JP2003184936A - 減衰力調整式油圧緩衝器 - Google Patents
減衰力調整式油圧緩衝器Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 パイロット型減衰力調整弁を備えた減衰力調
整式油圧緩衝器において、理想的な減衰力特性を得る。 【解決手段】 油液が封入されたシリンダ内にピストン
ロッド6を連結したピストン5を摺動可能に嵌装する。第
1および第2伸び側主通路16,17に、それぞれ開弁特性の
異なる第1および第2ポペット弁19,20を設け、副通路18
にパイロット制御弁28を設ける。比例ソレノイド31によ
ってパイロット制御弁28の制御圧力を調整して減衰力を
制御し、同時にパイロット制御弁28の上流側の圧力を背
圧室25,26に導入して第1および第2ポペット弁19,20の開
弁圧力を調整する。第1および第2ポペット弁19,20が順
次開弁および閉弁することにより、減衰力を段階的に調
整することができ、理想的な減衰力を得ることができ
る。
整式油圧緩衝器において、理想的な減衰力特性を得る。 【解決手段】 油液が封入されたシリンダ内にピストン
ロッド6を連結したピストン5を摺動可能に嵌装する。第
1および第2伸び側主通路16,17に、それぞれ開弁特性の
異なる第1および第2ポペット弁19,20を設け、副通路18
にパイロット制御弁28を設ける。比例ソレノイド31によ
ってパイロット制御弁28の制御圧力を調整して減衰力を
制御し、同時にパイロット制御弁28の上流側の圧力を背
圧室25,26に導入して第1および第2ポペット弁19,20の開
弁圧力を調整する。第1および第2ポペット弁19,20が順
次開弁および閉弁することにより、減衰力を段階的に調
整することができ、理想的な減衰力を得ることができ
る。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車等の車両の懸架
装置に装着される減衰力調整式油圧緩衝器に関するもの
である。 【０００２】 【従来の技術】自動車等の車両の懸架装置に装着される
油圧緩衝器には、路面状態、走行状態等に応じて、乗り
心地や操縦安定性を向上させるために、減衰力特性を適
宜調整できるようにした減衰力調整式油圧緩衝器があ
る。 【０００３】減衰力調整式油圧緩衝器は、一般に、油液
を封入したシリンダ内にピストンロッドを連結したピス
トンを摺動可能に嵌装してシリンダ内を2室に画成し、
ピストン部にシリンダ内の2室を連通させる主油液通路
およびバイパス通路を設け、主油液通路にはオリフィス
およびディスクバルブ等からなる減衰力発生機構を設
け、バイパス通路にはその通路面積を調整する減衰力調
整弁を設けた構成となっている。 【０００４】この構成により、減衰力調整弁によってバ
イパス通路を開いてシリンダ内の2室間の油液の流通抵
抗を小さくすることにより減衰力を小さくし、また、バ
イパス通路を閉じて2室間の流通抵抗を大きくすること
により減衰力を大きくする。このように、減衰力調整弁
の開閉により減衰力特性を適宜調整することができる。 【０００５】しかしながら、上記のようにバイパス通路
の通路面積のみによって減衰力を調整するものでは、ピ
ストン速度の低速域においては、減衰力は油液通路のオ
リフィスの絞りに依存するので、減衰力特性を大きく変
化させることができるが、ピストン速度の中高速域にお
いては、減衰力が主油液通路の減衰力発生機構（ディス
クバルブ等）の開度に依存するため、減衰力特性を大き
く変化させることができない。 【０００６】そこで、例えば特開平7-332425号公報に記
載されているように、伸び側および縮み側共通の主油液
通路の減衰力発生機構として、ディスクバルブの背部に
背圧室（パイロット室）を形成し、この背圧室を固定オ
リフィスを介してディスクバルブの上流側のシリンダ室
に連通させ、また、可変オリフィス(パイロット制御
弁）を介してディスクバルブの下流側のシリンダ室に連
通させたパイロット型減衰力調整弁を設けたものが知ら
れている。 【０００７】この減衰力調整式油圧緩衝器によれば、可
変オリフィスを開閉することにより、シリンダ内の2室
間の連通路面積を直接調整するとともに、可変オリフィ
スで生じる圧力損失によって背圧室の圧力を変化させて
ディスクバルブの開弁圧力を変化させることができる。
このようにして、オリフィス特性（減衰力がピストン速
度の2乗にほぼ比例する）およびバルブ特性（減衰力が
ピストン速度にほぼ比例する）を調整することができ、
減衰力特性の調整範囲を広くすることができる。 【０００８】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のパイロット型減衰力調整弁を備えた減衰力調整式油
圧緩衝器では、次のような問題がある。パイロット型減
衰力調整弁は、圧力制御弁であり、ピストン速度にかか
わらず、ほぼ一定の減衰力を発生するため、ばね上の振
動を制御するのには好都合であるが、ばね下の振動に対
しては減衰力が不足がちであり、また、開弁時の特性が
急激に変化するため、振動、騒音を発生しやすい。さら
に、パイロット型減衰力調整弁としてディスクバルブを
使用しているため、セット荷重およびばね定数のばらつ
きが大きく、また、耐久性の点で不利である。なお、パ
イロット型減衰弁に対して、サブバルブ(ディスクバル
ブ)を直列に配置することにより、減衰力特性をある程
度調整することができるが、このようにした場合、サブ
バルブの減衰力が加算されるため、ソフト側の減衰力を
充分小さく設定することが困難になる。 【０００９】本発明は、上記の点に鑑みてなされたもの
であり、理想的な減衰力特性を得ることができるパイロ
ット型減衰力調整弁を備えた減衰力調整式油圧緩衝器を
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】上記の課題を解決するた
めに、請求項1の発明に係る減衰力調整式油圧緩衝器
は、油液が封入されたシリンダと、該シリンダ内に摺動
可能に嵌装されたピストンと、一端が前記ピストンに連
結され、他端が前記シリンダの外部へ延出されたピスト
ンロッドと、前記ピストンの摺動によって油液を流通さ
せる油路と、該油路の油液の流れを制御して減衰力を発
生させるパイロット型減衰力調整弁とを備え、該パイロ
ット型減衰力調整弁は、開弁特性の異なる複数の主減衰
弁と、該複数の主減衰弁を制御する一のパイロット制御
弁とからなることを特徴とする。このように構成したこ
とにより、パイロット型減衰力調整弁の複数の主減衰弁
が順次開弁および閉弁することにより、減衰力が段階的
に調整される。 【００１１】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて詳細に説明する。本発明の第1実施形態につい
て、図1ないし図3を参照して説明する。図3に示すよう
に、第1実施形態に係る減衰力調整式油圧緩衝器1は、シ
リンダ2の外周に外筒3が設けられ、シリンダ2と外筒3と
の間にリザーバ4が形成された二重筒構造となってい
る。シリンダ2内には、ピストン5が摺動可能に嵌装さ
れ、このピストン5によってシリンダ2内がシリンダ上室
2Aとシリンダ下室2Bとの2室に画成されている。ピスト
ン5には、ピストンロッド6の一端側がナット7によって
連結されており、ピストンロッド6の他端側は、シリン
ダ2および外筒3の上端部に装着されたロッドガイド8お
よびオイルシール9に挿通されて外部へ延出されてい
る。シリンダ2の下端部には、シリンダ下室2Bとリザー
バ4とを区画するベースバルブ10が設けられている。そ
して、シリンダ上下室2A,2B内には、油液が封入され、
リザーバ4内には、油液およびガスが封入されている。 【００１２】ピストン5には、シリンダ上下室2A,2B間の
油液の流れを制御して減衰力を発生させる減衰力発生機
構11(図1参照)が設けられている。また、ベースバルブ1
0には、シリンダ下室2Bとリザーバ4とを連通させる伸び
側および縮み側油路12,13が設けられている。伸び側油
路12には、リザーバ4側からシリンダ下室2B側への油液
の流通のみを許容する逆止弁14が設けられ、縮み側油路
13には、シリンダ下室2B側からリザーバ4側への油液の
流通に抵抗を付与するオリフィスおよびディスクバルブ
からなる減衰弁15が設けられている。 【００１３】次に、減衰力発生機構11について図1を参
照して説明する。なお、図1は減衰力発生機構11を模式
的に示している。図1に示すように、ピストン5には、シ
リンダ上下室2A,2B間を連通させる第1、第2伸び側主通
路16,17(油路)および副通路18が設けられている。第1お
よび第2主通路には、それぞれシリンダ上室2A側の油液
の圧力を受けて開弁する第1および第2ポペット弁19,20
(主減衰弁)が設けられている。第1および第2ポペット弁
19,20には、それぞれその弁体21,22を閉弁方向に付勢す
る弁ばね23,24が設けられている。また、弁体21,22の背
部には、それぞれその内圧を弁体21,22に対して閉弁方
向に作用させる背圧室25,26が設けられている。 【００１４】第1および第2ポペット弁19,20は、弁体21,
22の受圧面積、弁ばね23,24のセット荷重等が異なって
おり、第1ポペット弁19の開弁圧力が第2ポペット弁20の
開弁圧力より低く設定されている。 【００１５】副通路18には、その上流側(シリンダ上室2
A側)に固定オリフィス27が設けられ、下流側(シリンダ
下室2B側)にパイロット制御弁28が設けられている。そ
して、副通路の固定オリフィス27とパイロット制御弁28
との間の部分が第1および第2ポペット弁19,20の背圧室2
5,26に連通されている。パイロット制御弁28(圧力制御
弁)は、弁体29が弁ばね30によって閉弁位置へ付勢され
ており、副通路18のシリンダ上室2A側の圧力が制御圧力
に達したとき、弁体29が弁ばね30の付勢力に抗して開弁
するようになっており、比例ソレノイド31のプランジャ
32の推力、すなわち、コイル33への通電電流によって弁
ばね30のセット荷重を変化させることにより制御圧力を
調整することができる。 【００１６】なお、ここでは図示を省略するが、ピスト
ン5には、シリンダ上下室2A,2B間を連通させる縮み側通
路およびピストンロッド6の縮み行程時に縮み側通路の
油液の流動を制御して減衰力を発生させるオリフィス、
ディスクバルブ等からなる縮み側減衰弁が設けられてい
る。 【００１７】以上のように構成した本実施形態の作用に
ついて次に説明する。ピストンロッド7の伸び行程時に
は、シリンダ上室2A側の油液が加圧されて、副通路18を
通ってシリンダ下室2B側へ流れ、固定オリフィス27およ
びパイロット制御弁28の制御圧力に応じて減衰力が発生
し、シリンダ上室2A側の圧力が第1、第2ポペット弁19,2
0の開弁圧力に達すると、第1および第2ポペット弁19,20
が順次開弁して、シリンダ上室2A側の油液が第1、第2主
通路16,17を通ってシリンダ下室2B側へ流れ、第1、第2
ポペット弁19,20によって減衰力が発生する。このと
き、リザーバ4内のガスが膨張して、ピストンロッド6が
シリンダ2から退出した分の油液がリザーバ4側からベー
スバルブ10の伸び側油路12を通り、逆止弁14を開いてシ
リンダ下室2B側へ流入する。 【００１８】比例ソレノイド31のコイル33への通電電流
によって、弁ばね30のセット荷重を変化させ、パイロッ
ト制御弁28の制御圧力を調整することにより、減衰力を
直接制御することができる。このとき、パイロット制御
弁28の制御圧力を高めると、副通路18において、パイロ
ット制御弁28の上流側の圧力が高まり、この圧力が第1
および第2ポペット弁19,20の背圧室25,26に伝達され
て、第1および第2ポペット弁19,20の開弁圧力も高めら
れることになる。このようにして、パイロット制御弁28
の制御圧力を調整することによって、同時に第1および
第2ポペット弁19,20の開弁圧力を制御することができる
ので、減衰力の調整範囲を広くすることができる。 【００１９】第1および第2ポペット弁19,20は、開弁特
性が異なり、シリンダ上室2A側の圧力の上昇、すなわち
ピストン速度の上昇によって、先ず、第1ポペット弁19
が開弁し、次いで第2ポペット弁19,20が開弁する。この
ように、第1、第2ポペット弁19,20が順次開弁すること
により、ピストン速度に対する減衰力の立上りを段階的
にして円滑に上昇させることができる。その結果、減衰
力特性の設定の自由度を高めることができ、理想的な減
衰力特性を得ることができるとともに、開弁点による振
動、騒音の発生を軽減することができる。 【００２０】ピストンロッド6の伸び行程時の減衰力特
性を図2に示す。図2において、点A、点Bおよび点Cは、
それぞれソフト側のパイロット制御弁28、第1ポペット
弁19および第2ポペット弁20の開弁点を示し、点A´、点
B´および点C´は、それぞれハード側のパイロット制御
弁28、第1ポペット弁19および第2ポペット弁20の開弁点
を示す。 【００２１】また、パイロット型減衰力調整弁の主減衰
弁をポペット弁として弁ばねにコイルばねを使用したこ
とにより、ディスクバルブを使用した従来のものに対し
て、強度を高めるとともに、セット荷重のばらつきを抑
制して安定した減衰力を得ることができる。 【００２２】ピストンロッド6の縮み行程時には、通常
の油圧緩衝器と同様、シリンダ下室2B側の油液が加圧さ
れて、ピストン5の縮み側油路を通ってシリンダ上室2A
側へ流れ、縮み側減衰力発生弁によって減衰力が発生す
る。このとき、ピストンロッド6がシリンダ2内に侵入し
た分の油液がシリンダ下室2Bからベースバルブ10の縮み
側油路13を通り、縮み側減衰力発生機構15を介してリザ
ーバ4へ流れて、リザーバ4内のガスが圧縮される。 【００２３】次に、本発明の第2実施形態について、図4
および図5を参照して説明する。なお、第2実施形態は、
上記第1実施形態の構造をより具体的に示すものである
から、以下の説明において、対応する部分には同一の符
号を付して、同様の部分については適宜説明を省略す
る。 【００２４】図4および図5に示すように、第2実施形態
において、ピストン5は、軸方向に2分割されたピストン
部材34,35からなり、ピストン部材34,35は、円筒状のピ
ストンボルト36の小径部37が挿通され、その先端部にナ
ット7が螺着されて一体に結合されている。ピストンボ
ルト36の基端側の大径部38には、比例ソレノイド31を収
容する略有底円筒状のケース39が螺着されており、ケー
ス39の底部にピストンロッド6の一端部が連結されてい
る。 【００２５】第1伸び側主通路16は、ピストン部材34に
設けられた軸方向の開口40と、ピストン部材34のピスト
ン部材35との接合面に形成された溝41と、ピストン部材
35に設けられた軸方向の油路42とによって構成されてい
る。ピストン部材34の開口40とピストン部材35の油路42
とは、中心角にしてほぼ90°の間隔をもって配置されて
いる。同様に、第2伸び側主通路17は、ピストン部材34
に設けられた軸方向の開口43と、ピストン部材34のピス
トン部材35との接合面に形成された溝44と、ピストン部
材35に設けられた軸方向の油路(図示せず)とによって構
成されている。 【００２６】第1ポペット弁19は、開口40に対向させて
ピストン部材35に形成されたバルブボア45に弁体21が嵌
装され、弁体21が開口40の縁部に形成された弁座に離着
座することにより第1伸び側主通路16を開閉するように
なっている。ピストン部材35の端部に取付けられたプレ
ート46によって、バルブボア45の一端が閉塞されて、弁
体21の背部に背圧室25が形成されている。弁体21とプレ
ート46との間に弁ばね23が設けられている。 【００２７】同様に、第2ポペット弁20(ここでは図示せ
ず)は、開口43に対向させてピストン部材35に形成され
たバルブボアに弁体22が嵌装され、弁体22が開口43の縁
部に形成された弁座に離着座して第2伸び側主通路17を
開閉する。また、プレート46によって背圧室26が形成さ
れ、弁体22とプレート46との間に弁ばね24が介装されて
いる。 【００２８】ピストン部材34の溝41,44内には、それぞ
れ弁体21,22の外周部を支持する3つの案内突起47,48が
形成されており、弁体21,22の支持剛性を高めて弁体21,
22の移動を円滑にしている。 【００２９】ピストン部材34には、第1伸び側油路16を
構成するピストン部材35の油路42に溝41を介して連通す
るように、縮み側通路49が軸方向に貫通されている。同
様に、第2伸び側油路17を構成するピストン部材35の油
路に溝44を介して連通するように、縮み側油路50(図5参
照)が軸方向に貫通されている。そして、ピストン部材3
4の端部には、縮み側通路49,50の油液の流れを制御して
減衰力を発生させるオリフィスおよびディスクバルブか
らなる縮み側減衰力弁51が設けられている。 【００３０】ピストン部材34,35は、ピストン部材35に
設けられた位置決めピン(図示せず)をピストン部材34の
位置決め穴52に挿入して一体に結合され、この状態で、
各シリンダボア、開口、弁座、案内突起、通路等を機械
加工することにより、容易に所望の同軸度および仕上げ
精度を得ることができる。 【００３１】副通路18は、ケース39の底部に設けられた
油路53と、ケース39内に収容された比例ソレノイド31の
リテーナ54に設けられた固定オリフィス55と、比例ソレ
ノイド31のプランジャ32に形成された油路56と、ピスト
ンボルト36の内部と、ピストンボルト36の小径部37の側
壁に設けられてピストン部材34の溝41に連通する油路57
とによって構成されている。 【００３２】パイロット制御弁28は、ピストンボルト36
内に配置されており、弁体29が小径部37内に案内され
て、大径部38内に嵌合された環状の弁座58に離着座する
ことによって、副通路18を開閉する。小径部37の先端部
には、ばね受59がねじ込まれており、ばね受59と弁体29
との間に弁ばね60が介装されている。比例ソレノイド31
のプランジャ32の先端部と弁体29の先端部との間に弁ば
ね61が介装されており、比例ソレノイド31のプランジャ
32の推力、すなわち、コイル33への通電電流によって弁
ばね61のセット荷重を変化させることにより制御圧力を
調整する。ここで、プランジャ32と弁体29との間に弁ば
ね61を介装することにより、弁体29の質量を小さくして
応答性を高めている。 【００３３】副通路18の固定オリフィス55とパイロット
制御弁29との間の部分は、弁体29に形成された油路62
と、小径部37の内部と、小径部の側壁に設けられた油路
63と、ピストン部材35のプレート46との接合面に形成さ
れた溝64とによって、第1および第2ポペット弁21,22の
背圧室25,26に連通されている。 【００３４】以上のように構成した本実施形態の作用に
ついて次に説明する。上記第1実施形態と同様、ピスト
ンロッド6の伸び行程時には、比例ソレノイド31のコイ
ル33への通電電流によって、パイロット制御弁28の制御
圧力を調整することによって、減衰力を直接制御し、同
時に、第1および第2ポペット弁19,20の開弁圧力を制御
することができる。このとき、第1、第2ポペット弁19,2
0が順次開弁および閉弁することにより、ピストン速度
に対する減衰力の立上りを段階的にして円滑に上昇させ
ることができる。その結果、減衰力特性の設定の自由度
を高めることができ、理想的な減衰力特性を得ることが
できるとともに、開弁点による振動、騒音の発生を軽減
することができる。 【００３５】ピストンロッド6の縮み行程時には、縮み
側通路49,50の油液の流れを縮み側減衰弁51によって制
御して減衰力を発生させる。 【００３６】さらに、ピストン5を分割構造として、第
1、第2伸び側主通路16,17、第1および第2ポペット19,2
0、縮み側通路49,50および縮み側減衰弁51を上述のよう
にピストン部に配置したことにより、スペース効率を高
めることができ、ピストン部を小型化することができ
る。 【００３７】なお、上記第1および第2実施形態では、伸
び側主通路に異なる2つのポペット弁を設けた場合につ
いて説明しているが、本発明は、これに限らず、順次開
弁および閉弁する3つ以上のポペット弁を設けて、これ
らを1つのパイロット制御弁によって制御するようにし
てもよい。また、上記第1および第2実施形態では、伸び
側に減衰力調整機構を設けた場合について説明している
が、本発明は、これに限らず、縮み側のみ、または、伸
び側および縮み側の両方に減衰力調整機構を設けるよう
にしてもよい。 【００３８】 【発明の効果】以上詳述したように、請求項1の発明に
係る減衰力調整式油圧緩衝器によれば、パイロット型減
衰力調整弁を開弁特性の異なる複数の主減衰弁と、これ
らを制御する一のパイロット制御弁とから構成したの
で、複数の主減衰弁が順次開弁および閉弁することによ
り、減衰力を段階的に調整することができる。その結
果、減衰力特性の設定の自由度を高めることができ、ピ
ストン速度に対する減衰力の立上りを円滑にて理想的な
減衰力特性を得ることができる。また、主減衰弁の開弁
による振動、騒音の発生を軽減することができる。
装置に装着される減衰力調整式油圧緩衝器に関するもの
である。 【０００２】 【従来の技術】自動車等の車両の懸架装置に装着される
油圧緩衝器には、路面状態、走行状態等に応じて、乗り
心地や操縦安定性を向上させるために、減衰力特性を適
宜調整できるようにした減衰力調整式油圧緩衝器があ
る。 【０００３】減衰力調整式油圧緩衝器は、一般に、油液
を封入したシリンダ内にピストンロッドを連結したピス
トンを摺動可能に嵌装してシリンダ内を2室に画成し、
ピストン部にシリンダ内の2室を連通させる主油液通路
およびバイパス通路を設け、主油液通路にはオリフィス
およびディスクバルブ等からなる減衰力発生機構を設
け、バイパス通路にはその通路面積を調整する減衰力調
整弁を設けた構成となっている。 【０００４】この構成により、減衰力調整弁によってバ
イパス通路を開いてシリンダ内の2室間の油液の流通抵
抗を小さくすることにより減衰力を小さくし、また、バ
イパス通路を閉じて2室間の流通抵抗を大きくすること
により減衰力を大きくする。このように、減衰力調整弁
の開閉により減衰力特性を適宜調整することができる。 【０００５】しかしながら、上記のようにバイパス通路
の通路面積のみによって減衰力を調整するものでは、ピ
ストン速度の低速域においては、減衰力は油液通路のオ
リフィスの絞りに依存するので、減衰力特性を大きく変
化させることができるが、ピストン速度の中高速域にお
いては、減衰力が主油液通路の減衰力発生機構（ディス
クバルブ等）の開度に依存するため、減衰力特性を大き
く変化させることができない。 【０００６】そこで、例えば特開平7-332425号公報に記
載されているように、伸び側および縮み側共通の主油液
通路の減衰力発生機構として、ディスクバルブの背部に
背圧室（パイロット室）を形成し、この背圧室を固定オ
リフィスを介してディスクバルブの上流側のシリンダ室
に連通させ、また、可変オリフィス(パイロット制御
弁）を介してディスクバルブの下流側のシリンダ室に連
通させたパイロット型減衰力調整弁を設けたものが知ら
れている。 【０００７】この減衰力調整式油圧緩衝器によれば、可
変オリフィスを開閉することにより、シリンダ内の2室
間の連通路面積を直接調整するとともに、可変オリフィ
スで生じる圧力損失によって背圧室の圧力を変化させて
ディスクバルブの開弁圧力を変化させることができる。
このようにして、オリフィス特性（減衰力がピストン速
度の2乗にほぼ比例する）およびバルブ特性（減衰力が
ピストン速度にほぼ比例する）を調整することができ、
減衰力特性の調整範囲を広くすることができる。 【０００８】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のパイロット型減衰力調整弁を備えた減衰力調整式油
圧緩衝器では、次のような問題がある。パイロット型減
衰力調整弁は、圧力制御弁であり、ピストン速度にかか
わらず、ほぼ一定の減衰力を発生するため、ばね上の振
動を制御するのには好都合であるが、ばね下の振動に対
しては減衰力が不足がちであり、また、開弁時の特性が
急激に変化するため、振動、騒音を発生しやすい。さら
に、パイロット型減衰力調整弁としてディスクバルブを
使用しているため、セット荷重およびばね定数のばらつ
きが大きく、また、耐久性の点で不利である。なお、パ
イロット型減衰弁に対して、サブバルブ(ディスクバル
ブ)を直列に配置することにより、減衰力特性をある程
度調整することができるが、このようにした場合、サブ
バルブの減衰力が加算されるため、ソフト側の減衰力を
充分小さく設定することが困難になる。 【０００９】本発明は、上記の点に鑑みてなされたもの
であり、理想的な減衰力特性を得ることができるパイロ
ット型減衰力調整弁を備えた減衰力調整式油圧緩衝器を
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】上記の課題を解決するた
めに、請求項1の発明に係る減衰力調整式油圧緩衝器
は、油液が封入されたシリンダと、該シリンダ内に摺動
可能に嵌装されたピストンと、一端が前記ピストンに連
結され、他端が前記シリンダの外部へ延出されたピスト
ンロッドと、前記ピストンの摺動によって油液を流通さ
せる油路と、該油路の油液の流れを制御して減衰力を発
生させるパイロット型減衰力調整弁とを備え、該パイロ
ット型減衰力調整弁は、開弁特性の異なる複数の主減衰
弁と、該複数の主減衰弁を制御する一のパイロット制御
弁とからなることを特徴とする。このように構成したこ
とにより、パイロット型減衰力調整弁の複数の主減衰弁
が順次開弁および閉弁することにより、減衰力が段階的
に調整される。 【００１１】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて詳細に説明する。本発明の第1実施形態につい
て、図1ないし図3を参照して説明する。図3に示すよう
に、第1実施形態に係る減衰力調整式油圧緩衝器1は、シ
リンダ2の外周に外筒3が設けられ、シリンダ2と外筒3と
の間にリザーバ4が形成された二重筒構造となってい
る。シリンダ2内には、ピストン5が摺動可能に嵌装さ
れ、このピストン5によってシリンダ2内がシリンダ上室
2Aとシリンダ下室2Bとの2室に画成されている。ピスト
ン5には、ピストンロッド6の一端側がナット7によって
連結されており、ピストンロッド6の他端側は、シリン
ダ2および外筒3の上端部に装着されたロッドガイド8お
よびオイルシール9に挿通されて外部へ延出されてい
る。シリンダ2の下端部には、シリンダ下室2Bとリザー
バ4とを区画するベースバルブ10が設けられている。そ
して、シリンダ上下室2A,2B内には、油液が封入され、
リザーバ4内には、油液およびガスが封入されている。 【００１２】ピストン5には、シリンダ上下室2A,2B間の
油液の流れを制御して減衰力を発生させる減衰力発生機
構11(図1参照)が設けられている。また、ベースバルブ1
0には、シリンダ下室2Bとリザーバ4とを連通させる伸び
側および縮み側油路12,13が設けられている。伸び側油
路12には、リザーバ4側からシリンダ下室2B側への油液
の流通のみを許容する逆止弁14が設けられ、縮み側油路
13には、シリンダ下室2B側からリザーバ4側への油液の
流通に抵抗を付与するオリフィスおよびディスクバルブ
からなる減衰弁15が設けられている。 【００１３】次に、減衰力発生機構11について図1を参
照して説明する。なお、図1は減衰力発生機構11を模式
的に示している。図1に示すように、ピストン5には、シ
リンダ上下室2A,2B間を連通させる第1、第2伸び側主通
路16,17(油路)および副通路18が設けられている。第1お
よび第2主通路には、それぞれシリンダ上室2A側の油液
の圧力を受けて開弁する第1および第2ポペット弁19,20
(主減衰弁)が設けられている。第1および第2ポペット弁
19,20には、それぞれその弁体21,22を閉弁方向に付勢す
る弁ばね23,24が設けられている。また、弁体21,22の背
部には、それぞれその内圧を弁体21,22に対して閉弁方
向に作用させる背圧室25,26が設けられている。 【００１４】第1および第2ポペット弁19,20は、弁体21,
22の受圧面積、弁ばね23,24のセット荷重等が異なって
おり、第1ポペット弁19の開弁圧力が第2ポペット弁20の
開弁圧力より低く設定されている。 【００１５】副通路18には、その上流側(シリンダ上室2
A側)に固定オリフィス27が設けられ、下流側(シリンダ
下室2B側)にパイロット制御弁28が設けられている。そ
して、副通路の固定オリフィス27とパイロット制御弁28
との間の部分が第1および第2ポペット弁19,20の背圧室2
5,26に連通されている。パイロット制御弁28(圧力制御
弁)は、弁体29が弁ばね30によって閉弁位置へ付勢され
ており、副通路18のシリンダ上室2A側の圧力が制御圧力
に達したとき、弁体29が弁ばね30の付勢力に抗して開弁
するようになっており、比例ソレノイド31のプランジャ
32の推力、すなわち、コイル33への通電電流によって弁
ばね30のセット荷重を変化させることにより制御圧力を
調整することができる。 【００１６】なお、ここでは図示を省略するが、ピスト
ン5には、シリンダ上下室2A,2B間を連通させる縮み側通
路およびピストンロッド6の縮み行程時に縮み側通路の
油液の流動を制御して減衰力を発生させるオリフィス、
ディスクバルブ等からなる縮み側減衰弁が設けられてい
る。 【００１７】以上のように構成した本実施形態の作用に
ついて次に説明する。ピストンロッド7の伸び行程時に
は、シリンダ上室2A側の油液が加圧されて、副通路18を
通ってシリンダ下室2B側へ流れ、固定オリフィス27およ
びパイロット制御弁28の制御圧力に応じて減衰力が発生
し、シリンダ上室2A側の圧力が第1、第2ポペット弁19,2
0の開弁圧力に達すると、第1および第2ポペット弁19,20
が順次開弁して、シリンダ上室2A側の油液が第1、第2主
通路16,17を通ってシリンダ下室2B側へ流れ、第1、第2
ポペット弁19,20によって減衰力が発生する。このと
き、リザーバ4内のガスが膨張して、ピストンロッド6が
シリンダ2から退出した分の油液がリザーバ4側からベー
スバルブ10の伸び側油路12を通り、逆止弁14を開いてシ
リンダ下室2B側へ流入する。 【００１８】比例ソレノイド31のコイル33への通電電流
によって、弁ばね30のセット荷重を変化させ、パイロッ
ト制御弁28の制御圧力を調整することにより、減衰力を
直接制御することができる。このとき、パイロット制御
弁28の制御圧力を高めると、副通路18において、パイロ
ット制御弁28の上流側の圧力が高まり、この圧力が第1
および第2ポペット弁19,20の背圧室25,26に伝達され
て、第1および第2ポペット弁19,20の開弁圧力も高めら
れることになる。このようにして、パイロット制御弁28
の制御圧力を調整することによって、同時に第1および
第2ポペット弁19,20の開弁圧力を制御することができる
ので、減衰力の調整範囲を広くすることができる。 【００１９】第1および第2ポペット弁19,20は、開弁特
性が異なり、シリンダ上室2A側の圧力の上昇、すなわち
ピストン速度の上昇によって、先ず、第1ポペット弁19
が開弁し、次いで第2ポペット弁19,20が開弁する。この
ように、第1、第2ポペット弁19,20が順次開弁すること
により、ピストン速度に対する減衰力の立上りを段階的
にして円滑に上昇させることができる。その結果、減衰
力特性の設定の自由度を高めることができ、理想的な減
衰力特性を得ることができるとともに、開弁点による振
動、騒音の発生を軽減することができる。 【００２０】ピストンロッド6の伸び行程時の減衰力特
性を図2に示す。図2において、点A、点Bおよび点Cは、
それぞれソフト側のパイロット制御弁28、第1ポペット
弁19および第2ポペット弁20の開弁点を示し、点A´、点
B´および点C´は、それぞれハード側のパイロット制御
弁28、第1ポペット弁19および第2ポペット弁20の開弁点
を示す。 【００２１】また、パイロット型減衰力調整弁の主減衰
弁をポペット弁として弁ばねにコイルばねを使用したこ
とにより、ディスクバルブを使用した従来のものに対し
て、強度を高めるとともに、セット荷重のばらつきを抑
制して安定した減衰力を得ることができる。 【００２２】ピストンロッド6の縮み行程時には、通常
の油圧緩衝器と同様、シリンダ下室2B側の油液が加圧さ
れて、ピストン5の縮み側油路を通ってシリンダ上室2A
側へ流れ、縮み側減衰力発生弁によって減衰力が発生す
る。このとき、ピストンロッド6がシリンダ2内に侵入し
た分の油液がシリンダ下室2Bからベースバルブ10の縮み
側油路13を通り、縮み側減衰力発生機構15を介してリザ
ーバ4へ流れて、リザーバ4内のガスが圧縮される。 【００２３】次に、本発明の第2実施形態について、図4
および図5を参照して説明する。なお、第2実施形態は、
上記第1実施形態の構造をより具体的に示すものである
から、以下の説明において、対応する部分には同一の符
号を付して、同様の部分については適宜説明を省略す
る。 【００２４】図4および図5に示すように、第2実施形態
において、ピストン5は、軸方向に2分割されたピストン
部材34,35からなり、ピストン部材34,35は、円筒状のピ
ストンボルト36の小径部37が挿通され、その先端部にナ
ット7が螺着されて一体に結合されている。ピストンボ
ルト36の基端側の大径部38には、比例ソレノイド31を収
容する略有底円筒状のケース39が螺着されており、ケー
ス39の底部にピストンロッド6の一端部が連結されてい
る。 【００２５】第1伸び側主通路16は、ピストン部材34に
設けられた軸方向の開口40と、ピストン部材34のピスト
ン部材35との接合面に形成された溝41と、ピストン部材
35に設けられた軸方向の油路42とによって構成されてい
る。ピストン部材34の開口40とピストン部材35の油路42
とは、中心角にしてほぼ90°の間隔をもって配置されて
いる。同様に、第2伸び側主通路17は、ピストン部材34
に設けられた軸方向の開口43と、ピストン部材34のピス
トン部材35との接合面に形成された溝44と、ピストン部
材35に設けられた軸方向の油路(図示せず)とによって構
成されている。 【００２６】第1ポペット弁19は、開口40に対向させて
ピストン部材35に形成されたバルブボア45に弁体21が嵌
装され、弁体21が開口40の縁部に形成された弁座に離着
座することにより第1伸び側主通路16を開閉するように
なっている。ピストン部材35の端部に取付けられたプレ
ート46によって、バルブボア45の一端が閉塞されて、弁
体21の背部に背圧室25が形成されている。弁体21とプレ
ート46との間に弁ばね23が設けられている。 【００２７】同様に、第2ポペット弁20(ここでは図示せ
ず)は、開口43に対向させてピストン部材35に形成され
たバルブボアに弁体22が嵌装され、弁体22が開口43の縁
部に形成された弁座に離着座して第2伸び側主通路17を
開閉する。また、プレート46によって背圧室26が形成さ
れ、弁体22とプレート46との間に弁ばね24が介装されて
いる。 【００２８】ピストン部材34の溝41,44内には、それぞ
れ弁体21,22の外周部を支持する3つの案内突起47,48が
形成されており、弁体21,22の支持剛性を高めて弁体21,
22の移動を円滑にしている。 【００２９】ピストン部材34には、第1伸び側油路16を
構成するピストン部材35の油路42に溝41を介して連通す
るように、縮み側通路49が軸方向に貫通されている。同
様に、第2伸び側油路17を構成するピストン部材35の油
路に溝44を介して連通するように、縮み側油路50(図5参
照)が軸方向に貫通されている。そして、ピストン部材3
4の端部には、縮み側通路49,50の油液の流れを制御して
減衰力を発生させるオリフィスおよびディスクバルブか
らなる縮み側減衰力弁51が設けられている。 【００３０】ピストン部材34,35は、ピストン部材35に
設けられた位置決めピン(図示せず)をピストン部材34の
位置決め穴52に挿入して一体に結合され、この状態で、
各シリンダボア、開口、弁座、案内突起、通路等を機械
加工することにより、容易に所望の同軸度および仕上げ
精度を得ることができる。 【００３１】副通路18は、ケース39の底部に設けられた
油路53と、ケース39内に収容された比例ソレノイド31の
リテーナ54に設けられた固定オリフィス55と、比例ソレ
ノイド31のプランジャ32に形成された油路56と、ピスト
ンボルト36の内部と、ピストンボルト36の小径部37の側
壁に設けられてピストン部材34の溝41に連通する油路57
とによって構成されている。 【００３２】パイロット制御弁28は、ピストンボルト36
内に配置されており、弁体29が小径部37内に案内され
て、大径部38内に嵌合された環状の弁座58に離着座する
ことによって、副通路18を開閉する。小径部37の先端部
には、ばね受59がねじ込まれており、ばね受59と弁体29
との間に弁ばね60が介装されている。比例ソレノイド31
のプランジャ32の先端部と弁体29の先端部との間に弁ば
ね61が介装されており、比例ソレノイド31のプランジャ
32の推力、すなわち、コイル33への通電電流によって弁
ばね61のセット荷重を変化させることにより制御圧力を
調整する。ここで、プランジャ32と弁体29との間に弁ば
ね61を介装することにより、弁体29の質量を小さくして
応答性を高めている。 【００３３】副通路18の固定オリフィス55とパイロット
制御弁29との間の部分は、弁体29に形成された油路62
と、小径部37の内部と、小径部の側壁に設けられた油路
63と、ピストン部材35のプレート46との接合面に形成さ
れた溝64とによって、第1および第2ポペット弁21,22の
背圧室25,26に連通されている。 【００３４】以上のように構成した本実施形態の作用に
ついて次に説明する。上記第1実施形態と同様、ピスト
ンロッド6の伸び行程時には、比例ソレノイド31のコイ
ル33への通電電流によって、パイロット制御弁28の制御
圧力を調整することによって、減衰力を直接制御し、同
時に、第1および第2ポペット弁19,20の開弁圧力を制御
することができる。このとき、第1、第2ポペット弁19,2
0が順次開弁および閉弁することにより、ピストン速度
に対する減衰力の立上りを段階的にして円滑に上昇させ
ることができる。その結果、減衰力特性の設定の自由度
を高めることができ、理想的な減衰力特性を得ることが
できるとともに、開弁点による振動、騒音の発生を軽減
することができる。 【００３５】ピストンロッド6の縮み行程時には、縮み
側通路49,50の油液の流れを縮み側減衰弁51によって制
御して減衰力を発生させる。 【００３６】さらに、ピストン5を分割構造として、第
1、第2伸び側主通路16,17、第1および第2ポペット19,2
0、縮み側通路49,50および縮み側減衰弁51を上述のよう
にピストン部に配置したことにより、スペース効率を高
めることができ、ピストン部を小型化することができ
る。 【００３７】なお、上記第1および第2実施形態では、伸
び側主通路に異なる2つのポペット弁を設けた場合につ
いて説明しているが、本発明は、これに限らず、順次開
弁および閉弁する3つ以上のポペット弁を設けて、これ
らを1つのパイロット制御弁によって制御するようにし
てもよい。また、上記第1および第2実施形態では、伸び
側に減衰力調整機構を設けた場合について説明している
が、本発明は、これに限らず、縮み側のみ、または、伸
び側および縮み側の両方に減衰力調整機構を設けるよう
にしてもよい。 【００３８】 【発明の効果】以上詳述したように、請求項1の発明に
係る減衰力調整式油圧緩衝器によれば、パイロット型減
衰力調整弁を開弁特性の異なる複数の主減衰弁と、これ
らを制御する一のパイロット制御弁とから構成したの
で、複数の主減衰弁が順次開弁および閉弁することによ
り、減衰力を段階的に調整することができる。その結
果、減衰力特性の設定の自由度を高めることができ、ピ
ストン速度に対する減衰力の立上りを円滑にて理想的な
減衰力特性を得ることができる。また、主減衰弁の開弁
による振動、騒音の発生を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第1実施形態に係る減衰力調整式油圧
緩衝器の要部であるピストン部を概略的に示す縦断面図
である。 【図２】図1の減衰力調整式油圧緩衝器の伸び側の減衰
力特性を示すグラフ図である。 【図３】図1に示す減衰力調整式油圧緩衝器の縦断面図
である。 【図４】本発明の第2実施形態に係る減衰力調整式油圧
緩衝器の要部であるピストン部の図5におけるB-B線によ
る縦断面図である。 【図５】図4に示す減衰力調整式油圧緩衝器のピストン
部材のA-A線による矢視図である。 【符号の説明】 1 減衰力調整式油圧緩衝器 2 シリンダ 5 ピストン 6 ピストンロッド 19,20 ポペット弁(主減衰弁) 28 パイロット制御弁
緩衝器の要部であるピストン部を概略的に示す縦断面図
である。 【図２】図1の減衰力調整式油圧緩衝器の伸び側の減衰
力特性を示すグラフ図である。 【図３】図1に示す減衰力調整式油圧緩衝器の縦断面図
である。 【図４】本発明の第2実施形態に係る減衰力調整式油圧
緩衝器の要部であるピストン部の図5におけるB-B線によ
る縦断面図である。 【図５】図4に示す減衰力調整式油圧緩衝器のピストン
部材のA-A線による矢視図である。 【符号の説明】 1 減衰力調整式油圧緩衝器 2 シリンダ 5 ピストン 6 ピストンロッド 19,20 ポペット弁(主減衰弁) 28 パイロット制御弁
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 3J069 AA54 CC13 EE05 EE06 EE35
EE44
Claims (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装されたピストンと、一端が前記ピ
ストンに連結され、他端が前記シリンダの外部へ延出さ
れたピストンロッドと、前記ピストンの摺動によって油
液を流通させる油路と、該油路の油液の流れを制御して
減衰力を発生させるパイロット型減衰力調整弁とを備
え、該パイロット型減衰力調整弁は、開弁特性の異なる
複数の主減衰弁と、該複数の主減衰弁を制御する一のパ
イロット制御弁とからなることを特徴とする減衰力調整
式油圧緩衝器。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001378753A JP4038654B2 (ja) | 2001-12-12 | 2001-12-12 | 減衰力調整式油圧緩衝器 |
| US10/316,040 US6817454B2 (en) | 2001-12-12 | 2002-12-11 | Damping force control type hydraulic shock absorber |
| DE10257872.9A DE10257872B4 (de) | 2001-12-12 | 2002-12-11 | Hydraulischer Stoßdämpfer mit Dämpfungskraftsteuerung |
Applications Claiming Priority (1)
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