JPH0361737A - 減衰力可変型液圧緩衝器 - Google Patents

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、車両のサスペンションに適用される減衰力可
変型の液圧緩衝器に関し、°特に、ピストンロッド側が
車軸に連結され、シリンダチューブ側が車体に連結され
る倒立型のものに関する。

（従来の技術） 従来、倒立型の減衰力可変型液圧緩衝器としては、例え
ば、特開昭５８−９７３３４号公報に記載されているよ
うなものが知られている。

この液圧緩衝器は、ベースに圧側減衰バルブが設けられ
ると共に、これと並列に可変オリフィスが設けられ、ま
た、ピストンにオリフィス孔が設けられた構造である。

（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、以下に述べる問題があった。

■　圧側行程時にのみ減衰力を可変とする構造であり、
伸側行程時に減衰力を変化させることができない。

■　下部室へはリザーバ室から直接流体が供給されるこ
とがなく上部室を介して供給される構造であるため、圧
側行程時に、ピストン孔により上部室から下部室への流
体流量を絞り過ぎると、下部室への流体供給量が不足し
、負圧となってキャビテーションが生じる。このため、
圧倒減衰力を高く設定することができない。

■　ピストン速度に対し、直線的な減衰力特性が得られ
ない。

本発明は、このような問題に着目してなされたもので、
圧倒行程と伸側行程の両方で減衰力を可変とすることが
できると共に、いずれの行程でも直線的な減衰力特性が
得られ、しかも、上下両室においてキャビテーションが
生じることがなく、減衰力レンジの可変幅を広くとるこ
とができる減衰力可変型液圧緩衝器を提供することを目
的とするものである。

（課題を解決するための手段） 上述の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、ロッド挿通口を有したガイド部材が下端
に、ベースが上端に設けられたシリンダチューブと、該
シリンダチューブを上部室と下部室に画成し、ロッド挿
通口からシリンダチューブ内に挿通したピストンロッド
に連結されたピストンと、前記シリンダチューブを囲ん
で設けられ、シリンダチューブ外周に下部連通路を介し
て下部室に連通した外側室を形成すると共に、シリンダ
チューブの上側にベースによって外側室及び上部室と画
成されたリザーバ室を形成するアウタチューブと、前記
ベースに形成され、上部室を直列配置の第１減衰バルブ
及び第２減衰バルブを介してリザーバ室に連通ずる％ｌ
連通路、第１減衰バルブ及び第２減衰バルブの当接面に
それぞれ形成され第１連通路と連通ずる第１・第２内側
環状溝とその外周に形成された第１・第２外側環状溝、
第１連通路の両減衰バルブ間位置と外側室とを連通ずる
第２連通路、及び、リザーバ室を上部室に連通ずるチエ
ツク流路と、を設けた。

（作　用） 本発明の減衰力可変型液圧緩衝器の作用を、第１図に示
す流体回路図に基づき説明する。この第１図は、本願発
明の構成における流体の流路を示すもので、図中ａは上
部室、ｂは下部室、Ｃは外側室、ｄはリザーバ室、ｅは
下部連通路、ｆは第１連通路、ｇは第１減衰バルブ、ｈ
は第２減衰バルブ、ｊは第２連通路、ｋはチエツク流路
である。

まず、伸側行程時には、シリンダチューブにおいて下部
室すの体積が縮小され、上部室ａが拡大される。

この体積変化に従い、下部室す内の流体は下部連通路ｅ
を介して外側室Ｃに流入し、その後ベースの第２連通路
ｊを通って、第１連通路ｆの両減衰パルプｇ、ｈ間位置
に流入し、第１連通路ｆを通り第２減衰バルブｈの内外
両環状溝を経てリザーバ室ｄに流入する。

従って、第２減衰バルブｈにおける内外周シート面位置
で速度２／３乗特性の減衰力が直列に生じる。このよう
に、ピストン速度の上昇に対して変化率が減少する速度
２／３乗特性の減衰力が直列に得られるため、減衰力の
変化率の減少を抑制して、直線的な減衰力が得られる。

尚、上部室ａへは、シリンダチューブから退出したピス
トンロッドの体積に相当する量の流体が、ベースのチエ
ツク流路ｋを介してリザーバ室ｄから供給される。よっ
て、上部室ａは負圧になることがなく、キャビテーショ
ンが生じない。

次に、圧倒行程時には、シリンダチューブにおいて、下
部室すの体積が拡大され、上部室ａが縮小される。

この体積変化に従い、上部室ａ内の流体は、第１連通路
ｆを通り第１減衰バルブｇの内外両環状溝を経て第１連
通路ｆの両減衰バルブｇ、ｈ間位置に至る。そして、こ
の位置から流体の一部は第２連通路ｊを通って外側室Ｃ
へ流入し、下部連通路ｅを通って上部室にａ流入する。

また、その残りの流体（下部室す内へのピストンロッド
の侵入体積分）は、さらに第１連通路ｆを進み第２減衰
バルブｈの内外周環状溝を経てリザーバ室ｄに流入する
。

従って、第１減衰バルブｇにおける内外両シート面位置
及び第２減衰バルブｈにおける内外両シート面位置での
速度２／３乗特性の減衰力が直列に生じる。即ち、ピス
トン速度の上昇に対して変化率が減少する速度２／３乗
特性の減衰力が直列に得られるため、減衰力の変化率の
減少を抑制して、直線的な減衰力が得られる。

尚、上部室ａと下部室すとの間が、第２連通路ｊ、外側
室Ｃ１下部連通路ｅ及び第１減衰バルブｇを介して連通
されているため、第１減衰バルブｇを高減衰力特性とし
ても、この圧行程時において外側室Ｃ及びこれに連通し
た下部室すが負圧になることがなく、キャビテーション
が生じない。

（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２図は、本発明第１実施例の減衰力可変型液圧緩衝器
を示す断面図であって、図中１はシリンダチューブであ
る。

このシリンダチューブｌは、筒状を成し下端部にガイド
部材２が設けられると共に上端部にはベース３が設けら
れていて、内部には油等の流体が充填されている。

尚、前記ガイド部材２は、第３図の要部拡大図に示すよ
うに、ロッド挿通口２ａｔＪＳ形成され、このロッド挿
通口２ａには減圧シール２ｂが設けられ、また、ストッ
パラバー２０が設けられている。そして、このガイド部
材２の外周には、オイルシール４ａを有したシール部材
４が嵌合固定されている。

第２図に戻り説明を続けると、前記シリンダチューブｌ
には、ピストン５が摺動自在に設けられ、シリンダｌの
内部を上部室Ａと下部室Ｂとに画成している。

また、このピストン５には、圧側減衰バルブ５ａと伸側
減衰バルブ５ｂが設けられ、行程方向に応じて開弁して
減衰力が発生するようになっている（第３図参照）。尚
、５ｃは圧側連通路であり、５ｄは伸側連通路である。

前記ピストン５は、前記ロッド挿通口２ａからシリンダ
チューブ１内に挿通されたピストンロッド６の先端にナ
ツト６ａにより締結されている。

そして、このピストンロッド６は、下端をストラットチ
ューブ７のボトムキャップ７ａにナツト７ｂにより締結
されている。

尚、前記ストラットチューブ７は、下端部をナックルス
ピンドル８に嵌合固定されて、上端部には図示を省略し
たスプリングの下端を支持するスブＪングシート９が設
けられている。また、このストラットチューブ７の底部
には、バウンドストッパＩＯが設けられている。

前記シリンダチューブｌの外周には、シリンダチューブ
ｌよりも上方まで延在されてアウタチューブＩＩが設け
られている。このアウタチューブ１１は、下端部の内周
が前記シール部材４に嵌合されると共に、中間部の上側
寄りの部分の内周が前記ベース３に嵌合され、かつ、上
端部は車体に取り付けられる。そして、このアウタチュ
ーブ１１は、上下２つのベアリングｌｌａ、ｌｌｂを介
して、前記ストラットチューブ７と上下方向に相対摺動
可能に設けられている。

また、このアウタチューブｌｌにより、シリンダチュー
ブｌの外周には、前記ガイド部材２に形成された下部連
通路２ｄを介して下部室Ｂに連通された外側室Ｃが形成
されていると共に、ベース３の上側には封入気体による
圧力下に所望量の流体が充填されたリザーバ室りが形成
されている。

次に、第４図に移り、前記ベース３の構造について詳細
に説明する。

図示のように、ベース３は、支持ロッド１２に対して、
リテーナ１３．　ワッシャ１４．第２減衰バルブ１５．
第２ボディ１６．第２チエツクバルブ１７．ワッシャＩ
８．リテーナ１９．ワッシャ２０、第１減衰バルブ２１
．第１ボディ２２．第１チエツクバルブ２３．ワッシャ
２４．リテーナ２５を順に装着して、最後にナツト２６
で締結して構成されている。そして、第１ボデイ２２と
第２ボデイ１６の間には中間室Ｅが形成され、また、支
持ロッド１２には、軸心に上部室Ａに開口して貫通孔１
２ａが形成されている。

さらに詳述すると、前記第１ボデイ２２には、上面に内
外２重に第１内側環状溝２２ｄと第１外側環状溝２２ｆ
が形成されている。この両溝２２ｄ、２２ｆ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２
２ｇと外側シート面２２ｈが形成されると共に、第１内
側環状満２２ｄは、第１ボデイ２２の上面に形成された
第１連通溝２２ｊ、２２にと支持ロッド１２に形成され
た貫通孔１２ａ及び第１ボート１２ｂ、１２ｂを介して
第１外側環状満２２ｆと連通されている（第６図参照）
。

また、第１ボデイ２２には、上部室Ａと第１内側環状満
２２ｄとの間を連通ずる第１連通孔２２ａと、リザーバ
室りを上部室Ａに連通ずる第１チエツク流路２２ｂと、
中間室Ｅと外側室Ｃとを連通ずるベース連通路２２ｃが
形成されている。そして、第１連通孔２２ａは前記第１
減衰バルブ２１により絞られ、また、第１チエツク流路
２２ｂは第１チエツクバルブ２３により、リザーバ室り
から上部室Ａへの流通のみが許されるようになっている
。

次に、第２ボデイ１６には、上面に内外２重に第２内側
環状満１６ａと第２外側環状満１６ｇが形成されている
。この両溝１６ａ、１６ｇ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１６ｈと外側シート
面１６ｊが形成される共に、第２内側環状満１６ａは、
第２ボデイ１６の上面に形成された第２連通溝１６に、
１６ｍと支持ロッド１２に形成された貫通孔１２ａ及び
第２ボー）−１２ｃ、１２ｃを介して第１外側環状満１
６ｇと連通されている（第５図参照）。

また、第２ボデイ１６の下面にも内外２重に内側環状溝
１６ｂ及び外側環状溝１６ｃが形成されており、この外
側環状溝１６ｃは、リザーバ室りを中間室Ｅに連通ずる
第２チエツク流路１６ｄが開口され、第２チエツクバル
ブ１７により、リザーバ室りから中間室Ｅへの清適のみ
が許されるようになっている。また、内側環状溝１６ｂ
と第２内側ぶ状溝１６ａの間には、中間室Ｅをリザーバ
室りに連通させるための第２連通孔１６ｅが形成され、
この第２内側環状満１６ａが第２減衰バルブ１５により
開閉可能となっている。

尚、前記第２チエツクバルブ１７には、内側環状ｉＲ１
６ｂを中間室Ｅに連通する連通孔１７ａが形成されてい
る。

そして、貫通孔１２ａには、中空部２７ｄを有した円筒
形状の調整子２７が上下をスラストブツシュ２８．２９
に支持されて周方向に回動可能に設けられている。尚、
この貫通孔１２ａは、その下端開口部が下方のスラスト
ブツシュ２９によって閉塞されている。

この調整子２７には、前記第１ボート１２ｂ、１２ｂ、
及び、第２ボート１２ｃ、１２ｃとそれぞれ符合する位
置に下側大径オリフィス孔２７ａ及び上側大径オリフィ
ス孔２７ｃが径方向に穿設されている。そして、中空部
２７ｄ内に嵌装されたセンターブツシュ３３により、該
中空部２７ｄ内が上下に画成されている。

また、第５図及び第６図に示すように、前記第１ポート
１−２ｂ、１２ｂ、及び、第２ボート１２ｃ、１２ｃと
それぞれ符合する位置の調整子２７には、下側大径オリ
フィス孔２７ａ及び上側大径オリフィス孔２７ｃとはそ
の穿設方向の位相を略４５度ずらせてそれぞれ下側小径
オリフィス孔２７ｂ及び上側小径オリフィス孔２７ｅが
穿設されている。

尚、第５図及び第６図は、上側大径オリフィス孔２７ｃ
及び下側大径オリフィス孔２７ａが第２ボー）−１２ｃ
及び第１ポート１２ｂと連通した状態を示している。

また、前記調整子２７は、コントロールロッド３０を介
して、リザーバ室りの上端部に取り付けられたモータア
クチュエータ３１に連結され（第２図参照）、このモー
タアクチュエータ３１の駆動制御により回動されるよう
になっている。そして、この調整子２７の回動で、第１
ポート１２ｂ、１２ｂ及び第２ポート１２ｃ、１２ｃ相
互間における流体の流通量が３段階で切り替わるように
なっている。

尚、３２はシールである。

以上説明したように、本発明第１実施例では、ベース３
により、上部室Ａと外側室Ｃとリザーバ室りとが画成さ
れていると共に、ベース３に形成された通路によって、
各室Ａ、Ｃ，Ｄが連通されているもので、即ち、第４．
７図に示すように、第１連通孔２２ａ、第１内側環状満
２２ｄ、第１外側環状溝２２ｆ、中間室Ｅ、内側環状溝
１６ｂ、第２連通孔１６ｅ、第２内側環状溝１６ａ第２
外側環状溝１６ｇにより、請求の範囲の第１連通路Ｉを
構成している。

また、ベース連通路２２ｃにより、請求の範囲の第２連
通路ＩＩを構成している。

また、第１チエツクバルブ２３を含む第１チエツク流路
２、特許請求の範囲のチエツク流路■を構成している。

さらに、本実施例では、第１内側環状満２２ｄと第１外
側環状溝２２ｆとの間に、第１減衰バルブ２１の内側部
分と並列に第１バイパス路■が形成され、この第１バイ
パス路■の途中に下側大小オリフィス孔２７ａ、２７ｂ
を構成要素とする第１可変オリフイスＦが設けられてい
る。

また、第２内側環状溝１６ａと第２外側環状溝１６ｇと
の間には、第２減衰バルブ１５の内側部分と並列に第２
バイパス路Ｖが形成され、この第２バイパス路Ｖの途中
には、上側大小オリフィス孔２７ｃ、２７ｅを構成要素
とする第２可変オリフイスＧが設けられている。

そして、リザーバ室りは、第２チエツク流路１６ｄ、外
側環状溝１６ｃ、第２チエツクバルブ１７、中間室Ｅ、
ベース連通路２２ｃから構成されるチエツク流路■によ
り、リザーバ室り側からの流体の流通のみを許容するよ
うにして外側室Ｃに連通されている。

次に、第７図の回路図を参照しつつ実施例の作用につい
て説明する。

（イ）伸側行程時 伸側行程時には、シリンダチューブｌにおいて下部室Ｂ
の体積が縮小され、上部室Ａが拡大される。

この体積変化に従い、下部室Ｂ内の流体は、ガイド部材
２の下部連通路２ｄを介して外側室Ｃに流入し、ベース
連通路２２ｃを通って中間室Ｅに流入し、さらに、並列
配置の第１連通路■もしくは第２バイパス路Ｖを通って
リザーバ室りに流入する。

この場合の両路１．Ｖの流量は、第２可変オリフイスＧ
の絞り具合により決定され、この流量に基づき、第２減
衰バルブ１５もしくは第２可変オノフイスＧにより減衰
力が生じる。

この減衰力特性は、ピストン速度が低速である場合には
、第２可変オリフイスＧのオリフィス孔２７ｃ、２７ｅ
により速度２乗特性の減衰力が生じると共に、第２減衰
バルブ１５の外側シート面１６ｊ側で速度２／３乗特性
の低い減衰力が直列に生じ、ピストン速度に直線的に比
例した減衰力特性が得られる。一方、ピストン速度が中
・高速であったり、また、第２可変オリフイスＧを閉じ
た場合には、第２減衰バルブ１５の内側シート面ｌＧｈ
側と外側シート面１６ｊ側とで２／３乗特性の高い減衰
力と低い減衰力が直列に得られ、この場合にも、ピスト
ン速度に対して直線的に比例した特性が得られる。

そして、この実施例では、調整子２７を回動させること
によって、減衰力特性のレンジを変更することができる
。即ち、第４図のように第２ポート１２ｃに上側大径オ
リフィス孔２７ｃを符合させた調整子２７の回動ポジシ
ョンでは、第８図の伸側５ＯＦＴに示すような低減衰力
レンジの特性となり、上側小径オリフィス孔２７ｅを符
合させた調整子２７の回動ポジションでは第８図の伸側
ＭＥＤＩＵＭに示す中減衰力レンジの特性となり、いず
れのオリフィス孔２７ｃ、２７ｅも符合させない調整子
２７の回動ポジションでは第８図の伸側ＨＡＲＤに示す
高減衰力レンジの特性となる。

尚、上部室Ａへは、シリンダチューブｌから退出したピ
ストンロッド６の体積に相当する量の流体が、チエツク
流路ＩＩＩを介してリザーバ室りから供給される。よっ
て、第２減衰バルブ１５を高減衰力特性のものにしても
上部室Ａは負圧になることがなく、キャビテーションが
生じない。

従って、伸側行程時の減衰力特性を可変にすることがで
きると共に、減衰力特性の可変幅を広くとることができ
るという特徴を有している。

尚、この伸側行程時には、ピストン５においても伸側減
衰バルブ５ｂが開弁じて、減衰力が生じる。

（ロ）圧倒行程時 圧倒行程時には、シリンダチューブｌにおいて、下部室
Ｂの体積が拡大され、上部室Ａが縮小される。

この体積変化に従い、上部室Ａ内の流体は、第１連通路
Ｉもしくはそれとは並列の第１バイパス路■を通り、中
間室Ｅに流入する。

そして、このように中間室Ｅに流入した流体の一部は、
第２連通路ＩＩを通って外側室Ｃへ流入し、さらに、下
部連通路２ｄを介して下部室Ｂに流入する。また、その
残りの流体（下部室Ｂ内へのピストンロッド６の侵入体
積分）は、第１連通路Ｉをさらに進みリザーバ室りに流
入する。

従って、第１減衰バルブ２１．第２減衰バルブ１５、第
１可変オリフイスＦ及び第２可変オリフイスＧにおいて
、減衰力が生じる。

この場合も、前記伸側行程時の場合と同様に、ピストン
速度に対し直線的な減衰力特性が得られると共に、調整
子２７を回動させることによって、第８図に示すように
減衰力特性のレンジ（圧側５ＯＦＴ、　ＭＥＤＩＵＭ、
　ＨＡＲＤ）を変更することができる。

尚、上部室Ａと下部室Ｂとの間が、途中に第１減衰バル
ブ２１を介して第１連通路Ｉもしくは、第１バイパス路
及び第２連通路ＩＩにより連通されているので、第１減
衰バルブ２１を高減衰力特性としても、この圧倒行程時
において外側室Ｃ及び、これに連通した下部室Ｂは負圧
になることがなく、キャビテーションが生じない。また
仮に、ピストン速度の関係等で上部室Ａからの流量が十
分でなく外側室Ｃ及び下部室Ｂが負圧になりそうな状況
になっても、そのような場合にはチエツク流路■により
リザーバ室りから流体が供給されるため、やはり負圧に
なることはなく、キャビテーションは生じない。

従って、圧側行程の場合も、減衰力特性を可変とするこ
とができると共に、減衰力特性の可変幅を広くとること
ができるという特徴を有している。

尚、この圧側行程時には、ピストン５にあっても圧側減
衰バルブ５ａが開弁して減衰力が生じる。

さらに、この第１実施例では、アウタチューブ１１をス
トラットチューブ７により支持した構造であるため、非
常に支持剛性が高いもので、特に横方向の荷重に対して
強度が高く、車両のサスペンションに最適であるという
特徴を有している。

次に、第９図に示す第２実施例について説明する。尚、
この実施例を説明するにあたり、第１実箱例と同じ構成
には同じ符号を付けて、相違点のみを説明する。

この実施例は、可変オリフィスとして、第１実廁例のよ
うな回動タイプの調整子ではなく、上下方向に摺動する
スプールを用いた例である。

即ち、第９図において、２００はスプールであり、外周
に第２ポート１２ｃ、１２ｃと符合する上側環状溝２０
１と、第、ｌポート１２ｂ、１２ｂと符合する下側環状
溝２０２が形成されている。

よって、この実施例では、スプール２００を上下に摺動
させることで、減衰力レンジを任、煮に変更させること
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、例え
ば、実施例では、ストラットタイプのものを示したが、
ストラットチューブやスブＪングを廃した構成としても
よい。

また、ピストンに減衰バルブを設けた構成としたが、上
部室と下部室とをピストン側では全く連通しない構成と
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、上述のような構成としたために、圧側行程と
伸側行程の両方で減衰力を可変とすることができると共
に、いずれの行程でも直線的な減衰力特性が得られ、し
かも、上下画室においてキャビテーションが生じること
がなく、減衰力レンジの可変幅を広くとることができる
という効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の減衰力可変型液圧緩衝器の流体流路を
示す回路図、第２図は本発明第１実施例緩衝器の全体を
示す断面図、第３図及び第４図は第１実旅例の要部を示
す断面図、第５図は第４図のＶ−Ｖ断面図、第６図は第
４図のＶｌ−Ｖｌ断面図、第７図は第１実施例の流体流
路を示す回路図、第８図は第１実施例のピストン速度に
対する減衰力特性図、第９図は本発明第２実施例の要部
を示す断面図である。 ｌ・・・シリンダチューブ ２・・・ガイド部材 ２ａ・・・ロッド挿通口 ２ｄ・・・下部連通路 ３・・・ベース ５・・・ピストン ６・−ピストンロッド １１−・・アウタチューブ １６ａ＝・第２内側環状満 １６ｇ−・・第２外側環状溝 ２２　ｄ−・・第１内側環状満 ２２ｆ・・・第１外側環状満 Ａ・・・上部室 Ｂ・−・下部室 Ｃ・・・外側室 Ｄ−・・リザーバ室 ■・・・第１連通路 ＩＩ・・・第２連通路 ■■・・・チエツク流路

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）ロッド挿通口を有したガイド部材が下端に、ベース
   が上端に設けられたシリンダチューブと、該シリンダチ
   ューブを上部室と下部室に画成し、ロッド挿通口からシ
   リンダチューブ内に挿通したピストンロッドに連結され
   たピストンと、前記シリンダチューブを囲んで設けられ
   、シリンダチューブ外周に下部連通路を介して下部室に
   連通した外側室を形成すると共に、シリンダチューブの
   上側にベースによって外側室及び上部室と画成されたリ
   ザーバ室を形成するアウタチューブと、 前記ベースに形成され、上部室を直列配置の第１減衰バ
   ルブ及び第２減衰バルブを介してリザーバ室に連通する
   第１連通路、第１減衰バルブ及び第２減衰バルブの当接
   面にそれぞれ形成され第１連通路と連通する第１・第２
   内側環状溝とその外周に形成された第１・第２外側環状
   溝、第１連通路の両減衰バルブ間位置と外側室とを連通
   する第２連通路、及び、リザーバ室を上部室に連通する
   チェック流路と、 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
   。