JP2918245B2 - 減衰力可変型液圧緩衝器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、車両のサスペンションに適用される減衰力
可変型の液圧緩衝器に関し、特に、ピストンロッド側が
車軸に連結され、シリンダチューブ側が車体に連結され
る倒立型のものに関する。

（従来の技術） 従来、倒立型の減衰力可変型液圧緩衝器としては、例
えば、実開昭58−97334号公報に記載されているような
ものが知られている。

この液圧緩衝器は、減衰力特性を変更する可変オリフ
ィスが設けられていた。

そして、この可変オリフィスを作動させるためのアク
チュエータは、この緩衝器とは別体に車体に取り付けら
れていた。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このような従来の減衰力可変型液圧緩
衝器にあっては、以下に述べる問題があった。

液圧緩衝器とアクチュエータとが別体であるため、
車体への組み付け時には、両者の車体に対する位置を一
致させる必要があり、組付作業性が悪いし、また、組付
精度も低下しがちである。

液圧緩衝器とアクチュエータとの両方の車体へのマ
ウントスペースを確保する必要であり、車載自由度が低
い。

ピストンを挟む上部室と下部室との連通がピストン
に設けた通路のみによりオリフィスを介して成されてい
たため、圧側行程時には、上下両室間のオリフィスを絞
り過ぎると下部室が負圧となってしまい、キャビテーシ
ョンが生じる。

このため、圧側減衰力を高く設定することができず、
圧側減衰力の設定自由度が低い。

本発明は、このような問題に着目し、組付作業性が良
く、また、組付精度も高く、しかも、車載自由度が大き
く、さらに、減衰力の可変幅を広くできる減衰力可変型
液圧緩衝器を提供することを目的とするものである。

（課題を解決するための手段） 上述の目的を達成するために、本発明の減衰力可変型
液圧緩衝器では、ロッド挿通口（2a）を有したガイド部
材（２）が下端に、ベース（３）が上端に設けられたシ
リンダチューブ（１）と、該シリンダチューブ（１）内
を上部室（Ａ）と下部室（Ｂ）に画成し、ロッド挿通口
（2a）からシリンダチューブ（１）内に挿通したピスト
ンロッド（６）に連結されたピストン（５）と、前記シ
リンダチューブ（１）を囲んで設けられ、シリンダチュ
ーブ外周に下部連通路（2d）を介して下部室（Ｂ）に連
通した外側室（Ｃ）を形成すると共に、シリンダチュー
ブ（１）の上側にベース（３）によって外側室（Ｃ）及
び上部室（Ａ）と画成されたリザーバ室（Ｄ）を形成す
るアウタチューブ（11）と、を備え、前記ベース（３）
に、中間室（Ｅ）と、中間室（Ｅ）と外側室（Ｃ）とを
常時連通させるベース連通路（22c）と、伸側行程時
に、中間室（Ｅ）からリザーバ室（Ｄ）へ第２減衰バル
ブ（15）を介して流体を流通させる第２連通孔（16
e）、ならびにリザーバ室（Ｄ）から上部室（Ａ）へ第
１チェックバルブ（23）を介して流体を流通させる第１
チェック流路（22b）と、圧側行程時に、上部室（Ａ）
から中間室（Ｅ）へ第１減衰バルブ（21）を介して流体
を流通させる第１連通孔（22a）と、が形成し、前記中
間室（Ｅ）と上部室（Ａ）とを連通するバイパス連通路
（12c）と、前記上部室（Ａ）とリザーバ室（Ｄ）とを
連通するバイパス連通路（12d）と、の流体流量を変化
可能に構成された可変オリフィス（27）が設け、前記ア
ウタチューブ（11）内において上端取付部とベースとの
間の位置に、可変オリフィス（27）を作動させるアクチ
ュエータ（31）を設けた。

（作 用） 本発明の減衰力可変型液圧緩衝器の作動について説明
する。

まず、伸側行程時には、下部室の体積が縮小され、上
部室が拡大される。

この体積変化に従い、下部室内の流体は下部連通路を
介して外側室に流入し、この外側室からベース連通路を
介して中間室に流入する。そして、この中間室からは、
第２連通孔を通り途中で第２減衰バルブを開弁してリザ
ーバ室に流入する流れと、中間室からバイパス連通路を
介して上部室に流入する流れとが生じる。この第２減衰
バルブを開弁して流体が流通することにより減衰力が生
じるとともに、バイパス連通路の可変オリフィスを流体
が流通することにより減衰力が生じる。そして、可変オ
リフィスを作動させてバイパス連通路の流体流量を変化
させることにより、流量を絞れば高減衰力特性になる
し、流量を増加させれば低減衰力特性となる。

尚、この伸側行程時には、上部室がリザーバ室よりも
少しでも低圧になると、シリンダチューブから退出した
ピストンロッドの体積に相当する量の流体を含み、リザ
ーバ室内の流体が第１チェックバルブを開弁して第１チ
ェック流路を介して供給される。よって、上部室は負圧
になることがなくキャビテーションが生じない。

次に、圧側行程時には、下部室の体積が拡大され、上
部室が縮小される。

この体積変化に従い、上部室内の流体は、ベースに設
けられた第１連通孔を通り、途中で第１減衰バルブを開
弁して中間室に流入するとともに、バイパス連通路を介
してリザーバ室に流入する。さらに、この上部室から中
間室へ流れた流体は、中間室からは、ベース連通路を介
して外側室および下部室へ、あるいは、第２減衰バルブ
を開弁してリザーバ室へ、いずれか流通抵抗の低い方の
流路を流れる。従って、この減衰バルブを開弁して流体
が流通すること、およびバイパス連通路の可変オリフィ
スを流体が流通すること、加えて、第２減衰バルブを開
弁して流体が流通することにより減衰力が発生する。ま
た、可変オリフィスの流体流量を増減させることによ
り、減衰力特性を任意に変更することができる。

また、下部室、およびこれに連通された外側室ならび
に中間室は、リザーバ室よりも低圧になると、リザーバ
室の流体がベースの第２チェックバルブを開弁して第２
チェック流路から供給されるものである。

よって、外側室及び下部室は負圧にならないから、キ
ャビテーションが生じないものである。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面により詳述する。

まず、実施例の構成について説明する。

第１図は、本発明第１実施例の減衰力可変型液圧緩衝
器を示す断面図であって、図中１はシリンダチューブで
ある。

このシリンダチューブ１は、筒状を成し下端部にガイ
ド部材２が設けられると共に上端部にはベース３が設け
られていて、内部には油等の流体が充填されている。

尚、前記ガイド部材２は、第２図の要部拡大図に示す
ように、ロッド挿通口2aが形成され、このロッド挿通口
2aには減圧シール2bが設けられ、また、ストッパラバー
2cが設けられている。そして、このガイド部材２の外周
には、オイルシール4aを有したシール部材４が嵌合固定
されている。

第１図に戻り説明を続けると、前記シリンダチューブ
１には、ピストン５が摺動自在に設けられ、シリンダ１
の内部を上部室Ａと下部室Ｂとに画成している。

また、このピストン５には、圧側減衰バルブ5aと伸側
減衰バルブ5bが設けられ、行程方向に応じて開弁して減
衰力が発生するようになっている（第２図参照）。尚、
5cは圧側連通路であり、5dは伸側連通路である。

前記ピストン５は、前記ロッド挿通口2aからシリンダ
チューブ１内に挿通されたピストンロッド６の先端にナ
ット6aにより締結されている。そして、このピストンロ
ッド６は、下端をストラットチューブ７のボトムキャッ
プ7aにナット7bにより締結されている。

尚、前記ストラットチューブ７は、下端部をナックル
スピンドル８に嵌合固定されて、上端部には図示を省略
したスプリングの下端を支持するスプリングシート９が
設けられている。また、このストラットチューブ７の底
部には、バウンドストッパ10が設けられている。

前記シリンダチューブ１の外周には、シリンダチュー
ブ１よりも上方まで延在されてアウタチューブ11が設け
られている。このアウタチューブ11は、下端部の内周が
前記シール部材４に嵌合されると共に、中間部の上側寄
りの部分の内周が前記ベース３に嵌合され、かつ、上端
開口部に嵌入固定された上蓋部材11cには、アウタチュ
ーブ11の上端部を車体に取り付けるためのねじ部11dを
有する取付部11eが突設されている。そして、このアウ
タチューブ11は、上下２つのベアリング11a,11bを介し
て、前記ストラットチューブ７と上下方向に相対摺動可
能に設けられている。

また、このアウタチューブ11により、シリンダチュー
ブ１の外周には、前記ガイド部材２に形成された下部連
通路2dを介して下部室Ｂに連通された外側室Ｃが形成さ
れていると共に、ベース３の上側には封入気体による圧
力下に所望量の流体が充填されたリザーバ室Ｄが形成さ
れている。

次に、第３図に移り、前記ベース３の構造について詳
細に説明する。

図示のように、ベース３は、支持ロッド12に対して、
リテーナ13,ワッシャ14,第２減衰バルブ15,第２ボディ1
6,第２チェックバルブ17,ワッシャ18,リテーナ19,ワッ
シャ20,第１減衰バルブ21,第１ボディ22,第１チェック
バルブ23,ワッシャ24,リテーナ25を順に装着して、最後
にナット26で締結して構成されている。

そして、第１ボディ22と第２ボディ16の間には中間室
Ｅが形成されている。

前記第１ボディ22には、上部室Ａを中間室Ｅに連通す
る第１連通孔22aと、リザーバ室Ｄを上部室Ａに連通す
る第１チェック流路22bと、中間室Ｅと外側室Ｃとを連
通するベース連通路22cが形成されている。そして、第
１連通孔22aは前記第１減衰バルブ21により絞られ、ま
た、第１チェック流路22bは第１チェックバルブ23によ
り、リザーバ室Ｄから上部室Ａへの流通のみが許される
ようになっている。

次に、第２ボディ16には、上面に上側環状溝16aが形
成されている（第５図参照）と共に、下面に内外２重に
内側環状溝16b及び外側環状溝16cが形成されている。そ
して、外側環状溝16cは、リザーバ室Ｄを中間室Ｅに連
通する第２チェック流路16dが開口され、第２チェック
バルブ17により、リザーバ室Ｄから中間室Ｅへの流通の
みが許されるようになっている。また、内側環状溝16b
と上側環状溝16aの間には、中間室Ｅをリザーバ室Ｄに
連通する第２連通孔16eが形成され、この上側環状溝16a
が第２減衰バルブ15により開閉可能となっている。

尚、前記第２チェックバルブ17には、内側環状溝16b
を中間室Ｅに連通する連通孔17aが形成されている。

前記支持ロッド12は、軸心に上部室Ａに開口して貫通
孔12aが形成され、また、径方向には、リザーバ室Ｄと
連通する上側ポート12bと、連通溝16fを介して上側環状
溝16aに連通する下側ポート12cが形成されている。

そして、貫通孔12aには、中空部27cを有した円筒形状
の調整子27が上下をスラストブッシュ28,29に支持され
て周方向に回動可能に設けられている。

この調整子27には、上側オリフィス孔27a及び下側オ
リフィス孔27が形成されており、可変オリフィスを構成
している。

尚、第４図は、第３図のIV−IV断面図、第５図は、第
３図のＶ−Ｖ断面図であり、両図に示すように、上側ポ
ート12b及び下側ポート12cは、対向して２箇所に形成さ
れており、また、それに対応して上側環状溝16aと下側
ポート12cを連通する連通溝16fも２箇所に形成されてい
る。よって、第１図及び第３図の断面図は、第５図のII
I−III線に対応して切断した状態を示している。

また、前記調整子27は、コントロールロッド30を介し
て、リザーバ室Ｄの上端部に取り付けられたロータリア
クチュエータ31に連結され、このロータリアクチュエー
タ31の駆動制御により回動される。即ち、リザーバ室Ｄ
内の上端部で上蓋部材11cの下面の開口部分には、ロー
タリアクチュエータ31を収容したケーシング31aの上端
の開口部分が嵌入され、このケーシング31aの下端の開
口部分に対して支持ロッド12の上端部が嵌入して連結さ
れており、該支持ロッド12の貫通孔12a内を通じてコン
トロールロッド30の上端部がロータリアクチュエータ31
の駆動軸31bと連結されている。そして、ロータリアク
チュエータ31のハーネス31cは、上蓋部材11cの取付部11
eの中空部11f内を経由して外部に導出されている。

尚、32はシール部材である。

以上説明したように、本発明第１実施例では、ベース
３により、上部室Ａと外側室Ｃとリザーバ室Ｄとが画成
されていると共に、ベース３に形成された通路によっ
て、各室A,C,Dが連通されている。即ち、第６図の回路
図にも示すように、上部室Ａとリザーバ室Ｄとは、第１
連通孔22a,中間室E,第２連通孔16e,上側環状溝16aを構
成要素とする第１連通路Ｉにより、途中に第１減衰バル
ブ21と第２減衰バルブ15とを介して連通されていると共
に、貫通孔12a,中空部27c,上側ポート12bを構成要素と
するバイパス流路IIにより連通されている。

また、上部室Ａと下部室Ｂとは、外側室Ｃ及び下部連
通路2bを途中に介して、第１連通孔22a,中間室E,ベース
連通路22cを構成要素とする第２連通路IIIにより連通さ
れていると共に、貫通孔12a,中空部27c,下側ポート12c,
連通溝16f,上側環状溝16a,第２連通孔16e,中間室E,ベー
ス連通路22cを構成要素とするバイパス流路IVにより連
通されている。

次に、第６図の回路図を参照しつつ実施例の作用につ
いて説明する。

（イ）伸側行程時 伸側行程時には、シリンダチューブ１において下部室
Ｂの体積が縮小され、上部室Ａが拡大される。

この体積変化に従い、下部室Ｂ内の流体はガイド部材
２の下部連通路2dを介して外側室Ｃに流入し、さらに、
この外側室Ｃから、第２連通路IIIを通って、第１連通
路Ｉに至り、そこから、第１連通路Ｉを進み第２減衰バ
ルブ15を開弁してリザーバ室Ｄに流入するか、もしく
は、バイパス流路IVからさらにバイパス流路IIを経由し
て上部室Ａに流入する。

従って、下側オリフィス孔27bが流通可能な場合に
は、第２減衰バルブ15及び下側オリフィス孔27bにおい
て減衰力が生じるもので、この場合は、低減衰力レンジ
の特性となる。

一方、調整子27の回動に基づき、下側ポート12cを閉
じれば、第２減衰バルブ15のみの特性となり、高減衰力
レンジの特性となる。

また、上部室Ａへは、シリンダチューブ１から退出し
たピストンロッド６の体積に相当する量の流体が、第１
チェック流路22bを介してリザーバ室Ｄから供給され
る。よって、伸側の減衰力特性を高く設定しても上部室
Ａは負圧になることがなく、キャビテーションが生じな
い。

従って、伸側行程時の減衰力特性を可変にすることが
できると共に、減衰力特性の可変幅を広くとることがで
きるという特徴を有している。

尚、この伸側行程時には、ピストン５においても伸側
減衰バルブ5bが開弁して、減衰力が生じる。

（ロ）圧側行程時 圧側行程時には、下部室Ｂの体積が拡大され、上部室
Ａが縮小される。

この体積変化に従い、上部室Ａ内の流体は、低圧側の
リザーバ室Ｄもしくは外側室Ｃへ流通する。

即ち、この場合の上部室Ａの流体の流通経路として
は、以下のの４つがある。

バイパス流路IIを通り上側オリフィス孔27aを介し
てリザーバ室Ｄに流入する経路。

バイパス流路IIの途中からバイパス流路IV側へ流通
し下側オリフィス孔27bを経て中間室Ｅに流入し、さら
に、第２連通路IIIをベース連通路22cを経て外側室Ｃに
流入する経路。

第２連通路IIIを通り第１減衰バルブ21を開弁して
外側室Ｃに流入する経路。

第１連通路Ｉを進み両減衰バルブ21,15を開弁して
リザーバ室Ｄに流入する経路。

従って、両オリフィス孔27a,27bが流通可能な場合に
は、流体は〜の流路を通り、第１減衰バルブ21及び
両オリフィス孔27a,27bにおいて減衰力が生じるもの
で、この場合、低減衰力レンジの特性となる。

また、両オリフィス孔27a,27bを閉じた場合には、流
体は及びを通り、両減衰バルブ15,21で減衰力が生
じるもので、この場合、高減衰力レンジの特性となる。

また、外側室Ｃ及び下部室Ｂ内の圧力が負圧になろう
とした場合には、第２チェック流路16dを介してリザー
バ室Ｄから流体が供給されるため下部室Ｂは負圧になる
ことがなく、キャビテーションが生じない。

従って、圧側行程の場合も、減衰力特性を可変とする
ことができると共に、減衰力特性の可変幅を広くとるこ
とができるという特徴を有している。

尚、この圧側行程時には、ピストン５にあっても圧側
減衰バルブ5aが開弁して減衰力が生じる。

（ハ）車体組付時 本実施例の緩衝器を車体に組み付けると、ロータリア
クチュエータ31も同時に組み付けられることになる。

従って、組付が容易であるし、また、車体に対する位
置も同時に決定されるから、位置決めが簡単で組付精度
も容易に高く保つことができるという特徴を有してい
る。

また、ロータリアクチュエータ31のマウントスペース
を車体に設定する必要が無くなるので、車載自由度も高
いという特徴を有している。

そして、緩衝器に対するロータリアクチュエータ31の
位置は、緩衝器に対して組み付ける時点で決定され、か
つ、この構造が嵌合により取り付ける構造であってブラ
ケット等を介在させることなく取りつける構造となって
いるため、取付部11eを車体に対して螺合させても、こ
のロータリアクチュエータ31の位置は変わることはな
い。従って、位置精度を高く保つことができるという特
徴を有している。

また、アウタチューブ11をストラットチューブ７によ
り支持した構造であるため、非常に支持剛性が高いもの
で、特に横方向の荷重に対して強度が高く、車両のサス
ペンションに最適であるという特徴を有している。

次に、第７図に示す第２実施例について説明する。
尚、この実施例を説明するにあたり、第１実施例と同じ
構成には同じ符号を付けて、相違点のみを説明する。

この実施例は、可変オリフィスとして、第１実施例の
ような回動タイプの調整子ではなく、上下方向に摺動す
るスプールを用いた例である。

即ち、第７図において、200はスプールであり、外周
に上側環状溝201と下側環状溝202とが形成されている。

そして、両環状溝201,202はそれぞれ、連通孔203,204
により中空部205に連通されている。

よって、スプール200を上下に摺動させることで、両
ポート12b,12cと中空部205との間の流路を完全に閉じた
状態から全開の状態まで、任意に変化させることができ
る。尚、第９図は全閉状態を示している。

即ち、減衰力レンジを低減衰力レンジから高減衰力レ
ンジまでの範囲内において、任意のレンジに変化させる
ことが可能である。

以上、本発明の実施例を図面により詳述してきたが、
具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、例
えば、実施例では、ストラットタイプのものを示した
が、ストラットチューブやスプリングを廃した構成とし
てもよい。

また、ピストンに減衰バルブを設けた構成としたが、
上部室と下部室とをピストン側では全く連通しない構成
としてもよい。

（発明の効果） 以上説明してきたように、本発明の減衰力可変型液圧
緩衝器では、上述のような構成としたために、上下両室
においてキャビテーションが生じることがなく、減衰力
レンジの可変幅を広くとることができ、また、緩衝器を
車体に取り付ける前にアクチュエータを緩衝器のアウタ
チューブの上端マウント部とベースとの間に組み付ける
ようにしたため、組付作業性が良く、かつ、組付精度も
高く、しかも、車載自由度が大きいという効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明第１実施例緩衝器の全体を示す断面図、
第２図及び第３図は第１実施例の要部を示す断面図、第
４図は第３図IV−IV断面図、第５図は第３図のＶ−Ｖ断
面図、第６図は第１実施例の流体流路を示す回路図、第
７図は本発明第２実施例の要部を示す断面図である。 １……シリンダチューブ ２……ガイド部材 2a……ロッド挿通口 2d……下部連通路 ３……ベース ５……ピストン ６……ピストンロッド 11……アウタチューブ 11e……取付部 27……調整子（可変オリフィス） 31……ロータリアクチュエータ（アクチュエータ） Ｉ……第１連通路 III……第２連通路 Ａ……上部室 Ｂ……下部室 Ｃ……外側室 Ｄ……リザーバ室

フロントページの続き (72)発明者 清水 浩行 神奈川県厚木市恩名1370番地 厚木自動 車部品株式会社内 (72)発明者 江村 順一 神奈川県厚木市恩名1370番地 厚木自動 車部品株式会社内 (56)参考文献 特開 平１−115716（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−282636（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−114555（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−176837（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−46576（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−73651（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F16F 9/00 - 9/58 B60G 17/08

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ロッド挿通口（2a）を有したガイド部材
   （２）が下端に、ベース（３）が上端に設けられたシリ
   ンダチューブ（１）と、 該シリンダチューブ（１）内を上部室（Ａ）と下部室
   （Ｂ）に画成し、ロッド挿通口（2a）からシリンダチュ
   ーブ（１）内に挿通したピストンロッド（６）に連結さ
   れたピストン（５）と、 前記シリンダチューブ（１）を囲んで設けられ、シリン
   ダチューブ外周に下部連通路（2d）を介して下部室
   （Ｂ）に連通した外側室（Ｃ）を形成すると共に、シリ
   ンダチューブ（１）の上側にベース（３）によって外側
   室（Ｃ）及び上部室（Ａ）と画成されたリザーバ室
   （Ｄ）を形成するアウタチューブ（11）と、を備え、 前記ベース（３）に、中間室（Ｅ）と、中間室（Ｅ）と
   外側室（Ｃ）とを常時連通させるベース連通路（22c）
   と、伸側行程時に、中間室（Ｅ）からリザーバ室（Ｄ）
   へ第２減衰バルブ（15）を介して流体を流通させる第２
   連通孔（16e）、ならびにリザーバ室（Ｄ）から上部室
   （Ａ）へ第１チェックバルブ（23）を介して流体を流通
   させる第１チェック流路（22b）と、圧側行程時に、上
   部室（Ａ）から中間室（Ｅ）へ第１減衰バルブ（21）を
   介して流体を流通させる第１連通孔（22a）と、が形成
   され、 前記中間室（Ｅ）と上部室（Ａ）とを連通するバイパス
   連通路（12c）と、前記上部室（Ａ）とリザーバ室
   （Ｄ）とを連通するバイパス連通路（12d）と、の流体
   流量を変化可能に構成された可変オリフィス（27）が設
   けられ、 前記アウタチューブ（11）内において上端取付部とベー
   スとの間の位置に、可変オリフィス（27）を作動させる
   アクチュエータ（31）が設けられていることを特徴とす
   る減衰力可変型液圧緩衝器。