(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダ内にピストンを介してピストンロッドが移動自在に挿入され、ピストンはシリンダ内にロッド側油室とピストン側油室とを区画し、二つの油室はピストンに設けた減衰バルブを介して開閉され、更に、前記減衰バルブを迂回して二つの油室を連通するバイパス路が形成され、このバイパス路内に当該バイパス路を開閉するスプールが移動自在に挿入され、バイパス路内におけるスプールの上面側油室と背面側油室とはスプールに設けたオリフィスを介して接続され、又、上記背面側油室側にはスプールと連動するフリーピストンが移動自在に設けられている油圧緩衝器において、ピストンロッドの下部に中空なピストンナットを結合させ、ピストンとピストンロッドとに上記バイパス路を形成し、ピストンロッド側のバイパス路内にスプールを移動自在に挿入させ、ピストンナット内にフリーピストンを移動自在に挿入させたことを特徴とする油圧緩衝器。
【請求項２】
バイパス路がピストンに設けられてロッド側油室に開口する第１のポートと、同じくピストンに設けられてピストン側油室に開口する第２のポートと、ピストンロッドに設けられて上記第１のポートに連通する第３のポートと、同じくピストンロッドに設けられて上記第２のポートに連通する第４のポートと、これら第３、第４のポートに連通する縦方向通路とで構成され、縦方向通路を第４のポートに開閉させるスプールが縦方向通路内に上下移動自在に挿入されている請求項１記載の油圧緩衝器。
【請求項３】
スプールの断面積をフリーピストンの断面積より小さく形成した請求項１又は２記載の油圧緩衝器。
【請求項４】
スプールが柱状本体と、本体の外周に形成した環状溝と、本体の上方内部に形成されて環状溝を本体の上面側油室に連通させる第１の通路と、同じく本体の下方内部に形成され環状溝を本体の背面側油室に連通させるオリフィス及び第２の通路とで構成されている請求項２又は３記載の油圧緩衝器。
【請求項５】
フリーピストンの背部にスプリングを配設し、スプリングで付勢されたフリーピストンの上部を弾性な材料で成形されたストッパに当接させている請求項１、２、３、又は４記載の油圧緩衝器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両搭載用の油圧緩衝器に関し、特に、振動周波数に感応して発生減衰力が所謂ハイカット調整されるようにした油圧緩衝器の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、車両に搭載される油圧緩衝器は、振動周波数に感応して発生減衰力が調整されるように構成されることが多い。
【０００３】
例えば、本出願人は、振動周波数に適確に感応して所定の減衰力を発生し得て車両への搭載に最適となる油圧緩衝器を開発している（特願平７−２４６７４１号）。
【０００４】
この油圧緩衝器は、図２に示すように、シリンダ１内にピストン３を介して二つのロッド側油室Ａとピストン側油室Ｂが区画され、二つの油室Ａ，Ｂは減衰バルブ４を介して開閉され、更に前記減衰バルブ４を迂回して二つの油室Ａ，Ｂを開閉するバイパス路Ｒが形成されている油圧緩衝器であり、バイパス路Ｒの途中に当該バイパス路Ｒを開閉するスプール１０を摺動自在に配設し、スプール１０の受圧面側に形成される受圧面側油室Ｒ３とスプール１０の背圧面側に形成される背圧面側油室Ｒ４とをオリフィス１７ａを介して連通させ、更に背圧面側油室Ｒ４内にはフリーピストン１３が摺動自在に挿入され、このフリーピストン１３と前記スプール１０との間に当該スプール１０を閉じ方向に付勢するスプリング１２を介在させたものである。
【０００５】
上記の場合、バイパス路Ｒは、ピストンロッド２と、このピストンロッド２の下端に連設したピストンナット６内に形成され、ピストンナット内中空部にスプール１０とフリーピストン１３とが直列に配置されている。上記の油圧緩衝器によれば、シリンダ１内における振動周波数が低周波数領域にある場合には、例えば、伸長作動時に高圧側油室Ａからの油圧がスプール１０の受圧面側に形成されている受圧面側油室Ｒ３に供給されると共に、オリフィス１７ａを介してスプール１０の背圧面側に形成されている背圧面側油室Ｒ４にも供給される。このとき、受圧面側油室Ｒ３と背圧面側油室Ｒ４との間には、油圧差が現出されず、静止状態に維持されてバイパス路Ｒが閉鎖状態に維持される。
【０００６】
その結果、高圧側油室Ａからの作動油が減衰バルブ４のみを通過して低圧側油室Ｒ４に流出し、減衰バルブ４で設定された所定の減衰力の発生が可能になる。
【０００７】
一方、シリンダ１内における振動周波数が低周波数領域を脱して、特に、高周波数領域になると、高圧側油室Ａからの油圧が受圧面側油室Ｒ３には供給されるが、オリフィス１７ａを介しての油圧が背圧面側油室Ｒ４には供給されなくなる。
【０００８】
このとき、受圧面側油室Ｒ３と背圧面側油室Ｒ４との間には、油圧差が現出されることになり、スプール１０が背圧面側油室Ｒ４に配在のスプリング１２の付勢力に抗して下方に摺動してバイパス路Ｒを開放状態にする。
【０００９】
この場合、スプール１０の下方への摺動時には、背圧面側油室Ｒ４に配在されているフリーピストン１３が下方に後退しスプール１０の摺動を保障する。
【００１０】
その結果、高圧側油室Ａからの作動油がバイパス路Ｒを通過して低圧側油室Ｂに流出することになり、減衰バルブ４を通過する油量が減り、減衰力が小さくなる。
【００１１】
シリンダ１内における振動周波数が低周波数領域から高周波数領域になると、それまで発生されていた減衰力の発生状態がより低い減衰力の発生状態に変更調整され、減衰力が所謂ハイカット調整される。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
上記の油圧緩衝器によれば、上記のようなすぐれた効果があり、機能上は全く問題は無いが、スプール１０とフリーピストン１３とがピストンナット６内に軸方向に沿って直列に配置されているために、スプール１０とフリーピストン１３とを収容する軸方向のスペースを大きくする必要があり、この為に、ピストンナット６を長く成形する必要がある。従って、ピストンナット６が長くなった分十分なストロークをとるためにはシリンダ１の長さも長くなり、油圧緩衝器の全長も長くなり、油圧緩衝器の設置スペースが制約を受けるおそれが生じるという問題がある。更に、フリーピストン１３は伸長作動時に下方に移動した状態から圧縮作動に切換った時下方のスプリング１３ａのばね力とピストン側油室Ｂの油圧とで上方に復帰するが、この時フリーピストン１３がストッパ１４に当り衝撃音が発生するという問題がある。そこで、本発明の目的は、周波数感応部たるスプールとフリーピストンとの収容スペースを小さくし、全長の短縮化が図れ、更にフリーピストンによる衝撃音の発生を防止できる油圧緩衝器を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の構成は、シリンダ内にピストンを介してピストンロッドが移動自在に挿入され、ピストンはシリンダ内にロッド側油室とピストン側油室とを区画し、二つの油室はピストンに設けた減衰バルブを介して開閉され、更に、前記減衰バルブを迂回して二つの油室を連通するバイパス路が形成され、このバイパス路内に当該バイパス路を開閉するスプールが移動自在に挿入され、バイパス路内におけるスプールの上面側油室と背面側油室とはスプールに設けたオリフィスを介して接続され、又、上記背面側油室側にはスプールと連動するフリーピストンが移動自在に設けられている油圧緩衝器ゆおいて、ピストンロッドの下部に中空なピストンナットを結合させ、ピストンとピストンロッドとに上記バイパス路を形成し、ピストンロッド側のバイパス路内にスプールを移動自在に挿入させ、ピストンナット内にフリーピストンを移動自在に挿入させたことを特徴とするものである。
【００１４】
この場合に、バイパス路がピストンに設けられてロッド側油室に開口する第１のポートと、同じくピストンに設けられてピストン側油室に開口する第２のポートと、ピストンロッドに設けられて上記第１のポートに連通する第３のポートと、同じくピストンロッドに設けられて上記第２のポートに連通する第４のポートと、これら第３、第４のポートに連通する縦方向通路とで構成され、縦方向通路を第４のポートに開閉させるスプールが縦方向通路内に上下移動自在に挿入されているのが好ましい。
【００１５】
同じく、スプールの断面積をフリーピストンの断面積より小さく形成するのが好ましい。
【００１６】
更に、スプールが柱状本体と、本体の外周に形成した環状溝と、本体の上方内部に形成されて環状溝を本体の上面側油室に連通させる第１の通路と、同じく本体の下方内部に形成され環状溝を本体の背面側油室に連通させるオリフィス及び第２の通路とで構成されているのが好ましい。
【００１７】
更に又、フリーピストンの背部にスプリングを配設し、スプリングで付勢されたフリーピストンの上部を弾性な材料で成形されたストッパに当接させているのが好ましい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図にもとづいて説明する。
【００１９】
図１は、本発明の一実施の形態を示すもので、これは、シリンダ１内にピストン３を介してピストンロッド２が移動自在に挿入され、ピストン３は、シリンダ１内にロッド側油室Ａとピストン側油室Ｂとを区画し、二つの油室Ａ，Ｂは、ピストン３に設けた伸側ポート３ａと圧側ポート３ｄを介して連通し、伸側ポート３ａの出口側には伸側減衰バルブ４が開閉自在に設けられ、同じく圧側ポート３ｄの出口側にはチェック弁７が開閉自在に設けられたものである。更に、この実施の形態に係る油圧緩衝器は、更に、前記減衰バルブ４を迂回して二つの油室Ａ，Ｂを連通するバイパス路Ｒが形成され、このバイパス路Ｒ内に当該バイパス路Ｒを開閉するスプール１０が移動自在に挿入され、バイパス路Ｒ内におけるスプール１０の上面側油室Ｒ３と背面側油室Ｒ４とはスプール１０に設けたオリフィス１０ａを介して接続されている。又、上記背面側油室Ｒ４側にはスプール１０と連動するフリーピストン１３が移動自在に設けられている。
【００２０】
この場合、ピストンロッド２の下部に中空なピストンナット６を結合させ、ピストン３とピストンロッド２とに上記バイパス路Ｒを形成し、ピストンロッド２側のバイパス路Ｒ内にスプール１０を移動自在に挿入させ、ピストンナット６内にフリーピストン１３を移動自在に挿入させている。
【００２１】
バイパス路Ｒにはピストン３に設けられてロッド側油室Ａに開口する第１のポート３ｂと、同じくピストン３に設けられてピストン側油室Ｂに開口する第２のポート３ｃと、ピストンロッド２に設けられて上記第１のポート３ｂに連通する第３のポート２ａと、同じくピストンロッド２に設けられて上記第２のポート３ｃに連通する第４のポート２ｂと、これら第３、第４のポートに連通する縦方向通路２ｃと、で構成されている。縦方向通路２ｃ内には当該縦方向通路２ｃを第４のポート２ｂに開閉させるスプール１０を上下移動自在に挿入されている。
【００２２】
スプール１０は、柱状本体ａと、本体ａの外周に形成した環状溝ｂと、本体ａの上方内部に形成されて環状溝ｂを本体ａの上面側油室Ｒ３に連通させる第１の通路ｃと、同じく本体ａの下方内部に形成され環状溝ｂを本体ａの背面側油室Ｒ４に連通させるオリフィス１０ａ及び第２の通路ｄと、で構成されている。
【００２３】
ピストンロッド２の縦方向通路２ｃ下部には中空なパイプ状のスプリングシート１５が嵌合し、このパイプリングシート１５の上面とスプール１０の本体ａ下面との間にスプリング１２が介装され、このスプリング１２は、常時スプール１０を閉じ方向たる上方に押し上げている。スプール１０が上方に押し上げられた中立位置では、スプール１０の本体ａの下部ランドが第４のポート２ｂを閉じており、この結果、バイパス路Ｒが閉じているが、スプール１０の本体ａがスプリング１２に抗して下降する時、本体ａの下部ランドが環状溝ｂを第４のポート２ｂに連通させ、これによりバイパス路Ｒが閉じることになる。
【００２４】
ピストンナット６の内部にはスプール１０の背面側油室Ｒ４に連通する中空部Ｐが形成され、この中空部Ｐ内に縦方向のガイド筒１６が挿入されている。
【００２５】
中空部Ｐの開口端にはキャップ１７が水平方向に向けて設けられ、このキャップ１７には中空部Ｐをピストン側油室Ｂに連通するポート１８がけすせいされている。ガイド筒１６内には有底筒状、即ち、断面コ字状のフリーピストン１３がシール１９を介して上下移動自在に挿入されている。
【００２６】
フリーピストン１３の上方には弾性な材料、例えば、ゴム，板ばね，等で成形されたストッパ１４が配設され、中立時フリーピストン１３は下方たる背部のスプリング１３ａで上方に付勢されて上記ストッパ１４に当接している。
【００２７】
以上のように形成されたこの実施の態様に係る油圧緩衝器では、ピストン３がシリンダ１内を上昇する伸側行程時には、基本的には、高圧側油室となるロッド側油室Ａからの作動油がピストン３の伸側バルブ４を介して低圧側油室たるピストン側油室Ｂに流出される。そして、作動油が伸側バルブ４を通過するときに、所定の大きさの伸側減衰力が発生されることになる。
【００２８】
ところで、上記の伸側行程時には、ロッド側油室Ａからの油圧がバイパス路Ｒたるピストン３に設けたポート３ｂとピストンロッド２に開穿のポート２ａと、スプール１０に形成した環状溝ｂ及び通路ｃを介してスプール１０の受圧面側に形成されている上面側油室Ｒ３内に作用する。
【００２９】
このとき、ピストン３の振動周波数が低周波数領域にあるときには、環状溝ｂ上面側油室Ｒ３に供給された油圧がオリフィス１７ｃを介してスプール１０の背圧面側に形成されている背圧面側油室Ｒ４にも供給される。このため上面側油室Ｒ３と背圧面側油室Ｒ４との間は同圧となって油圧差が現出されなくなり、それ故、スプール１０がスプリング１２で中立状態に維持されていることと相俟って静止状態に維持され、バイパス路Ｒが閉鎖状態に維持されることになる。
【００３０】
その結果、上記の伸側行程時には、ロッド側油室Ａからの作動油が減衰バルブ４のみを通過して低圧側油室たるピストン側油室Ｂに流出することになり、減衰バルブ４で設定された所定の高い減衰力の発生が可能になる。
【００３１】
上記伸側行程時において、ピストン３の振動周波数が低周波数領域を脱して、特に、高周波数領域になると、ロッド側油室Ａからの油圧が環状溝ｂと上面側油室Ｒ３には供給されるが、オリフィス１７ｃの絞りにより背圧面側油室Ｒ４には供給されなくなる。
【００３２】
その結果、このときには、上面側油室Ｒ３と背圧面側油室Ｒ４との間では上面側油室Ｒ３の内圧の方が高くなり、その結果、油圧差が現出されることになり、スプール１０が背圧面側油室Ｒ４に配在のスプリング１２の付勢力に抗して図中で下降方向となる後退方向に摺動して環状溝ｂをポート２ｂにバイパス路Ｒを開放状態にする。
【００３３】
尚、スプール１０の後退方向への摺動時には、フリーピストン１３がこれを付勢するスプリング１３ａの付勢力に抗して図中で下降するように後退してスプール１０の摺動を保障する。この際、フリーピストン１３の下方の中空部Ｐ内の油はポート１８を介してピストン側油室Ｂに流出する。
【００３４】
その結果、ロッド側油室Ａからの作動油がバイパス路Ｒたるポート２ｂ，３ｃを通過してピストン側油室Ｂに流出することになり、伸側減衰バルブ４を通過する油量が減って、該伸側減衰バルブ４で設定された所定の低い減衰力が発生される。
【００３５】
即ち、シリンダ１内における振動周波数が低周波数領域から高周波数領域になると、それまで発生されていた減衰力の発生状態がより低い減衰力の発生状態に変更調整される。即ち、減衰力が所謂ハイカット調整されることになる。
【００３６】
上記した所謂ハイカット調整は、同じ構造のものを使用することにより、油圧緩衝器におけるベースバルブ部にも利用できることはいうまでもない。
【００３７】
【発明の効果】
本発明によれば、次の効果がある。
【００３８】
▲１▼各請求項の発明によれば、ピストン内の振動周波数が低周波数領域にあるときに、スプールが閉じ状態に維持されてバイパス路を閉鎖して言わば高い減衰力の発生を可能にする一方で、ピストン内の振動周波数が低周波数領域を脱し、特に、高周波数領域になるときには、スプールが摺動してバイパス路を開放して言わば低い減衰力の発生を可能にし、両者の減衰力差を大きくできる。入力振動が低周波数と高周波数とを混在する重畳波振動の場合であっても、高周波要素に感応して発生減衰力を低くする調整、即ち、所謂ハイカット調整が確実に実現されることになる利点がある。
【００３９】
▲２▼同じく、スプールは、振動周波数が低周波数領域にあるときには、スプリングの付勢力によって中立状態におかれて閉じ状態におかれるように構成されてなるから、ピストン速度が低速域にあり、減衰力が低く、内圧が小さい時であっても、確実にバイパス路を閉鎖して所定の高減衰力の発生状態を実現できることになる利点がある。
【００４０】
▲３▼同じく、油圧緩衝器が静止状態から極微低速で伸縮を開始するような場合にあっても、スプールによるバイパス路の閉鎖が予め実現されているから、高圧側油室からの作動油がバイパス路を介して低圧側油室に流出されることがなく、確実に所定の高減衰力の発生を期待できる利点がある。従って、この発明に係る油圧緩衝器は、振動周波数に適確に感応して所定の減衰力を発生し得て、車両への搭載に最適となる。
【００４１】
▲４▼フリーピストンがピストンロッド側のバイパス路内に挿入されているから、スプールを収容するスペースをピストンロッドの下方に設ける必要がなく、又、ピストンナット内にはフリーピストンのみを挿入しているから、ピストンナットの軸方向の長さを短かくでき、これによりシリンダを短かくでき、油圧緩衝器の全長の短縮化が図れる。
【００４２】
▲５▼請求項３の発明によれば、スプールの断面積をフリーピストンの断面積より小さくした為に、高周波入力時にスプールが移動する際フリーピストンの移動量も少なくでき、これによりピストンナットの長さを短かくでき、油圧緩衝器の全長も短かくできる。
【００４３】
▲６▼請求項５の発明によれば、フリーピストンの上部を弾性な材料で成形されたストッパに当接させているから、伸長作動から圧縮作動に移行して、フリーピストンに中立位置に復帰するとき衝撃や衝撃音の発生が防止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態に係る油圧緩衝器を示す一部縦断面図である。
【図２】従来の油圧緩衝器を示す一部縦断面図である。
【符号の説明】
１  シリンダ
２  ピストンロッド
２ａ，２ｂ，３ｂ，３ｃ  ポート
３  ピストン
４  減衰バルブとしての伸側減衰バルブ
６  ピストンナット
１０  スプール
１０ａ  オリフィス
１２  スプリング
１３  フリーピストン
１４  ストッパ
Ａ  ロッド側油室
Ｂ  ピストン側油室
Ｒ  バイパス路
Ｒ３  上面側油室
Ｒ４  背圧面側油室
ａ  本体
ｂ  環状溝
ｃ  第１の通路
ｄ  第２の通路
【図１】
0003666965.tif 000002
【図２】
0003666965.tif 000003