JPH032748Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 従来の技術 車輌等における油圧緩衝器には、従来、各種の
減衰力調整機構が附設されているものの、これ等
調整機構におけるピストン速度−減衰力特性の基
本的な設定が、リーフバルブの変形量やオリフイ
ス面積との組合せによつて機械的に決定される結
果、その設定の自由度には限界がある。

そこで、この自由度を補足するために、複数の
調整部を有す機構が採用されるが、この場合にお
いても採用するポートの数の減衰力調整が可能と
なるのみで、任意の特性を得るための根本的な手
段ではなく、かつ、この機構によれば、その作動
時にアクチユエータにより前記ポートの切り替え
を行うが、この場合に、調整をするための信号を
発してから、実際に調整がなされるまでの応答速
度が0.1乃至0.5秒と遅く、従つて、走行路面の凹
凸に反応して作動したとしても、その部分を通過
してから減衰力調整機能が発揮されるなどの問題
点があつた。

これらの不具合を解消するための手段として、
電歪素子（圧電素子）をアクチユエータとして用
いて減衰力を調整する機構が提案されているが、
この種従来機構では電歪素子を伸側減衰力発生弁
の押圧力調整用アクチユエータとして用いている
ために、リーフバルブとして機能する伸側減衰力
発生弁、調芯のためのスチールボールなどを別途
に設ける必要があり、かつ、電歪素子本体よりア
クチユエータ、押圧部材及び伸側減衰力発生弁へ
と押圧力を順次伝達して減衰力を調整しているた
めに、制御精度が悪いと共に構造が複雑でコスト
高となつていた。加えて、該機構には圧側減衰力
発生部を別途に設ける必要があり、しかも、伸圧
及び圧側の減衰力を同時に調整することができな
かつた。

考案が解決しようとする問題点 即ち、従来の各種手段からなる減衰力調整機構
では、設定の自由度が少なく、これを解消する機
構構成では構造及び調整が複雑であると共にコス
ト高となつていた。

そこで、本考案では、これ等従来装置における
諸問題を解決し、殊に、応答速度が速く、かつ、
減衰力制御精度を高め得る安価な減衰力調整方式
油圧緩衝器を提供することを目的とするものであ
る。

問題点を解決するための手段 この目的は、本考案によれば、油圧緩衝器にお
ける減衰力調整弁を、電歪素子よりなる一個のポ
ペツト弁で形成し、該ポペツト弁への制御用印加
電圧をピストン速度計あるいは変位計等からなる
計測器により検出したピストン速度に対応して制
御するように構成し、かつ、該ポペツト弁をピス
トンに設けた流路中に配置して、該弁の伸圧動作
により前記流路面積を可変制御するようになした
油圧緩衝器の構成によつて達成される。

作 用 かかる構成の油圧緩衝器によれば、ピストンを
境にシリンダ内の上下の作動油が、ピストンにお
ける流路を通つて移動する量の要素で、減衰力の
加減ができるので、この流路中に臨ませるポペツ
ト弁を電歪素子で構成して該素子にピストン速度
に応じた電圧を印加することにより、該ポペツト
弁（電歪素子）の押圧下にこの流路の面積を変え
て任意のピストン速度−減衰力特性を得ることが
できる。

なお、本考案緩衝器においては、ポペツト弁の
制御を基本的にはピストン速度に対応させるもの
であるが、これに作動油の温度（粘性）条件を附
加することも可能であり、該ピストン速度に関連
して平均車高を基準とするばね上ばね下の相対変
位量を対象に制御することもでき、しかも手動調
定操作によつて、前記特性の任意設定が可能な機
構を附設することもできる。

実施例 次に、本考案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図は本考案緩衝器の一実施例を示す要部の
縦断側面図である。図において、１は車輪側に収
り付けられるシリンダで、一端にフリーピストン
２を介して圧力ガス室３と充填油室４とに仕切ら
れている。そして、該油室４にはシリンダ１の他
端から延出して車体側に取り付けられるロツド５
を有するピストン６を配してある。

これ等ロツド５及びピストン６には、該ピスト
ン６に設けた弁座口７と拡散口８とを有する流路
９中にポペツト弁頭１０を臨ませた弁体１１を、
ロツド５の中空筒内にその後端に設置した絶縁体
からなる固定片１２によつて取り付けてある。

そして、このポペツト弁は少なくとも前記弁体
１１を圧電セラミツクからなる電歪素子で形成し
てあり、該体１１への電圧印加のために、前記ロ
ツド５の中空筒部を通してリード線１２を導入し
てある。

一方、該ロツド５のシリンダ外には、差動トラ
ンスからなる速度計１３を配置してあり、その入
力線１４と出力線１５を前記リード線１２と共に
コントローラ１６に接続してある。更に、該コン
トローラ１６にはシリンダ１の作動油に接する位
置に配置した油温度計１７からの入力線１８を接
続してある他に、後述する変位計１９及び手動設
定器２０等の各入力線２１及び２２を接続してあ
る。

その他、２３はシリンダ１の他端内側壁に設け
たリバウンドストツパーを示す。

そして前記変位計１９は、第５図及び第６図示
の如く、ばね上ばね下間に直接取り付け（第５図
示）又は補助軸（摺動体）に設けた間接取り付け
た（第６図示）ポテンシヨメータ等からなる計測
器で、この間の相対変位を検出するように構成し
てある。また、前記手動設定器２０は、ポテンシ
ヨンメータあるいはデジタルスイツチ等からなる
条件附加器で、前記コントローラ１６における電
気的構成下においては、第２図示の如く、その制
御情報は前記速度計１３に対する附加的要素とし
て扱われる。即ち、該コントローラ１６における
制御は、前記速度計１３からの電圧若しくは電流
信号を速度信号処理回路２４を介して速度信号Ｖ
として電歪素子変位用電圧発生回路２５に入力さ
れ、これと同時に該回路２５には前記手動設定器
２０からの制御情報が回路バイアスE₀として入
力され、かつ、前記温度計１７（サーミスタ若し
くは熱電対）からの電圧若しくは電流信号を温度
信号処理回路２を介して温度信号ｔとし、更に該
信号ｔを作動油粘度変換回路２７によつて粘度ρ
の信号として該電圧発生回路２５に入力するよう
に構成してある。一方、前記速度信号ｖと等価な
変位信号は前記変位計１９からの検出情報を変
位信号処理回路２８によつて処理して得られ、こ
れを平均化回路２９を通して変換した時間的平均
化信号ｙを、前記電圧発生回路２５からの変換出
力Ｖと共に、変位感応回路３０に並列的に入力さ
せてある。そして、これ等各計測器からの情報変
換電気信号を受ける前記変位感応回路３０からの
出力電圧V′を制御用印加電圧として前記ポペツ
ト弁本体１１の電歪素子構成部に印加するように
なしてある。

そして、本考案では、ピストン変位の位置的要
素を考慮することなくて、ピストン速度のみに対
応してポペツト弁本体１１への印加電圧を制御す
ることも可能で、この場合には第３図示の如く、
前記第２図示回路手段における変位感応回路３０
を省略して、電歪素子変位用電圧発生回路２５の
出力信号Ｖを直接に前記本体１１の電歪素子構成
部に印加する。

更に第４図は本考案の別の実施例として、変位
計１９のみによつて制御する場合を示すもので、
変位計１９からの検出情報を変位信号処理回路２
８によつて変位信号ｙに処理した後に、該信号ｙ
の一部を微分回路３１にかけて変位の変化率即ち
ピストン速度信号ｖを得る一方、該信号ｙを前記
第２図回路手段と同様に処理して、前記速度信号
ｖに基く変換出力Ｖと共に変位感応回路３０によ
つて処理し印加電圧V′を得るようになしてある。

なお、ばね上ばね下間の相対変位は、これを変
位計によらず、速度計１３が検出した速度信号ｖ
を積分することによつて算出することができるこ
とから、前記第２図示回路手段における変位計１
９を省略した回路構成も可能である。

このような構成よりなる本考案の実施例によれ
ば、少なくとも本体１１を電歪素子で形成したポ
ペツト弁頭１０が該本体１１に印加される制御電
圧V′又はｖによる伸圧動作で第１図において上
下方向に移動することにより、ピストン６の流路
９の面積が変化するので、これによつて、該ピス
トン６における速度−減衰力特性を任意に設定す
ることができる。

即ち、ピストン速度ｖとそれに対応する減衰力
Ｆとが予め定められていれば、これに対応するポ
ペツト変位ｘが下式によつて決定される。

ｘα／πdcos（θ／２） 但し、 伸側動作時 （ｖ＞０） Ｆ＋ArPo 圧側動作時 （ｖ＜０） Ｆ−ArPo 上式において、 Ar：３ロツド断面積 AC：シリンダ内径面積 ρ：作動油密度 ａ：流路面積 ｖ：ピストン速度 ｄ：ポペツト弁頭角 ｄ：弁座口部径 従つて、流路面積ａが所定値となるようなポペ
ツト変位ｘをもたらす前記印加電圧V′又はＶを
第２図乃至第４図示回路手段によつて発生させる
ことにより、ピストン速度ｖに対応した減衰力Ｆ
が得られることになる。そして、この場合の印加
電圧V′又はＶとポペツト変位ｘとの関係を第７
図に示し、かつ、ばね上ばね下相対変位の平均値
ｙ（電気的等価信号Ｖ）が変位感応回路３０によ
る印加電圧V′への変換要素としての関係を第８
図に示す。なお、第８図示の特性によつて理解さ
れるように、時間的に平均した相対変位（車高）
が低いほど、減衰力Ｆを高める（変位ｘを小さく
する）ように作用する。

又、前記温度計１７によつて検出した作動油の
温度は、予め該温度（即ち粘度）と流量係数との
関係を回路定数として設定しておくことにより、
この温度情報に基き、先の印加電圧V′を調整す
ることにより、減衰力調整への附加条件とするこ
とができる。

そして、ピストン速度−減衰力特性の設定は、
前記手動設定器２０によつて行われる。

しかして、該手動設定器２０の適宜の設定によ
つて、本考案の実施例では第９図上特性曲線Ｌ
（実線図示）の如く、任意の特性を得ることがで
き、従来装置における特性曲線（点線図示）が
ピストン速度の増大に連れて減衰力の急激な増大
現象を防ぎ、ピストン速度Ｖの広い変化の範囲に
おいて、該速度Ｖに対応した任意の減衰力Ｆを発
生させることができる。

但し、この減衰力特性の変更を必要としない場
合には、適当と思われる任意の減衰力特性を電歪
素子変位用電圧発生回路２５内に記憶させておけ
ばよく、そして、この場合には手動設定器２０を
設定しなくても良い。

考案の効果 このように、本考案緩衝器によれば、減衰力調
整弁を電歪素子よりなる一個のポペツト弁で形成
し、該弁の電歪素子構成部にピストン速度に対応
した制御電圧を印加することによつて、該弁の伸
圧両側を同時に任意のピストン速度−減衰力特性
を得るように設定することができ、しかも、調整
のための信号を発してから実際に調整が行われる
までの応答速度が数10μ秒程度と即応性に優れ、
かつ、ばね上ばね下相対変位あるいは作動油温度
などの調整動作に影響する前記速度以外の情報を
附加した制御が容易に可能であり、弁体自体を電
歪素子で構成したことと相まつて高い制御精度を
得ることができ、更に手動設定器の附設によつて
前記特性の変更設定も可能である等、本考案緩衝
器は構造簡単にして構成部品点数の少ない装置と
して比較的安価に提供することのできる実用装置
であつて、その実益するところ多大なるものであ
る。

なお、本考案緩衝器の図示実施例では、単筒型
油圧緩衝器を示したが、これに限ることなく複筒
型の構成も可能であることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案緩衝器の一実施例を示す要部の
縦断側面図、第２図は同じく回路構成手段の一例
を示すブロツク図、第３図及び第４図は同じく他
の回路手段を夫々示すブロツク図、第５図及び第
６図は本考案緩衝器における変位計の設定状態を
夫々示す車体要部機構の斜視図及び側面図、第７
図乃至第９図は本考案緩衝器における前記回路手
段の特性図を夫々示す。 １……シリンダ、５……ピストンロツド、６…
…ピストン、９……流路、１６……コントロー
ラ、１７……温度計、１９……変位計、２０……
手動設定器。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 油圧緩衝器における減衰力調整弁を、電歪素
   子よりなる一個のポペツト弁で形成し、該ポペ
   ツト弁への制御用印加電圧をピストン速度計あ
   るいは変位計等からなる計測器により検出した
   ピストン速度に対応して制御するように構成
   し、かつ、該ポペツト弁をピストンに設けた流
   路中に配置して、該弁の伸圧動作により前記流
   路面積を可変制御するように構成したことを特
   徴とする油圧緩衝器。 (2) 前記ポペツト弁への制御用印加電圧を、ばね
   上ばね下間に設けた変位計で検出したピストン
   変位量によつて制御するころの実用新案登録請
   求の範囲第１項記載の油圧緩衝器。 (3) 前記ポペツト弁への制御用印加電圧を、作動
   軸温度によつて補償するように構成してなる実
   用新案登録請求の範囲第１項記載の油圧緩衝
   器。 (4) ピストン速度一減衰力特性を任意に設定でき
   る手動設定器を附設してなる実用新案登録請求
   の範囲第１項記載の油圧緩衝器。 産業上の利用分野 本考案は、二輪車あるいは自動車などの車輌に
   おける油圧緩衝器に関し、殊に、地面からの加振
   状態に応じて減衰力を自動的に加減することので
   きる減衰力調整装置付きの緩衝器の構成に係る。