JP2017180689A - 油圧緩衝器 - Google Patents

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Abstract

【課題】車体側チューブの上部の長さを短縮できる油圧緩衝器を提供すること。【解決手段】車体側および車輪側にテレスコピック型の車体側チューブ及び車輪側チューブがそれぞれ配置される。シリンダに対してロッドが出入する伸縮作動時に、通路の上端開口からリザーバへ流出する作動油に流路抵抗を付与する制御弁が、車体側チューブの上部に設けられる。制御弁は、弁座を押圧し開閉する弁体を備え、シリンダの上方に斜めに配置されるので、車体側チューブの上部の長さを短縮できる。【選択図】図１

Description

本発明は油圧緩衝器に関し、特に車体側チューブの上部の長さを短縮できる油圧緩衝器に関するものである。
二輪車や三輪車等の鞍乗型車両では、車輪を懸架する懸架装置として、車体側チューブと車輪側チューブとをテレスコピック型にした油圧緩衝器が主に用いられる。例えば、車輪側チューブにシリンダを設ける一方、シリンダに摺接するピストンを支持するロッドを車体側チューブに設けた油圧緩衝器が知られている（特許文献１から３）。特許文献１から３に開示される油圧緩衝器は、ロッドの上端に開口する上端開口とシリンダ内に開口する下端開口とを有する通路がロッドの内部に形成され、通路の上端開口からリザーバへ流出する作動油に流路抵抗を付与する制御弁が、車体側チューブの上部に配置される。これら油圧緩衝器は、車体側チューブ及び車輪側チューブの圧縮・伸長のいずれの場合も制御弁の開閉を調整して減衰力を調整できる。
特許第５４５２４３４号公報 特開平３−１７７６３４号公報 実開平３−１２５９３０号公報
しかしながら特許文献１から３に開示される技術では、車体側チューブの上部に制御弁が配置されるので、車体側チューブの上部の長さが大きくなるという問題点がある。
本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、車体側チューブの上部の長さを短縮できる油圧緩衝器を提供することを目的としている。
課題を解決するための手段および発明の効果
この目的を達成するために請求項１記載の油圧緩衝器によれば、テレスコピック型の車体側チューブ及び車輪側チューブが車体側および車輪側にそれぞれ配置される。車輪側チューブにシリンダが設けられ、シリンダの外側にリザーバが区画される。車体側チューブにロッドが設けられ、ロッドの下端に設けられるピストンが、シリンダの内周面に摺接してシリンダを上方室と下方室とに区画する。ロッドの上端に開口する上端開口とシリンダ内に開口する下端開口とを有する通路がロッドの内部に形成される。シリンダに対してロッドが出入する伸縮作動時に通路の上端開口からリザーバへ流出する作動油に流路抵抗を付与する制御弁が、車体側チューブの上部に設けられる。制御弁は弁座を押圧する弁体が開閉し、制御弁はシリンダの上方に斜めに配置される。従って、制御弁を斜めに配置しない場合に比べて、車体側チューブの上部の長さを短縮できる効果がある。
請求項２記載の油圧緩衝器によれば、絞り流路は、上端開口に接続する制御弁の流路の入口とは異なる位置で制御弁の流路と上端開口とに連通する。制御弁は、弁座が弁体と共に移動可能に配置され、弁座の移動により絞り流路に流れを生じさせるので、請求項１の効果に加え、流路を切り換えて絞り流路により減衰力を調整できる効果がある。
請求項３記載の油圧緩衝器によれば、制御弁は、車体側チューブに配置されたキャップ部材内に収装され、弁体を押し返す方向へ弁座をばねが付勢する。弁座の締切り面の反対側の端面とキャップ部材に形成された底部とにより流路抵抗が発生するので、請求項１又は２の効果に加え、弁座の端面により減衰力を調整できる効果がある。
請求項４記載の油圧緩衝器によれば、制御弁は弁体の押圧力と弁座の反力とのバランスにより作動油の圧力に応じた流路抵抗を発生するので、請求項３の効果に加え、減衰力を細やかに調整できる効果がある。
請求項５記載の油圧緩衝器によれば、制御弁の下流に油溜室が配置されるので、制御弁への流体（特に気体）の逆流を抑制できる。よって、請求項１から４のいずれかの効果に加え、制御弁への気泡の噛み込みを抑制できる効果がある。
第１実施の形態における油圧緩衝器の断面図である。 油圧緩衝器の油圧回路である。 制御部の断面図である。 制御弁の断面図である。 第２実施の形態における油圧緩衝器の油圧回路である。
以下、本発明の好ましい実施の形態について添付図面を参照して説明する。まず図１を参照して本発明の第１実施の形態について説明する。図１は第１実施の形態における油圧緩衝器１０の軸方向の断面図である。図１は車輪側チューブ１２の軸方向の中央の図示が省略されている。油圧緩衝器１０は、二輪車や三輪車等の鞍乗型車両において車輪（図示せず）の両側面に左右一対に取り付けられる装置であり、車輪を懸架する懸架装置として機能する。
図１に示すように油圧緩衝器１０は、車体側チューブ１１に車輪側チューブ１２が出入りするテレスコピック型であり、車体側ブラケット（図示せず）に連結される円筒状の車体側チューブ１１と、車輪側ブラケット１３が連結された円筒状の車輪側チューブ１２とを備えている。油圧緩衝器１０は、車体側チューブ１１と車輪側チューブ１２との間に、車体側チューブ１１と車輪側チューブ１２とを伸長方向に付勢するコイルばね１４が配置されている。油圧緩衝器１０は、本実施の形態では、懸架ばね（コイルばね）を有しダンパが内蔵されていない懸架装置（図示せず）と組み合わせて二輪車のフロントフォークを構成する。
油圧緩衝器１０は、路面の凹凸による衝撃が車輪（図示せず）に入力されると、車輪側チューブ１２が車体側チューブ１１に出入りして伸縮する。本実施の形態では、車体側チューブ１１に車輪側チューブ１２が出入りする倒立型の油圧緩衝器１０を説明するが、油圧緩衝器１０を車体側チューブ１１が車輪側チューブ１２に出入りする正立側にすることは当然可能である。
油圧緩衝器１０は、車輪側チューブ１２の中心軸に沿って車輪側チューブ１２の下端に取り付けられるシリンダ１５と、車体側チューブ１１の中心軸に沿って車体側チューブ１１の上端に取り付けられるロッド１６とを備えている。シリンダ１５は、ロッドガイド１７によって上端開口が閉塞され、ロッド１６は、下端側がロッドガイド１７を貫通する。ロッドガイド１７は、ロッド１６を摺動可能に支持すると共に、車体側チューブ１１及び車輪側チューブ１２の最伸長時に反力を発生するリバウンドばね１８が取り付けられている。
シリンダ１５は作動油が充満し、ロッド１６の下端（先端）に取り付けられたピストン１９が、車体側チューブ１１及び車輪側チューブ１２の伸縮時にシリンダ１５の内周面を摺動する。ピストン１９は下方室２０と上方室２１とにシリンダ１５を区画する。ロッド１６は軸方向に貫通する通路２２が形成されている。通路２２は、シリンダ１５内に開口する下端開口２３と、ロッド１６の上端に開口する上端開口２４とを有している。本実施の形態では下端開口２３は上方室２１内に開口する。
車体側チューブ１１は上端の開口がキャップ部材２５によって塞がれており、車輪側チューブ１２は下端の開口が車輪側ブラケット１３によって塞がれている。第１チューブ１１及び第２チューブ１２内に封入される気体や作動油が漏れ出ないように、車体側チューブ１１と車輪側チューブ１２とが重複する部分に形成される筒状の隙間はオイルシール等で塞がれる。油圧緩衝器１０は、車体側チューブ１１及び車輪側チューブ１２に囲まれたシリンダ１５の外側に、作動油を貯留し、貯留された作動油の液面（図示せず）から上方に気室を有するリザーバ２６が形成される。油圧緩衝器１０は、シリンダ１５の底部にベースバルブ２７が配置され、車体側チューブ１１の上端のキャップ部材２５に制御部４０が配置される。
次に図２を参照して、シリンダ１５及びピストン１９が内蔵するダンパの構成および動作を説明する。図２は油圧緩衝器１０の油圧回路である。図２に示すように油圧緩衝器１０は、ピストン１９に伸側減衰弁２８及び圧側チェック弁３０を備え、ベースバルブ２７に圧側減衰弁３１及び伸側チェック弁３３を備えている。
伸側減衰弁２８は、油圧緩衝器１０の伸長作動時に、上方室２１から下方室２０へ流通する作動油が絞り流路２９を通るときの減衰作用を得るための弁である。圧側減衰弁３１は、油圧緩衝器１０の圧縮作動時に、下方室２０からリザーバ２６へ流通する作動油が絞り流路３２を通るときの減衰作用を得るための弁である。
圧側チェック弁３０は、油圧緩衝器１０の圧縮作動時に、下方室２０から上方室２１へ作動油を流通させるための弁である。伸側チェック弁３３は、油圧緩衝器１０の伸長作動時に、リザーバ２６から下方室２０へ作動油を流通させるための弁である。ロッド１６に配置されるチェック弁構造の整流装置３４は、上方室２１の圧力がリザーバ２６の圧力に比べて高いときに、上方室２１から下端開口２３への作動油の流出を許容し、リザーバ２６の圧力が上方室２１の圧力に比べて高いときに、上方室２１から下端開口２３への作動油の流出を阻止する装置である。制御部４０は可変絞り弁として機能する。
以上のように構成される油圧緩衝器１０は、収縮作動時にロッド１６のシリンダ１５への侵入でピストン１９がシリンダ１５を下降して上方室２１が膨張する。通路２２は整流装置３４が接続されているので、通路２２内の作動油は下端開口２３から上方室２１へ流出できない。膨張する上方室２１に、収縮する下方室２０の作動油が圧側チェック弁３０から流入する。
下方室２０はロッド１６の侵入した体積に相当する量の作動油が余剰となるので、余剰の作動油は圧側減衰弁３１を通過してリザーバ２６に流出する。このとき、絞り流路３２による減衰作用が生じる。しかし、絞り流路３２を通過する作動油の流路抵抗は、圧側チェック弁３０を通過する作動油の流路抵抗より大きいので、下方室２０で余剰となる作動油の一部は、圧側チェック弁３０から上方室２１へ流入する。上方室２１は下方室２０から流入する作動油の一部が余剰となるので、余剰の作動油は整流装置３４を通過してリザーバ２６に流出する。制御部４０（可変絞り弁）はリザーバ２６に流出する作動油に流路抵抗を付与するので、制御部４０により減衰作用が生じる。
一方、油圧緩衝器１０が伸長作動すると、ロッド１６がシリンダ１５から退出してピストン１９がシリンダ１５を上昇するので、上方室２１は収縮し、下方室２０は膨張する。上方室２１の余剰の作動油は、一部が伸側減衰弁２８を通過して下方室２０へ流出し、残りが整流装置３４を通過してリザーバ２６へ流出する。このとき、絞り流路２９による減衰作用と、制御部４０（可変絞り弁）による減衰作用とが生じる。膨張する下方室２０は、リザーバ２６の作動油が伸側チェック弁３３から流入する。
以上のように油圧緩衝器１０は、伸側減衰弁２８及び圧側減衰弁３２により圧側および伸側の減衰作用が得られる。加えて、制御部４０（可変絞り弁）が制御部４０を通過する作動油に流路抵抗を付与するので、伸側および圧側の減衰作用を調整できる。油圧緩衝器１０は制御部４０により減衰作用に幅をもたせることができるので、二輪車（車両）の乗り心地を改善できる。また、制御部４０は車体側チューブ１１の上部に配置されるので、車体側チューブ１１及び車輪側チューブ１２の両方に制御部を配置する場合に比べて、油圧緩衝器１０を軽量化できる。
次に図３及び図４を参照して制御部４０について説明する。図３は制御部４０及び車体側チューブ１１の上部の断面図であり、図４は制御弁６０の断面図である。図３に示すように制御部４０はキャップ部材２５に固定されている。キャップ部材２５は、ロッド１６の上端開口２４に連通する第１通路３５が形成されている。第１通路３５は、中心軸が、ロッド１６の中心軸Ｃ１と一致する円筒状の通路である。
キャップ部材２５は、円筒状のスリーブ３６が、下部の外周に固定されている。スリーブ３６はフランジ３７が上端に形成されている。フランジ３７は、中心軸Ｃ１に沿って延びる円筒状の壁部３８が外周に設けられている。壁部３８は、キャップ部材２５との間に、環状の空間である油溜室３９（後述する）を形成するための部位である。
図３に示すように制御部４０は、駆動部５０と制御弁６０とを備えている。駆動部５０は、円筒状のケース５１の内側に収容された有底筒状の２つのコア５２，５３と、コア５２，５３の間に配置されたコイル５４と、コア５３及びコイル５４の内側に配置されたヨーク５５と、ヨーク５５に支持された弁棒５６とを備えている。ブッシュ５７は弁棒５６の両端を移動自在に支持する。コア５３は固定鉄芯であり、ヨーク５５は可動鉄芯なので、コイル５４に通電して磁界が発生すると、弁棒５６の中心軸Ｃ２に沿う軸方向の操作力をヨーク５５に与える。ケース５１は、キャップ部材２５に形成された孔部５８に収装されている。
車両のハンドル等に駆動部５０を操作するスイッチ（図示せず）を配置することにより、操縦者による駆動部５０の操作を可能にし、操縦者の好みに合わせて車両の乗り心地を改善できる。また、車輪に入力される振動、車体の速度や加速度、ブレーキ操作、懸架装置の伸縮状態等を検出し、その検出結果に応じて駆動部５０が作動するようにしても良い。
図４に示すように制御弁６０は、キャップ部材２５に形成された有底円筒状の凹部６１が、弁箱の一部を構成する。凹部６１は、第１通路３５と距離をあけてキャップ部材２５に形成されており、孔部５８の軸方向に連続する。凹部６１は、底面（底部）が、第１通路３５の上端よりも深い位置に形成されている。凹部６１は、底面の中央に当接部６２が形成されている。当接部６２（底部の一部）は、中心に向かうにつれて内径が小さくなる円錐面状の傾斜面である。当接部６２は、中央に、キャップ部材２５を貫通して油溜室３９に接続する第２通路６３が形成されている。当接部６２と第２通路６３との境界が、制御弁６０の流路の出口６４である。キャップ部材２５は、凹部６１の側面と第１通路３５とを連絡する環状の第３通路６５が形成されている。
胴６６は凹部６１と共に弁箱を構成する円筒状の部材であり、軸方向の長さが、凹部６１の深さより小さい値に設定されている。よって、胴６６は凹部６１の深さ方向に移動可能である。胴６６は、流路の入口６７が、側部を貫通して形成されている。入口６７は第３通路６５に接続する位置に形成されており、第３通路６５は、第１通路３５から入口６７へ向かうにつれて中心軸Ｃ１に対して上昇傾斜する。本実施の形態では、胴６６は弁座７２（後述する）と一体化されている。
胴６６は弁棒５６の中心軸Ｃ２と中心軸を共有する。胴６６は、中心軸Ｃ２とロッド１６の中心軸Ｃ１とが鋭角に交わるように、キャップ部材２５に斜めに配置されている。よって、中心軸Ｃ２とロッド１６の中心軸Ｃ１とを平行に制御弁６０を配置する場合に比べて、車体側チューブ１１の軸直角方向の断面積に占める制御弁６０の面積を小さくできる。その結果、車体側チューブ１１の上部（キャップ部材２５）に制御弁６０を配置するスペースを確保できる。胴６６は第１流路３５に対して軸直角方向の外側に斜めに配置されるので、第１流路３５の軸方向に胴６６を配置する場合に比べて、胴６６の上端までの中心軸Ｃ１方向の長さを短縮できる。また、中心軸Ｃ２と中心軸Ｃ１とが鋭角に交わるようにするので、第１通路３５及び第３通路６５の短い通路によって、簡易に制御弁６０の入口６７とロッド１６の上端開口２４とを接続できる。
蓋６８は、凹部６１の内側に流路を形成するための円盤状の部材であり、凹部６１の上部に配置されている。蓋６８は、厚さ方向に貫通する弁体ガイド６９が中央に形成されている。弁体ガイド６９は、弁棒５６及び弁体７７が挿入される部位であり、中心軸Ｃ２に沿って移動自在に弁体７７を支持する。蓋６８は、弁体ガイド６９の周囲の内面に、中心軸Ｃ２に沿って軸方向に延びる棒状の弁座ガイド７０が複数設けられている。弁座ガイド７０は、弁座７２及び胴６６の中心軸Ｃ２回りの回転を規制すると共に、中心軸Ｃ２に沿って弁座７２を移動自在に支持する部位である。弁座ガイド７０は、中心軸Ｃ２に沿って延びる溝７１が、弁座ガイド７０の内面に形成されている。溝７１は流路（後述する上流側流路８０）の一部を構成する。
弁座７２は、円環状の締切り面７５が一端に形成される円筒状の部材であり、胴６６と一体的に形成されている。弁座７２は、中心軸Ｃ２に沿って配置される円筒状の筒部７３と、筒部７３の駆動部５０側の外周から径方向外側へ向けて鍔状に張り出す押圧力発生部７４とを備えている。締切り面７５は、押圧力発生部７４の中心に形成されている。筒部７３は、弁棒５６の中心軸Ｃ２と中心軸を共有する。
弁座７２は、締切り面７５の反対側の端面７６の外径（筒部７３の外径）が、当接部６２の外径より小さく設定されている。そのため、弁座７２は端面７６が当接部６２に密着する。弁座７２は、端面７６が当接部６２に当接した状態で、締切り面７５の軸方向の先端と蓋６８の内面との間に軸方向の距離（空間）が設けられるように、軸方向の長さが設定されている。弁座７２と同様に、胴６６は、端面７６が当接部６２に当接した状態で、胴６６の端面と蓋６８の内面との間に軸方向の距離（空間）が設けられるように、軸方向の長さが設定されている。
押圧力発生部７４は、弁座７２の端面７６が当接部６２に当接した状態で、弁座ガイド７０の内側に位置する大きさ（長さ）に設定されている。押圧力発生部７４は、外径が、弁座ガイド７０の内径より少し小さめに設定されているので、弁座７２は、弁座ガイド７０によって軸方向へ移動可能に案内される。
押圧力発生部７４は、中心軸Ｃ２と交差する締切り面７５側の面（締切り面７５を含む面）の面積が、中心軸Ｃ２と交差する端面７６側の面（筒部７３から張り出した円環状の面）の面積より大きい。よって、流路を流れる作動油の圧力が押圧力発生部７４に作用して、弁座７２の端面７６を当接部６２へ押し付ける軸方向の推力が生じる。その結果、弁座ガイド７０によって軸方向へ案内される弁座７２は、作動油の圧力によって当接部６２へ押し付けられる。
弁体７７は、作動油の流れを制御するための部材であり、弁閉止時に弁座７２の締切り面７５の全周に先端７８が接触する。弁体７７は、弁棒５６によって駆動部５０からの操作力（中心軸Ｃ２上の往復運動）が伝達される。弁体７７は、弁棒５６の中心軸Ｃ２と中心軸を共有する。弁体７７は先端７８が円錐状に形成されており、円柱状の側面７９が弁体ガイド６９の内周面を摺動する。弁体７７は、外径が、締切り面７５の外径より僅かに大きく設定されている。
制御弁６０は、弁座７２の端面７６の全面が当接部６２に接触した状態で、凹部６１や胴６６等の弁箱、蓋６８及び弁座７２等により、入口６７から締切り面７５までの上流側流路８０と、締切り面７５から出口６４までの下流側流路８１とが形成される。弁座７２の端面７６の一部が当接部６２から離れると、作動油は締切り面７５を通過することなく当接部６２を通って出口６４へ流れるので、上流側流路８０と下流側流路８１とが短絡する。弁座７２の端面７６は、端面７６と当接部６２との間を流れる作動油に流路抵抗を付与する。
制御弁６０は、凹部６１の底面と弁座７２の押圧力発生部７４（端面７６側の面）との間にばね８２（本実施の形態では円錐コイルばね）が配置されている。キャップ部材２５は、凹部６１の底面（上流側流路８０）とロッド１６の上端開口２４とを連通する絞り流路８３が形成されている。弁座７２の端面７６が当接部６２に突き当たるときに、胴６６は凹部６１の底面に端面が突き当たらない大きさに形成されているので、絞り流路８３は、凹部６１側の開口が胴６６によって塞がれない。
ばね８２は、弁座７２の端面７６が当接部６２に当接した状態で、凹部６１の底面と押圧力発生部７４とに挟まれて圧縮される。ばね８２は圧縮されると、当接部６２から端面７６が離れる方向へ弁座７２を付勢する弾性エネルギーを蓄積する。本実施の形態では、ばね８２は、作動油の圧力が押圧力発生部７４に作用して生じる軸方向の推力が、ばね８２が蓄積する弾性エネルギーによる弾性力より大きくなるように自由長やばね定数等が設定される。その結果、弁座７２から弁体７７が離れる開弁時も、弁座７２は、端面７６が当接部６２へ押し付けられる。
一方、弁座７２は、作動油の圧力が押圧力発生部７４に作用して生じる軸方向の推力が、ばね８２が蓄積する弾性エネルギーによる弾性力より小さくなると、弁棒５６を介して駆動部５０からの操作力が弁体７７に伝達されないときは、ばね８２によって端面７６が当接部６２から離れる。胴６６は弁座７２と一体化されているので、胴６６は、凹部６１に案内されて弁座７２と共に軸方向（蓋６８側）へ移動する。胴６６が軸方向（蓋６８側）へ移動して入口６７がキャップ部材２５（凹部６１の内面）で完全に塞がれると、作動油は入口６７を通って上流側流路８０へ流入できなくなる。そのときは、作動油は絞り流路８３を通って上流側流路８０へ流入する。なお、弁座７２及び胴６６が軸方向（蓋６８側）へ移動して入口６７の半分程度がキャップ部材２５（凹部６１の内面）で塞がれると、作動油は入口６７及び絞り流路８３の両方を通って上流側流路８０へ流入する。
弁座７２の端面７６が当接部６２から離れることで上流側流路８０と下流側流路８１とが短絡し、作動油は締切り面７５を通過することなく当接部６２を通って出口６４へ流れる。よって、電源の喪失等によって駆動部５０からの操作力が消失したときには、ばね８２により、上流側流路８０と下流側流路８１とを短絡させ（フェイルオープン）、通路２２からリザーバ２６への作動油の流れを確保できる。その結果、駆動部５０からの操作力が消失したときも、絞り流路８３による減衰力は確保できる。
制御弁６０は、駆動部５０からの操作力により弁体７７と弁座７２の締切り面７５との隙間（流路）の面積を調整して、リザーバ２６に流出する作動油に流路抵抗を付与するので、制御部４０により減衰作用を生じさせることができる。
制御弁６０は、駆動部５０からの操作力が弁体７７に伝達されるとき（駆動部５０からの操作力が消失していないとき）であっても、ばね８２の弾性力や押圧力発生部７４の面積等の設定により、作動油の圧力や弁体７７の操作力に応じて、弁座７２及び胴６６が軸方向へ移動するようにできる。弁座７２及び胴６６が軸方向上側へ移動すると、入口６７から制御弁６０へ作動油が流入するだけでなく、絞り流路８３からも作動油が制御弁６０へ流入する。弁座７２が弁体７７と共に軸方向上側へ移動すると、作動油の流れを入口６７から絞り流路８３へ切り換えることができる。弁体７７の操作による減衰作用だけでなく、絞り流路８３による減衰作用が生じるので、減衰力を調整できる。
ばね８２が弁座７２を軸方向上側へ押し上げ、弁座７２の端面７６が当接部６２から離れると、端面７６と当接部６２との隙間から作動油が出口６４へ流出する。弁座７２の端面７６は出口６４へ流出する作動油に流路抵抗を発生させ、減衰力を生じさせる。制御弁６０は、弁座７２の端面７６と当接部６２との隙間（流路）の面積に応じて減衰力を調整できる。
制御弁６０は、弁座７２に対する弁体７７の押圧力と、ばね８２による弁座７２の反力とのバランスにより作動油の圧力に応じた流路抵抗を発生させるように、駆動部５０からの弁体７７の操作力、ばね８２の弾性力、作動油による押圧力発生部７４の推力等が設定されている。よって、制御弁６０の減衰力を細やかに調整できる。
また、制御弁６０はシリンダ１５の上方に斜めに配置されているので、制御弁６０を斜めに配置しない場合に比べて、車体側チューブ１１の上部（キャップ部材２５から上の部分、制御部４０）の軸方向（中心軸Ｃ１方向）の寸法を短縮できる。その結果、油圧緩衝器１０を車両に取り付けたときの操縦者の違和感を軽減できる。特に制御弁６０は、第１流路３５の軸直角方向の外側に下部が配置されているので、制御弁６０を第１流路３５の軸方向上側に配置した場合に比べて、制御弁６０と第１流路３５とが重複する分だけ、さらに軸方向（中心軸Ｃ１方向）の寸法を短縮できる。
なお、制御弁６０は、上流側流路８０が弁閉止時の弁体７７の側面７９を臨み、下流側流路８１が弁閉止時の弁体７７の先端７８を臨む。下流側流路８１は中心軸Ｃ２を含む流路であり、弁体７７は中心軸Ｃ２上を往復する。制御弁６０は、入口６７が、弁体７７及び弁座７２の軸直角方向の外側の位置に形成されているので、入口６７へ流入する作動油の流れ方向（中心軸Ｃ２と垂直）と、締切り面７５から弁体７７が離れる開弁時の弁体７７の進行方向（中心軸Ｃ２に沿って駆動部５０へ近づく方向）と、が異なる。
上流側流路８０を流れる作動油により弁体７７に作用する力（圧力）の向き（中心軸Ｃ２と垂直ないしは弁体７７の円錐状の先端７８に垂直）と、締切り面７５から弁体７７が離れる開弁時の弁体７７の進行方向（中心軸Ｃ２に沿って駆動部５０へ近づく方向）と、が異なる。締切り面７５を通過して上流側流路８０から下流側流路８１へ流下する作動油の流れ方向は、閉弁時の弁体７７の進行方向（中心軸Ｃ２に沿って駆動部５０から離れる方向）と同じである。上流側流路８０の作動油の流れを駆動部５０へ向かい難くできるので、上流側流路８０を流れる作動油に含まれる気泡を駆動部５０に溜まり難くできる。気泡溜りが駆動部５０（特に弁棒５６の上端）に生じると弁体７７の応答性（即ち弁体７７と弁座７２の締切り面７５との流路の調整の応答性）が低下するおそれがあるが、本実施の形態によれば気泡溜りを生じ難くできるので、これを抑制できる。
これに対し従来は、ロッド１６の通路２２の上端開口２４に対向するように弁体を配置し、上端開口２４から吹き上げるように流出する作動油に流路抵抗を付与していた（上述の特許文献１及び３）。あるいは、ロッド１６の通路２２の上端開口２４に対向するようにプッシュロッドを配置し、プッシュロッドによって作動油の圧力を弁体に伝達し、弁体を開くのに作動油の圧力を利用していた（上述の特許文献２）。
これら従来技術は全て、ロッドの中心軸と駆動部の中心軸とが同一直線上にあり、上流側流路を流れる作動油により弁体に作用する力の向きと、締切り面から弁体が離れる開弁時の弁体の進行方向と、が同一である。作動油は、上流側流路において、弁体の軸方向に沿って弁体へ向かって流れている。従来技術では、上端開口２４から流出する作動油に含まれる気泡が、ロッド１６の中心軸Ｃ１上に配置される駆動部に溜まり易いという問題点がある。また、弁体７７と弁座７２との間の流路の調整のために、上端開口２４から吹き上げるように流出する作動油の圧力に抗する操作力を弁体に与えなければならないので、駆動部の出力が大きくなるという問題点がある。
本実施の形態によれば、ロッド１６の中心軸Ｃ１と駆動部５０の中心軸Ｃ２とが同一直線上に存在しないように駆動部５０を配置し、作動油の流れ方向と弁体７７が移動する方向とを設定したので、これらの問題点を全て解決することができ、気泡溜りを駆動部５０に生じ難くすることができ、且つ、出力の小さい駆動部５０を採用できる。
さらに油圧緩衝器１０によれば、制御弁６０の出口６４とリザーバ２６との間に形成される油溜室３９に作動油が貯留される。油溜室３９は、壁部３８の高さに応じた量の作動油を貯留できる。油溜室３９に貯留する作動油によってリザーバ２６から制御弁６０への流体（特に気体）の逆流を抑制できるので、制御弁６０への気泡の噛み込みを抑制できる。
次に図５を参照して第２実施の形態について説明する。第１実施の形態では、制御部４０とリザーバ２６との間に油溜室３９が配置される場合について説明した。これに対し第２実施の形態では、制御部４０とリザーバ２６との間に、リザーバ２６から制御部４０への流体の逆流を阻止する整流部９１が配置される場合について説明する。なお、第１実施の形態で説明した部分と同一の部分については、同一の符号を付して以下の説明を省略する。図５は第２実施の形態における油圧緩衝器９０の油圧回路である。
図５に示すように油圧緩衝器９０は、制御部４０（制御弁６０の出口６４）とリザーバ２６との間に整流部９１が配置されている。整流部９１はチェック弁構造の装置であり、制御弁６０からリザーバ２６への作動油の流出を許容する一方、リザーバ２６から制御弁６０への流体の流入を阻止する。整流部９１によってリザーバ２６から制御弁６０への流体（特に気体）の逆流を抑制できるので、制御弁６０への気泡の噛み込みを抑制できる。
以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。例えば弁座７２、弁体７７、上流側流路８０及び下流側流路８１の形状や大きさ等は適宜設定できる。
上記実施の形態では、ピストン１９及びベースバルブ２７の両方に絞り流路２９，３２を設ける場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、絞り流路２９，３２の一方または両方を省略して、伸側減衰弁２８や圧側減衰弁３１をそれぞれ伸側チェック弁や圧側チェック弁とすることは当然可能である。絞り流路２９，３２を省略しても、制御部４０によって伸側や圧側の減衰作用を調整できる。
上記実施の形態では、ピストン１９及びベースバルブ２７に伸側減衰弁２８及び圧側減衰弁３１を設け、ロッド１６に整流装置３４を設ける場合について説明したが、これら伸側減衰弁２８、圧側減衰弁３１及び整流装置３４を省略することは当然可能である。この場合には、油圧緩衝器１０，９０の伸縮動作によって移動する作動油が、通路２２から制御部４０を通過する。伸側減衰弁２８、圧側減衰弁３１及び整流装置３４を省略することによって、伸側減衰弁２８、圧側減衰弁３１及び整流装置３４の分のコストを削減しつつ、制御部４０によって伸側および圧側の減衰作用を調整できる。
上記実施の形態では、ロッド１６に形成された通路２２の下端開口２３が上方室２１に開口する場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、通路２２を下方室２０まで延長して、下端開口２３を下方室２０に開口させることは当然可能である。この場合も、上記実施の形態と同様の作用効果を実現できる。
上記実施の形態では、ロッド１６の中心軸Ｃ１と弁体７７の中心軸Ｃ２とが鋭角に交わる場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。弁体７７の中心軸Ｃ２の位置を変更して、中心軸Ｃ１と中心軸Ｃ２とをねじれの位置にすることは当然可能である。この場合も上記実施の形態と同様の作用効果を実現できる。なお、中心軸Ｃ１と中心軸Ｃ２とが鋭角に交わるものやねじれの位置にあるものに限らず、中心軸Ｃ１と中心軸Ｃ２とが平行になるように駆動部５０及び制御弁６０を配置することは当然可能である。上流側流路８０を流れる作動油により弁体７７に作用する力の向きと、締切り面７５から弁体７７が離れる開弁時の弁体７７の進行方向と、を異ならせることにより、中心軸Ｃ１と中心軸Ｃ２とが平行であっても上記実施の形態と同様の作用効果を実現できるからである。
上記実施の形態では、制御弁６０の入口６７を胴６６の側部に設ける場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。胴６６の入口６７及び第３通路６５を省略して、凹部６１の底面に第１通路３５を接続することは当然可能である。この場合には、凹部６１の底面に形成される第１通路３５の開口が、制御弁６０の流路の入口である。
上記実施の形態では、駆動部５０は、コイル５４に通電してコア５３（固定鉄芯）とヨーク５５（可動鉄芯）との作用により弁体７７が中心軸Ｃ２上を往復する場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、他の駆動部および制御弁を採用することは当然可能である。他の駆動部や制御弁としては、例えば、モータの駆動軸の回転運動をねじにより弁体の直線運動に変換するもの、回転運動を行う弁体（例えばボール弁やロータリバルブ等）にモータの駆動軸の操作力を伝達するものが挙げられる。他の駆動部や制御部を採用した場合であっても、制御弁を斜めに配置することによって本実施の形態と同様の作用効果を実現し、車体側チューブ１１の上部の軸方向（中心軸Ｃ１方向）の寸法を短縮できる。
１０，９０ 油圧緩衝器
１１ 車体側チューブ
１２ 車輪側チューブ
１５ シリンダ
１６ ロッド
１９ ピストン
２０ 下方室
２１ 上方室
２２ 通路
２３ 下端開口
２４ 上端開口
２５ キャップ部材
２６ リザーバ
３９ 油溜室
６０ 制御弁
６２ 当接部（底部の一部）
６７ 入口
７２ 弁座
７５ 締切り面
７６ 端面
７７ 弁体
８２ ばね
８３ 絞り流路
本発明は油圧緩衝器に関し、特に車体側チューブの上部の長さを短縮できる油圧緩衝器に関するものである。
二輪車や三輪車等の鞍乗型車両では、車輪を懸架する懸架装置として、車体側チューブと車輪側チューブとをテレスコピック型にした油圧緩衝器が主に用いられる。例えば、車輪側チューブにシリンダを設ける一方、シリンダに摺接するピストンを支持するロッドを車体側チューブに設けた油圧緩衝器が知られている（特許文献１から３）。特許文献１から３に開示される油圧緩衝器は、ロッドの上端に開口する上端開口とシリンダ内に開口する下端開口とを有する通路がロッドの内部に形成され、通路の上端開口からリザーバへ流出する作動油に流路抵抗を付与する制御弁が、車体側チューブの上部に配置される。これら油圧緩衝器は、車体側チューブ及び車輪側チューブの圧縮・伸長のいずれの場合も制御弁の開閉を調整して減衰力を調整できる。
特許第５４５２４３４号公報 特開平３−１７７６３４号公報 実開平３−１２５９３０号公報
しかしながら特許文献１から３に開示される技術では、車体側チューブの上部に制御弁が配置されるので、車体側チューブの上部の長さが大きくなるという問題点がある。
本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、車体側チューブの上部の長さを短縮できる油圧緩衝器を提供することを目的としている。
課題を解決するための手段および発明の効果
この目的を達成するために請求項１記載の油圧緩衝器によれば、テレスコピック型の車体側チューブ及び車輪側チューブが車体側および車輪側にそれぞれ配置される。車輪側チューブにシリンダが設けられ、シリンダの外側にリザーバが区画される。車体側チューブにロッドが設けられ、ロッドの下端に設けられるピストンが、シリンダの内周面に摺接してシリンダを上方室と下方室とに区画する。ロッドの上端に開口する上端開口とシリンダ内に開口する下端開口とを有する通路がロッドの内部に形成される。シリンダに対してロッドが出入する伸縮作動時に通路の上端開口からリザーバへ流出する作動油に流路抵抗を付与する制御弁が、車体側チューブの上部に設けられる。制御弁は弁座を押圧する弁体が開閉し、制御弁はシリンダの上方に斜めに配置される。従って、制御弁を斜めに配置しない場合に比べて、車体側チューブの上部の長さを短縮できる効果がある。
制御弁は、ロッドの上端開口に接続される入口から弁体が運動する空間を経て締切り面までの上流側流路と、締切り面から出口までの下流側流路と、が設けられるので、作動油の圧力に抗して駆動部が弁体に与えなければならない操作力を小さくできる。
請求項２記載の油圧緩衝器によれば、絞り流路は、上端開口に接続する制御弁の流路の入口とは異なる位置で制御弁の流路と上端開口とに連通する。制御弁は、弁座が弁体と共に移動可能に配置され、弁座の移動により絞り流路に流れを生じさせるので、請求項１の効果に加え、流路を切り換えて絞り流路により減衰力を調整できる効果がある。
請求項３記載の油圧緩衝器によれば、制御弁は、車体側チューブに配置されたキャップ部材内に収装され、弁体を押し返す方向へ弁座をばねが付勢する。弁座の締切り面の反対側の端面とキャップ部材に形成された底部とにより流路抵抗が発生するので、請求項１又は２の効果に加え、弁座の端面により減衰力を調整できる効果がある。
請求項４記載の油圧緩衝器によれば、制御弁は弁体の押圧力と弁座の反力とのバランスにより作動油の圧力に応じた流路抵抗を発生するので、請求項３の効果に加え、減衰力を細やかに調整できる効果がある。
請求項５記載の油圧緩衝器によれば、制御弁の下流に油溜室が配置されるので、制御弁への流体（特に気体）の逆流を抑制できる。よって、請求項１から４のいずれかの効果に加え、制御弁への気泡の噛み込みを抑制できる効果がある。
第１実施の形態における油圧緩衝器の断面図である。 油圧緩衝器の油圧回路である。 制御部の断面図である。 制御弁の断面図である。 第２実施の形態における油圧緩衝器の油圧回路である。
以下、本発明の好ましい実施の形態について添付図面を参照して説明する。まず図１を参照して本発明の第１実施の形態について説明する。図１は第１実施の形態における油圧緩衝器１０の軸方向の断面図である。図１は車輪側チューブ１２の軸方向の中央の図示が省略されている。油圧緩衝器１０は、二輪車や三輪車等の鞍乗型車両において車輪（図示せず）の両側面に左右一対に取り付けられる装置であり、車輪を懸架する懸架装置として機能する。
図１に示すように油圧緩衝器１０は、車体側チューブ１１に車輪側チューブ１２が出入りするテレスコピック型であり、車体側ブラケット（図示せず）に連結される円筒状の車体側チューブ１１と、車輪側ブラケット１３が連結された円筒状の車輪側チューブ１２とを備えている。油圧緩衝器１０は、車体側チューブ１１と車輪側チューブ１２との間に、車体側チューブ１１と車輪側チューブ１２とを伸長方向に付勢するコイルばね１４が配置されている。油圧緩衝器１０は、本実施の形態では、懸架ばね（コイルばね）を有しダンパが内蔵されていない懸架装置（図示せず）と組み合わせて二輪車のフロントフォークを構成する。
油圧緩衝器１０は、路面の凹凸による衝撃が車輪（図示せず）に入力されると、車輪側チューブ１２が車体側チューブ１１に出入りして伸縮する。本実施の形態では、車体側チューブ１１に車輪側チューブ１２が出入りする倒立型の油圧緩衝器１０を説明するが、油圧緩衝器１０を車体側チューブ１１が車輪側チューブ１２に出入りする正立側にすることは当然可能である。
油圧緩衝器１０は、車輪側チューブ１２の中心軸に沿って車輪側チューブ１２の下端に取り付けられるシリンダ１５と、車体側チューブ１１の中心軸に沿って車体側チューブ１１の上端に取り付けられるロッド１６とを備えている。シリンダ１５は、ロッドガイド１７によって上端開口が閉塞され、ロッド１６は、下端側がロッドガイド１７を貫通する。ロッドガイド１７は、ロッド１６を摺動可能に支持すると共に、車体側チューブ１１及び車輪側チューブ１２の最伸長時に反力を発生するリバウンドばね１８が取り付けられている。
シリンダ１５は作動油が充満し、ロッド１６の下端（先端）に取り付けられたピストン１９が、車体側チューブ１１及び車輪側チューブ１２の伸縮時にシリンダ１５の内周面を摺動する。ピストン１９は下方室２０と上方室２１とにシリンダ１５を区画する。ロッド１６は軸方向に貫通する通路２２が形成されている。通路２２は、シリンダ１５内に開口する下端開口２３と、ロッド１６の上端に開口する上端開口２４とを有している。本実施の形態では下端開口２３は上方室２１内に開口する。
車体側チューブ１１は上端の開口がキャップ部材２５によって塞がれており、車輪側チューブ１２は下端の開口が車輪側ブラケット１３によって塞がれている。第１チューブ１１及び第２チューブ１２内に封入される気体や作動油が漏れ出ないように、車体側チューブ１１と車輪側チューブ１２とが重複する部分に形成される筒状の隙間はオイルシール等で塞がれる。油圧緩衝器１０は、車体側チューブ１１及び車輪側チューブ１２に囲まれたシリンダ１５の外側に、作動油を貯留し、貯留された作動油の液面（図示せず）から上方に気室を有するリザーバ２６が形成される。油圧緩衝器１０は、シリンダ１５の底部にベースバルブ２７が配置され、車体側チューブ１１の上端のキャップ部材２５に制御部４０が配置される。
次に図２を参照して、シリンダ１５及びピストン１９が内蔵するダンパの構成および動作を説明する。図２は油圧緩衝器１０の油圧回路である。図２に示すように油圧緩衝器１０は、ピストン１９に伸側減衰弁２８及び圧側チェック弁３０を備え、ベースバルブ２７に圧側減衰弁３１及び伸側チェック弁３３を備えている。
伸側減衰弁２８は、油圧緩衝器１０の伸長作動時に、上方室２１から下方室２０へ流通する作動油が絞り流路２９を通るときの減衰作用を得るための弁である。圧側減衰弁３１は、油圧緩衝器１０の圧縮作動時に、下方室２０からリザーバ２６へ流通する作動油が絞り流路３２を通るときの減衰作用を得るための弁である。
圧側チェック弁３０は、油圧緩衝器１０の圧縮作動時に、下方室２０から上方室２１へ作動油を流通させるための弁である。伸側チェック弁３３は、油圧緩衝器１０の伸長作動時に、リザーバ２６から下方室２０へ作動油を流通させるための弁である。ロッド１６に配置されるチェック弁構造の整流装置３４は、上方室２１の圧力がリザーバ２６の圧力に比べて高いときに、上方室２１から下端開口２３への作動油の流出を許容し、リザーバ２６の圧力が上方室２１の圧力に比べて高いときに、上方室２１から下端開口２３への作動油の流出を阻止する装置である。制御部４０は可変絞り弁として機能する。
以上のように構成される油圧緩衝器１０は、収縮作動時にロッド１６のシリンダ１５への侵入でピストン１９がシリンダ１５を下降して上方室２１が膨張する。通路２２は整流装置３４が接続されているので、通路２２内の作動油は下端開口２３から上方室２１へ流出できない。膨張する上方室２１に、収縮する下方室２０の作動油が圧側チェック弁３０から流入する。
下方室２０はロッド１６の侵入した体積に相当する量の作動油が余剰となるので、余剰の作動油は圧側減衰弁３１を通過してリザーバ２６に流出する。このとき、絞り流路３２による減衰作用が生じる。しかし、絞り流路３２を通過する作動油の流路抵抗は、圧側チェック弁３０を通過する作動油の流路抵抗より大きいので、下方室２０で余剰となる作動油の一部は、圧側チェック弁３０から上方室２１へ流入する。上方室２１は下方室２０から流入する作動油の一部が余剰となるので、余剰の作動油は整流装置３４を通過してリザーバ２６に流出する。制御部４０（可変絞り弁）はリザーバ２６に流出する作動油に流路抵抗を付与するので、制御部４０により減衰作用が生じる。
一方、油圧緩衝器１０が伸長作動すると、ロッド１６がシリンダ１５から退出してピストン１９がシリンダ１５を上昇するので、上方室２１は収縮し、下方室２０は膨張する。上方室２１の余剰の作動油は、一部が伸側減衰弁２８を通過して下方室２０へ流出し、残りが整流装置３４を通過してリザーバ２６へ流出する。このとき、絞り流路２９による減衰作用と、制御部４０（可変絞り弁）による減衰作用とが生じる。膨張する下方室２０は、リザーバ２６の作動油が伸側チェック弁３３から流入する。
以上のように油圧緩衝器１０は、伸側減衰弁２８及び圧側減衰弁３２により圧側および伸側の減衰作用が得られる。加えて、制御部４０（可変絞り弁）が制御部４０を通過する作動油に流路抵抗を付与するので、伸側および圧側の減衰作用を調整できる。油圧緩衝器１０は制御部４０により減衰作用に幅をもたせることができるので、二輪車（車両）の乗り心地を改善できる。また、制御部４０は車体側チューブ１１の上部に配置されるので、車体側チューブ１１及び車輪側チューブ１２の両方に制御部を配置する場合に比べて、油圧緩衝器１０を軽量化できる。
次に図３及び図４を参照して制御部４０について説明する。図３は制御部４０及び車体側チューブ１１の上部の断面図であり、図４は制御弁６０の断面図である。図３に示すように制御部４０はキャップ部材２５に固定されている。キャップ部材２５は、ロッド１６の上端開口２４に連通する第１通路３５が形成されている。第１通路３５は、中心軸が、ロッド１６の中心軸Ｃ１と一致する円筒状の通路である。
キャップ部材２５は、円筒状のスリーブ３６が、下部の外周に固定されている。スリーブ３６はフランジ３７が上端に形成されている。フランジ３７は、中心軸Ｃ１に沿って延びる円筒状の壁部３８が外周に設けられている。壁部３８は、キャップ部材２５との間に、環状の空間である油溜室３９（後述する）を形成するための部位である。
図３に示すように制御部４０は、駆動部５０と制御弁６０とを備えている。駆動部５０は、円筒状のケース５１の内側に収容された有底筒状の２つのコア５２，５３と、コア５２，５３の間に配置されたコイル５４と、コア５３及びコイル５４の内側に配置されたヨーク５５と、ヨーク５５に支持された弁棒５６とを備えている。ブッシュ５７は弁棒５６の両端を移動自在に支持する。コア５３は固定鉄芯であり、ヨーク５５は可動鉄芯なので、コイル５４に通電して磁界が発生すると、弁棒５６の中心軸Ｃ２に沿う軸方向の操作力をヨーク５５に与える。ケース５１は、キャップ部材２５に形成された孔部５８に収装されている。
車両のハンドル等に駆動部５０を操作するスイッチ（図示せず）を配置することにより、操縦者による駆動部５０の操作を可能にし、操縦者の好みに合わせて車両の乗り心地を改善できる。また、車輪に入力される振動、車体の速度や加速度、ブレーキ操作、懸架装置の伸縮状態等を検出し、その検出結果に応じて駆動部５０が作動するようにしても良い。
図４に示すように制御弁６０は、キャップ部材２５に形成された有底円筒状の凹部６１が、弁箱の一部を構成する。凹部６１は、第１通路３５と距離をあけてキャップ部材２５に形成されており、孔部５８の軸方向に連続する。凹部６１は、底面（底部）が、第１通路３５の上端よりも深い位置に形成されている。凹部６１は、底面の中央に当接部６２が形成されている。当接部６２（底部の一部）は、中心に向かうにつれて内径が小さくなる円錐面状の傾斜面である。当接部６２は、中央に、キャップ部材２５を貫通して油溜室３９に接続する第２通路６３が形成されている。当接部６２と第２通路６３との境界が、制御弁６０の流路の出口６４である。キャップ部材２５は、凹部６１の側面と第１通路３５とを連絡する環状の第３通路６５が形成されている。
胴６６は凹部６１と共に弁箱を構成する円筒状の部材であり、軸方向の長さが、凹部６１の深さより小さい値に設定されている。よって、胴６６は凹部６１の深さ方向に移動可能である。胴６６は、流路の入口６７が、側部を貫通して形成されている。入口６７は第３通路６５に接続する位置に形成されており、第３通路６５は、第１通路３５から入口６７へ向かうにつれて中心軸Ｃ１に対して上昇傾斜する。本実施の形態では、胴６６は弁座７２（後述する）と一体化されている。
胴６６は弁棒５６の中心軸Ｃ２と中心軸を共有する。胴６６は、中心軸Ｃ２とロッド１６の中心軸Ｃ１とが鋭角に交わるように、キャップ部材２５に斜めに配置されている。よって、中心軸Ｃ２とロッド１６の中心軸Ｃ１とを平行に制御弁６０を配置する場合に比べて、車体側チューブ１１の軸直角方向の断面積に占める制御弁６０の面積を小さくできる。その結果、車体側チューブ１１の上部（キャップ部材２５）に制御弁６０を配置するスペースを確保できる。胴６６は第１流路３５に対して軸直角方向の外側に斜めに配置されるので、第１流路３５の軸方向に胴６６を配置する場合に比べて、胴６６の上端までの中心軸Ｃ１方向の長さを短縮できる。また、中心軸Ｃ２と中心軸Ｃ１とが鋭角に交わるようにするので、第１通路３５及び第３通路６５の短い通路によって、簡易に制御弁６０の入口６７とロッド１６の上端開口２４とを接続できる。
蓋６８は、凹部６１の内側に流路を形成するための円盤状の部材であり、凹部６１の上部に配置されている。蓋６８は、厚さ方向に貫通する弁体ガイド６９が中央に形成されている。弁体ガイド６９は、弁棒５６及び弁体７７が挿入される部位であり、中心軸Ｃ２に沿って移動自在に弁体７７を支持する。蓋６８は、弁体ガイド６９の周囲の内面に、中心軸Ｃ２に沿って軸方向に延びる棒状の弁座ガイド７０が複数設けられている。弁座ガイド７０は、弁座７２及び胴６６の中心軸Ｃ２回りの回転を規制すると共に、中心軸Ｃ２に沿って弁座７２を移動自在に支持する部位である。弁座ガイド７０は、中心軸Ｃ２に沿って延びる溝７１が、弁座ガイド７０の内面に形成されている。溝７１は流路（後述する上流側流路８０）の一部を構成する。
弁座７２は、円環状の締切り面７５が一端に形成される円筒状の部材であり、胴６６と一体的に形成されている。弁座７２は、中心軸Ｃ２に沿って配置される円筒状の筒部７３と、筒部７３の駆動部５０側の外周から径方向外側へ向けて鍔状に張り出す押圧力発生部７４とを備えている。締切り面７５は、押圧力発生部７４の中心に形成されている。筒部７３は、弁棒５６の中心軸Ｃ２と中心軸を共有する。
弁座７２は、締切り面７５の反対側の端面７６の外径（筒部７３の外径）が、当接部６２の外径より小さく設定されている。そのため、弁座７２は端面７６が当接部６２に密着する。弁座７２は、端面７６が当接部６２に当接した状態で、締切り面７５の軸方向の先端と蓋６８の内面との間に軸方向の距離（空間）が設けられるように、軸方向の長さが設定されている。弁座７２と同様に、胴６６は、端面７６が当接部６２に当接した状態で、胴６６の端面と蓋６８の内面との間に軸方向の距離（空間）が設けられるように、軸方向の長さが設定されている。
押圧力発生部７４は、弁座７２の端面７６が当接部６２に当接した状態で、弁座ガイド７０の内側に位置する大きさ（長さ）に設定されている。押圧力発生部７４は、外径が、弁座ガイド７０の内径より少し小さめに設定されているので、弁座７２は、弁座ガイド７０によって軸方向へ移動可能に案内される。
押圧力発生部７４は、中心軸Ｃ２と交差する締切り面７５側の面（締切り面７５を含む面）の面積が、中心軸Ｃ２と交差する端面７６側の面（筒部７３から張り出した円環状の面）の面積より大きい。よって、流路を流れる作動油の圧力が押圧力発生部７４に作用して、弁座７２の端面７６を当接部６２へ押し付ける軸方向の推力が生じる。その結果、弁座ガイド７０によって軸方向へ案内される弁座７２は、作動油の圧力によって当接部６２へ押し付けられる。
弁体７７は、作動油の流れを制御するための部材であり、弁閉止時に弁座７２の締切り面７５の全周に先端７８が接触する。弁体７７は、弁棒５６によって駆動部５０からの操作力（中心軸Ｃ２上の往復運動）が伝達される。弁体７７は、弁棒５６の中心軸Ｃ２と中心軸を共有する。弁体７７は先端７８が円錐状に形成されており、円柱状の側面７９が弁体ガイド６９の内周面を摺動する。弁体７７は、外径が、締切り面７５の外径より僅かに大きく設定されている。
制御弁６０は、弁座７２の端面７６の全面が当接部６２に接触した状態で、凹部６１や胴６６等の弁箱、蓋６８及び弁座７２等により、入口６７から締切り面７５までの上流側流路８０と、締切り面７５から出口６４までの下流側流路８１とが形成される。弁座７２の端面７６の一部が当接部６２から離れると、作動油は締切り面７５を通過することなく当接部６２を通って出口６４へ流れるので、上流側流路８０と下流側流路８１とが短絡する。弁座７２の端面７６は、端面７６と当接部６２との間を流れる作動油に流路抵抗を付与する。
制御弁６０は、凹部６１の底面と弁座７２の押圧力発生部７４（端面７６側の面）との間にばね８２（本実施の形態では円錐コイルばね）が配置されている。キャップ部材２５は、凹部６１の底面（上流側流路８０）とロッド１６の上端開口２４とを連通する絞り流路８３が形成されている。弁座７２の端面７６が当接部６２に突き当たるときに、胴６６は凹部６１の底面に端面が突き当たらない大きさに形成されているので、絞り流路８３は、凹部６１側の開口が胴６６によって塞がれない。
ばね８２は、弁座７２の端面７６が当接部６２に当接した状態で、凹部６１の底面と押圧力発生部７４とに挟まれて圧縮される。ばね８２は圧縮されると、当接部６２から端面７６が離れる方向へ弁座７２を付勢する弾性エネルギーを蓄積する。本実施の形態では、ばね８２は、作動油の圧力が押圧力発生部７４に作用して生じる軸方向の推力が、ばね８２が蓄積する弾性エネルギーによる弾性力より大きくなるように自由長やばね定数等が設定される。その結果、弁座７２から弁体７７が離れる開弁時も、弁座７２は、端面７６が当接部６２へ押し付けられる。
一方、弁座７２は、作動油の圧力が押圧力発生部７４に作用して生じる軸方向の推力が、ばね８２が蓄積する弾性エネルギーによる弾性力より小さくなると、弁棒５６を介して駆動部５０からの操作力が弁体７７に伝達されないときは、ばね８２によって端面７６が当接部６２から離れる。胴６６は弁座７２と一体化されているので、胴６６は、凹部６１に案内されて弁座７２と共に軸方向（蓋６８側）へ移動する。胴６６が軸方向（蓋６８側）へ移動して入口６７がキャップ部材２５（凹部６１の内面）で完全に塞がれると、作動油は入口６７を通って上流側流路８０へ流入できなくなる。そのときは、作動油は絞り流路８３を通って上流側流路８０へ流入する。なお、弁座７２及び胴６６が軸方向（蓋６８側）へ移動して入口６７の半分程度がキャップ部材２５（凹部６１の内面）で塞がれると、作動油は入口６７及び絞り流路８３の両方を通って上流側流路８０へ流入する。
弁座７２の端面７６が当接部６２から離れることで上流側流路８０と下流側流路８１とが短絡し、作動油は締切り面７５を通過することなく当接部６２を通って出口６４へ流れる。よって、電源の喪失等によって駆動部５０からの操作力が消失したときには、ばね８２により、上流側流路８０と下流側流路８１とを短絡させ（フェイルオープン）、通路２２からリザーバ２６への作動油の流れを確保できる。その結果、駆動部５０からの操作力が消失したときも、絞り流路８３による減衰力は確保できる。
制御弁６０は、駆動部５０からの操作力により弁体７７と弁座７２の締切り面７５との隙間（流路）の面積を調整して、リザーバ２６に流出する作動油に流路抵抗を付与するので、制御部４０により減衰作用を生じさせることができる。
制御弁６０は、駆動部５０からの操作力が弁体７７に伝達されるとき（駆動部５０からの操作力が消失していないとき）であっても、ばね８２の弾性力や押圧力発生部７４の面積等の設定により、作動油の圧力や弁体７７の操作力に応じて、弁座７２及び胴６６が軸方向へ移動するようにできる。弁座７２及び胴６６が軸方向上側へ移動すると、入口６７から制御弁６０へ作動油が流入するだけでなく、絞り流路８３からも作動油が制御弁６０へ流入する。弁座７２が弁体７７と共に軸方向上側へ移動すると、作動油の流れを入口６７から絞り流路８３へ切り換えることができる。弁体７７の操作による減衰作用だけでなく、絞り流路８３による減衰作用が生じるので、減衰力を調整できる。
ばね８２が弁座７２を軸方向上側へ押し上げ、弁座７２の端面７６が当接部６２から離れると、端面７６と当接部６２との隙間から作動油が出口６４へ流出する。弁座７２の端面７６は出口６４へ流出する作動油に流路抵抗を発生させ、減衰力を生じさせる。制御弁６０は、弁座７２の端面７６と当接部６２との隙間（流路）の面積に応じて減衰力を調整できる。
制御弁６０は、弁座７２に対する弁体７７の押圧力と、ばね８２による弁座７２の反力とのバランスにより作動油の圧力に応じた流路抵抗を発生させるように、駆動部５０からの弁体７７の操作力、ばね８２の弾性力、作動油による押圧力発生部７４の推力等が設定されている。よって、制御弁６０の減衰力を細やかに調整できる。
また、制御弁６０はシリンダ１５の上方に斜めに配置されているので、制御弁６０を斜めに配置しない場合に比べて、車体側チューブ１１の上部（キャップ部材２５から上の部分、制御部４０）の軸方向（中心軸Ｃ１方向）の寸法を短縮できる。その結果、油圧緩衝器１０を車両に取り付けたときの操縦者の違和感を軽減できる。特に制御弁６０は、第１流路３５の軸直角方向の外側に下部が配置されているので、制御弁６０を第１流路３５の軸方向上側に配置した場合に比べて、制御弁６０と第１流路３５とが重複する分だけ、さらに軸方向（中心軸Ｃ１方向）の寸法を短縮できる。
なお、制御弁６０は、上流側流路８０が弁閉止時の弁体７７の側面７９を臨み、下流側流路８１が弁閉止時の弁体７７の先端７８を臨む。下流側流路８１は中心軸Ｃ２を含む流路であり、弁体７７は中心軸Ｃ２上を往復する。制御弁６０は、入口６７が、弁体７７及び弁座７２の軸直角方向の外側の位置に形成されているので、入口６７へ流入する作動油の流れ方向（中心軸Ｃ２と垂直）と、締切り面７５から弁体７７が離れる開弁時の弁体７７の進行方向（中心軸Ｃ２に沿って駆動部５０へ近づく方向）と、が異なる。
上流側流路８０を流れる作動油により弁体７７に作用する力（圧力）の向き（中心軸Ｃ２と垂直ないしは弁体７７の円錐状の先端７８に垂直）と、締切り面７５から弁体７７が離れる開弁時の弁体７７の進行方向（中心軸Ｃ２に沿って駆動部５０へ近づく方向）と、が異なる。締切り面７５を通過して上流側流路８０から下流側流路８１へ流下する作動油の流れ方向は、閉弁時の弁体７７の進行方向（中心軸Ｃ２に沿って駆動部５０から離れる方向）と同じである。上流側流路８０の作動油の流れを駆動部５０へ向かい難くできるので、上流側流路８０を流れる作動油に含まれる気泡を駆動部５０に溜まり難くできる。気泡溜りが駆動部５０（特に弁棒５６の上端）に生じると弁体７７の応答性（即ち弁体７７と弁座７２の締切り面７５との流路の調整の応答性）が低下するおそれがあるが、本実施の形態によれば気泡溜りを生じ難くできるので、これを抑制できる。
これに対し従来は、ロッド１６の通路２２の上端開口２４に対向するように弁体を配置し、上端開口２４から吹き上げるように流出する作動油に流路抵抗を付与していた（上述の特許文献１及び３）。あるいは、ロッド１６の通路２２の上端開口２４に対向するようにプッシュロッドを配置し、プッシュロッドによって作動油の圧力を弁体に伝達し、弁体を開くのに作動油の圧力を利用していた（上述の特許文献２）。
これら従来技術は全て、ロッドの中心軸と駆動部の中心軸とが同一直線上にあり、上流側流路を流れる作動油により弁体に作用する力の向きと、締切り面から弁体が離れる開弁時の弁体の進行方向と、が同一である。作動油は、上流側流路において、弁体の軸方向に沿って弁体へ向かって流れている。従来技術では、上端開口２４から流出する作動油に含まれる気泡が、ロッド１６の中心軸Ｃ１上に配置される駆動部に溜まり易いという問題点がある。また、弁体７７と弁座７２との間の流路の調整のために、上端開口２４から吹き上げるように流出する作動油の圧力に抗する操作力を弁体に与えなければならないので、駆動部の出力が大きくなるという問題点がある。
本実施の形態によれば、ロッド１６の中心軸Ｃ１と駆動部５０の中心軸Ｃ２とが同一直線上に存在しないように駆動部５０を配置し、作動油の流れ方向と弁体７７が移動する方向とを設定したので、これらの問題点を全て解決することができ、気泡溜りを駆動部５０に生じ難くすることができ、且つ、出力の小さい駆動部５０を採用できる。
さらに油圧緩衝器１０によれば、制御弁６０の出口６４とリザーバ２６との間に形成される油溜室３９に作動油が貯留される。油溜室３９は、壁部３８の高さに応じた量の作動油を貯留できる。油溜室３９に貯留する作動油によってリザーバ２６から制御弁６０への流体（特に気体）の逆流を抑制できるので、制御弁６０への気泡の噛み込みを抑制できる。
次に図５を参照して第２実施の形態について説明する。第１実施の形態では、制御部４０とリザーバ２６との間に油溜室３９が配置される場合について説明した。これに対し第２実施の形態では、制御部４０とリザーバ２６との間に、リザーバ２６から制御部４０への流体の逆流を阻止する整流部９１が配置される場合について説明する。なお、第１実施の形態で説明した部分と同一の部分については、同一の符号を付して以下の説明を省略する。図５は第２実施の形態における油圧緩衝器９０の油圧回路である。
図５に示すように油圧緩衝器９０は、制御部４０（制御弁６０の出口６４）とリザーバ２６との間に整流部９１が配置されている。整流部９１はチェック弁構造の装置であり、制御弁６０からリザーバ２６への作動油の流出を許容する一方、リザーバ２６から制御弁６０への流体の流入を阻止する。整流部９１によってリザーバ２６から制御弁６０への流体（特に気体）の逆流を抑制できるので、制御弁６０への気泡の噛み込みを抑制できる。
以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。例えば弁座７２、弁体７７、上流側流路８０及び下流側流路８１の形状や大きさ等は適宜設定できる。
上記実施の形態では、ピストン１９及びベースバルブ２７の両方に絞り流路２９，３２を設ける場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、絞り流路２９，３２の一方または両方を省略して、伸側減衰弁２８や圧側減衰弁３１をそれぞれ伸側チェック弁や圧側チェック弁とすることは当然可能である。絞り流路２９，３２を省略しても、制御部４０によって伸側や圧側の減衰作用を調整できる。
上記実施の形態では、ピストン１９及びベースバルブ２７に伸側減衰弁２８及び圧側減衰弁３１を設け、ロッド１６に整流装置３４を設ける場合について説明したが、これら伸側減衰弁２８、圧側減衰弁３１及び整流装置３４を省略することは当然可能である。この場合には、油圧緩衝器１０，９０の伸縮動作によって移動する作動油が、通路２２から制御部４０を通過する。伸側減衰弁２８、圧側減衰弁３１及び整流装置３４を省略することによって、伸側減衰弁２８、圧側減衰弁３１及び整流装置３４の分のコストを削減しつつ、制御部４０によって伸側および圧側の減衰作用を調整できる。
上記実施の形態では、ロッド１６に形成された通路２２の下端開口２３が上方室２１に開口する場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、通路２２を下方室２０まで延長して、下端開口２３を下方室２０に開口させることは当然可能である。この場合も、上記実施の形態と同様の作用効果を実現できる。
上記実施の形態では、ロッド１６の中心軸Ｃ１と弁体７７の中心軸Ｃ２とが鋭角に交わる場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。弁体７７の中心軸Ｃ２の位置を変更して、中心軸Ｃ１と中心軸Ｃ２とをねじれの位置にすることは当然可能である。この場合も上記実施の形態と同様の作用効果を実現できる。なお、中心軸Ｃ１と中心軸Ｃ２とが鋭角に交わるものやねじれの位置にあるものに限らず、中心軸Ｃ１と中心軸Ｃ２とが平行になるように駆動部５０及び制御弁６０を配置することは当然可能である。上流側流路８０を流れる作動油により弁体７７に作用する力の向きと、締切り面７５から弁体７７が離れる開弁時の弁体７７の進行方向と、を異ならせることにより、中心軸Ｃ１と中心軸Ｃ２とが平行であっても上記実施の形態と同様の作用効果を実現できるからである。
上記実施の形態では、制御弁６０の入口６７を胴６６の側部に設ける場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。胴６６の入口６７及び第３通路６５を省略して、凹部６１の底面に第１通路３５を接続することは当然可能である。この場合には、凹部６１の底面に形成される第１通路３５の開口が、制御弁６０の流路の入口である。
上記実施の形態では、駆動部５０は、コイル５４に通電してコア５３（固定鉄芯）とヨーク５５（可動鉄芯）との作用により弁体７７が中心軸Ｃ２上を往復する場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、他の駆動部および制御弁を採用することは当然可能である。他の駆動部や制御弁としては、例えば、モータの駆動軸の回転運動をねじにより弁体の直線運動に変換するもの、回転運動を行う弁体（例えばボール弁やロータリバルブ等）にモータの駆動軸の操作力を伝達するものが挙げられる。他の駆動部や制御部を採用した場合であっても、制御弁を斜めに配置することによって本実施の形態と同様の作用効果を実現し、車体側チューブ１１の上部の軸方向（中心軸Ｃ１方向）の寸法を短縮できる。
１０，９０ 油圧緩衝器
１１ 車体側チューブ
１２ 車輪側チューブ
１５ シリンダ
１６ ロッド
１９ ピストン
２０ 下方室
２１ 上方室
２２ 通路
２３ 下端開口
２４ 上端開口
２５ キャップ部材
２６ リザーバ
３９ 油溜室
５０ 駆動部
５６ 弁棒
６０ 制御弁
６２ 当接部（底部の一部）
６４ 出口
６７ 入口
７２ 弁座
７５ 締切り面
７６ 端面
７７ 弁体
８０ 上流側流路
８１ 下流側流路
８２ ばね
８３ 絞り流路
Ｃ１，Ｃ２ 中心軸

Claims (5)

  1. 車体側および車輪側にそれぞれ配置されるテレスコピック型の車体側チューブ及び車輪側チューブと、
    前記車輪側チューブに設けられるシリンダと、
    前記シリンダの外側に区画されるリザーバと、
    前記車体側チューブに設けられるロッドと、
    前記ロッドの下端に設けられる、前記シリンダの内周面に摺接し前記シリンダを上方室と下方室とに区画するピストンと、
    前記ロッドの内部に形成される、前記ロッドの上端に開口する上端開口と前記シリンダ内に開口する下端開口とを有する通路と、
    前記車体側チューブの上部に設けられる、前記シリンダに対して前記ロッドが出入する伸縮作動時に前記通路の前記上端開口から前記リザーバへ流出する作動油に流路抵抗を付与する制御弁とを備え、
    前記制御弁は、弁座を押圧し開閉する弁体を備え、前記シリンダの上方に斜めに配置されることを特徴とする油圧緩衝器。
  2. 前記上端開口に接続する前記制御弁の流路の入口とは異なる位置で前記制御弁の流路と前記上端開口とに連通する絞り流路を備え、
    前記制御弁は、前記弁座が前記弁体と共に移動可能に配置され、前記弁座の移動により前記絞り流路に流れを生じさせることを特徴とする請求項１記載の油圧緩衝器。
  3. 前記制御弁は、前記車体側チューブに配置されたキャップ部材内に収装され、前記弁体を押し返す方向へ前記弁座を付勢するばねを備え、前記弁座の締切り面の反対側の端面と前記キャップ部材に形成された底部とにより流路抵抗を発生させることを特徴とする請求項１又は２に記載の油圧緩衝器。
  4. 前記制御弁は、前記弁体の押圧力と前記弁座の反力とのバランスにより作動油の圧力に応じた流路抵抗を発生させることを特徴とする請求項３記載の油圧緩衝器。
  5. 前記制御弁の下流に配置された油溜室を備えていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の油圧緩衝器。
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