JP2736866B2 - ショックアブソーバ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】この発明は、コンピュータを含む
外部制御ユニットからの制御インパルスによって、ソレ
ノイドバルブ形式の制御機構により制御されるサーボ作
用により、ショックアブソーバのシヨック吸収容量を変
化させることを可能にするための手段に関するものであ
る。この場合のショックアブソーバは、流体または流体
とガスで作用するシリンダと、およびシリンダ内に配置
されたピストンとからなり、流体を高圧側から低圧側に
伝達することができる。 【０００２】 【従来の技術】ショックアブソーバは移動質量からの力
を吸収する必要がある種々の場合に使用される。その例
としては、自動車、たとえばオートバイおよびモータカ
ーのためのショックアブソーバを掲げることができ、こ
こではショックアブソーバがホイールとシャシー間に取
り付けられ、車輌を運転する面の不規則性に関係なく、
シャシーのガタつきのない適当な移動を生じさせ 【０００３】ショックアブソーバに一定の抵抗、すなわ
ちショック吸収容量をもたせることは従来開示されてい
る。ショックアブソーバに交換または付加要素部分を設
け、車輌を運転する場合のショック吸収容量に関する最
適結果を提供することも従来開示されている。 【０００４】また流体の通路断面積を段階的に例えば２
段に切換え可能にし、外部制御ユニットによってこの通
路断面積を切換えてショック吸収容量を段階的に変化さ
せることも従来開示されており、制御ユニットはコンピ
ュータユニットまたは計算機などからなるものであって
もよく、それを含むものであってもよい。 【０００５】前述した制御ユニットはこの場合は、ドラ
イバの動作によって制御される車輌の運転状態に関する
情報を受ける。たとえば、制御ユニットは車両の速度、
エンジンによって伝達されるトルク、および速度変化お
よび傾度などに関する情報を受けるようにする。この情
報により、制御ユニットはあらゆる時間のショックアブ
ソーバの最適ショック吸収作用を算出し、ショックアブ
ソーバを段階的に制御し、算出によって決定されるショ
ック吸収を提供する。 【０００６】また従来のものはショックアブソーバの伸
び時と圧縮時では異なるバルブで減衰力を発生させてい
た。 【０００７】【従来技術の問題点】 このように従来のものは通路断面
積は不連続に変化するため、生産時に減衰力を精密に設
定するため多くのファクタを調整しなければならない。
このため生産 性が悪いという問題があった。 【０００８】また従来のものは伸び時と圧縮時とで異な
るバルブで減衰力を発生させるから、バルブの数が増え
るという問題もあった。 【０００９】【発明の目的】 本発明はこのような事情に鑑みなされた
ものであり、生産時にショック吸収容量を精密に設定す
る必要がなく、また伸び時と圧縮時に同じバルブで所定
のショック吸収容量を発生し得るようにしてバルブ数を
半減することができるショックアブソーバのための手段
を提供することを目的とする。 【００１０】 【発明の構成】本発明によればこの目的は、コンピュー
タ（４０）を有する外部制御ユニット（３９）からの制
御インパルスによってショックアブソーバのショック吸
収容量を変化させることを可能にするショックアブソー
バ（１）であって、前記ショックアブソーバ（１）は流
体（１３、１３ａ）または流体（１３、１３ａ）とガス
（１４）とで作用するシリンダ（２）と、前記シリンダ
（２）内に配置されているピストン（３）と、前記シリ
ンダ内に前記ピストンにより画成される２つの油室と、
ピストンの両方向の移動に対して流体を高圧側から低圧
側へ伝達することができる第２チャンネル（２４、２
５）と、高圧側流体が絞りを介して導かれる空間（２
８）と、この空間（２８）と低圧側流体との間に介在す
るサーボバルブ（３１）と、このサーボバルブ（３１）
を前記空間（２８）の圧力に抗して閉方向に付勢するソ
レノイドバルブ形式の制御機構（１７）と、前記空間
（２８）の圧力変化を受圧して前記第２チャンネル（２
４、２５）を開閉するバルブ（３０）とを備え、前記制
御ユニット（３９）からの制御インパルス（ｉｌ）に応
じてソレノイドバルブ形式の制御機構（１７）を制御し
て、前記バルブ（３０）の断面積を変化させるように構
成されていることを特徴とするショックアブソーバ、に
より達成される。【００１１】 【実施例】図１において、ショックアブソーバは参照符
号（１）によって示されている。ショックアブソーバの
基礎構造は従来開示されている種類のものであってもよ
い。このようなショックアブソーバの一例は公開市場で
販売されているオウリンス（Ｏｈｌｉｎｓ）“ガスショ
ック”ショックアブソーバである。この種類のショック
アブソーバはシリンダ（２）、およびその内側に配置さ
れたピストン（３）、およびそのピストンロッド（４）
を有するものであってもよい。【００１２】 シリンダ（２）およびピストンロッド
（４）には、コイルスプリング（７）を受けるためのシ
ート（５）および（６）が設けられている。シリンダに
はそれをシャシーに固定するためのアタッチメント機構
（８）が設けられ、このシャシーはここでは参照符号
（９）によって象徴的に示されている。 【００１３】 ピストンロッド の自由端には、たとえばホ
イールなどの機構に固定するための対応するアタッチメ
ント（１０）が設けられている。ホイールなどの機構は
ここでは参照符号（１１）によって象徴的に示されてい
る。シート（６）はピストンロッドの移動に追随する。【００１４】 ピストン（３）に加えて、図１に示されて
いるショックアブソーバにはフリーピストン（１２）が
設けられ、これはシリンダ内の流体（１３）と対面する
一方の側面（１２ａ）、およびシリンダ内のガス（１
４）と対面する他方の側面（１２ｂ）を有する。シリン
ダのガス側は接続部材（１６）を介してアキュムレータ
（１５）に接続されている。【００１５】 シヨックアブソーバの基礎的な機能につい
ては、それ自体はすでに周知であり、ここではその詳細
は記載しない。確立する必要があるのは、図１のピスト
ン（３）に流通通路が設けられ、これはピストンの一方
の側面（３ａ）の流体をピストンを通過させ、その他方
の側面（３ｂ）に導くことを可能にし、その逆も同様で
あるということである。 【００１６】 ショックアブソーバによって提供されるシ
ョックアブソーバ吸収効果は、特にピストンの側面（３
ａ）および（３ｂ）間の緊縮部分（しぼり）として作用
する前述した流路の存在によって生じる。 【００１７】この発明の思想によれば、前述した流路を
可変性のものにせねばならない。この目的で、ソレノイ
ドバルブ形式の制御機構（１７）が設けられている。こ
の制御機構（１７）は図１には示されていない外部制御
ユニットから受ける制御インパルスに応じてピストンを
前記側面（３ａ）および（３ｂ）間の通路の断面積を変
化させることができるよう構成される。 【００１８】ここに示されている代表的実施例の制御機
構（１７）は、前記制御ユニットからの電気信号によっ
て制御することができる種類のものである。制御機構
（１７）もサーボ作用をもって動作し、小さい制御信号
によって通路の変化を生じさせることができる。代表的
実施例では、制御機構（１７）は制御バルブを有し、こ
れは普通のソレノイドバルブの形式のものであることが
好ましい。前記ソレノイドバルブの巻線（１８）は前記
制御ユニットにワイヤ（１９）を介して接続され、図示
されている実施例ではその数は２つである。【００１９】 ピストン（３）の一方の側面から他方への
流れの方向はそれ自体の対のチェックバルブによって与
えられる。したがって、側面（３ａ）から側面（３ｂ）
への流れの方向はチェックバルブ（２０）および（２
１）によって与えられる。他方の流れの方向は対のチェ
ックバルブ（２２）、（２３）によって与えられる。２
つの平行流れチャンネル（２４）、（２５）および（２
６）、（２７）が前記対のチェックバルブに設けられて
いる。 【００２０】これに加えて、ピストンに内部空間（２
８）が設けられ、その内部にダイヤフラム（２９）が配
置されている。ダイヤフラムにはバルブ（３０）がしっ
かりと固定されていることが好ましい。前記バルブ（３
０）は流れチャンネル（２４）、（２５）内に配置さ
れ、これはピストンの側面（３ａ）および（３ｂ）間の
メイン通路の一部を形成する。ソレノイドバルブのニー
ドルからなるサーボバルブ（３１）が流れチャンネル
（２６）、（２７）内に配置され、これは制御機構（１
７）のサーボ作用のための制御通路（コントロール通
路）を形成する。 【００２１】たとえば、側面（３ａ）上の流体圧力がピ
ストンの側面（３ｂ）上の流体圧力を越えると、流体は
サーボバルブ（３１）の調整に応じてチェックバルブ
（２０）から前記流路（２４）、（２５）および（２
６）、（２７）を通り、チェックバルブ（２１）を通
り、排出される。ニードルの調整に対応する流体流れは
チャンネル（２６）、（２７）内に形成される。 【００２２】流れに対応する力（サーボ力）がダイヤフ
ラム（２９）に作用し、これはチャンネル（２４）、
（２５）のバルブ（３０）を制御する。巻線（１８）に
よってサーボバルブ（３１）が操作され、流路（２
６）、（２７）が完全に閉じられると、制御流れ（コン
トロールフロー）が生じず、バルブ（３０）はチャンネ
ル（２４）、（２５）を完全に閉じた状態に保つ。 【００２３】サーボバルブ（３１）に対する小さい作用
が小さい制御流れ（コントロールフロー）を生じさせ、
これは図面に示されているようにダイヤフラム（２９）
にそれに対応する下方向の小さい作用を生じさせ、チャ
ンネル（２４）、（２５）のバルブ（３０）を開くこと
を可能にする。サーボバルブ（３１）に対する作用が最
大になると、制御流れ（コントロールフロー）が最大に
なり、ダイヤフラムおよびバルブ（３０）に対する対応
する作用も最大となる。これはメインチャンネル（２
４）、（２５）などに最大の流れを許容する。【００２４】 ピストンの側面（３ａ）に対し側面（３
ｂ）上に正の圧力が加えられると、代わって対のチェッ
クバルブ（２２）、（２３）が作用する。その作用は前
述したところと同様であるが、メインチャンネル（２
４）、（２５）の流れの方向は反対である。 【００２５】 側面 （３ａ）から側面（３ｂ）への流れの
方向は図２の矢印（３２）、（３２’）によって示さ
れ、反対の流れの方向は図３の矢印（３３）、（３
３’）によって示されている。図２および図３の両方の
流れに対して制御チャンネルの流れの方向が矢印（３
４）、（３４’）によって示されている。【００２６】 前述したダイヤフラム（２９）は移動アタ
ッチメント（２９ａ）によって空間（２８）内にたわむ
ことができるよう支持されている。これらのアタッチメ
ント（２９ａ）はたとえば問題の流体に耐えるに充分な
強度のプラスチック材料の従来開示されている種類のサ
スペンションスプリング取付部材からなるものであって
もよく、流体は液圧オイルであってもよい。【００２７】 ダイヤフラム （２９）のスプリング取付部
材はこの場合はダイヤフラムの上および下面間にシール
が設けられ、制御圧力によって生じる負の圧力が前述し
たところに従つてダイヤフラムに作用することができる
よう構成されている。前述した対のチェックバルブ（２
０）、（２１）および（２２）、（２３）は従来開示さ
れている種類のチェックバルブであってもよい。前述し
た通路またはチャンネルをピストン材料の内孔によって
設けることができ、前記内孔は従来知られている様式で
形成される。【００２８】 図示されているワイヤ（１９）はピストン
ロッド（４）の中央チャンネル（４ａ）内に導かれてい
る。実際にはコンダクタをピストンロッド（４）の外面
上に設置することも可能である。図１ではコンダクタ
（１９）の出口が側面チャンネル（３５）によって形成
されている。コンダクタを垂下させる方法において、ピ
ストンロッドとシリンダ間の最大相対移動を生じさせる
に十分な自由遊びが提供される。このコンダクタの垂下
については、これをコンダクタの摩耗を生じさせない従
来開示されている様式で達成してもよい。【００２９】 前述したところに従って、ショックアブソ
ーバは信号を逆に前記外部制御ユニットに伝達すること
ができる。この情報は外部制御ユニットにショックアブ
ソーバが設置される位置、すなわちピストンと作用シリ
ンダの相対位置を報知するものであることが好ましい。 【００３０】 この 情報は外部制御ユニットによってシャ
シー（９）とユニット（１１）間の移動の速度、および
各端位置に達するまでの残りのサスペンション行程の長
さなどを決定するためのものとして使用される。帰還信
号を付加コンダクタ（３６）を介して伝達してもよく、
その数は１つ、２つまたはそれ以上であってもよい。【００３１】 図示されている代表的実施例では、機構
（３７）がこの目的でシリンダ（２１）の端面（２ａ）
上に配置されている。前記機構（３７）は従来開示され
ている種類のものであってもよく、これはピストンとシ
リンダの相対移動の速度に関する情報を提供する。シリ
ンダに端位置センサ（３８）を取り付け、これをコンダ
クタ（３８ａ）を介して外部制御ユニット（３９）に接
続してもよい。便宜上、図面には１つの端位置センサだ
けが示されている。 【００３２】前述した外部ユニット（３９）は従来開示
されている種類のマイクロコンピュータの形式のもので
あってもよい。マイクロコンピュータは図４に示され、
これは車輌上の適当な位置に配置されていてもよい。使
用することができるコンピュータの形式の１例は記号６
８０５でモトローラ（Ｍｏｔｏｒｏｌａ）によって公開
市場で販売されているマイクロコンピュータである。マ
イクロコンピュータは図４に参照符号（４０）によって
示され、これは従来開示されている様式ではその関係メ
モリ、例えば同一チップ内に配置されたＲＯＭおよびＲ
ＡＭメモリを有するＣＰＵからなる。 【００３３】ショックアブソーバを制御するプログラム
はＲＯＭメモリに導入される。このメモリは問題の制御
作用のためのプログラムに要求される情報を保持する記
憶定数を含むこともできる。さらに、ＲＡＭメモリを算
出変数の任意記憶に使用してもよい。 【００３４】電子装置は従来開示されている種類の電流
アンプ（４１）も含む。このアンプはＳＴＤ形式のもの
で、ソレノイドバルブ形式の制御機構（１７）、ソレノ
イドバルブの巻線（１８）に前記制御信号を提供するた
めのものである。電流アンプはショックアブソーバの電
力要求をマイクロコンピュータの電力出力に整合される
ためのアダプタ回路とみなすことができる。【００３５】 マイクロコンピュータ への電力供給は車輌
の電力発生機構（４２）からなされる。マイクロコンピ
ュータはドライバによって決定される車輌の運転状態に
関する情報を提供することができる１つまたはそれ以上
の機構に接続されている。情報を提供する機構の１例は
ガス供給システム（４３）であり、これはバルブ（４
４）によって燃料ライン（４５）の燃料の供給を制御す
る。 【００３６】 他の 例は速度についての情報を与える車輌
の機構であり、これは車輛のギヤボックス（４６）であ
ってもよく、この場合はギヤレバー（４７）の位置およ
びギヤボックス内の回転ユニットからの情報を得ること
ができる。これに関する第３情報提供機構は車輌の１つ
またはそれ以上のブレーキ（４８）である。各機構（４
３）、（４６）および（４８）には問題の情報を提供す
る１つまたはそれ以上のセンサ（４９）、（５０）が取
付けられている。【００３７】 図面 にはマイクロコンピュータ（４０）か
らショックアブソーバへの制御信号が（ｉ１）によって
示され、ショックアブソーバからマイクロコンピュータ
への帰還信号は（ｉ２）によって示されている。【００３８】 前述したセンサにより、情報がマイクロコ
ンピュータに供給され、この情報に基づき、コンピュー
タはたとえば車輛の速度、エンジンによって伝達される
トルク、および速度変化（加速または減速）、すなわち
ドライバの影響によってもたらされる車輌の運転状態を
算定することができる。 【００３９】 前述 したクオンティティ（ｑｕａｎｔｉｔ
ｉｅｓ）またはパラメータにより、マイクロコンピュー
タは制御機構の制御によってショックアブソーバの抵
抗、すなわちショック吸収容量を調節し、あらゆる時間
の最適作用を達成することができる。情報がマイクロコ
ンピュータとショックアブソーバ間に伝達される速度を
高くすることができ、たとえば秒当たり１０００００個
の情報が得られるようにしてもよい。【００４０】 種々の場合に使用されるセンサの構成およ
び数については、これを広範囲に変化させることができ
る。しかしながら、その目的はマイクロコンピュータに
常時ドライバの動作または企図に関する十分な情報を提
供し、車輌の有効な性能を活用することを可能にするこ
とである。【００４１】 前述した手段により、ショックアブソーバ
の抵抗をこの車輌の性能に関連付けることが可能であ
る。ショックアブソーバの抵抗はショックアブソーバの
製造のとき特定される多数の種々のファクタ間の折衷的
なものである必要はなく、今や連続歴に最適値化するこ
とができる。これは多くの種々の点に関してロードホー
ルディングの著しい改良ができることを意味する。たと
えば良好なブレーキ能力、一層良好な加速および一層良
好なコーナリング能力などの機能の１つまたはそれ以
上、またはすべての機能に関してロードボールディング
を改良することができるということを意味する。【００４２】 前述したセンサ機構はピストンロッド
（４）の外面上のコードディスク機構（３８ｂ）を有す
るものであってもよい。前記機構（３７）、たとえばフ
ォトトランジスタ機構によって前記コードディスクの位
置を走査することができる。【００４３】 センサ機構（３７）、（３８）に代えて、
またはそれに加えて、たとえば２つのコンダクタ（５
２）を介して外部制御ユニットに接続された圧力モニタ
リング機構（５１）で圧力をモニタリングすることによ
ってシリンダ（２）間の相対移動により圧力変化はマク
ロコンピュータによってきわめて短い時間間隔でモニタ
リングされ、マイクロコンピュータはこの方法でシリン
ダに対するピストンの速度、位置を算出することができ
る。【００４４】 アキュムレータ（１５）がない場合、ピス
トン（１２）はシリンダ（２）内に配置される。アキュ
ムレータ（１５）がある場合、これは移動ピストン（１
２’）からなり、この場合はシリンダのピストン（１
２）を省略してもよい。アキュムレータがない場合、圧
力機構（５１）はシリンダ（２）内に配置される。【００４５】 ソレノイドバルブ（１７）は凹部（５３）
内に配置され（図３）凹部（５３）は被覆および保持機
構（５４）によって被覆されている（図２）。ピストン
は分離面を有し、ピストンの部分は従来開示されている
図示されていない様式、たとえばボルトによって互いに
保持されている。【００４６】 制御機構はピストン内の保護位置を有す
る。ピストンの上および下面間のメイン流体はさらされ
ない。制御機構は少くとも普通の運転条件ではピストン
の上および下面問の圧力差から本質的に独立して制御通
路を制御する。この発明は、前述した実施例に限定され
るものではなく、請求の範囲の概念および発明の思想内
で変形を加えてもよい。【００４７】 【発明の効果】この発明によれば ソレノイドバルブ形
式の制御機構によりサーボ作用を連続的に変化させるこ
とにより、ショック吸収容量を連代的に変化させること
ができる。このためショックアブソーバの生産時に減衰
力を決める多数のファクタを精密に設定しなくても、ソ
レノイドバルブ形式の制御機構のサーボ作用をコンピュ
ータなどで制御することにより一定のショック吸収容量
（減衰力）を設定できる。すなわち生産性が向上する。 【００４８】 さらにソレノイドバルブ形式の制御機構に
よるサーボ作用によりショック吸収容量は伸び時と圧縮
時に共通のバルブにより連続的にかつ速やかに制御でき
るから、バルブの数は１つで済むことになる。また車輌
に適用した場合には走行状況に応じてショック吸収容量
を制御して車輌の有効な性能を十分に生かすことができ
る。

【図面の簡単な説明】 【図１】流体とガスで作用するショックアブソーバの側
面図 【図２】図１のショックアブソーバのピストンの構造、
およびピストンの第１側面からその第２側面への第１流
体流れを示す図１よりも拡大した断面図 【図３】図１のピストンの構造、およびピストンの第２
側面から第１側面への第２流体流れを示す断面図 【図４】図１のショックアブソーバの電子要素の構造を
示す基礎ダイヤグラム 【符号の説明】 １ ショックアブソーバ ２ シリンダ ３ ピストン １７ ソレノイドバルブ形式の制御機構 ２０、２１、２２、２３ チェックバルブ ２４、２５ メイン通路を形成するチャンネル ２６ コントロール通路を形成するチャンネル ２７ コントロール通路を形成する絞りとしての第１チ
ャンネル ３０ バルブ３１ サーボバルブ ３９ 外部制御ユニット ４０ マイクロコンピュータ

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．コンピュータ（４０）を有する外部制御ユニット
   （３９）からの制御インパルスによってショックアブソ
   ーバのショック吸収容量を変化させることを可能にする
   ショックアブソーバ（１）であって、前記ショックアブ
   ソーバ（１）は流体（１３、１３ａ）または流体（１
   ３、１３ａ）とガス（１４）とで作用するシリンダ
   （２）と、前記シリンダ（２）内に配置されているピス
   トン（３）と、前記シリンダ内に前記ピストンにより画
   成される２つの油室と、ピストンの両方向の移動に対し
   て流体を高圧側から低圧側へ伝達することができる第２
   チャンネル（２４、２５）と、高圧側流体が絞りを介し
   て導かれる空間（２８）と、この空間（２８）と低圧側
   流体との間に介在するサーボバルブ（３１）と、このサ
   ーボバルブ（３１）を前記空間（２８）の圧力に抗して
   閉方向に付勢するソレノイドバルブ形式の制御機構（１
   ７）と、前記空間（２８）の圧力変化を受圧して前記第
   ２チャンネル（２４、２５）を開閉するバルブ（３０）
   とを備え、前記制御ユニット（３９）からの制御インパ
   ルス（ｉｌ）に応じてソレノイドバルブ形式の制御機構
   （１７）を制御して、前記バルブ（３０）の断面積を変
   化させるように構成されていることを特徴とするショッ
   クアブソーバ。