(57)【要約】【課題】油圧緩衝器において減衰力特性のチューニングの自由度を大きくする。【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３を摺動可能に嵌装する。ピストン３の内部にピストン室１２を形成し、ピストン室１２にピストンロッド６の油室８を介して油液及びガスが封入されたリザーバを接続する。ピストン３の外周側に伸び側及び縮み側減衰弁２２、３２を配置し、内周側に伸び側及び縮み側逆止弁３７、２７を配置する。これにより、伸び側及び縮み側減衰弁２２、３２は、伸び側及び縮み側逆止弁３７、２７に干渉することなく配置することができるので、その数、受圧面積、開弁時の流路面積の設定の自由度が大きくなり、減衰力特性のチューニングの自由度を高めることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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て前記シリンダ内を２つのシリンダ室に画成するピストンと、一端が前記ピストンに連結され、他端が前記シリンダの外部へ延出されたピストンロッドと、前記ピストンの内部に形成されたピストン室と、前記ピストンロッドに設けられた油路を介して前記ピストン室に接続されて油液が封入されたリザーバと、前記ピストンロッドの伸び行程時に前記２つのシリンダ室の一方から前記ピストン室への油液の流れを制御して減衰力を発生させる伸び側減衰弁及び前記ピストン室から前記２つのシリンダ室の他方への油液の流れのみを許容する伸び側逆止弁と、前記ピストンロッドの縮み行程時に前記２つのシリンダ室の他方から前記ピストン室への油液の流れを制御して減衰力を発生させる縮み側減衰弁及び前記ピストン室から前記２つのシリンダ室の一方への油液の流れのみを許容する縮み側逆止弁とを備え、前記伸び側または縮み側の少なくとも一方の減衰弁は、前記ピストンの外周側にその円周方向に沿って複数配置され、前記伸び側または縮み側の少なくとも他方の逆止弁は、前記ピストンの前記一方の減衰弁より内周側に寄せて配置されていることを特徴とする油圧緩衝器。
【請求項２】
前記伸び側及び縮み側減衰弁は、ポペット弁であることを特徴とする請求項１に記載の油圧緩衝器。
【請求項３】
前記伸び側及び縮み側逆止弁は、ディスクバルブであることを特徴とする請求項１又は２に記載の油圧緩衝器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の車両のサスペンション装置等に装着される油圧緩衝器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、自動車のサスペンション装置に装着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が摺動可能に嵌装され、ピストン部に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が設けられた構造となっている。これにより、ピストンロッドのストロークに伴うシリンダ内のピストンの摺動によって生じる油液の流れを減衰力発生機構によって制御して減衰力を発生させる。また、シリンダには、油液及びガスが封入されたリザーバが接続されており、あるいは、シリンダにフリーピストンが嵌装されてガス室が形成されており、これにより、ピストンロッドの侵入、退出によるシリンダ内の容積変化及び温度による油液の体積変化をガスの圧縮、膨張によって補償している。
【０００３】
また、筒型の油圧緩衝器には、例えば特許文献１に記載されているように、リザーバをピストンロッドの内部に配置し、減衰力発生機構である複数のポペット弁及び逆止弁をピストン部にほぼ同心円上に配置した構造のものがある。
【特許文献１】特開２００２−２９５５６７号公報
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に記載の油圧緩衝器では、次のような問題がある。減衰力発生機構であるポペット弁及び逆止弁がピストン部にほぼ同心円上に配置されているため、逆止弁によってポペット弁の設置スペースが制約を受けるので、ポペット弁の設置の自由度が制限されて減衰力特性のチューニングの自由度が小さくなっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、減衰力特性のチューニングの自由度を大きく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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、請求項１の発明に係る油圧緩衝器は、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て前記シリンダ内を２つのシリンダ室に画成するピストンと、一端が前記ピストンに連結され、他端が前記シリンダの外部へ延出されたピストンロッドと、前記ピストンの内部に形成されたピストン室と、前記ピストンロッドに設けられた油路を介して前記ピストン室に接続されて油液が封入されたリザーバと、前記ピストンロッドの伸び行程時に前記２つのシリンダ室の一方から前記ピストン室への油液の流れを制御して減衰力を発生させる伸び側減衰弁及び前記ピストン室から前記２つのシリンダ室の他方への油液の流れのみを許容する伸び側逆止弁と、前記ピストンロッドの縮み行程時に前記２つのシリンダ室の他方から前記ピストン室への油液の流れを制御して減衰力を発生させる縮み側減衰弁及び前記ピストン室から前記２つのシリンダ室の一方への油液の流れのみを許容する縮み側逆止弁とを備え、前記伸び側または縮み側の少なくとも一方の減衰弁は、前記ピストンの外周側にその円周方向に沿って複数配置され、前記伸び側または縮み側の少なくとも他方の逆止弁は、前記ピストンの前記一方の減衰弁より内周側に寄せて配置され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、前記伸び側及び縮み側減衰弁は、ポペット弁であることを特徴とする。
請求項３の発明に係る油圧緩衝器は、上記請求項１又は２の構成において、前記伸び側及び縮み側逆止弁は、ディスクバルブであることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１の発明に係る油圧緩衝器によれば、ピストンロッドの伸び行程時には、伸び側減衰弁によって減衰力が発生し、縮み行程時には、縮み側減衰弁によって減衰力が発生し、このとき、ピストンロッドの侵入、退出によるシリンダ室の容積変化をリザーバによって補償する。伸び側又は縮み側減衰弁をピストンの外周側にその円周方向に沿って複数配置し、反対側の逆止弁をピストンの内周側に配置することにより、これらの減衰弁は、逆止弁と干渉することなく配置することができ、その数、受圧面積、開弁時の流路面積等の設定の自由度が大きくなるので、減衰力特性のチューニングの自由度を高めることができる。
請求項２の発明に係る油圧緩衝器によれば、ポペット弁の開弁によって油液の流れを制御して減衰力を発生させる。
請求項３の発明に係る油圧緩衝器によれば、逆止弁をディスクバルブとしたことによって軸方向の寸法を小さくするができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
本発明の第１実施形態について、図１及び図２を参照して説明する。図２に示すように、本実施形態に係る油圧緩衝器１は、筒型の油圧緩衝器であって、有底円筒状のシリンダ２内にピストン３が摺動可能に嵌装され、このピストン３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３には、中空のピストンロッド４の一端部がナット５によって連結されており、ピストンロッド４の他端側は、シリンダ２の開口端に装着されたロッドガイド６Ａ及びオイルシール６Ｂに挿通されて外部へ延出されている。ピストンロッド４の先端部には、リザーバ７が取付けられており、リザーバ７は、ピストンロッド４に軸心に沿って形成された油路８に接続されている。そして、シリンダ上下室２Ａ、２Ｂ内には油液が封入され、リザーバ７内には、油液及びガスが封入されている。
【０００９】
なお、リザーバ７は、ピストンロッド４の油路８に直接接続するほか、ホース、パイプ等の管路を介して接続してもよく、あるいは、ピストンロッド４に内蔵してもよい。また、リザーバ７の油液とガス（大気であってもよい）を貯留する室は、フリーピストン、ダイアフラム等によって画成してもよいが、画成せずに油液とガスとが直接接触するようにしてもよい。
さらに、フリーピストンを用いた場合では、油路８側と反対側を大気開放し、コイルばねによりフリーピストンを油路８側に押圧してもよい。
【００１０】
図１に示すように、ピストン３は、円筒状のピストン本体９及びピストン本体９の両端部に嵌合される円板状のピストン部材１０、１１とを備え、その内部にピストン室１２が形成されている。ピストン本体９は、ピストンリング１３を介してシリンダ２の内壁に液密的に摺接している。ピストン部材１０、１１の中央部には、円筒部１４、１５が一体に形成されている。そして、ピストン部材１０、１１間に円筒状のスペーサ１６が介装され、ピストン部材１０、１１の円筒部１４、１５の端部に環状のリテーナ１７、１８が当接され、これらにピストンロッド４の端部の小径部１９が挿通され、その先端部にナット５がねじ込まれて、ピストン３が一体化されてピストンロッド４に連結されている。
【００１１】
ピストン部材１０の外周部には、シリンダ上室２Ａとピストン室１２とを連通する伸び側ポート２０が円周方向に沿って複数配置されている。スペーサ１６には、ピストン室１２とピストンロッド４の油路８とを連通する油路２１が設けられている。伸び側ポート２０には、シリンダ上室２Ａ側からピストン室１２側への油液の流れを制御して減衰力を発生させる伸び側減衰弁２２が設けられている。伸び側減衰弁２２は、伸び側ポート２０の周縁のシート部にピストン室１２側から着座する弁体２３と、弁体２３に対向させて反対側のピストン部材１１に取付けられたバネ受２４と、弁体２３とバネ受２４との間に取付けられて弁体２３をシート部に押付けるコイルバネ２５とを備えた常閉のポペット弁である。複数の伸び側減衰弁２２は、それぞれ異なる開弁圧力が設定されており、シリンダ上室２Ａ側の圧力の上昇に応じて順次開弁するようになっている。
【００１２】
シリンダ上室２Ａ側のピストン部材１０の内周部には、シリンダ上室２Ａとピストン室１２とを連通するポート２６が設けられている。ポート２６には、ピストン室１２側からシリンダ上室２Ａ側への油液の流通のみを許容する縮み側逆止弁２７が設けられている。縮み側逆止弁２７は、ポート２６の周縁のシート部にシリンダ上室２Ａ側から着座する弁体２８と、リテーナ１７に取付けられたバネ受２９と、弁体２８とバネ受２９との間に取付けられて弁体２８をシート部に押付けるコイルバネ３０とを備えたポペット弁である。
【００１３】
シリンダ下室２Ｂ側のピストン部材１１の外周部には、シリンダ下室２Ｂとピストン室１２とを連通する縮み側ポート３１が円周方向に沿って複数設配置されている。縮み側ポート３１には、シリンダ下室２Ｂ側からピストン室１２側への油液の流れを制御して減衰力を発生させる縮み側減衰弁３２が設けられている。縮み伸び側減衰弁３２は、縮み側ポート３１の周縁のシート部にピストン室１２側から着座する弁体３３と、弁体３３に対向させて反対側のピストン部材１０に取付けられたバネ受３４と、弁体３３とバネ受３４との間に取付けられて弁体３３をシート部に押付けるコイルバネ３５とを備えた常閉のポペット弁である。複数の縮み側減衰弁３２は、それぞれ異なる開弁圧力が設定されており、シリンダ下室２Ｂ側の圧力の上昇に応じて順次開弁するようになっている。
【００１４】
ピストン部材１１の内周部には、シリンダ下室２Ｂとピストン室１２とを連通するポート３６が設けられている。ポート３６には、ピストン室１２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縮み側逆止弁３７が設けられている。逆止弁３７は、ポート３６の周縁のシート部にシリンダ下室２Ｂ側から着座する弁体３８と、リテーナ１８に取付けられたバネ受３９と、弁体３８とバネ受３９との間に取付けられて弁体３８をシート部に押付けるコイルバネ３９とを備えたポペット弁である。
【００１５】
伸び側ポート２０と縮み側ポート３１とは、互いに干渉しないように、同心円上で円周方向に互いに異なる位置に配置されており、ピストン部材１０では、伸び側ポート２０の間に、縮み側ポート３１に対向するバネ受３４が配置され、また、ピストン部材１１では、縮み側ポート３１の間に、伸び側ポート２０に対向するバネ受２４が配置されるようになっている。
【００１６】
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４の伸び行程時には、シリンダ２内のピストン３の摺動によって、伸び側減衰弁２２が開き、縮み側逆止弁２７が閉じ、伸び側逆止弁３７が開いて、シリンダ上室２Ａ側の油液が伸び側ポート２０、ピストン室１２及びポート３６を通ってシリンダ下室２Ｂ側へ流れ、シリンダ上室２Ａ側の圧力の上昇に応じて複数の伸び側減衰弁２３が順次開弁して減衰力が発生する。このとき、ピストンロッド４がシリンダ２から退出した分の油液がリザーバ７からピストンロッド４の油路８及び油路２１を介してピストン室１２へ流れ、リザーバ７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。
【００１７】
ピストンロッド４の縮み行程時には、シリンダ２内のピストン３の摺動によって、縮み側減衰弁３２が開き、伸び側逆止弁３７が閉じ、縮み側逆止弁２７が開いて、シリンダ下室２Ｂ側の油液が縮み側ポート３１、ピストン室１２及びポート２６を通ってシリンダ上室２Ａ側へ流れ、シリンダ下室２Ｂ側の圧力の上昇に応じて複数の縮み側減衰弁３２が順次開弁して減衰力が発生する。このとき、ピストンロッド４がシリンダ２に侵入した分の油液がピストン室１２から油路２１及びピストンロッド４の油路８を介してリザーバ７へ流れ、リザーバ７のガスを圧縮することによって、シリンダ２内の容積変化を補償する。
【００１８】
複数の伸び側及び縮み側減衰弁２２、３２をピストン３の外周側に配置し、伸び側及び縮み側逆止弁３７、２７をピストン３の内周側に配置したことにより、伸び側及び縮み側減衰弁２２、３２は、伸び側及び縮み側逆止弁３７、２７に干渉することなく配置することができるので、その数、受圧面積、開弁時の流路面積の設定の自由度が大きくなり、減衰力特性のチューニングの自由度を高めることができる。
【００１９】
上記第１実施形態において、伸び側減衰弁２２をバイパスしてシリンダ上室２Ａとピストン室１２とを常時連通するオリフィス通路、又は、縮み側減衰弁３２をバイパスしてシリンダ下室２Ｂとピストン室１２とを常時連通するオリフィス通路を設けることにより、ピストン速度の低速域でオリフィス通路によるオリフィス特性の減衰力を発生させることができる。
【００２０】
次に本発明の第２実施形態について、図３を参照して説明する。なお、以下の説明において、上記第１実施形態に対して、同様の部分には同一の符号を付して、異なる部分についてのみ詳細に説明する。
【００２１】
図３に示すように、本実施形態に係る油圧緩衝器４１では、上記第１実施形態に対して、ピストン部材１０の円筒部１４が省略され、ピストン部材１０の内周側に複数のポート２６が設けられ、縮み側逆止弁２７として、ポート２６の外周部に突出された環状のシート部４２に着座するディスクバルブ４３が設けられている。ディスクバルブ４３は、その内周部がピストン部材１０とリテーナ１７との間にクランプされており、外周部がシート部４２に着座してシリンダ上室２Ａ側からピストン室１２側への油液の流れを阻止し、外周部がシート部４２からリフトしてシリンダ室１２側からシリンダ上室２Ａ側への油液の流れを許容する。
【００２２】
同様に、シリンダ下室２Ｂ側のピストン部材１１の円筒部１５が省略され、ピストン部材１１の内周部に複数のポート３１が設けられ、伸び側逆止弁３７として、ポート３１の外周側に突出された環状のシート部４４に着座するディスクバルブ４５が設けられている。ディスクバルブ４５は、その内周部がピストン部材１１とリテーナ１８との間にクランプされており、外周部がシート部４５に着座してシリンダ下室２Ｂ側からピストン室１２側への油液の流れを阻止し、外周部がシート部４５からリフトしてシリンダ室１２側からシリンダ下室２Ｂ側への油液の流れを許容する。
【００２３】
このように伸び側及び縮み側逆止弁３７、２７をディスクバルブとすることにより、上記第１実施形態に対して、軸方向の寸法を小さくすることができる。また、ディスクバルブ４３、４５に切欠きを形成することにより、上述の伸び側減衰弁２２をバイパスしてシリンダ上室２Ａとピストン室１２とを常時連通するオリフィス通路、又は、縮み側減衰弁３２をバイパスしてシリンダ下室２Ｂとピストン室１２とを常時連通するオリフィス通路を容易に形成することができる。
【００２４】
次に、本発明の第３実施形態について、図４を参照して説明する。なお、以下の説明において、上記第１実施形態に対して、同様の部分には同一の符号を付して、異なる部分についてのみ詳細に説明する。
【００２５】
本実施形態に係る油圧緩衝器４６では、上記第１実施形態に対して、ピストン本体９が省略され、ピストン部材１０、１１の外周部にピストンリング４７を取付けてシリンダ２の内壁に液密的に摺接させることにより、ピストン室１２が形成されている。これにより、ピストン３を軽量化することができる。なお、同様に、第２実施形態において、ピストン本体９を省略して、ピストン部材１０、１１の外周部にピストンリング４７を取付けるようにしてもよい。
【００２６】
なお、上記各実施の形態では、伸び側減衰弁２２の最内周部分の内周側に縮み側逆止弁２７の最外周部分が設けられるように配置された例を示したが、この最内周部分と最外周部分が多少重なってもよい。また、縮み側減衰弁３２と伸び側逆止弁３７も同様である。
また、上記各実施の形態では、伸び側減衰弁２２と縮み側減衰弁３２の両方を複数設けた例を示したが、いずれか一方は、一つであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１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２】本発明の第１実施形態に係る油圧緩衝器の縦断面図である。
【図３】本発明の第２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４】本発明の第３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。
【符号の説明】
【００２８】
１  油圧緩衝器、２  シリンダ、３  ピストン、６  ピストンロッド、７  リザーバ、８  油路、１２  ピストン室、２２  伸び側減衰弁、２７  縮み側逆止弁、３２  縮み側減衰弁、３７  伸び側逆止弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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