(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダ内に二つの油室が区画され、二つの油室は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は当該バイパス路を開閉するスプールと当該スプールと連動するフリーピストンと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ている油圧緩衝器において、上記フリーピストンが筒状に形成され、このフリーピストン内にスプールが移動自在に挿入されていることを特徴とする油圧緩衝器。
【請求項２】
減衰バルブがピストンに設けられ、バイパス路がピストンロッドと当該ピストンロッドの下端に設けた中空なピストンナット内に形成され、ピストンナット内の中空部にシールを介して下方に付勢された筒状のフリーピストンが上下移動自在に挿入され、更に、フリーピストンの内側にシールを介して上方に付勢された有底筒状のスプールが上下移動自在に挿入され、スプールの背面側油室の内圧がフリーピストンの下端に作用している請求項１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を介して二つの油室Ａ，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を介在させたとするものである。
【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、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の付勢力に抗して後退方向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の後退方向への摺動時には、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。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、シリンダ内に二つの油室が区画され、二つの油室は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は当該バイパス路を開閉するスプールと当該スプールと連動するフリーピストンと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ている油圧緩衝器において、上記フリーピストンが筒状に形成され、このフリーピストン内にスプールが移動自在に挿入されていることをを特徴とするものである。
【００１４】
この場合、減衰バルブがピストンに設けられ、バイパス路がピストンロッドと当該ピストンロッドの下端に設けた中空なピストンナット内に形成され、ピストンナット内の中空部にシールを介して下方に付勢された筒状のフリーピストンが上下移動自在に挿入され、更に、フリーピストンの内側にシールを介して上方に付勢された有底筒状のスプールが上下移動自在に挿入され、スプールの背面側油室の内圧がフリーピストンとの下端に作用しているようにするのが好ましい。
【００１５】
【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。
【００１６】
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３ｂと圧側ポート３ｃ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３ｃ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、上記伸側減衰バルブ４を迂回するバイパス路Ｒ３が形成され、このバイパス路Ｒ３は、ピストンロッド２とこのピストンロッド２の下部に結合したハウジングたるピストンナット６に形成され、当該バイパス路Ｒ３内にこのバイパス路Ｒ３を開閉するスプール１０が移動自在に挿入されている。又、バイパス路Ｒ３内におけるスプール１０の上面側油室６ａと、一次遅れ圧力室たる背圧面側油室Ｒ４とはスプール１０の中央に形成したオリフィス１０ａを介して接続され、スプール１０の外周側にはフリーピストン１３が移動自在に配設されている。
【００１７】
バイパス路Ｒ３は、ピストン３に形成した通路３ｂと、ピストンロッド２に形成した横通路２ａ及び縦通路２ｂと、ピストンナット６内の中空部Ｃと、ピストンナット６に形成した横通路６ｃとで構成し、通路３ｂはロッド側油室Ａに開口し、横通路６ｃはピストン側油室Ｂに開口している。
【００１８】
ピストンナット６内の中空部Ｃは、下端にカシメ，ねじ，ピン等で固定された金属又はゴム等のキャップ１４で密封されている。
【００１９】
中空部Ｃ内には筒状のフリーピストン１３が外周のシールを介して上下移動自在に挿入され、このフリーピストン１３の内側には有底筒状のスプール１０が外周のシールを介して上下移動自在に挿入されている。フリーピストン１３の上端と中空部Ｃの上壁との間にはスプリング１３ａが介装されて常時フリーピストン１３を下方に付勢している。フリーピストン１３の下端は、通常キャップ１４の上面に当接じているが、キャップ１４の上面にクッション材を介在させてフリーピストン１３が急激に下降したとき衝撃音の発生を防止させてもよい。但し、キャップ１４が弾性材で成形させていれば上記のようなクッション材を入れる必要はない。
【００２０】
フリーピストン１３の下端には環状テーパ面が形成され、背面側油室Ｒ４の油圧が作用するようになっている。
【００２１】
スプール１０は、背面側油室Ｒ４内に設けたスプリング１２で上方に、即ち、閉じ方向に付勢されており、該スプール１０の中央にはオリフィス１０ａが形成されている。
【００２２】
スプール１０の上端には環状の突起１０ｂが形成され、スプール１０の上側に上面側油室６ｂを区画している。但し、この突起１０ｂは、無くても使用可能である。
【００２３】
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。
【００２４】
ところで、上記の伸側行程時には、ロッド側油室Ａからの油圧がピストン３に設けた通路３ａとピストンロッド２に開穿の通路２ａ，２ｂ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６ａ内に作用する。
【００２５】
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、上面側油室６ａに供給された油圧がオリフィス１０ａ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６ａ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Ｒ３が閉鎖状態に維持されることになる。
【００２６】
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。
【００２７】
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からの油圧が上面側油室６ａには供給されるが、オリフィス１０ａの絞りにより背圧面側油室Ｒ４には供給されなくなる。
【００２８】
その結果、このときには、上面側油室６ａと背圧面側油室Ｒ４との間では上面側油室６ａ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バイパス路Ｒ３を開放状態にする。
【００２９】
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上昇するように後退してスプール１０の摺動を保障する。
【００３０】
その結果、ロッド側油室Ａからの作動油がバイパス路Ｒ３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り、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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
【発明の効果】
本発明によれば、次の効果がある。
【００３４】
▲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。
【００３５】
▲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。
【００３６】
▲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。
【００３７】
▲４▼フリーピストンが筒状に形成され、このフリーピストン内にスプールが移動自在に挿入されているから、スプールとフリーピストンの縦方向の収容スペースはスプールのストロークに必要なスペースであればよく、これによりスプールとフリーピストンを挿入するバイパス路が短かくできる。いいかえれば、例えば、バイパス路を形成するピストンロッドと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。
【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
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
６ａ  上面側油室
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
Ａ  ロッド側油室
Ｂ  ピストン側油室
Ｒ３  バイパス路
Ｒ４  背圧面側油室
【図１】
0003666962.tif 000002
【図２】
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