JP3066994B2 - 減衰力調整式ショックアブソーバ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、車両の振動特性を向
上させる減衰力調整式ショックアブソーバに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来、減衰力調整式ショックアブソーバ
は、図６に図示したように、シリンダｋ内のピストンロ
ッドｆ下部に設置されるピストンａには、上室ｂ側に圧
側バルブｃを設置すると共に、下室ｄ側に伸側バルブｅ
を設置し、該ピストンロッドｆの中心部には、軸に対し
直角方向に、***を穿設したロータリバルブｇが設置さ
れている。

【０００３】そして、該ロータリバルブｇを回転させ
て、ピストンロッドｆの穴を通して、ピストン上下室
ｂ、ｄが連通する構造にしている。

【０００４】また、前記ロータリバルブｇは、ピストン
ロッドｆの中心部をロッド上端迄伸びるコントロールロ
ッドｈに接合されていて、ピストンロッドｆ上端のロー
タリアクチュータｉが回転すると、ロータリバルブｇの
***が開いたり、閉じたりする。

【０００５】そして、ａ）ロータリバルブｇの***が閉
じている時は、ピストンロッドｆの上下動に伴い、ピス
トン上下室ｂ、ｄの油ｊは、それぞれ伸側バルブｅ、圧
側バルブｃで減衰力を発生しつつ、上下室ｂ、ｄ間を往
復する。従って、この時の減衰力は、全流量が伸、圧側
バルブｅ、ｃを流れるため、高い減衰力となる。

【０００６】また、ｂ）ロータリバルブｇの***が開い
ている時は、伸圧バルブｅを流れる流れに対して、ロー
タリバルブｇの***を流れる流れが並列にできる。従っ
て、上下室ｂ、ｄ間の流れが分流されるため、低い減衰
力となる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記従来の技
術では、ロータリバルブの***の特性は、流量（ピスト
ン速度）の二乗に比例する特性である。また、その***
がバルブに対して並列に置かれている。従って、Ａ．ピ
ストン速度の低い領域では、ロータリバルブの開閉で減
衰力が変わっても、ピストン速度の高い領域では余り変
化しないという問題点がある。

【０００８】Ｂ．減衰力の変化巾を大きくしょうとする
と、ピストン速度の低い領域では、殆ど減衰力のない特
性しか得られないという問題点がある。

【０００９】Ｃ．上記Ａ．Ｂの制約のため、本来車両が
要求する乗り心地と操案性の両立を狙った理想的な減衰
力特性は得られず、可変できる範囲での妥協的なものに
なるという問題点がある。

【００１０】Ｄ．ピストンロッド内に設置した比較的小
径のロータリバルブを回転させて、***のサイズを選択
するタイプのため、減衰力の切り換え数は２〜３段程度
が限度であるという問題点がある。

【００１１】Ｅ．以上の理由から、車両の走行状況に応
じて、最適な減衰力を得て、制振性能を向上させる意味
からは、切り換え中の制限と共に、その可変巾のきめ細
かさの点からも不十分であるという問題点がある。

【００１２】そこで、本発明は上記従来の技術の問題点
に鑑み案出されたもので、車両の姿勢変化を抑えるため
に高い減衰力を発生すると共に、各種路面の状況、走行
状況に応じて、きめ細かく減衰力を切り換えることがで
き、かつ、切り換え巾を大きくし、車両の振動特性を向
上させることが可能な減衰力調整式ショックアブソーバ
の提供を目的にしている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】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ピ
ストンロッドが移動自在に挿入され、ピストンはシリン
ダ内に上室と下室とを区画し、ピストンには圧行程時に
開いて上室と下室を連通する伸側チェックバルブを設
け、上記下室下方にはベースバルブを設け、このベース
バルブには伸行程時に開いて下室をリザーバ室に連通す
る圧側チェックバルブを設け、伸行程と圧行程時に上室
と下室との油が伸圧共用減衰バルブを介してリザーバ室
に流出するワンウェフローのショックアブソーバにおい
て、伸圧共用減衰バルブは移動自在な弁体と、弁体の一
端に設けた第１のリーフバルブと、弁体の他端に設けた
第２のリーフバルブと、弁体を貫通する連通孔と、連通
孔の途中に設けたオリフィスと、弁体に対向して設けた
ポペット弁とを有し、上記第１のリーフバルブは弁体の
センタリングスプリングと減衰力発生用のバルブとして
構成し、上記第２のリーフバルブは弁体のセンタリング
スプリングと第１のリーフバルブに初期たわみを付与す
るばね部材として構成し、第１のリーフバルブは上室側
に連通する一次室とリザーバ室側に連通する下流室とを
区画し、第２のリーフバルブは背部に二次室を区画し、
一次室と二次室とは上記弁体内の連通孔とオリフィスと
を介して連通し、更に上記二次室はポペット弁を介して
リザーバ室側に開閉され、上記ポペット弁の開閉により
第１のリーフバルブのクラッキング圧が調整されること
を特徴とするものである。

【００１４】第２に、上記ポペット弁のシート力を変え
る又は開閉させる手段にソレノイドバルブを使用してな
るものである。

【００１５】第３に、第２のソレノイドバルブは、比例
ソレノイドを使用してなるものである。

【００１６】第４に、ポペット弁のシート力を変える手
段は、油圧又は空圧を使用してなるものである。

【００１７】

【作用】以下、符号を用いて作用を説明する。 （１）伸行程 ピストン上室３の油は、伸側チェックバルブ２で止めら
れるので、ピストン下室５へは流れず、上部の連通孔１
１から連通室１２へ流れ出る。

【００１８】この時、ピストン下室５では、連通室１２
へ流れ出た油が不足するが、圧側チェックバルブ６を無
理なく押し開き、自由にリザーバ室２０から油が補給さ
れる。 （２）圧行程 ピストンロッド７がシリンダ８内に進入してくると、ベ
ースバルブ４では、圧側チェックバルブ６の働きによ
り、ここで油の流れが止められるため、ピストン下室５
の油は、伸側チェックバルブ２を押し開き、無理なくピ
ストン上室３へれ込む。

【００１９】この時、ピストン上下室３、５の体積はピ
ストン下室５がピストンロッド７の進入体積分だけ大き
いので、この余剰体積分が上部の連通孔１１を通って連
通室１２へ流れ込む。 （３）伸圧共用減衰バルブ１５の作動 伸行程、圧行程共に、ショックアブソーバＡ側の連通室
１２へ流れ出た油は、該ショックアブソーバＡ本体の下
部より、穴１３、１４を経て、伸圧共用減衰バルブ１５
の一次圧室１６へ作用する。また、同時に弁体２３内の
オリフイス２１、連通孔２８を経て二次圧室２２へも作
用する。

【００２０】１）ポペット弁２４が閉じている時、一次
圧室１６と二次圧室２２間の油の流れはなく、該両室１
６、２２には同じ圧力が働く。この時、弁体２３は、上
記両室１６、２２の圧力による力の釣り合いによって動
かない。

【００２１】一次圧室１６迄流れ込んだ油は、リーフバ
ルブ１７の外周を押し開き、ここで減衰力を発生しつ
つ、下流室３３、穴１８、１９を経てリザーブ室２０へ
戻る。

【００２２】この時、二次圧室２２へも同じ大きさの圧
力が働いているので、リーフバルブ３０も剛性がリーフ
バルブ１７と同じか小さいならば、外周がバルブシート
３２から離れ、開こうとする。

【００２３】仮に開いて、一次圧室１６と二次圧室２２
間に流れが生じると、オリフイス２１の抵抗のため、二
次圧室２２の圧力が一次圧室１６よりも下がり、また、
オリフイス３５の抵抗のため、下流室３４の背圧が高ま
るので、開いても瞬時に閉じる。

【００２４】一次圧室１６のリーフバルブ１７のクラッ
キング圧は、リーフバルブ１７に初期たわみを与えてい
るので高い。従って、高い減衰力が発生する。

【００２５】２）ポペット弁２４が開いている時、一次
圧室１６から二次圧室２２へオリフイス２１を通る流れ
ができ、オリフイス２１の抵抗のために、二次圧室２２
の圧力は一次圧室１６よりも下がる。

【００２６】この時、両室１６、２２間にできた圧力差
のため、弁体２３に働いている力の釣り合いが崩れ、弁
体２３は、二次圧室２２側へ動く。

【００２７】そして、該弁体２３は、両室１６、２２側
から加わる圧力による力と、リーフバルブ１７、３０の
たわみによって生じるばね力が釣り合う迄動く。

【００２８】弁体２３が二次圧室２２側へ動くと、リー
フバルブ１７がバルブシート３１に押さえ付けられてい
る初期たわみ量が減少し、押付け力が低下する。すなわ
ち、連通室１２からの油の流れに対するリーフバルブ１
７のクラッキング圧が減少し、低い減衰力を得ることが
できる。

【００２９】弁体２３の動きによって、下流室３３、３
４を往復する油の流れに対してはオリフイス３５が抵抗
として働くため、弁体２３の振動を抑えることができ
る。

【００３０】３）ポペット弁２４の作動と減衰力 図１に示すソレノイド３７は、プッシュタイプの物で、
通電するとプッシュピン３８をポペット弁２４側へ動か
す。また、スプリング３６は、ソレノイド３７が無通電
時にも、ポペット弁２４がわずかの押付け力を持ちシー
トしているように設定されている。

【００３１】ポペット弁２４は、スプリング３６とソレ
ノイド３７のプッシュピン３８によって押さえ付けられ
ていて、ソレノイド３７に通電すると、吸引力が発生し
て、ポペット弁２４を押付けるので、ポペット弁２４の
シート力は高くなる。

【００３２】ソレノイド３７が比例ソレノイド２７であ
る場合は、その吸引力を印加する電流によって変更でき
るので、ポペット弁２４のシート力を電気的に制御可能
である。

【００３３】二次圧室２２の圧力は、ポペット弁２４を
押し開く方向に働いており、この圧力が前述のシート力
に勝ると、ポペット弁２４は開く。この時、リーフバル
ブ１７の押付け力は、十分高いので、ポペット弁２４が
開く圧力では開かない。

【００３４】ポペット弁２４を押し開いて流れる油は、
穴２５、２５ａ、１９を通ってリザーバ室２０に戻る。

【００３５】この流れができると、前述２）で説明した
ように、一次圧室１６と二次圧室２２に差圧ができ、リ
ーフバルブ１７は低い圧力でクラッキングするようにな
り、低い減衰力が得られる。従って、ソレノイドに印加
する電流の大小によって、図２に示すような減衰力特性
が得られる。

【００３６】また、電流を最大にするとポペット弁２４
のシート力は、十分高くなり、リーフバルブ１７が先に
開き上記１）で説明した高い減衰力が得られる。

【００３７】

【実施例】以下本発明の実施例を図１乃至図５にもとづ
いて説明する。本発明に係るショックアブソーバは、図
１に示すように、シリンダ８内にピストン１を介してピ
ストンロッド７が移動自在に挿入され、ピストン１はシ
リンダ８内に上室３と下室５とを区画し、ピストン１に
は圧行程時に開いて上室３と圧室５を連通する伸側チェ
ックバルブ２を設け、上記下室５下方にはベースバルブ
４を設け、このベースバルブ４には伸行程時に開いて下
室５をリザーバ室２０に連通する圧側チェックバルブ６
を設け、伸行程と圧行程時に上室３と下室５との油が伸
圧共用減衰バルブ１５を介してリザーバ室２０に流出す
るワンウェフローのショックアブソーバである。そして
本発明に係る伸圧共用減衰バルブ１５は図２に示すよう
に、移動自在な弁体２３と、弁体２３の一端に設けた第
１のリーフバルブ１７と、弁体２３の他端に設けた第２
のリーフバルブ３０と、弁体２３を貫通する連通孔２８
と、連通孔２８の途中に設けたオリフィス２１と、弁体
２３に対向して設けたポペット弁２４とを有している。
更に上記第１のリーフバルブ１７は弁体２３のセンタリ
ングスプリングと減衰力発生用のバルブとして構成し、
上記第２のリーフバルブ３０は弁体２３のセンタリング
スプリングと第１のリーフバルブ１７に初期たわみを付
与するばね部材として構成している。第１のリーフバル
ブ１７は上室３側に連通する一次室１６とリザーバ室２
９側に連通する下流室３３とを区画し、第２のリーフバ
ルブ３０は背部に二次室２２を区画し、一次室１６と二
次室２２とは上記弁体２３内の連通孔２８とオリフィス
２１とを介して連通し、更に上記二次室２２はポペット
弁２４を介してリザーバ室２０側に開閉され、上記ポペ
ットト弁２４の開閉により第１のリーフバルブ１７のク
ラッキング圧が調整されるものである。以下、更に詳し
く述べる。

【００３８】先ず、本発明の減衰力調整式ショックアブ
ソーバは、ショックアブソーバＡに伸圧共用減衰バルブ
１５を一体に取付けた構造のものである。

【００３９】前記ショックアブソーバＡは、シリンダ８
内にピストンロッド７が配設され、該ピストンロッド７
の下部に設置されたピストン１には、減衰力を発生する
バルブはなく、ピストン上室３側に伸側チェックバルブ
２が設置され、また、シリンダ８下部のベースバルブ４
には、ピストン下室５側に圧側チェックバルブ６が設置
されている。

【００４０】また、シリンダ８の上端には、連通孔１１
を設け、該シリンダ８の外周に設けたインナーシエル９
間には、下部迄通じる連通室１２が形成されている。

【００４１】上記連通室１２の下部には、穴１３、１９
が設けられ、該穴１３は、伸圧共用減衰バルブ１５の穴
１４を経て一次圧室１６と連通させ、穴１９は同じく伸
圧共用減衰バルブ１５のリーフバルブ１７を介して穴１
８に連通し、さらに、リザーバ室２０へ戻る構成にされ
ている。

【００４２】さらに、インナーシェル９の外周にはアウ
ターシエル１０を配設し、該インナーシェル９とアウタ
ーシエル１０間には、油室となるリザーブ室２０を形成
し、該リザーブ室２０にはベースバルブ４側に通ずる穴
２６が形成されている。

【００４３】伸圧共用減衰バルブ１５は、穴１３に通ず
る穴１４を設け、該穴１４の先端部には、一次圧室１６
が設けられ、該一次圧室１６上方には、弁体２３を介し
て二次圧室２２が設けられている。

【００４４】また、穴１９へは、ポペット弁２４を介し
て、穴２５、２５ａを経由してリザーバ室２０へ戻る。

【００４５】弁体２３は、中央軸方向に連通孔２８を設
け、下端には該連通孔２８に連通するオリフイス２１が
形成されていて、該弁体２３は、オリフイス３５を有す
るガイド２９によってセンタリングされ、該ガイド２９
内を自由に滑動可能に配置され、一次圧室１６側でリー
フバルブ１７に、二次圧室２２側でリーフバルブ３０で
内周が支持されている。

【００４６】また、一次圧室１６、二次圧室２２内のリ
ーフバルブ１７、３０の外周は、それぞれバルブシート
３１、３２でシートされている。更に、リーフバルブ１
７、３０のシート状況は、図２のように、内周側が凸に
なるように初期たわみを与えている。

【００４７】また、リーフバルブ１７、３０の下流室３
３、３４は、前記ガイド２９のオリフイス３５で連通し
ている。

【００４８】ポペット弁２４は、スプリング３６とソレ
ノイド３７のプッシュピン３８によって押さえ付けられ
ている。

【００４９】図４は、第２実施例を示し、この第２実施
例はプル式ソレノイドタイプに構成されて、ショックア
ブソーバＡ、伸圧共用減衰力バルブ１５の構造、作動は
前述の第１実施例のものと同じ構成にされている。

【００５０】スプリング３９は、プランジャ４０、プッ
シュピン４１を介して、ポペット弁４２をシートに押え
付けている。

【００５１】このスプリング３９のばね力は、十分大き
くして、リーフバルブ１７が開く圧力よりも、ポペット
弁４２が開く圧力を高く設定してある。

【００５２】ソレノイド３７に通電しない時、スプリン
グ３９の荷重がポペット弁４２に働き、該ポペット弁４
２は開かない。従って、高い減衰力が得られる。

【００５３】また、該ソレノイド３７に通電した時は、
プランジャ４０がコア４３に引かれる方向に吸引力が発
生する。

【００５４】この時の吸引力は、スプリング３９の力に
打ち勝ってプランジャ４０を引き付ける程は強くなく、
ポペット弁４２はシートしたままである。

【００５５】なお、方向は、ポペット弁４２に働くスプ
リング３９のばね力を弱める方向に働くので、ポペット
弁４２のシート力は減少する。従って、ポペット弁４２
は、リーフバルブ１７よりも低い圧力で開くため、低い
減衰力が得られる。

【００５６】図５は、第３実施例をあらわしたもので、
第２実施例が、ソレノイドバルブを使用しているのに対
し、本実施例は空気圧又は油圧の圧力信号を利用した圧
力切換えタイプに形成されている。

【００５７】この第３実施例におけるショックアブソー
バＡ、伸圧共用減衰力バルブ１５の構造、作動は前述の
第１実施例の構成と同じ構成にされている。

【００５８】ポペット弁４４は、プンシュピン４５、ピ
ストン４６を介して、スプリング４７で押え付けられて
いる。そして、圧力Ｐを加えない時は、ポペット弁４４
のシート力は、スプリング４７の荷重だけであり、圧力
Ｐを加えると、その圧力Ｐの大きさに応じてシート力が
大きくなる。

【００５９】従って、圧力の大きさによって、低い減衰
力から高い減衰力まで切り換えることができる。

【００６０】

【発明の効果】本発明は上述の通り構成されているの
で、次に記載する効果を奏する。

【００６１】Ａ．ポペット弁を開閉制御し、第１のリー
フバルブたるリーフバルブの初期たわみを変えて、当該
リータバルブのクラッキング圧を変化させる方式のた
め、ピストン速度の低速域から高速域まで、減衰力を一
様に変えることができ、その変化巾を広くできる。上記
第１のリーフバルブは弁体のセンタリングスプリングと
減衰力発生用のバルブを兼ねており、わざわざ別にセン
タリングスプリングを使用する必要が無いので構造が簡
単となり組付性が向上する。

【００６２】Ｂ．ポペット弁のシート力変化に応じて、
リーフバルブの初期たわみが変わるため、ポペット弁の
シート力をソレノイド又は油圧、空圧で細かく制御すれ
ば、減衰力を巾広い範囲で連続的に変えることが可能で
ある。

【００６３】Ｃ．リーフバルブのクラッキング圧を変化
させる方式のため、ピストン速度に対する減衰力の変化
は、比例特性に近く、特性の急変が少ない。従って、非
線形な特性ではないので、制御性も良い。

【００６４】Ｄ．以上の点より、車両の走行状況、振動
状況に応じて、最適な減衰力を得ることができ、車両の
制振性を向上する。また、乗り心地と操案性を高いレベ
ルで調和させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の減衰力調整式ショックアブソーバの断
面図である。

【図２】本発明の伸圧共用減衰バルブの詳細図である。

【図３】本発明の減衰力特性図である。

【図４】第２実施例のプル式ソレノイドタイプの要部断
面図である。

【図５】第３実施例の圧力切り換えタイプの要部断面図
である。

【図６】従来の減衰力調整式ショックアブソーバの一部
切欠断面図である。

【符号の説明】 １ ピストン ２ 伸側チェックバルブ ３ ピストン上室 ４ ベースバルブ ５ ピストン下室 ６ 圧側チェックバルブ ７ ピストンロッド ８ シリンダ ９ シンナーシエル １０ アウターシエル １１ 連通孔 １２ 連通室 １３ 穴 １４ 穴 １５ 伸圧共用減衰バルブ １６ 一次圧室 １７ リーフバルブ １８ 穴 １９ 穴 ２０ リザーバ室（油室） ２１ オリフイス ２２ 二次圧室 ２３ 弁体 ２４ ポペット弁 ２５ 穴 ２５ａ 穴 ２６ 穴 ２７ 比例ソレノイド ２８ 連通孔 ２９ ガイド ３０ リーフバルブ ３１ バルブシート ３２ バルブシート ３３ 下流室 ３４ 下流室 ３５ オリフイス ３６ スプリング ３７ ソレノイド ３８ プッシュピン ３９ スプリング ４０ プランジヤ ４１ プッシュピン ４２ ポペット弁 ４３ コア ４４ ポペット弁 ４５ プッシュピン ４６ ピストン ４７ スプリング

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，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】 シリンダ内にピストンを介してピストン
   ロッドが移動自在に挿入され、ピストンはシリンダ内に
   上室と下室とを区画し、ピストンには圧行程時に開いて
   上室と下室を連通する伸側チェックバルブを設け、上記
   下室下方にはベースバルブを設け、このベースバルブに
   は伸行程時に開いて下室をリザーバ室に連通する圧側チ
   ェックバルブを設け、伸行程と圧行程時に上室と下室と
   の油が伸圧共用減衰バルブを介してリザーバ室に流出す
   るワンウェフローのショックアブソーバにおいて、伸圧
   共用減衰力バルブは移動自在な弁体と、弁体の一端に設
   けた第１のリーフバルブと、弁体の他端に設けた第２の
   リーフバルブと、弁体を貫通する連通孔と、連通孔の途
   中に設けたオリフィスと、弁体に対向して設けたポペッ
   ト弁とを有し、上記第１のリーフバルブは弁体のセンタ
   リングスプリングと減衰力発生用のバルブとして構成
   し、上記第２のリーフバルブは弁体のセンタリングスプ
   リングと第１のリーフバルブに初期たわみを付与するば
   ね部材として構成し、第１のリーフバルブは上室側に連
   通する一次室とリザーバ室側に連通する下流室とを区画
   し、第２のリーフバルブは背部に二次室を区画し、一次
   室と二次室とは上記弁体内の連通孔とオリフィスとを介
   して連通し、更に上記二次室はポペット弁を介してリザ
   ーバ室側に開閉され、上記ポペットト弁の開閉により第
   １のリーフバルブのクラッキング圧が調整されることを
   特徴とする減衰力調整式ショックアブソーバ。