JP3827178B2

JP3827178B2 - 油圧緩衝器

Info

Publication number: JP3827178B2
Application number: JP05407297A
Authority: JP
Inventors: 健司北村
Original assignee: KYB Corp
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 1997-02-21
Filing date: 1997-02-21
Publication date: 2006-09-27
Anticipated expiration: 2017-02-21
Also published as: JPH10231878A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、車両に搭載されて走行中の車両における車体振動の抑制に利用される油圧緩衝器の改良に関する。
【０００２】
【従来技術とその課題】
車両に搭載されて走行中の車両における車体振動の抑制に利用される油圧緩衝器としては、従来から種々の提案があるが、具体的には、油圧緩衝器の、たとえば、ピストン部における伸側の減衰力を制御するバルブ構造の改良として提案されることが多い。
【０００３】
その場合に、油圧緩衝器に外部から取り付けるアクチュエータの駆動で、あるいは、内蔵する位置依存型や周波数依存型の調整機構の作動で、バルブに作用する作動油の流れや油量を変更したり、あるいは、バルブにおける撓み剛性を変更したりするものがあるが、総じてバルブ構造が複雑となるがゆえに、油圧緩衝器のコスト高を招き易くなる。
【０００４】
そこで、組み付けられた状態のままで所定の減衰力を発生させるバルブ構造を有する油圧緩衝器が伝統的に提案されているが、たとえば、特開平２−９３１３６号公報に開示の油圧緩衝器にあっては、以下のようなバルブ構造を有するとしている。
【０００５】
すなわち、この従来例とされる油圧緩衝器のピストン部におけるバルブ構造にあっては、図６に示すように、シリンダ１内に摺動可能に収装されるピストン２に形成の伸側ポート２ａの下流側に高さレベルの異なる、すなわち、内周側シート部２ｂと外周側シート部２ｃとで形成される二段のバルブシート面を直列に配置し、それぞれのバルブシート面に作動油の通過に伴って開く内周端固定の環状リーフバルブからなるサブバルブ３とメインバルブ４を隣接させている。
【０００６】
そして、メインバルブ４の外周端が隣接する二段目のバルブシート面、すなわち、外周側シート部２ｃに打刻オリフィス２ｄを形成することで、作動油の流量が少ないピストン速度の微低速域では、伸側ポート２ａからの作動油がサブバルブ３のみを初期撓み剛性力に抗して押し開くと共に打刻オリフィス２ｄを通過するようになり、サブバルブ３と打刻オリフィス２ｄとで所定の減衰力を立ち上げるとしている。
【０００７】
また、作動油の流量が増える低速域以降では、打刻オリフィス２ｄの絞り効果によって、内周側シート部２ｂと外周側シート部２ｃとの間に形成の環状溝２ｅにおける油圧がメインバルブ４の初期撓み剛性力を超えることになる。
【０００８】
その結果、このピストン速度の低速域以降では、伸側ポート２ａからの作動油がサブバルブ３と共にメインバルブ４をも押し開くようになり、オリフィス特性を持たないリニアな特性の減衰力を発生させることになる。
【０００９】
しかしながら、上記した従来例としての図６に示す油圧緩衝器にあっては、バルブ構造における耐久性を期待できなくなり、所期の目的たる車体振動の抑制を設定通りに実現し得なくなる危惧がある。
【００１０】
すなわち、上記従来のものでは、サブバルブ３の撓みを保障するためにサブバルブ３とメインバルブ４との間に間座５を配在するとしているから、ピストン速度が低速域以上となるときのサブバルブ３の撓み量は、ピストン速度が微低速域にあるときの撓み量に比較して、極めて大きくなる。
【００１１】
それゆえ、サブバルブ３に作用するいわゆる負荷が大きくなり、サブバルブ３が疲労し易くなり、したがって、サブバルブ３に耐久性、すなわち、このサブバルブ３を有するバルブ構造に耐久性を期待し得ないことになる。
【００１２】
この発明は、上記した事情を鑑みて草案されたものであって、その目的とするところは、車体振動の抑制を可能にするのはもちろんのこと、バルブ構造における耐久性を持続できて、車両への搭載に最適となる油圧緩衝器を提供することである。
【００１３】
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上下二つの油室を区画し、これら二つの油室をピストンに形成したポートを介して連通させ、上記ピストンの一端側に上記ポートの出口端を囲む環状の内周側シート部と、この内周側シート部の外側に当該内周側シート部より座高が高い環状の外周側シート部とを起立させ、上記内周側シート部に内周側を固定したサブバルブを開閉自在に当接し、上記外周側シート部に内周側を固定したメインバルブを開閉自在に当接し、上記メインバルブの背面に当該メインバルブを閉じ方向に附勢するサポートを当接させている油圧緩衝器において、上記内周側シート部と上記外周側シート部との間に形成した環状溝を上記外周側シート部の端部に形成した通路を介して上記環状溝を上記下方油室に連通させ、又上記メインバルブと上記サポートとの間に容室を隔成し、更に上記サブバルブに上記ポートに連通する開口を形成し、上記メインバルブに上記開口を上記容室に連通させるオリフィスと、上記容室を上記環状溝に連通させると共に上記サブバルブで開閉される透孔を形成したことを特徴とするものである。
【００１４】
以下本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
本発明の油圧緩衝器は図６に示す従来例と同じく、シリンダ１内にピストン２を介して上下二つの油室Ｒ１，Ｒ２を区画し、これらの油室Ｒ１，Ｒ２をピストン２に形成した伸側ポート２ａを介して連通させ、上記ピストン２の一端たる下面に上記伸側ポート２ａの出口端を囲む環状の内周側シート部２ｂと、この内周側シート部２ｂの外側に当該内周側シート部２ｂより座高が高い環状の外周側シート部２ｃとを起立させ、上記内周側シート部２ｂに内周側を固定したサブバルブ３を開閉自在に当接し、上記外周側シート部２ｃに内周側を固定したメインバルブ４を開閉自在に当接し、上記メインバルブ４の背面に当該メインバルブ４を閉じ方向に附勢するサポート７を当接させている。
そして , 本発明では、上記内周側シート部２ｂと上記外周側シート部２ｃとの間に形成した環状溝２ｅを上記外側シート部２ｃの端部又は上記メインバルブ４の外周端に形成した通路２ｆを介して上記下方油室Ｒ２に連通させている。
又上記メインバルブ４と上記サポート７との間に容室Ｒを隔成し、更に上記サブバルブ３に上記伸側ポート２ａに連通する開口３ａを形成している。
又、上記メインバルブ４に上記開口３ｄを上記容室Ｒに連通させるオリフィス４ｂと、上記容室Ｒを上記環状溝２ｅに連通させると共に上記サブバルブ３の外周側で開閉される透孔４ａを形成している。
以下更に詳しく説明する。
【００１５】
ただ、この実施の形態では、メインバルブ４は、サブバルブ３の下面に隣接されるとしており、その限りでは、前記した図６に示す従来例のように、サブバルブ３との間に間座５を介在させる態様には設定されていない。
【００１６】
それゆえ、この実施の形態による場合には、間座５という部品が不要になる利点があるのはもちろんであるが、サブバルブ３の撓み量がメインバルブ４の撓み量以上にならなくなって、メインバルブ４に言わばバックアップされている状況になり、その意味では、上記の従来例に比較して、サブバルブ３の耐久性をいたずらに低下させることがなく、サブバルブ３における耐久性の持続を期待できると言い得る。
【００１７】
一方、各バルブ３，４の構成態様であるが、上記した従来例における各バルブ３，４が単なる環状リーフバルブからなるのに対して、この実施の形態による場合には、以下のような構成とされている。
【００１８】
すなわち、まず、サブバルブ３は、図２にも示すように、環状に形成された内周側の固定部３ａと、同じく環状に形成された外周側の作動部３ｂと、固定部３ａに作動部３ｂを連設させる連結部３ｃとを有してなり、その結果として形成されるＣ字状の開口３ｄを有してなる。
【００１９】
そして、このサブバルブ３は、図１に示すように、これが所定の状態に配在されるときに、開口３ｄを伸側ポート２ａの下端開口に対向させる状態にして連通させるとしている。
【００２０】
つぎに、メインバルブ４は、図２にも示すように、サブバルブ３より大径となる環状に形成された本体（符示せず）にサブバルブ３の作動部３ｂによって上方から隠蔽される透孔４ａを適宜の間隔で複数（図示例では、六個）有してなると共に、サブバルブ３の開口３ｄに露呈するように対向するオリフィス４ｂを適宜の間隔で複数（図示例では、三個）有してなる。
【００２１】
以上のように形成された各バルブ３，４は、それぞれ内周端固定で外周端自由の態様に配在されるもので、その限りでは、前記した従来例と同様であるが、サブバルブ３は、図示する実施の形態では、外周側をピストン２の下面に形成の内周側シート部２ｂに離着座可能に隣接させている。
【００２２】
また、メインバルブ４は、外周端をピストン２の下面に形成の外周側シート部２ｃに離着座可能に隣接させると共に、外周端の下面に背後からのばね６で附勢されたサポート７を隣接させている。
【００２３】
このとき、サポート７は、その内周側でメインバルブ４との間に容室Ｒを区画形成しており、この容室Ｒを介してのオリフィス４ｂと透孔４ａとの連通を許容している。
【００２４】
また、外周側シート部２ｃには打刻溝からなる通路２ｆが形成されていて、内周側シート部２ｂと外周側シート部２ｃとの間に形成される環状溝２ｅを通路２ｆを介して下方油室Ｒ２に連通させており、サブバルブ３の外周端は、環状溝２ｅ内に臨在されている。
【００２５】
なお、外周側シート部２ｃに打刻溝で形成される通路２ｆは、図示しないが、メインバルブ４の外周端に形成される切欠溝からなるとしても良く、この場合には、所定の通路を形成するについて、ピストン２に打刻溝を形成することに比較して、簡単になる点で有利となる。
【００２６】
ちなみに、ばね６の下端は、ピストンロッド８の下端螺条部（符示せず）に螺着されて上端で間座９の配在下にメインバルブ４の内周端をサブバルブ３の内周端と共にピストン２の内周側端の下面との間に挟持するピストンナット１０に担持されており、ピストン２に形成の圧側ポート２ｇの上端開口は、ノンリタンバルブ１１で開閉可能に閉塞されている。
【００２７】
以上のように形成されたこの実施の形態による油圧緩衝器にあっては、ピストン２がシリンダ１内を上昇する伸側行程時には、以下のようにして所定の減衰作用をすることになる。
【００２８】
まず、ピストン速度が微低速のときには、図３中に矢印ａで示すように、ピストン２に形成の伸側ポート２ａからの作動油がサブバルブ３の受圧面側に至ると共に、このサブバルブ３に形成の開口３ｄおよびこれに露呈するメインバルブ４に形成のオリフィス４ｂを介してメインバルブ４の背面側に形成の容室Ｒに流入する。
【００２９】
そして、この容室Ｒからの作動油は、メインバルブ４に形成の透孔４ａを介すると共に内周側シート部２ｂを支点にしてサブバルブ３の外周端を上方に持ち上げるように撓ませて、環状溝２ｅ内に流入する。
【００３０】
そしてまた、この環状溝２ｅ内に流入した作動油は、外周側シート部２ｃの形成の通路２ｆを介して下方油室室Ｒ２に流出することになり、このとき、上記の内周側シート部２ｂを支点にするサブバルブ３の外周端の上方撓みによって所定の伸側減衰力が発生される。
【００３１】
一方、ピストン速度が低速以上になると、図４中に矢印ｂで示すように、ピストン２に形成の伸側ポート２ａからの作動油がサブバルブ３の開口３ｄに露呈するオリフィス４ｂを通過し得なくなり、サブバルブ３の外周側を内周側シート部２ｂから離座させるように撓ませることになる。
【００３２】
このとき、サブバルブ３はいわば積層状態にメインバルブ４に隣設されているから、サブバルブ３の外周端を撓ませる作動油は、どちらかと言えば、このメインバルブ４の外周端をばね８で附勢されたサポート７を押し下げるようにして下方に撓ませることになり、したがって、このメインバルブ４の外周端の撓み作動で所定の伸側減衰力が発生されることになる。
【００３３】
その結果、この実施の形態では、ピストン速度の微低速域ではサブバルブ３によるバルブ特性の減衰力発生を期待でき、ピストン速度が低速域以上になると、メインバルブ４によるバルブ特性の減衰力発生を期待できることになる。
【００３４】
ところで、この実施の形態では、ピストン速度の微低速域では、サブバルブ３が外周端を上方に撓ませるようにして減衰作用し、ピストン速度の低速域以上では、サブバルブ３をも撓ませるが、メインバルブ４の外周端を下方に撓ませることで減衰作用をすることになる。
【００３５】
そして、この減衰作用を上記の従来の場合と比較すると、従来の場合が各バルブ３，４が直列配置された状態での減衰力作用であるのに対して、この実施の形態による場合には、各バルブ３，４が並列配置された状態での減衰力作用である点で異なることになる。
【００３６】
その結果、たとえば、図５に示すように、仮想線で示す特性が図６に示す従来の油圧緩衝器による場合と仮定するとき、破線で示す特性のように、ピストン速度の微低速域での減衰力の立ち上がりを良くしようとすると、ピストン速度の低速域以上での減衰力が異常に高くなり、仮に、操縦安定性が良くなるとしても、乗り心地が極めて悪化されることになる。
【００３７】
それに対して、この実施の形態による場合には、各バルブ３，４が並列されていて、それぞれの発生減衰力を独立に設定できるから、ピストン速度の微低速域での減衰力の立ち上がりを良くする設定にしても、ピストン速度の低速域以上での減衰力が異常に高くなる危惧はなく、ピストン速度が微低速域にあるときの操縦安定性を向上させると共に、ピストン速度が低速域以上になるときの乗り心地の改善をも可能にすることになる。
【００３８】
前記したところは、各バルブ３，４がシリンダ１内のピストン２に配在されている場合を例にして説明したものであるが、この発明の意図するところからすれば、図示しないが、各バルブ３，４がシリンダ１内のベースバルブ部に配在されていて、圧側減衰力の制御に利用されるとしても良く、その場合の作用効果も異ならないこともちろんである。
【００３９】
【発明の効果】
以上のように、この発明にあっては、ピストン速度の微低速域時には、サブバルブの外周端がメインバルブに干渉することなく上方に撓み、ピストン速度が低速域以上になると、サブバルブがメインバルブと共に下方に撓むことになり、その限りでは、サブバルブが背面側のメインバルブでバックアップされている状況になり、したがって、サブバルブがメインバルブの撓み量以上に撓まなくなり、その分、サブバルブにおける耐久性の持続を期待できることになる。
【００４０】
そして、この発明によれば、ピストン速度の微低速域では、サブバルブが外周端を上方に撓ませるようにして減衰作用し、ピストン速度の低速域以上では、メインバルブの外周端を下方に撓ませることで減衰作用をすることから、この減衰作用を従来の場合と比較すると、従来の場合が各バルブが直列配置された状態での減衰力作用であるのに対して、この発明では、各バルブが並列配置された状態での減衰力作用となる。
【００４１】
その結果、サブバルブとメインバルブによるそれぞれの発生減衰力を独立に設定することが可能になり、特に、微低速域での減衰力の立ち上がりを良くして操縦安定性を向上させながら、ピストン速度の低速域以上では、全体的に低い減衰力発生に抑えて乗り心地を改善することが可能になる。
【００４２】
また、この発明にあっては、各バルブの作動領域が限定されるから、各バルブに設定通りの耐久性を期待できることになり、したがって、各バルブの耐久性が維持されることでバルブ構造全体の耐久性を持続できることになる。
【００４３】
その結果、この発明によれば、車体振動を抑制するについて、バルブ構造における耐久性を持続しながら好ましい減衰力の発生を期待できることになり、車両への搭載に最適となる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による油圧緩衝器におけるピストン部の構造を示す部分縦断面図である。
【図２】ピストン部に配在される積層された状態のサブバルブとメインバルブを示す平面図である。
【図３】図１におけるピストン部でのサブバルブの作動状態を示す部分拡大縦断面図である。
【図４】図１におけるピストン部でのサブバルブおよびメインバルブの作動状態を図３と同様に示す図である。
【図５】図１の油圧緩衝器によるピストン速度に対する伸側減衰力の特性を従来例としての油圧緩衝器による場合の特性との比較で示す図である。
【図６】従来例としての油圧緩衝器におけるピストン部の構造を図１と同様に示す図である。
【符号の説明】
２ピストン
２ａ伸側ポート
２ｂ内周側シート部
２ｃ外周側シート部
２ｅ環状溝部
２ｆ通路
３サブバルブ
３ｄ開口
４メインバルブ
４ａ透孔
４ｂオリフィス
６ばね
７サポート
Ｒ容室
Ｒ１上方油室
Ｒ２下方油室

Claims

シリンダ内にピストンを介して上下二つの油室を区画し、これらの油室をピストンに形成したポートを介して連通させ、上記ピストンの一端側に上記ポートの出口端を囲む環状の内周側シート部と、この内周側シート部の外側に当該内周側シート部より座高が高い環状の外周側シート部とを起立させ、上記内周側シート部に内周側を固定したサブバルブを開閉自在に当接し、上記外周側シート部に内周側を固定したメインバルブを開閉自在に当接し、上記メインバルブの背面に当該メインバルブを閉じ方向に附勢するサポートを当接させている油圧緩衝器において、上記内周側シート部と上記外周側シート部との間に形成した環状溝を上記外周側シート部の端部又は上記メインバルの外周端に形成した通路を介して上記下方油室に連通させ、又上記メインバルブと上記サポートとの間に容室を隔成し、更に上記サブバルブに上記ポートに連通する開口を形成し、上記メインバルブに上記開口を上記容室に連通させるオリフィスと、上記容室を上記環状溝に連通させると共に上記サブバルブで開閉される透孔を形成したことを特徴とする油圧緩衝器。