JPS61157848A - 車輛用流体圧ダンパ - 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、車輛サスペンションばねのばね作用を側副す
る流体圧ダンパであって、シリンダチューブの中に作動
流体が入っており、弁付きピストンが前記シリンダチュ
ーブ内で直線運動するように設けてあり、該ピストンが
前記シリンダチューブを流体圧的に第１．第２の室に分
割しており、＠記ピストン内に設けた弁手段が前記室間
を前記ピストンを通って流れる作動流体の流量を制御す
るよう（二なっており、ピストン組立体が前記ピストン
からダンパ外部まで延びており９回転自在の７クチユ工
−タ部材がピストンロッド内に延びていてダンパ減衰作
用を修正１選択的に変化させ。

制御するようになっている流体圧ダンパに関する。この
ようなダンパ自体は公知である（例えば米国特許第３８
２７５２８号、同第９６７２８５号）。

従来、ショックアブソーバあるいはサスペンションスト
ラットの形にした種々の流体圧ダンパが開発されており
、ピストンがシリンダチューブ内で移動するときに選択
的にオリフィス口径を変えてピストンを通るオイル流量
を制御し、減衰力または抵抗全選択的に変え、それによ
って、それに対応した車輛サスペンションばねの作用お
よび乗シ心地を制御するようになっている。一般に、こ
のようなダンパは高価であ夛、比較的複雑な吹出し弁装
置や制御装置を必要とし、大量生産には適していない。

本発明の目的は、減衰特性を変えるための新規で改良さ
れた選択整合可能オリフィス弁装置を利用し、従来広く
使用されていたピストン弁装置の変更を最小限に抑え、
それにより、開発、設計作業の複雑さやコストをかなり
の程度まで除き、ダンパの往復動ピストンを通る流量の
改良された精密制御を行える効果的な可変ダンパを得る
ことのできる流体圧ダンパを提供することにある。

この目的のために、本発明による流体圧ダンパは特許請
求の範囲第１項の特徴記載部分に記載さｎている特徴に
よって特徴付けられる。

本発明は新規で改良されたピストン組立体を有する流体
圧ダンパを提供するものであり、このピストン組立体は
回転自在のセレクタプレートを包含し、このセレクタプ
レートは可撓性ディスクパックあるいは同様の撓みディ
スク型流量制御手段のコネクタを構成する中央リベット
に装着してある。オリフィスプレート組立体は、好まし
くは、主ボデーあるいはピストンプレートを包含し、こ
のピストンプレートを貫いて反発・圧縮流路が設けてあ
って主として上下の撓みディスクパックによって制御さ
れる。セレクタプレートは制御器に応答して種々の位置
に回転させられてピストンを通る流れを制御する寸法の
オリフィスを整合、選択し、それによって、シリンダチ
ューブ内の行程に対する抵抗を選定する。セレクタプレ
ートは中央ディスクパックアタッチメントリベットの円
筒形ヘッド上に案内され、このリベットが徨々の寸法を
有する複数の周方向に隔たった半径方向流量制御オリフ
ィスを有する。これらのオリフィスはリベットにある中
央通路に連絡し、そｎと協働して可変容量流路の選択を
なす。そして、こｎら可変容量流路は撓みディスクパッ
クによって制御されるピストンプレートにある主流路と
流体圧的に並列となっている。この選定式容量バイパス
オリフィス構造では、流体圧減衰特性を反発行程および
圧縮行程中にピストン速度およびサスペンションばね減
衰に合わせて変え、選定できる。撓みディスクパックお
よび絞りバイパスオリフイスによる制御によって、流体
圧減衰特性は特に反発中（圧縮中でも）にピストン速度
およびサスペンションばね減衰を制御するために変えら
れ、選定される。

本発明による流体圧ダンパの好ましい実施例では、セレ
クタプレートの回転は内部あるいは外部アクチュエータ
から中空ピストン内に延びる回転自在のロッドあるいは
軸によって制御される。所望に応じて、セレクタプレー
トは可変オリフィスが最低の流れ容量を持つ位置に回転
され得る。このオリフィス位置においては、反発、圧縮
画動作モードにおいて、ピストンを通しての流れ絞り率
は高く、ピストン運動に対する抵抗も高くなる。しかし
ながら、圧縮荷重が軽いので、このオリフィス選定は圧
縮もおどで同じ程度の制御を与えない。後に詳しく述べ
る説明は特に反発力を制御する際に与えられる変化に関
するものである。いずれにしても、高い絞りでは、ピス
トン速度が減らされ、固い乗シ心地を与える。このよう
な乗シ心地は高速コーナリング等の成る種の走行条件で
望まれるかも知れない。セレクタプレート全第２の、す
なわち、中間位置に回転させたとき、オリフィスサイズ
は大きくなって中位あるいは中間の反発減衰作用を与え
、ピストンを通る流れも増大する。このような中間状態
では、反発行程のピストンに対するダンパ内流体の抵抗
は減る。

このような抵抗が減った場合、ピストン速度は高まり、
乗シ心地は柔かくなる。

第３の位置あるいは設定では、オリフィスサイズは大き
く、柔かい乗υ心地に最適となり、その結果、ショック
アブソーバのばね減衰特性は減る。もつと柔かい乗シ心
地を望む場合には、オリフィスの位置およびサイズを変
えてピストンを通る流れを増やすこともできる。これら
選定されるオリフィス設定位置では、ダンパは反発運動
？選定率で熱に変換し、その結果、路面からの衝撃を運
転者の望むままに緩衝することができる。可変オリフィ
スは所望ならば完全に閉ざし、ピストン速度ヲ撓みディ
スクパックによってのみ制御することもできる。この場
合、本発明による最も固い乗シ心地を得ることができる
。

以下、添付図面を参照しながら本発明を実施例によって
説明する。

図面、特に第１図を参照して、ここに示す複動式流体圧
ダンパ１０は車輛のばね上重量部とばね下重量部の間に
装着してある。図示実施例では、ばね上重量部は車体に
連結し友上方支持プレート１２であり、ばね下重量部は
ステアリングナックル・車輪組立体に装着した下方制御
アーム１４である。ダンパ１０は細長いシリンダチュー
ブ１６を包含し、このシリンダチューブの下端には普通
のベース弁１８が取付けてあり、このベース弁はシリン
ダチューブとこれとりザーバチューブ２２゛の間に形成
した密閉オイルリザーバ２０との間のオイル通過率を制
御する。リザーバチューブ２２はその下端をベースカッ
プ２４で閉ざされており、このベースカップ２４上にベ
ース弁１８が着座している。ベースカップの外面に溶接
した下方マウント２６が下方制御アーム１４への普通の
連結全担当している。

弁付きピストン組立体２８およびそれに連結したピスト
ンロッド３０が緩衝動作中にシリンダチューブ内で直線
行程運動を行えるように装着してある。ピストンロッド
３０はピストン組立体２８から上方に普通のロッドガイ
ｌ：３２を貫いて延びている。ロントガイド３２はシリ
ンダチューブ１６の上端に装着してある。ピストンロッ
ド３０は、さらに、環状エラストマーシール３４とカッ
プ状シールカバー３６　ｅｊｆｔいて延びている。この
シールカバー３６はりザーバチューブ２２の上端に嵌合
し、そこに溶接されている周フランジを有する。螺旋ば
ね３８がロッドガイＦ：３２上に着座し、ピストンロッ
ド３０を囲んでおり、この螺旋ばね３８はシール３４を
シールカバー３６の内面に対して弾力的に保持している
。

ピストンロッド３０の上端は一対のエラストマー取付デ
ィスク４０．４２およびその両側にそｔＬを囲んで配置
したバッキングプレート＋４．４６とを貫いて延びてい
る。取付ディスクの間に支持プレート１２がはさまれて
いる。ピストンロッド３０の端にはナツト５゜が螺合さ
せて、アり、バッキングプレート４６をシールすると共
にエラストマーディスク４０．４２を圧縮状態に保持し
ている。

カップ状上方カバープレート５２を貫いてピストンロッ
ド３０が延びており、このカバープレートはバッキング
プレート４４のすぐ下で円筒形リテナ５４および協働す
るスナップリング５６によってピストンロッドに連結し
てある。スナップリング５６はピストンロッド３０にあ
る溝５８内に入っている。エラストマー取付ディスク４
０，４２Ｈ上下のバッキングプレート４６、＋４の間に
効果的に捕えられており、第１図でわかるようにピスト
ンロッド３０を車体から隔離している。ピストンロッド
３（ｌｊ細長いアクチュエータロッド（軸）６４の貫い
ている中央内孔６２を有する。

アクチュエータロッド６４は図示のように外部にあるか
、あるいは、特願昭６０−４７６０７号に記載されてい
るように内部にある適当なモータ６５によって駆動され
る。アクチュエータロッド６４は後に説明するピストン
組立体２８内の弁装置に作動連結してある。図示のよう
に、アクチュエータロッド６４の下端部は円筒形軸受６
６内に回転自在に装着してあり、この軸受はピストンロ
ッド°３ｏの下端にある小径端ぐシ孔６８内にプレスば
めしてある。軸受６６の下方でアクチュエータロッド６
４にはＯリングシール７ｏが嵌合させてあり、これは端
ぐシ孔６８の壁面と接触して中央内孔６２を通ってダン
パ外部にショックアブソーバオイルが流出するのを防い
でいる。

アクチュエータロッド６４はワッシャ７４および止めリ
ング８２によってピストンロッドの中央内孔６２内に保
持されている。ワッシャ７４はピストンロッド３０に形
成した大径端ぐり孔８０の端壁７６に着座しており、止
めリング８２はワッシャ７４の底側でアクチュエータロ
ッド６４の横方向環状溝８４に嵌合している。この構造
では、アクチュエータロッド６４が不注意でピストンロ
ッド３０から抜は出ることがない。

ピストンロッド３０の内端８６はピストン組立体２８の
円筒形シェル状主ボデー８８に溶接あるいは他の手段で
固定されている。この主ボデーには上方流路８９が設け
てあり、また、主ボデーのまわシにはテフロン（ポリテ
トラフルオロエチレン）その他適当なプラスチック材料
のスカート９０が設けてあり、シリンダチューブ１６の
内壁面との摺動摩擦を低くしている。ピストン組立体２
８の主ボデー８８の中で軸線方向に回転運動できるよう
に回転自在オリフィス式セレクタプレート９２が装着し
てあり、このセレクタプレート９２はアクチュエータロ
ッド６４の端にキー止めあるいは他の手段で連結され、
ピストンロッド３０の下端にある大径端ぐシ孔８０の端
に入っている直立ネック９４を有する。回転自在オリフ
ィス式セレクタプレート９２に加えて、ピストン組立体
２８の主ボデー８８は円筒形で比較的厚い固定オリフィ
スプレート９８を包含するオリフィスプレート組立体を
収容している。オリフィスプレート９８はその周囲を主
ボデー８８内で内側位置決め肩部１００と内方にコイニ
ングした下方環状端１０２０間に取付けである。上から
下に順次直径が小さくなっていく一連の偏平ワッシャ状
ディスクを包含する下方弁ばねディスクバンク１０４が
オリフィスプレート９８の底に隣接して装着してアり、
反発行程中に通路８９．１０５ｉ通る作動流体の噴流の
力に応答して下方に撓むようになっている。それによっ
て、オリフィスプレートを通る流れの流量を制御する。

また、一連の偏平ワッシャ伏仰ディスクを包含する上方
弁ばねディスクパツク１０８がオリフィスプレートの頂
に隣接して装着してあり、圧縮行程中の作動流体噴流の
力に応答して上方に撓み、圧縮行程中にオリフィスプレ
ートを通る流れの流量を制御するようになっている。こ
の点は当業者には知られていることである。ばねディス
クパック１０４．１０Ｂは、第２図に示すように、下方
コイニング端１１６と円筒形上方ヘッド１１８とを有す
る中央リベット１１４によって作動位置に保持されてい
る。

セレクタプレート９２は円筒形の肩部１２０を有し、こ
の肩部の円筒形内壁面１１９はリベットの上方ヘッド１
１８上に案内さｎｌそこに回転自在に装着してあり、ま
た、ピストン組立体２８の主ボデー８８の空所内に回転
自在に装着してある。セレクタプレート９２０回転はモ
ータ６５によってアクチュエータロッド６４を介して行
われる。

セレクタプレート９２はそこを貫いて半径方向セレクタ
開口１２１．１２１’が設けてあり、これらの開口はセ
レクタプレート回転時に中央通路１２８から半径方向に
延びる第１、第２）第３の円弧状に隔たった通路１２２
．１２４．１２６と一致させられてリベット１１４を通
るショックアブソーバ流体の流量を制御する。第１通路
１２２は最も小さい直径、容量を有し、第２）第３の開
口１２４．１２６Ｆｉそれぞれ直径および流体取扱量が
徐々に大きくなっている。セレクタブレニドの回転はリ
ベットヘッド１１８上の直立ビン１３０によって制御さ
れ、制限される。このビンはセレクタプレート９２の肩
部１２０に設けた円弧状スロット１３２内に入っている
。

ビン１３０がスロット１３２の両端と接触すると、半径
方向通路１２２または１２４がセレクタ開０１２１まｆ
ｃは１２１′と一致する。

通路１２６がセレクタ開口１２１との一致は、普通の内
部止めを使用するか、あるいは、ステップモータを使用
するかして行われ得る。

モータ６５の適当な制御によってセレクタプレート９２
を選定位置に回転させることによって、流量制御オリフ
ィスの種々の組会わせｔ選び、運転者の希望および必要
に合わせてショックアブソーバの反発減衰特性全セット
することができる。たとえば、セレクタプレートを第３
図の位置に回転させ、セレクタ開口１２１がリベット１
１４の大径半径方向通路１２６を開いた場合には、上方
流路８９を通って流れる反発ダンパオイルは開口１２１
、半径方向通路１２６および軸線方向中央通路１２８を
通り、オリフィスプレート９８金通って流れる流れと平
行に流れ、第４図に示す減衰力曲線Ａ’５たどる。この
選定では、流体圧ダンパは最低の減衰力であり、柔かい
ブールバード警乗シ心地を与える。

中位の乗シ心地を望む場合には、セレクタプレート９２
を第３図の位置から反時計方向に回転させ、セレクタ開
口１２１’　全通路１２４と一致させる。そうすると、
ショックアブソーバのサスペンションばね減衰能力は高
まり、反発行程でのピストン速度も高まる。

これは曲線Ｂで示してある。したがって、乗シ心地は中
間状態となる。

固い乗シ心地を望む場合には、セレクタプレート９２を
回転させて開口１２１′が小径通路１２２と一致するよ
うにする。反発中、オリフィスプレート１０５を貫く通
路１０５．１３３と並列の通路１２２を通る流れを最大
限に絞られる。この条件下で（弁絞りは最高となり、ピ
ストン運動に対する抵抗がさらに高まる。したがって、
サスペンションばね率が実際に曲線Ｃで示すように高ま
り、その結果、乗シ心地は一層固くなり、スポーツカー
型のハンドリングを与える。

圧縮時、ピストン組立体２８は下方に移動し、ピストン
組立体２８の下方のシリンダチューブ１６内の流体は通
路１３３および撓みばねディスクパンク１０８を通ると
共に選定された絞り通路を通って流れ、減衰力１変える
ことになる。しかしながら、圧縮荷重は軽いので、曲線
の広がり、減衰の選定は減る。

本発明金３種類の流量制御通路を使用する実施例につい
て説明してきたが、所望に応じて通路の数を増やして反
発の際にピストンを通る流量をさらに変化させ、ショッ
クアブソーバ作用をもって管理できるようにしてもよい
。所望ならば、補助的な通路をすべて塞ぎ、曲線りで示
すように、高度のサスペンションばね点検機能および最
高固さの乗シ心地を与えることもできる。

本発明による流体圧ダンパは、たとえば、米国特許第２
．４６７、０９８号に示されているような標準ダンパ構
造に最低限の改造を施して可変減衰特性を得ることがで
き、本発明による簡単な構造は沈み（ユニット圧縮）と
反発（ユニット伸張）の両方で広い範囲の減衰特性を得
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による流体圧ダンパの好ましい実施例の
部分破断断片断面図である。 第２図は第１図の２−２線に沿った矢視方向断片断面図
であり、第１図に示すダンパのピストン組立体の弁装置
の詳細を示す図である。 第３図は第２図の３−３線に沿った矢視方向断面図であ
り、複数の作動位置のうちの１つに回転させ、反発中に
ピストン組立体を通る流体の流れを制御するセレクタプ
レート、オリフィスプレートを示す図である。 第４図は本発明による流体圧ダンパの動作を示すグラフ
図である。 〈主要部分の符号の説明〉 １０・・・流体圧ダンパ、１２・・・支持プレート、１
ヰ・・・下方制御アーム、１６・・・シリンダチューブ
、１８・・・ベース弁、２０・・・オイルリザーバ、２
８・・・弁付きピストン組立体、３０・・・ピストン組
立体、３２・・・ロッドガイド、５２・・・カバープレ
ート、６２・・・中央内孔、６４・・・アクチュエータ
ロッド、６５・・・モータ、９２・・・セレクタプレー
ト、９８・・・オリフィスプレート、１０４・・・ディ
スクパック、１０８・・・ディスクパック

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）車輛サスペンションばねのばね作用を制御する流
   体圧ダンパであつて、シリンダチ ューブ（１６）の中に作動流体が入つており、弁付きピ
   ストン（２８）が前記シリンダチューブ内で直線運動す
   るように設けてあり、 該ピストンが前記シリンダチューブ（１６）を流体圧的
   に第１、第２の室に分割してお り、前記ピストン（２８）内に設けた弁手段が前記室間
   を前記ピストン（２８）を通つて流れる作動流体の流量
   を制御するようにな つており、ピストンロッド（３０）が前記ピストン（２
   ８）からダンパ外部まで延びており、回転自在のアクチ
   ュエータ部材（６４）がピストンロッド（３０）内に延
   びていてダンパ減衰作用を修正、選択的に変化させ、 制御するようになつている流体圧ダンパに おいて、前記ピストン（２８）内の前記弁手段が、前記
   ピストン（２８）内に固定され、ダンパ減衰力の一次制
   御を行う撓みディスク 流量制御弁作用手段（１０４、１０８）を有するオリフ
   ィスプレート組立体と、ピストン （２８）内に回転自在に装着してあり、前記アクチュエ
   ータ部材（６４）にそれと一緒に回転できるように連結
   してあるセレクタプ レート（９２）とを包含し、このセレクタプレートが前
   記撓みディスク流量制御弁作用 手段（１０４、１０８）と並列の複数の選択可能な流体
   流流路（１２２、１２４、１２６）を備えていることを
   特徴とする流体圧ダンパ。 （２）特許請求の範囲第１項記載の流体圧ダンパにおい
   て、前記ピストン（２８）内の弁手段が、ピストン（２
   ８）の固定されたオリフィスプレート（９８）を包含し
   、このオリフィスプレートを貫いて、前記撓みディスク 流量制御弁作用手段を構成している複数の 撓み自在弁ディスク（１０４、１０８）の制御の下にあ
   る流量制御オリフィス手段（１０５、１３３）が設けて
   あり、中央コネクタ（１１４）が前記ディスク（１０４
   、１０８）を前記オリフィスプレート（９８）に連結し
   ており、前記ピストン（２８）が少なくとも一方向に移
   動したときにオリフィス手段（１０５、１３３）を通し
   て送られる作動流体力に応答して前 記ディスク（１０４、１０８）が撓んでピストン（２８
   ）を通る流体の流量、したがつて、液体圧ダンパのばね
   減衰特性を制御するこ とができ、また、前記流体流流路（１２２、１２４、１
   ２６）が複数の可変容量通路を包含し、これらの通路が
   前記中央コネクタ（１１４）を貫いて延びかつ前記回転
   自在アクチュエ ータ部材（６４）の回転によつて選択されて前記室間の
   作動流体の流量を制御し、流体 圧ダンパの減衰特性を変えるようになつて いることを特徴とする流体圧ダンパ。 （３）特許請求の範囲第２項記載の流体圧ダンパにおい
   て、前記流量制御オリフィス手段 （１０５、１３３）が前記撓み自在の弁ディスク（１０
   ４、１０８）をバイパスするように前記オリフィスプレ
   ート（９８）に設けた絞り通路手段を包含することを特
   徴とする流体圧 ダンパ。 （４）特許請求の範囲第２項または第３項記載の流体圧
   ダンパにおいて、前記シリンダチ ューブ（１６）内に作動流体としてオイルが入つており
   、前記ピストン（２８）が往復動できるように前記シリ
   ンダチューブ（１６）内に装着してあり、第１の閉鎖手
   段がピス トンロッドガイドを包含し、シール組立体 （３２、３４）が前記シリンダチューブ（１６）の一端
   を閉ざしており、第２閉鎖手段（２４）が前記シリンダ
   チューブ（１６）の反対端を閉ざしており、前記ピスト
   ンロッド（３０）が前記ピストン（２８）との取付部か
   ら前記シリンダチューブ（１６）および前記ピストンロ
   ッドガイド（３２）を貫いて延びていて車輛部の前記一
   方に作動連結しており、シ リンダチューブ（１６）を車輛部の前記他方に作動連結
   している手段が設けてあり、前 記撓み自在の弁ディスク（１０４、１０８）が一対のデ
   ィスクパックを包含し、各ディス クパックがその中央で中央コネクタ（１１４）によつて
   前記オリフィスプレート（９８）に連結されており、前
   記流量制御オリフィス 手段（１０５、１３３）が複数の流量制御オリフィスを
   包含し、これらのオリフィスが前 記中央コネクタ（１１４）を貫きかつそこから半径方向
   外方に延びており、前記セレク タプレート（９２）を貫いて制御開口（１２１）が設け
   てあり、このセレクタプレートが前 記ディスクパックと一緒に前記ピストン （２８）を通る第１の流量を定める第１位置と、前記デ
   ィスクパックと一緒に前記ピス トン（２８）を通る第２の流量を定める第２位置とに動
   くことができ、それによつて流 体圧ダンパの減衰作用を変えるようになつ ていることを特徴とする流体圧ダンパ。 （５）特許請求の範囲第４項記載の流体圧ダンパにおい
   て、前記セレクタプレート（９２）が前記ピストン（２
   ８）の範囲内に回転自在に装着してあり、前記オリフィ
   スプレート （９８）が前記セレクタプレート内に固定してあり、前
   記中央コネクタ（１１４）が前記ピストン（２８）を貫
   いて延びており、また、上方ヘッド部（１１８）に複数
   の半径方向流量制御通路（１２２、１２４、１２８）が
   設けてあることを特徴とする流体圧ダンパ。 （６）特許請求の範囲第５項記載の流体圧ダンパにおい
   て、前記ピストン（２８）がシェル状ハウジングを包含
   し、このハウジングが その中に回転自在に前記セレクタプレート （９２）を支持し、前記中央コネクタ（１１４）の前記
   ヘッド（１１８）上に案内され、前記オリフィスプレー
   ト（９８）が前記ハウジング内に固定されており、前記
   アクチュエータ 部材（６４）が前記ピストンロッド（３０）内に延びる
   回転自在のロッドを包含し、この ロッドが前記セレクタプレート（９２）を前記中央コネ
   クタ（１１４）にある半径方向通路（１２２、１２４、
   １２６）の選定したものと一致するように回転させるよ
   うになつてい ることを特徴とする流体圧ダンパ。