JPH04224331A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、振動周波数に感応して
減衰力特性を変更する周波数感応型の緩衝器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば、実公昭６３−２７１５７
号公報に開示されているように、周波数に感応して、低
周波入力時には高減衰特性として操縦安定性を優先させ
、高周波入力時には低減衰特性として良好な乗り心地が
得られるようにした緩衝器は知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような従来の緩衝器にあっては、低減衰特性に制御する
高周波域においてサスペンションが共振した場合に、図
８（ロ）のゲイン特性図の実線で示すように、共振周波
数ｆ０　の前後において緩衝器のゲインが極端に低下し
、このゲイン低下を原因としたばたつきが生じて乗り心
地が悪化するという問題があった。尚、図８（イ）（ロ
）において、２点鎖線は減衰特性が高減衰特性に固定の
タイプの緩衝器の減衰力特性及びゲイン特性を示してい
る。

【０００４】本発明は、周波数感応型の緩衝器において
、高周波域では低減衰特性として良好な乗り心地が得ら
れるようにしながらも、サスペンションの共振時の緩衝
器のゲイン低下を抑制してばたつきを抑制することので
きる緩衝器を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明では、第１の可動
部材により断面積を変更される流通路に、共振周波数が
サスペンションの共振周波数と一致して設定され、共振
時には前記流通路の断面積を狭める方向に移動する第２
の可動部材を設けて上記目的を達成するようにした。

【０００６】即ち、本発明の緩衝器は、行程時に画成さ
れた２室間の流体を流通させる流通路と、該流通路の断
面積を変更可能な第１の可動部材とを備え、高周波入力
時には第１の可動部材が流路断面積を広げた状態に維持
されて低減衰特性とし、低周波入力時には第１の可動部
材が流通路の断面積を狭める方向に移動して高減衰特性
とするようにした緩衝器において、前記流通路に、共振
周波数がサスペンションの共振周波数と一致して設定さ
れ、共振時に前記流通路の断面積を狭める方向に移動す
る第２の可動部材を設けたことを特徴とする手段とした
。

【０００７】

【作用】高周波入力時には、第１の可動部材が流路断面
器を広げた状態に維持され、流通路の流量が確保される
ため、緩衝器は低減衰特性となる。

【０００８】このように高周波入力により低減衰特性と
なっている状態でサスペンションが共振した時には、第
２の可動部材も共振して流通路の断面積を狭める。従っ
て、第１可動部材が流路断面積を広げた状態であっても
、流通路が絞られて高減衰特性となり、緩衝器のゲイン
低下を抑制し、ばたつきを防止する。

【０００９】

【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。

【００１０】図１は、本発明実施例の緩衝器の主要部を
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２によって、上部室Ａと下部室Ｂとに画成され、両
室Ａ，Ｂには油等の流体が充填されている。

【００１１】また、シリンダ１の外側には下端をボトム
３で塞がれた外筒４が設けられ、シリンダ１の外周にリ
ザーバ室Ｃが形成されている。

【００１２】尚、シリンダ１の下端には、下部室Ｂとリ
ザーバ室Ｃとを画成するベース５が設けられている。こ
のベース５は、伸側流路５ａ及び圧側流路５ｂが形成さ
れ、かつ、上側に、伸側流路５ａを通ってリザーバ室Ｃ
から下部室Ｂへの流通のみを許すチェックバルブ６が設
けられ、一方、下側に、圧側流路５ｂを通って下部室Ｂ
からリザーバ室Ｃへの流通時に開弁して減衰力を発生す
る第１ベース側減衰バルブ７及び第２ベース側減衰バル
ブ８が直列に設けられている。

【００１３】前記ピストン２は、前記ピストンロッド９
の先端に取り付けられているもので、即ち、ピストンロ
ッド９の先端に、リテーナ１０，ワッシャ１１，圧側高
減衰バルブ１２，ピストン２，伸側１段目減衰バルブ１
３，伸側２段目減衰バルブ１４，ワッシャ１５，スプリ
ングシート１６，スプリング１７を順次装着し、最後に
ナット１８で締結することで取り付けられている。

【００１４】さらに説明を加えると、ピストン２には、
前記圧側高減衰バルブ１２により開閉される圧側連通路
２ａが形成されると共に、前記伸側１段目減衰バルブ１
３及び伸側２段目減衰バルブ１４により２段階に開閉さ
れる伸側連通路２ｂが形成されている。

【００１５】尚、前記伸側２段目減衰バルブの下面外周
部には、スプリングシート１６を介してスプリング１７
の弾発力が入力されており、伸側１段目減衰バルブ１３
よりも高減衰特性に形成されている。

【００１６】また、前記ピストンロッド９の中央には前
記上部室Ａと連通された流路９ａが形成され、この流路
９ａはさらに、前記ナット１８の内部を介して下部室Ｂ
に連通されている。

【００１７】ここで、ナット１８の内部の構造について
説明する。

【００１８】前記ナット１８には、円筒状のハウジング
部１８ａが形成されており、このハウジング部１８ａ内
には、上方から順に、リテーナ１９，ワッシャ２０，伸
側チェックプレート２１，伸側オリフィスプレート２２
，伸側シートプレート２３，スプールボディ２４，圧側
シートプレート２５，圧側オリフィスプレート２６，圧
側チェックプレート２７，ワッシャ２９，リテーナ３０
，スタッド３１，ワッシャ３２，圧側低減衰バルブ３３
，サブバルブボディ３４，伸側低減衰バルブ３５，ワッ
シャ３６，カラー３７が装填され、さらに、装填された
スタッド３１にナット３８を締結してこれらをハウジン
グ部１８ａ内に固定している。

【００１９】そして、前記スプールボディ２４の内側に
は、スプールボディ２４内側を伸側受圧室Ｄ１　と圧側
受圧室Ｄ２　とに画成して第１可動部材としてのメイン
スプール４０が上下方向摺動可能に設けられている。ま
た、このメインスプール４０は、上下に介装されたセン
タリングスプリング４１，４２により中立位置に保持さ
れるように付勢されている。

【００２０】また、前記リテーナ１９，３０は、一部が
切り欠かれていて、図において矢印で示すように、上部
室Ａと下部室Ｂとを連通させるバイパス路（流通路）Ｅ
が形成されており、このバイパス路Ｅの途中に、前記メ
インスプール４０の上下摺動に基づきバイパス路Ｅの流
路断面積を変更する絞りｏａが形成されている。

【００２１】そして、前記メインスプール４０の上下に
形成された伸側受圧室Ｄ１　及び圧側受圧室Ｄ２　は、
それぞれ、連通路Ｆ，Ｇにより上部室Ａ及び下部室Ｂの
液圧が伝達可能に形成されている。

【００２２】また、伸側チェックプレート２１は、図２
に示すように略Ｃ形状の穴２１ａが形成され、一方、伸
側オリフィスプレート２２は、図３に示すように、中央
穴２２ａ及，円弧穴２２ｂ及び両穴２２ａ，２２ｂを結
ぶ連通溝２２ｃが形成されていて、これにより、図４に
示すように伸側受圧室Ｄ１　と上部室Ａとを連通する連
通路Ｆの途中にオリフィスｏｂが形成されている。尚、
圧側オリフィスプレート２６及び圧側チェックプレート
２７も同様に構成され、連通路Ｇの途中にはオリフィス
ｏｃが形成されている。

【００２３】ところで、前記ピストンロッド９に形成さ
れた流路９ａ内には、第２可動部材としてのサブスプー
ル５０が上下に摺動自在に設けられ、かつ、この上下摺
動に基づき前記バイパス路Ｅを断続する連通穴５０ａが
形成されている。また、このサブスプール５０は、上下
をスプリング５１，５２に支持されており、このスプリ
ング５１，５２の弾性力及びサブスプール５０の質量に
基づき、サブスプール５０の共振周波数が、本実施例の
緩衝器を含んで構成されたサスペンションの共振周波数
と一致させて設定されている。尚、図１において、中心
線の左側半分はサブスプール５０の非共振時、右側半分
はサブスプール５０の共振時の状態を示している。

【００２４】次に、実施例の作用について説明する。

【００２５】（イ）伸行程時 伸行程時には、上部室Ａ内の流体が下部室Ｂへ流通し、
また、ピストンロッド９が退出した分の容積の流体がリ
ザーバ室Ｃから下部室Ｂへ流通する。

【００２６】この場合、上部室Ａから下部室Ｂへの流通
経路としては、絞りｏａ及び伸側低減衰バルブ３５にお
いて減衰力を発生するバイパス路Ｅを通る経路と、１段
目・２段目両伸側減衰バルブ１３，１４において減衰力
を発生する伸側連通路２ｂを通る経路との２つの経路が
ある。

【００２７】そして、バイパス路Ｅが流通可能な場合に
は、ストローク速度が低速時にはバイパス路Ｅのみを流
通し、高速になるにつれてを伸側連通路２ｂに流量が生
じるもので、この場合、図６の（ａ）に示すような減衰
係数の低い低減衰特性の減衰力が発生する。一方、バイ
パス路Ｅの流通が不可能な場合には、図６（ｂ）で示す
１段目・２段目両伸側減衰バルブ１３，１４のみの特性
の減衰力が生じる。

【００２８】（ロ）圧行程時 圧行程時には、下部室Ｂ内の流体が上部室Ａへ流通し、
また、ピストンロッド９が侵入した分の容積の流体が下
部室Ｂからリザーバ室Ｃへ流通する。

【００２９】この場合、下部室Ｂから上部室Ａへの流通
経路としては、絞りｏａ及び圧側低減衰バルブ３３にお
いて減衰力を発生するバイパス路Ｅを通る経路と、圧側
高減衰バルブ１２において減衰力を発生する圧側連通路
２ａを通る経路との２つの経路があり、また、下部室Ｂ
からリザーバ室Ｃへの流通経路は、圧側流路５ｂを通っ
て第１・第２のベース側減衰バルブ７，８を直列に開弁
して流通する経路である。

【００３０】そして、バイパス路Ｅが流通可能な場合に
は、ストローク速度が低速時にはバイパス路Ｅのみを流
通し、高速になるにつれてピストン２の圧側連通路２ａ
及びベース５の圧側流路５ｂに流量が生じるもので、こ
の場合、図６の（ｃ）に示すような特性の減衰力が発生
する。一方、バイパス路Ｅの流通が不可能な場合には、
図６（ｄ）で示す各圧側減衰バルブ７，８，１２，３３
のみの特性の減衰力が生じる。

【００３１】次に、特性の変更について説明する。

【００３２】以上のような減衰特性の変更は、緩衝器に
入力される振動周波数に感応して成される。

【００３３】（イ）高周波入力時 高周波入力時には、連通路Ｆ，Ｇにおけるオリフィスｏ
ｂ，ｏｃの高周波カット作用により液圧伝達が規制され
る。従って、上下両室Ａ，Ｂの液圧が変動しても伸側・
圧側両受圧室Ｄ１　，Ｄ２　へ液圧伝達が成されず、両
受圧室Ｄ１　，Ｄ２　間に液圧差が生じない。このため
、メインスプール４０は、図１に示す中立位置に配置さ
れ、バイパス路Ｅの流量が確保されるもので、この場合
、図６（ａ），（ｃ）に示す低減衰力特性となって良好
な乗り心地を得ることができる。

【００３４】（ロ）低周波入力時 低周波入力時には、連通路Ｆ，Ｇにおけるオリフィスｏ
ｂ，ｏｃにおいてスムーズに液圧伝達される。従って、
上下両室Ａ，Ｂの液圧が変動すると、両受圧室Ｄ１　，
Ｄ２　間において液圧差が生じて、メインスプール４０
は、伸行程では、図５右側、また、圧行程では、図５左
側に示すように摺動し、絞りｏａにおいてバイパス路Ｅ
の流路断面積を狭める。よって、バイパス路Ｅの流量が
少なくなり、図６（ｂ），（ｄ）に示す高減衰特性とな
って、高い操縦安定性を得ることができる。

【００３５】上述の周波数感応による減衰特性の変化を
示すのが図７の減衰力特性図であって、この図において
、低周波域Ｌａにおいて略水平の部分がバイパス路Ｅの
絞りｏａを完全に閉じた最高減衰特性の領域であり、中
周波域ｍａにおいて傾斜している部分がバイパス路Ｅの
絞りｏａを開いた中間の可変減衰特性の領域であり、高
周波域ｈａにおいて略水平の部分がバイパス路Ｅの絞り
ｏａを全開とした最低減衰特性の領域である。

【００３６】次に、共振時の作用について説明する。

【００３７】サスペンションには共振周波数が存在する
。このようにサスペンションが共振した場合、従来では
、緩衝器のゲインが図８（ロ）のゲイン特性図において
実線で示すように、その共振周波数の前後において劣化
しようとする。

【００３８】しかしながら、本実施例にあっては、この
サスペンション共振時には、サブスプール５０が共振し
て図１の右半分に示すようにバイパス路Ｅを塞ぐ。従っ
て、本実施例緩衝器の減衰特性は、図８（イ）の減衰力
特性図において１点鎖線で示すように、この共振周波数
ｆ０　域において高減衰特性に変化し、図８（ロ）にお
いて１点鎖線で示すように、共振周波数ｆ０　域におけ
るゲインの劣化が抑制されて、ゲイン劣化を原因とする
ばたつきを抑制することができる。

【００３９】以上説明してきたように、本実施例の緩衝
器では、サスペンションの共振周波数で共振してバイパ
ス路Ｅの流路断面積を狭めるサブスプール５０を設けた
ため、高周波数域において低減衰特性として良好な乗り
心地が得られるようにしながら、サスペンションの共振
周波数における緩衝器のゲイン劣化を抑制してばたつき
感の発生を抑制することができ、共振時の乗り心地の悪
化を防止できる。

【００４０】さらに、実施例では、ピストン２及びベー
ス５において、２枚の減衰バルブ７，８，１３，１４を
直列に設けたため、変化率が略一定（減衰係数が略一定
）の減衰特性を得ることができ、これにより、特性の急
変がなく、良好な乗り心地及び操縦安定性が得られる。

【００４１】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。

【００４２】例えば、実施例では、第１・第２可動部材
として、スプールを用いたが、移動して流路断面積を変
更することができるものなら、ダイヤフラムやベローズ
等のような他の手段を用いてもよい。

【００４３】また、実施例では、第１の可動部材として
のメインスプールを上部室と下部室とを画成するピスト
ンに設けた例を示したが、例えば、下部室とリザーバ室
とを画成するベースのように、緩衝器のストロークによ
り液圧差が生じる室と室とを画成する部分であれば、ピ
ストン以外の他の部位に設けてもよい。

【００４４】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明の緩衝
器にあっては、第１の可動部材により断面積を変更され
る流通路に、共振周波数がサスペンションの共振周波数
と一致して設定され、共振時には前記流通路の断面積を
狭める方向に移動する第２の可動部材を設けた手段とし
たため、第１の可動部材により高周波入力時には低減衰
特性に制御して良好な乗り心地が得られるようにしなが
ら、サスペンションの共振周波数域では、第２の可動部
材により高減衰特性として緩衝器のゲイン劣化を抑制し
、ばたつきを抑制して乗り心地を向上させることができ
るという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例の緩衝器を示す断面図である。

【図２】実施例緩衝器の要部を示す平面図である。

【図３】実施例緩衝器の要部を示す平面図である。

【図４】実施例緩衝器の要部を示す拡大断面図である。

【図５】実施例緩衝器の要部を示す断面図である。

【図６】実施例緩衝器のストローク速度に対する減衰力
特性図である。

【図７】実施例緩衝器の周波数に対する減衰力特性図で
ある。

【図８】（イ）は実施例緩衝器の周波数に対する減衰力
特性図、（ロ）は実施例緩衝器の周波数に対するゲイン
特性図である。

【符号の説明】

Ａ　　上部室 Ｂ　　下部室 Ｅ　　バイパス路（流通路）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　行程時に画成された２室間の流体を流
   通させる流通路と、該流通路の断面積を変更可能な第１
   の可動部材とを備え、高周波入力時には第１の可動部材
   が流路断面積を広げた状態に維持されて低減衰特性とし
   、低周波入力時には第１の可動部材が流通路の断面積を
   狭める方向に移動して高減衰特性とするようにした緩衝
   器において、前記流通路に、共振周波数がサスペンショ
   ンの共振周波数と一致して設定され、共振時に前記流通
   路の断面積を狭める方向に移動する第２の可動部材を設
   けたことを特徴とする緩衝器。