JPH0560163A - 減衰力可変式シヨツクアブソーバ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 減衰力制御用弁体の急激な運動を阻止し異音
の発生を防止する。 【構成】 シリンダと、シリンダと共働して上室及び下
室を郭定するピストンと、減衰力発生装置とを有する。
ピストンは上室と下室とを接続する接続通路８４、１０
４と、接続通路の途中に設けられた弁孔６２と、弁孔に
往復動可能に嵌合し弁孔と共働して第一及び第二の弁室
１０８、１１０を郭定し接続通路の連通を制御する弁体
６４と、弁体に設けられ第一及び第二の弁室を相互に連
通接続するオリフィス１０６とを有する。オリフィスは
弁体の往復動位置に拘らず弁孔より上室側の接続通路８
４よりも下方に設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ショックアブソーバに
係り、更に詳細には減衰力可変式のショックアブソーバ
に係る。

【０００２】

【従来の技術】自動車等の車輌の減衰力可変式のショッ
クアブソーバの一つとして、例えば特開平３−２８５３
８号公報に記載されている如く、シリンダと、シリンダ
に往復動可能に嵌合しシリンダと共働してシリンダ上室
及びシリンダ下室を郭定するピストンと、シリンダに対
するピストンの相対運動に伴い流通する作動液体に流通
抵抗を与えて減衰力を発生する減衰力発生装置と、ピス
トンに設けられシリンダ上室とシリンダ下室とを連通接
続する接続通路と、接続通路の途中に設けられた弁孔
と、弁孔に往復動可能に嵌合し弁孔と共働して第一及び
第二の弁室を郭定し接続通路の連通を選択的に制御する
スプール弁と、スプール弁に設けられ第一及び第二の弁
室を相互に連通接続するオリフィスと、スプール弁を駆
動し位置決めするアクチュエータとを有するショックア
ブソーバが従来より知られている。

【０００３】かかるショックアブソーバに於ては、アク
チュエータによってスプール弁の位置が制御され接続通
路の連通若しくは連通度合が制御されることにより、接
続通路を経てシリンダ上室とシリンダ下室との間に流通
する作動液体の流量が制御されるので、減衰力発生装置
を通過する作動液体の流量が変化され、これにより減衰
力発生装置により発生される減衰力が可変制御される。

【０００４】また上記公報に記載されたショックアブソ
ーバに於ては、スプール弁が弁孔内にて往復動するとそ
の両側の第一及び第二の弁室内の作動液体がオリフィス
を通過し、その場合の流通抵抗によりスプール弁の急激
な運動が阻止されるので、減衰力が急激に変化しピスト
ンの加速度が急激に変化することに起因して異音が発生
することが防止される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】周知の如く車輌の悪路
走行時等に於てはショックアブソーバ自身も大きく振動
し、内部の作動液体も激しく振動せしめられるので、作
動液体中に多数の気泡が発生する。かかる現象はリザー
バ内に高圧のガスが封入されたツインチューブ式のショ
ックアブソーバに於て特に顕著である。

【０００６】上記公報に記載されたショックアブソーバ
に於てかかる多数の気泡が発生すると、気泡は接続通路
及びスプール弁とピストンとの間の間隙を経て第一及び
第二の弁室内へ侵入し、ガスとなって弁室内に溜まり、
漸次その体積を増大する。その結果弁室内の作動液体の
液面が漸次低下してオリフィスと同一の高さ又はそれよ
りも低くなり、オリフィスにより与えられる流通抵抗が
著しく低下し、そのためスプール弁の急激な運動が阻止
されなくなることに起因して異音が発生することがあ
る。

【０００７】本発明は、上記公報に記載されている如き
従来の減衰力可変式のショックアブソーバに於ける上述
の如き問題に鑑み、スプール弁の如き弁体に設けられた
オリフィスを経てその両側の第一及び第二の弁室の間に
流通する作動液体に対しオリフィスによって十分な流通
抵抗が与えられ、これにより弁体が急激に運動すること
を確実に阻止して異音の発生を確実に防止することがで
きるよう改良された減衰力可変式のショックアブソーバ
を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述の如き目的は、本発
明によれば、シリンダと、前記シリンダに往復動可能に
嵌合し前記シリンダと共働してシリンダ上室及びシリン
ダ下室を郭定するピストンと、前記シリンダに対する前
記ピストンの相対運動に伴い流通する作動液体に流通抵
抗を与えて減衰力を発生する手段と、前記ピストンに設
けられ前記シリンダ上室と前記シリンダ下室とを連通接
続する接続通路と、前記接続通路の途中に設けられた弁
孔と、前記弁孔に往復動可能に嵌合し前記弁孔と共働し
て前記第一及び第二の弁室を郭定し前記接続通路の連通
若しくは連通度合を選択的に制御する弁体と、前記弁体
に設けられ前記第一及び第二の弁室を相互に連通接続す
るオリフィスと、前記弁体を駆動し位置決めするアクチ
ュエータとを有し、前記オリフィスは前記弁体の往復動
位置に拘らず前記接続通路の前記弁孔と前記シリンダ上
室との間の部分よりも下方に設けられていることを特徴
とする減衰力可変式ショックアブソーバによって達成さ
れる。

【０００９】

【作用】上述の如き構成によれば、弁体に設けられ第一
及び第二の弁室を相互に連通接続するオリフィスは弁体
の往復動位置に拘らず接続通路の弁孔とシリンダ上室と
の間の部分よりも下方に設けられている。

【００１０】従って作動液体中に発生した気泡が接続通
路及び弁体とピストンとの間の間隙を経て第一及び第二
の弁室内へ侵入し、ガスとなって弁室内に溜まり漸次そ
の体積を増大しても、ガスの一部は弁体とピストンとの
間の間隙及び弁孔とシリンダ上室との間の接続通路を経
て弁室外へ流出し、弁室内の作動液体の液面が弁孔とシ
リンダ上室との間の接続通路の高さよりも下方へ下がる
ことはないので、オリフィスは常に弁室内の作動液体中
に十分に浸漬された状態に維持され、これにより弁体の
急激な運動が確実に阻止され異音の発生が確実に防止さ
れる。

【００１１】

【実施例】以下に添付の図を参照しつつ、本発明を実施
例について詳細に説明する。

【００１２】図１はツインチューブ式ショックアブソー
バとして構成された本発明によるショックアブソーバの
一つの実施例を示す部分縦断面図、図２は図１に示され
た実施例のピストンの要部を示す拡大部分縦断面図であ
る。

【００１３】図１に於て、１０及び１２は軸線１４に沿
って同心に延在するインナシリンダ及びアウタシリンダ
を示しており、これらのシリンダの両端は図には示され
ていないエンドキャップにより閉じられている。シリン
ダ１０、１２及びエンドキャップは互いに共働して環状
室１６を郭定している。インナシリンダ１０内には軸線
１４に沿って往復動可能にピストン１８が配置されてい
る。ピストン１８はインナシリンダ１０の内部をシリン
ダ上室２０とシリンダ下室２２とに分離するピストン本
体２４と、該本体に一体的に連結され上端のエンドキャ
ップを貫通して軸線１４に沿って延在するピストンロッ
ド２６とよりなっている。ピストン本体２４はナット２
８によりピストンロッド２６の先端部に固定されてお
り、ピストン本体２４には周知の構造を有する縮み行程
用の減衰力発生装置３０及び伸び行程用の減衰力発生装
置３２が設けられている。

【００１４】尚図１には示されていないが、インナシリ
ンダ１０内の下方部にはそれ自身周知の構造を有するベ
ースバルブ組立体が設けられており、該ベースバルブ組
立体には縮み行程用及び伸び行程用の減衰力発生装置が
設けられている。またシリンダ上室２０、シリンダ下室
２２、環状室１６の一部には作動液体としてのオイル３
４が充填されており、環状室１６の上方部分には高圧ガ
スが封入されている。また図１には示されていないが、
ピストンロッド２６の上端はばね上としての車体に連結
され、アウタシリンダ１２又は下端のエンドキャップは
図には示されていないばね下としてのサスペンション部
材に連結されるようになっている。

【００１５】図２に示されている如く、ピストンロッド
２６は軸線１４に沿って延在する中空孔４０を有し、中
空孔４０内にはボビン４２により保持されたコイル４４
が配置されている。ボビン４２はピストンロッド２６の
下端にねじ込みにより固定されたロッドエンド４６によ
りヨーク４８、弁ハウジング５０、ストッパ５２を介し
て所定の位置に固定されている。ボビン４２内には軸線
１４に沿って延在するコア５４が配置されており、コア
５４はボビン４２及びヨーク４８の内側に延在する弁ハ
ウジング５０の円筒部により所定の位置に固定されてい
る。コア５４及び弁ハウジング５０にはそれぞれ弁ハウ
ジングの円筒部との間及び中空孔４０の壁面との間をシ
ールするＯリング５６及び５８が装着されている。

【００１６】弁ハウジング５０とストッパ５２との間に
は案内リング６０がそれらに挾まれることにより固定さ
れており、弁ハウジング５０、コア５４、案内リング６
０は互いに共働して軸線１４に沿って延在する弁孔６２
を郭定している。弁孔６２内にはスプール弁６４が軸線
に沿って往復動可能に配置されている。スプール弁６４
は互いに圧入により連結固定された非磁性材よりなる本
体部６４ａと磁性材よりなる案内部６４ｂとよりなって
おり、円筒状の外周面にて弁孔６２の壁面に相対摺動可
能に係合している。案内部６４ｂとコア５４との間には
圧縮コイルばね６６が弾装されており、これによりスプ
ール弁６４はその下端がストッパ５２に当接する図２に
示された閉弁位置へ付勢されている。

【００１７】スプール弁６４はコア５４の上端に設けら
れたフック６８に係止されたハーネス７０及び７２を経
てコイル４４に通電されると、その電磁力によりばね６
６のばね力に抗して図３に示された開弁位置へ移動され
るようになっている。かくしてコイル４４はスプール弁
６４を開弁位置と閉弁位置との間に駆動し位置決めする
アクチュエータ７４を構成している。尚アクチュエータ
は図示の構造に限定されるものではなく、スプール弁を
開弁位置と閉弁位置との間に駆動し位置決めし得るもの
である限り任意の構造のものであってよく、ピストンロ
ッド２６の上端の如くショックアブソーバの外部に設け
られていてもよい。

【００１８】弁ハウジング５０は複数個の径方向通路７
６を有し、各径方向通路の内端は環状ポート７８にて弁
孔６２に開口している。また各径方向通路の外端は弁ハ
ウジング５０とピストンロッド２６とロッドエンド４６
の上端とにより郭定された環状空間８０及びピストンロ
ッドに設けられた複数個の孔８２を経てシリンダ上室２
０と連通している。かくしてポート７８、径方向通路７
６、環状空間８０、孔８２は弁孔６２とシリンダ上室２
０とを連通接続する接続通路８４を郭定している。

【００１９】弁ハウジング５０はその下端近傍の内周面
に環状の切欠き８６を有している。切欠き８６は案内リ
ング６０に設けられた複数個の孔８８及びストッパ５２
に設けられ軸線１４の周りに円弧状に延在する複数個の
長孔９０によりストッパとロッドエンド４６との間に形
成された弁室９２と連通接続されている。図４に示され
ている如く、ストッパに対する案内リングの軸線周りの
相対的位置関係に拘らず少くとも三つの孔８８が各長孔
９０と整合するようになっており、これにより案内リン
グ及びストッパの何れにも孔８８と同様の孔が設けられ
これらが互いに整合される場合に比して、案内リング及
びストッパを遥かに容易に組付け得るようになってい
る。

【００２０】尚案内リング６０に設けられる孔が長孔９
０と同様の長孔にて形成され、ストッパ５２に設けられ
る孔が孔８５と同様の孔にて形成されてもよく、案内リ
ング及びストッパに設けられる両方の孔が長孔９０と同
様の長孔にて形成されてもよい。

【００２１】弁室９２内にはオリフィス９４及び該オリ
フィスよりも大きい複数個の孔９５を有する板状の弁要
素９６と、弁要素９６をロッドエンド４６の弁座９８に
対し付勢する圧縮コイルばね１００とが配置されてい
る。また弁室９２はロッドエンド４６に設けられ軸線１
４に沿って延在する中空孔１０２によりシリンダ下室２
２と連通接続されている。かくして切欠き８６、孔８
８、長孔９０、弁室９２、中空孔１０２は弁孔６２とシ
リンダ下室２２とを連通接続する接続通路１０４を郭定
している。

【００２２】スプール弁６４はオリフィス１０６を有
し、コア５４及び弁ハウジングの円筒部と共働してオリ
フィス１０６の上方に第一の弁室１０８を郭定してお
り、またストッパ５２（及び案内リング６０）と共働し
てオリフィス１０６の下方に第二の弁室１１０を郭定し
ている。オリフィス１０６はスプール弁６４が閉弁位置
と開弁位置との間に切換えられる際に第一の弁室１０８
と第二の弁室１１０との間にオリフィスを経て流通する
作動液体に対し流通抵抗を与え、これによりスプール弁
が急激に運動することを防止するようになっている。図
２及び図３に示されている如く、オリフィス１０６はス
プール弁６４が閉弁位置にあるか開弁位置にあるかに拘
らず、接続通路８４の上縁よりも常に十分下方に位置す
る位置に設けられている。

【００２３】スプール弁６４の下端近傍の外周面には環
状の切欠き１１２が設けられている。切欠き１１２はス
プール弁６４がその閉弁位置にあるか開弁位置にあるか
に拘らず常時切欠き８６と連通している。また接続通路
８４はスプール弁が図２に示された閉弁位置にあるとき
にはスプール弁のランド部によって閉塞された状態にあ
るが、図３に示されている如くスプール弁が開弁位置に
あるときには切欠き１１２により切欠き８６と連通接続
され、これにより通路８４と通路１０４とが連通接続さ
れるようになっている。

【００２４】図示の実施例の作動に於ては、ピストンの
伸び行程に於てはシリンダ下室２２内の圧力がシリンダ
上室２０及び環状室１６内の圧力よりも低くなることに
よりシリンダ上室及び環状室内のオイルの一部がシリン
ダ下室へ流通し、その際にピストンに設けられた伸び行
程用の減衰力発生装置３２及びベースバルブ組立体に設
けられた伸び行程用の減衰力発生装置によりオイルに対
し流通抵抗が与えられ、これにより減衰力が発生され
る。

【００２５】同様にピストンの縮み行程に於てはシリン
ダ下室２２内の圧力がシリンダ上室２０及び環状室１６
内の圧力よりも高くなることによりシリンダ下室内のオ
イルの一部がシリンダ上室及び環状室へ流通し、その際
にピストンに設けられた縮み行程用の減衰力発生装置３
０及びベースバルブ組立体に設けられた縮み行程用の減
衰力発生装置によりオイルに対し流通抵抗が与えられ、
これにより減衰力が発生される。

【００２６】またピストンの伸び行程及び縮み行程の何
れに於ても、スプール弁６４が図２に示された閉弁位置
にあるときには接続通路８４及び１０４は互いに遮断さ
れた状態にあるので、オイルがこれらの接続通路を経て
シリンダ上室２０とシリンダ下室２２との間に流通する
ことがなく、必ずピストンに設けられた減衰力発生装置
及びベースバルブ組立体に設けられた減衰力発生装置を
通過し、これらの減衰力発生装置により高い減衰力が発
生され、これによりショックアブソーバは所謂ハードモ
ードにて作動する。

【００２７】これに対しアクチュエータ７４のコイル４
４に通電されスプール弁６４が図３に示された開弁位置
に切換えられると、環状ポート７８と切欠き８６とがス
プール弁の切欠き１１２により連通接続され、これによ
り接続通路８４及び１０４は互いに連通接続された状態
になるので、シリンダ上室２０及びシリンダ下室２２内
のオイルの一部がこれらの接続通路を経て相互に流通
し、ピストンに設けられた減衰力発生装置により発生さ
れる減衰力が低減され、これによりショックアブソーバ
は所謂ソフトモードにて作動する。

【００２８】この場合、ピストンの伸び行程に於てはシ
リンダ上室２０内のオイルは接続通路８４及び１０４を
経てシリンダ下室２２へ流れる際に必ずオリフィス９４
を通過しなければならない。これに対しピストンの縮み
行程に於てはシリンダ上室とシリンダ下室との間の差圧
が所定値以下の場合にはオイルは必ずオリフィス９４を
通過するが、差圧が所定値を越えると弁要素９６が弁座
９８より離脱し、オイルの一部は弁要素と弁座との間及
び孔９５をも通過することができるので、ピストンの縮
み行程に於て差圧が所定値を越えた場合に発生される減
衰力はピストンの伸び行程に於けるよりも低い。

【００２９】また図示の実施例によれば、スプール弁６
４に設けられたオリフィス１０６は上述の如くスプール
弁の往復動位置に拘らず接続通路８４の上縁よりも常に
十分下方に位置しているので、オイル３４中に気泡が発
生し接続通路８４及び１０４、スプール弁と弁ハウジン
グ又は案内リングとの間を経て第一の弁室１０８及び第
二の弁室１１０へ流入し、第一の弁室内にガスとなって
蓄積しても、ガスの一部はスプール弁と弁ハウジングと
の間及び接続通路８４を経てシリンダ上室２０へ流出す
る。

【００３０】従って第一の弁室１０８内のオイルの液面
３４ａは接続通路８４の上縁の最下部よりも低くなるこ
とはなく、オリフィス１０６はオイル中に十分に浸漬さ
れた状態に維持されるので、スプール弁が軸線１４に沿
って急激に運動する際にはオリフィスによってそれを通
過するオイルに対し十分な流通抵抗が与えられ、スプー
ル弁が急激に運動することが確実に阻止される。

【００３１】更に図示の実施例によれば、ストッパ５２
の下端近傍の内周面には環状溝１１４が設けられ、該環
状溝内には止め輪として機能する弾性材よりなるＣリン
グ１１６が嵌込まれている。Ｃリング１１６は環状溝１
１４に嵌込まれた状態に於ては弁要素９６の直径よりも
小さい内径を有するようになっている。そのためストッ
パ５２により郭定された円柱状の空間に弁要素９６及び
圧縮コイルばね１００が配置されても弁要素はその外周
縁にてＣリング１１６に係合し、弁要素及び圧縮コイル
ばねがストッパ５２の円柱状の空間より脱落することが
Ｃリングによって阻止される。

【００３２】従って弁要素９６及び圧縮コイルばね１０
０をストッパ５２に対し予め組付けてこれらの部材を実
質的に一つの部材として取扱うことができるので、ピス
トンロッド２６に対するこれらの部材の組付けを容易に
行うことができる。またこの場合、ロッドエンド４６が
ピストンロッド２６の下端にねじ込まれるにつれて弁要
素９６は弁座９８により持上げられ、自動的に図２及び
図３に示された所定の位置にもたらされるので、このこ
とによっても弁座等の部材の組付けを容易に且正確に行
うことができる。

【００３３】尚上述の実施例に於ては、スプール弁６４
は図２に示された閉弁位置と図３に示された開弁位置と
の間に往復動され位置決めされるようになっているが、
本発明のショックアブソーバはスプール弁が閉弁位置と
開弁位置との間にも位置決めされ、これにより減衰力が
連続的に又は段階的に変化されるよう構成されてもよ
い。

【００３４】また本発明によるショックアブソーバは所
謂モノチューブ式のショックアブソーバとして構成され
てもよいものである。

【００３５】以上に於ては本発明を特定の実施例につい
て詳細に説明したが、本発明はかかる実施例に限定され
るものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施例
が可能であることは当業者にとって明らかであろう。

【００３６】

【発明の効果】以上の説明より明らかである如く、本発
明によれば、作動液体中に発生した気泡が接続通路及び
弁体とピストンとの間の間隙を経て第一及び第二の弁室
内へ侵入し、ガスとなって弁室内に溜まり漸次その体積
を増大しても、ガスの一部は弁体とピストンとの間の間
隙及び弁孔とシリンダ上室との間の接続通路を経て弁室
外へ流出し、弁室内の作動液体の液面が弁孔とシリンダ
上室との間の接続通路の高さよりも下方へ下がることは
なく、これによりオリフィスは常に弁室内の作動液体中
に十分に浸漬された状態に維持されるので、弁体の急激
な運動を確実に阻止して異音の発生を確実に防止するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ツインチューブ式ショックアブソーバとして構
成された本発明によるショックアブソーバの一つの実施
例を示す部分縦断面図である。

【図２】図１に示された実施例のピストンの要部をスプ
ール弁が閉弁位置にある状態にて示す拡大部分縦断面図
である。

【図３】開弁位置にあるスプール弁を示す拡大部分縦断
面図である。

【図４】案内リングに設けられた複数個の孔とストッパ
に設けられた複数個の長孔との位置関係を示すストッパ
の平面図である。

【符号の説明】

１０…インナシリンダ １２…アウタシリンダ １８…ピストン ２０…シリンダ上室 ２２…シリンダ下室 ２４…ピストン本体 ３０、３２…減衰力発生装置 ３４…オイル ４４…コイル ４６…ロッドエンド ５０…弁ハウジング ６２…弁孔 ６４…スプール弁 ７４…アクチュエータ ８４、１０４…接続通路 １０６…オリフィス １０８…第一の弁室 １１０…第二の弁室

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡田 一路 愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車 株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】シリンダと、前記シリンダに往復動可能に
   嵌合し前記シリンダと共働してシリンダ上室及びシリン
   ダ下室を郭定するピストンと、前記シリンダに対する前
   記ピストンの相対運動に伴い流通する作動液体に流通抵
   抗を与えて減衰力を発生する手段と、前記ピストンに設
   けられ前記シリンダ上室と前記シリンダ下室とを連通接
   続する接続通路と、前記接続通路の途中に設けられた弁
   孔と、前記弁孔に往復動可能に嵌合し前記弁孔と共働し
   て前記第一及び第二の弁室を郭定し前記接続通路の連通
   若しくは連通度合を選択的に制御する弁体と、前記弁体
   に設けられ前記第一及び第二の弁室を相互に連通接続す
   るオリフィスと、前記弁体を駆動し位置決めするアクチ
   ュエータとを有し、前記オリフィスは前記弁体の往復動
   位置に拘らず前記接続通路の前記弁孔と前記シリンダ上
   室との間の部分よりも下方に設けられていることを特徴
   とする減衰力可変式ショックアブソーバ。