JP2000320599A - 油圧緩衝器の減衰力発生構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 油圧緩衝器のピストンがストロークの下限域
に突入したときの圧縮側減衰力を、通常のストローク領
域よりも高くすること。 【解決手段】 ピストンロッド１がストロークの下限域
Ｓｄに突入した際に、タンク室Ｄの作動油Ｆが下側に充
満する高さで前記外筒２２の内面（シリンダ２１の外
面）に固定された補助シール３１（４１）は、上部から
下部への流れは、前記シリンダの外面（外筒の内面）に
当接させたシールリップ３１Ｃ（４１Ｃ）により小さい
差圧で許容する一方、下部から上部への流れは、断面中
央部を上下に貫通するオリフィス３１Ａ（４１Ａ）を介
してのみ許容することにより、ストロークの下限域での
み補助減衰力を発生させること。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、自動車の懸架装置な
ど車体の振動を抑制する油圧緩衝器の減衰力発生構造に
関し、特にピストンがストロークの下限域に突入したと
きの圧側減衰力を増加させる構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の油圧緩衝器としては、例えば図
２に示すようなものが知られている。まず構造の概要を
図面に基づいて説明する。車体と車輪との間に結合部材
を介して取付けられる油圧緩衝器は、ピストンロッド１
に伸側減衰弁ＰＶを組み付け、それを摺動自在に収容す
るとともに下端部に圧側減衰弁ＢＶを装着したシリンダ
２１を外筒２２に収容し、外気を遮断するシール２３と
ロッドガイド２４とを収容したパッキンケース２５を外
筒２２の上部から嵌挿した後、外筒２２の上端部を全周
溶接等により密封して形成されている。そして、シリン
ダ２１と外筒２２の間には下部に作動油Ｆを蓄えたタン
ク室Ｄが形成される。

【０００３】作動油の充満したシリンダ２１内をピスト
ンロッド１が上昇する際には、密閉された上部室Ａの作
動油は、伸側減衰弁ＰＶを介して下部室Ｂに流出し、こ
の際の通路抵抗が伸側減衰力となる。ピストンロッド１
の上昇によって不足するピストンロッド退出体積分の作
動油は、前記シリンダ２１の下端部に配設された圧側減
衰弁ＢＶを介してタンク室Ｄに連なる底部室Ｃより下部
室Ｂに吸入される。

【０００４】次に、この油圧緩衝器の伸側減衰弁ＰＶに
ついて説明する。ピストンロッド１の下端部には上部よ
りも小径のインロー部１Ａが設けられ、ここに円筒状の
バルブストッパ２が嵌挿されている。当該バルブストッ
パ２の外面には、外筒部が数箇所作動油の通路として切
欠かれた数本の支持脚からなるキャップ３の上部が嵌合
している。そしてキャップ３の外筒部には、前記バルブ
ストッパ２の外面にスプリング４に背面から付勢されて
上下動自在に嵌合するディスク５と、当該ディスク５の
下面の開口窓５Ｂの内筒部下端面５Ｃと外面にガイド部
材８Ｄが巻着されたピストン８の上面に設けられた円環
状のシート面８Ｃとの間に、ディスク５側にリーフバル
ブ６，シート面８Ｃ側に切欠きリーフバルブ７とが重畳
されて上下動自在に収容され、これらの部品を収容した
前記キャップ３の支持脚がピストン８の上面に設けられ
た円環状のシート面８Ｃの外側に嵌着されて伸側減衰弁
ＰＶが構成される。最後に、ピストンナット９をピスト
ンロッドのインロー部１Ａのネジ部に螺着し、締付け工
具により伸側減衰弁ＰＶをピストンロッドに締結する。

【０００５】ピストンロッド１が上昇する所謂伸長行程
において、ピストン速度が小さく上部室Ａとピストン上
部の開口部８Ｂとの圧力差が小さい所謂微低速〜低速域
においては、上部室Ａとピストン上部の開口部８Ｂの間
はシート面８Ｃに着座している図２（Ｃ）に示す切欠き
リーフバルブ７の切欠き７Ａを介して連通している。切
欠き７Ａを通過した圧油は、ピストン８に穿設されたポ
ート８Ａを介して下部室Ｂに開放され、この際の通路抵
抗により微低速〜低速域の伸側減衰力を発生する。

【０００６】ピストン速度が増大するに伴い切欠き７Ａ
を通過する流量も増え、切欠き７Ａ前後の圧力差も増大
する。ピストン速度が中速域に近づくにつれ、上部室Ａ
とピストン上部の開口部８Ｂ間の圧力差が大きくなる。
その結果、切欠きリーフバルブ７及びこれに重畳して配
設された図２（Ｂ）に示すリーフバルブ６の内周側が、
これらリーフバルブの合成された撓み剛性に打ち勝っ
て、ディスク下面の開口窓５Ｂの内筒部下端面５Ｃから
押し開かれ、上部室Ａの作動油がディスク５の通孔５Ａ
を介して開口部８Ｂに解放される。解放された作動油は
ピストンのポート８Ａを介して下部室Ｂに流出し、この
際の通路抵抗により中速域以降の伸側減衰力を発生す
る。

【０００７】以上の説明は作動油の充満したシリンダ２
１内をピストンロッド１が上昇する伸長行程についてで
あるが、逆にピストンロッド１が下降する所謂圧縮行程
においては、密閉された下部室Ｂの作動油の一部は、ピ
ストン８のポート８Ａを通り、切欠きリーフバルブ７及
びリーフバルブ６の外周側をピストン８のシート面８Ｃ
から押し開き、負圧となる上部室Ａに補充される。この
分を除いた下部室Ｂの作動油は、シリンダ２１の下端部
に装着された圧側減衰弁ＢＶを介して底部室Ｃに流出
し、この際の通路抵抗により圧側減衰力を発生する。

【０００８】油圧緩衝器の液圧室の外殻をなすシリンダ
２１の下端部には、圧側減衰弁ＢＶが装着されている。
シリンダ２１の下端部に圧入されたバルブケース１６の
上端外周側には、外筒部が数箇所作動油の通路として切
欠かれたキャップ１１の数本の支持脚が嵌着されてい
る。キャップ１１の外筒部には、スプリング１２に背面
から付勢されて上下動自在に案内されるディスク１３
と、当該ディスク１３に穿設された通孔１３Ａに連なる
開口窓１３Ｂの内周側シート面１３Ｃとバルブケース１
６の上面に形成された円環状のシート面１６Ａとの間
に、ディスク側に図２（Ｂ）と同様なリーフバルブ１
４，シート面側に図２（Ｃ）と同様な切欠きリーフバル
ブ１５とが重畳されて挟持されるとともに、これらリー
フバルブ１４，１５及びディスク１３が上下動自在に収
容され圧側減衰弁ＢＶが構成される。

【０００９】ピストンロッド１が下降する圧縮行程にお
けるピストン速度の低速域において、上部室Ａに補充さ
れる分を除いた下部室Ｂの圧油は、外周側の一部を切り
欠いた切欠きリーフバルブ１５の切欠き１５Ａを通り底
部室Ｃに流出し、この際の通路抵抗により微低速〜低速
域の圧側減衰力を発生する。またピストン速度の増大す
る中速域以降においては、下部室Ｂからディスク１３の
通孔１３Ａを介して開口窓１３Ｂに導かれた圧油が、切
欠きリーフバルブ１５及びこれに重畳して配設されたリ
ーフバルブ１４の内周側を押し開いて、ピストンロッド
１の進入体積分の作動油を下部室Ｂから底部室Ｃに排出
し、その際の通路抵抗により中速域以降の圧側減衰力を
発生させる。

【００１０】逆にピストンロッド１が上昇する伸長行程
においては、ディスク１３を介してスプリング１２に付
勢されキャップ１１の外筒部に上下動自在に案内される
リーフバルブ１４，切欠きリーフバルブ１５の外周側を
押し開いて、ピストンロッド１の退出体積分の作動油を
タンク室Ｄに連なる底部室Ｃから負圧となる下部室Ｂに
吸入する。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上記の様にピストン速
度の低速域においては、上流側の作動油は外周側の一部
を切り欠いた切欠きリーフバルブの切欠きを通り、また
中速域以降ににおいてはこの通路に加え、切欠きリーフ
バルブ及びこれに重畳されたリーフバルブの内周側を押
し開いて下流側に流出し、この際の通路抵抗で減衰力を
発生する。そしてこの減衰力は、図１（Ｃ）の破線で示
すように全ストローク域に亘りほぼ一定である。車両の
乗り心地をよくするために圧側減衰力を低くすると、道
路のうねり等を通過する際の大振幅の上下振動の減衰が
不十分であるため、ピストンがストロークの下限域に接
近して所謂底突きが発生し、車両の乗り心地を逆に悪化
させてしまう。

【００１２】本発明は以上のような実情に鑑みてなされ
たものであり、その目的とするところは、ピストンがス
トロークの下限域に突入したときの圧側減衰力を、通常
のストローク領域よりも高くすることのできる油圧緩衝
器を提供することである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、「外筒に収容
されたシリンダ内を上部室と下部室とに区画する一方、
シリンダ内に摺動自在に案内される伸側減衰弁をピスト
ンロッドの下端部に結合して、ピストンロッドが伸長す
る際の伸側減衰力を制御するとともに、シリンダ内を下
部室とタンク室に連通する底部室とに区画する圧側減衰
弁をシリンダ下端部に嵌着して、ピストンロッドが収縮
する際の圧側減衰力を制御する油圧緩衝器」を前提とす
るものである。課題を解決するため本発明の採った手段
は、「前記ピストンロッドがストロークの下限域に突入
した際に、前記タンク室の作動油が下側に充満する高さ
で前記外筒の内面又はシリンダの外面のいずれかに固定
された補助シールは、上部から下部への流れは、前記シ
リンダの外面又は外筒の内面に当接させたシールリップ
により小さい差圧で許容する一方、下部から上部への流
れは、断面中央部を上下に貫通するオリフィスを介して
のみ許容することにより、ストロークの下限域でのみ補
助減衰力を発生させること」である。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明に係わる油圧緩衝器は、図
２の従来技術と同じ基本構造を備え、ピストンロッド１
がその下端部に装着された伸側減衰弁ＰＶを介して、シ
リンダ２１内に移動自在に挿入されるとともに、上部室
Ａ，下部室Ｂを区画する。また、シリンダ２１の下端部
には圧側減衰弁ＢＶが設けられ、同じく下部室Ｂ，底部
室Ｃを区画している。

【００１５】前記従来技術の課題を解決するには、ピス
トン８がストロークの下限域Ｓｄに突入したときの下限
域減衰力を、図１（Ｃ）の破線で示すように、通常のス
トローク域Ｓｕの実線で示す圧側減衰力よりも高くし
て、ストロークの下限Ｚに接近するほどピストン８の下
降速度を減速する構造にすればよい。以下、本発明を左
半断面の図１（Ａ）に示す第１実施形態に基づき、従来
技術と異なる部分にのみ異なる符号を付して説明する。

【００１６】従来技術で説明した油圧緩衝器との相違点
は、ピストン８がストロークの下限域Ｓｄに接近する
と、タンク室Ｄ内に固定した補助シール３１の下側が作
動油Ｆで充満するようにし、ピストン８がストロークの
下限域Ｓｄに突入した後は、タンク室Ｄの作動油Ｆが補
助シール３１に設けたオリフィス３１Ａを通過するよう
にしたことである。ここで補助シール３１は、補強環３
１Ｂにシールリップ３１Ｃを焼き付け成形し、断面中央
部に上下室を連通するオリフィス３１Ａを穿設したもの
で、これを外筒２２の内面に圧入又は加締め等により所
定の高さに固定したものである。補強環３１Ｂの外周側
に薄いゴム膜３１Ｄを形成すれば、外筒２２の内面の寸
法精度が多少悪くても強固に固定することができる。

【００１７】圧側減衰弁ＢＶを下端に嵌着したシリンダ
２１を外筒２２に収容すると、前記シールリップ３１Ｃ
がシリンダ２１の外面に当接する。シールリップ３１Ｃ
は、下から上への流れは阻止するが、上から下への流れ
に対しては、シールリップ３１Ｃが外側に押し開かれ、
作動油を小さい差圧で下側に還流させる。

【００１８】上記第１実施形態においては、補助シール
３１を外筒２２の内面に固定したが、右半断面の図１
（Ｂ）に示す第２実施形態の補助シール４１に示すよう
に、シリンダ２１の外面に繋止してもよい。この補助シ
ール４１は、補強環４１Ｂにシールリップ４１Ｃを焼き
付け成形し、断面中央部に上下室を連通するオリフィス
４１Ａを穿設したもので、これをシリンダ２１の外面に
圧入又は加締め等により所定の高さに固定したものであ
る。補強環４１Ｂの内周側に薄いゴム膜４１Ｄを形成す
れば、シリンダ２１の外面の寸法精度が多少悪くても強
固に固定することができる。

【００１９】圧側減衰弁ＢＶを下端に嵌着し補助シール
４１を所定の高さに固定したシリンダ２１を外筒２２に
収容すると、前記シールリップ４１Ｃが外筒２２内面に
当接する。シールリップ４１Ｃは、下から上への流れは
阻止するが、上から下への流れに対しては、シールリッ
プ３１Ｃが外側に押し開かれ、作動油を小さい差圧で下
側に還流させる。

【００２０】以下、第１及び第２実施形態に共通する事
項を適宜番号を区分して説明する。第１（第２）のいず
れの実施形態においても、ピストンロッド１が通常のス
トローク域Ｓｕで作動する場合は、補助シール３１（４
１）の上下は双方とも粘度の小さい封入ガスであるた
め、当該封入ガスは、オリフィス３１Ａ（４１Ａ）を殆
ど抵抗なく通過する。

【００２１】ピストンロッド１がストロークの下限域Ｓ
ｄに接近すると、タンク室Ｄ内の作動油Ｆが補助シール
３１（４１）の下側に充満する。ピストンロッド１がス
トロークの下限域Ｓｄに突入し下降するに従って、作動
油Ｆはオリフィス３１Ａ（４１Ａ）を通って上側に流出
し、この際の通路抵抗により補助減衰力を発生する。ピ
ストンロッド１には、ストロークの下限域Ｓｄでのみ発
生する補助シール３１（４１）の補助減衰力と、圧側減
衰弁ＢＶによってストローク全域で発生する圧側減衰力
との合成された図１（Ｃ）に破線で示す下限域減衰力が
反力として加わるので、ストロークの下限域Ｓｄにまで
下降したピストンロッドの下降速度は速やかに減速す
る。

【００２２】この状態からピストンロッド１が上昇する
場合は、補助シール３１（４１）の上側の作動油が、前
記オリフィス３１Ａ（４１Ａ）を通って下側に流出する
一方、前記シールリップ３１Ｃ（４１Ｃ）を小さい差圧
で押し開き、補助シール３１（４１）の下側に殆ど抵抗
なく還流する。

【００２３】

【発明の効果】以上詳述した通り本発明の第１（第２）
実施形態によれば、タンク室の外筒側（シリンダ側）に
補助シールを固定するとともに、ピストンロッドがスト
ロークの下限域に突入する場合に、タンク室に流入した
作動油が補助シールの下側に充満するようにしたので、
タンク室下部の作動油は、ピストンロッドがストローク
の下限域を下降するに従って、補助シールのオリフィス
を通って上側に流出し、この際の通路抵抗により補助減
衰力を発生する。上記いずれの実施形態においても、ピ
ストンロッドには、ストロークの下限域でのみ発生する
補助減衰力と、ストローク全域で発生する圧側減衰力と
の合成された下限域減衰力が反力として加わるので、ス
トロークの下限域にまで下降したピストンロッドの下降
速度が速やかに減速し、油圧緩衝器の底突きが防止され
るとともに車両の乗り心地を改善することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ） 本発明の第１実施形態に係わる油圧緩
衝器の左半断面図である。 （Ｂ） 本発明の第２実施形態に係わる油圧緩衝器の右
半断面図である。 （Ｃ） 本発明に係わる油圧緩衝器の通常域及び下限域
の減衰力特性である。

【図２】（Ａ） 従来技術に係る油圧緩衝器の縦断面図
である。 （Ｂ） 従来技術に係る切欠きリーフバルブの平面図で
ある。 （Ｃ） 従来技術に係る下側リーフバルブの平面図であ
る。

【符号の説明】

Ａ 上部室 Ｂ 下部室 Ｃ 底部室 Ｄ タンク室 Ｆ 作動油 ＰＶ 伸側減衰弁 ＢＶ 圧側減衰弁 Ｓｄ ストロークの下限域 １ ピストンロッド ２１ シリンダ ２２ 外筒 ３１，４１ 補助シール ３１Ａ，４１Ａ オリフィス ３１Ｃ，４１Ｃ シールリップ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】外筒に収容されたシリンダ内を上部室と下
   部室とに区画する一方、シリンダ内に摺動自在に案内さ
   れる伸側減衰弁をピストンロッドの下端部に結合して、
   ピストンロッドが伸長する際の伸側減衰力を制御すると
   ともに、シリンダ内を下部室とタンク室に連通する底部
   室とに区画する圧側減衰弁をシリンダ下端部に嵌着し
   て、ピストンロッドが収縮する際の圧側減衰力を制御す
   る油圧緩衝器において、 前記ピストンロッドがストロークの下限域に突入した際
   に、前記タンク室の作動油が下側に充満する高さで前記
   外筒の内面又はシリンダの外面のいずれかに固定された
   補助シールは、上部から下部への流れは、前記シリンダ
   の外面又は外筒の内面に当接させたシールリップにより
   小さい差圧で許容する一方、下部から上部への流れは、
   断面中央部を上下に貫通するオリフィスを介してのみ許
   容することにより、ストロークの下限域でのみ補助減衰
   力を発生させることを特徴とする油圧緩衝器の減衰力発
   生構造。