JP7132759B2 - 緩衝器 - Google Patents

Description

本発明は、緩衝器の改良に関する。

従来、緩衝器の中には、シリンダと、このシリンダ内を伸側室と圧側室とに区画するピストンに連結されてシリンダ外へと突出するピストンロッドと、伸側室と圧側室とを連通してこれらの間を移動する液体の流れに抵抗を与える減衰通路とを備えるものがある。このような緩衝器では、緩衝器の伸縮時に液体が減衰通路を流れるようになっており、その液体の流れに付与される抵抗に起因する減衰力が発生する。

さらに、そのような緩衝器の中には、減衰通路を迂回して伸側室と圧側室とを連通するバイパス路をピストンロッドに形成するとともに、ピストンの伸長側へのストローク量が所定以上となる伸側ストロークエンド付近の領域にピストンがある場合にシャッタでバイパス路を閉じるものがある（例えば、特許文献１）。

上記構成によれば、伸側ストロークエンド付近の領域にピストンがある場合には、バイパス路を閉じた分、減衰通路を流れる液体の流量が増えるので、発生する減衰力を大きくできる。このため、緩衝器が伸長していくと、その伸側ストロークエンド付近で大きな減衰力が発生し、その大きな減衰力で緩衝器の伸長速度を減速してから停止できる。よって、緩衝器の最伸長時の衝撃を緩和できる。

特開２００５－５４９２４号公報

ここで、例えば、特開２００５－５４９２４号公報に記載の緩衝器では、図５に示すように、シリンダ１の軸方向の一端部に装着されてピストンロッド３を摺動自在に支持するロッドガイド４００にシャッタ６００が取り付けられている。そして、そのシャッタ６００は、環状であり、内周がピストンロッド３の外周に摺接する。

さらに、そのピストンロッド３の側方にバイパス路Ｂが開口しており、緩衝器の伸長時にピストンロッド３がシリンダ１から退出してピストン２が図中上側へ移動していくと、バイパス路Ｂの開口ｂ１がシャッタ６００で塞がれる（図５）。そして、さらに緩衝器が伸長すると、ピストンロッド３の外周に設けたストッパ２２がロッドガイド４００に突き当たり、ピストン２のそれ以上の図中上側への移動が阻止されて、緩衝器のそれ以上の伸長が阻止される。

このように、ストッパ２２とロッドガイド４００が当接したときのピストン２の位置が伸側ストロークエンドとなり、そのときに緩衝器が最伸長状態（伸切り）となる。そして、ピストン２が伸側ストロークエンドまで移動した状態においても、開口ｂ１はシャッタ６００で塞がれた状態に維持されるようになっている。

上記したように、バイパス路Ｂがシャッタ６００で閉じられるピストン２のストローク領域を閉塞領域とする。すると、従来の緩衝器の閉塞領域の大きさは、図５に示すように、バイパス路Ｂの開口ｂ１の下端とシャッタ６００の下端が径方向視で重なる閉塞領域の始端にピストン２が位置するときのストッパ２２とロッドガイド４００との間の距離ｘ１に等しい。

そして、その閉塞領域を大きくするには、シャッタ６００の軸方向長さを長くして、緩衝器の伸長行程での早い段階（図５に示すピストン２の位置よりも低い位置）からバイパス路Ｂを閉じる方法が考えられるが、それだけでは閉塞領域を大きくできない。

なぜなら、シャッタ６００の軸方向長さを長くしただけでは、ストッパ２２がロッドガイド４に突き当たるよりも前にシャッタ６００に突き当たり、それ以上のピストン２の上側への移動が阻止されて、閉塞領域が大きくならないためである。

このため、従来の緩衝器では、バイパス路Ｂのような、ピストンロッドに形成されて伸側室と圧側室とを連通する通路をシャッタで閉じる閉塞領域を大きくするのが難しく、閉塞領域が伸側ストロークエンド至近の領域に限られてしまう。

そこで、本発明は、このような問題を解決し、ピストンロッドに形成されて伸側室と圧側室とを連通する通路を閉じる閉塞領域を容易に大きくできる緩衝器の提供を目的とする。

上記課題を解決する緩衝器は、ピストンロッドの側方から開口し、シリンダ内にピストンで区画された伸側室と圧側室とを連通する通路と、ピストンロッドの外周に軸方向へ移動可能に装着されて通路を開閉するシャッタと、シリンダの一端部に装着されるロッドガイドとシャッタとを連結するコイルばねと、ピストンロッドの外周に設けられてロッドガイドの先端及びシャッタの先端に当接可能なストッパとを備え、ロッドガイドにはロッドガイドの先端から開口してシャッタとコイルばねを収容可能な凹部が形成されており、コイルばねのロッドガイド側の一端から凹部の開口端までの距離は、コイルばねが自然長となった状態でのコイルばねの一端からシャッタの先端までの距離よりも短く、コイルばねが密着長となった状態でのコイルばねの一端からシャッタの先端までの距離よりも長いことを特徴とする。

上記構成によれば、シャッタとロッドガイドをコイルばねで連結した分、シャッタの位置を伸側室側へ下げられる。さらに、コイルばねが変形できるので、ピストンの伸長側への移動がシャッタで阻止されることがなく、通路の閉塞領域を容易に大きくできる。

また、上記構成によれば、密着長となった状態でコイルばねに荷重がかからず、コイルばねの耐久性を向上できる。

また、上記緩衝器では、コイルばねが連結部材を介してロッドガイドに連結されており、その連結部材がコイルばねの一端部内周に嵌合する環状の嵌合部と、この嵌合部の一端から径方向外側へ突出してコイルばねの一端が当接する一端側シート部とを含み、シャッタがコイルばねの他端部内周に嵌合してピストンロッドの外周に摺接する筒状のシャッタ本体と、このシャッタ本体の一端から径方向外側へ突出してコイルばねの他端が当接する他端側シート部とを含み、ストッパがロッドガイドに当接した状態では嵌合部とシャッタ本体との間に隙間ができるとよい。当該構成によれば、シャッタの耐久性を向上できる。

また、上記緩衝器では、ロッドガイドの凹部の内周に環状のクッションラバーが装着されており、取付初期状態でのクッションラバーの先端が凹部から外方へ突出するとともに、シャッタの先端がクッションラバーの先端よりもストッパ側に位置するとよい。

上記構成によれば、コイルばねとクッションラバーは、それぞれ圧縮されると緩衝器を収縮方向へ附勢するので、これらの附勢力によっても緩衝器の伸長作動を妨げられる。さらに、上記構成によれば、緩衝器の伸長行程において、先ずコイルばねが機能してからクッションラバーが機能し、緩衝器の伸長作動を妨げる力が段階的に大きくなるので、緩衝器の最収縮時の衝撃をより確実に緩和できる。

また、上記緩衝器は、通路に挿入されてその通路の流路面積を変更可能な弁体と、ピストンロッド内に挿入されるコントロールロッドを介して弁体を駆動するアジャスタとを備えるとよい。当該構成によれば、アジャスタの操作により通路の流路面積を変更できるので、緩衝器の発生する減衰力を大小調節できる。

本発明の緩衝器によれば、ピストンロッドに形成されて伸側室と圧側室とを連通する通路をシャッタで閉じる閉塞領域を容易に大きくできる。

本発明の一実施の形態に係る緩衝器を示した縦断面図である。 図１の一部を拡大して示した部分拡大縦断面図である。 本発明の一実施の形態に係る緩衝器のピストンが閉塞領域の始端にある状態を示した部分拡大縦断面図である。 本発明の一実施の形態に係る緩衝器のピストンが閉塞領域の終端となる伸側ストロークエンドにある状態を示した部分拡大縦断面図である。 従来の緩衝器のピストンが閉塞領域の始端にある状態を示した部分拡大縦断面図である。

以下に本発明の実施の形態の緩衝器について、図面を参照しながら説明する。いくつかの図面を通して付された同じ符号は、同じ部品か対応する部品を示す。

図１に示す一実施の形態に係る緩衝器Ｄは、鞍乗型車両の後輪を懸架するリアクッションユニット、又は車室を備えた自動車のサスペンション装置等に利用されている。

そして、以下の説明では、説明の便宜上、図１に示した状態での緩衝器Ｄの上下を単に「上」「下」という。しかし、車両に取り付けられた状態での緩衝器Ｄの上下を取付対象に応じて適宜変更できるのは勿論である。具体的には、緩衝器Ｄを図１と同じ向きで車両に取り付けても、上下逆向きにして取り付けてもよい。

つづいて、本実施の形態に係る緩衝器Ｄの具体的な構造について説明する。図１に示すように、緩衝器Ｄは、有底筒状のシリンダ１と、このシリンダ１内に摺動自在に挿入されるピストン２と、下端がピストン２に連結されて上端がシリンダ１外へと突出するピストンロッド３とを備える。

そして、ピストンロッド３の上端には、ブラケット（図示せず）が設けられており、ピストンロッド３がそのブラケットを介して車体と車軸の一方に連結される。その一方、シリンダ１の底部１ａにもブラケット（図示せず）が設けられており、シリンダ１がそのブラケットを介して車体と車軸の他方に連結される。

このようにして緩衝器Ｄは車体と車軸との間に介装される。そして、車両が凹凸のある路面を走行する等して車輪が車体に対して上下に振動すると、ピストンロッド３がシリンダ１に出入りして緩衝器Ｄが伸縮するとともに、ピストン２がシリンダ１内を上下（軸方向）に移動する。

また、緩衝器Ｄは、シリンダ１の上端部に取り付けられてピストンロッド３を摺動自在に支える環状のロッドガイド４を備える。このロッドガイド４の内周には、環状のブッシュ４０が装着されており、ロッドガイド４は、このブッシュ４０を介してピストンロッド３を摺動自在に軸支する。なお、ブッシュ４０を廃し、ロッドガイド４で直接ピストンロッド３を支えていてもよい。

さらに、ロッドガイド４には、ピストンロッド３の外周に摺接するダストシール４１及びオイルシール４２と、シリンダ１の内周に密着する外周シール４３とが装着されている。そして、これらのシールとロッドガイド４により、ピストンロッド３のシリンダ１内への挿入を許容しつつ、シリンダ１の上端を液密に塞いでいる。

なお、図１に示すダストシール４１、オイルシール４２、及び外周シール４３は、個別にロッドガイド４に装着されている。しかし、ダストシール４１、オイルシール４２、及び外周シール４３を一つのシール部材として一体化してもよい。このように、ピストンロッド３の外周、及びシリンダ１の内周をシールするシール部材の構成は適宜変更できる。

上記したように、シリンダ１の上端はロッドガイド４で塞がれている。その一方、シリンダ１の下端は底部１ａで塞がれている。このように、シリンダ１内は、密閉空間とされている。また、そのシリンダ１内のピストン２から見てピストンロッド３とは反対側に、フリーピストン１０が摺動自在に挿入されている。

そして、シリンダ１内におけるフリーピストン１０の上側には液室Ｌが形成され、下側にはガス室Ｇが形成されている。さらに、液室Ｌは、ピストン２でピストンロッド３側の伸側室Ｌ１とピストン２側の圧側室Ｌ２とに区画されており、伸側室Ｌ１と圧側室Ｌ２には、それぞれ作動油等の液体が充填されている。その一方、ガス室Ｇには、エア、又は窒素ガス等の気体が圧縮された状態で封入されている。

なお、フリーピストン１０に替えて、ブラダ、又はベローズ等を利用して液室Ｌとガス室Ｇとを仕切っていてもよく、この仕切となる可動隔壁の構成は適宜変更できる。さらには、内部に可動隔壁を有してガス室Ｇが形成される部材もシリンダ１に限られず、例えば、シリンダ１とは別置き型のタンクを設け、そのタンク内に可動隔壁を設けてガス室Ｇを形成してもよい。

つづいて、ピストン２には、伸側室Ｌ１と圧側室Ｌ２とを連通する伸側通路２ａと圧側通路２ｂが形成されている。さらに、ピストン２の下側（圧側室Ｌ２側）には、伸側通路２ａの出口を開閉する伸側バルブ２０が積層されるとともに、ピストン２の上側（伸側室Ｌ１側）には、圧側通路２ｂの出口を開閉する圧側バルブ２１が積層されている。

伸側バルブ２０は、伸側減衰要素であり、緩衝器Ｄの伸長時に開いて伸側室Ｌ１から圧側室Ｌ２へ向かう液体の流れに抵抗を与える。その一方、圧側バルブ２１は、圧側減衰要素であり、緩衝器Ｄの収縮時に開いて圧側室Ｌ２から伸側室Ｌ１へ向かう液体の流れに抵抗を与える。

上記構成によれば、ピストンロッド３がシリンダ１から退出して緩衝器Ｄが伸長する場合、ピストン２がシリンダ１内を上方へ移動して伸側室Ｌ１を圧縮する。そして、この伸側室Ｌ１の液体が伸側バルブ２０を押し開き、伸側通路２ａを通って圧側室Ｌ２へと移動する。当該液体の流れに対しては、伸側バルブ２０により抵抗が付与される。このため、緩衝器Ｄの伸長時には、伸側室Ｌ１の圧力が上昇して緩衝器Ｄの伸長作動を妨げる伸側の減衰力が発生する。

また、緩衝器Ｄの伸長時には、シリンダ１から退出したピストンロッド３の体積分、シリンダ１内の容積が増加する。すると、ガス室Ｇの圧力によりフリーピストン１０が押し上げられる。このようにして緩衝器Ｄの伸長時にはガス室Ｇの容積が拡大し、これによりシリンダ１から退出するピストンロッド３の体積分を補償できる。

反対に、ピストンロッド３がシリンダ１内へ侵入して緩衝器Ｄが収縮する場合、ピストン２がシリンダ１内を下方へ移動して圧側室Ｌ２を圧縮する。そして、この圧側室Ｌ２の液体が圧側バルブ２１を押し開き、圧側通路２ｂを通って伸側室Ｌ１へと移動する。当該液体の流れに対しては、圧側バルブ２１により抵抗が付与される。このため、緩衝器Ｄの収縮時には、圧側室Ｌ２の圧力が上昇して緩衝器Ｄの収縮作動を妨げる圧側の減衰力が発生する。

また、緩衝器Ｄの収縮時には、シリンダ１内へ侵入したピストンロッド３の体積分、シリンダ１内の容積が減少する。すると、ガス室Ｇの圧力に抗してフリーピストン１０が押し下げられる。このようにして緩衝器Ｄの収縮時にはガス室Ｇの容積が縮小し、これによりシリンダ１内へ侵入するピストンロッド３の体積分を補償できる。

以上からわかるように、本実施の形態では、伸側バルブ２０と圧側バルブ２１のそれぞれが、伸側又は圧側の減衰力を発生するための減衰要素として機能する。さらに、伸側通路２ａと圧側通路２ｂのそれぞれが、伸側又は圧側の減衰要素を設けた減衰通路となっている。そして、本実施の形態では、減衰要素である伸側バルブ２０と圧側バルブ２１がそれぞれリーフバルブとなっていて、減衰通路である伸側通路２ａと圧側通路２ｂがともに一方通行となっている。このため、伸側減衰力と圧側減衰力を独立して設定できる。

しかし、減衰要素の構成は適宜変更できる。例えば、減衰要素として、ポペットバルブ等のリーフバルブ以外のバルブを利用したり、オリフィス、又はチョーク等の絞りを利用したりしてもよい。また、減衰通路は、必ずしも一方通行でなくてもよく、双方向流れが許容されていてもよい。加えて、減衰通路は、必ずしもピストン２に形成されていなくてもよく、例えば、シリンダ１の外周側に形成されていてもよい。

さらに、緩衝器Ｄの様式も適宜変更できる。例えば、本実施の形態では、緩衝器Ｄが片ロッド、単筒型となっている。しかし、シリンダ１の外周にアウターシェルを設けて緩衝器を複筒型にしてもよい。この場合には、ガス室Ｇ及びフリーピストン１０を廃するとともに、シリンダ１とアウターシェルとの間に液体を貯留してリザーバ室を形成し、このリザーバ室でシリンダに出入りするピストンロッド体積分を補償できる。また、ピストンロッド３をピストン２の両側からシリンダ１外へ突出させて緩衝器を両ロッド型にしてもよく、この場合には、シリンダに出入りするピストンロッドの体積補償自体を不要にできる。

つづいて、緩衝器Ｄは、減衰通路である伸側通路２ａと圧側通路２ｂを迂回して伸側室Ｌ１と圧側室Ｌ２とを連通するバイパス路Ｂを備えている。このバイパス路Ｂは、ピストンロッド３に形成されており、一端がそのピストンロッド３の側方に開口して伸側室Ｌ１に接続されるとともに、他端がピストンロッド３の下方に開口して圧側室Ｌ２に接続されている。

より詳しくは、図２に示すように、ピストンロッド３の先端部には、その直上部よりも外径の小さな取付部３ａが設けられている。この取付部３ａの先端外周には螺子溝３ｂが形成されてナット３０が螺合するとともに、取付部３ａの末端には環状の段差３ｃが形成されている。そして、取付部３ａの外周に環状の圧側バルブ２１、ピストン２、及び伸側バルブ２０を装着し、ナット３０を締めると、圧側バルブ２１、ピストン２、及び伸側バルブ２０は、内周部がナット３０と段差３ｃとで挟まれてピストンロッド３の外周に固定される。

また、ピストンロッド３には、その中心部を軸方向に貫通する縦孔３ｄと、段差３ｃの直上部側方から開口して縦孔３ｄに通じる横穴３ｅが形成されている。縦孔３ｄにおいて、横穴３ｅとの接続部よりも上側を縦孔３ｄの上部、接続部から下側（接続部を含む）を縦孔３ｄの下部とすると、縦孔３ｄの上部にはコントロールロッド５が軸方向へ摺動自在に挿入されている。

そのコントロールロッド５の外周は、シール（図示せず）で塞がれており、コントロールロッド５とピストンロッド３との間から液体が漏れないようになっている。このように、縦孔３ｄの上部は塞がれている。その一方、縦孔３ｄの下部は、横穴３ｅと圧側室Ｌ２に連通するととともに、横穴３ｅは、伸側室Ｌ１に通じている。

このため、伸側室Ｌ１と圧側室Ｌ２の液体は、減衰通路である伸側通路２ａ及び圧側通路２ｂを迂回して、横穴３ｅと縦孔３ｄの下部を通って相互に行き来できる。このように、本実施の形態では、横穴３ｅと縦孔３ｄの下部とを有して伸側室Ｌ１と圧側室Ｌ２とを連通する通路が構成されおり、その通路は、減衰通路を迂回するバイパス路Ｂとなっている。

また、そのバイパス路Ｂの一部となる縦孔３ｄの下部には、筒状の弁座部材３１が嵌合されている。そして、コントロールロッド５の下端には、ニードル５ａがその尖端を弁座部材３１の内周側に挿入された状態で設けられており、そのニードル５ａでバイパス路Ｂを通過する液体の流れを絞れるようになっている。

さらに、図示しないが、ピストンロッド３の上端部に設けられたブラケットには、アジャスタが取り付けられている。そして、このアジャスタを操作すると、コントロールロッド５がニードル５ａとともにピストンロッド３内を軸方向へ移動してバイパス路Ｂの流路面積（絞りの程度）が変更される。このため、アジャスタの操作により減衰通路を通過する液体の流量が変わり、緩衝器Ｄの発生する減衰力を大小調節できる。

具体的には、アジャスタを操作してニードル５ａを弁座部材３１へ向けて前進させると、バイパス路Ｂの流路面積が狭くなる。すると、緩衝器Ｄの伸縮時にバイパス路Ｂを通過する液体の流量が少なくなるとともに、減衰通路（伸側通路２ａ又は圧側通路２ｂ）を通過する液体の流量が増えるので、緩衝器Ｄの発生する減衰力が大きくなる。

反対に、アジャスタを操作してニードル５ａを弁座部材３１から離れる方向へ後退させると、バイパス路Ｂの流路面積が広くなる。すると、緩衝器Ｄの伸縮時にバイパス路Ｂを通過する液体の流量が増えるとともに、減衰通路（伸側通路２ａ又は圧側通路２ｂ）を通過する液体の流量が少なくなるので、緩衝器Ｄの発生する減衰力が小さくなる。

このように、本実施の形態では、ニードル５ａが可変絞り弁の弁体となっており、その可変絞り弁でバイパス路Ｂの流路面積を大小させて、緩衝器Ｄの発生する減衰力を大小調節できる。しかし、バイパス路Ｂの流路面積は、必ずしも可変でなくてもよく、例えば、縦孔３ｄの上部、アジャスタ、コントロールロッド５、ニードル５ａ、及び弁座部材３１を廃し、バイパス路Ｂの途中に固定オリフィスを形成してもよい。

つづいて、ピストンロッド３の外周には、バイパス路Ｂを開閉する環状のシャッタ６が摺動自在に装着されている。そして、そのシャッタ６は、コイルばね７を介してロッドガイド４に連結されている。より詳しくは、コイルばね７は、ピストンロッド３の外周に装着されている。そして、シャッタ６は、コイルばね７の下端に嵌合するとともに、コイルばね７とコイルばね７の上端に嵌合した連結部材８を介してロッドガイド４に連結される。

その連結部材８は、コイルばね７の上端部内周に嵌合する環状の嵌合部８ａと、この嵌合部８ａの上端から径方向外側へ突出するとともに、コイルばね７の上端を支える環状のシート部８ｂとを含み、このシート部８ｂを上側へ向けてロッドガイド４の凹部４ａ内に収容される。この凹部４ａには、連結部材８の他にも、オイルシール４２、スペーサ８０、及びクッションラバー９が収容されている。

具体的に、その凹部４ａは、下方（伸側室Ｌ１側）に開口しており、その凹部４ａの上側（底側）は、下側（開口側）よりも内径が小さくなっている。凹部４ａにおいて、内径の小さな部分を小径凹部４ｂ、内径の大きな部分を大径凹部４ｃとすると、小径凹部４ｂにはオイルシール４２が収容される。その一方、大径凹部４ｃには、連結部材８、スペーサ８０、及びクッションラバー９が小径凹部４ｂ側からこの順に収容される。

また、大径凹部４ｃの開口側端部の内周には、周方向に沿って環状溝４ｄが形成されており、この環状溝４ｄにクッションラバー９の外周部が嵌合する。このクッションラバー９は、ゴム又はエラストマー等の弾性を有する部材であり、取付初期状態では、クッションラバー９の下端が凹部４ａから下方へ突出する（図２）。

ここでいう取付初期状態とは、クッションラバー９等の被取付部材がロッドガイド４等の取付対象に取り付けられた状態で、被取付部材に外力が作用していない状態をいう。例えば、クッションラバー９をロッドガイド４に取り付けた時点でクッションラバー９が自身の弾性力の反力としてロッドガイド４から受ける力は、外力には含まれない。

また、クッションラバー９の上端は、スペーサ８０の下端に当接している。さらに、このスペーサ８０が連結部材８におけるシート部８ｂの外周部下端に当接し、このシート部８ｂの上端が小径凹部４ｂと大径凹部４ｃとの境界にできる環状の段差４ｅに当接している。つまり、本実施の形態では、連結部材８とスペーサ８０がクッションラバー９と段差４ｅとで挟まれてロッドガイド４に保持されており、コイルばね７がその連結部材８を介してロッドガイド４に連結されている。

なお、コイルばね７をロッドガイド４に連結するための構成は、図示する限りではなく、適宜変更できる。例えば、スペーサ８０を廃し、連結部材８をクッションラバー９で直接押さえていてもよいのは勿論、連結部材８を廃してコイルばね７を直接ロッドガイド４に嵌合してもよい。

つづいて、コイルばね７の下端に嵌合するシャッタ６は、コイルばね７の下端内周に嵌合するとともにピストンロッド３の外周に摺接する筒状のシャッタ本体６ａと、このシャッタ本体６ａの下端から径方向外側へ突出するとともに、コイルばね７の下端を支える環状のシート部６ｂとを含む。そして、取付状態のコイルばね７が自然長となった状態（取付初期状態）では、シャッタ６の下端が凹部４ａから下方へ突出するとともにクッションラバー９の下端よりも下側に位置する（図２）。

また、ピストンロッド３の外周には、シャッタ６の下端とロッドガイド４の下端４ｆに対向するように、環状のストッパ２２がピストン２とともに装着されている。そして、緩衝器Ｄの伸長作動に伴い図２に示すピストン２が上側へ移動していくと、ストッパ２２がシャッタ６の下端と、クッションラバー９の下端にこの順に突き当たる。さらに、そのストッパ２２は、コイルばね７とクッションラバー９を圧縮しつつ上側へ移動してロッドガイド４の下端４ｆに当接すると、ストッパ２２のそれ以上の上側への移動が阻止される。

このように、ストッパ２２とロッドガイド４が当接すると、ピストン２のそれ以上の上側への移動が阻止される。つまり、ストッパ２２とロッドガイド４が当接したときのピストン位置がピストン２の伸側ストロークエンドとなる。そして、ピストン２が伸側ストロークエンドに達すると、緩衝器Ｄのそれ以上の伸長が阻止されて、緩衝器Ｄが最伸長状態（伸切り）となる。

前述のように、シャッタ６は環状であり、そのシャッタ６の軸方向長さは、ストッパ２２の上端からバイパス路Ｂにおける伸側室Ｌ１側の開口ｂ１の上端までの長さ（図２中、距離ｙ）よりも長い。このため、緩衝器Ｄの伸長行程において、開口ｂ１の下端がシャッタ６の下端に達したときに（図３）、その開口ｂ１をシャッタ６で塞げるのは勿論、ストッパ２２がシャッタ６に当接し、このシャッタ６を押し上げつつ上側へ移動してロッドガイド４に突き当たるまでの間（図４）、開口ｂ１をシャッタ６で閉塞した状態に維持できる。

また、コイルばね７のシャッタ６側の端を自由端７ａ（図２）、ロッドガイド４側の端を固定端７ｂとした場合、コイルばね７を構成する線材同士が密着し、コイルばね７が密着長となった状態での固定端７ｂからシャッタ６の下端（ストッパ２２側端）までの距離が、固定端７ｂから凹部４ａの開口端までの距離ｚ（図４）よりも短い。さらには、嵌合部８ａの軸方向長さとシャッタ６の軸方向長さとを合わせた長さが上記距離ｚよりも短い。

このため、図４に示すように、ストッパ２２とロッドガイド４が当接したときに、コイルばね７の長さが密着長（密着高さ）よりも長くなり、シャッタ本体６ａと連結部材８の嵌合部８ａとの間に隙間ができるので、コイルばね７及びシャッタ６の耐久性を向上できる。

以下、本実施の形態に係る緩衝器Ｄの作動について説明する。

緩衝器Ｄが伸長してピストン２の上側（伸長側）へのストローク量が所定以上となると、開口ｂ１の下端がシャッタ６の下端に達してシャッタ６がバイパス路Ｂを閉じる（図３）。そして、このような状態からさらに緩衝器Ｄが伸長してピストン２が上側へと進むと、ストッパ２２がシャッタ６の下端に当接し、ピストン２が伸側ストロークエンドに達する（図４）までシャッタ６がバイパス路Ｂを閉じたままストッパ２２により押し上げられる。

このように、ピストン２の伸長側へのストローク量が所定量以上となる伸側ストロークエンド側の所定のストローク領域は、シャッタ６でバイパス路Ｂを閉じる閉塞領域となっている。そして、その閉塞領域の大きさは、開口ｂ１の下端とシャッタ６の下端が径方向視で重なる閉塞領域の始端にピストン２が位置するときのストッパ２２とロッドガイド４との間の距離ｘ（図３）に等しい。

また、その閉塞領域にピストン２がある場合、液体がバイパス路Ｂを通過できなくなるので減衰通路（伸側通路２ａ又は圧側通路２ｂ）を通過する液体の流量が増える。このため、ピストン２が閉塞領域にある場合には、ピストン２がそれ以外の領域にある場合と比較して緩衝器Ｄの発生する減衰力が大きくなる。そして、その大きな減衰力で緩衝器Ｄの伸長速度を減速してからストッパ２２がロッドガイド４に突き当てられるので、緩衝器Ｄの最伸長時の衝撃を緩和できる。

さらに、ピストン２が閉塞領域にある場合であって、ストッパ２２がシャッタ６を押し上げつつロッドガイド４に接近する領域では、コイルばね７が圧縮される。このように、コイルばね７が圧縮されると弾性力を発揮して、ストッパ２２とロッドガイド４を離間させる方向、即ち、緩衝器Ｄを収縮方向へ附勢するとともに、この附勢力はストッパ２２とロッドガイド４の接近に伴い大きくなる。

また、ピストン２が閉塞領域にある場合であって、ストッパ２２がロッドガイド４に近づくと、コイルばね７とともにクッションラバー９が圧縮されるようになる。当該クッションラバー９も圧縮されると弾性力を発揮して、ストッパ２２とロッドガイド４を離間させる方向（収縮方向）へ附勢するとともに、この附勢力もストッパ２２とロッドガイド４の接近に伴い大きくなる。

このように、本実施の形態では、閉塞領域にあるピストン２が伸側ストロークエンドに接近するに従って、コイルばね７とクッションラバー９の二つの弾性部材が順次機能を開始する。そして、これらの弾性部材の附勢力によっても緩衝器Ｄの伸長作動が妨げられるので、緩衝器Ｄの最伸長時の衝撃をより確実に緩和できる。

以下、本実施の形態に係る緩衝器Ｄの作用効果について説明する。

本実施の形態の緩衝器Ｄは、シリンダ１と、このシリンダ１内に摺動可能に挿入されてそのシリンダ１内を伸側室Ｌ１と圧側室Ｌ２に区画するピストン２と、シリンダ１内に軸方向へ移動可能に挿入されてピストン２に連結されるピストンロッド３と、シリンダ１の軸方向の上端部（一端部）に装着されてピストンロッド３を摺動自在に支持する環状のロッドガイド４とを備える。

さらに、本実施の形態の緩衝器Ｄは、ピストンロッド３の側方から開口して伸側室Ｌ１と圧側室Ｌ２とを連通するバイパス路（通路）Ｂと、ピストンロッド３の外周に軸方向へ移動可能に装着されてバイパス路（通路）Ｂを開閉するシャッタ６と、このシャッタ６とロッドガイド４とを連結するコイルばね（弾性部材）７とを備える。

このように、本実施の形態では、シャッタ６とロッドガイド４とをコイルばね（弾性部材）７で連結した分、ロッドガイド４に対するシャッタ６の位置を下げられる。さらに、コイルばね７は弾性変形できるので、ピストン２の伸長側への移動がシャッタ６で阻止されるのを防止できる。このため、上記構成によれば、シャッタ６でバイパス路Ｂを閉じる閉塞領域（図３中、距離ｘ）を従来（図５中、距離ｘ１）よりも容易に大きくできる。

さらに、閉塞領域でコイルばね（弾性部材）７が圧縮されると弾性力を発揮して緩衝器Ｄを収縮方向へ附勢するとともに、その附勢力は、緩衝器Ｄが伸長するほど大きくなる。このように、閉塞領域では、コイルばね（弾性部材）７の附勢力によっても緩衝器Ｄの伸長作動が妨げられるので、閉塞領域での伸側室Ｌ１の圧力が従来よりも低くても緩衝器Ｄの最伸長時の衝撃を緩和できる。

また、本実施の形態の緩衝器Ｄは、バイパス路（通路）Ｂに挿入されてその流路面積を変更可能なニードル（弁体）５ａと、ピストンロッド３内に挿入されるコントロールロッド５を介してニードル５ａを駆動するアジャスタ（図示せず）とを備える。当該構成によれば、アジャスタの操作により、バイパス路Ｂを通過する液体の流量を変更して緩衝器Ｄの発生する減衰力を大小調節できる。

そして、上記したような減衰力調整機構は、バイパス路Ｂを開閉するシャッタ６を備えていない緩衝器にも利用されている。そこで、このようなシャッタを備えた緩衝器と、シャッタを持たない緩衝器とで部品の共通化を図り、コストを低減しつつ閉塞領域を大きくする上では、本実施の形態の緩衝器Ｄのように、シャッタ６とロッドガイド４をコイルばね（弾性部材）７で連結するのが好ましい。

なぜなら、例えば、図５に示す従来の緩衝器では、シャッタ６００の軸方向長さを長くするとともに、バイパス路Ｂの開口ｂ１を上側へずらせば、閉塞領域の大きさを大きくできる。しかし、そのようにしたのでは、ピストンロッド３の変更のみならずコントロールロッド５の変更まで必要になる。

これに対し、本実施の形態の緩衝器Ｄのように、シャッタ６とロッドガイド４をコイルばね（弾性部材）７で連結すれば、開口ｂ１の位置を変えずに閉塞領域を大きくできるので、ピストンロッド３とコントロールロッド５を変更せずに済むためである。

なお、減衰力調整機構の構成は、適宜変更できる。例えば、本実施の形態では、ニードル５ａの駆動にコントロールロッド５を利用しているが、油圧でニードル５ａを駆動してもよい。さらに、コントロールロッド５で駆動する弁体は、ニードル５ａ以外でもよい。例えば、大きさの異なる複数の絞り孔が形成された筒状の弁体を設け、この弁体をコントロールロッドで回転駆動して横穴と対向する絞り孔を切換えてもよい。さらには、減衰力調整機構を廃するとしてもよい。

また、本実施の形態では、シャッタ６とロッドガイド４とを連結するのにコイルばね７を利用しているが、シャッタ６とロッドガイド４とを連結する部材は、弾性を有する部材（弾性部材）であれば、コイルばね以外を利用してもよい。例えば、弾性部材としては、皿ばね、板ばね等のコイルばね以外のばね部材、ゴム、又はエラストマー等を利用できる。

また、本実施の形態では、ピストンロッド３の外周にロッドガイド４の下端（先端）４ｆ、及びシャッタ６の下端（先端）に当接可能なストッパ２２が設けられている。さらに、ロッドガイド４には、その下端（先端）４ｆから開口してシャッタ６とコイルばね７を収容可能な凹部４ａが形成されている。そして、コイルばね７の固定端（ロッドガイド４側の一端）７ｂから凹部４ａの開口端までの距離ｚ（図４）は、コイルばね７が自然長となった状態での固定端７ｂからシャッタ６の下端までの距離よりも短い。

上記構成によれば、取付初期状態では、シャッタ６が凹部４ａから下側へ突出し、ストッパ２２がコイルばね７の附勢力に抗してシャッタ６を押し上げつつロッドガイド４側へ移動できる。さらに、ストッパ２２とロッドガイド４の当接により、ピストン２のそれ以上の伸長側への移動を阻止できるので、ロッドガイド４で伸切り荷重を受けられる。

また、本実施の形態において、コイルばね７の固定端（一端）７ｂから凹部４ａの開口端までの距離ｚ（図４）は、コイルばね７が密着長となった状態での固定端７ｂからシャッタ６の下端までの距離よりも長い。

このため、ストッパ２２とロッドガイド４が当接したときにシャッタ６が凹部４ａ内に収容されるとともに、コイルばね７が密着長とならない。つまり、上記構成によれば、コイルばね７が密着長となった状態で荷重を受けるのを防止できるので、コイルばね７の耐久性を向上できる。

また、本実施の形態では、コイルばね７が連結部材８を介してロッドガイド４に連結される。そして、その連結部材８がコイルばね７の上端部（一端部）内周に嵌合する環状の嵌合部８ａと、その嵌合部８ａの一端から径方向外側へ突出してコイルばね７の上端（一端）が当接するシート部（一端側シート部）８ｂとを含む。さらに、シャッタ６がコイルばね７の下端部（他端部）内周に嵌合してピストンロッド３の外周に摺接する筒状のシャッタ本体６ａと、そのシャッタ本体６ａの一端から径方向外側へ突出してコイルばね７の下端（他端）が当接するシート部（他端側シート部）６ｂとを含む。

そして、本実施の形態では、ストッパ２２がロッドガイド４に当接した状態で、嵌合部８ａとシャッタ本体６ａとの間に隙間ができるとともに、前述のように、ストッパ２２とロッドガイド４が当接した状態で、コイルばね７が密着長とならない設定となっている。このため、シャッタ６にコイルばね７の弾性力以上の力が加わらず、シャッタ６の耐久性を向上できる。

しかし、ピストン２の伸長側への移動を阻止するための構成は、上記に限らず、適宜変更できる。例えば、コイルばね７を密着長にしたり、シャッタ６と連結部材８又はロッドガイド４とを突き当てたりしてピストン２の伸長側への移動を阻止してもよい。そして、このような変更は、シャッタ６をロッドガイド４に連結する弾性部材の構成によらず可能である。

さらに、本実施の形態では、シャッタ６がピストンロッド３の外周に摺接する環状のシャッタ本体６ａを含む。このため、シャッタ６でバイパス路Ｂの開口ｂ１を閉じた状態に維持するのが容易である。

しかし、シャッタ６でバイパス路Ｂの開口ｂ１を開閉できれば、シャッタ６は必ずしも環状でなくてもよく、シャッタ６の構成は適宜変更できる。さらには、弾性部材を介してシャッタ６をロッドガイド４に連結するための構成も適宜変更できる。具体的には、連結部材８の構成を適宜変更できるのは勿論、連結部材８を廃し、弾性部材を直接ロッドガイド４に連結してもよい。そして、これらの変更は、シャッタ６をロッドガイド４に連結する弾性部材の構成、及びピストン２の伸長側への移動を阻止するための構成によらず可能である。

また、本実施の形態では、ロッドガイド４に形成された凹部４ａの内周に環状のクッションラバー９が装着されている。そして、取付初期状態では、クッションラバー９の下端（先端）が凹部４ａから外方へ突出するとともに、シャッタ６の下端（先端）がクッションラバー９の下端（先端）よりも下側（ストッパ２２側）に位置する。

上記構成によれば、緩衝器Ｄの伸長行程において、先ずコイルばね７が圧縮されて緩衝器Ｄを収縮方向へ附勢し、その後にクッションラバー９も圧縮されて緩衝器Ｄを収縮方向へ附勢できる。このため、コイルばね７とクッションラバー９の附勢力によっても緩衝器Ｄの伸長作動が妨げられるとともに、この伸長作動を妨げる力を段階的に大きくできる。よって、緩衝器Ｄの最収縮時の衝撃を確実に緩和できる。さらには、緩衝器Ｄの伸長作動を妨げる力が急激に大きくならず、緩衝器Ｄが車体と車輪との間に介装される場合には、車両の乗り心地を良好にできる。

しかし、クッションラバー９は、必ずしも設けられていなくてもよい。そして、このような変更は、シャッタ６をロッドガイド４に連結する弾性部材の構成、ピストン２の伸長側への移動を阻止するための構成、シャッタ６の構成、及び弾性部材を介してシャッタ６をロッドガイド４に連結するための構成によらず可能である。

以上、本発明の好ましい実施の形態を詳細に説明したが、特許請求の範囲から逸脱しない限り、改造、変形及び変更が可能である。

Ｂ・・・バイパス路（通路）、Ｄ・・・緩衝器、Ｌ１・・・伸側室、Ｌ２・・・圧側室、１・・・シリンダ、２・・・ピストン、３・・・ピストンロッド、４・・・ロッドガイド、４ａ・・・凹部、５・・・コントロールロッド、５ａ・・・ニードル（弁体）、６・・・シャッタ、６ａ・・・シャッタ本体、６ｂ・・・シート部（他端側シート部）、７・・・コイルばね（弾性部材）、７ｂ・・・固定端（ロッドガイド側の一端）、８・・・連結部材、８ａ・・・嵌合部、８ｂ・・・シート部（一端側シート部）、９・・・クッションラバー、２２・・・ストッパ

Claims (4)

1. シリンダと、
   前記シリンダ内に摺動可能に挿入されて前記シリンダ内を伸側室と圧側室に区画するピストンと、
   前記シリンダ内に軸方向へ移動可能に挿入されて前記ピストンに連結されるピストンロッドと、
   前記シリンダの軸方向の一端部に装着されて前記ピストンロッドを摺動自在に支持する環状のロッドガイドと、
   前記ピストンロッドの側方から開口して前記伸側室と前記圧側室とを連通する通路と、
   前記ピストンロッドの外周に軸方向へ移動可能に装着されて、前記通路を開閉するシャッタと、
   前記シャッタと前記ロッドガイドとを連結するコイルばねと、
   前記ピストンロッドの外周に設けられて前記ロッドガイドの先端及び前記シャッタの先端に当接可能なストッパとを備え、
   前記ロッドガイドには、前記ロッドガイドの先端から開口して前記シャッタと前記コイルばねを収容可能な凹部が形成されており、
   前記コイルばねのロッドガイド側の一端から前記凹部の開口端までの距離は、前記コイルばねが自然長となった状態での前記コイルばねの一端から前記シャッタの先端までの距離よりも短く、前記コイルばねが密着長となった状態での前記コイルばねの一端から前記シャッタの先端までの距離よりも長い
   ことを特徴とする緩衝器。
2. 前記コイルばねは、連結部材を介して前記ロッドガイドに連結されており、
   前記連結部材は、前記コイルばねの一端部内周に嵌合する環状の嵌合部と、前記嵌合部の一端から径方向外側へ突出して前記コイルばねの一端が当接する一端側シート部とを含み、
   前記シャッタは、前記コイルばねの他端部内周に嵌合して前記ピストンロッドの外周に摺接する筒状のシャッタ本体と、前記シャッタ本体の一端から径方向外側へ突出して前記コイルばねの他端が当接する他端側シート部とを含み、
   前記ストッパが前記ロッドガイドに当接した状態で、前記嵌合部と前記シャッタ本体との間に隙間が形成される
   ことを特徴とする請求項１に記載の緩衝器。
3. 前記凹部の内周には、環状のクッションラバーが装着されており、
   取付初期状態では、前記クッションラバーの先端が前記凹部から外方へ突出するとともに、前記シャッタの先端が前記クッションラバーの先端よりもストッパ側に位置する
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の緩衝器。
4. 前記通路に挿入されて、前記通路の流路面積を変更可能な弁体と、
   前記ピストンロッド内に挿入されるコントロールロッドを介して前記弁体を駆動するアジャスタとを備える
   ことを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の緩衝器。

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