JP2515441Y2 - 減衰力可変型液圧緩衝器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、自動車のサスペンションに用いるのに最適
な、減衰力特性を変化可能な液圧緩衝器に関する。

（従来の技術） 従来の減衰力可変型液圧緩衝器としては、例えば、特
開昭58-77943号公報に記載されているようなものが知ら
れている。

この従来の減衰力可変型液圧緩衝器は、伸側と圧側と
の減衰力レンジを、１本の調整ロッドにより、同時に低
減衰力レンジや高減衰力レンジに切り換えるようになっ
ている。

（考案が解決しようとする課題） しかしながら、このような従来の減衰力可変型液圧緩
衝器にあっては、上述のように、伸側と圧側との減衰力
レンジを、１本の調整ロッドで同様の特性に変更するよ
うにしたものであるため、減衰力レンジが伸側と圧側と
で常に同一で、伸側と圧側とで状況に応じて最適な減衰
力レンジに設定することができないという問題があっ
た。

本考案は、上述のような従来の問題に着目して成され
たもので、減衰力レンジの設定を、伸側と圧側とで別々
に独立して行なえる減衰力可変型液圧緩衝器を提供する
ことを目的としている。

（課題を解決するための手段） 上述のような目的を達成するために、本考案の減衰力
可変型液圧緩衝器では、作動液が充填されたシリンダ内
を上部液室と下部液室とに画成して設けられたピストン
と、このピストンに同軸に結合されて上部液室から外部
に突出されたピストンロッドと、前記ピストンの上部液
室側端面に内外２重に形成された圧側内側溝及び圧側外
側溝、ならびに、両溝の外側に設けられた内側シート面
及び外側シート面と、これらシート面に当接して圧側内
外溝を開閉する圧側ディスクバルブと、前記ピストンの
下部液室側端面に内外２重に形成された伸側内側溝及び
伸側外側溝、ならびに、両溝の外側に設けられた内側シ
ート面及び外側シート面と、これらシート面に当接して
伸側内外溝を開閉する伸側ディスクバルブと、前記圧側
内側溝と下部液室とを連通して形成された圧側連通孔
と、前記伸側内側溝と上部液室とを連通して形成された
伸側連通孔と、前記ピストンにおいて圧側内側溝と圧側
外側溝とを連通するとともにピストンロッドを横断して
形成された圧側連通溝と、この圧側連通溝の途中を遮っ
てピストンロッド内に回転自在に設けられ、回転に伴っ
て前記圧側連通溝の流路断面積を変更可能に構成された
圧側減衰力可変手段と、前記伸側ディスクバルブの内側
シート面を閉じる位置を閉方向に付勢するスプリング
と、このスプリングを支持し、ピストンロッドに対して
直接あるいは間接的に螺合されて回転に伴って軸方向に
変位可能に設けられたスプリングシートと、前記ピスト
ンロッド内に内外２重の同軸状に設けられているととも
に、それぞれ基端部が駆動手段から駆動力を伝達可能に
連結され、先端部が圧側減衰力可変手段を回転可能に連
結された圧側用コントロールロッド及び、先端部がスプ
リングシートを回転可能に連結された伸側用コントロー
ルロッドとを設けた。

（作用） 本考案の減衰力可変型液圧緩衝器では、伸側用コント
ロールロッドを回転させてスプリングシートを回転させ
ると、その回転に伴ってスプリングシートがピストンロ
ッドに対して軸方向に変位し、スプリングを短縮あるい
は伸長させる。これにより伸側ディスクバルブの内側シ
ート面の位置への付勢力が変化して、内側シート面のリ
リーフポイントが変更されることになる。したがって、
伸側の減衰レンジのみが変更される。なお、この伸行程
では、内側シート面と外側シート面とで速度2/3乗特性
の減衰力が直列に得られるため、中・高速域での減衰力
の上昇率の減少が抑制されて線形の減衰力特性が得られ
る。

一方、圧側用コントロールロッドを回転させて圧側減
衰力変更手段を回転させると、圧側連通溝の流路断面積
が変化する。これに伴って、内側シート面のリリーポイ
ントが変更されることになって、圧側の減衰レンジのみ
が変更される。なお、この圧行程では、低速域では圧側
減衰力可変手段で流量を制限された流体が圧側ディスク
バルブを外側シート面で開弁して、速度２乗特性と速度
2/3乗特性とが直列に得られ、極低速域から減衰力の立
ち上がりが得られるとともに線形特性が得られ、圧側デ
ィスクバルブを内側シート面で開弁する中・高速域で
は、内側シート面と外側シート面とで直列に速度2/3乗
特性の減衰力が生じ、やはり線形の減衰力が得られる。

また、両コントロールロッドを内外２重の同軸状に設
けているため、両コントロールロッドの設置スペースが
かさばらず、また、作動性も良好である。

（実施例） 以下、本考案の実施例を図面により詳述する。

まず、実施例の構成について説明する。

第２図は、本考案実施例の減衰力可変型液圧緩衝器を
示す全体構成図であって、図中１は円筒状のシリンダを
示している。このシリンダ１は、摺動自在に装填された
ピストン２によって、内部を上部液室Ａと下部液室Ｂと
に画成され、かつ、両液室A,Bには油等の作動液が充填
され、さらに、シリンダ１の下部液室Ｂ側にはフリーピ
ストン４が摺動自在に装填され、このフリーピストン４
によって下部液室Ｂの下方にピストンロッド３の摺動体
積分の作動液を吸収するガス室Ｃが画成されている。

尚、図において1aはシリンダ１の開口部とピストンロッ
ド３との間をシールするオイルシール、1bはロッドガイ
ド、1cはパッキンググランド、1dは車両の車軸に取り付
けるためのアイを示す。

前記ピストン２は、ピストンロッド３の先端に取り付
けられている。即ち、この第１図に示すように、ピスト
ンロッド３の先端に対し、リバウンドストッパ5,ワッシ
ャ6,第１圧側ディスクバルブ7,第２圧側ディスクバルブ
8,ピストン2,第１伸側ディスクバルブ9,第２伸側ディス
クバルブ10,ワッシャ11,第１カラー12,第２カラー13を
順次装着し、最後にナット14で締結して取り付けられて
いる。

さらに詳述すると、前記ピストン２には、中央にピス
トンロッド３を挿通するピストン貫通孔2aが穿設されて
いる。

また、このピストン２には、上部液室Ａ側である上端
面に内外二重に圧側内側溝2bと圧側外側溝2cが形成され
ている。両溝2b,2cは、ほぼ環状に形成され、その外周
には、それぞれ内側シート面2dと外側シート面2eが形成
されている。そして、前記圧側内側溝2bは、ピストン２
に上下方向に穿設された複数個の圧側連通孔2fにより下
部液室Ｂに連通され、さらに、この圧側内側溝2bは、ピ
ストン２の上端面に形成された圧側連通溝2g,2hとピス
トン貫通孔2a及びピストンロッド３に形成された圧側ポ
ート3a,3aを介して圧側外側溝2cと連通されている。即
ち、圧側外側溝2c、圧側連通溝2g,2h、圧側ポート3a,3
a、圧側連通孔2fにより、上部液室Ａと下部液室Ｂとを
連通する圧側連通路Ｉが構成されている。

尚、両シート面2d,2eには前記第２圧側ディスクバル
ブ８が当接され、さらに、内側シート面2dの位置に符合
するようにして、第１圧側ディスクバルブ７の外周部が
配設されている。

一方、前記ピストン２の下部液室Ｂ側の下端面には、
内外二重に伸側内側溝2jと伸側外側溝2kが形成されてい
る。両溝2j,2kは、環状に形成され、その外周には、そ
れぞれ内側シート面2mと外側シート面2nが形成されてい
る。そして、前記伸側内側溝2jは、ピストン２に上下方
向に穿設された複数個の伸側連通孔（連通路）2pにより
上部液室Ａに連通されている。

尚、両シート面2m,2nには前記第１伸側ディスクバル
ブ９が当接され、さらに、内側シート面2mの位置に第２
伸側ディスクバルブ10の外周部が配設されると共に、こ
の内側シート面位置には、前記第１カラー12の外周面に
対して摺動可能に設けられた上側スプリングシート15を
介してスプリング16のスプリング力が与えられている。

このスプリング16は、その下端部を下側スプリングシ
ート17で支持されており、該下側スプリングシート17は
前記第２カラー13の外周面に対してねじ結合され、この
下側スプリングシート17を回転させることによってスプ
リング16のセット荷重を変化可能に構成されている。

即ち、前記第１カラー12及び上側スプリングシート15
と、スプリング16と、下側スプリングシート17と、第２
カラー13により請求の範囲の伸側減衰力可変手段を形成
している。

さらに、前記ピストンロッド３の内部には、その軸芯
部を上下方向に貫通する貫通穴3cが穿設され、この貫通
穴3c内には、円筒状の圧側用コントロールロッド18が回
転可能に設けられ、その下端部が貫通穴3cの内周面に対
してねじ結合されている。

そして、圧側用コントロールロッド18には、ピストン
ロッド３に形成された圧側ポート3a,3aとそれぞれ符合
する位置に、径方向にオリフィス孔18b,18bが穿設さ
れ、また、この両オリフィス孔18b,18bと符合する圧側
用コントロールロッド18の中空部18aの内周面に、両オ
リフィス孔18b,18b間を連通する環状溝18cが形成されて
いて、圧側用コントロールロッド18の回転により両圧側
ポート3a,3a間の流路断面積を変化可能に形成されてい
る。

即ち、オリフィス孔18b,18bと環状溝18cにより、圧側
減衰力可変手段としての可変オリフィスを構成してい
て、この可変オリフィスと圧側用コントロールロッド18
とを一体に形成した構成となっている。

また、この圧側用コントロールロッド18の中空部18a
内には、圧側用コントロールロッド18とは独立して回転
可能に伸側用コントロールロッド19が挿通されている。

そして、この伸側用コントロールロッド19は、ピストン
ロッド３の貫通穴3cの下端から下部液室Ｂ内に突出され
ると共に、上方へ鉤型に折曲されてステー部19aが形成
され、このステー部19aが、前記下側スプリングシート1
7の外周部に形成された切欠部17aに係合され、伸側用コ
ントロールロッド19を回転させると、下側スプリングシ
ート17が回転するように構成されている。

尚、前記伸側用コントロールロッド19の外周面と、ピ
ストンロッド３における貫通穴3cの下端内周面との間が
オーリング20でシールされている。

一方、第２図に示すように、両コントロールロッド1
8,19の上端部には、各コントロールロッド18,19を回転
操作するための可変操作ダイヤル18d,19bが設けられて
いて、この可変操作ダイヤル18d,19bに対して、図外の
モータアクチュエータから駆動力が入力されるようにな
っている。

次に、実施例の作用について説明する。

（イ）伸行程時 ピストン２の伸行程時には、上部液室Ａの液圧上昇に
伴ない、上部液室Ａの作動液が下部液室Ｂに流入する
が、この際に作動液が流れる経路は以下のようになる。

まず、上部液室Ａ内の作動液は伸側連通路2pを通り伸
側内側溝2jに流入する。そして、この伸側内側溝2jか
ら、スプリング13を含む閉弁力に抗して内側シート面2m
の位置で両伸側ディスクバルブ9,10を開弁して伸側外側
溝2kに流入し、そこからさらに、外側シート面2nの位置
で第１伸側ディスクバルブ９を開弁して下部液室Ｂに流
入する。

従って、内側シート面2mの部分でハードな速度2/3乗
特性の減衰力が生じると共に、それと直列に外側シート
面2nの部分で、ソフトな速度2/3乗特性の減衰力が生じ
る。

即ち、ピストン速度の上昇に対して変化率が減少する
速度2/3乗特性の、ハードな特性とソフトな特性とが直
列に得られるため、中・高速域での減衰力の上昇率の減
少が抑制され、第３図の特性図に示すように、直線的な
減衰力特性が得られる。

また、本実施例では、可変操作ダイヤル19aを操作し
て伸側用コントロールロッド19を回転させることでスプ
リング16のセット荷重を変化させて、両伸側ディスクバ
ルブ9,10の開弁時期を変更させることができる。

即ち、スプリング16のセット荷重を最小限に小さくす
ると、両ディスクバルブ9,10の開弁時期が早まり、第３
図に示すように、ソフト（低減衰力）レンジとなり、
また、スプリング16のセット荷重を最大限に大きくする
と、両伸側ディスクバルブ9,10の開弁時期が遅くなり、
同図に示すように、ハード（高減衰力）レンジとな
る。

（ロ）圧行程時 ピストン２の圧行程時には、下部液室Ｂの作動液が圧
側連通路2fを通り圧側内側溝2bに流入する。そして、こ
の圧側内側溝2bから上部液室Ａに対し２系統の経路を介
して作動液が流通する。

つまり、第１の経路は、圧側内側溝2bから、圧側連通
溝2g〜圧側ポート3a〜オリフィス孔18b〜環状溝18c〜オ
リフィス孔18b〜圧側ポート3a〜圧側連通溝2h〜圧側外
側溝2cを経て、外側シート面2eの位置で第２圧側ディス
クバルブ８を開弁して上部液室Ａに至る経路である。

一方、第２の経路は、圧側内側溝2bから、内側シート
面2dの位置で、両圧側ディスクバルブ7,8を開弁して圧
側外側溝2cに流入し、そこからさらに、外側シート面2d
の位置で第２圧側ディスクバルブ８を開弁して上部液室
Ａに至る経路である。

従って、ピストン２が低速で作動する低ピストン作動
域では、単位時間当たりの作動液の流通量が少ないた
め、圧側内側溝2bと圧側外側溝2cとの間において前記第
１の経路を通って作動液が流通し、外側シート面2e位置
で第２圧側ディスクバルブ８だけが開弁する。

よって、低ピストン作動域では、オリフィス孔18b,18
bでの断面積一定の速度２乗特性の減衰力と、第２圧側
ディスクバルブ８での、断面積可変による速度2/3乗特
性の減衰力が直列に得られる。このように、低速である
程変化率が小さく高速である程変化率の大きな速度２乗
特性と、低速である程変化率が大きく高速である程変化
率の小さな速度2/3乗特性が直列に得られるために、両
者変化率の変化を相殺させて、変化率がほぼ一定となる
特性を得ることができる。

また、ピストン２が高速で作動する高ピストン速度域
では、単位時間当たりの作動液の流通量が多くなるた
め、さらにスプリング16の開弁力に抗して内側シート面
2d位置で両ディスクバルブ7,8が開弁し、前記圧側内側
溝2bから第１及び第２の両経路を通って作動液が流通す
る。

従って、高ピストン速度域では、両圧側ディスクバル
ブ7,8での速度2/3乗特性の減衰力が直列に生じる。即
ち、ピストン速度の上昇に対して変化率が減少する速度
2/3乗特性の減衰力が直列に得られるため、減衰力の変
化率の減少を抑制して、直線的な減衰力が得られる。

尚、この第２の経路の流量は、圧側ポート3aに符合す
るオリフィス孔18bの径、即ち、この部分の流通抵抗に
より決定される。

よって、本実施例では、可変操作ダイヤル18dの外部
操作で圧側用コントロールロッド18を回転させて、圧側
ポート3a,3aに符合するオリフィス孔18b,18bの開口面積
を変化させることで減衰力特性を変化させることができ
る。即ち、第３図に示すように、両オリフィス孔18b,18
bの開口面積を最大限に開くと、内側シート面2d位置で
の両圧側ディスクバルブ7,8の開弁時期が遅くなり、第
４図ので示すソフト（低減衰力）レンジとなり、ま
た、両オリフィス孔18b,18bの開口面積を最小限（ゼ
ロ）にすると、内側シート面2d位置での両圧側ディスク
バルブ7,8の開弁時期が早まり、第４図ので示す、ハ
ード（高減衰力）レンジとなる。

以上説明してきたように、本実施例の減衰力可変型液
圧緩衝器にあっては、低ピストン速度域から中・高ピス
トン速度域の全域に亘って、しかも、ハード及びソフト
の両レンジにおいて直線的な減衰力特性が得られるた
め、操縦安定性と乗り心地の両立を図ることができると
いう特徴を有している。

さらに、両伸側ディスクバルブ9,10の閉弁力と、圧側
ポート3a,3aに符合するオリフィス孔18b,18bの開口面積
とを、それぞれ、伸側用コントロールロッド19と圧側用
コントロールロッド18とを回転させて、独立して変更す
ることができるもので、即ち、伸側と圧側の減衰力特性
を、それぞれ、別個に独立して変更させることができ、
減衰力レンジの設定自由度が高くなるという特徴を有し
ている。

尚、例えば、このような作動により伸側をハードレン
ジにしつつ、圧側をソフトレンジにすることができ、こ
のような状態では、伸側行程を制振させつつ、逆行程の
振動入力を防止して、制振時における乗り心地を向上さ
せることができるものである。

また、両コントロールロッド18,19を内外２重の同軸
状に設けたため、同軸でない場合と比較して、両ロッド
18,19を設けるスペースを小さくすることができ、か
つ、下側スプリングシート17等の伸側・圧側減衰力可変
手段とも同軸に配置して、作動性を良くすることができ
る。

加えて、圧側コントロールロッド18に直接オリフィス
孔18bを形成したため、このような可変オリフィスを構
成する部材を省略することができ、部品点数を削減でき
るという特徴を有している。

以上本考案の実施例を図面により詳述してきたが、具
体的な構成は、この実施例に限られるものではなく、本
考案の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっ
ても本考案に含まれる。

（考案の効果） 以上説明してきたように、本考案の減衰力可変型液圧
緩衝器では、伸側及び圧側の減衰力可変手段を各々独立
して調整するための伸側用コントロールロッドと圧側用
コントロールロッドとを、ピストンロッド内において内
外二重の同軸状に設けたため、減衰力レンジを伸側と圧
側とで独立して変更することができ、状況に応じて伸側
と圧側の減衰力を、各々最適なレンジに変更することが
できるという効果が得られ、加えて、両コントロールロ
ッドの設置スペースの省スペース化を図ると共に、作動
安定性を得ることができる。

さらに、本考案では、ピストンの両端面に内外二重に
溝ならびにシート面を形成し、両溝をそれぞれ伸側ディ
スクバルブ及び圧側ディスクバルブで開閉するととも
に、各内側シート面のリリーフポイントを変更可能に構
成したため、圧側・伸側の両方で線形特性が得られると
ともに、独立して減衰力レンジを変更することができる
という効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案実施例の減衰力可変型液圧緩衝器の要部
を示す断面図、第２図は実施例の減衰力可変型液圧緩衝
器の全体構成を示す断面図、第３図は実施例の伸・圧両
行程時のピストン速度に対する減衰力特性図である。 Ａ……上部液室 Ｂ……下部液室 １……シリンダ ２……ピストン 2p……伸側連通孔（伸側連通路） Ｉ……圧側連通路 15……上側スプリングシート （伸側減衰力可変手段） 16……スプリング（伸側減衰力可変手段） 17……下側スプリングシート （伸側減衰力可変手段） 18……圧側用コントロールロッド （圧側減衰力可変手段） 19……伸側用コントロールロッド

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】作動液が充填されたシリンダ内を上部液室
   と下部液室とに画成して設けられたピストンと、 このピストンに同軸に結合されて上部液室から外部に突
   出されたピストンロッドと、 前記ピストンの上部液室側端面に内外２重に形成された
   圧側内側溝及び圧側外側溝、ならびに、両溝の外側に設
   けられた内側シート面及び外側シート面と、 これらシート面に当接して圧側内外溝を開閉する圧側デ
   ィスクバルブと、 前記ピストンの下部液室側端面に内外２重に形成された
   伸側内側溝及び伸側外側溝、ならびに、両溝の外側に設
   けられた内側シート面及び外側シート面と、 これらシート面に当接して伸側内外溝を開閉する伸側デ
   ィスクバルブと、 前記圧側内側溝と下部液室とを連通して形成された圧側
   連通孔と、 前記伸側内側溝と上部液室とを連通して形成された伸側
   連通孔と、 前記ピストンにおいて圧側内側溝と圧側外側溝とを連通
   するとともにピストンロッドを横断して形成された圧側
   連通溝と、 この圧側連通溝の途中を遮ってピストンロッド内に回転
   自在に設けられ、回転に伴って前記圧側連通溝の流路断
   面積を変更可能に構成された圧側減衰力可変手段と、 前記伸側ディスクバルブの内側シート面を閉じる位置を
   閉方向に付勢するスプリングと、 このスプリングを支持し、ピストンロッドに対して直接
   あるいは間接的に螺合されて回転に伴って軸方向に変位
   可能に設けられたスプリングシートと、 前記ピストンロッド内に内外２重の同軸状に設けられて
   いるとともに、それぞれ基端部が駆動手段から駆動力を
   伝達可能に連結され、先端部が圧側減衰力可変手段を回
   転可能に連結された圧側用コントロールロッド及び、先
   端部がスプリングシートを回転可能に連結された伸側用
   コントロールロッドと、 を備えていることを特徴とする減衰力可変型液圧緩衝
   器。