JPH0613393Y2 - 液圧緩衝器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、車両の積載荷重に対応して自動的に減衰力特
性を変えられるようにした減衰力可変型の液圧緩衝器に
関する。

（従来の技術） 車両、特に、積載荷重変化が大きい車両に使用される液
圧緩衝器にあっては、車両の積載状況に応じて減衰力が
変化する特性の液圧緩衝器が要求される。

このため、従来、例えば、特開昭６１−８８０３４，６
１−８８０３５号公報に示される液圧緩衝器が知られて
いる。

このような液圧緩衝器にあっては、シリンダチューブの
底部とピストンの伸側バルブのバルブリテーナとの間に
ピストン位置検出スプリングを配置して、ピストンロッ
ドがシリンダチューブに対して所定以上侵入する場合
（積載荷重が所定以上の場合）には、伸側減衰力を、そ
の侵入量（積載荷重）に応じて大きくするようにしてい
る。

（考案が解決しようとする課題） しかしながら、上記のような従来の液圧緩衝器にあって
は、伸側減衰力に対しては、積載荷重応動性が確保され
ているが、伸側減衰力のみを変化させるだけで、圧側減
衰力は全く変化しないもので、車両乗り心地・積載物の
安定を完全には確保できるものとはいえないものであっ
た。

本考案は、上記従来の不具合に鑑み、伸側・圧側の両方
の減衰力特性を積載荷重に応動して変化させることがで
きる構造簡単な減衰力可変型の液圧緩衝器を提供するこ
とを目的とする。

（課題を解決するための手段） 上述のような目的を達成するために、本考案の液圧緩衝
器では、内部と外周部にそれぞれ、液密下に作動液が充
填された液室とリザーバ室が形成されたシリンダチュー
ブと、該シリンダチューブの液室を区画して摺動可能に
設けられ、ピストンロッドの一端に連結されたピストン
ボディと、前記区画された液室同士を連通してピストン
ボディに形成された伸側オリフィス孔と、該伸側オリフ
ィス孔を伸行程時に開くべくピストンボディに設けられ
た伸側バルブディスクと、前記液室とリザーバ室とを区
画して、シリンダチューブ底部に設けられたベースボデ
ィと、該ベースボディに液室とリザーバ室とを連通して
形成された圧側オリフィス孔と、該圧側オリフィス孔を
圧行程時に開くべくベースボディに設けられた圧側バル
ブディスクと、前記伸側バルブディスクを閉方向に付勢
すると共に、ベースボディ側の端部をピストンボディ軸
方向にスライド可能に支持されたバルブスプリングと、
前記圧側バルブディスクを閉方向に付勢すると共に、ピ
ストンボディ側端部をベースボディ軸方向にスライド可
能に支持されたバルブスプリングと、両バルブスプリン
グ間に直列に設けられ、ピストンロッドの所定以上の侵
入時には、両バルブスプリングを閉弁方向に付勢する位
置検出スプリングとを設け、前記ベースボディを、シリ
ンダチューブに対して固定されたベースボディ本体と、
該ベースボディ本体のピストンボディ側に軸方向に移動
可能にフローティング支持されたサブベースボディとで
形成し、前記圧側バルブディスクを、液圧により内周側
が撓むべく外周部をベースボディ本体に周状支持されて
ベースボディ本体とサブベースボディとの間に配設する
と共に、バルブスプリングによりサブベースボディを介
して閉弁方向に付勢した。

（作用） 本考案の液圧緩衝器の作動を説明する。

伸行程にあっては、ピストンボディの伸側バルブディス
クが開かれ、作動液が、ピストンロッド側の液室から、
伸側オリフィス孔を通ってシリンダチューブ底部側の液
室へ流れ、この際に、減衰力が生じる。

一方、圧行程にあっては、ベースボディの圧側バルブデ
ィスクが開かれ、作動液が、シリンダチューブ底部側の
液室から圧側オリフィス孔を通って、リザーバ室へ流
れ、この際に減衰力が発生する。

次に、車両の積載荷重が大きくなる等してピストンロッ
ドのシリンダチューブへの侵入量が大きくなった場合に
は、ピストンがシリンダチューブ底部に近づくのに伴な
い、両バルブスプリング間の距離が縮まる。

これにより、両者間に配置されている位置検出スプリン
グが撓み、同時に、その反力によって、両バルブスプリ
ングが撓んで、伸側バルブディスクに対する付勢力が増
大されると共に、圧側バルブディスクに対する付勢力も
増大され、初期荷重が増大される。また、この付勢力は
位置検出スプリングの撓み量、つまり、ピストンロッド
の侵入両に応じて増大される。

従って、積載荷重が大きくなった場合には、伸行程にあ
っても圧行程にあっても、ピストンロッドの侵入量に応
じて発生減衰力が増大される。

そして、発生減衰力の特性は、位置検出スプリングの撓
み量に比例して滑らかに変化する。

（実施例） 以下、本考案の実施例を図面により詳述する。

まず、実施例の構成について説明する。

第１図は、本考案一実施例の構造を適用したショックア
ブソーバの要部を示す断面図であって、図中１はシリン
ダチューブを示している。このシリンダチューブ１は、
ピストン２が摺動自在に装填され、これによって内部が
上部液室１ａと下部液室１ｂとに区画され、かつ、両液
室内１ａ，１ｂにはオイル等の作動液が充填されてい
る。

また、このシリンダチューブ１の底部にはベース３が設
けられ、前記下部液室１ｂとシリンダチューブ１の外周
に形成されたリザーバ室４とを区画している。

尚、前記リザーバ室４は、シリンダチューブ１及びベー
スボディ３の外周に有底筒状の外筒５を設け、さらにそ
の上端を加締めると共に、この外筒５とシリンダチュー
ブ１との間の空間に、封入気体による圧力下に所望量の
作動液を充填することにより形成されている。

前記ピストン２は、ピストンロッド６の下端に取り付け
られている。即ち、ピストンロッド６の下端部に小径に
形成されると共に、ねじ６ａが形成された取付部６ｂに
対して、リバウンドストッパ２ａ，ワッシャ２ｂ，圧側
バルブディスク２ｃ，ピストンボディ２ｄ，伸側バルブ
ディスク２ｅ，リテーナ２ｆ，ワッシャ２ｇ，カラー２
ｈ，スプリングシート２ｊ，バルブスプリング２ｋ，ス
リーブ２ｍを順次挿入し、最後に締付ナット２ｎによっ
て締結して構成されている。尚、このピストン２のリバ
ウンドストッパ２ａの隣りには、ピストンロッド６に嵌
合されてリバウンドラバー６ｃが設けられている。

前記ピストンボディ２ｄは、図示のように、中心部に軸
方向に大径の取付用孔２０３が穿設されると共に、その
外側位置には、伸側オリフィス孔２０１及び連通孔２０
２が形成されている。

前記伸側オリフィス孔２０１は、上端が上部液室１ａ側
に開放され、かつ、下端は伸側バルブディスク２ｅによ
り開閉可能となっている。即ち、伸側オリフィス孔２０
１が開口された位置よりも外側位置のピストンボディ２
ｄの下面には、内側シート面２０４及び外側シート面２
０５が形成され、両シート面２０４，２０５に伸側バル
ブディスク２ｅがバルブスプリング２ｋに付勢されて当
接されている。よって、この伸側オリフィス孔２０１，
伸側バルブディスク２ｅ及びバルブスプリング２ｋによ
り、伸行程時に減衰力を発生する可変オリフィスが構成
されている。

一方、前記連通孔２０２は、下端が下部液室１ｂに開放
され、かつ、上端の開口部分の外側位置にシート面２０
６が形成され、このシート面２０６に前記圧側バルブデ
ィスク２ｃが当接されている。即ち、この連通孔２０２
及びシート面２０６と圧側バルブディスク２ｃとによ
り、下部液室１ｂ側から上部液室１ａ側への作動液の流
通を補償するチェックバルブを構成している。

前記バルブスプリング２ｋは、上述のように伸側バルブ
ディスク２ｅに対して初期荷重を可変にすべく付勢力を
与えるもので、一端がこの伸側バルブディスク２ｅの下
面の前記内側シート面２０４に対応した位置にスプリン
グシート２ｊを介して当接され、他端は、スリーブ２ｍ
に支持されている。

前記スリーブ２ｍは、前記締付ナット２ｎに対し、ピス
トンロッド６の軸方向にスライド自在に緩く嵌合されて
取り付けられていると共に、上方へのスライドは、カラ
ー２ｈの下面で規制され、下方へのスライドは、締付ナ
ット２ｎの下端に形成されたフランジ２０７により規制
される。尚、このスリーブ２ｍの下端には、シリンダチ
ューブ１の内周に近接されるまで拡張されてフランジ２
０８が形成され、このフランジ２０８には、流通穴２０
９が形成されている。

また、前記ベース３にも、ピストン２と同様に可変オリ
フィスとチェックバルブが設けられている。

即ち、このベース３は、内側ベースカラー３ａに対して
スリーブ３ｂ，バルブスプリング３ｃ，サブベースボデ
ィ３ｄ，第１圧側バルブディスク３ｅを挿入したもの
を、ベースボディ本体３ｊの中間部に圧入し、さらに、
チェックスプリング３ｇ，チェックプレート３ｈを挿入
した状態の外側ベースカラー３ｆに対して、上記のよう
に内側ベースカラー３ａを嵌合させたベースボディ本体
３ｊを加締めて形成されているもので、このベース３
は、シリンダチューブ１の底部に圧入固定されてい
る。。

尚、前記ベースボディ本体３ｊには、リベット３ｋで加
締められて第２圧側バルブディスク３ｍ及びワッシャ３
ｎが設けられている。即ち、ベースボディ本体３ｊに
は、連通孔３０１と圧側オリフィス孔３０２が形成さ
れ、連通孔３０１は、ピストン２の伸行程時にリザーバ
室４から下部液室１ｂへの作動液の流入を補償すべくチ
ェックプレート３ｈにより開閉可能となっており、一
方、圧側オリフィス孔３０２は、ピストン２の圧行程時
に、下部液室１ｂからリザーバ室４へ作動液を流通させ
て減衰力を発生すべく第２圧側バルブディスク３ｍによ
り開閉可能となっている。ちなみに、この第２圧側バル
ブディスク３ｍとベースボディ本体３ｊ間には、図示を
省略したコンスタントオリフィスが設けられている。

また、前記サブベースボディ３ｄにも圧側オリフィス孔
３０３が形成され、ピストン２の圧行程時に減衰力を発
生すべく、第１圧側バルブディスク３ｅにより開閉可能
となっている。即ち、前記第１圧側バルブディスク３ｅ
は、環状に形成され、前記圧側オリフィス孔３０３の下
端を塞いでサブベースボディ３ｄの下面に当接され、か
つ、外周寄りの中間部をサブベースボディ３ｄとベース
ボディ本体３ｊとに挟持されると共に、ベースボディ本
体３ｊの支持点３０４を支点として内周部が下側に撓む
ことでこのオリフィス孔３０３を開弁可能となってい
る。尚、前記スリーブ３ｂ及びサブベースボディ３ｄ
は、前記内側ベースカラー３ａに対し上下にスライド可
能にフローティング支持されていて、サブベースボディ
３ｄはバルブスプリング３ｃにより、第１圧側バルブデ
ィスク３ｅを介してベースボディ本体３ｊに圧着されて
いる。

ところで、この実施例の液圧緩衝器には、車両の積載荷
重に対応して減衰力を可変とするための位置検出スプリ
ング７が設けられている。

即ち、前記位置検出スプリング７は、ピストン２とベー
ス３間に設けられていて、下端部及び上端部を、それぞ
れ、シリンダチューブ１の内周にスライド自在な樹脂製
の下側スプリングカラー７ａと上側スプリングカラー７
ｂとに嵌合状態で支持され、さらに、この位置検出スプ
リング７の中間部は、樹脂製の中間スプリングカラー７
ｃにその外周を覆われ、シリンダチューブ１の内周に対
して金属接触しないよう構成されている。

前記下側スプリングカラー７ａは、前記スリーブ３ｂに
螺合され、かつ、流通孔７０１が形成されている。

また、前記上側スプリングカラー７ｂは、前記スリーブ
２ｍのフランジ２０８に対して係合可能であると共に、
前記締付ナット２ｎのフランジ２０７には係合されない
よう穴７０２が形成されている。

次に、実施例の作動について説明する。

（イ）伸行程時 ピストン２が伸側に摺動すると、上部液室１ａと下部液
室１ｂ間では、液圧差に基づきピストン２の伸側バルブ
ディスク２ｅが開かれ、作動液が、伸側オリフィス孔２
０１を通って下部液室１ｂへ流れ、この際に、この伸側
オリフィス孔２０１において減衰力が発生すると共に、
ピストンボディ２ｄと伸側バルブディスク２ｅとで形成
される環状オリフィスにおいて減衰力が生じる。

また、同時に、ベース３では、下部液室１ｂとリザーバ
室４との液圧差によりチェックプレート３ｈが開かれ、
ピストンロッド６の退出体積に応じて連通孔３０１を介
して作動液が流れる。

（ロ）圧行程時 ピストン２が圧側に摺動すると、下部液室１ｂとリザー
バ室４との間では、ベース３の両圧側バルブディスク３
ｅ，３ｍが開かれ、作動液が、圧側オリフィス孔３０
２，３０３を通って、下部液室１ｂからリザーバ室４流
れ、この際に、両オリフィス孔３０２，３０３において
減衰力が発生すると共に、第１圧側バルブディスク３ｅ
とサブベースボディ３ｄ間に形成された環状のオリフィ
ス及び第２圧側バルブディスク３ｍとベースボディ本体
３ｊとの間に形成された環状のオリフィスにおいて減衰
力が発生する。

また、同時にピストン２では、上部液室１ａと下部液室
１ｂとの液圧差に基づき、圧側バルブディスク２ｃが開
かれ、ピストンロッド６の侵入体積に応じて連通孔２０
２を介して作動液が流れる。

（ハ）積載荷重増加時 車両の積載荷重が大きくなると、ピストンロッド６のシ
リンダチューブ１への侵入量が大きくなり、ピストン２
がベース３に近づくストロークが成される。

そうすると、第２図に示すように、スリーブ２ｍのフラ
ンジ２０８が位置検出スプリング７に接触して、この位
置検出スプリング７を撓ませ、同時に、その反力によっ
て、ピストン２側では、スリーブ２ｍがストロークして
バルブスプリング２ｋが撓み、これにより、伸側バルブ
ディスク２ｅに対する付勢力が増大される。

従って、減衰係数が変化して発生減衰力が増大される。
このストローク量（横軸）と減衰力（縦軸）との特性を
示すのが第３図であって、この図において、０−Ｓ_１の
ストローク範囲は、スリーブ２ｍと位置検出スプリング
７とが離間されている範囲を示していて、この範囲で
は、発生減衰力は一定である。そして、０−Ｓ_２のスト
ローク範囲がスリーブ２ｍと位置検出スプリング７とが
当接されている範囲を示していて、この範囲では、スト
ローク量に比例して、ストロークが増大すれば、減衰力
も増大する。尚、ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅは、第４図と対応
していて、それぞれ、異なるピストン速度を示してい
る。

また、上述のように位置検出スプリング７が撓むと、ベ
ース３側でも、第１圧側バルブディスク３ｅに対する初
期荷重が増大され、第３図にも示しているように、スト
ロークに比例して減衰力が増大される。即ち、このベー
ス３において、位置検出スプリング７からの入力がない
場合には、バルブスプリング３ｃによる初期荷重Ｆ_Ａが
第１圧側バルブディスク３ｅの外周に入力されていると
すると、この入力点回りにおいて、 Ｆ_Ａ×ｌ＝Ｍ_Ａ （Ｍ_Ａは、等分布圧力Ｐ_Ａによるモーメント） となりω_Ａだけ第１圧側バルブディスク３ｅが開口して
いる。ここで、位置検出スプリング７から入力がある
と、バルブスプリング３ｃに入力され、その荷重Ｆ_Ｂが
上記と同様に作用して、 Ｆ_Ｂ×ｌ＝Ｍ_Ｂ となり、ω_Ｂだけ開口する。ここで、Ｆ_Ａ＜Ｆ_Ｂなの
で、Ｍ_Ａ＜Ｍ_Ｂとなる。ここで、ω_Ａ＝ω_Ｂとすると、
Ｐ_Ａ＜Ｐ_Ｂとなり、第４図の如く、ストローク量が大き
い程減衰力も大きくなる。尚、第４図のＳ_１，Ｓ_２は、
第３図と対応している。

また、第２圧側バルブディスク３ｍには、コンスタント
オリフィスが設けてあるため、上述の第１圧側バルブデ
ィスク３ｅの減衰力特性を足し合わせると、ほぼ線形の
特性となり、上述のように位置検出スプリング７により
バルブスプリング３ｃから入力される付勢力を可変とす
ることで、線形特性の傾きが変化する。即ち、減衰係数
が変化する。

以上のように、積載荷重が大きくなった場合には、伸行
程にあっても圧行程にあっても、ピストンロッド６の侵
入量に応じて発生減衰力が増大される。

そして、発生減衰力の特性は、位置検出スプリング７の
撓み量に比例して滑らかに変化する。

さらに、本実施例にあっては、位置検出スプリング７の
中間部に中間スプリングカラー７ｃを設けたために、大
ストローク時や、高周波振動入力時においても、位置検
出スプリング７とシリンダチューブ１の内周面１ｃとの
金属接触は起こらず、これにより、異音の発生やシリン
ダチューブ内周面の傷付き及び摩耗粉の発生を防止し
て、性能・耐久性の低下を防止できるという特徴を有し
ている。

加えて、実施例では、スリーブ２ｍの所定以上の上方へ
のスライドをカラー２ｈの下面で規制し、バルブスプリ
ング２ｋが所定以上撓まないようにしているために、ピ
ストンロッド６の侵入量が所定となったところで、バル
ブスプリング２ｋの撓みが規制され、それ以上減衰力が
増大しないようになっているもので、大積載時に必要以
上に減衰力が増大しないようにして、乗心地及び積荷の
安定を図ることができるという特徴を有している。

（考案の効果） 以上説明してきたように、本考案の液圧緩衝器では、積
載荷重が大きくなった場合には、伸行程にあっても圧行
程にあっても、ピストンロッドの侵入量に応じて発生減
衰力が増大されるため、乗り心地向上及び積荷の安定が
図られるという効果が得られる。

加えて、この減衰力は、位置検出スプリングの撓み量に
比例して変化し、その特性の変化は滑らかな連続的な変
化となるため、操縦安定性及び乗心地が向上するという
効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案一実施例の液圧緩衝器の要部を示す断面
図、第２図は実施例の作動を示す断面図、第３図及び第
４図は、実施例液圧緩衝器の減衰力特性を示すグラフで
あって、第３図はストローク−減衰力特性を示し、第４
図はピストン速度−減衰力特性を示している。 １…シリンダチューブ １ａ…上部液室 １ｂ…下部液室 ２ｄ…ピストンボディ ２ｅ…伸側バルブディスク ２ｋ…バルブスプリング ２０１…伸側オリフィス孔 ３ｃ…バルブスプリング ３ｄ…サブベースボディ ３ｅ…第１圧側バルブディスク ３ｊ…ベースボディ本体 ３０２…圧側オリフィス孔 ３０３…圧側オリフィス孔 ４…リザーバ室 ６…ピストンロッド ７…位置検出スプリング

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】内部と外周部にそれぞれ、液密下に作動液
   が充填された液室とリザーバ室が形成されたシリンダチ
   ューブと、 該シリンダチューブの液室を区画して摺動可能に設けら
   れ、ピストンロッドの一端に連結されたピストンボディ
   と、 前記区画された液室同士を連通してピストンボディに形
   成された伸側オリフィス孔と、 該伸側オリフィス孔を伸行程時に開くべくピストンボデ
   ィに設けられた伸側バルブディスクと、 前記液室とリザーバ室とを区画して、シリンダチューブ
   底部に設けられたベースボディと、 該ベースボディに液室とリザーバ室とを連通して形成さ
   れた圧側オリフィス孔と、 該圧側オリフィス孔を圧行程時に開くべくベースボディ
   に設けられた圧側バルブディスクと、 前記伸側バルブディスクを閉方向に付勢すると共に、ベ
   ースボディ側の端部をピストンボディ軸方向にスライド
   可能に支持されたバルブスプリングと、 前記圧側バルブディスクを閉方向に付勢すると共に、ピ
   ストンボディ側端部をベースボディ軸方向にスライド可
   能に支持されたバルブスプリングと、 両バルブスプリング間に直列に設けられ、ピストンロッ
   ドの所定以上の侵入時には、両バルブスプリングを閉弁
   方向に付勢する位置検出スプリングと、 を備え、 前記ベースボディが、シリンダチューブに対して固定さ
   れたベースボディ本体と、該ベースボディ本体のピスト
   ンボディ側に軸方向に移動可能にフローティング支持さ
   れたサブベースボディとで形成され、 前記圧側バルブディスクが、液圧により内周側が撓むべ
   く外周部をベースボディ本体に周状支持されてベースボ
   ディ本体とサブベースボディとの間に配設されていると
   共に、バルブスプリングによりサブベースボディを介し
   て閉弁方向に付勢されていることを特徴とする液圧緩衝
   器。