JPH0331947B2

JPH0331947B2 -

Info

Publication number: JPH0331947B2
Application number: JP57229557A
Authority: JP
Inventors: Tomio Imaizumi
Original assignee: Tokico Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1982-12-24
Filing date: 1982-12-24
Publication date: 1991-05-09
Also published as: JPS59117932A

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、前記両油室を連通する連通路と、前
記ピストンの一側端面と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側が前記ピ
ストンと接離し、他側内周側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のデイスクに設けられ、
該第１のデイスクの外周縁と内周縁との間に位置
して前記両油室を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、第２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
の周縁が離間、近接することにより前記オリフイ
スの開口面積を増減させるスペーサと、前記ピス
トンまたはピストンロツドに形成され、前記両油
室を常時連通させる固定オリフイスとから構成し
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のデイスクが当接するまでは第１のデイ
スクに設けたオリフイスと、ピストンまたはピス
トンロツドに設けた固定オリフイスとが流路面積
となり、前記オリフイスにより形成される流路は
ピストン速度の上昇に応じて流路面積が減少する
可変絞り通路となり、一方固定オリフイスはピス
トン速度のいかんに拘らず流路面積が一定な固定
絞り通路として機能することになる。この可変絞
り通路および固定絞り通路を油液が通過する際に
生じる流動抵抗によりピストンに対する減衰力が
発生する。また、ピストンが増速し、第１、第２
のデイスクが当接した後は固定絞り通路のみが流
路面積となり、減衰力特性が変化する。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、他の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、オリフイスの開口面積
およびスペーサの厚み等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
の側面に１または複数のオリフイス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円環状の突部１４が一体
的に設けられている。即ち、前記各突部１４は第
１のデイスク１０Ａがピストン６の突部６Ａと当
接する外周側とは反対の内周側に設けられてい
る。これにより、前記円環状の突部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、この結果、油室Ａ，Ｂ間
は切欠溝１５、オリフイス１３および突部１４に
より形成される第１、第２のデイスク１０Ａ，１
０Ｂ間の隙間を介して相互に連通せしめられる。
さらにまた、１６はピストン６に穿設した固定オ
リフイスとしてのオリフイス通路で、該オリフイ
ス通路１６はその一側が油室Ａに開口し、他側が
連通孔７に開口している。これにより油室Ａ，Ｂ
間は常時連通せしめられている。

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、まずオリフイス通路１６はピス
トン６の変位速度のいかんに拘らず一定の流路面
積で油室Ａ，Ｂ間を連通する固定絞り通路として
機能する。また、突部１４により第１、第２のデ
イスク１０Ａ，１０Ｂ間に距離l_bをもつて形成さ
れる円環状の隙間およびオリフイス１３を介して
の流路も形成されており、この流路は第１、第２
のデイスク１０Ａ，１０Ｂの近接、離間によりそ
の流路面積が変化する可変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１７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、１８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、１９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１９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、２０，２１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２０を車両の車体側に、ブラ
ケツト２１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間の流路はオリフイ
ス通路１６による固定絞り通路と突部１４により
第１、第２のデイスク１０Ａ，１０Ｂ間に形成さ
れる環状の隙間およびオリフイス１３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１
０Ａ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、オリフイス通路１６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、オリフイス通路１６による固定絞り通路と、
第１、第２のデイスク１０Ａ，１０Ｂ間の円環状
隙間による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
まではオリフイス通路１６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、スペーサと
しての突部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３１を構成する第１、第２、第３および第
４のデイスク３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄ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、オリフイス３２はリ
テーナ９に当接する第１のデイスク３１Ａに設け
られている。一方、第１、第２のデイスク３１
Ａ，３１Ｂ間に形成されるスペーサは第１、第２
のデイスク３１Ａ，３１Ｂとは別体に設けたスペ
ーサ部材３３で構成される。しかも、該スペーサ
部材３３は第１のデイスク３１Ａ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
３３は第１のデイスク３１Ａ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。さらに、固定オリフイスを形成するオ
リフイス通路はピストン６には設けられておら
ず、ピストンロツド５に設けられている。即ち、
ピストンロツド５にはその先端部から基端側に向
け有底の凹部５Ｃが形成されている。そして、オ
リフイス通路３４はその一端が油室Ａに開口し、
他端が前記凹部５Ｃに開口せしめられている。こ
のようにオリフイス通路３４および凹部５Ｃを介
して油室Ａ，Ｂは常時連通する固定絞り通路が形
成される。

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１０，３１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
た突部１４または第２の実施例においては第１、
第２のデイスク３１Ａ，３１Ｂ間に介装したスペ
ーサ部材３３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側に向け突出する円環状突部や第
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、固定オリフイスとしては前述のもの
のほか、ピストン６の突部６Ａの第１のデイスク
１０Ａとの当接部に半径方向の切欠溝を切設する
ことによつても形成することができる。さらにま
た、リテーナ９は突部９Ａと段部９Ｂと大径部９
Ｃとからなり、大径部９Ｃには油穴１８を設ける
ものとして説明したが、要は突部９Ａと段部９Ｂ
とが形成されておれば、必ずしも大径部９Ｃや油
穴１８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……連通孔、８……減衰力発生機
構、９……リテーナ、１０，３１……デイスクバ
ルブ組立体、１０Ａ，３１Ａ……第１のデイス
ク、１０Ｂ，３１Ｂ……第２のデイスク、１３，
３２……オリフイス、１４……突部、１６，３４
……オリフイス通路、３３……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と
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
れて一側外周側が前記ピストンと接離し、他側内
周側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のデイスクに設けられ、該第１のデイスクの外
周縁と内周縁との間に位置して前記両油室を連通
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、第２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のデイスクの周縁が離間、近接す
ることにより前記オリフイスの開口面積を増減さ
せるスペーサと、前記ピストンまたはピストンロ
ツドに形成され、前記両油室を常時連通させる固
定オリフイスとから構成してなる油圧緩衝器。