JP2023075406A - 緩衝器 - Google Patents

Abstract

【課題】減衰力特性の急変を緩和でき、異音の発生を抑制できる緩衝器を提供する。【解決手段】緩衝器Ｄにおける減衰バルブＶ１，Ｖ２は、環状の本体１ａと、本体１ａに設けられる複数のポート１ｃ，１ｄと、本体１ａの各ポート１ｃ，１ｄよりも内周側から突出する環状の内周シート１ｅ，１ｉと、本体１ａから突出して内周シート１ｅ，１ｉに連なってポート１ｃ，１ｄを一つずつ取り囲む複数の外周シート１ｆ，１ｊとを備えたバルブシート部材１と、内周シート１ｅ，１ｉと外周シート１ｆ，１ｊとに当接可能であって外周側の撓みが許容されるリーフバルブ２，３とを備え、バルブシート部材１又はリーフバルブ２，３は、オリフィスＯ１，Ｏ２を有し、バルブシート部材１は、ポート１ｃ，１ｄよりも内周側に配置されてポート１ｃ，１ｄとオリフィスＯ１，Ｏ２とを連通する複数の流路Ｐ１，Ｐ２を有している。【選択図】図２

Description

本発明は、緩衝器に関する。

従来、緩衝器の伸縮時に生じる液体の流れに抵抗を与えて減衰力を発生するため等に利用される減衰バルブは、たとえば、緩衝器におけるシリンダ内に摺動自在に挿入されてシリンダ内に作動油が充填される２つの油室を区画する環状のピストンと、ピストンに積層されておりピストンに周方向に沿って並べて設けられて油室同士を連通させる複数のポートを開閉する環状のリーフバルブとを備えている。

より詳細には、ピストンは、たとえば、環状の本体と、本体の周方向に等間隔に並べて設けられて本体を軸方向に貫く複数のポートと、本体の各ポートの出口の内周側に設けられた環状の内周シートと、内周シートとともに各ポートを1つずつ取り囲む外周シートとを備えるものがある。このように構成されたピストンでは、各ポートは、互いに連通されずに独立して開口する独立開口型のポートに設定されている。

そして、減衰バルブでは、前述のピストンに内周側を固定した状態でリーフバルブを積層して構成されており、リーフバルブが内周シートと外周シートとに当接した状態では各ポートを閉塞する。他方、一方の油室から他方の油室へ向けてポートを通過しようとする作動油の圧力を受けてリーフバルブが外周側を撓ませて外周シートから離間すると各ポートが開放され、減衰バルブは、作動油のポートの通過を許容するとともに作動油の流れに抵抗を与える。

また、減衰バルブでは、外周シートに打刻によって形成されたオリフィス或いはリーフバルブの外周を切り欠いて形成したオリフィスを備えており、ポートを通過する作動油量が少なくリーフバルブの外周が撓まない状態では主としてオリフィスが作動油の流れに抵抗を与え、ポートを通過する作動油量が多くなるとリーフバルブが撓んでポートを開放するので主としてリーフバルブが作動油の流れに抵抗を与えるようになる。

よって、このような減衰バルブを備えた緩衝器では、伸縮速度が低速域にある場合にはオリフィス特有の伸縮速度の二乗に比例する減衰力特性を発揮し、伸縮速度が高速域に達するとリーフバルブ特有の伸縮速度に比例する減衰力特性を発揮する。

特開２００７－２１１９０８号公報

従来の減衰バルブでは、リーフバルブがポートを開放するまで、作動油は、ポートを抜けてオリフィスを介して一方の油室から他方の油室へ向けて移動する。その際、図６の矢印で示すように、ポート１００を通過した作動油がポート１００より外周側に形成されているオリフィス１０２へ向けて流れるため、リーフバルブ１０２のポート１００に面する部分における圧力分布は、均一にならずリーフバルブ１０１の内周側の方が外周側よりも低くなる傾向となる。

よって、リーフバルブがポートを開放する前は、リーフバルブの外周側の方が高圧になり易いために、リーフバルブがポートを開く際に外周側が急激に大きく撓んで外周シートから大きく離間して、オリフィス特性から急激にバルブ特性に切り換わって減衰バルブによる減衰力特性が急変してしまう。このように減衰力特性が急変すると、緩衝器が使用される車両に振動を与えて車両における乗心地を損なってしまう可能性がある。また、リーフバルブがポートを開く際に外周側が急激に大きく撓むと、リーフバルブの外周部が振動して異音の発生の原因になる可能性もある。

そこで、本発明は、このような問題を解決するために創案されたものであり、減衰力特性の急変を緩和できるとともに異音の発生を抑制できる緩衝器の提供を目的とする。

前記課題を解決するため、本発明の緩衝器は、シリンダと、シリンダ内に軸方向へ移動可能に挿入されるピストンロッドと、シリンダとピストンロッドが軸方向へ相対移動する際に生じる液体の流れに対して抵抗を与える減衰バルブとを備え、減衰バルブは、環状の本体と、本体の軸方向の一端から他端へ貫くとともに本体に対して周方向に離間して配置される複数のポートと、本体の一端の各ポートよりも内周側から軸方向へ突出する環状の内周シートと、本体の一端から軸方向へ突出して内周シートに連なってそれぞれポートを一つずつ取り囲む複数の外周シートとを備えたバルブシート部材と、環状であって内周シートと外周シートとに当接可能であって内周側がバルブシート部材に固定されて外周側の撓みが許容されるリーフバルブとを備え、バルブシート部材は、ポートと対を成すオリフィスを有し、バルブシート部材は、ポートと対を成すオリフィスとをそれぞれ連通する複数の流路を有し、流路はポートよりも内周側に配置されている。

このように構成された緩衝器によれば、リーフバルブに作用する圧力が内周側と外周側とで差が生じにくくなり、リーフバルブに作用する圧力の分布を均一にできる。また、緩衝器は、伸縮してシリンダとピストンロッドが軸方向へ相対移動するときに、バルブの抵抗に起因する減衰力を発揮できる。

また、緩衝器における減衰バルブは、バルブシート部材がポートの内周側であって内周シートの外周側に配置されて本体の一端から軸方向へ突出する中間シートを備え、流路が内周シートと中間シートとの間の空隙で形成されてもよい。このように構成された緩衝器によれば、リーフバルブの外周部の全体を偏りなく撓ませ得るので、製品毎の減衰力特性のばらつきを抑制できる。

さらに、緩衝器における減衰バルブは、バルブシート部材が本体の一端であって外周シートの内側から軸方向へ突出するとともにポートの内周側のみが開口されてリーフバルブに当接可能な堰部を有し、オリフィスが外周シートのうち、ポートの外周側に配置される部分である外周部に設けられてもよい。このように構成された緩衝器によれば、バルブシート部材に大きな設計変更をもたらすことなくリーフバルブの急激な開弁動作を抑制できるとともに、リーフバルブの外周部の外周シートへの吸着を防止してできるので、異音発生抑制効果を高め得る。

本発明の緩衝器によれば、減衰力特性の急変を緩和できるとともに異音の発生を抑制できる。

本発明の実施の形態に係る緩衝器の縦断面図である。 本発明の実施の形態に係る緩衝器における減衰バルブの拡大縦断面図である。 本発明の緩衝器の第1の実施の形態に係る減衰バルブのバルブシート部材であるピストンの底面図である。 本発明の緩衝器の第２の実施の形態に係る減衰バルブのバルブシート部材であるピストンの平面図である。 本発明の各実施の形態に係る減衰バルブが適用された緩衝器の減衰力特性を示した図である。 本発明の一実施の形態に係るバルブシート部材であるピストンの圧側のポートを通過する液体の流れを示した説明図である。

以下、図に示した実施の形態に基づき、本発明を説明する。なお、以下に説明する緩衝器Ｄにおける各実施の形態の減衰バルブＶ１，Ｖ２において共通する構成については同じ符号を付し、説明の重複を避けるために、第１の実施の形態での説明において説明した構成については他の実施の形態における説明では詳細な説明を省略する。なお、本実施の形態では、減衰バルブＶ１，Ｖ２は、緩衝器Ｄのピストン部に利用されて緩衝器Ｄの伸縮時において減衰力を発揮する減衰力発生減として機能している。なお、緩衝器Ｄは、車両の車体と車軸との間に介装されて使用されるが、車両以外に使用されてもよく、図とは上下を逆向きにして取付対象へ取り付けられてもよい。

第１の実施の形態における減衰バルブＶ１は、図１、図２および図３に示すように、バルブシート部材としてのピストン１と、ピストン１に積層されてピストン１に設けられたポート１ｃを開閉するリーフバルブとしての伸側のリーフバルブ２とを備えて構成されて、緩衝器Ｄの伸長時に減衰力を発生する。第２の実施の形態における減衰バルブＶ１は、図１、図２および図４に示すように、バルブシート部材としてのピストン１と、ピストン１に積層されてピストン１に設けられたポート１ｄを開閉するリーフバルブとしての圧側のリーフバルブ３とを備えて構成されて、緩衝器Ｄの収縮時に減衰力を発生する。

つづいて、本実施の形態に係る緩衝器Ｄの具体的な構造について説明する。図１に示すように、緩衝器Ｄは、有底筒状のシリンダ１０と、このシリンダ１０内に摺動自在に挿入されるピストン１と、下端がピストン１に連結されて上端がシリンダ１０外へと突出するピストンロッド１１とを備えている。

そして、ピストンロッド１１の上端には、ブラケット（図示せず）が設けられており、ピストンロッド１１がそのブラケットを介して車体と車軸の一方に連結される。その一方、シリンダ１０の底部１０ａにもブラケット（図示せず）が設けられており、シリンダ１０がそのブラケットを介して車体と車軸の他方に連結される。

このようにして緩衝器Ｄは車体と車軸との間に介装される。そして、車両が凹凸のある路面を走行する等して車輪が車体に対して上下に振動すると、ピストンロッド１１がシリンダ１０に出入りして緩衝器Ｄが伸縮するとともに、ピストン１がシリンダ１０内を上下（軸方向）に移動する。

また、緩衝器Ｄは、シリンダ１０の上端を塞ぐとともに、ピストンロッド１１を摺動自在に支える環状のシリンダヘッド１２を備える。その一方、シリンダ１０の下端は底部１０ａで塞がれている。このようにしてシリンダ１０内は、密閉空間とされている。そして、そのシリンダ１０内のピストン１から見てピストンロッド１１とは反対側に、フリーピストン１３が摺動自在に挿入されている。

シリンダ１０内におけるフリーピストン１３の上側には液室Ｌが形成され、下側にはガス室Ｇが形成されている。さらに、液室Ｌは、ピストン１でピストンロッド１１側の伸側室Ｒ１とピストン１側の圧側室Ｒ２とに区画されており、伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２には、それぞれ作動油等の液体が充填されている。その一方、ガス室Ｇには、エア、或いは窒素ガス等の気体が圧縮された状態で封入されている。

そして、緩衝器Ｄの伸長時にピストンロッド１１がシリンダ１０から退出し、その退出したピストンロッド１１の体積分シリンダ内容積が増加すると、フリーピストン１３がシリンダ１０内を上側へ移動してガス室Ｇを拡大させる。反対に、緩衝器Ｄの収縮時にピストンロッド１１がシリンダ１０内へ侵入し、その侵入したピストンロッド１１の体積分シリンダ内容積が減少すると、フリーピストン１３がシリンダ１０内を下側へ移動してガス室Ｇを縮小させる。

なお、フリーピストン１３に替えて、ブラダ、又はベローズ等を利用して液室Ｌとガス室Ｇとを仕切っていてもよく、この仕切となる可動隔壁の構成は適宜変更できる。

さらに、本実施の形態では、緩衝器Ｄが片ピストンロッド、単筒型であり、緩衝器Ｄの伸縮時にフリーピストン（可動隔壁）１１でガス室Ｇを拡大又は縮小させて、シリンダ１０に出入りするピストンロッド１１の体積補償をする。しかし、この体積補償のための構成も適宜変更できる。

例えば、フリーピストン（可動隔壁）１１とガス室Ｇとを廃し、シリンダ１０の外周にアウターシェルを設けて緩衝器を複筒型にするとともに、シリンダ１０とアウターシェルとの間に液体を貯留するリザーバ室を形成し、このリザーバ室で体積補償をしてもよい。さらに、そのリザーバ室は、シリンダとは別に設けられるタンク内に形成されていてもよい。

また、ピストンの両側にピストンロッドを設けて緩衝器を両ピストンロッド型にしてもよい。このような場合には、ピストンロッドの体積補償自体を不要にできる。

つづいて、ピストン１は、環状であって、バルブシート部材として、その下方である圧側室側に積層される環状の伸側のリーフバルブ２とともに減衰バルブＶを構成するとともに、その下方である伸側室側に積層される環状の圧側のリーフバルブ３とともに減衰バルブＶ２を構成している。また、ピストン１の上方である伸側室側には、環状の圧側のリーフバルブ３が積層されており、ピストン１、伸側のリーフバルブ２および圧側のリーフバルブ３は、ピストンロッド１１の外周に装着されておりナット３０で保持されている。このように、ピストン１は、バルブシート部材として機能しており、伸側のリーフバルブ２および圧側のリーフバルブ３とともに減衰バルブＶ１，Ｖ２を構成している。以下に、その減衰バルブＶ１，Ｖ２を構成する各部材について詳細に説明する。

図２および図３に示すように、バルブシート部材としてのピストン１は、環状の本体１ａと、本体１ａの軸方向の図２中上端から図２中下端へ貫くとともに本体１ａに対して周方向に離間して配置される複数のポート１ｃと、本体１ａの下端の各ポート１ｃよりも内周側から軸方向へ突出する環状の内周シート１ｅと、本体１ａの下端から軸方向へ突出して内周シート１ｅに連なってそれぞれポート１ｃを一つずつ取り囲む複数の外周シート１ｆとを備えている。なお、本体１ａの外周には、シリンダ１０の内周に摺接する環状のピストンリング１ｂが装着されており、ピストン１は、シリンダ１０内を円滑に軸方向へ移動できる。

また、本実施の形態の減衰バルブＶ１におけるピストン１は、各ポート１ｃの内周側であって内周シート１ｅの外周側に配置されて本体１ａの下端から軸方向へ突出する環状の中間シート１ｇを備えている。そして、中間シート１ｇと内周シート１ｅとの間は、環状の空隙が設けられており、当該空隙で円弧状の流路Ｐ１が形成されている。

内周シート１ｅは、円環状であって本体１ａに内周が本体１ａの内周に一致するように設けられており、本体１ａから圧側室側へ向けて突出している。中間シート１ｇは、本体１ａに対して内周シート１ｅと同心であって内周シート１ｅを取り囲んで内周シート１ｅとの間に環状の隙間を形成する位置に設けられており、圧側室側へ向けて突出している。

ポート１ｃは、本実施の形態の減衰バルブＶ１では、ピストン１に対して４つ設けられている。より詳細には、４つのポート１ｃは、本体１ａの中間シート１ｇの外周側に周方向に等間隔に並べて設けられている。さらに、外周シート１ｆは、４つのポート１ｃの１つずつに対応してピストン１に対して本体１ａの図２中下端に４つ設けられている。外周シート１ｆは、内周シート１ｅに接続されるとともに中間シート１ｇと交差して本体１ａの外周へ向けて延びる第１側壁部１ｆ１と、中間シート１ｇに接続されて本体１ａの外周へ向けて延びて第１側壁部１ｆ１とともにポート１ｃを周方向にて挟む位置に設けられる第２側壁部１ｆ２と、第１側壁部１ｆ１と第２側壁部１ｆ２の先端同士に接続されてポート１ｃの外周側に配置される円弧状の外周部１ｆ３とを備えている。外周シート１ｆにおける第１側壁部１ｆ１、第２側壁部１ｆ２および外周部１ｆ３の内側にはポート１ｃが配置されており、外周シート１ｆと中間シート１ｇとでポート１ｃの周囲を取り囲んでいる。また、ポート１ｃは、本体１ａの一端となる伸側室Ｒ１の端部に開口しており、外周シート１ｆと中間シート１ｇは、本体１ａの図２中下端から伸側室側側へ向けて軸方向に突出していて、外周シート１ｆと中間シート１ｇとで囲まれた扇形の空隙でポート１ｃの出口端に連なる開口窓１ｈを形成している。４つの各外周シート１ｆは、同様の構成を備えており、ピストン１の本体１ａに対して対応するポート１ｃをそれぞれ１つずつ取り囲む位置に設けられている。

また、中間シート１ｇには、各開口窓１ｈを前記した円弧状の空隙に連通する切欠１ｇ１と、外周シート１ｆ，１ｆ間に臨む部位に形成された凹部でなるオリフィスＯ１とが設けられている。このように、ポート１ｃは、前述の中間シート１ｇと内周シート１ｅとの間の円弧状の空隙と切欠１ｇ１とによって形成された流路Ｐ１を介してオリフィスＯ１に連通されている。外周シート１ｆは、内周シート１ｅから本体１ａの外周側へ向けて延びて中間シート１ｇを横断する第１側壁部１ｆ１を備えているので、内周シート１ｅと中間シート１ｇとの間に形成される環状の空隙は、外周シート１ｆにおける第１側壁部１ｆ１によって周方向で４分割されており、流路Ｐ１は、４つのポート１ｃに対応してピストン１に対して４つ設けられている。そして、各流路Ｐ１は、一端が切欠１ｇ１および開口窓１ｈを介して１つのポート１ｃに通じており、他端がオリフィスＯ１を介して外周シート１ｆ，１ｆ間に通じており、ポート１ｃよりも内周側に配置されている。流路Ｐ１は、それぞれ１つのポート１ｃとこのポート１ｃに対応する１つのオリフィスＯ１とを連通するようにピストン１に対して４つ設けられている。このように、バルブシート部材であるピストン１には、１つのポート１ｃには必ず対となる１つ以上のオリフィスＯ１が設けられており、ポート１ｃと対を成すオリフィスＯ１とを連通する流路Ｐ１が必ず１つのポート１ｃに対して１つずつ設けられている。本実施の形態では、ポート１ｃがピストン１に４つ設けられているので、流路Ｐ１もポート１ｃの設置数に対応して４つ設けられている。なお、オリフィスＯ１は、図示したところでは、１つのポート１ｃに対して１つのみが設けられているが、中間シート１ｇの外周シート１ｆ，１ｆ間に臨む部分に複数設けられてもよい。

このように構成されたピストン１の図２中下端となる圧側室側には、内周シート１ｅ、中間シート１ｇおよび外周シート１ｆに着座する環状の伸側のリーフバルブ２が積層される。そして、ピストン１および伸側のリーフバルブ２とで第１の実施の形態の減衰バルブＶ１が構成されており、当該減衰バルブＶ１がピストンロッド１１の先端に設けられた取付軸１１ａの外周にナット３０で保持される。

伸側のリーフバルブ２は、一枚以上の金属製の薄い環状板で形成されており、弾性を有していて、内周側がピストン１の内周シート１ｅとナット３０とによって挟持されてピストンロッド１１の外周に固定的に装着されており、外周側の撓み変形が許容されている。なお、内周シート１ｅ、中間シート１ｇおよび外周シート１ｆにおける本体１ａからの突出高さは、同一か或いは本体１ａの外周へ向かうほど徐々に高くなるように設定されており、伸側のリーフバルブ２は、ポート１ｃを通過使用する液体の圧力を受けない無負荷状態では、内周シート１ｅ、中間シート１ｇおよび外周シート１ｆに密着する。

伸側のリーフバルブ２が内周シート１ｅ、中間シート１ｇおよび外周シート１ｆに着座した状態でも、本体１ａから外周シート１ｆ，１ｆとの間の空隙は伸側のリーフバルブ２によって閉塞されないので、中間シート１ｇに設けたオリフィスＯ１を通じて流路Ｐ１の他端が圧側室Ｒ２に連通される。よって、伸側のリーフバルブ２が内周シート１ｅ、中間シート１ｇおよび外周シート１ｆに着座した状態では、各ポート１ｃの出口端となる図２中下端は、ポート１ｃに対応する開口窓１ｈ、切欠１ｇ１、内周シート１ｅと中間シート１ｇとの間の流路Ｐ１およびオリフィスＯ１を介して圧側室Ｒ２に連通され、各ポート１ｃの入口端となる図２中上端は、伸側室Ｒ１に連通される。また、流路Ｐ１がポート１ｃよりも内周側に配置されていて、伸側のリーフバルブ２におけるポート１ｃよりも内周側に面している。このように、４つの各流路Ｐ１は、ポート１ｃよりも内周側に配置されてポート１ｃと対を成すオリフィスＯ１とを連通している。

つづいて、図２および図４に示すように、バルブシート部材としてのピストン１は、本体１ａの軸方向の図２中下端から図２中上端へ貫くとともに本体１ａに対して周方向に離間して配置される複数の円弧状のポート１ｄと、本体１ａの上端の各ポート１ｄよりも内周側から軸方向へ突出する環状の内周シート１ｉ、本体１ａの上端から軸方向へ突出して内周シート１ｉに連なってそれぞれポート１ｄを一つずつ取り囲む複数の外周シート１ｊとを備えている。

ポート１ｄは、本体１ａに対して４つ設けられており、ポート１ｃと同一円周上にポート１ｃと交互に並べて配置されている。また、各ポート１ｄは、本体１ａの図２中下端の中間シート１ｇよりも外周側にであって外周シート１ｆ，１ｆ間に開口していればよい。なお、各ポート１ｄが設けられる円周と各ポート１ｃが設けられる円周とは同一でなくともよく、また、ポート１ｃとポート１ｄの設置数は同数でなくともよい。

内周シート１ｉは、円環状であって本体１ａに内周が本体１ａの内周に一致するように設けられており、本体１ａから伸側室側へ向けて突出している。さらに、外周シート１ｊは、４つのポート１ｄの１つずつに対応してピストン１に対して本体１ａの図２中上端に４つ設けられている。外周シート１ｊは、内周シート１ｅに接続されるとともに本体１ａの外周へ向けて延びてポート１ｄを周方向で挟むように設けられる一対の側壁部１ｊ１と、側壁部１ｊ１，１ｊ１の先端同士に接続されてポート１ｄの外周側に配置される円弧状の外周部１ｊ２とを備えている。外周シート１ｊにおける側壁部１ｊ１，１ｊ１および外周部１ｊ２の内側にはポート１ｄが配置されており、内周シート１ｉと外周シート１ｊとでポート１ｄの周囲を取り囲んでいる。また、ポート１ｄは、本体１ａの伸側室Ｒ１の端部に開口しており、内周シート１ｉと外周シート１ｊとは、本体１ａの図２中上端から伸側室側側へ向けて軸方向に突出していて、内周シート１ｉと外周シート１ｆとで囲まれた扇形の空隙でポート１ｄの出口端に連なる開口窓１ｋを形成している。４つの各外周シート１ｊは、同様の構成を備えており、ピストン１の本体１ａに対して対応するポート１ｄをそれぞれ１つずつ取り囲む位置に設けられている。

さらに、ピストン１は、図４に示すように、本体１ａの図２中上端であって外周シート１ｊの内側から軸方向へ突出するとともにポート１ｄの内周側のみが開口されて圧側のリーフバルブ３に当接可能な扇形の堰部１ｍを備えている。堰部１ｍは、ポート１ｄと外周シート１ｊの外周部１ｊ２との間に配置される円弧状部１ｍ１と、円弧状部１ｍ１の両端からそれぞれ本体１ａの内周へ向けて延びてポート１ｄの周方向の側方に対向する一対の側部１ｍ２とを備えている。

よって、開口窓１ｋ内には、堰部１ｍによってポート１ｄが対面する内周側の空隙１ｋ１と、堰部１ｍの側部１ｍ２と外周シート１ｊの側壁部１ｊ１との間に形成されて空隙１ｋ１に連なって径方向へ延びる一対の溝状の空隙１ｋ２と、堰部１ｍの円弧状部１ｍ１と外周シート１ｊの外周部１ｊ２との間に形成されて両端がそれぞれ空隙１ｋ２に連なる円弧状の空隙１ｋ３とが形成される。また、外周シート１ｊにおけるポート１ｄの外周側に配置される部分である外周部１ｊ２には、２つのオリフィスＯ２が設けられている。なお、外周部１ｊ２におけるオリフィスＯ２の設置数は、任意に設定できる。

よって、ポート１ｄの出口端は、前述の空隙１ｋ１、空隙１ｋ２，１ｋ２および空隙１ｋ３を介してオリフィスＯ２へ連通されており、空隙１ｋ１、空隙１ｋ２，１ｋ２および空隙１ｋ３でポート１ｄとオリフィスＯ２とを連通する流路Ｐ２を形成している。流路Ｐ２は、各ポート１ｄが設けられる開口窓１ｋ毎に設けられており、４つのポート１ｄに対応してピストン１に対して４つ設けられている。このように、流路Ｐ２は、それぞれ１つのポート１ｄとこのポート１ｄに対応する２つのオリフィスＯ２とを連通するようにピストン１に対して４つ設けられている。そして、流路Ｐ２の一端はポート１ｄに、流路Ｐ２の他端はオリフィスＯ２にそれぞれ連通されており、ポート１ｄよりも内周側に配置される部分（空隙１ｋ１）を備えている。流路Ｐ２は、部分的であってもピストン１に対してポート１ｄよりも内周側に配置されていればよく、ピストン１に対してポート１ｄよりも内周側に配置されることの範疇には、このように、流路Ｐ２がポート１ｄよりも内周側に設けられた一部（空隙１ｋ１）を備えることも含まれる。なお、このことは、流路Ｐ１についても同様である。

このように、バルブシート部材であるピストン１には、１つのポート１ｄには必ず対となる１つ以上のオリフィスＯ２が設けられており、ポート１ｄと対を成すオリフィスＯ２とを連通する流路Ｐ２が必ず１つのポート１ｄに対して１つずつ設けられている。本実施の形態では、ポート１ｄがピストン１に４つ設けられているので、流路Ｐ２もポート１ｄの設置数に対応して４つ設けられている。なお、オリフィスＯ２は、図示したところでは、１つのポート１ｄに対して２つ設けられているが、外周シート１ｊの外周部１ｊ２に１つ或いは３つ以上設けられてもよい。

このように構成されたピストン１の図２中上端となる伸側室側には、内周シート１ｉ、堰部１ｍおよび外周シート１ｊに着座する環状の圧側のリーフバルブ３が積層される。そして、ピストン１および圧側のリーフバルブ３とで第２の実施の形態の減衰バルブＶ２が構成されており、当該減衰バルブＶ２がピストンロッド１１の先端に設けられた取付軸１１ａの外周にナット３０で保持される。

圧側のリーフバルブ３は、一枚以上の金属製の薄い環状板で形成されており、弾性を有していて、内周側がピストン１の内周シート１ｉとナット３０とによって挟持されてピストンロッド１１の外周に固定的に装着されており、外周側の撓み変形が許容されている。なお、内周シート１ｉ、堰部１ｍおよび外周シート１ｊにおける本体１ａからの突出高さは、同一か或いは本体１ａの外周へ向かうほど徐々に高くなるように設定されており、圧側のリーフバルブ３は、ポート１ｄを通過使用する液体の圧力を受けない無負荷状態では、内周シート１ｉ、堰部１ｍおよび外周シート１ｊに密着する。

圧側のリーフバルブ３が内周シート１ｉ、堰部１ｍおよび外周シート１ｊに着座した状態でも、流路Ｐ２の一端がポート１ｄに通じ、外周シート１ｊに設けたオリフィスＯ２を通じて流路Ｐ２の他端が伸側室Ｒ１に連通される。よって、圧側のリーフバルブ３が内周シート１ｉ、堰部１ｍおよび外周シート１ｊに着座した状態では、各ポート１ｄの出口端となる図２中上端は、ポート１ｄに対応する流路Ｐ２およびオリフィスＯ２を介して伸側室Ｒ１に連通され、各ポート１ｄの入口端となる図２中上端は、ピストン１の本体１ａの図２中下端の外周シート１ｆ，１ｆ間に開口しており伸側のリーフバルブ２に閉塞されることなく圧側室Ｒ２に連通される。また、流路Ｐ２がポート１ｄよりも内周側に配置されていて、ポート１ｄよりも内周側の空隙１ｋ１が圧側のリーフバルブ３のポート１ｄよりも内周側に面しているので、４つの各流路Ｐ２は、圧側のリーフバルブ３のポート１ｄよりも内周側に面した空隙１ｋ１を介してポート１ｄと対を成すオリフィスＯ２とを連通している。

なお、図４に示すように、ポート１ｃの入口端は、ピストン１の本体１ａの上端であって外周シート１ｊ，１ｊ間に開口しており、常に伸側室Ｒ１と連通されている。

上記構成によれば、緩衝器Ｄが伸長する場合、ピストンロッド１１がシリンダ１０から退出し、ピストン１がシリンダ１０内を上方へ移動して伸側室Ｒ１を圧縮する。すると、伸側室Ｒ１の圧力が上昇し、当該圧力が伸側のポート１ｃを介して伸側のリーフバルブ２の外周部を下側へ撓ませる方向へ作用する。

そして、伸側のリーフバルブ２の外周部が撓むと、当該外周部と外周シート１ｆとの間に隙間ができるので、伸側室Ｒ１の液体が伸側のポート１ｃを通って圧側室Ｒ２へと移動する。当該液体の流れに対しては、伸側のリーフバルブ２により抵抗が付与される。このため、緩衝器Ｄの伸長時には、緩衝器Ｄは、減衰バルブＶ１によって伸側の減衰力を発生する。

緩衝器Ｄが伸長する際は、前述した通り、ピストン１が図1中でシリンダ１０に対して上方へ移動し、伸側室Ｒ１内の液体がポート１ｃを介して圧側室Ｒ２へ移動する。ここで、ピストン１のシリンダ１０に対する移動速度が低速域にあり、ポート１ｃを介して作用する伸側室Ｒ１内の圧力では伸側のリーフバルブ２が撓まずに中間シート１ｇおよび外周シート１ｆに当接したままとなる。

この状態では、伸側室Ｒ１からポート１ｃを抜けてピストン１の本体１ａの上端に設けた開口窓１ｈへ移動した液体は、中間シート１ｇに形成された切欠１ｇ１を抜けて、内周シート１ｅと中間シート１ｇとの間に形成された流路Ｐ１を通過した後、中間シート１ｇに設けたオリフィスＯ１を通過して圧側室Ｒ２へ移動する。よって、緩衝器Ｄは、伸長速度が低速域にある場合、減衰バルブＶ１に設けられたオリフィスＯ１が液体の流れに抵抗を与えて減衰力を発生する。他方、緩衝器Ｄの伸長速度が高速域になると、ポート１ｃから受ける圧力が大きくなるのでリーフバルブ２は、外周部を撓ませて中間シート１ｇおよび外周シート１ｆから離間して開弁して、ポート１ｃを開放する。よって、緩衝器Ｄの伸長速度が高速域にある場合、減衰バルブＶ１が、リーフバルブ２と外周シート１ｆとの間の隙間を液体が通過する際に抵抗を与えることによって緩衝器Ｄが減衰力を発生する。このように、減衰バルブＶ１を備えた緩衝器Ｄは、伸長速度が低速域にある場合にはオリフィスＯ１によって、伸長速度が高速域にある場合にはリーフバルブ２によって減衰力を発生する。よって、図５に示したように、伸長速度が低速域から高速域に移り変わると、緩衝器Ｄの減衰力特性はオリフィス特性からバルブ特性に切り換わる。

ここで、伸側のリーフバルブ２が中間シート１ｇおよび外周シート１ｆに当接したままの状態では、液体がピストン１のポート１ｃよりも内周側に設けられてリーフバルブ２のピストン側面に面した流路Ｐ１を通過するので、リーフバルブ２の流路Ｐ１に面した部分にも伸側室Ｒ１の圧力が作用する。

このように、本実施の形態の減衰バルブＶ１では、リーフバルブ２のポート１ｃに正対する部分（開口窓１ｈに対向する部分）のみならずポート１ｃよりも内周側にも伸側室Ｒ１の圧力が作用するので、リーフバルブ２に作用する圧力が内周側と外周側とで差が生じにくくなる。このように、伸側のリーフバルブ２が中間シート１ｇおよび外周シート１ｆに着座している限り、リーフバルブ２に作用する圧力が内周側と外周側とで差が生じにくく、リーフバルブ２に作用する圧力の分布が均一になるので、緩衝器Ｄの伸長速度が高速域に差し掛かる状況となりリーフバルブ２が撓む際に、リーフバルブ２が中間シート１ｇおよび外周シート１ｆから離間する開弁動作が緩慢となる。したがって、本実施の形態の減衰バルブＶ１では、リーフバルブ２が急激に中間シート１ｇおよび外周シート１ｆから大きく離間するのを抑制できるので、図５に示したように、緩衝器Ｄの減衰力特性においてオリフィス特性からバルブ特性への切り換わりが穏やかとなり、減衰力特性の急変を緩和できる。このように減衰バルブＶ１によれば、減衰力特性の急変を緩和できるので、緩衝器Ｄが使用される車両に振動を与えて車両における乗心地を損なってしまうこともなく、リーフバルブ２の外周部が振動して異音を発生するのも抑制できる。

反対に、緩衝器Ｄが収縮する場合、ピストンロッド１１がシリンダ１０内へ侵入し、ピストン１がシリンダ１０内を下方へ移動して圧側室Ｒ２を圧縮する。すると、圧側室Ｒ２の圧力が上昇し、当該圧力が圧側のポート１ｄを介して圧側のリーフバルブ３の外周部を上側へ撓ませる方向へ作用する。

そして、圧側のリーフバルブ３の外周部が撓むと、当該外周部と外周シート１ｊとの間に隙間ができるので、圧側室Ｒ２の液体が圧側のポート１ｄを通って伸側室Ｒ１へと移動する。当該液体の流れに対しては、圧側のリーフバルブ３により抵抗が付与される。このため、緩衝器Ｄの収縮時には、緩衝器Ｄは、減衰バルブＶ２によって圧側の減衰力を発生する。

緩衝器Ｄが収縮する際は、前述した通り、ピストン１が図1中でシリンダ１０に対して下方へ移動し、圧側室Ｒ２内の液体がポート１ｄを介して伸側室Ｒ１へ移動する。ここで、ピストン１のシリンダ１０に対する移動速度が低速域にあり、ポート１ｄを介して作用する圧側室Ｒ２内の圧力では圧側のリーフバルブ３が撓まずに内周シート１ｉおよび外周シート１ｊに当接したままとなる。

この状態では、圧側室Ｒ２からポート１ｄを抜けてピストン１の本体１ａの下端に設けた開口窓１ｋへ移動した液体は、開口窓１ｋ内が堰部１ｍによって仕切られているため、空隙１ｋ１へ移動した後、空隙１ｋ２，１ｋ２と通過して、空隙１ｋ３へ至り、オリフィスＯ２を抜けて伸側室Ｒ１へ移動する。つまり、ポート１ｄを通過した液体は、空隙１ｋ１、空隙１ｋ２，１ｋ２および空隙１ｋ３で形成された流路Ｐ２を通過し、オリフィスＯ２を抜けて伸側室Ｒ１へ移動する。

よって、緩衝器Ｄは、収縮速度が低速域にある場合、減衰バルブＶ２に設けられたオリフィスＯ２が液体の流れに抵抗を与えて減衰力を発生する。他方、緩衝器Ｄの収縮速度が高速域になると、ポート１ｄから受ける圧力が大きくなるのでリーフバルブ３は、外周部を撓ませて外周シート１ｊから離間して開弁して、ポート１ｄを開放する。よって、緩衝器Ｄの収縮速度が高速域にある場合、減衰バルブＶ２が、リーフバルブ３と外周シート１ｊとの間の隙間を液体が通過する際に抵抗を与えることによって緩衝器Ｄが減衰力を発生する。このように、減衰バルブＶ２を備えた緩衝器Ｄは、収縮速度が低速域にある場合にはオリフィスＯ２によって、収縮速度が高速域にある場合にはリーフバルブ３によって減衰力を発生する。よって、図５に示したように、収縮速度が低速域から高速域に移り変わると、緩衝器Ｄの減衰力特性はオリフィス特性からバルブ特性に切り換わる。

ここで、圧側のリーフバルブ３が外周シート１ｊに当接したままの状態では、液体がピストン１のポート１ｄよりも内周側に設けられてリーフバルブ３のピストン側面に面した流路Ｐ２を通過するので、リーフバルブ２の流路Ｐ１に面した部分にも伸側室Ｒ１の圧力が作用する。

このように、本実施の形態の減衰バルブＶ２では、リーフバルブ３のポート１ｄに正対する部分（開口窓１ｋに対向する部分）の内周側にも圧側室Ｒ２の圧力が作用するので、リーフバルブ３に作用する圧力が内周側と外周側とで差が生じにくくなる。このように、圧側のリーフバルブ３が外周シート１ｊに着座している限り、リーフバルブ３に作用する圧力が内周側と外周側とで差が生じにくく、リーフバルブ３に作用する圧力の分布が均一になるので、緩衝器Ｄの収縮速度が高速域に差し掛かる状況となりリーフバルブ３が撓む際に、リーフバルブ３が外周シート１ｊから離間する開弁動作が緩慢となる。したがって、本実施の形態の減衰バルブＶ２では、リーフバルブ３が急激に外周シート１ｊから大きく離間するのを抑制できるので、図５に示したように、緩衝器Ｄの減衰力特性においてオリフィス特性からバルブ特性への切り換わりが穏やかとなり、減衰力特性の急変を緩和できる。このように減衰バルブＶ２によれば、減衰力特性の急変を緩和できるので、緩衝器Ｄが使用される車両に振動を与えて車両における乗心地を損なってしまうこともなく、リーフバルブ３の外周部が振動して異音を発生するのも抑制できる。

以上、本実施の形態の緩衝器Ｄは、シリンダ１０と、シリンダ１０内に軸方向へ移動可能に挿入されるピストンロッド１１と、シリンダ１０とピストンロッド１１が軸方向へ相対移動する際に生じる液体の流れに対して抵抗を与える減衰バルブＶ１，Ｖ２とを備え、減衰バルブＶ１，Ｖ２は、環状の本体１ａと、本体１ａの軸方向の一端から他端へ貫くとともに本体１ａに対して周方向に離間して配置される複数のポート１ｃ，１ｄと、本体１ａの一端の各ポート１ｃ，１ｄよりも内周側から軸方向へ突出する環状の内周シート１ｅ，１ｉと、本体１ａの一端から軸方向へ突出して内周シート１ｅ，１ｉに連なってそれぞれポート１ｃ，１ｄを一つずつ取り囲む複数の外周シート１ｆ，１ｊとを備えたピストン（バルブシート部材）１と、環状であって内周シート１ｅ，１ｉと外周シート１ｆ，１ｊとに当接可能であって内周側がピストン（バルブシート部材）１に固定されて外周側の撓みが許容されるリーフバルブ２，３とを備え、ピストン（バルブシート部材）は、ポート１ｃ，１ｄと対を成すオリフィスＯ１，Ｏ２を有し、ピストン（バルブシート部材）は、ポート１ｃ，１ｄと対を成すオリフィスＯ１，Ｏ２とをそれぞれ連通する複数の流路Ｐ１，Ｐ２を有し、流路Ｐ１，Ｐ２は、ポート１ｃ，１ｄよりも内周側に配置されている。

このように構成された緩衝器Ｄによれば、減衰バルブＶ１，Ｖ２におけるリーフバルブ２，３のポート１ｃ，１ｄよりも内周側にも圧力を十分に作用させてリーフバルブ２，３に作用する圧力が内周側と外周側とで差が生じにくくなり、リーフバルブ２，３に作用する圧力分布を均一にできる。よって、緩衝器Ｄによれば、リーフバルブ２，３に作用する圧力の分布を均一にでき、減衰力特性の急変を緩和できるので、緩衝器Ｄが使用される車両に振動を与えて車両における乗心地を損なってしまうこともなく、リーフバルブ２，３の外周部が振動して異音を発生するのも抑制できる。

なお、前述したところでは、オリフィスＯ１，Ｏ２は、バルブシート部材であるピストン１に設けられているが、リーフバルブ２，３に設けることができる。たとえば、減衰バルブＶ１であれば、リーフバルブ２を２枚以上の環状板を積層して構成して、ピストン１に当接する環状板の流路Ｐ１の切欠１ｇ１から遠い部分に通じる孔を設けるとともに、ピストン１に当接する環状板に積層される環状板に対して当該環状板の外周から開口して前記孔に対向する切欠を設けて、当該切欠のどこかにオリフィスＯ１を設けるようにすればよい。また、減衰バルブＶ２であれば、リーフバルブ３の外周から開口して開口窓１ｋの空隙１ｋ３にのみに連通される切欠でオリフィスＯ２を形成すればよい。なお、リーフバルブ２，３にオリフィスＯ１，Ｏ２を設ける場合、外周シート１ｆ，１ｊが対応する１つのポート１ｃ，１ｄのみを取り囲んでいて、各ポート１ｃ，１ｄ同士が互いに連通されない独立開口ポートとなっているので、リーフバルブ２，３に設けたオリフィスＯ１，Ｏ２を流路Ｐ１，Ｐ２に連通させるためにリーフバルブ２，３をピストン（バルブシート部材）１に対して周方向に位置決めする必要がある。これに対して、ピストン（バルブシート部材）１にオリフィスＯ１，Ｏ２を設ける場合にはリーフバルブ２，３とピストン（バルブシート部材）１の周方向の位置決めが不要となるので、減衰バルブＶ１，Ｖ２の組立が容易となる。

また、流路Ｐ１，Ｐ２は、ピストン１に対してポート１ｃ，１ｄよりも内周側に配置されて、リーフバルブ２，３のポート１ｃ，１ｄよりも内周側に面していれば、リーフバルブ２，３に対してポート１ｃ，１ｄよりも内周側に圧力を作用させうるので、流路Ｐ１，Ｐ２の形状、構造および設置位置については適宜設計変更可能である。

また、第１の実施の形態の減衰バルブＶ１は、ピストン（バルブシート部材）１がポート１ｃの内周側であって内周シート１ｅの外周側に配置されて本体１ａの一端から軸方向へ突出する中間シート１ｇを備えており、流路Ｐ１が内周シート１ｅと中間シート１ｇとの間の空隙で形成されている。このように構成された減衰バルブＶ１を備えた緩衝器Ｄでは、内周シート１ｅと中間シート１ｇとの間に円弧状の流路Ｐ１を形成して、リーフバルブ２のポート１ｃの内周側の部分に全周に亘って流路Ｐ１を通過する液体の圧力を作用させ得る。よって、減衰バルブＶ１によれば、リーフバルブ２の外周部の全体を偏りなく撓ませ得るので、製品毎の減衰力特性のばらつきを抑制できる。

さらに、第２の実施の形態の減衰バルブＶ２は、ピストン（バルブシート部材）１が本体１ａの一端であって外周シート１ｊの内側から軸方向へ突出するとともにポート１ｄの内周側のみが開口されてリーフバルブ３に当接可能な堰部１ｍを有し、オリフィスＯ２が外周シート１ｊのうちポート１ｄの外周側に配置される部分である外周部１ｊ２に設けられている。このように構成された減衰バルブＶ２を備えた緩衝器Ｄによれば、ポート１ｄを通過した液体を堰部４によって開口窓１ｋ内でポート１ｄの内周側を経由させる流路Ｐ２を形成できるので、ピストン（バルブシート部材）１に大きな設計変更をもたらすことなくリーフバルブ３の急激な開弁動作を抑制できる。また、オリフィスＯ２が外周シート１ｊのポート１ｄよりも外周側に配置される部分である外周部１ｊ２に設けられているので、リーフバルブ３の外周部の外周シート１ｊへの吸着を防止でき、リーフバルブ３の外周シート１ｊからの離間が滑らかになって、より一層、リーフバルブ３の開弁時の圧力変動を抑制できるので異音発生抑制効果を高め得る。

また、第２の実施の形態の減衰バルブＶ２では、ポート１ｄの周りに本体１ａから突出する堰部１ｍが設けられているので、リーフバルブ３が伸側室Ｒ１の圧力を受けてピストン１側へ押し付けられた際に堰部１ｍがリーフバルブ３を支えてリーフバルブ３の変形を抑制するのでリーフバルブ３の劣化を防止できる。なお、堰部１ｍは、リーフバルブ３がピストン１に積層された際にリーフバルブ３に当接することが好ましいが、ポート１ｄからオリフィスＯ２へ向かう液体の流れを流路Ｐ２へ誘導可能である限りにおいて、リーフバルブ３がピストン１に積層された状態でリーフバルブ３と堰部１ｍとの間に隙間があってもよい。

そして、本実施の形態の緩衝器Ｄは、シリンダ１０と、シリンダ１０内に軸方向へ移動可能に挿入されるピストンロッド１１と、減衰バルブＶ１，Ｖ２とを備えており、減衰バルブＶ１，Ｖ２は、シリンダ１０とピストンロッド１１が軸方向へ相対移動する際に生じる液体の流れに対して抵抗を与える。このため、緩衝器Ｄが伸縮してシリンダ１０とピストンロッド１１が軸方向へ相対移動するときに減衰バルブＶ１，Ｖ２の抵抗に起因する減衰力を発揮でき、車両における乗心地を向上できる。

なお、本実施の形態の減衰バルブＶ１は、緩衝器Ｄの伸側の減衰バルブとして機能するように、ピストン（バルブシート部材）１とリーフバルブ２とで構成されており、本実施の形態の減衰バルブＶ２は、緩衝器Ｄの圧側の減衰バルブとして機能するように、ピストン（バルブシート部材）１とリーフバルブ３とで構成されている。このように、１つのバルブシート部材の両端の一方と他方とに減衰バルブＶ１，Ｖ２とがそれぞれ適用されてもよいが、１つのバルブシート部材の両端のうち一方或いは両方に減衰バルブＶ１のみ或いは減衰バルブＶ２のみが適用されてもよい。

また、本実施の形態の緩衝器Ｄにおける減衰バルブＶ１，Ｖ２は、ピストンロッド１１に取り付けられている。しかし、シリンダ１０に出入りするピストンロッドは、必ずしもバルブシート部材が取り付けられたピストンロッドでなくてもよく、減衰バルブを設ける位置もピストン部に限られない。たとえば、緩衝器Ｄがリザーバ室を備え、リザーバ室でシリンダに出入りするピストンロッドの体積補償をする場合には、シリンダ内とリザーバ室とを区画する区画部材をバルブシート部材とし、当該区画部材に積層されるリーフバルブとで減衰バルブＶ１或いは減衰バルブＶ２を構成してもよい。

以上、本発明の好ましい実施の形態を詳細に説明したが、特許請求の範囲から逸脱しない限り、改造、変形、及び変更が可能である。

１・・・ピストン（バルブシート部座）、１ａ・・・本体、１ｃ，１ｄ・・・ポート、１ｅ，１ｉ・・・内周シート、１ｆ，１ｊ・・・外周シート、１ｇ・・・中間シート、１ｍ・・・堰部、２，３・・・リーフバルブ、１０・・・シリンダ、１１・・・ピストンロッド、Ｄ・・・緩衝器、Ｏ１，Ｏ２・・・オリフィス、Ｐ１，Ｐ２・・・流路、Ｖ１，Ｖ２・・・減衰バルブ

Claims (3)

1. シリンダと、
   前記シリンダ内に軸方向へ移動可能に挿入されるピストンロッドと、
   前記シリンダと前記ピストンロッドが軸方向へ相対移動する際に生じる液体の流れに対して抵抗を与える減衰バルブとを備え、
   前記減衰バルブは、
   環状の本体と、前記本体の軸方向の一端から他端へ貫くとともに前記本体に対して周方向に離間して配置される複数のポートと、前記本体の一端の前記各ポートよりも内周側から軸方向へ突出する環状の内周シートと、前記本体の一端から軸方向へ突出して前記内周シートに連なってそれぞれ前記ポートを一つずつ取り囲む複数の外周シートとを備えたバルブシート部材と、
   環状であって前記内周シートと前記外周シートとに当接可能であって内周側が前記バルブシート部材に固定されて外周側の撓みが許容されるリーフバルブとを備え、
   前記バルブシート部材または前記リーフバルブは、前記ポートと対を成すオリフィスを有し、
   前記バルブシート部材は、前記ポートと対を成す前記オリフィスとをそれぞれ連通する複数の流路を有し、
   前記流路は、前記ポートよりも内周側に配置されている
   ことを特徴とする緩衝器。
2. 前記バルブシート部材は、前記ポートの内周側であって前記内周シートの外周側に配置されて前記本体の一端から軸方向へ突出する中間シートを有し、
   前記流路は、前記内周シートと前記中間シートの間の空隙で形成される
   ことを特徴とする請求項１に記載の緩衝器。
3. 前記バルブシート部材は、前記本体の一端であって前記外周シートの径方向内側から軸方向へ突出するとともに前記ポートの内周側のみが開口されて前記リーフバルブに当接可能な堰部を有し、
   前記オリフィスは、前記外周シートのうち、前記ポートの外周側に配置される部分に設けられる
   ことを特徴とする請求項１に記載の緩衝器。

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