JPH0331946B2

JPH0331946B2 -

Info

Publication number: JPH0331946B2
Application number: JP57223536A
Authority: JP
Inventors: Tomio Imaizumi
Original assignee: Tokico Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1982-12-20
Filing date: 1982-12-20
Publication date: 1991-05-09
Also published as: JPS59113334A

Description

【発明の詳細な説明】本発明はシリンダ内にピストンとピストンロツ
ドとからなるピストン−ピストンロツド組立体を
摺動可能に設け、該ピストン−ピストンロツド組
立体の伸長側および縮小側への変位に対して油圧
抵抗力による減衰力を発生させるようにした油圧
緩衝器に関するものである。

従来、ピストンに固定絞り通路と可変絞り通路
を形成し、油液が該各絞り通路を通過する際に発
生する流動抵抗によりピストン−ピストンロツド
組立体に対する減衰力を得るようにした油圧緩衝
器は知られている。この形式の油圧緩衝器にあつ
ては、ピストンの変位速度が低速域にあるときに
は固定絞り通路のみが流路面積となつて所定の減
衰力特性を発揮し、ピストンが高速変位すると、
可変絞り通路が開き、流路面積が増大することに
より減衰力が変化するように構成されている。

ところで、車両の乗り心地の観点からすれば、
油圧緩衝器の減衰力をあまり大きくしない方がよ
い。一方、減衰力を小さくすると、車両の操縦安
定性が損なわれる場合が生じる。そこで、ピスト
ンの変位速度が低速域にあるときには乗り心地を
考慮して減衰力を小さくし、操縦安定性が問題と
なるピストンの変位速度の中、高速域では減衰力
が大きくなるような特性の減衰力を設定し得る油
圧緩衝器が最適なものとなる。しかしながら、前
述の従来技術の油圧緩衝器にあつては固定オリフ
イスのオリフイス面積は一定であるから、ピスト
ンの低速変位時の減衰力特性は一定となつてしま
い、その減衰力設定の自由度は小さいものとな
る。このために、車両の乗り心地または操縦安定
性のいずれかをある程度犠牲にしなければならな
い欠点があつた。

本発明は前述した従来技術の欠点を解消するた
めになされたもので、減衰力特性を３段階で変化
させ、もつてピストンの変位速度の低速域におけ
る減衰力設定の自由度が大きくなるような両利き
型の油圧緩衝器を提供することをその目的とする
ものである。

前述の目的を達成するために、本発明に係る油
圧緩衝器の採用する構成は、油液と気体とを封入
したシリンダと、一端が該シリンダ内に位置し、
他端が該シリンダから外部に突出して設けたピス
トンロツドと、該ピストンロツドの一端に軸方向
に移動可能に挿嵌され、前記シリンダ内を２個の
油室に画成するピストンと、該ピストンの軸方向
に穿設され、前記量油室を連通する連通路と、前
記ピストンの一側端面を対面させて前記ピストン
ロツドにその軸方向に移動可能に挿嵌したリテー
ナと、複数のデイスクからなり、前記ピストンと
リテーナとの間に挟持されて一側外周部が前記ピ
ストンと接離し、他側内周部が前記リテーナと接
離することにより前記両油室間を連通、遮断する
デイスクバルブ組立体と、該デイスクバルブ組立
体を形成するデイスクのうち前記ピストンまたは
リテーナと当接する第１のデイスクの外周縁また
は内周縁に形成され、前記両油室を常時連通する
オリフイスと、前記第１のデイスクと該第１のデ
イスクに隣接する第２のデイスクとの間におい
て、前記第１のデイスクがピストンまたはリテー
ナに当接する一方の周側とは反対側の周側に設け
られ、前記第１、第２のデイスクの一方の周側の
周縁を互いに近接できる状態で離間し、前記第
１、第２のデイスクの一方の周側の周縁が近接、
離間することにより前記オリフイスの流路面積を
可変ならしめるスペーサとを備えるようにしたこ
とをその特徴とするものである。

このように構成することにより、第１のデイス
クと第２のデイスクとが当接するまではオリフイ
スの流路面積がピストン速度の上昇に応じて減少
する可変絞り通路となり、またピストン速度が増
速されて第１、第２のデイスクが当接した後はオ
リフイスが固定絞り通路として機能し、そしてピ
ストン速度がさらに高速になると、デイスクバル
ブ組立体がピストンまたはリテーナから離間し、
可変絞り通路が形成されるようになるから、減衰
力特性が３段階で変化することになる。

その結果、ピストン変位速度の低速域での減衰
力設定の自由度が増大し、固定オリフイスの開口
面積およびスペーサの厚みを適宜設計することに
より、ピストンの低速変位時には減衰力が小さ
く、中速域では大きな減衰力を得、しかも高速域
になるとその変化が緩慢となるような減衰力特性
を発揮させることができ、ほぼ理想に近い形の減
衰力特性を得ることができるようになるという効
果を奏する。

以下図面に基づき本発明の実施例について説明
する。

第１図ないし第１０図は本発明の第１の実施例
を示すもので、まず第１図において、１はシリン
ダを示し、該シリンダ１の一端はキヤツプ２によ
り施蓋されており、他端にはロツドガイド３およ
びシール部材４が装着されている。５はピストン
ロツドを示し、該ピストンロツド５はその一端が
ロツドガイド３、シール部材４を介してシリンダ
１内に位置し、他端はシリンダ１の外部に突出せ
しめられている。そして、ピストンロツド５のシ
リンダ１内の端部には小径部５Ａが形成されてお
り、該小径部５Ａにはシリンダ１内を２個の油室
Ａ，Ｂに画成するピストン６が挿嵌されている。
該ピストン６はシリンダ１の内壁に沿つて摺動変
位すると共に、ピストンロツド５の軸方向に移動
可能となつている。また、ピストン６にはその軸
方向に大きな流路面積をもつて油室Ａ，Ｂ間の油
液の流通を許す連通孔７，７，…が穿設されてい
る。

次に、８はピストン６の油室Ａに臨む側の端面
に対面させて設けた減衰力発生機構を示し、該減
衰力発生機構８は第２図に示したような構造とな
つている。即ち、ピストン６の油室Ａに臨む側の
端面には連通孔７の形成部位より外周側に円環状
の突部６Ａが形成されている。そして、ピストン
ロツド５の小径部５Ａにはピストン６の突部６Ａ
と対面させてリテーナ９が軸方向に移動可能に挿
嵌されている。該リテーナ９はそのピストン６に
対面する側面が段付状となつており、内周側には
ピストン６側に向け最突出する突部９Ａが形成さ
れ、該突部９Ａから軸方向においてピストン６か
ら所定距離離間した部位に段部９Ｂが設けられ、
さらにピストン６から離れて大径部９Ｃが形成さ
れている。

１０はピストン６と対面する側から第１、第
２、第３および第４のデイスク１０Ａ，１０Ｂ，
１０Ｃ，１０Ｄで形成したデイスクバルブ組立体
を示し、該デイスクバルブ組立体１０はその内周
縁がリテーナ９の突部９Ａより大径となつてお
り、ピストン６とリテーナ９との間に介装されて
いる。一方、ピストンロツド５に形成した段部５
Ｂとピストン６の突部６Ａの外周面との間にはデ
イスクバルブ組立体１０の半径方向への位置決め
機能を兼ねたばね受１１が設けられ、該ばね受１
１とリテーナ９との間にはばね１２が張設されて
おり、該ばね１２によりリテーナ９およびデイス
クバルブ組立体１０は常時ピストン６側に付勢さ
れている。このために、デイスクバルブ組立体１
０はその第１のデイスク１０Ａの外周縁部がピス
トン６の突部６Ａに当接し、第４のデイスク１０
Ｄの内周縁部がリテーナ９の段部９Ｂに当接せし
められている。そして、油室Ａ，Ｂ間に圧力差が
生じない中立状態においてはリテーナ９の突部９
Ａはピストン６と距離l_aだけ離間した状態となつ
ている。また、デイスクバルブ組立体１０の第１
のデイスク１０Ａには第３図に示したように、そ
の外周縁部に固定オリフイスを形成する１または
複数の切欠溝１３が設けられている。さらに、第
１のデイスク１０Ａにはその内周側部位に第２の
デイスク１０Ｂと対面する側にスペーサを形成す
る複数の突起１４，１４，…が形成されている。
即ち、前記各突起１４は第１のデイスク１０Ａが
ピストン６の突部と当接する外周側とは反対の内
周側に形成されている。これにより、前記各突起
１４により第１のデイスク１０Ａは第２のデイス
ク１０Ｂから所定の距離l_bだけ離間せしめられ、
当該距離l_bは前述のピストン６とリテーナ９の突
部９Ａとの離間距離l_aと等しいか、またはそれよ
り短かくなつている。さらに、ばね受１１には１
または複数の切欠溝１５が設けられ、その結果、
油室Ａ，Ｂ間は切欠溝１５、切欠溝１３および突
起１４により形成される第１、第２のデイスク１
０Ａ，１０Ｂ間の隙間を介して相互に連通せしめ
られる。

而して、前述の減衰力発生機構８はピストン６
およびピストンロツド５が伸長側または縮小側の
いずれかに変位したときに、その変位速度に応じ
て油室Ａ，Ｂ間の流路面積を変化させるようにな
つている。即ち、まずスペーサを形成する突起１
４により第１、第２のデイスク１０Ａ，１０Ｂ間
に距離l_bからなる隙間には流路が形成され、この
流路は第１、第２のデイスク１０Ａ，１０Ｂ間の
近接、離間により、切欠溝１３の流路面積が変化
する可変絞り通路となる。次に、第１のデイスク
１０Ａに形成された切欠溝１３による流路はピス
トン６の変位速度、即ち油室Ａ，Ｂ間の差圧のい
かんに拘らず流路面積が一定の固定絞り通路とな
つている。さらに、ピストン６の変位速度が高速
になると、デイスクバルブ組立体１０がリテーナ
９の段部９Ｂまたはピストン６の突部６Ａから離
間することにより他の可変絞り通路が形成され
る。

なお、図中１６はばね受１１と共にピストン６
およびリテーナ９の軸方向への移動範囲を規制す
るストツパ、１７はリテーナ９の大径部９Ｃに穿
設され、デイスクバルブ組立体１０への圧力の作
用を円滑ならしめる油穴を示す。また、１８はシ
リンダ１内に設けたフリーピストンを示し、該フ
リーピストン１８とキヤツプ２との間には空気室
Ｃが形成され、該空気室Ｃによりピストンロツド
５のシリンダ１内への進入体積分の補償が行なわ
れる。さらに、１９，２０はそれぞれピストンロ
ツド５のシリンダ１外の端部およびキヤツプ２に
取付けたブラケツトを示す。

本発明に係る油圧緩衝器は前述の構成を有する
もので、ブラケツト１９を車両の車体側に、ブラ
ケツト２０を車台側にそれぞれ取付けて車両の振
動を緩衝することができるようになつている。ま
ず、ピストン６およびピストンロツド５が伸長方
向に変位すると、油室Ａ，Ｂ間に差圧が生じ、油
室Ａから油室Ｂに向け油液が流れる。そして、ピ
ストン６の変位速度が低速域にあるときには第２
図の状態にあり、油室Ａ，Ｂ間の流路は前述の切
欠溝１３による固定絞り通路と突起１４により第
１、第２のデイスク１０Ａ，１０Ｂ間に形成され
る環状の隙間からなる可変絞り通路とで形成され
る。そして、ピストン６の変位速度が大きくなる
と、リテーナ９がピストン６に近接する方向に変
位し、第１のデイスク１０Ａが撓められ該第１の
デイスク１０Ａの外周縁と第２のデイスク１０Ｂ
の外周縁とが近接し、前述の可変絞り通路の流路
面積が減少する。この間に固定絞り通路および可
変絞り通路を通過する油液の流動抵抗によりピス
トン６に対する減衰力が発揮される。

次に、第４図に示したように、第１、第２のデ
イスク１０Ａ，１０Ｂが当接すると可変絞り通路
は閉塞され、切欠溝１３からなる固定絞り通路の
みが油室Ａ，Ｂ間の流路面積となり、ピストン６
に対する減衰力が変化する。然るに、この状態で
はリテーナ９の突部９Ａはピストン６から距離l_c
だけ離間しており、この状態からリテーナ９の突
部９Ａがピストン６と当接する第５図の状態にな
るまでの間は油室Ａ，Ｂ間の流路面積は一定で、
変化しない。

ピストン６の変位速度がさらに高速になると、
デイスクバルブ組立体１０に油室Ａ内の圧力が作
用し、該デイスクバルブ組立体１０は第６図に示
したようにピストン６の突部６Ａとの当接位置を
支点として撓み、その内周縁部がリテーナ９の段
部９Ｂから離間し、その間に可変絞り通路が形成
される。従つて、油室Ａから油室Ｂに向けての流
路面積が増大し、ピストン６に対する減衰力はさ
らに変化する。

一方、ピストン６が縮小側に変位すると、油室
Ｂ側の圧力が上昇し、油室Ａ内の圧力は低下して
その間に差圧が生じる。そして、この差圧により
リテーナ９、デイスクバルブ組立体１０およびピ
ストン６は図中左方に変位し、リテーナ９がばね
受１１に当接した状態となる。そして、その状態
から第７図に示したように、ピストン６の突部６
Ａが第１のデイスク１０Ａを撓めてその外周縁が
第２のデイスク１０Ｂに当接した状態になるまで
は、切欠溝１３による固定絞り通路と第１、第２
のデイスク１０Ａ，１０Ｂ間の可変絞り通路から
なる流路面積が形成されており、それらを通過す
る油液の流動抵抗により所定の減衰力が生じる。

そして、この状態から第８図に示したように、
ピストン６とリテーナ９の突部９Ａとが当接する
までは切欠溝１３による固定絞り通路となつて減
衰力特性が変化する。さらに、第９図に示したよ
うに、デイスクバルブ組立体１０が撓んでその外
周縁がピストン６の突部６Ａから離間すると、ピ
ストン６に対する減衰力特性がさらに変化し、減
衰力が３段階で変化する点については伸長側と基
本的な差異はない。

第１０図に、本発明に係る油圧緩衝器の減衰力
特性線図を示す。同図から明らかなように、ピス
トン６に対する減衰力は伸長時と縮小時とは対称
で、ピストン６の低速変位時には減衰力は極めて
小さく、中速域になると急激に立ち上り、高速変
位時には再び緩やかとなる。そして、切欠溝１３
の形状やスペーサとなる突起１４によつて形成さ
れる第１、第２のデイスク１０Ａ，１０Ｂ間の距
離l_b等を適宜選択することにより、特に低速域に
おける減衰力設定の自由度が増し、理想に近い形
の減衰力特性を得ることができる。

次に、第１１図は本発明の第２の実施例を示
し、同図において第２図と同一構成要素について
は同一符号を付してその説明を省略するものとす
る。然るに、本実施例においてはデイスクバルブ
組立体２１を構成する第１、第２、第３および第
４のデイスク２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄは
ピストン６側からではなく、リテーナ９側から順
に配設されている。そして、第１のデイスク２１
Ａに形成される切欠溝２２はその内周側に設けら
れている。一方、第１、第２のデイスク２１Ａ，
２１Ｂ間に形成されるスペーサは第１、第２のデ
イスク２１Ａ，２１Ｂとは別体に設けたスペーサ
部材２３で構成される。しかも、該スペーサ部材
２３は第１のデイスク２１Ａの外周側に位置し、
その外周縁がばね受１１に当接することにより位
置決めされている。即ち、前記スペーサ部材２３
は第１のデイスク２１Ａがリテーナ９の段部９Ｂ
と当接する内周側とは反対の外周側に配設されて
いる。

前述のように構成しても、その作動は前記第１
の実施例とは格別変るところはない。

なお、前述の各実施例ではデイスクバルブ組立
体１０，２１を４枚のデイスクで形成したものを
示したが、要は複数のデイスクで構成されておれ
ば、必ずしも４枚に限らない。スペーサは第１の
実施例においては第１のデイスク１０Ａに形成し
た突起１４または第２の実施例においては第１、
第２のデイスク２１Ａ，２１Ｂ間に介装したスペ
ーサ部材２３で形成するものとして説明したが、
このほか例えば第２のデイスク１０Ｂ側に第１の
デイスク１０Ａ側に向け突出する突起や第１のデ
イスク１０Ａを第２のデイスク１０Ｂから離間す
る方向に曲折することによつても形成される。さ
らに、リテーナ９は突部９Ａと段部９Ｂと大径部
９Ｃとからなり、大径部９Ｃには油穴１７を設け
るものとして説明したが、要は突部９Ａと段部９
Ｂとが形成されておれば、必ずしも大径部９Ｃや
油穴１７を設ける必要はない。さらにまた、本発
明の実施例では単筒式の油圧緩衝器について説明
したが、内筒と外筒とからなる２重筒式の油圧緩
衝器としてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第１０図は本発明の第１の実施例
を示し、第１図は油圧緩衝器の縦断面図、第２図
は第１図の要部拡大断面図、第３図はデイスクバ
ルブ組立体を構成する第１のデイスクの外観図、
第４図ないし第９図はそれぞれ異なる作動状態を
示す第２図と同様の断面図、第１０図は減衰力特
性線図、第１１図は本発明の第２の実施例を示す
第２図と同様の断面図である。１……シリンダ、５……ピストンロツド、６…
…ピストン、７……連通路、８……減衰力発生機
構、９……リテーナ、１０，２１……デイスクバ
ルブ組立体、１０Ａ，２１Ａ……第１のデイス
ク、１０Ｂ，２１Ｂ……第２のデイスク、１３，
２２……切欠溝、１４……突部、２３……スペー
サ部材。

Claims

【特許請求の範囲】

１油液と気体とを封入したシリンダと、一端が
該シリンダ内に位置し、他端が該シリンダから外
部に突出して設けたピストンロツドと、該ピスト
ンロツドの一端に軸方向に移動可能に挿嵌され、
前記シリンダ内を２個の油室に画成するピストン
と、該ピストンの軸方向に穿設され、前記両油室
を連通する連通路と、前記ピストンの一側端面を
対面させて前記ピストンロツドにその軸方向に移
動可能に挿嵌したリテーナと、複数のデイスクか
らなり、前記ピストンとリテーナとの間に挾持さ
れて一側外周部が前記ピストンと接離し、他側内
周部が前記リテーナと接離することにより前記両
油室間を連通、遮断するデイスクバルブ組立体
と、該デイスクバルブ組立体を形成するデイスク
のうち前記ピストンまたはリテーナと当接する第
１のデイスクの外周縁または内周縁に形成され、
前記両油室を常時連通するオリフイスと、前記第
１のデイスクと該第１のデイスクに隣接する第２
のデイスクとの間において、前記第１のデイスク
がピストンまたはリテーナに当接する一方の周側
とは反対側の周側に設けられ、前記第１、第２の
デイスクの一方の周側の周縁を互いに近接できる
状態で離間し、前記第１、第２のデイスクの一方
の周側の周縁が近接、離間することにより前記オ
リフイスの流路面積を可変ならしめるスペーサと
で構成してなる油圧緩衝器。