JP2000186734A - 減衰力調整構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ピストン速度が低速域にあるときの減衰力を
チョークによるとする場合に、この低速域の減衰力を高
低変更することで、ピストン速度が低速域を超えても最
適な減衰力の発生状況を現出できる。 【解決手段】 ピストン３が低速域を超えるピストン速
度でシリンダ１内を摺動するときに作動する減衰バルブ
７を有すると共に、この減衰バルブ７，８を迂回するバ
イパス路中にピストン速度の低速域における減衰力を発
生するチョーク特性減衰部を有し、このチョーク特性減
衰部がチョーク特性の減衰力を発生するチョーク路Ｌを
有すると共に、このチョーク路Ｌにおける作動油の流量
が多少変更可能とされてなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、減衰力調整構造
に関し、特に、車両に搭載される油圧緩衝器の伸縮作動
時におけるピストン速度が低速域にあるときの発生減衰
力の高低調整を可能にする減衰力調整構造の改良に関す
る。

【０００２】

【従来技術とその問題点】車両に搭載されて路面振動で
伸縮作動する油圧緩衝器にあっては、シリンダ内で摺動
するピストンの速度が、すなわち、ピストン速度が低速
域にあるときの減衰力が車両における乗り心地を改善す
る上で重要になる。

【０００３】ところで、ピストン速度が低速域にあると
きの減衰力については、これまでに提案されている多く
の油圧緩衝器において、オリフィスによって発生される
としている。

【０００４】すなわち、周知のように、オリフィスにお
いて、通路面積をＡ、ピストン速度をＶ、比例常数をｋ
とするときに、減衰力Ｆは、Ｆ＝ｋ（Ｖ／Ａ）^２ とな
り、特性が、図５中に実線図ａで示すように、双曲線特
性になるから、ピストン速度が低速域を超えて中速域以
上になる時点で所望の減衰力が得られることになる。

【０００５】しかしながら、ピストン速度の低速域にお
いては、すなわち、ピストン速度の低速域を微低速域と
これを超える低速域とに細分化すると、微低速域におい
て十分な減衰力の立ち上りを期待できず、減衰力がいわ
ゆるダレルことになる。

【０００６】そして、このことは、車両が緩やかなウネ
リ路面を走行するときに、搭乗者の体がゆっくりと上下
動するいわゆるフワフワ感となって発現されることにな
り、乗り心地としては好ましくないことになる。

【０００７】一方、ピストン速度の微低速域におけるフ
ワフワ感を避けるために、オリフィスの径をより小さく
して、図５中に破線図ｂで示すように、十分な減衰力を
得るとすると、微低速域を超える低速域にあって、ま
た、低速域を超える中速域以上にあって減衰力が高くな
り過ぎ、いわゆるゴツゴツ感が発現されて、乗り心地を
悪化させることになる。

【０００８】そこで、ピストン速度が低速域にあるとき
に、オリフィスに代えて、チョークによるとすれば、図
５中に一点鎖線図ｃで示すように、比例特性の減衰力の
発生を期待し得ることになる。

【０００９】すなわち、周知のように、チョークにおい
て、作動油の粘度をμ、ピストン速度をＶ、比例常数を
ｋとするときに、減衰力Ｆは、Ｆ＝ｋμＶ となり、特
性が比例特性になるから、ピストン速度が低速域を超え
て中速域以上になっても好ましい減衰力の発生状況を具
現化できることになり、したがって、車両における乗り
心地を改善し得ることになる。

【００１０】しかしながら、油圧緩衝器の伸縮作動時に
発生される減衰力は、ピストン速度が低速域にあるとき
だけでなく、低速域を超えて中速域以上になる場合にも
重要になる。

【００１１】それゆえ、仮に、ピストン速度が低速域に
あるときに最適となる減衰力を発生するようにチョーク
を設定することで、ピストン速度が低速域を超えて中速
域以上になるときの減衰力が好ましくないことになる危
惧がある。

【００１２】そして、上記と逆に、ピストン速度が低速
域を超えて中速域以上にあるときに最適となる減衰力を
発生するようにチョークを設定することで、ピストン速
度が低速域にあるときの減衰力が好ましくないことにな
る危惧がある。

【００１３】この発明は、上記した事情を鑑みて創案さ
れたもので、その目的とするところは、ピストン速度が
低速域にあるときの発生減衰力をチョークによるとする
場合に、ピストン速度が低速域を超えても最適な減衰力
の発生状況を現出でき、車両における乗り心地を改善す
る油圧緩衝器への利用に最適となる減衰力調整構造を提
供することである。

【００１４】

【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、基本的には、ピストンが低
速域を超えるピストン速度でシリンダ内を摺動するとき
に作動する減衰バルブを有すると共に、この減衰バルブ
を迂回するバイパス路中にピストン速度の低速域におけ
る減衰力を発生するチョーク特性減衰部を有し、このチ
ョーク特性減衰部がチョーク特性の減衰力を発生するチ
ョーク路を有すると共に、このチョーク路における作動
油の流量が多少変更可能とされてなるとする。

【００１５】そして、上記した基本的な構成において、
より具体的には、上記の減衰バルブは、多くの場合にピ
ストン速度が低速域を超えて中速域以上になるときに、
すなわち、クラッキング圧が中程度となるときに作動す
るように設定されてなるとする。

【００１６】また、バイパス路は、シリンダ内に上方油
室と下方油室とを区画するピストンを介装させるピスト
ンロッドにおける下端嵌合部の軸芯部に形成されて上方
油室と下方油室との連通を許容する縦孔を有してなると
する。

【００１７】そしてまた、チョーク路は、上記の縦孔に
回動可能に収装されたロータリバルブの軸芯部に形成さ
れてなるとし、このチョーク路の上流側に、あるいは、
下流側に配在の流量調整部において作動油の流量が多少
変更されるとする。

【００１８】なお、チョーク路における断面形状は、そ
の断面積に対して十分な長さを有してチョークとして機
能するように設定される限りにおいては、任意の断面形
状に設定されて良い。

【００１９】それゆえ、上記のチョーク路を有してなる
チョーク特性減衰部にあっては、高圧側からの油がバイ
パス路を、すなわち、チョーク路を介して低圧側に流出
されるときにチョーク特性の減衰力を発生し、チョーク
路における流量が多少変更されるときに発生減衰力が高
低変更されることになる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下に、図示した実施の形態に基
づいて、この発明を説明するが、この発明の実施の形態
による減衰力調整構造は、車両に搭載されて路面振動で
伸縮する油圧緩衝器に具現化されるとしている。

【００２１】そして、この減衰力調整構造は、上記の油
圧緩衝器において、シリンダ内で摺動するピストンの速
度が、すなわち、ピストン速度が微低速から低速にかけ
ての低速域にあるときに発生される減衰力を高低調整し
得るように構成されてなるとしている。

【００２２】すなわち、まず、油圧緩衝器は、図１に示
すように、車両における車軸（図示せず）側に連結され
る下端側部材たるシリンダ１と、車両における車体（図
示せず）側に連結される上端側部材たるピストンロッド
２とを有してなる。

【００２３】そして、この油圧緩衝器は、シリンダ１内
に摺動可能に収装されてこのシリンダ１内に上方油室Ｒ
１と下方油室Ｒ２とを区画するピストン３を有してな
り、このピストン３は、ピストンロッド２の下端嵌合部
（符示せず）に介装される状態に保持されている。

【００２４】このとき、ピストン３は、上方油室Ｒ１の
下方油室Ｒ２への連通を許容する伸側ポート３ａと、下
方油室Ｒ２の上方油室Ｒ１への連通を許容する圧側ポー
ト３ｂとを有すると共に、伸側ポート３ａ下端開口を開
閉可能に閉塞するメインの伸側減衰バルブ４と、圧側ポ
ート３ｂの上端開口を開閉可能に閉塞するメインの圧側
減衰バルブ５とを有している。

【００２５】ちなみに、この各側のメインの減衰バルブ
４，５は、多くの場合にピストン速度が中速域を超えて
高速域になるときに、すなわち、クラッキング圧が言わ
ば最高になるときに作動して所定の減衰力を発生するよ
うに設定されている。

【００２６】つぎに、この油圧緩衝器にあっては、ピス
トン３の上方にディスク６が配在されており、このディ
スク６は、シリンダ１の内周との間に作動油の流通を許
容する隙間（符示せず）を有しながらピストン３に直列
するように、かつ、ピストン３と同様にピストンロッド
２の下端嵌合部に介装される状態に保持されている。

【００２７】このとき、ディスク６は、これを図中で上
下方向となる軸線方向に貫通するポート６ａを有すると
共に、このポート６ａの上端開口を開閉可能に閉塞する
サブの伸側減衰バルブ７と、ポート６ａの下端開口を開
閉可能に閉塞するサブの圧側減衰バルブ８とを有してい
る。

【００２８】ちなみに、この各側のサブの減衰バルブ
７，８は、多くの場合にピストン速度が低速域を超えて
中速域になるときに、すなわち、クラッキング圧が言わ
ば中程度になるときに作動して所定の減衰力を発生する
ように設定されている。

【００２９】なお、図示する実施の形態にあって、圧側
減衰バルブ８が、前記したピストン３に配在の伸側減衰
バルブ４および圧側減衰バルブ５と同様に、内周端を固
定端にして外周端を撓み端とする態様に設定されている
のに対して、伸側減衰バルブ７は、内周端を撓み端にす
るが外周端を固定端にはしない態様に設定されている
が、この伸側減衰バルブ７については、圧側減衰バルブ
８と同様に、内周端を固定端にして外周端を撓み端とす
る態様に設定されるとしても良い。

【００３０】また、詳しくは説明しないが、上記のディ
スク６は、ピストンロッド２の下端嵌合部の言わば上端
に介装されるＣピン９で係止されるストッパ１０に係止
されており、前記のピストン３は、ピストンナット１１
の所定位置への螺合で上記のディスク６に直列する状態
に維持されている。

【００３１】ところで、この発明による減衰力調整構造
にあっては、上記した減衰バルブとしての伸側減衰バル
ブ７を迂回するバイパス路（符示せず）を有すると共
に、このバイパス路中にピストン速度の低速域における
減衰力を発生するチョーク特性減衰部（符示せず）を有
してなるとしている。

【００３２】そこで、以下には、このバイパス路とチョ
ーク特性減衰部とについて説明するが、まず、バイパス
路は、シリンダ１内に上方油室Ｒ１と下方油室Ｒ２とを
区画するピストン３を介装させるピストンロッド２にお
ける下端嵌合部の軸芯部に形成されて下端が下方油室Ｒ
２に開口する縦孔２ａを有してなる。

【００３３】また、このバイパス路は、上記したディス
ク６において径方向に開穿されて外側端が上方油室Ｒ１
に開口する横孔６ｂを有してなると共に、上記したピス
トンロッド２における下端嵌合部において径方向に開穿
されて上記の横孔６ｂに対向し上記の縦孔２ａに連通す
る連通孔２ｂを有してなる。

【００３４】ちなみに、上記の横孔６ｂと連通孔２ｂ
は、ディスク６の内周に形成の環状凹溝６ｃを介して全
面的に連通状態になるように設定されている。

【００３５】一方、チョーク特性減衰部は、上記のバイ
パス路中に配在されてチョーク特性の減衰力を発生する
チョーク路Ｌを有すると共に、このチョーク路Ｌにおけ
る作動油の流量を多少変更可能にしている。

【００３６】すなわち、まず、チョーク路Ｌは、上記の
縦孔２ａに回動可能に収装されたロータリバルブ１２の
軸芯部に丸孔状に形成されており、下端が縦孔２ａに、
すなわち、下方油室Ｒ２に開放されるとしている。

【００３７】ちなみに、このチョーク路Ｌの長さについ
てだが、断面積に対して十分な長さを有してチョークと
して機能するように設定される限りにおいては、自由に
設定されて良い。

【００３８】なお、図示する実施の形態では、チョーク
路Ｌは、ロータリバルブ１２の軸芯部に形成されてなる
とするが、チョークとして機能するように設定される限
りにおいては、図示しないが、これに代えて、ロータリ
バルブ１２の外周に形成されてなるとしても良い。

【００３９】そして、チョーク路Ｌがロータリバルブ１
２の外周に形成される場合には、チョーク路Ｌの断面形
状をほぼ矩形に設定し得るから、チョーク路Ｌにおける
作動油の層流を期待できることになり、チョーク特性の
具現化の上からは好ましいと言い得ることになる。

【００４０】また、チョーク路Ｌをロータリバルブ１２
の外周に形成する場合には、チョーク路Ｌの本数を複数
にすることが可能になり、発生減衰力の調整幅を大きく
設定し得る点からも有利となる。

【００４１】つぎに、このチョーク路Ｌには、図２およ
び図３に原理的に示すように、流量調整部Ｏ（図１中に
は符示せず）が直列されるとしており、この流量調整部
Ｏの配在でこのチョーク路Ｌにおける作動油の流量が多
少変更されるように設定されている。

【００４２】ちなみに、この流量調整部Ｏは、チョーク
路Ｌに直列する限りには、図２に示すように、チョーク
路Ｌの上流側に配在されるとしても良く、また、図３に
示すように、チョーク路Ｌの下流側に配在されるとして
も良い。

【００４３】ところで、この流量調整部Ｏは、図１に示
す実施の形態では、チョーク路Ｌの上流側に配在されて
なるとするもので、ロータリバルブ１２の上端部におい
て直径方向に開穿された径の異なる二つのオリフィス１
２ａ，１２ｂを有してなるとしている。

【００４４】このとき、各オリフィス１２ａ，１２ｂ
は、同じくロータリバルブ１２の上端部の軸芯部に開穿
されて下端がチョーク路Ｌに連通する空部１２ｃにいわ
ゆる内側端が開口するように設定されてなるもので、ロ
ータリバルブ１２の回動時にいずれかが選択されていわ
ゆる外側端が前記したピストンロッド２に開穿の連通孔
２ｂに対向するように、すなわち、この連通孔２ｂに対
向するディスク６に開穿の横孔６ｂを介してシリンダ１
内の上方油室Ｒ１に連通するように設定されている。

【００４５】それゆえ、たとえば、言わば大径のオリフ
ィス１２ａが連通孔２ｂに対向している図１の状態のと
きには、チョーク路Ｌにおける流量が多くなるのに対し
て、図示しないが、ロータリバルブ１２が回動されて、
言わば小径のオリフィス１２ｂが連通孔２ｂに対向する
状態になるときには、チョーク路Ｌにおける流量が少な
くなる。

【００４６】その結果、チョーク路Ｌを通過する作動油
の流量が多いときに言わば高い減衰力が発生される状況
になり、チョーク路Ｌを通過する作動油の流量が少ない
ときに言わば低い減衰力が発生される状況になる。

【００４７】ちなみに、上記のロータリバルブ１２は、
ピストンロッド２の軸芯部に回動可能に挿通されたコン
トロールロッド１３の回動によって回動され、このコン
トロールロッド１３は、図示しないが、ピストンロッド
２の上端に保持されるアクチュエータの駆動で回動する
ように設定されている。

【００４８】なお、上記のロータリバルブ１２は、所定
位置たるバイパス路を構成する縦孔２ａ内に収装される
について、この縦孔２ａ内に下方から圧入された支持環
１４にスラストワシャ１５の介在下に担持されている。

【００４９】それゆえ、上記のチョーク路Ｌを有してな
るチョーク特性減衰部にあっては、高圧側からの油がバ
イパス路を、すなわち、チョーク路Ｌを介して低圧側に
流出されるときにチョーク特性の減衰力を発生し、この
チョーク路Ｌにおける流量が多少変更されるときに発生
減衰力が高低変更されることになる。

【００５０】すなわち、たとえば、シリンダ１内でピス
トン３が低速で上昇する伸長作動時には、高圧側となる
上方油室Ｒ１からの作動油がバイパス路およびこのバイ
パス路中に配在のチョーク特性減衰部におけるチョーク
路Ｌを介して低圧側の下方油室Ｒ２に流出されることに
なる。

【００５１】そして、このときに、チョーク特性減衰部
によって、図４中に破線図ａで示すように、チョーク特
性（比例特性）の伸側減衰力が発生されることになる
が、チョーク路Ｌにおける作動油の流量が多少となるこ
とによって、図４中に実線図ｂ，ｃで示すように、ピス
トン速度が中速域以上になるときにも言わば高低異なる
伸側減衰力が発生されることになる。

【００５２】ちなみに、上記と逆に、シリンダ１内でピ
ストン３が低速で下降する圧縮作動時には、高圧側とな
る下方油室Ｒ２からの作動油がバイパス路およびこのバ
イパス路中に配在のチョーク特性減衰部におけるチョー
ク路Ｌを介して低圧側の上方油室Ｒ１に流入され、この
ときにも、チョーク路Ｌにおける作動油の流量が多少と
なるとで、高低異なる圧側の減衰力が発生されることに
なる。

【００５３】ところで、上記したチョーク路Ｌを有する
ロータリバルブ１２は、図示する実施の形態にあって、
前記したディスク６に配在されている各側のサブの減衰
バルブ７，８を介しての上方油室Ｒ１と下方油室Ｒ２と
の連通を許容するように設定されている。

【００５４】すなわち、まず、ロータリバルブ１２にあ
っては、下端部においてその肉厚を貫通するように径方
向に開穿されていわゆる内側端が縦孔２ａを介して下方
油室Ｒ２に連通する連通孔１２ｄを有している。

【００５５】そして、この連通孔１２ｄは、これに対向
するようにピストンロッド２の下端嵌合部において径方
向に開穿された連通孔２ｃに連通し、この連通孔２ｃ
は、これに対向するようにディスク６において径方向に
開穿されてポート６ａに開口する環状溝６ｄに連通する
としている。

【００５６】ちなみに、上記の連通孔１２ｄは、図示す
る実施の形態にあって、前記したオリフィス１２ａ，１
２ｂを開穿する向きといわゆる同方向となるように設定
されていて、ロータリバルブ１２を回動してオリフィス
１２ａ，１２ｂを不使用状態にするときに、連通孔２ｃ
に対向しなくなり、バイパス路を閉鎖することになるよ
うに設定されている。

【００５７】それゆえ、たとえば、シリンダ１内でピス
トン３が中速で上昇する伸長作動時には、高圧側となる
上方油室Ｒ１からの作動油がディスク６に配在されてい
る伸側減衰バルブ７を介してポート６ａに流入すると共
に、環状溝６ｄ−連通孔２ｃ−連通孔１２ｄ−ロータリ
バルブ１２の内周側のルートで縦孔２ａ内に、すなわ
ち、下方油室Ｒ２に流出することになる。

【００５８】そして、上記と逆に、シリンダ１内でピス
トン３が中速で下降する圧縮作動時には、高圧側となる
下方油室Ｒ２からの作動油が縦孔２ａ内に流入し、ロー
タリバルブ１２の内周側−連通孔１２ｄ−連通孔２ｃ−
環状溝６ｄのルートでポート６ａに流入すると共に、圧
側減衰バルブ８を介して上方油室Ｒ１に流入することに
なる。

【００５９】そして、このときに、各側のサブの減衰バ
ルブ７，８によって、クラッキング圧が中程度となるる
ときの所定の減衰力が発生されることになる。

【００６０】そしてまた、ロータリバルブ１２が回動さ
れて、いずれのオリフィス１２ａ，１２ｂもいわゆる不
使用状態にされるときには、連通孔１２ｄも連通孔２ｃ
に対向しなくなり、バイパス路が閉鎖され、したがっ
て、たとえば、ピストン３がシリンダ１内において高速
で摺動するためにクラッキング圧が言わば最高となると
きには、ピストン３に配在のメインの減衰バルブ４，５
が作動して所定の減衰力を発生することになる。

【００６１】

【発明の効果】以上のように、この発明にあっては、油
圧緩衝器においてピストンがシリンダ内を低速で摺動す
るときにチョーク特性による減衰力を発生することか
ら、ピストンが微低速で摺動する場合にも所定の減衰力
を発生させることが可能になるのはもちろんのこと、チ
ョーク特性の減衰力を発生させるチョーク路における作
動油の流量を多少変更し得るとするから、油圧緩衝器の
利用状況に応じて最適となる減衰力の発生状況を実現で
きることになる。

【００６２】このとき、この発明にあっては、チョーク
路を通過する作動油の流量を多少変更可能にするから、
作動油の油温が変化することで、作動油の粘性が変化す
る場合にもこれに対応できることになる。

【００６３】その結果、この発明によれば、ピストン速
度が低速域にあるときの発生減衰力をチョークによると
する場合に、ピストン速度が低速域を超えても最適な減
衰力の発生状況を現出でき、車両における乗り心地を改
善する油圧緩衝器への利用に最適となる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施の形態による減衰力調整構造
を具現化した油圧緩衝器を部分的に示す縦断面図であ
る。

【図２】この発明の原理を示す図である。

【図３】この発明の原理を示す図である。

【図４】この発明の減衰力調整構造によるピストン速度
に対する減衰力の発生状況を示す特性図である。

【図５】ピストン速度に対する減衰力の発生状況を示す
特性図である。

【符号の説明】

１ シリンダ ２ ピストンロッド ２ａ バイパス路を構成する縦孔 ２ｂ バイパス路を構成する連通孔 ２ｃ，１２ｄ 連通孔 ３ ピストン ３ａ 伸側ポート ３ｂ 圧側ポート ４，７ 減衰バルブたる伸側減衰バルブ ５，８ 減衰バルブたる圧側減衰バルブ ６ ディスク ６ａ ポート ６ｂ バイパス路を構成する横孔 ６ｃ バイパス路を構成する環状凹溝 ６ｄ 環状溝 ９ Ｃピン １０ ストッパ １１ ピストンナット １２ ロータリバルブ １２ａ，１２ｂ 流量調整部としての孔 １３ コントロールロッド １４ 支持環 １５ スラストワッシャ Ｌ チョーク路 Ｒ１ 上方油室 Ｒ２ 下方油室

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ピストンが低速域を超えるピストン速度
   でシリンダ内を摺動するときに作動する減衰バルブを有
   すると共に、この減衰バルブを迂回するバイパス路中に
   ピストン速度の低速域における減衰力を発生するチョー
   ク特性減衰部を有し、このチョーク特性減衰部がチョー
   ク特性の減衰力を発生するチョーク路を有すると共に、
   このチョーク路における作動油の流量が多少変更可能と
   されてなることを特徴とする減衰力調整構造