JPH082512Y2 - 油圧緩衝装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本考案は、例えば車両のショックアブソーバ等として
利用される油圧緩衝装置に係り、特に減衰力を可変制御
可能な油圧緩衝装置に関する。

【従来技術】

従来、この種の装置は、例えば特開昭63-19478号公報
及び1986年８月発行「トヨタカムリ新型解説書」に示さ
れるように、円筒状のハウジングと、ハウジング内に組
み込まれたピストンロッドに固定され同ハウジング内を
第１及び第２油室に区画するピストンと、ピストンロッ
ドに回転可能に組み付けられたシャフトに固定され回転
位置に応じて第１及び第２油室間を異なるオリフィスを
介して連通させるロータリバルブと、前記シャフトを回
転駆動する電磁アクチュエータとを備え、第１油室内か
ら第２油室内への（又は第２油室内から第１油室内へ
の）作動油の流入をオリフィスによって制限することに
よりピストン及びピストンロッドのハウジングに対する
変位を抑制してピストンロッドとハウジングとの間に働
く衝撃を減衰させるとともに、前記電磁アクチュエータ
でロータリバルブの回転位置を変更制御することにより
前記オリフィスの大きさを変更して前記減衰力を可変制
御するようにしている。

【考案が解決しようとする課題】

しかるに、上記従来の装置にあっては、減衰力を切り
換える際、静止しているシャフト及びロータリバルブを
回転開始させる必要があるので、電磁アクチュエータの
電磁力をある程度大きくする必要がある。そのため、回
転開始後のロータリバルブの回転速度は速くなり、特に
作動油温の高い状態では同速度は速くなって、オリフィ
ス面積の急激な変化のために、オイルハンマー現象と呼
ばれる異音が発生するという問題があった。また、作動
油温の温度変化に伴う作動油の粘性抵抗の変化によっ
て、ロータリバルブの切り換え時間が作動油温の上昇に
従って短くなって、一律に制御されないという問題もあ
った。 本考案は上記問題に対処するためになされたもので、
その目的は前記異音の発生と切り換え時間のばらつきを
少なくした油圧緩衝装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本考案の構成上の特徴
は、上記従来のような油圧緩衝装置において、前記ハウ
ジング内であって前記ロータリバルブ又はシャフトの外
周上に形成されるとともに作動油の充填されたダンパ室
と、一端にて前記ロータリバルブ又はシャフトに固定さ
れるとともに前記ダンパ室に突出されて同ダンパ室内に
所定の隙間を有する作動油流路を形成するダンパ片とを
設けるとともに、前記ダンパ片を、少なくとも前記ダン
パ片の回転時に作動油温の上昇に従って前記作動油流路
を小さくする材料で構成したことにある。

【考案の作用】

上記のように構成した本考案においては、減衰力を切
り換えるためにロータリバルブを回転させる際には、ダ
ンパ片がダンパ室内の作動油中を回動することになるの
で、該ダンパ片の回転が作動油により抑制されてロータ
リバルブの回転を減速する。また、ダンパ片は、少なく
ともダンパ片の回転時にダンパ片により形成されるダン
パ室内の作動油流路を作動油温の上昇に伴って小さくす
る材料で構成されているので、ダンパ片によるロータリ
バルブの回転抑制力は作動油温の上昇に従って大きくな
るように制御される。

【考案の効果】

上記作用説明からも理解できるとおり、本考案によれ
ば、ロータリバルブの回転がダンパ片により減速制御さ
れるとともに、同ダンパ片による回転抑制力は作動油温
の上昇に従って大きくなるように制御されるので、オリ
フィス面積の急激な変化が防止されて、オイルハンマー
現象と呼ばれる異音の発生が少なくなるとともに、作動
油温によるロータリバルブの切り換え時間のばらつきも
少なくなる。

【実施例】

以下、本考案の一実施例に係る油圧緩衝装置Ａを図面
を用いて説明する。 この油圧緩衝装置Ａは、例えば第３図に示すように、
車体BDに伝達される衝撃を緩和するためのショックアブ
ソーバとして、車体BDと車輪WHとの間に配設されてい
る。 第１図はこの油圧緩衝装置Ａの一部を縦断して示して
あり、同装置Ａは車輪WH側に接続された円筒状のハウジ
ング11を備えている。ハウジング11内には、車体BD側に
接続された円筒状の第１ピストンロッド12と、同ピスト
ン12に螺着された円筒状の第２ピストンロッド13が一体
的に軸方向に変位可能に組み込まれている。 第２ピストンロッド13の外周上にはハウジング11内を
液密的に摺動するピストン14が固定されており、同ピス
トン14はハウジング11内を第１及び第２油室15a,15bに
区画している。 ピストン14の上端面及び下端面にはチェックバルブ1
6,17がそれぞれ設けられている。チェックバルブ16はそ
のバネ作用により常時下方へ付勢されており、第２油室
15bからピストン14に設けた貫通孔14aを介した第１油室
15aへの作動油の移動のみを許容する。チェックバルブ1
7はスプリング18の上端にて上方へ付勢されていて、第
１油室15aからピストン14に設けた貫通孔14bを介した第
２油室15bへの作動油の移動のみを許容する。スプリン
グ18の下端は第２ピストンロッド13の下端部外周上に螺
着したリテーナ21により支持されている。なお、両チェ
ックバルブ16,17及び貫通孔14a,14bを介した油路は共に
オリフィスを形成している。 第２ピストンロッド13の内周上にはロータリバルブ22
が回転可能に組み付けられており、同バルブ22には、上
下方向の各３位置にて、それぞれ所定の角度毎に放射上
に設けた複数の異なる径の貫通孔からなるオリフィス群
22a,22b,22cが設けられている。一方、第２ピストンロ
ッド13の前記各３位置に対応する上下方向の３位置に
は、各一対からなる貫通孔13a,13b,13cが設けられてお
り、各貫通孔13a,13b,13cは、ロータリバルブ22が所定
の回転位置にあるとき、それらの内側端にて各オリフィ
ス群22a,22b,22c毎にいずれかのオリフィスとそれぞれ
対向するようになっている。貫通孔13aの外側端は第１
油室15aに開口され、貫通孔13b,13cの各外側端は第２ピ
ストンロッド13の外周上に固定した円筒状部材23に設け
た油路23aの内側端に接続されている（ただし、貫通孔1
3bに接続された油路は図示されていない）。これらの油
路23aの外側端にはチェックバルブ24が設けられてい
る。チェックバルブ24は円筒状部材23の上端面と第２ピ
ストンロッド13との間に設けられてそのバネ作用により
常時下方へ付勢されており、前記油路23a側から第１油
室15a側への作動油の移動のみを許容する。 これにより、ロータリバルブ22は、その回転位置に対
応したオリフィス群22a,22b,22cの各オリフィスの組合
せ状態に応じて第１及び第２油室15a,15b間のバルブ開
度を切り換え可能、例えば本実施例においては３段階に
切り換え可能になっていて、当該実施例に係る油圧緩衝
装置Ａの減衰力が、第４図に示すように、ソフト、ノー
マル、ハードに切り換えられるようになっている。ま
た、チェックバルブ24の作用により、油圧緩衝装置Ａの
伸び側（第１及び第２ピストンロッド12,13がハウジン
グ11に対して上方向に移動する側）の減衰力が、同緩衝
装置Ａの縮み側（第１及び第２ピストンロッド12,13が
ハウジング11に対して下方向に移動する側）の減衰力よ
り大きくなるようになっている。 ロータリバルブ22の上端には、同バルブ22と一体回転
するシャフト25がその下端にて接続されている。シャフ
ト25は第１ピストンロッド12内に軸回りに回転可能に収
納されており、その外周上には永久磁石26が固定されて
いる。この永久磁石26と対向する第１ピストンロッド12
の内周上には磁性体からなるヨーク27が固定されてお
り、同ヨーク27には樹脂部材28を介してコイル31が巻か
れている。これらのヨーク27及びコイル31は第１ピスト
ンロッド12の内周に沿って複数箇所、本件実施例では４
箇所設けられており、各コイル31への通電状態に応じて
永久磁石26及びシャフト25の回転位置が決定されるよう
になっている。 また、ロータリバルブ22の上部外周上と第２ピストン
ロッド13の内周上との間には、作動油の満たされたダン
パ室32が設けられている。このダンパ室32内には、第１
図、第2A図及び第2B図に示すように、ダンパ片33が収容
されている。ダンパ片33はゴム等の弾性体で構成され、
その一端にてロータリバルブ22の外周上に固定されると
ともに径方向へ延設されて、第２ピストンロッド13の内
周面との間に隙間を形成している。 次に、上記のように構成した油圧緩衝装置Ａの作動を
説明する。この油圧緩衝装置Ａにおいては、外部からコ
イル31の通電状態が切り換え制御されると、所定のヨー
ク27が励磁される。この励磁により、永久磁石26は電磁
的な吸引力及び反発力によって所定の回転位置まで回転
して、該回転に伴いシャフト25及びロータリバルブ22も
所定位置まで回転する。その結果、前述のように、ロー
タリバルブ22の回転位置に応じて、当該油圧緩衝装置Ａ
の減衰力が切り換え制御される。 かかる場合、ロータリバルブ22は前記電磁的な吸引力
及び反発力により回転駆動される反面、ハウジング11内
に満たされている作動油、特にダンパ室32内に満たされ
ている作動油が前記ロータリバルブ22の回転を阻止する
方向に作用する。その結果、ロータリバルブ22の回転速
度は減速され、オリフィス群22a〜22cによる第１及び第
２油室15a,15b間のオリフィス面積の急激な変化が防止
されるので、オイルハンマー現象と呼ばれる異音が発生
しなくなる。 また、かかるロータリバルブ22の減速制御において
は、ダンパ室32内に設けられているダンパ片33が大きく
作用するが、このダンパ片33は弾性体で構成されている
ので、ロータリバルブ22の回転に伴うダンパ片33の回転
時には、同片33は、第2B図に示すように、撓んだ状態に
なる。そして、このダンパ片33の撓みは、その撓み量が
大きくなるに従って、ダンパ片33と第２ピストンロッド
13の内周面との隙間を大きくするので、前記ダンパ片33
のロータリバルブ22に対する回転抑制力を小さくするよ
うに作用する。一方、作動油の粘性力は温度が低くなる
に従って大きくなる特性を有し、かつ前記ダンパ片33の
撓み量は作動油の粘性力が大きくなるに従って大きくな
る傾向にあるので、前記ダンパ片33による回転抑制力は
作動油温が低くなるに従って小さくなる。その結果、作
動油温の低下に伴ってロータリバルブ22の回転抑制力が
大きくなった場合には、前記ダンパ片33の撓みによる回
転抑制力が小さくなり、また作動油温の上昇に伴ってロ
ータリバルブ22の回転抑制力が小さくなった場合には、
前記ダンパ片33の撓みによる回転抑制力が大きくなるこ
とになり、作動油温が変化してもロータリバルブ22の回
転速度がほぼ一定に保たれる。第５図はこのことをグラ
フで示しており、本実施例による油圧緩衝装置Ａによれ
ば、作動油温が変化（車両に利用された当該油圧緩衝装
置Ａにおいては摂氏−40〜＋180度に渡り変化）して
も、ロータリバルブ22の切り換え時間は、図示実線のよ
うに、小さな範囲内でのみ変化するようになる。なお、
第５図の破線は、前記実施例のダンパ片33を設けなかっ
た場合のロータリバルブ22の切り換え時間を示してい
る。 なお、上記実施例においては、ダンパ片33を弾性体で
構成してロータリバルブ22の回転時にのみに作動油の粘
性力により同片33を撓ませるようにしたが、このダンパ
片33をバイメタル、形状記憶合金等の温度によりその形
状を変化させる材料で構成して、ロータリバルブ22の回
転とは無関係に、作動油の低温時にはダンパ片33を第2B
図のように大きく撓ませ（変形させ）、かつ作動油の上
昇に従って同片33を第2A図に示すように撓ませ（変形さ
せ）なくするようにしてもよい。これによっても、上記
実施例と同等な効果が期待される。 また、上記実施例においては、ダンパ片33をロータリ
バルブ22の外周上に固定するとともに同外周上にダンパ
室32を設けるようにしたが、前記ダンパ片33をシャフト
25の外周上に固定するとともに同外周上にダンパ室32を
設けるようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例に係る油圧緩衝装置の縦断部
分図、第2A図及び第2B図は第１図のII-II線に沿って見
た拡大端面図、第３図は第１図の油圧緩衝装置を備えた
車両の全体概略図、第４図は第１図の油圧緩衝装置の切
り換え特性を示すグラフ、第５図は第１図及び従来の油
圧緩衝装置の切り換え時間を示すグラフである。 符号の説明 11……ハウジング、12,13……ピストンロッド、14……
ピストン、15a,15b……油室、22……ロータリバルブ、2
5……シャフト、26……永久磁石、27……ヨーク、31…
…コイル、32……ダンパ室、33……ダンパ片。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】円筒状のハウジングと、前記ハウジング内
   に組み込まれたピストンロッドに固定され同ハウジング
   内を第１及び第２油室に区画するピストンと、前記ピス
   トンロッドに回転可能に組み付けられたシャフトに固定
   され回転位置に応じて前記第１及び第２油室間を異なる
   オリフィスを介して連通させるロータリバルブと、前記
   シャフトを回転駆動する電磁アクチュエータとを備えた
   油圧緩衝装置において、前記ハウジング内であって前記
   ロータリバルブ又はシャフトの外周上に形成されるとと
   もに作動油の充填されたダンパ室と、一端にて前記ロー
   タリバルブ又はシャフトに固定されるとともに前記ダン
   パ室に突出されて同ダンパ室内に所定の隙間を有する作
   動油流路を形成するダンパ片とを設けるとともに、前記
   ダンパ片を、少なくとも前記ダンパ片の回転時に作動油
   温の上昇に従って前記作動油流路を小さくする材料で構
   成したことを特徴とする油圧緩衝装置。