JPH0719643U - 車両用緩衝装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 減衰力を滑らかに変化させ得る減衰力可変型
の車両用緩衝装置を提供する。 【構成】 ダンパシリンダ１１内を主流体室１２, １３
に仕切るピストン１４と一体のハウジング２７と、この
ハウジング２７内を副流体室２９, ３０に仕切る第一ス
プール３１と、一方の副流体室２９と一方の主流体室１
２とを連通する連通路３５, ３６と、他方の副流体室３
０に収納されて第一スプール３１と相対移動可能に嵌合
し合う第二スプール３２と、この第二スプール３２を囲
む他方の副流体室３０と他方の主流体室１３とを連通す
る連通路３９と、二つのスプール３１, ３２で囲まれた
圧力室３３に収納されて当該スプール３１, ３２を相互
に離れる方向に付勢するばね部材３４と、スプール３
１, ３２の嵌合部分の少なくとも一方に形成されてこれ
らの嵌合量の増大に伴って圧力室３３から他方の副流体
室３０への流体の流出を漸次拘束するテーパ状絞り通路
４０とを具える。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、減衰力を滑らかに変化させ得る減衰力可変型の車両用緩衝装置に関 する。

【０００２】

【従来の技術】

自動車等の車体と車輪との間に組み付けられる懸架装置の一部を構成するダン パ（以下、これを緩衝装置と呼称する）は、不整路面による衝撃や車体の振動を 緩和して乗員の乗り心地を向上させる他、積み荷を保護したりあるいはタイヤの 接地性を高めて操縦安定性を確保するためのものであり、内部に油等の流体が充 填されたダンパシリンダと、このダンパシリンダ内を摺動するピストンが固定さ れたピストンロッドとを有する筒形のものが一般的である。

【０００３】 通常、このような緩衝装置においては、ピストンにて仕切られたダンパシリン ダ内の二つの流体室の間で、車輪の上下動に伴って流体がピストンに形成された オリフィス通路を介して行き来するが、この時のオリフィス通路を流れる流体の 抵抗により、車輪の上下動に伴う振動を減衰するようになっている。

【０００４】 また、このような緩衝装置において、ピストンの上下動に対して慣性運動する フリーピストンをピストンロッドに組み込み、このフリーピストンの慣性運動を 利用してダンパシリンダ内の二つの流体室の間での流体の移動を上述したピスト ンとは独立に調整することにより、ピストンの移動量に対する減衰力の変化割合 を適宜変えるようにした減衰力可変型のものが、例えば特公昭４７−３７７５９ 号公報や特公昭４４−２９００８号公報等で提案されている。

【０００５】 上述した特公昭４７−３７７５９号公報に開示された緩衝装置の場合、復元ば ねのばね力に抗して遊動ピストンがストッパに当接するまでの間は、小さな減衰 力が発生し、遊動ピストンがストッパに当接した時点から大きな減衰力が発生す るようになっている。

【０００６】 また、特公昭４４−２９００８号公報に開示された緩衝装置の場合、弁ばねの ばね力に抗してストロークするスリーブバルブに形成した連通孔が、ロックナッ トに形成した連通孔と連通状態にある間は、小さな減衰力が発生し、このスリー ブバルブの連通孔とロックナットの連通孔とが非連通状態に移行した段階で、大 きな減衰力が発生するようになっている。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

特公昭４７−３７７５９号公報に開示された従来の減衰力可変型の緩衝装置に おいては、復元ばねのばね力が遊動ピストンに付勢されているだけのため、ピス トンおよび遊動ピストンの変位量と減衰力との関係を二点鎖線で表す図３に示す ように、小さな減衰力が発生する状態と、大きな減衰力が発生する状態との切り 替わりが唐突に起こってしまう。この結果、車両の乗り心地が悪化することに加 え、この減衰力の切り替わりが車両の操舵中に発生すると、車両の挙動が不安定 となり、運転者が操舵に対して違和感を招く虞があった。

【０００８】 この点、特公昭４４−２９００８号公報に開示された従来の減衰力可変型の緩 衝装置は、スリーブバルブの移動に伴い、このスリーブバルブに形成した連通孔 と、ロックナットに形成した連通孔との位置ずれが発生し、これらの通路が絞ら れた状態となるため、スリーブバルブの移動に対する拘束力が発生し、ピストン およびスリーブバルブの変位量と減衰力との関係を破線で表す図３に示すように 、減衰力の変化が上述した特公昭４７−３７７５９号公報のものよりも多少滑ら かに行われる利点がある。しかし、実際問題として、連通孔の形状等に起因して スリーブバルブの変位量の増大に対する拘束力の滑らかな増大は殆ど期待できず 、先の例と同様に、小さな減衰力が発生する状態と、大きな減衰力が発生する状 態との切り替わりが比較的急激に起こってしまう。この結果、車両の乗り心地が 悪化することに加え、この減衰力の切り替わりが車両の操舵中に発生すると、車 両の挙動が不安定となり、運転者が操舵に対して違和感を招く虞があった。

【０００９】 しかも上述した従来の緩衝装置は、緩衝装置が伸びる方向に対してのみ減衰力 が変わる構造となっており、緩衝装置が縮む方向には減衰力が全く変わらないも のであった。

【００１０】

【考案の目的】

本考案の目的は、減衰力を滑らかに変化させ得る減衰力可変型の車両用緩衝装 置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

本考案による車両用緩衝装置は、内部に緩衝用の流体が充填されたダンパシリ ンダと、このダンパシリンダの一端部を摺動自在に貫通して一端側が当該ダンパ シリンダ内に位置するピストンロッドと、このピストンロッドの一端側に一体的 に固定され、かつ前記ダンパシリンダ内に摺動自在に嵌合されて当該ダンパシリ ンダ内を二つの主流体室に仕切るピストンと、このピストンに形成されて前記二 つの主流体室に連通する通路と、この通路に設けられて当該通路内の前記流体の 流れを制限する減衰力発生手段とを有する車両用緩衝装置において、前記ピスト ンロッドの一端側に一体に設けられたハウジングと、このハウジング内に摺動自 在に嵌合されて当該ハウジング内を二つの副流体室に仕切るカップ状をなす第一 のスプールと、一方の前記副流体室と一方の前記主流体室とを連通する連通路と 、前記他方の副流体室に収納されて前記第一のスプールと相対移動可能に嵌合し 合うカップ状をなす第二のスプールと、この第二のスプールの外周を囲む前記他 方の副流体室と他方の前記主流体室とを連通する連通路と、前記二つのスプール にて囲まれた圧力室に収納されて当該二つのスプールを相互に離れる方向に付勢 するばね部材と、前記二つのスプールの嵌合部分の少なくとも一方に形成されて これらの嵌合量の増大に伴って前記圧力室から前記他方の副流体室への前記流体 の流出を漸次拘束するテーパ状絞り通路とを具えたことを特徴とするものである 。

【００１２】

【作用】

本考案によると、ピストンが一方の主流体室側に移動すると、その慣性力によ って第一のスプールがばね部材のばね力に抗して他方の副流体室側に変位するた め、第一のスプールと第二のスプールとの嵌合部分が増大する。そして、これら の嵌合量の増大に伴い、この嵌合部分に形成されたテーパ状絞り通路により、二 つのスプールに囲まれた圧力室から他方の副流体室への流体の流出が漸次拘束さ れ、第一のスプールの移動速度が遅くなる。次いで、ピストンによって仕切られ た二つの主流体室に連通する通路に設けられた減衰力発生手段が作用し、一方の 主流体室から通路を介して他方の主流体室へと流れる流体の流れが制限される結 果、減衰力が小さな状態から大きな状態へ滑らかに移行する。

【００１３】 同様に、ピストンが他方の主流体室側に移動すると、その慣性力によって第二 のスプールがばね部材のばね力に抗して一方の副流体室側に変位するため、第一 のスプールと第二のスプールとの嵌合部分が増大する。そして、これらの嵌合量 の増大に伴い、この嵌合部分に形成されたテーパ状絞り通路により、二つのスプ ールに囲まれた圧力室から他方の副流体室への流体の流出が漸次拘束され、第二 のスプールの移動速度が遅くなる。次いで、ピストンによって仕切られた二つの 主流体室に連通する通路に設けられた減衰力発生手段が作用し、一方の主流体室 から通路を介して他方の主流体室へと流れる流体の流れが制限される結果、減衰 力が小さな状態から大きな状態へ滑らかに移行する。

【００１４】

【実施例】

本考案による車両用緩衝装置の一実施例の主要部の破断構造を図１に示す。す なわち、図示しない車軸を支持する図示しない揺れ腕等と図示しない車体フレー ムとの間に介装されて揺れ腕等を車軸と共に車体フレームから釣り下げた状態で 支持する本実施例の緩衝装置は、ダンパシリンダ１１の下端部が図示しないブラ ケットを介して上述した揺れ腕等に固定されており、このダンパシリンダ１１に は作動油等の緩衝用の流体が充填された内部を上部室１２と下部室１３とに仕切 るピストン１４が摺動自在に収納されている。また、ダンパシリンダ１１の上端 部には、ピストンロッド１５を摺動自在に保持する図示しない環状のロッドガイ ドが取り付けられ、これらロッドガイドとピストン１４とでピストンロッド１５ をダンパシリンダ１１に対して同軸状に保持している。

【００１５】 上端部が図示しない車体側に連結されるピストンロッド１５の下端部には、上 側から順にストッパ１６, カラー１７, 上部リード弁１８, ピストン１４, 下部 リード弁１９, 補助リード弁２０, カラー２１が嵌め込まれ、これらはピストン ロッド１５の下端にねじ込まれたナット２２により、このピストンロッド１５に 対して一体的に嵌着された状態となっている。また、上述したピストン１４には 、上部リード弁１８を介して上部室１２と下部室１３とを連通し得るオリフィス 通路２３と、下部リード弁１９および補助リード弁２０を介して上部室１２と下 部室１３とを連通し得るオリフィス通路２４とが形成されている。

【００１６】 つまり、路面の凹凸に追従してダンパシリンダ１１に対し相対的に上下動する ピストン１４の移動速度が比較的遅い領域では、オリフィス通路２３, ２４がリ ード弁１８〜２０にてそれぞれ塞がれた状態となっているため、ピストン１４の 移動速度の増加割合に対して減衰力の増加割合が大きな傾向を有する。しかし、 ダンパシリンダ１１に対するピストン１４の相対的な上下移動速度が予め設定さ れた値を越えると、これらリード弁１９〜２０が弾性変形してオリフィス通路２ ３, ２４を開くため、ピストン１４の移動速度の増加割合に対して減衰力の増加 割合が小さな傾向となり、従来から周知の一般的な緩衝装置としての特性が得ら れる。

【００１７】 一方、前記ナット２２の下端には、上部封板２５と下部封板２６とを上下両端 部に嵌合したスプールハウジング２７の上端部が一体的に接合されており、この スプールハウジング２７の内側に一体的に嵌着された内筒２８の上下両端は、上 部封板２５および下部封板２６にそれぞれ当接した状態となっている。この内筒 ２８には、当該内筒２８内を上部ダンパ室２９と下部ダンパ室３０とに仕切り、 かつ上端が上部封板２５に当接し得るカップ形断面の上部スプール３１が摺動自 在に嵌合されている。また、上部スプール２９の下端内周部に上端外周部が重な り合うカップ形断面の下部スプール３２は、下部ダンパ室３０側に収納され、こ の下部スプール３２と上部スプール３１とで囲まれた圧力室３３内には、上部ス プール２９の上端を上部封板２５側に付勢すると共に下部スプール３２の下端を 下部封板２６側に付勢する圧縮コイルばね３４が収納されている。この圧縮コイ ルばね３４のばね力は、上述したリード弁１９〜２０のばね力よりも小さめに設 定されており、従ってリード弁１９〜２０の弾性変形を伴わない領域において、 上部スプール３１および下部スプール３２が図示しない車輪の小さな上下動に対 応して内筒２８内を上下に慣性運動するようになっている。

【００１８】 前記上部スプール３１と上部封板２５との間に形成される上部ダンパ室２９に は、ピストンロッド１５に穿設した連通路３５, ３６および上部封板２５の中央 部に穿設したオリフィス３７を介して上部室１２が連通状態となっている。同様 に、下部スプール３２を囲む環状の下部ダンパ室３０には、下部封板２６の中央 部に穿設したオリフィス３８および下部スプール３２の下端面に刻設された連通 路３９を介して下部室１３が連通状態となっている。また、本実施例における下 部スプール３２の外観を表す図２に示すように、上部スプール３１と重なり合う 下部スプール３２の上端外周部には、上端側ほど径方向内側に入り込み、かつ円 周方向に沿った幅が上端側ほど広くなった複数のオリフィス通路４０が所定間隔 で形成されている。

【００１９】 本考案のテーパ状絞り通路として機能するオリフィス通路４０は、上述した圧 力室３３内と下部ダンパ室３０とを連通するものであるが、相互に嵌合し合う上 部スプール３１と下部スプール３２との相対移動量が、図１に示す中立状態から 増大するに伴い、オリフィス通路４０の通路断面積が次第に減少し、上部スプー ル３１あるいは下部スプール３２がストロークエンドに達した状態では、オリフ ィス通路４０が完全に塞がれるような構成を有していさえすれば、本実施例以外 の形状のテーパ状絞り通路を相互に重なり合う上部スプール３１と下部スプール ３２との嵌合部分の少なくとも一方に採用することも当然可能である。従って、 本実施例のオリフィス通路４０の円周方向に沿った幅を均一にしても何ら問題は なく、例えば、上述した断面構造のオリフィス通路を上部スプール３１の下端内 周部に形成することも有効である。さらに、下部スプール３２の外周面を上端側 ほど外径が小さくなった円錐台状に形成したり、逆に、上部スプール３１の内周 面を下端側ほど内径が大きくなった逆円錐台状に形成し、これによって連続した 環状のテーパ状絞り通路を上部スプール３１の内周面と下部スプール３２の外周 面との間に形成することも可能である。

【００２０】 従って、路面の微小な凹凸に追従してダンパシリンダ１１に対し相対的にピス トン１４がピストンロッド１５と共に短いストロークで上下動すると、これに対 してスプール３１, ３２が慣性によってスプールハウジング２７内を逆に上下動 する。

【００２１】 例えば、ダンパシリンダ１１に対してピストン１４が上昇する過程では、上部 スプール３１が圧縮コイルばね３４のばね力に抗してスプールハウジング２７内 を下降し、上部室１２側の作動流体の一部を連通路３５, ３６およびオリフィス ３７を介して上部ダンパ室２９内に導き入れる一方、圧力室３３内の作動流体を オリフィス通路４０から下部ダンパ室３１内に排出すると共に下部ダンパ室３１ 内の作動流体を連通路３９から下部室１３側へ押し出し、この時にオリフィス３ ７, ３８およびオリフィス通路４０を通過する作動流体の抵抗に応じた減衰力が 発生する。この場合、オリフィス通路４０の通路断面積は上部スプール３１の下 降量の増大に伴って逆に小さくなり、上部スプール３１の下降が次第に拘束され る結果、この時のピストン１４およびスプール３１, ３２の変位量と減衰力との 関係を表す図３に示すように、実線で示す如き滑らかな減衰力の変化を得ること ができる。

【００２２】 同様に、ダンパシリンダ１１に対してピストン１４が下降する過程では、下部 スプール３２が圧縮コイルばね３４のばね力に抗してスプールハウジング２７内 を上昇し、下部室側の作動流体の一部がオリフィス３７および連通路３９を介し て下部ダンパ室３０内に導き入れるが、圧力室３３内の作動流体もオリフィス通 路４０から下部ダンパ室３１内に排出され、この時にオリフィス３８およびオリ フィス通路４０を通過する作動流体の抵抗に応じた減衰力が発生する。この場合 、オリフィス通路４０の通路断面積は下部スプール３２の上昇量の増大に伴って 逆に小さくなり、下部スプール３２の下降が次第に拘束される結果、先の場合と 同様に、図３の実線で示す如き滑らかな減衰力の変化を得ることができる。

【００２３】 なお、スプール３１, ３２のストロークエンドを越えたピストン１４の移動に 対しては、上述したリード弁１８〜２０が作用して高減衰力が得られる状態とな る。

【００２４】

【考案の効果】

本考案の車両用緩衝装置によると、ピストンと一体のハウジング内に一組のス プールを組み込み、これらスプールの重ね合わせ部にこれらの嵌合量の増大に伴 って圧力室から他方の副流体室への流体の流出を漸次拘束するテーパ状絞り通路 を形成したので、慣性によってスプールがそのストロークエンドに近付くに連れ 、スプールの移動に対する拘束力が漸増する結果、スプールの移動に伴って減衰 力が滑らかに変化することとなり、好ましい特性の緩衝装置を実現することがで きる。

【００２５】 また、緩衝装置の圧縮時に慣性によってスプールが移動するようにしたので、 緩衝装置の圧縮動作の際にも減衰力を漸次変化させることが可能となるが、一組 のスプールを相互に重ね合わせた構造のため、緩衝装置の伸縮方向の寸法の増大 はほとんどなく、コンパクトな緩衝装置とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案による車両用緩衝装置の一実施例の主要
部を抽出した破断図である。

【図２】図１に示した本実施例における下部スプールの
部分を抽出してその外観を拡大状態で表す斜視図であ
る。

【図３】図１に示した本実施例におけるスプールの変位
量と減衰力との関係、ならびに従来の減衰力可変型の車
両用緩衝装置におけるフリーピストンの変位量と減衰力
との関係をそれぞれ模式的に表すグラフである。

【符号の説明】

１１ ダンパシリンダ １２ 上部室 １３ 下部室 １４ ピストン １５ ピストンロッド １６ ストッパ １７ カラー １８ 上部リード弁 １９ 下部リード弁 ２０ 補助リード弁 ２１ カラー ２２ ナット ２３, ２４ オリフィス通路 ２５ 上部封板 ２６ 下部封板 ２７ スプールハウジング ２８ 内筒 ２９ 上部ダンパ室 ３０ 下部ダンパ室 ３１ 上部スプール ３２ 下部スプール ３３ 圧力室 ３４ 圧縮コイルばね ３５, ３６ 連通路 ３７, ３８ オリフィス ３９ 連通路 ４０ オリフィス通路

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部に緩衝用の流体が充填されたダンパ
   シリンダと、 このダンパシリンダの一端部を摺動自在に貫通して一端
   側が当該ダンパシリンダ内に位置するピストンロッド
   と、 このピストンロッドの一端側に一体的に固定され、かつ
   前記ダンパシリンダ内に摺動自在に嵌合されて当該ダン
   パシリンダ内を二つの主流体室に仕切るピストンと、 このピストンに形成されて前記二つの主流体室に連通す
   る通路と、 この通路に設けられて当該通路内の前記流体の流れを制
   限する減衰力発生手段とを有する車両用緩衝装置におい
   て、 前記ピストンロッドの一端側に一体に設けられたハウジ
   ングと、 このハウジング内に摺動自在に嵌合されて当該ハウジン
   グ内を二つの副流体室に仕切るカップ状をなす第一のス
   プールと、 一方の前記副流体室と一方の前記主流体室とを連通する
   連通路と、 前記他方の副流体室に収納されて前記第一のスプールと
   相対移動可能に嵌合し合うカップ状をなす第二のスプー
   ルと、 この第二のスプールの外周を囲む前記他方の副流体室と
   他方の前記主流体室とを連通する連通路と、 前記二つのスプールにて囲まれた圧力室に収納されて当
   該二つのスプールを相互に離れる方向に付勢するばね部
   材と、 前記二つのスプールの嵌合部分の少なくとも一方に形成
   されてこれらの嵌合量の増大に伴って前記圧力室から前
   記他方の副流体室への前記流体の流出を漸次拘束するテ
   ーパ状絞り通路とを具えたことを特徴とする車両用緩衝
   装置。