JPH01216137A - 減衰力可変ショックアブソーバ - 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、減衰力を調整自在とした減衰力可変ショック
アブソーバに関するものである。

〔従来の技術〕

車両における減衰力の適正値は、走行路面の状況や走行
状態などによって変化する。そのため、従来より減衰力
を可変としたショックアブソーバが提案され、その中に
例えば特開昭６２−２９４１０号公報に開示されるもの
がある。この減衰力可変ショックアブソーバは、シリン
ダ内を摺動自在なピストンによって、シリンダ内が２つ
の油圧室に区分される。そして、この２つの油圧室を連
通ずる流路断面積が、外周に溝部が形成された小ピスト
ンの位置によって変化する。その結果、ショックアブソ
ーバの減衰力も変化するものである。

ここで、小ピストンの位置の制御方法について述べる。

まず圧電素子に固定されたプランジ中を、圧電素子に電
圧を印加することによって変位させる。プランジ中が伸
縮を繰り返しながら変位すると、ポンプ機構を介して、
プランジ中の変位量が増幅されて小ピストンに伝達され
、小ピストンの変位が生じる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、上記の減衰力可変ショックアブソーバは、２
つの油圧室を連通ずる通路を、小ピストンが横切るよう
に設けられている。このため、２つの油圧室の流路を小
ピストンが連通した状態から完全に遮断した状態とする
には、小ピストンの変位量を大きくとらなければならな
い、従って、２つのチエツク弁と作動室からなるポンプ
機構が必要となり、構造の複雑化を招いている。さらに
、上記ポンプ機構を作動させ、素早く小ピストンを移動
させるためには、圧電素子の大型化が必要である。しか
し、圧電素、子の大型化はコストアップにつながると共
に、ショックアブソーバ自体への搭載性の面でも限界が
あるという課題がある。

本発明は上記の課題に鑑みなされたものであり、圧電素
子の小型化を可能にし、同時に減衰力切替制御の応答性
の向上した減衰力可変ショックアブソーバを提供するこ
とを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明による減衰力可変ショックアブソーバは、シリン
ダと、前記シリンダに摺動自在に配置されて、前記シリ
ンダを２つの油圧室に区分するピストン部材と、前記ピ
ストン部材内部に配設されて、印加電圧に応じて伸縮変
化する圧電体と、前記２つの油圧室を相互に連通ずるよ
うに形成された通路と、前記通路途中に設けられた弁座
と、前記弁座との接触時には、前記弁座との接触面によ
って前記２つの油圧室の連通を遮断し、前記弁座との離
間時には、作動油が前記弁座と前記接触面との間を介し
て流出入し、かつ内部に貫通孔を有することにより、両
端面が同一の油圧室の油圧を受ける筒状の弁体と、前記
圧電体の変位を増幅して前記弁体に伝達する変位量増幅
伝達手段とを備える構成とした。

〔発明の作用・効果〕

上記の構成において、圧電体に電圧が印加されると、圧
電体は印加電圧に応じて伸長、又は縮小する。圧電体の
伸長、縮小による変位量は、変位量増幅伝達手段によっ
て増幅されて弁体に伝達される。そして、弁体が弁座と
接触しているときには、弁体と弁座との接触面によって
２つの油圧室の連通が遮断される。このとき、減衰力可
変ショックアブソーバの減衰力は最も高くなる。この状
態において、弁体は内部に貫通孔を有する構造のため、
弁体の両端面は同一の油圧室による油圧を受けている。

このため、弁体の両端面が受ける圧力に極端な圧力差は
生じない、従って、圧電体の変位量が増幅されて弁体に
伝達されると、弁体は容易に弁座から離れることができ
る。弁体が弁座から離れると、作動油は弁体の接触面と
弁座との間を介して流れる。このため、弁体の変位量が
小さくても、作動油が流れる流路断面積は大きなものと
なり、減衰力切替が確実に行われる。このとき減衰力可
変ショックアブソーバの減衰力は低くなる。

本発明は、上記のように、弁体の変位量が小さくても、
減衰力切替が確実に行われるので、弁体の駆動源である
圧電体を小型化することができる。

さらに、弁体の変位量が小さくて良いために、その変位
に要する時間も短くなり、その結果、減衰力切替の応答
性を向上させることができるものである。

（実施例〕 以下、本発明によるｌ実施例を図面に基づいて説明する
。

第１図において、シリンダ（内筒）２７には、ピストン
部材としてのロッド１３とピストン１７とが摺動自在に
配置されている。ロッド１３は、フロントロッド１４、
センターロッド１５、リヤロッド１６から成り、ネジ止
めにより一体化されている。ピストン１７はフロントロ
ッド１４に、ネジ止めされたブロック２５によって固定
されている。ピストン１７は、シリンダ２７を実質的に
第１油圧室１８と第２油圧室１９とに区分する。

第１油圧室１８と第２油圧室１９は、シリコンオイル等
の非圧縮性の油で満たされている。そして、ピストン１
７内には、第１油圧室１８と第２油圧室１９とを連通ず
る２つの流路２０．２１がある。

流路２０は流路２１よりも流路断面積が大きく、流路２
０では、チエツク弁２３により第１油圧室１８から第２
油圧室１９へのみ作動油が流れる。

逆に、流ａ２１では、チエツク弁２４により、作動油が
第２油圧室１９から第１油圧室１８へのみ流れる。また
シール材２２がシリンダ２７にネジ止めによって取り付
けられ、シリンダ２７内部は油密構造になっている。そ
して、ロッド１３のシリンダ２７への侵入による容積変
化に対応するために、シリンダ２７には図示しない穴が
ある０作動油は、その穴を介してシリンダ２７と外筒２
９によって形成された外室２８へ流出する。この外室２
８は、一部圧縮性のガスで占められている。

また、ロッド１３において、圧電積層体１（以下圧電体
と呼ぶ）は、プランジャ６、皿ばね９と共に、センター
ロッド１５のねじ込みによりリヤロッド１６に組付けら
れている。さらに、センターロッド１５内には、非圧縮
性の油で満たされた作動室５と、作動室５内の圧力を受
ける小ピストン３がある。そして、作動室５の圧油の漏
れを阻止するために、プランジ中６の外周に０リング４
を、小ピストン３の周囲に弾性部材７とスナップリング
８とを設けである。

小ピストン３は、作動室５の圧力をフロントロッド１４
内に設けられた弁体２に伝達する。

通常、弁体２はスプリング１０によって、センターロッ
ド１５の方向に付勢される。そして、弁体２はセンター
ロッド１５に形成された弁座３０と接触し、第１油圧室
１８に通ずる軸方向の流路１１と第２油圧室１９に通ず
る半径方向の流路１２との連通を遮断している。さらに
本実施例では、ショックアブソーバの減衰力を検出する
減衰力センサ２６と、減衰力センサ２６からの信号に応
じて、圧電体１に信号を出力するＥＣＵ３１とを備える
。

ここで、第１図に示した弁体２について詳しく説明する
。第２図（ａ）、（ロ）に示すように、弁体２は内部に
貫通孔２ａを有し、小ピストン３と接する側の端面１０
１には、テーパ面１０１ａがある。

そして、このテーパ面１０１ａの先端部分が１．弁座３
０との接触面１００となる。従って、第１油圧室１８と
第２油圧室１９との連通・遮断にかかわらず、内部に貫
通孔２ａがあり、かつ、両端面１０１．１０２の受圧面
積がほぼ等しいため、弁体２の両端面１０１，１０２に
かかる圧力はほぼ等しくなる。このため、弁体２は、圧
電体ｌの変位が作動室５と小ピストン３を介することに
よって増幅されて伝達されると、圧力による抵抗を受け
ることなく、素早く変位することが可能である。

第３図及び第４図に弁体の第２の実施例を示す。

これは、円筒状の弁体１１０に、プレス加工を施し、貫
通孔１１１ａを設けた鋼板１１１を、第４図に示す如く
圧入したものである。この構造としたことにより、第１
実施例の弁体と比較して加工が容易となる。さらに、弁
体の重量を軽くすることができるので、弁体の移動にお
ける応答性がより向上したものとなる。

第５図に弁体の第３の実施例を示す、第５図に示された
弁体は、軸方向に貫通する貫通孔２００ａが設けられ、
更に小ピストン３と接する側の端面２００の受圧面積を
、他の端面２０１の受圧面積とまったく等しくするため
に、つば部２０２を設けたものである。このつば部２０
２により広げられた端面２００の面積は、ピストン３の
断面積に相等する。これにより、弁体における第１油圧
室１８による圧力バランスは完全に平衡状態となり、弁
体の移動の際の油圧による抵抗をより小さくすることが
できる。

なお、本発明によれば、弁体の形状は円筒であることに
限定されず、内部に貫通孔を有する筒状のものであれば
良いことは言うまでもない。

次に本実施例の作用について説明する。第１図及び第６
図において、ＥＣＵ３１により圧電体１に電圧が印加さ
れていないとき、圧電体ｌはプランジ中６と共に、皿ば
ね９の付勢力によってリヤロッド１６方向に移動する。

すると、作動室５の容積が大きくなり、作動室５内の圧
力は低下する。

そのため、小ピストン３が弁体２をフロントロッド１４
方向に押す力も弱くなり、弁体２は、スプリング１０の
付勢力によって摺動して弁座３０と接する。このとき、
流路１１と流路１２との連通は遮断され、第１油圧室１
８と第２油圧室１９とは、流路２０と流路２１によって
のみ連通している。このため、作動油の流通抵抗が大き
くなり、ピストン１７の移動に対する作動油の抵抗力も
大きくなる。即ち、この状態におけるショックアブソー
バは減衰力が大きくなる。

一方、第１図及び第７図において、ＥＣＵ３１によって
圧電体１に電圧が印加されると、圧電体ｌは微小量伸長
する。すると、プランジャ６が作動室５の容積を減少さ
せる方向に移動し、作動室５内部の油圧が上昇する。こ
のため、プランジャ６の受圧面積と小ピストン３の受圧
面積との比率に応じて、圧電体ｌの伸長した距離が増幅
され、小ピストン３に伝えられる。小ピストン３が弁体
２方向へ移動し、それに伴って、弁体２は弁座３０から
離れる。その結果、流路１１と流路１２とが、弁体２の
接触面１００と弁座３０を介して連通ずる。このため、
作動油の流通抵抗は小さくなり、ショックアブソーバの
減衰力も小さくなる。、ここで、第１図における変位量
増幅伝達手段としてのプランジ中６と作動室５と小ピス
トン３について説明する。プランジャ６と作動室５と小
ピストン３によって、圧電体ｌの変位量が増幅されて弁
体２に伝達されるのは上記の通りである。

ただし、そのときに作動室５の圧力により、プランジャ
６の摺動部の０リング４の位置が変化すると、圧電体ｌ
の変位量が弁体２に全く伝えられない場合もありえる。

この様子を示したものが第８図（ａ）、　（ｂ）である
、第８図（ａ）、（ロ）において矢印は作動油の流れる
方向を示す、取り付は後の変形による０リング（直径１
．５鵡）４の容積変化が無いものと考えると、公差範囲
の中で０リング４が量も小さい値となり、溝４ａが最も
大きな値となったとき、第８図（ａ）、（ロ）に示すよ
うに０リング４の移動による作動室５の容積増加量は約
８０−となる、それに対し、圧電体１の伸長による容積
変化量は１０〜２〇−程度である。これでは、圧電体１
が伸長しても弁体２は全く移動することができない。そ
こで本実施例においては、第９図に示すようにＯリング
４を溝４ａの１端の壁面に焼付、あるいは接着等の方法
で接着した。このため、矢印方向より圧力が加わっても
０リング４の移動は起こらない、従って、圧電体１の変
位量を、はとんど損失なく弁体２に伝えることができる
。

第１０図は、０リングの他の実施例を示すものである。

第１０図に示された０リング３００は、側部が断面形状
となっている。このため、従来の０リングと比較して、
溝４ａの１端の壁面への接着を容易に行うことができる
。また、Ｏリング３００の溝４ａへの接着を行わなくて
も、この形状の０リング３００は、溝４ａとの間隙が小
さいので、容積増加量は小さい。

また第１図の第１実施例では、小ピストン３の周囲に、
作動室５からの圧油の漏れを防止する漏れ防止機構を設
けである。第１図において、減衰力を小さい状態に保っ
ているときに、作動室５から作動油の漏れが生じると、
作動室５内の圧力が下がり、スプリング１０の付勢力に
よって弁体２は弁座３０と接してしまう、そのため、流
路１１と流路１２との連通が遮断されて減衰力が高い状
態に変化してしまう、漏れ防止機構は、このような意図
しない減衰力変化を防止するものである。

漏れ防止機構は、弾性部材７とスナップリング８から成
り、逆止弁の機能を持っている。

ここで漏れ防止機構の動作原理を、第１１図（ａ）。

（ハ）に基づいて説明する。第１１図（ａ）は、圧電体
１が伸長して作動室５の圧力が高くなり、小ビストン３
が図中Ａ方向に移動したときの状態を示したものである
。このとき、作動室５内の作動油による圧力は白矢印方
向に加わり、弾性部材７は小ピストン３に押しつけられ
る。このため、小さいピストン３の周囲はシールされ、
作動油の漏れが生ずることはない。第１１図伽）は、圧
電体１が収縮して作動室５の容積が広がり、小ピストン
３がＢ方向に移動したときの状態を示したものである。

このとき、作動室５内は負圧となって、作動油が弾性部
材７と小ピストン８との間を介して作動室５に流入する
。従って、作動室５は作動油で満たされ０．その後圧電
体１が伸長したときにも、圧電体１の変位量は増幅され
て弁体２に伝達される。

第１２図に弾性部材７とスナップリング８の組付斜視図
を示す。弾性部材７は、スナップリング８の半径方向に
広がろうとする力によって、センターロッド１５内に固
定されている。

第１３図（ａ）、（ロ）に、漏れ防止機構の第２の実施
例の動作原理図を示す。第１３図（ａ）、　（ｂ）にお
いて、小ピストン４００の途中には小径の切欠部４００
ａが設けられている。さらに、小ピストン４００の周囲
には０リング４０１とシール部材４０２とが設けられて
いる。第１３図（ａ）において、圧電体１が伸長したと
き、小ピストン４００はＡ方向に移動する。そして、小
ピストン４００はシール部材４０２と接して、作動室５
からの圧油の漏れを禁止する。圧電体１が収縮したとき
には、第１３図（ハ）に示すように、小ピストン４００
がＢ方向に移動する。すると、ピストン４００に設けら
れた切欠部４００ａによって、小ピストン４００とシー
ル部材４０２との間に間隔が生じ、作動油はその間隔を
通って作動室５に流入する。

第１４図（ａ）、（ハ）は、漏れ防止機構の第３の実施
例の動作原理を示したものである。第１５図（ａ）は圧
電体が伸長したときの漏れ防止機構の様子を示した図で
ある。小ピストン５００の途中には、小径部５００ａが
形成され、その外周にはシール用のＯリング５２０が設
けられている。小ピストン５００がＡ方向に移動するこ
とによって、小径部５００ａの端部が０リング５２０と
接する。その接触面によって、作動室５からの圧油の漏
れを禁止するものである。そして第１４図ｒｂ＞に示す
ように、圧電体ｌが収縮したときには、小ピストン５０
０はＢ方向にストッパ５００ｂが面５３０に接するまで
移動する。すると、小ピストン５００の小径部５００ａ
と０リング５２０との間に間隔が生じて、作動油は第２
油圧室１９に通じる流路５１０とその間隔を介してぐ作
動室５に流入する。

このような構成としたことにより、作動室５への作動油
の流入をより円滑に行うことができる。

次に、本発明による第２実施例を第１５図に示す。これ
は、第１圧力室６１Ｂの圧力変動が、弁体６０２の変位
に影響を与えないように、弁体２の両端を第２油圧室６
１９に解放したものである。

つまり、フロントロッド６１４に弁体６０２の収納部を
、センターロッド６２５に弁座６２０を設けた。さらに
弁体６０２は貫通孔６０２ａを有し弁体６０２の両端部
は第２油圧室６１９の油圧がかかっている。そして弁体
６０２と弁座６２０とが接触しているときには流路６１
１と流路６１２との連通が遮断され、流路６１１内の油
圧は弁体６０２の側面にかかっている。このため、第１
油圧室６１８の作動油の油圧が高くなっても、その圧力
は弁体６０２の側面にのみ加わり、弁体６゜２の変位に
与える影響はごく小さいものである。

また、第２実施例では、弁体６０２の内部にスプリング
６２１が配設され、弁体６０２内はスプリング室６３０
となっている。このため、フロントロッド６１４の弁体
６０２の収納部を小型化することが可能となった。そし
て、そのスプリング６２１の付勢力によって、弁体６０
２は弁座６２０と接し、第１油圧室６１８と第２油圧室
６１９との連通（６１１，６１２）を遮断している。ま
た、第２実施例は、センターロッド６２５に第２油圧室
６１９から作動室６０５への作動油の流れのみを許可す
る逆止弁機構を備えている。この逆止弁機構はボールパ
ルプ６１０とスプリング６１３から構成される。この逆
止弁機構によって、作動室６０５からの作動油の流出は
防止され、逆に作動油の供給はよりスムーズに行われる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例のショックアブソーバの断
面図、第２図（ａ）、（ロ）はそれぞれ前記第１実施例
の弁体の正面図及び縦断面図、第３図、第４図は弁体の
第２の実施例の組付斜視図と組付断面図、第５図は弁体
の第３の実施例の断面図、第６図、第７図は本発明の第
１実施例のショックアブソーバの作動説明に供する説明
図、第８図（ａ）。 （ハ）は従来Ｏリングの断面図、第９図は前記第１実施
例の０リングの断面図、第１０図は０リングの第２の実
施例の断面図、第！１図（ａ）、（６）、第１２図は本
発明の第１実施例の漏れ防止機構の作動説明図と組付斜
視図、第１３図（ａ）、（ロ）は漏れ防止機構の第２の
実施例の作動説明図、第１４図（ａ）、（６）は漏れ防
止機構の第３の実施例の作動説明図、第１５図は本発明
の第２実施例のショックアブソーバの要部の部分断面図
である。 ｌ・・・圧電体、２・・・弁体、３・・・小ピストン、
５・・・作動室、６・・・プランジャ、１１・・・流路
、１２・・・流路、１３・・・ロッド、１７・・・ピス
トン、１８・・・第１油圧室、１９・・・第２油圧室、
２７・・・シリンダ、３０・・・弁座。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 シリンダと、 前記シリンダに摺動自在に配置されて、前記シリンダを
   ２つの油圧室に区分するピストン部材と、前記ピストン
   部材内部に配設されて、印加電圧に応じて伸縮変位する
   圧電体と、 前記２つの油圧室を相互に連通するようにピストン部材
   に形成された通路と、 前記通路途中に設けられた弁座と、 前記弁座との接触時には、前記弁座との接触面によって
   前記２つの油圧室の連通を遮断し、前記弁座との離間時
   には、作動油が前記弁座と前記接触面との間を介して流
   出入し、かつ内部に貫通孔を有することにより、両端面
   が同一の油圧室の油圧を受ける筒状の弁体と、 前記圧電体の変位を増幅して前記弁体に伝達する変位量
   増幅伝達手段と を備えることを特徴とする減衰力可変ショックアブソー
   バ。