JP2000074125A - 油圧緩衝器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車高自動調整式の油圧緩衝器において、ポン
プ手段の吐出量を適宜増大させ、かつ、シリンダからオ
イルタンクへの油液の漏れを減少させる。 【解決手段】 シリンダ２に、ピストンロッド６を連結
したピストン５を嵌装する。ピストンロッド６側のポン
プチューブ13内に、シリンダ２側のポンプロッド17を挿
入してポンプ室23を形成する。ピストンロッド６の伸縮
によってポンプ室23を拡縮させて、オイルタンク４から
シリンダ２内へ油液を供給してピストンロッド６を伸長
させ、また、オリフィス通路28を介してシリンダ２内の
油液をオイルタンク４へ戻してピストンロッド６を短縮
させることにより、車高を一定に調整する。ピストンロ
ッド６が所定位置より短くなると、ポンプロッド17の大
径部22がポンプチューブ13の嵌合部18に嵌合して吐出量
が増大する。オリフィス通路28をポンプロッド17の小径
部17b に設けたので、油液の漏れが減少する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車等の車両の
懸架装置に装着される車高自動調整機能を有する油圧緩
衝器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に自動車等の車両においては、懸架
装置のばね上、ばね下間に油圧緩衝器を装着して、懸架
ばねの振動を減衰させることによって、乗り心地および
操縦安定性を向上させるようにしている。

【０００３】ところが、バン、ワゴン車等の比較的積載
重量が大きく変化する車両においては、乗員の乗り降
り、荷物の積み降ろし等にともなう積載荷重の変化によ
って、車高が大きく変化して乗り心地および操縦安定性
が低下することがある。このため、積載荷重の大小に関
係なく自動的に一定の車高を保つことができる懸架装置
が望まれている。

【０００４】そこで、従来、例えば特開昭６０−２６１
７１３号公報に記載されるように、高圧ガスが封入され
たオイルタンクおよびリザーバと、ピストンロッドの伸
縮によってオイルタンクの油液をシリンダ内へ供給する
ポンプ手段と、ピストンロッドの位置に応じてシリンダ
内の圧油をオイルタンクへ戻す戻し手段とを備え、走行
時の懸架装置の振動を利用してポンプ手段および戻し手
段を作動させて、シリンダ内の圧力を適宜加減してピス
トンロッドの伸長長さを一定に調整することにより、自
動的に一定の車高を保つようにした、いわゆるセルフポ
ンピング式の油圧緩衝器が種々提案されている。

【０００５】従来のセルフポンピング式の油圧緩衝器で
は、一般に、ポンプ手段は、ピストンロッド側に連結さ
れたポンプチューブ内に、シリンダ側に連結されたポン
プロッドの先端部を摺動可能に挿入してポンプチューブ
内にポンプ室を形成し、ピストンロッドの伸縮にともな
うポンプ室の拡縮を利用して油液を吐出するようにして
いる。また、戻し手段は、ポンプチューブおよびポンプ
ロッドの側壁に設けたポート、溝等をこれらの相対位置
に応じて連通、遮断させて、シリンダ内の圧油をオイル
タンクへ適宜戻すようにしている。

【０００６】ポンプ手段の吐出量は、ピストンロッドの
ストロークに対して一定であり、ポンプチューブおよび
ポンプロッドの径を大きくすることにより、ポンプ手段
の吐出量を大きくすることができ、低車高状態からの車
高調整時間を短縮することができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ポンプ
ロッドおよびポンプチューブの径を大きくすると、これ
らの間の摺動部からの油液の漏れも大きくなり、戻し手
段が遮断されていてもシリンダ内からオイルタンクへ油
液が漏れて車高が低下するので、駐停車中における車高
保持時間が短くなるという問題を生じる。

【０００８】本発明は、上記の点に鑑みてなされたもの
であり、ポンプ手段の吐出量を適宜増大させるととも
に、シリンダ内からオイルタンクへの油液の漏れ量を減
少させることができるセルフポンピング式の油圧緩衝器
を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１の発明は、油液が封入されたシリンダと、
該シリンダ内に摺動可能に嵌装されたピストンと、一端
がピストンに連結され他端が前記シリンダの外部へ延出
されたピストンロッドと、油液およびガスが封入された
リザーバと、油液が貯留されたオイルタンクと、前記ピ
ストンロッドの伸縮によって前記シリンダと前記オイル
タンクとの間で油液を給排して前記ピストンロッドの伸
長長さを調整するセルフポンピング機構とを備えた油圧
緩衝器において、前記セルフポンピング機構は、前記ピ
ストンロッド内に固定されたポンプチューブと、一端が
前記シリンダ側に連結され他端が前記ポンプチューブ内
に摺動可能に挿入されて該ポンプチューブ内にポンプ室
を形成するポンプロッドと、前記ポンプ室と前記オイル
室とを連通させる第１ポンプ通路と、前記ポンプ室と前
記シリンダ内とを連通させる第２ポンプ通路と、前記第
１ポンプ通路の前記オイル室側から前記ポンプ室側への
流通のみを許容する第１逆止弁と、前記第２ポンプ通路
の前記ポンプ室側から前記シリンダ側への流通のみを許
容する第２逆止弁と、前記ポンプチューブとポンプロッ
ドとの相対位置に応じて前記シリンダ内の油液を前記オ
イル室へ戻す戻し手段とを備え、前記ポンプロッドは、
一端側に小径部および他端側に大径部を有し、前記ポン
プチューブは、前記ポンプロッドの大径部に摺動可能に
嵌合する嵌合部と、該嵌合部より大径の遊嵌部と、前記
ポンプロッドの小径部に常時摺動可能に嵌合するシール
部とを有し、通常は、前記ポンプロッドの大径部が前記
遊嵌部内にあり、前記ピストンロッドが所定位置まで短
縮されたとき、前記ポンプロッドの大径部が前記ポンプ
チューブの嵌合部に嵌合するようになっていることを特
徴とする。

【００１０】このように構成したことにより、ピストン
ロッドの伸縮にともない、ポンプチューブ内でポンプロ
ッドが進退動することにより、オイル室の油液が第１逆
止弁を介してポンプ室内に導入され、ポンプ室内の油液
が第２逆止弁を介してシリンダ内へ供給されてピストン
ロッドを伸長させ、また、ピストンロッドの伸長長さ、
すなわち、ポンプチューブとポンプロッドとの相対位置
に応じて、戻し手段によってシリンダ内からオイルタン
クへ油液を戻してピストンロッドを短縮させることによ
り、ピストンロッドの伸長長さを一定に調整する。この
とき、ピストンロッドが所定位置まで短縮されると、ポ
ンプロッドの大径部がポンプチューブの嵌合部に嵌合し
て、ポンプ手段の吐出量が増大する。

【００１１】また、請求項２の発明は、上記請求項１の
構成に加えて、前記戻し手段は、前記ポンプロッドの小
径部および前記ポンプチューブのシール部に設けられて
いることを特徴とする。

【００１２】このように構成したことにより、戻し手段
が遮断されているとき、ポンプロッドとポンプチューブ
との摺動部を介してシリンダ内からオイルタンクへ漏れ
る油液の量が少なくなる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づいて説明する。

【００１４】図１に示すように、油圧緩衝器１は、シリ
ンダ２と、シリンダ２の周囲に配置された環状のリザー
バ３と、シリンダ２の下方に配置されたオイルタンク４
とを備えている。シリンダ２内には、ピストン５が摺動
可能に嵌装されており、このピストン５によってシリン
ダ２内がシリンダ上室2aとシリンダ下室2bとの２室に画
成されている。ピストン５には、中空のピストンロッド
６の一端が連結されており、ピストンロッド６の他端側
はシリンダ２の上端部に装着されたオイルシール７に挿
通されてシリンダ２の外部に延出されている。

【００１５】また、オイルタンク４内には、フリーピス
トン８が摺動可能に嵌装されており、フリーピストン８
によってオイルタンク４内がシリンダ下室2bに隣接する
オイル室4aと、底部側のガス室4bとに画成されている。
そして、シリンダ上下室2a，2bおよびオイル室4a内には
油液が封入され、リザーバ３内には油液およびガスが封
入され、また、ガス室4bにはガスが封入されている。

【００１６】ピストン５には、シリンダ上下室2a，2b間
を連通させる油路８，９およびこれらの油路８，９を流
れる油液の流動を制御して減衰力を発生させるオリフィ
スおよびディスクバルブ等からなる減衰力発生機構10，
11が設けられている。また、シリンダ下室2bとリザーバ
３とは、シリンダ２の下端部付近の側壁に設けられた連
通路12によって、常に圧力が伝搬するように互いに連通
されている。なお、連通路12は、縮み側の減衰力をピス
トン部で発生させる等の理由により、流通抵抗を有する
ようになっている。よって、シリンダ２内とリザーバ３
内の圧力は、遅れをもって伝搬する。

【００１７】中空のピストンロッド６の内部には、ポン
プチューブ13が挿入されて、ばね14によってピストン５
側に付勢されて固定されている。ピストン５には、径方
向内側に縮径してテーパ部5aが形成されており、このテ
ーパ部5aによってポンプチューブ13の下端がセンタリン
グされ、規定位置に確実に位置決めされる。また、ポン
プチューブ13とピストンロッド６の側壁との間に環状油
路15（第２ポンプ通路）が形成されている。環状油路15
は、ピストンロッド６の側壁に設けられた油路16（第２
ポンプ通路）によってシリンダ上室2aに連通されてい
る。

【００１８】シリンダ２内には、その中心軸に沿って管
状のポンプロッド17が設けられている。ポンプロッド17
の基端部17a （一端側）は、半球状に形成され、シリン
ダ２の底部に結合されており、油圧緩衝器１本体に加わ
る横荷重によるポンプロッド17のシリンダ２に対する傾
きを許容するようになっている。また、ポンプロッド17
の先端側（他端側）は、ピストン５を貫通してピストン
ロッド６の内部のポンプチューブ13内に挿入されてい
る。

【００１９】ポンプチューブ13には、ばね14に押圧され
る上端部側から順に、大径の嵌合部18、嵌合部18よりも
大径の遊嵌部19、最も小径のシール部20およびシール部
20よりも大径の連通部21が形成されている。ポンプロッ
ド17は、ポンプチューブ13のシール部20内に摺動可能に
嵌合する外径を有する小径部17b と、その先端部に形成
されて嵌合部18に摺動可能に嵌合する外径を有する大径
部22とを備えており、小径部17b がポンプチューブ13の
シール部20内に摺動可能に嵌合されて、嵌合部18および
遊嵌部19内にポンプ室23を形成している。そして、ポン
プロッド17の大径部22が、通常、ポンプチューブ13の遊
嵌部19内に隙間をもって挿入され、ピストンロッド６が
所定位置まで短縮されたとき、ポンプチューブ13の嵌合
部18内に摺動可能に嵌合されるようになっている。

【００２０】ポンプ室23は、ポンプロッド17内に形成さ
れた油路24（第１ポンプ通路）によってオイルタンク４
のオイル室4aに連通されている。油路24には、オイル室
4a側からポンプ室23側への油液の流通のみを許容する逆
止弁25（第１逆止弁）が設けられている。また、ポンプ
室23は、ポンプチューブ13の嵌合部18の端部に設けられ
た、ポンプ室18側から環状油路15側への油液の流通のみ
を許容する逆止弁26（第２逆止弁）を介して環状油路15
に連通されている。

【００２１】ポンプロッド17の小径部17b の側面部に
は、その軸方向に沿って先端部から所定部位まで延びる
溝27が形成されている。また、ポンプロッド17の側壁に
は、オリフィス通路28（戻し手段）が設けられている。
オリフィス通路28は、溝27の下端部よりも上方に配置さ
れている。そして、ピストンロッド６の伸長長さが、第
１所定長さに達すると、溝27がポンプチューブ13の連通
部21に連通して、ポンプ室23が溝27および連通部21を介
してシリンダ下室2bに連通し、さらに伸長して第２所定
長さに達すると、オリフィス通路28が連通部21に連通し
て、ポンプロッド17の油路24がオリフィス通路28および
連通部21を介してシリンダ下室2bに連通されるようにな
っている。

【００２２】上記の構成において、ポンプチューブ13、
ポンプロッド17、ポンプ室23、逆止弁25，26、溝27およ
びオリフィス通路28によって、ピストンロッド６のスト
ロークによって、オイルタンク４とシリンダ２との間で
油液を給排してピストンロッド６の伸長長さを調整する
セルフポンピング機構が構成されている。また、シリン
ダ下室2bとオイル室4aとの間には、シリンダ下室2b内の
油液の圧力が所定圧力に達したとき、開弁してシリンダ
下室2b内の圧油をオイル室4aへ逃がすリリーフ弁29が設
けられている。図１中、30はリバウンドストッパであ
る。

【００２３】以上のように構成した本実施形態の作用に
ついて次に説明する。

【００２４】油圧緩衝器１は、車両の懸架装置のばね
上、ばね下間に装着され、ピストンロッド６の伸縮にと
もなうピストン５の移動によって、シリンダ上下室2a，
2b間で油液が油路８，９を流通して減衰力発生機構10，
11によって減衰力が発生する。このとき、伸縮にともな
うピストンロッド６のシリンダ２内への侵入、退出によ
るシリンダ上下室2a，2bの容積変化をリザーバ３内のガ
スの圧縮、膨張によって補償する。

【００２５】次に、油圧緩衝器１の車高自動調整機能に
ついて説明する。通常、空車時において、ピストンロッ
ド６の伸長長さは、所定の標準範囲内（第１所定長さと
第２所定長さの間）にある。この状態では、ポンプロッ
ド17の溝27がポンプチューブ13の連通部21と連通してお
り、ポンプ室23が溝27および連通部21を介してシリンダ
下室2bに連通されているので、ピストンロッド６が伸縮
してもセルフポンピング機構によるポンピング動作は行
われない。

【００２６】積載荷重の増加によって車高が低下して、
ピストンロッド６の伸長長さが第１所定長さよりも短く
なると、ポンプロッド17の溝27がポンプチューブ13の連
通部21から遮断される。この状態では、走行時の振動に
よってピストンロッド６が伸縮すると、伸び行程時に
は、ポンプロッド17の後退によってポンプ室23内が減圧
されて、逆止弁25が開いてオイル室4a内の油液が油路24
を通ってポンプ室23内に導入される。また、縮み行程時
には、ポンプロッド17の前進によってポンプ室23内が加
圧されて、逆止弁26が開いてポンプ室23内の油液が環状
油路15および油路16を通ってシリンダ上室2aに供給され
る。これにより、オイル室4aからシリンダ上下室2a，2b
およびリザーバ３に油液を供給することができ、リザー
バ３内のガスを加圧してピストンロッド６を伸長させ
る。このようにして、走行時の振動を利用してセルフポ
ンピング機構によるポンピング動作を繰り返すことによ
ってピストンロッド６を伸長させて車高を上げる。そし
て、車高が標準車高に達して、ピストンロッド６の伸長
長さが第１所定長さに達すると、ポンプロッド17の溝27
がポンプチューブ13の連通部21に連通してポンピング動
作が解除される。

【００２７】このとき、通常、ポンプロッド17の大径部
22がポンプチューブ13の遊嵌部19内に位置しているの
で、ポンプ室23は、ピストンロッド６の伸縮によってポ
ンプロッド17の小径部17b の断面積がストロークした分
の油液を導入および吐出することによって、適当量の油
液をシリンダ上下室2a，2bへ供給する。

【００２８】積載荷重の増加が大きく、車高が大きく低
下して ピストンロッドが所定位置まで短縮すると、ポ
ンプロッド17の大径部22がポンプチューブ13の嵌合部18
内に嵌合して、大径部22によって嵌合部18内にポンプ室
23を画成する。これにより、ポンプ室23は、ピストンロ
ッド６の伸縮によってポンプロッド17の大径部22の断面
積がストロークした分の油液を導入および吐出し、シリ
ンダ上下室2a，2bへ供給する油液を増量して、車高を迅
速に上昇させることができる。

【００２９】また、積載荷重の減少によって車高が上昇
して、ピストンロッド６の伸長長さが第２所定長さに達
すると、ポンプロッド17のオリフィス通路28がポンプチ
ューブ13の連通部21に連通されるので、シリンダ下室2b
内の圧油が連通部21、オリフィス通路28および油路24を
通ってオイル室4aに戻され、ピストンロッド６が短縮し
て車高が下がる。車高が標準車高まで下がってピストン
ロッド６が第２所定長さまで短縮されると、オリフィス
通路28がポンプチューブ13のシール部20によって閉鎖さ
れてシリンダ下室2bからオイル室4aへの圧油の戻し動作
が解除される。

【００３０】このようにして、走行時の振動を利用し
て、ポンピング動作および戻し動作を繰り返して、ピス
トンロッド６の伸長長さを第１所定長さと第２所定長さ
との間に調整することにより、積載荷重にかかわらず車
高を一定に調整することができる。なお、ポンピング動
作または走行時の路面からの突き上げ等によって、シリ
ンダ２内の圧力が過度に上昇した場合には、リリーフ弁
29が開いてシリンダ２内の圧油をオイル室4aへ逃がすこ
とによって、油圧緩衝器１のシール部および各部材の接
合部の負担を軽減するとともに、車体への衝撃を緩和す
ることができる。

【００３１】また、オリフィス通路28は、比較的小径の
ポンプロッド17の小径部17b に設けられているので、車
高調整後、ポンプチューブ13のシール部20によって閉鎖
された状態において、シリンダ下室2a側からポンプロッ
ド17の油路24側へ漏れる油液の量を充分少なくすること
ができるので、駐停車中においても、調整後の車高を長
時間にわたって保持することができる。

【００３２】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１の発明に
よれば、セルフポンピング機構のポンプロッドに小径部
および大径部を設け、ポンプチューブに嵌合部、遊嵌部
およびシール部を設けたことにより、ピストンロッドが
所定位置まで短縮されると、ポンプロッドの大径部がポ
ンプチューブの嵌合部に嵌合して、ポンプ手段の吐出量
が増大して、車高を迅速に上昇させることができる。

【００３３】また、請求項２の発明によれば、戻し手段
を、ポンプロッドの小径部およびポンプチューブのシー
ル部に設けたことにより、戻し手段が遮断されていると
き、ポンプロッドとポンプチューブとの摺動部を介して
シリンダ内からオイルタンクへ漏れる油液の量が少なく
なるので、駐停車中においても、調整後の車高を長時間
にわたって保持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態の油圧緩衝器を示す概略図
である。

【符号の説明】

１ 油圧緩衝器 ２ シリンダ ３ リザーバ ４ オイルタンク ５ ピストン ６ ピストンロッド 13 ポンプチューブ 15 環状油路（第２ポンプ通路） 16 油路（第２ポンプ通路） 17 ポンプロッド 17b 小径部 18 嵌合部 19 遊嵌部 20 シール部 22 大径部 24 油路（第１ポンプ通路） 25 逆止弁（第１逆止弁） 26 逆止弁（第２逆止弁）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 油液が封入されたシリンダと、該シリン
   ダ内に摺動可能に嵌装されたピストンと、一端がピスト
   ンに連結され他端が前記シリンダの外部へ延出されたピ
   ストンロッドと、油液およびガスが封入されたリザーバ
   と、油液が貯留されたオイルタンクと、前記ピストンロ
   ッドの伸縮によって前記シリンダと前記オイルタンクと
   の間で油液を給排して前記ピストンロッドの伸長長さを
   調整するセルフポンピング機構とを備えた油圧緩衝器に
   おいて、 前記セルフポンピング機構は、前記ピストンロッド内に
   固定されたポンプチューブと、一端が前記シリンダ側に
   連結され他端が前記ポンプチューブ内に摺動可能に挿入
   されて該ポンプチューブ内にポンプ室を形成するポンプ
   ロッドと、前記ポンプ室と前記オイル室とを連通させる
   第１ポンプ通路と、前記ポンプ室と前記シリンダ内とを
   連通させる第２ポンプ通路と、前記第１ポンプ通路の前
   記オイル室側から前記ポンプ室側への流通のみを許容す
   る第１逆止弁と、前記第２ポンプ通路の前記ポンプ室側
   から前記シリンダ側への流通のみを許容する第２逆止弁
   と、前記ポンプチューブとポンプロッドとの相対位置に
   応じて前記シリンダ内の油液を前記オイル室へ戻す戻し
   手段とを備え、 前記ポンプロッドは、一端側に小径部および他端側に大
   径部を有し、前記ポンプチューブは、前記ポンプロッド
   の大径部に摺動可能に嵌合する嵌合部と、該嵌合部より
   大径の遊嵌部と、前記ポンプロッドの小径部に常時摺動
   可能に嵌合するシール部とを有し、通常は、前記ポンプ
   ロッドの大径部が前記遊嵌部内にあり、前記ピストンロ
   ッドが所定位置まで短縮されたとき、前記ポンプロッド
   の大径部が前記ポンプチューブの嵌合部に嵌合するよう
   になっていることを特徴とする油圧緩衝器。
2. 【請求項２】 前記戻し手段は、前記ポンプロッドの小
   径部および前記ポンプチューブのシール部に設けられて
   いることを特徴とする請求項１に記載の油圧緩衝器。