JPH07174183A - 油圧緩衝器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 所謂自動的に所定の減衰力調整をなし得るの
は勿論のこと、それ自体のコスト高を招来せず、しか
も、サスペンション装置として利用する場合にも装置全
体としてのコスト上昇化を招来しないようにすること。 【構成】 ピストン３に配設の伸側減衰バルブ４及び圧
側減衰バルブ５をそれぞれ迂回しそれぞれの側のサブバ
ルブ６，７を有する伸側バイパス路及び圧側バイパス路
が、シリンダ体１内に挿通されピストン３を連設させる
ロッド体２の外周に介装され共振体を構成するスプール
２１の共振移動時に選択的に開閉されて、発生減衰力が
高低調整されるように形成されてなるとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、車両におけるサスペ
ンション装置等の制振装置への利用に適する油圧緩衝器
の改良に関する。

【０００２】

【従来技術とその課題】例えば、車両の車軸と車体との
間に配在されて車両におけるサスペンション装置を構成
する油圧緩衝器は、走行中の車両において、路面からの
振動を車体に伝達させないように構成されると共に、不
必要な車体の揺れを防止するように構成される。

【０００３】特に、近年の油圧緩衝器は、運転者が操縦
に専心できるように、所謂自動的に発生減衰力を高低調
整し得る構成とされることが多く、一般的には、車体に
配設の各種センサからの検出値に基づいて作動するコン
トローラによって発生減衰力が高低調整される等のよう
に構成されている。

【０００４】この場合に、油圧緩衝器にあっては、例え
ば、減衰力発生部にコントロールバルブを有していて、
該コントロールバルブがアクチュエータの駆動で所定の
作動をし、減衰力発生部で発生される減衰力を高低、即
ち、ハードあるいはソフトに変更調整する等のように構
成されている。

【０００５】それ故、上記した近年汎用の油圧緩衝器に
あっては、該油圧緩衝器自体の構成が複雑になり易く、
従って、部品点数や組立工程数の増加で油圧緩衝器自体
にコスト高を招来し易くなる不具合がある。

【０００６】また、このような油圧緩衝器をサスペンシ
ョン装置に利用する場合には、センサやコントローラの
配設が必須になり、装置全体としてのコスト上昇化が招
来され易くなる不都合もある。

【０００７】この発明は、前記した事情に鑑みて創案さ
れたものであって、その目的とするところは、所謂自動
的に所定の減衰力調整をなし得るのは勿論のこと、それ
自体のコスト高を招来せず、しかも、サスペンション装
置として利用する場合にも装置全体としてのコスト上昇
化を招来しないようにするに最適となる油圧緩衝器を提
供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、この発明の構成を、車軸側部材に設定されたシ
リンダ体に対して出没される車体側部材に設定のロッド
体の先端に連設のピストンによってシリンダ体内に区画
されるロッド側室とピストン側室とが、ピストンに配設
の伸側減衰バルブ及び圧側減衰バルブを介して相互に連
通可能とされる一方で、伸側減衰バルブを迂回する伸側
バイパス路及び圧側減衰バルブを迂回する圧側バイパス
路を介して相互に連通可能とされてなる油圧緩衝器にお
いて、伸側バイパス路の下流側端に伸側サブバルブが配
設されると共に、圧側バイパス路の上流側端に圧側サブ
バルブが配設されてなり、かつ、伸側バイパス路の上流
側端及び圧側バイパス路の下流側端がロッド体に上下二
段に開穿の横孔を介してそれぞれロッド側室に連通され
ると共に、ロッド側室におけるロッド体の外周に上下に
配設のスプリングの介在下にロッド体の軸線方向に摺動
可能にスプールが介装されてなり、スプールの静止時に
伸側バイパス路の上流側端及び圧側バイパス路の下流側
端がそれぞれ開口状態におかれる一方で、スプールの上
昇時に圧側バイパス路の下流側端が閉口状態におかれ、
スプールの下降時に伸側バイパス路の上流側端が閉口状
態におかれるように形成されてなるとする。

【０００９】そして、好ましくは、スプールと上下一対
のスプリングとで構成される固有振動数は、おおむね、
車体と懸架バネとで構成される固有振動数（１〜２Ｈ
ｚ）付近に設定されるとする。

【００１０】

【作用】それ故、車体側部材とされるロッド体が静止状
態にあるとき、仮に、車軸側部材たるシリンダ体が路面
振動で上下動されても、ロッド体に介装のスプールは、
ロッド体の外周で静止状態におかれる。

【００１１】もっとも、このとき、相対的には、シリン
ダ体内でピストンが摺動する状態になり、ロッド側室と
ピストン側室とは、伸側減衰バルブ及び圧側減衰バルブ
を介して連通される一方で、伸側バイパス路及び圧側バ
イパス路を介してであるが、伸側サブバルブ及び圧側サ
ブバルブを介しても連通される。

【００１２】従って、このとき、油圧緩衝器において発
生される減衰力は、低い、即ち、ソフトな減衰力にな
る。

【００１３】これに対して、車体側部材たるロッド体が
振動で上下動されるとき、ロッド体に介装のスプール
は、その慣性によってロッド側室におけるロッド体の外
周で摺動状態におかれる。

【００１４】そして、ロッド体の振動時にスプールが共
振し、しかもこの共振によってスプールがロッド体の外
周で下降した状態になるとき、ロッド側室におけるロッ
ド体の外周に開口する伸側バイパス路の上流側端が閉口
状態になり、伸側バイパス路が閉塞される。

【００１５】その結果、伸側バイパス路の閉塞で伸側サ
ブバルブを介してのロッド側室のピストン側室への連通
が遮断され、伸側減衰バルブを介してのみロッド側室の
ピストン側室への連通が許容される。

【００１６】また、共振によってスプールがロッド体の
外周で上昇した状態になるとき、ロッド側室におけるロ
ッド体の外周に開口する圧側バイパス路の下流側端が閉
口状態になり、圧側バイパス路が閉塞される。

【００１７】その結果、圧側バイパス路の閉塞で圧側サ
ブバルブを介してのピストン側室のロッド側室への連通
が遮断され、圧側減衰バルブを介してのみピストン側室
のロッド側室への連通が許容される。

【００１８】従って、ロッド体に介装のスプールの共振
でバイパス路が閉塞状態におかれる場合には、ロッド側
室とピストン側室との連通が伸側減衰バルブあるいは圧
側減衰バルブを介してのみ実現されることになり、この
とき、油圧緩衝器において発生される減衰力が高い、即
ち、ハードな減衰力になる。

【００１９】そして、スプールが一方のバイパス路を閉
塞するときには他方のバイパス路を連通状態にすること
から、伸側減衰力がハードになるときは圧側減衰力がソ
フトになり、圧側減衰力がハードになるときには伸側減
衰力がソフトになる。

【００２０】

【実施例】以下、図示したところに基づいてこの発明を
説明するが、この発明の一実施例に係る油圧緩衝器も、
基本的には、所謂従来の油圧緩衝器と同様に構成されて
いるとし、それ故、以下には、この発明の要部となると
ころ中心に説明し、その他の構成については、必要に応
じて説明することにする。

【００２１】即ち、図１に示すように、この発明の一実
施例に係る油圧緩衝器は、シリンダ体１に対して出没さ
れるロッド体２の先端に連設のピストン３によって、シ
リンダ体１内にロッド側室Ａとピストン側室Ｂとを区画
している。

【００２２】そして、ロッド側室Ａとピストン側室Ｂ
は、ピストン３に配設の伸側減衰バルブ４及び圧側減衰
バルブ５を介して相互に連通可能とされている一方で、
伸側減衰バルブ４を迂回する伸側バイパス路の下流側端
に配在の伸側サブバルブ６及び圧側減衰バルブ５を迂回
する圧側バイパス路の上流側端に配在の圧側サブバルブ
７を介しても相互に連通可能とされている。

【００２３】シリンダ体１は、この実施例にあって、車
軸側部材に設定されているもので、例えば、単筒構造の
油圧緩衝器におけるシリンダ、あるいは、複筒構造の油
圧緩衝器における内筒、を構成する。

【００２４】そして、ロッド体２は、この実施例にあっ
て、車体側部材に設定されており、例えば、上記シリン
ダ、あるいは、上記内筒に対して出没されるピストンロ
ッドを構成する。

【００２５】尚、図示しないが、シリンダ体１の上端内
部は、ロッド体２を軸封構造に挿通させるように構成さ
れ、ロッド体２との間に必要なシール部材等も有する。

【００２６】また、同じく図示しないが、ピストン側室
Ｂは、背後にガス室を区画するフリーピストンを有して
いたり、内筒の外周側に配在の外筒との間に区画される
リザーバ室にベースバルブ部を介して連通されていたり
する。

【００２７】伸側減衰バルブ４及び圧側減衰バルブ５
は、この実施例にあって、それぞれ環状のリーフバルブ
からなり、伸側減衰バルブ４は、ピストン３に開穿の伸
側ポート３ａの図中で下端となる下流側端を、また、圧
側減衰バルブ５は、ピストン３に開穿の圧側ポート３ｂ
の図中で上端となる下流側端を、それぞれ開閉可能に閉
塞するように、即ち、内周端固定で外周端自由となるよ
うに配在されている。

【００２８】尚、伸側減衰バルブ４の背後側には、後述
する伸側サブバルブ６のバルブストッパを兼ねるバルブ
ストッパ４ａが間座４ｂの介在下に配在され、圧側減衰
バルブ５の背後側には、後述する振動体機構２０を構成
するガイド部材を兼ねるバルブストッパ５ａが間座５ｂ
の介在下に配在されている。

【００２９】伸側サブバルブ６及び圧側サブバルブ７
も、この実施例にあっては、それぞれ環状のリーフバル
ブからなり、上記した伸側減衰バルブ４及び圧側減衰バ
ルブ５と同様に、それぞれ内周端固定で外周端自由の形
態に配在されている。

【００３０】ところで、伸側サブバルブ６をその下流側
端に配在させる伸側バイパス路及び圧側サブバルブ７を
その上流側端に配在させる圧側バイパス路は、この実施
例にあって、ロッド体２の先端インロー部２ａの近傍た
る近傍部２ｂから該ロッド体２の先端螺条部２ｃに螺装
されるピストンナット８との間に亙って形成されてい
る。

【００３１】即ち、ロッド体２は、その近傍部２ｂから
先端インロー部２ａにかけての軸芯部に開穿されその下
端がピストン側室Ｂ側に開口する縦孔２ｄを有してなる
一方で、その近傍部２ｂに縦孔２ｄに連通すると共にロ
ッド側室Ａに連通するように上下二段に開穿された横孔
２ｅ，２ｆを有してなる。

【００３２】因に、横孔２ｅと横孔２ｆとの間に形成さ
れる間隔は、後述する振動体機構２０における構成から
適宜に設定されるが、このことについては、後述する。

【００３３】上記に対して、ピストンナット８は、この
実施例において所謂有頭円筒状に形成されてなるとする
もので、これがその頭部たる上端部８ａを介してロッド
体２の先端螺条部２ｃに螺装されるとき、その内空部８
ｂに上記縦孔２ｄの下端を開口させるとしている。

【００３４】そして、該ピストンナット８は、その上端
部８ａに伸側ポート８ｃを有してなり、該伸側ポート８
ｃの図中で上端となるその下流側端に伸側サブバルブ６
を開閉可能に隣接させている。

【００３５】尚、伸側サブバルブ６の背後側には、前記
伸側減衰バルブ４のバルブストッパ４ａが間座６ａの介
在下に配在されている。

【００３６】一方、該ピストンナット８は、その下端部
８ｄの内部に圧側サブバルブ７を配在させている。

【００３７】即ち、該ピストンナット８の下端部８ｄの
内周には、そこを閉塞して内空部８ｂとピストン側室Ｂ
との連通を遮断するように、バルブディスク９がカシメ
固着されており、該バルブディスク９に開穿の圧側ポー
ト９ａの図中で上端となるその下流側端に圧側サブバル
ブ７を開閉可能に隣接させている。

【００３８】そして、該圧側サブバルブ７背後側には、
バルブストッパ７ａが間座７ｂの介在下に配在されてい
る。

【００３９】尚、圧側サブバルブ７，バルブストッパ７
ａ及び間座７ｂは、バルブディスク９の軸芯部に挿通さ
れた固定ピン１０の外周に介装されており、かつ、固定
ピン１０の下端のカシメ加工によってバルブディスク９
に一体化され、所謂ブロック化されている。

【００４０】ところで、上記ピストンナット８内、即
ち、内空部８ｂ内及び前記ロッド体２に開穿の縦孔２ｄ
内は、この実施例にあって、隔壁部材１１で所謂伸側と
圧側に区画されている。

【００４１】即ち、隔壁部材１１は、基本的には、内空
部８ｂを上下に区画するフランジ部１１ａと、該フラン
ジ部１１ａの軸芯部に連設されロッド体２に開穿の縦孔
２ｄ内に臨在される筒状部１１ｂと、該筒状部１１ｂの
上端外周に形成された膨出部１１ｃと、を有してなる。

【００４２】そして、フランジ部１１ａの中央に筒状部
１１ｂの下端が開口し、筒状部１１ｂの上端が縦孔２ｄ
の上端部に開口し、筒状部１１ｂの外周が縦孔２ｄの内
周との間に適宜の隙間を有し、かつ、膨出部１１ｃの外
周が縦孔２ｄの内周に液密状態に隣接されるとしてい
る。

【００４３】尚、膨出部１１ｃの外周は、ロッド体２に
上下二段に開穿された前記横孔２ｅ，２ｆが縦孔２ｄの
内周に開口している状態のその間に形成されるストロー
ク部分の内周に隣接されるとしている。

【００４４】従って、隔壁部材１１におけるフランジ部
１１ａによって、ピストンナット８内の内空部８ｂが、
伸側サブバルブ６に連通する伸側と、圧側サブバルブ７
に連通する圧側と、に区画される。

【００４５】また、隔壁部材１１における筒状部１１ｂ
によって、ロッド体２の縦孔２ｄ内が、伸側サブバルブ
６に連通する伸側と、圧側サブバルブ７に連通する圧側
と、に区画される。

【００４６】尚、隔壁部材１１は、そのフランジ部１１
ａの外周端がピストンナット８の下端側の内周に形成の
段差部８ｅと、前記バルブディスク９の外周端にその下
端が係止された筒状スペーサ１２と、の間に挟持されて
いる。

【００４７】その結果、この実施例にあっては、ロッド
側室Ａがロッド体２に開穿の上段の横孔２ｅ，筒状部１
１ｂの内周側及びフランジ部１１ａの下方側で形成され
る圧側バイパス路を介して圧側サブバルブ７の下流側と
連通すると共に、ロッド体２に開穿の下段の横孔２ｆ，
筒状部１１ｂの外周側及びフランジ部１１ａの上方側で
形成される伸側バイパス路を介してを伸側サブバルブ６
の上流側と連通することになる。

【００４８】一方、振動体機構２０は、ロッド側室Ａに
おけるロッド体２の外周に摺動可能に介装されたスプー
ル２１を有してなるもので、該スプール２１は、その上
下に配設され互いにスプール２１を前進方向に附勢する
一対のスプリング２２，２３に挟持されている。

【００４９】尚、該振動体機構２０における振動体、即
ち、スプール２１と上下一対のスプリング２２，２３と
で構成される振動体の固有振動数は、おおむね、車体と
懸架バネ（図示せず）とで構成される振動体の固有振動
数（１〜２Ｈｚ）付近に設定される。

【００５０】それ故、該振動体機構２０にあっては、ス
プール２１は、その静止時に伸側バイパス路の上流側
端、即ち、前記横孔２ｆを開口状態におき、圧側バイパ
ス路の下流側端、即ち、前記横孔２ｅを開口状態におく
ことになる。

【００５１】そして、スプール２１は、その最上昇時に
圧側バイパス路の下流側端、即ち、前記横孔２ｅを閉口
状態におき、その最下降時に伸側バイパス路の上流側
端、即ち、前記横孔２ｆを閉口状態におくことになる。

【００５２】ところで、スプール２１は、その内周面に
形成されその静止時に上記横孔２ｆに対向する環状溝２
１ａを有してなると共に、その外周側に開穿され環状溝
２１ａとロッド側室Ａとを連通させる連通孔２１ｂを有
してなる。

【００５３】そして、該スプール２１は、上記環状溝２
１ａが形成されることで、その上端側の内周面に残存さ
れる所謂ランド部２１ｃが、上記横孔２ｅと横孔２ｆと
の間に形成される間隔分に一致するように設定されてい
る。

【００５４】因に、スプール２１は、有底筒状に形成さ
れたガイド部材、即ち、前記バルブストッパ５ａ内にそ
の下端側の外周が摺接する状態に収装されているもの
で、該バルブストッパ５ａとの間にダンピング室２４を
形成するとしている。

【００５５】そして、該ダンピング室２４は、バルブス
トッパ５ａにおける底部に開穿のオリフィス２５を介し
てロッド側室Ａに連通されている。

【００５６】尚、スプール２１に上方側から隣接される
スプリング２２は、その上端がロッド体２の外周に配設
されたクッション部材１３の下端に隣接のバネ受１４に
係止され、スプール２１に下方側から隣接されるスプリ
ング２３の下端が上記バルブストッパ５ａの内底部に係
止されるとしている。

【００５７】以上のように形成されたこの実施例に係る
油圧緩衝器にあっては、車体側部材とされるロッド体２
が静止状態にあるとき、仮に、車軸側部材たるシリンダ
体１が路面振動で上下動されても、ロッド体２に介装の
スプール２１は、ロッド体２の外周で静止状態におかれ
る。

【００５８】このとき、相対的には、シリンダ体１内で
ピストン３が摺動する状態になり、ロッド側室Ａとピス
トン側室Ｂとが伸側減衰バルブ４及び圧側減衰バルブ５
を介して連通される一方で、伸側バイパス路及び圧側バ
イパス路を介してであるが、伸側サブバルブ６及び圧側
サブバルブ７を介しても連通される。

【００５９】従って、このとき、油圧緩衝器において発
生される減衰力は、低い、即ち、ソフトな減衰力にな
る。

【００６０】これに対して、車体側部材たるロッド体２
が振動で上下動されるとき、ロッド体２に介装のスプー
ル２１は、その慣性によってロッド側室Ａにおけるロッ
ド体２の外周で摺動状態におかれる。

【００６１】そして、ロッド体２の振動時にスプール２
１が共振し、しかもこの共振によってスプール２１がロ
ッド体２の外周で下降した状態になるとき、ロッド側室
Ａにおけるロッド体２の外周に開口する伸側バイパス路
の上流側端、即ち、ロッド体２に開穿の横孔２ｆの開口
がスプール２１によって閉口状態にされ、従って、伸側
バイパス路が閉塞された状態になる。

【００６２】その結果、伸側バイパス路の閉塞で伸側サ
ブバルブ６を介してのロッド側室Ａのピストン側室Ｂへ
の連通が遮断され、伸側減衰バルブ４を介してのみロッ
ド側室Ａのピストン側室Ｂへの連通が許容されることに
なり、従って、このとき伸側減衰力が高く、即ち、ハー
ドになる。

【００６３】また、共振によってスプール２１がロッド
体２の外周で上昇した状態になるとき、ロッド側室Ａに
おけるロッド体２の外周に開口する圧側バイパス路の下
流側端、即ち、ロッド体２に開穿の横孔２ｅの開口がス
プール２１によって閉口状態にされ、従って、圧側バイ
パス路が閉塞された状態になる。

【００６４】その結果、圧側バイパス路の閉塞で圧側サ
ブバルブ７を介してのピストン側室Ｂのロッド側室Ａへ
の連通が遮断され、圧側減衰バルブ５を介してのみピス
トン側室Ｂのロッド側室Ａへの連通が許容されることに
なり、従って、このとき圧側減衰力が高く、即ち、ハー
ドになる。

【００６５】以上のように、この実施例にあっては、ス
プール２１がバイパス路を閉塞するときには発生減衰力
がハードになり、スプール２１がバイパス路を開口する
ときは発生減衰力がソフトになる。

【００６６】従って、この限りにおいては、図示しない
が、ロッド体２に形成される横孔が一つとされると共
に、隔壁部材１１の配設が省略され、かつ、スプール２
１の静止時に横孔とロッド側室とが連通される形態とす
ることでも、バイパス路の閉塞時に発生減衰力をハード
にし、バイパス路の開口時に発生減衰力をソフトにする
ことが可能になる。

【００６７】ただ、そのように設定する場合には、一方
側の減衰力がハードになるときには他方側の減衰力もハ
ードになり、一方側の減衰力がソフトになるときには他
方側の減衰力もソフトになり、この発明の実施例の場合
のように、いずれか一方側の減衰力がハードとされると
き、他方側の減衰力がソフトにされるように設定するこ
とが不可能になる。

【００６８】その結果、この実施例による場合には、一
方側の減衰力をハードにするとき反対側の減衰力がソフ
トになることから、ばね上の振動を抑えるためにハード
な減衰力になっているときに、路面からの入力でロッド
体２側たるピストン３とシリンダ体１との相対的な動き
の方向が逆転して、却ってばね上の振動を増長する事態
となるときに、ソフトな減衰力の発生状態になって、路
面からの入力の車体への伝達を最小限に止めることが可
能になる。

【００６９】従って、この実施例による場合には、路面
からの入力、即ち、振動の車体への伝達防止と車体の揺
れ防止が同時に達成できることになる。

【００７０】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、バネ
上共振時に自動的に所定の減衰力が発生されて、例え
ば、車両においては、運転者に操縦に専心させながら、
路面からの振動を車体に伝達させず、かつ、不必要な車
体の揺れを防止することが可能になる利点がある。

【００７１】また、この発明によれば、油圧緩衝器自体
の構成を複雑にしないから、それ自体のコスト高を招来
せず、しかも、例えば、車両におけるサスペンション装
置として利用する場合にも、車体側への各種センサやコ
ントローラ等の配設を要しないことになり、装置全体と
してのコスト上昇化を招来しない利点がある。

【００７２】さらに、この発明によれば、例えば、車両
におけるサスペンション装置以外の制振装置に利用する
場合にも、その取付側に各種センサやコントローラ等の
配設やそのための設計変更等が要請されず、従って、油
圧緩衝器の交換のみで足りることになり、その汎用性を
期待できる利点もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例に係る油圧緩衝器を一部破
断して示す断面図である。

【符号の説明】

１ シリンダ体 ２ ロッド体 ２ｅ，２ｆ 横孔 ３ ピストン ４ 伸側減衰バルブ ５ 圧側減衰バルブ ６ 伸側サブバルブ ７ 圧側サブバルブ ２１ スプール ２２，２３ スプリング Ａ ロッド側室 Ｂ ピストン側室

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車軸側部材に設定されたシリンダ体に対
   して出没される車体側部材に設定のロッド体の先端に連
   設のピストンによってシリンダ体内に区画されるロッド
   側室とピストン側室とが、ピストンに配設の伸側減衰バ
   ルブ及び圧側減衰バルブを介して相互に連通可能とされ
   る一方で、伸側減衰バルブを迂回する伸側バイパス路及
   び圧側減衰バルブを迂回する圧側バイパス路を介して相
   互に連通可能とされてなる油圧緩衝器において、伸側バ
   イパス路の下流側端に伸側サブバルブが配設されると共
   に、圧側バイパス路の上流側端に圧側サブバルブが配設
   されてなり、かつ、伸側バイパス路の上流側端及び圧側
   バイパス路の下流側端がロッド体に上下二段に開穿の横
   孔を介してそれぞれロッド側室に連通されると共に、ロ
   ッド側室におけるロッド体の外周に上下に配設のスプリ
   ングの介在下にロッド体の軸線方向に摺動可能にスプー
   ルが介装されてなり、スプールの静止時に伸側バイパス
   路の上流側端及び圧側バイパス路の下流側端がそれぞれ
   開口状態におかれる一方で、スプールの上昇時に圧側バ
   イパス路の下流側端が閉口状態におかれ、スプールの下
   降時に伸側バイパス路の上流側端が閉口状態におかれる
   ように形成されてなることを特徴とする油圧緩衝器