JP2013204650A - 緩衝器 - Google Patents

Abstract

【課題】 緩衝器の改良に関し、大きな圧縮入力があった直後の伸長工程における減衰力を一時的に高くし、その後の伸長工程での減衰力を速やかに下げる。
【解決手段】 作動流体が収容される一方室Ａ及び他方室Ｂと、一方室Ａと他方室Ｂとを区画するピストン１と、一方室Ａと他方室Ｂとを連通する流路Ｌと、流路Ｌを通過する作動流体に抵抗を与える減衰力発生手段Ｖ１とを備える緩衝器において、減衰力発生手段Ｖ１を迂回して一方室Ａと他方室Ｂとを連通するバイパス路Ｍを備え、このバイパス路Ｍには、このバイパス路Ｍを連通したり遮断したりする開閉弁２と、一方室Ａから他方室Ｂへの作動流体の移動を許容するチェック弁３とが設けられており、圧縮工程から伸長工程に移行すると、開閉弁２は、直前の上記圧縮工程のストロークの大きさに依存した時間、上記バイパス路Ｍを遮断する。
【選択図】 図２

Description

この発明は、緩衝器の改良に関する。

一般的に、緩衝器は、自動車や自動二輪車等の輸送機器や、建築物等において振動を抑制するために使用されている。

例えば、特許文献１には、車両の車体と車輪との間に介装される車両用の緩衝器が開示されており、この緩衝器は、車体側若しくは車輪側の一方に連結されるシリンダと、このシリンダの内周面に摺接するピストンと、このピストンの中心部に起立して車体側若しくは車輪側の他方に連結されるピストンロッドとを備えている。

そして、上記シリンダ内は、上記ピストンで一方室と他方室とに区画されており、一方室と他方室には作動流体が充填されている。また、上記ピストンには、上記一方室と他方室とを連通する流路と、この流路に連なる窓と、この窓の外周を囲う弁座とが形成されている。さらに、上記ピストンには、内周側が上記ピストンロッドに固定され、外周側が上記ピストンの座面に離着座する環板状のリーフバルブが積層されている。

上記構成を備えることにより、ピストンロッドがシリンダ内を軸方向に移動する緩衝器の伸縮時に、上記ピストンで一方室または他方室が加圧され、作動流体が上記リーフバルブの外周側を撓ませて、上記流路を通過して一方室と他方室との間を移動することから、緩衝器は、上記リーフバルブの抵抗、即ち、撓み特性に起因する減衰力を発生することができる。

特開２０１１−９４７７９号公報

ここで、上記従来の緩衝器のように、リーフバルブの撓み特性を利用して減衰力を発生する場合、ピストン速度に依存した減衰特性となり、ピストン速度が最大となるときに、最大減衰力が発生する。

そして、上記緩衝器が連続悪路を走行する車両に搭載された場合において、車輪を地面に設置させるためには、緩衝器の伸長工程で発生する減衰力が小さいことが好ましい。しかし、伸長工程の減衰力を小さく設定すると、車両が隆起を乗り上げて着地するなど、大きな圧縮入力があった後に発生する大きな伸びエネルギーを受け止めることができず、車両が跳ね上げられてしまう虞がある。

また、上記した大きな伸びエネルギーを受け止めるために伸長工程の減衰力を大きく設定すると、車輪の接地性が低下するため、この場合にも、車両が跳ね上げられてしまう虞がある。

したがって、上記緩衝器においては、伸長工程の減衰力を小さく設定しても、大きく設定しても、車両の破損を懸念して安定した高速走行を継続することができなかった。

そこで、本発明の目的は、大きな圧縮入力があった直後の伸長工程で、一時的に大きな減衰力を発生するとともに、その後の減衰力を速やかに小さくして車輪の接地性を向上させることが可能な緩衝器を提供することである。

上記課題を解決するための手段は、作動流体が収容される一方室及び他方室と、これら一方室と他方室とを区画するバルブディスクと、上記一方室と上記他方室とを連通する流路と、この流路を通過する作動流体に抵抗を与える減衰力発生手段とを備え、伸縮時に作動流体が上記一方室と上記他方室との間を移動することにより、減衰力を発生する緩衝器において、上記減衰力発生手段を迂回して上記一方室と上記他方室とを連通するバイパス路を備え、このバイパス路には、このバイパス路を連通したり遮断したりする開閉弁と、上記一方室から上記他方室への作動流体の移動を許容するチェック弁とが設けられており、圧縮工程から伸長工程に移行すると、上記開閉弁は、直前の上記圧縮工程のストロークの大きさに依存した時間、上記バイパス路を遮断することである。

本発明によれば、大きな圧縮入力があった直後の伸長工程で、一時的に大きな減衰力を発生するとともに、その後の減衰力を速やかに小さくして車輪の接地性を向上させることが可能となる。

本発明の一実施の形態に係る緩衝器のピストン部分を原理的に示した図である。 本発明の一実施の形態に係る緩衝器のピストン部分を示した縦断面図である。 図２の開閉弁とチェック弁を含む部分を抜粋し、開閉弁が一方室側に大きく移動した時の状態を示した図である。 図２の開閉弁とチェック弁を含む部分を抜粋し、開閉弁が一方室側にやや移動したときの状態を示した図である。 図２の開閉弁とチェック弁を含む部分を抜粋し、開閉弁及びチェック弁が開いた状態を示した図である。 本発明の一実施の形態に係る緩衝器のストロークに対する減衰力を示したリサージュ波形である。 本発明の一実施の形態に係る緩衝器の周波数に対する減衰力を示した周波数特性グラフである。

以下に本発明の一実施の形態に係る緩衝器について、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、同じ部品を示す。

本実施の形態において、本発明は緩衝器のピストン部分に具現化されている。そして、上記緩衝器は、図１に示すように、作動流体が収容される一方室Ａ及び他方室Ｂと、これら一方室Ａと他方室Ｂとを区画するピストン（バルブディスク）１と、上記一方室Ａと上記他方室Ｂとを連通する流路Ｌと、この流路Ｌを通過する作動流体に抵抗を与える減衰力発生手段Ｖ１とを備え、伸縮時に作動流体が上記一方室Ａと上記他方室Ｂとの間を移動することにより、減衰力を発生するものである。さらに、上記緩衝器は、減衰力発生手段Ｖ１を迂回して上記一方室Ａと上記他方室Ｂとを連通するバイパス路Ｍを備えている。

また、このバイパス路Ｍには、このバイパス路Ｍを連通したり遮断したりする開閉弁２と、上記一方室Ａから上記他方室Ｂへの作動流体の移動を許容するチェック弁３とが設けられており、緩衝器が圧縮工程から伸長工程に移行すると、上記開閉弁２は、直前の上記圧縮工程のストロークの大きさに依存した時間、上記バイパス路Ｍを遮断する。

以下、詳細に説明すると、本実施の形態において、緩衝器は、中空に形成されて内周面に上記開閉弁２が摺接するハウジングＨと、このハウジングＨ内に形成されて上記開閉弁２で区画されるバイパス室ｍ１及び背圧室ｎ１と、この背圧室ｎ１と上記他方室Ｂとを連通する背圧流路ｎ２とを備えている。

そして、上記バイパス路Ｍは、上記バイパス室ｍ１と、このバイパス室ｍ１と一方室Ａとを連通する第一通路ｍ２及び第一通路迂回路ｍ４と、上記バイパス室ｍ１と他方室Ｂとを連通する第二通路ｍ３とを備えて構成されている。

また、上記開閉弁２は、ハウジングＨ内を一方室側（図１中左側）及び他方室側（図１中右側）に移動して、バイパス室ｍ１の第二通路側開口となるハウジングＨの連通孔６０を開閉することにより、バイパス路Ｍを連通したり遮断したりする。また、上記開閉弁２は、連通孔２を閉じながらハウジングＨ内を一方室側に移動することができるように設定されている。

つづいて、バイパス室ｍ１と一方室Ａとを連通する上記第一通路ｍ２には、この第一通路ｍ２を通過する作動流体に抵抗を与える減衰力発生手段Ｖ２が設けられている。このため、バイパス路Ｍが連通されているときには、上記減衰力発生手段Ｖ２でバイパス路Ｍを通過する作動流体に抵抗を与えることができる。また、この減衰力発生手段Ｖ２の抵抗により、開閉弁２がハウジングＨ内を移動する速度を制限することができる。

また、第一通路ｍ２と同じくバイパス室ｍ１と一方室Ａとを連通する上記第一通路迂回路ｍ４には、この第一通路迂回路ｍ４を通過する作動流体に抵抗を与えるとともに、第一通路迂回路ｍ４を通過する作動流体の流量を変更する可変絞りＶ４が設けられている。このため、上記可変絞りＶ４で、第一通路ｍ２や第一通路迂回路ｍ４を通過して一方室Ａとバイパス室ｍ１との間を移動する作動流体の流量を変更し、開閉弁２の挙動や、バイパス路Ｍが連通されているときの緩衝器の減衰力を調整することができる。

つづいて、上記背圧室ｎ１と他方室Ｂとを連通する背圧流路ｎ２には、この背圧流路ｎ２を通過する作動流体の流量を規制する流量規制手段が設けられている。尚、流量規制手段として、リーフバルブや絞りなど種々の構成を選択することが可能であるが、本実施の形態において、流量規制手段は絞りＶ３からなる。そして、流量規制手段（絞りＶ３）を備えているため、第一通路ｍ２に設けられる減衰力発生手段Ｖ２とともに、この絞りＶ３の抵抗により、開閉弁２がハウジングＨ内を移動する速度を制限することができる。

また、上記背圧室ｎ１には、ばね２０が設けられており、このばね２０は、開閉弁２が中立位置よりも他方室側（図１中右側）に移動したとき、開閉弁２を中立位置に戻すように附勢する。尚、上記開閉弁２の中立位置は、連通孔６０近傍であることが好ましく、任意に設定することが可能であるが、本実施の形態においては、図１に示すように、連通孔６０が閉じた状態になるように設定されている。

つづいて、一方室Ａから他方室Ｂへの作動流体の移動を許容するチェック弁３は、本実施の形態において、上記第二通路ｍ３に設けられており、閉弁しているときに他方室Ｂの内圧が高まったとしても開弁しないが、バイパス室ｍ１の内圧が高まると開弁して第二通路ｍ３を連通する。

つまり、上記構成を備えることにより、他方室Ｂの内圧が高まると、他方室Ｂの作動流体が背圧流路ｎ２を通過して背圧室ｎ１に移動する。そして、開閉弁２がバイパス室ｍ１の作動流体を一方室Ａに押し出しながら一方室側（図１中左側）に移動し、連通孔６０を閉じる。

次いで、一方室Ａの内圧が高まると、一方室Ａの作動流体が第一通路ｍ２及び第一通路迂回路ｍ４（可変絞りＶ４が開いている場合）を通過してバイパス室ｍ１に移動する。そして、開閉弁２が背圧室ｎ１の作動流体を他方室Ｂに押し出しながら他方室側（図１中右側）に移動し、連通路６０を開く。そして、バイパス室ｍ１の作動流体がチェック弁３を開くことから、一方室Ａの作動流体がバイパス路Ｍを通過して他方室Ｂに移動する。

尚、第一通路迂回路ｍ４に設けられる可変絞りＶ４、バイパス路Ｍを連通したり遮断したりする開閉弁２、第二通路ｍ３に設けられるチェック弁３も、第一通路ｍ２に設けられる減衰力発生手段Ｖ２と同じく、バイパス路Ｍを通過する作動流体に抵抗を与えることができ、減衰力発生手段に相当する構成である。

次に、上記緩衝器の具体的な構成について図２を参照して説明する。上記緩衝器は、車両の車体と車輪との間に介装された車両用の緩衝器であり、車輪側に連結されるシリンダＳと、車体側に連結されて上記シリンダＳ内に軸方向に移動可能に挿入されるピストンロッドＲとを備えて、正立型に設定されている。

そして、上記一方室Ａ及び上記他方室Ｂは、上記シリンダＳ内に軸方向に並んで形成されるとともに、作動流体で満たされており、上記一方室Ａが車体側（図２中上側）に配置され、上記他方室Ｂが車輪側（図２中下側）に配置されている。また、本実施の形態において、上記作動流体は、水、油等の液体からなるがこの限りではなく、上記作動流体として、他の液体や気体等種々の構成を採用することが可能である。

つづいて、上記一方室Ａと他方室Ｂとを区画するピストン１は、環状に形成されて、上記ピストンロッドＲの先端側に形成される取り付け部ｒ１外周に保持されており、上記シリンダＳの内周面に摺接し、ピストンロッドＲとともにシリンダＳ内を軸方向に移動する。

また、本実施の形態において、ピストンロッドＲは、先端がピストン１から他方室Ｂに突出し、他端側が上記ピストン１の一方室Ａを貫通してシリンダＳ外に延びており、緩衝器は片ロッド型に設定されている。そして、上記緩衝器は、シリンダＳ内に出没するピストンロッド体積分のシリンダ内容積変化を補償するため、図示しないが、気体を収容する気室を備えている。

もどって、上記ピストン１には、一方室Ａと他方室Ｂとを連通する流路Ｌが形成されるとともに、この流路Ｌを通過する作動流体に抵抗を与える減衰力発生手段Ｖ１として、一方室側に環板状のリーフバルブ１０が複数枚積層されている。そして、これらリーフバルブ１０は、その内周側がピストンロッドＲに固定され、外周側がピストン１に形成される座面１ａに離着座可能となっている。さらに、上記リーフバルブ１０のうち、最もピストン側に位置するリーフバルブ１０には、切欠き１０ａが形成されており、リーフバルブ１０が閉じているときこの切欠き１０ａがオリフィスとなる。

さらに、本実施の形態において、緩衝器は、上記ピストン１の一方室側に配置されるサブピストン４と、このサブピストン４を覆うサブピストンケース５と、上記ピストン１の他方室側に配置される内筒６と、この内筒６の外周に配置される外筒７とを備えており、これらは、上記ピストン１とともにピストンロッドＲの取り付け部ｒ１外周に保持されている。

また、上記ピストンロッドＲの取り付け部ｒ１は、筒状に形成されており、内部にバイパス室ｍ１が形成されている。さらに、上記ピストンロッドＲには、上記バイパス室ｍ１の一方室側に軸方向に連なるピストンロッド縦孔ｒ２と、このピストンロッド縦孔ｒ２と一方室Ａとを連通するピストンロッド第一横孔ｒ３とが形成されており、これらで上記第一通路迂回路ｍ４（図１）を構成し、一方室Ａとバイパス室ｍ１とを連通している。

そして、上記第一通路迂回路ｍ４に設けられる可変絞りＶ４は、上記ピストンロッド縦孔ｒ２の内周に嵌合するブッシュ８と、反ピストン側からブッシュ８内に尖端部が出没可能に挿入されるニードル８０と、このニードル８０の背面側に連設されるコントロールロッド８１と、このコントロールロッド８１を介してニードル８０を駆動するモータやアジャスタ等の図示しない駆動手段とを備えて構成されている。このため、上記駆動手段で上記ニードル８０を駆動して、ニードル８０の尖端部とブッシュ８との隙間量（絞り量）を変化させ、第一通路迂回路ｍ４（図１）を通過する作動流体の流量を調整することができる。

もどって、サブピストン４を覆う上記サブピストンケース５は、有底筒状に形成されており、内部に形成されるケース室５０が上記サブピストン４で上記一方室Ａと区画されている。そして、上記ケース室５０は、ピストンロッドＲに形成されるピストンロッド第二横孔ｒ４を介して上記バイパス室ｍ１と連通している。

また、上記サブピストン４には、上記ケース室５０と一方室Ａとを連通するサブピストン通孔４ａが形成されており、このサブピストン通孔４ａ、上記ケース室５０及び上記ピストンロッド第二横孔ｒ４で上記第一通路ｍ２（図１）を構成し、一方室Ａとバイパス室ｍ１とを連通している。

そして、上記第一通路ｍ２に設けられる減衰力調整手段Ｖ２は、上記サブピストン４のケース室側に積層される複数枚の環板状のリーフバルブ４０からなり、これらリーフバルブ４０は、内周側がピストンロッドＲに固定され、外周側がサブピストン４に形成される座面４ｂに離着座可能となっている。さらに、上記リーフバルブ４０のうち、最もサブピストン側に位置するリーフバルブ４０には、切欠き４０ａが形成されており、リーフバルブ４０が閉じているときこの切欠き４０ａがオリフィスとなる。

つづいて、上記ピストン１の他方室側に配置される上記内筒６は、筒状に形成されており、内部が上記バイパス室ｍ１に連なり、ピストンロッドＲの取り付け部ｒ１とともにハウジングＨ（図１）を構成している。さらに、内筒６は、上記ピストンロッドＲの取り付け部ｒ１における先端部外周に螺合する結合部６ａと、この結合部６ａの反ピストンロッド側に連設されて内径が上記結合部６ａの内径よりもやや大きく形成される第一胴部６ｂと、この第一胴部６ｂの反ピストンロッド側に連設されて内径が上記第一胴部６ｂよりもやや大きく形成される第二胴部６ｃと、この第二胴部６ｃの反ピストンロッド側に連設されて内周に先端部材９が螺合する保持部６ｄとを備えており、内筒６の他方室側開口が上記先端部材９で塞がれている。

また、上記内筒６において、上記第二胴部６ｃの保持部側から保持部６ｄにかけて外周が張り出しており、環状のフランジ部６ｅが形成されている。さらに、上記第二胴部６ｃの第一胴部側端部には、バイパス室ｍ１の第二通路側開口となる連通孔６０が形成されている。また、上記第二胴部６ｃの連通孔６０よりも保持部側内周には、内径が上記第一胴部６ｂと等しく形成される筒状の軸受け６１が嵌合しており、この軸受け６１に開閉弁２が移動可能に支えされ、内筒６内を軸方向に移動することができる。

上記開閉弁２は、円柱状に形成される頭部２ａと、この頭部２ａの先端部材側外周部に連設される筒状の脚部２ｂとを備えている。また、上記開閉弁２の外径は、上記第一胴部６ｂ及び軸受け６１の内径と符合しており、開閉弁２は、バイパス室ｍ１と、開閉弁２の先端部材側に形成される背圧室ｎ１とを区画する。

そして、上記開閉弁２が一方室側（図２中上側）に移動して、頭部２ａが第一胴部６ｂ内に挿入されたとき、上記連通孔６０を閉じるため、バイパス路Ｍ（図１）が遮断される。また、開閉弁２がピストンロッドＲに当接する最大限まで移動した場合（図３）にも、脚部側を軸受け６１で支えられているため、連通孔６０が背圧室ｎ１と連通されることがなく、バイパス路Ｍ（図１）を遮断し続けることができる。他方、開閉弁２が他方室側（図２中下側）に移動して、頭部２ａが第一胴部６ｂから抜け出たとき、上記連通孔６０を開くため、バイパス路Ｍ（図１）が連通される。

また、上記開閉弁２と先端部材９との間に形成される背圧室ｎ１には、コイルスプリングからなるばね２０が収容されており、このばね２０の先端部が上記開閉弁２の脚部２ｂ内に移動可能に挿入されている。また、このばね２０の自然長は、中立位置にある開閉弁２の頭部２ａの先端部材側端面から先端部材９の開閉弁側端面までの距離と略等しく設定されている。このため、ばね２０は、開閉弁２が中立位置よりも他方室側（図２中下側）に移動したとき、開閉弁２を中立位置に戻すように附勢することができる。また、開閉弁２は、中立位置よりも一方室側（図２中上側）に移動するとき、ばね２０の附勢力を受けずに移動し、一方室側に最大限移動したとしても脚部２ｂからばね２０の先端部が完全に抜け出ないように設定されている（図３）。

また、背圧室ｎ１と他方室Ｂとを連通する背圧流路ｎ２は、上記先端部材９の軸心部に形成されている。さらに、この背圧流路ｎ２を通過する作動流体の流量を規制する絞りＶ３も先端部材９に設けられている。

つづいて、上記内筒６の外周に配置される外筒７は、有天筒状に形成されており、環状に形成されて上記ピストン１と上記内筒６の結合部６ａとの間に挟持される蓋部７ａと、この蓋部７ａの反ピストン側外周部に連設される筒状の本体部７ｂとを備えている。そして、この本体部７ｂと上記内筒６との間に筒状の筒状通路７０が形成されている。

また、上記外筒７において、上記蓋部７ａの外周は、外側に張り出しており、反ピストン側に水平環状の座面７ｃが形成されている。他方、上記本体部７ｂの反ピストン側端部は、内筒６のフランジ部６ｅの図２中上側に配置される。さらに、本体部７ｂの反ピストン側端部内周は、内側に突出し、内周に係合するシール（符示せず）を介して内筒６における連通孔６０よりも図２中下側の第二胴部６ｃ外周に密接している。また、上記本体部７ｂのピストン側端部には、外筒横孔７１が形成されており、この外筒横孔７１と筒状通路７０とで上記第二通路ｍ３（図１）を構成し、バイパス室ｍ１と他方室Ｂを連通している。

そして、上記第二通路ｍ３に設けられるチェック弁３は、筒状に形成されて、上記外筒７の本体部７ｂ外周に摺動可能に取り付けられた弁頭３０と、内筒６のフランジ部６ｅ上に起立して上記弁頭３０をピストン側（閉方向）に附勢する附勢ばね３１とを備えている。

また、上記弁頭３０の反附勢ばね側には、水平環状の先端面３０ａが形成されるとともに、上記弁頭３０の内周面には、先端面３０ａにかけて徐々に拡径されるテーパ面３０ｂが形成されている。このため、上記チェック弁３は、上記先端面３０ａを外筒７の座面７ｃに離着座させることで、上記第二通路３ｍ（図１）を開閉する。また、弁頭３０が上記形状を備えているため、チェック弁３は、閉弁しているときに他方室Ｂの内圧が高まったとしても開弁しないが、バイパス室ｍ１の内圧が高まったときに開弁し、一方室側から他方室側への作動流体の移動を許容するようになっている。

上記構成を備えることにより、チェック弁３０が閉じてバイパス路Ｍが遮断されているとき、ピストンロッドＲがシリンダＳ内に進入する緩衝器の圧縮工程では、ピストン１で加圧された他方室Ｂの作動流体が、ピストン１の流路Ｌのみを通過して一方室Ａに移動する。このとき、上記流路Ｌを通過する作動流体は、ピストン１に積層されるリーフバルブ１０の外周部を撓ませて、一方室Ａに移動できる。このため、図６に示すように、バイパス通路Ｍが遮断されていても圧縮工程での減衰力が過大となることはない。

また、緩衝器の圧縮工程では、加圧された他方室Ｂの作動流体が背圧流路ｎ２を通過して背圧室ｎ１に流入することから、開閉弁２が押し上げられて連通孔６０を閉じ、バイパス室ｍ１が加圧される。このとき、サブピストン４に積層されるリーフバルブ４０が開弁しないため、バイパス室ｍ１の作動流体が上記リーフバルブ４０の切欠き４０ａ（オリフィス）や、ブッシュ８とニードル８０の尖端部との隙間（可変絞りＶ４が開いている場合のみ）を通過して一方室Ａに流出する。

そして、上記開閉弁２の移動量は、上記背圧室ｎ１に流入する作動流体の流量に依存し、背圧室ｎ１に流入する作動流体の流量が増えるほど開閉弁２が一方室側（図２中上側）に移動する。また、背圧室ｎ１に流入する作動流体の流量は、圧縮工程での緩衝器のストローク（以下、圧側ストロークという。）の大きさに依存し、この圧側ストロークが大きくなるほど背圧室ｎ１に流入する作動流体の流量が増える。

このため、緩衝器に大きな圧縮入力があり、圧側ストロークが大きくなる場合には、図３に示すように、開閉弁２が連通孔６０閉じながらこの連通孔６０を大きく超えて一方室側に移動するが、圧側ストロークが小さくなると、これに伴い開閉弁２の移動量も小さくなる（図４）。

次に、緩衝器が上記圧縮工程から、ピストンロッドＲがシリンダＳから退出する伸長工程に移行すると、ピストン１で加圧された一方室Ａの作動流体が、サブピストン通孔４ａや、ブッシュ８とニードル８０の先端部との隙間（可変絞りＶ４が開いている場合のみ）を通過してバイパス室ｍ１に流入する。このため、バイパス室ｍ１に流入した作動流体で開閉弁２が押し下げられて背圧室ｎ１が加圧され、背圧室ｎ１の作動流体が背圧流路ｎ２を通過して他方室Ｂに流出する。

また、開閉弁２が押し下げられて連通孔６０を開くまでの間、加圧された一方室Ａの作動流体は、ピストン１の流路Ｌのみを通過して他方室Ｂに移動するが、このとき、ピストン１のリーフバルブ１０が開弁しない。したがって、一方室Ａの作動流体は、リーフバルブ１０の切欠き１０ａ（オリフィス）のみを通過して他方室Ｂに移動する。このため、図６中ｆ１で示すように、圧縮工程から伸長工程に移行した直後の減衰力が急速に大きくなる。

また、開閉弁２の図２中上端が内筒６の第二胴部６ｃに達して開閉弁２が連通孔６０を開くと、バイパス室ｍ１の作動流体は、筒状通路７０に流出し、附勢ばね３１の附勢力に抗して弁頭３０を押し下げてチェック弁３を開き、他方室Ｂに移動する。

つまり、開閉弁２が連通孔６０を開くことにより、チェック弁３が開いてバイパス路Ｍ（図１）が連通することから、加圧された一方室Ａの作動流体が流路Ｌ及びバイパス路Ｍを通過して他方室Ｂに移動することができるようになる。このとき、上記バイパス路Ｍを通過する作動流体は、サブピストン４に積層されるリーフバルブ４０の外周部を撓ませてバイパス室ｍ１内に移動できる。このため、図６中ｆ２で示すように、圧縮工程から伸長工程に移行した直後で急速に大きくなった減衰力（ｆ１）が急速に小さくなる。

そして、以下、ｆ１とｆ２からなる曲線の頂点を、開閉弁特性のピークＰ１とすると、この開閉弁特性のピークＰ１の値は、上記開閉弁２が連通孔６０を開くまでの時間が長くなるほど大きくなる。また、図３，４に示すように、直前の圧縮工程での開閉弁２の移動量が大きい、即ち、直前の圧側ストロークが大きいほど、開閉弁２が連通孔６０を開くまでに進まなければならない距離Ｘが長くなることから、開閉弁２が連通孔６０を開くまでの時間が長くなる。

つまり、開閉弁特性のピークＰ１の値は、直前の圧側ストロークの大きさに依存し、図７中二点鎖線ｐ１で示すように、直前の圧側ストロークが大きくなるほどピークＰ１の値が大きくなる。また、この伸長工程におけるチェック弁３が開弁した後の減衰力のピークＰ２（図６）の値は、図７中二点鎖線ｐ２で示すように、直前の圧側ストロークの大きさによらず一定であり、小さく抑えられている。

もどって、開閉弁２が連通孔６０を開くとともに、チェック弁３が開弁している上記伸長工程から、さらに緩衝器が圧縮工程に移行した場合、ピストン１で他方室Ｂが加圧されるが、チェック弁３が附勢ばね３１の附勢力で閉弁するまでの間、バイパス室ｍ１の内圧が他方室Ｂの内圧と等しくなる。このため、開閉弁２が連通孔６０を開いた状態に維持されて、圧縮工程においても一時的にバイパス路Ｍ（図１）が連通された状態となる。これにより、図６中ｆ３で示すように、圧縮工程の初期の減衰力が一時的に低くなる。

また、緩衝器のストロークが小さく、緩衝器が短い周期で伸長工程と圧縮工程を繰り返すような場合には、図５に示すように、中立位置近傍で開閉弁２が上下動し、開閉弁２が連通路６０を閉じる時間が短くなる。さらに、チェック弁３が閉じ遅れて略開いた状態に維持されるため、伸長工程、圧縮工程を問わずバイパス路Ｍが略連通された状態に維持される。したがって、図７に示すように、伸長工程のみならず圧縮工程の減衰力も高周波側では小さくなる。

尚、上記開閉弁特性のピークＰ１を出すための圧縮入力の大きさや、緩衝器の圧側ストロークの大きさ、開閉弁２を中立位置近傍で上下動させたり、チェック弁３を略開いた状態に維持したりするためのストロークの大きさや、伸長工程と圧縮工程を繰り返す周期や、周波数等は、絶対値としての制限があるわけではなく、緩衝器の仕様に応じて任意に設定することが可能である。

もどって、本実施の形態に係る緩衝器は、図２に示すように、上記先端部材９の外周に保持されるオイルロックピース９０と、上記シリンダＳの車輪側端部内側に起立する図示しないオイルロックケースとを備えており、緩衝器の最圧縮時にオイルロックピース９０がオイルロックケース内に嵌入してオイルロックすることができる。これにより、緩衝器の最圧縮時の衝撃を吸収することができる。

また、オイルロックピース９０がオイルロックケース内に嵌入したとき、背圧流路ｎ１がオイルロックケース内と連通し、このオイルロックケース内は他方室Ｂよりも高圧となるため、背圧室ｎ１内に作動流体をより多く流入させることが可能となり、直後の伸長工程で大きな減衰力を発生させることができる。

さらに、本実施の形態に係る緩衝器は、上記サブピストン４の反ピストン側に、ピストンロッドＲ外周に保持されて外周側に張り出すリバウンドサポートｒ５を備えている。また、図示しないが、上記シリンダＳの車体側端部開口に取り付けられて上記ピストンロッドＲを移動可能に軸支する環状のロッドガイドにはリバウンドクッションが取り付けられている。このため、緩衝器の最伸張時にリバウンドクッションがリバウンドサポートｒ５に当接して弾性変形し、緩衝器の最伸張時の衝撃を吸収することができる。

次に、本実施の形態の緩衝器における作用効果について説明する。上本実施の形態の緩衝器は、作動流体が収容される一方室Ａ及び他方室Ｂと、一方室Ａと他方室Ｂとを区画するピストン（バルブディスク）１と、一方室Ａと他方室Ｂとを連通する流路Ｌと、この流路Ｌを通過する作動流体に抵抗を与える減衰力発生手段Ｖ１と、この減衰力発生手段Ｖ１を迂回して一方室Ａと他方室Ｂとを連通するバイパス路Ｍとを備えている。

そして、このバイパス路Ｍには、このバイパス路Ｍを連通したり遮断したりする開閉弁２と、一方室Ａから他方室Ｂへの作動流体の移動を許容するチェック弁３とが設けられており、緩衝器が圧縮工程から伸長工程に移行すると、開閉弁２は、直前の上記圧縮工程のストローク（圧側ストローク）の大きさに依存した時間、上記バイパス路Ｍを遮断する。

そして、本実施の形態の緩衝器が搭載される車両が連続悪路を走行し、隆起を乗り上げて着地するなど、緩衝器に大きな圧縮入力があった場合には、緩衝器の圧側ストロークが大きくなる。このため、直後の伸長工程で、開閉弁２がバイパス路Ｍを遮断している時間が長くなる。

そして、開閉弁２がバイパス路Ｍを閉じている間は、作動流体が流路Ｌのみを通過して一方室Ａから他方室Ｂに移動するため、緩衝器が一時的に大きな減衰力を発生する。このため、この大きな減衰力で、大きな圧縮入力があった後に発生する大きな伸びエネルギーを受け止め、車両が跳ね上げられることを抑制することができる。

また、開閉弁２がバイパス路Ｍを開くと、作動流体が流路Ｌ及びバイパス路Ｍの両方を通過して一方室Ａから他方室Ｍに移動できるため、伸長工程において、大きな減衰力を発生したの後の減衰力を速やかに小さくして車輪の接地性を向上させることが可能となる。

また、本実施の形態において、緩衝器は、中空に形成されて内周面に上記開閉弁２が摺接するハウジングＨと、このハウジングＨ内に形成されて上記開閉弁２で区画されるバイパス室ｍ１及び背圧室ｎ１と、この背圧室ｎ１と他方室Ｂとを連通する背圧流路ｎ２とを備えている。

そして、バイパス路Ｍは、上記バイパス室ｍ１と、このバイパス室ｍ１と一方室Ａとを連通する第一通路ｍ２と、上記バイパス室ｍ１と他方室Ｂとを連通する第二通路ｍ３とを備えて構成されている。

さらに、上記開閉弁２は、上記バイパス室ｍ１の第二通路側開口となるハウジングＨの連通孔６０を開閉し、この連通孔６０を閉じながらハウジングＨ内を一方室側に移動することができる。

このため、緩衝器の圧縮工程において、背圧通路ｎ２を通過して他方室Ｂから背圧室ｎ１に流入する作動流体の流量に応じて開閉弁２を一方室側に移動させることが可能となる。そして、背圧室ｎ１に流入する作動流体の流量は直前の圧側ストロークの大きさに依存するとともに、開閉弁２の移動量が大きいほど連通孔６０を開くまでの時間が長くなる。したがって、緩衝器が伸長工程に移行したとき、開閉弁２がバイパス路Ｍを遮断している時間を、直前の圧縮工程のストローク（圧側ストローク）の大きさに依存させることが容易に可能となる。

また、本実施の形態において、背圧流路ｎ１には、この背圧流路ｎ１を通過する作動流体の流量を規制する流量規制手段たる絞りＶ３が設けられている。このため、流量規制手段の設定により、開閉弁２の他方室側への移動速度を調整することが可能となり、開閉弁２がバイパス路Ｍを遮断している時間を任意に設定することが可能となる。

また、本実施の形態において、チェック弁３が第二通路ｍ３に設けられ、この第二通路ｍ３を開閉する弁頭３０と、この弁頭３０を閉方向に附勢する附勢ばね３１とを備えている。

このため、緩衝器が搭載される車両が舗装された道路を走行するなど、高周波振動が入力されて、緩衝器のストロークが小さく、緩衝器が圧縮工程と伸長工程を短い周期で繰り返す場合、チェック弁３の慣性力による閉じ遅れを利用して、バイパス路Ｍを略連通した状態に維持することが可能となる。したがって、圧縮工程及び伸長工程での緩衝器の減衰力を小さく抑え、車両の乗り心地を良好にすることができる。

また、本実施の形態において、開閉弁２が中立位置よりも他方室側にハウジングＨ内を移動したとき、開閉弁２を中立位置に戻すよう附勢するばね２０を備えている。このため、伸長工程で開閉弁２が他方室側に移動し過ぎることを抑制し、連通孔６０が開いている緩衝器の伸長工程から圧縮工程に移行したとき、開閉弁２を速やかに中立位置に戻すことが可能となる。また、開閉弁２の中立位置を変更したい場合には、ばね２０を変更すれば良く、開閉弁２の中立位置の設定や変更が容易である。

また、本実施の形態において、第一通路ｍ２には、この第一通路ｍ２を通過する作動流体に抵抗を与える減衰力発生手段Ｖ２が設けられるとともに、上記バイパス路Ｍは、この減衰力発生手段Ｖ２を迂回して一方室Ａとバイパス室ｍ１とを連通する第一通路迂回路ｍ４を備えている。そして、この第一通路迂回路ｍ４には、この第一通路迂回路ｍ４を通過する作動流体の流量を変更する可変絞りＶ４が設けられている。

このため、上記可変絞りＶ４で第一通路迂回路ｍ４を通過する作動流体の流量を変化させることで、ハウジングＨ内を移動する開閉弁２の挙動を任意に変化させることができる。

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することなく改造、変形及び変更を行うことができることは理解すべきである。

例えば、上記実施の形態において、緩衝器は、正立型に設定されているが倒立型に設定されていてもよい。尚、この場合には、弁頭３０が自重でピストン側に移動し、座面７ｃに着座できるため、チェック弁３が附勢ばね３１を備えていなくてもよい。

また、上記実施の形態において、本発明が緩衝器のピストン部に具現化されているが、緩衝器がシリンダＳ内に出没するピストンロッド体積分のシリンダ内容積変化を補償するリザーバと、このリザーバに貯留される作動流体からなる液溜室と、この液溜室と上記他方室Ｂとを区画するベース部材を備える場合、本発明が上記ベース部材部分に具現化されていてもよい。尚、この場合、請求項におけるバルブディスクが上記ベース部材、請求項における一方室が上記液溜室、請求項における他方室が上記他方室Ｂとなる。

また、開閉弁２が直前の圧縮工程のストローク（圧側ストローク）の大きさに依存した時間、バイパス路Ｍを遮断するための構成は、上記の限りではなく、他の構成を採用するとしてもよい。

また、上記実施の形態において、チェック弁３が第二通路ｍ３に設けられ、開閉弁２よりも他方室側に配置されているが、開閉弁２よりも一方室側に配置されていてもよい。また、チェック弁３の構成も上記の限りではなく、環板状のリーフバルブからなる等、適宜構成を採用することが可能である。

また、上記実施の形態において、開閉弁２が中立位置よりも他方室側に移動したとき、開閉弁２を中立位置に戻すよう附勢するばね２０を備えているが、ばね２０以外の構成で、開閉弁２の他方室側への移動を規制するとしてもよい。

また、上記実施の形態において、第一通路迂回路ｍ４に設けられる可変絞りＶ４で、バイパス室ｍ１と一方室Ａとの間を移動する作動流体の流量を変更し、開閉弁２の挙動を変化させることができるが、緩衝器が第一通路迂回路ｍ４や、可変絞りＶ４を備えていなくてもよい。

また、上記可変絞りＶ４を構成するコントロールロッド８１を開閉弁２の一方室側への移動を規制するために利用し、開閉弁２の一方室側への移動量を可変にするとしてもよい。

また、上記実施の形態において、背圧流路ｎ２に設けられる絞りＶ３を可変絞りとしてもよい。また、緩衝器が上記背圧流路ｎ２に替えて、背圧室ｎ１から他方室Ｂにのみ作動流体が移動可能な流路と、他方室Ｂから背圧室ｎ１にのみ作動流体が移動可能な流路とを備え、各流路に可変絞りを設けて、各流路を通過する作動流体の流量を独立して調整するとしてもよい。

また、上記実施の形態において、開閉弁２を中立位置に戻すばね２０を背圧室ｎ２にのみ設けているが、開閉弁２の図２中上側及び下側にばね２０を設けてもよい。

また、上記実施の形態において、チェック弁３は、附勢ばね３１を備え、この附勢ばね３１で閉方向に附勢されているが、開方向に附勢する附勢ばねを備えていてもよい。

また、上記開閉弁２にバイパス室ｍ１と背圧室ｎ１とを連通する流路を形成し、この流路で開閉弁２の挙動を調整するとしてもよい。

Ａ 一方室
Ｂ 他方室
Ｈ ハウジング
Ｌ 流路
Ｍ バイパス路
ｍ１ バイパス室
ｍ２ 第一通路
ｍ３ 第二通路
ｍ４ 第一通路迂回路
ｎ１ 背圧室
ｎ２ 背圧流路
Ｓ シリンダ
Ｒ ピストンロッド
Ｖ１，Ｖ２ 減衰力発生手段
Ｖ３ 絞り（流量規制手段）
Ｖ４ 可変絞り
１ ピストン（バルブディスク）
２ 開閉弁
３ チェック弁
４ サブピストン
５ サブピストンケース
６ 内筒
７ 外筒
８ ブッシュ
９ 先端部材
１０，４０ リーフバルブ
２０ ばね
３０ 弁頭
３１ 附勢ばね
５０ ケース室
６０ 連通孔
７０ 筒状通路
７１ 外筒横孔
８０ ニードル
８１ コントロールロッド
９０ オイルロックピース

Claims (6)

1. 作動流体が収容される一方室及び他方室と、これら一方室と他方室とを区画するバルブディスクと、上記一方室と上記他方室とを連通する流路と、この流路を通過する作動流体に抵抗を与える減衰力発生手段とを備え、伸縮時に作動流体が上記一方室と上記他方室との間を移動することにより、減衰力を発生する緩衝器において、
   上記減衰力発生手段を迂回して上記一方室と上記他方室とを連通するバイパス路を備え、
   このバイパス路には、このバイパス路を連通したり遮断したりする開閉弁と、上記一方室から上記他方室への作動流体の移動を許容するチェック弁とが設けられており、圧縮工程から伸長工程に移行すると、上記開閉弁は、直前の上記圧縮工程のストロークの大きさに依存した時間、上記バイパス路を遮断することを特徴とする緩衝器。
2. 中空に形成されて内周面に上記開閉弁が摺接するハウジングと、このハウジング内に形成されて上記開閉弁で区画されるバイパス室及び背圧室と、この背圧室と上記他方室とを連通する背圧流路とを備えるとともに、
   上記バイパス路は、上記バイパス室と、このバイパス室と上記一方室とを連通する第一通路と、上記バイパス室と上記他方室とを連通する第二通路とを備えて構成され、
   上記開閉弁は、上記バイパス室の第二通路側開口となる上記ハウジングの連通孔を開閉し、この連通孔を閉じながら上記ハウジング内を一方室側に移動することができることを特徴とする請求項１に記載の緩衝器。
3. 上記背圧流路には、この背圧流路を通過する作動流体の流量を規制する流量規制手段が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. 上記チェック弁が上記第二通路に設けられ、この第二通路を開閉する弁頭と、この弁頭を閉方向に附勢する附勢ばねとを備えていることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の緩衝器。
5. 上記開閉弁が中立位置よりも他方室側に上記ハウジング内を移動したとき、上記開閉弁を中立位置に戻すよう附勢するばねを備えていることを特徴とする請求項２から請求項４の何れか一項に記載の緩衝器。
6. 上記第一通路には、この第一通路を通過する作動流体に抵抗を与える他の減衰力発生手段が設けられ、
   上記バイパス路は、上記他の減衰力発生手段を迂回して上記一方室と上記バイパス室とを連通する第一通路迂回路を備えており、この第一通路迂回路には、この第一通路迂回路を通過する作動流体の流量を変更する可変絞りが設けられていることを特徴とする請求項２から請求項５の何れか一項に記載の緩衝器。

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