JP2003042214A - 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極微低速度域
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】 シリンダ１内に隔壁部材を介して二つの
油室Ａ，Ｂが区画され、二つの油室は隔壁部材に設けた
ポート４，５を介して連通し、ポートの出口端に減衰バ
ルブ１８が開閉自在に設けられている油圧緩衝器に於
て、上記減衰バルブがポートの出口端シート部に当接す
る第１の切欠きリーフバルブ１４と、切欠きリーフバル
ブの背面に当接する第２のリーフバルブ１５とからな
り、上記第１の切欠きリーフバルブの外周側に外端から
内周側に向けて徐々に拡径する切欠きオリフィス１７を
円周方向に向けて複数隔設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の出口端シート部にはスプ
リング６と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切
欠きリーフバルブ９とリーフバルブ１０とからなる圧側
減衰バルブ１２が開閉自在に設けられ、切欠きリーフバ
ルブ９の外周には複数の固定オリフィス１１が切欠かれ
てこのオリフィス１１が圧ポート５に開口している。

【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、圧ポート５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。尚、固定オリフィス１１はシート
部の頂部に横方向に向けて形成する場合もある。

【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のリーフバルブ４がスプリング６に抗し
て開弁し、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
以降リーフバルブ４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、更にリーフバルブ４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不
具合がある。この不具合は、シート部に形成した固定の
打刻オリフィスの場合にも発生する。

【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、上記減衰バ
ルブがポートの出口端シート部に当接する第１の切欠き
リーフバルブと、切欠きリーフバルブの背面に当接する
第２のリーフバルブとからなり、上記第１の切欠きリー
フバルブの外周側に外端から内周側に向けて徐々に拡径
する切欠きオリフィスを円周方向に向けて複数隔設した
ことを特徴とするものである。

【００１４】この場合、切欠きオリフィスが平面から見
て外周側の入口の溝幅が小さく内周側の奥の溝幅が徐々
に大き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。

【００１５】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端に設けた伸側減衰バルブ
であつても良く、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端に設
けた圧側減衰バルブであっても良い。

【００１６】

【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。

【００１７】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。

【００１８】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。

【００１９】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。

【００２０】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１３
が開閉自在に設けられているものである。

【００２１】そして、本発明の減衰バルブ１８は伸ポー
ト４の出口端シート部に当接する第１の切欠きリーフバ
ルブ１４と、切欠きリーフバルブ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、
上記第１の切欠きリーフバルブ１４の外周側に外端から
内周側に向けて徐々に拡径する切欠きオリフィス１７を
円周方向に向けて複数隔設したものである。

【００２２】この場合、切欠きオリフィスが図２に示す
ように、平面から見て外周側の入口の溝幅が小さく内周
側の奥の溝幅が徐々に大き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。但し、外端側から内周
側に向けて断面積が大きくなるよう形成したものは全て
使用可能である。

【００２３】尚、公知のように、減衰バルブ１８は間座
２８とバルブ押え１９とナット２０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
１３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２９とバルブ押え２２とで支持されている。

【００２４】次に、作動について説明する。

【００２５】静止状態では、図１，図３（Ａ）（Ｂ）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の油がチ
ェックバルブ１３の孔２１、伸ポート４、オリフィス１
７を介して反ロッド側油室Ｂに流出し、この時オリフィ
ス１７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。

【００２６】上記減衰バルブ１８の作動について更に詳
しく説明する。

【００２７】切欠きリーフバルブ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
では図３（Ａ）（Ｂ）の矢印に示すように、油はオリフ
ィス１７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、図４（Ａ）（Ｂ）の矢印に示
すように、第２のリーフバルブ１５が第３のリーフバル
ブ１６の外端を支点にして撓み、この時オリフィス１７
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。

【００２８】この際、オリフィス１７は平面からみて、
三角形に形成され、外端から内周側に向けて徐々に拡径
するように溝幅を大きくさせているため、第２のリーフ
バルブ１５の撓みに比例してオリフィス１７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２のリリーフバルブ１５の撓みに比例して滑らかな流
れとなる。更に、第１，第２のリーフバルブ１４，１５
が第３のリーフバルブ１６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１４，１５，１
６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１７
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１７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。

【００２９】

【発明の効果】本発明によれば、次の効果が得られる。

【００３０】各請求項の発明によれば、第１のリーフ
バルブに外端から内周側に向けて徐々に拡径する切欠き
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。

【００３１】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。

【００３２】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。

【００３３】同じく、切欠きリーフバルブの開口部は
第２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。

【００３４】請求項２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】第１のリーフバルブの平面図である。

【図３】（Ａ）（Ｂ）静止状態の減衰バルブの拡大断面
図と側面図である。

【図４】（Ａ）（Ｂ）作動状態の減衰バルブの拡大断面
図と側面図である。

【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。

【符号の説明】

１ シリンダ ２ ピストン ４，５ ポート １４ 第１の切欠きリーフバルブ １５ 第２の切欠きリーフバルブ １６ 第３の切欠きリーフバルブ １７ 切欠きオリフィス １８ 減衰バルブ Ａ．Ｂ 油室

Claims (4)

【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、上記減衰バルブが
   ポートの出口端シート部に当接する第１の切欠きリーフ
   バルブと、切欠きリーフバルブの背面に当接する第２の
   リーフバルブとからなり、上記第１の切欠きリーフバル
   ブの外周側に外端から内周側に向けて徐々に拡径する切
   欠きオリフィスを円周方向に向けて複数隔設したことを
   特徴とする油圧緩衝器。
2. 【請求項２】 切欠きオリフィスが平面から見て外周側
   の入口の溝幅が小さく内周側の奥の溝幅が徐々に大きく
   なる略々三角形又は台形状に形成されている請求項１の
   油圧緩衝器。
3. 【請求項３】 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端に設けた伸側減衰バルブである
   請求項１又は２の油圧緩衝器。
4. 【請求項４】 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端に設けた圧
   側減衰バルブである請求項１又は２の油圧緩衝器。