JP2011179669A - Hydraulic shock absorber for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両用液圧緩衝器の改良に関する。 The present invention relates to an improvement of a hydraulic shock absorber for a vehicle.
従来、単筒型に設定される車両用液圧緩衝器にあっては、たとえば、シリンダと、シリンダ内に摺動自在に挿入されシリンダ内を液室と気室とに区画するフリーピストンと、シリンダ内に摺動自在に挿入され液室を反気室側室と気室に隣接する気室側室に区画するピストンと、ピストンに一端が連結されるロッドとを備えて構成され、制振対象の振動を抑制している(たとえば、特許文献1参照)。 Conventionally, in a vehicle hydraulic shock absorber set to a single cylinder type, for example, a cylinder, a free piston that is slidably inserted into the cylinder and divides the inside of the cylinder into a liquid chamber and an air chamber, A piston that is slidably inserted into the cylinder and divides the liquid chamber into an anti-air chamber side chamber and an air chamber side chamber adjacent to the air chamber, and a rod having one end connected to the piston, Vibration is suppressed (see, for example, Patent Document 1).
また、この単筒型の車両用液圧緩衝器にあっては、ピストンがシリンダに対して軸方向に移動する伸縮行程にあっては、ロッドがシリンダ内に出入りする際のシリンダ内容積変化を気室の容積を拡大あるいは減少させることによって補償している。 Further, in this single cylinder type hydraulic shock absorber for a vehicle, in the expansion / contraction stroke in which the piston moves in the axial direction with respect to the cylinder, the change in the volume in the cylinder when the rod enters and exits the cylinder. Compensation is achieved by increasing or decreasing the volume of the air chamber.
ところで、単筒型の車両用液圧緩衝器は、伸長する行程では、ピストンが気室に面していない反気室側室を圧縮し、反対の気室側室の容積を拡大させるので、液体が圧縮側の反気室側室から拡大側の気室側室へ流れ、この液体の流れに抵抗を与えて圧縮側の反気室側室の圧力上昇を促し、反気室側室と気室側室の圧力に差を生じせしめ、当該差圧をピストンに作用させることによって伸長を妨げる減衰力を発揮する。 By the way, the single cylinder type hydraulic shock absorber for a vehicle compresses the anti-air chamber side chamber where the piston does not face the air chamber and expands the volume of the opposite air chamber side chamber in the extending stroke. Flows from the compression-side anti-air chamber side chamber to the expansion-side air chamber-side chamber, resists the flow of this liquid and promotes the pressure increase in the compression-side anti-air chamber side chamber, It produces a difference and exerts a damping force that prevents extension by causing the differential pressure to act on the piston.
これに対して、圧縮される行程では、単筒型の車両用液圧緩衝器は、ピストンが気室に面している気室側室を圧縮し、反対の反気室側室の容積を拡大させるので、液体が圧縮側の気室側室から拡大側の反気室側室へ流れ、この液体の流れに抵抗を与えて気室側室と反気室側室の圧力に差を生じせしめ、当該差圧をピストンに作用させることによって圧縮を妨げる減衰力を発揮する。 On the other hand, in the stroke to be compressed, the single cylinder hydraulic shock absorber compresses the air chamber side chamber where the piston faces the air chamber and expands the volume of the opposite anti-air chamber side chamber. Therefore, the liquid flows from the air chamber side chamber on the compression side to the anti-air chamber side chamber on the expansion side, and resistance is given to the flow of the liquid to cause a difference in the pressure between the air chamber side chamber and the anti-air chamber side chamber. It exerts a damping force that prevents compression by acting on the piston.
このように、単筒型の車両用液圧緩衝器は、伸長行程時には、気室に面していない反気室側室を圧縮するので、ロッド周りのシールの耐久が許容する範囲において、反気室側室の圧力を幾らでも増大させることができる。 In this way, the single cylinder type hydraulic shock absorber for the vehicle compresses the anti-air chamber side chamber not facing the air chamber during the extension stroke, so that the anti-air is within the range allowed for the durability of the seal around the rod. The pressure in the chamber side chamber can be increased any number.
反対に、圧縮行程時では、気室に面している気室側室を圧縮することになって気室自体も圧縮されるが、気体の体積弾性係数は液体の体積弾性係数より小さく気室の圧力上昇が小さいため気室側室内の圧力上昇も小さく、さらに、気室に面していない反気室側室内は減圧されるため、シリンダ内の圧力場が低下する。 On the other hand, during the compression stroke, the air chamber side chamber facing the air chamber is compressed and the air chamber itself is also compressed, but the bulk elastic modulus of the gas is smaller than the bulk elastic modulus of the liquid and Since the pressure rise is small, the pressure rise in the air chamber side chamber is also small, and further, the anti-air chamber side chamber not facing the air chamber is decompressed, so that the pressure field in the cylinder is lowered.
すると、液体中に溶け込んだ気体の影響もあり液柱剛性が低くなり、特に、伸長行程から圧縮行程に切換わる初期において、圧縮行程時の減衰力の立上りが時間的に不足する傾向となり、単筒型の車両用液圧緩衝器にあっては、圧縮行程時における減衰力発生応答性の更なる向上が求められている。 As a result, the rigidity of the liquid column is lowered due to the influence of gas dissolved in the liquid.In particular, at the initial stage of switching from the expansion stroke to the compression stroke, the rising of the damping force during the compression stroke tends to be insufficient in time. In the case of a cylinder-type hydraulic shock absorber for a vehicle, further improvement in damping force generation response during the compression stroke is required.
そのため、単筒型の車両用液圧緩衝器は、気室内に加圧されたガスを封入して、シリンダ内の液体を常時加圧状態に維持して、圧縮行程時の減衰力を高める工夫を施している。 Therefore, the single cylinder type vehicle hydraulic shock absorber is designed to increase the damping force during the compression stroke by sealing the pressurized gas into the air chamber and maintaining the liquid in the cylinder in a constantly pressurized state. Has been given.
しかしながら、気室の圧力を大きくすると、今度は、車両用液圧緩衝器のシリンダ内の液室内圧力が高くなり、ロッド周りをシールするオイルシールにもこの圧力が作用してオイルシールのロッドを締付ける緊迫力が大きくなって、ロッドの摺動抵抗が過大となり、単筒型液圧緩衝器の円滑な伸縮が妨げられて、特に、車両用途で使用する場合、車両搭乗者にゴツゴツ感を知覚させ車両における乗り心地を阻害してしまいかねない。 However, when the pressure in the air chamber is increased, the pressure in the fluid chamber in the cylinder of the vehicle hydraulic shock absorber increases, and this pressure also acts on the oil seal that seals around the rod. The tightening force increases, the sliding resistance of the rod becomes excessive, and the smooth expansion and contraction of the single cylinder type hydraulic shock absorber is impeded. Especially when used in vehicle applications, the occupant feels jerky. This can hinder ride comfort in the vehicle.
そこで、本発明は、上記した不具合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、車両における乗り心地を損なうことなく圧縮行程初期にあっても応答性良く必要十分な減衰力を発揮することができる車両用液圧緩衝器を提供することである。 Therefore, the present invention was devised to improve the above-described problems, and the object of the present invention is to provide sufficient responsiveness even in the initial stage of the compression stroke without impairing the ride comfort in the vehicle. It is an object of the present invention to provide a vehicle hydraulic shock absorber that can exhibit a damping force.
上記した課題を解決するために、本発明の課題解決手段は、容器と、容器内を液体が充填される液室と気体が充填される気室とに区画するフリーピストンと、容器内に摺動自在に挿入されて液室を反気室側室と気室に隣接する気室側室とに区画するピストンと、容器内に移動自在に挿入されてピストンに連結されるロッドとを備えた液圧緩衝器において、気室側室をさらに反気室側の反気室側圧力室と気室側の気室側圧力室とに仕切る仕切部材と、反気室側圧力室と気室側圧力室とを連通する連通路と、連通路の途中に設けられて反気室側圧力室から気室側圧力室へ向かう液体の流れのみを許容し圧縮行程におけるピストン速度が所定速度以下で反気室側圧力室から気室側圧力室へ向かう液体の流れに抵抗を与える弁要素と、連通路の途中に弁要素と並列して気室側圧力室から反気室側圧力室へ向かう液体の流れのみを許容するチェック弁とを設けたことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the problem solving means of the present invention includes a container, a free piston that divides the container into a liquid chamber filled with liquid and an air chamber filled with gas, and a slide inside the container. A hydraulic pressure comprising a piston that is movably inserted to partition the liquid chamber into an anti-air chamber side chamber and an air chamber side chamber adjacent to the air chamber, and a rod that is movably inserted into the container and connected to the piston. In the shock absorber, a partition member that further divides the air chamber side chamber into an anti air chamber side pressure chamber and an air chamber side pressure chamber on the anti air chamber side, an anti air chamber side pressure chamber, and an air chamber side pressure chamber; And a communication passage that is provided in the middle of the communication passage and allows only a liquid flow from the pressure chamber side pressure chamber to the pressure chamber side pressure chamber, and the piston speed in the compression stroke is equal to or lower than a predetermined speed. A valve element that provides resistance to the flow of liquid from the pressure chamber to the pressure chamber, and in the middle of the communication path Characterized in that in parallel with the element provided with a check valve that allows the air chamber side pressure chamber only the flow of liquid towards the reaction gas chamber side pressure chamber.
本発明の単筒型液圧緩衝器によれば、圧縮行程におけるピストン速度が所定速度以下では流路面積を小さく制限するので、反気室側圧力室内の液体は気室側圧力室へ移動しづらくなって、反気室側圧力室内の圧力は速やかに増圧されて圧力場の低下を抑制でき、伸長行程から圧縮行程に切換わる初期や、圧縮行程時でピストン速度が低速時において減衰力の立上りが時間的に不足する傾向を解消でき、減衰力発生応答性が向上する。 According to the single cylinder type hydraulic shock absorber of the present invention, when the piston speed in the compression stroke is equal to or lower than the predetermined speed, the flow passage area is limited to be small, so that the liquid in the anti-air chamber side pressure chamber moves to the air chamber side pressure chamber. The pressure in the reaction chamber side pressure chamber is quickly increased to suppress the decrease in pressure field, and the damping force at the initial stage of switching from the expansion stroke to the compression stroke or when the piston speed is low during the compression stroke It is possible to eliminate the tendency of the rise of the time to be insufficient, and the damping force generation responsiveness is improved.
また、気室内の圧力を高める必要も無いので、車両用液圧緩衝器の容器内の圧力が過剰に高くなることも無く、ロッド周りをシールするシール部材の緊迫力が大きくなる心配が無く、車両搭乗者にゴツゴツ感を知覚させ車両における乗り心地を阻害してしまうこともない。 In addition, since there is no need to increase the pressure in the air chamber, the pressure in the container of the hydraulic shock absorber for the vehicle does not become excessively high, and there is no fear that the tightening force of the seal member that seals around the rod will increase. It does not disturb the ride comfort of the vehicle by making the vehicle occupant perceive a jerky feeling.
したがって、本発明の車両用液圧緩衝器によれば、車両における乗り心地を損なうことなく圧縮行程初期にあっても応答性良く必要十分な減衰力を発揮することができるのである。 Therefore, according to the hydraulic shock absorber for a vehicle of the present invention, a necessary and sufficient damping force can be exhibited with good responsiveness even in the initial stage of the compression stroke without impairing the ride comfort in the vehicle.
以下、図に示した実施の形態に基づき、本発明を説明する。図1および図2に示すように、一実施の形態における車両用液圧緩衝器Dは、容器1と、容器1内を液体が充填される液室Lと気体が充填される気室Gとに区画するフリーピストン2と、容器1内に摺動自在に挿入されて液室Lを反気室側室L1と気室Gに隣接する気室側室L2とに区画するピストン3と、容器1内に移動自在に挿入されてピストン3に連結されるロッド4と、気室側室L2をさらに反気室側の反気室側圧力室L3と気室側の気室側圧力室L4とに仕切る仕切部材5と、反気室側圧力室L3と気室側圧力室L4とを連通する連通路6と、連通路6の途中に設けた弁要素7と、連通路6の途中に弁要素7と並列してチェック弁8とを備えて構成され、車両の車体にロッド4を車軸に容器1を連結することで車体と車軸との間に正立に介装される正立型に設定されて車体の振動を抑制するものである。
The present invention will be described below based on the embodiments shown in the drawings. As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the vehicle hydraulic shock absorber D in one embodiment includes a container 1, a liquid chamber L filled with liquid in the container 1, and an air chamber G filled with gas. A
以下、各部材について詳細に説明する。容器1は、ピストン3が摺動自在に挿入されるシリンダ10と、シリンダ10の軸線Vと一致しない軸線Wを持ちフリーピストン2が摺動自在に挿入されるとともに仕切部材5が収容されるサブシリンダ11とを備えて構成されている。
Hereinafter, each member will be described in detail. The container 1 has a cylinder 10 into which a
より具体的には、シリンダ10は、筒状であって図1中上端には、ロッド4を摺動自在に軸支するロッドガイド12が嵌合されている。ロッドガイド12の上方には、シール部材13が積層され、シリンダ10の図1中上端外周に螺着されるキャップ14によってロッドガイド12とともにシリンダ10へ締め付け固定されている。なお、シール部材13は、ロッド4の外周に摺接するリップ部13aと、ロッドガイド12に密着する外周シール部13bとを備えていて、ロッド4とロッドガイド12との間が密にシールされている。
More specifically, the cylinder 10 has a cylindrical shape, and a
サブシリンダ11は、筒状であって、シリンダ10の軸線Vに対して傾斜して交わる軸線Wを持つとともに、図1中右端寄りの上方に垂設された筒状のソケット15と、ソケット15とは反対側の下方に垂設されてサブシリンダ11を車両の車軸側の部材へ連結するためのブラケット16を備えて構成されている。また、サブシリンダ11内とソケット15内は、ソケット15の付け根から斜めにサブシリンダ11の肉厚を斜めに貫く貫通孔17を介して連通されている。
The
このサブシリンダ11は、ソケット15をシリンダ10の下端に螺合することでシリンダ10に結合される。このようにシリンダ10とサブシリンダ11とを結合すると、ソケット15とブラケット16はシリンダ10に軸線V上に配置されるとともに、サブシリンダ11は、シリンダ10に対して傾斜姿勢で結合される。また、シリンダ10内は、上記貫通孔17を介してサブシリンダ11内に連通され、サブシリンダ11における両端は、蓋18,19によって密閉される。
The
そして、シリンダ10内には上記ロッド4の先端に固定されるピストン3が摺動自在に挿入され、サブシリンダ11内であって図1中左方側の挿入部11aには、フリーピストン2が摺動自在に挿入されていて、シリンダ10内およびサブシリンダ11内の一部で液室Lを形成しており、当該液室L内には、たとえば、作動油等の液体が充填されている。他方、サブシリンダ11内は、上記フリーピストン2によって気室Gが形成され、当該フリーピストン2によって気室Gと液室Lとが仕切られている。気室G内には、たとえば、窒素等の不活性ガスが所定圧で充填される。この気室Gは、車両用液圧緩衝器Dが伸縮する際にフリーピストン2がシリンダ10に対し図中上下に移動して、その容積を膨縮することで、ロッド4がシリンダ10内へ出入りすることによる液室Lの容積変化を補償している。
A
また、シリンダ10内に摺動自在に挿入されるピストン3によって、シリンダ10内は、反気室側室L1と気室Gに隣接する気室側室L2とに区画され、サブシリンダ11内であって図1中右方側の収容部11bには、仕切部材5が嵌合されていて、当該仕切部材5によって気室側室L2が反気室側の反気室側圧力室L3と気室側の気室側圧力室L4とに仕切られている。なお、貫通孔17のサブシリンダ11側の開口端は、仕切部材5の収容位置よりもサブシリンダ11の右端よりに設けられていて、仕切部材5よりサブシリンダ11の右端側の空間はシリンダ10内に連通されて反気室側圧力室L3の一部を形成している。
Also, the
さらに、サブシリンダ11は、シリンダ10に対して傾斜姿勢で固定され、サブシリンダ11内に形成される反気室側圧力室L3が気室Gより下方側に配置され、サブシリンダ11のシリンダ10に対する結合位置から見てサブシリンダ11の気室G側の全長xをサブシリンダ11の反気室側圧力室側L3の全長yより長くなるように設定してある。それゆえ、車軸側の部材への取付部材であるブラケット16の周囲にサブシリンダ11が配置されないように配慮され、車両用液圧緩衝器Dの車軸側への取付に際しサブシリンダ11が邪魔となったり、他部材と干渉したりしないようになっている。また、サブシリンダ11のシリンダ10に対する結合位置から見てサブシリンダ11の気室G側の全長xをサブシリンダ11の反気室側圧力室側L3の全長yより長くなるように設定してあるので、貫通孔17を短くすることができ、必要強度以上に肉厚を厚くしなくてはならないサブシリンダ11の貫通孔設置箇所における全長を短くでき、車両用液圧緩衝器Dを軽量化することができる。
Further, the
これに加えて、この実施の形態の場合、サブシリンダ11の図1中右方の仕切部材5の収容側となる収容部11bの外径がフリーピストン2の挿入側となる挿入部11aの外径以下に設定されており、フリーピストン2の挿入部11aにおける軸線W1に対して仕切部材5の収容部11bにおける軸線W2を上方にオフセットしてある。このように、サブシリンダ11内にあって気室Gより下方側に配置される反気室側圧力室L3側の端部である収容部11bが上方にオフセットされるため、ブラケット16の周囲からサブシリンダ11をより一層遠ざけることができ、車両用液圧緩衝器Dの車軸側への取付に際してサブシリンダ11がより邪魔とならず、他部材とより干渉しないことになる。
In addition to this, in the case of this embodiment, the outer diameter of the
また、フリーピストン2は、サブシリンダ11の挿入部11aに挿入されるが、収容部11bの内周と挿入部11aの内周の境に形成される段部11cによって、それ以上、液室Lを圧縮しないように移動が規制されていて、後述する仕切部材5への干渉を避けるため、液室L側に凹部2aを持つ形状とされている。
Further, the
ピストン3は、上記反気室側室L1と上記気室側室L2とを連通する減衰通路20を備えており、該減衰通路20は、減衰弁21を備えてこれを通過する液体の流れに抵抗を与えるようになっており、車両用液圧緩衝器Dの伸縮時に反気室側室L1から気室側室L2へ、あるいは、気室側室L2から反気室側室L1へ移動する液体の流れに抵抗を与えてこれら反気室側室L1と気室側室L2の圧力に差を生じさせるようになっている。
The
なお、減衰弁21は、液体が通過する際にこの液体の流れに抵抗を与え、所定の圧力損失を生じさせるものであればよく、具体的にはたとえば、オリフィスやリーフバルブといった減衰バルブを採用することができる。また、反気室側室L1から気室側室L2へ向かう流れのみを許容する減衰通路と、気室側室L2から反気室側室L1へ向かう流れのみを許容する減衰通路を設けておいて、それぞれに、減衰弁を設ける構成を採用してもよいし、また、減衰通路は、ピストン3以外にも、ロッド4に設けたり、シリンダ10外に設けたりするようにしてもよい。
It should be noted that the damping
仕切部材5は、図1および図2に示すように、連通路6と環状弁座22とを備えており、詳しくは、連通路6と環状弁座22とを備えるディスク部23と、ディスク部23から立ち上がる軸部24aを備えて構成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
ディスク部23は、環状であって肉厚を軸方向に貫く複数の貫通孔でなる連通路6と、気室側圧力室L4側の端部であって上記貫通孔の全てを囲む、つまり連通路6を取り囲む環状弁座22とを備えて構成されている。
The
そして、軸部24aは、ディスク部23の内周に挿通されるボルト部材24によって構成されている。詳しくは、ボルト部材24は、ディスク部23の内周に挿通されるとともに先端に螺子部24bが形成される軸部24aと、ディスク部23の反気室側圧力室L3側の端部に当接する軸部24aより大径な頭部24cとを備えている。なお、軸部24aは、ディスク部23に一体に直接形成するようにしてもよい。
The
また、この実施の形態の場合、仕切部材5は、軸部24aの螺子部24bに螺着されるケース25を備えていて、当該ケース25は、軸部24に螺合する内筒25aと、内筒25aの外周に設けた鍔部25bと、鍔部25bの外周から立ち上がってディスク部23の外周に嵌合する外筒25cと、外筒25cに設けた複数の孔25dとを備えて構成されている。なお、内筒25a内には、軸部24aの螺子部24bの他に、ボルト部材24とは反対側から螺子部材33が螺着されていて、螺子部材33の先端が軸部24aの先端に衝き合せてあって、ボルト部材24とケース25の弛み止めがなされている。
In the case of this embodiment, the
このケース25を軸部24aに螺着すると、ディスク部23がボルト部材24とケース25によって挟持されるようになり、これら各部材が一体化される。
When the
また、ケース25の外筒25cの外周に段部25eを設けてあり、この段部25eがサブシリンダ11における収容部11bの内周に設けた段部11dにかみ合うようになっており、サブシリンダ11の収容部11bの開口端に蓋19を螺着すると蓋19と段部11dによって仕切部材5が挟持されてサブシリンダ11に一体化されるようになっている。このように、仕切部材5をサブシリンダ11に収容した際に、貫通孔17を通過してサブシリンダ11内に流入或いは連通路6を通過して貫通孔17へ抜けていく液体の流れをディスク部23とサブシリンダ11の間の環状隙間で絞ってしまって妨げないように、ディスク部23の反気室側圧力室L3側端となる図2中下端の外周を面取りして面取部23aを設けてある。このようにディスク部23の反気室側圧力室L3側端の外周に面取部23aを設けることで、流路面積の確保が容易となるので、サブシリンダ11の全長を短縮化することができる。
Further, a
つづいて、弁要素7は、図2および図3に示すように、上記仕切部材5の連通路6の開口端の外周に設けた環状弁座22と、当該仕切部材5におけるディスク部23に軸方向に遠近自在とされて環状弁座22に離着座する弁体26と、弁体26を環状弁座22側へ附勢するとともに収縮行程におけるピストン速度が所定速度を超えると圧縮して弁体26の仕切部材5におけるディスク部23からの離間を許容する附勢手段としてのばね27とを備えて構成されている。
Subsequently, as shown in FIGS. 2 and 3, the
より詳細に説明すると、弁体26は、環状であって軸部24aの外周に軸方向移動可能に装着されており、同心円上に複数の透孔26aを備え、外周を環状弁座22に当接させている。また、弁体26とディスク部23との間には、ディスク部23側から順に、軸部材24aの外周に装着されるそれぞれ環状のばね部材28、スペーサ29およびチェック弁体30が介装され、さらに、弁体26の気室側圧力室L4側には弁体26よりも外径が小径であってばね27の一端が着座する間座31と、同じく、軸部材24aの外周に装着される環状のスペーサ32が介装されている。これら弁体26およびスペーサ32は、軸部24aの螺子部24b以外の外周に装着されており、弁体26の軸方向の移動を妨げることが無いようになっている。なお、透孔26aの設置数は、任意であるが、透孔26aの全部の開口面積が通過する液体の流れに抵抗を与えて反気室側圧力室L3と気室側の気室側圧力室L4とに減衰力を発揮する上で無視できない程度の差圧を与えてしまわないように設定されていればよい。
More specifically, the
また、ばね27は、この場合、コイルばねとされており内径が上記したスペーサ32の外径より大径に設定されて、弁体26の内周側と上記したケース25の鍔部25bとの間に圧縮状態で介装されており、常時、弁体26を環状弁座22側へ向けて附勢している。ケース25は、ばね27を圧縮状態に維持するばね受としても機能しており、ばね27の初期荷重(プリロード)の調整は、鍔部25bにワッシャ等を介装するなどして行ってもよい。
Further, in this case, the
そして、反気室側圧力室L3内の圧力が気室側圧力室L4内の圧力を上回るものの弁体26をばね27の附勢力に打ち勝って後退させるまでは、弁体26の外周が撓んで環状弁座22から離座して連通路6を開放し、反気室側圧力室L3内の圧力と気室側圧力室L4内の圧力の差が大きくなってばね27を圧縮されるようになると、弁体26の全体がディスク部23から離間して環状弁座22との間の隙間を大きくして連通路6を開放するようになる。なお、弁体26のディスク部23から後退して離間した際の後退量は、スペーサ32とケース25の内筒25aとの軸方向隙間によって決定されており、スペーサ32の厚み或いは内筒25aの軸方向長さによって決定される。また、本実施の形態では、軸部24aをボルト部材24で構成し、ケース25をナットとして機能させるとともに軸部24aの外周を弁体26が軸方向に移動することから、ケース25に外筒25cを設けてディスク部23をこれらボルト部材24とケース25で挟み込むといった構造を採用しているが、軸部24aをディスク部23に他の手段によって固定したりディスク部23に直接設けるようにする場合には、ケース25はばね27のばね受として機能すればよいので、外筒25cを設ける必要はない。
Although the pressure in the anti-air chamber side pressure chamber L3 exceeds the pressure in the air chamber side pressure chamber L4, the outer periphery of the
チェック弁8は、図2および図3に示すように、上記弁体26に設けた透孔26aと、上記軸部24aに装着されるとともに上記弁体26のディスク部23側端部に積層されて透孔26aを開閉する環状のチェック弁体30と、上記軸部24aに装着されてチェック弁体30を上記弁体26へ向けて附勢する附勢手段としてのばね部材28とを備えて構成されている。このチェック弁体30は、ばね27とスペーサ29によって挟持されており、弁体26に設けた複数の透孔26aの内接円よりも外径が小径に設定されるスペーサ29の外縁を撓みの始点として外周が撓むことが許容されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
また、ばね部材28は、軸部24aの外周に装着される環状の座部28aと、座部28aの外周からチェック弁体30へ向けて放射状に伸びる複数の薄板ばね部28bとから構成されていて、薄板ばね部28bの撓みによって弾発力を発揮しチェック弁体30を弁体26へ向けて附勢している。なお、薄板ばね部28bの設置数は任意であるが、チェック弁体30を偏り無く附勢する都合上、三つ以上を等間隔に設けることが好ましい。ばね部材28のチェック弁体30を附勢する附勢力は、薄板ばね部28bの弾発力や設置数のみならず、スペーサ29の軸方向の厚みによっても調整することも可能である。
The
そして、上記チェック弁8は、気室側圧力室L4から反気室側圧力室L3へ向けて透孔26aを通過する液体の流れに対しては、チェック弁体30が外周を撓ませて当該流れを許容し、反対に反気室側圧力室L3から気室側圧力室L4へ向く方向の液体の流れに対しては、弁体26に密着して透孔26aを閉塞する。この反気室側圧力室L3から気室側圧力室L4へ向く方向の液体の流れに対しては、弁要素7における弁体26が撓むなり仕切部材5から離間するなりし連通路6を開放するのであるが、チェック弁体30は弁体26に密着して弁体26とともに撓むことになるので、当該液体の流れを阻害することはない。
The
このように反気室側圧力室L3から気室側圧力室L4へ向かい液体の流れのみを許容する弁要素7と、気室側圧力室L4から反気室側圧力室L3へ向かう液体の流れのみを許容するチェック弁8は、連通路6に対して並列して設けられている。なお、チェック弁8が弁要素7の弁体26に設けた透孔26aを利用しており、チェック弁8と弁要素7とが不可分とされているが、これらを全く別個に設けるようにしてもよい。しかしながら、上記の如く、弁要素7における上記弁体26に透孔26aを設けて、上記軸部24aに装着されるとともに上記弁体26の仕切部材5側端部に積層されて透孔26aを開閉する環状のチェック弁体30と、上記軸部24aに装着されてチェック弁体30を上記弁体26へ向けて附勢する附勢手段としてのばね部材28とでチェック弁8を構成することで、チェック弁8をコンパクトに構成できる利点がある。
In this way, the
また、上記したところでは、弁要素7およびチェック弁8における附勢手段は、それぞればねとされているが附勢力を発揮できればよいので弾性体を用いてもよい。
Further, in the above description, the urging means in the
つづいて、上述のように構成された車両用液圧緩衝器Dに作用について説明する。まず、図1中でピストン3が上方へ移動する車両用液圧緩衝器Dが伸長する場合、ピストン3の上昇によって反気室側室L1が圧縮されて、当該反気室側室L1の液体が減衰弁21を介して下方の気室側室L2の反気室側圧力室L3へ流入する。その際、ロッド4がシリンダ10から退出するのでシリンダ10内でロッド4が退出する体積分の液体が不足するので、この不足する分の液体は、チェック弁8が連通路6を開放して気室側圧力室L4から反気室側圧力室L3へ供給され、フリーピストン2が気室Gを膨張させる方向へ移動してこれを吸収する。
Next, the operation of the vehicle hydraulic shock absorber D configured as described above will be described. First, when the vehicle hydraulic shock absorber D in which the
なお、チェック弁8は、ばね部材28によって附勢されているが、当該附勢力は極弱く設定されており、この場合、液体はチェック弁8を殆ど抵抗を受けずに通過し気室側圧力室L4から反気室側圧力室L3へ移動する。
Although the
したがって、この伸長行程時には、車両用液圧緩衝器Dは、液体がピストン3に設けた減衰弁21を通過する際に生じる反気室側室L1と気室側室L2の圧力差に応じた伸側減衰力を発揮する。
Accordingly, during this extension stroke, the vehicle hydraulic pressure buffer D is operated by the expansion side corresponding to the pressure difference between the anti-air chamber side chamber L1 and the air chamber side chamber L2 generated when the liquid passes through the damping
他方、図1中でピストン3が下方へ移動する車両用液圧緩衝器Dが圧縮する場合、ピストン3の下降によって気室側室L2における反気室側圧力室L3が圧縮されて当該反気室側圧力室L3の液体が減衰弁21を介して上方の反気室側室L1へ流入する。その際、ロッド4がシリンダ10内へ侵入するのでシリンダ10内でロッド4が侵入する体積分の液体が過剰となるので、この過剰分の液体は、弁要素7が連通路6を開放して反気室側圧力室L3から気室側圧力室L4へ排出され、フリーピストン2が気室Gを収縮させる方向へ移動してこれを吸収する。
On the other hand, when the vehicle hydraulic shock absorber D in which the
そして、弁要素7は、車両用液圧緩衝器Dが圧縮行程におけるピストン速度が所定速度以下では、附勢手段としてのばね27が弁体26を仕切部材5のディスク部23へ向けて附勢する附勢力を、圧縮される反気室側圧力室L3内の圧力の作用によって弁体26を上記ばね27の附勢力に抗して押す力が打ち勝つことができず、ばね27は圧縮せずに弁体26の内周のディスク部23からの浮き上がりを阻止し、弁体26はその外周のみを撓ませて環状弁座22から離座して連通路6を開放する。つまり、ばね27の初期荷重を反気室側圧力室L3内の圧力の作用によって弁体26を上記ばね27の附勢力に抗して押す力が上回るまでは、弁体26は外周のみを撓ませて環状弁座22から離座して連通路6を開放するのである。
The
さらに、車両用液圧緩衝器Dが圧縮行程におけるピストン速度が所定速度を超えると、反気室側圧力室L3内の圧力の作用によって弁体26を上記ばね27の附勢力に抗して押す力がばね27の初期荷重を上回って、ばね27も圧縮され弁体26の全体がディスク部23から離間して弁体26と環状弁座22との間に大きな環状隙間が形成され、弁体26の外周のみの撓みによって連通路6を開放するときよりも非常に大きな流路面積で連通路6を開放することになる。
Furthermore, when the piston speed in the compression stroke of the vehicle hydraulic shock absorber D exceeds a predetermined speed, the
このように、弁要素7は、車両用液圧緩衝器Dが圧縮行程におけるピストン速度が所定速度以下では、流路面積を小さく制限するので、反気室側圧力室L3内の液体は気室側圧力室L4へ移動しづらくなって、反気室側圧力室L3内の圧力は速やかに増圧されることになる。
Thus, the
すなわち、車両用液圧緩衝器Dは、反気室側圧力室L3内の圧力を速やかに増圧させて、反気室側室L1と反気室側圧力室L3における圧力場の低下を抑制しつつ圧縮側の減衰力を発揮することができるので、伸長行程から圧縮行程に切換わる初期や、圧縮行程時でピストン速度が低速時において減衰力の立上りが時間的に不足する傾向を解消でき、減衰力発生応答性が向上する。つまり、従来の単筒型液圧緩衝器では、図4中破線で示すように、伸長行程から圧縮行程に切換わる初期に減衰力の発生応答性が立ち遅れる傾向にあるが、本発明の車両用液圧緩衝器Dでは、図4中実線で示すように、減衰力の発生応答遅れを解消することができるのである。なお、図4は、ピストン速度が伸長行程から圧縮行程に切換わって、圧縮方向へのピストン速度が徐々に上昇する状態における減衰力の応答を示している。 That is, the vehicle hydraulic pressure buffer D quickly increases the pressure in the anti-air chamber side pressure chamber L3 and suppresses the decrease in the pressure field in the anti-air chamber side chamber L1 and the anti-air chamber side pressure chamber L3. However, since the damping force on the compression side can be exerted, the tendency to start up the damping force in the initial stage when switching from the expansion stroke to the compression stroke or when the piston speed is low during the compression stroke can be eliminated. Damping force generation responsiveness is improved. That is, in the conventional single cylinder type hydraulic shock absorber, as shown by the broken line in FIG. 4, the responsiveness of the generation of the damping force tends to be delayed at the initial stage of switching from the expansion stroke to the compression stroke. In the hydraulic shock absorber D, as shown by the solid line in FIG. 4, the delay in the generation response of the damping force can be eliminated. FIG. 4 shows the response of the damping force when the piston speed is switched from the expansion stroke to the compression stroke and the piston speed in the compression direction gradually increases.
また、気室内の圧力を高める必要も無いので、車両用液圧緩衝器Dの容器1内の圧力が過剰に高くなることも無く、ロッド4周りをシールするシール部材13の緊迫力が大きくなる心配が無く、車両搭乗者にゴツゴツ感を知覚させ車両における乗り心地を阻害してしまうこともない。 Further, since there is no need to increase the pressure in the air chamber, the pressure in the container 1 of the vehicle hydraulic shock absorber D does not become excessively high, and the tightening force of the seal member 13 that seals around the rod 4 increases. There is no worry, and the rider feels a jerky feeling without disturbing the ride comfort in the vehicle.
したがって、本発明の車両用液圧緩衝器Dによれば、車両における乗り心地を損なうことなく圧縮行程初期にあっても応答性良く必要十分な減衰力を発揮することができるのである。なお、弁要素7の流路面積が大きくなる上記所定速度は、車両に適するように任意に決定することができる。
Therefore, according to the vehicle hydraulic shock absorber D of the present invention, the necessary and sufficient damping force can be exhibited with good responsiveness even in the initial stage of the compression stroke without impairing the ride comfort in the vehicle. The predetermined speed at which the flow passage area of the
他方、ピストン速度が所定速度を超えると流路面積が大きくなって、抵抗が小さくなって、液体は反気室側圧力室L3から気室側圧力室L4へ差ほど制限されずに移動することができるようになるので、この場合は、従来の単筒型液圧緩衝器と同等の減衰力を発揮することになる。 On the other hand, when the piston speed exceeds a predetermined speed, the flow path area increases, the resistance decreases, and the liquid moves from the anti-air chamber side pressure chamber L3 to the air chamber side pressure chamber L4 without being limited as much as the difference. In this case, the damping force equivalent to that of the conventional single cylinder type hydraulic shock absorber is exhibited.
なお、上記したところでは、シリンダ10とサブシリンダ11とがT字状に結合されているが、サブシリンダ11をシリンダ10の横に設けてもよいし、シリンダ10とサブシリンダ11とをホースにて接続するような構成を採用してもよい。また、容器1は、上記したシリンダ10とサブシリンダ11とで構成される以外にも他の構成で実現するようにしてもよい。
In the above description, the cylinder 10 and the sub-cylinder 11 are coupled in a T shape. However, the sub-cylinder 11 may be provided beside the cylinder 10 or the cylinder 10 and the sub-cylinder 11 may be connected to the hose. It is also possible to adopt a configuration that connects them. Further, the container 1 may be realized by other configurations besides the above-described cylinder 10 and
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。 This is the end of the description of the embodiment of the present invention, but the scope of the present invention is of course not limited to the details shown or described.
本発明の車両用液圧緩衝器は、車両の制振用途に利用することができる。 The hydraulic shock absorber for a vehicle according to the present invention can be used for a vibration damping application of a vehicle.
1 容器
2 フリーピストン
2a フリーピストンにおける凹部
3 ピストン
4 ロッド
5 仕切部材
6 連通路
7 弁要素
8 チェック弁
10 シリンダ
11 サブシリンダ
11a サブシリンダにおける挿入部
11b サブシリンダにおける収容部
11c,11d サブシリンダにおける段部
12 ロッドガイド
13 シール部材
13a シール部材におけるリップ部
13b シール部材における外周シール部
14 キャップ
15 ソケット
16 ブラケット
17 貫通孔
18,19 蓋
20 減衰通路
21 減衰弁
22 環状弁座
23 ディスク部
23a ディスク部における面取部
24 ボルト部材
24a 軸部
24b 螺子部
24c 頭部
25 ケース
25a ケースにおける内筒
25b ケースにおける鍔部
25c ケースにおける外筒
25d ケースにおける孔
25e ケースにおける段部
33 螺子部材
26 弁体
26a 透孔
27 附勢手段としてのばね
28 ばね部材
28a ばね部材における座部
28b ばね部材における薄板ばね部
29,32 スペーサ
30 チェック弁体
31 間座
D 車両用液圧緩衝器
G 気室
L 液室
L1 反気室側室
L2 気室側室
L3 反気室側圧力室
L4 気室側圧力室
V シリンダの軸線
W サブシリンダの軸線
W1 サブシリンダの挿入部における軸線
W2 サブシリンダの収容部における軸線
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