JP2905504B2

JP2905504B2 - ストラット装置

Info

Publication number: JP2905504B2
Application number: JP19982389A
Authority: JP
Inventors: 史之山岡; 忍柿崎; 光雄佐々木; 浩行清水
Original assignee: Unisia Jecs Corp
Current assignee: Hitachi Unisia Automotive Ltd
Priority date: 1989-08-01
Filing date: 1989-08-01
Publication date: 1999-06-14
Anticipated expiration: 2014-06-14
Also published as: JPH0366938A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、車両のサスペンションに適用されるストラ
ット装置に関し、特に、ピストンロッド側が車軸に連結
され、シリンダチューブ側が車体に連結される倒立型の
緩衝器を備えたものに関する。

（従来の技術）従来、倒立型のストラット装置としては、例えば、実
開昭58−97334号公報に記載されているようなものが知
られている。

このストラット装置は、シリンダチューブ，ピストン
ロッド及びピストンを有した緩衝器が倒立され、かつ、
シリンダチューブの外周がストラットチューブにより摺
動自在に支持された構造であった。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、このような従来のストラット装置にあ
っては、以下に述べる問題があった。

ピストンを挟む上部室と下部室との連通がピストン
に設けた通路のみによりオリフィスを介して成されてい
たため、圧側行程時には、上下両室間のオリフィスを絞
り過ぎると下部室が負圧となってしまい、キャビテーシ
ョンが生じる。

このため、圧側減衰力を高く設定することができず、
圧側減衰力の設定自由度が低い。

シリンダチューブとストラットチューブとでストラ
ットに対して横方向に入力される荷重を支持する構造で
ある。このため、シリンダチューブは、ピストンの摺動
をスムーズにするために精度が要求されると同時に、横
方向荷重に耐えるだけの強度を要求されることになり、
コスト高になってしまう。

本発明は、このような問題に着目して成されたもの
で、コスト高になることなしに支持剛性を向上できると
共に、減衰力の設定自由度を大きくできるストラット装
置を提供することを目的とするものであるる。

（課題を解決するための手段）上述の目的を達成するために、本発明のストラット装
置では、ロッド挿通口2aを有したガイド部材２が下端
に、ベース３が上端に設けられたシリンダチューブ１
と、該シリンダチューブ１内を上部室Ａと下部室Ｂに画
成し、ロッド挿通口2aからシリンダチューブ１内に挿通
したピストンロッド６に連結されたピストン５と、前記
シリンダチューブ１を囲んで設けられ、シリンダチュー
ブ外周に下部連通路2dを介して下部室Ｂに連通した外側
室Ｃを形成すると共に、シリンダチューブ１の上側にベ
ース３によって外側室Ｃ及び上部室Ａと画成されたリザ
ーバ室Ｄを形成するアウタチューブ11と、該アウタチュ
ーブ11の外周を摺動自在に支持したストラットチューブ
７と、前記ベース３の中間に形成された中間室Ｅと、前
記ベース３に形成され、中間室Ｅと外側室Ｃとを常時連
通させるベース連通路22cと、伸側行程時に、中間室Ｅ
からリザーバ室Ｄへ第２減衰バルブ15を介して流体を流
通させる第２連通孔16e、ならびにリザーバ室Ｄから上
部室Ａへ第１チェックバルブ23を介して流体を流通させ
る第１チェック流路22bと、圧側行程時に、上部室Ａか
ら中間室Ｅへ第１減衰バルブ21を介して流体を流通させ
る第１連通孔22aとを設けた。

（作用）本発明のストラット装置では、伸側行程時には、シリ
ンダチューブにおいて下部室が縮小されると共に、上部
室が拡大される。

この体積変化に従い、下部室内の流体は下部連通路を
介して外側室に流入し、この外側室からベース連通路を
介して中間室に流入し、第２連通孔を通り途中で第２減
衰バルブを開弁してリザーバ室に流入する。従って、こ
の第２減衰バルブを開弁して流体が流通することにより
減衰力が生じる。

尚、上部室がリザーバ室よりも少しでも低圧になる
と、シリンダチューブから退出したピストンロッドの体
積に相当する量の流体を含み、リザーバ室内の流体が第
１チェックバルブを開弁して第１チェック流路を介して
供給される。

よって、上部室は負圧になることがなく、キャビテー
ションが生じない。

次に、圧側行程時には、下部室が拡大され、上部室が
縮小される。

この体積変化に従い、上部室内の流体は、ベースに設
けられた第１連通孔を通り、途中で第１減衰バルブを開
弁して中間室に流入する。さらに、この中間室からは、
ベース連通路を介して外側室および下部室へ、あるい
は、第２減衰バルブを開弁してリザーバ室へ、いずれか
流通抵抗の低い方の流路を流れる。従って、この第１減
衰バルブを開弁して流体が流通すること、加えて、第２
減衰バルブを開弁して流体が流通することにより減衰力
が発生する。

また、下部室、およびこれに連通された外側室ならび
に中間室は、リザーバ室よりも低圧になると、リザーバ
室の流体がベースの第２チェックバルブを開弁して第２
チェック流路から供給されるものである。

よって、外側室及び下部室は負圧にならないから、キ
ャビテーションが生じないものである。また、結果的に
はリザーバ室へは、シリンダチューブ内に侵入したピス
トンロッドの体積分の量の流体が流入する。

本発明のストラット装置に対して横方向荷重が入力さ
れた場合には、この入力荷重は、ストラットチューブと
アウタチューブとで支持されることになる。

このストラットチューブ及びアウタチューブは、シリ
ンダチューブやピストン及びピストンロッド程、精度を
要求されず、また、精度を要求されるシリンダチュー
ブ，ピストン及びピストンロッドの外側に配置されてい
ることで、外径が大きく、強度を高くするのが簡単であ
る。

（実施例）以下、本発明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１図は、本発明第１実施例のストラット装置を示す
断面図であって、図中１はシリンダチューブである。

このシリンダチューブ１は、筒状を成し下端部にガイ
ド部材２が設けられると共に上端部にはベース３が設け
られていて、内部には油等の流体が充填されている。

尚、前記ガイド部材２は、ロッド挿通口2aが形成さ
れ、このロッド挿通口2aには減圧シール2bが設けられ、
また、ストッパラバー2cが設けられている。そして、こ
のガイド部材２の外周には、オイルシール4aを有したシ
ール部材４が嵌合固定されている。

前記シリンダチューブ１には、ピストン５が摺動自在
に設けられ、シリンダ１の内部を上部室Ａと下部室Ｂと
に画成している。

このピストン５は、合成樹脂素材によってピストンロ
ッド６部分と一体成型されている。そして、そのピスト
ンロッド６は、前記ロッド挿通口2aからシリンダチュー
ブ１外に突出され、この下端をストラットチューブ７の
ボトムキャップ7aにナット7bにより締結されている。

尚、前記ストラットチューブ７は、下端部をナックル
スピンドル８に嵌合固定されて、上端部には図示を省略
したスプリングの下端を支持するシプリングシート９が
設けられている。また、このストラットチューブ７の底
部には、バウンドストッパ10が設けられている。

前記シリンダチューブ１の外周には、シリンダチュー
ブ１よりも上方まで延在されてアウタチューブ11が設け
られている。このアウタチューブ11は、下端部の内周が
前記シール部材４に嵌合されると共に、中間部の上側寄
りの部分の内周が前記ベース３に嵌合され、かつ、上端
開口部に嵌入固定された上蓋部材11cには、アウタチュ
ーブ11の上端部を車体に取り付けるためのねじ部11dを
有する取付部11eが突設されている。そして、このアウ
タチューブ11は、上下２つのベアリング11a,11bを介し
て、前記ストラットチューブ７と上下方向に相対摺動可
能に設けられている。

また、このアウタチューブ11により、シリンダチュー
ブ１の外周には、前記ガイド部材２に形成された下部連
通路2dを介して下部室Ｂに連通された外側室Ｃが形成さ
れていると共に、ベース３の上側には封入気体による圧
力下に所望量の流体が充填されたリザーバ室Ｄが形成さ
れている。

次に、第２図に移り、前記ベース３の構造について詳
細に説明する。

図示のように、ベース３は、締結ボルト12に対して、
ワッシャ14,第２減衰バルブ15,第２ボディ16,第２チェ
ックバルブ17,ワッシャ18,リテーナ19,ワッシャ20,第１
減衰バルブ21,第１ボディ22,第１チェックバルブ23,ワ
ッシャ24,リテーナ25を順に装着して、最後にナット26
で締結して構成されている。

尚、第１ボディ22は、第１ボディ16に嵌合され、か
つ、両者22,16の間には中間室Ｅが形成されている。

前記第１ボディ22には、上部室Ａを中間室Ｅに連通す
る第１連通孔22aと、リザーバ室Ｄを上部室Ａに連通す
る第１チェック流路22bと、中間室Ｅと外側室Ｃとを連
通するベース連通路22cが形成されている。そして、第
１連通孔22aは前記第１減衰バルブ21により絞られ、ま
た、第１チュック流路22bは第１チェックバルブ23によ
り、リザーバ室Ｄから上部室Ａへの流通のみが許される
ようになっている。

次に、第２ボディ16には、上面に上側環状溝16aが形
成されていると共に、下面に内外２重に内側環状溝16b
及び外側環状溝16cが形成されている。そして、外側環
状溝16cには、リザーバ室Ｄを中間室Ｅに連通する第２
チェック流路16dが開口され、第２チェックバルブ17に
より、リザーバ室Ｄから中間室Ｅへの流通のみが許され
るようになっている。

また、内側環状溝16bと上側環状溝16aの間には、中間
室Ｅをリザーバ室Ｄに連通する第２連通孔16eが形成さ
れ、この上側環状溝16aが第２減衰バルブ15により開閉
可能となっている。

尚、前記第２チェックバルブ17には、内側環状溝16b
を中間室Ｅに連通する連通孔17aが形成されている。

以上説明したように、本発明第１実施例では、ベース
３により、上部室Ａと外側室Ｃとリザーバ室Ｄとが画成
されていると共に、ベース３に形成された通路によっ
て、各室A,C,Dが連通されているもので、即ち、第３図
にも示すように、上部室Ａの流体が、第１連通路22aと
中間室Ｅと内側環状溝16bと第２連通孔16eと上側環状溝
16aとによりリザーバ室Ｄに流通可能となっていると共
に、第１連通路22aと中間室Ｅとベース連通路22cとによ
り外側室Ｃに流通可能となっており、これらにより、請
求の範囲の圧側連通路を構成している。

また、外側室Ｃの流体が、ベース連通路22cと中間室
Ｅと内側環状溝16bと第２連通孔16eと上側環状溝16aと
によりリザーバ室Ｄに流通可能となっており、これらに
より請求の範囲の伸側連通路を構成している。

また、リザーバ室Ｄが、第１チェック流路22bにより
上部室Ａに通通されており、その第１チェック流路22b
により、請求の範囲のチェック流路を構成している。

次に、第３図の回路図を参照しつつ実施例の作用につ
いて説明する。

（イ）伸側行程時伸側行程時には、シリンダチューブ１において下部室
Ｂの体積が縮小され、上部室Ａが拡大される。

この体積変化に従い、下部室Ｂ内の流体はガイド部材
２の下部連通路2dを介して外側室Ｃに流入し、さらに、
この外側室Ｃから伸側連通路を介してリザーバ室Ｄに流
入する。

即ち、流体は、外側室Ｃからベース３の第２連通路22
cを通って、中間室Ｅに流入し、この中間室Ｅから第２
連通孔16e及び上部環状溝16aを経て第２減衰バルブ15を
開弁してリザーバ室Ｄに流入する。

従って、第２減衰バルブ15において速度2/3乗特性の
減衰力が生じる。

また、上部室Ａの体積変化に対応し、リザーバ室Ｄの
流体のうち、上述のように外側室Ｃからの流入量及びシ
リンダチューブ１から退出したピストンロッド６の体積
に相当する量の流体が、ベース３の第１チェック流路22
bを介して供給される。

よって、伸側の減衰力特性を高く設定しても上部室Ａ
は負圧になることがなく、キャビテーションが生じな
い。

従って、減衰力特性の設定自由度を高くできるという
特徴を有している。

（ロ）圧側行程時圧側行程時には、シリンダチューブ１において下部室
Ｂが拡大され、上部室Ａが縮小される。

この体積変化に従い、上部室Ａ内の流体は、圧側連通
路を通って外側室Ｃ及びリザーバ室Ｄに流入する。

即ち、上部室Ａ内の流体は、第１連通孔22aから第１
減衰バルブ21を開弁して中間室Ｅに流入し、そこから流
体の一部は、ベース連通路22cを経て外側室Ｃに流入
し、下部連通路2dを介して下部室Ｂに流入すると共に、
残りの流体（シリンダチューブ１内へのピストンロッド
６の侵入体積分）は、中間室Ｅから第２連通孔16e等を
経て上側環状溝16aに流入し、第２減衰バルブ15を開弁
してリザーバ室Ｄに流入する。

従って、両減衰バルブ21,15において速度2/3乗特性の
減衰力が得られる。

尚、リザーバ室Ｄへは、上部室Ａから下部室Ｂへの流
路に介装された第１減衰バルブ21を介してしか流体が流
通しない回路構成であるので、ピストン３が作動する時
には必ず上部室Ａの流体が下部室Ｂに供給され、よっ
て、この圧側行程時において下部室Ｂは負圧になること
がなく、キャビテーションが生じない。また、ピストン
速度等の影響で、もし仮に下部室Ｂが負圧になりそうな
状態になった場合には、第２チェックバルブ17が開いて
第２チェック流路16dから流体が供給されるため、下部
室Ｂは決して負圧になることはない。

従って、圧側行程の場合も、減衰力特性の設定自由度
を高くできるという特徴を有している。

（ハ）横方向荷重入力時ストラット装置に横方向荷重が入力された場合、この
荷重は、ストラットチューブ７及びアウタチューブ11に
より支持される。

このストラットチューブ７及びアウタチューブ11は、
図示のようにシリンダチューブ１よりも大径であるので
強度的に有利であり、また、このシリンダチューブ１や
ピストン５等のように精度を必要としないから、安価に
支持剛性を高くすることができるという特徴を有してい
る。

さらに、この第１実施例では、ピストン５にバルブを
設けなくてもよい流路構成であり、かつ、上述のよう
に、横方向荷重に対する強度補償はアウタチューブと11
とストラットチューブ７により補償し、ピストン５及び
ピストンロッド６は、ストラット装置自体の強度には寄
与しなくてよい構成であるため、ピストン５とピストン
ロッド６とを軽量な合成樹脂素材で一体成型することが
可能となり、こうしたことにより、製造を容易としてコ
ストを低減化できると共に、ばね下重量を軽量化できる
という特徴を有している。

次に、第４図に示す第２実施例について説明する。
尚、この実施例を説明するにあたり、第１実施例と同じ
構成には同じ符号を付けて、相違点のみを説明する。

この実施例は、両減衰バルブのシート面を２重構造に
し、さらに、内側シート面に固定オリフィスを打刻した
例である。

即ち、第１ボディ22及び第２ボディ16の上面には、内
外２重の環状溝200,201及び300,301が形成され、かつ、
その外周には内外のシート面202,203及び302,303が形成
されると共に、内側のシート面202には固定オリフィス2
04及び304が形成され、内側環状溝200及び300が第１連
通孔22a及び第２連通孔16eとそれぞれ連通された構成と
なっている。

従って、この実施例では、ピストンの低速作動域にあ
っては、固定オリフィス204,304における速度２乗特性
（ピストン速度の上昇に対し変化率が大きくなる特性）
の減衰力と、減衰バルブ15,21の外側シート面203,303位
置で速度2/3乗特性（ピストン速度の上昇に対し変化率
が小さくなる特性）の減衰力が直列に生じる。

このように、対称的な特性が直列に得られるために、
直線的な減衰力が得られる。

また、ピストンの中・高速作動域では、内外両シート
面203,204,303,304位置で両バルブ15,21が開弁し、速度
2/3乗特性の減衰力が直列に生じる。

このため、減衰力の変化率の減少が抑制されて、直線
的な減衰力が得られる。

以上、本発明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、例
えば、実施例ではピストンロッドの下端をストラットチ
ューブの下部に固定したが、このピストンロッドを固定
する部材は、例えば、ナックルスピンドルのようにばね
下側の部材であれば、ストラットチューブ以外の部材で
よい。

（発明の効果）以上説明してきたように、本発明のストラット装置で
は、上述のような構成としたため、伸側・圧側両行程に
おいてキャビテーションが生じることがなく、減衰力特
性の設定自由度を高くすることができるという効果が得
られると共に、横方向入力荷重に対する強度を精度を要
求されないアウタチューブとストラットチューブにより
補償することになり、安価でかつ容易に支持剛性を高め
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図は本発明第１実施例のストラット装置の全体を示
す断面図、第２図は第１実施例装置の要部を示す断面
図、第３図は第１実施例装置の流体流路を示す回路図、
第４図は本発明第２実施例装置の要部を示す断面図であ
る。１……シリンダチューブ２……ガイド部材 2a……ロッド挿通口 2d……下部連通路３……ベース５……ピストン６……ピストンロッド７……ストラットチューブ 11……アウタチューブ 15……第２減衰バルブ（減衰力発生手段） 21……第１減衰バルブ（減衰力発生手段） 16a……上側環状溝（伸側・圧側連通路） 16b……内側環状溝（伸側・圧側連通路） 16e……第２連通孔（伸側・圧側連通路） 22a……第１連通孔（圧側連通路） 22b……第１チェック流路（チェック流路） 22c……ベース連通路（伸側・圧側連通路）Ａ……上部室Ｂ……下部室Ｃ……外側室Ｄ……リザーバ室Ｅ……中間室（伸側・圧側連通路）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者清水浩行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63−176837（ＪＰ，Ａ) 実開昭58−97334（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F16F 9/00 - 9/58 B60G 13/08

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ロッド挿通口2aを有したガイド部材２が下
端に、ベース３が上端に設けられたシリンダチューブ１
と、該シリンダチューブ１内を上部室Ａと下部室Ｂに画成
し、ロッド挿通口2aからシリンダチューブ１内に挿通し
たピストンロッド６に連結されたピストン５と、前記シリンダチューブ１を囲んで設けられ、シリンダチ
ューブ外周に下部連通路2dを介して下部室Ｂに連通した
外側室Ｃを形成すると共に、シリンダチューブ１の上側
にベース３によって外側室Ｃ及び上部室Ａと画成された
リザーバ室Ｄを形成するアウタチューブ11と、該アウタチューブ11の外周を摺動自在に支持したストラ
ットチューブ７と、前記ベース３の中間に形成された中間室Ｅと、前記ベース３に形成され、中間室Ｅと外側室Ｃとを常時
連通させるベース連通路22cと、伸側行程時に、中間室
Ｅからリザーバ室Ｄへ第２減衰バルブ15を介して流体を
流通させる第２連通孔16e、ならびにリザーバ室Ｄから
上部室Ａへ第１チェックバルブ23を介して流体を流通さ
せる第１チェック流路22bと、圧側行程時に、上部室Ａ
から中間室Ｅへ第１減衰バルブ21を介して流体を流通さ
せる第１連通孔22aと、を備えていることを特徴とするストラット装置。