JP2867128B2 - 油圧緩衝器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両等に用いられ
る油圧緩衝器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、油圧緩衝器は、シリンダ内に摺動
自在に嵌合させたピストンによりシリンダ内を２つの室
に区画し、各シリンダ室をピストンに形成した通路孔で
連通させて、前記ピストンがシリンダ内を摺動して前記
２つの空間で生じる油液の圧力差による通路孔内の油液
の流動を各通路孔の下流側に配設されている複数積層さ
せたディスクバルブからなるバルブ部で制御することに
より減衰力を発生させている。

【０００３】ところで、油圧緩衝器において直線的な減
衰力特性（例えば図５に示すような特性）を得ようとす
る場合には、図７に示すように、ピストン１によりシリ
ンダ２内をシリンダ上室３とシリンダ下室４の２つの室
に区画し、このピストン１に各シリンダ室３，４を連通
する伸び側通路孔５および縮み側通路孔６を形成し、通
路孔５，６のそれぞれの下流側に配設されるバルブ部
７，８を、複数の異なる外径のものでピストン１に近づ
くにつれて徐々に大きくなるように積層させ、さらに、
ピストン１の両端面に前記各通路孔５，６と連通する油
室９，10とこの油室９，10の径方向外方に形成され絞り
通路11，12により連通される油室13，14とを形成した構
成とし、各シリンダ室３，４内の油液の圧力差が大きく
（ピストン１の動作速度が速く）なるのに伴なってバル
ブ部７または８のディスクバルブを径の大きいものから
徐々に開くようにして直線的な減衰力特性を得ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、小径の
油圧緩衝器においては、ピストン径が小さく十分な流路
面積の通路孔を穿設するのが困難な場合が多く、特に上
述したような直線的な減衰力特性を得ようとする油圧緩
衝器では、油室９と13および油室10と14が径方向の異な
る位置に配置されるため油室９，10の幅に通路孔５，６
の径が限定され通路孔５，６の流路面積を十分にとるこ
とができない。そして、流路面積が確保できないと、特
に縮み行程においては発生させる減衰力が小さいため、
２つのシリンダ室３，４間の油液の圧力差に応じた油液
の流動が満足に行なえず、図５の破線Ｐに示すように通
路孔６により流量が絞られてオリフィス特性の減衰力が
生じてしまい所望の直線的な減衰力特性が得られないと
いう問題点があった。

【０００５】そこで、流路面積を拡大するために通路孔
をピストンに多数設けようとすると、通路孔はピストン
の軸線に対し傾斜させて形成する必要があるためドリル
等による孔加工が容易でなく、さらに、接近させて通路
孔を同一周方向に設けるとピストンが強度的に弱くな
る。

【０００６】そのため、ピストンの強度および加工性を
悪化させることなく通路孔を最適に設定することによっ
て、通路孔の流路面積を拡大することが望まれている。

【０００７】本発明はこの要望に応えるためになされた
もので、その目的とするところは、通路孔を適正に配置
して流路面積の拡大を図った油圧緩衝器を提供する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の油圧緩衝器は、
シリンダと、該シリンダ内に摺動自在に嵌合され前記シ
リンダ内を２つのシリンダ室に区画するピストンと、該
ピストンに連結されたピストンロッドと、前記ピストン
の両端面の径方向内側にそれぞれ設けられた第１の凹部
と、該第１の凹部よりも径方向外側に設けられた第２の
凹部と、前記ピストンの両端面に設けられ前記第１の凹
部との間に第１の油室を形成するとともに前記第２の凹
部との間に第２の油室を形成し、内周側が固定され外周
側が撓んで開弁する大径のディスクバルブと、該大径の
ディスクバルブの上に積層され、外周端が前記第２の油
室の外周端よりも前記ピストンの径方向内側にある小径
のディスクバルブと、前記ピストンにその軸線に対して
傾斜させて設けられ前記第１の油室を前記ピストンを挟
んで反対側のシリンダ室に連通させる第１の通路孔と、
前記ピストンに前記第１の通路孔とは周方向に異なる位
置で軸線に対して平行に設けられ、前記ピストンの両側
の前記第２の油室の少なくとも一方を前記ピストンを挟
んで反対側のシリンダ室に連通させる第２の通路孔と、
前記第１の油室と第２の油室とを連通させる絞り通路と
を備えてなることを特徴とするものである。

【０００９】以上の構成とすると、第１の通路孔をピス
トンの軸線に対して傾斜させて形成し、第２の通路孔を
ピストンの軸線に平行に形成し、第１の通路孔を第１の
油室と連通させ、第２の通路孔を第１の油室に対して径
方向外方の異なる位置にある第２の油室と連通させるよ
うにしたため、従来のものに対し第２の通路孔を増やし
ても各通路孔が干渉することなくピストンの周方向に配
置して流路面積を確保することができ、通路孔による流
量の絞りを防止することができる。さらに、大径のディ
スクバルブは、小径のディスクバルブを積層することに
よって外周部が撓みやすく内周部が撓みにくくなってい
るため、ピストン速度の増加にともなって第１の油室お
よび第２の油室の圧力が上昇すると、先ず大径のディス
クバルブの外周部が撓んで外側の第２の油室を開放して
絞り通路および第２の通路孔を開き、次いで大径のディ
スクバルブの内周部および小径のディスクバルブが撓ん
で内側の第１の油室を開放して第１の油室を開く。この
ようにして、第２、第１の油室を順次開放させて、先ず
絞り通路および第２の通路孔を開き、次いで第１の通路
孔を開いて油液の流路面積を順次拡大していくことによ
り、所望の直線的な減衰力特性を得ることができる。

【００１０】また、第１の通路孔と第２の通路孔とは孔
の方向が異なるためピストンの強度を大幅に低下させる
こともなく、また、第２の通路孔はピストンの軸線と平
行な直孔に形成するため、加工が容易で従来のものに比
して加工性を悪化させることもない。

【００１１】

【発明の実施の形態】つぎに、本発明の実施形態を図面
に基づいて説明する。なお、図１は本実施形態の油圧緩
衝器における要部の縦断面図、図２は図１のII−II線断
面図、図３は図１の III−III 線断面図、図４は図２の
IV−IV線断面図である。

【００１２】シリンダ15内にはピストンロッド16に取付
けられたピストン17がピストンリング18を介して摺動自
在に嵌合しており、このピストン17によりシリンダ15内
がシリンダ上室19とシリンダ下室20とに区画されてい
る。

【００１３】つづいて、ピストン17に設けられた減衰力
発生機構について説明する。

【００１４】ピストン17には、シリンダ上室19とシリン
ダ下室20とを連通する伸び側通路孔21と第１の縮み側通
路孔（第１の通路孔）22とがそれぞれピストン17の軸線
に対して傾斜させて周回り方向に90°間隔で４個所づつ
形成されており、伸び側通路孔21と第１の縮み側通路孔
22とは周方向に45°の間隔で交互に配置されている。

【００１５】伸び側通路孔２１の下流側（ピストン１７
のシリンダ下室２０に面する端面側）には、ピストン１
７側から大径のディスクバルブ２３、中径のディスクバ
ルブ２４および小径のディスクバルブ２５が順に積層さ
せたバルブ部２６が配設されている。また、伸び側通路
孔２１の下流側はピストン１７の端面に形成されている
環状の第１の凹部２７に開口していて、この凹部２７と
バルブ部２６とで伸び側の第１の油室２８が構成され
る。

【００１６】環状の凹部２７の径方向外方には伸び側通
路孔２１の開口位置に対応させて第２の凹部としての凹
所２９が周回り方向に９０゜の等間隔で４個所に形成さ
れており、この凹所２９と前記バルブ部２６とで伸び側
の第２の油室３０が構成される。なお、図１に示すよう
に、中径（小径）のディスクバルブ２４および小径のデ
ィスクバルブ２５の外周端２４Ａ，２５Ａは、第２の油
室３０の外周端３０Ａよりもピストン１７の径方向内側
に位置している。また、以下、大径のディスクバルブ２
３が当接するピストン１７側の面をシート面という。

【００１７】第１の縮み側通路孔２２の下流側（ピスト
ン１７のシリンダ上室１９に面する端面側）には、ピス
トン１７側から大径のディスクバルブ３１および小径の
ディスクバルブ３２が順に積層させたバルブ部３３が配
設されている。また、第１の縮み側通路孔２２の下流側
はピストン１７の端面に形成されている環状の第１の凹
部３４に開口していて、この凹部３４とバルブ部３３と
で縮み側の第１の油室３５が構成される。

【００１８】環状の凹部３４の径方向外側には第１の縮
み側通路孔２２の開口位置に対応させて第２の凹部とし
ての凹所３６が周回り方向に９０°の等間隔で４個所に
形成されており、この凹所３６と前記バルブ部３３とで
縮み側の第２の油室３７が構成される。この凹所３６と
ピストン１７の反対面側にある前記凹所２９とは周方向
に４５゜のずれをもって交互に配置されている。なお、
図１に示すように、小径のディスクバルブ３２の外周端
３２Ａは、第２の油室３７の外周端３７Ａよりもピスト
ン１７の径方向内側に位置している。また、以下、大径
のディスクバルブ３１が当接するピストン１７側の面を
シート面という。

【００１９】伸び側の第１の油室28と第２の油室30とは
伸び側通路孔31の開口位置に対応させて形成されたシー
ト面の切り欠きからなる絞り通路38によって連通され、
同様に縮み側の第１の油室35と第２の油室37とは第１の
縮み側通路孔22の開口位置に対応させて形成されたシー
ト面の切り欠きからなる連通路39によって連通されてい
る。前記絞り通路38は、第１の油室28から第２の油室30
に流れる油液の流量を制限するものであり、伸び側にお
いて高い減衰力を得ようとする場合この流量を制限しな
いと第１の油室28内の油液は第２の油室30へ大量に流れ
て両油室28，30内の油液の圧力が常時同一となり、大径
のディスクバルブ23のみが開いて油液が流動することに
なり、小径のディスクバルブ25による高い減衰力が得ら
れなくなる。

【００２０】伸び側通路孔21の上流側はピストン17に形
成された径方向外方に延びる溝状通路40によりシリンダ
上室19に連通し、同様に、第１の縮み側通路孔22の上流
側は径方向外方に延びる溝状通路41によりシリンダ下室
20と連通されている。

【００２１】伸び側の第２の油室30は、シート面に形成
されている切り欠きからなる固定オリフィス通路44によ
りシリンダ下室20と連通されている。

【００２２】縮み側の第２の油室37のそれぞれには、ピ
ストン17の軸線に平行に形成された直孔からなる第２の
縮み側通路孔（第２の通路孔）42が開口している。そし
て、第２の縮み側通路孔42とピストン17に形成された径
方向外方に延びる通路43とによって縮み側の第２の油室
37とシリンダ下室20とを連通させている。

【００２３】なお、第１の縮み側通路孔22とシリンダ下
室20とを連通する径方向外方に延びる溝状通路41は、第
２の縮み側通路孔42とシリンダ下室20とを連通する径方
向外方に延びる通路43よりもピストン17の軸方向に深く
形成され、第１の縮み側通路孔22の開口と第２の縮み側
通路孔42の開口が互いに干渉し合わないようにしてい
る。

【００２４】以上の構成の油圧緩衝器に係る作用を説明
する。

【００２５】第１の縮み側通路孔22をピストン17の軸線
に対して傾斜させて形成し、第２の縮み側通路孔42をピ
ストン17の軸線に平行に形成して、第１の縮み側通路孔
22を縮み側の第１の油室35と連通させ、第２の縮み側通
路孔42を縮み側の第２の油室37と連通させるようにした
ため、第２の縮み側通路孔42を増やしても各通路孔22，
42が干渉することがなくピストン17の周方向にピストン
17の強度を大幅に低下させることなく多数の通路孔22，
42を配置することができる。これにより流路面積を確保
することができ、第１の縮み側通路孔22による流量の絞
りを防止することができる。

【００２６】つぎに油圧緩衝器の動作を説明する。

【００２７】油圧緩衝器の伸び行程時には、ピストン１
７の上昇によってシリンダ上室１９の油液の圧力がシリ
ンダ下室２０の油液の圧力より大きくなり、まず、シリ
ンダ上室１９内の油液が伸び側の第１の油室２８から絞
り通路３８を通って伸び側の第２の油室３０に流れ、固
定オリフィス通路４４を通ってシリンダ下室２０に流
れ、そのときに固定オリフィス通路４４によって減衰力
を発生させる。そして、シリンダ上室１９内の圧力がさ
らに上昇するのに伴なって伸び側の第１の油室２８およ
び第２の油室３０内の圧力が上昇し、大径のディスクバ
ルブ２３、中径のディスクバルブ２４、小径のディスク
バルブ２５の順で徐々に開いて図５のＬＡに示すような
直線的な特性の減衰力を発生させる。

【００２８】この伸び行程時には、各ディスクバルブ2
3，24，25により大きな減衰力を発生させるため、伸び
側通路孔21内を流れる油液の量が多くなく伸び側通路孔
21の流路面積が小さくても伸び側通路孔21によって流量
が絞られてオリフィス特性の減衰力を発生させることは
ない。

【００２９】縮み行程時には、ピストン17の下降によっ
てシリンダ下室20の油液の圧力がシリンダ上室19の油液
の圧力により大きくなり、最初は伸び行程時と同様に、
固定オリフィス通路44によりオリフィス特性の減衰力を
発生させ、つづいて、第１の縮み側通路孔22および第２
の縮み側通路孔42内の油液の圧力上昇に伴なって大径の
ディスクバルブ31および小径のディスクバルブ32が徐々
に開いて図５のLBに示す直線的な特性の減衰力を発生さ
せる。

【００３０】この縮み行程時には第１の縮み側通路孔22
および第２の縮み側通路孔42の両方を合わせた大きな流
路面積が確保できるため、第１の縮み側通路孔22によっ
て流量が絞られてオリフィス特性の減衰力を発生させる
ことはない。

【００３１】このように、ピストン17に第１の縮み側通
路孔22および第２の縮み側通路孔42を設けて縮み行程時
の流路面積を確保するようにしたので、通路孔の絞りに
よるオリフィス特性の減衰力を発生させることがなくな
り所望の直線的な減衰力特性を得ることができる。ま
た、伸び側通路孔21においても流量が絞られてオリフィ
ス特性の減衰力を発生する虞れがある場合には、伸び側
の第２の油室30とシリンダ上室19とを連通する直孔から
なる第２の伸び側通路孔（図示せず）を設ける構成とし
てもよい。

【００３２】なお、減衰力特性は、固定オリフィス通路
44の流路面積、ディスクバルブ23，24，25，31，32の外
径、板厚、枚数の組み合わせ等により種々に設定でき、
特に、ピストン17の動作速度の遅い範囲において大きな
減衰力が要求される場合には、固定オリフィス通路44を
設けず、さらに、ディスクバルブ23，31が当接するピス
トン17のシート面を皿状の凹面に形成し、それに押し当
てバルブ部26，33に初期撓みを与えるようにすると、図
６に示すようなピストン17の低速動作域で高い減衰力が
得られる減衰力特性を設定することができる。

【００３３】また、本実施形態で次のようにして加工性
の向上を図っている。

【００３４】まず、第２の縮み側通路孔42はピストン17
の軸線に平行に形成したため、ピストン17を型成形（例
えば焼結成形）する際に第２の縮み側通路孔42を型で形
成することができて、従来より加工性が悪化することは
ない。

【００３５】伸び側通路孔21および第１の通路孔22の下
流側の開口に合わせて絞り通路38および連通路39を形成
しているため、ドリル等で斜めに孔を開けて伸び側通路
孔21および第１の縮み側通路孔22を加工する際に、開口
位置が各第２の油室30，37側にずれてもシート面表面ま
で孔が加工されないためシート面にバリが生じることが
ない。すなわち、従来伸び側通路孔21および第１の縮み
側通路孔22の開口位置がずれるとシート面表面まで孔が
加工されバリがシート面表面に生じる場合があり、この
場合にはバリによってバルブ部が開いた状態でセットさ
れ、所望の減衰力特性が得られなくなるため、後加工に
よりバリ取が行なわれていたが本実施形態ではこの必要
がなくなり加工性が向上する。

【００３６】また、第１の縮み側通路孔22の上流側をシ
リンダ下室20と連通する径方向外方に伸びる溝状通路41
を第２の縮み側通路孔42の上流側をシリンダ下室20と連
通する径方向外方に伸びる通路43より深く形成したこと
によって、各通路孔22，42の下流側が周方向にのみ異な
る位置に開口させても、それぞれの通路孔22，42の最大
外径が交差することがなくなり各通路孔22，42の間隔に
余裕が生じるため、第１の縮み側通路孔22の加工位置の
許容範囲が広がって高い精度で加工する必要がなくなり
加工性が向上する。

【００３７】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明は、ピ
ストンの軸線に対して傾斜させて形成した第１の通路孔
と、ピストンの軸線に平行に形成した第２の通路孔とを
第１の油室および第２の油室に適宜開口させ、積層した
大径および小径のディスクバルブによって、ピストン速
度の増加にともなって第２、第１の油室を順次開放させ
て、先ず絞り通路および第２の通路孔を開き、次いで第
１の通路孔を開くようにしたので、径の小さい油圧緩衝
器においても流路面積が拡大でき、通路孔の絞りによる
オリフィス特性の発生を防止して直線的な減衰力特性を
確実に得ることができる。

【００３８】さらに、通路面積を拡大して通路孔の絞り
によるオリフィス特性が生じないようにしたため、シリ
ンダ室内の油液の圧力が極端に大きく上昇することがな
くなり、シリンダとピストンロッドを液密にシールする
シール部材などのシリンダ室の圧力に影響する部材の耐
圧性を設定以上に高める必要がなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態の油圧緩衝器の要部の縦断
面図（図２のＩ−Ｉ線断面図）である。

【図２】図１のII−II線断面図である。なお、シリンダ
は省略している。

【図３】図１の III−III 線断面図である。なお、シリ
ンダは省略している。

【図４】図２のIV−IV線断面図である。なお、シリンダ
は省略している。

【図５】図１に示した油圧緩衝器の減衰力特性を示す図
である。

【図６】他の実施形態の油圧緩衝器の減衰力特性を示す
図である。

【図７】従来の油圧緩衝器の一例の要部縦断面図であ
る。

【符号の説明】

15 シリンダ 17 ピストン 19 シリンダ上室 20 シリンダ下室 22 第１の縮み側通路孔（第１の通路孔） 33 バルブ部 35 第１の油室 37 第２の油室 42 第２の縮み側通路孔（第２の通路孔）

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダと、該シリンダ内に摺動自在に
   嵌合され前記シリンダ内を２つのシリンダ室に区画する
   ピストンと、該ピストンに連結されたピストンロッド
   と、前記ピストンの両端面の径方向内側にそれぞれ設け
   られた第１の凹部と、該第１の凹部よりも径方向外側に
   設けられた第２の凹部と、前記ピストンの両端面に設け
   られ前記第１の凹部との間に第１の油室を形成するとと
   もに前記第２の凹部との間に第２の油室を形成し、内周
   側が固定され外周側が撓んで開弁する大径のディスクバ
   ルブと、該大径のディスクバルブの上に積層され、外周
   端が前記第２の油室の外周端よりも前記ピストンの径方
   向内側にある小径のディスクバルブと、前記ピストンに
   その軸線に対して傾斜させて設けられ前記第１の油室を
   前記ピストンを挟んで反対側のシリンダ室に連通させる
   第１の通路孔と、前記ピストンに前記第１の通路孔とは
   周方向に異なる位置で軸線に対して平行に設けられ、前
   記ピストンの両側の前記第２の油室の少なくとも一方を
   前記ピストンを挟んで反対側のシリンダ室に連通させる
   第２の通路孔と、前記第１の油室と第２の油室とを連通
   させる絞り通路とを備えてなることを特徴とする油圧緩
   衝器。