュムレータであって、
第１の障壁（例えば、可動障壁（例えば、摺動可能なピストン、ブラダーまたはその一部））によって、第１の閉じ込めチャンバ（例えば、圧縮性流体（例えば、ガス）を含有するチャンバ）と、第１の作動チャンバとに分割される第１の内部容積を画定する圧縮側アキュムレータハウジング、
を備える圧縮側アキュムレータとを備え、
前記第１の作動チャンバは、第１のイナータンスを有する圧縮側第１流路によって前記ポンプに流体的に結合され、
前記第１の作動チャンバは、第２のイナータンスを有する圧縮側第２流路によって前記圧縮チャンバに流体的に結合され、
前記第１のイナータンスは前記第２のイナータンスよりも大きい（例えば、少なくとも５倍、少なくとも１０倍、１００倍以下）、
油圧装置。
【請求項２２】
第１の伝達関数の第１のＴＦｍａｇが、第１の周波数において第１の大域的最大値および第１の局所的最大値の少なくとも一方を有し、第２の伝達関数の第２のＴＦｍａｇが、第２の周波数において第２の大域的最大値および第２の局所的最大値の少なくとも一方を有し、ここで、
前記第１の伝達関数は第１の地点における圧力と第２の地点における圧力との間の第１の関係を表し、
前記第２の伝達関数は前記第２の地点における圧力と第３の地点における圧力との間の第２の関係を表し、
前記第１の地点は前記ポンプ、前記ポンプのポート、および前記圧縮側第１流路のうちの１つに位置し、
前記第２の地点は前記圧縮側アキュムレータの前記第１の内部容積内（例えば、前記第１の作動チャンバの内部）に位置し、
前記第３の地点は前記アクチュエータの前記圧縮チャンバ内に位置する、
請求項２１に記載の油圧装置。
【請求項２３】
第１の伝達関数の第１のＴＦｐｈが第１の周波数で±９０°に等しく、第２の伝達関数の第２のＴＦｐｈが第２の周波数で±９０°に等しく、ここで、
前記第１の伝達関数は第１の地点における圧力と第２の地点における圧力との間の第１の関係を表し、
前記第２の伝達関数は前記第２の地点における圧力と第３の地点における圧力との間の第２の関係を表し、前記第１の地点において、前記ポンプ、ポート、および前記圧縮側第１流路のうちの１つに位置し、
前記第１の地点は、前記ポンプ、前記ポンプのポート、および前記圧縮側第１流路のうちの１つに位置し、
前記第２の地点は前記圧縮側アキュムレータの前記第１の内部容積内（例えば、前記第１の作動チャンバの内部）に位置し、
前記第３の地点は前記アクチュエータの前記圧縮チャンバ内に位置する、
請求項２１に記載の油圧装置。
【請求項２４】
前記第２の周波数が前記第１の周波数よりも高い、請求項２２または２３に記載の油圧装置。
【請求項２５】
前記第２の周波数が前記第１の周波数の少なくとも５倍または少なくとも２０倍に等しい、請求項２４に記載の油圧装置。
【請求項２６】
前記第２の周波数が前記第１の周波数よりも１００倍未満高い、請求項２５に記載の油圧装置。
【請求項２７】
前記第１の周波数が第１の下限より高くおよび第１の上限より低く、前記第１の下限は０Ｈｚ、２Ｈｚ、５Ｈｚ、または１０Ｈｚのうちの１つであり、前記第１の上限は１００Ｈｚ、８０Ｈｚ、６０Ｈｚ、５０Ｈｚ、３０Ｈｚ、２０Ｈｚ、または１５Ｈｚのうちの１つである、請求項２２ないし２６のいずれか一項に記載の油圧装置。
【請求項２８】
前記第２の周波数が第２の下限よりも高くおよび第２の上限よりも低く、前記第２の下限は１００Ｈｚ、２００Ｈｚ、３００Ｈｚ、４００Ｈｚ、または５００Ｈｚのうちの１つであり、前記第２の上限は８００Ｈｚ、１０００Ｈｚ、または１５００Ｈｚのうちの１つである、請求項２２ないし２６のいずれか一項に記載の油圧装置。
【請求項２９】
前記圧縮側第１流路が第１の長さを有し、前記圧縮側第２流路が第２の長さを有し、前記第１の長さは前記第２の長さよりも長い（例えば、少なくとも２倍、少なくとも５倍、５０倍以下）、請求項１ないし２８のいずれか一項に記載の油圧装置。
【請求項３０】
前記圧縮側第１流路が第１の断面積を有する第１の部分を含み、前記圧縮側第２流路が第２の断面積を有する第２の部分を含み、ここで、
前記第１断面積は前記第２の断面積よりも大きい（例えば、少なくとも２倍、少なくとも５倍、および／または１００倍未満）、
請求項２１ないし２９のいずれか一項に記載の油圧装置。
【請求項３１】
前記圧縮側第１流路が１つまたは複数の流路の第１の組の最短流路であり、前記圧縮側第２流路が１つまたは複数の流路の第２の組の最短流路であり、ここで、
１つまたは複数の流路の前記第１の組が、前記ポンプを前記第１の作動チャンバに流体的に結合する前記油圧装置の各流路からなり、
１つまたは複数の流路の前記第２の組が、前記第１の作動チャンバを前記圧縮チャンバに流体的に結合する前記油圧装置の各流路からなる、
請求項２１ないし３０のいずれか一項に記載の油圧装置。
【請求項３２】
前記ポンプが圧縮流路によって前記アクチュエータの前記圧縮チャンバに流体的に結合される、請求項１ないし３１のいずれか一項に記載の油圧装置。
【請求項３３】
前記圧縮流路が１つまたは複数の流路の第３の組の最短流路であり、ここで、
１つまたは複数の流路の前記第３の組が前記ポンプを前記圧縮チャンバに流体的に結合する前記油圧装置の各流路からなる、
請求項３２に記載の油圧装置。
【請求項３４】
前記圧縮側第２流路が圧縮流路の長さ未満である第２の長さを有する、請求項３３に記載の油圧装置。
【請求項３５】
前記圧縮側第１流路が前記圧縮流路の前記長さ未満である第１の長さを有する、請求項３４に記載の油圧装置。
【請求項３６】
前記第１の長さと前記第２の長さの合計が前記圧縮流路の前記長さ未満である、請求項３４または３５に記載の油圧装置。
【請求項３７】
前記圧縮側アキュムレータが、
前記圧縮側アキュムレータハウジングを貫通する第１の開口と、
前記圧縮側アキュムレータハウジングを貫通する第２の開口と、
前記第１の開口を前記第２の開口に流体的に結合する内部流路であって、前記第１の作動チャンバ内に完全に含まれる内部流路とを備え、
前記圧縮流路が前記内部流路の少なくとも一部または全部を含む、
請求項３２ないし３６のいずれか一項に記載の油圧装置。
【請求項３８】
前記圧縮側アキュムレータが、
第１のチューブを備え、前記第１のチューブは、
第１のチューブ壁を備え、前記第１のチューブ壁は、
第１の外面と、
第１のボアを画定する第１の内面とを備え、前記第１の外面の少なくとも第１の部分は前記圧縮側アキュムレータの前記第１の作動チャンバ内の流体にさらされる、
請求項２１ないし３７のいずれか一項に記載の油圧装置。
【請求項３９】
前記圧縮側アキュムレータが、
第２のチューブを備え、前記第２のチューブは、
第２のチューブ壁を備え、前記第２のチューブ壁は、
第２の外面と、
第２のボアを画定する第２の内面とを備え、前記第２の外面の少なくとも第２の部分は前記圧縮側アキュムレータの前記第１の作動チャンバ内の流体にさらされる、
請求項３８に記載の油圧装置。
【請求項４０】
前記第２のボアの第２の断面積が、前記第１のボアの第１の断面積よりも大きい（例えば、少なくとも２倍、少なくとも５倍、および／または１００倍未満）、請求項３９に記載の油圧装置。
【請求項４１】
前記圧縮側アキュムレータが２型アキュムレータである、請求項２１ないし４０のいずれか一項に記載の油圧装置。
【請求項４２】
前記ポンプを前記伸長チャンバに流体的に結合する伸長流路と、
伸長側アキュムレータであって、
第２の障壁（例えば可動障壁（例えば摺動可能ピストン、ブラダーまたはその一部））によって、第２の閉じ込めチャンバ（例えば、圧縮性流体（例えばガス）を含有するチャンバ）と、第２の作動チャンバとに分割される第２の内部容積を画定する伸長側アキュムレータハウジングを備える伸長側アキュムレータとをさらに備え、
前記第２の作動チャンバが、伸長側第１流路を介して前記ポンプに流体的に結合され、
前記第２の作動チャンバが、伸長側第２流路を介して前記圧縮チャンバに流体的に結合される、
請求項２１ないし４１のいずれか一項に記載の油圧装置。
【請求項４３】
前記伸長側アキュムレータが第２の剛性を有し、前記圧縮側アキュムレータが第１の剛性を有し、前記第２の剛性は前記第１の剛性よりも高い（例えば、少なくとも２倍、少なくとも５倍、１００倍以下）、請求項４２に記載の油圧装置。
【請求項４４】
前記伸長側アキュムレータが、前記第２の作動チャンバを前記伸長流路に流体的に結合する円筒形首部（例えば、４〜１０ｍｍの直径、および／または５ｍｍ未満の長さを有する首部）をさらに備える、請求項４２または４３に記載の油圧装置。
【請求項４５】
前記第２の障壁が、前記作動チャンバ内の流体にさらされる第１の表面を備え、前記首部の断面積が前記第１の表面の表面積より小さい、請求項４４に記載の油圧装置。
【請求項４６】
前記伸長側第１流路が第３の長さを有し、前記伸長側第２流路が第４の長さを有し、前記第３の長さは前記第４の長さ未満である、請求項４４または４５に記載の油圧装置。
【請求項４７】
前記伸長側アキュムレータが２型アキュムレータである、請求項４２に記載の油圧装置。
【請求項４８】
前記伸長側第１流路が第３の長さを有し、前記伸長側第２流路が第４の長さを有し、前記第３の長さは前記第４の長さより長い、請求項４７に記載の油圧装置。
【請求項４９】
前記第１の内部容積が前記第２の内部容積よりも大きい（例えば、少なくとも２倍、少なくとも１００倍以下）、請求項４２に記載の油圧装置。
【請求項５０】
第３の伝達関数の第３のＴＦｍａｇが、第３の周波数において大域的最大値および局所的最大値の少なくとも一方を有し、ここで、
前記第３の圧力／圧力伝達関数が第４の地点の圧力と第５の地点の圧力との間の第３の関係を表し、
前記第４の地点は前記ポンプおよび前記伸長側第１流路のうちの１つに位置し、
前記第５の地点は前記第２の内部容積内（例えば、前記第２の作動チャンバの内部または前記第２の閉じ込めチャンバの内部）に位置する、
請求項４２に記載の油圧装置。
【請求項５１】
第３の伝達関数の第３のＴＦｐｈが、第３の周波数において±９０°に等しく、ここで、
前記第３の圧力／圧力伝達関数が第４の地点の圧力と第５の地点の圧力との間の第３の関係を表し、
前記第４の地点は前記ポンプおよび前記伸長側第１流路のうちの１つに位置し、
前記第５の地点は第２の内部容積内（例えば、前記第２の作動チャンバの内部または前記第２の閉じ込めチャンバの内部）に位置する、
請求項４５に記載の油圧装置。
【請求項５２】
前記第３の周波数が前記第１の周波数より高い、請求項５０または５１に記載の油圧装置。
【請求項５３】
前記第３の周波数が第３の下限より大きく、第３の上限より低く、前記第３の下限は１００Ｈｚであり、前記第３の上限は５００Ｈｚである、請求項５０ないし５２のいずれか一項に記載の油圧装置。
【請求項５４】
前記第３の周波数が前記第２の周波数より低い、請求項５０ないし５３のいずれか一項に記載の油圧装置。
【請求項５５】
圧縮チャンバおよび伸長チャンバを少なくとも部分的に画定するアクチュエータハウジングを備える油圧アクチュエータと
ポンプ（例えば、油圧ポンプ、ポンプとして動作することができる油圧モータ、双方向ポンプ、双方向容量型ポンプ）と、
圧縮側アキュムレータであって、
第１の障壁（例えば、可動障壁（例えば、摺動可能なピストン、ブラダーまたはその一部））によって、第１の閉じ込めチャンバ（例えば、圧縮性流体（例えば、ガス）を含有するチャンバ）と、第１の作動チャンバとに分割される第１の内部容積を画定する圧縮側アキュムレータハウジング、
を備える圧縮側アキュムレータとを備え、
前記第１の作動チャンバは、圧縮側第１流路によって前記ポンプに流体的に結合され、
前記第１の作動チャンバは、圧縮側第２流路によって前記ポンプに流体的に結合され、
（ａ）および（ｂ）の少なくとも一方が当てはまる；
（ａ）第１の伝達関数の第１のＴＦｍａｇは、第１の周波数において第１の大域的最大値および第１の局所的最大値の少なくとも一方を有し、第２の伝達関数の第２のＴＦｍａｇは、第２の周波数において第２の大域的最大値および第２の局所的最大値の少なくとも一方を有する、
（ｂ）第１の伝達関数の第１のＴＦｐｈは第１の周波数で±９０°に等しく、第２の伝達関数の第２のＴＦｐｈは第２の周波数で±９０°に等しい、ここで、
前記第１の伝達関数は第１の地点における圧力と第２の地点における圧力との間の第１の関係を表し、
前記第２の伝達関数は第２の地点における圧力と第３の地点における圧力との間の第２の関係を表し、
前記第１の地点は、前記ポンプ、前記ポンプのポート、および前記圧縮側第１流路のうちの１つに位置し、
前記第２の地点は前記圧縮側アキュムレータの前記第１の内部容積内（例えば、第１の作動チャンバの内部）に位置し、
前記第３の地点は前記アクチュエータの前記圧縮チャンバ内に位置する、
油圧装置。
【請求項５６】
（ａ）が当てはまる、請求項５５に記載の油圧装置。
【請求項５７】
（ｂ）が当てはまる、請求項５５に記載の油圧装置。
【請求項５８】
前記第２の周波数が前記第１の周波数よりも高い（例えば、少なくとも５倍、少なくとも２０倍、１００倍以下）、請求項５５ないし５７のいずれか一項に記載の油圧装置。
【請求項５９】
前記第１の周波数が第１の下限より高くおよび第１の上限より低く、前記第１の下限は０Ｈｚ、２Ｈｚ、５Ｈｚ、または１０Ｈｚのうちの１つであり、前記第１の上限は１００Ｈｚ、８０Ｈｚ、６０Ｈｚ、５０Ｈｚ、３０Ｈｚ、２０Ｈｚ、または１５Ｈｚのうちの１つである、請求項５５ないし５８のいずれか一項に記載の油圧装置。
【請求項６０】
前記第２の周波数が第２の下限よりも高くおよび第２の上限よりも低く、前記第２の下限は１００Ｈｚ、２００Ｈｚ、３００Ｈｚ、４００Ｈｚ、または５００Ｈｚのうちの１つであり、前記第２の上限は８００Ｈｚ、１０００Ｈｚ、または１５００Ｈｚのうちの１つである、請求項５５ないし５９のいずれか一項に記載の油圧装置。
【請求項６１】
前記圧縮側第１流路が第１の長さを有し、前記圧縮側第２流路が第２の長さを有し、前記第１の長さは前記第２の長さよりも長い（例えば、少なくとも２倍、少なくとも５倍、５０倍以下）、請求項５５ないし６０のいずれか一項に記載の油圧装置。
【請求項６２】
前記圧縮側第１流路が第１の断面積を有する第１の部分を含み、前記圧縮側第２流路が第２の断面積を有する第２の部分を含み、ここで、
前記第１の断面積は前記第２の断面積よりも大きい（例えば、少なくとも２倍、少なくとも５倍、および／または１００倍未満）、
請求項５５ないし６１のいずれか一項に記載の油圧装置。
【請求項６３】
前記圧縮側第１流路が１つまたは複数の流路の第１の組の最短流路であり、前記圧縮側第２流路が１つまたは複数の流路の第２の組の最短流路であり、ここで、
１つまたは複数の流路の前記第１の組が、前記ポンプを前記第１の作動チャンバに流体的に結合する前記油圧装置の各流路からなり、
１つまたは複数の流路の前記第２の組が、前記第１の作動チャンバを前記圧縮チャンバに流体的に結合する前記油圧装置の各流路からなる、
請求項５５ないし６２のいずれか一項に記載の油圧装置。
【請求項６４】
前記ポンプが圧縮流路によって前記アクチュエータの前記圧縮チャンバに流体的に結合される、請求項５５ないし６３のいずれか一項に記載の油圧装置。
【請求項６５】
前記圧縮流路が１つまたは複数の流路の第３の組の最短流路であり、ここで、
１つまたは複数の流路の前記第３の組が前記ポンプを前記圧縮チャンバに流体的に結合する前記油圧装置の各流路からなる、
請求項６４に記載の油圧装置。
【請求項６６】
前記圧縮側第２流路が圧縮流路の長さ未満である第２の長さを有する、請求項６５に記載の油圧装置。
【請求項６７】
前記圧縮側第１流路が前記圧縮流路の前記長さ未満である第１の長さを有する、請求項６５または６６に記載の油圧装置。
【請求項６８】
前記第１の長さと前記第２の長さの合計が前記圧縮流路の前記長さ未満である、請求項６５ないし６７のいずれか一項に記載の油圧装置。
【請求項６９】
前記圧縮側アキュムレータが、
前記圧縮側アキュムレータハウジングを貫通する第１の開口と、
前記圧縮側アキュムレータハウジングを貫通する第２の開口と、
前記第１の開口を前記第２の開口に流体的に結合する内部流路であって、前記第１の作動チャンバ内に完全に含まれる内部流路とを備え、
前記圧縮流路が前記内部流路を含む、
請求項５５ないし６８のいずれか一項に記載の油圧装置。
【請求項７０】
前記圧縮側アキュムレータが、
第１のチューブを備え、前記第１のチューブは、
第１のチューブ壁を備え、前記第１のチューブ壁は、
第１の外面と、
第１のボアを画定する第１の内面とを備え、前記第１の外面の少なくとも第１の部分は前記圧縮側アキュムレータの前記第１の作動チャンバ内の流体にさらされる、
請求項５５ないし６８のいずれか一項に記載の油圧装置。
【請求項７１】
前記圧縮側アキュムレータが、
第２のチューブを備え、前記第２のチューブは、
第２のチューブ壁を備え、前記第２のチューブ壁は、
第２の外面と、
第２のボアを画定する第２の内面とを備え、前記第２の外面の少なくとも第２の部分は前記圧縮側アキュムレータの前記第１の作動チャンバ内の流体にさらされる、
請求項７０に記載の油圧装置。
【請求項７２】
前記第２のボアの第２の断面積が、前記第１のボアの第１の断面積よりも大きい（例えば、少なくとも２倍、少なくとも５倍、および／または１００倍未満）、請求項７１に記載の油圧装置。
【請求項７３】
前記圧縮側アキュムレータが２型アキュムレータである、請求項５５ないし７２のいずれか一項に記載の油圧装置。
【請求項７４】
前記ポンプを前記伸長チャンバに流体的に結合する伸長流路と、
伸長側アキュムレータであって、
第２の障壁（例えば可動障壁（例えば摺動可能ピストン、ブラダーまたはその一部））によって、第２の閉じ込めチャンバ（例えば、圧縮性流体（例えばガス）を含有するチャンバ）と、第２の作動チャンバとに分割される第２の内部容積を画定する伸長側アキュムレータハウジングを備える伸長側アキュムレータとをさらに備え、
前記第２の作動チャンバが、伸長側第１流路を介して前記ポンプに流体的に結合され、
前記第２の作動チャンバが、伸長側第２流路を介して前記圧縮チャンバに流体的に結合される、
請求項５５ないし７３のいずれか一項に記載の油圧装置。
【請求項７５】
前記伸長側アキュムレータが第２の剛性を有し、前記圧縮側アキュムレータが第１の剛性を有し、前記第２の剛性は前記第１の剛性よりも高い（例えば、少なくとも５倍、少なくとも１０倍、１００倍以下）、請求項７４に記載の油圧装置。
【請求項７６】
前記伸長側アキュムレータが、前記第２の作動チャンバを前記伸長流路に流体的に結合する円筒形首部（例えば、４〜１０ｍｍの直径、および／または５ｍｍ未満の長さを有する首部）をさらに備える、請求項７４または７５に記載の油圧装置。
【請求項７７】
前記第２の障壁が、前記作動チャンバ内の流体にさらされる第１の表面を備え、前記首部の断面積が前記第１の表面の表面積より小さい、請求項７６に記載の油圧装置。
【請求項７８】
前記伸長側第１流路が第３の長さを有し、前記伸長側第２流路が第４の長さを有し、前記第３の長さは前記第４の長さ未満である、請求項７６または７７に記載の油圧装置。
【請求項７９】
前記伸長側アキュムレータが２型アキュムレータである、請求項７４に記載の油圧装置。
【請求項８０】
前記伸長側第１流路が第３の長さを有し、前記伸長側第２流路が第４の長さを有し、前記第３の長さは前記第４の長さより長い、請求項７９に記載の油圧装置。
【請求項８１】
前記第１の内部容積が前記第２の内部容積よりも大きい（例えば、少なくとも２倍、少なくとも１００倍以下）、請求項７４に記載の油圧装置。
【請求項８２】
第３の伝達関数の第３のＴＦｍａｇが、第３の周波数において大域的最大値および局所的最大値の少なくとも一方を有し、ここで、
前記第３の圧力／圧力伝達関数が第４の地点の圧力と第５の地点の圧力との間の第３の関係を表し、
前記第４の地点は前記ポンプおよび前記伸長側第１流路のうちの１つに位置し、
前記第５の地点は前記第２の内部容積内（例えば、前記第２の作動チャンバの内部または前記第２の閉じ込めチャンバの内部）に位置する、
請求項７４に記載の油圧装置。
【請求項８３】
第３の伝達関数の第３のＴＦｐｈが、第３の周波数において±９０°に等しく、ここで、
前記第３の圧力／圧力伝達関数が第４の地点の圧力と第５の地点の圧力との間の第３の関係を表し、
前記第４の地点は前記ポンプおよび前記伸長側第１流路のうちの１つに位置し、
前記第５の地点は第２の内部容積内（例えば、前記第２の作動チャンバの内部または前記第２の閉じ込めチャンバの内部）に位置する、
請求項７４に記載の油圧装置。
【請求項８４】
前記第３の周波数が前記第１の周波数より高い、請求項８２または８３に記載の油圧装置。
【請求項８５】
前記第３の周波数が第３の下限より大きくおよび第３の上限より低く、前記第３の下限は１００Ｈｚであり、前記第３の上限は５００Ｈｚである、請求項８２ないし８４のいずれか一項に記載の油圧装置。
【請求項８６】
前記第３の周波数が前記第２の周波数より低い、請求項８２ないし８５のいずれか一項に記載の油圧装置。
【請求項８７】
前記圧縮側第１流路が第１のイナータンスを有し、前記圧縮側第２流路が第２のイナータンスを有し、前記第１のイナータンスが前記第２のイナータンスよりも大きい（例えば、少なくとも５倍、少なくとも１０倍、１００倍以下）、請求項５５ないし８６のいずれか一項に記載の油圧装置。
【請求項８８】
取り外し可能インサートが、前記圧縮流路、前記伸長流路、前記圧縮側第１流路、前記圧縮側第２流路、前記伸長側第１流路および前記伸長側第２流路からなる群から選択される少なくとも１つの流路の一部に少なくとも部分的に挿入される、請求項１ないし８７のいずれか一項に記載の油圧装置。
【請求項８９】
前記アクチュエータハウジングの少なくとも一部を取り囲む外側ハウジングをさらに備え、
前記少なくとも１つの流路が、前記外側ハウジングの内面と前記アクチュエータハウジングの外面とによって少なくとも部分的に画定される環状キャビティを備え、
前記取り外し可能インサート（例えば、スリーブ）は、前記取り外し可能インサートの少なくとも一部が前記アクチュエータハウジングの少なくとも一部を取り囲むように前記環状キャビティに少なくとも部分的に挿入される、
請求項８８に記載の油圧装置。
【請求項９０】
前記スリーブが、前記外側ハウジングの前記内面および前記アクチュエータハウジングの前記外面のうちの少なくとも１つと物理的に接触する、請求項８９に記載の油圧装置。
【請求項９１】
ポンプと、
圧縮チャンバおよび伸長チャンバを少なくとも部分的に画定するアクチュエータハウジングを備える油圧アクチュエータと
第１の障壁（例えば、可動障壁（例えば、摺動可能なピストン、ブラダーまたはその一部））によって、第１の閉じ込めチャンバ（例えば、圧縮性流体（例えば、ガス）を含有するチャンバ）と、第１の作動チャンバとに分割される第１の内部容積を画定する圧縮側アキュムレータハウジングを備える圧縮側アキュムレータと、
第２の障壁（例えば、可動障壁（例えば、摺動可能なピストン、ブラダーまたはその一部））によって、第２の閉じ込めチャンバ（例えば、圧縮性流体（例えば、ガス）を含有するチャンバ）と、第２の作動チャンバとに分割される第２の内部容積を画定する伸長側アキュムレータハウジングとを備え、
前記圧縮側アキュムレータが２型アキュムレータであり、前記伸長側アキュムレータが１型アキュムレータである、
油圧装置。
【請求項９２】
前記伸長側アキュムレータが首部を備え、
前記第１の作動チャンバが圧縮側第１流路を介して前記ポンプに流体的に結合され、
前記第１の作動チャンバが圧縮側第２流路を介して前記圧縮チャンバに流体的に結合され、
前記ポンプが伸長流路を介して前記伸長チャンバに流体的に結合され、
前記第２の作動チャンバが前記首部を介して前記伸長流路に流体的に結合される、
請求項９１に記載の油圧装置。
【請求項９３】
前記第２の障壁が、前記作動チャンバ内の流体にさらされる第１の表面を備え、前記首部の断面積が前記第１の表面の表面積未満である、請求項９２に記載の油圧装置。
【請求項９４】
前記首部が４〜１０ｍｍの間の直径および／または５ｍｍ未満の長さを有する、請求項９３に記載の油圧装置。
【請求項９５】
請求項１ないし９４のいずれか一項に記載の油圧装置を含むサスペンションシステムを備える車両。
【請求項９６】
請求項１ないし９５のいずれか一項に記載の複数の油圧装置を含むサスペンションシステムを備える車両。
【請求項９７】
アキュムレータであって、
障壁（例えば、摺動可能ピストン、ブラダーまたはその一部）によって、第１の閉じ込めチャンバと第１の作動チャンバとに分割される第１の内部容積を画定するハウジングと、
第１のチューブであって、
第１のチューブ壁を含み、前記第１のチューブ壁が、
第１の外面と、
第１のボアを画定する第１の内面とを備え、前記第１の外面の少なくとも第１の部分が前記圧縮側アキュムレータの前記第１の作動チャンバ内の流体にさらされる、
第１のチューブと、
第２のチューブであって、
第２のチューブ壁を含み、前記第２のチューブ壁が、
第２の外面と、
第２のボアを画定する第２の内面とを備え、前記第２の外面の少なくとも第２の部分が前記圧縮側アキュムレータの前記第１の作動チャンバ内の流体にさらされ、
前記第２のボアが前記第１のボアの第１の断面積よりも大きい第２の断面積を有する、
第２のチューブと
を備えるアキュムレータ。
【請求項９８】
前記第２の断面積が前記第１の断面積の少なくとも２倍または少なくとも５倍に等しい、請求項９７に記載のアキュムレータ。
【請求項９９】
前記第２の断面積が前記第１の断面積よりも１００倍未満だけ大きい、請求項９８に記載のアキュムレータ。
【請求項１００】
前記第１のチューブが前記第２のチューブの第２の長さよりも長い第１の長さを有する、請求項９９に記載のアキュムレータ。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
背景
パワーを貯蔵、変換、および／または移送するために流体を利用する油圧システムは、大規模化学プラントから自動車まで、様々な産業および用途にわたって利用されている。油圧システムは、一般に、例えば、ポンプ、弁、様々なリザーバ、タンク、または流体チャンバ、フィルタ、膜、負荷材料等など、様々な構成要素を含む。油圧システムの各構成要素は、様々な直径および形状のパイプ、チューブ、ニップル、ホース、チャネル、その他などの流れ結合要素によって接続されてもよい。特に、１つまたは複数の油圧アクチュエータを組み込んだ油圧システムが、自動車用途を含む様々な用途で使用するために研究されてきた。
【０００２】
特に自動車用途向けの油圧システムに関連する１つの現象は、例えば音響ノイズをもたらす振動などの望ましくない振動である。音響ノイズは、例えば、容量型ポンプの使用によって生成される入力流れおよび／または出力流れにおける脈動（「ポンプリップル（pump ripple）」として当技術分野で知られている現象）を介して油圧システムに導入される可能性がある。あるいは、脈動は、弁を開放または閉鎖し、それにより油圧システムの定常状態を一時的に中断することによる、当技術分野で時に「ウォータハンマー（water hammer）」と呼ばれる現象によって導入される可能性がある（特に、「ウォータハンマー」という用語にもかかわらず、その現象は水に基づくシステムに限定されず、どのような油圧流体も伴い得る）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
概要
発明者らは、油圧システムの実際の使用は、最大許容ノイズ仕様、スペースの制約、パワーまたは力の要求、および応答時間要件など、いくつかの用途依存の考慮事項によって左右され得ることを認識している。多くの場合、これらの考慮事項はトレードオフを呈し得る。例えば、吸音材などの構成要素を追加することは、音響ノイズを軽減するのに役立ち得るが、システムに嵩を増しおよび／または応答時間を増加させる可能性があり、それによりスペースが非常に限られおよび／または非常に速い応答時間が望まれる特定の用途を排除する。したがって、本発明者らは、例えば自動車のサスペンション用途での使用を可能にする十分な応答時間およびコンパクトさを有する一方でノイズを制限する働きをする油圧構成要素の配置を有する油圧システムに対する技術的必要性を認識した。
【０００４】
本発明者らはまた、油圧システム内の油圧構成要素の特定の配置が、しばしば事前情報を用いて容易に予測できない方法で、油圧システムに関連するノイズ、応答時間、およびパッケージングサイズに重要な影響を及ぼし得ることを認識した。本明細書に提示されるのは、低ノイズ、迅速応答時間動作のうちの１つまたは複数を実現する一方でパッケージングにおける柔軟性およびコンパクトさを可能にし得る様々な油圧システムおよびその使用方法である。本明細書に記載の様々な実施形態はこれらの例示的な利益を提供することに限定されるべきではなく、他の可能な利益も可能である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一態様では、圧縮チャンバおよび伸長チャンバを少なくとも部分的に画定するアクチュエータハウジングを含む油圧アクチュエータ、およびポンプ（例えば、油圧ポンプ、ポンプとして動作可能な油圧モータ、双方向ポンプ、双方向容量型ポンプ）と；第１の障壁（例えば、可動障壁（例えば、摺動可能なピストン、ブラダーまたはその一部））によって第１の閉じ込めチャンバ（例えば、圧縮性流体（例えばガス）を含むチャンバ）と、第１の作動チャンバであって、圧縮側第１流路によってポンプに流体的に結合され、圧縮側第２流路によってポンプに流体的に結合される第１の作動チャンバとに分割される第１の内部容積を画定する圧縮側アキュムレータハウジングを備える圧縮側アキュムレータとを含む油圧装置が開示される。
【０００６】
油圧装置の特定の実施形態では、圧縮側第１流路と圧縮側アキュムレータとからなる第１の油圧空気圧システムは、９０Ｈｚ未満の第１の共鳴周波数を有する。特定の実施形態では、第１の共鳴周波数は、５０Ｈｚ未満、または２０Ｈｚ未満であり得る。特定の実施形態では、第１の共鳴周波数は１Ｈｚより高い。特定の実施形態では、圧縮側第１流路は、ポンプ内の第１の端部と第１作動チャンバ内の第２の端部とを有する。特定の実施形態では、圧縮側第１流路はちょうど２つの端部を有する。
【０００７】
油圧装置の特定の実施形態では、圧縮側第２流路と圧縮側アキュムレータとからなる第２の油圧空気圧システムは、第１の共鳴周波数よりも高い（例えば、少なくとも５倍または少なくとも２０倍）第２の共鳴周波数を有する。特定の実施形態では、第３の周波数は１０００Ｈｚ未満および／または５００Ｈｚ超である。
【０００８】
特定の実施形態では、油圧装置は、ポンプをアクチュエータの伸長チャンバに流体的に結合する伸長流路と、第２の障壁（例えば可動障壁（例えば摺動可能ピストン、ブラダーまたはその一部））によって、第２の閉じ込めチャンバ（例えば、圧縮性流体（例えばガス）を含有するチャンバ）と、第２の作動チャンバとに分割される第２の内部容積を画定する伸長側アキュムレータハウジングを備える伸長側アキュムレータとをさらに備える。特定の実施形態では、伸長側アキュムレータは第２の剛性を有し、圧縮側アキュムレータは第１の剛性を有し、第２の剛性は第１の剛性よりも大きい（例えば、少なくとも２倍、少なくとも５倍、１００倍以下）。
【０００９】
特定の実施形態では、圧縮側アキュムレータは２型アキュムレータである。特定の実施形態では、伸長側アキュムレータは１型アキュムレータである。特定の実施形態では、伸長側アキュムレータは、第２の作動チャンバを伸長流路に流体的に結合する円筒形首部（例えば、４〜１０ｍｍの直径、および／または５ｍｍ未満の長さを有する首部）をさらに備える。特定の実施形態では、第２の障壁は作動チャンバ内の流体にさらされる第１の表面を備え、首部の断面積は第１表面の表面積より小さい。
【００１０】
別の態様では、圧縮チャンバおよび伸長チャンバを少なくとも部分的に画定するアクチュエータハウジングと；ポンプ（例えば、ポンプとして動作することができる油圧モータ、双方向ポンプ、双方向容量型ポンプ）と；第１の障壁（例えば、可動障壁（例えば、摺動可能なピストン、ブラダーまたはその一部））によって、第１の閉じ込めチャンバ（例えば、圧縮性流体（例えば、ガス）を含有するチャンバ）と、第１の作動チャンバであって、圧縮側第１流路によってポンプに流体的に結合され、圧縮側第２流路によって圧縮チャンバに流体的に結合される第１作動チャンバとに分割される第１の内部容積を画定する圧縮側アキュムレータハウジングを備える圧縮側アキュムレータとを備えた油圧アクチュエータが開示される。
【００１１】
特定の実施形態では、圧縮側第１流路は第１のイナータンスを有し、圧縮側第２流路は第２のイナータンスを有し、第１のイナータンスは第２のイナータンスよりも大きい。例えば、第１のイナータンスは、第２のイナータンスよりも少なくとも５倍または少なくとも１０倍大きくてもよい。特定の実施形態では、第１のイナータンスは、第２のイナータンスよりも１００倍以下だけ大きい。
【００１２】
代替的にまたは追加的に、特定の実施形態では、以下の（ａ）および（ｂ）の少なくとも一方が当てはまる。（ａ）第１の伝達関数の第１のＴＦｍａｇは、第１の周波数において第１の大域的最大値および第１の局所的最大値の少なくとも一方を有し、第２の伝達関数の第２のＴＦｍａｇは、第２の周波数において第２の大域的最大値および第２の局所的最大値の少なくとも一方を有し、ここで、第１の伝達関数は第１の地点における圧力と第２の地点における圧力との間の第１の関係を表し、第２の伝達関数は第２の地点における圧力と第３の地点における圧力との間の第２の関係を表し、第１の地点はポンプ、ポンプのポート、および圧縮側第１流路のうちの１つに位置し、第２の地点は圧縮側アキュムレータの第１の内部容積内（例えば、第１の作動チャンバの内部）に位置し、第３の地点はアクチュエータの圧縮チャンバ内に位置する、および（ｂ）第１の伝達関数の第１のＴＦｐｈが第１の周波数で±９０°に等しく、第２の伝達関数の第２のＴＦｐｈが第２の周波数で±９０°に等しく、ここで、第１の伝達関数は第１の地点における圧力と第２の地点における圧力との間の第１の関係を表し、第２の伝達関数は第２の地点における圧力と第３の地点における圧力との間の第２の関係を表し、第１の地点において、ポンプ、ポンプのポート、および圧縮側第１流路のうちの１つに位置し、第１の地点は、ポンプ、ポンプのポート、および圧縮側第１流路のうちの１つに位置し、第２の地点は圧縮側アキュムレータの第１の内部容積内（例えば、第１の作動チャンバの内部）に位置し、第３の地点はアクチュエータの圧縮チャンバ内に位置する。特定の実施形態では、上記の（ａ）が当てはまる。特定の実施形態では、上記の（ｂ）が当てはまる。特定の実施形態では、（ａ）と（ｂ）の両方が当てはまる。
【００１３】
特定の実施形態では、第２の周波数は第１の周波数より高い。例えば、第２の周波数は、第１の周波数よりも少なくとも５倍または少なくとも２０倍高い場合がある。特定の実施形態では、第２の周波数は第１の周波数よりも１００倍未満高い場合がある。特定の実施形態では、第１の周波数は第１の下限より高くおよび第１の上限より低く、第１の下限は０Ｈｚ、２Ｈｚ、５Ｈｚ、または１０Ｈｚのうちの１つであり、第１の上限は１００Ｈｚ、８０Ｈｚ、６０Ｈｚ、５０Ｈｚ、３０Ｈｚ、２０Ｈｚ、または１５Ｈｚのうちの１つである。特定の実施形態では、第２の周波数は第２の下限よりも高くおよび第２の上限よりも低く、第２の下限は１００Ｈｚ、２００Ｈｚ、３００Ｈｚ、４００Ｈｚ、または５００Ｈｚのうちの１つであり、第２の上限は８００Ｈｚ、１０００Ｈｚ、または１５００Ｈｚのうちの１つである。
【００１４】
特定の実施形態では、圧縮側第１流路は第１の長さを有し、圧縮側第２流路は第２の長さを有し、第１の長さは第２の長さよりも長い。例えば、第１の長さは第２の長さの少なくとも２倍または少なくとも５倍に等しくてもよい。特定の実施形態では、第１の長さは第２の長さよりも５０倍以下だけ大きい。
【００１５】
特定の実施形態では、圧縮側第１流路は第１の断面積を有する第１の部分を含み、圧縮側第２流路は第２の断面積を有する第２の部分を含み、第１断面積は第２の断面積よりも大きい（例えば、少なくとも２倍または少なくとも５倍、および／または１００倍未満）。
【００１６】
特定の実施形態では、アクチュエータは、伸長チャンバ内の流体に少なくとも部分的にさらされる第１の面と、圧縮チャンバ内の流体に少なくとも部分的にさらされる第２の面とを有するアクチュエータピストンをさらに備える。特定の実施形態では、ピストンロッドはピストンに物理的に取り付けることができる（例えば、ピストンロッドはピストンの第１の面に物理的に取り付けることができる）。
【００１７】
特定の実施形態では、圧縮側第１流路は、圧縮流路の長さより短い第１の長さを有する。特定の実施形態では、圧縮側第２流路は、圧縮流路の長さより短い第２の長さを有する。特定の実施形態では、第１の長さと第２の長さとの合計は圧縮流路の長さより短い。特定の実施形態では、圧縮流路は１つまたは複数の流路の第１の組の最短流路であり、圧縮側第１流路は１つまたは複数の流路の第２の組の最短流路であり、圧縮側第２流路は、１つまたは複数の流路の第３の組の最短流路であり、ここで、１つまたは複数の流路の第１の組は、ポンプを圧縮チャンバに流体的に結合する油圧装置の各流路からなり、１つまたは複数の流路の第２の組は、ポンプを第１の作動チャンバに流体的に結合する油圧装置の各流路からなり、１つまたは複数の流路の第３の組は、第１の作動チャンバを圧縮チャンバに流体的に結合する油圧装置の各流路からなる。
【００１８】
特定の実施形態では、圧縮側アキュムレータは２型アキュムレータである。特定の実施形態では、圧縮側アキュムレータは、圧縮側アキュムレータハウジングを貫通する第１の開口と、圧縮側アキュムレータハウジングを貫通する第２の開口と、第１の開口を第２の開口に流体的に結合する内部流路とを備え、ここで内部流路は完全に第１の作動チャンバ内に含まれ、圧縮流路は内部流路を含む。特定の実施形態では、圧縮側アキュムレータは、第１の外面と第１の内面とを備える第１のチューブハウジングを備える第１のチューブを備え、第１の内面は第１のボアを画定し、第１の外面の少なくとも第１の部分は、圧縮側アキュムレータの第１の作動チャンバ内の流体にさらされる。特定の実施形態では、圧縮側アキュムレータは、第２の外面と第２の内面とを含む第２のチューブハウジングを備える第２のチューブを備え、第２の内面は第２のボアを画定し、第２の外面の少なくとも第２の部分は、圧縮側アキュムレータの第１の作動チャンバ内の流体にさらされる。特定の実施形態では、第２のボアは、第１のボアの第１の断面積よりも大きい（例えば、少なくとも２倍または少なくとも５倍、および／または１００倍未満の）第２の断面積を有する。
【００１９】
特定の実施形態では、油圧装置は、ポンプを伸長チャンバに流体的に結合する伸長流路と、第２の障壁（例えば、可動障壁（例えば、摺動可能なピストン、ブラダーまたはその一部））によって、第２の閉じ込めチャンバ（例えば、圧縮性流体（例えば、ガス）を含有するチャンバ）と、第２の作動チャンバであって、伸長側第１流路を介してポンプに流体的に結合され、伸長側第２流路を介して圧縮チャンバに流体的に結合される第２の作動チャンバとに分割される第２の内部容積を画定する伸長側アキュムレータハウジングを備える伸長側アキュムレータとをさらに備える。特定の実施形態では、伸長側アキュムレータは第２の剛性を有し、圧縮側アキュムレータは第１の剛性を有し、第２の剛性は第１の剛性よりも大きい。例えば、第２の剛性は、第１の剛性の少なくとも５倍または少なくとも１０倍に等しくてもよい。特定の実施形態では、第２の剛性は第１の剛性よりも１００倍未満だけ大きい。特定の実施形態では、第１の内部容積は第２の内部容積よりも大きい（例えば、少なくとも２倍、２〜１００倍）。
【００２０】
特定の実施形態では、伸長側アキュムレータは１型アキュムレータであり得る。特定の実施形態では、伸長側アキュムレータは、第２の作動チャンバを伸長流路に流体的に結合する円筒形首部（例えば、４〜１０ｍｍの直径および／または５ｍｍ未満の長さを有する）をさらに備える。伸長側アキュムレータが１型アキュムレータである特定の実施形態において、伸長側第１流路は第３の長さを有し得、伸長側第２流路は第４の長さを有し得、第３の長さは第４の長さよりも短い。
【００２１】
特定の実施形態では、伸長側アキュムレータは２型アキュムレータであり得る。伸長側アキュムレータが２型アキュムレータである特定の実施形態では、伸長側第１流路は第３の長さを有し得、伸長側第２流路は第４の長さを有し得、第３の長さは第４の長さより長くてもよい。
【００２２】
特定の実施形態において、第４の地点における圧力と第５の地点における圧力との間の関係を表す伝達関数の第３のＴＦｍａｇは、第３の周波数において大域的最大値および局所的最大値の少なくとも一方を有し、第４の地点はポンプおよび伸長側第１流路のうちの１つに位置し、第５の地点は第２の内部容積内（例えば、第２の作動チャンバの内部または第２の閉じ込めチャンバの内部）に位置する。代替的にまたは追加的に、第４の地点における圧力と第５の地点における圧力との間の関係を表す第３の伝達関数の第３のＴＦｐｈは、第３の周波数において±９０°に等しい可能性があり、第４の地点はポンプおよび伸長側第１流路のうちの１つに位置し、第５の地点は第２の内部容積内に位置する（例えば、第２の作動チャンバの内部または第２の閉じ込めチャンバの内部）。いずれの場合も、特定の実施形態では、第３の周波数は第１の周波数より高い。特定の実施形態では、第３の周波数は第３の下限より大きく、第３の上限より低く、第３の下限は１００Ｈｚであり、第３の上限は５００Ｈｚである。特定の実施形態では、第３の周波数は前述の第２の周波数より低い。
【００２３】
特定の実施形態では、圧縮側アキュムレータハウジングは、アクチュエータハウジングに直接物理的に取り付けることができる。特定の実施形態では、圧縮側アキュムレータハウジングとアクチュエータハウジングは少なくとも共通の部分（例えば共通の壁）を共有してもよい。
【００２４】
特定の実施形態では、油圧装置は、アクチュエータハウジングの少なくとも一部を取り囲む外側ハウジングをさらに含み得る。特定の実施形態では、油圧装置は、片側でアクチュエータハウジングの外面またはその一部によって、もう１つの側で外側ハウジングの内面またはその一部によって画定された環状キャビティを含み得る。特定の実施形態では、圧縮側第１流路、圧縮側第２流路、伸長側第１流路、および伸長側第２流路のうちの少なくとも１つは、環状キャビティの少なくとも一部を含む。特定の実施形態では、外側ハウジングの内径は、アクチュエータハウジングの外径よりも少なくとも０．４ｍｍ大きい。特定の実施形態において、外側ハウジングの内径とアクチュエータハウジングの外径との間の差は、１ｍｍ未満である。特定の実施形態では、環状キャビティは、環状キャビティ（例えば、Ｏリング）によって第１の容積と第２の容積とに分離される。
【００２５】
特定の実施形態では、取り外し可能インサートが、圧縮流路、伸長流路、圧縮側第１流路、圧縮側第２流路、伸長側第１流路および伸長側第２流路のうちの少なくとも１つの一部に挿入される。特定の実施形態において、取り外し可能インサートを少なくとも１つの流路に挿入することによって、少なくとも１つの流路の１つまたは複数の特性（例えば、断面積、イナータンス、およびインピーダンス、リストリクション（restriction）、その他）が変化する。外側ハウジングとアクチュエータハウジングとによって少なくとも部分的に画定される環状キャビティを含む特定の実施形態では、取り外し可能インサートは、環状ハウジングに少なくとも部分的に挿入されるスリーブであってもよく、その結果スリーブを環状キャビティに挿入することによって環状キャビティの断面積が変化する。特定の実施形態において、スリーブは、アクチュエータハウジングの外面の少なくとも一部と物理的に接触してもよい。追加的または代替的に、スリーブは、外側ハウジングの内面の少なくとも一部と物理的に接触してもよい。
【００２６】
特定の実施形態では、圧縮側アキュムレータの第１の障壁は、閉じ込めチャンバ内の流体に少なくとも部分的にさらされる第１の表面と、作動チャンバ内の流体に少なくとも部分的にさらされる第２の表面とを有するアキュムレータピストンである。特定の実施形態において、アキュムレータピストンの第２の表面に垂直な第１の線は、アクチュエータピストンの第１の面および第２の面の少なくとも一方に垂直な第２の線と平行である。特定の実施形態では、圧縮側アキュムレータハウジングは第１の半径方向軸と第１の長手方向軸とを有する円筒形部分を含み、アクチュエータハウジングは第２の半径方向軸と第２の長手方向軸とを有する第２の円筒形部分を含み、第１の長手方向軸と第２の長手方向軸は平行である。
【００２７】
特定の実施形態では、圧縮側アキュムレータは、第１の内部容積内の第１の内圧に応答して第１のコンプライアンス度を提供するように構成された第１のコンプライアンス構成を含む。第１のコンプライアント構成は、例えば、第１の閉じ込めチャンバ内に含有されたガスを含むことができ、第１の障壁は、第１の閉じ込めチャンバの容積を圧縮または拡張するように移動可能であり得る。特定の実施形態では、圧縮側第１流路は、第１の共鳴周波数で第１のコンプライアント構成と共鳴するように構成された第１の流体質量を含む。第１の共鳴周波数は、第１の内圧の変動に応じて変動し得る。特定の実施形態では、圧縮側第２流路は、第２の共鳴周波数で第１のコンプライアント構成と共鳴するように構成された第２の流体質量を含む。特定の実施形態では、第２の共鳴周波数は第１の共鳴周波数より高い。
【００２８】
特定の実施形態では、伸長側アキュムレータは、第２の内部容積と流体連通する第２のコンプライアント構成と、首部と、首部内に位置する第３の流体質量とを含み、第３の質量は第３の共鳴周波数（例えば、５〜１００Ｈｚ、８０〜３００Ｈｚ）において第２のコンプライアント構成と共鳴するように構成される。特定の実施形態では、第２のコンプライアント構成は、第２の閉じ込めチャンバ内に含有されたガスを含み、第２の障壁は、第２の閉じ込めチャンバの容積を圧縮または拡張するように移動可能であり得る。特定の実施形態では、第３の共鳴周波数は第１の共鳴周波数よりも高くてもよい。
【００２９】
特定の実施形態では、油圧装置は流体を含み、ポンプはロータを含み、所与の時間一定速度であるロータの回転は、油圧装置の流体の少なくとも一部内に圧力脈動を発生させ、第１のコンプライアント構成は、前記圧力脈動の第１の部分を少なくとも部分的に吸収するように構成され、第２のコンプライアント構成は、前記圧力脈動の第２の部分を少なくとも部分的に吸収するように構成される。特定の実施形態では、第１の地点における圧力脈動の第１の振幅は、第２の地点における圧力脈動の第２の振幅よりも大きく、第１の地点は、ポンプおよび圧縮側第１流路のうちの１つに位置し、第２の地点はアクチュエータの圧縮チャンバ内に位置する。特定の実施形態では、第３の地点における圧力脈動の第３の振幅は、第４の地点における圧力脈動の第４の振幅よりも大きく、第３の地点はポンプおよび伸長側第１流路のうちの１つに位置し、第４の地点はアクチュエータの伸長チャンバ内に位置する。
【００３０】
特定の実施形態では、本明細書に記載される開示された油圧装置のいずれかの油圧アクチュエータは、圧縮チャンバ内の流体にさらされる第１の面と伸長チャンバ内の流体にさらされる第２の面とを有するピストンをさらに備えてもよい。さらに、ピストンロッドを第２の面に取り付けることができる。
【００３１】
別の態様では、本明細書に記載されるいずれかの実施形態による油圧装置を含むサスペンションシステムを備える車両が開示される。特定の実施形態では、車両は、本明細書に開示される実施形態のいずれかによる複数の油圧装置を備えることができる。
【００３２】
さらに別の態様では、障壁（例えば、可動バリア（例えば、摺動可能なピストン、ブラダーまたはその一部））によって、第１の閉じ込めチャンバ（例えば、圧縮性流体（例えば、ガス）を含むチャンバ）と、第１の作動チャンバとに分割される第１の内部容積を画定するハウジングを備えるアキュムレータが開示される。アキュムレータは、第１の外面と、第１のボアを画定する第１の内面とを備える第１のチューブハウジングを有する第１のチューブをさらに備えることができ、第１の外面の少なくとも第１の部分は、圧縮側アキュムレータの第１の作動チャンバ内の流体にさらされる。アキュムレータは、第２の外面と、第２のボアを画定する第２の内面とを備える第２のチューブハウジングを有する第２のチューブをさらに備えることができ、第２の外面の少なくとも第２の部分は、圧縮側アキュムレータの第１の作動チャンバ内の流体にさらされる。特定の実施形態では、第２のボアは、第１のボアの第１の断面積よりも大きい第２の断面積を有する。例えば、第２の断面積は、第１の断面積よりも少なくとも２倍または少なくとも５倍、あるいは２倍〜１００倍または５倍〜１００倍大きくてもよい。代替的または追加的に、第１のチューブは第１の長さを有することができ、第２のチューブは第１の長さより短い第２の長さを有することができる。代替的または追加的に、第１の断面積に対する第１の長さの第１の比は、第２の断面積に対する第２の長さの第２の比よりも大きくてもよい。代替的または追加的に、第１のボア内の流体のイナータンスは、第２のボア内の流体のイナータンスよりも大きくてもよい。
【００３３】
本開示はこの点に関して限定されないので、前述の概念、および以下で考察される追加の概念は、任意の適切な組み合わせで構成されてもよいことを理解されたい。任意の実施形態の任意の特徴を任意の他の実施形態の任意の他の特徴と組み合わせることができると考えられる。さらに、本開示の他の利点および新規な特徴は、添付の図面と併せて考慮する場合、様々な非限定的な実施形態の以下の詳細な記載から明らかになるであろう。さらに、本明細書に記載の異なる例示的な実施形態に関連して図示または記載した様々な特徴は、他の実施形態または態様の特徴と組み合わせることができることを理解されたい。そのような組み合わせは、本開示の範囲内に含まれることが意図されている。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
図面の簡単な説明
【図１】油圧システム内の２地点における圧力間の関係性を表す圧力／圧力伝達関数のＴＦｍａｇを示す。
【図２】油圧アクチュエータを含む油圧システムを示す。
【図３】油圧システム内の第１の地点における圧力リップル（pressure ripple）を示す観察された圧力のプロットを示す。
【図４】油圧アクチュエータと１型アキュムレータとを含む油圧システムを示す。
【図５】油圧アクチュエータと２型アキュムレータとを含む油圧システムを示す。
【図６】油圧アクチュエータとアキュムレータとを含む油圧システム内の様々な地点間の伝達を表す圧力／変位伝達関数を示す。
【図７】油圧アクチュエータと２つの１型アキュムレータとを含む油圧システムを示す。
【図８】油圧アクチュエータと、１型アキュムレータと、２型アキュムレータとを含む油圧システムを示す。
【図９】油圧アクチュエータと、２つの２型アクチュエータとを含む油圧システムを示す。
【図１０】油圧アクチュエータを含むサスペンションシステムを有する車両を示す。
【図１１Ａ】油圧アクチュエータと、２つのアキュムレータとを含む油圧システムの別の実施形態を示す。
【図１１Ｂ】油圧アクチュエータと、２つのアキュムレータとを含む油圧システムの別の実施形態を示す。
【図１２Ａ】２型アキュムレータの実施形態を示す。
【図１２Ｂ】２型アキュムレータの別の実施形態を示す。
【図１２Ｃ】２型アキュムレータの別の実施形態を示す。
【図１３】油圧システム内の様々な地点における圧力間の関係性を表す圧力／圧力伝達関数のＴＦｍａｇを示す。
【図１４】油圧システム内の様々な地点における圧力の関係性を表す様々な伝達関数のＴＦｐｈを示す。
【図１５】仮想油圧システムを通る圧力波の伝播を示す。
【図１６ａ】油圧アクチュエータを備える油圧システムを示す。
【図１６ｂ】図１６ａの油圧システムの圧力／変位伝達関数を示す。
【図１７ａ】油圧アクチュエータを備える油圧システムを示す。
【図１７ｂ】図１７ａの油圧システムの圧力／変位伝達関数を示す。
【図１８ａ】油圧アクチュエータを備える油圧システムを示す。
【図１８ｂ】図１８ａの油圧システムの圧力／変位伝達関数を示す。
【図１９ａ】油圧アクチュエータを備える油圧システムを示す。
【図１９ｂ】図１９ａの油圧システムの圧力／変位伝達関数を示す。
【図２０ａ】油圧アクチュエータを備える油圧システムを示す。
【図２０ｂ】図２０ａの油圧システムの圧力／変位伝達関数を示す。
【図２１ａ】油圧アクチュエータを備える油圧システムを示す。
【図２１ｂ】図２１ａの油圧システムの圧力／変位伝達関数を示す。
【図２２ａ】油圧アクチュエータを備える油圧システムを示す。
【図２２ｂ】図２２ａの油圧システムの圧力／変位伝達関数を示す。
【図２３】図１９ａに示される油圧システムの理論モデルを示す。
【図２４】油圧システムの圧縮側第１流路のイナータンスを変えることにより得られる経験的な結果を示す。
【図２５ａ】油圧アクチュエータを備える油圧システムの実施形態を示す（一定の縮尺で描かれている）。
【図２５ｂ】図２５ａのシステムの別の図を示す（一定の縮尺で描かれている）。
【図２５ｃ】図２５ａのシステムの別の図を示す（一定の縮尺で描かれている）。
【図２５ｄ】図２５ａのシステムの別の図を示す（一定の縮尺で描かれている）。
【図２６】２つの異なる油圧システムの評価から得られる経験的な結果を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
特に記載のない限り、図面は一定の縮尺ではない。
【００３６】
詳細な記載
本明細書に開示されているのは、１つまたは複数の油圧アクチュエータを利用する様々な方法およびシステムである。そのような油圧システムは、例えば理想的にはコンパクトなパッケージング、速い応答時間、および低ノイズ動作を要求する自動車のアクティブサスペンションシステムにおいて利用されてきた。本発明者らは、一体型油圧システムにおける油圧構成要素の相対配置のわずかな変化でさえも、システム全体の動作特性（例えば、ノイズ、応答時間）およびパッケージング要件に重大な影響を及ぼす可能性があることを発見した。本明細書では、コンパクトなパッケージング、速い応答時間、および低ノイズ動作の組み合わせが達成され得るように、油圧構成要素および油圧システムにおける前記油圧構成要素の特定の配置に関して多くの発見が記載されている。これらの発見は、例えば、油圧システム内の異なる部分に配置された様々な種類のアキュムレータの組み込み、ならびに例えば油圧システムの相対インピーダンス、イナータンス、および／または様々な流路の長さの正確な調整を含む。
【００３７】
本発明者らは、例えば油圧アクチュエータを利用する油圧システムなどの油圧システム内の油圧構成要素の正確な配置が、しばしば事前情報を使用しても容易に予測できない方法で、油圧システムに関連するノイズ、応答時間、およびパッケージングサイズに多大な影響を及ぼし得ることを認識した。多くの場合、これらの考慮事項はトレードオフを示し得る。例えば、吸音材などの部品を追加することは音響ノイズを軽減するのに役立つかもしれないが、これによりシステムの嵩が増しおよび／または応答時間が増加し、それによりスペースが非常に限られおよび／または非常に速い応答時間が望まれるある種の用途を排除するかもしれない。本明細書で提示されるのは、パッケージングにおける柔軟性およびコンパクトさを許容しながら、低ノイズ、高速応答時間動作の１つまたは複数を可能にし得る、様々な油圧システムおよびその使用方法である。本明細書に記載の様々な実施形態は、それらの例示的な利益を提供することに限定されるべきではなく、他の可能な利益も可能である。
【００３８】
特に、一態様において、油圧アクチュエータおよびポンプを含む油圧システムでは、システム内の、ノイズをもたらし得る振動などの脈動または振動を吸収するためにアキュムレータを組み込むことができる。アキュムレータは、第１の流路によってポンプに流体的に結合され、第２の流路によってアクチュエータの圧縮チャンバに流体的に結合された作動チャンバを含み得る。発明者らは、第１の流路と第２の流路との相対イナータンスを制御することによって、および／またはシステムの様々な部分の共鳴周波数を制御することによって、様々な性能測定項目（例えば、ノイズ減衰能力および／または応答時間など）を改善できることを認識している。例えば、第１の流路のイナータンスが第２の流路のイナータンスよりも大きいシステムでは、ノイズ減衰を改善することができる。追加的または代替的に、第１の流路内のイナータンスとアキュムレータのコンプライアンスとの相互作用に関連する共鳴が９０Ｈｚ未満の第１の周波数で生じるように油圧システムを設計することによってノイズ減衰を改善することができる（例えば、１〜９０Ｈｚ、１〜５０Ｈｚ、または１〜２０Ｈｚのある周波数範囲。任意選択的に、第２の流路内のイナータンスとアキュムレータのコンプライアンスとの相互作用に関連する共鳴が第１の周波数よりも高い第２の共鳴周波数で生じるように第２の流路を構成することができる。本明細書で詳細に記載するように、システムの共鳴周波数は、伝達関数を使用することによって経験的に決定または評価することができる。
【００３９】
発明者らはさらに、ポンプとアキュムレータとを備える油圧装置であってポンプが（圧縮流路を介して）圧縮チャンバと（伸長流路を介して）伸長チャンバとの両方に流体的に結合される油圧装置について、２つのアキュムレータが、それらが相乗的に相互作用するように利用および構成されてもよいことを発見した。具体的には、圧縮側アキュムレータは、ポンプとアクチュエータの圧縮チャンバとを流体的に結合する圧縮流路上に配置されてもよい一方、伸長側アキュムレータは、ポンプを伸長チャンバに流体的に結合する伸長流路上に配置されてもよい。以下に示すように、各アキュムレータを記載されるようにポンプの両側（例えば、１つは伸長側、もう１つは圧縮側）に配置することは、単独で考えられる個々のアキュムレータの合計をはるかに上回るシステム性能（例えば、脈動減衰能力）をもたらし得る。一方のアキュムレータ（例えば伸長側アキュムレータ）を他方のアキュムレータ（例えば圧縮側アキュムレータ）よりも大きい剛性を有するように構成することによって、および／または一方のアキュムレータ（例えば伸長側アキュムレータ）を、それが他方のアキュムレータ（例えば圧縮側アキュムレータ）よりも小さい内部容積を有するようにサイジングすることによって、さらなる相乗効果が生じ得る。
【００４０】
代替的にまたは追加的に、圧縮側アキュムレータは、流体が圧縮側アキュムレータの作動チャンバへ流入／から流出することができる２つの別個のポート−第１のポートおよび第２のポート−を含んでもよい（例えば、圧縮側アキュムレータは本明細書に記載される２型アキュムレータであってもよい）。これらの実施形態において、本明細書で詳細に記載するように、本発明者らは以下のことを認識した、すなわち、ポンプを第１のアキュムレータポートに流体的に結合する圧縮側の第１の流路またはその一部の様々な特性（例えば、第１のイナータンス、第１のインピーダンス、第１の長さ、第１の断面積）を、アクチュエータの圧縮チャンバに第２のアキュムレータポートを流体的に結合する圧縮側の第２の流路またはその一部のそれぞれの特性（例えば、第２のイナータンス、第２のインピーダンス、第２の長さ、第２の断面積）に対して正確に制御することによって、システム性能に関して追加の利点が生じ得ることを認識した。
【００４１】
ここで図に目を向けると、いくつかの非限定的な実施形態が詳細に記載されている。ここで図に目を向けると、いくつかの非限定的な実施形態が詳細に記載されている。図２は、油圧アクチュエータ２１２の簡略化した実施形態を示す。図示の実施形態では、油圧アクチュエータ２１２は、（ｉ）円筒形ハウジング２０５と、ハウジング２０５に挿入される摺動ピストン２０７の第１面とによって画定された圧縮チャンバ２０１と、（ｉｉ）摺動ピストン２０７の第２の面とハウジング２０５とによって画定された伸長チャンバ２２０とを含む。摺動ピストン２０７の第２の面は、ピストンロッド２０９に物理的に取り付けられてもよい。図示の実施形態において、ハウジング２０５は受入れポート２０３をさらに備える。受入れポート２０３は、例えば、流体が圧縮チャンバ２０１に出入りすることを可能にする、ハウジング２０５を貫く開口部であってもよい。圧縮チャンバ２０１は、例えば、チューブ、ホース、パイプ、またはチャネルであってもよい受入れ流路２０８によってポンプ２０６に流体的に結合されてもよい。ポンプは流体リザーバ２１０に流体的に結合されてもよい。モータコントローラ２１６と通信する電気モータ２１８が、ポンプ２０６に作動的に結合されてもよい。
【００４２】
特定の実施形態では、電気モータ２１８によってポンプ２０６に適用されるトルクは、圧縮チャンバ２０１内の流体の圧力を変え、それによって、ピストン２０７および取り付けられたピストンロッド２０９の移動をもたらし、油圧アクチュエータの長さ２１４を変化させ得る力をピストン２０７へ付与するために、時間とともに意図的に変えられてもよい。様々な実施形態では、モータコントローラ２１６は、例えば、所与の時間にわたるアクチュエータ２１２の所望の長さ２１４（すなわち「公称コマンド長さプロファイル」）、所与の時間にわたるピストンの所望の長手方向位置（すなわち「公称コマンド位置プロファイル」）、所与の時間にわたる所望のポンプ速度（すなわち「公称コマンド速度プロファイル」）、所与の時間にわたるピストン２０７の第１の面に適用するための所望の力（すなわち、「公称コマンド力プロファイル」）、所与の時間にわたる圧縮チャンバ２０１の所望の圧力（すなわち、「公称コマンド圧力プロファイル」）、または所与の時間にわたるポンプ２０６に適用するための所望のトルク（すなわち、「公称コマンドトルクプロファイル」）、のうちのいずれか１つを特定する（例えば、外部コントローラまたはユーザからの）公称コマンドプロファイルを受信してもよい。特定の実施形態では、公称コマンドプロファイルを受信したことに応答して、モータコントローラ２１６は、ポンプおよび／またはアクチュエータが公称コマンドプロファイルに従って動作するように、時間依存信号（例えば、電気信号（例えば、電流、電圧））をモータ２１８に適用してもよい。
【００４３】
コマンド位置プロファイル（経時的なピストンの所望の長手方向位置を表す）は、例えば式Ｆ（ｔ）＝ｍ＊ｄ２ｘ（ｔ）／ｄｔ２＋ＰｂＡｂ（式中、ｘ（ｔ）は位置プロファイルであり、ｍはピストンおよびピストンロッドの質量であり、Ｐｂは伸長チャンバ２１０内の流体の圧力であり、Ａｂは伸長チャンバ２１０内の流体にさらされるピストンの第２の面の面積であり、Ｆ（ｔ）はコマンド力プロファイルである）を使用することによって、コマンド力プロファイル（経時的にピストン２０７の第１の面に適用される所望の力を表す）に関連付けられてもよい。同様に、コマンド速度プロファイル（経時的なポンプの所望の動作速度を表す）は、例えば、関係式ｗ（ｔ）＝ｄｘ（ｔ）／ｄｔ＊Ａ＊１／Ｄｉｓｐ（式中、ｘ（ｔ）は位置プロファイルであり、Ａは圧縮チャンバの断面積であり、Ｄｉｓｐはポンプ２０６の１回転当たりの変位であり、ｗ（ｔ）は単位時間当たりの回転の単位におけるコマンド速度プロファイルである）を使用することによって、位置プロファイルに関連付けることができる。上記の式は、明確にするための例として意図されており、作動液の圧縮性、ポンプ周りの漏れ流量、その他などの追加のパラメータを含むように修正されてもよいことに留意されたい。コマンド圧力プロファイル（経時的な圧縮チャンバ２０１の所望の圧力を示す）は、例えば式Ｐ（ｔ）＝Ｆ（ｔ）／Ａ（式中、Ａは圧縮チャンバ２０１内の流体にさらされるピストン２０７の第１の面の面積であり、Ｐ（ｔ）はコマンド圧力プロファイルである）を使用することによって、コマンド力プロファイルに基づいて決定されてもよい。コマンドトルクプロファイル（経時的にポンプ２０６に適用するための所望のトルクを表す）は、例えば式τ（ｔ）＝［Ｐ（ｔ）−Ｐｒ］＊Ｄｉｓｐ（式中、Ｄｉｓｐはポンプの押しのけ容積であり、Ｐｒは流体リザーバ２１０内の流体の圧力であり、τ（ｔ）は公称コマンドトルクプロファイルである）を使用して、コマンド圧力プロファイルに基づいて決定されてもよい。前述の式は例であり、そのような式は、例えばポンプの慣性力、引きずりトルク、様々な構成要素の摩擦、ポンプ周りの漏れ、その他などの追加のパラメータを組み込むように修正されてもよい。
【００４４】
特定の実施形態では、ポンプ２０６は容量型油圧ポンプであり得る。「ポンプリップル」として知られる現象の結果として、容量型ポンプによって吐出される流体の流量は滑らかではなく、むしろ「リップル周波数」と呼ばれる周波数で変動する可能性がある。ポンプ２０６で生じる吐出流量におけるそのような変動（本明細書では「流れリップル」と呼ばれる）は、圧力波（音響波と呼ばれることもある）として油圧システム内で下流に伝搬し得る圧力変動を発生させ、それにより油圧システム内の様々な地点において差圧に変動をもたらす可能性がある。
【００４５】
図３は、図２に示す油圧システムの第１の地点２００で観察され得る圧力プロファイルの例を示す。見ることができるように、油圧システムの第１の地点２００における観察された圧力３０１は、ポンプ２０６によって生成された流れリップルによって生じるより高い周波数変動３０５と重ね合わされた（所望の圧力を時間の関数として指定する）コマンド圧力プロファイル３０３に従って変動する。流れリップルによって生じる観察された圧力３０１における高い周波数変動３０５は、「圧力リップル」と呼ばれる場合がある。図２に戻ると、第１の地点２００で観察された圧力リップルが受入れ流路２０８を通って圧縮チャンバ２０１内に伝播することができる場合、ピストン２０７に及ぼされる力は変動する可能性があり、その結果、ピストン２０７およびピストンロッド２０９の位置に変動が生じる可能性がある。このリップルは、ピストンロッド２０９に、および例えばトップマウントおよび／または車体など、ピストンロッド２０９が取り付けられるあらゆる構造に伝達される可能性がある。本明細書で使用される場合、リップルという用語は、流れリップル、圧力リップル、または力リップルを指す場合がある。前述の現象はすべて相互に関連し、共通の原因（例えば容量型ポンプの動作）を共有する場合があるからである。
【００４６】
油圧システムを介して伝播することが許容される場合、リップルは油圧システムおよび／またはそれが取り付けられる構造において可聴ノイズまたは他の不安定性を発生させる可能性がある。したがって、様々な用途において、圧力リップルが油圧システムを介して伝播することができないか、または伝播中に少なくとも部分的に軽減される油圧システムを設計することが望ましいかもしれない。音響伝播の軽減は、例えば、ポンプの下流のアキュムレータとして知られている構成要素を使用することによって達成することができる。図４は油圧アキュムレータ４０２の使用を示している。図４の油圧システムは、受入れ流路上に配置されているアキュムレータ４０２が追加されていることを除いて、図２のものと同様である。アキュムレータ４０２は、内部容積４０１を画定するハウジング４１６を含むことができる。示されるように、内部容積４０１は、障壁４０６によって、閉じ込めチャンバ４０８と作動チャンバ４１０とに分離することができる。特定の実施形態では、障壁４０６の第１の側は、閉じ込めチャンバ４０８に含有された圧縮性流体（例えば、気体）にさらされ、障壁４０６の第２の側は、作動チャンバ４１０内の作動液にさらされる。
【００４７】
閉じ込めチャンバ４０８内の圧縮性流体は、障壁によって作動チャンバから分離することができる。障壁４０６は移動可能であり得る。特定の実施形態では、圧力脈動により、受入れチャンバ内の流体の瞬間圧力が閉じ込めチャンバの圧力を超えることがある。それに応答して、流体が受入れ流路２０８からポート４５０を通って作動チャンバ４１０に流れ込む場合があり、これは障壁４０６の移動（例えば、滑動または撓み）を潜在的にもたらし、その結果、作動チャンバ４１０の容積が増大する一方で閉じ込めチャンバ４０８の容積が収縮する。閉じ込めチャンバの容積の収縮により、閉じ込めチャンバ４０８内の圧縮性流体は、続いて障壁４０６に復元力を及ぼし得る。受入れチャンバ内の流体の圧力が公称値に戻るとき、復元力は、流体がポート４５０を通って作動チャンバ４１０から流出するのと同時に障壁４０６をその元の位置に戻し得る。このようにして、閉じ込めチャンバ内の圧縮性流体によって提供されるコンプライアンスは、脈動をアキュムレータによって少なくとも部分的に吸収することを可能にし得る。
【００４８】
図示の実施形態では、障壁４０６は浮動ピストンであり、ハウジング４１６は円筒形である。しかしながら、様々な実施形態では、ハウジング４１６は、球形および半球形を含む任意の形状とすることができ、障壁４０６は、閉じ込めチャンバ４０８内の流体を作動チャンバ４１０内の流体から分離する、例えば弾性または半弾性のブラダーなどの任意の障壁とすることができる。図４に示すアキュムレータ４０２の実施形態では、アキュムレータハウジング４１６は単一のポート４５０を備え、それを介して流体は作動チャンバ４１０から／へ受入れ流路２０８へ流出／から流入することができる。流体が（複数のポートとは対照的に）単一のポート４５０を介して作動チャンバ４１０に流出入することができるアキュムレータは、本明細書では１型アキュムレータと呼ばれる。したがって、図４の油圧アキュムレータ４０２は、１型アキュムレータであると言うことができる。
【００４９】
油圧アキュムレータは、油圧ガス充填アキュムレータ（閉じ込めチャンバ４０８がガスを含む）およびスプリング油圧アキュムレータ（障壁４０６がバネによって物理的に拘束される）を含むがこれらに限定されない様々な構成で提供できることを理解されたい。本明細書に記載の実施形態の多くは油圧ガスアキュムレータを示しているが、本開示は、明示的に述べられている場合を除いて、この方式のアキュムレータに限定されない。特に明記しない限り、本明細書に記載の様々なシステムは、任意の適切な種類のアキュムレータに対応し得ることを理解されたい。文脈に応じて、当技術分野で知られている他の用語、例えば緩衝装置およびリザーバなどがアキュムレータと交換可能に使用され得ることが理解される。
【００５０】
油圧システムの一地点における乱れが伝播し油圧システムの他の地点で構成要素に影響を及ぼす傾向は、伝達関数を用いて定性的および／または定量的に特徴付けることができる。本明細書で使用する場合、伝達関数は、システム内の第２の地点で観察された動作パラメータの変化がシステム内の第１の地点における動作パラメータの変化にどのように関連するかを表す関数を意味すると理解される。第２の地点における観察された動作パラメータは、例えば、「出力」と呼ばれることがあり、例えば、観測された圧力、ピストンに適用された力、変位位置、その他に対応し得る。第１の地点における変化は、例えば「入力」（「入力リップル」など）と呼ばれることがあり、例えば、第１の地点における圧力リップル、変位、その他に対応し得る。入力リップルに対する油圧システムの応答は一般に入力リップルの周波数に依存し得る。したがって、特定の実施形態では、伝達関数は、ｙ軸上で入力の強度または振幅に対する出力の強度または振幅の比（または対数比）を、ｘ軸上で入力（例えば入力リップル）の周波数を示すプロットとして表すことができる。
【００５１】
図１は、伝達関数１００の例を示す。図示の例では、ｙ軸１０２は、強度の比に対応する（または、例えば、図４の油圧システムの第２の地点４０４で観察された圧力変動の振幅対例えば図４の油圧システムの第１の地点２００で観察された圧力変動の強度または振幅。示される特定の例において、第１の地点２００はポンプ２０６とアキュムレータ４０２との間の受入れ流路２０８内に位置し、第２の地点４０４はアキュムレータ４０２の作動チャンバ４０４内に位置する。しかしながら、これらの地点は単なる例示であり、一般に、伝達関数はシステム内の任意の２地点間の脈動の伝達またはそれらの間の関係を表すことができる。
【００５２】
図示の実施形態では、ｘ軸１０４は、第１の地点２００における圧力変動の周波数に対応し得る。所与の周波数における圧力変動が減衰も増幅もなしに第１の地点２００から第２の地点４０４に伝搬する場合、伝達関数１００は、その所与の周波数で１となるであろう（すなわち、第２の地点４０４に到達したときの圧力の強度または振幅は、第１の地点２００における圧力の初期の強度または振幅と等しいであろう）。第１の地点２００から第２の地点４０４への伝播中に減衰する変動圧力について、またはエネルギーが第２の地点４０４を通過しない代替流路に部分的に向けられる圧力波について、伝達関数１００は１未満であり得る。伝播中に増幅される圧力変動について、伝達関数１００は１超であり得る。
【００５３】
伝達関数はまた、ｙ軸１０２が入力強度に対する出力強度の比の対数として表されてもよいグラフで示されてもよい。これらのプロット（ｙ軸に対数目盛またはｄＢ目盛を使用）では、ゼロ値は、入力圧力が第１の地点から第２の地点に伝搬する間に減衰も増幅もないことを示し、負の値は伝播中の減衰を示し、正の値は伝播中の増幅を示す。
【００５４】
上述のように、図１に示す例示的な伝達関数は、油圧システムの第１の地点２００（入力）での圧力変動に応答した油圧システムの第２の地点４０４（出力）での仮想の圧力応答を示す。したがって、ｙ軸に沿った比は、圧力強度または振幅に対する圧力強度または振幅を表す。ある地点における圧力と別の地点における圧力との関係が示されるこれらのタイプの伝達関数は、「圧力／圧力伝達関数」と呼ばれることがある。
【００５５】
別の説明では、ｙ軸は、出力における任意のパラメータの強度または振幅の、入力における他のパラメータの強度または振幅に対する比を表し得る。例えば、特定の説明では、ｙ軸は、（ａ）油圧システムの第２の地点４０４における観察された圧力波の強度の（ｂ）油圧回路の第１の地点２００で測定された変動する流体変位の強度（変位リップルと呼ばれる）に対する比に対応し得る。これらの実施形態では、比は、入力における変位に対する出力における圧力強度または振幅の比であり、伝達関数は圧力／変位伝達関数と呼ばれる。あるいは、例えば、伝達関数の特定の表現において、ｙ軸上に、（ａ）アキュムレータ４０２の障壁４０６（または他の可動構成要素）の位置の（ｂ）油圧システムの第１の地点２００における圧力の変動に対する比をプロットすることによって得られてもよい。これらの実施形態では、比は、入力における圧力強度または振幅に対する出力における変位の比である。
【００５６】
図１に示す圧力／圧力伝達関数の例示的な大きさは、図４の第１の地点２００と図４の第２の地点４０４との間の圧力脈動（時に圧力波または圧力脈動と呼ばれる）の伝達（または伝播）に対応する。図４から分かるように、第１の地点２００はポンプ２０６とアキュムレータ４０２との間の流路内に配置され、第２の地点４０４はアキュムレータ４０２の作動チャンバ４１０内に配置されている。図１に示す例示的な伝達関数１００では、伝達関数１００はより低い周波数範囲１０６に関して平坦であり１に等しく、これはより低い周波数範囲１０６内の周波数における圧力波が軽減されることなく第２の地点４０４に伝達されることを示している。次いで、伝達関数は、「共鳴周波数」（例えば、ヘルムホルツ共鳴周波数であり得る）と呼ばれることがある特定の周波数１０９で最大値１０８に達する。例えば圧力／変位伝達関数などの他の伝達関数では、共鳴周波数は最大値ではなく最小値で示されてもよい。
【００５７】
これまでに開示された伝達関数はすべて、一地点におけるパラメータ（たとえば圧力）の強度または振幅の、第２の地点におけるパラメータ（例えば圧力、変位）の強度または振幅に対する比を表している。追加的または代替的に、油圧システム内の一地点で観察された所与の周波数における波（例えば、圧力波、または変動）の位相を、油圧システムの別の地点において同じ周波数について観察された位相と比較して表す伝達関数が生成されてもよい。例えば、図１５は、油圧要素１５０１を備える仮想油圧システムを示す。図１５に示すように、油圧システム内の第１の地点１５０３で発生した圧力波または変動１５０７は、油圧要素１５０１を通って第２の地点１５０５に伝播する（すなわち、圧力波または変動は、第１の地点から第２の地点に伝達される）。図１５の仮想油圧システムに関して描かれるように、第１の地点１５０３における圧力波１５０７の強度または振幅１５０９は、第２の地点１５０５における圧力波１５０７の強度または振幅１５１１に等しく、ゆえに、第２の地点１５０５における圧力波１５０７の振幅１５１１の第１の地点１５０３における圧力波１５０７の振幅１５０９に対する対数比をプロットする圧力／圧力伝達関数の大きさは、示されている波の特定の周波数に関してゼロに等しいであろう（これは減衰も増幅もない伝播を示す）。しかしながら、見ることができるように、圧力波が仮想要素１５０１を通って伝播するにつれて、その位相は１８０度シフトされる。したがって、第１の地点１５０３から第２の地点１５０５への伝播を表す伝達関数の位相は、示されている波の特定の周波数に関して±１８０°に等しいであろう。
【００５８】
明瞭さおよび簡潔さのために、「伝達関数の大きさ」および「伝達関数の位相」に言及するのではなく、以下の用語が使用される。本明細書で使用する場合、伝達関数の「ＴＦｍａｇ」という用語は複素関数の大きさを意味すると理解され、「ＴＦｐｈ」という用語は複素関数の位相を意味すると理解される。したがって、第１の地点における圧力と第２の地点における圧力との間の関係を表す伝達関数のＴＦｍａｇは、２つの軸（例えば、ｘ軸およびｙ軸）を有するプロットとして表すことができ、ここで、第１の軸（例えば、ｘ軸）は圧力変動の周波数を示し、第２の軸（例えば、ｙ軸が示す）第１の地点における圧力変動の振幅に対する第２の地点における圧力変動の振幅の比（または対数比）。同様に、第１の地点における圧力と第２の地点における圧力との間の関係を示す伝達関数のＴＦｐｈは、２つの軸（例えば、ｘ軸およびｙ軸）を有するプロットとして表すことができ、ここで、第１の軸（例えば、ｘ軸）は圧力変動の周波数を示し、第２の軸（例えば、ｙ軸）は伝達関数の位相角（例えば、第１の地点における圧力変動の位相と比較したときの第２の地点における圧力変動の位相間の差）を示す。「位相差」は、油圧システム内の別の地点で観察される圧力波の位相と比較した、油圧システム内の一地点で観察される圧力変動の位相の差を指すと理解される。
【００５９】
２地点間の油圧システムの一部分が共鳴しているとき、２地点における圧力の変化の間に９０°の位相差があり得る。言い換えれば、２地点における圧力間の関係を示す伝達関数のＴＦｐｈは、システムのその部分の共鳴周波数において＋／−９０°の値を有し得る。さらに、上述したように、伝達関数のＴＦｍａｇは、システムのその部分の共鳴周波数で局所的最大値または大域的最大値を有し得る。しかしながら、特定のシステム、例えば、強く減衰されるシステムでは、ＴＦｍａｇのプロットから局所的最大値を識別することは困難であり得る（例えば、最大値は騒音レベルを超えて上昇しないかもしれない）。これらの場合、例えば、共鳴周波数は、観察された位相差が＋／−９０°である周波数（または周波数範囲）を決定するためにＴＦｐｈを評価することによって決定されてもよい。
【００６０】
したがって、本明細書で使用される際「共鳴周波数」という用語は、例えば、（ｉ）圧力／圧力伝達関数のＴＦｍａｇが大域的最大値または局所的最大値のいずれかを示す周波数（すなわち、周波数に関する伝達関数の一次導関数が、正の値からゼロへ、または正の値から負の値へ変化する周波数）、または（ｉｉ）ＴＦｐｈが＋／−９０°に等しい周波数を指し得る。
【００６１】
共鳴周波数に対応する周波数を有する脈動が流体で満たされた油圧システムに導入されると、脈動はシステム内の１つまたは複数の共鳴を「励起」し得る。いかなる特定の理論にも束縛されることを望まないが、そのような共鳴は、油圧システムの慣性要素（例えば、油圧システムの容積内の流体の一部）がシステムのコンプライアント要素（例えば、アキュムレータの閉じ込めチャンバ内に含有されたガス、バネ）と同期して物理的に振動し、その結果、潜在的エネルギー（例えば、コンプライアント要素の圧縮または伸長によって蓄積されたエネルギー）と運動エネルギー（例えば、流体の一部の動きによる）との間の連続的な交換が存在するときに生じると考えられ得る。一般に、複数の慣性要素およびコンプライアント要素を特徴とする油圧システムは様々な共鳴を示すことがある。これらの様々な共鳴のうちの２つ以上が重なり合う、または十分に類似の周波数を有する場合、油圧システムの第１の共鳴は、制御不能または望ましくない方法で油圧システムの第２の共鳴を「励起」し得る。したがって、本出願の全体を通して論じられるように、発明者らは、様々な共鳴が共鳴周波数において十分に離間されるようにシステムを設計することの重要性を認識した。
【００６２】
上記を考慮して、所与の油圧システムの共鳴周波数は、例えば、（ｉ）油圧システム内の様々な地点に圧力センサを配置すること、（ｉｉ）第１の周波数を有する圧力波または脈動をシステムに導入すること、（ｉｉｉ）システム内の様々な地点のそれぞれにおける圧力波または脈動の強度、振幅、および／または位相を監視すること、（ｉｖ）システム内の様々な地点のそれぞれにおける圧力波または脈動の強度、振幅、および／または位相を監視し続けながら生成された圧力波または脈動の周波数を変更すること、（ｖ）様々な地点における圧力間の関係を示す１つまたは複数の伝達関数のＴＦｍａｇおよび／またはＴＦｐｈを決定すること、および（ｖｉ）ＴＦｐｈが＋／−９０°であり、および／またはＴＦｍａｇが大域的または局所的最大値を有する周波数を識別することによって、決定されてもよい。
【００６３】
図１に戻ると、共鳴周波数１０９よりも高い第２の周波数範囲１１０において、伝達関数は１未満に減少し、これは第２の範囲の周波数を有する圧力変動が伝播中に減衰するか、または第２の地点４０４を通過しない代替流路を辿ることを示している。いかなる特定の理論にも束縛されることを望まないが、低周波数範囲１０６内の周波数において、油圧アクチュエータ２１２はアキュムレータ４０２と比較して高い流体インピーダンスを有し得る。流体は、低周波数において、主に最も低いインピーダンスを有する経路を介して流れる傾向があるので、圧力脈動はアキュムレータ４０２の作動チャンバ４１０に伝播し得、これにより障壁４０６は圧力脈動に応じて上下に移動され、それによってそれらのエネルギーを少なくとも部分的に吸収し、例えば、それを熱エネルギーに変換する（例えば、閉じ込めチャンバ４０８内のガス粒子を加熱することによって）。その結果、低周波数入力圧力脈動がアキュムレータ４０２の作動チャンバ４１０内に伝播し得、場合によっては、アキュムレータ４０２によって吸収され得る。
【００６４】
共鳴周波数１０９または実質的に共鳴周波数１０９に近い周波数の圧力変動が、図４の第１の地点２００から図４の第２の地点４０４までの間で増幅されることがある。これは「ヘルムホルツ」型共鳴と称され得る現象であり、共鳴周波数１０９においてＴＦｍａｇの局所的最大値１０８をもたらす。一方、共鳴周波数１０９よりも高い第２の範囲１１０の周波数を有する圧力変動は、障壁４０６の移動に関連する慣性および／またはアキュムレータの首部４５２内の流体の移動に関連する慣性を克服することができない可能性がある。これらのより高い周波数では、首部４５２内の流体は、アキュムレータの作動チャンバ４１０へ流入／から流出することなく流体が受入れ流路２０８を通って流れるように、実質的に不動のままであり得る。それ故、アキュムレータは、周波数が増加するにつれて、圧力変動（例えば、リップル）を吸収するのに効果が低くなるかまたは全く効果的でなくなる可能性がある。これらの理由から、１型ガスアキュムレータを使用する図４に示すシステムなどのシステムに関して、伝達関数の典型的なＴｆｍａｇは図１の一般的なパターン（例えば、最初に低周波数範囲１０６に対応する比較的平坦な部分、共鳴周波数１０９に対応する最大値１０８、および第２の周波数範囲１１０における負の勾配）に従い得る。
【００６５】
上記に基づいて、本発明者らは、１型アキュムレータ（例えば、首部４５２を介して流路２０８から分岐するアキュムレータ４０２）は、周波数がシステムのその部分の共鳴周波数１０９を超えて増大するにつれて、変動（例えばリップル）を吸収するのに次第に効果的でなくなり得ることを認識した。共鳴周波数１０９よりも十分に高い周波数を有するリップルの場合、アキュムレータ４０２の効果は、油圧システム全体の応答がアキュムレータのない同様の油圧システムの応答に近づき得る程度にまで低下する可能性がある。
【００６６】
本発明者らは、油圧アクチュエータを備える特定の油圧システムにおいて、本明細書で「２型アキュムレータ」と呼ばれる代替のアキュムレータ設計が、１型アキュムレータによって与えたより広い範囲の周波数にわたってより効果的な減衰特性をもたらし得ることを認識した。図５は、２型アキュムレータの使用を示している。１型アキュムレータと同様に、２型アキュムレータは、可動障壁４０６によって閉じ込めチャンバ４０８と作動チャンバ４１０とに分離される内部容積を少なくとも部分的に画定するアキュムレータハウジング４１６を含むことができる。図４に示す１型アキュムレータ４０２とは異なり、図５に示す２型アキュムレータ５００は、アキュムレータハウジング４１６が２つの異なるポート：（ｉ）流体が作動チャンバ４１０へ流入／から流出し得る第１のポート５０１、および（ｉｉ）同様に流体が作動チャンバ４１０へ流入／から流出し得る第２のポート５０２を含むことができるという事実によって特徴付けることができる。さらに、第１のポートおよび第２のポートは、作動チャンバ４１０内に配置されてもよい内部流路によって流体的に結合されてもよい。図示の実施形態では、第１のポート５０１は、流体が、ポンプ２０６を作動チャンバ４１０に流体的に結合する第１の流路５０５から／へ作動チャンバ４１０へ流入／から流出することを可能にし、第２のポートは、流体が、作動チャンバ４１０を油圧アクチュエータ２１２の圧縮チャンバ２０１に流体的に結合する第２の流路５０７から／へ作動チャンバ４１０へ流入／から流出することを可能にする。
【００６７】
２型アキュムレータ５００を有するシステムでは、流体がアキュムレータ５００の作動チャンバ４１０へ流入／から流出することができる少なくとも２つの異なる重ならない流路が存在し得る。ポンプ２０６と油圧アクチュエータ２１２の圧縮チャンバ２０１との間の流路全体は、したがって、第１の流路５０５と、アキュムレータの作動チャンバ４１０と、第２の流路５０７とを含む。
【００６８】
図６は、第１の流路５０５に位置する第１の地点５５２で観察された圧力とポンプ２０６で発生した変位リップルとの関係を表す第１の圧力／変位伝達関数のＴＦｍａｇ６０２のプロットを示している。図６はさらに、アキュムレータ５００の作動チャンバ４１０の内側に位置する第２の地点５５０で観察された圧力とポンプ２０６で発生した変位リップルとの関係を表す第２の圧力／変位伝達関数のＴＦｍａｇ６０４を示している。いかなる特定の理論にも束縛されることを望まないが、図６に示される対応するＴｆｍａｇによって示されるように、ポンプ２０６と作動チャンバ４１０の内側に位置する第２の地点５５０との間の変動（例えばリップル）の伝播は、第１の流路５０５内に位置する第１の地点５５２への同じ変位リップルの伝播と比較したとき、より広い入力リップル周波数範囲で減衰され得る。したがって、図６に示すように、第２の伝達関数のＴｆｍａｇ６０４は、第１の伝達関数のＴＦｍａｇ６０２において局所的最小値として示される第１の共鳴周波数６０８より高い（すなわち、より高い周波数にある）第２の共鳴周波数６０６において局所的最小値を示し得る。第１の共鳴周波数６０８と第２の共鳴周波数６０６との間の差は、第１の流路５０５内の流体に関連する慣性質量に起因し得る。周波数が増加するにつれて、この流体の質量の振動運動を引き起こすためにより大きな力が必要となり得る。２型の設計の結果として、アキュムレータ５００の下流の地点（例えば、受入れ流路５０７または圧縮チャンバ２０１内に位置する地点）は、ポンプ２０６で発生した変位リップルおよび圧力変動によってではなく、作動チャンバ４１０に到達した減衰された圧力リップルによってそれらが励起されているかのように応答し得る。
【００６９】
図５に戻ると、例示的な２型アキュムレータ５００は、２つのポート（第１のポート５０１および第２のポート５０２）を含み、各ポートはそれぞれ第１の流路５０５および第２の流路５０７と流体連通する。いかなる特定の理論にも束縛されることを望まないが、第１の流路５０５内の流体は、アキュムレータのコンプライアンスと相互作用して、第１の流路５０５内の流体の第１の質量（または第１のイナータンス）および／またはアキュムレータ５００の剛性に少なくとも部分的に依存する第１の共鳴周波数で第１の共鳴（例えば、第１の「ヘルムホルツ」型共鳴、ここで第１の流路５５２内の流体の一部はアキュムレータ５００のコンプライアント構成と同期して振動する）を示すことができる一方、第２の流路５０７内の流体は、アキュムレータ５００のコンプライアンスと相互作用して、第２の流路５０７内の流体の第２の質量（または流体イナータンス）に少なくとも部分的に依存する第２の共鳴周波数で第２の共鳴（例えば、第２の「ヘルムホルツ」型共鳴、ここで第２の流路５０７内の流体の一部はアキュムレータのコンプライアント構成と同期して振動する）を示すことができる。対照的に、図４に示すものなど、１型アキュムレータ４０２は、流体がアキュムレータの作動チャンバ４１０に流入／から流出することができる単一のポート４５０のみを含み、したがって単一の基本的な共鳴のみを示すことができる。この共鳴は、アキュムレータ４０２のコンプライアント構成と同期して振動する首部４５２（すなわち、アキュムレータを受入れ流路２０８に直接流体的に結合するアキュムレータの内部容積よりも小さい断面積を有する容積）内の流体またはその一部によって決定され得、およびこの共鳴周波数は、例えば、首部４５２の断面積、首部４５２の長さ、アキュムレータ５００のコンプライアンスまたは剛性、および／または首部４５２内の流体の物理的特性（例えば、圧縮率、密度）に依存し得る。
【００７０】
特定の用途では、双方向ポンプを油圧アクチュエータの圧縮チャンバと伸長チャンバの両方に流体的に結合し、それによって双方向ポンプがいずれかのチャンバへの流れ（およびその流体圧）を直接制御できるようにすることが有用かもしれない。そのようなシステムの一実施形態を図７に示す。図示の実施形態では、アクチュエータ７００は、ピストン７０８が摺動可能に収容されているアクチュエータハウジング７０２を備える。ピストン７０８の第１の面７１０は圧縮チャンバ７０６内の流体にさらされ、ピストン７０８の第２の面７１２は伸長チャンバ７０４内の流体にさらされる。ピストンロッド７１４はピストン７０８の第２の面７１２に物理的に取り付けられてもよい。代替実施形態では、ピストンロッド７１４は、ピストン７０８の第１の面７１０に物理的に取り付けられてもよい。ピストンロッド７１４は、特定の条件下で、アクチュエータが、ピストンロッド７１４に取り付けられ得る外部構造（例えば、車体（図示せず））に力を適用することを可能にし得る。いくつかの実施形態では、ピストンロッドは、介在するトップマウント（図示せず）を介して車体に取り付けられてもよい。
【００７１】
図示の油圧システムはまた、圧縮チャンバ７０６をポンプ７１８に流体的に結合する圧縮流路７２４（水平の破線で示す）を含む。圧縮流路７２４は、特定の条件下で、ポンプ７１８とアクチュエータの圧縮チャンバ７０６との間に流体を流すことができる。その結果、特定の条件下で、ポンプを利用して流体を圧縮チャンバ７０６に送り込み、それによってピストンの第１の面７１０に力を作用させ、ピストンロッド７１４の制御された伸長を可能にすることができる。示されるように、圧縮経路は、例えば、（ｉ）圧縮側アキュムレータ７２６、（ｉｉ）ポンプ７１８を圧縮側アキュムレータ７２６の圧縮側作動チャンバ７３８ａに流体的に結合する圧縮側第１流路７２８、および（ｉｉｉ）圧縮側アキュムレータ７２６の圧縮側作動チャンバ７３８ａをアクチュエータ７００の圧縮チャンバ７０６に流体的に結合する圧縮側第２流路７３０を含んでもよい。示される実施形態では、圧縮側アキュムレータ７２６は、ポンプ７１８と圧縮チャンバ７０６との間に流体的に位置付けられ、他の機能を果たすことに加えて、ポンプで発生した脈動を、前記脈動が圧縮チャンバ７０６に達する前に少なくとも部分的に減衰させることができる。
【００７２】
図示された油圧システムはさらに、アクチュエータ７００の伸長チャンバ７０４をポンプ７１８に流体的に結合する伸長流路７１６（灰色の斜線のハッチングマークで示される）を備える。伸長流路７１６は、特定の条件下で、流体が、ポンプ７１８とアクチュエータの伸長チャンバ７０４との間を流れることを可能にし得る。結果として、特定の条件下で、ポンプを利用して流体を伸長チャンバ７０４に送り込み、それによってピストンの第２の面７１２に力を作用させ、ピストンロッド７１４の制御された収縮を可能にすることができる。伸長流路は（ｉ）伸長側アキュムレータ７２０、（ｉｉ）ポンプ７１８を伸長側アキュムレータ７２０の伸長側作動チャンバ７３８ｂに流体的に結合させる伸長側第１流路７２２、および（ｉｉｉ）伸長側アキュムレータ６２０の伸長側作動チャンバ７３８ｂをアクチュエータ７００の伸長側チャンバ７０４に結合する伸長側第２流路７０１を含んでもよい。図示の実施形態では、伸長側アキュムレータ７２０は、ポンプ７１８と伸長チャンバ７０４との間に流体的に位置付けられ、他の機能を果たすことに加えて、ポンプで発生した脈動を、前記脈動が伸長チャンバ７０４に達する前に少なくとも部分的に減衰させることができる。
【００７３】
好ましい実施形態では、双方向ポンプは可変速ポンプであり、その結果、アクチュエータの圧縮チャンバと伸長チャンバとの間の圧力差および／または流量は、ポンプを使用して正確に制御することができる。特定の実施形態では、ポンプ７１８は、１つまたは複数の変位要素（図示せず）を含むか、またはそれに機械的に結合されたロータを備えることができる。これらの実施形態では、ロータに適切なトルクを適用することでロータを回転させることができ、それによってポンプ７１８を横切る圧力差および／または流体の流れを発生させることができる。さらに、ポンプリップルの上述の現象により、ロータの回転は、図３および本明細書の添付の記載に記載されているように圧力脈動（リップル）も発生させ得る。ポンプを横切る圧力差、ポンプを横切る流量、および／または圧力脈動の周波数は、少なくとも部分的には、ロータが回転する角速度および／またはロータに適用されるトルクの大きさに依存し得る。
【００７４】
圧縮流路７２４、圧縮側第１流路７２８、圧縮側第２流路７３０、伸長流路７１６、伸長側第１流路７２２、および／または伸長側第２流路７０１は、例えば、１つまたは複数の弁（例えば、可変流量弁、電磁弁、オン／オフ弁、三方弁、その他）、絞りオリフィス、または適切な状況（例えば適切な流体圧力および／または前記弁の開放）下に流体が流れ得る他の油圧構成要素など、追加の油圧構成要素を備えてもよい。追加的または代替的に、特定の実施形態では、圧縮流路７２４の長さは伸長流路７１６の長さを超えてもよい。特定の実施形態では、圧縮流路７２４の長さは伸長流路の長さより少なくとも２倍大きくてもよい。
【００７５】
図示の実施形態では、圧縮側アキュムレータ７２６および伸長側アキュムレータ７２０のそれぞれは、内部容積７３２ａおよび７３２ｂをそれぞれ画定するハウジング７３３ａおよび７３３ｂを備え、内部容積は、それぞれ障壁７３６ａおよび７３６ｂによって（例えば、ピストンまたはブラダー）、それぞれ閉じ込めチャンバ７３４ａおよび７３４ｂと、それぞれ圧縮側および伸長側作動チャンバ７３８ａおよび７３８ｂとに分離される。図示の実施形態では、圧縮側アキュムレータ７２６および伸長側アキュムレータ７２０のそれぞれはさらに、それぞれハウジング７３３ａおよび７３３ｂを貫く開口として画定された単一ポート７３５ａおよび７３５ｂをそれぞれ備え、これらのポートを介して流体はそれぞれ圧縮側作動チャンバ７３８ａおよび７３８ｂに流入／から流出することができる。したがって、図示の圧縮側アキュムレータ７２６および伸長側アキュムレータ７２０のそれぞれは、１型アキュムレータとして分類することができる。さらに考察されるように、様々な実施形態において、圧縮側アキュムレータ７２６は、１型アキュムレータまたは２型アキュムレータであってもよい。同様に、様々な実施形態において、伸長側アキュムレータ７２０は、１型アキュムレータまたは２型アキュムレータであってもよい。
【００７６】
いかなる特定の理論にも束縛されることを望まないが、図７の図示された油圧システムでは、ピストン７０８に適用される正味の力は、圧縮チャンバ７０６内の流体の圧力によってピストン７０８の第１の面７１０に適用される第１の力と、伸長チャンバ７０４内の流体の圧力によってピストン７０８の第２の面７１２に適用される力との差に等しい。油圧システムの伝達関数に応じて、（例えばポンプリップルにより）ポンプ７１８で発生した変位リップルは、圧縮流路７２４を通って伝播し圧縮チャンバ７０６内に圧力変動（圧力リップル）を生じさせ得、および／または伸長流路７１６を通って伝播し伸長チャンバ７０４内に圧力変動（圧力リップル）を生じさせ得る。後述するように、大規模な試験および分析の後、本発明者らは、変位リップルが圧縮流路７２４および伸長流路７１６のうちの少なくとも１つを通って伝播し圧縮容積およびまたは伸長容積に達することができる限り、ピストン７０８に適用される正味の力はそれに応じて変動する可能性があることを認識した。すなわち、たとえリップルが前述の流路の１つを通って完全に減衰されたとしても、リップルが他の流路を通って伝播することができるならば、ピストンにかかる正味の力は変動する可能性があり（例えば力リップルが生じる）、これにより場合によってはピストンの位置は制御不能にそして望ましくなく変動または振動される。したがって、特定の用途では、流路に沿って２つのアキュムレータ（すなわち、伸長側アキュムレータ７２０および圧縮側アキュムレータ７２６）を配置し、各アキュムレータをポンプの両側に配置して構成し、その結果、ポンプからの圧縮流路７２４および伸長流路７１６の両方を通る入力リップルの伝播が、少なくともいくつかのリップル周波数または所与の周波数範囲内の周波数について、少なくとも部分的にまたは十分に軽減され、場合によっては実質的に排除され得るようにすることが望ましいかもしれない。
【００７７】
本発明者らはさらに、圧縮側アキュムレータ７２６および／または伸長側アキュムレータ７２０のサイズまたは相対サイズがシステムの挙動に影響を及ぼし得ることを認識した。一方では、圧縮側アキュムレータ７２６および／または伸長側アキュムレータ７２０のそれぞれ内部容積７３２ａおよび７３２ｂの一方または両方のサイズを小さくすること、および／またはアキュムレータの一方または両方の剛性を高めることは、それぞれのアキュムレータに関連する共鳴周波数を増加させ、それによって、圧縮流路７２５および／または伸長流路７１６を通る伝播中にリップルが減衰される周波数の範囲を増加させ得る。他方では、温度変化によるシステム内の流体の膨張、ならびに圧縮中のアクチュエータハウジングへのピストンロッドの挿入によって生じる流体の変位がアキュムレータの一方または両方によって容易に受け入れられ得るように、アキュムレータの一方または両方のサイズおよび／または剛性を設計することが望ましいかもしれない。さらに、アキュムレータの剛性を増加させると、脈動が減衰される周波数の範囲が広くなる可能性があるが、そのように剛性が増加すると、それに対応してアキュムレータによって達成される脈動減衰の大きさが減少し得る。
【００７８】
発明者らは、特定の用途において、（ａ）圧縮側アキュムレータおよび伸長側アキュムレータの一方が他方のアキュムレータの内部容積よりも実質的に大きい内部容積を有するようにおよび／または（ｂ）アキュムレータの一方が他方のアキュムレータよりも実質的に硬くなるようにシステムを設計することによって、前述のトレードオフを解決できると判断した。このトレードオフにより、システムの全体的な応答を維持しながら、リップルを効果的に軽減することができる。
【００７９】
好ましい実施形態では、圧縮側アキュムレータ７２６の内部容積７３２ａは伸長側アキュムレータ７２０の内部容積７３２ｂより大きく、および／または伸長側アキュムレータ７２０は圧縮側アキュムレータ７２６よりも硬い。いかなる特定の理論にも束縛されることを望まないが、図７の油圧システムなどの油圧システムが車両サスペンションシステム内に設置される場合、アクチュエータ７００の圧縮（例えば、道路の段差を乗り越えることに起因する）により、流体が圧縮チャンバ７０６から圧縮側アキュムレータ７２６へまたはポンプ７１８を介して流れ出る可能性がある。同様に、（例えば、道路のくぼみを乗り越えることに起因する）アクチュエータ７００の伸長により、流体が伸長チャンバ７０４から伸長側アキュムレータ７２０へまたはポンプ７１８を介して流れ出る可能性がある。発明者らは、車両の運転中に、サスペンションシステムのダンパの圧縮がダンパの伸長よりも速い最大速度で起こり得ることを認識している。アクチュエータ７００の非常に急速な圧縮は、ポンプ７１８を通る高速流体速度をもたらし得、そしてポンプ７１８を設計仕様を超える速度で回転させ得、これはことによるとポンプ７１８を損傷するか、または乗り心地の低下をもたらし得る。圧縮側アキュムレータ７２６の内部容積７３２ａのサイズを（伸長側アキュムレータ７２０の内部容積７３２ｂのサイズに対して）大きくすることにより、圧縮側アキュムレータ７２６の流体保持能力が高められる可能性があり、その結果、圧縮イベント中、より多くの流体が圧縮側アキュムレータ７２６へ流れ、より少ない流体がポンプ７１８を通って流れるので、ポンプの構成要素が過度に急速な回転から潜在的に保護され、高速圧縮イベント中の乗り心地の改善が潜在的に可能となる。
【００８０】
したがって、特定の実施形態では、圧縮側アキュムレータ７２６の内部容積７３２ａは、伸長側アキュムレータ７２０の内部容積７３２ｂよりも少なくとも２倍大きくすることができる。特定の実施形態では、圧縮側アキュムレータ７２６は、８立方インチ〜１３立方インチの間の内部容積７３２ａを有し、伸長側アキュムレータ７２０は、２．５〜５立方インチの間の内部容積７３２ｂを有するが、これらの範囲外の実施形態も本開示の範囲内にあると考えられる。特定の実施形態では、アキュムレータの内部容積は、閉じ込めチャンバ７３４ａまたは７３４ｂの容積、それぞれ障壁７３６ａまたは７３６ｂの体積、およびそれぞれ圧縮側作動チャンバ７３８ａまたは７３８ｂの容積の合計を意味すると理解される。代替の用途（例えば、アクチュエータ７００の伸長がアクチュエータ７００の圧縮よりも速い最大速度で起こると予想される用途など）では、油圧システムは、伸長側アキュムレータ７２０の内部容積７３２ｂが圧縮側アキュムレータ７２６の内部容積７３２ａよりも大きくなるように設計されてもよい。
【００８１】
同様に、特定の実施形態では、伸長側アキュムレータ７２０の剛性は、圧縮側アキュムレータ７２６の剛性の少なくとも５倍であり得る。アキュムレータの「剛性」は、アキュムレータの障壁４０６またはその一部に及ぼされる力の大きさの、閉じ込めチャンバ４０８の物理的寸法の変化に対する比を指すように理解される。本明細書に開示されるように、閉じ込めチャンバに含有された圧縮性流体（例えば、ガス）を含むコンプライアント構成を有するアキュムレータの剛性（したがってコンプライアンスおよび／または関連する共鳴周波数）は、様々な熱力学的原理（例えば、理想気体の法則、ボイルの法則、断熱圧縮）に従って、圧縮性流体の内圧および／または閉じ込めチャンバの容積に応答して変化し得る。様々な実施形態では、伸長側アキュムレータ７２０の剛性は、圧縮側アキュムレータ７２６の剛性の少なくとも５倍または少なくとも１０倍であり得る。特定の実施形態では、圧縮側アキュムレータは、１Ｅ１０Ｐａ／ｍ＾３〜１Ｅ１１Ｐａ／ｍ＾３の間の剛性を有し得、および／または伸長側アキュムレータは、１Ｅ１１−Ｐａ／ｍ＾３〜１Ｅ１２Ｐａ／ｍ＾３の間の剛性を有し得る。これらの特定の範囲外の値を有する実施形態も本開示の範囲内にあると考えられる。
【００８２】
追加的または代替的に、図７に示すように、特定の実施形態では、アクチュエータ７００の圧縮チャンバ７０６を圧縮側アキュムレータ７２６の圧縮側作動チャンバ７３８ａに流体的に結合する流路はアクチュエータ７００の圧縮チャンバ７０６をポンプ７１８に流体的に結合する流路より短い（すなわち、より短い長さを有する）可能性がある（例えば、図７に示すように、圧縮側第２流路７３０は圧縮流路７２４より短い可能性がある）。追加的または代替的に、特定の実施形態では、伸長側アキュムレータ７２０の伸長側作動チャンバ７３８ｂをアクチュエータ７００の伸長チャンバ７０４に流体的に結合する流路は、ポンプ７１８をアクチュエータ７００の伸長チャンバ７０４に流体的に結合する流路よりも短い（すなわち、より短い長さを有する）可能性がある（例えば、図７に示すように、伸長側第２流路７０１は伸長流路７１６より短い可能性がある）。
【００８３】
追加的または代替的に、特定の実施形態において、圧縮側アキュムレータ７２６および伸長側アキュムレータ７２０の少なくとも一方は２型アキュムレータであってもよい。発明者らは、少なくとも上述したのと同様の理由で、アキュムレータの少なくとも一方が適切に構成され配置された２型アキュムレータである２つのアキュムレータを含む油圧システムが、少なくとも、どのアキュムレータも２型アキュムレータではない同様のシステムと比較して、拡張された周波数範囲にわたってポンプとアクチュエータピストンとの間のリップル減衰の向上を示し得ると判断した。
【００８４】
図８は、圧縮側アキュムレータ７２６が２型アキュムレータであり、伸長側アキュムレータ７２０が１型アキュムレータである油圧システムの実施形態を示す。見て分かるように、図示の実施形態では、圧縮側アキュムレータ７２６は、流体が圧縮側第１流路７２８から／へ圧縮側アキュムレータ７２６の圧縮側作動チャンバ７３８ａに流入／から流出することを可能にする第１のポート８０２と、流体が圧縮側第２流路７３０から／へ圧縮側アキュムレータ７２６の圧縮側作動チャンバ７３８ａに流入／から流出することを可能にする第２のポート８０４とを含み、したがって、２型アクチュエータとして分類することができる。他方、図示された伸長側アキュムレータ７２０は、流体が伸長側アキュムレータ７２０の伸長側作動チャンバ７３８ｂに流入またはそれから流出できる唯一のポート７３５ｂを有する（すなわち、図示の実施形態では、伸長側アキュムレータ７２０は１型アキュムレータである）。特定の実施形態では、伸長側アキュムレータ７２０と圧縮側アキュムレータ７２６の両方が２型アキュムレータであり得る。
【００８５】
本発明者らは、全体的なシステム性能が、圧縮側第２流路７３０の第２の流体インピーダンスと比較して、圧縮側第１流路７２８の第１の流体インピーダンスに依存し得ることを認識した。流体インピーダンスはシステム内の２地点間の圧力差に応答する油圧システム内の流体流れに対する抵抗を表す。いかなる特定の理論にも束縛されることを望まないが、流体インピーダンスは、流体イナータンス（当技術分野では流体インダクタンスと呼ばれることもある）として知られる値に正比例することがある。流路のイナータンス（したがって、流路のインピーダンス）は、流路を占める流体の密度、流路の有効長、および流路の有効断面積に正比例する。
【００８６】
いかなる特定の理論にも束縛されることを望まないが、図８に示される実施形態では、第１の共鳴周波数は、圧縮側アキュムレータ７２６内の流体と相互作用する圧縮側第１流路７２８内の流体のポンプ誘起変位（例えば、ポンプリップルによる）に関連し得る。第１の共鳴周波数は、圧縮側第１流路７２８の第１のイナータンスまたは第１のインピーダンスに反比例し得る。同様に、第２の共鳴周波数は、圧縮側アキュムレータ７２６内の流体と相互作用する圧縮側第２流路７３０内の流体の変位に関連し得る。第２の共鳴周波数は、圧縮側第２流路７３０の第２のイナータンスまたは第２のインピーダンスに反比例し得る。これら２つの共鳴が同様のまたは重なる周波数を有する場合、それらは建設的な、近建設的な、予測不可能な、および／または望ましくない方法で結合する可能性がある。
【００８７】
流路間の望ましくない相互作用を回避するために、発明者らは、特定の用途において、圧縮側第１流路７２８が圧縮側第２流路７３０の第２のイナータンスおよび／または第２のインピーダンスと異なる第１のイナータンスおよび／または第１のインピーダンスを有するように油圧システムを設計し、その結果、ポンプと圧縮側アキュムレータとの間の圧縮側第１流路７２８内の流体の変位に関連する第１の共鳴が、圧縮側アキュムレータと圧縮チャンバとの間の圧縮側第２流路７３０内の流体の変位に関連する第２の共鳴と比較して周波数において離間されるようにすることが好ましいかもしれないと決定した。特に、発明者らは、特定の実施形態において、圧縮側第２流路７３０が圧縮側第１流路７２８の第１のイナータンスまたは第１のインピーダンスよりも小さい第２のイナータンスまたは第２のインピーダンスを有するシステムが、迅速な応答時間を維持しながら望ましくないリップル伝送を最小限に抑えることを決定した。したがって、特定の実施形態では、流路および構成要素は、圧縮側第１流路７２８が圧縮側第２流路７３０の第２のイナータンスおよび／または第２のインピーダンスよりも大きい第１のイナータンスおよび／または第１のインピーダンスを有し得るように構成および位置決めされ得る。特定の実施形態では、第１のイナータンスおよび／または第１のインピーダンスは、第２のイナータンスおよび／または第２のインピーダンスよりも少なくとも５倍または少なくとも１０倍大きい場合がある。特定の実施形態では、第１のイナータンスおよび／または第１のインピーダンスは、それぞれ第２のイナータンスおよび／または第２のインピーダンスの１０００倍を超えてはならない。特定の実施形態では、第１のイナータンスは１Ｅ６〜１Ｅ７ｋｇ／ｍ＾４の間であり、第２のイナータンスは１Ｅ５〜１Ｅ６ｋｇ／ｍ＾４の間である。これらの特定の範囲外の値を有する実施形態も本開示の範囲内にあると考えられる。
【００８８】
イナータンスはρｌ／Ａ（ここでρは流体の密度、ｌは流路の長さ、Ａは流路の断面積である）に比例するため、イナータンス（したがって、インピーダンスおよび共鳴周波数）は、例えば、圧縮側第１流路７２８および圧縮側第２流路７３０の相対的な長さを調整することによって、および／または圧縮側第１流路７２８の断面積を圧縮側第２流路７３０に対して調整することによって、調整することができる。特定の実施形態では、圧縮側第１流路７２８の第１の部分および／または第１のポート７２６の第１の断面積は、それぞれ圧縮側第２流路７３０の第２の部分および／または第２のポート８０４の第２の断面積よりも小さくてもよい。特定の実施形態では、第２の断面積は第１の断面積よりも少なくとも２倍大きくてもよい。他の実施形態では、第２の断面積は第１の断面積よりも少なくとも５倍大きくてもよい。特定の実施形態において、第１の断面積は１０ｍｍ〜１００ｍｍの間であり得、第２の断面積は１００ｍｍ〜３００ｍｍの間であり得る。代替的または追加的に、流体イナータンスは長さに比例するので、圧縮側アキュムレータ７２６は、圧縮側第１流路７２８が圧縮側第２流路７３０の第２の長さよりも大きい第１の長さを有するように配置することができる。特定の実施形態では、第１の長さは第２の長さよりも少なくとも１．５倍大きくてもよい。前述の特定の範囲外の値を有する実施形態もまた本開示の範囲内にあると考えられる。
【００８９】
いくつかの実施形態では、流路の１つまたは複数のイナータンスまたはインピーダンスは、１つまたは複数のインサートを通路に組み込むことによって調整または変更することができる。そのような１つまたは複数のインサートを使用して、１つまたは複数の流路の一部分にわたって、または全長にわたって流路の有効断面流れ面積および／または形状を変えることができる。このようにして、アクチュエータシステムの構成は、例えば開発中の設計の調整中に調整することができる。あるいは、インサートは、現場で一貫した性能を維持するべく生産ユニットを調整するために使用することができる。
【００９０】
共鳴周波数はイナータンスの平方根に反比例し得るので、第１のイナータンスおよび／またはインピーダンスが第２のイナータンスおよび／またはインピーダンスよりも大きくなるようにシステムを設計すると、第１の共鳴周波数は第２の共鳴周波数よりも低くなり得る（すなわち、より低い周波数で生じる）。前述のように、共鳴周波数は、のプロットにおいて局所的または大域的最大値として表されてもよい。例えば、図１３は、図８の圧縮側第１流路７２８に位置する第１の地点８５０と、図８の圧縮側アキュムレータ７２６の作動チャンバ８５２内に位置する第２の地点８５２との間の圧力の関係を表す第１の伝達関数の第１のＴＦｍａｇ１３０２を示す。図１３に見られるように、ＴＦＭａｇ１３０２は、約１５Ｈｚの周波数１３０６（「第１の周波数」）において局所的最大値１３０４（特定の実施形態では大域的最大値であることもある）を有する。図１３はさらに、第２の地点８５２と図８のアクチュエータ７００の圧縮チャンバ７０６内に位置する第３の地点８５４との間の圧力の関係を表す第２の伝達関数の第２のＴＦｍａｇ１３０１を示している。図１３に見られるように、第２のＴＦｍａｇ１３０１は、８００Ｈｚの周波数１３０５（「第２の周波数」）において局所的最大値１３０３（特定の実施形態では大域的最大値であることもある）を有する。第２の周波数１３０５は第１の周波数１３０６よりも高い（すなわち、より高い周波数にある）ので、これは、図８の圧縮側第１流路７２８のインピーダンスまたはイナータンスが圧縮側第２流路７３０のインピーダンスまたはイナータンスよりも高いことを示唆する。
【００９１】
したがって、特定の実施形態では、ポンプ７１８、ポンプ７１８のポート内、または圧縮側第１流路７２８内に位置する第１の地点８５０の圧力と、圧縮側アキュムレータ７２６の内部容積７３２ａ内（例えば、作動チャンバ７３８ａまたは閉じ込めチャンバ７３４ａ内）に位置する第２の地点８５２の圧力との間の関係を表す第１の伝達関数の第１のＴＦｍａｇは、第１の周波数で局所的および／または大域的最大値を有し、第２の地点８５２の圧力と、圧縮側第２流路７３０またはアクチュエータ７００の圧縮チャンバ７０６内に位置する第３の地点８５４の圧力との間の関係を表す第２の伝達関数の第２のＴＦＭａｇは、第２の周波数において局所的および／または大域的最大値を有し、ここで、第２の周波数は第１の周波数より高い。特定の実施形態では、第１の周波数は第１の上限未満である。特定の実施形態では、第１の上限は、１００Ｈｚ、９０Ｈｚ、８０Ｈｚ、６０Ｈｚ、５０Ｈｚ、３０Ｈｚ、２０Ｈｚ、１５Ｈｚ、１０Ｈｚ、または５Ｈｚであり得る。追加的または代替的に、特定の実施形態では、第１の周波数は第１の下限より高い。特定の実施形態において、第１の下限は、０Ｈｚ、２Ｈｚ、５Ｈｚ、または１０Ｈｚであり得る。特定の実施形態では、第１の周波数は５〜９０Ｈｚの範囲内にある。特定の実施形態では、第２の周波数は第２の下限より高い。特定の実施形態では、第２の下限は５０、１００、２００、３００、４００、または５００Ｈｚである。特定の実施形態では、第２の周波数は第２の上限よりも低い。特定の実施形態では、第２の上限は８００Ｈｚ、１０００Ｈｚ、または１５００Ｈｚである。特定の実施形態では、第２の周波数は第１の周波数よりも少なくとも５倍高い。特定の実施形態では、第２の周波数は第１の周波数よりも少なくとも２０倍高い。特定の実施形態では、第２の周波数は、５００Ｈｚ〜１０００Ｈｚの間である。前述の具体的に述べられた範囲外の値を有する実施形態もまた、本開示の範囲内にあると考えられる。
【００９２】
代替的にまたは追加的に、前述のように、油圧システムの共鳴周波数は伝達関数のＴＦｐｈを使用することによって決定されてもよい。伝達関数のＴＦｐｈは、システムの共鳴周波数に対応する周波数を有する圧力脈動に対して±９０°の値を有し得る。例えば、図１４は、図８の圧縮側第１流路７２８内に位置する第１の地点８５０の圧力と圧縮側アキュムレータ７２６の作動チャンバ８５２内に位置する第２の地点８５２の圧力との間の関係を表す第１の伝達関数の第１のＴＦｐｈ１４０２を示す。図１４から分かるように、第１のＴＦｐｈ１４０２は、約１５Ｈｚの第１の周波数１４０６において−９０°の値１４０４を有する。図１４はさらに、第２の地点８５２の圧力と図８の第２の流路８５４内に位置する第３の地点８５４の圧力との間の関係を表す第２の伝達関数の第２のＴＦｐｈ１４０１を示す。図１４から分かるように、第２のＴＦｐｈ１４０１は、８００Ｈｚの第２の周波数１４０５において−９０°の値１４０３を有する。第２の周波数１４０５は第１の周波数１４０６よりも高いので、これは、圧縮側第１流路７２８の第１のイナータンスまたは第１のインピーダンスが第２の流路８５４の第２のイナータンスまたは第２のインピーダンスより大きいことを示唆する。
【００９３】
したがって、様々な共鳴周波数を決定するために様々な伝達関数のＴＦｍａｇを使用する代わりに（またはそれに加えて）、ｖ伝達関数のＴＦｐｈを使用して前述の第１の周波数および／または第２の周波数を決定することが可能であり得る。ＴＦｐｈは、例えば、油圧システムに様々な周波数の圧力波を導入し、次いで油圧システム内の様々な地点で圧力波の位相を（例えば圧力センサを使用して）検出することによって得ることができる。
【００９４】
特定の実施形態では、ポンプ７１８、ポンプ７１８のポート内、または圧縮側第１流路７２８内に位置する第１の地点８５０の圧力と、圧縮側アキュムレータ７２６の内部容積７３２ａ内（例えば、作動チャンバ６３８ａまたは閉じ込めチャンバ６３４ａ内）に位置する第２の地点８５２の圧力との間の関係を表す第１の伝達関数のＴＦｐｈは、第１の周波数において±９０°の値を有する一方、第２の地点８５２の圧力と、圧縮側第２流路７３０またはアクチュエータ７００の圧縮チャンバ７０６内に位置する第３の地点８５４の圧力との間の関係を表す第２の伝達関数の第２のＴＦｐｈは、第２の周波数において±９０°の値を有する。特定の実施形態では、第２の周波数は第１の周波数よりも高い。特定の実施形態では、第１の周波数は第１の上限未満である。特定の実施形態では、第１の上限は、５０Ｈｚ、１００Ｈｚ、８０Ｈｚ、６０Ｈｚ、５０Ｈｚ、３０Ｈｚ、２０Ｈｚ、１５Ｈｚ、１０Ｈｚ、または５Ｈｚであり得る。追加的または代替的に、特定の実施形態では、第１の周波数は第１の下限より高い。特定の実施形態において、第１の下限は、０Ｈｚ、２Ｈｚ、５Ｈｚ、または１０Ｈｚであり得る。好ましい実施形態では、第１の周波数は１０〜５０Ｈｚの範囲内にある。特定の実施形態では、第２の周波数は第２の下限より高い。特定の実施形態では、第２の下限は５０Ｈｚ、１００、２００、３００、４００、または５００Ｈｚである。特定の実施形態では、第２の周波数は第２の上限よりも低い。特定の実施形態では、第２の上限は８００Ｈｚ、１０００Ｈｚ、または１５００Ｈｚである。特定の実施形態では、第２の周波数は第１の周波数よりも少なくとも５倍高い。好ましい実施形態では、第２の周波数は、５００Ｈｚ〜１０００Ｈｚの間である。前述の具体的に述べられた範囲外の値を有する実施形態もまた、本開示の範囲内にあると考えられる。
【００９５】
第１の共鳴周波数および第２の共鳴周波数について考察してきたので、伸長側アキュムレータ７２０内の流体と伸長流路７１６またはその一部内の流体との相互作用に関連する第３の共鳴周波数を検討することができる。上記の理由により、発明者らは、第３の周波数が第１の周波数および／または第２の周波数と重ならず、かつ十分に異なるように伸長側アキュムレータを設計することが望ましいかもしれないことを認識している。記載したように共鳴周波数を離間させることは、１つの共鳴が予測不可能におよび／または望ましくなくシステム内の別の共鳴を励起する危険性を最小にするので好ましい。実施形態において、伸長側アキュムレータは、第３の共鳴周波数が第１の周波数よりも大きく、第２の周波数よりも低くなるように構成および配置されてもよい。第３の共鳴周波数は、伸長側アキュムレータ７２０のサイズ（例えば、その内部容積７３２ｂのサイズ）、伸長側アキュムレータ７２０の首部８０１の長さ、および／または首部８０１の断面積を調整することによって調整することができる。特定の実施形態では、首部８０１は、４ｍｍ〜１０ｍｍの間の直径、および５ｍｍ未満の長さを有する。特定の実施形態では、首部８０１の長さに対する首部８０１の直径の比は少なくとも０．８である。
【００９６】
特定の実施形態では、伸長流路７１６、ポンプ７１８、またはポンプ７１８のポートに位置する第４の地点８５６の圧力と、（ａ）伸長側アキュムレータ７２０の伸長側作動チャンバ７３８ｂまたは（ｂ）伸長側アキュムレータ７２０の閉じ込めチャンバ７３４ｂのいずれかに配置された第５の地点８５８の圧力との間の関係を表す第３の伝達関数の第３のＴＦｍａｇは、第３の周波数において局所的または大域的最大値を有し得る。代替的にまたは追加的に、特定の実施形態では、第３の伝達関数の第３のＴＦｐｈは、第３の周波数において±９０°に等しい場合がある。特定の実施形態では、第３の周波数は第１の周波数よりも大きく、および／または第２の周波数よりも低い。特定の実施形態では、第３の周波数は、第１の周波数よりも少なくとも２倍、少なくとも５倍、少なくとも１０倍、少なくとも１５倍、少なくとも２０倍、または少なくとも２５倍高い。特定の実施形態では、第３の周波数は少なくとも１００Ｈｚである。特定の実施形態では、第３の周波数は５００Ｈｚ未満である。前述の特定の範囲外の値を有する実施形態もまた本開示の範囲内にあると考えられる。
【００９７】
図９は、図９の伸長側アキュムレータ７２０が、２つの異なるポート−（ｉ）第３のポート９０２ａおよび（ｉｉ）第４のポート９０２ｂ（それらを介して流体が伸長流路７１６（斜線ハッチングマークで示されている）へ／から伸長側アキュムレータ７２０の作動チャンバ９０４に流入／から流出し得る）を備えることによって特徴付けられる２型アキュムレータであることを除いて、図８のものと同様のものである油圧システムの追加の実施形態を示す。図示のように、伸長流路７１６は、（ａ）ポンプ７１８を伸長側アキュムレータ７２０の伸長側作動チャンバ９０４に流体的に結合する伸長側第１流路７２２と、（ｂ）伸長側アキュムレータ７２０の作動チャンバ９０４をアクチュエータ７００の伸長チャンバ７０４に流体的に結合する伸長側第２流路７０１とを備える。伸長側第１流路７２２は、第３の長さ、第３のインピーダンス、および／または第３のイナータンスを有するものとして特徴付けられてもよい。同様に、伸長側第２流路７０１は、第４の長さ、第４のインピーダンス、および／または第４のイナータンスを有するものとして特徴付けられてもよい。
【００９８】
圧縮側アキュムレータに関して上述した理由により、２型伸長側アキュムレータ７２０を有する実施形態では、システムは、伸長側第１流路７２２内の流体と相互作用する伸長側アキュムレータ７２０に関連する第３の共鳴周波数が伸長側第２流路７０１内の流体と相互作用する伸長側アキュムレータ７２０に関連する第４の共鳴周波数から離間されるように構成され得る。上述のように、これは、伸長側第１流路７２２および伸長側第２流路７０１のイナータンスを調整することによって（例えば、各流路の少なくとも一部の長さおよび／または断面積を調整することによって）達成することができる。特定の実施形態では、第３の長さは第４の長さよりも大きい。特定の実施形態では、第３のインピーダンスおよび／または第３のイナータンスは、それぞれ第４のインピーダンスおよび／または第４のイナータンスより大きい。様々な実施形態において、第３のイナータンスは、第４のイナータンスよりも少なくとも５倍または少なくとも１０倍大きい。様々な実施形態において、伸長側第２流路の第４の部分の第４の断面積は、伸長側第１流路の第３の部分の第３の断面積よりも大きい。様々な実施形態において、第４の断面積は第３の断面積よりも少なくとも２倍大きく、特定の実施形態では、第４の断面積は第３の断面積よりも少なくとも５倍大きい。
【００９９】
自動車のサスペンション用途では、複数の分散型油圧アクチュエータを利用して（例えば、複数のバネと組み合わせて）、車両のホイールまたはホイールアセンブリを車両の本体に機械的に結合することができる。図１０は、車体１００２と複数のホイール１００４ａ〜ｂとを備える車両の実施形態を示す。特定の実施形態では、車両は複数の油圧アクチュエータ７００ａ〜ｂを備え、各アクチュエータは各ホイール１００４ａ〜ｂを車体１００２の一部に機械的に結合する。このようなアクティブサスペンションシステムは、車体１００２と各ホイール１００４ａ〜ｂとの間の距離を独立して調整することを可能にし得る。現在市販されている油圧式アクティブサスペンションシステムでは、２つ以上のアクチュエータ７００ａ〜ｂが、共通の集中型ポンプおよび／または共通の集中型のアキュムレータセットを利用する。ホイール１００４ａ〜ｂの近くの自由空間または自由体積は非常に限られている。したがって、ホイール１００４ａ〜ｂから離れた中央位置に共通の共有ポンプを配置することは、ポンプに対するサイズ制約を軽減することができる。
【０１００】
ここで図８に戻ると、いくつかの実施形態では、アクチュエータ７００から離れた中央位置にポンプ７１８を配置することは、比較的長い圧縮流路７２４（水平ハッチングマークで示す）および／または伸長流路７１６（斜線ハッチングマークで示す）を必要とし得る。発明者は、このような長い流路は応答時間を低下させ得るものであり、その結果、システムは特定の車両事象（段差、くぼみの乗り越え、転回、制動、その他など）に十分に速く応答できないことを認識してきた。したがって、発明者らは、特定の実施形態では、圧縮流路７２４および／または伸長流路７１６の長さを最小にすることによって、現在市販されているアクティブサスペンションシステムよりも応答時間を大幅に改善できることを突き止めた。特定の実施形態では、圧縮流路７２４および／または伸長流路７１６の長さは、アクチュエータハウジング７０２の長さ７０９未満であり得る。特定の実施形態では、圧縮流路７２４の長さと伸長流路７１６の長さとの合計は、アクチュエータハウジング６０２の長さ７０９未満であり得る。これらの比較的短い流路は、各アクチュエータ７００がそれ自身の局所ポンプ７１８、圧縮側アキュムレータ７２６、および伸長側アキュムレータ７２０に関連付けられるように、各ホイールウェル内に個々のポンプおよびアキュムレータを配置することによって達成され得る。したがって、特定の実施形態では、車両は複数のホイールを含み、各ホイールはホイールウェル内に配置され、各ホイールウェルは局所的アクチュエータ７００、局所的ポンプ７１８、局所的圧縮側アキュムレータ７２６、および局所的伸長側アキュムレータ７２０を含む。これらの実施形態は応答時間を最適化し得るが、油圧構成要素が遠隔的に配置されるのではなくホイールウェルに局所化されるのでより多くのスペースを必要とし得る。応答時間よりもスペースの制約が優先される他の実施形態では、２つ以上のアクチュエータ７００ａ〜ｂが、共通の集中型ポンプ７１８、共通の集中型圧縮側アキュムレータ７２６、および／または共通の集中型伸長側アキュムレータ７２０を共有し得る。図８を参照して記載されたような改善された性能はまた、図７、９〜１１に示されおよび／または本明細書に記載される実施形態によっても達成され得る。
【０１０１】
１つまたは複数の流路の長さ（したがって、イナータンス）を最小限に抑えるために、圧縮側アキュムレータ７２０のハウジング７３３ａおよび／または伸長側アキュムレータのハウジングは、１つまたは複数の共通の構成要素（例えば、１つまたは複数の共通の壁）をアクチュエータハウジング７０２と共有し得る。代替的または追加的に、特定の実施形態では、圧縮側アキュムレータのハウジング７３３ａおよび／または伸長側アキュムレータのハウジングは、アクチュエータハウジング７０２に直接取り付けられてもよい。
【０１０２】
図１１Ａは、図８と同様の油圧システムの実施形態を示し、ここで圧縮側アキュムレータ７２０のハウジング７３３ａとアクチュエータハウジング７０２とが少なくとも１つの共通壁１１０１を共有している。図示の実施形態では、圧縮側第２流路７３０の長さは最小化され、その結果、その長さはアクチュエータハウジング７０２の壁の厚さのみに一致する。同様に、特定の実施形態では、伸長側アキュムレータ７２０のハウジング７３３ｂとアクチュエータハウジング７００とは少なくとも１つの共通部分を共有してもよい。特定の実施形態では、伸長側アキュムレータ７２０のハウジング７３３ｂは、アクチュエータハウジング７００に直接取り付けられてもよい。特定の実施形態では、伸長側アキュムレータ７２０は、ポンプ７１８のハウジングと伸長側アキュムレータ７２０のハウジング７３３ｂとが少なくとも１つの共通部分を共有するようにポンプ７１８に一体化されてもよい。
【０１０３】
車両の、特に車両のホイールウェルのスペース上の制約を考慮すると、特定の実施形態では、ポンプ７１８と、圧縮側アキュムレータ７２６または伸長側アキュムレータ７２０の少なくとも一方とをアクチュエータ７００の両側に配置することが望ましいかもしれない。図１１Ｂは、ポンプ７１８および伸長側アキュムレータ７２０がアクチュエータ７００の第１の側に配置され、圧縮側アキュムレータ７２６がアクチュエータ７００の第２の側に配置されている実施形態を示す。圧縮流路（濃い灰色および薄い灰色の塗りつぶしで示す）は、ポンプ７１８を圧縮側アキュムレータ７２６の圧縮側作動チャンバ７３８ａに流体的に結合しかつ薄い灰色で示される圧縮側第１流路７２８と；圧縮側アキュムレータ７２６の圧縮側作動チャンバ７３８ａをアクチュエータ７００の圧縮チャンバ７０６に流体的に結合しかつ濃い灰色で示される圧縮側第２流路７３０とを含む。油圧システムは、ポンプ７１８をアクチュエータ７００の伸長チャンバ７０４に流体的に結合する伸長流路７１６（灰色の斜線で示される）をさらに含む。点線の矢印は、流体連通がどのように起こり得るかを示す。
【０１０４】
特定の実施形態では、油圧システムは、アクチュエータハウジングを少なくとも部分的に取り囲む１つまたは複数の環状キャビティを含み得る。環状キャビティは、２つの同心楕円（例えば、円）またはその弓形部分によって少なくとも部分的に囲まれた流体充填容積を意味すると理解される。そのような環状流路を利用することで、潜在的によりコンパクトおよび／または軽量のパッケージングが可能になる。それというのも、そのような設計は、アクチュエータハウジング自体が、（ｉ）アクチュエータの圧縮チャンバまたは伸長チャンバを少なくとも部分的に画定すること、および（ｉｉ）１つまたは複数の環状キャビティを少なくとも部分的に画定することの両方によって、複数の機能を果たすことを可能にするからである。これらの環状キャビティは、１つまたは複数の外側ハウジングまたはアクチュエータハウジング７０２を少なくとも部分的に取り囲む外側ハウジングによって形成されてもよく、その結果、外側ハウジングまたは外側ハウジングとアクチュエータハウジング７０２の外側表面との間にギャップまたはキャビティが存在する。
【０１０５】
他の実施形態では、油圧システムは複数の環状キャビティを含み得る。見て分かるように、伸長流路（斜線のハッチングマークで示す）は、伸長チャンバ７０４および／または圧縮チャンバ７０６の少なくとも一部を囲む第１の外側キャビティ１１５０（例えば、環状または半環状のキャビティ）を含む。同様に、圧縮流路（濃い灰色および薄い灰色の塗りつぶしで示す）は、第２の外側キャビティ１１６０（例えば、環状または半環状のキャビティ）を含む。他の実施形態では、油圧システムは単一の環状キャビティ（例えば、第１の外側キャビティ１１５０）のみを含み得る。特定の実施形態では、（ｉ）圧縮側第１流路７２８、（ｉｉ）圧縮側第２流路７３０、（ｉｉｉ）伸長側第１流路７２２、および（ｉｖ）伸長側第２流路７０１からなる群のうちの少なくとも１つ、少なくとも２つ、少なくとも３つ、または少なくとも４つの一部分が、アクチュエータハウジング７０２によって部分的に画定されている（例えば、流路は、アクチュエータハウジング７２０の一部によって少なくとも片側が囲まれているキャビティを含み得る）。特定の実施形態では、上述の流路群のうちの少なくとも１つ、少なくとも２つ、少なくとも３つ、または少なくとも４つは、アクチュエータハウジング７０２の少なくとも一部分を少なくとも部分的に取り囲む環状または半環状キャビティを含み得る。
【０１０６】
特定の実施形態では、環状キャビティ（例えば、第１の外側キャビティ１１５０など）を利用して、少なくとも部分的に、環状キャビティを形成するギャップ（例えば、アクチュエータハウジング７０２の外面と第１の外側ハウジング１１７０の内面との間のギャップ、または第１の外側ハウジング１１７０と第２の外側ハウジング１１８０との間のギャップ）よりもはるかに大きな長さを有する流路（例えば、斜線ハッチングマークで示す伸長流路）を作り出すことができる。このような流路は、少なくとも特定の流量に関して、線形に振る舞う圧力降下対流量の関係を示し得る。さらに、そのような流路によって導入される流体のイナータンスは、環状キャビティまたはその一部内の流体が周囲の容積内の流体のコンプライアンスと相互作用して追加の共鳴周波数を導入することを可能にし得る。この追加の共鳴に部分的に起因して、この追加の共鳴周波数より高い周波数を有する圧力脈動は、ポンプ７１８から環状キャビティ（例えば、第１の外側キャビティ１１５０）を通ってアクチュエータ（例えば、アクチュエータの伸長チャンバ７０４）まで伝播する間に減衰され得る。特定の実施形態では、追加の共鳴周波数は、１５０Ｈｚ〜２５０Ｈｚの範囲内にある。図１１Ｂの図示の実施形態では、第１の外側キャビティ１１５０は、アクチュエータハウジング７０２の外面と、外側ハウジング７０２の少なくとも一部を取り囲む第１の外側ハウジング１１７０の内面とによって囲まれる環状断面を有する。発明者らは、少なくともアクチュエータハウジング７０２および第１の外側ハウジング１１７０が円筒形である実施形態について、第１の外側キャビティ１１５０内のイナータンス（これは上記のように流路の断面積に依存する）および／またはリストリクションが、第１の外側キャビティ１１５０の断面積が変更されるように第１の外側ハウジング１１７０の内径をアクチュエータハウジング７０２の外径に対して変えることによって調整可能であることを認識している。
【０１０７】
同様に、図１１Ｂの図示の実施形態では、第２の外側キャビティ１１６０は、第１の外側ハウジングの外面と、少なくとも第１の外側ハウジングの一部を取り囲む第２の外側ハウジング１１８０の内面とによって囲まれる環状断面を有する。少なくとも第１の外側ハウジング１１７０および第２の外側ハウジング１１８０が円筒形である実施形態に関して、第２の外側キャビティ１１６０内のイナータンス（上述のように流路の断面積に依存する）および／またはリストリクションは、第２の外側キャビティ１１６０の断面積が変更されるように第２の外側ハウジング１１８０の内径を第１の外側ハウジング１１７０の外径に対して変えることによって調整可能である。
【０１０８】
特定の実施形態では、スリーブ（図示せず）を環状キャビティのうちの１つの少なくとも一部（例えば、第１の外側キャビティ１１５０および／または第２の外側キャビティ１１６０）に挿入し、それによってアクチュエータハウジング７０２と第１の外側ハウジング１１７０と間のギャップ、または第１の外側ハウジング１１７０と第２の外側ハウジング１１８０との間のギャップを減少させることができる。特定の実施形態において、スリーブは、アクチュエータハウジング７０２の外面の少なくとも一部と物理的に接触していてもよい。特定の実施形態では、スリーブは第１の外側ハウジングの表面の少なくとも一部と物理的に接触していてもよい。特定の実施形態において、スリーブは、第２の外側ハウジングの表面の少なくとも一部と物理的に接触していてもよい。スリーブの厚さは、環状キャビティの環状断面積を変化させるために制御することができ、それによって様々な特性（例えば、イナータンス、インピーダンス、リストリクション））の制御を可能にする。
【０１０９】
特定の実施形態において、第１の外側ハウジング１１７０の内径とアクチュエータハウジング７０２の外径との差は、０．４ｍｍより大きく１ｍｍ未満であり得る。特定の実施形態では、第１の外側ハウジング１１７０の内径と、アクチュエータハウジング７０２の外径および第１の外側キャビティ１１５０に挿入されるスリーブの厚さの合計との差は、０．４ｍｍより大きく１ｍｍ未満であり得る。特定の実施形態では、第１の外側キャビティ１１５０の長さは５０ｍｍより大きく１００ｍｍ未満であり得る。上記のすべての範囲について、正確に述べられた範囲の外側にある値を有する代替の実施形態は、本開示の範囲内にあると考えられ得る。
【０１１０】
図２６は、図１１ｂに示される種類の２つの異なる油圧システムからの２つの圧力／圧力伝達関数の２つのＴＦｍａｇを示す。２つのシステム間の唯一の違いは、第１の外側キャビティ１１５０の環状断面積であった。具体的には、第１の外側キャビティ１１５０の環状断面積（したがって、イナータンスおよびインピーダンス）が、第１の外側キャビティ１１５０にスリーブを挿入することによって調整された。各圧力／圧力伝達関数は、それぞれの油圧システム内のポンプ７１８における圧力と伸長チャンバ７０４内のある地点における圧力との間の関係を表す。図２６の２つのＴＦｍａｇを比較することによって分かるように、第１の外側キャビティ１１５０の断面積（したがって、イナータンスおよびインピーダンス）の調整は、システムの減衰能力を大幅に改善する可能性がある。
【０１１１】
図１１ｂの図示の実施形態は、外側環状キャビティ１１６０を上部セクション１１６２（圧縮側第１流路７２８の一部）と下部セクション１１６４（圧縮側第２流路７３０の一部）とに分割する環状ダム１１０１ａ〜ｂをさらに含む。環状ダムは、外側環状キャビティ１１６０の上部セクション１１６２内の流体を外側環状キャビティ１１６０の下部セクション１１６４内の流体から分離する障壁として機能する。特定の実施形態では、内側キャビティ１１５０は、内部キャビティ１１５０を様々なセクションに分割する１つまたは複数の環状ダムを含み得る。特定の実施形態では、環状ダム１１０１ａ〜ｂはエラストマーまたはゴム製のＯリングである。
【０１１２】
特定の実施形態では、１つまたは複数の構成要素がポンプと共通のハウジングを共有してもよい。このタイプのパッケージングは、よりコンパクトなシステムを可能にし、および／または溶接部または他のアタッチメントの数を低減し得る。例えば、図１１Ｂに示されるように、ポンプ７１８および／または伸長側アキュムレータ７２０は共通のポンプハウジング１１１０内に収容されてもよい。
【０１１３】
伸長側アキュムレータが１型アキュムレータである特定の実施形態では、伸長側アキュムレータ７２０は、伸長側第１流路が伸長側第２流路７０１より短く、および／またはより低いイナータンスを有するように配置することができる。特定の実施形態では、図示のように、ポンプハウジング１１１０は、２つのハウジングが共通の壁または構造部材を共有するように、アクチュエータハウジング７０２の一部と重なってもよい。特定の実施形態において、ポンプハウジング１１１０は、アクチュエータハウジング７０２の少なくとも一部に直接取り付けられてもよい。特定の実施形態において、図１１Ｂに示されるように、伸長側アキュムレータ７２６は、伸長側アキュムレータ７２６の圧縮側作動チャンバ７３８ａ内の流体にさらされる第１の表面１１５２を有するアキュムレータピストン１１５０を備えてもよい。特定の実施形態では、アキュムレータピストン１１５０の第１の表面１１５２に垂直な第１の方向１１５４は、アクチュエータ７００のピストン７０８の第１の面７１０に対して垂直な第２の方向１１５６と平行であり得る。
【０１１４】
上述のように、油圧システム内のそれぞれの流路の様々なイナータンスは、様々な測定基準においてシステム全体の性能に影響を与える可能性がある。イナータンスは部分的に流路またはその一部の長さおよび／または断面積の両方に依存するので、いくつかのケースにおいて油圧システム内の１つまたは複数のイナータンスを変えることはシステム全体の大幅な再設計（例えば様々な構成要素の再配置）を必要とし得る。そのような再設計は製造装置を据え付け直す必要があり、その結果、変更に対応するための所要時間が長くなる可能性がある。したがって、発明者らは、油圧システム全体の再設計（例えば、様々な構成要素の再配置）を必要とせずにアキュムレータの作動チャンバに出入りする様々な流路のイナータンスを調整できるように２型アキュムレータを設計することが有益であり得ることを認識した。
【０１１５】
図１２Ａ〜図１２Ｃは、油圧システム全体の再設計が必要ないように、アキュムレータの設計パラメータを調整することによって様々なイナータンスを調整することができる２型アキュムレータの様々な実施形態を示す。図１２Ａは、２型アキュムレータの一実施形態を示す。図示の実施形態では、アキュムレータ１２００は、内部容積を画定する円筒形ハウジング７３３を含む。様々な実施形態において、ハウジング７３３および／または内部容積は、任意の幾何学形状（例えば、球形、立方体、立方体状、その他）を有してもよい。特定の実施形態では、内部容積内に挿入されたピストン７３６（または他の障壁、たとえばブラダー）が、作動チャンバ７３８内の流体（たとえば油圧流体）から閉じ込めチャンバ７３４内の流体（たとえばガス）を分離する。図示の実施形態に示されるように、ハウジング７３３はそれを貫通する開口１２０２を画定し、開口は第１の面積を有する。ボア１２０６を画定する壁を有するチューブ１２０４は、チューブ１２０４の壁の外面の少なくとも一部が作動チャンバ７３８内の流体にさらされるように、開口１２０２内に挿入されてもよい。チューブ１２０２の断面積は、ボア１２０６の断面積と、ボア１２０６を取り囲む（または別の方法で画定する）固体壁の断面積とを含むように理解される。様々な実施形態において、本開示はそれほど限定的でないで、チューブの壁は可撓性または剛性であり得る。様々な実施形態において、チューブの壁は金属、セラミック、プラスチック、またはそれらの組み合わせであり得る。
【０１１６】
図１２Ａを続けると、チューブ１２０４の断面積は開口１２０２の第１の面積よりも小さいので、（点線矢印で示すように）流体が作動チャンバ７３８に流入／から流出することができる自由空間がチューブ１２０４の壁の周りに存在する。チューブ１２０４のボア１２０６を通過することによって、流体は（点線矢印で示すように）作動チャンバ７３８に流入／から流出することもできる。チューブ１２０４の壁の周りの自由空間は１つの地点で油圧システムと（例えばホースまたはパイプを介して）直接流体連通することができる一方、チューブ１２０４のボア１２０６は別の地点で油圧システムと直接流体連通することができる。したがって、アキュムレータ１２００は、流体が作動チャンバ７３８へ流入／から流出することができる２つの異なる、重ならない経路（例えば、チューブ１２０４の周りの自由空間を通る、およびチューブ１２０４のボア１２０６を通る）を含み、したがって２型アキュムレータとして分類することができる。
【０１１７】
図１２Ａに示すアキュムレータの実施形態、またはその変形形態は、２型アキュムレータを含む前述の油圧システムのいずれにも一体化することができる。例えば、図１２Ａに示されるアキュムレータは、圧縮側アキュムレータ７２６として図８の油圧システムに一体化されてもよく、その場合、チューブ１２０４のボア１２０６は、例えば圧縮側第２流路７３０と直接流体連通してもよく、チューブ１２０４の周りの自由空間は、例えば圧縮側第１流路７２８と直接流体連通してもよい（またはその逆でもよい）。
【０１１８】
有利には、図１２Ａに示すアキュムレータの作動チャンバ７３８に出入りする様々な流路のイナータンスまたはインピーダンスは、油圧システム全体の再設計も再配置も必要とせずに調整することができる。特に、インピーダンスおよび／またはイナータンスは、開口１２０２の断面積、チューブ１２０４の断面積、チューブ１２０４のボア１２０６の断面積、および／またはチューブの壁の厚さを調整することによって制御することができる。これらのパラメータは、次に、開口１２０２の直径、チューブ１２０４の壁の外径、および／またはチューブ１２０４の壁の内径を修正することによって調整されてもよい。チューブ１２０４のボア１２０６内の流体のイナータンスは、チューブ１２０４の長さを修正することによってさらに調整されてもよい。特定の実施形態において、開口１２０２は円形であり、チューブ１２０４は円形の断面を有し、この場合、チューブ１２０４を囲むいずれの自由空間も環状である。しかしながら、他の実施形態では、本開示はそれほど限定的でないので、開口１２０２、第２の開口１２０８、チューブ１２０６、およびチューブ１２０６の周りの自由空間は、任意の断面形状を有してよい。
【０１１９】
図１２Ｂは２型アキュムレータの別の実施形態を示しており、ここではチューブ１２０４はアキュムレータハウジング７３３の第１の開口を通して挿入され、アキュムレータはアキュムレータハウジング７３３を貫く第２の開口１２０８を備える。特定の実施形態では、第２の開口１２０８は、アキュムレータハウジング７３３の側面または底面を貫いてもよい。図１２Ｂに示されているアキュムレータの実施形態は、２型アキュムレータを含む前述のいかなる油圧システムにも一体化されてよい。例えば、図１２ｂに示すアキュムレータ、またはその変形形態は、圧縮側アキュムレータ７２６として図８の油圧システムに一体化することができ、その場合、チューブ１２０４のボア１２０６は、例えば圧縮側第２流路７３０と直接流体連通してもよく、第２の開口１２０８は、例えば圧縮側第１流路７２８と直接流体連通してもよい（またはその逆でもよい）。
【０１２０】
有利には、図１２Ｂに示すアキュムレータの作動チャンバ７３８に出入りする様々な流路のイナータンスまたはインピーダンスは、油圧システム全体の再設計も再配置も必要とせずに調整することができる。具体的には、イナータンスおよび／またはインピーダンスは、開口１２０８の直径または断面積、チューブ１２０４のボア１２０６の直径または断面積、および／またはチューブ１２０４の長さを調整することによって制御することができる。特定の実施形態では、第２の開口１２０８およびチューブ１２０４のボア１２０６の断面は両方とも円形１２０８である。しかしながら、他の実施形態では、本開示はそれほど限定的ではないので、第２の開口１２０８および／またはチューブ１２０６のボア１２０４は任意の断面形状を有してよい。
【０１２１】
図１２Ｃは、２型アキュムレータのさらに別の実施形態を示している。図示の実施形態では、アキュムレータは、第１のボア１２０６を画定する壁を有する第１のチューブ１２０４を備える。図１２Ｃに示すように、第１のチューブ１２０４は、アキュムレータハウジング７３３を貫く第１の開口に挿入することができ、その結果、チューブ１２０４の壁の外面の少なくとも一部は作動チャンバ７３８内の流体にさらされる。図示の実施形態では、アキュムレータハウジング７３３は、それを貫通する第２の開口１２０８を備え、それを通して第２のボア１２０７を有する第２のチューブ１２１０が挿入され、それにより第２のチューブ１２１０の壁の外面の少なくとも一部がアキュムレータ７３３の作動チャンバ７３８内の流体にさらされるようにする。特定の実施形態では、示されるように、第１のチューブ１２０４および第２のチューブ１２１０は、作動チャンバ７３８内の流体にさらされる障壁７３６の表面に垂直な方向に対して異なる角度で挿入され得る。特定の実施形態では、その差は、０°より大きく９０°未満であり得る。特定の実施形態では、図１２Ｃに示すように、両方のチューブをアキュムレータハウジングの側面を通して挿入することができる。他の実施形態では、第１のチューブ１２０４と第２のチューブ１２１０とのうちの一方をアキュムレータハウジング７３３の側面を通して挿入し、他方のチューブをアキュムレータハウジング７３３の底面を通して挿入することができる。さらに他の実施形態では、第１のチューブ１２０４と第２のチューブ１２１０の両方をアキュムレータハウジング７３３の底面を通して挿入することができる。
【０１２２】
図１２Ｃを続けると、流体が作動チャンバ７３８に流入／から流出することができる２つの異なる、重ならない経路であって、（ｉ）第１のチューブ１２０４の第１のボア１２０６を通る経路、および（ｉｉ）第２のチューブ１２１０の第２のボア１２０７を通る経路が存在する。したがって、図示の実施形態は、２型アキュムレータと見なすことができる。図１２ｃに示すアキュムレータの実施形態は、２型アキュムレータを含む前述の油圧システムのいずれにも一体化することができる。例えば、図１２ｃに示すアキュムレータは、圧縮側アキュムレータ７２６として図１１ｂの油圧システムに一体化することができ、その場合、第１のチューブ１２０４のボア１２０６は、例えば、圧縮側第１流路７２８（薄い灰色の陰影付けで示す）の一部を構成することができ、第２のチューブ１２１０のボア１２０７は、例えば、圧縮側第２流路７３０の一部を構成してもよい。
【０１２３】
有利には、図１２ｃに示すアキュムレータの作動チャンバ７３８に出入りする様々な流路のイナータンスまたはインピーダンスは、油圧システム全体の再設計も再配置も必要とせずに調整することができる。具体的には、イナータンスおよび／またはインピーダンスは、第１のチューブ１２０４の長さ、第２のチューブ１２１０の長さ、第１のチューブ１２０４の第１のボア１２０６の直径または断面積、および／または第２のチューブ１２１０の第２のボア１２０７の直径または断面積を調節することによって制御することができる。特定の実施形態では、第２のボア１２０７の第２の断面積は、第１のボア１２０６の第１の断面積よりも大きい。特定の実施形態では、第２の断面積は第１の断面積よりも少なくとも２倍大きい。特定の実施形態では、第２の断面積は第１の断面積よりも少なくとも５倍大きい。代替的にまたは追加的に、第１のチューブ１２０４は、第２のチューブ１２１０の第２の長さよりも大きな第１の長さを有し得る。特定の実施形態では、第１の長さは第２の長さよりも少なくとも５倍大きい。特定の実施形態では、第１の長さは第２の長さよりも少なくとも１０倍大きい。発明者らは、前述の比率は、本開示の他の箇所に記載されている所望の相対イナータンスを有する、図１１ｂの油圧システムなどの油圧システムをもたらし得ることを見出した。
【０１２４】
評価と例
記載を明確にするために、本明細書の様々な概略図および略図における流体通路は、近似的なモデリングおよび設計のためにそれから流体イナータンスを合理的に予測することができる所与の長さおよび断面を有する単純な流路として時に表される。さらに、本明細書に記載の様々な油圧システムを評価する際に、油圧システムの様々な流路は、個々の慣性要素とコンプライアンス要素との相互接続された組み合わせとして扱われてもよい。例えば、図１９ａの単純な油圧システムは、コンプライアンス要素が斜めのハッチングマークで描かれ、慣性要素が水平のハッチングマークで描かれている図２３に示すような要素の組み合わせと考えることができる。さらに、当業者によって理解され得るように、慣性要素は、質量および関連する圧力領域によって記載され得、コンプライアント要素は、体積および関連する剛性によって記載され得る。本明細書に記載された様々な追加の実施形態を記載する図２３に示された理論モデルに対する修正は、既知の流体力学的原理と経験的試験との組み合わせに基づいてもよい。
【０１２５】
経験的試験および経験的および分析的に導出されたモデルの評価の結果として、発明者らは、一体型油圧システム（複数の構成要素を共通のハウジングに一体化できるまたは他の方法で密接に結合できる油圧システムを指すと理解される）が複雑であり得、および／または、先験的情報を用いて挙動および／または特性を予測することは困難であり得ることを認識してきた。例えば、本明細書に記載の一体型または高密接結合システムでは、各油圧構成要素が長い長さのホースまたはパイプによって接続された独立した機能要素として振る舞うのではなく、密接結合システム内の様々な構成要素が有利（「相乗的」）または不利（「反相乗的」）になり得る複雑な方法で互いに相互作用する傾向がある。例えば、本明細書に示されるように、２つの異なるアキュムレータを備える開示された油圧システムでは、相乗的な、したがって有利であり得る相互作用が２つのアキュムレータ間に生じ得る（例えば、２つのアキュムレータは、脈動がいずれかの所与の周波数における各アキュムレータの減衰能力の単純なベクトル和を超えるレベルまで減衰するように相互作用し得る）、または、反相乗的な、したがって不利な相互作用が生じ得る（例えば、２つのアキュムレータの組み合わせは、総脈動減衰が２つのアキュムレータのうち１つのみを有するシステムの減衰未満であり得るように相互作用し得る）。例えば、１つのアキュムレータ内の振動は別のアキュムレータ内の固有振動数を励起する可能性がある。
【０１２６】
発明者らはまた、例えば、他の要因の中でも、（ポンプおよび／またはアクチュエータに対する）各アキュムレータの相対位置が、特定の相互作用が相乗的であるか反相乗的であるかに大きく影響し得ると決定した。
【０１２７】
別の考察では、アクチュエータシステムの様々な特徴および特性が所与の油圧アクチュエータシステムの応答時間に影響を及ぼし得るという認識に耐えるべくさらなる複雑さがもたらされる。応答時間に影響を及ぼし得る特性には、例えば、モータの慣性モーメント、ロッド質量、様々な要素のコンプライアンス、および油圧システム全体にわたる各流路内のイナータンスの合計が含まれる。例えば、２型アキュムレータの組み込みを可能にするために１型アキュムレータを有する油圧システムを修正する場合、１つまたは複数の追加の流路が含まれてシステムの全体的な流体イナータンスに追加され得、それにより応答時間に悪影響を及ぼす。応答時間が重要なシステム測定基準となり得る特定の用途では、２型アキュムレータを組み込むためのそのような修正は、特に流路の様々なイナータンスが２型アキュムレータの組み込み中に慎重に考慮されない場合、望ましくないように思われる。
【０１２８】
油圧システムのサイズが縮小されると（例えば、パッケージング寸法を縮小するためまたは応答時間を改善するため）、構成要素はより密接に一体化され得、それらの相互作用はより複雑になり得る。発明者らは、純粋に先験的評価に基づいては予想されないであろう、大きな相乗的および／または反相乗的な相互作用を設計において意外にも観察した。
【０１２９】
さらに、広範囲の速度にわたって動作することができる（したがって、広範囲の周波数で脈動を発生させる）双方向高速ポンプ（ポンプの片側が時に吐出側として働き、他の時に吸引側として働き得る）などの非常に動的な構成要素がシステムの複雑さを増す。
【０１３０】
再び図７に戻ると、前述のように、アクチュエータの７００のピストン７０８に適用される正味の力の中の脈動を指すと理解される力リップルに望ましくない形で移行され得るポンプリップルのせいで、圧力脈動がポンプ７１８で発生する可能性がある。ピストン７０８に適用される正味の力は、圧縮チャンバ７０６内の流体の圧力（本明細書中「Ｐ１」と称される）と伸長チャンバ７０４内の流体の圧力（本明細書中「Ｐ２」と称される）との差に依存する。この圧力差は、本明細書中「ｄＰ」と称され、数学的にはＰ２−Ｐ１（すなわち、伸長チャンバ内の流体の圧力（Ｐ２）マイナス圧縮チャンバ内の流体の圧力（Ｐ１））と考えることができる。したがって、本発明者らによって認識されるように、力リップルはｄＰ内の脈動から生じ得る。ｄＰ内の脈動は、Ｐ２またはＰ１のいずれかの変動から、あるいはＰ２およびＰ１の両方の変動から生じ得る。すなわち、本発明者らは、Ｐ２内のリップルが除去されたとしても（これはポンプ７１８とアキュムレータ７００の伸長チャンバ７０４との間の圧力脈動の完全な減衰を示す）、Ｐ１内のリップルはｄＰ内の脈動を、したがって望ましくない力リップルを生じさせるのに十分である。同様に、Ｐ１内のリップルが完全に除去されたとしても（これはポンプ７１８とアクチュエータ７００の圧縮チャンバ７０６との間の圧力脈動の完全な減衰を示す）、Ｐ２内のリップルはｄＰ内の脈動を、したがって望ましくない力リップルを生じさせるのに十分である。
【０１３１】
前述のリップル現象は、本明細書で詳述されるように、図１６ａ〜２２において説明されている。図１６ａ〜２２ａはそれぞれ油圧システムの例を示し、図１６ｂ〜２２ｂは、ポンプ７１８で生じる脈動とピストンを横切るｄＰの脈動との間の関係を表す圧力／変位伝達関数のＴＦｍａｇを示す。評価された例の中のＴＦｍａｇは、両軸に対数目盛を用いてプロットされ、ここでｙ軸はｄＰにおける脈動の振幅をポンプで発生した変位リップルの振幅で割った対数比を表し、ｘ軸はポンプで発生した変位リップルの周波数を表す。１６ｂ〜２２ｂの伝達関数の図示されたＴＦｍａｇは、経験に基づいてカスタマイズされた集中素子流体力学モデルを用いて決定された。
【０１３２】
図１６ｂは、アキュムレータが利用されていない、図１６ａに概略的に示されているシステムにおけるポンプリップルに応答したｄＰの挙動を示している。図１６ｂの比較的平坦な部分から分かるように、ポンプで発生する変位リップルは、周波数に関係なくピストン７０８を横切るｄＰ内の脈動をもたらす。このような挙動は、圧縮流路７２４と伸長流路７１６の両方に実質的なコンプライアンス（アキュムレータによって提供され得るものなど）が欠如しているせいで、脈動がほとんど減衰せずにポンプから圧縮流路７２４および伸長流路７１６の両方を通って伝播し得るために生じ得る。共鳴ピークは約９２０Ｈｚで発生し、このピークはｄＰ内の脈動の振幅の減衰とは対照的に増幅を引き起こすことに留意されたい。理論に束縛されることを望まないが、ピークは、流体のイナータンスと関連するコンプライアンスとの間に生じるヘルムホルツ型の共鳴によって生じ得る。
【０１３３】
アキュムレータを追加することによってシステムの複雑さが増すにつれて、プロットの周波数範囲内で様々な追加の共鳴が発生し得る。前述したように、発明者らは、特定の実施形態において、様々な共鳴の周波数の重なりまたは近重なりを回避するようにシステムを構成することが、反相乗的な相互作用の可能性を低減し得ることを認識した。
【０１３４】
図１７ａでは、１型アキュムレータ１７０１は、ポンプ７１８を圧縮チャンバ７０６に流体的に結合する圧縮流路７２４と流体連通している。図１７ｂは、図１７ａのシステムにおいてポンプで発生する変位リップルに応答するｄＰの周波数依存挙動を示す。より低い周波数ではｄＰの減衰が少しあるが、周波数が約５０Ｈｚを超えると、ＴＦｍａｇは特定の周波数範囲でゼロに近づき、ゼロを超えることさえあり、これはこれらの周波数において脈動の減衰が（および増幅の可能性すら）ないことを示している。前述のように、圧縮側に適切な大きさのアキュムレータを追加すると、ポンプから圧縮流路７２４を通る伝播中、圧力脈動が減衰する。しかしながら、伸長側にアキュムレータがないので、脈動はほとんど減衰せずに伸長側流路７１６を通って伝播し得、これにより示されるようにｄＰ内の脈動が生じる。
【０１３５】
図１８ａは、（例えば、伸長流路７１６と直接連通している）伸長側に配置された唯一の１型アキュムレータを有するシステムを示す。図１７ｂから分かるように、たとえ脈動が伸長チャンバ７０４への伝播中に減衰されても、それでもなお圧縮チャンバ７０６内の圧力の変動がｄＰ内の全体的な脈動をもたらすので、図１７ａのシステムの挙動は図１６ａのそれと非常に一致する。
【０１３６】
図１９ａは、１型アキュムレータ１７０１が２型アキュムレータ１９０１で置き換えられていることを除いて、図１７ａのシステムと同様のシステムを示す。図１９ｂから分かるように、単一のアキュムレータのみを有する油圧システムにおいて１型アキュムレータ１７０１を２型アキュムレータ１９０１で単に置き換えることは、減衰能力をわずかに向上させるだけである。この分析から、本発明者らは、密接に結合したアクチュエータシステムの１つの流路内の脈動を減衰させるためにアキュムレータが使用されたとしても、またはその流路に沿って伝播する脈動をさらに減衰させるために追加のアキュムレータが流路に追加されたとしても、そのような修正は、脈動が代替流路（ポンプからアクチュエータの反対側に至る流路など）を通ってアクチュエータ７００に自由に伝播する場合、全体的な脈動性能に関して概ね取るに足らないものであることを認識した。
【０１３７】
少なくとも部分的に上記を考慮して、本発明者らは、伸長流路７１６と直接流体連通するように配置された伸長側アキュムレータ２００３と、圧縮流路７２４と直接流体連通するように配置された圧縮側アキュムレータ２００１とを含む図２０ａに示されるような２つのアキュムレータを組み込んだシステムが、単独で考えられるいずれかのアキュムレータの個々の寄与を著しく超える脈動減衰能力を示し得ることを認識した。図２０ｂを図１７ｂ〜１９ｂと比較することによって観察され得るように、２つのアキュムレータ（一方はポンプをアクチュエータの圧縮チャンバに結合する圧縮流路と流体連通し、他方はポンプをアクチュエータの伸長チャンバに結合する伸長流路と流体連通する）を利用することは、広い周波数範囲（少なくとも３０Ｈｚから少なくとも２００Ｈｚを超えるまで）にわたってｄＰ内の脈動の減衰においてはるかにより効果的であり得る。この特定のシステムでは、２つのアキュムレータは、脈動がポンプ７１８とアクチュエータとの間の様々な流路で減衰し、その結果、より低い周波数でｄＰ内の脈動が著しく減衰するように、相乗的に作用する。より高い周波数では、１つまたは複数のアキュムレータの首部が首部内の流体のイナータンスのために塞がれることがあるため、アキュムレータは有効性を失う可能性がある。代替的にまたは追加的に、より高い周波数での増幅が、例えば、システムの１つまたは複数の共鳴周波数の重なりまたは近重なりのために起こり得る。
【０１３８】
図２１ａは、図２１ａにおいて圧縮側アキュムレータ２１０１が２型アキュムレータであることを除いて、前述の相乗効果を可能にするためにポンプの両側に配置された２つのアキュムレータを有する図２０ａと同様のシステムを示す。図２１Ｂは、図２１ａのシステムにおいてポンプで発生したリップルに応答したｄＰの脈動挙動を表している。先に開示したように、発明者らは、様々な理由から、特定の用途において、本明細書の教示に従って適切に構成され配置された２型アキュムレータは１型アキュムレータよりも効果的であり得ることを認識した。実際、図２１ｂを図２０ｂと比較することによって分かるように、２型の圧縮側アキュムレータを利用すると、１型の圧縮側アキュムレータを有する同様のシステムと比較して、約７０Ｈｚを超える周波数を有する脈動に関して実質的に改善されたｄＰ減衰が得られる。
【０１３９】
図２２ａは、伸長側アキュムレータ２１０３と圧縮側アキュムレータ２１０１の両方が２型アキュムレータであるシステムを示す。図２２ｂから分かるように、伸長側アキュムレータ２１０３および圧縮側アキュムレータ２１０１のそれぞれを２型アキュムレータにすることによって脈動減衰が著しく改善される。
【０１４０】
したがって、特定の実施形態において、特に脈動減衰が優先される用途向けの実施形態において、圧縮側アキュムレータ２１０１および伸長側アキュムレータ２１０３の両方が２型アキュムレータであり得る。しかしながら、前述のように、２型アキュムレータは、関連するイナータンスおよびインピーダンスを有する追加の流路を組み込む必要があり、最終的には油圧システムの応答時間などの特定の性能測定基準を減少させる可能性がある。したがって、代替実施形態では、圧縮側アキュムレータ２１０１および伸長側アキュムレータ２１０３のうちの一方のみが２型であり得、他方のアキュムレータは１型アキュムレータであり得る。さらに別の実施形態において、例えば、応答時間が脈動減衰に対して非常に優先される用途向けに設計された実施形態に関して、伸長側アキュムレータ２１０３と圧縮側アキュムレータ２１０１の両方が１型アキュムレータであってもよい。さらに、本発明者らは、図１７ａ〜ｂと図１９ａ〜ｂとの比較から分かるように、単純に１型圧縮側アキュムレータを２型圧縮側アキュムレータに置き換えるだけでは広範囲の周波数にわたる実質的なシステム改善は必ずしも得られないことを再度注記しておく。むしろ、特定の実施形態において、特定の相乗効果が、２つのアキュムレータを上述の特定の位置に有することから生じ（この際アキュムレータの少なくとも１つは２型アキュムレータである）、そのような改善を可能にする。
【０１４１】
図２４は、図８に示すものなど、２型圧縮側アキュムレータ７２６と１型伸長側アキュムレータ７２０とを有するシステムにおいて、圧縮側第１流路７２８のイナータンスが脈動減衰にどのように影響を及ぼすかを示す実験結果を説明している。図２４から分かるように、圧縮側第１流路７２８のイナータンスが増大すると、ポンプでの変位リップルに由来する力リップルの大きさが減少する。実際、その傾向は７０Ｈｚおよび２５０Ｈｚの両方の脈動で観察され、後者の周波数でより顕著になる。
【０１４２】
本開示を熟考する当業者は、実際のアクチュエータの実施形態は、本明細書に記載されている概念的枠組みに依然として従いながら、幾何学的および機能的に複雑であり得る通路および構成要素を含む傾向があり得ることを容易に認識されよう。例えば、図２５ａ〜ｄは、図１１Ｂに概略的に示されたものと同様の油圧システムの実際の実施形態を示す。図２５ａから分かるように、図示の実施形態は、ポンプ（図示せず）、伸長側アキュムレータ（図示せず）、および伸長側第１流路（図示せず）の両方を内側に収容するハウジング１１１０と；伸長側アキュムレータをアクチュエータの伸長チャンバ７０４に流体的に結合する伸長側第２流路７０１と；ハウジング１１１０内に収容されたポンプを圧縮側アキュムレータ７２６に流体的に結合する圧縮側第１流路と；圧縮側アキュムレータ７２６をアクチュエータの圧縮チャンバ７０６に流体的に結合する圧縮側第２流路７３０とを備える。図示のように、圧縮側第１流路７２８は、アクチュエータハウジングの少なくとも一部を取り囲む環状キャビティと、圧縮側アキュムレータ７２６のハウジングに部分的に挿入される第１のチューブのボアとの両方を含む。図示のように、圧縮側第２流路７３０は、第２のチューブのボアを含む。したがって、圧縮側アキュムレータ７２６は、図１２Ｃに概略的に示されている２型アキュムレータと同様である。図２５ｂ〜ｄは、図２５ａに示されている実際の実施形態の追加の見た目および／または部分を示している。
【０１４３】
複雑な三次元流路または分散されるイナータンス／コンプライアンスは効果を有し得るが、本開示の教示は、そのような変化の範囲にわたって適用可能であると考えられる。例えば、１つの地点から別の地点への流体の輸送は、複雑な並列および直列ネットワークを形成し得る複数のチャネルを通って進行し得ることが認識されている。電気回路理論および従来の流体力学の場合のように、所与のインピーダンスがほぼ線形の応答を示す限り、複雑なネットワークは１つの単一のイナータンスとしておおよそ近似することができる。出願人らは、すべての流体通路が非線形インピーダンス挙動を示す傾向があることを確かに認識している。本明細書で考察される解析モデルは、線形イナータンスを含む線形要素を使用して一般に近似されるが、これらのモデルは流体力学原理、ＣＦＤツール、および経験的データの組み合わせを使用して非線形効果を含むように拡張することができる。
【０１４４】
その用語が本明細書で使用される場合、流路は、少なくとも特定の動作条件（例えば、特定の圧力または特定の弁の構成）の下で流体が第１の構成要素のチャンバから流路を通り第２の構成要素のチャンバへ流れ得る場合、第１の構成要素を第２の構成要素に「流体的に結合」すると言われる。流路が第１の構成要素と第２の構成要素との間に切替可能な弁または他の流量制御装置を備える場合、流路は、弁が開いているか閉じているかにかかわらず、第１の構成要素を第２の構成要素に流体的に結合すると理解される。それというのも、少なくとも特定の動作条件（例えば、弁の開放、圧力リリーフ弁の設定点を超える流体圧力の上昇、その他）の下で流体は第１の構成要素のチャンバから、弁を備える流路を通って、第２の構成要素のチャンバに流れ得るからである。流路は、様々なパイプ、チューブ、ニップル、ボア、弁、開放容積、チャンバ、または他のチャネルを含み得る。
【０１４５】
本明細書で使用される場合、第１の構成要素を第２の構成要素に流体的に結合する、ポンプを通過しない流路が存在する場合、第１の構成要素は第２の構成要素と「流体連通」していると言われる。
【０１４６】
本明細書で使用される場合、「流体」という用語は、文脈が他に指示しない限り、例えば、圧縮性および非圧縮性流体を包含し得、流体連通という用語は、例えば、油圧的および空気的な連通を包含し得る。
【０１４７】
本明細書で使用される場合、圧縮性流体という用語はガスまたは蒸気を意味すると理解される。
【０１４８】
本明細書で使用される場合、「ポンプ」は、少なくとも１つの動作モードにおいて、第１の圧力で１つのポートで流体の流れを受け取り、第２のポートで、第１の圧力よりも高い第２の圧力で、その流れの少なくとも一部を送達するために使用され得る油圧装置、構成要素、ユニットまたはサブユニットを意味すると理解される。ポンプは、流体圧力差を生じさせるために機械的運動エネルギー（例えば、ロータの回転）を使用し得る。いくつかの実施形態では、第２のより高い圧力で送達された流体は、流路によってまたは流路を介して１つまたは複数の他の装置（例えばアキュムレータ、アクチュエータ、油圧モータ）に流れることができる。いくつかの実施形態では、ポンプは、ポンプと別の油圧装置との間の流路の一部を含むハウジングを有し得る。
【０１４９】
特定の実施形態では、ポンプは第２の動作モードにおいて流体圧力差を機械的運動エネルギーに変換するために使用することもできる。ポンプは、油圧ポンプを指すこともあれば、油圧ポンプとして動作することができる油圧モータを指すこともある。本明細書に記載の油圧システムのいずれかにおけるポンプは、モータコントローラ（図示せず）によって制御されるモータ（図示せず）、例えば電気モータに動作可能に結合することができる。モータコントローラは、上述のように（例えば、外部コントローラまたはユーザから）コマンドプロファイルを受信してもよく、油圧システムがコマンドプロファイルに従って動作するようにモータを制御してもよい。
【０１５０】
本明細書で使用する場合、「圧縮チャンバ」および「伸長チャンバ」は、アクチュエータのハウジング内に収容されたピストンによって互いに分離された油圧アクチュエータのハウジング内のチャンバを意味すると理解される。ピストンロッドは、伸長チャンバに隣接する（例えば、その中の流体にさらされる）面でピストンに取り付けることができる。圧縮チャンバの容積は、アクチュエータの圧縮時（例えば、アクチュエータの長さが減少するとき）に収縮し、伸長チャンバの容積は、アクチュエータの伸長時（例えば、アクチュエータの長さが増加するとき）に収縮する。
【０１５１】
本明細書で使用される場合、「電気モータ」（時に単に「モータ」と呼ばれる）は、電気エネルギーを機械的運動エネルギー（例えば、ロータの回転）に変換することができる電気機械装置を意味すると理解される。特定の実施形態では、電気モータは、第２の動作モードにおいて機械的運動エネルギーを電気エネルギーに変換することが可能であり得る。モータは、電気モータを指すこともあれば、または電気モータとして動作することができる発電機を指すこともある。モータは、（ｉ）モータのロータの適切な回転が、ポンプの１つまたは複数の回転可能要素の回転をもたらす、および／または（ｉｉ）ポンプの回転可能要素の適切な回転がモータのロータの回転をもたらす場合、ポンプに「動作可能に結合される」と言われる。
【０１５２】
本明細書で使用される場合、「コントローラ」は、１つまたは複数の入力パラメータに基づいてターゲット構成要素への出力信号を決定し、伝達し、および／または供給する関連する回路および／またはソフトウェアと併せた１つまたは複数の集積回路（例えば、プロセッサなど）を意味すると理解される。本明細書で使用される場合、「モータコントローラ」は、モジュラブル信号を電気モータに供給することができるコントローラを意味すると理解され、この際、信号をモータに供給すると、（ｉ）モータ（例えばポンプ）に動作可能に結合された構成要素にモータによって供給されるトルク、および／または（ｉｉ）モータのロータの回転、がもたらされる。
【図１】
2019520527.tif 000003
【図２】
2019520527.tif 000004
【図３】
2019520527.tif 000005
【図４】
2019520527.tif 000006
【図５】
2019520527.tif 000007
【図６】
2019520527.tif 000008
【図７】
2019520527.tif 000009
【図８】
2019520527.tif 000010
【図９】
2019520527.tif 000011
【図１０】
2019520527.tif 000012
【図１１Ａ】
2019520527.tif 000013
【図１１Ｂ】
2019520527.tif 000014
【図１２Ａ】
2019520527.tif 000015
【図１２Ｂ】
2019520527.tif 000016
【図１２Ｃ】
2019520527.tif 000017
【図１３】
2019520527.tif 000018
【図１４】
2019520527.tif 000019
【図１５】
2019520527.tif 000020
【図１６ａ】
2019520527.tif 000021
【図１６ｂ】
2019520527.tif 000022
【図１７ａ】
2019520527.tif 000023
【図１７ｂ】
2019520527.tif 000024
【図１８ａ】
2019520527.tif 000025
【図１８ｂ】
2019520527.tif 000026
【図１９ａ】
2019520527.tif 000027
【図１９ｂ】
2019520527.tif 000028
【図２０ａ】
2019520527.tif 000029
【図２０ｂ】
2019520527.tif 000030
【図２１ａ】
2019520527.tif 000031
【図２１ｂ】
2019520527.tif 000032
【図２２ａ】
2019520527.tif 000033
【図２２ｂ】
2019520527.tif 000034
【図２３】
2019520527.tif 000035
【図２４】
2019520527.tif 000036
【図２５ａ】
2019520527.tif 000037
【図２５ｂ】
2019520527.tif 000038
【図２５ｃ】
2019520527.tif 000039
【図２５ｄ】
2019520527.tif 000040
【図２６】
2019520527.tif 000041
【国際調査報告】
2019520527.tif 000042
2019520527.tif 000043