JP2003166585A - 減衰力調整式油圧緩衝器 - Google Patents

減衰力調整式油圧緩衝器

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 パイロット型減衰力調整弁を備えた減衰力調
整式油圧緩衝器において、減衰力の調整範囲を広くし、
かつ、小型化を図る。 【解決手段】 油液を封入したシリンダ2内に、ピスト
ンロッド11を連結したピストン5を摺動可能に嵌装す
る。ピストン5に、パイロット型の伸び側および縮み側
減衰力調整機構6,7を設け、伸び側減衰力調整機構6のパ
イロット制御弁を弁座38、弁体39および受圧部41を含む
圧力制御弁とし、縮み側減衰力調整機構7のパイロット
制御弁をスプール64を含む流量制御弁とする。弁体39お
よびスプール64を一体に設けたスライダ36を比例ソレノ
イド44によって制御して、伸び側および縮み側の減衰力
を調整する。調整範囲の広い流量制御弁と小型化が容易
な圧力制御弁とを組合せることにより、減衰力の調整範
囲を広くし、かつ、小型化を図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車等の車両の懸架
装置に装着される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】自動車等の車両の懸架装置に装着される
油圧緩衝器には、路面状態、走行状態等に応じて、乗り
心地や操縦安定性を向上させるために、減衰力特性を適
宜調整できるようにした減衰力調整式油圧緩衝器があ
る。
【０００３】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、
ピストン部にシリンダ内の2室を連通させる主油液通路
およびバイパス通路を設け、主油液通路にはオリフィス
およびディスクバルブ等からなる減衰力発生機構を設
け、バイパス通路にはその通路面積を調整する減衰力調
整弁を設けた構成となっている。
【０００４】この構成により、減衰力調整弁によってバ
イパス通路を開いてシリンダ内の2室間の油液の流通抵
抗を小さくすることにより減衰力を小さくし、また、バ
イパス通路を閉じて2室間の流通抵抗を大きくすること
により減衰力を大きくする。このように、減衰力調整弁
の開閉により減衰力特性を適宜調整することができる。
【０００５】しかしながら、上記のようにバイパス通路
の通路面積のみによって減衰力を調整するものでは、ピ
ストン速度の低速域においては、減衰力は油液通路のオ
リフィスの絞りに依存するので、減衰力特性を大きく変
化させることができるが、ピストン速度の中高速域にお
いては、減衰力が主油液通路の減衰力発生機構（ディス
クバルブ等）の開度に依存するため、減衰力特性を大き
く変化させることができない。
【０００６】そこで、例えば特開平7-332425号公報に記
載されているように、伸び側および縮み側共通の主油液
通路の減衰力発生機構として、ディスクバルブの背部に
背圧室（パイロット室）を形成し、この背圧室を固定オ
リフィスを介してディスクバルブの上流側のシリンダ室
に連通させ、また、流量制御弁(パイロット制御弁）を
介してディスクバルブの下流側のシリンダ室に連通させ
てパイロット型減衰力調整弁としたものが知られてい
る。
【０００７】この減衰力調整式油圧緩衝器によれば、流
量制御弁を開閉することにより、シリンダ内の2室間の
連通路面積を直接調整するとともに、流量制御弁で生じ
る圧力損失によって背圧室の圧力を変化させてディスク
バルブの開弁圧力を変化させることができる。このよう
にして、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）およびバルブ特性（減衰力がピストン
速度にほぼ比例する）を調整することができ、減衰力特
性の調整範囲を広くすることができる。
【０００８】さらに、例えば特開2001-12530号公報に記
載されているように、伸び側および縮み側通路のそれぞ
れにパイロット型減衰力調整弁を設け、圧力制御型のパ
イロット制御弁によって、伸び側および縮み側それぞれ
の減衰力を直接制御するようにした減衰力調整弁が知ら
れている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のパイロット型減衰力調整弁を備えた減衰力調整式油
圧緩衝器では、次のような問題がある。伸び側および縮
み側のパイロット制御弁の弁体を一体として1つのアク
チュエータによって駆動するようにした場合、流量制御
弁を用いるものでは、一般的にはスプール弁が使用され
るが、スプールの全長が大きくなり、小型化が困難にな
る。また、圧力制御弁を用いるものでは、一般的に減衰
力調整式油圧緩衝器は、ピストンの受圧面積差によって
伸び側に対して縮み側の減衰力の調整範囲が小さくなる
傾向があるが、圧力制御弁は減衰力の調整範囲が狭いた
め、所望の減衰力が得にくくなる。
【００１０】本発明は、上記の点に鑑みてなされたもの
であり、減衰力の調整範囲が広く、小型化が可能なパイ
ロット型減衰力調整弁を備えた減衰力調整式油圧緩衝器
を提供することを目的とする。
【００１１】
【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の発明に係る減衰力調整式油圧緩衝器
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、該ピストンロッドの伸び行程時に油液を流
通させる伸び側通路と、前記ピストンロッドの縮み行程
時に油液を流通させる縮み側通路と、前記伸び側通路の
油液の流れを制御して減衰力を発生させる伸び側パイロ
ット型減衰力調整弁と、前記縮み側通路の油液の流れを
制御して減衰力を発生させる縮み側パイロット型減衰力
調整弁とを備え、前記伸び側および縮み側パイロット型
減衰力調整弁のパイロット制御弁のいずれか一方を流量
制御弁とし、他方を圧力制御弁としたことを特徴とす
る。このように構成したことにより、流量制御弁および
圧力制御弁によって伸び側および縮み側パイロット型減
衰力調整弁のパイロット圧を調整して減衰力を制御す
る。また、請求項2の発明に係る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、前記伸び側および
縮み側パイロット型減衰力調整弁のパイロット制御弁
は、反転特性を有し、一のアクチュエータによって駆動
されることを特徴とする。このように構成したことによ
り、一のアクチュエータによって、反転特性の減衰力を
得ることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の1実施形態を図面
に基づいて詳細に説明する。図1に示すように、本実施
形態に係る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を設けた二重筒構造となっており、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との2室に画成されている。ピストン5の両端
部には、伸び側および縮み側減衰力調整機構6,7(伸び側
および縮み側パイロット型減衰力調整弁)が設けられて
おり、これらは、略円筒状のピストンボルト8が挿通さ
れてナット9によって一体的に固定されている。
【００１３】ピストンボルト8の基端側の大径部には、
ソレノイドケース10が螺着され、ソレノイドケース10に
は、ピストンロッド11の一端部がナット12によって連結
されている。ピストンロッド11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(図示せず)およびオイルシール(図示せ
ず)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
を適度な流通抵抗をもって連通させるベースバルブ(図
示せず)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。ピストン5には、シリンダ上下室2a,
2b間を連通させるための伸び側通路13および縮み側通路
14が設けられている。
【００１４】伸び側減衰力発生機構6は、略有底円筒状
の外側バルブ部材15の円筒部内に、内側バルブ部材16が
嵌合されており、外側バルブ部材15の底部の内周側に伸
び側通路13に連通する油路17が設けられ、外周側にシリ
ンダ下室2b内に開口する油路18が設けられている。外側
バルブ部材15の底部には、油路17と油路18との間に環状
のシート部19が突出されている。また、油路18の外側に
環状のシール部20が突出されている。シート部19には、
ディスクバルブ21が着座され、ディスクバルブ21の外周
部およびシール部に環状のシールリング22が重ねられ、
シールリング22の内周部の上にばね部材が重ねられて、
ディスクバルブ21およびシールリング22をシート部19お
よびシール部20側へ押圧している。
【００１５】そして、外側バルブ部材15の内部には、内
側バルブ部材16によってディスクバルブ21およびシール
リング22の背面側に背圧室23(パイロット室)が形成され
ている。内側バルブ部材16には、背圧室とシリンダ下室
2bとを連通させる油路24が設けられており、油路24に
は、背圧室23内の圧力をシリンダ下室2bへリリーフする
リリーフ弁25(ディスクバルブ)が設けられている。リリ
ーフ弁25の弁座には、背圧室23とシリンダ下室2bとを常
時連通させるオリフィス25A(切欠)が設けられている。
【００１６】ピストン5、外側バルブ部材15、内側バル
ブ部材16およびスペーサ26に挿通されたピストンボルト
8の円筒部の側壁には、オリフィス油路27を介して伸び
側通路13に連通するポート28、内側バルブ部材16に設け
られた逆止弁29を介して背圧室23に連通するポート30お
よびスペーサ31に設けられた逆止弁32を介してシリンダ
下室2bに連通するポート33が設けられている。なお、逆
止弁29は、背圧室23側からポート30側への流通を阻止す
るものであり、逆止弁32はシリンダ下室2b側からポート
33側への油液の流通を阻止するものである。
【００１７】ピストンボルト8の円筒部には、基端側に
小径ボア34が形成され、先端側に大径ボア35が形成され
ており、この円筒部に挿入されたスライダ36が小径ボア
34に摺動可能に嵌合されている。大径ボア35の先端部に
は、プラグ37がねじ込まれ、プラグ37の一端部に形成さ
れた環状の弁座38に対向させて、スライダ36の一端部に
円筒状の弁体39が形成されている。ピストンボルト8の
ポート28とポート30との間は、大径ボア35によって常時
連通されている。ポート28,30とポート33とは、プラグ3
7に設けられた油路40を介して連通されており、弁体39
と弁座38との離着座によって連通、遮断されるようにな
っている。
【００１８】大径ボア35内において、スライダ36には、
弁体39側を小径とした受圧部41(段部)が形成されてい
る。スライダ36の弁体39側の端部は、プラグ37に螺着さ
れたばね受42との間に設けられた圧縮ばね43に当接さ
れ、弁体39とは反対側の端部は、ソレノイドケース10内
に設けられた比例ソレノイド44(アクチュエータ)のプラ
ンジャ45に当接されている。プランジャ45の後部には、
圧縮ばね46が設けられている。
【００１９】そして、弁座38、弁体39および受圧部41に
よって圧力制御弁が構成されており、ばね43,46のばね
力によってスライダ36の弁体39が弁座38に押付けられ、
受圧部41に作用する大径ボア35内の油液の圧力が所定の
制御圧力を超えたとき、ばね43,46のばね力に抗して弁
体39が開弁する。ここで、比例ソレノイド44のプランジ
ャ45の推力、すなわち、コイル47への通電電流によっ
て、制御圧力を調整することができる。
【００２０】縮み側減衰力発生機構7は、略有底円筒状
の外側バルブ部材48の円筒部内に、内側バルブ部材49が
嵌合されており、外側バルブ部材48の底部の内周側に縮
み側通路14に連通する油路50が設けられ、外周側にシリ
ンダ上室2a内に開口する油路51が設けられている。外側
バルブ部材48の底部には、油路50と油路51との間に環状
のシート部52が突出されている。また、油路51の外側に
環状のシール部53が突出されている。シート部52には、
ディスクバルブ54が着座され、ディスクバルブ54の外周
部およびシール部53に環状のシールリング55が重ねら
れ、シールリング55の内周部の上にばね部材56が重ねら
れて、ディスクバルブ54およびシールリング55をシート
部52およびシール部53側へ押圧している。
【００２１】そして、外側バルブ部材48の内部には、内
側バルブ部材49によってディスクバルブ54およびシール
リング55の背面側に背圧室57(パイロット室)が形成され
ている。内側バルブ部材49には、背圧室57とシリンダ上
室2aとを連通させる油路58が設けられており、油路58に
は、背圧室57内の圧力をシリンダ上室2aへリリーフする
リリーフ弁59(ディスクバルブ)が設けられている。リリ
ーフ弁59の弁座には、背圧室57とシリンダ上室2aとを常
時連通させるオリフィス(切欠)が設けられている。
【００２２】ピストン5、外側バルブ部材48および内側
バルブ部材49に挿通されたピストンボルト8の円筒部の
側壁には、オリフィス油路60を介して縮み側通路14に連
通するポート61および内側バルブ部材49に設けられた逆
止弁62を介して背圧室57に連通するポート63が設けられ
ている。なお、逆止弁62は、背圧室57側からポート63側
への流通を阻止するものである。
【００２３】ピストンボルト8の小径ボア34内に嵌合さ
れたスライダ36には、ポート61,63間の流路面積を調整
するスプール64(流量制御弁)が形成されている。スプー
ル64は、スライダ36が図中、下方へ移動して弁体39が弁
座38に着座した状態では、ポート61,63間を遮断し、上
方へ所定量を超えて移動することにより、ポート61,63
間の流路を徐々に開くようにランドが配置されている。
【００２４】スライダ36およびプランジャ45には、軸方
向に沿って貫通する油路65,66が設けられ、これらの両
端に形成された油室を互いに連通させることにより、ス
ライダ36およびプランジャ45の円滑な移動を確保してい
る。比例ソレノイド44の内部は、ソレノイドケース10に
設けられた充分小さなオリフィス通路67を介してシリン
ダ上室2aに連通されており、比例ソレノイド44の内部の
エアを排出できるようになっている。また、比例ソレノ
イド44のコイル47に接続されたリード線68は、中空のピ
ストンロッド11内に挿通され、その先端部に設けられた
端子(図示せず)に接続されており、外部から通電できる
ようになっている。
【００２５】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11の伸び行程時に
は、シリンダ上室2a側の油液が伸び側通路13、オリフィ
ス油路27、ポート28、大径ボア35、油路40およびポート
33を通ってシリンダ下室2b側へ流れ、弁体39の制御圧力
に応じて減衰力が発生し、シリンダ上室2a側の圧力がデ
ィスクバルブ41の開弁圧力に達すると、ディスクバルブ
41が開いて、油液が伸び側通路13から油路17および油路
18を通ってシリンダ下室2bへ流れ、ディスクバルブ41に
よって減衰力が発生する。また、ピストンロッド11の縮
み行程時には、シリンダ下室2b側の油液が縮み側通路1
4、油路50および油路51を通ってシリンダ上室2a側へ流
れ、ディスクバルブ54によって減衰力が発生する。
【００２６】図2に示すように、コイル47への通電電流
を小さくして、比例ソレノイド44の推力を小さくした場
合、図2に示すように、スライダ36は、ばね43,46のばね
力によって下方へ移動して、弁体39を弁座38に押圧し、
また、スプール64によってポート61,63間を遮断する。
この状態では、伸び側減衰力調整機構6においては、弁
体39の制御圧力が高くなり、背圧室23の圧力が上昇して
ディスクバルブ21の開弁圧力も高くなるので、伸び側の
減衰力が大きく(ハードに)なる(図2の右側参照)。な
お、背圧室23の圧力が所定のリリーフ圧に達すると、リ
リーフ弁25が開いて、背圧室23内の油液がシリンダ下室
2bへリリーフされる。
【００２７】また、縮み側減衰力調整機構7において
は、ポート61,63間が遮断されることにより、背圧室57
の圧力が低くなり、ディスクバルブ54の開弁圧力が低下
するので、縮み側の減衰力が小さく(ソフトに)なる(図2
の左側参照)。なお、圧力制御弁である弁体39の開弁時
の弁座38からのリフト量は0.2mm程度であるのに対し
て、流量制御弁であるスプール64の開弁時のストローク
量は、0.5mm程度となっているので、弁体39の開弁時に
おいてもスプール64の閉弁状態は維持される。
【００２８】コイル47への通電電流を大きくして、比例
ソレノイド44の推力を大きくした場合、図3に示すよう
に、スライダ36は、ばね43,46のばね力に抗して上方へ
移動して、弁体39を弁座38から離間させ、スプール64が
ポート61,63間を連通させる。この状態では、伸び側減
衰力調整弁6においては、弁体39の制御圧力が解消さ
れ、背圧室23の圧力が低下してディスクバルブ21の開弁
圧力が低くなるので、伸び側の減衰力が小さく(ソフト
に)なる(図3の右側参照)。
【００２９】また、縮み側減衰力調整機構7において
は、ポート61,63間が連通されることにより、背圧室57
の圧力が高くなり、ディスクバルブ54の開弁圧力が上昇
するので、縮み側の減衰力が大きく(ハードに)なる(図3
の左側参照)。なお、背圧室57の圧力が所定のリリーフ
圧に達すると、リリーフ弁59が開いて、背圧室57内の油
液がシリンダ上室2aへリリーフされる。
【００３０】このようにして、比例ソレノイド44のコイ
ル47への通電電流によって、伸び側減衰力発生機構6の
圧力制御弁および縮み側減衰力発生機構7の流量制御弁
を制御することにより、同時に、ディスクバルブ21,54
の開弁圧力を調整することができ、減衰力の調整範囲を
大きくすることができる。1つの比例ソレノイド44によ
って、スライダ36を移動させることにより、伸び側およ
び縮み側の減衰力を同時に調整することができ、伸び側
および縮み側の減衰力を一方がハードのとき他方をソフ
トに、また、一方がソフトのとき他方をハードに調整す
ることができ、いわゆる反転特性の減衰力を得ることが
できる。また、全長の短い圧力制御弁の弁体39および調
整範囲の広い流量制御弁のスプール64をスライダ36に一
体に設けたことにより、小型化を図ると共に、減衰力の
調整範囲を大きくすることができる。
【００３１】なお、本実施形態では、一例として、伸び
側減衰力調整弁のパイロット制御弁として圧力制御弁を
使用し、縮み側減衰力調整弁のパイロット弁として流量
制御弁を使用した場合について説明しているが、本発明
は、これに限らず、伸び側に流量制御弁を使用し、縮み
側に圧力制御弁を使用することもできる。また、上記実
施形態では、ピストン部に減衰力調整弁を内蔵したもの
について説明しているが、本発明は、これに限らず、シ
リンダの外部に油液通路を設け、この油液通路にパイロ
ット型減衰力調整弁を設けたいわゆる横付型の減衰力調
整式油圧緩衝器にも同様に適用することができる。
【００３２】
【発明の効果】以上詳述したように、請求項1の発明に
係る減衰力調整式油圧緩衝器によれば、伸び側および縮
み側のパイロット型減衰力調整弁を制御するパイロット
制御弁のいずれか一方を流量制御弁とし、他方を圧力制
御弁としたので、減衰力の調整範囲が広い流量制御弁と
小型化が容易な圧力制御弁との組合せにより、小型化を
図ると共に減衰力の調整範囲を広くすることができる。
また、請求項2の発明に係る減衰力調整式油圧緩衝器に
よれば、さらに、伸び側と縮み側のパイロット制御弁を
反転特性として、一のアクチュエータによって駆動する
ようにしたので、一のアクチュエータを制御して反転特
性の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減衰力調整式油圧緩
衝器の要部の縦断面図である。
【図２】図1の装置において、伸び側ハード、縮み側ソ
フトとした場合の伸び側および縮み側の油液の流れを示
す図である。
【図３】図1の装置において、伸び側ソフト、縮み側ハ
ードとした場合の伸び側および縮み側の油液の流れを示
す図である。
【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 伸び側減衰力調整弁(伸び側パイロット型減衰力調整
弁) 7 縮み側減衰力調整弁(縮み側パイロット型減衰力調整
弁) 11 ピストンロッド 13 伸び側通路 14 縮み側通路 38 弁座(圧力制御弁) 39 弁体(圧力制御弁) 41 受圧部(圧力制御弁) 44 比例ソレノイド(アクチュエータ) 64 スプール(流量制御弁)

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、該ピストンロッドの伸び行程時
    に油液を流通させる伸び側通路と、前記ピストンロッド
    の縮み行程時に油液を流通させる縮み側通路と、前記伸
    び側通路の油液の流れを制御して減衰力を発生させる伸
    び側パイロット型減衰力調整弁と、前記縮み側通路の油
    液の流れを制御して減衰力を発生させる縮み側パイロッ
    ト型減衰力調整弁とを備え、前記伸び側および縮み側パ
    イロット型減衰力調整弁のパイロット制御弁のいずれか
    一方を流量制御弁とし、他方を圧力制御弁としたことを
    特徴とする減衰力調整式油圧緩衝器。
  2. 【請求項２】 前記伸び側および縮み側パイロット型減
    衰力調整弁のパイロット制御弁は、反転特性を有し、一
    のアクチュエータによって駆動され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。
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