JPS597057B2 - 車輛用油圧緩衝装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は車輛用油圧緩衝装置の改良に関するものである
。

更に詳細には、ピストンロッドのピストン上部にオリフ
ィスを介して油室と連通する弾性皮膜で密閉区画された
気体室を設け、ピストンストロークによつて減衰力特性
の異なるものを得、乗心地性、操安性に優れた車輛の懸
架装置を実現し得る如くした車輛用油圧緩衝装置に関す
る。

車輛の懸架装置として用いられる油圧緩衝装置は、路面
の大きな口実に起因するバネ下振動を適度に抑え、且つ
バネ上の共振を防止し、操舵時のローリングや加・減速
時のピッチング等を抑制するため減衰力をある程度高め
る必要がある。

一方、減衰力を高く設定すると、路面の口実による振動
が車体に伝達され、乗心地性の悪化、ロードノイズの増
加等の不利を生じる。通常、油圧緩衝装置の減衰力はか
かる要求をともに満足せしめる如く設定されるが、油圧
緩衝装置のストロークの大きいローリングやバウンシン
グ時等の振動の抑止と、ストロークの小さい路面の口実
による振動の抑止とを併せて充分に解消することは困難
である。

ところで油圧緩衝装置の減衰力をストロークによつて可
変とするものも知られているが、この種のものは、油圧
緩衝装置内の減衰力を発生せしめる油通路のオリフィス
を、ピストンストロークによつて径の異なるオリフィス
を連通せしめることによつて上記問題の解決を図ろうと
するものである。

かかる型式のものは、オリフィス径の精度、位置の精度
を厳密に管理する必要があり、製作上極めて困難であり
、実用性の点で問題がある。本発明者等は油圧緩衝装置
の上記問題を有効に、且つ簡易に解決すべく本発明をな
したものである。本発明の目的は、ピストンストロータ
によつて減衰力を異ならせ、特にピストンストロークの
微小範囲での低減衰力域と、ピストンストロークの或程
度以上の本来の規定減衰力域との両特性をともに充分に
満足させ、乗心地性、操安性に優れた車輛用懸架装置を
得ることができる車輛用油圧緩衝装置を提供し、又以上
を簡易な構造で、製作を容易に、且つ安価に、そして量
産可能に企図し得る車輛用油圧緩衝装置を提供する。次
に本発明の好適一実施例を添付図面を参照しつつ詳述す
る。

これにより本発明の更なる目的及び利点を明らかにする
。第１図は油圧緩衝装置の一般的な概略を示す縦断面図
、第２図は本発明にかかる油圧緩衝装置の要部の拡大図
である。

二第１図において、油圧緩
衝装置１は同心的に配設された内・外筒２，３と、内筒
２内に摺動自在に嵌装されたピストン４と、ピストン４
を下端に装着し、内・外筒頂部のロッドガイド６から外
方へ延出されたピストンロッド５を備える。ピストンロ
ッド５の上端は車体側に連結されるとともに、外筒３の
下端は栓体７で密封され、且つ外筒３は車輪側に連結さ
へ車輛の懸架装置を構成する。内・外筒２，３間にはリ
ザーバ室８が形成される。内筒２内の下方の室１０の底
にはボトムバルブ５１１が設けられ、バルブ１１に設け
られた油通路１１ａを介して室１０と室８とは連通し、
更にピストン４に設けられたバルブのオリフィスを介し
て内筒２内の上下の室９，１０は相連通する。以上にお
いて、内筒２内の室９，１０は作動油４が充填され、圧
縮行程ではピストン４は室１０のボトムバルブ１１方向
へ摺動し、ピストン４のオリフィスを油が通過するとと
もに、ピストンロッド５の進入体積分の油量だけボトム
バルブ１１のオリフィス１１ａからバルブの抵抗に抗し
て室８側へ油が流出し、減衰力を得る。又ピストン４が
ボトムバルブ１１から離間する方向への摺動、即ち伸び
（引張）行程では、ピストン４は室９方向へ移動し、こ
れにより有効体積分に相当する作動油が室外へ流出しよ
うとする。室９内の油圧が所定以上に上昇すると、ピス
トン４に設けたバルブが開き、オリフィスで室９から１
０への流量を制御し、減衰力を得る。これらは従来既知
のこの種緩衝装置の作動である。尚図面中１２は懸架ス
プリングの取付座である。以上の油圧緩衝装置１のピス
トンロッドのピストン上部に第２図に示される如き密閉
気体空間等を設けることにより本発明は構成される。

即ち、ピストンロッド５のピストン４上部外周に円筒状
ホルダ１３を嵌着し、ホルダ１３は外周中間部に内径方
向へもぐる凹部１３ｂを備え、このホルダ１３外周にゴ
ム等の弾性体よりなる筒状の皮膜１４を被せ、その外周
からオリフィス１５を有する筒状のオリフィスプレート
１６を被冠する。

皮膜１４の取り付けは、ホルダ１３の上下端周に形成し
た凹溝１３ａ，１３ａに皮膜１４上下端のリブ１４ａ，
１４ａを係合し、外周のオリフィスプレート１６はその
上下折曲端１６ａ，１６ｂをロッド５に設けたフランジ
部５ａ及びサークリツプ１８で係着固定されている。以
上により皮膜１４と凹部１３ｂ間に密閉気体室１７を設
け、気体室１７内には油圧緩衝装置内のピストン静止時
の作動油圧と略々同圧の空気や窒素等の気体を封入する
。

従つて緩衝装置の非作動時は図に示される如く皮膜１４
はオリフイスプレー口６の内周壁に密着し、オリフィス
１５を閉じている。圧縮行程においては、ピストン４が
下室１０に進入し、これによりピストンロッド５の体積
に相当する作動油が流出しようとし、作動油圧が上昇す
る。

圧縮行程においてピストン４の図示しないオリフィスを
介して内筒内の室９，１０は相連通しており、油圧の上
昇は室９に及び、オリフィス１５を介して皮膜１４に作
用し、気体室１７は圧縮される。気体室１７内の圧力は
ピストン静止時の油圧緩衝装置内圧と略々同圧に設定さ
れているため、ピストン作動初期の低い油圧上昇により
気体室１７の圧縮が開始する。従つて気体室１７の圧縮
変形分油がオリフィス１５を介して変形した皮膜１４外
壁とオリフィスプレート間に逃げ、これによりピストン
初期のストローク内で低い減衰力を発生し、初期のスト
ロークでの減衰力を得、路面小凹突等に起因する振動を
抑止する。更にピストンストロークが大となり、内筒内
の上室９の油圧が気体室１７の最大圧力と皮膜の弾発力
の合圧力に達し、ボトムバルブ１１の設定圧力に達する
と、ボトムバルブ１１が作動し、作動油は室８に流出し
、規定の減衰力を発生する。伸び（引張）行程において
は、ピストン４の上方への移動による有効体積分相当の
作動油が上室９外へ流出しようとし、油圧が上昇し、同
様に気体室１７を圧縮する。

更にストロークが進み、油圧がピストン４のバルブを開
放する所定圧力に達するとピストンのバルブが作動し、
作動油は該バルブが開いた処のオリフィスを通つて下室
１０内に流出し、規定の減衰力を発生する。このように
伸び行程時のストロークの初期においても減衰力を発生
し、小さなストローク内での圧縮、伸びの反復する路面
小凹突による低減衰力域では効果的な振動抑止を行い、
乗心地性、操安性を向上させることができる。

ところで気体室１７の容積は路面の小凹突に対応するピ
ストンストローク時の上室９からの排出作動油体積に見
合う容積で充分であり、この場合のピストンストローク
は通常の路面で１０ｍｍ程度であり、悪路でも１５ｍ７
７！程度に設定すれば充分であつて、ローリングやバウ
ンシング時の高い減衰力を要する場合のストロークは２
０ｍｍ〜１２０ｍ７７！位である。

従つて気体室１７の容積Ｖはピストンロッド径をｄ１内
筒内径をＤとし、気体室１７の圧縮時の残存容積を１／
２Ｖ〜１／１０Ｖに設定するが望ましい点を考慮すると
、容積Ｖは下記の如く設定できる。

圧縮行程時 ・ 伸び（引張）行程時 上飽（１），（２）式から ６ ”０Ｖ≦０．７
５πＤ２又は０．７５π（Ｄ２−Ｄ２）（ＣＣ）となる
。

以上本実施例について詳述したが、皮膜の取り付け構造
、気体室の具体的構造は上記に限られるものではない。

第３図は変更実施例で、ピストンロッド１０５のフラン
ジ部１０５ａ下方に底を有するカップ状オリフィスプレ
ート１１６によつて空間１１９を形成し、該空間１１９
内に弾性体で形成されたドーナツツ状の密封チューブ１
１４をロッド１０５周を囲繞する如く設けたものである
。

チューブ１１４内に既述と同様の気体室１１７を形成し
、オリフィス１１５で空間１１９内と油室９とを連通せ
しめ、既述と同様の作用を行わせた。第４図は更なる変
更実施例で、ピストンロッド２０５のピストン２０４上
部外周に弾性皮膜２１４を嵌装し、その外周にホルダ２
１３を嵌装し、皮膜２１４外周とホルダ２１３の径方向
外方の膨出凹部２１３ｂ間に既述と同様の気体室２１７
を設ける。

ピストンロッド２０５の下端からロッド２０５の軸方向
へ盲孔状の通路２１５ａを形成し、基部で径方向の通路
２１５ｂに連通し、これ２１５ｂを皮膜２１４内壁に臨
ませる。かくすることによりピストンの圧縮行程で油は
通路２１５ａ，２１５ｂを介して気体室２１７の皮膜２
１４に作用し、これを圧縮変形させて圧縮行程での既述
の減衰力を得る。以上で明らかな如く本発明に従えば、
皮膜でシールされた緩衝装置内の静止油圧と略々同圧の
気体室をピストン上部のピストンロッド周に設け、オリ
フィスを介してピストンストロークの小ストロークエリ
アでの圧縮、引張行程の油圧上昇を皮膜の気体室内圧縮
で吸収、減衰し、規定減衰力発生以前の両行程の低減衰
力域を上記でカバーするようにしたため、両行程の小ス
トロークの低減衰力域と、大ストローク時の油圧緩衝装
置本来の規定減衰力域との両特性を充分に満足せしめ得
る油圧緩衝装置を得ることができる。

特に従来解決が困難であつた規定減衰力手前のピストン
小ストローク域での減衰力を付設することができるため
、路面小凹突に起因する振動等を効果的に、迅速、確実
に抑止し、両行程の全領域において優れた緩衝性能を得
ることができる。又以上をピストンロッドのピストン上
部外周にオリフィスを、これの内周に皮膜で区画された
小容積の気体室を設けるだけで足り、構造が簡単で、安
価に、製作容易に提供することができるとともに、気体
室が小容積であるため、ゴム等の弾性皮膜の歪率を低く
抑えることが可能で、耐久性にも優れ、更に気体室は低
圧密閉タイプであるため、温度変化による立上り特性変
化も極度に少なく、又既存のこの種緩衝装置に容易に付
設できる等多大の利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は油圧緩衝装置の一般的な概略を示す縦断面図、
第２図は本発明にかかる装置の要部の拡大断面図、第３
図は変更実施例図、第４図は更なる変更実施例図である
。 尚図面中１は油圧緩衝装置、２，３は内・外筒、４はピ
ストン、５はピストンロッド、１５はオリフィス、１４
は弾性皮膜、１７は気体室である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 作動油を満す筒体内を摺動するピストンロッドに支
   持されたピストンと、ピストンの圧縮行程時に所定の作
   動油圧以上で作動するバルブ及び伸び行程時に所定の作
   動油圧以上で作動するバルブを備える車輛用油圧緩衝装
   置において、ピストンロッドのピストン上部にオリフィ
   スを介して筒体内の油室と連通する弾性皮膜で密閉区画
   された気体室を設けたことを特徴とする車輛用油圧緩衝
   装置。 ２ 前記気体室はピストン静止時の作動油圧と略略同圧
   の気体を封入し、且つその容積ＶはＶ≦０．７５πｄ＾
   ２又は０．７５π（Ｄ＾２−ｄ＾２）（但しｄはピスト
   ンロッド径、Ｄは筒体内径）とした前記特許請求の範囲
   第１項記載の車輛用油圧緩衝装置。 ３ 前記気体室は、ピストンロッド外周に設けられたオ
   リフィスプレートと、その内側に設けられる弾性皮膜に
   より形成される気体室とから構成される前記特許請求の
   範囲第１項記載の車輛用油圧緩衝装置。 ４ 前記気体室は、ピストンロッド周に嵌装される中央
   部に凹部を有する筒部材と、その外周に被冠される弾性
   皮膜と、その外周を覆うオリフィスプレートで構成され
   る前記特許請求の範囲第１項記載の車輛用油圧緩衝装置
   。 ５ 前記気体室は、皮膜、これで油室と区画される気体
   室に代えて気体を密閉封入したドーナツツ状の弾性材よ
   りなるチューブで構成した前記特許請求の範囲第１項記
   載の車輛用油圧緩衝装置。 ６ 前記気体室はピストンロッド周に嵌装された皮膜の
   外周に形成し、ピストンロッド内に設けたオリフィスで
   前記皮膜を介して気体室を油室に連通せしめる如くした
   前記特許請求の範囲第１項記載の車輛用油圧緩衝装置。