JP2006183775A

JP2006183775A - 油圧緩衝器

Info

Publication number: JP2006183775A
Application number: JP2004377719A
Authority: JP
Inventors: Takao Nakatate; 孝雄中楯
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2004-12-27
Filing date: 2004-12-27
Publication date: 2006-07-13

Abstract

【課題】油圧緩衝器において、ディスクバルブの開弁時における油液の圧力の急激な変動を抑制する。
【解決手段】油液が封入されたシリンダ２内に、ピストンロッド６が連結されたピストン５を摺動可能に嵌装する。ピストン６の摺動によって伸び側油路１１に生じる油液の流れをオリフィス２４及びディスクバルブ２１によって制御して減衰力を発生させる。ディスクバルブ２１を構成するディスク２５の直径方向の両端部に凸部２５Ａを形成して、凸部２５の背面側に積層されたディスクを撓めて、ディスク２４を所定のセット荷重で外周シート部２０に押付ける。ディスクバルブ２１は、開弁する際、セット荷重の小さい凸部２５Ａから離れた部位からセット荷重の大きい凸部２５Ａ付近へ向って徐々にリフトするので、減衰力の急激な変化を抑制して騒音の発生及び乗り心地の悪化を防止できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車等の車両のサスペンション装置等に使用される油圧緩衝器に関するものである。

一般的に自動車のサスペンション装置に使用される筒型の油圧緩衝器は、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、シリンダ内のピストンの摺動によって生じる油液の流動をオリフィス及びディスクバルブ等からなる減衰力発生機構によって制御して減衰力を発生させる。このとき、図１０に示すように、ピストン速度の低速域では、オリフィスによってピストン速度の２乗にほぼ比例するオリフィス特性の減衰力が発生し、ピストン速度が上昇すると、ディスクバルブが開弁して、ピストン速度にほぼ比例するバルブ特性の減衰力が発生して減衰力の過度の上昇を抑制する。

一般的に減衰力発生機構のディスクバルブは、例えば特許文献１に記載されているように、油液の圧力が所定圧力に達したときに開弁するように、初期撓みが与えられて所定のセット荷重をもってシート部（弁座）に押圧されている。
実開昭５８−１２７４６号公報

しかしながら、上記従来の油圧緩衝器では、ディスクバルブは、均一のセット荷重をもってシート部に押圧されているため、油液の圧力が開弁圧力に達すると、一気に開弁することになり、急激な圧力の変動を生じて、騒音を発生したり、オリフィス特性からバルブ特性への減衰力の急激な変化によって車両の乗り心地を悪化させるという問題がある。

本発明は、上記の点に鑑みて成されたものであり、ディスクバルブの開弁時における油液の圧力の急激な変動を抑制することができる油圧緩衝器を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、請求項１に係る発明は、油液が封入されたシリンダと、該シリンダ内に摺動可能に嵌装されたピストンと、前記シリンダ内の前記ピストンの摺動によって生じる油液の流れを制御して減衰力を発生させるディスクバルブとを備えた油圧緩衝器において、
前記ディスクバルブは、環状のシート部と該シート部に着座する積層された複数のディスクを含み、該複数のディスクの一部に凸部が形成されて、前記ディスクバルブを前記シート部に押圧するセット荷重が、前記凸部の付近では大きく、前記凸部から離れた部位では小さくなっていることを特徴とする。
請求項２の発明に係る油圧緩衝器は、上記請求項１の構成において、前記凸部は、前記ディスクの直径方向の両端部に配置されていることを特徴とする。

請求項１の発明に係る油圧緩衝器によれば、ディスクバルブは、開弁時にシート部からリフトする際、セット荷重の小さい凸部から離れた部位からセット荷重の大きい凸部の付近へ向って徐々にリフトするので、開弁による油液の圧力の急激な変動を抑制して、騒音の発生及び減衰力の急激な変化を防止することができる。
請求項２の発明に係る油圧緩衝器によれば、ディスクバルブは、凸部が配置された直径方向に対して直交する部位から凸部が配置された部位へ向って徐々にリフトして開弁する。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１及び図２に示すように、本実施形態に係る油圧緩衝器１は、複筒式油圧緩衝器であって、シリンダ２の外周に外筒３が設けられ、シリンダ２と外筒３との間にリザーバ４が形成された二重筒構造をなしている。シリンダ２内には、ピストン５が摺動可能に嵌装され、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との２室に画成されている。ピストン５には、ピストンロッド６の一端部がナット７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及び外筒３の上端部に装着されたロッドガイド８およびオイルシール９に挿通されて外部へ延出されている。シリンダ２の下端部には、シリンダ下室２Ｂとリザーバ４とを区画するベースバルブ１０が設けられており、シリンダ上下室２Ａ、２Ｂ内には、油液が封入され、リザーバ４内には、油液およびガスが封入されている。

ピストン５には、シリンダ上下室２Ａ、２Ｂ間を連通させる伸び側油路１１及び縮み側油路１２が設けられており、伸び側および縮み側油路１１、１２には、それぞれ、その油液の流動を制御して減衰力を発生させるオリフィスおよびディスクバルブからなる伸び側及び縮み側減衰力発生機構１３、１４が設けられている。また、ベースバルブ１０には、シリンダ下室２Ｂとリザーバ４とを連通させる伸び側油路１５及び縮み側油路１６が設けられている。伸び側油路１５には、リザーバ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１７が設けられ、縮み側油路１６には、シリンダ下室２Ｂ側からリザーバ４側への油液の流通に抵抗を付与するオリフィスおよびディスクバルブからなる縮み側減衰力発生機構１８が設けられている。

次に、本発明の要部である伸び側減衰力発生機構１３について、図１及び図３乃至５を参照して更に詳細に説明する。
図１に示すように、ピストン５のシリンダ下室２Ｂ側の端面には、内周側に環状の内周シート部１９が突出され、外周側に外周シート部２０（シート部）が突出されており、これらの間に複数の伸び側油路１１（図１には１つのみ示す）が開口されている。内周シート部１９と外周シート部２０とは同心上に配置されて、ピストン５の端面からほぼ同じ高さ、あるいは、外周シート部２０が内周シート部１９よりやや高く突出されている。そして、内周シート部１９及び外周シート部２０には、複数のディスクが複数積層された環状のディスクバルブ２１が着座されて、その内周部がピストンロッド６の先端部に螺着されたナット７によって、スペーサ２２及びストッパ２３と共に内周シート部１９にクランプされている。

ディスクバルブ２１を形成するディスクのうち、内周シート部１９及び外周シート部２０に当接するディスク２４の外周部には、オリフィス２４Ａ（切欠）が設けられており、このオリフィス２４Ａによって、伸び側油路１１がシリンダ下室２Ｂに常時連通されている。ディスクバルブ２１を形成するディスクのうち、中間部に配置されたディスク２５の一端面には、図３及び図４に示すように、直径方向の両端部に２つの凸部２５Ａが突出されている。２つの凸部２５Ａは、外周シート部２０側の隣接するディスクに当接し、凸部２５Ａによって、凸部２５Ａが形成されたディスク２５及び凸部２５Ａの背面側に重ねられたディスクがストッパ２３側へ撓んでいる。これにより、外周シート部２０に着座するディスク２４には、凸部２５Ａを介して閉弁方向のセット荷重が付与されている。なお、ディスク２５の凸部２５Ａは、例えばプレス成形によって容易に形成することができる。

以上のように構成した本実施形態の作用について次に説明する。
ピストンロッド６の伸び行程時には、シリンダ２内のピストン５の摺動にともない、シリンダ上室２Ａの油液がピストン５の伸び側油路１１を通ってシリンダ下室２Ｂへ流れ、伸び側減衰力発生機構１３によって減衰力が発生する。このとき、ピストンロッド６がシリンダ２から退出した分の油液がリザーバ４からベースバルブ１０の逆止弁１７を開いてシリンダ下室２Ｂへ流れ、リザーバ４内のガスが膨張することによって、シリンダ２内の容積変化を補償する。

縮み行程時には、シリンダ２内のピストン５の摺動にともない、シリンダ下室２Ｂの油液がピストン５の縮み側油路１２を通ってシリンダ上室２Ａへ流れ、縮み側減衰力発生機構１４の流通抵抗によって減衰力が発生し、また、ピストンロッド６がシリンダ２内へ進入することによって、シリンダ下室２Ｂの油液がベースバルブ１０の縮み側油路１６を通ってリザーバ４へ流れ、縮み側減衰力発生機構１８の流通抵抗によって減衰力が発生し、これらの減衰力の合計が縮み行程時の減衰力となる。このとき、ピストンロッド６がシリンダ２内に侵入した分だけリザーバ４内のガスが圧縮されることによって、シリンダ内の容積変化を補償する。

次に、本発明の要部である伸び側減衰力発生機構１３の作用について更に詳細に説明する。
ピストンロッド６の伸び行程時において、ピストン速度の低速域では、油液が伸び側油路１１からオリフィス２４Ａを通ってシリンダ下室２Ｂへ流れることによってオリフィス特性の減衰力が発生する。ピストン速度が上昇して、シリンダ上室２Ａ側の圧力がディスクバルブ２１の開弁圧力に達すると、ディスクバルブ２１が開弁し、バルブ特性の減衰力が発生して減衰力の過度の上昇を抑制する。

ここで、外周シート部２０に着座するディスク２４は、ディスク２５の凸部２５Ａによってセット荷重が付与されているので、凸部２５Ａの付近はセット荷重が大きく、凸部２５Ａから離れるにしたがってセット荷重が小さくなっている。このため、ディスクバルブ２１の開弁時には、外周シート部２０に着座するディスク２４は、先ず、凸部２５Ａから離れた部分（凸部２５Ａが配置された直径方向に対して直交する部位）が外周シート部２０からリフトし、順次、凸部２５Ａへ向って外周シート部２０からリフトすることになる。これにより、ディスクバルブ２１は、一気に開弁することなく、徐々に開弁することになるので、油液の圧力の急激な変動を緩和して、図９に示すように、オリフィス特性からバルブ特性へ減衰力を滑らかに変化させることができる。その結果、騒音の発生を防止すると共に、車両の乗り心地を向上させることができる。

なお、上記実施形態において、ディスク２５の凸部２５Ａは、図５に示すように、ディスク２５の直径方向の両端部に２つずつ、又は、それ以上配置することもでき、凸部２５Ａの数及び配置によって、ディスクバルブ２１のセット荷重の配分を適宜調整することができる。また、図６乃至図８に示すように、凸部２５Ａは、円弧状の突起として形成してもよい。

更に、上記実施形態では、一例として本発明をピストン５の伸び側減衰力発生機構１３に適用した場合について説明しているが、本発明は、これに限らず、ピストン５の縮み側減衰力発生機構１４、ベースバルブ１０の縮み側減衰力発生機構１８、その他のディスクバルブを用いた減衰力発生機構にも同様に適用することができる。また、上記実施形態では、ディスクバルブ２１の内周側がクランプされたものについて説明しているが、本発明は、ディスクバルブの外周側がクランプされて内周側がリフトするものにも同様に適用することができる。

本発明の一実施形態に係る油圧緩衝器の要部を拡大して示す縦断面図である。図１に示す油圧緩衝器の縦断面図である。図１に示す油圧緩衝器の凸部を有するディスクの拡大平面図である。図３に示すディスクバルブの側面図である。本発明の他の実施形態に係る凸部を有するディスクの拡大平面図である。本発明の更に他の実施形態に係る油圧緩衝器の要部を拡大して示す縦断面図である。図６に示す油圧緩衝器の凸部を有するディスクの拡大平面図である。図７に示すディスクの縦断面図である。図１に示す油圧緩衝器の減衰力特性を示すグラフ図である。従来の油圧緩衝器の減衰力特性を示すグラフ図である。

符号の説明

１油圧緩衝器、２シリンダ、５ピストン、２１ディスクバルブ、２４ディスク、２５ディスク、２５Ａ凸部、２０外周シート部（シート部）、

Claims

油液が封入されたシリンダと、該シリンダ内に摺動可能に嵌装されたピストンと、前記シリンダ内の前記ピストンの摺動によって生じる油液の流れを制御して減衰力を発生させるディスクバルブとを備えた油圧緩衝器において、
前記ディスクバルブは、環状のシート部と該シート部に着座する積層された複数のディスクを含み、該複数のディスクの一部に凸部が形成されて、前記ディスクバルブを前記シート部に押圧するセット荷重が、前記凸部の付近では大きく、前記凸部から離れた部位では小さくなっていることを特徴とする油圧緩衝器。
前記凸部は、前記ディスクの直径方向の両端部に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の油圧緩衝器。