JP3874389B2 - Hydraulic shock absorber for air suspension - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動車,産業用車両等に使用される油圧緩衝器に関し、特にエアサスペンション用油圧緩衝器に適する減衰力可変機構に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図4に示すエアサスペンション用油圧緩衝器は、一端がダンパAoの外筒側に結合され他端がピストンロッドPR側に結合されるガスばねGを、ダンパAoに一体的にアッセンブリしたもので、ガスばねGで車体重量を支えるとともに、ダンパAoで車両の振動を減衰する。エアサスペンションは、乗員や荷物等の積載荷重の増減等により、車体重量と積載荷重からなるばね上重量が変化した場合に、ガスばねGのガス圧を変化させることにより車高調整が可能である。
【0003】
この時、ガスばねGのガス圧を上げるとばね定数も増大する。一方、ばね上重量及びばね定数が変化しても、ダンパAoの伸縮速度に対する発生減衰力の関係(以下、減衰力−速度特性と略称)が一定のままでは、車両の乗り心地が狙い値から外れ損なわれてしまう。これを防止するためには、減衰力−速度特性をガス圧に対応して変化させる必要がある。
【0004】
減衰力−速度特性の具体的な変更は、車体の要所に配置された各種センサからの信号に基づくコントローラの出力により制御される減衰力調整用アクチュエータAJ(以下、アクチュエータAJと略称)で、コントロールロッドCRの下端に結合されたロータリーバルブRVを回動し、ピストンバルブPVと並列に設けたバイパス油路BPを開閉することにより行われる。
【0005】
バイパス油路BPが連通しているときは、撓み剛性が小さく設定されソフトな伸長行程の伸側減衰力を発生するSVeとソフトな収縮行程の圧側背面減衰力を発生するSVcからなるソフトバルブSV(以下、ソフトバルブSVと略称)が選択され、図3のSで示すような低い減衰力を発生するソフトモードとなる。
逆にバイパス油路BPが遮断されているときは、撓み剛性が大きく設定されハードな伸長行程の伸側減衰力を発生するHVeとハードな収縮行程の圧側背面減衰力を発生する収縮側のHVcからなるハードバルブHV(以下、ハードバルブHVと略称)が選択され、図3のHで示すような高い減衰力を発生するハードモードとなる。
【0006】
ここで、ソフトバルブSVを選択しているときの収縮行程の圧側背面減衰力は、シリンダCYの下端に装着されたベースバルブBVにより発生する圧側ベース減衰力と合成されて、ソフトモードの圧側減衰力となる。
同様に、ハードバルブHVを選択しているときの収縮行程の圧側背面減衰力は、ベースバルブBVにより発生するベース減衰力と合成されて、ハードモードの圧側側減衰力となる。
【0007】
上述したように、バイパス油路BPの連通及び遮断は、車体の要所に配置された各種センサからの信号に基づくコントローラの出力により制御され、積載荷重に応じてソフトモード又はハードモードを自動的に選択することにより、乗り心地を良好に維持することが可能となる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来品におけるアクチュエータAJは、図示を省略した各種センサからの信号をもとにコントローラで必要に応じて駆動されるため、前記各種センサ及びコントローラ等の付属機器が必要である。
また、減衰力−速度特性を変更するために、ソフトバルブSV又はハードバルブHVを選択するアクチュエータAJが必要であることもあって、減衰力調整装置が大きく複雑になってしまうと言う問題があった。
【0009】
更に、減衰力−速度特性を変更するために、ピストン部にバイパス油路BPを設け、コントロールロッドCRを介して開閉するとなっていたため,ピストンロッドPRに中空孔を加工し、当該中空孔にコントロールロッドCR及びロータリーバルブRVを装着しなければならないと言う問題もあった。
本発明は以上のような実情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、エアサスペンションの減衰力調整システム及びダンパの構造を簡素化したエアサスペンション用油圧緩衝器を提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の手段は、ダンパと、ガスばねとからなり、上記ダンパがシリンダと、シリンダを収容する外筒と、シリンダと外筒との間に形成されたリザーバと、シリンダ内に上部油室と下部油室とを区画するピストンと、ピストンに一端を結合し他端を車体側に連結したピストンロッドと、ピストンに形成されて上部油室と下部油室とを連通させる伸側ポートおよび圧側ポートと、上記伸側ポートの出口端に開閉自在に設けた伸側ハードバルブと、上記圧側ポートの出口端に開閉自在に設けた圧側ハードバルブと、上記ピストンロッドに設けられて上記伸側ハードバルブと圧側ハードバルブとを迂回して上記上部油室と下部油室とを連通させるバイパス通路と、このバイパス通路の上部油室側出口端に開閉自在に設けたソフトバルブとからなり、上記ガスばねは一端が上記外筒に結合され他端が上記ピストンロッドに結合されて内部にガス室を備え、上記バイパス通路を開いているとき上記ソフトバルブでソフトな減衰力を発生させ、上記バイパス通路を閉じているとき上記伸側ハードバルブ又は圧側ハードバルブでハードな減衰力を発生させるエアサスペンション用油圧緩衝器において、上記ピストンロッドにピストンより上方のディスクとピストンを締結する中空なピストンナットを結合し、上記ピストンナットの下端部にキャップを繋止させ、上記ピストンロッドとディスクとピストンナットに上記バイパス通路を形成し、上記ピストンナットの外周と上記キャップの外周にそれぞれ内周側の上部孔と下部孔とを介して上記バイパス通路の出口端を開閉するスプールを上下移動自在に嵌合し、上記キャップの外周と上記下部孔とでスプール側のガス室を隔成し、上記スプールは上記バイパス通路を開く方向に附勢するスプリングと上記ガスばね内のガス室からガスを導入した上記スプール側のガス室のガス圧とでバランスして支持されていることを特徴とするものである。
【0011】
この場合、スプールとピストンナットとの間にスプール側のガス室に対向する油室を形成し、スプール側のガス室とガスばね内のガス室とを連通する通路の途中に絞り孔を形成し、また上記油室とバイパス通路とをピストンナットに形成したダンピングオリフィス又はピストンナットの外面に形成した環状隙間を介して連通させて通路面積を絞り、車両走行時におけるガスばねの圧力の脈動に対応するガス室の圧力を平準化するとともにスプール6の移動を緩やかにすることによって、走行時の乗り心地を安定させたルのが好ましい。
【0012】
同じく、ピストンロッドとピストンナット内にパイパス通路と同軸のガス導入管を挿入し、このガス導入管を利用してガス室をガスばね内のガス室に連通させても良い。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の一例を図に基づいて説明する。
本発明のサスペンション用油圧緩衝器の基本構造は図4の従来例と同じように、ダンパA o と、ガスばねGとからなる。 そして、上記ダンパA o がシリンダ2と、シリンダ2を収容する外筒と、シリンダ2と外筒との間に形成されたリザーバと、シリンダ2内に上部油室Aと下部油室Bとを区画するピストン4と、ピストン4に一端を結合し他端を車体側に連結したピストンロッド1と、ピストンに4形成されて上部油室Aと下部油室Bとを連通させる伸側ポート4Cおよび圧側ポート4Dと、上記伸側ポート4Cの出口端に開閉自在に設けた伸側ハードバルブUV e と、上記圧側ポート4Dの出口端に開閉自在に設けた圧側ハードバルブUV c と、上記ピストンロッド1に設けられて上記伸側ハードバルブUV e と圧側ハードバルブUVcとを迂回して上記上部油室Aと下部油室Bとを連通させるバイパス通路と、このバイパス通路の上部油室側出口端に開閉自在に設けたソフトバルブLVとからなっている。
更に、上記ガスばねGは一端が上記外筒に結合され他端が上記ピストンロッド1に結合されて内部にガス室Gcを備えている。
このサスペンション用油圧緩衝器では、上記バイパス通路を開いているとき上記ソフトバルブLVでソフトな減衰力を発生させ、上記バイパス通路を閉じているとき上記伸側ハードバルブUVe又は圧側ハードバルブUVcでハードな減衰力を発生させる。
そして、本発明では、図1、図2に示すように、上記ピストンロッド1にピストン4より上方のディスク3とピストンを締結する中空なピストンナット5を結合し、上記ピストンナット5の下端部にキャップ7を繋止させ、上記ピストンロッド1とディスクと3ピストンナット5に上記バイパス通路を形成している。
更に、上記ピストンナット5の外周と上記キャップ7の外周にそれぞれ内周側の上部孔6Dと下部孔6Cとを介して上記バイパス通路の出口端を開閉するスプール6を上下移動自在に嵌合し、上記キャップ7の外周と上記下部孔6Cとでスプール側のガス室6Aを隔成している。
上記のバイパス通路は、図2に示すように、ディスク3に形成した連通孔3Bおよび環状溝3Aと、ピストンロッド1に形成した通孔1Aおよび中空通路1Bと、ピストンナット5内に形成した絞り孔5Bおよび通孔5Aとで構成している。
更に、上記ピストンナット5の外周に上記バイパス通路の出口端たる通孔5Aを開閉するスプール6を上下移動自在に挿入している。
当該スプール6はバイパス通路を開く方向に附勢する上部スプリング8と上記スプリング8に対向して上記ガスばねG内のガス室Gcからガスを導入した下部ガス室6Aのガス圧とでバランスして支持されている。
更に、スプール6とピストンナット5との間にガス室6Aに対向する油室6Bを形成し、ガス室6AとガスばねG内のガス室Gcとを連通する通路の途中に絞り孔5Bを形成し、また上記油室6Bとバイパス通路とをピストンナット5に形成したダンピングオリフィス5D又はピストンナット5の外面に形成した環状隙間を介して連通させて通路面積を絞っている。これにより、車両走行時におけるガスばねGの圧力の脈動に対応するガス室6Aの圧力を平準化するとともにスプール6の上下移動を緩やかにすることによって、走行時の乗り心地を安定させるようにしている。
ガス室6AをガスばねGのガス室Gcに接続する一つの例は図2に示すように、ピストンロッド1とピストンナット5内にパイパス通路BPと同軸のガス導入管9を挿入し、このガス導入管9を利用してガス室6AをガスばねG内のガス室Gcに連通させている。
以下詳細に説明する。
図2は、本発明のダンパAdのピストン部に設けられたピストンバルブ近傍の詳細図で、左半断面図は低い減衰力を発生するソフトモード状態を、右半断面図は高い減衰力を発生するハードモード状態を示す。
【0014】
ピストンロッド1の下端インロー部1Eの上方には、ディスク3が組み付けられ、ディスクの背面環状窓3Cは、ディスクの連通孔3Bと環状溝3Aからなるディスク通路を介して、ピストンロッドの通孔1Aに連通している。
ディスクの背面環状窓3Cには、外周側を背面環状窓3Cの外枠に支持されるとともに、内周側をガイド11に案内され且つ内周背面側を環座12により支持されたソフトバルブLVが対向している。
【0015】
ソフトモード状態においては、ソフトバルブLVの対向するディスクの背面環状窓3Cは、上記ディスク通路,ピストンロッドの通孔1A,中空通路1B,ピストンナットの通孔5Aからなるバイパス通路BPを介して下部室Bに連通しているので、伸長行程では外周側が背面環状窓3Cの外枠に支持されて内周側が下方に撓み、収縮行程では内周側が環座12により支持されて外周側が上方に撓むことにより低いソフトモードの減衰力を発生する。
【0016】
下部室Bにポート4Dを介して連通するピストン4の上面環状窓4Aには、収縮行程において高い圧側背面減衰力を発生する圧側ハードバルブUVc,上部室Aにポート4Cを介して連通する下面環状窓4Bには、伸長行程において比較的高い伸側減衰力を発生する伸側ハードバルブUVeからなるハードバルブUVがピストン4を挟んで対向し、ディスク3の下方に組み付けられている。これらソフトバルブLV及びハードバルブUVがピストンナット5でピストンロッド下端のインロー部1Eに締結されている。
【0017】
ピストンナット5の外面には、通孔5Aを開閉するスプールの上部孔6Dが嵌合し、ピストンナット5の下端部に螺着されているキャップ7の外面には、スプールの下部孔6Cが嵌合してスプール6を上下動自在に案内している。スプール6は、スプリング8の騨発力によってピストンナットの通孔5Aを開く方向に付勢されている。
【0018】
ピストンロッド1には中空孔1Cが穿設され、その中にガス圧導入管9が配設されている。ガス圧導入管9は、ピストンロッドの通孔1Dと中空孔1Cを経て図1に示すガスばねのガス室Gcに連通し、ピストンナット下端のガス室5CにはガスばねGのガス圧が導かれている。ガス室5Cは、ピストンナット5に穿設された絞り孔5Bを介して、スプールの下部孔6Cとキャップ7の外周で形成されるガス室6A(1次遅れ圧力室)に連通している。
【0019】
一方、スプールの上部孔6Dとピストンナット5の外周の嵌合部に形成された油室6B(1次遅れ圧力室)とピストンナットの通孔5Aとの間には、ダンピングオリフィス5Dが穿設され、通孔5Aは前記バイパス通路BPを介して上方のソフトバルブLVに連通している。
【0020】
ばね上重量が小さいときは、車高を維持するためのガスばねGの圧力は比較的低いため、ばね定数は小さくなる。この時、狙いとする乗り心地を得るための減衰力−速度特性は、図3のSで示すようなソフトな特性が必要である。ガスばねGの圧力が比較的低い状態では、ガス圧導入管9によってガスばねGと連通するガス室6Aのガス圧も低いため、スプール6を上方に押し上げる反発力が小さく、スプリング8の騨発力に打ち勝つことができない。
【0021】
このため、スプール6は下方に押し下げられたままの状態、すなわち図2の左半断面に示すようにピストンナットの通孔5Aが開放状態になる。上部室Aの作動油は撓み剛性の大きいハードバルブUVを通らずに、撓み剛性の小さいソフトバルブLVを通り前記バイパス通路BPを介して下部室Bに流出するので、図3のSで示すソフトモードの減衰力特性となる。
【0022】
車体重量と積載荷重からなるばね上重量が大きいときは、車高を維持するためにガスばねGのガス圧を高くするので、ガスばねGのばね定数も増大する。ばね上重量及びばね定数が変化しても、ダンパAdの減衰力−速度特性が一定のままでは、車両の乗り心地が狙い値から外れ損なわれてしまう。これを防止するためには、減衰力−速度特性をガス圧に対応して変化させる必要がある。
【0023】
この減衰力−速度特性を変化させる方法を以下に説明する。
ガスばねGの昇圧に伴い、ピストンロッドの通孔1D,中空孔1C,ガス圧導入管9によってピストンナットのガス室5Cへ導入されたガス圧も高くなる。
この圧力は絞り孔5Bを介してガス室6A内の圧力を上昇させる。ガス圧が低い状態では、スプール6はスプリング8の騨発力によって下方へ押し下げられているが、ガス圧が高くなるとガス室6Aの断面積にガス圧を乗じた反発力がスプリング8の騨発力に打ち勝ってスプール6を上方へ移動させる。
【0024】
この結果、スプール6は図2の右半断面に示すようにピストンナットの通孔5Aを閉塞するので、ソフトバルブLVと下部室B間のバイパス通路BPが遮断され、上部室Aと下部室Bの間はハードバルブUVを介してのみ連通する。ハードバルブUVの撓み剛性は、ソフトバルブLVの撓み剛性よりも大きく設定されているので、図3のHで示すハードモードの減衰力特性となる。つまり、ガスばねGのガス圧に感応して自動的に減衰力を切り替えることができる。
ここで、上記ピストンロッドの通孔1Dを設けることが軸線方向のスペース上困難な場合には、ガス圧導入管をピストンロッドの上端迄延長しガスばねGと同一のガス圧供給源に並列に接続してもよい。
【0025】
しかし、悪路走行による振動のようにガスばねGの圧力が高周波で脈動する場合には、ガス圧導入管9によって導かれたガス室5Cの圧力も脈動する。走行中このガス圧に感応してスプール6が激しく上下動して減衰力が頻繁に切り替わると、乗り心地を損なうばかりか操縦安定性にも悪影響を与えてしまう。
これを防止するためには、ガスばねGに連通するガス室5Cとスプールを上方に駆動するガス室6Aの間を絞り孔5Bとして、絞り孔5Bの緩衝効果によりガス室6Aの圧力を平準化して、スプール6の激しい上下動を抑制すればよい。
【0026】
この結果、減衰力−速度特性は、車高調整時のようなゆっくりとしたガスばねGの圧力変動に対してはそれに対応して変化するが、悪路走行による振動のような激しいガスばねGの圧力変動に対しては変化しない。このため、走行時の乗り心地を安定させることができる。
【0027】
同様に悪路走行等においては、ダンパAdが激しく伸縮しシリンダの上部室Aと下部室Bの圧力が脈動する。特に下部室Bの圧力が伸長行程と収縮行程で大きく変動するが、この圧力が油室6Bを介してスプール6を下方へ押し下げる力として働くためスプール6が上方に移動し、ハードの状態にあるスプール6を収縮行程時の下部室Bの圧力上昇によって押し下げ、ソフトの状態に切り替えてしまう怖れがある。
【0028】
これを防止するためには、油室6Bとピストンナットの通孔5Aとの間をダンピングオリフィス5Dとして、このダンピング効果によりスプール6の上下動を緩やかにし、車両走行中ダンパAdの激しい伸縮によって減衰力が頻繁に切り替わらないようにする。
同様な効果は、ダンピングオリフィス5Dを穿設する替わりに、スプールの上部孔6Dとピストンナット5の外周の嵌合部に所定の環状隙間を設けることによっても得ることができる。
【0029】
本発明においては、ダンパ内のスプールのガス室にガスばねのガス圧を導入し、その圧力に応動してスプールを上下動させることにより、ソフトバルブと下部室間のバイパス通路を開閉して減衰力をソフト又はハードに切り替えるため、車高調整によるガスばねの圧力を感知し、必要な減衰力−速度特性を自動的に得ることができる。このため、各種センサ,コントローラ,アクチュエータ等の付属機器が不要であることもあって、減衰力調整システムを簡素化することができるとともにサスペンション用油圧緩衝器の構造が簡単になる。
【0030】
【発明の効果】
以上詳述したように、各請求項の発明によれば、ピストンナットの外周にバイパス通路の出口端を開閉するスプールを上下移動自在に挿入し、当該スプールをバイパス通路を開く方向に附勢するスプリングと上記スプリングに対向してガスばね内のガス室からガスを導入したガス室のガス圧とでバランスして支持させているから、ガスばねの圧力に応動してスプールを上下動させることにより、バイパス通路を開閉して減衰力をソフト又はハードに切り替えることが出来る。これにより、車高調整によるガスばねの圧力を感知し、必要な減衰力−速度特性を自動的に得ることができる。このため、各種センサ,コントローラ,アクチュエータ等の付属機器が不要であることもあって、減衰力調整システムを簡素化することができるとともにサスペンション用油圧緩衝器の構造が簡単になる。
更に、請求項2の発明によれば、スプールとピストンナットとの間にガス室に対向する油室を形成し、ガス室とガスばね内のガス室とを連通する通路の途中に絞り孔を形成し、また上記油室とバイパス通路とをピストンナットに形成したダンピングオリフィス又はピストンナットの外面に形成した環状隙間を介して連通させて通路面積を絞っていることにより、車両走行時におけるガスばねの圧力の脈動に対応するガス室の圧力を平準化するとともにスプールの上下移動を緩やかにすることによって、走行時の乗り心地を安定させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るサスペンション用油圧緩衝器の全体図である。
【図2】本発明のダンパAdに係るピストン近傍の拡大断面図である。
【図3】ガスばねの圧力に応動して変化する減衰力を示す説明図である。
【図4】(A)従来のガス圧サスペンション用ダンパAdの断面図である。
(B)ピストン3近傍の拡大図である。
【符号の説明】
A 上部室
B 下部室
P ピストン
R リザーバ
G ガスばね
Ad ダンパ
LV ソフトバルブ
UV ハードバルブ
BP バイパス通路(3B〜3A〜1A〜1B〜5A)
1 ピストンロッド
2 シリンダ
3 ディスク
4 ピストン
5 ピストンナット
5A 通孔
5B 絞り孔
5D ダンピングオリフィス
6 スプール
5D ダンピングオリフィス
7 キャップ
6A スプールのガス室
6B スプールの油室
6C スプールの下部孔
6D スプールの上部孔
9 ガス圧導入管[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a hydraulic shock absorber used for automobiles, industrial vehicles, and the like, and more particularly to a damping force variable mechanism suitable for an air suspension hydraulic shock absorber.
[0002]
[Prior art]
The hydraulic shock absorber for air suspension shown in FIG. 4 is a gas spring G having one end coupled to the outer cylinder side of the damper Ao and the other end coupled to the piston rod PR side, and is assembled integrally with the damper Ao. The weight of the vehicle body is supported by the gas spring G, and the vibration of the vehicle is damped by the damper Ao. The air suspension can adjust the vehicle height by changing the gas pressure of the gas spring G when the sprung weight consisting of the weight of the vehicle body and the loaded load changes due to the increase or decrease of the loaded load of passengers or luggage. .
[0003]
At this time, when the gas pressure of the gas spring G is increased, the spring constant also increases. On the other hand, even if the sprung weight and the spring constant change, if the relationship of the generated damping force with respect to the expansion / contraction speed of the damper Ao (hereinafter referred to as damping force-speed characteristic) remains constant, the riding comfort of the vehicle will not exceed the target value. It will be lost. In order to prevent this, it is necessary to change the damping force-speed characteristic according to the gas pressure.
[0004]
The specific change of the damping force-speed characteristic is an damping force adjusting actuator AJ (hereinafter abbreviated as actuator AJ) controlled by the output of the controller based on signals from various sensors arranged at important points of the vehicle body. The rotary valve RV coupled to the lower end of the control rod CR is rotated to open and close a bypass oil passage BP provided in parallel with the piston valve PV.
[0005]
When the bypass oil passage BP is in communication, the soft valve SV is composed of SVe that generates an expansion-side damping force in the soft extension stroke and SVc that generates a compression-side rear damping force in the soft contraction stroke with a small flexural rigidity. (Hereinafter abbreviated as soft valve SV) is selected, and the soft mode for generating a low damping force as shown by S in FIG. 3 is set.
On the contrary, when the bypass oil passage BP is blocked, HVe that generates a large bending stroke and a compression side rear surface damping force that generates a compression side rear damping force of a hard contraction stroke and a large expansion stroke is set. A hard valve HV (hereinafter abbreviated as a hard valve HV) is selected, and a hard mode for generating a high damping force as indicated by H in FIG.
[0006]
Here, the compression-side back damping force of the contraction stroke when the soft valve SV is selected is combined with the compression-side base damping force generated by the base valve BV attached to the lower end of the cylinder CY, and the compression-side damping in the soft mode. It becomes power.
Similarly, the compression-side back damping force in the contraction stroke when the hard valve HV is selected is combined with the base damping force generated by the base valve BV to become the compression-side damping force in the hard mode.
[0007]
As described above, the communication and blocking of the bypass oil passage BP is controlled by the output of the controller based on signals from various sensors arranged at key points of the vehicle body, and the soft mode or the hard mode is automatically set according to the loaded load. This makes it possible to maintain a good ride comfort.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
The actuator AJ in the conventional product is driven as necessary by the controller based on signals from various sensors (not shown), and thus the various sensors and the attached devices such as the controller are necessary.
In addition, in order to change the damping force-speed characteristic, an actuator AJ for selecting the soft valve SV or the hard valve HV is necessary, and there is a problem that the damping force adjusting device becomes greatly complicated. It was.
[0009]
Furthermore, in order to change the damping force-velocity characteristics, a bypass oil passage BP is provided in the piston portion and is opened and closed via the control rod CR. Therefore, a hollow hole is processed in the piston rod PR, and the hollow hole is controlled. There was also a problem that the rod CR and the rotary valve RV had to be mounted.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an air suspension hydraulic shock absorber that simplifies the structure of the damping force adjustment system and the damper of the air suspension. is there.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the means of the present invention comprises a damper and a gas spring, and the damper includes a cylinder, an outer cylinder that accommodates the cylinder, and a reservoir formed between the cylinder and the outer cylinder. A piston that divides the upper oil chamber and the lower oil chamber in the cylinder, a piston rod having one end coupled to the piston and connected to the vehicle body side, and an upper oil chamber and a lower oil chamber formed on the piston. An expansion side port and a pressure side port to be communicated, an extension side hard valve provided at the outlet end of the extension side port so as to be opened and closed, a pressure side hard valve provided at the outlet end of the pressure side port so as to be opened and closed, and the piston rod A bypass passage that bypasses the extension side hard valve and the pressure side hard valve and communicates with the upper oil chamber and the lower oil chamber, and is provided at the outlet end of the upper oil chamber side of the bypass passage so as to be openable and closable. Consists of a soft valve, the gas spring has a gas chamber therein and the other end one end of which is coupled to the outer tube is coupled to the piston rod, soft damping in the soft valve while opening the bypass passage In an air suspension hydraulic shock absorber that generates a force and generates a hard damping force with the extension side hard valve or the pressure side hard valve when the bypass passage is closed, a disk and a piston above the piston are connected to the piston rod. A hollow piston nut to be fastened is coupled , a cap is secured to the lower end portion of the piston nut, the bypass passage is formed in the piston rod, the disk and the piston nut, and the outer periphery of the piston nut and the outer periphery of the cap are formed. The outlet end of the bypass passage is opened through the upper and lower holes on the inner circumference. The fitted freely vertically move the spool, then隔成the gas chamber of the spool side and the outer periphery and the lower hole of the cap, the spool is spring and in the gas spring for biasing in the opening direction the bypass passage The gas chamber is supported in a balanced manner with the gas pressure of the gas chamber on the spool side where the gas is introduced from the gas chamber .
[0011]
In this case, an oil chamber facing the spool-side gas chamber is formed between the spool and the piston nut, and a throttle hole is formed in the middle of the passage connecting the spool-side gas chamber and the gas chamber in the gas spring. In addition, the oil chamber and the bypass passage are communicated with each other via a damping orifice formed in the piston nut or an annular gap formed on the outer surface of the piston nut, thereby reducing the passage area to cope with the pulsation of the pressure of the gas spring during vehicle travel. It is preferable that the pressure of the gas chamber to be leveled is made uniform and the movement of the spool 6 is moderated to stabilize the riding comfort during traveling.
[0012]
Similarly, a gas introduction pipe coaxial with the bypass passage may be inserted into the piston rod and the piston nut, and the gas chamber may be communicated with the gas chamber in the gas spring using the gas introduction pipe.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
The basic structure of the suspension hydraulic shock absorber according to the present invention includes a damper Ao and a gas spring G, as in the conventional example of FIG . The damper A o includes a
Further, the gas spring G has one end coupled to the outer cylinder and the other end coupled to the
In this suspension hydraulic shock absorber, a soft damping force is generated by the soft valve LV when the bypass passage is open, and a hard hard valve UVe or pressure side hard valve UVc generates a soft damping force when the bypass passage is closed. To generate a strong damping force .
In the present invention, as shown in FIGS. 1 and 2, a disk 3 above the
Further, a spool 6 that opens and closes the outlet end of the bypass passage is fitted to the outer periphery of the piston nut 5 and the outer periphery of the cap 7 through an upper hole 6D and a lower hole 6C on the inner peripheral side so as to be movable up and down. The outer periphery of the cap 7 and the lower hole 6C define a spool-
As shown in FIG. 2 , the bypass passage includes a communication hole 3B and an annular groove 3A formed in the disk 3, a
Further, a spool 6 for opening and closing a through hole 5A which is an outlet end of the bypass passage is inserted on the outer periphery of the piston nut 5 so as to be movable up and down.
The spool 6 is balanced by the
Further, an oil chamber 6B is formed between the spool 6 and the piston nut 5 so as to face the
One example of connecting the
This will be described in detail below.
FIG. 2 is a detailed view of the vicinity of the piston valve provided in the piston portion of the damper Ad of the present invention. The left half sectional view shows a soft mode state that generates a low damping force, and the right half sectional view shows a high damping force. Indicates the hard mode state.
[0014]
The disc 3 is assembled above the lower
A soft valve LV in which the outer peripheral side is supported by the outer frame of the rear annular window 3C, the inner peripheral side is guided by the
[0015]
In the soft mode state, the rear annular window 3C of the disk facing the soft valve LV is located below the bypass passage BP including the disk passage, the
[0016]
An upper surface
[0017]
An upper hole 6D of the spool that opens and closes the through hole 5A is fitted to the outer surface of the piston nut 5, and a lower hole 6C of the spool is fitted to the outer surface of the cap 7 screwed to the lower end portion of the piston nut 5. The spool 6 is guided so as to be movable up and down. The spool 6 is urged in a direction to open the through hole 5A of the piston nut by the spring force of the
[0018]
The
[0019]
On the other hand, a damping orifice 5D is formed between an oil chamber 6B (first-order lag pressure chamber) formed in the fitting portion on the outer periphery of the spool upper hole 6D and the piston nut 5 and the piston nut through-hole 5A. The through hole 5A communicates with the upper soft valve LV via the bypass passage BP.
[0020]
When the sprung weight is small, the pressure of the gas spring G for maintaining the vehicle height is relatively low, so the spring constant is small. At this time, the damping force-speed characteristic for obtaining the desired riding comfort must be a soft characteristic as indicated by S in FIG. When the pressure of the gas spring G is relatively low, the gas pressure in the
[0021]
For this reason, the spool 6 remains pressed down, that is, the piston nut through-hole 5A is opened as shown in the left half section of FIG. Since the hydraulic oil in the upper chamber A does not pass through the hard valve UV having a large flexural rigidity but flows through the soft valve LV having a small flexural rigidity and flows into the lower chamber B through the bypass passage BP, the soft oil indicated by S in FIG. It becomes the damping force characteristic of the mode.
[0022]
When the sprung weight made up of the vehicle body weight and the loaded load is large, the gas pressure of the gas spring G is increased in order to maintain the vehicle height, so that the spring constant of the gas spring G also increases. Even if the sprung weight and the spring constant change, if the damping force-speed characteristic of the damper Ad remains constant, the riding comfort of the vehicle deviates from the target value and is impaired. In order to prevent this, it is necessary to change the damping force-speed characteristic according to the gas pressure.
[0023]
A method for changing the damping force-speed characteristic will be described below.
As the pressure of the gas spring G increases, the gas pressure introduced into the gas chamber 5C of the piston nut by the piston rod through hole 1D, the
This pressure increases the pressure in the
[0024]
As a result, the spool 6 closes the through hole 5A of the piston nut as shown in the right half section of FIG. 2, so that the bypass passage BP between the soft valve LV and the lower chamber B is blocked, and the upper chamber A and the lower chamber B are blocked. Is communicated only via the hard valve UV. Since the bending rigidity of the hard valve UV is set to be larger than the bending rigidity of the soft valve LV, a hard mode damping force characteristic indicated by H in FIG. That is, the damping force can be automatically switched in response to the gas pressure of the gas spring G.
Here, when it is difficult to provide the piston rod through hole 1D due to space in the axial direction, the gas pressure introduction pipe is extended to the upper end of the piston rod and is connected in parallel to the same gas pressure supply source as the gas spring G. You may connect.
[0025]
However, when the pressure of the gas spring G pulsates at a high frequency, such as vibration caused by running on a rough road, the pressure of the gas chamber 5C guided by the gas
In order to prevent this, the space between the gas chamber 5C communicating with the gas spring G and the
[0026]
As a result, the damping force-speed characteristic changes correspondingly to the slow pressure fluctuation of the gas spring G when adjusting the vehicle height, but the intense gas spring G such as vibration caused by running on a rough road. It does not change for the pressure fluctuation. For this reason, the ride comfort at the time of driving | running | working can be stabilized.
[0027]
Similarly, when traveling on rough roads, the damper Ad expands and contracts violently, and the pressure in the upper chamber A and the lower chamber B of the cylinder pulsates. In particular, the pressure in the lower chamber B varies greatly between the expansion stroke and the contraction stroke, but this pressure acts as a force for pushing the spool 6 downward through the oil chamber 6B, so the spool 6 moves upward and is in a hard state. There is a fear that the spool 6 is pushed down due to an increase in pressure in the lower chamber B during the contraction stroke, and is switched to a soft state.
[0028]
In order to prevent this, a damping orifice 5D is provided between the oil chamber 6B and the piston nut through-hole 5A, and the vertical movement of the spool 6 is moderated by this damping effect, and is attenuated by the intense expansion and contraction of the damper Ad during vehicle travel. Try not to switch power frequently.
A similar effect can be obtained by providing a predetermined annular gap between the upper hole 6D of the spool and the outer periphery of the piston nut 5 instead of drilling the damping orifice 5D.
[0029]
In the present invention, the gas pressure of the gas spring is introduced into the gas chamber of the spool in the damper, and the spool is moved up and down in response to the pressure, thereby opening and closing the bypass passage between the soft valve and the lower chamber. Since the force is switched between soft and hard, it is possible to sense the pressure of the gas spring by adjusting the vehicle height and automatically obtain the necessary damping force-speed characteristics. For this reason, accessory devices such as various sensors, controllers, and actuators are unnecessary, so that the damping force adjustment system can be simplified and the structure of the suspension hydraulic shock absorber is simplified.
[0030]
【The invention's effect】
As described above in detail , according to the invention of each claim , a spool that opens and closes the outlet end of the bypass passage is inserted into the outer periphery of the piston nut so as to be movable up and down, and the spool is biased in the direction of opening the bypass passage. Since the spring and the gas spring in the gas spring in the gas spring are opposed to the spring and are balanced and supported by the gas pressure, the spool is moved up and down in response to the pressure of the gas spring. The damping force can be switched between soft and hard by opening and closing the bypass passage. As a result , it is possible to sense the pressure of the gas spring by adjusting the vehicle height and automatically obtain the necessary damping force-speed characteristics. For this reason, accessory devices such as various sensors, controllers, and actuators are unnecessary, so that the damping force adjustment system can be simplified and the structure of the suspension hydraulic shock absorber is simplified.
Furthermore, according to the invention of
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall view of a hydraulic shock absorber for suspension according to the present invention.
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the vicinity of a piston according to a damper Ad of the present invention.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a damping force that changes in response to the pressure of a gas spring.
FIG. 4A is a cross-sectional view of a conventional gas pressure suspension damper Ad.
(B) It is an enlarged view of piston 3 vicinity.
[Explanation of symbols]
A Upper chamber B Lower chamber P Piston R Reservoir G Gas spring Ad Damper LV Soft valve UV Hard valve BP Bypass passage (3B-3A-1A-1B-5A)
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