JPH07158683A - 油圧緩衝器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 設定通りの減衰力発生が可能になり、車両に
おけるサスペンション装置としての利用に最適となる油
圧緩衝器を提供すること。 【構成】 所謂ワンウェイ構造に形成された油圧緩衝器
における油路５中に配在の減衰力発生機構（１０）が該
減衰力発生機構（１０）におけるメインバルブ１０ａを
構成するリーフバルブ１６の背面側に該減衰力発生機構
（１０）におけるパイロットバルブ１０ｂの上流側に連
通する圧力室Ｒを有してなると共に、該圧力室Ｒに連通
する一次遅れの圧力室Ｒ１を有してなり、かつ、該一次
遅れの圧力室Ｒ１がその容積を変更し得るように形成さ
れてなるとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、車両の車軸と車体の
間に配在されて走行中の車両における路面振動を吸収し
車両におけるサスペンション装置として機能する油圧緩
衝器の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両の車軸と車体の間に配在されて走行
中の車両における路面振動を吸収し車両におけるサスペ
ンション装置として機能する油圧緩衝器としては、従来
から種々の提案がある。

【０００３】例えば、図２に示す従来例としての油圧緩
衝器は、車両の車体側に配在のシリンダ１に対して出没
される車両の車軸側に配在のピストンロッド２の先端に
連設されたピストン３によってシリンダ１内にロッド側
室Ａとピストン側室Ｂとを区画してなると共に、シリン
ダ１の外周側に外筒４が配設されて該外筒４とシリンダ
１との間にリザーバ室Ｃが形成されてなるとしている。

【０００４】そして、該油圧緩衝器は、ピストン側室Ｂ
がピストン３に配設の伸側チェック弁３ａを介してロッ
ド側室Ａに連通され、該ロッド側室Ａが外部に配在の油
路５を介してリザーバ室Ｃに連通され、かつ、リザーバ
室Ｃがシリンダ１の下端内部に配在のベースバルブ部６
における圧側チェック弁６ａを介してピストン側室Ｂに
連通されて、シリンダ１内でのピストン３の摺動時に作
動油が一方向にのみ流れる所謂ワンウェイ構造に形成さ
れている。

【０００５】尚、この従来例にあっては、リザーバ室Ｃ
にパイプＰが配在されており、該パイプＰを介してロッ
ド側室Ａが外部の油路５に連通されるとしている。

【０００６】一方、該油圧緩衝器は、ロッド側室Ａから
の作動油のリザーバ室Ｃへ向けての流通を許容する上記
油路５中に所定の減衰力を発生させる減衰力発生機構と
して機能するパイロット式電磁比例リリーフ弁１０を有
してなる。

【０００７】該パイロット式電磁比例リリーフ弁１０
は、ロッド側室Ａからの作動油の流通時に所定の減衰力
を発生させるメインバルブ１０ａと、該メインバルブ１
０ａに並列しメインバルブ１０ａで発生される減衰力を
高低変更するパイロットバルブ１０ｂと、で構成されて
いる。

【０００８】そして、該パイロット式電磁比例リリーフ
弁１０は、具体的には、例えば、図３に示すように、ソ
レノイド１１に連設されたハウジング１２内に上記メイ
ンバルブ１０ａ及びパイロットバルブ１０ｂを収装した
形態に形成される。

【０００９】少し説明すると、ハウジング１２は、外部
の油路５に連通する連通孔１２ａ，１２ｂが連通するそ
の内部にバルブブロック１３と、該バルブブロック１３
に螺着されるバルブガイド１４と、該バルブガイド１４
と上記バルブブロック１３との間に挟持されるバルブシ
ート１５と、を有してなる。

【００１０】そして、上記バルブブロック１３の所謂内
部に上記パイロットバルブ１０ｂが収装されるに対し
て、上記バルブガイド１４とバルブシート１５との間に
上記メインバルブ１０ａが配設されるとしている。

【００１１】尚、連通孔１２ａは、油路５を介して４シ
リンダ１内のロッド側室Ａに通じ、連通孔１２ｂは、油
路５を介してシリンダ１外のリザーバ室Ｃに通じてい
る。

【００１２】また、上記バルブシート１５は、ハウジン
グ１２内を上流側と下流側に区画しており、上流側が上
記連通孔１２ａに連通し、下流側が上記連通孔１２ｂに
連通するとしている。

【００１３】上記メインバルブ１０ａは、バルブシート
１５に開穿されて該バルブシート１５の上流側と下流側
との連通を可能にするポート１５ａの図中で下端となる
下流側開口を開閉可能に閉塞する環状のリーフバルブ１
６を有してなる。

【００１４】該リーフバルブ１６は、その外周側端がそ
の背面に隣設のスプリングシート１７によって支持され
るとしており、該スプリングシート１７は、その背後側
に配設のスプリング１８で図中上昇方向に附勢されて、
リーフバルブ１６の外周側端に初期荷重を付与してい
る。

【００１５】尚、上記リーフバルブ１６は、その内周側
端がバルブシート１５とバルブガイド１４との間に挟持
されて、内周端固定の態様に配設されている。

【００１６】上記メインバルブ１０ａは、リーフバルブ
１６の所謂背圧側に圧力室Ｒを有してなるとし、該圧力
室Ｒにおける油圧、即ち、背圧で該リーフバルブ１６の
所謂バルブ開度を強制的に変更し得るようにしている。

【００１７】即ち、上記圧力室Ｒは、前記バルブガイド
１４に開穿の縦孔及び横孔からなるポート１４ａを介し
て前記バルブブロック１３内に配在のパイロットバルブ
１０ｂの上流側に連通しており、従って、該パイロット
バルブ１０ｂによって該圧力室Ｒに供給される油圧が制
御されるとしている。

【００１８】一方、上記パイロットバルブ１０ｂは、バ
ルブブロック１３の軸芯部に開穿の縦孔１３ａ内に摺動
自在に収装されたポペット１９と、該ポペット１９の摺
動方向にしかも該ポペット１９と直列に配列されて上記
縦孔１３ａに定着されている筒状シート２０と、を有し
てなる。

【００１９】該ポペット１９は、その尖端１９ａが筒状
シート２０の中央透孔２０ａに対向しており、該尖端１
９ａと中央透孔２０ａとの間に形成される環状の隙間を
前記バルブシート１５の上流側からの作動油が流通し得
るようにしている。

【００２０】また、該ポペット１９は、前記ソレノイド
１１におけるプランジャ１１ａからの推力で前進される
ように設定されており、その後退は、上記筒状シート２
０の中央透孔２０ａを介して該ポペット１９の尖端１９
ａに作用する油圧、即ち、上記バルブシート１５の上流
側からの油圧によるとされている。

【００２１】因に、上記筒状シート２０の上流側は、前
記縦孔１３ｂに直列するようにバルブブロック１３に開
穿された容室１３ｂ，該容室１３ｂに連通するようにバ
ルブブロック１３に開穿されたポート１３ｃ及び該ポー
ト１３ｃに螺装のプラグ２１の軸芯部に開穿の絞りとし
てのオリフィス２１ａを介して、該バルブブロック１３
の外周側、即ち、前記バルブシート１５の上流側に連通
されている。

【００２２】また、上記筒状シート２０の下流側は、ポ
ペット１９の尖端１９ａを介してバルブブロック１３に
開穿のポート１３ｄ，該バルブブロック１３の外周側に
形成の環状溝１３ｅ及びハウジング１２に開穿のポート
１２ｃを介して、該ハウジング１２に開穿の前記連通孔
１２ｂに連通している。

【００２３】尚、上記バルブブロック１３に開穿の容室
１３ｂには、前記バルブガイド１４に開穿のポート１４
ａを構成する縦孔が連通されている。

【００２４】それ故、以上のように形成されている従来
のパイロット式電磁比例リリーフ弁１０にあっては、ソ
レノイド１１への励磁が解除されてパイロットバルブ１
０ｂにおけるポペット１９に推力がない場合には、該パ
イロットバルブ１０ｂを通過する作動油の流量が多くな
る。

【００２５】その結果、メインバルブ１０ａにおける圧
力室Ｒへの供給油圧が低目とされ、従って、メインバル
ブ１０ａにおけるリーフバルブ１６が撓み易くなり、そ
の際の発生減衰力が低いものになる。

【００２６】一方、ソレノイド１１への励磁が最大とさ
れてポペット１９の推力が最大とされている場合には、
パイロットバルブ１０ｂを通過する作動油の流量を殆ど
零にすることが可能になる。

【００２７】その結果、圧力室Ｒにおける供給油圧が高
目になり、従って、メインバルブ１０ａにおけるリーフ
バルブ１６が撓み難くなり、その際の発生減衰力が高い
ものになる。

【００２８】そして、ソレノイド１１への励磁が零から
最大までの間で漸次変更される場合には、パイロットバ
ルブ１０ｂを通過する作動油の流量の多少がリニアに制
御されることになり、従って、圧力室Ｒへの供給油圧が
リニアに制御されることになって、メインバルブ１０ａ
における発生減衰力がリニアに高低制御されることにな
る。

【００２９】その結果、該パイロット式電磁比例リリー
フ弁１０を装備する油圧緩衝器が車両の車体と車軸の間
に配在されて車両におけるサスペンション装置とされて
いる場合に、例えば、車両が走行する路面の状況に応じ
てソレノイド１１への励磁を制御することで、油圧緩衝
器における発生減衰力を高低制御し、車両における乗り
心地を改善したり操縦安定性を向上させたりすることが
可能になる。

【００３０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たパイロット式電磁比例リリーフ弁１０を有する従来の
油圧緩衝器にあっては、これが車両に搭載されてサスペ
ンション装置として機能する場合に、以下のような不都
合が指摘されている。

【００３１】即ち、上記従来のパイロット式電磁比例リ
リーフ弁１０にあっては、パイロットバルブ１０ｂにお
ける流量制御で圧力室Ｒへの供給油圧が制御されるとし
ているから、特に、パイロットバルブ１０ｂにおける流
量を最大から零に急変する場合には、圧力室Ｒにおける
供給油圧がそれまでの低いものから急激に最高に変更さ
れることになる。

【００３２】このとき、圧力室Ｒにおける供給油圧が瞬
間的ではあるが所定の最高値より高い圧力になり、その
際の制御油圧の波形が所謂スパイク波形になって、メイ
ンバルブ１０ａを構成するリーフバルブ１６で発生され
る減衰力が不安定になり、車両における乗り心地や操縦
安定性を阻害することになる不都合がある。

【００３３】また、上記従来のパイロット式電磁比例リ
リーフ弁１０にあっては、油圧緩衝器に発現される振動
周波数が高周波数領域になると、圧力室Ｒに高圧が供給
されると共に、該高圧が圧力室Ｒに蓄圧される状況にな
る。

【００３４】そのため、リーフバルブ１６に作用する背
圧が異常に高くなり、該リーフバルブ１６で発生される
減衰力が異常に高くなって、所謂ゴツゴツ感のある減衰
力の発生状態になり、特に、車両における乗り心地が悪
化されることになる不都合がある。

【００３５】この発明は、前記した事情に鑑みて創案さ
れたものであって、その目的とするところは、設定通り
の減衰力発生が可能になり、車両におけるサスペンショ
ン装置としての利用に最適となる油圧緩衝器を提供する
ことである。

【００３６】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、この発明の構成を、シリンダに対して出没され
るピストンロッドの先端に連設のピストンによってシリ
ンダ内にロッド側室とピストン側室とが区画され、シリ
ンダと該シリンダの外周側に配設の外筒との間にリザー
バ室が形成され、ピストン側室がピストンに配設の伸側
チェック弁を介してロッド側室に連通され、該ロッド側
室が外部に配在の油路を介してリザーバ室に連通され、
リザーバ室がベースバルブ部に配設の圧側チェック弁を
介してピストン側室に連通され、かつ、上記油路中にロ
ッド側室からリザーバ室へ向けての作動油の流通時に所
定の減衰力を発生させる減衰力発生機構が配設されてな
ると共に、該減衰力発生機構がロッド側室からの作動油
の流通時に所定の減衰力を発生させるメインバルブと、
該メインバルブに並列しメインバルブで発生される減衰
力を高低変更するパイロットバルブと、を有してなる油
圧緩衝器において、減衰力発生機構がメインバルブを構
成するリーフバルブの背面側にパイロットバルブの上流
側に連通する圧力室を有してなると共に、該圧力室に連
通する一次遅れの圧力室を有してなり、かつ、該一次遅
れの圧力室がその容積を変更し得るように形成されてな
るとする。

【００３７】そして、具体的には、減衰力発生機構がパ
イロット式電磁比例リリーフ弁からなるとし、一次遅れ
の圧力室がダイヤフラム構造を形成する容室に連通され
てなるとする。

【００３８】

【作用】それ故、シリンダ内をピストンが摺動する該油
圧緩衝器の伸縮作動時には、シリンダ内のロッド側室か
らの作動油が油路中に配在の減衰力発生機構を介してシ
リンダ外のリザーバ室側に流入される。

【００３９】そして、作動油が減衰力発生機構を通過す
る際に、メインバルブで所定の伸圧両側の減衰力が発生
される。

【００４０】その際、パイロットバルブにおける作動油
の流量の多少を制御することで、メインバルブにおける
圧力室への供給油圧が高低制御され、メインバルブを構
成するリーフバルブによって発生される減衰力が高低制
御される。

【００４１】また、油圧緩衝器における振動周波数が高
周波数領域になる場合には、圧力室に連通する一次遅れ
の圧力室が設けられているが故に、圧力室に油圧が供給
されなくなり、リーフバルブが開放され易くなって、振
動周波数が高周波数領域にあるときの高減衰力の発生が
阻止される。

【００４２】さらに、パイロットバルブにおける流量が
最大から零に急変される場合には、圧力室に連通する一
次遅れの圧力室がその容積を変更し得るように形成され
てなるが故に、圧力室における供給油圧の急変、即ち、
急上昇が阻止される。

【００４３】

【実施例】以下、図示したところに基づいてこの発明を
説明するが、この発明の一実施例に係る油圧緩衝器も、
基本的には、前記した従来例としての油圧緩衝器と同様
に構成されている。

【００４４】それ故、必要な場合を除いて、その構成の
同一なる部分については図中に同一の符号を付するのみ
としてその詳しい説明を省略し、以下には、図示する実
施例において異なる部分を中心に説明する。

【００４５】即ち、この実施例に係る油圧緩衝器にあっ
て、減衰力発生機構としてのパイロット式電磁比例リリ
ーフ弁１０は、図１に示すように、メインバルブ１０ａ
とパイロットバルブ１０ｂとを有してなる。

【００４６】そして、該パイロット式電磁比例リリーフ
弁１０は、メインバルブ１０ａを構成するリーフバルブ
１６の背面側にパイロットバルブ１０ｂの上流側に連通
する圧力室Ｒを有してなる。

【００４７】また、該パイロット式電磁比例リリーフ弁
１０は、上記圧力室Ｒに連通する一次遅れの圧力室Ｒ１
を有してなり、かつ、該一次遅れの圧力室Ｒ１がその容
積を変更し得るように形成されてなる。

【００４８】少し説明すると、上記一次遅れの圧力室Ｒ
１は、この実施例にあって、上記リーフバルブ１６の内
周側端をバルブシート１５との間に挟持するバルブガイ
ド１４の所謂内部に形成されている。

【００４９】即ち、上記バルブガイド１４には縦孔と横
孔とからなるポート１４ａが形成されているが、該ポー
ト１４ａを構成する縦孔と横孔との合流部分を所謂拡大
してそこに容室状の空間を形成し、該空間を上記一次遅
れの圧力室Ｒ１に設定している。

【００５０】そして、該一次遅れの圧力室Ｒ１は、バル
ブガイド１４の図中で下面となる底面に開口するように
該バルブガイド１４の下端部に形成された容室Ｒ３に連
通されている。

【００５１】該容室Ｒ３は、この発明にあって、ダイヤ
フラム構造に構成されてなるとするもので、該容室Ｒ３
内に移動可能に収装された区画部材、即ち、この実施例
にあっては、積層されたリーフバルブ２２によって該容
室Ｒ３内を所謂上下に区画している。

【００５２】そして、上記リーフバルブ２２の外周側端
と上記容室Ｒ３の所謂閉塞側端１４ｂとの間には、弾性
部材たるＯリング２３が介装されると共に、該リーフバ
ルブ２２の外周側端が上記容室Ｒ３の所謂開口側端の内
周に介装されたスナップリング２４にシム２５の介在下
に係止されてなるとしている。

【００５３】それ故、このダイヤフラム構造に構成され
た容室Ｒ３にあっては、該容室Ｒ３内、即ち、上記一次
遅れの圧力室Ｒ１の油圧が急激に上昇されるとき、リー
フバルブ２２が撓んで容室Ｒ３内の容積を拡大し、上記
の急激な油圧の上昇を阻止し得ることになる。

【００５４】そして、このとき、上記Ｏリング２３は、
リーフバルブ２２の撓みを許容すると共に、容室Ｒ３内
を所謂シールすることになる。

【００５５】一方、上記一次遅れの圧力室Ｒ１は、その
上流側にオリフィスが配在されるが故に、一次遅れの圧
力室として機能するのは勿論であるが、上記オリフィス
の配在にあって、この実施例では、リーフバルブ状に形
成されたオリフィス部材２６が利用されるとしている。

【００５６】即ち、この実施例にあって、前記バルブガ
イド１４に形成のポート１４ａを構成する縦孔が前記パ
イロットバルブ１０ｂ寄りの部位で拡径されており、該
拡径された部位の下端に上記リーフバルブ状に形成のオ
リフィス部材２６が配設されるとしている。

【００５７】そして、該オリフィス部材２６は、その中
央に開穿されたオリフィス２６ａを有しており、該オリ
フィス２６ａが上記一次遅れの圧力室Ｒ１に対向すると
している。

【００５８】また、該オリフィス部材２６は、上記拡径
された部位にあって、その上流側に配在のスプリング２
７で附勢されて所定位置に定着されるとしており、該ス
プリング２７の基端は、上記拡径された部位に螺着の有
孔ストッパ２８に係止されている。

【００５９】それ故、オリフィスの配在にあって、上記
のようにオリフィス部材２６を配在する構成による場合
には、該オリフィス部材２６におけるオリフィス２６ａ
の径を適宜に選択することが可能になり、従って、一次
遅れの圧力室Ｒ１に発生される一次遅れの圧力の発生時
期を油圧緩衝器における振動周波数の領域に応じて所謂
ずらすことが可能になる。

【００６０】以上のように形成されたこの実施例に係る
パイロット式電磁比例リリーフ弁１０を有する油圧緩衝
器にあっては、シリンダ１内をピストン３が摺動する該
油圧緩衝器の伸縮作動時には、シリンダ１内のロッド側
室Ａからの作動油が油路５中に配在の減衰力発生機構た
るパイロット式電磁比例リリーフ弁１０を介してシリン
ダ１外のリザーバ室Ｃ側に流入される。

【００６１】そして、作動油がパイロット式電磁比例リ
リーフ弁１０を通過する際に、メインバルブ１０ａで所
定の伸圧両側の減衰力が発生される。

【００６２】その際、パイロットバルブ１０ｂにおける
作動油の流量の多少を制御することで、メインバルブ１
０ａを構成するリーフバルブ１６の背後に形成の圧力室
Ｒへの供給油圧が高低制御され、リーフバルブ１６によ
って発生される減衰力が高低制御される。

【００６３】また、油圧緩衝器における振動周波数が高
周波数領域になる場合には、圧力室Ｒに連通する一次遅
れの圧力室Ｒ１が設けられているが故に、圧力室Ｒに油
圧が供給されなくなり、リーフバルブ１６が開放され易
くなって、振動周波数が高周波数領域にあるときの高減
衰力の発生が阻止される。

【００６４】さらに、パイロットバルブ１０ｂにおける
流量が最大から零に急変される場合には、圧力室Ｒに連
通する一次遅れの圧力室Ｒ１がその容積を変更し得るよ
うに形成されてなるが故に、圧力室Ｒにおける供給油圧
の急変、即ち、油圧の急上昇が阻止される。

【００６５】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、パイ
ロット式電磁比例リリーフ弁におけるメインバルブを構
成するリーフバルブの背圧面側に形成の圧力室に連通す
る一次遅れの圧力室が形成されてなるので、油圧緩衝器
における振動周波数が高周波数領域になる場合に、上記
圧力室における供給油圧の上昇が阻止されるのは勿論の
こと、上記圧力室への油圧の供給自体を停止することが
可能になり、従って、リーフバルブで発生される減衰力
を低い状態に抑えることが可能になって、路面走行中の
車両におけるバネ下振動による車両における乗り心地及
び操縦安定性の悪化を未然に阻止できることになる利点
がある。

【００６６】また、この発明によれば、パイロット式電
磁比例リリーフ弁におけるパイロットバルブの作動によ
って、上記圧力室おける供給油圧が急激に変更される事
態、特に、圧力室における供給油圧が急激に上昇される
事態があっても、圧力室における圧力波形に瞬間的に所
定の最高値より高い圧力になる所謂スパイク波形が招来
されなくなり、従って、リーフバルブで発生される減衰
力が安定されることになる利点がある。

【００６７】さらに、この発明によれば、一次遅れの圧
力室における一次遅れの圧力を設定するオリフィスがオ
リフィス部材に形成されてなるとするので、オリフィス
径の選択を任意になし得ることになり、油圧緩衝器にお
ける振動周波数が高周波数領域になる以前にもリーフバ
ルブで発生される減衰力を提言することが可能になる利
点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例に係る油圧緩衝器における
減衰力発生機構を構成するパイロット式電磁比例リリー
フ弁を一部破断して断面で示す図である。

【図２】従来例としての油圧緩衝器を一部破断して断面
で示すと共に減衰力発生機構を構成するパイロット式電
磁比例リリーフ弁を原理的に示す図である。

【図３】図２における減衰力発生機構たるパイロット式
電磁比例リリーフ弁を図１と同様に示す図である。

【符号の説明】

１ シリンダ ２ ピストンロッド ３ ピストン ３ａ 伸側チェック弁 ４ 外筒 ５ 油路 ６ ベースバルブ部 ６ａ 圧側チェック弁 １０ 減衰力発生機構を構成するパイロット式電磁比例
リリーフ弁 １０ａ メインバルブ １０ｂ パイロットバルブ Ａ ロッド側室 Ｂ ピストン側室 Ｃ リザーバ室 Ｒ 圧力室 Ｒ１ 一次遅れの圧力室

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 政村 辰也 岐阜県可児市土田2548番地 カヤバ工業株 式会社岐阜北工場内 (72)発明者 三島 勝 岐阜県可児市土田2548番地 カヤバ工業株 式会社岐阜北工場内 (72)発明者 勝田 隆之 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 平岩 信男 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダに対して出没されるピストンロ
   ッドの先端に連設のピストンによってシリンダ内にロッ
   ド側室とピストン側室とが区画され、シリンダと該シリ
   ンダの外周側に配設の外筒との間にリザーバ室が形成さ
   れ、ピストン側室がピストンに配設の伸側チェック弁を
   介してロッド側室に連通され、該ロッド側室が外部に配
   在の油路を介してリザーバ室に連通され、リザーバ室が
   ベースバルブ部に配設の圧側チェック弁を介してピスト
   ン側室に連通され、かつ、上記油路中にロッド側室から
   リザーバ室へ向けての作動油の流通時に所定の減衰力を
   発生させる減衰力発生機構が配設されてなると共に、該
   減衰力発生機構がロッド側室からの作動油の流通時に所
   定の減衰力を発生させるメインバルブと、該メインバル
   ブに並列しメインバルブで発生される減衰力を高低変更
   するパイロットバルブと、を有してなる油圧緩衝器にお
   いて、減衰力発生機構がメインバルブを構成するリーフ
   バルブの背面側にパイロットバルブの上流側に連通する
   圧力室を有してなると共に、該圧力室に連通する一次遅
   れの圧力室を有してなり、かつ、該一次遅れの圧力室が
   その容積を変更し得るように形成されてなることを特徴
   とする油圧緩衝器