JPH02217636A - 減衰力可変型液圧緩衝器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （彦業上の利用分野） 本発明は、自動車のサスペンションに用いるのに最適な
、減衰力特性を変化可能な液圧緩衝器に関する。

（従来の技術） 従来の減衰力可変型液圧緩衝器としては、例えば、実開
昭６１−１６４８３６号公報に記載されているようなも
のが知られている。

この従来構造は、伸行程時に減資力を発生させる手段と
して、ピストンに上部液室と下部液室とを連通ずるオリ
フィス孔が穿設されると共に、このオリフィス孔を開閉
するディスクバルブが設けられ、一方、ピストンロッド
には、前記オリフィス孔と並列に上部液室と下部液室と
を連通する連通路が形成され、この連通路の途中に、可
変オリフィスが設けられていた。そして、連通路の途中
には、伸行程と圧行程とで作動液の流通状態を異ならせ
るチエツクバルブが設けられていた。

この従来の圧力制御弁によれば、連通路とオリワイス孔
との２つの流路が並列に存在する構成となっているため
、第８図に示すように、低ピストン速度域では、連通路
及び可変オリフィスによる速度１／２乗の減衰力特性が
得られ、一方、中高ピストン速度域では、ディスクバル
ブが開いて速度２／３乗の減衰力特性となる。

また、可変オリフィスにより流路断面積を変化させると
、低ピストン速度域の減衰力特性の１ψきが変化し、流
路断面積を絞るほど高減衰力特性となる。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このような従来の減衰力可変型液圧緩衝
器にあっては、上述のようにピストンのオリフィス孔に
対して、並列に連通路を設けていて、低ピストン速度域
では、可変オリフィス及び連通路を主体とした特性で減
衰力が発生し、中高ピストン速度域では、ディスクバル
ブに生じる絞りを主体として減衰力が発生するために、
低ピストン速度域と中高ピストン速度域との減衰力特性
が異なり、全速度域において１次の直線的な１ｌＩｆｉ
衰力特性を（することかできないという問題があった。

さらに、このように速度域により特性が変化する液圧緩
衝器を自動車のサスペンションに適用した場合、サスペ
ンションの特性変化が一定して得られず、乗り心地及び
操縦安定性において、非常に具合が悪いものであった。

また、上述の従来液圧緩衝器にあっては、伸・正画行程
において、連通路及び可変オリフィスを共用するため、
伸側と圧側とで減衰力特性を独立して設定することが困
難であり、減衰力特性の設定自由度が低いという問題も
あった。

加えて、連通路における、流路を可変とするのに、チエ
ツクバルブが設けられた構成となっていたため、このチ
エツクバルブを設ける分だけ５部品点数が増加するし、
しかも、このチエツクバルブを設ける分だけピストンロ
ッドの長さが長くなり、ピストンのストローク範囲を狭
めるという問題もあった。

本発明は、上述の従来技術の問題に着目して成されたも
ので、全ての速度域において１次直線的な滅Ω力特性を
得ることが可能で、しかも、伸行稈と圧行程とで独立し
て減衰力特性の設定が可能であり、さらに１部品点数の
削減及びピストンのストローク範囲を拡大可能な減衰力
可変型液圧縁１すＶ３を提供することを［１的としてい
る。

（課題を解決するためのＬ段） 上述のような目的を達成するために、本発明のＪ＝ＨＴ
力６■変梨液圧縁（すｉ２３では、ピストンにより内部
をヒ下液室に画成され、作動液が充填されたシリンダを
備え、前記ピストンの少なくともいずれか一方の液室側
において、前記ピストンの端面に、少なくとも部分的に
円弧状であり内外二重に１■ヨ成され、各々の外周にシ
ート面を有する内側溝及び外側溝と、両溝を開閉すべく
両シート面に当接状態で設けられたディスクバルブと、
前記内側溝及び外ｆｕｌｌ溝のいずれか一方とピストン
を挟んで他方の液室とを連通した第１連通路及び前記内
…１１満と外側溝とを連通した第２連通路と、′この第
２連通路の途中に設けられた可変オリフィスとを設けた
。

（作　用） 本発明の減衰力可変型液圧緩衝器では、ピストンがスト
ロークすると、一方の液室内の作動液が第１連通路、第
２連通路、内側溝及び外側溝を経て、他方の液室に作動
液が流通する。

この作動液の流通により、まず、第１連通路と連通され
た溝から他方の溝へ流通するときに、減衰力が発生する
もので、この減衰力特性は、′作動液が内外両溝間で、
第２連通路及びこの第２連通路の途中の可変オリフィス
を通って流通するか。

シート面とディスクバルブの間を通って流通するかで特
性が異なる。即ち、連通路及び可変オリフィスを流通す
る低ピストン速度域では速度１／２乗特性となり、シー
ト面とディスクバルブ間を通る中・高ピストン速度域で
は、速度２／３乗特性となる。

そして、このようにして他方の溝に流れ込んだ作動液が
、さらに、シート面とディスクバルブ間を通り他方の液
室に流通する際に、速度２／３乗特性のＩ４哀力が発生
する。

このようにして、速度の上昇に対応して増加率が増して
いく速度１／２乗特性の減衰力と、逆に速度の上昇に対
応して増加率が減少していく速度２／３乗特性の減衰力
とが直列に発生するため、１次の直線的な減衰力特性を
得ることが可能となる。

また、可変オリフィスの流量を絞ると、減衰力特性は高
減衰力特性となり、流量を増大させると低減衰力特性と
なる。そして、この場合にも、減衰力可変の全レンジに
おいて、この直線的な特性が得られる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面により詳述する。

まず、実施例の構成について説明する。

第１図は、本発明第１実施例の減衰力可変型液圧緩衝器
の主要部を示す断面図であって、図中１は円筒状のシリ
ンダを示している。このシリンダｌは、摺動自在に装填
されたピストン２によって、上部液室Ａと下部液室Ｂと
に画成され、画室Ａ、Ｂには油等の作動液が充填されて
いる。

前記ピストン２は、ピストンロッド３の先端に取り付け
られており、即ち、スプリング４．スプリングシート５
．ワッシャ６、第１圧制デイスクバルブ７、第２圧側デ
ィスクバルブ８．ピストン２、第１伸側ディスクバルブ
９．第２伸側ディスクバルブ１０．ワッシャ１１．スプ
リングシートＩ２．スプリング１３を順次装着し、最後
にナツト１４で締結して取り付けられている。

さらに詳述すると、前記ピストン２には、中央にピスト
ンロッド３を挿通するピストン貫通孔２ａが穿設され、
また、上部液室Ａ側である上端面に内外二重に圧側内側
溝２ｂと圧側外側溝２０がＪ［構成されている。両溝２
ｂ、２Ｃは、ピストン２の平面図である第２図に示すよ
うに、はぼ環状に形成され、その外周には、それぞれ内
側シート而２ｄと外側シート面２ｅが形成されている。

そして、第１図に示すように、前記圧側内側溝２ｂは、
ピストン２に上下方向に穿設された４つの圧側連通孔（
第１連通路）２ｆにより下部液室Ｂに連通され、さらに
、この圧側内側溝２ｂは、ピストン２の上端面に形成さ
れた圧側連通溝２ｇ、２ｈとピストン貫通孔２ａ及びピ
ストンロッド３に形成された圧側ボート３ａ、３ａを介
して圧側外側ｆｉ２ｃと連通されている。即ち、この圧
側連通溝２ｇ、２ｈとピストン貫通孔２ａ及び圧側ボー
ト３ａ、３ａにより請求の範囲の第２連通路を構成して
いる。

尚、両シート面２ｄ、２ｅには前記第１圧側デイスクパ
ルプ７が当接され、さらに、内側シート面２ｄの位置に
対して、第２圧側デイスクバルブ８の外周部が配設され
ると共に、スプリング４のスプリング力が与えられてい
る。

一方、前記ピストン２の下部液室Ｂ側の下端面も上端面
側と対称的な構成となっていて、即ち。

下端面には、内外二重に伸側内側溝２ｊと伸側外側溝２
ｋが形成されている０両溝２ｊ、２には、ピストン２の
底面図である第３図に示すように、はぼ環状に形成され
、その外周には、それぞれ内側シート面２ｍと外側シー
ト面２ｎが形成されている。そして、第１図に示すよう
に、前記伸側内側溝２ｊは、ピストン２に上下方向に穿
設された６つの伸側連通孔（第１連通路）２ｐにより上
部液室Ａに連通され、さらに、この伸側内側溝２ｊは、
ピストン２の下端面に形成された伸側連通溝２ｑ、２ｒ
とピストン貫通孔２ａ及びピストンロッド３に形成され
た伸側ボート３ｂ、３ｂを介して伸側外側溝２にと連通
されている。即ち、この伸側連通溝２ｑ、２ｒとピスト
ンπ通孔２ａ及び伸側ボート３ｂ、３ｂにより請求の範
囲の第２連通路を構成している。

尚、両シート面２ｍ、２ｎには前記第１伸側デイスクバ
ルブ９が当接され、さらに、内側シート面２ｍの位置に
第２伸側デイスクバルブＩＯの外周部が配設されると共
に、スプリング１３のスプリング力が与えられている。

さらに、前記ピストンロッド３の先端には、可変オリフ
ィスとしての調整子１５が、上側スラストブツシュ１６
と、下側スラストブツシュ１７に挟持されて２回転可能
に設けられている。

この調整子１５は、上下に画成された中空部ｌ５ａ１５
ｂを有して筒状に形成され、かつ、前記圧側ボート３ａ
に符合する位置に、複数の圧側オリフィス孔１５ｃｈ’
形成されると共に、伸側ボート３ｂと符合する位置にも
？Ｓ２数の伸側オリフィス孔＋５ｄが形成されていて、
上部ボート３ａ、３口間及び下部ボー）−３ｂ、３ｂ間
の流路断面積を変更可能に形成されている。

尚１旧訳中空部１５ｂは、前記下側スラストブツシュ１
７により下面を塞がれている。また、前記調整子１５の
回転は、ピストンロッド３内に設けられたコントロール
ロッド１８により成される・もので、このコントロール
ロッド１８は、ピストンロッド３の上端部まで延在され
、このピストンロッド３の重体取付部分に設けられた図
外のアクチュエータにより回転力を与えられるようにな
っている。

次に、実施例の作用について説明する。

（イ）伸行程時 ピストン２の伸行程時には、上部液室Ａの液圧上ｎに伴
ない、上部液室Ａの作動液が下部液室Ｂに流入するが、
この際に作動液が流れる経路は、以下のようになる。

まず、上部液室Ａ内の作動液は伸側連通孔２ｐを通り伸
側内側溝２ｊに流入する。そして、この伸側内側溝２．
ｊから下部液室Ｂに対し２系統の経路を介して作動液が
流通する。

即ち、第１の経路は、伸側内側溝２．ｊから、伸側連通
溝２９〜伸側ポート３ｂ〜調整子１５の伸側オリフィス
孔１５ｄ及び中空部１５ｂ〜伸側ボ一ト３ｂ〜伸側連通
溝２ｒ〜伸側外側溝２ｋを経て、外側シート面２ｎの位
置で第１伸側デイスクバルブ９を開弁じて下部液室Ｂに
至る経路である。一方、第２の経路は、伸側内側溝２Ｊ
から。

内側シート面２ｍの位置で第１仲側デイスクバルブ９を
開弁じて伸側外側溝２ｋに流入し、そこからさらに、外
側シート面２ｎの位置で第１伸側デイスクバルブ９を開
弁じて下部液室Ｂに至る経路である。

以上のような経路の作動液の流通が成されることで、伸
側内側溝２ｊと伸側外側溝２にとの間では、第４図に示
すような液圧差が生じて減衰力が発生するもので、即ち
、この伸側両溝２ｊ、２に間にあっては、低ピストン速
度域では、調整子１５の伸側オリフィス１５ｄを介して
作動液が流通して、速度１／２乗の減衰力特性となり、
一方。

中・高ピストン速度域では、内側シート面２ｍの位置で
両ディスクバルブ９，１０及びスプリング１３の閉弁力
に抗して第１伸側デイスクバルブ９を開弁する流通が生
じて、速度２／３東の減衰力特性となる。

また、伸側外側溝２にと下部液室Ｂとの間では、第５図
に示すような液圧差が生じて減衰力が発生するもので、
即ち、外側シート面２ｎの位置で第１伸側デイスクバル
ブ９を開弁する流通により第１伸側デイスクバルブ９の
特性である、速度２／３東の減衰力特性となる。

従って、実施例の液圧緩衝器全体では、第４図と第５図
に示す特性が直列に加わった特性が得られるもので、こ
の特性は、第６図に示すように、１次の直線に近い特性
となる。

尚、上述の減衰力特性は、調整子Ｉ５を回転させて、伸
側ボート３ｂに符合する伸側オリフィス孔］、５ｄの径
を変えることで、変更させることができる。即ち、第４
〜６図において、■、■及び■は、それぞれ、伸側オリ
フィス孔１５ｄのうちで最小の径のものを符合させて高
減衰力特性とした場合、中間の径のものを符合させて中
減衰力特性とした場合及び最大の径のものを符合させて
低ｄ雀哀力特性とした場合を示している。

０口）圧行程時 ピストン２の圧行程時には、上述の伸行程の場合とほぼ
対称的な作動となる。即ち、圧行程が成されると、下部
液室Ｂの作動液が圧側連通孔２ｒを通り圧側内側溝２ｂ
に流入する。そして、この圧側内側溝２ｂから上部液室
Ａに対し２系統の経路を介して作動液が流通する。

つまり、第１の経路は、圧側内側溝２ｂから、圧側連通
溝２ｇ〜圧Ｉ１１ポート３ａ〜調整子１５の圧側オリフ
ィス孔１５ｃ及び中空部１５ａ〜圧側ボ一ト３ａ〜圧側
連通満２ｈ〜圧側外側満２０を経て、外側シート面２ｅ
の位置で第１圧制デイスクバルブ８を開弁じて上部液室
Ａに至る経路である。一方、第２の経路は、圧側内側溝
２ｂから、内側シート面２ｄの位置で、両圧制ディスク
バルブ７．８及びスプリング４の閉弁力に抗して第１圧
側デイスクバルブ８を開弁して圧側外側溝２０に流入し
、そこからさら、に、外側シーｌ−面２ｄの位置で第１
圧側デイスクバルブ８を開弁して上部液室Ａに至る経路
である。

以上のような経路の作動液の流通が成されることで、伸
行程時と同様にして、両溝２ｂ、２ｃ間にあっては、低
ピストン速度域で、速度１／２乗の減衰力特性となり、
中・高ピストン速度域で、速度２／３乗の減衰力特性と
なる。また、圧側外ＩＩ＋溝２ｃと上部液室Ａとの間で
は、速度２／３乗の減衰力特性となる。

従って、伸行程と同様に１次の直線に近い減衰力特性が
得られる。

尚、この圧行程の場合も、調整子１５を回転させて、圧
制ポート３ａに符合する圧側オリフィス孔１５ｃの径を
変えることで、減衰力特性を変更させることができる。

以上説明してきたように、第１実施例の減衰力可変型液
圧緩衝器では、沖正画行程において、１次の直線的な減
衰力特性を得ることができるという特徴を有している。

そして、このように、直線的な特性が得られることで、
途中で特性が急変することがなく、自動車のサスペンシ
ョンに適用した場合には１乗り心地と操縦安定性の両ｑ
を図ることができるという特徴が得られる。

尚、この特性は、オリフィス孔１５ｃ、１５ｄの絞り壜
を変化させても同様であるから、減衰力可変の全レンジ
において、この直線的な特性が得られる。

加えて、伸行程と圧行−程とで、作動液の流通経路が異
なるため、伸側と圧側とで独立した減衰力特性が得られ
、このため、伸側と圧側とで独立して減衰力特性の設定
ができ、設定自由度が高いという特徴を有している。

さらに、上述のように、伸側と圧側とで作動液の流路が
異なるから、チエツクバルブを設ける必要がないため、
このチエツクバルブの分だけ部品点数を削減できると共
に、チエツクバルブを設Ｇづるスベー又を省略してビス
１−ンロツド３の長さを短くでき、それによって、ピス
トン２の実用ストローク範囲を拡大することができると
いう特徴を有している。

次に、第７図に示す第２実施例についで説明する。尚、
この第２実施例を説明するにあたり、第１実施例と同様
の構成には第１実施例と同し符号を付は説明を省略する
。

この第２実施例は、下側スラストブツシュ２】７に貫通
孔２０１が形成されていて、調整子１５の中空部１５ｂ
がナツト１４により下部液室Ｂと区画されている点で第
１実施例と異なる。

以上本発明の実施例を図面により詳述してきたが、具体
的な構成は、この実施例に限られるものではなく、本発
明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があって
も本発明に含まれる。

例えば、実施例では、伸側・圧側の両方に本発明を適用
したが、いずれか一方のみに適用してもよい。

（発明の効果） 以上説明してきたように１本発明の減衰力可変！Ｓ′４
液圧緩衝器では、ピストンの少なくとも一方の液室側に
おいて、二重に内側溝と外側溝を設け。

両溝の一方と他方の液室を連通ずる第１連通路及び両ｔ
１■を連通する第２連通溝を設け、さらに、第２連通路
の途中に可変オリフィスを設けた構成としたことにより
、速度１／２東特性と速度２／３東特性の減衰力が直列
に得られ、これにより１次の直線的な減衰力特性を得る
ことができるという効果が得られる。尚、この特性は、
可変オリフィスの絞り量を変化させても同様であるから
、減衰力可変の全レンジにおいて、この直線的な特性が
得られるという効果が得られる。

さらに、この直線的な特性が得られるという効果により
、ピストン速度によって特性が急変することがなく自動
車のサスペンションに適用した場合には、乗り心地と操
縦安定性の両立を図ることができるという効果が得られ
る。

加えて、本発明では、ピストンの一側に内外両溝やディ
スクバルブを設ける構成としたため、伸行程用と圧行程
用のディスクバルブや内外両溝や連通路を、ピストンの
両側にそれぞれ独立して設４ブることかでき、これによ
り伸側と圧側とで独立した減衰力特性が得られる。この
ため、伸側と圧側とで独立して減衰力特性の設定ができ
るという効果が得られる。

両速通路の途中にチエツクバルブを設ける必要がないた
め、このチエツクバルブの分だけ部品点数を削減できる
と共に、チエツクバルブを設けるスペースを省略してピ
ストンロッドの長さを短くでき、それによって、ピスト
ンの実用ストローク範囲を拡大することができるという
効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明第１実施例の減衰力可変型液圧緩衝器の
要部を示す断面図、第２図は実施例のピストンの上面を
示す平面図、第３図はピストンの下面を示す底面図、第
４図は実施例の伸側内側溝と伸側外側との間の液圧差と
ピストン速度との関係を示すグラフ、第５図は実施例の
伸側外側溝と下部液室との間の液圧差とピストン速度と
の関係を示すグラフ、第６図は実施例の伸行程時の発生
減衰力とピストン速度との関係を示すグラフ、第７図は
第２実施例の減衰力可変型液圧緩衝器の要部を示す断面
図、第８図は従来例の減衰力特性を示すグラフである。 Ａ−・上部液室 Ｂ−・−下部液室 ■・・・シリンダ ２・・・ピストン ２ａ−・・ピストン貫通孔（第２連通路）２ｂ・・・圧
側内側溝 ２ｃ・・・圧側外側溝 ２ｆ・・・圧側連通孔（第１連通路） ２ｇ−・・圧側連通溝（第２連通路） ２ｈ・・−圧側連通溝（第２連通路） ２ｊ・・・伸側内側溝 ２ｋ・−・伸側外側溝 ２ｐ・・・伸側連通孔 ２ｑ・・−伸１１ｊｌｌ連通溝 ２「・・・伸側連通溝 ３ａ・・−圧側ポート ３ｂ・−・伸側ポート ７・・・第１圧側デイ ８・・−第２圧側デイ ９・−第１伸側デイ １０・・・第２伸側デイ 第１連通路 第２連通路 第２連通路 第２連通路 第２連通路 スフバルブ スフバルブ スフバルブ スフバルブ 第４図 第６図 特　　許　　出　　願　　人 厚本自動車部品株式会社 第８図 第３図 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）ピストンにより内部を上下液室に画成され、作動液
   が充填されたシリンダを備え、前記ピストンの少なくと
   もいずれか一方の液室側において、前記ピストンの端面
   に、少なくとも部分的に円弧状であり内外二重に形成さ
   れ、各々の外周にシート面を有する内側溝及び外側溝と
   、 両溝を開閉すべく両シート面に当接状態で設けられたデ
   ィスクバルブと、 前記内側溝及び外側溝のいずれか一方とピストンを挟ん
   で他方の液室とを連通した第１連通路及び前記内側溝と
   外側溝とを連通した第２連通路と、 この第２連通路の途中に設けられた可変オリフィスと、 を備えていることを特徴とする減衰力可変型液圧緩衝器
   。