JPH10196705A - 油圧緩衝器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両への搭載性を低下させないと共に、いた
ずらなコストの上昇化を招来させずして、車両のサスペ
ンションに利用し得るようにする。 【解決手段】 各側のメインバルブ６，７に対して各側
のサブバルブ８，９を積層配置する一方で、各側のメイ
ンバルブ６，７の受圧面側（１０，１１）と各側のサブ
バルブ８，９の受圧面側（１３，１５）との連通を可能
にする各側のバイパス路（２３，２４）を有すると共
に、一次遅れの油圧作用で摺動するスプール１６が各側
のバイパス路（２３，２４）における連通あるいは遮断
を選択するとした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、車両のサスペン
ションに利用する伸圧減衰力調整式の油圧緩衝器の改良
に関する。

【０００２】

【従来技術とその問題点】車両のサスペンションに利用
する伸圧減衰力調整式の油圧緩衝器として、アクティブ
制御方式と称されるものが従来から種々提供されている
が、このものは、基本的には、油圧源や制御バルブを有
しながら、センサで検出された車体の挙動たるばね上速
度に呼応する減衰力制御をコントローラやコントロール
バルブを利用して行う構成とされている。

【０００３】それゆえ、このアクティブ制御方式のもの
は、全体の構成が複雑になるばかりでなく、油圧源や制
御バルブを有することから、全体が大型化され易くな
り、車両への搭載性を低下させる不具合がある。

【０００４】そこで、近年では、基本的には、油圧源や
制御バルブを有しないいわゆるセミアクティブ制御方式
と称されるものが、たとえば、特開平７−１９７９７４
号公報などで開示されるに至っている。

【０００５】しかしながら、この公報開示のセミアクテ
ィブ制御方式のものにあっても、ばね上速度に基づいて
減衰力を制御するとしているので、センサやコントロー
ラさらにはコントロールバルブを利用する構成となり、
結果として、高価になり、汎用性の向上を期待できない
不具合がある。

【０００６】この発明は、上記した事情を鑑みて創案さ
れたものであって、その目的とするところは、車両への
搭載性を低下させないのはもちろんのこと、いたずらな
コストの上昇化を招来せずして、車両のサスペンション
に利用するのに最適となる伸圧減衰力調整式の油圧緩衝
器を提供することである。

【０００７】

【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、上方油室と下方油室を区画
するピストンの伸側ポートに伸側メインバルブを設ける
と共に圧側ポートに圧側メインバルブを設け、伸側メイ
ンバルブに伸側サブバルブを積層配置すると共に圧側メ
インバルブに圧側サブバルブを積層配置し、伸側メイン
バルブの受圧面側と伸側サブバルブの受圧面側との連通
を可能にする伸側バイパス路を有すると共に圧側メイン
バルブの受圧面側と圧側サブバルブの受圧面側との連通
を可能にする圧側バイパス路を有し、上方油室と下方油
室を連通する通路中に中立状態を維持し得ると共に端面
への一次遅れの油圧の作用時に摺動し得るように設定さ
れたスプールを有してなり、該スプールの摺動時に各側
のバイパス路における連通あるいは遮断が選択されるよ
うに設定されてなるとする。

【０００８】そして、より具体的には、各側のメインバ
ルブが減衰力のハード制御用に設定されると共に、各側
のサブバルブが減衰力のソフト制御用に設定されてなる
とする。

【０００９】また、好ましくは、スプールが中立状態に
あるときに各側の減衰力がハード制御あるいはソフト制
御のいずれか一方の同じ制御とされてなるとし、さらに
は、スプールが摺動するときに各側の減衰力がハード制
御あるいはソフト制御のいずれか一方の異なる制御とさ
れてなるとする。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図示した一実施の形態に基
づいて、この発明を説明するが、この油圧緩衝器は、図
１に示すように、およそこの種の車両のサスペンション
に利用される油圧緩衝器と同様に、車軸側部材とされる
シリンダ１と、このシリンダ１内に下端側が出没可能に
挿通されて車体側部材とされるピストンロッド２と、シ
リンダ１内に摺動可能に収装されると共にピストンロッ
ド２の下端に連設されるピストン３とを有してなる。

【００１１】そして、この油圧緩衝器は、シリンダ１内
にピストン３によって上方油室Ａと下方油室Ｂを区画す
ると共に、ピストン３に開穿の伸側ポート４と圧側ポー
ト５を介して上方油室Ａと下方油室Ｂの連通を可能にす
るように設定されている。

【００１２】一方、この油圧油圧緩衝器は、伸側ポート
４に伸側メインバルブ６を設けると共に、圧側ポート５
に圧側メインバルブ７を設ける一方で、伸側メインバル
ブ６に伸側サブバルブ８を積層配置すると共に、圧側メ
インバルブ７に圧側サブバルブ９を積層配置するとして
いる。

【００１３】少し説明すると、伸側ポート４の下端は、
ピストン３の下端面に形成の環状窓１０に開口し、伸側
メインバルブ６は、この環状窓１０を開閉可能に閉鎖す
るように配在されている。

【００１４】そして、圧側ポート５の上端もピストン３
の上端面に形成の環状窓１１に開口し、圧側メインバル
ブ７もこの環状窓１１を開閉可能に閉鎖するように配在
されている。

【００１５】なお、伸側メインバルブ６および圧側メイ
ンバルブ７は、共に環状リーフバルブからなり、この実
施の形態では、作動時に共に発生減衰力を高いものにす
る、すなわち、減衰力をハード制御するものに設定され
ている。

【００１６】伸側メインバルブ６に積層配置される伸側
サブバルブ８は、伸側メインバルブ６の内周側端に間座
（符示せず）を介して積層されたバルブシート１２の下
端面に形成の環状窓１３を開閉可能に閉鎖するように配
在されている。

【００１７】そして、圧側メインバルブ７に積層配置さ
れる圧側サブバルブ９も圧側メインバルブ７の内周側端
に間座（符示せず）を介して積層されたバルブシート１
４の上端面に形成の環状窓１５を開閉可能に閉鎖するよ
うに配在されている。

【００１８】なお、伸側サブバルブ８および圧側サブバ
ルブ９も共に環状リーフバルブからなるが、この実施の
形態では、作動時に共に発生減衰力を低いものにする、
すなわち、減衰力をソフト制御するものに設定されてい
る。

【００１９】一方、この油圧緩衝器は、上方油室Ａと下
方油室Ｂを連通する符示しない通路中に中立状態を維持
し得ると共に、端面への油圧の作用時に摺動し得るよう
に設定されたスプール１６を有してなる。

【００２０】少し説明すると、まず、通路は、ピストン
ロッド２の下端から下端部の軸心部に開穿されてキャッ
プ１７で下方油室Ｂと区画された容室１８と、この容室
１８の上端側を上方油室Ａに連通するようにピストンロ
ッド２に開穿された横孔１９と、さらには、キャップ１
７に開穿されて容室１８の下端側を下方油室Ｂに連通さ
せる通孔２０とで構成されている。

【００２１】ここで、容室１８に連通する横孔１９と通
孔２０は、この発明にあって、オリフィス態様に設定さ
れていて、容室１８における油圧が一次遅れの油圧にな
る、すなわち、後述するスプール１６がシリンダ１内の
振動周波数に依存して摺動するように設定されてなると
している。

【００２２】スプール１６は、容室１８内での上下方向
への摺動を可能にするように収装されると共に、上下端
に隣設された一対のスプリング２１，２２によって静止
時に図示する中立状態を維持し得るように設定されてい
る。

【００２３】そして、このスプール１６は、中立状態に
あるときに、この実施の形態にあっては、伸側メインバ
ルブ６の受圧面側を構成する環状窓１０と伸側サブバル
ブ８の受圧面側を構成する環状窓１３との連通を可能に
する伸側バイパス路を構成する伸側環状溝２３を有する
と共に、圧側メインバルブ７の受圧面側を構成する環状
窓１１と圧側サブバルブ９の受圧面側を構成する環状窓
１５との連通を可能にする圧側バイパス路を構成する圧
側環状溝２４を有している。

【００２４】すなわち、伸側環状溝２３は、ピストンロ
ッド２の先端インロー部に開穿された下側の各連通孔２
５，２６に照準され、圧側環状溝２４は、同じくピスト
ンロッド２の先端インロー部に開穿された上側の各連通
孔２７，２８に照準されるとしている。

【００２５】そして、下側の連通孔２５が環状溝１０に
連通し、同じく下側の連通孔２６が環状窓１３に連通
し、上側の連通孔２７が環状窓１１に連通し、同じく上
側の連通孔２８が環状窓１５に連通するとしている。

【００２６】一方、各側の環状溝２３，２４は、スプー
ル１６が中立状態にあるときには、各側のメインバルブ
６，７の受圧面側を各側のサブバルブ８，９の受圧面側
に連通する各側のバイパス路を構成するように設定され
ているが、さらには、この実施の形態では、以下のよう
な配慮がなされている。

【００２７】すなわち、スプール１６が図１に示す状態
から最下降した状態（図２参照）のときには、伸側環状
溝２３による伸側メインバルブ６の受圧面側と伸側サブ
バルブ８の受圧面側との連通が遮断される状態になる
が、このとき、圧側環状溝２４による圧側メインバルブ
７の受圧面側と圧側サブバルブ９の受圧面側との連通状
態がそのまま持続されるように設定されている。

【００２８】そして、このことは、スプール１６が図１
に示す状態から最上昇した状態（図３参照）のときにも
同様となる、すなわち、圧側環状溝２４による圧側メイ
ンバルブ７の受圧面側と圧側サブバルブ９の受圧面側と
の連通が遮断されるときに、伸側環状溝２３による伸側
メインバルブ６の受圧面側と伸側サブバルブ８の受圧面
側との連通状態がそのまま持続されるように設定されて
いる。

【００２９】それゆえ、この実施の形態による場合に
は、スプール１６が中立状態にあるときには、各側のバ
イパス路が言わば開放状態にあるがゆえに、各側の減衰
力がソフト制御の状態になる一方で、スプール１６が最
下降した際には伸側の減衰力がハード制御されるに対し
て、圧側の減衰力がソフト制御のままに維持されること
になり、スプール１６が最上昇した際には圧側の減衰力
がハード制御されるに対して、伸側の減衰力がソフト制
御のままに維持されることになる。

【００３０】ちなみに、スプール１６が中立状態から最
下降する場合、あるいは、最上昇する場合のストローク
量は、各側の環状溝２３，２４におけるいわゆるオーバ
ーラップ寸法に一致することもちろんであり、また、ス
プール１６の端面に一次遅れの油圧が作用するときに各
スプリング２１，２２が選択的に最収縮されて中立状態
から最下降あるいは最上昇することになるのももちろん
である。

【００３１】以上のように形成されたこの発明の一実施
の形態による油圧緩衝器では、以下のような作動状態を
呈すると共に減衰力のソフト制御あるいはハード制御が
実現されることになる。

【００３２】すなわち、まず、スプール１６が摺動しな
いで中立状態のままに維持されている図１に示す状態の
場合を基準にするが、この場合の伸長行程時にあって
は、図１中に実線矢印ａ１で示すように、上方油室Ａか
らの作動油が伸側ポート４，環状窓１０，連通孔２５，
伸側環状溝２３，連通孔２６，環状窓１３および伸側サ
ブバルブ８を介して下方油室Ｂに流出することになり、
このとき、伸側サブバルブ８で設定された低い伸側の減
衰力の発生状態、すなわち、伸側減衰力のソフト制御が
実現される。

【００３３】そして、図１に示す中立状態のときの反対
側となる圧側行程時にあっては、図１中に破線矢印ｂ１
で示すように、下方油室Ｂからの作動油が圧側ポート
５，環状窓１１，連通孔２７，圧側環状溝２４，連通孔
２８，環状窓１５および圧側サブバルブ９を介して上方
油室Ａに流入することになり、このときに、圧側サブバ
ルブ９で設定された低い圧側の減衰力の発生状態、すな
わち、圧側減衰力のソフト制御が実現される。

【００３４】つぎに、シリンダ１内における振動周波数
が２Ｈｚ程度までとなる低周波数領域にあるときには、
容室１８内に横孔１９あるいは通孔２０を介して一次遅
れの油圧が供給されることになり、このときには、この
油圧作用でスプール１６が最下降状態（図２参照）ある
いは最上昇状態（図３参照）のいずれかになる。

【００３５】そして、シリンダ１内における振動周波数
が１０Ｈｚを超える高周波数領域になると、容室１８内
への横孔１９あるいは通孔２０を介しての一次遅れの油
圧の供給が停止されることになり、このときには、スプ
ール１６が一対のスプリング２１，２２の作用によって
図１に示す中立状態に復帰されることになる。

【００３６】すなわち、上方油室Ａにおける振動周波数
が低周波数領域にあるときには、上方油室Ａからの油圧
が横孔１９を介して一次遅れの油圧となって容室１８内
に及び、図２に示すように、スプール１６を最下降状態
にする。

【００３７】その結果、伸側バイパス路を構成する伸側
環状溝２３による伸側メインバルブ６の受圧面側と伸側
サブバルブ８の受圧面側との連通が遮断される状態にな
り、この状態での伸側行程時には、図２中に実線矢印ａ
２で示すように、上方油室Ａからの作動油が伸側ポート
４，環状窓１０および伸側メインバルブ６を介して下方
油室Ｂに流出することになる。

【００３８】したがって、このときには、伸側メインバ
ルブ６で設定された高い伸側の減衰力の発生状態、すな
わち、伸側減衰力のハード制御が実現される。

【００３９】一方、スプール１６が最下降状態にあると
きには、図示する実施の形態では、圧側バイパス路を構
成する圧側環状溝２４による圧側メインバルブ７の受圧
面側と圧側サブバルブ９の受圧面側との連通状態が維持
されるとしており、したがって、この状態での圧側行程
時には、図２中に破線矢印ｂ２で示すように、下方油室
Ｂからの作動油が圧側ポート５，環状窓１１，連通孔２
７，圧側環状溝２４，連通孔２８，環状窓１５および圧
側サブバルブ９を介して上方油室Ａに流入することにな
る。

【００４０】したがって、このときには、圧側サブバル
ブ９で設定された低い圧側の減衰力の発生状態、すなわ
ち、圧側減衰力のソフト制御が実現される。

【００４１】上記したところと逆に、下方油室Ｂにおけ
る振動周波数が低周波数領域にあるときには、下方油室
Ｂからの油圧が通孔２０を介して一次遅れの油圧となっ
て容室１８内に及び、図３に示すように、スプール１６
を最上昇状態にする。

【００４２】その結果、圧側環状溝２４による圧側メイ
ンバルブ７の受圧面側と圧側サブバルブ９の受圧面側と
の連通が遮断される状態になり、この状態での圧側行程
時には、図３中に破線矢印ｂ３で示すように、下方油室
Ｂからの作動油が圧側ポート５，環状窓１１および圧側
メインバルブ７を介して上方油室Ａに流入することにな
る。

【００４３】したがって、このときには、圧側メインバ
ルブ７で設定された高い圧側の減衰力の発生状態、すな
わち、圧側減衰力のハード制御が実現される。

【００４４】一方、スプール１６が最上昇状態にあると
きには、図示する実施の形態では、伸側環状溝２３によ
る伸側メインバルブ６の受圧面側と伸側サブバルブ８の
受圧面側との連通状態が維持されるとしており、それゆ
え、この状態での伸側行程時には、図３中に実線矢印ａ
３で示すように、上方油室Ａからの作動油が伸側ポート
４，環状窓１０，連通孔２５，伸側環状溝２３，連通孔
２６，環状窓１３および伸側サブバルブ８を介して下方
油室Ｂに流出することになる。

【００４５】したがって、このときには、伸側サブバル
ブ８設定された低い伸側の減衰力の発生状態、すなわ
ち、伸側減衰力のソフト制御が実現される。

【００４６】上記したところは、スプール１６が中立状
態にあるときに、各側のバイパス路が開放状態にあっ
て、各側の減衰力がソフト制御となる設定であるが、図
４に示す実施の形態では、図示するスプール１６の中立
状態時に、各側のバイパス路が閉鎖状態にあって、各側
の減衰力がハード制御となる設定とされている。

【００４７】すなわち、この図４に示す実施の形態で
は、スプール１６に形成の各側の環状溝２３，２４にお
ける有効幅が、図１に示す実施の形態に比較して、小さ
く形成されてなると共に、各側の環状溝２３，２４間の
間隔が、図１に示す実施の形態に比較して、狭く形成さ
れてなるとしている。

【００４８】なお、この実施の形態にあっては、スプー
ル１６の設計変更のみで所望の減衰力制御が実現される
としており、したがって、その他の構成については、図
１に示す実施の形態と同一であり、それゆえ、以下に
は、その構成の同一なるところについては、要する場合
を除いて、図中に同一の符号を付するのみとして、その
詳しい説明を省略する。

【００４９】作動状態について少し説明すると、この実
施の形態にあっては、スプール１６が中立状態にあると
きには、伸側行程時に、上方油室Ａからの作動油を伸側
ポート４，環状窓１０および伸側メインバルブ６を介し
て下方油室Ｂに流出させて、伸側減衰力をハード制御す
ると共に、圧側行程時にも、下方油室Ｂからの作動油を
圧側ポート５，環状窓１１および圧側メインバルブ７を
介して上方油室Ａに流入させて、圧側減衰力をハード制
御する。

【００５０】そして、図示しないが、一次遅れの油圧作
用で容室１８内でスプール１６が最下降するときには、
伸側行程時に、上方油室Ａからの作動油が伸側ポート
４，環状窓１０，連通孔２５，伸側環状溝２３，連通孔
２６，環状窓１３および伸側サブバルブ８を介して下方
油室Ｂに流出し、このとき、伸側減衰力がソフト制御さ
れる。

【００５１】その一方で、圧側行程時には、スプール１
６の中立状態時と同様に、下方油室Ｂからの作動油が圧
側ポート５，環状窓１１および圧側メインバルブ７を介
して上方油室Ａに流入し、圧側減衰力がハード制御され
る。

【００５２】また、同じく図示しないが、一次遅れの油
圧作用でスプール１６が最上昇するときには、伸側行程
時に、スプール１６の中立状態時と同様に、上方油室Ａ
からの作動油が伸側ポート４，環状窓１０および伸側メ
インバルブ６を介して下方油室Ｂに流出し、このとき、
伸側減衰力がハード制御される。

【００５３】そして、反対の圧側行程時には、下方油室
Ｂからの作動油が圧側ポート５，環状窓１１，連通孔２
７，圧側環状溝２４，連通孔２８，環状窓１５および圧
側サブバルブ９を介して上方油室Ａに流入し、このと
き、圧側減衰力がソフト制御される。

【００５４】前記した各実施の形態では、スプール１６
が一対のスプリング２１，２２の附勢力によって中立状
態を維持し得るように設定されてなるとしたが、これに
代えて、図５に示すように、単一のスプリング２９の附
勢力で中立状態を維持し得るように設定されるとしても
良い。

【００５５】そして、この実施の形態による場合には、
前記した各実施の形態の場合のように一対のスプリング
２１，２２における附勢力のいわゆるバランス調整をす
る必要がなくなる点で有利となる。

【００５６】なお、この実施の形態にあっても、基本的
な構成については、前記した各実施の形態の場合と同一
であり、それゆえ、以下には、その構成の同一なるとこ
ろについては、要する場合を除いて、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する。

【００５７】ちなみに、スプリング２９の配在態様につ
いて説明すると、スプリング２９の上下端にはそれぞれ
環状ばね受３０，３１が隣設されており、上方の環状ば
ね受３０がスプール１６に係止されると共にピストンロ
ッド２の先端インロー部に形成の段差部３２に係止さ
れ、下方の環状ばね受３１がスプール１６に係止される
と共にキャップ１７に形成の係止部３３に係止されてな
るとしている。

【００５８】なお、図示する実施の形態にあっては、ス
プール１６の図中で下端部となる部位にいわゆる圧抜き
孔３４が開穿されてなるとしている。

【００５９】この実施の形態では、スプール１６が図示
する中立状態にあるときに、各側の減衰力がソフト制御
されることになるように設定されているもので、各側の
環状溝２３，２４の態様は、前記した図１に示す実施の
形態における場合と同一の態様に形成されている。

【００６０】そして、一次遅れの油圧作用でスプール１
６が容室１８内で最下降した場合、および、同じく容室
１８内で最上昇した場合の各側の減衰力も、前記した図
１に示す実施の形態における制御と同様になるとしてい
る。

【００６１】前記したところは、この発明による油圧緩
衝器が車両のサスペンションに利用されるものとして説
明したが、これに限定されるものではなく、たとえば、
防振用などとして通常に利用されることがある伸圧減衰
力調整式の油圧緩衝器にこの発明を具体化しても良いこ
とはもちろんである。

【００６２】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、各側
のメインバルブに対して各側のサブバルブを積層配置す
る一方で、各側のメインバルブの受圧面側と各側のサブ
バルブの受圧面側との連通を可能にする各側のバイパス
路を有すると共に、一次遅れの油圧作用で摺動するスプ
ールが各側のバイパス路における連通あるいは遮断を選
択するとしたから、油圧源や制御バルブを要しないのは
もちろんのこと、走行車両における車体の挙動たるばね
上速度に依存しないから、センサやコントローラさらに
はコントロールバルブなどを要せずして所望の減衰力の
ソフト制御あるいはハード制御が可能になる。

【００６３】その結果、この発明にあっては、車両への
搭載性を低下させないのはもちろんのこと、いたずらな
コストの上昇化を招来せずして汎用性の向上を期待でき
ることになり、車両のサスペンションに利用するのに最
適となる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施の形態による油圧緩衝器の要
部のみを示す部分縦断面図である。

【図２】スプールが最下降した状態を図１と同様に示す
図である。

【図３】スプールが最上昇した状態を図１と同様に示す
図である。

【図４】この発明の他の実施の形態による油圧緩衝器を
図１と同様に示す図である。

【図５】この発明のさらに他の実施の形態による油圧緩
衝器を図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 ４ 伸側ポート ５ 圧側ポート ６ 伸側メインバルブ ７ 圧側メインバルブ ８ 伸側サブバルブ ９ 圧側サブバルブ １０ 伸側メインバルブの受圧面側を構成する環状窓 １１ 圧側メインバルブの受圧面側を構成する環状窓 １３ 伸側サブバルブの受圧面側を構成する環状窓 １５ 圧側サブバルブの受圧面側を構成する環状窓 １６ スプール １８ 通路を構成する容室 １９ 通路を構成する横孔 ２０ 通路を構成する通孔 ２３ 伸側バイパス路を構成する伸側環状溝 ２４ 圧側バイパス路を構成する圧側環状溝 Ａ 上方油室 Ｂ 下方油室

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上方油室と下方油室を区画するピストン
   の伸側ポートに伸側メインバルブを設けると共に圧側ポ
   ートに圧側メインバルブを設け、伸側メインバルブに伸
   側サブバルブを積層配置すると共に圧側メインバルブに
   圧側サブバルブを積層配置し、伸側メインバルブの受圧
   面側と伸側サブバルブの受圧面側との連通を可能にする
   伸側バイパス路を有すると共に圧側メインバルブの受圧
   面側と圧側サブバルブの受圧面側との連通を可能にする
   圧側バイパス路を有し、上方油室と下方油室を連通する
   通路中に中立状態を維持し得ると共に端面への一次遅れ
   の油圧の作用時に摺動し得るように設定されたスプール
   を有してなり、該スプールの摺動時に各側のバイパス路
   における連通あるいは遮断が選択されるように設定され
   てなる油圧緩衝器
2. 【請求項２】 各側のメインバルブが減衰力のハード制
   御用に設定されると共に各側のサブバルブが減衰力のソ
   フト制御用に設定されてなる請求項１の油圧緩衝器