JP4060458B2 - 減衰力発生構造 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、自動車の懸架装置など車体の振動を抑制する油圧緩衝器の減衰力発生構造に関し、特に、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ものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の油圧緩衝器としては、例えば図５に示すようなものが知られている。まず構造の概要を図面に基づいて説明する。車体と車輪との間に結合部材を介して取付けられる油圧緩衝器は、ピストンロッド１にピストン５とピストンバルブＰＶを組み付け、それを摺動自在に収容するとともに下端部にベースバルブＢＶを装着したシリンダ１３を外筒１７に収容し、外気を遮断するシール１５とロッドガイド１４とを収容したパッキンケース１６を外筒１７の上部から嵌挿した後、外筒１７の上端部を全周溶接等により密封して形成されている。そして、シリンダ１３と外筒１７の間にはタンク室Ｄが形成される。
【０００３】
作動油の充満したシリンダ１３内をピストンロッド１が上昇する際には、密閉された上部室Ａの作動油は、ピストンバルブＰＶを介して、下部室Ｂに流出し、この際の通路抵抗が伸長側減衰力となる。ピストンロッド１の上昇によって不足するピストンロッド退出体積分の作動油は、前記シリンダ１３の下端部に配設されたベースバルブＢＶを介してタンク室Ｄに連なる底部室Ｃより吸入される。
【０００４】
次に、この油圧緩衝器のピストンバルブＰＶについて説明する。
ピストンロッド１の下端部には上部よりも小径のインロー部１Ａが設けられ、ここにバルブストッパ２、当該バルブストッパ２に巻挿され前記バルブストッパ２の円筒部２Ａに内周側に形成された支持脚が案内されるノンリタンバルブ４、当該ノンリタンバルブ４を背面からピストン５の上面に付勢するつる巻き状のノンリタンスプリング３、シリンダ内に摺接するピストンリング６及びガイドメタル７を外面に装着したピストン５、当該ピストン５の下面に対向し外周側の一部を切り欠いた切欠きリーフバルブ８、当該切欠きリーフバルブ８の下面に重畳され、前記切欠きリーフバルブ８と共に内周側が固定される座金状の下側リーフバルブ９を順次嵌挿する。
【０００５】
最後に、当該下側リーフバルブ９の外周側に当接するスプリングシート１０及び当該スプリングシート１０を背面から付勢するスプリング１１を上下動自在に案内するピストンナット１２を螺着し、締付け工具により締結することによりピストンバルブＰＶが構成される。
【０００６】
シリンダ１３内を上部室Ａと下部室Ｂに区画するピストン５には、下部室Ｂに連通する外周ポート５Ａ及び上部室Ｂに連通する内周ポート５Ｂが形成されている。当該内周ポート５Ｂの下端部には円環状の開口窓５Ｅが形成され、当該開口窓５Ｅには、図５（Ｂ）に示すような切欠き８Ａが設けられた切欠きリーフバルブ８と図５（Ｃ）に示すような座金状の下側リーフバルブ９とが重畳され、ピストンナット１２により内周側を固定されて対向している。ピストン速度が小さくピストン下部の開口窓５Ｅと下部室Ｂ間の圧力差が小さい所謂微低速〜低速域においては、スプリング１１に付勢されている切欠きリーフバルブ８の外周は、シート面５Ｄに着座したまま前記開口窓５Ｅを覆窓している。
【０００７】
上部室Ｂに連通する内周ポート５Ｂを介してピストン下部の開口窓５Ｅに導かれた圧油は、切欠きリーフバルブ８の切欠き８Ａを介して下部室Ｂに開放され、この際の通路抵抗により微低速〜低速域の伸側減衰力を発生する。
【０００８】
ピストン速度が増大するに伴い切欠き８Ａを通過する流量も増え、切欠き８Ａ前後の圧力差も増大する。ピストン速度が中速域に近づくにつれ、ピストン下部の開口窓５Ｅと下部室Ｂの圧力差が大きくなるので、スプリング１１に付勢されている切欠きリーフバルブ８とその背面に重畳して配設されている下側リーフバルブ９の外周が、スプリング１１の付勢力と切欠きリーフバルブ８及び下側リーフバルブ９の合成された撓み剛性に打ち勝って、ピストン下面のシート面から押し開かれ、作動油が下部室Ｂに流出し、この際の通路抵抗により中速域以降の伸側減衰力を発生する。
【０００９】
以上の説明は作動油の充満したシリンダ１３内をピストンロッド１が上昇する伸長側についてであるが、逆にピストンロッド１が下降する際には、密閉された下部室Ｂの作動油は、ピストン５の外周ポート５Ａを通り、ノンリタンスプリング３によって付勢されたノンリタンバルブ４を押し開き、負圧となる上部室Ａに補充される分を除いて、シリンダ１３の下端部に装着されたベースバルブＢＶを介して下部室Ｂよりタンク室Ｄに連なる底部室Ｃに流出し、この際の通路抵抗が圧側減衰力となる。
【００１０】
油圧緩衝器の液圧室の外殻をなすシリンダ１３の下端部には、ベースバルブＢＶが装着されている。このベースバルブＢＶは、ガイド１８の円筒部１８Ａに内周側に形成された支持脚が案内されるノンリタンバルブ２５、当該ノンリタンバルブ２５を背面からバルブケース２０の上面に付勢するつる巻き状のノンリタンスプリング１９を嵌挿した後、ガイド１８の軸部に、シリンダ１３の下端部に外面が圧入されるバルブケース２０、当該バルブケース２０の下面に対向し外周側の一部が切り欠かれた図１（Ｂ）と同様な切欠きリーフバルブ２１、当該切欠きリーフバルブ２１の下面に重畳され、前記切欠きリーフバルブ２１と共に内周側が固定される図１（Ｃ）と同様な座金状の下側リーフバルブ２２、当該下側リーフバルブ２２の下面に重畳され、外径部がこれらリーフバルブの撓みの支持径となる環座２３、これらリーフバルブの最大撓み量を規制するバルブストッパ２４を順次嵌挿する。最後に、ガイド１８の軸部下端を工具により加締めることによりベースバルブＢＶが構成される。
【００１１】
ピストンロッド１の下降時には、ベースバルブケース２０の内周ポート２０Ｂを通った作動油が、ピストン速度の低速域においては、外周側の一部を切り欠いた切欠きリーフバルブ２１の切欠き２１Ａを通り、またピストン速度の増大する中速域以上においては、当該切欠きリーフバルブ２１に重畳され前記切欠きリーフバルブ２１と共に内周側が固定された座金状の下側リーフバルブ２２の外周側を押し開いて、ピストンロッド１の進入体積分の作動油を下部室Ｂからタンク室Ｄに連なる底部室Ｃに排出し、その際の通路抵抗により圧側減衰力を発生させる。
【００１２】
逆にピストンロッド１の上昇時には、ベースバルブケース２０の外周ポート２０Ａを通り、ノンリタンスプリング１９に付勢されガイド１８の円筒部１８Ａに上下動自在に案内されるノンリタンバルブ２５を押し開いて、ピストンロッド１の退出体積分の作動油を底部室Ｃから下部室Ｂに吸入する。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
上記の様にピストン速度の低速域において、ピストンバルブＰＶについては外周側の一部を切り欠いた切欠きリーフバルブ８の切欠き８Ａ（ベースバルブＢＶについては切欠きリーフバルブ２１の切欠き２１Ａ）を通るのであるが、この際の通路抵抗である減衰力Ｆは、切欠きの通路面積をａ，ピストン速度をＶとすると、比例常数をｋとして、 Ｆ＝ｋ（Ｖ／ａ）２ となる。
すなわち減衰力Ｆは、切欠きの通路面積ａの２乗に反比例し、ピストン速度Ｖの２乗に比例するため、ピストン速度のごく小さい微低速域においては、減衰力Ｆの立ち上がりが悪く、道路のうねり等を通過する際の上下振動の減衰が不十分である。
【００１４】
他方、ピストン速度が微低速〜低速域にあるときの減衰力をピストン速度に比例してリニアに立ち上がらせるには、従来技術で説明した切欠きリーフバルブ２１の切欠き８Ａを、シート面５Ｄの巾を広くしたピストン下面の開口窓に対向させ、切欠き８Ａによって制限される作動油の通過長（＝シート面の巾）を長くすることにより、切欠き８Ａを流体力学で言う所謂チョーク通路にすればよいことが知られている。
上述した切欠きリーフバルブの切欠き８Ａによって制限される作動油の通過長（＝シート面の巾）をＬ，切欠き８Ａの巾をｂ，板厚をｈとすると、長さＬが ｄ＝２ｂｈ／（ｂ＋ｈ） で表される水力直径ｄよりも十分（例えばＬ＞５ｄ）長ければ、通路抵抗である減衰力Ｆは、ピストン速度をＶとし比例常数をｋとして、 Ｆ＝ｋＶ／（ｂｈ３） となるので、微低速〜低速域の減衰力をピストン速度に比例してリニアに立ち上がらせることができる。
【００１５】
しかし、ピストン下面のシート面５Ｄの巾を広くすると、従来のピストン５を共通使用できないばかりでなく、切欠きリーフバルブ８のシート面５Ｄへの接触面積が大きくなることに起因するシート面５Ｄへの吸着力が増大する。この結果、ピストン速度が速くなるに従い、切欠きリーフバルブ８前後の差圧が増加して切欠きリーフバルブ８がシート面５Ｄから離脱する際、差圧に比例する押圧力が吸着力を越えた瞬間に急激に押し開かれるため、切欠きリーフバルブ２１前後の差圧が衝撃的に変動し、当該衝撃圧力が車体に伝達されて所謂ことこと音が発生してしまう不具合がある。
【００１６】
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、減衰力をピストン速度に依存して発生させる減衰力発生弁を有する油圧緩衝器において、ピストン速度が中速〜高速域にあるときの減衰力を相対的に大きくすることなしに、ピストン速度が微低速〜低速域にあるときの減衰力をピストン速度にほぼ比例してリニアに立ち上がらせることができ、併せて従来のピストンを共通使用することによってことこと音の発生を未然に防止できることにより、車両におけるサスペンションへの利用に最適となる油圧緩衝器の減衰力発生構造を提供することである。
【００１７】
【問題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の一つの手段は、シリンダ内にピストンを介して上下二つの油室を区画し、二つの油室はピストンに設けたポートを介して連通し、当該ポートの出口側開口窓に伸側減衰力発生弁を開閉自在に設け、当該伸側減衰力発生弁はピストンを保持するピストンナットの外周に直列に設けたスプリングシートとスプリングとで常時閉じ方向に付勢されている油圧緩衝器において、上記伸側減衰力発生弁は、スプリングシート上に支持された下側リーフバルブと、下側リーフバルブ上に支持され且つ下部室に直接一部開放された一つ又は複数のチョーク通路を備えたリーフ状のスペーサと、当該スペーサ上に支持されるとともに上記チョーク通路に連通する一つ又は複数のオリフィスを備えた窓側リーフバルブとで構成され、ポートから流出した圧油を上記オリフィスとチョーク通路を介して下部室に流出させ、当該オリフィスとチョーク通路の流体抵抗でピストン速度に比例する減衰力を発生させるとする。
【００１８】
同じく他の手段は、シリンダ下端にバルブケースを介して上下二つの油室を区画し、二つの油室はバルブケースに設けたポートを介して連通し、当該ポートの出口側開口窓に圧側減衰力発生弁を開閉自在に設け、当該圧側減衰力発生弁の内周側が間座を介して固定されている油圧緩衝器において、上記圧側減衰力発生弁は、内周側を間座に支持された下側リーフバルブと、下側リーフバルブ上に支持され且つ底部室に直接一部開放された一つ又は複数のチョーク通路を備えたリーフ状のスペーサと、当該スペーサ上に支持されるとともに上記チョーク通路に連通する一つ又は複数のオリフィスを備えた窓側リーフバルブとで構成され、ポートから流出した圧油を上記オリフィスとチョーク通路を介して底部室に流出させ、当該オリフィスとチョーク通路の流体抵抗でピストン速度に比例する減衰力を発生させるとする。
【００１９】
上記各手段において、下側リーフバルブとスペーサと窓側リーフバルブの内外径は同一に成形し、スペーサにはオリフィスに連通する円弧状の開口部と、この開口部に連通し外端まで切欠かれたチョーク通路とが形成されていることが好ましい。あるいはスペーサの外径を下側リーフバルブと窓側リーフバルブの各外径より大きく成形し、スペーサにはオリフィスに連通する円弧状の開口部と、この開口部に連通し且つ下側リーフバルブと窓側リーフバルブの周端からはみ出し位置まで切欠かれたチョーク通路とが形成されていてもよい。
【００２０】
上記スペーサの円弧状の開口部に連通するチョーク通路は、通路長が短くてよい場合は半径方向に沿って直線状に形成するのが好ましく、また通路長を長くしたい場合は半径方向に対して任意の角度に傾斜させて形成するかあるいは外環の外周に沿って円弧状に形成されていることが好ましい。
【００２１】
同じく更に他の手段は、シリンダ内にピストンを介して上下二つの油室を区画し、二つの油室はピストンに設けたポートを介して連通し、当該ポートの出口側開口窓に伸側減衰力発生弁を開閉自在に設け、当該伸側減衰力発生弁はピストンを保持するピストンナットの外周に直列に設けたスプリングシートとスプリングとで常時閉じ方向に付勢されている油圧緩衝器において、上記伸側減衰力発生弁は、円周方向に沿って一つ又は複数のオリフィスを形成した窓側リーフバルブで構成し、更に上記スプリングシートの内周に上記オリフィスを下部室に連通させる直線状又は螺旋状のチョーク通路を一つ又は複数形成し、ポートから流出した圧油を上記オリフィスとチョーク通路を介して下部室に流出させることを特徴とするものである。
【００２２】
同じく更に別の手段は、シリンダ内にピストンを介して上下二つの油室を区画し、二つの油室はピストンに設けたポートを介して連通し、当該ポートの出口側開口窓に伸側減衰力発生弁を開閉自在に設け、当該伸側減衰力発生弁はピストンを保持するピストンナットの外周に直列に設けたスプリングシートとスプリングとで常時閉じ方向に付勢されている油圧緩衝器において、上記伸側減衰力発生弁は、円周方向に沿って一つ又は複数のオリフィスを形成した窓側リーフバルブで構成し、更に上記ピストンナットの上部外周に上記オリフィスを下部室に連通させる直線状又は螺旋状のチョーク通路を一つ又は複数形成し、ポートから流出した圧油を上記オリフィスとチョーク通路を介して下部室に流出させることを特徴とするものである。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明に係わる油圧緩衝器は、図７の従来技術と同じ基本構造を備え、シリンダ１３内にピストン５を介してピストンロッド１が移動自在に挿入され、またシリンダ１３の下端部にはベースバルブＢＶが設けられ、ピストン５はシリンダ１３内に上下に二つの油室Ａ，Ｂを区画し、ベースバルブＢＶを構成するバルブケース２０は、同じく二つの油室Ｂ，Ｄを区画している。
以下、本発明を図１（Ａ）〜（Ｆ）に示すピストンバルブＰＶ側の第１実施形態に基づき、従来技術と異なる部分にのみ異なる部品番号を付して説明する。
【００２４】
まず、図１（Ａ）及び図１（Ｂ）〜（Ｄ）に示す実施形態により説明すると、従来技術で説明したピストンバルブＰＶとの相違点は、スプリングシート１０側の下側リーフバルブ９の上面に、当該下側リーフバルブ９と同一の内径を有する内環１０２Ｄ及び同一の外径を有する外環１０２Ｅとの間に少なくとも１個の連結部１０２Ｃを有する円弧状の開口部１０２Ａを形成し、当該開口部１０２Ａを包囲する外環１０２Ｅの一部を切断したチョーク通路１０２Ｂを設けたリーフ状のスペーサ（以下、単にスペーサと言う）１０２と、当該スペーサ１０２の開口部１０２Ａに連通する一つ又は複数のオリフィス１０１Ａを穿設した座金状の窓側リーフバルブ１０１を重畳して、ピストン下面の開口窓５Ｅに開閉自在に対向させたことである。
【００２５】
スペーサ１０２に形成した円弧状の開口部１０２Ａは、オリフィス１０１Ａと組み付け時の位置合わせをし易いようにするためのものであり、この開口部１０２Ａを設けずにオリフィス１０１Ａを直接チョーク通路１０２Ｂに連通してもよい。オリフィス１０１Ａは、スペーサの開口部１０２Ａに対応させて、円周方向に一つ又は複数等分して設ければよい。
【００２６】
上部室Ａに連通する内周ポート５Ｂを介してピストン下部の開口窓５Ｅに導かれ、開口窓５Ｅに対向する窓側リーフバルブ１０１のオリフィス１０１Ａを介してスペーサの開口部１０２Ａに導かれた圧油は、スペーサのチョーク通路１０２Ｂを通じて下流側に流出させることにより、微低速〜低速域の伸側減衰力をピストン速度に対してほぼ比例してリニアに立ち上がらせることができる。
【００２７】
上述した第１実施形態におけるスペーサの一つ又は複数のチョーク通路１０２Ｂは、半径方向に沿って直線状に形成してある。この直線状のチョーク通路１０２Ｂは通路長が短くてもよい場合に有効である。他方図１（Ｅ）に示すスペーサ１０３は、この通路長を長くしたい場合に有効である。これは上記スペーサ１０２に対して、チョーク通路１０３Ｂのみを半径方向に対して任意の角度に傾斜させたものである。スペーサの寸法を変えることなしに、傾斜角によって通路長を調整することができる。
【００２８】
同様に図１（Ｆ）に示すスペーサ１０４は、チョーク通路１０４Ｂを外環１０２Ｅの外周に沿って円弧状に形成することにより、通路長を更に長く設定できるようにしたものである。窓側リーフバルブ１０１のオリフィス１０１Ａをスペーサの開口部１０４Ｆの右端部に開口させれば、開口部１０４Ｆもチョーク通路として利用することができるので、通路長を実用上自由に設定することができる。
【００２９】
ピストン速度が増大するに伴いオリフィス１０１Ａを通過する流量も増え、オリフィス１０１Ａ前後の圧力差も増大する。ピストン速度が中速域に近づくにつれ、ピストン下部の開口窓５Ｅと下部室Ｂの圧力差が大きくなるので、スプリング１１に付勢されている窓側リーフバルブ１０１とその背面に重畳して配設されているスペーサ１０２及び下側リーフバルブ９の外周が、スプリング１１の付勢力と窓側リーフバルブ１０１，スペーサ１０２（又は１０３，１０４），下側リーフバルブ９の合成された撓み剛性に打ち勝って、ピストン下面のシート面から押し開かれ、作動油が下部室Ｂに流出し、この際の通路抵抗により中速域以降の伸側減衰力を発生する。ピストン下面のシート面は従来と同様に狭いので、窓側リーフバルブ１０１のシート面からの離脱はスムースに行われるために、ことこと音は発生しない。
【００３０】
上記第１実施形態のピストンバルブＰＶにおけるスペーサ１０２（又は１０３，１０４）は、この形状をベースバルブＢＶ側に適用することもできる。寸法がピストンバルブＰＶ側と異なるだけで、作用及び効果は同様であるので説明を省略する。
上述したスペーサ１０２（又は１０３，１０４）は、外径が窓側リーフバルブ１０１と同一であるため、狭い空間にコンパクトに収容できる反面、外環の一部が切断されてチョーク通路１０２Ｂ（又は１０３Ｂ，１０４Ｂ）が形成されているために、単体部品の段階で部品相互の絡まりを生じやすく、組み付けの自動化が難しい。
【００３１】
そこで、図２（Ａ）〜（Ｆ）に示す第２実施形態は、上述した不具合を改良したものである。基本構造は図１の実施形態と同一であるが、異なるところはスペーサの外径を窓側リーフバルブと下側リーフバルブの外径よりも大きくしたことである。まずベースバルブＢＶに適用した場合を図１（Ａ）及び図１（Ｂ）〜（Ｄ）に基づいて説明すると、従来技術で説明したベースバルブＢＶとの相違点は、環座２３側の下側リーフバルブ２２の上面に、当該下側リーフバルブ２２と同一の内径を有する内環１１２Ｄと外環１１２Ｅとの間に少なくとも１個の連結部１１２Ｃを有する円弧状の開口部１１２Ａを形成し、当該開口部を包囲する外環１１２Ｅの一部を切り欠いたチョーク通路１１２Ｂを設けたスペーサ１１２と、当該スペーサの開口部１１２Ａに連通する少なくとも１個のオリフィス１１１Ａを穿設した座金状の窓側リーフバルブ１１１を重畳して、バルブケース２０下面の開口窓２０Ｅに対向させたことである。
【００３２】
スペーサ１１２のチョーク通路１１２Ｂの外端に至る半径は、図２（Ｃ）に示すように下側リーフバルブ２２又は窓側リーフバルブ１１１の少なくともいずれか一方の外端に至る半径より大きく形成され、チョーク通路１１２Ｂを下流室へ開放している。下部室Ｂに連通する内周ポート２０Ｂを介してバルブケース下部の開口窓２０Ｅに導かれ、開口窓２０Ｅに対向する窓側リーフバルブ１１１のオリフィス１１１Ａを介してスペーサ１１２の開口部１１２Ａに導かれた圧油は、下側リーフバルブ２２又は窓側リーフバルブ１１１の少なくともいずれか一方の外端よりも外側に開口しているチョーク通路１１２Ｂの開口端Ｚを通じて下流側に流出させることにより、微低速〜低速域の圧側減衰力をピストン速度に対してほぼ比例してリニアに立ち上がらせることができる。
【００３３】
上述した第２実施形態におけるスペーサのチョーク通路１１２Ｂは、上記図１（Ｃ）のスペーサ１０２で述べたように、通路長が短くてもよい場合に適用され、これは半径方向に沿って直線状に設けられている。他方図２（Ｅ）に示すスペーサ１１３は、上記スペーサ１１２に対して、チョーク通路１１３Ｂのみを半径方向に対して任意の角度に傾斜させ通路長を長くしたものである。スペーサの寸法を変えることなしに傾斜角によって通路長を調整することができる。
【００３４】
同様に図２（Ｆ）に示すスペーサ１１４は、チョーク通路１１４Ｂを外環の外周に沿って円弧状に形成することにより、通路長を更に長く設定できるようにしたものである。窓側リーフバルブ１０１のオリフィス１０１Ａをスペーサの開口部１１４Ｆの右端部に開口させれば、開口部１１４Ｆもチョーク通路として利用することができるので、通路長を実用上自由に設定することができる。
【００３５】
上記第２実施形態のベースバルブＢＶにおける減衰力発生弁をピストンバルブＰＶに適用する場合には、上述した通路関係が成立するように形成したベースバルブＢＶ側の１１２（又は１１３，１１４）に相当する形状のスペーサを、図１（Ｂ）に示すピストンバルブＰＶ側の窓側リーフバルブ１０１と図１（Ｄ）に示す下側リーフバルブ９との間に挟持させ、下側リーフバルブ９又は窓側リーフバルブ１０１の少なくともいずれか一方の外端よりも外側に開口するチョーク通路の開口端（図２（Ｃ）のＺ部に相当）を確保することにより、微低速〜低速域の伸側減衰力をピストン速度に対してほぼ比例してリニアに立ち上がらせることができるピストンバルブＰＶとすることもできる。
いずれの実施形態においてもスペーサの外環が切断されていないため、単体部品の段階で部品相互の絡まりを生じにくく、組み付けの自動化が容易になる。
【００３６】
以上詳述した半径方向に沿って直線状に設けられたチョーク通路１０２Ｂ及び１１２Ｂ、あるいは半径方向に対して任意の角度に傾斜させたチョーク通路１０３Ｂ及び１１３Ｂ、又は外環の外周に沿って円弧状に形成したチョーク通路１０３Ｂ及び１１４Ｂは、それぞれの中心線を振幅の中心とした連続する正弦波或いは三角波又は矩形波状に形成することにより、通路長を更に延長することもできる。
【００３７】
前記第１，第２実施形態のピストンバルブＰＶにおいては、チョーク通路をスペーサに設けているが、この替わりにスペーサを廃止して、窓側リーフバルブ１０１の下流側のスプリングシート１０とピストンナット１２の嵌合面のいずれか一方に、軸線に平行な直線状の溝又は螺旋状の溝をチョーク通路として設けても、同様な効果を得ることができる。
【００３８】
図３は本発明の第３実施形態を示すもので、図３（Ａ）はこの実施形態を適用するピストンバルブＰＶ近傍の断面図である。ベースバルブＢＶは第１実施形態が適用されている。
図３（Ｃ）に示すように、スプリングシート２０１の内周側嵌合面に軸線に平行な直線状の溝２０１Ａを設け、これを従来技術で説明した図３（Ｄ）に示すピストンナット１２の外面に嵌合させることにより、嵌合部に軸線に平行な直線状のチョーク通路を形成する。
【００３９】
スプリングシートの内周側に形成するチョーク通路は、図３（Ｅ）に示すように、スプリングシート２０２の内周に螺旋状に形成した２０２Ａであってもよい。図３（Ａ）〜（Ｅ）に示す第３実施形態において、上部室Ａに連通する内周ポート５Ｂを介してピストン下部の開口窓５Ｅに導かれた圧油は、図３（Ｂ）に示す窓側リーフバルブ１０１のオリフィス１０１Ａを介して前記スプリングシート２０１又は２０２の上面凹部に導かれ、当該スプリングシートとピストンナット１２の嵌合部に形成された軸線に平行な直線状のチョーク溝２０１Ａ又は螺旋状のチョーク溝２０２Ａを介して下部室Ｂに開放され、この際の通路抵抗により前述したピストン速度に比例する微低速〜低速域の伸側減衰力を発生する。
【００４０】
上記第３実施形態においては、軸線に平行な直線状のチョーク溝又は螺旋状のチョーク溝を、スプリングシートの内周側嵌合面に設けているが、図４に示す第４実施形態のように、従来のスプリングシート１０を上下動自在に案内するピストンナットの外面に、図４（Ｄ）に示すような軸線に平行な直線状のチョーク溝３０１Ａ、又は図４（Ｅ）に示すような螺旋状のチョーク溝３０２Ａを設けることもできる。
溝を形成する部品が異なるだけで、作用及び効果は第３実施形態と同一であるので、説明は省略する。
【００４１】
上述したいずれの実施形態においても、ピストン速度のごく小さい微低速域の減衰力の立ち上がりがよく、車両が道路のうねり等を通過する際の上下振動が速やかに減衰されるので、車両の乗り心地を改善することができる。
【００４２】
【発明の効果】
以上詳述した通り各請求項の発明によれば、窓側リーフバルブのオリフィスを、下側のスペーサ，スプリングシート又はピストンナットに設けたチョーク通路に連通し、オリフィスとチョーク通路の流体抵抗でピストン速度が微低速〜低速域の減衰力を発生させるようにしたから、微低速〜低速域の減衰力をピストン速度にほぼ比例してリニアに立ち上がらせることができる。このため、ピストン速度のごく小さい微低速域の減衰力の立ち上がりがよく、車両が道路のうねり等を通過する際の上下振動が速やかに減衰されるので、乗り心地を改善することができる。
また、窓側リーフバルブに対向するピストンとバルブケースのシート面の巾を広げる必要がなく、これにより従来と同じピストンとバルブケースを共通に使用してチョーク通路を形成することができるため、従来の製造ラインの大幅な変更なしに、経済的に上記性能を満たす油圧緩衝器を生産することができる。
更にピストンとバルブケースのシート面の巾を従来と同じく狭くできるため、窓側リーフバルブがスムースに離脱でき、これによりことこと音の発生を未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ） 本発明の第１実施形態（ピストンバルブ側）に係る油圧緩衝器のバルブ近傍の断面図である。
（Ｂ） 第１実施形態に係る窓側リーフバルブの平面図である。
（Ｃ） 第１実施形態に係るスペーサの平面図である。
（Ｄ） 第１実施形態に係る下側リーフバルブの平面図である。
（Ｅ） 第１実施形態に係るスペーサの平面図である。
（Ｆ） 第１実施形態に係るスペーサの平面図である。
【図２】（Ａ） 本発明の第２実施形態（ベースバルブ側）に係る油圧緩衝器のバルブ近傍の断面図である。
（Ｂ） 第２実施形態に係る窓側リーフバルブの平面図である。
（Ｃ） 第２実施形態に係るスペーサの平面図である。
（Ｄ） 第２実施形態に係る下側リーフバルブの平面図である。
（Ｅ） 第２実施形態に係るスペーサの平面図である。
（Ｆ） 第２実施形態に係るスペーサの平面図である。
【図３】（Ａ） 本発明の第３実施形態に係る油圧緩衝器のバルブ近傍の断面図である。
（Ｂ） 第３実施形態に係る窓側リーフバルブの平面図である。
（Ｃ） 第３実施形態に係るスプリングシートの断面図である。
（Ｄ） 第３実施形態に係るピストンナットの外面図である。
（Ｅ） 第３実施形態に係るスプリングシートの断面図である。
【図４】（Ａ） 本発明の第４実施形態に係る油圧緩衝器のバルブ近傍の断面図である。
（Ｂ） 第４実施形態に係る窓側リーフバルブの平面図である。
（Ｃ） 第４実施形態に係るスプリングシートの断面図である。
（Ｄ） 第４実施形態に係るピストンナットの外面図である。
（Ｅ） 第４実施形態に係るピストンナットの外面図である。
【図５】（Ａ） 従来技術に係る油圧緩衝器の縦断面図である。
（Ｂ） 従来技術に係る切欠きリーフバルブの平面図である。
（Ｃ） 従来技術に係る下側リーフバルブの平面図である。
【符号の説明】
Ｂ 下部室
Ｃ 底部室
５ ピストン
５Ｅ ピストン下面の開口窓
９，２２ 下側リーフバルブ
２０ バルブケース
２０Ｅ バルブケース下面の開口窓
１０，２０１，２０２ スプリングシート
２０１Ａ （スプリングシートの）直線状のチョーク溝
２０２Ａ （スプリングシートの）螺旋状のチョーク溝
１２，３０１，３０２ ピストンナット
３０１Ａ （ピストンナットの）直線状のチョーク溝
３０２Ａ （ピストンナットの）螺旋状のチョーク溝
１０１，１１１ 窓側リーフバルブ
１０１Ａ，１１１Ａ オリフィス
１０２，１１２ スペーサ
１０２Ａ，１１２Ａ （スペーサの）開口部
１０２Ｂ，１１２Ｂ （スペーサの）放射状チョーク通路
１０３Ｂ，１１３Ｂ （スペーサの）傾斜したチョーク通路
１０４Ｂ，１１４Ｂ （スペーサの）円弧状チョーク通路
１０２Ｃ，１１２Ｃ （スペーサの）連結部
１０２Ｄ，１１２Ｄ （スペーサの）内環
１０２Ｅ，１１２Ｅ （スペーサの）外環
【産業上の利用分野】
この発明は、自動車の懸架装置など車体の振動を抑制する油圧緩衝器の減衰力発生構造に関し、特に、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ものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の油圧緩衝器としては、例えば図５に示すようなものが知られている。まず構造の概要を図面に基づいて説明する。車体と車輪との間に結合部材を介して取付けられる油圧緩衝器は、ピストンロッド１にピストン５とピストンバルブＰＶを組み付け、それを摺動自在に収容するとともに下端部にベースバルブＢＶを装着したシリンダ１３を外筒１７に収容し、外気を遮断するシール１５とロッドガイド１４とを収容したパッキンケース１６を外筒１７の上部から嵌挿した後、外筒１７の上端部を全周溶接等により密封して形成されている。そして、シリンダ１３と外筒１７の間にはタンク室Ｄが形成される。
【０００３】
作動油の充満したシリンダ１３内をピストンロッド１が上昇する際には、密閉された上部室Ａの作動油は、ピストンバルブＰＶを介して、下部室Ｂに流出し、この際の通路抵抗が伸長側減衰力となる。ピストンロッド１の上昇によって不足するピストンロッド退出体積分の作動油は、前記シリンダ１３の下端部に配設されたベースバルブＢＶを介してタンク室Ｄに連なる底部室Ｃより吸入される。
【０００４】
次に、この油圧緩衝器のピストンバルブＰＶについて説明する。
ピストンロッド１の下端部には上部よりも小径のインロー部１Ａが設けられ、ここにバルブストッパ２、当該バルブストッパ２に巻挿され前記バルブストッパ２の円筒部２Ａに内周側に形成された支持脚が案内されるノンリタンバルブ４、当該ノンリタンバルブ４を背面からピストン５の上面に付勢するつる巻き状のノンリタンスプリング３、シリンダ内に摺接するピストンリング６及びガイドメタル７を外面に装着したピストン５、当該ピストン５の下面に対向し外周側の一部を切り欠いた切欠きリーフバルブ８、当該切欠きリーフバルブ８の下面に重畳され、前記切欠きリーフバルブ８と共に内周側が固定される座金状の下側リーフバルブ９を順次嵌挿する。
【０００５】
最後に、当該下側リーフバルブ９の外周側に当接するスプリングシート１０及び当該スプリングシート１０を背面から付勢するスプリング１１を上下動自在に案内するピストンナット１２を螺着し、締付け工具により締結することによりピストンバルブＰＶが構成される。
【０００６】
シリンダ１３内を上部室Ａと下部室Ｂに区画するピストン５には、下部室Ｂに連通する外周ポート５Ａ及び上部室Ｂに連通する内周ポート５Ｂが形成されている。当該内周ポート５Ｂの下端部には円環状の開口窓５Ｅが形成され、当該開口窓５Ｅには、図５（Ｂ）に示すような切欠き８Ａが設けられた切欠きリーフバルブ８と図５（Ｃ）に示すような座金状の下側リーフバルブ９とが重畳され、ピストンナット１２により内周側を固定されて対向している。ピストン速度が小さくピストン下部の開口窓５Ｅと下部室Ｂ間の圧力差が小さい所謂微低速〜低速域においては、スプリング１１に付勢されている切欠きリーフバルブ８の外周は、シート面５Ｄに着座したまま前記開口窓５Ｅを覆窓している。
【０００７】
上部室Ｂに連通する内周ポート５Ｂを介してピストン下部の開口窓５Ｅに導かれた圧油は、切欠きリーフバルブ８の切欠き８Ａを介して下部室Ｂに開放され、この際の通路抵抗により微低速〜低速域の伸側減衰力を発生する。
【０００８】
ピストン速度が増大するに伴い切欠き８Ａを通過する流量も増え、切欠き８Ａ前後の圧力差も増大する。ピストン速度が中速域に近づくにつれ、ピストン下部の開口窓５Ｅと下部室Ｂの圧力差が大きくなるので、スプリング１１に付勢されている切欠きリーフバルブ８とその背面に重畳して配設されている下側リーフバルブ９の外周が、スプリング１１の付勢力と切欠きリーフバルブ８及び下側リーフバルブ９の合成された撓み剛性に打ち勝って、ピストン下面のシート面から押し開かれ、作動油が下部室Ｂに流出し、この際の通路抵抗により中速域以降の伸側減衰力を発生する。
【０００９】
以上の説明は作動油の充満したシリンダ１３内をピストンロッド１が上昇する伸長側についてであるが、逆にピストンロッド１が下降する際には、密閉された下部室Ｂの作動油は、ピストン５の外周ポート５Ａを通り、ノンリタンスプリング３によって付勢されたノンリタンバルブ４を押し開き、負圧となる上部室Ａに補充される分を除いて、シリンダ１３の下端部に装着されたベースバルブＢＶを介して下部室Ｂよりタンク室Ｄに連なる底部室Ｃに流出し、この際の通路抵抗が圧側減衰力となる。
【００１０】
油圧緩衝器の液圧室の外殻をなすシリンダ１３の下端部には、ベースバルブＢＶが装着されている。このベースバルブＢＶは、ガイド１８の円筒部１８Ａに内周側に形成された支持脚が案内されるノンリタンバルブ２５、当該ノンリタンバルブ２５を背面からバルブケース２０の上面に付勢するつる巻き状のノンリタンスプリング１９を嵌挿した後、ガイド１８の軸部に、シリンダ１３の下端部に外面が圧入されるバルブケース２０、当該バルブケース２０の下面に対向し外周側の一部が切り欠かれた図１（Ｂ）と同様な切欠きリーフバルブ２１、当該切欠きリーフバルブ２１の下面に重畳され、前記切欠きリーフバルブ２１と共に内周側が固定される図１（Ｃ）と同様な座金状の下側リーフバルブ２２、当該下側リーフバルブ２２の下面に重畳され、外径部がこれらリーフバルブの撓みの支持径となる環座２３、これらリーフバルブの最大撓み量を規制するバルブストッパ２４を順次嵌挿する。最後に、ガイド１８の軸部下端を工具により加締めることによりベースバルブＢＶが構成される。
【００１１】
ピストンロッド１の下降時には、ベースバルブケース２０の内周ポート２０Ｂを通った作動油が、ピストン速度の低速域においては、外周側の一部を切り欠いた切欠きリーフバルブ２１の切欠き２１Ａを通り、またピストン速度の増大する中速域以上においては、当該切欠きリーフバルブ２１に重畳され前記切欠きリーフバルブ２１と共に内周側が固定された座金状の下側リーフバルブ２２の外周側を押し開いて、ピストンロッド１の進入体積分の作動油を下部室Ｂからタンク室Ｄに連なる底部室Ｃに排出し、その際の通路抵抗により圧側減衰力を発生させる。
【００１２】
逆にピストンロッド１の上昇時には、ベースバルブケース２０の外周ポート２０Ａを通り、ノンリタンスプリング１９に付勢されガイド１８の円筒部１８Ａに上下動自在に案内されるノンリタンバルブ２５を押し開いて、ピストンロッド１の退出体積分の作動油を底部室Ｃから下部室Ｂに吸入する。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
上記の様にピストン速度の低速域において、ピストンバルブＰＶについては外周側の一部を切り欠いた切欠きリーフバルブ８の切欠き８Ａ（ベースバルブＢＶについては切欠きリーフバルブ２１の切欠き２１Ａ）を通るのであるが、この際の通路抵抗である減衰力Ｆは、切欠きの通路面積をａ，ピストン速度をＶとすると、比例常数をｋとして、 Ｆ＝ｋ（Ｖ／ａ）２ となる。
すなわち減衰力Ｆは、切欠きの通路面積ａの２乗に反比例し、ピストン速度Ｖの２乗に比例するため、ピストン速度のごく小さい微低速域においては、減衰力Ｆの立ち上がりが悪く、道路のうねり等を通過する際の上下振動の減衰が不十分である。
【００１４】
他方、ピストン速度が微低速〜低速域にあるときの減衰力をピストン速度に比例してリニアに立ち上がらせるには、従来技術で説明した切欠きリーフバルブ２１の切欠き８Ａを、シート面５Ｄの巾を広くしたピストン下面の開口窓に対向させ、切欠き８Ａによって制限される作動油の通過長（＝シート面の巾）を長くすることにより、切欠き８Ａを流体力学で言う所謂チョーク通路にすればよいことが知られている。
上述した切欠きリーフバルブの切欠き８Ａによって制限される作動油の通過長（＝シート面の巾）をＬ，切欠き８Ａの巾をｂ，板厚をｈとすると、長さＬが ｄ＝２ｂｈ／（ｂ＋ｈ） で表される水力直径ｄよりも十分（例えばＬ＞５ｄ）長ければ、通路抵抗である減衰力Ｆは、ピストン速度をＶとし比例常数をｋとして、 Ｆ＝ｋＶ／（ｂｈ３） となるので、微低速〜低速域の減衰力をピストン速度に比例してリニアに立ち上がらせることができる。
【００１５】
しかし、ピストン下面のシート面５Ｄの巾を広くすると、従来のピストン５を共通使用できないばかりでなく、切欠きリーフバルブ８のシート面５Ｄへの接触面積が大きくなることに起因するシート面５Ｄへの吸着力が増大する。この結果、ピストン速度が速くなるに従い、切欠きリーフバルブ８前後の差圧が増加して切欠きリーフバルブ８がシート面５Ｄから離脱する際、差圧に比例する押圧力が吸着力を越えた瞬間に急激に押し開かれるため、切欠きリーフバルブ２１前後の差圧が衝撃的に変動し、当該衝撃圧力が車体に伝達されて所謂ことこと音が発生してしまう不具合がある。
【００１６】
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、減衰力をピストン速度に依存して発生させる減衰力発生弁を有する油圧緩衝器において、ピストン速度が中速〜高速域にあるときの減衰力を相対的に大きくすることなしに、ピストン速度が微低速〜低速域にあるときの減衰力をピストン速度にほぼ比例してリニアに立ち上がらせることができ、併せて従来のピストンを共通使用することによってことこと音の発生を未然に防止できることにより、車両におけるサスペンションへの利用に最適となる油圧緩衝器の減衰力発生構造を提供することである。
【００１７】
【問題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の一つの手段は、シリンダ内にピストンを介して上下二つの油室を区画し、二つの油室はピストンに設けたポートを介して連通し、当該ポートの出口側開口窓に伸側減衰力発生弁を開閉自在に設け、当該伸側減衰力発生弁はピストンを保持するピストンナットの外周に直列に設けたスプリングシートとスプリングとで常時閉じ方向に付勢されている油圧緩衝器において、上記伸側減衰力発生弁は、スプリングシート上に支持された下側リーフバルブと、下側リーフバルブ上に支持され且つ下部室に直接一部開放された一つ又は複数のチョーク通路を備えたリーフ状のスペーサと、当該スペーサ上に支持されるとともに上記チョーク通路に連通する一つ又は複数のオリフィスを備えた窓側リーフバルブとで構成され、ポートから流出した圧油を上記オリフィスとチョーク通路を介して下部室に流出させ、当該オリフィスとチョーク通路の流体抵抗でピストン速度に比例する減衰力を発生させるとする。
【００１８】
同じく他の手段は、シリンダ下端にバルブケースを介して上下二つの油室を区画し、二つの油室はバルブケースに設けたポートを介して連通し、当該ポートの出口側開口窓に圧側減衰力発生弁を開閉自在に設け、当該圧側減衰力発生弁の内周側が間座を介して固定されている油圧緩衝器において、上記圧側減衰力発生弁は、内周側を間座に支持された下側リーフバルブと、下側リーフバルブ上に支持され且つ底部室に直接一部開放された一つ又は複数のチョーク通路を備えたリーフ状のスペーサと、当該スペーサ上に支持されるとともに上記チョーク通路に連通する一つ又は複数のオリフィスを備えた窓側リーフバルブとで構成され、ポートから流出した圧油を上記オリフィスとチョーク通路を介して底部室に流出させ、当該オリフィスとチョーク通路の流体抵抗でピストン速度に比例する減衰力を発生させるとする。
【００１９】
上記各手段において、下側リーフバルブとスペーサと窓側リーフバルブの内外径は同一に成形し、スペーサにはオリフィスに連通する円弧状の開口部と、この開口部に連通し外端まで切欠かれたチョーク通路とが形成されていることが好ましい。あるいはスペーサの外径を下側リーフバルブと窓側リーフバルブの各外径より大きく成形し、スペーサにはオリフィスに連通する円弧状の開口部と、この開口部に連通し且つ下側リーフバルブと窓側リーフバルブの周端からはみ出し位置まで切欠かれたチョーク通路とが形成されていてもよい。
【００２０】
上記スペーサの円弧状の開口部に連通するチョーク通路は、通路長が短くてよい場合は半径方向に沿って直線状に形成するのが好ましく、また通路長を長くしたい場合は半径方向に対して任意の角度に傾斜させて形成するかあるいは外環の外周に沿って円弧状に形成されていることが好ましい。
【００２１】
同じく更に他の手段は、シリンダ内にピストンを介して上下二つの油室を区画し、二つの油室はピストンに設けたポートを介して連通し、当該ポートの出口側開口窓に伸側減衰力発生弁を開閉自在に設け、当該伸側減衰力発生弁はピストンを保持するピストンナットの外周に直列に設けたスプリングシートとスプリングとで常時閉じ方向に付勢されている油圧緩衝器において、上記伸側減衰力発生弁は、円周方向に沿って一つ又は複数のオリフィスを形成した窓側リーフバルブで構成し、更に上記スプリングシートの内周に上記オリフィスを下部室に連通させる直線状又は螺旋状のチョーク通路を一つ又は複数形成し、ポートから流出した圧油を上記オリフィスとチョーク通路を介して下部室に流出させることを特徴とするものである。
【００２２】
同じく更に別の手段は、シリンダ内にピストンを介して上下二つの油室を区画し、二つの油室はピストンに設けたポートを介して連通し、当該ポートの出口側開口窓に伸側減衰力発生弁を開閉自在に設け、当該伸側減衰力発生弁はピストンを保持するピストンナットの外周に直列に設けたスプリングシートとスプリングとで常時閉じ方向に付勢されている油圧緩衝器において、上記伸側減衰力発生弁は、円周方向に沿って一つ又は複数のオリフィスを形成した窓側リーフバルブで構成し、更に上記ピストンナットの上部外周に上記オリフィスを下部室に連通させる直線状又は螺旋状のチョーク通路を一つ又は複数形成し、ポートから流出した圧油を上記オリフィスとチョーク通路を介して下部室に流出させることを特徴とするものである。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明に係わる油圧緩衝器は、図７の従来技術と同じ基本構造を備え、シリンダ１３内にピストン５を介してピストンロッド１が移動自在に挿入され、またシリンダ１３の下端部にはベースバルブＢＶが設けられ、ピストン５はシリンダ１３内に上下に二つの油室Ａ，Ｂを区画し、ベースバルブＢＶを構成するバルブケース２０は、同じく二つの油室Ｂ，Ｄを区画している。
以下、本発明を図１（Ａ）〜（Ｆ）に示すピストンバルブＰＶ側の第１実施形態に基づき、従来技術と異なる部分にのみ異なる部品番号を付して説明する。
【００２４】
まず、図１（Ａ）及び図１（Ｂ）〜（Ｄ）に示す実施形態により説明すると、従来技術で説明したピストンバルブＰＶとの相違点は、スプリングシート１０側の下側リーフバルブ９の上面に、当該下側リーフバルブ９と同一の内径を有する内環１０２Ｄ及び同一の外径を有する外環１０２Ｅとの間に少なくとも１個の連結部１０２Ｃを有する円弧状の開口部１０２Ａを形成し、当該開口部１０２Ａを包囲する外環１０２Ｅの一部を切断したチョーク通路１０２Ｂを設けたリーフ状のスペーサ（以下、単にスペーサと言う）１０２と、当該スペーサ１０２の開口部１０２Ａに連通する一つ又は複数のオリフィス１０１Ａを穿設した座金状の窓側リーフバルブ１０１を重畳して、ピストン下面の開口窓５Ｅに開閉自在に対向させたことである。
【００２５】
スペーサ１０２に形成した円弧状の開口部１０２Ａは、オリフィス１０１Ａと組み付け時の位置合わせをし易いようにするためのものであり、この開口部１０２Ａを設けずにオリフィス１０１Ａを直接チョーク通路１０２Ｂに連通してもよい。オリフィス１０１Ａは、スペーサの開口部１０２Ａに対応させて、円周方向に一つ又は複数等分して設ければよい。
【００２６】
上部室Ａに連通する内周ポート５Ｂを介してピストン下部の開口窓５Ｅに導かれ、開口窓５Ｅに対向する窓側リーフバルブ１０１のオリフィス１０１Ａを介してスペーサの開口部１０２Ａに導かれた圧油は、スペーサのチョーク通路１０２Ｂを通じて下流側に流出させることにより、微低速〜低速域の伸側減衰力をピストン速度に対してほぼ比例してリニアに立ち上がらせることができる。
【００２７】
上述した第１実施形態におけるスペーサの一つ又は複数のチョーク通路１０２Ｂは、半径方向に沿って直線状に形成してある。この直線状のチョーク通路１０２Ｂは通路長が短くてもよい場合に有効である。他方図１（Ｅ）に示すスペーサ１０３は、この通路長を長くしたい場合に有効である。これは上記スペーサ１０２に対して、チョーク通路１０３Ｂのみを半径方向に対して任意の角度に傾斜させたものである。スペーサの寸法を変えることなしに、傾斜角によって通路長を調整することができる。
【００２８】
同様に図１（Ｆ）に示すスペーサ１０４は、チョーク通路１０４Ｂを外環１０２Ｅの外周に沿って円弧状に形成することにより、通路長を更に長く設定できるようにしたものである。窓側リーフバルブ１０１のオリフィス１０１Ａをスペーサの開口部１０４Ｆの右端部に開口させれば、開口部１０４Ｆもチョーク通路として利用することができるので、通路長を実用上自由に設定することができる。
【００２９】
ピストン速度が増大するに伴いオリフィス１０１Ａを通過する流量も増え、オリフィス１０１Ａ前後の圧力差も増大する。ピストン速度が中速域に近づくにつれ、ピストン下部の開口窓５Ｅと下部室Ｂの圧力差が大きくなるので、スプリング１１に付勢されている窓側リーフバルブ１０１とその背面に重畳して配設されているスペーサ１０２及び下側リーフバルブ９の外周が、スプリング１１の付勢力と窓側リーフバルブ１０１，スペーサ１０２（又は１０３，１０４），下側リーフバルブ９の合成された撓み剛性に打ち勝って、ピストン下面のシート面から押し開かれ、作動油が下部室Ｂに流出し、この際の通路抵抗により中速域以降の伸側減衰力を発生する。ピストン下面のシート面は従来と同様に狭いので、窓側リーフバルブ１０１のシート面からの離脱はスムースに行われるために、ことこと音は発生しない。
【００３０】
上記第１実施形態のピストンバルブＰＶにおけるスペーサ１０２（又は１０３，１０４）は、この形状をベースバルブＢＶ側に適用することもできる。寸法がピストンバルブＰＶ側と異なるだけで、作用及び効果は同様であるので説明を省略する。
上述したスペーサ１０２（又は１０３，１０４）は、外径が窓側リーフバルブ１０１と同一であるため、狭い空間にコンパクトに収容できる反面、外環の一部が切断されてチョーク通路１０２Ｂ（又は１０３Ｂ，１０４Ｂ）が形成されているために、単体部品の段階で部品相互の絡まりを生じやすく、組み付けの自動化が難しい。
【００３１】
そこで、図２（Ａ）〜（Ｆ）に示す第２実施形態は、上述した不具合を改良したものである。基本構造は図１の実施形態と同一であるが、異なるところはスペーサの外径を窓側リーフバルブと下側リーフバルブの外径よりも大きくしたことである。まずベースバルブＢＶに適用した場合を図１（Ａ）及び図１（Ｂ）〜（Ｄ）に基づいて説明すると、従来技術で説明したベースバルブＢＶとの相違点は、環座２３側の下側リーフバルブ２２の上面に、当該下側リーフバルブ２２と同一の内径を有する内環１１２Ｄと外環１１２Ｅとの間に少なくとも１個の連結部１１２Ｃを有する円弧状の開口部１１２Ａを形成し、当該開口部を包囲する外環１１２Ｅの一部を切り欠いたチョーク通路１１２Ｂを設けたスペーサ１１２と、当該スペーサの開口部１１２Ａに連通する少なくとも１個のオリフィス１１１Ａを穿設した座金状の窓側リーフバルブ１１１を重畳して、バルブケース２０下面の開口窓２０Ｅに対向させたことである。
【００３２】
スペーサ１１２のチョーク通路１１２Ｂの外端に至る半径は、図２（Ｃ）に示すように下側リーフバルブ２２又は窓側リーフバルブ１１１の少なくともいずれか一方の外端に至る半径より大きく形成され、チョーク通路１１２Ｂを下流室へ開放している。下部室Ｂに連通する内周ポート２０Ｂを介してバルブケース下部の開口窓２０Ｅに導かれ、開口窓２０Ｅに対向する窓側リーフバルブ１１１のオリフィス１１１Ａを介してスペーサ１１２の開口部１１２Ａに導かれた圧油は、下側リーフバルブ２２又は窓側リーフバルブ１１１の少なくともいずれか一方の外端よりも外側に開口しているチョーク通路１１２Ｂの開口端Ｚを通じて下流側に流出させることにより、微低速〜低速域の圧側減衰力をピストン速度に対してほぼ比例してリニアに立ち上がらせることができる。
【００３３】
上述した第２実施形態におけるスペーサのチョーク通路１１２Ｂは、上記図１（Ｃ）のスペーサ１０２で述べたように、通路長が短くてもよい場合に適用され、これは半径方向に沿って直線状に設けられている。他方図２（Ｅ）に示すスペーサ１１３は、上記スペーサ１１２に対して、チョーク通路１１３Ｂのみを半径方向に対して任意の角度に傾斜させ通路長を長くしたものである。スペーサの寸法を変えることなしに傾斜角によって通路長を調整することができる。
【００３４】
同様に図２（Ｆ）に示すスペーサ１１４は、チョーク通路１１４Ｂを外環の外周に沿って円弧状に形成することにより、通路長を更に長く設定できるようにしたものである。窓側リーフバルブ１０１のオリフィス１０１Ａをスペーサの開口部１１４Ｆの右端部に開口させれば、開口部１１４Ｆもチョーク通路として利用することができるので、通路長を実用上自由に設定することができる。
【００３５】
上記第２実施形態のベースバルブＢＶにおける減衰力発生弁をピストンバルブＰＶに適用する場合には、上述した通路関係が成立するように形成したベースバルブＢＶ側の１１２（又は１１３，１１４）に相当する形状のスペーサを、図１（Ｂ）に示すピストンバルブＰＶ側の窓側リーフバルブ１０１と図１（Ｄ）に示す下側リーフバルブ９との間に挟持させ、下側リーフバルブ９又は窓側リーフバルブ１０１の少なくともいずれか一方の外端よりも外側に開口するチョーク通路の開口端（図２（Ｃ）のＺ部に相当）を確保することにより、微低速〜低速域の伸側減衰力をピストン速度に対してほぼ比例してリニアに立ち上がらせることができるピストンバルブＰＶとすることもできる。
いずれの実施形態においてもスペーサの外環が切断されていないため、単体部品の段階で部品相互の絡まりを生じにくく、組み付けの自動化が容易になる。
【００３６】
以上詳述した半径方向に沿って直線状に設けられたチョーク通路１０２Ｂ及び１１２Ｂ、あるいは半径方向に対して任意の角度に傾斜させたチョーク通路１０３Ｂ及び１１３Ｂ、又は外環の外周に沿って円弧状に形成したチョーク通路１０３Ｂ及び１１４Ｂは、それぞれの中心線を振幅の中心とした連続する正弦波或いは三角波又は矩形波状に形成することにより、通路長を更に延長することもできる。
【００３７】
前記第１，第２実施形態のピストンバルブＰＶにおいては、チョーク通路をスペーサに設けているが、この替わりにスペーサを廃止して、窓側リーフバルブ１０１の下流側のスプリングシート１０とピストンナット１２の嵌合面のいずれか一方に、軸線に平行な直線状の溝又は螺旋状の溝をチョーク通路として設けても、同様な効果を得ることができる。
【００３８】
図３は本発明の第３実施形態を示すもので、図３（Ａ）はこの実施形態を適用するピストンバルブＰＶ近傍の断面図である。ベースバルブＢＶは第１実施形態が適用されている。
図３（Ｃ）に示すように、スプリングシート２０１の内周側嵌合面に軸線に平行な直線状の溝２０１Ａを設け、これを従来技術で説明した図３（Ｄ）に示すピストンナット１２の外面に嵌合させることにより、嵌合部に軸線に平行な直線状のチョーク通路を形成する。
【００３９】
スプリングシートの内周側に形成するチョーク通路は、図３（Ｅ）に示すように、スプリングシート２０２の内周に螺旋状に形成した２０２Ａであってもよい。図３（Ａ）〜（Ｅ）に示す第３実施形態において、上部室Ａに連通する内周ポート５Ｂを介してピストン下部の開口窓５Ｅに導かれた圧油は、図３（Ｂ）に示す窓側リーフバルブ１０１のオリフィス１０１Ａを介して前記スプリングシート２０１又は２０２の上面凹部に導かれ、当該スプリングシートとピストンナット１２の嵌合部に形成された軸線に平行な直線状のチョーク溝２０１Ａ又は螺旋状のチョーク溝２０２Ａを介して下部室Ｂに開放され、この際の通路抵抗により前述したピストン速度に比例する微低速〜低速域の伸側減衰力を発生する。
【００４０】
上記第３実施形態においては、軸線に平行な直線状のチョーク溝又は螺旋状のチョーク溝を、スプリングシートの内周側嵌合面に設けているが、図４に示す第４実施形態のように、従来のスプリングシート１０を上下動自在に案内するピストンナットの外面に、図４（Ｄ）に示すような軸線に平行な直線状のチョーク溝３０１Ａ、又は図４（Ｅ）に示すような螺旋状のチョーク溝３０２Ａを設けることもできる。
溝を形成する部品が異なるだけで、作用及び効果は第３実施形態と同一であるので、説明は省略する。
【００４１】
上述したいずれの実施形態においても、ピストン速度のごく小さい微低速域の減衰力の立ち上がりがよく、車両が道路のうねり等を通過する際の上下振動が速やかに減衰されるので、車両の乗り心地を改善することができる。
【００４２】
【発明の効果】
以上詳述した通り各請求項の発明によれば、窓側リーフバルブのオリフィスを、下側のスペーサ，スプリングシート又はピストンナットに設けたチョーク通路に連通し、オリフィスとチョーク通路の流体抵抗でピストン速度が微低速〜低速域の減衰力を発生させるようにしたから、微低速〜低速域の減衰力をピストン速度にほぼ比例してリニアに立ち上がらせることができる。このため、ピストン速度のごく小さい微低速域の減衰力の立ち上がりがよく、車両が道路のうねり等を通過する際の上下振動が速やかに減衰されるので、乗り心地を改善することができる。
また、窓側リーフバルブに対向するピストンとバルブケースのシート面の巾を広げる必要がなく、これにより従来と同じピストンとバルブケースを共通に使用してチョーク通路を形成することができるため、従来の製造ラインの大幅な変更なしに、経済的に上記性能を満たす油圧緩衝器を生産することができる。
更にピストンとバルブケースのシート面の巾を従来と同じく狭くできるため、窓側リーフバルブがスムースに離脱でき、これによりことこと音の発生を未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ） 本発明の第１実施形態（ピストンバルブ側）に係る油圧緩衝器のバルブ近傍の断面図である。
（Ｂ） 第１実施形態に係る窓側リーフバルブの平面図である。
（Ｃ） 第１実施形態に係るスペーサの平面図である。
（Ｄ） 第１実施形態に係る下側リーフバルブの平面図である。
（Ｅ） 第１実施形態に係るスペーサの平面図である。
（Ｆ） 第１実施形態に係るスペーサの平面図である。
【図２】（Ａ） 本発明の第２実施形態（ベースバルブ側）に係る油圧緩衝器のバルブ近傍の断面図である。
（Ｂ） 第２実施形態に係る窓側リーフバルブの平面図である。
（Ｃ） 第２実施形態に係るスペーサの平面図である。
（Ｄ） 第２実施形態に係る下側リーフバルブの平面図である。
（Ｅ） 第２実施形態に係るスペーサの平面図である。
（Ｆ） 第２実施形態に係るスペーサの平面図である。
【図３】（Ａ） 本発明の第３実施形態に係る油圧緩衝器のバルブ近傍の断面図である。
（Ｂ） 第３実施形態に係る窓側リーフバルブの平面図である。
（Ｃ） 第３実施形態に係るスプリングシートの断面図である。
（Ｄ） 第３実施形態に係るピストンナットの外面図である。
（Ｅ） 第３実施形態に係るスプリングシートの断面図である。
【図４】（Ａ） 本発明の第４実施形態に係る油圧緩衝器のバルブ近傍の断面図である。
（Ｂ） 第４実施形態に係る窓側リーフバルブの平面図である。
（Ｃ） 第４実施形態に係るスプリングシートの断面図である。
（Ｄ） 第４実施形態に係るピストンナットの外面図である。
（Ｅ） 第４実施形態に係るピストンナットの外面図である。
【図５】（Ａ） 従来技術に係る油圧緩衝器の縦断面図である。
（Ｂ） 従来技術に係る切欠きリーフバルブの平面図である。
（Ｃ） 従来技術に係る下側リーフバルブの平面図である。
【符号の説明】
Ｂ 下部室
Ｃ 底部室
５ ピストン
５Ｅ ピストン下面の開口窓
９，２２ 下側リーフバルブ
２０ バルブケース
２０Ｅ バルブケース下面の開口窓
１０，２０１，２０２ スプリングシート
２０１Ａ （スプリングシートの）直線状のチョーク溝
２０２Ａ （スプリングシートの）螺旋状のチョーク溝
１２，３０１，３０２ ピストンナット
３０１Ａ （ピストンナットの）直線状のチョーク溝
３０２Ａ （ピストンナットの）螺旋状のチョーク溝
１０１，１１１ 窓側リーフバルブ
１０１Ａ，１１１Ａ オリフィス
１０２，１１２ スペーサ
１０２Ａ，１１２Ａ （スペーサの）開口部
１０２Ｂ，１１２Ｂ （スペーサの）放射状チョーク通路
１０３Ｂ，１１３Ｂ （スペーサの）傾斜したチョーク通路
１０４Ｂ，１１４Ｂ （スペーサの）円弧状チョーク通路
１０２Ｃ，１１２Ｃ （スペーサの）連結部
１０２Ｄ，１１２Ｄ （スペーサの）内環
１０２Ｅ，１１２Ｅ （スペーサの）外環
Claims (9)
- シリンダ内にピストンを介して上下二つの油室を区画し、二つの油室はピストンに設けたポートを介して連通し、当該ポートの出口側開口窓に伸側減衰力発生弁を開閉自在に設け、当該伸側減衰力発生弁はピストンを保持するピストンナットの外周に直列に設けたスプリングシートとスプリングとで常時閉じ方向に付勢されている油圧緩衝器において、上記伸側減衰力発生弁は、スプリングシート上に支持された下側リーフバルブと、下側リーフバルブ上に支持され且つ下部室に直接一部開放された一つ又は複数のチョーク通路を備えたリーフ状のスペーサと、当該スペーサ上に支持されるとともに上記チョーク通路に連通する一つ又は複数のオリフィスを備えた窓側リーフバルブとで構成され、ポートから流出した圧油を上記オリフィスとチョーク通路を介して下部室に流出させ、当該オリフィスとチョーク通路の流体抵抗でピストン速度に比例する減衰力を発生させることを特徴とする油圧緩衝器の減衰力発生構造。
- シリンダ下端にバルブケースを介して上下二つの油室を区画し、二つの油室はバルブケースに設けたポートを介して連通し、当該ポートの出口側開口窓に圧側減衰力発生弁を開閉自在に設け、当該圧側減衰力発生弁の内周側が間座を介して固定されている油圧緩衝器において、上記圧側減衰力発生弁は、内周側を間座に支持された下側リーフバルブと、下側リーフバルブ上に支持され且つ底部室に直接一部開放された一つ又は複数のチョーク通路を備えたリーフ状のスペーサと、当該スペーサ上に支持されるとともに上記チョーク通路に連通する一つ又は複数のオリフィスを備えた窓側リーフバルブとで構成され、ポートから流出した圧油を上記オリフィスとチョーク通路を介して底部室に流出させ、当該オリフィスとチョーク通路の流体抵抗でピストン速度に比例する減衰力を発生させることを特徴とする油圧緩衝器の減衰力発生構造。
- 下側リーフバルブとスペーサと窓側リーフバルブの内外径を同一に成形し、スペーサにはオリフィスに連通する円弧状の開口部と、この開口部に連通して外端まで切欠かれたチョーク通路とが形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の油圧緩衝器の減衰力発生構造。
- スペーサの外径を下側リーフバルブと窓側リーフバルブの各外径より大きく成形し、スペーサにはオリフィスに連通する円弧状の開口部と、この開口部に連通し且つ下側リーフバルブと窓側リーフバルブの周端からはみ出し位置まで切欠かれたチョーク通路とが形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の油圧緩衝器の減衰力発生構造。
- 上記スペーサのチョーク通路は、半径方向に沿って直線状に形成されていることを特徴とする請求項１，２，３又は４に記載の油圧緩衝器の減衰力発生構造。
- 上記スペーサのチョーク通路は、半径方向に沿って任意の角度に傾斜して形成されていることを特徴とする請求項１，２，３又は４に記載の油圧緩衝器の減衰力発生構造。
- 上記スペーサのチョーク通路は、外環の外周に沿って円弧状に形成されていることを特徴とする請求項１，２，３又は４に記載の油圧緩衝器の減衰力発生構造。
- シリンダ内にピストンを介して上下二つの油室を区画し、二つの油室はピストンに設けたポートを介して連通し、当該ポートの出口側開口窓に伸側減衰力発生弁を開閉自在に設け、当該伸側減衰力発生弁はピストンを保持するピストンナットの外周に直列に設けたスプリングシートとスプリングとで常時閉じ方向に付勢されている油圧緩衝器において、上記伸側減衰力発生弁は、円周方向に沿って一つ又は複数のオリフィスを形成した窓側リーフバルブで構成し、更に上記スプリングシートの内周に上記オリフィスを下部室に連通させる直線状又は螺旋状のチョーク通路を一つ又は複数形成し、ポートから流出した圧油を上記オリフィスとチョーク通路を介して下部室に流出させることを特徴とする油圧緩衝器の減衰力発生構造。
- シリンダ内にピストンを介して上下二つの油室を区画し、二つの油室はピストンに設けたポートを介して連通し、当該ポートの出口側開口窓に伸側減衰力発生弁を開閉自在に設け、当該伸側減衰力発生弁はピストンを保持するピストンナットの外周に直列に設けたスプリングシートとスプリングとで常時閉じ方向に付勢されている油圧緩衝器において、上記伸側減衰力発生弁は、円周方向に沿って一つ又は複数のオリフィスを形成した窓側リーフバルブで構成し、更に上記ピストンナットの上部外周に上記オリフィスを下部室に連通させる直線状又は螺旋状のチョーク通路を一つ又は複数形成し、ポートから流出した圧油を上記オリフィスとチョーク通路を介して下部室に流出させることを特徴とする油圧緩衝器の減衰力発生構造。
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