JP3006068B2 - 液圧緩衝器 - Google Patents

液圧緩衝器

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JP3006068B2
JP3006068B2 JP2284190A JP28419090A JP3006068B2 JP 3006068 B2 JP3006068 B2 JP 3006068B2 JP 2284190 A JP2284190 A JP 2284190A JP 28419090 A JP28419090 A JP 28419090A JP 3006068 B2 JP3006068 B2 JP 3006068B2
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肇 上前
博敬 加固
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は液圧緩衝器に関し、特に車両の懸架装置に設
置するのに適する液圧緩衝器に関する。
(従来の技術) シリンダ内をピストンによって2つの液室に仕切り、
前記ピストンに結合されるピストンロッドの伸び時と縮
み時とに前記液室間に液体を流して減衰力を発生する液
圧緩衝器として、前記ピストンロッドの伸び時に減衰力
をそれぞれ発生する、第1の主バルブ、第1の補助バル
ブおよび第1の可変オリフィスと、前記ピストンロッド
の縮み時に減衰力をそれぞれ発生する、第2の主バル
ブ、第2の補助バルブおよび第2の可変オリフィスとを
備えたものが提案されている(実開平2−24138号公
報)。
前記提案に係る液圧緩衝器は、第5図に示すように、
第1の補助バルブ11と第1の可変バルブ12とを並列に配
置し、この組合せを第1の主バルブ10に直列に配置して
いる。さらに、第2の補助バルブ14と第2の可変バルブ
15とを並列に配置し、この組合せを第2の主バルブ13に
直列に配置している。必要に応じて固定オリフィス16が
設けられ、可変オリフィス12、15はアクチュエータ17に
よって作動される。
(発明が解決しようとする課題) 前記提案に係る液圧緩衝器では、減衰力はハード、ミ
ディアム、ソフトの3段階に切り換えられるところ、ハ
ード時には液体は、固体オリフィス、主バルブおよび補
助バルブを通って流れ、ミディアム時およびソフト時に
は液体は、固定オリフィス、主バルブおよび可変オリフ
ィスを通って流れる。したがって、発生する減衰力は、
第6図に示す特性となり、ほぼ直線的な傾向を呈する、
いわゆるバルブ領域の傾きは実質的に一定である。その
ため、高速作動域で減衰力に十分な変化幅をもたせるこ
とができない。
本発明の目的は、特に高速域で減衰力に十分な変化幅
をもたせることの可能な液圧緩衝器を提供することにあ
る。
(課題を解決するための手段) 本発明は、シリンダ内をピストンによって2つの液室
に仕切り、前記ピストンに結合されるピストンロッドの
伸び時と縮み時とに前記液室間に液体を流して減衰力を
発生する液圧緩衝器であって、前記ピストンロッドの伸
び時に減衰力をそれぞれ発生する、第1の主バルブと、
該第1の主バルブに並列に配置された第1の補助バルブ
と、該第1の補助バルブに直列にかつ前記第1の主バル
ブに並列に配置された第1の可変オリフィスと、前記ピ
ストンロッドの縮み時に減衰力をそれぞれ発生する、第
2の主バルブと、該第2の主バルブに並列に配置された
第2の補助バルブと、該第2の補助バルブに直列にかつ
前記第2の主バルブに並列に配置された第2の可変オリ
フィスとを含む。前記第1の主バルブ、第1の補助バル
ブおよび第1の可変オリフィスによって形成される液体
通路と、前記第2の主バルブ、第2の補助バルブおよび
第2の可変オリフィスによって形成される液体通路とは
互いに他から独立している。
(作用および効果) 固定オリフィスが設けられる場合、ピストン速度が最
も低いとき液体は、まず固定オリフィスを通過する。ピ
ストン速度が高くなると、液体は補助バルブを通過し、
同時に可変オリフィスを通過する。さらにピストン速度
が高くなると、液体は主バルブを通過するようになる
が、このとき、液体は補助バルブおよび可変オリフィ
ス、さらには固定オリフィスも通過する。
可変オリフィスが、補助バルブに直列にかつ主バルブ
に並列に配置されていることから、可変オリフィスによ
って主バルブと補助バルブとの分流比を変えることがで
きる。したがって、主バルブのバルブ領域での傾きが大
きくなり、補助バルブのバルブ領域での傾きが小さくな
るように、各バルブに関連するばねの特性を定めておけ
ば、高速域で減衰力に十分な変化幅をもたせることがで
きる。
第1の主バルブ、第1の補助バルブおよび第1の可変
オリフィスによって形成される液体通路と、第2の主バ
ルブ、第2の補助バルブおよび第2の可変オリフィスに
よって形成される液体通路とが互いに他から独立してい
るため、伸び時の特性および縮み時の特性の一方を他方
とは関係なく定めうることから、最適な特性を容易に得
ることができる。
(実施例) シリンダ内をピストンによって2つの液室に仕切り、
前記ピストンに結合されるピストンロッドの伸び時と縮
み時とに前記液室間に液体を流して減衰力を発生する液
圧緩衝器は、第3図に示すように、前記ピストンロッド
の伸び時に減衰力をそれぞれ発生する、第1の主バルブ
20と、第1の主バルブ20に並列に配置された第1の補助
バルブ22と、第1の補助バルブ22に直列にかつ第1の主
バルブ20に並列に配置された第1の可変オリフィス24と
を備える。
液圧緩衝器はさらに、前記ピストンロッドの縮み時に
減衰力をそれぞれ発生する、第2の主バルブ26と、第2
の主バルブ26に並列に配置された第2の補助バルブ28
と、第2の補助バルブ28に直列にかつ第2の主バルブ26
に並列に配置された第2の可変オリフィス30とを備え
る。固定オリフィス32が適宜設けられ、2つの可変オリ
フィス24、30は、アクチュエータ34によって作動され
る。
第1図に示す液圧緩衝器は、第3図に示した液圧緩衝
器を具体化したものであって、シリンダ40と、シリンダ
40内に移動可能に配置され、シリンダ40内を2つの液室
A、Bに仕切るピストン42と、ピストン42に結合される
ピストンロッド44とを含む。
シリンダ40は一端が閉塞され、一端が開放となったも
ので、ピストンロッド44が前記開放端から外部へ突出す
る。シリンダ40の開放端とピストンロッド44との間に
は、ロッドガイド、シールなどが配置される。なお、ピ
ストンロッド44の進入体積分の液体の逃げを補償するた
め、ピストン42から間隔をおいてフリーピストンを配置
するか、またはシリンダ40の外側に同軸に別のシリンダ
を配置し、両シリンダの間の間隙を利用する。前記構成
自体は公知である。
ピストンロッド44の伸び時に2つの液室A、B間の液
体の流れによってそれぞれ減衰力を発生する、主バルブ
20、補助バルブ22および可変オリフィス24と、ピストン
ロッド44の縮み時に2つの液室A、B間の液体の流れに
よってそれぞれ減衰力を発生する、主バルブ26、補助バ
ルブ28および可変オリフィス30とが設けられる。
環状の板ばねからなる補助バルブ28をピストンロッド
44に当てがい、補助部材46をピストンロッド44に嵌合
し、補助バルブ28の内周縁を挾持する。補助部材46は上
の面に凹所47と、凹所47から半径方向へ伸びる複数の通
路48とを有する。補助バルブ28は凹所47を、ピストンロ
ッド44の軸線方向の外側で覆っている。補助部材46はさ
らに、円筒部分49を有し、複数の半径方向へ伸びる通路
50が円筒部分49に開けられている。他方、ピストンロッ
ド44の、通路48に対向する部分に、環状の溝と半径方向
へ伸びる孔とからなる通路52が、また通路50に対向する
部分に、半径方向へ伸びる通路53が開けられている。
図示の実施例では、補助バルブ22は、コイルばね54
と、ばねシート56と、板ばね58とからなる。コイルばね
54を補助部材46の半径方向の外方に配置し、ばねシート
56をコイルばね54に当てがい、さらに、板ばね58を補助
部材46の端面とばねシート56とに当てがう。
Oリング60を補助部材46の外周に装着する一方、一端
を閉じた皿形状の補助部材62の底部63を板ばね58に当て
がい、板ばね58の内周縁を挾持する。2つの補助部材4
6、62によって補助液室66が画定される。補助部材62の
底部63は複数の通路64を有し、補助バルブ22が通路64を
ピストンロッドの軸線方向の内側で覆っている。
図示の実施例では、主バルブ26は皿ばね68と、板ばね
70とからなり、主バルブ20はコイルばね72と、ばねシー
ト74と、板ばね76とからなる。皿ばね68、スペーサ69お
よび板ばね70を配置し、ピストン42をピストンロッド44
に嵌合する。他方、ピストン42の下側に板ばね76および
スペーサ78を配置し、ナット80をピストンロッド44にね
じ込んで、板ばね70、76の内周縁を挾持する。ナット80
の半径方向の外方にコイルばね72とばねシート74とを配
置する。
ピストン42は、ピストンロッド44の伸び時に液体を流
す複数(図には1つを示す)の通路82と、ピストンロッ
ド44の縮み時に液体を流す複数(図には1つを示す)の
通路84とを有する。主バルブ26が通路84を開閉し、主バ
ルブ20が通路82を開閉する。主バルブ26の板ばね70の通
路82に対向する部分には孔が開けられており、ピストン
ロッド44の伸び時に、液体を通路82に流させる。
主バルブ20と補助バルブ22とは、ピストン速度の低速
域でまず補助バルブ22が作動し、その後、主バルブ20が
作動するように、それぞれのセット荷重を定める。ま
た、主バルブ26と補助バルブ28とは、ピストン速度の低
速域でまず補助バルブ28が作動し、その後、主バルブ26
が作動するように、それぞれのセット荷重を定める。な
お、固定オリフィス32は、従来と同様に、ピストン42の
通路82、84をそれぞれ囲んでいるランドに切欠きを設け
て形成することができる。
2つの液室A、B間の液体の流量を変える可変オリフ
ィス24、30は、図示の実施例では、外部からアクチュエ
ータ34を介して操作可能なロータリバルブ90によって構
成されている。
ピストンロッド44の端面から液室Bに開口して軸線方
向へ伸びる通路92が開けられており、2つの通路52、53
が通路92に開口している。ロータリバルブ90は通路92内
に回転可能に配置されている。
ロータリバルブ90には、ピストンロッド44の通路52に
対向可能な2組の通路と、通路53に対向可能な2組の通
路とが設けられている。これら通路のそれぞれは1また
は複数の孔93、94からなる。通路52に対向可能な2組の
通路の一方の組にある孔の口径と、他方の組にある孔の
口径とは異なる。このように定めておけば、通路52を閉
じる場合、通路52に大きな口径の孔を連通する場合、通
路52に小さな口径の孔を連通する場合の3通りの制御が
可能な可変オリフィス30が構成される。通路53に対向可
能な2組の通路についても同様にして、可変オリフィス
24が構成される。
ロータリバルブ90の内部に整流器96が配置され、各通
路から弁90の内側に流れ込んだ液体の急拡大による乱れ
や損失が生ずるのを防止する。
ピストンロッド44の伸び時、ピストン速度が微低速の
領域では、液室A内の液体は、固定オリフィス(これを
設けた場合)を通って液室Bに向けて流れる。ピストン
速度が高くなると、第2図に示すように、液室A内の液
体は、補助部材62の通路64から補助バルブ22を通って補
助液室66に入り、その後、通路50、53から可変オリフィ
ス24を通り、通路92を経て液室Bに向けてC1のように流
れる。ピストン速度がさらに高くなると、液室A内の液
体は、前記したC1の流れの外、液室Aからピストン42の
通路82を経て主バルブ20を通り、液室Bに向けてC2のよ
うに流れる。
ロータリバルブ90を回転して可変オリフィス24を切り
換えることにより、第4図に示すような、高速域で十分
な変化幅となった減衰力特性が得られる。
ピストンロッド44の縮み時、ピストン速度が微低速の
領域では、液室B内の液体は、固定オリフィス(これを
設けた場合)を通って液室Aに向けて流れる。ピストン
速度が高くなると、液室B内の液体は、ピストンロッド
の通路92から可変オリフィス30を通り、通路52、48を経
て凹所47に至り、その後、補助バルブ28を通って液室A
に向けてD1のように流れる。ピストン速度がさらに高く
なると、液室B内の液体は、前記したD1の流れの外、液
室Bからピストン42の通路84を経て主バルブ26を通り、
液室Aに向けてD2のように流れる。
前記実施例によれば、ピストンロッド44の伸び時の流
れC1と、ピストンロッドの縮み時の流れD1とは、それぞ
れ独自の可変オリフィスを通るため、伸びおよび縮みに
最適の特性を容易に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る液圧緩衝器の要部を示す断面図、
第2図は作用を示す断面図で、右半分はピストンロッド
の伸び時の状態を、左半分はピストンロッドの縮み時の
状態を示し、第3図は本発明に係る液圧緩衝器の模式
図、第4図は本発明によって得られる減衰力特性図、第
5図は従来の液圧緩衝器の模式図、第6図は第5図に示
した液圧緩衝器によって得られる減衰力特性図である。 20、26:主バルブ、 22、28:補助バルブ、 24、30:可変オリフィス、 40:シリンダ、 42:ピストン、 44:ピストンロッド。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 平2−74636(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F16F 9/00 - 9/02 F16F 11/00

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】シリンダ内をピストンによって2つの液室
    に仕切り、前記ピストンに結合されるピストンロッドの
    伸び時と縮み時とに前記液室間に液体を流して減衰力を
    発生する液圧緩衝器であって、 前記ピストンロッドの伸び時に減衰力をそれぞれ発生す
    る、第1の主バルブと、該第1の主バルブに並列に配置
    された第1の補助バルブと、該第1の補助バルブに直列
    に、かつ、前記第1の主バルブに並列に配置された第1
    の可変オリフィスと、 前記ピストンロッドの縮み時に減衰力をそれぞれ発生す
    る、第2の主バルブと、該第2の主バルブに並列に配置
    された第2の補助バルブと、該第2の補助バルブに直列
    に、かつ、前記第2の主バルブに並列に配置された第2
    の可変オリフィスとを含み、 前記第1の主バルブ、第1の補助バルブ及び第1の可変
    オリフィスによって形成される液体通路と、前記第2の
    主バルブ、第2の補助バルブ及び第2の可変オリフィス
    によって形成される液体通路とは互いに他から独立して
    いる、液圧緩衝器。
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