JPH02278026A - 油圧緩衝器 - Google Patents

油圧緩衝器

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JPH02278026A
JPH02278026A JP10102189A JP10102189A JPH02278026A JP H02278026 A JPH02278026 A JP H02278026A JP 10102189 A JP10102189 A JP 10102189A JP 10102189 A JP10102189 A JP 10102189A JP H02278026 A JPH02278026 A JP H02278026A
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JP
Japan
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valve
piston
damping force
disc valve
pressure chamber
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JP10102189A
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Tomio Imaizumi
今泉 富雄
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Tokico Ltd
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Tokico Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野〕 本発明は、例えば車両に加えられる上下方向の振動を緩
衝するのに好適に用いられる油圧緩衝器に関し、特に、
自由度の高い減衰力特性を得ることができるようにした
油圧緩衝器に関する。
[従来の技術] 第7図および第8図に従来技術による油圧緩衝器を示す
同図において、1はシリンダ、2は該シリンダ1内に突
出させて設けたピストンロッド、3は該ピストンロッド
2に固着され、前記シリンダ1の内壁に沿って摺動する
ピストンを示す。そして、ピストン3によりシリンダ1
内は2個の油室A。
Bに画成されており、ピストン3が伸長側または縮小側
に変位するときに一方の油室から他方の油室に流れる油
液に減衰力を発生させることによって、振動の緩衝作用
を行わせるように構成されている。
次に、前述の減衰力発生機構について説明する。
4.5はピストン3の両端外周部近傍に円環状に形成し
た弁シート、6.7はピストン3の両端内周部に設けた
突部な示し、弁シート4,5は突部6,7よりも僅かに
突出した状態となっている。また、8.9はピストンロ
ッド2に嵌合され、その内周縁部がそれぞれ突部6,7
と当接し、外周縁部が弁シート4.5に離着座する縮小
側および伸長側のディスクバルブ、10.11は該各デ
ィスクバルブ8.9をそれぞれ弁シート4.5から離座
する方向への変形を可能ならしめるスペーサ、12.1
3は前記各ディスクバルブ8.9の開弁度を規制する規
制部材(リテーナ)を示し、ディスクバルブ8、スペー
サ10、規制部材12はピストン3とピストンロッド2
に形成した段部2Aとの間に挟持され、また、ディスク
バルブ9、スペーサ11、規制部材13はピストン3と
ピストンロッド2に螺合したロックナツト14との間に
挟持されている。前記各ディスクバルブ8.9のち縮小
側のディスクバルブ8は2枚のディスクを重ね合せ、伸
長側のディスクバルブ9は3枚のディスクを重ね合せた
ものが使用されている。そして、ディスクバルブ8.9
はそれぞれ突部6,7および弁シート4.5に当接する
ことにより、ディスクバルブ8.9とピストン3の各端
面との間に円環状油室15,16を画成している。また
、17.18はそれぞれピストン3に設けられた伸長側
及び縮小側の連通路で、伸長側の連通路17は油室Aと
円環状油室16とを連通し、縮小側の連通路18は油室
Bと円環状油室15とを連通させるもので、各連通路1
7.18はピストン3の軸線に対し傾斜させて設けられ
ている。さらに、ディスクバルブ9の最内側のディスク
9Aには絞りをもって油室16と油室Bとを常時連通さ
せる複数の切欠き19,19.・・・が形成されている
従来技術による油圧緩衝器は前述の構成を有するもので
、次にその作用について第8図を参照しつつ説明する。
いま、ピストン3がピストンロッド2と共に第7図中の
矢示X方向(伸長側)に変位したとする。これにより油
室A内が高圧となり、油室Bとの間に差圧が生じる。こ
のために油室A内の油液は連通路17から円環状油室1
6内に流れ、ディスクバルブ9に設けた切欠き19を介
して油室B内に流れる。そして、該切欠き19の流路面
積は絞られてオリフィスとなっているから、北部を通過
する際に第8図中の特性線ρ、の如く所定の減衰力が発
生する。そして、ピストン3が高速で変位すると、油室
A内の圧力が上昇し、この圧力は円環状油室16内に導
かれ、伸長側のディスクバルブ9に作用する。そして、
このディスクバルブ9に作用する圧力が減衰力Fのレベ
ルに達して該ディスクバルブ9のばね力(開弁圧)より
大きくなると、その外周縁部が変形し、弁シート5から
離座する。この結果、円環状油室16から油室Bへ〇流
路面積が増大し、減衰力特性が特性線ρ2の如く変化す
る2段階の特性を有する。
一方、ピストン3が前述とは反対に矢示X方向(縮小側
)に変位した場合も前述と同様の作動を行う。ただし、
伸長側のディスクバルブ9のディスクは3枚使用し、縮
小側のディスクバルブ8のディスクは2枚であるから、
ディスクバルブ9の開弁圧はディスクバルブ8のそれよ
り高く、従って、ピストン3がX方向に変位する伸長行
程の方がX方向に変位する縮小行程より高い減衰力特性
を示すようになっている。
〔発明が解決しようとする課題J ところで、上述した従来技術では、第8図中に示す特性
線β1.ρ2等の如く、ピストン3の速度に応じて減衰
力特性が変化するものの、この特性はディスクバルブ8
.9の予め設定された開弁圧によって決められるから、
例えば速度が比較的低い領域0.1〜0.3m/sで低
い減衰力を得ようとすると、例えば0.6m/s程度の
高速域で高い減衰力を発生させることができないという
問題がある。また、第8図中に点線で示す特性線の如く
、例えば0.6m/s程度の高速域で高い減衰力を得よ
うとすると、逆に0.1〜0.3m、 / s程度の低
速域で減衰力が高くなり過ぎるという問題がある。
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので
、本発明は設定の自由度が高い多段階の減衰力特性を得
ることができ、例えばピストン速度の低速域では低い減
衰力を発生させることができ、高速域では高い減衰力を
発生できるようにした油圧緩衝器を提供するものである
〔課題を解決するための手段) 上述した課題を解決するために本発明が採用する構成の
特徴は、伸長側、縮小側の減衰力発生機構のうち少なく
とも一方の減衰力発生機構をピストンの端面に形成した
弁シートに離着座して減衰力を発生させるディスクバル
ブと、前記弁シートの内側に位置して該ディスクバルブ
とピストンの端面との間に形成され、該ディスクバルブ
の内面側に開弁圧を作用させる圧力室と、前記ディスク
バルブの外面側に位置して該ディスクバルブに背圧を作
用させる背圧室と、前記ディスクバルブの内周側を介し
て該背圧室と圧力室とを連通すべく、該背圧室と圧力室
との間に設けられた通路と、前記ディスクバルブよりも
大きな開弁圧をもって該通路を閉塞し、開弁時に前記圧
力室の圧力を背圧室に該通路を介して導入させる弁とか
ら構成したことにある。
〔作用J 上記構成により、シリンダ内を摺動するピストンの速度
が上昇して圧力室内の圧力が昇圧するに応じて、まずデ
ィスクバルブが開弁じた後に弁が開弁じて、圧力室内の
圧力を背圧室へと通路を介して導入でき、これによって
、背圧室内の圧力を高めることができ、この圧力をディ
スクバルブに背圧として作用させ、該ディスクバルブの
弁開度を背圧に応じた開度に調整でき、高い減衰力を発
生させることが可能となる。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例を第1図ないし第6図に基づいて
説明する。
図中、21はシリンダ、22は一端側が該シリンダ21
内に挿入され、他端側かシリンダ21外に突出したピス
トンロッドを示し、該ピストンロッド22の一端側には
段部22Aを介して小径部22Bが設けられ、該小径部
22Bの先端側外周にはおねじ22Cが形成されている
。23はピストンロッド22の小径部22Bにロックナ
ツト24等を介して固着されたピストンを示し、該ピス
トン23は従来技術で述べたピストン3とほぼ同様にシ
リンダ21内を油室A、Hに画成し、弁シート25,2
6、突部27,28および連通路29.30等が形成さ
れているものの、第1図中の右側に位置する弁シート2
6にはオリフィスとしての切欠き26A、26Aが第2
図に示す如(形成され、該各切欠き26Aは従来技術で
述べた各切欠き19と同様の機能を有している。
また、該ピストン23の突部27,28には後述の円環
状油室31,32と連通ずる径方向の油溝27A、27
A、28A、28Aと、ピストン23の内周側に形成さ
れ、該各油溝27A。
28Aと連通する環状の油溝27B、28Bとが形成さ
れている。31.32はピストン23の両端側に弁シー
ト25.26と突部27,28との間に位置して形成さ
れる圧力室としての円環状油室を示し、該油室31,3
2はピストン23の端面と後述のディスクバルブ47.
33との間に画成され、連通路30.29を介して油室
B、Aと常時連通ずるようになっている。
33は弁シート26に離着座するようにピストン23の
一端側に設けられた伸長側の第1のディスクバルブを示
し、該ディスクバルブ33は従来技術で述べたディスク
バルブ9とほぼ同様に複数枚のディスクを重ね合せるこ
とによって形成されているものの、その内周側には第3
図に示す如く、例えば3個の油溝33A、33A、・・
・が円弧状に形成されている。そして、該ディスクバル
ブ33の内面側(第1図中の左側面)には円環状油室3
2内の圧力が開弁圧として作用し、その外面側には後述
する背圧室4o内の圧力が背圧とじて作用するようにな
っている。
34はピストンロッド22の小径部22Bに嵌合され、
ピストン23の突部28との間でディスクバルブ33を
挟持した保持部材を示し、該保持部材34は軸方向−側
(図中右側)が大径部34Aとなって段付筒状に形成さ
れ、該大径部34Aの外周側には後述するディスクバル
ブ37用の弁シート34Bが環状に形成され、その内周
側にはスペーサ35との間でディスクバルブ37を挟持
する突部34Cが形成されている。また、該保持部材3
4には第4図に示す如くその内周側に前記油溝33Aと
同様に、例えば3個の油溝34D、34D、・・・が円
弧状に形成され、突部34Cには弁シート34B内を該
各油溝34Dと連通させる油溝34E、34E、・・・
が径方向に形成されている。そして、該各油溝34D、
34Eは前記油溝28A、28B、33Aと共に円環状
油室32と背圧室40との間を連通させる通路36を構
成している。
37は保持部材34の弁シート34Bに離着座する弁と
しての第2のディスクバルブを示し、該ディスクバルブ
37はディスクバルブ33よりも小径に形成され、この
ディスクバルブ33よりも大きな開弁圧をもって常時は
通路36を閉塞するようになっている。そして、該ディ
スクバルブ37は開弁時に円環状油室32と背圧室40
とを通路3Gを介して連通させ、円環状油室32内の圧
力を背圧室40内に導入させるようになっている。
38はピストンロッド22の小径部22Bに嵌合された
有底筒状のガイド部材を示し、該ガイド部材38の外周
側にはピストン23側に向けて軸方向に伸びるガイド筒
38Aが形成され、該ガイド筒38A内には後述の可動
ピストン39が摺動可能に挿嵌されている。また、該ガ
イド部材38の底部側には後述するディスクバルブ42
用の弁シート38Bと突部38Cとが環状に形成され、
弁シート38Bの径方向内側部位には背圧室40内と常
時連通する袖穴38D、38D、・・・が周方向に所定
間隔をもって穿設されている。
39はガイド部材38とディスクバルブ33との間に位
置してガイド筒38A内に摺動可能に挿嵌された可動ピ
ストンを示し、該可動ピストン39は段付筒状に形成さ
れ、保持部材34、ディスクバルブ37の周囲を取囲む
ようになっている。そして、該可動ピストン39はガイ
ド部材38との間で背圧室40を画成し、該背圧室40
内の圧力は可動ピストン39の蓋部側に形成した小径部
39Aを介してディスクバルブ33の外側面に径方向内
側部位で背圧として作用するようになっている。また、
該可動ピストン39の筒部39Bには複数の小孔39C
が径方向に穿設され、該各小孔39Cは油室Bと背圧室
40とを常時連通させることにより、ピストン23の停
止時には背圧室4oと油室Bとを同圧に戻し、摺動時に
は背圧室40内の急激な圧力上昇を緩和させるようにな
っている。
41は可動ピストン39を弱いばね荷重でディスクバル
ブ33側に付勢したスプリングを示し、該スプリング4
1は背圧室40内に位置してピストンロッド22の小径
部22Bに挿通され、スペーサ35とガイド部材38と
の間で挟持されている。そして、該スプリング41には
第5図に示す如く径方向に突出する3個の突出部41A
41A、・・・が形成され、該各突出部41Aは可動ピ
ストン39側に予め僅かに折り曲げることによって小さ
な付勢力を可動ピストン39に与えるようになっている
42はガイド部材38の突部38Cとナツト24との間
にスペーサ43.リテーナ44を介して挟持された第3
のディスクバルブを示し、該ディスクバルブ42はガイ
ド部材38の弁シート38Bに離着座し、ディスクバル
ブ37よりもさらに大きな開弁圧を有するように設定さ
れている。そして、該ディスクバルブ42には背圧室4
0内の圧力が各袖穴38Dを介して作用し、背圧室40
内の圧力が第6図に例示する減衰力F。
のレベルまで上昇したときに、該ディスクバルブ42は
開弁じて背圧室40と油室Bとを連通させるようになっ
ている。ここで、該ディスクバルブ42.37.33は
ピストン23の円環状油室32、通路36および背圧室
40等と共に伸長側の減衰力発生機構45を構成してい
る。
次に、46はピストン23とピストンロッド22の段部
22Aとの間に設けられた縮小側の減衰力発生機構を示
し、該減衰力発生機構46はピストン23の円環状油室
31、第1のディスクバルブ47、保持部材48、スペ
ーサ49、通路50、チエツク弁としての第2のディス
クバルブ51、ガイド部材52、可動ピストン53、背
圧室54、スプリング55、第3のディスクバルブ56
、スペーサ57およびリテーナ58等によって構成され
、これらは伸長側の減衰力発生機構45の各部材とほぼ
同様に形成されている。そして、ディスクバルブ47の
内周側には各油溝47Aが形成され、保持部材48には
前記保持部材34と同様に大径部48A、弁シート48
B、突部4.8 Cおよび各油溝48D、48Eが形成
され、通路50は油溝27A、27B、47A。
48D、48Eによって構成されている。また、ガイド
部材52には前記ガイド部材38と同様にガイド筒52
A、弁シート52B、突部52Cおよび各袖穴52Dが
設けられ、可動ピストン53には前記可動ピストン39
と同様に小径部53A、筒部53Bおよび各小孔53C
が形成され、スプリング55には第5図に示す如(3本
の突出部55A、55A、・・・が形成されている。
本実施例による油圧緩衝器は上述の如き構成を有するも
ので、次にその作動についてピストンロッド22が第1
図中の矢示X方向(伸長側)に変位する場合を例に挙げ
て第6図を参照しつつ説明する。
まず、ピストン23がピストンロッド22と共に矢示X
方向に変位すると、油室A内が高圧となるから、この圧
油はピストン23の各連通路29を介して円環状油室3
2内に導入され、オリフィスとしての各切欠き26Aを
介して油室B側に流出するときに第6図中の特性線C1
の如(減衰力を発生させる。そして、ピストン23の速
度が増大して油室32内の圧力が減衰力F、のレベルま
で達すると、ディスクバルブ33が開弁じて特性線C2
に沿った減衰力が発生する。また、このとき油室32内
の圧力は油溝28A、28B。
33A、34D、34Eからなる通路36を介して第2
のディスクバルブ37に作用し続けている。
そして、ピストン23の速度がさらに増大して油室32
、通路36内の圧力が減衰力F2のレベルまで達すると
、ディスクバルブ37が開弁じて油室32と背圧室40
とが通路36を介して連通し、背圧室40内の圧力が油
室32内と同圧になるから、この背圧室40内の圧力は
可動ピストン39の小径部3.9 Aを介してディスク
バルブ33の径方向内側部位に背圧として作用し、この
背圧はディスクバルブ33の開度を規制する方向に作用
することによって、第6図中の特性線I2sに沿って減
衰力特性の傾斜を急に高くさせるようになる。さらに、
ピストン23の速度が増大して油室32から背圧室40
に亘る圧力が減衰力F、のレベルまで達すると、背圧室
40内の圧力が各袖穴3、8 Dを介して作用している
第3のディスクバルブ42が開弁するから、特性線12
4に沿った減衰力が発生する。
また、ピストンロッド22がピストン23と共に第1図
中の矢示Y方向(縮小側)に変位するときには、油室B
内が高圧となって、この圧油は連通路30を介して円環
状油室31内に導入され、油溝27A、27B、47A
、48D、48Eからなる通路50を介して第2のディ
スクバルブ51に作用するから、まず、油室31内の圧
力が減衰力f、のレベルに達すると第1のディスクバル
ブ47が開弁じ、油室31および通路50内の圧力が減
衰力で、のレベルに達すると、ディスクバルブ51が開
弁じて背圧室54内の圧力が上昇し、さらに、油室31
から背圧室54に亘る圧力が減衰力f、のレベルまで達
すると、第3のディスクバルブ56が開弁じて第6図中
に示す如く4段階の減衰力特性を得ることができる。
而して本実施例では、ピストンロッド22の伸長行程と
縮小行程とで伸長側、縮小側の減衰力発主機構45.4
6を構成する第1のディスクバルブ33,47、第2の
ディスクバルブ37.51および第3のディスクバルブ
42.56が順次開弁じて、第6図中に示す如(4段階
の減衰力特性を得ることができ、例えばピストン23゜
の速度が0.1〜0.3m、/s程度の低速域で比較的
低い減衰力を発生できる上に、0.6rn/s程度の高
速域で高い減衰力を発生でき、減衰力設定の自由度を大
幅に向上できる等、種々の効果を奏する。
なお、前記実施例では、ピストン23の弁シート26に
オリフィスとしての切欠き26Aを形成するものとして
述べたが、これに替えて、例えば伸長側のディスクバル
ブ33に従来技術で述べたディスクバルブ9の切欠き1
9と同様の切欠きを形成してもよい。
また、前記実施例では、可動ピストン39゜53の筒部
39B、、53Bに小孔39G、53Cを穿設するもの
として述べたが、これに替えて、ガイド部材38.52
の弁シート38B、52Bに前記切欠き26Aとほぼ同
様の切欠きを形成してもよ(、または第3のディスクバ
ルブ42゜56に前記切欠き19と同様の切欠きを形成
してもよい。
さらに、前記実施例では、ピストン23の軸方向両端側
に伸長側、縮小側の減衰力発生機構45.46を設ける
構成としたが、本発明はこれに限るものではなく、減衰
力発生機構45.46のうちいずれか一方のみを採用し
、他方の減衰力発生機構は従来技術のものと同様に構成
してもよい。また、減衰力発生機構45.46と同等の
ものをシリンダ21のボトム側に設けてもよい。
また、前記実施例では、4段階の減衰力特性を得るよう
に第3のディスクバルブ42.56を用いているが、こ
れらのディスクバルブ42.56を廃止して3段階の特
性としてもよく、この場合はガイド部材38.52に各
油入38D、52Dを形成する必要はない。
さらに、前記実施例では、円環状油室32゜31と背圧
室40.54との間を連通させる通路36.50を第2
のディスクバルブ37.51によって常時は閉塞する構
成としたが、このディスクバルブ37.51に替えて通
路36.50の途中等に、例えばボール弁体等からなる
弁としてのチエツク弁を設けるようにしてもよ(、この
チエツク弁は第1のディスクバルブ33.47よりも大
きな開弁圧を有するように設定しておけばよい。
また、前記実施例では、第1のディスクバルブ33.4
7とガイド部材38.52との間に可動ピストン39.
53を設け、背圧室40.54を画成するものとして述
べたが、可動ピストン39.53に替えて、例えば弾性
材料からなる筒体をディスクバルブ33.47の外面側
で径方向内側部位に固着して設け、この筒体をガイド部
材38.52内に摺動可能に挿嵌するようにしてもよく
、この場合にはガイド部材38.52を筒体に対応させ
て小径に形成すればよく、スプリング41.55を廃止
できる等の利点がある。
〔発明の効果〕
以上詳述した通り本発明によれば、減衰力発生用のディ
スクバルブの外(背)面側に背圧室を形成し、この背圧
室をディスクバルブ、ピストン間の圧力室と通路を介し
て連通させ、この通路をディスクバルブよりも大きな開
弁圧を有する弁で閉塞する構成としたから、ディスクバ
ルブの開弁後にこの弁を開弁させて背圧室内の圧力を上
昇させることにより、ディスクバルブの弁開度を背圧室
からの背圧に応じて調整でき、ピストンの低速域で低い
減衰力を、高速域で高い減衰力を発生でき、減衰力設定
の自由度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図ないし第6図は本発明の実施例を示し、第1図は
油圧緩衝器の縦断面図、第2図はピストンを示す第1図
中の右側面図、第3図はディスクバルブを示す側面図、
第4図は保持部材の側面図、第5図はスプリングの側面
図、第6図は減衰力特性線図、第7図および第8図は従
来技術を示し、第7図は油圧緩衝器の縦断面図、第8図
は減衰力特性線図である。 21・・・シリンダ、22・・・ピストンロッド、23
・・・ピストン、25.26・・・弁シート、27゜2
8・・・突部、29.30・・・連通路、31.32・
・・円環状油室(圧力室)  33,42,47゜56
・・・ディスクバルブ、34.53・・・保持部材、3
6.50・・・通路、37.51・・・ディスクバルブ
(弁)、38.52・・・ガイド部材、39.53・・
・可動ピストン、40.54・・・背圧室、41゜55
・・・スプリング、45.46・・・減衰力発生機構。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. シリンダと、該シリンダ内に摺動可能に挿嵌され、該シ
    リンダ内を2つの油室に画成したピストンと、該ピスト
    ンの両端側に設けられ、ピストンロッドの伸長行程と縮
    小行程とでそれぞれ減衰力を発生させる伸長側、縮小側
    の減衰力発生機構とからなる油圧緩衝器において、前記
    各減衰力発生機構のうち少なくとも一方の減衰力発生機
    構は、前記ピストンの端面に形成した弁シートに離着座
    して減衰力を発生させるディスクバルブと、前記弁シー
    トの内側に位置して該ディスクバルブとピストンの端面
    との間に形成され、該ディスクバルブの内面側に開弁圧
    を作用させる圧力室と、前記ディスクバルブの外面側に
    位置して該ディスクバルブに背圧を作用させる背圧室と
    、前記ディスクバルブの内周側を介して該背圧室と圧力
    室とを連通すべく、該背圧室と圧力室との間に設けられ
    た通路と、前記ディスクバルブよりも大きな開弁圧をも
    って該通路を閉塞し、開弁時に前記圧力室の圧力を背圧
    室に該通路を介して導入させる弁とから構成したことを
    特徴とする油圧緩衝器。
JP10102189A 1989-04-20 1989-04-20 油圧緩衝器 Pending JPH02278026A (ja)

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