JPH04102739A - 減衰力調整装置 - 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〕 この発明は、圧電素子を用いて減衰バルブとしてのリー
フバルブの周端撓み量を変えることにより、該リーフバ
ルブで発生される主たる減衰力を調整する減衰力調整装
置の改良に関する。

〔従来の技術とその課題〕

従来の油圧緩衝器の減衰力調整装置として、圧電素子へ
の電圧印加により減衰バルブたるリーフバルブの周端撓
み量を調節し、該リーフバルブで発生される主たる減衰
力を変更するようにしたものが、例えば、実開昭６２−
１４９６４５号に提案されている。この提案にあっては
、圧電素子の変形量に比較して減衰力の調整幅を大きく
できない不都合がある。

即ち、この提案は、電歪部材たる圧電素子への電圧印加
により、該圧電素子が膨張する時に、その膨張力で減衰
力発生用の減衰力バルブたるリーフバルブの周端撓み量
を直接調節し、これによって、該リーフバルブで発生さ
れる減衰力を高低調整している７ 従って、この従来技術では、圧電素子の膨張量以上にリ
ーフバルブの周端撓み量を変更することができず、該リ
ーフバルブの周端に大きい撓み気を要求する場合には、
圧電素子の直列韻：置量を大幅に増大しなければならず
、この場合には、減衰力調整装置全体の軸線方向長さが
大幅に増大する不都合がある。

一方、こｉｌ、に対して伸側の減衰バルブたる伸側リー
フバルブおよび圧側の減衰バルブたる圧側リーフバルブ
を、シリンダ内で摺動するビスＩ−ン本体の端面にそれ
ぞれ配設すると共に、それぞれの背面にサブバルブを介
しで、オリフィスにより立つ背圧が作用するようにし、
これらの各サブバルブをそれぞれピストンロッドの先端
に連設の先端インロー部材内に配設し、一方、各リーフ
バルブの背面へ油圧に供給すると共に、圧電素子に発生
する膨張力でそ九ぞれの周端撓み量を変更して、上記背
面への供給油圧を変更するようにしたものが本出願人に
よって提案さ才し丁いる。しかしながら、かかる従来例
による場合には、パイロタ１一部の固定絞りどして上記
オリフィスを用いているため、ビスｌ−ン速度が比較的
低い場合（パイロット部を流れる油量が比較的少ない場
合）には、この絞りの効果が適度でハードの減衰力もそ
んなに高くはならない（各リーフバルブの背圧が非常に
高くはならない）ものの、ピストン速度が−Ｌがってく
ると、パイロット流量も増え、この絞りの効果が高まり
、ハードの減衰力がそれだけ高くなる（各リーフバルブ
の背圧が非常に高まる）、このため、特に圧側時ピスト
ン側油室の油が十分にピストンロッド側油室に行けなく
なり、いわゆる油の吸い込み不良を生じてしまう。一方
、これを防ぐ意味で、オリフィス径を大きくして、絞り
効果を下げようとすると、今度はビス（・ン低速度域で
の減調幅を確保できなくなる。つまりハードの減衰力が
高まらないなどの課題があった。また、パイロット系の
部品数が多くなり、組立性、コストの点で不利になるな
どの課題があった。

この発明は、上記した事情に鑑みてなされたもので、そ
の目的とするところは電歪部材たる圧電素子の膨張量に
比較して、減衰バルブたるリーフバルブの周端撓み量を
大きくするようにして、発生減衰力の調整幅を大きくし
、油圧緩衝器への利用に最適となるようにするとともに
、ピストンロッドの速度に対応した最適の減衰力特性を
得て、油の吸い込み不足を解消するとともに、さらに構
成の簡素化を図ることができる減衰力調整装置を提案す
ることにある。

（課題を解決するための手段〕 この発明に係る減衰力調整装置は、シリンダ内に挿通さ
れたピストンロッドと、該ピストンロッドに取り付けら
れて、上記シリンダ内で摺動するピストン本体の各端面
に配設された伸側減衰バルブおよび圧側減衰バルブと、
上記ピストンロッドの先端に取り付けられた先端イン口
・一部材内に配設されて、上記伸側減衰バルブおよび圧
側減衰バルブの背面へ背圧を供給する伸側第１サブバル
ブおよび圧側第１サブバルブと、上記ピストンロッド内
に設けられ、自身の磁歪作用により、」−記伸側第１サ
ブバルブおよび圧側第１サブバルブの周辺撓み量を調整
する圧電素子とを備えて、上記先端インロー部材の内部
であって、上記各減衰バルブの背圧通路に通じる油圧室
と、上記ビスＩ・ン側油室およびロッド側油室との間に
、伸側第２サブバルブおよび圧側第２ザブバルブをそれ
ぞれ接続して、ビス１ヘンロツドの速度に応じた減衰力
特性を設定するようにしたものであるる 〔作用〕 この発明におけるピストンロッドがシリンダ内で摺動す
る際には、所謂上流側の油室からの作動油が各第１サブ
バルブを介して主たる減衰力を発生する各リーフバルブ
の背面側に及ぶと共に、該各リーフバルブの受圧面倒に
も及ぶことになり、各リーフバルブの周端を撓ませて作
動油が通過することで、所定の各側の減衰力がそれぞれ
発生する。その際に、圧電素子に所定の電圧が印加され
ると、各サブバルブのそれぞれの周端撓み量がその印加
電圧の大きさに応じて調節されると共に、各リーフバル
ブにおける背圧がそれぞれ調整されて、各リーフバルブ
の周端撓み量が調整され、各リーフバルブで発生する各
減衰力がそれぞれ調節される。この結果、上記各リーフ
バルブで発生する減衰力は、圧電素子の膨張量以上の幅
でそれぞれ変更可能となる。

また、圧電素子への電圧の印加が解除されると、各第１
サブバルブの周端撓み量が旧状に復帰し。

これによって、各リーフバルブの背面に作用する油圧も
旧状に復帰し、各リーフバルブでの発生減衰力が当初設
定の大きさに戻される。一方、各第２サブバルブはＰ−
Ｑ特性が２／３乗特性であるため、ピストンロッドの低
速域では上記背圧を比較的高くして、十分な減調幅を得
ると共に、中高速域では背圧を過大にすることなく、油
の吸い込み不良を防止する。

〔実施例〕

以下、図示した実施例に基づいて、この発明の詳細な説
明する。

この発明の一実施例に係る油圧緩衝器は、シリンダ１内
にピストンロッド２が出没自在に挿通され、このピスト
ンロッド２の下端である先端に、シリンダ１内で摺動す
る一方で、シリンダ１内にロッド側油室Ａとピストン側
油室Ｂとを区画形成するピストン部３を有する。そして
、上記油圧緩衝器は、ピストンロッド２の軸芯部に開穿
された透孔２ａ内に、電歪部材たる圧電素子４が配在さ
れている。この圧電素子４には、図示しないが、リード
線が接続され、このリード線の端部がピストンロッド２
の上端である後端から外部に突出している。そして、圧
電素子４は、これに所定の電圧が印加される際に膨張し
、その膨張力で伸側及び圧側の主たる減衰力をそれぞれ
変更調整する。

なお、上記の膨張力は、圧電素子４の先端のみが下方に
移動するように作用する。ピストンロッド２は、その先
端部２ｂに先端インロー部材２０を連設してなり、この
先端インロー部材２ｏの外周に、ピストン部３を介装さ
せている。ピストン部３は、シリンダ１内で摺動するピ
ストン本体３０を有し、このピストン本体３０を挾むよ
うに配設された伸側リーフバルブ５と圧側リーフバルブ
６とを有する。そして、伸側リーフバルブ５は上記ピス
トン本体３０に開穿された伸側ボート３０ａの下端開口
を閉塞するように配設され、圧側リーフバルブ６は、上
記ピストン本体３０に開穿された圧側ポート３０ｂの上
端開口を閉塞するように配設されている。

また、上記各リーフバルブ５，６は、それぞれ環状リー
フバルブからなり、内周端固定で外周端自由の態様に定
着され、各外周端が撓むときに、所定の大きさの主たる
伸側及び圧側の各減衰力を発生する。即ち、上記各リー
フバルブ５，６は、それぞれの内周端がピストン本体３
０の内周側の上下端面と、この上下端面に対向するよう
に配設されたスペーサ５０及び先端インロー部材の段部
３０ｇとの間に挾持されると共に、その外周端に、ピス
トン本体３０の外周側の上下端面と、この上下端面に対
向するように配設されたバルブストッパ５１．６１が隣
接されている。そして、バルブストッパ５１．６１はそ
れぞれ附勢ばね５２，６２からの附勢力で、上記各リー
フバルブ５，６の外周端をピストン本体３ｏの外周側の
上下端面に押し付け、附勢力及び各リーフバルブ５，６
の撓み剛性の選択で、各リーフバルブ５，６によって発
生する主たる減衰力の大きさが設定されるようになって
いる。そして、また、この実施例にあっては、各リーフ
バルブ５，６の背面側にそれぞれ油圧室５３．６３が形
成されており、これらはスペーサ５０．先端インロー部
材２０とバルブストッパ５１．６１及び該バルブストッ
パ５１．６１を収装させるハウジング５４．６４とで区
画形成されている。

なお、上記各油圧室５３．６３はスペーサ５０゜６０に
開穿されている連通孔５０ａ、先端インロー部材２０の
連通孔２１ｂ及び２１ｃをそれぞれ介して前記先端イン
ロー部材２０の内部に連通している。先端インロー部材
２０は、その内部に各リーフバルブ５，６の背面、即ち
、背圧通路５ａ。

６ａ及び各油圧室５３．６３に油圧を供給する伸側第１
サブバルブ７及び圧側第１サブバルブ８を有している。

すなわち、先端インロー部材２．０は下端側となるコツ
１一部２１−と該ロッド部２】に体に連設され、１〕端
側となる連結部２２とからなる７また。ロッド部２１の
内部に形成されている円柱形状の内空部２１ａに、各サ
ブバルブ７．８を収装してなる。そして、各ザブバルブ
７．８は電歪材４に発生すわる膨張力で、それぞれの周
端撓み量が変更され、この実施例にあっては、それぞれ
環状リーフバルブからなり、その外周端が撓むときに名
サブバルブ７、ｆ３を介しての作動油の流通を許容する
ように設定されてなる。すなわち、伸側第１サブバルブ
７は、その背面にバルブシート７】の環状シート部７　
］、　ａを当接させている。

上記バルブシー１−７１は内空部２１ａ内に嵌装したバ
ルブリング７１ｂに取り付けられている。なｊ３、上記
環状シート部７］−ａは、これが伸側第１サブバルブ７
の背面の内周端寄りに当設されている。また、伸側第１
サブバルブ７は、上方面となるその受圧面にバルブスプ
ール７２下部の内周側固定部７２ａと外周側シート部７
２ｂとを当接させている。このバルブスプール７２は、
内空部２１ａに上下方向に摺動可能に嵌装され、内周側
固定部７２ａと外周側シー１へ部７２１〕との間に環状
溝７２ｃを有する。また、該環状溝７２ｃにバルブスプ
ール７２の上部の肉厚部を貫通ずるボーｈ７２ｄを開口
させている。それ故、この実施例り、Ｚおける伸側第１
ザブバルブ７は、その内周端側がバルブスプール７２の
内周側固定部７２ａとバルブシー１−７１の環状シート
部７１ａとの間に挾持されると共に、その外周端が撓み
可能番こ定着されることになる。従って、伸側第１サブ
バルブ７の外周端に油圧が作用するとぎには、これが図
中下方側に撓むこと番こなり、その際１．二所定の作動
油の流量が確保される。もっとも、伸側第１ザブバルブ
７の内周端側は、最内方の内周側固定部７２ａとやや外
周寄りの環状シー１一部７１ａとの間に挾持されるため
、伸側第１サブバルブ７の内周端が環状シー１一部７１
−ａを支点として内周固定部７２ａに積極的に押し付け
られるときには該伸側第１サブバルブ７の外周端が所謂
てこ運動で、バルブスプール７２の外周側シー１′・部
７２ｂに押し付けられ、伸側第１ザブバルブ７の外周端
の撓み量が変更され、伸側第１サブバルブ７の外周端を
介して作動油の流量が減少傾向に変更さ肛る。

一方、圧側第１サブバルブ８は上面どしての背面にバル
ブシー１−８１の環状シート部８１ａを当接さ１士てい
る。このバルブシート８］−は、内空部２１ａ内に嵌挿
したバルブリング８１ｂに取＋Ｊ　付けられている。な
お、環状シー１一部８］−ａは、これが圧側節１−サブ
バルブ８の背面の内周端寄りに当接されている。また、
圧側第１サブバルブ８は、下面である受圧面にバルブス
プール７２上端の内周側固定部８２ａと外周側シート部
８２ｂとを当接させてある。そして、上記バルブスプー
ル７２は、」二記内周側固定部８２ａと外周側シート部
８２ｂどの間に環状溝８２ｃを有し、環状溝８２ｃに該
バルブスプール７２の下部の肉厚部を貫通ずるボー１−
８２　ｄを開口させている。このため、この実施例にお
ける圧側節１−ザブバルブ８は、その内周端側かバルブ
スプール７２の内周側固定部８２ａとバルブシー１−８
】−の環状シー１一部８　Ｊ、　ａとの間に挾持される
と共に、その外周端が撓み可能に定着されることになる
。従って、圧側第１ザブバルブ８の外周端に油圧が作用
するとぎには、これが上方側に撓むことになり、その際
に所定の作動油の流量が確保されることになる。そして
、圧側箱］−サブバルブ８における内周端側は、最内方
の内周側固定部８２ａとやや外周寄りの環状シート部８
１ａどの間に挾持されているので、圧側第１ザブバルブ
８の内周端が環状シート部８１ａを支点として内周側固
定部８２ａに積極的に押し付けられるとぎには、圧側第
１サブバルブ８の外周端が所謂てこ運動でバルブスプー
ル７２の外周側シー１一部８２ｂに押し付けられる状態
になり、圧側第１サブバルブ８の外周端の撓み員が変更
される。従って、圧側節】−サブバルブ８の外周端を介
しての作動油の流量が減少傾向に調節さ１％る、ところ
で、各サブバルブ７．８を介してそれぞれの下流側に流
出される作動油は、それぞれロッド部２１に開穿されて
いる連通孔２１１）及びスペーサ５０に設けた連通孔５
０ａと上記連通孔２１ｃとをそれぞれ介して油圧室５３
．６３内に流入される。また、各サブバルブ７．８のそ
れぞれの上流側には、ピストン本体３０に開穿の伸側ポ
ート３０ａ及び圧側ポート３０ｂを介しての作動油がそ
れぞれ流入される。すなわち、ピストン本体３０には、
このピストン本体３０の下端寄りの内周面から下端面に
かけて伸側サブポート３０ｃが開穿され、ピストン本体
３０の上端寄りの内周面からこのピストン本体３０の上
端面にかけて圧側サブポート３ｏｄが開穿されている。

そして、各サブポート３０ｃ、３０ｄは、ピストン本体
３０の内周面が隣接するロッド部２１に開穿されている
連通孔２１ｄ、２１ｅに連通すると共にこれらの連通孔
２１ｄ、２１ｅを介してロッド部２１の内空部２１ａに
連通している。また２各サブポート３０ｃ、３０ｄは、
ピストン本体３０の上下端面にそれぞれ形成された環状
溝３０ｅ、３０ｆで各ポート３０ａ、３０ｂにそれぞれ
連通している。

また、バルブシート８１と圧電素子４端に係止されたブ
ロック４２との間にはスライド棒１ｏを介してスチール
ボール４３が配在されており、このスチールボール４３
による調芯構造下に、圧電素子４への所定電圧の印加時
に、圧電素子４が発生する膨張力が上記各部材に作用す
る。

一方、上記ロッド部２１の下端外周には筒状部９１を有
する締結部材９２がねじ込まれており、この締結部材９
２のフランジ部９２ａ上には、附勢ばね５２をバルブス
トッパ５１との間に支持する・上記ハウジング５４が載
置されている。

また、上記バルブリング７１ｂ、８１ｂは上記貫通する
ポート９３ａ、９３ｂを有し、これらの各ポート９３ａ
、９３ｂを塞ぐようにリーフバルブとしての伸側第２サ
ブバルブおよび圧側第２サブバルブ９４．９５が取り付
けられている。そして、ポート９３ａは伸側第２サブバ
ルブ９４およびロッド部２１の開口端に嵌合した栓体９
６の通孔９６ａを介して、ピストン側油室Ｂに通じてい
る。また、ポート９３ｂは圧側第２バルブ９５゜内空部
２１ａおよびロッド部２１の基端に形成した連通孔９９
を介して、ロンド側油室Ａに通じている。また、これら
の各第２サブバルブ９４，９５はリング状をなし、その
内周端部が、バルブリング７１ｂ、８１ｂ端に取り付け
たシート部材９７．９８により保持されている。

以上のように形成されたこの実施例に係る油圧緩衝器に
あっては、ピストン本体３０の各ポート３０ａ、３０ｂ
を作動油が通過する際には、作動油が各リーフバルブ５
，６の受圧面側に流入する一方で、各サブポート３０ｃ
、３０ｄを介して各サブバルブ７．８の受圧面側に及ぶ
ことになる。

また、該各側サブバルブ７．８を介しての作動油が、各
リーフバルブ５，６の背面側に形成されている油圧室５
３．６３に流入し、従って、各リーフバルブ５，６の外
周端の撓み量を抑制することになる。そして、各サブバ
ルブ７．８の外周端撓み量は、圧電素子４への所定電圧
で制御されることになり、この実施例にあっては、圧電
素子４への電圧印加で各側サブバルブ７．８の外局端撓
み量が変更される場合には、それまで各リーフバルブ５
．６の背面に供給されていた油量、即ち、油圧が減少す
ることになり、従って、各リーフバルブ５，６の外周端
撓み量が増大し、各リーフバルブ５，６で発生する減衰
力が低下傾向に調整されることになる。そして、油圧緩
衝機の伸縮作動時に所定の減衰力を発生させる各減衰バ
ルブたる各リーフバルブ５，６は圧電素子４への電圧印
加時に、その内周端撓み量が変更され、その発生減衰力
が高傾向に調整されることになる。この場合に、圧電素
子４への電圧印加時に、この圧電素子４に発生する膨張
力は、−旦、各サブバルブ７．８の外周端撓み量を変更
して各側サブバルブ７．８の外周端を通過する作動油の
流量を制限し、これによって各リーフバルブ５，６の背
面側に流入する作動油の流量を変更し、各リーフバルブ
５，６で発生する主たる各減衰力を変更することになる
。

この結果、圧電素子４の膨張量に比較して各リーフバル
ブ５，６の外周端撓み量を極めて大きくすることが可能
になり、従って、各リーフバルブ５゜６で発生する各減
衰力を圧電素子４の膨張量に比較して広い範囲で調整し
得る。

また、上記ピストンロッド２が伸側および圧側に移動す
るときのパイロン１−の流れ、すなわち、伸側節〕サブ
バルブ７′！Ｅよび圧側第１サブバルブＥ３へ流れる油
は、これらを押し開いて通過した後、上記名リーフバル
ブ５，６の背面に回り込み１、−札らに背圧をｌテえる
油は、バルブリング７〕ｂ。

８１ｂの各ポート９３ａ、、９３ｂを通って、伸側第２
サブバルブ９４および圧側第２サブバルブ９５も押し開
いて、それぞれビスｌ−ン側油室Ｂおよびロッド側油室
Ａへ流出する。そして、このとき各リーフバルブ５，６
にかかる背圧は、各第２サブバルブ９４．９５の特性、
すなわちＰ−Ｑ特性が２／３乗特性のために、ピストン
ロッド２の低速域では比較的高くなり、中高速域ではさ
ほど高くならない。従って、ビスｌ−ンロツド２が低速
作動する場合には、十分な減調幅を確保し、中高速作動
する場合には、ハードの減衰力も著しく高くならず、油
の吸い込み不良を惹き起こす心配はない。また、各第１
ザブバルブ７．８は一体形成されたｍ−のスプールに支
持するように設けられる二とで、圧電素子４の動きを、
高感度でこれらの各第１−サブバルブ７．８に伝えるこ
とができ、構成の簡素化とローコスト化を図れる。

〔発明の効果〕

以Ｊ−，のように１、二の発明によればシリンダ内に挿
通されたピストンロッドと、該ピストンロツ１へに取り
付けられて、」−記シリンダ内で摺動するビスｌ−ン本
体の各端面に配設された伸側減衰バルブおよび圧側減衰
バルブと、上記ピストンロッドの先端に取り付けられ、
た先端インロー部材内に配設されて、」１記伸側減衰バ
ルブおよび圧側減衰バルブの背面へ背圧を供給する伸側
第１サブバルブおよび圧側第１サブバルブと、上記ピス
トンロッド内に設げられ、自身の磁歪作用により、上記
伸側第１サブバルブおよび圧側第１サブバルブの周辺撓
み量を調整する圧電素子とを備えて、上記先端インロー
部材の内部であって、上記各減衰バルブの背圧通路に通
じる油圧室と、上記ビス１−ン側油室およびロッド側油
室との間に、伸側第２４ｊ゛ブバルブおよび圧側第２サ
ブバルブをそれぞれ接続して、ピストンロッドの速度に
応じた減衰力特性を設定するように構成したので、圧電
素子の膨張旦に比較して各側リーフバルブの周端撓み量
を極めて大きくすることが可能になり、従って、各側リ
ーフバルブで発生される各側の減衰力を圧電素子の膨張
音に比較して広い範囲で調整し得る利点がある。

また、ピストンロッドの低速域でも十分な滅調整を確保
し、中高速域ではハードの減衰力が油の吸い込み不良を
惹き起すほど高くならず、しかも構成の簡素化を図れる
という効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の一実施例に係る油圧緩衝機を示す部分
縦断面図である。 】・・・シリンダ、２・・・ピストンロッド、４・・・
圧電素子、５・・・伸側減衰バルブ、６・・・圧側減衰
バルブ５ａ、６ａ・・・背圧通路、７・・・伸側第１サ
ブバルブ、８・・・圧側第１サブバルブ、５３．５６・
・・油圧室、９４・・・伸側第２ザブバルブ、９５・・
・圧側第２サブバルブ、Ａ・・用コツト側油室、Ｂ・・
・ビス１−ン側油室。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. シリンダ内に挿通されたピストンロッドと、該ピストン
   ロッドに取り付けられて、上記シリンダ内で摺動するピ
   ストン本体の各端面に配設された伸側減衰バルブおよび
   圧側減衰バルブと、上記ピストンロッドの先端に取り付
   けられた先端インロー部材内に配設されて、上記伸側減
   衰バルブおよび圧側減衰バルブの背面へ背圧を供給する
   伸側第１サブバルブおよび圧側第１サブバルブと、上記
   ピストンロッド内に設けられ、自身の磁歪作用により、
   上記伸側第１サブバルブおよび圧側第１サブバルブの周
   辺撓み量を調整する圧電素子と、上記先端インロー部材
   の内部であって、上記各減衰バルブの背圧通路に通じる
   油圧室と、上記ピストン側油室およびロッド側油室との
   間にそれぞれ配置されて、ピストンロッドの速度に応じ
   た減衰力特性を設定する伸側第２サブバルブおよび圧側
   第２サブバルブと、を備えた減衰力調整装置。