JP2003014028A - 油圧緩衝器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ピストン速度の低速域において、
減衰特性の設定自由度を向上させた油圧緩衝器の提供。 【解決手段】 油圧緩衝器１０の縮み行程時にお
いて、ピストン速度の低速域では、シリンダ下室１１ｂ
の油液が、切欠ディスク２１の切欠２１ａを介して連通
ディスク２０の連通口２０ａに流入し、スリットディス
ク１９の内周部Ｙを上方へ撓ませる。スリットディスク
１９の内周部Ｙが開弁することによってバルブ特性の減
衰力（小）が発生する。スリットディスク１９のスリッ
ト１９ｂによって、内周部Ｙにおいて周方向に引っ張る
力を発生させず、内周部Ｙが撓みやすくなっているの
で、逆流時におけるピストン速度の低速域において小さ
なバルブ特性を得ることができ、減衰特性の設定自由度
を向上できる。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、自動車、鉄道車両
等の車両や、洗濯機、建築構造物等の振動対象物の振動
を減衰するための油圧緩衝器に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来の油圧緩衝器の一例として実開平１
−１０２５３６号に示すものがあり、この従来技術につ
いて図６乃至図９に基づき説明する。なお、縮み側ディ
スクバルブについては伸び側ディスクバルブと同様の構
成であるため、伸び側ディスクバルブのみ説明する。 【０００３】この従来技術における油圧緩衝器１は、油
液が封入されたシリンダ２内に、シリンダ２内を上下２
室（図６では下室のみが示されている）に画成するピス
トン３を備え、ピストン３には、上下２室を連通する伸
び側油液通路３ａが設けられている。 【０００４】ピストン３の伸び側油液通路３ａの下流側
には、伸び側ディスクバルブ４が離着座する弁座３ｂが
設けられている。 【０００５】弁座３ｂに離着座する伸び側ディスクバル
ブ４は、複数のディスクを積層して構成され、弁座３ｂ
側から、第１ディスク５、第２ディスク６、環状ディス
ク７の順に積層されている。 【０００６】第１ディスク５は、内周側に円弧状の開口
５ａを備えており（図７）、伸び行程時の油液の流れ
（正流）時に外周縁が弁座３ｂから離座する。第２ディ
スク６は、内周側に円弧状の開口６ａを備えると共に、
縮み行程（逆流）時におけるオリフィス特性の減衰力を
決定する径方向に延びた切欠６ｂを備えている（図
８）。環状ディスク７は、第２ディスク６を全面的に覆
うように設けられ、第１ディスク５及び第２ディスク６
とは異なり、開口及び切欠を備えていない（図９）。 【０００７】そして、縮み行程時において、圧縮された
シリンダ下室の油液が、第２ディスク６の切欠６ｂを介
して開口６ａ内に流入（逆流）し、第１ディスク５の内
周部Ｘ（図７斜線部分）が伸び側油液通路３ａ側（上
方）に撓んで開弁し、この第１ディスク５の内周部Ｘの
開弁圧力に応じて、バルブ特性の減衰力を発生する。こ
のように、第１ディスク５の内周部Ｘが撓んで生じるバ
ルブ特性によって、油圧緩衝器１の作動速度（ピストン
速度）の低速域で減衰力を大きくして、油圧緩衝器１の
ピストン速度低速域での振動低減機能を高めるようにし
ている。 【０００８】 【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来技
術では、図７に示す第１ディスク５の内周部Ｘは、撓む
際に内周部Ｘを周方向に引っ張る力が加わってバルブ剛
性が高く、特に、上記逆流時におけるピストン速度の低
速域におけるバルブ特性の設定自由度が低いという問題
があった。 【０００９】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
ので、ディスクの内周部の剛性を任意の剛性とすること
で、ディスクの開弁圧力を任意に設定でき、逆流時のピ
ストン速度の低速域で減衰特性の設定自由度を向上させ
ることができる油圧緩衝器を提供することを目的とす
る。 【００１０】 【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、油液が封入されたシリンダと、該シリン
ダ内に摺動可能に嵌挿され前記シリンダ内を２室に画成
するピストンと、前記２室間に設けられ前記ピストンの
摺動によって油液が流通する油液通路と、該油液通路の
下流側に設けられた弁座と、該弁座に対して離着座する
ディスクバルブと、を備えた油圧緩衝器において、前記
ディスクバルブは、内周側に設けられた周方向に延びる
開口及び該開口から径方向外側に延びるスリットを備え
たスリットディスクと、該スリットディスクの開口より
も外周側に開口して前記弁座の下流側と連通する連通口
を有する連通ディスクとを、前記弁座側から順次積層し
たことを特徴とする。 【００１１】このように構成したので、スリットディス
クに設けたスリットによって、スリットディスクの内周
部の剛性を任意の剛性として、スリットディスクの内周
部の開弁圧力を任意に設定できるので、逆流時における
ピストン速度の低速域で減衰特性の設定自由度を向上さ
せることができる。 【００１２】 【発明の実施の形態】次に、本発明における一実施形態
について、以下、図１乃至図５を用いて説明する。な
お、本実施形態は、単筒式油圧緩衝器に採用した例を示
している。 【００１３】油圧緩衝器１０は、油液が封入されたシリ
ンダ１１内に、ピストンバンド１２を外周に備えたピス
トン１３が摺動自在に嵌挿されており、このピストン１
３は、シリンダ１１内を上下２室１１ａ、１１ｂに画成
している。 【００１４】ピストン１３は、ピストンロッド１４の小
径部１４ａに対して、後述する伸び側ディスクバルブ１
８及び縮み側ディスクバルブ２３と共に、ナット１５に
よって固定されている。 【００１５】ピストンロッド１４の上端側は、シリンダ
１１の上端部に設けられたロッドガイド及びロッドシー
ル（何れも図示せず）を介してシリンダ１１の外部に延
出されている。 【００１６】シリンダ１１の下端側には、高圧ガスが封
入されたガス室（図示せず）がシリンダ下室１１ｂに対
して直列に設けられ、シリンダ下室１１ｂとガス室と
は、シリンダ１１内を自在に摺動するフリーピストン
（図示せず）によって、液密かつ気密的に画成されてい
る。 【００１７】ピストン１３には、シリンダ上室１１ａ及
びシリンダ下室１１ｂとの間を連通する伸び側油液通路
１３ａ及び縮み側油液通路１３ｂが設けられており、さ
らに、ピストン１３の両端面には、伸び側油液通路１３
ａの下流側に位置する伸び側弁座１６ａと、縮み側油液
通路１３ｂの下流側に位置する縮み側弁座１６ｂとがそ
れぞれ形成されている。 【００１８】ピストン１３の内周側には、伸び側弁座１
６ａ及び縮み側弁座１６ｂよりも軸方向に対して凹んだ
位置であって、後述する伸び側ディスクバルブ１８及び
縮み側ディスクバルブ２３の内周側がクランプされる伸
び側内シート１７ａ及び縮み側内シート１７ｂが形成さ
れている。 【００１９】ピストン１３の下端面には、伸び側ディス
バルブ１８が設けられ、伸び側ディスクバルブ１８は、
伸び側弁座１６ａ側から、スリットディスク１９、連通
ディスク２０、切欠ディスク２１、環状ディスク２２を
順次積層して構成されている。 【００２０】図２に示すように、スリットディスク１９
は、内周側に円弧状（Ｃ字状）の開口１９ａが周方向に
延びて設けられ、また、この開口１９ａから径方向外側
に向かって所定長さのスリット１９ｂ、１９ｂ・・・が
複数設けられ、この各スリット１９ｂは、周方向に９０
°の間隔をもって略等間隔に設けられている。これらの
開口１９ａ及び各スリット１９ｂは、薄肉の鋼板をプレ
ス加工等により打ち抜かれて形成される。 【００２１】ここで、開口１９ａを円弧状の開口とせず
に、複数の直線の開口をスリットディスク１９の周方向
に沿ってそれぞれ延ばし、これらを接続することで多角
形形状の開口を形成するようにしても良い。 【００２２】各スリット１９ｂは、後述する連通ディス
ク２０と重ねた状態で、連通ディスク２０に設けた連通
口２０ａの径方向外側略中央部まで延びて設けられてい
る。これにより、各スリット１９ｂとの間に挟まれた内
周部Ｙ（図２斜線部分）は、各スリット１９ｂの先端と
当接する外接円（図２破線部分）を支点として撓みやす
くなっている。 【００２３】また、開口１９ａの内周側には、リング部
１９ｃが橋渡し部１９ｄを介して設けられ、このリング
部１９ｃは、ピストンロッド１４の小径部１４ａに嵌合
してスリットディスク１９を所定位置にセンタリングす
るようにしている。 【００２４】図３に示すように、連通ディスク２０に
は、内周側に円弧状（Ｃ字状）の連通口２０ａが設けら
れ、この連通口２０ａは、図１に示すように、スリット
ディスク１９に設けた各スリット１９ｂの先端側と連通
すると共に、後述する切欠ディスク２１の切欠２１ａと
連通するようになっている。 【００２５】また、連通口２０ａの内周側には、リング
部２０ｂが橋渡し部２０ｃを介して設けられ、このリン
グ部２０ｂは、ピストンロッド１４の小径部１４ａに嵌
合して連通ディスク２０を所定位置にセンタリングする
ようにしている。 【００２６】リング部２０ｂは、スリットディスク１９
上に積層した際、スリットディスク１９のスリット１９
ｂの先端側を一部残して、スリットディスク１９の開口
１９ａを覆うようになっている。 【００２７】図４に示すように、切欠ディスク２１は、
外周縁に固定オリフィスを形成するＵ字状の切欠２１
ａ、２１ａ・・・が設けられ、この各切欠２１ａは、周
方向に９０°の間隔をもって略等間隔に４箇所設けられ
ている。 【００２８】切欠ディスク２１の各切欠２１ａは、連通
ディスク２０上に積層した際、連通ディスク２０の開口
２０ａに対し、径方向内側略中央部まで延びており、開
口２０ａをシリンダ下室１１ｂに連通させている。 【００２９】また、切欠ディスク２１上には、環状ディ
スク２２が２枚積層されている。なお、環状ディスク２
２の枚数を適宜調整することで、伸び側減衰力を調整で
きる。 【００３０】連通ディスク２０、切欠ディスク２１及び
環状ディスク２２を積層した状態において、切欠ディス
ク２１に設けた固定オリフィスを形成する各切欠２１ａ
の合計流路面積（Ｓ１）は、スリットディスク１９上に
連通ディスク２０を積層した際の、開口２０ａに軸方向
に連通する各スリット１９ｂの先端側部分の合計流路面
積（Ｓ２）よりも大きく設定されている。 【００３１】このように、各スリット１９ｂの先端側部
分の合計流路面積を切欠ディスク２１の各切欠２１ａの
合計流路面積よりも大きくならないように設定する（Ｓ
２＜Ｓ１）ことで、後述するように、スリットディスク
１９の内周部Ｙを図５中上方に撓ませることができる。 【００３２】ピストン１３の上端面には、縮み側ディス
バルブ２３が設けられ、縮み側ディスクバルブ２３は、
縮み側弁座１６ｂ側から、外周側に固定オリフィスを形
成するＵ字状の切欠２４ａ、２４ａ・・・が設けられた
縮み側切欠ディスク２４と、環状ディスク２５と、環状
ディスク２５よりも小径の環状ディスク２６とが、順次
積層されている。なお、環状ディスク２５または小径の
環状ディスク２６の枚数を適宜調整することで、縮み側
減衰力を調整できる。 【００３３】以上のように構成された、上記実施形態の
作動について説明する。 【００３４】油圧緩衝器１０の伸び行程時において、ピ
ストン速度の低速域では、シリンダ上室１１ａの油液
が、縮み側切欠ディスク２４の切欠２４ａ及びピストン
１３の縮み側油液通路１３ｂを介してシリンダ下室１１
ｂへ流入（逆流）し、また、ピストン１３の伸び側油液
通路１３ａ、スリットディスク１９に設けたスリット１
９ｂの先端側部分、連通ディスク２０の連通口２０ａ及
び切欠ディスク２１の切欠２１ａを介してシリンダ下室
１１ｂへ流入（正流）する。このとき、切欠２４ａ及び
スリット１９ｂの先端側部分によって、オリフィス特性
の減衰力が発生する。 【００３５】ここで、伸び行程時におけるオリフィス特
性は、切欠２４ａとスリット１９ｂの先端側部分との合
計面積で決定されるが、スリット１９ｂの先端側部分の
開口面積を適宜設定することで、切欠２４ａを省略する
こともできる。この場合、縮み側ディスバルブ２３を構
成する縮み側切欠ディスク２４を、切欠を備えない単な
る環状ディスクとすることができ、ひいては、誤組付の
防止が図れる。 【００３６】ピストン速度の高速域では、ピストン１３
の伸び側油液通路１３ａを流れる油液の圧力が高まり、
伸び側ディスクバルブ１８を開弁（伸び側弁座１６ａか
ら離座）させて、その開度に応じたバルブ特性の減衰力
を発生する。 【００３７】一方、油圧緩衝器１０の縮み行程時におい
て、ピストン速度の低速域では、まず、シリンダ下室１
１ｂの油液が、ピストン１３の縮み側油液通路１３ｂ及
び縮み側切欠ディスク２４の切欠２４ａを介してシリン
ダ上室１１ａへ流入（正流）し、また、切欠ディスク２
１の切欠２１ａ、連通ディスク２０の連通口２０ａ及び
スリットディスク１９に設けたスリット１９ｂの先端側
部分を介してシリンダ上室１１ａへ流入（逆流）する。
このとき、切欠２４ａ、切欠２１ａ、連通口２０ａ及び
スリット１９ｂの先端側部分によって、オリフィス特性
の減衰力が発生する。 【００３８】そして、ピストン速度が少し速い低速域で
は、図５中矢印に示すように油液は流れ、連通口２０ａ
内に流入した油液は、スリットディスク１９の内周部Ｙ
（図２斜線部分）を図５に示すように伸び側油液通路１
３ａ側（上方）へ撓ませて、これによりスリットディス
ク１９と連通ディスク２０との間に生じた間隙を介して
ピストン１３の伸び側油液通路１３ａへ流入してシリン
ダ上室１１ａへ流入（逆流）する。このとき、スリット
ディスク１９の内周部Ｙが開弁することによってバルブ
特性の減衰力（小）が発生する。 【００３９】ピストン速度の高速域では、ピストン１３
の縮み側油液通路１３ｂを流れる油液の圧力が高まり、
縮み側ディスクバルブ２３を開弁（弁座１６ｂから離
座）させて、その開度に応じたバルブ特性の減衰力
（大）を発生する。 【００４０】このように、本実施形態では、スリットデ
ィスク１９の内周部Ｙは、スリットディスク１９に設け
たスリット１９ｂによって、従来技術で述べたようなデ
ィスクを周方向に引っ張る力を発生させず、剛性が弱め
られて撓みやすくなっているので、ピストン速度の低速
域において適度な減衰力特性（小さなバルブ特性）が得
られて、操縦安定性の向上が図れる。 【００４１】また、スリットディスク１９に設けたスリ
ット１９ｂは、プレス加工（打ち抜き加工）によって、
開口１９ａと同時に形成できるので、極めて安価に形成
することができ、特に、板厚のより薄い高価なバルブ素
材を用いたりする必要がない。 【００４２】なお、上記実施形態では、スリットディス
ク１９に設けた開口１９ａから径方向外側に伸びるスリ
ット１９ｂを、周方向に９０°の間隔をもって略等間隔
に設けたものを示したが、別段これに限らず、スリット
の数を適宜変更しても良いし、等間隔でなくても良い。
この場合、適用車種等に応じて減衰特性の仕様が異なる
ものにも容易に対応することができ、チューニング自由
度（減衰特性の設定自由度）が高くなる（スリット数少
ない→高減衰力寄り、スリット数多い→低減衰力寄
り）。 【００４３】また、上記実施形態では、スリットディス
ク１９に設けた開口１９ａから径方向外側に延びるスリ
ット１９ｂを、連通ディスク２０に設けた連通口２０ａ
の径方向外側略中央部まで延ばして設けたものを示した
が、スリットの径方向に対する長さを適宜調整しても良
い。この場合においても、適用車種等に応じて減衰特性
の仕様が異なるものに容易に対応することができ、チュ
ーニング自由度（減衰特性の設定自由度）が高くなる
（スリット短い→高減衰力寄り、スリット長い→低減衰
力寄り）。 【００４４】さらに、スリットディスク１９の剛性をよ
り低く設定（より柔らかく設定）するために、内周部Ｙ
（図２斜線部分）内に、スリット１９ｂの先端と当接す
る外接円（図２破線部分）に沿うようにして複数の穴を
形成したり、当該部分に周方向に延びる薄肉部分を形成
する等しても良い。ただし、穴を形成して剛性を設定す
る場合には、スリットディスク１９上に連通ディスク２
０を積層した際の、開口２０ａに軸方向に連通する各ス
リット１９ｂの先端側部分の流路面積と、上記穴の流路
面積との合計値が、切欠ディスク２１に設けた各切欠２
１ａの流路面積の合計値よりも大きくならないように設
定する。 【００４５】さらにまた、上記実施形態では、伸び側デ
ィスクバルブ１８に本発明のバルブ構造を適用したもの
を示したが、縮み側ディスクバルブに採用しても良い。 【００４６】また、上記実施形態では、単筒式油圧緩衝
器に適用した場合を示したが、複筒式油圧緩衝器に用い
ても上記と同様にチューニング自由度（減衰特性の設定
自由度）を高くできる。 【００４７】 【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、デ
ィスクバルブを、内周側に設けられた開口及びこの開口
から径方向外側に延びるスリットを備えたスリットディ
スクと、このスリットディスクの開口よりも外周側に開
口して弁座の下流側と連通する連通口を有する連通ディ
スクとを、弁座側から順次積層したので、スリットによ
ってスリットディスクの内周部の剛性を任意の剛性とし
て、スリットディスクの内周部の開弁圧力を任意に設定
できるので、逆流時のピストン速度の低速域における減
衰特性の設定自由度を向上できる。 【００４８】

【図面の簡単な説明】 【図１】 本発明における油圧緩衝器のピストン部分を
拡大して示した断面図である。 【図２】 図１におけるスリットディスクを示す平面図
である。 【図３】 図１における連通ディスクを示す平面図であ
る。 【図４】 図１における切欠ディスクを示す平面図であ
る。 【図５】 図１のピストン部分の拡大断面図で、作動状
態を示す図である。 【図６】 従来技術における、ピストン部分の拡大断面
図である。 【図７】 図６における第１ディスクを示す平面図であ
る。 【図８】 図６における第２ディスクを示す平面図であ
る。 【図９】 図６における環状ディスクを示す平面図であ
る。 【符号の説明】 １０ 油圧緩衝器 １１ シリンダ １３ ピストン １３ａ 伸び側油液通路（油液通路） １３ｂ 縮み側油液通路（油液通路） １４ ピストンロッド １６ａ 伸び側弁座 １６ｂ 縮み側弁座 １８ 伸び側ディスクバルブ １９ スリットディスク １９ａ 開口 １９ｂ スリット ２０ 連通ディスク ２０ａ 開口

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 油液が封入されたシリンダと、該シリン
   ダ内に摺動可能に嵌挿され前記シリンダ内を２室に画成
   するピストンと、前記２室間に設けられ前記ピストンの
   摺動によって油液が流通する油液通路と、該油液通路の
   下流側に設けられた弁座と、該弁座に対して離着座する
   ディスクバルブと、を備えた油圧緩衝器において、 前記ディスクバルブは、内周側に設けられた周方向に延
   びる開口及び該開口から径方向外側に延びるスリットを
   備えたスリットディスクと、該スリットディスクの開口
   よりも外周側に開口して前記弁座の下流側と連通する連
   通口を有する連通ディスクとを、前記弁座側から順次積
   層したことを特徴とする油圧緩衝器。