JPH06221366A - Shock absorber - Google Patents

Shock absorber

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JPH06221366A
JPH06221366A JP919193A JP919193A JPH06221366A JP H06221366 A JPH06221366 A JP H06221366A JP 919193 A JP919193 A JP 919193A JP 919193 A JP919193 A JP 919193A JP H06221366 A JPH06221366 A JP H06221366A
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JP
Japan
Prior art keywords
damping coefficient
spring element
damping
shock absorber
damper element
Prior art date
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Application number
JP919193A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuo Takaai
和夫 高相
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Denso Corp
Original Assignee
NipponDenso Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by NipponDenso Co Ltd filed Critical NipponDenso Co Ltd
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Publication of JPH06221366A publication Critical patent/JPH06221366A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To provide a shock absorber which can be adjusted according to damping force to generate the damping coefficient of the shock absorber without adopting an expensive electronic control method. CONSTITUTION:As a damper element 11 whose damping coefficient is variable, and a spring element 13 are connected to each other in series, the resistance force of the damper element 11, that is, the damping force, and the extension/ contraction quantity of the spring element 13 are proportional to each other, and the spring element 13 detects the damping force of the damper element 11. A control mechanism 2, on the basis of control force according to the detected extension/contraction quantity (the damping coefficient of the damper element 11) of the spring element 13, conducts the feedback control of the damping force of the damper element 11. As a result, the damping coefficient of the damper element 11 is decided at a proper characteristic by means of the control mechanism 2.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ショックアブソーバに
関する。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a shock absorber.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、例えば自動車のサスペンションに
使用されるショックアブソーバは、図8および式aに示
すように、減衰係数Cが一定で、車体とタイヤとの間の
相対速度(dx2 /dtーdx1 /dt)に比例した減
衰力すなわちショックアブソーバの抵抗力Fdが発生す
るように構成されている。このため重量の重い車体の振
動dx2 /dtを速やかに減衰させようとして減衰係数
を大きくすると、路面の凹凸によるタイヤの振動dx1
/dtによる力も大きくなり、それが車体に伝達されて
乗り心地が非常に悪くなる。また逆に乗り心地を良くし
ようとして減衰係数を小さくすると、車体の振動dx2
/dtがなかなか減衰せず充分な制振効果が得られない
という問題点があった。
2. Description of the Related Art Conventionally, for example, a shock absorber used for a suspension of an automobile has a constant damping coefficient C and a relative speed (dx 2 / dt) between a vehicle body and a tire as shown in FIG. -Dx 1 / dt), that is, a damping force, that is, a resistance Fd of the shock absorber is generated. Therefore, if the damping coefficient is increased in order to quickly damp the vibration dx 2 / dt of the heavy vehicle body, the tire vibration dx 1 due to the unevenness of the road surface
The force due to / dt also increases, which is transmitted to the vehicle body, resulting in a very bad ride. Conversely, if the damping coefficient is reduced in order to improve the riding comfort, the vehicle body vibration dx 2
There is a problem that / dt is not easily attenuated and a sufficient vibration damping effect cannot be obtained.

【0003】 減衰力:Fd=−C(dx2 /dt−dx1 /dt) 式a この問題を改善するために、特開昭59ー97337号
公報は、ショックアブソーバ内にバネ・マス系の振動体
を内蔵し、この振動特性に応じて流路を開弁・閉弁する
ことにより、車体およびタイヤの共振周波数帯域以外で
減衰係数の値を小さくして乗り心地を向上させることを
提案している。
Damping force: Fd = −C (dx 2 / dt−dx 1 / dt) Formula a In order to solve this problem, Japanese Patent Laid-Open No. 59-97337 discloses a spring-mass system in a shock absorber. We proposed to improve the riding comfort by incorporating a vibrating body and opening and closing the flow path according to this vibration characteristic to reduce the damping coefficient value outside the resonance frequency band of the vehicle body and tires. ing.

【0004】また、特開昭64ー67407号公報は、
電子制御方式の減衰力可変ショックアブソーバを用い、
減衰力の変化率信号が設定値より大きくなる場合、一定
時間減衰係数を小さくするように切替え制御を行う。そ
してこれにより車体の振動dx2 /dtの制振力を充分
確保するとともに、路面の凹凸によるタイヤの振動dx
1 /dtによる力を低減させ、乗り心地を向上すること
を提案している。
Further, JP-A-64-67407 discloses
Using an electronically controlled damping force variable shock absorber,
When the change rate signal of the damping force becomes larger than the set value, the switching control is performed so that the damping coefficient is reduced for a certain period of time. Thus, the damping force of the vehicle body vibration dx 2 / dt is sufficiently secured, and the tire vibration dx due to the unevenness of the road surface.
It proposes to reduce the force due to 1 / dt and improve the riding comfort.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開昭
59ー97337号公報の方式は流路の開弁にバネ・マ
ス系の共振を利用するため、単一の周波数の路面を走行
する場合はそれなりの効果があるが、種々の周波数か複
合された実際の路面を走行する場合は共振に達するまで
の時間遅れが生じるので、実際には充分な乗り心地の向
上が実現できなかった。
However, in the method disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 59-97337, the resonance of the spring-mass system is used to open the passage, so that when traveling on a road surface of a single frequency. Although there is a certain effect, when traveling on an actual road surface with various frequencies combined, there is a time delay until reaching resonance, so in reality it was not possible to achieve a sufficient improvement in riding comfort.

【0006】一方、特開昭64ー67407号公報の方
式は電子制御方式であるため、電子制御ユニット、各車
輪ごとの減衰力センサ及び高速応答可能のアクチュエ−
タが必要となり、構成の複雑化を招き、経済性及び信頼
性に問題が生じた。本発明は上記問題点に鑑みなされた
ものであり、高価な電子制御方式を採用することなく、
ショックアブソーバの減衰係数を発生する減衰力に応じ
て調整可能なショックアブソーバを提供することを、そ
の目的としている。
On the other hand, since the method disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 64-67407 is an electronic control method, an electronic control unit, a damping force sensor for each wheel, and an actuator capable of high-speed response are used.
However, the complexity of the configuration was brought about, and there was a problem in economical efficiency and reliability. The present invention has been made in view of the above problems, without employing an expensive electronic control system,
It is an object of the present invention to provide a shock absorber that can be adjusted according to the damping force that generates the damping coefficient of the shock absorber.

【0007】[0007]

【課題を解決しようとする手段】上記目的を達成するた
めに本発明のショックアブソーバは、直列に接続される
バネ要素及び減衰係数可変のダンパ要素と、前記バネ要
素の伸縮量に応じて前記ダンパ要素の減衰係数を変化さ
せる制御機構とを有することを特徴としている。好適な
態様において、前記バネ要素、前記ダンパ要素及び前記
制御機構は、同一ケーシング内に内設される。
In order to achieve the above object, a shock absorber according to the present invention comprises a spring element and a damper element having a variable damping coefficient, which are connected in series, and the damper according to the expansion / contraction amount of the spring element. And a control mechanism for changing the damping coefficient of the element. In a preferred aspect, the spring element, the damper element and the control mechanism are internally provided in the same casing.

【0008】好適な態様において、前記制御機構は、前
記バネ要素の前記伸縮量変化の内、前記マスの共振周波
数成分に一致する低周波数成分に対する前記減衰係数
を、他の周波数成分に対する前記減衰係数より相対的に
大きく設定するものである。
In a preferred aspect, the control mechanism sets the damping coefficient for a low frequency component, which corresponds to the resonance frequency component of the mass, and the damping coefficient for other frequency components, among the changes in the expansion and contraction amount of the spring element. It is set relatively larger.

【0009】[0009]

【作用】減衰係数可変のダンパ要素とバネ要素とは直列
に接続されるので、ダンパ要素の抵抗力すなわち減衰力
とバネ要素の伸縮量とは比例し、バネ要素はダンパ要素
の減衰力を検出することになる。制御機構は、検出した
バネ要素の伸縮量すなわちダンパ要素の減衰力に応じた
制御力に基づいてダンパ要素の減衰係数をフィードバッ
ク制御する。これにより本発明のショックアブソーバの
減衰力が決定されることになる。
[Function] Since the damper element having the variable damping coefficient and the spring element are connected in series, the resistance force of the damper element, that is, the damping force and the expansion / contraction amount of the spring element are proportional to each other, and the spring element detects the damping force of the damper element. Will be done. The control mechanism feedback-controls the damping coefficient of the damper element based on the detected expansion / contraction amount of the spring element, that is, the control force corresponding to the damping force of the damper element. This determines the damping force of the shock absorber of the present invention.

【0010】[0010]

【実施例】以下、本発明のショックアブソーバの一実施
例を図面を参照して説明する。図1は、本発明のショッ
クアブソーバを自動車のサスペンションに適用した場合
の基本構成を示す。当然のことながら、図1においてバ
ネ要素13とダンパ要素11とを逆に配設しても作用は
同じとなる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the shock absorber of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a basic configuration when the shock absorber of the present invention is applied to an automobile suspension. As a matter of course, even if the spring element 13 and the damper element 11 are reversely arranged in FIG. 1, the operation is the same.

【0011】質量がM2 である車体側マス3と質量がM
1 であるタイヤ側マス4とは、互いに直列接続されたバ
ネ要素13及びダンパ要素11により接続され、また、
バネ要素5により接続されている。K1 はタイヤの弾性
係数であり、K2 はバネ要素5の弾性係数であり、K3
はバネ要素13の弾性係数である。制御機構2は、バネ
要素13の両端の位置変化であるバネ要素13の伸縮量
(X2 −X3 )に応じた制御力をダンパ要素11に作用
させ、上記制御力に応じてダンパ要素11の減衰係数C
を変化させる。
A mass 3 on the vehicle body side having a mass of M 2 and a mass of M
The tire side mass 4, which is 1 , is connected by a spring element 13 and a damper element 11 which are connected in series to each other, and
It is connected by a spring element 5. K 1 is the elastic coefficient of the tire, K 2 is the elastic coefficient of the spring element 5, and K 3
Is the elastic coefficient of the spring element 13. The control mechanism 2 causes the damper element 11 to exert a control force according to the expansion / contraction amount (X 2 −X 3 ) of the spring element 13 which is a change in the positions of both ends of the spring element 13, and the damper element 11 according to the control force. Damping coefficient C
Change.

【0012】図1の制御機構2の一例を図2の制御手順
図示ブロック図に基づいて説明する。この例は、バネ要
素13の伸縮量(マス3及びマス4の振動)の低周波成
分(主に車体側マス3の振動)に応じて、ダンパ要素1
1の減衰係数Cを増大させるものである。まず、減衰力
(ダンパ要素11の抵抗力)Fdに比例したバネ要素1
3の伸縮量e=(x2 −x3 )を、機構201にて比例
定数αで拡大し、制御機構2に必要なストロークmに変
換する。第2に、このストロークmを1次のローパスフ
ィルタ機構202に通し、車体の共振周波数付近の低周
波成分(通常1〜2〔Hz〕)をストロークlとして抽
出する。第3に、機構203によって車体の共振を表す
ストロークlの大きさに比例して、ダンパ要素11の減
衰係数Cの値を大きくする。機構203では、まず20
4にてストロークlの絶対値化を行う。次に205に
て、絶対値lに比例してダンパ要素11内に設けた副流
路の流路抵抗(減衰係数)Cvの値を大きくする。最後
にこれを206にて、同じくダンパ要素11内に設けら
れた主流路の流路抵抗(減衰係数)C0 と合成してダン
パ要素11の全体としての流路抵抗(減衰係数)Cとす
る。
An example of the control mechanism 2 of FIG. 1 will be described with reference to the control procedure diagram block diagram of FIG. In this example, according to the low frequency component (mainly the vibration of the vehicle body side mass 3) of the expansion / contraction amount of the spring element 13 (the vibration of the mass 3 and the mass 4),
The damping coefficient C of 1 is increased. First, the spring element 1 proportional to the damping force (resistance of the damper element 11) Fd
The expansion / contraction amount e = (x 2 −x 3 ) of 3 is enlarged by the proportional constant α in the mechanism 201 and converted into the stroke m required for the control mechanism 2. Secondly, the stroke m is passed through the primary low-pass filter mechanism 202 to extract a low frequency component (usually 1 to 2 [Hz]) near the resonance frequency of the vehicle body as a stroke l. Thirdly, the mechanism 203 increases the value of the damping coefficient C of the damper element 11 in proportion to the magnitude of the stroke 1 representing the resonance of the vehicle body. In the mechanism 203, first 20
At 4, the stroke 1 is converted into an absolute value. Next, at 205, the value of the flow path resistance (attenuation coefficient) Cv of the sub flow path provided in the damper element 11 is increased in proportion to the absolute value 1. Finally, at 206, the flow path resistance (damping coefficient) C 0 of the damper element 11 as a whole is combined with the flow path resistance (damping coefficient) C 0 of the main flow path also provided in the damper element 11. .

【0013】次に、図1の制御機構2の他の例を図3の
制御手順図示ブロック図に基づいて説明する。この例
は、バネ要素13の伸縮量(マス3及びマス4の振動)
の高周波成分(主にタイヤ側マス4の振動)に応じて、
ダンパ要素11の減衰係数Cを減少させるものである。
まず、図2と同様に減衰力Fdに比例したバネ要素13
の伸縮e=(x2 −x3 )を、機構211にて比例定数
αで拡大し、必要なストロークmに変換する。第2に、
ストロークmを1次のハイパスフィルタ機構212に通
し、路面の凹凸により乗り心地を悪化させる高周波成分
(通常4〔Hz〕以上)をストロークhとして抽出す
る。第3に、機構213によって路面の突起を表すhの
大きさに比例して、ダンパ要素11の減衰係数Cの値を
小さくする。機構213では、まず214にてストロー
クhの絶対値化を行う。次に215にて、絶対値hに比
例してダンパ要素11内に設けた副流路の流路抵抗(減
衰係数)Cvの値を小さくする。最後にこれを216に
て、同じくダンパ要素11内に設けられた主流路の流路
抵抗(減衰係数)C0 と合成してダンパ要素11の全体
としての流路抵抗(減衰係数)Cとする。
Next, another example of the control mechanism 2 of FIG. 1 will be described with reference to the control procedure diagram block diagram of FIG. In this example, the expansion / contraction amount of the spring element 13 (vibration of the mass 3 and the mass 4)
In accordance with the high frequency component (mainly the vibration of the tire side mass 4)
The damping coefficient C of the damper element 11 is reduced.
First, similarly to FIG. 2, the spring element 13 proportional to the damping force Fd is used.
The expansion / contraction e = (x 2 −x 3 ) is expanded by the mechanism 211 by the proportional constant α and converted into the required stroke m. Second,
The stroke m is passed through the primary high-pass filter mechanism 212, and a high frequency component (normally 4 [Hz] or more) that deteriorates the riding comfort due to the unevenness of the road surface is extracted as the stroke h. Thirdly, the mechanism 213 reduces the value of the damping coefficient C of the damper element 11 in proportion to the size of h representing the protrusion on the road surface. The mechanism 213 first converts the stroke h into an absolute value at 214. Next, at 215, the value of the flow path resistance (attenuation coefficient) Cv of the sub flow path provided in the damper element 11 is decreased in proportion to the absolute value h. Finally, at 216, this is combined with the flow path resistance (damping coefficient) C 0 of the main flow path also provided in the damper element 11 to obtain the flow path resistance (damping coefficient) C of the damper element 11 as a whole. .

【0014】次に、上記した図1〜図3の装置の作動を
説明する。図1において、路面の変位をr、タイヤと車
体の上下変位をそれぞれx1 ,x 2 、ダンパ要素11と
バネ要素13の接続部分の上下変位をx3 とおく。する
と、ショックアブソーバ1の全体としての減衰力Fdは
以下の式bで表せる。 Fd=−C(dx3 /dt−dx1 /dt)=−K3 (x2 −x3 ) 式b ここでバネ要素13のバネ定数K3 の値は既知であるた
め、式bよりショックアブソーバ1の減衰力Fdはバネ
要素13の伸縮量e=(x2 −x3 )で表されることに
なる。つまりセンサがなくてもバネ要素13の伸縮eか
らショックアブソーバ1の減衰力Fdが判ることにな
る。
Next, the operation of the apparatus shown in FIGS.
explain. 1, the displacement of the road surface is r, the tire and the vehicle
Vertical displacement of the body x1, X 2, Damper element 11 and
X is the vertical displacement of the connecting portion of the spring element 13.3far. Do
And the damping force Fd of the shock absorber 1 as a whole is
It can be expressed by the following equation b. Fd = -C (dx3/ Dt-dx1/ Dt) =-K3(X2-X3) Expression b Here, the spring constant K of the spring element 133The value of is known
Therefore, from equation b, the damping force Fd of the shock absorber 1 is
Expansion amount e = (x of element 132-X3)
Become. That is, whether the spring element 13 expands or contracts without a sensor.
And the damping force Fd of the shock absorber 1 is known.
It

【0015】さらに図1に示すように、減衰力Fdに比
例したバネ要素13の伸縮量eから所望の成分を適当な
制御機構2で抽出し、この抽出成分によりダンパ要素1
1の減衰係数Cを変化させる構成とする。これにより、
ショックアブソーバ1の減衰係数Cについて、制御機構
2で実現できる範囲内において、減衰力Fdに応じた任
意の調整機能を与えることが可能となる。
Further, as shown in FIG. 1, the desired component is extracted from the expansion amount e of the spring element 13 proportional to the damping force Fd by an appropriate control mechanism 2, and the damper element 1 is extracted by this extracted component.
The damping coefficient C of 1 is changed. This allows
With respect to the damping coefficient C of the shock absorber 1, it is possible to give an arbitrary adjusting function according to the damping force Fd within a range that can be realized by the control mechanism 2.

【0016】以上説明したように上記実施例によれば、
電子制御ユニット、センサ、アクチュエ−タを使用した
電子制御を行うことなく、ショックアブソーバ1が発生
する減衰力Fdそのものに応じて力学的又は機械的に制
御を実現することが可能となった。なお、例えば自動車
のショックアブソーバについて考えた場合、減衰力Fd
(通常数100N〜数1000N)のうち、バネ要素1
2を介して制御機構2により減衰係数Cを変化させる力
(数N〜数10N程度)を取り出しても、全体には殆ど
影響がないことは明らかである。
As described above, according to the above embodiment,
It becomes possible to realize control mechanically or mechanically according to the damping force Fd itself generated by the shock absorber 1 without performing electronic control using an electronic control unit, a sensor, and an actuator. Note that, for example, when considering a shock absorber of an automobile, the damping force Fd
Of the (normally several 100N to several 1000N), the spring element 1
It is clear that even if the force (about several N to several tens N) for changing the damping coefficient C is taken out by the control mechanism 2 via 2, there is almost no effect on the whole.

【0017】次にこれを自動車のサスペンションに適用
した図2、図3の制御機構2について説明する。まず図
2の機構について説明すると、上記説明したように減衰
力Fdに車体の共振周波数付近の低周波成分が発生した
場合のみ減衰係数Cの値を大きくする制御が実現でき
る。したがって、車体が共振を起こした場合は減衰係数
Cの値が大きくなり車体の振動dx2 /dtを速やかに
減衰することができる。更に、車体が共振を起こしてい
ない場合は、減衰係数Cの値は小さいままであり、路面
の凹凸によるタイヤの振動dx1 /dtに起因する力を
低減させ、乗り心地を向上できる。
Next, the control mechanism 2 of FIGS. 2 and 3 in which this is applied to an automobile suspension will be described. First, the mechanism of FIG. 2 will be described. As described above, it is possible to realize control to increase the value of the damping coefficient C only when the damping force Fd has a low-frequency component near the resonance frequency of the vehicle body. Therefore, when the vehicle body resonates, the value of the damping coefficient C increases and the vibration dx 2 / dt of the vehicle body can be quickly damped. Further, when the vehicle body does not resonate, the value of the damping coefficient C remains small, and the force resulting from the tire vibration dx 1 / dt due to the unevenness of the road surface can be reduced and the riding comfort can be improved.

【0018】次に図3の機構について説明すると、上記
説明したように減衰力Fdに路面の凹凸による高周波成
分が発生した場合のみ減衰定数Cの値を小さくする制御
が実現できる。したがって、通常は減衰係数Cの値が大
きいままで共振による車体の振動dx2 /dtを速やか
に減衰することができ、凹凸のある路面を通過した場合
は減衰係数Cの値が小さくなり、凹凸によるタイヤの振
動dx1 /dtについて起因する力を低減させ、乗り心
地を向上できる。
Next, the mechanism of FIG. 3 will be explained. As described above, control for reducing the value of the damping constant C can be realized only when a high frequency component is generated in the damping force Fd due to the unevenness of the road surface. Therefore, normally, the vibration dx 2 / dt of the vehicle body due to resonance can be quickly attenuated while the value of the damping coefficient C remains large, and when the vehicle passes through an uneven road surface, the value of the damping coefficient C becomes small, resulting in unevenness. It is possible to reduce the force caused by the tire vibration dx 1 / dt due to the above and to improve the riding comfort.

【0019】以上のことから、本実施例ではショックア
ブソーバの減衰係数に対し、自動車のサスペンションに
適した調節機能を安価で確実に与えることが可能とな
る。以下、上記図1〜図2で説明したショックアブソー
バ1を実現する実際の機構の一例を図4〜図7に基づい
て説明する。ショックアブソーバ1のシリンダ101の
内空間は、シリンダ101内を摺動可能なメインピスト
ン111により上下に区画されて、それぞれ油圧室1
a,1bとなっている。シリンダ101内の軸心に沿っ
てピストンロッド220が配設されており、メインピス
トン111はネジ104によってピストンロッド220
の下端部に嵌着されている。ピストンロッド220の上
端部は、上方に伸びるシャフト103の下端にスプリン
グ131を介して上下摺動自在に取り付けられている。
As described above, in the present embodiment, it is possible to reliably and inexpensively provide the damping function of the shock absorber with the adjusting function suitable for the suspension of the automobile. Hereinafter, an example of an actual mechanism for realizing the shock absorber 1 described with reference to FIGS. 1 to 2 will be described with reference to FIGS. 4 to 7. The inner space of the cylinder 101 of the shock absorber 1 is divided into an upper space and a lower space by a main piston 111 that can slide in the cylinder 101.
a and 1b. A piston rod 220 is arranged along the axis of the cylinder 101, and the main piston 111 is mounted on the piston rod 220 by a screw 104.
Is fitted to the lower end of the. The upper end of the piston rod 220 is attached to the lower end of the shaft 103 extending upward through a spring 131 so as to be vertically slidable.

【0020】また、メインピストン111にはその外周
部を上下に貫通して油圧室1a,1bを連通する縮み側
固定の(メインピストン111の上昇時に閉鎖される)
主流路112と伸び側固定の(メインピストン111の
下降時に閉鎖される)主流路113が形成されている。
なお、これら主流路112、113は、それぞれメイン
ピストン111の上面と下面に配設された板状逆止弁1
14,115によって開閉される。ピストンロッド22
0内には上側油圧室1aに面する側面からロッド中心に
沿ってピストンロッド220の下端へ抜ける副流路11
6が形成されており、副流路116は、上下に作動する
バルブ(図4では229、図6では231)の外周の環
状溝によりその流路断面積が変更せしめられる。
Further, the main piston 111 is fixed on the contraction side which vertically penetrates the outer peripheral portion thereof to communicate the hydraulic chambers 1a and 1b (closed when the main piston 111 rises).
A main flow passage 112 and a main flow passage 113 fixed to the extension side (closed when the main piston 111 descends) are formed.
The main flow passages 112 and 113 are provided on the upper surface and the lower surface of the main piston 111, respectively.
It is opened and closed by 14,115. Piston rod 22
In FIG. 0, the sub-flow passage 11 that runs from the side surface facing the upper hydraulic chamber 1a to the lower end of the piston rod 220 along the rod center
6 is formed, and the flow passage cross-sectional area of the sub-flow passage 116 is changed by the annular groove on the outer circumference of the valve (229 in FIG. 4, 231 in FIG. 6) that operates up and down.

【0021】図4の特有部分を以下に説明する。ピスト
ンロッド220の上端部には油室が凹設されるとともに
シャフト103の下端部221はピストン状に形成され
ており、シャフト103の下端部221がこの油室に摺
動自在に嵌入され、この油室を油室2a,2bに区画し
ている。油室2a内の油はピストンロッド220に開け
られた穴222によって油室1aと通じている。油室2
bはピストンロッド220、シャフトの下端部221お
よびプランジャ223により密閉されている。
The specific portion of FIG. 4 will be described below. An oil chamber is provided in the upper end of the piston rod 220, and a lower end 221 of the shaft 103 is formed in a piston shape. The lower end 221 of the shaft 103 is slidably fitted in the oil chamber. The oil chamber is divided into oil chambers 2a and 2b. The oil in the oil chamber 2a communicates with the oil chamber 1a through a hole 222 formed in the piston rod 220. Oil chamber 2
b is sealed by a piston rod 220, a lower end 221 of the shaft and a plunger 223.

【0022】一方、ピストンロッド220の軸心に沿っ
て摺動孔250、軸孔251、摺動孔252が上から順
に穿設されており、摺動孔250は油室2bと軸孔25
1とを連通し、軸孔251は摺動孔250、252を連
通している。摺動孔252は副流路116に連通してい
る。また、上記したプランジャ223は摺動孔250に
摺動自在に嵌入され、プランジャ223の下端部は軸孔
251を上側の油室2cと下側の油室2dとに区画して
いる。油室2cに内設されたスプリング224はプラン
ジャ223を下方へ付勢しており、油室2dに内設され
たスプリング225はプランジャ223を上方へ付勢し
ている。油室2cは穴226により油圧室1aに連通
し、油室2dは穴227により油圧室1aに連通してい
る。
On the other hand, a sliding hole 250, a shaft hole 251, and a sliding hole 252 are formed in this order from the top along the axis of the piston rod 220. The sliding hole 250 includes the oil chamber 2b and the shaft hole 25.
1 and the shaft hole 251 communicates with the sliding holes 250 and 252. The sliding hole 252 communicates with the sub flow path 116. The plunger 223 described above is slidably fitted in the sliding hole 250, and the lower end of the plunger 223 divides the shaft hole 251 into an upper oil chamber 2c and a lower oil chamber 2d. A spring 224 provided in the oil chamber 2c urges the plunger 223 downward, and a spring 225 provided in the oil chamber 2d urges the plunger 223 upward. The oil chamber 2c communicates with the hydraulic chamber 1a through a hole 226, and the oil chamber 2d communicates with the hydraulic chamber 1a through a hole 227.

【0023】摺動孔252にはバルブ229が摺動自在
に嵌入されており、プランジャ223とバルブ229と
はスプリング228を介して連結されている。バルブ2
29は、上下に摺動して副流路116の流路断面積を変
更せしめるとともに、摺動孔252の下端部に油室2e
を形成している。油室2e内の油はバルブ229の軸心
を貫通する細穴230によって油室2dと通じている。
A valve 229 is slidably fitted in the sliding hole 252, and the plunger 223 and the valve 229 are connected via a spring 228. Valve 2
29 slides up and down to change the flow passage cross-sectional area of the sub flow passage 116, and at the lower end of the sliding hole 252, the oil chamber 2e.
Is formed. The oil in the oil chamber 2e communicates with the oil chamber 2d through a small hole 230 penetrating the axial center of the valve 229.

【0024】次に、図5の特有部分を以下に説明する。
バルブ231は、上下に動作し副流路116の流路断面
積を変更せしめるとともに、スプリング232,233
に支えられ、ピストンロッド220内に設けられた孔2
54を油室2f,2gに区画している。油室2f内の油
はピストンロッド220に開けられた穴234によって
油室2bと通じている。油室2g内の油はピストンロッ
ド220に開けられた穴235によって油室1aと通
じ、更にバルブ231の軸心を貫通する細穴236によ
って油室2fと通じている。
Next, the specific portion of FIG. 5 will be described below.
The valve 231 operates up and down to change the flow passage cross-sectional area of the auxiliary flow passage 116, and at the same time, the springs 232 and 233.
Hole 2 supported in the piston rod 220 and provided in the piston rod 220.
54 is divided into oil chambers 2f and 2g. The oil in the oil chamber 2f communicates with the oil chamber 2b through a hole 234 formed in the piston rod 220. The oil in the oil chamber 2g communicates with the oil chamber 1a through a hole 235 formed in the piston rod 220, and further communicates with the oil chamber 2f through a small hole 236 penetrating the axial center of the valve 231.

【0025】ここで図1との対応について説明すると、
図4、図5ともにに、まずメインピストン111に設け
られた主流路112,113とピストンロッド220内
に形成された副流路116による流路抵抗が、ダンパ要
素11の働きをする。次に、スプリング131のバネ定
数がダンパ要素11と車体3の間に直列に挿入されるバ
ネ要素13の効果をもたらし、その伸縮量eは、ピスト
ン状に形成されたシャフト103の下端部221の上下
動として抽出される。さらにシャフト103の下端部2
21の上下動に基づき、副流路116の流路抵抗を変化
させるピストンロッド220内の機構が制御機構2に該
当する。これによりバネ要13の伸縮に基づきダンパ要
素11の減衰係数Cが調節される。
The correspondence with FIG. 1 will be described below.
In both FIG. 4 and FIG. 5, the flow path resistance by the main flow paths 112, 113 provided in the main piston 111 and the sub flow path 116 formed in the piston rod 220 serves as the damper element 11. Next, the spring constant of the spring 131 brings about the effect of the spring element 13 inserted in series between the damper element 11 and the vehicle body 3, and the expansion / contraction amount e of the spring element 13 of the lower end portion 221 of the shaft 103 formed in a piston shape. Extracted as vertical movement. Further, the lower end portion 2 of the shaft 103
The mechanism in the piston rod 220 that changes the flow passage resistance of the sub flow passage 116 based on the vertical movement of the sub passage 21 corresponds to the control mechanism 2. As a result, the damping coefficient C of the damper element 11 is adjusted based on the expansion and contraction of the spring element 13.

【0026】さらに図2の制御機構と図4との対応につ
いて説明する。バネ要素13の伸縮を抽出したシャフト
103の下端部221の上下動eは、密閉された油室2
bを介してプランジャ223の上下動mに変換される。
この際油室2bの上下の断面積比によりプランジャ22
3の上下動mは拡大される。これが比例定数αの機構2
01に当たる。
Correspondence between the control mechanism of FIG. 2 and FIG. 4 will be further described. The vertical movement e of the lower end 221 of the shaft 103, which is obtained by extracting the expansion and contraction of the spring element 13, is caused by the closed oil chamber 2
It is converted into vertical movement m of the plunger 223 via b.
At this time, the plunger 22 is changed depending on the ratio of the upper and lower sectional areas of the oil chamber 2b.
The vertical movement m of 3 is enlarged. This is mechanism 2 of proportional constant α
Hit 01.

【0027】プランジャ223の上下動mはスプリング
228を介してバルブ229の上下動lに変換される。
ただしこの場合バルブ229の上下動に伴い、油室2e
の油は細穴230を出入りしなければならない。このた
めバルブ229には粘性抵抗が働き、その上下動lはプ
ランジャ223の上下動mの内、瞬間的なはやい動きに
追従できなくなる。これが1次のローパスフィルタ機構
202に該当する。
The vertical movement m of the plunger 223 is converted into the vertical movement 1 of the valve 229 via the spring 228.
However, in this case, as the valve 229 moves up and down, the oil chamber 2e
Oil must enter and exit the small holes 230. Therefore, a viscous resistance acts on the valve 229, and its vertical movement l cannot follow the instantaneous and rapid movement of the vertical movement m of the plunger 223. This corresponds to the first-order low-pass filter mechanism 202.

【0028】バルブ229には外周に環状溝が形成され
ており、その上下動lに伴いピストンロッド220内の
副流路116の流路断面積が変化する。この際バルブ2
29の環状溝は、通常スプリング131の伸縮量eが0
の場合はスプリング224,225の釣り合いにより、
副流路116と合致している。このためバルブ229が
上下どちらに動いた場合も、副流路116の流路断面積
は同じように変化する。この作用が上下動lの絶対値化
を行う204に当たる。またこの場合バルブ229が上
下どちらに動いても、副流路116の流路断面積は減少
し、副流路116の減衰定数Cvは増加する。この作用
が絶対値lに比例して減衰係数Cvを大きくする205
に当たる。そして副流路116の減衰定数Cvが増加し
たことにより、ダンパ要素11の全体としての減衰係数
Cも増加する。これが206に該当する。
An annular groove is formed on the outer circumference of the valve 229, and the flow passage cross-sectional area of the sub-flow passage 116 in the piston rod 220 changes with the vertical movement l thereof. At this time, valve 2
The expansion / contraction amount e of the spring 131 is normally 0 in the annular groove 29.
In the case of, due to the balance of the springs 224 and 225,
It coincides with the sub-channel 116. Therefore, when the valve 229 moves up or down, the flow passage cross-sectional area of the sub flow passage 116 changes similarly. This action corresponds to 204 which performs the absolute value of the vertical movement l. Further, in this case, regardless of whether the valve 229 moves up or down, the flow passage cross-sectional area of the sub flow passage 116 decreases and the damping constant Cv of the sub flow passage 116 increases. This action increases the damping coefficient Cv in proportion to the absolute value l 205
Hit Since the damping constant Cv of the sub-flow passage 116 is increased, the damping coefficient C of the damper element 11 as a whole is also increased. This corresponds to 206.

【0029】次に、図3の制御機構と図6との対応につ
いて説明する。バネ要素13の伸縮量を抽出したシャフ
ト103の下端部221の上下動eは、油室2bの上下
の断面積比により上下動mに拡大される。この上下動m
はピストンロッド220内の機構には表れないが、油室
2bの油の動きとして伝達される。これが比例定数αの
機構211に当たる。
Next, the correspondence between the control mechanism of FIG. 3 and FIG. 6 will be described. The vertical movement e of the lower end portion 221 of the shaft 103, which is obtained by extracting the amount of expansion and contraction of the spring element 13, is expanded to the vertical movement m by the vertical sectional area ratio of the oil chamber 2b. This vertical movement m
Does not appear in the mechanism inside the piston rod 220, but is transmitted as the movement of the oil in the oil chamber 2b. This corresponds to the mechanism 211 of the proportional constant α.

【0030】油室2bの油の上下動mは穴234を通し
てバルブ231の上下動hに変換される。ただし、バル
ブ231には油室2fと2gとをつなぐ細穴236が開
けられ、スプリング232,233により常に平衡位置
に押し戻す力が働く。このためバルブ231の上下動h
は、油室2bの油の上下動mの内、瞬間的なはやい動き
には追従するが、細穴236の粘性抵抗を伴いつつスプ
リング232,233により次第に平衡位置に押し戻さ
れる。これが1次のハイパスフィルタ機構212に該当
する。
The vertical movement m of the oil in the oil chamber 2b is converted into the vertical movement h of the valve 231 through the hole 234. However, the valve 231 has a small hole 236 connecting the oil chambers 2f and 2g, and the springs 232 and 233 always exert a force to return to the equilibrium position. Therefore, the vertical movement of the valve 231 h
Of the oil moves up and down in the vertical movement m of the oil in the oil chamber 2b, but is gradually pushed back to the equilibrium position by the springs 232 and 233 with viscous resistance of the fine hole 236. This corresponds to the first-order high-pass filter mechanism 212.

【0031】バルブ231には外周に2つの環状溝が形
成されており、その上下動lに伴いピストンロッド22
0内の副流路116の流路断面積が変化する。この際バ
ルブ231の2つの環状溝は、通常スプリング131の
伸縮eが0の場合はスプリング232,233の釣り合
いにより、副流路116から上下対象にずれている。こ
のためバルブ231が上下どちらに動いた場合も、副流
路116の流路断面積は同じように変化する。この作用
が上下動hの絶対値化を行う214に当たる。
The valve 231 is formed with two annular grooves on the outer periphery, and the piston rod 22 is moved along with the vertical movement l thereof.
The flow passage cross-sectional area of the sub flow passage 116 within 0 changes. At this time, when the expansion / contraction e of the spring 131 is 0, the two annular grooves of the valve 231 are offset vertically from the sub-flow passage 116 due to the balance of the springs 232 and 233. Therefore, when the valve 231 moves up or down, the flow passage cross-sectional area of the sub flow passage 116 changes similarly. This action corresponds to 214 which makes the vertical movement h an absolute value.

【0032】また、バルブ231が上下どちらに動いて
も、副流路116の流路断面積は増大し、副流路116
の減衰定数Cvは減少する。この作用が絶対値hに比例
して減衰係数Cvを小さくする215に当たる。そして
副流路116の減衰定数Cvが減少したことにより、全
体としての減衰係数Cも減少する。これが216に該当
する。
Further, regardless of whether the valve 231 moves up or down, the flow passage cross-sectional area of the sub flow passage 116 increases, and the sub flow passage 116 is
The damping constant Cv of is decreased. This action corresponds to 215 that reduces the damping coefficient Cv in proportion to the absolute value h. Then, since the damping constant Cv of the sub-flow passage 116 is reduced, the damping coefficient C as a whole is also reduced. This corresponds to 216.

【0033】以上のように、図4〜図7に示す実施例
は、本発明のショックアブソーバを自動車のサスペンシ
ョンに適用した場合のの基本構成を示す図1の具体構成
を示し、さらに図2〜図3の制御機構を実現することに
より、ショックアブソーバの減衰係数に対し、自動車の
サスペンションに適した調節機能を安価で実現すること
を可能としている。
As described above, the embodiment shown in FIGS. 4 to 7 shows the concrete constitution of FIG. 1 showing the basic constitution when the shock absorber of the present invention is applied to the suspension of the automobile, and further, FIGS. By realizing the control mechanism shown in FIG. 3, it is possible to realize, at a low cost, an adjusting function suitable for the suspension of the automobile with respect to the damping coefficient of the shock absorber.

【0034】また、バネ要素13、ダンパ要素11及び
制御機構2は、ケーシング101に内設されているの
で、コンパクトとなっている。
Further, since the spring element 13, the damper element 11 and the control mechanism 2 are provided inside the casing 101, they are compact.

【0035】[0035]

【発明の効果】以上説明したように、本発明のショック
アブソーバは、ダンパ要素の減衰力に応じて伸縮するバ
ネ要素の伸縮量に応じて変化する力学量に基づいてダン
パ要素の減衰係数を変化させる制御機構を備えるので、
電子的検出手段及び電子的調節手段、その電気信号に基
づいて作動する電気駆動アクチエータを用いることな
く、ダンパ要素の減衰係数を機械的に調節することがで
き、簡単な構成で減衰係数可変型ショックアブソーバを
実現することができる。
As described above, the shock absorber of the present invention changes the damping coefficient of the damper element based on the mechanical quantity that changes according to the expansion / contraction amount of the spring element that expands / contracts according to the damping force of the damper element. Since it has a control mechanism to
The damping coefficient of the damper element can be mechanically adjusted without using the electronic detection means, the electronic adjustment means, and the electric drive actuator that operates based on the electric signal thereof, and the damping coefficient variable shock is simple in structure. An absorber can be realized.

【0036】更に、このショックアブソーバを自動車の
サスペンションに適用する際、ショックアブソーバの減
衰力が車体の共振周波数である低周波域(通常1〜2
〔Hz〕)で大きく、乗り心地が問題となる高周波(通
常4〔Hz〕以上)で小さくなるような機能を与えるこ
とができ、これにより、車体の共振に対し充分な制振作
用を持たせると同時に、路面の凹凸による高周波振動の
伝達を低減し飛躍的な乗り心地の向上を実現できる。
Further, when this shock absorber is applied to an automobile suspension, the damping force of the shock absorber is in the low frequency range (usually 1 to 2) which is the resonance frequency of the vehicle body.
[Hz]), and a high frequency (normally 4 [Hz] or more), which is a problem for ride comfort, can be reduced, which provides a sufficient damping effect on the resonance of the vehicle body. At the same time, the transmission of high frequency vibrations due to the unevenness of the road surface can be reduced, and a dramatic improvement in riding comfort can be realized.

【0037】更に電子制御方式に比べて電力消費の節
減、保守管理の容易化を図ることもできる。
Further, it is possible to reduce power consumption and facilitate maintenance management as compared with the electronic control method.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の基本構成図。FIG. 1 is a basic configuration diagram of the present invention.

【図2】図1の制御機構の一例を示すブロック図。FIG. 2 is a block diagram showing an example of a control mechanism shown in FIG.

【図3】図1の制御機構の他例を示すブロック図。FIG. 3 is a block diagram showing another example of the control mechanism of FIG.

【図4】図2の制御機構の具体的構成例を示す要部断面
図。
FIG. 4 is a cross-sectional view of essential parts showing a specific configuration example of the control mechanism of FIG.

【図5】図4のB−B線矢視要部断面図。5 is a cross-sectional view of a main part taken along the line BB of FIG.

【図6】図3の制御機構の具体的構成例を示す要部断面
図。
6 is a cross-sectional view of a main part showing a specific configuration example of the control mechanism of FIG.

【図7】図6のB−B線矢視要部断面図。FIG. 7 is a cross-sectional view of the main part taken along the line BB of FIG.

【図8】従来の自動車のショックアブソーバを示す構成
図。
FIG. 8 is a configuration diagram showing a conventional automobile shock absorber.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…ショックアブソーバ、11…ダンパ要素、13…バ
ネ要素、111…メインピストン、112…縮み側固定
の主流路、113…伸び側固定の主流路、116…副流
路、131…スプリング、2…制御機構、220…ピス
トンロッド、229及び231…バルブ、3…車体(の
質量)、4…タイヤ(の質量)、5…スプリング、6…
タイヤのバネ要素。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Shock absorber, 11 ... Damper element, 13 ... Spring element, 111 ... Main piston, 112 ... Main channel of fixed contraction side, 113 ... Main channel of fixed expansion side, 116 ... Sub flow channel, 131 ... Spring, 2 ... Control mechanism, 220 ... Piston rod, 229 and 231 ... Valve, 3 ... Car body (mass of), 4 Tire (mass of), 5 ... Spring, 6 ...
Tire spring element.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】直列に接続されるバネ要素及び減衰係数可
変のダンパ要素と、前記バネ要素の伸縮量に応じて前記
ダンパ要素の減衰係数を変化させる制御機構とを有する
ことを特徴とするショックアブソーバ。
1. A shock comprising a spring element and a damper element with variable damping coefficient connected in series, and a control mechanism for changing the damping coefficient of the damper element according to the expansion and contraction amount of the spring element. Absorber.
【請求項2】前記バネ要素、前記ダンパ要素及び前記制
御機構は、同一ケーシング内に内設される請求項1記載
のショックアブソーバ。
2. The shock absorber according to claim 1, wherein the spring element, the damper element and the control mechanism are internally provided in the same casing.
【請求項3】前記制御機構は、前記バネ要素の前記伸縮
量変化の内、前記マスの共振周波数成分に一致する低周
波数成分に対する前記減衰係数を、他の周波数成分に対
する前記減衰係数より相対的に大きく設定するものであ
る請求項1記載のショックアブソーバ。
3. The control mechanism uses the damping coefficient for a low frequency component, which corresponds to a resonance frequency component of the mass, among the changes in the expansion and contraction amount of the spring element, as compared with the damping coefficient for other frequency components. The shock absorber according to claim 1, which is set to a large value.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009508754A (en) * 2005-09-22 2009-03-05 プジョー シトロエン オートモビル エス アー Suspension control device, vehicle equipped with the device, manufacturing method, and program
KR20230030240A (en) * 2021-08-25 2023-03-06 부경대학교 산학협력단 Suspension mount structure of electric vehicle and perfromance evaluating method for the same

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