JPS6037477Y2

JPS6037477Y2 - 緩衝器

Info

Publication number: JPS6037477Y2
Application number: JP16619379U
Authority: JP
Inventors: 幸治佐藤; 敏男大沼
Original assignee: トヨタ自動車株式会社
Priority date: 1979-12-03
Filing date: 1979-12-03
Publication date: 1985-11-08
Also published as: JPS5684143U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は緩衝器に関し、特に自動車等の車輪懸架装置に
組み込まれ、その減衰係数を走行路面の状態に応じて変
更することのできる緩衝器に関する。

自動車等の車輪懸架装置は、従来よく知られているよう
に油圧式緩衝器を備え、該緩衝器はピストンと、該ピス
トンを摺動可能に収容するシリンダとからなる。

この緩衝器の減衰力は、前記ピストンの摺動時、該ピス
トンに設けられた孔を経て油が一方のシリンダ室から他
方のシリンダ室へ流動する際の抵抗によって得られ、ピ
ストン速度の増大に伴って増大する。

車輛の走行において、凹凸の激しい悪路を走行する場合
は、特に車輪側からの突き上げを緩和して乗心地の安定
を図るために、前記緩衝器はピストン速度に対する減衰
力すなわち減衰係数を比較的少さくすることが要求され
る。

これに対し、比較的平担である良路を走行する場合、前
記緩衝器は乗り心地や操縦安定性や車輪の接地性を良く
するために、前記減衰係数を大きくすることが要求され
る。

しかし、従来の緩衝器では、走行路面の状態に応じて減
衰係数の切り換えをすることができず、減衰係数を低く
設定した場合には、悪路走行時の前記したような乗り心
地を確保できるものの、良路走行時の前記したような操
縦安定性や接地性が悪く、逆に減衰係数を高く設定した
場合には良路走行時の乗り心地や操縦安定性を確保でき
るものの、悪路走行時の乗り心地が悪化するという欠点
があった。

従って、本考案の目的は、車輛の悪路走行に際しては乗
り心地の向上を図り、また良路走行に際しては乗り心地
や操縦安定性や接地性の向上を図り得る緩衝器を提供す
ることにある。

本考案は、ピストン・シリンダからなる緩衝器において
、前記ピストンの内部に油室を形威し、該油室とシリン
ダ室とを連通させるべく前記ピストンに一対の第１の孔
、少くも１つの第２の孔および一対のオリフィスを設け
、前記シリンダ室内に前記第１の孔を通常閉じるべくば
ね力を受ける第１の弁を設けると共に、前記油室内に前
記第２の孔を通常開じるべくばね力を受ける第２の弁を
設け、該第２の弁を磁性材料により形成し、さらに前記
第２の弁にそのばね力に抗する磁気吸引力を及ぼすため
の電磁石を前記油室内に設け、前記電磁石への通電を制
御することにより前記第２の弁が受ける前記ピストンに
向けての押圧力を可変とし、これによりあるピストン速
度で大小２つの減衰力が得られるすなわち前記緩衝器の
減衰係数の切換えが可能となることを特徴とする。

本考案が特徴とするとこころは、図示の実施例について
の以下の説明によりさらに明らかとなろ本考案に係る緩
衝器１０は、第１図に示されているように、自動車等に
油圧式緩衝器として組み込まれ、ロッド１２を備えるピ
ストン１４と、該ピストンを摺動可能に受は入れるシリ
ンダ１６とからなる。

図示の例では、シリンダ１６の底部には、ロッド１２の
シリンダ１６内での出入りによる体積の増減を補償する
ための高圧ガス室１８を区画するフリーピストン２０が
配置されている。

ピストン１４は、ロッド１２と一体的に形成されるカッ
プ状部材２２と、ディスク部材２４とからなる。

ディスク状部材２４は、カップ状部材２２に螺合されか
つ該カップ状部材に固定され、これによりピストン１４
の内部には油室２６が形成される。

カップ状部材２２およびディスク部材２４は、それぞれ
互いに対向して油室２６内に伸びる伸長部２８．３０を
備える。

ピストン１４には、油室２６を一方のシリンダ室３４の
それぞれに連通させるための複数の第１の孔３６ａ、
３６ｂおよび複数の第２の孔３８ａ、３８ｂのそ
れぞれが、対をなして設けられている。

すなわち、カップ状部材２２には、その周方向に互いに
間隔を置く複数の一方の第１の孔３６ａおよび複数の一
方の第２の孔３８ａが設けられており、これらの孔３６
ａ、３８ａにより油室２６と一方シリンダ室３２とが連
通可能である。

ディスク状部材２４には、一方の第１の孔３６ａおよび
一方の第２の孔３８ａと対向して他方の第。

１の孔３６ｂおよび他方の第２の孔３８ｂが設けられて
おり、これにより油室２６と他方のシリンダ室３４とが
連通可能である。

また、ピストン１４には一対の第１の孔３６ａｔ３６ｂ
のそれぞれを開閉するための一対の第１の弁４０ａ、４
０ｂと、一対の第２の孔３８ａ、３８ｂのそれぞれを開
閉するための一対の第２の弁４２ａ、４２ｂとが設けら
れている。

一対の第１の弁４０ａ、４０ｂは環状の部材か
らなり、一方の第１の弁４０ａは、カップ状部材２２の
シリンダ室３２側に配置され、他方の第１の弁４０ｂは
ディスク部材２４のシリンダ室３４側に配置されている
。

一方の第１の弁４０ａは該弁と、ロッド１２に固定され
たスプリング受け４４との間に配置される圧縮コイルス
プリング４６のばね力により一方の第１の孔３６ａを閉
じる。

スプリング受け４４には、油の流通を許す複数の穴４８
が設けられている。

他方の第１の弁４０ｂは、該弁とディスク部材２４に螺
合されたスプリング受け５０との間に配置される圧縮コ
イルスプリング５２のばね力により他方の第１の孔３６
ｂを閉じる。

スプリング受け５０には、油の流通を許す複数の穴５４
が設けられている。

一対の第１の弁４０ａ、４０ｂには、それぞれ
の複数のオリフィス５６ａ、５６ｂが穿たれており、該
オリフィスは第１の孔３６ａ、３６ｂと同心的
な位置に設けられている。

オリフィス５６ａ、５６ｂは、第１の弁４０ａ、４０ｂ
に設けることに代えてその一方をカップ状部材２２に設
けかつ他方をディスク部材２４に設けても良い。

前記した一対の第２の弁４２ａ、４２ｂは、環
状の磁性部材からなり、一方の第２の弁４２ａは、カッ
プ状部材２２の伸長部２８に滑動可能に嵌合され、他方
の第２の弁４２ｂはディスク状部材２４の伸長部３０に
滑動可能に嵌合されている。

両第２の弁４２ａ、４２ｂの互いに対向する面にはそれ
ぞれ環状の凸部５８ａ、５８ｂが形成されている
。

両第２の弁４２ａ、４２ｂ間には、伸長部２８．３０を
取り巻いて複数の圧縮コイルスプリング６０，６２．６
４が配置されている。

スプリング６０は伸長部２８を取り巻き、一端が一方の
第２の弁４２ａに当接し、他端が伸長部２８の端部に螺
合された支持体６６のフランジ６８の一側に当接する。

また、スプリング６２は伸長部３０を取り巻き、一端が
フランジ６８の他側に当接し、他端が他方の第２の弁４
２ｂに当接する。

さらに、スプリング６４はスプリング６０゜６２を取り
巻き、一端が一方の第２の弁４２ａに当接し、他端が他
方の第２の弁４２ｂに当接する。

これにより、複数のスプリング６０，６２゜６４は、一
方の第２の弁４２ａが一方の第２の孔３８ａを閉じるべ
く、第２の弁４２ａ、４２ｂをそれぞれカップ状部材２
２およびディスク状部材２４に向けて押圧する。

この複数のスプリング６０．６２．６４が第２の弁４２
ａ、４２ｂに与えるばね力は、前記スプリング
４６．５２が第１の弁４０ａ、４０ｂに与えるばね力よ
りも大きく設定されている。

前記した複数のスプリング６０゜６２．６４のうち、内
方のスプリングすなわちスプリング６０．６２および外
方のスプリングすなわちスプリング６４のいずれか一方
を不要とすることができる。

支持体６６のフランジ６８の外周には、環状の電磁石７
０が固定されており、該電磁石の両極７２．７４はそれ
ぞれ一方の第２の弁４２ａの凸部５８ａおよび他方の第
２の弁４２ｂの凸部５８ｂに間隔を置いて対向している
。

電磁石７０は、その通電時において、第２の弁４２ａ、
４２ｂに該第２の弁に与えられるばね力に抗する磁気吸
引力を及ぼす。

従って、電磁石７０の通電時において、第２の弁４２
ａ、４２ｂに作用するカップ状部材２２およびデ
ィスク部材２４に向けてのそれぞれの押圧力は、電磁石
７０の非通電時におけるよりも小さい。

電磁石７０への通電を制御るために運転室（図示せず）
内に配置されるスイッチ７６は、第２図に示されるよう
に、電源７８に接続した一対のリード線８０の一方に設
けられ、該一対のリード線はロッド１２の内部を貫通し
、さらに伸長部２８および支持体６６を経て電磁石７０
に接続されている。

従って、スイッチ７６を操作することにより、第２の弁
４２ａ、４２ｂのそれぞれに作用する前記押圧力
を大小いずれかの値に選択することができる。

スイッチ７６を開放し、第２の弁４２ａ、４２ｂに作用
する押圧力を大きな値に設定した状態でのピストン１４
の伸長時においては、ピストン１４の速度が比較的大き
いある速度Ｖ□に達するまで、一方の第２の弁４２ａは
一方の第２の孔３８ａを閉じている。

該孔が閉じている間は、シリンダ室３２の油はオリフィ
ス５６ａ１油室２６、オリフィス５６ｂを経てシリンダ
室３４に流れ、この時のピストン速度に対する減衰力特
性は第３図に示されるグラフにおいて特性曲線０−ａｌ
で表わされる。

ピストン速度がｖｌに達すると、第２の弁４２ａに作用
するカップ状部材２２に向けての押圧力は、シリンダ室
３２の油圧に抗しきれないために、第２の弁４２ａは第
２の孔３８ａを開く。

この第２の弁４２ａの作動に従属して、他方の第１の弁
４０ｂは該弁が受ける油圧により他方の第１の孔３６ｂ
を開く。

第２の孔３４ａが開いてからは、シリンダ室３２の油は
第２の孔３８ａおよびオリフィス５６ａ１油室２６、第
１の孔３６ｂを経てシリンダ室３４に流れることから、
ピストン１４内の油の流路の実質口径は増大する。

従って、第２の孔３８ａが開いてからの減衰力特性はグ
ラフにおいてａｌ−ｂｌで表わされるような曲線で示さ
れ、緩衝器１０の減衰力はピストン速度の増加に伴なっ
て漸増する。

また、ピストン１４の圧縮時においては、他方の第２の
弁４２ｂが他方の第２の孔３８ｂを閉じている間は、シ
リンダ室３４の油はオリフィス５６ｂ、油室２６、オリ
フィス５６ａを経てシリンダ室３２に流れ、この時の減
衰力特性はグラフにおいて特性曲線０−第２で表わされ
る。

ピストン速度が増大し、シリンダ室３４の油圧により第
２の弁４２ｂが第２の孔３８ｂを開いてからは、油室２
６の油圧により第１の弁４０ａが第２の孔３６ａを開く
ことにより、ピストン１４内の流路は増大する。

従って、第２の孔３８ｂが開いてからの減衰力特性は、
グラフにおいて第２−ｂ２で表わされるような曲線で示
され、緩衝器１０の減衰力はピストン速度の増加に伴な
って漸増する。

他方、スイッチ７６が閉接されると、第２の弁４２ａ、
４２ｂに作用する電磁石７０の磁気吸引力により、第２
の弁４２ａ、４２ｂに作用する押圧力が小さな値に設定
される。

この状態でのピストン１４の伸長時においては、ピスト
ン速度の増大によって一方の第２の弁４２ａに作用する
油圧が前記押圧力に打ち勝つまでは第２の弁４２が第２
の孔３８ａを閉じていることから、前記したと同様にシ
リンダ室３２内の油はオリフィス５６ａ１油室２６、オ
リフィス５６ｂを経てシリンダ室３４に流れる。

従って、この場合においても緩衝器１０の減衰力は、ピ
ストン速度の増加に伴ない上昇するが、第２の弁４２ａ
に作用するカップ状部材２２に向けての押圧力が小さく
設定されていることから、前記したピストン速度ｖ１よ
りも小さなピストン速度ｖ２で第２の弁４２ａは第２の
孔３８ａを開く。

その結果、シリンダ室３２内の油は第２の孔３８ａおよ
びオリフィス５２ａ１油室２６、他方の第１の孔３６ｂ
を経てシリンダ室３４に流れることから、減衰力特性は
グラフにおいて特性曲線ａ１−ｂ１の下方にこれにほぼ
沿ったＣ１−ｄｌで表わされる特性曲線で示される。

また、圧縮時においても同様に、他方の第２の弁４２ｂ
に作用するディスク部材２４に向けての押圧力が小さい
ことから、小さなピストン速度で他方の第２の孔３８ｂ
が開き、減衰力特性線０−Ｃ２−ｄ２で表わされる。

従って、スイッチ７６を開放し第２の弁４２ａ、４２ｂ
に作用する押圧力を大きく設定することにより、第２の
弁４２ａ、４２ｂは大きなピストン速度で第２の孔３８
ａ、３８ｂを開くことから、緩衝器１０のあるピストン
速度に対する減衰力を大きく、すなわち減衰係数を高く
設定することができる。

また、第２の弁４２ａ、４２ｂに作用する押圧力を小さ
く設定することにより、第２の弁４２ａ、４２ｂは小さ
なピストン速度で第２の孔３８ａ、３８ｂを開くことか
ら、前記したと同一のあるピストン速度に対する減衰力
を小さく、すなわち減衰係数を低く設定することができ
る。

従って、車輛が良路を走行する際には、スイッチ７６を
開放し緩衝器１０の減衰係数を高く設定することにより
好適な乗り心地や操縦安定性が得られ、また凹凸の激し
い悪路を走行する際には、スイッチ７６を閉接し緩衝器
１０の減衰係数を低く設定することにより、好適な乗り
心地が得られる。

前記した例では、第２の孔および第２の弁のそれぞれ一
対とした例を示したが、カップ状部材かディスク状部材
のいずれかに第２の孔および第２の弁のそれぞれを１つ
設けることにより、ピストンの伸長時あるいは圧縮時の
いずれか一方のみの減衰係数を選択可能とすることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案に係る緩衝器を示す断面図、第２図は
第１図に示した電磁石に通電するための電気系統の概略
図、第３図は前記緩衝器のピストン速度に対する減衰力
特性を示すグラフである。１０・・・・・・緩衝器、１４・・・・・ピストン、１
６・・・・・・シリンダ、２６・・・・・・油室、３２
．３４−−−−−−シリンダ室、３６ａ、３６
ｂ＝第１の孔、３８ａ、３８ｂ・・・・・・第２の孔、
４０ａ、４０ｂ・・・・・・第１の弁、４２ａ
、４２ｂ””第２の弁、５６ａ、５６ｂ・・・・・
・オリフィス、７０・・・・・・電磁石、７６・・・・
・・スイッチ。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

ピストン・シリンダからなる緩衝器において、前記ピス
トンはその内部に形威される油室と、該油室とシリンダ
室とを連通させる一対の第１の孔、少くも１つの第２の
孔および一対のオリフィスと、前記シリンダ室内に設け
られ前記第１の孔をはね力により通常閉じている第１の
弁および前記油室内に設けられ前記第２の孔を前記第１
の弁のためのばね力よりも大きなばね力により通常閉じ
ている磁性材料からなる第２の弁と、前記油室内に設け
られ前記第２の弁に該弁のばね力に抗する磁気吸引力を
及ぼすための電磁石とを備え、該電磁石への通電を制御
するためのスイッチを設けたことを特徴とする緩衝器。