JPH0324337A - 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〕 木発１月は、油圧緩衝奏に関し、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型油圧ＩＩ衝器
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、一七のために、走行中の路面から
の振動入力によって、該系の振動周波数の特定の領域で
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、一次共振点
の周波数域でばね上の振動が大きくなって、走行中の乗
心地が損なわれることになり、二次共振点周肢数域でば
ね下の振動が大きくなって、車輪の接地性が悪〈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４Ｎ構にお
ける振動減衰力を−ヒ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の採用
が望まれる． しかして，かかる減衰力調整式油圧緩衝器の数種がすで
に提案されている． 〔発明が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
衰バルブの減衰係数を振動周波数に応じて切換変更する
手段では、周波数検出機構並びにアクチュエータ機構等
の附加で緩衝器構造が複雑となり、組立工程数の増大に
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、環状リーフバルブからなる減衰ノくルプの撓み剛
性を変更して行う手段では，中一の減衰パルブに異なる
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事故が起き易＜．
４１能安定性に欠ける不都合がある． そこで、本件特許出願人は先に機構上並びに機能上にお
いて従来手段の不都合なところを一挙に解決し得る周波
数依存型減衰力調整式油圧緩衝器を提供（昭和６３年特
許願第４６０９７号）（昭和６３年特許願第２９４０８
０号）したが、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、かかる目的は、本発明によれば、ピストン部
に可変絞りを備え、ピストンとピストンロッド内に独立
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，その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
ようになした周波数依存型減衰バルブ機構を備えた油圧
緩衝器に於て、前記ピストンロッド内の閉回路における
油室が外部のタンク側油室と連通している油圧緩衝器に
よって達戊される．〔作　用〕 即ち，複筒構成からなるショックアプソーバとしては，
外部加振によって上下動するピストン及びピストンロッ
ドの動作に連れて、該ピストンで区分される伸圧両側室
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が発生する一方、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油を７ウ
ターシェル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抽室又は圧側油室の室
圧を受けて動作する．該ブランジャの出入動作で内圧が
変化する圧力室には、その室圧の低下で開弁ずるチェッ
ク弁を介してリザーバ一室からの作動油が流入し、内圧
上昇初期で該チェック弁によるリザーバ一室への連通ボ
ートが閉じられるので，その後の該圧力室の圧油がオリ
フィス通路を通してバイロッ１室に送り込まれる．即ち
，前記抽室の油圧変化（ピストンストローク動作）に応
じて該プランジャが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． これに対して，油圧緩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
ピストン動作で前記油室の作動油圧が変化しても、その
影響を直接に受ることなくて、所定の流路抵抗を持って
環流する該閉回路の流路系が安定に保たれておる．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、その室圧が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，
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示す油圧＃ｌ衝器の縦断側
面図で，シリンダ１にはピストンロッド２に支持された
ピストン３が摺動自在に嵌装され、かつ、両側キャップ
５、５゛によってアウターシェル４を一体に取付けた複
筒ガス式ショックアブソーバとなしてある． そして、該シリンダＩ内は前記ピストン３によって作動
油の充填されたロッド側室たる仲側室６と反ロンド側室
たる圧側室７とに区分され、これ等両室６及び７間を該
ピストン３に配置した減衰バルブ機構８によって連通し
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仝部に油室９が形成されて
いる． アウターシェル４の外部にはタンクＴが配設され、タン
クＴはベローで区画された気体室ｌＯと油室９ａとから
なり、前記ピストンロッド２内の油室９は管路８ｂを介
してタンクＴの油室９ａと連通して油が充満している． そして、該油室９は前記減衰バルブ機構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一室
として機能し、後述する作勅時の該油室９におけるわず
かな体積変化を前記タンクＴ側気体室１０の圧縮膨張に
より吸収して、リザーバ一室圧を常に略一定に保持する
ようになしてある．しかも、この油室９はタンクＴ側の
油室９ａと連通ずることにより容積が拡大され、圧力変
動が小さくなっている．なお，この作動油回路はその流
路系が前記伸側室６及び圧側室７に対して独立した閉回
路として構威されている． 他方，アウターシェル４とシリンダｌとの間の隙間空所
も、油室！ｌと加圧空気室ｌ２とからなるリザーバに形
威され、前記圧倒室７との間に圧側減衰力発生用のベー
スバルブ機構１３を介在させて連通した該油室１ｌの作
動油で、ピストン３のストローク動作時におけるピスト
ンロー２ド２のシリンダ内出入によるシリンダ内容積変
化分を補うと共に該空気室ｌ２並びに先の気体室１Ｇの
高圧下での圧縮膨張によって作動時における各流路での
キャビテーシゴンの発生を防ぐようになしてある． その他、１４は前記ベースバルブ機構ｌ３におけるチェ
ック弁，１５は同じ〈リーフバルブ、ｌ６はロフト支持
用べ７リング，１６ａは仲側室ｌ６の気体を空気室ｌ２
に戻す通路、ｌ７はオイルシール部を示す． 次に、前記減衰バルブ機構８の部分を拡大して示す第２
図を参照して、該機構８の具体的構或を、上述の各図示
構成と共通する各部分に夫々同一の記号を符して説明す
る．前記ピストン３は筒状体からなり、これをピストン
ロシド２の先端に嵌装し、基部カラー１８と先端のピス
トンナットｔｓとの間で挟持してある． そして、該ピストン３とピストンロッド２との嵌合部空
間に、スプール２０が附勢スプリング２ｌと共に上下移
動自在に嵌装してある．一方，ピストンロッド２の中空
先端部には、ボート２３を有す弁座＠２４を取付け、こ
れにポール状弁体からなるチェックパルプ２５をスプリ
ング２Ｂの受け止めを兼ねる中空栓体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
ッ｝１９との１１ｆ１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１９には、その中空体
構造部に、受圧面を圧側室７に向けたプランジャ２Ｂが
、スプリング２８にょる附勢下にその後端を前記栓体２
７との空間部に形威される圧力室３０に出入自在に、ス
トッパーリング３１によって組付けてある． そして，該ピストン３における第１の減衰力発生流路た
る伸圧室間流路が，該ピストン３の上下肩部に開口した
ボート３２、３３によって形成され、その各出口端シー
ト面にリーフパルブ３４．３５を夫々配置した減衰力発
生流路として構成してある． また、第２の減衰力発生流路として、仲側室６に通じる
ピストン外周路３４゜に向けて径方向に開穿したボート
３８と、圧倒室７に通じるピストン外周路３５゛　に向
けて同じく径方向に開穿したボート３８との間に、前記
スプール２ｏのランドによって連通並びに通路面積可変
可能な制御弁構或部を配置して構成してある． なお、このスプール２０は前記ボート３８及び３９が開
口するピストン内周壁と密に摺接する一方で・　ピスト
ンロッド２との嵌合間に幾分の隙間を設けて，この隙間
を帰環路３６として，パイロット室４０の作動油を、通
路４Ｉによって前記油室９と連通したドレン室４２に徐
々に環流させるようになしてある． そして，このパイロット室４０には，前記チェックバル
ブ２５が弁座筒２４に圧接したボート２３の閉鎖位置で
前記圧力室３０と連通した容室３７に向けて開口するオ
リフィス４５を通して、それ以前の該ポール２５のボー
ト開口時に前記油室９からボート２３を経て該容室３７
に至った作動油を導入するようになしてある． その他、４４はバルブスプリングで、シ一ト４３を介し
て前記リーフバルブ３５に初期荷重とばね力とを与える
ようになしてある． このような構或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，そのシリンダ１とピストン３との間
の相対移動により，先ず、ピストン３が仲方向への変位
（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、仲側室６の作動油は、第
ｌの流路によって，ボート３３を通リリーフバルプ３５
を押し開き減衰力を発生しながら圧倒室７に流入し、ピ
ストンロッド２の繰り出しによるシリンダ内増容積相当
分の作動油が油室１ｌからベースバルブ機構！３のチェ
ック弁ｌ４ｔ−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の流路では、それ
まで圧側室７の高い室圧による作用圧を受けスプリング
２９の拡圧力に抗して作動域の上死点位置に占位してい
たブランジャ２８が、圧倒室７の室圧低下とスプリング
２３の拡圧力とによって、第２図の下方向に押されて，
その受圧面がリングストッパー３１に当接する下死点位
置に移動する． この移動で、圧力室３０の室圧が低下することになるの
で、タンクＴの気体室ｌＯからの室圧を受けているチェ
ックバルプ２５が附勢スプリング２Ｂの作用．力に抗し
て同じく下方向に押し下げられ、弁座筒２４のボート２
３が開放され、これによって、該圧力室３０には油室９
からの作動油が補充されると共にオリフィス４５による
流量制限下にパイロット室４０からも該室３０への作動
油の補充がなされる． 次に、ピストン３が圧側方向への変位（第３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
バルブ３４を押し開いてのボート３２における第１の流
路と、リーフバルｌ５を押し開いての外周油室口に向か
う作動油の戻し流路とが形威される一方，プランジャ２
日がその受圧面に圧側室７の高い室圧を受けてスプリン
グ２９の拡圧力に抗して、先の下死点位置から第３図の
上方向に押し上げられる．これによって．圧力室３０の
室圧は、該プランジャ２８の侵入による容積減り分に対
応して上昇し，チェックバルブ２５を上昇復帰させて先
のボート２３を閉じると共に、オリフィス４５が開かれ
ているので、この分の室内油が該オリフィス４５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
るプランジャ２８の変位によるポンプ作用で、圧力室３
０には常に一定晴の作動油が送り込まれ、しかも、この
加振に対するプ．ランジャ２日の応答性は、加振速度の
広い変化範囲で保たれる． 従って，該圧力室３０に送り込まれる作動抽流量は，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、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４５によって適度に流竜制限され，
しかも、ドレン室４２側からのスプリング２ｌと気体室
ｌＯの室圧とによって附勢されたスプール２０によるア
キュムレータ効果で，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が絞り込まれ
た隙間のｈａ環路３Ｂ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の室圧が定常的には圧力
室３０からの作動油送り込み量と帰環路３６を流れる環
ｆｌｔ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加振速度の遅い城（低周波
数領域）では低く，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ブール２０の
変位域におけるボート３８及び３９（ｔｊＳ４図参照）
に達する部分のスプール外周に，これ等のボート３８及
び３９間を橘架する連結溝２２を設けてお〈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ボー
ト３８側の閉鎖状態（第４図（Ａ）図示）、同中間周波
数域のスプール度位でのポート３８及び３９の連結絞り
込み状態（第４図（Ｂ）図示）、同高周波数域のスプー
ル変位でのボート３３側の閉鎖状態（ｆｆｉ４図（Ｃ）
図示）の各変位に対して、ボート３日及び３９における
通路開閉と絞り開口面積を第５図示（イ）に示す如く変
化させることが出来る．しかして、このボート３日及び
３Ｂにより流量規制される第２の流路では，加振下のピ
ストン３の動作に対する減衰力が、第５図（口）に示す
如く、加振周波数に応じて変化する． なお，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２ｏの移動占位状態におけ
るポート３日及び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２０
が加振周波数に応じて移動するので，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．ローカット又は中間カットのいづれにも変換す
ることが出来る． 〔発明の効果〕 このように、本発明油圧緩衝器によれば、緩衝奏本体に
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
路の出力回路圧をパイロー，ト圧として流路の絞り開口
面積を可変調整するように構成してあるので、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
衝器を得ることが出来る．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可能であるので，これを
車輌用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、狂つ、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グ性能を発
揮するショックアブンーバとすることが出来る．閉回路
における油室を外部の加圧されたタンク側油室と連通し
ている為に油室の容量が太き〈なり、油室の圧力変動が
小さ〈、これによりプランジャ、スプールの動きが安定
し、減衰力性能の向上が図れる．尚、緩衝器自体の構造
をポンプ出力回路を一個のチェック弁機構により構成さ
せ、パイロット室へのポンプ出力油の供給をオリフィス
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
ておけば，部品点数が可及的に少なく且つ製作が簡単に
なる．更に、前記スプールをピストンロッドと同軸に配
置しておけば機構の小嵩化を計り得，加えて，シリンダ
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，ｗｉ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
が可能である．更に、減衰バルブ機構の構造簡略によっ
てピストン部分の小径化を計るとともにシリンダ筐体を
複筒式に構威すれば、緩衝器自体の全長を短〈すること
が出来る等、本発明Ｍ＃ｒ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ＩＩ＆＃器の一実施例を示す
縦断側面図，第２図及び第３図は夫々第１図示実施例に
おける減衰バルブ機構部分の作動状態を示す縦断側面図
、第４図は本発明油圧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〕 １・・・シリンダ　　　　２・・・ピストンロ７ド３・
・・ピストン　　　　４・・・アウターセル６・・・伸
側室　　　　　７・・・圧側室８・・・減衰バルブ機構
　９，８ａ・・・油室ｌＯ・・・気体室　　　　　２０
・・・スブール、２５・・・チェックバルブ　２８・・
・プランジャ３０・・・圧力室　　　　　３８　．　３
９・・・ボート４０・・・パイロット室　　４５・・・
オリフィスＴ・・・タンク 粥４図 （Ａ） （８） 弟２図 掃３回

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ピストン部に可変絞りを備え、ピストンとピストンロッ
   ド内に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、そのポンプ回路
   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
   を調整するようになした周波数依存型減衰バルブ機構を
   備えた油圧緩衝器に於て、前記ピストンロッド内の閉回
   路における油室が外部のタンク側油室と連通しているこ
   とを特徴とする油圧緩衝器。