JP2007120726A - Hydraulic shock absorber - Google Patents
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Description
本発明は、自動車のサスペンション装置等に装着される油圧緩衝器に関するものである。 The present invention relates to a hydraulic shock absorber attached to a suspension device or the like of an automobile.
自動車のサスペンション装置に装着される従来の筒型油圧緩衝器の一例について、図15及び図16を参照して説明する。
図15に示すように、油圧緩衝器1は、油液が封入されたシリンダ2内に、ピストン3が摺動可能に嵌装され、このピストン3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3には、ピストンロッド4の一端部がナット5に連結されており、ピストンロッド4の他端側は、シリンダ2の上端部に装着されたロッドガイド(図示せず)及びオイルシール(図示せず)に挿通されて外部へ延出されている。シリンダ下室2Bは、ベースバルブ(図示せず)を介して、油液及びガスが封入されたリザーバ(図示せず)に接続されている。
An example of a conventional cylindrical hydraulic shock absorber mounted on the suspension device of an automobile will be described with reference to FIGS. 15 and 16.
As shown in FIG. 15, the hydraulic shock absorber 1 is configured such that a
ピストン3には、シリンダ上下室2A、2B間を連通させる伸び側油路6及び縮み側油路7が設けられており、伸び側及び縮み側油路6、7には、それぞれ、その油液の流動を制御して減衰力を発生させるオリフィスおよびディスクバルブからなる伸び側及び縮み側減衰力発生機構8、9が設けられている。
The
この構成により、ピストンロッド4の伸び行程時には、シリンダ2内のピストン3の摺動にともない、シリンダ上室2Aの油液がピストン3の伸び側油路6を通ってシリンダ下室2Bへ流れ、伸び側減衰力発生機構8によって減衰力が発生する。このとき、ピストンロッド4がシリンダ2から退出した分の油液がリザーバからベースバルブを介してシリンダ下室2Bへ流れ、リザーバ4内のガスが膨張することによって、シリンダ2内の容積変化を補償する。
With this configuration, during the extension stroke of the piston rod 4, as the
縮み行程時には、シリンダ2内のピストン3の摺動にともない、シリンダ下室2Bの油液がピストン3の縮み側油路7を通ってシリンダ上室2Aへ流れ、縮み側減衰力発生機構9の流通抵抗によって減衰力が発生する。このとき、ピストンロッド4がシリンダ2内に侵入した分だけリザーバ内のガスが圧縮されることによって、シリンダ内の容積変化を補償する。
During the contraction stroke, as the
次に、油圧緩衝器1の減衰力特性について、伸び側減衰力発生機構8を例にとって説明する。
ピストン3のシリンダ下室2B側の端面には、内周部に環状のボス部10が突出され、また、外周部に環状のシート部11が突出されている。ボス部10とシート部11との間には、複数の伸び側油路6が開口されている(図16参照)。そして、複数積層された円板状のディスクバルブ12の内周部がボス部10及びナット5によってクランプされ、外周部がシート部11に着座している。シート部11に着座するディスクバルブ12の外周部には、オリフィス13(切欠)が形成されている。
Next, the damping force characteristic of the hydraulic shock absorber 1 will be described taking the extension side damping
On the end surface of the
この構成により、ピストン速度の低速域においては、シリンダ上室2A側の油液がオリフィス13を通ってシリンダ下室2B側へ流れることにより、ピストン速度の2乗にほぼ比例するオリフィス特性の減衰力が発生する(図14中の領域Aの破線参照)。そして、ピストン速度の高速域においては、オリフィス13の流通抵抗の増大によってシリンダ上室2A側の油液の圧力が上昇してディスクバルブ12の開弁圧力に達し、ディスクバルブ12が撓んで開弁して油液の流路が拡大することにより、ピストン速度にほぼ比例するバルブ特性の減衰力が発生する(図14中の領域Bの破線参照)。これにより、ピストン速度の低速域においては適度な減衰力を発生させ、ピストン速度の高速域おいては過度の減衰力の増大を抑制することができ、車両の乗り心地及び操縦安定性を向上させることができる。
With this configuration, in the low speed region of the piston speed, the fluid on the cylinder
このように、シリンダ内のピストン摺動によって生じる油液の流動をオリフィス及びディスクバルブからなる減衰力発生機構によって制御して減衰力を発生させるようにした油圧緩衝器については、例えば特許文献1に記載されている。
しかしながら、上記従来の油圧緩衝器では、次のような問題がある。オリフィス特性(図14中の領域A)からバルブ特性(図14中の領域B)に移行する際、すなわち、シリンダ上室2A側の油液の圧力が上昇して、ディスクバルブ12が撓んで開弁する際、その全周が環状のシート部11からリフトするため、油液の流路が急激に拡大することになり、急激な圧力変動が生じて減衰力特性が急激に変化する(図14中の開弁点P参照)。この減衰力特性の急激な変化が車両の乗り心地及び操縦安定性に悪影響を及ぼすことになる。
However, the conventional hydraulic shock absorber has the following problems. When the orifice characteristic (area A in FIG. 14) shifts to the valve characteristic (area B in FIG. 14), that is, the pressure of the oil on the cylinder
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、減衰力特性の急激な変化を抑制することができる油圧緩衝器を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to provide a hydraulic shock absorber capable of suppressing a rapid change in damping force characteristics.
上記の課題を解決するために、請求項1に係る発明は、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、前記シリンダ内のピストンの摺動によって油液が流通する油路と、前記油路の下流側に設けられた弁座と、前記弁座に離着座して前記油路の油液の流れを制御して減衰力を発生させるディスクバルブとを備えた油圧緩衝器において、
前記油路及び前記弁座を複数配置し、該複数の弁座に、各弁座に対して開弁圧力が異なるように前記ディスクバルブを着座させたことを特徴とする。
請求項2の発明に係る油圧緩衝器は、上記請求項1の構成において、前記ディスクバルブは、剛性の異なる部分を有していることを特徴とする。
請求項3の発明に係る油圧緩衝器は、上記請求項1の構成において、前記ディスクバルブは、その背面に当接するリテーナによって各弁座に対して開弁圧力が異なることを特徴とする。
請求項4の発明に係る油圧緩衝器は、上記請求項1の構成において、前記ディスクバルブは、該ディスクバルブに対する前記弁座の配置によって開弁圧力が異なることを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 is directed to a cylinder in which oil is sealed, a piston slidably fitted in the cylinder, one end connected to the piston, and the like. A piston rod whose end extends to the outside of the cylinder, an oil passage through which oil liquid flows by sliding of the piston in the cylinder, a valve seat provided on the downstream side of the oil passage, and the valve seat In a hydraulic shock absorber provided with a disk valve that sits on and off and controls the flow of oil in the oil passage to generate a damping force,
A plurality of the oil passages and the valve seats are arranged, and the disc valve is seated on the plurality of valve seats so that the valve opening pressure is different with respect to each valve seat.
A hydraulic shock absorber according to a second aspect of the present invention is characterized in that, in the configuration of the first aspect, the disc valve has portions having different rigidity.
The hydraulic shock absorber according to a third aspect of the present invention is characterized in that, in the configuration of the first aspect, the disk valve has a different valve opening pressure with respect to each valve seat by a retainer contacting the back surface thereof.
The hydraulic shock absorber according to a fourth aspect of the present invention is characterized in that, in the configuration of the first aspect, the disk valve has a different valve opening pressure depending on the arrangement of the valve seat with respect to the disk valve.
請求項1の発明に係る油圧緩衝器によれば、ディスクバルブは、開弁圧力の低い弁座から高い弁座に対して順次開弁するので、開弁による流路の急激な拡大を抑制することができる。
請求項2の発明に係る油圧緩衝器によれば、ディスクバルブは、剛性の高い部分の開弁圧力が高くなり、剛性の低い部分の開弁圧力が低くなる。
請求項3の発明に係る油圧緩衝器によれば、ディスクバルブは、リテーナによって各弁座に対する開弁圧力が調整される。
請求項4の発明に係る油圧緩衝器によれば、ディスクバルブは、弁座の配置によって各弁座に対する開弁圧力が調整される。
According to the hydraulic shock absorber according to the first aspect of the present invention, the disc valve is sequentially opened from the valve seat having a low valve opening pressure to the valve seat having a high valve opening pressure, so that rapid expansion of the flow path due to the valve opening is suppressed. be able to.
According to the hydraulic shock absorber according to the second aspect of the present invention, in the disk valve, the valve opening pressure in the portion with high rigidity becomes high, and the valve opening pressure in the portion with low rigidity becomes low.
According to the hydraulic shock absorber pertaining to the invention of
According to the hydraulic shock absorber pertaining to the invention of claim 4, the valve opening pressure for each valve seat is adjusted by the arrangement of the valve seat.
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の説明では、本実施形態の油圧緩衝器の要部であるピストン部のみを図示し、図15及び図16に示す従来例に対して、同様の部分には同一の符号を用いて異なる部分についてのみ詳細に説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following description, only the piston part, which is the main part of the hydraulic shock absorber according to the present embodiment, is illustrated, and the same reference numerals are used for the same parts as in the conventional example shown in FIGS. 15 and 16. Only the different parts will be described in detail.
本発明の第1実施形態について、図1乃至図3を参照して説明する。
図1乃至図3に示すように、本実施形態に係る油圧緩衝器では、ピストン3には、複数(図示のものでは5つ)の伸び側油路6(油路)が設けられており、ピストン3のシリンダ下室2B側の端面には、複数の伸び側油路6の開口部が半径方向ほぼ中央部に円周方向に沿って等間隔で配置されている。そして、複数の伸び側油路6の各開口部の周囲に、環状のシート部14(弁座)が突出されている。また、ピストン3の内周部には、環状のボス部15が突出されており、外周部には、複数の縮み側油路7が開口されている。
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
As shown in FIGS. 1 to 3, in the hydraulic shock absorber according to the present embodiment, the
ボス部15とナット5との間には、異形ディスクバルブ16(ディスクバルブ)、円板状のディスクバルブ17、外径がディスクバルブ17より小径のリテーナ20、21、厚手のワッシャからなるスペーサ19の内周部がクランプされている。異形ディスクバルブ16は、複数の伸び側油路6の各開口へ向って放射状に延びるアーム部22A〜22Eと、各アーム部22A〜22Eの先端部に形成された円板状のバルブ本体部分23とを備え、バルブ本体部分23が複数の伸び側油路6の各開口部の周囲に突出されたシート部14にそれぞれ着座するようになっている。異形ディスクバルブ16のアーム部22A〜22Eは、それぞれ幅が異なり、異なる剛性が与えられて、各バルブ本体部分23の各シート部14に対する開弁圧力が異なるように調整されている。
Between the
異形ディスクバルブ16とボス部15との間に介装されたスペーサ19は、異形ディスクバルブ16の初期撓み(セット荷重)を調整するもので、ボス部15に重ねた状態で軸方向の高さが、シート部14より低くなっている(図3中、スペーサ19の下面がシート部14の下端より上側に位置する)。異形ディスクバルブ16とディスクバルブ17との間には、リテーナ20によって隙間が形成されており、異形ディスクバルブ16が撓んでディスクバルブ17に当接した後は、ディスクバルブ17のばね力が異形ディスクバルブ16の閉弁方向に作用するようになっている。ストッパ18は、ディスクバルブ17がリテーナ21の隙間分撓んだ状態でストッパ18に当接することにより、ディスクバルブ17の撓み量を制限する。
The
ピストン3には、シリンダ上下室2A、2B間を常時連通させてオリフィス特性の減衰力を発生させるためのオリフィス(図示せず)が設けられている。このオリフィスは、例えば、縮み側減衰力発生機構9(図15参照)に切欠を設けることによって形成することができる。また、ピストン3のシリンダ下室2B側の端面には、異形ディスクバルブ16を位置決めするための位置決めピン24が突出されている。
The
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4の伸び行程時に、シリンダ上室2A側の油液の圧力が異形ディスクバルブ16の開弁圧力に達すると、アーム部22A〜22Eが撓んでバルブ本体部分23がシート部14からリフトして開弁する。このとき、バルブ本体部分23は、幅(剛性)の異なるアーム部22A〜22Eによってそれぞれ開弁圧力が異なっているので、開弁圧力の低いものから高いものへ順次開弁することになる。これにより、油液の流路を徐々に拡大することができるので、流路の急激な拡大による減衰力特性の急激な変化を防止して、車両の乗り心地及び操縦安定性を向上させることができる。
Next, the operation of the present embodiment configured as described above will be described.
When the pressure of the oil liquid on the cylinder
そして、バルブ本体部分23がディスクバルブ17に当接した後は、ディスクバルブ17のバネ力によってバルブ本体部分23の開度が調整され、ピストン速度に略比例した減衰力を発生する。また、ストッパ18によってディスクバルブ17の撓み量を制限することにより、異形ディスクバルブ16及びディスクバルブ17の損傷を防止する。
After the valve
本実施形態に係る油圧緩衝器の伸び側の減衰力特性を図14中に実線で示す。オリフィス特性(図14の領域A)から異形ディスクバルブ16が開弁して異形バルブ特性(図14の領域B’)に移行し、幅(剛性)の異なるアーム部22A〜22Eによってバルブ本体部分23が順次開弁して油液の流路を徐々に拡大するので、流路の急激な拡大による減衰力特性の急激な変化を防止することができ、車両の乗り心地及び操縦安定性を向上させることができる。
そして、異形ディスクバルブ16がディスクバルブ17と当接し、ディスクバルブ17が開弁を開始する(図14の開弁点P’)。その後、従来と同様のピストン速度に比例したバルブ特性となる。
The extension side damping force characteristic of the hydraulic shock absorber according to the present embodiment is shown by a solid line in FIG. The
Then, the
次に、本発明の第2実施形態について、図4及び図5を参照して説明する。なお、以下の説明において、上記第1実施例に対して、同様の部分には同一の符号を付して異なる部分についてのみ詳細に説明する。 Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the following description, the same reference numerals are given to the same parts with respect to the first embodiment, and only different parts will be described in detail.
図4及び図5に示すように、本実施形態に係る油圧緩衝器では、複数の伸び側油路6の周囲のシート部14には、ボス部15及びナット5によって内周部がクランプされた円板状のディスクバルブ25の外周部が着座している。ディスクバルブ25には、異形リテーナ26(リテーナ)が積層され、更に、リテーナ20、ディスクバルブ17及びリテーナ21が積層されている。
As shown in FIGS. 4 and 5, in the hydraulic shock absorber according to the present embodiment, the inner peripheral portion is clamped by the
異形リテーナ26は、内周部がボス部15及びナット5によってクランプされており、複数の伸び側油路6の各開口部へ向って放射状に延びるアーム部26A〜26Eを有している。アーム部26A〜26Eは、異なる幅及び径方向長さを有しており、ディスクバルブ25の背面側に当接して、ディスクバルブ25の各部の撓み剛性に変化を与えて、複数の伸び側油路6の各シート部14に対する開弁圧力が異なるように調整している。
The
このように構成したことにより、ピストンロッド4の伸び行程時に、シリンダ上室2A側の油液の圧力がディスクバルブ25の開弁圧力に達すると、ディスクバルブ25と共に異形リテーナ26のアーム部26A〜26Eが撓んでディクスバルブ25がシート部14からリフトして開弁する。このとき、アーム部26A〜26Eによってディスクバルブ25の各部の撓み剛性が異なっているので、ディスクバルブ25は、剛性の低い部分から高い部分へ順次撓んで開弁することになる。これにより、油液の流路を徐々に拡大することができ、上記第1実施形態と同様の作用、効果を奏することができる。
With this configuration, when the pressure of the oil liquid on the cylinder
次に、本発明の第3実施形態について、図6及び図7を参照して説明する。なお、以下の説明において、上記第2実施例に対して、同様の部分には同一の符号を付して異なる部分についてのみ詳細に説明する。 Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the following description, the same reference numerals are given to the same parts with respect to the second embodiment, and only different parts will be described in detail.
図6及び図7に示すように、本実施形態に係る油圧緩衝器では、ディスクバルブ25には、上記第2実施形態の異形リテーナ26の代りに、異形ディスク27(リテーナ)が積層されている。異形ディスク27は、円板状の部材に切欠27Aを設けたものであり、切欠27Aによってディスクバルブ25の撓み剛性に変化を与えることにより、伸び側油路6の各シート部14に対する開弁圧力が異なるようにしている。
As shown in FIGS. 6 and 7, in the hydraulic shock absorber according to the present embodiment, an irregular disk 27 (retainer) is laminated on the
これにより、ディスクバルブ25は、その開弁時に、開弁圧力が低い部分すなわち切欠27Aと対向する位置から高い部分へ順次開弁することになる。その結果、油液の流路を徐々に拡大することができ、上記第2実施形態と同様の作用、効果を奏することができる。
As a result, the
次に、本発明の第4実施形態について、図8及び図9を参照して説明する。なお、以下の説明において、上記第3実施例に対して、同様の部分には同一の符号を付して異なる部分についてのみ詳細に説明する。 Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the following description, the same reference numerals are given to the same parts with respect to the third embodiment, and only different parts will be described in detail.
図8及び図9に示すように、本実施形態に係る油圧緩衝器では、複数の伸び側油路6の開口部の周囲のシート部14は、それぞれ径方向に異なる位置に配置されている。また、異形ディスク27及びリテーナ20の代りに複数の円板状のディスクバルブ25(ディスク17もディスク25と同様のディスクである)が積層されている。
As shown in FIGS. 8 and 9, in the hydraulic shock absorber according to the present embodiment, the
これにより、径方向外側に配置された伸び側油路6Aのシート部14Aに着座するディスクバルブ25の部分は、撓み易く開弁圧力が低くなり、径方向内側に配置された伸び側油路6Bのシート部14Bに着座するディスクバルブ25の部分は、撓み難く開弁圧力が高くなる。その結果、ディスクバルブ25は、その開弁時に、開弁圧力が低い部分から高い部分へ順次開弁することになり、油液の流路を徐々に拡大することができ、上記第3実施形態と同様の作用、効果を奏することができる。
As a result, the portion of the
次に、本発明の第5実施形態について、図10乃至図13を参照して説明する。なお、以下の説明において、上記第3実施例に対して、同様の部分には同一の符号を付して異なる部分についてのみ詳細に説明する。 Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the following description, the same reference numerals are given to the same parts with respect to the third embodiment, and only different parts will be described in detail.
図10乃至図13に示すように、本実施形態に係る油圧緩衝器では、上記第3実施形態の異形ディスク27の代りに、リテーナ20と押圧ディスク28が積層されている。押圧ディスク28は、円板状の部材であり、ディスクバルブ25の背面に当接する複数の突起28Aが形成されている。突起28Aは、不均一に分布されており、ディスクバルブ25を閉弁方向に押圧することによって、複数の伸び側油路6の各シート部14に対するディスクバルブ25の開弁圧力が異なるようにしている。この場合、突起28Aの位置、数、高さ、面積によってディクスバルブ25の各部の開弁圧力を調整することができる。
As shown in FIGS. 10 to 13, in the hydraulic shock absorber according to the present embodiment, a
これにより、ディスクバルブ25は、その開弁時に、開弁圧力が低い部分から高い部分へ順次開弁することになる。その結果、油液の流路を徐々に拡大することができ、上記第3実施形態と同様の作用、効果を奏することができる。
なお、押圧ディスク28の突起28Aをディスクバルブ25側に突出させ、リテーナ20を押圧ディスク28とディスクバルブ17の間に設けてもよい。
また、リテーナ20は必ずしも必要ではなく、押圧ディスク28やディスクバルブ17の内周がピストン側にたわむようにナット5を強く締めることにより、リテーナ20を廃止しても良い。
As a result, the
The
Further, the
上記第1乃至第5実施形態では、一例として伸び側減衰力発生機構について説明しているが、本発明は、これに限らず、縮み側減衰力発生機構にも同様に適用することができる。 In the first to fifth embodiments, the extension side damping force generation mechanism has been described as an example. However, the present invention is not limited to this and can be similarly applied to the contraction side damping force generation mechanism.
2 シリンダ、3 ピストン、4 ピストンロッド、6 伸び側油路(油路)、14 シート部(弁座)、16 異形ディスクバルブ(ディスクバルブ)
2 cylinder, 3 piston, 4 piston rod, 6 extension side oil passage (oil passage), 14 seat part (valve seat), 16 deformed disc valve (disc valve)
Claims (4)
前記油路及び前記弁座を複数配置し、該複数の弁座に、各弁座に対して開弁圧力が異なるように前記ディスクバルブを着座させたことを特徴とする油圧緩衝器。 A cylinder filled with oil, a piston slidably fitted in the cylinder, a piston rod having one end connected to the piston and the other end extending outside the cylinder, and the cylinder An oil passage through which oil liquid circulates by sliding of an inner piston, a valve seat provided on the downstream side of the oil passage, and a seat on and off the valve seat to control the flow of the oil liquid in the oil passage. In a hydraulic shock absorber with a disc valve that generates a damping force,
A hydraulic shock absorber, wherein a plurality of the oil passages and the valve seats are arranged, and the disk valves are seated on the plurality of valve seats so that the valve opening pressures differ from each other.
2. The hydraulic shock absorber according to claim 1, wherein a valve opening pressure of the disk valve varies depending on an arrangement of the valve seat with respect to the disk valve.
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