JPH1182596A - 車両用緩衝装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ダンパピストンが往動から復動に、あるいは
復動から往動に行程が切り換わる際に減衰力の変化に乱
れが発生する。 【解決手段】 作動流体が充填されたダンパシリンダ１
６と、このダンパシリンダ１６の一端部を摺動自在に貫
通するピストンロッド１８と、このピストンロッド１８
に一体的に固定され、かつダンパシリンダ１６内に摺動
自在に嵌合されて２つの流体室１３, １４に仕切るダン
パピストン１５と、このダンパピストン１５に形成され
て２つの流体室１３, １４に連通する通路３６と、この
通路３６に設けられて当該通路３６内の作動流体の流れ
を制限する減衰力発生手段３４とを有する車両用緩衝装
置であって、ピストンロッド１８に形成されて両端が２
つの流体室１３, １４に開口する連通路３１と、この連
通路３１を塞ぐようにピストンロッド１８に設けられて
作動流体が通過可能な多孔質材料にて形成されたフィル
タ３２とを具える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、緩衝用の流体が充
填されたダンパシリンダ内を摺動するダンパピストンに
よって仕切られた２つの流体室間での流体の移動を制限
することにより、減衰力を発生させるようにした車両用
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車両用緩衝装置（ショ
ックアブソーバ）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
るダンパ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、このような車両用緩衝装置において
は、ダンパ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ダン
パピストンに形成されたオリフィス状の通路を介して行
き来するが、この時のオリフィス状の通路を流れる流体
の抵抗により、車輪の上下動に伴う振動を減衰するよう
になっており、例えば実開平１−６５４３８号公報など
に開示されたものが知られている。

【０００４】この実開平１−６５４３８号公報に開示さ
れた油圧緩衝器は、ダンパピストンに形成した通路の開
口端をダンパピストンの移動に応じてそれぞれ開閉し得
る一対のディスクバルブを設けたものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】実開平１−６５４３８
号公報に開示された従来の車両用緩衝装置においては、
ダンパピストンが往動から復動に、あるいは復動から往
動に行程が切り換わる際、閉弁状態から開弁状態に切り
換わるディスクバルブは、その撓み変形が急激に起こる
ため、高圧側から低圧側へ流れる作動流体の圧力波の反
射によって通路を流れる作動流体が脈動状態となる結
果、減衰力が円滑に変化せずに乱れが発生して車両の乗
り心地を悪化させてしまう虞があった。

【０００６】そこで、上述したディスクバルブで開閉さ
れる通路とは別のオリフィス通路をダンパピストンやピ
ストンロッドに形成し、ダンパ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をこのオリフィス通路
を介して常時連通させることも考えられるが、このよう
なオリフィス通路は、その通路断面積を極めて小さく設
定する必要があり、あまり大きく形成すると所望の減衰
力が得られなくなってしまうため、特殊な加工が必要と
なり、製造コストが嵩んでしまう。例え、このような通
路断面積の極めて小さなオリフィス通路を低コストにて
容易に形成できたとしても、作動流体がこのオリフィス
通路を急速に通過する際に異音が発生するため、その遮
音のための工夫が新たに必要となる。

【０００７】

【発明の目的】本発明の目的は、ダンパピストンが往動
から復動に、あるいは復動から往動に行程が切り換わる
際でも、減衰力を円滑に変化させることが可能な車両用
緩衝装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明による第１の形態
は、内部に緩衝用の作動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２つの流体室に仕切るダンパピ
ストンと、このダンパピストンに形成されて前記２つの
流体室に連通する通路と、この通路に設けられて当該通
路内の作動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であって、前記ピストンロッドに形
成されて両端が前記２つの流体室に開口する連通路と、
この連通路を塞ぐように前記ピストンロッドに設けられ
て前記作動流体が通過可能な多孔質材料にて形成された
フィルタとを具えたことを特徴とする車両用緩衝装置に
ある。

【０００９】本発明によると、ダンパピストンの移動に
応じてフィルタおよび連通路を介して２つの流体室の間
で作動流体の移動が起こる。多孔質材料にて形成された
フィルタは、連通路の通路断面積の大きさに依存するこ
となく、連通路に対する作動流体の流れを制限するオリ
フィスとして機能する。

【００１０】また、ダンパピストンの移動速度の増大に
伴い、減衰力発生手段が一方の流体室から他方の流体室
への作動流体の移動量を増大させ、減衰力が低減され
る。

【００１１】本発明による第２の形態は、内部に緩衝用
の作動流体が充填された内筒と、この内筒を隙間を隔て
て取り囲み、当該内筒との間に前記作動流体を貯溜する
リザーバ室を形成する外筒と、前記内筒の一端部に取り
付けられて前記リザーバ室と前記内筒内とを仕切るロッ
ドガイドと、このロッドガイドを摺動自在に貫通するピ
ストンロッドの一端側に一体的に固定され、かつ前記内
筒内に摺動自在に嵌合されて前記内筒内を２つの流体室
に仕切るダンパピストンと、このダンパピストンに形成
されて前記２つの流体室に連通する通路と、この通路に
設けられて前記内筒の一端側の前記流体室から当該通路
を介して他端側の前記流体室への作動流体の流れを阻止
するチェック弁と、を具え、前記ダンパピストンの移動
に伴って前記リザーバ室と前記２つの流体室との間で作
動流体が移動する車両用緩衝装置であって、前記ロッド
ガイドは前記作動流体が通過可能な多孔質材料にて形成
されていることを特徴とする車両用緩衝装置にある。

【００１２】本発明によると、ダンパピストンの移動に
応じてロッドガイドを介してリザーバ室と２つの流体室
との間で作動流体の移動が起こる。ここで、多孔質材料
にて形成されたロッドガイドは、このロッドガイドに臨
む流体室とリザーバ室との間の作動流体の流れを制限す
るオリフィスとして機能する。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の第１の形態による車両用
緩衝装置において、フィルタは、ダンパピストンをピス
トンロッドに固定するための固定手段に設けられていて
もよい。

【００１４】また、多孔質材料としては、鉄またはアル
ミニウムなどの金属発泡体や、これらを主体とする焼結
金属、あるいは樹脂の連続気泡体などを採用することが
できる。

【００１５】

【実施例】本発明による車両用緩衝装置をストラット式
ショックアブソーバに応用した一実施例について、図１
〜図４を参照しながら詳細に説明するが、本発明はこの
ような実施例に限らず、同様な課題を内包する他の分野
の技術にも応用することができる。

【００１６】本実施例におけるストラット式ショックア
ブソーバの概略構造を表す図１およびそのダンパピスト
ンの部分を抽出拡大した図２およびロッドガイドの部分
を抽出拡大した図３に示すように、図示しない車輪と車
体との間に介装されて車輪を車体から釣り下げた状態で
支持する本実施例のストラット式ショックアブソーバ
は、外筒１１の下端部が車輪を回転自在に支持する図示
しないナックルにリンクブシュ１２を介して固定されて
おり、この外筒１１内には内部を上部室１３と下部室１
４とに仕切るダンパピストン１５を摺動自在に収納した
ダンパシリンダとしての内筒１６が同軸状をなして収納
されている。また、これら外筒１１および内筒１６の下
端部には、下部室１４を仕切る端板１７が固定されてい
る。同様に、内筒１６の上端部には、ピストンロッド１
８が摺動自在に貫通して上部室１３を仕切る円筒状のロ
ッドガイド１９が嵌着されており、このロッドガイド１
９と外筒１１との間には、ガイドホルダ２０が組み付け
られている。

【００１７】上記端板１７には、外筒１１と内筒１６と
の間に形成された筒状のリザーバ室２１と下部室１４と
を連通し得る一対の通路２２, ２３が設けられており、
一方の通路２２には適当な撓み剛性を持った弾性変形可
能なディスクバルブ２４が取り付けられ、他方の通路２
３にはチェック弁２５が取り付けられている。ディスク
バルブ２４は、下部室１４からこのディスクバルブ２４
を介してリザーバ室２１への作動流体の移動のみ許容す
るが、この時、バルブディスクの弾性撓みを利用して減
衰力を発生させるようにしており、いわゆるベースバル
ブを構成している。また、チェック弁２５は、リザーバ
室２１からこのチェック弁２５を介して下部室１４への
作動流体の移動のみ許容するようになっている。

【００１８】前記ロッドガイド１９およびガイドホルダ
２０と外筒１１の上端部に装着されるシール板２６とで
囲まれた空隙部２７は、ロッドガイド１９自体を介して
上部室１３に連通している。すなわち、本実施例におけ
るロッドガイド１９は、鉄またはアルミニウムなどの金
属発泡体や、これらを主体とする焼結金属、あるいは樹
脂の連続気泡体などの多孔質材料にて形成されており、
このロッドガイド１９を介して上部室１３と空隙部２７
とが連通状態となっている。このため、ピストンロッド
１８とロッドガイド１９との間に作動流体を流すための
過剰な隙間を形成する必要がなく、最小限の隙間に設定
することができるため、ピストンロッド１８の摺動に伴
うがた付きを抑制することができる。

【００１９】前記ガイドホルダ２０には空隙部２７とリ
ザーバ室２１とを連通する通路２９が形成されており、
上述した上部室１３, 下部室１４には図示しない緩衝用
の作動流体が充填され、リザーバ室２１には適量の作動
流体が貯溜されている。

【００２０】ピストンロッド１８の上端部は、車体に支
持された状態となっている。また、ピストンロッド１８
の上端部に連結される図示しない上部スプリングマウン
トと外筒１１の上端部に嵌着された下部スプリングマウ
ント２８との間には、図示しないダンパスプリングが装
着されており、路面の凹凸に通従した車輪の上下動がこ
のダンパスプリングの伸縮動作によって車体側へ伝わら
ないようになっている。

【００２１】ピストンロッド１８の一端側にねじ込まれ
る筒状のロックナット３０により、ダンパピストン１５
が一体的に固定されるピストンロッド１８の一端側に
は、下部室１４に臨むピストンロッド１８の一端面に一
方が開口すると共に上部室１３に他方が開口する連通路
３１が形成されている。前記ロックナット３０の頭部に
は、鉄またはアルミニウムなどの金属発泡体や、これら
を主体とする焼結金属、あるいは樹脂の連続気泡体で構
成されたフィルタ３２が一体的に嵌着されており、この
フィルタ３２を介して上部室１３と下部室１４とが連通
路３１により連通状態となっているが、フィルタ３２が
多孔質材料にて形成されているため、連通路３１はオリ
フィスとして機能する。

【００２２】前記ダンパピストン１５には、上部チェッ
ク弁３３, 下部ディスクバルブ３４を介してそれぞれ上
部室１３と下部室１４とを連通し得る一対の通路３５,
３６が形成されている。

【００２３】上部チェック弁３３は、ピストンロッド１
８が内筒１６内に入り込む圧縮行程において、下部室１
４内の作動流体が主として通路３５から上部チェック弁
３３を介して上部室１３に移動するが、内筒１６内にピ
ストンロッド１８が挿入される分、この内筒１６内の容
積変化が起こる。

【００２４】ここで、ダンパピストンの１５の移動速度
が比較的低速の場合、上部室１３内の作動流体の一部が
ロッドガイド１９を介して空隙部２７から通路２９を通
り、リザーバ室２１内に溢流する。この作動流体の流動
時に発生する抵抗は極めてわずかであり、従って減衰力
もほとんど発生しない。

【００２５】しかし、ダンパピストンの１５の移動速度
が比較的高速になると、リザーバ室２１に流れようとす
る作動流体がロッドガイド１９を流れ切ることができ
ず、内筒１６内の圧力が高まる結果、通路２２からディ
スクバルブ２４を介してリザーバ室２１にも作動流体が
直接排出され、この時のディスクバルブ２４の撓み剛性
に応じた減衰力が発生する。

【００２６】一方、ピストンロッド１８が内筒１６から
突出する伸長行程において、ダンパピストンの１５の移
動速度が比較的低速の場合、圧縮される上部室１３内の
作動流体は、ロッドガイド１９を介して空隙部２７から
通路２９を通り、リザーバ室２１内に溢流すると共に連
通路３１からフィルタ３２を通って下部室１４へ流れ込
み、さらにリザーバ室２１内の作動流体が通路２３から
チェック弁２５を介して下部室１４へ吸い込まれる。こ
の作動流体の流動時に発生する抵抗は極めてわずかであ
り、従って減衰力もほとんど発生しない。

【００２７】しかし、ダンパピストン１５の移動速度が
比較的高速になると、上部室１３内の圧力が高まり、上
部室１３内の作動液が通路３６から下部ディスクバルブ
３４を介して下部室１４へ直接流れ込み、この時のディ
スクバルブ３４の撓み剛性に応じた減衰力が発生する。
この場合、急激にディスクバルブ３４が開いたとして
も、多孔質のフィルタ３２を介して連通路３１により上
部室１３と下部室１４とが常に連通状態にあるため、作
動流体が上部室１３と下部室１４との間を移動すること
ができ、減衰力を滑らかに変化させることができる。

【００２８】ところで、上述した実施例では、ダンパピ
ストン１５が伸長行程の場合のみ減衰力が発生するよう
に、通路３５に上部チェック弁３３を取り付けたが、圧
縮行程の場合にも減衰力を発生させる必要がある場合に
は、適当な撓み剛性を持ったディスクバルブを上部チェ
ック弁３３に代えて取り付ければ良い。この場合、ダン
パピストン１５が比較的低速で移動する際には、下部室
１４内の作動流体がフィルタ３２から連通路３１を通っ
て上部室１３内へ流れ込むこととなる。

【００２９】このようなダンパピストン１５の移動速度
と減衰力との関係を図４に示す。すなわち、図の中央が
ダンパピストン１５の最大移動速度となり、左右両端側
ほど移動速度が遅くなっていることを表す。また、減衰
力は図の中央が０で、上側および下側へ行くほど大きく
なることを表している。

【００３０】従来の車両用緩衝装置では、ダンパピスト
ン１５の伸長行程から圧縮行程への移行領域および圧縮
行程から伸長行程への移行領域で二点鎖線で示すように
減衰力の変化に乱れが発生していることが分かる。これ
に対し、本実施例では、多孔質のフィルタ３２を介して
連通路３１により上部室１３と下部室１４とが常に連通
状態にあるため、作動流体が上部室１３と下部室１４と
の間を移動することができ、急激にディスクバルブ３４
が開いたとしても、作動流体の脈動が発生せず、減衰力
を円滑に変化させることができる。

【００３１】

【発明の効果】本発明の車両用緩衝装置によると、ピス
トンによって仕切られた２つの流体室に開口する連通路
をピストンロッドに形成し、この連通路を塞ぐように、
作動流体が通過可能な多孔質材料にて形成されたフィル
タをピストンロッドに取り付けたので、フィルタが連通
路のオリフィスとして機能する結果、ディスクバルブの
開閉に拘らず、ダンパピストンの移動に伴って２つの流
体室の間を作動流体が連通路およびフィルタを介して移
動させることができ、ダンパピストンの移動速度が上昇
したディスクバルブが急激に開弁状態に切り換わって
も、減衰力を滑らかに低減させることができる。

【００３２】また、フィルタを多孔質材料で形成したの
で、作動流体が１ヵ所に集中することなく分散した状態
でフィルタを通過する結果、異音の発生を未然に防止す
ることができる。

【００３３】一方、ダンパシリンダを二重管構造の内筒
と外筒とで構成したものにおいて、内筒内を２つの流体
室に仕切るダンパピストンが固定されたピストンロッド
を摺動自在に貫通するロッドガイドとして、これを作動
流体が通過可能な多孔質材料にて形成した場合、ロッド
ガイドが流体室とリザーバ室とを連通する連通路のオリ
フィスとして機能するので、ピストンロッドとロッドガ
イドとの隙間を最小に設定することができ、ピストンロ
ッドのがた付きを抑えてその円滑な摺動を実現すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による車両用緩衝装置の一実施例の破断
構造を表す概念図である。

【図２】図１に示した実施例のダンパピストンの部分を
抽出拡大した断面図である。

【図３】図１に示した実施例のダンパシリンダの上端部
を抽出拡大した断面図である。

【図４】図１に示した実施例におけるダンパピストンの
移動速度と減衰力との関係を表すグラフである。

【符号の説明】

１１ 外筒 １３ 上部室 １４ 下部室 １５ ダンパピストン １６ 内筒 １８ ピストンロッド １９ ロッドガイド ２１ リザーバ室 ３０ ロックナット ３１ 連通路 ３２ フィルタ ３４ 下部ディスクバルブ ３６ 通路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部に緩衝用の作動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２つの流体室に仕切るダンパピストン
   と、 このダンパピストンに形成されて前記２つの流体室に連
   通する通路と、 この通路に設けられて当該通路内の作動流体の流れを制
   限する減衰力発生手段とを有する車両用緩衝装置であっ
   て、 前記ピストンロッドに形成されて両端が前記２つの流体
   室に開口する連通路と、 この連通路を塞ぐように前記ピストンロッドに設けられ
   て前記作動流体が通過可能な多孔質材料にて形成された
   フィルタとを具えたことを特徴とする車両用緩衝装置。
2. 【請求項２】 前記フィルタは、前記ダンパピストンを
   前記ピストンロッドに固定するための固定手段に設けら
   れていることを特徴とする請求項１に記載の車両用緩衝
   装置。
3. 【請求項３】 内部に緩衝用の作動流体が充填された内
   筒と、 この内筒を隙間を隔てて取り囲み、当該内筒との間に前
   記作動流体を貯溜するリザーバ室を形成する外筒と、 前記内筒の一端部に取り付けられて前記リザーバ室と前
   記内筒内とを仕切るロッドガイドと、 このロッドガイドを摺動自在に貫通するピストンロッド
   の一端側に一体的に固定され、かつ前記内筒内に摺動自
   在に嵌合されて前記内筒内を２つの流体室に仕切るダン
   パピストンと、 このダンパピストンに形成されて前記２つの流体室に連
   通する通路と、 この通路に設けられて前記内筒の一端側の前記流体室か
   ら当該通路を介して他端側の前記流体室への作動流体の
   流れを阻止するチェック弁と、 を具え、前記ダンパピストンの移動に伴って前記リザー
   バ室と前記２つの流体室との間で作動流体が移動する車
   両用緩衝装置であって、 前記ロッドガイドは前記作動流体が通過可能な多孔質材
   料にて形成されていることを特徴とする車両用緩衝装
   置。