JPH02217637A

JPH02217637A - 減衰力可変型液圧緩衝器

Info

Publication number: JPH02217637A
Application number: JP3458689A
Authority: JP
Inventors: Toshitsugu Kanari; 金成　逸世
Original assignee: Atsugi Unisia Corp
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1989-02-14
Filing date: 1989-02-14
Publication date: 1990-08-30
Anticipated expiration: 2014-02-17
Also published as: JP2857403B2

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、自動車のサスペンションに用いるのに最適な
、減衰力特性を変化可能な液圧緩衝器に関する。

（従来の技術）従来の減衰力可変型液圧緩衝器としては、例えば、特開
昭５８−８１２４３号公報に記載されているようなもの
が知られている。

この従来緩衝器は、シリンダ内を下部液室と上部液室に
画成して第１ピストン部及び第２ビストン部とから成る
ピストンが設けられ、第１ピストン部に設けられた第１
の伸側及び圧側減衰弁と、第２ピストン部に設けられた
第２の伸側及び圧側減衰弁とを、中間液室を介して直列
に配設すると共に、中間液室に設けた切換バルブによっ
て中間液室と下部液室との連通を選択的に切換可能とし
たものであった。

従って、この従来緩衝器では、切換バルブの切り換えに
より、中間室と下部液室とを連通した際には低減衰力特
性が得られ、該連通を絶った際には、高減衰力特性とな
るものであった。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、このような従来の減衰力可変型液圧緩衝
器にあっては、上述のように、第１の伸側・圧側減衰弁
と、第２の伸側・圧側減衰弁との間が共通の中間液室を
介して連通され、共通の切換バルブで流路の切り変えを
行うようになっていたため、伸側と圧側とで減衰力特性
を独立して設定することができず、減衰力特性の設定自
由度が低いというい問題があった。

加えて、第１ピストン部と第２ピストン部とが中間液室
を介して直列に分割されているため、構成部品が多くな
り、しかも、ピストンの長さが長くなって、ピストンの
ストローク範囲を狭めてしまい、このストローク範囲を
広げるためには液圧緩衝器の基本長が長くなってしまう
という問題もあった。

本発明は、上述の従来技術の問題に着目して成されたも
ので、７ｆｆｉ、衰力持性の設定自由度が高く。

しかも、部品点数の削減及びピストンのストローク範囲
の拡大が可能な減衰力可変型液圧緩衝器を提供すること
を目的としている。

（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、本発明の減衰力可
変型液圧緩衝器では、ピストンにより内部を上下液室に
画成され１作動液が充填されたシリンダを備え、前記ピ
ストンの少な（ともいずれか一方の液室側において、前
記ピストンの端面に、少なくとも部分的に円弧状であり
内外二重に形成された内側溝及び外側溝と、前記内側溝
の外周に形成された内側シート面、及び外側溝の外周に
あって内側シート向より一方の液室側に突出して形成さ
れた外側シート面と、前記内側溝を外側溝へ開閉すべく
内側シート面に当接状態で設けられた第１減衰弁、及び
、第１減衰弁と離間して一方の液室側にあり、外側溝を
含む中間室を第１減衰弁との間に形成し、該、中間室を
一方の液室側へ開閉すべく外側シート面に当接状態で設
けられた第２ｉＪ衰弁と、ｍｉ記山内側溝ピストンを挟
んで他方の液室に連通させる第１連通路と、前記中間室
を第２減衰弁を介せず直接当該端面倒の一方の液室に連
通させるよう前記内側溝を避けてピストン端面に刻設さ
れた半径方向溝を有する第２連通路と、該第２連通路の
途中に設けられた可変オリフィスとを設けた。

（作　用）本発明の減衰力可変型液圧緩衝器では、ピストンが伸側
・圧倒のいずれかにストロークすると、他方の液室内の
作動液が第１連通路から内側溝に流入し、そこから第１
ｉ衰弁を開弁じて外側溝を含む中間室に流入する。この
際に、第１減衰弁と内側シート面との間に生じる隙間を
作動液が流れる際に減衰力が生じる。

そして、作動液はこの中間室からは、以下の２つの経路
を経て一方の液室に流入するもので、即ち、第１の経路
は、中間室の外側溝の部分から第２減衰弁を開弁じて他
方の液室に至る経路であり、第２の経路は、中間室から
第２連通路及びこの第２連通路途中の可変オリフィスを
介して他方の液室に流入する経路である。

この中間室よりも下流に生じる作動液の２つ経路の選釈
は、可変オリフィスの流通抵抗の調節により成されるも
ので、即ち、可変オリフィスの流通抵抗を高く調節した
場合には、作動液は第２減衰弁を開弁じて流通し、可変
オリフィスの流通抵抗を低くした場合には、作動液は中
間室から第２連通路の方へ流通する。

従って５作動液が第２減衰弁を開弁じて流通する際には
、上述の第ＬｉｆｆＬ衰弁で生じた減衰力と。

第２減衰弁と外側シート面間に形成される隙間で生じる
減衰力とが直列に加わり、一方、作動液が第２連通路を
流通する際には、前記第１減衰弁で生じた減衰力と、可
変オリフィスで生じる減衰力とが直列に加わることにな
る。

また、ピストンの他方の液室側に減衰弁及び可変オリフ
ィスを設けている場合には、ピストンが上２したのとは
反対側にストロークすると、そのした場合には、ピスト
ンの他方の液室側に設けた両減衰弁及び可変オリフィス
により減衰力が生じるようにすることができる。

（実施例）以下、本発明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、本発明一実施例の減衰力可変型液圧緩衝器の
主要部を示す断面図であって、図中１は円筒状のシリン
ダを示している。このシリンダ１は、摺動自在に装填さ
れたピストン２によって、上部液室Ａと下部液室Ｂとに
画成され、両室Ａ。

Ｂには油等の作動液が充填されている。

前記ピストン２は、ピストンロッド３の先端に取り付け
られている。即ち、スプリング４．スプリングシート５
．ワッシャ６、第２圧制減衰弁７、ワッシャ７１．第１
圧側減衰弁８．ピストン２、第１伸側減衰弁９．ワッシ
ャ９１．第２伸側減衰弁１０．ワッシャ１１．スプリン
グシート１２、スプリング１３を順次装着し、最後にナ
ツト１４で締結して取り付けられている。

さらに詳述すると、前記ピストン２には、中央にピスト
ンロッド３を挿通するピストン貫通孔２ａが穿設され、
また、上部液室Ａ側である上端面には、内外二重に圧側
内側溝２ｂと圧側外側溝２Ｃが形成されている。両溝２
ｂ、２ｃは、ピストン２のＹ−Ｙ矢視図である第２図に
示すように、はぼ環状に形成され、その外周には、それ
ぞれ内側シート面２ｄと外側シート面２ｅが形成されて
いる。

そして、前記内側シート面２ｄには、第１図に示すよう
に、前記第１圧側減衰弁８が当接されていて、前記圧制
内側溝２ｂはこの第１圧側減衰弁８の撓みにより圧側外
側溝２Ｃに対して開閉される。

一方、前記外側シート面２ｅには第２圧側減衰弁７が当
接されていて、この第２圧制減衰弁７の撓みにより圧側
外側溝２０が上部液室Ａに対して開閉可能となっている
。尚、前記第２圧側減衰弁７には前記スプリング４の付
勢力が閉弁方向に与えられていて、第２圧側減衰弁７の
方が第１圧測減衰弁８よりも開弁し難くなっている。

また、前記圧側内側溝２ｂは、ピストン２に上下方向に
穿設された４つの第１圧側連通路２ｆ（第２図参照）に
より下部液室Ｂに連通されている。

一方、前記外側溝２０は、圧側中間室２ｈ及び第２圧側
連通路２０を介して上部液室Ａに連通されている。即ち
、圧側外側溝２０の１箇所に、ピストン貫通孔２ａに一
端を開口し、かつ、圧側内側溝２ｂとは画成して、半径
方向に溝状に形成された圧側中間室２ｈが設けられてい
る。そして、前記ピストンロッド３の軸心に穿設された
中空部２０ａと、この中空部２０ａと前記圧Ｉ１１中間
室２ｈとを連通すべくピストンロッド３に径方向に穿設
された圧側ボート２０ｂと、この中空部２０ａと上部液
室Ａとを連通すして径方向に穿設された連通孔２０ｃと
によって、第２圧側連通路２０が形成されている。

一方、前記ピストン２の下部液室Ｂ側の下端面も上端面
側と対称的な構成となっていて、即ち、下端面には、内
外二重に伸側内側溝２ｊと伸側外側ｒＦ４２ｋが形成さ
れている。両溝２ｊ、２には、ピストン２のｘ−ｘ矢視
図である第３図に示すように、はぼ環状に形成され、そ
の外周には、それぞれ内側シート面２ｍと外側シート面
２ｎが形成されている。

そして、前記内側シート面２ｍには、第１図に示すよう
に、前記第１伸側減衰弁９が当接されていて、前記伸側
内側溝２ｍはこの第１伸側減衰弁９の撓みにより伸側外
側溝２ｋに対して開閉される。

一方、前記外側シート面２ｎには第２伸側減衰弁１０が
当接されていて、この第２伸側減衰弁１Ｏの撓みにより
伸側外側溝２ｋが下部液室Ｂに対して開閉可能となって
いる。尚、前記第２伸側減衰弁１０には前記スプリング
１３の付勢力が閉弁方向に与えられていて、第２伸側減
衰弁ＩＯの方が第１伸側減衰弁９よりも開弁じ難くなっ
ている。

また、前記伸側内側溝２ｊは、ピストン２に上下方向に
穿設された６つの第１伸側連通路２ｆ（第３図参照）に
より上部液室Ａに連通されている。

一方、前記伸側外側溝２Ｊは、伸側中間室２ｒ及び第２
伸側連通路３０を介して下部液室Ｂに連通されている。

即ち、伸側外側溝２．ｊの１箇所には、ピストン貫通孔
２ａに一端を開口し、かつ。

伸側内側溝２ｂとは画成して、半径方向に溝状に形成さ
れた伸側中間室２ｒが設けられている。そして、前記中
空部２０　ａと、この中空部２０ａと前記伸側中間室２
ｒとを連通すべくピストンロッド３に半径方向に穿設さ
れた伸側ボート３０ａとによって、第２伸側連通路３０
が形成されている。

さらに、前記ピストンロッド３の先端には、可変オリフ
ィスとしての調整子１５が、上側スラストブツシュ１６
と、下側スラストブツシュ１７に挟持されて、回転可能
に設けられている。

この調整子１５は、上下に画成された調整子中空部１５
ａ、１５ｂを有して筒状に形成され、かつ、前記圧側ボ
ート２０ｂに符合する位置に、圧側オリフィス孔１５ｃ
が形成されると共に、伸側ボート３０ａと符合する位置
に伸側オリフィス孔１５ｄが形成されていて、この調整
子１５を回転させることで、両オリフィス孔１５ｃ、］
５ｄを両ボーｔ−２０ｂ、３０ａに符合させたり、符合
させなかったりすることで、第２圧側連通路２０及び第
２伸側連通路３０の流路断面積を変更可能に斤三成され
ている。

尚、前記両オリフィス孔１５ｃ、１５ｄの流通抵抗は、
第２圧側・伸側減衰弁７．１０の開弁抵抗よりも小さく
設定されている。また、前記調整子Ｉ５の回転は、ピス
トンロッド３内に設けられたコントロールロッド１８に
より成され、このコントロールロッド１８は、ピストン
ロッド３の上端部まで延在され、このピストンロッド３
の車体取付部分に設りられた図外のアクチュエータによ
り回転力を与えられるようになっている。

次に、実施例の作用について説明する。

（イ）伸側行程時ピストン２が伸側にストロークする時には、上部液室Ａ
の液圧上昇に伴ない、上部液室Ａの作動液が下部液室Ｂ
に流入するが、この際に作動液が流れる経路は、以下の
ようになる。

まず、上部液室Ａ内の作動液は、第１伸側連通路２ｐを
通り伸側内側溝２ｊに流入する。そして、この伸側内側
溝２．Ｊから第１伸側減衰弁９を撓ませて、第１伸側減
衰弁９と内側シート面２ｍとの間に生じる隙間から伸側
外側溝２に内に、流入する。

次に、この伸側外側溝２ｋに流入した作動液は、以下の
２つの経路のうちのいずれかを通り下部液室Ｂに流入す
る。

即ち、第１の経路は、第２伸側減衰弁ＩＯを開弁じて、
この第２伸側減衰弁１０と外側シート面２ｎとの間に生
じる隙間から下部液室Ｂに至る経路である。一方、第２
の経路は、伸側外側溝２ｋが含まれる中間室２ｒから、
伸側ボート３０８〜伸側オリフイス孔１５ｄ及び調整子
中空部１５１つ〜中空部２０ａを経由して下部液室Ｂに
至る経路、つまり、第２伸側連通路３０を経由する経路
である。

そして、上記２つ経路の選択は、調整子１５の回転によ
り成されるもので、つまり、調整子１５の伸側オリフィ
ス孔１．５ｄと伸側ポート３０ａとを符合させずに、第
２伸側連通路３０を遮断した場合には、作動液は第２伸
側減衰弁１０を開弁して下部液室Ｂに流通し、一方、伸
側オリフィス孔１５ｄと伸側ボート３０ａとを符合させ
た場合には、作動液は第２伸側連通路３０を経由して下
部液室Ｂ１．：ｉＮ、通する。

従って、作動液が第１伸側減衰弁９及び第２伸側減衰弁
１０を開弁して流通する際には、第１伸側減衰弁９と内
側シート面２ｍとの間で生じた速度２／３乗特性の減衰
力と、第２伸側減衰弁１０と外側シート面２ｎ間に形成
される隙間で生じる速度２／３乗特性の減衰力とが直列
に加わって、直線に近い高減衰力特性となる。

一方、作動液が第２伸側連通路３０を流通する際には、
前記第１伸側減衰弁９で生じた速度２／３乗特性の減衰
力と、伸側オリフィス孔１５ｄで生じる速度２乗特性の
減衰力とが直列に加わることになり、直線に近い低減衰
力特性となる。

尚、このように低減衰力特性とした場合、ピストン速度
が低い場合には作動液は伸側オリフィス孔１．５ｄを流
通するが、ピストン速度が高くなってくると伸側オリフ
ィス孔１５ｄの流通抵抗が高くなって、第１伸側減衰弁
９を開弁することになる。

（ロ）圧側行程時ピストン２が圧側にストロークした時には、上述の伸側
行程の場合とほぼ対称的な作動となる。

即ち、圧行程が成されると、下部液室Ｂの作動液が第１
圧側連通路２ｆを通り圧側内側溝２ｂに流入する。そし
て、この圧側内側溝２ｂから第１圧側減衰弁８を撓ませ
て、第１圧制減衰弁８と内側シート面２ｄとの間に生じ
る隙間から圧側外側溝２ｃ内に、流入する。

次に、この圧側外側溝２０に流入した作動液は、上記伸
側行程と同様に以下の２つの経路のうちのいずれかを通
り上部液室Ａに流入する。

即ち、第１の経路は、第２圧側減衰弁７を開弁して、こ
の第２圧側減衰弁７と外側シート面２ｅとの間に生じる
隙間から上部液室Ａに至る経路である。一方、第２の経
路は、圧側外側溝２ｅが含まれる中間室２ｈから、圧側
ポート２０ｂ〜圧側側オリフイス孔１．５ｃ及び調整子
中空部１５ａ〜連通孔２０ｃを経由して下部液室Ｂに至
る経路、つまり、第２圧側連通路２０を経由する経路で
ある。

そして、この圧側行程の場合も上記２つ経路の選択は、
調整子１５を回転させて行うもので、つまり、調整子１
５の圧側オリフィス孔１５ｃと圧側ボート２０ｂとを符
合させずに、第２圧倒連通路２０を遮断した場合には、
作動液は第２圧側減衰弁７を開弁して上部液室Ａに流通
し、一方、圧側オリフィス孔１５ｃと圧側ボート２０ｂ
とを符合させた場合には、作動液は第２圧側側連通路２
０を経由して上部液室Ａに流通する。

従って、作動液が第１圧側減衰弁８及び第２圧側減衰弁
７を開弁して流通する際には、第１圧側減衰弁８と内側
シート面２ｄとの間で生じた速度２／３乗特性の減衰力
と、第２圧側減衰弁７と外側シート面２ｅ間に形成され
る隙間で生じる速度２／３乗特性の減衰力とが直列に加
わって、直線に近い高減衰力特性となる。

一方１作動液が第２圧側連通路２０を流通する際には、
前記第１圧側減衰弁８で生じた速度２／３乗特性の減衰
力と、圧側オリフィス孔１５ｃで生じる速度２乗特性の
減衰力とが直列に加わることになり、直線に近い低減衰
力特性となる。

尚、このように低減衰力特性とした場合、ピストン速度
が低い場合には作動液は圧倒オリフィス孔１５ｃを流通
するが、ピストン速度が高くなってくると圧側オリフィ
ス孔１５ｃの流通抵抗が高くなって、第１圧側減衰弁８
を開弁することになる。

以上説明してきたように、実施例の減衰力可変型液圧緩
衝器では、伸側行程と圧側行程とでは、減衰力を発生さ
せる減衰弁やオリフィス孔が完全に異なるため、圧側・
伸側の減衰力特性を完全に独立して設定することができ
る。従って、減衰力の設定自由度が高いという特徴を有
している。

さらに、実施例では、１つのピストン２の両端にそれぞ
れ圧側行程で減衰力を発生するための第１゜２圧側減衰
弁７．８と、伸側行程で減衰力を発生するための第１．
２伸側減衰弁９．１０を設けるようにしているため、従
来のようにピストンを２つ用いているものと比べ、部品
点数を少なくして、構成を簡単にできるという特徴が得
られ、併せて、各減衰弁７．８．９．１０を含んだピス
トン２の長さを短くでき、これによって、従来と比べ、
同じ液圧緩衝器の基本長において、ビストンのストロー
ク範囲を広くできるという特徴が得られる。

加えて、実施例の減衰力特性は、第１圧側及び伸側減衰
弁８．９の減衰力に対し、それとは直列に、第２圧側及
び伸側減衰弁７．１０もしくは圧側及び伸側オリフィス
１５ｃ、１５ｄの減衰力を加えた特性となるため、直線
的な減衰力特性を得るのが容易であるという特徴を有し
ている。

以上本発明の実施例を図面により詳述してきたが、具体
的な構成は、この実施例に限られるものではな（、本発
明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があって
も本発明に含まれる。

例えば、実施例では、伸側・圧側の両方に本発明を適用
したが、いずれか一方のみに適用してもよい。

（発明の効果）以上説明してきたように、本発明の減衰力可変型液圧緩
衝器では、２つのピストンを用いることなく１つのピス
トンの片側に第１・第２減衰弁を設けるようにしたため
、部品点数を少なくして。

構成を簡単にできるという効果が得られる。さらに、こ
のように１つのピストンの片側に第１・第２？ｉ＆衰弁
を設けるようにしているため、伸側・圧側の両方で減衰
力が生じるようにする場合、単一のピストンの両端部に
それぞれ第１・第２減衰弁を設けるようにすればよく、
従来と比較してピストン長を短くできるもので、これに
よって、従来と比べ、同じ液圧緩衝器の基本長において
、ピストンのストローク範囲を広くできるという効果が
得られる。

上記効果に加え、本発明では、伸側・圧側両行程で減衰
力が生じるようにする場合には、ピストンの片側に中間
室を挟んで第１減衰弁と第２減衰弁とを設け、また、他
方側にも中間室を挟んで第１減衰弁と第２減衰弁とを設
け、それぞれの中間室から独立して第２連通路及び可変
オリフィスを介して作動液が流通可能としたために、伸
側と圧側とで５それぞれ独立して減衰力を設定でき、減
衰力特性の設定自由度が向上するという効果が得られる
。

また、本発明緩衝器の減衰力特性は、第１減衰弁の減衰
力に対し、直列に、第２減衰弁もしくは可変オリフィス
の減衰力を加えた特性となるために、直線的な減衰力特
性を得るのが容易であるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例の減衰力可変型液圧緩衝器の要
部を示す断面図、第２図は実施例のピストンの上面を示
す第１図Ｙ−Ｙ矢視図、第３図は実施例のピストンの下
面を示す第１図ｘ−Ｘ矢視図である。Ａ・・・上部液室Ｂ・・・下部液室 ■・・・シリンダ２・・・ピストン２ａ・・・ピストン貫通孔（第２連通路）２ｂ・・・圧
側内側溝２ｃｍ・−圧側外側溝２ｄ・・・内側シート面２ｅ・・・外側シート面２ｆ・・・第１圧側連通路２ｈ・・・圧側中間室２　ｊ・・・伸側内側溝２ｋ・・・伸側外側溝２ｍ・・・内側シート面２ｎ・・・外側シート面２ｐ・・・第１伸側連通路２ｒ−−・伸側中間室７・・・第２圧側減衰弁８・・・第１圧側減衰弁９・・・第１伸側減衰弁！０・・・第２伸側減衰弁１５・・−調整子（可変オリフィス）１５ｃ・・・圧側オリフィス孔１５ｄ・・・伸側オリフィス孔２０・・・第２圧側連通路３０・・・第２伸側連通路

Claims

【特許請求の範囲】１）ピストンにより内部を上下液室に画成され、作動液
が充填されたシリンダを備え、前記ピストンの少なくと
もいずれか一方の液室側において、前記ピストンの端面
に、少なくとも部分的に円弧状であり内外二重に形成さ
れた内側溝及び外側溝と、前記内側溝の外周に形成された内側シート面、及び外側
溝の外周にあって内側シート面より一方の液室側に突出
して形成された外側シート面と、前記内側溝を外側溝へ
開閉すべく内側シート面に当接状態で設けられた第１減
衰弁、及び、第１減衰弁と離間して一方の液室側にあり
、外側溝を含む中間室を第１減衰弁との間に形成し、該
中間室を一方の液室側へ開閉すべく外側シート面に当接
状態で設けられた第２減衰弁と、前記内側溝をピストンを挟んで他方の液室に連通させる
第１連通路と、前記中間室を第２減衰弁を介せず直接当該端面側の一方
の液室に連通させるよう前記内側溝を避けてピストン端
面に刻設された半径方向溝を有する第２連通路と、該第２連通路の途中に設けられた可変オリフィスと、を備えていることを特徴とする減衰力可変型液圧緩衝器
。