JP2857403B2 - 減衰力可変型液圧緩衝器 - Google Patents

減衰力可変型液圧緩衝器

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JP2857403B2
JP2857403B2 JP3458689A JP3458689A JP2857403B2 JP 2857403 B2 JP2857403 B2 JP 2857403B2 JP 3458689 A JP3458689 A JP 3458689A JP 3458689 A JP3458689 A JP 3458689A JP 2857403 B2 JP2857403 B2 JP 2857403B2
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damping
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逸世 金成
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、自動車のサスペンションに用いるのに最適
な、減衰力特性を変化可能な液圧緩衝器に関する。
(従来の技術) 従来の減衰力可変型液圧緩衝器としては、例えば、特
開昭58−81243号公報に記載されているようなものが知
られている。
この従来緩衝器は、シリンダ内を下部液室と上部液室
に画成して第1ピストン部及び第2ピストン部とから成
るピストンが設けられ、第1ピストン部に設けられた第
1の伸側及び圧側減衰弁と、第2ピストン部に設けられ
た第2の伸側及び圧側減衰弁とを、中間液室を介して直
列に配設すると共に、中間液室に設けた切換バルブによ
って中間液室と下部液室との連通を選択的に切換可能と
したものであった。
従って、この従来緩衝器では、切換バルブの切り換え
により、中間室と下部液室とを連通した際には低減衰力
特性が得られ、該連通を絶った際には、高減衰力特性と
なるものであった。
(発明が解決しようとする課題) しかしながら、このような従来の減衰力可変型液圧緩
衝器にあっては、上述のように、第1の伸側・圧側減衰
弁と、第2の伸側・圧側減衰弁との間が共通の中間液室
を介して連通され、共通の切換バルブで流路の切り変え
を行うようになっていたため、伸側と圧側とで減衰力特
性を独立して設定することができず、減衰力特性の設定
自由度が低いというい問題があった。
加えて、第1ピストン部と第2ピストン部とが中間液
室を介して直列に分割されているため、構成部分が多く
なり、しかも、ピストンの長さが長くなって、ピストン
のストローク範囲を挟めてしまい、このストローク範囲
を広げるためには液圧緩衝器の基本長が長くなってしま
うという問題もあった。
本発明は、上述の従来技術の問題に着目して成された
もので、減衰力特性の設定自由度が高く、しかも、部品
点数の削減及びピストンのストローク範囲の拡大が可能
な減衰力可変型液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) 上述のような目的を達成するために、本発明の減衰力
可変型液圧緩衝器では、ピストンロッドの先端の小径部
に固定されたピストンにより内部を上下液室に画成さ
れ、作動液が充填されたシリンダを備え、前記ピストン
の少なくともいずれか一方の液室側において、前記ピス
トンの端面に、少なくとも部分的に円弧状であり内外二
重に形成された内側溝及び外側溝と、前記内側溝の内周
に形成された固定シート面、ならびに内側溝の外周に形
成された内側シート面、及び外周溝の外周にあって内側
シート面より一方の液室側に突出して形成された外側シ
ート面と、前記ピストンロッドの小径部に中心孔が挿通
された状態で、前記固定シート面、ピストンロッド及び
挟持部材に内周が挟持されて固定され、外周がそれぞれ
前記内側溝を外側溝へ開閉すべく内側シート面に当接状
態で設けられた第1減衰弁、及び、第1減衰弁と離間し
て一方の液室側にあり、外側溝を含む中間室を第1減衰
弁との間に形成し、該中間室を一方の液室側へ開閉すべ
く外側シート面に当接状態で設けられた第2減衰弁と、
前記内側溝をピストンを挟んで他方の液室に連通させる
第1連通路と、前記中間室を第2減衰弁を介せず直接当
該端面側の一方の液室に連通させるよう前記内側溝を避
けてピストン端面に刻設された半径方向溝を有する第2
連通路と、該第2連通路の途中に設けられた可変オリフ
ィスとを設けた。
(作 用) 本発明の減衰力可変型液圧緩衝器では、ピストンが伸
側・圧側のいずれかにストロークすると、他方の液室内
の作動液が第1連通路から内側溝に流入し、そこから第
1減衰弁を開弁して外側溝を含む中間室に流入する。こ
の際に、第1減衰弁と内側シート面との間に生じる隙間
を作動液が流れる際に減衰力が生じる。
そして、作動液はこの中間室からは、以下の2つの経
路を経て一方の液室に流入するもので、即ち、第1の経
路は、中間室の外側溝の部分から第2減衰弁を開弁して
他方の液室に至る経路であり、第2の経路は、中間室か
ら第2連通路及びこの第2連通路途中の可変オリフィス
を介して他方の液室に流入する経路である。
この中間室よりも下流に生じる作動液の2つ経路の選
択は、可変オリフィスの流通抵抗の調節により成される
もので、即ち、可変オリフィスの流通抵抗を高く調節し
た場合には、作動液は第2減衰弁を開弁して流通し、可
変オリフィスの流通抵抗を低くした場合には、作動液は
中間室から第2連通路の方へ流通する。
従って、作動液が第2減衰弁を開弁して流通する際に
は、上述の第1減衰弁で生じた速度2/3乗特性の減衰力
と、第2減衰弁と外側シート面間に形成される隙間で生
じる速度2/3乗特性の減衰力とが直列に加わり、一方、
作動液が第2連通路を流通する際には、前記第1減衰弁
で生じた減衰力と、可変オリフィスで生じた速度2/3乗
特性の減衰力と、可変オリフィスで生じる速度2乗特性
の減衰力とが直列に加わることになり、低速域から高速
域まで線形の減衰力が得られる。
また、ピストンの他方の液室側に減衰弁及び可変オリ
フィスを設けている場合には、ピストンが上記したのと
は反対側にストロークすると、そのした場合には、ピス
トンの他方の液室側に設けた両減衰弁及び可変オリフィ
スにより減衰力が生じるようにすることができる。
(実施例) 以下、本発明の実施例を図面により詳述する。
まず、実施例の構成について説明する。
第1図は、本発明一実施例の減衰力可変型液圧緩衝器
の主要部を示す断面図であって、図中1は円筒状のシリ
ンダを示している。このシリンダ1は、摺動自在に装填
されたピストン2によって、上部液室Aと下部液室Bと
に画成され、両室A,Bには油等の作動液が充填されてい
る。
前記ピストン2は、ピストンロッド3の先端に取り付
けられている。即ち、スプリング4,スプリングシート5,
ワッシャ6,第2圧側減衰弁7,ワッシャ71,第1圧側減衰
弁8,ピストン2,第1伸側減衰弁9,ワッシャ91,第2伸側
減衰弁10,ワッシャ11,スプリングシート12,スプリング1
3を順次装着し、最後にナット14で締結して取り付けら
れている。
さらに詳述すると、前記ピストン2には、中央にピス
トンロッド3を挿通するピストン貫通孔2aが穿設され、
また、上部液室A側である上端面には、内外二重に圧側
内側溝2bと圧側外側溝2cが形成されている。両溝2b,2c
は、ピストン2のY−Y矢視図である第2図に示すよう
に、ほぼ環状に形成され、その外周には、それぞれ内側
シート面2dと外側シート面2eが形成されている。
そして、前記内側シート面2dには、第1図に示すよう
に、前記第1圧側減衰弁8が当接されていて、前記圧側
内側溝2bはこの第1圧側減衰弁8の撓みにより圧側外側
溝2cに対して開閉される。
一方、前記外側シート面2eには第2圧側減衰弁7が当
接されていて、この第2圧側減衰弁7の撓みにより圧側
外側溝2cが上部液室Aに対して開閉可能となっている。
尚、前記第2圧側減衰弁7には前記スプリング4の付勢
力が閉弁方向に与えられていて、第2圧側減衰弁7の方
が第1圧側減衰弁8よりも開弁し難くなっている。
また、前記圧側内側溝2bは、ピストン2に上下方向に
穿設された4つの第1圧側連通路2f(第2図参照)によ
り下部液室Bに連通されている。
一方、前記外側溝2cは、圧側中間室2h及び第2圧側連
通路20を介して上部液室Aに連通されている。即ち、圧
側外側溝2cの1箇所に、ピストン貫通孔2aに一端を開口
し、かつ、圧側内側溝2bとは画成して、半径方向に溝状
に形成された圧側中間室2hが設けられている。そして、
前記ピストンロッド3の軸心の穿設された中空部20a
と、この中空部20aと前記圧側中間室2hとを連通すべく
ピストンロッド3に径方向に穿設された圧側ポート20b
と、この中空部20aと上部液室Aとを連通すして径方向
に穿設された連通孔20cとによって、第2圧側連通路20
が形成されている。
一方、前記ピストン2の下部液室B側の下端面も上端
面側と対称的な構成となっていて、即ち、下端面には、
内外二重に伸側内側溝2jと伸側外側溝2kが形成されてい
る。両溝2j,2kは、ピストン2のX−X矢視図である第
3図に示すように、ほぼ環状に形成され、その外周に
は、それぞれ内側シート面2mと外側シート面2nが形成さ
れている。
そして、前記内側シート面2mには、第1図に示すよう
に、前記第1伸側減衰弁9が当接されていて、前記伸側
内側溝2mはこの第1伸側減衰弁9の撓みにより伸側外側
溝2kに対して開閉される。
一方、前記外側シート面2nには第2伸側減衰弁10が当
接されていて、この第2伸側減衰弁10の撓みにより伸側
外側溝2kが下部液室Bに対して開閉可能となっている。
尚、前記第2伸側減衰弁10には前記スプリング13の付勢
力が閉弁方向に与えられていて、第2伸側減衰弁10の方
が第1伸側減衰弁9よりも開弁し難くなっている。
また、前記伸側内側溝2jは、ピストン2に上下方向に
穿設された6つの第1伸側連通路2f(第3図参照)によ
り上部液室Aに連通されている。
一方、前記伸側内側溝2jは、伸側中間室2r及び第2伸
側連通路30を介して下部液室Bに連通されている。即
ち、伸側外側溝2jの1箇所には、ピストン貫通孔2aに一
端を開口し、かつ、伸側内側溝2bとは画成して、半径方
向に溝状に形成された伸側中間室2rが設けられている。
そして、前記中空部20aと、この中空部20aと前記伸側中
間室2rとを連通すべくピストンロッド3に半径方向に穿
設された伸側ポート30aとによって、第2伸側連通路30
が形成されている。
さらに、前記ピストンロッド3の先端には、可変オリ
フィスとしての調整子15が、上側スラストブッシュ16
と、下側スラストブッシュ17に挟持されて、回転可能に
設けられている。
この調整子15は、上下に画成された調整子中空部15a,
15bを有して筒状に形成され、かつ、前記圧側ポート20b
に符合する位置に、圧側オリフィス孔15cが形成される
と共に、伸側ポート30aと符合する位置に伸側オリフィ
ス孔15dが形成されていて、この調整子15を回転させる
ことで、両オリフィス孔15c,15dを両ポート20b,30aに符
合させたり、符合させなかったりすることで、第2圧側
連通路20及び第2伸側連通路30の流路断面積を変更可能
に形成されている。
尚、前記両オリフィス孔15c,15dの流通抵抗は、第2
圧側・伸側減衰弁7,10の開弁抵抗よりも小さく設定され
ている。また、前記調整子15の回転は、ピストンロッド
3内に設けられたコントロールロッド18により成され、
このコントロールロッド18は、ピストンロッド3の上端
部まで延在され、このピストンロッド3の車体取付部分
に設けられた図外のアクチュエータにより回転力を与え
るようになっている。
次に、実施例の作用について説明する。
(イ)伸側行程時 ピストン2が伸側にストロークする時には、上部液室
Aの液圧上昇に伴ない、上部液室Aの作動液が下部液室
Bに流入するが、この際に作動液が流れる経路は、以下
のようになる。
まず、上部液室A内の作動液は、第1伸側連通路2pを
通り伸側内側溝2jに流入する。そして、この伸側内側溝
2jから第1伸側減衰弁9を撓ませて、第1伸側減衰弁9
と内側シート面2mとの間に生じる隙間から伸側外側溝2k
内に、流入する。
次に、この伸側外側溝2kに流入した作動液は、以下の
2つの経路のうちのいずれかを通り下部液室Bに流入す
る。
側ち、第1の経路は、第2伸側減衰弁10を開弁して、
この第2伸側減衰弁10と外側シート面2nとの間に生じる
隙間から下部液室Bに至る経路である。一方、第2の経
路は、伸側外側溝2kが含まれる中間室2rから、伸側ポー
ト30a〜伸側オリフィス孔15d及び調整子中空部15b〜中
空部20aを経由して下部液室Bに至る経路、つまり、第
2伸側連通路30を経由する経路である。
そして、上記2つ経路の選択は、調整子15の回転によ
り成されるもので、つまり、調整子15の伸側オリフィス
孔15dと伸側ポート30aとを符合させずに、第2伸側連通
路30を遮断した場合には、作動液は第2伸側減衰弁10を
開弁して下部液室Bに流通し、一方、伸側オリフィス孔
15dと伸側ポート30aとを符合させた場合には、作動液は
第2伸側連通路30を経由して下部液室Bに流通する。
従って、作動液が第1伸側減衰弁9及び第2伸側減衰
弁10を開弁して流通する際には、第1伸側減衰弁9と内
側シート面2mとの間で生じた速度2/3乗特性の減衰力
と、第2伸側減衰弁10と外側シート面2n間に形成される
隙間で生じる速度2/3乗特性の減衰力とが直列に加わっ
て、直線に近い高減衰力特性となる。
一方、作動液が第2伸側連通路30を流通する際には、
前記第1伸側減衰弁9で生じた速度2/3乗特性の減衰力
と、伸側オリフィス孔15dで生じる速度2乗特性の減衰
力とが直列に加わることになり、直線に近い低減衰力特
性となる。
尚、このように低減衰力特性とした場合、ピストン速
度が低い場合には作動液は伸側オリフィス孔15dを流通
するが、ピストン速度が高くなってくると伸側オリフィ
ス孔15dの流通抵抗が高くなって、第1伸側減衰弁9を
開弁することになる。
(ロ)圧側行程時 ピストン2が圧側にストロークした時には、上述の伸
側行程の場合とほぼ対称的な作動となる。側ち、圧行程
が成されると、下部液室Bの作動液が第1圧側連通路2f
を通り圧側内側溝2bに流入する。そして、この圧側内側
溝2bから第1圧側減衰弁8を撓ませて、第1圧側減衰弁
8と内側シート面2dとの間に生じる隙間から圧側外側溝
2c内に、流入する。
次に、この圧側外側溝2cに流入した作動液は、上記伸
側行程と同様に以下の2つの経路のうちのいずれかを通
り上部液室Aに流入する。
即ち、第1の経路は、第2圧側減衰弁7を開弁して、
この第2圧側減衰弁7と外側シート面2eとの間に生じる
隙間から上部液室Aに至る経路である。一方、第2の経
路は、圧側外側溝2eが含まれる中間室2hから、圧側ポー
ト20b〜圧側側オリフィス孔15c及び調整子中空部15a〜
連通孔20cを経由して下部液室Bに至る経路、つまり、
第2圧側連通路20を経由する経路である。
そして、この圧側行程の場合も上記2つ経路の選択
は、調整子15を回転させて行うもので、つまり、調整子
15の圧側オリフィス孔15cと圧側ポート20aとを符合させ
ずに、第2圧側連通路20を遮断した場合には、作動液は
第2圧側減衰弁7を開弁して上部液室Aに流通し、一
方、圧側オリフィス孔15cと圧側ポート20bとを符合させ
た場合には、作動液は第2圧側側連通路20を経由して上
部液室Aに流通する。
従って、作動液が第1圧側減衰弁8及び第2圧側減衰
弁7を開弁して流通する際には、第1圧側減衰弁8と内
側シート面2dとの間で生じた速度2/3乗特性の減衰力
と、第2圧側減衰弁7と外側シート面2e間に形成される
隙間で生じる速度2/3乗特性の減衰力とが直列に加わっ
て、直線に近い高減衰力特性となる。
一方、作動液が第2圧側連通路20を流通する際には、
前記第1圧側減衰弁8で生じた速度2/3乗特性の減衰力
と、圧側オリフィス孔15cで生じる速度2乗特性の減衰
力とが直列に加わることになり、直線に近い低減衰力特
性となる。
尚、このように低減衰力特性とした場合、ピストン速
度が低い場合には作動液は圧側オリフィス孔15cを流通
するが、ピストン速度が高くなってくると圧側オリフィ
ス孔15cの流通抵抗が高くなって、第1圧側減衰弁8を
開弁することになる。
以上説明してきたように、実施例の減衰力可変型液圧
緩衝器では、伸側行程と圧側行程とでは、減衰力を発生
させる減衰弁やオリフィス孔が完全に異なるため、圧側
・伸側の減衰力特性を完全に独立して設定することがで
きる。従って、減衰力の設定自由度が高いという特徴を
有している。
さらに、実施例では、1つのピストン2の両端にそれ
ぞれ圧側行程で減衰力を発生するための第1,2圧側減衰
弁7,8と、伸側行程で減衰力を発生するための第1,2伸側
減衰弁9,10を設けるようにしているため、従来のように
ピストンを2つ用いているものと比べ、部品点数を少な
くして、構成を簡単にできるという特徴が得られ、併せ
て、各減衰弁7,8,9,10を含んだピストン2の長さを短く
でき、これによって、従来と比べ、同じ液圧緩衝器の基
本長において、ピストンのストローク範囲を広くできる
という特徴が得られる。
加えて、実施例の減衰力特性は、第1圧側及び伸側減
衰弁8,9の減衰力に対し、それとは直列に、第2圧側及
び伸側減衰弁7,10もしくは圧側及び伸側オリフィス15c,
15dの減衰力を加えた特性となるため、直線的な減衰力
特性を得るのが容易であるという特徴を有している。
以上本発明の実施例を図面により詳述してきたが、具
体的な構成は、この実施例に限られるものではなく、本
発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっ
ても本発明に含まれる。
例えば、実施例では、伸側・圧側の両方に本発明を適
用したが、いずれか一方のみに適用してもよい。
(発明の効果) 以上説明してきたように、本発明の減衰力可変型液圧
緩衝器では、2つのピストンを用いることなく1つのピ
ストンの片側に第1・第2減衰弁を設けるようにしたた
め、部品点数を少なくして、構成を簡単にできるという
効果が得られる。さらに、このように1つのピストンの
片側に第1・第2減衰弁を設けるようにしているため、
伸側・圧側の両方で減衰力が生じるようにする場合、単
一のピストンの両端部にそれぞれ第1・第2減衰弁を設
けるようにすればよく、従来と比較してピストン長を短
くできるもので、これによって、従来と比べ、同じ液圧
緩衝器の基本長において、ピストンのストローク範囲を
広くできるという効果が得られる。
上記効果に加え、本発明では、伸側・圧側両行程で減
衰力が生じるようにする場合には、ピストンの片側に中
間室を挟んで第1減衰弁と第2減衰弁とを設け、また、
他方側にも中間室を挟んで第1減衰弁と第2減衰弁とを
設け、それぞれの中間室から独立して第2連通路及び可
変オリフィスを介して作動液が流通可能としたために、
伸側と圧側とで、それぞれ独立して減衰力を設定でき、
減衰力特性の設定自由度が向上するという効果が得られ
る。
また、本発明緩衝器の減衰力特性は、第1減衰弁の減
衰力に対し、直列に、第2減衰弁もしくは可変オリフィ
スの減衰力を加えた特性となるために、直線的に減衰力
特性を得るのが容易であるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】 第1図は本発明一実施例の減衰力可変型液圧緩衝器の要
部を示す断面図、第2図は実施例のピストンの上面を示
す第1図Y−Y矢視図、第3図は実施例のピストンの下
面を示す第1図X−X矢視図である。 A……上部液室 B……下部液室 1……シリンダ 2……ピストン 2a……ピストン貫通孔(第2連通路) 2b……圧側内側溝 2c……圧側外側溝 2d……内側シート面 2e……外側シート面 2f……第1圧側連通路 2h……圧側中間室 2j……伸側内側溝 2k……伸側外側溝 2m……内側シート面 2n……外側シート面 2p……第1伸側連通路 2r……伸側中間室 7……第2圧側減衰弁 8……第1圧側減衰弁 9……第1伸側減衰弁 10……第2伸側減衰弁 15……調整子(可変オリフィス) 15c……圧側オリフィス孔 15d……伸側オリフィス孔 20……第2圧側連通路 30……第2伸側連通路

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ピストンロッドの先端の小径部に固定され
    たピストンにより内部を上下液室に画成され、作動液が
    充填されたシリンダを備え、前記ピストンの少なくとも
    いずれか一方の液室側において、 前記ピストンの端面に、少なくとも部分的に円弧状であ
    り内外二重に形成された内側溝及び外側溝と、 前記内側溝の内周に形成された固定シート面、ならびに
    内側溝の外周に形成された内側シート面、及び外周溝の
    外周にあって内側シート面より一方の液室側に突出して
    形成された外側シート面と、 前記ピストンロッドの小径部に中心孔が挿通された状態
    で、前記固定シート面、ピストンロッド及び挟持部材に
    内周が挟持されて固定され、外周がそれぞれ前記内側溝
    を外側溝へ開閉すべく内側シート面に当接状態で設けら
    れた第1減衰弁、及び、第1減衰弁と離間して一方の液
    室側にあり、外側溝を含む中間室を第1減衰弁との間に
    形成し、該中間室を一方の液室側へ開閉すべく外側シー
    ト面に当接状態で設けられた第2減衰弁と、 前記内側溝をピストンを挟んで他方の液室に連通させる
    第1連通路と、 前記中間室を第2減衰弁を介さず直接当該端面側の一方
    の液室に連通させるよう前記内側溝を避けてピストン端
    面に刻設された半径方向溝を有する第2連通路と、 該第2連通路の途中に設けられた可変オリフィスと、 を備えていることを特徴とる減衰力可変型液圧緩衝器。
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Cited By (1)

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