JP2002221248A - 油圧緩衝器の減衰力発生構造 - Google Patents

油圧緩衝器の減衰力発生構造

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JP2002221248A JP2001018318A JP2001018318A JP2002221248A JP 2002221248 A JP2002221248 A JP 2002221248A JP 2001018318 A JP2001018318 A JP 2001018318A JP 2001018318 A JP2001018318 A JP 2001018318A JP 2002221248 A JP2002221248 A JP 2002221248A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ピストン速度の微低速域の減衰力の設定自由
度に制約が少なく、伸側減衰力がスムーズに立ち上がる
油圧緩衝器の減衰力発生構造を提供すること。 【解決手段】 伸側減衰弁7の基端側背面に、その外周
縁が伸側減衰弁の撓みの支点となる環座9と、当該環座
の下側に重畳されスプリングシート110の基端側上面
に当接してスプリングシートのピストン6側への移動を
規制するストッパ109とを重畳(或いは上記環座を上
記ストッパと一体化)して配設し、上記伸側減衰弁とス
プリングシートの上面との間に、伸側減衰弁自身の撓み
剛性による伸側減衰弁のみの撓みを保証する隙間Gを形
成したこと。

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、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
造の改良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、例えば特
開平10−196703号公報に開示された図3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。油圧緩衝器を車両に取り付けた状態で
は図3と上下関係が同じであるので、以下、図3の上下
関係で油圧緩衝器の部材の位置或いは部位を説明する。
【0003】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にピストンバ
ルブを組み付け、それを摺動自在に収容するとともに、
下端部にベースバルブ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24とロッドガ
イド23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の間には底部室Cに連なるタンク室Dが形成さ
れている。
【0004】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ベース
バルブBVを介してタンク室Dに連なる底部室Cより吸
入される。
【0005】次に、この油圧緩衝器のピストンバルブに
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、ピスト
ンバンド6Sを外面に装着したピストン6,当該ピスト
ン6の上面側にリーフバルブ5からなる逆止弁CV,外
周縁が当該逆止弁CVの撓みの支持径となる環座4,前
記逆止弁CVを背面から付勢するリーフスプリング3,
前記逆止弁CVの最大撓みを規制するバルブストッパ2
を重畳して嵌挿する。
【0006】続いてピストン6の下面側に、座金状のリ
ーフバルブ7と、当該リーフバルブ7の下側に重畳され
外周縁を図1(A)或いは(B)又は(C)のように形
成した補助リーフバルブ8A或いは8B又は8Cとから
なる伸側減衰弁PV,外周縁が当該伸側減衰弁PVの撓
みの支点となる環座9を嵌挿し,更に、伸側減衰弁PV
の下側に当接するスプリングシート10及び当該スプリ
ングシート10を背面から付勢するスプリング11を案
内部12Aで上下動自在に案内するピストンナット12
を螺着する。最後に、ピストンナット12を規定の締め
付けトルクでインロー部1Aに締結することにより、ピ
ストンバルブが構成される。
【0007】シリンダ21内を上部室Aと下部室Bに区
画し外周にガイド6Sを装着したピストン6の上面側に
は、内周側に円環状の上側開口窓6Dと外周側に円環状
の外側開口窓6Eとが設けられ、外側開口窓6Eは外周
ポート6Aを介して下部室Bに連通するとともに、上側
開口窓6Dとピストン6の下面側に設けられた円環状の
下側開口窓6Cとの間には,内周ポート6Bが穿孔され
ている。
【0008】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と下部室B間
の圧力差が小さい所謂微低速〜低速域においては、伸側
減衰弁PVは、下側開口窓6Cを覆窓している。
【0009】しかし、伸側減衰弁PVを構成するリーフ
バルブ7の下側に重畳される補助リーフバルブ8A或い
は8B又は8Cは、図1(A)或いは(B)〜(C)に
示すように、その外周縁がリーフバルブ7の外径よりも
部分的に小さくなっている。このため、上部室Aに連通
する下側開口窓6Cに対向しているリーフバルブ7が、
補助リーフバルブ8A或いは8B又は8Cの外周縁を支
点として下部室B側に押し開かれて、上部室Aの圧油が
下部室Bに開放され、この際の通路抵抗により微低速域
からリニアに立ち上がる低速域の伸側減衰力を発生す
る。
【0010】ピストン速度が増大するに伴い部分的に押
し開かれた通路を通過する流量も増え、当該通路前後の
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と下部室Bの圧力差が大きくなり、リーフ
バルブ7の外周側がスプリング11により下側から付勢
されているスプリングシート10の上面に当接する。
【0011】これ以上のピストン速度域では、スプリン
グ11の付勢力と伸側減衰弁の合成された撓み剛性に打
ち勝って、リーフバルブ7の全周が下側開口窓6Cから
押し開かれて作動油が下部室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。伸側減
衰弁PVの撓み剛性と内周ポート6Bの通路面積を適当
に選択することにより、所要の減衰力特性を得ることが
できる。
【0012】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が上昇する伸長側についてであ
るが、逆にピストンロッド1が下降する際には、下部室
Bの圧油は、ピストン6の外周ポート6Aを通り、逆止
弁CVを押し開き負圧となる上部室Aに補充される。こ
の分を除いたピストンロッド1の侵入体積分の下部室B
の圧油は、下部室Bよりシリンダ21の下端部に装着さ
れたベースバルブBVを介して、タンク室Dに連なる底
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。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】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と下部室B間の圧力差が小さいピストン速度の微
低速域では、下側開口窓6Cに対向しているリーフバル
ブ7が、補助リーフバルブ8A,8B又は8Cの外周縁
を支点として撓むことになる。この場合リーフバルブ7
は、ピストンの軸心からの距離が短いrb,rc又はr
d近傍が部分的に撓むだけで、その全周が一様に撓むわ
けではない。この結果、微低速域の減衰力の設定自由度
には自ずと制約ができてしまうことになる。また、撓む
部分は決まっているので、この部分に応力が集中し耐久
強度の弱点となり易い。
【0014】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、ピストン速度
の微低速域の減衰力の設定自由度に制約が少なく、伸側
減衰力がスムーズに立ち上がる油圧緩衝器の減衰力発生
構造を提供することである。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明は、シリンダ内に
摺動自在に案内されるピストンをピストンロッドの下端
部に結合して、シリンダ内を上部室と下部室とに区画
し、上部室と下部室に連通するピストンの下側開口窓
に、リーフバルブからなる伸側減衰弁を対向させ、当該
伸側減衰弁の下側にバルブスプリングで付勢されたスプ
リングシートを配設している油圧緩衝器を前提とするも
のである。
【0016】上記目的を達成するための本発明の第1の
手段は、上記伸側減衰弁の基端側背面に、その外周縁が
伸側減衰弁の撓みの支点となる環座と、当該環座の下側
に重畳されスプリングシートの基端側上面に当接してス
プリングシートのピストン側への移動を規制するストッ
パとを配設し、上記伸側減衰弁とスプリングシートの上
面との間に、伸側減衰弁自身の撓み剛性による伸側減衰
弁のみの撓みを保証する隙間を形成したことである。
【0017】また、第2の手段は、上記伸側減衰弁の基
端側背面に、その上面側平坦部の外周縁が伸側減衰弁の
撓みの支点となるとともに、スプリングシートの基端側
上面に当接して、スプリングシートのピストン側への移
動を規制するストッパを配設し、上記伸側減衰弁とスプ
リングシートの上面との間に、伸側減衰弁自身の撓み剛
性による伸側減衰弁のみの撓みを保証する隙間を形成し
たことことである。
【0018】上記ストッパは、その上面側を小径部とし
下面側を大径部とする段付き円筒状、或いはその上面側
外周部を緩やかな角度で円錐状に面取り又は円弧状に面
取りした形状、又は全体が座金状のいずれの形状でもよ
い。
【0019】
【発明の実施の形態】本発明に係わる油圧緩衝器は、図
1の要部断面図に示すように従来技術と同じ基本構造を
備え、シリンダ内にピストンバルブを介してピストンロ
ッドが移動自在に挿入され、またシリンダの下端部には
ベースバルブが設けられている。ピストンバルブは、シ
リンダ内に上部室Aと下部室Bを区画し、ベースバルブ
は、同じく下部室Bと底部室Cを区画している。
【0020】以下、本発明の第1実施形態を図1に基づ
き、従来構造と異なる部分にのみ異なる符号を付して説
明する。第1実施形態に係わるピストンバルブは、図1
に示すように、上部室Aに連通するピストン6の下側開
口窓6Cに対向し、伸側減衰力を発生するリーフバルブ
7からなる伸側減衰弁PVの基端側背面に、外周縁が伸
側減衰弁PVの撓みの支点となる環座9と、当該環座9
の下側にストッパ109とを重畳して配設し、ピストン
ナット12でピストンロッド1に締結する。
【0021】ストッパ109は、バルブスプリング11
で背面から付勢されたスプリングシート110の押し上
げ力を受け止め、伸側減衰弁PVの下面とスプリングシ
ート110の外周側上面との間に隙間Gを形成する。ス
プリングシート110の上面側凹部の深さをH,ストッ
パ109の板厚をK,環座9の板厚をJとすれば、隙間
Gは、G=J+K−Hとなる。金型でプレス成形される
スプリングシート110の上面側凹部の深さHを一定と
すれば、ストッパ109の板厚K,環座9の板厚Jを適
当に組み合わせることにより、所要の隙間Gを設定する
ことができる。
【0022】ストッパ109は、バルブスプリング11
で背面から付勢されたスプリングシート110の押し上
げ力を受け止めるため所定の板厚が必要であるが、例え
ばストッパ109の所要の板厚Kに合せて、ストッパ1
09の板厚K=スプリングシート110の上面側凹部の
深さHとなるように凹部の深さHを設定すれば、環座9
の板厚J=隙間Gとなって、環座9の板厚Jを選択する
ことにより、所要の隙間Gを設定することができる。
【0023】図2(A)に示す本発明の第2実施形態に
係わる第1実施例は、上記第1実施形態の環座とストッ
パを一体化したものである。第1実施例に係わるストッ
パ209は、小径部209Aの外周縁が伸側減衰弁PV
の撓みの支点となるとともに、大径部209Bがバルブ
スプリング11で背面から付勢されたスプリングシート
110の押し上げ力を受け止め、伸側減衰弁PVの下面
とスプリングシート110の外周側上面との間に隙間G
を形成する。この実施例の場合は、伸側減衰弁PVの撓
みの支点となる小径部209Aの外周縁が一定であるの
で、伸側減衰力が安定する。
【0024】図2(B)に示す第2実施例に係わるスト
ッパ309は、上面側平坦部の外側に緩やかな角度(例
えば15度)で円錐状の面取り309Aを施したもので
ある。上面側平坦部の外周縁が伸側減衰弁PVの撓みの
支点となるとともに、下面側がバルブスプリング11で
背面から付勢されたスプリングシート110の押し上げ
力を受け止め、伸側減衰弁PVの下面とスプリングシー
ト110の外周側上面との間に隙間Gを形成する。この
実施例の場合は、緩やかな角度の面取りにより伸側減衰
弁PVの撓みを抑制できるので、伸側減衰弁PVの撓み
応力が低減され耐久性が向上する。
【0025】図2(C)に示す第3実施例に係わるスト
ッパ409は、上面側平坦部の外側に円弧状の面取り4
09Aを施したものである。上面側平坦部の外周縁が伸
側減衰弁PVの撓みの支点となるとともに、下面側がバ
ルブスプリング11で背面から付勢されたスプリングシ
ート110の押し上げ力を受け止め、伸側減衰弁PVの
下面とスプリングシート110の外周側上面との間に隙
間Gを形成する。この実施例の場合は、円弧状の面取り
により伸側減衰弁PVが滑らかに撓むので、伸側減衰弁
PVの撓み応力が低減され耐久性が向上する。
【0026】図2(D)に示す第4実施例に係わるスト
ッパ409は、全体を座金状に形成したものである。上
面側の外周縁が伸側減衰弁PVの撓みの支点となるとと
もに、下面側がバルブスプリング11で背面から付勢さ
れたスプリングシート110の押し上げ力を受け止め、
伸側減衰弁PVの下面とスプリングシート110の外周
側上面との間に隙間Gを形成する。この実施例の場合
は、全体が座金状であることもあって、製作が容易であ
る。
【0027】この実施形態においてはいずれの実施例で
も、スプリングシート110の上面側凹部の深さをH,
各ストッパ209,309,409,509の板厚をそ
れぞれLとすれば、隙間Gは、G=L−Hとなる。金型
でプレス成形されるスプリングシート110の上面側凹
部の深さHを一定とすれば、各ストッパの板厚Lを適当
に選択することにより、所要の隙間Gを設定することが
できる。
【0028】減衰力の発生メカニズムは第1,第2実施
形態とも類似しているので、第1実施形態(第2実施形
態)の形式で一緒に説明する。ピストンロッド1が上昇
する所謂伸長行程において、伸側減衰弁PVの外周側は
下側開口窓6Cを覆窓しているが、伸側減衰弁PVの下
側には隙間Gが形成され、この区間では、伸側減衰弁P
Vは自身の撓み剛性に抗して自由に撓むことができる。
【0029】このため、上部室Aに連通する下側開口窓
6Cに対向している伸側減衰弁PVが、環座9の外径
(ストッパ209,309,409,509の上面側平
坦部の外周縁)を支点として下部室B側に押し開かれ
て、上部室Aの圧油が下部室Bに開放され、この際の通
路抵抗により微低速からリニアに立ち上がる低速域の伸
側減衰力を発生する。
【0030】ピストン速度が増大するに伴い伸側減衰弁
PVの撓みが増え、伸側減衰力がスムーズに増大する。
この伸側減衰力はリーフバルブ7の板厚と枚数及び環座
9の外径(各ストッパ209,309,409,509
の上面側平坦部の外周縁)によって定まる撓み剛性によ
り制御することができる。ピストン速度が中速域に近づ
くにつれ、上部室Aと下部室Bの圧力差が大きくなり、
伸側減衰弁PVの外周側がバルブスプリング11により
下側から付勢されているスプリングシート110に当接
する。
【0031】これ以上のピストン速度域では、伸側減衰
弁PVにはバルブスプリング11の付勢力が付加される
ので、バルブスプリング11の付勢力及び伸側減衰弁P
Vの合成された撓み剛性に打ち勝って作動油が下部室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。バルブスプリング11の付勢力及び伸
側減衰弁PVの撓み剛性と内周ポート6Bの通路面積と
を適当に設定することにより、所要の減衰力特性を得る
ことができる。
【0032】本発明の伸側減衰弁PVは、構造及び作動
が類似している特開平9−291961号公報に開示さ
れている浮動型のリーフバルブとは異なり、ピストン6
と環座9(ストッパ209,309,409,509)
の間に内周側が固定され速やかに閉弁するため、伸側減
衰弁自身の不規則な振動による異音の発生が抑制され
る。また、環座9の外径(各ストッパ209,309,
409,509の上面側平坦部の外周縁)を支点として
一様に撓むので、減衰力の設定の自由度が増大する一
方、応力が部分的に高くなることもないので耐久性が向
上する。
【0033】
【発明の効果】以上詳述した通り本発明の第1,第2実
施形態は、構造及び作用効果が類似しているので、以
下、発明の効果を第1実施形態(第2実施形態)の形式
で一緒に説明する。本発明の第1実施形態(第2実施形
態)によれば、ピストンロッドが上昇する所謂伸長行程
において、リーフバルブからなる伸側減衰弁の外周側は
下側開口窓を覆窓しているが、伸側減衰弁の下側には隙
間が形成され、この区間では、伸側減衰弁は自身の撓み
剛性に抗して自由に撓むことができるので、上部室に連
通する下側開口窓に対向している伸側減衰弁が、環座の
外径(ストッパの上面側平坦部の外周縁)を支点として
下部室側に押し開かれ、この際の通路抵抗によりピスト
ン速度の微低速からリニアに立ち上がる低速域の伸側減
衰力を発生する。伸側減衰弁は、環座の外径(ストッパ
の上面側平坦部の外周縁)を支点として一様に撓むの
で、減衰力の設定の自由度が増大する一方、応力が部分
的に高くなることもないので耐久性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態に係わる油圧緩衝器の要
部断面図である。
【図2】(A)第2実施形態の第1実施例に係わる油圧
緩衝器の要部断面図である。 (B)第2実施例に係わるストッパの断面図である。 (C)第3実施例に係わるストッパの断面図である。 (D)第4実施例に係わるストッパの断面図である。
【図3】従来技術に係る油圧緩衝器の縦断面図である。
【符号の説明】
A 上部室 B 下部室 G 隙間 1 ピストンロッド 6 ピストン 6B 伸側ポート 6C 下側開口窓 7 リーフバルブ(伸側減衰弁) 9 環座 11 バルブストッパ 21 シリンダ 109 ストッパ(第1実施形態) 110 スプリングシート 209,309,409,509 ストッパ(第2実施
形態)

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シリンダ内に摺動自在に案内されるピス
    トンをピストンロッドの下端部に結合して、シリンダ内
    を上部室と下部室とに区画し、上部室と下部室に連通す
    るピストンの下側開口窓に、リーフバルブからなる伸側
    減衰弁を対向させ、当該伸側減衰弁の下側にバルブスプ
    リングで付勢されたスプリングシートを配設している油
    圧緩衝器において、上記伸側減衰弁の基端側背面に、そ
    の外周縁が伸側減衰弁の撓みの支点となる環座と、当該
    環座の下側に重畳されスプリングシートの基端側上面に
    当接してスプリングシートのピストン側への移動を規制
    するストッパとを配設し、上記伸側減衰弁とスプリング
    シートの上面との間に、伸側減衰弁自身の撓み剛性によ
    る伸側減衰弁のみの撓みを保証する隙間を形成したこと
    を特徴とする油圧緩衝器の減衰力発生構造。
  2. 【請求項2】 シリンダ内に摺動自在に案内されるピス
    トンをピストンロッドの下端部に結合して、シリンダ内
    を上部室と下部室とに区画し、上部室と下部室に連通す
    るピストンの下側開口窓に、リーフバルブからなる伸側
    減衰弁を対向させ、当該伸側減衰弁の下側にバルブスプ
    リングで付勢されたスプリングシートを配設している油
    圧緩衝器において、上記伸側減衰弁の基端側背面に、そ
    の上面側平坦部の外周縁が伸側減衰弁の撓みの支点とな
    るとともに、スプリングシートの基端側上面に当接し
    て、スプリングシートのピストン側への移動を規制する
    ストッパを配設し、上記伸側減衰弁とスプリングシート
    の上面との間に、伸側減衰弁自身の撓み剛性による伸側
    減衰弁のみの撓みを保証する隙間を形成したことを特徴
    とする油圧緩衝器の減衰力発生構造。
  3. 【請求項3】 上記ストッパは、その上面側を小径部と
    し下面側を大径部とする段付き円筒状にしたことを特徴
    とする請求項2に記載の油圧緩衝器の減衰力発生構造。
  4. 【請求項4】 上記ストッパは、その上面側平坦部の外
    側を円錐状に面取りしたことを特徴とする請求項2に記
    載の油圧緩衝器の減衰力発生構造。
  5. 【請求項5】 上記ストッパは、その上面側平坦部の外
    側を円弧状に面取りしたことを特徴とする請求項2に記
    載の油圧緩衝器の減衰力発生構造。
  6. 【請求項6】 上記ストッパは、座金状であることを特
    徴とする請求項2に記載の油圧緩衝器の減衰力発生構
    造。
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