JPH0478337A

JPH0478337A - 油圧緩衝器

Info

Publication number: JPH0478337A
Application number: JP18923990A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Nakanishi; 博中西
Original assignee: Kayaba Industry Co Ltd
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 1990-07-17
Filing date: 1990-07-17
Publication date: 1992-03-12

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】（＊Ｍｈ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蛙適
な周波数依存型の油圧緩衝器に関する。

〔従来の技術〕

周知のように、車輌の車軸Ｉ！東における振動形態は３
２自由度の振動系であり、それ故に、走行中の路面から
の振動入力によって該振動系における特定の振動周波数
領域で共振動作が起きる。

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。

次共振点付近では、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、二次共振点付近では、ばね
下の振動が大きくなって車輪の接地性及び操縦安定性が
悪化する。

以上の状況を防ぐには、サスベンジタン椴構における減
衰力を上記各共振点付近の周波数域で変化させるように
した加振周波数比容型の減衰力調整式の油圧緩衝器の採
用か望まれる。

しかして、かかる減衰力調整式油圧ｌｓ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層間〕

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加振周波数に応じて切換変更する
ものにあっては、周波数検出機構やアクチュエータ機構
等の附加で＃衝器自体の構造が複雑となり１組立工程敬
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
合がある。

また、Ｊｌ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
一の環状リーフバルブに異なる大きさの撓みが繰り返さ
れることから、その金属疲労などによるバルブ折損事故
が起き易くなり、機能安定性に欠ける不都合かある。

そこで、この発明の出願人は、先に機構上並ひに機能１
：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（ｆｌ？（和６３年特許願第４６０９７号）したか
、この発明は、かかる緩＃１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。

（課題を解決するための手段）に記した［１的を達成するために、この発明に係る油圧
緩衝器の構成を、シリンタ内にロッド側室およびピスト
ン側室を隔成し、これらの各室に通じるポートに可変絞
りを有するピストン部と、該ピストン部に上記ポートと
は独立して設けられ上記ロツｌ”　（Ｉｆ室およびピス
トン側室に一端か開口する各−の可変ポートと、上記ピ
ストン部内に軸方向摺動自在に設けられて、」−記−・
方または両方の可変ポートの他端を選択的に開閉するス
プールと、該スプールな上記軸方向の一方へ付勢するス
プリングと、］−記ピストン部に取り付けられ、上記ピ
ストン側室内の圧力を検出してオン、オフする圧力スイ
ッチと、上記スプールに対し近接配置され、上記圧力ス
イッチのオン、オフにより得られる加振周波数に対応し
た電流を受けて上記スプールを駆動するソレノイドとを
備えてなることを特徴とするとしたものである。

（作　用）この発明の油圧緩衝器は、複筒構成のショックアブソー
バとして機能し、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
部て区分されるロッド側室、ピストン側室の作動油かピ
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外筒との間の油室
から補充又は戻すように作用する。

この場合において、外部からの加振によるピストン側室
の圧力の増加または低下に応じて。

そのピストン側室に配置された圧力スイッチがオンまた
はオフ動作し、このオン、オフタイミンク、っまり加振
周波数に応したレベルの電流かソレノイドに印加される
。

このため、このソレノイドには該電流に対応する’！ｌ
ｆ＆ｉ力か発生し、スプールをその電流レベルに応した
量たけ軸方向へ電磁駆動し、バイパスポートを開閉制御
、具体的には開日研調整する。

この結果、油圧Ｗ衝器か受ける任意の加振周波数の複数
領域て減衰力を高感度で低減させ他の領域ては高感度て
減衰力の増大を計り、車輪の接地性、操縦安定性を確保
しながら、！ｌ！心地の最適化を図れるようにする。

（実施例）以下１図示した実施例に基いて、この発明の詳細な説明
する。

第１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
ピストン部３を移動自在に収装する一方て、シリンダｌ
外周の外筒４のトド端をキャップ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ダ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、Ｌ記シリンタ１内はピストンＷＢ３によって作
動油の充填されたロッド側室６とピストン側室７とに区
分され、これ等ロッド側室６及びピストン側室７間を該
ピストン部３に配置した減衰バルブ機構８により連通し
である。

一方、ピストンロッド２は中空軸体で構成され、その外
端施栓下に重置された中空部に油室９と空気室（または
ガス室）１０とか形成されている。

そして２該油室９は前記減衰バルブ機構８における絞り
開度な制御するための、作動油回路におけるリザーバー
室として機能し、１＆述する作動時の該油室９に８ける
わずかな体桔変化を前記空気室ｌＯの圧縮膨張により吸
収して、上記油室９の内圧を常に略一定に保持するよう
になしである。

尚、この作動油回路は、その波路系か前記ロッド側室６
及びピストン側室７に対して閉回路として構成されてい
る。

他力、外筒４しシリンダｌとの間には、油室１１とガス
室１２とか形成され、ピストン側室７どの間に圧倒減衰
力発生用のボトムバルブ機構１３を介在させて連通した
Ｌ記油室１１の作動油て、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ｌ内への出没
によるシリンダ内容積変化を補うと共に、上記ガス室＋
２並びに先の空気室１０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ョンの発生を防
ぐようにしである。

その他、１４はボトムバルブ機構１３におけるチエツク
ｊ？、Ｉ５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、減衰バルブ１２＄１８について更に詳細に説す１
するか、その際１．Ｅ述の図示構成と共通する各部分に
つとては、同一の記号を符す。

即ち、第２図に示すように、減衰バルブ機構８を構成す
るピストン部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　＃径段部１８と先端のバルブ組
付ナツト１９との間て挟持しである。

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か附勢スブリンク２１と共に嵌装
しである。

そしてまた、ピストン部３におけるｗＳｌの流路が、第
２図に示すように該ピストン部３の上下肩部に開口した
ポート２２．２３によって形成され、その両端シート面
にリーフバルブ２４．２５をそれぞれ配置した減衰力発
生流路として構成しである。

また、第２の況路として、ロッドｇ１４室６に通じるピ
ストン部外周路２６に向けて径方向に開穿したポート２
７と、ピストン側室７に通じるピストン部外周路２８に
向けて同じく径方向に開穿したポート２９との間に、ス
プール２０によって連通並びに通路面ａ　ｕｒ変可能な
制御弁構成部を配置して構成しである。

さらに、上記スプール２０の下部には、これに近接し°
Ｃ（ここでは接触する位置で）、ソレノイド３０をａ装
したコア３１が設けられ、このコア３１はＬ記バルブ組
付ナツト１９によってピストン部３に取り付けられてい
る。

３２はコア３１の中心部に設けられた油路で、油室９お
よびスプール２０の中心部に設けられた油路３３に連通
している。

この油路３３はこれの周辺に形成した油路３４を介して
ソレノイド３０の内径部およびピストン側室７にそれぞ
れ連通している。

コ５はコアコ１の下部に取り付けられたフレームで、こ
のフレームコ５内には周波数感応形のソレノイド駆ｇ！
Ｊ回路３６が取り付けられている。

コアは、このソレノイド駆動回路コロに接続されて、外
部加振に従ってオン、オフ作動する圧力スイッチで、こ
れが外部加振により変化するピストン側室７の圧力を検
出する。

従って、この圧力スイッチコ７は図示しない刺正体に設
けられ、トレン孔などを介してピストン側室７に直接臨
む位置に設けられている。

３８は電源（図示しない）とソレノイド駆動回路コロと
を結ぶり−ト線、３９はソレノイド駆動回路３６を介し
て圧力スイッチ３７とソレノイド３０とを結ぶり−ト線
である。

第３図はソレノイド３０．ソレノ・イト駆動回路３５オ
よび圧力スイッチ３７を含むソレノイド駆動装置を示す
回路図である。

同図において、４１は圧カスイウチコ７のオン時の信号
を増幅するトランジスタ、４２はトランジスタ４１が出
力する信号を、圧カスイウチ３７のオン、オフタイミン
グに従ってパルス化するパルス発生器、４３はコンデン
サ４４および抵抗４５を帰還回路に接続した演算増幅器
、４６は抵抗４７を帰還回路に接続した演算増幅器で、
これらはに記パルス出力を時間積分する積分器４８を構
成している。

４９は績分＠４Ｂの出力とソレノイド回路電流とを比較
する演算増幅器、　５１．４２は演算増幅器４９の出力
電流を増幅して大出力を得るために縦続接続されたトラ
ンジスタ、５３はトランジスタ５２を介してソレノイド
３０に流れる電流を、抵抗５１の両端電圧から検出する
演′Ｂ増幅器、５５〜６］は抵抗である。

次に動作について説ｒ＃Ｉする。

まず、油圧緩衝器に対して外部加振の人力かあると、そ
のシリンダ１とピストン部３とのｕｉｌの相対移動によ
り、先ず、ピストン部３か伸力向への変位（第２図示状
態）を開始する。

これによって、ロット側室６の室圧か高くなり、［１ツ
ト側室６の作動油は、第１の流路のポート２３を通りリ
ーフバルブ２５を押し開き、減衰力を発生しなからピス
トン側室７に流入することになる。

同時に、ピストンロット２のシリンタｌ内からの退出に
よって、該ピストン側室７内て不にする作動油か油室１
．１からボトムバルブ機＄　ｌ：Ｉのチエ・・ツク弁１
４を開いて該ピストン側室７に流入する。

これに対し、ピストン部３か圧倒方向への変位を開始す
ると、ロット側室６の室圧か逆に低下し、ピストン側室
７の室圧が高くなるので、リーフバルブ２４を押し開い
てのポート２３におけるＩ’＄１の流路が形成され、リ
ーフバルブ１５を押し開いての外周油室１■に向かう作
動油の戻し流路か形成される。

この場合において１．Ｌ記加振時のピストン部３の伸方
向変位時に、可変ポート２７からスプール３４２０ａを
介して可変ポート２９への流れによって減衰力を生じ、
一方、ピストンｆｌＡ８の圧方向変位時に、可変ポート
２９からスプールｇｓ２０ａを介して可変ポート２７へ
の流れによって、減衰力を生じる。

そして、各可変ポート２１．２９の絞り（開度）はスプ
ール２０の形状や位置により決まり、ピストン側室７の
圧力が上昇した場合には、圧力スイッチコ７がオンにな
り、ソレノイド駆動回路からソレノイド３０に流れる電
流が増加し、スプリング２１の反発力とソレノイド３０
の電磁駆動力とのつりあい関係で、スプール２０が上昇
する。

つまり、その電流レベルに対応した可変ポート開度で、
所定の減衰力を得る。

一方、ピストン部３の伸方向変位時には、ピストン側室
７の圧力か低下するため、圧力スイッチ３７かオフとな
り、ソレノイド３ｏに流れる電流が低ドする。

このため、ソレノイド３０の電磁駆動力か低下し、スプ
ール２０は下方へ変位し、所望の可変ポート開で、所定
の減衰力が得られる。

つまり、加振周波数対応の圧カスイウチのオ；ノ、オフ
タイミングの早さに比例したソレノイド３Ｄの電磁駆動
力により、これに電磁結合されたスプール３０をＷＪｅ
制御することて、可変ポート２７．２９の開度、すなわ
ち伸側、圧倒の減衰力をコントロールすることができる
。

次にソレノイド駆動翼この動作について説明する。

いま、外部加振によりピストン側室７の圧力か変化する
と、この圧力変化に応動して圧力スイッチ３７かオン、
オフする。

このオン、オフ動作によって、トランジスタ４Ｉからは
第４図（ａ）に示すようなパルス信号か出力される。

ここては、初めに上記オン、オフのタイミングか遅く、
後で徐々に早くなる場合を示しである。

次に、このようなパルス信号はパルス発生器４２に入力
されて、第４図（ｂ）に示すようなパルス幅一定のパル
ス信号に変換された後、積分器４８に入力される。

積分器４８てはこのようなパルス信号をコンデンサ４４
．抵抗４５．４７で決まる時定数で時間植分して、第４
図（ｃ）に示すような信号を得て、これから演算増幅器
４！１．５３を含む電流回路て、第４図（ｄ）に示すよ
うな大電流を取り出してソレノイド３０に供給する。

このように、加振周波数か低い領域および高い領域では
、ソレノイド３０にそれぞれ小電流大電流を流すことに
より上記減衰量を制御できる。

そして、この減衰量は可変ポート２７．２８の開度を制
御することにより可能であることから上記−次共振、げ
？および二次共振点を制御する場合には、可変ポート２
７．２８の開度であるポート面積を、第５１−Ａおよび
第７図（ａ）、（ｃ）に示すように低、高周波域ては絞
り、第５図および第７［１ｂ）に示すように中間周波域
では十分に拡大すれば、第６図に示すように、その低、
高周波域では大幅に、中間周波域ては小幅に減衰量制御
てきることになる。

この結果、広い加振周波モートにおいて、車輌の操縦安
定性、乗心地などが改善されることになる。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によればロット側室およびピス
トン側室にそれぞれ一端を開口しているＥ＝（変ポート
を、スプールの軸方向変位によって開閉ｌへ該スプール
の軸方向変位を外部加振周波数に応じた電磁駆動力を発
生するソレノイド電流によってコントロールするように
構成したのて、加振周波数に応じた減衰力制御を実施て
き、絞り開口面積可変のためのスプールと波路開口部と
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
の両共振点周波数領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、かつ、それ
以外の周波数領域て減衰力を低下させて、鎖糸にソフト
なスプリング性能を発揮するシュツクアブソーバとする
ことができる。

また１周波数特性図作を従来のような作動油を用いて行
わず、電気的なソレノイド制御によって行うように構成
したので１作動油の粘度、コンタミなどのない高感度の
加振周波数検出並びに確実な減衰力制御を簡単かつ安価
に実現できるなどの効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による油圧＊ｖｉ器を小才
断面図、第２図は第１図における減衰ハルツ機構を拡大
して示す縦断面図、第３１Ａはこの発榎１におけるソレ
ノイド駆動装置を示す回路［Ａ、第４ｆ４（ａ）乃至（
ｄ）は第３図の回路各部の信（）波形を示す信号波形図
、第５図はこの発明における可変ポート開口面積の周波
数特性図、第６１７１はこの発明の油圧緩衝器により得
られる減衰力の周波数特性図、第７図（ａ）乃至（Ｃ）
は加振周波数対応のスプール位ｌを示す要部の断面図で
ある。〔符号の説明〕ｌ・・・シリンダ　　　　３・・・ピストン部６・・・
ロット側室　　　７・・・ピストン側室２０・・・スプ
ール　　　　２！・・・スプリング２２．２３・・・ポ
ート　　　２７．２９・・・可変ポート３０・・・ソレ
ノイド　　　３７・・・圧力スイッチ第２図

Claims

【特許請求の範囲】

シリンダ内にロッド側室およびピストン側室を隔成し、
これらの各室に通じるポートに可変絞りを有するピスト
ン部と、該ピストン部に上記ポートとは独立して設けら
れ、上記ロッド側室およびピストン側室に一端が開口す
る各一の可変ポートと、上記ピストン部内に軸方向摺動
自在に設けられて、上記一方または両方の可変ポートの
他端を選択的に開閉するスプールと、該スプールを上記
軸方向の一方へ付勢するスプリングと、上記ピストン部
に取り付けられ、上記ピストン側室内の圧力を検出して
オン、オフする圧力スイッチと、上記スプールに対し近
接配置され、上記圧力スイッチのオン、オフにより得ら
れる加振周波数に対応した電流を受けて上記スプールを
駆動するソレノイドとを備えてなることを特徴とする油
圧緩衝器