JPH03149423A - 減衰力可変型液圧緩衝器 - Google Patents

減衰力可変型液圧緩衝器

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Publication number
JPH03149423A
JPH03149423A JP28943689A JP28943689A JPH03149423A JP H03149423 A JPH03149423 A JP H03149423A JP 28943689 A JP28943689 A JP 28943689A JP 28943689 A JP28943689 A JP 28943689A JP H03149423 A JPH03149423 A JP H03149423A
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JP
Japan
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spool
fluid
pressure
pressure receiving
growth
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Application number
JP28943689A
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English (en)
Inventor
Takayuki Furuya
古屋 隆之
Fumiyuki Yamaoka
史之 山岡
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Atsugi Unisia Corp
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Publication date
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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、振動周波数に感応して減衰力特性を自動的に
変化させる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61−109933号公報に記載されているようなも
のが知られている。
この従来の減衰力可変型液圧緩衝器は、流体が充填され
たシリンダ内を上部液室と下部液室とに画成して設けら
れたピストンと、両室を連通して形成された伸側連通路
及びこの伸側連通路と並列に形成された圧倒連通路と、
前記伸側連通路に設けられた伸側減衰バルブ及び圧倒連
通路に設けられた圧倒減衰バルブと、伸側減衰バルブの
撓み特性を変化させるべく摺動穴内に摺動自在に設けら
れたプッシュバルブと、摺動穴内の上部にプッシュバル
ブとの間にスプリングを介して摺動自在に設けられたス
プールと、スプールの上端面側に形成されチェック弁及
び絞りを介して伸側連通路と連通する伸側受圧室と、を
備えた構造となっていた。
即ち、ピストンの伸行程において、その振動周波数が一
定値以下である時は、伸側受圧室内の液圧示上昇してス
プールを下方へ摺動させ、この摺 勅でプッシュバルブ
を押圧するスプリングのセット荷重を増加させることに
まり、伸側減衰バルブの撓み強度を増大させて高い減衰
力を発生させると共に、その振動周波数が一定値以上で
ある時は、絞りによる高周波カット作用で受圧室の液圧
上昇を阻止し、これにより、伸側減衰バルブの撓み強度
を低い状態に保持させて低い減衰力を発生させるように
したものであった。
(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、伸・圧両行程の減衰力特性を振動周波数
に感応して自動的に変化させるためには、その構造上ピ
ストンとベースにそれぞれ独立してスプールを設ける必
要があると共に、プッシュバルブの復帰に必要な流量を
確保するためのチェック弁が必要であるため、構造が複
雑化すると共に、液圧緩衝器の基本長が長くなってしま
うという問題があった。
本発明は、上述のような従来の問題に着目して成された
もので、構造を複雑化させることなく、また、基本長が
長くなることなく伸・圧両行程の減衰力特性を振動周波
数に感応して自動的に変化させること′力(できる減衰
力可変型液圧緩衝器を櫂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、シリンダ内を2つの流体室に画成
したバルブボディと、該バルブボディに設けられ、伸行
程時に開弁可能な伸側減衰バルブ、及び、圧行程時に開
弁可能な圧倒減衰バルブと、前記バルブボディに形成さ
れ、伸行程時に伸側減衰バルブをバイパスして流体流通
可能な伸側バイパス路、及び、圧行程時に圧倒減衰バル
ブをバイパスして流体流通可能な圧倒バイパス路と、前
記バルブボディに摺動自在に設けられ、両端に受圧面が
形成されると共に、伸側バイパス路及び圧倒バイパス路
の途中に伸側可変絞り及び圧倒可変絞りを形成したスプ
ールと、両受圧面に面して形成され、伸側絞りを介し一
方の流体室と連通した伸側受圧室、及び、圧側絞りを介
し他方の流体室と連通した圧側受圧室と、 両受圧室を
連通してスプールに穿設されたスプールオリフィスとを
設けた。
(作 用) ピストンの行程時には、シリンダでは一方の流体室内の
流体が他方の流体室に流通する。
即ち、本発明の減衰力可変型液圧緩衝器では、伸行程が
成されると、一方の流体室の流体は伸側減衰バルブを開
弁して流通する経路と伸側バイパス路を流通する経路と
の2つの経路を通って他方の流体室に流通可能である。
この場合、伸側可変絞りが開かれて伸側バイパス路が流
通可能な場合には、流体が伸側バイパス路を流通して伸
側可変絞りによる低い減衰力が発生し、また、伸側可変
絞りが閉じられて伸側バイパス路の流通が不可能な場合
には、流体は伸側減衰バルブを開弁して流通し、高い減
衰力が発生する。
次に、圧行程が成されると、他方の流体室の流体は圧倒
減衰バルブを開弁して流通する経路と圧倒バイパス路を
流通する経路との2つの経路を通って一方の流体室に流
通可能である。
この場合、圧倒可変絞りが開かれて圧倒バイパス路が流
通可能な場合には、圧倒可変絞りによる低い減衰力が発
生し、また。圧側可変絞りが閉じられて圧倒バイパス路
の流通が不可能な場合には、流体は圧倒減衰バルブを開
弁じて流通し高い減衰力が発生する。
ところで、この伸側バイパス路及び圧側バイパス路の伸
側・圧倒両可変絞りの流路断面積は、スプールの摺動に
応じて変更される。そして、このスプールの摺動は、伸
側受圧室及び圧側受圧室にそれぞれ両流体室から伝達さ
れる液圧をスプールが受圧面で受圧することによって成
されるが、両受圧室と両流体室との間には、それぞれ、
伸側絞り及び圧側絞りが設けられているため、液圧の伝
達量は流体圧の振動周波数によって変動する。
即ち、両流体室の液圧振動周波数が一定値以上(高周波
)である時は、伸側絞り及び圧側絞りによる高周波カッ
ト作用で、流体の流量が少なく両受圧室側への伝達量が
少ないため、両受圧室間に液圧差が生じ難くスプールは
中立位置に保持されたままである。
従って、両バイパス路が流通可能となっており、減衰力
特性は低減衰力レンジとなっている。
また、両流体室の液圧振動周波数が一定値以下(低周波
)である時は、流体が伸側・圧倒両絞りを円滑に流通し
、液圧が両受圧室へ伝達され、両受圧室間に液圧差が生
じる。そして、この液圧差を有する両受圧室の液圧振動
周波数に応じ、スプールオリフィスの高周波カット作用
により両受圧室間の液圧伝達が規制されると、この液圧
差がスプールの受圧面に作用してスプールを中立位置か
ら摺動させる。
従って、このスプールの摺動に基づき伸側・圧倒可変絞
りの開度が変化して減衰力特性が上述したように変化す
る。尚、両可変絞りの絞り開度は、両流体室の液圧振動
周波数に応じて連続的に無段階に変化し、これにより、
減衰力レンジも連続的に無段階に変化する。
ところで、上述のようなスプールの摺動に伴ない、スプ
ールの両端に形成された両受圧室の容積が変動するが、
本発明の場合、この容積変動に対応して、両受圧室内の
流体は、スプールオリフィスを通り容積減少側の受圧室
から容積拡大側の受圧室へ流通する。
(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(バルブボディ)2によって、上部室(流
体室)Aと下部室(流体室)Bとに画成され、両室A、
81こは油等の流体が充填されている。
前記ピストン2は、ピストンロッド3の先端小径部3a
に取り付けられ、ピストンロッド3の軸芯部には、下端
から上方ヘスプール穴3bが穿設されると共に、このス
プール穴3bの上端部と上部室Aとを連通する第1ポー
ト3cが穿設されている。
そして、ピストン2は、前2ピストンロッド3の先端小
径部3aに対し、リテーナ5.ワツシヤ6a、圧側減衰
バルブ7、ピストン2.伸側減衰バルブ9.ワッシャ6
b、カラー11、スプリングシート12.スプリング1
3を順次装着し、最徒にナツト14で締結して取り付け
られている。
さらに詳述すると、上部室A側であるピストン2の上端
面には、内外二重に圧側内側溝2bと圧側外側溝2cが
形成されており、両溝2b、2cは、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、前記圧倒内側溝
2bは、ピストン2に上下方向に穿設された複数個の圧
倒連通孔2fにより下部室Bに連通され、さらに、この
圧倒内側溝2bは、ピストン2の上端面に形成された圧
倒連通溝29.2hとピストンロッド3の先端小径部3
aに形成された第2ボート3d、3d及びスプール穴3
bを介して圧倒外側溝20と連通されている。
尚、両シート面2d、2eには前記圧側減衰バルブ7が
当接されている。また。圧倒減衰バルブ7は、内側シー
ト面2dの位置の剛性が高く形成されている。
一方、前記ピストン2の下部室B側の下端面も上端面側
とほぼ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と伸側外側溝2kが形成され
ており、両溝2j、2には、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2
nが形成されている。
そして、前記伸側内側溝2jは、ピストン2に上下方向
に穿設された複数個の伸側連通孔2pにより上部室Aに
連通され、さらに、この伸側内側溝2jは、ピストン2
の下端面に形成された伸側連通溝2r、2sとピストン
ロッド3の先端小径部3aに形成された第3ポート3e
及びスプール穴3bとを介して圧倒外側溝2にと連通さ
れている。
また、両シート面2m、2nには前記伸側減衰バルブ9
が当接され、この伸側減衰バルブ9は、内側シート面2
mの位置の剛性が高く形成されると共に、スプリングシ
ート12を介してスプリング13のスプリング力が与え
られている。
さらに、前記ピストン0フド3のスプール穴3b内〜に
はスプール15が、上側ブ・ンシュ16と下側プッシュ
17との間において摺動自在に設けられており、このス
プール15の上下両端受圧面倒に伸側受圧室C及び圧側
受圧室りが形成されている。そして、両プッシュ16.
17の中心部には伸側絞り16a及び圧側絞り17aが
穿設されている。
従って、伸側受圧室CoNには、第1ポート3c〜スプ
ール穴3b〜連通孔16aを経由して上部室A側の液圧
が伝達可能であり、また、圧側受圧室O側には、スプー
ル穴3b〜連通孔17aを経由して下部室B側の液圧が
伝達可能となっている。
前2スプール15は、その上端受圧面15eと上側プッ
シュ16との間及び下端受圧面15fと下側プッシュ1
7との間にそれぞれ介装された一対のセンタリングスプ
リング20.21で中立位置に付勢され、かつ、その外
周面には、中立位置において両第2ポート3d、3d相
互間及び両第3ポート3e、3e相互間をそれぞれ連通
する圧側環状溝15a及び伸側環状溝15bが形成され
ている。
そして、この伸側環状溝15bと第3ポート3eとの間
に伸側可変絞り31が形成され、圧倒環状溝15aと第
2ポート3dとの間に圧倒可変絞り32が形成されてい
る。尚、両可変絞り31.32は、スプール15が中立
位置にあるときに、開度が最大で、この中立位置から図
中下方に摺動する伸側可変絞り31の開度が小さくなり
、一方、スプール15が中立位置から図中上方に摺動す
ると圧側可変絞り32の開度が小さくなるよう構成され
ている。
また、このスプール15の軸心部には、両受圧室C,O
を連通して、両絞り16a、17aよりも流路断面積の
小さなスプールオリフィス15cが穿設されている。
以上説明したように、本発明実施例では、伸側連通孔2
pと伸側内側溝2jと伸側外側溝2kにより、伸行程時
に流体が流通する伸側連逼路Iを構成し、この伸側連過
路Iに伸側減衰バルブ9が設けられている。
また、伸側連通孔2pと伸側内側溝2jと伸側連通溝2
rと第3ポート3eと伸側環状溝15bと第3ポート3
eと伸側連通溝2sと伸側外側溝2kにより、伸側減衰
バルブ9をバイパスする伸側バイパス連通路■を構成し
ている。
それに対し、圧側連通孔2fと圧側内側溝2bと圧側外
側溝2cにより、圧行程時に流体が流通する圧倒連通路
■を構成し、この圧側連通路■に圧側減衰バルブ7が設
けられている。
また、圧側連通孔2fと圧側内側溝2bと圧側連通溝2
9と第2ポート3dと圧側環状溝15aと第2ポート3
dと圧側連通溝2hと圧側外側溝2Cにより、圧倒減衰
バルブ7をバイパスする圧倒バイパス路■を構成してい
る。
次に、実施例の作用について説明する。
(イ)伸行程時 ピストン2の伸行程時には、上部室Aの液圧上昇に伴な
い、上部室Aの流体が下部室Bに流入するが、その流通
可能な経路としては前記伸側連通路■と伸側バイパス路
■の2つの経路が存在する。
まず、伸側連通路I側では、上部室Aから伸側内側溝2
jに流入し、そこから内側シート面2mの位置で伸側減
衰バルブ9を開弁して伸側外側溝2kに流入し、さらに
、外側シート面2nの位置で伸側減衰バルブ9を開弁し
て下部室日に流通する。
次に、伸側バイパス路■側では、上部室Aからこの伸側
バイパス路■を経て伸側外側溝2kに流入し、そこから
外側シート面2nの位置で伸側減衰バルブ9を開弁して
下部室日に流通する。
尚、以上2つの経路の内、伸側バイパス路I側は、スプ
ール15の摺動によって伸側可変絞り31の開度を変化
させることができる。
従って、スプール5が中立位置に保持されてこの伸側バ
イパス路Iが流通可能な場合には、伸側可変絞り31で
の速度2乗特性の減衰力と、伸側減衰バルブ9における
外側シート面2nの位置での速度2/3乗特性の減衰力
とが直列に生じるもので、この場合は、直線的な減衰力
特性の低減衰力レンジとなる。
また、スプール15が中立位置から下方へ摺動して伸側
バイパス路■の伸側可変絞り31が閉じている場合は、
伸側減衰バルブ9における内外面シート面2m、2nの
位置で速度2/3乗特性の減衰力が直列に生じるもので
、この場合、直線的な減衰力特性の高減衰力レンジの特
性となる。
尚、この場合、後述しているように圧側バイパス路■で
は、圧側可変絞り32の開度が大きく圧行程は低減衰力
特性となっている。
(0)圧行程時 ピストン2の圧行程時には、下部室Bの液圧上昇に伴な
い、下部室Bの流体が上部室Aに流通するが、その流通
可能な経路としては圧倒連通路■と圧側バイパス路■の
2つの経路が存在する。
まず、圧倒連通路■側では、下部室日から圧倒内側溝す
に流入し、そこから内側シート面2dの位置で圧側減衰
バルブ7を開弁して外側溝20に流入し、さらに外側シ
ート面2eの位置で圧側減衰バルブ7を開弁して上部室
Aに流通する。
次に、圧倒バイパス路■側では、下部室日からこの圧倒
バイパス路■を経て圧側外側溝2cに流入し、そこから
外側シート面2eの位置で圧側減衰バルブ7を開弁して
上部室Aに流通する。
尚、以上2つの経路の内、圧倒バイパス路■はスプール
15の摺動によって圧倒可変絞り32の開度を変化させ
ることができる。
従って、この圧倒バイパス路■が流通可能な場合には、
圧倒可変絞り32部分での速度2乗特性の減衰力と、圧
倒減衰バルブ7における外側シート面2eの位置での速
度2/3乗特性の減衰力とが直列にか生じるもので、こ
の場合、直線的な減衰力特性で低減衰力レンジとなる。
また、スプール15が上方へ摺動して圧倒バイパス路■
の圧側可変絞り32が閉じられている場合は、圧倒減衰
バルブ7における内外面シート面2d、2eの位置で速
度273乗特性の減衰力が直列に生じるもので、この場
合は、直線的な減衰力特性で高減衰力レンジの特性とな
る。
尚、この場合、伸側バイパス路■では、伸側可変絞り3
1が絞られておらず、伸行程は低減衰力となる。
以上(イ) (0)で述べたように、実施例緩衝器はス
プール15の摺動に基づき減衰力レンジが変化するよう
になっている。
(ロ)スプール摺動時 そこで、次に、このスプール15の摺動時の作用につい
て説明する。
このスプール15は、上下の受圧面15e、15fの受
圧力の差に基づき摺動するようになっているもので、即
ち、両受圧室C,Dの液圧差に基づき摺動する。
そして、この両受圧室C,Dは、それぞれ、伸側絞り1
6a及び圧側絞り17aを介して上下両室A、Bに連通
されており、上下両室A、Bの液圧に応じて両絞り16
a、17aを流体が流通して液圧が変化するが、この上
下両室A、Bから両受圧室C。Dへの液圧の伝達量は流
体圧の振動周波数によって変動する。
即ち、上下両室A、Bの液圧振動周波数が一定値以上C
高周波)である時は、伸側絞り16a及び圧側絞り17
aによる高周波カット作用で、両絞り16a、17aに
おける流量が少ないため両受圧室C,O側への伝達量が
少なく、このため、両受圧室C,D間に液圧差が生じ難
く、スプール15はセンタリングスプリング20.21
の付勢力により中立位置に保持される。
従って、伸側・圧側面バイパス路■、■が流通可能とな
っており、低減衰力レンジとなる。
また、上下両室A、Bの液圧振動周波数が一定値以下(
低周波)である時は、上下両室A、Bの流体が伸側・圧
側面絞り16a、17aをスムーズに流通し、このため
両室A、8の液圧が両受圧室C,Dへ伝達され、両受圧
室C,D間に液圧差が生じる。そして、この液圧差によ
りスプール15の受圧面15e、15fにおける受圧力
に差が生じ中立位置から摺動する。
従って、伸側・圧倒両可変絞り31.32が絞られ、も
しくは、閉じられて高減衰力レンジとなる。尚、両可変
絞り31.32の絞り開度は、上下両室A、Bの液圧振
動周波数に応じて連続的に無段階に変化し、これにより
、減衰力レンジも連続的に無段階に変化する。
また、上述のようにスプール15が摺動する場合、スプ
ールオリフィス15cを介して両受圧室C,0間で液圧
伝達が成されないだけのスプールオリフィス15cにお
けるカット作用が必要であり、このスプールオリフィス
15cの流路断面積は伸側・圧側面絞り16a、17a
の流路断面積と共に設定する。
ところで、上述のようなスプール15の摺動に伴ない、
両受圧室C,Dの容積が変動するが、この容積変動に対
応して、両受圧室C,D内の流体は、スプールオリフィ
ス15cを通り容積減少側の受圧室から容積拡大側の受
圧室へ流通する。
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−圧両行程の減衰力レンジの切り換えが1
つのスプール15で行なえるために、構造が簡略化され
ると共に、液圧緩衝器の基本長を短くすることができる
という特徴を有している。
また、実施例では、スプール15の受圧力(両受圧室C
,Oへの液圧伝達特性)が伸側絞り16a、圧側絞り1
7a及びスプールオリフィス15Cの流路断面積で相対
的に決定されるので、伸側絞り16a及び圧側絞り17
aの流路断面積を大きくでき、この設定自由度が向上す
ると共に、製造も容易となるという特徴を有している。
さらに、スプール15にスプールオリフィス15cを穿
設し、スプール15摺動時の両受圧室C,Dの容積変化
に伴なう流体の流通が両受圧室C,D間で成されるため
、受圧室C,0と上下両液室A、Bとの間にチェック弁
が不要となり、その分だけ構造を簡略化できるし、しか
も、液圧緩衝器の基本長も短くすることができるという
特徴を有している。
加えて、実施例では、伸側・圧倒の両減衰バルブ7.9
が当接するシート面を内外2重に形成し、しかも、両バ
イパス路[、ffを両減衰バルブ7.9と直列に設けた
ため、直線的な線形の減衰力特性が得られ、乗り心地と
操縦安定性の両立を図ることができるという特徴を有し
ている。
また、この実施例緩衝器では、伸圧行程の一方の行程側
の減衰力が高減衰力レンジに制御されている場合、その
逆行程側の減衰力は低減衰力レンジに維持されるので、
逆行程で入力された高周波成分を低減衰力側で吸収して
ばね上への伝達力を低減でき、これにより乗り心地を向
上させることができる。
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く、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、バルブボディとしてピストンを示
したが、例えば、シリンダ内の室とシリンダ外のりザー
バ室とを画成するベース等他のものにも適用できる。
また、実施例では両減衰バルブの開弁により流通する両
連通路1.IIと両バイパス路It、 ffとが一部直
列となるように設けたが、完全に並列に設けてもよいし
、さらに、両路に加えτ両路に並列な連通路を設けた構
成としてもよい。
(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、伸・圧面行程の減衰力レンジの切り換えが1
つのスプールで行なえるので、構造が簡略化されると共
に、液圧緩衝器の基本長を短くすることができるという
効果が得られる。
さらに、本発明では、伸側受圧室と圧側受圧室とをスプ
ールオリフィスで連通して、両室の容積変化に対応して
、両室間で流体を流通させる構成としたため、流体を両
受圧室から第1・第2の両室へ逃がす必要がなく、この
ため、両受圧室と第1・第2両室間のチェック弁が不要
となって構造を更に簡略化できるという効果が得られる
加えて、本発明では、上述のようにスプールオリフィス
を設けたため、流体の振動周波数に対応した両受圧室の
液圧差、つまり、スプールの摺動特性のチューニングは
、伸側・圧側絞りとこのスプールオリフィスの絞り量で
行うもので、従来のように、伸側・圧倒両絞りのみでチ
ューニングする場合に比べ、伸側・圧倒両絞りの開度を
大きくすることができ、スプールの摺動特性のチューニ
ングの自由度が向上すると共に、加工が容易となるとい
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
部を示す断面図である。 A−・−上部室(流体室) B−一丁部室(流体室) C・−・伸側受圧室 D−・−圧側受圧室 X−一伸側バイパス路 IV−一一圧倒バイパス路 1・・−シリンダ 2−ピストン(バルブボディ) 7・−圧側減衰バルブ 9・・−伸側減衰バルブ 15・−スプール 15a=−スプールオリフィス 16a−一伸側絞り 17a−一圧側絞り 31・・−伸側可変絞り 32・−圧側可変絞り 特  許  出  願  人 株式会社アツギュニシア

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)シリンダ内を2つの流体室に画成したバルブボディ
    と、 該バルブボディに設けられ、伸行程時に開弁可能な伸側
    減衰バルブ、及び、圧行程時に開弁可能な圧倒減衰バル
    ブと、 前記バルブボディに形成され、伸行程時に伸側減衰バル
    ブをバイパスして流体流通可能な伸側バイパス路、及び
    、圧行程時に圧倒減衰バルブをバイパスして流体流通可
    能な圧倒バイパス路と、前記バルブボディに摺動自在に
    設けられ、両端に受圧面が形成されると共に、伸側バイ
    パス路及び圧倒バイパス路の途中に伸側可変絞り及び圧
    側可変絞りを形成したスプールと、 両受圧面に面して形成され、伸側絞りを介し一方の流体
    室と連通した伸側受圧室、及び、圧側絞りを介し他方の
    流体室と連通した圧倒受圧室と、両受圧室を連通してス
    プールに穿設されたスプールオリフィスと、 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
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008020059A (ja) * 2006-06-15 2008-01-31 Kayaba Ind Co Ltd 緩衝器のバルブ構造

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