JP3790634B2 - 積載量感応型油圧緩衝器 - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
本発明は、車両の積載重量に対応して自動的に減衰特性を変えられるようにした油圧緩衝器に関する。
【0002】
【従来の技術】
二輪車及び四輪車を含めて特にライトバンやトラック等のように車体の荷重変動が大きい車両に使用される油圧緩衝器にあっては、荷重の積載状況に応じて減衰力の変化する特性が要求されている。
この特性を実現するものには、例えば特公昭58−29416号公報に開示された油圧緩衝器がある。
【0003】
本願発明との対比を容易にするために、上記公報のバルブ構造を変更して構成の主要部を示す図4は、かかる問題を解決するために提案されたもので、中心線より左側は重積載時の高い減衰力を発生している状態を示し、右側は軽積載時の低い減衰力を発生している状態を示す。
【0004】
ピストンナット4とスリーブ5は、上下に小径部と大径部を設けて嵌合し、当該小径部と大径部の間に油溜室(ダッシュポット)4Bを設け、スリーブ5の上下動を油溜室に作動油が出入りする際の緩衝効果によって緩やかにすることにより、減衰力の急変を防止することができるようにしたものである。この結果、図3(A)に示すような減衰力の急変に伴う減衰力波形の乱れといった不具合が防止され、図3(B)に示すような滑らかに変化する減衰力となる。
【0005】
ここで、車両が軽積載状態の場合には、懸架スプリングにより車体が押し上げられピストンが上方に移動するので、シリンダ2の底部から起立する位置検出スプリング7の上端はピストンナット4の外面に嵌着されたスリーブ5の下端部から離脱する。このためスリーブ5が反力スプリング6の押し下げ力により下方に移動し、ピストンロッドの通孔1A及び中空孔1B(以下中空通路と略称)とピストンナットの通孔4Aとからなり、伸側バルブPVe及び圧側バルブPVcを迂回して上部室Aと下部室Bとを短絡するバイパス通路が開放される。
【0006】
上記バイパス通路が開放されると、作動油はピストン3を挟んで両側に配設された伸側バルブPVe及び圧側バルブPVcを迂回してバイパス通路を流れるので、その際の通路抵抗により低い減衰力を発生する。油溜室4Bは下部室の圧力と同じになるので、スリーブ5は常に押し下げられたままとなり、伸縮いずれの行程でも軽積載時の低い減衰力を安定して発生する。
【0007】
一方、車両が重積載状態の場合には、シリンダ2の底部から起立する位置検出スプリング7の上端がピストンナット4の外面に嵌着されたスリーブ5の下端部に当接して、スリーブ5が位置検出スプリング7の押し上げ力により上方に移動するので、前記バイパス通路がスリーブ5で閉塞される。
【0008】
その結果、伸長行程においては、上部室Aの作動油が、伸側ポート3Aを介して上部室Aに連通する下面環状窓3Cに対向して配設された伸側バルブPVeを押し開いて下部室Bに流出し、この際の通路抵抗により高い伸側減衰力を発生する。一方収縮行程においては、下部室Bの作動油が、圧側ポート3Bを介して下部室Bに連通する上面環状窓3Dに対向して配設された圧側バルブPVcを押し開いて上部室Aに流出し、この際の通路抵抗により高い圧側減衰力を発生する。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、重積載状態の伸長行程では、上部室A,油溜室4B,下部室Bの圧力をそれぞれP1,P2,P3とし、伸長行程での各室の圧力を比較するとP1≫P2>P3の順となる。ピストンナット4とスリーブ5の間には嵌合隙間δ2が存在するので、圧力の高い上部室Aの作動油がピストンナットの通孔4Aから油溜室4Bに流入するため、スリーブ5は上方に押し上げられたまま高い減衰力を安定して発生する。
【0010】
しかし、収縮行程に切り替わると、シリンダ下端の図示を省略した圧側バルブにより、下部室Bの圧力が上昇する。その結果、油溜室4B内の作動油は嵌合隙間δ2を通って圧力の低い上部室Aへ流出し、圧力の大きさはP3≫P2>P1に急変するので、油溜室4Bの受圧面積に差圧(P3−P2)を乗じた下方への推力が、スプリングの反発力(位置検出スプリング7の押し上げ力−反力スプリング6の押し下げ力)に打ち勝って、上記伸長行程時とは逆にスプールが下方へ移動し、軽積載時の低い減衰力に切り替わってしまうため、重積載状態の衝撃の吸収が不十分となり、車両の乗り心地が悪化してしまう。
【0011】
本発明は以上のような実情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、路面の凹凸等により油圧緩衝器が伸縮する場合、伸縮いずれの行程においても積載状態に対応した減衰力値が維持され、下部室Bの圧力変動に左右されずに積載量によってのみ自動的に減衰力が変化する油圧緩衝器を提供することである。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明は、「底部より位置検出スプリングが起立したシリンダ内には、ピストンナットによりピストンロッド下端部に締結されたピストンが移動自在に挿入され、ピストンはシリンダ内を上部室と下部室とに区画し、ピストンには二つの室を連通する伸側ポートと圧側ポートを形成し、伸側ポート下端の下面開口窓には伸側バルブを、また圧側ポート上端の上面開口窓には圧側バルブが開閉自在に対向して設けられるとともに、これら伸側及び圧側バルブを迂回して上部室と下部室とを短絡するバイパス通路を、ピストンロッドに穿設した中空通路とピストンナットに穿設した通孔とで構成し、基端部をピストン側に支持される反力スプリングの下方への付勢力と前記位置検出スプリングの反発力とにより、当該バイパス通路を連通又は遮断するスリーブをピストンナットの外面に上下動自在に嵌着した油圧緩衝器」を前提とするものである。
【0013】
上記の問題を解決するために本発明の採った第1の手段は、「上記ピストンナットとスリーブはそれぞれ上下に小径部と大径部を設けて嵌合し、当該小径嵌合部にはシールを介在させ、重積載時の圧縮行程における小径部と大径部間に形成された油溜室内から上部室側への流出を遮断し、重積載時にスリーブが押し下げられて軽積載時の低い減衰力に切り替わるのを防止したこと」である。
また、第2の手段は、「上記ピストンナットとスリーブはそれぞれ上下に小径部と大径部を設けて嵌合し、当該嵌合部には、小径部と大径部間に形成された油溜室と、小径嵌合部に下部室の圧力を導いた圧力導入室とを設ける一方、小径嵌合部にはスリーブの上下動を緩衝する環状隙間を設けたこと」である。
【0014】
【発明の実施の形態】
図1は上記課題を解決する本発明の第1実施形態を示す。本実施形態の特徴は、ピストンナット4とスリーブ15はそれぞれ上下に小径部と大径部を設けて嵌合し、ピストンナット4の外周に嵌合するスリーブ15の小径部内周側(又はピストンナット4の小径部外周側)にシール11を介在させたことである。
【0015】
図1に示すように、スリーブ15とピストンナット4の小径嵌合部にシール11を介在させることにより、油溜室4Bの圧力(P2)に影響を及ぼす圧力を、大径嵌合部を介する下部室Bの圧力(P3)のみとした。こうすることにより下部室Bの圧力(P3)と油溜室4Bの圧力(P2)の関係はP3>P2となり、油溜室4Bから上部室Aへの流出はなくなるので、車両が重積載状態にあって油圧緩衝器が圧縮される際に、スリーブ15が下方へ押し下げられて上部室Aと下部室Bとを短絡するバイパス通路が開放され、減衰力が軽積載時の低減衰力に切り替わってしまうといった不具合の発生を防止することができる。
【0016】
図2は本発明の第2実施形態を示す。本実施形態の特徴は、ピストンナット4とスリーブ25はそれぞれ上下に小径部と大径部を設けて嵌合し、当該嵌合部には、小径部と大径部間に形成された油溜室4Bと、スリーブ25の小径部内周側嵌合部に通孔25Aを介して下部室Bと連通する圧力導入室25Bとを形成する一方、スリーブ25とピストンナット4の嵌合部に、スリーブ25の上下動を緩衝する環状隙間δ3を形成したことである。
【0017】
この結果、油溜室4Bに影響を与える圧力は、前記環状隙間δ3を介する下部室Bの圧力(P3)のみとなる。下部室Bの圧力(P3)と油溜室4Bの圧力(P2)の関係はP3>P2となり、油溜室4Bからの流出はなくなるので、車両が重積載状態にあって油圧緩衝器が圧縮される際に、スリーブ25が下方へ押し下げられてバイパス通路が開放され、減衰力が軽積載時の低減衰力に切り替わってしまうといった不具合の発生を防止することができる。
【0018】
上記いずれの実施形態においても、積載量に対応して減衰力が自動的に切り替わり、路面の凹凸等の衝撃により油圧緩衝器が伸縮しても、スリーブとピストンナットの嵌合部に形成された油溜室の緩衝効果でスリーブが緩やかに上下動するため、路面の凹凸に応動して減衰力が頻繁に切り替わるのが防止され、走行中安定した減衰力を発生することができる。
【0019】
【発明の効果】
以上詳述した通り、本発明の第1実施形態においては、スリーブの小径部内周側(又はピストンナットの小径部外周側)にシールを介在させることにより、また第2実施形態においては、スリーブの小径部内周側嵌合部に下部室Bと連通する圧力導入室を形成することによって、車両が重積載状態にあって油圧緩衝器が圧縮される際に、スリーブ15が下方へ押し下げられてバイパス通路が開放され、減衰力が軽積載時の低減衰力に切り替わってしまうといった不具合の発生を防止することができる。
また、油溜室の緩衝効果でスリーブ15が緩やかに動くため、路面の凹凸に応動して減衰力が頻繁に切り替わるのが防止され、走行中安定した減衰力を発生することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態に係る油圧緩衝器のピストン近傍の断面図である。
【図2】本発明の第2実施形態に係る油圧緩衝器のピストン近傍の断面図である。
【図3】(A) 不具合の発生した減衰力波形の例である。
(B) 正常な減衰力波形の例である。
【図4】従来技術に係る油圧緩衝器のピストン近傍の断面図である。
【符号の説明】
A 上部室
B 下部室
PVe 伸側バルブ
PVc 圧側バルブ
δ3 環状隙間
1 ピストンロッド
1A,1B ピストンロッドの中空通路
2 シリンダ
3 ピストン
3A 伸側ポート
3B 圧側ポート
3C (ピストンの)下面開口窓
3D (ピストンの)上面開口窓
4 ピストンナット
4A ピストンナットの通孔
4B 油溜室
5,15,25 スリーブ
6 反力スプリング
7 位置検出スプリング
11 シール
25B 圧力導入室
1A,1B,4A バイパス通路
Claims (2)
- 底部より位置検出スプリングが起立したシリンダ内には、ピストンナットによりピストンロッド下端部に締結されたピストンが移動自在に挿入され、ピストンはシリンダ内を上部室と下部室とに区画し、ピストンには二つの室を連通する伸側ポートと圧側ポートを形成し、伸側ポート下端の下面開口窓には伸側バルブを、また圧側ポート上端の上面開口窓には圧側バルブが開閉自在に対向して設けられるとともに、これら伸側及び圧側バルブを迂回して上部室と下部室とを短絡するバイパス通路を、ピストンロッドに穿設した中空通路とピストンナットに穿設した通孔とで構成し、基端部をピストン側に支持される反力スプリングの下方への付勢力と前記位置検出スプリングの反発力とにより、当該バイパス通路を連通又は遮断するスリーブをピストンナットの外面に上下動自在に嵌着した油圧緩衝器において、
上記ピストンナットとスリーブはそれぞれ上下に小径部と大径部を設けて嵌合し、当該小径嵌合部にはシールを介在させ、重積載時の圧縮行程における小径部と大径部間に形成された油溜室内から上部室側への流出を遮断し、重積載時にスリーブが押し下げられて軽積載時の低い減衰力に切り替わるのを防止したことを特徴とする油圧緩衝器。 - 底部より位置検出スプリングが起立したシリンダ内には、ピストンナットによりピストンロッド下端部に締結されたピストンが移動自在に挿入され、ピストンはシリンダ内を上部室と下部室とに区画し、ピストンには二つの室を連通する伸側ポートと圧側ポートを形成し、伸側ポート下端の下面開口窓には伸側バルブを、また圧側ポート上端の上面開口窓には圧側バルブが開閉自在に対向して設けられるとともに、これら伸側及び圧側バルブを迂回して上部室と下部室とを短絡するバイパス通路を、ピストンロッドに穿設した中空通路とピストンナットに穿設した通孔とで構成し、基端部をピストン側に支持される反力スプリングの下方への付勢力と前記位置検出スプリングの反発力とにより、当該バイパス通路を連通又は遮断するスリーブをピストンナットの外面に上下動自在に嵌着した油圧緩衝器において、
上記ピストンナットとスリーブはそれぞれ上下に小径部と大径部を設けて嵌合し、当該嵌合部には、小径部と大径部間に形成された油溜室と、小径嵌合部に下部室の圧力を導いた圧力導入室とを設ける一方、小径嵌合部にはスリーブの上下動を緩衝する環状隙間を設けたことを特徴とする油圧緩衝器の減衰力調整装置。
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