JPH0532846U - 周波数感応型緩衝器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高減衰力側への特性変更時における異音の発
生や乗り心地の悪化を防止することができる周波数感応
型緩衝器の提供。 【構成】 バイパス流路Ｇの断面積を絞る方向へのスプ
ール３１の摺動を抑制する方向に弾発力が作用すると共
にそのばね定数が圧縮前半側で低く圧縮後半側で高くな
る非線形特性を有するセンタリングスプリング３２，３
３を設けた。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、緩衝器のストローク周波数に感応して減衰力特性を自動的に変化さ せる周波数感応型緩衝器に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、周波数感応型緩衝器として、例えば、実公昭６３−２７１５７号公報に 記載されているようなものが知られている。

【０００３】 この従来の緩衝器は、ピストンで画成された２室を連通する連通路と、この連 通路に設けられた減衰バルブと、この減衰バルブの撓み特性を変更させるべく摺 動穴内に摺動自在に設けられたディスクバルブと、このディスクバルブの上端面 に形成されたチェックバルブ及び絞りを介して連通路と連通した伸側受圧室とが 設けられており、低周波ストローク時と高周波ストローク時とで減衰力特性を異 ならせている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上述のような従来の緩衝器にあっては、伸・圧両行程の減衰力 特性を周波数に感応させて自動的に変化させるためには、伸側と圧側の減衰力可 変構造を、ピストン側とベース側とにそれぞれ独立して組み込む必要があり、構 造が複雑になると共に、コスト高となる。加えて減衰力特性が減衰バルブの特性 のみにより決定されるので、速度２／３乗特性となり、低速域の減衰力が高く成 り過ぎる。

【０００５】 そこで、このような問題を解決するために本願出願人は、ピストンにより画成 された２室を連通する連通路にストローク量に応じて連通路の流路断面積を変更 するスプールを設け、かつ、このスプールが２室の流体圧差及び周波数に対応し てストロークしたりしなかったりする構成の周波数感応型の緩衝器を、先願の特 願平１−３２２８９８号において提案している。

【０００６】 この先願の周波数感応型緩衝器は、緩衝器内を上部室と下部室に画成したピス トンと、該ピストンに設けられ、２室間の流体の流通を制限することで減衰力を 発生する減衰バルブと、該減衰バルブを迂回して２室間を連通するバイパス流路 と、前記画成され各室に連通された伸側受圧室または圧側受圧室の液圧を受圧し て摺動し、この摺動に対応してバイパス流路の断面積を絞るスプールと、画成さ れた各室と各両受圧室との間にそれぞれ設けられたカット用絞りと、前記バイパ ス流路の断面積を絞る方向へのスプールの摺動を抑制する方向（中立位置方向） に弾発力が作用するセンタリングスプリングとを備えたものであった。

【０００７】 即ち、緩衝器が所定の周波数未満の低周波数でストロークする時は、画成され た各室の流体圧力がカット用絞りを通過して受圧室に伝達されることから、受圧 室の流体圧力が上昇してスプールを摺動させ、この摺動で、バイパス流路の断面 積が絞られて減衰力特性を高減衰力側に変更すると共に、緩衝器が所定の周波数 以上の高周波でストロークする時は、カット用絞りによる高周波カット作用で受 圧室への流体圧力の伝達を阻止し、これにより、減衰力特性を低減衰力状態に維 持させるようにしたものであった。

【０００８】 しかしながら、このような先願の周波数感応型緩衝器にあっては、センタリン グスプリングのばね定数が線形であって、スプールの摺動速度が一定であること から、特に閉じ切り側での絞りの断面積変化が急激となり、このため、バイパス 流路が急激に閉じられることで緩衝器内の流体圧が急激に変動して異音を発生さ せたり、高減衰力側への急激な特性変化により、乗り心地を悪化させるという問 題があった。

【０００９】 尚、センタリングスプリングとしてばね定数の高いものを用いることで上述の 問題を解消することができるが、圧縮初期のばね定数も高くなることからスプー ルの摺動開始時期にばらつきを生じさせるという別の問題が生じる。

【００１０】 本考案は、上述のような従来の問題に着目して成されたもので、高減衰力側へ の特性変更時における異音の発生や乗り心地の悪化を防止することができる周波 数感応型緩衝器を提供することを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

上述のような目的を達成するために、本考案の周波数感応型緩衝器では、緩衝 器内を２室に画成したバルブボディと、該画成された２室間の流体の流通を制限 することで減衰力を発生する減衰力発生手段と、該減衰力発生手段を迂回して２ 室間を連通するバイパス流路と、前記画成された室に連通された受圧室の液圧を 受圧して摺動し、この摺動に対応してバイパス流路の断面積を絞る可動部材と、 前記画成された室と受圧室との間に設けられたカット用絞りと、前記バイパス流 路の断面積を絞る方向への可動部材の摺動を抑制する方向に弾発力が作用すると 共にそのばね定数が圧縮前半側で低く圧縮後半側で高くなる非線形特性を有する スプリングとを備えた手段とした。

【００１２】

【作用】

ピストンの行程時には、液圧差に基づきバルブボディにより画成された一方の 室から他方の室へ流体が流通し、これにより減衰力発生手段において減衰力が発 生する。そして、減衰力発生手段に設けられた可動部材が受圧室の液圧を受圧し て摺動し、この摺動に対応して自動的に減衰力特性の変更が成される。この場合 、例えば、画成された両室の液圧差が大きいと摺動量が大きくなって両液室間の 流路断面積を絞り高減衰力特性とするような変更を行うことができる。

【００１３】 また、このように可動部材の摺動により減衰力特性を変更することができるが 、この減衰力特性の変更は、緩衝器のストローク周波数に応じてキャンセルされ る。即ち、緩衝器が所定の周波数未満の低周波数でストロークする時は、画成さ れた室の流体圧力がカット用可変絞りを通過して受圧室に伝達され、可動部材で 受圧される。従って、可動部材の摺動が成されて減衰力特性の変更が成される。 一方、緩衝器が所定の周波数以上の高周波数でストロークした時は、カット用 可変絞りによる高周波カット作用により受圧室への液圧の伝達が規制され、可動 部材では画成された室の流体圧力の受圧が成されなくなる。従って、可動部材の 摺動が成されず、減衰力特性の変更は成されない。

【００１４】 また、可動部材は、非線形特性を有するスプリングにより弾性支持されていて その摺動が抑制されるもので、その摺動初期の段階ではスプリングの低いばね定 数により、摺動開始時期を安定させることができ、また、絞りの閉じ切り側では スプリングの高いばね定数により可動部材の摺動が大きく減速されることから、 高減衰力側への特性変更が緩やかに行なわれ、これにより、異音の発生や乗り心 地の悪化を防止することができる。

【００１５】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面により詳述する。 まず、実施例の構成について説明する。 図１は、本考案実施例の周波数感応型緩衝器を示す断面図である。図中１は円 筒状のシリンダであって、ピストンロッド２の下端小径部にナット８で締結され たピストン３によって内部が上部室Ａと下部室Ｂとに画成されている。また、こ のシリンダ１の下端にはベース４が設けられている。

【００１６】 前記シリンダ１の外周には外筒５が設けられ、シリンダ１の外周に下部室Ｂと ベース４で画成されたリザーバ室Ｃを形成している。尚前記外筒５の上部にはス プリングシート６が固着され、また、下端部にはナックルスピンドル７が固着さ れている。

【００１７】 次に、図２は図１のＥ部拡大図であって、前記ピストン３の上面には圧行程時 に開弁して減衰力を発生する圧側減衰バルブ３ａが設けられ、一方、下面には伸 行程時に開弁して減衰力を発生する伸側減衰バルブ３ｂが設けられている。尚、 この伸側減衰バルブ３ｂは、スプリング３ｃにより付勢されている。また、前記 ピストンロッド２には、両減衰バルブ３ａ，３ｂを迂回して両室Ａ，Ｂを連通す るバイパス孔２ａが形成されている。

【００１８】 次に、図３は図１のＦ部拡大図であって、この図に示すようにナット８の下端 には、後述する減衰力特性を変更するための機構を収容する円筒状のケース１１ が固定されている。そして、このケース１１の内部に前記バイパス孔２ａと連通 した大径穴１１ａが形成されていて、この大径穴１１ａの内部には上方から順に 、リテーナ１２，ワッシャ１３，伸側チェックプレート１４，伸側オリフィスプ レート１５，伸側シートプレート１６，スプールハウジング１７，圧側シートプ レート１８，圧側オリフィスプレート１９，圧側チェックプレート２０，ワッシ ャ３０，リテーナ２１，スタッド２２，ワッシャ２３ａ，圧側低減衰バルブ２４ ，サブバルブボディ２５，伸側低減衰バルブ２６，ワッシャ２３ｂ，カラー２７ ，リテーナ２８が装着され、ケース１１の下端をかしめてこれらを固定している 。

【００１９】 さらに詳述すると、前記スプールハウジング１７は、その軸心部にスプール穴 １７ａが形成された円筒状に形成され、その外周面中途部には、大径穴１１ａの 内周面との間をシールするシールリング２９を装着した環状突出部１７ｂが形成 されている。

【００２０】 前記リテーナ１２は、薄手の板素材の中央部に中央孔１２ａが形成されると共 に、外周部には、周方向等間隔のもとに形成された切欠き部１２ｂによってその 中途部からそれぞれ下向きに折曲された複数本の脚片部１２ｃが形成されている 。

【００２１】 前記伸側チェックプレート１４は、図４に示すように、可撓性を有する薄手の 板素材にその一部を残した切欠環状孔１４ａを形成することによって、環状の外 周固定部１４ｂと、中央の円形弁部１４ｃと、両者間を連通する連結部１４ｄと が形成されている。

【００２２】 前記伸側オリフィスプレート１５は、図５に示すように、薄手の板素材の中央 部に、前記圧側チェックプレート１４の弁部１４ｃより小径の中央孔１５ａが形 成され、該中央孔１５ａの外周で前記圧側チェックプレート１４の切欠環状孔１ ４ａと対向する位置にはその周方向に沿って円弧状の長穴１５ｂが形成され、さ らに、該長穴１５ｂの中間部と中央孔１５ａ間が細幅の切欠き部１５ｃで連結さ れている。

【００２３】 図３に戻り前記伸側シートプレート１６は、厚手の板素材の中央部に、前記圧 側オリフィスプレート１５の中央孔１５ａよりは小径の中央孔１６ａが形成され ている。また、前記ワッシャ１３と伸側チェックプレート１４と伸側オリフィス プレート１５と伸側シートプレート１６は、スプールハウジング１７と同径に形 成されると共に、リテーナ１２とスプールハウジング１７の上部開口端面との間 でその外周部を挟持固定した状態で設けられている。そして、リテーナ１２は、 その脚片部１２ｃの先端部がケース１１とスプールハウジング１７との間に形成 された上部環状空間１７ｃ内に挿入した状態で設けられている。

【００２４】 即ち、図６に示すように、伸側オリフィスプレート１５における中央孔１５ａ の開口縁上面で弁部１４ｃが当接するシート面ａ₁ を形成すると共に、切欠き部 １５ｃの開口幅ｗ（図５参照）と伸側オリフィスプレート１５の厚みｈ₁ とで形 成される開口部で伸側カット用絞りｂ₁ を形成している。

【００２５】 次に、図３に戻り、前記リテーナ２１、圧側シートプレート１８、圧側オリフ ィスプレート１９、及び、圧側チェックプレート２０は、上述のリテーナ１２、 伸側シートプレート１６、伸側オリフィスプレート１５、及び、伸側チェックプ レート１４とそれぞれ同一形状であって、リテーナ２１だけは、リテーナ１２と 表裏逆方向に組み付けられているもので、前記の場合と同様に圧側カット用絞り ｂ₂ を形成している。

【００２６】 前記スタッド２２は、大径部２２ａの下端中央部に、その軸心部に貫通孔２２ ｂを穿設した小径部２２ｃが形成されている。そして、上述の圧側シートプレー ト１８、圧側オリフィスプレート１９、及び、圧側チェックプレート２０が、前 記スプールハウジング１７の下部開口端面とリテーナ２１との間でその外周部を 挟持した状態で設けられている。

【００２７】 前記スタッド２２の小径部２２ｃには、上部から順に前記ワッシャ２３ａ，圧 側低減衰バルブ２４，サブバルブボディ２５，伸側低減衰バルブ２６，ワッシャ ２３ｂ，カラー２７，リテーナ２８が装着されている。

【００２８】 さらに詳述すると、前記サブバルブボディ２５の上面には一部切欠環状溝２５ ａが形成され、さらにその外周には、シート面２５ｂが形成され、このシート面 ２５ｂには、前記圧側低減衰バルブ２４が当接されている。そして、前記環状溝 ２５ａは、サブバルブボディ２５に穿設された圧側流路２５ｃ及びリテーナ２８ に穿設された連通孔２８ａによって下部室Ｂと連通されている。

【００２９】 一方、サブバルブボディ２５の下面には一部切欠環状溝２５ｄが形成され、さ らにその外周には、シート面２５ｅが形成され、このシート面２５ｅには、前記 伸側低減衰バルブ２６が当接されている。そして、前記環状溝２５ｄは、サブバ ルブボディ２５に穿設された伸側流路２５ｆによって大径穴１１ａと連通されて いる。

【００３０】 尚、前記リテーナ２１は、その脚片部１２ｃの先端部をケース１１とスプール ハウジング１７との間に形成された下部環状空間１７ｄ内に挿入した状態で設け られている。

【００３１】 前記スプールハウジング１７には、環状突出部１７ｂを挟んで上下に上部環状 空間１７ｃとスプール穴１７ａ間を連通する複数の伸側ポート１７ｅ及び下部環 状空間１７ｄとスプール穴１７ａ間を連通する複数の圧側ポート１７ｆが形成さ れている。そして、前記スプール穴１７ａ内には、その上下両面側に伸側受圧室 Ｄ₁ 及び圧側受圧室Ｄ₂ を画成して可動部材としてのスプール３１が上下方向摺 動可能に設けられている。

【００３２】 従って、伸側受圧室Ｄ₁ には、伸側カット用絞りｂ₁ を巡る伸側伝達路Ｍを経 由して上部室Ａ側の流体圧が伝達可能となっている。一方、圧側受圧室Ｄ₂ には 、同様に圧側カット用絞りｂ₂ を巡る圧側伝達路Ｎを経由して下部室Ｂ側の流体 圧が伝達可能となっている。

【００３３】 前記スプール３１の外周面には、上下両端部に両ポート１７ｅ，１７ｆを開閉 するための端部ランド３１ａ，３１ｂが形成されると共に、中間部には前記端部 ランド３１ａ，３１ｂよりは僅かに小径の絞りランド３１ｃが形成されていて、 両端部ランド３１ａ，３１ｂと絞りランド３１ｃの間には両ポート１７ｅ，１７ ｆとそれぞれ連通する環状溝３１ｄ，３１ｅが形成されている。そして、前記端 部ランド３１ａ，３１ｂと絞りランド３１ｃの直径差により、絞りランド３１ｃ とスプール穴１７ａの内周面との間に形成される環状のコンスタントオリフィス ｃの断面積が、各伸側ポート１７ｅ（または各圧側ポート１７ｆ）の合計開口断 面積よりは小さくなるように設定されている（図９参照）。

【００３４】 一方、スプール穴１７ａの内周面側には前記絞りランド３１ｃよりは幅広で、 両環状溝３１ｄ，３１ｅ間を連通する環状溝１７ｇが形成されている。

【００３５】 即ち、図９に示すように、前記各端部ランド３１ａ，３１ｂの内周縁部と各ポ ート１７ａ，１７ｂとの間で伸側第１可変絞りＨと圧側第１可変絞りＪがそれぞ れ形成され、また、絞りランド３１ｃの上下両端縁部と環状溝１７ｇの上下開口 縁部との間で伸側第２可変絞りＫと圧側第２可変絞りＬがそれぞれ形成されてい る。そして、前記各ポート１７ｅ，１７ｆの開口径ｄよりも、絞りランド３１ｃ の上下両端縁部と環状溝１７ａの上下両開口縁部との間の軸方向幅ｈの方が幅狭 （約１／２）になるように設定されている。

【００３６】 図３に戻り、前記ケース１１の内部には、伸側第１可変絞りＨと、圧側第１可 変絞りＪと、伸側第２可変絞りＫと、圧側第２可変絞りＬと、伸側低減衰力バル ブ２６または圧側低減衰バルブ２４を巡って前記バイパス孔２ａ（上部室Ａ側） と下部室Ｂとを連通するバイパス流路Ｇが形成されている。従って、このバイパ ス流路Ｇは、スプール３１の摺動により伸側第１可変絞りＨと伸側第２可変絞り Ｋ、または、圧側第１可変絞りＪと圧側第２可変絞りＬのいずれかが絞られて流 路断面積が狭められる構成となっている。尚、前記スプール３１は、上下のセン タリングスプリング３２，３３により全可変絞りＨ，Ｊ，Ｋ，Ｌがいずれも全開 状態となる中立位置に弾性的に保持されている。そして、このセンタリングスプ リング３２，３３は、そのばね定数が圧縮前半側で低く圧縮後半側で高くなる非 線形特性を有している（図８参照）。

【００３７】 次に、実施例の作用について説明する。 ピストン３がストロークすると、両室Ａ，Ｂ間で流体が流通し、その際に、両 減衰バルブ３ａ，３ｂを経由することや、バイパス流路Ｇを流体が流通する際に 各可変絞りＨ，Ｊ，Ｋ，Ｌ及び両低減衰バルブ２４，２６のいずれかを経由する ことでその流通が制限され、これにより減衰力が発生する。

【００３８】 そして、この減衰力特性は、バイパス流路Ｇの流体流通量により、即ち、スプ ール３１の位置により変化する。即ち、上部室Ａ及び下部室Ｂの流体圧は、伸側 伝達路Ｍ及び圧側伝達路Ｎを介して、伸側受圧室Ｄ₁ 及び圧側受圧室Ｄ₂ に伝達 することができる。

【００３９】 従って、スプール３１は両室の流体圧差によりストロークし、それにより、バ イパス流路Ｇの途中に形成される可変絞りＨ，Ｊ，Ｋ，Ｌの断面積が変化して減 衰力特性が変化する。即ち、図９の（イ）に示すように、スプール３１が中立位 置である時には、全可変絞りＨ，Ｊ，Ｋ，Ｌがいずれも全開状態となっていて最 も低い減衰力特性となる。そして、上下いずれかの方向にストロークすると、ま ず、図９の（ロ）に示すように、伸側第１可変絞りＨ（または圧側第１可変絞り Ｊ）が略半分閉じられた時点で、伸側第２可変絞りＫ（または圧側第２可変絞り Ｌ）が全閉状態となり、従って、この時点では、環状のコンスタントオリフィス ｃの断面積までバイパス流路Ｇの断面積が絞られることで、高い減衰力特性とな る。次に、図９の（ハ）に示すように、伸側第１可変絞りＨ（または圧側第１可 変絞りＪ）が完全に閉じられた時点では、バイパス流路Ｇの流体流通が完全に停 止され、これにより最も高い減衰力特性となる。

【００４０】 即ち、図７はスプール３１のストローク量に対するバイパス流路断面積特性を 示す図であって、同図の実線で示すように、ストロークの中途部から終盤付近ま での間では、伸側第２可変絞りＫ（または圧側第２可変絞りＬ）が絞られること からその断面積変化が線形特性となり、これにより、バイパス流路Ｇの断面積変 化率が閉じ切り側で小さくなり、この断面積の変化率に対応して、減衰力特性の 変化率も小さくなる。尚、図７の点線は従来例の特性図を示している。

【００４１】 また、スプール３１の摺動は両コンスタントオリフィス３２，３３により抑制 されるもので、その摺動初期の段階では低いばね定数により速く摺動するが、絞 りの閉じ切り側では高いばね定数によってその摺動が大きく減速され、従って、 バイパス流路Ｇの断面積変化率が閉じ切り側で小さくなり、この断面積の変化率 に対応して、減衰力特性の変化率も小さくなる。

【００４２】 尚、両伝達路Ｍ，Ｎの途中にはカット用絞りｂ₁ ，ｂ₂ が形成されているため 、低周波振動時には上述の流体圧の伝達が成されて高減衰力特性への変更が成さ れるが、高周波振動時には、このカット用絞りｂ₁ ，ｂ₂ で流体圧の伝達がカッ トされ、低減衰力特性に維持される。

【００４３】 以上説明してきたように、実施例の周波数感応型緩衝器では、スプール３１の 摺動初期の段階ではセンタリングスプリング３２，３３の低いばね定数により摺 動開始時期を安定させることができると共に、絞りの閉じ切り側ではセンタリン グスプリング３２，３３の高いばね定数によりその摺動が大きく減速されること から、高減衰力側への特性変更が緩やかに行なわれ、これにより、異音の発生や 乗り心地の悪化を防止することができるという特徴を有している。

【００４４】 また、実施例では、スプール３１のストローク量に対する断面積変化が線形特 性となる第２可変絞りＫ，Ｌを第１可変絞りＨ，Ｊと直列に配設することで、バ イパス流路Ｇの断面積変化率を閉じ切り側で小さくすることができ、この断面積 の変化率に対応して、減衰力特性の変化率も小さくすることができるため、異音 の発生や乗り心地の悪化防止効果をさらに高めることができるという特徴を有し ている。

【００４５】 以上、本考案の実施例を図面により詳述してきたが、具体的な構成は、この実 施例に限られるものではなく、本考案の要旨を逸脱しない範囲における設計変更 等があっても本考案に含まれる。

【００４６】 例えば、実施例では、ばね定数が圧縮前半側で低く圧縮後半側で高くなる非線 形特性のスプリングを一本のスプリングで構成させたが、その他に、ばね定数を 異にする複数のスプリングを直列または並列に組み合わせることによって構成さ せることもできる。

【００４７】 また、実施例では、バルブボディとしてピストンに適用した場合を示したが、 その他にベース等にも適用することができる。

【００４８】

【考案の効果】

以上説明してきたように、本考案の周波数感応型緩衝器にあっては、バイパス 流路の断面積を絞る方向への可動部材の摺動を抑制する方向に弾発力が作用する と共にそのばね定数が圧縮前半側で低く圧縮後半側で高くなる非線形特性を有す るスプリングを備えた構成としたことで、絞りの閉じ切り側ではスプリングの高 いばね定数により可動部材の摺動が大きく減速されることから、特性変更が緩や かに行なわれ、これにより、高減衰力側への特性変更時における異音の発生や乗 り心地の悪化を防止することができるようになるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案実施例の周波数感応型緩衝器を示す全体
図である。

【図２】図１のＥ部拡大図である。

【図３】図１のＦ部拡大図である。

【図４】伸側チェックプレートを示す平面図である。

【図５】伸側オリフィスプレートを示す平面図である。

【図６】図３のＰ部拡大図である。

【図７】ストローク量に対するバイパス流路断面積特性
図である。

【図８】ストローク量に対するセンタリングスプリング
の荷重特性図である。

【図９】(イ),(ロ),(ハ) は実施例の作用説明図である。

【符号の説明】

Ａ 上部室 Ｂ 下部室 ｂ₁ 伸側カット用絞り ｂ₂ 圧側カット用絞り Ｄ₁ 伸側受圧室 Ｄ₂ 圧側受圧室 Ｇ バイパス流路 ３ ピストン（バルブボディ） ３ａ 圧側減衰バルブ（減衰力発生手段） ３ｂ 伸側減衰バルブ（減衰力発生手段） ３１ スプール（可部材動） ３２ センタリングスプリング ３３ センタリングスプリング

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 緩衝器内を２室に画成したバルブボディ
   と、 該画成された２室間の流体の流通を制限することで減衰
   力を発生する減衰力発生手段と、 該減衰力発生手段を迂回して２室間を連通するバイパス
   流路と、 前記画成された室に連通された受圧室の液圧を受圧して
   摺動し、この摺動に対応してバイパス流路の断面積を絞
   る可動部材と、 前記画成された室と受圧室との間に設けられたカット用
   絞りと、 前記バイパス流路の断面積を絞る方向への可動部材の摺
   動を抑制する方向に弾発力が作用すると共にそのばね定
   数が圧縮前半側で低く圧縮後半側で高くなる非線形特性
   を有するスプリングと、 を備えたことを特徴とする周波数感応型緩衝器。