JPH0320133A - 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】 （産業上の利川分野） 本発明は，車両等に用いられる油圧緩衝器に関する． （従来の技術〉 車両には，操縦安定性や乗り心地性を良好にするために
，車両の走行性能や重量などに応じて最適な減衰力特性
を発生するように設定した油圧緩衝器か取付けられる． 一般的な油圧緩衝器は、シリンダ内のピストンの摺動に
より、区画された２つの室間な連通ずる連通路内に生じ
る油液の流動をオリフィス通路およびディスクバルブに
゜より制御して減衰力を発生させるものである．この種
の油圧緩衝器では，ピストンの動作速度が遅いときには
，第ｌＯ図のＸ，ｘ線に示すようなオリフィス通路の絞
りによる二次曲線的に変化する減衰力特性（オリフィス
特性）の減衰力を発生し，ピストンの動作速度が速くな
ると，第ｌＯ図のＹ．ｙ線に示すようなディスクバルブ
による直線的に変化する減衰力特性（バルブ特性）の減
衰力を発生する． ところで、車両によっては，バルブ特性の勾配《第ｌＯ
図のＹ，ｙ線の勾配〉の大きい減衰力を発生する油圧緩
衝器を必要とするものがある． そこで、従来、つぎのように油圧緩衝器の減衰力発生機
構を構成することにより、バルブ特性の勾配が大きくな
るように調整していた．まず，減衰力発生ａｍに設けら
れているディスクバルブの板厚をＨくしたり，ディスク
バルブの枚数を増やすことにより，ディスクバルブの剛
性を高くして発生する減衰力のバルブ特性の勾配を大き
くする． または，第９図に示すように，シリンダｌ内を摺動自在
に嵌合したピストン２により区画される２つの室３．４
を連通ずる連通路５．６の流路面積を小さく設定し、連
通路５．６内の油液の流量が多くなったときに流量が絞
られるようにして、第ｌＯ図のＡ，ａ線に示すような勾
配の大きなオリフィス特性をもつ減衰力を発生させるよ
うにする． （　ｆｆｉ　ＩＪＪが解決しようとする課題）しかしな
がら、バルブ特性の勾配を大きくするための上記構成で
は次のような問題点があった。

ディスクバルブの剛性を高めるためにディスクバルブの
板厚な淳＜シたり枚数を増やすと、油圧緩衝器の重量増
加や全長が長くなってしまったり、開弁圧力（ディスク
バルブか開弁するときの圧力）が必然的に上昇して所望
の減衰力特性が得られないという問題点があった．さら
に、ディスクバルブの剛性を高めると、ディスクバルブ
の少しの撓みでも大きく減衰力が変化してしまうため、
組み付け誤差によって初期の減衰力に大きなバラッキが
生じてしまい安定した品質の油圧緩衝器を提供できない
という問題点があった． また，第９図に示すように連通路５．６の絞り作用を利
用して大きなオリフィス特性をもつ減衰力を発生させる
ものでは、絞りを利用した特性が、二次曲線的に変化す
るため（第ｌＯ図のＡ，ａ線）、ピストン２の動作速度
が高速になると，減衰力が非常に高くなってしまい、所
望の減衰力特性が得られないとともに，シリンダｌ内か
高圧となるため、各部材の強度を高める必要かあり，コ
ストか高くなるという問題点があった． 本発明の目的とするところは、上記各問題点を解決して
，勾配の大きなバルブ特性の減衰力を発生する油圧緩衝
器を提供することにある．（課題を解決するための手段
） 本発明の油圧緩衝器は、シリンダ内のピストンの摺動に
より，区画された２つの室間を連通ずる連通路内に生じ
る油液の流動を制御して減衰力を発生させる減衰力発生
機構を有する油圧緩衝器において、 前記減衰力発生機構を、 前記連通路の下流側に配置した第１のディスクハルブと
、 前記連通路と連通して前記第１のディスクバルブに油圧
を加える加圧室と， 前記ｍｌのディスクバルブの前記加圧室とは反対側に積
層され、該ｍｌのディスクバルブよりも小さな圧力で開
弁するように設定した第２のディスクバルブと、 前記第１のディスクバルブに穿設され，前記第２のディ
スクバルブに前記加圧室内の油圧を加える通路孔と， から構成したことを特徴とするものである．（作用） 以上の構成とすると、第１のディスクバルブに穿設した
通路孔の開口面積を変えることにより第２のディスクバ
ルブの受圧而積が変わるため，通路孔の開口面積を小さ
く設定することにより勾配の大きなバルブ特性の減衰力
を発生できる．また、受圧面積を小さくすると開弁圧力
も上昇するが，第２のディスクバルブの剛性を低くし開
弁圧力を小さく設定して適宜調整すればよい． そして，ピストンの動作が低速で加圧室内の油圧が低い
ときには、第２のディスクバルブにより勾配の大きなバ
ルブ特性の減衰力を発生させ，ピストンの動作が速くな
り加圧室内の油圧が上昇して第１のディスクバルブが開
くと流出面積が大きくなって勾配の小さなバルブ特性の
減衰力を発生させることができる．そのため，ピストン
の動作速度が高速になったときに，減衰力を低く抑える
ことかできる（ハイカット特性）． （実施例） つぎに、本発明の油圧緩衝器の実施例を図面に基づいて
説明する． まず，第１図ないし第３図に基づいて、第１の実施例を
説明する．なお、第１図は，油圧緩衝器の要部縦断面図
，第２図は，第１図の油圧緩衝器に用いられた第１のデ
ィスクバルブの平面図，第３図は，第ｌ図に示す油圧緩
衝器の減衰力特性を示す図である． シリンダ７内には、ピストンロッド８の小径部９に取付
けられたピストンＩＯがピストンリンク１ｌを介してＷ
Ｉ＃Ｊ自在に嵌合しており、このピストンｌＯによりシ
リンダ７内が上室ｌ２と下室１３に区画されている．ピ
ストンＩＯには、上室ｌ２と下室ｌ３とを連通ずる伸び
側連通路ｌ４および縮み側連通路ｌ５か形成されており
、伸び側連通路ｌ４は、一方が上室ｌ２に開口し，他方
がピストン１０の下側端面に形成されている環状溝１６
に開口している．また，縮み側連通路ｌ５は，一方か下
室１３に開口し、他方がピストンｌＯの上側端面に形成
されている環状ｌ１１Ｉ１７に開口している．伸び側連
通路ｌ４の下流側であるピストンｌＯの下側には、ピス
トンＩＯの伸び行程時℃減衰力を発生させる伸び側減衰
力発生機構１８が設けられている．また、縮み側連通路
ｌ５の下流側であるピストンｌＯの上側には，ピストン
ＩＯの縮み行程時に減衰力を発生させる縮み側減衰力発
生機構１９が設けられている． つづいて、伸び側減衰力発生機構１８の構成を説明する
． ピストンｌＯの下側端面に形成されている座面２０には
，第１のディスクバルブ２ｌが着座しており、この第ｌ
のディスクバルブ２ｌと前記環状溝ｌ６とで加圧室２２
が構成される．ピストン１Ｇの座而２０は、第１のディ
スクバルブ２ｌに初期撓みを与えるために，中心側が窪
んだ円錐面形状に形成されている．また，座面２０には
，加圧室２２と下室１３とを連通ずるオリフィス通路２
３が形成されている． 第１のディスクバルブ２１の前記加圧室２２とは反対側
には、複数の第２のディスクバルブ２４か積層させて設
けられている． また，前記第１のディスクバルブ２ｌには、第２のディ
スクバルブ２４に加圧室２２内の油圧を加わえるための
通路孔２５が穿設されている．この通路孔２５は，第２
図に示すように、周方向に等間隔で４個所に配置されて
いる． そして，第２のディスクバルブ２４は、加圧室２２内の
油圧がＦ，になったときに撓んで開弁し、ｆｆＳｌのデ
ィスクバルブ２ｌは、その油圧Ｆ．よりも大きい油圧Ｆ
章（　Ｆｔ＜　Ｆ冨）になったときに撓んで開弁するよ
うに剛性がそれぞれ設定されている． つづいて，縮み行程時に減衰力を発生する縮み側減衰力
発生機構１９を説明するが、この構成は，伸び側減衰力
発生機構１８とほぼ同一であるため概略説明する． ピストンｌＯの上側端面に形威されている座面２６には
、第１のディスクバルブ２７が着座して前記環状溝ｌ７
とで加圧室２８が構威される．また、ピストンｌＯの座
面２６は、第１のディスクバルブ２７に初期撓みを与え
るために、中心側が窪んだ円錐面形状に形成されている
． 第１のディスクバルブ２７の前記加圧室２８とは反対側
には、複数の第２のディスクバルブ２９が積層させて設
けられており、第１のディスクバルブ２７には，ｆ５２
のディスクバルブ２９に加圧室２８内の油圧が加わるよ
うに通路孔３０が穿設されている． そして，第２のディスクバルブ２９は、加圧室２８内の
油圧がｈになったときに撓んで開弁し、第１のディスク
バルブ２７は、その油圧ｆ．よりも大きな油圧ｆ２（　
ＴＩ＜　ｆ＊）になったときに撓んで開弁するように剛
性がそれぞれ設定されている． なお、伸び側減衰力発生機構１８および縮み側減衰力発
生機構１９において，第１のディスクバルブ２１．２７
における通路孔の数，半径方向の位置、開口面積，およ
び第２のディスクバルブ２７における枚数等は発生させ
る減衰力に応じて任意に設定すればよい． 以上の構成の油圧緩衝器に係る作用を説明する． 伸び行程時にピストンロッド８を介してピストンｌＯが
引き上げられると，上室ｌ２内の圧力が上昇し伸び側連
通路ｌ４内を油液が流動する．そして，ピストンｌＯの
動作速度が遅い場合には、オリフィス通路２３により第
３図の８１線に示すオリフィス特性の減衰力を発生する
．そレて，ピストンｌＯの動作速度が速くなって加圧室
２２内の油圧がＦ．に達すると，第２のディスクバルブ
２４が開弁して第３図のｈ線に示すバルブ特性の減衰力
を発生する．さらにピストンｌＯの動作速度が速くなり
加圧室２２内の油圧がｈに達すると、第１のディスクバ
ルブ２１も開弁して第３図の８３線に示すバルブ特性の
減衰力を発生する． ここで、第３図の８２線の勾配は，通路孔２５の開口面
積、すなわち、第２のディスクバルブ２４が加圧室２２
から油圧を受ける受圧面積、により変化し，受圧面積を
小さくすることにより勾配を大きくすることができる． そして、油圧がＦ２に達しだ後には、第１のディスクバ
ルブ２ｌが開いて流出面積が大きくなり勾配の小さいバ
ルブ特性の減衰力を発生するため、受圧面積を小さくし
て８２線の勾配を非常に大きく設定しても、途中から減
衰力の上昇を抑えることができる（ハイカット特性）．
そのため、シリンダ７やピストンｌＯ等の各部材の強度
を特別に高める必要がない． なお，縮み行程時の作用は上記伸び行程時の作用と同一
であるため説明は省略する（第３図のｂ．−ｂ．−ｂ３
線に減衰力特性を示す）．つぎに、第２の実施例を第４
図に基づいて説明する．なお，この実施例は，油圧緩衝
器のボトム部に設けられ，縮み行程時に減衰力を発生す
る縮み側減衰力発生機構に，本発明を適用したものであ
り、第４図は，ボトム部の要部縦断面図である． 下室１コと，シリンダ７および外筒３１で画成される補
助室３２とを仕切る仕切部材３コには、下室ｌ３と補助
室コ２とを連通ずる縮み側連通路３４と伸び側連通路３
５とが形成されており，縮み側連通路３４は前記仕切部
材３３にの下側端面に形成されている環状溝３６に開口
している．そして，仕切部材３３の下側端面に形成され
ている座而３７には，第１のディスクバルブ３８が着座
して前記環状溝３６とで加圧室３９が構成される．また
，仕切部材３３の座面３７は，第１のディスクバルブ３
８に初期撓みを与えるために，中心側か窪んだ円錐面形
状に形成されている． 第１のディスクバルブ３８の前記加圧室３９とは反対側
には，複数の第２のディスクバルブ４ロが積層させて設
けられており，第ｌのディスクバルブ３８には，第２の
ディスクバルブ４０に加圧室３９内の油圧が加わるよう
に通路孔４ｌが穿設されている． そして，各ディスクバルブ３８．４０は、上記第１の実
施例同様それぞれ開弁する圧力が適正に設定されている
． 仕切部材３３の上側端面には、逆止弁機構４２が設けら
れており，この逆止弁機構４２は、伸び側連通路３５を
下室ｌ３側から塞ぐディスクバルブ４３とディスクバル
ブ４３を仕切部材３３側に付勢するスプリング４４とか
らなり、補助室３２から下室ｌ３への油液の流動を許容
し、その反対の流れを規制する． なお，この構成に係る縮み側減衰力発生機構の作用は，
上記第１の実施例とほぼ同一であるため、説明を省略す
る。

つぎに，第５図および第６図に基づいて第３の実施例を
説明する．なお、この実施例では第１の実施例に対し第
１のディスクバルブと第２のディスクバルブの構成のみ
異なるため，第１の実施例と同一または相当する部材に
は同一の符号を付して説明は省略する． 伸び側減衰力発生機構１８ａの第１のディスクハルブ４
５は、第６図に示すように径方向で異なる位置に２１４
類の通路孔４６．４７が形成されたものである．本実施
例では、径方向外側の４個所に通路孔４６が形成され、
内側の４個所に、外側の連通路より開口面積の大きな通
路孔４７が形成されている． 第２のディスクバルブ４８は、３種類の径の異なるディ
スクバルブ（大径のディスクバルブ４９、中径のディス
クバルツ５０，小径のディスクバルブ５１）を，第１の
ディスクバルブ４５側が大径となるように配置したもの
である． そして，第２のディスクバルブ４８は加圧室２２内の油
圧が１３となったときに開弁し、第１のディスク４５は
それよりも大きな油圧Ｆ４　（　Ｆｓ＜Ｆ．）となった
ときに開弁するように設定されている． 縮み側減衰力発生機構１９ａは，伸び側減衰力発生機構
１８ａとほぼ同一の構成であり，径方向で異なる位置に
形成された通路孔を有する第１のディスクバルブ５２と
，外径寸法の異なるディスクバルブを積層させた第２の
ディスクバルブ５３とからなる．そして，第２のディス
クバルブ５３は大径のディスクバルブ５４と小径のディ
スクバルブ５５とから構成されている． なお，伸び側減衰力発生機構１８ａおよび縮み側減衰力
発生機構１９ａにおい−，第１のディスクバルブ４５．
５２における各通路孔の数、半径方向の位置、開口面積
、および第２のディスクバルブ４８．５３における外径
寸法，枚数等は発生させる減衰力に応じて任意に設定す
ればよい．以上の構成の油圧緩衝器に係る作用を説明す
る． 伸び行程時にピストンｌＯの動作速度が遅い場合には、
オリフィス通路２３により第３図のＣＩ線に示すオリフ
ィス特性の減衰力を発生する．そして，ピストン１０の
動作速度が速くなって加圧室２２内の油圧がＦ３に達す
ると，第２のディスクバルブ４８の各ディスクバルブ４
９．５ロ，５１が徐々に開弁して第３図のＣ２線に示す
バルブ特性の減衰力を発生する．さらにピストンｌＯの
動作速度が速くなり加圧室２２内の油圧か１４に達する
と、第ｌのディスクバルブ４５も開弁して第３図のＣ１
線に示すバルブ特性の減衰力を発生する．このとき，第
２のディスクバルブ４８は、第１のディスクバルブ４５
の各通路孔４６．４７から油圧を受けて、大径のディス
クバルブ４９から徐々に中径のディスクバルブ５０，小
径のディスクバルブ５ｌと撓んで開弁していくが，中径
のディスクバルブ５０および小径のディスクバルブ５ｌ
は大径のディスクバルブ４９の撓みを抑えるように作用
するため、発生する減衰力のバルブ特性の勾配は大きく
なる． そして，油圧がＦ４に達した後には，第１のディスクバ
ルブ４５が開いて流出面積が大きくなり勾配の小さいバ
ルブ特性の減衰力を発生するため，Ｃ２の線の勾配が非
常に大きくなるように設定しても、途中から減衰力の上
昇を抑えることができる． なお，縮み行程時の作用は上記伸び行程時の作用とほぼ
同一であるため説明は省略する．つづいて，第７図およ
び第８図に基づいて第４の実施例を説明する．なお，こ
の実施例においても第１の実施例に対して異なる個所の
み詳細に説明し，第１の実施例と同一の部材には同一の
符号を付して詳細な説明は省略する．伸び側減衰力発生
機構１８ｂ　１７）第１のディスクハルブ２ｌには，ス
ベーサ５６を介して第２のディスクバルブ５７が積層さ
せて設けられている．この第２のディスクバルブ５７は
、第２の実施例と同様に、それぞれ外径寸法の異なる，
大径のディスクバルブ５８，中径のディスクバルブ５９
，小径のディスクバルブ６０から構成されている．スベ
ーサ５６は，第８図に示すように、正方形の貫通孔６１
が形成されたディスクバルブであり、径方向で外側の範
囲（図中ｍの個所）の面積が内側の範囲（図中ｎの個所
）の面積より小さく，すなわち，径方向外方になるにつ
れて大径のディスクバルブ５８の油圧を受ける面積が小
さくなるようにしている．なお，この貫通孔６ｌの形状
は正方形に限定されるものではなく、長方形、長丸等，
大径のディスクバルブ５８の油圧を受ける面積を径方向
外方になるにつれて小さくするような形状であればどの
ようなものでもよい．また、第２のディスクバルブ５７
も上記第２の実施例同様に３種類に限定されるものでは
ない． なお，縮み側減衰力発生機構１９ｂも伸び側減衰力発生
機構ＩＪｌｂとほぼ同一の構成であり、第１のディスク
バルブ２７と外径寸法の異なるディスクバルブを積層さ
せた第２のディスクバルブ６２との間に第８図示すよう
な貫通孔が形成されたスベーサ６３を介装させてなる．
そして，第２のディスクバルブ６２が大径のディスクバ
ルブ６４と小径のディスクバルブ６５とから構成されて
いる． 以上の構成の油圧緩衝器に係る作用を説川する． 伸び行程時にピストン１０の動作速度が遅い場合には，
オリフィス通路２３によりオリフィス特性の減衰力を発
生する．そして、ピストン１０の動作速度が速くなると
、貫通孔６ｌから油圧を受け第２のディスクバルブ５７
が開弁してバルブ特性の減衰力を発生する．さらにピス
トン１０の動作速度が速くなり加圧室２２内の油圧が上
昇すると，第１のディスクバルブ２ｌも開弁してバルブ
特性の減衰力を発生する． このとき、第２のディスクバルブ５７の大径のディスク
バルブ５８は、径方向外方になるにつれて油圧を受ける
面積が小さくなっており、かつ、中径のディスクバルブ
５９および小径のディスクバルブ６０は大径のディスク
バルブ５８の撓みを抑えるように作用するため，第２の
ディスクバルブ５７で発生する減衰力の特性は大きな勾
配となる． さらに油圧が上昇すると、第１のディスクバルブ２ｌが
開いて流出面積が大きくなり勾配の小さいバルブ特性の
減衰力を発生するため，第２のディスクバルブ５７で発
生する減衰力の勾κを非常に大きくなるように設定して
も，途中から減衰力の上昇を抑えることができる． なお、縮み行程時の作用は上記伸び行程時の作用とほぼ
同一であるため説明は省略する．また、第３の実施例と
第４の実施例はほぼ同様な作用を奏するが、第３の実施
例では，通路孔４６の径方向の位置がピストンｌＯの座
面で制約されてしまうため，大径のディスクバルブ４９
の径を大きく設定することができないが、第４の実施例
のようにスベーサ５６を用いることによって，大径のデ
ィスクバルブ５８の径をピストンｌ８の外形に近いとこ
ろまで大きく設定することができる．そのため，第４の
実施例では，低荷重から開弁するバルブ特性の減衰力を
得ることかできるという特長を有する． 上記第３の実施例および第４の実施例では、ピストン１
０に縮み側減衰力発生機構１９ａ，１９ｂを設けたもの
を説明したが、第２の実施例と同じようにボトム部に設
けてもよい． 上記各実施例では、第１および第２のディスクバルブに
初期撓みを与えて組付誤差による初期の減衰力のバラツ
キを低減させ品質の安定を図っているが、組付誤差か小
さくできれば、各ディスクバルブに初期撓みを与えない
構成としてもよい． （発明の効果） 以上詳細に説明したように本発明は，シリンダ内のピス
トンの摺動により生じる連通路内の油液の流動を制御し
て減衰力を発生する減衰力発生機構を、連通路と連通ず
る加圧室から油圧を受ける第１のディスクバルブと、第
１のディスクバルブに形威された通路孔から加圧室内の
抽圧を受けて、第１のディスクバルブよりも小さい油圧
で開弁する第２のディスクバルブとから構成したことに
よって、ピストン動作の低速域では、発生するバルブ特
性の減衰力の勾配を大きく設定することができ、かつ、
ピストン動作の高速域では減衰力の上昇を低く抑えるこ
とができる． そのため、車両の走行性能や重量などに応じた最適な減
衰力の設定の自山度か拡大し、撮縦安定性および乗り心
地性の向上が図れる．そして、従来のように，ディスク
バルブの剛性を高める構成でないため，油圧緩衝器の重
量増加や全長が長くなることかなくなり，さらに、従来
の一般的な油圧緩衝器に対し、ディスクバルブの構成の
み異なるため，その部分たけ交換すればよく汎用性も高
い．

【図面の簡単な説明】

第１図は，本発明の油圧緩衝器の第ｌの実施例の要部縦
断面図、 第２図は，第１図に示した油圧緩衝器に用いた第１のデ
ィスクバルブの平面図， 第３図は、減衰力特性を示す図， 抗４図は，木９．明の油圧緩衝器の第２の実施例の要部
縦断而図， 第５図は、本発明の油圧緩衝器の第３の実施例を示す要
部縦ＷｒＦｆＪ図、 第６［２ｉ１は、第５図に示した油圧！ｌ衝器に用いた
第１のディスクバルブの平面図、 第７図は，本発明の油圧ａ衝器の第４の実施例の要部縦
断面図、 第８図は，第７図に示した油圧緩衝器に用いたスベーサ
の平面図， ｍ９図は．勾配の大きなバルブ特性の減衰力を発生する
従来の油圧緩衝器の一例を示す要部縦断面図、 第１０図は，第９図に示す油圧緩衝器の減衰力特性を示
す図である． ７・・・シリンダ　　　　８・・・ピストンＩ２・・・
上室　　　　　　１３−・・下室ｌ４・・・伸び側連通
路　　１５−・・縮み側連通路１ｇ−・・伸び側減衰力
発生機構 １　９−・・縮み側減衰力発生機構 ２１，２７ ２２，２８ ２４，２９ ２５．３０ ・・・第１のディスクバルブ ・・・加圧室 ・・・第２のディスクバルブ ・・・通路孔 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）シリンダ内のピストンの摺動により、区画された
   ２つの室間を連通する連通路内に生じる油液の流動を制
   御して減衰力を発生させる減衰力発生機構を有する油圧
   緩衝器において、 前記減衰力発生機構を、 前記連通路の下流側に配置した第１のディスクバルブと
   、 前記連通路と連通して前記第１のディスクバルブに油圧
   を加える加圧室と、 前記第１のディスクバルブの前記加圧室とは反対側に積
   層され、該第１のディスクバルブよりも小さな圧力で開
   弁するように設定した第２のディスクバルブと、 前記第１のディスクバルブに穿設され、前記第２のディ
   スクバルブに前記加圧室内の油圧を加える通路孔と、 から構成したことを特徴とする油圧緩衝器。