JP2018035811A - 緩衝器 - Google Patents

Abstract

【課題】 簡易な構成で制御力の付与が可能な緩衝器を提供する。【解決手段】 油圧緩衝器１は、シリンダ装置２と、直動型アクチュエータ２１とを備えている。シリンダ装置２は、車体取付マウント１０と、ピストン６と、ピストンロッド５と、外筒３と、内筒４とを備えている。直動型アクチュエータ２１は、シリンダ装置２の軸方向に変位可能な可動部５７を備えている。油圧緩衝器１は、直動型アクチュエータ２１の可動部５７を挟んで直列接続された第１のばね３３と第２のばね３４とを有している。【選択図】 図１

Description

本発明は、例えば車両の振動を緩衝するのに好適に用いられる緩衝器に関する。

一般に、自動車等の車両に搭載された緩衝器は、車体取付部と、減衰機構であるピストンと、ピストンと車体取付部とに繋がれたピストンロッドと、ピストンロッドの一部とピストンとが内部に挿入されたシリンダパイプとによって構成されたシリンダ装置を有している（例えば、特許文献１参照）。また、特許文献１に記載された緩衝器では、シリンダ装置のストローク範囲に複数の永久磁石を配置すると共に、これらの永久磁石に対して誘導電圧を生じるコイルを配置し、永久磁石とコイルとによって構成される電磁ダンパの電磁力によって車体の振動を低減している。

特許第４４１８９９８号公報

ところで、特許文献１に記載された緩衝器では、電磁ダンパの構成上の必要性により、サスペンションのストローク範囲に複数の永久磁石を配置しなければならない。このため、高価な永久磁石を複数個備える必要があり、製造コストが上昇する傾向がある。また、複数個の永久磁石を配置する構造であるから、アクチュエータの占有面積が大きくなり、緩衝器全体が大型化するという問題もある。

さらに、大きな電磁力を出力する場合には、必然的にコイルに供給する電流も増大してしまい、例えばコイル等の電気部品による抵抗熱の発生を助長していた。抵抗熱による電気部品の温度上昇は、抵抗値の増加と、それに伴う消費電力の増加を発生させるのに加え、装置全体の信頼性を低下させるという問題もある。

本発明は、上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、簡易な構成で制御力の付与が可能な緩衝器を提供することにある。

上述した課題を解決するために、本発明は、車体取付部と、減衰機構であるピストンと、前記ピストンと前記車体取付部とに繋がれたピストンロッドと、前記ピストンロッドの一部と前記ピストンとが内部に包含されたシリンダパイプとによって構成されたシリンダ装置を有する緩衝器において、前記シリンダ装置の軸方向に変位可能な可動部を有する直動型アクチュエータと、前記直動型アクチュエータが出力する制御力を前記ピストンロッドと前記シリンダパイプとの間に伝達するために、前記直動型アクチュエータの可動部を挟んで直列接続された複数の弾性部品とを有することを特徴としている。

本発明によれば、簡易な構成で制御力の付与が可能になる。

本発明の第１の実施の形態による油圧緩衝器を示す断面図である。 図１中の直動型アクチュエータを単体で示す断面図である。 シリンダ装置の伸び方向に直動型アクチュエータが制御力を付与する状態を示す図１と同様な位置の断面図である。 シリンダ装置の縮み方向に直動型アクチュエータが制御力を付与する状態を示す図１と同様な位置の断面図である。 油圧緩衝器を模式的に示す説明図である。 本発明の第２の実施の形態による油圧緩衝器を示す断面図である。

以下、本発明の実施の形態による緩衝器として油圧緩衝器を例に挙げて、添付図面に従って詳細に説明する。

ここで、図１ないし図５は本発明の第１の実施の形態を示している。図１において、油圧緩衝器１は、シリンダ装置２と、直動型アクチュエータ２１とを備えている。シリンダ装置２は、外筒３、内筒４、ピストンロッド５、ピストン６、車体取付マウント１０等を有している。

外筒３は、シリンダ装置２の外殻をなす筒状に形成されている。この外筒３は、内筒４の外周側を覆って設けられている。外筒３の軸方向一側となる基端側（図１中の下端）は、ボトムキャップ（図示せず）によって閉塞された閉塞端となっている。外筒３の軸方向他側となる先端側（図１中の上端）は、開口端部となっている。外筒３の開口端部と内筒４との間には、ロッドガイド７とピストンシール９が設けられている。

外筒３の内部には、外筒３と同軸に内筒４が設けられている。この内筒４は、外筒３と共にシリンダパイプを構成している。内筒４の基端側は、ボトムバルブ（図示せず）に嵌合して取付けられている。内筒４の先端側は、ロッドガイド７に嵌合して取付けられている。外筒３内および内筒４内には作動流体としての作動液（図示せず）が封入されている。なお、作動液としてはオイルに限らず、例えば添加剤を混在させた水等でもよい。

内筒４と外筒３との間には、環状のリザーバ室Ａが形成され、このリザーバ室Ａ内には、作動液（油液）と共にガスが封入されている。このガスは、大気圧状態の空気であってもよく、また圧縮された窒素ガス等の気体を用いてもよい。リザーバ室Ａ内のガスは、ピストンロッド５の縮小時（縮み行程）にピストンロッド５の進入体積分を補償すべく圧縮される。

ピストンロッド５は、基端側が内筒４内に挿入され、先端側がロッドガイド７、シリンダ外殻８等を介して内筒４の外部へと伸縮可能に突出（延出）している。ピストンロッド５の基端側には、ピストン６が連結されている。

ピストン６は、ピストンロッド５の基端側に設けられ、内筒４内に摺動可能に嵌装されている。このピストン６は、内筒４内を下側のボトム側室Ｂと上側のロッド側室Ｃとを連通可能な油路６Ａ，６Ｂが形成されている。さらに、ピストン６の上面側（先端面側）には、縮小側のディスクバルブ６Ｃが設けられている。縮小側のディスクバルブ６Ｃは、ピストンロッド５が縮小方向に摺動変位するときに油路６Ａを流通する油液に抵抗力を与えて所定の減衰力を発生させる。一方、ピストン６の下面側（基端面側）には、伸長側のディスクバルブ６Ｄが設けられている。伸長側のディスクバルブ６Ｄは、ピストンロッド５が伸長方向に摺動変位するときに油路６Ｂを流通する油液に抵抗力を与えて所定の減衰力を発生させる。

ロッドガイド７は、外筒３の開口端側に嵌合されると共に、内筒４の開口端側にも固定して設けられている。これにより、ロッドガイド７は、内筒４の開口端側を外筒３と同軸となるように位置決めしている。これに加え、ロッドガイド７は、その内周側でピストンロッド５を軸方向へと摺動可能に案内（ガイド）している。

シリンダ外殻８は、外筒３の開口端部を覆って外筒３に取り付けられ、外筒３の開口端側を閉塞する蓋体を構成している。シリンダ外殻８は、円筒状の筒部８Ａと、筒部８Ａの軸方向先端側に設けられ径方向内向きに突出した円板状の閉塞板部８Ｂとを有している。閉塞板部８Ｂの径方向中心部分には、ピストンロッド５が挿通される挿通孔８Ｃが設けている。

ピストンシール９は、円環状に形成され、シリンダ外殻８の閉塞板部８Ｂとロッドガイド７との間に取り付けられている。このピストンシール９は、例えば金属製リングにゴム等の弾性材料を焼き付けることによって形成されている。ピストンシール９は、その中心にピストンロッド５が挿通されると共に、その内周がピストンロッド５の外周側に摺接している。これにより、ピストンシール９は、ピストンロッド５との間をシールしている。

車体取付マウント１０は、ピストンロッド５の先端部に取り付けられている。この車体取付マウント１０は、車体取付部を構成し、油圧緩衝器１のピストンロッド５の先端部を車体に取付けるものである。また、車体取付マウント１０は、段付筒状に形成され、２つのばね受け１０Ａ，１０Ｂを備えている。外径側ばね受け１０Ａは、ピストンロッド５から径方向に離れた外径側に配置され、スプリングシート１１との間でサスペンションスプリング１２（懸架ばね）を支持している。内径側ばね受け１０Ｂは、外径側ばね受け１０Ａよりも内径側に配置され、直動型アクチュエータ２１との間で第１のばね３３を支持している。

スプリングシート１１は、その中心に外筒３が挿入され、溶接等の手段を用いて外筒３に位置決めされている。このスプリングシート１１は、ピストンロッド５の車体取付マウント１０との間で、ピストンロッド５を伸長側に常時付勢するサスペンションスプリング１２を支持している。

これにより、シリンダ装置２は、車体取付部となる車体取付マウント１０と、減衰機構であるピストン６と、ピストン６と車体取付マウント１０とに繋がれたピストンロッド５と、ピストンロッド５の一部とピストン６とが内部に包含されたシリンダパイプとしての外筒３および内筒４とを備えている。

次に、制御力を発生させる直動型アクチュエータ２１について説明する。図１および図２に示すように、直動型アクチュエータ２１は、外筒３に固定された固定部２２と、固定部２２に対して軸方向に変位可能となった可動部２５とを有している。このとき、直動型アクチュエータ２１は、固定部２２の永久磁石２４と可動部２５のコイル２６との間で作用する電磁力によって、ピストンロッド５に沿って軸方向一側となる基端側（図１中の下側）または軸方向他側となる先端側（図１中の上側）に向けて制御力を発生させる。

固定部２２は、アクチュエータロッド２３と、永久磁石２４とを備えている。アクチュエータロッド２３は、円筒状に形成され、その内部にピストンロッド５が挿通される挿通孔２３Ａを有している。アクチュエータロッド２３の基端部（下端部）は、シリンダ外殻８に取り付けられている。これにより、固定部２２は、シリンダ外殻８と共に、外筒３に固定されている。一方、アクチュエータロッド２３の先端部（上端部）は、シリンダ外殻８と車体取付マウント１０との間に位置して、自由端となっている。

アクチュエータロッド２３には、軸方向の中間部位に位置して環状凹部２３Ｂが設けられている。環状凹部２３Ｂは、アクチュエータロッド２３の外周部位で周囲よりも径方向内側に窪んだ円環状に形成されている。環状凹部２３Ｂには、円筒状の永久磁石２４が取り付けられている。また、アクチュエータロッド２３には、凹部２３Ｂを挟んだ軸方向両側に環状突起部２３Ｃ，２３Ｄが設けられている。環状突起部２３Ｃ，２３Ｄは、アクチュエータロッド２３の外周面よりも径方向外側に突出した円環状に形成されている。このとき、環状突起部２３Ｃは、凹部２３Ｂよりもアクチュエータロッド２３の先端側に位置している。環状突起部２３Ｄは、凹部２３Ｂよりもアクチュエータロッド２３の基端側に位置している。

可動部２５は、コイル２６と、コイルヨーク２７と、ガイド２８とを備えている。コイル２６は、アクチュエータロッド２３を取囲む円筒状に形成され、永久磁石２４と対向する位置に配置されている。このとき、コイル２６は、供給される電流の方向に応じて、永久磁石２４との間で作用する電磁力の方向が変化する。即ち、例えば順方向の電流がコイル２６に供給されたときには、永久磁石２４よりもピストンロッド５の先端側にコイル２６を変位させる電磁力が、永久磁石２４とコイル２６との間に発生する。これに対し、例えば逆方向の電流がコイル２６に供給されたときには、永久磁石２４よりもピストンロッド５の基端側にコイル２６を変位させる電磁力が、永久磁石２４とコイル２６との間に発生する。

コイルヨーク２７は、内部にコイル２６を収容した状態で円筒状に形成されている。コイルヨーク２７の内周部分には、軸方向の中間部分に位置して円環状の凹部２７Ａが形成されている。凹部２７Ａは、軸方向に対して永久磁石２４および環状突起部２３Ｃ，２３Ｄを含めた長さ寸法よりも大きな長さ寸法を有し、永久磁石２４および環状突起部２３Ｃ，２３Ｄを収容している。これにより、可動部２５は、永久磁石２４に対して軸方向に変位可能となっている。

また、コイルヨーク２７の内周側には、凹部２７Ａの軸方向両側に位置して、アクチュエータロッド２３を案内する円筒状のガイド２８，２９が取り付けられている。ガイド２８，２９は、アクチュエータロッド２３に対して可動部２５が軸方向に変位可能となるように、アクチュエータロッド２３の外周面に摺接している。また、コイルヨーク２７の内周側には、凹部２７Ａの軸方向両側に位置して、径方向内側に突出した段部３０，３１が形成されている。このとき、段部３０は、凹部２７Ａよりもコイルヨーク２７の先端側に位置している。段部３１は、凹部２７Ａよりもコイルヨーク２７の基端側に位置している。

このため、永久磁石２４よりもコイル２６が基端側（図１中の下側）に変位すると、段部３０は、環状突起部２３Ｃに接触する。永久磁石２４よりもコイル２６が先端側（図１中の上側）に変位すると、段部３１は、環状突起部２３Ｄに接触する。これにより、段部３０，３１および環状突起部２３Ｃ，２３Ｄは、可動部２５が軸方向に過大に変位するのを規制すると共に、可動部２５とアクチュエータロッド２３とが分離するのを防止している。

コイルヨーク２７の外周側には、径方向外側に突出した環状のフランジ部３２が形成されている。フランジ部３２は、例えばコイルヨーク２７のうちシリンダ外殻８に近い基端側に配置されている。コイルヨーク２７のフランジ部３２は、ピストンロッド５の車体取付マウント１０との間で、弾性部品としての第１のばね３３を支持している。また、コイルヨーク２７とシリンダ外殻８との間には、弾性部品としての第２のばね３４が取り付けている。

第１のばね３３は、互いに軸方向で対面するコイルヨーク２７のフランジ部３２と車体取付マウント１０の内径側ばね受け１０Ｂとの間に挟持されている。第１のばね３３は、例えばコイルバネによって形成され、その内周側にコイルヨーク２７が挿入されている。これにより、第１のばね３３は、コイルヨーク７の外周側を覆っている。第１のばね３３は、サスペンション上部の車体取付マウント１０に取り付けられ、車体取付マウント１０およびピストンロッド５を介して、ピストン６に連結されている。

第２のばね３４は、互いに軸方向で対面するコイルヨーク２７の端面とシリンダ外殻８の端面との間に挟持されている。これにより、第２のばね３４は、シリンダ外殻８に連結されている。第２のばね３４は、例えば複数枚（図１中は４枚）の皿バネを積み重ねて形成されている。なお、皿バネの枚数は、図１中に図示したものに限らず、１枚の場合も含めて、任意の枚数が採用可能である。

これにより、直動型アクチュエータ２１は、可動部２５の軸方向両端に２つのばね３３，３４が直列に接続されている。このため、第１のばね３３と第２のばね３４とは、可動部２５を挟んで軸方向に並んで配置されている。このとき、第１のばね３３は、可動部２５とピストンロッド５の先端部とに接続されている。第２のばね３４は、可動部２５と外筒３とに接続されている。なお、２つのばね３３，３４は、可動部２５（コイルヨーク２７）との接続部が分離しないように、予め十分な予圧が与えられている。また、第２のばね３４は、第１のばね３３に対して十分に剛なものが用いられる。

直動型アクチュエータ２１は、その一端となる固定部２２がシリンダ外殻８（ばね下部材）に直結され、シリンダ外殻８を介してシリンダ装置２の外筒３およびサスペンション下部に接続されている。直動型アクチュエータ２１は、その他端となる可動部２５がばね３３，３４に支えられて、直動型アクチュエータ２１の出力に応じて相対運動が可能なように取り付けられている。

このとき、直動型アクチュエータ２１は、電磁誘導の原理により駆動する直動型の荷重発生機構である。このような直動型の荷重発生機構を用いることで、運動変換機構を必要とせず、電磁力を直接的に直進運動に変換することが可能である。加えて、直動型アクチュエータ２１の駆動部には、コイル２６、コイルヨーク２７、少なくとも１個の永久磁石２４、アクチュエータロッド２３、低摩擦案内のためのガイド２８，２９さえ含まれればよく、簡易な構成とすることができる。こうした簡易な構成とすることで、直動型アクチュエータ２１を駆動のための荷重減衰作用を持つ機械要素も大きな慣性質量も必要としない。また、直動型アクチュエータ２１は、運動変換機構もしくは減衰作用、慣性質量に依拠する応答遅れがない。このため、直動型アクチュエータ２１は、遅くとも０．１秒以下の応答時間、もしくは１０Ｈｚ以上の周波数の高速駆動が可能である。

本実施の形態による油圧緩衝器１は、上述の如き構成を有するもので、次に、その動作形態について、図３ないし図５を参照して説明する。

直動型アクチュエータ２１に通電を行うと、電磁力が発生し、内部の永久磁石２４とコイル２６との間に引力および斥力を生ずる。この電磁力の作用により、直動型アクチュエータ２１には、相対運動を促す制御力が発生する。このとき、直動型アクチュエータ２１の一端（固定部２２）をシリンダ装置２の外筒３に固定すれば、他端（可動部２５）が相対的に独立運動可能となる。このため、直動型アクチュエータ２１は、直動型アクチュエータ２１に接続した外部部品（ばね上部材）に制御力を与えることができる。

また、図５に示すように、直動型アクチュエータ２１には、第１，第２のばね３３，３４が接続されている。このため、直動型アクチュエータ２１が発生する制御力は、第１，第２のばね３３，３４に作用する。第１のばね３３に与えられた制御力は、車体取付マウント１０およびピストンロッド５を介して、内筒４内のピストン６に上下方向（軸方向）の制御力を与える。第２のばね３４に与えられた制御力は、シリンダ外殻８に対して、上下方向（軸方向）の制御力を与える。両者に与えられた制御力は、最終的にシリンダ装置２の伸長または縮小を促す作用を生じる。

具体的には、例えばコイル２６に順方向の電流を供給したときには、コイル２６と永久磁石２４との間には、可動部２５が先端側に変位する電磁力が発生する。このとき、図３に示すように、直動型アクチュエータ２１は、シリンダ装置２の伸長を促す制御力を発生する。一方、例えばコイル２６に逆方向の電流を供給したときには、コイル２６と永久磁石２４との間には、可動部２５が基端側に変位する電磁力が発生する。このとき、図４に示すように、直動型アクチュエータ２１は、シリンダ装置２の縮小を促す制御力を発生する。

また、本実施の形態で用いた直動型アクチュエータ２１は電磁式であるため、高い応答性をもって制御力を与えることが可能である。制御力を介する機械要素には特段の減衰作用が生じないから、応答遅れや荷重減衰作用を伴うことなく、所望の制御力周波数に応じて、速やかにサスペンションに伸縮荷重を与えることができる。

また、直動型アクチュエータ２１の与える制御力は、第１，第２のばね３３，３４の変位にほぼ依存しないから、第１，第２のばね３３，３４の伸長または縮小の如何に依らず、またそれに伴うピストン６の位置にも依らず、任意のピストン６の位置でシリンダ装置２に所望の制御力を与えることができる。

ところで、ピストン６の運動に伴って、ピストンロッド５とピストンシール９との間には摩擦力に起因する抵抗力が働く。この抵抗力の大きさは一般に２０Ｎ程度と知られている。これに対し、本実施の形態では、ピストンシール９で発生する摩擦抵抗の他には、制御力の伝達を妨げる反作用を生じ得る要素部品、運動変換機構、もしくは減衰要素を設けていない。この結果、抵抗力の反作用を超えて能動的にピストン６に制御力を与えるためには、直動型アクチュエータ２１の出力は、少なくとも２０Ｎ程度あればよい。これに鑑みて、直動型アクチュエータ２１の出力を必要最小な値に抑えることによって、直動型アクチュエータ２１の小型化、低発熱、低消費電力を図ることが可能である。

また、第２のばね３４は、第１のばね３３に対して十分に剛なものを用いる。これにより、ピストン６の伸縮に伴う第２のばね３４の変形量はごく僅かに限られる。直動型アクチュエータ２１の運動範囲は、第２のばね３４の変形範囲に限られる。このため、直動型アクチュエータ２１の動作範囲も、第２のばね３４の軸方向寸法と同じ程度の短い距離に限られる。結果として、直動型アクチュエータ２１の動作範囲をカバーする永久磁石２４も軸方向の長さ寸法が短いものでよいため、直動型アクチュエータ２１は、永久磁石２４を少なくとも１個だけ備えていればよい。これにより、直動型アクチュエータ２１は、簡便、低コスト、かつ一層の小型化を図ることができる。

かくして、本実施の形態によれば、シリンダ装置２の軸方向に変位可能な可動部２５を有する直動型アクチュエータ２１と、直動型アクチュエータ２１が出力する制御力をピストンロッド５とシリンダパイプとなる外筒３および内筒４との間に伝達するために、直動型アクチュエータ２１の可動部２５を挟んで直列接続された複数のばね３３，３４とを有する構成とした。

このとき、直動型アクチュエータ２１は、電磁誘導の原理により駆動する直動型の荷重発生機構であるから、電磁力を直接的に直進運動に変換することができる。これに加えて、直動型アクチュエータ２１の駆動部には、コイル２６、コイルヨーク２７、少なくとも１個の永久磁石２４、アクチュエータロッド２３、低摩擦案内のためのガイド２８，２９さえ含まれればよく、簡易な構成とすることができる。この結果、小型の直動型アクチュエータ２１を利用することができ、簡便かつ安価で小型なアクティブサスペンションを提供することが可能となる。

また、直動型アクチュエータ２１が小型であるため、消費電力が少ない。このため、能動制御に伴う車両の燃料消費を抑制することができる。これに加えて、直動型アクチュエータ２１が小型であるため、発熱が少なく、温度上昇に伴う電線の電気抵抗も少ない。このため、一層の消費電力抑制を図ることができる。

さらに、直動型アクチュエータ２１が小型であるため、油圧緩衝器１が従来のサスペンション・ダンパと同等のサイズに収まる。このため、既存の車両に対して、油圧緩衝器１を容易に適用することができる。

直動型アクチュエータ２１は、電磁誘導を利用して可動部２５を変位させるから、高い応答性をもって制御力を与えることが可能である。これに加え、制御力を介する機械要素には特段の減衰作用が生じないから、応答遅れや荷重減衰作用を伴うことなく、所望の制御力周波数に応じて、速やかにサスペンションに伸縮荷重を与えることができる。

このとき、直動型アクチュエータ２１は、０．１秒以下の応答速度、または１０Ｈｚ以上の周波数で駆動可能であるから、油圧緩衝器１は、良好な応答速度をもって振動抑制の制御を行うことができる。このため、例えばばね下共振周波数を含む高周波域にまで至る路面入力振動に対しても、振動抑制効果を得ることができる。

直動型アクチュエータ２１は、少なくとも２０Ｎの出力荷重を付与可能である。このとき、ピストンロッド５とピストンシール９との間には摩擦力に起因する抵抗力が働くが、直動型アクチュエータ２１は、この抵抗力の反作用を超えて能動的にピストン６に制御力を与えることができる。

これに加え、直動型アクチュエータ２１の出力を、２０Ｎを超える範囲で必要最小な値に抑えることができる。これにより、直動型アクチュエータ２１の小型化、低発熱、低消費電力を図ることが可能である。

第１，第２のばね３３，３４は、コイルバネおよび皿バネを含むバネ部品であるから、直動型アクチュエータ２１に接続されたばね３３，３４によって衝撃を吸収することができる。このため、段差乗り越え等により、油圧緩衝器１に衝撃力が生じる場合であっても、ばね３３，３４が衝撃を吸収し、車体に振動が伝播するのを抑制することができる。

また、直動型アクチュエータ２１に接続されたばね３３，３４が衝撃を吸収するため、衝撃力によって直動型アクチュエータ２１および周辺の部品が破損する懸念がなく、信頼性を高めることができる。

さらに、直動型アクチュエータ２１は、可動部２５の内部にピストンロッド５が挿通され、車体取付マウント１０（車体取付部）と外筒３（シリンダパイプ）との間に可動部２５を挟んで複数のばね３３，３４が配置されている。このため、可動部２５を軸方向に変位させることによって、車体取付マウント１０と外筒３との間に制御力を付与することができる。

次に、図６は本発明の第２の実施の形態を示している。本実施の形態の特徴は、直動型アクチュエータがシリンダパイプの内部に収容され、ピストンとシリンダパイプとの間に可動部を挟んで複数の弾性部品が配置されたことにある。なお、本実施の形態では、上述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一符号を付し、その説明を省略するものとする。

第２の実施の形態による油圧緩衝器４１は、シリンダ装置２と、直動型アクチュエータ５１とを備えている。このとき、シリンダ装置２の外筒３の基端側（下端側）は、ボトムキャップ４２により溶接手段等を用いて閉塞されている。また、外筒３の基端側（底部側）には、外筒３内に位置して、ボトムバルブ４３が設けられている。このボトムバルブ４３は、リザーバ室Ａとボトム側室Ｃとを画成し、両室Ａ，Ｃ間を流通する油液により減衰力を発生させるものである。また、ピストン６の下側（基端側）には、第１のばね６１を支持するためのばね受け４４が取り付けられている。

第２の実施の形態では、直動型アクチュエータ５１は、シリンダ装置２の外筒３の内部に収容され、外筒３の底部とピストン６との間に配置されている。

次に、制御力を発生させる直動型アクチュエータ５１について説明する。直動型アクチュエータ５１は、外筒３に固定された固定部５２と、固定部５２に対して軸方向に変位可能となった可動部５７とを有している。このとき、直動型アクチュエータ５１は、固定部５２のコイル５３と可動部５７の永久磁石５９との間で作用する電磁力によって、外筒３に沿って基端側（図６中の下側）または先端側（図６中の上側）に向けて制御力を発生させる。

固定部５２は、コイル５３と、コイルヨーク５４とを備えている。コイル５３は、円筒状に形成され、その周囲がコイルヨーク５４によって覆われている。コイルヨーク５４は、円筒状のコイルマウント５５内に挿入されると共に、コイルマウント５５と一緒にボトムバルブ４３に固定されている。このとき、コイルヨーク５４の外周面と下端面は、コイルマウント５５に接触している。また、コイルマウント５５と外筒３との間で油液の流通が可能となるように、コイルマウント５５の外周面と外筒３の内周面との間には、隙間が形成されている。

一方、コイルヨーク５４の上端面と内筒４の下端との間には、段付円筒状のばねマウント５６が取り付けられている。ばねマウント５６は、内筒４が挿入される筒部５６Ａと、筒部５６Ａの下側に位置して筒部５６Ａよりも径方向内側に突出した底部５６Ｂと、底部５６Ｂの中心部位に形成されてアクチュエータロッド５８が挿通される挿通孔５６Ｃとを有している。

これにより、固定部５２は、内筒４の下端部とボトムバルブ４３との間に挟持された状態で、外筒３および内筒４に固定されている。

可動部５７は、アクチュエータロッド５８と、永久磁石５９とを備えている。アクチュエータロッド５８は、円筒状に形成され、その内部に軸方向に延びて油液が流通可能な油路５８Ａを有している。アクチュエータロッド５８の基端部（下端部）は、コイル５３内に挿入されている。アクチュエータロッド５８の基端部には、コイル５３と対面する位置に円筒状の永久磁石５９が取り付けられている。

一方、アクチュエータロッド５８の先端部（上端部）には、径方向外側に突出した鍔状のばね受け６０が取り付けられている。アクチュエータロッド５８の先端部は、ばね受け６０と共に内筒４内に挿入されている。

第１のばね６１は、互いに軸方向で対面するアクチュエータロッド５８のばね受け６０と、ピストン６のばね受け４４との間に挟持されている。第１のばね６１は、例えばコイルバネによって形成され、その下端側にはアクチュエータロッド５８の先端部が挿入されている。そして、第１のばね６１は、ピストン６に連結されている。

第２のばね６２は、互いに軸方向で対面するばね受け６０とばねマウント５６の底部５６Ｂとの間に挟持されている。第２のばね６２は、外筒３の下端部（ボトムバルブ４３）に連結されている。第２のばね６２は、例えば複数枚（図６中は４枚）の皿バネを積み重ねて形成されている。なお、皿バネの枚数は、図６中に図示したものに限らず、１枚の場合も含めて、任意の枚数が採用可能である。

かくして、第２の実施の形態でも、第１の実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。また、直動型アクチュエータ５１は、シリンダ装置２の内部に納まる程度の十分な小型化が可能である。このため、従来のサスペンションと比較して特段の外観寸法の変化を伴うことなく、油圧緩衝器４１に乗り心地向上のための付加作用を与えることができる。

さらに、直動型アクチュエータ５１は、外筒３の内部に収容され、ピストン６と外筒３との間に可動部５７を挟んで複数のばね６１，６２が配置されている。このため、可動部５７を軸方向に変位させることによって、ピストン６と外筒３との間に制御力を付与することができる。

即ち、第２の実施の形態に示すように、直動型アクチュエータ５１の与える制御力は、必ずしもピストンロッド５等の中間部材を介して伝達する必要はなく、直接ピストン６に作用させる構造としてもよい。

なお、第２の実施の形態では、直動型アクチュエータ５１のコイル５３およびコイルヨーク５４を外筒３に固定し、アクチュエータロッド５８を変位させる構成とした。本発明はこれに限らず、第１の実施の形態による直動型アクチュエータ２１と同様に、アクチュエータロッドをシリンダ装置の外筒に固定し、コイルを変位させてもよい。従って、直動型アクチュエータの固定側および可動側（駆動側）の構成部品は、コイルとアクチュエータロッドのいずれであっても構わない。このように、本発明に用いる直動型アクチュエータは、直動運動を出力可能であればよく、その配置や構成部品の名称、もしくは固定方法に拠らない。

前記各実施の形態は、マクファーソン式サスペンションを例に示しているが、サスペンションの形式は、これに限らない。また、サスペンション構成の有するサスペンションスプリング１２（懸架ばね）は本発明の作用に必ずしも必要ではなく、対象とする製品範囲は懸架ばねを持たない単なるダンパ構造もしくはショックアブソーバであっても構わない。

前記各実施の形態では、直動型アクチュエータ２１，５１がソレノイドタイプである場合を例示したが、電磁誘導の原理を利用した直動型アクチュエータであれば駆動方式はこれに限らない。直動型アクチュエータは、リニアモータやロッドレスシリンダ、ボイスコイルモータ、または電磁石等であってもよい。

前記各実施の形態では、第１のばね３３，６１は、単一のコイルバネによって構成するものとしたが、本発明はこれに限らない。例えばコイルバネの軸方向寸法が長くなることによって、ばねの座屈が問題になる場合には、第１のばねは、中間にコマを配置した２個のコイルバネによって構成してもよく、３個以上のコイルバネによって構成してもよい。

前記各実施の形態では、第２のばね３４，６２は、小型化のために皿バネを用いているが、本発明はこれに限らない。第２のばねは、第１のばねに対して十分に剛なバネ定数を有していればよく、板ばねや輪ばね、円錐コイルばね等に代表される他種のばねであっても構わない。

前記各実施の形態では、第１のばね３３，６１および第２のばね３４，６２は圧縮荷重を支える部材としているが、負荷の態様はこれに限らない。第１のばねおよび第２のばねは、直動型アクチュエータにより発生した制御力をピストンに伸縮を伴って伝える部材であればよく、引張ばねやねじりばねを用いても構わない。

また、第１のばねおよび第２のばねの分類は、必ずしも機械ばねに限らない。第１のばねおよび第２のばねは、適切な弾性反力を有し、シリンダ装置の伸縮に追従するように変形する部材であればよく、例えば高弾性ゴムや伸縮性ポリマ、それらを素材とするコラムやワッシャ等であってもよい。

前記各実施の形態では、外筒３と内筒４とを備えた複筒式の油圧緩衝器１，４１に適用した場合を例に挙げて説明したが、単筒式の緩衝器に適用してもよい。

以上説明した実施の形態に基づく緩衝器として、例えば以下に述べる態様のものが考えられる。

第１の態様としては、車体取付部と、減衰機構であるピストンと、前記ピストンと前記車体取付部とに繋がれたピストンロッドと、前記ピストンロッドの一部と前記ピストンとが内部に包含されたシリンダパイプとによって構成されたシリンダ装置を有する緩衝器において、前記シリンダ装置の軸方向に変位可能な可動部を有する直動型アクチュエータと、前記直動型アクチュエータが出力する制御力を前記ピストンロッドと前記シリンダパイプとの間に伝達するために、前記直動型アクチュエータの可動部を挟んで直列接続された複数の弾性部品とを有している。

第２の態様としては、第１の態様において、前記直動型アクチュエータは、電磁誘導を利用して前記可動部を変位させる。

第３の態様としては、第１または第２の態様において、前記直動型アクチュエータは、少なくとも２０Ｎの出力荷重を付与可能である。

第４の態様としては、第１ないし第３のいずれかの態様において、前記直動型アクチュエータは、０．１秒以下の応答速度、または１０Ｈｚ以上の周波数で駆動可能である。

第５の態様としては、第１ないし第４のいずれかの態様において、前記弾性部品は、コイルバネおよび皿バネを含むバネ部品である。

第６の態様としては、第１ないし第５のいずれかの態様において、前記直動型アクチュエータは、前記可動部の内部に前記ピストンロッドが挿通され、前記車体取付部と前記シリンダパイプとの間に前記可動部を挟んで複数の前記弾性部品が配置されている。

第７の態様としては、第１ないし第５のいずれかの態様において、前記直動型アクチュエータは、前記シリンダパイプの内部に収容され、前記ピストンと前記シリンダパイプとの間に前記可動部を挟んで複数の前記弾性部品が配置されている。

１，４１ 油圧緩衝器（緩衝器）
２ シリンダ装置
３ 外筒（シリンダパイプ）
４ 内筒（シリンダパイプ）
５ ピストンロッド
６ ピストン
８ シリンダ外殻
９ ピストンシール
１０ 車体取付マウント（車体取付部）
２１，５１ 直動型アクチュエータ
２２，５２ 固定部
２３，５８ アクチュエータロッド
２４，５９ 永久磁石
２５，５７ 可動部
２６，５３ コイル
２７，５４ コイルヨーク
３３，６１ 第１のばね
３４，６２ 第２のばね

Claims (7)

1. 車体取付部と、減衰機構であるピストンと、前記ピストンと前記車体取付部とに繋がれたピストンロッドと、前記ピストンロッドの一部と前記ピストンとが内部に包含されたシリンダパイプとによって構成されたシリンダ装置を有する緩衝器において、
   前記シリンダ装置の軸方向に変位可能な可動部を有する直動型アクチュエータと、
   前記直動型アクチュエータが出力する制御力を前記ピストンロッドと前記シリンダパイプとの間に伝達するために、前記直動型アクチュエータの可動部を挟んで直列接続された複数の弾性部品とを有することを特徴とする緩衝器。
2. 前記直動型アクチュエータは、電磁誘導を利用して前記可動部を変位させることを特徴とする請求項１に記載の緩衝器。
3. 前記直動型アクチュエータは、少なくとも２０Ｎの出力荷重を付与可能なことを特徴とする請求項１または２に記載の緩衝器。
4. 前記直動型アクチュエータは、０．１秒以下の応答速度、または１０Ｈｚ以上の周波数で駆動可能なことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の緩衝器。
5. 前記弾性部品は、コイルバネおよび皿バネを含むバネ部品であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の緩衝器。
6. 前記直動型アクチュエータは、前記可動部の内部に前記ピストンロッドが挿通され、前記車体取付部と前記シリンダパイプとの間に前記可動部を挟んで複数の前記弾性部品が配置されたことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の緩衝器。
7. 前記直動型アクチュエータは、前記シリンダパイプの内部に収容され、前記ピストンと前記シリンダパイプとの間に前記可動部を挟んで複数の前記弾性部品が配置されたことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の緩衝器。

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