JPH05302638A - 減衰力可変ショックアブソーバー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 回転アクチュエータやピストンロッドを小形
化することができ、比較的簡単に製造を行うことができ
る減衰力可変ショックアブソーバーを提供する。 【構成】 回転アクチュエータ２３が内シリンダ２及び
外シリンダ３から突出したピストンロッド４の先端部近
傍に配設される。ピストンロッド４内に回転運動を直線
運動に変換するボールねじシャフト１６とボールねじナ
ット１５が設けられる。ボールねじシャフト１６が回転
アクチュエータ２３に連結され、ボールねじナット１５
がオイル通路９、１０を開閉するスプール弁５に連結さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車のサスペンショ
ン等に使用されるオイルダンパー式のショックアブソー
バーに関し、特に、内部のバルブを開閉してその減衰力
を調整可能とした減衰力可変型のショックアブソーバー
に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、自動車のサスペンションに使用
される減衰力可変型のショックアブソーバーとして、従
来、ショックアブソーバーのピストンロッド内に直流モ
ータを配設し、シリンダ内のオイル流量を調整するため
のロータリバルブをそのモータにより開閉して、ピスト
ンの上室と下室間のオイル流量を制御するショックアブ
ソーバーが、特開昭６２−６７３４３号公報等で知られ
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この種のショックアブ
ソーバーは、ピストンロッド内にモータを内蔵する構造
のため、ピストンロッドの内蔵部分が大径となり、ピス
トンの移動幅が制限される問題があった。また、ピスト
ンロッドの構造が非常に複雑化し、その加工や組み付け
を難しくしていた。さらに、このショックアブソーバー
はロータリバルブを使用するため、バルブの回転角度に
応じて減衰力をリニアに変化させるためには、図６に示
すように、ロータリバルブ３０内に特殊な移牒型の開口
部３１を形成する必要があり、そのために、放電加工等
の精密な加工を使用せざるを得ず、製造コストも増大す
る問題があった。

【０００４】また、従来、特開平３−８２３５５号公報
において、ショックアブソーバーのシリンダから上方に
突出したピストンロッドの先端に、２台のモータ等から
なる回転駆動装置を設け、そのピストンロッド内に２本
の回転軸を配設し、ピストンには圧側ディスクバルブと
伸側ディスクバルブを各回転軸に連結して配設したショ
ックアブソーバーが提案されている。

【０００５】このショックアブソーバーは、外部の回転
駆動装置を駆動することにより、圧側ディスクバルブと
伸側ディスクバルブを動かして、シリンダ内の上室と下
室間のオイル流量を制御し、減衰力を調整するように動
作する。しかし、ディスクバルブを駆動するために、か
なり大きなトルクを必要とするため、回転駆動装置を大
形にせざるを得ず、自動車内の限られたスペースに設置
することが難しいという問題があった。

【０００６】本発明は、上記の点に鑑みてなされたもの
で、回転アクチュエータやピストンロッドを小形化する
ことができ、比較的簡単に製造を行うことができる減衰
力可変ショックアブソーバーを提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の減衰力可変ショックアブソーバーは、作動
流体を充填したシリンダと、その一方の先端部が前記シ
リンダから突出すると共に該シリンダに摺動自在に配設
され、シリンダ内部を上部室と下部室に区分けするピス
トン部材と、前記ピストン部材内に配設され、前記上部
室と下部室間を流通する作動流体の流路を開閉するバル
ブとを備えた減衰力可変ショックアブソーバーにおい
て、前記シリンダから突出した前記ピストン部材の先端
部と車体間に配設され、回転駆動力を発生する回転アク
チュエータと、前記ピストン部材内に配設され、前記回
転アクチュエータと前記バルブ間を連結すると共に、前
記回転アクチュエータにて発生した回転駆動力をねじ機
構によって直線駆動力に変換し前記バルブに伝達する変
換手段と、を備えることをその要旨とする。

【０００８】

【作用・効果】上記構成の減衰力可変ショックアブソー
バーは、回転アクチュエータを回転駆動させれば、変換
手段がねじ機構によって回転駆動力を直線駆動力に変換
してバルブに伝達する。この直線駆動力により、バルブ
は上部室と下部室間を流通する作動流体の流路を開閉す
る。減衰力を変える場合、バルブの開度を小さくするこ
とにより、減衰力が増大する方向に制御され、バルブの
開度を大きくすることにより、減衰力が減少する方向に
制御される。

【０００９】このように、本発明のショックアブソーバ
ーによれば、ピストンロッド内に回転運動を直線運動に
変換するねじ式の変換機構が配設されるため、回転アク
チュエータの回転負荷を軽減することができ、回転アク
チュエータを小形化することができる。このため、自動
車等の制限されたスペースに回転アクチュエータを配設
することが可能となる。また、ピストンロッド内にはね
じ式の変換機構のみが配設されるため、ピストンロッド
の径をそれ程大径にする必要はなく、シリンダ内の容積
やピストンロッドのストロークを充分に確保でき、その
加工が容易である。

【００１０】さらに、直線運動に変換する変換機構を使
用するため、バルブには直線的に移動するスプール弁等
の簡単な構造の弁を使用することができ、従来のロータ
リバルブに比べ、加工が容易で、安価に製造することが
できる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１２】図１はショックアブソーバーの断面図を示
している。このショックアブソーバーは、基本的には、
外シリンダ１内に内シリンダ２が挿入され、内シリンダ
２内にピストン３が摺動可能に嵌挿され、上方から外シ
リンダ１と内シリンダ２内にピストンロッド４が差し込
まれ、ピストンロッド４の下端にピストン３を固定して
構成される。

【００１３】ピストンロッド４はパイプ状に形成され、
その内部にスプール弁５と、スプール弁５を開閉するた
めのねじ式の変換機構が配設される。即ち、ピストンロ
ッド４の下部に、弁室６が形成され、弁室６の下部はピ
ストン３下側の下室７と連通し、スプール弁５がその弁
室６内に上下摺動可能に嵌挿され、ピストン３上側の上
室８と弁室６と間には２対のオイル通路９、１０が形成
される。

【００１４】スプール弁５は筒型に形成され、オイル流
量を直線的に且つ広い範囲で変え得るように、先端にテ
ーパ部５ａが形成され、中間側壁の両側には、オイル通
路１０と連通可能な孔５ｂが形成される。このスプール
弁５の上部に連結軸１１の下端部が嵌挿され、連結軸１
１はピストンロッド４の内部に固定された軸受部１３に
より上下摺動可能に支持される。軸受部１３の内側には
シール材２４が装着され、シリンダ内のオイルが作動時
の圧力によりピストンロッド内を通して外部に漏洩する
ことを防止している。

【００１５】連結軸１１の下端がスプール弁５上部に嵌
入された状態で、Ｅクリップ１２が連結軸１１の先端に
嵌められ、圧縮コイルばね１４がスプール弁５と軸受部
１３間に配設される。したがって、スプール弁５の前進
端での連結軸１１の前進をある程度許容し、且つ軸を中
心としたスプール弁５と連結軸１１の回動を許容し、こ
れにより、スプール弁５のかじりやかみ込みを防止して
いる。

【００１６】軸受部１３上側のピストンロッド４内に、
ボールねじナット１５が上下動自在で且つ回転を阻止さ
れて配設され、連結軸１１の上端がボールねじナット１
５の下部に固定される。ボールねじナット１５の下部に
は、両側面をフラットにした平坦部１５ａが形成され、
その平坦部１５ａが軸受部１３の上部に形成されたガイ
ド部１３ａの間に入りガイドされる（図３）。これによ
り、ボールねじナット１５はピストンロッド４内で回転
を阻止され、所定の範囲で上下摺動可能に支持される。

【００１７】ボールねじナット１５には、上方からボー
ルねじシャフト１６が挿入され、多数のボールを介して
そこに螺合される。ボールねじシャフト１６の上端はコ
ントロールロッド１７の下端にねじ結合、圧入等によっ
て連結・固定される。コントロールロッド１７の上部
は、ピストンロッド４内に固定された軸受１８により回
転可能に支持される。

【００１８】さらに、軸受１８から上方に突出するコン
トロールロッド１７の上部にはおねじ部１７ａが形成さ
れ、そのおねじ部１７ａにナット１９が螺合される。こ
のナット１９はスプール弁５の位置を調整するために設
けられ、ナット１９を回してコントロールロッド１７の
静止位置を上げることにより、スプール弁５の位置を上
げ、コントロールロッド１７の静止位置を下げることに
より、スプール弁５の位置を下げる。ナット１９による
スプール弁５の位置調整が完了した際、ナット１９内周
部にナットロック剤が塗布され、ナット１９はコントロ
ールロッド１７に対し固定される。なお、ナット１９の
上面と下面にはその回転動を円滑にするために、摺動材
２０が介挿される。

【００１９】したがって、軸受１９によって支持された
コントロールロッド１７が回転すると、ボールねじシャ
フト１６が回転し、ねじ機構によりボールねじナット１
５が上又は下に移動する。このボールねじナット１５上
下動により、スプール弁５が上下に移動し、オイル通路
９、１０を開閉する。

【００２０】ピストンロッド４の上端には、コントロー
ルロッド１７の上端を上方に突出させた状態で、ねじ付
きのキャップ２１がコイルばね２２を介して被せられ
る。コイルばね２２が常時、摺動材２０を介してナット
１９を下方に付勢することにより、ナット１９やコント
ロールロッド１７の上下のがたつきを防止している。コ
ントロールロッド１７の上端には平坦部１７ｂが形成さ
れ、その平坦部１７ｂに回転アクチュエータ２３の出力
軸２３ａが、上下動のみをある程度の範囲で許容し回転
運動を伝達するように連結される（図２）。回転アクチ
ュエータ２３には、ステップモータ、トルクモータ等が
使用される。

【００２１】なお、コントロールロッド１７を支持する
構造は、図４に示すように、ピストンロッド４内にラジ
アル玉軸受２８を挿入し、その上から固定リング２９を
圧入してラジアル玉軸受２８の外輪をピストンロッド内
面に固定し、ラジアル玉軸受２８によりコントロールロ
ッド１７を回転可能に支持する構造とすることもでき
る。

【００２２】上記構成のショックアブソーバーのピスト
ン３には、従来のものと同様に、オリフィスが設けら
れ、内シリンダ２の底部にはオリフィスと逆止弁が設け
られ、さらに、外シリンダ１と内シリンダ２内にはオイ
ルとガスが充填される。

【００２３】このように構成されたショックアブソーバ
ーは、例えば自動車のサスペンションに使用される。そ
の場合、上部に位置する回転アクチュエータ２３は、ピ
ストンロッド４の上端に固定されるアッパーサポート上
に取付けられる。

【００２４】次に、上記構成のショックアブソーバーの
動作を説明する。

【００２５】ショックアブソーバーの減衰力を変える場
合、回転アクチュエータ２３を動作させ、コントロール
ロッド１７を回転させ、ボールねじシャフト１６とボー
ルねじナット１５からなるボールねじ機構（回転運動を
直線運動に変換する変換機構）を介してスプール弁５を
上下動させ、オイル通路９、１０の開口面積を調整す
る。

【００２６】即ち、減衰力を増大させる場合、図１の状
態から、ボールねじナット１５を下降させる側に回転ア
クチュエータ２３を回転させる。この回転がボールねじ
シャフト１６とボールねじナット１５を介して下方移動
に変換され、連結軸１１を介してスプール弁５が下降す
る。スプール弁５の下降によりオイル通路９、１０の開
口面積が狭められ、作動時におけるピストン３の上室８
と下室７の間のオイル流量が減少し、これにより、減衰
力が増大する方向に制御される。

【００２７】一方、減衰力を減少させる場合、図１の状
態から、ボールねじナット１５を上昇させる側に回転ア
クチュエータ２３を回転させる。この回転がボールねじ
シャフト１６とボールねじナット１５を介して上方移動
に変換され、連結軸１１を介してスプール弁５が上昇す
る。スプール弁５の上昇によりオイル通路９、１０の開
口面積が拡大され、作動時におけるピストン３の上室８
と下室７の間のオイル流量が増大し、これにより、減衰
力が減少する方向に制御される。

【００２８】このように、ピストンロッド４内に回転運
動を直線運動に変換するボールねじ機構が配設されるた
め、回転アクチュエータ２３の回転負荷を軽減すること
ができ、回転アクチュエータ２３を小形化することがで
きる。このため、自動車等の制限されたスペースに回転
アクチュエータを配設することが可能となる。また、ピ
ストンロッド２３内にはボールねじ機構のみが配設され
るため、従来のアクチュエータを内蔵させる場合のよう
に、ピストンロッドの径をそれ程大径にする必要はな
く、シリンダ内の容積やピストンロッドのストロークを
充分に確保でき、その加工や組み付けも容易である。

【００２９】また、直線運動により弁を作動することが
できるため、構造が簡単で加工が容易なスプール弁５を
使用することができ、スプール弁５では先端にテーパ部
を設けるなどして容易に減衰力を直線的に制御できる構
造とすることができる。

【００３０】さらに、コントロールロッド１７の１回転
当りのスプール弁５の移動量は、製作時にボールねじ機
構のねじピットを変えることにより容易に調整すること
ができ、そのねじリードを小さくすれば、小トルクの回
転アクチュエータを使用しても、スプール弁５を充分な
範囲で移動させ、大きな幅で減衰力を制御することがで
きる。

【００３１】ピストンロッド４内のオイルシールは、直
線的に移動する連結軸１１の部分に設けた軸受部１３の
シール材２４により行うことができるため、シールが確
実にでき、また、下からのオイルの補給によりシール面
の潤滑性が確保され、シール材の耐久性も良好に確保で
きる。

【００３２】さらに、ピストンロッド４内にボールねじ
機構を設けるため、回転アクチュエータ２３には歯車等
の減速機構を設ける必要がなく、このため、従来、外部
の回転アクチュエータ内に設けられていた減速機構をな
くすことができ、その減速機構による騒音の発生を防止
することができる。

【００３３】なお、図５に示すように、ボールねじ機構
の代りに通常のねじ機構を使用することもでき、通常の
めねじ孔を有するナット部２５に、通常のコントロール
ロッドおねじ部１７ｃを螺合させて、回転運動を直線運
動に変換する変換機構とすることもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すショックアブソーバー
の縦断面図である。

【図２】図１のII−II拡大断面図である。

【図３】図１の III− III拡大断面図である。

【図４】他の実施例の部分拡大断面図である。

【図５】他の実施例の部分拡大断面図である。

【図６】従来のショックアブソーバーに使用されたロー
タリバルブの平面図である。

【符号の説明】

１−外シリンダ、２−内シリンダ、３−ピストン、４−
ピストンロッド、５−スプール弁（バルブ）、９、１０
−オイル通路、１５−ボールねじナット、１６−ボール
ねじシャフト、２３−回転アクチュエータ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 矢野 正行 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内 (72)発明者 原田 泰宏 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 作動流体を充填したシリンダと、 その一方の先端部が前記シリンダから突出すると共に該
   シリンダに摺動自在に配設され、シリンダ内部を上部室
   と下部室に区分けするピストン部材と、 前記ピストン部材内に配設され、前記上部室と下部室間
   を流通する作動流体の流路を開閉するバルブとを備えた
   減衰力可変ショックアブソーバーにおいて、 前記シリンダから突出した前記ピストン部材の先端部と
   車体間に配設され、回転駆動力を発生する回転アクチュ
   エータと、 前記ピストン部材内に配設され、前記回転アクチュエー
   タと前記バルブ間を連結すると共に、前記回転アクチュ
   エータにて発生した回転駆動力をねじ機構によって直線
   駆動力に変換し前記バルブに伝達する変換手段と、 を備えることを特徴とする減衰力可変ショックアブソー
   バー。