特表2022-524427圧力補償された能動サスペンションアクチュエータシステム
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-05-02
(54)【発明の名称】圧力補償された能動サスペンションアクチュエータシステム
(51)【国際特許分類】
B60G 17/015 20060101AFI20220422BHJP
F16F 9/50 20060101ALI20220422BHJP
B60G 17/048 20060101ALI20220422BHJP
【ＦＩ】
B60G17/015 B
F16F9/50
B60G17/048
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2021554636
(86)(22)【出願日】2020-03-11
(85)【翻訳文提出日】2021-11-10
(86)【国際出願番号】 US2020022193
(87)【国際公開番号】W WO2020185968
(87)【国際公開日】2020-09-17
(31)【優先権主張番号】62/816,666
(32)【優先日】2019-03-11
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】62/842,088
(32)【優先日】2019-05-02
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】62/821,834
(32)【優先日】2019-03-21
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】62/863,202
(32)【優先日】2019-06-18
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】512321121
【氏名又は名称】クリアモーション，インコーポレイテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100079108
【弁理士】
【氏名又は名称】稲葉 良幸
(74)【代理人】
【識別番号】100109346
【弁理士】
【氏名又は名称】大貫 敏史
(74)【代理人】
【識別番号】100117189
【弁理士】
【氏名又は名称】江口 昭彦
(74)【代理人】
【識別番号】100134120
【弁理士】
【氏名又は名称】内藤 和彦
(72)【発明者】
【氏名】ベルター，ジョゼフ トーマス
(72)【発明者】
【氏名】セルデン，ブライアン アレクサンダー
(72)【発明者】
【氏名】シノワ，ジェイソン スティーブン
(72)【発明者】
【氏名】ヴァン スタードゥイネン，マティス
(72)【発明者】
【氏名】タッカー，クライブ
(72)【発明者】
【氏名】ラマザノウル，タハ ゼキ
【テーマコード（参考）】
3D301
3J069
【Ｆターム（参考）】
3D301DA08
3D301DA26
3D301DA33
3D301DA38
3D301DB35
3D301DB38
3D301DB39
3D301DB43
3D301EB02
3D301EB08
3D301EB34
3D301EC01
3D301EC05
3J069AA50
3J069EE36
3J069EE62
(57)【要約】
圧縮容積および拡張容積を有するアクチュエータを含む能動サスペンションアクチュエータシステムが、記載されている。いくつかの実施形態において、システムは、アクチュエータの圧縮容積および／または拡張容積と流体連通している１つ以上の流れ制御デバイスを含む。いくつかの事例において、流れ制御デバイスは、圧力平衡化されたブローオフ弁（ＰＢＯＶ）を含み得る。いくつかの実施形態において、システムは、大容量の双方向ベース弁を含む。いくつかの実施形態において、２つ以上の流れ制御デバイスは、例えば、拡張容積および／または圧縮容積における低振幅振動を減衰させ、拡張容積と圧縮容積との間の急速な道路誘導差圧スパイクを排出しながら、ポンプで生成された差圧の増大を可能にするために協同する。
【選択図】図１
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
能動サスペンションアクチュエータシステムであって、内部容積を有する圧力管と、
前記内部容積を圧縮容積および拡張容積に分割する、前記内部容積に摺動可能に受容されたピストンであって、少なくとも１つの動作のモードにおいて、前記圧縮容積内の圧力が、第１の周波数で振動する、ピストンと、
第１のポートおよび第２のポートを有する油圧機械であって、前記第１のポートが、前記第２のポートを含まない第１の流れ経路によって、前記圧縮容積に流体的に接続されており、前記第２のポートが、前記第１のポートを含まない第２の流れ経路によって、前記拡張容積に流体的に接続されている、油圧機械と、
少なくとも第１の動作モードにおいて、油圧ポンプとして、かつ第２の動作モードにおいて、油圧モータとして、前記油圧機械を動作させるように構成されたコントローラと、
前記第１の流れ経路の少なくとも一部分における流れの流れ振動を減衰させるように構成された、全インピーダンスを有する、減衰流れ制御デバイスであって、前記流れ制御デバイスの前記インピーダンスが、前記流れ制御デバイスにわたる圧力降下が第１の事前設定された閾値圧力降下を超えるときに減少する、減衰流れ制御デバイスと、
前記圧縮容積と前記拡張容積との間に流体的に介設された第１のバイパス流れ制御デバイスであって、前記第１のバイパス流れ制御デバイスが、圧力オフセットを有する第１の圧力平衡化されたブローオフ弁を含み、前記圧力平衡化されたブローオフ弁が、前記第１の圧力平衡化されたブローオフ弁にわたる圧力差が第１の閾値圧力差を超え、かつ第１の周波数が第１の事前設定された周波数閾値を超えるときに、流体が前記圧縮容積から前記拡張容積に流れることを可能にする、第１のバイパス流れ制御デバイスと、を備える、
能動サスペンションアクチュエータシステム。
【請求項2】
前記圧力オフセットが、絶対オフセットおよび相対オフセットのうちの１つである、請求項１に記載の能動サスペンションアクチュエータシステム。
【請求項3】
前記減衰流れ制御デバイスが、少なくとも１つの減衰要素を含む、請求項１に記載の能動サスペンションアクチュエータシステム。
【請求項4】
前記減衰流れ制御デバイスを含む前記第１の流れ通路の少なくとも一部分によって前記圧縮容積に流体的に接続されたアキュムレータをさらに備える、請求項３に記載の能動サスペンションアクチュエータシステム。
【請求項5】
前記第１の流れ経路の減衰係数が、１０～４００ニュートンメートル／秒の範囲である、請求項４に記載の能動サスペンションアクチュエータシステム。
【請求項6】
前記圧縮容積に向かう流体の流れに対する前記第１の流れ経路の減衰係数が、前記圧縮容積から離れる流体の流れに対する前記第１の流れ経路の減衰係数とは異なる、請求項４に記載の能動サスペンションアクチュエータシステム。
【請求項7】
前記減衰流れ制御デバイスが、減衰要素を有する第１の流れ経路と、バイアス逆止弁を有する少なくとも第２の流れ経路と、を含み、前記第１および第２の流れ経路が、互いに流体的に平行である、請求項１に記載の能動サスペンションアクチュエータシステム。
【請求項8】
前記第１の流れ経路を通る流れが前記事前設定された閾値圧力降下よりも大きい圧力降下を誘発するときに、少なくとも１つの動作条件において、前記第２の流れ経路における前記バイアス逆止弁が開く、請求項７に記載の能動サスペンションアクチュエータシステム。
【請求項9】
前記第１の流れ経路の全体的な減衰係数が、前記第２の流れ経路における前記バイアス逆止弁が閉じているときと比較して、開いているときに、１つの流れ方向においてより低い、請求項８に記載の能動サスペンションアクチュエータシステム。
【請求項10】
前記第１のバイパス流れ制御デバイスの前記ブローオフ弁が、前記圧縮容積内の前記圧力が前記事前設定された閾値圧力差よりも大きく、かつ前記圧縮容積内の圧力振動が１０Ｈｚ～１００Ｈｚの周波数の範囲内にあるときに、前記圧縮容積から流体を排出する、請求項７に記載の能動サスペンションアクチュエータシステム。
【請求項11】
前記コントローラが、前記ピストンにわたる前記圧力差が事前設定された閾値圧力差よりも小さいときに、前記油圧機械を動作させて、１０Ｈｚ～１００Ｈｚの周波数の範囲内で車両のばね下質量に能動的な力を適用する、請求項１０に記載の能動サスペンションアクチュエータシステム。
【請求項12】
前記第１のバイパス流れ制御デバイスが、前記ピストン内に位置する、請求項１０に記載の能動サスペンションアクチュエータシステム。
【請求項13】
前記拡張容積から流体を排出する、前記ピストン内に位置する第２のバイパス流れ制御デバイスをさらに備える、請求項１２に記載の能動サスペンションアクチュエータシステム。
【請求項14】
前記第１のバイパス流れ制御デバイスが、前記圧力管の外部にある、請求項１０に記載の能動サスペンションアクチュエータシステム。
【請求項15】
車両の能動サスペンションアクチュエータシステムであって、第１の入口ポートおよび第１の出口ポートを含むピストンであって、前記第１の入口ポートが、前記ピストン内部の第１の流体流れ通路によって、前記第１の出口ポートに流体的に接続されている、ピストンと、
前記ピストンによって第１のチャンバおよび第２のチャンバに分割された内部容積を有する圧力管であって、前記ピストンが、前記内部容積に摺動可能に受容されており、前記第１の入口ポートが、前記第１のチャンバに流体的に接続されている、圧力管と、
第１の端部において前記車両のばね上質量に、および第２の端部において前記ピストンに取り付けられたピストンロッドと、
前記第１のチャンバと前記第２のチャンバとの間の圧力差と、前記第１のチャンバ内の圧力上昇率、前記第１チャンバと前記第２のチャンバとの間の前記圧力差の変化率、前記第２のチャンバ内の圧力降下率、および前記第１のチャンバ内の圧力変動の周波数からなる群から選択される特性と、に少なくとも部分的に基づいて、前記第１の出口ポートを前記第２のチャンバに選択的に、流体的に接続する、前記ピストンに取り付けられた第１の流れ制御デバイスと、を備える、
能動サスペンションアクチュエータシステム。
【請求項16】
前記ピストンに取り付けられた第２の流れ制御デバイスであって、第１の面がまた、第２の出口ポートを含み、第２の面がまた、第２の入口ポートを含み、前記第２の入口ポートが、前記ピストン内部の第２の流体流れ通路によって、前記第２の出口ポートに流体的に接続されており、前記第２の入口ポートが、前記第２のチャンバに流体的に接続されており、前記第２の流れ制御デバイスが、前記第１のチャンバと前記第２のチャンバとの間の前記圧力差と、前記第１のチャンバ内の圧力降下率、前記第１のチャンバと前記第２のチャンバとの間の前記圧力差の前記変化率、前記第２のチャンバ内の圧力上昇率、および前記第２のチャンバ内の圧力変動の周波数、からなる群から選択される特性と、に少なくとも部分的に基づいて、前記第２の出口ポートを前記第１のチャンバに選択的に、流体的に接続する、第２の流れ制御デバイスをさらに備える、請求項１５に記載のピストンアセンブリ。
【請求項17】
前記第１の流れ制御デバイスが、圧力平衡化されたブローオフ弁である、請求項１５に記載のピストンアセンブリ。
【請求項18】
前記圧力平衡化されたブローオフ弁が、受動弁である、請求項１７に記載のピストンアセンブリ。
【請求項19】
前記第１の圧力平衡化されたブローオフ弁が、シールワッシャを含み、前記シールワッシャが、シール位置にあるときに、前記第１の出口ポートから前記第２のチャンバへの流れを防止する、請求項１８に記載のピストンアセンブリ。
【請求項20】
前記ピストンロッドに対して固定されている第１のばねパーチと、前記第１のばねパーチと前記シールワッシャとの間に動作可能に介設された第１のばねと、前記ピストンロッドに対して浮動するように構成されている第２のばねパーチと、前記第２のばねパーチと前記シールワッシャとの間に動作可能に介設された第２のばねと、をさらに備え、前記第１および第２のばねが、組み合わさって、前記シールワッシャ上に、前記シールワッシャをシール位置に向けて付勢する正味の機械的力を適用する、請求項１９に記載のピストンアセンブリ。
【請求項21】
前記特性が、前記第１のチャンバと前記第２のチャンバとの間の前記圧力差の前記変化率である、請求項１５に記載のピストンアセンブリ。
【請求項22】
前記特性が、前記第１のチャンバ内の前記圧力上昇率である、請求項１５に記載のピストンアセンブリ。
【請求項23】
車両の能動サスペンションアクチュエータシステムを動作させる方法であって、前記方法が、路面上で、ホイールアセンブリと車体との間に動作可能に介設された能動サスペンションアクチュエータで前記車両を動作させることであって、前記能動サスペンションアクチュエータが、油圧機械の第１および第２のポートにそれぞれ流体的に接続されている、圧縮容積および拡張容積を有する、動作させることと、
前記ホイールアセンブリに関連付けられたホイールで前記路面の不連続部にぶつかることと、
第１の増加率で事前選択された閾値よりも大きい第１の値まで前記圧縮容積内の圧力を増加させることと、
前記増加された圧力の少なくとも一部分を前記圧縮容積から前記拡張容積に排出するために圧力平衡化されたブローオフ弁を開くことと、
前記圧力平衡化されたブローオフ弁を開くことなく、前記第１の率よりも低い第２の率で前記閾値よりも大きい値まで前記圧縮容積内の前記圧力を増加させるために前記油圧機械を動作させることと、
前記圧力平衡化されたブローオフ弁を開くことなく、前記第１の率よりも大きい率で前記閾値よりも小さい値まで前記圧縮容積内の前記圧力を増加させるために前記油圧機械を動作させることと、を含む、
方法。
【請求項24】
前記圧力平衡化されたブローオフ弁が、受動的である、請求項２３に記載の方法。
【請求項25】
車両の能動サスペンションアクチュエータシステムを動作させる方法であって、前記方法が、路面上で、ホイールアセンブリと車体との間に動作可能に介設された能動サスペンションアクチュエータで前記車両を動作させることであって、前記能動サスペンションアクチュエータが、内部容積に摺動可能に受容されているピストンによって、第１のチャンバおよび第２のチャンバに分離されている内部円筒形容積を有し、前記第１のチャンバおよび第２のチャンバが、それぞれ油圧機械の第１および第２のポートに流体的に接続されている、動作させることと、
前記ホイールアセンブリに関連付けられたホイールで前記路面の不連続部にぶつかることと、
第１の増加率で事前選択された閾値よりも大きい第１の値まで前記第１のチャンバ内の圧力を増加させることと、
前記増加された圧力の少なくとも一部分を前記第１のチャンバから前記第２のチャンバに排出するために圧力平衡化されたブローオフ弁を開くことと、
前記圧力平衡化されたブローオフ弁を開くことなく、前記第１の率よりも低い第２の率で前記閾値よりも大きい値まで前記第１のチャンバ内の前記圧力を増加させるために前記油圧機械を動作させることと、
前記圧力平衡化されたブローオフ弁を開くことなく、前記第１の率よりも大きい率で前記閾値よりも小さい値まで前記第１のチャンバ内の前記圧力を増加させるために前記油圧機械を動作させることと、を含む、
方法。
【請求項26】
前記圧力平衡化されたブローオフ弁が、受動的である、請求項２５に記載の方法。
【請求項27】
前記第１のチャンバが、圧縮容積であり、前記第２のチャンバが、拡張容積である、請求項２６に記載の方法。
【請求項28】
前記第１のチャンバが、拡張容積であり、前記第２のチャンバが、圧縮容積である、請求項２６に記載の方法。
【請求項29】
能動サスペンションアクチュエータであって、圧力管と前記圧力管を少なくとも部分的に取り囲んでいる第２の管とを含むアクチュエータであって、前記圧力管が、ピストンによって分離された圧縮容積および拡張容積を含み、前記圧力管および前記第２の管が、拡張容積端部と圧縮容積端部とを有し、前記圧力管および拡張管が、介在容積を形成する、アクチュエータと、
前記圧力管および前記第２の管の前記圧縮容積端部に位置する、ベース弁アセンブリであって、
前記圧縮容積と前記介在容積の少なくとも一部分とを流体的に接続する、内部圧縮流れ導管と拡張流れ導管とを含むベース弁本体と、
前記介在容積から前記拡張流れ導管を介して前記圧縮容積への流れを制御し、前記拡張流れ導管内の反対方向への流れを防止する拡張シールシムを含む、前記ベース弁本体に確実に取り付けられた拡張シムスタックと、
前記圧縮容積から前記圧縮流れ導管を介して前記介在容積への流れを制御し、前記圧縮流れ導管内の反対方向への流れを防止する圧縮シールシムを含む、前記ベース弁本体に確実に取り付けられた圧縮シムスタックと、を含むベース弁アセンブリと、を備える、
能動サスペンションアクチュエータ。
【請求項30】
前記ベース弁アセンブリが、前記圧縮容積と前記介在容積との間に漏れ経路を含む、請求項２９に記載の能動サスペンションアクチュエータ。
【請求項31】
圧縮中の前記ベース弁を通る流量の関数としての圧力降下が、拡張中の前記ベース弁を通る流量の関数としての圧力降下に事実上等しい、請求項２９に記載の能動サスペンションアクチュエータ。
【請求項32】
能動サスペンションアクチュエータの双方向ベース弁であって、第１の内部流路のセットおよび第２の内部流路のセットを有するベース弁本体と、
前記能動サスペンションアクチュエータ内の圧縮容積から前記能動サスペンションアクチュエータ内の第２の容積への前記第１の流路のセットを通る流れを調整し、前記第２の容積からの流れが前記第１の流路のセットに進入することを遮断するように構成されている第１のシムスタックと、
前記第２の容積から前記圧縮容積に流れ、前記圧縮容積からの流れが前記第２の流路のセットに進入することを遮断する、前記第２の流路のセットを通る流れを調整するように構成されている第２のシムスタックと、を備える、
双方向ベース弁。
【請求項33】
前記圧縮容積と前記第１のシムスタックおよび前記第２のシムスタックをバイパスする前記第２の容積とを流体的に接続する少なくとも１つのブリード流れ通路をさらに備える、請求項４に記載の双方向ベース弁。
【請求項34】
前記第１のシムスタックが、前記ベース弁本体の第１の表面に対してシールする少なくとも１つのシールシムを含み、前記第１のセット内部流路の入口ポートが、前記第１のシール表面から軸方向に陥凹されている、請求項５に記載の双方向ベース弁。
【請求項35】
前記第２のシムスタックが、前記ベース弁本体の第２の表面に対してシールする少なくとも１つのシールシムを含み、前記第２のセット内部流路の入口ポートが、前記第２のシール表面から軸方向に陥凹されている、請求項５に記載の双方向ベース弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１９年６月１８日に出願された米国特許出願第６２／８６３，２０２号、２０１９年５月２日に出願された米国特許出願第６２／８４２，０８８号、２０１９年３月２１日に出願された米国特許出願第６２／８２１，８３４号、および２０１９年３月１１日に出願された米国特許出願第６２／８１６，６６６号の米国特許法第１１９条（ｅ）に基づく利益を主張し、それらの開示は、参照によってそれらの全体が本明細書に組み込まれる。
本出願は、２０１９年６月１８日に出願された米国特許出願第６２／８６３，２０２号、２０１９年５月２日に出願された米国特許出願第６２／８４２，０８８号、２０１９年３月２１日に出願された米国特許出願第６２／８２１，８３４号、および２０１９年３月１１日に出願された米国特許出願第６２／８１６，６６６号の米国特許法第１１９条（ｅ）に基づく利益を主張し、それらの開示は、参照によってそれらの全体が本明細書に組み込まれる。
【0002】
開示された実施形態は、油圧アクチュエータを含む車両用能動サスペンションシステムに関する。
【背景技術】
【0003】
動力を貯蔵、変換、および／または伝達するために流体を利用する、車両用油圧能動サスペンションシステムは、概して、１つ以上の油圧アクチュエータを含み得る。能動アクチュエータシステム内の油圧流体の流れは、車両のばね上質量とばね下質量との間に適用される力を制御するために、いくつかの動作条件において、ポンプとして、および／または、他の動作条件において、油圧モータとして機能する油圧機械によって制御され得る。
【発明の概要】
【0004】
いくつかの実施形態において、能動サスペンションアクチュエータシステムは、圧力管を有するアクチュエータを含み得る。圧力管は、内部容積の少なくとも一部分を圧縮容積および拡張容積に分割するピストンを摺動可能に受容する内部容積を有し得る。少なくとも１つの動作モードにおいて、圧縮容積内の圧力は、第１の周波数を含み得る多数の周波数で振動し得る。システムはまた、第１のポートおよび第２のポートを有する油圧機械であって、第１のポートが、第２のポートを含まない第１の流れ経路によって、圧縮容積に接続されており、第２のポートが、第１のポートを含まない第２の流れ経路によって、拡張容積に接続されている、油圧機械を含み得る。油圧機械は、油圧ポンプまたは油圧モータであり得る。システムはまた、少なくとも第１の動作モードにおいて、油圧ポンプとして、かつ第２の動作モードにおいて、油圧モータとして、油圧機械を動作させるコントローラを含み得る。本明細書で使用される場合、「圧縮容積」という用語は、アクチュエータが圧縮されるときにピストンによって圧縮されるアクチュエータの内部容積の一部分を指し、「拡張容積」という用語は、アクチュエータがリバウンド中に拡張されるときにピストンによって圧縮されるアクチュエータの内部容積の一部分を指す。
【0005】
システムはまた、第１の流れ経路の少なくとも一部分における流れ振動を減衰させる方法で流れに抵抗する全インピーダンスを有する、減衰流れ制御デバイスを含み得る。流れ制御デバイスは、流れ制御デバイスにわたる圧力降下が第１の事前設定された閾値圧力降下を超えるときに、そのインピーダンス（すなわち、その減衰効果）が減少するように構成され得る。
【0006】
システムはまた、圧縮容積と拡張容積との間に位置する第１のバイパス流れ制御デバイスを含み得る。第１のバイパス流れ制御デバイスは、圧力オフセットを有する第１の圧力平衡化されたブローオフ弁（ＰＢＯＶ）を含み得る。圧力オフセットは、圧縮チャンバ内の圧力またはピストンにわたる圧力差が事前選択された値を超えない限り、開くことからＰＢＯＶを防止し得る。圧力閾値（すなわち、圧力差閾値または絶対圧力閾値のいずれか）を超えると、ＰＢＯＶは、特定周波数を超える圧力変化に応答するか、事実上応答するが、そのような周波数を下回る圧力変化には応答しない。ＰＢＯＶはまた、流体を拡張容積から圧縮容積に排出するために、同様の方法で動作し得る。いくつかの実施形態において、第２のＰＢＯＶは、圧縮容積から拡張容積に排出するように、第１のＰＢＯＶと併せて使用され得、一方、第２のＰＢＯＶは、反対方向に排出する。
【0007】
いくつかの実施形態において、圧力オフセットは、絶対オフセットまたは相対オフセットであり得る。第１の流れ経路の少なくとも一部分の減衰係数は、１０より大きく、かつ４００ニュートンメートル／秒未満であり得る。この範囲外の減衰係数はまた、本開示がこの範囲に限定されていないので、使用され得る。
【0008】
いくつかの実施形態において、減衰流れ制御デバイスの減衰係数は、流れが制御容積から離れているときと比較して、流れが圧縮容積に向かっているときで異なり得る。
【0009】
いくつかの実施形態において、第１のバイパス流れ制御デバイスの排出は、１０Ｈｚ～１００Ｈｚの周波数を遮断するか、または事実上遮断する油圧フィルタを含み得る。いくつかの実施形態において、油圧フィルタは、周波数を遮断するか、または事実上遮断し得、開示は、この周波数範囲に限定されていないので、他の範囲において使用され得る。
【0010】
いくつかの実施形態において、１つ以上のバイパス流れ制御デバイスは、ピストンと統合され得る。いくつかの実施形態において、１つ以上のＰＢＯＶは、圧力管の外部にあり得る他の流れ経路に位置し得る。
【0011】
いくつかの実施形態において、車両の能動サスペンションアクチュエータシステムは、第１の入口ポートを含む第１の面（または側面）、および第１の出口ポートを含む第２の面（または側面）を有するピストンを含み得る。第１の入口ポートは、ピストンの内部の第１の流体流れ通路によって第１の出口ポートに流体的に接続され得る。アクチュエータはまた、ピストンによって第１のチャンバ（例えば、圧縮容積または拡張容積）および第２のチャンバ（例えば、拡張容積または圧縮容積）に分割された内部容積（例えば、円筒形容積）を有する圧力管を含み得る。ピストンは、内部容積に摺動可能に受容され得、第１の入口ポートは、第１のチャンバに流体的に接続され得る。第１の端部において車両（例えば、車体）のばね上質量に、および第２の端部においてピストンに取り付けられたピストンロッドを含め得る。システムはまた、第１のチャンバと第２のチャンバとの間の圧力差、ならびに／または以下の特性、（ｉ）第１のチャンバ内の圧力上昇率、（ｉｉ）第１チャンバと第２のチャンバとの間の圧力差の変化率、（ｉｉｉ）第２のチャンバ内の圧力降下率、および（ｉｖ）第１のチャンバ内の圧力変動の周波数のうちの１つ以上、に少なくとも部分的に基づいて、第１の出口ポートを第２のチャンバに選択的に、流体的に接続する、（ピストンの圧縮容積側またはピストンの拡張容積側に位置する）ピストンに取り付けられた第１の流れ制御デバイスを含み得る。本明細書で使用される場合、アクチュエータにおける「圧縮容積」という用語は、アクチュエータの圧縮ストローク中にピストンによって圧縮されるアクチュエータにおける容積を指し、「拡張容積」という用語は、アクチュエータの拡張ストローク中にピストンによって圧縮されるアクチュエータにおける容積を指す。
【0012】
いくつかの実施形態において、車両の能動サスペンションアクチュエータシステムはまた、ピストンに取り付けられた第２の流れ制御デバイスを含み得る。追加的に、ピストンの第１の面はまた、第２の出口ポートを含み得、かつ第２の面はまた、第２の入口ポートを含み得、第２の入口ポートが、ピストン内部の第２の流体流れ通路によって第２の出口ポートに流体的に接続され得る。追加的に、第２の入口ポートは、第２のチャンバに流体的に接続され得、第２の流れ制御デバイスは、第１のチャンバと第２のチャンバとの間の圧力差、ならびに／または以下の特性、（ｉ）第２のチャンバ内の圧力上昇率、（ｉｉ）第１チャンバと第２のチャンバとの間の圧力差の変化率、（ｉｉｉ）第１のチャンバ内の圧力降下率、および（ｉｖ）第１のチャンバ内の圧力変動の周波数、および（ｉｖ）第２のチャンバ内の圧力変動の周波数のうちの１つ以上、に少なくとも部分的に基づいて、第２の出口ポートを第１のチャンバに選択的に、流体的に接続し得る。本明細書で使用される場合、「選択的に接続する」という用語は、いくつかの動作条件下で流体の通過を可能にし、他の動作条件下で流体の流れを遮断または事実上遮断するために、流れ制御デバイスを使用することを指す。
【0013】
能動サスペンションアクチュエータシステムのいくつかの実施形態において、流れ制御デバイスは、圧力平衡化されたブローオフ弁であり得る。いくつかの実施形態において、圧力平衡化されたブローオフデバイスは、散逸要素（例えば、オリフィス、層流れ要素、粘性減衰要素）および迎合性要素（例えば、ガス充填チャンバまたはばね荷重ピストン）を含む油圧ローパスフィルタを含み得る。いくつかの実施形態において。ローパスフィルタは、弁内の第２の容積に対して弁内の１つの容積における上昇圧力を遅らせるために、使用され得る。圧力平衡化されたブローオフ弁は、受動弁（例えば、電気によってエネルギー供給されていない）であり得る。
【0014】
いくつかの実施形態において、能動サスペンションアクチュエータシステムは、ピストンの出口ポートからの流体の流れを選択的に制御する、少なくとも２つのばね要素（例えば、コイルばね）によって閉位置にバイアスされた、シール要素（例えば、シールワッシャ、シムスタック）を含み得る。追加的に、圧力平衡化されたブローオフ弁における少なくとも２つのバイアスばねのうちの１つは、ピストンロッドに対して固定されているばねパーチとシール要素との間に動作可能に介設され得る。少なくとも２つのバイアスばねのうちの第２は、相対的ピストンロッドを動かすばねパーチとシール要素との間に動作可能に介設され得る。
【0015】
いくつかの実施形態において、車両の能動サスペンションアクチュエータシステムを動作させる方法は、ホイールアセンブリと車体との間に動作可能に介設された能動サスペンションアクチュエータを有して路面上で車両を動作させることを含み得る。アクチュエータは、油圧機械（例えば、油圧モータおよび／もしくはポンプとして動作する油圧ポンプ、またはポンプおよび／もしくは油圧モータとして動作する油圧モータ）の第１および第２のポートにそれぞれ流体的に接続されている圧縮容積および拡張容積を含み得る。動作中、ホイールアセンブリに関連付けられたホイールは、道路における不連続部（例えば、道路のくぼみ（ｐｏｔｈｏｌｅ）、バンプ、スピードバンプ、亀裂、伸縮継手、縁石、破片）にぶつかる、または遭遇し得る。不連続部にぶつかる、または遭遇することは、圧力における増加、および／または圧縮容積と拡張容積との間の圧力差における、事前選択された閾値よりも大きい第１の値までの増加を結果として生じ得る。この増加は、第１の増加率であり得る。応答において、圧力平衡化されたブローオフ弁は、圧縮容積と拡張容積との間で流れを確立することによって、増加した圧力または圧力差の少なくとも一部分を排出するように、開き得る。特定の動作条件下で、油圧機械は、圧力平衡化されたブローオフ弁を開くことなく、閾値よりも大きいが、第１の率よりも低い率の値まで、圧縮容積内の圧力または圧縮容積と拡張容積との間の圧力差を増加させるために、使用され得る。特定の動作条件下で、油圧機械は、圧力平衡化されたブローオフ弁を開くことなく、閾値よりも小さいが、第１の率よりも高い率の値まで、圧縮容積内の圧力または圧縮容積と拡張容積との間の圧力差を増加させるために、使用され得る。いくつかの実施形態において、圧力平衡化されたブローオフ弁は、受動弁であり得る。
【0016】
いくつかの実施形態において、車両の能動サスペンションアクチュエータシステムを動作させる方法は、ホイールアセンブリと車体との間に動作可能に介設された能動サスペンションアクチュエータを有して路面上で車両を動作させることを含み得る。アクチュエータは、内部容積に摺動可能に受容されているピストンによって、第１のチャンバおよび第２のチャンバに分離されている内部円筒形容積を含み得、第１のチャンバおよび第２のチャンバが、それぞれ油圧機械の第１および第２のポートに流体的に接続されている。動作中、ホイールアセンブリに関連付けられたホイールは、道路における不連続部（例えば、道路のくぼみ（ｐｏｔｈｏｌｅ）、バンプ、スピードバンプ、亀裂、伸縮継手、縁石、破片）にぶつかる、または遭遇し得る。不連続部にぶつかる、または遭遇することは、第１のチャンバおよび／または第２のチャンバに対する第１のチャンバ内の圧力において、第１の増加率で事前選択された閾値よりも大きい第１の値までの増加を結果として生じ得る。この方法は、流体が第１のチャンバから第２のチャンバに流れることを可能にすることによって、増加された圧力または差圧の少なくとも一部分を排出するために圧力平衡化されたブローオフ弁を開くことをさらに含み得る。この方法は、圧力平衡化されたブローオフ弁を開くことなく、第１のチャンバ内の圧力またはチャンバ間の圧力差を、第１の率よりも低い率で閾値よりも大きい値まで増加させるために、油圧機械を動作させることをさらに含み得る。この方法は、圧力平衡化されたブローオフ弁を開くことなく、第１のチャンバ内の圧力および／またはチャンバ間の圧力差を、第１の率よりも大きい率で閾値未満の値まで増加させるために、油圧機械を動作させることをさらに含み得る。いくつかの実施形態において、圧力平衡化されたブローオフ弁は、受動弁であり得る。いくつかの実施形態において、第１のチャンバは、圧縮容積であり得、第２のチャンバは、拡張容積であり得る。
【0017】
一実施形態において、能動サスペンションアクチュエータは、圧力管と圧力管を少なくとも部分的に取り囲んでいる第２の管とを含むアクチュエータであって、圧力管が、ピストンによって分離された圧縮容積および拡張容積を含み、圧力管および第２の管が、拡張容積端部と圧縮容積端部とを有し、圧力管および拡張管が、介在容積を形成する、アクチュエータと、圧力管および第２の管の圧縮容積端部に位置する、ベース弁アセンブリであって、圧縮容積と介在容積の少なくとも一部分とを流体的に接続する、内部圧縮流れ導管と拡張流れ導管とを含むベース弁本体と、介在容積から拡張流れ導管を介して圧縮容積への流れを制御し、拡張流れ導管内の反対方向への流れを防止する拡張シールシムを含む、弁本体に確実に取り付けられた拡張シムスタックと、圧縮容積から圧縮流れ導管を介して介在容積への流れを制御し、圧縮流れ導管内の反対方向への流れを防止する圧縮シールシムを含む、弁本体に確実に取り付けられた圧縮シムスタックと、を含むベース弁アセンブリと、を含む。
【0018】
別の実施形態において、能動サスペンションアクチュエータの双方向ベース弁は、第１の内部流路のセットおよび第２の内部流路のセットを有するベース弁本体と、アクチュエータ内の圧縮容積からアクチュエータ内の第２の容積への第１の流路のセットを通る流れを調整し、第２の容積からの流れが第１の流路のセットに入ることを遮断するように構成されている第１のシムスタックと、第２の容積から圧縮容積に流れ、圧縮容積からの流れが第２の流路のセットに進入することを遮断する、第２の流路のセットを通る流れを調整するように構成されている第２のシムスタックと、を含む。
【0019】
本開示はこの点に限定されないので、前述の概念、および以下で考察されるさらなる概念は、任意の好適な組み合わせで構成され得ることを理解されたい。さらに、本開示の他の利点および新規な特徴は、添付図面と併せて考慮すると、様々な非限定的な実施形態の以下の詳細な説明から明らかになるであろう。本明細書および参照により組み込まれる文書が矛盾するおよび／または一貫性がない開示を含む場合、本明細書が支配するものとする。
【図面の簡単な説明】
【0020】
添付の図面は、原寸に比例して描くことを意図していない。図面においては、様々な図に示されている同一またはほぼ同一な各構成要素は、同様の数字によって表され得る。わかりやすくするために、すべての構成要素がすべての図面でラベル付けされているわけではない場合がある。図面は以下のとおりである：
【図1】多数の流れ制御デバイスを有する車両用能動サスペンションアクチュエータシステムの実施形態を図示する。
【図2】多数のガス加圧式アキュムレータ、および圧縮容積に流体的に接続された流れ通路を有する車両用能動サスペンションアクチュエータシステムの実施形態を図示する。
【図6】圧縮容積に流体的に接続された流れ通路内に位置する流れ制御デバイスの別の実施形態を含む、車両用能動サスペンションアクチュエータシステムの実施形態を図示する。
【図8】圧縮容積に流体的に接続された流れ通路内に位置する流れ制御デバイスの別の実施形態を含む、車両用能動サスペンションアクチュエータシステムの実施形態を図示する。
【図11】事前設定された絶対圧力オフセットを有する圧力平衡化されたブローオフ弁の実施形態を図示する。
【図13】事前設定された相対圧力オフセットを有する圧力平衡化されたブローオフ弁の別の実施形態を図示する。
【図14】多数の流れ制御デバイスを有する車両用能動サスペンションアクチュエータシステムのさらなる実施形態を図示する。
【図15】多数の流れ制御デバイスを有する車両用能動サスペンションアクチュエータシステムの実施形態を図示する。
【図16】ピストンに組み込まれた二重圧力平衡化されたブローオフ弁を有する能動サスペンションアクチュエータのピストンの断面図を図示する。
【図17】ピストンに組み込まれた単一圧力平衡化されたブローオフ弁を有する能動サスペンションアクチュエータのピストンの断面図を図示する。
【0021】
【図19】シールワッシャおよびそれに作用する長手方向の力の断面立面図を図示する。
【0022】
【図25】各々が拡張可能圧力チャンバを含む２つのシムスタックＰＢＯＶを有するアクチュエータピストンの実施形態の斜視断面図を示す。
【図28】可変ブリードを有する二重ポペットＰＢＯＶピストンアセンブリの実施形態の斜視断面図を図示する。
【図31】双子管アクチュエータの圧縮端部において組み込まれたベース弁を有するアクチュエータの実施形態を図示する。
【図32】拡張容積に出入りする流れを調整するように構成された流れ制御デバイスを有するアクチュエータの実施形態を図示する。
【図33】ベース弁にわたる圧力降下およびベース弁を通過する流量の関係のグラフを示す。
【図34】ブリード穴を含む双方向ベース弁の本体の実施形態を図示する等角図を示す。
【図36】閉位置における各シムスタックを有するベース弁の第１の断面を図示する。
【図38】拡張シムスタックが開位置にあるベース弁の第２の断面を図示する。
【図39】双方向ベース弁の別の実施形態の第１の断面を図示する。
【図43】双方向ベース弁のさらに別の実施形態の等角図の断面を示す。
【発明を実施するための形態】
【0023】
図１は、車両の能動サスペンションアクチュエータシステム１００を図示する。システムのアクチュエータ１０２は、車両のばね下質量１０４（例えば、ホイールアセンブリ）と車両のばね上質量１０６（例えば、車体）との間に動作可能に介設され得る。アクチュエータ１０２は、内部円筒形容積内のピストン４を摺動可能に受容する圧力管１０８を含む。図１の実施形態などの、いくつかの実施形態において、圧力管１０８はまた、アクチュエータ１０２のハウジングとして役立ち得る。他の実施形態において、ハウジングは、圧力管１０８を少なくとも部分的に取り囲む外管を含み得る。いくつかの実施形態において、圧力管１０８とハウジングとの間の環状流体充填容積は、流れ通路および／またはガス充填アキュムレータとして役立ち得る。２０１５年４月８日に出願された「ＩＮＴＥＧＲＡＴＥＤ ＥＮＥＲＧＹ ＧＥＮＥＲＡＴＩＮＧ ＤＡＭＰＥＲ」と題された米国特許第９，６８９，３８２号は、その開示全体が参照により本明細書に組み込まれ、例えば、図６および７ならびに関連する記載において、統合された多数管アクチュエータを開示する。
【0024】
ピストン４は、アクチュエータ１０２の圧力管１０８の内部円筒形容積の少なくとも一部分を、圧縮容積７および拡張容積８に分割する。図１の実施形態において、ピストン４は、介在ピストンロッド４ａおよび上部マウント１１０によって、ばね上質量１０６に取り付けられている。いくつかの実施形態において、上部マウント１１０は、事実上ばね要素であり得、図１にばね要素として図示されている。いくつかの実施形態において、上部マウント１１０は、ばね要素と並列または直列の減衰要素を含み得る。
【0025】
図１の実施形態において、圧力管１０８は、幻影で示されるタイヤ１０４ａを含む、ばね下質量１０４（例えば、ホイールアセンブリ）に直接的または間接的に固着される。路面１１２に沿って走行し得るタイヤ１０４ａは、事実上ばねとして実行し、ばね要素１０４ｂとして表されている。代替的に、いくつかの実施形態において、アクチュエータ１０２は、ピストンロッド４ａがばね下質量１０４に取り付けられている間、圧力管１０８が直接または間接的に上部マウント１１０に固着されるように、反転され得、本開示は、そのように制限されないことに留意されたい。
【0026】
図１に図示された実施形態は、第１のポート１１４ａおよび第２のポート１１４ｂを含む油圧機械１１４を含む。流れ通路１１６は、ポート１１４ａを圧縮容積７に流体的に接続し、流れ通路１１８は、ポート１１４ｂを拡張容積８に流体的に接続する。アクチュエータシステム１００は、例えば、分岐流れ通路によって流れ通路１１６に流体的に接続されているアキュムレータ１２０、および／または別の分岐流れ通路によって流れ通路１１８に流体的に接続されているアキュムレータ１２２などの、１つ以上のアキュムレータを含み得る。アキュムレータは、流体貯蔵要素および／または迎合性もしくはばね要素として機能し得る。そのようなアキュムレータは、ガスばねおよび／または機械的ばね、例えば、コイルばねを含み得る。
【0027】
図１における実施形態において、アクチュエータシステム１００によってｚ方向にばね上質量１０６に適用される力は、圧縮容積７内の圧力にピストンの断面積（すなわち、ピストンロッドの長手方向軸を横切る断面）を乗算したものから、拡張容積内の圧力に、ピストン４の断面積とピストンロッド４ａの断面積との差を乗算したものを引いたものによって決定される。
【0028】
いくつかの実施形態において、アクチュエータシステム１００によってばね上質量に適用される力は、圧縮容積７および／または拡張容積８内の圧力を制御することによって調整され得る。これらの容積内の圧力は、ピストン４が圧力管１０８に対して移動する原因となり得る、道路で誘発された乱れによって影響を受け得る。代替的または追加的に、いくつかの実施形態において、圧縮容積７および／または拡張容積８内の圧力は、それらの容積に出入りする流体の流れ、および／または油圧デバイス１１４によって生成される圧力差によって影響を受け得る。いくつかの実施形態において、圧縮容積７に出入りする流れは、例えば、流れ通路１１６内に動作可能に位置付けられた流れ制御デバイス１６、ピストン４内の流れ通路５ｂに動作可能に位置付けられた流れ制御デバイス４ｂ、および／または流れ通路２３ａ内に動作可能に位置付けられた流れ制御デバイス２３によって制御され得る。
【0029】
いくつかの実施形態において、追加的または代替的に、拡張容積８に出入りする流れは、流れ通路１１８に動作可能に位置付けられた流れ制御デバイス１７、ピストン４内の流れ通路５ｃに動作可能に位置付けられた流れ制御デバイス４ｃ、および／または流れ通路２４ａ内に動作可能に位置付けられた流れ制御デバイス２４によって制御され得る。いくつかの実施形態において、１つ以上のそのような流れ制御デバイスは省略され得、追加の流れ制御デバイスは、様々な流路に組み込まれ得、かつ／または多数の流れ制御デバイスは、単一流れ制御デバイスに統合され得る。
【0030】
いくつかの実施形態において、第１の流れ制御デバイスのセット１４および１５、および／または第２のバイパス流れ制御デバイスのセット２３および２４は、油圧デバイス１１４を通過することなく、圧縮容積７と拡張容積８との間である量の油圧流体を交換するように使用され得る。いくつかの実施形態は、第１のバイパス流れ制御デバイスのセットのみを含み得る。いくつかの実施形態は、第２のバイパス流れ制御デバイスのセットのみを含み得る。いくつかの実施形態は、バイパス流れ制御デバイスの両方のセットを含み得る。いくつかの実施形態は、第１のセットからの１つのバイパス流れ制御デバイスのみ、および／または第２のセットからの１つのバイパスを含み得る。いくつかの実施形態において、図１における４ｂ、４ｃ、２３、２４、１６、および１７などの１つ以上の流れ制御デバイスは、双方向性または一方向性であり得、本開示は、この点に限定されていないことに留意されたい。
【0031】
本開示は、図１に示されたような流れ制御デバイスの特定の数、位置付け、または組み合わせに限定されていない。流れ制御デバイスの各々は、減衰要素を通過する流体の運動エネルギーおよび／または位置エネルギーの少なくとも一部分を消散させる１つ以上の減衰要素を含み得る。減衰要素は、限定されないが、流れを激しく減衰するように構成されている、オリフィス、毛細管、および／または他の流れ要素を含み得る。代替的または追加的に、流れ制御デバイスの各々は、限定されないが、例えば、逆止弁、ブローオフ弁、ポペット弁、圧力平衡化されたブローオフ弁、シムスタック、電気作動弁、および圧力作動弁などの１つ以上の受動弁または能動弁を含み得る。図１のアクチュエータシステム１００のいくつかの実施形態において、アクチュエータ１０２は、例えば、圧力管１０８が上部マウント１１０によってばね上質量１０６に取り付けられ得、ピストンロッド４ａがばね下質量１１に取り付けられ得るように、反転され得る。
【0032】
いくつかの実施形態において、能動サスペンションアクチュエータシステム１００の油圧機械１１４は、ばね下質量１０４に対して、ばね上質量１０６上に能動力、すなわち、運動の方向の力を、またはばね下質量０４に対して、ばね上質量１０６の、運動に対抗する方向の受動力もしくは抵抗力を適用するためのポンプとして動作され得る。代替的または追加的に、油圧機械１１４は、受動力または抵抗力、すなわち、ばね下質量とばね上質量との間の相対運動の方向と反対の力を生成するために、油圧モータとして動作され得る。油圧機械１１４は、油圧ポンプおよび／または油圧モータとして動作されている油圧ポンプであり得る。代替的に、油圧機械１１４は、油圧モータおよび／または油圧ポンプとして動作されている油圧モータであり得る。
【0033】
図１のいくつかの実施形態において、流れ制御デバイス１６および／または流れ制御デバイス１７は、所与の方向でデバイスを通る流体の流量が第１の流量［例えば、２～１０Ｌ／分または６～７Ｌ／分］であるとき、第１の流体減衰のレベル［例えば、０．８～１．２バール／（Ｌ／分）または１．０～１．１バール／（Ｌ／分）］であるが、流れ制御デバイスを通る流量がより高い第２の流量［例えば、１０～２００Ｌ／分または７～１００Ｌ／分］であるとき、第２の減衰のより低いレベル［例えば、０．０５～０．１バール／（Ｌ／分）］を提供するように構成され得る。追加的に、流れ制御デバイス１６および／または流れ制御デバイス１７は、拡張中にピストンによって拡張容積８内で変位された、および／または圧縮中に圧縮容積７または拡張容積８のいずれかにおける所定の最大圧力または圧力上昇率をそれぞれ超えずに圧縮容積７内で変位された流れ容積の実質的にすべてまたはすべて［例えば、９０％、９５％、９８％または１００％を超える］を許容するのに十分に大きい有効流れ面積を含むように構成され得る。追加的に、流れ制御デバイス１６および／または１７は、最大圧力降下［例えば、３～５バール］を超えることなく、動作中にポンプ流れを許容するために十分に大きい有効流れ面積を含むように構成され得る。
【0034】
追加的に、いくつかの実施形態において、第１の流れ制御デバイスのセット４ｂおよび４ｃ、および／または第２のバイパス流れ制御デバイスのセット２３および２４は、油圧機械１１４を通過する（すなわち、バイパスする）ことなく、圧縮容積７と拡張容積８との間である量の油圧流体を交換するように使用され得る。
【0035】
これらの流れ制御デバイスは、２つのチャンバ間の差圧が急速に増加し［例えば、２００～３００バール／秒または３００～５００バール／秒］、差圧が閾値よりも大きいときに［例えば、２～１０バールまたは２～３０バール］、２つのチャンバ内の圧力を釣り合わせるように作用し得る。
【0036】
図２は、車両の油圧式能動サスペンションアクチュエータシステム２００の実施形態を図示する。図２の能動サスペンションアクチュエータシステム２００は、主に円筒形の内部容積を含み得る圧力管２０４、電気機械（発電機、電気モータ）（図示せず）に動作可能に結合され得る油圧機械１１４（例えば、油圧ポンプ、油圧モータ）、および多数の油圧流体流れ通路を有するアクチュエータ２０２を含む。圧力管２０４の内部容積の少なくとも一部分は、圧力管２０４に摺動可能に受容されるピストン２０６によって、圧縮容積７と拡張容積８とに分離され得る。ピストン２０６は、介在ピストンロッド４ａによって、ばね上質量２０８に動作可能に結合されている。いくつかの実施形態において、ピストンロッド４ａは、介在上部マウント２１０によって、ばね上質量２０８に確実に取り付けられ得る。
【0037】
図１のように、能動サスペンションアクチュエータシステム２００の実施形態は、第１のポート１１４ａおよび第２のポート１１４ｂを有する油圧機械１１４を含み得る。本明細書に記載された能動サスペンションアクチュエータシステムのいずれかは、油圧機械と圧縮容積との間、および／または油圧機械と拡張容積との間に動作可能に介設された１つ以上のアキュムレータを含み得る。例えば、能動サスペンションアクチュエータシステム２００は、油圧機械１１４と圧縮容積２１６との間に動作可能に介設された１つの貫流アキュムレータ２１４、ならびに拡張容積２２２と油圧機械との間に動作可能に介設された分岐アキュムレータ２１８および分岐アキュムレータ２２０を含む。これらのアキュムレータのうちのいずれか１つ以上が、貫流アキュムレータである場合があるか、またはそれらのいずれもが、貫流アキュムレータではない場合があり、本開示は、そのように限定されていないことに留意されたい。
【0038】
図２に図示された実施形態は、アクチュエータ２０２の圧縮容積２１６をアキュムレータ２１４内の容積２１４ａに流体的に接続する流れ通路２２４を含む。いくつかの実施形態において、アキュムレータ２１４は、例えば、窒素、空気、または他の適切なガスなどの圧縮可能材料を包含する容積２１４ｂを含み得る。いくつかの実施形態において、容積２１４ｂ内のガスは、浮動ピストン２１４ｃによって容積２１４ｂから分離され得るか、またはシールされた圧縮可能ブラダ（図示せず）に包含され得、その場合、ピストン２１４ｃは、不要であり得る。他の実施形態において、容積２１４ａは、可撓性ダイアフラム（図示せず）によって容積２１４ｂから分離され得る。容積２０ｂ中のガスまたは圧縮可能材料は、油圧回路に迎合性を追加するためのばね要素として作用し得る。いくつかの実施形態において、ガスまたは圧縮可能材料は、コイルばねなどの金属ばねによって置き換えられるか、または増強され得る。
【0039】
流れ通路２２６は、ポート１１４ａを容積２１４ａに流体的に接続し、流れ通路２２８および２３０は、組み合わせて、ポート１１４ｂを拡張容積２２２に流体的に接続する。１つ以上のアキュムレータは、流体貯蔵要素および／または迎合性もしくはばね要素として機能し得る。そのようなアキュムレータは、ガスばねおよび／または機械的ばね、例えば、コイルばねを含み得る。
【0040】
図３は、圧縮容積２１６との間で流体を搬送する流れ通路２２４内の位置２３２と２３４との間の圧力降下ΔＰｘｙの間の関係を図示する。流れ通路が、通路内で予想される最大流量を搬送するように構成されたほとんど遮るもののない流れ通路、すなわち、低インピーダンスである場合、低流量での圧力降下は、十分な減衰を生成するためには、小さすぎることがあり得る。本明細書で使用される場合、能動サスペンションアクチュエータシステムの所与の流れ通路における「低流量」は、ピストンが圧縮および／または拡張において０．２メートル／秒未満の速度で移動しているときの所与の通路における流量を指す。本明細書で使用される場合、能動サスペンションアクチュエータシステムの所与の流れ通路における「高流量」は、ピストンが圧縮および／または拡張において０．６メートル／秒を超えるが１メートル／秒未満の速度で移動しているときに発生する流れを指す。本明細書で使用される場合、能動サスペンションアクチュエータシステムの所与の流れ通路における「超高流量」は、ピストンが１メートル／秒以上かつ２メートル／秒未満の速度で移動しているときに発生する流れを指す。例えば、図２の実施形態において、ピストンが圧縮または拡張において０．２メートル／秒未満で移動しているとき、通路２２４内の流量は、低い。
【0041】
図２に図示された実施形態において、例えば、道路の乱れまたは油圧機械によって圧縮容積２１６に誘発され得る圧力摂動は、位置２３２と２３４との間の流れ振動を誘発し得る。流れ振動の特性は、例えば、流れ通路２２４の形状、流れ通路２２４内の流体の密度、アキュムレータ２１４の迎合性、圧縮容積２１６内の流体の質量、圧力管２０４の質量、ばね下質量１０４の質量、およびタイヤ１０４ａのばね定数のうちの１つ以上を含む様々なパラメータの関数であり得る。本発明者らは、いくつかの実施形態において、これらの構成要素と圧縮容積２１６内の圧力摂動との相互作用が、ばね上質量振動子の調和挙動に類似し得ることを認識している。そのような状況下で、流れ通路２２４および／または２３０など、流れ振動が存在し得る特定の通路で流体の減衰が制限されている（すなわち、減衰が不十分な流れ）場合、例えば、道路の乱れまたは油圧機械の動作によって生成される振動は、長期間続き得る。これは、長期間にわたって車体に伝達される振動の好ましくないレベルおよび／または持続時間を結果として生じ得る。
【0042】
本発明者らは、許容可能な圧力降下を伴う高流量で流れを搬送するように構成されている流れ通路が、低流量では適切に機能し得ないことを認識している。それらは、流れ振動を消散させるために、低流量では不十分な減衰を有し得る。図３において、曲線３０２の傾斜角３００は、図２における実施形態の流れ通路２２４のインピーダンスを示している。通路２２４内の流体の流れは、低流量状態の間に振動が誘発されるときなど、特定の動作条件下で十分に減衰され得ない。そのような振動は、タイヤ１０４ａと路面の欠陥および／または不連続部との間の相互作用によって誘発され得る。そのような振動は、ピストンロッド４ａによって車体に伝達され得るアクチュエータ２０２に変動力を生成し得、車両の乗員によって感知され得る。
【0043】
上で考察されるように、本発明者らは、能動サスペンションアクチュエータシステムにおける１つ以上の流れ通路内の減衰レベルが、特定の振動を十分に速い速度で消散させるには不十分であり得ることを認識している。本発明者らは、いくつかの実施形態において、振動を消散させるために、特定の流れ通路に減衰要素を追加する必要があり得ることを認識している。そのような減衰要素は、例えば、オリフィスもしくは他の制限などの個別要素、またはパイプもしくは流れ通路の長さに沿って分布する分散要素であり得る。
【0044】
図４は、図２の実施形態と同様であるが、流れ通路２２４に追加の流れ制御デバイス４０２を含む能動サスペンションアクチュエータシステム４００を図示する。図４の実施形態における流れ制御デバイス４０２は、例えば、粘性減衰を誘発するオリフィスまたは導管を含み得る減衰要素４０２ａを含む。流れ制御デバイス４０２の減衰効果が、流れ通路２２４に存在する任意の固有減衰と累積的であることに留意されたい。図５は、通路２２４内の流速の関数としての、流れ通路２２４内の位置２３２と２３４との間の圧力降下ΔＰｘｙの間の関係を図示する。曲線３００の傾斜と比較して、曲線５０２の増加した傾斜角５００は、減衰要素４０２ａに起因するインピーダンスおよび減衰の増加を反映する。図４の実施形態において、流れ通路２２４内の流速が、少なくともいくつかの動作条件下で、ピストン２０６の速度に正比例するか、または事実上正比例し得ることに留意されたい。しかしながら、いくつかの実施形態における流れと圧力降下との間の関係は、非線形であり得、開示は、そのように限定されていない。
【0045】
しかしながら、本発明者らは、振動を事実上消散させるのに十分な減衰レベルが、高流量などの他の動作条件下で流れを過度に制限し得ることを認識している。これは、例えば、圧縮容積および／または拡張容積内の圧力における望ましくない増加を結果として生じ得る。さらに、そのような減衰は、能動動作中の非効率へ導き得る。例えば、能動サスペンションアクチュエータシステムが、ばね上質量に能動な力を適用するように動作しているとき、ピストンの一方の側から他方の側に（例えば、拡張チャンバから圧縮チャンバへ、またはその逆）流体を迅速にポンプ輸送することが望まれ得る。減衰要素４０２ａによって提供される減衰力は、流体のこの急速な輸送に抵抗し得る。次に、追加の作業が、減衰要素によって提供される減衰力を克服するために必要とされ得、能動動作中の能動サスペンションアクチュエータシステムの効率の低下へ導いている。
【0046】
図６は、図２の実施形態と同様であるが、流れ通路２２４に流れ制御デバイス６０２を含む能動サスペンションアクチュエータシステム６００を図示する。この流れ制御デバイスは、減衰要素４０２ａに加えて、例えば、ばね式逆止弁であり得るバイアスブローオフ弁６０２ｂを含み得る。いくつかの実施形態において、位置２３２と２３４との間のΔＰｘｙが閾値に達するとき、弁６０２ｂは、流れ通路２２４内の流れのいくらかが減衰要素４０２ａをバイパスすることを可能にするために、開き得る。
【0047】
図７は、通路２２４内の流速の関数としての、流れ通路２２４内の位置２３２と２３４との間の圧力降下ΔＰｘｙの間の関係を図示する。弁６０２ｂがグラフ７００における点７０２で開く前に、ΔＰｘｙと流速との間の関係は、図５に図示された関係（すなわち、傾斜５００）と同じであり得る。しかし、圧縮時の圧力降下がΔＰｘｙｂの閾値を超えたとき、弁６０２ｂは、開き、位置２３２と２３４との間のインピーダンスは、低下する。弁６０２ｂが開くと、流れ制御デバイス６０２の全体的なインピーダンスは、傾斜角７０６によって表される。図６における実施形態において、流れ制御デバイス６０２のインピーダンスは、減衰要素４０２ａを含む分岐と、ブローオフ弁６０２ｂを含む分岐のインピーダンス（インピーダンス６０２ａによって表される）との並列組み合わせとして決定され得る。いくつかの実施形態において、要素６０２ａおよび６０２ｂは、単一デバイスに組み合わされ得ることに留意されたい。代替的に、いくつかの実施形態において、要素６０２ａ、６０２ｂ、および４０２ａは、単一デバイスに組み合わされ得る。図５および図７における減衰要素４０２ａのインピーダンスが、流れの方向に依存していない、すなわち、線５０２の傾斜が、圧縮および拡張において同じであることが示されていることに留意されたい。いくつかの実施形態において、一方向（例えば、圧縮中）の流れのインピーダンスは、反対方向（例えば、拡張中）の流れよりも大きく、または小さくなり得る。
【0048】
図７に図示されたように、図６の実施形態において、位置２３２と２３４との間の圧力降下は、圧縮容積２１６への流れの増加とともに増大し続ける。いくつかの実施形態において、これは、例えば、能動動作中に望まれ得ない。例えば、油圧機械１１４が、流体を圧縮容積２１６に押し込む、例えば、アクチュエータ１４を能動的に拡張するために、ポンプとして動作されるとき、圧縮容積２１６に進入するすべての流れは、減衰要素４０２ａを通って流れ得る。これは、高流れ条件下で減衰要素４０２ａのインピーダンスを克服するために過剰なエネルギーを消費する必要があるため、非効率的であり得る。
【0049】
図８は、流れ制御デバイス８０２を含む能動サスペンションアクチュエータシステム８００を図示する。流れ制御デバイス８０２は、減衰要素４０２ａ、ブローオフ弁６０２ｂおよびインピーダンス６０２ａ、ならびにブローオフ弁８０２ｂおよびインピーダンス８０２ａを含む。この配置は、両方向の減衰要素４０２ａを通る減衰流を可能にし得るが、減衰要素４０２ａを横切る圧力降下が所与の方向の事前設定された閾値レベルを超えるとき、流れの少なくともいくらかで、いずれかの方向の減衰要素４０２ａをバイパスする能力も可能にする。いくつかの実施形態において、弁８０２ｂのクラッキング圧力は、弁６０２ｂのクラッキング圧力とは異なり得る。他の実施形態において、これらのクラッキング圧力は、等しいか、または事実上等しい可能性がある。同様に、いくつかの実施形態において、ブローオフ弁と流体的に直列であるインピーダンス要素６０２ａおよび８０２は、同じ、または異なる流れ抵抗を提供し得る。
【0050】
図９は、アクチュエータの圧縮または拡張中のΔＰｘｙと圧縮容積に出入りする流速との間の関係を図示するグラフ６０を図示する。流れが圧縮容積を離れるとき（すなわち、アクチュエータが圧縮を受けているとき）、および流れが圧縮容積に進入しているとき（すなわち、アクチュエータが拡張にあるとき）の両方の動作条件が、示される。圧縮中、セグメント９０２の傾斜は、弁６０２ｂおよび８０２ｂの両方が閉じられたときの減衰要素４０２ａのインピーダンスを表す。セグメント９０４の傾斜は、流体が圧縮容積から流出し、圧力差が閾値ΔＰｘｙｂを超え、弁６０２ｂが開いたときの圧縮中の流れ制御デバイス８０２のインピーダンスを表す。
【0051】
セグメント９０６の傾斜は、いくつかの実施形態において、セグメント９０２の傾斜とは異なり得、流体が圧縮容積２１６に流れ込んでいるときの減衰要素４０２ａのインピーダンスを表す。セグメント９０８の傾斜は、流体が圧縮容積２１６に流れ込み、圧力差が閾値ΔＰｘｙｃを超え、弁８０２ｂが開いており、弁６０２ｂが閉じているときの流れ制御デバイス８０２の全体的なインピーダンスを表す。図９において、４つの動作モードにおけるΔＰｘｙと速度との間の関係は、線形または事実上線形のセグメント９０２、９０４、９０６、および９０８によって表されている。いくつかの実施形態において、これらの関係の１つ以上は、非線形であり得、開示は、そのように限定されていない。
【0052】
いくつかの実施形態において、減衰要素４０２ａが、例えば、流れ通路２２４の限定された部分を占めるオリフィスまたは他の制限などの単一構成要素であり得ることに留意されたい。特定の他の実施形態において、減衰要素４０２ａは、流れ通路２２４の小さなセクションに局在化され、および／または流れ通路２２４の一部もしくは全長に沿って分布された、１つ以上の構成要素を含み得る。
【0053】
図１０は、迎合性要素２２０と拡張容積２２２との間の流れ通路１００４に動作可能に介設された流れ制御デバイス１００２を含む能動サスペンションアクチュエータシステム１０００を図示する。流れ制御デバイス１００２は、流れ制御デバイス８０２に加えて、またはその代わりに組み込まれ得る。この流れ制御デバイスは、減衰要素１００６、ブローオフ弁１００８およびインピーダンス１０１０、ならびにブローオフ弁１０１２およびインピーダンス１０１４を含み得る。この配置は、両方向の減衰流を可能にするが、所与の方向の減衰要素１００６を横切る圧力降下がその方向の事前設定された閾値レベルを超えるとき、いずれかの方向の減衰要素１００６をバイパスする能力も可能にする。いくつかの実施形態において、弁１００８のクラッキング圧力は、弁１０１２のクラッキング圧力とは異なり得る。他の実施形態において、これらのクラッキング圧力は、等しいか、または事実上等しい可能性がある。同様に、いくつかの実施形態において、インピーダンス要素１００６および１０１４は、流れに対して同じ、または異なる抵抗を事実上提供し得る。
【0054】
流れ制御デバイス１００２は、減衰要素１００６で両方向に流れる流体を減衰させる。減衰速度は、拡張容積２２２を離れる流量が流れ制御デバイス１００２を横切る圧力降下が事前設定された閾値を超える点まで増加するとき、低減され得る。そのような動作条件下で、弁１０１２は、開き、拡張容積２２２を出る流れの少なくとも一部が減衰要素１００６をバイパスすることを可能にし、したがって、流れ制御デバイス１００２の全体的なインピーダンスを低減する。いくつかの実施形態において、流れ制御デバイス１００２はまた、第２のバイパス弁１００８を含み得る。この配置は、両方向の減衰流を可能にするが、所与の方向の減衰要素１００６を横切る圧力降下がその方向の事前設定された閾値レベルを超えるとき、いずれかの方向の減衰要素１００６をバイパスする能力も可能にする。
【0055】
いくつかの実施形態において、１つ以上の減衰要素のインピーダンスが、両方の流れ方向で同じであり得るが、他の実施形態において、１つ以上の減衰要素のインピーダンスが、流れの方向に依存し得ることに留意されたい。いくつかの実施形態において、１つ以上の流れ制御デバイスは、システム内の油圧機械をバイパスする、これらの容積の間に流れ経路を提供することによって、圧縮容積および／または拡張容積の最大圧力を制限するために、使用され得る。
【0056】
図１１は、流れ制御デバイス１１０４ｂおよび流れ制御デバイス１１０４ｃを含むピストンロッド４ａに取り付けられたアクチュエータピストン１０９９の例示的な実施形態を図示する。流れ制御デバイス１１０４ｂは、入口ポート１０８０および出口ポート１０８１、ならびに圧力平衡化されたブローオフ弁（ＰＢＯＶ）１０８３を含み得る。ＰＢＯＶ１０８３の入口ポート１０８０は、拡張容積（図示せず）内の流体の圧力に露出され、出口ポート１０８１は、圧縮容積（図示せず）内の流体の圧力に露出される。
【0057】
ＰＢＯＶ１０８３は、シリンダ１０８６ａ内に摺動可能に受容されるピストン１０８５ａによって適用される力と、シリンダ１０８６ｂ内に摺動可能に受容されるピストン１０８５ｂによって適用される力との間の力差によって作動する二位置弁１１１４を含む。
【0058】
図１１の実施形態において、ピストン１０８５ｂは、ピストン１０８５ａよりも大きな直径を有する。容積１０８７ｂにおける圧力が容積１０８７ａにおける圧力と等しいとき、二位置弁１０８４に結果として生じる力の不均衡は、弁１１０４を閉位置に維持する。いくつかの実施形態において、ＰＢＯＶ１０８３はまた、シリンダ１０８６ａ内のピストン１０８５ａの走行を制限する走行止め１０８５ｃを含み得る。
【0059】
流れ通路１１１８ａおよび１０８８ｂは、容積１０８７ａを入口ポート１０８０に流体的に接続する。流れ通路１０８８ｃおよび１０８８ｂは、容積１０８７ｂを入口ポート１０８０に流体的に接続する。ガス容積１０８９における圧力は、閉位置でＰＢＯＶ１０８３にバイアスする。ガス容積１１０９は、浮動ピストン１０８７ｃによって容積１０８７ｂ内の液体から分離される。いくつかの実施形態において、追加的または代替的に、ガス容積１１０９によって提供されるバイアス力は、コイルばね（図示せず）または他のばね要素によって提供され得る。
【0060】
いくつかの実施形態において、ピストン１０８５ａおよび１０８５ｂは、等しい直径のものであり得る。流れ通路１０８８ｃはまた、容積１０８７ｂの迎合性と併せて、入口ポート１０８０での圧力における高周波数の変化が容積１０８７ｂに到達することから遮断または事実上遮断するローパス油圧フィルタを形成し得る油圧インピーダンス要素１０９０を含み得る。いくつかの実施形態において、油圧インピーダンス１０９０は、閾値を超える周波数を遮断するか、または事実上遮断するように微調整され得る。いくつかの実施形態において、閾値周波数は、１２～１５Ｈｚの範囲にあるように事前選択され得る。代替的に、いくつかの実施形態において、閾値周波数は、１０～２０Ｈｚの範囲にあるように事前選択され得る。閾値周波数は、本開示がこの点に限定されていないので、他の周波数範囲にあるように選択され得る。動作中、いくつかの実施形態において、拡張容積および／または入口ポート１０８０における圧力増加率が所定の閾値を超える場合、容積１０８７ａ内の圧力は、インピーダンス１０９０によって形成された油圧フィルタに起因する容積１０８７ｂ内の圧力よりも急速に増加し得る。圧力上昇率が十分な期間続く場合、次いで、容積１０８９のガス圧および／または二位置弁のピストンサイズ差に起因するＰＢＯＶ１０８３の力バイアスは、克服され得、二位置弁は、その開位置に移動し得る。結果として、流体の流れは、次いで、入口ポート１０８０と出口ポート１０８１との間に確立され得る。次いで、ＰＢＯＶ１０８３の動作は、例えば、油圧機械の動作から結果として生じ得るより緩やかな圧力増大速度をピストン１１００に事実上適用されることを可能にしながら、拡張容積内の圧力の急激な増加（特定の増加率を超える）の影響を軽減するように作用する。油圧機械によるものであれ、道路の乱れによるものであれ、圧力増加の速度がゆっくりであるとき、容積１０８７ａおよび１０８７ｂ内の圧力は、互いに事実上追跡する。ピストン１０８５ｂがより大きいため、ＰＢＯＶ１０８３は、そのような動作条件下で閉位置に留まり得る。
【0061】
いくつかの実施形態において、ピストン１１００はまた、追加の流れ制御デバイス１１０４ｃを含み得る。流れ制御デバイス１１０４ｃは、入口ポート１１００および出口ポート１１０１、ならびに圧力平衡化されたブローオフ弁（ＰＢＯＶ）１１０３を含み得る。入口ポート１１００は、圧縮容積（図示せず）内の流体の圧力に露出され、出口ポート１１０１は、拡張容積（図示せず）内の流体の圧力に露出される。ＰＢＯＶ１１０３は、ピストン１１０５ａによって適用される力と、ピストン１１０５ｂによって適用される力との間の力差によって作動する二位置弁１１０４を含み得る。ＰＢＯＶ１０８３の場合のように、１１１０を使用することによって形成されたローパスフィルタは、閾値を超える周波数を遮断するか、または事実上遮断するように微調整され得る。いくつかの実施形態において、閾値周波数は、１２～１５Ｈｚの範囲にあるように事前選択され得る。代替的に、いくつかの実施形態において、閾値周波数は、１０～２０Ｈｚの範囲にあるように事前選択され得る。閾値周波数は、本開示がそのように限定されていないので、他の周波数範囲にあるように選択され得る。動作中、いくつかの実施形態において、圧縮容積における圧力増加の変化率が所定の閾値を超える場合、容積１１０７ａ内の圧力は、容積１１０７ｂ内の圧力よりも急速に増加し得る。圧力上昇率が十分な期間続く場合、次いで、ＰＢＯＶ１１０３の力バイアスは、克服され得、二位置弁は、完全にまたは部分的にその開位置に移動し、流れは、入口ポート１１００と出口ポート１１０１との間に確立され得る。ＰＢＯＶ１１０３の動作は、例えば、油圧機械の動作から結果として生じ得る圧力のより緩やかな増大を可能にしながら、圧縮容積内の圧力の急激な増加（特定の増加率を超える）の影響を消散する。
【0062】
いくつかの実施形態において、流れ制御デバイス１１０４ｃはまた、例えば、ばねバイアス逆止弁１１２０などのバイアス弁を含み得る。逆止弁１１２０は、ＰＢＯＶ１１０３が部分的または完全に開位置にあるときでさえ、入口ポート１１００と出口ポート１１０１との間の流れを事実上防止し得る。したがって、入口ポート１１００と出口ポート１１０１との間の流れは、バイアス逆止弁１１２０および二位置弁１１０４の両方が少なくとも部分的に開いていない限り、防止されるか、または事実上防止され得る。
【0063】
したがって、流れ制御デバイス１１０４ｃは、圧縮容積の圧力が弁１１２０の圧力／力バイアスによって確立された事前設定された圧力閾値を超えるとき、圧縮容積の圧力の急激な上昇を防止または軽減するために使用され得る一方で、圧縮容積圧力がその閾値を下回っているとき、圧力においてゆっくりとした、および／または急激な増加を可能にする。流れ制御デバイス１１０４ｃは、例えば、圧力が閾値を超えたときの圧縮容積内の圧力の急激な上昇を防止または制限するように使用され得る一方で、圧力が閾値を下回っているとき、例えば、ホイール制御中に、１０～１５Ｈｚの範囲の周波数で急激な圧力上昇を可能にする。したがって、圧縮容積内の圧力は、全圧が閾値を下回っているとき、ＰＢＯＶをトリガーすることなく、所与の速度で増加し得る。代替的に、圧縮容積内の圧力が閾値圧力を超えるとき、弁１２２０は、開き得、その場合、ＰＢＯＶは、急激な圧力増加があると、トリガーされる。
【0064】
図１２は、図１１における流れ制御デバイスの実施形態のＰＢＯＶ１１０３の例を図示するグラフ１１１５を示しており、弁１１２０が開いているか、または事実上開いているときに動作させ得る。低周波数では、ＰＢＯＶ１１０３は、入口ポート１１００での圧力に関係なく、ライン１１１５ａによって示されるように、閉じたままであるか、または事実上閉じたままであり得る。ＰＢＯＶ１１０３は、例えば、１１１０を使用することによって形成された適切なローパス油圧フィルタを選択することによって微調整され得る。いくつかの実施形態において、ＰＢＯＶは、入口ポート１１００が十分な持続時間の間およそ１２Ｈｚの圧力振動に露出されているとき（ライン１１１５ｂ）、開き得る。曲線１１１５ａから１１１５ｂへの遷移（曲線１１１５ｃ）は、例えば、油圧フィルタの設計パラメータ、ならびにピストン１１０５ａおよび１１０５ｂのサイズに依存する。
【0065】
いくつかの実施形態において、逆止弁１１２０のバイアスは、それが、例えば、入口ポート１１００での全圧によって活性化され得るように、絶対バイアスであり得る。例えば、弁１１２０上の力バイアスが、弁１１２０が５０ｐｓｉの全圧で開くように微調整される場合、次いで、弁１１２０は、その圧力にどのように到達したかに関係なく開くであろう。上記の例において、圧縮容積の圧力が４０ｐｓｉである場合、例えば、道路の乱れに起因する１０ｐｓｉの追加の圧力増加があると、弁１１２０は、開くであろう。しかしながら、圧縮チャンバ内の圧力が、例えば、２０ｐｓｉであるときに、同じ道路の乱れが発生していた場合、弁１１２０は、閉じたままであろう。図１３における実施形態の流れ制御デバイス１１０４ｃ内のＰＢＯＶ１１０３は、ポート１１００での圧力が弁１１２０のバイアスを克服するのに十分であるとき、ポート１１００と１１０１との間の流れが起こり得るので、絶対バイアスＰＢＯＶである。
【0066】
図１３は、相対バイアスＰＢＯＶ１３０３を有する流れ制御デバイス１３０４ｄを有するピストン１３００を図示する。図１３の実施形態において、シリンダ１３０４ａは、ピストン１３０４ｂがシリンダ１３０４ａ内の事前設定された点を超えて走行することを防止する走行止め１３０５を含む。シリンダ１３１１ａに固定されたばね要素１３１０（例えば、コイルばね）は、二位置弁１３１２上にバイアス閉鎖力を適用する。二位置弁１３１２は、ピストン１３１１ｂおよび１３０４ｂ上の正味の力がばね要素１３１０によって適用されるバイアス力を超えるまで、閉位置内に留まるように構成されている。図１３の構成において、ピストン１３０４ｂおよび１３１１ｂは、事実上同じ直径を有し、したがって、ＰＢＯＶ１３０３は、入口ポート１３１０でゆっくりと変化する圧力に鈍感である。これは、容積１３１１ｃおよび１３０４ｃの両方の圧力が、ポート１３２０での圧力がゆっくりと変化するときに、入口ポート１３２０での圧力を追跡するためである。図１３における二位置弁１３１２は、急速に変化する圧力上昇（例えば、１０Ｈｚ、１２Ｈｚ、または１２Ｈｚより大きいが、１０００Ｈｚ未満）が、容積１３１１ｃの迎合性と併せてインピーダンス１３３０を使用することによって形成され、容積１３１１ｃに到達するのではなく、シリンダ１３０４ｃに到達するフィルタによって遮断または事実上遮断されたときに、トリガーされ得る。１３０４ｃにおいて増加した圧力は、ばね要素１３１０によって課されるバイアスを克服する力の不均衡を作成し得る。図１３における実施形態の二位置弁１３１２は、同じ圧力がＰＢＯＶ１３０３における両方のシリンダに到達するとき、事実上閉じたままである。ＰＢＯＶ１３０３は、ポート入口ポート１３２０と出口ポート１３２１との間の流れが、シリンダ１３０４ｃと１３１１ｃとの間の差圧に依存し、ポートでの絶対圧力に依存していないため、相対バイアスデバイスである。
【0067】
図６、８、１０、１１、および１３に図示された流れ制御デバイスにおける弁は、受動弁または圧力作動弁として示されている。代替的または追加的に、いくつかの実施形態において、電気的に動作される弁は、１つ以上のそのようなバイパス流れ制御デバイスにおいて使用され得る。そのような電気的に制御される弁は、例えば、圧縮および／または拡張容積内の圧力を感知する圧力センサーなどの様々なセンサーからのデータに基づいて、動作され得る。代替的に、そのような電気的に制御される弁は、例えば、ばね下質量の加速度を測定するように構成されている加速度計からの情報に基づいて、動作され得る。そのような加速度は、ばね上質量とばね下質量との間の相対加速度であり得る。
【0068】
図１の実施形態において、流れ制御デバイス４ｂ、４ｃ、１６、１７、２３、および２４のうちの１つ以上は、適切なパラメータを選択することによって微調整され得る。図１４は、図１の実施形態の特別な場合の例を図示する。能動サスペンションアクチュエータシステム１４００は、圧力管１４０１ａを有するアクチュエータ１４０１を含む。圧力管は、ピストン１４１０によって圧縮容積１４０１ｂおよび拡張容積１４０１ｃに分割されている内部容積を含む。ピストン１４１０は、流れ制御デバイス１４１０ａおよび１４１０ｂを含む。図１４に図示された例示的な実施形態において、流れ制御デバイス１４１１の全体的な減衰係数は、任意の所与の動作条件で結果として生じ得る振動を適切に減衰するように選択され得る。（圧縮容積からの）外向きに流れる減衰要素１４０２ｂの低流速減衰係数は、（圧縮容積１４０１ｂへの）内向きに流れる減衰要素１４０２ａの減衰係数と同じであり得、または異なり得る。
【0069】
弁１４０２ｃおよび１４０２ｄのクラッキング圧力、ならびにそれぞれ１４０２ｅおよび１４０２ｆとして表されるそれらの関連するインピーダンスは、流れ制御デバイス１４１１を通過するより高い流速での圧力降下および減衰の量を調節するために選択され得る。逆止弁１４０２ｇおよび１４０２ｈは、低流量での圧縮容積へのおよび圧縮容積からの流れに対して使用される異なる減衰係数を可能にする。油圧ローパスフィルタおよびＰＢＯＶの力バイアス（すなわち、流れ制御デバイス１４１０ａおよび１４１０ｂ）は、ＰＢＯＶ１４１０ａおよび１４１０ｂがどの周波数および圧力レベルで動作させることができるかを決定するために、選択され得る。
【0070】
そのようなパラメータを適切に選択することによって、例えば、図１、図６、図８、および図１４を図示された実施形態の能動サスペンションアクチュエータシステムは、
（１）アクチュエータ（すなわち、圧縮容積および／または拡張容積）と第１の流れ制御デバイスを有する迎合性要素との間の流れを制御し、
（２）例えば、低速ホイールイベントによって、閾値の大きさ未満の流速の第１のレベルで誘発される、第１の流れ制御デバイスにおける流体の流速振動を減衰させ、
（３）閾値の大きさよりも大きい流速の減衰レベルを低減し、
（４）油圧機械をポンプとして使用することによって、アクチュエータのピストンにわたる圧力差を生成し、
（５）油圧機械をバイパスし、ピストンにわたる圧力差の増加率が事前設定された閾値よりも大きいときに動作される、第２の流れ制御デバイスを使用することによって、ピストンにわたる圧力差を少なくとも部分的に排出するように、動作し得る。
（１）アクチュエータ（すなわち、圧縮容積および／または拡張容積）と第１の流れ制御デバイスを有する迎合性要素との間の流れを制御し、
（２）例えば、低速ホイールイベントによって、閾値の大きさ未満の流速の第１のレベルで誘発される、第１の流れ制御デバイスにおける流体の流速振動を減衰させ、
（３）閾値の大きさよりも大きい流速の減衰レベルを低減し、
（４）油圧機械をポンプとして使用することによって、アクチュエータのピストンにわたる圧力差を生成し、
（５）油圧機械をバイパスし、ピストンにわたる圧力差の増加率が事前設定された閾値よりも大きいときに動作される、第２の流れ制御デバイスを使用することによって、ピストンにわたる圧力差を少なくとも部分的に排出するように、動作し得る。
【0071】
図１５は、車両の能動サスペンションアクチュエータシステム１５０１を図示する。システムのアクチュエータ１５０２は、車両のばね下質量１５１１（例えば、ホイールアセンブリ）と車両のばね上質量１５０９（例えば、車体）との間に動作可能に介設され得る。アクチュエータ１５０２は、内部円筒形容積内のピストン１５０４を摺動可能に受容する圧力管１５０３を含む。図１５の実施形態などの、いくつかの実施形態において、圧力管１５０３はまた、アクチュエータ１５０２のハウジングとして役立ち得る。他の実施形態において、ハウジングは、圧力管を少なくとも部分的に取り囲む外管を含み得る。
【0072】
図１５に図示された実施形態において、２つの圧力平衡化されたブローオフ弁（ＰＢＯＶ）を含むピストン１５０４は、アクチュエータ１５０２の圧力管１５０３の内部円筒形容積を、圧縮容積１５０７および拡張容積１５０８に分割する。図１５の実施形態において、ピストン１５０４は、介在ピストンロッド１５０４ａおよび上部マウント１５１０によって、ばね上質量１５０９に取り付けられている。いくつかの実施形態において、上部マウントは、事実上ばね要素であり得、図１５にばね要素として図示されている。いくつかの実施形態において、上部マウントは、ばね要素と並列または直列の減衰要素を含み得る。
【0073】
図１５の実施形態において、圧力管１５０３は、（破線で示された）タイヤ１５１２を含む、ばね下質量１５１１（例えば、ホイールアセンブリ）に取り付けられている。路面１５１３に沿って走行するタイヤ１５１２は、事実上ばねとして実行し、ばね要素１５１２ａとして表されている。図１５に図示された実施形態は、第１のポート１５２２ａおよび第２のポート１５２２ｂを含む油圧機械１５２２を含む。流れ通路１５２１ａは、ポート１５２２ａを圧縮容積１５０７に流体的に接続し、流れ通路１５２１ｂは、ポート１５２２ｂを拡張容積１５０８に流体的に接続する。アクチュエータシステム１５０１は、例えば、分岐流れ通路によって流れ通路１５２１ａに流体的に接続されているアキュムレータ１５１８ａ、および／または別の分岐流れ通路によって流れ通路１５２１ｂに流体的に接続されているアキュムレータ１５１８ｂなどの、１つ以上のアキュムレータを含み得る。貫流アキュムレータなどの他のタイプのアキュムレータが、本開示がそのように限定されていないので、使用され得る。アキュムレータは、流体（例えば、油圧流体または他の液体）貯蔵要素および／または迎合性もしくはばね要素として機能し得る。
【0074】
図１５に図示された実施形態において、アクチュエータシステム１５０１によってばね上質量１５０９に適用される正味の力は、ピストンロッドの長手方向軸に平行な方向において、圧縮容積内の流体（例えば、油圧流体または他の液体）によってピストン１５０４に適用される正味の力から、拡張容積内の流体（例えば、油圧流体または他の液体）によってピストン１５０４に適用される正味の力を引いたものに等しい。
【0075】
いくつかの実施形態において、アクチュエータシステム１５０１によってばね上質量１５０９に適用される力は、圧縮容積１５０７および／または拡張容積１５０８内の圧力を制御することによって調整され得る。これらの容積内の圧力は、ピストン１５０４が圧力管１５０３に対して移動する原因となり得る、道路で誘発された乱れによって影響を受け得る。代替的または追加的に、いくつかの実施形態において、圧縮および／または拡張容積内の圧力は、それらの容積に出入りする流体の流れによって影響を受け得る。いくつかの実施形態において、圧縮容積１５０７に出入りする流れは、例えば、流れ通路１５２１ａおよび／またはＰＢＯＶ１５０５ａまたは１５０５ｂに動作可能に位置付けられた流れ制御デバイス１５１６によって制御され得る。
【0076】
いくつかの実施形態において、拡張容積１５０８に出入りする流れは、流れ通路１５２１ｂおよび／またはＰＢＯＶ１５０５ｂに動作可能に位置付けられた流れ制御デバイス１５１７によって制御され得る。いくつかの実施形態において、１つ以上のそのような流れ制御デバイスは、省略され、追加の流れ制御デバイスは、様々な流路に組み込まれ得、および／または多数の流れ制御デバイスは、単一流れ制御デバイスに統合され得る。例えば、いくつかの実施形態において、単一ＰＢＯＶのみが、ピストン１５０４に取り付けられ得る。いくつかの実施形態において、１つ以上のＰＢＯＶ、１５０５ａおよび１５０５ｂの動作は、圧力管の外部に位置するＰＢＯＶによって置き換えられ得る。例えば、そのようなＰＢＯＶは、例えば、流れ制御デバイス１５２３および１５２４に組み込まれるか、または置き換えられ得る。本開示は、図１５に示されたような流れ制御デバイス（例えば、ＰＢＯＶ）の特定の数、位置付け、または組み合わせに限定されていない。
【0077】
いくつかの実施形態において、能動サスペンションアクチュエータシステム１５０１の油圧機械１５２２は、ばね下質量１５１１に対して、ばね上質量１５０９上に能動力、すなわち、運動の方向の力を、またはばね下質量１５１１に対して、ばね上質量１５０９の、運動に対抗する方向の受動力もしくは抵抗力を適用するためのポンプとして動作され得る。代替的または追加的に、油圧機械１５２２は、受動力または抵抗力、すなわち、ばね下質量に対して、ばね下質量上で、運動の方向と反対の力を生成するために、油圧モータとして動作され得る。油圧機械１５２２は、油圧ポンプおよび／または油圧モータとして動作されている油圧ポンプであり得る。代替的に、油圧機械１５２２は、油圧モータおよび／または油圧ポンプとして動作されている油圧モータであり得る。
【0078】
図１６は、（破線で示された）流れ制御デバイス１５１４、および（破線で示された）流れ制御デバイス１５１５を含むピストンロッド１５０４ａに取り付けられたアクチュエータピストン１５２６の実施形態を示す。流れ制御デバイス１５１４は、入口ポート１５３０および出口ポート１５３１、ならびに圧力平衡化されたブローオフ弁（ＰＢＯＶ）１５３３を含み得る。ＰＢＯＶ１５３３の入口ポート１５３０は、拡張容積（図示せず）内の流体の圧力に露出され、出口ポート１５３１は、圧縮容積（図示せず）内の流体の圧力に露出される。
【0079】
ＰＢＯＶ１５３３は、シリンダ１５３６ａ内に摺動可能に受容されるピストン１５３５ａによって適用される力と、シリンダ１５３６ｂ内に摺動可能に受容されるピストン１５３５ｂによって適用される力との間の力差によって作動する弁１５３４を含む。いくつかの実施形態において、弁１５３４は、図１６に示されたように、連続的可変弁であり得る。代替的に、弁１５３４は、無流れおよび全流れ位置のみを有する二位置弁であり得る。
【0080】
図１６の実施形態において、ピストン１５３５ｂは、ピストン１５３５ａよりも大きい。容積１５３７ｂにおける圧力が容積１５３７ａにおける圧力と等しいとき、二位置弁１５３４に結果として生じる力の不均衡は、弁を閉位置に維持する。いくつかの実施形態において、ＰＢＯＶ１５３３はまた、シリンダ１５３６ａ内のピストン１５３５ａの走行を制限する走行止め１５３５ｅを含み得る。
【0081】
流れ通路１５３８ａおよび１５３８ｂは、容積１５３７ａを入口ポート１５３０に流体的に接続する。流れ通路１５３８ｃおよび１５３８ｂは、容積１５３７ｂを入口ポート１５３０に流体的に接続する。ガス容積１５３９における圧力は、閉位置でＰＢＯＶ１５３３にバイアスする。ガス容積１５３９は、浮動ピストン１５３７ｃによって容積１５３７ｂ内の液体から分離される。いくつかの実施形態において、追加的または代替的に、ガス容積によって提供されるバイアス力は、コイルばね（図示せず）または他のばね要素によって提供され得る。
【0082】
いくつかの実施形態において、ピストン１５３５ａおよび１５３５ｂは、等しい直径のものであり得る。流れ通路１５３８ｃはまた、入口ポート１５３０での圧力における高周波数の変化が容積１５３７ｂに到達することから遮断または事実上遮断し得る油圧ローパスフィルタ散逸要素１５４０を含み得る。入口静止要素１５４０とともにチャンバ１５３７ｂの迎合性は、入口１５３０で経験された圧力変化を参照してチャンバ１５３７ｂ内の圧力変化の速度を制限する油圧ローパスフィルタを作成する。いくつかの実施形態において、迎合性要素１５３９および散逸要素１５４０から構成される油圧ローパスフィルタは、閾値を超える周波数での圧力変動を遮断するか、または事実上遮断するように微調整され得る。いくつかの実施形態において、閾値周波数は、例えば、１２～１５Ｈｚ、または５～２０Ｈｚの範囲にあるように事前選択され得る。閾値周波数は、本開示がこの点に限定されていないので、他の適切な周波数範囲にあるように選択され得る。いくつかの実施形態において、ローパスフィルタは、弁１５３４に十分な背圧を提供して、例えば、本体制御動作圧力速度に関連付けられた圧力変動速度に対して弁１５３４が開くことを防止するように微調整され得る。いくつかの実施形態において、これらの速度は、例えば、周波数および全力振幅（例えば、最大６０００Ｎ）において５Ｈｚ未満であり得る。本発明者らは、いくつかの実施形態において、濾過された容積に露出されたピストン面積（例えば、１５３７ｂ）が濾過されていない容積に露出されたピストン面積（例えば、１５３７ａ）よりも大きいとき、ＰＢＯＶの性能および信頼できる動作が改善され得ることを認識した。いくつかの実施形態において、この比率は、１．０５～１．３の範囲であり得る。他の面積比は、選択され得、開示は、この点に限定されていない。
【0083】
動作中、いくつかの実施形態において、拡張容積（図示せず）および／または入口ポート１５３０における圧力増加率が所定の閾値を超える場合、容積１５３７ａ内の圧力は、散逸要素１５４０容積および１５３７ｂの迎合性によって形成されている油圧フィルタに起因する容積１５３７ｂ内の圧力よりも急速に増加する。圧力上昇率が十分な期間続く場合、次いで、ＰＢＯＶ１５３３の力バイアスは、克服され、二位置弁は、その開位置に移動し、流れは、入口ポート１５３０と出口ポート１５３１との間に確立される。次いで、ＰＢＯＶ１５３３の動作は、例えば、油圧機械の動作から結果として生じ得るより緩やかな圧力増加速度をピストン１５０４に事実上適用されることを可能にしながら、拡張容積内の圧力の急激な増加（特定の増加率を超える）の影響を軽減するように作用する。散逸要素１５４０は、例えば、流体制限、オリフィス、または圧力変動に応答してローパスフィルタ散逸要素として作用するために流れに対する抵抗を提供する他の要素であり得る。いくつかの実施形態において、オリフィス制限は、０．１～２ｍｍの範囲にある油圧等価物であり得るが、チャンバ１５３７ｂの容積剛性に依存し得る。
【0084】
いくつかの実施形態において、ピストン１５０４はまた、追加の流れ制御デバイス１５１５を含み得る。流れ制御デバイス１５１５は、入口ポート１５５０および出口ポート１５５１、ならびに平衡圧力ブローオフ弁（ＰＢＯＶ）１５５３を含み得る。入口ポート１５５０は、圧縮容積（図示せず）内の流体の圧力に露出され、出口ポート１５５１は、拡張容積（図示せず）内の流体の圧力に露出される。ＰＢＯＶ１５５３は、ピストン１５５５ａによって適用される力と、ピストン１５５５ｂによって適用される力との間の力差によって作動する二位置弁１５５４を含み得る。
【0085】
ＰＢＯＶ１５３３の場合のように、散逸要素１５６０および迎合性要素１５６７ｃを含み得るローパスフィルタは、閾値を超える周波数を遮断するか、または事実上遮断するように微調整され得る。いくつかの実施形態において、閾値周波数は、例えば、１２～１５Ｈｚ、または５～２０Ｈｚの範囲にあるように事前選択され得る。閾値周波数は、本開示がそのように限定されていないので、他の周波数範囲にあるように選択され得る。動作中、いくつかの実施形態において、圧縮容積における圧力増加の変化率が所定の閾値を超える場合、容積１５５７ａ（すなわち、濾過されていない容積）内の圧力は、容積１５５７ｂ（すなわち、濾過された容積）内の圧力よりも急速に増加し得る。圧力上昇率が十分な期間続く場合、次いで、ＰＢＯＶ１５５３の力バイアスは、克服され、二位置弁は、完全にまたは部分的に開き、流れは、入口ポート１５５０と出口ポート１５５１との間に確立され得る。ＰＢＯＶ１５５３の動作は、例えば、ポンプとしての油圧機械の動作から結果として生じ得るより緩やかな圧力増大を可能にしながら、（圧力増加率が特定の閾値を超えるときに圧力増大を排出することによって）圧縮容積の急激な圧力増加の衝撃を軽減するために、作用し得る。
【0086】
流れ制御デバイス１５１５はまた、例えば、ばねバイアス逆止弁１５６０ａなどのバイアス弁を含み得る。ばねバイアス逆止弁１５６０ａは、ＰＢＯＶ１５５３が急速な圧力事象に起因する開位置にあるときでさえ、入口ポート１５５０と出口ポート１５５１との間の流れを事実上防止し得る。したがって、入口ポート１５５０と出口ポート１５５１との間の流れは、ばねバイアス逆止弁１５６０ａと二位置弁１５５３の両方が少なくとも部分的に開いていない限り、防止されるか、または事実上防止され得る。
【0087】
したがって、流れ制御デバイス１５１５は、圧力が弁１５６０ａの圧力／力バイアスによって事前設定された圧力閾値を超えるとき、圧縮容積における急激な圧力増加を防止または抑制するために使用され得る一方で、その閾値を下回る圧縮容積圧力での圧力における急激な増加を可能にする。流れ制御デバイス１５１５は、例えば、圧力が閾値を超えたときの圧縮容積内の圧力の急激な上昇を防止または制限するように使用され得る一方で、圧力が閾値を下回っているとき、例えば、能動ホイール制御中に、１０～１５Ｈｚの範囲の周波数で急激な圧力上昇を可能にする。したがって、全圧が弁のバイアス圧力を下回っているときの圧力の増加率に関係なく、圧縮容積内の圧力の増加は、弁１５６０ａをトリガーすることなく発生し得る。代替的に、いくつかの実施形態において、圧縮容積と拡張容積との間の圧力差が閾値圧力を超えているとき、弁は、開き得、その場合、ＰＢＯＶは、急激な差圧上昇に反応し得る。
【0088】
いくつかの実施形態において、ピストンは、開くもしくは事実上開くときに、流体を拡張容積から圧縮容積に排出し得る拡張ＰＢＯＶ（すなわち、ＥＰＢＯＶ）、または開くもしくは事実上開くとき、流体を圧縮容積から拡張容積に排出し得る圧縮ＰＢＯＶ（すなわち、ＣＰＢＯＶ）のみを含み得る。
【0089】
図１７は、（破線で示された）流れ制御デバイス１５１５を含むピストンロッド１５０４ａに取り付けられたアクチュエータピストン１５２７ａの実施形態１５２７を示す。流れ制御デバイス１５１５は、入口ポート１５６３ａおよび出口ポート１５６３ｂ、ならびに圧力平衡化されたブローオフ弁（ＰＢＯＶ）１５６３を含み得る。ＰＢＯＶ１５６３の入口ポート１５６３ａは、圧縮容積（図示せず）内の流体の圧力に露出され、出口ポート１５６３ｂは、拡張容積（図示せず）内の流体の圧力に露出される。
【0090】
ＰＢＯＶ１５６３は、ピストン１５６５ａ、ピストン１５６５ｂ、およびばね１５６５ｄによって適用された正味の力によって作動する弁１５６４を含む。ピストン１５６５ａは、シリンダ１５６２ａ内で摺動可能に受容され、ピストン１５６５ａによって適用された力は、容積１５６７ａにおける圧力と、シリンダ１５６２ａの長手方向軸を横切るシリンダ１５６２ａの断面積との積によって決定される。ピストン１５６５ｂは、シリンダ１５６２ｂ内で摺動可能に受け取られ、ピストン１５６５ｂによって適用された力は、容積１５６７ｂにおける圧力と、シリンダ１５６２ｂのその長手方向軸を横切るシリンダ１５６２ｂの断面積との積によって決定される。ピストン１５６５ｂ、弁１５６４、およびピストン１５６５ａからなるアセンブリの動きは、機械的止め１５６５ｅによって制限される。いくつかの実施形態において、弁１５６４は、図１７に示されたように、連続的可変弁であり得る。代替的に、弁１５６４は、無流れおよび全流れ位置のみを有する二位置弁であり得る。いくつかの実施形態において、１５６５ｂの直径が１５６５ａの直径よりも大きい場合、容積１５６７ｂ内の圧力が容積１５６７ａ内の圧力に等しいとき、結果として生じる弁１５６４の力の不均衡は、弁１５６４を閉位置に維持し、ピストン１５６５ｂを機械的止め１５６５ｅに対して着座させることを助ける。
【0091】
流れ通路１５６１ａおよび１５６１ｂは、容積１５６７ａを入口ポート１５６３ａに流体的に接続する。流れ通路１５６１ｃおよび１５６１ｂは、容積１５６７ｂを入口ポート１５６３ａに流体的に接続する。容積１５６７ｃは、流れ通路１５６１ｄおよび１５６１ｅによって出口ポート１５６３ｂに流体的に接続され、ピストン１５６７ｃによって容積１５６７ｂから分離されている。いくつかの実施形態において、ピストン１５６５ｃの位置は、容積１５６７ｂおよび１５６７ｃにおける圧力から結果として生じる力と、ばね１５６５ｄによって適用された力とを決定される。
【0092】
図１６に示されたＰＢＯＶ１５３３の場合のように、ばね１５６５ｆによって達成されたチャンバ１５６７ｂの迎合性と併せて、流れ通路１５６１ｃ内のローパスフィルタ散逸要素１５６０は、閾値を超える圧力上昇の周波数および／もしくは速度を遮断するか、または事実上遮断するようにサイズ設定もしくは微調整され得る。例えば、いくつかの実施形態において、閾値周波数は、１２～１５Ｈｚ、または５～２０Ｈｚの範囲にあるように事前選択され得る。閾値周波数は、本開示がそのように限定されていないので、他の周波数範囲にあるように選択され得る。
【0093】
図１７の実施形態において、入口ポート１５６３ａでの圧力（すなわち、圧縮容積内の圧力）が出口ポート１５６３ｂでの圧力（すなわち、拡張容積内の圧力）に対してゆっくりと増加する場合、容積１５６７ａ内の圧力は、ポート１５６３ａでの圧力を追跡するか、または事実上追跡する。同時に、流体が流れ通路１５６１ｂおよび１５６１ｃを通って流れるため、容積１５６７ｂ内の圧力はまた、ポート１５６３ａでの圧力と釣り合わせる。ポート１５６３ｂでの圧力に対するポート１５６３ｂでの圧力変化率が、油圧フィルタ散逸要素１５６０が遮断または事実上遮断するように構成されているよりも低い場合、容積１５６７ｂ内の圧力はまた、容積１５６７ａ内の圧力を追跡する。結果として、弁１５６４上の力平衡は、変化しないか、事実上変化しないままであり、弁は、閉位置のままである。
【0094】
同様に、ポート１５６３ｂでの圧力がゆっくりと降下した場合、ピストン１５６５ｂは、上向きに移動するが、流体は、入口ポートから流れ通路１５６１ｂおよび１５６１ｃを通って流れる。結果として、弁１５６４上の力平衡は、変化しないか、事実上変化しないままであり、弁は、閉位置のままである。
【0095】
動作中、いくつかの実施形態において、ポート１５６３ｂに対してポート１５６３ａでの圧力増加の変化率が所定の閾値を超える場合、容積１５６７ａ内の圧力は、散逸要素１５６０を含むフィルタの遮断効果に起因する容積１５６７ｂ内の圧力よりも急速に増加し得る。いくつかの実施形態において、要素１５６０の有効な流れ制限は、流れ経路１５６１ａの固有の油圧制限よりも１０倍以上制限的であり得る。圧力上昇率が十分な期間続く場合、次いで、弁１５６４を閉位置に維持するＰＢＯＶ１５６３の力バイアスは、克服され得、弁１５６４は、完全にまたは部分的にその開位置に移動し、流れは、入口ポート１５６３ａと出口ポート１５６３ｂとの間に確立され得る。ＰＢＯＶ１５６３の動作は、圧縮容積内の圧力の急激な増加（特定の増加率を超える）の影響を軽減するように作用し得る。
【0096】
同様に、ポート１５６３ｂでの圧力がポート１５６３ａでの圧力に対して急速に降下した場合、流体は、容積１５６７ｃから流出し、ピストン１５６５ｃが正のｙ方向に移動する。しかし、流れ通路１５６１ｃにおける高流量増加でのフィルタ散逸要素１５６０の遮断効果のために、容積１５６７ｂ内の圧力は、降下し得る。結果として、弁１５６４の力平衡は、それが正のｙ方向にその完全に開位置または部分的に開位置に移動し得るようにシフトする。
【0097】
図１５のピストン、ピストン／ロッドインターフェース、ＥＰＢＯＶ（拡張側圧力平衡化されたブローオフ弁）およびＣＰＢＯＶ（圧縮側圧力平衡化されたブローオフ弁）は、図１８に詳細に示されている。ピストン１５０４の外部に２つの流れ制御デバイスを有するシステムの実施形態が、図１８に示されている。ピストン１５０４は、スタッドのおよそ中間点で拡張スタッド１５０４ｂに固定的に取り付けられている。ピストン１５０４は、（破線で示された）圧力管１５０３の内部容積を分離する。拡張スタッド１５０４ｂは、ピストンロッド１５０４ａに固定的に取り付けられた近接端部、および遠位端部を有する。ピストン１５０４は、圧縮容積１５０７内の流体に少なくとも部分的に露出されている第１の面１５０４ｃ、および拡張容積１５０８内の流体に少なくとも部分的に露出されている第２の面１５０４ｄを含む。いくつかの実施形態において、ピストン１５０４は、ピストン１５０４の第１の面における出口ポート１５０４ｆをピストン１５０４の第２の面１５０４ｄにおける入口ポート１５０４ｇと流体的に接続する少なくとも１つの流れ通路１５０４ｅを含む。
【0098】
いくつかの実施形態において、ピストン１５０４は、ピストン１５０４の第１の面における入口ポート１５０４ｉを第２の面１５０４ｄにおける出口ポート１５０４ｊと流体的に接続する少なくとも１つの流れ通路１５０４ｈを含み得る。いくつかの実施形態において、シールワッシャ１５０４ｋは、ピストン１５０４の第１の面１５０４ｃにおける１つ以上の出口ポート（例えば、出口ポート１５０４ｆ）を選択的にシールするか、または選択的に事実上シールするために、使用され得る。いくつかの実施形態において、シールワッシャ１５０４ｌは、第２の面１５０４ｄにおける１つ以上の出口ポート（例えば、出口ポート１５０４ｊ）を選択的にシールするか、または選択的に事実上シールするために、使用され得る。シールワッシャ１５０４ｋおよび１５０４ｌとピストン面１５０４ｃおよび１５０４ｄとの間のインターフェースは、それぞれ、半径方向に延在する平坦な表面であり得る。しかしながら、本開示がそのように限定されていないので、他の適切に成形された合わせ面は、使用され得る。いくつかの実施形態において、シールワッシャは、図１８に図示されたように環状ディスクであり得る。代替的に、本開示がそのように限定されていないので、適切に成形されたシムスタックまたは他のシール要素は、使用され得る。
【0099】
図１８の実施形態において、シールワッシャ１５０４ｋおよび／または１５０４ｌは、１つ以上の油圧力および／または機械的力によって、面１５０４ｃおよび／または１５０４ｄのシール表面に対してバイアスされ得る。図１９は、図１８に図示されたように、それが着座位置にあるときの、シールワッシャ１５０４ｌの力平衡を図示する。シールワッシャ１５０４ｌの図示された実施形態は、ピストンロッド１５０４ａおよび／または拡張スタッド１５０４ｂの長手方向軸と合致する中心軸１５８１を有する環状ディスクである。シールワッシャ１５０４ｌの中央開口１５８２は、拡張スタッド１５０４ｂおよび周囲のベアリングを受容するために構成され得る中央円筒部分１５８３を含み得る。シールワッシャ１５０４ｌに作用する力の平衡は、ワッシャがピストン面１５０４ｄに対して着座位置に留まるか、またはその着座位置から持ち上げられるかを決定する。シール接触力が正であり、ゼロでないとき、ワッシャは、油圧シールを維持し得る。図１９の実施形態において、負のｙ方向における正味の力が正のｙ方向における正味の力以上である場合、シールワッシャ１５０４ｌは、ピストンの合わせ表面に対して着座されたままであり得る。正のｙ方向における正味の力がある場合、シールワッシャ１５０４ｌは、ワッシャの合わせ表面から浮き上がり、流体が圧縮容積７から流れ通路１５０４ｈを通って拡張容積１５０８に流れることを可能にする。
【0100】
図１８に示された二重ＰＢＯＶシステムの実施形態は、ロッド１５０４ａに固着または固定された（ｓｅｃｕｒｅｄ）固定（ｆｉｘｅｄ）近接ばねパーチ１５７１、および拡張スタッド１５０４ｂの遠位端部に固着または固定された遠位ばねパーチ１５７３を含み得る。固定ばね１５７１ａは、近接固定ばねパーチ１５７１とシールワッシャ１５０４ｌとの間に動作可能に介設されている。固定ばね１５７１ａは、シールワッシャ１５０４ｌ上に機械的力を適用ように構成されている。同様に、いくつかの実施形態において、固定ばね１５７２ａは、遠位固定ばねパーチ１５７２とシールワッシャ１５０４ｋとの間に動作可能に介設されている。いくつかの実施形態において、固定ばね１５７２ａは、シールワッシャ１５０４ｋ上に機械的バイアス力を適用するように構成されている。
【0101】
図１８に図示された実施形態はまた、近接浮動パーチ１５７３、および遠位浮動パーチ１５７４を含み得る。浮動ばね１５７３ａおよび１５７４ａは、それぞれ、シールワッシャ１５０４ｋおよび１５０４ｌと浮動パーチ１５７４および１５７５との間に動作可能に配置されている。浮動ばね１５７３ａおよび固定ばね１５７１ａによって適用されるバイアス力の組み合わせは、反対の正味の油圧力によって克服されない限り、第２の面１５０４ｄまたはピストン１５０４に対して着座されたシールワッシャ１５０４ｌを維持し得る。同様に、いくつかの実施形態において、浮動ばね１５７４ａおよび固定ばね１５７２ａは、反対の正味の油圧力によって克服されない限り、ピストン１５０４ｂの第１の面１５０４ｅに対して着座されたシールワッシャ１５０４ｋを維持し得る。
【0102】
図１８に図示された実施形態において、圧縮容積１５０７は、陥凹されポケット１５０４ｍ、入口ポート１５０４ｉ、ならびに流れ通路１５０４ｈ、１５７６ａ、および１５７６ｂ、ならびに流れ制限１５７６ｃによって、マニホールド１５７５に流体的に接続されている。流れ制限１５７６ｃは、例えば、オリフィス、層流要素（例えば、動作中に流れが層流である管）、または油圧圧力降下を誘発する他の適切な構成要素であり得る。圧縮容積１５０７の圧力におけるゆっくりとした変化は、緩和なしで、または事実上緩和なしでマニホールド１５７５に到達し得る。しかしながら、流れ通路の抵抗、特に流れ制限１５７６ｃのために、圧縮容積１５０７の圧力の急激な増加は、それらがマニホールド１５７５に到達するときに減衰され得る。マニホールド１５７５内の圧力と拡張容積１５０８内の圧力との間の圧力差は、長手方向において浮動パーチ１５７３に適用されている正味の油圧力を結果として生じる。したがって、ゆっくりと変化する圧縮容積１５０７の圧力に対して、マニホールド１５７５内の圧力は、圧縮容積１５０７内の圧力を追跡するか、または事実上追跡し得る。したがって、圧縮容積１５０７内で圧力がゆっくりと変化することに対して、浮動パーチ１５７３上の正味の力は、浮動ばね１５７３ａを圧縮し得、このように、シールワッシャ１５０４ｌ上の機械的力を増加する。増加された機械力は、シールワッシャ１５０４ｌをその着座位置から持ち上げ得るシールワッシャ１５０４ｌ上の増加された油圧力を打ち消す。したがって、ＰＢＯＶ１５７６は、例えば、０Ｈｚ～４Ｈｚなど、それらの変化がゆっくりである場合、圧縮容積内の増加された圧力に起因する圧力差を開くことおよび少なくとも部分的に排出することに抵抗し得る。
【0103】
しかしながら、急速に変化する圧縮容積圧力に対して、圧縮容積１５０７とマニホールド１５７５との間の介在抵抗は、マニホールド圧力を圧縮容積圧力から追跡することを遮断するか、または事実上遮断し得る。マニホールド１５７５の圧力における十分な増加なしで、浮動ばねを圧縮または十分に圧縮させるのに十分な圧力差が浮動ばねパーチ１５７３に適用されないことがあり得る。浮動ばね１５７３ａによって適用された追加の機械的力なしで、シールワッシャ１５０４ｌは、その着座位置から持ち上げられ得、圧縮容積１５０７と拡張容積１５０８との間の圧力差を少なくとも部分的に排出することを可能にする。
【0104】
同様の方法で、ＰＢＯＶ１５７７は、拡張容積１５０８内の圧力増加が急速であるときに、拡張容積１５０８と圧縮容積１５０７との間の差圧を排出するために使用され得る。しかしながら、ＰＢＯＶ１５７７は、例えば、図１５の油圧機械１５２２の動作によって、シールワッシャ１５０４ｋをそのシール位置から持ち上げることなく、油圧機械１５２２の最大圧力容量まで、拡張容積１５０８内の圧力に対してゆっくりと増加されることを可能にし得る。したがって、流れ通路１５０４ｅを通る、拡張容積１５０８から圧縮容積１５０７への流れは、事実上遮断されるであろう。
【0105】
いくつかの実施形態において、ＰＢＯＶ１５７６および／またはＰＢＯＶ１５７７が、圧縮容積１５０７と拡張容積１５０８との間の差圧が事前設定された閾値を下回ったままである限り、急激な圧力増加に鈍感になるように構成され得ることに留意されたい。例えば、ばね定数およびばね１５７１ａおよび／またはばね１５７３ａの初期圧縮は、圧縮容積１５０７内の圧力上昇率に関係なく、シールワッシャ１５０４ｌ上の正味の長手方向の油圧力が、ばね１５７１ａおよび／または１５７３ａの組み合わせによってそのワッシャ上に適用された機械的力よりも小さくなる限り、シールワッシャ１５０４ｌがそのシール位置に留まるように選択され得る。
【0106】
図２０および図２１は、それぞれ、図１８に示された実施形態のピストン１５０４の第１の面１５０４ｃおよび第２の面１５０４ｄを図示する。これらの２つの面は、入口ポートおよび出口ポートのための開口を有する、環状、平面状、放射状に延在する表面である。いくつかの実施形態は、平面状ではないが、本開示がそのように限定されていないので、突起および陥凹を含む表面を含み得る。図５および６のピストン１５０４は、拡張スタッド１５０４ｂおよびスペーサーブッシング１５７８をシール可能に受容する中央開口１５９０を含む。
【0107】
図２０に示された実施形態において、ピストン面１５０４ｃは、３つの出口ポート１５０４ｆおよび３つの入口ポート１５０４ｉを含む。シールワッシャ１５０４ｋがその着座位置にあるとき、出口ポート１５０４ｆは、ピストンを通って拡張容積１５０８から圧縮容積１５０７への流体の流れが遮断されるか、または事実上遮断されるように、シールまたは事実上シールされる。しかしながら、シールワッシャ１５０４ｋがピストン面１５０４ｃに対して着座されているとき、これらの開口が陥凹されたポケット１５０４ｍを含むので、入口ポート１５０４ｉは、遮断されていない。圧縮容積内の流体は、シールワッシャ１５０４ｋがそのシール位置にあるときでさえ、陥凹されたポケット１５０４ｍによって入口ポート１５０４ｉに進入し得る。したがって、いくつかの実施形態において、シールワッシャ１５０４ｋは、１つ以上の出口ポート１５０４ｊをシールするために使用され得、一方で、拡張容積１５０８からの流れが、陥凹されたポケット１５０４ｍを通って１つ以上の入口ポート１５０４ｉに進入することが可能である。
【0108】
同様に、図２１に示された実施形態において、ピストン面１５０４ｄは、３つの出口ポート１５０４ｊおよび３つの入口ポート１５０４ｇを含む。シールワッシャ１５０４ｌがその着座位置にあるとき、出口ポート１５０４ｊは、ピストンを通って圧縮容積１５０７から拡張容積１５０８への流体の流れが遮断されるか、または事実上遮断されるように、シールまたは事実上シールされる。しかしながら、シールワッシャ１５０４ｌがピストン面１５０４ｄに対して着座されているとき、これらの開口が陥凹されたポケット１５０４ｎを含むので、入口ポート１５０４ｇは、遮断されていない。圧縮容積１５０７内の流体は、シールワッシャ１５０４ｌがそのシール位置にあるときでさえ、陥凹されたポケット１５０４ｎによって入口ポート１５０４ｊに進入し得る。したがって、いくつかの実施形態において、シールワッシャ１５０４ｌは、１つ以上の出口ポート１５０４ｊをシールするために使用され得、一方で、圧縮容積１５０７からの流れが、陥凹されたポケット１５０４ｎを通って１つ以上の入口ポート１５０４ｇに進入することが可能である。
【0109】
図２２は、図１８の二重ＰＢＯＶシステムの断面化された分解斜視図を図示する。例えば、Ｏリングであり得るシール要素１５７９ａ、１５７９ｂ、１５７９ｃ、および１５７９ｄが、示されている。また、油圧圧力降下を誘発する、オリフィスまたは他の構成要素を含み得る流れ抵抗ブロック１５７６ｂおよび１５７６ｃも、示されている。
【0110】
図２３は、（斜交平行セクションにおいて示された）シールワッシャ１５０４ｌがピストン１５０４の面１５０４ｄに対してそのシール位置から変位量１５９１だけ持ち上げられた、二重ＰＢＯＶピストンおよびピストンロッドの組み合わせ１５９０を図示する。結果として、圧縮容積１５０７内の流体は、例えば、流れ経路１５９２に沿って拡張容積１５０８に流れ得る。
【0111】
図２４は、シールワッシャ１５０４ｌがピストン１５０４の面１５０４ｄに対してそのシール位置にある、二重ＰＢＯＶピストンおよびピストンロッドの組み合わせ１５９５を図示する。（斜交平行セクションにおいて示された）近接浮動パーチ１５７３は、マニホールド１５７５内の圧力と拡張容積内の圧力との間の圧力差の結果として、変位量δ１５９６だけ変位していた。いくつかの実施形態において、ピストンロッド１５０４ａに対して浮動パーチ１５７３の変位は、浮動ばね１５７３ａを等しい量だけ圧縮し得る。浮動ばね１５７３ａのこの圧縮は、シールワッシャ１５０４ｌ上の機械的力を、浮動ばね１５７３ａのばね定数に変位δを乗算したものに等しい量だけ増加し得る。
【0112】
図１は、２つの流れ制御デバイス４ｃおよび４ｂを含むピストン４を示す。これらの流れ制御デバイスの一方または両方は、双方向流れ制御デバイスであり得る。図１８は、二重一方向性流れ制御デバイス、ＰＢＯＶ１５７６および１５７７を有するピストン１５０４を示す。ＰＢＯＶ１５７６は、圧縮容積１５０７から拡張容積１５０８への流体の流れのみを可能にする一方向性ポペット弁である。ＰＢＯＶ１５７７は、拡張容積１５０８から圧縮容積１５０７への流体の流れのみを可能にする一方向性ポペット弁である。これらのポペット弁ＰＢＯＶの一方または両方は、別の適切なタイプの流れ制御デバイスと交換され得、本開示は、この点に限定されていない。
【0113】
図２５は、ピストン１６０２を有する能動サスペンションアクチュエータピストンアセンブリ１６００のさらに別の実施形態を図示する。この実施形態において、圧縮シムスタック１６０４および拡張シムスタック１６０６は、それぞれ、ＰＢＯＶ１５７６および１５７７の機能を事実上実行する。
【0114】
ピストン１６０２は、アクチュエータの拡張容積から圧縮容積を分離する。図２５における実施形態において、その閉位置におけるシムスタック１６０４は、圧縮容積から拡張容積への１６０７などの１つ以上の流れ経路を通る流体の流れを防止または事実上防止するように構成および事前荷重されている。同様に、その閉位置において、シムスタック１６０６は、拡張容積から圧縮容積への１６０８などの１つ以上の流れ経路を通る流体の流れを防止または事実上防止するように構成および事前荷重されている。
【0115】
これらのシムスタックが特定の閾値を超える油圧差に露出されると、それらは、ピストンを通る流れ経路を少なくとも部分的に遮断解除するのに十分に偏向し得る。偏向は、差圧とシムスタックのばね定数の関数である量だけ流れ経路を開き得る。図２６は、図２５の実施形態の平面状断面を示す。ピストン１６０２、シムスタック１６０４、およびシムスタック１６０６は、ピストン１６０１の半径方向に延在するショルダー１６０１ａとピストンロッドの遠位端部に固定されたナット１６１０との間に動作可能および確実に挟まれている。
【0116】
図２６に図示された圧縮および拡張シムスタックは、それぞれ、シール油圧チャンバ１６１２および１６１４と直列になっている。いくつかの実施形態において、これらの圧力チャンバは、可撓性膨張チャンバを形成するために外縁上で互いに結合された２つのより大きなシムから構成され得る。ダンパピストンにわたる圧力差が増加されているとき、流路１６１６または１６１８は、それぞれ、可撓性膨張チャンバ１６１２または１６１４内の圧力を増加させるために、高圧側から油圧流体を伝達するように使用され得る。図２７は、シムスタック１６０４上に追加の予荷重力を提供するために圧力チャンバ１６１２が拡張される、図２５の実施形態の平面状図を図示する。いくつかの実施形態において、可撓性膨張チャンバの有効面積は、シムスタック全体が単にシール面に対して偏向し得る場合において、シムスタックの下の露出圧力面積よりも高くなり得る。この偏向は、シムスタックが着座されるのを維持し得、したがって、より高い圧力差に露出されたときに油圧流体がピストンを横切って流れることから防止する。この設計は、デルタ圧力におけるゆっくりとした変化に対して、ピストンを横切る油圧流れを防止する。デルタ圧力における速い変化に対して、シムは、ピストンを横切るより低い差圧でピストンを横切る流れ経路を開くために偏向する。この挙動は、圧縮容積または拡張容積を、関連するシムスタックの圧力チャンバに接続する流れ経路を制限することによって達成されることができる。各膨張チャンバの容積迎合性と関連する流路（１６１６または１６１８）の流れインピーダンスの組み合わせは、フレキシブル膨張チャンバ内の圧力における増加率を制限するローパス油圧フィルタとして事実上作用する。圧力変化が、流路を通る流れが膨張チャンバを満たす（すなわち、圧力を増加する）能力よりも速い場合、次いで、シムスタックの事前荷重は、変化しない、または事実上変化しないままであり得、シムスタックは、シール面から離れる方向に偏向し得、主ピストンを横切る流れを可能にする。図２５～２７に示されるように、制限された流路は、ピストンロッドの外径において小さなスロットを含み得る。代替的または追加的に、これらの流路はまた、膨張チャンバへの制限された流れ経路を作成するシム内のノッチまたは穴を含み得る。
【0117】
いくつかのダンパの実施形態において、ブリード穴は、例えば、微調整要素として作用し得る主ピストン内に位置し得る。本明細書で使用される場合、「微調整要素」という用語は、微調整要素がその一部となるシステムの性能を修正するために、較正および／または動作中に変更され得る１つ以上のパラメータを有する構成要素を指す。いくつかの実施形態において、ブリード穴が大きい場合、それは、低速または圧力増加率でピストンにわたる圧力の事実上調整を可能にし得るが、例えば、システムがポンプで圧力を増大するのを試みているとき、過度のポンプ損失および非効率へ導き得る。この妥協点を軽減するために、本発明者らは、例えば、システムポンプを動作させることによって、デルタ圧力が増加するにつれてブリード要素を調節または完全に閉じることができる場合、低いデルタ圧力で有意なブリード穴を使用され得ることを認識した。いくつかの実施形態において、これは、膨張チャンバに取り付けられた平衡ピストンが移動してシールプレートに事前荷重を生成させるときに、ブリード穴をシャットオフすることによって達成され得る。本発明者らは、流れ制御デバイスの可動内部構成要素の変位が、特定の動作条件下でそれらの流れ制御デバイス内のブリード穴を調節および／または閉じるために、使用され得ることをさらに認識している。
【0118】
図２８は、図１８に示された実施形態と同様の二重ポペット弁ＰＢＯＶピストンアセンブリ１８００を図示する。ピストンアセンブリ１８００は、アクチュエータピストン１８０２、ピストンロッド１８０１、圧縮ＰＢＯＶ１８０４、および拡張ＰＢＯＶ１８０６を含む。図２９は、ピストンアセンブリ１８００の平面状断面を図示する。図２９はまた、例えば、ピストン内流路１９０５を介して圧縮容積１９０４を拡張容積１９０３に流体的に接続するブリード穴１９０２を示す。図３０は、ばねパーチ１９０６が、それがブリード穴１９０２を遮断する位置に変位されている、図２９に示された実施形態を図示する。この実施形態において、ばねパーチ１９０６の変位は、動作条件に応じて、ブリード通路を遮らないようにするか、またはブリード穴を部分的もしくは完全に遮断することによって、ＰＢＯＶおよび能動サスペンションアクチュエータシステムの特定の動作パラメータを動的に微調整するために、使用され得る。
【0119】
図３１は、圧力管２５０２、および圧力管２５０２を少なくとも部分的に取り囲む第２の管２５１０を含むアクチュエータ２５０１を有する能動サスペンションアクチュエータシステム２５００を図示する。圧力管２５０２は、圧力管における内部容積を圧縮容積２５０７および拡張容積２５０８に分割するピストン２５０４を摺動可能に受容する。アクチュエータシステム２５００は、油圧ポンプおよび／または油圧モータとして動作させ得る油圧機械２５０９を含む。油圧機械２５０９は、油圧機械２５０９を駆動し、および／または油圧機械２５０９によって駆動され得る、電気機械（図示せず）に動作可能に連結され得る。
【0120】
いくつかの実施形態において、油圧機械２５０９は、第１のポート２５０９ａおよび第２のポート２５０９ｂを含み得る。第２の管２５１０および圧力管２５０２の長手方向軸は、Ｚ軸２５１１に平行であるか、または事実上平行である。圧力管２５０２および第２の管２５１０は、全体的または部分的に環状の形状であり得る、介在容積２５１３を形成する。介在容積２５１３は、拡張容積２５０８と流体連通し得る第１の導管２５１３ａ、および圧縮容積２５０７と流体連通し得る第２の流れ導管２５１３ｂを含み得る。介在容積２５１３の第１および第２の流れ導管２５１３ａ、２５１３ｂは、障壁２５１３ｃによって流体的に分離され得る。図２の実施形態において、第１のポート２５０９ａは、流れ導管２５１４ａおよび２５１３ａを介して拡張容積２５０８と流体連通しており、第２のポート２５０９ｂは、流れ導管２５１４ｂを介してアキュムレータ２５１５に流体的に接続され得る。アキュムレータ２５１５は、流れ導管２５１４ｃおよび２５１３を介して圧縮容積２５０７に流体的に接続されている。
【0121】
アキュムレータ２５１５は、２つの容積２５１５ａおよび２５１５ｂを含み、容積２５１５ａは、油圧流体で満たされ得、容積２５１５ｂは、例えば、空気、窒素またはアルゴンなどのガスなどの圧縮可能媒体で満たされ得る。容積２５１５ａ内の材料は、図３１に示されたピストン２５１５ｃまたはダイアフラムもしくはブラダ（図示せず）によって容積２５１５ｂ内の材料から分離され得る。
【0122】
図３１におけるアキュムレータ２５１５は、貫流アキュムレータであるが、本開示は、貫流アキュムレータ２５１５の代わりに、またはそれに加えて使用され得る、分岐またはインラインアキュムレータなどの任意の適切なアキュムレータのようなアキュムレータに限定されていない。アキュムレータ２５１５と圧縮容積２５０７との間の流れは、流れ制御デバイスによって制御され得る。流れ制御デバイスは、例えば、図３１に示されたアクチュエータ２５０１の圧縮端部に組み込まれているベース弁２５１６であり得る。ベース弁２５１６はまた、ピストンロッド２００４ａを収容する必要がある場合における、アクチュエータの拡張端部に組み込まれ得る。本発明者らは、いくつかの実施形態において、ベース弁２５１６が、圧縮および／または拡張において受動ディグレッシブ（ｄｉｇｒｅｓｓｉｖｅ）弁として動作させるように構成され得ることを認識した。
【0123】
代替的または追加的に、図３１に図示され、図３２に図示されたように、いくつかの実施形態において、能動サスペンションアクチュエータシステム２５６０は、油圧機械２５０９と拡張容積２５０８との間に動作可能に介設され得るアキュムレータ２５１５および／または流れ制御デバイス２５１６を含み得る。図３２は、第２の管２５１０の外側に位置する流れ制御デバイス２５６１を示すが、それは、内部に組み込まれ得、本開示は、この点に限定されていない。アクチュエータの拡張端部においての内部流れ制御デバイスの場合において、流れ制御デバイスは、ピストンロッド２００４ａを受容するように構成された開口を含み得る。
【0124】
図３３は、双方向性ディグレッシブベース弁に対する例示的な性能曲線２５５０を図示する。弁にわたる圧力降下（ΔＰ）は、低流れ範囲（すなわち、ＡＥおよびＡＣの範囲）での流量Ｑの関数として、直線的にまたは事実上直線的に増加し得る。いくつかの実施形態において、例えば、単純なオリフィス穴が減衰を生成するためにベース弁において使用される場合、弁にわたる圧力降下も、二次的にまたは他の関係で増加し得ることに留意されたい。いくつかの実施形態において、この圧力降下は、弁を通る漏れ経路を通る流れに起因し得る。
【0125】
いくつかの実施形態において、圧力降下が拡張中の２５５３ａまたは圧縮中の２５５３ｂによって示されるレベルに達すると、ベース弁内に組み込まれたシムスタックまたは他の圧力軽減弁は、追加の流れがベース弁を通過するのを可能するために、開き得る。いくつかの実施形態において、シムスタックは、例えば、１０ｐｓｉ～３００ｐｓｉの範囲におけるクラッキング圧力を有するように構成され得る。いくつかの実施形態において、クラッキング圧力は、５ｐｓｉ～５００ｐｓｉの範囲にあり得る。他の範囲におけるクラッキング圧力はまた、使用され得、本開示は、そのように限定されていない。
【0126】
範囲ＢＥおよびＢＣにおける流量の場合、減衰は、流量Ｑ（曲線２５５２ａおよび２５５２ｂ）の関数として直線的にまたは事実上直線的に増加し得、または流量Ｑ（曲線２５５１ａおよび２５５１ｂ）の関数として一定または事実上一定であり得る。いくつかの実施形態において、シムスタックは、範囲ＢＥおよびＢＣにわたって一定または事実上一定の圧力降下を維持するように構成され得る。いくつかの実施形態において、範囲ＢＥおよびＢＣは、０．２５～５ＧＰＭ、または０．１～４ＧＰＭの流量を表す。範囲ＣＥおよび／またはＣＣおよびそれ以上における流量のいくつかの実施形態において、ベース弁は、減衰速度（または減衰）が増加し続け得るオリフィス制限として挙動し得る。
【0127】
図３４～３９は、例示的な双方向性ディグレッシブ（すなわち、圧縮流れおよび拡張流れの両方の間のディグレッシブ）ベース弁の構造を図示する。図３４は、ベース弁本体２６５０の等角図を図示する。この弁は、シムスタックの２つのセットを使用することによって、圧縮および拡張の両方における流れを制御することによって動作させる。これらのシムスタックは、図３４に示されていない。
【0128】
図３４に示された実施形態において、吸気ポート２６０１は、ベース弁本体２６００の長手方向軸の周りに角度的に分布されている。各吸気ポートは、圧縮容積内の圧力を圧縮シムスタック（図示せず）に伝達する、ベース弁本体２６００内の第１の内部流路のセットの１つへ導く。出口ポート２６０２は、拡張容積（例えば、図３１に示された容積２５０８）内の圧力を拡張シムスタック（図示せず）に伝達する流路に接続されている。ポート２６０３は、流れがシムスタックの両方のセットをバイパスすることが可能となるように構成されているベース弁本体２６００における１つの内部流路に接続する。環状シール表面２６０４は、拡張シムスタックのシールシムまたは複数のシムが対してシールする表面である。すべての出口ポート２６０２は、環状空洞２６０５によって接続されている。
【0129】
図３５は、図３４のベース弁本体２６００、拡張シムスタック２６５１、および圧縮シムスタック２６５２を含むベース弁アセンブリ２６５０の等尺性断面を示す。圧縮シムスタック２６５２は、アクチュエータピストン（例えば、図３１に示されたピストン２５０４）の圧縮ストローク中に開き得、一方、拡張シムスタック２６５１は、ピストンが拡張ストロークにおいて動くときに開き得る。
【0130】
ボルト２６５３およびナット２６５４は、２つのシムスタック２６５１および２６５２をベース弁本体２６００に固定するために、使用され得る。ナット２６５４の上部にある大きなフランジは、高油圧流量下でのシムの過度の偏向を防止するための走行リミッターとして使用され得る。ワッシャは、ボルト２６５３の頭の下で使用され得る。拡張シムスタック２６５１は、シール表面２６０４の一部分に対して着座するシールシム２６５１ａを含み、一方、圧縮シムスタック２６５２は、環状シール表面２６５５に対して着座する圧縮シールシム２６５２ａを含む。ベース弁本体２６００の長手方向軸の周りに角度的に分布されている入口ポート２６５６は、導管２５１３内の圧力を、内部拡張通路を介して環状空洞２６０５に伝達する。環状空洞２６０５内の圧力は、圧縮シールシム２６５２ａ上に作用する。
【0131】
図３６は、図３１に示されたアクチュエータ２５０１の圧縮端部に位置するベース弁アセンブリ２６５０の断面の正面図を図示する。図３６は、圧縮容積２５０７がどのように環状空洞２６５６に流体的に接続されているかを示す。環状空洞２６５６内の圧力は、シール圧縮シム２６５２ａ上に作用し、特定の条件下で、シム２６５２ａを偏向させて開く。
【0132】
【0133】
図３８は、導管２５１３内の圧力が拡張シールシム２６５１ａに伝達されるベース弁２６５０の別の正面断面を図示する。特定の条件下で、シールシム２６５１ａは、偏向し、導管２５１３からの流体が圧縮容積２５０７に流入することを可能にし得る。
【0134】
本発明者らは、低いピストン速度で動作させる能動サスペンションアクチュエータにおいて、図３３に関して上で考察されるように、有意な減衰が好まれ得ることを認識した。しかしながら、本発明者らはまた、図３３における流れ範囲ＢＥ（拡張）およびＢＣ（圧縮）などのより高い流量で動作させるとき、はるかに高い流量が、例えば、受動ダンパの場合よりもベース弁を通して対応する必要があり得ることを認識した。そのような流量を可能にするために、圧縮および／または拡張シールシム２６５１ａ、２６５２ａの直径は、最大化される必要があり得る。
【0135】
例えば、受動ダンパでの急速な圧縮中に、流体は、例えば、ピストンにおける弁およびベース弁を通って拡張容積に流れ得る。そのような状況で、ピストンロッドの拡張容積への侵入によって変位された容積のみが、ベース弁を通って流れる必要があり得る。
【0136】
能動システムにおいて、本発明者らは、例えば、ピストン内の弁が、ポンプで十分な能動力の産出を可能にするのに十分に高いクラッキング圧力で設定される必要があり得ることを認識した。
【0137】
他方、能動サスペンションシステムのいくつかの実施形態において、ピストンによって変位された容積のすべてまたは事実上すべては、ベース弁を通って流れ得る。本発明者らは、圧縮および拡張のいずれかにおけるベース弁の所望の容量、ならびに圧力降下対流れの関係が、圧縮シールシム２６５２ａおよび／または拡張シールシム２６５１ａの直径を最大化することによって達成され得ることを認識した。
【0138】
図３９は、双子管ダンパ／アクチュエータの圧縮端部に係合するベース弁アセンブリ２７００を図示する。圧縮シールシムおよび拡張シールシムの直径は、図３４～３８に図示された実施形態よりも大きい。図３９に示された実施形態は、拡張シムスタック２７０１、圧縮シムスタック２７０２、およびベース弁本体２７０３を含む。シムスタックは、ボルト２７０４およびナット２７０５によって弁本体に固定されている。シムスタック２７０１は、環状表面２７０６に対してシールするシールシム２７０１ａを含む。シムスタック２７０２は、環状表面２７０８に対してシールするシールシム２７０２ａを含む。
【0139】
圧縮流れ導管２７１５の入口ポート２７１０がベース弁本体２７０３内に陥凹されており、環状シール表面２７０６と同じ半径方向平面に位置していないため、シールシム２７０１ａの直径は、図３４～３８に示された実施形態に対して増加され得る。入口ポート２７１０に到達する前に、圧縮容積からの流体は、弁本体と圧力管２５０２との間の環状または部分的な環状容積２７２０を通って流れる。
【0140】
本発明者らは、そのような構成を使用することによって、拡張シールシム２７０１ａの直径が、圧力管２５０２の内径の７０％より大きいが、１００％未満であり得ることを認識した。代替的に、拡張シールシム２７０１ａの直径は、圧力管２５０２の内径の８０％より大きいが、１００％未満であり得る。いくつかの実施形態において、拡張シールシム２７０１ａの直径は、圧力管２５０２の内径の９０％より大きいが、１００％未満であるか、または圧力管２５０２の内径の他の適切なパーセンテージであり得る。
【0141】
図４０は、圧縮容積２７２２内の圧力が、環状または部分的な環状領域２７２０、ベース弁本体２７０３内の圧縮流れ通路２７１５、および圧縮シールシム２７０２ａ上に作用する環状空洞２７２１を通して圧縮シールシム２７０２ａにどのように伝達され得るかを図示する。特定の条件下で、圧力は、シールシム２７０２ａを偏向させ、圧縮容積２７２２から流れ導管２５１３への流れ経路を作成し得る。
【0142】
図４１は、ベース弁アセンブリ２７００の別の断面を示す。代替的または追加的に、図４１に図示されたように、拡張導管２７３１への入口ポート２７３０は、シール表面に対してベース弁の本体２７０３内に軸方向に陥凹され得る。この構成を使用することによって、圧縮シールシム２７０２ａの直径は、圧力管２５０２の内径の７０％より大きいが、１００％未満であり得る。代替的に、圧縮シールシム２７０２ａの直径は、圧力管２５０２の内径の８０％より大きいが、１００％未満であり得る。いくつかの実施形態において、圧縮シールシム２７０２ａの直径は、圧力管２５０２の内径の９０％より大きいが、１００％未満であるか、または圧力管の内径の他の適切なパーセンテージであり得る。
【0143】
そのような構成を使用することによって、圧縮シールシム２７０２ａの直径は、圧力管２５０２の内径よりも大きくなり得る。いくつかの実施形態において、圧縮シールシム２７０２ａ（図示せず）の直径は、第２の管２５１０の内径の７０％より大きいが、１００％未満であり得る。代替的に、圧縮シールシム２７０２ａの直径は、第２の管２５１０の直径の８０％より大きいが、１００％未満であり得る。いくつかの実施形態において、圧縮シールシム２７０２ａの直径は、第２の管２５１０の直径の９０％よりも大きいが、１００％未満であるか、または第２の管２５１０の直径の他の適切なパーセンテージであり得る。
【0144】
図４２は、流れ導管２５１３内の圧力が、入口ポート２７３０、ベース弁の本体２７０３内の拡張流路２７３１、および環状空洞２７３３を通してどのように伝達され得るかを図示する。流れ導管２５１３内の圧力は、シールシム２７０１ａを偏向させ、図４２に示された方向に、流れ導管２５１３と圧縮容積２７２２との間の流れ経路を開く。
【0145】
図４３に示された等角断面は、ボルト２８０４およびナット２８０５によって一緒に確実に取り付けられた、多数個弁本体２８０１、拡張シムスタック２８０２、および圧縮シムスタック２８０３を含む大容量ベース弁アセンブリ２８００の別の実施形態を図示する。シール拡張シム２８０２ａは、シール表面２８０２ｂに対してシールし、一方、シール圧縮シム２８０３ａは、シール表面２８０３ｂの一部分に対してシールする。圧縮流路２８０７の入口ポート２８０６は、シール表面に対して弁本体２８０１内にさらに軸方向に陥凹されている。図４４は、拡張シールシム２８０２ａのシール表面２８０２ｂから軸方向に陥凹されている入口ポート２８０６を有する圧縮流路２８０７を示している、図４３のベース弁アセンブリの正面断面図を図示する。いくつかの実施形態において、ブリード通路２８１０は、いずれかのシムスタックを通過することなく、弁を横切る流れに対して可能にし得る。いくつかの実施形態において、このブリード穴は、０．１～３ｍｍ、または０．０５～５ｍｍの範囲の油圧直径であり得る。ブリード穴のサイズ、長さ、および数は、図３３に図示された範囲ＡＥおよびＡＣにおける流れ圧力降下の関係を決定または微調整するために使用され得る。
【0146】
図４５は、弁アセンブリ２８００の本体内の拡張流れ導管２８３０の拡張入口ポート２８２０を示している、ベース弁２８００の別の正面断面を図示する。入口ポート２８２０は、圧縮シールシム２８０３ａのシール表面２８０３ｂに対して陥凹されていることに留意されたい。
【0147】
本教示は、様々な実施形態および実施例と併せて説明されてきたが、本教示がそのような実施形態または実施例に限定されることを意図するものではない。それどころか、本教示は、当業者によって理解されるように、様々な代替例、変更例、および均等物を包含する。したがって、前の説明および図面は、例としてのみのものである。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33】
【図34】
【図35】
【図36】
【図37】
【図38】
【図39】
【図40】
【図41】
【図42】
【図43】
【図44】
【図45】
【国際調査報告】