JPH0285536A - 油圧緩衝器 - 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、油圧、ｗｌｖ＃塁に関し、特に、車輌用サス
ペンション機構に採用して最適な周波数依存η！油圧ｗ
＃Ｉ器に関する。

（従来の技術） 周知の如く、車輌の車軸懸架における振動形態は、２自
由度の振動系であり、そのために、走行中の路面からの
振動入力によって、鎖糸の振動周波数の特定の領域て共
振動作が起きる。

そして、かかる共振動作のピーク時を共振点とするとき
、比較的低周波数領域で発現する一次共振点と比較的高
周波数領域で発現する二次共振点とがある。

かかる共振動作をそのまま放置許容すると。

−次共振点の周波数域でばね上の振動か大きくなって、
走行中の乗心地が損なわれることになり、二次共振点周
波数域てばね下の振動か大きくなって、車輪の接地性か
悪くてクリップ性能並びに操縦安定性能が劣化する。

このような状況を防ぐには、サスペンション機構におけ
る＊＠減衰力を−Ｆ記共振点付近の周波数域で変化させ
る加振周波数応答型の減衰力調整式油圧緩衝器塁の採用
か望まれる。

しかして、かかる減衰力Ｊｇｉ式油圧緩衝器の数種かす
でに提案されている。

〔発明か解決しようとする課題〕

ところで、従来提案の減衰力調整式油圧緩衝器の内、減
ｇバルブの減衰係数を振動周波数に応して切換変更する
１段では１周波数検出機構並びにアクチュエータ機４Ｉ
！等の附加で緩衝器構造か複雑となり１１１立工程数の
増大による生産性の低下等を伴ってコスト高となる不都
合がある。

また、瑚状す−フハルフからなる減衰ハルツの撓み剛性
を変更し′（行うＬ段では、単一の減Ｒバルブに異なる
大きさの撓みが繰り返されることになり、そのために素
材の金属疲労などによってバルブ折損゛九故か起き易＜
、ａｉ安定性に欠ける不都合かある。

そこで、本件特許出願人は先に機構）−１びに機（ｅＪ
二において従来手段の不都合なところを一堅に解決し得
る周波数依存型減衰力調整式油圧緩衝器を提供（昭和５
３年特許願第４６０９７す）したか１本発明は更にその
改良を目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

しかして、かかる【１的は、本発明によれば、ピストン
部に口［変絞りを備えた通路を有す減衰力Ｊｌ整式油圧
１！ｌｉ機構において、独立した作動油の閉回路を附設
し、該回路中に加振周波数に応答するポンプ回路を設け
て、そのポンプ出力回路圧をパイロット圧として前記１
１変絞りの開口面積を調整するようになした周波数依存
型機構の構成下に、該ポンプ回路の振動応答プランジャ
が出入する圧力室に前記閉回路のリザーバー室への連通
ポートと前記絞り開度調整のためのスプールのパイロッ
ト室に通しるオリフィス通路とを交互に開閉するチエラ
フ弁を設けると共に、前記プランジャの感振受圧面側を
オリフィス付きチェック弁で規制されるダウシュポット
に構成してなる油圧緩衝器によって達成される。

（作　用） 則ち、加振周波数に応答するポンプ回路のプランジャは
、ピストン部で区分される伸側油室又は圧側油室の作動
油圧を受けて動作する。該プランジャの出入動作で内圧
か変化する圧力室には、その室圧の低下で開弁するチエ
ラフ弁を介してリザーバー室からの作動油か流入し、内
圧１ニジ１で駄弁によるリザーバー室への連通ポートか
閉しられる一方て、パイロット室に連通するオリフィス
通路が開かれる。即ち、前記油室の油圧変化（ビストン
ストローク動作）に応じて該プランジャか往復動作する
加振周波数の一サイクルごとに所定量の作動油を圧力室
からパイロット室に送り出す。

そして、−ヒ記作動油の送り出しのためにポンプ動作す
るプランジャの感振受圧面か臨むダウシュポットは、そ
の内圧がオリフィス付きチェック弁による規制を受ける
。即ち、チエラフ弁機能によって該ダッシュポット内に
は、加振によるピストン動作て高圧化したシリンダ内作
動油か自由に侵入するか該ダンシュポットからの排出か
オリフィスによる？！、埴規制を受けて徐々に進行する
。従って、ピストンが比較的緩速動作する加振周波数の
低周波及び中間周波数域では、シリンダ内圧の変化に追
従してダッシュポット内圧か変化するか、高周波数域及
びこれを超える振動（ピストン動作）に対しては、前記
オリフィスによる規制で、ダッシュポット内圧かシリン
ダ内圧変化に追随出来なくなり、遂には該内圧か高圧状
態で安定する。

この内圧の安定はプランジャをその移動ストロークの上
死点に押し上げたままで、そのポンプ動作を停止させる
こととなる。

一方、油圧緩衝機構の油圧回路に対して流路系か独立し
た閉回路としては、該機構の外部加振によるピストン動
作で前記油室の作動油圧か変化しても、その影言を直接
に受ることなく、しかも、所定の流路抵抗を持って環流
する該閉回路の波路系か安定に保たれておる。従って、
例えば緩速ピストン動作即ち低周波並びに中間周波数域
で、その加振周波数に応じた量の作動油の送り込みを受
ける一方で所定の環流量を放出し続ける該パイロット室
は、その室圧が加振周波数に依存して変化し、又、高速
ピストン動作即ち高周波数域及びこれを超える域の振動
に対してはこれに油を供給する前記ポンプ動作の停止ド
に、その室圧を低圧状態に保持する。

そこて、このパイロット室圧を受けるスプール移動で狭
搾される通路の開口゛面積を変えるように１該スプール
の移動域における可変絞り通路の開［１位置及びその形
状を設定しておくことにより、本発明における上記手段
からなる油圧緩衝機構は任意の加振周波数の複数個所の
領域で減衰力を低減させ、他の領域において減衰力の増
大を計るような加振周波数感応型の減衰力調整式油圧緩
衝器として機能する。

〔実施例〕

次に、本発明の好ましい実施例について添附図面を参照
して説明する。

第１図は本発明の一実施例を丞す油圧＃ｌ衝冴の縦断側
面図で、シリンダｌにはピストンロット２に支持された
ピストン３か摺動自在に嵌装され、かつ、該ピストン３
とシリンダキャップ５との間にフリーピストン４を配置
しである。

そして、該シリンダｌ内は前記ピストン３によって作動
油の充填された伸側室６と圧側室７とに区分され、これ
等両室６及び７間を該ピストン３に配こした減衰バルブ
機構８によって連通しである。

一方、前記ピストンロット２は中空軸体で構成され、そ
の外端施栓下に密封された中空部に油室９と空気室１０
とが形成されている。

そして、該油室９は前記減資バルブ機構８における絞り
開度を制御するための作動油回路におけるリザーバー室
として機律し、ｔ＆述する作動時の該油室９におけるわ
ずかな体植変化を前記空気室ｌＯの圧縮膨張により吸収
して、リザーバー室圧を常に略一定に保持するようにな
し゛〔ある。

更に、前記フリーピストン４はその背後に加圧空気室１
１を有し、ピストン３のストローク動作時におけるピス
トンロット２のシリンダ内出入によるシリンダ内容積変
化分を該空気室１１の圧縮膨張によって吸収するように
なしである。

そして、前記油室９を有する作動油回路はその流路系か
前記伸側室６及び圧側室７に対して独ｔした閉回路とし
て構成されていると共に、これ等両室６，７及び閉回路
の作動油を共に高圧下に置いて作動時における各流路で
のキャビテーションの発生を防ぐようになしである。

第２Ｕ；！Ｊは前記減衰バルブ機＃１８の実例を示す回
路構成図て、三つの流路り、、　Ｌ、及びし、からなり
、その第１の流路し、には固定絞り＋２が配置されて、
加振周波数の全域において略一定の流路抵抗を有し、こ
れに甚く所定の減衰力を発生させ、第２の流路１，２に
はピストン３の伸圧側移動に際して夫々独自の流路抵抗
を示す圧力開閉弁例えばリーフバルブ１３を配置してあ
り、該バルブ１３は前記伸側室６と圧倒室７との差圧に
より開口面積か変化してピストン移動速度に灯する減衰
力特性を発揮し、更に、第３の流路Ｌ３は加振周波数応
答の流路開口面積となる周波数依存の減衰力を発生させ
る。

即ち、この流路Ｌ□には、ｌγ１記油室９からなりリザ
ーバー室を備えた閉回路の加振応動プランジャ１４から
なるポンプ回路の出力圧と前記油室９における定圧との
釣合い下に、開弁並びにその開口面積を１１Ｔ変制御出
来るバルブ機構例えばスプール制御弁１５を配置してあ
り、前記ポンプ回路のチェック弁！６を備えた注入路に
対して流値を充分に制限された帰環路１７を該ポンプ出
力回路と前記油室９との間に設けである。

なお、前記プランジャ１４はその感振受圧面を前記圧倒
室７に後述するオリフィス付きチェック弁で連通させた
ダウシュボット５０に臨ませである。

次に５前記減衰バルブ機構８の部分を拡大して示す第３
図を参照して、該機構８の具体的構成を、ヒ述の各図示
構成と共通する各部分に夫／（同一の記号を符して説明
するに、前記ピストン３は前部ピストン３ａと後部ピス
トン３ｂとに分割された筒状体からなり、これ等をピス
トンロット２の先端に順次嵌装し、）＆部カラーＩ１１
と先端のピストンナツト１９との間で挟持しである。

そして、前記後部ピストン３ｂとピストンロット２との
嵌合部空間に、スプール２０が附勢スプリング２１及び
ストッパー兼用スプリング受は金銭２２と共に嵌装しで
ある。

一方、ピストンナツト２の中空先端部には。

一端に弁座ポート２］を有す摺動筒２４とこれに嵌装し
たチェック弁体２５とをスプリング２６の受は止めを薯
ねる中空栓体２７により組付けてあり。

しかも、該栓体２７の先端面と前記ピストンナツト１９
との間に幾分の空間を設けである。

これに対して、該ピストンナツト１９には、その中空体
構造部に、受圧面をボＩ記ダッシュボｙｙｔト５０に臨
ませたプランジャ２８が、スプリング２９による附勢下
にその後端を前記栓体２７との空間に形成される圧力室
コロに出入自在に、ストッパーリンク３１によって組付
けである。

そして、該ピストン３における第１の流路り。

か、後部ピストンｌｂの肩部に開口したポート３２から
前部ピストン３ａの外周路ココに至る間に、中間容室３
４と前述の固定絞り１２となる狭搾通路３５とを経て形
成されている。

また、第２の流路Ｌ２は前記中間容室］４からの分流路
端に、前部ピストン１ａの外周端縁な外周シートバルブ
３６とし且つピストンナツト１９の締め付は肩側を内周
バルブシート３７とする前記リーフバルブ１３を配在さ
せて形成しである。

更に、第３の流路り、が、伸側室６に通じるポート３８
を前記スプール２０の移動域周壁に開穿してなるスプー
ル制御弁１５としての可変絞り構成部を経て、前記外周
路３３に至る回路で構成されている。

なお、このスプール２０は前記ポート３８及び３９か開
［１する後部ピストン３ｂの内周壁と密にＦｆ！接する
一方で、ピストンロット２との嵌合間に幾分の隙間を設
けて、この隙間を前述の帰環路１７どして、通路４１に
よって前記油室９に連通したトレン室４２に向けてパイ
ロット室４０の作動油を徐々にＦＩａｔＩＬさせるよう
になしである。

そして、このパイロット室４０には、前記チェック弁体
ｚ５が弁座ポート２３に圧接したポート閉鎖位置で圧力
室３０に向けて開口するオリフィス４コを通して、それ
以前の該弁体２５のポート開口時に前記油室９から弁体
通路４４を経て圧力室３０に至った作動油を導入するよ
うになしである。

更に、前記中間容室３４からの側路４５を通して前記プ
ランジャ２８における背圧室４６と伸側室６とを連通せ
しめである。

また、該プランジャ２８における該背圧室４６に対抗す
る受用面側の前記ダッシュボ・ソト５０は。

オリフィス５１を有すチェック弁体４８（第４図参照）
を前記リングストッパー３１とバルブシート・１９との
間に挟み込んで形成した前記チェック弁５２によって圧
側室７と連通せしめである。

このような構成よりなる実施例によれば、油圧緩衝器本
体に加わる振動で、そのシリンタｌとピストン３との間
の相対移動により、先ず、ピストン３か伸方向への変位
を開始すると、これによって伸側室６の室圧か高くなり
、その結果、伸側室６の作動油は、二つの流路し６、Ｌ
２及びり、を通って圧側室７に！Ｉ動する。そして、こ
のときの総ｆｉｔｉに応じた減衰力か発生する。

即ち、第１の流路１、□は固定絞り１２として機能する
狭搾通路コ５の作用で前記作動油の流れを制限し、ｔ５
２の流路し２はリーフバルブ１１により伸圧両側室６及
び７の間の差圧に応じた前記作動油の流れ規制を行う。

これに対して、加振周波数感応の第３の流路Ｌ３ては、
先ず、該ピストン３の緩速移動状況ドて、伸側室６の高
い室圧とスプリング２９とによる１〒圧を受けるプラン
ジャ２８か、オリフィス５１を通して低圧の圧倒室７に
作動油を排出したダウシュポット５０の室圧低下で、第
３図上右力向に押されて、その受圧面がリンゲスドウバ
ー３１に当接する下死点位とに移動する。

この移動で、プランジャ２８の先端か退出する圧力室３
０の室圧が低下するので、油室９のリザーバー室圧を受
けているチェック弁体２５が附勢スプリング２６の作用
力に抗して第３図上右方向に押しドげられ、弁座ポート
２３が開放される一方て、押し下げられた該弁体２４の
側周壁によってオリフィス４３が塞がれる。

従って、この圧力室３０にはその室圧低下を補う分の作
動油が油室９から補充される。

次に、前記ピストン３が圧倒方向への変位を開始すると
、伸側室６の室圧が逆に低下し圧側室７の室圧か高くな
るので、前記プランジャ２８かその受圧面に、圧側室７
の高い室圧の作動油をチェック弁５２を通して供給され
たダッシュボ・ント５０の室圧を受け、スプリング２９
の拡圧力に抗して、先の下死点位置から第３図上左方向
に押し−Ｌげられる。

これによって１Ｍプランジャ２８の先端が侵入する圧力
室３０の室圧は、この先端侵入による容積減り分に対応
して−Ｅ昇し、チェック弁体２５を上昇復帰させて弁座
ポート２コを閉じると共にオリフィス４３か開かれるの
で、この分の室内油が該オリフィス４コを通してパイロ
ット室４０に送り込まれる。

即ち、油圧緩衝審本体に対する加振動の１サイクルの間
に、これに応答する該プランジャ２８の変位によるポン
プ作用で、圧力室３０には常に一定懺の作動油が送り込
まれる。しかも、この加振に対するプランジャ２８の応
答性は、外部加振によるピストン３の移動で変化する圧
側室７の室圧変動に応じて、オリフィス５Ｉからの作動
油排出でダッシュボット５０の内圧が前記室圧変動に充
分に追随できる程度のピストン緩速動作域（低及び中間
周波数振動域）で保たれる。

従って、このプランジャ２８が応答するピストン緩速移
動域の範囲で、該圧力室３０に送り込まれる作動油流量
は、その中位時間モ均では加振周波数に比例することに
なる。

一方、該圧力室３０からのパイロット室４０に送り出さ
れる油がオリフィス４３によって適度に流微制限され、
しかも、ドレン室４２側からスプリング２！とリザーバ
ー室圧とによって附勢されたスプール２０によるアキュ
ムレータ効果て、該パイロット室４０の室圧が徐々に変
化すると共に、送り込まれた油の一部か絞り込まれた隙
間の帰環路１７を通って油室９に徐々に戻される。

しかして、該パイロット室４０の室圧か、定常的には圧
力室３０からの作動油送り込み量と帰環路１７を流れる
環流流量によって一意的に決まることとなり、単位時間
当りの送り込み量の少ないところの加振速度の遅い域（
低周波数領域）では低く、加振速度が上昇する中間周波
数域に至るに連れて増大することとなる。

そして、このパイロット圧力を受けるスプール２０の変
位とこれに対するポート３８（第５図参照）の開口位置
との関係下に、加振動作の低周波数域でのスプール変位
におけるポート３８側の閉鎖状態（第４図（Ａ）図示）
と同中間周波数域のスプール変位てのポート３８の開口
面積調御状ｍ（第４図（Ｂ）図示）とを加振周波数に応
じて自動的に選択決定することができる。

ところて、高周波数域及びこれを超える周波数域の加振
振動に対しては、ピストン３の圧縮動作時の圧側室７の
室圧上昇で、チェック弁５２を通してタラシュボット５
０内に流入した作動油は、振動の次の半周期におけるピ
ストン３の伸張動作による圧倒室７の室圧低下時に、該
ダッシュボット５０から該圧側室７にオリフィス５１に
流量規制されて排出されるので、この時のタラシュボッ
ト内圧の低圧復帰が遅れ、その結果、該ダウシュボット
５０の内圧が高周波振動の数サイクルで高圧クランプ状
態となる。

これによって、プランジャ２８はその」−死点位置に押
し上げられた状態のままで保持されることになり、圧力
室３Ｑにおけるポンプ動作が停止Ｆ状態となる。

しかして、パイロット室４０からの帰還流によって該室
４０及び萌記圧力室コ０の内圧か徐々に低下する。従っ
て、スプール２０はスプリング２１等による附勢力て第
５図（Ｃ）図示の状ＩＥに変位して、ポート３８を閉鎖
する。

このように、前記プランジャ２８はそのストロークで加
振動の低周波域から中間周波数の中域まで全幅移動し、
高周波数域に向かって振幅減衰して高周波数域に至って
その応答性を無くして、ストロークの一端に安定保持さ
れる。この作動特性を第６図（イ）に示す。

しかして、■−記ジブランシャ動作基づくパイロット室
圧変化を介したスプール２０の変位位ご制御て、加振周
波数の広い変化範囲に対するポート３Ｂの開［１面積を
同第６図（ロ）上実線図示の如く変化させることか出来
、これによって、同第６図（Ａ）　、ｉ−￥線図示の如
く、発生減衰力を加振周波数に厄して自動的に可変する
ことか出来る。

なお、この第３の流路し３における通路開閉並びに絞り
開ｒ１面積の変化は、前記スプール２０の移動位置にお
けるポート３８の開口位置並びにそれ等の形状によって
決定されるものであり、しかも、該スプールｚ０が加振
周波数に応して移動するので、前記位置及び形状の選択
設足によって、該流路１４．の周波数依存特性を第６図
（ロ）及び同（八）」−点線図示の如くハイカット及び
ローカット等の逆特性にａ成することも容易にｔ＝ｆ能
である。

（発１１の効果） このように、本発明油圧緩衝器によれば、緩衝器本体に
対して流路系を独立させた作動油の閉回路中に該本体へ
の加振周波数に応答するポンプ回路を設け、該ポンプ回
路の出力回路圧をバ〜イロット圧として流路の絞り開１
１而積をｕｒ変ｓｒ；するように構成したのて、加振周
波数によって減衰力が変化する加振周波数依存型の油圧
緩衝器を得ることか出来、しかも、前記絞り開口面積可
変のためのスプールと流路開口部との配置並びにそれ等
の形状を適宜選択決定することにより、任意の加振周波
数の複数個所の領域て減衰力を低減させ、他の領域にお
いて減衰力の増大を計ることも可滝であるので、これを
ｊＩ輌用サすベンジＪンに用いて従来の両共振点周波数
域で大きい減衰力を維持して、該サスペンション系にお
ける共振動作を抑制し、且つ、（−れ以外の周波数領域
で減衰力を低ドさせて、鎖糸にソフトなスプリング性能
を発揮するショックアブソーバとすることか出来ると共
に、緩衝器自体の構造かポンプ出力回路を一個のチェッ
ク弁機構により構成され、パイロット室へのポンプ出力
油の供給をオリプイス″Ｍ４ｉＪＩ＃ドに行うと共に該
室圧を受けるスプールに反力を持たせてアキュームレー
タ効果を発揮させるように構成しであるので、部品点数
を可及的に少なくし、特に、本発明緩衝器てはポンプ回
路におけるプランジャの感振受圧面側をオリフィス付き
チェック弁で規制されるダッシュポットに構成したので
、該プランジャのピストン応動９Ｌｂ作か安定し、殊に
高周波数域におけるプランジャ保持効果を有し、高周波
数域及びこれを越える周波数の広い域で前記周波数依存
特性を確実に発揮出来ると共に、このような高周波数域
の振動に対する減衰力の速い応答特性を得ることか出来
る等、本発明緩衝器は実用装置として幾多の効果を奏す
るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る油圧緩衝器の一実施例を示す縦断
側面図、第２図は本発明油圧縮＃ｉ器の油圧回路を示す
構ｒ＆図、第３図は第１図示実施例における減衰バルブ
機構部分を拡大して示す縦断側面図、第４図は本発明油
圧緩衝器におけるオリフィス付きチェック弁の一例を示
す平面図、第５　ｔｘは本発明油圧緩衝器における周波
数依存ｕｌ変絞り流路構造部の各作動状況を示す断面図
、第６図は本発明油圧緩衝器における要部の作動特性図
である。 （符号の説明） ２・・ピストンロット　３・・・ピストン６・・・伸側
室　　　　７・・・圧側室８・・減衰バルブ機構　９・
・・油室 ２０・・・スプール、　　２５・・・チェック弁体Ｚ８
・・・プランジャ　　３０・・圧力室３８・・・ポート
　　　　４０・・・パイロット室４３・・・オリフィス
　　５０・・ダッシュポット５１・・・オリフィス　　
５２・・・チェック弁第２図 Ｉ！４図 第５図 （Ａ） （Ｂ）　　　　　　　　（ｃ） 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ピストン部に可変絞りを備えた通路を有す減衰力調整式
   油圧緩衝機構において、独立した作動油の閉回路を附設
   し、該回路中に加振周波数に応答するポンプ回路を設け
   て、そのポンプ出力回路圧をパイロット圧として前記可
   変絞りの開口面積を調整するようになした周波数依存型
   機構の構成下に、該ポンプ回路の振動応答プランジャが
   出入する圧力室に前記閉回路のリザーバー室への連通ポ
   ートと前記絞り開度調整のためのスプールのパイロット
   室に通じるオリフィス通路とを交互に開閉するチェック
   弁を設けると共に、前記プランジャの感振受圧面側をオ
   リフィス付きチェック弁で規制されるダッシュポットに
   構成してなることを特徴とする油圧緩衝器。