JPH06668Y2 - 液圧緩衝器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 この考案は自動車のサスペンションに用いられる液圧緩
衝器に関する。

従来の技術 自動車のサスペンションに用いられる液圧緩衝器の中に
は、例えばＵＳＰ２５００７０８号明細書に示されたも
のがある。これは、第３図に示すように、外筒Ｂとシリ
ンダＣとの間に、気体と作動液とが充填されたリザーバ
室Ｄを画成してある。シリンダＣ内には、ピストンロッ
ドＥに固定されたピストンＦにより、作動液が充填され
た上部液室Ｇと下部液室Ｈとを画成してある。ピストン
Ｆには、伸行程時に上部液室Ｇから下部液室Ｈへの作動
液の流れを許容し、圧行程時に下部液室Ｈから上部液室
Ｇへの作動液の流れを阻止するバルブＩが設けられてい
る。また、リザーバ室Ｄの作動液部と下部液室Ｈとを画
成しているベースプレートＪの中央部には、伸行程時に
リザーバ室Ｄの作動液部から下部液室への作動液の流れ
を許容し、かつ圧行程時に下部液室Ｈからリザーバ室Ｄ
の作動液部への作動液の流れを阻止するバルブＫが設け
られている。リザーバ室Ｄの作動液部と上部液室Ｇとを
連絡する通路Ｌの上部には、伸行程時に上部液室Ｇから
リザーバ室Ｄの作動液部への作動液の流出を阻止し、圧
行程時にリザーバ室Ｄの作動液部から上部液室Ｇへの作
動液の流れを許容するバルブＭを設けてある。ボトムプ
レートＪの周辺部には、伸行程時に通路Ｌから下部液室
Ｈへの作動液の流れを阻止し、圧行程時に下部液室Ｈか
ら通路Ｌへの作動液の流れを許容するバルブＯと、伸行
程時に部屋Ｔから部屋Ｓへの作動液の流出を阻止し、圧
行程時に下部液室Ｈから部屋Ｓを介して部屋Ｔへの作動
液の流れを許容するバルブＮを設けてある。また、リザ
ーバ室Ｄと上部液室Ｇとの上部を封止しかつピストンロ
ッドＥが貫通しているベアリングＰの上部には、リザー
バ室Ｄの気体部に通路Ｑを介して連らなるロッドシール
室Ｒを形成してある。

考案が解決しようとする問題点 前述の液圧緩衝器は、伸行程時には、バルブＭが閉じて
いるので、ピストンＦの上昇に伴って、上部液室Ｇの作
動液がバルブＩを押し下げて、バルブＩの弁体とピスト
ンＦとの間にオリフィスを形成し、上部液室Ｇの作動液
が下部液室Ｈに流れる。ここで、ピストンＦの上昇速度
が一定であると仮定すると、上記オリフィスの大きさ
は、バルブＩのばね力によって決まる。そして、このバ
ルブＩのばね力により、上部液室Ｇから下部液室Ｈに導
入される流量が決まり、この上部液室Ｇから下部液室Ｈ
への流量により、上部液室Ｇと下部液室Ｈとの圧力差を
生じ、この上部液室Ｇと下部液室Ｈとの圧力差により、
伸行程時の減衰力が発生する。

そして、圧行程時には、環状の上部液室Ｇの容積が大き
くなり、下部液室Ｈの容積がピストンＦの進入分小さく
なるが、バルブＩが閉じており、下部液室Ｈの作動液
は、上部液室Ｇに逃げることができないので、バルブＯ
を押し開けて部屋Ｓに流入する。この部屋Ｓに流入した
作動液のピストンロッドＥの進入分は、バルブＮを押し
開けてリザーバ室Ｄの作動液部に連通している部屋Ｔに
逃がされ、残りの作動液は、環状の上部液室Ｇにバルブ
Ｍを押し開けて部屋Ｓから通路Ｌを通って上部液室Ｇに
流入される。したがって、環状の上部液室Ｇの流入され
る作動液は、全量が部屋Ｓから導入されなければならな
いので、補償遅れがないように、十分な量の作動液を部
屋Ｓから上部液室Ｇに導入する必要がある。

しかも、バルブＭがリザーバ室Ｄの作動液部の液面より
も上方に位置し、部屋ＳからバルブＭまでの通路Ｌが細
くて長いので、流通抵抗によって圧力損失が生じる。し
たがって、上記補償遅れがないように、部屋Ｓから上部
液室Ｇに十分な量の作動液を導入することと、通路Ｌで
の流通抵抗による圧力損失を補償しなければならないこ
ととから、部屋Ｓの圧力を高くする必要がある。この部
屋Ｓの圧力を高くするには、バルブＮのばね力を強くし
て、下部液室Ｈの圧力を高くする必要がある。しかし、
この下部液室Ｈの圧力が高くなると、圧行程時の減衰力
をソフトに設定することが困難になる。

さらに、前記部屋Ｔに逃がされた作動液は、通路Ｑを通
してロッドシール室Ｒの圧力を上げることになる。この
ロッドシール室Ｒの圧力が上がるのと、圧行程時である
ことによる上部液室Ｇが負圧傾向になることから、ロッ
ドシール室Ｒから気体がピストンロッドＥとベアリング
Ｐとの接触面間を通って上部液室Ｇに流入する。この上
部液室Ｇに流入された気体のごく一部は、伸行程時にピ
ストンロッドＥとベアリングＰとの接触面間からロッド
シール室Ｒを通ってリザーバ室Ｄに流入するが、ほとん
どの気体は上部液室ＧのバルブＭ付近に停滞する。この
上部液室Ｇに停滞した気体は圧縮流体であるので伸行程
時の減衰力の波形特性が悪くなる。

また、他の従来例としては、例えば実開昭５９−８６４
４２号公報に記載されている考案のように、リザーバ室
の上部にバイパス管を設けると共に、該バイパス管の上
部液室に臨む上部開口端にリザーバ室内の作動液を上部
液室内にのみその流入を許容するチェックバルブを設け
て、ピストンロッドの圧行程時に、リザーバ室の作動液
を上部液室に流入させることにより該上部液室内での負
圧の発生を防止するようになっている。

しかし、この公報記載の従来例にあっては、前記チェッ
クバルブがリザーバ室内の作動液の液面よりも上方に配
置されているため、例えば車両の悪路走行時やコーナリ
ングを急旋回した際に、リザーバ室内の作動液が飛び跳
ねたり、大きく傾いて液面が大きく変動してバイパス管
の下部開口端位置よりも低下してしまった場合には、リ
ザーバ室内の圧縮気体がバイパス管を通ってチェックバ
ルブから上部液室に吸い込まれてしまい、そのまま逆止
弁の閉作用で上部液室に閉じ込められる。したがって、
特に伸行程時の減衰力特性が悪化するといった問題があ
る。

問題点を解決するための手段 本考案は、前記従来の種々な問題点に鑑みて案出された
もので、とりわけ、ベアリングの内部に、リザーバ室の
気体部とロッドシール室とを連絡する通路を形成すると
共に、該通路に、リザーバ室の気体部からロッドシール
室への気体の流入を阻止しかつロッドシール室からリザ
ーバ室への気体と作動液との流入を許容するチェックシ
ールを設ける一方、前記両シリンダ間の通路の下端部を
封止するベースプレートに、前記両シリンダ間の通路と
前記リザーバ室の作動液部の下端部とを連絡する短尺な
通路部を形成すると共に、該通路部に、伸行程時に上部
液室からリザーバ室の作動液部への作動液の流出を阻止
しかつ圧行程時に上部液室への作動液の流入を許容する
チェックバルブを配設したことを特徴としている。

作用 ピストンロッドの圧行程時と伸行程時とにおいて、ピス
トンに設けた減衰力発生機構による上部液室と下部液室
とへの作動液の置換流通により、上部液室と下部液室と
に圧力差を生じさせ、この圧力差により減衰力を発生す
る。

また、ベースプレートの通路部に、チェックバルブを配
設したことにより、ピストンロッドの圧行程時におい
て、作動液が流路の短い通路部を通ってチェックバルブ
に導かれることになり、流通抵抗による圧力損失が小さ
くなり、作動液がチェックバルブと通路とを通って上部
液室に、補償遅れを生じることなく速やかに導入され
る。

しかも、前記チェックバルブをベースプレートの通路部
に形成したことにより、該チェックバルブはリザーバ室
の作動液部内の液面よりも十分に低い位置に配設されて
いるため、例えば車両の悪路走行時や、コーナリングを
急旋回走行した場合において、リザーバ室内の作動液が
上方へ飛び跳ねたり大きく傾いて、該液面が大きく変動
しても、リザーバ室から上部液室への圧縮気体の吸い込
みが防止される。

また、ピストンロッドの圧行程時や長時間駐車時におい
て、チェックシールにより、リザーバ室からロッドシー
ルへ室の気体の流入が阻止されるので、該ロッドシール
室から上部液室への流入が防止される。

実施例 以下、この考案の実施例を図面に基づいて詳述する。

第１図に示すように、外筒１の下部は、底壁２によって
封止されている。外筒１内には、シリンダ３が収納配置
されている。このシリンダ３は、インナシリンダ４とア
ウタシリンダ５とを備えている。インナシリンダ４とア
ウタシリンダ５との下端部は、ベースプレート６によっ
て封止されている。インナシリンダ４とアウタシリンダ
５との上端部は、ベアリング７によって封止されてい
る。このベアリング７の外周縁は、外筒１の上部内に封
止されている。前記外筒１とアウタシリンダ５との間に
は、気体と作動液とが充填されたリザーバ室８が、外筒
１とアウタシリンダ５と底壁２とベアリング７とによっ
て画成されている。前記シリンダ３のインナシリンダ４
内には、ピストン９が上下動自在に収納されている。こ
のピストン９によって、インナシリンダ４内には、上部
液室１０と下部液室１１とが画成されている。ピストン
９には、ピストンロッド１３が固定されている。ピスト
ンロッド１３は、ベアリング７の略中央部に形成した軸
受孔１２に上下動可能に貫通している。

また、ピストン９には、減衰力発生機構１４が設けられ
ている。この減衰力発生機構１４は、上部液室１０と下
部液室１１とを連通させる通路中に設けられた固定絞り
１５と、ピストン９の上部と下部とに配設されて上記通
路を所定圧力以上で開放する弁体１６Ａ，１６Ｂとを備
えており、伸行程時と圧行程時とに、ピストン９の上下
動に連れて作動液を上部液室１０と下部液室１１との間
に置換流通することによって減衰力を発生するように構
成されている。

また、ピストンロッド１３の下端部には、上部液室１０
と下部液室１１とを前記減衰力発生機構１４をバイパス
して連通するバイパス通路１７が設けられている。この
バイパス通路１７内には、調整子１８が回動自在に嵌装
されている。この調整子１８は、ピストンロッド１３の
軸部に貫装したコントロールロッド１９下端に固定され
ており、該コントロールロッド１９の上端に取付けられ
た図外のアクチュエータによって駆動され、この調整子
１８に設けた径の異なる複数個のオリフィス２０を切換
えることによって、前記バイパス通路１７を流通する作
動液のバイパス量を調整するようになっている。

前記ベースプレート６には、固定絞り２１とチェックバ
ルブ２２とを備えている。この固定絞り２１は、圧行程
時に下部液室１１の作動液を、ベースプレート６の下面
中央部に設けた凹部２３と、ベースプレート６の下面周
縁部に周方向へ隔間配置して形成した複数の通路２４と
を経由して、リザーバ室８の作動液部８ａに流出させる
ようになっている。前記チェックバルブ２２は、圧行程
時には閉弁作動し、伸行程時にはリザーバ室８の作動液
を、ピストン９の上動に伴なって容積の大きくなる下部
液室１１に前記通路２４と凹部２３とを介して供給する
ようになっている。

一方、上部液室１０とリザーバ室８の作動液部８ａとを
連絡する通路２５は、ベアリング７のインナシリンダ４
接合部に形成した通路２６と、この通路２６に連らなり
インナシリンダ４とアウタシリンダ５との間に画成した
環状路２７と、この環状路２７とリザーバ室８の作動液
部８ａとに連らなりベースプレート６内に形成した短尺
な通路部２８とで構成されている。

そして、前記通路部２８は、通路２５のリザーバ室８の
液面Ａよりも最も下方に形成されており、また、この通
路部２８に、ピストンロッド１３の伸行程時に上部液室
１０からリザーバ室８の作動液部８ａへの作動液の流出
を阻止し、かつ圧行程時にリザーバ室８の作動液部８ａ
から上部液室１０への作動液の流れを許容するチェック
バルブ２９が配設されている。

一方、外筒１とベアリング７とピストンロッド１３との
間には、シール部材３０が介装されている。このシール
部材３０とベアリング７とピストンロッド１３とによっ
て、ロッドシール室３１が画成されている。このロッド
シール室３１は、ベアリング７に形成した通路３２によ
って、リザーバ室８の気体部８ｂに連通されている。こ
の通路３２には、リザーバ室８の気体の洩れを防止する
とともにロッドシール室３１に流入した気体と作動液と
のリザーバ室８への戻りを許容するチェックシール３３
が設けられている。

以上の実施例構造によれば、ピストンロッド１３の伸行
程時には、ピストン９の上動に伴って、リザーバ室８の
作動液部８ａの作動液が、凹部２３からチェックバルブ
２２と固定絞り２１とを通って下部液室１１に流入す
る。これと並行して、通路部２８に設けられたチェック
バルブ２９が閉じているので、上部液室１０内の作動液
が、減衰力発生機構１４の固定絞り１５と弁体１６Ｂと
調整子１８のオリフィス２０とバイパス通路１７とを通
って下部液室１１に流入し、この流量により上部液室１
０と下部液室１１との圧力差を生じ、この上部液室１０
と下部液室１１との圧力差により伸行程時の減衰力が発
生する。

一方、ピストンロッド１３の圧行程時には、ピストン９
の下動に伴って、下部液室１１内の作動液が、減衰力発
生機構１４の固定絞り１５と弁体１６Ａと調整子１８の
オリフィス２０とバイパス通路１７とを通って上部液室
１０に流入し、環状の上部液室１０の容積が大きくなる
ほとんどが補償され、この流量により上部液室１０と下
部液室１１との圧力差を生じ、この上部液室１０と下部
液室１１との圧力差により圧行程時の減衰力が発生す
る。

これと並行して、下部液室１１内の作動液が、ベースプ
レート６に設けられた固定絞り２１を通って凹部２３に
流入する。しかし、チェックバルブ２９が、リザーバ室
８の作動液部８ａの液面Ａよりも十分下方に配設されて
いるので、凹部２３内の作動液は、作動液が流路の短い
通路部２８を通ってチェックバルブ２９から通路２５を
通って上部液室１０に導かれる。即ち、作動液は、低圧
力で開作動するチェックバルブ２９と短い通路部２８と
を通過するため、流通抵抗による圧力損失がほとんど無
い程度に極めて小さくなる。このため、作動液を、上部
液室１０内に補償遅れを生じることなく速やかに導入さ
せることができる。この結果、凹部２３に高い圧力が不
要となる。したがって、減衰力発生機構１４と調整子１
８のオリフィス２０とによる流量調整により、圧行程時
の減衰力をソフトに設定することが容易になる。

また、チェックバルブ２９が低圧力で開くことにより、
圧行程開始と同時に、作動液がチェックバルブ２９と通
路２５とを通って上部液室１０に導入されるので、上部
液室１０が負圧になることはなく、圧行程時の減衰力の
波形特性が良くなる。

また、チェックバルブ２９が、作動液部８ａの液面Ａよ
りも十分下方に配置されているため、車両の悪路走行時
やコーナーリングを急旋回走行した場合において、リザ
ーバ室８内の作動液が上方へ飛び跳ねたり大きく傾いて
液面が大きく変動しても、チェックバルブ２９から上部
液室１０への圧縮気体の吸い込みが全く発生しない。し
たがって、常時安定した減衰力特性が得られる。

さらに、下部液室１１から凹部２３に流入した作動液の
ピストンロッド１３の進入分は、リザーバ室８の気体部
８ｂの圧力を少し高くするが、チェックシール３３によ
り、リザーバ室８の気体部８ｂからロッドシール室３１
への気体の洩れが阻止されているので、リザーバ室８の
気体部８ｂ内で気体が圧縮されるだけで、ロッドシール
室３１に流入することはない。したがって、この気体の
洩れ防止と前記上部液室１０の負圧防止とにより、気体
がロッドシール室３１からピストンロッド１３とベアリ
ング７との接触面間を通って上部液室１０に混入するこ
とは防止される。よって、従来のような圧行程時の上部
液室１０への混入気体による伸行程時の減衰力の波形特
性の悪化が解消できる。

しかも、この実施例によれば、液圧緩衝器を組み付けた
車両が長時間駐車している場合でも、チェックシール３
３によってリザーバ室８内の気体がピストンロッド１３
とベアリング７の軸受孔１２との接触面間を通って上部
液室１０の上部に混入することはない。

尚、本考案は、前記実施例に限定されるものではなく、
例えば第２図に示すように、通路部２８Ａをベースプレ
ート６の通路２４の中間部へ交差するように形成し、こ
の通路部２８Ａに弁体３４をセットスプリング３５で覆
蓋させることによって、バルブ２９Ａを構成したり、ま
た、チェックシール３３Ａを、断面略Ｕ字形を有する環
状に形成し、その内周縁部をアウタシリンダ５とベアリ
ング７との間に装着しても、前述と同様の効果がある。

考案の効果 以上の説明で明らかなように、本考案によれば、減衰力
発生機構によって減衰力を効果的に発生させることが可
能になることは勿論のこと、とりわけ、チェックバルブ
を、リザーバ室の作動液部内の液面よりも最も下方に位
置する通路部に設けたため、圧行程時において作動液が
前記作動液部から流路の短い前記通路部を通ってチェッ
クバルブに導かれることになる。したがって、流動抵抗
による圧力損失が小さくなり、この結果、下部液室の圧
力を高くする必要がなくなるので、圧行程時の減衰力を
ソフトに設定することが容易になる。

しかも、前記チェックバルブをベースプレートの通路
部、つまり作動液室の液面よりも十分に下方の位置に設
けたことにより、車両の悪路走行時やコーナリングを急
旋回走行した場合などにおいて、リザーバ室内の作動液
が上方へ飛び跳ねたり大きく傾いて、液面が大きく変動
しても、チェックバルブから上部液室へのエアーの吸い
込みが全く発生しない。したがって、常時安定した減衰
力特性が得られる。

また、リザーバ室の気体部とロッドシール室とを連絡す
る通路に、チェックシールが設けられているので、圧行
程時や長時間駐車時において、リザーバ室からロッドシ
ール室への気体の流入が阻止される。この結果、前記チ
ェックバルブの作用と相俟って上部液室への気体の流入
を更に確実に防止することが可能になり、ピストンロッ
ドの圧行程時における減衰力の波形特性を極めて良好に
することができる。

更に、リザーバ室の作動液部と上部液室とを連絡する通
路の上部からバルブが省略されているので、廉価で、し
かも組立も容易となるなどの実用上大なる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例を示す縦断面図、第２図は
この考案の異なる例を示す縦断面図、第３図は従来の液
圧緩衝器を示す断面図である。 １…外筒、３…シリンダ、４…インナシリンダ、５…ア
ウタシリンダ、６…ベースプレート、７…ベアリング、
８…リザーバ室、８ａ…作動液部、８ｂ…気体部、９…
ピストン、１０…上部液室、１１…下部液室、１４…減
衰力発生機構、２５…通路、２８…通路部、２９，２９
Ａ…チェックバルブ、３２…通路、３３，３３Ａ…チェ
ックシール、Ａ…液面。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】外筒と該外筒の内側に設けられたアウタシ
   リンダとの間に、気体と作動液とが充填されたリザーバ
   室を画成すると共に、前記アウタシリンダの内側に設け
   られたインナシリンダ内に、ピストンロッドに固定され
   たピストンによって作動液が充填された上部液室と下部
   液室とを画成し、前記リザーバ室と前記上部液室との上
   部を封止しかつ前記ピストンロッドが貫通しているベア
   リングの上部に、ロッドシール室を画成し、かつ前記ベ
   アリングの下部に形成された通路を介して前記両シリン
   ダ間の通路と上部液室とを連通すると共に、前記ピスト
   ンに伸行程時と圧行程後とに作動液を上部液室と下部液
   室とに置換流通させる減衰力発生機構を設けてなる液圧
   緩衝器において、 前記ベアリングの内部に、リザーバ室の気体部とロッド
   シール室とを連絡する通路を形成すると共に、該通路
   に、リザーバ室の気体部からロッドシール室への気体の
   流入を阻止しかつロッドシール室からリザーバ室への気
   体と作動液との流入を許容するチェックシールを設ける
   一方、前記両シリンダ間の通路の下端部を封止するベー
   スプレートに、前記両シリンダ間の通路と前記リザーバ
   室の作動液部の下端部とを連絡する短尺な通路部を形成
   すると共に、該通路部に、伸行程時に上部液室からリザ
   ーバ室の作動液部への作動液の流出を阻止しかつ圧行程
   時に上部液室への作動液の流入を許容するチェックバル
   ブを配設したことを特徴とする液圧緩衝器。