JPH02217635A - 液圧緩衝器 - 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） 本発明は液圧緩衝器に関し、特に、車両のサスペンショ
ンにショックアブソーバとして設置するのに適する液圧
緩衝器に関する。

（従来技術） タイヤからの高周波振動人力では減衰力を小さく保ち、
低周波振動人力のとき減衰力を大きくしようとする、慣
性を利用したショックアブソーバが提案されている（実
開昭６２−４３８０５号公報）。これは、シリンダの内
部を２つの液室に仕切る部材に、両液室を連通ずる通路
を設けると共に、註通路の中間部位に補助液室を形成し
、該補助液室内にマス体である弁体を上下方向に移動可
能に配置している。

前記弁体の肩にオリフィスが設けられ、このオリフィス
を流れる液体によって減衰力が発生する。仕切部材と弁
体との間に相対変位が生ずると、ｎη記オリフィスの流
路面積が変わる。これによって、減衰力の大きさを：Ａ
！！！できる。

慣性を利用した別の緩衝装置がある（実公昭４：］−１
１７４６９号公報。これは、ピストンによって仕切られ
たシリンダ内部の２つの液室をピストンロッドに設けら
れたバイパス通路で連通ずると共に、バイパス通路の開
口端に、マス体を移動可能に配置したものである。

ピストンロッドとマス体との間に相対変位が生ずると、
バイパス通路に連通ずるマス体の流路面積が変わり、バ
イパス通路を流れる液体量が変化する。

（発明が解決しようとする課題） 前記最初の公報に記載されたショックアブソーバでは、
弁体が補助液室内を上下動することから、弁体の動きを
確保するための小口径の内部通路が弁体自体に設けられ
ている。したがって、弁体と仕切部材との間に相対変位
が生じたとき、液体が内部通路を通過し、その際の抵抗
により、弁体の動きに遅れが生ずる。これは、特に高周
波振動が入力したとき、減衰力を変えようとする機能が
十分に果たされていないことに外ならない。

２番目の公報に記載された緩衝装置では、マス体は実質
的に液体の抵抗を受けない状態で移動する。そのため、
ピストンロッドとマス体との間に相対変位を生じさせる
外力が加わったとき、マス体が十分に相対移動し、バイ
パス通路の面積は直ちに変わる。しかし、マス体がコイ
ルばねによって中立位置に向けて偏倚されていることか
ら、マス体はこのコイルばねによって、前記バイパス通
路の面積の変化を妨げる方向へすばやく移動させられる
。これは減衰力の切換えが頻繁に起こることであって、
衝撃力発生の原因となる。

本発明のＬ１的は、圧縮方向加速度の大きな入力゛振動
に対して減衰力を十分に下げることができる液圧緩衝器
を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明に係る液圧緩衝器は、シリンダと、該シリンダ内
を２つの液室に仕切り、かつ一方の液室から他方の液室
へ向く液体の流れによって減衰力を発生する手段を有す
る仕切部材であって、前記減衰力発生手段を通ることな
く前記２つの液室を連通ずるバイパス通路が設けられた
仕切部材と、前記シリンダの軸線方向へ可動に前記仕切
部材に取り付けられ、前記バイパス通路を［岩頭するよ
うに偏倚されたマス体と、該マス体と前記仕切部材との
間に相対変位が生じたとき、該マス体が前記バイパス通
路を開放する速度を、前記マス体が前記バイパス通路を
閉鎖する速度より早める手段とを含む。

液圧緩衝器が、内側のシリンダと該シリンダから間隔を
おいた外側めシリンダとを備える、いわゆるツインシリ
ンダタイプである場合、仕切部材は、内側のシリンダの
底部にピストンから間隔をおいて配置される。

液圧緩衝器が単一のシリンダを打し、該シリンダの内部
に、ピストンロッドに結合されるピストンの外、フリー
ピストンを収容した、いわゆるド・カルボンタイプであ
る場合、ピストンが仕切部材となる。

好ましい態様では、ピストンロッドの縮小時にＳ衰力を
発生する手段が仕切部材に設けられる。

この手段は通常オリフィスである。この態様では、マス
体そのものに通路ないしオリフィスが設けられ、該オリ
フィスの上側にフリーバルブが配置される。マス体かバ
イパス通路を閉鎖した状態のとき、マス体のオリフィス
の下°方に補助液室が画定される。マス体のオリフィス
、フリーバルブおよび補助液室によって、マス体のバイ
パス通路を開放する速度と閉鎖する速度とが変えられる
。

（作用および効果） 液圧緩衝器は、たとえば重両のサスベンジクンに設置し
て使用される。この場合、液圧緩衝器はピストンロッド
の縮小時の衝γを縁和するように１収り付けられる。

路面から車体を突き上げる衝撃、すなわちピストンロッ
ドか縮小するような衝撃が加わると、仕切部材が上方へ
加速、移動する。このとき、マス体は慣性によって動か
ないので、仕切部材に対して相対的に下方へ移動した状
態となり、バイパス通路が開放される。バイパス通路が
開放すると、減衰力発生手段を通過する液体量が減り、
発生する減衰力は小さくなる。

タイヤが路面の突起を乗り越えたとき、仕切部材は下方
へ移動し、マス体が相対的に上方へ移動する。このとき
のマス体の上方への移動は緩やかである。

車両の旋回時のローリングのように、人力加速度が小さ
い場合、仕切部材とマス体との間に相対移動は生じない
。従って、バイパス通路は閉鎖状態であり、大量の液体
がｇ衰力発生手段を通過する。これにより、大きな減衰
力が発生する。

液圧緩衝器を車両のサスペンションに設置する場合、ピ
ストンロッドが縮小するときの人力加速度が所定値以上
になると、マス体が仕切部材に対して相対移動し、バイ
パス通路を開放するため減衰力が小さくなる。これによ
りζ車体に伝わる衝撃を実質的になくすことができる。

マス体がバイパス通路を閉鎖する速度が抑えられている
ので、マス体が所定値以上の加速度に感応してバイパス
通路を開放し、その後、加速度が小さくなっても、バイ
パス通路はある時間、開放状態を維持する。したがって
、入力振動の加速度が頻繁に変化しても、減衰力の切換
えは頻繁に起こらない。このようにして、乗心地の悪化
を抑えることができる。

（実施例） 液圧緩衝器は、第１図に示すように、シリンダ１０と、
仕切部材１２と、マス体１４とを含む。

仕切部材１２は、シリンダ１０の底部に配置され、シリ
ンダ１０内を２つの液室１６．１８に仕切るもので、減
衰力発生手段２０と、バイパス通路２２とを備える。

複数のボート２４と複数のボート２６とが円周方向へ間
隔をおいて仕切部材１２に設けられ、板ばねからなる弁
体２８、スペーサ３０およびストッパ３２がボート２４
の下側に配置されている。他方、弁体３４がボート２６
の上側に配置され、これはコイルばね３６により仕切部
材１２に向けて偏倚されている。ストッパ３７を有する
バルブガイド３８を仕切部材１２に差し込み、仕切部材
から突出するバルブガイドの部分にブｅ体２８、スペー
サ３０およびストッパ３２をこの順で差し込み、ナツト
４ｏをねじ込んで、これら部品が仕切部材１２に取り付
けられている。

減衰力発生手段２０は、図示の実施例では、仕切部材の
弁体３４との接触部分に形成されたオリフィスである。

オリフィス２０は液室！６とボート２６とを連通してお
り、液室１６がら液室１８へ向く液体の流れによって減
衰力を発生する。

バイパス通路２２は減衰力発生手段２０を通ることなく
、液室１６と液室１８とを連通ずる。図示の実施例では
、バイパス通路２２は液室１６に開１］シ、ボート２６
に連通しており、ボート２６と相まりて液室１８に連通
する通路を形成している。

マス体１４は、シリンダ１０の軸線方向へ可動に仕切部
材１２に取り付けられ、バイパス通路２２を閉鎖するよ
うに偏倚される。図示の実施例では、マス体１４は、環
状の支持部１５ａと、該支持部の内周から上方へ突出さ
４た円筒状の囲み部１５ｂと、支持部１５ａの外周から
下方へ突出された円筒状の囲み部１５ｃとを一体に有す
る。

マス体１４は、仕切部材１２の派径された部分１３ａに
支持部１５ａと囲み部１５ｂとが可動に差し込まれ、囲
み部１５ｃが仕切部材の大径部分１３ｂに可動に差し込
まれる内径寸法を有する。そして、マス体１４の全体の
７′ｊ量は、マス体が感応して相対移動する加速度の大
きさを勘案して定める。

スペーサ４２、コイルばね４４、マス体１４をこの順で
仕切部材１２に差し込み、仕切部材１２に複数のビン４
６を打ち込んで、マス体１４は仕切部材１２に取り付け
られる。マス体１４はコイルばね４４によってピン４６
に向けて偏倚され、この状態でバイパス通路２２を閉３
ｎする。

マス体１４と仕切部材１２との間に相対変位が生じたと
き、マス体１４がバイパス通路２２を開放する速度を、
マス体１４がバイパス通路２２を閉鎖する速度より早め
る手段が設けられる。

図示の実施例では、マス体１４がバイパス通路２２を閉
鎖する偏倚状態において、マス体１４の支持部１５ａ、
囲み部１５ｃと仕切部材の２つの部分１３ａ、１３ｂと
によって補助液室４８が画定されている。マス体１４の
支持部１５ａに通路５０が、さらに、囲み部１５ｃに通
路５２が設けられている。そして、通路５０の上側に環
状のフリーバルブ５４が配置されている。フリーバルブ
５４の移動範囲は、複数のストッパビン５６によって規
制される。補助液室４８、通路５０．５２およびフリー
バルブ５４によって前記手段が構成されている。

シリンダ１０を仕切部材１２に１１χ合し、仕切部材１
２をペースキャップ６０上に載せる。ペースキャップ６
０は、シリンダ１０から間隔をおくように配置される外
側のシリンダ６２に溶接されている。

ｉ２図に示すように、ピストンロッド６６に連結された
ピストン６４がシリンダ１０の内部に滑動可能に配置さ
れ、シリンダ１０の内部を液室１６と液室６８とに仕切
っている。ピストン６４は複数のボート７０と複数のボ
ート７２とを有し、弁体７４およびコイルばね７６がボ
ート７０に関連して、また、弁体７８とコイルばね８０
とがボート７２に関連して設けられている。ビス］・ン
６４の面記した構成はそれ自体公知である。

シリンダ１０．６２の上方の端部にロッドガイド８２を
配置し、オイルシール８４を有するキャップ８６をシリ
ンダ６２にねじ込む。仕切部材１２の下方にある液室１
８は通路８８（第１図）を経て、両シリンダ間の間隔９
０に連通ずる。間隔９０は液体のリザーバ室となる。前
記液室とリザーバ室９０の下方部分に油その他の液体を
充填し、リザーバ室９０の上方部分に空気その他のガス
を封入して液圧緩衝器が構成される。

第３図はド・カルボンタイプの液圧緩衝器である。シリ
ンダ１００内に滑動可能に配置され、ピストンロッド１
０１に連結されたピストン１０２はスカート１０３を備
え、シールバンド１０４がスカート１０３の外周面に装
着されている。スカート１０３の半径方向の内方に、マ
ス体１４、バイパス通路２２等が設けられている。これ
ら部品の構成は前記した仕切部材と実質的に同じである
ので、同様な機能のものに同じ符５を付け、説明は省略
する。

フリーピストン１０６がピストン１０２から上方へ間隔
をおいて配置され、フリーピストン１０６より上方はガ
ス室１０８となっている。ピストン１０２によって仕切
られた２つの液室１１０．１１２に油その他の液体を、
またガス室１０８に高圧ガスを封入する。

第１図および第２図の液圧緩衝器では、シリンダ６２を
サスペンションアームに連結し、ピストンロッド６６の
上方の端部を車体に連結して使用する。他方、第３図の
液圧緩衝器では、ピストンロット１０４のアイ１０５を
サスペンションアームに、シリンダ１００のアイ１０１
を車体に連結して使用する。

以ドに作用を述べる。第３図のものの作用は第１図と同
様であるので、第１図について説明する。

路面から車体を突き上げる衝撃が加わると、液圧緩衝器
は縮小する。衝撃が大きいとき、シリンダ６２と一体に
なった仕切部材１２が上方に急激に加速、移動する。し
かし、マス体１４は慣性により動かないので、仕切部材
１２との間に相対移動が生ずる。この相対移動量に応じ
てマス体１４が下方へ移動し、バイパス通路２２か開放
される。このときのマス体１４の移動は、マス体１４に
設けた通路５０．５２によって容易になされる。

液圧緩衝器が縮小する初期段階の液体の通路は、減衰力
発生手段であるオリフィス２０とボート２６とであるが
、オリフィス２０の流路面積が小さいため２通常、初期
段階に大きな減衰力を発生している。しかしながら、本
発明では、衝撃力に応じてバイパス通路２２が開放され
る結果、液体の通路は、オリフィス２０からボート２６
に至るものと、バイパス通路２２からボート２６に至る
ものとの２系統となる。したがって、バイパス通路２２
の流路面積を大きくしておけば、オリフィス２０を流れ
る液体による減衰力を相当量減することができる。

マス体１４が仕切部材１２に対して下方へ相対移動する
場合、フリーバルブ５４は通路５０から流出する液体に
より上方へ移動し、通路５０を開放する。そのため、補
助液室４８内の液体は通路５０を通って容易に流出でき
る。これは、別言すれば、路面から衝撃力が入ったとき
、マス体１４は仕切部材１２に対して下方へ相対移動し
易いことである。

マス体１４が仕切部材１２に対して上方向へ相対移動す
る場合、フリーバルブ５４は通路５０に流入しようとす
る液体の力で通路５０を閉２ｎする。そのため、補助液
室４８への流入は通路５２からだけに限られ、液体が補
助液室４８に流入するには時間がかかる。すなわち、＆
箪力が小さくなったり、なくなったりした後には、マス
体１４はコイルばね４４により仕切部材１２に対して上
方に移動しようとするが、この相対移動の速度は抑えら
れる。

第４図ａ、ｂは、第５図のような振動系のモデルを使用
し、下表の諸元を入れてシミュレーション７；［算した
ばね上前速度と、バイパス通路の開度との関係を示すも
ので、Ａは本発明のもの、Ｂは実開昭６２−４３８０５
号公報のもの、干してＣは特公昭４３−１７４＋ｉ９号
公報のものである。なお、路面人力は、０．５ｍ／ｓｅ
ｃでＩ　Ｏｍｍの高さに乗り上げる大きさである。

第４図ａから、本発明では、ばね上前速度が全体に低く
現われていることか分る。また同図すから、バイパス通
路の開度時間か長いことが認められる。

諸元 ばね上質量 ばね上質量 １ト両ばね定数 ＩＴ両緩衝器 Ｍ　１　　：　　３５０ｋｇ ｍ３　　：　　２０ｋｇ ｋ　、　　：　　１５０ＯＮ／ｍ Ｃ１：　４０ｋｇ（１ｉＩみ） ７０ｋｇ　（伸び） ：　　！５０，０ＯＯＮ／ｍ ５０ＯＮｓ／ｍ 下記のとおり。

（０，３ｍ／ｓ時） タイヤばね定数に３ タイヤ減衰　　Ｃ３： 重り７τ＠　　　　　ｍ２　　：　４１ｇ重り減衰　　
Ｃ２

【図面の簡単な説明】

第１図は液圧緩衝器の要部を示す断面図、第２図は液圧
緩衝器の断面図、第３図は液圧緩衝器の別の実施例の断
面図、第４図ａ、ｂはシミュレーション計算結果を示す
もので、ａはばね上前速度を、ｂはバイパス通路の開度
を示し、第５図はシミュレーション計算に使った振動系
のモデル図である。 １０ニジリンダ、 １２：仕切部材、 １４：マス体、 ２０：減衰力発生手段（オリフィス）、２２：バイパス
通路、 ４８：補助液室、 ５４：フリーバルブ。 代理人　弁理士　松　永　宣　行 第 図 ５４：フリーバルブ 第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. シリンダと、該シリンダ内を２つの液室に仕切り、かつ
   一方の液室から他方の液室へ向く液体の流れによって減
   衰力を発生する手段を有する仕切部材であって、前記減
   衰力発生手段を通ることなく前記２つの液室を連通する
   バイパス通路が設けられた仕切部材と、前記シリンダの
   軸線方向へ可動に前記仕切部材に取り付けられ、前記バ
   イパス通路を閉鎖するように偏倚されたマス体と、該マ
   ス体と前記仕切部材との間に相対変位が生じたとき、該
   マス体が前記バイパス通路を開放する速度を、前記マス
   体が前記バイパス通路を閉鎖する速度より早める手段と
   を含む、液圧緩衝器。