JP2021162044A - 緩衝器 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成で、所望の大きさの減衰力を容易に得ることができる緩衝器を提供する。【解決手段】緩衝器１は、第１拡縮部１０、第２拡縮部２０、及び減衰部４０を備えている。第１拡縮部１０は、内部に作動流体が充填される第１圧力室Ｒ１を形成して拡縮自在に設けられている。第２拡縮部２０は、内部に作動流体が充填される第２圧力室Ｒ２を形成して拡縮自在に設けられている。減衰部４０は、第１圧力室Ｒ１及び第２圧力室Ｒ２を連通する。減衰部４０は、第１圧力室Ｒ１及び第２圧力室Ｒ２の拡縮に伴って第１圧力室Ｒ１と第２圧力室Ｒ２との間を流通する作動流体の流れに抵抗を付与する。減衰部４０はチョーク通路を有する。チョーク通路は、第１圧力室Ｒ１及び第２圧力室Ｒ２の間隔よりも長い流路長で形成されている。【選択図】図２

Description

本発明は緩衝器に関する。

特許文献１は従来の緩衝器を開示している。この緩衝器は、空圧緩衝器本体と、出力軸と、密閉体と、減衰部とを備えている。空圧緩衝器本体は、作動流体としての気体が充填される圧力室を両端に備えた筒状に形成されている。各圧力室は弾性を有して伸縮自在に設けられた密閉体によって密閉されている。また、各圧力室は減衰部によって連通されている。減衰部は、流通する気体の流れに抵抗を付与する。これにより、特許文献１の緩衝器は、密閉体の伸縮に伴って各圧力室の大きさが変化し、気体が圧力室間を交流して減衰力を発生させることができる。

特開２０１２−１７２８１７号公報

特許文献１の緩衝器において、減衰部に用いる減衰弁の例としてチョーク（チョーク通路）が挙げられている。チョーク通路による減衰力は、流路の長さと断面積に依存する。特許文献１の場合、減衰部は２つの圧力室の間の仕切部に形成されている。このような減衰部にチョークを形成する場合、流路長が仕切部の長さに制限されてしまうため、所望の大きさの減衰力が得られないおそれがあった。

本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、所望の大きさの減衰力を容易に得ることができる緩衝器を提供することを解決すべき課題としている。

本発明の緩衝器は、第１拡縮部、第２拡縮部、及び減衰部を備えている。第１拡縮部は、内部に作動流体が充填される第１圧力室を形成して拡縮自在に設けられている。第２拡縮部は、内部に作動流体が充填される第２圧力室を形成して拡縮自在に設けられている。減衰部は、第１圧力室及び第２圧力室を連通する。減衰部は、第１圧力室及び第２圧力室の拡縮に伴って第１圧力室と第２圧力室との間を流通する作動流体の流れに抵抗を付与する。減衰部はチョーク通路を有する。チョーク通路は、第１圧力室及び第２圧力室の間隔よりも長い流路長で形成されている。

この緩衝器は、一方の拡縮部が拡張すると他方の拡縮部が収縮する。これにより、２つの圧力室が拡縮し、減衰部を流通する作動流体の流れが生じる。作動流体は、減衰部のチョーク通路を流通することによってその流れに抵抗が付与される。これにより、２つの拡縮部を拡縮させる力を減衰させる。チョーク通路は、２つの圧力室の間隔よりも長い流路長で形成されている。このように、本発明の緩衝器は、減衰部におけるチョーク通路の流路長が２つの圧力室の間隔に制限されることなく形成されている。このため、チョーク通路の流路長が２つの圧力室の間隔に制限される場合と比較して、得られる減衰力の大きさの幅が広がる。また、所望の減衰力に応じた流路長を自由に設定することができるとともに、流路長を確保するためだけに２つの圧力室の間隔を設定する必要もない。このため、緩衝器の設計自由度を向上させることができる。

したがって、本発明の緩衝器は、所望の大きさの減衰力を容易に得ることができる。

本発明に係る緩衝器において、減衰部は、内部の管路がチョーク通路とされた管部を有し得る。この場合、流路長が２つの圧力室の間隔よりも長いチョーク流路を容易に形成することができる。

本発明に係る緩衝器において、管部は弾性変形自在に設けられ得る。この場合、管部を弾性変形させることによって内部のチョーク通路の流路の断面積を変化させることができる。その結果、管部の弾性変形量に応じて減衰力を自在に変化させることができる。この場合、例えば、緩衝器の伸縮量に応じて管部の弾性変形量が変化する構成を採用することによって、伸縮量に応じて減衰特性の変化する緩衝器を実現することができる。

本発明に係る緩衝器において、チョーク通路はらせん状に形成され得る。この場合、所望の流路長を確保しつつチョーク通路の省スペース化を図ることができる。また、例えば、このようなチョーク通路を弾性変形自在な管部の内部に形成した場合には、管部にコイルばねと同様の機能を発揮させることができる。

本発明に係る緩衝器において、チョーク通路は、第１圧力室及び第２圧力室のうちの少なくとも一方に配置され得る。この場合、緩衝器に対して初期荷重が作用した時に、少なくとも第１圧力室及び第２圧力室のうちの収縮する側の圧力室に、管部等のチョーク通路を形成する部材が収納されていることによって、その部材によって初期荷重を受けることができる。また、チョーク通路を形成するためのスペースを別途形成する必要がないため、緩衝器の省スペース化を図ることができる。また、例えば、このようなチョーク通路を弾性変形自在ならせん状の管部の内部に形成した場合には、圧力室を形成する拡縮部の収縮によって密着するまで管部が収縮した際に、管部をクッションゴムのように機能させることができる。すなわち、この場合の管部は、拡縮部の収縮によって密着状態から更に収縮しようとする方向の力を受けることによって、コイルばねの素線に相当する管が径方向に変形することによる弾性反発力を作用させる。これに加えて、管部が密着状態から収縮方向に更に変形する場合には、密着していない状態における変形量よりも極めて大きな変形量で内部のチョーク通路の流路断面が変形する。これにより、チョーク通路の流路抵抗が更に大きくなり、より大きな減衰力を発揮することができる。したがって、減衰部が、第１圧力室及び第２圧力室のうちの少なくとも一方に配置されるチョーク通路を有し、且つこのチョーク通路が管部の内部の管路として形成されており、且つ管部が弾性変形自在に設けられている場合には、拡縮部の収縮量が大きくなるにつれてそれを抑制するより大きな減衰力を発揮できる減衰部を実現することができる。

実施形態１に係る緩衝器を取り付けた車両を模式的に示す図である。 図１の要部拡大図である。 実施形態１に係る緩衝器の作用を説明するための図であり、図２の状態よりも車輪が上方に移動した状態を示す。 実施形態１に係る緩衝器の作用を説明するための図であり、図２の状態よりも車輪が下方に移動した状態を示す。 実施形態２に係る緩衝器を取り付けた車両を模式的に示す図である。 実施形態３に係る緩衝器を模式的に示す図である。 実施形態４に係る緩衝器を模式的に示す図である。 実施形態５に係る緩衝器を模式的に示す図である。 実施形態６に係る緩衝器を模式的に示す図である。 実施形態７に係る緩衝器を模式的に示す図である。

本発明の緩衝器を具体化した実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下の説明では、車両に取り付けられる緩衝器を例示する。また、緩衝器の作動流体として、気体である空気を例示する。また、以下の説明において、上下、左右方向とは、緩衝器の取り付けられる車両における上下、左右方向を意味しており、図１〜図４に表れる上下、左右方向をそれぞれ示すものとする。

＜実施形態１＞
実施形態１の緩衝器１は、図１及び図２に示すように、車両Ｖに取り付けられる。車両Ｖは、ボディＢに対して車輪Ｗを上下方向に相対移動自在に支持するサスペンション装置２を備えている。サスペンション装置２は、２つのサスペンションアーム３，４を備えている。サスペンション装置２は、これら２つのサスペンションアーム３，４が上下に並んで配置されたいわゆるダブルウィッシュボーン式である。各サスペンションアーム３，４は、ボディＢに回動自在に支持されている。具体的には、サスペンションアーム３は、その基端側が車両Ｖの前後方向に延びる回動軸Ｃ１周りに回動自在に支持されている。サスペンションアーム４は、その基端側が回動軸Ｃ１の上方に設定された回動軸Ｃ２周りに回動自在に支持されている。回動軸Ｃ２は、回動軸Ｃ１と同様に、車両Ｖの前後方向に延びて設定されている。サスペンションアーム３，４の各先端側は、基端側から車両Ｖの左右方向（図１では、左方向）に延伸して車輪Ｗ側のナックルＫに回動自在にそれぞれ接続されている。

サスペンション装置２は、ボディＢと車輪Ｗとの間に取り付けられる図示しない懸架ばねを備えている。懸架ばねは、ボディＢに対して車輪Ｗが下方に相対移動する方向の弾性力を付与する。このような車両Ｖにおいて、懸架ばねによって支持されるボディＢと、このボディＢに対して固定的に配置される各種部材等がばね上部材であり、懸架ばねに吊り下がる車輪Ｗ、ナックルＫ、サスペンションアーム３，４等、ボディＢに対して相対移動可能に配置された各種部材がばね下部材である。緩衝器１は、懸架ばねの弾性力が作用した状態のばね上部材群とばね下部材群との相対移動に対して抵抗を付与することで、それらの相対移動を抑制して減衰させる。緩衝器１は、ばね上部材であるボディＢと、ばね下部材であるサスペンションアーム３，４との間に取り付けられる。

図１及び図２に示すように、緩衝器１は、第１拡縮部１０、第２拡縮部２０、中間部材３０、及び減衰部４０を備えている。第１拡縮部１０は、内部に作動流体が充填される第１圧力室Ｒ１を形成して拡縮自在に設けられている。本実施形態における第１拡縮部１０は、軸方向の両端が気密に閉塞された筒状をなしており、軸方向に伸縮自在に設けられている。第１拡縮部１０は、車両Ｖに取り付けられた状態において、伸縮方向の一端である下端１０Ａがサスペンションアーム３に接続される。第１拡縮部１０の伸縮方向の他端である上端１０Ｂは、後述する中間部材３０に接続されている。

第２拡縮部２０は、内部に作動流体が充填される第２圧力室Ｒ２を形成して拡縮自在に設けられている。本実施形態において、第２拡縮部２０は、第１拡縮部１０と略同等の構成を採用しており、軸方向の両端が気密に閉塞された筒状をなし、軸方向に伸縮自在に設けられている。第２拡縮部２０は、伸縮方向の一端である上端２０Ｂが、車両Ｖに取り付けられた状態においてサスペンションアーム４に接続される。第２拡縮部２０の伸縮方向の他端である下端２０Ａは後述する中間部材３０に接続されている。

図２に示すように、第１拡縮部１０は、ベローズ１１及び２つの蓋部材１２，１３を有して構成されている。ベローズ１１は、両端が開口した筒状をなしている。ベローズ１１はゴム製である。ベローズ１１は、外部からの荷重を受けて弾性変形し、外部からの荷重が除かれると元の形状（例えば、図２の形状）に弾性的に復元する。蓋部材１２，１３は金属製の円板状をなす部材である。蓋部材１２，１３は、ベローズ１１の軸方向両端の開口をそれぞれ気密に閉塞する。第１拡縮部１０は、これらベローズ１１及び蓋部材１２，１３により囲んだ第１圧力室Ｒ１を内部に形成している。第２拡縮部２０は、第１拡縮部１０と同様の構成であり、ベローズ１１及び２つの蓋部材１２，１３のそれぞれ相当するベローズ２１及び２つの蓋部材２２，２３を有して構成されている。第２拡縮部２０は、これらベローズ２１及び蓋部材２２，２３により囲んだ第２圧力室Ｒ２を内部に形成している。

中間部材３０は、第１拡縮部１０と第２拡縮部２０との間に配置されて第１拡縮部１０と第２拡縮部２０とを連結している。中間部材３０は、偏平な円柱状に形成されている。上述のように、中間部材３０の軸方向の両端には、第１拡縮部１０の上端１０Ｂ及び第２拡縮部２０の下端２０Ａがそれぞれ接続されている。これにより、本実施形態の中間部材３０は、第１拡縮部１０及び第２拡縮部２０を伸縮方向に直列に連結している。また、これにより、中間部材３０は、第１圧力室Ｒ１及び第２圧力室Ｒ２を、中間部材３０の軸方向長さ程度、より詳細には、中間部材３０の軸方向長さと、第１拡縮部１０の蓋部材１３の板厚と、第２拡縮部２０の蓋部材２２の板厚との和と略同等の間隔で配置している。また、中間部材３０は、緩衝器１が車両Ｖに取り付けられた状態において、車両ＶのボディＢに固定的に接続される。本実施形態の場合、中間部材３０は、固定部材３１を介してボディＢに固定されている。中間部材３０は貫通流路３０Ａを形成している。貫通流路３０Ａは、中間部材３０の軸方向に貫通して形成されている。貫通流路３０Ａは、後述する第１管部４１及び第２管部４２の内部の管路である第１管路４１Ａ及び第２管路４２Ａを連通する。

緩衝器１は、車両Ｖに取り付けられた状態において、下から第１拡縮部１０、中間部材３０、及び第２拡縮部２０の順に、上下方向に並んで配置される。緩衝器１は、車両Ｖに取り付けられた状態において、下端側の第１拡縮部１０がサスペンションアーム３に接続されるとともに、上端側の第２拡縮部２０がサスペンションアーム４に接続される。また、上述のように、中間部材３０は、緩衝器１が車両Ｖに取り付けられた状態において、車両ＶのボディＢに固定的に配置される。これにより、緩衝器１は、ボディＢと車輪Ｗの上下方向の相対移動に伴って第１拡縮部１０及び第２拡縮部２０が上下方向に伸縮することで、第１圧力室Ｒ１及び第２圧力室Ｒ２の容積が変化する。

具体的には、緩衝器１は、ボディＢに対して車輪Ｗが上方に相対移動した場合、第１拡縮部１０が収縮して第１圧力室Ｒ１の容積が減少するとともに、第２拡縮部２０が伸長して第２圧力室Ｒ２の容積が増加する（図３参照）。一方、緩衝器１は、ボディＢに対して車輪Ｗが下方に相対移動した場合、第１拡縮部１０が伸長して第１圧力室Ｒ１の容積が増加するとともに、第２拡縮部２０が収縮して第２圧力室Ｒ２の容積が減少する（図４参照）。

減衰部４０は、第１圧力室Ｒ１及び第２圧力室Ｒ２を連通する。減衰部４０は、第１圧力室Ｒ１及び第２圧力室Ｒ２の拡縮に伴って第１圧力室Ｒ１と第２圧力室Ｒ２との間を流通する作動流体の流れに抵抗を付与する。本実施形態の場合、減衰部４０は、図１及び図２に示すように、第１管部４１及び第２管部４２を有して構成されている。

第１管部４１は、断面略円形の管状のゴムをらせん状に成形してなる。第１管部４１は第１圧力室Ｒ１内に配置されている。第１管部４１の軸方向（伸縮方向）の両端は、第１拡縮部１０の軸方向両端の蓋部材１２，１３にそれぞれ接続されている。第１管部４１は、圧縮コイルばねのように自然長の状態よりも軸方向に圧縮された状態で第１圧力室Ｒ１内に収納されており、蓋部材１２，１３の間で第１拡縮部１０の伸長方向への弾性力を作用させている。

第２管部４２は、第１管部４１と略同等の構成であり、断面略円形の管状のゴムをらせん状に成形してなる。第２管部４２は、第２圧力室Ｒ２内に配置されている。第２管部４２の軸方向（伸縮方向）の両端は、第２拡縮部２０の軸方向両端の蓋部材２２，２３にそれぞれ接続されている。第２管部４２は、第１管部４１と同様に、圧縮コイルばねのように自然長の状態よりも軸方向に圧縮された状態で第２圧力室Ｒ２内に収納されており、蓋部材２２，２３の間で第２拡縮部２０の伸長方向への弾性力を作用させている。

第１管部４１と第２管部４２とは、互いの対向方向にコイルばねの圧縮による弾性力を作用させている。第１管部４１のばね係数と第２管部４２のばね係数は略同等としている。したがって、緩衝器１は、外部からの力が入力されていない自然な状態では、これら第１管部４１及び第２管部４２のばね力が略平衡している。また、これら第１管部４１及び第２管部４２のらせん形状による弾性力は、第１拡縮部１０と第２拡縮部２０の各ベローズ１１，２１の弾性力に比して極めて小さい。したがって、仮に第１管部４１又は第２管部４２の一方のみの弾性力が第１拡縮部１０及び第２拡縮部２０の伸縮方向に作用したとしても、これによって第１拡縮部１０及び第２拡縮部２０の伸縮に大きな影響を及ぼすことはない。

減衰部４０はチョーク通路を有している。このチョーク通路の長さは、第１圧力室Ｒ１と第２圧力室Ｒ２の間隔よりも長く設定されている。具体的には、本実施形態において、チョーク通路は、第１管部４１の内部の管路４１Ａ、第２管部４２の内部の管路４２Ａ、及び貫通流路３０Ａである。したがって、チョーク通路の長さは、第１圧力室Ｒ１と第２圧力室Ｒ２の間隔と略同等の長さで形成された貫通流路３０Ａの長さに加えて、管路４１Ａ，４２Ａの長さで形成されている。

チョーク通路は、流体の流通抵抗の大きさが流体の流通速度に比例するいわゆるチョーク特性の減衰力を生じさせる通路である。このため、チョーク通路は、減衰力の大きさが孔径の二乗に比例するオリフィスと比較して、減衰力の大きさの制御が容易である。チョーク特性は、流路断面における直径（非円形断面の場合は、等価水力直径）に比して流路長さが十分に長い場合に発生する。例えば、流路長さが流路断面の直径の５倍以上で形成されている場合に、チョーク特性が発生する流路となる。また、チョーク通路によって生じる減衰力の大きさは流路長と流路径に依存する。このため、チョーク通路は、流路長の大きさを調整することによって、十分な大きさの流路径を確保しながら所望の大きさの減衰力を発生することができる。

次に、実施形態１の緩衝器１の作用について説明する。
車両Ｖにおいて、ボディＢに対して車輪Ｗの相対移動が生じていない状態では、緩衝器１は第１圧力室Ｒ１及び第２圧力室Ｒ２の圧力が平衡した状態となっている。この状態では、第１圧力室Ｒ１と第２圧力室Ｒ２との間で作動流体は流通しておらず、減衰力は発生しない。

車両Ｖにおいて、ボディＢに対して車輪Ｗが上方に相対移動し、これに伴ってサスペンションアーム３，４が上方に移動した場合、例えば、図２に示す状態から図３に示す状態になった場合には、第１拡縮部１０が上下方向に収縮して第１圧力室Ｒ１の容積が減少する。一方、第２拡縮部２０は、上下方向に伸長して第２圧力室Ｒ２の容積が増大する。これにより、第１圧力室Ｒ１内の作動流体は圧縮されて圧力が上昇するとともに第２圧力室Ｒ２内の作動流体は膨張して圧力が低下する。すなわち、第１圧力室Ｒ１と第２圧力室Ｒ２との間で圧力差が生じる。この圧力差によって作動流体の流れが生じる。具体的には、作動流体は、第１圧力室Ｒ１から第１管部４１の内部の管路４１Ａに流入し、貫通流路３０Ａ、第２管路４２Ａを経て第２圧力室Ｒ２へ流通する。これにより、第１管路４１Ａ、貫通流路３０Ａ、及び第２管路４２Ａによるチョーク特性の減衰力が生じる。

この時、第１管部４１は、第１拡縮部１０の収縮に伴って収縮する。これにより、第１管部４１は圧縮コイルばねのように作用する。すなわち、第１管部４１は、第１拡縮部１０が収縮すると、この収縮に抗する方向にコイルばね形状による弾性反発力を作用させる。この弾性反発力は圧縮量に応じて大きくなる。このように、第１管部４１は、第１拡縮部１０の収縮に伴って収縮して弾性反発力を発生させることにより、第１拡縮部１０の収縮を妨げる。一方、第２管部４２は、第２拡縮部２０の伸長に伴って伸長する。第２管部４２は、圧縮された状態で第２圧力室Ｒ２に収納されているため、第２拡縮部２０が伸長するにつれて伸長方向に作用させた弾性力を小さくしつつ伸長する。このように、第１管部４１及び第２管部４２は、第１拡縮部１０の収縮及び第２拡縮部２０の伸長に伴って、それらを妨げる方向の抗力を相対的に大きくする。

また、第１管部４１は、第１拡縮部１０の収縮に伴う収縮によって、内部の管路４１Ａの流路断面の変形が生じる。具体的には、略円形状の流路断面が収縮量に応じて略楕円形状に偏平に変形する。第２管部４２は、第２拡縮部２０の伸長に伴う伸長によって、内部の管路４２Ａの流路断面が伸長量に応じて略楕円形状に偏平に変形する。内部の管路４１Ａ，４２Ａの流路断面の変形量が大きくなると、これに伴って流路の断面積が小さくなるため、第１管路４１Ａ及び第２管路４２Ａを流通する作動流体の流通抵抗が流路断面の変形量に応じて大きくなる。すなわち、緩衝器１は、第１拡縮部１０の収縮量及び第２拡縮部２０の伸長量がそれぞれ大きくなるにつれて減衰力もより大きくなる。

更に、第１管部４１は、第１拡縮部１０の収縮によって密着するまで収縮したときには、クッションゴムのように機能する。すなわち、第１管部４１は、第１拡縮部１０の収縮によって密着状態から更に収縮しようとする方向の力を受けることによって、コイルばねの素線に相当する管が径方向に圧縮されて変形することによる弾性反発力を作用させる。これに加えて、第１管部４１が密着状態から収縮方向に更に変形する場合には、密着していない状態における変形量よりも極めて大きな変形量で内部の管路４１Ａの流路断面が変形する。これにより、第１管部４１は、内部の管路４１Ａを流通する作動流体の流通抵抗がより大きくなり、より大きな減衰力を発生する。このように、第１管部４１は、密着状態において収縮方向の力を更に受けた場合には、密着していない状態において生じる抗力よりも更に大きな抗力を作用させ、第１拡縮部１０のそれ以上の収縮をより強く抑制する。したがって、緩衝器１は、ボディＢに対する車輪Ｗの上方への相対移動が大きくなるにつれて、それを抑制するより大きな抗力を発生する。

一方、車両Ｖにおいて、ボディＢに対して車輪Ｗが下方に相対移動した場合、例えば、図２に示す状態から図４に示す状態になった場合には、緩衝器１は、上述の車輪が上方に相対移動した場合とは反対方向に動作する。これにより、緩衝器１では、作動流体の第２圧力室Ｒ２から第１圧力室Ｒ１への流れが生じる。これにより、第２管路４２Ａ、貫通流路３０Ａ、及び第１管路４１Ａによるチョーク特性の減衰力が生じる。

この時、第２管部４２は、第２拡縮部２０の収縮に伴って収縮して圧縮コイルばねのように作用する。これにより、第２管部４２は、第２拡縮部２０の収縮に抗する方向にコイルばね形状による弾性反発力を作用させ、第２拡縮部２０の収縮を妨げる。一方、第１管部４１は、第１拡縮部１０の伸長に伴って、伸長方向に作用させた弾性力を小さくしつつ伸長する。

また、この時、第２管部４２は、第２拡縮部２０の収縮に伴う収縮によって内部の管路４２Ａの流路断面の変形が生じる。第１管部４１は、第１拡縮部１０の伸長に伴う伸長によって内部の管路４１Ａの流路断面の変形が生じる。そして、これら管路４１Ａ，４２Ａの流路断面の変形量が大きさに応じて流路の断面積が小さくなり、第１管路４１Ａ及び第２管路４２Ａを流通する作動流体の流通抵抗が流路断面の変形量に応じて大きくなる。すなわち、緩衝器１は、第１拡縮部１０の伸長量及び第２拡縮部２０の収縮量がそれぞれ大きくなるにつれて減衰力もより大きくなる。

更に、第２管部４２は、第２拡縮部２０の収縮によって密着するまで収縮したときには、管が径方向に変形することによる弾性反発力を作用させ、更に収縮しようとする第２拡縮部２０に対してクッションゴムのように機能する。これに加えて、第２管部４２は、密着していない状態における変形量よりも極めて大きな変形量で内部の管路４２Ａの流路断面が変形し、作動流体の流通抵抗がより大きくなり、より大きな減衰力を発生する。このように、第２管部４２は、密着状態において収縮方向の力を更に受けた場合には、密着していない状態において生じる抗力よりも更に大きな抗力を作用させ、第２拡縮部２０のそれ以上の収縮をより強く抑制する。したがって、緩衝器１は、ボディＢに対する車輪Ｗの下方への相対移動が大きくなるにつれて、それを抑制するより大きな抗力を発生する。

以上より、実施形態１の緩衝器１は、第１拡縮部１０及び第２拡縮部２０の一方が拡張すると他方が収縮する。これにより、２つの圧力室Ｒ１，Ｒ２が拡縮し、減衰部４０を流通する作動流体の流れが生じる。作動流体は、減衰部４０のチョーク通路を流通することによってその流れに抵抗が付与される。これにより、第１拡縮部１０及び第２拡縮部２０を拡縮させる力を減衰させる。チョーク通路は、第１圧力室Ｒ１及び第２圧力室Ｒ２の間隔よりも長い流路長で形成されている。このように、緩衝器１は、減衰部４０におけるチョーク通路の流路長が２つの圧力室Ｒ１，Ｒ２の間隔に制限されることなく形成されている。このため、チョーク通路の流路長が２つの圧力室の間隔に制限される場合と比較して、得られる減衰力の大きさの幅が広がる。また、所望の減衰力に応じた流路長を自由に設定することができるとともに、流路長を確保するためだけに２つの圧力室の間隔を設定する必要もない。このため、緩衝器の設計自由度を向上させることができる。

したがって、実施形態１の緩衝器１は、所望の大きさの減衰力を容易に得ることができる。

また、実施形態１の緩衝器１において、減衰部４０は、内部の管路４１Ａ，４２Ａがチョーク通路とされた第１管部４１及び第２管部４２を有している。このため、流路長が２つの圧力室の間隔よりも長いチョーク流路を容易に形成することができる。すなわち、管を用いることによって、チョーク通路の長さや経路を自在に設定することができる。

また、実施形態１の緩衝器１において、チョーク通路はらせん状に形成されている。このため、所望の流路長を確保しつつチョーク通路の省スペース化を図ることができる。

また、実施形態１の緩衝器１において、チョーク通路は、第１圧力室Ｒ１及び第２圧力室Ｒ２内に配置されている。このため、チョーク通路を形成するためのスペースを別途形成する必要がないため、緩衝器の省スペース化を図ることができる。

また、緩衝器１は、チョーク通路を形成するらせん状の第１管部４１が第１圧力室Ｒ１内に収納されている。このため、緩衝器１に作用する車両ＶのボディＢ等による初期荷重を第１管部４１によって受けることができる。

＜実施形態２＞
次に、実施形態２に係る緩衝器２０１について説明する。緩衝器２０１は、図５に示すように、第２管部に相当する管部を備えておらず、貫通流路３０Ａと第２圧力室Ｒ２とが直接的に連通している。また、第１管部２４１は、ばね鋼により形成されている。これらの点において、実施形態２の緩衝器２０１は実施形態１の緩衝器１と相違する。その他の点において、実施形態１と同様の構成には同様の符号を付し、その詳細な説明を省略する。

緩衝器２０１は、図５に示すように、実施形態１の緩衝器１と同様に車両Ｖのサスペンション装置２に組み込まれている。緩衝器２０１は、ばね鋼により形成された第１管部２４１が実施形態１のゴム製の第１管部４１よりも大きな弾性力を作用させる。第１管部２４１による弾性力の大きさは、自然状態におけるベローズ１１，２１を弾性変形させ得る大きさ、すなわち、第１拡縮部１０及び第２拡縮部２０を拡縮させ得る大きさで作用している。緩衝器２０１は、第１圧力室Ｒ１内に収納された第１管部２４１のみを備え、第２圧力室Ｒ２内には管部は備えられていない。このため、緩衝器２０１は、自然状態において、第１拡縮部１０を軸方向に伸長させ、第２拡縮部２０を収縮させる方向の力が作用している。

第１管部２４１の内部の管路２４１Ａは、実施形態１と同様に、中間部材３０に形成された貫通流路３０Ａに連通している。実施形態２の緩衝器２０１において、減衰部２４０は第１管部２４１及び中間部材３０により構成される。したがって、本実施形態において、減衰部２４０が有するチョーク通路は、第１管部２４１の内部の管路２４１Ａ及び貫通流路３０Ａにより構成されている。

このような構成の緩衝器２０１もまた、実施形態１と同様の効果を奏する。
また、実施形態２の緩衝器２０１において、減衰部２４０のチョーク通路は、第１管路２４１Ａ及び貫通流路３０Ａにより構成されている。このため、実施形態２のチョーク通路は、第２管路に相当する管路が設けられていない分、実施形態１のチョーク通路の流路長よりも短い簡易な構成とすることができる。なお、上述のように、チョーク通路による減衰力の大きさは、流路長及び流路断面積に依存する。このため、実施形態２における減衰部２４０が有するチョーク流路の流路長さが実施形態１の減衰部４０が有するチョーク通路の流路長さよりも短く形成されていても、流路の断面積の設定により同等の減衰力を発生させることが可能である。

また、サスペンション装置２には、車輪Ｗの接地状態において、重力の作用により車輪Ｗに対してボディＢが下方に相対移動する方向の荷重が生じている。このため、緩衝器２０１には、第１拡縮部１０を収縮させて第２拡縮部２０を伸長させる方向の初期荷重が作用する。一方、緩衝器２０１は、第１拡縮部１０に収納された第１管部２４１を有しており、第１管部２４１はコイル形状による弾性反発力を第１拡縮部１０が伸長する方向に作用させている。これにより、緩衝器２０１は、図５に示すようにして車両Ｖのサスペンション装置２に組み込まれた状態において、第１管部２４１のばね力によってボディＢに対して車輪Ｗが下方に（車輪Ｗに対してボディＢが上方に）相対移動する方向の力を作用させる。このため、緩衝器２０１は、第１管部２４１の弾性反発力によってボディＢの荷重を受けることができる。このように、緩衝器２０１は、第１管部２４１が第１拡縮部１０に収納されて伸長方向に弾性反発力を作用させていることによって、第１管部２４１をサスペンション装置２の懸架ばねとして機能させることができる。緩衝器２０１は、第１管部２４１が車両Ｖの荷重を支え得る十分なばね力を発生する構成を採用することによって、サスペンション装置２の懸架ばねを担うことができる。この場合、簡易な構成の車両のサスペンション装置を実現することができる。

＜実施形態３＞
次に、実施形態３に係る緩衝器３０１について説明する。緩衝器３０１は、図６に示すように、第１管部３４１及び第２管部３４２の軸方向の長さが異なる点において、実施形態１の緩衝器１と相違する。その他の点において、実施形態１と同様の構成には同様の符号を付し、その詳細な説明を省略する。

図６に示すように、緩衝器３０１において、第１管部３４１及び第２管部３４２は、実施形態１の第１管部４１及び第２管部４２の長さの半分程度の長さで形成されている。第１管部３４１は、一端が第１拡縮部１０の蓋部材１３に接続されている。第１管部３４１の他端は、蓋部材１２には接続されておらず、自由端とされている。同様に、第２管部３４２は、一端が第２拡縮部２０の蓋部材２２に接続され、他端が自由端とされている。

第１管部３４１の内部の管路３４１Ａ、及び第２管部３４２の内部の管路３４２Ａは、それぞれ中間部材３０側の一端において貫通流路３０Ａに連通している。これら第１管部３４１の内部の管路３４１Ａと、貫通流路３０Ａと、第２管部３４２の内部の管路３４２Ａは、チョーク通路とされている。このように、実施形態３の緩衝器３０１において、減衰部３４０は、これら第１管部３４１、中間部材３０、及び第２管部３４２により構成される。

このような構成の緩衝器３０１もまた、実施形態１と同様の効果を奏する。
また、実施形態３の緩衝器３０１において、減衰部３４０のチョーク通路は、第１管路３４１Ａと、貫通流路３０Ａと、第２管路３４２Ａにより構成されている。このため、実施形態１のチョーク通路の流路長よりも第１管路３４１Ａ及び第２管路３４２Ａの流路長が短い分短くなっている。しかしながら、上述のように、チョーク通路による減衰力の大きさは、流路長及び流路断面積に依存する。このため、実施形態１の第１管路４１Ａ及び第２管路４２Ａよりも短い流路長さの第１管路３４１Ａ及び第２管路３４２Ａであっても、流路の断面積の設定により、実施形態１の緩衝器１と同等の減衰力を発生可能な緩衝器を実現することができる。

また、実施形態３の緩衝器３０１は、第１管部３４１及び第２管部３４２のそれぞれの一端が自由端とされている。これにより、緩衝器３０１は、第１管部３４１及び第２管部３４２のコイルばね形状による弾性反発力や、第１管路３４１Ａ及び第２管路３４２Ａの流路断面の変形による作動流体の流通抵抗の変化を生じさせることなく、第１拡縮部１０及び第２拡縮部２０を拡縮する。このため、緩衝器３０１は、第１管路３４１Ａ、貫通流路３０Ａ、及び第２管路３４２Ａによるチョーク特性の減衰力のみを作用させることができる。その結果、より簡易な減衰特性の緩衝器を実現することができる。

また、実施形態３の緩衝器３０１は、第１拡縮部１０又は第２拡縮部２０の収縮量が所定以上になった場合には、第１管部３４１又は第２管部３４２の自由端に蓋部材１２，２３が当接するようになり、実施形態１と同様に、弾性反発力を作用させることができるようになる。更に、第１拡縮部１０又は第２拡縮部２０の収縮量が更に増加して第１管部３４１又は第２管部３４２が密着した場合には、実施形態１と同様に、第１管部３４１及び第２管部３４２をクッションゴムのように機能させることができる。

＜実施形態４＞
次に、実施形態４に係る緩衝器４０１について説明する。緩衝器４０１は、図７に示すように、第１管部４４１及び第２管部４４２が２重に巻かれて形成されている点において、実施形態１の緩衝器１と相違する。その他の点において、実施形態１と同様の構成には同様の符号を付し、その詳細な説明を省略する。

図７に示すように、緩衝器４０１において、第１管部４４１及び第２管部４４２は、内側コイル４５１，４６１、及び外側コイル４５２，４６２の２重巻きで形成されている。第１管部４４１の内側コイル４５１及び外側コイル４５２は２つの蓋部材１２，１３の間で軸方向にコイル状にそれぞれ延びている。第２管部４４２の内側コイル４６１及び外側コイル４６２は２つの蓋部材２２，２３の間で軸方向にコイル状にそれぞれ延びている。これにより、第１管部４４１の内側コイル４５１及び外側コイル４５２は２つの蓋部材１２，１３の間で、第２管部４４２の内側コイル４６１及び外側コイル４６２は２つの蓋部材２２，２３の間で、それぞれ弾性反発力を作用させている。

第１管部４４１の内部の管路４４１Ａは、内側コイル４５１及び外側コイル４５２において一連のチョーク通路として形成されている。第２管部４４２の内部の管路４４２Ａは、内側コイル４６１と外側コイル４６２とが一連のチョーク通路として形成されている。第１管部４４１及び第２管部４４２は、内側コイル４５１，４６１の一端において内部の各管路４４１Ａ，４４２Ａが貫通流路３０Ａに連通している。内側コイル４５１，４６１の各他端は、外側コイル４５２，４６２の各他端にそれぞれ接続されて連通している。外側コイル４５２，４６２は、それぞれ他端側から中間部材３０側にコイル状に延伸して蓋部材１３，２２に当接している。外側コイル４５２，４６２は、中間部材３０側の端部において第１圧力室Ｒ１及び第２圧力室Ｒ２にそれぞれ開放されている。

このような構成の緩衝器４０１もまた、実施形態１と同様の効果を奏する。
また、実施形態４の緩衝器４０１において、減衰部４４０のチョーク通路は、第１管路４４１Ａと、貫通流路３０Ａと、第２管路４４２Ａにより構成されている。このため、実施形態１のチョーク通路の流路長よりも長い流路長のチョーク通路を容易に形成することができる。また、より長い流路長の通路を形成できるので、流路断面積のより大きなチョーク通路とすることができ、チョーク通路の閉塞のおそれの回避を図ることができる。

また、実施形態４の緩衝器４０１は、第１管部４４１及び第２管部４４２のそれぞれが、内側コイル４５１，４６１及び外側コイル４５２，４６２の２重に巻かれて形成されている。これにより、緩衝器４０１は、実施形態１と比較して、コイルばね形状による弾性反発力がより大きく作用する構成を容易に実現することができる。

＜実施形態５＞
次に、実施形態５に係る緩衝器５０１について説明する。緩衝器５０１は、図８に示すように、中間部材５３０が２つの貫通流路５３０Ｂ，５３０Ｃを形成しており、これら２つの貫通流路５３０Ｂ，５３０Ｃのそれぞれに、実施形態１と同様の第１管部４１の管路４１Ａ及び第２管部４２の管路４２Ａが別々に連通している点において、実施形態１と相違する。その他の点において、実施形態１と同様の構成には同様の符号を付し、その詳細な説明を省略する。

図８に示すように、緩衝器５０１において、中間部材５３０は、第１貫通流路５３０Ｂ及び第２貫通流路５３０Ｃを形成している。これら第１貫通流路５３０Ｂ及び第２貫通流路５３０Ｃは、実施形態１の貫通流路３０Ａと同様にチョーク通路を構成する。これら２つの貫通流路５３０Ｂ，５３０Ｃのうち、第１貫通流路５３０Ｂには第１管部４１の内部の管路４１Ａが連通しており、第２貫通流路５３０Ｃには第２管部４２の内部の管路４２Ａが連通している。実施形態５の緩衝器５０１において、減衰部５４０は第１管部４１、第２管部４２、及び中間部材５３０により構成されるが、この減衰部５４０が有するチョーク通路は、第１管部４１の内部の管路４１Ａ及び第１貫通流路５３０Ｂにより構成される第１のチョーク通路と、第２管部４２の内部の管路４２Ａ及び第２貫通流路５３０Ｃにより構成される第２のチョーク通路と、の２系統のチョーク通路が並列に形成されている。

このような構成の緩衝器５０１もまた、実施形態１と同様の効果を奏する。
また、実施形態５の緩衝器５０１において、減衰部５４０は、第１管路４１Ａ及び貫通流路５３０Ｂにより構成された第１チョーク通路と、第２管路４２Ａ及び貫通流路５３０Ｃにより構成された第２チョーク通路と、の２系統の並列なチョーク通路を有している。このため、実施形態１のチョーク通路の流路長よりも短く、且つ並列に２系統設けられている分流路断面積が増加する。しかしながら、上述のように、チョーク通路による減衰力の大きさは、流路長及び流路断面積に依存する。このため、実施形態１の減衰部４０が有するチョーク通路よりも流路長さが短く形成されたチョーク流路を有する実施形態５の減衰部５４０であっても、流路の断面積の設定によって、実施形態１の減衰部４０と同等の減衰力を発生させることが可能である。

＜実施形態６＞
次に、実施形態６に係る緩衝器６０１について説明する。緩衝器６０１は、図９に示すように、中間部材６３０が２つの貫通流路６３０Ｂ，６３０Ｃを形成しており、これら２つの貫通流路６３０Ｂ，６３０Ｃのそれぞれに、実施形態１と同様の第１管部４１の管路４１Ａ及び第２管部４２の管路４２Ａが別々に連通している点は実施形態５と同様である。しかしながら、実施形態６の緩衝器６０１は、２つの貫通流路６３０Ｂ，６３０Ｃのそれぞれに逆止弁６３０Ｄ，６３０Ｅが設けられている点において、実施形態５と相違する。その他の点において、実施形態１と同様の構成には同様の符号を付し、その詳細な説明を省略する。

図９に示すように、実施形態６の緩衝器６０１において、減衰部６４０は第１管部４１、第２管部４２、及び中間部材６３０により構成される。中間部材６３０は、第１貫通流路６３０Ｂ及び第２貫通流路６３０Ｃを形成している。これら第１貫通流路６３０Ｂ及び第２貫通流路６３０Ｃは、実施形態１の貫通流路３０Ａと同様にチョーク通路を構成する。これら２つの貫通流路６３０Ｂ，６３０Ｃのうち、第１貫通流路６３０Ｂには、第１管部４１の内部の管路４１Ａが連通しているとともに、第１逆止弁６３０Ｄが設けられている。第２貫通流路６３０Ｃには、第２管部４２の内部の管路４２Ａが連通しているとともに、第２逆止弁６３０Ｅが設けられている。

減衰部６４０が有するチョーク通路は、第１管部４１の内部の管路４１Ａ、第１貫通流路６３０Ｂ、及び第１逆止弁６３０Ｄにより構成される第１のチョーク通路と、第２管部４２の内部の管路４２Ａ、第２貫通流路６３０Ｃ、及び第２逆止弁６３０Ｅにより構成される第２のチョーク通路と、の２系統のチョーク通路である。これらのうち、第１チョーク通路は、第１逆止弁６３０Ｄの作用により、第１圧力室Ｒ１から第２圧力室Ｒ２への作動流体の流れを許容し、その反対の流れを阻止する。第２チョーク通路は、第２逆止弁６３０Ｅの作用により、第２圧力室Ｒ２から第１圧力室Ｒ１への作動流体の流れを許容し、その反対の流れを阻止する。

このような構成の緩衝器６０１もまた、実施形態１と同様の効果を奏する。
また、実施形態６の緩衝器６０１において、減衰部６４０は、第１管路４１Ａ、貫通流路６３０Ｂ、及び第１逆止弁６３０Ｄにより構成された第１チョーク通路と、第２管路４２Ａ、貫通流路６３０Ｃ、及び第２逆止弁６３０Ｅにより構成された第２チョーク通路と、の２系統のチョーク通路を有している。そして、第１チョーク通路は、第１圧力室Ｒ１から第２圧力室Ｒ２への作動流体の流れのみを許容し、第２チョーク通路は、第２圧力室Ｒ２から第１圧力室Ｒ１への作動流体の流れのみを許容する。

このような構成により、緩衝器６０１は、作動流体が第１チョーク通路を流通する場合である第１圧力室Ｒ１が収縮し第２圧力室Ｒ２が伸長する場合と、作動流体が第２チョーク通路を流通する場合である第１圧力室Ｒ１が伸長し第２圧力室Ｒ２が収縮する場合とにおいて、減衰特性の異なる緩衝器を実現することができる。

＜実施形態７＞
次に、実施形態７に係る緩衝器７０１について説明する。緩衝器７０１は、図１０に示すように、実施形態１の第１管部４１及び第２管部４２と同様の管部を備えているが、これらの管部の中間部にそれぞれオリフィスが形成されている点において、実施形態１と相違する。その他の点において、実施形態１と同様の構成には同様の符号を付し、その詳細な説明を省略する。

実施形態７の緩衝器７０１において、減衰部７４０は第１管部７４１、第２管部７４２、及び中間部材３０により構成される。第１管部７４１及び第２管部７４２にはオリフィス７４１Ｂ，７４２Ｂが形成されている。

このような構成の緩衝器７０１もまた、実施形態１と同様の効果を奏する。
また、緩衝器７０１は、第１管路７４１Ａ及び第２管路７４２Ａを流通する作動流体の流速が所定値以下の場合には、オリフィス７４１Ｂ，７４２Ｂを通過する作動流体によってオリフィス特性の減衰力を発生することができる。一方、第１管路７４１Ａ及び第２管路７４２Ａを流通する作動流体の流速が所定値を超える場合には、チョーク通路である第１管路７４１Ａ及び第２管路７４２Ａを流通する作動流体によってチョーク特性の減衰力を発生することができる。

本発明は、上記記述及び図面によって説明した実施形態１〜７に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記各実施形態では、緩衝器が車両に取り付けられる形態を例示したが、本発明に係る緩衝器の用途はこれに限定されない。
（２）上記各実施形態では、作動流体として空気を例示したが、本発明に係る作動流体としては、他の気体であってもよいし、作動油等の液体であってもよい。
（３）上記各実施形態では、第１拡縮部及び第２拡縮部を略同様の構成及び大きさで設けた形態を例示したが、２つの拡縮部の構成や大きさは異なっていてもよい。
（４）上記各実施形態では、第１拡縮部及び第２拡縮部がそれぞれゴム製のベローズを有して構成された形態を例示したが、第１拡縮部及び第２拡縮部は、金属製のベローズやローリングローブ等を有して構成された形態であってもよい。
（５）上記各実施形態では、減衰部が内部の管路をチョーク通路とする管部を有する形態を例示したが、これは必須ではない。減衰部は、ブロック状の部材の内部にチョーク通路が形成されている形態であってもよい。この場合、例えば、３Ｄプリンタ等によって形成することにより、ブロック状の部材の内部に所望の流路形状を容易に得ることができる。
（６）上記実施形態では、減衰部がらせん状のチョーク通路を有する形態を例示したが、チョーク通路の形態はらせん状に限定されず、例えば、蛇行状、渦巻き状、ウェブ状等であることができる。
（７）上記各実施形態では、中間部材を備え、第１拡縮部及び第２拡縮部を直列に連結する形態を例示したが、これは必須ではない。第１拡縮部及び第２拡縮部は、連結されていなくてもよく、一方が収縮した際に他方が拡張する形態で、それぞれ単独に設けられていてもよい。
（８）上記実施形態では、管部が弾性変形自在に設けられる形態として、管部の材質がゴム、ばね鋼等である形態を例示したが、管部を弾性変形自在に設ける形態はこれらに限定されるものではない。弾性変形自在な管部の形態として、管部が弾性材料で形成される場合には、例示した材質以外の他の弾性材料で形成されてもよい。

１，２０１，３０１，４０１，５０１，６０１，７０１…緩衝器、２…サスペンション装置、３…サスペンションアーム、４…サスペンションアーム、１０…第１拡縮部、１０Ａ…第１拡縮部の下端、１０Ｂ…第１拡縮部の上端、１１，２１…ベローズ、１２，１３，２２，２３…蓋部材、２０…第２拡縮部、２０Ａ…第２拡縮部の下端、２０Ｂ…第２拡縮部の上端、３０，５３０，６３０…中間部材、３０Ａ…貫通流路、３１…固定部材、４０，２４０，３４０，４４０，５４０，６４０，７４０…減衰部、４１，２４１，３４１，４４１，７４１…第１管部、４１Ａ，２４１Ａ，３４１Ａ，４４１Ａ，７４１Ａ…第１管路、４２，３４２，４４２，７４２…第２管部、４２Ａ，３４２Ａ，４４２Ａ，７４２Ａ…第２管路、４５１，４６１…内側コイル、４５２，４６２…外側コイル、５３０Ｂ，６３０Ｂ…第１貫通流路、５３０Ｃ，６３０Ｃ…第２貫通流路、６３０Ｄ…第１逆止弁、６３０Ｅ…第２逆止弁、７４１Ｂ，７４２Ｂ…オリフィス、Ｂ…ボディ、Ｃ１，Ｃ２…回動軸、Ｋ…ナックル、Ｒ１…第１圧力室、Ｒ２…第２圧力室、Ｖ…車両、Ｗ…車輪

Claims (5)

1. 内部に作動流体が充填される第１圧力室を形成して拡縮自在に設けられた第１拡縮部と、
   内部に作動流体が充填される第２圧力室を形成して拡縮自在に設けられた第２拡縮部と、
   前記第１圧力室及び前記第２圧力室を連通し、前記第１圧力室及び前記第２圧力室の拡縮に伴って前記第１圧力室と前記第２圧力室との間を流通する前記作動流体の流れに抵抗を付与する減衰部と、
   を備えており、
   前記減衰部は、前記第１圧力室及び前記第２圧力室の間隔よりも長い流路長で形成されたチョーク通路を有していることを特徴とする緩衝器。
2. 前記減衰部は、内部の管路を前記チョーク通路とする管部を有していることを特徴とする請求項１に記載の緩衝器。
3. 前記管部は弾性変形自在に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の緩衝器。
4. 前記チョーク通路はらせん状に形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の緩衝器。
5. 前記チョーク通路は、前記第１圧力室及び前記第２圧力室のうちの少なくとも一方内に配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の緩衝器。

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