JP2020180691A - スプール弁型ショックアブソーバ - Google Patents

Abstract

【課題】着座音を発生することなく、伸び行程及び縮み行程の減衰力を発生することができるスプール弁型のショックアブソーバを提供する。【解決手段】筒状部１４Ａに往復動可能に嵌合し両側から一対の圧縮コイルばね５４、５６により押圧されたスプール弁体５２を含み、筒状部は第一の伸び行程用及び縮み行程用の開口４８、５０を有し、スプール弁体は第二の伸び行程用及び縮み行程用の開口６６、６８を有する。減衰力発生装置１６は、ピストン１４がシリンダ１２に対し変位すると、シリンダ上下室内の圧力の差によりスプール弁体５２が変位せしめられ、伸び行程における第一及び第二の伸び行程用の開口のオーバーラップの度合及び縮み行程における第一及び第二の縮み行程の開口のオーバーラップの度合を変化させる。【選択図】図２

Description

本発明は、スプール弁型のショックアブソーバに係る。

自動車などの車両に搭載される一般的なショックアブソーバは、シリンダと、シリンダに往復動可能に嵌合し、シリンダと共働して二つのシリンダ室を形成するピストンと、シリンダ内にてピストンに設けられた減衰力発生装置と、を含んでいる。減衰力発生装置は伸び行程用及び縮み行程用の減衰力発生弁を含み、ピストンがシリンダに対し変位するに状況においてオイルが減衰力発生弁を経て二つのシリンダ室の間に流通し、オイルが減衰力発生弁を通過する際の流通抵抗により減衰力が発生される。

特に、減衰力発生装置が発生する減衰力を変化させることができるよう構成された減衰力可変式のショックアブソーバがよく知られており、従来種々の減衰力可変構造が提案されている。例えば下記の特許文献１には、伸び行程用及び縮み行程用のバイパス通路がピストンに設けられ、バイパス通路の実効通路断面積がロータリバルブによって変化されることにより、ピストンの微低速域における減衰力が変化されるよう構成されたショックアブソーバが記載されている。

伸び行程においては、シリンダ上室内のオイルが伸び行程用のバイパス通路及び逆止バルブを経てシリンダ下室へ流れ、オイルがバイパス通路を通過する際の流通抵抗により伸び行程の減衰力が発生される。縮み行程においては、シリンダ下室内のオイルが縮み行程用のバイパス通路及び逆止バルブを経てシリンダ上室へ流れ、オイルがバイパス通路を通過する際の流通抵抗により縮み行程の減衰力が発生される。更に、伸び行程及び縮み行程の減衰力は、それぞれ伸び行程用のバイパス通路及び縮み行程用のバイパス通路の実効通路断面積がロータリバルブによって変化されることにより、変化される。

また、例えば下記の特許文献２に記載されているように、減衰力発生装置がスプール弁を含み、シリンダ上下室内の圧力の差によってスプール弁体が駆動されることによりオリフィスの実効通路断面積が変化されるよう構成されたショックアブソーバが既に知られている。この種のショックアブソーバにおいては、ピストン速度が高く差圧が高いほどスプール弁体の移動量が大きくなってオリフィスの実効通路断面積が大きくなる。

特開平７−２３３８４０号公報 特公表２０１３−５０７５８９号公報

〔発明が解決しようとする課題〕
従来の一般的なショックアブソーバにおいては、減衰力発生弁はリード弁であり、リード弁はシリンダ上下室内の圧力の差が小さい状況において弁座に着座することにより閉弁する。そのため、ショックアブソーバが作動しリード弁が弁座に着座する際に着座音が発生することが避けられない。特許文献１に記載されたショックアブソーバにおいては、伸び行程及び縮み行程においてオイルがそれぞれ伸び行程用及び縮み行程用のバイパス通路を流れなければならない。そのため、逆止バルブが必ず設けられなければならず、逆止バルブはリード弁であるので、着座音の発生が避けられない。なお、逆止バルブがボール式の逆止バルブである場合にも着座音の発生が避けられない。

これに対し、特許文献２に記載されたショックアブソーバにおいては、シリンダ上下室内の圧力の差によってスプール弁体が駆動されることによりオリフィスの実効通路断面積が変化されるよう構成されているので、着座音は発生しない。しかし、ピストンに伸び行程用の一つのスプール弁しか設けられていないため、ピストン以外の部位に縮み行程用のスプール弁が設けられなければならない。更に、ピストンに伸び行程用及び縮み行程用のスプール弁を設けることが考えられるが、ピストンに二つのスプール弁が設けられなければならず、特許文献２に記載された構造によってショックアブソーバを減衰力可変式のショックアブソーバとすることができない。

本発明の主要な課題は、ピストンにより支持された一つの減衰力発生装置によって、着座音を発生することなく、伸び行程及び縮み行程の減衰力を発生することができるよう改良されたスプール弁型のショックアブソーバを提供することである。

〔課題を解決するための手段及び発明の効果〕
本発明によれば、シリンダ（１２）と、シリンダに軸線（１８）に沿って往復動可能に嵌合し、シリンダと共働して第一及び第二のシリンダ室（シリンダ上室２０、シリンダ下室２２）を形成するピストン（１４）と、シリンダ内にてピストンにより支持された減衰力発生装置（１６）と、を含むスプール弁型ショックアブソーバ（１０）が提供される。

減衰力発生装置（１６）は、ピストン（１４）に設けられた筒状部（本体部１４Ａ）に相対運動軸線（１８Ａ）に沿って往復動可能に嵌合するスプール弁体（５２）と、相対運動軸線に沿ってスプール弁体を両側から互いに近づく方向へ押圧する一対の弾性体（圧縮コイルばね５４、５６）と、を含み、筒状部は、他の部位よりも大きい外径を有し且つシリンダと摺接する摺接部（３６）と、摺接部に対しそれぞれ第二及び第一のシリンダ室（シリンダ下室２２、シリンダ上室２０）の側に設けられた第一の伸び行程用の開口（４８）及び第一の縮み行程用の開口（５０）とを有し、スプール弁体は第二の伸び行程用の開口（６６）及び第二の縮み行程用の開口（６８）を有し、スプール弁体は筒状部と共働して、第二のシリンダ室と常時連通する第一の内室（内部上室５８及び伸び行程用内部通路７２）と、第一のシリンダ室と常時連通する第二の内室（内部下室６０及び縮み行程用内部通路７４）と、を形成している。

減衰力発生装置（１６）は、伸び行程においては、少なくとも部分的に互いにオーバーラップする第一及び第二の伸び行程用の開口及び第一の内室を経て第一及び第二のシリンダ室を連通接続し、作動液体（オイル３２）が第一及び第二の伸び行程用の開口（４８、６６）を通過する際の流通抵抗により伸び行程の減衰力を発生し、縮み行程においては、少なくとも部分的に互いにオーバーラップする第一及び第二の縮み行程用の開口（５０、６８）及び第二の内室を経て第一及び第二のシリンダ室を連通接続し、作動液体が第一及び第二の縮み行程用の開口を通過する際の流通抵抗により縮み行程の減衰力を発生するよう構成されている。

更に、減衰力発生装置（１６）は、ピストン（１４）が軸線（１８）に沿ってシリンダ（１２）に対し変位すると、第一及び第二のシリンダ室内の圧力の差によりスプール弁体（５２）が相対運動軸線（１８Ａ）に沿って筒状部（本体部１４Ａ）に対し変位せしめられることにより、第一及び第二の伸び行程用の開口のオーバーラップの面積及び第一及び第二の縮み行程用の開口のオーバーラップの面積を変化させるよう構成されている。

上記の構成によれば、減衰力発生装置は、ピストンに設けられた筒状部に相対運動軸線に沿って往復動可能に嵌合するスプール弁体と、相対運動軸線に沿ってスプール弁体を両側から互いに近づく方向へ押圧する一対の弾性体と、を含んでいる。よって、スプール弁体は一つである。

伸び行程においては、第一及び第二のシリンダ室内の圧力の差によりスプール弁体が第二のシリンダ室へ近づく方向に筒状部に対し変位せしめられ、第一及び第二の伸び行程用の開口が互いにオーバーラップする。よって、作動液体が第一のシリンダ室から第一及び第二の伸び行程用の開口及び第一の内室を経て第二のシリンダ室へ流動し、作動液体が第一及び第二の伸び行程用の開口を通過する際の流通抵抗により伸び行程の減衰力が発生される。

縮み行程においては、第一及び第二のシリンダ室内の圧力の差によりスプール弁体が第一のシリンダ室へ近づく方向に筒状部に対し変位せしめられ、第一及び第二の縮み行程用の開口が互いにオーバーラップする。よって、作動液体が第二のシリンダ室から第一及び第二の縮み行程用の開口及び第二の内室を経て第一のシリンダ室へ流動し、作動液体が第一及び第二の縮み行程用の開口を通過する際の流通抵抗により縮み行程の減衰力が発生される。

ピストンがシリンダに対し変位せず、第一及び第二のシリンダ室内の圧力に差がないときには、スプール弁体に対する一対の弾性体の押圧力が同一になり、スプール弁体は筒状部に対し標準の往復動位置に位置する。よって、スプール弁体は標準の往復動位置以外の位置から標準の往復動位置へ移動する際にも弁座部部位には着座しない。従って、ピストンにより支持された一つの減衰力発生装置によって、着座音を発生することなく、伸び行程及び縮み行程の減衰力を発生させることができる。

〔発明の態様〕
本発明の一つの態様においては、第一及び第二の伸び行程用の開口（４８、６６）のオーバーラップの面積及び第一及び第二の縮み行程用の開口（５０、６８）のオーバーラップの面積は、スプール弁体（５２）に対する一対の弾性体（圧縮コイルばね５４、５６）の押圧力が同一でスプール弁体が筒状部（本体部１４Ａ）に対し標準の往復動位置にあるときに最小である。

上記態様によれば、スプール弁体に対する一対の弾性体の押圧力が同一でスプール弁体が筒状部に対し標準の往復動位置にあるときに、伸び行程用の二つの開口のオーバーラップの面積及び二つの縮み行程用の開口のオーバーラップの面積が最小になる。よって、スプール弁体が標準の往復動位置から遠ざかるにつれて、伸び行程用の二つの開口のオーバーラップの面積及び二つの縮み行程用の開口のオーバーラップの面積を漸次増大させることができる。

本発明の他の一つの態様においては、ショックアブソーバ（１０）は更に、相対運動軸線（１８Ａ）の周りにスプール弁体（５２）を筒状部（本体部１４Ａ）に対し回転させるアクチュエータ（９０）を含み、減衰力発生装置（１６）は、スプール弁体が筒状部に対し回転されることにより、第一及び第二の伸び行程用の開口（４８、６６）のオーバーラップの面積及び第一及び第二の縮み行程用の開口（５０、６８）のオーバーラップの面積を変化させるよう構成されている。

上記態様によれば、スプール弁体がアクチュエータによって筒状部に対し回転されることにより、第一及び第二の伸び行程用の開口のオーバーラップの面積及び第一及び第二の縮み行程用の開口のオーバーラップの面積が変化される。よって、アクチュエータによってスプール弁体を回転させることにより、作動液体が互いにオーバーラップする開口を通過する際の流通抵抗を変化させることができるので、伸び行程及び縮み行程の減衰力特性を変化させることができる。

本発明の更に他の一つの態様においては、アクチュエータ（９０）は連結装置（９６）によりスプール弁体（５２）に連結され、連結装置は、スプール弁体が相対運動軸線（１８Ａ）に沿ってアクチュエータに対し変位することを許すが、スプール弁体が相対運動軸線の周りにアクチュエータに対し回転することを阻止するよう構成されている。

アクチュエータが連結装置によりスプール弁体と一体的に連結されると、スプール弁体が相対運動軸線に沿って変位する際にアクチュエータもスプール弁体と同期して相対運動軸線に沿って移動されなければならない。そのため、アクチュエータの支持構造が複雑になると共に、場合によってはアクチュエータを駆動する手段が必要になる。

これに対し、上記態様によれば、アクチュエータは、スプール弁体が相対運動軸線の周りにアクチュエータに対し回転することが阻止されると共に、スプール弁体が相対運動軸線に沿ってアクチュエータに対し変位することが許されるように、連結装置によりスプール弁体に連結される。よって、スプール弁体が相対運動軸線に沿って変位する際にアクチュエータをスプール弁体と同期して相対運動軸線に沿って移動させる必要がないので、アクチュエータの支持構造を単純化することができると共に、アクチュエータを駆動する手段を不要にすることができる。

更に、本発明の他の一つの態様においては、スプール弁体（５２）と一対の弾性体（圧縮コイルばね５４、５６）との間にはスラスト軸受（８２、８６）が配置されている。

上記態様によれば、スプール弁体と各弾性体との間にはスラスト軸受が介在するので、スプール弁体は実質的に弾性体による回転方向の抵抗を受けずに相対運動軸線の周りに回転することができる。よって、スプール弁体と各弾性体との間にスラスト軸受が介在しない場合に比して、アクチュエータによってスプール弁体を円滑に相対運動軸線の周りに回転させることができる。

更に、本発明の他の一つの態様においては、スプール弁体（５２）がアクチュエータ（９０）によって筒状部（本体部１４Ａ）に対し回転され、第一及び第二の伸び行程用の開口（４８、６６）の相対運動軸線（１８Ａ）の周りの位置関係及び第一及び第二の縮み行程用の開口（５０、６８）の相対運動軸線の周りの位置関係が変化されることにより、減衰力のモードが、伸び行程の減衰力がハードであり且つ縮み行程の減衰力がソフトである第一のモード、伸び行程の減衰力及び縮み行程の減衰力がソフトである第二のモード、及び伸び行程の減衰力がソフトであり且つ縮み行程の減衰力がハードである第三のモードのうちの少なくとも二つのモードに変化可能であるよう構成されている。

上記態様によれば、アクチュエータによってスプール弁体を筒状部に対し回転させることにより、減衰力のモードを三つのモードのうちの少なくとも二つのモードに変化させることができる。よって、例えばスカイフック理論に基づく減衰力の制御のような減衰力の制御において必要とされるモードを容易に達成することができる。また、モード毎に第一及び第二の伸び行程用の開口及び第一及び第二の縮み行程用の開口を設ける必要がないので、モード毎に各開口が設けられる場合に比して、減衰力発生装置の構造を単純化することができる。

本発明の更に他の一つの態様においては、筒状部（本体部１４Ａ）は、それぞれ相対運動軸線（１８Ａ）に対し径方向へ隔置された一対の第一の伸び行程用の開口（４８）及び一対の第一の縮み行程用の開口（５０）を有し、スプール弁体（５２）は、それぞれ相対運動軸線に対し径方向へ隔置された一対の第二の伸び行程用の開口（６６）及び一対の第二の縮み行程用の開口（６８）を有する。

上記態様によれば、筒状部にはそれぞれ径方向へ隔置された一対の第一の伸び行程用の開口及び一対の第一の縮み行程用の開口が設けられ、スプール弁体にはそれぞれ径方向へ隔置された一対の第二の伸び行程用の開口及び一対の第二の縮み行程用の開口が設けられる。よって、各開口が一つずつしか設けられない場合に比して、作動液体の流路が多いので、作動液体の流動を円滑に行わせることができる。特に、各開口が一つずつしか設けられない場合に比して、減衰力のモードが三つのモードのうちの少なくとも二つのモードに変化される場合に必要な相対運動軸線の周りのスプール弁体の回転角度を小さくすることができる。よって、減衰力のモードの変更を応答性よく行わせることができる。

なお、本願において、「ハード」は、予め設定された標準の減衰力よりも高い減衰力であり、「ソフト」は、標準の減衰力よりも低い減衰力である。

上記説明においては、本発明の理解を助けるために、後述する実施形態に対応する発明の構成に対し、その実施形態で用いられた符号が括弧書きで添えられている。しかし、本発明の各構成要素は、括弧書きで添えられた符号に対応する実施形態の構成要素に限定されるものではない。本発明の他の目的、他の特徴及び付随する利点は、以下の図面を参照しつつ記述される本発明の実施形態についての説明から容易に理解されるであろう。

ツインチューブ式のショックアブソーバとして構成された本発明によるショックアブソーバの実施形態を示す解図的縦断面図である。 図１に示された減衰力発生装置を示す拡大部分断面図である。 図１に示された減衰力発生装置を示す分解斜視図である。 図３に示されたスプール弁体を示す斜視面図である。 スプール弁体を示す正面図である。 スプール弁体を示す平面図である。 スプール弁体を示す底面図である。 図４の線VIII−VIIIに沿うスプール弁体の平断面図である。 図４の線IX−IXに沿うスプール弁体の平断面図である。 相対運動軸線を通る切断面にてスプール弁体を切断して示す縦断面図である。 伸び行程の減衰力特性がハードであり、縮み行程の減衰力特性がソフトである第一のモードについて、スプール弁体が標準の往復動位置及び標準の回転位置にあるときの第一及び第二の伸び行程用の開口及び第一及び第二の縮み行程用の開口の位置関係の例を示す図である。 第一のモードの減衰力特性を示すグラフである。 伸び行程及び縮み行程の減衰力特性がソフトである第二のモードについて、スプール弁体が標準の往復動位置及び標準の回転位置にあるときの第一及び第二の伸び行程用の開口及び第一及び第二の縮み行程用の開口の位置関係の例を示す図である。 第二のモードの減衰力特性を示すグラフである。 伸び行程の減衰力特性がソフトであり、縮み行程の減衰力特性がハードである第三のモードについて、スプール弁体が標準の往復動位置及び標準の回転位置にあるときの第一及び第二の伸び行程用の開口及び第一及び第二の縮み行程用の開口の位置関係の例を示す図である。 第三のモードの減衰力特性を示すグラフである。 伸び行程及び縮み行程の減衰力特性がハードである第四のモードについて、スプール弁体が標準の往復動位置及び標準の回転位置にあるときの第一及び第二の伸び行程用の開口及び第一及び第二の縮み行程用の開口の位置関係の例を示す図である。 第四のモードの減衰力特性を示すグラフである。 第一のモードの第一の変形例である第五のモードにおける第一の伸び行程用開口の右端部及び第二の伸び行程用開口の左端部を示す拡大部分図である。 第五のモードの減衰力特性を示すグラフである。 第一のモードの第二の変形例である第六のモードにおける第一の伸び行程用開口の右端部及び第二の伸び行程用開口の左端部を示す拡大部分図である。 第六のモードの減衰力特性を示すグラフである。 第一のモードの第三の変形例である第七のモードにおける第一の伸び行程用開口の右端部及び第二の伸び行程用開口の左端部を示す拡大部分図である。 第七のモードの減衰力特性を示すグラフである。 ピストン速度が低い領域における従来のショックアブソーバの減衰力特性を示すグラフである。 ピストン速度が低い領域における本発明のショックアブソーバの減衰力特性を示すグラフである。

以下に添付の図を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。

図１において、実施形態にかかるショックアブソーバ１０は、シリンダ１２と、ピストン１４と、シリンダ内にてピストンにより支持された減衰力発生装置１６と、を含んでいる。ピストン１４は、シリン１２に軸線１８に沿って往復動可能に嵌合し、シリンダと共働して第一のシリンダ室としてのシリンダ上室２０及び第二のシリンダ室としてのシリンダ下室２２を形成している。

ショックアブソーバ１０は、ツインチューブ式のショックアブソーバであり、軸線１８に沿ってシリンダ１２と同心に延在するアウタシェル２４を含んでいる。シリンダ１２及びアウタシェル２４の図にて上端及び下端には、それぞれアッパキャップ２６及びロアキャップ２８が固定されている。アッパキャップ２６及びロアキャップ２８は、シリンダ１２及びアウタシェル２４と共働して環状室３０を形成している。

シリンダ上室２０、シリンダ下室２２及び環状室３０にはオイル３２が封入されており、環状室３０の上方部には窒素ガスのような不活性のガス３３が封入されている。なお、図には示されていないが、ピストン１４の大径部の上面又はアッパキャップ２６の下面には、シリンダ１２に対するピストン１４の伸び方向への相対変位量が基準値以上になることを防止するリバウンドストッパが取り付けられている。

図２に示されているように、ピストン１４は、シリンダ１２に嵌合し実質的に下向きに開いた円筒状をなす本体部１４Ａと、軸線１８に沿って延在するロッド部１４Ｂとを有しており、ロッド部１４Ｂの下端は本体部１４Ａの上端の端壁３４と螺合により一体的に連結されている。本体部１４Ａは、長手方向の中央部にシリンダ１２との摺接部３６を有し、摺接部３６は本体部１４Ａの他の部位よりも大きい外径を有している。摺接部３６には弾性を有し耐摩耗性に優れたゴム、樹脂のような材料にて形成された減摩バンド３８が固定されている。

本体部１４Ａの摺接部３６は、シリンダ１２の内部をシリンダ上室２０とシリンダ下室２２とに区画している。ロッド部１４Ｂの下方部はシリンダ上室２０内に配置され、ロッド部はアッパキャップ２６を貫通してアッパキャップの上方へ延在している。アッパキャップ２６は、軸線１８に沿って往復動可能にロッド部１４Ｂを支持するロッドガイドとして機能し、アッパキャップとロッド部１４Ｂとの間を密封するオイルシール（図示せず）を内蔵している。なお、ショックアブソーバ１０が自動車などの車両に適用される場合には、ロッド部１４Ｂの上端がばね上部材に連結され、アウタシェル２４がばね下部材に連結される。

図１に示されているように、シリンダ１２の下端近傍には、仕切壁４２がロアキャップ２８から隔置されて固定されており、仕切壁４２はシリンダ１２及びロアキャップ２８と共働して連通室４４を形成している。連通室４４はシリンダ１２に設けられた複数の連通孔４６により環状室３０と接続されている。図１には示されていないが、仕切壁４２には、伸び行程用及び縮み行程用の減衰力発生弁（ベースバルブ）が設けられていてよい。これらの減衰力発生弁は、当技術分野において公知の任意の構造を有していてよい。

図２に示されているように、本体部１４Ａの下端にはバルブキャップ４０が螺合により取り付けられており、本体部１４Ａ及びバルブキャップ４０は減衰力発生装置１６のハウジングとして機能する。本体部１４Ａの摺接部３６に近接した位置には、摺接部に対しそれぞれシリンダ下室２２及びシリンダ上室２０の側に設けられた一対の第一の伸び行程用の開口４８及び一対の第一の縮み行程用の開口５０が設けられている。

開口４８及び５０は、それぞれシリンダ下室２２及びシリンダ上室２０と常時連通しており、図１１、図１３及び図１５に示されているように、相対運動軸線１８Ａの周りに１２０°の角度範囲に亘り周方向に帯状に延在している。一対の第一の伸び行程用の開口４８の中央及び一対の第一の縮み行程用の開口５０の中央はそれぞれ相対運動軸線１８Ａに対し径方向に隔置されている。更に、一対の開口４８の中央及び一対の開口５０の中央は互いに他に対し相対運動軸線１８Ａの周りに４０°隔置されている。

本体部１４Ａ内には、スプール弁体５２及び一対の弾性体としての圧縮コイルばね５４及び５６が配置されている。スプール弁体５２は、相対運動軸線１８Ａに沿って往復動可能に且つ相対運動軸線１８Ａの周りに本体部１４Ａに対し回転可能に嵌合している。図示の実施形態においては、相対運動軸線１８Ａは軸線１８と整合しているが、相対運動軸線１８Ａは軸線１８と整合していなくてもよい。圧縮コイルばね５４及び５６は、相対運動軸線１８Ａに沿ってスプール弁体５２を上下の両側から互いに近づく方向へ押圧している。ショックアブソーバ１０が伸縮していないときには、即ちピストン１４がシリン１２に対し変位していないときには、スプール弁体５２は圧縮コイルばね５４及び５６のばね力が同一である位置（「標準の往復動位置」という）に静止する。

スプール弁体５２は、本体部１４Ａと共働して容積可変の内部上室５８を形成し、本体部１４Ａ及びバルブキャップ４０と共働して容積可変の内部下室６０を形成している。本体部１４Ａの端壁３４及びバルブキャップ４０には、それぞれ複数の連通孔６２及び６４が設けられている。内部上室５８及び内部下室６０は、それぞれ連通孔６２及び６４を経てシリンダ上室２０及びシリンダ下室２２と常時連通している。

スプール弁体５２は、相対運動軸線１８Ａに沿って延在する円筒部５２Ａと、それぞれ円筒部５２Ａの上端及び下端と一体をなし相対運動軸線１８Ａに垂直に延在する端壁５２Ｂ及び５２Ｃと、これらの端壁を一体に接続し相対運動軸線１８Ａに沿って延在する軸部５２Ｄと、を有している。円筒部５２Ａの外周面は本体部１４Ａの内周面に摺接している。それぞれ下側の端壁５２Ｃ及び上側の端壁５２Ｂに近接する円筒部５２Ａには、一対の第二の伸び行程用の開口６６及び一対の第二の縮み行程用の開口６８が設けられている。

図１１、図１３及び図１５に示されているように、開口６６及び６８は、後述の第四のモードを除き、相対運動軸線１８Ａの周りに５５°の角度範囲に亘り周方向に帯状に延在している。一対の第二の伸び行程用の開口６６の中央及び一対の縮み行程用の開口６８の中央はそれぞれ相対運動軸線１８Ａに対し径方向に隔置されている。更に、一対の第二の伸び行程用の開口６６及び一対の縮み行程用の開口６８は相対運動軸線１８Ａの周りに交互に設けられ、それらの開口の中央は互いに他に対し相対運動軸線１８Ａの周りに９０°隔置されている。

更に、図８及び図９に示されているように、スプール弁体５２は、径方向及び相対運動軸線１８Ａに沿って延在し円筒部５２Ａと軸部５２Ｄとを接続する四つの仕切り壁７０を有している。これらの仕切り壁７０は、相対運動軸線１８Ａの周りに均等に隔置され、円筒部５２Ａと共働して互いに径方向に隔置された一対の伸び行程用内部通路７２と、径方向に隔置された一対の縮み行程用内部通路７４とを形成している。伸び行程用内部通路７２及び縮み行程用内部通路７４は相対運動軸線１８Ａに沿って直線的に延在している。各内部通路７２は、上側の端壁５２Ｂに設けられた実質的に扇形の開口７６を経て内部上室５８と常時連通しており、各内部通路７４は、下側の端壁５２Ｃに設けられた実質的に扇形の開口７８を経て内部下室６０と常時連通している。

以上の説明から解るように、二つの内部通路７２及び内部上室５８は、開口７６及び連通孔６２を経てシリンダ上室２０と常時連通する第一の内室を形成している。スプール弁体５２が標準の往復動位置にあるときには、第一の伸び行程用の開口４８及び第二の伸び行程用の開口６６はオーバーラップせず、各内部通路７２はシリンダ下室２２と連通しない。しかし、スプール弁体５２が相対運動軸線１８Ａに沿って本体部１４Ａに対し下方へ変位すると、第一の伸び行程用の開口４８及び第二の伸び行程用の開口６６が少なくとも部分的にオーバーラップし、各内部通路７２はそれらの開口を経てシリンダ下室２２と連通する。

同様に、二つの内部通路７４及び内部下室６０は、開口７８及び連通孔６４を経てシリンダ下室２２と常時連通する第二の内室を形成している。スプール弁体５２が標準の往復動位置にあるときには、第一の縮み行程用の開口５０及び第二の縮み行程用の開口６８はオーバーラップせず、各内部通路７４はシリンダ上室２０と連通しない。しかし、スプール弁体５２が相対運動軸線１８Ａに沿って本体部１４Ａに対し上方へ変位すると、第一の縮み行程用の開口５０及び第二の縮み行程用の開口６８が少なくとも部分的にオーバーラップし、各内部通路７４はそれらの開口を経てシリンダ上室２０と連通する。

後に詳細に説明するように、第一及び第二の伸び行程用の開口４８及び６６のオーバーラップの面積は、スプール弁体５２が標準の往復動位置にあるときに最小（０）であり、本体部１４Ａに対するスプール弁体５２の下方への変位量が増大するにつれて大きくなる。同様に、第一及び第二の縮み行程用の開口５０及び６８のオーバーラップの面積は、スプール弁体５２が標準の往復動位置にあるときに最小（０）であり、本体部１４Ａに対するスプール弁体５２の上方への変位量が増大するにつれて大きくなる。更に、スプール弁体５２が相対運動軸線１８Ａの周りに本体部１４Ａに対し回転すると、第一及び第二の伸び行程用の開口４８及び６６のオーバーラップの面積及び第一及び第二の縮み行程用の開口５０及び６８のオーバーラップの面積が変化する。

図示の実施形態においては、上側の圧縮コイルばね５４は、端壁３４と円環板状のばね座部材８０との間に弾装され、ばね座部材８０とスプール弁体５２の上側の端壁５２Ｂとの間にはスラスト軸受８２が介装されている。同様に、下側の圧縮コイルばね５６は、バルブキャップ４０と円環板状のばね座部材８４との間に弾装され、ばね座部材８４とスプール弁体５２の下側の端壁５２Ｃとの間にはスラスト軸受８６が介装されている。なお、スラスト軸受８２及び８６は、ボール、ローラなどの転動要素を含む軸受装置に限られず、減摩ワッシャなどであってもよい。

スプール弁体５２の軸部５２Ｄの上端には、相対運動軸線１８Ａに沿って延在する平板状の接続部８８が設けられている。接続部８８の両側には、電磁式のロータリアクチュエータ９０の出力軸９２のヨーク状の接続部９４が配置されている。接続部８８及び９４は、相対運動軸線１８Ａに沿って相対変位可能であり且つ相対運動軸線１８Ａの周りに相対回転不能であるよう、二つの平面にて互いに係合している。よって、接続部８８及び９４は、スプール弁体５２の軸部５２Ｄとアクチュエータ９０の出力軸９２とを連結する連結装置９６として機能する。連結装置９６は、スプール弁体５２が相対運動軸線１８Ａに沿ってアクチュエータ９０に対し変位することを許すが、スプール弁体が相対運動軸線１８Ａの周りにアクチュエータに対し回転することを阻止するよう構成されている。

アクチュエータ９０はステッピングモータのような電気式の回転駆動装置を含み、入力される制御信号に応じて出力軸９２を回転させることにより、相対運動軸線１８Ａの周りにスプール弁体５２を本体部１４Ａに対し回転させ、位置決めする。よって、減衰力発生装置１６は、スプール弁体５２がアクチュエータ９０によって相対運動軸線１８Ａの周りに回転されることにより、第一及び第二の伸び行程用の開口４８及び６６のオーバーラップの面積及び第一及び第二の縮み行程用の開口５０及び６８のオーバーラップの面積が変化するよう構成されている。なお、後述のように、出力軸９２の回転角度が０であるときには、スプール弁体５２は本体部１４Ａに対し標準の回転位置に位置決めされる。

第一及び第二の伸び行程用の開口４８及び６６のオーバーラップの面積が小さいほど、それらの開口を通過するオイル３２に対する絞り効果が高くなるので、開口４８及び６６は互いに共働して伸び行程用のオリフィスとして機能する。同様に、第一及び第二の縮み行程用の開口５０及び６８のオーバーラップの面積が小さいほど、それらの開口を通過するオイル３２に対する絞り効果が高くなるので、開口５０及び６８は互いに共働して縮み行程用のオリフィスとして機能する。

＜実施形態の作動＞
＜伸び行程＞
ショックアブソーバ１０の伸び行程においては、ピストン１４がシリンダ１２に対し図１で見て上方へ相対変位し、シリンダ上室２０内の圧力が増大すると共にシリンダ下室２２内の圧力が減少する。そのため、スプール弁体５２が本体部１４Ａに対し下方へ変位するので、第一及び第二の伸び行程用の開口４８及び６６が少なくとも部分的にオーバーラップする。その結果、図２において実線の矢印にて示されているように、シリンダ上室２０内のオイル３２がシリンダ下室２２へ流動すると共に、環状室３０内のオイル３２がシリンダ下室２２へ流動する。よって、オイル３２が減衰力発生装置１６の第一及び第二の伸び行程用の開口４８及び６６を通過する際の流通抵抗により伸び行程の減衰力が発生される。なお、仕切壁４２に設けられた伸び行程用の減衰力発生弁によっても減衰力が発生されるが、ショックアブソーバ１０全体としての伸び行程の減衰力は、減衰力発生装置１６により発生される減衰力により決定される。

特に、ショックアブソーバ１０の伸び行程であって、ピストン１４が上昇する過程にあるときには、ピストン１４の速度が高いほど、シリンダ上室２０内の圧力とシリンダ下室２２内の圧力との差圧が大きくなる。よって、ピストン１４の速度が高いほど、本体部１４Ａに対するスプール弁体５２の下方への変位量が大きくなり、第一及び第二の伸び行程用の開口４８及び６６のオーバーラップの面積が大きくなる。なお、ショックアブソーバ１０の伸び行程の後半において、ピストン１４の上昇速度が低下すると、シリンダ上室２０内の圧力とシリンダ下室２２内の圧力との差圧が減少するので、本体部１４Ａに対するスプール弁体５２の下方への変位量が減少し、第一及び第二の伸び行程用の開口４８及び６６のオーバーラップの面積も減少する。

＜縮み行程＞
ショックアブソーバ１０の縮み行程においては、ピストン１４がシリンダ１２に対し図１で見て下方へ相対変位し、シリンダ上室２０内の圧力が減少すると共にシリンダ下室２２内の圧力が増大する。そのため、スプール弁体５２が本体部１４Ａに対し上方へ変位するので、第一及び第二の縮み行程用の開口５０及び６８が少なくとも部分的にオーバーラップする。その結果、図２において破線の矢印にて示されているように、シリンダ下室２２内のオイル３２がシリンダ上室２０へ流動すると共に、シリンダ下室２２内のオイル３２が環状室３０へ流動する。よって、オイル３２が減衰力発生装置１６の第一及び第二の縮み行程用の開口５０及び６８を通過する際の流通抵抗により縮み行程の減衰力が発生される。なお、仕切壁４２に設けられた縮み行程用の減衰力発生弁によっても減衰力が発生されるが、ショックアブソーバ１０全体としての縮み行程の減衰力は、減衰力発生装置１６により発生される減衰力により決定される。

特に、ショックアブソーバ１０の縮み行程であって、ピストン１４が下降する過程にあるときには、ピストン１４の速度が高いほど、シリンダ上室２０内の圧力とシリンダ下室２２内の圧力との差圧が大きくなる。よって、ピストン１４の速度が高いほど、本体部１４Ａに対するスプール弁体５２の上方への変位量が大きくなり、第一及び第二の縮み行程用の開口５０及び６８のオーバーラップの面積が大きくなる。なお、ショックアブソーバ１０の縮み行程の後半において、ピストン１４の下降速度が低下すると、シリンダ上室２０内の圧力とシリンダ下室２２内の圧力との差圧が減少するので、本体部１４Ａに対するスプール弁体５２の上方への変位量が減少し、第一及び第二の縮み行程用の開口５０及び６８のオーバーラップの面積も減少する。

上述の通り、ショックアブソーバ１０の伸び行程の減衰力及び縮み行程の減衰力は、従来のショックアブソーバと同様に、ピストン１４の速度が高いほど高くなる。また、前述のように、第一及び第二の伸び行程用の開口４８及び６６のオーバーラップの面積及び第一及び第二の縮み行程用の開口５０及び６８のオーバーラップの面積は、減衰力発生装置１６のスプール弁体５２がアクチュエータ９０によって相対運動軸線１８Ａの周りに回転されることにより変化する。よって、スプール弁体５２がアクチュエータ９０によって回転されることにより、ショックアブソーバ１０の伸び行程及び縮み行程の減衰係数が変化し、減衰力が変化するので、ショックアブソーバ１０は減衰力可変式のショックアブソーバである。

以上の説明から解るように、スプール弁体５２は、ピストン１４の本体部１４Ａと共働して、シリンダ上室２０内の圧力とシリンダ下室２２内の圧力との差圧により駆動されるスプール弁として機能する。スプール弁の開弁量、即ち第一及び第二の伸び行程用の開口４８及び６６のオーバーラップの面積及び第一及び第二の縮み行程用の開口５０及び６８のオーバーラップの面積は、差圧により決定され、アクチュエータ９０によるスプール弁体５２の回転によって変化される。

次に、第一及び第二の伸び行程用の開口４８及び６６の位置関係及び第一及び第二の縮み行程用の開口５０及び６８の位置関係と、ショックアブソーバ１０の減衰力特性との関係を種々のモードについて説明する。

＜第一のモード＞
（伸び行程＝ハード、縮み行程＝ソフト）（図１１、図１２）
図１１は、伸び行程の減衰力がハードであり、縮み行程の減衰力がソフトである第一のモードについて、スプール弁体５２が標準の往復動位置且つ標準の回転位置にあるときの伸び行程用の開口４８及び６６の位置関係及び縮み行程用の開口５０及び６８の位置関係の例を示す図である。

なお、図１１及びこれと同様の他の図において、実線の矢印はスプール弁体５２の下降時（伸び行程）における開口４８に対する開口６６の移動方向を示し、破線の矢印はスプール弁体５２の上昇時（縮み行程）における開口５０に対する開口６８の移動方向を示している。また、図１１及びこれと同様の他の図において、角度の数値は相対運動軸線１８Ａの周りの特定の位置を基準（角度０°）として相対運動軸線１８Ａの周りの角度を示している。更に、図１１及びこれと同様の他の図に図示された開口４８、５０、６６及び６８の縦横比は、例示であり、図示の縦横比に限定されない。

第一の伸び行程用の開口６６は第一の伸び行程用の開口４８の上方に位置し、スプール弁体５２が標準の往復動位置且つ標準の回転位置にあるときには、開口６６は左端部の１０°の範囲にて開口４８と接しており、オーバーラップしてはいない。伸び行程時にスプール弁体５２がピストン１４の本体部１４Ａに対し下方へ移動すると、開口６６は開口４８に対し下方へ移動し、開口６６の左端部は開口４８とオーバーラップする。開口６６の左端部と開口４８とのオーバーラップの面積は、ピストン１４の速度が高く、開口４８に対する開口６６の下方への移動量が大きいほど高くなる。

また、スプール弁体５２がアクチュエータ９０によって回転されると、開口６６が開口４８に対し図１１で見て左右方向へ移動し、開口６６及び４８のオーバーラップの面積が変化する。特に、スプール弁体５２が下方から見て時計周り方向へ回転し、開口６６が開口４８に対し右方へ移動すると、開口６６及び４８のオーバーラップの面積が減少し、減衰力が高くなる。逆に、開口６６が開口４８に対し左方へ移動すると、開口６６及び４８のオーバーラップの面積が増大し、減衰力が低くなる。

第二の縮み行程用の開口６８は第一の縮み行程用の開口５０の下方に位置し、スプール弁体５２が標準の往復動位置且つ標準の回転位置にあるときには、開口６８は全長に亘り開口５０と接しており、オーバーラップしてはいない。縮み行程時にスプール弁体５２がピストン１４の本体部１４Ａに対し上方へ移動すると、開口６８が開口５０に対し上方へ移動し、開口６８が全長に亘り開口５０とオーバーラップする。開口６８と開口５０とのオーバーラップの面積は、ピストン１４の速度が高く、開口５０に対する開口６８の上方への移動量が大きいほど高くなる。

また、スプール弁体５２がアクチュエータ９０によって回転されることにより、開口６８が開口５０に対し図１１で見て左右方向へ移動しても、回転角度が５°以下であれば、開口６８は全長に亘り開口５０とオーバーラップした状態を維持する。よって、開口６８及び５０のオーバーラップの面積は変化しないので、スプール弁体５２が回転されても縮み行程の減衰力は変化しない。

よって、第一のモードの減衰力特性は図１２に示されている通りである。伸び行程の減衰力及び縮み行程の減衰力はピストン速度の増大に伴って増大するが、伸び行程の減衰力は縮み行程の減衰力よりも高い。ピストン速度の微小領域において、ピストン速度の増大に伴う伸び行程の減衰力の増大率は縮み行程の減衰力の増大率に比して大きい。更に、伸び行程の減衰力はスプール弁体５２がアクチュエータ９０によって回転されることにより変化するが、スプール弁体５２がアクチュエータ９０によって回転されても縮み行程の減衰力は変化しない。

＜第二のモード＞
（伸び行程＝ソフト、縮み行程＝ソフト）（図１３、図１４）
図１３は、伸び行程及び縮み行程の減衰力がソフトである第二のモードについて、スプール弁体５２が標準の往復動位置且つ標準の回転位置にあるときの伸び行程用の開口４８及び６６の位置関係及び縮み行程用の開口５０及び６８の位置関係の例を示す図である。なお、縮み行程用の開口５０及び６８の位置関係は上述の第一のモードと同一であるので、それらの位置関係の説明を省略する。

第二の伸び行程用の開口６６は第一の伸び行程用の開口４８の上方に位置し、スプール弁体５２が標準の往復動位置且つ標準の回転位置にあるときには、開口６６は全長に亘り開口４８と接しており、オーバーラップしてはいない。伸び行程時にスプール弁体５２がピストン１４の本体部１４Ａに対し下方へ移動すると、開口６６は開口４８に対し下方へ移動し、開口６６は全長に亘り開口４８とオーバーラップする。開口６６と開口４８とのオーバーラップの面積は、ピストン１４の速度が高く、開口４８に対する開口６６の下方への移動量が大きいほど高くなる。

また、スプール弁体５２がアクチュエータ９０によって回転されることにより、開口６６が開口４８に対し図１３で見て左右方向へ移動しても、回転角度が５°以下であれば、開口６６は全長に亘り開口４８とオーバーラップした状態を維持する。よって、開口６６及び４８のオーバーラップの面積は変化しないので、スプール弁体５２が回転されても伸び行程の減衰力は変化しない。

よって、第二のモードの減衰力特性は図１４に示されている通りである。伸び行程の減衰力は第一のモードの縮み行程の減衰力とは方向が逆であるが、ピストン速度の変化に対し第一のモードの縮み行程の減衰力と同様に変化する。なお、スプール弁体５２がアクチュエータ９０によって回転されても、縮み行程の減衰力も変化しない。

＜第三のモード＞
（伸び行程＝ソフト、縮み行程＝ハード）（図１５、図１６）
図１５は、伸び行程の減衰力がソフトであり、縮み行程の減衰力がハードである第三のモードについて、スプール弁体５２が標準の往復動位置且つ標準の回転位置にあるときの伸び行程用の開口４８及び６６の位置関係及び縮み行程用の開口５０及び６８の位置関係の例を示す図である。

第二の縮み行程用の開口６８は第一の縮み行程用の開口５０の下方に位置し、スプール弁体５２が標準の往復動位置且つ標準の回転位置にあるときには、開口６８は右端部の１０°の範囲にて開口５０と接しており、オーバーラップしてはいない。縮み行程時にスプール弁体５２がピストン１４の本体部１４Ａに対し上方へ移動すると、開口６８は開口５０に対し上方へ移動し、開口６８の右端部は開口５０とオーバーラップする。開口６８の右端部と開口５０とのオーバーラップの面積は、ピストン１４の速度が高く、開口５０に対する開口６８の上方への移動量が大きいほど高くなる。

また、スプール弁体５２がアクチュエータ９０によって回転されると、開口６８が開口５０に対し図１５で見て左右方向へ移動し、開口６８及び５０のオーバーラップの面積が変化する。特に、スプール弁体５２が下方から見て反時計周り方向へ回転し、開口６８が開口５０に対し左方へ移動すると、開口６８及び５０のオーバーラップの面積が減少し、減衰力が高くなる。逆に、開口６８が開口５０に対し右方へ移動すると、開口６８及び５０のオーバーラップの面積が増大し、減衰力が低くなる。

よって、第三のモードの減衰力特性は図１６に示されている通りである。伸び行程の減衰力及び縮み行程の減衰力はピストン速度の増大に伴って増大するが、縮み行程の減衰力は伸び行程の減衰力よりも高い。ピストン速度の微小領域において、ピストン速度の増大に伴う縮み行程の減衰力の増大率は伸び行程の減衰力の増大率に比して大きい。更に、縮み行程の減衰力はスプール弁体５２がアクチュエータ９０によって回転されることにより変化するが、スプール弁体５２がアクチュエータ９０によって回転されても伸び行程の減衰力は変化しない。

なお、図１１、図１３及び図１５から解るように、第一乃至第三のモードにおける伸び行程用の開口４８及び６６及び縮み行程用の開口５０及び６８の相互の角度関係は同一である。即ち、スプール弁体５２を下方から見て、スプール弁体が第一のモードにおける位置から５５°相対運動軸線１８Ａの周りに反時計回り方向へ回転されると、各開口の位置関係は第一のモードから第二のモードへ変化する。スプール弁体が第二のモードにおける位置から５０°相対運動軸線１８Ａの周りに反時計回り方向へ回転されると、各開口の位置関係は第二のモードから第三のモードへ変化する。更に、スプール弁体が第三のモードにおける位置から７５°相対運動軸線１８Ａの周りに反時計回り方向へ回転されると、各開口の位置関係は第三のモードから第一のモードへ変化する。

逆に、スプール弁体が第一のモードにおける位置から７５°相対運動軸線１８Ａの周りに時計回り方向へ回転されると、各開口の位置関係は第一のモードから第三のモードへ変化する。スプール弁体が第三のモードにおける位置から５０°相対運動軸線１８Ａの周りに時計回り方向へ回転されると、各開口の位置関係は第三のモードから第二のモードへ変化する。更に、スプール弁体が第二のモードにおける位置から５５°相対運動軸線１８Ａの周りに時計回り方向へ回転されると、各開口の位置関係は第二のモードから第一のモードへ変化する。

＜第四のモード＞
（伸び行程＝ハード、縮み行程＝ハード）（図１７、図１８）
図１７は、伸び行程の減衰力及び縮み行程の減衰力がハードである第四のモードについて、スプール弁体５２が標準の往復動位置且つ標準の回転位置にあるときの伸び行程用の開口４８及び６６の位置関係及び縮み行程用の開口５０及び６８の位置関係の例を示す図である。

第四のモードにおいては、第一の伸び行程用の開口４８及び第二の伸び行程用の開口６６の位置関係は、上述の第一のモードにおけるそれらの位置関係と同一である。よって、伸び行程時にスプール弁体５２がピストン１４の本体部１４Ａに対し下方へ移動すると、開口６６は開口４８に対し下方へ移動し、開口６６の右端部は開口４８とオーバーラップする。開口６６の右端部と開口４８とのオーバーラップの面積は、ピストン１４の速度が高く、開口４８に対する開口６６の下方への移動量が大きいほど高くなる。

また、スプール弁体５２がアクチュエータ９０によって回転されると、開口６６が開口４８に対し図１７で見て左右方向へ移動し、開口６６及び４８のオーバーラップの面積が第一のモードの場合と同様に変化する。

第二の縮み行程用の開口６８は第一の縮み行程用の開口５０の下方に位置し、スプール弁体５２が標準の往復動位置且つ標準の回転位置にあるときには、開口６８は左端部の１０°の範囲にて開口５０と接しており、オーバーラップしてはいない。縮み行程時にスプール弁体５２がピストン１４の本体部１４Ａに対し上方へ移動すると、開口６８が開口５０に対し上方へ移動し、開口６８の左端部が開口５０とオーバーラップする。開口６８の左端部と開口５０とのオーバーラップの面積は、ピストン１４の速度が高く、開口５０に対する開口６８の上方への移動量が大きいほど高くなる。

また、スプール弁体５２がアクチュエータ９０によって回転されることにより、開口６８が開口５０に対し図１７で見て左右方向へ移動すると、開口６８及び５０のオーバーラップの面積が変化する。特に、スプール弁体５２が下方から見て時計周り方向へ回転し、開口６８が開口５０に対し右方へ移動すると、開口６８及び５０のオーバーラップの面積が減少し、縮み行程の減衰力が高くなる。逆に、スプール弁体５２が下方から見て反時計周り方向へ回転し、開口６８が開口５０に対し左方へ移動すると、開口６８及び５０のオーバーラップの面積が増大し、縮み行程の減衰力が低くなる。なお、スプール弁体５２の回転に伴う伸び行程の減衰力の変化は、上述の第一のモードと同一である。

よって、第四のモードの減衰力特性は図１８に示されている通りである。伸び行程の減衰力及び縮み行程の減衰力は、ピストン速度の増大に伴ってそれぞれ第一のモードにおける伸び行程の減衰力及び第三のモードにおける縮み行程の減衰力と同様に増大する。伸び行程及び縮み行程の減衰力は、スプール弁体５２がアクチュエータ９０によって回転されることにより変化する。ただし、更に、スプール弁体５２の回転方向と縮み行程の減衰力の増減との関係は、第三のモードにおける関係とは逆である。

次に、図１９乃至図２４を参照して、第一のモードの変形例である第五乃至第七のモードについて説明する。なお、伸び行程の減衰力特性はハードであり、縮み行程の減衰力特性はソフトであり、伸び行程用の開口４８及び６６の位置関係及び縮み行程用開口５０及び６８の位置関係は図１１に示された第一のモードにおける関係と同一であるので、開口の位置関係の図示を省略する。

＜第五のモード＞
（伸び行程＝ハードの変形１、縮み行程＝ソフト）（図１９、図２０）
図１９は、第一のモードの第一の変形例である第五のモードにおける第一の伸び行程用の開口４８の右端部及び第二の伸び行程用の開口６６の左端部を示す拡大部分図である。開口６６の上下方向の幅は開口４８の上下方向の幅よりも大きく、開口６６の左端部は、その下縁が左端へ向かうにつれて漸次開口４８から離れる方向へ傾斜する傾斜部６６Ａを有している。傾斜部６６Ａは、スプール弁体５２が標準の往復動位置且つ標準の回転位置にあるときには、開口４８から上方へ隔置される。

第五のモードにおいては、伸び行程時にスプール弁体５２がピストン１４の本体部１４Ａに対し下方へ移動し、開口６６が開口４８に対し下方へ移動しても、その移動量が小さいときには、開口６６の左端部は開口４８とオーバーラップしない。開口６６の移動量が大きくなると、開口６６の左端部が開口４８とオーバーラップする。開口６６の左端部と開口４８とのオーバーラップの面積は、ピストン１４の速度が高く、開口４８に対する開口６６の下方への移動量が大きいほど高くなるが、オーバーラップの面積の増大率は第一のモードにおける増大率よりも小さい。

よって、第五のモードの減衰力特性は図２０に示されている通りである。伸び行程の減衰力はピストン速度の増大に伴って増大するが、伸び行程の開始時の減衰力は０よりも高い。ピストン速度の微小領域において、ピストン速度の増大に伴う伸び行程の減衰力の増大率は第一のモードにおける増大率に比して大きい。第五のモードにおいても伸び行程の減衰力はスプール弁体５２がアクチュエータ９０によって回転されることにより変化する。縮み行程の減衰力特性は第一のモードにおける特性と同一である。

＜第六のモード＞
（伸び行程＝ハードの変形２、縮み行程＝ソフト）（図２１、図２２）
図２１は、第一のモードの第二の変形例である第六のモードにおける第一の伸び行程用の開口４８の右端部及び第二の伸び行程用の開口６６の左端部を示す拡大部分図である。第六のモードにおいても、開口６６の上下方向の幅は開口４８の上下方向の幅よりも大きい。開口６６の左端部は、その下縁が左端へ向かうにつれて漸次開口４８から離れる方向へ傾斜する傾斜部６６Ａと、傾斜部よりも先端側に位置し上下方向の幅が傾斜部よりも小さい帯状部６６Ｂとを有している。傾斜部６６Ａ及び帯状部６６Ｂは、スプール弁体５２が標準の往復動位置且つ標準の回転位置にあるときには、開口４８から上方へ隔置される。

第六のモードにおいては、伸び行程時にスプール弁体５２がピストン１４の本体部１４Ａに対し下方へ移動し、開口６６が開口４８に対し下方へ移動しても、その移動量が小さいときには、開口６６の左端部は開口４８とオーバーラップしない。開口６６の移動量が大きくなると、開口６６の傾斜部６６Ａが開口４８とオーバーラップし、開口６６の移動量が更に大きくなると、開口６６の傾斜部６６Ａと開口４８とのオーバーラップ量が増大する。開口６６の移動量が更に大きくなると、帯状部６６Ｂも開口４８とオーバーラップする。

開口６６の左端部と開口４８とのオーバーラップの面積は、ピストン１４の速度が高く、開口４８に対する開口６６の下方への移動量が大きいほど高くなるが、開口６６の傾斜部６６Ａが開口４８とオーバーラップするときのオーバーラップの面積の増大率は第一のモードにおける増大率よりも小さい。なお、開口６６が図２１において破線にて示された位置よりも下方へ移動すると、オーバーラップの面積の増大率は増大し、開口６６が図２１において二点鎖線にて示された位置よりも下方へ移動すると、第一のモードにおける増大率と同一になる。

よって、第六のモードの減衰力特性は図２２に示されている通りである。伸び行程の減衰力はピストン速度の増大に伴って増大するが、伸び行程の開始時の減衰力は０よりも高い。ピストン速度の微小領域において、ピストン速度の増大に伴う伸び行程の減衰力の増大率は第一のモードにおける増大率に比して大きい。図２２において、点Ｐa及び点Ｐbは、それぞれ開口６６が図２１において破線及び二点鎖線にて示された位置にあるときの減衰力を示している。縮み行程の減衰力特性は第一のモードにおける特性と同一である。なお、図２２には示されていないが、第六のモードにおいても伸び行程の減衰力はスプール弁体５２がアクチュエータ９０によって回転されることにより変化する。

＜第七のモード＞
（伸び行程＝ハードの変形３、縮み行程＝ソフト）（図２３、図２４）
図２３は、第一のモードの第三の変形例である第七のモードにおける第一の伸び行程用開口４８の右端部及び第二の伸び行程用開口６６の左端部を示す拡大部分図である。第七のモードにおいても、開口６６の上下方向の幅は開口４８の上下方向の幅よりも大きく、開口６６の左端部は、第六のモードにおける開口６６の左端部と同様に構成されている。第二の伸び行程用開口６６は更に固定オリフィス６６Ｃを有している。傾斜部６６Ａ及び帯状部６６Ｂは、スプール弁体５２が標準の往復動位置且つ標準の回転位置にあるときには、開口４８から上方へ隔置されるが、固定オリフィス６６Ｃはスプール弁体５２の位置に関係なく常に第一の伸び行程用開口４８とオーバーラップしている。

第七のモードにおいては、固定オリフィス６６Ｃが常に開口４８とオーバーラップしているので、ピストン速度が極微小の領域においては、ピストン速度が増大するにつれて減衰力が増大すると共に減衰力の増大率が漸次増大する。従ってピストン速度が極微小の領域においては、伸び行程の減衰力特性の曲線は下向きに凸になる。ピストン速度が更に増大すると、開口６６の左端部が開口４８とオーバーラップするので、ピストン速度が極微小の領域よりも大きい領域においては、減衰力特性の曲線は第六のモードの減衰力特性の曲線と同様になる。縮み行程の減衰力特性は第一のモードにおける特性と同一である。

なお、第五乃至第七のモードの何れかの開口６６の構造が、第三のモードの第二の縮み行程用の開口６８の右端部に適用されてもよく、第四のモードの第一の伸び行程用の開口６６の右端部及び／又は第二の縮み行程用の開口６８の左端部に適用されてもよい。更に、第六及び第七のモードにおいて、帯状部６６Ｂの上下方向の幅は、傾斜部６６Ａの先端の上下方向の幅と同一であってもよい。換言すれば、傾斜部６６Ａと帯状部６６Ｂとの間に上下方向の幅の段差がなくてもよい。

＜従来のショックアブソーバの減衰力特性との相違＞
従来の一般的なショックアブソーバにおいては、ピストンに設けられた減衰力発生装置にはオリフィスが設けられており、シリンダ上室及びシリンダ下室はピストン速度が０であるときにもオリフィスによって互いに接続された状態にある。ピストン速度が小さく、減衰力発生弁が閉弁状態にあるときには、オイルはオリフィスを通過してシリンダ上室とシリンダ下室との間に流通し、オイルがオリフィスを通過する際の流通抵抗により減衰力が発生される。

オリフィスを通過するオイルの流量をＱとし、流量係数をｃとし、オリフィスの断面積をＡとする。シリンダ上室とシリンダ下室との間の差圧をΔＰとし、オイルの密度をρとする。周知のように、オイルの流量Ｑは下記の式（１）により表されるので、差圧ΔＰは下記の式（２）により表される。

式（２）から解るように、差圧ΔＰはオイルの流量Ｑの二次関数であり、オリフィスの断面積Ａが変化されると変化する。減衰力は差圧ΔＰに比例し、ピストン速度はオイルの流量Ｑに比例する。よって、減衰力はピストン速度の二次関数であるので、ピストン速度の増大に伴う減衰力の増大率は、ピストン速度の微小域においてピストン速度の増大につれて漸次増大する。また、減衰力はオリフィスの断面積Ａが変化されると変化する。

従って、ピストン速度が低い領域における従来のショックアブソーバの減衰力特性は、図２５に示された特性である。図２５から解るように、ピストン速度がＶp1のように低い領域の中でも大きい値であるときには、オリフィスの断面積Ａをアクチュエータによって変化させることにより、減衰力を比較的大きく変化させることができる。しかし、ピストン速度がＶp2のように低い領域の中でも小さい値であるときには、オリフィスの断面積Ａをアクチュエータによって変化させても、減衰力を効果的に変化させることができない。これらのことは、ピストン速度が低い領域においてはオイルがオリフィスを通過する際の流通抵抗により減衰力が発生される前述の特許文献１に記載されたショックアブソーバにおいても同様である。

これに対し、本発明のショックアブソーバ１０においては、図１２などの減衰力特性のグラフから解るように、ピストン速度の増大に伴う減衰力の増大率は、第七のモードを除き、ピストン速度の微小域においてピストン速度の増大につれて漸次減少する。

二つの開口の互いにオーバーラップする領域の周方向の長さをｂとし、軸線方向の長さをｘとする。スプール弁体５２を押圧する圧縮コイルばね５４及び５６のばね定数をｋとし、スプール弁体５２の受圧面積をＳとする。オリフィスとして機能する二つの開口のオーバーラップ領域の面積、即ちオリフィスの断面積Ａは下記の式（３）により表され、スプール弁体５２に作用する上下方向の力の釣り合いから下記の式（４）が成立する。

式（４）のｘを式（３）に代入することにより、下記の式（５）が得られるので、オイルの流量Ｑは下記の式（６）により表される。式（６）から、差圧ΔＰは下記の式（７）により表される。

減衰力は差圧ΔＰに比例し、ピストン速度はオイルの流量Ｑに比例するので、減衰力はピストン速度の３分の２乗に比例する。よって、ピストン速度の増大に伴う減衰力の増大率は、ピストン速度の微小域においてピストン速度の増大につれて漸次減少する。また、減衰力は、スプール弁体５２がアクチュエータ９０によって回転され、二つの開口の互いにオーバーラップする領域の周方向の長さｂが変化されると、変化する。

従って、ピストン速度が低い領域における本発明のショックアブソーバの減衰力特性は、図２６に示された特性である。図２６から解るように、ピストン速度がＶp2のように低い領域の中の小さい値であるときにも、アクチュエータ９０によってスプール弁体５２を回転させて長さｂを変化させることにより、減衰力を比較的大きく変化させることができる。

＜実施形態の効果＞
以上の説明から解るように、実施形態によれば、スプール弁体５２が標準の往復動位置以外の位置から標準の往復動位置へ移動しても、スプール弁体は弁座部材に着座しない。よって、弁部材などの着座音が発生することなく、ショックアブソーバに減衰力を発生させることができる。

また、実施形態によれば、スプール弁体は一つでよく、シリンダ１２に対するピストン１４の変位に伴って、一つのスプール弁体５２が筒状部１４Ａに対し変位することにより伸び行程及び縮み行程の減衰力が発生する。また、一つのスプール弁体５２を相対運動軸線１８Ａの周りに回転させることにより、伸び行程及び縮み行程の何れについても減衰力を変化させることができる。従って、伸び行程用及び縮み行程用のスプール弁体を設ける必要がないので、前述の特許文献２に記載されたショックアブソーバの構造を改良する場合に比して単純な構造にて減衰力可変式のショックアブソーバを製造することができる。

また、実施形態によれば、図１２、図１４、図１６、図１８及び図２６から解るように、ピストン速度の微小域における減衰力は、従来のショックアブソーバの減衰力よりも高く、ピストン速度の微小域におけるピストン速度の増大に伴う減衰力の増大率は、ピストン速度の増大につれて漸次減少する。よって、従来のショックアブソーバについて図２５に示されているように、ピストン速度の微小域における減衰力が低く、ピストン速度の増大に伴う減衰力の増大率がピストン速度の増大につれて漸次増大する場合に比して、ピストン速度の微小域において減衰力が不足することを効果的に防止することができる。

また、実施形態によれば、図２５と図２６との比較から解るように、従来のショックアブソーバに比してピストン速度の微小域における減衰力の変化を大きくすることができるので、ピストン速度の微小域における減衰力の可変効果を高くすることができる。

また、実施形態によれば、アクチュエータ９０によってスプール弁体５２を回転させるだけで、ショックアブソーバのモードを第一乃至第三のモードに変化させることができる。第一のモードにおいては、伸び行程の減衰力がハードであり、縮み行程の減衰力がソフトである。第二モードにおいては、伸び行程及び縮み行程の減衰力がソフトである。更に、第三のモードにおいては、伸び行程の減衰力がソフトであり、縮み行程の減衰力がハードである。よって、例えばスカイフック理論に基づく減衰力の制御のような減衰力の制御において必要とされる第一乃至第三のモードを容易に達成することができる。また、モード毎に第一及び第二の伸び行程用の開口及び第一及び第二の縮み行程用の開口を設ける必要がないので、モード毎に各開口が設けられる場合に比して、減衰力発生装置の構造を単純化することができる。

更に、実施形態によれば、スプール弁体５２の軸部５２Ｄとアクチュエータ９０の出力軸９２とを連結する連結装置９６は、スプール弁体５２が相対運動軸線１８Ａに沿ってアクチュエータ９０に対し変位することを許すが、スプール弁体が相対運動軸線の周りにアクチュエータに対し回転することを阻止するよう構成されている。よって、スプール弁体５２が相対運動軸線１８Ａに沿って変位する際にアクチュエータ９０をスプール弁体と同期して相対運動軸線に沿って移動させる必要がないので、アクチュエータの支持構造を単純化することができると共に、アクチュエータを駆動する手段を不要にすることができる。

更に、実施形態によれば、スプール弁体５２と一対の弾性体としての圧縮コイルばね５４及び５６との間には、それぞれスラスト軸受８２及び８６が配置されている。よって、スプール弁体は実質的に圧縮コイルばねによる回転方向の抵抗を受けずに相対運動軸線１８Ａの周りに回転することができる。従って、スプール弁体と１８Ａとの間にスラスト軸受が介在しない場合に比して、アクチュエータ９０によってスプール弁体を円滑に相対運動軸線の周りに回転させることができる。

特に、実施形態によれば、第一の伸び行程用の開口４８、第一の縮み行程用の開口５０、第二の伸び行程用の開口６６及び第二の縮み行程用の開口６８は、それぞれ相対運動軸線１８Ａに対し径方向に隔置された配列にて二つずつ設けられている。従って、各開口がそれぞれ一つずつしか設けられていない場合に比して、モードを第一乃至第三のモードに変化させるために必要なスプール弁体５２の回転角度を小さくすることができる。従って、モードの変化に必要な時間を短くしてモードの変化の応答性を高くすることができると共に、アクチュエータ９０による消費エネルギを低減することができる。

なお、本体部１４Ａ及びスプール弁体５２は、各開口の数がそれぞれ一つずつであるよう修正されてもよく、逆に各開口の数がそれぞれ三つ以上であるよう修正されてもよい。

更に、第一乃至第三のモードの何れかが省略され、ショックアブソーバのモードが二つのモードに変化されてもよい。

以上においては本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかであろう。

例えば、上述の実施形態においては、第五乃至第七のモードを除き、第一の伸び行程用の開口４８、第一の縮み行程用の開口５０、第二の伸び行程用の開口６６及び第二の縮み行程用の開口６８は、それぞれ帯状をなして上述の角度範囲に延在している。しかし、これらの開口の形状、長さ、延在範囲は、上述の形状、長さ、延在範囲以外に変更されてもよい。

また、上述の実施形態においては、第一の伸び行程用の開口４８及び第一の縮み行程用の開口５０の周方向の長さは、それぞれ第二の伸び行程用の開口６６及び第二の縮み行程用の開口６８の周方向の長さよりも大きい。しかし、これらの開口の周方向の長さの関係は、実施形態における関係とは逆であってもよい。

また、上述の実施形態においては、スプール弁体５２が標準の往復動位置にあるときには、第一の伸び行程用の開口４８及び第二の伸び行程用の開口６６はオーバーラップしないが、開口４８及び６６はオーバーラップしていてもよい。同様に、スプール弁体５２が標準の往復動位置にあるときには、第一の縮み行程用の開口５０及び第二の縮み行程用の開口６８はオーバーラップしないが、開口５０及び６８もオーバーラップしていてもよい。

更に、上述の実施形態においては、連結装置９６は、スプール弁体５２の軸部５２Ｄの上端に設けられた平板状の接続部８８と、アクチュエータ９０の出力軸９２に設けられ接続部８８と二つの平面にて係合するヨーク状の接続部９４とよりなっている。しかし、スプール弁体５２が相対運動軸線１８Ａに沿ってアクチュエータ９０に対し変位することが阻止されるが、スプール弁体が相対運動軸線１８Ａの周りにアクチュエータに対し回転することができる限り、連結装置９６は当技術分野において公知の任意の構造をなしていてよい。例えば、セレーション、平面部が一つであるＤ形断面などであってよい。

更に、上述の実施形態においては、ショックアブソーバ１０は、スプール弁体５２がアクチュエータ９０によって相対運動軸線１８Ａの周りに回転されることにより二つの開口のオーバーラップの面積が変化される減衰力可変式のショックアブソーバである。しかし、本発明のショックアブソーバの構造は、スプール弁体５２が相対運動軸線１８Ａの周りに回転されない非減衰力可変式のショックアブソーバに適用されてもよい。

更に、上述の実施形態においては、ショックアブソーバ１０はツインチューブ式のショックアブソーバとして構成されているが、本発明のショックアブソーバはモノチューブ式のショックアブソーバとして構成されてもよい。

１０…ショックアブソーバ、１２…シリンダ、１４…ピストン、１４Ａ…-本体部、１６…減衰力発生装置、２０…シリンダ上室、２２…シリンダ下室、３２…オイル、３６…摺接部、４８…第一の伸び行程用の開口、５０…第一の縮み行程用の開口、５２…スプール弁体、５４、５６…圧縮コイルばね、５８…上側の内室、６０…下側の内室、６６…第二の伸び行程用の開口、６８…第二の縮み行程用の開口、８２、８６…スラスト軸受、９０…アクチュエータ、９６…連結装置

Claims (7)

1. シリンダと、前記シリンダに軸線に沿って往復動可能に嵌合し、前記シリンダと共働して第一及び第二のシリンダ室を形成するピストンと、前記シリンダ内にて前記ピストンにより支持された減衰力発生装置と、を含むスプール弁型ショックアブソーバにおいて、
   前記減衰力発生装置は、前記ピストンに設けられた筒状部に相対運動軸線に沿って往復動可能に嵌合するスプール弁体と、前記相対運動軸線に沿って前記スプール弁体を両側から互いに近づく方向へ押圧する一対の弾性体と、を含み、
   前記筒状部は、他の部位よりも大きい外径を有し且つ前記シリンダと摺接する摺接部と、前記摺接部に対しそれぞれ前記第二及び第一のシリンダ室の側に設けられた第一の伸び行程用の開口及び第一の縮み行程用の開口とを有し、
   前記スプール弁体は第二の伸び行程用の開口及び第二の縮み行程用の開口を有し、前記スプール弁体は前記筒状部と共働して、前記第二のシリンダ室と常時連通する第一の内室と、前記第一のシリンダ室と常時連通する第二の内室と、を形成しており、
   前記減衰力発生装置は、伸び行程においては、少なくとも部分的に互いにオーバーラップする前記第一及び第二の伸び行程用の開口及び前記第一の内室を経て前記第一及び第二のシリンダ室を連通接続し、作動液体が前記第一及び第二の伸び行程用の開口を通過する際の流通抵抗により伸び行程の減衰力を発生し、縮み行程においては、少なくとも部分的に互いにオーバーラップする前記第一及び第二の縮み行程用の開口及び前記第二の内室を経て前記第一及び第二のシリンダ室を連通接続し、作動液体が前記第一及び第二の縮み行程用の開口を通過する際の流通抵抗により縮み行程の減衰力を発生するよう構成され、
   前記減衰力発生装置は、前記ピストンが前記軸線に沿って前記シリンダに対し変位すると、前記第一及び第二のシリンダ室内の圧力の差により前記スプール弁体が前記相対運動軸線に沿って前記筒状部に対し変位せしめられることにより、前記第一及び第二の伸び行程用の開口のオーバーラップの度合及び前記第一及び第二の縮み行程用の開口のオーバーラップの度合を変化させるよう構成された、スプール弁型ショックアブソーバ。
2. 請求項１に記載のスプール弁型ショックアブソーバにおいて、前記第一及び第二の伸び行程用の開口のオーバーラップの度合及び前記第一及び第二の縮み行程用の開口のオーバーラップの度合は、前記スプール弁体に対する前記一対の弾性体の押圧力が同一で前記スプール弁体が前記筒状部に対し標準の往復動位置にあるときに最小である、スプール弁型ショックアブソーバ。
3. 請求項１又は２に記載のスプール弁型ショックアブソーバにおいて、前記ショックアブソーバは更に、前記相対運動軸線の周りに前記スプール弁体を前記筒状部に対し回転させるアクチュエータを含み、前記減衰力発生装置は、前記スプール弁体が前記筒状部に対し回転されることにより、前記第一及び第二の伸び行程用の開口のオーバーラップの度合及び前記第一及び第二の縮み行程用の開口のオーバーラップの度合を変化させるよう構成された、スプール弁型ショックアブソーバ。
4. 請求項３に記載のスプール弁型ショックアブソーバにおいて、前記アクチュエータは連結装置により前記スプール弁体に連結され、前記連結装置は、前記スプール弁体が前記相対運動軸線に沿って前記アクチュエータに対し変位することを許すが、前記スプール弁体が前記相対運動軸線の周りに前記アクチュエータに対し回転することを阻止するよう構成された、スプール弁型ショックアブソーバ。
5. 請求項３又は４に記載のスプール弁型ショックアブソーバにおいて、前記スプール弁体と前記一対の弾性体との間にはスラスト軸受が配置された、スプール弁型ショックアブソーバ。
6. 請求項３乃至５の何れか一つに記載のスプール弁型ショックアブソーバにおいて、前記スプール弁体が前記アクチュエータによって前記筒状部に対し回転され、前記第一及び第二の伸び行程用の開口の前記相対運動軸線の周りの位置関係及び前記第一及び第二の縮み行程用の開口の前記相対運動軸線の周りの位置関係が変化されることにより、減衰力のモードが、伸び行程の減衰力がハードであり且つ縮み行程の減衰力がソフトである第一のモード、伸び行程の減衰力及び縮み行程の減衰力がソフトである第二のモード、及び伸び行程の減衰力がソフトであり且つ縮み行程の減衰力がハードである第三のモードのうちの少なくとも二つのモードに変化可能であるよう構成された、スプール弁型ショックアブソーバ。
7. 請求項３乃至６の何れか一つに記載のスプール弁型ショックアブソーバにおいて、前記筒状部は、それぞれ前記相対運動軸線に対し径方向へ隔置された一対の第一の伸び行程用の開口及び一対の第一の縮み行程用の開口を有し、前記スプール弁体は、それぞれ前記相対運動軸線に対し径方向へ隔置された一対の第二の伸び行程用の開口及び一対の第二の縮み行程用の開口を有する、スプール弁型ショックアブソーバ。
   
   

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