JP3041534B2 - 減衰力調整式油圧緩衝器 - Google Patents

減衰力調整式油圧緩衝器

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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、車両等に用いられる減衰力調整式の油圧緩
衝器に関する。
（従来の技術） 従来、車両等に使用される油圧緩衝器には、路面状況
や走行状態に応じて乗り心地や操縦安定性を良くするた
めの減衰力を適宜調整できるようにしたものがある。
この種の減衰力調整式油圧緩衝器としては、実公昭59
−22359号公報、実公昭60−37477号公報などで開示され
ているように、シリンダ内に摺動自在に嵌挿されたピス
トンによって区画された２つの室間を複数の通路で連通
させ、ピストンの摺動により前記通路内に生じる油液の
流動を制御して減衰力を発生させる減衰力発生機構（例
えばオリフィス）を設け、前記通路を電磁弁により選択
的に開閉することによって減衰力を調整可能にしたもの
がある。
そして、通路の開閉を行なうための電磁弁は、コイル
ばね等により付勢されて通路を遮断している弁体をソレ
ノイドに給電することにより吸引して通路を開ける構成
としたものである。
（発明が解決しようとする課題） ところで、一般的に車両の通常の走行時には乗り心地
を優先させるために油圧緩衝器を減衰力の小さなソフト
特性の減衰力に設定し、高速走行時やロール制御、ダイ
ブ制御等の制御を行なう際に油圧緩衝器を減衰力の大き
なハード特性の減衰力に変更している。そのため、トー
タル的にみてハード状態よりもソフト状態の方が長い時
間設定されている。しかしながら、上記従来の減衰力調
整式油圧緩衝器では、通電しない状態では弁体がコイル
ばねにより弁座に付勢されて通路を閉じてハード特性の
減衰力に設定されており、ソフト特性の減衰力を得るた
めには電流を流しておかなければならず、電流を流して
いる時間の方が長くなって消費電流が多く、また、発熱
による油液の劣化を早める等の問題点があった。
本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたもので、そ
の目的とするところは、通電時にハード特性の減衰力特
性となるようにして、トータル的に通電時間を短縮する
ことのできる減衰力調整式油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） 本発明の減衰力調整式油圧緩衝器は、シリンダ内に摺
動自在に嵌挿されたピストンによって区画された２つの
室間を複数の通路で連通させ、前記ピストンの摺動によ
り前記通路内に生じる油液の流動を制御して減衰力を発
生させる減衰力発生機構を設け、前記複数の通路の一つ
を開閉することにより減衰力を調整可能とした減衰力調
整式油圧緩衝器において、 前記一つの通路を閉じたとき減衰力の大きなハード特
性とし、開いたとき減衰力の小さなソフト特性とするた
めの減衰力調整弁を、 軸方向に移動可能で、前記一つの通路に形成した弁座
に離着座して前記二つの室間の連通を開閉する弁体と、 該弁体を開弁する方向に付勢するばね手段と、 前記弁体に摺動自在に挿通されたシャフトと、 該シャフトに取付けられた磁性体材料からなるプラン
ジャと、 前記シャフトの前記弁体の下部に設けられ、前記ばね
手段による前記プランジャの移動に伴って弁体を引き上
げるための下側止め手段と、 前記シャフトの前記弁体の上部に設けられた上側止め
手段と、 該上側止め手段と前記弁体との間に設けられ、該弁体
を前記弁座側へ付勢する補助ばね手段と、 前記プランジャが挿入され、通電により該プランジャ
を前記ばね手段に抗して移動させて前記弁体を閉弁させ
るソレノイドと、 から構成したものである。
（作用） 以上の構成によれば、ソレノイドに通電しない場合に
は、弁体がばね手段により弁座から離されて通路が開け
られた状態となるためソフト特性の減衰力が得られ、ソ
レノイドに通電した場合には、プランジャがばね手段の
付勢力に抗して移動して弁体が弁座に着座した後、補助
ばね手段が圧縮され、弁体の弁座への着座によって通路
が遮断されるためハード特性の減衰力が得られる。
（実施例） つぎに、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
まず、本発明の第１の実施例を第１図および第２図に
基づいて説明すると、油圧緩衝器１は複筒式のものであ
って、内筒（シリンダ）２には摺動自在にピストン３が
嵌合しており、内筒２内はピストン３により図中上側に
示すシリンダ上室４と下側に示すシリンダ下室５とに区
画されている。ピストン３は、大径の筒体６とこれに螺
着された小径の筒体７とからなる通路部材８の筒体７外
周にナット９を用いて取付けられており、通路部材８の
大径の筒体６は、一端が外部に突出されたピストンロッ
ド10の他端に螺着されている。また、ピストンロッド10
は磁性体材料からなり、通路部材８の内部と前記シリン
ダ上室４とを連通するための通路11が形成されている。
この通路11は後で詳述する減衰力調整弁12により開閉さ
れる。そして、通路部材８の内部およびピストンロッド
10の通路11によりシリンダ上室４とシリンダ下室５を連
通するバイパス通路13が構成される。
ピストン３には、シリンダ上室４とシリンダ下室５と
を連通する第１の伸び側通路14および第１の縮み側通路
15とが形成されている。第１の伸び側通路14のシリンダ
下室５側には、油圧緩衝器１の伸び行程のときに生じる
油液の流動を制御して減衰力を発生するためのディスク
バルブおよびオリフィス通路（図示せず）からなる減衰
力発生機構16が設けられており、第１の縮み側通路15の
シリンダ上室４側には、縮み行程のときに生じる油液の
流動を制御して減衰力を発生するためのディスクバルブ
からなる減衰力発生機構17が設けられている。
通路部材８の内部には、大径の筒体６の内部と小径の
筒体７の内部とを仕切ることによりバイパス通路13を遮
断する仕切部材18が嵌め込まれれており、仕切部材18に
は大径の筒体６と小径の筒体７の内部を連通させる第２
の伸び側通路19および第２の縮み側通路20とが形成され
ている。第２の伸び側通路19の小径の筒体７の内部側に
は伸び行程のときに生じる油液の流動を制御して減衰力
を発生させるためのディスクバルブおよびオリフィス通
路（図示せず）からなる減衰力発生機構21が設けられて
おり、第２の縮み側通路20の大径の筒体６の内部側には
小径の筒体７の内部から大径の筒体６の内部への油液の
流動を許容し、反対方向の油液の流動を規制する逆止弁
22が設けられている。なお、仕切部材18の第２の伸び側
通路19に設けられている減衰力発生機構21のディスクバ
ルブは、ピストン３の第１の伸び側通路14に設けられて
いる減衰力発生機構16のディスクバルブよりも小さい圧
力差で開くように設定されている。減衰力発生機構21お
よび逆止弁22はボルト23とナット24により仕切部材18に
取付けられている。
内筒２の図中下側には縮み行程のときに減衰力を発生
させることのできるボディ部25が設けられており、この
ボディ部25は、内筒２と内外筒間との連通を遮断するボ
ディ部材26と、ボディ部材26に形成された第３の伸び側
通路27および第３の縮み側通路28と、第３の縮み側通路
28の外筒29側に設けられ縮み行程のときに生じる油液の
流動を制御するためのディスクバルブおよびオリフィス
通路（図示せず）からなる減衰力発生機構30と、第３の
縮み側通路28内筒２側に設けられ外筒29から内筒２への
油液の流動を許容し、内筒２から外筒への油液の流動を
規制する逆止弁31とから構成されたものである。
つぎに、本発明の要部である減衰力調整弁12について
説明する。
前記ピストンロッド10に形成されている通路11の途中
には弁座32が設けられている。また、ピストンロッド10
の内部に取付けられている磁性体材料からなる支持部材
33には、ピストンロッド10の軸方向に摺動自在な摺動自
在なほぼ円筒形状の弁体34が設けられており、この弁体
34が前記弁座32に離着座してバイパス通路13を開閉す
る。弁体34には非磁性体材料からなるシャフト35が摺動
自在に挿通しており、シャフト35の下部に下側止め手段
である止め輪36が取付けられていて、この止め輪36によ
ってシャフト35の上昇に伴なって弁体34が引き上げられ
るようになっている。弁座32が形成されている弁座部材
37の内周には段部38が形成されており、この段部38と前
記止め輪36との間にばね手段としてのコイルばね39が介
装されていて、シャフト35を上方へ常時付勢している。
また、弁体34と支持部材33とで画成される空間内に位置
させてシャフト35に上側止め手段である止め輪40が取付
けられており、この止め輪40と弁体34との間に補助ばね
手段としての補助コイルばね41が介装されていて弁体34
を常時下方（弁座32側の閉弁方向）へ付勢している。こ
の補助コイルばね41は、シャフト35の下降に伴なって弁
体34を確実に下降させるために常にほぼ同じ付勢力で弁
体34を下方へ付勢するものである。
シャフト35は支持部材33を貫通してピストンロッド10
の軸方向上方へ伸びていてその上部には磁性体材料から
なるプランジャ42が取付けられており、プランジャ42
は、１つのソレノイド43の内部に挿入されている。ソレ
ノイド43の上側には磁性体材料からなるベース44が配置
されており、プランジャ42は前記支持部材33とベース44
との間で移動するように規制されている。ソレノイド43
から引き出されたリード線45は、ピストンロッド10の内
部を通って油圧緩衝器１の外部で電気回路46に接続され
ている。
電気回路46は、制御装置47内に設けられており、第２
図に示すように、大電流発生回路48と微弱電流発生回路
49とが設けられており、電流切換手段50により適宜回路
を切換えてソレノイド43に給電する構成となっている。
この制御は、給電開始時に大電流をソレノイド43に供給
してコイルばね39の付勢力に抗してプランジャ42を図中
下方へ移動させ、プランジャ42が支持部材33に当接した
後は微弱電流に変更して給電るものである。
ここで、プランジャ42が支持部材33に当接したかどう
かを判定する手段としては、ソレノイド43に給電してか
らプランジャ42が支持部材33に当接するのに必要な時間
を予め設定しておき、その時間が経過したらプランジャ
42が支持部材33に当接したと判定するものである。な
お、プランジャ42が移動している最中のソレノイド43に
流れる電流は変化するため、その変化がなくなって一定
になったらプランジャ42が支持部材33に当接したと判定
するようにしてもよい。また、支持部材33にプランジャ
42が当接したことを直接検出するセンサを設けてもよ
い。このプランジャ42が支持部材33に当接したのを判定
する手段は前記電流切換手段50内に設けられている。
以上の構成の減衰力調整式油圧緩衝器１の作用につい
て説明する。
まず、ソレノイド43に通電しない状態では、弁体34が
コイルばね39によって付勢され開弁状態となっているた
め、バイパス通路13は開いた状態となっている。そのた
め、油圧緩衝器１の伸び行程のときには、通路部材８内
の仕切部材18の第２の伸び側通路19に設けられている減
衰力発生機構21によって小さな減衰力が発生され、縮み
行程のときにはボディ部25のボディ部材26の第３の縮み
側通路28に設けられている減衰力発生機構30により小さ
な減衰力が発生される（ソフト特性）。
手動切換スイッチやステアリング、ブレーキ、車速等
の各種センサからの検出信号に基づく減衰力切換信号に
よりバイパス通路13を閉じる場合には、弁体34がコイル
ばね39に付勢されているため、この付勢力に抗して移動
するだけの力が必要であり、大きな電流が電気回路46か
らソレノイド43に供給される。そして、プランジャ42が
移動してシャフト35及び補助コイルばね41を介して弁体
34は下方へ押圧され、弁体34が弁座32に着座しバイパス
通路13が遮断される（第１図に示す状態）。プランジャ
42が移動して支持部材33に当接すると、プランジャ42は
支持部材33に吸着されることになって、小さな電流でも
その位置が維持されるため、電気回路46から供給される
電流が微弱電流に変更される。
そして、バイパス通路13が遮断された状態では、伸び
行程時にはピストン３の第１の伸び側通路14に設けられ
ている減衰力発生機構16によって大きな減衰力が発生さ
れ、縮み行程のときにはピストン３の第１の縮み側通路
15に設けられている減衰力発生機構17により生じる減衰
力とボディ部25のボディ部材26の第３の縮み側通路28に
設けられている減衰力発生機構30により生じる減衰力と
が加算された大きな減衰力が発生される（ハード特
性）。
以上のようにソレノイド43へ電流を供給することによ
りバイパス通路13が閉じてハード特性の減衰力に調整す
ることができる。そのため、通常の走行時には電流を流
さずにソフトの減衰力特性状態とし、高速走行時やロー
ル制御、ダイブ制御等の各制御時には電流を流してハー
ド特性の減衰力状態とすることができるため、電流を流
す時間が従来のものよりも短くすることができ消費電流
を少なくすることができる。さらに、ハード特性の減衰
力を維持する際には、微弱電流を供給すればよいため、
これも消費電流の削減が図れる。
なお、上記各実施例では、ピストン３に設けたバイパ
ス通路57を開閉させるために本発明の減衰力調整弁を用
いたが、油圧緩衝器のボディ部の通路を選択的に開閉す
る形式のもの（例えば、上記実公昭59−22359号公報で
開示されたもの）などに本発明の減衰力調整弁を適用し
てもよい。
（発明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明は、ソレノイドに
通電しないときには通路が開いた状態であるためソフト
特性の減衰力が得られ、ソレノイドに通電すると通路が
遮断されてハード特性の減衰力に設定されるため、トー
タル的に通電時間の短縮が図れてバッテリーの寿命の向
上が図れるとともに、ソレノイドからの発熱が押えられ
るため、油圧緩衝器内の油液の熱による劣化が防止でき
る。また、弁体が弁座に着座した後、補助ばね手段が圧
縮されることにより、弁体を弁座に確実に着座させると
ともにプランジャのストロークを確保することができ
る。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の減衰力調整式油圧緩衝器の一実施例
を示す縦断面図、 第２図は、第１図に示した油圧緩衝器を制御する電気回
路の構成を示す図である。 ２……内筒（シリンダ）、３……ピストン 12……減衰力調整弁、13……バイパス通路 16,17,21,30……減衰力発生機構 32……弁座、34……弁体 39……コイルばね（ばね手段） 42……プランジャ、43……ソレノイド
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F16F 9/00 - 9/58 B60G 17/08

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】シリンダ内に摺動自在に嵌挿されたピスト
    ンによって区画された２つの室間を複数の通路で連通さ
    せ、前記ピストンの摺動により前記通路内に生じる油液
    の流動を制御して減衰力を発生させる減衰力発生機構を
    設け、前記複数の通路の一つを開閉することにより減衰
    力を調整可能とした減衰力調整式油圧緩衝器において、 前記一つの通路を閉じたとき減衰力の大きなハード特性
    とし、開いたとき減衰力の小さなソフト特性とするため
    の減衰力調整弁を、 軸方向に移動可能で、前記一つの通路に形成した弁座に
    離着座して前記二つの室間の連通を開閉する弁体と、 該弁体を開弁する方向に付勢するばね手段と、 前記弁体に摺動自在に挿通されたシャフトと、 該シャフトに取付けられた磁性体材料からなるプランジ
    ャと、 前記シャフトの前記弁体の下部に設けられ、前記ばね手
    段による前記プランジャの移動に伴って弁体を引き上げ
    るための下側止め手段と、 前記シャフトの前記弁体の上部に設けられた上側止め手
    段と、 該上側止め手段と前記弁体との間に設けられ、該弁体を
    前記弁座側へ付勢する補助ばね手段と、 前記プランジャが挿入され、通電により該プランジャを
    前記ばね手段に抗して移動させて前記弁体を閉弁させる
    ソレノイドと、 から構成したことを特徴とする減衰力調整式油圧緩衝
    器。
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