JP2014070643A

JP2014070643A - 緩衝器

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Publication number: JP2014070643A
Application number: JP2012214414A
Authority: JP
Inventors: Takashi Teraoka; 崇志寺岡; Kazutaka Inemitsu; 和隆稲満; Hideki Kawakami; 英樹川上
Original assignee: Kayaba Industry Co Ltd
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 2012-09-27
Filing date: 2012-09-27
Publication date: 2014-04-21
Anticipated expiration: 2032-09-27
Also published as: US20150210136A1; EP2902657A1; CN104662324A; KR20150051228A; JP5876806B2; WO2014050832A1; EP2902657A4

Abstract

【課題】伸縮作動の際に全速度領域での車両の乗心地を向上することができる緩衝器を提供することである。
【解決手段】本発明の緩衝器Ｄ１は、伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とを連通する伸側通路４および圧側通路５と、伸側通路４を通過する流体の流れに抵抗を与える伸側減衰弁としての伸側リーフバルブ６と、圧側通路５を通過する流体の流れに抵抗を与える圧側減衰弁としての圧側リーフバルブ７と、伸側通路４を迂回して伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とを連通する伸側バイパス路８と、伸側バイパス路８の途中に設けられて伸側室Ｒ１の圧力で開弁して伸側バイパス路８を開放する伸側リリーフ弁９と、圧側通路５を迂回して伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とを連通する圧側バイパス路１０と、圧側バイパス路１０の途中に設けられて圧側室Ｒ２の圧力で開弁して圧側バイパス路１０を開放する圧側リリーフ弁１１とを備えた。
【選択図】図１

Description

本発明は、緩衝器の改良に関する。

一般的に、車両等に使用される緩衝器は、シリンダと、当該シリンダ内に摺動自在に挿入されシリンダ内を伸側室と圧側室に区画するピストンと、シリンダ内に移動自在に挿通されるとともにピストンに連結されるピストンロッドと、ピストンに設けた伸側および圧側のポートと、ピストンに積層されて伸側のポートを開閉する伸側のリーフバルブと、ピストンに積層されて圧側のポートを開閉する圧側のリーフバルブとを備えて構成されている。

そして、特に、車両のサスペンションに組み込まれる緩衝器に適用される減衰バルブにあっては、上記したリーフバルブに並列してオリフィスを備えており、ピストン速度が低速域にある場合には、主としてオリフィスで減衰力を発揮し、ピストン速度が高速域にある場合にはリーフバルブを開かせて、主としてリーフバルブで減衰力を発揮させるようにしている（たとえば、特許文献１参照）。

このような減衰バルブを適用した緩衝器の減衰特性（ピストン速度に対する減衰力の特性）は、ピストン速度が低速域にある場合、ピストン速度の二乗に比例するオリフィス特有の特性が表れ、ピストン速度が高速域にあると、リーフバルブが開弁してリーフバルブ特有のピストン速度に比例する特性となる。

そして、従来の減衰バルブでは、ピストン速度が低速域にある際にはオリフィスによって減衰力が立ち上がる減衰特性を実現して比較的大きな減衰力を発生することができるため、これにより車体の共振周波数帯の振動に対してしっかりと振動を減衰させることができ、また、ピストン速度が高速域にある際にはリーフバルブが開弁して減衰力過多を防止するようになっている。

特開２００３−４２２１４号公報

上記した緩衝器にあっては、リーフバルブの撓み剛性の設定を強弱させることで、開弁圧をチューニングすることができるが、ピストン速度が低速域にある際の振動の減衰性を高めて車体の共振周波数帯の振動を低減するようにセッティングするべくリーフバルブの撓み剛性を大きくすると、開弁圧が高くなるため、緩衝器のピストン速度が高速領域にある際の減衰力が大きくなりすぎ、却って車両における乗り心地が悪化するといった問題があり、全ての速度領域において車両における乗り心地を満足させるのは難しい場合がある。

そこで、本発明は、上記不具合を改善するために創案されたものであって、その目的とするところは、伸縮作動の際に全速度領域での車両の乗心地を向上することができる緩衝器を提供することである。

上記した目的を解決するために、本発明における課題解決手段は、シリンダと、当該シリンダ内に摺動自在に挿入され当該シリンダ内を伸側室と圧側室に区画するピストンと、上記シリンダ内に移動自在に挿通されるとともに上記ピストンに連結されるピストンロッドと、上記伸側室から上記圧側室へ向かう流体の流れのみを許容する伸側通路と、上記圧側室から上記伸側室へ向かう流体の流れのみを許容する圧側通路と、上記伸側通路を通過する流体の流れに抵抗を与える伸側減衰弁と、上記圧側通路を通過する流体の流れに抵抗を与える圧側減衰弁とを備えた緩衝器において、上記伸側通路を迂回して上記伸側室と上記圧側室とを連通する伸側バイパス路と、当該伸側バイパス路の途中に設けられて上記伸側室の圧力で開弁して当該伸側バイパス路を開放する伸側リリーフ弁と、上記圧側通路を迂回して上記伸側室と上記圧側室とを連通する圧側バイパス路と、当該圧側バイパス路の途中に設けられて上記圧側室の圧力で開弁して当該圧側バイパス路を開放する圧側リリーフ弁とを備えた。

このように緩衝器は、伸側バイパス路、伸側リリーフ弁、圧側バイパス路および圧側リリーフ弁を備えているので、ピストン速度が高速領域にある際に伸側リリーフ弁および圧側リリーフ弁を開弁させることで、減衰力過多を抑制することができる。

また、ピストン速度が低速域にある際の振動の減衰性を高めても、これとは独立してピストン速度が高速域にある際の減衰力過多を抑制することができるので、ピストン速度が低速域にある際の車体姿勢を安定させることに長けるだけでなく、車両走行中の突起や凹部を通過する際の振動を絶縁して車体への振動の伝達を抑制することができる。

よって、本発明の緩衝器によれば、全ての速度領域において車両における乗り心地を満足させることができる。

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特性を示した図である。他の実施の形態における緩衝器の縦断面図である。別の実施の形態における緩衝器の縦断面図である。

以下、図に基づいて本発明を説明する。本発明の緩衝器Ｄ１は、図１に示すように、シリンダ１と、シリンダ１内に摺動自在に挿入されシリンダ１内を伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２に区画するピストン２と、シリンダ１内に移動自在に挿通されるとともにピストン２に連結されるピストンロッド３と、伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とを連通する伸側通路４および圧側通路５と、伸側通路４を通過する流体の流れに抵抗を与える伸側減衰弁としての伸側リーフバルブ６と、圧側通路５を通過する流体の流れに抵抗を与える圧側減衰弁としての圧側リーフバルブ７と、伸側通路４を迂回して伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とを連通する伸側バイパス路８と、伸側バイパス路８の途中に設けられて伸側室Ｒ１の圧力で開弁して伸側バイパス路８を開放する伸側リリーフ弁９と、圧側通路５を迂回して伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とを連通する圧側バイパス路１０と、圧側バイパス路１０の途中に設けられて圧側室Ｒ２の圧力で開弁して圧側バイパス路１０を開放する圧側リリーフ弁１１とを備えて構成され、車両における車体と車軸との間に介装されて減衰力を発生し車体の振動を抑制するものである。なお、伸側室Ｒ１とは、車体と車軸が離間して緩衝器Ｄ１が伸長作動する際に圧縮される室のことであり、圧側室Ｒ２とは、車体と車軸が接近して緩衝器Ｄ１が収縮作動する際に圧縮される室のことである。

また、この緩衝器Ｄ１にあっては、シリンダ１の上端には環状のヘッド部材１２が装着され、シリンダ１の下端はキャップ１３によって閉塞されている。そして、ピストンロッド３の上端は、ヘッド部材１２によって摺動自在に軸支されてシリンダ１外へ突出され、緩衝器Ｄ１は、所謂、片ロッド型の緩衝器とされている。そして、伸側室Ｒ１および圧側室Ｒ２には、作動油等の液体が充満されている。また、緩衝器Ｄ１は、伸側室Ｒ１にのみピストンロッド３が挿通される片ロッド型であるので、ピストンロッド３がシリンダ１内に出入りする体積を補償するため、シリンダ１内の下方にシリンダ１の内周に摺接して圧側室Ｒ２の下方に気体室Ｇを区画する摺動隔壁１４が設けられており、単筒型の緩衝器に設定されている。

なお、ピストンロッド３がシリンダ１に進退する体積の補償については、シリンダ１内に気体室Ｇを設けるほか、シリンダ１外にリザーバが設けるようにしてもよく、リザーバをシリンダ１外に設ける場合、シリンダ１の外周を覆う外筒を設けてシリンダ１と外筒との間にリザーバを形成する複筒型緩衝器とするほか、シリンダ１とは別個にタンクを設けて当該タンクでリザーバを形成するようにしてもよい。なお、緩衝器Ｄの収縮作動時に圧側室Ｒ２の圧力を高めるために圧側室Ｒ２とリザーバとの間を仕切る仕切部材と、仕切部材に設けられて圧側室Ｒ２からリザーバへ向かう液体の流れに抵抗を与えるベースバルブとを設けるようにしてもよい。なお、伸側室Ｒ１および圧側室Ｒ２には、作動油以外にも、たとえば、水、水溶液といった液体を使用することもでき、液体以外にも気体を利用してもよく、流体を充填するようにすればよい。また、緩衝器Ｄが片ロッド型ではなく、両ロッド型に設定されてもよい。

以下、各部について詳細に説明すると、ピストンロッド３は、図１に示すように、その下端側に小径部３ａが形成されるとともに、小径部３ａの先端側には螺子部３ｂが形成されている。なお、ピストンロッド３の図１中上端には車両の車体と車軸の一方に連結可能なブラケット３ｃが設けられ、キャップ１３の図１中下端にも車両の車体と車軸の他方に連結可能なブラケット１３ａが設けられていて、緩衝器Ｄ１を車両の車体と車軸との間に介装することができるようになっている。

また、ピストンロッド３には、小径部３ａの先端から開口しピストンロッド３の軸方向に沿って設けられた縦孔１５ａと、小径部３ａより図１中上方から開口して縦孔１５ａを伸側室Ｒ１に連通する第一横孔１５ｂと、小径部３ａの側方から開口して縦孔１５ａに通じる第二横孔１５ｃとでなる共通通路１５が設けられている。

ピストン２は、環状に形成されるとともに、その内周側にピストンロッド３の小径部３ａが挿入されている。また、このピストン２には、伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とを連通する伸側通路４と圧側通路５が設けられ、伸側通路４の図１中下端は伸側減衰弁としての伸側リーフバルブ６にて閉塞され、他方の圧側通路５の図１中上端は圧側減衰弁としての圧側リーフバルブ７によって閉塞されている。

この伸側リーフバルブ６および圧側リーフバルブ７は、この場合、共に環状のリーフバルブを積層して形成される積層リーフバルブとされていて、内周側にはピストンロッド３の小径部３ａが挿入され、圧側リーフバルブ７の図１中上方には当該圧側リーフバルブ７の撓み量を規制する環状のバルブストッパ１６が積層されている。

そして、伸側リーフバルブ６は、圧側リーフバルブ７とは反対に緩衝器Ｄ１の伸長時に伸側通路４を開放し、収縮時には伸側通路４を閉塞して伸側通路４を伸側室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として機能させている。他方の圧側リーフバルブ７は、緩衝器Ｄ１の収縮時に圧側室Ｒ２と伸側室Ｒ１の差圧によって撓んで開弁し圧側通路５を開放して圧側室Ｒ２から伸側室Ｒ１へ移動する液体の流れに抵抗を与えるとともに、緩衝器Ｄ１の伸長時には圧側通路５を閉塞して圧側通路５を圧側室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として機能させている。

すなわち、伸側リーフバルブ６は、緩衝器Ｄ１の伸長時における伸側減衰力を発生する伸側減衰弁として機能し、他方の圧側リーフバルブ７は、緩衝器Ｄ１の収縮時における圧側減衰力を発生する圧側減衰弁として機能する。また、伸側リーフバルブ６および圧側リーフバルブ７で伸側通路４および圧側通路５を閉じた状態にあっても、伸側リーフバルブ６および圧側リーフバルブ７の外周に設けた切欠６ａ，７ａによって形成される周知のオリフィスによって伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とが連通されるようになっており、オリフィスは、たとえば、伸側リーフバルブ６および圧側リーフバルブ７の外周に切欠６ａ，７ａを設けるほか、伸側リーフバルブ６および圧側リーフバルブ７が着座する弁座に凹部を設けるなどして形成される。

伸側減衰弁および圧側減衰弁は、オリフィスとリーフバルブを並列した構成以外にも、たとえば、チョークとリーフバルブを並列させる構成やその他の構成を採用することもできるのは当然であり、リーフバルブの積層枚数についても任意に設定することができる。

さらに、ピストンロッド３の小径部３ａの外周であって伸側リーフバルブ６の図１中下方には、圧側室Ｒ２から伸側室Ｒ１へ向けて圧側バイパス路１０を通過する液体の流れのみを許容する圧側リリーフ弁１１と、伸側室Ｒ１から圧側室Ｒ２へ向けて伸側バイパス路８を通過する液体の流れのみを許容する伸側リリーフ弁９とが順に組付けられている。

圧側リリーフ弁１１は、ピストンロッド３のピストン２よりも下方側である圧側室側に装着されており、詳細には、ピストンロッド３の小径部３ａの外周であって伸側リーフバルブ６に積層された環状のスペーサ１７の下方に装着される環状の圧側バルブディスク１８と、当該圧側バルブディスク１８の図１中下方に積層される積層リーフバルブでなる環状の圧側弁体１９とを備えて構成されている。そして、圧側バルブディスク１８は、環状であって、上下に貫通して図１中上端が圧側室Ｒ２に開口する圧側バイパスポート１８ａを備えている。また、圧側弁体１９は、圧側バルブディスク１８の図１中下面に積層されるとともに内周がピストンロッド３に固定されていて、圧側バイパスポート１８ａの下端開口端を開閉することができるようになっている。

また、伸側リリーフ弁９は、ピストンロッド３の圧側リリーフ弁１１よりも下方側である圧側室側に装着されており、詳細には、ピストンロッド３の小径部３ａの外周であって、圧側弁体１９の図１中下方に環状のスペーサ２０を介して積層されて装着される環状の伸側バルブディスク２１と、当該伸側バルブディスク２１の図１中下方に積層される積層リーフバルブでなる環状の伸側弁体２２とを備えて構成されている。そして、伸側バルブディスク２１は、環状であって、上下に貫通して図１中下端が圧側室Ｒ２に開口する伸側バイパスポート２１ａと、内周側に設けた環状溝２１ｂと、環状溝２１ｂと伸側バイパスポート２１ａとを連通する連絡通路２１ｃとを備えて構成されている。この伸側バルブディスク２１は、上記のように、ピストンロッド３の小径部３ａに組み付けられると、環状溝２１ｂが第二横孔１５ｃに対向するようになっている。伸側弁体２２は、伸側バルブディスク２１の図１中下面に積層されるとともに内周がピストンロッド３に固定されていて、伸側バイパスポート２１ａの下端開口端を開閉することができるようになっている。

さらに、圧側バルブディスク１８と伸側バルブディスク２１の外周には、隔壁筒２３が嵌合されており、圧側バルブディスク１８と伸側バルブディスク２１との間の空間Ａが圧側室Ｒ２から区画されている。そして、ピストンロッド３の小径部３ａに設けた第二横孔１５ｃの出口端は、上述したように、伸側バルブディスク２１の環状溝２１ｂに対向しており、空間Ａは、伸側バイパスポート２１ａを通じて共通通路１５に連通され、最終的には、この共通通路１５を介して伸側室Ｒ１に連通されている。なお、空間Ａを共通通路１５に連通させる際に、スペーサ２０に透孔を設けて、この透孔に第二横孔１５ｃを対向させるようにしてもよい。

このように空間Ａが伸側室Ｒ１に連通されているため、圧側室Ｒ２の圧力が伸側室Ｒ１の圧力よりも高くなり、両者の差圧が圧側弁体１９の開弁圧に達すると、圧側弁体１９が圧側バイパスポート１８ａから作用する圧側室Ｒ２の圧力を受けて撓んで圧側バイパスポート１８ａを開放して、圧側バイパスポート１８ａ、空間Ａ、共通通路１５を介して圧側室Ｒ２と伸側室Ｒ１が連通される。圧側室Ｒ２の圧力が伸側室Ｒ１の圧力よりも高いと、伸側弁体２２は、圧側室Ｒ２の圧力で伸側バルブディスク２１に押しつけられた状態となって、伸側バイパスポート２１ａを閉塞したままとなる。上記から解るように、圧側バイパス路１０は、この実施の形態の場合、圧側バイパスポート１８ａ、空間Ａ、共通通路１５、伸側バイパスポート２１ａの一部、環状溝２１ｂおよび連絡通路２１ｃによって形成されている。なお、圧側リリーフ弁１１の開弁圧は、この実施の形態では、圧側リーフバルブ７が撓んで圧側通路５を開放する際の開弁圧よりも高くしてある。

反対に、伸側室Ｒ１の圧力が圧側室Ｒ１の圧力よりも高くなり、両者の差圧が伸側弁体２２の開弁圧に達すると、伸側弁体２２が伸側バイパスポート２１ａから作用する伸側室Ｒ１の圧力を受けて撓んで伸側バイパスポート２１ａを開放して、伸側バイパスポート２１ａ、空間Ａ、共通通路１５を介して圧側室Ｒ２と伸側室Ｒ１が連通される。伸側室Ｒ１の圧力が圧側室Ｒ２の圧力よりも高いと、圧側弁体１９は、伸側室Ｒ１の圧力で圧側バルブディスク１８に押しつけられた状態となって、圧側バイパスポート１８ａを閉塞したままとなる。上記から解るように、伸側バイパス路７は、この実施の形態の場合、伸側バイパスポート２１ａ、空間Ａ、共通通路１５、環状溝２１ｂおよび連絡通路２１ｃによって形成されている。なお、伸側リリーフ弁９の開弁圧は、この実施の形態では、伸側リーフバルブ６が撓んで圧側通路５を開放する際の開弁圧よりも高くしてある。

上記のように構成された、圧側リリーフ弁１１および伸側リリーフ弁９を伸側リーフバルブ６の図１中下方に順番に組付けた後、袋ナット状のピストンナット２４をピストンロッド３の先端に設けた螺子部３ｂに螺着すると、ピストンロッド３の小径部３ａに組み付けられたバルブストッパ１６、圧側リーフバルブ７、ピストン２、伸側リーフバルブ６、スペーサ１７、圧側リリーフ弁１１、スペーサ２０、隔壁筒２３および伸側リリーフ弁９の各部材が当該小径部３ａに固定される。

また、ピストンナット２４をピストンロッド３の先端に螺着することで、ピストンロッド３の先端に開口する縦孔１５ａが閉鎖され、伸側バイパス路８が伸側リリーフ弁９を介さずに伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とを連通するとともに圧側バイパス路９が圧側リリーフ弁１１を介さずに伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とを連通してしまうことを阻止している。なお、別途、ピストンロッド３の縦孔１５ａの第二横孔１５ｃよりも図１中下方を閉塞するボールを打ち込んだり、閉塞する栓を設けたりするようにすれば、ピストンナット２４を袋ナットではなく通常の環状のナットとしてもよい。図示はしないが、栓をするに際しては、たとえば、縦孔１５ａの開口端にスチールボールを圧入するとともに、当該開口端を加締めてスチールボールの抜け止めを図るとよい。

さて、緩衝器Ｄ１は、以上のように構成されるが、続いて、緩衝器Ｄ１の作動について説明する。まず、シリンダ１に対してピストン２が図１中上方へ移動する、つまり、緩衝器Ｄ１が伸長する際の作動について説明する。

この場合、シリンダ１に対してピストン２が図１中上方へ移動して、伸側室Ｒ１を圧縮し圧側室Ｒ２が拡大されるので、圧縮される伸側室Ｒ１の圧力が上昇し、拡大される圧側室Ｒ２の圧力が減少する。そして、ピストン速度が低い場合、伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２の差圧が伸側リーフバルブ６および伸側リリーフ弁９の開弁圧に達しないので、伸側リーフバルブ６および伸側リリーフ弁９は共に開かず、液体は、オリフィスとして機能する切欠６ａおよび切欠７ａを通過して伸側室Ｒ１から圧側室Ｒ２へ移動する。

したがって、伸長行程にあってピストン速度が低い場合、緩衝器Ｄ１の減衰特性は、図２に示すように、ピストン速度の二乗に比例した減衰力を発揮するオリフィス特有の二乗特性となる。

ピストン速度が低速を超える中速に達する場合、伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２の差圧が伸側リーフバルブ６の開弁圧に達し、伸側リリーフ弁９の開弁圧よりも小さいため、液体は、ピストン２と伸側リーフバルブ６との間にできる環状隙間を通過して伸側室Ｒ１から圧側室Ｒ２へ移動するようになるので、伸長行程にあってピストン速度が中速域にある場合、緩衝器Ｄ１の減衰特性は、図２に示すように、伸側減衰弁としての伸側リーフバルブ６の特有のピストン速度に略比例した減衰力を発揮する特性となり、ピストン速度が低速域にある時よりも減衰係数は低くなる。

さらに、ピストン速度が中速を超える高速に達する場合、伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２の差圧が伸側リーフバルブ６だけでなく伸側リリーフ弁９の開弁圧にも達し、液体は、伸側通路４だけでなく伸側バイパス路８をも通過して伸側室Ｒ１から圧側室Ｒ２へ移動するようになる。よって、伸長行程にあってピストン速度が高速域にある場合、緩衝器Ｄ１の減衰特性は、伸側通路４のみならず伸側バイパス路８も開放されるため、図２に示すように、ピストン速度が中速域にある場合よりももっと減衰係数が低くなる特性となる。

次に、シリンダ１に対してピストン２が図１中下方へ移動する、つまり、緩衝器Ｄ１が収縮する際の作動について説明する。

この場合、シリンダ１に対してピストン２が図１中下方へ移動して、圧側室Ｒ２を圧縮し伸側室Ｒ１が拡大されるので、圧縮される圧側室Ｒ２の圧力が上昇し、拡大される伸側室Ｒ１の圧力が減少する。そして、ピストン速度が低い場合、圧側室Ｒ２と伸側室Ｒ１の差圧が圧側リーフバルブ７および圧側リリーフ弁１１の開弁圧に達しないので、圧側リーフバルブ７および圧側リリーフ弁１１は共に開かず、液体は、オリフィスとして機能する切欠６ａおよび切欠７ａを通過して圧側室Ｒ２から伸側室Ｒ１へ移動する。

したがって、収縮行程にあってピストン速度が低い場合、緩衝器Ｄ１の減衰特性は、図２に示すように、ピストン速度の二乗に比例した減衰力を発揮するオリフィス特有の二乗特性となる。

ピストン速度が低速を超える中速に達する場合、圧側室Ｒ２と伸側室Ｒ１の差圧が圧側リーフバルブ７の開弁圧に達し、圧側リリーフ弁１１の開弁圧よりも小さいため、液体は、ピストン２と圧側リーフバルブ７との間にできる環状隙間を通過して圧側室Ｒ２から伸側室Ｒ１へ移動するようになるので、収縮行程にあってピストン速度が中速域にある場合、緩衝器Ｄ１の減衰特性は、図２に示すように、圧側減衰弁としての圧側リーフバルブ７の特有のピストン速度に略比例した減衰力を発揮する特性となり、ピストン速度が低速域にある時よりも減衰係数は低くなる。

さらに、ピストン速度が中速を超える高速に達する場合、圧側室Ｒ２と伸側室Ｒ１の差圧が圧側リーフバルブ７だけでなく圧側リリーフ弁１１の開弁圧にも達し、液体は、圧側通路５だけでなく圧側バイパス路１０をも通過して圧側室Ｒ２から伸側室Ｒ１へ移動するようになる。よって、収縮行程にあってピストン速度が高速域にある場合、緩衝器Ｄ１の減衰特性は、圧側通路５のみならず圧側バイパス路１０も開放されるため、図２に示すように、ピストン速度が中速域にある場合よりももっと減衰係数が低くなる特性となる。

このように、緩衝器Ｄ１は、伸側バイパス路８、伸側リリーフ弁９、圧側バイパス路１０および圧側リリーフ弁１１を備えているので、ピストン速度が高速領域にある際に伸側リリーフ弁９および圧側リリーフ弁１１を開弁させることで、減衰力過多を抑制することができる。

よって、本発明の緩衝器Ｄ１によれば、全ての速度領域において車両における乗り心地を満足させることができる。

また、この実施の形態では、伸側バイパス路８と圧側バイパス路９とがピストンロッド３内に設けた共通通路１５を備えているので、伸側バイパス路用と圧側バイパス路用の通路を独立してピストンロッド３内に設ける必要が無く、ピストンロッド３の強度面で有利となるとともに加工も簡単となる。

さらに、伸側リリーフ弁９の開弁圧を伸側減衰弁の開弁圧よりも高くし、圧側リリーフ弁１１の開弁圧を圧側減衰弁の開弁圧より高くすることで、ピストン速度が低中高速域における減衰力を高めて、車体の振動をしっかり減衰させることができるとともに車輪のばたつきを低減させることができるだけでなく、ピストン速度が高速域にある際の減衰力過多を抑制して車両における乗り心地を良好なものとすることができる。なお、伸側リリーフ弁９の開弁圧を伸側減衰弁の開弁圧と同じか低くすることも可能であり、圧側リリーフ弁１１の開弁圧を圧側減衰弁の開弁圧と同じか低くすることも可能であり、そのようにしても、本願発明の効果が失われることはない。

つづいて、図３に示した他の実施の形態の緩衝器Ｄ２について説明する。この緩衝器Ｄ２は、緩衝器Ｄ１の伸側リリーフ弁９と圧側リリーフ弁１１のピストンロッド３への組付け順序を入れ替えるとともに、組付け方向を図中で天地逆とした構造を採用しており、その他の部材は、すべて共通している。よって、説明が重複するので、緩衝器Ｄ２の説明で緩衝器Ｄ１と共通する部材については同じ符号を付すのみとしてその詳しい説明を省略し、緩衝器Ｄ１と異なる部分について詳しく説明する。

上述したように、他の実施の形態における緩衝器Ｄ２は、緩衝器Ｄ１の伸側リリーフ弁９と圧側リリーフ弁１１の配置位置の入れ替えと向きを上下逆にしたものである。

詳しくは、緩衝器Ｄ１では、圧側リリーフ弁１１をピストンロッド３の伸側リーフバルブ６の下方に圧側弁体１９を圧側バルブディスク１８より下方に配置して組付け、つづいて、伸側リリーフ弁９をピストンロッド３の圧側リリーフ弁１１の下方に伸側弁体２２を伸側バルブディスク２１より下方に配置して組付けていたが、緩衝器Ｄ２にあっては、図３に示したように、伸側リリーフ弁９をピストンロッド３の伸側リーフバルブ６の下方に伸側弁体２２を伸側バルブディスク２１より上方に配置して組付け、つづいて、圧側リリーフ弁１１をピストンロッド３の伸側リリーフ弁９の下方に圧側弁体１９を圧側バルブディスク１８より上方に配置して組付け、ピストンナット２４で固定している。

なお、ピストンナット２４は、圧側バルブディスク１８の圧側バイパスポート１８ａの下端開口端に干渉しないように、上端外周をテーパ状に面取りした形状の面取り部２４ａを備えているほかは緩衝器Ｄ１のピストンナット２４と同様の機能と構造を備えている。

このように伸側リリーフ弁９と圧側リリーフ弁１１を配置することにより、緩衝器Ｄ２にあっては、ピストンロッド３の螺子部３ｂの上端の不完全螺子部分が圧側バルブディスク１８に対向させることができ、このようにしても圧側弁体１９を構成するリーフバルブの径方向位置に影響を与えることが無い。他方、緩衝器Ｄ１にあっては、螺子部３ｂの上端の不完全螺子部分が圧側弁体１９を構成するリーフバルブに対向すると、各リーフバルブの内周と不完全螺子部分との間に隙間ができるため、各リーフバルブがピストンロッド３の外周で遊んでしまい、径方向に所定の位置に位置決めることが難しくなるので、螺子部３ｂの上端の不完全螺子部分が圧側弁体１９にかからないようにする必要がある。仮に、螺子部３ｂの上端の不完全螺子部分が圧側弁体１９にかかると、螺子部３ｂの上端の不完全螺子部分が圧側弁体１９の内周に対向すると、圧側弁体１９のリーフバルブの位置が径方向で所定位置に配置されず、圧側リリーフ弁９の開弁時の減衰力が設計通りにならないといった問題を生じる場合がある。

そして、伸側リーフバルブ６、圧側リーフバルブ７および伸側弁体２２を構成するリーフバルブの積層枚数、ピストン２、スペーサ１７，２０およびバルブストッパ１６の厚みによって、圧側弁体１９の位置が上下方向にずれるため、緩衝器Ｄ１の構造を採用する場合、伸側リーフバルブ６、圧側リーフバルブ７および伸側弁体２２におけるリーフバルブを最大限に積むとともにピストン２、スペーサ１７，２０およびバルブストッパ１６のそれぞれの厚みを最大とした場合を想定して、螺子部３ｂの上端の不完全螺子部分が圧側弁体１９にかからないようにすることになる。そのため、緩衝器Ｄ１では、緩衝器Ｄ２の構造を採用するよりも螺子部３ｂの上端の不完全螺子部分の位置を下方へ配置しなくてはならない。換言すれば、緩衝器Ｄ２では、螺子部３ｂの上端位置を緩衝器Ｄ１よりも上方に配置することができるから、ピストンロッド３の小径部３ａの長さが短くて済み、緩衝器Ｄ１に比較して伸縮ストローク長の確保が容易となる。なお、緩衝器Ｄ２にあっては、緩衝器Ｄ１に対して伸側リリーフ弁９と圧側リリーフ弁１１の配置を入れ替えた構成であるから、上述した緩衝器Ｄ１と同様の作用効果を奏することは当然である。

つづいて、図４に示した別の実施の形態の緩衝器Ｄ３について説明する。この緩衝器Ｄ３は、緩衝器Ｄ１に対してピストン２より伸側室Ｒ１側に伸側リリーフ弁３０と圧側リリーフ弁３１を配置した構造を採用している。この例でも、説明が重複するので、緩衝器Ｄ３の説明で緩衝器Ｄ１と共通する部材については同じ符号を付すのみとしてその詳しい説明を省略し、緩衝器Ｄ１と異なる部分について詳しく説明する。

別の実施の形態の緩衝器Ｄ３におけるピストンロッド３は、縦孔３２ａと、ピストンロッド３の小径部３ａよりも図４中上方側に開口する横孔３２ｂとで形成される共通通路３２を備えている。なお、縦孔３２ａは、圧側室Ｒ２に開口しており、共通通路３２は圧側室Ｒ２に常時連通されている。この場合、縦孔３２ａを閉塞する必要はないから、袋ナットではなく通常の環状のピストンナット４０を利用することができる。

ピストンロッド３の小径部３ａの外周であって圧側リーフバルブ７の図１中上方には、圧側リリーフ弁３１と伸側リリーフ弁３０とが順に組付けられている。

伸側リリーフ弁３０は、ピストンロッド３のピストン２よりも上方側である伸側室側に装着されており、詳細には、ピストンロッド３の小径部３ａの外周であって圧側リーフバルブ７の上方に装着される環状の伸側バルブディスク３３と、当該伸側バルブディスク３３の図４中上方に積層される積層リーフバルブでなる環状の伸側弁体３４とを備えて構成されている。そして、伸側バルブディスク１３３は、環状であって、上下に貫通して図４中下端が伸側室Ｒ１に開口する伸側バイパスポート３３ａを備えている。また、伸側弁体３４は、伸側バルブディスク３３の図４中上面に積層されるとともに内周がピストンロッド３に固定されていて、伸側バイパスポート３３ａの上端開口端を開閉することができるようになっている。

また、圧側リリーフ弁３１は、ピストンロッド３の伸側リリーフ弁３０よりも上方側である伸側室側に装着されており、詳細には、ピストンロッド３の小径部３ａの外周であって、伸側弁体３４の図４中上方に環状のスペーサ３５を介して積層されて装着される環状の圧側バルブディスク３６と、当該圧側バルブディスク３６の図４中下方に積層される積層リーフバルブでなる環状の圧側弁体３７とを備えて構成されている。そして、圧側バルブディスク３６は、環状であって、上下に貫通して図４中下端が伸側室Ｒ１に開口する圧側バイパスポート３６ａと、内周側に設けた環状溝３６ｂと、環状溝３６ｂと圧側バイパスポート３６ａとを連通する連絡通路３６ｃとを備えて構成されている。この圧側バルブディスク３６は、上記のように、ピストンロッド３の小径部３ａに組み付けられると、環状溝３６ｂが横孔３２ｂに対向するようになっている。圧側弁体３７は、圧側バルブディスク３６の図４中上面に積層されるとともに内周がピストンロッド３に固定されていて、圧側バイパスポート３６ａの上端開口端を開閉することができるようになっている。

さらに、伸側バルブディスク３３と圧側バルブディスク３６の外周には、隔壁筒３８が嵌合されており、伸側バルブディスク３３と圧側バルブディスク３６の間の空間Ｂが伸側室Ｒ１から区画されている。そして、ピストンロッド３の小径部３ａに設けた横孔３２ｂの出口端は、上述したように、圧側バルブディスク３６の環状溝３６ｂに対向しており、空間Ｂは、圧側バイパスポート３６ａを通じて共通通路３２に連通され、最終的には、この共通通路３２を介して圧側室Ｒ２に連通されている。なお、空間Ｂを共通通路３２に連通させる際に、スペーサ３５に透孔を設けて、この透孔に横孔３２ｂを対向させるようにしてもよい。

このように空間Ｂが圧側室Ｒ２に連通されているため、圧側室Ｒ２の圧力が伸側室Ｒ１の圧力よりも高くなり、両者の差圧が圧側弁体３７の開弁圧に達すると、圧側弁体３７が圧側バイパスポート３６ａから作用する圧側室Ｒ２の圧力を受けて撓んで圧側バイパスポート３６ａを開放して、圧側バイパスポート３６ａ、空間Ｂ、共通通路３２を介して圧側室Ｒ２と伸側室Ｒ１が連通される。圧側室Ｒ２の圧力が伸側室Ｒ１の圧力よりも高いと、伸側弁体３４は、圧側室Ｒ２の圧力で伸側バルブディスク３３に押しつけられた状態となって、伸側バイパスポート３３ａを閉塞したままとなる。上記から解るように、圧側バイパス路５１は、この実施の形態の場合、圧側バイパスポート３６ａ、空間Ｂ、共通通路３２、圧側バイパスポート３６ａの一部、環状溝３６ｂおよび連絡通路３６ｃによって形成されている。なお、この実施の形態においても、圧側リリーフ弁３１の開弁圧は、この実施の形態では、圧側リーフバルブ７が撓んで圧側通路５を開放する際の開弁圧よりも高くしてある。

反対に、伸側室Ｒ１の圧力が圧側室Ｒ１の圧力よりも高くなり、両者の差圧が伸側弁体３４の開弁圧に達すると、伸側弁体３４が伸側バイパスポート３３ａから作用する伸側室Ｒ１の圧力を受けて撓んで伸側バイパスポート３３ａを開放して、伸側バイパスポート３３ａ、空間Ｂ、共通通路３２を介して圧側室Ｒ２と伸側室Ｒ１が連通される。伸側室Ｒ１の圧力が圧側室Ｒ２の圧力よりも高いと、圧側弁体３７は、伸側室Ｒ１の圧力で圧側バルブディスク３６に押しつけられた状態となって、圧側バイパスポート３６ａを閉塞したままとなる。上記から解るように、伸側バイパス路５０は、この実施の形態の場合、伸側バイパスポート３３ａ、空間Ｂ、共通通路３２、環状溝３６ｂおよび連絡通路３６ｃによって形成されている。なお、伸側リリーフ弁３０の開弁圧は、この実施の形態では、伸側リーフバルブ６が撓んで圧側通路５を開放する際の開弁圧よりも高くしてある。

上記のように構成された、バルブストッパ１６、圧側リリーフ弁３１、スペーサ３５、隔壁筒３８および伸側リリーフ弁３０を順に圧側リーフバルブ７に先んじてピストンロッド３の小径部３ａに組付け、その後、圧側リーフバルブ７、ピストン２および伸側リーフバルブ６を図４中下方に順番に組付けた後、環状のピストンナット４０螺子部３ｂに螺着すると、ピストンロッド３の小径部３ａに組み付けられたバルブストッパ１６、圧側リリーフ弁３１、スペーサ３５、隔壁筒３８、伸側リリーフ弁３０、圧側リーフバルブ７、ピストン２および伸側リーフバルブ６の各部材が当該小径部３ａに固定される。

なお、ピストンロッド３の小径部３ａよりも図４中上方には、緩衝器Ｄ３が最伸長した際に、ヘッド部材１２に衝合してそれ以上の伸長を阻止するリバウンドストッパ４１が設けられており、伸側リリーフ弁３０および圧側リリーフ弁３１は、このリバウンドストッパ４１とピストン２との間に配置されている。

このように構成された緩衝器Ｄ３にあっても、作動は緩衝器Ｄ１と同様であって、ピストン速度が高速領域にある際に伸側リリーフ弁３０および圧側リリーフ弁３１を開弁させることで、減衰力過多を抑制することができる。

また、ピストン速度が低速域にある際の振動の減衰性を高めても、これとは独立してピストン速度が高速域にある際の減衰力過多を抑制することができるので、ピストン速度が低速域にある際の車体姿勢を安定させることに長けるだけでなく、車両走行中の突起や凹部を通過する際の振動を絶縁して車体への振動の伝達を抑制することができる。よって、本発明の緩衝器Ｄ３にあっても、全ての速度領域において車両における乗り心地を満足させることができるほか、緩衝器Ｄ１と同じ構造を採用しているので、その構造に対応した作用効果を奏することができる。

ところで、緩衝器Ｄ３は、ピストンロッド３をヘッド部材１１で軸支するとともに、ピストンロッド３の先端に連結されるピストン２がシリンダ１に摺接することで、横方向からの力（横力）を受けた際に、ヘッド部材１１とピストン２とでこの横力を受ける構造となっているため、ヘッド部材１１とピストン２との嵌合長さをある程度確保する必要性から、リバウンドクッション４１がヘッド部材１１に当接してそれ以上の緩衝器Ｄ３の伸長を規制することでピストン２とヘッド部材１１の最低限必要な嵌合長さを確保するよう伸切位置を規制しており、リバウンドクッション４１とピストン２までの間の長さは緩衝器Ｄ３のストローク長に寄与しない。

ここで、この緩衝器Ｄ３にあっては、伸側リリーフ弁３０および圧側リリーフ弁３１がピストンロッド３のピストン２よりも伸側室側に装着されているので、伸側リリーフ弁３０および圧側リリーフ弁３１をピストン２とヘッド部材１１の最低限必要な嵌合長さの範囲内に収めることで、緩衝器Ｄ３のストローク長の影響を与えることなく、伸側リリーフ弁３０および圧側リリーフ弁３１を設けることができる。

つまり、リバウンドクッション４１とピストン２との間に、伸側リリーフ弁３０および圧側リリーフ弁３１が収まるようにすれば、緩衝器Ｄ３のストローク長を全く犠牲にすることなく、伸側リリーフ弁３０および圧側リリーフ弁３１を設けることができ、緩衝器Ｄ３の全長にも影響を全く与えることが無い。

よって、本発明の緩衝器Ｄ３にあっては、伸側リリーフ弁３０および圧側リリーフ弁３１を緩衝器Ｄ３のストローク長を犠牲にすることが無く設けることができ、また、緩衝器Ｄ３の全長も長くなることが無い。

さらに、バルブストッパ１６とリバウンドクッション４１との間に共通通路３２に連通される孔を設けずに済むので、緩衝器Ｄ１および緩衝器Ｄ２に比較してピストンロッド３の全長を短くすることができ、その分、緩衝器Ｄ３の全長を短くすることができる。

したがって、本発明の緩衝器Ｄ３によれば、伸側バイパス路５０、圧側バイパス路５１、伸側リリーフ弁３０および圧側リリーフ弁３１の設置により車両における乗り心地を向上させつつも、ストローク長との確保と車両への搭載性を両立することが可能となる。

なお、図示はしないが、緩衝器Ｄ３の伸側リリーフ弁３０と圧側リリーフ弁３１の配置を上下で入れ替えて、さらに、伸側リリーフ弁３０と圧側リリーフ弁３１を天地逆向きとする構造を採用することも可能である。

なお、上記した各実施の形態においては、伸側リーフバルブ６、圧側リーフバルブ７、伸側リリーフ弁９，３０および圧側リリーフ弁１１，３１の動作を説明するために、便宜上、ピストン速度に低速、中速および高速でなる区分を設けており、これらの区分の境の境界速度は伸側リーフバルブ６、圧側リーフバルブ７、伸側リリーフ弁９，３０および圧側リリーフ弁１１，３１がそれぞれ開弁する速度であり、伸長側と収縮側で低速、中速と高速の境界速度を同じとせずともよい。したがって、伸側リーフバルブ６、圧側リーフバルブ７、伸側リリーフ弁９，３０および圧側リリーフ弁１１，３１の開弁圧は任意に設定することが可能である。

以上で、本発明の実施の形態についての説明を終えるが、本発明の範囲は図示されまたは説明された詳細そのものには限定されないことは勿論である。

１シリンダ
２ピストン
３ピストンロッド
４伸側通路
５圧側通路
６伸側減衰弁
７圧側減衰弁
８，５０伸側バイパス路
９，３０伸側リリーフ弁
１０，５１圧側バイパス路
１１，３１圧側リリーフ弁
１５，３２共通通路
１８，３６圧側バルブディスク
１８ａ，３６ａ圧側バイパスポート
１９，３７圧側弁体
２１，３３伸側バルブディスク
２１ａ，３３ａ伸側バイパスポート
２２，３４伸側弁体
Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３緩衝器
Ｒ１伸側室
Ｒ２圧側室

Claims

シリンダと、当該シリンダ内に摺動自在に挿入され当該シリンダ内を伸側室と圧側室に区画するピストンと、上記シリンダ内に移動自在に挿通されるとともに上記ピストンに連結されるピストンロッドと、上記伸側室から上記圧側室へ向かう流体の流れのみを許容する伸側通路と、上記圧側室から上記伸側室へ向かう流体の流れのみを許容する圧側通路と、上記伸側通路を通過する流体の流れに抵抗を与える伸側減衰弁と、上記圧側通路を通過する流体の流れに抵抗を与える圧側減衰弁とを備えた緩衝器において、上記伸側通路を迂回して上記伸側室と上記圧側室とを連通する伸側バイパス路と、当該伸側バイパス路の途中に設けられて上記伸側室の圧力で開弁して当該伸側バイパス路を開放する伸側リリーフ弁と、上記圧側通路を迂回して上記伸側室と上記圧側室とを連通する圧側バイパス路と、当該圧側バイパス路の途中に設けられて上記圧側室の圧力で開弁して当該圧側バイパス路を開放する圧側リリーフ弁とを備えたことを特徴とする緩衝器。
上記伸側リリーフ弁の開弁圧を上記伸側減衰弁の開弁圧よりも大きくし、上記圧側リリーフ弁の開弁圧を上記圧側減衰弁の開弁圧よりも大きくしたことを特徴とする請求項１に記載の緩衝器。
上記伸側リリーフ弁は、上記ピストンロッドの外周に装着されて伸側バイパスポートを有する伸側バルブディスクと、当該伸側バルブディスクに積層されて上記伸側バイパスポートを開閉する伸側弁体とを備え、
上記圧側リリーフ弁は、上記ピストンロッドの外周に装着されて圧側バイパスポートを有する圧側バルブディスクと、当該圧側バルブディスクに積層されて上記圧側バイパスポートを開閉する圧側弁体とを備え、
上記ピストンロッドは、上記伸側室或いは上記圧側室のいずれかに連通される共通通路を備え、
上記伸側バイパス路は、上記共通通路と、上記伸側バイパスポートとを含んで形成され、
上記圧側バイパス路は、上記共通通路と、上記圧側バイパスポートとを含んで形成されることを特徴とする請求項１または２に記載の緩衝器。
上記ピストンは、上記ピストンロッドの外周に装着され、上記伸側リリーフ弁は、上記ピストンロッドの外周であって上記ピストンよりも圧側室側に装着され、上記圧側リリーフ弁は、上記ピストンロッドの外周であって上記伸側リリーフ弁よりも圧側室側に装着され、上記ピストン、上記伸側リリーフ弁および上記圧側リリーフ弁が上記ピストンロッドの先端に螺着されるピストンナットによって当該ピストンロッドに固定され、上記圧側バルブディスクの伸側室側に上記圧側弁体が積層されることを特徴とする請求項３に記載の緩衝器。
上記ピストンは、上記ピストンロッドの外周に装着され、上記伸側リリーフ弁および上記圧側リリーフ弁は、上記ピストンロッドの外周であって上記ピストンよりも伸側室側に装着される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。