JP3992087B2 - 減衰力発生構造 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、減衰力発生構造に関し、特に、油圧緩衝器におけるピストン速度が低速域にあるときの減衰力を発生する減衰力発生構造の改良に関する。
【０００２】
【従来技術とその問題点】
周知のように、油圧緩衝器においてシリンダ内で摺動するピストンの速度、すなわち、ピストン速度が微低速から低速に至るまでの低速域に発生される減衰力は、その油圧緩衝器が、たとえば、車両におけるサスペンションに利用される場合に、特に、車両における操縦安定性を確保する上で重要になる。
【０００３】
ところで、車両におけるサスペンションに利用される油圧緩衝器以外でもそうであるが、およそ油圧緩衝器にあっては、原理的には、油がいわゆる減衰部を通過するときに所定の大きさの減衰力が発生されるように構成される。
【０００４】
そして、減衰部がピストン速度にのみ依存して低速域の減衰力を発生するように設定する場合には、一般には、オリフィス特性による減衰力を発生するように構成するか、あるいは、バルブ特性による減衰力を発生するように構成するかが常套手段とされている。
【０００５】
すなわち、図１０に示す減衰部にあっては、シリンダ１内のピストン２に開穿の圧側ポート２ａにおける図中で上端となる下流側端を開閉可能に閉塞する環状リーフバルブからなる吸い込み弁３の外周側端に切り欠き形成された切欠部３ａからなるオリフィスを有してなるとして、このオリフィスによってオリフィス特性の減衰力が発生されるとしている。
【０００６】
なお、吸い込み弁３に切欠部からなるオリフィスを有することに代えて、吸い込み弁３の外周側端が離着座するピストン２に形成の外周側シート部２ｂに形成された打刻（図示せず）からなるオリフィスを有するとすることもある。
【０００７】
一方、図１１に示す減衰部にあっては、ピストン２に開穿の伸側ポート２ｃにおける図中で下端となる下流側端を開閉可能に閉塞する伸側減衰バルブ４が小径の環状リーフバルブ４ａを有してなるとして、この環状リーフバルブ４ａによってバルブ特性の減衰力が発生されるとしている。
【０００８】
ところで、オリフィス特性による場合には、図１２に示すように、減衰特性が二乗特性となって、低速域の中でも、特に、微低速のときにおける減衰力の立ち上りが小さくなることが周知されており、したがって、低速域の減衰力を大きくして車両における操縦安定性を確保することを困難にする不具合があるとされている。
【０００９】
一方、バルブ特性による場合には、図１３に示すように、減衰特性がほぼ直線状の特性となって、上記したオリフィス特性に比較すれば、総じて大きい減衰力の発生を可能にし、車両における操縦安定性を確保し易くすることが周知されている。
【００１０】
したがって、このバルブ特性による場合には、低速域の減衰力を大きくして車両における操縦安定性を確保する初期の目的を達成し易くなるが、その反面、環状リーフバルブ４ａを附勢する附勢ばね４ｄが直列配置とされているために、全体的に大きい減衰力の発生状況を現出させ易くなり、その結果、ピストン速度が中高速域となる場合の減衰力をも相対的に大きくして車両における乗り心地を悪化させることになることも周知されている。
【００１１】
そこで、この発明は、上記した事情を鑑みて創案されたもので、その目的とするところは、油圧緩衝器のシリンダ内におけるピストン速度にのみ依存してピストン速度が低速域にあるときの減衰力を発生する減衰力発生構造において、ピストン速度が中高速域にあるときの発生減衰力を相対的に大きくせずして、ピストン速度が低速域にあるときの減衰力のみを大きくし、車両におけるサスペンションに利用される油圧緩衝器への利用に最適となる減衰力発生構造を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、本発明の一つの手段は、 シリンダ内にピストンを介して二つの上方油室と下方油室とを隔成し、上記ピストンに上記二つの油室を連通するポートを形成し、当該ポートの出口端に環状リーフバルブを開閉自在に設け、この環状リーフバルブの背面に附勢ばねで附勢された弁体を隣接させ、上記ピストンの摺動時にピストン速度にのみ依存してピストン速度が低速域にあるときの減衰力を発生させるように設定されてなる減衰力発生構造において、上記環状リーフバルブに周方向に沿って両端に拡径部を備えた複数の切欠部からなるチョーク路を形成し、当該チョーク路の外周側端となる一端拡径部を上記ポートに連通し、内周側となる他端拡径部を上記弁体に形成した連通孔を介して上記下方油室に連通させたことを特徴とするものである。
【００１３】
同じく，他の手段は、シリンダ内にピストンを介して二つの上方油室と下方油室とを隔成し、上記ピストンに上記二つの油室を連通するポートを形成し、当該ポートの出口端に環状リーフバルブを開閉自在に設け、この環状リーフバルブの背面に附勢ばねで附勢された弁体又はリーフバルブを隣接させ、上記ピストンの摺動時にピストン速度にのみ依存してピストン速度が低速域にあるときの減衰力を発生させるように設定されてなる減衰力発生構造において、上記環状リーフバルブに周方向に沿って両端に拡径部を備えた複数の切欠部からなるチョーク路を形成し、当該チョーク路の内周側端となる一端拡径部を上記ポートに連通し、外周側となる他端拡径部を上記弁体又はリーフバルブの外周端を介して上記下方油室に連通させたことを特徴とするものである。
同じく、他の手段は、シリンダ内にバルブケースを介してピストン側室とリザーバ側室とを隔成し、上記バルブケースに上記二つの室を連通するポートを形成し、当該ポートの出口端に環状リーフバルブを開閉自在に設け、この環状リーフバルブの背面にリーフバルブを隣接させ、ピストンの摺動時にピストン速度にのみ依存してピストン速度が低速域にあるときの減衰力を発生させるように設定されてなる減衰力発生構造において、上記環状リーフバルブに周方向に沿って両端に拡径部を備えた複数の切欠部からなるチョーク路を形成し、当該チョーク路の内周側端となる一端拡径部を上記ポートに連通し、外周側となる他端拡径部を上記リーフバルブの外周端を介して上記リザーバ室側に連通させたことを特徴とする。
【００１８】
両端の拡径部による流入端および流出端の形成によって、チョーク路に接続するいわゆる上流端における油の流路面積を確保できることになり、また、チョーク路に接続するいわゆる下流端における段階的な油圧解放を可能にし得ることになる。
【００１９】
それゆえ、上記したいずれかの態様のチョーク路を有してなるチョーク特性減衰部にあっては、高圧側からの油がチョーク路を介して低圧側に解放されるときに、チョーク特性による所定の減衰力を発生することになる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下に、図示した実施の形態を説明する。
図１乃至図９は、課題を解決するための実施の形態を示し、このうち、特に、図５，図６は請求項１の発明に対応する実施の形態を示し、図７，図８、図９は請求項２の発明に対応する実施の形態を示すものである。
各実施の形態による減衰力発生構造は、車両におけるサスペンションに利用される油圧緩衝器に具現化されるとしており、また、シリンダ内でのピストンの摺動時にピストン速度にのみ依存してピストン速度が微低速から低速にかけての低速域にあるときの減衰力の発生を可能にするように構成されている。
【００２１】
少し説明すると、まず、油圧緩衝器は、詳しくは図示しないが、基本的には、この種の周知の油圧緩衝器と同様に構成されているもので、図１に示す実施の形態では、シリンダ１内に摺動可能に収装されてこのシリンダ１内に上方油室Ｒ１と下方油室Ｒ２とを区画するピストン２に開穿の圧側ポート２ａにおける図中で上端となる下流側端を開閉可能に閉塞する吸い込み弁３を有してなると共に、同じくピストン２に開穿の伸側ポート２ｃにおける図中で下端となる下流側端を開閉可能に閉塞する伸側減衰バルブ４を有してなる。
【００２２】
そして、この伸側減衰バルブ４は、図示する実施の形態では、ピストン速度が中高速域になるときに所定の大きさの減衰力を発生する環状リーフバルブ４ｂを有してなると共に、この環状リーフバルブ４ｂの外周側の背面に隣接される弁体４ｃを有してなり、かつ、この弁体４ｃが附勢ばね４ｄで背後側から附勢されてなるとしている。
【００２３】
それゆえ、この伸側減衰バルブ４にあっては、ピストン２がシリンダ１内を上昇するこの油圧緩衝器の伸側作動時に上方油室Ｒ１からの油のこの伸側減衰バルブ４を介しての下方油室Ｒ２への流出を許容することになり、その際に所定の大きさの伸側減衰力を発生することになる。
【００２４】
ちなみに、この伸側減衰バルブ４で発生される減衰力の大きさの設定は、附勢ばね４ｄのばね力によることになる。
【００２５】
つぎに、この発明に言う減衰力発生構造は、図示する実施の形態にあって、ピストン２部分に設けられてなるとし、ピストン速度が低速域にあるときにチョーク特性による減衰力を発生するチョーク特性減衰部（符示せず）を上記した伸側減衰バルブ４を迂回するバイパス路（符示せず）中に有してなるとしている。
【００２６】
すなわち、図示する実施の形態にあって、伸側減衰バルブ４を配在させるピストン２は、シリンダ１内に先端側たる下端側が出没可能に挿通されるピストンロッド５の先端インロー部５ａに連設されているが、この先端インロー部５ａに上記のバイパス路が形成されてなるとしている。
【００２７】
そして、このバイパス路は、先端インロー部５ａの軸芯部に開穿されて下端が下方油室Ｒ２に開口する縦孔５ｂと、先端インロー部５ａに径方向に開穿されて内側端が縦孔５ｂの上端近傍に開口し外側端が上方油室Ｒ１に開口する横孔５ｃとからなるとしている。
【００２８】
一方、チョーク特性減衰部は、上記のバイパス路を構成する縦孔５ｂ中に配在されたカラー部材６を有してなるとするもので、このカラー部材６は、図２にも示すように、その軸芯線に沿うようにその外周に形成された直線溝６ａからなるチョーク路を有してなるとしている。
【００２９】
ちなみに、このカラー部材６は、図１中で下端部となり図２中で左端部となる基端部を拡径した螺条部６ｂに設定すると共に、この螺条部６ｂたる基端部からその近傍部にかけてを切り欠いて切欠面部６ｃを形成しており、この切欠面部６ｃを直線溝６ａたるチョーク路に連通させるとしている。
【００３０】
そして、この切欠面部６ｃは、チョーク路の長さを適宜の寸法に調整するようにも機能するところを勘案すると、チョーク路の長さが適宜に設定されるのであれば、その形成が省略されるとしても良いこともちろんである。
【００３１】
なお、カラー部材６の図１中で上端となる先端は、このカラー部材６を縦孔５ｂ内に螺入して定着させるとき、横穴５ｃを閉塞しないのはもちろんのこと、縦孔５ｂの閉塞形成された上端との間に適宜の間隔の空間を有して臨在されるように設定されている。
【００３２】
それゆえ、このチョーク特性減衰部にあっては、ピストン２がシリンダ１内を上昇するこの油圧緩衝器の伸側作動時であって、ピストン速度が微低速から低速となる低速域にあるときには、上方油室Ｒ１からの油がバイパス路を通過して、すなわち、バイパス路中に配在のカラー部材６におけるチョーク路を介して下方油室Ｒ２に流出することになり、このチョーク路を油が通過する際に、チョーク特性の減衰力が発生されることになる。
【００３３】
ところで、以下に述べるところは、周知のことであるが、この発明におけるチョーク路がチョーク特性を表出するチョークであることを立証するために少し説明する。ちなみに、以下におけるチョークは、断面形状を円形にするものとしている。
【００３４】
まず、チョークもオリフィスも共に圧力差を現出させる、すなわち、減衰作用の成立させるための要件になるが、その効果たる発生減衰力の特性に差異をもたらす。
【００３５】
すなわち、チョークによる減衰力は、直線特性となり、オリフィスによる減衰力は、二乗特性となる。
【００３６】
そして、その差異は、油が流れるいわゆる流路における絞り内径ｄに対する長さＬがｄ／Ｌ＝１以下のものをオリフィスと称し、ｄ／Ｌ＝１以上のものをチョークと称することが多い。
【００３７】
ここで、油の粘性係数をμ，流路の長さをＬ，直径をｄ，断面積をＡ，流量をＱ，入口と出口の差圧をΔＰ，油の密度をρ，損失係数をｃとするときに、
ΔＰ＝（１２８μＬ／πｄ4）Ｑ＋ｃ（ρ／２Ａ2）Ｑ2で表される。
【００３８】
ここで、長さＬが短くオリフィス形状となる場合には、第２項の影響が大きくなり、流量Ｑに対してΔＰが二乗特性に近づくことになる。
【００３９】
そして、長さＬが十分に長いチョーク形状の場合には、第１項の影響が大きくなり、流量Ｑに対してΔＰが比例特性になることになる。
【００４０】
また、チョークと言う場合には、流路における油の流れが層流となるときに成立するもので、層流とは、流路の壁面に対して整然と流れている状態で、無次元数（Ｒｅ＝ｖ・ｄ／ν）が２３００以下のときの状態を言う。
【００４１】
なお、断面が四角形となる場合の水力直径ｄｈは、チョーク断面の高さをｈとし、チョーク断面の幅をｂとするときに、
ｄｈ＝２ｈｂ／（ｈ＋ｂ）となる。
【００４２】
そして、上記の差圧ΔＰと流量Ｑの関係は、Ｌが十分に長いときには、
ΔＰ＝１２μＬＱ／（ｂ・ｈ3）で表され、流量Ｑに対して比例特性を表出することになる。
【００４３】
以上のことは、チョークの断面形状が円形以外の、たとえば、三角形であっても同じであり、断面積に対して長さが十分になる限りにおいて、比例特性たるチョーク特性を発揮することになる。
【００４４】
そして、流路の断面形状が円形となる場合よりも、四角形となる場合の方が減衰力（圧力差）が現出され易いため、この発明にあっては、チョーク路の断面をほぼ四角形とするように設定されてなるとしている。
【００４５】
すなわち、図示する実施の形態では、チョーク路がカラー部材６の軸芯線に沿うようにその外周に形成された直線溝からなるとして、断面において、三辺を直線にしながら、一辺のみを縦孔５ｂの曲率に一致する曲線からなるとし、全体的に看れば四角形となるように配慮している。
【００４６】
ちなみに、図示しないが、たとえば、チョーク路がカラー部材６の軸芯部に開穿するのであれば、四辺全部が直線のいわゆる真四角のチョーク路を現出させることが可能になるが、加工の実際を勘案すると、断面が四角形の孔を軸芯部に開穿することは事実上不可能である。
【００４７】
また、同じく図示しないが、カラー部材６をいわゆる縦に二分割すると共に、それぞれの割面に角溝を形成し、爾後にこれを合せるようにすることで、所望の断面が四角形のチョーク路を形成することも可能になるが、この状態を安定させることをも考慮すると、加工に手間を要し、生産コストの点からは好ましいこととは言えない。
【００４８】
それゆえ、図示する実施の形態のように、チョーク路がカラー部材６の軸芯線に沿うようにその外周に形成された直線溝からなるとすることで、チョーク路の断面の大きさ、すなわち、チョーク路における流路面積を正確に具現化するについてその加工が容易であり、かつ、チョーク路における流路面積を自由に設定できることになる点で有利となる。
【００４９】
そして、以上のように形成されたチョーク特性減衰部を有する減衰力発生構造にあっては、この減衰力発生構造を有する油圧緩衝器が伸長作動するときであって、ピストン速度が低速域にあるときにチョーク特性の、すなわち、直線特性の減衰力を発生することになる。
【００５０】
図３に示す油圧緩衝器は、シリンダ１内のベースバルブ部分にこの発明による減衰力発生構造を構成するチョーク特性減衰部を有してなるとするもので、この実施の形態による場合には、シリンダ１内の下方油室Ｒ２内が高圧側となるこの油圧緩衝器の圧縮作動時のピストン速度の低速域における減衰力を発生することになる。
【００５１】
少し説明すると、このベースバルブ部分におけるチョーク特性減衰部は、シリンダ１内の下方油室Ｒ２とシリンダ１外のリザーバ室（符示せず）とを区画するバルブケース７の軸芯部に連設されるセンターロッド８の軸芯部に開穿されて下方油室Ｒ２とリザーバ室との連通を許容する透孔８ａからなるバイパス通路中に配在されたカラー部材６を有してなるとしている。
【００５２】
そして、この実施の形態におけるカラー部材６は、その外周に形成された断面が四角形の螺旋溝６ｄからなるチョーク路、すなわち、前記した直線溝６ａからなるチョーク路と同一の要件を充足するチョーク路を有してなるとしている。
【００５３】
ちなみに、図示する実施の形態にあっては、バイパス路は、バルブケース７に開穿の圧側ポート７ａの下流側端を開閉可能に閉塞する圧側減衰バルブ９を迂回するように設定されている。
【００５４】
それゆえ、この実施の形態による場合には、所定の長さのチョーク路を形成するにあって、前記した直線溝からなるチョーク路を形成する場合に比較して、カラー部材６の長さを大幅に短くしても形成し得ることになる点で有利となる。
【００５５】
なお、この実施の形態によるカラー部材６にあっては、これが前記した図１に示す実施の形態におけるバイパス路中に配在される、すなわち、ピストンロッド５の先端インロー部５ａに開穿の縦孔５ｂ内に収装されるとしても良いこともちろんである。
【００５６】
そして、この場合には、縦孔５ｂの径を総じて小さく設定することが可能になり、その結果、縦孔５ｂの開穿で先端インロー部５ａにおける強度が低下されることを危惧しなくて済む点で有利となる。
【００５７】
図４に示すピストン２は、この発明による減衰力発生構造を構成するチョーク特性減衰部を有してなるとするもので、この実施の形態におけるチョーク特性減衰部は、便宜上図中にハッチングをして示すように、ピストン２の端面を構成するバルブシート面２ｄに周回する態様で形成された切欠溝２ｅからなるチョーク路を有してなるとしている。
【００５８】
ピストン２の端面を構成するバルブシート面２ｄには、図示しないが、たとえば、ノンリタンバルブを構成するリーフバルブが隣接されて覆われるようになるから、このリーフバルブの隣接で切欠溝２ｅからなるチョーク路がピストン２の端面に形成されることになる。
【００５９】
ちなみに、上記のピストン２を有する油圧緩衝器にあっては、前記した図１に示す実施の形態の場合と同様に、この発明による減衰力発生構造を構成するチョーク特性減衰部をピストン２部分に有していることになる。
【００６０】
また、この切欠溝２ｅも前記した図１および図３に示す各実施の形態におけるカラー部材６における直線溝６ａや螺旋溝６ｄと同一の要件を充足してチョーク路として成立していることもちろんである。
【００６１】
それゆえ、この実施の形態による場合には、前記した図１および図３に示す実施の形態におけるピストンロッド５への縦孔５ａの開穿やセンターロッド８への透孔８ａの開穿の場合に比較して、バルブシート面２ｄへの切欠溝２ｅの形成に要する手間が軽減される点で有利となり、かつ、カラー部材６たる部品を不要にする点で有利となる。
【００６２】
なお、この実施の形態によるチョーク路は、この発明による減衰力発生構造を構成するチョーク特性減衰部をベースバルブ部分に有してなるとする場合に、これが前記した図３に示す実施の形態におけるバルブケースバ７のバルブシート面（符示せず）に形成されるとしても良いこともちろんである。
【００６３】
図５、図６に示す油圧緩衝器は、請求項１の発明に対応する実施の形態を示し，これは、上記の実施の形態と同じく、 シリンダ１内にピストン２を介して二つの上方油室Ｒ１と下方油室Ｒ２とを隔成し、上記ピストン２に上記二つの油室Ｒ１、Ｒ２を連通するポート２ａを形成し、当該ポート２ａの出口端に環状リーフバルブ４ｅを開閉自在に設け、この環状リーフバルブ４ｅの背面に附勢ばね４ｄで附勢された弁体４ｃを隣接させ、上記ピストン２の摺動時にピストン速度にのみ依存してピストン速度が低速域にあるときの減衰力を発生させるように設定されてなるものである。
そして、図６に示すように、上記環状リーフバルブ４ｅに周方向に沿って両端に拡径部を備えた複数の切欠部４ｆからなるチョーク路を形成し、当該チョーク路の外周側端となる一端拡径部を上記ポート２ａに連通し、内周側となる他端拡径部を上記弁体４ｃに形成した連通孔４ｇを介して上記下方油室Ｒ２に連通させている。
【００６４】
ちなみに、図示する実施の形態では、環状リーフバルブ４ｅは、その背面に弁体４ｃを隣接させると共に、この弁体４ｃが背後側からの附勢ばね４ｄの附勢力で附勢されることでバルブシート面に隣接されてなるとしている。
【００６５】
それゆえ、この実施の形態による場合には、前記した図４に示す実施の形態による場合と同様に、前記した図１および図３に示す実施の形態による場合に比較して、カラー部材６たる部品を不要にする点で有利となる。
【００６６】
また、この実施の形態による場合には、図４に示す実施の形態による場合に比較して、ピストン２への加工を不要にするから、ピストン２についての設計変更が要請されず、リーフバルブにおける設計変更のみで足りることになる点で有利となる。
【００６７】
ところで、この環状リーフバルブ４ｅにおけるチョーク路は、前記した図１，図３および図４に示す各実施の形態におけるチョーク路と同一の要件を充足してなることもちろんであるが、図示する実施の形態では、図６に示すように、環状リーフバルブ４ｅにおける周方向に添って延在される複数本に形成されてなるとしている。
【００６８】
それゆえ、この図５および図６に示す実施の形態における環状リーフバルブ４ｅにあっては、たとえば、前記した従来例としての図１０に示すリーフバルブからなる吸い込み弁３においてその外周側端に切り欠き形成された切欠部３ａを有する場合に比較して、外周端を切り欠くことがないから、リーフバルブにおける撓みに対する耐久性をいたずらに低下させなくて済むことになる。
【００６９】
一方、この環状リーフバルブ４ｅにおけるチョーク路は、図６に示すように、これを構成する切欠部４ｆの両端が拡径されてなるとし、外周側端となる一端を油の流入端に設定すると共に、内周側端となる他端を油の流出端に設定し、その間をチョーク路に設定するとしている。
【００７０】
そして、この切欠部４ｆにおける流入端がピストン２のバルブシート面に形成されて伸側ポート２ａに連通する環状溝２ｆに開口し、この切欠部４ｆにおける流出端が環状リーフバルブ４ｅの内周側の背面側に開口するとしている。
【００７１】
このとき、この環状リーフバルブ４ｅの内周側の背面側に隣接する弁体４ｃにあっては、この弁体４ｃのいわゆる内外周側の連通を可能にする連通孔４ｇ（図５参照）が開穿されてなるとしており、したがって、環状リーフバルブ４ｅの内周側の背面側は、この連通孔４ｇを介してシリンダ１内の下方油室Ｒ２に連通することになる。
【００７２】
ちなみに、切欠部４ｆからなるチョーク路を形成するにあって、流入端および流出端を形成することで、チョーク路に接続するいわゆる上流端における油の流路面積を確保できることになる一方で、チョーク路に接続するいわゆる下流端における段階的な油圧解放を可能にし得ることになり、これによって、たとえば、スイッシュ音の発生を危惧しなくて済むことになる。
【００７３】
図７，図８，図９は請求項２の発明に対応する実施の形態を示す。
これは、上記の各実施の形態と同じであって、図８の場合は、 シリンダ１内にピストン２を介して二つの上方油室Ｒ１と下方油室Ｒ２とを隔成し、上記ピストン２に上記二つの油室Ｒ１、Ｒ２を連通するポート２ａを形成し、当該ポート２ａの出口端に環状リーフバルブ４ｅを開閉自在に設け、この環状リーフバルブ４ｅの背面に附勢ばね４ｄで附勢された弁体４ｃを隣接させている。
同じく、図９の場合は、ピストン２ポート２ａ、２ｂを形成し、各ポートの出口端に環状リーフバルブ４ｅ、４ｅをそれぞれ開閉自在に設け、これらの環状リーフバルブ４ｅ，４ｅの背面にそれぞれリーフバルブたる伸側リーフバルブ４ｈと圧側リーフバルブ４ｉを隣接させている。
そして、各図８、図９の実施の形態では、ピストン２の摺動時にピストン速度にのみ依存してピストン速度が低速域にあるときの減衰力を発生させるように設定されてなるものである。
そして、図７に示すように、上記環状リーフバルブ４ｅに周方向に沿って両端に拡径部を備えた複数の切欠部４ｆからなるチョーク路を形成し、当該チョーク路の内周側端となる一端拡径部を上記ポート２ａ又は２ｃに連通している。
更に、図８の場合は、外周側となる他端拡径部を上記弁体４ｃの外周端を介して上記下方油室Ｒ２に連通させ、同じく図９の場合は、伸側リーフバルブ４ｈ又は圧側リーフバルブ４ｉの外周端を介してそれぞれ下方油室Ｒ２又はＲ１に連通させている。
請求項３に対応する実施の形態は、図６，図 7 の環状リーフバルブ４ｅを図３のバルブケース７に適用したものである。
即ち、この実施の形態は、シリンダ１内にバルブケース７を介してピストン側室たる下方油室Ｒ２とリザーバ側室とを隔成し、上記バルブケース７に上記二つの室を連通する圧側ポート７ａを形成し、当該ポート７ａの出口端に環状リーフバルブ４ｅを開閉自在に設け、この環状リーフバルブ４ｅの背面にリーフバルブを隣接させ、ピストンの摺動時にピストン速度にのみ依存してピストン速度が低速域にあるときの減衰力を発生させるように設定されてなる減衰力発生構造において、上記環状リーフバルブ４ｅに周方向に沿って両端に拡径部を備えた複数の切欠部４ｆからなるチョーク路を形成し、当該チョーク路の内周側端となる一端拡径部を上記ポート７ａに連通し、外周側となる他端拡径部を上記リーフバルブ４ｅの外周端を介して上記リザーバ室側に連通させたものである。
【００７４】
すなわち、この図７に示す環状リーフバルブ４ｅにあっては、切欠部４ｆの外周側端となる一端が油の流出端に設定されると共に、内周側端となる他端が油の流入端に設定されてなるとしている。
【００７５】
そして、この図７の環状リーフバルブ４ｅにあっては、図８に示すように、これがピストン２のバルブシート面に隣接されるときには、切欠部４ｆの内周側端たる油の流入端がピストン２のバルブシート面に形成されている環状溝２ｆに開口すると共に、切欠部４ｆの外周側端たる油の流出端が弁体４ｃの外周端に、すなわち、流出端内に弁体４ｃの外周端を臨在させる態様にして対向している。
【００７６】
それゆえ、この図７および図８に示す実施の形態にあっては、環状リーフバルブ４ｅの外周端の外周側にいわゆる油を解放させる流路ができることになり、したがって、この環状リーフバルブ４ｅの背面に隣接される弁体４ｃにおいては、前記した連通孔４ｇの開穿を省略することが可能になる。
【００７７】
ちなみに、図７に示す環状リーフバルブ４ｅは、これが図８に示す背面に弁体４ｃを隣接させる態様で利用されるのに代えて、図９中の下半側に示すように、背面に言わばやや小径となるメインの伸側リーフバルブ４ｈを隣接させる態様であっても利用可能となり、さらには、同図中の上半側に示すように、背面にやや小径となるメインの圧側リーフバルブ４ｉを隣接させる態様であっても利用可能となるのはもちろんである。
【００７８】
前記したところは、この発明の実施の形態による油圧緩衝器が、特に、図３に示す油圧緩衝器がシリンダ１の外周側に外筒を有する複筒型に設定されてなる場合を例にし、また、図１に示す油圧緩衝器がシリンダ１の外周側に外筒を有するか否かについて言及せずして説明したものであるが、この発明の意図するところからすれば、たとえば、図１に示す油圧緩衝器にあっては、これがシリンダ１の図示しない下端側に下方油室Ｒ２とその背後側のガス室とを区画するフリーピストンを有してなる単筒型に設定されてなるとしても良いこともちろんで、この場合においても、この発明による減衰力発生構造を構成するチョーク特性減衰部を有する限りにおいて、ピストン速度の低速域においてチョーク特性の減衰力が発生されることになるのはもちろんである。
【００７９】
【発明の効果】
以上のように、請求項１，２、３の発明にあっては、油圧緩衝器におけるシリンダ内でのピストンの摺動時にピストン速度にのみ依存してピストン速度が低速域にあるときの減衰力を発生させる減衰力発生構造がチョーク路特性による減衰力を発生するチョーク路特性減衰部を有してなるとするから、ピストン速度が中高速域となる場合の減衰力を相対的に大きくせずして、ピストン速度が低速域にあるときの減衰力のみを大きくし得ることになる。
しかも、切欠部からなるチョーク路を形成するにあたり、両端の拡径部からなる流入端および流出端を形成したことで、チョーク路に接続するいわゆる上流端における油の流路面積を確保できることになる一方で、チョーク路に接続するいわゆる下流端における段階的な油圧解放を可能にし得ることになり、これによって、たとえば、スイッシュ音の発生を危惧しなくて済むことになる。
【００８４】
その結果、この発明によれば、シリンダ内におけるピストン速度が中高速域にあるときの発生減衰力を相対的に大きくせずして車両における乗り心地を良好に保つと共に、ピストン速度が低速域にあるときの減衰力のみを大きくして車両における操縦安定性を向上させることが可能になり、車両におけるサスペンションに利用される油圧緩衝器への利用に最適となる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態による油圧緩衝器を一部破断して示す部分縦断面図である。
【図２】図１におけるカラー部材を示す斜視図である。
【図３】この発明の他の実施の形態による油圧緩衝器を一部破断して示す部分縦断面図である。
【図４】減衰力発生構造を構成するチョーク特性減衰部を具現化したピストンの端面を示す図である。
【図５】この発明の他の実施の形態による油圧緩衝器を一部破断して示す部分縦断面図である。
【図６】図５における環状リーフバルブを示す平面図である。
【図７】他の実施の形態による環状リーフバルブを図６と同様に示す図である。
【図８】図７の環状リーフバルブを装備した実施の形態の油圧緩衝器を図５と同様に示す図である。
【図９】図７の環状リーフバルブを装備した他の実施の形態の油圧緩衝器を図５と同様に示す図である。
【図１０】従来例としての油圧緩衝器におけるピストン部分を一部破断して示す部分半切截縦断面図である。
【図１１】他の従来例としての油圧緩衝器におけるピストン部分を図１０と同様に示す図である。
【図１２】図１０に示す油圧緩衝器におけるピストン速度の低速域における減衰特性を示す図である。
【図１３】図１１に示す油圧緩衝器におけるピストン速度の低速域における減衰特性を図１２と同様に示す図である。
【符号の説明】
１ シリンダ
２ ピストン
２ｄ バルブシート面
２ｅ チョーク路を構成する切欠溝
４ｅ リーフバルブたる環状リーフバルブ
４ｆ チョーク路を構成する切欠部
４ｇ 連通孔
４ｈ 伸側リーフバルブ
４ｉ 圧側リーフバルブ
５ ピストンロッド
５ａ 下端インロー部
５ｂ バイパス路を構成する縦孔
５ｃ バイパス路を構成する横孔
６ カラー部材
６ａ チョーク路を構成する直線溝
６ｄ チョーク路を構成する螺旋溝
７ バルブケース
８ センターロッド
８ａ バイパス路を構成する透孔
Ｒ１ 上方油室
Ｒ２ 下方油室
【発明の属する技術分野】
この発明は、減衰力発生構造に関し、特に、油圧緩衝器におけるピストン速度が低速域にあるときの減衰力を発生する減衰力発生構造の改良に関する。
【０００２】
【従来技術とその問題点】
周知のように、油圧緩衝器においてシリンダ内で摺動するピストンの速度、すなわち、ピストン速度が微低速から低速に至るまでの低速域に発生される減衰力は、その油圧緩衝器が、たとえば、車両におけるサスペンションに利用される場合に、特に、車両における操縦安定性を確保する上で重要になる。
【０００３】
ところで、車両におけるサスペンションに利用される油圧緩衝器以外でもそうであるが、およそ油圧緩衝器にあっては、原理的には、油がいわゆる減衰部を通過するときに所定の大きさの減衰力が発生されるように構成される。
【０００４】
そして、減衰部がピストン速度にのみ依存して低速域の減衰力を発生するように設定する場合には、一般には、オリフィス特性による減衰力を発生するように構成するか、あるいは、バルブ特性による減衰力を発生するように構成するかが常套手段とされている。
【０００５】
すなわち、図１０に示す減衰部にあっては、シリンダ１内のピストン２に開穿の圧側ポート２ａにおける図中で上端となる下流側端を開閉可能に閉塞する環状リーフバルブからなる吸い込み弁３の外周側端に切り欠き形成された切欠部３ａからなるオリフィスを有してなるとして、このオリフィスによってオリフィス特性の減衰力が発生されるとしている。
【０００６】
なお、吸い込み弁３に切欠部からなるオリフィスを有することに代えて、吸い込み弁３の外周側端が離着座するピストン２に形成の外周側シート部２ｂに形成された打刻（図示せず）からなるオリフィスを有するとすることもある。
【０００７】
一方、図１１に示す減衰部にあっては、ピストン２に開穿の伸側ポート２ｃにおける図中で下端となる下流側端を開閉可能に閉塞する伸側減衰バルブ４が小径の環状リーフバルブ４ａを有してなるとして、この環状リーフバルブ４ａによってバルブ特性の減衰力が発生されるとしている。
【０００８】
ところで、オリフィス特性による場合には、図１２に示すように、減衰特性が二乗特性となって、低速域の中でも、特に、微低速のときにおける減衰力の立ち上りが小さくなることが周知されており、したがって、低速域の減衰力を大きくして車両における操縦安定性を確保することを困難にする不具合があるとされている。
【０００９】
一方、バルブ特性による場合には、図１３に示すように、減衰特性がほぼ直線状の特性となって、上記したオリフィス特性に比較すれば、総じて大きい減衰力の発生を可能にし、車両における操縦安定性を確保し易くすることが周知されている。
【００１０】
したがって、このバルブ特性による場合には、低速域の減衰力を大きくして車両における操縦安定性を確保する初期の目的を達成し易くなるが、その反面、環状リーフバルブ４ａを附勢する附勢ばね４ｄが直列配置とされているために、全体的に大きい減衰力の発生状況を現出させ易くなり、その結果、ピストン速度が中高速域となる場合の減衰力をも相対的に大きくして車両における乗り心地を悪化させることになることも周知されている。
【００１１】
そこで、この発明は、上記した事情を鑑みて創案されたもので、その目的とするところは、油圧緩衝器のシリンダ内におけるピストン速度にのみ依存してピストン速度が低速域にあるときの減衰力を発生する減衰力発生構造において、ピストン速度が中高速域にあるときの発生減衰力を相対的に大きくせずして、ピストン速度が低速域にあるときの減衰力のみを大きくし、車両におけるサスペンションに利用される油圧緩衝器への利用に最適となる減衰力発生構造を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、本発明の一つの手段は、 シリンダ内にピストンを介して二つの上方油室と下方油室とを隔成し、上記ピストンに上記二つの油室を連通するポートを形成し、当該ポートの出口端に環状リーフバルブを開閉自在に設け、この環状リーフバルブの背面に附勢ばねで附勢された弁体を隣接させ、上記ピストンの摺動時にピストン速度にのみ依存してピストン速度が低速域にあるときの減衰力を発生させるように設定されてなる減衰力発生構造において、上記環状リーフバルブに周方向に沿って両端に拡径部を備えた複数の切欠部からなるチョーク路を形成し、当該チョーク路の外周側端となる一端拡径部を上記ポートに連通し、内周側となる他端拡径部を上記弁体に形成した連通孔を介して上記下方油室に連通させたことを特徴とするものである。
【００１３】
同じく，他の手段は、シリンダ内にピストンを介して二つの上方油室と下方油室とを隔成し、上記ピストンに上記二つの油室を連通するポートを形成し、当該ポートの出口端に環状リーフバルブを開閉自在に設け、この環状リーフバルブの背面に附勢ばねで附勢された弁体又はリーフバルブを隣接させ、上記ピストンの摺動時にピストン速度にのみ依存してピストン速度が低速域にあるときの減衰力を発生させるように設定されてなる減衰力発生構造において、上記環状リーフバルブに周方向に沿って両端に拡径部を備えた複数の切欠部からなるチョーク路を形成し、当該チョーク路の内周側端となる一端拡径部を上記ポートに連通し、外周側となる他端拡径部を上記弁体又はリーフバルブの外周端を介して上記下方油室に連通させたことを特徴とするものである。
同じく、他の手段は、シリンダ内にバルブケースを介してピストン側室とリザーバ側室とを隔成し、上記バルブケースに上記二つの室を連通するポートを形成し、当該ポートの出口端に環状リーフバルブを開閉自在に設け、この環状リーフバルブの背面にリーフバルブを隣接させ、ピストンの摺動時にピストン速度にのみ依存してピストン速度が低速域にあるときの減衰力を発生させるように設定されてなる減衰力発生構造において、上記環状リーフバルブに周方向に沿って両端に拡径部を備えた複数の切欠部からなるチョーク路を形成し、当該チョーク路の内周側端となる一端拡径部を上記ポートに連通し、外周側となる他端拡径部を上記リーフバルブの外周端を介して上記リザーバ室側に連通させたことを特徴とする。
【００１８】
両端の拡径部による流入端および流出端の形成によって、チョーク路に接続するいわゆる上流端における油の流路面積を確保できることになり、また、チョーク路に接続するいわゆる下流端における段階的な油圧解放を可能にし得ることになる。
【００１９】
それゆえ、上記したいずれかの態様のチョーク路を有してなるチョーク特性減衰部にあっては、高圧側からの油がチョーク路を介して低圧側に解放されるときに、チョーク特性による所定の減衰力を発生することになる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下に、図示した実施の形態を説明する。
図１乃至図９は、課題を解決するための実施の形態を示し、このうち、特に、図５，図６は請求項１の発明に対応する実施の形態を示し、図７，図８、図９は請求項２の発明に対応する実施の形態を示すものである。
各実施の形態による減衰力発生構造は、車両におけるサスペンションに利用される油圧緩衝器に具現化されるとしており、また、シリンダ内でのピストンの摺動時にピストン速度にのみ依存してピストン速度が微低速から低速にかけての低速域にあるときの減衰力の発生を可能にするように構成されている。
【００２１】
少し説明すると、まず、油圧緩衝器は、詳しくは図示しないが、基本的には、この種の周知の油圧緩衝器と同様に構成されているもので、図１に示す実施の形態では、シリンダ１内に摺動可能に収装されてこのシリンダ１内に上方油室Ｒ１と下方油室Ｒ２とを区画するピストン２に開穿の圧側ポート２ａにおける図中で上端となる下流側端を開閉可能に閉塞する吸い込み弁３を有してなると共に、同じくピストン２に開穿の伸側ポート２ｃにおける図中で下端となる下流側端を開閉可能に閉塞する伸側減衰バルブ４を有してなる。
【００２２】
そして、この伸側減衰バルブ４は、図示する実施の形態では、ピストン速度が中高速域になるときに所定の大きさの減衰力を発生する環状リーフバルブ４ｂを有してなると共に、この環状リーフバルブ４ｂの外周側の背面に隣接される弁体４ｃを有してなり、かつ、この弁体４ｃが附勢ばね４ｄで背後側から附勢されてなるとしている。
【００２３】
それゆえ、この伸側減衰バルブ４にあっては、ピストン２がシリンダ１内を上昇するこの油圧緩衝器の伸側作動時に上方油室Ｒ１からの油のこの伸側減衰バルブ４を介しての下方油室Ｒ２への流出を許容することになり、その際に所定の大きさの伸側減衰力を発生することになる。
【００２４】
ちなみに、この伸側減衰バルブ４で発生される減衰力の大きさの設定は、附勢ばね４ｄのばね力によることになる。
【００２５】
つぎに、この発明に言う減衰力発生構造は、図示する実施の形態にあって、ピストン２部分に設けられてなるとし、ピストン速度が低速域にあるときにチョーク特性による減衰力を発生するチョーク特性減衰部（符示せず）を上記した伸側減衰バルブ４を迂回するバイパス路（符示せず）中に有してなるとしている。
【００２６】
すなわち、図示する実施の形態にあって、伸側減衰バルブ４を配在させるピストン２は、シリンダ１内に先端側たる下端側が出没可能に挿通されるピストンロッド５の先端インロー部５ａに連設されているが、この先端インロー部５ａに上記のバイパス路が形成されてなるとしている。
【００２７】
そして、このバイパス路は、先端インロー部５ａの軸芯部に開穿されて下端が下方油室Ｒ２に開口する縦孔５ｂと、先端インロー部５ａに径方向に開穿されて内側端が縦孔５ｂの上端近傍に開口し外側端が上方油室Ｒ１に開口する横孔５ｃとからなるとしている。
【００２８】
一方、チョーク特性減衰部は、上記のバイパス路を構成する縦孔５ｂ中に配在されたカラー部材６を有してなるとするもので、このカラー部材６は、図２にも示すように、その軸芯線に沿うようにその外周に形成された直線溝６ａからなるチョーク路を有してなるとしている。
【００２９】
ちなみに、このカラー部材６は、図１中で下端部となり図２中で左端部となる基端部を拡径した螺条部６ｂに設定すると共に、この螺条部６ｂたる基端部からその近傍部にかけてを切り欠いて切欠面部６ｃを形成しており、この切欠面部６ｃを直線溝６ａたるチョーク路に連通させるとしている。
【００３０】
そして、この切欠面部６ｃは、チョーク路の長さを適宜の寸法に調整するようにも機能するところを勘案すると、チョーク路の長さが適宜に設定されるのであれば、その形成が省略されるとしても良いこともちろんである。
【００３１】
なお、カラー部材６の図１中で上端となる先端は、このカラー部材６を縦孔５ｂ内に螺入して定着させるとき、横穴５ｃを閉塞しないのはもちろんのこと、縦孔５ｂの閉塞形成された上端との間に適宜の間隔の空間を有して臨在されるように設定されている。
【００３２】
それゆえ、このチョーク特性減衰部にあっては、ピストン２がシリンダ１内を上昇するこの油圧緩衝器の伸側作動時であって、ピストン速度が微低速から低速となる低速域にあるときには、上方油室Ｒ１からの油がバイパス路を通過して、すなわち、バイパス路中に配在のカラー部材６におけるチョーク路を介して下方油室Ｒ２に流出することになり、このチョーク路を油が通過する際に、チョーク特性の減衰力が発生されることになる。
【００３３】
ところで、以下に述べるところは、周知のことであるが、この発明におけるチョーク路がチョーク特性を表出するチョークであることを立証するために少し説明する。ちなみに、以下におけるチョークは、断面形状を円形にするものとしている。
【００３４】
まず、チョークもオリフィスも共に圧力差を現出させる、すなわち、減衰作用の成立させるための要件になるが、その効果たる発生減衰力の特性に差異をもたらす。
【００３５】
すなわち、チョークによる減衰力は、直線特性となり、オリフィスによる減衰力は、二乗特性となる。
【００３６】
そして、その差異は、油が流れるいわゆる流路における絞り内径ｄに対する長さＬがｄ／Ｌ＝１以下のものをオリフィスと称し、ｄ／Ｌ＝１以上のものをチョークと称することが多い。
【００３７】
ここで、油の粘性係数をμ，流路の長さをＬ，直径をｄ，断面積をＡ，流量をＱ，入口と出口の差圧をΔＰ，油の密度をρ，損失係数をｃとするときに、
ΔＰ＝（１２８μＬ／πｄ4）Ｑ＋ｃ（ρ／２Ａ2）Ｑ2で表される。
【００３８】
ここで、長さＬが短くオリフィス形状となる場合には、第２項の影響が大きくなり、流量Ｑに対してΔＰが二乗特性に近づくことになる。
【００３９】
そして、長さＬが十分に長いチョーク形状の場合には、第１項の影響が大きくなり、流量Ｑに対してΔＰが比例特性になることになる。
【００４０】
また、チョークと言う場合には、流路における油の流れが層流となるときに成立するもので、層流とは、流路の壁面に対して整然と流れている状態で、無次元数（Ｒｅ＝ｖ・ｄ／ν）が２３００以下のときの状態を言う。
【００４１】
なお、断面が四角形となる場合の水力直径ｄｈは、チョーク断面の高さをｈとし、チョーク断面の幅をｂとするときに、
ｄｈ＝２ｈｂ／（ｈ＋ｂ）となる。
【００４２】
そして、上記の差圧ΔＰと流量Ｑの関係は、Ｌが十分に長いときには、
ΔＰ＝１２μＬＱ／（ｂ・ｈ3）で表され、流量Ｑに対して比例特性を表出することになる。
【００４３】
以上のことは、チョークの断面形状が円形以外の、たとえば、三角形であっても同じであり、断面積に対して長さが十分になる限りにおいて、比例特性たるチョーク特性を発揮することになる。
【００４４】
そして、流路の断面形状が円形となる場合よりも、四角形となる場合の方が減衰力（圧力差）が現出され易いため、この発明にあっては、チョーク路の断面をほぼ四角形とするように設定されてなるとしている。
【００４５】
すなわち、図示する実施の形態では、チョーク路がカラー部材６の軸芯線に沿うようにその外周に形成された直線溝からなるとして、断面において、三辺を直線にしながら、一辺のみを縦孔５ｂの曲率に一致する曲線からなるとし、全体的に看れば四角形となるように配慮している。
【００４６】
ちなみに、図示しないが、たとえば、チョーク路がカラー部材６の軸芯部に開穿するのであれば、四辺全部が直線のいわゆる真四角のチョーク路を現出させることが可能になるが、加工の実際を勘案すると、断面が四角形の孔を軸芯部に開穿することは事実上不可能である。
【００４７】
また、同じく図示しないが、カラー部材６をいわゆる縦に二分割すると共に、それぞれの割面に角溝を形成し、爾後にこれを合せるようにすることで、所望の断面が四角形のチョーク路を形成することも可能になるが、この状態を安定させることをも考慮すると、加工に手間を要し、生産コストの点からは好ましいこととは言えない。
【００４８】
それゆえ、図示する実施の形態のように、チョーク路がカラー部材６の軸芯線に沿うようにその外周に形成された直線溝からなるとすることで、チョーク路の断面の大きさ、すなわち、チョーク路における流路面積を正確に具現化するについてその加工が容易であり、かつ、チョーク路における流路面積を自由に設定できることになる点で有利となる。
【００４９】
そして、以上のように形成されたチョーク特性減衰部を有する減衰力発生構造にあっては、この減衰力発生構造を有する油圧緩衝器が伸長作動するときであって、ピストン速度が低速域にあるときにチョーク特性の、すなわち、直線特性の減衰力を発生することになる。
【００５０】
図３に示す油圧緩衝器は、シリンダ１内のベースバルブ部分にこの発明による減衰力発生構造を構成するチョーク特性減衰部を有してなるとするもので、この実施の形態による場合には、シリンダ１内の下方油室Ｒ２内が高圧側となるこの油圧緩衝器の圧縮作動時のピストン速度の低速域における減衰力を発生することになる。
【００５１】
少し説明すると、このベースバルブ部分におけるチョーク特性減衰部は、シリンダ１内の下方油室Ｒ２とシリンダ１外のリザーバ室（符示せず）とを区画するバルブケース７の軸芯部に連設されるセンターロッド８の軸芯部に開穿されて下方油室Ｒ２とリザーバ室との連通を許容する透孔８ａからなるバイパス通路中に配在されたカラー部材６を有してなるとしている。
【００５２】
そして、この実施の形態におけるカラー部材６は、その外周に形成された断面が四角形の螺旋溝６ｄからなるチョーク路、すなわち、前記した直線溝６ａからなるチョーク路と同一の要件を充足するチョーク路を有してなるとしている。
【００５３】
ちなみに、図示する実施の形態にあっては、バイパス路は、バルブケース７に開穿の圧側ポート７ａの下流側端を開閉可能に閉塞する圧側減衰バルブ９を迂回するように設定されている。
【００５４】
それゆえ、この実施の形態による場合には、所定の長さのチョーク路を形成するにあって、前記した直線溝からなるチョーク路を形成する場合に比較して、カラー部材６の長さを大幅に短くしても形成し得ることになる点で有利となる。
【００５５】
なお、この実施の形態によるカラー部材６にあっては、これが前記した図１に示す実施の形態におけるバイパス路中に配在される、すなわち、ピストンロッド５の先端インロー部５ａに開穿の縦孔５ｂ内に収装されるとしても良いこともちろんである。
【００５６】
そして、この場合には、縦孔５ｂの径を総じて小さく設定することが可能になり、その結果、縦孔５ｂの開穿で先端インロー部５ａにおける強度が低下されることを危惧しなくて済む点で有利となる。
【００５７】
図４に示すピストン２は、この発明による減衰力発生構造を構成するチョーク特性減衰部を有してなるとするもので、この実施の形態におけるチョーク特性減衰部は、便宜上図中にハッチングをして示すように、ピストン２の端面を構成するバルブシート面２ｄに周回する態様で形成された切欠溝２ｅからなるチョーク路を有してなるとしている。
【００５８】
ピストン２の端面を構成するバルブシート面２ｄには、図示しないが、たとえば、ノンリタンバルブを構成するリーフバルブが隣接されて覆われるようになるから、このリーフバルブの隣接で切欠溝２ｅからなるチョーク路がピストン２の端面に形成されることになる。
【００５９】
ちなみに、上記のピストン２を有する油圧緩衝器にあっては、前記した図１に示す実施の形態の場合と同様に、この発明による減衰力発生構造を構成するチョーク特性減衰部をピストン２部分に有していることになる。
【００６０】
また、この切欠溝２ｅも前記した図１および図３に示す各実施の形態におけるカラー部材６における直線溝６ａや螺旋溝６ｄと同一の要件を充足してチョーク路として成立していることもちろんである。
【００６１】
それゆえ、この実施の形態による場合には、前記した図１および図３に示す実施の形態におけるピストンロッド５への縦孔５ａの開穿やセンターロッド８への透孔８ａの開穿の場合に比較して、バルブシート面２ｄへの切欠溝２ｅの形成に要する手間が軽減される点で有利となり、かつ、カラー部材６たる部品を不要にする点で有利となる。
【００６２】
なお、この実施の形態によるチョーク路は、この発明による減衰力発生構造を構成するチョーク特性減衰部をベースバルブ部分に有してなるとする場合に、これが前記した図３に示す実施の形態におけるバルブケースバ７のバルブシート面（符示せず）に形成されるとしても良いこともちろんである。
【００６３】
図５、図６に示す油圧緩衝器は、請求項１の発明に対応する実施の形態を示し，これは、上記の実施の形態と同じく、 シリンダ１内にピストン２を介して二つの上方油室Ｒ１と下方油室Ｒ２とを隔成し、上記ピストン２に上記二つの油室Ｒ１、Ｒ２を連通するポート２ａを形成し、当該ポート２ａの出口端に環状リーフバルブ４ｅを開閉自在に設け、この環状リーフバルブ４ｅの背面に附勢ばね４ｄで附勢された弁体４ｃを隣接させ、上記ピストン２の摺動時にピストン速度にのみ依存してピストン速度が低速域にあるときの減衰力を発生させるように設定されてなるものである。
そして、図６に示すように、上記環状リーフバルブ４ｅに周方向に沿って両端に拡径部を備えた複数の切欠部４ｆからなるチョーク路を形成し、当該チョーク路の外周側端となる一端拡径部を上記ポート２ａに連通し、内周側となる他端拡径部を上記弁体４ｃに形成した連通孔４ｇを介して上記下方油室Ｒ２に連通させている。
【００６４】
ちなみに、図示する実施の形態では、環状リーフバルブ４ｅは、その背面に弁体４ｃを隣接させると共に、この弁体４ｃが背後側からの附勢ばね４ｄの附勢力で附勢されることでバルブシート面に隣接されてなるとしている。
【００６５】
それゆえ、この実施の形態による場合には、前記した図４に示す実施の形態による場合と同様に、前記した図１および図３に示す実施の形態による場合に比較して、カラー部材６たる部品を不要にする点で有利となる。
【００６６】
また、この実施の形態による場合には、図４に示す実施の形態による場合に比較して、ピストン２への加工を不要にするから、ピストン２についての設計変更が要請されず、リーフバルブにおける設計変更のみで足りることになる点で有利となる。
【００６７】
ところで、この環状リーフバルブ４ｅにおけるチョーク路は、前記した図１，図３および図４に示す各実施の形態におけるチョーク路と同一の要件を充足してなることもちろんであるが、図示する実施の形態では、図６に示すように、環状リーフバルブ４ｅにおける周方向に添って延在される複数本に形成されてなるとしている。
【００６８】
それゆえ、この図５および図６に示す実施の形態における環状リーフバルブ４ｅにあっては、たとえば、前記した従来例としての図１０に示すリーフバルブからなる吸い込み弁３においてその外周側端に切り欠き形成された切欠部３ａを有する場合に比較して、外周端を切り欠くことがないから、リーフバルブにおける撓みに対する耐久性をいたずらに低下させなくて済むことになる。
【００６９】
一方、この環状リーフバルブ４ｅにおけるチョーク路は、図６に示すように、これを構成する切欠部４ｆの両端が拡径されてなるとし、外周側端となる一端を油の流入端に設定すると共に、内周側端となる他端を油の流出端に設定し、その間をチョーク路に設定するとしている。
【００７０】
そして、この切欠部４ｆにおける流入端がピストン２のバルブシート面に形成されて伸側ポート２ａに連通する環状溝２ｆに開口し、この切欠部４ｆにおける流出端が環状リーフバルブ４ｅの内周側の背面側に開口するとしている。
【００７１】
このとき、この環状リーフバルブ４ｅの内周側の背面側に隣接する弁体４ｃにあっては、この弁体４ｃのいわゆる内外周側の連通を可能にする連通孔４ｇ（図５参照）が開穿されてなるとしており、したがって、環状リーフバルブ４ｅの内周側の背面側は、この連通孔４ｇを介してシリンダ１内の下方油室Ｒ２に連通することになる。
【００７２】
ちなみに、切欠部４ｆからなるチョーク路を形成するにあって、流入端および流出端を形成することで、チョーク路に接続するいわゆる上流端における油の流路面積を確保できることになる一方で、チョーク路に接続するいわゆる下流端における段階的な油圧解放を可能にし得ることになり、これによって、たとえば、スイッシュ音の発生を危惧しなくて済むことになる。
【００７３】
図７，図８，図９は請求項２の発明に対応する実施の形態を示す。
これは、上記の各実施の形態と同じであって、図８の場合は、 シリンダ１内にピストン２を介して二つの上方油室Ｒ１と下方油室Ｒ２とを隔成し、上記ピストン２に上記二つの油室Ｒ１、Ｒ２を連通するポート２ａを形成し、当該ポート２ａの出口端に環状リーフバルブ４ｅを開閉自在に設け、この環状リーフバルブ４ｅの背面に附勢ばね４ｄで附勢された弁体４ｃを隣接させている。
同じく、図９の場合は、ピストン２ポート２ａ、２ｂを形成し、各ポートの出口端に環状リーフバルブ４ｅ、４ｅをそれぞれ開閉自在に設け、これらの環状リーフバルブ４ｅ，４ｅの背面にそれぞれリーフバルブたる伸側リーフバルブ４ｈと圧側リーフバルブ４ｉを隣接させている。
そして、各図８、図９の実施の形態では、ピストン２の摺動時にピストン速度にのみ依存してピストン速度が低速域にあるときの減衰力を発生させるように設定されてなるものである。
そして、図７に示すように、上記環状リーフバルブ４ｅに周方向に沿って両端に拡径部を備えた複数の切欠部４ｆからなるチョーク路を形成し、当該チョーク路の内周側端となる一端拡径部を上記ポート２ａ又は２ｃに連通している。
更に、図８の場合は、外周側となる他端拡径部を上記弁体４ｃの外周端を介して上記下方油室Ｒ２に連通させ、同じく図９の場合は、伸側リーフバルブ４ｈ又は圧側リーフバルブ４ｉの外周端を介してそれぞれ下方油室Ｒ２又はＲ１に連通させている。
請求項３に対応する実施の形態は、図６，図 7 の環状リーフバルブ４ｅを図３のバルブケース７に適用したものである。
即ち、この実施の形態は、シリンダ１内にバルブケース７を介してピストン側室たる下方油室Ｒ２とリザーバ側室とを隔成し、上記バルブケース７に上記二つの室を連通する圧側ポート７ａを形成し、当該ポート７ａの出口端に環状リーフバルブ４ｅを開閉自在に設け、この環状リーフバルブ４ｅの背面にリーフバルブを隣接させ、ピストンの摺動時にピストン速度にのみ依存してピストン速度が低速域にあるときの減衰力を発生させるように設定されてなる減衰力発生構造において、上記環状リーフバルブ４ｅに周方向に沿って両端に拡径部を備えた複数の切欠部４ｆからなるチョーク路を形成し、当該チョーク路の内周側端となる一端拡径部を上記ポート７ａに連通し、外周側となる他端拡径部を上記リーフバルブ４ｅの外周端を介して上記リザーバ室側に連通させたものである。
【００７４】
すなわち、この図７に示す環状リーフバルブ４ｅにあっては、切欠部４ｆの外周側端となる一端が油の流出端に設定されると共に、内周側端となる他端が油の流入端に設定されてなるとしている。
【００７５】
そして、この図７の環状リーフバルブ４ｅにあっては、図８に示すように、これがピストン２のバルブシート面に隣接されるときには、切欠部４ｆの内周側端たる油の流入端がピストン２のバルブシート面に形成されている環状溝２ｆに開口すると共に、切欠部４ｆの外周側端たる油の流出端が弁体４ｃの外周端に、すなわち、流出端内に弁体４ｃの外周端を臨在させる態様にして対向している。
【００７６】
それゆえ、この図７および図８に示す実施の形態にあっては、環状リーフバルブ４ｅの外周端の外周側にいわゆる油を解放させる流路ができることになり、したがって、この環状リーフバルブ４ｅの背面に隣接される弁体４ｃにおいては、前記した連通孔４ｇの開穿を省略することが可能になる。
【００７７】
ちなみに、図７に示す環状リーフバルブ４ｅは、これが図８に示す背面に弁体４ｃを隣接させる態様で利用されるのに代えて、図９中の下半側に示すように、背面に言わばやや小径となるメインの伸側リーフバルブ４ｈを隣接させる態様であっても利用可能となり、さらには、同図中の上半側に示すように、背面にやや小径となるメインの圧側リーフバルブ４ｉを隣接させる態様であっても利用可能となるのはもちろんである。
【００７８】
前記したところは、この発明の実施の形態による油圧緩衝器が、特に、図３に示す油圧緩衝器がシリンダ１の外周側に外筒を有する複筒型に設定されてなる場合を例にし、また、図１に示す油圧緩衝器がシリンダ１の外周側に外筒を有するか否かについて言及せずして説明したものであるが、この発明の意図するところからすれば、たとえば、図１に示す油圧緩衝器にあっては、これがシリンダ１の図示しない下端側に下方油室Ｒ２とその背後側のガス室とを区画するフリーピストンを有してなる単筒型に設定されてなるとしても良いこともちろんで、この場合においても、この発明による減衰力発生構造を構成するチョーク特性減衰部を有する限りにおいて、ピストン速度の低速域においてチョーク特性の減衰力が発生されることになるのはもちろんである。
【００７９】
【発明の効果】
以上のように、請求項１，２、３の発明にあっては、油圧緩衝器におけるシリンダ内でのピストンの摺動時にピストン速度にのみ依存してピストン速度が低速域にあるときの減衰力を発生させる減衰力発生構造がチョーク路特性による減衰力を発生するチョーク路特性減衰部を有してなるとするから、ピストン速度が中高速域となる場合の減衰力を相対的に大きくせずして、ピストン速度が低速域にあるときの減衰力のみを大きくし得ることになる。
しかも、切欠部からなるチョーク路を形成するにあたり、両端の拡径部からなる流入端および流出端を形成したことで、チョーク路に接続するいわゆる上流端における油の流路面積を確保できることになる一方で、チョーク路に接続するいわゆる下流端における段階的な油圧解放を可能にし得ることになり、これによって、たとえば、スイッシュ音の発生を危惧しなくて済むことになる。
【００８４】
その結果、この発明によれば、シリンダ内におけるピストン速度が中高速域にあるときの発生減衰力を相対的に大きくせずして車両における乗り心地を良好に保つと共に、ピストン速度が低速域にあるときの減衰力のみを大きくして車両における操縦安定性を向上させることが可能になり、車両におけるサスペンションに利用される油圧緩衝器への利用に最適となる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態による油圧緩衝器を一部破断して示す部分縦断面図である。
【図２】図１におけるカラー部材を示す斜視図である。
【図３】この発明の他の実施の形態による油圧緩衝器を一部破断して示す部分縦断面図である。
【図４】減衰力発生構造を構成するチョーク特性減衰部を具現化したピストンの端面を示す図である。
【図５】この発明の他の実施の形態による油圧緩衝器を一部破断して示す部分縦断面図である。
【図６】図５における環状リーフバルブを示す平面図である。
【図７】他の実施の形態による環状リーフバルブを図６と同様に示す図である。
【図８】図７の環状リーフバルブを装備した実施の形態の油圧緩衝器を図５と同様に示す図である。
【図９】図７の環状リーフバルブを装備した他の実施の形態の油圧緩衝器を図５と同様に示す図である。
【図１０】従来例としての油圧緩衝器におけるピストン部分を一部破断して示す部分半切截縦断面図である。
【図１１】他の従来例としての油圧緩衝器におけるピストン部分を図１０と同様に示す図である。
【図１２】図１０に示す油圧緩衝器におけるピストン速度の低速域における減衰特性を示す図である。
【図１３】図１１に示す油圧緩衝器におけるピストン速度の低速域における減衰特性を図１２と同様に示す図である。
【符号の説明】
１ シリンダ
２ ピストン
２ｄ バルブシート面
２ｅ チョーク路を構成する切欠溝
４ｅ リーフバルブたる環状リーフバルブ
４ｆ チョーク路を構成する切欠部
４ｇ 連通孔
４ｈ 伸側リーフバルブ
４ｉ 圧側リーフバルブ
５ ピストンロッド
５ａ 下端インロー部
５ｂ バイパス路を構成する縦孔
５ｃ バイパス路を構成する横孔
６ カラー部材
６ａ チョーク路を構成する直線溝
６ｄ チョーク路を構成する螺旋溝
７ バルブケース
８ センターロッド
８ａ バイパス路を構成する透孔
Ｒ１ 上方油室
Ｒ２ 下方油室
Claims (3)
- シリンダ内にピストンを介して二つの上方油室と下方油室とを隔成し、上記ピストンに上記二つの油室を連通するポートを形成し、当該ポートの出口端に環状リーフバルブを開閉自在に設け、この環状リーフバルブの背面に附勢ばねで附勢された弁体を隣接させ、上記ピストンの摺動時にピストン速度にのみ依存してピストン速度が低速域にあるときの減衰力を発生させるように設定されてなる減衰力発生構造において、上記環状リーフバルブに周方向に沿って両端に拡径部を備えた複数の切欠部からなるチョーク路を形成し、当該チョーク路の外周側端となる一端拡径部を上記ポートに連通し、内周側となる他端拡径部を上記弁体に形成した連通孔を介して上記下方油室に連通させたことを特徴とする減衰力発生構造。
- シリンダ内にピストンを介して二つの上方油室と下方油室とを隔成し、上記ピストンに上記二つの油室を連通するポートを形成し、当該ポートの出口端に環状リーフバルブを開閉自在に設け、この環状リーフバルブの背面に附勢ばねで附勢された弁体又はリーフバルブを隣接させ、上記ピストンの摺動時にピストン速度にのみ依存してピストン速度が低速域にあるときの減衰力を発生させるように設定されてなる減衰力発生構造において、上記環状リーフバルブに周方向に沿って両端に拡径部を備えた複数の切欠部からなるチョーク路を形成し、当該チョーク路の内周側端となる一端拡径部を上記ポートに連通し、外周側となる他端拡径部を上記弁体又はリーフバルブの外周端を介して上記下方油室に連通させたことを特徴とする減衰力発生構造。
- シリンダ内にバルブケースを介してピストン側室とリザーバ側室とを隔成し、上記バルブケースに上記二つの室を連通するポートを形成し、当該ポートの出口端に環状リーフバルブを開閉自在に設け、この環状リーフバルブの背面にリーフバルブを隣接させ、ピストンの摺動時にピストン速度にのみ依存してピストン速度が低速域にあるときの減衰力を発生させるように設定されてなる減衰力発生構造において、上記環状リーフバルブに周方向に沿って両端に拡径部を備えた複数の切欠部からなるチョーク路を形成し、当該チョーク路の内周側端となる一端拡径部を上記ポートに連通し、外周側となる他端拡径部を上記リーフバルブの外周端を介して上記リザーバ室側に連通させたことを特徴とする減衰力発生構造。
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