JP2003042213A - 油圧緩衝器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 微低速度域から低速度域に移行する際に極端
な変曲点が発生せず、全体につながりの良い比較的リニ
アな減衰力特性が得られ、コトコト音の発生を防止で
き、併せてリーフバルブが開口するまでの微低速度域の
減衰力特性の設定自由度を大きくできる油圧緩衝器を提
供すること。 【解決手段】 オリフィス２０をその断面積がシート部
６の内周側から外周側に向けて徐々に小さくなるように
成形したことを特徴とする。

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
サスペンションとして利用される油圧緩衝器に関し、特
に減衰バルブを改良した油圧緩衝器に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に車両のサスペンションとして利用
される油圧緩衝器はシリンダ内にピストン又はベースバ
ルブボディ等の隔壁部材により上下二つの油室を区画
し、二つの油室は隔壁部材に設けたポートを介して連通
し、更にポートの途中に内周固定のリーフバルブと固定
オリフィスを設けている。

【０００３】これによりピストンとピストンロッドの伸
縮作動において、微低速域では固定オリフィスによる２
乗特性の減衰力が発生し、低速域以上の領域ではリーフ
バルブによるリニアな比例特性の減衰力が発生するよう
になっている。上記の油圧緩衝器として例えば、隔壁部
材としてピストンを利用したものが図６，図７に示され
ている。

【０００４】この油圧緩衝器はシリンダ１内にピストン
２を介してピストンロッド３が移動自在に挿入され、ピ
ストン２はシリンダ内に上方のロッド側油室Ａと下方の
反ロッド側油室Ｂとを区画し、二つの油室Ａ，Ｂはピス
トン２に設けた伸ポート４と圧ポート５とを介して連通
している。そして伸ポート４の出口端のシート部６には
半径方向のオリフィス１１を設けると共にこのシート部
６の端面に複数のリーフバルブとからなる伸側減衰バル
ブ８が開閉自在に設けられている。

【０００５】更に、圧ポート５の出口端シート部にはチ
ェックバルブ１２が開閉自在に設けられている。

【０００６】尚、上記油圧緩衝器では、シリンダ１の下
方にベースバルブが設けられ、このベースバルブには圧
側減衰バルブとチェック弁とが設けられている。

【０００７】上記の油圧緩衝器では伸長作動時にピスト
ン２が上昇し、この時ピストン２の微低速度域では固定
オリフィス１１、伸ポート４を介してロッド側油室Ａの
油が反ロッド側油室Ｂに流出し、固定オリフィス１１に
よる減衰力が発生する。この減衰力は、図５のグラフａ
に示す２乗特性となる。

【０００８】更に、ピストン２が低速度領域になると伸
側減衰バルブ８が開弁し、図５のグラフｂで示すリニア
な比例特性の減衰力が発生する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記のような油圧緩衝
器では微低速域で固定オリフィス１１による２乗特性の
減衰力ａが発生するが、この特性は固定オリフィス１１
の開口面積が一定であるから、非線形性が強く、低速域
以降減衰バルブ１８による比例特性の減衰力ｂに移行す
る際に変曲点ｃが発生し、全体の減衰力特性のつながり
が良くないという不具合がある。

【００１０】上記の変曲点ｃを解消するために固定オリ
フィス１１の開口面積を大きくして減衰力ａの特性の傾
きを小さくすれば良いが、この場合には逆に微低速域の
減衰力が低くなりすぎ、更に減衰バルブ１８による低速
域のリニアな特性が実現できず、車両における操安性が
悪化してしまう不具合がある。

【００１１】更に上記のように微低速域から低速域に移
行する際の減衰力特性に変曲点ｃが発生することから、
この部分によってコトコト音等の異音が発生する。

【００１２】そこで、本発明の目的は、微低速度域から
低速度域に移行する際に極端な変曲点が発生せず、全体
につながりの良い比較的リニアな減衰力特性が得られ、
コトコト音の発生を防止でき、併せてリーフバルブが開
口するまでの微低速度域の減衰力特性の設定自由度を大
きく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】上記の目的を達成するた
め、本発明の手段は、シリンダ内に隔壁部材を介して二
つの油室が区画され、二つの油室は隔壁部材に設けたポ
ートを介して連通し、ポートの出口端に環状シート部を
設け、このシート部に半径方向へ開口するオリフィスを
切欠き形成すると共にシート部端面に上記オリフィスと
対向する減衰バルブが開閉自在に設けられている油圧緩
衝器に於て、上記オリフィスをその断面積がシート部の
内周側から外周側に向けて徐々に小さくなるように成形
したことを特徴とするものである。

【００１４】この場合、オリフィスが底面と底面両側の
一対の側面とからなる溝からなり、上記底面をシート部
の内周側から外周側に向けて徐々に勾配を高くし、更に
上記一対の側面間の幅を内周側から外周側に向けて徐々
に小さくしているのが好ましい。

【００１５】同じく、オリフィスが平面から見てシート
部の内周側の入口の溝幅が大きく、外周側の溝幅が徐々
に小さくなる略々三角形又は台形状に形成されているの
が好ましい。

【００１６】同じく、隔壁部材がピストンからなり、減
衰バルブが伸側ポートの出口側シート部に設けた複数の
径の異なるリーフバルブで構成した伸側減衰バルブであ
っても良く、又は隔壁部材がベースバルブのバルブボデ
ィからなり、減衰バルブが圧側ポートの出口側シート部
に設けた複数の径の異なるリーフバルブで構成した圧側
減衰バルブであっても良い。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図１
乃至図５にもとづいて説明する。

【００１８】この実施の形態は、隔壁部材としてピスト
ン２を使用し、減衰力発生構造をピストン２に設けた伸
側減衰バルブ１８に適用した例を示している。

【００１９】但し、本発明の減衰力発生構造はベースバ
ルブの圧ポートの出口端シート部に設けた圧側減衰バル
ブに適用できることは言うまでもない。

【００２０】以下、ピストン２に設けた伸側減衰バルブ
１８について説明する。

【００２１】本発明の油圧緩衝器の基本構造は、従来と
同じく、シリンダ１内に隔壁部材たるピストン２を介し
て二つの油室Ａ，Ｂが区画され、二つの油室Ａ，Ｂはピ
ストン２に設けた伸ポート４と圧ポート５とを介して連
通し、伸ポート４の出口端に環状のシート部６を設け、
このシート部６に半径方向のオリフィス２０を形成する
と共にシート部６端面に伸側減衰バルブ１８が開閉自在
に設けられ、圧ポート５の出口端にチェックバルブ１２
が開閉自在に設けられているものである。

【００２２】そして、本発明の伸側減衰バルブ１８は伸
ポート４の出口端に当接する第１のリーフバルブ１４
と、第１のリーフバルブ１４の背面に当接する第２のリ
ーフバルブ１５と、第２のリーフバルブ１５の背面に当
接すると共に第２のリーフバルブ１５より小径の第３の
リーフバルブ１６とからなっている。そして、上記オリ
フィス２０はその断面積がシート部６の内周側から外周
側に向けて徐々に小さくなるように成形されている。

【００２３】この場合、図４に示すように、オリフィス
２０が底面２１と底面２１両側の一対の側面２２，２３
とからなる溝からなり、上記底面２１をシート部６の内
周側から外周側に向けて徐々に勾配を高くし、更に上記
一対の側面２２，２３間の幅を内周側から外周側に向け
て徐々に小さくしている。

【００２４】従って、本実施の形態では、オリフィス２
０が平面から見てシート部６の内周側の入口の溝幅が大
きく、外周側の溝幅が徐々に小さくなる略々三角形又は
台形状に形成されている。但し、内周側から外周側に向
けて断面積が小さくなるよう形成したものは全て使用可
能である。

【００２５】尚、公知のように、伸側減衰バルブ１８は
間座２４とバルブ押え２５とナット２６とで下方から挾
持されて外周が撓むようになっている。又、チェックバ
ルブ１２は圧側減衰バルブと置き換えることも可能であ
り、これは間座２７とバルブ押え２８とで支持されてい
る。

【００２６】次に、作動について説明する。

【００２７】静止状態では、図１に示すように、減衰バ
ルブ１８は伸ポート４の出口端を閉じている。この状態
から伸長作動になるとピストン２が上昇し、微低速度域
では上方のロッド側油室Ａの油が伸ポート４、オリフィ
ス２０を介して反ロッド側油室Ｂに流出し、この時オリ
フイス２０の流動抵抗で図５に示す特性ｄの減衰力を発
生する。更に低速度以降の領域になると第１，第２のリ
ーフバルブ１４，１５が開弁し、その時の流動抵抗で図
５の特性ｅの減衰力を発生し、この時の全体の減衰力特
性は変曲点が少ない比較的リニアな特性となる。

【００２８】上記減衰バルブ１８の作動について更に詳
しく説明する。

【００２９】第１のリーフバルブ１４が開弁するまでを
微視的にみると、ピストン速度がゼロ付近の微低速度域
では油はオリフィス２０からスムースに流れる。その後
微低速度域を越えて低速度域になると第１，第２，第３
のリーフバルブ１４，１５，１６が順次下方のリーフバ
ルブの外端を支点にして撓み、この時オリフィス２０の
外端側から内周側の全領域に亘って油が流れるように開
弁する。

【００３０】この際、オリフィス２０は平面からみて、
三角形に形成され、内側から外側に向けて徐々に縮径す
るように溝幅を小さくさせているため、第１のリーフバ
ルブ１４の撓みに比例してオリフィス２０の開口面積が
徐々に大きくなるように変化していく。この為、油は第
１のリリーフバルブ１４の撓みに比例して滑らかな流れ
となる。更に、第１のリーフバルブ１４が第２のリーフ
バルブ１５を外支点として撓むと、それ以後は異径に積
層された各リーフバルブ１５，１６が順番に支点を変え
ながら撓むことになると共にオリフィス２０の開口面積
も大きくなり、流量が増大する流れとなる。これを減衰
力特性でみると、ピストン速度ゼロ付近の微低速度域で
は図５に示すように、オリフィス２０により滑らかに立
ち上がる特性ｄの減衰力が発生し、更に低速度域以降で
は特性ｅに示すように変曲点小さいつながりの良い特性
が得られ、その結果コトコト音の発生が無く、車両の操
安性と乗心地の向上が図れる。更にオリフィス２０の形
状，大きさを変更することで減衰力特性の設定を変更で
き、設定の自由度がある。

【００３１】

【発明の効果】本発明によれば、次の効果が得られる。

【００３２】(1) 各請求項の発明によれば、シート部に
内周側から外周側に向けて徐々に断面積が小さくなるオ
リフィスを設けているので、ピストンの微低速度域では
オリフィスにより滑らかに立ち上がる減衰力特性が得ら
れ、低速度域以降では第１，第２，第３のリーフバルブ
が徐々に撓むと共にオリフィスの開口面積も徐々に大き
くなり、比較的リニアな変曲点の小さいつながりの良い
特性の減衰力が得られる。その結果、車両において操安
性と乗心地の向上が図れる。

【００３３】(2) 同じく、オリフィスの形状、大きさを
変更するだけで微低速度域のみの減衰力の設定が可能と
なり、設定の自由度がある。

【００３４】(3) 同じく、全体の減衰力特性は変曲点が
小さく、又は零にでき、つながりの良い特性となるので
コトコト音の発生を防止できる。

【００３５】(4) 同じく、オリフィスのリーフバルブの
撓みに対して開口面積が比例して大きくなる。この為、
部品点数を増すことなく、組付け工数を変えることな
く、微低速域での減衰力特性を比較的リニアな特性とす
ることができる。

【００３６】(5) 請求項３の発明によれば、オリフイス
の形状を三角形又は台形状にすることでその成形が容易
となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る油圧緩衝器の一部
切欠き縦断正面図である。

【図２】ピストンの一部拡大断面図である。

【図３】ピストンの底面図である。

【図４】オリフィスの拡大斜視図である。

【図５】減衰力特性を示すグラフである。

【図６】従来の油圧緩衝器の一部切欠き縦断正面図であ
る。

【図７】従来のピストンの底面図である。

【符号の説明】

１ シリンダ ２ ピストン ６ シート部 １８ 伸側減衰バルブ ２０ オリフィス ２１ 底面 ２２，２３ 側面 Ａ．Ｂ 油室

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダ内に隔壁部材を介して二つの油
   室が区画され、二つの油室は隔壁部材に設けたポートを
   介して連通し、ポートの出口端に環状シート部を設け、
   このシート部に半径方向へ開口するオリフィスを切欠き
   形成すると共にシート部端面に上記オリフィスと対向す
   る減衰バルブが開閉自在に設けられている油圧緩衝器に
   於て、上記オリフィスをその断面積がシート部の内周側
   から外周側に向けて徐々に小さくなるように成形したこ
   とを特徴とする油圧緩衝器。
2. 【請求項２】 オリフィスが底面と底面両側の一対の側
   面とからなる溝からなり、上記底面をシート部の内周側
   から外周側に向けて徐々に勾配を高くし、更に上記一対
   の側面間の幅を内周側から外周側に向けて徐々に小さく
   している請求項１の油圧緩衝器。
3. 【請求項３】 オリフィスが平面から見てシート部の内
   周側の入口の溝幅が大きく、外周側の溝幅が徐々に小さ
   くなる略々三角形又は台形状に形成されている請求項１
   又は２の油圧緩衝器。
4. 【請求項４】 隔壁部材がピストンからなり、減衰バル
   ブが伸側ポートの出口側シート部に設けた複数の径の異
   なるリーフバルブで構成した伸側減衰バルブである請求
   項１，２又は３の油圧緩衝器。
5. 【請求項５】 隔壁部材がベースバルブのバルブボディ
   からなり、減衰バルブが圧側ポートの出口側シート部に
   設けた複数の径の異なるリーフバルブで構成した圧側減
   衰バルブである請求項１，２又は３の油圧緩衝器。