JPS608538A - 油温補償機構付油圧緩衝器 - 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】 この発明は自動車の懸架装置などに施用して好適な、油
温補償機構付油圧緩衝器に関する。

一般に、油圧緩衝器は、作動油がγ出室間の連通孔に付
設される減衰力発生手段を通過する際のエネルギ損失を
利用して、減衰力を得るようになっているのであるが、
獲得される減衰力の大きさに大きく関与する作動油の粘
性（動粘度）は第１図に示したように油温によって変化
するものである。

従って、設計基準とした所期の減衰力特性が温度の変化
に応じて変化することとなり、この変化は第１図から想
像できるように、油温か低下するに連れて激しく変化す
る。またこの減衰力の変化は、車両において乗心地の変
化として現れる。即ち、２３℃程度の常温の動粘度に基
づいて所望の減衰力を設定するも、油温か低下すると減
衰力が増加する結果、乗心地に微妙な影響を与える。

そこで、近年、前記油温の変化に伴う減衰力の変化を補
償して、広範な油温範囲に亘って略一定の減衰力が得ら
れるようにした、所謂油温補（１機付油圧緩衝器が開発
され始じめている。

この雅の油温補償機構付油圧緩衝器として、例えば特開
昭５３−１４６０９０号公報が知られている。

これは第２図に示すように、ピストン１によって隔成さ
れたシリンダ２内の上下二つの油室６，４内に充填した
作動油の油温を、バイメタル５で感知し、この油温の変
化に基づくバイメタル５の変形でコントロールプレート
６とピストン１とを相対回動させ、ピストン１に設けた
、前記各油室３゜４間を連通ずるオリフィス７の開ロ面
枯ヲ変化させることにより、油温の変化による減衰力特
性の変化を防止するのである３゜ ところで、従来のこの種の油圧緩衝器にあっては、第３
図（ａ）　、　（ｂ）或いは第４図に示すように１字形
成いはＵ字形のバイメタルを使用しているので、バイメ
タル５の有効長が短かく、油温の変化に対するバイメタ
ル５の変形量が少なくなり、十分な効果を期待し難い。

また、コントロールプレー１・６によって開閉制御され
るオリフィス７は、該オリフィス７の開口端の一方に付
設された減衰力発生手段８に作用する作動油を導く通路
であり、そのため、ピストン１の上下動に伴って、前記
油室３．４内の作動油がオリフィス７及び減衰力発生手
段８を介して置換流動することによるエネルギ損金減荻
力として獲得する、この種の油圧緩衝器にあっては、こ
のオリフィス７の開口を全閉することはできない。つま
り、コントロールプレート６の作動範囲が、オリフィス
７の開口の全開から全閉までの広範に亘ることかできな
いので減衰力の調整範囲が限定されることとなる。

そこで、本願発明者は前記従来の欠点を角イ消するべく
、第５図に示したように、上部の油室２２と下部の油室
２６を連通する連通孔２５ｂ及び、下部の油室２６とリ
ザーバ室１３を連通する連通孔１７ａの開口端一方に対
向して、減衰力発生手段を備えた、ピストンバルブ２１
及びボトムバルブ１４のいずれか一方または両方（第５
図の場合はボトムバルブ１４）に、前記減衰力発生手段
に作用しない、下部の油室２６とリザーバ室１６との間
の流れを作るオリフィス６２′（ｉ？設け、このオリフ
ィス６２の一方の開口塙に、渦巻状のバイメタル６０の
端部が作動的に連結されたコントロールプレート６１を
付属させ、油温の変化に応動するバイメタル３０によっ
て、コントロールプレート６１と前記オリフィス６２と
を相対回動させることにより前記オリフィス６２の開口
面１程（を変化させるように構成し、油温の変化に対す
るバイメタル６０の変形量を増大させると共に、コント
ロールプレート３１によるオリフィス６２の開閉制御を
、該オリフィス６２の開口の全開から全閉まで広範に亘
って可能とし、広い温度範囲で減衰力を一定に保つこと
が可能な油圧緩衝器を開発した。

これは渦巻状のバイメタル６０を使用するので、油温の
変化に対するバイメタル６０の変形量を犬きくとること
ができるという効果がある反面、渦巻状のバイメタル６
０は自重或は作動油の流れによって下方へ撓み、オリフ
ィス６２を塞いで、減衰力を一定に保つことを困難にす
るという不具合があっ／こ。

本発明は前記不具合を解消し、より確実に減衰力を一定
に保たせることのできる油圧緩衝器を提供することを目
的として為されたものであり、その要旨とする構成は、
渦巻状のバイメタルとコントロールプレートの間にスペ
ーサプレートを介在させ、該スペーサプレートにより、
渦巻状のバイメタルの繞みを阻止したことにある。

以下、本発明の実施例を図面と共に詳述する。

第６図は本発明の実施例を示す油圧緩衝器の要部断面図
である。図において１１は一端封止の外筒、１２は前記
外向１１内に在って外筒１１内面との間に作動油のリザ
ーバ室１６を形成するシリンダ、１４はシリンダ１２の
一端側に設けられ、前記リザーバ室１３とシリンダ１２
内部１２ａとの間に作動油の制限的流通を許すボトムバ
ルブで、このボトムバルブ１４は、環状突起１５ａｉ有
するボトムボディ１５と、ボトムボディ１５の前ｄ己突
起１５ａ上に載置されていて、定量オリフィス１６ａ及
び中央開ロ１６Ｍｔ−有する環状の、減衰力発生手段た
るバルブプレート１６と、このバルブプレート１６上に
載置されていて、上下の連通孔１７ａ＝ｚ有するチェッ
クボディ１７と、前記バルブプレート１６及びチェック
ボディ１７を軸方向摺動自在に包受し、上下の連通孔１
８ａを有するリテーナ１８と、リテーナ１８内に在って
前記チェックボディ１７をバルブプレート１６側に小さ
いばね力で付勢するチェックスプリング１９とを備えて
いる。

２０はシリンダ１２の図示しない他端側を封止的に貫通
して伸びるピストンロッドで、このピストンロッド２０
の一端にはピストンバルブ２１を備え、シリンダ１２内
部１２８を上、下二つの油室２２．２６に隔成して摺動
自在なビヌトン２４が固着されている。前記ピストンバ
ルブ２１は、環状突起２５ａ及び上下の連通孔２５ｂを
有するピストン本体２５と、ピストン本体２５の前記突
起２５ａ上に載置されていて、定量オリフィス２６ａ及
び中央開口２６ｂｋ有する、減衰力発生手段たるバルブ
プレート２６と、このバルブプレート２６上に載置され
ているチェックボディ２７と、前記バルブプレート２６
及びチェックボディ２７を軸方向摺動自在に包受し上下
の連通孔２８ａを有するリテーナ２８と、リテーナ２８
内に在って前記チェックボディ２７をバルブプレート２
６側に小さいばね力で付勢するチェックスプリング２９
とを備えてｂる。

更に、前記ボトムバルブ１４には、渦巻状ノバイメタル
６０と、該バイメタル６ｏの端部が作動的に連結された
コントロールグレート６１と、該コントロールプレート
３１によって開閉制御される、前記減衰力発生手段たる
バルブプレート１６に作用しない油室間の流れを作るオ
リフィス６２、及び前記バイメタル６ｏとコントロール
プレート６１の間にあって、前記バイメタル６０の下方
への撓みを防止するスペーサプレート６６が付設されて
おり、これらバイメタル６０．コントロールプＬ’−ト
３１．オリフィス６２及びスペーサプレート６６が温屁
補偵機構全構成している。前記バイメタル６０はチェッ
クボディ１７の上面に窪設された凹部１７ｂ内に収容配
置されており、該バイメタル６０の外端６０ａは、第６
図及び第７図に示す如く、チェックボディ１７の凹部１
７ｂ外周に設けたスリンｌ−１７Ｃに嵌合係止され、内
端：６０ｂは、チェックボディ１７の凹部１７ｂ中夫に
設けた孔１７ｄ内に回動可能に嵌挿された・シャフト１
７ｅのスリット１７ｆに嵌合係止されている。前記コン
トロールプレート６１は前記凹部１７ｂの底面に載置し
次状態で前記シャ７　）　１７ｅに取付けられている。

またスペーサプレートろ６は、前記コントロールプレー
ト６１の上部において、該コントロールプレート６１と
略直交するように前記シャツ）１７８に取付けられてい
て、前記渦巻状のバイメタル６０の下方への撓みを阻止
し、撓みが原因で起るオリフィス６２の流通障害を防止
するようになっている。従って、渦巻状のバイメタル３
０の撓みによってオリフィス６２が塞がれることはなく
、コントロールプレート６１とチェックボディ１７とは
、作動油の温度変化に応動するバイメタル６０によって
シャフト１７８を介して相対回動し、コントロールプレ
ート６１によって前記オリフィス６２の開口端を開閉制
御可能にするのである。なお、１７ｇは設計基準とした
設定温度範囲外でコントロールプレートの回動を停止さ
せるストッパ、６４は前記シャフト１７ｅを回動自在に
挿通してチェックボディ１７の上面に載置され、チェッ
クスプリングの下端を受ける十字状のワッシャ、６５は
前記シャフト１７ｅの上端にかしめ結合され、前記十字
状のワッシャ６４等の抜脱を防止するストツノくプレー
トである。

斯様な油圧緩衝器は、前記従来例と同様に、ピストンロ
ッド２０の上端を車両のばね上に、外筒１１の下端金ば
ね下にそれぞれ固着することにより、装着され、使用さ
れる。先づ、第８図は作動油の温度が２３℃程度の常温
状態を示してお９、油温補償用のオリフィス６２はコン
トロールプレート６１によって塞がれた状態に維持され
ている。

従って、斯かる状態でピストンロッド２０及びピストン
２４が上動すると上部の油室２２が高圧となり、ピスト
ン２４の上昇速度が小さい場合には上部の油室２２の作
動油はピストンバルブ２１のリテーナ２８の切欠２８ａ
１チエツクボデイ２７の孔２７ａ１減衰力発生手段たる
バルブプレート２６の定量オリフィス２６ａ１中央開口
２６ｂ及びピストン本体２５の連通孔２５ｂ’を通って
圧力降下を伴いながら下部の油室２６に流入し、ピスト
ン２４の上昇速度が大きくなるに従って上部の油室２２
の圧力は益々高くなり、遂には減衰力発生手段たるバル
ブプレート２６の内周部を下方に撓ませて、上部の油室
２２の作動油はバルブプレート２６の定量オリフィス２
６ａ及び中央開口２６１１＋全通って圧力降下を伴いな
がら下部の油室２６に流入する。この場合に、減衰力発
生手段たるバルブプレート１６を、詳しくはこれの定量
オリフィス１６＆及びこれを撓ませてこのバルブプレー
ト１６を通過する際のエネルギ損失を利用して減衰力を
得るのである。これと同時に、リザーバ室１６内の作動
油は、ピストンロッド２０の退出体積全補償するために
、ボトムバルブ１４のバルブプレート１６及びチェック
ボディ１７をチェックスプリング１９の弱いばね力に抗
して容易に押上げ、ボトムボディ１５の環状突起１５ａ
とバルブプレート１６との間に生じる隙間からシリンダ
１２内に導入される。

一方、ピストンロッド２０がピストン２４を伴って下動
する場合、下部の油室２るの容積が減じられ、該油室２
６内の作動油は、ピストンバルブ２１のバルブプレート
２６及びチェックボディ２７を、チェックスプリング２
８の弱いばね力に抗して押上げ、ビヌトン本体２５の環
状突起２５ａと前記バルブプレート２６との間に生じる
隙間から上部の油室２２内に流入する。これと同時に、
ピストンロッド２０の侵入体積に相当する、シリンダ１
２内の作動油は、前述したピストンロッド２０の上動時
におけるピストンパルプ２１の作動と同様に、減衰力発
生手段たるバルブプレート１６を、詳しくはこれの定量
オリフィス１６ａ及びこれを撓ませてこのバルブプレー
ト１６を経てリザーバ室１６内に流入し、減衰力を得る
のである。

つまり、ピストンロッド２０の上動時にはピストンパル
プ２１で減衰力を得、同じく下動時にはボトムバルブ１
４で減衰力を得るのであり、この減衰力は、オリフィス
６２が閉じられている状態において、ピストンロッド２
０の上下動に伴って各油室１６，２２．２３を置換流動
する流体量の全量カビストンバルブ２１またはボトムバ
ルブ１４の減衰力発生手段１６．２６を通過することに
よって、所望の値として得られる。

次に、寒冷地における走行開始直後などのように、作動
油の油温か低い場合、その油温に応動するバイメタル６
０によってコントロールプレート６１とチェックボディ
１７とが相対回動（コントロールプレートは第７図にお
いて反時計方向に回ｇＪｂ−ｊ−る。）シ、コントロー
ルプレート６１が油温補償用のオリフィス６２を開く。

従って、常温状態においては全量がボトムバルブ１４の
減衰力発生手段たるバルブプレート１６を通過する、作
動油の一部が前記オリフィス６２をバイパス通過する。

即ち、油温か低いとき、ピストンロッド２０の作動速度
が、常温時と同じである場合に、減衰力発生手段たるバ
ルブプレート１６を通過する作動油の量は、オリフィス
６２が開口してこれを通過する分だけ減じられることに
なる。これによって、作動油温の低下による動粘度の増
加に伴う減衰力の増加が抑制され、常温時に略等しい減
衰力金得ることができるのである。

なお、作動油温の上昇に伴うコントロールプレー６１の
第８図中時計方向の回動け、ストツノ＜１７ｇによって
、前Ｈ己コントロールブレート６１がオリフィス６２の
開口を閉じる状態を維持する範囲を逸脱することがない
ように、阻止される。

前述した第１実施例では、ボトムノクルブ１４側にのみ
油温補償機構全付鵜させた場合を示したが、これは、車
両に要求される乗心地の良さには圧縮方向（ピストンの
下動方向）の減衰力が大きく影Ｉ＃を及ぼすことに鑑み
たものであり、要すれば、ピストンバルブ２１側にも油
温補償機構を付總させることも可能である。

第９図、第１０図は第２実施例を示す、ピストンバルブ
とボトムバルブの両方に油温補償機構を付属させてなる
液圧緩衝器の図面である。なお、前記第１実施例と同一
構成部分には同一符号を付し１その重機する説明を省略
する。

即ち、ピストンバルブ２１には、渦巻状のノくイメタル
６６と、該バイメタルろ６の端部が作動的に連結された
コントロールプレート６７と、該コントロールプレート
ろ７によって開閉制御される、減衰力発生手段たるバル
ブプレート２６に作用し力い油室間の流れを作るオリフ
ィス６８１及び前２己バイメタルろ６とコントロールレ
フ”レー）３７（０間にあって、前記バイメタル６６の
下方への撓みを防止するスペーサプレート６９が付設さ
れておす、これらバイメタル３６．コントロールフ“レ
ート６７及びオリフィス６８及びスペーサグレート３９
が温度補償機構″’に構成している。前記オリフィス６
８はピストン本体２５の下端筒状部２５ｅ内に嵌挿され
るバイメタルホルダ４０に設けられ、バイメタル６６、
コントロールプレート６７及びスペーサプレート６９は
バイメタルホルダ４０の上面に形成された四部４０ａ内
に収容されている。

そして該渦巻状のバイメタル６６の外端６６３は前記バ
イメタルホルダ４０の外周に設けたスリット４０ｂに嵌
合係止されている一万、内端３６ｂはバイメタルホルダ
４０の凹部４Ｏａ中央に設けた孔４０Ｃ内に回転可能に
嵌挿された、シャフト４０ｄのスリン）４０ｅＫ嵌合係
止されており、コントロールプレート６７は前記凹部４
０Ｂの底面に載置した状態で、前記シャツ）　４０　ｄ
　Ｉ／（−取付けられている。またスペーサプレート６
９は、前記コントロールプレート６７の上部において、
該コントロールプレート６７と略直交するように、前記
シャフト４０ｄＫ取付けられていて、前Ｂ己渦巻状のバ
イメタル６６の下方への撓みを阻止し、撓みが原因で起
るオリフィス６８の流通障害を防止するように女ってい
る。従って渦巻状の）くイメクル６０の撓みによってオ
リフィス６８カニ塞〃Ｓれることはなくコントロールプ
レート６７は、ノ（イメタルホルダ４０に対して、作動
油の温度変イしに応動スるバイメタル６６によってシャ
フト４０ｄを介して相対回動し、前記オリフィス６８の
開口端を開閉制御可能にするのでちる。なお、４０ｇは
設計基準とした設定温度範囲外でコントロールプレート
６７の相対回動を停止させるストッパ、４１は前記シャ
ツ）４０ｄ’を回動自在に挿通して、バイメタルホルダ
４０の上面に載置された十字状のワッシャ、４２は前記
シャフト４０ｄの上端にかしめ結合され、前記十字状ワ
ッシャ４１等の抜脱を防止するストッパフレート、４６
は、ピストン本体２５の下端筒状部２５Ｃ内に挿入配置
１“しした、バイメタルホルダ４０の抜脱を防止する抜
止めリングでおる。また、ピストン本体２５の下端筒状
部２５ｅ内部と上部の油室２２との間は、油路４４で繋
がれている。

第２実施例の油圧緩＠器は前記の如き構成であるから、
前記第１実施例において詳述した、ピストンロッド２０
が下動した場合にボトムバルブ１４に付設した油温補償
機構の動作と同様に、作動油の油温か低い場合に、該油
温に応動するバイメタルろ６によってコントロールプレ
ート６７が相対回動してオリアイス６８を開く。従って
、ピストンロッド２０の上動時に減衰力発生手段たるバ
ルブプレート２６全介して油室２２．２３間を置換流動
する作動油の一部が、油路４６による連繋状態のもとに
おいてオリフィス６８をバイパス通過し、これによって
、ピストンロッド２０の上動時においても、作動油の油
温の低下による動粘度の増加に伴う減衰力の増加が抑制
され、常温時に略等しい減衰力が得られる。従って、こ
の第２実施例によれば、ピストンロッド２０の上動、下
動時の双方において、作動油の油温低下による減琵力の
上昇を抑制することができ、車両の乗心地をより一層向
上させることができる。また、バイメタルろ６．コント
ロールプレー１−３７　、オリフィス６８及びスペーサ
プレート６９は、ピストンバルブ２１を構成するピスト
ン本体２４に脱着可能力バイメタルホルダ４０に関連し
て設けられているので、油温補償機構を構成するこれら
バイメタル５６、”ントロールプレー）６７’Ｊｄ’一
つのユニットとし・Ｃ構成され、従って、ピストンバル
ブ２１への付設が至便に行える。

なお、図面に示す各実施例では作動油の油温が設定温度
以下に下がったときに、油温補償用のオリフィス５２．
６８を開いて、減衰力を下げる所謂低温コントロールの
場合を示したが、作動油の油温か設定温度以上に力った
ときに、コントロールプレートで油温補償用のオリフィ
スを閉じて、作動油の粘性低下に伴う減衰力の下降を抑
制する、所謂高温コントロールに使用してもよい。

ｔた、常温においてコントロールプレートで油温補償用
のオリフィスを半は開口させておき、油温か低下したと
きに前記オリフィスの開口面Ｍｔｆ増大させ、油温か上
昇したときにオリフィスの開口面積を減少させるように
すれば、油温の高温。

低温の内域に亘って減衰力を制御することが可能になる
。

更に筐た、前記各実施例では油温補償用のオリアイスが
円形の場合を示したが、該オリフィスの開口形状を矩形
や扇形に形成して、作動油の粘性特性に合せてオリフィ
スの開口面積を調整するようにすれば、減衰力の制御が
より高精度に行なえる。また、本発明は複筒型の油圧緩
衝器に限定されない。

以上説明したようにこの発明によれば油室間を連通する
連通孔の一方の開口端に対向して減お゛力発生手段を備
えた、ビヌトンバルブ及ヒポトムバルブのいずれか一万
筐たは両方に、前記減衰力発生手段に作用しない油室間
の流れを作るオリアイスを設け、このオリフィスの一方
の開口端に、渦巻状のバイメタルの端部が作動的に連結
されたコントロールプレートラ付属させてなり、油温の
変化に応動するバイメタルによって、コントロールプレ
ートと前記オリフィスとを相対回動させることにより前
記オリフィスの開口面８（會変化させると共に、前記渦
巻状のバイメタルとコントロールプレートの間には、ス
ペーサプレートラ介在させ、該スペーサプレートにより
、渦巻状のノくイメタルの撓みを阻止したので次に述べ
るような効果がある。

（１）油温の変化に対するバイメタルの変形量を増大さ
せることができると共に、コントロールプレートトによ
るオリフィスの開閉制御が、該オリフィスの全開から全
閉まで広範に亘って可能となるか呟広い温度範囲で減衰
力を一定に保つことが可能な油圧緩衝器を得ることがで
き、この効果は、バイメタルの変形量が犬なることに基
づいてオリフィスの開口形状管、コントロールプレート
との相対変位方向に細長い形状とすることによって、更
に有利に獲得することができる。

（２）　１．７’Ｃ，バイメタルを直径方向に小型化で
きるので、取付Ｚベースを小さくすることができると共
に、このバイメタル、コントロールプレート等からなる
油温補償機構を一つのユニットとして各バルブに取付け
ることができるから、これの取付作業が容易に行えると
いう効果がある。

（３）渦巻状のバイメタルとコントロールプレートの間
にスペーサプレートを介在させ、該スペーサプレートに
より渦巻状のバイメタルの撓みを阻止したので、渦巻状
のバイメタルによってオリフィスの流路が閉じられると
いうような事はなくなり、確実かつ安定した減衰力特性
ｆ：：得ることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は作動油の油温と動粘度との関係を示す図面、第
２図は従来の油温補償機構付油圧緩衝器の断面図、第３
図ａ及びｂは同じく要部の平面図、第４図はＵ字形のバ
イメタルを使用した油圧緩衝器の要部平面図、第５図は
本願発明者が先に開発した油圧緩衝器の断面図、第６図
は本発明の第１実施例を示す断面図、第７図は第６図の
■−■線断面図、第８図は第６図の■−■線断面図、第
９図は本発明の第２実施例を示す断面図、第１θ図は第
９図のＸ−Ｘ線断面図でを）る。 １２・・・シリング、１６・・・リザーバ室（油室〕、
１４・・・ボトムバルブ、１５・・・ボトムボディ、１
６・・・バルブプレート（減衰力発生手段）、１７・・
・チェックボディ、１７ｅ・・・シャフト、２０・・・
ピストンロッド、２１・・・ピストンバルブ、２２．２
６・・・油室、２５・・・ピストン本体、２６・・・バ
ルブプレート（減衰力発生手段）、６０．３６・・・バ
イメタル、３１、．１５７・・・コントロールグレート
、５２．３８・・・オリフィ／’、３３．６７・・・ス
ペーサプレート。 第０則 第ｆｆＯ［駕１ ０ｅ 第０団 第７１．・１ぞ） ５ 第Ｓ図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）油室間を連通する連通孔の一方の開口端に対向し
   て減衰力発生手段を備えた、ピストンノ（ルプ及びボト
   ムパルプのいずれか一方または両方に、前記減衰力発生
   手段に作用しない、油室間の流れを作るオリフィスを設
   け、このオリフィスの一方の開口端に、渦巻状のバイメ
   タルの端部が作動的に連結されたコントロールプレート
   を付私させてなり、油温の変化に応動す右・クイメタル
   によってコントロールプレートと前記オリフィスとを相
   対回動させることにより、前記オリフィスの開口面積を
   変化させるようにすると共に、前記渦巻状のバイメタル
   とコントロールプレートの間には、スヘ−ｆ７’Ｌ’−
   ）を介在させ、該スペーサプレートにより、渦巻状のバ
   イメタルの拾みを阻止したことを特徴とする油温補償機
   構付油圧緩衝器。