JP7461284B2 - 緩衝器 - Google Patents

Description

本発明は、緩衝器に関する。

緩衝器は、たとえば、車両の車体と車輪との間に介装されて減衰力を発揮して、車体と車輪の振動を抑制する。緩衝器が発揮する減衰力は、減衰バルブによって発揮され、車両における乗心地を左右する。

このような緩衝器は、たとえば、シリンダと、シリンダ内に移動自在に挿入されるロッドと、ロッドに連結されてシリンダ内に移動自在に挿入されるとともにシリンダ内を作動油が充填される伸側室と圧側室とに区画するピストンと、液体を貯留する液室と液室を加圧する気室とを有するリザーバと、伸側室と液室とを接続する第一通路と、圧側室と液室とを接続する第二通路と、第一通路に並列して設けられる伸側減衰バルブと第一チェックバルブと、第二通路に並列して設けられる圧側減衰バルブと第二チェックバルブとを備えて構成される（たとえば、特許文献１参照）。

第一チェックバルブは、伸側室からリザーバへ向かう作動油の流れのみを許容し、第二チェックバルブは、圧側室からリザーバへ向かう作動油の流れのみを許容している。

よって、このように構成された緩衝器は、シリンダに対してピストンが伸側室を圧縮する方向へ移動する伸長作動時には、圧縮される伸側室の作動油が伸側減衰バルブおよび第二チェックバルブを介して拡大する圧側室へ移動して、伸側減衰バルブで伸長作動を妨げる伸側減衰力を発生する。

対して、前記緩衝器は、シリンダに対してピストンが圧側室を圧縮する方向へ移動する収縮作動時には、圧縮される圧側室の作動油が圧側減衰バルブおよび第一チェックバルブを介して拡大する伸側室へ移動して、圧側減衰バルブで収縮作動を妨げる圧側減衰力を発生する。

米国特許第７６０７５２２公報

このように従来の緩衝器では、収縮作動時においても、圧縮される圧側室の容積変動分と等しい量の作動油を圧側減衰バルブへ送り込むことができるとともに、圧側減衰力を発生する際に有効となるピストンの受圧面積を大きくできる。複筒型の一般的な緩衝器では、収縮時にロッドがシリンダに侵入する体積分の作動油しか圧側減衰バルブへ送り込むことができず、ロッド径の制約もあるためにピストンの受圧面積も大きくしがたい。

よって、従来の緩衝器は、一般的な複筒型の緩衝器と比較して、収縮作動時において圧側減衰バルブを通過する作動油量を多くできるとともに、ピストンの受圧面積も大きく確保でき、大きな減衰力を発揮するうえで有利な構造を備えている。

ここで、ピストン速度に対して緩衝器が発生する減衰力特性は、伸側と圧側の減衰バルブによって設定したいが、油路径が小さくなると減衰力特性に油路による抵抗分による圧力損失がオーバーライドされてしまうので、設計しづらい。また、大きな減衰力を得たい場合、伸側と圧側の減衰バルブを大型化する必要がある。

ところが、従来の緩衝器では、伸側減衰バルブと圧側減衰バルブとの間にリザーバを備えるレイアウトを採用するため、伸側室とリザーバとを連通する油路および圧側室とリザーバとを連通する油路と、これらの油路に設置される伸側と圧側の減衰バルブをシリンダとリザーバとの狭い間に設置する必要がある。そのため、従来の緩衝器では、油路径を大きくし、かつ、伸側と圧側の減衰バルブを大型化すると緩衝器全体が非常に大きくなってしまって車両への搭載性が損なわれてしまう。

よって、従来の緩衝器では、減衰力特性の設計自由度を向上するとともに減衰力を大きくし、しかも、小型化を図ることが困難であった。

そこで、本発明は、減衰力特性の設計自由度を向上でき、減衰力を大きくできるだけでなく小型化可能な緩衝器の提供を目的としている。

前記した課題を解決するために、本発明の緩衝器は、シリンダと、シリンダ内に移動自在に挿入されるロッドと、ロッドに連結されてシリンダ内に移動自在に挿入されるとともにシリンダ内を液体が充填される伸側室と圧側室とに区画するピストンと、液体を貯留するリザーバと、伸側室からリザーバへ向かう液体の流れを許容する伸側減衰通路と、圧側室からリザーバへ向かう液体の流れを許容する圧側減衰通路と、伸側減衰通路に設けられて通過する液体の流れに抵抗を与える伸側減衰バルブと、圧側減衰通路に設けられて通過する液体の流れに抵抗を与える圧側減衰バルブと、リザーバから伸側室へ向かう液体の流れのみを許容する伸側吸込通路と、リザーバから圧側室へ向かう液体の流れのみを許容する圧側吸込通路とを備え、リザーバは、ロッド内或いはロッドに設けられるハウジング内に形成されることを特徴とする。

このように構成された緩衝器は、伸側減衰バルブと圧側減衰バルブとの間にリザーバを備えるレイアウトを採用しても、リザーバがシリンダ外に配置されていないのでその分外部形状をスリムにして小型化できる。また、このように構成された緩衝器は、伸側減衰バルブと圧側減衰バルブとの間にリザーバを備えるレイアウトを採用しても、伸側減衰通路、圧側減済通路、伸側減衰バルブおよび圧側減衰バルブをシリンダ内に配置でき、油路径を大きくし、かつ、伸側と圧側の減衰バルブを大型化しても緩衝器全体の大型化を招かない。

また、緩衝器における伸側減衰通路、圧側減衰通路、伸側吸込通路および圧側吸込通路は、ピストンに設けられてもよい。このように、伸側減衰通路、圧側減衰通路、伸側吸込通路および圧側吸込通路がピストンに設けられる構造を採用した緩衝器によれば、ピストンに伸側減衰バルブおよび圧側減衰バルブを集約でき、より小型化できる。

さらに、緩衝器におけるピストンは、ロッドに取付けられてシリンダの内周に摺接して伸側室を区画するとともに伸側減衰通路および伸側吸込通路を有する第一隔壁と、第一隔壁に対して間隔を開けてロッドに取付けられてシリンダの内周に摺接して圧側室を区画するとともに圧側減衰通路および圧側吸込通路を有する第二隔壁とを備え、リザーバは、第一隔壁および第二隔壁との間の空隙に連通されてもよい。このように構成された緩衝器によれば、伸側減衰バルブおよび圧側減衰バルブを第一隔壁および第二隔壁を弁座部材として利用して容易に緩衝器に設置できる。

また、緩衝器は、伸側室と圧側室とをリザーバを介さずに連通するとともに伸側室から圧側室へ向かう液体の流れのみを許容する伸側副減衰通路と、圧側室と伸側室とをリザーバを介さずに連通するとともに圧側室から伸側室へ向かう液体の流れのみを許容する圧側副減衰通路と、伸側副減衰通路に設けられて外部操作で通過する液体の流れに与える抵抗の調節が可能な伸側副減衰バルブと、圧側副減衰通路に設けられて外部操作で通過する液体の流れに与える抵抗の調節が可能な圧側副減衰バルブとを備えてもよい。このように構成された緩衝器によれば、伸側副減衰バルブと圧側副減衰バルブとの液体の流れに与える抵抗を外部からの調節によって、適用される車両の車体の振動の抑制に適するよう伸側および圧側の減衰力をそれぞれ独立して簡単に調節できる。

以上より、本発明の緩衝器によれば、減衰力特性の設計自由度を向上でき、減衰力を大きくできるだけでなく小型化が可能となる。

一実施の形態における緩衝器の縦断面図である。 一実施の形態における緩衝器の減衰力特性を示した図である。一実施の形態における緩衝器のチェックバルブの一例を示した図である。 一実施の形態の第一変形例における緩衝器の断面図である。 一実施の形態の第二変形例における緩衝器の断面図である。

以下、図に示した実施の形態に基づき、本発明を説明する。図１に示すように、一実施の形態における緩衝器Ｄは、シリンダ１と、シリンダ１内に移動自在に挿入されるロッド２と、ロッド２に連結されてシリンダ１内に移動自在に挿入されるとともにシリンダ１内を液体が充填される伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とに区画するピストン３と、液体を貯留するリザーバＲと、伸側室Ｒ１からリザーバＲへ向かう液体の流れを許容する伸側減衰通路４と、圧側室Ｒ２からリザーバＲへ向かう液体の流れを許容する圧側減衰通路５と、伸側減衰通路４に設けられて通過する液体の流れに抵抗を与える伸側減衰バルブ６と、圧側減衰通路５に設けられて通過する液体の流れに抵抗を与える圧側減衰バルブ７と、リザーバＲから伸側室Ｒ１へ向かう液体の流れのみを許容する伸側吸込通路８と、リザーバＲから圧側室Ｒ２へ向かう液体の流れのみを許容する圧側吸込通路９とを備えている。そして、この緩衝器Ｄの場合、図示しない車両における車体と車軸との間に介装されて使用され、車体および車輪の振動を抑制する。

以下、緩衝器Ｄの各部について詳細に説明する。図１に示すように、シリンダ１は、筒状であって、図１中上端が環状のロッドガイド１９によって閉塞され、図１中下端がキャップ２０で閉塞されている。

また、シリンダ１内は、シリンダ１内に移動自在に挿入されたピストン３によって、図１中上方の伸側室Ｒ１と図１中下方の圧側室Ｒ２とに区画されている。伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２内には、作動油等の液体が充填されている。なお、液体は、作動油以外にも、たとえば、水、水溶液といった液体の使用もできる。

ロッド２は、ロッドガイド１９の内周を通してシリンダ１内に図１中軸方向となる上下方向に移動可能に挿入されており、先端にピストン３が連結されている。よって、シリンダ１に対してロッド２が軸方向に移動すると、ロッド２に連結されたピストン３もシリンダ１に対して軸方向に移動して伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２の一方を圧縮し、伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２の他方を拡大させる。ロッド２は、外周をロッドガイド１９の内周に摺接させていて、ロッドガイド１９およびピストン３によってシリンダ１に対して軸方向の移動が案内される。なお、本実施の形態の緩衝器Ｄは、ロッド２が伸側室Ｒ１内のみに挿通される所謂片ロッド型の緩衝器として構成されているが、ロッド２が伸側室Ｒ１内だけでなく圧側室Ｒ２内にも挿通される所謂両ロッド型の緩衝器として構成されてもよい。

ピストン３は、環状であってロッド２の外周に取付けられるとともにシリンダ１の内周に摺接してシリンダ１の図１中で上方に伸側室Ｒ１を区画する第一隔壁３ａと、同じく環状であって第一隔壁３ａに対して間隔を開けてロッド２の外周に取付けられるとともにシリンダ１の内周に摺接してシリンダ１の図１中で下方に圧側室Ｒ２を区画する第二隔壁３ｂとを有して構成されている。

ロッド２は、第一隔壁３ａと第二隔壁３ｂとの間にリザーバＲを形成する中空のハウジング１１を備えている。リザーバＲは、ハウジング１１
と、ハウジング１１内に軸方向移動自在に挿入されるとともにハウジング１１内を液体が充填される液室Ｌと気体が充填される気室Ｇと区画するフリーピストン１２とを備えて構成されている。液室Ｌは、ハウジング１１に設けた透孔１１ａによってシリンダ１内であって第一隔壁３ａと第二隔壁３ｂとの間に形成される空隙Ａに連通されている。また、気室Ｇ内には、気体として不活性な高圧ガスが封入されており、気室Ｇ内の圧力がフリーピストン１２を介して液室Ｌに作用して、液室Ｌは加圧されている。なお、リザーバＲは、本実施の形態の緩衝器Ｄでは、フリーピストン１２によって液室Ｌと気室Ｇとに区画されているが、フリーピストン１２に代えてダイヤフラムやベローズによって液室Ｌと気室Ｇとに区画されてもよい。また、本実施の形態の緩衝器Ｄでは、気室Ｇ内に高圧ガスを封入しているが、高圧ガスの封入の代わりに、液室Ｌを圧縮する方向にフリーピストン１２を付勢するばねなどの弾性体を設けるようにしてもよい。

そして、シリンダ１の外周には、シリンダ１の外周を覆う外筒１０が設けられている。また、外筒１０の図１中上端は、ロッドガイド１９が嵌合されて閉塞され、外筒１０の図１中下端は、キャップ２０によって閉塞されている。そして、シリンダ１と外筒１０との間に形成される環状隙間Ｓは、シリンダ１の図１中上端の近傍に設けられた透孔１ａを介してシリンダ１内の伸側室Ｒ１に連通されている。

伸側減衰通路４は、ピストン３における第一隔壁３ａに設けられて伸側室Ｒ１と空隙Ａとを連通するポート３ａ１を備えており、前記空隙Ａおよび透孔１１ａを介して伸側室Ｒ１とリザーバＲにおける液室Ｌとを連通している。第一隔壁３ａの図１中下端となる空隙側端には、ポート３ａ１の出口端を開閉する複数枚の環状板を積層して構成される積層リーフバルブでなる伸側減衰バルブ６が積層されている。

伸側減衰バルブ６は、内周側がロッド２に第一隔壁３ａとともに固定されており、外周側の撓みが許容されている。伸側減衰バルブ６は、第一隔壁３ａを弁座部材として、第一隔壁３ａに当接した状態ではポート３ａ１を閉塞し、正面側にポート３ａ１を介して作用する伸側室Ｒ１の圧力が背面側に空隙Ａを介して作用するリザーバＲの圧力よりも大きくなって両者の差圧が開弁圧に達すると外周を撓ませてポート３ａ１を開放する。そして、伸側減衰バルブ６は、ポート３ａ１を開放すると伸側室Ｒ１からリザーバＲへ向かう液体の流れを許容するとともに当該液体の流れに対して抵抗を与える。他方、伸側減衰バルブ６は、リザーバＲの圧力が伸側室Ｒ１よりも高い場合には、第一隔壁３ａに密着してポート３ａ１を遮断してリザーバＲから伸側室Ｒ１へ向かう液体の流れを阻止する。このように、ポート３ａ１を開閉する伸側減衰バルブ６が減衰バルブとしてだけでなくチェックバルブとしても機能し、伸側減衰バルブ６によって、伸側減衰通路４は、伸側室Ｒ１からリザーバＲへ向かう液体の流れのみを許容する一方通行の通路に設定されている。

なお、伸側減衰バルブ６は、オリフィスやチョークといった双方向流れを許容するバルブで構成される場合、伸側減衰通路４に、別途、伸側室Ｒ１からリザーバＲへ向かう液体の流れのみを強要するチェックバルブを設けてもよい。このように、伸側減衰通路４を一方通行の通路に設定するには、液体の一方向からの流れのみを許容する伸側減衰バルブ６によってもよいし、伸側減衰バルブ６が液体の双方向流れを許容するバルブである場合にはチェックバルブを別途設けてもよい。

伸側吸込通路８は、ピストン３における第一隔壁３ａに設けられて空隙Ａと伸側室Ｒ１とを連通するポート３ａ２を備えており、前記空隙Ａおよび透孔１１ａを介してリザーバＲにおける液室Ｌと伸側室Ｒ１とを連通している。第一隔壁３ａの図１中上端となる伸側室側端には、第一隔壁３ａを弁座部材として、ポート３ａ２の出口端を開閉する環状板でなる伸側チェックバルブ１３が積層されている。伸側チェックバルブ１３は、内周側がロッド２に第一隔壁３ａとともに固定されており、外周側の撓みが許容されている。

伸側チェックバルブ１３は、第一隔壁３ａに当接した状態ではポート３ａ２を閉塞し、正面側にポート３ａ２を介して作用するリザーバＲの圧力が背面側に作用する伸側室Ｒ１の圧力よりも大きくなると外周を撓ませてポート３ａ２を開放する。そして、伸側チェックバルブ１３は、ポート３ａ２を開放するとリザーバＲから伸側室Ｒ１へ向かう液体の流れを許容する。なお、伸側チェックバルブ１３がポート３ａ２を通過する液体の流れに対して与える抵抗は極小さい。他方、伸側チェックバルブ１３は、伸側室Ｒ１の圧力がリザーバＲの圧力よりも高い場合には、第一隔壁３ａに密着してポート３ａ２を遮断して伸側室Ｒ１からリザーバＲへ向かう液体の流れを阻止する。このように、ポート３ａ２を開閉する伸側チェックバルブ１３によって、伸側吸込通路８は、リザーバＲから伸側室Ｒ１へ向かう液体の流れのみを許容する一方通行の通路に設定されている。

圧側減衰通路５は、ピストン３における第二隔壁３ｂに設けられて圧側室Ｒ２と空隙Ａとを連通するポート３ｂ１を備えており、前記空隙Ａおよび透孔１１ａを介して圧側室Ｒ２とリザーバＲにおける液室Ｌとを連通している。第二隔壁３ｂの図１中上端となる空隙側端には、ポート３ｂ１の出口端を開閉する複数枚の環状板を積層して構成される積層リーフバルブでなる圧側減衰バルブ７が積層されている。

圧側減衰バルブ７は、内周側がロッド２に第二隔壁３ｂとともに固定されており、外周側の撓みが許容されている。圧側減衰バルブ７は、第二隔壁３ｂを弁座部材として、第二隔壁３ｂに当接した状態ではポート３ｂ１を閉塞し、正面側にポート３ｂ１を介して作用する圧側室Ｒ２の圧力が背面側に空隙Ａを介して作用するリザーバＲの圧力よりも大きくなって両者の差圧が開弁圧に達すると外周を撓ませてポート３ｂ１を開放する。そして、圧側減衰バルブ７は、ポート３ｂ１を開放すると圧側室Ｒ２からリザーバＲへ向かう液体の流れを許容するとともに当該液体の流れに対して抵抗を与える。他方、圧側減衰バルブ７は、リザーバＲの圧力が圧側室Ｒ２よりも高い場合には、第二隔壁３ｂに密着してポート３ｂ１を遮断してリザーバＲから圧側室Ｒ２へ向かう液体の流れを阻止する。このように、ポート３ｂ１を開閉する圧側減衰バルブ７が減衰バルブとしてだけでなくチェックバルブとしても機能し、圧側減衰バルブ７によって、圧側減衰通路５は、圧側室Ｒ２からリザーバＲへ向かう液体の流れのみを許容する一方通行の通路に設定されている。

なお、圧側減衰バルブ７は、オリフィスやチョークといった双方向流れを許容するバルブで構成される場合、圧側減衰通路５に、別途、圧側室Ｒ２からリザーバＲへ向かう液体の流れのみを強要するチェックバルブを設けてもよい。このように、圧側減衰通路５を一方通行の通路に設定するには、液体の一方向からの流れのみを許容する圧側減衰バルブ７によってもよいし、圧側減衰バルブ７が液体の双方向流れを許容するバルブである場合にはチェックバルブを別途設けてもよい。

圧側吸込通路９は、ピストン３における第二隔壁３ｂに設けられて空隙Ａと圧側室Ｒ２とを連通するポート３ｂ２を備えており、前記空隙Ａおよび透孔１１ａを介してリザーバＲにおける液室Ｌと圧側室Ｒ２とを連通している。第二隔壁３ｂの図１中下端となる圧側室側端には、第二隔壁３ｂを弁座部材として、ポート３ｂ２の出口端を開閉する環状板でなる圧側チェックバルブ１４が積層されている。

圧側チェックバルブ１４は、内周側がロッド２に第二隔壁３ｂとともに固定されており、外周側の撓みが許容されている。圧側チェックバルブ１４は、第二隔壁３ｂに当接した状態ではポート３ｂ２を閉塞し、正面側にポート３ｂ２を介して作用するリザーバＲの圧力が背面側に作用する圧側室Ｒ２の圧力よりも大きくなると外周を撓ませてポート３ｂ２を開放する。そして、圧側チェックバルブ１４は、ポート３ｂ２を開放するとリザーバＲから圧側室Ｒ２へ向かう液体の流れを許容する。なお、圧側チェックバルブ１４がポート３ｂ２を通過する液体の流れに対して与える抵抗は極小さい。他方、圧側チェックバルブ１４は、圧側室Ｒ２の圧力がリザーバＲの圧力よりも高い場合には、第二隔壁３ｂに密着してポート３ｂ２を遮断して圧側室Ｒ２からリザーバＲへ向かう液体の流れを阻止する。このように、ポート３ｂ２を開閉する圧側チェックバルブ１４によって、圧側吸込通路９は、リザーバＲから圧側室Ｒ２へ向かう液体の流れのみを許容する一方通行の通路に設定されている。

また、本実施の形態の緩衝器Ｄでは、前述した構成の他に、伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とをリザーバＲを介さずに連通する伸側副減衰通路１５と、圧側室Ｒ２と伸側室Ｒ１とをリザーバＲを介さずに連通する圧側副減衰通路１６と、伸側副減衰通路１５に設けられる伸側副減衰バルブ１７と、圧側副減衰通路１６に設けられる圧側副減衰バルブ１８とを備えている。

伸側副減衰通路１５は、伸側室Ｒ１に透孔１ａを介して連通される環状隙間Ｓと、キャップ２０に設けられて環状隙間Ｓと圧側室Ｒ２とを連通する管路２０ａとで構成されており、リザーバＲを介さずに伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とを連通している。また、管路２０ａには、伸側室Ｒ１から圧側室Ｒ２へ向かう液体の流れのみを許容するチェックバルブ２０ｂが設けられている。よって、伸側副減衰通路１５は、チェックバルブ２０ｂによって伸側室Ｒ１から圧側室Ｒ２へ向かう液体の流れのみを許容する一方通行の通路に設定されている。

また、管路２０ａには、チェックバルブ２０ｂと直列に伸側副減衰バルブ１７が設けられている。伸側副減衰バルブ１７は、キャップ２０に設置されており、緩衝器Ｄの外方からの操作によって開口面積の調整が可能な可変減衰バルブとされている。

圧側副減衰通路１６は、伸側室Ｒ１に透孔１ａを介して連通される環状隙間Ｓと、キャップ２０に設けられて環状隙間Ｓと圧側室Ｒ２とを連通する管路２０ｃとで構成されており、リザーバＲを介さずに伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とを連通している。また、管路２０ｃには、圧側室Ｒ２から伸側室Ｒ１へ向かう液体の流れのみを許容するチェックバルブ２０ｄが設けられている。よって、圧側副減衰通路１６は、チェックバルブ２０ｄによって圧側室Ｒ２から伸側室Ｒ１へ向かう液体の流れのみを許容する一方通行の通路に設定されている。

また、管路２０ｃには、チェックバルブ２０ｄと直列に圧側副減衰バルブ１８が設けられている。圧側副減衰バルブ１８は、キャップ２０に設置されており、緩衝器Ｄの外方からの操作によって開口面積の調整が可能な可変減衰バルブとされている。

本実施の形態の緩衝器Ｄは、以上のように構成され、以下に緩衝器Ｄの作動を説明する。まず、緩衝器Ｄの伸長時の作動を説明する。緩衝器Ｄが伸長する場合、シリンダ１に対してピストン３が図１中上方へ移動して、ピストン３によって伸側室Ｒ１が圧縮され、圧側室Ｒ２が拡大される。圧縮される伸側室Ｒ１内の液体は、伸側吸込通路８が伸側チェックバルブ１３により遮断されるため、伸側減衰通路４を通じてリザーバＲの液室Ｌ側へ移動するとともに伸側副減衰通路１５を通じて圧側室Ｒ２へ移動する。また、拡大される圧側室Ｒ２には、圧側吸込通路９を通じてリザーバＲから液体が移動する。なお、緩衝器Ｄの伸長時には、シリンダ１内からロッド２が退出するため、伸側室Ｒ１からリザーバＲへ移動する液体量よりもロッド２がシリンダ１内から退出する体積分の液体量だけ多くなる。よって、緩衝器Ｄの伸長時には、フリーピストン１２が液室Ｌを縮小するように移動して、リザーバＲの液室Ｌからロッド２がシリンダ１内から退出する体積分の液体が排出されて圧側室Ｒ２へ移動する。そして、伸側減衰通路４および伸側副減衰通路１５を通過する液体の流れに対して伸側減衰バルブ６および伸側副減衰バルブ１７が抵抗を与えるので、伸側室Ｒ１内の圧力が上昇する。また、ピストン３の移動によって拡大される圧側室Ｒ２には、圧側吸込通路９の圧側チェックバルブ１４が開弁してリザーバＲから液体が供給されるので、圧側室Ｒ２内の圧力はリザーバＲ内の圧力（リザーバ圧）とほぼ等しくなる。このように、伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２との圧力に差ができ、緩衝器Ｄは伸側減衰バルブ６および伸側副減衰バルブ１７によって伸長を妨げる伸側減衰力を発生する。ここで、緩衝器Ｄのピストン速度が低く、伸側室Ｒ１とリザーバＲとの差圧が伸側減衰バルブ６の開弁圧に達しない状態では、伸側減衰バルブ６が開弁せず、液体は伸側副減衰バルブ１７のみを通過する。よって、緩衝器Ｄの伸長時のピストン速度が低速域にある場合、緩衝器Ｄは、伸側副減衰バルブ１７によって伸側減衰力を発生する。よって、緩衝器Ｄの伸長時の減衰力特性には、図２に示したように、ピストン速度が低速域にある場合、伸側副減衰バルブ１７の特性が現れる。緩衝器Ｄの伸長時のピストン速度が高速域に達して、伸側室Ｒ１とリザーバＲとの差圧が伸側減衰バルブ６の開弁圧に達して伸側減衰バルブ６が開弁する。ピストン速度が高速域に達すると絞り弁である伸側副減衰バルブ１７が液体の流れに与える抵抗が急激に大きくなって液体が伸側副減衰バルブ１７を通過しにくくなる。よって、緩衝器Ｄの伸長時のピストン速度が高速域にある場合、液体は、主として伸側減衰バルブ６を通過するようになる。よって、緩衝器Ｄの伸長時の減衰力特性には、図２に示したように、ピストン速度が高速域にある場合、伸側減衰バルブ６の特性が現れる。また、本実施の形態では、可変絞り弁である伸側副減衰バルブ１７の開口面積を調整することで、ピストン速度が低速域にある場合における緩衝器Ｄの伸側減衰力を大小調整できる。

つづいて、緩衝器Ｄの収縮時の作動を説明する。緩衝器Ｄが収縮する場合、シリンダ１に対してピストン３が図１中下方へ移動して、ピストン３によって圧側室Ｒ２が圧縮され、伸側室Ｒ１が拡大される。圧縮される圧側室Ｒ２内の液体は、圧側吸込通路９が圧側チェックバルブ１４により遮断されるため、圧側減衰通路５を通じてリザーバＲの液室Ｌへ移動するとともに圧側副減衰通路１６を通じて伸側室Ｒ１へ移動する。また、拡大される伸側室Ｒ１には、伸側吸込通路８を通じてリザーバＲから液体が移動する。なお、緩衝器Ｄの収縮時には、シリンダ１内にロッド２が侵入するため、圧側室Ｒ２からリザーバＲへ移動する液体量よりもロッド２がシリンダ１内に侵入する退出する体積分の液体量だけリザーバＲから伸側室Ｒ１へ移動する液体量の方が少なくなる。よって、緩衝器Ｄの収縮時には、フリーピストン１２が気室Ｇを圧縮して液室Ｌを拡大してロッド２がシリンダ１内へ侵入する体積分の液体をリザーバＲで吸収する。そして、圧側減衰通路５および圧側副減衰通路１６を通過する液体の流れに対して圧側減衰バルブ７および圧側副減衰バルブ１８が抵抗を与えるので、圧側室Ｒ２内の圧力が上昇する。また、ピストン３の移動によって拡大される伸側室Ｒ１には、伸側吸込通路８の伸側チェックバルブ１３が開弁してリザーバＲから液体が供給されるので、伸側室Ｒ１内の圧力はリザーバＲ内の圧力（リザーバ圧）とほぼ等しくなる。このように、圧側室Ｒ２と伸側室Ｒ１との圧力に差ができ、緩衝器Ｄは圧側減衰バルブ７および圧側副減衰バルブ１８によって収縮を妨げる圧側減衰力を発生する。ここで、緩衝器Ｄのピストン速度が低く、圧側室Ｒ２とリザーバＲとの差圧が圧側減衰バルブ７の開弁圧に達しない状態では、圧側減衰バルブ７が開弁せず、液体は圧側副減衰バルブ１８のみを通過する。よって、緩衝器Ｄの収縮時のピストン速度が低速域にある場合、緩衝器Ｄは、圧側副減衰バルブ１８によって圧側減衰力を発生する。よって、緩衝器Ｄの収縮時の減衰力特性には、図２に示したように、ピストン速度が低速域にある場合、圧側副減衰バルブ１８の特性が現れる。緩衝器Ｄの収縮時のピストン速度が高速域に達して、圧側室Ｒ２とリザーバＲとの差圧が圧側減衰バルブ７の開弁圧に達して圧側減衰バルブ７が開弁する。ピストン速度が高速域に達すると圧側副減衰バルブ１８が絞り弁であるため液体の流れに与える抵抗が急激に大きくなって液体が圧側副減衰バルブ１８を通過しにくくなる。よって、緩衝器Ｄの収縮時のピストン速度が高速域にある場合、液体は、主として圧側減衰バルブ７を通過するようになる。よって、緩衝器Ｄの収縮時の減衰力特性には、図２に示したように、ピストン速度が高速域にある場合、圧側減衰バルブ７の特性が現れる。また、本実施の形態では、可変絞り弁である圧側副減衰バルブ１８の開口面積を調整することで、ピストン速度が低速域にある場合における緩衝器Ｄの圧側減衰力を大小調整できる。

このように緩衝器Ｄは伸縮に伴って減衰力を発生する。そして、緩衝器Ｄの伸長時には、液体は、伸側減衰バルブ６を伸側室Ｒ１から液室Ｌへ向けて、伸側副減衰バルブ１７を伸側室Ｒ１から圧側室Ｒ２へ向けて、それぞれ一方通行に流れるとともに、圧側吸込通路９を液室Ｌから圧側室Ｒ２へ向けて一方通行に流れる。また、緩衝器Ｄの収縮時には、液体は、圧側減衰バルブ７を圧側室Ｒ２から液室Ｌへ向けて、圧側副減衰バルブ１８を圧側室Ｒ２から伸側室Ｒ１へ向けて、それぞれ一方通行に流れるとともに、伸側吸込通路８を液室Ｌから伸側室Ｒ１へ向けて一方通行に流れる。このように、本実施の形態の緩衝器Ｄでは、液体は、緩衝器Ｄの伸長時には伸側減衰通路４、伸側副減衰通路１５および圧側吸込通路９を一方通行に流れ、緩衝器Ｄの収縮時には圧側減衰通路５、圧側副減衰通路１６および伸側吸込通路８を一方通行に流れる。よって、緩衝器Ｄの伸長時と収縮時とで、液体は、同じ通路を逆転して流れることはない。したがって、本実施の形態の緩衝器Ｄでは、従来の緩衝器のように同じ通路を逆転して流れることがなく、各通路４，５，８，９，１５，１６に設けられた種々のバルブの閉じ遅れの問題が生じず、緩衝器Ｄは伸縮作動の切り換わり時に応答性よく減衰力を発生できる。

以上に説明したように、本実施の緩衝器Ｄは、シリンダ１と、シリンダ１内に移動自在に挿入されるロッド２と、ロッド２に連結されてシリンダ１内に移動自在に挿入されるとともにシリンダ１内を液体が充填される伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とに区画するピストン３と、液体を貯留するリザーバＲと、伸側室Ｒ１からリザーバＲへ向かう液体の流れを許容する伸側減衰通路４と、圧側室Ｒ２からリザーバＲへ向かう液体の流れを許容する圧側減衰通路５と、伸側減衰通路４に設けられて通過する液体の流れに抵抗を与える伸側減衰バルブ６と、圧側減衰通路５に設けられて通過する液体の流れに抵抗を与える圧側減衰バルブ７と、リザーバＲから伸側室Ｒ１へ向かう液体の流れのみを許容する伸側吸込通路８と、リザーバＲから圧側室Ｒ２へ向かう液体の流れのみを許容する圧側吸込通路９とを備え、リザーバＲがロッド２に設けられるハウジング１１内に形成されている。

このように構成された緩衝器Ｄでは、リザーバＲがロッド２に設けられたハウジング１１内に形成されている。そのため、本実施の形態の緩衝器Ｄは、伸側減衰バルブ６と圧側減衰バルブ７との間にリザーバＲを備えるレイアウトを採用しても、リザーバＲがシリンダ１外に配置されていないのでその分外部形状をスリムにして小型化できる。また、本実施の形態の緩衝器Ｄは、伸側減衰バルブ６と圧側減衰バルブ７との間にリザーバＲを備えるレイアウトを採用しても、伸側減衰通路４、圧側減衰通路５、伸側減衰バルブ６および圧側減衰バルブ７をシリンダ内に配置でき、油路径を大きくし、かつ、伸側と圧側の減衰バルブ６，７を大型化しても緩衝器全体の大型化を招かない。

このように本実施の形態の緩衝器Ｄでは、緩衝器Ｄの大型化を招かずに伸側減衰バルブ６と圧側減衰バルブ７を大型化可能であるので、緩衝器Ｄの減衰力特性の設計自由度が向上し、減衰力も大きくすることが可能となる。よって、本実施の形態の緩衝器Ｄによれば、減衰力特性の設計自由度を向上でき、減衰力を大きくできるだけでなく、小型化も可能となるのである。

また、本実施の形態の緩衝器Ｄにおける伸側減衰通路４、圧側減衰通路５、伸側吸込通路８および圧側吸込通路９は、ピストン３に設けられている。このように、伸側減衰通路４、圧側減衰通路５、伸側吸込通路８および圧側吸込通路９がピストン３に設けられる構造を採用した緩衝器Ｄによれば、ピストン３に伸側減衰バルブ６および圧側減衰バルブ７を集約でき、より小型化できる。

さらに、本実施の形態の緩衝器Ｄにおけるピストン３は、ロッド２に取付けられてシリンダ１の内周に摺接して伸側室Ｒ１を区画するとともに伸側減衰通路４および伸側吸込通路８を有する第一隔壁３ａと、第一隔壁３ａに対して間隔を開けてロッド２に取付けられてシリンダ１の内周に摺接して圧側室Ｒ２を区画するとともに圧側減衰通路５および圧側吸込通路９を有する第二隔壁３ｂとを備え、リザーバＲは、第一隔壁３ａおよび第二隔壁３ｂとの間の空隙Ａに連通されている。このように構成された緩衝器Ｄによれば、ピストン３を伸側減衰通路４および伸側吸込通路８を有する第一隔壁３ａと、圧側減衰通路５および圧側吸込通路９を有する第二隔壁３ｂとで構成し、第一隔壁３ａと第二隔壁３ｂとの間の空隙ＡがリザーバＲに連通される構造を採用したので、伸側減衰バルブ６および圧側減衰バルブ７を第一隔壁３ａおよび第二隔壁３ｂを弁座部材として利用して容易に緩衝器Ｄに設置できる。

また、本実施の形態の緩衝器Ｄでは、伸側減衰バルブ６および圧側減衰バルブ７は、内周がロッド２に固定されてそれぞれ第一隔壁３ａ或いは第二隔壁３ｂに積層されるリーフバルブとされており、伸側吸込通路８を一方通行の通路に設定する環状板でなる伸側チェックバルブ１３が第一隔壁３ａを弁座部材として積層されており、圧側吸込通路９を一方通行の通路に設定する環状板でなる圧側チェックバルブ１４が第二隔壁３ｂを弁座部材として積層されている。このように構成された緩衝器Ｄによれば、ピストン３に伸側減衰バルブ６、圧側減衰バルブ７、伸側チェックバルブ１３および圧側チェックバルブ１４を集約しても、ピストン部における全長を短くすることができる。

なお、本実施の形態の緩衝器Ｄでは、リザーバＲがロッド２の第一隔壁３ａと第二隔壁３ｂとの間に設けられたハウジング１１内に形成されているため、緩衝器Ｄをコンパクトに形成することができるが、図３に示した第一変形例の緩衝器Ｄ１のように、ロッド２を中空にして、ロッド２内である中空部２ａにリザーバＲを形成するようにしてもよい。この場合、ロッド２の中空部２ａ内にフリーピストン２１を摺動自在に挿入して、中空部２ａ内をフリーピストン２１によって第一隔壁３ａと第二隔壁３ｂとの間の空隙Ａに連通される液室Ｌと、気室Ｇとに区画すればよい。このように、ロッド２内にリザーバＲを形成すると、第一隔壁３ａと第二隔壁３ｂとの間にハウジング１１を設けずに済むので、第一隔壁３ａと第二隔壁３ｂとの間の軸方向距離を短くでき、緩衝器Ｄ１のストローク長を長くとれる。さらに、本実施の形態の緩衝器Ｄでは、リザーバＲがロッド２の第一隔壁３ａと第二隔壁３ｂとの間に設けられたハウジング１１内に形成されているが、図４に示した第二変形例の緩衝器Ｄ２のように、ロッド２の上端に内部が中空な第一隔壁３ａと第二隔壁３ｂとの間の空隙Ａに連通されるハウジング２２を設け、ロッド２の中空部２ａ内にフリーピストン２１を摺動自在に挿入して、ハウジング２２内をフリーピストン２３によってロッド２内に設けた通路２ｂを介して空隙Ａに連通される液室Ｌと、気室Ｇとに区画してもよい。このように、ロッド２の上端にリザーバＲを形成するハウジング２２を設けると、第一隔壁３ａと第二隔壁３ｂとの間にハウジング１１を設けずに済むので、第一隔壁３ａと第二隔壁３ｂとの間の軸方向距離を短くでき、緩衝器Ｄ１のストローク長を長くとれるとともに、リザーバＲの容積を十分に確保できる。なお、リザーバＲは、前述の緩衝器Ｄ１，Ｄ２では、フリーピストン２１，２３によって液室Ｌと気室Ｇとに区画されているが、フリーピストン２１，２３に代えてダイヤフラムやベローズによって液室Ｌと気室Ｇとに区画されてもよい。また、緩衝器Ｄ１，Ｄ２では、気室Ｇ内に高圧ガスを封入しているが、高圧ガスの封入の代わりに、液室Ｌを圧縮する方向にフリーピストン２１，２３を付勢するばねなどの弾性体を設けるようにしてもよい。

さらに、本実施の形態の緩衝器Ｄは、伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とをリザーバＲを介さずに連通するとともに伸側室Ｒ１から圧側室Ｒ２へ向かう液体の流れのみを許容する伸側副減衰通路１５と、圧側室Ｒ２と伸側室Ｒ１とをリザーバＲを介さずに連通するとともに圧側室Ｒ２から伸側室Ｒ１へ向かう液体の流れのみを許容する圧側副減衰通路１６と、伸側副減衰通路１５に設けられて外部操作で通過する液体の流れに与える抵抗の調節が可能な伸側副減衰バルブ１７と、圧側副減衰通路１６に設けられて外部操作で通過する液体の流れに与える抵抗の調節が可能な圧側副減衰バルブ１８とを備えている。このように構成された緩衝器Ｄによれば、伸側副減衰バルブ１７と圧側副減衰バルブ１８との液体の流れに与える抵抗を外部からの調節によって、適用される車両の車体の振動の抑制に適するよう伸側および圧側の減衰力をそれぞれ独立して簡単に調節できる。なお、前述したところでは、伸側副減衰バルブ１７と圧側副減衰バルブ１８とは、可変絞り弁とされているが、液体の流れに与える抵抗の調節が可能な可変減衰バルブであればよいので、流路面積の調整が可能な可変絞り弁の他にも開弁圧の調整が可能な可変リリーフバルブとされてもよい。また、緩衝器Ｄは、伸側減衰通路４に設けた伸側減衰バルブ６および圧側減衰通路５に設けた圧側減衰バルブ７によって減衰力を発生できるので、外部操作による減衰力調整の必要が無ければ、伸側副減衰通路１５と圧側副減衰通路１６の一方または両方を廃止できる。

さらに、伸側副減衰バルブ１７と圧側副減衰バルブ１８とを可変絞り弁として、伸側減衰バルブ６および圧側減衰バルブ７を開弁圧が設定されるリリーフバルブとする場合には、伸側副減衰バルブ１７と圧側副減衰バルブ１８とでシリンダ１に対してピストン３が移動する際のピストン速度が低速域にある場合の減衰力特性を調節でき、伸側減衰バルブ６および圧側減衰バルブ７でピストン速度が低速域を超える高速域にある場合の減衰力特性を設定できる。

なお、前述したところでは、ピストン３が第一隔壁３ａと第二隔壁３ｂとで構成されているが、ロッド２に連結されてシリンダ１の内周に摺接する単一の隔壁体で構成されてもよい。ピストン３が単一の隔壁体で構成されても、伸側減衰通路４、圧側減衰通路５、伸側吸込通路８、圧側吸込通路９、伸側減衰バルブ６、圧側減衰バルブ７、伸側チェックバルブ１３および圧側チェックバルブ１４をピストン３に設けてよく、リザーバＲを形成するハウジングとしてピストン３を利用してもよい。

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、および変更が可能である。

１・・・シリンダ、２・・・ロッド、３・・・ピストン、３ａ・・・第一隔壁、３ｂ・・・第二隔壁、４・・・伸側減衰通路、５・・・圧側減衰通路、６・・・伸側減衰バルブ、７・・・圧側減衰バルブ、８・・・伸側吸込通路、９・・・圧側吸込通路、１１，２２・・・ハウジング、１５・・・伸側副減衰通路、１６・・・圧側副減衰通路、１６・・・伸側副減衰バルブ、１７・・・圧側副減衰バルブ、Ａ・・・空隙、Ｄ，Ｄ１，Ｄ２・・・緩衝器、Ｒ・・・リザーバ、Ｒ１・・・伸側室、Ｒ２・・・圧側室

Claims (4)

1. シリンダと、
   前記シリンダ内に移動自在に挿入されるロッドと、
   前記ロッドに連結されて前記シリンダ内に移動自在に挿入されるとともに前記シリンダ内を液体が充填される伸側室と圧側室とに区画するピストンと、
   液体を貯留するリザーバと、
   前記伸側室から前記リザーバへ向かう液体の流れを許容する伸側減衰通路と、
   前記圧側室から前記リザーバへ向かう液体の流れを許容する圧側減衰通路と、
   前記伸側減衰通路に設けられて通過する液体の流れに抵抗を与える伸側減衰バルブと、
   前記圧側減衰通路に設けられて通過する液体の流れに抵抗を与える圧側減衰バルブと、
   前記リザーバから前記伸側室へ向かう液体の流れのみを許容する伸側吸込通路と、
   前記リザーバから前記圧側室へ向かう液体の流れのみを許容する圧側吸込通路とを備え、
   前記リザーバは、前記ロッド内或いは前記ロッドに設けられるハウジング内に形成される
   ことを特徴とする緩衝器。
2. 前記伸側減衰通路、前記圧側減衰通路、前記伸側吸込通路および前記圧側吸込通路は、前記ピストンに設けられている
   ことを特徴とする請求項１に記載の緩衝器。
3. 前記ピストンは、
   前記ロッドに取付けられて前記シリンダの内周に摺接して前記伸側室を区画するとともに前記伸側減衰通路および前記伸側吸込通路とを有する第一隔壁と、
   前記第一隔壁に対して間隔を開けて前記ロッドに取付けられて前記シリンダの内周に摺接して前記圧側室を区画するとともに前記圧側減衰通路および前記圧側吸込通路を有する第二隔壁とを備え、
   前記リザーバは、前記第一隔壁および前記第二隔壁との間の空隙に連通されている
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の緩衝器。
4. 前記伸側室と前記圧側室とを前記リザーバを介さずに連通するとともに前記伸側室から前記圧側室へ向かう液体の流れのみを許容する伸側副減衰通路と、
   前記圧側室と前記伸側室とを前記リザーバを介さずに連通するとともに前記圧側室から前記伸側室へ向かう液体の流れのみを許容する圧側副減衰通路と、
   前記伸側副減衰通路に設けられて外部操作で通過する液体の流れに与える抵抗の調節が可能な伸側副減衰バルブと、
   前記圧側副減衰通路に設けられて外部操作で通過する液体の流れに与える抵抗の調節が可能な圧側副減衰バルブとを備えた
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の緩衝器。

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