JP2001050328A - 油圧緩衝器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低速度域の減衰特性を高めて高速度域での減
衰特性を抑制しつつ、温度変化に伴う間欠的な作動油の
制御流れを除去して安定した減衰特性を得る。 【解決手段】 ピストンやベースバルブに設ける伸圧そ
れぞれの方向の減衰力発生バルブ４，５を、並列に配置
した低速度域用の減衰バルブ３６，３７と中・高速度域
用の減衰バルブ４０，４１の二つの減衰力発生バルブで
構成する。しかも、伸側および圧側減衰力バルブ４，５
を、固定板２８，２９に設けた通油孔２６，２７を塞ぐ
内周固定の撓み板３４，３５からなる低速度域用の減衰
バルブ３６，３７と、内外周支持の撓み板３８，３９か
らなる中・高速度域用の減衰バルブ４０，４１を組み合
わせてそれぞれ構成する。さらに、中・高速度域用の減
衰バルブ４０，４１を構成する内外周支持の撓み板３
８，３９を、低速度域用の減衰バルブ３６，３７の固定
板２８，２９とピストン或いはベ−スバルブの本体とで
挟んでイニシャル荷重を付与するいう簡単な構成をとる
ことで、上記した課題を有効に達成し得ることになる。

Description

【発明の詳細な説明】

【発明の属する技術分野】この発明は、産業車両や自動
車等のサスペンション装置に広く用いられている振動減
衰用の油圧緩衝器に関し、さらに詳しくは、これら車両
のばね上である車体とばね下である車輪との間に介装し
て相対的な上下振動を吸収しつつ、車両としての走行安
定性と乗心地の向上とを図る油圧緩衝器に関する。

【従来の技術】従来、この種の油圧緩衝器としては、実
開平７−２２１４５号公報にみられるように、たとえ
ば、ベースバルブにおける低速度域用の減衰力制御オリ
フィスを備えた圧側減衰力発生バルブの上流側にリリー
フバルブの排出路であるバイパスポートを設け、通常、
このバイパスポートは、スプリングで付勢されて閉塞状
態に保持される。そして、上記リリーフバルブに圧側減
衰力発生バルブと直列に並べて絞りポートを穿設し、こ
の絞りポートの流動抵抗による圧損を利用してリリーフ
バルブのスプリングを押し縮めてバイパスポートを開
き、当該バイパスポートを通る作動油の流量を制御する
ことで圧側発生減衰力の上がり過ぎを抑制する。このよ
うにして、リリーフバルブに設けた絞りポートと圧側減
衰力発生バルブに設けた制御オリフィスとを通る作動油
の流量が少ない油圧緩衝器の低速度域では、絞りポート
と制御オリフィスの流動抵抗でリリーフバルブと圧側減
衰力発生バルブの何れも開くまでには至らず、油圧緩衝
器の圧縮速度に応じてこれら絞りポートと制御オリフィ
スを通る作動油の流量に対し、二次曲線的に急激に変化
する二乗型の減衰特性を示す圧側減衰力を発生する。そ
れに対して、油圧緩衝器の作動が中速度域からそれを越
えて中・高速度域にまで達すると、作動油流量が増加し
て制御オリフィスだけでは流し切れなくなることから、
今度は、圧側減衰力発生バルブを撓まして流しつつバル
ブによる減衰特性である２／３乗型の圧側減衰力を発生
する。さらに、これと併せて、リリーフバルブに設けた
絞りポートの流動抵抗による圧損でリリーフバルブのバ
イパスポートを開き、中・高速度域における圧側減衰力
の上昇を大きく抑制する。以上により、これら絞りポー
トと簡単な構成のバルブとを付加して油圧緩衝器の特に
中・高速度域における圧側減衰力の発生を大きく抑制
し、広範囲に亙って発生減衰力を所望の値に設定するこ
とができるようにしたものが既に知られている。

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した構成
の油圧緩衝器にあっては、低速度域での作動時に圧側減
衰力発生バルブの制御オリフィスを通る作動油の流動抵
抗で二次曲線的に急激に変化する二乗型の減衰特性を発
生するので、使用環境の外気温の変化や連続使用などに
よって作動油温度が変化すると、作動油の粘度も変化し
て制御オリフィスを通る作動油の流動抵抗が変化するこ
とから、作動油温度の変化に対して低速度域での減衰力
が変化し易いという問題点があった。しかも、これに加
えて、低速度域を越えた中・高速度域以上での圧側減衰
力の上昇抑制効果をリリーフバルブに設けた絞りポート
の流動抵抗による圧損を利用して行うようにしているた
めに、上記と同一の理由から作動油温度の変化に対応し
て当該圧側発生減衰力の抑制効果も変化し、充分にはと
れない場合が生じ易いという恐れをもつ問題点も有して
いた。さらに、リリーフバルブに設けた絞りポートの流
動抵抗による圧損でリリーフバルブのバイパスポートを
開くようにしているため、中・高速度域でリリーフバル
ブが開いてバイパスポートを通る作動油の流れが生じる
と、その分だけリリーフバルブに設けた絞りポートを通
る作動油流量が減少し、当該絞りポートでの流動抵抗が
低下してリリーフバルブによりバイパスポートが閉じら
れる。すると、このバイパスポートの閉鎖によってリリ
ーフバルブに設けた絞りポートを通る作動油の流量が増
加することから、当該絞りポートでの流動抵抗による圧
損が復帰増大してバイパスポートが再び開き、油圧緩衝
器の全速度域に亙りバイパスポートが間欠的に開閉を繰
り返して発生減衰力の抑制効果が安定しないという問題
点もあった。したがって、この発明の目的は、油圧緩衝
器の温度変化の影響を殆ど受けることなく全速度域に亙
って安定した減衰特性を発揮し得るのは勿論のこと、低
速度域での減衰特性を高めつつ高速度域での減衰特性を
抑制しながら、しかも、間欠的な作動油の制御流れをも
除去して常に安定した減衰特性を発揮することのできる
油圧緩衝器を提供することである。

【課題を解決するための手段】上記した目的は、請求項
１の発明のように、ピストンやベースバルブに設ける伸
圧それぞれの方向の減衰力発生バルブを、低速度域用の
減衰バルブと中・高速度域用の減衰バルブの二つの減衰
力発生バルブとで構成し、しかも、これら二つの減衰力
発生バルブを作動油の流れ方向に沿って並列二段に配置
したことによって達成される。何となれば、上記のよう
にして、作動油の温度変化に対し影響を受け易い二乗型
の減衰特性をもつ制御オリフィスや絞りポートを用いる
ことなく、２／３乗型のバルブ特性をもった低速度域用
と中・高速度域用の二つの減衰バルブを作動油の流れ方
向に沿って並列二段に配設して用いたことにより、作動
油の温度変化に対して常に安定した減衰力が得られ、車
両としての走行安定性と乗心地に優れた油圧緩衝器とす
ることができるからである。また、請求項２の発明のよ
うに、上記した請求項１の発明において、低速度域用の
減衰バルブを、通油孔をもった固定板とこれら通油孔の
出口の部分を塞ぐ内周固定の撓み板とで構成すると共
に、中・高速度域用の減衰バルブを、両面から内外周の
部分を挟んで支持した撓み板で構成することで、簡単な
構成の二つの減衰バルブを用いて上記の効果を達成し得
る。さらに、請求項３の発明によれば、中・高速度域用
の減衰バルブを構成する内外周支持の撓み板を、低速度
域用の減衰バルブの固定板とピストン或いはベ−スバル
ブの本体との間の段差でイニシャル荷重を付与しつつ挟
持するという簡単な構成をとるだけで、上記した効果を
より有効に達成し得ることになる。

【発明の実施の形態】以下、明細書に添付した図面に基
いてこの発明の実施の形態である油圧緩衝器を説明する
に当り、ここでは、ピストンを挟んでそれぞれの面に伸
側減衰力発生バルブと圧側減衰力発生バルブを対向して
配置した型式の油圧緩衝器について説明することにす
る。ただし、上記したような型式の油圧緩衝器に代え
て、伸側減衰力発生バルブと圧側減衰力発生バルブをピ
ストンとベースバルブのそれぞれに分けて組み付けた型
式の油圧緩衝器に適用したとしても、基本的には何等変
ることなく同様であることは言うまでもない。図１は、
この発明による油圧緩衝器１の要部であるシリンダ２と
ピストン３の部分を縦断して示す断面図であって、シリ
ンダ２の内壁に沿って摺動するピストン３の周辺部分の
みを取り出して示してある。上記ピストン３は、下面と
上面に対し伸側減衰力発生バルブ４と圧側減衰力発生バ
ルブ５をそれぞれ宛てがった状態で、これら伸側および
圧側減衰力発生バルブ４，５と共に中心部分に設けた貫
通孔６を通してピストンロッド７の内方端の部分に形成
した小径部８に挿通し、当該小径部８に下方からピスト
ンナット９をねじ込むことにより締め付けて取り付けて
ある。図２に示すように、ピストン３の外周面には、当
該外周面を取り巻いて深さの浅い幅広の環状溝１０と、
環状溝１０の底の部分に穿った幅の狭い環状溝１１との
二つの環状溝１０，１１を穿って設けている。図１のよ
うに、内方の環状溝１１には、シールリング１２を嵌め
た状態でその上から環状溝１０にピストンリング１３を
嵌着し、当該ピストンリング１３をシリンダ２の内壁面
に摺接させることにより、伸側減衰力発生バルブ４と圧
側減衰力発生バルブ５を通してシリンダ２の内部をピス
トン３で上部作動油室Ａと下部作動油室Ｂとに区画して
いる。ピストン３は、図２と図３から明らかなように、
下面と上面の外縁側の部分を一段低く下げて段差部１
４，１５とし、かつ、貫通孔６を取り巻く内縁側の部分
には、二段に突出する段差部１６，１７と段差部１８，
１９をそれぞれ同芯状態に保って形成してある。上記段
差部１４，１６と段差部１５，１８の間のそれぞれの面
には、当該面の部分をリング状に窪ませて作った環状溝
２０，２１が形成してあり、環状溝２０は、段差部１６
の外側面に形成した円弧状の窪み２２を通して当該段差
部１６の面に、また、同じく環状溝２１は、段差部１８
の外側面に形成した円弧状の窪み２３を通して当該段差
部１８の面にそれぞれ通じている。外縁側に設けた段差
部１４，１５からは、反対面の環状溝２１，２０へと向
けて斜めに伸側ポート２４と圧側ポート２５が穿設して
あり、油圧緩衝器１の伸縮動作に伴って伸側ポート２４
或いは圧側ポート２５から環状溝２１，２０と窪み２
３，２２を通して上部作動油室Ａと下部作動油室Ｂとの
間に作動油を流すようにしてある。図１に戻って、油圧
緩衝器１の伸縮動作時に伸側或いは圧側ポート２４，２
５から環状溝２０，２１と窪み２２，２３を通して上下
部作動油室Ａ，Ｂ間に作動油を流すに当り、当該作動油
の流動抵抗によって生じた圧損を制御して所望の減衰特
性を発揮するために、ピストン３の下面と上面に先の伸
側減衰力発生バルブ４と圧側減衰力発生バルブ５をそれ
ぞれ宛てがって配設してある。上記伸側および圧側減衰
力発生バルブ４，５は、ピストン３の窪み２２，２３に
通じる通油孔２６，２７をもつ固定板２８，２９と、間
座３０，３１およびバルブストッパ３２，３３を通して
ピストンナット９によりピストン３へと押し付けた内縁
側挟持の撓み板３４，３５を有し、これら撓み板３４，
３５によって固定板２８，２９の通油孔２６，２７を塞
ぐ伸側および圧側の低速度域用の減衰バルブ３６，３７
を備えている。また、これら低速度域用の減衰バルブ３
６，３７と並列に、ピストン３と固定板２８，２９によ
り内周側の一方の面と外周側の他方の面を両側から挟ん
で支持しつつ、窪み２２，２３の部分を残して環状溝２
０，２１の出口部分を塞ぐ内外周支持の撓み板３８，３
９からなる中・高速度域用の減衰バルブ４０，４１をも
備えている。これによって、低速度域用と中・高速度域
用の減衰バルブ３６，４０を組みとして伸側減衰力発生
バルブ４を構成すると共に、他方の低速度域用と中・高
速度域用の減衰バルブ３７，４１を組みとして圧側減衰
力発生バルブ５を構成し、かつ、これらをピストンナッ
ト９で締め付けて位置決めすることにより容易に取り付
け得るようにしてある。次に、以上のような構成からな
る油圧緩衝器１の動作について説明することにする。
今、油圧緩衝器１の伸長行程時にあっては、シリンダ２
の内部をピストン３が上昇するために上部作動油室Ａが
加圧され、逆に、ピストンロッド７がシリンダ２の内部
へと入り込む圧縮行程時には、シリンダ２の内部をピス
トン３が下降することで下部作動油室Ｂが加圧される。
この加圧された作動油は、ピストン３の伸側或いは圧側
ポート２４，２５から環状溝２０，２１を通して内外周
支持の撓み板３８，３９からなる中・高速度域用の減衰
バルブ４０，４１を開くように作用しつつ、窪み２２，
２３から固定板２８，２９の通油孔２６，２７を通して
内周固定の撓み板３４，３５からなる低速度域用の減衰
バルブ３６，３７を押し開いて流れようとする。しか
し、作動油圧力が余り高くならない油圧緩衝器１の低速
度域での伸縮動作時に発生する作動油圧力では、中・高
速度域用の減衰バルブ４０，４１が開くことなく低速度
域用の減衰バルブ３６，３７のみが開くように、これら
低速度域用の減衰バルブ３６，３７と中・高速度域用の
減衰バルブ４０，４１のバルブ特性を設定してやる。こ
れにより、油圧緩衝器１の低速度域での伸縮動作に際し
ては、作動図である図４の（ａ）に示したように、低速
度域用の減衰バルブ３６，３７のみが固定板２８，２９
の通油孔２６，２７を通して作用する作動油圧力に対応
して開き、しかも、これら通油孔２６，２７は、小径に
設定することができることから低速度域での発生減衰力
を高めに設定することが可能となり、図５の特性図に線
Ｘで示すように低速度域での減衰特性を圧力制御のバル
ブ特性である２／３乗型の減衰特性として高めに保ち得
ることになる。また、一方、中・高速度域用の減衰バル
ブ４０，４１は、ピストン３と固定板２８，２９との間
の隙間設定でイニシャル荷重を与え得ることから、低速
度域では開くことなく図４の（ｂ）に示すように、作動
油圧力が比較的高くなる油圧緩衝器１の中・高速度域で
の伸縮動作に際し低速度域用の減衰バルブ３６，３７と
併せて開くことになる。このように、中・高速度域用の
減衰バルブ４０，４１は、内周をピストン３でガイドさ
れつつ安定して保持され、しかも、内外周支持のバルブ
として構成し得ることから中速度域から高速度域にかけ
ての発生減衰力を抑制して低めにに設定することが可能
となり、図５の特性図に線Ｙで示すように中・高速度域
での減衰特性を圧力制御のバルブ特性である２／３乗型
の減衰特性として低めに抑制することになる。かくし
て、上記した油圧緩衝器１は、低速度域から中・高速度
域の全速度域に亙っての減衰特性を圧力制御のバルブ特
性である２／３乗型に保ち、しかも、図５において先に
示した線Ｘと線Ｙの合成減衰特性である線Ｚのように、
低速度域での減衰力を高めに設定しつつ中速度域以降で
の減衰力が上がり過ぎるのを抑制することが可能になる
のである。

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、作動
油の温度変化に対し影響を受け易い二乗型の減衰特性を
もつ制御オリフィスや絞りポートを用いることなく、２
／３乗型のバルブ特性をもった低速度域用と中・高速度
域用の二つの減衰バルブを作動油の流れ方向に沿って並
列二段に配設したことにより、低速度域での減衰特性を
高めに保持しながら中・高速度域での減衰特性の上がり
過ぎを抑制することができる。しかも、これらと併せ
て、環境温度や連続使用による作動油の粘度変化にも拘
らず、低速度域での減衰特性と中・高速度域での減衰特
性をそれぞれのバルブの撓み特性に応じて安定して発生
させることができるばかりでなく、これらの減衰特性が
間欠的に変動するのをも無くして車両としての走行安定
性と乗心地に優れた油圧緩衝器とすることができるので
ある。また、請求項２の発明のように、上記した請求項
１の発明において、低速度域用の減衰バルブを、通油孔
をもった固定板とこれら通油孔の出口の部分を塞ぐ内周
固定の撓み板とで構成すると共に、中・高速度域用の減
衰バルブを、両面から内外周の部分を挟んで支持した撓
み板で構成したことにより、簡単な構成の二つの減衰バ
ルブを用いて上記した請求項１の効果をより有効に達成
し得ることになる。さらに、請求項３の発明によれば、
中・高速度域用の減衰バルブを、低速度域用の減衰バル
ブの固定板とピストン或いはベ−スバルブの本体で挟持
して内外周支持とし、これら内外周支持の部分の段差で
イニシャル荷重を付与するようにしたことにより、簡単
な構成を用いて中・高速度域用の減衰バルブのバルブ特
性を任意に設定しつつ、上記した請求項１または２の効
果をより有効に達成することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態である油圧緩衝器のシリ
ンダとピストンの部分を縦断して示す正面図である。

【図２】ピストンのみを取り出して示した縦断正面図で
ある。

【図３】同上、ピストンを上面側からみた平面図であ
る。

【図４】（ａ）は、この発明による油圧緩衝器の低速度
域での作動油の流れを示す作動図であり、（ｂ）は、同
じくこの発明による油圧緩衝器の中・高速度域での作動
油の流れを示す作動図である。

【図５】この発明による油圧緩衝器の減衰特性を示すグ
ラフである。

【符号の説明】

Ａ 上部作動油室 Ｂ 下部作動油室 １ 油圧緩衝器 ２ シリンダ ３ ピストン ４ 伸側減衰力発生バルブ ５ 圧側減衰力発生バルブ ２６，２７ 通油孔 ２８，２９ 固定板 ３０，３１ 間座 ３２，３３ バルブストッパ ３４，３５ 内周固定の撓み板 ３６，３７ 低速度域用の減衰バルブ ３８，３９ 内外周支持の撓み板 ４０，４１ 中・高速度域用の減衰バルブ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ピストンやベースバルブに設ける伸圧そ
   れぞれの方向の減衰力発生バルブを、低速度域用の減衰
   バルブと中・高速度域用の減衰バルブとの二つの減衰力
   発生バルブで構成し、しかも、これら二つの減衰力発生
   バルブを作動油の流れ方向に沿って並列二段に配置した
   ことを特徴とする油圧緩衝器。
2. 【請求項２】 低速度域用の減衰バルブを、通油孔をも
   った固定板とこれら通油孔の出口の部分を塞ぐ内周固定
   の撓み板とで構成すると共に、中・高速度域用の減衰バ
   ルブを、両面から内外周の部分を挟んで支持した撓み板
   で構成した請求項１の油圧緩衝器。
3. 【請求項３】 中・高速度域用の減衰バルブを構成する
   内外周支持の撓み板を、低速度域用の減衰バルブの固定
   板とピストン或いはベ−スバルブの本体との間の段差で
   イニシャル荷重を付与しつつ挟持した請求項２の油圧緩
   衝器。