JP2001146937A - 減衰力調整式油圧緩衝器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 減衰力調整式油圧緩衝器において、ピストン
速度の低速域から高速域まで、全域にわたって適切な減
衰力を得る。 【解決手段】 シリンダ内のピストンの摺動によって油
路44に生じる油液の流動を制御して減衰力を発生させ
る。メインバルブ33の開弁前は、固定オリフィス51およ
びスプール弁34のポート40，41間の流路面積によってオ
リフィス特性の減衰力を発生させ、開弁後は、その開度
に応じてバルブ特性の減衰力を発生させる。ポート40，
41間の流路面積により、オリフィス特性を直接調整し、
同時にパイロット室36の圧力を変化させてメインバルブ
33の開弁圧を調整する。可変リリーフ弁35によってパイ
ロット室36の圧力をリリーフして減衰力の上昇を抑制す
る。メインバルブ33が開くと、大径リング部材47および
リリーフディスク49の初期撓み量が減少し、リリーフ圧
が低下してピストン速度高速域の減衰力の上昇が抑制さ
れる。

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、路面状況、走行状況等に応じて乗
り心地や操縦安定性を向上させるために減衰力を適宜調
整可能とした減衰力調整式油圧緩衝器に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】減衰力調整式油圧緩衝器は、一般に、油
液を封入したシリンダ内に、ピストンロッドを連結した
ピストンを摺動可能に嵌装してシリンダ内を２室に画成
し、これらのシリンダ室間を連通する油路に減衰力調整
弁を設け、ピストンの移動によって生じる油液の流動を
減衰力調整弁によって制御して減衰力を発生させるとと
もに、油路の流路面積を調整することによって減衰力を
適宜調整可能としている。そして、車両の通常の走行時
には、減衰力を低くして（ソフト特性）、路面の凹凸に
よる振動を吸収して乗り心地を向上させ、また、旋回
時、加速時、制動時および高速走行時等においては、減
衰力を高め（ハード特性）、車体の姿勢変化を抑えて操
縦安定性を向上させることができる。

【０００３】また、ピストン部およびベースバルブ部
に、減衰力調整弁をバイパスするリリーフ弁が設けられ
ており、ハード特性時、すなわち、減衰力調整弁が閉じ
ているとき、または、ピストン速度の上昇によって、シ
リンダ内の圧力が過度に上昇した場合、これをリリーフ
するようになっている。これにより、ピストン速度の高
速域において、減衰力の過度の増大を抑制することがで
きる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のピストン部およびベースバルブ部にリリーフ弁を設
けた従来の減衰力調整式油圧緩衝器では、リリーフ弁の
リリーフ圧力が一定であり、ピストン速度の高速域の減
衰力がこのリリーフ圧力に依存するため、減衰力特性の
調整範囲が狭く、適切な減衰力特性を得るのが困難であ
るという問題があった。

【０００５】本発明は、上記の点に鑑みてなされたもの
であり、減衰力特性の調整範囲が広く、ピストン速度の
低速域から高速域まで全域にわたって適切な減衰力を得
ることができる減衰力調整式油圧緩衝器を提供すること
を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
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、
一端が前記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、前記シリンダに接続
され前記ピストンの摺動によって油液を流通させる主油
液通路および副油液通路と、前記主油液通路に設けられ
たパイロット型減衰弁と、前記副油液通路に設けられた
固定オリフィスおよび可変減衰弁とを備え、前記副油液
通路の前記固定オリフィスと前記可変減衰弁との間の圧
力を前記パイロット型減衰弁のパイロット圧力とする減
衰力調整式油圧緩衝器において、前記パイロット圧力を
リリーフする可変リリーフ弁を設け、前記パイロット型
減衰弁の開度に応じて前記可変リリーフ弁のリリーフ圧
力を変化させることを特徴とする。

【０００７】このように構成したことにより、可変減衰
弁の流路面積を調整することにより、可変減衰弁による
減衰力特性を直接調整するとともに、パイロット圧力を
変化させてパイロット型減衰弁の開弁特性を調整するこ
とができる。このとき、パイロット型減衰弁は、その開
度に応じて可変リリーフ弁のリリーフ圧力が変化するこ
とによって、その開弁特性が変化する。

【０００８】また、請求項２の減衰力調整式油圧緩衝器
は、上記請求項１の構成において、前記パイロット型減
衰弁は、その弁体を閉弁方向に付勢するとともに、前記
可変リリーフ弁に、そのリリーフ圧力が増大する方向に
初期撓みを付与するばね手段を備えており、前記弁体が
前記ばね手段の付勢力に抗して開弁することにより、前
記可変リリーフ弁の初期撓み量が減少することを特徴と
する。

【０００９】このように構成したことにより、パイロッ
ト型減衰弁が開弁すると、可変リリーフ弁の初期撓み量
が減少してリリーフ圧力が低下するので、パイロット圧
力の上昇が抑制されて、パイロット型減衰弁がより開弁
しやすくなる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づいて詳細に説明する。図１および図２に示すよう
に、本実施形態の減衰力調整式油圧緩衝器１は、シリン
ダ２の外側に外筒３が設けられた二重筒構造になってお
り、シリンダ２と外筒３との間にリザーバ４が形成され
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の２室に画成されてい
る。ピストン５には、ピストンロッド６の一端がナット
７によって連結されており、ピストンロッド６の他端側
は、シリンダ上室2aを通り、シリンダ２および外筒３の
上端部に装着されたロッドガイド８およびオイルシール
９に挿通されてシリンダ２の外部へ延出されている。シ
リンダ２の下端部には、シリンダ下室2bとリザーバ４と
を区画するベースバルブ10が設けられている。そして、
シリンダ２内には油液が封入されており、リザーバ４内
には油液およびガスが封入されている。

【００１１】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11および油路11のシリンダ下室2b側か
らシリンダ上室2a側への油液の流通のみを許容する逆止
弁12が設けられている。また、ベースバルブ10には、シ
リンダ下室2bとリザーバ４とを連通させる油路13および
油路13のリザーバ４側からシリンダ下室2b側への油液の
流通のみを許容する逆止弁14が設けられている。

【００１２】シリンダ２の外周には、その両端部および
中央部に配置された３つのシール15，16，17を介して、
略円筒状のセパレータチューブ18が外嵌されて、シリン
ダ２とセパレータチューブ18との間に２つの環状油路1
9，20が形成されている。環状油路19は、シリンダ２の
上端部側の側壁に設けられた油路21を介してシリンダ上
室2aに連通され、環状油路20は、シリンダ２の下端部側
の側壁に設けられた油路22を介してシリンダ下室2bに連
通されている。

【００１３】外筒３の側面部には、減衰力発生機構23が
取付けられており、減衰力発生機構23のケース24に設け
られた３つの接続ポート25，26，27が、それぞれ接続管
28，29，30を介して環状油路19，20およびリザーバ４に
接続されている。減衰力発生機構23のケース24内には、
接続ポート25から接続ポート26への油液の流動を制御し
て減衰力発生させる伸び側減衰弁31および接続ポート26
から接続ポート27への油液の流動を制御して減衰力を発
生させる縮み側減衰弁32が設けられている。

【００１４】伸び側減衰弁31は、パイロット型圧力制御
弁（パイロット型減衰弁）であるメインバルブ33（ディ
スクバルブ）と、可変流量制御弁（可変減衰弁）である
スプール弁34と、可変リリーフ弁35とを備えている。メ
インバルブ33には、内圧をメインバルブ33の閉弁方向に
作用させるパイロット室36と、メインバルブ33の上流側
とパイロット室36とを常時連通する固定オリフィス37が
設けられている。そして、スプール弁34のスリーブ38内
に摺動可能に嵌装されたスプール39の移動によってスリ
ーブ38に設けられたポート40，41間の流路面積を変化さ
せることにより、オリフィス特性（減衰力がピストン速
度の２乗にほぼ比例する）を直接調整するとともに、パ
イロット室36の内圧を変化させてメインバルブ33による
バルブ特性（減衰力がピストン速度にほぼ比例する）を
調整できるようになっている。また、可変リリーフ弁35
は、パイロット室36の圧力が所定のリリーフ圧力に達し
たとき、その圧力を下流側すなわち接続ポート26側へリ
リーフするものであって、そのリリーフ圧力は、メイン
バルブ33のリフト量（開度）に応じて、リフト量が大き
いとき高く、小さいとき低くなるようになっている。

【００１５】次に、伸び側減衰弁31の構造の詳細につい
て、図３ないし図６を参照して説明する。

【００１６】図３に示すように、スリーブ38の外周部に
は、環状のバルブボディ42および固定部材43が嵌合され
ている。バルブボディ42は、接続ポート25に連通する油
路44および環状の弁座45を有しており、外周部がケース
24に嵌合されている。固定部材43の外周部には、円筒部
材46が嵌合され、その一端部がバルブボディ42に当接し
ている。バルブボディ42の弁座45には、メインバルブ33
が着座され、その上に小径リング部材46が重ねられ、そ
の外周部に大径リング部材47（図４参照）の内周部が重
ねられ、さらに、その上に複数の円板状の板ばね48（ば
ね手段）が積層されており、これらがバルブボディ42と
固定部材43との間でクランプされている。大径リング部
材47の外周部には、リリーフディスク49（図６参照）が
重ねられ、その外周部が円筒部材46の内周部に形成され
た段部50に当接されている。そして、板ばね48のばね力
によって、リリーフディスク49を円筒部材46の段部50に
押圧して、大径リング部材47およびリリーフディスク49
を撓ませ、メインバルブ33を弁座45に押圧している。

【００１７】板ばね48には、油路44とパイロット室36と
を常時連通させる固定オリフィス51（切欠）が設けられ
ている。大径リング部材47には、円周方向に沿って配置
された複数のリリーフ孔52が設けられており、リリーフ
孔52がリリーフディスク49の内周部によって閉じられて
いる。そして、大径リング部材47のリリーフ孔52および
リリーフディスク49によって、可変リリーフ弁35が形成
されており、パイロット室36内の圧力が所定のリリーフ
圧力に達すると、リリーフディスク49が撓んでリフトし
て、パイロット室36内の油液がリリーフ孔52を通って、
接続ポート26側へリリーフされるようになっている。な
お、リリーフディスク49は、リリーフ孔52の代りに、図
５に示すように、外周部に複数の切欠52a を設けて、こ
の切欠52をリリーフディスク49によって開閉するように
してもよい。

【００１８】縮み側減衰弁32は、パイロット型圧力制御
弁であるメインバルブ53と、圧力制御弁であるサブバル
ブ54と、上記伸び側減衰弁31と共用のスプール弁34と、
可変リリーフ弁55とを備えている。メインバルブ53に
は、内圧をメインバルブ53の閉弁方向に作用させるパイ
ロット室56と、メインバルブ53の上流側とパイロット室
56とを常時連通する固定オリフィス57が設けられてい
る。そして、スプール弁34のスプール39の移動によっ
て、スリーブ38に設けられたポート58，59間の流路面積
を変化させることにより、オリフィス特性を直接調整す
るとともに、パイロット室56の内圧を変化させてメイン
バルブ53によるバルブ特性を調整できるようになってい
る。なお、サブバルブ54は、ピストン速度の低速域、す
なわち、オリフィス特性域において、バルブ特性を付加
して減衰力特性の適正化を図るためのものである。

【００１９】なお、縮み側減衰弁32の構造は、上記伸び
側減衰弁31と同様であるから、詳細な説明は省略する。

【００２０】スプール弁34のスリーブ38の一端部には、
比例ソレノイド60が取付けられ、そのプランジャ61がス
プール39の一端部に当接されており、比例ソレノイド60
への通電電流に応じてスプール39を移動させることによ
り、ポート40，41およびポート58，59間の流路面積を調
整できるようになっている。

【００２１】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。ピストンロッド６の伸び行程時に
は、ピストン５の移動にともない、その油路11の逆止弁
12が閉じてシリンダ上室2a側の油液が加圧され、油路2
1、環状油路19、接続管28、接続ポート29、伸び側減衰
弁31、接続ポート26、接続管29、環状油路20および油路
22を通ってシリンダ下室2bへ流れ、伸び側減衰弁31によ
って減衰力が発生する。このとき、ピストンロッド６が
シリンダ２から退出した分の油液がリザーバ４からベー
スバルブ10の油路13の逆止弁14を開いてシリンダ下室2b
へ流れる。

【００２２】これにより、伸び側減衰弁31のメインバル
ブ33の開弁前（ピストン速度の低速域）には、固定オリ
フィス37およびスプール弁34のポート40，41間の流路面
積によってオリフィス特性の減衰力が発生し、メインバ
ルブ33の開弁後（ピストン速度の高速域）には、その開
度に応じてバルブ特性の減衰力が発生する。

【００２３】また、ピストンロッド６の縮み行程時に
は、ピストン５の移動にともない、その逆止弁12が開い
てシリンダ下室2bの油液が油路11を通ってシリンダ上室
2aに直接流入することによってシリンダ上下室2a，2bが
ほぼ同圧力となるので、減衰力発生機構23の接続ポート
25，26間では油液の流れが生じない。そして、ピストン
ロッド６のシリンダ２への侵入によってベースバルブ10
の逆止弁14が閉じ、ピストンロッド６が侵入した分、シ
リンダ２内の油液が加圧されて、シリンダ下室2bから、
油路22、環状油路20、接続管29、接続ポート26、縮み側
減衰弁32、接続ポート27および接続管30を通ってリザー
バ４へ流れ、縮み側減衰弁32によって減衰力が発生す
る。

【００２４】これにより、縮み側減衰弁32のメインバル
ブ53の開弁前（ピストン速度の低速域）には、サブバル
ブ54、固定オリフィス57およびスプール弁34のポート5
8，59間の流路面積によってオリフィス特性の減衰力が
発生し、メインバルブ53の開弁後（ピストン速度の高速
域）には、その開度に応じてバルブ特性の減衰力が発生
する。

【００２５】そして、比例ソレノイド60によって通電電
流に応じてスプール弁34のスプール39を移動させて、伸
び側のポート40，41間および縮み側のポート58，59間の
流路面積を調整することにより、伸び側および縮み側の
オリフィス特性を直接調整するとともに、パイロット室
36，56の内圧を変化させてメインバルブ33，53の開弁特
性（バルブ特性）を調整することができる。

【００２６】次に、伸び側および縮み側の可変リリーフ
弁35，55の作用について説明する。なお、これらの可変
リリーフ弁35，55は、それぞれ伸び側減衰弁31および縮
み側減衰弁32に対して同様の作用を行うので、主に図３
を参照して伸び側の可変リリーフ弁35についてのみ詳細
に説明する。

【００２７】パイロット室36の圧力が上昇して、可変リ
リーフ弁35のリリーフ圧力に達すると、リリーフディス
ク49が撓んでリフトして、パイロット室36内の圧力がリ
リーフ孔52から接続ポート26側へリリーフされる。これ
により、パイロット室36内の圧力すなわちメインバルブ
33のパイロット圧力が低下して、メインバルブ33の開弁
圧力が低下する。このとき、メインバルブ33が弁座45か
らリフトしている場合には、そのリフト量に応じて大径
リング部材47およびリリーフディスク49の初期撓み量が
小さくなるので、可変リリーフ弁35のリリーフ圧力が低
くなる。

【００２８】よって、可変リリーフ弁35のリリーフ圧力
は、メインバルブ33が開弁しやすいソフト特性時（スプ
ール弁40，41間の流路面積大）のほうがハード時よりも
低くなり、また、同じ減衰力特性（比例ソレノイド60へ
の通電電流が一定）では、メインバルブ33が開弁するピ
ストン速度の高速域のほうが低速域よりも低くなるの
で、減衰力特性およびピストン速度に応じて、メインバ
ルブの開弁圧力を変化させることができ、減衰力の調整
範囲を広くすることができる。そして、ピストン速度の
高速域において、減衰力の過度の上昇傾向を解消するこ
とができ、適切な減衰力を得ることができる。

【００２９】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１の減衰力
調整式油圧緩衝器によれば、可変減衰弁の流路面積を調
整することにより、可変減衰弁による減衰力特性を直接
調整するとともに、パイロット圧力を変化させてパイロ
ット型減衰弁の開弁特性を調整することができる。そし
て、パイロット圧をリリーフする可変リリーフ弁を設
け、パイロット型減衰弁の開度に応じて可変リリーフ弁
のリリーフ圧力を変化させるようにしたことにより、パ
イロット型減衰弁は、その開度に応じて可変リリーフ弁
のリリーフ圧力が変化して、その開弁特性が変化するの
で、減衰力特性の調整範囲を広くすることができ、ピス
トン速度の低速域から高速域にわたって適切な減衰力を
得ることができる。

【００３０】また、請求項２の減衰力調整式油圧緩衝器
によれば、パイロット型減衰弁が開弁すると、可変リリ
ーフ弁の初期撓み量が減少してリリーフ圧力が低下する
ので、パイロット圧力の上昇が抑制されて、パイロット
型減衰弁がより開弁しやすくなるので、ピストン速度の
低速域から高速域にわたって適切な減衰力を得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る図２の減衰力調整式
油圧緩衝器の減衰力調整機構を拡大して示す縦断面図で
ある。

【図２】本発明の一実施形態に係る減衰力調整式油圧緩
衝器の縦断面図である。

【図３】図１に示す減衰力調整機構の伸び側減衰弁を拡
大して示す縦断面図である。

【図４】図３に示す伸び側減衰弁の大径リング部材の正
面図である。

【図５】図４に示す大径リング部材の変形例の正面図で
ある。

【図６】図３に示す伸び側減衰弁のリリーフディスクの
正面図である。

【符号の説明】

１ 減衰力調整式油圧緩衝器 ２ シリンダ ５ ピストン ６ ピストンロッド 33,53 メインバルブ（パイロット型減衰弁） 37,57 固定オリフィス 34 スプール弁（可変減衰弁） 35,55 可変リリーフ弁 48 板ばね（ばね手段）

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、一端が前記ピ
   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、前記シリンダに接続され前記ピス
   トンの摺動によって油液を流通させる主油液通路および
   副油液通路と、前記主油液通路に設けられたパイロット
   型減衰弁と、前記副油液通路に設けられた固定オリフィ
   スおよび可変減衰弁とを備え、前記副油液通路の前記固
   定オリフィスと前記可変減衰弁との間の圧力を前記パイ
   ロット型減衰弁のパイロット圧力とする減衰力調整式油
   圧緩衝器において、 前記パイロット圧力をリリーフする可変リリーフ弁を設
   け、前記パイロット型減衰弁の開度に応じて前記可変リ
   リーフ弁のリリーフ圧力を変化させることを特徴とする
   減衰力調整式油圧緩衝器。
2. 【請求項２】 前記パイロット型減衰弁は、その弁体を
   閉弁方向に付勢するとともに、前記可変リリーフ弁に、
   そのリリーフ圧力が増大する方向に初期撓みを付与する
   ばね手段を備えており、前記弁体が前記ばね手段の付勢
   力に抗して開弁することにより、前記可変リリーフ弁の
   初期撓み量が減少することを特徴とする請求項１に記載
   の減衰力調整式油圧緩衝器。