JPS59117932A - 油圧緩衝器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はシリンダ内にピストンとピストンロッドとから
なるピストン−ピストンロッド組立体を摺動可能に設け
、該ピストン−ピストンロッド組立体の伸長側および縮
小側への変位に対して油圧抵抗力による減衰力を発生さ
せるようにした油圧緩衝器に関するものである。

従来、ピストンに固定絞り通路と可変絞り通路を形成し
、油液が該各校り通路を通過する際に発生する流動抵抗
によりピストン−ピストンロッド組立体に対する減衰力
を得るようにした油圧緩衝器は知られている。この形式
の油圧緩衝器にあっては、ピストンの変位速度が低速域
にあるときには固定絞り通路のみが流路面積となって所
定の減衰力特性を発揮し、ピストンが高速変位すると、
可変絞り通路が開き、流路面積が増大することにより減
衰力が変化するように構成されている。

ところで、車両の乗り心地の観点からすれば、油圧緩衝
器の減衰力をあまり大きくしない方がよい。一方、減衰
力を小さくすると、車両の操縦安定性が損なわれる場合
が生じる。そこで、ピストンの変位速度が低速域にある
ときには乗り心地を考慮して減衰力を小さくし、操縦安
定性が問題となるピストンの変位速度の中、高速域では
減衰力が大きくなるような特性の減衰力を設定し得る油
圧緩衝器が最適なものとなる。しかしながら、前述の従
来技術の油圧緩衝器にあってはオリフィス面積は一定で
あるから、ピストンの低速変位時の減衰力特性は一定と
なって１〜まい、その減衰力設定の自由度は小さいもの
となる。このために、車両の乗り心地または操縦安定性
のいずれかをある程度犠牲にしなければならない欠点が
あった。

本発明は前述した従来技術の欠点を解消するためになさ
れたもので、減衰力特性を３段階で変化させ、もってピ
ストンの変位速度の低速域における減衰力設定の自由度
が大きくなるような油圧緩衝器を提供することをその目
的とするものである。

前述の目的を達成するために、本発明に係る油圧緩衝器
の採用する構成は、油液と気体とを封入したシリンダと
、一端が該シリンダ内に位置し、他端が該シリンダから
外部に突出して設けたピストンロッドと、該ピストンロ
ッドの一端に軸方向に移動可能に挿嵌され、前記シリン
ダ内を２個の油室に画成するピストンと、該ピストｙの
軸方向に穿設され、前記内油室を大きな流路面積をもっ
て連通ずる連通路と、前記ピストンの一側端面と対面さ
せて前記ピストンロッドにその軸方向に移動可能に挿嵌
したリテーナと、複数のディスクからなり、前記ピスト
ンとリテーナとの間に挾持されて一側外周部またＬ他側
内周部がそれぞれ該ピストンまたはリテーナと接＃Ｉ＃
することπよりｍｌ記両油室間を連通、遮断するディス
クパルプ組立体と、該ディスクバルブ組立体を形成する
ディスクのうち前記ピストンまたはリテーナと当接する
第１のディスクに設けられ、前記内油室を連通ずるオリ
フィスと、前記第１のディスクと該第１のディスクに隣
接する第２のディスクとの間に設けられ、該両ディスク
が近接、離間することにより前記オリフィスの開口面積
を増減させるスペーサと、前記ピストンまたはピストン
ロッドに形成され、前記内油室を常時連通させる固定オ
リフィスとから構成したことをその特徴とするものであ
る。

このように構成することにより、第１のディスクと第２
のディスクが当接するまでは第１のディリ、前記オリフ
ィスにより形成される流路はピストン速度の上昇に応じ
て流路面積が減少する可変絞り通路となり、一方固定オ
リフイスはピストン速度のいかんに拘らず流路面積が一
定な固定絞り通路として機能することになる。この可変
絞り通路および固定絞り通路を油液が通過する際に生じ
る流動抵抗によりピストンに対する減衰力が発生する。

また、ピストンが増速し、第１、第２のディスクが当接
した後は固定絞り通路のみが流路面　。

積となり、減衰力特性が変化する。そして、ピストン速
度がさらに高速になると、ディスクバルブ組立体がピス
トンまたはリテーナから離間し、他の可変絞り通路が形
成されるようになるから、減衰力特性は３段階で変化す
ることになる。

その結果、ピストン変位速度の低速域での減衰力設定の
自由度が増大し、オリフィスの開口面積およびスペーサ
の厚み等を適宜設計することにより、ピストンの低速変
位時には減衰力が小さく、中速域では大きな減衰力を得
、しかも高速域になるとその変化が緩慢となるような減
衰力特性を発揮させることができ、はぼ理想に近い形の
減衰カ行性を得ることができるようになるという効果を
奏する。

以下図面に基づき本発明の実施例について説明する。

第１図ないし第１θ図は本発明の第１の実施例を示すも
ので、まず第１図において、１はシリンダ１内し、該シ
リンダ１の一端はキャップ２により施差されており、他
端にはロッドガイド３およびシール部材４が装着されて
いる。５はピストンロッドを示し、該ピストンロッド５
はその一端がロッドガイド３、シール部材４を介してシ
リンダ１内に位置し、他端はシリンダ１の外部に突出せ
しめられている。そして、ピストンロッド５のシリンダ
ｌ内の端部には小径部５Ａが形成されており、該小径部
５Ａにはシリンダ１内を２個の油室Ａ、Ｂに画成するピ
ストン６が挿嵌されている。

該ピストン６はシリンダ１の内壁に沿って摺動変位する
と共に、ピストンロッド５の軸方向に移動可能となって
いる。また、ピストン６にはその軸方向に大きな流路面
積をもって油室Ａ　、　’Ｂ間の油液の流通を許す連通
孔７，７．−・・が穿設されている。

次に、８はピストン６の油室Ａに臨む側の端面に対面さ
せて設けた減衰力発生機構を示し、該減衰力発生機構８
は第２図に示したような構造となっている。即ち、ピス
トン６・−の油室Ａに臨む側の端面には連通孔７の形成
部位より外周側に円環状の突部６Ａが形成されている。

そして、ピストンロッド５の小径部５Ａにはピストン６
の突部６Ａと対面式せてリテーナ９が軸方向に移動ｎＪ
能に挿嵌されている。該リテーナ９はそのピストン６に
、対面する１１１１面が段付状となっており、内周側に
はピストン６側に向は最突出する突部９Ａが形成され、
該突部９Ａから軸方向においてピストン６から所定距離
離間した部位に段部９Ｂが設けられ、芒らにピストン６
から離れて大径部９Ｃが形成されている。

１０はピストン６と対面する側から第１、第２、第３ｉ
よび第４のディスクＩＯＡ、ＩＯＢ、ｌ０Ｃ１１０Ｄで
形成したディスクパルプ組立体を示し、該ディスクバル
ブ組立体１０はその内周縁がリテーナ９の突部９Ａより
大径となっており１、ピストン６とリテーナ９との間に
介装されている。一方、ピストンロッド５に形成した段
部５Ｂとピストン６の突部６Ａの外周面との間にはディ
スクバルブ組立体１００半径方向への位置決め機能を兼
ねたばね受１１が設けられ、該にね受１１とリテーナ９
との間にはばね１２が張設されており、該ばね１２によ
りリテーナ９およびディスクツ（ルブ組立体１０は常時
ピストン６側に付勢されている。このために、ディスク
バルブ組ｑ体１０はその第１のディスクＩＯＡの外周縁
部がピストン６の突部６ＡＫ当指し、第４のディスク１
０１〕の内周縁部がリテーナ９０段部９Ｂに当接せしめ
られている。

そして、油室Ａ　、　８間に圧力差が生じない中立状態
においてはリテーナ９の突部９Ａはピストン６ど距離、
９．ａだけｒｆｔＩｔ４ｊｔ、た状態となっている。ま
た、ディスクパルプ組立体１０の第１のディスク］、Ｏ
Ａには第３１Ｙ１に示したように、その側面に１または
複数のオリフィス１３が設けられている。さらに、第１
のディスクＩＯＡにはその内周側部位に第２のディスク
１０　Ｂと対面する側にスペーサを形成する円環状の突
部１４が一体的に設けられており、該突部１４により第
１のディスク１０′Ｎは第２のディスク１０Ｉ３から所
定の距離ｙＢ１＝け離間せしめられ、当該距離Ｉ！、ｂ
は前述のピストン６とリテーナ９の突部９Ａとの離間距
離２．、ｌと等しいか、またはそれより短かくなってい
る。さらに、ばね受１１には１または複数の切欠溝１５
が設けられ、この結果、油室Ａ、Ｂ間は切欠溝１５、オ
リフィス１３および突部１４により形成される第１、第
２のディスクＩＯＡ、ＩＯＢ間の隙間を介して相互に連
通せ１７められる。さらにまた、１６はピスト：／６に
穿設した固定オリフィスとしてのオリフィス通路で、該
オリフィス通路１６はその一個が油室Ａに開口■〜、他
側が連通孔７に開口している。

これにより油室Ａ、Ｂ間０：常時連通せしめらｆｑ、で
いる。

而して、前述の減衰力発生機構８はピスト〕／６および
ピストンロッド５が伸長側または縮小ｆｌｉｌｊのいず
れかに変位したときに、その変位速度に応じて油室Ａ、
Ｂ間の流路面積を変化させるようになっている。即ち、
まずオリフィス】山路１６はピストン６の変位速度のい
かんに拘らず一定の流路面積で油室Ａ、Ｂ間を連通ずる
固定絞り通路とじて機能する。また、突部１４により第
１、第２のディスクＩＯＡ、ＩＯＢ間に距離！ｂをもっ
て形成される＋；−＋　八を状の隙間およびメリフィス
１３を介しての波Ｗ１１も形成されで、ｌ’ｊす、この
流路は第１、給２リディスク１０Ａ−、ｌ　ＯＢ（１）
近接、離間によりその紺、ｉ’ｉＧ而棺が面化する可変
絞り、１ｌｉｊ路とンよっている。

さらに、ピストン６の変位速度が高速になると、ディス
クパルブイ１［立体１０かりノー−）９の段部９Ｂまた
はピストン６の突部６ＡからＣり１間することにより他
の可変絞り通路が形成される。

なお、し！１中１７はばね受１１と共にピストン６およ
びリブ゛−す９の軸方向への移即Ｉ範囲を規制するスト
ッパ、１８はリテーナ９の大径部９ｃに穿設され、ディ
スクバルブ組立体ｉｏ”−の圧力の作用を円ｍ７よらし
める油入を示す。また、１９はシリンダｌ内に設けたフ
リーピストンを示し、該フリーピストン１９とキャップ
２どの同には空気室Ｃが形成され、該孕気室Ｃによりピ
ストンロッド５のシリンダ１円への進入体積分の補償が
行なわれる。さらに、２０，２１はそれぞれピストンロ
ッド５のシリンダ１外の端部およびキャップ２に取付け
たブラケットを示す。

本発明に係る油圧緩衝器は前述の構成を有するもので、
ブラケット２０を車両の車体側に、ブラケット２１を車
台側にそれぞれ取付けて車両の振動を緩衝することがで
きるようになっている。まず、ピストン６およびピスト
ンロッド５が伸長方向に変位すると、油室Ａ、Ｂ間に差
圧が生じ、油室Ａから油室Ｂに向は油液が流れる。そし
て、ピストン６の変位速度が低速域にあるときには第２
図の状態にあり、油室Ａ、Ｂ間の流路はオリフィス通路
１６による固定絞り通路と突部１４により第１、第２の
ディスクＩＯＡ、ＩＯＢ間に形成される環状の隙間およ
びオリフィス１３からなる可変絞り通路とで形成される
。そして、ピストン６の変位速度が大きくなると、リテ
ーナ９がピストン６に近接する方向に変位し、第１のデ
ィスク１０Ａが撓められ該第１のディスクＩＯＡの外周
縁と第２のディスクＩＯＢの外周縁とが近接し、前述の
可変絞り通路の流路面積が減少する。この間に固定絞り
通路および可変絞り通路を通過する油液の流動抵抗によ
りピストン６に対する減衰力が発揮される。

次に、第４図に示したように、第１、第２のディスク１
０　Ａ　、　１０　Ｂが当接すると可変絞り通路は閉塞
され、オリフィス；ｍ路１６からなる固定絞り通路のみ
が油宰Ａ、Ｂ間の流路面積となり、ピストン６に対する
減衰力が変化する。然るに、この状態ではリテーナ９の
突部９Ａはピストン６から距離ｐ、Ｃだけ囲を間してお
り、この状態からリテーナ９の突部９Ａがピストン６と
当接する第５図の状態になるまでの間は油室Ａ、Ｂ間の
流路面積は一定で変化しない。

ピストン６の変位速度がさらに高速になると、ディスク
バルブ組立体１０に油室Ａ内の圧力が作用し、該ディス
クバルブ組立体１０は第６図に示したようにピストン６
の突部６Ａとの当接位置を支点として撓み、その内周縁
部がリテーナ９の段部９Ｂから離間し、その間に可変絞
り通路が形成される。従って、油室Ａから油室Ｂに向け
ての流路面積が増大し、ピストン６に対する減衰力はさ
らに変化する。

一方、ピストン６が縮小側に変位すると、油室Ｂ側の圧
力が上昇し、油室Ａ内の圧力は低下してその間に差圧が
生じる。そして、この差圧によりリテーナ９、ディスク
バルブ組立体１ｏおよびピストン６は図中左方に変位し
、リテーナ９がばね受１１に当接した状態となる。そし
て、その状態から第７図に示したようへピストン６の突
部６Ａが第１のディスクＩＯＡを撓めてその外周縁が第
２のディスクＩＯＢに当接した状態になるまでは、オリ
フィス通路１６による固定絞り通路と、第１、第２のデ
ィスクＩＯＡ、ＩＯＢ間の円環状隙間による可変絞り通
路からなる流路面積が形成されており、それらを通過す
る油液の流動抵抗により所定の減衰力が生じる。

そして、この状態から第８図に示したように、ピストン
６とリテーナ９の突部９Ａとが当接するまではオリフィ
ス通路１６による伺定絞り通路となって減衰力特性が変
化する。さらに、第９図に示しだように、ディスクパル
プ組立体１０が撓んでその外周縁がピストン６の突部６
Ａから離間すると、ピストン６に対する減衰力！［！−
性がさらに変化し７、減衰力が３段階で変化する点につ
いては伸長側と基本的な差異はない。

第１０図に、本発明に係る油圧緩衝器の減衰力特性線図
を示す。同図から明らかなように、ピストン６に対する
減衰力は伸長時と縮小時とけ対称で、ピストン６の低速
変位時には減衰力は極めて小さく、中速域にｔ、Ｃると
急激に立ち上り、高速変位時には内び緩やかとなる。そ
して、スペーサとしての突部１４によって形成される第
１、第２のデ、イスクＩＯＡ、ＩＯＢ間の距離ｆｉｂ等
を適宜選択することにより、特に低速域における減衰力
設定の自由度が増し、理想に近い形の減衰力特性を得る
ことができる。

次に、第１１図は本発明の第２の実施例を示し、同図に
おいて第２図と同一構成要素については同一符号を付し
てその説明を省略するものとする。

然るに、本実施例におい−Ｃはディスクパルプ組立体３
１を構成する第１、第２、第３および第４のディスク３
１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃ，３１Ｄはピストン６側からでは
なく、リテーナ９側から順に配設されている。そして、
オリフィス３２けリテーナ９に当接する第１のディスク
３１ＡＫＤけられている。一方、第１、第２のディスク
３１Ａ。

３１Ｂ間に形成されるスペーサは第１、第２のディスク
３１Ａ、３１Ｂとは別体に設けたスペーサ部材３３で構
成される。し７かも、該スペーサ部材３３はｆｇｌのデ
ィスク３１Ａの外周側に位１〆（し、その外周縁がばね
受１１に当接することにより位置決めされている。さら
に、固定オリフィスを形成するオリフィス通路はピスト
ン６には設けられておらず、ピストンロッド５に設けら
れている。

即ち、ピストンロッド５にはその先端部から基端側に向
は有底の凹部５Ｃが形成されている。そし”Ｃ１オリフ
ィス通路３４はその一端が油室Ａに開口し、他端が前記
凹部５Ｃに開口せしめられている。このように第１）フ
ィス通路３４および凹部５Ｃを介して油室Ａ、Ｂは常時
連通ずる固定絞り通路が形成される。

６１１述のように構成しても、その作動は前記第１の実
ｈｆｊ例とは格別質るところはない。

なお、前述の各実施例ではディスクツくルプ組立体］　
０　、３１を４枚のディスクで形成したものを示しだが
、要は複数のディスクで構成されておれば、必ずしも４
枚に限らない。スペーサは第１の実施例に４．夕いては
第１のディスクＩＯＡに形成した突部１４まだは第２の
実施例においては第１、第２のディスク３１Ａ、３１Ｂ
間に介装したスペーサ部材３３で形成するものとして説
明したが、このほか例えば第２のディスク１０　Ｂ　（
ｌｌｌニｇ　１　（７）ディスクＩＯＡ側に向は突出す
る円環状突部や第１のディスクＩＯＡを第２のディスク
１０Ｂから５ｗ間する方向に曲折することによっても形
成される。さらに、固定オリフィスとしては前述のもの
のほか、ピストン６の突部６Ａの第１のディスク１０Ａ
との当接部に半径方向の切欠溝を切設することに、しっ
ても形成することができる。さらにまた、リテーナ９は
突部９Ａと段部９Ｂと大径部９Ｃとからなり、大径部９
Ｃには油室１８を設けるものとして説明したが、要は突
部９Ａと段部９　Ｂとが形成されておれば、必ずしも大
径部９Ｃや油室１８を設ける必要はない。さらにまだ、
本発明の実施例では単筒式の油圧緩衝器について説明し
たが、内筒と外筒とからなる２重筒式の油圧緩衝器とし
てもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図フ二一いし第１（）図は本発明の第１の実施例を
示し、第１図は油圧緩衝器の縦断面図、第２図は第１図
の要部拡大断面図、第３図はディスクパルプ組立体を構
成する第１のディスクの外観図、第４図ないし第９図は
それぞれ異なる作動状態を示す第２図と同様の断面図、
第１０図は減衰力特性線図、第１１図は本発明の第２の
実施例を示す第２図と同様の断面図である。 １・・・シリンダ、５・・・ピストンロッド、６・・・
ピストン、７・・・連通孔、８・・・減衰力昆虫機構、
９・・・リテーナ、ｉｏ、ａｉ・・・ディスクパルプ組
立体、１０Ａ、３１Ａ・・・第１のディスク、ＩＯＢ、
３１Ｂ・・・第２のディスク、１３．３２・・・オリフ
ィス、１４・・・突部、１６，３４・・・オリフィス通
路、３３・−・スペーサ部材。 特許出願人　トキコ株式会社 第２図 第３図 第４図 第５図 ９　　　　　　　９巴 第６１図 第７図 第８図 第９図 第１１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 油液と気体とを封入し゛たシリンダと、−効力（該シリ
   ンダ内に位置し、他端が該シリンダから外部に突出して
   設けたピストンロッドと、該ピストンロッドの一端に軸
   方向に移動可能に挿嵌され、前記シリンダ内を２個の油
   室に画成するピストンと、該ピストンの軸方向に穿設さ
   れ、前記両油室を大きな流路面積をもって連通ずる連通
   路と、前記ピストンの−（ｌＩＩＩ端面と対面させて前
   記ピストンロッドにその軸方向に移動可能に挿嵌したリ
   テーナと、複数のディスクからなり、前記ピストンとリ
   テーナとの間に挾持されて一側外周部または他側内周部
   がそれぞれ該ピストンまたはリテーナと接離することに
   より前記内油室間を連通、遮断するディスクバルブ組立
   体と、該ディスクツくルブ組立体を形成するディスクの
   うち前記ピストンまたはリテーナと当接する第１のディ
   スクに設けられ、前記両油室を連通ずるオリフィスと、
   前記第１のディスクと該第１のディスクに隣接する第２
   のディスクとの間に設けられ、該両ディスクが近接、離
   間することにより前記オリフィスの開口面積を増減させ
   るスペーサと、前記ピストンまたはピストンロッドに形
   成され、前記両油室を常時連通させる固定オリフィスと
   から構成したことを特徴とする油圧緩衝器。