JP2007198548A - 油圧緩衝器の減衰力発生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 油圧緩衝器の減衰力発生装置において、簡易な構成により、圧縮側と伸長側の減衰力を個別に設定でき、両方の減衰力の大きさを大きく異ならせることを可能にすること。
【解決手段】 隔壁部材６１にオリフィス７０を設け、圧縮側と伸長側の両方向の油の流れを同一のオリフィス７０に通し、該オリフィス７０で圧縮側と伸長側の減衰力を発生する油圧緩衝器１０の減衰力発生装置において、前記オリフィス７０における油の一方向の流れが流入する第１の開口７１に、外方に向けて拡開する拡開面７１Ａを形成するとともに、該オリフィス７０における油の他方向の流れが流入する第２の開口７２の周囲に、外方に向けて突出する突出部７２Ａを形成してなるもの。
【選択図】 図２

Description

本発明は油圧緩衝器の減衰力発生装置に関する。

油圧緩衝器の減衰力発生装置として、特許文献１に記載の如く、シリンダ内を摺動するピストンの上面と下面に開口するオリフィスを設け、圧縮側と伸長側の両方向の油の流れを同一のオリフィスに通し、該オリフィスで圧縮側と伸長側の減衰力を発生するものがある。

特許文献１では、ピストンの上下一方の面に斜面を有する凹部を設け、この凹部の底にオリフィスを形成している。凹部のある面の方向にピストンが摺動する、例えば伸長行程では、オリフィスに流入する油の流れが凹部の底のオリフィスに集中するようにガイドされ、オリフィスへの流入抵抗が低く、結果としてオリフィスにより得られる減衰力は小さくなる。他方、凹部のない面（平面である）の方向にピストンが摺動する、オリフィスへの流入抵抗は低くならず、このときの減衰力は小さくならない。
実開昭61-66238

特許文献１の減衰力発生装置によれば、ピストンの上下一方の面に凹部を設け、他方の面は平面に保つものであるから、上下一方の面に設ける凹部の斜面形状を調整し、例えば伸長行程での減衰力を小さく設定したとしても、圧縮行程での減衰力を設定替えすることはできない。また、伸長行程での減衰力と圧縮行程での減衰力の大きさを異ならせることはできるものの、伸長行程での減衰力と圧縮行程での減衰力の大きさをより大きく異ならせるには、上下一方の面に設ける凹部の斜面形状をより急峻、複雑にする必要があるし、限界がある。

本発明の課題は、油圧緩衝器の減衰力発生装置において、簡易な構成により、圧縮側と伸長側の減衰力を個別に設定でき、両方の減衰力の大きさを大きく異ならせることを可能にすることにある。

請求項１の発明は、隔壁部材にオリフィスを設け、圧縮側と伸長側の両方向の油の流れを同一のオリフィスに通し、該オリフィスで圧縮側と伸長側の減衰力を発生する油圧緩衝器の減衰力発生装置において、前記オリフィスにおける油の一方向の流れが流入する第１の開口に、外方に向けて拡開する拡開面を形成するとともに、該オリフィスにおける油の他方向の流れが流入する第２の開口の周囲に、外方に向けて突出する突出部を形成してなるようにしたものである。

請求項２の発明は、請求項１の発明において更に、前記隔壁部材のオリフィスにおける第１と第２の開口に形成される拡開面と突出部をプレス成形してなるようにしたものである。

（請求項１）
(a)オリフィスにおける油の一方向の流れが流入する第１の開口に、外方に向けて拡開する拡開面を形成することにより、この一方向の流れを第１の開口に集中するようにスムースに導入し、第１の開口への流入抵抗を低くし、オリフィスにより得られる減衰力を小さく設定できる。

他方、オリフィスにおける油の他方向の流れが流入する第２の開口の周囲に、外方に向けて突出する突出部を形成することにより、この他方向の流れを第２の開口に入りにくくし、第２の開口への流入抵抗を高くし、オリフィスにより得られる減衰力を大きく設定できる。

(b)上述(a)により、一方向（例えば伸長側）の流れに対する減衰力の大きさを第１の開口に形成する拡開面の形状の変更、選定により適宜の大きさに設定できる。また、他方向（例えば圧縮側）の流れに対する減衰力の大きさを第２の開口の周囲に形成する突出部の形状の変更、選定により適宜の大きさに設定できる。従って、圧縮側と伸長側の減衰力を個別に設定できる。

(c)上述(a)により、一方向（例えば伸長側）の流れに対する減衰力の大きさを第１の開口に形成した拡開面の存在により小さくし、他方向（例えば圧縮側）の流れに対する減衰力の大きさを第２の開口の周囲に形成した突出部の存在により大きくできる。従って、両方の減衰力の大きさを大きく異ならせることができる。

(d)隔壁部材に例えば２個のオリフィスを設け、一方のオリフィスにチェック弁を設けることにより、圧縮側と伸長側の減衰力の大きさを個別に設定するものに比し、構造を簡易にでき、コスト低減できる。

（請求項２）
(e)隔壁部材のオリフィスにおける第１と第２の開口に形成される拡開面と突出部をプレス成形することにより、オリフィスの第１と第２をなす両端の開口の形状を簡易に成形して拡開面と突出部を得ることができ、コスト低減できる。

図１は油圧緩衝器を示す断面図、図２は図１の要部拡大図、図３は隔壁部材を示す断面図、図４はオリフィスの開口形状による流入抵抗の相違を示す模式図である。

油圧緩衝器１０は、図１に示す如く、シリンダ１１に中空ピストンロッド１２を挿入し、シリンダ１１とピストンロッド１２の外側部に懸架スプリング１３を介装する。

シリンダ１１は車体側取付部材１４を備え、ピストンロッド１２にロックナット１５Ａとともに車軸側取付部材１５を備える。シリンダ１１の外周部にはばね受け１７が固定され、ピストンロッド１２にはばね受け１８が固定されており、ばね受け１７とばね受け１８のシート１８Ａの間に懸架スプリング１３を介装している。懸架スプリング１３の弾発力が、車両が路面から受ける衝撃力を吸収する。１９はダストカバーである。

シリンダ１１はピストンロッド１２が貫通するロッドガイド２１を備える。ロッドガイド２１は、Ｏリング２２を介してシリンダ１１に液密に挿着されるとともに、オイルシール２３、ブッシュ２４、ダストシール２５を備える内径部にピストンロッド１２を液密に摺動自在としている。尚、シリンダ１１は、ロッドガイド２１の外側に圧側バンパ２６を備え、最圧縮時に、ピストンロッド１２が備えるバンパストッパ２７にこの圧側バンパ２６を衝合して最圧縮ストロークを規制可能としている。また、シリンダ１１は、ロッドガイド２１の内側にワッシャ２８Ａ、伸側バンプラバー２８を備えている。

油圧緩衝器１０は、ピストンバルブ装置（圧側及び伸側減衰力発生装置）３０を有している。油圧緩衝器１０は、ピストンバルブ装置３０が発生する減衰力により、懸架スプリング１３による衝撃力の吸収に伴うシリンダ１１とピストンロッド１２の伸縮振動を抑制する。

ピストンバルブ装置３０は、シリンダ１１に挿入されたピストンロッド１２の先端部にバルブストッパ３１、圧側減衰バルブ３２、ピストン３３、伸側減衰バルブ３４、バルブストッパ３５を装着し、これらをナット３６で固定してある。

ピストン３３は、外周部に備えたピストンリング３７Ａを介してシリンダ１１の内部を液密に摺接し、シリンダ１１の内部をピストンロッド１２が収容されないピストン側油室３８Ａと、ピストンロッド１２が収容されるピストンロッド側油室３８Ｂとに区画する。ピストン３３は、圧側減衰バルブ３２を備えてピストン側油室３８Ａとピストンロッド側油室３７Ａとを連通可能とする圧側流路３２Ａ（不図示）と、伸側減衰バルブ３４を備えてピストン側油室３８Ａとピストンロッド側油室３７Ａとを連通可能とする伸側流路３４Ａとを備える。

また、ピストンバルブ装置３０は、減衰力調整装置４０を有している。

減衰力調整装置４０は、ピルトンロッド１２の中空部により、ピストン３３をバイパスしてピストン側油室３８Ａとピストンロッド側油室３８Ｂを連通可能とするバイパス油路４１を形成し、このバイパス油路４１をピストン側油室３８Ａに開口する縦孔４１Ａとピストンロッド側油室３８Ｂに開口する横孔４１Ｂにより形成している。減衰力調整装置４０は、バイパス油路４１の縦孔４１Ａの開放端に弁シート４２を設け、弁シート４２に臨むニードル弁４３Ａを先端に形成したコントロールロッド４３を、ピストンロッド１２の中空部に軸方向進退自在に、且つＯリング４４を介して液密に挿入し、ニードル弁４３Ａにより弁シート４２の開口面積を調整可能とする。

コントロールロッド４３は、その基端部４５をピストンロッド１２から取付部材１５の側に延在している。そして、コントロールロッド４３は、ピストン側油室３８Ａの油圧に基づくスラスト力により、その基端部４５をアジャストロッド５１に当接する方向に突出せしめられている。

アジャストロッド５１は、ピストンロッド１２の外端部に固定されている取付部材１５に設けられ、コントロールロッド４３の軸方向に交差する方向に穿設された装着孔５２に螺着されて外部から螺動操作可能に支持され、コントロールロッド４３の基端部４５に直接当接して該コントロールロッド４３を軸方向に進退させ、コントロールロッド４３のニードル弁４３Ａによりバイパス油路４１の弁シート４２の開口面積を調整し、伸び側減衰力を調整可能とする。

また、油圧緩衝器１０は、図１に示す如く、シリンダ１１のピストン側油室３８Ａに対し体積補償室６０を区画する隔壁部材６１を備える。隔壁部材６１は、シリンダ１１の内径に設けた突条部６２に固定的に保持される。体積補償室６０は、油溜室６０Ａと、この油溜室６０Ａとフリーピストン６４（ダイヤフラムでも可）により区画される気体室６０Ｂとからなり、ピストン側油室３８Ａと油溜室６０Ａとを連通するオリフィス７０が隔壁部材６１の中心軸上に穿設されている。油圧緩衝器１０は、圧縮時と伸長時に、シリンダ１１に進入／退出するピストンロッド１２の体積を補償するため、ピストン側油室３８Ａの油を体積補償室６０の油溜室６０Ａに対し給排するように、圧縮側と伸長側の両方向の油の流れを同一のオリフィス７０に通し、該オリフィス７０が油に付与する絞り抵抗に基づく、圧縮側と伸長側の減衰力を発生する。

従って、油圧緩衝器１０は以下の如くに減衰作用を行なう。
（圧縮時）
ピストン側油室３８Ａの油が圧側流路３２Ａを通ってロッド側油室３８Ｂに流れ、この油が圧側バルブ３２を撓み変形させて圧側の減衰力を得る。これに続き、シリンダ１１に進入したピストンロッド１２の進入容積分の油が余剰になり、この余剰油がピストン側油室３８Ａから隔壁部材６１のオリフィス７０を通って、圧側減衰力を発生させるとともに、体積補償室６０の油溜室６０Ａに排出されるものとなる。

（伸長時）
シリンダ１１とピストンロッド１２の相対速度が低速のとき、ロッド側油室３８Ｂの油がコントロールロッド４３のニードル弁４３Ａにより開度調整されているバイバス油路４１の弁シート４２を通ってピストン側油室３８Ａに流れ、この間の弁シート４２の絞り抵抗により伸側減衰力を得る。また、シリンダ１１とピストンロッド１２の相対速度が中高速のとき、ロッド側油室３８Ｂの油が伸側流路３４Ａを通り、伸側バルブ３４を撓み変形させてピストン側油室３８Ａへ流れ、伸側の減衰力を得る。そしてこのとき、シリンダ１１から退出するピストンロッド１２の退出体積分の油が不足し、この不足油が体積補償室６０の油溜室６０Ａから隔壁部材６１のオリフィス７０を通って、伸側減衰力を発生させるとともに、ピストン側油室３８Ａへ速やかに補給される。

これらの圧縮側と伸長側の減衰力により、油圧緩衝器１０の伸縮振動が抑制される。

尚、油圧緩衝器１０の最圧縮時には、シリンダ１１の側のバンパ２６とピストンロッド１２の側のバンパストッパ２７との衝合により最圧縮時の緩衝作用を果たす。また、油圧緩衝器１０の最伸長時には、シリンダ１１の側のバンプラバー２８とピストンロッド１２の側のバルブストッパ３１との衝合により、伸び切り時の緩衝作用を果たす。

しかるに、油圧緩衝器１０は、隔壁部材６１に設けたオリフィス７０が発生する圧縮側と伸長側の減衰力を個別に設定するため、図２、図３（Ａ）に示す如くに、以下の構成を具備する。

(1)オリフィス７０における油の一方向の流れ、本実施例では伸長時の流れが流入する第１の開口７１に、外方（油溜室６０Ａの方）に向けて拡開するテーパ面状（又はＣ面取状）の拡開面７１Ａを形成する。

(2)オリフィス７０における油の他方向の流れ、本実施例では圧縮時の流れが流入する第２の開口７２の周囲に、外方（ピストン側油室３８Ａの方）に向けて突出する円筒状の突出部７２Ａを形成する。

即ち、隔壁部材６１は、概ね平板状をなす中央部にオリフィス７０のストレート孔７０Ａ（ストレートでなくても可）を穿設し、ストレート孔７０Ａを通る油に一定の絞り抵抗を付与可能にする。同時に、ストレート孔７０Ａの一端側の第１の開口７１に油溜室６０Ａの方に向けて拡開する拡開面７１Ａを形成し、ストレート孔７０Ａの他端側の第２の開口７２の周囲にピストン側油室３８Ａの方に向けて突出する突出部７２Ａを形成する。

図４は平板状の隔壁部材６１にオリフィス７０のストレート孔７０Ａを穿設し、ストレート孔７０Ａの一端側の第１の開口７１に拡開面７１Ａを形成し、他端側の第２の開口７２はストレート孔７０Ａのまま隔壁部材６１の平面上に開口したもの（図４（Ａ））、ストレート孔７０Ａの他端側の第２の開口７２の周囲に突出部７２Ａを形成し、一端側の第１の開口７１はストレート孔７０Ａのまま隔壁部材６１の平面上に開口したもの（図４（Ｂ））、ストレート孔７０Ａの両端の第１と第２の開口７１、７２のそれぞれに拡開面７１Ａ、突出部７２Ａのそれぞれを形成したもの（図４（Ｃ））について、それらの開口７１、７２への油の流入抵抗(標準抵抗Ｍ、標準抵抗Ｍより小なる小抵抗Ｓ、標準抵抗Ｍより大なる大抵抗Ｌ)を比較して示したものである。図４（Ａ）にあっては、第１の開口７１への油の流れが拡開面７１Ａによりスムースに導入されて流入抵抗を小抵抗Ｓとされ、第２の開口７２への油の流入抵抗は標準抵抗Ｍとされる。図４（Ｂ）にあっては、第１の開口７１への油の流入抵抗は標準抵抗Ｍとされ、第２の開口７２への油の流れが突出部７２Ａにより入りにくくされて流入抵抗を大抵抗Ｌとされる。図４（Ｃ）にあっては、第１の開口７１への油の流れが拡開面７１Ａによりスムースに導入されて流入抵抗を小抵抗Ｓとされ、第２の開口７２への油の流れが突出部７２Ａにより入りにくくされて流入抵抗を大抵抗Ｌとされる。本実施例の隔壁部材６１は、図４（Ｃ）を採用したものであり、オリフィス７０の第１の開口７１に流入する伸長時の油に対する流入抵抗を小抵抗Ｓにして得られる減衰力を小さく設定し、オリフィス７０の第２の開口７２に流入する圧縮時の油に対する流入抵抗を大抵抗Ｌにして得られる減衰力を大きく設定するようにしたものである。

尚、隔壁部材６１はプレス加工により製造でき、隔壁部材６１のオリフィス７０における第１と第２の開口７１、７２に形成される拡開面７１Ａと突出部７２Ａをプレス成形できる。

従って、本実施例によれば以下の作用効果を奏する。
(a)オリフィス７０における油の一方向の流れが流入する第１の開口７１に、外方に向けて拡開する拡開面７１Ａを形成することにより、この一方向の流れを第１の開口７１に集中するようにスムースに導入し、第１の開口７１への流入抵抗を低くし、オリフィス７０により得られる減衰力を小さく設定できる。

他方、オリフィス７０における油の他方向の流れが流入する第２の開口７２の周囲に、外方に向けて突出する突出部７２Ａを形成することにより、この他方向の流れを第２の開口７２に入りにくくし、第２の開口７２への流入抵抗を高くし、オリフィス７０により得られる減衰力を大きく設定できる。

(b)上述(a)により、一方向（例えば伸長側）の流れに対する減衰力の大きさを第１の開口７１に形成する拡開面７１Ａの形状の変更、選定により適宜の大きさに設定できる。また、他方向（例えば圧縮側）の流れに対する減衰力の大きさを第２の開口７２の周囲に形成する突出部７２Ａの形状の変更、選定により適宜の大きさに設定できる。従って、圧縮側と伸長側の減衰力を個別に設定できる。

(c)上述(a)により、一方向（例えば伸長側）の流れに対する減衰力の大きさを第１の開口７１に形成した拡開面７１Ａの存在により小さくし、他方向（例えば圧縮側）の流れに対する減衰力の大きさを第２の開口７２の周囲に形成した突出部７２Ａの存在により大きくできる。従って、両方の減衰力の大きさを大きく異ならせることができる。

(d)隔壁部材６１に例えば２個のオリフィスを設け、一方のオリフィスにチェック弁を設けることにより、圧縮側と伸長側の減衰力の大きさを個別に設定するものに比し、構造を簡易にでき、コスト低減できる。

(e)隔壁部材６１のオリフィス７０における第１と第２の開口７１、７２に形成される拡開面７１Ａと突出部７２Ａをプレス成形することにより、オリフィス７０の第１と第２をなす両端の開口７１、７２の形状を簡易に成形して拡開面７１Ａと突出部７２Ａを得ることができ、コスト低減できる。

図３（Ｂ）の隔壁部材６１は、オリフィス７０の第１の開口７１に形成する拡開面７１Ａをアール面状（丸味面状）にしたものである。

図３（Ｃ）の隔壁部材６１は、オリフィス７０の第１の開口７１に形成する拡開面７１Ａをベルマウス状（朝顔の花弁状）にしたものである。

以上、本発明の実施例を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。例えば、本発明はシリンダに固定される固定隔壁部材に設けられるオリフィスに限らず、シリンダに摺動する可動ピストン（可動隔壁部材）に設けられるオリフィスに適用するものでも良い。

図１は油圧緩衝器を示す断面図である。 図２は図１の要部拡大図である。 図３は隔壁部材を示す断面図である。 図４はオリフィスの開口形状による流入抵抗の相違を示す模式図である。

符号の説明

１０ 油圧緩衝器
６１ 隔壁部材
７０ オリフィス
７１ 第１の開口
７１Ａ 拡開面
７２ 第２の開口
７２Ａ 突出部

Claims (2)

1. 隔壁部材にオリフィスを設け、圧縮側と伸長側の両方向の油の流れを同一のオリフィスに通し、該オリフィスで圧縮側と伸長側の減衰力を発生する油圧緩衝器の減衰力発生装置において、
   前記オリフィスにおける油の一方向の流れが流入する第１の開口に、外方に向けて拡開する拡開面を形成するとともに、
   該オリフィスにおける油の他方向の流れが流入する第２の開口の周囲に、外方に向けて突出する突出部を形成してなることを特徴とする油圧緩衝器の減衰力発生装置。
2. 前記隔壁部材のオリフィスにおける第１と第２の開口に形成される拡開面と突出部をプレス成形してなる請求項１に記載の油圧緩衝器の減衰力発生装置。

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