JP2009281573A - Shock absorber - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両のサスペンション装置に装着されるショックアブソーバに関する。 The present invention relates to a shock absorber attached to a vehicle suspension device.
従来、車両のサスペンション装置に装着されるショックアブソーバ(油圧緩衝器)として、特許文献1に開示されたものが知られている。特許文献1に開示された油圧緩衝器は、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、ピストンに設けられた複数の油路およびシート部と、シート部に離着座して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ている。ディスクバルブは、放射状に延びる幅の異なる複数のアーム部と、各アーム部の先端部にそれぞれ形成されたバルブ本体部分とを有しており、バルブ本体部分がピストンのシート部に離着座して油液の流れを制御して減衰力を発生させる。ここで、特許文献1の油圧緩衝器は、アーム部分の幅を異なるように構成している。これにより、アーム部分の幅に応じてバルブ本体部分が順次開弁するので、流路の急激な拡大による減衰力特性の急激な変化を抑制することができるようになっている。
しかしながら、特許文献1に記載された油圧緩衝器の場合、アーム部分およびバルブ本体部分の配置の仕方により、開弁した各バルブ本体部分から流出した油液がシリンダの内壁に衝突することでピストンにある特定の方向に偏った力が働く場合がある。通常、ピストンの外周には油室間の油液のリークを防止するためのピストンリングが設けられているが、ピストンに偏った力が生じた状態でシリンダ内を摺動すると、ピストンリングに偏摩耗が生じてショックアブソーバの耐久性を低下させるおそれがある。
However, in the case of the hydraulic shock absorber described in
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、耐久性を向上させたショックアブソーバを提供することにある。 This invention is made | formed in view of such a condition, The objective is to provide the shock absorber which improved durability.
上記課題を解決するために、本発明のある態様のショックアブソーバは、作動液が封入されたシリンダと、シリンダ内を摺動自在に挿入され、シリンダ内に第1液室と第2液室を画成するピストンと、ピストンに設けられ、第1液室と第2液室とを連通する複数の作動液流路と、複数の作動液流路ごとに設けられた複数の弁座部と、複数の弁座部ごとに設けられ、各弁座部にそれぞれ異なる所定の開弁圧で離着座する複数のバルブ開閉部を有するディスクバルブとを備える。バルブ開閉部と弁座部とを含んで構成される複数のバルブ本体部は、ピストンの中心軸に対して対称に配設されている。 In order to solve the above-described problems, a shock absorber according to an aspect of the present invention includes a cylinder in which a working fluid is sealed, a slidable insertion in the cylinder, and a first liquid chamber and a second liquid chamber in the cylinder. A defined piston, a plurality of hydraulic fluid channels provided in the piston and communicating with the first fluid chamber and the second fluid chamber, and a plurality of valve seat portions provided for each of the plurality of hydraulic fluid channels; And a disc valve having a plurality of valve opening / closing portions provided for each of the plurality of valve seat portions and seated at a predetermined opening pressure different from each other. The plurality of valve main body portions including the valve opening / closing portion and the valve seat portion are disposed symmetrically with respect to the central axis of the piston.
この態様によると、複数のバルブ本体部をピストンの中心軸に対して対称に配設したことにより、ピストンが変位した際に、中心軸を挟んで対向する2つのバルブ本体部に働く力は互いに打ち消し合う。これにより、各バルブ本体部に働く力が打ち消し合うことにより、ピストン全体に対して働く力の偏りが小さくなり、ショックアブソーバの耐久性を向上できる。 According to this aspect, by arranging the plurality of valve main body portions symmetrically with respect to the central axis of the piston, when the piston is displaced, the forces acting on the two valve main body portions facing each other across the central axis are mutually Negate each other. As a result, the forces acting on the valve main body portions cancel each other, so that the bias of the force acting on the entire piston is reduced, and the durability of the shock absorber can be improved.
複数のバルブ本体部は、開弁圧の大きさの順に2つずつバルブ本体部の組を作ったときに、それぞれの組の2つのバルブ本体部がピストンの中心軸を挟んで対向するよう配設されていてもよい。この場合、ショックアブソーバの変位が始まった初期段階においても、ピストンに働く力の偏りを小さくでき、ショックアブソーバの耐久性をさらに向上することができる。 The plurality of valve body portions are arranged so that when two valve body portions are formed in order of the valve opening pressure, the two valve body portions of each set face each other across the central axis of the piston. It may be provided. In this case, even in the initial stage when the displacement of the shock absorber starts, the bias of the force acting on the piston can be reduced, and the durability of the shock absorber can be further improved.
減衰力特性を変更可能な減衰力特性可変手段を、複数のバルブ本体部と並列に設けてもよい。これにより、ショックアブソーバとしての減衰力特性を好適に設定でき、車両の乗り心地を向上することができる。 Damping force characteristic variable means capable of changing the damping force characteristic may be provided in parallel with the plurality of valve body portions. Thereby, the damping force characteristic as a shock absorber can be set suitably, and the riding comfort of a vehicle can be improved.
弁座部にテーパ状に形成されたテーパ面を形成し、該テーパ面とバルブ開閉部との間に球状部材を介装してバルブ本体部となしてもよい。この場合、ディスクバルブが反った場合であっても、バルブ本体部のシール性を確保することができる。 A tapered surface formed in a tapered shape may be formed on the valve seat portion, and a spherical member may be interposed between the tapered surface and the valve opening / closing portion to form the valve body portion. In this case, even if the disc valve is warped, the sealing performance of the valve main body can be ensured.
バルブ開閉部の球状部材と当接する部位に、球状部材を保持する凹部を設けてもよい。この場合、球状部材を確実に支持することができる。また、ディスクバルブの面圧が下がることにより、ショックアブソーバの耐久性を向上することができる。 You may provide the recessed part holding a spherical member in the site | part contact | abutted with the spherical member of a valve | bulb opening / closing part. In this case, the spherical member can be reliably supported. Further, the durability of the shock absorber can be improved by reducing the surface pressure of the disc valve.
バルブ本体部ごとにテーパ面のテーパ角または球状部材の大きさを変えることで、複数のバルブ本体部の開弁圧をそれぞれ異ならせてもよい。この場合、バルブ本体部の開弁圧をそれぞれ所望の大きさに設定できる。 The valve opening pressures of the plurality of valve body portions may be made different by changing the taper angle of the tapered surface or the size of the spherical member for each valve body portion. In this case, the valve opening pressure of the valve body can be set to a desired magnitude.
弁座部のテーパ面のテーパ角および球状部材の大きさを変えることで、バルブ本体部の開弁後の減衰力特性を調整可能としてもよい。この場合、球状部材の大きさおよびテーパ角の組み合わせにより、球状部材のリフト後の隙を変えることで、開弁後の減衰力特性を所望の特性に設定することが可能となる。 By changing the taper angle of the tapered surface of the valve seat portion and the size of the spherical member, the damping force characteristic after the valve opening of the valve main body portion may be adjustable. In this case, it is possible to set the damping force characteristic after the valve opening to a desired characteristic by changing the gap after the lift of the spherical member according to the combination of the size of the spherical member and the taper angle.
テーパ面の中途でテーパ角を変えることで、バルブ本体部の開弁後の減衰力特性を調整可能としてもよい。この場合、バルブ本体部の開弁後の減衰力特性を所望の特性に調整することができる。 By changing the taper angle in the middle of the taper surface, the damping force characteristic after the valve main body is opened may be adjustable. In this case, the damping force characteristic after the valve main body is opened can be adjusted to a desired characteristic.
弁座部にテーパ状に形成されたテーパ面を形成するとともにバルブ開閉部に球面凸部を形成し、球面凸部をテーパ面に圧接させてバルブ本体部となしてもよい。この場合、ディスクバルブが反った場合であっても、バルブ本体部のシール性を確保することができる。また、ディスクバルブのバルブ開閉部にプレス加工を行うことにより球面凸部を形成すれば、部品点数が削減されるので、コストの削減が可能となる。 A tapered surface formed in a tapered shape may be formed on the valve seat portion, a spherical convex portion may be formed on the valve opening / closing portion, and the spherical convex portion may be pressed against the tapered surface to form the valve main body portion. In this case, even if the disc valve is warped, the sealing performance of the valve main body can be ensured. Further, if the spherical convex portion is formed by pressing the valve opening / closing portion of the disc valve, the number of parts can be reduced, so that the cost can be reduced.
本発明によれば、ショックアブソーバの耐久性を向上させることができる。 According to the present invention, the durability of the shock absorber can be improved.
以下、図面を参照しつつ本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
図1は、本実施の形態に係るショックアブソーバを含むサスペンション12の構成を説明する部分断面図である。サスペンション12は、ショックアブソーバ10と、スプリング14を含み、上部がアッパサポート16に接続されている。
FIG. 1 is a partial cross-sectional view illustrating a configuration of a
アッパサポート16は、ショックアブソーバ10のピストンロッド18の上端部およびスプリング14の上端部を車両ボディ(不図示)に取り付けるために利用される。ショックアブソーバ10のピストンロッド18は、ナット20によりアッパサポート16に固定されている。また、ショックアブソーバ10の下端部(不図示)は、ブッシュを介してロアアームの座部に連結されている。したがって、ショックアブソーバ10は、ピストンロッド18の伸縮時の伸縮抵抗により、車体の上下振動を減衰させる。
The
また、スプリング14は、上端部がアッパサポート16のアッパスプリングシート22により支持され、下端部がショックアブソーバ10のシリンダ24の周囲に固定されたロアスプリングシート26によって支持されている。したがって、スプリング14は、車体の重量を支えると共に路面からの衝撃を和らげることができる。
The spring 14 has an upper end supported by an
ショックアブソーバ10の上部には、ピストンロッド18の伸縮時に塵や埃がシリンダ24の内部に進入することを防止するためにダストカバー28が周設されている。このダストカバー28の上部には、バウンドストッパ30が固定されている。バウンドストッパ30は、ピストンロッド18が縮んだとき、すなわち、車輪がバウンドしてショックアブソーバ10のシリンダ24が矢印A方向に変位したときに、その変位を規制するようになっている。このように変位を規制することにより、ロアアームの上方への変位を規制して当該ロアアームと車体との接触を防止できるようになっている。バウンドストッパ30は、たとえば、ゴム材やウレタン等の弾性部材で形成され、当たり初めは柔らかい非線形特性を示すとともに、旋回時のロール剛性を確保できるように配慮されている。
A
図2は、本実施の形態に係るショックアブソーバ10の構造を説明するための部分断面図である。ショックアブソーバ10は、作動液が封入された円筒形状のシリンダ24の内部に、伸び方向(図中矢印A方向)または縮み方向(図中矢印B方向)に摺動自在なバルブアッシィー32が挿入されている。バルブアッシィー32は、メインピストン34とサブピストン36がピストンロッド18の下端部に固定されて構成されている。メインピストン34は、シリンダ24の内部を2分して車輪側に第1液室38、バウンドストッパ30側に第2液室40を画成する。サブピストン36は、メインピストン34の上方に固定されている。メインピストン34およびサブピストン36は、シリンダ24と同軸に設けられている。
FIG. 2 is a partial cross-sectional view for explaining the structure of the shock absorber 10 according to the present embodiment. In the shock absorber 10, a
メインピストン34の外周には、ピストンリング76が嵌合して設けられている。このピストンリング76は、第1液室38、第2液室40間における作動液のリークを防止する役割を果たしている。
A
メインピストン34には、複数の伸び側作動液流路56が軸方向に沿って設けられている。伸び側作動液流路56は、メインピストン34を貫通するように形成されており、第1液室38と第2液室40とを連通している。メインピストン34の第1液室38側の端面の、複数の伸び側作動液流路56の各開口部の周囲には、環状の弁座部58が突設されている。弁座部58の内側面は、第1液室38側に向かって広がるテーパ面に形成されている。また、メインピストン34の内周部には、環状のボス部60が突設されている。
The
メインピストン34の第1液室38側には、板状の伸び側ディスクバルブ66がメインピストン34と同軸に取り付けられている。詳細な形状については後述するが、伸び側ディスクバルブ66は、環状の内周部68と、内周部68の縁部から所定の間隔で径方向外側に突出する複数のバルブ開閉部70とを有する。この複数のバルブ開閉部70は、それぞれメインピストン34の複数の弁座部58に対応するように設けられている。伸び側ディスクバルブ66は、内周部68がボス部60およびワッシャ64によってクランプされ、ナット62により締結されている。伸び側ディスクバルブ66の複数のバルブ開閉部70は、それぞれ対応する弁座部58に離着座するようになっている。なお、伸び側作動液流路56の第2液室40側の端部は、第2液室40に開放されている。
On the first
メインピストン34が伸び方向に変位して第2液室40の液圧が高まり、第1液室38と第2液室40の差圧が所定の差圧になったとき、バルブ開閉部70が第1液室38側に撓んで弁座部58から離座する。これにより伸び側作動液流路56が第1液室38に開放され、第2液室40の作動液が伸び側作動液流路56を介して第1液室38側に流れることにより、流動抵抗が生じて減衰力が発生する。ここで、弁座部58とそれに対応するバルブ開閉部70の組を「バルブ本体部72」と呼ぶ。したがって、ショックアブソーバ10は、複数のバルブ本体部72を有している。本実施の形態において、複数のバルブ本体部72は、それぞれ異なる所定の開弁圧を有するよう構成されている。複数のバルブ本体部72は、メインピストン34が伸び方向に変位した場合に減衰力を発生する伸び側減衰力発生機構を構成している。
When the
上記では、伸び側減衰力発生機構について説明したが、ショックアブソーバ10は、メインピストン34が縮み方向に変位した場合に減衰力を発生する縮み側減衰力発生機構も有する。図1には図示されていないが、メインピストン34には縮み側に変位した場合に作動液が流れる縮み側作動液流路が軸方向に沿って複数設けられており、メインピストン34の第2液室40側の端面の、各縮み側作動液流路の開口部の周囲には弁座部が突設されている。そして、メインピストン34の第2液室40側には、各弁座部に離着座するよう設けられたバルブ開閉部を有する縮み側ディスクバルブ74が取り付けられている。
Although the extension side damping force generation mechanism has been described above, the
メインピストン34が縮み方向に変位して第1液室38の液圧が高まり、第1液室38と第2液室40の差圧が所定の差圧になったとき、バルブ開閉部が第2液室40側に撓んで弁座部から離座する。これにより縮み側作動液流路が第2液室40に開放され、第1液室38の作動液が縮み側作動液流路およびサブピストン36の外周部に配置されたカップ44の外側を通って第2液室40側に流れることにより、流動抵抗が生じて減衰力が発生する。縮み側減衰力発生機構においても、複数のバルブ本体部はそれぞれ異なる所定の開弁圧を有するよう構成される。
When the
また、本実施の形態に係るショックアブソーバ10は、減衰力特性を変更可能な減衰力特性可変機構80を備えている。以下、この減衰力特性可変機構80について説明する。
The
ショックアブソーバ10においては、ピストンロッド18の先端に、第1液室38に開口端部46aを有する流路外筒46が形成されている。ピストンロッド18の内部には、ピストンロッド18の中心軸と同軸で回転自在なコントロールロッド48が挿通されている。
In the
このコントロールロッド48の先端には、流路外筒46の内部で回転自在な流路内筒50が固定されている。流路内筒50の側面には流路内筒開口部52が形成され、流路外筒46の側面にはロッド開口部54が形成されている。したがって、コントロールロッド48を図示しないアブソーバモータなどの駆動源によって回転駆動し、流路外筒46に対して流路内筒50を回転させて、流路内筒開口部52とロッド開口部54との位相を変化させることができる。そして、流路内筒開口部52とロッド開口部54とがオーバーラップして形成される開口面積を調節することにより、ピストンロッド18の内部空間を介して第1液室38と第2液室40との間で流れる作動液の流量を変化させることができる。
A flow path
伸び側と縮み側で減衰力を異ならせる場合には、縮み専用流路と伸び専用流路で流路内筒開口部52とロッド開口部54とのオーバーラップで形成する開口面積を調節すればよい。なお、ピストンロッド18の内部空間を通る作動液の流路は、たとえばショックアブソーバ10が伸び側に変位する場合には、カップ44の底面に形成された開口部53を通ってカップ44の外側を流れて第2液室40に流れる流路と、カップ44の内側及びサブピストン36の内部に設けられたサブピストン流路37を通過して第2液室40に流れる流路とがある。
When the damping force is different between the expansion side and the contraction side, the opening area formed by the overlap between the flow path
このようなショックアブソーバ10において、たとえば、サブピストン36側を減衰力の低い設定にしておく。そして、流路内筒開口部52とロッド開口部54とのオーバーラップにより形成される開口面積を減少させことにより、メインピストン34への流量を増加させ、ショックアブソーバ10としての減衰力が高くすることができる。また、オーバーラップにより形成される開口面積を全閉の状態から全開の状態まで任意に設定できるように構成すれば、連続的に減衰力の調整することが可能となる。
In such a
図3は、本実施の形態に係る伸び側減衰力発生機構の平面図である。図3は、図2において第1液室38側からディスクバルブ66およびメインピストン34を見た様子を示している。なお、図3においては、ナット62、ワッシャ64、縮み側作動油流路等の図示を省略している。
FIG. 3 is a plan view of the extension-side damping force generation mechanism according to the present embodiment. FIG. 3 shows a state in which the
図3に示すように、本実施の形態では、メインピストン34に第1伸び側作動油流路56a、第2伸び側作動油流路56b、第3伸び側作動油流路56c、第4伸び側作動油流路56d、第5伸び側作動油流路56eおよび第6伸び側作動油流路56fの6つの伸び側作動液流路56が形成されている。そして、第1〜第6伸び側作動油流路56a〜56fのそれぞれの開口部の周囲に、第1弁座部58a、第2弁座部58b、第3弁座部58c、第4弁座部58d、第5弁座部58eおよび第6弁座部58fの6つの弁座部58が突設されている。
As shown in FIG. 3, in the present embodiment, the
また、ディスクバルブ66には、第1バルブ開閉部70a、第2バルブ開閉部70b、第3バルブ開閉部70c、第4バルブ開閉部70d、第5バルブ開閉部70eおよび第6バルブ開閉部70fの6つのバルブ開閉部70が、内周部68から径方向外側に突出するように形成されている。第1〜第6バルブ開閉部70a〜70fは、第1〜第6弁座部58a〜58fにそれぞれ離着座するように形成されている。したがって、ショックアブソーバ10は、第1バルブ本体部72a、第2バルブ本体部72b、第3バルブ本体部72c、第4バルブ本体部72d、第5バルブ本体部72eおよび第6バルブ本体部72fの6つのバルブ本体部72を有している。第1〜第6バルブ本体部72a〜72fは、周方向に等間隔で形成されている。
The
本実施の形態に係るショックアブソーバ10においては、第1〜第6弁座部58a〜58fの内側面に形成されるテーパ面のテーパ角をそれぞれ異ならせている。具体的には、第1弁座部58aのテーパ角が最も大きくなるように形成されており、第2弁座部58b、第3弁座部58c、第4弁座部58d、第5弁座部58e、第6弁座部58fの順にテーパ角が小さくなるように形成されている。
In the
このように第1〜第6弁座部58a〜58fのテーパ角を異ならせることにより、メインピストン34が変位した際に第1〜第6バルブ開閉部70a〜70fにかかる圧力がそれぞれ変わるので、第1〜第6バルブ本体部72a〜72fがそれぞれ異なる開弁圧を有するようにできる。テーパ角が大きいほど開弁圧が小さくなるので、本実施の形態では、第1バルブ本体部72aの開弁圧が最も小さく、第2バルブ本体部72b、第3バルブ本体部72c、第4バルブ本体部72d、第5バルブ本体部72e、第6バルブ本体部72fの順に開弁圧が大きくなる。
Thus, by changing the taper angles of the first to sixth
ところで、ショックアブソーバ10が伸び方向に変位して第1〜第6バルブ本体部72a〜72fが開弁した場合、開弁した各バルブ本体部72から流出した作動液がシリンダ24の内壁に衝突することで、メインピストン34に径方向内方に向かう力が働く。そのため、バルブ本体部72の配置の仕方によっては、メインピストン34に働く力がある特定の方向に偏る場合がある。このように偏った力が働いたメインピストン34がシリンダ24内部を摺動すると、ピストンリング76に偏摩耗が発生し、ショックアブソーバ10の耐久性が低下する虞がある。
By the way, when the
そこで、本実施の形態に係るショックアブソーバ10では、第1〜第6バルブ本体部72a〜72fをメインピストン34の中心軸Cに対して対称に配設している。図4は、第1〜第6バルブ本体部72a〜72fが開弁したときにメインピストン34に働く力を説明するための図である。メインピストン34が伸び方向に変位して第1〜第6バルブ本体部72a〜72fが開弁すると、図4に示すように第1〜第6バルブ本体部72a〜72fのそれぞれから作動液が流出し、シリンダ24の内壁に衝突する。これにより、メインピストン34の中心軸Cの方向に向かう力が第1〜第6バルブ本体部72a〜72fのそれぞれに発生するが、本実施の形態では第1〜第6バルブ本体部72a〜72fをメインピストン34の中心軸Cに対して対称に配設しているので、中心軸Cを挟んで対向する2つのバルブ本体部72に働く力は互いに打ち消し合う。すなわち、第1バルブ本体部72aに働く力Faは第2バルブ本体部72bに働く力Fbと打ち消し合い、第3バルブ本体部72cに働く力Fcは第4バルブ本体部72dに働く力Fdと打ち消し合い、第5バルブ本体部72eに働く力Feは第6バルブ本体部72fに働く力Ffと打ち消し合う。
Therefore, in the
このように各バルブ本体部72に働く力が打ち消し合うことにより、メインピストン34全体に対して働く力の偏りを小さくできる。したがって、ピストンリング76の偏摩耗が抑制され、ショックアブソーバ10の耐久性を向上することができる。また、メインピストン34に働く力の偏りが小さくなることにより、ピストンリング76が摺動する際の摩擦力が低減されるので、車両の乗り心地を向上できる。
As described above, the forces acting on the valve
さらに、本実施の形態に係るショックアブソーバ10では、第1〜第6バルブ本体部72a〜72fは、開弁圧の大きさの順に2つずつバルブ本体部72の組を作ったときに、それぞれの組の2つのバルブ本体部72がメインピストン34の中心軸Cを挟んで対向するよう配設されている。
Furthermore, in the
本実施の形態では、上述したように第1〜第6バルブ本体部72a〜72fの順に開弁圧が大きくなるよう構成されているので、第1バルブ本体部72aと第2バルブ本体部72bの第1組、第3バルブ本体部72cと第4バルブ本体部72dの第2組、第5バルブ本体部72eと第6バルブ本体部72fの第3組の3つの組が作られ、第1組の第1バルブ本体部72aと第2バルブ本体部72bが対向し、第2組の第3バルブ本体部72cと第4バルブ本体部72dが対向し、第3組の第5バルブ本体部72eと第6バルブ本体部72fが対向するように配設されている。
In the present embodiment, as described above, since the valve opening pressure is increased in the order of the first to sixth
図5は、第1バルブ本体部72aおよび第2バルブ本体部72bが開弁したときにメインピストン34に働く力を説明するための図である。メインピストン34が伸び方向に変位する場合、通常は第1液室38と第2液室40との間の差圧は徐々に大きくなるため、まず最初に最も開弁圧の小さい第1バルブ本体部72aが開弁し、次に2番目に開弁圧の小さい第2バルブ本体部72bが開弁する。本実施の形態では、第1バルブ本体部72aと第2バルブ本体部72bをメインピストン34の中心軸Cを挟んで対向するよう配設しているので、第1バルブ本体部72aに働く力Faと第2バルブ本体部72bに働く力Fbとが打ち消し合い、第1バルブ本体部72a〜第2バルブ本体部72bまで開弁した段階におけるメインピストン34に働く力の偏りを小さくできる。
FIG. 5 is a diagram for explaining the force acting on the
その後、第1液室38と第2液室40との間の差圧が上昇すると、さらに第3バルブ本体部72cと第4バルブ本体部72dが開弁する状態となるが、第3バルブ本体部72cと第4バルブ本体部72dは中心軸Cを挟んで対向するよう配設されているので、第3バルブ本体部72cに働く力と第4バルブ本体部72dに働く力とが打ち消し合い、第1バルブ本体部72a〜第4バルブ本体部72dまで開弁した段階におけるメインピストン34に働く力の偏りを小さくできる。
Thereafter, when the differential pressure between the first
このように、本実施の形態に係るショックアブソーバ10では、第1〜第6バルブ本体部72a〜72fは、開弁圧の大きさの順に2つずつバルブ本体部72の組を作ったときに、それぞれの組の2つのバルブ本体部72がメインピストン34の中心軸Cを挟んで対向するよう配設されているので、ショックアブソーバ10の変位が始まった初期段階においても、メインピストン34に働く力の偏りを小さくできる。したがって、ピストンリング76の偏摩耗をより抑制でき、ショックアブソーバ10の耐久性をさらに向上することができる。また、車両の乗り心地もより向上できる。なお、ここでは伸び側減衰力発生機構について説明をしたが、縮み側減衰力発生機構についても同様である。
As described above, in the
図6は、本実施の形態に係るショックアブソーバ10の液圧回路図を示す図である。図6に示すように、ショックアブソーバ10では、第1〜第6バルブ本体部72a〜72fと減衰力特性可変機構80とが並列に設けられている。
FIG. 6 is a diagram showing a hydraulic circuit diagram of the
図7(a)〜(c)は、本実施の形態に係るショックアブソーバ10の減衰力特性を説明するための図である。図7(a)〜(c)において、縦軸は減衰力を表し、横軸はピストン速度を表している。図7(a)は、ディスクバルブ66の減衰力特性を表している。図7(b)は、減衰力特性可変機構80の減衰力特性を表している。図7(c)は、ショックアブソーバ10全体としての減衰力特性を表している。
FIGS. 7A to 7C are diagrams for explaining the damping force characteristics of the
また、図8(a)〜(c)および図9(a)〜(c)は、比較例として、開弁圧が1つしかないディスクバルブを用いたショックアブソーバの減衰力特性を説明するための図である。図8(a)〜(c)および図9(a)〜(c)において、縦軸は減衰力を表し、横軸はピストン速度を表している。図8(a)および図9(a)は、開弁圧が1つしかないディスクバルブの減衰力特性を表している。図8(b)および図9(b)は、減衰力特性可変機構の減衰力特性を表している。図8(c)および図9(c)は、ショックアブソーバ全体としての減衰力特性を表している。 FIGS. 8A to 8C and FIGS. 9A to 9C illustrate, as a comparative example, damping force characteristics of a shock absorber using a disk valve having only one valve opening pressure. FIG. 8A to 8C and FIGS. 9A to 9C, the vertical axis represents the damping force, and the horizontal axis represents the piston speed. FIG. 8A and FIG. 9A show the damping force characteristics of the disc valve having only one valve opening pressure. FIG. 8B and FIG. 9B show the damping force characteristics of the damping force characteristic variable mechanism. FIG. 8C and FIG. 9C show the damping force characteristics of the shock absorber as a whole.
まず、図8(a)〜(c)に示す比較例に係るショックアブソーバの減衰力特性から説明する。図8(a)〜(c)は、開弁圧が1つしかないディスクバルブを用いたショックアブソーバにおいて、ピストン速度が微低速域での減衰力を確り確保しようとした場合の減衰力特性を示している。図8(a)に示すディスクバルブの減衰力特性は、開弁圧が1つのディスクバルブであるので、第1液室と第2液室との間の差圧が所定の開弁圧になったときに開弁して、その後減衰力がピストン速度に比例して上昇する1段の減衰力特性となる。また、比較例に係るショックアブソーバの減衰力特性可変機構は、図8(b)に示すように減衰力特性の傾きを6段階に切り替えられるようになっているが、ピストン速度が微低速域での減衰力を確り確保するために、減衰力の高いハード側の減衰力特性の傾きを大きく設定している。このように減衰力特性可変機構を設定した場合、図8(c)に示すように、ショックアブソーバ全体としてはピストン速度が高速域での減衰力が大きくなりすぎるため、乗り心地が悪化してしまう。また、ピストン速度が高速域における各段数間での減衰力差が不均一になってしまう。 First, the damping force characteristics of the shock absorber according to the comparative example shown in FIGS. 8 (a) to 8 (c) show the damping force characteristics when trying to ensure the damping force when the piston speed is very low in a shock absorber using a disk valve having only one valve opening pressure. Show. In the damping force characteristic of the disc valve shown in FIG. 8A, the valve opening pressure is one disc valve, so the differential pressure between the first liquid chamber and the second liquid chamber becomes a predetermined valve opening pressure. When the valve is opened, a one-stage damping force characteristic is obtained in which the damping force increases in proportion to the piston speed. In addition, the shock absorber damping force variable mechanism according to the comparative example can switch the slope of the damping force characteristic in six steps as shown in FIG. 8B, but the piston speed is in a very low speed range. In order to ensure the damping force, the slope of the damping force characteristic on the hard side where the damping force is high is set large. When the damping force characteristic variable mechanism is set in this way, as shown in FIG. 8C, the damping force in the high speed region of the shock absorber as a whole becomes too large, so that the riding comfort is deteriorated. . In addition, the difference in damping force between the number of stages in the high speed region of the piston speed becomes non-uniform.
次に、図9(a)〜(c)に示す比較例に係るショックアブソーバの減衰力特性について説明する。図9(a)〜(c)は、開弁圧が1つしかないディスクバルブを用いたショックアブソーバにおいて、ピストン速度が高速域での減衰力が大きくなり過ぎないようにした場合の減衰力特性を示している。図9(a)に示すディスクバルブの減衰力特性は、図8(a)の場合と同様である。また、減衰力特性可変機構は、図9(b)に示すように減衰力特性の傾きを6段階に切り替えられるようになっているが、ピストン速度が高速域での減衰力が大きくなり過ぎないように、減衰力の高いハード側の減衰力特性の傾きを小さく設定している。このように減衰力特性可変機構を設定した場合、図9(c)に示すように、ショックアブソーバ全体としてはピストン速度が微低速域での減衰力が不足してしまい、乗り心地が悪化してしまう。また、ピストン速度が高速域における各段数間での減衰力差が不均一になってしまう。 Next, the damping force characteristics of the shock absorber according to the comparative example shown in FIGS. 9 (a) to 9 (c) show damping force characteristics when the damping force is not excessively increased in the high speed region of the piston speed in a shock absorber using a disk valve having only one valve opening pressure. Is shown. The damping force characteristics of the disc valve shown in FIG. 9A are the same as those in FIG. In addition, the damping force characteristic variable mechanism can switch the inclination of the damping force characteristic to six stages as shown in FIG. 9B, but the damping force does not become excessively large in the piston speed range. As described above, the slope of the damping force characteristic on the hardware side having a high damping force is set small. When the damping force characteristic variable mechanism is set in this way, as shown in FIG. 9C, the shock absorber as a whole has insufficient damping force in the region where the piston speed is very low, and the riding comfort deteriorates. End up. In addition, the difference in damping force between the number of stages in the high speed region of the piston speed becomes non-uniform.
図7に戻り、本実施の形態に係るショックアブソーバ10の減衰力特性を説明する。上述したように、本実施の形態では、第1〜第6バルブ本体部72a〜72fと減衰力特性可変機構80とが並列に設けられている。したがって、図7(a)に示すディスクバルブの減衰力特性は、第1バルブ本体部72aの減衰力特性101と、第2バルブ本体部72bの減衰力特性102と、第3バルブ本体部72cの減衰力特性103と、第4バルブ本体部72dの減衰力特性104と、第5バルブ本体部72eの減衰力特性105と、第6バルブ本体部72fの減衰力特性106の6つの異なる開弁圧を有する減衰力特性が存在する。
Returning to FIG. 7, the damping force characteristic of the
また、減衰力特性可変機構80の設定は、図7(b)に示すように、減衰力特性の傾きを6段階に切り替えられるようになっており、ソフト側とハード側共に確り減衰力を確保する設定となっている。このように減衰力特性可変機構80の減衰力特性を設定した場合、図7(c)に示すように、微低速域の減衰力を確り確保した上で、高速域での減衰力も減衰力特性可変機構80の切替の段数に応じて適切な大きさに抑えることができる。また、ピストン速度が高速域における各段数間での減衰力差を略均一にすることが可能となる。
In addition, as shown in FIG. 7 (b), the setting of the damping force characteristic
このように、本実施の形態に係るショックアブソーバ10では、第1〜第6バルブ本体部72a〜72fと減衰力特性可変機構80とが並列に設けられるよう構成したことにより、ショックアブソーバ10としての減衰力特性を好適に設定でき、車両の乗り心地を向上することができる。
Thus, in the
図10は、バルブ本体部の第1の変形例を説明するための図である。第1の変形例に係るバルブ本体部72は、弁座部58に形成されたテーパ面58gとディスクバルブ66のバルブ開閉部70の上面との間に、鋼球174が介装されている。
FIG. 10 is a view for explaining a first modification of the valve main body. In the valve
ディスクバルブ66は、板状の部材であるので、所定の開弁圧を持たせるためにナット62によりディスクバルブ66を締め付けると、ディスクバルブ66が反ってしまい、バルブ開閉部70の上面と弁座部58の座面との間に間隙が発生してシール性が低下してしまう可能性がある。
Since the
そこで、本第1の変形例のように、弁座部58に形成されたテーパ面58gとディスクバルブ66のバルブ開閉部70の上面との間に鋼球174を介装することにより、シール性が向上して、バルブ本体部72を確実に閉弁状態とすることができる。
Therefore, as in the first modification, a
第1の変形例においても、バルブ本体部72ごとに弁座部58のテーパ面のテーパ角を異ならせることにより、それぞれのバルブ本体部72が異なる開弁圧を有するようにできる。また、バルブ本体部72ごとに鋼球174の大きさを異ならせることによっても、それぞれのバルブ本体部72が異なる開弁圧を有するようにできる。この場合、鋼球174の大きさを大きくすればするほど、開弁圧は小さくなる。
Also in the first modified example, by making the taper angle of the tapered surface of the
図11は、バルブ本体部の第2の変形例を説明するための図である。第2変形例に係るバルブ本体部72も、第1の変形例と同様に、弁座部58に形成されたテーパ面58gとディスクバルブ66のバルブ開閉部70の上面との間に鋼球174が介装されているが、第2の変形例に係るバルブ本体部72ではさらに、バルブ開閉部70の鋼球174と当接する部位に、鋼球174を保持するための凹部176が設けられている。この凹部176をバルブ開閉部70に設けることにより、鋼球174を確実に支持することができる。また、ディスクバルブ66の面圧が下がることにより、ショックアブソーバ10の耐久性を向上することができる。
FIG. 11 is a view for explaining a second modification of the valve main body. Similarly to the first modification, the
図12(a)(b)は、バルブ本体部の第3の変形例を説明するための図である。第3の変形例に係るバルブ本体部は、構成は第2の変形例に係るバルブ本体部と同様であるが、弁座部58のテーパ面58gのテーパ角および鋼球174の大きさを変えることで、バルブ本体部の開弁後の減衰力特性を調整可能としている。
12A and 12B are views for explaining a third modification of the valve main body. The valve body according to the third modification has the same configuration as the valve body according to the second modification, but changes the taper angle of the tapered
図12(a)では、テーパ面58gのテーパ角を大きくし、大きい鋼球174をテーパ面58gとバルブ開閉部70との間に介装したバルブ本体部72aを示している。一方、図12(b)では、テーパ面58gのテーパ角を小さくし、小さい鋼球174をテーパ面58gとバルブ開閉部70との間に介装したバルブ本体部72bを示している。ここで、図12(a)に示すバルブ本体部72aと図12(b)に示すバルブ本体部72bは、伸び側作動液流路56をシールするシール径が同じシール径となるように、テーパ角および鋼球の大きさが設計されている。
FIG. 12A shows a valve
このようにバルブ本体部を設計した場合、鋼球174が同量だけリフトしたとすると、図12(a)(b)のそれぞれ右側の図に示すように、バルブ本体部72aは鋼球174とテーパ面58gとの隙が大きくなるが、バルブ本体部72bは鋼球174とテーパ面58gとの隙が小さくなる。
When the valve main body portion is designed in this manner, if the
図13(a)(b)は、第3の変形例に係るバルブ本体部の減衰力特性を説明するための図である。図13(a)は、図12(a)に示す大きい鋼球174および大きいテーパ角の場合のバルブ本体部72aの減衰力特性である。図13(b)は、図12(b)に示す小さい鋼球174および小さいテーパ角の場合のバルブ本体部72bの減衰力特性である。
FIGS. 13A and 13B are diagrams for explaining the damping force characteristics of the valve body according to the third modification. FIG. 13A shows the damping force characteristics of the valve
バルブ本体部72aおよび72bは、シール径が同じになるように設計されているため同じ開弁圧となるが、上述したように鋼球174がリフトした後の鋼球174とテーパ面58gとの隙が異なるので、開弁後の減衰力特性が異なっている。すなわち、バルブ本体部72aの場合は、図13(a)に示すように減衰力特性の傾きは小さくなるが、バルブ本体部72bの場合は、図13(b)に示すように減衰力特性の傾きは大きくなる。このように、同じ開弁圧であっても、鋼球174の大きさおよびテーパ角の組み合わせにより、鋼球174のリフト後の隙を変えることで、開弁後の減衰力特性を所望の特性に設定することが可能となる。
The
図14(a)(b)は、バルブ本体部の第4の変形例を説明するための図である。第4の変形例に係るバルブ本体部は、弁座部58のテーパ面58gの中途でテーパ角を変えることで、バルブ本体部の開弁後の減衰力特性を調整可能としている。図14(a)に示すバルブ本体部72aは、弁座部58の開口端部58hからテーパ面の中途まではテーパ角が小さいが、テーパ面の中途から伸び側作動液流路56の端部まではテーパ角が大きくなるように形成されている。一方、図14(b)に示すバルブ本体部72bは、弁座部58の開口端部58hからテーパ面の中途まではテーパ角が大きいが、テーパ面の中途から伸び側作動液流路56の端部まではテーパ角が小さくなるように形成されている。
14A and 14B are views for explaining a fourth modification of the valve main body. The valve main body according to the fourth modification can adjust the damping force characteristic after the valve main body is opened by changing the taper angle in the middle of the tapered
図15(a)(b)は、第4の変形例に係るバルブ本体部の減衰力特性を説明するための図である。図15(a)は、図14(a)に示すバルブ本体部72aの減衰力特性である。図15(b)は、図14(b)に示すバルブ本体部72bの減衰力特性である。
FIGS. 15A and 15B are diagrams for explaining the damping force characteristics of the valve body according to the fourth modification. FIG. 15A shows the damping force characteristics of the valve
図15(a)に示すように、バルブ本体部72aでは、テーパ面の中途でテーパ角が「大」から「小」へ変わるようにテーパ面58gが形成されているので、ピストン速度が低速域での減衰力特性の傾きは小さいが、ピストン速度が高速域での減衰力特性の傾きは大きくなっている。また、図15(b)に示すように、バルブ本体部72bでは、テーパ面の中途でテーパ角が「小」から「大」へ変わるようにテーパ面58gが形成されているので、ピストン速度が低速域では減衰力特性の傾きは大きいが、ピストン速度が高速域での減衰力特性の傾きは大きくなっている。
As shown in FIG. 15A, in the valve
このように、弁座部58のテーパ面58gの中途でテーパ角を変えることで、バルブ本体部の開弁後の減衰力特性を所望の特性に調整することができる。なお、本第4の変形例では、テーパ面58gの中途で1回だけテーパ角を変化させているが、これに限られず、複数回テーパ角を変化させてもよい。
In this way, by changing the taper angle in the middle of the tapered
図16は、バルブ本体部の第5の変形例を説明するための図である。第5の変形例では、弁座部58にテーパ状に形成されたテーパ面58gを形成するとともにバルブ開閉部70に球面凸部90を形成し、球面凸部90をテーパ面58gに圧接させてバルブ本体部72を構成している。
FIG. 16 is a view for explaining a fifth modification of the valve body. In the fifth modification, a
この球面凸部90は、第1〜第4の変形例で用いた鋼球174の代わりにバルブ本体部のシール性を向上するためのものである。球面凸部90は、ディスクバルブ66のバルブ開閉部70にプレス加工を行うことにより形成できる。プレス加工で球面凸部90を形成することにより部品点数が削減されるので、コストの削減が可能となる。また、鋼球174が不要となるので、軽量化が可能となる。さらに、プレス加工のため、球面凸部90の位置や高さ、大きさのばらつきを少なくできる。
The spherical
図17(a)(b)は、第5の変形例に係るバルブ本体部の設計について説明するための図である。図17(a)は、球面凸部90をテーパ面58gに圧接後のバルブ本体部72を示し、図17(b)は、圧接前のディスクバルブ66を示す。図示しないナット62によりディスクバルブ66をメインピストン34に取り付けた場合、ディスクバルブ66を締め付けることにより初期設置荷重を与えるが、この際、図17(a)に示すように、ディスクバルブ66に反りが発生する。このとき、球面凸部90の中心位置がずれるため、予めずれ量を見込んで中心位置を設定しておくことが好ましい。
FIGS. 17A and 17B are diagrams for explaining the design of the valve body according to the fifth modification. 17A shows the valve
以上、実施の形態をもとに本発明を説明した。これらの実施形態は例示であり、各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。 The present invention has been described above based on the embodiment. It should be understood by those skilled in the art that these embodiments are exemplifications, and that various modifications can be made to the combination of each component and each processing process, and such modifications are also within the scope of the present invention.
図3では、6つのバルブ本体部72を有するショックアブソーバ10を示したが、バルブ本体部72の数はこれに限られず、偶数であればいくつのバルブ本体部72を有していてもよい。
In FIG. 3, the
10 ショックアブソーバ、18 ピストンロッド、 24 シリンダ、 34 メインピストン、 36 サブピストン、 38 第1液室、 40 第2液室、 56 伸び側作動液流路、 58 弁座部、 62 ナット、 66 ディスクバルブ、 70 バルブ開閉部、 72 バルブ本体部、76 ピストンリング、 80 減衰力特性可変機構、 90 球面凸部、 174 鋼球、 176 凹部。
10 Shock Absorber, 18 Piston Rod, 24 Cylinder, 34 Main Piston, 36 Sub Piston, 38 1st Fluid Chamber, 40 2nd Fluid Chamber, 56 Extension Side Working Fluid Channel, 58 Valve Seat, 62 Nut, 66
Claims (9)
前記シリンダ内を摺動自在に挿入され、前記シリンダ内に第1液室と第2液室を画成するピストンと、
前記ピストンに設けられ、前記第1液室と第2液室とを連通する複数の作動液流路と、
前記複数の作動液流路ごとに設けられた複数の弁座部と、
前記複数の弁座部ごとに設けられ、各弁座部にそれぞれ異なる所定の開弁圧で離着座する複数のバルブ開閉部を有するディスクバルブと、
を備え、
前記バルブ開閉部と前記弁座部とを含んで構成される複数のバルブ本体部は、前記ピストンの中心軸に対して対称に配設されていることを特徴とするショックアブソーバ。 A cylinder filled with hydraulic fluid;
A piston that is slidably inserted in the cylinder, and that defines a first liquid chamber and a second liquid chamber in the cylinder;
A plurality of hydraulic fluid flow paths provided in the piston and communicating the first liquid chamber and the second liquid chamber;
A plurality of valve seat portions provided for each of the plurality of hydraulic fluid flow paths;
A disc valve having a plurality of valve opening and closing portions provided for each of the plurality of valve seat portions, each of which is separated from and seated at a predetermined valve opening pressure;
With
A shock absorber, wherein a plurality of valve main body portions including the valve opening / closing portion and the valve seat portion are arranged symmetrically with respect to a central axis of the piston.
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CN116146646A (en) * | 2023-01-09 | 2023-05-23 | 宁波德业粉末冶金有限公司 | Compression valve seat and compression valve for shock absorber |
-
2008
- 2008-05-26 JP JP2008137101A patent/JP2009281573A/en active Pending
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