JP2004340173A - 油圧緩衝器 - Google Patents
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Abstract
【課題】油圧緩衝器を車両のサスペンションに適用可能なものとする。
【解決手段】隔壁部材１で区画された第１室Ｒ１と第２室Ｒ２とを連通するバイパス路Ｂ１の途中に当該バイパス路Ｂ１を開閉可能であって開ける方向に附勢されたバルブＶ１と、一定周波数以上の振動の入力時にバイパス路Ｂ１を閉じる方向に上記バルブＶ１を押圧する押圧手段１８，１９を設けた。
【選択図】 図１
【解決手段】隔壁部材１で区画された第１室Ｒ１と第２室Ｒ２とを連通するバイパス路Ｂ１の途中に当該バイパス路Ｂ１を開閉可能であって開ける方向に附勢されたバルブＶ１と、一定周波数以上の振動の入力時にバイパス路Ｂ１を閉じる方向に上記バルブＶ１を押圧する押圧手段１８，１９を設けた。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、油圧緩衝器に関し、特に振動周波数に依存して発生減衰力を調整するいわゆる周波数感応型の油圧緩衝器の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種油圧緩衝器としては、たとえば、オリフィスを介して油圧緩衝器の伸縮時に高まるロッド側室もしくはピストン側室の油圧をいわゆる一次遅れに圧力室に導き、この一次遅れの油圧を油圧緩衝器のピストン部もしくはベースバルブ部に設けられたリーフバルブに内側ディスク（プッシュバルブ）を介して負荷して、当該リーフバルブの初期撓み量を変化させて、振動周波数に依存する減衰力調整を行っており（たとえば、特許文献１，２，３参照）、特に、一定周波数以上の振動入力時にはリーフバルブに油圧による撓みを生じさせないようにして、発生減衰力を低下させて車両における乗り心地の向上を図っている。
【０００３】
具体的には、従来の油圧緩衝器にあってはリーフバルブの撓み量を制御する内側ディスクは、リーフスプリングにより中立位置を保っており、リーフスプリングとバルブボディとで区画された圧力室に一次遅れの油圧が導かれると、リーフスプリングが撓んで、内側ディスクが下降し、リーフバルブを下方に撓ませる。そして、リーフバルブが下方に撓むと、撓み量に応じてリーフバルブの反力が高まることになる。すなわち、クラッキング圧が高まると同時に、リーフバルブの反力が高まって、流路の開口面積も小さくなるので、発生減衰力が高まる。ここで、圧力室に油圧を導く際にオリフィスを介しているので、油圧緩衝器に入力される振動の周波数が高くなると、圧力室内に油圧が導かれなくなるので、高周波数の振動の入力に対しては、リーフバルブを内側ディスクが撓ませることはなく、その発生減衰力を低下させることができるようになっている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平２−１４２９４０号公報（第３頁左上欄第２０行目から第４頁左下欄第６行目まで、図１）
【０００５】
【特許文献２】
特開平２−１４２９４１号公報（第３頁左上欄第１７行目から第５頁右上欄第１５行目まで、図１）
【０００６】
【特許文献３】
特開平３−１６８４３５号公報（第３頁左上欄第１９行目から第４頁左下欄第１８行目まで、図１）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
さて、上述の従来のいわゆる周波数感応型の油圧緩衝器にあっては、車両の乗り心地を向上でき使用上特に問題はないが、以下の不具合を将来すると指摘される恐れがある。
【０００８】
すなわち、従来の油圧緩衝器によれば、一定の周波数以上の振動の入力時には、その発生減衰力を低下させることができるが、減衰力の低下量が小さいので乗り心地を向上する効果も小さくなってしまう。
【０００９】
なぜならば、内側ディスクの下降量を大きくするためには、リーフスプリングのバネ定数を小さくするほうがよいが、低い周波数の振動が入力されて圧力室内の油圧が高まりバルブボディの下方の圧力室内とバルブボディの上方の油圧が同圧になる場合、バルブボディはその上下で同圧になるので浮いた状態となってリーフスプリングとバルブボディとの接触面圧はリーフスプリングのバネ力による反力のみに依存し、バネ定数を小さくするとリーフスプリングとバルブボディとの接触面圧が小さくなるので、リーフスプリングとバルブボディとの間に隙間を生じて圧力室内から作動油が漏れてしまい、圧力室内の油圧をさほど上昇し得ない状態となってしまう。すると、減衰力をさほど高めることができなくなってしまい、低周波数域の振動の入力時の発生減衰力が小さくなるので、車両の振動を充分抑制できなくなってしまう。
【００１０】
したがって、リーフバルブのバネ定数を、上記弊害を生じない程度に設定しておく必要があるが、そうすると、一定の周波数以上の振動入力時の発生減衰力の低下量が小さくなってしまうので、車両における乗り心地を向上する効果が小さくなってしまうのである。
【００１１】
そこで、本発明は、上記弊害を改善するために創案されたものであって、その目的とするところは、一定の周波数以上の振動入力時の発生減衰力の低下量を自在に設定可能として車両における乗り心地を向上す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】
本発明の第１の課題解決手段の油圧緩衝器は、隔壁部材で区画された第１室と第２室と、第１室と第２室とを連通する流路と、流路の途中に設けた減衰力発生要素とを備え、車両の車体と車軸との間に介装される油圧緩衝器において、第１室と第２室とを連通するバイパス路と、バイパス路の途中に当該バイパス路を開閉可能であって開ける方向に附勢されたバルブと、一定周波数以下の振動の入力時にバイパス路を閉じる方向に上記バルブを押圧する押圧手段を設けたこと特徴とする。
【００１３】
本発明の第２の課題解決手段は、区画部材で区画された補償室と作動室と、作動室を隔壁部材で隔成した第１室と第２室と、補償室と第１室あるいは第２室とを連通する流路と、第１室と第２室とを連通する流路と、各流路の途中に設けた減衰力発生要素とを備え、車両の車体と車軸との間に介装される油圧緩衝器において、補償室と第１室あるいは第２室とを連通するバイパス路と、第１室と第２室とを連通するバイパス路と、各バイパス路の途中に当該バイパス路を開閉可能であって開ける方向に附勢されたバルブと、一定周波数以下の振動の入力時に各バイパス路を閉じる方向に上記バルブを押圧する押圧手段を設けたこと特徴とする。
【００１４】
第１および第２の課題解決手段によれば、油圧緩衝器の伸縮時の振動周波数が一定の周波数以下の場合には、少なくとも１つのバイパス路が遮断され、振動周波数が一定の周波数以上の場合にはバイパス路は連通される。すなわち、油圧緩衝器の振動周波数が一定の周波数以下の時には、作動油の流路面積が減少し、反対に油圧緩衝器の振動周波数が一定の周波数以上の時には流路面積が増大する。したがって、油圧緩衝器の振動周波数が一定の周波数以上の時には流路面積が増大するから、一定の周波数以上の振動領域の発生減衰力を低下させることが可能である。
【００１５】
すると、この油圧緩衝器にあっては、油圧緩衝器の振動周波数が一定周波数以上時には振動の伝達率を低下させることができ、車両における乗り心地を向上することができる。
【００１６】
また、従来の油圧緩衝器においては、１枚のリーフバルブの撓み量を調整することにより油圧緩衝器の振動周波数が一定周波数以上時の発生減衰力を低下させていたが、本発明では減衰力発生要素とは別に減衰力を変化させる機構、すなわち、バルブと押圧手段を設けているので、減衰力発生要素と減衰力を変化させる機構とは相関関係がなく、従来の油圧緩衝器に比較して減衰力の変化幅を自在に設定できるだけでなく、その設定調整も容易となり、従来に比較して車両における乗り心地が向上する。
【００１７】
さらに、本発明では減衰力発生要素とは別に減衰力を変化させる機構を設けているので、減衰力発生要素が１枚のリーフバルブに限定されることはなく、種々の減衰力発生要素を幅広く適用可能であるから、車種に応じて減衰力発生要素を選ぶことが可能であり、より一層車両における乗り心地を向上することができる。
【００１８】
またさらに、従来の油圧緩衝器ではプッシュバルブやバルブボディ等の質量のある部材がバネで押圧される構成であるので、振動周波数が高いときには応答遅れを招来する危惧があるが、本発明では、減衰力発生要素と周波数に応答する減衰力を変化させる機構とは別であるので、減衰力発生要素が応答遅れを生じることはない。
【００１９】
また、本発明の第３の課題解決手段は、第１の課題解決手段において、押圧手段が、上記バルブに第１室もしくは第２室から油圧を導く通路と、当該通路の途中に設けたオリフィスとで構成され、当該通路に導かれる油圧によりバルブを押圧することを特徴とする。
【００２０】
さらに、本発明の第４の課題解決手段は、第２の課題解決手段において、押圧手段が、一方のバルブに第１室から油圧を導く通路と、他方のバルブに第２室から油圧を導く通路と、各通路の途中にそれぞれ設けたオリフィスとで構成され、当該各通路に導かれる油圧によりそれぞれのバルブを押圧することを特徴とする。
【００２１】
第３および第４の課題解決手段によれば、、通路とオリフィスという簡単かつスペースを取らない構成で押圧手段を形成しているので、油圧緩衝器の大型化が避けられ、さらに、外部に電源や油圧源を設けなくて済み、車両のパワーソースを消費しなくてよいので経済的である。
【００２２】
さらに、オリフィスの口径による任意の一定周波数以上時の発生減衰力を低下させることができるので、オリフィスの設定により、油圧緩衝器が適用される車種に応じて周波数を特定してその発生減衰力を低下させることが可能であり、その設定調整も容易である。
【００２３】
また、本発明の第５の課題解決手段は、第３の課題解決手段において、第１室と第２室がシリンダとシリンダ内に摺動自在に挿入したピストンにより隔成されるとともに、ピストンの一端側にシリンダ内に移動自在に挿入されるピストンロッドの先端を連結してなり、バイパス路がピストンロッドの先端の軸芯部に穿設した中空部とピストンロッドの側部から中空部に連通する孔とで構成され、上記バルブを上記中空部内に摺動自在に挿入されるスプールとし、当該スプールは、有底筒状であって、その側部にスプール内外を連通するポートを備え、ピストンロッド内方へ向けて附勢されピストンロッドの孔に当該ポートを常時対向させてバイパス路を連通するとともに、油圧の負荷により中空部内を摺動してピストンロッドの孔にスプールの側壁面を対向させてバイパス路を遮断することを特徴とする。
【００２４】
さらに、本発明の第６の課題解決手段は、第４の課題解決手段において、第１室と第２室がシリンダとシリンダ内に摺動自在に挿入したピストンにより隔成され、補償室がシリンダ内もしくはシリンダ端部に設けられたバルブボディによりシリンダ内もしくはシリンダ外方に隔成されるとともいに、ピストンの一端側にシリンダ内に移動自在に挿入されるピストンロッドの先端を連結してなり、第１室と第２室とを連通するバイパス路がピストンロッドの先端から開口する中空部とピストンロッドの側部から中空部に連通する孔とで構成され、補償室と第１室あるいは第２室とを連通するバイパス路がバルブボディの補償室側から開口する中空部と第１室もしくは第２室と当該中空部とを連通する孔とで構成され、上記各バルブを上記各中空部内に摺動自在に挿入されるスプールとし、一方のスプールは、有底筒状であって、その側部にスプール内外を連通するポートを備え、ピストンロッド内方へ向けて附勢されピストンロッドの孔に一方のスプールのポートを常時対向させて第１室と第２室とを連通するバイパス路を常時連通するとともに、油圧の負荷により中空部内を摺動してピストンロッドの孔に一方のスプールの側壁面を対向させて第１室と第２室とを連通するバイパス路を遮断し、他方のスプールは、有底筒状であって、その側部にスプール内外を連通するポートを備え、バルブボディ内方へ向けて附勢されバルブボディの孔に他方のスプールのポートを対向させて補償室と第１室あるいは第２室とを連通するバイパス路を常時連通するとともに、油圧の負荷により中空部内を摺動してバルブボディの孔に他方のスプールの側壁面を対向させて補償室と第１室あるいは第２室とを連通するバイパス路を遮断することを特徴とする。
【００２５】
第５および第６の課題解決手段によれば、バルブをスプール弁としているので、通路内の作動油の漏洩が防止でき、通路内の圧力上昇が充分得られるので、バルブが連通ポジションとなる一定の振動周波数以上の時と遮断ポジションとなる一定の振動周波数以下の時の圧力差を大きくすることができ、これにより、圧力に相関する減衰力、すなわち、作動油がバルブを通過する時に発生する減衰力を周波数域によって大きく変化させることも可能である。
【００２６】
そして、上記形状のスプール弁を使用しているので、通路に導かれる油圧の大きさにより、すなわち、ピストンのシリンダに対する速度に応じてバイパス路の流路面積を変化可能であるので、ピストンのシリンダに対する速度が変化した場合に、この油圧緩衝器の発生する減衰力の減衰特性を急激に変化させることはない。すなわち、急激に減衰特性が変化することによる衝撃の発生を防止することができるので、この点でも車両における乗り心地が向上する。
【００２７】
また、スプール弁を使用しているので、振動の過渡的入力、たとえば、車両が路面上の突起を乗り越えたときに生じる高周波振動に等価のステップ入力が油圧緩衝器に作用した場合には、バルブへの油圧供給が一次遅れとなるから、通路内の圧力はその振動入力以前の状態を維持するので、徐々に通路内の圧力が高まることとなり、スプール弁がバイパス路を徐々に流路面積を小さくしながら遮断することとなる。すると、この場合に油圧緩衝器が発生する減衰力は緩やかに上昇することとなり、このため、減衰力が変化することによる衝撃や外乱が生じることはなく、この減衰力の上昇によりピストンのシリンダに対する変位量を減少していわゆる底付きを防止することができる。すなわち、吸収エネルギの増大により、底付きの衝撃を回避できるので、この点でも車両における乗り心地が向上する。
【００２８】
さらに、ピストンロッドにバルブを設ける場合にバイパス路の方向切り換えができ、かつ、バイパス路から負荷される油圧によりバイパス路が連通してしまうことを確実に防止できるのでバイパス路の開閉制御が容易となる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の油圧緩衝器を図１および図２に基づいて説明する。図１は、第１の実施の形態における油圧緩衝器を原理的に示す概略断面図である。図２は、第１の実施の形態における油圧緩衝器のピストン部の概略断面図である。
【００３０】
以下、詳細に説明すると、本実施の形態における油圧緩衝器Ｋは、図１に示すように、円筒状のシリンダ３と、シリンダ３の外側にシリンダ３に同芯に設けた外筒４と、シリンダ３と外筒４との間の隙間で形成した補償室たるリザーバＲと、作動室たるロッド側Ｒ１およびピストン側Ｒ２と、に区画する区画部材たるバルブボディ５と、作動室をロッド側室Ｒ１とピストン側室Ｒ２とに区画するピストン１と、シリンダ３内にピストン１を介して移動自在に挿入されたピストンロッド２と、上記ピストン側室Ｒ１とロッド側室Ｒ２とを連通するバイパス路Ｂ１と、リザーバＲとピストン側室Ｒ２とを連通するバイパス路Ｂ２と、各バイパス路の途中にそれぞれ設けたバルブＶ１，Ｖ２と、ピストン１に設けた流路Ｌ１，Ｌ２と、バルブボディ５に設けた流路Ｌ３，Ｌ４と、各流路Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４の途中にそれぞれ設けた減衰力発生要素１１，１２，１３と吸入弁要素１４とで構成され、シリンダ３内およびリザーバＲ内には作動油が封入されている。
【００３１】
以下、各部材について詳細に説明すると、シリンダ３内には、摺動自在にピストン１が挿入され、ピストン１の図１中上端には、ピストンロッド２の先端が接続されている。そして、ピストン１には各流路Ｌ１，Ｌ２およびバイパス路Ｂ１が設けられ、流路Ｌ１，Ｌ２にはそれぞれ減衰力発生要素１１，１２が設けられるとともに、バイパス路Ｂ１の途中にはバルブＶ１が設けられている。
【００３２】
そして、上記バルブＶ１は、遮断ポジション１７および連通ポジション１６に切り換え可能に設定されているとともに、附勢バネ１５のバネ力でバイパス路Ｂ１を連通する常開型に設定されている。さらに、ピストン１には、このバルブＶ１を遮断ポジション１７に切り換えるための押圧手段が設けられており、本実施の形態では、この押圧手段を、第１室たるロッド側室Ｒ１から油圧を導く通路１８と、当該通路１８の途中に設けたオリフィス１９とで構成され、当該通路１８に導かれる油圧により附勢バネ１５のバネ力に抗してバルブＶ１を押圧することで、バルブＶ１を遮断ポジション１７に切り換えてバイパス路Ｂ１を遮断することができるようになっている。したがって、本実施の形態においては、上記油圧をパイロット信号として利用し、ロッド側室Ｒ１から供給されるパイロット信号の入力時にバイパス路Ｂ１が遮断されると共にパイロット信号の解消時にバイパス路Ｂ１が連通される。また、このバルブＶ１は、パイロット信号の強弱によりバイパス路Ｂ１の流路面積を変化させるように設定されてもよい。こうすることにより、バルブＶ１で発生する圧力損失に変化を持たせて減衰力を変化させることができる。なお、オリフィス１９は、油圧緩衝器Ｋの振動周波数が一定の周波数以上となるときには、作動油が通過しえなくなるように設定されている。すなわち、上記バルブＶ１は押圧手段により、振動周波数が一定の周波数以上の時には、バイパス路Ｂ１を連通し、一定の周波数以下の時にはバイパス路Ｂ１を遮断するようになっている。また、オリフィス１９の口径により、このオリフィス１９を作動油が通過しえない一定の振動周波数を設定するが、オリフィス１９の口径は、この油圧緩衝器Ｋが適用される車種や使用環境に応じて任意に設定すればよい。そして、その設定調整も口径を変更するのみでよいので容易である。
【００３３】
ちなみに、このバルブＶ１は、具体的な実施の形態にあっては、図２に示すように、ピストン１に配在されるのではなく、このピストン１に連設されるピストンロッド２に、特に、ピストン１を連設させるピストンロッド２における先端部あるいは先端近傍部に配在されてもよい。
【００３４】
この図２に示すように、バルブＶ１は、スプール弁として形成されており、少々説明すると、ピストンロッド２には、その先端側から開口する中空部２ａが穿設されており、この中空部２ａ内にスプール弁３０が摺動自在に挿入されている。すなわち、中空部２ａはピストン側室Ｒ２と連通している。そして、このスプール弁３０は、有底筒状に形成されるとともに、その底部近傍の側部にスプール弁３０内外を連通するポート３０ａが穿設されている。さらに、このスプール弁３０は、ピストンロッド２の中空部２ａの下方に設けた軸心部に孔３１ａを設けたストッパ部材３１に担持された附勢バネ１５によりピストンロッド２内方に向けて付勢されている。また、ピストンロッド２の側部には中空部２ａに連通する孔２ｂ，２ｂが穿設されており、この孔２ｂ，２ｂはロッド側室Ｒ１に連通している。したがって、この場合、バイパス路Ｂ１は、この孔２ｂと中空部２ａとで構成されていることとなる。そして、スプール弁３０のポート３０ａは、スプール弁３０がピストンロッド２の内方に附勢された状態で、ピストンロッド２の孔２ｂ，２ｂに対向するような位置に穿設されており、すなわち、バルブＶ１は連通ポジション１６を採ることとなり、これにより、上記の孔２ｂと中空部２ａで構成されるバイパス路Ｂ１は常時連通状態とされている。さらに、ピストンロッド２には、中空部２ａの図２中上端に連なる圧力室２ｃが設けられており、この圧力室２ｃとロッド側室Ｒ１とを連通する通路１８が設けられ、この通路１８の途中にはオリフィス１９が設けられている。したがって、この通路１８から圧力室２ｃに油圧が供給されると、スプール弁３０が附勢バネ１５のバネ力に抗して図２中下方に押圧され、スプール弁３０が図２中下方に移動し、ピストンロッド２の孔２ｂ，２ｂにスプール弁３０のポート３０ａが対向しえない位置に移動すると、バルブＶ１は遮断ポジション１７を採ることとなりバイパス路Ｂ１が遮断状態となり、他方、この通路１８から圧力室２ｃに油圧が供給されないと、スプール弁３０が附勢バネ１５のバネで図２中中空部２ａの上端に当接した状態のままとなり、ピストンロッド２の孔２ｂ，２ｂにスプール弁３０のポート３０ａ，３０ａは対向することとなるので、バイパス路Ｂ１は連通されることとなる。また、連通状態下では、孔２ｂ，２ｂとポート３０ａ，３０ａの重なり度合いにより流路面積が変化するようになっており、作動油が孔２ｂ，２ｂとポート３０ａ，３０ａとを通過するときの圧力損失により減衰力を発生可能になっている。すなわち、圧力室２ｃおよび通路１８に導かれる油圧の大きさに応じて流路面積を変化することができる。また、図示したところでは、スプール弁を使用しているが、ポペット型弁体を使用し中空部に弁座とを設けて附勢バネでポペット型弁体の弁頭を弁座に着座させるとしてもよいが、スプール弁としたほうが上述のようにピストンロッド２にバルブＶ１を設ける場合にバイパス路の方向切り換えができ、かつ、バイパス路から負荷される油圧によりバイパス路が連通してしまうことを確実に防止できるのでバイパス路Ｂ１の開閉制御が容易となる。
【００３５】
なお、圧力室２ｃは必ずしも設ける必要はないが、通路１８から導かれる油圧によるスプール弁３０を押す力を高めることができるので、ピストン１のシリンダ３に対して図２中上方への移動速度が極めて低いときでも、スプール弁３０を移動させることができる。
【００３６】
また、図２中ピストン１には、それぞれ油圧緩衝器の圧縮行程時に作動油が通過する流路Ｌ１と伸長行程時に作動油が通過する流路Ｌ２が設けられ、この各流路Ｌ１，Ｌ２にはそれぞれ減衰力発生要素としてのリーフバルブ３２，３３が設けられている。このように、減衰力発生要素をリーフバルブとしてもよいし、他に公知の減衰力発生要素を適用してもよい。なお、上述したところでは、各流路を隔壁部材たるピストン１に、バイパス路を隔壁部材たるピストン１もしくはピストンロッド２の先端に設けるとしているが、シリンダ３の外方に各流路およびバイパス路を設けてもよい。
【００３７】
なお、上述したところでは、押圧手段を通路とオリフィスとしているが、図示はしないが、たとえば、押圧手段を所定のピストン速度になったときに励磁されるソレノイドとして、このソレノイドによりスプールを押圧してもよく、他に慣用される手段を用いてもよいが、通路とオリフィスという簡単かつスペースを取らない構成で押圧手段を形成しているので、油圧緩衝器の大型化が避けられ、さらに、外部に電源や油圧源を設けなくて済み、車両のパワーソースを消費しなくてよいので経済的である。
【００３８】
さらに、シリンダ３の図１中上方開口端にはピストンロッド２を挿入可能なように軸心部に孔６ｄを設けたロッドガイド６が設けられている。ロッドガイド６は、円筒状の本体６ａと、拡径部６ｂとで構成され、拡径部６ｂには切欠６ｃが設けられている。また、シリンダ３の図１中下方開口端にはバルブボディ５が嵌合されており、このバルブボディ５は、円筒状の本体５ａと、本体５ａの図１中下方に段部５ｂを備えた拡径部５ｃとで構成され、拡径部５ｃには切欠５ｄが設けられている。そして、バルブボディ５の本体５ａには各流路Ｌ３，Ｌ４およびバイパス路Ｂ２が設けられ、流路Ｌ３，Ｌ４には減衰力発生要素１３と吸入弁要素１４が設けられるとともに、バイパス路Ｂ２の途中にはバルブＶ２が設けられている。また、バルブボディ５の拡径部５ｃの外周には有底筒状のキャップ９が嵌合し、このキャップ９の外周が外筒４の内周に嵌合している。他方、シリンダ３の図１中上端に嵌合しているロッドガイド６の拡径部６ｂの外周にはピストンロッド２が挿入可能なように孔（付示せず）を設けた有底筒状のキャップ８が嵌合し、このキャップ８の外周が外筒４の内周に嵌合している。すなわち、シリンダ３内および外筒４内はキャップ８およびキャップ９により密封状態下に封止されている。
【００３９】
そして、上記バルブＶ２は、遮断ポジション２３および連通ポジション２２に切り換え可能に設定されているとともに、附勢バネ２１のバネ力でバイパス路Ｂ２を連通する常開型に設定されている。さらに、バルブボディ５には、このバルブＶ２を遮断ポジション２３に切り換えるための押圧手段が設けられており、本実施の形態では、この押圧手段を、第２室たるピストン側室Ｒ２から油圧を導く通路２４と、当該通路２４の途中に設けたオリフィス２５とで構成され、当該通路２４に導かれる油圧により附勢バネ２１のバネ力に抗してバルブＶ２を押圧することで、バルブＶ２を遮断ポジション２３に切り換えてバイパス路Ｂ２を遮断することができるようになっている。したがって、本実施の形態においては、上記油圧をパイロット信号として利用し、ピストン側室Ｒ２から供給されるパイロット信号の入力時にバイパス路Ｂ２が遮断されると共にパイロット信号の解消時にバイパス路Ｂ２が連通される。なお、オリフィス２５は、油圧緩衝器Ｋの振動周波数が一定の周波数以上となったときには、作動油が通過しえなくなるように設定されている。すなわち、バルブＶ２にあっても押圧手段により、振動周波数が一定の周波数以上の時には、バイパス路Ｂ２を連通し、一定の周波数以下の時にはバイパス路Ｂ２を遮断するようになっており、その構成も上述のバルブＶ１と同様の構成となっており、図示はしないが、その具体的構成についても、バルブＶ１同様の構成とすればよく、また、この場合には、バルブボディ５にピストンロッド２内に構成した通路１８、オリフィス１９、中空部２ａ、スプール弁３０と同様のものをそれぞれ設ければよい。なお、上述したところでは、各流路およびバイパス路を区画部材たるバルブボディ５に設けるとしているが、区画部材を単に補償室たるリザーバと作動室とを区画する部材としてシリンダ３の外方に各流路およびバイパス路を設けてもよい。また、オリフィス１９と同様に、オリフィス２５の口径により、このオリフィス２５を作動油が通過しえない一定の振動周波数を設定するが、オリフィス２５の口径は、この油圧緩衝器Ｋが適用される車種や使用環境に応じて任意に設定すればよい。
【００４０】
さて、上述のように構成された油圧緩衝器Ｋの作用について説明する。ピストンロッド２がシリンダ３内から退出する、すなわち、油圧緩衝器Ｋが伸長する場合には、ロッド側室Ｒ１が収縮するのでロッド側室Ｒ１内の油圧が高まり、ロッド側室Ｒ１内の作動油はピストン１に設けた流路Ｌ１およびバイパス路Ｂ１を通過してピストン側室Ｒ２に流入しようとする。さらに、ピストン側室Ｒ２内では、ピストンロッド２がシリンダ３から退出する体積分の作動油が不足するので、リザーバＲ内の作動油がバルブボディ５に設けた流路Ｌ４およびバイパス路Ｂ２を通過してピストン側室Ｒ２内に流入しようとする。そして、流路Ｌ１に設けた減衰力発生要素１１で減衰力が発生されるが、このとき、ピストン１のシリンダ３に対する移動速度が遅い場合、すなわち、油圧緩衝器Ｋの振動周波数が低い場合には、オリフィス１９による圧力損失がさほど発生しないので、通路１８を介して油圧がバルブＶ１に負荷されることになる。そして、バルブＶ１は、押圧されて遮断ポジション１７をとることとなる。他方、バイパス路Ｂ２のバルブＶ２は、ピストン側室Ｒ２の油圧は減圧されるので、押圧されずに連通ポジション２２を維持することとなり、バイパス路Ｂ２は連通され、作動油はバイパス路Ｂ２を通過できることとなる。そして、バイパス路Ｂ２は連通状態となるので、吸入弁要素１４を通過する作動油量が減少し、吸入弁要素１４の圧力損失も減少して、ピストン側室Ｒ２への作動油の流入を容易とする。
【００４１】
さらに、ピストン１のシリンダ３に対する移動速度が速くなってくると、すなわち、油圧緩衝器Ｋの伸長時の振動周波数が高くなってくると、通路１８のオリフィス１９が設けられ位置よりバルブＶ１側はロッド側室Ｒ１の圧力変動に対して一次遅れの圧力変動となり、作動油がオリフィス１９を通過できなくなってくる。すなわち、圧力損失が大きくなってくるので、通路１８油圧がバルブＶ１に供給されにくくなる。そしてさらに、ピストン１のシリンダ３に対する移動速度が速く、油圧緩衝器Ｋの伸長時の振動周波数がオリフィス１９の任意の設定に起因する一定の周波数を超えるような高い場合には、作動油がオリフィス１９を通過できなくなり、バルブＶ１は、油圧によって押圧されず附勢バネ１５により附勢されるのみとなるので連通ポジション１６をとることとなる。すると、バイパス路Ｂ１も連通状態となり、バイパス路Ｂ１のバルブＶ１を作動油が通過するので、油圧緩衝器Ｋは、減衰力発生要素１１のみならず、バルブＶ１によって減衰力を発生することとなる。したがって、油圧緩衝器Ｋの伸長時の振動周波数が上記任意の一定周波数以上に高くなるとそれに伴い徐々にバイパス路Ｂ１を連通することとなる。
【００４２】
逆に、ピストンロッド２がシリンダ３内に侵入する、すなわち、油圧緩衝器Ｋが収縮する場合には、ピストン側室Ｒ２が収縮するのでピストン側室Ｒ２内の油圧が高まり、ピストン側室Ｒ２内の作動油はピストン１に設けた流路Ｌ２およびバイパス路Ｂ１を通過してロッド側室Ｒ１に流入しようとする。さらに、ピストン側室Ｒ２内では、ピストンロッド２がシリンダ３に侵入する体積分の作動油が余剰となるので、ピストン側室Ｒ２内の作動油がバルブボディ５に設けた流路Ｌ３およびバイパス路Ｂ２を通過してリザーバＲ内に流入しようとする。そして、各流路Ｌ２，Ｌ３に設けた減衰力発生要素１２，１３で減衰力が発生されるが、このとき、ピストン１のシリンダ３に対する移動速度が遅い場合、すなわち、油圧緩衝器Ｋの振動周波数が低い場合には、オリフィス２５による圧力損失がさほど発生しないので、通路２４を介して油圧がバルブＶ２に負荷されることになる。そして、バルブＶ２は、押圧されて遮断ポジション２３をとることとなる。他方、バイパス路Ｂ１のバルブＶ１は、ロッド側室Ｒ１の油圧は減圧されるので、押圧されずに連通ポジション１６を維持することとなり、バイパス路Ｂ１は連通され、作動油はバイパス路Ｂ１を通過することとなる。そして、バイパス路Ｂ１は連通状態となり、バイパス路Ｂ１のバルブＶ１を作動油が通過するときの圧力損失によっても油圧緩衝器Ｋは減衰力を発生することとなる。
【００４３】
さらに、ピストン１のシリンダ３に対する移動速度が速くなってくると、すなわち、油圧緩衝器Ｋの収縮時の振動周波数が高くなってくると、通路２４のオリフィス２５が設けられ位置よりバルブＶ２側はピストン側室Ｒ２の圧力変動に対して一次遅れの圧力変動となり、作動油がオリフィス２５を通過できなくなってくる。すなわち、圧力損失が大きくなってくるので、通路２４を介して油圧がバルブＶ２に供給されにくくなる。そしてさらに、ピストン１のシリンダ３に対する移動速度が速く、油圧緩衝器Ｋの収縮時の振動周波数がオリフィス２５の任意の設定に起因する一定の周波数を超えるような高い場合には、作動油がオリフィス２５を通過できなくなり、バルブＶ２は、油圧によって押圧されず附勢バネ２１により附勢されるのみとなるので連通ポジション２３をとることとなる。すると、バイパス路Ｂ２も連通状態となり、バイパス路Ｂ２のバルブＶ２を作動油が通過し、油圧緩衝器Ｋは、減衰力発生要素１２，１３およびバルブＶ１のみならずバルブＶ２によっても減衰力を発生することとなる。したがって、油圧緩衝器Ｋの収縮時の振動周波数が上記任意の一定周波数以上に高くなるとそれに伴い徐々にバイパス路Ｂ２を連通することとなる。
【００４４】
上記したように、油圧緩衝器Ｋの伸縮時の振動周波数が一定の周波数以下の場合には、バイパス路Ｂ１もしくはバイパス路Ｂ２のいずれか一方が遮断され、振動周波数が一定の周波数以上の場合にはいずれのバイパス路Ｂ１，Ｂ２も連通される。すなわち、油圧緩衝器の振動周波数が一定の周波数以下の時には、作動油の流路面積が減少し、反対に油圧緩衝器の振動周波数が一定の周波数以上の時には流路面積が増大する。したがって、油圧緩衝器の振動周波数が一定の周波数以上の時には流路面積が増大するから、一定の周波数以上の振動領域の発生減衰力を低下させることが可能である。
【００４５】
すると、この油圧緩衝器にあっては、オリフィスの口径による任意の一定周波数以上時の発生減衰力を低下させることができるので、油圧緩衝器の振動周波数が一定周波数以上時には振動の伝達率を低下させることができ、車両における乗り心地を向上することができる。
【００４６】
また、従来の油圧緩衝器においては、１枚のリーフバルブの撓み量を調整することにより油圧緩衝器の振動周波数が一定周波数以上時の発生減衰力を低下させていたが、本発明では減衰力発生要素とは別に減衰力を変化させる機構、すなわち、バルブと押圧手段を設けているので、減衰力発生要素と減衰力を変化させる機構とは相関関係がなく、従来の油圧緩衝器に比較して減衰力の変化幅を自在に設定できるだけでなく、その設定調整も容易となり、従来に比較して車両における乗り心地が向上する。
【００４７】
さらに、本発明では減衰力発生要素とは別に減衰力を変化させる機構を設けているので、減衰力発生要素が１枚のリーフバルブに限定されることはなく、種々の減衰力発生要素を幅広く適用可能であるから、車種に応じて減衰力発生要素を選ぶことが可能であり、より一層車両における乗り心地を向上することができる。
【００４８】
またさらに、従来の油圧緩衝器ではプッシュバルブやバルブボディ等の質量のある部材がバネで押圧される構成であるので、振動周波数が高いときには応答遅れを招来する危惧があるが、本発明では、減衰力発生要素と周波数に応答する減衰力を変化させる機構とは別であるので、減衰力発生要素が応答遅れを生じることはない。
【００４９】
さらに、本実施の形態では、バルブをスプール弁としているので、通路内の作動油の漏洩が防止でき、通路内の圧力上昇が充分得られるので、バルブが連通ポジションとなる一定の振動周波数以上の時と遮断ポジションとなる一定の振動周波数以下の時の圧力差を大きくすることができ、これにより、圧力に相関する減衰力、すなわち、作動油がバルブを通過する時に発生する減衰力を周波数域によって大きく変化させることも可能である。
【００５０】
そして、上記形状のスプール弁を使用しているので、通路に導かれる油圧の大きさにより、すなわち、ピストンのシリンダに対する速度に応じてバイパス路の流路面積を変化可能であるので、ピストンのシリンダに対する速度が変化した場合に、この油圧緩衝器の発生する減衰力の減衰特性を急激に変化させることはない。すなわち、急激に減衰特性が変化することによる衝撃の発生を防止することができるので、この点でも車両における乗り心地が向上する。
【００５１】
また、スプール弁を使用しているので、振動の過渡的入力、たとえば、車両が路面上の突起を乗り越えたときに生じる高周波振動に等価のステップ入力が油圧緩衝器に作用した場合には、バルブへの油圧供給が一次遅れとなるから、通路内の圧力はその振動入力以前の状態を維持するので、徐々に通路内の圧力が高まることとなり、スプール弁がバイパス路を徐々に流路面積を小さくしながら遮断することとなる。すると、この場合に油圧緩衝器が発生する減衰力は緩やかに上昇することとなり、このため、減衰力が変化することによる衝撃や外乱が生じることはなく、この減衰力の上昇によりピストンのシリンダに対する変位量を減少していわゆる底付きを防止することができる。すなわち、吸収エネルギの増大により、底付きの衝撃を回避できるので、この点でも車両における乗り心地が向上する。
【００５２】
なお、本実施の形態においては、油圧緩衝器をいわゆる複筒型緩衝器として説明してきたが、いわゆる単筒型とし、または、いわゆる両ロッド型としてもよく、さらに、本実施の形態においては、バイパス路、バルブおよび押圧手段を油圧緩衝器の２箇所に設けているが、１ヶ所のみの設けて油圧緩衝器の伸長時もしくは収縮時の一方のみの減衰力を低下させてもよい。ちなみにこの場合には、隔壁部材をバルブケースとして第１室を作動室とし第２室を補償室とするか、隔壁部材をピストンとして第１室をロッド側室とし第２室をピストン側室とすればよい。
【００５３】
以上で、本発明の実施の形態についての説明を終えるが、本発明の範囲は図示されまたは説明された詳細そのものには限定されないことは勿論である。
【００５４】
【発明の効果】
各請求項の発明によれば、油圧緩衝器の伸縮時の振動周波数が一定の周波数以下の場合には、少なくとも１つのバイパス路が遮断され、振動周波数が一定の周波数以上の場合にはバイパス路は連通される。すなわち、油圧緩衝器の振動周波数が一定の周波数以下の時には、作動油の流路面積が減少し、反対に油圧緩衝器の振動周波数が一定の周波数以上の時には流路面積が増大する。したがって、油圧緩衝器の振動周波数が一定の周波数以上の時には流路面積が増大するから、一定の周波数以上の振動領域の発生減衰力を低下させることが可能である。
【００５５】
すると、この油圧緩衝器にあっては、油圧緩衝器の振動周波数が一定周波数以上時には振動の伝達率を低下させることができ、車両における乗り心地を向上することができる。
【００５６】
また、従来の油圧緩衝器においては、１枚のリーフバルブの撓み量を調整することにより油圧緩衝器の振動周波数が一定周波数以上時の発生減衰力を低下させていたが、本発明では減衰力発生要素とは別に減衰力を変化させる機構、すなわち、バルブと押圧手段を設けているので、減衰力発生要素と減衰力を変化させる機構とは相関関係がなく、従来の油圧緩衝器に比較して減衰力の変化幅を自在に設定できるだけでなく、その設定調整も容易となり、従来に比較して車両における乗り心地が向上する。
【００５７】
さらに、本発明では減衰力発生要素とは別に減衰力を変化させる機構を設けているので、減衰力発生要素が１枚のリーフバルブに限定されることはなく、種々の減衰力発生要素を幅広く適用可能であるから、車種に応じて減衰力発生要素を選ぶことが可能であり、より一層車両における乗り心地を向上することができる。
【００５８】
またさらに、従来の油圧緩衝器ではプッシュバルブやバルブボディ等の質量のある部材がバネで押圧される構成であるので、振動周波数が高いときには応答遅れを招来する危惧があるが、本発明では、減衰力発生要素と周波数に応答する減衰力を変化させる機構とは別であるので、減衰力発生要素が応答遅れを生じることはない。
【００５９】
また、請求項３および請求項４の発明によれば、通路とオリフィスという簡単かつスペースを取らない構成で押圧手段を形成しているので、油圧緩衝器の大型化が避けられ、さらに、外部に電源や油圧源を設けなくて済み、車両のパワーソースを消費しなくてよいので経済的である。
【００６０】
さらに、オリフィスの口径による任意の一定周波数以上時の発生減衰力を低下させることができるので、オリフィスの設定により、油圧緩衝器が適用される車種に応じて周波数を特定してその発生減衰力を低下させることが可能であり、その設定調整も容易である。
【００６１】
そして、請求項５および請求項６の発明によれば、バルブをスプール弁としているので、通路内の作動油の漏洩が防止でき、通路内の圧力上昇が充分得られるので、バルブが連通ポジションとなる一定の振動周波数以上の時と遮断ポジションとなる一定の振動周波数以下の時の圧力差を大きくすることができ、これにより、圧力に相関する減衰力、すなわち、作動油がバルブを通過する時に発生する減衰力を周波数域によって大きく変化させることも可能である。
【００６２】
そして、上記形状のスプール弁を使用しているので、通路に導かれる油圧の大きさにより、すなわち、ピストンのシリンダに対する速度に応じてバイパス路の流路面積を変化可能であるので、ピストンのシリンダに対する速度が変化した場合に、この油圧緩衝器の発生する減衰力の減衰特性を急激に変化させることはない。すなわち、急激に減衰特性が変化することによる衝撃の発生を防止することができるので、この点でも車両における乗り心地が向上する。
【００６３】
また、スプール弁を使用しているので、振動の過渡的入力、たとえば、車両が路面上の突起を乗り越えたときに生じる高周波振動に等価のステップ入力が油圧緩衝器に作用した場合には、バルブへの油圧供給が一次遅れとなるから、通路内の圧力はその振動入力以前の状態を維持するので、徐々に通路内の圧力が高まることとなり、スプール弁がバイパス路を徐々に流路面積を小さくしながら遮断することとなる。すると、この場合に油圧緩衝器が発生する減衰力は緩やかに上昇することとなり、このため、減衰力が変化することによる衝撃や外乱が生じることはなく、この減衰力の上昇によりピストンのシリンダに対する変位量を減少していわゆる底付きを防止することができる。すなわち、吸収エネルギの増大により、底付きの衝撃を回避できるので、この点でも車両における乗り心地が向上する。
【００６４】
さらに、ピストンロッドにバルブを設ける場合にバイパス路の方向切り換えができ、かつ、バイパス路から負荷される油圧によりバイパス路が連通してしまうことを確実に防止できるのでバイパス路の開閉制御が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態における油圧緩衝器を原理的に示す概略断面図である。
【図２】第１の実施の形態における油圧緩衝器のピストン部の概略断面図である。
【符号の説明】
１ ピストン
２ ピストンロッド
２ａ 中空部
２ｂ 孔
２ｃ 圧力室
３ シリンダ
４ 外筒
５ 区画部材たるバルブボディ
５ａ バルブボディ本体
６ ロッドガイド
１１，１２，１３ 減衰力発生要素
１４ 吸入弁要素
１５，２１ 附勢バネ
１６，２２ 遮断ポジション
１７，２３ 連通ポジション
１８，２４ 通路
１９，２５ オリフィス
３０ スプール弁
３０ａ ポート
３２，３３ 減衰力発生要素たるリーフバルブ
Ｂ１、Ｂ２ バイパス路
Ｋ 油圧緩衝器
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４ 流路
Ｒ 補償室たるリザーバ
Ｒ１ 第１室たるロッド側室
Ｒ２ 第２室たるピストン側室
Ｖ１，Ｖ２ バルブ
【発明の属する技術分野】
この発明は、油圧緩衝器に関し、特に振動周波数に依存して発生減衰力を調整するいわゆる周波数感応型の油圧緩衝器の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種油圧緩衝器としては、たとえば、オリフィスを介して油圧緩衝器の伸縮時に高まるロッド側室もしくはピストン側室の油圧をいわゆる一次遅れに圧力室に導き、この一次遅れの油圧を油圧緩衝器のピストン部もしくはベースバルブ部に設けられたリーフバルブに内側ディスク（プッシュバルブ）を介して負荷して、当該リーフバルブの初期撓み量を変化させて、振動周波数に依存する減衰力調整を行っており（たとえば、特許文献１，２，３参照）、特に、一定周波数以上の振動入力時にはリーフバルブに油圧による撓みを生じさせないようにして、発生減衰力を低下させて車両における乗り心地の向上を図っている。
【０００３】
具体的には、従来の油圧緩衝器にあってはリーフバルブの撓み量を制御する内側ディスクは、リーフスプリングにより中立位置を保っており、リーフスプリングとバルブボディとで区画された圧力室に一次遅れの油圧が導かれると、リーフスプリングが撓んで、内側ディスクが下降し、リーフバルブを下方に撓ませる。そして、リーフバルブが下方に撓むと、撓み量に応じてリーフバルブの反力が高まることになる。すなわち、クラッキング圧が高まると同時に、リーフバルブの反力が高まって、流路の開口面積も小さくなるので、発生減衰力が高まる。ここで、圧力室に油圧を導く際にオリフィスを介しているので、油圧緩衝器に入力される振動の周波数が高くなると、圧力室内に油圧が導かれなくなるので、高周波数の振動の入力に対しては、リーフバルブを内側ディスクが撓ませることはなく、その発生減衰力を低下させることができるようになっている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平２−１４２９４０号公報（第３頁左上欄第２０行目から第４頁左下欄第６行目まで、図１）
【０００５】
【特許文献２】
特開平２−１４２９４１号公報（第３頁左上欄第１７行目から第５頁右上欄第１５行目まで、図１）
【０００６】
【特許文献３】
特開平３−１６８４３５号公報（第３頁左上欄第１９行目から第４頁左下欄第１８行目まで、図１）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
さて、上述の従来のいわゆる周波数感応型の油圧緩衝器にあっては、車両の乗り心地を向上でき使用上特に問題はないが、以下の不具合を将来すると指摘される恐れがある。
【０００８】
すなわち、従来の油圧緩衝器によれば、一定の周波数以上の振動の入力時には、その発生減衰力を低下させることができるが、減衰力の低下量が小さいので乗り心地を向上する効果も小さくなってしまう。
【０００９】
なぜならば、内側ディスクの下降量を大きくするためには、リーフスプリングのバネ定数を小さくするほうがよいが、低い周波数の振動が入力されて圧力室内の油圧が高まりバルブボディの下方の圧力室内とバルブボディの上方の油圧が同圧になる場合、バルブボディはその上下で同圧になるので浮いた状態となってリーフスプリングとバルブボディとの接触面圧はリーフスプリングのバネ力による反力のみに依存し、バネ定数を小さくするとリーフスプリングとバルブボディとの接触面圧が小さくなるので、リーフスプリングとバルブボディとの間に隙間を生じて圧力室内から作動油が漏れてしまい、圧力室内の油圧をさほど上昇し得ない状態となってしまう。すると、減衰力をさほど高めることができなくなってしまい、低周波数域の振動の入力時の発生減衰力が小さくなるので、車両の振動を充分抑制できなくなってしまう。
【００１０】
したがって、リーフバルブのバネ定数を、上記弊害を生じない程度に設定しておく必要があるが、そうすると、一定の周波数以上の振動入力時の発生減衰力の低下量が小さくなってしまうので、車両における乗り心地を向上する効果が小さくなってしまうのである。
【００１１】
そこで、本発明は、上記弊害を改善するために創案されたものであって、その目的とするところは、一定の周波数以上の振動入力時の発生減衰力の低下量を自在に設定可能として車両における乗り心地を向上す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】
本発明の第１の課題解決手段の油圧緩衝器は、隔壁部材で区画された第１室と第２室と、第１室と第２室とを連通する流路と、流路の途中に設けた減衰力発生要素とを備え、車両の車体と車軸との間に介装される油圧緩衝器において、第１室と第２室とを連通するバイパス路と、バイパス路の途中に当該バイパス路を開閉可能であって開ける方向に附勢されたバルブと、一定周波数以下の振動の入力時にバイパス路を閉じる方向に上記バルブを押圧する押圧手段を設けたこと特徴とする。
【００１３】
本発明の第２の課題解決手段は、区画部材で区画された補償室と作動室と、作動室を隔壁部材で隔成した第１室と第２室と、補償室と第１室あるいは第２室とを連通する流路と、第１室と第２室とを連通する流路と、各流路の途中に設けた減衰力発生要素とを備え、車両の車体と車軸との間に介装される油圧緩衝器において、補償室と第１室あるいは第２室とを連通するバイパス路と、第１室と第２室とを連通するバイパス路と、各バイパス路の途中に当該バイパス路を開閉可能であって開ける方向に附勢されたバルブと、一定周波数以下の振動の入力時に各バイパス路を閉じる方向に上記バルブを押圧する押圧手段を設けたこと特徴とする。
【００１４】
第１および第２の課題解決手段によれば、油圧緩衝器の伸縮時の振動周波数が一定の周波数以下の場合には、少なくとも１つのバイパス路が遮断され、振動周波数が一定の周波数以上の場合にはバイパス路は連通される。すなわち、油圧緩衝器の振動周波数が一定の周波数以下の時には、作動油の流路面積が減少し、反対に油圧緩衝器の振動周波数が一定の周波数以上の時には流路面積が増大する。したがって、油圧緩衝器の振動周波数が一定の周波数以上の時には流路面積が増大するから、一定の周波数以上の振動領域の発生減衰力を低下させることが可能である。
【００１５】
すると、この油圧緩衝器にあっては、油圧緩衝器の振動周波数が一定周波数以上時には振動の伝達率を低下させることができ、車両における乗り心地を向上することができる。
【００１６】
また、従来の油圧緩衝器においては、１枚のリーフバルブの撓み量を調整することにより油圧緩衝器の振動周波数が一定周波数以上時の発生減衰力を低下させていたが、本発明では減衰力発生要素とは別に減衰力を変化させる機構、すなわち、バルブと押圧手段を設けているので、減衰力発生要素と減衰力を変化させる機構とは相関関係がなく、従来の油圧緩衝器に比較して減衰力の変化幅を自在に設定できるだけでなく、その設定調整も容易となり、従来に比較して車両における乗り心地が向上する。
【００１７】
さらに、本発明では減衰力発生要素とは別に減衰力を変化させる機構を設けているので、減衰力発生要素が１枚のリーフバルブに限定されることはなく、種々の減衰力発生要素を幅広く適用可能であるから、車種に応じて減衰力発生要素を選ぶことが可能であり、より一層車両における乗り心地を向上することができる。
【００１８】
またさらに、従来の油圧緩衝器ではプッシュバルブやバルブボディ等の質量のある部材がバネで押圧される構成であるので、振動周波数が高いときには応答遅れを招来する危惧があるが、本発明では、減衰力発生要素と周波数に応答する減衰力を変化させる機構とは別であるので、減衰力発生要素が応答遅れを生じることはない。
【００１９】
また、本発明の第３の課題解決手段は、第１の課題解決手段において、押圧手段が、上記バルブに第１室もしくは第２室から油圧を導く通路と、当該通路の途中に設けたオリフィスとで構成され、当該通路に導かれる油圧によりバルブを押圧することを特徴とする。
【００２０】
さらに、本発明の第４の課題解決手段は、第２の課題解決手段において、押圧手段が、一方のバルブに第１室から油圧を導く通路と、他方のバルブに第２室から油圧を導く通路と、各通路の途中にそれぞれ設けたオリフィスとで構成され、当該各通路に導かれる油圧によりそれぞれのバルブを押圧することを特徴とする。
【００２１】
第３および第４の課題解決手段によれば、、通路とオリフィスという簡単かつスペースを取らない構成で押圧手段を形成しているので、油圧緩衝器の大型化が避けられ、さらに、外部に電源や油圧源を設けなくて済み、車両のパワーソースを消費しなくてよいので経済的である。
【００２２】
さらに、オリフィスの口径による任意の一定周波数以上時の発生減衰力を低下させることができるので、オリフィスの設定により、油圧緩衝器が適用される車種に応じて周波数を特定してその発生減衰力を低下させることが可能であり、その設定調整も容易である。
【００２３】
また、本発明の第５の課題解決手段は、第３の課題解決手段において、第１室と第２室がシリンダとシリンダ内に摺動自在に挿入したピストンにより隔成されるとともに、ピストンの一端側にシリンダ内に移動自在に挿入されるピストンロッドの先端を連結してなり、バイパス路がピストンロッドの先端の軸芯部に穿設した中空部とピストンロッドの側部から中空部に連通する孔とで構成され、上記バルブを上記中空部内に摺動自在に挿入されるスプールとし、当該スプールは、有底筒状であって、その側部にスプール内外を連通するポートを備え、ピストンロッド内方へ向けて附勢されピストンロッドの孔に当該ポートを常時対向させてバイパス路を連通するとともに、油圧の負荷により中空部内を摺動してピストンロッドの孔にスプールの側壁面を対向させてバイパス路を遮断することを特徴とする。
【００２４】
さらに、本発明の第６の課題解決手段は、第４の課題解決手段において、第１室と第２室がシリンダとシリンダ内に摺動自在に挿入したピストンにより隔成され、補償室がシリンダ内もしくはシリンダ端部に設けられたバルブボディによりシリンダ内もしくはシリンダ外方に隔成されるとともいに、ピストンの一端側にシリンダ内に移動自在に挿入されるピストンロッドの先端を連結してなり、第１室と第２室とを連通するバイパス路がピストンロッドの先端から開口する中空部とピストンロッドの側部から中空部に連通する孔とで構成され、補償室と第１室あるいは第２室とを連通するバイパス路がバルブボディの補償室側から開口する中空部と第１室もしくは第２室と当該中空部とを連通する孔とで構成され、上記各バルブを上記各中空部内に摺動自在に挿入されるスプールとし、一方のスプールは、有底筒状であって、その側部にスプール内外を連通するポートを備え、ピストンロッド内方へ向けて附勢されピストンロッドの孔に一方のスプールのポートを常時対向させて第１室と第２室とを連通するバイパス路を常時連通するとともに、油圧の負荷により中空部内を摺動してピストンロッドの孔に一方のスプールの側壁面を対向させて第１室と第２室とを連通するバイパス路を遮断し、他方のスプールは、有底筒状であって、その側部にスプール内外を連通するポートを備え、バルブボディ内方へ向けて附勢されバルブボディの孔に他方のスプールのポートを対向させて補償室と第１室あるいは第２室とを連通するバイパス路を常時連通するとともに、油圧の負荷により中空部内を摺動してバルブボディの孔に他方のスプールの側壁面を対向させて補償室と第１室あるいは第２室とを連通するバイパス路を遮断することを特徴とする。
【００２５】
第５および第６の課題解決手段によれば、バルブをスプール弁としているので、通路内の作動油の漏洩が防止でき、通路内の圧力上昇が充分得られるので、バルブが連通ポジションとなる一定の振動周波数以上の時と遮断ポジションとなる一定の振動周波数以下の時の圧力差を大きくすることができ、これにより、圧力に相関する減衰力、すなわち、作動油がバルブを通過する時に発生する減衰力を周波数域によって大きく変化させることも可能である。
【００２６】
そして、上記形状のスプール弁を使用しているので、通路に導かれる油圧の大きさにより、すなわち、ピストンのシリンダに対する速度に応じてバイパス路の流路面積を変化可能であるので、ピストンのシリンダに対する速度が変化した場合に、この油圧緩衝器の発生する減衰力の減衰特性を急激に変化させることはない。すなわち、急激に減衰特性が変化することによる衝撃の発生を防止することができるので、この点でも車両における乗り心地が向上する。
【００２７】
また、スプール弁を使用しているので、振動の過渡的入力、たとえば、車両が路面上の突起を乗り越えたときに生じる高周波振動に等価のステップ入力が油圧緩衝器に作用した場合には、バルブへの油圧供給が一次遅れとなるから、通路内の圧力はその振動入力以前の状態を維持するので、徐々に通路内の圧力が高まることとなり、スプール弁がバイパス路を徐々に流路面積を小さくしながら遮断することとなる。すると、この場合に油圧緩衝器が発生する減衰力は緩やかに上昇することとなり、このため、減衰力が変化することによる衝撃や外乱が生じることはなく、この減衰力の上昇によりピストンのシリンダに対する変位量を減少していわゆる底付きを防止することができる。すなわち、吸収エネルギの増大により、底付きの衝撃を回避できるので、この点でも車両における乗り心地が向上する。
【００２８】
さらに、ピストンロッドにバルブを設ける場合にバイパス路の方向切り換えができ、かつ、バイパス路から負荷される油圧によりバイパス路が連通してしまうことを確実に防止できるのでバイパス路の開閉制御が容易となる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の油圧緩衝器を図１および図２に基づいて説明する。図１は、第１の実施の形態における油圧緩衝器を原理的に示す概略断面図である。図２は、第１の実施の形態における油圧緩衝器のピストン部の概略断面図である。
【００３０】
以下、詳細に説明すると、本実施の形態における油圧緩衝器Ｋは、図１に示すように、円筒状のシリンダ３と、シリンダ３の外側にシリンダ３に同芯に設けた外筒４と、シリンダ３と外筒４との間の隙間で形成した補償室たるリザーバＲと、作動室たるロッド側Ｒ１およびピストン側Ｒ２と、に区画する区画部材たるバルブボディ５と、作動室をロッド側室Ｒ１とピストン側室Ｒ２とに区画するピストン１と、シリンダ３内にピストン１を介して移動自在に挿入されたピストンロッド２と、上記ピストン側室Ｒ１とロッド側室Ｒ２とを連通するバイパス路Ｂ１と、リザーバＲとピストン側室Ｒ２とを連通するバイパス路Ｂ２と、各バイパス路の途中にそれぞれ設けたバルブＶ１，Ｖ２と、ピストン１に設けた流路Ｌ１，Ｌ２と、バルブボディ５に設けた流路Ｌ３，Ｌ４と、各流路Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４の途中にそれぞれ設けた減衰力発生要素１１，１２，１３と吸入弁要素１４とで構成され、シリンダ３内およびリザーバＲ内には作動油が封入されている。
【００３１】
以下、各部材について詳細に説明すると、シリンダ３内には、摺動自在にピストン１が挿入され、ピストン１の図１中上端には、ピストンロッド２の先端が接続されている。そして、ピストン１には各流路Ｌ１，Ｌ２およびバイパス路Ｂ１が設けられ、流路Ｌ１，Ｌ２にはそれぞれ減衰力発生要素１１，１２が設けられるとともに、バイパス路Ｂ１の途中にはバルブＶ１が設けられている。
【００３２】
そして、上記バルブＶ１は、遮断ポジション１７および連通ポジション１６に切り換え可能に設定されているとともに、附勢バネ１５のバネ力でバイパス路Ｂ１を連通する常開型に設定されている。さらに、ピストン１には、このバルブＶ１を遮断ポジション１７に切り換えるための押圧手段が設けられており、本実施の形態では、この押圧手段を、第１室たるロッド側室Ｒ１から油圧を導く通路１８と、当該通路１８の途中に設けたオリフィス１９とで構成され、当該通路１８に導かれる油圧により附勢バネ１５のバネ力に抗してバルブＶ１を押圧することで、バルブＶ１を遮断ポジション１７に切り換えてバイパス路Ｂ１を遮断することができるようになっている。したがって、本実施の形態においては、上記油圧をパイロット信号として利用し、ロッド側室Ｒ１から供給されるパイロット信号の入力時にバイパス路Ｂ１が遮断されると共にパイロット信号の解消時にバイパス路Ｂ１が連通される。また、このバルブＶ１は、パイロット信号の強弱によりバイパス路Ｂ１の流路面積を変化させるように設定されてもよい。こうすることにより、バルブＶ１で発生する圧力損失に変化を持たせて減衰力を変化させることができる。なお、オリフィス１９は、油圧緩衝器Ｋの振動周波数が一定の周波数以上となるときには、作動油が通過しえなくなるように設定されている。すなわち、上記バルブＶ１は押圧手段により、振動周波数が一定の周波数以上の時には、バイパス路Ｂ１を連通し、一定の周波数以下の時にはバイパス路Ｂ１を遮断するようになっている。また、オリフィス１９の口径により、このオリフィス１９を作動油が通過しえない一定の振動周波数を設定するが、オリフィス１９の口径は、この油圧緩衝器Ｋが適用される車種や使用環境に応じて任意に設定すればよい。そして、その設定調整も口径を変更するのみでよいので容易である。
【００３３】
ちなみに、このバルブＶ１は、具体的な実施の形態にあっては、図２に示すように、ピストン１に配在されるのではなく、このピストン１に連設されるピストンロッド２に、特に、ピストン１を連設させるピストンロッド２における先端部あるいは先端近傍部に配在されてもよい。
【００３４】
この図２に示すように、バルブＶ１は、スプール弁として形成されており、少々説明すると、ピストンロッド２には、その先端側から開口する中空部２ａが穿設されており、この中空部２ａ内にスプール弁３０が摺動自在に挿入されている。すなわち、中空部２ａはピストン側室Ｒ２と連通している。そして、このスプール弁３０は、有底筒状に形成されるとともに、その底部近傍の側部にスプール弁３０内外を連通するポート３０ａが穿設されている。さらに、このスプール弁３０は、ピストンロッド２の中空部２ａの下方に設けた軸心部に孔３１ａを設けたストッパ部材３１に担持された附勢バネ１５によりピストンロッド２内方に向けて付勢されている。また、ピストンロッド２の側部には中空部２ａに連通する孔２ｂ，２ｂが穿設されており、この孔２ｂ，２ｂはロッド側室Ｒ１に連通している。したがって、この場合、バイパス路Ｂ１は、この孔２ｂと中空部２ａとで構成されていることとなる。そして、スプール弁３０のポート３０ａは、スプール弁３０がピストンロッド２の内方に附勢された状態で、ピストンロッド２の孔２ｂ，２ｂに対向するような位置に穿設されており、すなわち、バルブＶ１は連通ポジション１６を採ることとなり、これにより、上記の孔２ｂと中空部２ａで構成されるバイパス路Ｂ１は常時連通状態とされている。さらに、ピストンロッド２には、中空部２ａの図２中上端に連なる圧力室２ｃが設けられており、この圧力室２ｃとロッド側室Ｒ１とを連通する通路１８が設けられ、この通路１８の途中にはオリフィス１９が設けられている。したがって、この通路１８から圧力室２ｃに油圧が供給されると、スプール弁３０が附勢バネ１５のバネ力に抗して図２中下方に押圧され、スプール弁３０が図２中下方に移動し、ピストンロッド２の孔２ｂ，２ｂにスプール弁３０のポート３０ａが対向しえない位置に移動すると、バルブＶ１は遮断ポジション１７を採ることとなりバイパス路Ｂ１が遮断状態となり、他方、この通路１８から圧力室２ｃに油圧が供給されないと、スプール弁３０が附勢バネ１５のバネで図２中中空部２ａの上端に当接した状態のままとなり、ピストンロッド２の孔２ｂ，２ｂにスプール弁３０のポート３０ａ，３０ａは対向することとなるので、バイパス路Ｂ１は連通されることとなる。また、連通状態下では、孔２ｂ，２ｂとポート３０ａ，３０ａの重なり度合いにより流路面積が変化するようになっており、作動油が孔２ｂ，２ｂとポート３０ａ，３０ａとを通過するときの圧力損失により減衰力を発生可能になっている。すなわち、圧力室２ｃおよび通路１８に導かれる油圧の大きさに応じて流路面積を変化することができる。また、図示したところでは、スプール弁を使用しているが、ポペット型弁体を使用し中空部に弁座とを設けて附勢バネでポペット型弁体の弁頭を弁座に着座させるとしてもよいが、スプール弁としたほうが上述のようにピストンロッド２にバルブＶ１を設ける場合にバイパス路の方向切り換えができ、かつ、バイパス路から負荷される油圧によりバイパス路が連通してしまうことを確実に防止できるのでバイパス路Ｂ１の開閉制御が容易となる。
【００３５】
なお、圧力室２ｃは必ずしも設ける必要はないが、通路１８から導かれる油圧によるスプール弁３０を押す力を高めることができるので、ピストン１のシリンダ３に対して図２中上方への移動速度が極めて低いときでも、スプール弁３０を移動させることができる。
【００３６】
また、図２中ピストン１には、それぞれ油圧緩衝器の圧縮行程時に作動油が通過する流路Ｌ１と伸長行程時に作動油が通過する流路Ｌ２が設けられ、この各流路Ｌ１，Ｌ２にはそれぞれ減衰力発生要素としてのリーフバルブ３２，３３が設けられている。このように、減衰力発生要素をリーフバルブとしてもよいし、他に公知の減衰力発生要素を適用してもよい。なお、上述したところでは、各流路を隔壁部材たるピストン１に、バイパス路を隔壁部材たるピストン１もしくはピストンロッド２の先端に設けるとしているが、シリンダ３の外方に各流路およびバイパス路を設けてもよい。
【００３７】
なお、上述したところでは、押圧手段を通路とオリフィスとしているが、図示はしないが、たとえば、押圧手段を所定のピストン速度になったときに励磁されるソレノイドとして、このソレノイドによりスプールを押圧してもよく、他に慣用される手段を用いてもよいが、通路とオリフィスという簡単かつスペースを取らない構成で押圧手段を形成しているので、油圧緩衝器の大型化が避けられ、さらに、外部に電源や油圧源を設けなくて済み、車両のパワーソースを消費しなくてよいので経済的である。
【００３８】
さらに、シリンダ３の図１中上方開口端にはピストンロッド２を挿入可能なように軸心部に孔６ｄを設けたロッドガイド６が設けられている。ロッドガイド６は、円筒状の本体６ａと、拡径部６ｂとで構成され、拡径部６ｂには切欠６ｃが設けられている。また、シリンダ３の図１中下方開口端にはバルブボディ５が嵌合されており、このバルブボディ５は、円筒状の本体５ａと、本体５ａの図１中下方に段部５ｂを備えた拡径部５ｃとで構成され、拡径部５ｃには切欠５ｄが設けられている。そして、バルブボディ５の本体５ａには各流路Ｌ３，Ｌ４およびバイパス路Ｂ２が設けられ、流路Ｌ３，Ｌ４には減衰力発生要素１３と吸入弁要素１４が設けられるとともに、バイパス路Ｂ２の途中にはバルブＶ２が設けられている。また、バルブボディ５の拡径部５ｃの外周には有底筒状のキャップ９が嵌合し、このキャップ９の外周が外筒４の内周に嵌合している。他方、シリンダ３の図１中上端に嵌合しているロッドガイド６の拡径部６ｂの外周にはピストンロッド２が挿入可能なように孔（付示せず）を設けた有底筒状のキャップ８が嵌合し、このキャップ８の外周が外筒４の内周に嵌合している。すなわち、シリンダ３内および外筒４内はキャップ８およびキャップ９により密封状態下に封止されている。
【００３９】
そして、上記バルブＶ２は、遮断ポジション２３および連通ポジション２２に切り換え可能に設定されているとともに、附勢バネ２１のバネ力でバイパス路Ｂ２を連通する常開型に設定されている。さらに、バルブボディ５には、このバルブＶ２を遮断ポジション２３に切り換えるための押圧手段が設けられており、本実施の形態では、この押圧手段を、第２室たるピストン側室Ｒ２から油圧を導く通路２４と、当該通路２４の途中に設けたオリフィス２５とで構成され、当該通路２４に導かれる油圧により附勢バネ２１のバネ力に抗してバルブＶ２を押圧することで、バルブＶ２を遮断ポジション２３に切り換えてバイパス路Ｂ２を遮断することができるようになっている。したがって、本実施の形態においては、上記油圧をパイロット信号として利用し、ピストン側室Ｒ２から供給されるパイロット信号の入力時にバイパス路Ｂ２が遮断されると共にパイロット信号の解消時にバイパス路Ｂ２が連通される。なお、オリフィス２５は、油圧緩衝器Ｋの振動周波数が一定の周波数以上となったときには、作動油が通過しえなくなるように設定されている。すなわち、バルブＶ２にあっても押圧手段により、振動周波数が一定の周波数以上の時には、バイパス路Ｂ２を連通し、一定の周波数以下の時にはバイパス路Ｂ２を遮断するようになっており、その構成も上述のバルブＶ１と同様の構成となっており、図示はしないが、その具体的構成についても、バルブＶ１同様の構成とすればよく、また、この場合には、バルブボディ５にピストンロッド２内に構成した通路１８、オリフィス１９、中空部２ａ、スプール弁３０と同様のものをそれぞれ設ければよい。なお、上述したところでは、各流路およびバイパス路を区画部材たるバルブボディ５に設けるとしているが、区画部材を単に補償室たるリザーバと作動室とを区画する部材としてシリンダ３の外方に各流路およびバイパス路を設けてもよい。また、オリフィス１９と同様に、オリフィス２５の口径により、このオリフィス２５を作動油が通過しえない一定の振動周波数を設定するが、オリフィス２５の口径は、この油圧緩衝器Ｋが適用される車種や使用環境に応じて任意に設定すればよい。
【００４０】
さて、上述のように構成された油圧緩衝器Ｋの作用について説明する。ピストンロッド２がシリンダ３内から退出する、すなわち、油圧緩衝器Ｋが伸長する場合には、ロッド側室Ｒ１が収縮するのでロッド側室Ｒ１内の油圧が高まり、ロッド側室Ｒ１内の作動油はピストン１に設けた流路Ｌ１およびバイパス路Ｂ１を通過してピストン側室Ｒ２に流入しようとする。さらに、ピストン側室Ｒ２内では、ピストンロッド２がシリンダ３から退出する体積分の作動油が不足するので、リザーバＲ内の作動油がバルブボディ５に設けた流路Ｌ４およびバイパス路Ｂ２を通過してピストン側室Ｒ２内に流入しようとする。そして、流路Ｌ１に設けた減衰力発生要素１１で減衰力が発生されるが、このとき、ピストン１のシリンダ３に対する移動速度が遅い場合、すなわち、油圧緩衝器Ｋの振動周波数が低い場合には、オリフィス１９による圧力損失がさほど発生しないので、通路１８を介して油圧がバルブＶ１に負荷されることになる。そして、バルブＶ１は、押圧されて遮断ポジション１７をとることとなる。他方、バイパス路Ｂ２のバルブＶ２は、ピストン側室Ｒ２の油圧は減圧されるので、押圧されずに連通ポジション２２を維持することとなり、バイパス路Ｂ２は連通され、作動油はバイパス路Ｂ２を通過できることとなる。そして、バイパス路Ｂ２は連通状態となるので、吸入弁要素１４を通過する作動油量が減少し、吸入弁要素１４の圧力損失も減少して、ピストン側室Ｒ２への作動油の流入を容易とする。
【００４１】
さらに、ピストン１のシリンダ３に対する移動速度が速くなってくると、すなわち、油圧緩衝器Ｋの伸長時の振動周波数が高くなってくると、通路１８のオリフィス１９が設けられ位置よりバルブＶ１側はロッド側室Ｒ１の圧力変動に対して一次遅れの圧力変動となり、作動油がオリフィス１９を通過できなくなってくる。すなわち、圧力損失が大きくなってくるので、通路１８油圧がバルブＶ１に供給されにくくなる。そしてさらに、ピストン１のシリンダ３に対する移動速度が速く、油圧緩衝器Ｋの伸長時の振動周波数がオリフィス１９の任意の設定に起因する一定の周波数を超えるような高い場合には、作動油がオリフィス１９を通過できなくなり、バルブＶ１は、油圧によって押圧されず附勢バネ１５により附勢されるのみとなるので連通ポジション１６をとることとなる。すると、バイパス路Ｂ１も連通状態となり、バイパス路Ｂ１のバルブＶ１を作動油が通過するので、油圧緩衝器Ｋは、減衰力発生要素１１のみならず、バルブＶ１によって減衰力を発生することとなる。したがって、油圧緩衝器Ｋの伸長時の振動周波数が上記任意の一定周波数以上に高くなるとそれに伴い徐々にバイパス路Ｂ１を連通することとなる。
【００４２】
逆に、ピストンロッド２がシリンダ３内に侵入する、すなわち、油圧緩衝器Ｋが収縮する場合には、ピストン側室Ｒ２が収縮するのでピストン側室Ｒ２内の油圧が高まり、ピストン側室Ｒ２内の作動油はピストン１に設けた流路Ｌ２およびバイパス路Ｂ１を通過してロッド側室Ｒ１に流入しようとする。さらに、ピストン側室Ｒ２内では、ピストンロッド２がシリンダ３に侵入する体積分の作動油が余剰となるので、ピストン側室Ｒ２内の作動油がバルブボディ５に設けた流路Ｌ３およびバイパス路Ｂ２を通過してリザーバＲ内に流入しようとする。そして、各流路Ｌ２，Ｌ３に設けた減衰力発生要素１２，１３で減衰力が発生されるが、このとき、ピストン１のシリンダ３に対する移動速度が遅い場合、すなわち、油圧緩衝器Ｋの振動周波数が低い場合には、オリフィス２５による圧力損失がさほど発生しないので、通路２４を介して油圧がバルブＶ２に負荷されることになる。そして、バルブＶ２は、押圧されて遮断ポジション２３をとることとなる。他方、バイパス路Ｂ１のバルブＶ１は、ロッド側室Ｒ１の油圧は減圧されるので、押圧されずに連通ポジション１６を維持することとなり、バイパス路Ｂ１は連通され、作動油はバイパス路Ｂ１を通過することとなる。そして、バイパス路Ｂ１は連通状態となり、バイパス路Ｂ１のバルブＶ１を作動油が通過するときの圧力損失によっても油圧緩衝器Ｋは減衰力を発生することとなる。
【００４３】
さらに、ピストン１のシリンダ３に対する移動速度が速くなってくると、すなわち、油圧緩衝器Ｋの収縮時の振動周波数が高くなってくると、通路２４のオリフィス２５が設けられ位置よりバルブＶ２側はピストン側室Ｒ２の圧力変動に対して一次遅れの圧力変動となり、作動油がオリフィス２５を通過できなくなってくる。すなわち、圧力損失が大きくなってくるので、通路２４を介して油圧がバルブＶ２に供給されにくくなる。そしてさらに、ピストン１のシリンダ３に対する移動速度が速く、油圧緩衝器Ｋの収縮時の振動周波数がオリフィス２５の任意の設定に起因する一定の周波数を超えるような高い場合には、作動油がオリフィス２５を通過できなくなり、バルブＶ２は、油圧によって押圧されず附勢バネ２１により附勢されるのみとなるので連通ポジション２３をとることとなる。すると、バイパス路Ｂ２も連通状態となり、バイパス路Ｂ２のバルブＶ２を作動油が通過し、油圧緩衝器Ｋは、減衰力発生要素１２，１３およびバルブＶ１のみならずバルブＶ２によっても減衰力を発生することとなる。したがって、油圧緩衝器Ｋの収縮時の振動周波数が上記任意の一定周波数以上に高くなるとそれに伴い徐々にバイパス路Ｂ２を連通することとなる。
【００４４】
上記したように、油圧緩衝器Ｋの伸縮時の振動周波数が一定の周波数以下の場合には、バイパス路Ｂ１もしくはバイパス路Ｂ２のいずれか一方が遮断され、振動周波数が一定の周波数以上の場合にはいずれのバイパス路Ｂ１，Ｂ２も連通される。すなわち、油圧緩衝器の振動周波数が一定の周波数以下の時には、作動油の流路面積が減少し、反対に油圧緩衝器の振動周波数が一定の周波数以上の時には流路面積が増大する。したがって、油圧緩衝器の振動周波数が一定の周波数以上の時には流路面積が増大するから、一定の周波数以上の振動領域の発生減衰力を低下させることが可能である。
【００４５】
すると、この油圧緩衝器にあっては、オリフィスの口径による任意の一定周波数以上時の発生減衰力を低下させることができるので、油圧緩衝器の振動周波数が一定周波数以上時には振動の伝達率を低下させることができ、車両における乗り心地を向上することができる。
【００４６】
また、従来の油圧緩衝器においては、１枚のリーフバルブの撓み量を調整することにより油圧緩衝器の振動周波数が一定周波数以上時の発生減衰力を低下させていたが、本発明では減衰力発生要素とは別に減衰力を変化させる機構、すなわち、バルブと押圧手段を設けているので、減衰力発生要素と減衰力を変化させる機構とは相関関係がなく、従来の油圧緩衝器に比較して減衰力の変化幅を自在に設定できるだけでなく、その設定調整も容易となり、従来に比較して車両における乗り心地が向上する。
【００４７】
さらに、本発明では減衰力発生要素とは別に減衰力を変化させる機構を設けているので、減衰力発生要素が１枚のリーフバルブに限定されることはなく、種々の減衰力発生要素を幅広く適用可能であるから、車種に応じて減衰力発生要素を選ぶことが可能であり、より一層車両における乗り心地を向上することができる。
【００４８】
またさらに、従来の油圧緩衝器ではプッシュバルブやバルブボディ等の質量のある部材がバネで押圧される構成であるので、振動周波数が高いときには応答遅れを招来する危惧があるが、本発明では、減衰力発生要素と周波数に応答する減衰力を変化させる機構とは別であるので、減衰力発生要素が応答遅れを生じることはない。
【００４９】
さらに、本実施の形態では、バルブをスプール弁としているので、通路内の作動油の漏洩が防止でき、通路内の圧力上昇が充分得られるので、バルブが連通ポジションとなる一定の振動周波数以上の時と遮断ポジションとなる一定の振動周波数以下の時の圧力差を大きくすることができ、これにより、圧力に相関する減衰力、すなわち、作動油がバルブを通過する時に発生する減衰力を周波数域によって大きく変化させることも可能である。
【００５０】
そして、上記形状のスプール弁を使用しているので、通路に導かれる油圧の大きさにより、すなわち、ピストンのシリンダに対する速度に応じてバイパス路の流路面積を変化可能であるので、ピストンのシリンダに対する速度が変化した場合に、この油圧緩衝器の発生する減衰力の減衰特性を急激に変化させることはない。すなわち、急激に減衰特性が変化することによる衝撃の発生を防止することができるので、この点でも車両における乗り心地が向上する。
【００５１】
また、スプール弁を使用しているので、振動の過渡的入力、たとえば、車両が路面上の突起を乗り越えたときに生じる高周波振動に等価のステップ入力が油圧緩衝器に作用した場合には、バルブへの油圧供給が一次遅れとなるから、通路内の圧力はその振動入力以前の状態を維持するので、徐々に通路内の圧力が高まることとなり、スプール弁がバイパス路を徐々に流路面積を小さくしながら遮断することとなる。すると、この場合に油圧緩衝器が発生する減衰力は緩やかに上昇することとなり、このため、減衰力が変化することによる衝撃や外乱が生じることはなく、この減衰力の上昇によりピストンのシリンダに対する変位量を減少していわゆる底付きを防止することができる。すなわち、吸収エネルギの増大により、底付きの衝撃を回避できるので、この点でも車両における乗り心地が向上する。
【００５２】
なお、本実施の形態においては、油圧緩衝器をいわゆる複筒型緩衝器として説明してきたが、いわゆる単筒型とし、または、いわゆる両ロッド型としてもよく、さらに、本実施の形態においては、バイパス路、バルブおよび押圧手段を油圧緩衝器の２箇所に設けているが、１ヶ所のみの設けて油圧緩衝器の伸長時もしくは収縮時の一方のみの減衰力を低下させてもよい。ちなみにこの場合には、隔壁部材をバルブケースとして第１室を作動室とし第２室を補償室とするか、隔壁部材をピストンとして第１室をロッド側室とし第２室をピストン側室とすればよい。
【００５３】
以上で、本発明の実施の形態についての説明を終えるが、本発明の範囲は図示されまたは説明された詳細そのものには限定されないことは勿論である。
【００５４】
【発明の効果】
各請求項の発明によれば、油圧緩衝器の伸縮時の振動周波数が一定の周波数以下の場合には、少なくとも１つのバイパス路が遮断され、振動周波数が一定の周波数以上の場合にはバイパス路は連通される。すなわち、油圧緩衝器の振動周波数が一定の周波数以下の時には、作動油の流路面積が減少し、反対に油圧緩衝器の振動周波数が一定の周波数以上の時には流路面積が増大する。したがって、油圧緩衝器の振動周波数が一定の周波数以上の時には流路面積が増大するから、一定の周波数以上の振動領域の発生減衰力を低下させることが可能である。
【００５５】
すると、この油圧緩衝器にあっては、油圧緩衝器の振動周波数が一定周波数以上時には振動の伝達率を低下させることができ、車両における乗り心地を向上することができる。
【００５６】
また、従来の油圧緩衝器においては、１枚のリーフバルブの撓み量を調整することにより油圧緩衝器の振動周波数が一定周波数以上時の発生減衰力を低下させていたが、本発明では減衰力発生要素とは別に減衰力を変化させる機構、すなわち、バルブと押圧手段を設けているので、減衰力発生要素と減衰力を変化させる機構とは相関関係がなく、従来の油圧緩衝器に比較して減衰力の変化幅を自在に設定できるだけでなく、その設定調整も容易となり、従来に比較して車両における乗り心地が向上する。
【００５７】
さらに、本発明では減衰力発生要素とは別に減衰力を変化させる機構を設けているので、減衰力発生要素が１枚のリーフバルブに限定されることはなく、種々の減衰力発生要素を幅広く適用可能であるから、車種に応じて減衰力発生要素を選ぶことが可能であり、より一層車両における乗り心地を向上することができる。
【００５８】
またさらに、従来の油圧緩衝器ではプッシュバルブやバルブボディ等の質量のある部材がバネで押圧される構成であるので、振動周波数が高いときには応答遅れを招来する危惧があるが、本発明では、減衰力発生要素と周波数に応答する減衰力を変化させる機構とは別であるので、減衰力発生要素が応答遅れを生じることはない。
【００５９】
また、請求項３および請求項４の発明によれば、通路とオリフィスという簡単かつスペースを取らない構成で押圧手段を形成しているので、油圧緩衝器の大型化が避けられ、さらに、外部に電源や油圧源を設けなくて済み、車両のパワーソースを消費しなくてよいので経済的である。
【００６０】
さらに、オリフィスの口径による任意の一定周波数以上時の発生減衰力を低下させることができるので、オリフィスの設定により、油圧緩衝器が適用される車種に応じて周波数を特定してその発生減衰力を低下させることが可能であり、その設定調整も容易である。
【００６１】
そして、請求項５および請求項６の発明によれば、バルブをスプール弁としているので、通路内の作動油の漏洩が防止でき、通路内の圧力上昇が充分得られるので、バルブが連通ポジションとなる一定の振動周波数以上の時と遮断ポジションとなる一定の振動周波数以下の時の圧力差を大きくすることができ、これにより、圧力に相関する減衰力、すなわち、作動油がバルブを通過する時に発生する減衰力を周波数域によって大きく変化させることも可能である。
【００６２】
そして、上記形状のスプール弁を使用しているので、通路に導かれる油圧の大きさにより、すなわち、ピストンのシリンダに対する速度に応じてバイパス路の流路面積を変化可能であるので、ピストンのシリンダに対する速度が変化した場合に、この油圧緩衝器の発生する減衰力の減衰特性を急激に変化させることはない。すなわち、急激に減衰特性が変化することによる衝撃の発生を防止することができるので、この点でも車両における乗り心地が向上する。
【００６３】
また、スプール弁を使用しているので、振動の過渡的入力、たとえば、車両が路面上の突起を乗り越えたときに生じる高周波振動に等価のステップ入力が油圧緩衝器に作用した場合には、バルブへの油圧供給が一次遅れとなるから、通路内の圧力はその振動入力以前の状態を維持するので、徐々に通路内の圧力が高まることとなり、スプール弁がバイパス路を徐々に流路面積を小さくしながら遮断することとなる。すると、この場合に油圧緩衝器が発生する減衰力は緩やかに上昇することとなり、このため、減衰力が変化することによる衝撃や外乱が生じることはなく、この減衰力の上昇によりピストンのシリンダに対する変位量を減少していわゆる底付きを防止することができる。すなわち、吸収エネルギの増大により、底付きの衝撃を回避できるので、この点でも車両における乗り心地が向上する。
【００６４】
さらに、ピストンロッドにバルブを設ける場合にバイパス路の方向切り換えができ、かつ、バイパス路から負荷される油圧によりバイパス路が連通してしまうことを確実に防止できるのでバイパス路の開閉制御が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態における油圧緩衝器を原理的に示す概略断面図である。
【図２】第１の実施の形態における油圧緩衝器のピストン部の概略断面図である。
【符号の説明】
１ ピストン
２ ピストンロッド
２ａ 中空部
２ｂ 孔
２ｃ 圧力室
３ シリンダ
４ 外筒
５ 区画部材たるバルブボディ
５ａ バルブボディ本体
６ ロッドガイド
１１，１２，１３ 減衰力発生要素
１４ 吸入弁要素
１５，２１ 附勢バネ
１６，２２ 遮断ポジション
１７，２３ 連通ポジション
１８，２４ 通路
１９，２５ オリフィス
３０ スプール弁
３０ａ ポート
３２，３３ 減衰力発生要素たるリーフバルブ
Ｂ１、Ｂ２ バイパス路
Ｋ 油圧緩衝器
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４ 流路
Ｒ 補償室たるリザーバ
Ｒ１ 第１室たるロッド側室
Ｒ２ 第２室たるピストン側室
Ｖ１，Ｖ２ バルブ
Claims (6)
- 隔壁部材で区画された第１室と第２室と、第１室と第２室とを連通する流路と、流路の途中に設けた減衰力発生要素とを備え、車両の車体と車軸との間に介装される油圧緩衝器において、第１室と第２室とを連通するバイパス路と、バイパス路の途中に当該バイパス路を開閉可能であって開ける方向に附勢されたバルブと、一定周波数以下の振動の入力時にバイパス路を閉じる方向に上記バルブを押圧する押圧手段を設けたこと特徴とする油圧緩衝器。
- 区画部材で区画された補償室と作動室と、作動室を隔壁部材で隔成した第１室と第２室と、補償室と第１室あるいは第２室とを連通する流路と、第１室と第２室とを連通する流路と、各流路の途中に設けた減衰力発生要素とを備え、車両の車体と車軸との間に介装される油圧緩衝器において、補償室と第１室あるいは第２室とを連通するバイパス路と、第１室と第２室とを連通するバイパス路と、各バイパス路の途中に当該バイパス路を開閉可能であって開ける方向に附勢されたバルブと、一定周波数以下の振動の入力時に各バイパス路を閉じる方向に上記バルブを押圧する押圧手段を設けたこと特徴とする油圧緩衝器。
- 押圧手段が、上記バルブに第１室もしくは第２室から油圧を導く通路と、当該通路の途中に設けたオリフィスとで構成され、当該通路に導かれる油圧によりバルブを押圧することを特徴とする請求項１に記載の油圧緩衝器。
- 押圧手段が、一方のバルブに第１室から油圧を導く通路と、他方のバルブに第２室から油圧を導く通路と、各通路の途中にそれぞれ設けたオリフィスとで構成され、当該各通路に導かれる油圧によりそれぞれのバルブを押圧することを特徴とする請求項２に記載の油圧緩衝器。
- 第１室と第２室がシリンダとシリンダ内に摺動自在に挿入したピストンにより隔成されるとともに、ピストンの一端側にシリンダ内に移動自在に挿入されるピストンロッドの先端を連結してなり、バイパス路がピストンロッドの先端の軸芯部に穿設した中空部とピストンロッドの側部から中空部に連通する孔とで構成され、上記バルブを上記中空部内に摺動自在に挿入されるスプールとし、当該スプールは、有底筒状であって、その側部にスプール内外を連通するポートを備え、ピストンロッド内方へ向けて附勢されピストンロッドの孔に当該ポートを常時対向させてバイパス路を連通するとともに、油圧の負荷により中空部内を摺動してピストンロッドの孔にスプールの側壁面を対向させてバイパス路を遮断することを特徴とする請求項３に記載の油圧緩衝器。
- 第１室と第２室がシリンダとシリンダ内に摺動自在に挿入したピストンにより隔成され、補償室がシリンダ内もしくはシリンダ端部に設けられたバルブボディによりシリンダ内もしくはシリンダ外方に隔成されるとともいに、ピストンの一端側にシリンダ内に移動自在に挿入されるピストンロッドの先端を連結してなり、第１室と第２室とを連通するバイパス路がピストンロッドの先端から開口する中空部とピストンロッドの側部から中空部に連通する孔とで構成され、補償室と第１室あるいは第２室とを連通するバイパス路がバルブボディの補償室側から開口する中空部と第１室もしくは第２室と当該中空部とを連通する孔とで構成され、上記各バルブを上記各中空部内に摺動自在に挿入されるスプールとし、一方のスプールは、有底筒状であって、その側部にスプール内外を連通するポートを備え、ピストンロッド内方へ向けて附勢されピストンロッドの孔に一方のスプールのポートを常時対向させて第１室と第２室とを連通するバイパス路を常時連通するとともに、油圧の負荷により中空部内を摺動してピストンロッドの孔に一方のスプールの側壁面を対向させて第１室と第２室とを連通するバイパス路を遮断し、他方のスプールは、有底筒状であって、その側部にスプール内外を連通するポートを備え、バルブボディ内方へ向けて附勢されバルブボディの孔に他方のスプールのポートを対向させて補償室と第１室あるいは第２室とを連通するバイパス路を常時連通するとともに、油圧の負荷により中空部内を摺動してバルブボディの孔に他方のスプールの側壁面を対向させて補償室と第１室あるいは第２室とを連通するバイパス路を遮断することを特徴とする請求項４に記載の油圧緩衝器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003134338A JP2004340173A (ja) | 2003-05-13 | 2003-05-13 | 油圧緩衝器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003134338A JP2004340173A (ja) | 2003-05-13 | 2003-05-13 | 油圧緩衝器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004340173A true JP2004340173A (ja) | 2004-12-02 |
Family
ID=33524931
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003134338A Pending JP2004340173A (ja) | 2003-05-13 | 2003-05-13 | 油圧緩衝器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004340173A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009228775A (ja) * | 2008-03-21 | 2009-10-08 | Hitachi Ltd | 流体圧緩衝器 |
-
2003
- 2003-05-13 JP JP2003134338A patent/JP2004340173A/ja active Pending
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|---|---|---|---|---|
| JP2009228775A (ja) * | 2008-03-21 | 2009-10-08 | Hitachi Ltd | 流体圧緩衝器 |
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