JPH0996336A - 減衰力調整式油圧緩衝器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 減衰力調整式油圧緩衝器において、減衰力調
整弁の回転式シャッタの駆動トルクを軽減する。 【解決手段】 シリンダ２にピストン７を嵌装し、シリ
ンダ下室2bをベースバルブ12を介してリザーバ室６に連
通させる。油路5a、環状通路５、油路22、油路24、油室
37、油液通路38、油室36、ガイドポート41、シャッタポ
ート42、シャッタ40内、ガイド33内、嵌合部26および油
路23からなる連通路によりシリンダ上室2aとリザーバ室
６とを連通させる。逆止弁16，18により、ピストンロッ
ド８の伸び側縮み側共に連通路内にシリンダ上室2a側か
らリザーバ室６側への一方向の油液の流れが生じ、シャ
ッタ40の回転により連通路の通路面積を変化させて減衰
力を調整する。ガイドポート41、シャッタポート42によ
りシャッタ40内に流入する油液が減圧されるので、シャ
ッタ40への軸方向の力が軽減され駆動トルクを軽減でき
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、自動車等の車両の
懸架装置等に装着される減衰力調整式油圧緩衝器に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車等の車両の懸架装置に装着される
油圧緩衝器には、路面状況、走行状況等に応じて乗り心
地や操縦安定性を向上させるために減衰力を適宜調整で
きるようにした減衰力調整式油圧緩衝器がある。

【０００３】減衰力調整式油圧緩衝器は、一般に、油液
を封入したシリンダ内にピストンロッドを連結したピス
トンを摺動可能に嵌装してシリンダ内を２室に画成し、
この２室間を主油液通路およびバイパス通路によって連
通させ、さらに、主油液通路にはオリフィスおよびディ
スクバルブからなる減衰力発生機構を設け、バイパス通
路にはその通路面積を調整する減衰力調整弁を設けた構
成となっている。なお、シリンダ内の一方の室には、ピ
ストンロッドの伸縮にともなうシリンダ内の容積変化を
ガスの圧縮、膨張によって補償するリザーバがベースバ
ルブを介して接続されている。

【０００４】そして、減衰力調整弁によってバイパス通
路を開いてシリンダ内の２室間の油液の流通抵抗を小さ
くすることにより減衰力を小さくし、また、バイパス通
路を閉じて２室間の流通抵抗を大きくすることにより減
衰力を大きくする。このように、減衰力調整弁を開閉す
ることにより減衰力特性を適宜調整することができる。

【０００５】ところで、上記のような減衰力調整式油圧
緩衝器には、減衰力調整弁として、ガイドポートを有す
るガイド内に、シャッタポートを有する円筒状のシャッ
タを回転可能に嵌装し、シャッタをアクチュエータによ
って回転させることにより、ガイドポートとシャッタポ
ートとの連通路面積を調整してバイパス通路の通路面積
を調整するようにした回転式シャッタ機構を設けたもの
がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の回転式シャッタ機構を設けた減衰力調整式油圧緩衝
器では、次のような問題がある。すなわち、ピストンロ
ッドの伸びまたは縮み行程時において、バイパス通路内
の油液が円筒状のシャッタの内側から外側へ向かって流
れるとき、ピストンの移動によって生じた高圧の油液が
シャッタ内に流入してシャッタを軸方向に押圧する。こ
の押圧力に比例してシャッタの回転に対する抵抗力が大
きくなるので、油圧緩衝器の作動中にシャッタを回転さ
せて減衰力を切り換えるためには、大きなトルク駆動が
必要であり、大型のアクチュエータを用いる必要があっ
た。

【０００７】本発明は、上記の点に鑑みてなされたもの
であり、減衰力調整弁のシャッタの駆動トルクを軽減す
るようにした減衰力調整式油圧緩衝器を提供することを
目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項１の発明は、油液が封入されたシリンダ
と、該シリンダ内に摺動可能に嵌装され、前記シリンダ
内を２室に画成するピストンと、一端が前記ピストンに
連結され他端が前記シリンダの外部に延出されたピスト
ンロッドと、前記シリンダに接続されて前記ピストンロ
ッドの伸縮にともなうシリンダ内の容積変化をガスの圧
縮、膨張によって補償するリザーバ室と、前記シリンダ
内の一方の室と前記リザーバ室とを連通させる連通路
と、該連通路の通路面積を調整する減衰力調整弁とを備
え、前記ピストンロッドの伸縮によって前記連通路内に
シリンダ側からリザーバ室側への一方向の油液の流れを
生じさせて減衰力を発生させるようにした減衰力調整式
油圧緩衝器において、前記減衰力調整弁は、前記連通路
のシリンダ側に接続されるガイドポートを有するガイド
と、該ガイド内に回転可能に嵌装され前記連通路のリザ
ーバ室側に接続されるシャッタポートを有する円筒状の
シャッタとからなり、該シャッタの回転によって前記ガ
イドポートと前記シャッタポートとの連通路面積を調整
するようになっていることを特徴とする。

【０００９】この構成により、シャッタを回転させて連
通路の通路面積を変化させることによって減衰力を調整
することができる。また、ピストンロッドの伸縮によっ
て連通路内には常にシリンダ室側からリザーバ室側への
一方向の油液の流れが生じるため、シャッタ内に流入す
る油液がガイドポートとシャッタポートとで形成される
可変絞りによって減圧されるのでシャッタ内の圧力が低
減されてシャッタの軸方向に作用する力が軽減される。

【００１０】請求項２の発明は、上記請求項１の構成に
加えて、連通路内の油液の圧力を受けて開弁して減衰力
を発生させる減衰バルブを減衰力調整弁に対して直列に
配置したことを特徴とする。

【００１１】この構成により、減衰バルブによって発生
するバルブ特性の減衰力が減衰力調整弁のシャッタを回
転させことにより変化する。

【００１２】また、請求項３の発明は、上記請求項１の
構成に加えて、連通路内の油液の圧力を受けて開弁して
減衰力を発生させる減衰バルブを減衰力調整弁に対して
並列に配置したことを特徴とする。

【００１３】この構成により、減衰バルブによってバル
ブ特性の減衰力が発生し、減衰力調整弁のシャッタを回
転させることにより、ガイドポートとシャッタポートと
連通路面積によって発生するオリフィス特性の減衰力が
変化する。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて詳細に説明する。

【００１５】第１実施形態について、図１ないし図３を
用いて説明する。図１ないし図３に示すように第１実施
形態に係る減衰力調整式油圧緩衝器１は、シリンダ２の
外側に内筒３が設けられ、さらに、内筒３の外側に外筒
４が設けられた三重筒構造となっており、シリンダ２と
内筒３との間に環状通路５が形成され、シリンダ２およ
び内筒３と外筒４との間にリザーバ室６が形成されてい
る。環状通路５は、シリンダ２の上端部付近の側壁に設
けられた油路5aを介してシリンダ２内に連通されてい
る。

【００１６】シリンダ２内には、ピストン７が摺動可能
に嵌装されており、このピストン７によってシリンダ２
内がシリンダ上室2aとシリンダ下室2bの２室に画成れて
いる。ピストン７には、ピストンロッド８の一端がナッ
ト９によって連結されており、ピストンロッド８の他端
側は、シリンダ２の上端部に装着されたロッドガイド10
およびシール部材11に挿通されてシリンダ２の外部に延
出されている。また、シリンダ２の下端部には、ベース
バルブ12が設けられており、このベースバルブ12を介し
てシリンダ下室2bとリザーバ室６とが連通されている。
そして、シリンダ２内には油液が封入されており、リザ
ーバ室６内には油液およびガスが封入されている。

【００１７】ピストン７には、シリンダ上下室2a，2b間
を連通させる伸び側通路13および縮み側通路14が設けら
れている。ピストン７のシリンダ下室2b側の端面には、
伸び側通路13のシリンダ上室2a側からシリンダ下室2b側
への油液の流動を制御して減衰力を発生させるとともに
その反対方向の油液の流れを阻止するディスクバルブ15
（減衰力大）が設けられている。また、ピストン７のシ
リンダ上室2a側の端面には、縮み側油液通路14のシリン
ダ上室2a側からシリンダ下室2b側への油液の流通のみを
許容する逆止弁16が設けられている。

【００１８】ベースバルブ12には、シリンダ下室2bとリ
ザーバ室６とを連通させる伸び側通路17および縮み側通
路18が設けられている。ベースバルブ12のシリンダ下室
2b側の端面には、伸び側通路17のリザーバ室６側からシ
リンダ下室2b側への油液の流通のみを許容する逆止弁19
が設けられている。また、ベースバルブ12のリザーバ室
６側の端面には、縮み側通路18のシリンダ下室2b側から
リザーバ室６側への油液の流通を制御して減衰力を発生
させるディスクバルブ20（減衰力大）が設けられてい
る。

【００１９】シリンダ２には、円筒状の通路部材21が外
嵌されている。通路部材21は、その上端部が内筒３に結
合され、中間部内側に形成された小径部21a がシリンダ
２の外周に嵌合されており、シリンダ２との間に環状通
路５に連通する環状の油路22およびリザーバ室６に連通
する環状の油路23を形成している。通路部材21の外周面
には、油路24を介して油路22に連通する環状の嵌合部25
が突設されており、また、嵌合部25の内側に油路23に連
通する円筒状の嵌合部26が突設されている。

【００２０】外筒４の側面部には、通路部材21の嵌合部
25，26に対向させて減衰力調整機構27が設けられてい
る。減衰力調整機構27は、外筒４の側面部に設けられた
開口部28に一端側が結合された円筒状のアウタアウタケ
ース29内に略円筒状のバルブケース30が挿入され固定さ
れており、アウタケース29の他端側の開口部にステッピ
ングモータ等の回転式のアクチュエータ31がボルト32に
よって取付けられている。

【００２１】バルブケース30は、内側に小径部30a およ
び大径部30b が形成されており、小径部30a には略有底
円筒状のガイド33の底部側が嵌合され、大径部30b には
略有底筒状のバルブ部材34の底部側が嵌合されている。
ガイド33の開口部側は、バルブ部材34の底部に挿通され
先端部にナット35が取付けられてバルブ部材34に結合さ
れている。バルブ部材34およびガイド33の開口部側は、
それぞれ通路部材21の嵌合部25，26に嵌合されている。
そして、バルブケース30の大径部30b 内に油室36が形成
され、バルブ部材34内に油室37が形成されており、油室
36，37間がバルブ部材34の底部によって区画されてい
る。

【００２２】バルブ部材34の底部には、油室36，37間を
連通させる油液通路38が設けられている。バルブ部材34
の底部の油室36側の端面には、油液通路38の油室37側か
ら油室36側への油液の流動を制御して減衰力を発生させ
るとともに、その反対方向油液の流通を阻止するディス
クバルブ39（減衰バルブ：減衰力小）が設けられてい
る。なお、ディスクバルブ39の開弁圧力は、ピストン７
に設けられたディスクバルブ15およびベースバルブ12に
設けられたディスクバルブ20の開弁圧力よりも低く設定
されている。

【００２３】ガイド33内には、有底円筒状のシャッタ40
が回転可能に嵌装されており、ガイド33およびシャッタ
40によって減衰力調整弁が構成されている。ガイド33の
側壁には、油室36に連通するガイドポート41が設けら
れ、シャッタ40の側壁にはガイドポート41に対向させて
シャッタポート42が設けられており、ガイドポート41と
シャッタポート42とで可変絞りが形成され、シャッタ40
の回転位置に応じてガイドポート41とシャッタポート42
との連通路面積が変化するようになっている。そして、
油路5a、環状通路５、油路22、油路24、油室37、油液通
路38、油室36、ガイドポート41、シャッタポート42、シ
ャッタ40内、ガイド33内、嵌合部26および油路23によっ
て、シリンダ上室2aとリザーバ室６とを連通させる連通
路が構成されている。

【００２４】シャッタ40の底部には、アクチュエータ31
の出力軸43が連結されており、アクチュエータ31を作動
させてシャッタ40の回転位置を位置決めするようになっ
ている。また、シャッタ40の底部には、貫通孔44が設け
られており、この貫通孔44を通してシャッタ40の内側の
圧力を底部の外側の軸受45側に導くことによって、シャ
ッタ40内の油液の圧力によって生じるシャッタ40の軸方
向の力を軽減するようになっている。なお、図１中、4
6，47は取付アイ、48はダストカバーである。

【００２５】以上のように構成した第１実施形態の作用
について次に説明する。

【００２６】ピストンロッド８の伸び行程時には、ピス
トン７の移動にともない、ピストン７の縮み側通路14の
逆止弁16が閉じてシリンダ上室2a側の油液が加圧され、
油路5a、環状通路５、油路22、油路24、油室37および油
液通路38を通り、ディスクバルブ39を開いて油室36へ流
れ、さらに、ガイドポート41、シャッタポート42、シャ
ッタ40内、ガイド33内、嵌合部26および油路23を通って
リザーバ室６側へ流れる。一方、リザーバ室６内の油液
は、ベースバルブ12の逆止弁19を開いて伸び側通路17を
通ってシリンダ下室2bへ流れ、ピストンロッド８がシリ
ンダ２内から退出した分リザーバ室６内のガスが膨張す
る。

【００２７】このとき、ディスクバルブ39によってバル
ブ特性（ピストン速度の増大にともない減衰力が直線的
に大きくなる）の減衰力が発生し、アクチュエータ31に
よってシャッタ40を回転させてディスクバルブ39の下流
側のガイドポート41とシャッタポート42との連通路面積
を変化させることにより減衰力を調整することができ
る。また、シャッタ40によってガイドポート41とシャッ
タポート42との連通を遮断した場合、あるいは、ピスト
ン速度が大きくなり、シリンダ上室2aの圧力がピストン
７のディスクバルブ15の開弁圧力に達したときには、デ
ィスクバルブ15が開弁してシリンダ上室2aの油液が伸び
側油液通路13を通って直接シリンダ下室2bへ流れてディ
スクバルブ15によって減衰力が発生する。

【００２８】ピストンロッド８の縮み行程時には、ピス
トン７の移動にともない、ピストン７の縮み側通路14の
逆止弁16が開いてシリンダ下室2bの油液が直接シリンダ
上室2aに流入してシリンダ上下室2a，2bはほぼ同圧とな
り、ベースバルブ12の伸び側通路17の逆止弁19が閉じて
ピストンロッド８の侵入分の油液が加圧され、上記伸び
行程時と同様、シリンダ上室2aからリザーバ室６へ流れ
てリザーバ室６内のガスを圧縮する。

【００２９】そして、伸び行程時と同様、ディスクバル
ブ39によって減衰力が発生し、シャッタ40を回転させて
ガイドポート41とシャッタのポート42との連通路面積を
変化させることにより、減衰力を調整することができ
る。また、シャッタ40によってガイドポート41とシャッ
タポート42との連通を遮断した場合、あるいは、ピスト
ン速度が大きくなり、シリンダ２内の圧力がベースバル
ブ12のディスクバルブ20の開弁圧力に達したとき、ベー
スバルブ12のディスクバルブ20が開弁してシリンダ下室
2bの油液が縮み側油液通路18を通って直接リザーバ室６
へ流れてディスクバルブ20によって減衰力が発生する。

【００３０】減衰力調整機構27を流れる油液は、ピスト
ンロッド８の伸び縮み行程時共に、ガイドポート41側か
らシャッタポート42側へ、すなわち、シャッタ40の外側
から内側へ流れるため、ピストン８によって加圧された
油液は、ガイドポート41とシャッタポート42とで形成す
る可変絞りを通過することによって減圧されてシャッタ
40内に導入される。これにより、シャッタ40内の油液の
圧力が低減されて、この圧力によってシャッタ40の軸方
向に作用する力が軽減されるので、シャッタ40の駆動ト
ルクが軽減される。よって、アクチュエータ31の負荷が
小さくなり、アクチュエータを小出力、小型化すること
ができる。

【００３１】減衰力調整式油圧緩衝器１は、減衰力調整
機構27およびアクチュエータ31が油圧緩衝器本体の側面
部に配置されており、車両懸架装置への取付部（取付ア
イ46，47）が減衰力調整機構を持たない油圧緩衝器と同
様な構造となっているので、車両への装着を容易に行う
ことができる。そして、ピストン部に減衰力調整機構を
設けていないので、ピストンロッドのストロークを充分
大きくとることができる。また、高さ方向の取付スペー
スが小さいので、車両の車高を低くすることができる。
さらに、減衰力調整機構27をサブアセンブリすることが
できるので、容易に組立てることができる。

【００３２】次に、本発明の第２実施形態について図４
を用いて説明する。なお、第２実施形態は、上記第１実
施形態に対して減衰力調整機構の構造が異なる以外は概
略同様の構造であるから、以下、第１実施形態のものと
同様の部分には同一の番号を付して異なる部分について
のみ詳細に説明する。

【００３３】図４に示すように、第２実施形態に係る減
衰力調整式油圧緩衝器50では、減衰力調整機構51は、ガ
イド33がリテーナ52によってアウタケース29内に保持さ
れており、バルブ部材34の油液通路38の下流側はディス
クバルブ39を介して直接リザーバ室６に連通されてい
る。また、ガイド33のガイドポート41は、バルブ部材34
内の油室37に直接連通されている。そして、上記第１実
施形態では、ガイドポート41とシャッタポート42とが形
成する可変絞りと、油液通路38のディスクバルブ39とが
直列に配置されているのに対して本実施形態では、並列
に配置されている。

【００３４】この構成により、シャッタ40の回転によっ
てガイドポート41とシャッタポート42との連通路面積を
変化させることにより、ディスクバルブ39の開弁前のオ
リフィス特性（ピストン速度の増大に対して減衰力が２
次曲線的に大きくなる）の減衰力を調整することがで
き、減衰力特性の調整範囲が広くなる。

【００３５】なお、上記第１、第２実施形態の減衰力調
整式油圧緩衝器１，50は、車高調整機能を備えていない
が、シリンダ２に油液を給排する給排手段を接続するこ
とにより、シリンダ２への油液の給排によって車高調整
を可能とした車高調整式油圧緩衝器とすることもでき
る。

【００３６】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１の発明の
減衰力調整式油圧緩衝器によれば、シャッタを回転させ
て連通路の通路面積を変化させることによって減衰力を
調整することができる。また、ピストンロッドの伸縮に
よって連通路内には常にシリンダ室側からリザーバ室側
への一方向の油液の流れが生じるため、シャッタ内に流
入する油液がガイドポートとシャッタポートとで形成さ
れる可変絞りによって減圧されるのでシャッタ内の圧力
が低減されてシャッタの軸方向に作用する力が軽減され
る。その結果、シャッタの駆動トルクが軽減されるの
で、シャッタを駆動するためのアクチュエータの負荷が
小さくなり、アクチュエータを小出力、小型化すること
ができる。

【００３７】請求項２の発明の減衰力調整式油圧緩衝器
によれば、上記請求項１の効果に加えて、シャッタを回
転させることによって減衰バルブによって発生するバル
ブ特性の減衰力を調整することができる。

【００３８】また、請求項３の発明の減衰力調整式油圧
緩衝器によれば、上記請求項１の効果に加えて、減衰バ
ルブによってバルブ特性の減衰力が発生し、シャッタを
回転させることにより、ガイドポートとシャッタポート
と連通路面積によって発生するオリフィス特性の減衰力
を変化させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態の縦断面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線による横断面図である。

【図３】図１の装置のシリンダに外嵌された通路部材の
嵌合部の正面を示す図である。

【図４】本発明の第２実施形態の縦断面図である。

【符号の説明】

１ 減衰力調整式油圧緩衝器 ２ シリンダ 2a シリンダ上室 2b シリンダ下室 ６ リザーバ室 ７ ピストン ８ ピストンロッド 33 ガイド 40 シャッタ 41 ガイドポート 42 シャッタポート 39 ディスクバルブ（減衰バルブ）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 油液が封入されたシリンダと、該シリン
   ダ内に摺動可能に嵌装され、前記シリンダ内を２室に画
   成するピストンと、一端が前記ピストンに連結され他端
   が前記シリンダの外部に延出されたピストンロッドと、
   前記シリンダに接続されて前記ピストンロッドの伸縮に
   ともなうシリンダ内の容積変化をガスの圧縮、膨張によ
   って補償するリザーバ室と、前記シリンダ内の一方の室
   と前記リザーバ室とを連通させる連通路と、該連通路の
   通路面積を調整する減衰力調整弁とを備え、前記ピスト
   ンロッドの伸縮によって前記連通路内にシリンダ側から
   リザーバ室側への一方向の油液の流れを生じさせて減衰
   力を発生させるようにした減衰力調整式油圧緩衝器にお
   いて、前記減衰力調整弁は、前記連通路のシリンダ側に
   接続されるガイドポートを有するガイドと、該ガイド内
   に回転可能に嵌装され前記連通路のリザーバ室側に接続
   されるシャッタポートを有する円筒状のシャッタとから
   なり、該シャッタの回転によって前記ガイドポートと前
   記シャッタポートとの連通路面積を調整するようになっ
   ていることを特徴とする減衰力調整式油圧緩衝器。
2. 【請求項２】 連通路内の油液の圧力を受けて開弁して
   減衰力を発生させる減衰バルブを減衰力調整弁に対して
   直列に配置したことを特徴とする請求項１に記載の減衰
   力調整式油圧緩衝器。
3. 【請求項３】 連通路内の油液の圧力を受けて開弁して
   減衰力を発生させる減衰バルブを減衰力調整弁に対して
   並列に配置したことを特徴とする請求項１に記載の減衰
   力調整式油圧緩衝器。