JPS6318846Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は液圧緩衝器に関し、更に詳しくはピス
トンに減衰力発生用の弁を備えた液圧緩衝器に関
する。

自動車のサスペンシヨンに用いられる液圧緩衝
器では、ピストンに設けたポートと、該ポートの
端にばねによつて偏倚される弁体とによつて弁を
構成し、この弁によつて減衰力を得る外、オリフ
イスを併用し、減衰力を得る。使用時に、ピスト
ン速度が低いときは、液体はオリフイスを通つて
流動し、この流動の際の抵抗によつてほぼ二次曲
線状の特性を有する減衰力が得られる。ピストン
速度が所定の値に達すると、ポートに働く液圧に
よつて弁体がポートの端から離れ、液体は前記オ
リフイスの外、ポートと弁体との間のすきまを通
つて流動し、この流動の際の抵抗によつてほぼ直
線状の特性を有する減衰力が得られる。

前記二次曲線状の特性から直線状の特性への遷
移点であるピストンの所定の速度は前記ばねの取
付荷重によつて一義的に定まり、直線状の特性の
傾きはばね定数によつて一義的に定まる。従つ
て、ばねの取付荷重とばね定数とを特定し、ばね
を液圧緩衝器に組み込んだ後は、液圧緩衝器の減
衰力特性は常に同じである。

ところで、自動車のサスペンシヨンに用いられ
る液圧緩衝器は、ピストンの高速度域においては
接地性を良好とするために、大きな減衰力を得る
ことができ、しかもピストンの中速度域において
は乗心地を良好とするために、小さな減衰力を得
ることができるものであることが好ましい。

しかし、ピストンの高速度域及び中速度域で
は、前記したように減衰力特性は直線状を呈し、
しかも常に一定であるので、高速度域における減
衰力を高めようとすると、中速度域における減衰
力が必然的に高くなつてしまい、他方、中速度域
における減衰力を低めようとすると、高速度域に
おける減衰力が必然的に低くなつてしまう。その
ため、両者の妥協点となる減衰力特性を得るよう
に、ばねのばね定数を定めているのが実情であ
る。

従つて、本考案の目的はピストン速度に応じて
減衰力特性を変えることのできる液圧緩衝器を提
供することにある。

本考案の液圧緩衝器はシリンダと、該シリンダ
内に一部分が配置されるピストンロツドと、該ピ
ストンロツドを連結して前記シリンダ内に移動可
能に配置されるピストンであつて空間と前記シリ
ンダの軸線方向に貫通され、前記空間に連通する
ポートと前記空間の径方向の外方で円周方向の全
周にわたつて設けられた溝と径方向に開けられ、
前記空間を前記溝に連通する孔とを有するピスト
ンと、前記溝に滑動可能に嵌合された、径方向へ
伸縮可能な環状のピストンリングであつて縮んだ
状態のときその外周面と前記シリンダの内周面と
の間をオリフイスとし、伸びた状態のときその外
周面が前記シリンダの内周面に接するピストンリ
ングと、前記ポートを開閉すべく前記シリンダの
軸線方向へ滑動可能に前記ピストンに装着され、
前記空間内に配置された弁体であつて前記ポート
を閉じた位置から所定距離移動するまで前記孔を
閉じている弁体と、該弁体を前記ポートの端に向
けて偏倚するばねとを含む。

ピストン速度が低いときは、液体はピストンリ
ングの外周面とシリンダの内周面との間に形成さ
れたオリフイスを通つて流動し、減衰力が得られ
る。ピストン速度が高くなると、ポートに働く液
圧によつて弁体が押し下げられ、液体は孔を通つ
てピストンリングの内周面に作用するようにな
り、ピストンリングは径方向の外方へ広がり、シ
リンダに接する。この結果、減衰力は急激に立ち
上がることとなる。

以下に、図面を参照して本考案の実施例につい
て説明する。

本考案は第１図に示すように、シリンダ１０
と、ピストンロツド１２と、ピストン１４とを含
む。

液体、例えば油が充填されるシリンダ１０はい
わゆるツインチユーブタイプの内筒である。この
シリンダ１０の径方向の外方に間隔をおいて外筒
１６が配置され、間隔１８は液体のリザーバ室と
なつている。シリンダ１０の底部にはそれ自体公
知のベースバルブアセンブリ（図示せず）が配置
される。

ピストンロツド１２はその一部分がシリンダ１
０内に配置され、残る部分はシリンダ１０の上方
の端部に配置したロツドガイド及びシール部材
（図示せず）を通つて外部へ突出する。

ピストン１４はピストンロツド１２を連結して
シリンダ１０内に移動可能に配置される。このピ
ストン１４は空間２０と、ポート２２と、溝２４
と、孔２６とを有する。図示の例では、ピストン
１４はその下端からくり抜かれ、空間２０は頂部
２８と円筒状のスカート部３０とによつて囲まれ
ている。

頂部２８は中央にボス２９を有し、このボス２
９を貫通するピストンロツド１２の端部にナツト
３２をねじ込み、ピストン１４とピストンロツド
１２とが連結されている。頂部２８には複数のポ
ート２２が円周方向に間隔をおいて設けられる。
このポート２２はシリンダ１０の軸線方向に貫通
され、ピストン１４の上方の液室３４を空間２０
に連通する。ポート２２はピストンロツド１２の
伸び時に液体を流動させる。

ポート２２より内方の頂部２８の部分に、円周
方向に間隔をおいて配置され、シリンダ１０の軸
線方向に貫通された複数のリターンポート３６が
設けられる。このリターンポート３６はピストン
ロツド１２の縮み時に液体を流動させる。頂部２
８の上側に、コイルばね３８によつて偏倚される
弁体４０が配置され、リターンポート３６を開閉
する。コイルばね３８のばね定数は小さく、リタ
ーンポート３６を流動する液体によつては減衰力
は発生しない。

溝２４は空間２０の径方向の外方に設けられ
る。図示の例では、溝２４はスカート部３０の円
周方向の全周にわたつて設けられている。この溝
２４に向けて孔２６が空間２０から径方向に開け
られ、空間２０と溝２４とを通過する。孔２６は
小さな口径のものとし、円周方向に間隔をおいて
複数配置することが好ましい。

ピストンリング４２は環状に形成され、ピスト
ン１４の溝２４に径方向へ滑動可能に嵌合され
る。このピストンリング４２は弾性によつて径方
向に伸縮可能に、例えばポリテトラフルオロエチ
レンのような材料によつて形成される。このピス
トンリング４２が溝２４に嵌合され、縮んだ状態
のとき、ピストンリング４２の外周面とシリンダ
１０の内周面との間にオリフイス４４を形成し、
ピストンリング４２が径方向の外方へ伸びた状態
のとき、ピストンリング４２の外周面がシリンダ
１０の内周面に密接するように、ピストンリング
４２の寸法を定める。

弁体４６は環状であり、ポート２２の下端を開
閉すべくピストン１４に、シリンダ１０の軸線方
向へ滑動可能に装着され、空間２０内に配置され
る。図示の例では、弁体４６は空間２０内に緩挿
され、ピストン１４のスカート部３０にねじ込め
られたばね受け４８によつてピストン１４に保持
されている。そしてばね受け４８に係止されたば
ね５０によつて、弁体４６はポート２２の下端に
向けて偏倚されている。弁体４６の厚みＴは、こ
の弁体４６がポート２２を閉じた位置から所定距
離移動するまで、弁体４６が孔２６の空間２０へ
の開口端２７を閉じているように、孔２６の位置
との相関で定め、液圧によつてこの弁体がたわま
ない剛性を具備する大きさとする。この場合の所
定距離はピストンの低速度域から中速度域にかけ
て、弁体がシリンダ１０の軸線方向へ移動する距
離であり、液圧緩衝器が自動車のサスペンシヨン
に設置される場合、乗心地性と接地性との両方を
満たすように、中速度域における限界速度を定
め、これに基づいて定める。

液圧緩衝器の使用時に、ピストンロツドが伸び
方向へ移動する場合、ピストン速度と減衰力とは
第３図のような特性を呈する。いま、ピストン１
４に孔２６が設けてないものとすると、ピストン
速度の上昇につれて減衰力はOPQSをたどり、曲
線Ａとなる。次に、オリフイス４４がないものと
すると、減衰力はOP₁RS₁をたどり、曲線Ｂとな
る。しかして、本考案の液圧緩衝器では、Ａから
Ｂへ乗り移る。すなわち、ピストン速度が低いと
きには、液体は矢印のように、オリフイス４４を
通つてピストン上方の液室３４から下方の液室３
５へ流入し、このときの抵抗によつて発生する減
衰力はOPとなる。ピストン速度がＰ点に対応す
る速度に達すると、ポート２２に働く液圧による
力がばね５０のばね力と等しくなり、ピストン速
度がこれ以上になると、弁体４６はポート２２の
端から次第に離れ、減衰力はPQとなる。ピスト
ン速度がＱ点に対応する速度、いわゆる限界速度
になると、弁体４６の上面は第２図に示すよう
に、孔２６の開口端２７から外れる。そこで、孔
２６を通つて液圧が溝２４内のピストンリング４
２の内周面に作用するようになるので、ピストン
リング４２は径方向の外方へ伸ばされ、オリフイ
ス４４の断面は次第に減少する。このとき、減衰
力はQRとなる。そして、オリフイス４４が完全
になくなると、Ｒ点に至り、曲線Ｂに乗り移る。
その後、減衰力はRS₁をたどる。

曲線Ａ及び曲線Ｂの直線状部分の傾きθは同じ
であるが、本考案によれば、Ｑ点に至るまでは低
い減衰力を得、Ｑ点に至つた後、QRを経て曲線
Ｂに乗り移ることにより、Ｑ点に対応する限界速
度以上の速度域において、高い減衰力を得ること
ができる。

本考案によれば、ピストン速度に応じて減衰力
特性を変えることができる。従つて、本考案に係
る液圧緩衝器を自動車のサスペンシヨンに設置す
ることにより、低速度ないし中速度域においては
減衰力を低くして乗心地性を良好とし、中速度な
いし高速度域においては減衰力を高くして接地性
を良好にできる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本考案に係る液圧緩衝器の
要部を示す断面図で、第１図はオリフイスが存在
する状態を示し、第２図はオリフイスが消失した
状態を示し、第３図は特性曲線図である。 １０：シリンダ、１２：ピストンロツド、１
４：ピストン、２０：空間、２２：ポート、２
４：溝、２６：孔、３６：リターンポート、４
０，４６：弁体、３８，５０：ばね、４２：ピス
トンリング、４４：オリフイス。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. シリンダと、該シリンダ内に一部分が配置され
   るピストンロツドと、該ピストンロツドを連結し
   て前記シリンダ内に移動可能に配置されるピスト
   ンであつて空間と前記シリンダの軸線方向に貫通
   され、前記空間に連通するポートと前記空間の径
   方向の外方で円周方向の全周にわたつて設けられ
   た溝と径方向に開けられ、前記空間を前記溝に連
   通する孔とを有するピストンと、前記溝に滑動可
   能に嵌合された、径方向へ伸縮可能な環状のピス
   トンリングであつて縮んだ状態のときその外周面
   と前記シリンダの内周面との間をオリフイスと
   し、伸びた状態のときその外周面が前記シリンダ
   の内周面に接するピストンリングと、前記ポート
   を開閉すべく前記シリンダの軸線方向へ滑動可能
   に前記ピストンに装着され、前記空間内に配置さ
   れた弁体であつて前記ポートを閉じた位置から所
   定距離移動するまで前記孔を閉じている弁体と、
   該弁体を前記ポートの端に向けて偏倚するばねと
   を含む、液圧緩衝器。