JPH03168436A - 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） この発明は，車輌用サスペンション機構への利用に最適
な周波数依存型の油圧ｗＩ＃器に関する． （従来の技術〕 周知のように，重輌の車軸懸架における振動形７ぷは，
２白山度の振動系てあり、それ故に，走行中の路面から
の振動人力によって．該振動系における特定の振動周波
数領域で共振動作か起きる。

そして，該共振動作のピーク時たる共振点には、比較的
低周波数領域での一次共振点と比較的高周波数領域での
二次共振点とかある．ところで、上記共振動作を制御し
ないと、一次）（振点付近では、ばね上の振動が大きく
なって走行中の車輌の乗心地が損なわれ，二次共振点ト
１近ては、ばね下の振動が大きくなって！七輪の接地性
及び操縦安定性か悪化される。

以上の状況を防ぐには，サスペンション機構における減
衰力をＬ記各ノ（振点付近の周波数域て変化させるよう
にした加振周波数応答型の減衰力：Ａ整式の油圧緩衝器
の採用か望まれる。

しかし゛Ｃ，かかる減衰力調整式抽圧緩ＷｊＩ塁の数種
かすてに提案されている。

〔発明か解決しようとする課題〕

ところで、従来堤案の減衰力３ｌ整式抽Ｈ三緩衝器の内
、減衰バルブの減衰係数な加振周波数に応して切換変更
するものにあっては、周波数検出機構やアクチュエータ
機構等の附加てＭ衝器自体の構造か複雑となり、組立ｆ
程数の増大や生産性の低下等によるコスト高を招来する
不都合かある。

また、環状リーフバルブからなる減衰バルブの撓み剛性
を変更して発生減衰力を変更するものにあっては、単一
の環状リーフハルブに異なる大きさの撓みか繰り返され
ることから，その金属疲労などによるバルブ折損事故か
起き易くなり、機能安定性に欠ける不都合かある。

そこて、この発１！１の出願人は、先に４１１　ｍ−１
−並びに槻ｔｔ上において従来手段の不都合なところを
−挙に解決し１りるようにした周波数依存型の減衰力調
整式油圧緩衝器を提案（昭和５３年特許ｊ１１′！第４
６０９７号）したか、この発明は，かかる緩衝器の周波
数応答動作をさらに確実にするための改良を目的とする
ものである。

（３題を解決するための手段） 上記の目的を達成するために，この発明に係る油ｆＥ緩
衝器の構戊を、ピストン部に再変絞り可変絞りを備えた
上下容室間通路を有すピストン部に、これ等容室とは独
立した作動油の閉回路を配設し，該閉回路中に加振周波
数に応答するボンブ回路を設けて、該ポンプ回路の出力
圧をパイロットＩ〔として前記可変絞りの開口面積を調
整するようにａ成してなる周波数依存型の油圧緩衝器に
おいて，上記ポンプ回路の振動応答プランジャを前記上
下容室の室圧て駆動するように構成し、該振動応答プラ
ンシャか出入するところの層密部材の配在下に仕切られ
た圧力室に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前記閉回路のリザーバ
−室からの作動油の流入のみを許容するチェック弁付き
ポートとを開口させ、がっ、前記スプールな前記ピスト
ン部を支持するピストンロッドにこれと同軸に組付ける
と共にシリンダ体か外筒を有する複筒式に構成してなる
ものである。

〔作　用〕

即ち、複筒構成からなるショックアブソーハとしては、
外部加振によって上下動するピストン部及びそのピスト
ンロッドの動作に連れて、該ピストン部で区分される伸
圧肉側室の作動油がピストン部に設けた減衰バルブ機構
を通って移動する間に減衰力か発生する一方，ピストン
ロッドの出入によるシリンダ内容室の増減相当分の作動
ｉ１＋ｂを外筒との間の油室から補充又は戻すように作
用する。

そして，加振周波数に応答するボンブ四路のプランシャ
は、ピストン部て区分される上丁容室の室圧を受けて動
作する。

そして、上記プランシＶの出入動作で内圧か変化する圧
力室はＯリング等の摺密部材で安全に仕切られており、
該室にはその室圧の低下で開弁するチェック弁を介して
リザーハ一室からの作動油が流入し、内圧上昇初期で該
チェク弁によるソザーバー室への連通ポートか閉じられ
るので、その後の該圧力室の圧油かオリフイス通路を通
してパイロット室に送り込まれる．ｒＥＪち、前記抽室
の油圧変化（ピストンストローク動作〉に応して該プラ
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
定礒の作動油を圧力室からパイロット室に成り出す．こ
れに対して，油圧＃衝機構の油圧回路に対して流路系が
独立した閉回路としては、該機構への外部加振によるピ
ストン動作て前記油室の作動油圧か変化しても、その影
響を直接に受けることなくて、所定の流路抵抗を持つて
環流する該閉回路の流路系か安定に保たれている。

従って、ピストン動作、即ち，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，その室圧か加振周波数に依存
して変化する。

そこで，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，該スプールに
対する可変絞り通路の形状を設定しておくことにより、
この七案における上記手段からなる油圧緩＃Ｉ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２１１！ｌ！式油圧緩衝器として機能す
る． （実施例） 以下、図示した実施例に基いて，この発明を詳細に説明
する． 第ｌ図に示すように，この発明の一実施例に係る油圧緩
衝器は、シリンダｌ内にピストンロッド２に支持された
ピストンｉ！ｌ３を摺動自在に収装する一方で、シリン
ダｌ外周の外筒４の上下端をキャップ５，５によって閉
塞した構成、即ち、シリンダ体を上記シリンタｌと外筒
４とて形成した複筒ガス式のショックアブソーバ機構か
らなる。

そして、１二記シリンタｌ内はピストン部３によって作
動油の充填された仲側室６と圧側室７とに区分され，こ
れ等両室６及び７間を該ピストン部３に配社した減衰バ
ルブ機構８により連通してある。

一方、前記ピストンロッド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ＩＯ
とか形成されている。

そして、該油室９は前記減衰ハルブＪａ．４１Ｉ８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
ーバ一室として機能し，後述する作動時の該油室９にお
けるわずかな体積変化を前記空気室ＩＯの圧縮ｌｉ１張
により吸収して、上記リザーバ一室の内圧を常に略一定
に保持するようになしてある． 尚、この作動油回路は，その流路系か前記伸側室６及び
圧倒室７に対して独立した閉１リ路として構成されてい
る。

他方、外筒４とシリンダｌとの間には，油室１ｌとガス
室１２とか形成され、前記圧側室７との間に圧側減衰力
発生用のボトムハルブ機構ｌ３を介在させて連通した上
記油室１１の作動油で、ピストン部３のストローク動作
時におけるピストンロッド２のシリンダ１内への出没に
よるシリンダ内容積変化分を補うと共に．−ｈ記ガス室
１２並びに先の空気室ＩＯの高圧下での圧縮膨張によっ
て作動時における各流路てのキャビテーションの発生を
防ぐようになしてある。

その他、ｌ４は前記ボトムバルブ機４ｌＪ１３における
チェック弁、】５は同じくリーフバルブ，１６はベアリ
ング、１７はオイルシールを示す．次に、前記減衰バル
ブ機４Ｒ８について更に詳細に説明するか，その際、４
二述の図示構戊と共通する各部分については、同一の記
号を符す．即ち、第２同に示すように、該減衰バルブ機
構８を橘或する前記ピストン部３は筒状体からなり、こ
れをピストンロッド２の先端に嵌装して、細径段？Ａ１
８と先端のピストンナット１ｇとの間で扶持してある。

そして，該ピストン部３とピストンロッド２との嵌合部
空間に，スプール２０か附勢スプリング２１と八に嵌装
してある。

一方，ピストンロッド２の中空先端部には，ポート２２
を有すｊｔ座筒２３を取付け、これにチェックボール２
４をスプリング２５の受け止めを兼ねる中空栓体２Ｓに
より組付けてあり、しかも，該中空栓体２６の先端面と
前記ピストンナット１９との間に幾分の空間を設けてあ
る． これに対して、該ピストンナットｌ９には，その中空体
構造部に、一方の受圧面２７ａを圧側室７に向けると八
に他方の受圧面２７ｂに後述する油路２８を経て導かれ
る仲側室６の室圧を受けるプランジャ２７か、その後端
をＯリング５０によるＷＩ密下に前記中空栓体２６との
空間部に形成されるＩＥ力室２９に向けて出入自在に、
ストツパーワッシャ−３０によってＭ１付けてある。

そして，該ピストン部３における第１の．伸圧室１１Ｉ
Ｉ流路か、該ピストン部３のＬ下＾］部に開口したポー
ト３１．　３２によって形成され、その両端シート而に
リーフハルブ：Ｉ３，　：ｌ４をそれぞれ配置した減衰
力発生流路として構成してある。

なお，この流路の一方に側路２８ａを設けて前述の抽路
２８の連通路か形成してある。

また、第２の減衰力発生流路として、仲側室６に通じる
ピストン部外周路３５に向けて径方向に開穿したポート
コ６と．圧側室７に通じるピストン部外周路３７にＴラ
１けて同じく径方＋ＬＪに開穿したポート３８との間に
、前記スプール２０によって連通並びに通路面積可変可
能な制御弁構成部を配置してａＩ＆シてある。

しかも，このスプール２０は、前記ポート３６，３８か
開ロするピストン部内周壁と密に層接する一方で、ピス
トンロッド２との嵌合間に幾分の隙＋１１１を設けて、
この隙間な帰環路３９として、パイロット室４０の作動
油を、トレインオリフィス４１によって前記油室９に徐
々に環流させるようになしてあると共に、該スプール２
０の他端而側（パイロット室４０の対向室）は通路４２
によって前記油室９と連′ｄせしめてある． そして、このパイロット室４０には、前記チェックボー
ル２４か弁座筒２３に圧接したポート２２の閉鎖位置で
前記圧力室２つと連通した容室４３に向けて開口する才
リフイス４４を通して、それ以前の該チェックボール２
４のポート開口時に前記抽室９からポート２２を経て該
容室４３に至った作動油を導入するようになしてある。

その他、４５はハル７組付けナットで、ＩＨｉ記ピスト
ンナット内の外周に螺合し，そのシート面４６を前記リ
ーフハルブ３４に押し当ててこれに初期荷重とばね力と
を与えるようになしてある。

以上の実施例によれば、油圧緩衝器に加わる振動で．そ
のシリンダｌとピストンｆ！６３との間の相対移動によ
り，先ず、ピストン部３か伸方向への変位（第２図示状
態）を開始すると，これによって伸側室６の室圧が高く
なる。

その結果，伸側室６の作動油は、ｙＳｌの流路によって
、ポート］２を通りリーフハルブゴ４を押し開き減衰力
を発生しなからｆＥ側室７に流入すると共に、ピストン
ロッド２のシリンダｌ円からの退ｚＦ８によって該圧側
室７内で不足する作動油か浦室Ｈからボトムバルブｆｉ
４Ｒ！１のチェック弁１４を開いて該圧側室７に流入す
る。

これに対して、加振周波数感応の第２の流路ては、それ
まで圧側室７の高い室圧による作用圧を受圧而２７ａに
受けて作動域の上死点位若に占位していたプランシャ２
７か，圧側室７の室圧低下とＬ昇した仲側室６の室圧を
前記第１の流路から側路２８ａ及び抽路２８を経て受圧
而２７ｂに受けることによって、第２図の下方向に押さ
れて、その受圧面２７ａかストッパーワッシャ−３０に
当棲する下死点位置まで移動する。

この移動て、圧力室２９の室圧か低下することになるの
で．油室９のリザーハー室圧を受けているチェックボー
ル２４が附勢スブリンク２５の作用力に抗してＦ４じく
下方向に押しｆげられ、弁塵筒２３のポート２２か開放
され，これによって該圧力室２ｇ内には油室９からの作
動油か補充されると共にオリフィス４４による流峻制限
下にパイロット室４ａからも該圧力室２９への作動油の
補充がなされる． 次に、ピストン部３か圧側方向への変位（：ｊＳ３図参
照）を開始すると、伸側室６の室圧が逆に低下し圧側室
７の室圧が高くなるので，同第３図上矢標図示の如く、
リーフハルツ３３を押し開いてのポート３２における第
１の流路と，リーフバル１５を押し開いての外周油室ｌ
１に向かう作動油の戻し流路とか形成される一方、プラ
ンジャ２７かその上端面たる受圧面２７ｂ　＠の圧力低
ドとともに他端面の受圧而Ｚ７ａに圧側室７の高い室圧
を受けて、先の下死点位置から第３図図示の上方向に押
し上げられる。

上記のプランジャ２７の上昇時には、該プランジャ２７
の−Ｌ端がＯリング５０によってＷＩ密下に保持されて
いるので、該プランジャ２７の下端側の高い室圧か該ブ
ランシャ２７の外周を通って、−ヒ記正力室２ｇ側に漏
れることかない。

即ち、ブランシャ２７による圧側室７と圧力＊２ｇとの
１！断か常時確実になされている．これによって、圧力
室２９の室圧は、該プランジャ２７の侵入による容積減
り分に対応して上昇し、チェックボール２４をと昇復帰
させて先のポート２２を閉じると共に、才リフィス４４
か開かれているのて、この分の室内油か該オリフィス４
４を通してパイロット室４０に送り込まれる。

即ち、油圧緩衝器本体に対するｌサイクルの加振によっ
て、これに応答するブランシャ２７の変位によるポンプ
作用で２圧力室２９には常に一定量の作動油が送り込ま
れ，しかも、この加振に対するプランシャ２７の応答性
は，加振速度の広い変化範囲で保たれる． 従って、該圧力室２９に送り込まれる作動油流量は，そ
の単位時間平均では加振周波数に比例することになる． 一方、上記圧力室ｚ９からのパイロット室４０に送り出
される油かオリフィス４４によって適度に流量制限され
、しかも、スプリング２ｌとリザーハー室圧とによって
附勢されたスプール２１１によるアキュムレータ効果と
て、該パイロット室４０の室圧か徐々に，Ｌ昇変化する
と共に、上記パイロット室４０に送り込まれた油の一部
か帰環路３９を通ってトレインオリフィス４ｌから油室
９に少しづつに戻される。

しかして、該パイロット室４０の室圧か定常的には圧力
室２９からの作動油送り込み場と帰環路３９を流れる環
流流量によってー・意的に決まることとなり１単位時間
当りの返り込み量の少ない加振速度の遅い城（低周波数
領域〉ては低く、加振速度が上昇するに連れて増大する
こととなる。

そして，このパイロット室圧力を受けるスプール２０の
変位域におけるポート１６，：Ｉｌｌ（第４図参照）に
達する部分のスプール外周に，これ等るポート３５．　
３８間を橘架する連結溝４７を設けておくことにより、
加振動作の低周波数城でのスプール変位におけるポート
３６側の閉鎖状態（第４［：４（Ａ）図示）、同中間周
波数域のスプール変位でのポート：ｌ６，　３８の連結
絞り込み状１ｇ　（第４図（Ｒ）図示）、同高周波数域
のスプール変位でのポート３８側の閉鎖状態（第４図（
Ｃ）図示）の各変位に対して、ポート３６．　３８にお
ける通路開閉と絞り開口面積をｒｆＳ５図示（Ａ）に示
す如く変化させることか出来る． しかして、このポート３６．　１８により流Ｑ旭制され
る第３の流路では、加振下のピストン部３の動作に対す
る減衰力が、第５１’Ｊ（Ｂ）に示す如く、加振周波数
に応じて変化する． そして、上記の減衰力の変化は、ストッパーナット３０
内に収装されたプランジャ２７か伸側室６及び圧側室７
の室圧差で駆動され、Ｉｔつ、０リング５０による摺密
下に作動することにより、前記圧力室２９の仕切り即ち
ポンプ回路の独立性か安定に保たれることて、より一層
完全なものなる。

尚，この第２の流路における通路開閉並びに絞り開口面
積の変化は、前記スプール２０の移動占位状態における
ポート３６．　３８の開口位？１並びにそれ等の形状に
よって決定されるもので、しかも、該スプール２０か加
振周波数に応して移動するので，前記位置及び形状の選
択設定によって、この流路の周波数依存特性をハイカッ
ト，ローカットヌは中間力・ントのいづれにも変換する
ことか出来る． （発明の効果） 以上のように、この発明によれば、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
周波数に応答するボンブ回路を設け、該ボンブ回路の出
力回路圧をパイロット圧として流路の絞り開口面積を可
変調整するようにａＣｔ，たのて、加振周波数によって
減衰力か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薯びにそれ等の形状を適宜
選択決定することにより、仔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
増大を計ることもｒｒ（能てあるのて、これを・江輌川
サスペンショ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、それ以外の周波数領域で減衰力を
低下させて、該系にソフトなスプリンタ性能を発揮する
ショックアフソーバとすることか出来ると共に、パイロ
ット室へのボンブ出力油の供給をオソフイス制御下に行
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てあるので
、部品点数か可及的に少なく■１，つ製作か簡単で、更
に、前記スプールをピストンロッドと同軸に配置したこ
とによって機構の小嵩化を計り得、加えて、シリンタ内
の変動油圧で駆動されるボンブ機構の出力油圧をパイロ
ット圧として減衰力を制御するので、緩衝器本体の取っ
付け姿勢の向きに左右されることなく使用することかＩ
′ｒｒ能であり、特に，上記の減衰力の変化をストッパ
ーナット内に収装されたプランジャを仲側室及び圧側室
の両室圧を受けて駆動するように構成したので、このプ
ランシャｗＩＡ動にスプソンクカを用いる場合に比べて
該プランシャの加振周波数応動をより完全なものとする
ことかでき、さらに，シリンタ体を復筒式にａＩ＆シた
ので，緩衝器自体の全長を短くすることか出来る等，幾
多の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係る油圧緩衝奏を示す縦
断面図、ｇＳ２図及び第３図はそれぞれ伸彊時及び圧縮
時の減衰バルブ機構部分を拡大して石す縦断面図，第４
図（Ａ）　（Ｂ）（（：）はこの発明油Ｉ［緩衝器にお
ける周波数依存型流路構造部の各作動状況を示す断面図
、第５［Ａ（＾）（Ｂ）はこの発明油圧緩衝器における
要部の作動特性図である。 ｌ・・・シリンダ ４・・・外　筒 ６・−・伸側室 ８・・・減衰バルブ機構 ２０・−・スプール ２７−・・ブランシャ ２・・・ピストンロッド ３・・・ピストン部 ７・・・圧側室 ９・・・油　室 ２４・・・チェックボール ２７ａ，２７ｂ　−−−受圧面 ２８・・・油路 ２ｇ・・・圧力室 ：ｌ６，　：ｌｌ３・・・ポート ４０・・・パイロット室 ４４・・・オリフィス ５０・・・Ｏリンク

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 可変絞りを備えた上下容室間通路を有すピストン部に、
   これ等容室とは独立した作動油の閉回路を配設し、該閉
   回路中に加振周波数に応答するポンプ回路を設けて、該
   ポンプ回路の出力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構成してなる周波数依存型
   の油圧緩衝器において、上記ポンプ回路の振動応答プラ
   ンジャを前記上下容室の室圧で駆動するように構成し、
   該振動応答プランジャが出入するところの摺密部材の配
   在下に仕切られた圧力室に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前記閉
   回路のリザーバ−室からの作動油の流入のみを許容する
   チェック弁付きポートとを開口させ、かつ、前記スプー
   ルを前記ピストン部を支持するピストンロッドにこれと
   同軸に組付けると共に、シリンダ体が外筒を有する複筒
   式に構成してなることを特徴とする油圧緩衝器