JP2007100726A - 油圧緩衝器 - Google Patents

Abstract

【課題】減衰力を制御する背圧室を有する油圧緩衝器において、背圧室を形成するバルブ部材、メインバルブ及び他の環状部材を容易にサブアセンブリ化できるようにする。
【解決手段】 シリンダ２内にピストンロッド４が連結されたピストン３を嵌装し、伸び側及び縮み側油路６、７の油液の流れをメインディスクバルブ１４、２８によって制御して減衰力を発生し、背圧室１９、３３によってメインディスクバルブ１４、２８の開弁圧力を制御する。バルブ部材２４の支持部２５にガイド部３８を突出させる。ガイド部３８にシムディスク３１及びメインディスクバルブ２８を嵌合し、弾性シール部材３２をバルブ部材２４に嵌合することにより、これらをバルブ部材２４に保持する。ピストンロッド４が挿通されなくても、ガイド部３８によってメインディスクバルブ２８及びシムディスク３１を確実に位置決めできる。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車等の車両のサスペンション装置に装着される油圧緩衝器に関し、特に、減衰力を発生させるメインバルブの開弁圧力を制御する背圧室を有する油圧緩衝器に関するものである。

一般的に、自動車等の車両の懸架装置に装着される筒型の油圧緩衝器は、油液が封入されたシリンダ内にピストンロッドが連結されたピストンを摺動可能に嵌装され、ピストン部に油液油路、オリフィス及びディスクバルブ等からなる減衰力発生機構が設けられた構造となっている。これにより、ピストンロッドのストロークに伴うシリンダ内のピストンの摺動によって油液油路に生じる油液の流れをオリフィス及びディスクバルブによって制御して減衰力を発生させる。そして、ピストン速度の低速域においては、オリフィスによってオリフィス特性の減衰力を発生させ、ピストン速度の高速域においては、ディスクバルブが撓んで開弁することにより、バルブ特性の減衰力を発生させるようにしている。

ところが、上記従来の油圧緩衝器では、ピストン速度の低速域の減衰力は、オリフィスの流路面積に依存し、高速域の減衰力は、予め設定されたディスクバルブの開弁圧力に依存することになるため、減衰力特性の設定の自由度が低く、ピストン速度の低速域において小さい減衰力を得ようとすると、高速域の減衰力が不足し、高速域において、大きい減衰力を得ようとすると、低速域の減衰力が過大となってしまうという問題がある。

そこで、例えば特許文献１に示されるように、ディスクバルブの背面側に背圧室を設け、油液の一部を背圧室に導入し、背圧室の圧力をディスクバルブに対して閉弁方向に作用させて、ディスクバルブの開弁圧力を制御することにより、減衰力特性の設定の自由度を高めるようにした油圧緩衝器が提案されている。
特開２００３−２７８８１９号公報

特許文献１に記載の油圧緩衝器は、ディスクバルブ、背圧室を形成するためのバルブ部材、スペーサ、ディスクバルブにセット荷重（初期撓み）を設定するためシム等を含む環状の部材にピストンロッドを挿通、嵌合して、これらを一体に組付ける構造となっている。このため、これらの環状の部材は、ピストンロッドが挿通された状態では、互いの中心位置を整合することができないため、予めサブアセンブリすることが困難である。特に、背圧室を形成するためのバルブ部材と、ディスクバルブと、これらの間に介装されるシム、スペーサ等の環状部材をサブアセンブリ化する場合、その環状部材の位置決めが困難であり、問題となっている。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、背圧室を形成するためのバルブ部材、ディスクバルブ及びこれらの間に介装される環状部材を容易にサブアセンブリ化す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。

上記の課題を解決するために、請求項１に係る発明は、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生じる油液の流れを制御して減衰力を発生させるメインバルブと、該メインバルブの閉弁方向に圧力を作用させる背圧室とを備え、前記油液の流れの一部を前記背圧室に導入して該背圧室の圧力によって前記メインバルブの開弁を制御する油圧緩衝器において、
前記メインバルブは、前記背圧室を形成するバルブ部材と前記ピストンとの間でクランプされ、前記メインバルブと前記バルブ部材との間に環状部材が介装され、前記メインバルブ、前記ピストン、前記バルブ部材及び前記環状部材は、これらに前記ピストンロッドが挿通されて一体に組付けられており、前記バルブ部材に、前記環状部材に当接してこれをクランプする支持部が形成され、該支持部に、前記環状部材及び前記メインバルブの内周に嵌合する円筒状のガイド部が突出されていることを特徴とする。
請求項２の発明に係る油圧緩衝器は、上記請求項１の構成において、前記メインバルブの背面側の外周部には、環状の弾性シール部材が固着されており、該弾性シール部材が前記バルブ部材に嵌合して前記背圧室を形成することを特徴とする。

請求項１の発明に係る油圧緩衝器によれば、環状部材及びメインバルブをバルブ部材のガイド部に嵌合させることにより、これらを確実に位置決めすることができ、容易にサブアセンブリ化することができる。
請求項２の発明に係る油圧緩衝器によれば、バルブ部材のガイド部に環状部材及びメインバルブを嵌合し、弾性シール部材をバルブ部材に嵌合させることにより、弾性部材の弾性力によって、環状部材及びメインバルブをバルブ部材に保持することができる。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１に示すように、本実施形態に係る油圧緩衝器１は、自動車等の車両の懸架装置に装着される筒型油圧緩衝器であって、油液が封入されたシリンダ２（側壁の一部のみ図示する）内に、ピストン３が摺動可能に嵌装され、このピストン３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３には、ピストンロッド４の一端がナット５によって連結されており、ピストンロッド４の他端側は、シリンダ２および外筒の上端部に装着されたロッドガイド（図示せず）およびオイルシール（図示せず）に挿通されて外部へ延出されている。シリンダ下室２Ｂは、適度な流通抵抗を有するベースバルブ（図示せず）を介して、リザーバ（図示せず）に接続されており、リザーバ内には、油液及びガスが封入されている。

ピストン３には、シリンダ上下室２Ａ，２Ｂ間を連通させるための伸び側油路６及び縮み側油路７が設けられている。ピストン３のシリンダ下室２Ｂ側の端部には、伸び側油路６の油液の流動を制御して減衰力を発生させる伸び側減衰力発生機構８が設けられ、シリンダ上室２Ａ側の端部には、縮み側油路７の油液流動を制御して減衰力を発生させる縮み側減衰力発生機構９が設けられている。

伸び側減衰力発生機構８について説明する。
ピストン３のシリンダ下室２Ｂ側の端部には、略有底円筒状のバルブ部材１０が取付けられている。バルブ部材１０の底部の内側中央部には開口端付近まで延びる支持部１１が形成されている。バルブ部材１０は、支持部１１にピストンロッド４が挿通されて、ナット５によってピストン３等と共に固定されている。ピストン３のシリンダ下室２Ｂ側の端面には、内周側及び外周側に、それぞれ環状のクランプ部１２及びシート部１３が突出されており、クランプ部１２とシート部１３との間に伸び側油路６が開口されている。シート部１３は、クランプ部１２よりも突出高さが大きくなっている。そして、クランプ部１２とバルブ部材１０の支持部１１との間に、環状のメインディスクバルブ１４（メインバルブ）、切欠ディスク１５、プレーンディスク１６及びシムディスク１７（環状部材）がクランプされている。
このシムディスク１７は、メインディスクバルブ１４の開弁する際の支点として作用するもので、その外径を任意に設定することで、メインディスクバルブ１４の特性を変更することができるものである。また、このシムディスク１７を入れない場合、メインバルブ１４の支点が焼結金属であるバルブ部材１０となるので、焼結では精度が低く、やわらかいため、減衰力のばらつきの原因になるが、シムディスク１７を入れることで、このような問題は解決できる。

メインディスクバルブ１４は、可撓性を有する円板状の部材であり外周部がシート部１３に着座している。メインディスクバルブ１４のシート部１３に着座する面の背面側の外周部には、環状の弾性シール部材１８が固着されており、弾性シール部材１８は、バルブ部材１０の円筒部内に摺動可能かつ液密的に嵌合されている。これにより、バルブ部材１０の内部に背圧室１９が形成され、背圧室１９の内圧がメインディスクバルブ１４に対して閉弁方向に作用する。メインディスクバルブ１４に形成された開口及び切欠ディスク１５に形成された切欠によって、背圧室１９を伸び側油路６に連通させるオリフィス２０が形成されている。

バルブ部材１０の底部には、背圧室１９をシリンダ下室２Ｂに連通させる油路２１が設けられている。油路２１には、所定圧力に達した背圧室１９内の油液をシリンダ下室２Ｂへリリーフする常閉のディスクバルブ２２（リリーフバルブ）が設けられている。また、ディスクバブル２２の外周部には、背圧室１９をシリンダ下室２Ｂに常時連通させる下流側オリフィス２３（切欠）が設けられている。

次に、縮み側減衰力発生機構９について説明する。
ピストン３のシリンダ上室２Ａ側の端部には、略有底円筒状のバルブ部材２４が取付けられている。バルブ部材２４の底部の内側中央部には開口端付近まで延びる支持部２５が形成されている。バルブ部材２４は、支持部２５にピストンロッド４が挿通されて、ナット５によってピストン３等と共に固定されている。ピストン３のシリンダ上室２Ａ側の端面には、内周側及び外周側に、それぞれ環状のクランプ部２６及びシート部２７が突出されており、クランプ部２６とシート部２７との間に縮み側油路７が開口されている。シート部２７は、クランプ部２６よりも突出高さが大きくなっている。そして、クランプ部２６とバルブ部材２４の支持部２５との間に、環状のメインディスクバルブ２８（メインバルブ）、切欠ディスク２９、プレーンディスク３０及びシムディスク３１（環状部材）がクランプされている。

メインディスクバルブ２８は、可撓性を有する円板状部材であり外周部がシート部２７に着座している。メインディスクバルブ２８のシート部２７に着座する面の背面側の外周部には、環状の弾性シール部材３２が固着されており、弾性シール部材３２は、バルブ部材２４の円筒部内に摺動可能かつ液密的に嵌合されている。これにより、バルブ部材２４の内部に背圧室３３が形成され、背圧室３３の内圧がメインディスクバルブ２８に対して閉弁方向に作用する。メインディスクバルブ２８に形成された開口及び切欠ディスク２９に形成された切欠によって、背圧室３３を縮み側油路７に連通させるオリフィス３４が形成されている。

バルブ部材２４の底部には、背圧室３３をシリンダ上室２Ａに連通させる油路３５が設けられている。油路３５には、所定圧力に達した背圧室３３内の油液をシリンダ上室２Ａへリリーフする常閉のディスクバルブ３６（リリーフバルブ）が設けられている。また、ディスクバブル３６の外周部には、背圧室３３をシリンダ上室２Ａに常時連通させる下流側オリフィス３７（切欠）が設けられている。

次に、本発明の要部であるバルブ部材１０、２４の支持部１１、２５に対してメインディスクバルブ１４，２８及びシムディスク１７、３１を位置決めするための構造について、図２を参照して説明する。なお、上記のように伸び側減衰力発生機構８と縮み側減衰力発生機構９とは、ほぼ同様の構造であるから、縮み側減衰力発生機構９についてのみ説明する。

図２に示すように、バルブ部材２４の支持部２５の先端部には、ピストンロッド４が挿通される円筒状のガイド部３８が突出されている。ガイド部３８の突出高さｈは、シムディスク３１の板厚ｔ１よりも大きく、板厚ｔ１とメインディスクバルブ２８の板厚ｔ２との和よりも小さくなっており（ｔ１＜ｈ＜ｔ１＋ｔ２）、支持部２５の先端部とピストン３のクランプ部２６との間でシムディスク３１、メインディスクバルブ２８、切欠ディスク２９及びプレーンディスク３０を挟持できるようになっている。また、ガイド部３８の外径Ｄは、シムディスク３１の内径ｄ１及びメインディスクバルブ２８の内径ｄ２よりも小さくなっており（Ｄ＜ｄ１、Ｄ＜ｄ２）、ガイド部３８の外周にシムディスク３１及びメインディスクバルブ２８を嵌合できるようになっている。

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４の伸び行程時には、シリンダ２内のピストン３の摺動にともない、シリンダ上室２Ａ側の油液がピストン３の伸び側油路６を通ってシリンダ下室２Ｂ側へ流れ、伸び側減衰力発生機構８によって減衰力が発生する。このとき、ピストンロッド４がシリンダ２から退出した分の油液がリザーバからベースバルブを介してシリンダ下室２Ｂへ流れ、リザーバ４内のガスが膨張することによって、シリンダ２内の容積変化を補償する。

伸び側減衰力発生機構８では、油液がオリフィス２０、背圧室１９及びオリフィス２３を流通することによって減衰力が発生し、また、メインディスクバルブ１４が開弁すると、その開度に応じて減衰力が発生する。このとき、オリフィス２０を介して背圧室１９に油液が導入されることによって背圧室１９の内圧が上昇してメインディスクバルブ１４の開弁圧力を調整する。そして、背圧室１９の圧力が所定圧力に達すると、ディスクバルブ２０が開弁して背圧室１９の圧力をシリンダ下室２Ｂ側へリリーフすることにより、メインディスクバルブ１４の開弁圧力の過度の上昇を防止する。

ピストンロッド４の縮み行程時には、シリンダ２内のピストン３の摺動にともない、シリンダ下室２Ｂの油液がピストン３の縮み側油路７を通ってシリンダ上室２Ａへ流れ、縮み側減衰力発生機構９によって減衰力が発生し、このとき、ピストンロッド４がシリンダ２内に侵入した分の油液がベースバルブを介してリザーバへ流れ、リザーバ内のガスを圧縮することによって、シリンダ２内の容積変化を補償する。

縮み側減衰力発生機構９では、油液がオリフィス３４、背圧室３３及びオリフィス３７を流通することによって減衰力が発生し、また、メインディスクバルブ２８が開弁すると、その開度に応じて減衰力が発生する。このとき、オリフィス３４を介して背圧室３３に油液が導入されることによって背圧室３３の内圧が上昇してメインディスクバルブ２８の開弁圧力を調整する。そして、背圧室３３の圧力が所定圧力に達すると、ディスクバルブ３６が開弁して背圧室３３の圧力をシリンダ上室２Ａ側へリリーフすることにより、メインディスクバルブ２８の開弁圧力の過度の上昇を防止する。

縮み側減衰力発生機構９をピストンロッド４に組付ける際、バルブ部材２４の支持部２５から突出されたガイド部３８に、シムディスク３１及びメインディスクバルブ２８を嵌合させ、メインディスクバルブ２８の弾性シール部材３２をバルブ部材２４の円筒部に嵌合させることにより、弾性シール部材３２の弾性力によってメインディスクバルブ２８及びシムディスク３１をバルブ部材２４に保持することができ、これらを容易にサブアセンブリ化することができる。このとき、ピストンロッド４を挿通させない状態でも、ガイド部３８によってシムディスク３１及びメインディスクバルブ２８を確実に位置決めすることができる。

なお、上記実施形態では、シムディスク３１が１枚の場合について説明しているが、本発明は、これに限らず、シムディスク３１が複数枚の場合でも、ガイド部３８の突出高さを適宜設定することにより、同様に適用することができる。また、ガイド部３８は、シムディスク３１及びメインディスクバルブ２８の組付性を考慮して、先端部に面取りを施したり、先端部が小径となるテーパ状に形成してもよい。
さらに、シムディスク３１の外径を大きくし、オリフィス３４を閉塞することにより、このシムディスク３１を背圧を導入するチェック弁として作用させこともできる。
また、本発明は、前述の特許文献１に示されるような、減数力調整式の油圧緩衝器にも適用可能である。
さらに、本発明の減衰力発生機構は、ピストン部に限らず、ボトム等でも適用可能である。

本発明の一実施形態に係る油圧緩衝機の要部を示す縦断面図である。 図１に示す油圧緩衝機の縮み側減衰力発生機構の要部を拡大して示す図である。

符号の説明

１ 油圧緩衝器、２ シリンダ、３ ピストン、４ ピストンロッド、２４ バルブ部材、２５ 支持部、２８ メインディスクバルブ（メインバルブ）、３１ シムディスク（環状部材）、３２ 弾性シール部材、３３ 背圧室、３８ ガイド部

Claims (2)

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生じる油液の流れを制御して減衰力を発生させるメインバルブと、該メインバルブの閉弁方向に圧力を作用させる背圧室とを備え、前記油液の流れの一部を前記背圧室に導入して該背圧室の圧力によって前記メインバルブの開弁を制御する油圧緩衝器において、
   前記メインバルブは、前記背圧室を形成するバルブ部材と前記ピストンとの間でクランプされ、前記メインバルブと前記バルブ部材との間に環状部材が介装され、前記メインバルブ、前記ピストン、前記バルブ部材及び前記環状部材は、これらに前記ピストンロッドが挿通されて一体に組付けられており、前記バルブ部材に、前記環状部材に当接してこれをクランプする支持部が形成され、該支持部に、前記環状部材及び前記メインバルブの内周に嵌合する円筒状のガイド部が突出されていることを特徴とする油圧緩衝器。
2. 前記メインバルブの背面側の外周部には、環状の弾性シール部材が固着されており、該弾性シール部材が前記バルブ部材に嵌合して前記背圧室を形成することを特徴とする請求項１に記載の油圧緩衝器。
   

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