JP2007271065A

JP2007271065A - Hydraulic shock absorber

Info

Publication number: JP2007271065A
Application number: JP2006100808A
Authority: JP
Inventors: Yohei Katayama; 洋平片山; Hiroyuki Hayama; 弘之羽山
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2006-03-31
Filing date: 2006-03-31
Publication date: 2007-10-18

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hydraulic shock absorber having simple construction with damping force property having different damping force changing rates depending on a piston speed region. <P>SOLUTION: First non-linear elastic bodies 22, 26 each having non-linear strain-stress property energize damping force valves 20, 24. Damping force valve guides 21, 25 are provided for slidably guiding the damping force valves 20, 24. The damping force valves 20, 24 are slid and elastically deformed with a pressure difference between cylinder upper and lower chambers 5, 6. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、振動を油液の流体抵抗によって緩和する油圧緩衝器、例えば自動車などの車両にサスペンションとして装着される油圧緩衝器に関し、特に、油液の流体抵抗により減衰力を発生する減衰力発生機構を有する油圧緩衝器に関する。 The present invention relates to a hydraulic shock absorber that relaxes vibrations by fluid resistance of oil and liquid, for example, a hydraulic shock absorber that is mounted as a suspension on a vehicle such as an automobile, and more particularly, to generate damping force that generates damping force by fluid resistance of oil and liquid. The present invention relates to a hydraulic shock absorber having a mechanism.

自動車のサスペンションの構成要素として用いられている油圧緩衝器には、一例として特開平８−１７７９３２号公報に開示されているものがある。 An example of a hydraulic shock absorber used as a component of an automobile suspension is disclosed in JP-A-8-177932.

この油圧緩衝器は、シリンダと、このシリンダ内をシリンダ上室とシリンダ下室とに分けるピストンと、このピストンに設けられたポートと、このポートの開放側の端部に設けられ、弾性変形することによりポートを開放するリーフバルブとを有する油圧緩衝器であって、このリーフバルブは、ピストン側におけるポートの開放側の端部に配置された第１のリーフバルブと、この第１のリーフバルブに対して下流側にかつピストンの軸方向に所定の間隔をあけて配置され、かつ、スプリングにより予荷重を付与されて第１のリーフバルブ側へ弾性変形した状態で設けられた第２のリーフバルブとを含んで構成されている。このような構成とすることで、第１のリーフバルブ、第２のリーフバルブおよびスプリングの付勢力や変形量などをそれぞれ調整できるため、減衰力特性をピストン速度の極低速域、低速域、中・高速域の３段階で自由に調整可能であり、チューニングの自由度が高まる。 The hydraulic shock absorber is provided at a cylinder, a piston that divides the inside of the cylinder into a cylinder upper chamber and a cylinder lower chamber, a port provided in the piston, and an open end of the port, and is elastically deformed. And a leaf valve that opens the port by opening the first and second leaf valves disposed at the end of the opening side of the port on the piston side, and the first leaf valve. The second leaf is disposed downstream of the piston and at a predetermined interval in the axial direction of the piston, and is provided with a preload applied by a spring and elastically deformed toward the first leaf valve. And a valve. With such a configuration, the urging force and deformation amount of the first leaf valve, the second leaf valve, and the spring can be adjusted, respectively. -It can be adjusted freely in three stages in the high speed range, increasing the degree of freedom of tuning.

この油圧緩衝器の減衰力特性を図８に点線で示す。 The damping force characteristics of this hydraulic shock absorber are shown by dotted lines in FIG.

一般に、リーフバルブで構成される減衰力バルブでは、ピストン速度に応じた圧力差の増加によりバルブの開度が増大する。圧力差に対する開度は、リーフバルブの持つひずみ−応力特性（弾性率）に依存する。通常、リーフバルブは略環状の金属板であり、そのひずみ−応力特性は線形である（１次に比例する）。リーフバルブで構成される減衰力バルブが示す減衰力特性は一般的にバルブ特性と呼ばれ、減衰力がピストン速度におおむね１次で比例する。 In general, in a damping force valve composed of a leaf valve, the opening degree of the valve increases due to an increase in pressure difference corresponding to the piston speed. The degree of opening relative to the pressure difference depends on the strain-stress characteristic (elastic modulus) of the leaf valve. Usually, a leaf valve is a substantially annular metal plate, and its strain-stress characteristic is linear (proportional to first order). A damping force characteristic exhibited by a damping valve composed of leaf valves is generally called a valve characteristic, and the damping force is roughly proportional to the piston speed in the first order.

図８の点線で示されるように、この従来の油圧緩衝器の減衰力特性は、３つの線形の減衰力特性（バルブ特性）を組み合わせたものとなっている。なお、一般に、ピストン速度に対する減衰力の変化率（＝減衰力の微小変化量／ピストン速度の微小変化量。以下、減衰力変化率と呼ぶ）は、ピストン速度に係らず常に正であり、ピストン速度が大きくなるほど減衰力は増大する。 As indicated by the dotted line in FIG. 8, the damping force characteristic of this conventional hydraulic shock absorber is a combination of three linear damping force characteristics (valve characteristics). In general, the rate of change in damping force with respect to piston speed (= minute amount of damping force / minute amount of change in piston speed; hereinafter referred to as damping force change rate) is always positive regardless of piston speed. The damping force increases as the speed increases.

ところで、このような構成とした場合、極低速、低速、中・高速の３つの速度域において所望の減衰力特性を発揮させるために、減衰力発生部材を３つ必要としている（ここで減衰力発生部材とは、油液の流れを制限することで減衰力を発生させる部材を指し、この油圧緩衝器においては、第１および第２リーフバルブならびにスプリングである）。これは、各減衰力発生部材の有するひずみ−応力特性が線形であるためである。上述のとおり、図８の点線で示されるような非線形の減衰力特性は、３つの線形の減衰力特性を組み合わせて形成している。したがって、ピストン速度域によって減衰力変化率が異なる減衰力特性を有する油圧緩衝器を提供しようとする場合、構造が複雑になってコストが増大するという問題がある。 By the way, in such a configuration, three damping force generating members are required in order to exhibit desired damping force characteristics in three speed ranges of extremely low speed, low speed, and medium / high speed (here, the damping force). The generating member refers to a member that generates a damping force by restricting the flow of the oil liquid, and in this hydraulic shock absorber, the first and second leaf valves and the spring). This is because the strain-stress characteristic of each damping force generating member is linear. As described above, the nonlinear damping force characteristic as shown by the dotted line in FIG. 8 is formed by combining three linear damping force characteristics. Therefore, when it is intended to provide a hydraulic shock absorber having a damping force characteristic having a different damping force change rate depending on the piston speed range, there is a problem that the structure becomes complicated and the cost increases.

特開平８−１７７９３２号公報JP-A-8-177932

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、構造が単純で、かつ、ピストン速度域によって減衰力変化率が異なる減衰力特性を有する油圧緩衝器を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to provide a hydraulic shock absorber having a simple structure and a damping force characteristic having a different damping force change rate depending on a piston speed range. .

請求項１に記載の発明は、油液が封入されたシリンダと、前記シリンダ内に摺動可能に挿入されると共に前記シリンダ内をシリンダ上室とシリンダ下室とに画成するピストンと、前記ピストンに固定される第１の端部と前記シリンダの外部に延出する第２の端部とを有すると共に前記シリンダの軸方向と平行に前記シリンダに設けられたピストンロッドと、前記ピストンの摺動に伴って前記シリンダ内に進入、退出する前記ピストンロッドの体積を補償するガスが封入されたリザーバ室と、前記シリンダ上室、前記シリンダ下室および前記リザーバ室のうち少なくとも２つの室を連通する油路と、前記油路に設けられると共に前記油路を流通する前記油液の流れを制限する減衰力バルブと、前記ピストンの摺動に伴って発生する前記少なくとも２つの室の間に生じる圧力差に抗して前記油路を閉じる方向に前記減衰力バルブを付勢する弾性体とからなる油圧緩衝器において、前記弾性体が非線形のひずみ−応力特性を有する第１の非線形弾性体により構成され、前記減衰力バルブの軸方向に摺動可能に前記減衰力バルブを案内する減衰力バルブガイドが設けられ、前記減衰力バルブに前記減衰力バルブガイドと摺動する摺動部を設けることにより前記圧力差に対して前記減衰力バルブが摺動および弾性変形するように構成されたことを特徴とする油圧緩衝器である。 The invention according to claim 1 is a cylinder in which oil is sealed, a piston that is slidably inserted into the cylinder and that defines the cylinder into a cylinder upper chamber and a cylinder lower chamber, A piston rod having a first end fixed to the piston and a second end extending to the outside of the cylinder and provided in the cylinder parallel to the axial direction of the cylinder; A reservoir chamber filled with a gas that compensates for the volume of the piston rod entering and exiting the cylinder as it moves is communicated with at least two of the cylinder upper chamber, the cylinder lower chamber, and the reservoir chamber. An oil passage, a damping force valve that is provided in the oil passage and restricts the flow of the oil liquid flowing through the oil passage, and the at least generated due to sliding of the piston In a hydraulic shock absorber including an elastic body that urges the damping force valve in a direction to close the oil passage against a pressure difference generated between two chambers, the elastic body has a nonlinear strain-stress characteristic. A damping force valve guide is provided which is configured by a first nonlinear elastic body and guides the damping force valve so as to be slidable in the axial direction of the damping force valve, and the damping force valve slides with the damping force valve guide. The hydraulic shock absorber is configured such that the damping force valve slides and elastically deforms with respect to the pressure difference by providing a sliding portion.

請求項２に記載の発明は、請求項１の油圧緩衝器において、前記第１の非線形弾性体が環状部材であり、前記減衰力バルブの摺動部と前記減衰力バルブガイドとの隙間をシールするように設けられたけられたことを特徴とする油圧緩衝器である。 According to a second aspect of the present invention, in the hydraulic shock absorber according to the first aspect, the first nonlinear elastic body is an annular member, and seals a gap between the sliding portion of the damping force valve and the damping force valve guide. The hydraulic shock absorber is provided so as to be configured.

請求項３に記載の発明は、請求項１または２のいずれかの油圧緩衝器において、第２の非線形弾性体が前記減衰力バルブに対して前記第１の非線形弾性体と反対側に設けられたことを特徴とする油圧緩衝器である。 According to a third aspect of the present invention, in the hydraulic shock absorber according to the first or second aspect, a second non-linear elastic body is provided on the opposite side of the first non-linear elastic body with respect to the damping force valve. This is a hydraulic shock absorber.

請求項１に記載の発明によれば、第１の非線形弾性体が非線形のひずみ−応力特性を有するため、減衰力バルブの開度に応じて第１の非線形弾性体が発生する力が非線形となるので、ピストン速度域によって減衰力変化率が異なる減衰力特性を有する油圧緩衝器を提供することができる。例えば、ピストン速度が低速域にあるときの減衰力変化率を大きくすると共に中・高速域にあるときの減衰力変化率を小さくすることができる。また、このような減衰力特性を発揮させるためにそれぞれの速度域に対応する弾性体（ひずみ−応力特性が線形のもの）を設ける必要が無いので、構造を単純にすることができる。 According to the first aspect of the present invention, since the first nonlinear elastic body has nonlinear strain-stress characteristics, the force generated by the first nonlinear elastic body according to the opening of the damping force valve is nonlinear. Therefore, it is possible to provide a hydraulic shock absorber having a damping force characteristic having a different damping force change rate depending on the piston speed range. For example, it is possible to increase the damping force change rate when the piston speed is in the low speed range and reduce the damping force change rate when it is in the middle / high speed range. Further, since it is not necessary to provide an elastic body corresponding to each speed region (with a linear strain-stress characteristic) in order to exhibit such damping force characteristics, the structure can be simplified.

また、減衰力バルブの軸方向に摺動可能にこの減衰力バルブを支持する減衰力バルブガイドを設け、また、前記減衰力バルブに前記減衰力バルブガイドと摺動する摺動部を設けることにより前記圧力差に対して前記減衰力バルブが摺動および弾性変形するように構成されているため、減衰バルブの摺動により発揮される減衰力特性、すなわち第１の非線形弾性体により発揮される減衰力特性と減衰力バルブの弾性変形により発揮される減衰力特性とを別々に調整することができるので、ピストン速度域によって減衰力変化率が異なる減衰力特性を有する油圧緩衝器を提供することができる。例えばピストン速度が超低速域にあるときの減衰力変化率を小さく、低速域にあるときの減衰力変化率を大きくすると共に中・高速域にあるときの減衰力変化率を小さくすることができる。 Further, a damping force valve guide that supports the damping force valve is provided so as to be slidable in the axial direction of the damping force valve, and a sliding portion that slides on the damping force valve guide is provided on the damping force valve. Since the damping force valve is configured to slide and elastically deform with respect to the pressure difference, the damping force characteristic exhibited by sliding of the damping valve, that is, the damping exhibited by the first nonlinear elastic body Since the force characteristic and the damping force characteristic exhibited by the elastic deformation of the damping force valve can be adjusted separately, it is possible to provide a hydraulic shock absorber having a damping force characteristic whose damping force change rate varies depending on the piston speed range. it can. For example, the rate of change of damping force when the piston speed is in the ultra-low speed range can be reduced, the rate of change of damping force when it is in the low-speed range can be increased, and the rate of change of damping force when it is in the middle / high speed range .

請求項２に記載の発明によれば、第１の非線形弾性体が環状部材であり、前記減衰力バルブの摺動部と前記減衰力バルブガイドとの隙間をシールするように設けられているため、ピストンの摺動の際にこの隙間を通って油液がシリンダ上室からシリンダ下室（またはその逆）に流れることを防止できるので、例えば油液がこの隙間を通ることにより発生する減衰力を考慮する必要がなくなるために減衰力特性を高精度で設定することができる。 According to the second aspect of the present invention, the first nonlinear elastic body is an annular member, and is provided so as to seal a gap between the sliding portion of the damping force valve and the damping force valve guide. Since the oil liquid can be prevented from flowing from the cylinder upper chamber to the cylinder lower chamber (or vice versa) through the gap when the piston slides, for example, the damping force generated by the oil liquid passing through the gap Therefore, the damping force characteristic can be set with high accuracy.

請求項３に記載の発明によれば、第２の非線形弾性体が前記減衰力バルブに対して前記第１の非線形弾性体の反対側に設けられているため、前記減衰力バルブが閉弁する場合に徐々に着座するように支持するので、例えばピストン速度の急激な変化や、着座によるバルブ振動および騒音の発生を防止することができる。 According to the invention described in claim 3, since the second nonlinear elastic body is provided on the opposite side of the first nonlinear elastic body with respect to the damping force valve, the damping force valve is closed. In this case, since the seat is supported so as to be seated gradually, it is possible to prevent, for example, a rapid change in the piston speed and the occurrence of valve vibration and noise due to the seating.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は、本発明の第１の実施形態の油圧緩衝器におけるピストン部の断面図であり、図７は、この油圧緩衝器の端部の断面図である。油圧緩衝器１は自動車のサスペンション装置に装着される単筒式（モノチューブ）油圧緩衝器で、油液が封入されたシリンダ２内にはフリーピストン３およびピストン４が摺動可能に挿入されている。このフリーピストン３およびピストン４によってシリンダ２内がシリンダ上室５、シリンダ下室６およびリザーバ室７（ガス室とも言う）の３室に画成されている。ピストン４には、ピストンロッド８の一端部がナット９を介して連結されており、ピストンロッド８の他端側は、シリンダ２の上端部に装着されたロッドガイド（図示しない）およびオイルシール（図示しない）に挿通されて外部へ延出されている。シリンダ上室５およびシリンダ下室６には油液が封入され、リザーバ室７にはピストンロッド８の侵入・退出を補償するためのガスが封入されている。 FIG. 1 is a cross-sectional view of a piston portion in a hydraulic shock absorber according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a cross-sectional view of an end portion of the hydraulic shock absorber. The hydraulic shock absorber 1 is a single cylinder type (monotube) hydraulic shock absorber mounted on a suspension device of an automobile. A free piston 3 and a piston 4 are slidably inserted into a cylinder 2 filled with an oil liquid. Yes. The free piston 3 and the piston 4 define the inside of the cylinder 2 into three chambers: a cylinder upper chamber 5, a cylinder lower chamber 6, and a reservoir chamber 7 (also referred to as a gas chamber). One end of a piston rod 8 is connected to the piston 4 via a nut 9, and the other end of the piston rod 8 is connected to a rod guide (not shown) attached to the upper end of the cylinder 2 and an oil seal ( (Not shown) and extended to the outside. An oil liquid is sealed in the cylinder upper chamber 5 and the cylinder lower chamber 6, and a gas for compensating the entry / exit of the piston rod 8 is sealed in the reservoir chamber 7.

ピストン４には、シリンダ上室５とシリンダ下室６の間を連通させる伸び側油路１２に、シリンダ上室５からシリンダ下室６への流通のみを許容し、伸び側減衰力を発生させる伸び側減衰力バルブ２０が設けられている。伸び側減衰力バルブ２０は、ピストンロッド８に嵌装された減衰力バルブガイド２１に摺動部３６を介して摺動可能に挿通されており、第１の非線形弾性体２２、ケース２３およびナット９を介してピストンロッド８に固定されている。第１の非線形弾性体２２は、非線形のひずみ−応力特性を有する非線形弾性体であり、伸び側減衰力バルブ２０を閉じる方向、すなわち図１では上方にこれを付勢している。 The piston 4 is allowed to flow only from the cylinder upper chamber 5 to the cylinder lower chamber 6 in the extension-side oil passage 12 that communicates between the cylinder upper chamber 5 and the cylinder lower chamber 6, and generates an extension-side damping force. An extension side damping force valve 20 is provided. The extension side damping force valve 20 is slidably inserted through a sliding portion 36 through a damping force valve guide 21 fitted to the piston rod 8, and includes a first nonlinear elastic body 22, a case 23, and a nut. It is fixed to the piston rod 8 through 9. The first non-linear elastic body 22 is a non-linear elastic body having a non-linear strain-stress characteristic, and urges this in the direction of closing the extension side damping force valve 20, that is, upward in FIG.

同様に、シリンダ上室５およびシリンダ下室６の間を連通させる縮み側油路１３には、シリンダ下室６からシリンダ上室５への流通のみを許容し、縮み側減衰力を発生させる縮み側減衰力バルブ２４が設けられている。縮み側減衰力バルブ２４は、ピストンロッド８に嵌装された減衰力バルブガイド２５に摺動部３８を介して摺動可能に挿通されており、第１の非線形弾性体２６、ケース２７を介してピストンロッド８に固定されている。第１の非線形弾性体２６は、非線形のひずみ−応力特性を有する非線形弾性体であり、縮み側減衰力バルブ２４を閉じる方向、すなわち図１では下方にこれを付勢している。 Similarly, the contraction-side oil passage 13 that communicates between the cylinder upper chamber 5 and the cylinder lower chamber 6 allows only the flow from the cylinder lower chamber 6 to the cylinder upper chamber 5 and generates contraction-side damping force. A side damping force valve 24 is provided. The compression-side damping force valve 24 is slidably inserted into the damping force valve guide 25 fitted to the piston rod 8 via a sliding portion 38, and is connected to the first nonlinear elastic body 26 and the case 27. The piston rod 8 is fixed. The first non-linear elastic body 26 is a non-linear elastic body having a non-linear strain-stress characteristic, and biases this in the direction of closing the compression side damping force valve 24, that is, downward in FIG.

第１の非線形弾性体２２、２６は、環状のゴムであり、摺動部３６、３８と減衰力バルブガイド２１、２５との間の隙間をシールするように設けられている。第１の非線形弾性体２２、２６に用いられるゴムのひずみ−応力特性は非線形であり、低ひずみ領域における微小ひずみに対する応力増加分が、高ひずみ領域における微小ひずみに対する応力増加分よりも小さい。 The first nonlinear elastic bodies 22 and 26 are annular rubbers and are provided so as to seal the gaps between the sliding portions 36 and 38 and the damping force valve guides 21 and 25. The strain-stress characteristics of the rubber used for the first nonlinear elastic bodies 22 and 26 are nonlinear, and the amount of stress increase with respect to micro strain in the low strain region is smaller than the amount of stress increase with respect to micro strain in the high strain region.

図２から４に基づいて第１実施形態による油圧緩衝器の作用について説明する。なお、図２から４および図６は油圧緩衝器の作用を示す図であり、一転鎖線で分けられた各図の右半分と左半分は、それぞれ縮み行程と伸び行程を示し、図中の矢印は油液の流れを示している。 The operation of the hydraulic shock absorber according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 2 to 4 and FIG. 6 are diagrams showing the operation of the hydraulic shock absorber, and the right half and the left half of each figure divided by a chain line indicate the contraction stroke and the extension stroke, respectively, and arrows in the figure Indicates the flow of oil.

ピストンロッド８の伸び行程時には、シリンダ２内のピストン４の摺動に伴い、シリンダ上室５の油液がピストン４の伸び側油路１２を通ってシリンダ下室６へ流れ、伸び側減衰力バルブ２０によって減衰力が発生する。 During the extension stroke of the piston rod 8, as the piston 4 in the cylinder 2 slides, the oil in the cylinder upper chamber 5 flows into the cylinder lower chamber 6 through the extension side oil passage 12 of the piston 4, and the extension side damping force. A damping force is generated by the valve 20.

シリンダ上室５からシリンダ下室６へ流れる油液の量が少ない場合には、図２に示すようにケース２３内に装着された第１の非線形弾性体２２の変形によって伸び側減衰力バルブ２０が開弁し、この時の円周通路２０Ａを油液が通過する際の抵抗によって伸び側減衰力が発生する。 When the amount of oil flowing from the cylinder upper chamber 5 to the cylinder lower chamber 6 is small, the extension side damping force valve 20 is deformed by deformation of the first nonlinear elastic body 22 mounted in the case 23 as shown in FIG. Is opened, and the extension side damping force is generated by the resistance when the oil liquid passes through the circumferential passage 20A at this time.

ピストン４の摺動が速くなり、シリンダ上室５からシリンダ下室６へ流れる油液の量が増加すると、図３に示すように、ケース２３内に装着された第１の非線形弾性体２２がさらに変形することによって伸び側減衰力バルブ２０がさらに開弁し、この時の円周通路２０Ｂを油液が通過する際の抵抗によって伸び側減衰力が発生する。 When the piston 4 slides faster and the amount of oil flowing from the cylinder upper chamber 5 to the cylinder lower chamber 6 increases, as shown in FIG. 3, the first nonlinear elastic body 22 mounted in the case 23 is By further deformation, the extension side damping force valve 20 is further opened, and the extension side damping force is generated by the resistance when the oil liquid passes through the circumferential passage 20B at this time.

ピストン４の摺動がさらに速くなり、シリンダ上室５からシリンダ下室６へ流れる油液の量がさらに増加すると、図４に示すようにケース２３内に装着された第１の非線形弾性体２２はこれ以上変形することができず伸び側減衰力バルブ２０がたわんで開弁方向に変形する。この時、円周通路２０Ｃを油液が通過する際の抵抗によって伸び側減衰力が発生する。なお、本実施形態では伸び側減衰力バルブ２０の最大摺動位置は、第１の非線形弾性体２２の最大変形量（その材質により定まる）により決定される構成となっているが、ケース２３の外周部に伸び側減衰力バルブ２０の摺動を規制する部材を設けることで、上記の最大摺動位置を変えることができる。このような構成とすると伸び側減衰力バルブ２０がたわみ始めるピストン速度を変えることができる。 When the sliding of the piston 4 is further accelerated and the amount of oil flowing from the cylinder upper chamber 5 to the cylinder lower chamber 6 is further increased, the first nonlinear elastic body 22 mounted in the case 23 as shown in FIG. Cannot be further deformed, and the extension side damping force valve 20 bends and deforms in the valve opening direction. At this time, the extension side damping force is generated by the resistance when the oil liquid passes through the circumferential passage 20C. In the present embodiment, the maximum sliding position of the extension-side damping force valve 20 is determined by the maximum deformation amount (determined by the material) of the first nonlinear elastic body 22. The maximum sliding position can be changed by providing a member that restricts the sliding of the extension-side damping force valve 20 on the outer peripheral portion. With such a configuration, the piston speed at which the extension side damping force valve 20 starts to bend can be changed.

ピストンロッド８の縮み行程時には、シリンダ２内のピストン４の摺動に伴い、シリンダ下室６の油液がピストン４に縮み側油路１３を通ってシリンダ上室５へ流れ、縮み側減衰力バルブ２４によって減衰力が発生する。縮み減衰力バルブ２４の作用は伸び側減衰力バルブ２０と同様であるため、詳細な説明は省略する。 During the contraction stroke of the piston rod 8, as the piston 4 in the cylinder 2 slides, the oil in the cylinder lower chamber 6 flows to the piston 4 through the contraction-side oil passage 13 to the cylinder upper chamber 5, and contraction-side damping force A damping force is generated by the valve 24. Since the action of the contraction damping force valve 24 is the same as that of the extension side damping force valve 20, a detailed description thereof will be omitted.

このような構造の伸び減衰力バルブ２０で発生する減衰力特性は、伸び減衰力バルブ２０が第１の非線形弾性体２２の初期の変形特性（低ひずみ領域における微小ひずみに対する応力増加特性）によって開弁する第１減衰力特性域と、伸び減衰力バルブ２０が第１の非線形弾性体２２の次期の変形特性（高ひずみ領域における微小ひずみに対する応力増加特性）によって開弁する第２減衰力特性域と、第１の非線形弾性体２２がこれ以上変形することができず、伸び減衰力バルブ２０がたわんで開弁方向に変形する第３減衰力特性域とがこの順番に組み合わされた減衰力特性となる。 The damping force characteristic generated by the elongation damping force valve 20 having such a structure is opened by the initial damping characteristic of the first nonlinear elastic body 22 (stress increasing characteristic with respect to minute strain in a low strain region). The first damping force characteristic region to be valved and the second damping force characteristic region in which the elongation damping force valve 20 is opened by the next deformation characteristic of the first nonlinear elastic body 22 (stress increase characteristic with respect to minute strain in a high strain region). And a third damping force characteristic region in which the first nonlinear elastic body 22 cannot be further deformed and the elongation damping force valve 20 is bent and deformed in the valve opening direction is combined in this order. It becomes.

第１の非線形弾性体２２は、上記のように低ひずみ領域における微小ひずみに対する応力増加分が高ひずみ領域における微小ひずみに対する応力増加分よりも小さいという非線形のひずみ−応力特性を有している。そして、伸び側減衰力バルブ２０のひずみ−応力特性における微小ひずみに対する応力増加分は、第１の非線形弾性体２２の高ひずみ領域におけるそれよりも小さい。このように構成されているので、ピストン速度が極低速域（第１減衰力特性域）にある場合の減衰力変化率を低く、低速域（第２減衰力特性域）にある場合の減衰力変化率を高く、中・高速域（第３減衰力特性域）にある場合の減衰力変化率を低くすることができる。 As described above, the first nonlinear elastic body 22 has a nonlinear strain-stress characteristic in which a stress increase with respect to a micro strain in a low strain region is smaller than a stress increase with respect to a micro strain in a high strain region. The amount of increase in stress with respect to the micro strain in the strain-stress characteristic of the extension side damping force valve 20 is smaller than that in the high strain region of the first nonlinear elastic body 22. Since it is configured in this way, the damping force change rate when the piston speed is in the extremely low speed region (first damping force characteristic region) is low, and the damping force when the piston speed is in the low speed region (second damping force characteristic region). The rate of change of the damping force can be reduced when the rate of change is high and in the middle / high speed range (third damping force characteristic range).

縮み側減衰力バルブ２４で発生する減衰力特性は、伸び減衰力バルブ２０で発生する減衰力特性と同様であるので説明は省略する。 The damping force characteristic generated in the compression side damping force valve 24 is the same as the damping force characteristic generated in the extension damping force valve 20, and thus the description thereof is omitted.

本実施形態の減衰力特性を図８に実践で示す。従来の油圧緩衝器の減衰力特性と比較すると、極低速域の減衰力変化率が小さく、低速域の減衰力変化率が大きく、中・高速域の減衰力変化率が小さくなっている。 The damping force characteristics of the present embodiment are shown in practice in FIG. Compared with the damping force characteristic of the conventional hydraulic shock absorber, the damping force change rate in the extremely low speed region is small, the damping force change rate in the low speed region is large, and the damping force change rate in the medium / high speed region is small.

一般に、自動車に装着されるショックアブソーバとしての油圧緩衝器では、路面の細かい振動を吸収するためにピストン速度の極低速域の減衰力変化率を小さく、コーナリング時のロールを抑えるためにピストン速度の低速域の減衰力変化率を大きく、高速道路の継ぎ目を乗り越す場合などの乗り心地を向上させるためにピストン速度の中・高速域の減衰力変化率を小さくすることが望まれており、本実施形態の油圧緩衝器を用いることで、操縦安定性と乗り心地を共に向上させることができる。 Generally, in a hydraulic shock absorber as a shock absorber attached to an automobile, the rate of change in damping force in the extremely low speed region of the piston speed is small to absorb fine vibrations on the road surface, and the piston speed is adjusted to suppress rolls during cornering. In order to increase the rate of damping force change in the low speed range and improve riding comfort when riding over highway joints, it is desirable to reduce the rate of change in damping force in the middle and high speed ranges of the piston speed. By using the hydraulic shock absorber in the form, it is possible to improve both handling stability and ride comfort.

次に、本発明の第２の実施形態を説明する。 Next, a second embodiment of the present invention will be described.

図５および６は、本発明の第２の実施形態の油圧緩衝器におけるピストン部の断面図である。第１の実施形態との違いは、第２の非線形弾性体２８が伸び側減衰力バルブ２０に対して第１の非線形弾性体２２と反対側に設けられ、第２の非線形弾性体２９が縮み側減衰力バルブ２４に対して第１の非線形弾性体２６と反対側に設けられている点である。 5 and 6 are cross-sectional views of the piston portion in the hydraulic shock absorber according to the second embodiment of the present invention. The difference from the first embodiment is that the second nonlinear elastic body 28 is provided on the side opposite to the first nonlinear elastic body 22 with respect to the expansion-side damping force valve 20, and the second nonlinear elastic body 29 is contracted. This is a point provided on the side opposite to the first nonlinear elastic body 26 with respect to the side damping force valve 24.

このような構成とすることで、伸び側減衰力バルブ２０および縮み側減衰力バルブ２４が閉弁する場合に徐々に着座するように支持するので、ピストン速度の急激な変化や、着座によるバルブ振動および騒音の発生を防止することができる。 With such a configuration, when the expansion side damping force valve 20 and the contraction side damping force valve 24 are closed, they are supported so as to be seated gradually, so that a sudden change in piston speed or valve vibration due to seating occurs. Further, generation of noise can be prevented.

なお、上記実施形態では、減衰力バルブおよび油路がピストンに設けられているが、これらをピストンに設ける必要はなく、シリンダ外部に減衰力バルブと油路とを有する減衰力発生機構を設けても良い。 In the above embodiment, the damping force valve and the oil passage are provided in the piston. However, it is not necessary to provide these in the piston. A damping force generating mechanism having a damping force valve and an oil passage is provided outside the cylinder. Also good.

また、上記実施形態の油圧緩衝器は単筒式であるが、複筒式（ツインチューブ）油圧緩衝器であっても良い。この場合、ボトムバルブを有するボディ部（シリンダ下室とリザーバ室とを連通する）に本発明の減衰力バルブ、非線形弾性体、減衰力バルブガイド、などを組み込むことができる。この場合、ボディ部に形成される油路は本発明の油路である。なお、複筒式油圧緩衝器では通常ピストン部とボディ部にそれぞれ減衰力バルブが設けられるが、一方の減衰力バルブだけが本発明の減衰力バルブであってもよい。この場合、伸び側（あるいは縮み側）の減衰力特性だけに本発明の効果が現れる。 The hydraulic shock absorber of the above embodiment is a single cylinder type, but may be a double cylinder type (twin tube) hydraulic shock absorber. In this case, the damping force valve, the non-linear elastic body, the damping force valve guide, etc. of the present invention can be incorporated in the body portion having the bottom valve (which communicates the cylinder lower chamber and the reservoir chamber). In this case, the oil passage formed in the body portion is the oil passage of the present invention. In the double cylinder type hydraulic shock absorber, the damping force valve is usually provided in each of the piston portion and the body portion, but only one damping force valve may be the damping force valve of the present invention. In this case, the effect of the present invention appears only in the damping force characteristic on the expansion side (or contraction side).

また、上記実施形態のゴムは一般的なゴムであるが、ひずみ−応力特性が非線形の材料であれば他の材料であっても良い。例えば、フッ素系ゴム、天然ゴム、樹脂などを用いることができる。 Moreover, although the rubber | gum of the said embodiment is a general rubber | gum, another material may be sufficient as long as a distortion-stress characteristic is a nonlinear material. For example, fluorine rubber, natural rubber, resin, or the like can be used.

また、上記実施形態では、減衰力バルブは中央に摺動部を有しているが、周辺部に摺動部を有するものとしてもよく、この場合、減衰力バルブの中央部に設けた穴を通って油液が流通する。 In the above embodiment, the damping force valve has a sliding portion at the center. However, the damping force valve may have a sliding portion at the peripheral portion. In this case, a hole provided in the central portion of the damping force valve is provided. Oil liquid circulates through.

また、上記実施形態では、第１および第２の非線形弾性体２２、２６、２８、２９ならびにケース２３、２７の形状はそれぞれ１種類であるが、これらの形状を変えることにより（例えば非線形弾性体を支持するケースの底面を径方向に傾斜させる）、減衰力変化率を調整することができる。 In the above embodiment, each of the first and second nonlinear elastic bodies 22, 26, 28, 29 and the cases 23, 27 has one type, but by changing these shapes (for example, the nonlinear elastic body The rate of change in damping force can be adjusted.

本発明の第１の実施形態における、静止時の油圧緩衝器の断面図である。It is sectional drawing of the hydraulic shock absorber at the time of stationary in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態における、ピストン速度が極低速域のときの伸び・縮み行程時の油圧緩衝器の断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of the hydraulic shock absorber during an expansion / contraction stroke when the piston speed is in an extremely low speed region in the first embodiment of the present invention. 本発明の第１の実施形態における、ピストン速度が低速域のときの伸び・縮み行程時の油圧緩衝器の断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of the hydraulic shock absorber during an expansion / contraction stroke when the piston speed is in a low speed region in the first embodiment of the present invention. 本発明の第１の実施形態における、ピストン速度が中・高速域のときの伸び・縮み行程時の油圧緩衝器の断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of the hydraulic shock absorber during an expansion / contraction stroke when the piston speed is in a middle / high speed range in the first embodiment of the present invention. 本発明の第２の実施形態における、静止時の油圧緩衝器の断面図である。It is sectional drawing of the hydraulic shock absorber at the time of stationary in the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施形態における、伸び・縮み行程時の油圧緩衝器の断面図である。It is sectional drawing of the hydraulic shock absorber at the time of the expansion / contraction process in the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態における、油圧緩衝器の端部断面図である。It is an edge part sectional view of a hydraulic shock absorber in a 1st embodiment of the present invention. 従来の油圧緩衝器の減衰力特性（点線）および本発明の第１の実施形態の油圧緩衝器の減衰力特性（実践）を示すグラフである。It is a graph which shows the damping force characteristic (dotted line) of the conventional hydraulic shock absorber, and the damping force characteristic (practice) of the hydraulic shock absorber according to the first embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

２シリンダ
４ピストン
５シリンダ上室
６シリンダ下室
７リザーバ室
８ピストンロッド
１２伸び側油路
１３縮み側油路
２０伸び側減衰力バルブ
２４縮み側減衰力バルブ
２２、２６第１の非線形弾性体
２１、２５減衰力バルブガイド
３６、３８摺動部
２８、２９第２の非線形弾性体
2 cylinder 4 piston 5 cylinder upper chamber 6 cylinder lower chamber 7 reservoir chamber 8 piston rod 12 expansion side oil passage 13 contraction side oil passage 20 expansion side damping force valve 24 contraction side damping force valves 22 and 26 first nonlinear elastic body 21 , 25 Damping force valve guides 36, 38 Sliding portions 28, 29 Second nonlinear elastic body

Claims

油液が封入されたシリンダと、
前記シリンダ内に摺動可能に挿入されると共に前記シリンダ内をシリンダ上室とシリンダ下室とに画成するピストンと、
前記ピストンに固定される第１の端部と前記シリンダの外部に延出する第２の端部とを有すると共に前記シリンダの軸方向と平行に前記シリンダに設けられたピストンロッドと、
前記ピストンの摺動に伴って前記シリンダ内に進入、退出する前記ピストンロッドの体積を補償するガスが封入されたリザーバ室と、
前記シリンダ上室、前記シリンダ下室および前記リザーバ室のうち少なくとも２つの室を連通する油路と、
前記油路に設けられると共に前記油路を流通する前記油液の流れを制限する減衰力バルブと、
前記ピストンの摺動に伴って発生する前記少なくとも２つの室の間に生じる圧力差に抗して前記油路を閉じる方向に前記減衰力バルブを付勢する弾性体とからなる油圧緩衝器において、
前記弾性体を非線形のひずみ−応力特性を有する第１の非線形弾性体により構成し、
前記減衰力バルブの軸方向に摺動可能に前記減衰力バルブを案内する減衰力バルブガイドが設けられ、
前記減衰力バルブに前記減衰力バルブガイドと摺動する摺動部を設けることにより前記圧力差に対して前記減衰力バルブが摺動および弾性変形するように構成されたことを特徴とする油圧緩衝器。
A cylinder filled with oil,
A piston that is slidably inserted into the cylinder and that defines the cylinder into a cylinder upper chamber and a cylinder lower chamber;
A piston rod having a first end fixed to the piston and a second end extending to the outside of the cylinder and provided in the cylinder parallel to the axial direction of the cylinder;
A reservoir chamber filled with a gas that compensates for the volume of the piston rod entering and leaving the cylinder as the piston slides;
An oil passage communicating at least two of the cylinder upper chamber, the cylinder lower chamber, and the reservoir chamber;
A damping force valve that is provided in the oil passage and restricts the flow of the oil liquid flowing through the oil passage;
A hydraulic shock absorber comprising an elastic body that urges the damping force valve in a direction to close the oil passage against a pressure difference generated between the at least two chambers generated by sliding of the piston;
The elastic body is constituted by a first non-linear elastic body having non-linear strain-stress characteristics;
A damping force valve guide is provided for guiding the damping force valve so as to be slidable in the axial direction of the damping force valve;
The damping buffer is configured such that the damping valve is slid and elastically deformed against the pressure difference by providing a sliding portion that slides with the damping valve guide on the damping valve. vessel.

請求項１の油圧緩衝器において、
前記第１の非線形弾性体が環状部材であり、前記減衰力バルブの摺動部と前記減衰力バルブガイドとの隙間をシールするように設けられたけられたことを特徴とする油圧緩衝器。 The hydraulic shock absorber according to claim 1.
The hydraulic shock absorber according to claim 1, wherein the first nonlinear elastic body is an annular member, and is provided so as to seal a gap between a sliding portion of the damping force valve and the damping force valve guide.

請求項１または２のいずれかの油圧緩衝器において、
第２の非線形弾性体が前記減衰力バルブに対して前記第１の非線形弾性体と反対側に設けられたことを特徴とする油圧緩衝器。 The hydraulic shock absorber according to claim 1 or 2,
The hydraulic shock absorber according to claim 1, wherein a second nonlinear elastic body is provided on the opposite side of the first nonlinear elastic body with respect to the damping force valve.