JP2004190716A

JP2004190716A - 油圧緩衝器

Info

Publication number: JP2004190716A
Application number: JP2002356590A
Authority: JP
Inventors: Shusaku Nogami; 修作野上; Hitoshi Suzuki; 均鈴木; Seiichiro Komatsu; 誠一郎小松
Original assignee: Kayaba Industry Co Ltd
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 2002-12-09
Filing date: 2002-12-09
Publication date: 2004-07-08

Abstract

【課題】メインバルブやスプリングを変更することなく、ピストン速度の微低速域で低減衰力を発生させることができる油圧緩衝器を提供する。
【解決手段】伸側ポート８の出口端に伸側バルブ１５を開閉自在に設け、圧側ポートの出口端に圧側バルブ１３が開閉自在に設けられ、上記伸側バルブが伸側出口端に開閉自在に当接するメインリーフバルブ１６と、当該メインリーフバルブを閉じ方向に附勢するメインバルブ２４とスプリング２６とで構成されている油圧緩衝器において、メインリーフバルブの背面にこのメインリーフバルブより小径のサブリーフバルブ１６ａを当接し、サブリーフバルブの背面に上記メインバルブを当接し、ピストン速度の微低速域でメインリーフバルブがサブリーフバルブの外端を支点にして撓んで低減衰力を発生させることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両のサスペンションとして使用される油圧緩衝器に関し、特にピストン速度の微低速域で低減衰力を発生させる伸側バルブを改良した油圧緩衝器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種、従来の油圧緩衝器としては、例えば、特開平９−２９１９６４号公報（特許文献１参照）に示すものが開発されている。
【０００３】
この油圧緩衝器は、図４に示すように、シリンダ１内にピストン３を介してピストンロッド２が移動自在に挿入され、ピストン３は、シリンダ１内にロッド側油室５とピストン側油室６とを区画し、二つの油室５，６は、ピストン３に設けた伸側ポート８と圧側ポート７とを介して連通し、伸側ポート８出口端に伸側バルブ１５を開閉自在に設けたものである。
【０００４】
そして、上記伸側バルブ１５は伸側ポート８の出口端に開閉自在に当接するメインリーフバルブ１６と、メインリーフバルブ１６の背面に当接するメインバルブ２４と、メインバルブ２４に当接するスプリング２６とで構成されている。
【０００５】
メインリーフバルブ１６はスプリング２６によりメインバルブ２４を介して閉じ方向に附勢され、ピストンスピードの低速域ではメインリーフバルブ１６の外周側がメインバルブ２４の外端を支点にして下方に撓んで伸側減衰力を発生させるものである。
【０００６】
【特許文献１】
特開平９−２９１９６４号公報（図１）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の油圧緩衝器では伸長作動時において、ピストン速度の微低速域では作動油がメインリーフバルブ１６をばね定数の高い状態で押し開きつつ流れることから、その間の発生減衰力は、図２，図３の曲線Ａで示すように、立ち上がり特性のよい減衰力特性ａとなり、更に、ピストン速度が増大する低中速以降になると伸側ポート８の作動油圧が上昇してメインリーフバルブ１６とメインバルブ２４とがスプリング２６に抗して押し下げられ、メインリーフバルブ１６は、シート部２８を支点にして撓み、リニアな減衰力を発生させる。
【０００８】
しかしながら、上記従来の油圧緩衝器では、図２，図３の曲線Ａから分かるように、ピストン速度が０乃至０．１ｍ／ｓｅｃのような微低速域では立ち上がりの高い特性ａとなるため、機能上欠陥があるわけでは無いが、たとえば、自動車等の車両が低速度で波面をゆっくり走行するような場合にはゴツゴツ感を乗車者に与え、乗心地感を悪くする不具合がある。
【０００９】
そこで、ピストン速度の微低速域で低減衰力を発生させるために、メインバルブ２４のメインリーフバルブ１６に対して撓み支点を内周側に移動させれば良く、これによりメインリーフバルブ１６の外周側が下方に撓みやすくなり、上記の特性ａより低く出来る。
【００１０】
しかし、このようにメインリーフバルブ１６の撓み支点を変更させるためにはメインバルブ２４の大きさ、寸法、スプリング２６のばね定数等を変更する必要があり、これらメインバルブ２４、スプリング２６の汎用性が無くなる不具合が生じる。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、メインバルブやスプリングを変更することなく、メインリーフバルブの撓み支点を任意に変更すると共にピストン速度の微低速域で低減衰力を発生させることができる油圧緩衝器を提供することである。
【００１２】
【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、シリンダ内にピストンを介してピストンロッドが移動自在に挿入され、ピストンはシリンダ内にロッド側油室とピストン側油室とを区画し、二つの油室はピストンに設けた伸側ポートと圧側ポートとを介して連通し、伸側ポートの出口端に伸側バルブを開閉自在に設け、圧側ポートの出口端に圧側バルブが開閉自在に設けられ、上記伸側バルブが伸側出口端に開閉自在に当接するメインリーフバルブと、当該メインリーフバルブを閉じ方向に附勢するメインバルブとスプリングとで構成されている油圧緩衝器において、メインリーフバルブの背面にこのメインリーフバルブより小径のサブリーフバルブを当接し、サブリーフバルブの背面に上記メインバルブを当接し、ピストン速度の微低速域でメインリーフバルブがサブリーフバルブの外端を支点にして撓んで低減衰力を発生させることを特徴とするものである。
【００１３】
この場合、サブリーフバルブの外径がメインリーフバルブとメインリーフバルブの外径よりも小径であることが好ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図にもとづいて説明するが、本発明の油圧緩衝器は、基本的には、図４の従来技術と同じである。即ち、図１に示すように、シリンダ１内にピストン３を介してピストンロッド２が移動自在に挿入され、ピストン３は、シリンダ１内にロッド側油室５とピストン側油室６とを区画し、二つの油室５，６は、ピストン３に設けた伸側ポート８と圧側ポート７とを介して連通し、伸側ボート８の出口端に伸側バルブ１５Ａを開閉自在に設け、圧側ポート７の出口端に圧側バルブ１３が開閉自在に設けられ、上記伸側バルブ１６Ａが伸側出口端に開閉自在に当接するメインリーフバルブ１６と、当該メインリーフバルブ１６を閉じ方向に附勢するメインバルブ２４とスプリング２６とで構成されている。
【００１５】
そして、本発明では、更に、メインリーフバルブ１６の背面にこのメインリーフバルブ１６より小径のサブリーフバルブ１６ａを当接し、サブリーフバルブ１６ａの背面に上記メインバルブ２４を当接し、ピストン速度の微低速域でメインリーフバルブ１６がサブリーフバルブ１６ａの外端を支点にして撓んで低減衰力を発生させるようにしたものである。
【００１６】
以下、更に詳しく説明すると、図１は、油圧緩衝器におけるピストンの部分のみを取り出して示した縦断面図であって、シリンダ１の内部には、ピストンロッド２に取り付けたピストン３が外周に設けたピストンリング４を介して移動自在に嵌合している。
【００１７】
ピストン３には、それぞれ複数本づつで一組をなす圧側ポート７と伸側ポート８が形成してあり、これら圧側ポート７と伸側ポート８は、ピストン３の軸線に沿って上下方向へと延びている。
【００１８】
上記した圧側ポート７の上端は、ピストン３の上面に形成した環状の圧側加圧窓９に開口し、かつ、下端がピストン３の下部外周面の径を減じることによって形作られた隙間油路１０を通してピストン側油室６へと通じている。
【００１９】
それに対して、伸側ポート８の上端は、同じくピストン３の上面に前記圧側の加圧窓９から隔離してその内方に同芯円状に並べて形成した伸側溝１１に開口すると共に、下端がピストン３の下面を部分的に窪ませて形成した伸側の加圧窓１２へと通じている。
【００２０】
このようにして、ピストン３により区画されたシリンダ１内のロッド側油室５とピストン側油室６を、これら圧側ポート７と伸側ポート８によってそれぞれ相互に連通している。
【００２１】
一方、ピストン３の上面には、圧側の加圧窓９と伸側の溝１１とを覆って圧側バルブ１３であるリーフバルブ１４が設けてあり、また、下面側には、伸側の加圧窓１２を覆って伸側バルブ１５Ａを構成する１枚又は複数枚からなるメインリーフバルブ１６が設けてある。
【００２２】
これらリーフバルブ１４，１６は、ピストン３と共にピストンロッド２のインロー部分２ａに嵌挿され、かつ、当該インロー部分２ａの下端に螺着したピストンナット１７で固定されている。
【００２３】
上記において、圧側バルブ１３におけるリーフバルブ１４の上面とピストンロッド２の段部との間には、間座１９とバルブストッパ２１を挟み込んでおり、これにより、リーフバルブ１４は、内周固定のリーフバルブ構造として構成されると共に圧側ポート７の下流側にある加圧窓９を塞ぐことになる。
【００２４】
伸側バルブ１５であるメインリーフバルブ１６の下面にはメインリーフバルブ１６外径とメインバルブ２４の外径より小径のサブリーフバルブ１６ａの下面にはピストンナット１７の外周面でガイドしたメインバルブ２４を挟んでピストンナット１７の下端側部１８との間にスプリング２６が介装してある。
【００２５】
このメインリーフバルブ１６とサブリーフバルブ１６ａも、ピストンナット１７との間にスプリング２６のばね力（初期セット荷重）を調整するための間座２７を挟み、当該間座２７を通してピストンナット１７により内周部分を締め付けて固定してある。
【００２６】
かくして、メインリーフバルブ１６とサブリーフバルブ１６ａ内周固定のリーフバルブ構造として構成されると共に、当該メインリーフバルブ１６をピストン３の下面へと押し附けることで伸側ポート８の下流側である加圧窓１２を塞いでいる。
【００２７】
上記したスプリング２６のばね力は、メインバルブ２４とサブリーフバルブ１６ａを通してリーフバルブ１６を中間支持面２９へと押し付け、当該ばね力でメインリーフバルブ１６の初期撓み剛性力を助勢して高めている。
【００２８】
次に、作動について説明すると、油圧緩衝器の伸張動作に伴ってシリンダ１とピストン３がロッド側油室５を圧縮する方向に相対変位したとすると、当該油室５の作動油圧力が上昇してそのとき拡張するピストン側油室６へと向って作動油が流動を起す。
【００２９】
上記流動を開始した作動油は圧側バルブ１３におけるリーフバルブ１４の上面に作動油圧力を加え、当該リーフバルブ１４を開くことなく閉じたままに保持する。
【００３０】
これにより、上記作動油は、溝１１と伸側ポート８を通して下面の加圧窓１２に流入し、当該加圧窓１２の作動油圧力を上昇させて伸側減衰バルブ１５のメインリーフバルブ１６を撓ませ下流側のピストン側油室６へと流動しようとする。
【００３１】
このとき、油圧緩衝器のピストン速度が０．１ｍ／ｓ以下の微低速域にあると、ロッド側油室５からピストン側油室６に流れる作動油流が小流量であるために、伸側の加圧窓１２に加わる作動油圧力は比較的低い。そのために、当該加圧窓１２に加わる作動油圧力では、メインバルブ２４を通してスプリング２６により助勢されたリーフバルブ１６を全体に亙って撓ませることができない。
【００３２】
したがって、伸側の加圧窓１２に流入してきた作動油は、サブリーフバルブ１６ａの外周縁わ支点として当該リーフバルブ１６の外周部分のみを撓ませつつ下流側のピストン側油室６へと流動する。
【００３３】
この場合、サブリーフバルブ１６ａの外径がメインリーフバルブ１６の外径より小さく、又、メインバルブ２４の外径より小径であるから、サブリーフバルブ１６ａの外径を支点にした撓み量は大きくなり、その時の減衰力特性ｂは、図３の曲線Ｂに示すものとなり、従来のようにメインバルブ２４を支点にした時の特性ａに比べて低くなり、乗車者に対してゴツゴツ感を与えず乗心地を向上できる。
【００３４】
一方、伸側の加圧窓１２に発生する作動油圧力は、油圧緩衝器のピストン速度の増大による作動油流量の増加に伴い、リーフバルブ１６の外周部分を撓ませつつ押し開いて流れるときの流動抵抗が増すごとによって上昇する。
【００３５】
これにより、油圧緩衝器の伸張速度が微低速域を越えてそれよりも速い低中速域以降に入ると、上昇した伸側の加圧窓１２内の作動油圧力によってリーフバルブ１６とサブリーフバルブ１６ａが、メインバルブ２４と共にスプリング２６のばね力に抗して押し下げられる。
【００３６】
その結果、今度は、リーフバルブ１６とサブリーフバルブ１６ａが固定部分である内周間座２７の外周縁を支点として全体に亙り撓んで作動油を流し始め、低中速以降における減衰力特性を従来の特性とほぼ同じように先の微低速域における減衰力における減衰力特性ｂよりもさらに傾きの小さい安定したバルブ特性のリニアな減衰力特性とする。
【００３７】
また、油圧緩衝器の圧縮動作時にあっては、下部油室６の作動油がシリンダ１とピストン３との間の隙間油路１０から当該ピストン３の圧側ポート７を通して圧側の加圧窓９に流入する。
【００３８】
そして、この加圧窓９に流入してきた作動油は、圧側バルブ１３のリーフバルブ１４をその撓み剛性力に抗して押し開きつつ上部油室５へと流動し、そのときの作動油の流動抵抗で所定の減衰力特性に基づいた圧側減衰力を発生する。
【００３９】
尚、サブリーフバルブ１６ａの外径はメインバルブ２４の外径より小径であるのが好ましいが、特性によってはメインバルブ２４の外径より大きくしても使用可能である。
【００４０】
【発明の効果】
本発明によれば、メインリーフバルブとメインバルブとの間にメインリーフバルブより小径のサブリーフバルブを介在させたので、ピストン速度の微低速域においては、メインリーフバルブがサブリーフバルブの外端を支点にして大きく撓み、その結果低減衰力を発生でき、車両の乗車者にゴツゴツ感を与えず、乗心地感を向上できる。
【００４１】
更に、上記のような特性を得るにあたり、メインバルブやスプリングの構造は変更することなくサブリーフバルブを介在させるだけで良く、メインバルブとスプリングは汎用性を残したまま使用できる。
【００４２】
更に、上記の低減衰力の大きさはサブリーフバルブの外径の異なるものを選択的に使用することで、その外径に対応した低減衰力を得ることができ、このサブリーフバルブは安価で加工容易であるからメインバルブ等を変更するものに比べて安価に製作でき、加工性、経済性にすぐれている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる油圧緩衝器の一部切欠き縦断正面図である。
【図２】本発明と従来の油圧緩衝器における減衰力特性を示す曲線である。
【図３】図２の一部を拡大した曲線である。
【図４】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ピストンロッド
３ピストン
５ロッド側油室
６ピストン側油室
７圧側ポート
８伸側ポート
１３圧側バルブ
１５伸側バルブ
１６メインリーフバルブ
１６ａサブリーフバルブ
２４メインバルブ
２６スプリング

Claims

シリンダ内にピストンを介してピストンロッドが移動自在に挿入され、ピストンはシリンダ内にロッド側油室とピストン側油室とを区画し、二つの油室はピストンに設けた伸側ポートと圧側ポートとを介して連通し、伸側ポートの出口端に伸側バルブを開閉自在に設け、圧側ポートの出口端に圧側バルブが開閉自在に設けられ、上記伸側バルブが伸側出口端に開閉自在に当接するメインリーフバルブと、当該メインリーフバルブを閉じ方向に附勢するメインバルブとスプリングとで構成されている油圧緩衝器において、メインリーフバルブの背面にこのメインリーフバルブより小径のサブリーフバルブを当接し、サブリーフバルブの背面に上記メインバルブを当接し、ピストン速度の微低速域でメインリーフバルブがサブリーフバルブの外端を支点にして撓んで低減衰力を発生させることを特徴とする油圧緩衝器。
サブリーフバルブの外径がメインリーフバルブとメインリーフバルブの各外径より小径である請求項１の油圧緩衝器。