JPH01135935A - 減衰力発生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば車両用懸架装置や産業用機械等の油圧
緩衝機に内蔵される減衰力発生装置に関する。

〔従来の技術〕

シリンダとロッドを備えた周知の油圧緩衝機の内部には
作動流体としての油が収容されており、シリンダに対し
てロッドが相対的に往復運動した時に、シリンダ内部の
減衰力発生装置に油が流れることによってロッドの動き
が抑制されるようになっている。

例えば第２３図に示される従来の減衰力発生袋Ｍ１は、
ピストン２の両端面にそれぞれ複数枚の円板状のプレー
ト３．４を重合するとともに、ピストン２の厚み方向に
貫通する流通孔５，６を備えている。この減衰力発生袋
＠１において、ビストン２がシリンダ７に対して図示下
方に移動した時には、ピストン２の下面側の油が流通孔
５を通ってプレート３を押上げることにより、ピストン
２の上面側に流れ込む。逆に、ピストン２が図示上方に
移動する時にはピストン２の上面側の油が流通孔６を通
ってプレート４を押すことにより、油がピストン２の下
面側に流れ込む。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述した円板状プレート３，４を用いた減衰力発生装置
は、プレート３．４が平坦であるため、単にナツト８等
で締付けただけではプレートに初期荷重を与えることが
できない。プレート３．４に初期荷重が与えられていな
いと、ピストン速度が小さいうちからプレート３．４が
開く方向に撓み始める特性となる。そしてピストン速度
に対応してプレート３．４が撓むため、減衰力を複数段
階に変化させることができず、単調な減衰力特性になる
。

上記プレート３．４に初期荷重を与える手段として、例
えばコイルばね等の付勢手段によってプレート３．４を
ピストン２に押付けてもよいが。

この場合、部品点数が増加するだけでなく、ピストン２
やその周囲の部材の構造が複雑化する要因となる。

初期荷重を与えるための他の手段として、ピストン２の
両端面に、この端面の外側に突出する段部を形成し、こ
の段部にプレート３．４の縁部を押付けるようにしてプ
レート３．４を厚み方向に締付けることにより、プレー
ト３，４を撓ませた状態にしておくことも考えられる。

しかしながらこの場合には、ピストンの形状が複雑とな
るからピストンの加工に手間がかかり、コスト高の原因
となる。

従って本発明の目的は、構造が複雑化せずかつピストン
の加工が容易でありながらプレートに初期荷重を与える
ことができるような減衰力発生装置を得ることにある。

〔問題点を解決するための手段） 上記目的を果たすために本発明では、シリンダ内部を仕
切るピストンをもちかつシリンダ内の流体が流動する箇
所に配置される減衰力発生装置において、上記ピストン
の端部に重合されかつ厚み方向に突出する凸部をもつ段
付きプレートと、この段付きプレートに重合されかつ初
期荷重が生じるように撓まされた状態で締付けられる初
期荷重プレートと、上記ピストンの軸線方向に貫通しか
つ一方の開口端部が上記ピストンの一端面側に位置して
上記プレートによって覆われるとともに他方の開口端部
はピストンの他端面側に位置して開放されている流通部
とを設けたものである。

〔作用〕

上記構成の減衰力発生装置においては、ピストンと初期
荷重プレートとの間に、段付きプレートを介在させた状
態でこれらのプレートが互いに締付けられるため、初期
荷重プレートは撓みを与えた状態で保持される。このよ
うな状態において、ピストンの流通部に入り込んだ流体
がプレートを押し開く方向に流れようとした場合、流体
の圧力が上記初期荷重に打勝つまではプレートはピスト
ンに押付けられたままであり、一定収上の圧力が作用す
ることによって始めて初期荷重プレートが開く方向に撓
む。このため、段階的に変化する減衰力特性が得られる
。

〔実施例〕

以下に本発明の一実施例につき第１図ないし第９図を参
照して説明する。

第１図に示されるように、本実施例の減衰力発生装置１
０は、シリンダ１１に挿入されたロッド１２の端部に設
けられている。ロッド１２はシリンダ１１に対して軸線
方向に往復移動できるようになっており、かつシリンダ
１１の内部には作動流体としての油が満たされている。

減衰力発生装置１０のベース１４は筒状をなし、ロッド
１２の先端に固定されている。このベース１４は、図示
上側に位置する大径部１５と、図示下側に位置する小径
部１６と、これらの間に位置する段部１７とを備えてい
る。小径部１６には雄ねじ１８が設けられていて、この
雄ねじ１８にナツト１９が締め込まれるようになってい
る。

上記段部１７とナツト１９との間には座金２）゜２２が
設けられており、これら座金２）．２２の間に、第１の
プレート群２３とピストン２４および第２のプレート群
２５が設けられている。

ピストン２４は、シリンダ１１の内部を２つの油室２７
，２８に仕切っている。このピストン２４は、第３図な
いし第５図に例示されたような形状に成形されており、
互いに異なる方向に油が流れる複数（例えば４つずつ）
の流通部３０゜３１を有している。これら流通部３０．
３１は、ピストン２４の軸線方向に真直ぐに貫通するス
トレート状の孔３２．３３と、ピストン２４の上端面側
に設けられて孔３２．３３の上端側に連なる２種類の広
さの凹部３５，３・６と、ピストン２４の下端面側に設
けられて孔３２．３３の下端側に連なる２種類の広さの
凹部３７．３８とからなる。

第１図に示されるように、狭い方の凹部３５゜３７は、
プレート群２３．２５がピストン２４に重なった状態に
おいてプレート群２３．２５の内側に隠れるような大き
さである。広い方の凹部３６．３８は、プレート群２３
．２５がピストン２４に重なった状態においてもプレー
ト群２３゜２５の外側に開口する大きさである。ピスト
ン２４は、焼結金属によって作られている。この実施例
では孔３２．３３がストレートであり、圧粉体の成形時
に孔３２．３３を凹部３５〜３８と同時に形成すること
ができるから、焼結後にドリル等の工具によって切削す
る必要はない。従って加工が容易である。

このようにピストン２４の両端部には凹部３５〜３８が
設けられているが、ピストン２４の端面よりも外側に突
出するような段部等の突起物は存在しない。すなわちピ
ストン２４の端面自体は平坦である。ピストン２４の外
周部には、円周方向に環状に連なる溝４０が設けられて
おり、この満４０に環状のベアリング４１が嵌合させら
れる。

ベアリング４１はシリンダ１１の内周面に活接する。ピ
ストン２４の中央部には、ベース１４を挿通する孔４２
が設けられている。

第２図に拡大して示したように、第１のプレート群２３
は、ピストン２４の上面に重合される中間プレート４３
と、この中間プレート４３上に重合される段付きプレー
ト４４と、複数枚の初期荷重プレート４５とを備えて構
成される。最上層に位置する初期荷重プレート４５８と
座金２）との間には、座金２）よりも外径の小さい押え
板４６が設けられている。これらプレート４３，４４゜
４５は、いずれもばね性を有する金属からなり、互いに
ほぼ同一の外径の円板状をなしているとともに、それぞ
れの厚みは一例として０．１５ないし０．２０ｓ位であ
る。中間プレート４３の縁部には、前述した流通部３０
の凹部３５と連通する常開のコンスタントオリフィス４
７が設けられている。

第６図および第７図に示され・るように、段付きプレー
ト４４は、円環状の本体部５０と、この本体部５０の周
縁部に全周にわたって設けられた凸部５１とからなる。

この凸部５１は、本体部５０の板厚方向に突出している
。この段付きプレート４４は、例えば厚手の金属板から
削り出すとか、エツチングによって作ってもよいし、あ
るいは互いに別部品からなる本体部５０と凸部５１を拡
散接合等によって結合したものであってもよい。

初期荷重プレート４５は、自由状態において平坦である
が、段付きプレート４４に重合された状態でナツト１９
によって軸線方向に締付けられているので、凸部５１の
厚み相当分だけ撓んでいる。

すなわちこのプレート４５には初期荷重が与えられてい
る。

一方、第２のプレート群２５は、ピストン２４の下面側
に重合される中間プレート５３と、この中間プレート５
３に重合される段付きプレート５４と、複数枚の初期荷
重プレート５５とを備えて構成される。最下層に位置す
る初期荷重プレート５５ａと座金２２との間には、座金
２２よりも外径の小さい押え板５６が設けられている。

これらプレート５３．５４．５５は、いずれもばね性を
有する金属からなり、互いにほぼ同一の外径の円板状を
なしているとともに、それぞれの厚みは一例として０．
１５ないし０．２０ｓ位である。なお、中間プレート５
３の縁部には、前述した流通部３１の凹部３７と連通す
る常開のコンスタントオリフイス５７（第１図参照）が
設けられていてもよい。

段付きプレート５４は、前述した第１のプレート群２３
の段付きプレート４４と同様の構成であって、厚み方向
に突出する凸部６１を有している。

また初期荷重プレート５５は第１のプレート群２３の初
期荷重プレート４５と同様に、自由状態において平坦で
あり、しかも段付きプレート５４に重合された状態でナ
ツト１９によって軸線方向に締付けられているため、凸
部６１の厚み相当分だけ撓んでいる。すなわちこのプレ
ート５５にも初期荷重が与えられている。なお、第２の
プレート群２５のプレート枚数は、第１のプレート群２
３のプレート枚数よりも多い。

次に上記減衰力発生装置１０の作用について説明する。

シリンダ１１に対してロッド１２が縮み側に移動した時
、すなわちピストン２４が相対的に降下した時には、図
示下側の油室２８の圧力が高まるため、油室２８内の油
は凹部３８から孔３２内に入り込んで上側の油室２７に
流れ込もうとする。

この時、ピストン速度が小さいうちは、油はコンスタン
トオリフィス４７を通って油室２７側に流れ込む。つま
り、プレート４５の初期荷重に打勝つに足る圧力が作用
するまではプレート４３゜４４．４５はピストン２４に
押付けられたままである。ピストン速度が増大し、流通
部３０に流れ込む油の圧力がプレート４５の初期荷重に
打勝つようになると、第８図に示されるように各プレー
ト４３．４４．４５がピストン２４から離れる方向に撓
むため、流路断面積が大きくなる。

上記とは逆に、シリンダ１１に対してロッド１２が伸び
側に移動する時、すなわちピストン２４が相対的に上昇
する時には、図示上側の油室２７の圧力が高まるため、
油室２７内の油は凹部３６から孔３３内に入り込んで図
示下側の油室２８に流れ込もうとする。この時、ピスト
ン速度が小さいうちは、油はコンスタントオリフィス４
７を通って油室２８側に流れ込む。ピストン速度が増大
し、流通部３１に流れ込む油の圧力がプレート５５の初
期荷重に打勝つようになると、各プレート５３．５４．
５５はピストン２４から離れる方向に撓むため流路断面
積が大きくなる。

このため本実施例装置１の減衰力特性は、第９図に示さ
れるように、所定のピストン速度に達するまでは減衰力
の上昇率が大きく、所定のピストン速度を越えるあたり
から減衰力の上昇率が鈍るような２次特性となる。しか
もロッド１２が伸び側に移動する時に働くプレート５５
の枚数を、縮み側に移動する時に働くプレート４５の枚
数よりも多くしであるため、伸び側の減衰力は縮み側の
減衰力よりも大きくなるような特性が得られる。

この特性は、特に車両用懸架装置において走行中の路面
の凹凸による衝撃を和、らげる上で都合がよい。但し、
プレート４５．５５の枚数や板厚等は所望の減衰力特性
に合わせて任意に選定すればよく、従って本発明は車両
用懸架装置以外の機器にも同様に使用することができる
。また、減衰力発生装置１０を設ける位置は要するに作
動流体が流れる箇所であればよいから、減衰力発生装ａ
ｉ。

をロッド１１の端部以外の位置に設け、でもよい。

なお、コンスタントオリフィス４７（５７）は、中間プ
レート４３　（５３）に設ける代りに、段付きプレート
４４　（５４）に設けてもよいし、あるいはピストン２
４に溝状または礼状、凹部状等のコンスタントオリフィ
スを設けるようにしてもよい。更には、上記以外の箇所
（例えばベース１４）に、油室２７，２８をつなぐコン
スタントオリフィスを設けるようにしてもよい。

また、段付きプレート４４．５４の凸部５１゜６１は、
必ずしもプレート４４．５４の全周にわたっていなくて
もよい。例えば第１０図に一方のプレート４４を代表し
て示したように、円周方向の一部に凸部５１を設けるよ
うにしてもよい。また第１１図ないし第１４図に示され
るような断面形状の段付きプレート４４　（５４）を用
いても前記実施例と同等の効果を発揮させることができ
る。

また第１５図に示されるように、平らな円板状の本体部
５０′と、この本体部５０’　よりは厚みが大きくかつ
本体部５０’の外周部に配されたリング状の凸部５１′
を、互いに別々の部品にしてもよい。こうすれば、プレ
ス加工によらずに凸部５１′が得られるから、プレスに
よって段付きプレートを一体成形する場合に見られるス
プリングバックの影響がな、くなり、凸部の寸法精度が
良くなるといった利点がある。

第１６図および第１７図は流通部３０．３１の変形例を
示すものであり、この流通部３０．３１は、ピストン２
４の軸線方向に沿うストレート状の孔３２．３３と、こ
の孔３２．３３の開口部に偏心して設けられたテーバ状
の凹部３６．３８とからなる。

また第１８図は、ピストン２４の厚み方向に内径が変化
するテーバ状の孔３・２．３３を設けた例である。更に
第１９図は、孔３２．３３を斜めに設けた例である。第
２０図および第２）図に示された流通部３０．３１は、
ストレート状の穴３２’　、３３’の奥壁側に小孔６３
．６４を貫通させている。また第２２図は、ピストン２
４の厚み方向に内径が変化するテーバ状の孔３２．３３
をピストン２４の軸線に対して斜めに設けた例である。

〔発明の効果〕

上述したように本発明によれば、段付きプレートと初期
荷重プレートを重ねた状態で締付けるだけの簡単な構成
によって、プレートに初期荷重を与えることができる。

従って、ピストンの端面に段部等の突起を設けたり、コ
イルばね等の付勢手段を別途に使用して初期荷重を与え
る場合に比べてピストンやその周辺部の構造の簡素化と
コンパクト化が図れ、加工が容易であるとともに部品の
種類も少なくてすむなどの効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第８図は本発明の一実施例を示し、第１図
は減衰力発生装置の縦断面図、第２図はピストン部分の
拡大図、第３図はピストンの平面図、第４図は第３図中
のｒＶ−ｒＶ線に沿う断面図、第５図は第３図中のｖ−
ｖ線に沿う断面図、第６図は段付きプレートの平面図、
第７図は第６図中の■−Ｖｌ線に沿う断面図、第８図は
プレートが撓んだ状態を示す断面図、第９図はピストン
速度と減衰力との関係を示す図、第１０図は段付きプレ
ートの変形例を示す斜視図、第１１図ないし第１５図は
それぞれ段付きプレートの変形例を示すそれぞれ断面図
、第１６図はピストンの変形例を一部断面で示す側面図
、第１７図は第１６図に示されたピストンの一部の平面
図、第１８図ないし第２０図はそれぞれピストンの互い
に異なる変形例をそれぞれ一部断面で示す側面図、第２
）図は第２０図に示されたピストンの一部の平面図、第
２２図はピストンの更に別の変形例を一部断面で示す側
面図、そして第２３図は従来の減衰力発生装置の一例を
示す縦断面図である。 １０・・・減衰力発生装置、１，１・・・シリンダ、１
２・・・ロッド、２３・・・第１のプレート群、２４・
・・ピストン、２５・・・第２のプレート群、２７．２
８・・・油室、３０．３１・・・流通部、４３・・・中
間プレート、４４・・・段付きプレート、４５・・・初
期荷重プレート、４７・・・コンスタントオリフィス、
５１・・・凸部、５３・・・中間プレート、５４・・・
段付きプレート、５５・・・初期荷重プレート、５７・
・・コンスタントオリフィス、６１・・・凸部。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第　１図４″″″ｂ−−−、ｉｇ　’１４　ｉｉ［ＴＬ
、−１−５１，６１−一一凸即 第２図 ォ６゜　　　　　１″ 第８図 第９図 第１１図　　　　　第１２図 第１３図　　　　　第１４図 第１６図　　　第１７図 第１８図　　　　第１９図 ・　第２０図　　　第２）図 第２２図　　　　第２３図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）シリンダ内部を２つに仕切るピストンをもちかつ
   シリンダ内の流体が流動する箇所に配置される減衰力発
   生装置において、 上記ピストンの端面に直接重合されるかまたは中間プレ
   ートを介して重合されかつ厚み方向に突出する凸部をも
   つ段付きプレートと、 この段付きプレートに重合されかつ初期荷重が生じるよ
   うに撓まされた状態で締付けられる初期荷重プレートと
   、 上記ピストンの軸線方向に貫通しておりかつ一方の開口
   端部が上記ピストンの一端面側に位置して上記プレート
   によって覆われるとともに他方の開口端部はピストンの
   他端面側に位置して開放されている流通部とを具備した
   ことを特徴とする減衰力発生装置。
2. （２）上記ピストンと段付きプレートとの間には、常時
   開口するコンスタントオリフィスを確保するための中間
   プレートを介在させたことを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の減衰力発生装置。