JP2008267489A - 流体圧緩衝器 - Google Patents

Abstract

【課題】背圧室の内圧によって開弁を制御するメインバルブを有する油圧緩衝器において、安定した減衰力を発生させると共にメインバルブの耐久性を高める。
【解決手段】シリンダ２内に、ピストンロッド１０が連結された第１及び第２ピストン３、４を嵌装し、その間にピストン室２Ｃを形成する。ピストン室２Ｃ内に伸び側及び縮み側メインバルブ１８、２３を設け、その開弁を伸び側及び縮み側背圧室１９、２４によって制御する。第１及び第２ピストン３、４に縮み側及び伸び側逆止弁１３、１６を設ける。ピストンロッド１０の伸び行程時には、縮み側逆止弁１３が閉じて、シリンダ上室２Ａの圧力が縮み側メインバルブ２３に作用せず、縮み行程時には、伸び側逆止弁１６が閉じて、シリンダ下室２Ｂの圧力が伸び側メインバルブに作用しないので、安定した減衰力を発生させると共に伸び側及び縮み側メインバルブ１８、２３の耐久性を高めることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車等の車両のサスペンション装置に装着される油圧緩衝器等の流体圧緩衝器に関し、特に、減衰力を発生させるメインバルブの開弁圧力を制御する背圧室を有する流体圧緩衝器に関するものである。

一般的に、自動車等の車両の懸架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、ピストンロッドの伸縮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オリフィス及びディスクバルブによって制御して減衰力を発生させる。そして、ピストン速度の低速域においては、オリフィスによってオリフィス特性の減衰力を発生させ、ピストン速度の高速域においては、ディスクバルブが撓んで開弁することにより、バルブ特性の減衰力を発生させる。

上記従来の油圧緩衝器では、ピストン速度の低速域の減衰力は、オリフィスの流路面積に依存し、高速域の減衰力は、予め設定されたディスクバルブの開弁圧力に依存することになるため、減衰力特性の設定の自由度が低く、ピストン速度の低速域において小さい減衰力を得ようとすると、高速域の減衰力が不足し、高速域において、大きい減衰力を得ようとすると、低速域の減衰力が過大となってしまうという問題がある。

そこで、例えば特許文献１に記載されているように、ディスクバルブの背面側に背圧室を設け、油液の一部を背圧室に導入し、背圧室の圧力をディスクバルブに対して閉弁方向に作用させて、ディスクバルブの開弁圧力を制御することにより、減衰力特性の設定の自由度を高めるようにした油圧緩衝器が提案されている。
特開２００５−３４４９１１号公報

そして、上記特許文献１に記載された油圧緩衝器では、伸び側及び縮み側の背圧室をそれぞれその下流側のシリンダ室に連通させる逆止弁を設け、ピストンロッドの伸び行程時には、加圧されたシリンダ室の圧力を逆止弁を介して縮み側の背圧室に導入することによって縮み側のメインバルブの開弁を防止し、また、縮み行程時には、加圧されたシリンダ室の圧力を逆止弁を介して伸び側の背圧室に導入することによって伸び側のメインバルブの開弁を防止し、これにより、減衰力の安定化を図っている。

しかしながら、上記特許文献１に記載された油圧緩衝器では、次のような問題がある。ピストン速度の極低速域においては、逆止弁を介して導入される圧力によって背圧室の圧力を充分に高めることができないため、メインバルブの開弁を確実に防止することが困難であり、減衰力が不安定になりやすい。また、伸び側及び縮み側の両方の背圧室が、伸び及び縮みのいずれの行程においても加圧されることになり、その分、メインバルブに繰返し荷重がかかるため、メインバルブの耐久性が低下する。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、安定した減衰力が得られると共に耐久性を高めることができる流体圧緩衝器を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、請求項１の発明に係る流体圧緩衝器は、流体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たピストンと、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、前記ピストンロッドの伸び行程時に前記ピストンの摺動によって生じる流体の流れを制御して減衰力を発生させる伸び側メインバルブと、該伸び側メインバルブに閉弁方向に内圧を作用させる伸び側背圧室と、前記ピストンロッドの縮み行程時に前記ピストンの摺動によって生じる流体の流れを制御して減衰力発生させる縮み側メインバルブと、該縮み側メインバルブに閉弁方向に内圧を作用させる縮み側背圧室とを備え、前記流体の流れの一部を前記伸び側及び縮み側背圧室に導入して該伸び側及び縮み側背圧室の内圧によって前記伸び側及び縮み側メインバルブの開弁を制御する流体圧緩衝器において、前記伸び側メインバルブの下流側に設けられた伸び側逆止弁と、前記縮み側メインバルブの下流に設けられた縮み側逆止弁とを備え、かつ、前記伸び側メインバルブと前記伸び側逆止弁との間及び前記縮み側メインバルブと前記縮み側逆止弁との間のいずれにも蓄圧手段が接続されていないことを特徴とする。
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の発明おいて、前記伸び側メインバルブと前記伸び側逆止弁との間及び前記縮み側メインバルブと前記縮み側逆止弁との間を連通させたことを特徴とする。
請求項３に係る発明は、請求項１乃至２のいずれかに記載の発明おいて、前記伸び側及び縮み側背圧室の少なくとも一方に導入される流体を制御して減衰力を調整する減衰力調整手段が設けられていることを特徴とする
請求項４に係る発明は、請求項３に記載の発明おいて、前記減衰力調整手段が前記伸び側及び縮み側背圧室の少なくとも一方内の圧力を調整する圧力制御弁であることを特徴とする。
請求項５に係る発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載の発明おいて、前記伸び側及び縮み側メインバルブの少なくとも一方は、ディスクバルブであることを特徴とする。
請求項６に係る発明は、請求項５に記載の発明おいて、前記ディスクバルブには、前記伸び側又は縮み側背圧室をシールする合成樹脂製のパッキンが固着されていることを特徴とする。
請求項７に係る発明は、請求項１乃至６のいずれかに記載の発明おいて、前記ピストンは、前記ピストンロッドに固定されて間にピストン室を形成する２つのピストンからなり、前記伸び側及び縮み側メインバルブは、前記ピストン室内に配置され、前記伸び側及び縮み側逆止弁は、前記２つのピストンにそれぞれ設けられていることを特徴とする。
請求項８に係る発明は、請求項３乃至７のいずれかに記載の発明おいて、前記伸び側及び縮み側背圧室を連通させたことを特徴とする。
請求項９に係る発明は、請求項８に記載の発明おいて、前記伸び側及び縮み側背圧室の受圧面積を異ならせたことを特徴とする。
請求項１０に係る発明は、請求項７乃至９のいずれかに記載の発明おいて、前記２つのピストンの間に前記伸び側及び縮み側背圧室を形成するバルブ部材を特徴とする。
請求項１１に係る発明は、請求項１乃至１０のいずれかに記載の発明おいて、前記伸び側逆止弁または縮み側逆止弁の少なくとも一方を初期荷重を有するバルブとしたことを特徴とする。

請求項１の発明に係る流体圧緩衝器によれば、伸び側逆止弁によってピストンロッドの縮み行程時に伸び側メインバルブに流体の圧力が作用するのを防止し、また、縮み側逆止弁によってピストンロッドの伸び行程時に縮み側メインバルブに流体の圧力が作用するのを防止することができるので、安定した減衰力を発生させると共に、伸び側及び縮み側メインバルブの耐久性を高めることができる。
請求項２の発明に係る流体圧緩衝器によれば、前記伸び側メインバルブと前記伸び側逆止弁との間及び前記縮み側メインバルブと前記縮み側逆止弁との間を連通させたことにより、メインバルブの下流が常に低い圧力となり、安定した減衰力が得られる。
請求項３の発明に係る流体圧緩衝器によれば、減衰力調整手段によって、伸び側又は縮み側背圧室に導入される流体を制御することより、伸び側又は縮み側メインバルブの開弁を制御して減衰力特性を調整することができる。
請求項４の発明に係る流体圧緩衝器によれば、減衰力調整手段によって、伸び側又は縮み側背圧室に導入される圧力を制御することより、伸び側又は縮み側メインバルブの開弁を圧力を制御して減衰力特性を調整することができる。
請求項５の発明に係る流体圧緩衝器によれば、ディスクバルブによって減衰力を発生させることができる。
請求項６の発明に係る流体圧緩衝器によれば、伸び側逆止弁によってピストンロッドの縮み行程時に伸び側メインバルブのパッキンに流体の圧力が作用するのを防止し、また、縮み側逆止弁によってピストンロッドの伸び行程時に縮み側メインバルブのパッキンに流体の圧力が作用するのを防止することができる。
請求項７の発明に係る流体圧緩衝器によれば、伸び側及び縮み側逆止弁によってピストン室内の伸び側及び縮み側メインバルブに流体の圧力が作用するのを防止することができる。
請求項８の発明に係る流体圧緩衝器によれば、前記伸び側及び縮み側背圧室を連通させたことによりシンプルな構成とすることができる。さらに、減衰力調整手段を設ける場合も１つの調整手段で伸縮の減衰力を調整することが可能となる。
請求項９の発明に係る流体圧緩衝器によれば、前記伸び側及び縮み側背圧室の受圧面積を異ならせたことにより、前記伸び側及び縮み側背圧室を連通させた場合であっても、伸縮で減衰力特性を異ならせることができ、減衰力の設定自由度が増える。
請求項１０の発明に係る流体圧緩衝器によれば、前記伸び側及び縮み側背圧室を形成するバルブ部材少ない構成部品でバルブを構成することができる。
請求項１１の発明に係る流体圧緩衝器によれば、伸び側逆止弁または縮み側逆止弁の少なくとも一方を初期荷重を有するバルブとすることにより、段階的に圧力を低下させることできる。

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を参照して説明する。図１に示すように、本実施形態に係る減衰力調整式油圧緩衝器１（流体圧緩衝器）は、筒型油圧緩衝器であり、シリンダ２内に、第１ピストン３及び第２ピストン４からなるピストン５が摺動可能に嵌装され、このピストン５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、第１、第２ピストン３、４間にピストン室２Ｃが形成されている。第１及び第２ピストン３、４は、その間に挟まれたバルブ部材６と共に、中空のピストンボルト７の先端部が挿通されて、ナット８によって一体的に固定されている。ピストンボルト７の基端部（図中上部）には、略有底円筒状のケース９が取付けられている。ケース９の底部には、ピストンロッド１０の一端部が連結され、ピストンロッド１０の他端側は、シリンダ２の上端部に装着されたロッドガイド（図示せず）及びオイルシール（図示せず）に摺動可能かつ液密的に挿通されて、シリンダ２の外部へ延出されている。

シリンダ２の下端部には、ベースバルブ（図示せず）を介してリザーバ（蓄圧手段）が接続されている。そして、シリンダ２内には油液（流体）が封入され、リザーバ内には油液及びガスが封入されている。あるいは、シリンダ２の底部側にフリーピストンを摺動可能に嵌装してガス室を形成し、ガス室内に高圧ガスを封入してもよい。

第１ピストン３には、シリンダ上室２Ａとピストン室２Ｃとを連通させる内周側に配置された伸び側油路１１及び外周側に配置されたピストン油路１２が設けられている。第１ピストン３の下端部には、伸び側油路１１の油液の流動を制御する伸び側減衰弁Ｂ１が設けられている。また、第１ピストン３の上端部には、ピストン油路１２のピストン室２Ｃ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１３が設けられている。第２ピストン４には、シリンダ下室２Ｂとピストン室２Ｃとを連通させる内周側に配置された縮み側油路１４及び外周側に配置されたピストン油路１５が設けられている。第２ピストン４の上端部には、縮み側油路１４の油液の流動を制御する縮み側減衰弁Ｂ２が設けられている。また、第２ピストン３の下端部には、ピストン油路１５のピストン室２Ｃ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伸び側逆止弁１６が設けられている。
なお、縮み側逆止弁１３の伸び側油路１１と対向する位置と、伸び側逆止弁１６の縮み側油路１４と対向する位置には、それぞれの油通路を常時連通する孔が設けられている。

伸び側減衰弁Ｂ１は、第１ピストン３の下端面に形成された環状のシート部１７に着座する伸び側メインバルブ１８（ディスクバルブ）と、バルブ部材６によって伸び側メインバルブ１８の背部に形成された伸び側背圧室１９とを備えている。伸び側メインバルブ１８は、伸び側油路１１（シリンダ上室２Ａ）の油液の圧力を受けて撓んで開弁し、その下流側には、第２ピストン４に設けられた伸び側逆止弁１６が配置されている。なお、上述のように、リザーバ又はガス室は、シリンダ２の下端部に接続されており、伸び側メインバルブ１８とその下流側の伸び側逆止弁１６との間には、リザーバ等の蓄圧手段は接続されていない。伸び側背圧室１９は、伸び側メインバルブ１８の背面に固着された環状の合成樹脂製のパッキン２０がバルブ部材６の上端部に設けられた環状溝２１の内周部に摺動可能かつ液密的に嵌合されて形成されており、その内圧を伸び側メインバルブ１８に対して閉弁方向に作用させる。

縮み側側減衰弁Ｂ２は、第２ピストン４の上端面に形成された環状のシート部２２に着座する縮み側メインバルブ２３（ディスクバルブ）と、バルブ部材６によって縮み側メインバルブ２３の背部に形成された縮み側背圧室２４とを備えている。縮み側メインバルブ２３は、縮み側油路１４（シリンダ下室２Ｂ）の油液の圧力を受けて撓んで開弁し、その下流側には、第１ピストンに設けられた縮み側逆止弁１３が配置されている。なお、上述のように、リザーバ又はガス室は、シリンダ２の下端部に接続されており、縮み側メインバルブ２３とその下流側の縮み側逆止弁１３との間には、リザーバ等の蓄圧手段は接続されていない。縮み側背圧室２４は、縮み側メインバルブ２３の背面に固着された環状の合成樹脂製のパッキン２５がバルブ部材６の下端部に設けられた環状溝２６の内周部に摺動可能かつ液密的に嵌合されて形成されており、その内圧を縮み側メインバルブ２３に対して閉弁方向に作用させる。

中空のピストンボルト７には、その軸心に沿って案内ボア２７が形成され、ピストンボルト７の側壁には、案内ボア２７に連通するポート２８、２９、３０、３１が径方向に貫通されている。ポート２８は、第１ピストン３に設けられたオリフィス油路３２を介して伸び側油路１１に連通され、ポート２９は、バルブ部材６に設けられた油路３３を介して伸び側背圧室１９に連通され、ポート３０は、バルブ部材６に設けられた油路３４を介して縮み側背圧室２４に連通され、また、ポート３１は、第２ピストン４に設けられたオリフィス油路３５を介して縮み側油路１４に連通されている。

ピストンボルト７の案内ボア２７内には、ポート２８、２９に臨む伸び側弁体３６（減衰力調整手段）及び径方向油路３０、３１に臨む縮み側弁体３７（減衰力調整手段）が摺動可能に嵌装されている。案内ボア２７の先端部内には縮み側弁体３７の先端部が着座する環状シート部３８が形成され、縮み側弁体３７の後端部には、伸び側弁体３６の先端部が着座する環状シート部３９が形成されている。ケース９内には、ソレノイドアクチュエータ４０が設けられており、ソレノイドアクチュエータ４０のプランジャ４１が伸び側弁体３６の後端部に当接している。

ピストンボルト７の先端部には、案内ボア２７からシリンダ下室２Ｂへの油液の流通のみを許容する逆止弁４２が設けられている。縮み側弁体３７には、軸方向に貫通する連通路４３が設けられ、伸び側弁体３６には、一端部が縮み側弁体３７の連通路４３に連通し、軸心に沿って延びて、他端側がプランジャ４１を案内するプランジャボア４４に連通する連通路４５が設けられている。プランジャ４１には、軸方向に貫通してプランジャボア４４とケース９の内部の室４６とを連通させる油路４７が設けられている。ケース９の底部には、室４６とシリンダ上室２Ａとを連通させる油路４８及び油路４８の室４６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逆止弁４９が設けられている。

伸び側弁体３６は、案内ボア２７に嵌合する後端側に対して先端側が小径となっており、
案内ボア２７の側壁との間にポート２８、２９に連通する環状室５０を形成すると共に、この環状室５０の圧力を受ける受圧面を形成している。そして、伸び側弁体３６の先端部が縮み側弁体３７の環状シート部３９に離着座することによって環状室５０と伸び側弁体３６の連通路４５及び縮み側弁体３７の連通路４３との間を連通、遮断（開閉）する。

縮み側弁体３７は、案内ボア２７に嵌合する後端側に対して先端側が小径となっており、案内ボア２７の側壁との間にポート３０、３１に連通する環状室５１を形成すると共に、この環状室５１の圧力を受ける受圧面を形成している。そして、縮み側弁体３７の先端部が案内ボア２７の環状シート部３８に離着座することによって、環状室５１と逆止弁４２が設けられた案内ボア２７の先端部及び縮み側弁体３７の連通路４３との間を連通、遮断（開閉）する。

ソレノイドアクチュエータ４０は、コイル５２への通電電流に応じてプランジャ４１に推力を発生させて、伸び側及び縮み側弁体３６、３７を環状シート部３８、３９側に押圧して、これらの開弁圧力を調整する。コイル５２に通電するためのリード線５３は、中空のピストンロッド１０に挿通されて、外部へ延ばされている。

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１０の伸び行程時には、シリンダ上室２Ａ側の油液は、伸び側メインバルブ１８の開弁前には、伸び側油路１１、オリフィス油路３２、ポート２８を通って環状室４６へ流れ、伸び側弁体３６を開き、更に、連通路４３及び逆止弁４２を通ってシリンダ下室２Ｂへ流れる。このとき、環状室５０の圧力がポート２９及び油路３３を介して伸び側背圧室１９に導入される。そして、シリンダ上室２Ａ側の圧力が伸び側メインバルブ１８の開弁圧力に達すると、これが開弁して、伸び側油路１１の油液は、ピストン室２Ｃ及び第２ピストン４のピストン油路１５を通り、伸び側逆止弁１６を開いてシリンダ下室２Ｂへ流れる。上述の伸び行程時には、ピストンロッド１０がシリンダ２内から退出した分、リザーバ又はガス室のガスが膨張してシリンダ２内の容積変化を補償する。

そして、ソレノイドアクチュエータ４０のコイル５２への通電電流によって伸び側弁体３６の開弁圧力を調整することにより、環状室５０から連通路４３への油液の流れを直接制御して減衰力を調整する。これにより、環状室５０から伸び側背圧室１９に導入される油液の圧力が調整されるので、同時に伸び側メインバルブ１８の開弁圧力を制御することができる。

ピストンロッド１０の縮み行程時には、シリンダ下室２Ｂ側の油液は、縮み側メインバルブ２３の開弁前には、縮み側油路１４、オリフィス油路３５、ポート３１を通って環状室５１へ流れ、縮み側弁体３７を開き、更に、連通路４３、連通路４５、プランジャボア４４、プランジャ４１の油路４７、油室４６、油路４８及び逆止弁４９を通ってシリンダ上室２Ａへ流れる。このとき、環状室５１の圧力がポート３０及び油路３４を介して縮み側背圧室２４に導入される。そして、シリンダ下室２Ｂ側の圧力が縮み側メインバルブ２３の開弁圧力に達すると、これが開弁して、縮み側油路１４の油液は、ピストン室２Ｃ及び第１ピストン３のピストン油路１２を通り、縮み側逆止弁１３を開いてシリンダ上室２Ａへ流れる。上述の縮み工程時には、ピストンロッド１０がシリンダ２内に侵入した分、リザーバ又はガス室のガスが圧縮されてシリンダ２内の容積変化を補償する。

そして、ソレノイドアクチュエータ３５のコイル５０への通電電流によって縮み側弁体３７の開弁圧力を調整することにより、環状室５１から連通路４３への油液の流れを直接制御して減衰力を調整する。これにより、環状室５１から縮み側背圧室２４に導入される油液の圧力が調整されるので、同時に縮み側メインバルブ２３の開弁圧力を制御することができる。

このようにして、伸び側及び縮み側弁体３６、３７の開弁圧力を共通のソレノイドアクチュエータ４０によって調整することができ、同時に、伸び側及び縮み側背圧室１９、２４の内圧によって伸び側及び縮み側メインバルブ１８、２３の開弁圧力を調整することができるので、構造をシンプルにすると共に、減衰力特性の調整範囲を広くすることができる。

縮み側メインバルブ２３の下流側に縮み側逆止弁１３が配置されており、ピストンロッド１０の伸び行程時には、縮み側逆止弁１３が閉じることにより、加圧されたシリンダ上室２Ａの圧力が縮み側メインバルブ２３に作用することがない。このため、縮み側背圧室２４内の圧力にかかわらず、加圧されたシリンダ上室２Ａの圧力によって、縮み側メインバルブ２３が開弁したり、合成樹脂製のパッキン２５が撓んで縮み側背圧室２４に油液が流入したりすることがないので、伸び行程時において、ピストン速度にかかわらず、安定した減衰力を発生させることができる。

同様に、伸び側メインバルブ１８の下流側に伸び側逆止弁１６が配置されており、ピストンロッド１０の縮み行程時には、伸び側逆止弁１６が閉じることにより、シリンダ下室２Ｂの圧力が伸び側メインバルブ１８に作用することがない。このため、伸び側背圧室１９内の圧力にかかわらず、加圧されたシリンダ下室２Ｂの圧力によって、伸び側メインバルブ１８が開弁したり、合成樹脂製のパッキン２０が撓んで伸び側背圧室１９に油液が流入したりすることがないので、縮み行程時において、ピストン速度にかかわらず、安定した減衰力を発生させることができる。

また、伸び側及び縮み側背圧室１９、２４は、それぞれの行程おいてのみ加圧されるので、上記特許文献１に記載されたに比して伸び側及び縮み側メインバルブ１８、２３の耐久性を高めることができる。

次に、本発明の第２実施形態について、図２を参照して説明する。なお、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。

図２に示すように、本実施形態に係る油圧緩衝器５４では、上記第１実施形態のものに対して、ピストンボルト７、ケース９、伸び側、縮み側弁体３６、３７及びソレノイドアクチュエータ４０等の減衰力調整手段が省略され、代りに、伸び側及び縮み側背圧室１９、２４の内圧を制御する伸び側及び縮み側背圧制御弁５５、５６が設けられている。更に、２つの第１及び第２バルブ部材５７、５８が設けられ、伸び側及び縮み側背圧室１９、２４は、それぞれ第１及び第２バルブ部材５７、５８に設けられている。そして、第１、第２ピストン３、４及び第１、第２バルブ部材５７、５８がピストンロッド１０に直接連結されている。

伸び側背圧室１９は、伸び側メインバルブ１８に設けられたオリフィス油路５９を介して伸び側油路１１に連通され、また、伸び側背圧制御弁５５を介してピストン室２Ｃに連通されている。伸び側背圧制御弁５５は、オリフィス５５Ａ（切欠）を有するディスクバルブであり、伸び側背圧室１９をオリフィス５５Ａによってピストン室２Ｃに常時連通させ、また、伸び側背圧室１９の圧力が所定圧力に達したとき開弁して、その圧力をピストン室２Ｃへリリーフする。

縮み側背圧室２４は、縮み側メインバルブ２３に設けられたオリフィス油路６０を介して縮み側油路１４に連通され、また、縮み側背圧制御弁５６を介してピストン室２Ｃに連通されている。縮み側背圧制御弁５６は、オリフィス５６Ａ（切欠）を有するディスクバルブであり、縮み側背圧室２４をオリフィス５６Ａによってピストン室２Ｃに常時連通させ、また、縮み側背圧室２４の圧力が所定圧力に達したとき開弁して、その圧力をピストン室２Ｃへリリーフする。

このように構成したことにより、ピストンロッド１０の伸び行程時には、シリンダ上室２Ａ側の油液は、伸び側メインバルブ１８の開弁前には、伸び側油路１１、伸び側メインバルブ１８のオリフィス油路５９、伸び側背圧室１９、伸び側背圧制御弁５５のオリフィス５５Ａ、ピストン室２Ｃ、第２ピストン４のピストン油路１５を通り、伸び側逆止弁１６を開いてシリンダ下室２Ｂへ流れ、主にオリフィス通路５９及びオリフィス５５Ａによって減衰力が発生する。また、伸び側メインバルブ１８が開弁すると、油液が伸び側油路１１からピストン室２Ｃへ直接流れ、その開度に応じて減衰力が発生する。このとき、伸び側背圧室１９の内圧によって伸び側メインバルブ１８の開弁圧力が調整される。そして、伸び側背圧室１９の圧力が所定圧力に達すると、伸び側背圧制御弁５５が開弁して、その圧力をピストン室２Ｃへリリーフすることにより、伸び側メインバルブ１８の開弁圧力の過度の上昇を抑制する。

ピストンロッド１０の縮み行程時には、シリンダ下室２Ｂ側の油液は、縮み側メインバルブ２３の開弁前には、縮み側油路１４、縮み側メインバルブ２３のオリフィス油路６０、縮み側背圧室２４、縮み側背圧制御弁５６のオリフィス５６Ａ、ピストン室２Ｃ、第１ピストン３のピストン油路１２を通り、縮み側逆止弁１３を開いてシリンダ上室２Ａへ流れ、主にオリフィス通路６０及びオリフィス５６Ａによって減衰力が発生する。また、縮み側メインバルブ２３が開弁すると、油液が縮み側油路１４からピストン室２Ｃへ直接流れ、その開度に応じて減衰力が発生する。このとき、縮み側背圧室２４の内圧によって縮み側メインバルブ２３の開弁圧力が調整される。そして、縮み側背圧室２４の圧力が所定圧力に達すると、縮み側背圧制御弁５６が開弁して、その圧力をピストン室２Ｃへリリーフすることにより、縮み側メインバルブ２３の開弁圧力の過度の上昇を抑制する。

そして、上記第１実施形態と同様、伸び側及び縮み側メインバルブ１８、２３の下流側に伸び側及び縮み側逆止弁１３，１６が配置され、ピストンロッド１０の伸び行程時には、縮み側逆止弁１３によって、加圧されたシリンダ上室２Ａ側の圧力が縮み側メインバルブ１８に作用せず、縮み行程時には、伸び側逆止弁１６によって、加圧されたシリンダ下室２Ｂ側の圧力が伸び側メインバルブ１８に作用しないので、ピストン速度にかかわらず、安定した減衰力を発生させると共に、伸び側及び縮み側メインバルブの耐久性を高めることができる。

次に、本発明の第３実施形態について、図３を参照して説明する。なお、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。

図３に示すように、本実施形態に係る減衰力調整式油圧緩衝器６１では、伸び側及び縮み側背圧室１９、２４は、バルブ部材６に設けられた油路６２によって互いに連通されており、更に、共通のポート６３によって、案内ボア２７に連通されている。案内ボア２７には、伸び側及び縮み側共通の単一の弁体６４が嵌装されている。弁体６４は、案内ボア２７に嵌合する後端側に対して先端側が小径となっており、案内ボア２７の側壁との間に、ポート６３に連通する環状室６５を形成すると共に、この環状室６５の圧力を受ける受圧面を形成している。そして、弁体６４の先端部が環状シート部３８に離着座することによって、環状室６５と弁体６４の軸心に沿って延びる連通路６６及び逆止弁４２との間を連通、遮断（開閉）する。

伸び側背圧室１９は、伸び側メインバルブ１８に設けられたオリフィス油路６７を介して伸び側油路１１に連通されており、縮み側背圧室２４は、縮み側メインバルブ２３に設けられたオリフィス油路６８を介して縮み側油路１４に連通されている。また、縮み側背圧室２４は、伸び側背圧室１９に対して小径であり、すなわち、縮み側メインバルブ２３の縮み側背圧室２４に対する受圧面積は、伸び側メインバルブ１８の伸び側背圧室１９に対する受圧面積よりも小さくなっている。

このように構成したことにより、ピストンロッド１０の伸び行程時には、シリンダ上室２Ａ側の油液は、伸び側メインバルブ１８の開弁前には、伸び側油路１１、オリフィス油路６７、伸び側背圧室１９、油路６２、縮み側背圧室２４及びポート６３を通って環状室６５へ流れ、弁体６４を開き、更に、逆止弁４２を通ってシリンダ下室２Ｂへ流れる。そして、シリンダ上室２Ａ側の圧力が伸び側メインバルブ１８の開弁圧力に達すると、これが開弁して、伸び側油路１１の油液は、ピストン室２Ｃ及び第２ピストン４のピストン油路１５を通り、伸び側逆止弁１６を開いてシリンダ下室２Ｂへ流れる。

そして、ソレノイドアクチュエータ４０のコイル５２への通電電流によって弁体６４の開弁圧力を調整することにより、環状室６５から逆止弁４２への油液の流れを直接制御して減衰力を調整する。これにより、伸び側背圧室１９の圧力が調整されるので、同時に伸び側メインバルブ１８の開弁圧力を制御することができる。

ピストンロッド１０の縮み行程時には、シリンダ下室２Ｂ側の油液は、縮み側メインバルブ２３の開弁前には、縮み側油路１４、オリフィス油路６８、縮み側背圧室２４、ポート６３を通って環状室６５へ流れ、弁体６４を開き、更に、連通路６６、プランジャボア４４、プランジャ４１の油路４７、油室４６、油路４８及び逆止弁４９を通ってシリンダ上室２Ａへ流れる。そして、シリンダ下室２Ｂ側の圧力が縮み側メインバルブ２３の開弁圧力に達すると、これが開弁して、縮み側油路１４の油液は、ピストン室２Ｃ及び第１ピストン３のピストン油路１２を通り、縮み側逆止弁１３を開いてシリンダ上室２Ａへ流れる。

そして、ソレノイドアクチュエータ４０のコイル５２への通電電流によって弁体６４の開弁圧力を調整することにより、環状室６５から連通路６６への油液の流れを直接制御して減衰力を調整する。これにより、縮み側背圧室２４の圧力が調整されるので、同時に縮み側メインバルブ２３の開弁圧力を制御することができる。

このように、単一の弁体６４によって伸び側及び縮み側の減衰力を同時に調整することができる。この場合、縮み側背圧室２４は、伸び側背圧室１９に対して小径であり、すなわち、縮み側メインバルブ２３の縮み側背圧室２４に対する受圧面積は、伸び側メインバルブ１８の伸び側背圧室１９に対する受圧面積よりも小さくなっているので、伸び側メインバルブ１８に対して縮み側メインバルブ２３の開弁圧力を低く設定することができる。

上記第１実施形態と同様、伸び側及び縮み側メインバルブ１８、２３の下流側に伸び側及び縮み側逆止弁１３，１６が配置され、ピストンロッド１０の伸び行程時には、縮み側逆止弁１３によって、加圧されたシリンダ上室２Ａ側の圧力が縮み側メインバルブ１８に作用せず、縮み行程時には、伸び側逆止弁１６によって、加圧されたシリンダ下室２Ｂ側の圧力が伸び側メインバルブ１８に作用しないので、ピストン速度にかかわらず、安定した減衰力を発生させると共に、伸び側及び縮み側メインバルブの耐久性を高めることができる。

なお、上記第１乃至第３実施形態では、第１及び第２ピストン３、４の２つのピストンとシリンダ２の側壁によってピストン室２Ｃを形成しているが、ピストン室２Ｃは、単一のピストンの内部に形成してもよい。また、上記第１乃至第３実施形態では、ピストン部に伸び側及び縮み側減衰弁Ｂ１、Ｂ２が設けられた構造について説明しているが、減衰力調整弁は、シリンダ内のピストンの摺動によって流体の流れが生じる通路であれば、ピストン部以外に設けることができ、例えばシリンダの外部に設けてもよい。

また、上記第１乃至第３実施形態では、油液の流れを制御することによって減衰力を発生させる油圧緩衝器について説明しているが、本発明は、これに限らず、ガス等の他の流体の流れを制御して減衰力を発生させるものにも同様に適用することができる。
さらに、上記第１乃至第３実施形態では、縮み側逆止弁１３及び伸び側逆止弁１６をセット荷重のない逆止弁として、ピストン室２Ｃの圧力を下流側のシリンダ室の圧力と同じ圧力となるようにしたが、若干のセット荷重をかけることで、ピストン室２Ｃの圧力を下流側の圧力より若干高い圧力とすることで、ピストン室２Ｃの圧力が安定し、減衰力特性が安定させることができる。

本発明の第１実施形態に係る減衰力調整式油圧緩衝器の要部を示す縦断面図である。 本発明の第２実施形態に係る油圧緩衝器の要部を示す縦断面図である。 本発明の第３実施形態に係る減衰力調整式油圧緩衝器の要部を示す縦断面図である。

符号の説明

１ 減衰力調整式油圧緩衝器（流体圧緩衝器）、２ シリンダ、３ 第１ピストン、４ 第２ピストン、５ ピストン、１０ ピストンロッド、１３ 縮み側逆止弁、１８ 伸び側メインバルブ、１６ 伸び側逆止弁、１９ 伸び側背圧室、２３ 縮み側メインバルブ、２４ 縮み側背圧室

Claims (11)

1. 流体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たピストンと、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、前記ピストンロッドの伸び行程時に前記ピストンの摺動によって生じる流体の流れを制御して減衰力を発生させる伸び側メインバルブと、該伸び側メインバルブに閉弁方向に内圧を作用させる伸び側背圧室と、前記ピストンロッドの縮み行程時に前記ピストンの摺動によって生じる流体の流れを制御して減衰力発生させる縮み側メインバルブと、該縮み側メインバルブに閉弁方向に内圧を作用させる縮み側背圧室とを備え、前記流体の流れの一部を前記伸び側及び縮み側背圧室に導入して該伸び側及び縮み側背圧室の内圧によって前記伸び側及び縮み側メインバルブの開弁を制御する流体圧緩衝器において、
   前記伸び側メインバルブの下流側に設けられた伸び側逆止弁と、前記縮み側メインバルブの下流に設けられた縮み側逆止弁とを備え、かつ、前記伸び側メインバルブと前記伸び側逆止弁との間及び前記縮み側メインバルブと前記縮み側逆止弁との間のいずれにも蓄圧手段が接続されていないことを特徴とする流体圧緩衝器。
2. 前記伸び側メインバルブと前記伸び側逆止弁との間及び前記縮み側メインバルブと前記縮み側逆止弁との間を連通させたことを特徴とする請求項１に記載の流体圧緩衝器。
3. 前記伸び側及び縮み側背圧室の少なくとも一方に導入される流体を制御して減衰力を調整する減衰力調整手段が設けられていることを特徴とする請求項１乃至２のいずれかに記載の流体圧緩衝器。
4. 前記減衰力調整手段が前記伸び側及び縮み側背圧室の少なくとも一方内の圧力を調整する圧力制御弁であることを特徴とする請求項３に記載の流体圧緩衝器。
5. 前記伸び側及び縮み側メインバルブの少なくとも一方は、ディスクバルブであることを特徴とする請求項１乃至４いずれかに記載の流体圧緩衝器。
6. 前記ディスクバルブには、前記伸び側又は縮み側背圧室をシールする合成樹脂製のパッキンが固着されていることを特徴とする請求項５に記載の流体圧緩衝器。
7. 前記ピストンは、前記ピストンロッドに固定されて間にピストン室を形成する２つのピストンからなり、前記伸び側及び縮み側メインバルブは、前記ピストン室内に配置され、前記伸び側及び縮み側逆止弁は、前記２つのピストンにそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の流体圧緩衝器。
8. 前記伸び側及び縮み側背圧室を連通させたことを特徴とする請求項３乃至７のいずれかに記載の流体圧緩衝器。
9. 前記伸び側及び縮み側背圧室の受圧面積を異ならせたことを特徴とする請求項８に記載の流体圧緩衝器。
10. 前記２つのピストンの間に前記伸び側及び縮み側背圧室を形成するバルブ部材を特徴とする請求項７乃至９のいずれかに記載の減衰力調整式流体圧緩衝器。
11. 前記伸び側逆止弁または縮み側逆止弁の少なくとも一方を初期荷重を有するバルブとしたことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の流体圧緩衝器。

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