JPH10267067A - 油圧緩衝器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 第１に、電子制御を行うことなく、低コスト
の油圧緩衝器でスカイフックダンパに匹敵する性能を得
ること、第２に、１つの慣性体スプールで伸側及び圧側
の減衰力を可変にし、重量を低減すること、第３に、作
動油と空気が混ざることを確実に防止することにより、
安定した減衰力を得ること。 【解決手段】 ピストンロッド１を伸縮自在に案内する
ロッドガイド１１とベースバルブＢＶとの間に組付けら
れたシリンダ２及びその外側の中間パイプ４０との間に
形成され、伸側減衰力を発生するピストンバルブＰＶを
バイパスしてリザーバ室Ｃに連通する第１の通路と、圧
側減衰力を発生するベースバルブＢＶをバイパスしリザ
ーバ室へ連通する第２の通路とを設けるとともに、下部
室Ｂ側に一対のばね２８，２８で挟持されて設けられ車
軸側の動きに対して応動する慣性体スプール２７によ
り、前記２つの通路を開放又は閉塞するように構成した
こと。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車のサスペン
ションに関し、特に、乗心地と操安性を同時に満足させ
るのに適する油圧緩衝器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の乗心地と操安性を両立させるサス
ペンション技術としては、例えば図４に示す特公平６-
５７４８９号の第１図に示すものがある。これは車体や
車軸にセンサを設け、その信号をコンピュータで処理し
減衰力を制御するものである。車体が上方に動いている
時は、伸側の減衰力をハード，縮み側の減衰力をソフト
に制御し、車体が下方に動いている時は、伸側の減衰力
をソフト，縮み側の減衰力をハードに制御するもので、
一般にスカイフック制御と呼ばれ空間に仮想の機械的な
支持点があるのと同様な制御をすることができる。この
制御方式によれば車体の動きを小さく抑えることができ
る一方、路面からの入力の絶縁性にも優れているため、
乗心地と操縦安定性を両立できるものである。

【０００３】スカイフックダンパを通常のダンパに置き
換えて考えると、例えばＰＣＴ出願ＷＯ９３／２２５８
１号に開示されているように、ダンパの車体側の取付け
部が動いて伸縮する場合には減衰力がハードになり、ま
た車軸側の取付け部が動いて伸縮する場合には減衰力が
ソフトになれば、スカイフックダンパと同様の作用効果
が得られる。

【０００４】具体的にはダンパのピストンロッドを車軸
側に取付け、ピストンロッド下端部に設けたピストンバ
ルブをバイパスする通路を、車軸と連動するシリンダの
外周に嵌合させた慣性体スプールの慣性を利用して開閉
させるか、またはシリンダ下端部に設けたベースバルブ
をバイパスする通路を、車軸と連動するシリンダの外周
に嵌合させた慣性体スプールの慣性を利用して開閉させ
る。この結果、車軸側に組み付けられたシリンダが動い
てダンパが伸縮する場合には、シリンダは慣性体スプー
ルに対して相対的に動くのでバイパスが開いてソフトな
減衰力になる一方、車体側に組み付けられたピストンロ
ッドが動いてダンパが伸縮する場合には、シリンダは慣
性体スプールに対して相対的に動かないので、バイパス
ポートは閉じたままになり、ハードな減衰力が得られ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の技術で説明した
特公平６-５７４８９にあっては、スカイフックダンパ
としての機能を実現するために、電気的に作動油の通路
を切換可能なダンパを用いた電子制御方式となっていた
ため、ショックアブソーバ以外にセンサやコントロー
ラ、減衰力切換のためのアクチュエータ（ソレノイドや
モータ等）が必要であることもあって、コストが大幅に
高くなってしまうという問題点があった。また、故障の
形態としては、ダンパ本体の故障の他に電子制御部分の
故障も加わるため、結果的に故障の発生率が高くなって
しまうという問題点もあった。

【０００６】本発明は以上のような実情に鑑みてなされ
たものであり、その目的とするところは第１に、電子制
御を行うことなく、低コストの油圧緩衝器でスカイフッ
クダンパに匹敵する性能を得ることであり、第２には、
１つの慣性体スプールで伸側及び圧側の減衰力を可変に
し、重量を低減することであり、第３には、作動油と空
気が混ざることを確実に防止することにより、安定した
減衰力を得ることである。

【０００７】

【問題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めに本発明の採った手段は、「車体側にピストンロッ
ド、車軸側にシリンダを収容したアウターシェルの下端
部が取付けられる正立型のショックアブソーバにおい
て、前記ピストンロッドを伸縮自在に案内するロッドガ
イドとアウターシェル下端の底蓋部に載置されるベース
バルブとの間に同心状に組付けられたシリンダ及びその
外側の中間パイプとの間に形成され、ピストンロッド下
端部に組付けられて伸側減衰力を発生するピストンバル
ブをバイパスしてリザーバ室に連通する第１の通路と、
シリンダ下端部に組付けられて圧側減衰力を発生するベ
ースバルブをバイパスしリザーバ室へ連通する第２の通
路とを設けるとともに、下部室側に一対のばねに挟持さ
れて設けられ車軸側の動きに対して応動する慣性体スプ
ールにより、前記２つの通路を開放又は閉塞するように
構成したこと」である。

【０００８】

【発明の実施の形態】次に本発明に係る油圧緩衝器構造
を図１に示す第１実施形態について説明する。ピストン
ロッド１の上部には、カバー６を挟んで、車体ヘの取り
付け部材であるエンドボルト８が溶接され、シリンダ２
の上端部には、ピストンロッド１を出没自在に案内する
ベアリング１１が圧入されている。アウターシェル３に
溶接されたパッキンケース１２とベアリング１１で形成
される空間には、パッキンプレート１４を介してパッキ
ンスプリング１５に付勢されたシール１３が配設され、
ピストンロッド１の摺動に対して、油圧緩衝器の内部を
外気から遮断している。

【０００９】ピストンロッド１の下端部には、シリンダ
２内を上部室Ａ及び下部室Ｂに画成するピストンバルブ
ＰＶが組み付けられている。シリンダ２の上部室Ａ側に
は、バルブストッパ１７の円筒部外面に案内されるノン
リタンバルブ１９が、ノンリタンスプリング１８に付勢
されピストン５の背面に着座している。一方シリンダ２
の下部室Ｂ側には、内周側下面をカンザ２１に支持され
たリーフバルブ２０がピストン５の下面に着座し、前記
バルブストッパ１７及びピストン５とともにスプリング
２４に付勢されたメインバルブ２３を案内するピストン
ナット２５により締結されている。ピストン５には，伸
側ポート５Ａ及び圧側ポート５Ｂが設けられ、それぞれ
の出口をリーフバルブ２０，ノンリタンバルブ１９で閉
塞されている。

【００１０】シリンダ２の下端部には、ベースバルブケ
ースＢＶが組み付けられている。ベースバルブケース１
０は、車軸側の取り付け部材であるアイ９が溶接された
ロアキャップ７の内側に載置されている。シリンダ２と
アウターシェル３の間には中間パイプ４が同軸状に配設
され、その一端はベアリング１１に、他端はベースバル
ブケース１０にそれぞれ係止され、シリンダ２と中間パ
イプ４とで環状通路Ｆを形成している。ベアリング１１
には切欠き通路１１Ａが設けてあり、これを介して上部
室Ａと環状通路Ｆは連通している。中間パイプ４とアウ
ターシェル３で構成された空間はリザーバ室Ｃとなって
おり、油面Ｈまで満たされた作動油とその上部にガスと
が封入されている。

【００１１】図１のベースバルブＢＶ部を拡大した図２
の下部室Ｂ側のガイド２６の下部には、ノンリタンスプ
リング３１に付勢されたノンリタンバルブ３２、またベ
ースバルブケース１０を挟んでリザーバ室Ｃ側にはリー
フバルブ３３，外径がリーフバルブ３３の撓みの支持径
となるカンザ３４，リーフバルブ３３の撓みを規制する
バルブストッパ３５が組み付けられ、ガイドの下端ネジ
部に螺着されたナット３６で締結されている。ベースバ
ルブケース１０には、下部室Ｂに連通する切り欠き通路
１０Ｃが形成され、ベースバルブケース１０に穿設され
た圧側ポート１０Ａを介してリザーバ室Ｃに連通する第
１の通路が構成されており、圧側ポート１０Ａのリザー
バ室Ｃへの出口はリーフバルブ３３が閉塞している。ま
たリザーバ室Ｃから切欠き１０Ｅ，吸込ポート１０Ｂを
介し下部室Ｂに連通する第２の通路が形成され、吸込ポ
ート１０Ｂの下部室Ｂ側への出口はノンリタンスプリン
グ３１に付勢されたノンリタンバルブ３２が閉塞してい
る。

【００１２】ガイド２６下部のベースバルブケース１０
と嵌合する円筒軸の部分には伸側環状溝２６Ｄと伸側バ
イパスポート２６Ｅ、及び圧側環状溝２６Ｂと圧側バイ
パスポート２６Ｃが設けられている。伸側環状溝２６Ｄ
は、ベースバルブケース１０に設けた横穴１０Ｄ，環状
通路Ｆ，ベアリング部切欠き通路１１Ａを介して上部室
Ａに連通し、圧側環状溝２６Ｂは、切り欠き通路１０Ｃ
を介して下部室Ｂに連通している。ガイド２６の内側は
中空部２６Ａになっており、当該中空部２６Ａには、中
央部に中空孔２７Ｆを設けた段付状の慣性体スプール２
７が上下一対のスプリング２８，２８に支持されて上下
動自在に嵌合されている。

【００１３】ガイド２６の上端部には、慣性体スプール
２７のストッパも兼ねたキャップ３０がカシメにより固
定されている。ガイド内側の中空部２６Ａは、慣性体ス
プール２７の大径部によりＤ，Ｅ２室に区画されるが、
Ｄ室は中空孔２７Ｆ，切欠き１０Ｅによりリザーバ室Ｃ
に連通される一方、Ｅ室も慣性体スプール２７の切欠き
２７Ａを介してＤ室に連通され、ショックアブソーバの
作動時に圧力変化を生じる下部室Ｂの圧力の影響を受け
ない様になっている。

【００１４】慣性体スプール２７の小径部には、圧側バ
イパスポート２７Ｃ，圧側環状通路２７Ｂ，伸側バイパ
スポート２７Ｅ，伸側環状通路２７Ｄが設けられ、慣性
体スプール２７が下方に移動した時に、圧側環状通路２
７Ｂとガイド２６に設けられた圧側バイパスポート２６
Ｃとが連通し、逆に上方に移動した時に伸側環状通路２
７Ｄと伸側バイパスポート２６Ｅとが連通するように構
成されている。

【００１５】つぎに作動について説明する。本発明の油
圧緩衝器においては、車体側に取付けられたピストンロ
ッド１が動く場合と、車軸側に連動するシリンダ２が動
く場合とでは発生する減衰力が異なる。まず、旋回時の
ロール，加減速時のダイブ，スクワット等、車体側に取
付けられたピストンロッドが動く場合の作動について説
明する。この場合には、シリンダ２は動かないので、ガ
イド２６内の慣性体スプール２７は、第２図の如く上下
一対のスプリング２８，２８で中立位置に保たれた状態
になっている。そしてガイド２６に設けられた伸側バイ
パスポート２６Ｅと、圧側バイパスポート２６Ｃは閉じ
た状態になっている。

【００１６】伸び行程では、上部室Ａの作動油はピスト
ン５の伸側ポート５Ａを通り、リーフバルブ２０を開き
下部室Ｂへ流れる。この時の通路抵抗によって減衰力が
発生し、これがハードの伸側減衰力となる。ピストンロ
ッド１が退出した分に相当する作動油は、リザーバ室Ｃ
からベースバルブケース１０の切欠き１０Ｅ，吸込ポー
ト１０Ｂを通り、背面からノンリタンスプリング３１の
弱いセット荷重で付勢されたノンリタンバルブ３２を押
し開いて下部室Ｂに補充される。

【００１７】圧縮行程では、下部室Ｂの作動油はピスト
ン５の圧側ポート５Ｂを通って、背面からノンリタンス
プリング１８の弱いセット荷重で付勢されたノンリタン
バルブ１９を押し開いて上部室Ａへ流れる。ノンリタン
スプリング１８のセット荷重は弱いので、通路抵抗は殆
ど発生しない。ピストンロッド１の侵入体積分の作動油
は、下部室Ｂよりベースバルブケース１０の切り欠き通
路１０Ｃ，圧側ポート１０Ａを通り、リーフバルブ３３
を押し開き、切欠き１０Ｅを経てリザーバ室Ｃに流出す
る。この時の通路抵抗により減衰力が発生し、これがハ
ードの圧側減衰力となる。

【００１８】次に車軸側と連動するシリンダ２が動いた
場合について説明する。第２図において伸び行程では、
シリンダ２が下方に動くため、慣性体スプール２７はそ
の慣性力によりその状態を保とうとするので、シリンダ
２を基準にすると慣性体スプール２７は相対的に上へ動
く。その結果、ガイド２６側に設けた伸側バイパスポー
ト２６Ｅと慣性体スプール２７側の伸側環状溝２７Ｄが
連通することになり、上部室Ａからベアリング１１の切
欠き通路１１Ａ，環状通路Ｆ，横穴１０Ｄ，ガイド２６
に設けた環状溝２６Ｄ，伸側バイパスポート２６Ｅ，慣
性体スプール２７の伸側環状溝２７Ｄ，伸側バイパスポ
ート２７Ｅ，中空孔２７Ｆ，切欠き１０Ｅを通ってリザ
ーバ室Ｃに連通する通路が形成される。

【００１９】つまり、ピストンロッド１のみが動いた時
に対しシリンダ２が動く場合には、ピストンバルブＰＶ
を通る通路と並列に上部室Ａからリザーバ室Ｃへの通路
が形成されるので、ピストンバルブＰＶを通る流量が減
少し、ソフトな減衰力となる。このバイパス部を流れた
作動油と、ピストンロッド１が退出した分の作動油が、
リザーバ室Ｃからノンリタンバルブ３２を押し開いて下
部室Ｂに補充される。縮み行程では逆に慣性体スプール
２７は相対的に下方に移動し、圧側バイパスポート２６
Ｃと圧側環状通路２７Ｂが連通し、圧側減衰力を発生す
るリーフバルブ３３をバイパスする通路が形成される。
その結果ソフトな伸側減衰力となる。

【００２０】以上詳述したように、本発明は主たる構成
をハードの減衰力を発生するバルブをバイパスしてリザ
ーバ作動油室へ連通する通路を、車軸側の動きに対応し
て慣性力で移動する慣性体スプールで開閉する構造とし
たため、車体が動いた時にハードな減衰力、車軸が動い
た時にソフト減衰力が得られるので、電子制御を行うこ
となくスカイフックダンパに匹敵する性能を実現するこ
とができる。この結果、比較的低コストで乗心地と操安
性を両立できるサスペンションを構成することができ
る。また伸側側と圧側の減衰力を発生するバルブをバイ
パスするそれぞれの通路を１つの慣性体スプールの動き
で開閉する構造としたため、従来構造に比べ軽量化する
ことができる。更に、伸側バイパス通路からの流出口
を、ベースバルブＢＶに組込まれ作動油で満たされたガ
イド２６の内側としたことにより、流出油が常に作動油
中に吐出されるため、作動油が空気と混ざり合うことが
ないので、安定した減衰力を得ることができる。

【００２１】次に図３に示す本発明の第２実施形態につ
いて説明する。シリンダ４２の下端部には、ベースバル
ブケースＢＶが組み付けられている。ベースバルブケー
ス４０は、車軸側の取り付け部材であるアイ９が溶接さ
れたロアキャップ７の内側に載置されている。シリンダ
４２とアウターシェル３の間には中間パイプ４４が同軸
状に配設され、その一端は図１に示すベアリング１１
に、他端はベースバルブケース４０にそれぞれ係止され
ている。中間パイプ４４とアウターシェル３で構成され
た空間はリザーバ室Ｃとなっており、作動油とその上部
にガスとが封入されている。

【００２２】ガイド３６の大径部には、ノンリタンスプ
リング３１に付勢されたノンリタンバルブ３２，ベース
バルブケース４０を挟んで下面側の小径部には、リーフ
バルブ３３，外径がリーフバルブ３３の撓みの支持径と
なるカンザ３４，リーフバルブ３３の撓みを規制するバ
ルブストッパ３５がそれぞれ組み付けられ、ガイド３６
の下端部をカシメることにより締結されている。

【００２３】ベースバルブケース４０には、圧側ポート
４０Ａ，リーフバルブ３３を介してリザーバ室Ｃに連通
する第１の通路が構成される一方、この圧側ポート４０
Ａは横穴４０Ｃ，環状通路Ｇを介して圧側のバイパスポ
ート４４Ｂにも連通している。圧側ポート４０Ａのリザ
ーバ室Ｃへの出口はリーフバルブ３３が閉塞し、圧側ポ
ート４０Ａから分岐して連通する圧側のバイパスポート
４４Ｂは慣性体スプール４７が閉塞している。またリザ
ーバ室Ｃから切欠き４０Ｄ，吸込ポート４０Ｂ，ノンリ
タンバルブ３２を介して下部室Ｂに連通する第２の通路
が形成され、吸込ポート４０Ｂの下部室Ｂ側への出口は
ノンリタンスプリング３１に付勢されたノンリタンバル
ブ３２が閉塞している。

【００２４】第１実施形態との相違点は、シリンダ４２
の外面と中間パイプ４４の内面との間に形成される通路
を、セパレータ４１の上面鍔部４１Ａによって環状通路
Ｆと環状通路Ｇとに区画する一方、セパレータ４１の上
面鍔部４１Ａを挟んで伸側，圧側のバイパスポート４４
Ａ，４４Ｂを配設し、当該中間パイプ４４の外面に上下
のスプリング４８，４８に挟持され上下動自在に嵌合さ
せた慣性体スプール４７により前記バイパスポート４４
Ａ，４４Ｂのいずれか一方を、リザーバ室Ｃに選択的に
連通するように構成したことである。

【００２５】ここでセパレータ４１は、ベースバルブケ
ース４０とシリンダ４２に挟持され、上面鍔部４１Ａが
中間パイプ４４の内側に嵌合している。環状通路Ｆは図
１に示すベアリング部切欠き通路１１Ａを介して上部室
Ａに連通する一方、環状通路Ｇは横穴４０Ｃ，圧側ポー
ト４０Ａを介して下部室Ｂに連通している。作動につい
ては、第１実施形態と同様であるので説明を省略する。

【００２６】バイパスポート４４Ａ，４４Ｂを中間パイ
プ４４側に配設し、慣性体スプール４７を中間パイプ４
４の外面に嵌合させることによりシリンダ４２の外側に
移動したため、この分ベースバルブＢＶの軸線方向の長
さを短くすることができ、油圧緩衝器のストロークを大
きくすることができる。また慣性体スプール４７を径の
大きい中間パイプ４４の外面に嵌合させたため、第１実
施形態に比べ慣性体スプール４７の質量を大きく設計す
ることができる。この結果、車軸側からの小さな入力に
対しても作動が容易になるので、さらに乗り心地を向上
することができる。

【００２７】

【発明の効果】本発明の第１実施形態の場合には、主た
る構成をハードの減衰力を発生するバルブをバイパスし
てリザーバ作動油室へ連通する通路を、車軸側の動きに
対応して慣性力で移動する慣性体スプールで開閉する構
造としたため、車体が動いた時にハードな減衰力、車軸
が動いた時にソフト減衰力が得られるので、電子制御を
行うことなくスカイフックダンパに匹敵する性能を実現
することができる。この結果、比較的低コストで乗心地
と操安性を両立できるサスペンションを構成することが
できる。

【００２８】つぎに第２実施形態の場合には、バイパス
ポート４４Ａ，４４Ｂを中間パイプ４４側に配設し、慣
性体スプール４７を中間パイプ４４の外面に嵌合させた
ため、ベースバルブＢＶの軸線方向の長さを短くするこ
とができ、油圧緩衝器のストロークを大きくすることが
できる。また慣性体スプール４７を中間パイプ４４の外
面に嵌合させたため、慣性体スプール４７の質量を大き
くすることができ、車軸側から小さな入力に対しても作
動が容易になるので、更に乗り心地を向上することがで
きる。

【００２９】第１，第２のいずれの実施形態の場合も、
バルブをバイパスする通路を１個の慣性体スプールの動
きで開閉する構造としたため、従来構造に比べ軽量化す
ることができる。更に、伸側からの流出口をベースバル
ブに組込まれ作動油で満たされたガイド内としたことに
より、流出油が常に作動油中に吐出されるため、作動油
が空気と混ざり合うことがないので、安定した減衰力を
得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１実施形態に係る油圧緩衝器の縦
断面図である。

【図２】 第１実施形態に係るベースバルブ近傍の拡大
断面図である。

【図３】 本発明の第２実施形態に係る油圧緩衝器の縦
断面図である。

【符号の説明】

Ｂ 下部室 Ｃ リザーバ室 Ｆ 環状通路 ＰＶ ピストンバルブ ＢＶ ベースバルブ １ ピストンロッド ２ シリンダ ３ アウターシェル ４ 中間パイプ １０ ベースバルブケース １１ ロッドガイド ２６ ガイド ２７，４７ 慣性体スプール ２８ １対のスプリング ４１ セパレータ ４４Ａ 連通孔 ４４Ｂ 連通孔

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体側にピストンロッド、車軸側にシリ
   ンダを収容したアウターシェルの下端部が取付けられる
   正立型のショックアブソーバにおいて、前記ピストンロ
   ッドを伸縮自在に案内するロッドガイドとアウターシェ
   ル下端の底蓋部に載置されるベースバルブとの間に同心
   状に組付けられたシリンダ及びその外側の中間パイプと
   の間に形成され、ピストンロッド下端部に組付けられて
   伸側減衰力を発生するピストンバルブをバイパスしてリ
   ザーバ室に連通する第１の通路と、シリンダ下端部に組
   付けられて圧側減衰力を発生するベースバルブをバイパ
   スしリザーバ室へ連通する第２の通路とを設けるととも
   に、下部室側に一対のばねに挟持されて設けられ車軸側
   の動きに対して応動する慣性体スプールにより、前記２
   つの通路を開放又は閉塞するように構成したことを特徴
   とする油圧緩衝器。
2. 【請求項２】 慣性体スプールを、ベースバルブケース
   を貫通するガイド内に設けたことを特徴とする請求項１
   に記載の油圧緩衝器。
3. 【請求項３】 車体側にピストンロッド、車軸側にシリ
   ンダを収容したアウターシェルの下端部が取付けられる
   正立型のショックアブソーバにおいて、前記ピストンロ
   ッドを伸縮自在に案内するロッドガイドとアウターシェ
   ル下端の底蓋部に載置されるベースバルブとの間に同心
   状に組付けられたシリンダ及びその外側の中間パイプと
   の間に形成され、ピストンロッド下端部に組付けられて
   伸側減衰力を発生するピストンバルブをバイパスしてリ
   ザーバ室に連通する第１の通路と、シリンダ下端部に組
   付けられて圧側減衰力を発生するベースバルブをバイパ
   スしリザーバ室へ連通する第２の通路とを設けるととも
   に、シリンダ外面と中間パイプ内面との間に形成される
   環状通路の中間パイプ側に、当該環状通路を上下に区画
   するセパレータを挟んで上記第１及び第２の通路に連通
   する２つのバイパスポートを設け、中間パイプの外側に
   一対のばねに挟持されて装着され車軸側の動きに対して
   応動する慣性体スプールにより、前記２つのバイパスポ
   ートを開放又は閉塞するように構成したことを特徴とす
   る油圧緩衝器。