JPH0640344Y2

JPH0640344Y2 - ショック・アブソ−バ

Info

Publication number: JPH0640344Y2
Application number: JP1987145010U
Authority: JP
Inventors: 伸小池
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1987-09-22
Filing date: 1987-09-22
Publication date: 1994-10-19
Anticipated expiration: 2002-09-22
Also published as: JPS6449742U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）この考案は、自動車等に使用される減衰力可変式ショッ
ク・アブソーバに関するものである。

（従来の技術）従来一般のショック・アブソーバでは、ピストン速度が
速くなるにつれてピストン上、下室間を連通する通油孔
を流れる作動油の量が増加し、通油孔の面積を制御する
バルブの開度が大きくなる。このバルブの構造を変える
ことにより減衰力特性を選択することはできるが、選択
した後はピストン速度と減衰力は一定の比例関係にあ
る。

（考案が解決しようとする問題点）しかしながら自動車等のショック・アブソーバの特性と
しては、車両がローリングするときのような遅いバウン
ド、すなわちピストン速度が低速のバウンドでは高い減
衰力の方が好ましい。逆に突起乗りこしのような速いバ
ウンド、すなわちピストン速度が高速のバウンドでは低
い減衰力の方が乗心地がよい。

これに対して従来のショック・アブソーバでは、減衰力
はシリンダーのピストン上、下室間の圧力差およびバル
ブの流量によって決まるので、乗心地をよくするため高
速の場合に減衰力を下げようとしても、減衰力を下げる
と圧力差が小さくり、したがってバルブの開度も小さく
なり、結局減衰力が下がらないというジレンマがあっ
た。

先行技術文献としては例えば特公昭44−29008号公報が
あるが、これはピストン速度が低速のときから高い減衰
力を発生させるショック・アブソーバであり、高速のと
き低い減衰力を発生させる構成は示されていない。

この考案は自動車等の乗心地を向上させるため、ピスト
ン速度の低速域で高い減衰力を発生し、高速域で低い減
衰力を発生するショック・アブソーバの提供を目的とす
る。

（問題点を解決するための手段）そこで本考案のショック・アブソーバはつぎのように構
成されている。

すなわち主シリンダーとその内部に組込まれている主ピ
ストンとの相対的な移動に基づき、この主シリンダー内
のピストン上下室の間を作動油が流動し、そのときの流
動抵抗によって減衰力を発揮するショック・アブソーバ
において、前記主ピストンには、主シリンダー内のピス
トン上室に開口した通油孔とピストン下室に開口した通
油孔とがそれぞれ形成されている。また前記主ピストン
のピストンロッドはその軸心部に副シリンダーが構成さ
れ、かつその外周に油圧室が構成された二重管構造とな
っている。

前記副シリンダーの内部には、前記主シリンダーの底部
側に結合された副ピストンが前記ピストンロッドの移動
により副シリンダーに対して相対的に移動するように組
込まれている。一方、前記油圧室の内部には前記ピスト
ンロッドと一体的に弁部材が配置されているとともに、
この部材には前記主ピストンの各通油孔に連通して主シ
リンダー内のピストン上下室の作動油を流通させる貫通
孔が形成されている。しかも前記弁部材の外周には、前
記副シリンダー内のピストン上下室の油圧に応じて前記
主ピストンの通油孔と弁部材の貫通孔との連通部の面積
を変化させるように作動する弁体が設けられている。

（作用）上記構成のショック・アブソーバが作動するとき、主ピ
ストン速度が高い場合は副シリンダーの油圧が高くな
り、弁機構が通油孔を大きく開いて主ピストン上、下室
の作動油の移動抵抗を小さくするので、低い減衰力が発
生する。逆に主ピストン速度が低い場合は副シリンダー
の低い油圧により弁機構が少ししか開かず、作動油の移
動抵抗が大きくなって高い減衰力が発生する。

（実施例）以下実施例を示す図面に基づいて、この考案を説明す
る。第１図は縦断面図、第２図は第１図のＡ−Ａ線断面
図を示す。図において１は主シリンダー、２は主シリン
ダー１に摺動可能に挿入された主ピストン・ロッド、３
は主ピストン・ロッド２の先端に固定された主ピストン
である。主シリンダー１の内部は主ピストン３により主
ピストン上室1aと、主ピストン下室1bとに区画されてい
る。主シリンダー１の外側にはリザーバ室４が設けら
れ、リザーバ室４の下部に設けた連通孔4aを介して主ピ
ストン下室1bと連通している。リザーバ室４には、主ピ
ストン・ロッド２の浸入、退出分の作動油とその上方に
大気圧の空気が入る。

主ピストン・ロッド２は、外筒５と内側の副シリンダー
６とからなる二重管構造である。副シリンダー６の内部
には副ピストン７が相対摺動可能に挿入され、副ピスト
ン７の基部は主シリンダー１の底部に固定されている。

副シリンダー６の外周下部には主ピストン３と対応する
位置に環状の弁部材８が嵌合され、弁部材８の外面と外
筒５の内面との間には微小隙間が形成されている。この
隙間には、それぞれ弁部材８の中心側に伸びたフランジ
部9a、10aを有する環状の上部弁体９、下部弁体10が、
弁部材８の両端から上下方向に摺動可能に挿入されてい
る。上部弁体９は、スプリング・シート11に支持された
バック・スプリング12により付勢され、フランジ部9aが
弁部材８の上端面に弾接されている。同様に下部弁体10
は、外筒５の底部に支持されたバック・スプリング13に
より付勢され、フランジ部10aが弁部材８の下端面に弾
接されている。

外筒５の主ピストン３内面に対面する位置には、少なく
とも一対、この実施例では二対の小孔15a,15bおよび16
a、16bが設けられ、それぞれ、弁部材８に設けられた貫
通孔17,18で連通されている。主ピストン３には、小孔1
5a,16aを主ピストン上室1aに連通する通油孔19a,20aが
設けられ、さらに小孔15b,16bを主ピストン下室1bに連
通する通油孔19b,20bが設けられている。すなわち通油
孔19a,19bは、孔15a,17,15bを介して一本の通油孔19を
構成し、同様に通油孔20a,20bは、孔16a,18,16bを介し
て一本の通油孔20を構成し、それぞれ主ピストン上室1
a、下室1bの作動油を流通させる。上部弁体９の下縁と
下部弁体10の上縁とは、小孔15a,15b,および16a,16bの
各開口面上で相互に接合するように形成されている。し
たがって小孔15a,15bおよび16a,16bの開口面積は、上部
弁体９によって上側、また下部弁体10によって下側を開
閉される。

また弁部材８には、ショック・アブソーバの中心軸に対
して傾斜し、上下両端面に開口する油圧孔21および22が
設けられている。油圧孔21の上側開口は、バック・スプ
リング12により弁部材８の上端面に弾接されている上部
弁体９のフランジ部9aに対面し、下側開口は弁部材８の
下側端面の露出部に位置している。同様に油圧孔22の上
側開口は、弁部材８の上側端面の露出部に位置し、下側
開口はバック・スプイリング13により弁部材８の下端面
に弾接されている下部弁体10のフランジ部10aに対面し
ている。

弁部材８によって区画された外筒５の内部は、上部油圧
室5a、下部油圧室5bに分かれ、副シリンダー６に設けら
れた連通孔14a、14bを介して副ピストン上室6a、副ピス
トン下室6bにそれぞれ連通されている。副ピストン上室
6aの上方には、副シリンダー６の内面を摺動するフリー
・ピストン23によって区画された空気室24が設けられて
いる。空気室24は、副ピストン７が作動油中を浸入、退
出する際の容積変動分を補償する。

上記のように構成されたショック・アブソーバの作用を
説明する。第３図はショック・アブソーバが伸びるとき
の状態を示す。主ピストン・ロッド２が上方に移動する
と、同時に副シリンダー６も上方に移動し、その中の副
ピストン７は、相対的に副シリンダー６の下方に移動し
て副ピストン下室6bの作動油を加圧する。加圧された作
動油は、連通孔14b、油圧孔21を経て上部弁体９のフラ
ンジ部9aを押し上げ、外筒５の上部油圧室5aに入る。こ
のとき上部弁体９は同時に小孔15a,15bおよび16a,16bを
開ける。したがって主ピストン３の上昇によって加圧さ
れた主ピストン上室1aの作動油は、通油孔19,20を流通
して主ピストン下室1bに流入する。

ショック・アブソーバが縮むとき、すなわち主ピストン
・ロッド２が下方に移動するときは、副ピストン７が副
ピストン上室6aの作動油を加圧する。加圧された作動油
が連通孔14a、油圧孔22を経て下部弁体10を作動させ、
下部弁体10が通油孔19,20の面積を制御する。

この一連の作動において、主ピストン・ロッドが上方に
移動するとき、主ピストン速度が高い場合は副ピストン
下室6bの油圧が高くなり、上部弁体９が通油孔19,20を
大きく開いて主ピストン上、下室1a,1bの作動油の移動
抵抗を小さくするので、低い減衰力が発生する。逆に主
ピストン速度が低い場合は、副ピストン下室6bの低い油
圧により上部弁体９が通油孔19,20を少ししか開かず、
作動油の移動抵抗が大きくなって高い減衰力が発生す
る。

主ピストン・ロッドが下降するときも、主ピストン速度
と減衰力の関係は、上方へ移動するときと同様である。

上部弁体９、下部弁体10による小孔15a,15bおよび16a,1
6bの開度は、主ピストン上、下室1a,1b間の圧力差とは
独立に設定することができる。すなわち各小孔を例えば
第４図、第５図に示すような種々の形状とすることによ
り、第６図に示すグラフA,Bのような減衰力特性とする
ことができる。グラフＣは比較のため従来の特性を示
す。また第６図の縮み側には、ローリングなどの低いピ
ストン速度V₁のときに高い減衰力を発生するように設定
した場合、突起乗りこしなどの高いピストン速度V₂まで
の減衰力特性の一例を示す。従来のショック・アブソー
バでは、斜線イの範囲のエネルギーを車両に与えていた
が、この考案のショック・アブソーバでは、ピストン速
度V₂で低い減衰力となるので斜線アの範囲のエネルギー
を伝達するだけであり、より少ないエネルギーの伝達量
となって乗心地が向上する。

第７図および第８図は、本実施例と比較するための参考
技術を表した構成図および作用説明図であって、この技
術では減衰力を発揮するショック・アブソーバ内とは別
の箇所に弁制御のためのシリンダー及びピストンが設け
られている。

第７図において31は車輪、32はアッパ・アーム、33はロ
ワ・アームである。34は主シリンダー、35は主ピストン
で、主ピストン上、下室の作動油は通油孔36を介して流
通可能になっている。通油孔36には孔面積を制御する開
閉弁37が取り付けられている。主ピストン・ロッド38の
基部はロワ・アーム33に結合されている。

39は副シリンダー、40は副ピストンで、副ピストン・ロ
ッド41の基部は同じくロワ・アーム33に結合されてい
る。副ピストン上室39a、下室39bは、チェック・バルブ
42ないし45を備えた配管によりアクチュエータ46にそれ
ぞれ接続されている。アクチュエータ46のピストン47
は、リンク48を介して開閉弁37に結合されている。49,5
0はバック・スプリングである。開閉弁37は、ピストン4
7が図示右方向に移動したとき開となるように設定され
ている。

上記ショック・アブソーバが縮むとき、すなわち主ピス
トン35が上方に移動するときは、同時に副ピストン40も
上方に移動し、副ピストン上室39aの作動油の圧力が上
昇する。したがって作動油はチェック・バルブ42を通
り、アクチュエータ46の図示左側の室に入る。これに伴
なってピストン47が図示右方向へ移動し、リンク48を介
して結合された開閉弁37を開く。

次にショック・アブソーバが伸びるとき、すなわち主ピ
ストン35とともに副ピストン40が下降するときは、副ピ
ストン下室39bの油圧が上昇する。同時に副ピストン下
室39bの作動油がチェック・バルブ43を通って同じくア
クチュエータ46の図示左側の室に入り、ピストン47を右
方向へ付勢し続ける。

この一連の作動において、主ピストン35が上方に移動す
るとき、第１実施例と同様に、主ピストン速度が高い場
合は副ピストン上室39aの油圧が高くなり、アクチュエ
ータ46が開閉弁37を大きく開く。したがって主ピストン
上、下室の作動油の移動抵抗が小さくなり、低い減衰力
が発生する。逆に主ピストン速度が低い場合は、副ピス
トン上室39aの低い油圧によりアクチュエータ46が開閉
弁37を少ししか開かず、作動油の移動抵抗が大きくなっ
て高い減衰力が発生する。ピストン速度と開閉弁の開度
の関係を第８図に示す。

主ピストン35が下降する場合も、主ピストン速度と減衰
力の関係は、上方へ移動する場合と同様である。

（考案の効果）以上のように本考案は、主シリンダー内での主ピストン
の相対的な移動速度に応じて作動油の流動抵抗を変化さ
せるように弁体が開閉制御され、しかもこの弁体を含め
てその開閉制御に必要な部材は全て主シリンダー内に組
込まれているので、コンパクトな構成でもって主シリン
ダーと主ピストンとの相対的な移動速度が低いときには
大きな減衰力が得られ、逆にこれらの相対的な移動速度
が高いときには小さな減衰力が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図はこの考案の第１実施例を示し、第
１図は縦断面図、第２図は第１図のＡ−Ａ線断面図、第
３図は伸び状態の縦断面図、第４図，第５図はそれぞれ
通油孔の開口形状の説明図、第６図は減衰力特性図であ
る。第７図は第２実施例の構成図、第８図はその作用説
明図を示す。１…主シリンダー２…主ピストン・ロッド３…主ピストン５…外筒６…副シリンダー 6a…副ピストン上室 6b…副ピストン下室７…副ピストン８…弁部材（弁機構）９…上部弁体（弁機構） 10…下部弁体（弁機構） 17,18…貫通孔（弁機構） 19（19,19b）…通油孔 20（20a,20b）…通油孔 34…主シリンダー 35…主ピストン 36…通油孔 37…開閉弁（弁機構） 39…副シリンダー 39a…副ピストン上室 39b…副ピストン下室 40…副ピストン 46…アクチュエータ（弁機構）

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】主シリンダーとその内部に組込まれている
主ピストンとの相対的な移動に基づき、この主シリンダ
ー内のピストン上下室の間を作動油が流動し、そのとき
の流動抵抗によって減衰力を発揮するショック・アブソ
ーバにおいて、前記主ピストンには、主シリンダー内のピストン上室に
開口した通油孔とピストン下室に開口した通油孔とがそ
れぞれ形成され、また前記主ピストンのピストンロッドはその軸心部に副
シリンダーが構成され、かつその外周に油圧室が構成さ
れた二重管構造であり、前記副シリンダーの内部には、前記主シリンダーの底部
側に結合された副ピストンが前記ピストンロッドの移動
により副シリンダーに対して相対的に移動するように組
込まれ、一方、前記油圧室の内部には前記ピストンロッドと一体
的に弁部材が配置されているとともに、この部材には前
記主ピストンの各通油孔に連通して主シリンダー内のピ
ストン上下室の作動油を流通させる貫通孔が形成され、しかも前記弁部材の外周には、前記副シリンダー内のピ
ストン上下室の油圧に応じて前記主ピストンの通油孔と
弁部材の貫通孔との連通部の面積を変化させるように作
動する弁体が設けられていることを特徴とするショック
・アブソーバ。