JPH08184344A - 減衰力調整式油圧緩衝器 - Google Patents

減衰力調整式油圧緩衝器

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JPH08184344A
JPH08184344A JP6340161A JP34016194A JPH08184344A JP H08184344 A JPH08184344 A JP H08184344A JP 6340161 A JP6340161 A JP 6340161A JP 34016194 A JP34016194 A JP 34016194A JP H08184344 A JPH08184344 A JP H08184344A
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JP
Japan
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damping force
cylinder
force adjusting
adjusting mechanism
valve
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JP6340161A
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English (en)
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Takao Nakatate
孝雄 中楯
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Hitachi Ltd
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Tokico Ltd
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/32Details
    • F16F9/3207Constructional features
    • F16F9/3235Constructional features of cylinders
    • F16F9/325Constructional features of cylinders for attachment of valve units
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/06Characteristics of dampers, e.g. mechanical dampers
    • B60G17/08Characteristics of fluid dampers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/32Details
    • F16F9/44Means on or in the damper for manual or non-automatic adjustment; such means combined with temperature correction
    • F16F9/46Means on or in the damper for manual or non-automatic adjustment; such means combined with temperature correction allowing control from a distance, i.e. location of means for control input being remote from site of valves, e.g. on damper external wall

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 減衰力調整式油圧緩衝器において、シリンダ
部の加速度の影響を受けずに減衰力調整を行い、また、
取付スペース上の制約を小さくする。 【構成】 油液を封入したシリンダにピストンロッド6
を連結したピストンを嵌装する。減衰力調整機構34をシ
リンダ部に垂直に交差するように、ボルト33によって取
付ける。このようにして、減衰力調整用のスプール59の
移動方向がピストンロッド6の中心軸に対してオフセッ
トされて垂直に交差するように減衰力調整機構34を配置
する。スプール59をピストンロッド6の中心軸に対して
垂直に配置したので、シリンダ部の軸方向の加速度がス
プール59の移動(減衰力調整)に影響することがない。
また、スプール59をピストンロッド6の中心軸と交差さ
せたので、減衰力調整機構34のシリンダ部側面からの突
出量が小さくなり、取付スペース上の制約が小さくな
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車等の車両の懸架
装置に装着される減衰力調整式油圧緩衝器に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】自動車等の車両の懸架装置に装着される
油圧緩衝器には、路面状況、走行状況等に応じて乗り心
地や操縦安定性をよくするために減衰力を適宜調整でき
るようにした減衰力調整式油圧緩衝器がある。
【0003】減衰力調整式油圧緩衝器は、一般に、油液
が封入されたシリンダ内にピストンロッドが連結された
ピストンを摺動可能に嵌装し、ピストンロッドの伸縮に
ともなうピストンの移動によって生じる油液の流動をオ
リフィス、ディスクバルブ等によって制御して減衰力を
発生させ、また、減衰力調整機構によって油液の通路面
積を変化させて減衰力を調整するようになっている。そ
して、通常、減衰力調整機構は、シリンダ内のピストン
部に内蔵されており、ピストンロッドに挿通された操作
ロッドを外部から操作して減衰力調整機構の弁体を移動
させることによって減衰力調整を行うようになっいる。
【0004】また、例えば特開平4−312227号公
報に記載されたもののように、シリンダの外部に油液通
路を設けて減衰力調整機構をシリンダの側面部に配置す
ることにより、ピストン部を小型化してピストンロッド
のストロークを大きくとれるようにした減衰力調整式油
圧緩衝器がある。このように、減衰力調整機構をシリン
ダの側面部に配置した減衰力調整式油圧緩衝器では、減
衰力調整機構の弁体がピストンロッドの中心軸と直交す
る軸上を移動するように減衰力調整機構を配置すること
によって、懸架装置のばね下の振動によるシリンダ部の
加速度が弁体の移動に影響しないようにしている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のシリンダの側面部に減衰力調整機構を設けた減衰力
調整式油圧緩衝器では、弁体の全長が大きい場合、減衰
力調整機構のシリンダ側面部からの突出量が大きくな
り、車両への取付スペース上の制約が大きくなるという
問題を生じる。
【0006】特に、伸び側と縮み側とで大小異なる減衰
力特性の組合せ(例えば、伸び側ハードで縮み側ソフ
ト、または、伸び側ソフトで縮み側ハードの組合せ)を
設定可能とするために、別々に設けた伸び側通路と縮み
側通路とを1つのスプール弁(弁体)で開閉するように
した減衰力調整機構では、弁体の全長が長くなるので、
減衰力調整機構の突出量が大きくなり、車体との干渉が
問題となる。
【0007】本発明は、上記の点に鑑みてなされたもの
であり、懸架装置のばね下の振動にによるシリンダ部の
加速度の影響を受けることなく、しかも、取付スペース
上の制約を小さくすることができる減衰力調整式油圧緩
衝器を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するために、油液が封入されたシリンダに挿入され
た作動ロッドの伸縮によって生じる油液の流動を制御し
て減衰力を発生させ、また、弁体の移動によって減衰力
を調整する減衰力調整機構を有する減衰力調整式油圧緩
衝器において、前記減衰力調整機構は、前記弁体の移動
方向が前記作動ロッドの中心軸に対してオフセットされ
て略垂直に交差するように、前記シリンダの側面部に配
置されていることを特徴とする。
【0009】
【作用】このように構成したことにより、減衰力調整機
構は、弁体の移動方向が作動ロッドの中心軸に対してオ
フセットされて交差しているので、シリンダの側面部か
らの突出量が小さくなり、また、弁体の移動方向が作動
ロッドの中心軸に対して略垂直になっているので、シリ
ンダの軸方向の加速度が弁体の移動に影響することがな
い。
【0010】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。
【0011】図1および図2に示すように、減衰力調整
式油圧緩衝器1は、シリンダ2の外側に外筒3が設けら
れた二重筒構造になっており、シリンダ2と外筒3との
間に環状のリザーバ室4が形成されている。そして、シ
リンダ2内には油液が封入されており、リザーバ室4内
には油液およびガスが封入されている。
【0012】シリンダ2内には、ピストン5が摺動可能
に嵌装されており、このピストン5によってシリンダ2
内がシリンダ上室2aとシリンダ下室2bの2室に画成され
ている。ピストン5には、シリンダ2に挿入されたピス
トンロッド6(作動ロッド)の一端がナット6aによって
連結されており、ピストンロッド6の他端側は、シリン
ダ2および外筒3の上端部に装着されたロッドガイド7
およびオイルシール8に挿通されてシリンダ2の外部ま
で延ばされている。シリンダ2の下端部には、シリンダ
下室2bとリザーバ室4とを画成するベースバルブ9が設
けられている。
【0013】ピストン5には、シリンダ上下室2a,2b間
を連通させる油液通路10およびこの油液通路10のシリン
ダ下室2b側からシリンダ上室2a側への油液の流通のみを
許容する逆止弁11が設けられている。ベースバルブ9に
は、シリンダ下室2bとリザーバ室4とを連通させる油液
通路12およびこの油液通路12のリザーバ室4側からシリ
ンダ下室2b側への油液の流通のみを許容する逆止弁13が
設けられている。
【0014】シリンダ2には、両端部側に円筒状の通路
部材14,15が外嵌されており、中央部に円筒状の連結部
材16が外嵌されている。通路部材14,15は、それぞれ一
端部とシリンダ2との間がOリング17,18によってシー
ルされ、他端部が連結部材16の両端部に嵌合されてお
り、シリンダ2との間に環状通路19,20を形成してい
る。連結部材16は、その内側中央部に小径部16a が形成
されており、この小径部16a がシリンダ2に嵌合されて
環状通路19,20間を区画している。環状通路19は、シリ
ンダ2の上端部付近の側壁に設けられた通路21を介して
シリンダ上室2aに連通されており、環状通路20は、シリ
ンダ2の下端部付近の側壁に設けられた通路22を介して
シリンダ下室2bに連通されている。連結部材16の側壁に
はボス部16bが形成されており、ボス部16b には、環状
通路19,20にそれぞれ連通する接続孔23,24が設けられ
ている。
【0015】外筒3の側壁には、連結部材16のボス部16
b に対向させ、このボス部16b との間に所定の隙間をあ
けて接続プレート25が嵌合、溶接されている。接続プレ
ート25には、ボス部16b の接続孔23,24にそれぞれ対向
させて接続孔26,27が設けられている。そして、ボス部
16a の接続孔23,24と接続プレート25の接続孔26,27と
の間に、それぞれ接続管28,29が挿通されており、接続
孔23,26間および接続孔24,27間が接続管28,29によっ
て連通されている。接続管28,29と、ボス部16a の接続
孔23,24とは、0.1mm 以下の隙間をもって嵌合され、ま
た、接続プレート25の接続孔26,27とは、0.2 〜0.6mm
程度の隙間をもって嵌合されており、隙間をOリングで
シールすることにより、ボス部16a 側の接続孔23,24と
接続プレート25側の接続孔26,27との位置ずれを吸収で
きるようになっている。また、接続管28,29は、接続プ
レート25の接続孔26,27に圧入されたブッシュ30,31に
よって固定されている。
【0016】また、接続プレート25には、ボス部16b と
の間の隙間を介してリザーバ室4に直接連通する接続孔
32が設けられている。このように接続プレート25には、
図3に示すように軸方向に一列に並んでシリンダ上室2
a、シリンダ下室2bおよびリザーバ室4のそれぞれに連
通する3つの接続孔26,27,32が設けられている。そし
て、接続プレート25に、ボルト33によって減衰力調整機
構34が結合されており、3つの接続孔26,27,32が減衰
力調整機構34に接続されている。
【0017】減衰力調整機構34は、有底筒状のケース35
の内部に2つのバルブ部材36,37が嵌合され、開口部に
比例ソレノイドアクチュエータ38(以下、アクチュエー
タ38という)が螺着されており、ケース35内がバルブ部
材36,37によって3つの油室35a ,35b ,35c に区画さ
れている。バルブ部材36,37は、後述するディスクバル
ブ39,40および固定部材41,42とともに略円筒状のガイ
ド部材が挿通され、その先端部をアクチュエータ38に螺
着して、これらと一体的に固定されている。
【0018】図4ないし図6に示すように、ケース35に
は、側面部に接続プレート25に結合されるボス部35d が
形成されており、ボス部35d には、接続プレート25の3
つの接続孔26,27,32にそれぞれ接続される3つの接続
孔44,45,46が設けられている。さらに、接続孔44,45
は、ケース35の側壁に沿って延ばされて、それぞれ油室
35a ,35b 内の側面に形成された拡張部35e ,35f に連
通されている。なお、接続孔44,45は、ケース35の側壁
に沿って穿設した孔の一端をプラグ47,48で閉塞するこ
とによって形成することができる。また、接続孔46は、
油室35c に直接連通されている。
【0019】バルブ部材36には、油室35a と油室35b と
を連通させる伸び側油液通路49およびディスクバルブ39
が設けられている。ディスクバルブ39は、伸び側通路49
の油室35a 側の油液の圧力を受けて撓んで開弁し、油室
35b 側への油液の流通を許容して開度に応じて減衰力を
発生させるようになっている。ディスクバルブ39の背面
側には、固定部材41の外周部に摺動可能に嵌合された環
状の可動部材50が当接されており、ディスクバルブ39、
固定部材41および可動部材50によって伸び側背圧室51が
形成されている。
【0020】バルブ部材37には、油室35b と油室35c と
を連通させる縮み側通路52およびディスクバルブ40が設
けられている。ディスクバルブ40は、縮み側通路52の油
室35b 側の油液の圧力を受けて撓んで開弁し、油室35c
側への油液の流通を許容して開度に応じて減衰力を発生
させるようになっている。ディスクバルブ40の背面側に
は、固定部材42の外周部に摺動可能に嵌合された環状の
可動部材53が当接されており、ディスクバルブ40、固定
部材42および可動部材53によって縮み側背圧室54が形成
されている。
【0021】伸び側背圧室51は、ディスクバルブ39に設
けられた固定オリフィス55を介して油室35a 側に連通さ
れており、また、ガイド部材43に設けられたポート56
(可変オリフィス)を介して油室35b 側に連通されてい
る。縮み側背圧室54は、ディスクバルブ40に設けられた
固定オリフィス57を介して油室35b 側に連通されてお
り、また、ガイド部材43に設けられたポート58(可変オ
リフィス)を介して油室35c に連通されている。
【0022】ガイド部材43には、ポート56,58を開閉す
る弁体であるスプール59が摺動可能に嵌装されている。
スプール59は、ばね60によって常時一方へ付勢されてお
り、アクチュエータ38の作動ロッド61によってばね60の
付勢力に抗して移動させることにより、ポート56,58の
通路面積を調整できるようになっている。
【0023】上記のように構成された減衰力調整機構34
は、外筒3の側面部にシリンダ2および外筒3と垂直に
交差するように取付けられており、弁体であるスプール
59の移動方向がピストンロッド6の中心軸、すなわちピ
ストン5の移動方向に対してオフセットされて略垂直に
交差するように配置されている。
【0024】そして、減衰力調整式油圧緩衝器1は、ピ
ストンロッド6側をばね上(車体側)に連結し、シリン
ダ2側をばね下(車輪側)に連結して車両の懸架装置に
装着される。
【0025】次に、以上のように構成した本実施例の作
用について、図7をも参照して説明する。なお、図7
は、シリンダ側に設けられた接続プレート25の3つの接
続孔26,27,32と減衰力調整機構34の3つの接続孔44,
45,46との接続関係を矢印で示しており、減衰力調整機
構34を実際の取付角度に対して90°回転させた角度に示
している。
【0026】ピストンロッド6の伸び行程時には、ピス
トン5の移動により逆止弁11が閉じてシリンダ上室2a側
の油液が加圧されて、図7中の実線矢印で示すように、
通路21、環状通路19、接続孔23、接続管28および接続孔
26を通って減衰力調整機構34の接続孔44へ流れ、油室35
a 、伸び側通路49、固定オリフィス55、伸び側背圧室5
1、ポート56、油室35b 、接続孔45を通ってシリンダ側
の接続孔27へ流れ、さらに、接続管29、接続孔24、環状
通路20および通路22を通ってシリンダ下室2bへ流れる。
また、シリンダ上室2a側の圧力が開弁圧に達してディス
クバルブ39が開くと油液が伸び側通路49から油室35b へ
直接流れる。このとき、ピストンロッド6の伸長にとも
なってピストンロッド6がシリンダ2内から退出した分
の油液がガスの膨張によってリザーバ室4から逆止弁13
を開いて油液通路12を通ってシリンダ下室2bへ補給され
る。
【0027】よって、ピストン速度が小さくディスクバ
ルブ39の開弁前においては、ポート56(可変オリフィ
ス)の通路面積に応じてオリフィス特性の減衰力が発生
し、ピストン速度が大きくなり、シリンダ上室1a側の圧
力が上昇してディスクバルブ39が開弁すると、その開度
に応じてバルブ特性の減衰力が発生する。そして、アク
チュエータ38への通電電流によってスプール59を移動さ
せてポート56の通路面積を変化させることにより、減衰
力特性を調整することができる。
【0028】この場合、ポート56の連通路面積が小さい
ほど、その圧力損失が大きく伸び側背圧室51内の圧力が
高くなり、この圧力がディスクバルブ39の閉弁方向に作
用するので、ディスクバルブ39の開弁圧力も高くなる。
したがって、スプール59を移動させてポート56の通路面
積を変化させることにより、オリフィス特性およびバル
ブ特性が同時に変化するので、ピストン速度の低速域か
ら高速域まで大きく減衰力を変化させることができ、減
衰力特性の調整範囲を広くすることができる。
【0029】また、縮み行程時には、ピストン5の移動
により、逆止弁11が開いてシリンダ下室2bの油液が油液
通路10を通ってシリンダ上室2aへ直接流入するので、シ
リンダ上下室2a,2bは同圧となり、減衰力調整機構34の
接続孔44,45間では油液の流れが生じない。
【0030】一方、ベースバルブ9の逆止弁13が閉じ、
ピストンロッド6の短縮にともないシリンダ2内へのピ
ストンロッド6の侵入分の油液が加圧されて、図7中の
破線矢印で示すように、シリンダ下室2bから、通路22、
環状通路20、接続孔24、接続管29および接続孔27を通っ
て減衰力調整機構34の接続孔45へ流れ、油室35b 、縮み
側通路52、固定オリフィス57、縮み側背圧室54、ポート
58、油室35c および接続孔46を通り、シリンダ側の接続
孔32を介してリザーバ室4へ流れる。また、シリンダ2
側の圧力が開弁圧に達してディスクバルブ40が開くと油
液が縮み側通路52から油室35c へ直接流れる。
【0031】よって、上記伸び行程時と同様に、ピスト
ン速度が小さくディスクバルブ40の開弁前においては、
ポート58(可変オリフィス)の通路面積に応じてオリフ
ィス特性の減衰力が発生し、ピストン速度が大きくな
り、シリンダ2側の圧力が上昇してディスクバルブ40が
開弁すると、その開度に応じてバルブ特性の減衰力が発
生する。そして、アクチュエータ38への通電電流によっ
てスプール59を移動させてポート58の通路面積を変化さ
せることにより、減衰力特性を調整することができる。
【0032】この場合、ポート58の連通路面積が小さい
ほど、その圧力損失が大きく縮み側背圧室54内の圧力が
高くなり、この圧力がディスクバルブ40の閉弁方向に作
用するので、ディスクバルブ40の開弁圧力も高くなる。
したがって、スプール59を移動させてポート58の通路面
積を変化させることにより、オリフィス特性およびバル
ブ特性が同時に変化するので、ピストン速度の低速域か
ら高速域まで大きく減衰力を変化させることができ、減
衰力特性の調整範囲を広くすることができる。
【0033】そして、スプール59の移動によって、ポー
ト56およびポート58の通路面積をそれぞれ変化させるこ
とにより、伸び側と縮み側とで独立した減衰力特性を得
ることができる。この場合、例えば、スプール59の移動
位置に応じて、伸び側、縮み側のポート56,58の通路面
積が、一方が大のとき他方が小となり、一方が小のとき
他方が大となるように各ポート56,58およびスプール59
を設定することにより、伸び側と縮み側とで大小異なる
種類の減衰力特性の組合せ(例えば、伸び側ハードで縮
み側ソフト、または、伸び側ソフトで縮み側ハードの組
合せ)を設定することができる。
【0034】また、減衰力調整機構34は、外筒3の側面
部にシリンダ2および外筒3と垂直に交差するように取
付けられており、弁体であるスプール59の移動方向がピ
ストンロッド6の中心軸、すなわちピストン5の移動方
向に対してオフセットされて略垂直に交差するように配
置されているので、スプールの全長に対して、外筒3、
すなわち油圧緩衝器本体の側面部からの突出量を小さく
することができ、車両の懸架装置への取付けスペース上
の制約を小さくすることができる。
【0035】スプール59は、その移動方向がピストンロ
ッド6の中心軸、すなわちピストン5の移動方向に対し
て略垂直方向となっているので、懸架装置のばね下の振
動によるシリンダ部の加速度の影響を受けることがな
く、安定した減衰力調整を行うことができる。なお、ス
プール59の移動方向は、ピストン5の移動方向に対して
完全に垂直でなくても、略垂直であれば、シリンダ部の
加速度のスプール59の移動に対する影響を充分小さくす
ることができる。
【0036】さらに、減衰力調整機構34は、シリンダ2
側の外筒3の側面部に設けられた接続プレート25にボル
ト33によって結合されているので、容易に着脱すること
ができる。よって、減衰力調整機構34が故障した場合、
この減衰力調整機構34のみを交換することが可能とな
り、懸架装置のメンテナンスおよび特性のセッティング
を容易に行うことができる。
【0037】なお、本実施例では、一例として本発明を
スプールの移動によって減衰力を調整する減衰力調整機
構を有する減衰力調整式油圧緩衝器に適用した場合につ
いて説明しているが、これに限らず、弁体の移動によっ
て減衰力を調整するものであれば、他の形式の減衰力調
整機構を有する減衰力調整式油圧緩衝器にも同様に適用
することができる。
【0038】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の減衰力調
整式油圧緩衝器は、減衰力調整機構が、その弁体の移動
方向が作動ロッドの中心軸に対してオフセットされて略
垂直に交差するようにシリンダの側面部に配置されてい
るので、減衰力調整機構のシリンダの側面部からの突出
量が小さくなり、車両の懸架装置への取付スペース上の
制約を小さくすることができる。また、懸架装置のばね
下の振動によるシリンダの軸方向の加速度が弁体の移動
に影響することがなく、安定した減衰力調整を行うこと
ができるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の減衰力調整式油圧緩衝器の
減衰力調整機構を縦断面して示す側面図である。
【図2】図1の装置のシリンダ部を縦断面して示す正面
図である。
【図3】図1の装置のシリンダ部の正面図である。
【図4】図1の装置の減衰力調整機構のケースの側面の
縦断面図である。
【図5】図4のA−A線による縦断面図である。
【図6】図4のB−B線による縦断面図である。
【図7】図1の装置のシリンダ部側の接続孔と減衰力調
整機構側の接続孔と接続関係および伸び行程時および縮
み行程時の油液の流れを示す図である。
【符号の説明】
1 減衰力調整式油圧緩衝器 2 シリンダ 6 ピストンロッド(作動ロッド) 34 減衰力調整機構 59 スプール(弁体)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 油液が封入されたシリンダに挿入された
    作動ロッドの伸縮によって生じる油液の流動を制御して
    減衰力を発生させ、また、弁体の移動によって減衰力を
    調整する減衰力調整機構を有する減衰力調整式油圧緩衝
    器において、前記減衰力調整機構は、前記弁体の移動方
    向が前記作動ロッドの中心軸に対してオフセットされて
    略垂直に交差するように、前記シリンダの側面部に配置
    されていることを特徴とする。
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