JP2741030B2 - 減衰力可変型液圧緩衝装置 - Google Patents
減衰力可変型液圧緩衝装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、自動車等車両の減衰力可変型液圧緩衝装置
に係り、詳しくは、路面振動のサイクル毎に減衰力を可
変できる減衰力可変型液圧緩衝装置に関する。
に係り、詳しくは、路面振動のサイクル毎に減衰力を可
変できる減衰力可変型液圧緩衝装置に関する。
（従来の技術） 近時、車両に対する要求の高度化に伴い快適さおよび
走行安定性の両立が求められる傾向にある。そのため、
走行状態に応じて減衰力を増減操作し、通常走行時には
乗り心地良くする低い減衰力を、車体のロール発生時に
は走行安定性を高めるような高い減衰力をそれぞれ発生
する減衰力可変型液圧緩衝装置も普及している。
走行安定性の両立が求められる傾向にある。そのため、
走行状態に応じて減衰力を増減操作し、通常走行時には
乗り心地良くする低い減衰力を、車体のロール発生時に
は走行安定性を高めるような高い減衰力をそれぞれ発生
する減衰力可変型液圧緩衝装置も普及している。
従来のこの種の減衰力可変型液圧緩衝装置としては、
例えば特開昭61−85210号公報に記載のものが知られて
いる。この装置では、４本のショックアブソーバ内に各
々設けられた単一の圧電素子（すなわち、４個）が路面
振動に応じて発生するシリンダ内の液圧を検出し、コン
トローラが液圧の大きさに基づいて圧電素子に電圧を印
加して減衰力をソフトからハードに切り換える。減衰力
のソフトとハードの切り換えは、車体の変位が生じるよ
うな低い振動周波数で、かつ４個の圧電素子のうち２個
で発生する起電力の大きさが設定値を越えると行われ、
所定時間維持される。
例えば特開昭61−85210号公報に記載のものが知られて
いる。この装置では、４本のショックアブソーバ内に各
々設けられた単一の圧電素子（すなわち、４個）が路面
振動に応じて発生するシリンダ内の液圧を検出し、コン
トローラが液圧の大きさに基づいて圧電素子に電圧を印
加して減衰力をソフトからハードに切り換える。減衰力
のソフトとハードの切り換えは、車体の変位が生じるよ
うな低い振動周波数で、かつ４個の圧電素子のうち２個
で発生する起電力の大きさが設定値を越えると行われ、
所定時間維持される。
すなわち、減衰力は所定時間内は圧行程、伸行程に拘
らずハードに維持され、所定時間内において液圧は検出
されない。
らずハードに維持され、所定時間内において液圧は検出
されない。
（発明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
衝装置にあっては、単一の圧電素子を液圧のセンシング
と電圧印加による減衰力増減のアクチュエータとに切り
換えて使用し、かつ検出信号に応じて所定時間は減衰力
特性をハードにする構成となっていたため、上記所定時
間内ではセンシングできないことから、圧行程、伸行程
それぞれに独立した制御が行えず、路面からの連続入力
のうち２つ目以降の入力振動に対して十分な制御が行え
ないという問題点があった。例えば、初回以後の圧側の
入力に対しては高い減衰力が逆に加振源となり、制振性
が悪化し、結局、乗り心地と走行安定性の両立が図れな
い。
衝装置にあっては、単一の圧電素子を液圧のセンシング
と電圧印加による減衰力増減のアクチュエータとに切り
換えて使用し、かつ検出信号に応じて所定時間は減衰力
特性をハードにする構成となっていたため、上記所定時
間内ではセンシングできないことから、圧行程、伸行程
それぞれに独立した制御が行えず、路面からの連続入力
のうち２つ目以降の入力振動に対して十分な制御が行え
ないという問題点があった。例えば、初回以後の圧側の
入力に対しては高い減衰力が逆に加振源となり、制振性
が悪化し、結局、乗り心地と走行安定性の両立が図れな
い。
また、液圧の大きさ、すなわち振動の速度を振動情報
として利用し、振動の大小判別を行っていたため、液圧
が設定値以上のときハードを維持することから、悪路走
行時のように振動速度の大きな振動が連続して入力され
ると液圧が高いまま維持されて、長時間に亘ってハード
が維持されてしまって、乗り心地を悪化させることとな
る。
として利用し、振動の大小判別を行っていたため、液圧
が設定値以上のときハードを維持することから、悪路走
行時のように振動速度の大きな振動が連続して入力され
ると液圧が高いまま維持されて、長時間に亘ってハード
が維持されてしまって、乗り心地を悪化させることとな
る。
（発明の目的） そこで本発明は、圧側および伸側の液圧を別個に検出
し、該液圧の検出値又は該検出値とその変化率に基づい
て減衰力を可変にすることにより、初期応答性を向上し
て、車両振動のサイクル毎に減衰力を精密に変化させ、
連続的な振動入力に対しても乗り心地と走行安定性を両
立させ得る構成の液圧緩衝装置を提供することを目的と
している。
し、該液圧の検出値又は該検出値とその変化率に基づい
て減衰力を可変にすることにより、初期応答性を向上し
て、車両振動のサイクル毎に減衰力を精密に変化させ、
連続的な振動入力に対しても乗り心地と走行安定性を両
立させ得る構成の液圧緩衝装置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） 本発明による減衰力可変型液圧緩衝装置は、上記目的
達成のため、作動液が封入されたシリンダの一端を封止
的に貫通してシリンダ内に伸びる中空のピストンロッド
の先端に、中空ピストンを固着してシリンダ内を上下液
室に隔成し、該ピストンの伸行程と圧行程に伴って生ず
る上下液室間の作動液の置換流動に対して流動抵抗を与
える伸側ディスクバルブおよび圧側ディスクバルブを設
け、液室の液圧信号を検出すると共に、液圧信号に応じ
てディスクバルブの曲げ剛性を可変にすべく作動する圧
電素子を備えた減衰力可変型緩衝装置において、前記ピ
ストンの中空部内にバルブボディを固設して、中空部内
を上下の圧力室に隔成し、上側圧力室を前記上部液室
に、下側圧力室を前記下部液室に各々連通させる一方、
バルブボディの上面には下部液室に、下面には上部液室
に各々連通するオリフィスを開口形成し、これらオリフ
ィスの開口部を閉塞するようにバルブボディの上下面に
前記圧側および伸側ディスクバルブを各々配設し、これ
らバルブボディの内周寄りに一端が環状に当接する一対
の伝達部材を上下方向摺動自在にそれぞれ設け、該一対
の伝達部材の他端に各々圧電素子を配すると共に、各圧
電素子に隣接して、前記上部及び下部各液室の液圧を伝
達する感圧部材を配して構成している。
達成のため、作動液が封入されたシリンダの一端を封止
的に貫通してシリンダ内に伸びる中空のピストンロッド
の先端に、中空ピストンを固着してシリンダ内を上下液
室に隔成し、該ピストンの伸行程と圧行程に伴って生ず
る上下液室間の作動液の置換流動に対して流動抵抗を与
える伸側ディスクバルブおよび圧側ディスクバルブを設
け、液室の液圧信号を検出すると共に、液圧信号に応じ
てディスクバルブの曲げ剛性を可変にすべく作動する圧
電素子を備えた減衰力可変型緩衝装置において、前記ピ
ストンの中空部内にバルブボディを固設して、中空部内
を上下の圧力室に隔成し、上側圧力室を前記上部液室
に、下側圧力室を前記下部液室に各々連通させる一方、
バルブボディの上面には下部液室に、下面には上部液室
に各々連通するオリフィスを開口形成し、これらオリフ
ィスの開口部を閉塞するようにバルブボディの上下面に
前記圧側および伸側ディスクバルブを各々配設し、これ
らバルブボディの内周寄りに一端が環状に当接する一対
の伝達部材を上下方向摺動自在にそれぞれ設け、該一対
の伝達部材の他端に各々圧電素子を配すると共に、各圧
電素子に隣接して、前記上部及び下部各液室の液圧を伝
達する感圧部材を配して構成している。
（作用） 本発明では、上側の圧電素子に通電すると、該圧電素
子は伸びて、上側の伝達部材を下方に押圧し、圧側ディ
スクバルブの内周を更に強く押圧して、セット荷重を高
くして下部液室から上側の圧力室を介して上部液室に流
れる作動液の流通抵抗を大きくする。この時、圧側ディ
スクバルブを介して上側圧電素子の押圧力がバルブボデ
ィに伝わるが、バルブボディはピストンの中空部に固設
されているので、下方に変位しない。従って、下側の圧
電素子は上側の圧電素子の影響を受けることはない。そ
して、下側液室の液圧が感圧部材を介して下側の圧電素
子によって検出される。同様に、下側の圧電素子に通電
した場合も、この影響は上側の圧電素子には及ばない。
そして、上側の圧電素子は上側の圧力室の液圧を受圧面
によって受圧して上動する上側の伝達部材を介して上部
液室の液圧を検出する。かくして、ピストンの伸・圧行
程に対応して、上・下の圧電素子が独立して、上・下の
液圧を検出すると共に、各行程時に検出作用をしていな
い方の圧電素子に通電して伸び・圧のディスクバルブの
流通抵抗を増し、減衰力を高くする。
子は伸びて、上側の伝達部材を下方に押圧し、圧側ディ
スクバルブの内周を更に強く押圧して、セット荷重を高
くして下部液室から上側の圧力室を介して上部液室に流
れる作動液の流通抵抗を大きくする。この時、圧側ディ
スクバルブを介して上側圧電素子の押圧力がバルブボデ
ィに伝わるが、バルブボディはピストンの中空部に固設
されているので、下方に変位しない。従って、下側の圧
電素子は上側の圧電素子の影響を受けることはない。そ
して、下側液室の液圧が感圧部材を介して下側の圧電素
子によって検出される。同様に、下側の圧電素子に通電
した場合も、この影響は上側の圧電素子には及ばない。
そして、上側の圧電素子は上側の圧力室の液圧を受圧面
によって受圧して上動する上側の伝達部材を介して上部
液室の液圧を検出する。かくして、ピストンの伸・圧行
程に対応して、上・下の圧電素子が独立して、上・下の
液圧を検出すると共に、各行程時に検出作用をしていな
い方の圧電素子に通電して伸び・圧のディスクバルブの
流通抵抗を増し、減衰力を高くする。
（実施例） 以下、本発明を図面に基づいて説明する。
第２〜５図は本発明に係る減衰力可変型液圧緩衝装置
の一実施例を示す図である。
の一実施例を示す図である。
まず、構成を説明する。第２図はショックアブソーバ
の全体構成図、第３図はその要部断面図、第４図はシス
テムの全体構成図、第５図はその一部分の制御回路を示
す図である。
の全体構成図、第３図はその要部断面図、第４図はシス
テムの全体構成図、第５図はその一部分の制御回路を示
す図である。
第２図において、１は減衰力可変型のショックアブソ
ーバである。ショックアブソーバ１は密封された外筒２
と、外筒２に内蔵されたシリンダ３と、シリンダ３の内
壁を軸方向に摺動するピストン４と、シリンダ３の下端
に設けられたボトムバルブ５と、ピストン４を支持する
ピストンロッド６と、外筒２の内壁およびシリンダ３に
よって形成されるリザーバ室７と、ピストンロッド６を
支持するロッドガイド８と、ロッドガイド８の上部に設
けられたピストンシール９と、外筒２の上部を閉止する
ストッパプレート10と、含んで構成されている。
ーバである。ショックアブソーバ１は密封された外筒２
と、外筒２に内蔵されたシリンダ３と、シリンダ３の内
壁を軸方向に摺動するピストン４と、シリンダ３の下端
に設けられたボトムバルブ５と、ピストン４を支持する
ピストンロッド６と、外筒２の内壁およびシリンダ３に
よって形成されるリザーバ室７と、ピストンロッド６を
支持するロッドガイド８と、ロッドガイド８の上部に設
けられたピストンシール９と、外筒２の上部を閉止する
ストッパプレート10と、含んで構成されている。
シリンダ３は下端に連通孔11を有するボトムボディ12
を備え、上記開口部がロッドガイド８で閉塞されてい
る。シリンダ３の内部はピストン４によって上側液室14
および下側液室15の２室に区画され、該２室内の作動液
はピストン４に設けられた後述の連通孔46〜48を介して
相互に流動する。
を備え、上記開口部がロッドガイド８で閉塞されてい
る。シリンダ３の内部はピストン４によって上側液室14
および下側液室15の２室に区画され、該２室内の作動液
はピストン４に設けられた後述の連通孔46〜48を介して
相互に流動する。
ピストン４には伸行程で減衰力を発生する伸側バルブ
16および伸側バルブ16を上方に付勢するスプリング17が
設けられている。スプリング17の下端はアジャストナッ
ト18およびロックナット19によってピストン４に固定さ
れ、ピストン４の下端にはアジャストナット20が螺合さ
れている。
16および伸側バルブ16を上方に付勢するスプリング17が
設けられている。スプリング17の下端はアジャストナッ
ト18およびロックナット19によってピストン４に固定さ
れ、ピストン４の下端にはアジャストナット20が螺合さ
れている。
ボトムバルブ５は伸行程で開くチェックバルブ21と、
チェックバルブ21が開くとき作動液を流入させるポート
22と、圧行程で開く圧側バルブ23と、圧側バルブ23が開
くとき、下側液室15からリザーバ室７の作動液を流通さ
せるオリフィス24と、チェックバルブ21の開度を規制す
るストッパプレート25と、ボトムボディ12にチェックバ
ルブ21等を固定するカシメピン26と、を含んで構成され
る。伸行程において、リザーバ室７内の作動液は、下側
液室15内の負圧力によりチェックバルブ21を開き、下側
液室15に流入する。このとき、チェックバルブ21はスト
ッパプレート25によってある一定以上開かないよう規制
される。また、圧行程では、下側液室15内の作動液は圧
側バルブ23を開いて、下側液室15内の正圧力に対応した
減衰力を発生し、連通孔11を通ってリザーバ室７に流入
する。上側液室14および下側液室15内の圧力は振動速度
の大きさに応じて発生し、その圧力を検出すれば車両へ
の車両の振動の入力状況、すなわち走行状態を検出でき
る。
チェックバルブ21が開くとき作動液を流入させるポート
22と、圧行程で開く圧側バルブ23と、圧側バルブ23が開
くとき、下側液室15からリザーバ室７の作動液を流通さ
せるオリフィス24と、チェックバルブ21の開度を規制す
るストッパプレート25と、ボトムボディ12にチェックバ
ルブ21等を固定するカシメピン26と、を含んで構成され
る。伸行程において、リザーバ室７内の作動液は、下側
液室15内の負圧力によりチェックバルブ21を開き、下側
液室15に流入する。このとき、チェックバルブ21はスト
ッパプレート25によってある一定以上開かないよう規制
される。また、圧行程では、下側液室15内の作動液は圧
側バルブ23を開いて、下側液室15内の正圧力に対応した
減衰力を発生し、連通孔11を通ってリザーバ室７に流入
する。上側液室14および下側液室15内の圧力は振動速度
の大きさに応じて発生し、その圧力を検出すれば車両へ
の車両の振動の入力状況、すなわち走行状態を検出でき
る。
また、ピストンロッド６にはピストン４とロッドガイ
ド８との衝突を回避するリテーナ27が固定され、リテー
ナ27は上部に設けられた弾性体のリバウンドストッパ28
によってロッドガイド８との衝突が緩和される。
ド８との衝突を回避するリテーナ27が固定され、リテー
ナ27は上部に設けられた弾性体のリバウンドストッパ28
によってロッドガイド８との衝突が緩和される。
ストッパプレート10はシリンダ３の上端に下部が嵌合
し、中央の貫通孔10aをピストンロッド６が貫通する。
し、中央の貫通孔10aをピストンロッド６が貫通する。
外筒２は内部にシリンダ３、ロッドガイド８およびピ
ストンシール９を収容し、上端を加締めて形成されてい
る。ピストンシール９の内周部にはピストンロッド６に
弾接し、内部の液密を維持するメインリップ29と、外部
からの泥水等を阻止するダストリップ30とが形成されて
いる。また、外筒２の下端部には、車両の車軸等に取り
付けるためのアイブッシュ31およびアイ32が固着されて
いる。なお、ピストンロッド６の上端から引き出された
配線35はコントロールユニット100と接続されている。
ストンシール９を収容し、上端を加締めて形成されてい
る。ピストンシール９の内周部にはピストンロッド６に
弾接し、内部の液密を維持するメインリップ29と、外部
からの泥水等を阻止するダストリップ30とが形成されて
いる。また、外筒２の下端部には、車両の車軸等に取り
付けるためのアイブッシュ31およびアイ32が固着されて
いる。なお、ピストンロッド６の上端から引き出された
配線35はコントロールユニット100と接続されている。
第３図はピストン４周辺の断面を示しており、図中上
方が車体側であり、図中下方が車輪側である。同図にお
いて、ピストンロッド６の中央には配線35を収容する配
線通路41が設けられ、配線通路41は徐々に拡大して下端
のネジ部41aでピストン４と螺合する。ピストン本体42
は外周に大径部と小径部が形成され、大径部にはテフロ
ン等の低摩擦部材からなるシール部材44が嵌着され、こ
れによって前記の如くシリンダ３内を上下の液室14、15
に隔成している。また、小径部先端部には雄ねじが形成
され、これによって前記の如くピストンロッド６に螺着
されている。更にピストン本体42は中空になっており、
前記小径部側の端部にアジャストナット53が螺着された
アジャストスクリュー52が形成され、この下方に、段部
に続いてやや大径の収容孔49が形成されている。該収容
孔49には、上下をキャップ55とスライダ71に挟持された
第１の圧電素子60が嵌挿され、これらは上部が長さ調整
用のプレート54を介して前記段部に係止している。前記
収容孔49の下方は更に２段になった大径部45となってお
り、２段となった肩部に押し当てられてバルブボディ73
が嵌挿され、大径部45端側に形成された雌ねじ部に螺着
されたスリーブ43によってバルブボディ73は段部との間
に挟持されている。このバルブボディ73の上面側に空間
79が画成され、ピストン本体42に形成された連通孔46に
よって上部液室14と連通する一方、下面側には前記スリ
ーブ43との間に空間80が画成され、スリーブ43に形成さ
れた連通孔48によって下部液室15に連通しており、該連
通孔48の下部液室側の開口部は前記伸側バルブ16に覆わ
れている。前記バルブボディ73の外周には環状溝73aが
形成され、該環状溝73aはピストン本体に形成された連
通孔47によって下部液室15に連通している。またバルブ
ボディ73には上部の空間79と前記環状溝73aを連通する
オリフィス76と、上部の空間79と下部の空間80とを連通
するオリフィス77とが形成され、これらオリフィス76、
77をそれぞれ覆うようにバルブボディ73の上面には圧側
ディスクバルブ74が、下面には伸側ディスクバルブ75が
配設されている。
方が車体側であり、図中下方が車輪側である。同図にお
いて、ピストンロッド６の中央には配線35を収容する配
線通路41が設けられ、配線通路41は徐々に拡大して下端
のネジ部41aでピストン４と螺合する。ピストン本体42
は外周に大径部と小径部が形成され、大径部にはテフロ
ン等の低摩擦部材からなるシール部材44が嵌着され、こ
れによって前記の如くシリンダ３内を上下の液室14、15
に隔成している。また、小径部先端部には雄ねじが形成
され、これによって前記の如くピストンロッド６に螺着
されている。更にピストン本体42は中空になっており、
前記小径部側の端部にアジャストナット53が螺着された
アジャストスクリュー52が形成され、この下方に、段部
に続いてやや大径の収容孔49が形成されている。該収容
孔49には、上下をキャップ55とスライダ71に挟持された
第１の圧電素子60が嵌挿され、これらは上部が長さ調整
用のプレート54を介して前記段部に係止している。前記
収容孔49の下方は更に２段になった大径部45となってお
り、２段となった肩部に押し当てられてバルブボディ73
が嵌挿され、大径部45端側に形成された雌ねじ部に螺着
されたスリーブ43によってバルブボディ73は段部との間
に挟持されている。このバルブボディ73の上面側に空間
79が画成され、ピストン本体42に形成された連通孔46に
よって上部液室14と連通する一方、下面側には前記スリ
ーブ43との間に空間80が画成され、スリーブ43に形成さ
れた連通孔48によって下部液室15に連通しており、該連
通孔48の下部液室側の開口部は前記伸側バルブ16に覆わ
れている。前記バルブボディ73の外周には環状溝73aが
形成され、該環状溝73aはピストン本体に形成された連
通孔47によって下部液室15に連通している。またバルブ
ボディ73には上部の空間79と前記環状溝73aを連通する
オリフィス76と、上部の空間79と下部の空間80とを連通
するオリフィス77とが形成され、これらオリフィス76、
77をそれぞれ覆うようにバルブボディ73の上面には圧側
ディスクバルブ74が、下面には伸側ディスクバルブ75が
配設されている。
前記スリーブ43は中空に形成されており、その収容孔
50には上部から順に、バルブコア72、第２の圧電素子9
0、キャップ94が嵌挿され、これらはスリーブ43の下端
に螺設されたアジャストスクリュー20によって、上下方
向移動可能に収容孔50内に収容されている。前記バルブ
コア72は、収容孔50内に嵌挿される大径部の上面中央に
中空軸部が突設され、該中空軸部はバルブボディ73の中
心孔を貫通して、その上部のスライダ71の中心孔に貫入
している。
50には上部から順に、バルブコア72、第２の圧電素子9
0、キャップ94が嵌挿され、これらはスリーブ43の下端
に螺設されたアジャストスクリュー20によって、上下方
向移動可能に収容孔50内に収容されている。前記バルブ
コア72は、収容孔50内に嵌挿される大径部の上面中央に
中空軸部が突設され、該中空軸部はバルブボディ73の中
心孔を貫通して、その上部のスライダ71の中心孔に貫入
している。
かくして、圧側ディスクバルブ74はバルブボディ73を
介してスライダ71の下面とスリーブ43の上面との間に挟
持され、前記アジャストナット53の調整に応じてバルブ
ボディ73上面にてセット荷重が調整され、スライダ71は
第１の圧電素子60に電圧を印加したときの電歪を圧側デ
ィスクバルブ74に伝えて押圧する伝達部材として作用す
る。また、伸側ディスクバルブ75もバルブボディ73を介
して、バルブコア72の上面とピストン本体42の大径部45
の肩部との間に挟持され、前記アジャストスクリュー20
の調整に応じてバルブボディ73の下面にてセット荷重が
調整され、バルブコア72は第２の圧電素子90の電歪を伸
側ディスクバルブ75に伝える伝達部材として作用する。
更に前記スライダ71の下端には傾斜面71bが設けられ
て、空間79に導入される上部液室14の圧力を受圧して第
１の圧電素子60に圧力を伝達するようになっており、該
スライダ71は感圧部材として作用する。また、前記アジ
ャストスクリュー20の下面には圧力孔95が形成され下部
液室15の圧力をキャップ94の下面に導き、キャップ94を
押して第２の圧電素子90に伝達する感圧部材となってい
る。なお、本実施例では、伸側バルブ16に覆われた連通
孔48は一部切欠が形成されて、常時、空間80が下部液室
15に連通しているために、バルブコア72も感圧部材とし
て作用する。このように、感圧部材は１つの圧電素子に
少なくとも１つであればよい。
介してスライダ71の下面とスリーブ43の上面との間に挟
持され、前記アジャストナット53の調整に応じてバルブ
ボディ73上面にてセット荷重が調整され、スライダ71は
第１の圧電素子60に電圧を印加したときの電歪を圧側デ
ィスクバルブ74に伝えて押圧する伝達部材として作用す
る。また、伸側ディスクバルブ75もバルブボディ73を介
して、バルブコア72の上面とピストン本体42の大径部45
の肩部との間に挟持され、前記アジャストスクリュー20
の調整に応じてバルブボディ73の下面にてセット荷重が
調整され、バルブコア72は第２の圧電素子90の電歪を伸
側ディスクバルブ75に伝える伝達部材として作用する。
更に前記スライダ71の下端には傾斜面71bが設けられ
て、空間79に導入される上部液室14の圧力を受圧して第
１の圧電素子60に圧力を伝達するようになっており、該
スライダ71は感圧部材として作用する。また、前記アジ
ャストスクリュー20の下面には圧力孔95が形成され下部
液室15の圧力をキャップ94の下面に導き、キャップ94を
押して第２の圧電素子90に伝達する感圧部材となってい
る。なお、本実施例では、伸側バルブ16に覆われた連通
孔48は一部切欠が形成されて、常時、空間80が下部液室
15に連通しているために、バルブコア72も感圧部材とし
て作用する。このように、感圧部材は１つの圧電素子に
少なくとも１つであればよい。
第１および第２の圧電素子60、90にはそれぞれハーネ
ス61、62および91、92が設けられ、これらはバルブコア
72、ピストン本体42、キャップ55、アジャストナット53
の各中空部、更に配線通路41を通ってピストンロッド６
の上方から外部へ導出されて、ハーネス61、91は接地さ
れ、ハーネス62、92は第４図に示す如くコントロールユ
ニット100のI/Dポート101に接続されている。
ス61、62および91、92が設けられ、これらはバルブコア
72、ピストン本体42、キャップ55、アジャストナット53
の各中空部、更に配線通路41を通ってピストンロッド６
の上方から外部へ導出されて、ハーネス61、91は接地さ
れ、ハーネス62、92は第４図に示す如くコントロールユ
ニット100のI/Dポート101に接続されている。
110、110′はそれぞれ第１の圧電素子60、第２の圧電
素子90からの検出信号が各コンデンサＣ、Ｃによって交
流成分のみ入力されて各バッファ112、112によって交流
成分を増幅して演算回路120に伸側信号SP、圧側信号SS
として出力する入力回路である。
素子90からの検出信号が各コンデンサＣ、Ｃによって交
流成分のみ入力されて各バッファ112、112によって交流
成分を増幅して演算回路120に伸側信号SP、圧側信号SS
として出力する入力回路である。
演算回路120は例えばマイクロコンピュータ等で構成
され、内部メモリに書き込まれたプログラムに従って外
部データを取り込み、これら取り込まれたデータおよび
内部メモリに書き込まれているデータなどに基づいて、
減衰力の可変制御に必要な処理値を演算する。すなわ
ち、演算回路120は入力信号に基づいて入力信号の変化
率を演算し、検出信号SP又はSSおよびその変化率ΔSP又
はΔSSから所定の判断を行い、判断結果に応じて、圧側
制御信号SAまたは伸側制御信号SBのどちらかを出力す
る。若しくは何も出力しない。例えば、駆動回路130は
バッファ131に圧側制御信号SAが入力されるとトランジ
スタTr1をONとし、駆動用電源回路140の駆動電圧をI/O
ポート101のダイオードD1を介して第１の圧電素子60に
印加し、減衰力をソフトからハードに切り換える。ま
た、駆動回路130はバッファ132に圧側解除信号Ｓ′Ａが
入力されるとトランジスタTr2をONとし、第１の圧電素
子60の電荷をI/Oポート101のダイオードD2を介して放電
し、減衰力のハードからソフトに戻す。なお、駆動回路
130′に伸側制御信号SB、伸側解除信号Ｓ′Ｂが入力さ
れた場合も同様である。駆動用電源回路140は例えばDC
−DCコンバータで形成され、第１および第２の圧電素子
60、90を伸長可能な直流の高電圧（以下、駆動電圧とい
う）を出力する。
され、内部メモリに書き込まれたプログラムに従って外
部データを取り込み、これら取り込まれたデータおよび
内部メモリに書き込まれているデータなどに基づいて、
減衰力の可変制御に必要な処理値を演算する。すなわ
ち、演算回路120は入力信号に基づいて入力信号の変化
率を演算し、検出信号SP又はSSおよびその変化率ΔSP又
はΔSSから所定の判断を行い、判断結果に応じて、圧側
制御信号SAまたは伸側制御信号SBのどちらかを出力す
る。若しくは何も出力しない。例えば、駆動回路130は
バッファ131に圧側制御信号SAが入力されるとトランジ
スタTr1をONとし、駆動用電源回路140の駆動電圧をI/O
ポート101のダイオードD1を介して第１の圧電素子60に
印加し、減衰力をソフトからハードに切り換える。ま
た、駆動回路130はバッファ132に圧側解除信号Ｓ′Ａが
入力されるとトランジスタTr2をONとし、第１の圧電素
子60の電荷をI/Oポート101のダイオードD2を介して放電
し、減衰力のハードからソフトに戻す。なお、駆動回路
130′に伸側制御信号SB、伸側解除信号Ｓ′Ｂが入力さ
れた場合も同様である。駆動用電源回路140は例えばDC
−DCコンバータで形成され、第１および第２の圧電素子
60、90を伸長可能な直流の高電圧（以下、駆動電圧とい
う）を出力する。
次に第３図によって緩衝器が伸縮行程を行ったときの
作動液の流れ、第１、第２の圧電素子60、90の検出およ
び駆動の作用を説明する。
作動液の流れ、第１、第２の圧電素子60、90の検出およ
び駆動の作用を説明する。
いま、車輪が突起等に乗り上がるなどして車体がバウ
ンドし、ピストンロッド６がシリンダ３に対して下方に
移動する圧行程になると、下部液室15の作動液はピスト
ンロッド６の侵入体積分上部液室14に流入する。即ち、
下部液室15から連通孔47、環状溝73a、オリフィス76を
通り、圧側ディスクバルブ74を押し開き、空間79、連通
孔46を通って上部液室14に流入する。このとき圧側ディ
スクバルブ74は通過する流量に応じて撓むので、通過前
後の作動液には撓んだばね力分の差圧が生じて下部液室
15がその分高圧になり、圧側減衰力として作用する。こ
の下部液室15の圧力は圧力孔95からキャップ94の下面に
導入されるので前記の如く、第２の圧電素子90が圧力に
応じて歪み、歪みに応じた電圧を圧側信号SSとしてコン
トロールユニット100に出力する。
ンドし、ピストンロッド６がシリンダ３に対して下方に
移動する圧行程になると、下部液室15の作動液はピスト
ンロッド６の侵入体積分上部液室14に流入する。即ち、
下部液室15から連通孔47、環状溝73a、オリフィス76を
通り、圧側ディスクバルブ74を押し開き、空間79、連通
孔46を通って上部液室14に流入する。このとき圧側ディ
スクバルブ74は通過する流量に応じて撓むので、通過前
後の作動液には撓んだばね力分の差圧が生じて下部液室
15がその分高圧になり、圧側減衰力として作用する。こ
の下部液室15の圧力は圧力孔95からキャップ94の下面に
導入されるので前記の如く、第２の圧電素子90が圧力に
応じて歪み、歪みに応じた電圧を圧側信号SSとしてコン
トロールユニット100に出力する。
このとき、バルブボディ73は大径凹部45の肩部に係止
しているので、下方から押圧されても上方の第１の圧電
素子60に力を伝えることはない。従って、このとき第１
の圧電素子60は、一応アクチュエータとして作動できる
状態にある。
しているので、下方から押圧されても上方の第１の圧電
素子60に力を伝えることはない。従って、このとき第１
の圧電素子60は、一応アクチュエータとして作動できる
状態にある。
また、車輪が突起等に乗り上げた後などに車体が沈ん
だ後のリバウンドで、ピストンロッド６がシリンダ３に
対して上方に移動する伸行程になると、上部液室14の作
動液はピストンロッド６の侵入体積分下部液室15に流入
する。即ち、上部液室14から連通孔46、空間79、オリフ
ィス77を通り、伸側ディスクバルブ75を押し開き、空間
80、連通孔48を通って下部液室15に流入する。このとき
伸側ディスクバルブ75を通過する流量に応じて撓むの
で、通過前後の作動液には撓んだばね力分の差圧が生じ
て上部液室14がその分高圧になり、伸側減衰力として作
用する。この上部液室14の圧力は空間79からスライダ71
の下面に導入されて、前記傾斜面71bに作用し、スライ
ダ71を上方に付勢するので、第１の圧電素子60が圧力に
応じて歪み、歪みに応じた電圧を伸側信号SPとしてコン
トロールユニット100に出力する。
だ後のリバウンドで、ピストンロッド６がシリンダ３に
対して上方に移動する伸行程になると、上部液室14の作
動液はピストンロッド６の侵入体積分下部液室15に流入
する。即ち、上部液室14から連通孔46、空間79、オリフ
ィス77を通り、伸側ディスクバルブ75を押し開き、空間
80、連通孔48を通って下部液室15に流入する。このとき
伸側ディスクバルブ75を通過する流量に応じて撓むの
で、通過前後の作動液には撓んだばね力分の差圧が生じ
て上部液室14がその分高圧になり、伸側減衰力として作
用する。この上部液室14の圧力は空間79からスライダ71
の下面に導入されて、前記傾斜面71bに作用し、スライ
ダ71を上方に付勢するので、第１の圧電素子60が圧力に
応じて歪み、歪みに応じた電圧を伸側信号SPとしてコン
トロールユニット100に出力する。
このとき、バルブボディ73はスリーブ43の上面に当接
して支持されているため、上方から押圧されても、下方
の第２の圧電素子90に力を伝えることはない。従って、
このとき第２の圧電素子90は、一応アクチュエータとし
て作動できる状態にある。
して支持されているため、上方から押圧されても、下方
の第２の圧電素子90に力を伝えることはない。従って、
このとき第２の圧電素子90は、一応アクチュエータとし
て作動できる状態にある。
次に、第６図のタイムチャートに基づいて、本発明に
よる減衰力可変型液圧緩衝器をサスペンションに適用し
たときの適用方法について説明する。
よる減衰力可変型液圧緩衝器をサスペンションに適用し
たときの適用方法について説明する。
第６図（ｂ）は上下液室14、15の圧力の検出値であ
り、各々第１、第２の圧電素子60、90に検出され、区間
ag及び区間kmが伸行程時の圧力で、第１の圧電素子60に
て検出され、区間gkが圧行程時の圧力で、第２の圧電素
子90にて検出される。
り、各々第１、第２の圧電素子60、90に検出され、区間
ag及び区間kmが伸行程時の圧力で、第１の圧電素子60に
て検出され、区間gkが圧行程時の圧力で、第２の圧電素
子90にて検出される。
この圧力検出値に各行程の受圧面積を乗じたのが第６
図（ａ）の減衰力である。図（ａ）（ｂ）において、
（Aa），（Gg），（Kk），（Mm）の各点で減衰力及び圧
力が“0"になり、このうち、A,Kは、減衰力が圧行程か
ら伸行程に移る点で振動の下死点となり、G,Mは同様に
上死点となる。これら上下死点間には、b,d,f,j,lの圧
力の極値があるが、このうち、b,j,lはピストンの中立
位置（静止時の位置）である。
図（ａ）の減衰力である。図（ａ）（ｂ）において、
（Aa），（Gg），（Kk），（Mm）の各点で減衰力及び圧
力が“0"になり、このうち、A,Kは、減衰力が圧行程か
ら伸行程に移る点で振動の下死点となり、G,Mは同様に
上死点となる。これら上下死点間には、b,d,f,j,lの圧
力の極値があるが、このうち、b,j,lはピストンの中立
位置（静止時の位置）である。
また、d,fはピストンの中立点で極大の速度になった
後、上死点に向かって減速域に入っていることから、ｃ
点にてピストン速度を増速させる外部入力があり、減速
度を弱めて、ｄで極小値となり、再び増速域にはいっ
て、ｆで極値となった後に減速していったことを示して
いる。
後、上死点に向かって減速域に入っていることから、ｃ
点にてピストン速度を増速させる外部入力があり、減速
度を弱めて、ｄで極小値となり、再び増速域にはいっ
て、ｆで極値となった後に減速していったことを示して
いる。
このように、圧力信号が“0"になったことによって伸
行程と圧行程との切換わりが判別できるが、各行程途中
の外部入力によるピストン速度の変動が圧力信号で判別
するのは困難である。
行程と圧行程との切換わりが判別できるが、各行程途中
の外部入力によるピストン速度の変動が圧力信号で判別
するのは困難である。
そこで、図（ｂ）に示す検出信号を時間微分して変化
率（加速度に相当）を求めて、図（ｃ）を作成すると、
図（ｂ）に示す検出信号での極値は全て図（ｃ）に示す
変化率は、“0"となり、上下死点の極値も外部からの複
合入力による極値も全て変化率を“0"として検出でき
る。また、図（ｂ）の変曲点は全て図（ｃ）では極値と
して検出される。
率（加速度に相当）を求めて、図（ｃ）を作成すると、
図（ｂ）に示す検出信号での極値は全て図（ｃ）に示す
変化率は、“0"となり、上下死点の極値も外部からの複
合入力による極値も全て変化率を“0"として検出でき
る。また、図（ｂ）の変曲点は全て図（ｃ）では極値と
して検出される。
即ち、図（ｂ）のa,g,k,mは行程切換わりの変曲点で
あり、c,eは行程途中の外部入力に伴う速度の変曲点で
あって、これらは図（ｃ）では、全て極値となる。従っ
て、図（ｃ）の変化率の“0"点及び極値を求め、更に図
（ｂ）の圧力検出信号値を判断に加味すれば、すべての
サスペンション状態が判別できて、適切な減衰力制御が
可能となる。
あり、c,eは行程途中の外部入力に伴う速度の変曲点で
あって、これらは図（ｃ）では、全て極値となる。従っ
て、図（ｃ）の変化率の“0"点及び極値を求め、更に図
（ｂ）の圧力検出信号値を判断に加味すれば、すべての
サスペンション状態が判別できて、適切な減衰力制御が
可能となる。
第６図においては、ピストンの中立位置から上死点ま
での伸行程の速度増加区間（ab），（kl）及び圧行程の
速度増加区間（gj）が図（ｃ）では変化率が極値から
“0"までの区間として検出され、このときピストン速度
を減速させるべく、アクチュエータとして作動可能な圧
電素子に電圧を印加して減衰力をハードにしている。な
お、この場合は図（ｃ）の極値は行程の切換わりに対応
しているので、液圧緩衝器内の上下液室14、15の圧力
も、この極値を境にして切換わるため、電圧を印加する
圧電素子は、これまで検出していた方の圧電素子であ
る。
での伸行程の速度増加区間（ab），（kl）及び圧行程の
速度増加区間（gj）が図（ｃ）では変化率が極値から
“0"までの区間として検出され、このときピストン速度
を減速させるべく、アクチュエータとして作動可能な圧
電素子に電圧を印加して減衰力をハードにしている。な
お、この場合は図（ｃ）の極値は行程の切換わりに対応
しているので、液圧緩衝器内の上下液室14、15の圧力
も、この極値を境にして切換わるため、電圧を印加する
圧電素子は、これまで検出していた方の圧電素子であ
る。
次に、（jk）区間は中立位置から下死点、（lm）区間
は中立位置から上死点までの速度が減速する区間であ
り、これまでアクチュエータとして作動していた圧電素
子への通電を停止して液圧緩衝器の減衰力をソフトにす
る。
は中立位置から上死点までの速度が減速する区間であ
り、これまでアクチュエータとして作動していた圧電素
子への通電を停止して液圧緩衝器の減衰力をソフトにす
る。
また、（bc）区間は、（lm）区間と同様に中立位置か
ら上死点に向けてのピストン速度区間であったが、ｃ点
での入力によって、このｃ点からピストンの減速割合が
減少する変曲点となり、速度曲線が下に凸に変化する。
これが図（ｃ）において、極値Ｃ′（極小値）として検
出され、次の極値Ｅ′（極大値）を過ぎて変化率が“0"
になるＦ′までの間の複合入力による振動区間も、前述
した他の単純振動区間と同じように、減衰力の制御が行
える。
ら上死点に向けてのピストン速度区間であったが、ｃ点
での入力によって、このｃ点からピストンの減速割合が
減少する変曲点となり、速度曲線が下に凸に変化する。
これが図（ｃ）において、極値Ｃ′（極小値）として検
出され、次の極値Ｅ′（極大値）を過ぎて変化率が“0"
になるＦ′までの間の複合入力による振動区間も、前述
した他の単純振動区間と同じように、減衰力の制御が行
える。
以上のように、本発明の実施例における減衰力可変型
液圧緩衝器においては、２つの圧電素子60、90によって
各々上下液室14、15の圧力を検出するように構成したの
で、行程が切換わっても常に圧力を検出でき、また常に
他方の圧電素子は圧力を検出しないことから、アクチュ
エータとして作動可能であるために、走行中のあらゆる
状態を連続して検出し、検出結果に応じて適切に制御で
きる。
液圧緩衝器においては、２つの圧電素子60、90によって
各々上下液室14、15の圧力を検出するように構成したの
で、行程が切換わっても常に圧力を検出でき、また常に
他方の圧電素子は圧力を検出しないことから、アクチュ
エータとして作動可能であるために、走行中のあらゆる
状態を連続して検出し、検出結果に応じて適切に制御で
きる。
（効果） 本発明によれば、圧側および伸側ディスクバルブが各
々配設されたバルブボディの内周寄りに一端が環状に当
接する一対の伝達部材を上下方向摺動自在にそれぞれ設
け、この一対の伝達の他端に各々圧電素子を配し、この
２つの圧電素子によって、上下液室の圧力を各々検出す
るように構成したので、行程が切換わっても常に圧力を
検出でき、また常に他方の圧電素子は圧力を検出しない
ことから、アクチュエータとして作動可能であるため
に、走行中のあらゆる状態を連続して検出し、検出結果
に応じて適切に制御できることになって、連続的な振動
入力に対して乗り心地と走行安定性を両立させることが
できる。
々配設されたバルブボディの内周寄りに一端が環状に当
接する一対の伝達部材を上下方向摺動自在にそれぞれ設
け、この一対の伝達の他端に各々圧電素子を配し、この
２つの圧電素子によって、上下液室の圧力を各々検出す
るように構成したので、行程が切換わっても常に圧力を
検出でき、また常に他方の圧電素子は圧力を検出しない
ことから、アクチュエータとして作動可能であるため
に、走行中のあらゆる状態を連続して検出し、検出結果
に応じて適切に制御できることになって、連続的な振動
入力に対して乗り心地と走行安定性を両立させることが
できる。
第１図は本発明の基本概念図、第２図〜第６図は本発明
に係る減衰力可変型液ある緩衝装置の一実施例を示す図
であり、第２図はそのショックアブソーバの全体構成を
示す断面図、第３図はその要部断面図、第４図はシステ
ム全体構成図、第５図はその一部分の回路図、第６図は
その作用を示すタイムチャートである。 １……ショックアブソーバ、３……シリンダ、４……ピ
ストン、60……第１の圧電素子、70……減衰手段、71…
…スライダ、72……バルブコア、73……バルブボディ、
74……圧側バルブ、75……伸側バルブ、76,77……オリ
フィス、90……第２の圧電素子、100……コントロール
ユニット（制御手段）、101……I/Oポート、110……入
力回路、120……演算回路、130……駆動回路、140……
駆動用電源回路。
に係る減衰力可変型液ある緩衝装置の一実施例を示す図
であり、第２図はそのショックアブソーバの全体構成を
示す断面図、第３図はその要部断面図、第４図はシステ
ム全体構成図、第５図はその一部分の回路図、第６図は
その作用を示すタイムチャートである。 １……ショックアブソーバ、３……シリンダ、４……ピ
ストン、60……第１の圧電素子、70……減衰手段、71…
…スライダ、72……バルブコア、73……バルブボディ、
74……圧側バルブ、75……伸側バルブ、76,77……オリ
フィス、90……第２の圧電素子、100……コントロール
ユニット（制御手段）、101……I/Oポート、110……入
力回路、120……演算回路、130……駆動回路、140……
駆動用電源回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 江村 順一 神奈川県厚木市恩名1370番地 厚木自動 車部品株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−85210（ＪＰ，Ａ)
Claims (3)
- 【請求項１】作動液が封入されたシリンダの一端を封止
的に貫通してシリンダ内に伸びる中空のピストンロッド
の先端に、中空ピストンを固着してシリンダ内を上下液
室に隔成し、該ピストンの伸行程と圧行程に伴って生ず
る上下液室間の作動液の置換流動に対して流動抵抗を与
える伸側ディスクバルブおよび圧側ディスクバルブを設
け、液室の液圧信号を検出すると共に、液圧信号に応じ
てディスクバルブの曲げ剛性を可変にすべく作動する圧
電素子を備えた減衰力可変型液圧緩衝装置において、前
記ピストンの中空部内にバルブボディを固設して、中空
部内を上下の圧力室に隔成し、上側圧力室を前記上部液
室に、下側圧力室を前記下部液室に各々連通させる一
方、バルブボディの上面には下部液室に、下面には上部
液室に各々連通するオリフィスを開口形成し、これらオ
リフィスの開口部を閉塞するようにバルブボディの上下
面に前記圧側および伸側ディスクバルブを各々配設し、
これらバルブボディの内周寄りに一端が環状に当接する
一対の伝達部材を上下方向摺動自在にそれぞれ設け、該
一対の伝達部材の他端に各々圧電素子を配すると共に、
各圧電素子に隣接して、前記上部及び下部各液室の液圧
を伝達する感圧部材を配したことを特徴とする減衰力可
変型液圧緩衝装置。 - 【請求項２】前記両圧電素子に接続する制御手段を有
し、この制御手段は前記両圧電素子により検出した前記
上下部液室の液圧に基づいて前記圧側及び伸側ディスク
バルブの曲げ剛性を制御して、減衰力を制御するように
構成したことを特徴とする請求項（１）記載の減衰力可
変型液圧緩衝装置。 - 【請求項３】前記両圧電素子に接続する制御手段を有
し、この制御手段は前記両圧電素子により検出した前記
上下部液室の液圧及びこの液圧を微分して求められた液
圧の変化率に基づいて、前記圧側及び伸側ディスクバル
ブの曲げ剛性を制御して、減衰力を制御するように構成
したことを特徴とする請求項（１）記載の減衰力可変型
液圧緩衝装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9309988A JP2741030B2 (ja) | 1988-04-15 | 1988-04-15 | 減衰力可変型液圧緩衝装置 |
| US07/337,349 US4984819A (en) | 1988-04-14 | 1989-04-13 | Automotive suspension system and shock absorber therefor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9309988A JP2741030B2 (ja) | 1988-04-15 | 1988-04-15 | 減衰力可変型液圧緩衝装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01266013A JPH01266013A (ja) | 1989-10-24 |
| JP2741030B2 true JP2741030B2 (ja) | 1998-04-15 |
Family
ID=14073074
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9309988A Expired - Lifetime JP2741030B2 (ja) | 1988-04-14 | 1988-04-15 | 減衰力可変型液圧緩衝装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2741030B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101948008B1 (ko) * | 2017-01-24 | 2019-02-14 | 가리사니 주식회사 | 충격완충기 |
| WO2020004689A1 (ko) * | 2018-06-28 | 2020-01-02 | 가리사니 주식회사 | 충격완충기 |
-
1988
- 1988-04-15 JP JP9309988A patent/JP2741030B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101948008B1 (ko) * | 2017-01-24 | 2019-02-14 | 가리사니 주식회사 | 충격완충기 |
| WO2020004689A1 (ko) * | 2018-06-28 | 2020-01-02 | 가리사니 주식회사 | 충격완충기 |
| US11408481B2 (en) | 2018-06-28 | 2022-08-09 | Garisani., Inc | Shock absorber |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01266013A (ja) | 1989-10-24 |
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