JP2836698B2 - 油圧緩衝器のバルブ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、自動車等の車両の車体と車軸間に介装され
て路面からの振動を減衰する油圧緩衝器に関し、特に油
室の圧力変動によってピストンロッドの振動に起因する
コトコト音の発生を防止する油圧緩衝器に関する。

［従来の技術］ 最近の自動車は低騒音化が進みエンジン音、風切り音
など車室内に入り込む騒音は減少している。この為、従
来は問題とならなかったレベルの音でもクローブアップ
されるようになってきた。

油圧緩衝器より発せられる音の種類としては叩音（コ
トコト音）とスウィッシュ音（シューシュー音）などが
ある。

コトコト音は少し荒れた簡易舗装路などを10〜30km/H
の低速で車両が走行している時に発生する室内音であ
り、これは油圧緩衝器の伸・圧切換時に生ずる油室の圧
力変動がピストンロッドを加振し、車両のばね上側マウ
ント（インシュレータ）を介して車体へ伝達され、車体
が共振して発生する。

一方、スウィッシュ音は凹凸の大きい悪路などを車両
が20〜50km/Hで走行するときに発生する室内音である。
即ち、油圧緩衝器内で作動油がバルブの絞り部分を通過
するとき、高速噴流となって圧力が低下し、油中に溶け
込んでいるガスが気泡となる。この気泡が下流にいって
周囲圧力が高くなると崩壊し、消滅するがこの気泡の発
生、消減の過程において高い脈圧と騒音が生ずる。

しかして、上記のような異音において、従来はスウィ
ッシュ音対策がいろいろなされているが、コトコト音対
策については今だ十分でないのが現状である。

この種、従来の油圧緩衝器として、例えば、第８図に
示すものが開発されている。

これは、シリンダ１内に隔壁部材たるピストン２を介
してピストンロッド３が移動自在に挿入され、ピストン
２はシリンダ１内に上下二つの油室4,5を区画してい
る。ピストン２には二つの油室4,5を連通する伸ポート
６と圧ポート７を形成し、伸ポート６の出口には間座８
を介してストッパ９で支持された伸側リーフバルブ10が
開閉自在に設けられ、圧ポート７の出口にも間座を介し
てストッパ13で支持されたチェックバルブ11が開閉自在
に設けられ、チェックバルブ11には切欠き12が形成され
ている。

シリンダ１の下部にはベースバルブ14が設けられ、こ
れは隔壁部材たるバルブケース15と、バルブケース15に
形成した伸ポート16と圧ポート17と、伸ポート16の出口
に設けたチェックバルブ21と圧ポート17の出口に設けた
圧側リーフバルブ18とを有している。

チェックバルブ21を支えるシートの頭部には打刻オリ
フィス22が形成され、チェックバルブ21には圧ポート17
と対向する孔23が形成されている。

圧側リーフバルブ18は間座19を介してストッパ20で支
持されている。

下部油室５は各ポート16,17とチェックバルブ21と圧
側リーフバルブ18を介してリザーバ側油室24に開閉され
る。

伸側時にはピストン２が左行し、上部油室４の油が下
部油室５に流れ、リザーバ側油室24の油も下部油室５に
吸い込まれる。

この際、低速域では切欠き12より圧ポート７を介して
上部油室４の油が下部油室５に流れ、切欠き12と圧ポー
ト７の流動抵抗で低速域の減衰力を発生する。

中速域では伸ポート６より伸側リーフバルブ10を押し
開いて流れ、リーフバルブ10の撓み作用で中速域の減衰
力を発生する。

更に高速になると、伸ポート６を流れる流動抵抗も発
生して高速域の減衰力が発生する。一方、伸側時におけ
るベースバルブ14では、低速域において、油室24の油が
オリフィス22を介して下部油室５へ流れ、中・高速域に
なるとチェックバルブ21を押し開いて下部油室５に流れ
る。ピストン２が右行する圧縮行程では、低速時下部油
室５の油が打刻オリフィス22と伸ポート16を介して油室
24に流れて低速域の減衰力が発生し、中速域では孔23及
び伸ポート17より圧側リーフバルブ18を介して油室24に
流れ、圧側リーフバルブ18の撓み作用で中速域の減衰力
が発生し、高速域では圧ポート17の流動抵抗も発生して
高速域の減衰力が発生する。一方ピストン２側では下部
油室５の油が圧ポート７より切欠き12を介して、チェッ
クバルブ11を押し開いて上部油室４に流出する。

［発明が解決しようとする課題］ 上記のような油圧緩衝器では伸側行程において低速域
では油室24の油は打刻オリフィス22を介して下部油室５
に流れ、ピストン速度が速くなるとチェックバルブ21を
押し開いて下部油室５に流れるが、このチェックバルブ
21が開いた瞬間においてはチェックバルブ21は必要以上
に開口していわゆるオーバシュートし、油室24から下部
油室５への油の通路面積が一瞬急拡大する。これに伴な
い下部油室５の圧力も急変する。しかしてこの圧力変動
がピストンロッド３を振動させ、車体のばね上側マウン
ト（インシュレータ）を介して車体へ伝達され、車体を
共振させて通常コトコト音と称する異音が発生する。

上記のコトコト音は通常は余程集中しないと聞えない
音であるが、現在はかなり大きな問題となっており、運
転者に不快を与えたり、危険を感じさせたりしている。

そこで、本発明の目的は、メインリーフバルブが開く
ときオーバシュートせず、流路面積の急拡大と油室の圧
力変動を抑止させ、よってピストンロッドの振動に起因
するコトコト音の発生を防止した油圧緩衝器を提供する
ことである。

［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するため、本発明の構成は、シリン
ダ内に隔壁部材を介して上下二つの油室を区画し、隔壁
部材には二つの油室を連通するポートを設け、ポートの
出口端にリーフバルブを開閉自在に設けている油圧緩衝
器に於て、隔壁部材に前記ポートをバイパスするサブポ
ートを設け、このサブポートの出口端にメインリーフバ
ルブより先に開いて小流量の油の流れを許容するサブリ
ーフバルブを設けたことを特徴とするものである。

［作用］ 伸縮作動時にポートから作用する油圧でメインリーフ
バルブが開くが、メインリーフバルブに先立ってサブリ
ーフバルブが開いてゆるやかに開口面積を増加し且つ小
流量の油を流す。このため流路面積の急拡大と油室の圧
力変動を抑止され、よってピストンロッドを振動させな
い。

［実施例］ 以下本発明の実施例を図面にもとづいて説明する。

油圧緩衝器自体の基本的構造は、第１図に示されてい
る。

即ち、シリンダ１内に隔壁部材たるピストン２′を介
してピストンロッド３が移動自在に挿入され、ピストン
２′はシリンダ１内に上下二つの油室4,5を区画してい
る。ピストン２′には二つの油室4,5を連通する複数の
伸ポート６と圧ポー７を形成し、伸ポート６の出口には
間座８を介してストッパ９で支持された伸側リーフバル
ブ10が開閉自在に設けられ、圧ポート７の出口にも間座
を介してストッパ13で支持されたノンリターンバルブた
るチェックバルブ11が開閉自在に設けられ、チェックバ
ルブ11には切欠き12が形成されている。切欠き12の代り
にシートに打刻オリフィスを設けてもよい。

シリンダ１の下部にはベースバルブ14が設けられ、こ
れは隔壁部材たるバルブケース15と、バルブケース15に
形成した伸ポート16と圧ポート17と、伸ポート16の出口
に設けたメインリーフバルブたるチェックバルブ21と圧
ポート17の出口に設けた圧側リーフバルブ18とを有して
いる。チェックバルブ21を支えるシートの頭部には打刻
オリフィス22が形成され、チェックバルブ21には圧ポー
ト17と対向する孔23が形成されている。

チェックバルブ21は中央のバルブボディ25の段部との
間に設けたノンリターンスプリング26で常時閉じ方向に
付勢されている。

バルブボディ25の中央にはポート16より小径のサブポ
ート28を形成して油室５と油室24とを連通させ、サブポ
ート28の上部出口端にはサブリーフバルブ27の弁体27′
が開閉自在に当接している。

バルブボディ25の上部には中央に孔32を設けたキャッ
プ30がたこ足状の脚部33が取り付けられ、このキャップ
30とサブリーフバルブ27との間にサブスプリング31を介
在させてサブリーフバルブ27を閉じ方向に付勢してい
る。

サブリーフバルブ27は第２図に示すように円板本体の
中央に平面Ｕ字状の切込み29を形成し、且つ中央に弁体
27′が一体に設けられている。

弁体27′は板厚が薄くて上方に撓み易く、メインリー
フバルブたるチェックバルブ21より先に開口するように
設計されている。

サブスプリング31のばね荷重はノンリターンスプリン
グ26のばね荷重より小さく設定されているが、等しくて
も大きくても使用可能である。伸縮作動時の基本的な作
用、効果は第８図の従来技術と同じである。

本発明では更に次のような著しい作用、効果を有して
いる。

即ち、伸長作動時に、油室24の油が下部油室５に吸い
込まれる。しかして、低速域では伸ポート16より打刻オ
リフィス22を介して油室24の油が下部油室５に流出す
る。

速度が速くなると、弁体27′が撓み易いため、サブポ
ート28からの油がチェックバルブ21に先立ってサブリー
フバルブ27の弁体27′を押し開いて下部油室５に流出す
る。

弁体27′はゆるやかに開口面積を増加させ、しかも、
この時サブリーフバルブ27がオーバシュートしてもサブ
ポート28は小孔であって流路面積は制限され、流量も少
なく、流路面積が急激に拡大せず、よって油室5,24の圧
力は急激に変化しない。この為、油室５の圧力変動によ
るピストンロッド３の振動が抑止され、ピストンロッド
３の振動に起因する車体のコトコト音も発生しない。

ピストン速度が高速になるとチェックバルブ21が開い
て下部油室５に流出する。圧縮作動時には下部油室５の
油圧でサブリーフバルブ27はサブポート28を閉じ、圧側
リーフバルブ18で圧側減衰力を発生させる。

上記の実施例ではベースバルブ14のチェックバルブ21
にバイパスさせてサブリーフバルブを設けたものである
が、この構成はピストン３側のチェックバルブ11にバイ
パスさせてサブリーフバルブを設けてもよい。

第３図は本発明の他の実施例に係るサブリーフバルブ
を示す。

即ち、このサブリーフバルブ27aは円板本体に複数の
ポート27a′を設けたものであり、サブポート28の出口
端にサブスプリング31に付勢されながら当接している。

このサブリーフバルブ27aはサブポート28からの油圧
で全体がチェックバルブ21に先立って均一にリフトし、
ポート27a′はサブリーフバルブ27aの吸着を防止するも
のである。この際サブスプリング31はノンリターンスプ
リング26よりばね荷重を小さくしている。

第４図は本発明の他の実施例を示し、これは第１図の
実施例を変形してサブリーフバルブ27とバルブボディ25
との間にワッシヤ32を介在させたものである。

即ち、サブポート28の出口端に大きい開口部28aを形
成し、ワッシヤ32には第５図に示すようにこの開口部28
aと対向する孔33を形成し、ワッシヤ32の上面にサブリ
ーフバルブ27を当接したものである。

この場合は、ワッシヤ32の孔33を任意の大きさにする
ことによりサブリーフバルブ27の弁体27′又は、第３図
のサブリーフバルブ27aに対する受圧面積を大きくして
弁体27′又はサブリーフバルブ27aの応答性を良くして
いる。

第５図のワッシヤ32は受圧面積を調整する孔33を有し
ているが、第６図の他の実施例に示すワッシヤ32aは中
央にオリフィス34を設け、オリフィス34に応じたサブリ
ーフバルブの応答性、流量調整、その他の特性を変更し
ている。

更に、第７図は本発明の他の実施例に係り、これはサ
ブリーフバルブ27をキャップ35で直接固定したものであ
る。

即ち、第２図に示すサブリーフバルブ27の外周を止め
具たるキャップ35でバルブボディ25に固定し、弁体27a
のみを可動させるようにしたものである。止め具として
は、ピンでも溶接又は接着剤でもよく、キャップ35は圧
入してもよく、他の部材で止めてもよい。

［発明の効果］ 本発明によれば、メインリーフバルブにバイパスして
メインリーフバルブより先に開くサブリーフバルブを設
け、開口面積をゆるやかに増加し、且つ小流量の油を流
すようにしたから、油室間を流れる流路面積が急拡大せ
ず、よって油室の圧力が急激に変動しない。この為、ピ
ストンロッドは振動せず、ピストンロッドの振動に起因
する車体側のコトコト音の発生が防止される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る油圧緩衝器の縦断側面
図、第２図、第３図はサブリーフバルブの側面図、第４
図は他の実施例に係るベースバルブ部の縦断側面図、第
５図、第６図はワッシヤの側面図、第７図は本発明の他
の実施例に係るベースバルブの縦断正面図、第８図は従
来の油圧緩衝器の縦断正面図である。 ［符号の説明］ １……シリンダ ２′……隔壁部材たるピストン 4,5……油室 6,7……ポート 10,18……リーフバルブ 11,21……メインリーフバルブたるチェックバルブ 15……隔壁部材たるバルブケース 27,27a……サブリーフバルブ 27′……弁体 27a′……孔 28……サブポート 32……ワッシヤ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】シリンダ内に隔壁部材を介して上下二つの
   油室を区画し、隔壁部材には二つの油室を連通するポー
   トを設け、ポートの出口端にメインリーフバルブを開閉
   自在に設けている油圧緩衝器に於て、隔壁部材に前記ポ
   ートをバイパスするサブポートを設け、このサブポート
   の出口端にメインリーフバルブより先に開いて小流量の
   油の流れを許容するサブリーフバルブを設けたことを特
   徴とする油圧緩衝器のバルブ装置。