JP2005351419A - Hydraulic shock absorber - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車等の車両の懸架装置として利用される減衰力調整式油圧緩衝器に関する。 The present invention relates to a damping force adjusting hydraulic shock absorber used as a suspension device for a vehicle such as an automobile.
この種の油圧緩衝器としては、例えば、特許文献1に開示されたものが開示されている。 As this type of hydraulic shock absorber, for example, the one disclosed in Patent Document 1 is disclosed.
この油圧緩衝器は、シリンダ内にピストンを介して移動自在に挿入したピストン棒と、シリンダ内にピストンを介して区画した第1、第2の油室たる作業室と、ピストンとピストン棒内に形成されて上記第1、第2の作業室を連通するメイン通路と、メイン通路の途中に設けた減衰バルブと、同じく上記メイン通路の途中に上記減衰バルブと直列に設けた減衰力調整機構とからなるものである。 The hydraulic shock absorber includes a piston rod movably inserted into a cylinder through a piston, a working chamber as first and second oil chambers partitioned through the piston in the cylinder, and a piston and a piston rod. A main passage formed to communicate with the first and second working chambers, a damping valve provided in the middle of the main passage, and a damping force adjusting mechanism provided in series with the damping valve in the middle of the main passage. It consists of
そして、上記減衰力調整機構がメイン通路を開閉するスプール型の弁体と、この弁体の背部に設けられて当該弁体を閉じ方向に附勢するばねエレメントと、ばねエレメントには対向するソレノイドと、弁体の背面にパイロット圧を作用するパイロット室たる伸側コントロールチャンバと、弁体内に形成されて上記コントロールチャンバを作業室側に連通させるパイロット通路と、上記ばねエレメントで閉じ方向に附勢されながら上記パイロット通路を開閉するポペット型の弁エレメントとで構成している。 The damping force adjusting mechanism opens and closes the main passage, a spool type valve element, a spring element provided on the back of the valve element to urge the valve element in the closing direction, and a solenoid facing the spring element An extension side control chamber that is a pilot chamber that applies a pilot pressure to the back surface of the valve body, a pilot passage that is formed in the valve body and communicates the control chamber to the working chamber side, and is biased in the closing direction by the spring element. However, it is composed of a poppet type valve element that opens and closes the pilot passage.
上記の構成により、弁体がばねエレメントで閉じ方向に直接附勢され、又この弁体はばねエレメントと対応する作業室の減衰流動体の圧力によって附勢されている。 With the above configuration, the valve body is directly biased in the closing direction by the spring element, and this valve body is biased by the pressure of the damping fluid in the working chamber corresponding to the spring element.
そして、伸び行程ではスプール型弁体がポペット型の弁エレメントで設定されるコントロールチャンバ内のパイロット圧で附勢され、圧行程ではばねエレメントで直接附勢され、ソレノイドの吸引力でばねエレメントの附勢力を減少させる方向に作用させ、ソレノイドに対する通電電流に応じて減衰力を可変可能としている。
上記従来の油圧緩衝器では、メイン通路を開閉するスプール型の弁体に対して伸行程でコントロールチャンバのパイロット圧で附勢し、圧行程ばねエレメントで直接附勢しているため、パイロット圧力は伸行程で作用する一つのコントロールチャンバのみとなる。このため、圧行程での減衰力可変範囲がばねエレメントのみに依存し、調整巾を大きくとれない不具合がある。 In the above-described conventional hydraulic shock absorber, the spool type valve body that opens and closes the main passage is energized by the pilot pressure of the control chamber in the extension stroke, and directly energized by the pressure stroke spring element. There is only one control chamber that acts in the extension stroke. For this reason, the damping force variable range in the pressure stroke depends only on the spring element, and there is a problem that the adjustment range cannot be increased.
そこで、本発明の目的は、伸行程のみならず、圧行程においても減衰力可変範囲を大きくとれるようにした油圧緩衝器を提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a hydraulic shock absorber that can take a large variable damping force range not only in an extension stroke but also in a pressure stroke.
上記の目的を達成するため、本発明の手段は、シリンダ内にピストンを介して移動自在に挿入したピストンロッドと、シリンダ内にピストンを介して区画した第1、第2の油室と、ピストンに形成されて第1、第2の油室を連通する伸ポートと圧ポートと、伸ポートと圧ポートの出口端にそれぞれ開閉自在に設けた伸リーフバルブ6圧リーフバルブとを備えた油圧緩衝器において、ピストンとピストンロッド内に設けられて上記伸リーフバルブと圧リーフバルブとを迂回するパイロット通路と、パイロット通路から分岐して上記伸リーフバルブと圧リーフバルブの背面側に設けた伸背圧室と圧背圧室に連通する伸連通路と圧連通路と、パイロット通路の途中に設けられて当該パイロット通路を開閉するポペット型の弁体と、弁体の背部に設けられて当該弁体を閉じ方向に附勢するスプリングと、スプリングに対向して設けたソレノイドとを有し、上記ソレノイドに印加する電流に応じて上記弁体のクラッキング圧を調整しながら減衰力を調整することを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the means of the present invention includes a piston rod movably inserted into a cylinder via a piston, first and second oil chambers defined in the cylinder via a piston, and a piston. The hydraulic buffer includes an expansion port and a pressure port that are formed to communicate with the first and second oil chambers, and an expansion leaf valve and a 6-pressure leaf valve that can be opened and closed at the outlet ends of the expansion port and the pressure port, respectively. A pilot passage provided in the piston and the piston rod to bypass the extension leaf valve and the pressure leaf valve, and a back extension branching from the pilot passage and provided on the back side of the extension leaf valve and the pressure leaf valve. An extension passage and a pressure communication passage communicating with the pressure chamber and the back pressure chamber, a poppet type valve body provided in the middle of the pilot passage to open and close the pilot passage, and provided on the back portion of the valve body A spring for biasing the valve body in the closing direction and a solenoid provided opposite to the spring, and adjusting the cracking pressure of the valve body in accordance with the current applied to the solenoid, the damping force It is characterized by adjusting.
本発明によれば、伸リーフバルブと圧リーフバルブの背面側の各背圧室にそれぞれ独立したパイロット圧を導くようにし、このパイロット圧が一つのソレノイドで二つの弁体のクラッキング圧を制御して調整させるので伸行程のみならず圧行程においても減衰力可変範囲を大きく取れ、しかも伸行程と圧行程の可変範囲を独立して設定できる。 According to the present invention, an independent pilot pressure is guided to each back pressure chamber on the back side of the extension leaf valve and the pressure leaf valve, and this pilot pressure controls the cracking pressures of the two valve bodies by one solenoid. Therefore, the damping force variable range can be increased not only in the extension stroke but also in the pressure stroke, and the variable range of the extension stroke and the pressure stroke can be set independently.
本発明に係る油圧緩衝器は、図1に示すように、シリンダ1と、シリンダ1内にピストン2を介して移動自在に挿入したピストンロッド3と、シリンダ1内にピストン2を介して区画した第1、第2の油室A,Bと、シリンダ1内にフリーピストンFを介して区画したガス室Gと、ピストン2とピストンロッド3に組込んだピストンバルブVAとからなるものである。
As shown in FIG. 1, the hydraulic shock absorber according to the present invention is divided into a cylinder 1, a
図2乃至図4はピストンバルブVAの拡大断面図であり、図2は本発明の要部に符号を付した断面図であり、図3は図2と同じであるが、各部材に詳しくそれぞれ符号を付した断面図である。 2 to 4 are enlarged cross-sectional views of the piston valve VA. FIG. 2 is a cross-sectional view in which the main parts of the present invention are denoted by reference numerals. FIG. 3 is the same as FIG. It is sectional drawing which attached | subjected the code | symbol.
理解しやすいように、図2に基づいて本発明の基本的な構造を説明する。 For easy understanding, the basic structure of the present invention will be described with reference to FIG.
本発明の油圧緩衝器は、シリンダ1内にピストン2を介して移動自在に挿入したピストンロッド3と、シリンダ1内にピストン2を介して区画した第1、第2の油室A、Bと、ピストン2に形成されて第1、第2の油室A、Bを連通する伸ポート4と圧ポート5と、伸ポート4と圧ポート5の出口端にそれぞれ開閉自在に設けた伸リーフバルブ6と圧リーフバルブ7とを備えたものである。更にピストン2とピストンロッド3内に設けられて上記伸リーフバルブ6と圧リーフバルブ7とを迂回するパイロット通路Pと、パイロット通路Pから分岐して上記伸リーフバルブと圧リーフバルブの背面側に設けた伸背圧室17と圧背圧室18に連通する伸連通路9と圧連通路10と、パイロット通路Pの途中に設けられて当該パイロット通路Pを開閉するポペット型の弁体12,13と、弁体12,13の背部に設けられて当該弁体12,13を閉じ方向に附勢するスプリング11と、スプリング11に対向して設けたソレノイドSとを有し、上記ソレノイドSに印加する電流に応じて上記弁体12,13のクラッキング圧を調整しながら減衰力を調整する。
The hydraulic shock absorber of the present invention includes a
この場合、ポペット型の弁体がパイロット通路Pに連通するシート孔aと横穴bとを備えた中空な第1の弁体12と、第1の弁体12内に移動自在に挿入されて上記シート孔aと横穴bとを開閉する第2の弁体13とからなる。第2の弁体13の背部にスプリング11を当接して第1,第2の弁体12,13を閉じ方向に附勢させ、更に第2の弁体13の背面側に背圧室14を設け、この背圧室14を第2の弁体13内に形成した連通孔15を介して上記シート孔aに連通させている。
In this case, the poppet-type valve body is inserted into the
伸連通路9と圧連通路10の入口が第1、第2の弁体12,13より上流側の伸側パイロット室22と圧側パイロット室23にそれぞれ開口し、第1、第2の弁体12,13に作用するパイロット通路Pの前圧をそれぞれ伸背圧室17と圧背圧室18に導入させている。
The inlets of the extension communication passage 9 and the
ソレノイドSはステ−タ19と、ステ−タ19の外周に設けたコイル20と、コイル20の内側に移動自在に設けたプランジャ21とプランジャ21をポペット型の弁体12,13と連動させている。
The solenoid S includes a
以下詳細な構造を図3にもとづいて説明する。 The detailed structure will be described below with reference to FIG.
ピストンロッド3の先端にはハウジング24が接合され、キャップ25、ガイド26、非磁性体のフィラーパイプ27、ガイド28が挿入され、ボス29とハウジング24をネジ締結することにより、各部品は固定されている。また、ガイド26、フィラーパイプ27、ガイド28の各嵌合部は溶接等の手段によりガイドアッセンブリーとして構成され、機密性が確保できるようになっている。ハウジング24上端面には放射状に溝が彫られ、リバウンドストッパ79が押し当てられても、この溝により通路30が形成されるようになっている。また、ハウジング24には通路30からハウジング内部に連通する通路31が設けられている。キャップ25にはハウジングに当接する面に環状溝があり、ガイド26に設けた通路32に連通するように、通路33が小孔34を介して設けてある。
A
ガイドアッセンブリー外側にはハーネス35に接続されたコイル20が嵌装されている。また、ガイドアッセンブリー内部には、油路たる切欠きを設けた切欠プレート35、弁体12,13に附勢力を与えるスプリング11、弁体12,13、プランジャ21が挿入されている。プランジャ21は中央部の穴とガイド26の突出した円筒部との間で通路36を形成し、弁体13の鍔部に当接する端面部には通路37たる穴が設けもられている。弁体12の中央には弁体13のテーパー部が当接するシート穴aが設けられ、円筒部にはパイロット通路たる横穴bが設けられている。弁体13はテーパー部と反対側に円筒部を有し、ガイド26の中央部の穴に嵌装され、背圧室14を形成している。弁体13の中央には先端と背圧室側を連通する連通孔15が設けられ。円筒部の径は弁体12のシート穴径(弁体13のシート径)より大きな径に設定されている。即ち、弁体12の円筒部の径をD1、弁体12のシート穴径(弁体13のシート径)をD2とすると、D1,>D2の関係にある。(図4)
弁体12は筒状のボス29の中空部に螺合されたプラグ38端面のシート部に当接され、ガイドアッセンブリー内は伸側パイロット室22を構成している。また、プラグ38端面のシート穴部の径D3はD3>D1の関係に設定されている。ボス29のハウジング内部側には環状の溝が掘られ、その中にリテーナー39、キャップ40、ノンリタンスプリング41、リーフバルブ42、切欠リーフバルブ43、ディスク44がホルダー45でボス29に圧入固定され、油室Aからの油の流れを阻止するようにチェック弁65Aを構成している。ボス29の端面にはパイロット通路たる穴46が設けられ、ディスク44にはパイロット通路たる穴47が設けられている。
The
The
ボス29の外側には圧キャップ48、圧スペーサー49、圧カンザ50、圧リーフバルブ7、ピストン2、伸リーフバルブ6、伸カンザ51、伸スペーサー52、伸キャップ53がピストンナット54で締結されている。ピストン2は外周にテフロン(登録商標)バンドが巻かれ、このピストン2には油室A,油室Bを連通する伸ポート4、圧ポート5が設けられている。伸ポート4の油室B側は伸リーフバルブ6で閉塞され、圧ポート5の油室A側は圧リーフバルブ7で閉塞されている。すなわち、圧キャップ48〜圧リーフバルブ7の部材で圧減衰力バルブV1を、伸リーフバルブ6〜伸キャップ53の部材で伸減衰力バルブV2を構成している。圧キャップ48と圧リーフバルブ7の間には、圧キャップ48の内側を摺動する圧スライダー55が圧メインバルブスプリング56により圧リーフバルブ7に附勢されるとともに圧背圧室18を形成している。伸側も同様に、伸キャップ53と伸リーフバルブ6の間には、伸キャップ53の内側を摺動する伸スライダー57が伸メインバルブスプリング58により伸リーフバルブ6に附勢されるとともに、伸背圧室17を形成している。
On the outside of the
ピストンナット54先端には穴が掘られ、その中にディスク59、切欠リーフバルブ60、リーフバルブ61、ノンリタンスプリング62、キャップ63、リング64がカシメ固定され、油室Bからの油の流れを阻止するようにチェック弁65Bを構成している。
A hole is dug in the tip of the
ボス29内に螺合されたプラグ38に、中央部に貫通穴たるパイロット通路64を有し、外周部には伸連通路65たる環状溝が設けられ、ねじ部に設けられたスリット状の伸連通路66により伸側パイロット室に連通されている。また、ボス29のピストンが装着されている小径部には軸方向に伸連通路67たるスリットが設けられ、半径方向の穴たる伸連通路68により伸連通路65と連通すると共に、伸スペーサー52に設けられた伸連通路69により伸背圧室27に連通している。即ち、これらの伸連通路67,68,69を介して、伸背圧室17と伸側パイロット室22は同じ圧力になるようになっている。
The
プラグ38とチェック弁65Bの間のボス中空部は圧側パイロット室23となっており、ボス29の半径方向の穴たる圧連通路70、軸方向のスリットである圧連通路71、圧スペーサー49に設けられた穴の圧連通路72により、圧背圧室18に連通している。即ち、これらの圧連通路70,71,72を介して、圧背圧室18と圧側パイロット23は同じ圧力になるようになっている。
A boss hollow portion between the
また、各部の嵌合部や合わせ面で外部への油洩れにつながるところ、及び内部洩れを極力抑えたい部位はOリング73,74でシールされている。
Further, the portions that are connected to each part and the mating surfaces lead to oil leakage to the outside, and the portions where internal leakage is to be suppressed as much as possible are sealed by O-
次に作動について説明する。 Next, the operation will be described.
まずコイル20に通電されていない場合の作動について説明する。伸行程では油室Aの油の一部がパイロット通路46、切欠リーフバルブ43の切欠部(オリフィス)、パイロット通路47、伸側パイロット室22、パイロット通路たる横穴bを通り弁体13を開き、パイロット通路64、圧側パイロット室23を経て、チェック弁65Bを開き油室Bに流れる。弁体13はスプリング11により附勢されているので、このとき伸側パイロット室22の圧力は弁体13のクラッキング圧に保たれる。残りの油は伸ポート4を通り、伸リーフバルブ6を開いて油室Bに流れるが、伸背圧室17には伸側パイロット室20の弁体13のクラッキング圧が作用しており、伸リーフバルブ6を開くには大きな圧力が必要となる。即ち、油室Aと油室Bとの間に大きな圧力差を生じ、ピストンロッド3を引き下げようとする大きな伸側減衰力を発生する。
First, the operation when the
圧行程では、油室Bの油の一部が切欠リーフバルブ60の切欠部(オリフィス)、圧側パイロット室23、パイロット通路64、弁体12を開き、伸側パイロット室22、パイロット通路47、チェック弁65Aを開き、パイロット通路46を通って油室Aに流れる。弁体12は弁体13を介してスプリング11で附勢されているので、このときパイロット通路64及び圧側パイロット室23の圧力は弁体12のクラッキング圧に保たれる。弁体13にも圧側パイロット室23の圧力が作用するが、弁体13の連通孔15を介して背圧室も同圧になっているので、D1>D2の関係により常に弁体12に押付けられ、変体13のみ開くことはない。油室Bの残りの油は圧ポート5を通り、圧リーフバルブ7を開いて油室Aに流れるが、圧背圧室18には圧側パイロット室23の弁体12のクラッキング圧が作用しており、圧リーフバルブを開くには大きな圧力が必要となる。即ち、油室Bと油室Aの間に大きな圧力差を生じ、ピストンロッド3を押し上げようとする大きな圧側減衰力が発生する。
In the pressure stroke, a part of the oil in the oil chamber B opens the notch (orifice) of the
次にコイル電流を流した場合について説明する。コイル20に電流を流すとコイル20の回りに磁力が発生し、磁力の大きさは電流の大きさにより変わる。磁力はガイド26、キャップ25、ハウジング24、ガイド28、フランジャ21を通るループ状に発生する。ガイド26とプランジャ21の間には隙間があるので、磁力によりプランジャ21はガイド22に引き付けられるように吸引力が働く。吸引力は弁体13の鍔部を介してスプリング11を縮める方向に作用するが、スプリング11にはイニシャル力が作用しているので、吸引力がイニシャル力を超えない間はスプリング11は撓まず、イニシャル力から吸引力を減じた力が弁体13の鍔部に附勢力として作用することになる。即ち、非通電時のスプリング11の附勢力を減少さされたことと同じになる。伸行程では弁体13のクラッキング圧が圧行程では弁体12のクラッキング圧が減少することとなり、伸背圧室17及び圧背圧室18の圧力も減少し、伸及び圧のリーフバルブ6,7は低い圧力で開き、油室A〜B間の圧力差も小さくなって低い減衰力を発生することとなる。以上から分かるように、吸引力がスプリング11のイニシャル力と等しくなる電流値にした時に最も低い減衰力が得られ、非通電磁には最も高い減衰力が得られることになる。この間で電流値を連続的に変化させることにより、それに応じて減衰力も連続的に変化させることができる。
Next, a case where a coil current is passed will be described. When a current is passed through the
ガイドアッセンブーの内部から油室Aに連通する通路31〜36があるが、通路中の小孔は極めて小さく設定されており、減衰力には殆ど影響は与えないようになっている。組立時にガイドアッセンブリーの中に空気が残ったときに、この通路を通って油室Aに抜けて行き、ピストンバルブ内は油で満たされる状態となる。
Although there are
1 シリンダ
2 ピストン
3 ピストンロッド
4 伸ポート
5 圧ポート
6 伸リーフバルブ
7 圧リーフバルブ
9 伸連通路
10 圧連通路
11 スプリング
12,13 弁体
17 伸背圧室
18 圧背圧室
A 第1の油室
B 第2の油室
P パイロット通路
S ソレノイド
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (4)
A solenoid comprising a stator, a coil provided on the outer periphery of the stator, and a plunger provided movably inside the coil, wherein the plunger is interlocked with a poppet type valve element. 3 hydraulic shock absorbers.
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