JP4112922B2

JP4112922B2 - 油圧緩衝器

Info

Publication number: JP4112922B2
Application number: JP2002209430A
Authority: JP
Inventors: 義郎問山; ルミュルネ
Original assignee: KYB Corp
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 2001-10-24
Filing date: 2002-07-18
Publication date: 2008-07-02
Anticipated expiration: 2022-07-18
Also published as: JP2003202047A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は車両の油圧緩衝器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
油圧緩衝器の減衰力を、外部からの操作により調整可能としたものは、すでに知られている。油圧緩衝器のピストンロッドを軸方向に貫通して操作ロッドを配置し、その先に減衰力を変化させるためのバルブを設けている。操作ロッドの軸方向位置を微調整することで、バルブの開度を変化させ、油圧緩衝器の発生する減衰力を調整できる。
【０００３】
【発明が解決すべき課題】
しかし、この場合、ピストンロッドに同軸的に操作ロッドを配置するので、構造が複雑となり、また、操作ロッドの操作部位が車体側と干渉しやすい位置にくるため、操作性も良くなく、さらには、油圧緩衝器の軸方向の基本長も長くなる。また、バルブの開度を変化させるだけのため、減衰力の調整機能が単純で、油圧緩衝器のピストン速度の低速域での発生減衰力と、高速域での発生減衰力を、別々に調整することができない。
【０００４】
本発明の目的は、ピストン低速域と高速域とで発生する減衰力を別々に調整可能とすることである。
【０００５】
また、油圧緩衝器の基本長を長くすることがなく、減衰力を調整するための操作性を改善することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の油圧緩衝器は、アウターシェルの内部に同軸的に配置したシリンダと、これらアウターシェルとシリンダの端部の開口を閉じるシールケースと、前記シリンダ内に摺動自由に配置したピストンと、前記シールケースを貫通して前記ピストンに連結したピストンロッドと、前記シリンダ内で前記ピストンによって区画された２つの油室と、前記シリンダとアウターシェルとの間に設けられたリザーバと、前記ピストンに設けられ、前記２つの油室の連通を開閉する減衰弁と、前記油室のうち、前記ピストンロッドの無い方の油室と前記リザーバとを連通する油路に介装したベースバルブと、前記油室のうち、ピストンロッド側の油室と、前記リザーバとを接続する、前記シールケースに設けられた２つの並列な油路と、前記シールケースに配置され、前記２つの並列な油路のうちの一方の油路の開口面積を調整可能なニードルバルブと、前記シールケースに配置され、前記２つの並列な油路のうちの他方の油路をスプリングで閉じ方向に付勢されたポペットバルブ及び、このポペットバルブのスプリングの付勢力を調整可能なアジャスタと、を備える。
【０００７】
また、本発明において、前記一方の油路は、前記シールケースを軸方向に延びるポートを含み、このポートは、その一端が、前記ピストンロッド側の油室に開口する環状溝と連通する一方、その他端は前記リザーバと連通し、前記ニードルバルブがこのポートと同軸方向から移動してポート開口面積を調整可能となっている。
【０００８】
また、本発明において、前記他方の油路は、前記シールケースを軸方向に延びるポートを含み、このポートは、その一端が、前記ピストンロッド側の油室に開口する環状溝と連通し、その他端が前記リザーバと連通し、このポートを閉じる前記ポペットバルブがポートと同軸的に配置され、かつポペットバルブの背後に配置した前記アジャスタがポート軸方向に移動してスプリングの付勢力を調整可能となっている。
【０００９】
また、本発明において、前記ニードルバルブはシールケースに軸方向から螺合し、シールケースの端面にて外部に露出する前記ニードルバルブの頭部には、操作溝が形成されている。
【００１０】
また、本発明において、前記アジャスタはシールケースに軸方向から螺合し、シールケースの端面にて外部に露出するアジャスタの頭部には、操作溝が形成されている。
【００１１】
【作用、効果】
したがって本発明によれば、ニードルバルブによってピストン速度の低速域の減衰力を調整可能であり、またポペットバルブによって同じく中・高速域の減衰力を調整することができる。また、ニードルバルブと、ポペットバルブの付勢力を調整するアジャスタとは、共にシールケースに設けられ、車体側との干渉を起こすことなく、これらの調整操作を行うことができ、その調整操作が容易に行える。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１３】
図１に示すように、円筒形のアウターシェル２２の内側には、同軸的にシリンダ２１が配置される。アウターシェル２２とシリンダ２１の上端には、シールケース２３が取り付けられ、それぞれの開口部を閉じている。アウターシェル２２とシリンダ２１の下端である底部は閉じられている。
【００１４】
シリンダ２１の内部にはピストン２４が摺動自由に配置され、ピストン２４には同軸的にピストンロッド２５が連結している。このピストン２４によりシリンダ２１の内部の室は、ピストンロッド側の油室２８と反ピストンロッド側の油室２９に区画され、それぞれはオイルで満たされている。
【００１５】
ピストン２４を軸方向に貫通してポート３０ａと３０ｂが設けられ、一方のポート３０ａはピストン２４の一方の面に設けた減衰弁３１により、他方のポート３０ｂは、ピストン２４の他方の面に設けた減衰弁３２により閉じられている。ピストンロッド２５が伸び出す方向にピストン２４が移動するときは、減衰弁３１が開き、油室２８から油室２９へのオイルの流れを許容し、これとは反対方向のピストンロッドが縮む方向にピストン２４が移動するときには、減衰弁３２が開き、油室２９から油室２８へのオイルの流れを許容する。
【００１６】
ピストンロッド２５は前記アウターシェル２２とシリンダ２１の開口端を塞ぐシールケース２３を貫通している。シールケース２３にはオイルシール２６とダストシール２７が設けられ、ピストンロッド２５の貫通部位からオイルが漏れないように、シールしている。
【００１７】
前記アウターシェル２２とシリンダ２１の間の環状スペースには、リザーバ５０が設けられる。リザーバ５０は、アウターシェル２２の内側に配置した、可撓性のある円筒形のベロー４１により、その内側の油室４２とその外側のガス室４３とに仕切られる。ベロー４１の上端と下端はそれぞれリング４４により固定される。リング４４はシリンダ２１の外周に圧入されるともに、その内周面には切欠流路４４ａがそれぞれ形成される。
【００１８】
油室４２は、後述するような経路により、前記シリンダ内部の油室２８、２９と連通し、オイルが導かれる。また、ガス室４３にはガスが封入され、このため、油室４２の油量が変動したときに、ガス室４３が圧縮されたり、膨張したりして、油量の変動分を吸収する。なお、ガス室４３にはアウターシェル２２に設けたプラグ４３ａを通してガスが封入される。
【００１９】
図２、図３及び図４に示すように、前記シールケース２３には、前記ピストン２４の上部の油室２８と、油室前記リザーバ５０の油室４２とを接続する第１と第２の油路３３と３４がそれぞれ異なった位置に、互いに並列に設けられている。そして、油路３３にはニードルバルブ３５が設けられ、油路３４にはポペットバルブ３７が設けられる。
【００２０】
ニードルバルブ３５の詳細は図２に示される。
【００２１】
ニードルバルブ３５はシールケース２３に対して、軸方向に設けたバルブ穴３６に挿入され、その先端のニードル部３５ａが前記油路３３の一部となるポート３３ａに、同軸的に配置される。
【００２２】
ニードルバルブ３５はその外周に設けたねじ部３５ｂが、バルブ穴３６の内周に設けたねじ部３６ａと螺合し、またニードルバルブ３５の頭部３５ｃは、バルブ穴３６の端面より外部に露出し、その頭部３５ｃには操作溝３５ｄが形成される。
【００２３】
したがって、この操作溝３５ｄにドライバを差し込んでニードルバルブ３５を回すことにより、ニードルバルブ３５は軸方向に移動し、先端のニードル部３５ａによりポート３３ａの開口面積を変化させることができ、油路３３を通るオイルの流量を調整可能となっている。
【００２４】
なお、前記ニードルバルブ３５には、その回転位置を位置決めするための、ディテント機構４５が設けられる。ディテント機構４５は、ニードルバルブ３５の内部に設けた横穴４５ａに配置したボール４５ｂと、このボール４５ｂを押すスプリング４５ｃと、前記バルブ穴３６の内周に、その周方向の均等位置に配設した複数の溝４５ｄとから構成される。スプリング４５ｃに押されたボール４５ｂが溝４５ｄに選択的に嵌まることにより、ニードルバルブ３５の回転方向の位置決めがなされる。
【００２５】
前記油室２８の上部において、シリンダ２１の内周部に沿って環状溝２８ａが形成され、この環状溝２８ａは前記油路３３と接続し、また油路３３の一部を構成するポート３３ａの下端は前記リザーバ５０の上方に位置してシリンダ２１の外周に形成された環状路４６と接続する。なお、この環状路４６はリザーバ５０の油室４２と切欠流路４４ａを介して連通している。
【００２６】
次に、ポペットバルブ３７の詳細は図３に示される。
【００２７】
前記シールケース２３には、バルブ穴３８が軸方向に設けられ、このバルブ穴３８にポペットバルブ３７が摺動自由に挿入される。ポペットバルブ３７の背後に位置して、バルブ穴３８にはアジャスタ３９が挿入される。アジャスタ３９の外周にはねじ部３９ａが設けられ、このねじ部３９ａがバルブ穴３８の内周に形成したねじ部３８ａと螺合する。このアジャスタ３９とポペットバルブ３７との間にはスプリング４０が介装され、スプリング４０の圧縮力によりポペットバルブ３７が押され、その先端の円錐部３７ａが、前記油路３４の一部となる、ポペットバルブ３７と同軸的に形成されたポート３４ａを閉じる。
【００２８】
なお、ポペットバルブ３７には軸心を貫通する圧抜き穴３７ｂが形成され、ポペットバルブ３７の背後のスプリング４０を収納したスプリング室４０ａとポート３４ａとを連通し、ポペットバルブ３７の円滑な移動を可能としている。
【００２９】
前記アジャスタ３９の頭部３９ｂがバルブ穴３８の端面より外部に露出し、この露出する頭部３９ｂには操作溝３９ｃが形成される。したがって、この操作溝３９ｃにドライバを差し込んでアジャスタ３９を回すことにより、アジャスタ３９は軸方向に移動し、スプリング４０の圧縮力を変化させ、これによりポペットバルブ３７の開弁力が調整可能となっている。
【００３０】
なお、油路３４は前記油室２８の環状溝２８ａと接続し、またポート３４ａの下端は前記環状路４６と接続する。
【００３１】
前記アジャスタ３９にも上記ポペットバルブ３７に設けられたのと同じようなディテント機構４５が設けられ、これによりアジャスタ３９の回転位置の位置決めがなされる。
【００３２】
図１において、シリンダ２１の底部には、ベースバルブ５３が配置される。このベースバルブ５３は、ピストン２４の下方の油室２９と前記リザーバ５０の油室４２とを接続する油路に介装される。
【００３３】
ベースバルブ５３には、互いに並列なポート５４ａと５４ｂが形成され、ポート５４ａは減衰弁５５が閉じ、ポート５４ｂはチェック弁５６が閉じる。したがって、ピストン２４が下降する油圧緩衝器の圧縮行程時には、減衰弁５５が開き、油室２９のオイルがリザーバ５０の油室４２へと流れ、ピストン２４が上昇する油圧緩衝器の伸長行程時にはチェック弁５６が開き、油室４２からのオイルが油室２９に流れる。なお、減衰弁５５はピストン２４に設けた減衰弁３２より絞り抵抗を大きく設定してある。
【００３４】
図１の５７は、オイルの排出や注入のために、シールケース２３に設けたドレーンポートであり、油室２８の環状溝２８ａと外部とを接続するが、通常はドレーンプラグ５８により閉じられている。
【００３５】
以上のように構成され、つぎに作用について説明する。
【００３６】
油圧緩衝器の伸側作動時には、ピストンロッド２５が伸び出す方向にピストン２４が移動し、このとき圧縮される上部の油室２８のオイルは、その一部がピストン２４のポート３０ａから減衰弁３１を押し開いて、拡大する油室２９に流れ出し、残りは油路３３と３４を通り、ニードルバルブ３５とポペットバルブ３７を経由してリザーバ５０の油室４２へと流れる。また、拡大する油室２９にはベースバルブ５３を経由してリザーバ５０の油室４２から、ピストンロッド２５の抜け出し量に相当するオイルが流入する。
【００３７】
ところで、この場合、ピストン２４の移動速度が遅いとき、つまりピストン速度の低速域では、油室２８の発生圧力がそれほど高くならないため、減衰弁３１が開かず、またポペットバルブ３７もスプリング４０により閉じているため、油室２８のオイルは、主としてニードルバルブ３５を通してのみ流れる。
【００３８】
このため、ニードルバルブ３５のポート３３ａの開口面積に応じた減衰力が発生する。このときの発生減衰力は、ニードルバルブ３５の開口面積を、外部からのドライバなどによりニードルバルブ３５の回転位置を変えて、調整することにより、簡単に調整することができ、たとえば、ニードルバルブ３５のニードル部３５ａを上方に移動して、ポート３０ａの開口面積を大きくすると、発生減衰力は弱くなる。
【００３９】
これに対して、ピストン２４の移動速度が速いとき、つまりピストン速度の中・高速域では、油室２８の圧力が高まり、前記した減衰弁３１が開くと共に、ポペットバルブ３７もスプリング４０に打ち勝って開き、オイルはポート３０ａと油路３４の両方を通っても流れる。
【００４０】
このため、発生減衰力は、主として減衰弁３１とポペットバルブ３７の減衰力特性が合成されたものとなる。
【００４１】
この場合、ポペットバルブ３７のアジャスタ３９を、外部からドライバなどで回転させ、軸方向位置を変化させると、スプリング４０の圧縮量が変化するため、ポペットバルブ３７の初期荷重を調整することができる。たとえば、アジャスタ３９を軸方向の上方に移動し、スプリング４０の圧縮荷重を弱くすると、ポペットバルブ３７の初期荷重は減少し、発生する減衰力は弱くなる。
【００４２】
これにより、減衰弁３１とポペットバルブ３７とによる合成減衰力も変化し、結局、ピストン速度の中・高速域の発生減衰力を、ポペットバルブ３７の初期加重を変化させるで、自由に調整できるのである。
【００４３】
前記ニードルバルブ３５の頭部とアジャスタ３９の頭部は共に、シールケース２３の上端面において外部に露出しているため、減衰力を調整するために、これらを外部から操作するときの調整操作が容易であり、しかもピストンロッド２５の先端が取り付けられる車体側と干渉する心配も少ない。
【００４４】
次に、ピストンロッド２５が押し込まれる、油圧緩衝器の圧側作動時には、ピストン２４が下方に移動し、このとき圧縮される油室２９のオイルは、ピストン２４のポート３０ｂから減衰弁３２を通って拡大する油室２８に流入し、またピストンロッド２５の圧側作動ストロークの体積分に相当する油量が、ベースバルブ５３のポート５４ａから減衰弁５５を通ってリザーバ５０の油室４２に流入する。
【００４５】
したがって、この圧側作動時の減衰力は、圧縮される油室２９からのオイルの流出抵抗として発生するため、もっぱら減衰弁３２とベースバルブ５３の減衰弁５５とによる合成減衰力として制御される。
【００４６】
ただし、このとき、ベースバルブ５３の減衰弁５５の絞り抵抗を大きくしておくと、油室２８の油量の一部が、油室２８からニードルバルブ３５とポペットバルブ３７を経由してリザーバ５０の油室４２にも流れ込むことになり、これらによっても減衰力が発生することになる。
【００４７】
この場合には、圧側減衰力は、上記伸側減衰力と同じように、ピストン速度の低速域ではニードルバルブ３５の調整によって、またピストン速度の高速域ではポペットバルブ３７の調整によって、それぞれ調整することが可能となる。
【００４８】
本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示す断面図である。
【図２】ニードルバルブの部分を示す断面図である。
【図３】ポペットバルブの部分を示す断面図である。
【図４】シールケースの平面図である。
【符号の説明】
２１シリンダ
２２アウターシェル
２３シールケース
２４ピストン
２５ピストンロッド
２８油室
２８ａ環状溝
２９油室
３０ａ，３０ｂポート
３１減衰弁
３２減衰弁
３３油路
３３ａポート
３４油路
３４ａポート
３５ニードルバルブ
３７ポペットバルブ
３９アジャスタ
４２油室
５０リザーバ

Claims

アウターシェルの内部に同軸的に配置したシリンダと、
これらアウターシェルとシリンダの端部の開口を閉じるシールケースと、
前記シリンダ内に摺動自由に配置したピストンと、
前記シールケースを貫通して前記ピストンに連結したピストンロッドと、
前記シリンダ内で前記ピストンによって区画された２つの油室と、
前記シリンダとアウターシェルとの間に設けられたリザーバと、
前記ピストンに設けられ、前記２つの油室の連通を開閉する減衰弁と、
前記油室のうち、前記ピストンロッドの無い方の油室と前記リザーバとを連通する油路に介装したベースバルブと、
前記油室のうち、ピストンロッド側の油室と、前記リザーバとを接続する、前記シールケースに設けられた２つの並列な油路と、
前記シールケースに配置され、前記２つの並列な油路のうちの一方の油路の開口面積を調整可能なニードルバルブと、
前記シールケースに配置され、前記２つの並列な油路のうちの他方の油路をスプリングで閉じ方向に付勢されたポペットバルブ及び、このポペットバルブのスプリングの付勢力を調整可能なアジャスタと、
を備えることを特徴とする油圧緩衝器。
前記一方の油路は、前記シールケースを軸方向に延びるポートを含み、このポートは、その一端が、前記ピストンロッド側の油室に開口する環状溝と連通する一方、その他端は前記リザーバと連通し、前記ニードルバルブはこのポートと同軸方向から移動してポート開口面積を調整可能となっている請求項１に記載の油圧緩衝器。
前記他方の油路は、前記シールケースを軸方向に延びるポートを含み、このポートは、その一端が、前記ピストンロッド側の油室に開口する環状溝と連通し、その他端が前記リザーバと連通し、このポートを閉じる前記ポペットバルブがポートと同軸的に配置され、かつポペットバルブの背後に配置した前記アジャスタがポート軸方向に移動してスプリングの付勢力を調整可能となっている請求項１に記載の油圧緩衝器。
前記ニードルバルブはシールケースに軸方向から螺合し、シールケースの端面にて外部に露出する前記ニードルバルブの頭部には、操作溝が形成されている請求項２に記載の油圧緩衝器。
前記アジャスタはシールケースに軸方向から螺合し、シールケースの端面にて外部に露出するアジャスタの頭部には、操作溝が形成されている請求項３に記載の油圧緩衝器。