JP3484526B2 - 減衰力調整式油圧緩衝器 - Google Patents
減衰力調整式油圧緩衝器Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車等の車両の懸架
装置に装着される減衰力調整式油圧緩衝器に関するもの
である。 【０００２】 【従来の技術】自動車等の車両の懸架装置に装着される
油圧緩衝器には、路面状況、走行状況等に応じて乗り心
地や操縦安定性をよくするために減衰力を適宜調整でき
るようにした減衰力調整式油圧緩衝器がある。 【０００３】この種の油圧緩衝器は、一般に、油液を封
入したシリンダ内に、ピストンロッドが連結されたピス
トンを摺動可能に嵌装し、このピストンにより画成され
るシリンダ内の２室を主油液通路およびバイパス通路で
連通させ、主油液通路には大きな減衰力を発生する減衰
力発生機構（オリフィス、ディスクバルブ等）を設け、
バイパス通路には減衰力の小さい減衰力発生機構および
バイパス通路を開閉する減衰力調整弁を設けた構成とな
っている。 【０００４】この構成により、減衰力調整弁を開いた場
合、ピストンロッドの伸縮にともなうピストンの摺動に
よってシリンダ内の油液が主にバイパス通路を流通して
伸び側、縮み側共に小さな減衰力を発生し、減衰力特性
はソフト特性となる。また、減衰力調整弁を閉じた場
合、ピストンロッドの伸縮にともなうピストンの摺動に
よって、シリンダ内の油液が主油液通路のみを流通して
伸び側、縮み側共に大きな減衰力を発生し減衰力特性は
ハード特性となる。このように、減衰力調整弁を開閉す
ることにより減衰力特性を切換えることができる。 【０００５】上記のような減衰力調整式油圧緩衝器の減
衰力調整弁について、図５および図６を用いて次に説明
する。図５および図６に示すように、減衰力調整弁１
は、円筒状のガイド部材２と、ガイド部材２内に回転可
能に嵌装される円筒状のシャッタ３とからなり、ガイド
部材２の側壁には、ガイドポート４が設けられており、
シャッタ２の側壁にはガイドポート４に対向させてシャ
ッタポート５が設けられている。そして、ガイドポート
４およびシャッタポート５は、バイパス通路の一部を構
成しており、シャッタ３を回転させてガイドポート４と
シャッタポート５とで形成するオリフィスの面積を変化
させることにより、バイパス通路の通路面積を調整する
ようになっている。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の減衰力調整弁１を有する減衰力調整式油圧緩衝器で
は、次のような問題がある。すなわち、ガイドポート４
とシャッタポート５とで形成されるオリフィスの面積が
小さい場合、このオリフィスを通る油液は、流速が非常
に高く、図６中の矢印で示す方向の噴流となってシャッ
タ３の内部へ流入する。そして、シャッタポート５のガ
イドポート４側の端部付近（図中にａで示す部位）で
は、油液の流速の増加にともなう運動量の変化によって
圧力が低下し、シャッタポート５の反対側の端部付近
（図中にｂで示す部位）では、シャッタ３内へ流入する
油液の動圧によって圧力が上昇する。そして、シャッタ
３内の圧力変化によって流体力が発生し、シャッタ３に
は、図６において時計回りの回転力が作用することにな
り、この回転力によってシャッタ３の位置決め精度が低
下するという問題を生じる。このため、流体力による回
転力に抗してシャッタ３を操作、位置決めするためにシ
ャッタ３を操作するアクチュエータ（図示せず）の出力
を大きくする必要があった。 【０００７】なお、ガイドポート４とシャッタポート５
とで形成されるオリフィスを流通する油液によって生じ
る定常流体力Ｆは、油液の密度ρ、流量Ｑ、流速Ｖ、ガ
イド部材２とシャッタ３との摺動面と油液の流れの角度
θとすると近似的に次式のように表すことができる。 Ｆ＝ρＱＶ・cos θ …（１） 【０００８】本発明は、上記の点に鑑みてなされたもの
であり、減衰力調整弁のシャッタの操作力および保持力
を軽減した減衰力調整式油圧緩衝器を提供することを目
的とする。 【０００９】 【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するために、２つのシリンダ室を主油液通路および
バイパス通路で連通させ、シリンダ内のピストンの摺動
によって前記主油液通路およびバイパス通路内に生じる
油液の流動を制御して減衰力を発生させ、前記バイパス
通路の通路面積を減衰力調整弁によって調整することに
より減衰力特性を調整可能とした減衰力調整式油圧緩衝
器において、前記減衰力調整弁は、径方向に貫通するガ
イドポートを有する円筒状のガイド部材と、該ガイド部
材に対して回転可能に設けられ、前記ガイドポートに対
向し、径方向に貫通するシャッタポートを有する円筒状
の回転シャッタとからなり、該シャッタの回転により前
記ガイドポートの側壁と前記シャッタポートの側壁との
間で形成するオリフィスの面積を変化させることにより
前記バイパス通路の通路面積を調整し、さらに、前記ガ
イド部材に、前記ガイドポート内の前記シャッタ側に開
口して前記シャッタの略接線方向に沿って延びる副ポー
トを設け、該副ポートから油液を噴出して、前記ガイド
ポートとシャッタポートとで形成する前記オリフィスの
油液の流れを前記シャッタの回転方向に対して略垂直方
向に向けるようにしたことを特徴とする。 【００１０】 【作用】このように構成したことにより、ガイドポート
とシャッタポートとで形成したオリフィスから噴出され
る油液の流れが、副ポートから噴出される油液の衝突に
よってシャッタの回転方向に対して略垂直方向となるの
で、シャッタの回転方向に作用する流体力が小さくなり
シャッタの操作力および保持力を軽減することができ
る。 【００１１】 【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。 【００１２】図１に示すように、減衰力調整式油圧緩衝
器６は、油液が封入されたシリンダ７内にピストン８が
摺動可能に嵌装されており、このピストン８によってシ
リンダ７内がシリンダ上室7aとシリンダ下室7bの２室に
画成されている。ピストン８には、ピストンロッド９の
一端側が貫通されており、ピストンロッド９は、その先
端部に円筒状の通路部材10が螺着されてピストン８に固
定されている。ピストンロッド９の他端側は、シリンダ
７の端部に設けられたロッドガイド（図示せず）および
シール部材（図示せず）を貫通してシリンダ７の外部ま
で延ばされている。また、シリンダ７には、ピストンロ
ッド９の侵入、退出ともなうシリンダ７内の容積変化を
ガスの圧縮、膨張によって補償するリザーバ室（図示せ
ず）が設けられている。 【００１３】ピストン８には、シリンダ上室7aとシリン
ダ下室7bとを連通させる伸び側主油液通路11および縮み
側主油液通路12が設けられている。そして、ピストン８
のシリンダ下室7b側の端面には、伸び側主油液通路11の
油液の流動を制御して減衰力を発生するオリフィスおよ
びディスクバルブからなる減衰力発生機構13が設けられ
ており、ピストン８のシリンダ上室7a側の端面には、縮
み側主油液通路12の油液の流動を制御して減衰力を発生
するディスクバルブからなる減衰力発生機構14が設けら
れている。 【００１４】ピストンロッド９には、一端側がシリンダ
上室7aに連通し、他端側がシリンダ下室7b側の通路部材
10内に連通する油液通路15が設けられており、油液通路
15と通路部材10とでシリンダ上室7aとシリンダ下室7bと
を連通させるバイパス通路Ｂが構成されている。 【００１５】通路部材10内には、略円筒状のガイド部材
16が嵌合されている。そして、ガイド部材16の一端部に
は、ガイド部材16内からシリンダ上室7a側への油液の流
通を許容し、その反対方向の流通を阻止する逆止弁17が
設けられ、他端部には、ガイド部材16内からシリンダ下
室7b側への油液の流通を許容し、その反対方向の流通を
阻止する逆止弁18が設けられている。 【００１６】通路部材10とガイド部材16との間には、バ
イパス通路Ｂ内において、シリンダ上室7a側に連通する
油液通路19と、シリンダ下室7b側に連通する油液通路20
とが形成されており、ガイド部材16の側壁には、油液通
路19に連通する一対のガイドポート21および油液通路20
に連通する一対のガイドポート22が設けられている。そ
して、油液通路19とガイドポート21とで逆止弁17をバイ
パスし、油液通路20とガイドポート22とで逆止弁18をバ
イパスしている。 【００１７】ガイド部材16内には、円筒状のシャッタ23
が回転可能に嵌合されている。シャッタ23の側壁には、
ガイド部材16のガイドポート21に対向させて一対のシャ
ッタポート24が設けられ、また、ガイドポート22に対向
させて一対のシャッタポート25が設けられている。シャ
ッタポート24，25は、それぞれ、シャッタ23の周方向に
沿って延ばされて、シャッタポート24は一側にいくにつ
れて拡径される略くさび形に形成されており、シャッタ
ポート25は、これと反対側にいくにつれて拡径される略
くさび形に形成されている。そして、シャッタ23を回転
させることにより、ガイドポート21とシャッタポート24
との整合によって形成されるオリフィスの面積が変化し
て逆止弁17をバイパスする油液通路の通路面積が調整さ
れ、また、ガイドポート22とシャッタポート25との整合
によって形成されるオリフィスの面積が変化して逆止弁
18をバイパスする油液通路の通路面積が調整されるよう
になっている。 【００１８】この場合、ガイドポート21とシャッタポー
ト24とのオリフィスが全開のときガイドポート22とシャ
ッタポート25とのオリフィスが全閉となり、この状態か
らシャッタ23を一側に回転させるにつれてガイドポート
21とシャッタポート24とのオリフィスの面積が小さくな
ると同時に、ガイドポート22とシャッタポート25とのオ
リフィスの面積が大きくなり、ガイドポート21とシャッ
タポート24とのオリフィスが全閉のときガイドポート22
とシャッタポート25とのオリフィスが全開となるように
なっている。 【００１９】シャッタ23には、操作ロッド26が連結さ
れ、操作ロッド26は逆止弁17を貫通してピストンロッド
９に沿ってその外部まで延ばされており、減衰力調整式
油圧緩衝器６の外部からアクチュエータ（図示せず）に
より操作ロッド26を介してシャッタ23を回転させられる
ようになっている。また、シャッタ23は、３つの部材23
a ，23b ，23c を操作ロッド26により接合して構成され
ている。なお、図中、27はシャッタ23を小さいトルクで
回転可能に支持する軸受であり、その内周部には油液通
路が形成されている。 【００２０】通路部材10のシリンダ下室7b側の開口部に
は、バルブ本体28が嵌合されており、ねじ部材29によっ
て固定されている。バルブ本体28には、通路部材10の内
側とシリンダ下室7bとを連通させる油液通路30および油
液通路31が設けられている。そして、バルブ本体28の両
端部には、油液通路30内の油液の流動を制御して減衰力
を発生させるオリフィスおよびディスクバルブからなる
減衰力発生機構32および油液通路31のシリンダ下室7b側
から通路部材10の内側への油液の流通を許容する逆止弁
33が設けられている。 【００２１】次に、発明の要部である減衰力調整弁を構
成するガイド部材16およびシャッタ23についてさらに詳
しく説明する。 【００２２】図２および図３に示すように、ガイド部材
16の側壁には、一端がガイドポート21の下流側（シャッ
タ23側）の開口部付近に開口し、ガイド部材16とシャッ
タ23の摺動面の接線におおむね沿った方向に延び、他端
がガイド部材16の外周面に開口する小径の副ポート34が
設けられており、副ポート34は、ガイドポート21とシャ
ッタポート24とで形成されるオリフィスの面積が小さい
とき、このオリフィスの近傍に開口するように配置され
ている。 【００２３】また、同様に、ガイド部材16の側壁には、
一端がガイドポート22の下流側（シャッタ23側）の開口
部付近に開口し、ガイド部材16の内周の接線におおむね
沿った方向に延び、他端がガイド部材16の外周面に開口
する小径の副ポート35（図１参照）が設けられており、
副ポート35は、ガイドポート22とシャッタポート25とで
形成されるオリフィスの面積が小さいとき、このオリフ
ィスの近傍に開口するように配置されている。 【００２４】以上のように構成した本実施例の作用につ
いて次に説明する。 【００２５】操作ロッド26を外部から操作してシャッタ
23を回転させることにより減衰力特性を切換えることが
できる。 【００２６】シャッタ23を回転させてガイドポート21と
シャッタポート24とのオリフィスを全開、ガイドポート
22とシャッタポート25とのオリフィスを全閉とした場
合、ピストンロッド９の伸び行程時は、バイパス通路Ｂ
内において、シリンダ上室7a側の油液は、逆止弁17を閉
じて油液通路19、ガイドポート21およびシャッタポート
24を流通し、さらに、逆止弁18を開いてバルブ本体28の
油液通路30を通ってシリンダ下室7b側へ流れる。よっ
て、ガイドポート21とシャッタポート24とのオリフィス
の面積および減衰力発生機構32によって小さな減衰力が
発生する。一方、ピストンロッド９の縮み行程時は、逆
止弁18が閉じ、ガイドポート22とシャッタポート25との
オリフィスが閉じているのでバイパス通路Ｂが閉鎖され
る。よって、油液がピストン８の縮み側主油液通路12の
みを流通して減衰力発生機構14によって大きな減衰力が
発生する。したがって、減衰力特性は、伸び側はソフト
特性となり、縮み側はハード特性となる。 【００２７】シャッタ23を上記の位置から一側へ回転さ
せ、ガイドポート21とシャッタポート24とのオリフィス
の面積を小さくし、ガイドポート22とシャッタポート25
とのオリフィスを開いた場合、ピストンロッドの伸び行
程時は、上記と同様にして、バイパス通路Ｂ内におい
て、シリンダ上室7a側の油液がシリンダ下室7b側へ流
れ、ガイドポート21とシャッタポート24とのオリフィス
の面積が小さくなった分だけ減衰力が大きくなる。一
方、ピストンロッド９の縮み行程時は、バイパス通路Ｂ
内において、シリンダ下室7b側の油液は、バルブ本体28
の逆止弁33を開き、ガイド部材16の逆止弁18を閉じて油
液通路20、ガイドポート22およびシャッタポート25を流
通し、さらに、逆止弁17を開いてシリンダ上室7a側へ流
れる。よって、ガイドポート22とシャッタポート25によ
り開口された部分がオリフィスとなり、そのオリフィス
面積に応じた小さな減衰力（オリフィス特性）が発生す
る。したがって、減衰力特性は、伸び側、縮み側ともに
ミディアム特性となる。 【００２８】シャッタ23を上記の位置からさらに一側へ
回転させ、ガイドポート21とシャッタポート24とのオリ
フィスを全閉、ガイドポート22とシャッタポート25との
オリフィスを全開とした場合、ピストンロッド９の伸び
行程時は、逆止弁17が閉じ、ガイドポート21とシャッタ
ポート24とのオリフィスが閉じているのでバイパス通路
Ｂが閉鎖される。よって、油液がピストン８の伸び側主
油液通路11のみを流通して減衰力発生機構13によって大
きな減衰力が発生する。一方、ピストンロッド９の縮み
行程時は、上記と同様にして、バイパス通路Ｂ内におい
て、シリンダ下室7b側の油液がシリンダ上室7a側へ流
れ、ガイドポート22とシャッタポート25とのオリフィス
の面積が大きくなった分だけ減衰力（オリフィス特性）
が小さくなる。したがって、減衰力特性は、伸び側はハ
ード特性となり、縮み側はソフト特性となる。 【００２９】このように、伸び側と縮み側とで異なる減
衰力特性を設定することができ、さらに、シャッタ23の
回転角に応じてガイドポート21とシャッタポート24、ガ
イドポート22とシャッタポート25で形成されるオリフィ
スの面積を連続的に変化させることができるので、伸び
側および縮み側のバイパス通路Ｂの通路面積を変化させ
て減衰力特性を連続的に調整することができる。なお、
シャッタ23によりガイドポート21およびガイドポート22
を閉じてバイパス通路Ｂを閉鎖することにより、伸び縮
み両側でハード特性とすることもできる。 【００３０】次に、本発明の要部である減衰力調整弁の
ガイド部材16に設けられた副ポート34，35の作用につい
て説明する。なお、副ポート34と副ポート35の作用は同
様であるから、以下、副ポート34についてのみ説明す
る。 【００３１】図２および図３に示すように、シャッタ23
を一側へ回転させ、ガイドポート22とシャッタポート24
とのオリフィスの面積を小さくした場合、油液通路19内
の油液がガイドポート21とシャッタポート24とで形成さ
れたオリフィスを通り噴流となってシャッタ23内へ流入
する。このとき、この噴流は、図４中に矢印で示すよう
に、油液通路19から副ポート34を通ってシャッタ23内へ
向かう噴流が衝突することにより、シャッタ23の回転軸
（操作ロッド26）に向かって噴出されることになる。す
なわち、ガイドポート21とシャッタポート24とで形成さ
れたオリフィスを通る油液は、シャッタ23の摺動(回転)
方向に対して略垂直方向に噴射されることになり、前記
（１）式において、ほぼθ＝９０°となった場合と同様
になり、シャッタ23に作用する流体力は充分小さくな
る。そして、シャッタポート24のガイドポート21側の端
部付近（図４中にａで示す部位）では、副ポート34から
の噴流による攪拌によって圧力が低下せず、また、シャ
ッタポート24の反対側の端部付近（図４中にｂで示す部
位）では、シャッタ23内への噴流がシャッタ23の回転軸
へ向かって噴出されることにより、噴流による動圧が作
用しないので圧力が上昇することがない。よって、シャ
ッタ23に流体力による回転力が作用しないので、シャッ
タ23の操作力および保持力を軽減することができる。 【００３２】なお、本実施例では、副ポート34は、ガイ
ドポート21内に開口され、ガイド部材16とシャッタ23の
摺動面の接線におおむね沿った方向に延ばされている
が、これに限らず、ガイドポート21とシャッタポート24
とで形成されるオリフィスからの油液の噴流をシャッタ
23の回転軸に向かわせるように油液を噴出できればよ
く、例えばガイド部材16の内部に開口させ、また、ガイ
ド部材16とシャッタ23との摺動面の接線に対する副ポー
ト34の角度をキリ穴加工が容易な３０°程度としてもよ
く、複数のポートで構成してもよい。 【００３３】また、本実施例では、伸び側と縮み側とで
異なる減衰力特性を設定できる減衰力調整式油圧緩衝器
に本発明を適用した場合について説明したが、本発明
は、このほか、バイパス通路の通路面積を調整すること
により減衰力を調整する通常の減衰力調整式油圧緩衝器
にも同様にして適用することができる。 【００３４】さらに、本実施例では、減衰力調整弁をピ
ストン部に設けた場合について説明したが、本発明は、
これに限らず、バイパス通路をシリンダの外部に設け、
減衰力調整弁をシリンダの外部に設けたものに適用する
こともできる。 【００３５】 【発明の効果】以上詳述したように、本発明の減衰力調
整式油圧緩衝器は、減衰力調整弁のガイド部材に副ポー
トを設けたことにより、ガイドポートとシャッタポート
とで形成したオリフィスから噴出される油液の流れが、
副ポートから噴出される油液の衝突によってシャッタの
回転方向に対して略垂直方向となるので、シャッタの回
転方向に作用する流体力が小さくなりシャッタの操作力
および保持力を軽減することができる。その結果、シャ
ッタの位置決め精度を向上させることができる。また、
シャッタを操作するためのアクチュエータの出力が小さ
くてすむので、アクチュエータの小型化を図ることがで
きるという優れた効果を奏する。
装置に装着される減衰力調整式油圧緩衝器に関するもの
である。 【０００２】 【従来の技術】自動車等の車両の懸架装置に装着される
油圧緩衝器には、路面状況、走行状況等に応じて乗り心
地や操縦安定性をよくするために減衰力を適宜調整でき
るようにした減衰力調整式油圧緩衝器がある。 【０００３】この種の油圧緩衝器は、一般に、油液を封
入したシリンダ内に、ピストンロッドが連結されたピス
トンを摺動可能に嵌装し、このピストンにより画成され
るシリンダ内の２室を主油液通路およびバイパス通路で
連通させ、主油液通路には大きな減衰力を発生する減衰
力発生機構（オリフィス、ディスクバルブ等）を設け、
バイパス通路には減衰力の小さい減衰力発生機構および
バイパス通路を開閉する減衰力調整弁を設けた構成とな
っている。 【０００４】この構成により、減衰力調整弁を開いた場
合、ピストンロッドの伸縮にともなうピストンの摺動に
よってシリンダ内の油液が主にバイパス通路を流通して
伸び側、縮み側共に小さな減衰力を発生し、減衰力特性
はソフト特性となる。また、減衰力調整弁を閉じた場
合、ピストンロッドの伸縮にともなうピストンの摺動に
よって、シリンダ内の油液が主油液通路のみを流通して
伸び側、縮み側共に大きな減衰力を発生し減衰力特性は
ハード特性となる。このように、減衰力調整弁を開閉す
ることにより減衰力特性を切換えることができる。 【０００５】上記のような減衰力調整式油圧緩衝器の減
衰力調整弁について、図５および図６を用いて次に説明
する。図５および図６に示すように、減衰力調整弁１
は、円筒状のガイド部材２と、ガイド部材２内に回転可
能に嵌装される円筒状のシャッタ３とからなり、ガイド
部材２の側壁には、ガイドポート４が設けられており、
シャッタ２の側壁にはガイドポート４に対向させてシャ
ッタポート５が設けられている。そして、ガイドポート
４およびシャッタポート５は、バイパス通路の一部を構
成しており、シャッタ３を回転させてガイドポート４と
シャッタポート５とで形成するオリフィスの面積を変化
させることにより、バイパス通路の通路面積を調整する
ようになっている。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の減衰力調整弁１を有する減衰力調整式油圧緩衝器で
は、次のような問題がある。すなわち、ガイドポート４
とシャッタポート５とで形成されるオリフィスの面積が
小さい場合、このオリフィスを通る油液は、流速が非常
に高く、図６中の矢印で示す方向の噴流となってシャッ
タ３の内部へ流入する。そして、シャッタポート５のガ
イドポート４側の端部付近（図中にａで示す部位）で
は、油液の流速の増加にともなう運動量の変化によって
圧力が低下し、シャッタポート５の反対側の端部付近
（図中にｂで示す部位）では、シャッタ３内へ流入する
油液の動圧によって圧力が上昇する。そして、シャッタ
３内の圧力変化によって流体力が発生し、シャッタ３に
は、図６において時計回りの回転力が作用することにな
り、この回転力によってシャッタ３の位置決め精度が低
下するという問題を生じる。このため、流体力による回
転力に抗してシャッタ３を操作、位置決めするためにシ
ャッタ３を操作するアクチュエータ（図示せず）の出力
を大きくする必要があった。 【０００７】なお、ガイドポート４とシャッタポート５
とで形成されるオリフィスを流通する油液によって生じ
る定常流体力Ｆは、油液の密度ρ、流量Ｑ、流速Ｖ、ガ
イド部材２とシャッタ３との摺動面と油液の流れの角度
θとすると近似的に次式のように表すことができる。 Ｆ＝ρＱＶ・cos θ …（１） 【０００８】本発明は、上記の点に鑑みてなされたもの
であり、減衰力調整弁のシャッタの操作力および保持力
を軽減した減衰力調整式油圧緩衝器を提供することを目
的とする。 【０００９】 【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するために、２つのシリンダ室を主油液通路および
バイパス通路で連通させ、シリンダ内のピストンの摺動
によって前記主油液通路およびバイパス通路内に生じる
油液の流動を制御して減衰力を発生させ、前記バイパス
通路の通路面積を減衰力調整弁によって調整することに
より減衰力特性を調整可能とした減衰力調整式油圧緩衝
器において、前記減衰力調整弁は、径方向に貫通するガ
イドポートを有する円筒状のガイド部材と、該ガイド部
材に対して回転可能に設けられ、前記ガイドポートに対
向し、径方向に貫通するシャッタポートを有する円筒状
の回転シャッタとからなり、該シャッタの回転により前
記ガイドポートの側壁と前記シャッタポートの側壁との
間で形成するオリフィスの面積を変化させることにより
前記バイパス通路の通路面積を調整し、さらに、前記ガ
イド部材に、前記ガイドポート内の前記シャッタ側に開
口して前記シャッタの略接線方向に沿って延びる副ポー
トを設け、該副ポートから油液を噴出して、前記ガイド
ポートとシャッタポートとで形成する前記オリフィスの
油液の流れを前記シャッタの回転方向に対して略垂直方
向に向けるようにしたことを特徴とする。 【００１０】 【作用】このように構成したことにより、ガイドポート
とシャッタポートとで形成したオリフィスから噴出され
る油液の流れが、副ポートから噴出される油液の衝突に
よってシャッタの回転方向に対して略垂直方向となるの
で、シャッタの回転方向に作用する流体力が小さくなり
シャッタの操作力および保持力を軽減することができ
る。 【００１１】 【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。 【００１２】図１に示すように、減衰力調整式油圧緩衝
器６は、油液が封入されたシリンダ７内にピストン８が
摺動可能に嵌装されており、このピストン８によってシ
リンダ７内がシリンダ上室7aとシリンダ下室7bの２室に
画成されている。ピストン８には、ピストンロッド９の
一端側が貫通されており、ピストンロッド９は、その先
端部に円筒状の通路部材10が螺着されてピストン８に固
定されている。ピストンロッド９の他端側は、シリンダ
７の端部に設けられたロッドガイド（図示せず）および
シール部材（図示せず）を貫通してシリンダ７の外部ま
で延ばされている。また、シリンダ７には、ピストンロ
ッド９の侵入、退出ともなうシリンダ７内の容積変化を
ガスの圧縮、膨張によって補償するリザーバ室（図示せ
ず）が設けられている。 【００１３】ピストン８には、シリンダ上室7aとシリン
ダ下室7bとを連通させる伸び側主油液通路11および縮み
側主油液通路12が設けられている。そして、ピストン８
のシリンダ下室7b側の端面には、伸び側主油液通路11の
油液の流動を制御して減衰力を発生するオリフィスおよ
びディスクバルブからなる減衰力発生機構13が設けられ
ており、ピストン８のシリンダ上室7a側の端面には、縮
み側主油液通路12の油液の流動を制御して減衰力を発生
するディスクバルブからなる減衰力発生機構14が設けら
れている。 【００１４】ピストンロッド９には、一端側がシリンダ
上室7aに連通し、他端側がシリンダ下室7b側の通路部材
10内に連通する油液通路15が設けられており、油液通路
15と通路部材10とでシリンダ上室7aとシリンダ下室7bと
を連通させるバイパス通路Ｂが構成されている。 【００１５】通路部材10内には、略円筒状のガイド部材
16が嵌合されている。そして、ガイド部材16の一端部に
は、ガイド部材16内からシリンダ上室7a側への油液の流
通を許容し、その反対方向の流通を阻止する逆止弁17が
設けられ、他端部には、ガイド部材16内からシリンダ下
室7b側への油液の流通を許容し、その反対方向の流通を
阻止する逆止弁18が設けられている。 【００１６】通路部材10とガイド部材16との間には、バ
イパス通路Ｂ内において、シリンダ上室7a側に連通する
油液通路19と、シリンダ下室7b側に連通する油液通路20
とが形成されており、ガイド部材16の側壁には、油液通
路19に連通する一対のガイドポート21および油液通路20
に連通する一対のガイドポート22が設けられている。そ
して、油液通路19とガイドポート21とで逆止弁17をバイ
パスし、油液通路20とガイドポート22とで逆止弁18をバ
イパスしている。 【００１７】ガイド部材16内には、円筒状のシャッタ23
が回転可能に嵌合されている。シャッタ23の側壁には、
ガイド部材16のガイドポート21に対向させて一対のシャ
ッタポート24が設けられ、また、ガイドポート22に対向
させて一対のシャッタポート25が設けられている。シャ
ッタポート24，25は、それぞれ、シャッタ23の周方向に
沿って延ばされて、シャッタポート24は一側にいくにつ
れて拡径される略くさび形に形成されており、シャッタ
ポート25は、これと反対側にいくにつれて拡径される略
くさび形に形成されている。そして、シャッタ23を回転
させることにより、ガイドポート21とシャッタポート24
との整合によって形成されるオリフィスの面積が変化し
て逆止弁17をバイパスする油液通路の通路面積が調整さ
れ、また、ガイドポート22とシャッタポート25との整合
によって形成されるオリフィスの面積が変化して逆止弁
18をバイパスする油液通路の通路面積が調整されるよう
になっている。 【００１８】この場合、ガイドポート21とシャッタポー
ト24とのオリフィスが全開のときガイドポート22とシャ
ッタポート25とのオリフィスが全閉となり、この状態か
らシャッタ23を一側に回転させるにつれてガイドポート
21とシャッタポート24とのオリフィスの面積が小さくな
ると同時に、ガイドポート22とシャッタポート25とのオ
リフィスの面積が大きくなり、ガイドポート21とシャッ
タポート24とのオリフィスが全閉のときガイドポート22
とシャッタポート25とのオリフィスが全開となるように
なっている。 【００１９】シャッタ23には、操作ロッド26が連結さ
れ、操作ロッド26は逆止弁17を貫通してピストンロッド
９に沿ってその外部まで延ばされており、減衰力調整式
油圧緩衝器６の外部からアクチュエータ（図示せず）に
より操作ロッド26を介してシャッタ23を回転させられる
ようになっている。また、シャッタ23は、３つの部材23
a ，23b ，23c を操作ロッド26により接合して構成され
ている。なお、図中、27はシャッタ23を小さいトルクで
回転可能に支持する軸受であり、その内周部には油液通
路が形成されている。 【００２０】通路部材10のシリンダ下室7b側の開口部に
は、バルブ本体28が嵌合されており、ねじ部材29によっ
て固定されている。バルブ本体28には、通路部材10の内
側とシリンダ下室7bとを連通させる油液通路30および油
液通路31が設けられている。そして、バルブ本体28の両
端部には、油液通路30内の油液の流動を制御して減衰力
を発生させるオリフィスおよびディスクバルブからなる
減衰力発生機構32および油液通路31のシリンダ下室7b側
から通路部材10の内側への油液の流通を許容する逆止弁
33が設けられている。 【００２１】次に、発明の要部である減衰力調整弁を構
成するガイド部材16およびシャッタ23についてさらに詳
しく説明する。 【００２２】図２および図３に示すように、ガイド部材
16の側壁には、一端がガイドポート21の下流側（シャッ
タ23側）の開口部付近に開口し、ガイド部材16とシャッ
タ23の摺動面の接線におおむね沿った方向に延び、他端
がガイド部材16の外周面に開口する小径の副ポート34が
設けられており、副ポート34は、ガイドポート21とシャ
ッタポート24とで形成されるオリフィスの面積が小さい
とき、このオリフィスの近傍に開口するように配置され
ている。 【００２３】また、同様に、ガイド部材16の側壁には、
一端がガイドポート22の下流側（シャッタ23側）の開口
部付近に開口し、ガイド部材16の内周の接線におおむね
沿った方向に延び、他端がガイド部材16の外周面に開口
する小径の副ポート35（図１参照）が設けられており、
副ポート35は、ガイドポート22とシャッタポート25とで
形成されるオリフィスの面積が小さいとき、このオリフ
ィスの近傍に開口するように配置されている。 【００２４】以上のように構成した本実施例の作用につ
いて次に説明する。 【００２５】操作ロッド26を外部から操作してシャッタ
23を回転させることにより減衰力特性を切換えることが
できる。 【００２６】シャッタ23を回転させてガイドポート21と
シャッタポート24とのオリフィスを全開、ガイドポート
22とシャッタポート25とのオリフィスを全閉とした場
合、ピストンロッド９の伸び行程時は、バイパス通路Ｂ
内において、シリンダ上室7a側の油液は、逆止弁17を閉
じて油液通路19、ガイドポート21およびシャッタポート
24を流通し、さらに、逆止弁18を開いてバルブ本体28の
油液通路30を通ってシリンダ下室7b側へ流れる。よっ
て、ガイドポート21とシャッタポート24とのオリフィス
の面積および減衰力発生機構32によって小さな減衰力が
発生する。一方、ピストンロッド９の縮み行程時は、逆
止弁18が閉じ、ガイドポート22とシャッタポート25との
オリフィスが閉じているのでバイパス通路Ｂが閉鎖され
る。よって、油液がピストン８の縮み側主油液通路12の
みを流通して減衰力発生機構14によって大きな減衰力が
発生する。したがって、減衰力特性は、伸び側はソフト
特性となり、縮み側はハード特性となる。 【００２７】シャッタ23を上記の位置から一側へ回転さ
せ、ガイドポート21とシャッタポート24とのオリフィス
の面積を小さくし、ガイドポート22とシャッタポート25
とのオリフィスを開いた場合、ピストンロッドの伸び行
程時は、上記と同様にして、バイパス通路Ｂ内におい
て、シリンダ上室7a側の油液がシリンダ下室7b側へ流
れ、ガイドポート21とシャッタポート24とのオリフィス
の面積が小さくなった分だけ減衰力が大きくなる。一
方、ピストンロッド９の縮み行程時は、バイパス通路Ｂ
内において、シリンダ下室7b側の油液は、バルブ本体28
の逆止弁33を開き、ガイド部材16の逆止弁18を閉じて油
液通路20、ガイドポート22およびシャッタポート25を流
通し、さらに、逆止弁17を開いてシリンダ上室7a側へ流
れる。よって、ガイドポート22とシャッタポート25によ
り開口された部分がオリフィスとなり、そのオリフィス
面積に応じた小さな減衰力（オリフィス特性）が発生す
る。したがって、減衰力特性は、伸び側、縮み側ともに
ミディアム特性となる。 【００２８】シャッタ23を上記の位置からさらに一側へ
回転させ、ガイドポート21とシャッタポート24とのオリ
フィスを全閉、ガイドポート22とシャッタポート25との
オリフィスを全開とした場合、ピストンロッド９の伸び
行程時は、逆止弁17が閉じ、ガイドポート21とシャッタ
ポート24とのオリフィスが閉じているのでバイパス通路
Ｂが閉鎖される。よって、油液がピストン８の伸び側主
油液通路11のみを流通して減衰力発生機構13によって大
きな減衰力が発生する。一方、ピストンロッド９の縮み
行程時は、上記と同様にして、バイパス通路Ｂ内におい
て、シリンダ下室7b側の油液がシリンダ上室7a側へ流
れ、ガイドポート22とシャッタポート25とのオリフィス
の面積が大きくなった分だけ減衰力（オリフィス特性）
が小さくなる。したがって、減衰力特性は、伸び側はハ
ード特性となり、縮み側はソフト特性となる。 【００２９】このように、伸び側と縮み側とで異なる減
衰力特性を設定することができ、さらに、シャッタ23の
回転角に応じてガイドポート21とシャッタポート24、ガ
イドポート22とシャッタポート25で形成されるオリフィ
スの面積を連続的に変化させることができるので、伸び
側および縮み側のバイパス通路Ｂの通路面積を変化させ
て減衰力特性を連続的に調整することができる。なお、
シャッタ23によりガイドポート21およびガイドポート22
を閉じてバイパス通路Ｂを閉鎖することにより、伸び縮
み両側でハード特性とすることもできる。 【００３０】次に、本発明の要部である減衰力調整弁の
ガイド部材16に設けられた副ポート34，35の作用につい
て説明する。なお、副ポート34と副ポート35の作用は同
様であるから、以下、副ポート34についてのみ説明す
る。 【００３１】図２および図３に示すように、シャッタ23
を一側へ回転させ、ガイドポート22とシャッタポート24
とのオリフィスの面積を小さくした場合、油液通路19内
の油液がガイドポート21とシャッタポート24とで形成さ
れたオリフィスを通り噴流となってシャッタ23内へ流入
する。このとき、この噴流は、図４中に矢印で示すよう
に、油液通路19から副ポート34を通ってシャッタ23内へ
向かう噴流が衝突することにより、シャッタ23の回転軸
（操作ロッド26）に向かって噴出されることになる。す
なわち、ガイドポート21とシャッタポート24とで形成さ
れたオリフィスを通る油液は、シャッタ23の摺動(回転)
方向に対して略垂直方向に噴射されることになり、前記
（１）式において、ほぼθ＝９０°となった場合と同様
になり、シャッタ23に作用する流体力は充分小さくな
る。そして、シャッタポート24のガイドポート21側の端
部付近（図４中にａで示す部位）では、副ポート34から
の噴流による攪拌によって圧力が低下せず、また、シャ
ッタポート24の反対側の端部付近（図４中にｂで示す部
位）では、シャッタ23内への噴流がシャッタ23の回転軸
へ向かって噴出されることにより、噴流による動圧が作
用しないので圧力が上昇することがない。よって、シャ
ッタ23に流体力による回転力が作用しないので、シャッ
タ23の操作力および保持力を軽減することができる。 【００３２】なお、本実施例では、副ポート34は、ガイ
ドポート21内に開口され、ガイド部材16とシャッタ23の
摺動面の接線におおむね沿った方向に延ばされている
が、これに限らず、ガイドポート21とシャッタポート24
とで形成されるオリフィスからの油液の噴流をシャッタ
23の回転軸に向かわせるように油液を噴出できればよ
く、例えばガイド部材16の内部に開口させ、また、ガイ
ド部材16とシャッタ23との摺動面の接線に対する副ポー
ト34の角度をキリ穴加工が容易な３０°程度としてもよ
く、複数のポートで構成してもよい。 【００３３】また、本実施例では、伸び側と縮み側とで
異なる減衰力特性を設定できる減衰力調整式油圧緩衝器
に本発明を適用した場合について説明したが、本発明
は、このほか、バイパス通路の通路面積を調整すること
により減衰力を調整する通常の減衰力調整式油圧緩衝器
にも同様にして適用することができる。 【００３４】さらに、本実施例では、減衰力調整弁をピ
ストン部に設けた場合について説明したが、本発明は、
これに限らず、バイパス通路をシリンダの外部に設け、
減衰力調整弁をシリンダの外部に設けたものに適用する
こともできる。 【００３５】 【発明の効果】以上詳述したように、本発明の減衰力調
整式油圧緩衝器は、減衰力調整弁のガイド部材に副ポー
トを設けたことにより、ガイドポートとシャッタポート
とで形成したオリフィスから噴出される油液の流れが、
副ポートから噴出される油液の衝突によってシャッタの
回転方向に対して略垂直方向となるので、シャッタの回
転方向に作用する流体力が小さくなりシャッタの操作力
および保持力を軽減することができる。その結果、シャ
ッタの位置決め精度を向上させることができる。また、
シャッタを操作するためのアクチュエータの出力が小さ
くてすむので、アクチュエータの小型化を図ることがで
きるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の縦断面図である。
【図２】図１の装置のガイド部材およびシャッタのＡ−
Ａ線による横断面の拡大図である。 【図３】図１の装置の要部であるガイド部材およびシャ
ッタのポート部の正面図である。 【図４】図１の装置のガイド部材およびシャッタの内部
のポート部の油液の流れを示す図である。 【図５】従来の減衰力調整式油圧緩衝器の減衰力調整弁
のポート部の正面図である。 【図６】図５に示す減衰力調整弁の横断面図である。 【符号の説明】 ６ 減衰力調整式油圧緩衝器 ７ シリンダ 7a シリンダ上室（シリンダ室） 7b シリンダ下室（シリンダ室） ８ ピストン 11 伸び側主油液通路（主油液通路） 12 縮み側主油液通路（主油液通路） 16 ガイド部材 21,22 ガイドポート 23 シャッタ 24,25 シャッタポート 34,35 副ポート Ｂ バイパス通路
Ａ線による横断面の拡大図である。 【図３】図１の装置の要部であるガイド部材およびシャ
ッタのポート部の正面図である。 【図４】図１の装置のガイド部材およびシャッタの内部
のポート部の油液の流れを示す図である。 【図５】従来の減衰力調整式油圧緩衝器の減衰力調整弁
のポート部の正面図である。 【図６】図５に示す減衰力調整弁の横断面図である。 【符号の説明】 ６ 減衰力調整式油圧緩衝器 ７ シリンダ 7a シリンダ上室（シリンダ室） 7b シリンダ下室（シリンダ室） ８ ピストン 11 伸び側主油液通路（主油液通路） 12 縮み側主油液通路（主油液通路） 16 ガイド部材 21,22 ガイドポート 23 シャッタ 24,25 シャッタポート 34,35 副ポート Ｂ バイパス通路
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フロントページの続き
(72)発明者 柏木 明
神奈川県川崎市川崎区富士見１丁目６番
３号 トキコ株式会社内
(56)参考文献 特開 昭60−172784（ＪＰ，Ａ)
実開 平５−14692（ＪＰ，Ｕ)
実開 昭61−190048（ＪＰ，Ｕ)
実開 昭53−96240（ＪＰ，Ｕ)
実開 昭54−12134（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 ２つのシリンダ室を主油液通路およびバ
イパス通路で連通させ、シリンダ内のピストンの摺動に
よって前記主油液通路およびバイパス通路内に生じる油
液の流動を制御して減衰力を発生させ、前記バイパス通
路の通路面積を減衰力調整弁によって調整することによ
り減衰力特性を調整可能とした減衰力調整式油圧緩衝器
において、前記減衰力調整弁は、径方向に貫通するガイ
ドポートを有する円筒状のガイド部材と、該ガイド部材
に対して回転可能に設けられ、前記ガイドポートに対向
し、径方向に貫通するシャッタポートを有する円筒状の
回転シャッタとからなり、該シャッタの回転により前記
ガイドポートの側壁と前記シャッタポートの側壁との間
で形成するオリフィスの面積を変化させることにより前
記バイパス通路の通路面積を調整し、さらに、前記ガイ
ド部材に、前記ガイドポート内の前記シャッタ側に開口
して前記シャッタの略接線方向に沿って延びる副ポート
を設け、該副ポートから油液を噴出して、前記ガイドポ
ートとシャッタポートとで形成する前記オリフィスの油
液の流れを前記シャッタの回転方向に対して略垂直方向
に向けるように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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