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(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】2023-10-11
(54)【発明の名称】流体圧ポンプ装置用のバッファ
(51)【国際特許分類】
F15B 11/00 20060101AFI20231003BHJP
【ＦＩ】
F15B11/00 X
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023512806
(86)(22)【出願日】2021-08-31
(85)【翻訳文提出日】2023-04-18
(86)【国際出願番号】 US2021048420
(87)【国際公開番号】W WO2022047373
(87)【国際公開日】2022-03-03
(31)【優先権主張番号】63/072,470
(32)【優先日】2020-08-31
(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】セルデン，ブライアン，アレクサンダー
(72)【発明者】
【氏名】リーダー，エリック，ファレス
(72)【発明者】
【氏名】タッカー，クライブ
(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】ピーターソン，キャメロン，ディー．
(72)【発明者】
【氏名】マクベイ，トーマス
(72)【発明者】
【氏名】プロシェル，アンドリュー，キーガン
【テーマコード（参考）】
3H089
【Ｆターム（参考）】
3H089AA70
3H089BB05
(57)【要約】
流体圧システム、並びに差動バッファによる、流体圧システム内での流れ及び／又は圧力の変動の伝播を低減するための方法が説明されている。差動バッファは、第１の内部体積部、第２の内部体積部、及び第１の内部体積部の少なくとも一部分と第２の内部体積部の少なくとも一部分とを分離するバリアを含み得る。バリアは、受動的な相殺的干渉によって、第１の内部体積部及び第２の内部体積部内での圧力及び／又は流れの変動を軽減するように動き得る。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
流体圧装置、流体圧負荷、及び差動バッファを含む、流体圧システムの動作方法であって：前記流体圧装置の第１のポートと第２のポートとの間に作動差圧及び変動差圧を発生させるポンプとして前記流体圧装置を動作させることであって、ここで、前記変動差圧は前記作動差圧に重ね合わせられる、動作させること；
前記第１のポートに流体接続される第１の流体容積及び前記第２のポートに流体接続される第２の流体容積にさらされる前記差動バッファのバリアの前後間に、全差圧を加えることであって、ここで、前記全差圧は、前記作動差圧と前記変動差圧の和以下である、全差圧を加えること；及び
前記流体圧負荷に伝えられる前記変動差圧を少なくとも部分的に軽減するために、前記バリアの少なくとも一部分を変位させること
を含む、方法。
【請求項2】
前記バリアはダイアフラムである、請求項１に記載の方法。
【請求項3】
前記ダイアフラムはエッジでクランプされており、及び前記ダイアフラムの少なくとも一部分を変位させることは、前記ダイアフラムの少なくとも一部分を変形させることを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項4】
前記流体圧負荷は流体圧アクチュエータである、請求項１～３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項5】
前記流体圧システムはアクティブサスペンションシステムである、請求項１～４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項6】
流体圧システム用の差動バッファであって：第１の内部体積部；
第２の内部体積部；
前記第１の内部体積部に流体接続された第１の流路であって、流体圧装置に流体接続されるように構成される第１の流路；
前記第２の内部体積部に流体接続された第２の流路であって、ここで、前記第２の流路は、前記流体圧装置に流体接続されるように構成され、ここで、前記第１の流路及び前記第２の流路は、前記第１の流路及び前記第２の流路における圧力変動の相関係を維持するように構成される、第２の流路；及び
前記第１の内部体積部の少なくとも一部分と前記第２の内部体積部の少なくとも一部分とを分離するバリアであって、ここで、前記バリアは、前記第１の内部体積部と前記第２の内部体積部との間の圧力差に基づいて動くように構成され、及び前記バリアは、中立位置の方へ向かって付勢される、バリア
を含む、差動バッファ。
【請求項7】
前記第１の流路は第１のイナータンスを有し、及び前記第２の流路は、前記第１のイナータンスの５０％以内の第２のイナータンスを有する、請求項６に記載の差動バッファ。
【請求項8】
前記第１のイナータンスは前記第２のイナータンスと実質的に等しい、請求項７に記載の差動バッファ。
【請求項9】
さらに、少なくとも１つのスプリングを含み、ここで、前記バリアはピストンであり、及び前記少なくとも１つのスプリングは、前記ピストンを前記中立位置の方へ向かって付勢するように構成される、請求項６～８のいずれか１項に記載の差動バッファ。
【請求項10】
前記バリアは、前記圧力差に基づいて弾性変形されるように構成された少なくとも１つのダイアフラムを含む、請求項６～８のいずれか１項に記載の差動バッファ。
【請求項11】
前記少なくとも１つのダイアフラムは複数のダイアフラムを含む、請求項１０に記載の差動バッファ。
【請求項12】
前記バリアは、前記第１の内部体積部内の流体にさらされる第１の圧力領域、及び前記第２の内部体積部内の流体にさらされる第２の圧力領域を含み、前記第１の圧力領域は前記第２の圧力領域の５０％以内である、請求項６～１１のいずれか１項に記載の差動バッファ。
【請求項13】
前記第１の圧力領域は前記第２の圧力領域と実質的に等しい、請求項１２に記載の差動バッファ。
【請求項14】
前記バリアは、受動的な相殺的干渉によって、前記第１の内部体積部及び前記第２の内部体積部内の圧力変動を軽減するように構成される、請求項６～１３のいずれか１項に記載の差動バッファ。
【請求項15】
前記圧力変動は、０．０１～５０ｐｓｉの圧力を有する、請求項１４に記載の差動バッファ。
【請求項16】
前記圧力変動は、０～２０００Ｈｚの周波数を有する、請求項１４又は１５に記載の差動バッファ。
【請求項17】
前記相関係は、約９０°～２７０°の、前記第１の流路及び前記第２の流路内の前記圧力変動の相差である、請求項６～１６のいずれか１項に記載の差動バッファ。
【請求項18】
差動バッファの動作方法であって：流体を、第１の圧力で、前記差動バッファの第１の内部体積部に流体接続された第１の流路に受け入れることであって、ここで、前記第１の流路内の前記流体は、第１の相を有する第１の圧力変動を含む、受け入れること；
流体を、第２の圧力で、前記差動バッファの第２の内部体積部に流体接続された第２の流路に受け入れることであって、ここで、前記第２の流路内の前記流体は、前記第１の相とは異なる第２の相を有する第２の圧力変動を含む、受け入れること；
流体圧装置から前記差動バッファまで、前記第１の相と前記第２の相との間の相関係を維持すること；
前記第１の内部体積部の少なくとも一部分と第２の内部体積部の少なくとも一部分とを分離するバリアを、中立位置の方へ向かって付勢すること；及び
前記第１の圧力と前記第２の圧力との間の圧力差に基づいて、前記バリアを動かすこと
を含む、方法。
【請求項19】
さらに、前記バリアの前記動きゆえの受動的な相殺的干渉によって、前記第１の内部体積部及び前記第２の内部体積部内の圧力変動を軽減することを含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項20】
前記圧力変動は、０．０１～５０ｐｓｉの圧力を有する、請求項１９に記載の方法。
【請求項21】
前記圧力変動は、０～２０００Ｈｚの周波数を有する、請求項１９又は２０に記載の方法。
【請求項22】
前記バリアはピストンであり、及び前記バリアを前記中立位置の方へ向かって付勢することは、少なくとも１つのスプリングによって前記ピストンに力を加えることを含む、請求項１８～２１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項23】
前記バリアは少なくとも１つのダイアフラムを含み、前記バリアを動かすことは、前記圧力差に基づいて、前記少なくとも１つのダイアフラムを弾性変形させることを含む、請求項１８～２１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項24】
前記少なくとも１つのダイアフラムは複数のダイアフラムである、請求項２３に記載の方法。
【請求項25】
前記第１の流路は第１のイナータンスを有し、及び前記第２の流路は、前記第１のイナータンスの５０％以内の第２のイナータンスを有する、請求項１８～２４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項26】
前記第１のイナータンスは、前記第２のイナータンスと実質的に等しい、請求項２５に記載の方法。
【請求項27】
前記バリアは、前記第１の内部体積部内の流体にさらされる第１の圧力領域、及び前記第２の内部体積部内の流体にさらされる第２の圧力領域を含み、前記第１の圧力領域は、前記第２の圧力領域の５０％以内である、請求項１８～２６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項28】
前記第１の圧力領域は、前記第２の圧力領域と実質的に等しい、請求項２７に記載の方法。
【請求項29】
前記相関係を維持することは、前記第１の相と前記第２の相との間の相差を約６０°～３００°に維持することを含む、請求項１８～２８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項30】
第１の内部体積部；第２の内部体積部；
前記第１の内部体積部に流体接続された第１の流路であって、第１のイナータンスを有する第１の流路；
前記第２の内部体積部に流体接続された第２の流路であって、前記第１のイナータンスの５０％以内の第２のイナータンスを有する第２の流路；及び
前記第１の内部体積部の少なくとも一部分と前記第２の内部体積部の少なくとも一部分とを分離するバリアであって、ここで、前記バリアは、前記第１の内部体積部と前記第２の内部体積部との間の圧力差に基づいて動くように構成され、及び前記バリアは、中立位置の方へ向かって付勢される、バリア
を含む、流体圧システム用の差動バッファ。
【請求項31】
さらに、少なくとも１つのスプリングを含み、ここで、前記バリアはピストンであり、及び前記少なくとも１つのスプリングは、前記ピストンを前記中立位置の方へ向かって付勢するように構成される、請求項３０に記載の差動バッファ。
【請求項32】
前記バリアは、前記圧力差に基づいて弾性変形されるように構成された少なくとも１つのダイアフラムを含む、請求項３０に記載の差動バッファ。
【請求項33】
前記少なくとも１つのダイアフラムは複数のダイアフラムを含む、請求項３２に記載の差動バッファ。
【請求項34】
前記第１のイナータンスは前記第２のイナータンスと実質的に等しい、請求項３０～３３のいずれか１項に記載の差動バッファ。
【請求項35】
前記第１のイナータンスは、前記第２のイナータンスの１０％以内である、請求項３０～３３のいずれか１項に記載の差動バッファ。
【請求項36】
前記バリアは、前記第１の内部体積部内の流体にさらされる第１の圧力領域、及び前記第２の内部体積部内の流体にさらされる第２の圧力領域を含み、前記第１の圧力領域は、前記第２の圧力領域の５０％以内である、請求項３０～３５のいずれか１項に記載の差動バッファ。
【請求項37】
前記第１の圧力領域は前記第２の圧力領域と実質的に等しい、請求項３６に記載の差動バッファ。
【請求項38】
前記バリアは、受動的な相殺的干渉によって、前記第１の内部体積部及び前記第２の内部体積部内の圧力変動を軽減するように構成される、請求項３０～３７のいずれか１項に記載の差動バッファ。
【請求項39】
前記圧力変動は、０．０１～５０ｐｓｉの圧力を有する、請求項３８に記載の差動バッファ。
【請求項40】
前記圧力変動は、０～２０００Ｈｚの周波数を有する、請求項３８又は３９に記載の差動バッファ。
【請求項41】
差動バッファの動作方法であって：流体を、第１の圧力で、前記差動バッファの第１の内部体積部に流体接続された第１の流路に受け入れることであって、ここで、前記第１の流路は第１のイナータンスを有する、受け入れること；
流体を、第２の圧力で、前記差動バッファの第２の内部体積部に流体接続された第２の流路に受け入れることであって、ここで、前記第２の流路は、前記第１のイナータンスの５０％以内の第２のイナータンスを有する、受け入れること；
前記第１の内部体積部の少なくとも一部分と第２の内部体積部の少なくとも一部分とを分離するバリアを、中立位置の方へ向かって付勢すること；及び
前記第１の圧力と前記第２の圧力との間の圧力差に基づいて、前記バリアを動かすこと
を含む、方法。
【請求項42】
さらに、前記バリアの前記動きゆえの受動的な相殺的干渉によって、前記第１の内部体積部及び前記第２の内部体積部内の圧力変動を軽減することを含む、請求項４１に記載の方法。
【請求項43】
前記圧力変動は、０．０１～５０ｐｓｉの圧力を有する、請求項４２に記載の方法。
【請求項44】
前記圧力変動は、０～２０００Ｈｚの周波数を有する、請求項４２又は４３に記載の方法。
【請求項45】
前記バリアはピストンであり、及び前記バリアを前記中立位置の方へ向かって付勢することは、少なくとも１つのスプリングによって前記ピストンに力を加えることを含む、請求項４１～４４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項46】
前記バリアは少なくとも１つのダイアフラムを含み、前記バリアを動かすことは、前記圧力差に基づいて、前記少なくとも１つのダイアフラムを弾性変形させることを含む、請求項４１～４４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項47】
前記少なくとも１つのダイアフラムは複数のダイアフラムである、請求項４６に記載の方法。
【請求項48】
前記第１のイナータンスは前記第２のイナータンスと実質的に等しい、請求項４１～４７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項49】
前記第１のイナータンスは前記第２のイナータンスの１０％以内である、請求項４１～４７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項50】
前記バリアは、前記第１の内部体積部内の流体にさらされる第１の圧力領域、及び前記第２の内部体積部内の流体にさらされる第２の圧力領域を含み、前記第１の圧力領域は前記第２の圧力領域の５０％以内である、請求項４１～４９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項51】
前記第１の圧力領域は前記第２の圧力領域と実質的に等しい、請求項５０に記載の方法。
【請求項52】
流体圧システム用の差動バッファであって：第１の内部体積部；
第２の内部体積部；及び
前記第１の内部体積部の少なくとも一部分と前記第２の内部体積部の少なくとも一部分とを分離する少なくとも１つのダイアフラムであって、少なくとも１つの動作条件において、前記第１の内部体積部と前記第２の内部体積部との間の圧力差に基づいて、弾性変形するように構成される少なくとも１つのダイアフラム
を含む、差動バッファ。
【請求項53】
前記少なくとも１つのダイアフラムは複数のダイアフラムを含む、請求項５２に記載の差動バッファ。
【請求項54】
前記複数のダイアフラムは６～１２個のダイアフラムを含む、請求項５３に記載の差動バッファ。
【請求項55】
前記複数のダイアフラムは、第１のダイアフラム及び第２のダイアフラムを含み、前記第１の内部体積部は、前記第１のダイアフラムと前記第２のダイアフラムとの間に配置された第１の室を含み、前記第２の内部体積部は、前記第１のダイアフラムの、前記第１の室とは反対側に配置された第２の室を含み、及び前記第２の内部体積部は、前記第２のダイアフラムの、前記第１の室とは反対側に配置された第３の室を含む、請求項５３に記載の差動バッファ。
【請求項56】
さらに、前記複数のダイアフラムのそれぞれの間に配置された少なくとも１つのスペーサーを含み、前記少なくとも１つのスペーサー及び前記複数のダイアフラムは、スタックに配置されている、請求項５３に記載の差動バッファ。
【請求項57】
前記少なくとも１つのスペーサーは環状であり、及び前記複数のダイアフラムの各ダイアフラムはディスク形である、請求項５６に記載の差動バッファ。
【請求項58】
前記少なくとも１つのスペーサーは、前記複数のダイアフラムのうちの１つに当接する少なくとも１つの曲線エッジを含み、前記少なくとも１つの曲線エッジは、前記複数のダイアフラムから離れるように曲線を描いている、請求項５６又は５７に記載の差動バッファ。
【請求項59】
前記少なくとも１つのスペーサーは、第１のスペーサー及び第２のスペーサーを含み、これらスペーサーは、前記第１のスペーサーと前記第２のスペーサーとの間で前記複数のダイアフラムのうちの１つをクランプすることによって、前記第１の内部体積部及び前記第２の内部体積部との間に前記複数のダイアフラムのうちの１つを固定するように構成される、請求項５６又は５７に記載の差動バッファ。
【請求項60】
前記第１の内部体積部は第１のイナータンスを有し、前記第２の内部体積部は第２のイナータンスを有し、及び前記第１のイナータンスは前記第２のイナータンスと実質的に等しい、請求項５２～５９のいずれか１項に記載の差動バッファ。
【請求項61】
前記少なくとも１つのダイアフラムは、前記第１の内部体積部内の流体にさらされる第１の圧力領域、及び前記第２の内部体積部内の流体にさらされる第２の圧力領域を含み、前記第１の圧力領域は前記第２の圧力領域の５０％以内である、請求項５２～６０のいずれか１項に記載の差動バッファ。
【請求項62】
前記第１の圧力領域は前記第２の圧力領域と実質的に等しい、請求項６１に記載の差動バッファ。
【請求項63】
前記少なくとも１つのダイアフラムは、受動的な相殺的干渉によって、前記第１の内部体積部及び前記第２の内部体積部内の圧力変動を軽減するように構成される、請求項５２～６２のいずれか１項に記載の差動バッファ。
【請求項64】
前記圧力変動は、０．０１～５０ｐｓｉの圧力を有する、請求項６３に記載の差動バッファ。
【請求項65】
前記圧力変動は、０～２０００Ｈｚの周波数を有する、請求項６３又は６４に記載の差動バッファ。
【請求項66】
差動バッファの動作方法であって：流体を、第１の圧力で、前記差動バッファの第１の内部体積部に受け入れること；
流体を、第２の圧力で、前記差動バッファの第２の内部体積部に受け入れること；及び
前記第１の圧力と前記第２の圧力との間の圧力差に基づいて、前記第１の内部体積部の少なくとも一部分と前記第２の内部体積部の少なくとも一部分とを分離する少なくとも１つのダイアフラムを弾性変形させること
を含む、方法。
【請求項67】
さらに、前記少なくとも１つのダイアフラムの前記動きゆえの受動的な相殺的干渉によって、前記第１の内部体積部及び前記第２の内部体積部内の圧力変動を軽減することを含む、請求項６６に記載の方法。
【請求項68】
前記圧力変動は、０．０１～５０ｐｓｉの圧力を有する、請求項６７に記載の方法。
【請求項69】
前記圧力変動は、０～２０００Ｈｚの周波数を有する、請求項６７又は６８に記載の方法。
【請求項70】
前記少なくとも１つのダイアフラムは複数のダイアフラムである、請求項６６～６９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項71】
前記複数のダイアフラムは６～１２個のダイアフラムを含む、請求項７０に記載の方法。
【請求項72】
前記複数のダイアフラムは、第１のダイアフラム及び第２のダイアフラムを含み、前記第１の内部体積部は、前記第１のダイアフラムと前記第２のダイアフラムとの間に配置された第１の室を含み、前記第２の内部体積部は、前記第１のダイアフラムの、前記第１の室とは反対側に配置された第２の室を含み、及び前記第２の内部体積部は、前記第２のダイアフラムの、前記第１の室とは反対側に配置された第３の室を含む、請求項７０に記載の方法。
【請求項73】
前記第１の内部体積部は第１のイナータンスを有し、前記第２の内部体積部は第２のイナータンスを有し、前記第１のイナータンスは前記第２のイナータンスと実質的に等しい、請求項６６～７２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項74】
前記少なくとも１つのダイアフラムは、前記第１の内部体積部内の流体にさらされる第１の圧力領域、及び前記第２の内部体積部内の流体にさらされる第２の圧力領域を含み、前記第１の圧力領域は前記第２の圧力領域の５０％以内である、請求項６６～７３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項75】
前記第１の圧力領域は前記第２の圧力領域と実質的に等しい、請求項７４に記載の方法。
【請求項76】
第１の流体圧装置ポート及び第２の流体圧装置ポートが設けられた流体圧装置と；第１のアクチュエータポート及び第２のアクチュエータポートが設けられた流体圧アクチュエータと；
差動バッファであって：
前記第１の流体圧装置ポート及び前記第１のアクチュエータポートに接続される第１の内部体積部；
前記第２の流体圧装置ポート及び前記第２のアクチュエータポートに接続される第２の内部体積部；及び
前記第１の内部体積部の少なくとも一部分と前記第２の内部体積部の少なくとも一部分とを分離する少なくとも１つのダイアフラムであって、前記第１の内部体積部と前記第２の内部体積部との間の圧力差に基づいて弾性変形するように構成される少なくとも１つのダイアフラム
を含む、差動バッファと
を含む、流体圧システム。
【請求項77】
前記少なくとも１つのダイアフラムは複数のダイアフラムを含む、請求項７６に記載の流体圧システム。
【請求項78】
前記複数のダイアフラムは６～１２個のダイアフラムを含む、請求項７７に記載の流体圧システム。
【請求項79】
前記複数のダイアフラムは、第１のダイアフラム及び第２のダイアフラムを含み、前記第１の内部体積部は、前記第１のダイアフラムと前記第２のダイアフラムとの間に配置された第１の室を含み、前記第２の内部体積部は、前記第１のダイアフラムの、前記第１の室とは反対側に配置された第２の室を含み、及び前記第２の内部体積部は、前記第２のダイアフラムの、前記第１の室とは反対側に配置された第３の室を含む、請求項７７に記載の流体圧システム。
【請求項80】
さらに、前記複数のダイアフラムのそれぞれの間に配置された少なくとも１つのスペーサーを含み、前記少なくとも１つのスペーサー及び前記複数のダイアフラムは、スタックに配置されている、請求項７７に記載の流体圧システム。
【請求項81】
前記少なくとも１つのスペーサーは環状であり、及び前記複数のダイアフラムの各ダイアフラムはディスク形である、請求項８０に記載の流体圧システム。
【請求項82】
前記少なくとも１つのスペーサーは、前記複数のダイアフラムに当接する少なくとも１つの曲線エッジを含み、前記少なくとも１つの曲線エッジは、前記複数のダイアフラムから離れるように曲線を描いている、請求項８０に記載の流体圧システム。
【請求項83】
前記少なくとも１つのスペーサーは、第１のスペーサー及び第２のスペーサーを含み、これらスペーサーは、前記第１のスペーサーと前記第２のスペーサーとの間で前記複数のダイアフラムのうちの１つをクランプすることによって、前記第１の内部体積部と前記第２の内部体積部との間に、前記複数のダイアフラムのうちの１つを固定するように構成される、請求項８０に記載の流体圧システム。
【請求項84】
前記第１の内部体積部は第１のイナータンスを有し、前記第２の内部体積部は第２のイナータンスを有し、及び前記第１のイナータンスは前記第２のイナータンスと実質的に等しい、請求項７６～８３のいずれか１項に記載の流体圧システム。
【請求項85】
前記少なくとも１つのダイアフラムは、前記第１の内部体積部内の流体にさらされる第１の圧力領域、及び前記第２の内部体積部内の流体にさらされる第２の圧力領域を含み、前記第１の圧力領域は前記第２の圧力領域の５０％以内である、請求項７６～８４のいずれか１項に記載の流体圧システム。
【請求項86】
前記第１の圧力領域は前記第２の圧力領域と実質的に等しい、請求項８５に記載の流体圧システム。
【請求項87】
前記少なくとも１つのダイアフラムは、受動的な相殺的干渉によって、前記第１の内部体積部及び前記第２の内部体積部内の圧力変動を軽減するように構成される、請求項７６～８６のいずれか１項に記載の流体圧システム。
【請求項88】
前記圧力変動は、０．０１～５０ｐｓｉの圧力を有する、請求項８７に記載の流体圧システム。
【請求項89】
前記圧力変動は、０～２０００Ｈｚの周波数を有する、請求項８７又は８８に記載の流体圧システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
分野
[0001] 本出願は、35 U. S. C. § 119(e)下において、２０２０年８月３１日出願の米国仮特許出願第６３／０７２，４７０号の優先権の利益を主張し、その開示全体を本願明細書に援用する。
[0001] 本出願は、35 U. S. C. § 119(e)下において、２０２０年８月３１日出願の米国仮特許出願第６３／０７２，４７０号の優先権の利益を主張し、その開示全体を本願明細書に援用する。
【0002】
分野
[0002] 開示した実施形態は、流体圧システムにおける圧力変動を軽減するための方法及びシステムに関し得る。いくつかの実施形態は、流体圧ポンプ装置用の差動バッファに関し得る。
[0002] 開示した実施形態は、流体圧システムにおける圧力変動を軽減するための方法及びシステムに関し得る。いくつかの実施形態は、流体圧ポンプ装置用の差動バッファに関し得る。
【背景技術】
【0003】
背景
[0003] 電力を蓄える、変換する、及び／又は伝送するために流体を利用する流体圧システムが、大規模工場から自動車までの様々な業界及び応用で用いられている。そのような流体圧システムは、一般的に、例えば、流体圧ポンプ、弁、様々なリザーバ又はアキュムレータ、タンク、流体室、フィルター、膜、他の流体圧構成要素、及びこれらの構成要素間に延在する流路など、様々な構成要素を含み得る。これらの様々な構成要素及び接続部を通る及び／又はそれらの間の流体圧流体の流れは、流体の圧力及び／又は流れの変動を生じ得、これが、構成要素の振動及び／又は音響ノイズを生じ得る。
[0003] 電力を蓄える、変換する、及び／又は伝送するために流体を利用する流体圧システムが、大規模工場から自動車までの様々な業界及び応用で用いられている。そのような流体圧システムは、一般的に、例えば、流体圧ポンプ、弁、様々なリザーバ又はアキュムレータ、タンク、流体室、フィルター、膜、他の流体圧構成要素、及びこれらの構成要素間に延在する流路など、様々な構成要素を含み得る。これらの様々な構成要素及び接続部を通る及び／又はそれらの間の流体圧流体の流れは、流体の圧力及び／又は流れの変動を生じ得、これが、構成要素の振動及び／又は音響ノイズを生じ得る。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0004】
概要
[0004] いくつかの実施形態では、流体圧装置、流体圧負荷、及び差動バッファを含む、流体圧システムの動作方法は、流体圧装置の第１のポートと第２のポートとの間に作動差圧（operational differential pressure）及び変動差圧を生じさせるポンプとして流体圧装置を動作させることであって、ここで、変動差圧は作動差圧に重ね合わせられることを含む。方法はまた、第１のポートに流体接続される第１の流体容積（fluid volume）及び第２のポートに流体接続される第２の流体容積にさらされる差動バッファのバリアの前後間に、全差圧を加えることであって、ここで、全差圧は、作動差圧と変動差圧の和以下であることと、流体圧負荷へ伝えられる変動差圧を少なくとも部分的に軽減するために、バリアの少なくとも一部分を変位させることとを含む。
[0004] いくつかの実施形態では、流体圧装置、流体圧負荷、及び差動バッファを含む、流体圧システムの動作方法は、流体圧装置の第１のポートと第２のポートとの間に作動差圧（operational differential pressure）及び変動差圧を生じさせるポンプとして流体圧装置を動作させることであって、ここで、変動差圧は作動差圧に重ね合わせられることを含む。方法はまた、第１のポートに流体接続される第１の流体容積（fluid volume）及び第２のポートに流体接続される第２の流体容積にさらされる差動バッファのバリアの前後間に、全差圧を加えることであって、ここで、全差圧は、作動差圧と変動差圧の和以下であることと、流体圧負荷へ伝えられる変動差圧を少なくとも部分的に軽減するために、バリアの少なくとも一部分を変位させることとを含む。
【0005】
[0005] いくつかの実施形態では、流体圧システム用の差動バッファは、第１の内部体積部、第２の内部体積部、第１の内部体積部に流体接続された第１の流路であって、流体圧装置に流体接続されるように構成される第１の流路、及び第２の内部体積部に流体接続された第２の流路を含む。第２の流路は、流体圧装置に流体接続されるように構成され、並びに第１の流路及び第２の流路は、第１の流路及び第２の流路における圧力変動の相関係を維持するように構成される。いくつかの実施形態では、第１の流路のイナータンス（inertance）及び／又はインピーダンスは、第２の流路のイナータンス及び／又はインピーダンスと事実上等しい。差動バッファはまた、第１の内部体積部の少なくとも一部分と第２の内部体積部の少なくとも一部分とを分離する少なくとも１つのバリアを含み、ここで、バリアは、第１の内部体積部と第２の内部体積部との間の圧力差に基づいて動くように構成され、及びここで、バリアは、中立位置の方へ向かって付勢され得る。
【0006】
[0006] いくつかの実施形態では、差動バッファの動作方法が、流体を、第１の圧力で、差動バッファの第１の内部体積部に流体接続された第１の流路に受け入れることであって、ここで、第１の流路内の流体は、第１の相を有する第１の圧力変動を含むこと、及び流体を、第２の圧力で、差動バッファの第２の内部体積部に流体接続された第２の流路に受け入れることであって、ここで、第２の流路内の流体は、第１の相とは異なる第２の相を有する第２の圧力変動を含むことを含む。方法はまた、流体圧装置から差動バッファまで、第１の相と第２の相との間の相関係を維持すること、第１の内部体積部の少なくとも一部分と第２の内部体積部の少なくとも一部分とを分離するバリアを、中立位置の方へ向かって付勢すること、及び第１の圧力と第２の圧力との間の圧力差に基づいて、バリアを動かすことを含む。
【0007】
[0007] いくつかの実施形態では、流体圧システム用の差動バッファは、第１の内部体積部、第２の内部体積部、第１の内部体積部に流体接続された第１の流路であって、第１のイナータンスを有する第１の流路、及び第２の内部体積部に流体接続された第２の流路であって、第１のイナータンスの５０％以内の第２のイナータンスを有する第２の流路を含む。差動バッファはまた、第１の内部体積部の少なくとも一部分と第２の内部体積部の少なくとも一部分とを分離するバリアを含み、ここで、バリアは、第１の内部体積部と第２の内部体積部との間の圧力差に基づいて動くように構成され、及びここで、バリアは、中立位置の方へ向かって付勢され得る。
【0008】
[0008] いくつかの実施形態では、差動バッファの動作方法は、流体を、第１の圧力で、差動バッファの第１の内部体積部に流体接続された第１の流路に受け入れることであって、ここで、第１の流路は第１のイナータンスを有すること、及び流体を、第２の圧力で、差動バッファの第２の内部体積部に流体接続された第２の流路に受け入れることであって、ここで、第２の流路は、第１のイナータンスの５０％以内の第２のイナータンスを有することを含む。方法はまた、第１の内部体積部の少なくとも一部分と第２の内部体積部の少なくとも一部分とを分離するバリアを、中立位置の方へ向かって付勢すること、及び第１の圧力と第２の圧力との間の圧力差に基づいて、バリアを動かすことを含む。
【0009】
[0009] いくつかの実施形態では、流体圧システム用の差動バッファは、第１の内部体積部、第２の内部体積部、及び第１の内部体積部の少なくとも一部分と第２の内部体積部の少なくとも一部分とを分離する少なくとも１つのダイアフラムであって、少なくとも１つの動作条件において、第１の内部体積部と第２の内部体積部との間の圧力差に基づいて、変形する（例えば弾性的に）ように構成される少なくとも１つのダイアフラムを含む。
【0010】
[0010] いくつかの実施形態では、差動バッファの動作方法は、流体を、第１の圧力で、差動バッファの第１の内部体積部に受け入れること、流体を、第２の圧力で、差動バッファの第２の内部体積部に受け入れること、及び第１の圧力と第２の圧力との間の圧力差に基づいて、第１の内部体積部の少なくとも一部分と第２の内部体積部の少なくとも一部分とを分離する少なくとも１つのダイアフラムを変形させる（例えば、弾性的に）ことを含む。
【0011】
[0011] いくつかの実施形態では、流体圧システムは、第１の流体圧装置ポート及び第２の流体圧装置ポートが設けられた流体圧装置と、第１のアクチュエータポート及び第２のアクチュエータポートが設けられた流体圧アクチュエータと、差動バッファとを含む。差動は、第１の流体圧装置ポート及び第１のアクチュエータポートに流体圧的に接続された第１の内部体積部、第２の流体圧装置ポート及び第２のアクチュエータポートに流体圧的に接続された第２の内部体積部、並びに第１の内部体積部の少なくとも一部分と第２の内部体積部の少なくとも一部分とを分離する少なくとも１つのダイアフラムであって、第１の内部体積部と第２の内部体積部との間の圧力差に基づいて、変形する（例えば弾性的に）ように構成される少なくとも１つのダイアフラムを含む。
【0012】
[0012] 上述の概念、及び下記で説明する追加的な概念は、本開示はこの点に関して限定されないため、任意の好適な組み合わせで配置されてもよいことが認識されるべきである。さらに、本開示の他の利点及び新規の特徴は、添付図面と併せて考慮されるときに、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。
【0013】
図面の簡単な説明
[0013] 添付図面は、縮尺通りであることを意図しない。図面では、様々な図面に示される各同一又はほぼ同一の構成要素は、同様の符号で表され得る。分かりやすくするために、全ての図面において全ての構成要素に符号が付されていなくてもよい。
[0013] 添付図面は、縮尺通りであることを意図しない。図面では、様々な図面に示される各同一又はほぼ同一の構成要素は、同様の符号で表され得る。分かりやすくするために、全ての図面において全ての構成要素に符号が付されていなくてもよい。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】[0014]例示的な流体圧装置の瞬間状態に応じた流量リップル（flow volume ripple）の間の関係を示すグラフを示す。
【図2】[0015]流体圧装置の各側に１つずつで２つのガス充填アキュムレータ（gas filled accumulators）を含む、従来技術の流体圧回路の一実施形態の概略図を示す。
【図3】[0016]ばね仕掛けの摺動ピストンを含む差動バッファを備える流体圧システムの例示的な実施形態の概略図を示す。
【図4】[0017]ばね仕掛けの摺動ピストンを含む分岐差動バッファを備える流体圧システムの別の例示的な実施形態の概略図を示す。
【図5】[0018]曲げ可能なプレート（flexure plates）を含む差動バッファの例示的な実施形態の概略図を示す。
【図6】[0019]曲げ可能なプレートを含む差動バッファを備える流体圧システムの例示的な実施形態の概略図を示す。
【図7】[0020]いくつかの実施形態による例示的な円形曲げ可能なプレートの撓みを示すグラフを示す。
【図8】[0021]いくつかの実施形態による第２の例示的な円形曲げ可能なプレートの撓みを示すグラフを示す。
【図9】[0022]いくつかの実施形態による第３の例示的な円形曲げ可能なプレートの撓みを示すグラフを示す。
【図10】[0023]いくつかの実施形態による第４の例示的な円形曲げ可能なプレートの撓みを示すグラフを示す。
【図11】[0024]差動バッファの一実施形態の斜視図を示す。
【図17A】[0031]第１の状態にあるダイアフラム及びスペーサーの一実施形態の側面の概略図を示す。
【図18】[0033]流体圧回路の動作方法の一実施形態のためのフローチャートである。
【図19】[0034]流体圧回路の動作方法の別の実施形態のフローチャートである。
【図20】[0035]流体圧回路の動作方法の別の実施形態のフローチャートである。
【図21】[0036]流体圧回路の動作方法の別の実施形態のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0015】
詳細な説明
[0037] 場合によっては、流体圧システム内の流体圧ポンプ、例えば容積型ポンプ（positive displacement pumps）は、流れ及び／又は圧力の変動を誘発し得、これはまた、吸気ポート及び吐出ポートの双方においてリップルとも呼ばれ得る。これらの変動は、流体圧回路の至る所の様々な点に伝えられ得る。変動は、過度なノイズの発生、流体圧システムの１つ以上の構成要素の摩耗及び引き裂きの促進、及び／又はいくつかの周波数範囲内でのシステム性能の低下を生じ得る。変動はまた、流体圧システムのノイズ及び／又は振動の増加を生じ得る。コンプライアント（Compliant）なリザーバ（例えば、アキュムレータ）が、流れ及び圧力の変化に適応させるために従来使用されており、並びに流体圧回路の様々な部分への流れ及び／又は圧力の変動の伝達を部分的に軽減し得る。しかしながら、本発明者らが認識したところでは、アキュムレータの使用は、量の増加の原因となるとき、ポンプの前後間に所望の圧力差分（pressure differential）を確立するために、より大きなポンプ容量を必要とすることになるかもしれない。さらに、アキュムレータは圧縮されるため、アキュムレータのコンプライアンスは、ある種のアキュムレータでは低下するかもしれず（例えば、リザーバは、より硬質になるかもしれない）、場合によっては、コンプライアンスは、非線形に変化し得る（例えば、ガスアキュムレータの場合）。さらに、圧縮性流体を用いるアキュムレータは、環境条件（例えば、温度）に基づいて性能が変化することがあり、流体圧システムでの変動を軽減するか又は相殺するためのアキュムレータの能力のばらつきを生じる。従って、本発明者らが認識したところでは、従来の流体圧アキュムレータには、流体圧システムでの圧力又は流れの変動の影響を低下させるために用いられるとき、いくつかの欠点がある。
[0037] 場合によっては、流体圧システム内の流体圧ポンプ、例えば容積型ポンプ（positive displacement pumps）は、流れ及び／又は圧力の変動を誘発し得、これはまた、吸気ポート及び吐出ポートの双方においてリップルとも呼ばれ得る。これらの変動は、流体圧回路の至る所の様々な点に伝えられ得る。変動は、過度なノイズの発生、流体圧システムの１つ以上の構成要素の摩耗及び引き裂きの促進、及び／又はいくつかの周波数範囲内でのシステム性能の低下を生じ得る。変動はまた、流体圧システムのノイズ及び／又は振動の増加を生じ得る。コンプライアント（Compliant）なリザーバ（例えば、アキュムレータ）が、流れ及び圧力の変化に適応させるために従来使用されており、並びに流体圧回路の様々な部分への流れ及び／又は圧力の変動の伝達を部分的に軽減し得る。しかしながら、本発明者らが認識したところでは、アキュムレータの使用は、量の増加の原因となるとき、ポンプの前後間に所望の圧力差分（pressure differential）を確立するために、より大きなポンプ容量を必要とすることになるかもしれない。さらに、アキュムレータは圧縮されるため、アキュムレータのコンプライアンスは、ある種のアキュムレータでは低下するかもしれず（例えば、リザーバは、より硬質になるかもしれない）、場合によっては、コンプライアンスは、非線形に変化し得る（例えば、ガスアキュムレータの場合）。さらに、圧縮性流体を用いるアキュムレータは、環境条件（例えば、温度）に基づいて性能が変化することがあり、流体圧システムでの変動を軽減するか又は相殺するためのアキュムレータの能力のばらつきを生じる。従って、本発明者らが認識したところでは、従来の流体圧アキュムレータには、流体圧システムでの圧力又は流れの変動の影響を低下させるために用いられるとき、いくつかの欠点がある。
【0016】
[0038] 上記を考慮して、本発明者らは、流体圧ポンプによって発生された圧力及び／又は流れの変動を軽減するように構成された流体圧システム用の差動バッファの利益を認識した。差動バッファは、流体圧システムの他の部分に伝わる流れ及び／又は圧力の変動の大きさを低下させるために、流体圧ポンプの別個のポートに接続された異なる流路に沿ったロケーションに存在する流れ及び／又は圧力の変動に存在する相差を用い得る。
【0017】
[0039] 具体的には、差動バッファは、２つの内部体積部間の作動圧力差分に重ね合わせられ得る圧力差分の変動を部分的に又は全体的に相殺するために用いられ得る。いくつかの流体圧システムでは、ポンプとして使用としてされ得る流体圧装置が、吸入ポート及び排出ポートの双方で流れリップルを発生させ得る。流体圧装置が可逆的である場合、同じポートが、交互に、吸入ポート又は排出ポートの機能を果たし得る。流体圧システムのいくつかの実施形態では、流体圧装置は、一定又は可変の作動圧力差分で、作動流（operational flow）を発生させ得る（一定、例えば、ゼロの流れとしても、又は可変としてもよい）。流体圧装置はまた、作動流に重ね合わせられる流れリップルを発生させ得る。このリップルは、作動流に対して過剰な流れ又は不足した流れを含み得る。いくつかの実施形態では、流れリップルは、時間に応じて、１つのポートにおいて、第２のポートにおける流れリップル波形の原像又は鏡像とし得る。流体圧システムのいくつかの実施形態では、差動バッファ内での１つ以上のバリアの少なくとも一部分の変位は、流体圧装置の１つ以上のポートにおける流れの超過分又は流れの不足分を全体的に又は部分的に補償するために使用され得る。いくつかの実施形態では、差動バッファは、全体的に又は部分的に、流れリップルの超過分又は流れリップルの不足分が流体圧装置に到達することを受動的に軽減させるために使用され得る。いくつかの実施形態では、この軽減は、流れリップル、又は結果として生じる圧力リップルが、アクチュエータに到達する前に実施され得る。
【0018】
[0040] 作動圧力差分は、一定でも又は可変でもよい。いくつかの実施形態では、流れ及び／又は圧力の変動に関連付けられた２つの内部体積部間の圧力差分は、流れ及び／又は圧力の変動を軽減するか又はなくすために、各内部体積部に関連付けられた瞬間的な体積の同等の変化を誘発するために使用され得る。内部体積部の正反対の体積変化は、２つの内部体積部内の流れ及び／又は圧力の変動間の相差ゆえの相殺的干渉によって、流れ及び／又は圧力の変動を軽減し得る。特定の実施形態については、本開示は、差動バッファが組み込まれる任意の特定のタイプの流体圧回路に限定されないため、様々なタイプのリザーバ及びアキュムレータを含む流体圧回路において開示の差動バッファが使用される実施形態を含め、さらに下記で詳述する。
【0019】
[0041] いくつかの実施形態では、差動バッファは、第１の内部体積部の少なくとも一部分と第２の内部体積部の少なくとも一部分とを分離するバリアを含み得る。バリアは、第１の内部体積部及び第２の内部体積部内での圧力の上昇及び／又は低下及び／又は流れの増加及び／又は減少に適応するように動くように構成され得る。特に、バリアは、圧力及び／又は流れの変動に応答して動き得る。バリアは、第１の内部体積部及び第２の内部体積部内の流体の圧力にさらされ得る。従って、第１の内部体積部と第２の内部体積部との間の圧力差分によって、第１の内部体積部内の流れの増加又は圧力の上昇及び第２のフローチャンネル内の流れの減少又は圧力の低下に適応するために、バリアが、位置をシフトしたり又は形状を変えたりするようにし得る。上述の通り、流れ及び／又は圧力の変動は、第１のチャンネルと第２のチャンネルとの間に、シフトされた相又は逆相を有し得、バリアの動きが、相殺的干渉によって流れ及び／又は圧力の変動を軽減し得るか又はなくし得るようにする。圧力及び／又は流れの瞬間変化は、バリアの動き又はその形状の変化に基づく第１の内部体積部及び第２の内部体積部の体積の変化によって適応され得る。いくつかの実施形態では、バリアを動かすことは、第１の内部体積部及び第２の内部体積部の一方の体積を増加させ、並びに第１の内部体積部及び第２の内部体積部の他方の体積を対応して減少させ得、これは、第１及び第２の内部体積部内の流れ及び／又は圧力の変動を少なくとも部分的に軽減させる。
【0020】
[0042] 本明細書で説明する例示的な実施形態によれば、差動バッファは、複数の内部体積部に配置された複数のバリアを含み得る。例えば、いくつかの実施形態では、複数のバリアは、第１の内部体積部と第２の内部体積部との間に配置され得る。第１の内部体積部は、複数の分岐部、室、及び／又は経路を含み得、これは、複数のバリアによって、第２の内部体積部の対応する分岐部、室、及び／又は経路から分離される。いくつかの実施形態では、複数のバリアの各バリアは、第１の内部体積部の一部分及び第２の内部体積部の対応する部分と関連付けられ得る。いくつかの実施形態では、差動バッファは、複数の内部体積部を含み得、ここで、各対の内部体積部は、それぞれの対の内部体積部の少なくとも一部分を分離する少なくとも１つのバリアを含む。
【0021】
[0043] いくつかの実施形態では、第１の内部体積部と第２の内部体積部を分離するバリアは、第１の内部体積部及び第２の内部体積部の可撓性壁を形成し得、これは、２つの内部体積部間に配置され、及び下記で詳述するように、変形されることができ、各内部体積部の体積を対応して変える。例えば、バリアは、第１の内部体積部と第２の内部体積部との間の圧力差に基づいて、弾性的に、又は塑性的に変形するように構成されたダイアフラムとし得る。そのような実施形態では、ダイアフラムは、第１の内部体積部及び第２の内部体積部の共有壁の少なくとも一部分を形成し得る。いくつかの実施形態では、ダイアフラムは、適切な断面及び形状のプレートとして構成され得る。
【0022】
[0044] 他の実施形態では、第１の内部体積部を第２の内部体積部から分離するバリアは、１つ以上の対応するシリンダー内に可動式に（例えば、摺動自在に）配置される少なくとも１つのピストンとし得る。いくつかの実施形態では、ピストンの第１の側は、第１の内部体積部にさらされ、及びピストンの第２の反対側は、第２の内部体積部にさらされる。この実施形態によれば、ピストンは、第１の内部体積部と第２の内部体積部との間の圧力差に基づいて、シリンダー内で動き得る。
【0023】
[0045] いくつかの特定のタイプのバリアを本明細書で説明するが、本開示はそのように限定されないため、本明細書で開示する様々な実施形態では、２つの内部体積部間の圧力差分に基づいて動くように構成された任意の好適なバリアが用いられてもよいことが理解されるべきである。さらに、本開示はそのように限定されないため、差動バッファにおいて、任意のタイプの任意の好適な数のバリアが用いられてもよい。
【0024】
[0046] いくつかの実施形態では、本発明者らは、相殺的干渉によって、複数の流路における圧力及び／又は流れの変動の軽減を容易にするために、そのような圧力及び／又は流れの変動間の所望の相関係を維持するように配置された差動バッファの利益を認識した。すなわち、差動バッファと関連付けられ、流体圧装置（例えば、流体圧モータ、又はポンプ）のポートに接続された第１の流路及び第２の流路は、２つの流路の１つ以上の特性において対称性を有し得、流体圧装置で発生した圧力及び／又は流れの変動が、差動バッファのバリアにおいて所望の相関係を保持するようにする。本発明者らは、差動バッファに、及び／又は流体圧装置と差動バッファとの間の関連付けられた流路に、そのような対称性がないと、差動バッファの有効性は、所望の相殺的干渉が所望の周波数範囲内に存在しないかもしれないため、低下され得ることを認識した。例えば、場合によっては、差動バッファ内での対称性の欠如に起因する相シフトは、圧力及び／又は流れの変動の建設的干渉を生じ得、摩耗及びノイズの関連の負の効果を高める。従って、本発明者らは、差動バッファに対称性をもたらし得、単独で又は任意の組み合わせで使用され得るいくつかの配置構成を認識した。特に、本発明者らは、中立位置の方へ向かって付勢され得るバリア、流体圧システム内の様々な接続点間に等しい若しくは事実上等しいイナータンス及び／又はインピーダンスを有する第１及び第２の流路、２つの関連の内部体積部にさらされる等しい若しくは事実上等しい圧力領域を有するバリア、上記の組み合わせ、及び／又はさらに下記で詳述するような他の構成を含む差動バッファを認識した。
【0025】
[0047] いくつかの実施形態では、差動バッファは、中立位置の方へ向かって付勢され得る少なくとも１つのバリアを含み、中立位置では、事実上ゼロの圧力差分がバリアの前後間に加えられる。少なくとも１つのバリアを付勢することによって、作動圧力差の変動に応答しながら、第１の内部体積部内の流体と第２の内部体積部内の流体との間の作動圧力差へ、バリアを動的に調整することを可能にし得る。本明細書では、「作動圧力差（operational pressure difference）」又は「作動圧力差分（operational pressure differential）」は、流体圧アクチュエータを動作させるために用いられる流体圧装置（例えば、ポンプ）によって発生した圧力差分を指し得る。作動圧力差は、特定の応用及び／又は動作モード次第で、時間が経つにつれて変化しても又は一定でもよい。本明細書で説明したような、いずれの流れの変動、及びそれらの流れの変動によって誘発され得る圧力変動も、作動圧力差又は作動圧力差分を変化させ得る。すなわち、流れの変動から生じる圧力変動は、作動圧力差に重ね合わせられ得る。いくつかの実施形態では、少なくとも１つのバリアは、１つ以上の付勢部材によって中立位置へ付勢され得る。例えば、いくつかの実施形態では、少なくとも１つのバリアは、１つ以上のスプリングによって中立位置へ付勢され得る。いくつかのそのような実施形態では、差動バッファは、バリアを中立位置の方へ向かって付勢するように構成された、バリアの１つの側と係合した単一のスプリング、中立位置の方へ向かう方向にバリアに力を加えるように構成された、バリアの第１の側と係合された第１のスプリング及びバリアの第２の側と係合された第２のスプリング、バリアの第１の側と係合された複数の第１のスプリング及びバリアの第２の側と係合された複数の第２のスプリング、又は任意の他の好適な構成を含み得る。いくつかの実施形態では、差動バッファは、中立位置の方へ向かう方向にバリアに力を加えるように構成された、バリアの第１の側と係合された第１の組のスプリング及びバリアの第２の側と係合された第２の組のスプリングを含み得る。付勢部材は、限定されるものではないが、圧縮ばね、引張りばねスプリング、ガススプリング、又は任意の他の好適な付勢構造を含み得る。いくつかの実施形態では、バリアは、バリアの材料の弾性によって、中立位置の方へ向かって付勢され得る。すなわち、バリアは、２つの内部体積部間の境界面を横切って延在し得、内部体積部間の圧力差に基づいて弾性変形するようにする。バリアは、バリア自体の弾性の材料特性によって、中立位置の方へ向かって付勢され得る。従って、いくつかの実施形態では、バリアは、外部の付勢部材を全く使用せずに、中立位置の方へ向かって付勢され得る。
【0026】
[0048] いくつかの実施形態では、差動バッファは、同様の、等価の、又は同一のイナータンス及び／又はインピーダンスを有する第１の流路及び第２の流路によって、流体圧装置に流体接続され得、流体圧装置の前後間で発生される圧力及び／又は流れの変動の大きさ及び相差が、差動バッファ内のバリアの前後間で部分的に又は全体的に再現されるようにする。いくつかの実施形態では、第１の流路は第１のイナータンス及び／又はインピーダンスを有し、及び第２の流路は第２のイナータンス及び／又はインピーダンスを有する。いくつかの実施形態では、流路のイナータンス及び／又はインピーダンスは、差動バッファの少なくとも１つのポートと流体圧装置の１つのポートとの間に延在する流路全体のイナータンス及び／又はインピーダンスを指し得る。いくつかの実施形態では、第１のイナータンス及び／又はインピーダンスは、第２のイナータンス及び／又はインピーダンスの５０％以内とし得る。いくつかの実施形態では、第１のイナータンス及び／又はインピーダンスは、第２のイナータンス及び／又はインピーダンスの４０％、３０％、２０％、１０％、５％、又は２％以内とし得る。いくつかの実施形態では、第１のイナータンス及び／又はインピーダンスは、第２のイナータンス及び／又はインピーダンスと実質的に等しい又は等しいとし得る。当然ながら、本開示はそのように限定されないため、第１の流路及び第２の流路に関するイナータンス及び／又はインピーダンス値の他の好適な関係が用いられてもよい。
【0027】
[0049] 本明細書で説明する例示的な実施形態によれば、差動バッファは、例えば、相殺的干渉によって、圧力及び／又は流れの変動を軽減するように構成され得る。差動バッファは、相差を、及びいくつかの実施形態では、流体圧装置と差動バッファの２つの内部体積部との間に延在する２つの流路内での差圧及び／又は流れの変動間の大きさの関係を維持するように構成され得る。本明細書では、用語「差圧変動」は、定常作動圧力又は可変作動圧力に重ね合わせられる、２つの流路内の複数の点間の（例えば、流体圧装置の複数のポートにおける）差圧の揺れを指す。本明細書では、用語「差動流変動」は、定常作動流又は可変作動流に重ね合わせられる、２つの流路の複数の点間の（例えば、流体圧装置の複数のポートにおける）差動流の揺れを指す。
【0028】
[0050] いくつかの実施形態では、差動バッファ内の１つ以上のバリアの対向する側に位置する２つ以上の内部体積部内の圧力及び／又は流れの変動間の相差は、１８０度に等しい又はほぼ等しく（例えば、１７０～１９０度）、これは、２つの内部体積部内の圧力及び／又は流れの変動間の逆相関係に対応し得る。およそ１８０度の相差は、差動バッファ内で最大の相殺的干渉を可能にし得る。およそ１８０度の相差は、流体圧システム内に存在し得、ここで、流体圧装置（例えば、ポンプ）と差動バッファとの間の２つの流路のイナータンスは、互いに等しい、事実上等しい、又は実質的に等しい。いくつかの実施形態では、差動バッファ内の２つ以上の関連の内部体積部内の圧力及び／又は流れの変動間の相差は、３０度～３３０度（例えば、１８０度±１５０度）、６０度～３００度（例えば、１８０度±１２０度）、９０度～２７０度（例えば、１８０度±９０度）、１３５度～２２５度（例えば、１８０度±４５度）、及び１５０度～２１０度（例えば、１８０度±３０度）であるか、又はそれに等しい。これらの範囲内の相差は、２つ以上の内部体積部内の圧力及び／又は流れの変動間に少なくともある程度の相殺的干渉をもたらし得る。例えば、いくつかの実施形態では、６０度～３００度であるか、又はそれに等しい相差は、圧力及び／又は流れのリップルの少なくとも５０％の軽減をもたらし得、並びに９０度～２７０度であるか、又はそれに等しい相差は、圧力及び／又は流れのリップルの少なくとも７０％の軽減をもたらし得る。いくつかの実施形態では、バリアの対向する側での圧力及び／又は流れの変動間の相関係は、全相差が変化する間、維持され得る。例えば、いくつかの実施形態では、２つの内部体積部のいずれかでの圧力及び／又は流れの変動の相は、３６０度の任意の倍数（例えば、３６０度、７２０度など）だけ変更され得、２つの体積部内に効果的な逆相関係が維持され、及びこれらの変動は、述べた総相差に含まれることを意図する。本開示の目的として、３６０度の倍数だけオフセットされるこれらの範囲は、上述の範囲内に入ると理解されるべきである。上述の通り、流体圧装置と差動バッファとの間に延在する１つ以上の流路は、流体圧装置の複数のポートにおいて発生される圧力及び／又は流れの変動間の相関係を維持するように構成され得る。当然ながら、本開示はそのように限定されないため、流体圧システムにおいて任意の好適な相差及び／又は相関係が用いられてもよい。
【0029】
[0051] いくつかの実施形態では、差動バッファは、第１の内部体積部内の流体にさらされる第１の圧力領域、及び第２の内部体積部内の流体にさらされる第２の圧力領域を有するバリアを含む。第１の圧力領域及び第２の圧力領域は、プレート、ピストン、又は加圧流体にさらされる他の構造の変形可能な領域である。第１の圧力領域及び第２の圧力領域の相対的なサイズ次第で、バリアは、第１の内部体積部と第２の内部体積部との間の圧力差分の影響下で、異なって動き得る。従って、例えば、相殺的干渉によって、圧力及び／又は流れの変動を効果的に相殺するために、第１の圧力領域及び第２の圧力領域は、互いに事実上等しいとし得る。いくつかの実施形態では、第１の圧力領域は、第２の圧力領域の５０％以内とし得る。いくつかの実施形態では、第１の圧力領域は、第２の圧力領域の４０％、３０％、２０％、１０％、５％、又は２％以内とし得る。いくつかの実施形態では、第１の圧力領域は、第２の圧力領域と実質的に等しい又は等しいとし得る。当然ながら、本開示はそのように限定されないため、バリアの他の好適な圧力領域が用いられてもよい。
【0030】
[0052] いくつかの実施形態では、差動バッファの動作方法は、流体を、第１の圧力で、差動バッファに流体接続された第１の流路に受け入れることであって、ここで、第１の流路は第１のイナータンス及び／又はインピーダンスを有すること、及び流体を、第２の圧力で、差動バッファに流体接続された第２の流路に受け入れることであって、ここで、第２のフローチャンネルは、第１のイナータンス及び／又はインピーダンスの５０％、又は上述したような他の適切な百分率以内の第２のイナータンス及び／又はインピーダンスを有することを含む。いくつかの実施形態では、方法はまた、第１の流路に流体接続された第１の内部体積部の少なくとも一部分と第２の流路に流体接続された第２の内部体積部の少なくとも一部分とを分離するバリアを、中立位置の方へ向かって付勢することを含む。方法はまた、第１の圧力と第２の圧力との間の作動圧力差、並びに圧力及び／又は流れの変動によって生じた圧力差に基づいて、バリアを動かすことを含む。バリアを動かすことは、相殺的干渉によって、第１の内部体積部及び第２の内部体積部内の圧力及び／又は流れの変動を相殺し得るか又はそうでなければ軽減し得る。
【0031】
[0053] いくつかの実施形態では、ポンプの効率を上げるために、流体圧回路の高圧部分から低圧部分への漏れを減らすことが望ましいとし得る。従って、本発明者らは、シリンダー中のピストンの代わりに、流体圧システム用の差動バッファにおいて、バリアとしてダイアフラムを使用する利益を認識し、ここで、ダイアフラムは、ダイアフラムの前後間の漏れが皆無かそれに近い圧力変動に適応するように構成される。いくつかの実施形態では、差動バッファは、第１の内部体積部、及び第２の内部体積部、及び第１の内部体積部の少なくとも一部分を第２の内部体積部の少なくとも一部分から分離する少なくとも１つのダイアフラムを含み得る。いくつかの実施形態では、少なくとも１つのダイアフラムは、第１の内部体積部と第２の内部体積部との間の共通の共有壁の少なくとも一部分を形成し得る。少なくとも１つのダイアフラムは、第１の内部体積部と第２の内部体積部との間の圧力差分に基づいて、動く又は形状を変えるように構成され得る。例えば、いくつかの実施形態では、少なくとも１つのダイアフラムは、少なくとも１つのダイアフラムがさらされる圧力差分に基づいて、変形する（例えば、弾性変形する）ように構成され得る。少なくとも１つのダイアフラムの変形は、第１の内部体積部の体積の増加を引き起こすが、第２の内部体積部の体積の対応する（例えば、同等の）減少を引き起こし得る。このようにして、少なくとも１つのダイアフラムの撓みから生じる体積の変化は、第１の内部体積部及び第２の内部体積部内の圧力及び／又は流れの変動を同時に相殺するために使用され得る。いくつかの実施形態では、少なくとも１つのダイアフラムは、例えば、差動バッファでの全体的な又は部分的な相殺的干渉によって、第１の内部体積部及び第２の内部体積部内の圧力及び／又は流れの変動を相殺するか又はそうでなければ軽減するように構成され得る。
【0032】
[0054] いくつかの実施形態では、差動バッファの動作方法は、流体を、第１の圧力で、差動バッファの第１の内部体積部に受け入れること、流体を、第２の圧力で、差動バッファの第２の内部体積部に受け入れること、及び第１の圧力と第２の圧力との間の圧力差に基づいて、第１の内部体積部の少なくとも一部分と第２の内部体積部の少なくとも一部分とを分離する少なくとも１つのダイアフラムを変形させる（例えば、弾性的に）ことを含む。いくつかの実施形態では、少なくとも１つのダイアフラムの変形又は撓みは、例えば、相殺的干渉によって、第１の内部体積部及び第２の内部体積部内の圧力変動を部分的に又は全体的に相殺し得る。いくつかの実施形態では、方法は、複数のダイアフラムを変形させる又は撓ませることを含み得る。
【0033】
[0055] 本明細書で説明する例示的な実施形態によれば、差動バッファは、第１の内部体積部の少なくとも一部分と第２の内部体積部とを分離する少なくとも１つのダイアフラムを含み得る。本発明者らが認識したところでは、ダイアフラムのサイズ、形状及び材料特性は、様々な応用における様々な圧力差分に対するダイアフラムの応答に影響を及ぼす。例えば、マルチダイアフラムバッファは、単一ダイアフラム差動バッファよりも大きなコンプライアンス（例えば、より低いスティフネス）を有してもよく、ここで、ダイアフラムは、同じサイズ、形状及び構成である。代替的な例として、複数（マルチ）ダイアフラムバッファは、単一のダイアフラムバッファよりも小さいコンプライアンス（例えば、より高いスティフネス）を有してもよく、ここで、複数のダイダイアフラム及び単一のダイアフラムは、同じ全圧力領域を有する。さらに、本発明者らが認識したところでは、ダイアフラムが、塑性変形の開始前及び／又は差動バッファの別の部分に接触する前に、ある一定の範囲の弾性変形を有し得、ダイアフラムの動きが底を打つ（bottoms out）ようにする。それゆえ、本発明者らが認識したところでは、追加的なダイアフラムを提供することによって、差動バッファの所望のスティフネスを可能にし得、これは、ダイアフラムが底を打たなくても圧力及び／又は流れの変動を事実上軽減し得るが、通常の動作の最中に１つ以上のダイアフラムが隣接する構造、例えば別のダイアフラムに接触する実施形態も考えられる。いくつかの実施形態では、動作中のダイアフラムの移動範囲は、隣接するダイアフラムとの接触を回避するように選択され得る。しかしながら、通常の動作中に１つ以上のダイアフラムが隣接するダイアフラムに接触する実施形態も考慮される。いくつかの実施形態では、少なくとも１つのダイアフラムは、複数のダイアフラムを含み得る。いくつかの実施形態では、複数のダイアフラムは、少なくとも２個、３個、４個、５個、６個、７個、８個、９個、１０個、１１個、又は１２個のダイアフラムを含み得る。対応して、複数のダイアフラムは、１４個、１３個、１２個、１１個、１０個、９個、８個、７個、６個、５個、４個、又は３個よりも少ないダイアフラムを含み得る。限定されるものではないが、２～１２個、６～１２個、８～１２個、２～６個、及び／又は任意の他の適切な範囲のいくつかのダイアフラムを含む、ダイアフラムの数の範囲が考えられる。当然ながら、本開示はそのように限定されないため、単一のダイアフラムを含む、任意の好適な数のダイアフラムが用いられてもよい。
【0034】
[0056] 本明細書で説明する例示的な実施形態によれば、差動バッファのダイアフラムは、第１の内部体積部と第２の内部体積部との間の圧力差に基づいて、通常の動作において弾性変形するように構成され得る。いくつかの実施形態では、塑性変形の初期量は、バッファを調整するとき及び／又はシステムの初期動作中のいずれかに生じ得ることが理解されるべきである。しかしながら、システムのこの初期の調整後、いくつかの実施形態では、ダイアフラムのさらなる変形は、実質的に弾性的に回復可能な変形とし得る。いくつかの実施形態では、ダイアフラムは、少なくとも１つのスペーサーがダイアフラムの一方の側に配置された状態で、差動バッファ内に位置決めされて支持され得る。場合によっては、２つのスペーサーがダイアフラムの両側に配置され、ダイアフラムがスペーサー間に配置されるようにして、それらの間にダイアフラムを固定する。すなわち、２つのスペーサーは、ダイアフラムをクランプして、ダイアフラムの位置を２つのスペーサー間に固定し得る。いずれの場合も、少なくとも１つのスペーサーは、ダイアフラムの周辺、周囲、又は他のエッジをしっかりと固定するように構成され得、スペーサーから半径方向内側に配置されたダイアフラムの部分が、ダイアフラムの前後間の作動差圧並びに差圧変動に応答して変形したり又は撓んだりし得るようにする。いくつかの実施形態では、少なくとも１つのスペーサーは、リングとして構成され得（例えば、環状形状を有する）、及び対応するダイアフラムは、円形ディスクの形（例えば、シリンダー状）に形作られても、又はそうでなければ平坦なプレートに形作られてもよい。そのような実施形態では、ダイアフラムの撓んだ部分は、半球の形状又は他の曲線の幾何学的形状を取り得る。いくつかの実施形態では、ダイアフラムは、ダイアフラムの前後間に差圧がないときに、ある曲率を有し得る。当然ながら、本開示はそのように限定されないため、ダイアフラム及び／又はスペーサーは、任意の好適な形状を有してもよい。いくつかの実施形態では、ダイアフラムの前後間の差圧にさらされる、固定されたダイアフラムの表面の複数の部分は、撓むことが可能にされ得るが、ダイアフラムの固定された部分の形状は、一定のままである。例えば、いくつかの実施形態では、応力が加わっていないダイアフラムの傾斜はゼロであり（例えば、差動バッファのハウジングに対して）、ダイアフラムの固定された領域の傾斜は、ゼロのままとし得るが、ダイアフラムの表面の残りの部分は、表面が差圧にさらされると、撓む（例えば、クランプされたエッジ拘束状態）。
【0035】
[0057] 本発明者らがまた認識したところでは、いくつかの実施形態では、１つ以上の差動バッファスペーサーは、ダイアフラムが変形している最中に応力集中部（stress risers）を回避しながら、ダイアフラムを固定するように構成され得る。特に、本発明者らは、ダイアフラムに当接する曲線エッジを含むスペーサーの利益を認識した。曲線エッジは、ダイアフラムから離れるように曲線を描き得、尖鋭な箇所（例えば、角）がないため、ダイアフラムは、動作中に撓むときに、鋭い角と相互作用しない。本開示はそのように限定されないため、曲線エッジは、任意の好適な曲率半径を有してもよい。
【0036】
[0058] いくつかの実施形態では、スペーサーは、ダイアフラムとのシールを形成し得る。いくつかの実施形態では、シールは、金属間シールとし得る。いくつかの実施形態では、シールは、突起及び溝を含み得る。いくつかの実施形態では、シールは、シーリングガスケットを含み得る。他の実施形態では、シールは、プレートとスペーサーを一緒に接合する接着剤によって達成され得る。他の実施形態では、プレートのシール及び取り付けは、ろう付け又は溶融の使用、及びプレートとスペーサーとの間の空間への金属フィラーの流動によって達成され得る。当然ながら、本開示はそのように限定されないため、エラストマーシーリングオプションを含め、任意の好適なシーリング配置構成が用いられてもよい。いくつかの実施形態では、スペーサーは、１つ以上の締結具によってダイアフラムに固定され得る。例えば、いくつかの実施形態では、スペーサーは、１つ以上のボルトによって、ダイアフラムに固定され得る。当然ながら、本開示はそのように限定されないため、スクリュー、ボルト、リベットなどを含む任意の好適な締結具が用いられてもよく、並びに溶接を含む他のタイプの接続部が使用されてもよい。
【0037】
[0059] 上述の通り、差動バッファのダイアフラムは、２つの内部体積部間の圧力差分に基づいて、変形したり又は撓んだりするように構成され得る。ダイアフラムは、第１の内部体積部と第２の内部体積部との間の圧力差に応答して、所望の動作範囲にわたってダイアフラムが弾性変形することができるようにする十分な弾性を示す材料で形成され得る。いくつかの実施形態では、ダイアフラムは、プレートとして形成され得る。プレートは、鋼、調質合金鋼、炭素ばね鋼、ステンレス鋼、アルミニウム、ゴム、バルク金属ガラス、プラスチック、又は任意の他の好適な材料などの材料で形成され得る。いくつかの実施形態では、ダイアフラムは、一定厚さの円形プレートとして形成され得る。しかしながら、本開示はそのように限定されないため、他の実施形態では、ダイアフラムの厚さは一定でなくてもよい。いくつかの実施形態では、１つ以上のダイアフラムのいくつかの特性は、流体圧システム内での設計圧力差分へのそれらの応答を決定するために選択され得る。これらの特性は、限定されるものではないが、伸び限界値（例えば、負荷が加えられたときにダイアフラムが永久的に変形する前に生じる変形の測定値）、降伏強度（例えば、追加的な応力が応力－ひずみ曲線の塑性領域中に移る応力）、引張り強度（例えば、材料が伸長し始める応力）、硬度（例えば、局所的塑性変形に対する抵抗）、ヤング率、及び疲労強度（例えば、繰り返し負荷によって損傷が累積し始める）を含み得る。いくつかの実施形態では、プレートの伸び限界値は、２％～７％、２％～１０％、及び／又は任意の他の適切な範囲とし得る。いくつかの実施形態では、伸び限界値は、元の長さに対する長さの変化の比に関して測定される（すなわち、ΔＬ／Ｌ×１００）。いくつかの実施形態では、プレートの降伏強度は、１０００ＭＰａ～１５００ＭＰａとし得る。いくつかの実施形態では、プレートの引張り強度は、１２００～２１００ＭＰａ又は１３００～２１００ＭＰａとし得る。いくつかの実施形態では、プレートの硬度は４０～５２ＨＲＣとし得る。いくつかの実施形態では、プレートのヤング率は２００～２１０ＧＰａとし得る。いくつかの実施形態では、疲労強度は６５０～１０５０ＭＰａとし得る。当然ながら、本開示はそのように限定されないため、任意の好適な材料特性が、単独で、又はこれらの例示的な範囲内に入る若しくはその範囲外の任意の組み合わせで用いられ得る。いくつかの実施形態では、ダイアフラムは、表面仕上げを有し得、及び／又はダイアフラムの疲労抵抗を高めるために、ボールクリーニングされても（ball cleaned）、ショットピーニングされても（shot peened）、又は他の処理を受けてもよい。当然ながら、本開示はそのように限定されないため、例示的な範囲は、本明細書で説明する例示的な実施形態で用いられ得る材料に関して上記で提供されているものの、任意の適切な材料特性を有する任意の適切な材料が用いられてもよい。いくつかの実施形態では、本開示はそのように限定されないため、上述の範囲からの材料特性は、ダイアフラム材料のために単独で又は任意の組み合わせで用いられてもよい。
【0038】
[0060] 本明細書で説明する例示的な実施形態によれば、差動バッファのスペーサーは、２つの内部体積部間の圧力差分に基づいて変形したり又は撓んだりするダイアフラムを固定するように構成され得る。スペーサーは、ダイアフラムを保持し、且つ弾性変形に関連付けられた力に抵抗するように構成され得る。いくつかの実施形態では、スペーサーは、鋼、炭素鋼、ステンレス鋼、アルミニウム、プラスチック、セラミック又は任意の他の好適な材料などの金属で形成され得る。スペーサーは、ダイアフラムを固定し且つ流体圧システムに繰り返し負荷を与えるのに好適な材料特性を有し得る。これらの特性は、限定されるものではないが、降伏強度（例えば、追加的な応力が応力－ひずみ曲線の塑性領域に移る応力）、引張り強度（例えば、材料が伸長し始める応力）、及び硬度（例えば、局所的塑性変形に対する抵抗）を含み得る。いくつかの実施形態では、スペーサーの降伏強度は、３７０～６７５ＭＰａとし得る。いくつかの実施形態では、スペーサーの引張り強度は４４０～１０２０ＭＰａとし得る。いくつかの実施形態では、スペーサーの硬度は７１ＨＲＢ～３２ＨＲＣとし得る。当然ながら、本開示はそのように限定されないため、任意の好適な材料特性は、単独で、又はこれらの例示的な範囲内に入る若しくはその範囲外の任意の組み合わせでスペーサーに用いられてもよい。
【0039】
[0061] いくつかの実施形態では、流体圧システムは、空間が制約され得（例えば、車両の内部）、所望の特性を保持しながら、差動バッファのサイズを小さくすることが有益とし得る。従って、本発明者らがまた認識したところでは、積み重ねられた形態を用いる差動バッファの利益は、非積み重ねの差動バッファと比べて、比較的小さいパッケージを含む。いくつかの実施形態では、差動バッファは、積み重ねられた形態に複数のダイアフラムを含み得る。いくつかの実施形態では、複数のダイアフラムは、差動バッファ縦軸に沿って並列に配置され得る。いくつかの実施形態では、複数のダイアフラムのそれぞれは、第１の内部体積部の一部分と第２の内部体積部とを分離し得る。いくつかの実施形態では、スペーサーは、複数のダイアフラムのそれぞれの間に配置されて、ダイアフラムを固定し、及び複数のダイアフラムのそれぞれの間に空間を提供し得る。各対のダイアフラムは、それらの間に、第１の内部体積部又は第２の内部体積部の一部を形成し得る室を画成し得る。フロー室は、複数の対のダイアフラムの間で交互になってもよく、第１の内部体積部と関連付けられた各室は、第２の内部体積部と関連付けられたフロー室に隣接する。そのような配置構成は、差動バッファの所望のスティフネスを達成するために、所望通りにダイアフラムを差動バッファに追加することを可能にするため、圧力及び／又は流れの変動の特定の範囲が軽減され得る。
【0040】
[0062] 積み重ねられた形態を有する差動バッファの例示的な一実施形態では、差動バッファは、第１の内部体積部、第２の内部体積部、第１のダイアフラム、及び第２のダイアフラムを含み得る。第１の内部体積部は、第１のダイアフラムと第２のダイアフラムとの間に配置された第１の室を含み得る。第２の内部体積部は、第１のダイアフラムの、第１の室とは反対側に配置された第２の室を含み得る。第２の内部体積部はまた、第２のダイアフラムの、第１の室とは反対側に配置された第３の室を含み得る。従って、そのような実施形態では、差動バッファは、積み重ねられた一連の第２の内部体積部、第１の内部体積部、及び第２の内部体積部に配置された室を含む。第１の内部体積部が第２の内部体積部よりも高い圧力であるとき、第１の室の体積は、第１のダイアフラム及び第２のダイアフラムが第１の室内の圧力によって第２の室及び第３の室の方へ向かって強制的に変形されるため、拡張し得る。反対に、第２の内部体積部が第１の内部体積部よりも高い圧力であるとき、第１の室の体積は、第１のダイアフラム及び第２のダイアフラムが第２の室及び第３の室内の圧力によって互いの方へ向かって強制的に変形されるため、縮小し得る。いくつかの実施形態では、第１の室、第２の室、及び第３の室は、第１のスペーサー、第２のスペーサー、及び第３のスペーサーによってそれぞれ形成され得、第１のダイアフラム及び第２のダイアフラムの周辺を固定する。いくつかの実施形態では、ダイアフラム間の交互の内部体積部室の構造は、積み重ねられた形態で繰り返されて、所望の範囲の圧力及び／又は流れの変動を軽減するための所望のスティフネスを備える差動バッファを提供し得る。例えば、６～１２個のダイアフラムが、対応する７～１３個の室で用いられてもよい。
【0041】
[0063] 本明細書で説明する例示的な実施形態によれば、差動バッファの第１の内部体積部及び第２の内部体積部は、スペーサー及びダイアフラムを通って（例えば、１つ以上のチャンネルを通って）少なくとも部分的に形成され得る。そのような配置構成は、製造を単純化し、及びまた、積み重ねられた差動バッファのためにコンパクトな配置構成を提供し得る。いくつかの実施形態では、第１の内部体積部の一部分及び第２の内部体積部の一部分は、差動バッファの縦軸に対して平行とし得る。そのような実施形態によれば、第１の内部体積部の一部分及び第２の内部体積部の一部分は、内部体積部間の圧力差分に基づいてダイアフラムが変形する方向に対して平行に延び得る。いくつかの実施形態では、第１の内部体積部の一部分及び第２の内部体積部の一部分は、スペーサーに、及びスペーサーと係合したダイアフラムの周辺に形成され得る。１つ以上のスペーサーは、内部体積部の１つ以上の室を接続するように構成された１つ以上の開口を含み得る。このようにして、ダイアフラム及び／又はスペーサーは、平坦なプレートとして打ち抜かれたり又は他の方法で製造されたりしてもよく、これが、差動バッファの一部分を形成するために積み重ねられ得る。第１の内部体積部及び第２の内部体積部は、差動バッファのスペーサー及びダイアフラムに形成された、適切に位置合わせされた隣接する孔、切り欠き部、又は開口によって、形成され得る。
【0042】
[0064] いくつかの実施形態では、差動バッファは、第１の内部体積部、第２の内部体積部、及び第１の内部体積部の少なくとも一部分と第２の内部体積部とを分離する、ピストンとして構成されたバリアを含み得る。差動バッファはまた、ピストンを中立位置の方へ向かって付勢するように構成された１つ以上のスプリングを含み得る。本発明者らが認識したところでは、１つ以上のスプリングのばね定数は、圧力差分に応答する差動バッファの能力に影響を与え、並びにまた、流体圧システム内の圧力及び／又は流れの変動を軽減する。いくつかの実施形態では、ばね定数は、繰り返し負荷下での疲労応力に対するスプリングの感受性並びにより小さい圧力及び／又は流れの変動を軽減するためのスプリングの能力に影響を与え得る。いくつかの実施形態では、差動バッファのばね定数（spring constant）は１５００～３０００Ｎ／ｍｍとし得る。場合によっては、ダイアフラムを含む差動バッファは、ダイアフラムが中立位置から変形するときに流体圧流体にさらされるダイアフラムの表面に対して垂直に向けられた方向において１５００～３０００Ｎ／ｍｍのばね定数（spring rate）を有し得る。当然ながら、本開示はそのように限定されないため、この範囲を上回る又は下回るばね定数が考えられる。いくつかの実施形態では、差動バッファは、差動バッファに全体的に組み合わせたばね定数をもたらすように構成される複数のスプリングを含み得る。いくつかの実施形態では、差動バッファは、２個、３個、４個、５個、６個、７個、８個、９個、又は１０個以上のいくつかのスプリングを含み得る。それに応じて、差動バッファは、１２個、１１個、１０個、９個、８個、７個、６個、５個、４個、３個、又は２個以下のいくつかのスプリングを含み得る。当然ながら、本開示はそのように限定されないため、任意の好適な数のスプリングが用いられてもよい。いくつかの実施形態では、第１のスプリングは、ピストンの第１の側に配置され得、及び第２のスプリングは、ピストンの第２の反対側に配置され得る。いくつかの実施形態では、２組のスプリングは、ピストンの対向する側に配置され得る。これらの実施形態によれば、対向するスプリングは、ピストンの位置次第で、引張及び圧縮の双方を行うのではなく、所望通りに圧縮又は引張のみを行い得る。いくつかの実施形態では、スプリングの組の個々のスプリングのばね定数は、３０００～８０００Ｎ／ｍｍとし得る。いくつかの実施形態では、ピストンの第１の側に配置されたスプリングは、ピストンの第２の側に配置されたスプリングとは異なるばね定数を有し得る。そのような配置構成は、ピストンを所望の中立位置へ付勢して、圧力及び／又は流れの変動に事実上適応し得る。
【0043】
[0065] 本明細書で説明する例示的な実施形態によれば、ピストンとして構成されたバリアを含む差動バッファは、端部停止部間でのピストンのある長さの移動を可能にするシリンダーを含み得る。そのある長さの移動は、第１の内部体積部と第２の内部体積部との間の作動圧力差分によってピストンがいずれの端部停止部にも到達させることがないようにする、ピストンのある範囲の動きを可能にし得る。ピストンが、所与の作動圧力差分ゆえに端部停止部に配置される場合、圧力及び／又は流れの変動ゆえの圧力差分のより多くの小さな変化によってピストンを動かさないようにし、それにより、圧力及び／又は流れの変動を相殺するピストンの能力を阻害する。好適な長さの移動は、少なくとも一部には、ばね定数及び流体圧システム内の期待圧力差分に基づき得る。いくつかの実施形態では、シリンダーの長さは５０ｍｍ～１００ｍｍとし得る。当然ながら、本開示はそのように限定されないため、任意の好適な長さのシリンダーが用いられてもよい。
【0044】
[0066] 本明細書で説明する例示的な実施形態によれば、ピストンが、差動バッファ内のバリアとして用いられるとき、ピストンは、圧力差分、シリンダー内でのピストンの許容誤差、及び使用されるシールに基づいて、ピストンにわたって漏れやすいかもしれない。場合によっては、ピストンにわたるある程度の漏れは、第１の内部体積部と第２の内部体積部との間の圧力及び／又は流れの変動を軽減するのを助け得るため、有益とし得る。例えば、ピストンにわたって流れる流体の量は、圧力及び／又は流れの変動によって生じた圧力及び／又は流れの正の増加の効果を減少させ得る。しかしながら、本発明者らがまた認識したところでは、そのような漏れは、流体圧システムの効率に悪影響を及ぼし得、及び流体圧装置のためのポンピング能力に影響を与え得る。いくつかの実施形態では、差動バッファのピストンは、システム内の流体圧装置の漏れの１０％以内の漏れを有し得る。いくつかの実施形態では、差動バッファのピストンは、流体圧装置の漏れの１％～５％の漏れを有し得る。当然ながら、本開示はそのように限定されないため、ピストンのための任意の好適な漏れが用いられてもよい。
【0045】
[0067] いくつかの実施形態では、流体圧システムは、流体圧装置、流体圧アクチュエータ、及び差動バッファを含み得る。流体圧装置は、ポンプ、少なくとも１つの動作モードでポンプとして動作される流体圧モータ、又は少なくともいくつかの実施形態では、流体を能動的にポンプでくみ上げるように構成された他の流体圧パワーパックを含む。例えば、いくつかの実施形態では、流体圧装置は、ジェローターポンプ（gerotor pump）、ギアポンプ、ピストンポンプ、斜板ポンプ、又は別の好適な流体圧ポンプとし得る。流体圧装置は、流体圧的な第１の流体圧装置ポート及び第２の流体圧装置ポートを含み得る。流体圧アクチュエータは、流体圧モータ、サーボ弁、流体圧シリンダー、又は流体圧装置からの流体圧を、力、トルク、及び／又は動きに変換するように構成された他の流体圧パワーパックとし得る。流体圧アクチュエータは、第１のアクチュエータポート及び第２のアクチュエータポートを含み得る。差動バッファは、第１の内部体積部及び第２の内部体積部を含み得る。第１の流体圧装置ポートは、第１の内部体積部を経由して第１のアクチュエータポートに流体圧的に接続され得、及び第２の流体圧装置ポートは、第２の内部体積部を経由して第２のアクチュエータポートに流体圧的に接続され得る。差動バッファはまた、第１の内部体積部の少なくとも一部分と第２の内部体積部の一部分とを分離するバリア（例えば、少なくとも１つのダイアフラム又はピストン）を含み得る。バリアは、第１の内部体積部と第２の内部体積部との間の作動圧力差分及び／又は圧力変動若しくはリップルに応答して、動く（例えば、ハウジングに対して位置を変える）又は撓む（例えば、ハウジングに対する所与の位置において形状を変える）ように構成され得る。差動バッファは、本明細書で説明する例示的な実施形態によれば、流体圧装置によって発生された圧力及び／又は流れの変動を軽減するように機能し得る。
【0046】
[0068] 本明細書で説明する例示的な実施形態によれば、差動バッファは、フロースルー（flow-through）形態又は分岐形態に配置され得る。フロースルー形態では、差動バッファは、第１の内部体積部と関連付けられる第１のポート及び第２のポート、並びに第２の内部体積部と関連付けられる第３のポート及び第４の部分を含み得る。差動バッファの第１のポート及び第３のポートは、流体圧装置に流体接続され得（例えば、流路を経由して）、そこでは、第２のポート及び第４のポートは、流体圧アクチュエータに流体接続される（例えば、流路を経由して）。このようにして、流体圧装置から流体圧アクチュエータまで流れる流体は、差動バッファの内部体積部を通って流れる。差動バッファが分岐形態を有する代替的な実施形態では、差動バッファは、第１の内部体積部に関連付けられた第１のポート、及び第２の内部体積部に関連付けられた第２のポートを含み得る。第１のポートは、流体圧装置と流体圧アクチュエータとの間の第１の流路に接続され得（例えば、第１の分岐接続部を経由して）、及び第２のポートは、流体圧装置と流体圧アクチュエータとの間の第２の流路に接続され得る（例えば、第２の分岐接続部を経由して）。この実施形態では、流体は、差動バッファを流れることなく、流体圧装置と流体圧アクチュエータとの間を流れ得、差動バッファへの流路は、第１の流路及び第２の流路に分岐する。場合によっては、分岐形態を用いて、差動バッファの分岐部は、閾値周波数を上回る圧力変動からの差動バッファへのアクセスを阻止し得る。本開示はそのように限定されないため、所望のパッケージング及び軽減されることが意図される圧力及び／又は流れの変動の周波数次第で、フロースルー又は分岐形態が用いられてもよい。
【0047】
[0069] 本明細書で説明する例示的な実施形態によれば、流体圧システムは、差動バッファの２つの内部体積部間の動作圧力差で動作し得る。すなわち、作動圧力差（例えば、圧力変動を含まない圧力差）が流体圧システムに存在し得る。いくつかの実施形態では、第１の内部体積部と第２の内部体積部との間の圧力差は、０～３０００ｐｓｉ（例えば、０～２１ＭＰａ）とし得る。いくつかの実施形態では、第１の内部体積部と第２の内部体積部との間の圧力差は０～１０００ｐｓｉ（例えば、０～７ＭＰａ）とし得る。流体圧装置によって発生した圧力変動は、第１の内部体積部と第２の内部体積部との間に発生した作動圧力差を下回る。例えば、いくつかの実施形態では、圧力変動によって生じた変動する圧力差は、０～５００ｐｓｉ（例えば、０～３．５ＭＰａ）、０～１４５０ｐｓｉ（例えば、０～１０ＭＰａ）、及び／又は任意の他の適切な圧力範囲とし得る。いくつかの実施形態では、圧力変動によって生じた変動する圧力差は、０．０１～５０ｐｓｉ（例えば、０．００００７～０．３４５ＭＰａ）とし得る。これらの実施形態によれば、変動する圧力差は、作動圧力差に重ね合わせられ得、及び正又は負のいずれかとし得る（例えば、±０～３．５ＭＰａ、±０～１０ＭＰａ、又は±０．００００７～０．３４５ＭＰａ）。変動する圧力差は、作動圧力差よりも小さくてもよい。従って、差動バッファは、流体圧システムの作動圧力差よりも低い相対的な変動する圧力差で、圧力変動を軽減するように構成され得る。これを達成するために、差動バッファは、底を打つことなく、作動圧力差分と圧力変動による任意の圧力差分との和に適応するように構成され得る。本明細書では、「底を打つ」は、差動バッファのバリアが、変動する圧力差に応答して一方向に動くことができない（例えば、別のバリアと接触する、差動バッファの別の部分と接触する、移動の終わりに到達するなどから）位置を示し得る。当然ながら、本開示はそのように限定されないため、任意の好適な作動圧力差が用いられてもよく、及び圧力変動からの任意の所望の圧力差が軽減されてもよい。
【0048】
[0070] 本明細書で説明する例示的な実施形態によれば、流体圧システム内の圧力変動は、差動バッファが軽減するように構成される周波数又は周波数範囲にあってもよい。いくつかの実施形態では、圧力変動は、０～２０００Ｈｚの周波数を有し得る。いくつかの実施形態では、圧力変動は、０～４００Ｈｚの周波数を有し得る。当然ながら、本開示はそのように限定されないため、流体圧装置によって発生した圧力変動のいずれかの関連する周波数が、差動バッファによって軽減され得る。本開示はそのように限定されないため、特定の周波数範囲内の圧力及び／又は流れの変動を軽減することは、圧力及び／又は流れの変動が、周波数範囲内のどの周波数でも一様に軽減され得ること又は周波数範囲のサブセットが、軽減のための標的にされ得ることを意味する。
【0049】
[0071] 流体圧アクチュエータ（例えば、流体圧アクティブサスペンションシステムアクチュエータ）のいくつかの実施形態では、動作パラメータは、生み出され得る力の帯域幅である。高帯域幅の流体圧アクチュエータのいくつかの実施形態では、アクチュエータ本体からの流れのかなりの部分が、関連の流体圧装置を通過し得る。いくつかの実施形態では、１つ以上の回転する流体圧装置構成要素の回転の慣性が、システムの帯域幅を限定し得る。いくつかの実施形態では、流体圧装置の変位も、流体圧装置構成要素が、アクチュエータで生成される所与の流れに対してどの程度回転する必要があり得るかを決定し得る。いくつかの実施形態では、内部ギアポンプが、２０～４０ｋｇ／ｍの範囲内の変位比までの回転の慣性と一緒に使用され得る。しかしながら、本開示はそのように限定されないため、この範囲を上回る及び下回る変位比まで回転の慣性のある流体圧装置が考えられる。
【0050】
[0072] いくつかの実施形態では、流体圧装置（例えば、ジェローターポンプ、ギアポンプ、ピストンポンプ、斜板ポンプなど）は、流体圧装置が一定の角速度で動作するときでも（例えば一定の動作流）、圧力及び／又は流れの変動を発生させ得る。そのような流れは、例えば：流体圧装置の構成要素の角度位置に応じた、（ｉ）流体圧装置の変位及び／又は（ｉｉ）漏れの変動によって引き起こされ得る。例えば、ジェローターポンプの場合、内側又は外側ロータの角度位置に応じた、流体圧装置の変位の変動は、流体圧装置の固有特性とし得、及び／又は例えば、製造許容誤差又は不完全性ゆえとし得る。その代わりに又はそれに加えて、いくつかの実施形態では、流体圧装置内の漏れの変動は、流体圧装置内の高圧部と低圧部との間の経路長ゆえとし得る。そのような経路長は、流体圧装置の構成要素の角度位置に応じて変わり得る。
【0051】
[0073] 流体圧システムのいくつかの実施形態では、流体圧装置の両側の流路は、流体圧負荷（例えば、アクチュエータ又はサーボ弁）が起動されるまで、独立したままである、すなわち互いに別個である。いくつかの動作条件下で、いくつかの実施形態では、流体圧装置の両側は、流量リップルを発生させ得、これが、次に、音響ノイズを誘発し得る。本明細書では、用語「流路」又は「流体流路」は、流体圧システム内の一点から別の点へ液体又は流体圧流体を運ぶ導管、チャンネル、チューブ、通路（passage）、通路（passageway）、又は任意の他のタイプの流路を指し得る。
【0052】
[0074] 本明細書で説明する例示的な実施形態によれば、差動バッファは、圧力及び／又は流れの変動の影響を受けやすいとし得る任意の流体圧システム内で用いられ得る。本開示はそのように限定されないため、例えば、差動バッファは、海洋システム（例えば、ボート、潜水艦など）、自動車システム（例えば、車、トラック、ＡＴＶ、バイク、トラクタートレーラー）、建築システム（例えば、掘削機、ブルドーザーなど）、航空システム（例えば、飛行機、ヘリコプターなど）、サスペンションシステム（例えば、アクティブサスペンションシステム、セミ－アクティブサスペンションシステムなど）又は任意の他の好適なシステム内の流体圧システム内で用いられ得る。
【0053】
[0075] 本明細書で説明する様々な実施形態では、本明細書で説明する流れ及び／又は圧力の変動の相差は、任意の適切な方法で測定され得る。例えば、場合によっては、変動は、流体圧システム内の述べたロケーションに位置するフローセンサー及び／又は圧力センサーを使用して測定され得る。或いは、コンピュータ流体動力学分析ツールなどの流体動力学シミュレーションソフトウェアが、流体圧システムの様々なロケーション内での流れ及び／又は圧力の変動の相関係及び／又は大きさを決定するために使用され得る。
【0054】
[0076] 本明細書で説明する例示的な実施形態によれば、流体圧システム内の流路のイナータンス及び／又はインピーダンスは、流体圧システムのコンピュータ流体動力学シミュレーションによって測定され得る。いくつかの実施形態では、そのようなコンピュータシミュレーションは、流体圧システム内の圧力及び／又は流れの変動間の所望の相関係が、圧力及び／又は流れの変動を減衰させることを可能にするために、所望通り維持されるかどうかを決定するために、用いられ得る。いくつかの実施形態では、コンピュータ流体動力学シミュレーションから計算された、適合するイナータンス及び／又はインピーダンスは、流体圧システムの２つの側間の流れリップルの所望の相関係及び／又は相差を維持するように構成された流体圧システムを示し得る。当然ながら、本開示はそのように限定されないため、流体圧システム内の流体通路のための任意の好適なイナータンス、例えば、１×１０６ＭＰａ／（ｍ３／ｓ２）～１×１０７ＭＰａ／（ｍ３／ｓ２）、又は３×１０６ＭＰａ／（ｍ３／ｓ２）が用いられ得る。さらに、本開示はそのように限定されないため、流体通路のイナータンス及び／又はインピーダンスは、何らかの経験による及び／又はコンピュータ方法の適切な方法で決定され得る。さらに、差動バッファのバリアの対向する側に位置する２つの流体容積間の、本明細書で開示するような所望の相関係の発生は、本明細書で説明するような所望の圧力及び／又は流れのリップルの軽減をもたらすために、流体圧装置に差動バッファを接続する流路の、所望の適合した関係を有する、例えば事実上等価のイナータンス及び／又はインピーダンスを示し得る。
【0055】
[0077] 本明細書で説明する例示的な実施形態によれば、「相殺」、「軽減」、又は「減衰」は、流体圧システムの２つ部分（例えば、流体圧装置の２つの対向するポートに接続された別個の流路）間の体積部の変動の大きさ及び／又は影響が、低減され得る、又は事実上なくされ得るように、流体圧システムの差動バッファのバリアの２つの側での圧力及び／又は流れの変動が所望の相関係を維持するときに発生するものである。具体的には、圧力及び／又は流れのリップルによって誘発されたバリアの動きは、流体圧システムの異なる部分内の、例えば、負荷における対応する体積部の変動の大きさ及び／又は影響を低減させるために、流体圧システムの別個の部分におけるこれらの圧力及び／又は流れの変動を少なくとも部分的に補償し得る。それゆえ、本明細書で説明する例示的な実施形態による差動バッファは、上述したような圧力及び／又は流れのリップルに関連付けられた悪影響を低下させ得る。
【0056】
[0078] 図面を検討すると、特定の非限定的な実施形態がさらに詳細に説明されている。本開示は、本明細書で説明する特定の実施形態のみに限定されないため、これらの実施形態に関して説明した様々なシステム、構成要素、特徴、及び方法が、個別に及び／又は任意の所望の組み合わせのいずれかで使用され得ることが理解されるべきである。
【0057】
[0079] 図１は、例示的な流体圧装置の瞬間状態に応じた流量リップルの間の関係を示すグラフを示す。いくつかの実施形態では、流体圧装置が一定の角速度で動作しているときでも、流体圧装置中への及びそこからの瞬間的な容積流（volume flow）は、変動し得る。これらの変動は流量リップルと呼ばれ得る。ある条件下で、例えば、所与の第１の周波数での流れを変更するために、例えば、流体圧装置の角速度が意図的に変更されるとき、より高い周波数の流量リップルが、作動流（operational flow）に重ね合わせられ得る。流量リップルは、流体圧装置の一方の側での瞬間的な過剰な流体流量及び反対側での対応する瞬間的な不足した流体流量に起因し得る。流量リップルの量は、図１に示すように、流体圧装置の瞬間状態次第とし得る。閉鎖又は開放流体圧システムでは、流体圧装置によって発生した流体圧流量リップルは、高周波圧力変動（例えば、圧力リップル）に変換され得、これは、流体圧装置のいずれかの側また両側で、作動圧力に重ね合わせられ得る（作動圧力が一定であるか又は可変であるかに関わらず）。圧力リップルの発生は、不快なレベルの音響ノイズの発生、及び／又は様々な構成要素での摩耗及び引き裂きの促進などの、他の不快な効果を生じ得る。いくつかの実施形態では、流体圧装置の作動回転速度は、０から１００Ｈｚまで又は０から４００Ｈｚまで様々とし得る。しかしながら、本開示はそのように限定されないため、これらの範囲を上回る作動回転速度が考えられる。いくつかの実施形態では、流量リップル周波数及び／又は圧力リップル周波数は、流体圧装置の作動周波数よりも５～１０倍大きいとし得る。いくつかの実施形態では、流量リップル周波数及び／又は圧力リップル周波数は、流体圧装置の作動周波数よりも１０～２０倍大きいとし得る。しかしながら、本開示はそのように限定されないため、指示範囲を上回る及びそれを下回る双方の圧力リップル周波数が考えられる。
【0058】
[0080] 上述の説明を考慮して、及びこれらの用語間の関係を前提として、流れリップル及び圧力リップルは、関係があるとし得、及び本開示では区別しないで使用され得る。
【0059】
[0081] 図２は、第１のガス充填（gas filled）アキュムレータ２０１及び第２のガス充填アキュムレータ２０２を含む、従来技術の流体圧回路２００の一実施形態の概略図を示す。第１のガス充填アキュムレータ２０１は、第１の流路２０８によって、流体圧装置２０４の第１の流体圧装置ポート２０４ａ及び流体圧アクチュエータ２０６の第１のアクチュエータポート２０６ａに流体接続されている。第２のアキュムレータ２０２は、第２の流路２１０によって、流体圧装置２０４の第２の流体圧装置ポート２０４ｂ及びアクチュエータ２０６の第２のアクチュエータポート２０６ｂに流体接続されている。第１のアキュムレータ２０１及び第２のアキュムレータ２０２のそれぞれは、流体圧回路に絶対コンプライアンス（absolute compliance）をもたらし得、及び少なくとも部分的に、流体圧装置によって発生した流量リップルを軽減し得、及びアクチュエータ２０６に到達する可能性がある圧力リップルの発生を減少させ得る。本明細書では、用語「絶対コンプライアンス」は、１つのロケーションで流体圧回路に作用する、分岐又はフロースルーのコンプライアンス装置を指す。図２に示すように、流体圧アクチュエータは、アクチュエータ２０６のシリンダー状体積部内に摺動自在に受け入れられるピストン２１２を含む。ピストン２１２は、力を加えるために使用され得るロッド２１４に結合される。ピストン２１２はまた、アクチュエータ内の内部体積部を、第１の体積部、圧縮体積部２１６と、第２の体積部、拡張体積部２１８とに分離する。圧縮体積部は、アクチュエータが圧縮すると圧縮される体積部である一方で、拡張体積部は、アクチュエータが拡張すると圧縮される体積部である。
【0060】
[0082] 図２に示す実施形態では、第１のガス充填アキュムレータ２０１及び第２のガス充填アキュムレータ２０２のガス充填体積部はそれぞれ、流体圧回路２００のそれぞれの側のコンプライアンスを決定するガススプリングの機能を果たし得る。そのようなアキュムレータを用いない場合、流量リップルは、ガスよりも体積弾性率（bulk modulus）が遥かに高いとし得る体積充填（volume filled）流体圧オイル又は他の液体に作用し得る。液体充填回路とのそのような相互作用は、コンプライアンスを備えるシステムよりも大きい圧力リップルを生み出し得る。しかしながら、図２に示すような２アキュムレータ形態では、流体圧回路のノイズ特性は、第１のアキュムレータ２０１及び第２のアキュムレータ２０２の一方また双方の性能に関係し得る。第１及び第２のアキュムレータが適切に機能しない場合、流体圧回路の両側が負荷（例えば、流体圧アクチュエータ２０６）に接続されるため、流体圧回路全体のノイズ特性は低下し得る。さらに、上述したようないくつかの実施形態では、アキュムレータにおいてガス媒体を使用することは、望ましくないふるまいを生じ得る。例えば、一方又は双方のアキュムレータのスティフネスは、温度の非線形関数とし得、これは、システムの動作又は環境条件とともに変化し得る。
【0061】
[0083] 図３は、圧力及び／又は流れの変動を軽減するように構成された差動バッファ３０２を備える流体圧システム３００の例示的な実施形態の概略図を示す。いくつかの実施形態では、図３に示すように、差動バッファ３０２は、差動バッファ３０２のハウジング内にあるシリンダー３０３内に摺動自在に受け入れられる可動ピストン３０４を含む。差動バッファはまた、第１のスプリング３０８ａ及び第２のスプリング３０８ｂを含み、それらピストンは、ピストンの対向する側と関連付けられ、及びピストン３０４と差動バッファ３０２のハウジングとの間に置かれている。スプリングは、シリンダー３０３の縦軸に沿ってピストンを反対方向に付勢するように配置される。すなわち、第１のスプリング及び第２のスプリングは協働して、ピストン３０４を中立位置へ付勢する。図３の実施形態では、差動バッファ３０２は、流体圧装置３１０と流体圧アクチュエータ３１２との間に動作可能に置かれる。図３の流体圧アクチュエータ３１２は、ピストン３１３ａ、ピストンロッド３１３ｂ、圧縮体積部３１３ｃ、及び拡張体積部３１３ｄを含む。圧縮体積部は、アクチュエータ３１２が圧縮されるときに圧縮される一方で、拡張体積部は、アクチュエータ３１２が拡張されるときに圧縮される。いくつかの実施形態では、本開示はこの点に関して限定されないため、流体圧アクチュエータは別の流体圧負荷で置き換えられてもよい。
【0062】
[0084] 図３の実施形態では、差動バッファ３０２は、フロースルー差動バッファとして構成される。差動バッファは、４個のポート（例えば、第１のポート３０２ａ、第２のポート３０２ｂ、第３のポート３０２ｃ、及び第４のポート３０２ｄ）を含み、そのうちの２つが、任意の所与の時点で流入ポートとし得る一方で、他の２つのポートは、流出ポートとし得る。第１のポート３０２ａ及び第２のポート３０２ｂは、ピストン３０４の第１の側にある差動バッファの第１の内部体積部３０５ａと関連付けられる。第３のポート３０２ｃ及び第４のポート３０２ｄは、第１の側とは反対のピストン３０４の第２の側にある差動バッファの第２の内部体積部３０５ｂと関連付けられる。図３に示すフロースルー形態では、流体圧装置３１０への及びそこからの全体の流れ、又は事実上全体の流れが、差動バッファ３０２の第１の内部体積部及び第２の内部体積部を流れ得る。流体圧システム３００では、流体流路３１６は、差動バッファの第４のポート３０２ｄをアクチュエータ３１２の第１のアクチュエータポート３１２ａに流体接続する一方で、流体流路３１８は、差動バッファの第２のポート３０２ｂをアクチュエータ３１２の第２のアクチュエータポート３１２ｂに流体圧的に接続する。第１のポート３０２ａは、流体流路３０１ａを経由して第１の流体圧装置ポート３１０ａに流体接続される。第３のポート３０２ｃは、流体流路３０１ｂを経由して第２の流体圧装置ポート３１０ｂに流体接続される。図３に示すようないくつかの実施形態では、流体圧システム３００は、加圧アキュムレータ３２０（例えば、ガス充填アキュムレータ）を含み得、これは、流体流路３１６又は別の好適な流体流路に流体接続され得る。例えば、加圧アキュムレータ３２０（例えば、ガス充填アキュムレータ）は、流体流路３１８に流体圧的に接続され得る。その代わりに又はそれに加えて、加圧アキュムレータ（例えば、ガス充填アキュムレータ）は、流体流路３１８に流体圧的に接続されてもよい。図３の実施形態では、差動バッファ３０２によって、流体流路３１６又は流体流路３１８をポート３１２ａ及び３１２ｂの方へ向かってそれぞれ流れる流体において、圧力又は流れリップルが全体的に又は部分的に軽減され得る。
【0063】
[0085] 図３の実施形態によれば、流体圧システム３００の対向する側にある様々な流路は、同様の（例えば、等価の）イナータンス及び／又はインピーダンスを有し得る。いくつかの実施形態では、第１の内部体積部３０５ａのイナータンス及び／又はインピーダンスは、第２の内部体積部３０５ｂのイナータンス及び／又はインピーダンスの５０％以内であり、並びに、いくつかの実施形態では、第１の内部体積部３０５ａのイナータンス及び／又はインピーダンスは、第２の内部体積部３０５ｂのイナータンス及び／又はインピーダンスと等しい。いくつかの実施形態では、第１のポート３０２ａと第１の流体圧装置ポート３１０ａとの間の流路３０１ａのイナータンス及び／又はインピーダンスと、第３のポート３０２ｃと第２の流体圧装置ポート３１０ｂとの間の流路３０１ｂのイナータンス及び／又はインピーダンスとは、互いに５０％以内であり、並びに、いくつかの実施形態では、互いに等しい。例えば、流体圧装置３１０の第１の流体圧装置ポート３１０ａ及び第２の流体圧装置ポート３１０ｂをバッファの対応する第１のポート３０２ａ及び第３のポート３０２ｃに接続する第１及び第２の流路は、上述の通り、互いに予め決められた範囲内（例えば、５０％以内）の適合するイナータンス及び／又はインピーダンスを有し得、流体圧装置へ又はそこから伝わる圧力及び／又は流れの変動の所望の相関係をもたらす。いくつかの実施形態では、流路３０１ａ及び流路３０１ｂのイナータンス及び／又はインピーダンスは、互いに５０％以内でなくてもよいが、差動バッファ３０２の流体圧装置３１０間の圧力及び／又は流れの変動間に所望の相関係（例えば、逆相関係）を維持し得る。いくつかの実施形態では、流体流路３１６及び流体流路３１８は、等価又は同様のイナータンス及び／又はインピーダンスを有し得る（例えば、流体流路３１６のイナータンス及び／又はインピーダンスは、流体流路３１８のイナータンス及び／又はインピーダンスの５０％以内とし得る）が、そのような配置構成は、差動バッファによる圧力及び／又は流れの変動の軽減に影響を与えなくてもよい。
【0064】
[0086] いくつかの動作モードでは、差動バッファ３０２は、流体圧アクチュエータ３１２を駆動するときに（例えば、アクティブサスペンションシステムにおいて）流体圧装置３１０によって生じた一定及び／又は可変の作動差圧にさらされ得る。そのような差動バッファはまた、流体圧装置の一方の側又は両側に適切な度合いのコンプライアンスをもたらしながら、流体圧装置の一方の側又は両側の流量リップルを同時に吸収しても又は軽減してもよい。いくつかの実施形態では、図３のもののような差動バッファは、３００～６００ｐｓｉ（例えば、２．１～４．１ＭＰａ）の範囲の差圧にさらされ得るが、０．１～１０ｐｓｉ（例えば、０．０００７～０．０６８９ＭＰａ）の範囲の圧力リップルを発生させ得る流量リップルを軽減する。当然ながら、本開示はそのように限定されないため、他の範囲の圧力が考えられる。
【0065】
[0087] いくつかの実施形態では、本明細書の例示的な実施形態による差動バッファは、０ｐｓｉ～１０００ｐｓｉ（例えば、０～７ＭＰａ）の範囲内の作動差圧、又は、本開示はそのように限定されないため、作動差圧のこの範囲の１つ以上の部分的な範囲にさらされ得る。いくつかの実施形態では、本明細書の例示的な実施形態による差動バッファは、０．０１～５０ｐｓｉ（例えば、０．００００７～０．３４５ＭＰａ）の範囲内の圧力リップル、又は本開示はそのように限定されないため、圧力リップルのこの範囲の１つ以上の部分的な範囲を軽減する（例えば、減衰させる）ように構成され得る。本開示はそのように限定されないため、例えば、約１００ｐｓｉ～６００ｐｓｉ（例えば、０．６９～４．１ＭＰａ）又はそれに等しい作動圧力範囲、及び０．１～２０ｐｓｉ（例えば、０．０００７～０．１３８ＭＰａ）の範囲内の圧力リップル、及び／又は任意の他の適切な組み合わせの範囲を含む、上述の範囲の様々な組み合わせが考えられる。特定の圧力範囲内の圧力リップル又は流れリップルを軽減することは、必ずしも、圧力リップルが、その範囲の初めから終わりまで又はさらにはその範囲内の各圧力で一様に軽減されることを指示するものではない。
【0066】
[0088] 図３に示す差動バッファ３０２の一例では、ピストン３０４は、６０ｍｍの直径を含み得、及び７８００Ｎの力にさらされ得る一方で、６０Ｎの力しか生じないとし得るリップル圧力を吸収するように働く。いくつかの実施形態では、ピストン３０４を通過したときの漏れは、上述の通り流体圧装置３１０の効率に悪影響を与え得る。これは、流体圧装置は、そのような漏れを埋め合わせるためにより多くの流体量をポンプでくみ上げる必要があるかもしれないためである。しかしながら、本発明者らが認識したところでは、漏れが少ない状態でより高いレベルの差圧に耐えるために、ピストン３０４とシリンダー３０３との間にシールが用いられ得る。しかしながら、そのようなシールは、場合によっては、シール摩擦のレベルを著しく高め得る。本発明者らが認識したところでは、これらの摩擦力は、低振幅であるが高周波の流れリップルを吸収する差動バッファの有効性を低下させ得る。従って、いくつかの実施形態では、ピストン３０４とシリンダー３０３との間にシールが用いられ得るが、本開示はそのように限定されないため、他の実施形態では、ピストンとシリンダーとの間にシールが用いられなくてもよい。
【0067】
[0089] 図４は、ばね仕掛けの摺動ピストンを含む分岐差動バッファ４０２を備える流体圧システム４００の別の例示的な実施形態の概略図を示す。分岐差動バッファ４０２は、差動バッファ４０２のハウジングにあるシリンダー状体積部４０３内に摺動自在に受け入れられる可動ピストン４０４を含む。差動バッファは、第１のスプリング４０８ａ及び第２のスプリング４０８ｂを含み、それらスプリングは、ピストン４０４とピストンの対向する側にある差動バッファ４０２のハウジングとの間に置かれ、及びピストンをシリンダー状体積部４０３の縦軸に沿って反対方向に付勢するように配置される。第１のスプリング４０８ａ及び第２のスプリング４０８ｂは、ピストン４０４を中立位置へと付勢するように構成される。しかしながら、図４の実施形態では、差動バッファ４０２は、流体圧装置４１０及び流体圧アクチュエータ４１２と流体圧的に並列形態に位置決めされる。すなわち、差動バッファ４０２は、分岐形態において、流体圧装置４１０と流体圧アクチュエータ４１２との間の流路から離れて位置しているが、図３の実施形態では、差動バッファは、フロースルー形態において、流体圧装置と流体圧アクチュエータとの間の流路に沿って位置している。図４の実施形態では、差動バッファは、第１の流路４１４に接続された第１のポート４０５ａ、及び第２の流路４１６に接続された第２のポート４０５ｂを含む。第１のポート４０５ａは、差動バッファの第１の内部体積部４０７ａを第１の流路４１４に接続する。従って、第１の内部体積部４０７ａは流体圧装置４１０及び流体圧アクチュエータ４１２に流体接続される。第２のポート４０５ｂは、差動バッファの第２の内部体積部４０７ｂを第２の流路４１６に接続する。従って、第２の内部体積部４０７ｂは、流体圧装置４１０及び流体圧アクチュエータ４１２に流体接続される。２ポート差動バッファ４０２はフロースルーバッファではないことに留意すべきである。それゆえ、流体圧装置４１０のポート４１０ａ及び４１０ｂとアクチュエータ４１２のポート４１２ａ及び４１２ｂのそれぞれとの間の流体流は、差動バッファを通過する必要はなく、第１の流路４１４及び第２の流路４１６を経由してアクチュエータへ直接（例えば、差動バッファを通過しないで）流れてもよい。当然ながら、場合によっては、直接流路が、流体圧装置とアクチュエータを流体接続し得るが、本開示はそのように限定されないため、他の実施形態では、流体は、例えば、弁、制限部（restrictions）、アキュムレータ、及び／又は任意の他の適切な流体圧構成要素を含め、流体圧装置と流体圧アクチュエータとの間の任意のタイプ及び数の流体圧構成要素を通過し得る。この形態では、差動バッファは、差動バッファの第１のポート４０５ａ及び第２のポート４０５ｂに到達し得る圧力又は流量リップルに作用し得る。本開示はそのように限定されないため、差動バッファは、分岐又はフロースルー形態を含み得る。
【0068】
[0090] 図３の実施形態におけるように、図４の差動バッファ４０２は、ピストン４０４によって分離される第１の内部体積部４０７ａ及び第２の内部体積部４０７ｂを含む。従って、第１の内部体積部４０７ａと第２の内部体積部４０７ｂとの間の圧力差は、第１のスプリング４０８ａ及び第２のスプリング４０８ｂの付勢力に抗してピストンを動かすように構成される。ピストンの動きは、例えば、受動的な相殺的干渉によって、圧力及び／又は流れの変動を軽減し得る。
【0069】
[0091] 図５は、曲げ可能なプレート（flexure plate）として配置されたダイアフラムとして構成された複数のバリアを含む、差動バッファ５００の例示的な実施形態の概略図を示す。図５に示すように、差動バッファ５００は、第１の曲げ可能なプレート５０２、第２の曲げ可能なプレート５０４、第３の曲げ可能なプレート５０６、及び第４の曲げ可能なプレート５０８を含む。さらに、図５の差動バッファは、第１のポート５００ａ、第２のポート５００ｂ、第３のポート５００ｃ、及び第４のポート５００ｄの設けられたフロースルーバッファとして構成される。従って、図５の曲げ可能なプレート差動バッファ５００は、流体圧システムにおいて、図３に示す実施形態の差動バッファ３０２の代わりとなり得る。そのような例示的な流体圧システムについて、図６を参照して下記でさらに説明する。
【0070】
[0092] 図５に示すように、差動バッファは、第１の内部体積部５０１ａ及び第２の内部体積部５０１ｂを含む。第１の内部体積部は、第１のポート５００ａと第２のポート５００ｂとの間に延在する。第２の内部体積部は、第３のポート５００ｃと第４のポート５００ｄとの間に延在する。図５の実施形態によれば、第１のポート５００ａ及び第３のポート５００ｃは、流体圧装置（例えば、ポンプ）のポートに流体圧的に接続され得る。第２のポート５００ｂ及び第４のポート５００ｄは、流体圧アクチュエータのポートに流体圧的に接続され得る。当然ながら、本開示はそのように限定されないため、他の実施形態では、ポートの接続は逆にされてもよい。第１の内部体積部５０１ａは、第１の室５５０ａ及び第２の室５５０ｂを含む。第２の内部体積部５０１ｂは、第３の室５５０ｃ、第４の室５５０ｄ、及び第５の室５５０ｅを含む。室のそれぞれは、曲げ可能なプレート５０２、５０４、５０６、５０８のうちの少なくとも１つに隣接して配置される。図５の実施形態によれば、第１の内部体積部及び第２の内部体積部の室は、順番に交互になる。すなわち、第１の内部体積部の室は、第１及び第２の内部体積部の２つの対向する室間に配置されたダイアフラム（例えば、曲げ可能なプレート）の反対側にある第２の内部体積部の１つ以上の室に隣接する。同様に、第２の内部体積部の室は、第１の内部体積部の１つ以上の室に隣接している。しかしながら、いくつかの実施形態では、同じ内部体積部が曲げ可能なプレートの対向する側に配置されるロケーションが差動バッファ内にはなくてもよい。このようにして、図５に示す例示的な差動バッファの曲げ可能なプレートのそれぞれは、第１の内部体積部５０１ａと第２の内部体積部５０１ｂとの間の差圧にさらされ、及びその圧力差に基づいて変形したり又は撓んだりする。図５の特定の実施形態では、第１の曲げ可能なプレート５０２は、第２の室５５０ｂ内の圧力及び第５の室５５０ｅ内の圧力にさらされ、第２の曲げ可能なプレート５０４は、第２の室５５０ｂ内の圧力及び第４の室５５０ｄ内の圧力にさらされ、第３の曲げ可能なプレート５０６は、第１の室５５０ａ及び第４の室５５０ｄ内の圧力にさらされ、並びに第４の曲げ可能なプレート５０８は、第１の室５５０ａ内の圧力及び第３の室５５０ｃ内の圧力にさらされる。本開示はそのように限定されないため、図５に示す交互の構造、及び／又は曲げ可能なプレートの数は、所望のスティフネスを備える差動バッファの所望の形状因子を達成するために、拡大されても、又は減少されてもよい。
【0071】
[0093] 図５の実施形態によれば、曲げ可能なプレート５０２、５０４、５０６、５０８は、流体圧回路内の作動圧力差分並びに流体圧装置によって発生した圧力変動に適応するために、通常の動作の最中に弾性変形を可能にするように、適切なスティフネスを備えて構成され得る。スティフネスは、各プレートの寸法並びに第１の内部体積部５０１ａ及び第２の内部体積部５０１ｂの各室の厚さに基づいて、少なくとも部分的に決定され得る。いくつかの実施形態では、各室によってもたらされる曲げ可能なプレート間の相対空間は、曲げ可能なプレートのスティフネスを決定し得、差動バッファの通常の動作の最中に、曲げ可能なプレートが互いに触れない又は他の方法で室を妨害しないようにする。しかしながら、本開示はそのように限定されないため、いくつかの他の実施形態では、いくつか又は全てのプレートは、所与の圧力差分で互いに接触することが可能であってもよい。いくつかの実施形態では、２枚のプレートが互いに接触するとき、接触するプレートのコンプライアンスは、実質的に増加し得る。いくつかのそのような場合には、圧力差分が大きすぎる場合、隣接する曲げ可能なプレートは、互いに接触するように十分に変形し得、その時点で、曲げ可能なプレートは、スティフネスを著しく高め、それにより、差圧を軽減する。従って、曲げ可能なプレートの材料特性は、前述したように、所望の作動圧力差分に適切な性能をもたらすように選択され得る。
【0072】
[0094] 図６は、図５の差動バッファと同様の曲げ可能なプレートを含む差動バッファ５００を備える流体圧システム６００の例示的な実施形態の概略図を示す。流体圧システム６００では、曲げ可能なプレート差動バッファ５００の第１のポート５００ａ及び第３のポート５００ｃは、流体圧装置６１０の第１の流体圧装置ポート６１０ａ及び第２の流体圧装置ポート６１０ｂのそれぞれに流体圧的に接続される。差動バッファ５００の第２のポート５００ｂは、流体圧アクチュエータ６１４の拡張体積部６１８に流体圧的に接続される（例えば、第１のアクチュエータポート６１４ａを経由して）一方で、第４のポート５００ｄは、アクチュエータ６１４の圧縮体積部６１２に流体圧的に接続される（例えば、第２のアクチュエータポート６１４ｂを経由して）。図６の実施形態によれば、流体圧システムはまた、第４のポート５００ｄに流体圧的に接続されたアキュムレータ６１６（例えば、ガス充填アキュムレータ）を含む。
【0073】
[0095] 図６の実施形態では、第１の内部体積部５０１ａの第１の室５５０ａ及び第２の室５５０ｂ内の圧力は、互いに等価又は事実上等価とし得る。さらに、第１の内部体積部の作動圧力、拡張体積部６１８内の圧力、及び流体圧装置６１０の第１の流体圧装置ポート６１０ａにおける作動圧力は、互いに等価又は事実上等価とし得る。当然ながら、いくつかの実施形態では、これらの作動圧力は、流体圧装置６１０とアクチュエータ６１４との間の圧力損失に起因して、互いに異なり得る。図６の実施形態によれば、圧力及び／又は流れの変動によって生じるいずれの圧力差も、第１の流体圧装置ポート６１０ａに存在し得るが、第１の内部体積部５０１ａ内で軽減されても又は相殺され得る。従って、圧力及び／又は流れの変動は、拡張体積部６１８内には存在しないかもしれないか、又は減少されていてもよい。同様に、第２の内部体積部５０１ｂの第３の室５５０ｃ（第４のプレート５０８とハウジング５５２との間に配置された）、第４の室５５０ｄ（第２のプレート５０４と第３のプレート５０６との間に配置された）、及び第５の室５５０ｅ（第１のプレート５０２とハウジング５５２との間に配置された）内の作動圧力は、互いに等価又は事実上等価である。さらに、第２の内部体積部の圧力、圧縮体積部６１２内の圧力、及び流体圧装置６１０の第２の流体圧装置ポート６１０ｂにおける圧力は、互いに等価又は事実上等価とし得る。当然ながら、いくつかの実施形態では、これらの作動圧力は、流体圧装置６１０とアクチュエータ６１４との間の圧力損失に起因して、互いに異なり得る。図６の実施形態によれば、圧力及び／又は流れの変動によって生じるいずれの圧力差も、第２の流体圧装置ポート６１０ｂに存在し得るが、第２の内部体積部５０１ｂ内で軽減されても又は相殺されてもよい。従って、圧力及び／又は流れの変動は、圧縮体積部６１２内には存在しないかもしれないか、又は減少されていてもよい。図５を参照して説明したように、曲げ可能なプレートは、流体圧装置６１０によって発生した圧力及び／又は流れのリップルに適応し、及びそれを軽減するか又は相殺するために、変形し得る（例えば、弾性的に）。
【0074】
[0096] 図６の実施形態によれば、流体圧システム６００の対向する側にある様々な流路は、少なくとも流体圧装置と差動バッファとの間に同様（例えば、等価）のイナータンス及び／又はインピーダンスを有し得る。いくつかの実施形態では、第１の内部体積部５０１ａのイナータンス及び／又はインピーダンスは、第２の内部体積部５０１ｂのイナータンス及び／又はインピーダンスの５０％以内であり、及び、いくつかの実施形態では、第１の内部体積部５０１ａのイナータンス及び／又はインピーダンスは、第２の内部体積部５０１ｂのイナータンス及び／又はインピーダンスと等しい。いくつかの実施形態では、第２のポート５００ｂと第１の流体圧アクチュエータポート６１４ａとの間の流路のイナータンス及び／又はインピーダンス、並びに第４のポート５００ｄと第２の流体圧アクチュエータポート６１４ｂとの間の流路のイナータンス及び／又はインピーダンスは、互いに５０％以内であり、及び、いくつかの実施形態では、互いに等しい。いくつかの実施形態では、第１のポート５００ａと第１の流体圧装置ポート６１０ａとの間の流路のイナータンス及び／又はインピーダンス、並びに第３のポート５００ｃと第２の流体圧装置ポート６１０ｂとの間の流路のイナータンス及び／又はインピーダンスは、互いに５０％以内であり、及び、いくつかの実施形態では、互いに等しい。例えば、流体圧装置６１０の第１の流体圧装置ポート６１０ａ及び第２の流体圧装置ポート６１０ｂを、バッファ５００の対応する第１のポート５００ａ及び第３のポート５００ｃに接続する第１及び第２の流路は、上述したような、互いに予め決められた範囲内（例えば、５０％以内）の適合するイナータンス及び／又はインピーダンスを有し得、流体圧装置へ又はそこから伝わる圧力及び／又は流れの変動の所望の相関係をもたらす。いくつかの実施形態では、第１の流体圧装置ポート６１０ａと第２の流体圧アクチュエータポート６１４ｂとの間の流路全体のイナータンス及び／又はインピーダンスは、第２の流体圧装置ポート６１０ｂと第１の流体圧アクチュエータポート６１４ａとの間の流路全体のイナータンス及び／又はインピーダンスの５０％以内であり、及び、いくつかの実施形態では、互いに等しい。
【0075】
[0097] 例示的な図６のもののような流体圧システムのいくつかの動作モードでは、アキュムレータが位置する流体圧装置の側の圧力は、流体圧装置が動作している間中、実質的に一定のままとし得るが、流体圧装置の他方の側の圧力は、著しく変わり得る。図６の例示的な流体圧システム６００では、圧縮体積部６１２及びアキュムレータ６１６の作動圧力は、アキュムレータ６１６に起因して、実質的に一定のままとし得る一方で、拡張体積部内の圧力は、流体圧装置６１０の動作状態次第で、実質的に変わり得る。その結果、例示的な流体圧システム６００では、第１の室５５０ａ及び第２の室５５０ｂ内の圧力は、著しく変わり得る一方で、第３の室５５０ｃ、第４の室５５０ｄ、及び第５の室５５０ｅ内の圧力は、比較的一定のままとし得る。図６の実施形態では、差動バッファ５００の室は、差動バッファ５００のハウジング５５２がアキュムレータ６１６及び圧縮体積部６１２の比較的一定の作動圧力にさらされるように、配置される。その結果、ハウジング５５２は、流体圧システム内の極度の圧力及び圧力の変動から保護され得る。或いは、いくつかの実施形態では、アキュムレータ６１６のロケーションは変更されてもよいため、アキュムレータは、システムの拡張側に流体的に位置し、及び拡張体積部の圧力は、アキュムレータ圧力と等価又は事実上等価である。そのような実施形態では、アキュムレータハウジングの保護を維持するために、流体圧システム内の流路は変えられてもよく、室５５０ｃ、５５０ｄ、及び５５０ｅ内の圧力は、ここでも、比較的一定のアキュムレータ圧力と等価又は事実上等価である。当然ながら、本開示はそのように限定されないため、他の実施形態では、第１の内部体積部５０１ａ又は第２の内部体積部５０１ｂの室は、圧力変動にさらされ得る。
【0076】
[0098] 図５及び図６の差動バッファ５００の曲げ可能なプレート５０２、５０４、５０６、及び５０８などの、例示的な差動バッファのダイアフラムの撓みの量に基づいて、方程式、非線形解析（例えば、有限要素解析を使用する）、及び／又は他の適切な方法を使用して、所与の撓み並びに一部分で実現される最大応力でのバッファの体積スティフネス（volumetric stiffness）を計算し得る。本発明者らがまた認識したところでは、体積スティフネスの著しい上昇は、分離するダイアフラムの特定の幾何学的形状次第で、より大きな撓みで達成され得る。いくつかの実施形態では、所望の最大スティフネスは、４００ｐｓｉ（例えば、２．７６ＭＰａ）の作動圧力差分（例えば、アクチュエータが流体圧装置によって能動的に駆動されているときの最大差圧）において、１０ｐｓｉ未満の作動圧力差分におけるスティフネスの２．５倍未満に限定され得る。
【0077】
[0099] 本発明者らが認識したところでは、少なくとも１つのダイアフラムを含む差動バッファ用のダイアフラムの厚さの選択では、ダイアフラムの厚さとスティフネスの非線形性、最大応力、及び全体の総パッケージ体積との間に矛盾があり得る。より厚いダイアフラムは、同じ圧力領域及び圧力差分では、撓みが少ないかもしれない。より厚いダイアフラムはまた、より低い最大応力を示し得るが、より大きな総パッケージ体積を必要とするかもしれない。より厚いダイアフラムは、より大きな応力を受ける領域を有し、それにより、ダイアフラムの前後間の所与の圧力差分では、ダイアフラムでの応力を低く及び撓みを少なくするだけでなく、より薄いダイアフラムに対してダイアフラムのサイズを大きくしもする。例えば、直径６０ｍｍの円形の圧力領域（例えば、加圧流体にさらされるプレートの変形可能な領域）を有する、厚さ１．０６ｍｍのプレートは、３．５ＭＰａで、最大で１．２ｍｍ撓み得る。１０枚のそのようなプレートを備える差動バッファは、１５０～２５０Ｐａ／ｍｍ３のスティフネスを達成し、及びおよそ１００ｃｃの全体積を占め得る。同じ圧力領域を備える１．４ｍｍのより厚いプレートは、３．５ＭＰａで、０．７６ｍｍ撓み得、及び同じ総体積スティフネス目標（１．０６ｍｍのプレートを備える差動バッファとして）を達成する１８枚のプレートは、およそ１５０ｃｃの全体積を必要とし得る。より薄いプレートは、およそ２×のスティフネス非線形性及び１６００ＭＰａの最大応力を有し得るが、より厚いプレートは、１．２５×のスティフネス非線形性及び１２００ＭＰａの最大応力を有し得る。これらのプレートの期待される撓みは、下記に説明する図面に示されている。
【0078】
[0100] 図７は、プレートの厚さの半分を下回る撓みでの、クランプ又は固定されたエッジ拘束状態で曲がる（bending）円形プレートの撓みの推定値のグラフ７００を示す。特に、理論に縛られたくはないが、図７は、薄いプレートの撓みに関するRoarkの方程式の視覚化を示し、且つ円形プレートの曲げモード及び体積スティフネスの推定値を示す。非線形シミュレーション（例えば、有限要素解析）は、図７に示す撓み限界値を越える応力を予測するために使用され得る。図７に示すような撓みの推定値は、差動バッファに用いられる円形プレートのための適切な形態を推定するために用いられ得る。当然ながら、いくつかの実施形態では、本開示はそのように限定されないため、非線形シミュレーションが、ダイアフラムの撓み限界値の前及び後の応力を予測するために使用されてもよい。
【0079】
[0101] 図８は、最大差圧５００ｐｓｉ（例えば、３．４５ＭＰａ）での、１．５ｍｍのクランプされた円形曲げ可能なプレートの撓みの推定値のグラフ７５０を示す。特に、理論に縛られたくはないが、図８は、薄いプレートの撓みに関するRoarkの方程式の視覚化を示し、且つ円形プレートの曲げモード及び体積スティフネスの推定値を示す。図８に示すような撓みの推定値は、差動バッファで用いられる円形プレートのために適切な形態を推定するために用いられ得る。図８のグラフは、プレートの厚さの半分を下回る最大撓みで拘束された、クランプ又は固定されたエッジのふるまいを示す。このプレートは、プレートの弾性レジームでの最大圧力設計を満たし得る。当然ながら、本開示はそのように限定されないため、いくつかの実施形態では、非線形シミュレーションが、異なるプレート形態及び曲げモードに基づくプレートでの応力を予測するために、図８に示す解決法の代わりに又はそれに加えて使用され得る。
【0080】
[0102] 図９は、プレートの厚さの半分を下回る撓みで、単純に支持される円形プレート（例えば、モーメントのない）の撓みの推定値のグラフ８００を示す。特に、理論に縛られたくはないが、図９は、円形プレートの曲げモード及び体積スティフネスの推定値に関する、薄いプレートの撓みに関するRoarkの方程式の視覚化を示す。図９に示すような撓みの推定値は、差動バッファに用いられる円形プレートのための適切な形態を推定するために用いられ得る。単純に支持される拘束システムは、固定されたエッジ拘束状態の５倍のコンプライアンスを有し得る。当然ながら、本開示はそのように限定されないため、いくつかの実施形態では、非線形シミュレーションが、異なるプレート形態及び曲げモードに基づくプレートの応力を予測するために、図９に示す解決法の代わりに又はそれに加えて使用されてもよい。
【0081】
[0103] 図１０は、クランプされた円形プレートの撓みの推定値のグラフ８５０を示す。特に、理論に縛られたくはないが、図１０は、円形プレートの曲げモード及び体積スティフネスの推定値に関する、薄いプレートの撓みに関するRoarkの方程式の視覚化を示す。図１０に示すような撓みの推定値は、差動バッファに用いられる円形プレートのための適切な形態を推定するために用いられ得る。この実施形態は、スティフネス要求を満たし得るが、他の例示的な配置構成と比べて、より大きい直径のバッファを備える。当然ながら、本開示はそのように限定されないため、いくつかの実施形態では、非線形シミュレーションが、異なるプレート形態及び曲げモードに基づくプレートの応力を予測するために、図１０に示す解決法の代わりに又はそれに加えて使用されてもよい。
【0082】
[0104] 上述の通り、いくつかの実施形態では、複数のクランプされた曲げ可能なプレートを含む差動バッファは、４ポートのフロースルー装置として構成され得る。いくつかの実施形態では、ダイアフラムの撓み可能部分（例えば、圧力領域）から半径方向外側に位置するプレートのクランプ領域は、切り欠き部を含み得、これは、例えば、第１のフローチャンネル及び第２のフローチャンネルを含む、差動バッファ内部体積部の１つ以上のフローチャンネルを経路設定するために用いられ得る。図１１は、曲げ可能なプレート９１０として配置された複数のダイアフラムを含む差動バッファ９００の一実施形態の斜視図を示す。差動バッファはまた、複数のスペーサー９２０、９３０を含み、これらスペーサーは、曲げ可能なプレート９１０を固定し、且つまた隣接する曲げ可能なプレート間の介在室を形成するように構成される。スペーサー９２０、９３０及び曲げ可能なプレートは、差動バッファを通るフローチャンネルを形成するために用いられる。図１２の実施形態によれば、差動バッファは、フロースルー差動バッファとしてとして構成されるが、本開示はそのように限定されないため、差動バッファが分岐形態を有する代替的な実施形態が考えられる。図１１に示すように、差動バッファは、第１のエンドキャップ９４０及び第２のエンドキャップ９５０を含み、それらエンドキャップは、曲げ可能なプレート９１０とスペーサー９２０、９３０とのアセンブリを一緒に含んで固定するために用いられる。第１のエンドキャップは、曲げ可能なプレート９１０、スペーサー９２０、９３０、及び第２のエンドキャップに形成された孔と位置合わせする複数の貫通孔９４２を含み得る。従って、いくつかの実施形態では、差動バッファアセンブリを一緒にクランプするために好適な締結具（例えば、ボルト、スタッド及びナット、リベットなど）が用いられ得る。差動バッファ９００の機能について、図１２～１６Ｂを参照してさらに説明する。
【0083】
[0105] 図１２は、図１１の差動バッファ９００の分解斜視図を示す。図１２の例示的な実施形態の差動バッファは、１０枚の曲げ可能なプレート９１０を含む。当然ながら、本開示はそのように限定されないため、他の実施形態では、任意の適切な数の曲げ可能なプレートが用いられてもよい。差動バッファはまた、第１のスペーサー９２０及び第２のスペーサー９３０を含む。第１のスペーサー及び第２のスペーサーは双方とも、介在する曲げ可能なプレート９１０を分離して固定するように機能する。しかしながら、第１のスペーサー及び第２のスペーサーは、各曲げ可能なプレート９１０のいずれかの側に交互にフロー室を提供するために、フロー切り欠き部（flow cutouts）の点で異なる。図１２の実施形態では、スペーサーリングの厚さは、曲げ可能なプレート９１０間の室に適切な体積を確立し、これにより、設計された作動圧力差分で、互いに触れることなく、プレートを撓ませることを可能にする。曲げ可能なプレート及びスペーサー９２０、９３０の双方の周辺にあるフローチャンネルは、プレート間室のそれぞれが、差動バッファの外部ポートに流体接続されることを可能にする。フローチャンネルは、さらに図１２～１６Ｂに示され、且つそれらを参照して説明される。差動バッファ９００はまた、曲げ可能なプレート及びスペーサーのスタックのいずれかの端部に配置される第１のエンドキャップ９４０及び第２のエンドキャップ９５０を含む。曲げ可能なプレート、スペーサー、及びエンドキャップは、ボルト又は他の締結具を使用することによって、一緒にクランプされ得、このボルトなどは、第１のエンドキャップ９４０にある孔９４２に通して取り付けられて、第２のエンドキャップ９５０に形成された対応する孔９５２に螺入され得る。スペーサー及びスペーサー間に配置されたプレートは、ボルトによってもたらされるクランプ力に起因して、金属間流体シールを形成し得る。その代わりに又はそれに加えて、本開示はそのように限定されないため、プレート、スペーサー、及びエンドキャップのうちのいくつか又は全ては、例えば、ろう付け及び／又は溶接、例えば電子ビーム溶接などの任意の他の適切な取り付け方法によって、互いにしっかりと取り付けられ得るか、又はそうでなければまとめられ得る。図１２の実施形態によってもたらされた、積み重ねられたプレート構成は、個々のプレート９１０及びスペーサー９２０、９３０が、例えば、プレートストックから打ち抜かれる及び／又は機械加工されて、最終形態に組み立てられ得るため、差動バッファの単純化された製造を可能にする。
【0084】
[0106] 図１２の実施形態では、２つの内部体積部の２つのフローチャンネルは、差動バッファ９００を関連の流体圧装置の２つの側に接続するために使用され得る。これらの２つのフローチャンネルは、曲げ可能なプレート９１０、第１のスペーサー９２０、及び第２のスペーサー９３０のいくつか又は全てを通って延在し、それにより、流れを適切なプレート間室又はプレートとエンドキャップとの間の室へと方向付け得る。図１２の例示的な実施形態は、流体を流体圧装置から流体圧アクチュエータへ送るために使用され得るチャンネルを含む２つの内部体積部を含む。図１２に示すように、第１のスペーサー９２０は、第２のスペーサー９３０と交互になって、差動バッファの２つの側と関連付けられる、交互になるフロー室を提供する。差動バッファを通る流体の流路について、図１６Ａ～１６Ｂを参照してさらに説明する。
【0085】
[0107] 図１３は、図１２に示す差動バッファの第１のスペーサー９２０の上面図を示す。この図面では、３個の第１のフロー切り欠き部１０００が、第１のスペーサー及び２つの当接する曲げ可能なプレート（図１２参照）によって画成されたプレート間室１００２を、圧力の頻繁で著しいスイングを受ける流体圧装置の可変圧力側（例えば、図６に示す第２の流体圧装置ポート６１０ｂ参照）に流体接続するために使用され得る。切り欠き部１０００として構成された開口は、いくつかの実施形態では図１３に示すように用いられ得るが、他の実施形態では、任意の適切な開口が用いられてもよく、これは、プレート間室に接続される（例えば、開口は、プレート間室の周囲の一部分を形成する）。第２のフロー切り欠き部１００４は、プレート間室１００２を流体圧アクチュエータの可変圧力側に流体接続するために使用され得る（例えば、図６に示す第１のアクチュエータポート６１４ａ参照）。当然ながら、本開示はそのように限定されないため、他の実施形態では、第１のフロー切り欠き部１０００及び第２のフロー切り欠き部は、プレート間室１００２を流体圧装置（例えば、図６の第１の流体圧ポート６１０ａ参照）及び流体圧アクチュエータ（例えば、第２のアクチュエータポート６１４ｂ参照）の比較的一定の圧力側に接続するように構成され得る。使用される用語「一定圧力」及び「可変圧力」は、相対的な用語であり、絶対的な用語ではないことに留意されたい。図６に示すもののような、流体圧システムの「一定圧力」側はまた、圧力の測定可能なスイングを受け得る。アクチュエータが流体圧装置によって駆動される典型的な動作条件下では、そのような流体圧システムの流体圧装置の「一定圧力」側は、アキュムレータに流体接続される側であるため、一般に、可変圧力側よりも著しく小さい圧力のスイングを経験する。第１のスペーサー９２０はまた、スペーサー９２０を通過するが差動バッファの対向する側に流体接続する第１の貫通チャンネル１００８及び第２の貫通チャンネル１０１０を含む。例えば、第１のフロー切り欠き部１０００及び第２のフロー切り欠き部１００４が差動バッファの第１の内部体積部と関連付けられる場合、第１の貫通チャンネル１００８及び第２の貫通チャンネル１０１０は、差動バッファの第２の内部体積部と関連付けられる。図１３に示すようないくつかの実施形態では、第２の貫通チャンネル１０１０はまた、差動バッファ９００のハウジング内の流体に流体接続される。第２の貫通チャンネル１０１０の外部開口は、バッファハウジングをより高いピーク圧力のより動的な可変圧力変動から守るために、流体圧システムのアキュムレータ側からの圧力によって差動バッファを取り囲むために使用され得る。図１３の実施形態は、特定の数及び／又は形状の開口（例えば、切り欠き部）及びチャンネルを含むが、本開示はそのように限定されないため、差動バッファ内に第１の内部体積部及び第２の内部体積部を提供するために、適切な形状及びサイズの任意の好適な数のチャンネル又は開口が用いられてもよい。
【0086】
[0108] 図１３に示すように、第１のスペーサー９２０はまた、締め付けボルト又は他の締結具が第１のスペーサー９２０を通過することを可能にする貫通孔１００６を含む。貫通孔１００６は、曲げ可能なプレート、第２のスペーサー、並びに第１及び第２のエンドキャップに形成された孔と位置合わせし得、差動バッファが、簡単に積み重ねられ、組み立てられ、及び固定され得るようにする。
【0087】
[0109] 図１３の実施形態によれば、第１のスペーサー９２０は、ほぼ環状であり、リングとして形作られる。第１のスペーサーは、少なくとも部分的に円形ディスクに形成された曲げ可能なプレートを支持するように構成される。当然ながら、本開示はそのように限定されないため、他の実施形態では、スペーサーは、任意の好適な形状を有してもよい。場合によっては、組み立ての最中、プレートのスタックにある切り欠き部及び孔を位置合わせすることは困難とし得る。従って、図１３に示すようないくつかの実施形態では、第１のスペーサーは、例えば、平坦部１０１２などのインデキシング特徴（indexing feature）を含み得、これは、第１のスペーサーを、差動バッファの曲げ可能なプレート、他の第１のスペーサー、第２のスペーサー、及び／又はエンドキャップと位置合わせするために使用され得る。いくつかの実施形態では、差動バッファは、差動バッファの複数の構成要素のインデキシング平坦部を平面に置くことによって、位置合わせされ得る。当然ながら、図１３の実施形態では平坦部が用いられるものの、本開示はそのように限定されないため、差動バッファ内で複数のスペーサーとプレートを位置合わせするために、任意の好適な形状、窪み、又は突起又は特徴が用いられてもよい。
【0088】
[0110] 図１４は、図１２に示す差動バッファの第２のスペーサー９３０の上面図を示す。この図面では、３個の第３のフロー切り欠き部１０５０が、第２のスペーサー及び２つの当接する曲げ可能なプレート（図１２参照）によって画成されたプレート間室１０５２を、圧力の頻繁で著しいスイングを受けない流体圧装置の一定圧力側（例えば、アキュムレータ側）（例えば、図６に示す第１の流体圧装置ポート６１０ａ参照）に流体接続するために使用され得る。切り欠き部１０５０として構成される開口は、いくつかの実施形態では図１４に示すように用いられ得るが、他の実施形態では、プレート間室１０５２に接続される任意の適切な開口が用いられてもよい（例えば、開口は、プレート間室の周囲の一部分を形成する）。第４のフロー切り欠き部１０５４は、プレート間室１０５２を流体圧アクチュエータの一定圧力側（例えば、図６に示す第２のアクチュエータポート６１４ｂ参照）に流体接続するために使用され得る。当然ながら、本開示はそのように限定されないため、他の実施形態では、第３のフロー切り欠き部１０５０及び第４のフロー切り欠き部１０５４は、プレート間室１０５２を流体圧装置（例えば、図６の第２の流体圧ポート６１０ｂ参照）及び流体圧アクチュエータ（例えば、第１のアクチュエータポート６１４ａ参照）の可変圧力側に接続するように構成され得る。図１３を参照して上記で説明したように、使用される用語「一定圧力」及び可変圧力は、相対的な用語であり、絶対的な用語ではない。第２のスペーサー９３０はまた、第２のスペーサー９３０を通過するが差動バッファの対向する側に流体接続する第３の貫通チャンネル１０５８及び第２の貫通チャンネル１０５６を含む。例えば、第３のフロー切り欠き部１０５０及び第４のフロー切り欠き部１０５４が、差動バッファの第２の内部体積部と関連付けられる場合、第３の貫通チャンネル１０５８及び第４の貫通チャンネル１０５６は、差動バッファの第１の内部体積部と関連付けられる。図１４の実施形態は、特定の数、形状、及びサイズの開口及びチャンネルを含むが、本開示はそのように限定されないため、差動バッファに第１の内部体積部及び第２の内部体積部を提供するために、任意の適切な数、形状、及びサイズのチャンネルが用いられてもよい。
【0089】
[0111] 図１４に示すように、第２のスペーサー９３０はまた、締め付けボルト又は他の締結具が第２のスペーサーを通過することを可能にする貫通孔１０６０を含む。貫通孔１０６０は、曲げ可能なプレート、第１のスペーサー、他の第２のスペーサー、並びに第１及び第２のエンドキャップに形成された孔と位置合わせし得、差動バッファが簡単に積み重ねられて組み立てられ得るようにする。
【0090】
[0112] 図１４の実施形態によれば、第２のスペーサー９３０は、環状であり、及びリングとして形作られる。第２のスペーサーは、少なくとも部分的に円形ディスクに形成された曲げ可能なプレートを支持するように構成される。当然ながら、本開示はそのように限定されないため、他の実施形態では、第２のスペーサーは任意の好適な形状を有してもよい。場合によっては、組み立ての最中、円形プレートのスタックを位置合わせするのは困難とし得る。従って、図１４に示すようないくつかの実施形態では、図１３を参照して説明したように、第２のスペーサーは、第２のスペーサーを差動バッファの曲げ可能なプレート、第１のスペーサー、他の第２のスペーサー、及び／又はエンドキャップと位置合わせするために使用され得るインデキシング平坦部１０６２を含み得る。
【0091】
[0113] 図１５は、図１２に示す曲げ可能なプレート９１０の上面図を示す。図１５に示すように、曲げ可能なプレートは、曲げ可能なプレートの周辺に配置された複数の開口（例えば、切り欠き部）を含み、これは、流体通路を提供し且つ図１３及び図１４を参照して説明した開口とチャンネルを相互接続する。特に、曲げ可能なプレートは、第１のスペーサーの第１のフロー開口を第２のスペーサーの第３の貫通チャンネルに接続するように構成された第１のフロー切り欠き部１１００を含む。曲げ可能なプレートはまた、第１のスペーサーの第２のフロー切り欠き部を第２のスペーサーの第４の貫通チャンネルに接続するように構成された第２のフロー切り欠き部１１０４を含む。曲げ可能なプレートはまた、第１のスペーサーの第１の貫通チャンネルを第２のスペーサーの第３のフロー切り欠き部に接続するように構成された第３のフロー孔１１０８を含む。曲げ可能なプレートはまた、第１のスペーサーの第２の貫通チャンネルを第２のスペーサーの第４のフロー切り欠き部に接続するように構成された第４のフロー孔１１１０を含む。このようにして、曲げ可能なプレートは、第１のスペーサーと第２のスペーサーとの間に流体相互接続部を提供する。
【0092】
[0114] 図１５に示すように、曲げ可能なプレート９１０はまた、締め付けボルト又は他の締結具が曲げ可能なプレートを通過することを可能にする貫通孔１１０６を含む。貫通孔１１０６は、他の曲げ可能なプレート、第１のスペーサー、第２のスペーサー、並びに第１及び第２のエンドキャップに形成された孔と位置合わせし得、差動バッファが簡単に積み重ねられて組み立てられ得るようにする。
【0093】
[0115] 図１５の実施形態によれば、曲げ可能なプレート９１０はディスクとして形作られる。曲げ可能なプレートは、図１３及び図１４の環状スペーサーによって支持されるように構成される。曲げ可能なプレートの中心部分１１０２は、異なるプレート間フロー室にある曲げ可能なプレートの前後間の圧力差分に応えて変形する、曲がる（flex）、又は撓むように構成される。当然ながら、本開示はそのように限定されないため、他の実施形態では、曲げ可能なプレートは、切り欠き部のある又はない、任意の好適な形状を有してもよい。場合によっては、組み立ての最中、円形プレートのスタックを位置合わせするのは困難とし得る。従って、図１５に示すようないくつかの実施形態では、図１３～１４を参照して説明したように、曲げ可能なプレートは、曲げ可能なプレートを差動バッファの他の曲げ可能なプレート、第１のスペーサー、第２のスペーサー、及び／又はエンドキャップと位置合わせするために使用され得るインデキシング平坦部１１１２を含み得る。
【0094】
[0116] 図１６Ａは、差動バッファの第１の内部体積部１１５０を示す、図１１の差動バッファ９００の線１６Ａ－１６Ａに沿って取った第１の断面を示す。図１６Ａに示すように、積み重ねられた曲げ可能なプレート９１０、第１のスペーサー９２０、及び第２のスペーサー９３０は、曲げ可能なプレート間に配置された複数のプレート間室を含む第１の内部体積部を形成する。図１６Ａに示すように、プレート間室は、第２の内部体積部（図１６Ｂ参照）に接続されるプレート間室と交互になる。図１６Ａに示すように、曲げ可能なプレートは、第１のスペーサー９２０の第１のフロー切り欠き部１０００を第２のスペーサー９３０の第３の貫通チャンネル１０５８に接続する第１のフロー切り欠き部１１００を含む。曲げ可能なプレートはまた、第１のスペーサーの第２のフロー切り欠き部１００４を第２のスペーサーの第４の貫通チャンネル１０５６に接続する第２のフロー切り欠き部１１０４を含む。従って、第１の内部体積部１１５０は、積み重ねられた曲げ可能なプレート、第１のスペーサー、及び第２のスペーサーによって形成される。図１６Ａに示すように、差動バッファを通過する第１の内部体積部は、第１のポート１１６０ａ及び第２のポート１１６０ｂで終端し、これらは、それぞれ、流体圧装置及び流体圧アクチュエータのポートに流体圧的に接続され得る。図１６Ａの実施形態によれば、第１のポート及び第２のポートは、第２のエンドキャップ９５０に配置される。当然ながら、本開示はそのように限定されないため、第１のポート及び第２のポートの任意の好適なロケーションが用いられてもよい。
【0095】
[0117] 図１６Ｂは、差動バッファの第２の内部体積部１１５２を示す、図１１の差動バッファ９００の線１６Ｂ－１６Ｂに沿って取った第２の断面を示す。図１６Ｂに示すように、積み重ねられた曲げ可能なプレート９１０、第１のスペーサー９２０、及び第２のスペーサー９３０は、曲げ可能なプレート間に配置された複数のプレート間室を含む第２の内部体積部を形成する。図１６Ｂに示すように、プレート間室は、第１の内部体積部（図１６Ａ参照）に接続されるプレート間室と交互になる。図１６Ｂに示すように、曲げ可能なプレートは、第１のスペーサーの第１の貫通チャンネル１００８を第２のスペーサーの第３のフロー切り欠き部１０５０に接続する第３のフロー孔１１０８を含む。曲げ可能なプレートはまた、第１のスペーサーの第２の貫通チャンネル１０１０を第２のスペーサーの第４のフロー切り欠き部１０５４に接続する第４のフロー孔１１１０を含む。さらに、プレート間室１０５２を通って第２のスペーサー９３０の切り欠き部１０５０に流入する流体は、その後、第１のスペーサー９２０内の第２の貫通チャンネル１０１０を通って差動バッファの外側ハウジングに流入する。図１６Ｂに示すように、第１のエンドキャップ９４０は、第１のエンドキャップ開口９４４及び第２のエンドキャップ開口９４６を含み、これらはまた、第２の内部体積部に接続し、及び曲げ可能なエンドプレートと第１のエンドキャップとの間の流体室を提供する。同様に、第２のエンドキャップ９５０は、第３のエンドキャップ開口９５４及び第４のエンドキャップ開口９５６を含み、これらはまた、第２の内部体積部に接続し、及び曲げ可能なエンドプレートと第２のエンドキャップとの間に流体室を提供する。従って、第２の内部体積部１１５２は、積み重ねられた曲げ可能なプレート、第１のスペーサー、第２のスペーサー、第１のエンドキャップ９４０、及び第２のエンドキャップ９５０によって形成される。図１６Ｂに示すように、差動バッファを通過する第２の内部体積部１１５２は、第３のポート１１６０ｃ及び第４のポート１１６０ｄで終端し、これらは、それぞれ、流体圧装置及び流体圧アクチュエータのポートに流体圧的に接続され得る。
【0096】
[0118] 図１６Ｂに示すように、第１のスペーサー９２０は、差動バッファのハウジングに開口する第２の貫通チャンネル１０１０を含む。同様に、第１のエンドキャップは第１のハウジング開口９４８を含み、及び第２のエンドキャップ９５０は、差動バッファの外側ハウジングに開口する第２のハウジング開口９５８を含む。第２の貫通チャンネル１０１０、第１のハウジング開口９４８、及び第２のハウジング開口９５８は、バッファハウジングを、より高いピーク圧力のより動的な可変圧力変動から守るために、流体圧システムのアキュムレータ側からの圧力によって差動バッファを取り囲む（例えば、外側ハウジングの内側に）ために用いられる。当然ながら、本開示はそのように限定されないため、他の実施形態では、差動バッファは、取り囲む流体圧力室を含まなくてもよい。
【0097】
[0119] 図１７Ａは、第１の状態にある、曲げ可能なプレート９１０、第１のスペーサー９２０、及び第２のスペーサー９３０として構成されたダイアフラムの一実施形態の側面の概略図を示す。いくつかの実施形態では、図１７Ａに示す概略図は、図１１～１６Ｂの実施形態のスペーサーと曲げ可能なプレートとの間の係合を表し得る。図１７Ａに示すように、曲げ可能なプレート９１０は、第１のスペーサー９２０及び第２のスペーサー９３０に当接している。曲げ可能なプレート９１０は、第１の内部体積部１１５０と第２の内部体積部１１５２を分離し、及び曲げ可能なプレートは、第１の内部体積部と第２の内部体積部との間の圧力差に基づいて変形するように構成される。第１及び第２のスペーサーは、曲げ可能なプレートに係合し、及び前述したように、スペーサーと曲げ可能なプレートとの間にシールを形成する。図１７Ａの実施形態によれば、スペーサー９２０は、スペーサー９２０の内側境界を形成する曲線エッジ９２１を含み得る。曲線エッジは曲げ可能なプレートから離れるように曲線を描いて、曲線エッジが、曲げ可能なプレートが第１のスペーサーの方へ向かって（例えば、曲線エッジ９２１によって画成された開口中へ）変形するための空間を提供するように構成される。曲線エッジは、曲げ可能なプレートが変形することを可能にする一方で、第１のスペーサーの尖鋭な境界に関連付けられるスペーサー及び／又は曲げ可能なプレート内の応力集中部を回避する及び／又は減らす。第１のスペーサーのように、第２のスペーサー９３０は、第２のスペーサーの内側境界を形成する曲線エッジ９３１を含み得る。曲線エッジ９３１は、曲げ可能なプレート９１０が第２のスペーサーの方へ向かって変形することを可能にする一方で、第２のスペーサーの尖鋭な境界に関連付けられるスペーサー及び／又は曲げ可能なプレート内の応力集中部を回避する及び／又は減らす。
【0098】
[0120] 図１７Ｂは、第２の状態にある、図１７Ａのダイアフラム（例えば、曲げ可能なプレート９１０）及びスペーサー９２０、９３０を示す。図１７Ｂに示すように、曲げ可能なプレートは、第１の内部体積部１１５０と第２の内部体積部１１５２との間の圧力差分に基づいて、変形される。特に、第１の内部体積部１１５０の圧力は、第２の内部体積部の圧力よりも大きく、曲げ可能なプレートを、第１の内部体積部から離れるように弾性変形させる。従って、曲げ可能なプレートは、曲線エッジ９２１によって画成された第１のスペーサー９２０の開口中へと変形している。図１７Ｂに示すように、曲線エッジは、曲げ可能なプレート９１０が、第１のスペーサー及び第２のスペーサーによって差動バッファのハウジングに対してゼロ傾斜に保持される曲げ可能なプレートの一部分から、非ゼロ傾斜を有する曲げ可能なプレートの一部分まで移行すること可能にする。いくつかの実施形態では、ゼロ傾斜は、変形されていない状態の曲げ可能なプレートの平面に対して平行であると定義され得、ここでは、実質的にゼロの圧力差分が曲げ可能なプレート又は他のダイアフラムの前後間に加えられる。曲線エッジ９２１は、尖鋭部（例えば、四角形のエッジ）に関連付けられ得る応力集中部を回避するように、曲げ可能なプレートを支持し得る。曲げ可能なプレートが反対方向に変形するとき（例えば、第２の内部体積部１１５２の圧力が第１の内部体積部１１５０の圧力よりも大きいとき）、第２のスペーサー９３０の曲線エッジは、同様に機能し、及び曲げ可能なプレート内での応力の集中を回避し得る又は減らし得る。当然ながら、本開示はそのように限定されないため、他の実施形態では、スペーサーのためのエッジの任意の好適な形状が用いられてもよい。
【0099】
[0121] 図１８は、流体圧回路の動作方法の一実施形態のためのフローチャートである。ブロック１２００では、流体は、第１の圧力で、差動バッファの第１の内部体積部に流体接続された第１の流路に受け入れられ、ここで、第１の流路は、第１のイナータンス及び／又はインピーダンスを有する。ブロック１２０２では、流体は、第２の圧力で、差動バッファの第２の内部体積部に流体接続された第２の流路に受け入れられ、ここで、第２の流路は、第１のイナータンス及び／又はインピーダンスの５０％以内の第２のイナータンス及び／又はインピーダンスを有する。いくつかの実施形態では、第１のイナータンス及び／又はインピーダンスは、第２のイナータンス及び／又はインピーダンスと実質的に又は事実上等しいとし得る。いくつかの実施形態では、第１のイナータンス及び／又はインピーダンスは、流体圧回路内の差動バッファと流体圧装置（例えば、ポンプ）との間に延在する追加的な流路を含み得る。同様に、第２のイナータンス及び／又はインピーダンスは、流体圧回路内の差動バッファと流体圧装置（例えば、ポンプ）との間に延在する追加的な流路を含み得る。そのような実施形態によれば、第１の内部体積部を含む流体圧回路の第１の流体圧装置流路の第１のイナータンス及び／又はインピーダンスは、第２の流路を含む流体圧回路の第２の流体圧装置流路の第２のイナータンス及び／又はインピーダンスの５０％以内又はそれと等しいとし得る。ブロック１２０４では、第１の内部体積部と第２の内部体積部を分離するバリアは、中立位置の方へ向かって付勢され得る。ブロック１２０６では、バリアは、第１の圧力と第２の圧力との間の第１の圧力差に基づいて動かされる。いくつかの実施形態では、バリアを動かすことは、圧力差に基づいて少なくとも１つのシリンダー内で少なくとも１つのピストンを動かすことを含み得る。いくつかの実施形態では、バリアを動かすことは、少なくとも１つのダイアフラムを変形させる（例えば、弾性的に）ことを含み得る。いくつかの実施形態では、第１の圧力差は、流体圧回路の作動圧力差とし得る。すなわち、第１の圧力差は、圧力変動を含まなくてもよい。ブロック１２０８では、バリアは、第１の圧力と第２の圧力との間の第２の圧力差に基づいて動かされる。第２の圧力差は、圧力変動によって生じる圧力差とし得る。第２の圧力差に基づくバリアの動きは、第１の内部体積部及び第２の内部体積部内の圧力変動を相殺し得るか又はそうでなければ軽減し得る。
【0100】
[0122] 例示的な図１８のフローチャートは例示的な方法の順序を示すが、本開示はそのように限定されないため、いくつかの実施形態では、ブロック１２００、１２０２、１２０４、１２０６、及び１２０８のステップは、任意の順序で又は実質的に同時に起こってもよいことに留意すべきである。例えば、いくつかの実施形態では、流体は、第１の流路及び第２の流路に同時に受け入れられ得る。別の例として、いくつかの実施形態では、流体の流れ及びバリアの動きは、流体の流れの非圧縮性ゆえに、事実上同時に起こってもよい。同様に、いくつかの実施形態では、第２の圧力差に関連付けられた流れ及び／又は圧力の変動は、流体の流れ及びバリアの動きと事実上同時に起こってもよい。
【0101】
[0123] 図１９は、流体圧回路の動作方法の別の実施形態のフローチャートである。ブロック１２５０では、流体は、第１の圧力で、差動バッファの第１の内部体積部に受け入れられる。ブロック１２５２では、流体は、第２の圧力で、差動バッファの第２の内部体積部に受け入れられる。ブロック１２５４では、第１の内部体積部と第２の内部体積部を分離する少なくとも１つのダイアフラムは、第１の圧力と第２の圧力との間の第１の圧力差に基づいて、弾性変形される。いくつかの実施形態では、少なくとも１つのダイアフラムは、複数のダイアフラムとしてもよい。いくつかの実施形態では、複数のダイアフラムは、６～１２個のダイアフラムとしてもよい。いくつかの実施形態では、第１の圧力差は、流体圧回路の作動圧力差とし得る。すなわち、第１の圧力差は、圧力変動を含まなくてもよい。ブロック１２５６では、少なくとも１つのダイアフラムは、第１の圧力と第２の圧力との間の第２の圧力差に基づいて、弾性変形される。第２の圧力差は、圧力変動によって生じた圧力差とし得る。第２の圧力差に基づく少なくとも１つのダイアフラムの変形は、第１の内部体積部及び第２の内部体積部内の圧力変動を軽減し得る。
【0102】
[0124] 例示的な図１９のフローチャートは例示的な方法の順序を示すが、本開示はそのように限定されないため、いくつかの実施形態では、ブロック１２５０、１２５２、１２５４、及び１２５６のステップは、任意の順序で又は同時に起こってもよいことに留意すべきである。例えば、いくつかの実施形態では、流体は、第１の内部体積部及び第２の内部体積部に同時に受け入れられ得る。別の例として、いくつかの実施形態では、流体の流れ及び少なくとも１つのダイアフラムの変形は、流体の流れの非圧縮性ゆえに、事実上同時に起こってもよい。同様に、いくつかの実施形態では、第２の圧力差に関連付けられた流れ及び／又は圧力の変動は、流体の流れ及び少なくとも１つのダイアフラムの変形と事実上同時に起こってもよい。
【0103】
[0125] 図２０は、流体圧回路の動作方法の一実施形態のためのフローチャートである。ブロック１３００では、流体は、第１の圧力で、差動バッファの第１の内部体積部に流体接続される第１の流路に受け入れられ、ここで、第１のフローチャンネル内の流体は、第１の相を有する圧力変動を含む。ブロック１３０２では、流体は、第２の圧力で、差動バッファの第２の内部体積部に流体接続された第２の流路に受け入れられ、ここで、第２の流路内の流体は、第１の相とは異なる第２の相を有する圧力変動を含む。いくつかの実施形態では、圧力変動は、流体圧装置（例えば、ポンプ）によって発生され得る。いくつかの実施形態では、第１の相及び第２の相は、互いに対して逆である。例えば、第２の圧力変動の相は、およそ１８０度だけシフトされ得るか、又は第１の相に対して、本明細書で説明する他の適切な相対的な相関係にある。この述べられた相関係は、述べた相関係に、３６０度の任意の倍数の追加を含むことを意図する。ブロック１３０４では、第１の相と第２の相との間の相関係は、流体圧装置と差動バッファとの間で維持される。例えば、いくつかの実施形態では、図１８の例示的な実施形態を参照して説明したように、第１の流路及び第２の流路のイナータンス及び／又はインピーダンスは、互いに５０％以内とし得る。この例によれば、相差が維持され得る。他の実施形態では、第１の相と第２の相との間の相差は変更され得るが、第１の相と第２の相との間の相関係は実質的に維持され得る。例えば、第１の相及び／又は第２の相は、第１の相と第２の相との間の相関係を維持しながら、３６０度の任意の倍数でシフトし得る。
【0104】
[0126] 図２０の実施形態によれば、ブロック１３０６では、第１の内部体積部と第２の内部体積部を分離するバリアは、中立位置の方へ向かって付勢され得る。ブロック１３０８では、バリアは、第１の圧力と第２の圧力との間の圧力差に基づいて、動かされる。いくつかの実施形態では、バリアを動かすことは、圧力差に基づいて、少なくとも１つのシリンダー内で少なくとも１つのピストンを動かすことを含み得る。いくつかの実施形態では、バリアを動かすことは、少なくとも１つのダイアフラムを変形させる（例えば、弾性的に）ことを含み得る。いくつかの実施形態では、第１の圧力差は、流体圧回路の作動圧力差とし得る。ブロック１３１０では、バリアは、第１の圧力変動及び第２の圧力変動に基づいて、動かされる。第１の圧力変動及び第２の圧力変動に基づいてバリアを動かすことによって、第１の相と第２の相との間の相関係ゆえに、第１の内部体積部及び第２の内部体積部内の第１及び第２の圧力変動を相殺し得るか又はそうでなければ軽減し得る。
【0105】
[0127] 例示的な図２０のフローチャートは例示的な方法の順序を示すが、本開示はそのように限定されないため、いくつかの実施形態では、ブロック１３００、１３０２、１３０４、１３０６、１３０８、及び１３１０のステップは、任意の順序で又は同時に起こってもよいことに留意すべきである。例えば、いくつかの実施形態では、流体は、第１の流路及び第２の流路に同時に受け入れられ得る。別の例として、いくつかの実施形態では、流体の流れ及びバリアの動きは、流体の流れの非圧縮性ゆえに、事実上同時に起こってもよい。同様に、いくつかの実施形態では、第２の圧力差に関連付けられた流れ及び／又は圧力の変動は、流体の流れ及びバリアの動きと事実上同時に起こってもよい。
【0106】
[0128] 図２１は、流体圧回路の動作方法の一実施形態のためのフローチャートである。ブロック１３５０では、流体圧装置は、流体圧装置の第１のポートと第２のポートとの間に作動差圧及び変動差圧を発生させるポンプとして動作され、ここで、変動差圧は、作動差圧に重ね合わせられる。変動差圧は作動差圧を下回り、及び変動差圧と作動差圧の組み合わせは、全差圧に貢献し得る。ブロック１３５２では、全差圧は、第１のポートに流体接続される第１の流体容積及び第２のポートに流体接続される第２の流体容積にさらされる差動バッファのバリアの前後間に加えられる。図２１の実施形態によれば、全差圧は、作動差圧と変動差圧との和以下である。全差圧は、変動差圧と作動差圧との組み合わせによって発生された、差動バッファにおける、組み合わせた圧力波とし得る。全差圧は、差動バッファにおける変動差圧の干渉ゆえに、変動差圧と作動差圧を追加したものとは異なり得る。ブロック１３５４では、バリアの少なくとも一部分は、流体圧負荷へ伝えられる変動差圧を少なくとも部分的に軽減するために、変位される。従って、差動バッファは、変動する圧力差分がいずれかの流体圧負荷（例えば、流体圧アクチュエータ）に到達する前に、変動する圧力差分を減衰し得る。いくつかの実施形態では、流体圧負荷（例えば、流体圧アクチュエータ）の第１の体積部の方へ向かって流れる、流体圧装置の第１のポートからの流れは、バリアの第１の側にさらされる。同様に、流体圧負荷（例えば、流体圧アクチュエータ）の第２の体積部の方へ向かって流れる、流体圧装置の第２のポートからの流れは、バリアの第２の側にさらされる。少なくとも部分的に逆相を有する第１のポート及び第２のポートからの流れの変動は、流体圧システムの第１の側と第２の側との間の体積変化を引き起こし得、これは、本明細書の例示的な実施形態に従って説明したようなバリアの変位によって適応される。このようにして、流れの変動に関連付けられた圧力変動は、第１の体積部又は第２の体積部を経由して流体圧負荷へ伝えられる前に、減衰される。
【0107】
[0129] 例示的な図２１のフローチャートは例示的な方法の順序を示すが、本開示はそのように限定されないため、いくつかの実施形態では、ブロック１３５０、１３５２、及び１３５４のステップは、任意の順序で又は同時に起こってもよいことに留意すべきである。例えば、いくつかの実施形態では、流体圧装置の動作、全差圧を加えること、及びバリアの少なくとも一部分の変位は、事実上同時に（例えば、同時に）起こってもよい。
【0108】
[0130] 様々な実施形態及び例と併せて本教示を説明したが、本教示をそのような実施形態又は例に限定することを意図するものではない。それどころか、本教示は、当業者に認識されるように、様々な代替例、修正例、及び等価物を含む。従って、上述の説明及び図面は、例にすぎない。
【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16A】
【図16B】
【図17A】
【図17B】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【国際調査報告】