JPH09112621A - 減衰力可変式油圧緩衝器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 ゴミによる作動不良を防止できる減衰力可変
式油圧緩衝器を提供する。 【解決手段】 ２つの主油室を連通する主通路１９を開
閉する主弁１８に高圧側の主油室内の圧力を閉方向に作
用させる副油室３１と低圧側の主油室内とを連通するパ
イロット通路３６を開閉可能に配設され、副油室３１内
の圧力が設定圧を越えるとパイロット通路３６を開いて
副油室３１から低圧側主油室に作動油を逃がすことによ
り主弁１８への閉方向力を変化させるパイロット弁３５
と、設定圧可変手段として機能するソレノイド４４とを
備えた減衰力可変式緩衝器６において、パイロット弁３
５のプランジャにソレノイド４４で駆動されるアンカ部
材４９を設け、ソレノイド４４をアンカ部材４９が摺動
自在に挿入されたガイド室４８の周囲を囲むように配設
し、プランジャ４３外周面とガイド室４８の内周面とを
ガイド室４８の容積の変化を許容するフリーピストン５
１によりシールする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、減衰力を可変制御
できるようにした油圧緩衝器に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車や自動二輪車等の車両に用いられ
る緩衝器では、走行条件等によって減衰力を自由に可変
制御できることが望ましい。

【０００３】そこで従来、例えば図４に示す減衰力可変
式油圧緩衝器６０が採用されている。この緩衝器６０は
以下のように構成されている。シリンダ６１内をピスト
ン６２により上，下主油室６３，６４に画成し、該ピス
トン６２に形成された副油室６２ｂ内に上記両油室６
３，６４を連通する主通路６２ａを開閉する主弁６５を
配設する。そして該副油室６２ｂに逆止弁６２ｃを介し
て上記上，下油室６３，６４の圧力の高い側を連通させ
るとともに、該副油室６２ｂ内の圧力を逃がすパイロッ
ト通路６２ｄをパイロット弁６６で開閉可能としてい
る。

【０００４】そして上記パイロット弁６６の弁軸６６ａ
にはアンカ６６ｂが固着されており、該アンカ６６ｂは
ガイド室６２ｇ内に摺動自在に挿入されており、該ガイ
ド室６２ｇを囲むようにソレノイド６７が配設されてい
る。このソレノイド６７への通電制御により上記パイロ
ット弁６６の閉方向付勢力を調節可能としている。な
お、６８はストッパであり、該ストッパ６８には上記ガ
イド室６２ｇへの作動油の出入孔６８ａが貫通形成され
ている。

【０００５】上記従来の緩衝器６０では、走行条件等に
応じて上記ソレノイド６７への通電量を制御することに
より、パイロット弁６６のパイロット通路６２ｄの閉
力、ひいては主弁６５の閉方向力が制御され、その結
果、作動油が主弁６５と主通路６２ａの弁座との開隙間
を通って流れる際の減衰力が可変制御される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが上記従来の緩
衝器６０では、作動油がストッパ６８の出入孔６８ａを
通ってガイド室６２ｇ内に自由に出入りするように構成
されていることから、進入した作動油に含まれるゴミが
アンカ６６ｂとガイド室６２ｇとの摺動面間に噛み込
み、極端な場合は作動不良を起こすという問題がある。

【０００７】本発明は、上記従来の問題に鑑みてなされ
たもので、ゴミによる作動不良を防止できる減衰力可変
式油圧緩衝器を提供することを課題としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、シリ
ンダ内を２つの主油室に画成するピストンに、該２つの
主油室を連通する主通路を開閉する主弁と、該主弁に高
圧側の主油室内の圧力を閉方向に作用させる副油室と、
該副油室と低圧側の主油室内とを連通するパイロット通
路を開閉可能に配設され、副油室内の圧力が設定圧を越
えると上記パイロット通路を開いて上記副油室から低圧
側主油室に作動油を逃がすことにより上記主弁への閉方
向力を変化させるパイロット弁と、上記設定圧が所望値
となるように該パイロット弁を閉方向に付勢するソレノ
イドとを備えた減衰力可変式緩衝器において、上記パイ
ロット弁の弁軸に上記ソレノイドで駆動されるアンカ部
材を設け、上記ソレノイドを上記アンカ部材が摺動自在
に挿入されたガイド室の周囲を囲むように配設し、上記
パイロット弁の弁軸の上記アンカ部材よりパイロット弁
側の外周面と上記ガイド室の内周面との間を上記ガイド
室の容積の変化を許容するシール部材によりシールした
ことを特徴としている。

【０００９】請求項２の発明は、請求項１において、上
記シール部材が、上記弁軸のアンカ部材よりパイロット
弁側の外周面とガイド室内周面との間に軸方向に摺動自
在に配設されたフリーピストンであることを特徴とし、
請求項３の発明は、上記シール部材が環状のダイヤフラ
ムであり、該ダイヤフラムの内周縁，外周縁がそれぞれ
上記弁軸の外周面，ガイド室の内周面に固定されている
ことを特徴としている。

【００１０】請求項４の発明は、請求項２において、上
記アンカ部材とガイド室との隙間が上記フリーピストン
と弁軸及びガイド室との隙間より大きく設定されている
ことを特徴としている。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。図１，図２は請求項１，２，
４の発明の第１実施形態による減衰力可変式油圧緩衝器
を説明するための図であり、図１は上記緩衝器が採用さ
れた自動車用懸架装置の模式図、図２は上記緩衝器の要
部の断面側面図である。

【００１２】図において、１は本実施形態緩衝器が採用
された自動車用懸架装置であり、該懸架装置１は、車輪
２が軸支されたサスペンションアーム３を車体４により
上下揺動自在に枢支し、該アーム３と車体４との間にコ
イルスプリング５，及び緩衝器６を介設した構造のもの
である。

【００１３】上記緩衝器６は、下端部が上記サスペンシ
ョンアーム３に連結されたシリンダ７内をピストン９に
より上，下主油室７ａ，７ｂに画成してなり、該ピスト
ン９に接続されたピストンロッド１０の上端部が上記車
体４に連結されている。そして、上記車輪２の上下動に
よりピストン９がシリンダ７内を相対的に上下移動する
ことにより所定の減衰力が発生するようになっている。

【００１４】また、上記ピストン９のシリンダ７に対す
る相対移動速度や位置、及び車両の走行速度，操舵角，
加減速度等の走行条件を示すデータを検出するセンサ１
１と、上記走行条件に応じて上記緩衝器６の減衰特性を
予め設定されたパターンに基づいて制御する制御装置
（コントローラ）１２とが設けられている。ここで上記
減衰力特性としてユーザーの好みのものを手動スイッチ
等により上記制御装置１２に適宜入力するようにしても
良い。なお、１３は上記制御装置１２と緩衝器６とを接
続する電気配線である。

【００１５】上記ピストン９は、図２に示すように、上
端にピストンロッド１０が一体形成され、下端が開口し
た筒状の外ケース１４と、この外ケース１４内に下端開
口から順に装填された上ボデー１５，中間ボデー１６，
及び下ボデー１７とを備えており、該下ボデー１７を外
ケース１４の下端開口内に螺挿することにより一体化さ
れている。

【００１６】上記下ボデー１７の軸芯には主弁挿入穴１
７ａが形成されており、該挿入穴１７ａ内には主弁１８
が上下にスライド可能かつ油密に装填されている。また
該下ボデー１７及び上記外ケース１４には、上記上主油
室７ａと下主油室７ｂとを連通する主油路１９が形成さ
れており、この主油路１９の下主油室７ｂへの開口１９
ａは、上記主弁１８が下降位置にある時に閉じ、上昇位
置にある時に開くようになっている。

【００１７】上記主弁１８は、軸芯の上部に凹室１８ａ
を有し、下部が略きのこ形に形成された略有底円筒状の
ものであり、その外周面にテーパ状に形成されたシール
面１８ｂが上記開口１９ａの周縁（弁座）に当接するよ
う構成されており、該主弁１８のシール面１８ｂより下
側部分に上記下主油室７ｂの圧力が上向き（開方向）に
作用する。また、上記主弁１８の上記シール面１８ｂよ
り上方には段部１８ｃが上記下側部分より大径に形成さ
れており、この段部１８ｃに上記主油路１９を介して上
主油室７ａの圧力が上向き（開方向）に作用するように
なっている。

【００１８】上記主弁１８の凹室１８ａの上端部内に
は、樹脂製又は金属製で筒状の防振リング２２の下端部
が相対的に上下スライド可能に挿入されており、該防振
リング２２の内側に突出するように形成された上端フラ
ンジは上記中間ボデー１６の下面に当接している。また
上記凹室１８ａの底部にはスペーサ２６が配設されてい
る。上記防振リング２２の上端フランジと上記底部のス
ペーサ２６内に形成された穴１８ｄの底面との間には、
該スペーサ２６を介在させて該防振リング２２を上記中
間ボデー１６下面に押圧付勢するとともに、上記主弁１
８を下向きに付勢する二重コイルバネ２３が縮装されて
いる。

【００１９】上記二重コイルバネ２３は、上記スペーサ
２６を挟んで直列に重ねられた大，小コイルバネ２４，
２５で構成されている。該大コイルバネ２４の下端は、
上記スペーサ２６のフランジ２６ａに上方から当接して
おり、上記小コイルバネ２５の上端はスペーサ２６の内
底に、また、その下端は主弁１８の穴１８ｄにそれぞれ
当接している。ここで主弁１８の全閉状態では、上記ス
ペーサ２６のフランジ２６ａの下面と凹室１８ａの底面
との間には若干の隙間が開くように上記コイルバネ寸法
が設定されている。

【００２０】このようにして、上記主弁１８の凹室１８
ａ，穴１８ｄ，上記防振リング２２，及び上記中間ボデ
ー１６の下面で囲まれた空間が主弁１８に作用する閉方
向の油圧を低下させるため副油室３１となっている。そ
して上記穴１８ｄ内は、油圧導入オリフィス３０ａ，３
０ｂ及びチェック弁３３ａ，３３ｂを介して上主油室７
ａ，下主油室７ｂに連通している。また上記スペーサ２
６には、上記穴１８ｄ内と上記凹室１８ａ内とを連通す
る連通穴２６ｂが形成されている。これにより上記副油
室３１内に、上主油室７ａ又は下主油室７ｂの何れか高
い方の圧力が導入されるようになっている。

【００２１】上記副油室３１はパイロット弁３５を介し
てパイロット通路３６に連通しており、該パイロット通
路３６はチェック弁３７，３８を介してそれぞれ下主油
室７ｂ，上主油室７ａに連通している。

【００２２】上記パイロット通路３６は、パイロット弁
３５の下流側（上側）から半径方向に伸びる複数の放射
路部３９と、該各放射路部３９をつなぐ環状部４０とで
構成されており、該環状部４０が上記チェック弁３７，
３８に連通している。

【００２３】上記パイロット弁３５は、中間ボデー１６
の軸芯部分に弁室４１を凹設し、該弁室４１内に弁体４
２を上下にスライド可能に配設し、該弁体４２によりパ
イロット孔１６ａを開閉するように構成されている。該
弁体４２の円盤部４２ａが上記弁室４１の内周面により
上下にガイドされ、また該円盤部４２ａの上縁がストッ
パ１６ｂに当接することにより該弁体４２の最大開度が
規制される。例えば電気配線の断線等の理由により電力
供給が停止されると、弁体４２は上記板ばね４５によ
り、円盤部４２ａが上記ストッパ１６ｂに当接するまで
上昇し、このとき円盤部４２ａの外周により上記放射路
部３９が閉じられる。

【００２４】一方、上記中間ボデー１６には上記円盤部
４２ａにより放射路部３９が閉じられた場合の、副油室
３１内の圧力を所定圧に調整するための圧力調整弁５０
が設けられている。該圧力調整弁５０は、上記弁室４１
と上記パイロット通路３６の環状部４０内とを連通する
連通孔５０ａ内にボール５０ｂを配設し、該ボール５０
ｂを付勢ばね５０ｃで閉方向に付勢した構造のものであ
る。

【００２５】そして上記弁体４２の弁軸４２ｄには弁軸
の一部を構成するプランジャ４３の下端部４３ａがスラ
イド可能に装着されており、該プランジャ４３はガイド
部材４７により形成されたガイド室４８内に挿入されて
いる。また該プランジャ４３の上端部４３ｂは上記ガイ
ド部材４７内に配置固定された軸受部材４６ａを介して
摺動自在に支持されている。なお、上記ガイド室４８内
は作動油が充満している。

【００２６】また上記プランジャ４３の軸方向略中央部
にはアンカ部材４９が固着されており、該アンカ部材４
９の外周面と上記ガイド部材４７の内周面との間には隙
間ｔ１が設けられている。そして上記プランジャ４３の
下部外周面にはフリーピストン５１がスライド可能に装
着されており、該フリーピストン５１の外周面は上記ガ
イド部材４７の内周面に所定寸法だけ上下にスライド可
能に摺接している。

【００２７】ここで上記プランジャ４３，フリーピスト
ン５１，ガイド部材４７間の隙間は、上記アンカ部材４
９とガイド部材４７との隙間ｔ１より狭く設定されてお
り、これにより上記パイロット弁３５側とガイド室４８
内との間の作動油の出入りはほとんど発生しないように
なっている。

【００２８】次に、上記緩衝器６の動作について説明す
る。路面の凸部等により上記車輪２が突き上げられて緩
衝器６が圧縮状態になると、ピストン９が図１，２の下
方に相対的に押されることとなり、下主油室７ｂが昇圧
し、作動油が油圧導入オリフィス３０ｂからチェック弁
３３ｂ，連通穴２６ｂを通って副油室３１に導入され、
該副油室３１内の圧力も昇圧する。

【００２９】上記パイロット弁３５は、その弁体４２に
よりソレノイド４４で設定された付勢力でもってパイロ
ット孔１６ａを閉じているが、この場合に上記副油室３
１の内圧により上記弁体４２に作用する開方向力が上記
付勢力を越えると弁体４２が該パイロット孔１６ａを開
き、作動油は該パイロット孔１６ａ，貫通孔４２ｃ，パ
イロット通路３６を通り、さらにチェック弁３８を通っ
て上主油室７ａに流動する。

【００３０】上記パイロット弁３５の開により副油室３
１の内圧が低下し、主弁１８は下主油室７ｂの圧力によ
り押し上げられ、これにより主油路１９の開口１９ａが
開き、作動油は下主油室７ｂから上主油室７ａに流動
し、この際に減衰力が発生する。そして上，下主油室７
ａ，７ｂの差圧が所定値以下になると、主弁１８が二重
コイルばね２３及び副油室３１内の圧力により戻され
て、主油路１９を閉じる。以上の動作を繰り返しながら
ピストン９が相対的に下降する。

【００３１】車輪２が下降し、緩衝器６が伸長する場合
には、ピストン９は上向きに相対的に引かれる。このた
め、上主油室７ａが昇圧し、その圧力は主油路１９から
主弁１８の油圧導入オリフィス３０ａからチェック弁３
３ａを通って副油室３１に導入される。該副油室３１の
内圧による開方向力が、上記ソレノイド４４の付勢力に
よる閉方向力を越えるとパイロット弁３５が開き、作動
油はパイロット通路３６，チェック弁３７を経て下主油
室７ｂに逃げる。このため、副油室３１が減圧し、主弁
１８の段部１８ｃに作用する主油室７の圧力と副油室３
１の圧力との差圧により主弁１８が上昇して主油路１９
が開く。

【００３２】そのため上主油室７ａから下主油室７ｂへ
作動油が流れ、この際に減衰力が発生し、また両主油室
７ａ，７ｂの差圧が所定値以下になると主油路１９が閉
じ、以上の動作を繰り返しながらピストン９は上昇す
る。

【００３３】このようにパイロット弁３５の弁体４２，
及びプランジャ４３が上下移動することによりガイド室
４８内の作動油貯留容積が変化するが、この容積変化は
フリーピストン５１が上下に僅かにスライドすることに
より吸収される。この場合に、該ピストン５１，ガイド
部材４７，プランジャ４３間の隙間は略油密に設定れさ
ているので、作動油がガイド室４８内に進入したり、ガ
イド室４８内の作動油がパイロット弁３５側に流出した
りすることはない。従って、上，下主油室７ａ，７ｂ，
副油室３１内で発生したゴミがガイド室４８内に侵入す
るのを防止でき、ゴミがアンカ部材４９とガイド部材４
７ａとの隙間ｔ１に噛み込むのを防止してパイロット弁
３５の作動不良を回避できる。

【００３４】またアンカ部材４９とガイド部材４７との
隙間ｔ１を比較的大きく設定したので、仮にゴミがガイ
ド室４８内に侵入しさらに上記隙間内に侵入しても該隙
間に噛み込むことなく落下し易く、この点からも作動不
良を回避できる。

【００３５】また本実施形態では断線時には、板ばね４
５により弁体４２を放射路部３９を閉じるまで上昇させ
るようにしているが、このような場合に、ゴミ等がアン
カ部材４９の摺動面等にかみ込むと断線時における弁体
４２の作動が不確実となるが、本実施形態ではゴミのガ
イド室４８内への侵入を防止できるので特に断線時の弁
体４２の作動を確保できる。

【００３６】上記実施形態では、ガイド室４８内の容積
を可変としつつプランジャ４３の外周面とガイド室４８
内周面とをシールする手段として、フリーピストンの場
合を説明したが、図３に示すように、上記フリーピスト
ンの代わりにダイヤフラムを用いることもできる。

【００３７】図３は、請求項１，３の発明に係る第２実
施形態を説明するための図であり、図中、図２と同一符
号は同一又は相当部分を示す。図３において、８１は弾
性材からなる環状のダイヤフラムであり、該ダイヤフラ
ム８１の内周縁８１ａ，外周縁８２ｂはそれぞれプラン
ジャ４３，ガイド部材４７の外周縁，内周縁にリング８
２ａ，８１ｂにより固定されており、該ダイヤフラム８
１の変形によりガイド室４８の容積変化を吸収しつつ該
ガイド室４８内への作動油の出入りを防止している。

【００３８】

【発明の効果】以上のように、本発明に係る減衰力可変
式油圧緩衝器によれば、パイロット弁の弁軸の外周面と
アンカ部材を収容するガイド室の内周面とを上記ガイド
室の容積の変化を許容するシール部材、例えば請求項
２，３の発明のようにフリーピストン，ダイヤフラムに
よりシールしたので、作動油のガイド室内への出入りを
防止でき、作動油内のゴミがアンカ部材とガイド室との
隙間に噛み込むことを防止してパイロット弁の作動不良
を防止できる効果がある。

【００３９】また請求項４の発明では、上記アンカ部材
とガイド室との隙間を上記フリーピストンと弁軸及びガ
イド室との隙間より大きく設定したので、仮にゴミがア
ンカ部材とガイド室との隙間に侵入しても噛み込むこと
なく落下し易くなり、パイロット弁の作動不良をより一
層確実に防止できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態による緩衝器を備えた懸
架装置の模式図である。

【図２】上記第１実施形態緩衝器の断面側面図である。

【図３】本発明の第２実施形態緩衝器のガイド室シール
部材（ダイヤフラム）部分を示す拡大断面図である。

【図４】従来の緩衝器の主弁，パイロット弁部分を示す
模式図である。

【符号の説明】

６ 油圧緩衝器 ７ シリンダ ７ａ，７ｂ 上，下主油室 ９ ピストン １８ 主弁 １９ 主通路 ３１ 副油室 ３５ パイロット弁 ３６ パイロット通路 ４３ プランジャ（弁軸） ４４ ソレノイド ４８ ガイド室 ４９ アンカ部材 ５１ フリーピストン ７１ ダイヤフラム ｔ１ アンカ部材とガイド室との隙間

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダ内を２つの主油室に画成するピ
   ストンに、該２つの主油室を連通する主通路を開閉する
   主弁と、該主弁に高圧側の主油室内の圧力を閉方向に作
   用させる副油室と、該副油室と低圧側の主油室内とを連
   通するパイロット通路を開閉可能に配設され、副油室内
   の圧力が設定圧を越えると上記パイロット通路を開いて
   上記副油室から低圧側主油室に作動油を逃がすことによ
   り上記主弁への閉方向力を変化させるパイロット弁と、
   上記設定圧が所望値となるように該パイロット弁を閉方
   向に付勢するソレノイドとを備えた減衰力可変式緩衝器
   において、上記パイロット弁の弁軸に上記ソレノイドで
   駆動されるアンカ部材を設け、上記ソレノイドを上記ア
   ンカ部材が摺動自在に挿入されたガイド室の周囲を囲む
   ように配設し、上記パイロット弁の弁軸の上記アンカ部
   材よりパイロット弁側の外周面と上記ガイド室の内周面
   とを上記ガイド室の容積の変化を許容するシール部材に
   よりシールしたことを特徴とする減衰力可変式油圧緩衝
   器。
2. 【請求項２】 請求項１において、上記シール部材が、
   上記弁軸のアンカ部材よりパイロット弁側の外周面とガ
   イド室内周面との間に軸方向に摺動自在に配設されたフ
   リーピストンであることを特徴とする減衰力可変式油圧
   緩衝器。
3. 【請求項３】 請求項１において、上記シール部材が環
   状のダイヤフラムであり、該ダイヤフラムの内周縁，外
   周縁がそれぞれ上記弁軸の外周面，ガイド室の内周面に
   固定されていることを特徴とする減衰力可変式油圧緩衝
   器。
4. 【請求項４】 請求項２において、上記アンカ部材とガ
   イド室との隙間が上記フリーピストンと弁軸及びガイド
   室との隙間より大きく設定されていることを特徴とする
   減衰力可変式油圧緩衝器。