(57)【要約】【課題】車両の良好な乗心地を確保し得ると共に、確実な操縦安定性を確保し得るショックアブソーバの減衰力調整装置を提供する【解決手段】筒体１０内の固定絞り弁５０と可変絞り弁４０との間に、固定絞り弁の前後の圧力差に応じて移動する弁部材６１を有し、この弁部材の移動距離の増加に応じて作動流体の流量が急増するように構成したリリーフ弁６０を設ける。固定絞り弁と可変絞り弁を介してピストン２０の両側を連通する第１の流路Ｐ１を形成すると共に、固定絞り弁とリリーフ弁を介してピストンの両側を連通する第２の流路Ｐ２を形成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
作動流体を収容する筒体と、該筒体内を摺動するピストンと、該ピストンに接続するピストンロッドとを備え、前記筒体内に配設した固定絞り弁及び可変絞り弁を介して前記ピストンの両側の作動流体が連通するように構成したショックアブソーバの減衰力調整装置において、前記筒体内の前記固定絞り弁と前記可変絞り弁との間に、前記固定絞り弁の前後の圧力差に応じて移動する弁部材を有し、該弁部材の移動距離の増加に応じて前記作動流体の流量が急増するように構成したリリーフ弁を設け、前記固定絞り弁と前記可変絞り弁を介して前記ピストンの両側を連通する第１の流路を形成すると共に、前記固定絞り弁と前記リリーフ弁を介して前記ピストンの両側を連通する第２の流路を形成して成ることを特徴とするショックアブソーバの減衰力調整装置。
【請求項２】
前記リリーフ弁は、前記弁部材を閉弁方向に付勢するリターンスプリングを具備すると共に、該リターンスプリングの付勢力に抗して前記固定絞り弁の前後の圧力差に応じて前記弁部材が移動し、前記弁部材の移動距離に対して比例関係を超える増加割合で、前記弁部材による前記第２の流路に対する連通面積が増加する異形形状の開口を有し、該開口を介して前記第２の流路内を流れる前記作動流体の流量を調整するように構成したことを特徴とする請求項１記載のショックアブソーバの減衰力調整装置。
【請求項３】
前記固定絞り弁は、前記ピストン内に形成され前記第１の流路の一部を構成する流路に配設し、前記可変絞り弁は、前記ピストンロッド内に形成され前記第１の流路の一部を構成する流路に配設することを特徴とする請求項１又は２記載のショックアブソーバの減衰力調整装置。
【請求項４】
前記リリーフ弁は、前記固定絞り弁と一体的に形成することを特徴とする請求項３記載のショックアブソーバの減衰力調整装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ショックアブソーバの減衰力調整装置に関し、特に、車両に搭載されるショックアブソーバの減衰力を調整する減衰力調整装置に係る。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載されるショックアブソーバの一般的な構成は、筒体内にピストンが収容され、減衰力調整用のバルブが設けられている。このバルブは、減衰力がピストンの作動速度に対して一義的に決まるショックアブソーバによっては、背反関係にある乗心地と操縦安定性を充足させることができないため、ピストンが発生する減衰力を調整可能とするものであり、種々の形式のものが知られている。例えば下記の特許文献１には、「特に減衰力可変の弁の制御のための調整経費を是認できる水準に維持」することを目的とし（特許文献１の段落〔０００４〕）、「減衰媒体によって満たされたシリンダーを有し、当該シリンダーにおいてピストンを有するピストン棒が軸方向に可動に構成されており且つ当該ピストンが当該シリンダーを二つの作業室に分割している減衰ダンパーにして、圧力依存して効力を生じる減衰弁を有し、前記減衰弁の減衰力がアクチュエーターによって遮断弁体への弾性力に抗して変化し得る振動ダンパーにおいて、前記減衰弁に、液圧的に一列に（直列に）、固有の減衰作用を有する流入弁が付加配置されており、それによって当該可変の減衰弁の作用が当該流入弁と作用的にオーバーラップすることによって解決される」と記載されている（同段落〔０００５〕）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−６１７０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に記載の装置においては、固有の減衰作用を有する流入弁が、シリンダーに対して横方向に付加配置された構成であるので、特に懸架コイルばねと同軸に搭載される場合には、懸架コイルばねと干渉しないように配置する必要があり、大きな搭載スペースが必要となる。
【０００５】
また、上記特許文献１に記載の装置においては、作動流体（オイル）に対するリリーフ開口面積が、前後差圧に対して１次相関に設定されているので、リリーフすべき領域でも、流速（ピストン速度）の増加に応じて減衰力が上昇することになる。このため、周波数が低い振動を抑えているとき、即ち、減衰力が高い段数を選択しているときに突起や段差等の周波数が高い、即ちピストン速度が大きい入力が急に付与された場合には、高い減衰力が発生してしまい、乗心地が悪くなる。
【０００６】
そこで、本発明は、ショックアブソーバの減衰力調整装置において、車両の良好な乗心地を確保し得ると共に、確実な操縦安定性を確保し得るショックアブソーバの減衰力調整装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を達成するため、本発明は、作動流体を収容する筒体と、該筒体内を摺動するピストンと、該ピストンに接続するピストンロッドとを備え、前記筒体内に配設した固定絞り弁及び可変絞り弁を介して前記ピストンの両側の作動流体が連通するように構成したショックアブソーバの減衰力調整装置において、前記筒体内の前記固定絞り弁と前記可変絞り弁との間に、前記固定絞り弁の前後の圧力差に応じて移動する弁部材を有し、該弁部材の移動距離の増加に応じて前記作動流体の流量が急増するように構成したリリーフ弁を設け、前記固定絞り弁と前記可変絞り弁を介して前記ピストンの両側を連通する第１の流路を形成すると共に、前記固定絞り弁と前記リリーフ弁を介して前記ピストンの両側を連通する第２の流路を形成することとしたものである。
【０００８】
前記リリーフ弁は、前記弁部材を閉弁方向に付勢するリターンスプリングを具備すると共に、該リターンスプリングの付勢力に抗して前記固定絞り弁の前後の圧力差に応じて前記弁部材が移動し、前記弁部材の移動距離に対して比例関係を超える増加割合で、前記弁部材による前記第２の流路に対する連通面積が増加する異形形状の開口を有し、該開口を介して前記第２の流路内を流れる前記作動流体の流量を調整するように構成するとよい。
【０００９】
上記異形形状の開口は、例えば、正面視台形、複次曲線の輪郭部分を有する正面視形状、あるいは、弁部材の初期位置からの軸方向移動距離に対して開口面積が比例して増加する部分と、その後に開口面積が急増する部分を有する正面視形状とすることができる。
【００１０】
また、前記固定絞り弁は、前記ピストン内に形成され前記第１の流路の一部を構成する流路に配設し、前記可変絞り弁は、前記ピストンロッド内に形成され前記第１の流路の一部を構成する流路に配設するとよい。そして、前記リリーフ弁は、前記固定絞り弁と一体的に形成することもできる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は上述のように構成されているので以下の効果を奏する。即ち、上記のショックアブソーバの減衰力調整装置においては、上記のリリーフ弁により、固定絞り弁の前後の圧力差に応じて弁部材が移動し、その移動距離の増加に応じて作動流体の流量が急増するので、ピストン速度の変化に左右されることなく安定した減衰力を維持することができる。例えば、ピストン速度の変化が大きい入力が急に付与された場合にも、弁部材の移動距離の増加に応じて作動流体の流量が急増し、ピストン速度に対する減衰力の変化を小さくすることができるので、良好な乗り心地を確保することができると共に、確実な操縦安定性を確保することができる。
【００１２】
しかも、ショックアブソーバの筒体内に固定絞り弁、可変絞り弁及びリリーフ弁が収容されており、これらが減衰力調整に必要な全てのバルブ機能を有するので、小型に構成することができ、従来装置のような筒体に対し横方向に装着される構造に比べ、特に懸架コイルばねとショックアブソーバが同軸に配置される場合において、良好な搭載性を確保することができる。更に、リリーフ弁を固定絞り弁と一体的に形成することもできるので、一層の小型化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係る減衰力調整装置の構造を示す断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る減衰力調整装置を構成する可変絞り弁、固定絞り弁及びリリーフ弁の関係を示す回路図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る減衰力調整装置を含むショックアブソーバの断面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る減衰力調整装置におけるリリーフ弁部分を示す正面図である。
【図５】本発明の一実施形態におけるリリーフ弁用の開口の他の例を示す正面図である。
【図６】本発明の一実施形態におけるリリーフ弁用の開口の更に他の例を示す正面図である。
【図７】本発明の一実施形態におけるピストンロッドの先端部を示す斜視図である。
【図８】本発明の一実施形態におけるコントロールロッドとその先端部に装着した弁部材を示す斜視図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る減衰力調整装置の構造を示す主断面図である。
【図１０】図９におけるＡ−Ａ線断面の断面図である。
【図１１】図９におけるＢ−Ｂ線断面の断面図である。
【図１２】図９におけるＣ−Ｃ線断面の断面図である。
【図１３】本発明の一実施形態に係る減衰力調整装置による減衰力の調整例を、従来技術の減衰力調整装置による減衰力の調整例と比較して示すグラフである。
【図１４】本発明の一実施形態に係る減衰力調整装置による減衰力の調整例に関し、作動流体の流れ方向が逆の行程における減衰力特性を示すグラフである。
【図１５】本発明の他の実施形態に係る減衰力調整装置の構造を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の望ましい実施形態を図面を参照して説明する。本発明の一実施形態に係るショックアブソーバの全体構成を図３に示し、その減衰力調整装置を構成する部分を図１に示している。本実施形態のショックアブソーバ１は、図３に示すように、作動流体を収容する筒体１０が内筒１１及び外筒１２から成り、両者間に環状室ＣＣが形成されている。内筒１１内にはピストン２０が摺動自在に収容され、このピストン２０を介して内筒１１内が上室ＵＣ及び下室ＬＣに分離されている。ピストン２０には上室ＵＣに連通する流路Ｐ０が形成されており、ピストン２０の両側の上室ＵＣ及び下室ＬＣ内の作動流体は、図１に示す可変絞り弁４０、固定絞り弁５０、リリーフ弁６０並びにリーフバルブ７１及び７２を介して流量が調整されるように構成されている。ピストン２０は円筒状のピストンロッド３０の先端部に装着され、ピストンロッド３０内に、可変絞り弁４０の一部を構成するコントロールロッド４１が収容され、その端部に接続されたモータＭ（図３に示す）によって軸を中心に回転可能に支持されている。
【００１５】
図１に示すように、ピストンロッド３０の先端部には、スペーサ８１、リーフバルブ７１、ピストン２０、バルブボデー２１及び２２、リーフバルブ７２並びにスペーサ８２が支持され、これらがナット８３によって固定されている。尚、バルブボデー２１及び２２はピン２６によって位置決めされる。また、ピストンロッド３０の先端部内側には、先端で開口するバルブ孔３１と、これに連通する開口３２が形成されている。バルブボデー２１及び２２には、ピストンロッド３０のバルブ孔３１と平行に有底円筒形状のバルブ孔２３が形成され、バルブ孔２３の上方が開口しピストン２０内の流路Ｐ０に連通すると共に、バルブボデー２１の外側面及び内側面に、夫々開口２４及び２５が形成されている。これにより、バルブ孔２３が開口２４を介して下室ＬＣに連通すると共に、開口２５を介してピストンロッド３０の開口３２に連通し、更に、可変絞り弁４０を介してバルブ孔３１に連通するように構成されている。ピストンロッド３０のバルブ孔３１内には有底円筒形状の弁部材４２が収容され、その底部にコントロールロッド４１が固着され、弁部材４２の側面には、異形形状の開口４３がピストンロッド３０の開口３２に対向可能な位置に形成されている。而して、図７に示すピストンロッド３０の開口３２と図８に示すコントロールロッド４１の弁部材４２によって、ロータリバルブ機構の可変絞り弁４０が構成される。
【００１６】
一方、バルブボデー２１のバルブ孔２３の上方開口部には固定絞り弁５０が設けられている。即ち、バルブ孔２３内に、後述のリリーフ弁６０を構成する有底円筒形状の弁部材６１が収容されており、その底部に形成された開口６２によってオリフィス（固定絞り）が構成され、リリーフ弁６０が固定絞り弁５０としても機能するように構成されている。
【００１７】
更に、バルブ孔２３内には、弁部材６１の下方側にリターンスプリング６３が収容されており、このリターンスプリング６３によって、バルブ孔２３の上方開口部に設けられた環状のバルブストッパ６４に対し、弁部材６１が押接する方向（閉弁方向）に付勢されている。そして、バルブボデー２１の側面に形成された開口２４は、その開口面積が弁部材６１の軸方向（図１の上下方向）の移動距離に対して比例関係を超える増加割合で、弁部材６１による第２の流路Ｐ２に対する連通面積が増加する異形形状に形成されており、例えば、図４に示すように開口２４が正面視台形に形成されている。而して、この開口２４、弁部材６１及びリターンスプリング６３によって本実施形態のリリーフ弁６０が構成され、開口２４を介して第２の流路Ｐ２内を流れる作動流体の流量が調整される。
【００１８】
上記バルブボデー２１の開口２４の形状は、図４に示す正面視台形に限らず、図５に示すように、複次曲線の輪郭部分を有する正面視形状の開口２４ａとしてもよく、あるいは、図６に示すように、弁部材６１の初期位置からの軸方向移動距離に対して開口面積が比例して増加する部分と、その後に開口面積が急増する部分を有する正面視形状の開口２４ｂとしてもよい。
【００１９】
上記可変絞り弁４０、固定絞り弁５０及びリリーフ弁６０は図２に示す関係にあり、図１及び図２に示すように、固定絞り弁５０と可変絞り弁４０を介してピストン２０の両側（上室ＵＣ及び下室ＬＣ）を連通する第１の流路Ｐ１と、固定絞り弁５０とリリーフ弁６０を介してピストン２０の両側（上室ＵＣ及び下室ＬＣ）を連通する第２の流路Ｐ２が形成される。ここで、リリーフ弁６０の開度（開口２４の開口面積）は、固定絞り弁５０に対する前後の圧力差とリターンスプリング６３の荷重（付勢力）によって決まり、固定絞り弁５０に対する前後の圧力差は、開口６２の開口面積とこれを通過する作動流体の流量によって決まり、この固定絞り弁５０を通過する作動流体の流量は、ピストン２０の移動速度、可変絞り弁４０及びリリーフ弁６０の開度（開口面積）によって決まる。
【００２０】
上記の実施形態に係る減衰力調整装置の構造の理解を一層容易にするため、図９に主断面図を示し、図９におけるＡ−Ａ線断面を図１０に示し、Ｂ−Ｂ線断面を図１１に示し、Ｃ−Ｃ線断面を図１２に示す。これらの図から明らかなように、ピストン２０内に形成される流路は、ピストン２０の両側の上室ＵＣ及び下室ＬＣ間がリーフバルブ７２を介して連通する流路と、両者間が固定絞り弁５０及びリリーフ弁６０を介して連通する流路（Ｐ０）があり、図１においては前者を実線で示し、後者を破線で示している。
【００２１】
以上の構成になるショックアブソーバの減衰力調整装置による減衰力の調整例について、リバウンド側であるピストン２０の上昇行程の減衰力特性を示す図１３を参照し、従来技術（例えば特許文献１）による減衰力の調整例と比較しながら説明する。先ず、従来技術おけるリリーフ開口面積はピストンのストローク（移動距離）に対し１次関数で変化するので、ピストン速度の急変に対して流路の開口面積が不足し、圧力損失が減衰力に現れ、図１３に破線で示すように、減衰力が急変することになる。このため、例えば走行中に突起入力があった場合には、ピストン速度（図１３の横軸）が急増するが、このとき、減衰力（図１３の縦軸）も増加しショックアブソーバとしての特性が固くなるので、ばね上側（車体側）に入力が伝わりやすく、乗員は乗心地として固さを感ずることになる。
【００２２】
これに対し、本実施形態のリリーフ弁６０によれば、第２の流路Ｐ２に対する連通面積が弁部材６１の軸方向移動距離に対して比例関係を超える増加割合（本実施形態では２次関数）で増加する異形形状の開口２４を有するので、リリーフ弁６０部分での圧損を少なくすることができ、図１３に実線で示すように、ピストン２０の移動速度の変化に伴う減衰力の急変を防止し、安定した減衰力を維持することができる。例えば、周波数が低い振動を抑えた走行状態にあるとき、即ち、減衰力が高い段数を選択しているときに、突起等により急に周波数が高い入力が付加され、ピストン２０の速度が急増した場合にも、本実施形態によれば減衰力が急変することがないため、ばね上側への振動伝達急増に起因する乗心地悪化といった課題を適切に解決することができる。尚、図１３において、上側の実線及び破線ＦＯは可変絞り弁４０が全開時の特性を示し、下側の実線及び破線ＦＣは可変絞り弁４０が全閉時の特性を示している。
【００２３】
また、本実施形態によれば、図１４に示すように、作動流体が流れる方向が図１とは逆の行程、即ち、ピストン２０の下降行程においても、可変絞り弁４０の開口面積に応じた減衰力の可変幅を得ることができる。図１４においては、上側の実線ＦＣは可変絞り弁４０が全閉時の特性を示し、下側の実線ＦＯは可変絞り弁４０が全開時の特性を示す。
【００２４】
上記の実施形態によれば、固定絞り弁５０がリリーフ弁６０と一体的に形成され、リリーフ弁６０が固定絞り弁５０としても機能するように構成されているが、これらを別個に構成することもでき、その一例を図１５に示す。尚、本実施形態については、図１５において、前掲の実施形態と対比する上で直接関係しない部品は二点鎖線で示し、また、図１に示す構成部品と実質的同じ機能を有する部品には同じ符号を付して説明を省略する。
【符号の説明】
【００２５】
１      ショックアブソーバ
１０    筒体
２０    ピストン
２１，２２    バルブボデー
３０    ピストンロッド
４０    可変絞り弁
４１    コントロールロッド
４２    弁部材
５０    固定絞り弁
６０    リリーフ弁
６１    弁部材
６３    リターンスプリング
７１，７２    リーフバルブ
８１，８２    スペーサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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