JP6154741B2

JP6154741B2 - 緩衝器

Info

Publication number: JP6154741B2
Application number: JP2013263151A
Authority: JP
Inventors: 隆久望月; 伊藤　直樹; 直樹伊藤
Original assignee: KYB Corp
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 2013-12-20
Filing date: 2013-12-20
Publication date: 2017-06-28
Anticipated expiration: 2033-12-20
Also published as: EP3093520A1; EP3093520A4; WO2015093535A1; CN105874238A; CN105874238B; JP2015117812A; US20160319897A1

Description

本発明は、緩衝器に関するものである。

車両において、車輪を懸架する懸架装置に利用される緩衝器の中には、シリンダと、このシリンダに出入りするピストンロッドと、このピストンロッドの先端部に保持されてシリンダ内に軸方向に移動可能に挿入されるピストンと、シリンダ外に形成されて作動液が貯留されるリザーバと、ピストン側室からロッド側室へ向かう作動液の流れのみを許容するピストン通路と、リザーバからピストン側室へ向かう作動液の流れのみを許容する吸込み通路と、ロッド側室とリザーバとを連通する排出通路と、この排出通路の途中に設けられる減衰弁とを備え、ユニフロー型に設定されるものがある（例えば、特許文献１）。このような、ユニフロー型緩衝器は、伸長時、圧縮時の何れにおいても、作動液がピストン側室、ロッド側室、リザーバを一方通行で循環するようになっており、伸長時と圧縮時の両方で、上記減衰弁の抵抗に起因する減衰力を発生する。

特開２００９−２２２１３６号公報

ユニフロー型緩衝器の中には、例えば、特許文献１に開示され、図４に示すように、シリンダ１と、このシリンダ１の外周に起立する中間筒９００と、この中間筒９００の外周に起立する外筒４００とを備えて三重管構造とされるものがあり、このような緩衝器は、中間筒９００とシリンダ１との間に形成される筒状隙間１２０を排出通路の一部として利用し、中間筒９００と外筒４００との間に形成される筒状隙間をリザーバＲとして利用している。そして、中間筒９００と外筒４００の側部に、それぞれ、肉厚を貫通する孔９０１，４０１を形成するとともに、この孔９０１，４０１の縁に沿って筒状のスリーブ９０２，４０２を起立させ、これら両スリーブ９０２，４０２を利用して減衰弁Ｖ４を取り付けている。

しかしながら、上記構成によれば、三重管構造となるので緩衝器の構造が複雑になる。また、スリーブ９０２，４０２を、中間筒９００や外筒４００を形成する筒部材の一部を曲げ加工して形成するとしても、中間筒９００や外筒４００に溶接するとしても、加工が煩雑であり、減衰弁Ｖ４を取り付けるための作業効率が悪い。さらに、このような減衰弁Ｖ４の取り付け方法によれば、減衰弁Ｖ４をシリンダ１の軸方向の一端に寄せて取り付けることが難しい。このため、例えば、緩衝器の外周に車体を弾性支持する懸架ばねを設けるとともに、外筒４００にジャッキ機構を取り付け、このジャッキ機構で懸架ばねの一端を支持するばね受けを昇降させて車高を調節したい場合などには、軸方向寸法の都合上、対応できない虞がある。

そこで、本発明の目的は、構造が簡易であり、減衰弁を取り付けるための作業効率を向上させることが可能で、且つ、減衰弁をシリンダの一端に寄せて取り付けることが可能な緩衝器を提供することである。

上記課題を解決するための手段は、シリンダと、このシリンダに出入りするピストンロッドと、このピストンロッドの先端部に保持されて上記シリンダ内に軸方向に移動可能に挿入されるピストンと、上記シリンダ内に形成されて上記ピストンで区画され作動液が充填されるロッド側室及びピストン側室と、上記シリンダ外に形成されて作動液が貯留されるリザーバと、上記ピストン側室から上記ロッド側室へ向かう作動液の流れのみを許容するピストン通路と、上記リザーバから上記ピストン側室へ向かう作動液の流れのみを許容する吸込み通路と、上記ロッド側室と上記リザーバとを連通する排出通路と、この排出通路の途中に設けられる減衰弁とを備える緩衝器において、上記シリンダの外周に配置され上記シリンダとの間に筒状隙間を形成する外筒を備えて二重管構造とされるとともに、上記外筒に外付けされて内部に上記リザーバが形成されるタンクと、上記外筒と上記タンクとを接続する接続部材とを備えており、上記排出通路は、上記筒状隙間と上記接続部材を通って上記リザーバに連通することである。

本発明の緩衝器によれば、構造が簡易であり、減衰弁を取り付けるための作業効率を向上させることが可能で、且つ、減衰弁をシリンダの一端に寄せて取り付けることが可能となる。

本発明の一実施の形態に係る緩衝器の取り付け状態を示した縦断面図である。図１の主要部を拡大して示した図である。（ａ）は、図２の減衰弁部分を縦に切断し、拡大して示した図である。（ｂ）（ｃ）は、(ａ)の一部拡大図である。従来の緩衝器の主要部を拡大して示した図である。

以下に本発明の一実施の形態に係る緩衝器について、図面を参照しながら説明する。いくつかの図面を通して付された同じ符号は、同じ部品か対応する部品を示す。

図１に示すように、本実施の形態に係る緩衝器Ｄは、シリンダ１と、このシリンダ１に出入りするピストンロッド２と、このピストンロッド２の先端部に保持されて上記シリンダ１内に軸方向に移動可能に挿入されるピストン３と、上記シリンダ１内に形成されて上記ピストン３で区画され作動液が充填されるロッド側室１０及びピストン側室１１と、上記シリンダ１外に形成されて作動液が貯留されるリザーバＲと、上記ピストン側室１１から上記ロッド側室１０へ向かう作動液の流れのみを許容するピストン通路Ｌ１と、上記リザーバＲから上記ピストン側室１１へ向かう作動液の流れのみを許容する吸込み通路Ｌ２と、上記ロッド側室１０と上記リザーバＲとを連通する排出通路Ｌ３と、この排出通路Ｌ３の途中に設けられる減衰弁Ｖ３とを備えている。

さらに、緩衝器Ｄは、上記シリンダ１の外周に配置され上記シリンダ１との間に筒状隙間１２を形成する外筒４を備えて二重管構造とされるとともに、上記外筒４に外付けされて内部に上記リザーバＲが形成されるタンク５と、上記外筒４と上記タンク５とを接続する接続部材ＲＨとを備えている。そして、上記排出通路Ｌ３は、上記筒状隙間１２と上記接続部材ＲＨを通って上記リザーバＲに連通する。

以下、詳細に説明すると、本実施の形態に係る緩衝器Ｄは、二輪車や三輪車等の鞍乗型車両において後輪を懸架するリアクッションに利用されている。本実施の形態において、リアクッションは、緩衝器Ｄと、この緩衝器Ｄの外周に設けられる懸架ばねＳと、この懸架ばねＳの端部を支持する上下一対のばね受けＳＳ１，ＳＳ２と、車高調整用のジャッキ機構Ｊとを備えている。そして、上記懸架ばねＳは、コイルばねからなり、緩衝器Ｄを伸長方向に附勢して車体を弾性支持し、路面凹凸による衝撃を吸収する。

本実施の形態において、ジャッキ機構Ｊは、非圧縮性の作動流体が充填されるジャッキ室４０と、このジャッキ室４０の下側開口を塞ぐとともに上側のばね受けＳＳ１を支える上下動可能なジャッキピストン４１と、ジャッキ室４０とホースＪＨで接続される図示しないポンプと、ばね受けＳＳ１を懸架ばねＳ側に附勢する補助ばね４２とを備えており、ポンプでジャッキ室４０に作動流体を給排し、ジャッキピストン４１でばね受けＳＳ１を昇降させて車高を調節する。また、本実施の形態においては、ばね受けＳＳ１を補助ばね４２でも支えているので、ジャッキ室４０に作動流体を供給しやすい。なお、リアクッションの構成は、適宜変更することが可能であり、ジャッキ機構Ｊを廃するとしてもよい。また、本発明に係る緩衝器Ｄがリアクッション以外に利用されるとしてもよい。

つづいて、緩衝器Ｄは、有底筒状に形成されるとともに底部４ｂを上側に向けて配置される外筒４と、この外筒４の軸心部に起立する筒状のシリンダ１と、このシリンダ１の上端と外筒４の底部４ｂとの間に挟まれて固定されるベース部材６と、外筒４の下側開口端部に螺合する環状のキャップ７と、このキャップ７で抜け止めされてシリンダ１の下側開口部に固定される環状のロッドガイド８と、このロッドガイド８で軸支されながらシリンダ１に出入りするピストンロッド２と、このピストンロッド２の上端部（先端部）に保持されてシリンダ１内に軸方向に移動可能に挿入されるピストン３と、ロッドガイド８と外筒４との間を塞ぐ環状のシールリング８０と、ロッドガイド８とピストンロッド２との間を塞ぐ環状のダストシール８１及びオイルシール８２と、外筒４の外側に配置され車体に固定されるタンク５と、このタンク５と外筒４とを接続する接続部材ＲＨとを備えている。

そして、外筒４の上端とピストンロッド２の下端には、取付部材Ｂ１，Ｂ２がそれぞれ固定されており、上側の取付部材Ｂ１が車体の骨格となる車体フレームに連結され、下側の取付部材Ｂ２が後輪を支持するスイングアームに連結されるので、路面凹凸による衝撃が後輪に入力されるとピストンロッド２がシリンダ１に出入りして緩衝器Ｄが伸縮する。なお、本実施の形態において、シリンダ１が車体側に連結されるとともに、ピストンロッド２が車輪側に連結されて、緩衝器Ｄが倒立型に設定されている。このようにすることで、減衰弁Ｖ３をばね上に配置できるが、シリンダ１が車輪側に連結されるとともに、ピストンロッド２が車体側に連結されて、緩衝器Ｄが正立型に設定されるとしてもよい。

外筒４の内側には、シリンダ１内に形成されてピストン３で区画されるロッド側室１０及びピストン側室１１と、シリンダ１の外周に形成される筒状隙間１２と、外筒４の底部４ｂに形成される溝４ｃとベース部材６との間に形成されるボトム室１３とが形成されており、ロッド側室１０、ピストン側室１１、筒状隙間１２及びボトム室１３に作動液が充填されている。

また、外筒４に外付けされるタンク５の内部には、リザーバＲが形成されており、このリザーバＲは、タンク５内に設けられる隔壁部材５０で液溜室５１と気室５２に区画されている。タンク５が外筒４に外付けされた状態とは、外筒４の内部にタンク５が収容されたり、タンク５の内部に外筒４が収容されたりしておらず、外筒４の外部にタンク５が配置され、且つ、タンク５の外部に外筒４が配置された状態をいうものである。なお、本実施の形態において、タンク５は、ホースや管路等、内部に図示しない通路が形成される接続部材ＲＨで外筒４と接続されており、当該接続部材ＲＨの図示しない通路を介して液溜室５１とボトム室１３とが連通している。しかし、タンク５が外筒４に外付けされていれば、外筒４とタンク５が一体形成されていてもよい。この場合、外筒４とタンク５の接合部分が接続部材ＲＨに相当し、この接合部分に液溜室５１とボトム室１３とを連通する通路を形成すればよい。

本実施の形態において、隔壁部材５０は、弾性変形可能なブラダからなり、液溜室５１と気室５２とを区画しながらこれらの容積比率を変更できる。液溜室５１には作動液が充填されるとともに、気室５２には気体が圧縮されながら封入されている。なお、本実施の形態において、作動液は作動油からなるが、この限りではなく、作動油以外にも、減衰力を発揮可能な液体であれば作動液として利用することができる。また、気体は、空気からなるが、窒素等の不活性ガスからなるとしてもよい。また、隔壁部材５０は、液溜室５１と気室５２とを区画しながらリザーバＲにおける液溜室５１と気室５２の容積比率を変更できればブラダ以外であってもよく、例えば、フリーピストンやベローズであってもよい。

ロッド側室１０とピストン側室１１は、ピストン３に形成されるピストン通路Ｌ１を介して連通している。ピストン通路Ｌ１には、逆止弁Ｖ１が設けられているので、ピストン通路Ｌ１をピストン側室１１からロッド側室１０に向かう作動液の流れのみが許容され、反対方向の流れが阻止される。

ピストン側室１１は、ベース部材６に形成されるベース通路６ａを介してボトム室１３と連通する。また、このボトム室１３には、外筒４の底部４ｂに形成される第一ボトム通路４ｄの一端が連なるとともに、この第一ボトム通路４ｄの他端には、リザーバＲの液溜室５１と連通する接続部材ＲＨが接続されている。つまり、本実施の形態において、ベース通路６ａと、ボトム室１３と、第一ボトム通路４ｄと、接続部材ＲＨ内に形成される図示しない通路とを備えて、ピストン側室１１とリザーバＲとを連通する吸込み通路Ｌ２が構成されている。ベース通路６ａには、逆止弁Ｖ２が設けられているので、吸込み通路Ｌ２をリザーバＲからピストン側室１１に向かう作動液の流れのみが許容され、反対方向の流れが阻止される。

ロッド側室１０は、シリンダ１の下部に形成される通孔１ａを介して筒状隙間１２と連通する。また、この筒状隙間１２には、外筒４の筒部４ａと底部４ｂの境界部分に径方向に沿って形成される取付孔９が開口している。この取付孔９には、外筒４の底部４ａに形成される第二ボトム通路４ｅの一端が連なっており、この第二ボトム通路４ｅの他端は、第一ボトム通路４ｄに連なっている。つまり、本実施の形態において、シリンダ１の通孔１ａと、筒状隙間１２と、取付孔９と、第二ボトム通路４ｅと、第一ボトム通路４ｄと、接続部材ＲＨ内に形成される図示しない通路とを備えて、ロッド側室１０とリザーバＲとを連通する排出通路Ｌ３が構成されている。また、取付孔９には、排出通路Ｌ３を通過する作動液の流れに抵抗を与える減衰弁Ｖ３が取り付けられている。

具体的に、取付孔９は、外筒４の上部に形成されて外側に突出する厚肉部４ｆに、外筒４の筒部４ａの軸心線に対して略垂直に形成されており、図２に示すように、外筒４の外側に面する大径な挿入穴９ａと、この挿入穴９ａの中心から筒状隙間１２に向けて外筒４を貫通する小径な螺子孔９ｂとからなる。この螺子孔９ｂが形成される外筒４の内周面には、筒状隙間１２側に雌螺子加工がなされている。そして、減衰弁Ｖ３は、本実施の形態において、バルブケースＶＣに収容されており、このバルブケースＶＣととともにバルブアッシーを構成し、一体化されている。バルブケースＶＣは、外筒４に連結される筒状のケース部材９０と、このケース部材９０の外側開口を塞ぐ有底筒状のキャップ部材９１とで構成されている。

ケース部材９０は、上記したように、筒状に形成されており、シリンダ側から順に連なり同軸上に配置される螺子部９０ａと、中径部９０ｂと、大径部９０ｃと、フランジ部９０ｄと、スリーブ９０ｅとを備えて構成されている。螺子部９０ａの先端部の外周面には、雄螺子加工がなされており、取付孔９における螺子孔９ｂに螺合するようになっている。中径部９０ｂは、螺子部９０ａ及び螺子孔９ｂよりも外径が大きく、挿入穴９ａよりも外径が小さく形成されており、中径部９０ｂの外周に作動液が移動可能な環状通路１４を形成している。螺子部９０ａの基端部には、環状のシールリング４３が取り付けられているので、作動液が減衰弁Ｖ３を介さずに環状通路１４と筒状隙間１２との間を移動できないようになっている。大径部９０ｃは、中径部９０ｂよりも外径が大きく形成されて挿入穴９ａに挿入されている。そして、この大径部９０ｃの外周に環状のシールリング４４が取り付けられているので、取付孔９の作動液が外側に漏れないようになっている。また、大径部９０ｃの図２中右側端部には、周方向に沿って複数の切欠き９０ｆが設けられており、ケース部材９０の内側と環状通路１４とを連通するようになっている。フランジ部９０ｄは、大径部９０ｃ及び挿入穴９ａよりも外径が大きく形成されて外筒４における肉厚部４ｆの図２中左側面に当接している。スリーブ９０ｅの外周面には、雄螺子加工がなされている。

また、ケース部材９０には、螺子部９０ａから中径部９０ｂの軸方向の略中央にかけて形成されて筒状隙間１２に開口する流入孔９０ｇと、この流入孔９０ｇに連なるとともに流入孔９０ｇよりも大径であり中径部９０ｂから大径部９０ｃにかけて形成される保持孔９０ｈと、この保持孔９０ｈに連なるとともに保持孔９０ｈよりも大径であり大径部９０ｃからスリーブ９０ｅにかけて形成されて外側に開口する収容孔９０ｉが設けられている。そして、この収容孔９０ｉが上記切欠き９０ｆを介し、環状通路１４と連通するようになっており、筒状隙間１２の作動液が流入孔９０ｇからケース部材９０の内側に流入し、減衰弁Ｖを通って切欠き９０ｆから環状通路１４に移動し、第二ボトム通路４ｅ（図１）からリザーバＲに移動できる。

上記ケース部材９０とともにバルブケースＶＣを構成するキャップ部材９１は、先端部の内周面に雌螺子加工がなされた筒部９１ａと、この筒部９１ａの図２中左側開口を塞ぐ底部９１ｂとを備えて構成されており、底部９１ｂは、筒部９１ａの図２中左端に加締め固定されている。

バルブケースＶＣに収容される減衰弁Ｖ３は、図３（ａ）に示すように、ケース部材９０における保持孔９０ｈに先端部９２ａを嵌合するとともに組付軸９２ｂを収容孔９０ｉの軸心部に起立させる弁座部材９２と、この弁座部材９２の組付軸９２ｂに連結される環状のバルブハウジング９３と、組付軸９２ｂの外周で弁座部材９２とバルブハウジング９３との間に保持される環板状の弁体９４及び板ばね９５と、バルブハウジング９３の外周に軸方向に移動可能に取り付けられる筒状のスプール９６と、バルブハウジング９３の図３中左側開口部に配置される有底筒状のパイロット弁座部材９７と、バルブハウジング９３の図３中左端部外周に嵌合しパイロット弁座部材９７の外周に配置される環状のフェール弁座部材９８と、フェール弁座部材９８の内側に配置されパイロット弁座部材９７に出入りするパイロット弁体９９と、このパイロット弁体９９を退出方向に附勢するコイルばね１００と、パイロット弁体９９の図３中左側に配置されパイロット弁体９９にコイルばね１００に対抗する推力を与えるソレノイド１０１と、バルブハウジング９３とパイロット弁座部材９７との間に内周部を挟まれる環板状のフェール弁体１０２とを備えている。

そして、弁座部材９２には、図３（ｃ）に示すように、筒状隙間１２と環状通路１４とを連通するポート９２ｃと、このポート９２ｃの出口を囲う弁座９２ｄが形成されており、この弁座９２ｄに弁体９４を離着座させてポート９２ｃの連通を許容したり遮断したりできる。板ばね９５は、スプール９６を介して弁体９４を閉じ方向に附勢するとともに、バルブハウジング９３及びスプール９６と協働して背圧室１５を形成している。このため、弁体９４は、板ばね９５と背圧室１５の内部圧力とで閉じ方向に附勢されている。本実施の形態において、弁体９４は、主弁体９４ａと副弁体９４ｂとからなり、主弁体９４ａの開弁圧が副弁体９４ｂの開弁圧よりも大きくなるように設定されている。このため、弁体９４は、副弁体９４ｂ、主弁体９４ａの順に二段階に開弁できる。そして、ポート９２ｃの上流側となる筒状隙間１２の圧力が高まると、副弁体９４ｂ、或いは、副弁体９４ｂと主弁体９４ａの両方が開弁し、筒状隙間１２の作動液がポート９２ｃを通って弁座部材９２の外周側に移動し、切欠き９０ｆと、環状通路１４と、第二ボトム通路４ｅ（図１）を通ってリザーバＲに移動することができる。つまり、ポート９２ｃや環状通路１４も排出通路Ｌ３の一部を構成する。

また、弁座部材９２には、この弁座部材９２を軸方向に貫通してバルブハウジング９３の内側に開口する中心孔９２ｅが形成されるとともに、バルブハウジング９３には、このバルブハウジング９３の内側と背圧室１５とを連通する連通路９３ａが形成されており、中心孔９２ｅと、バルブハウジング９３の内側と、連通路９３ａはパイロット通路Ｌ３０の一部を構成する。中心孔９２ｅの途中には、オリフィスＯが設けられているので、パイロット通路Ｌ３０は、ポート９２ｃの上流側の圧力を減圧して背圧室１５に導くことができる。さらに、パイロット通路Ｌ３０は、図３（ｂ）に示すように、パイロット弁座部材９７に形成されてバルブハウジング９３の内側と外側とを連通する通孔９７ａと、パイロット弁座部材９７とパイロット弁体９９との間と、パイロット弁体９９とフェール弁座部材９８との間と、フェール弁座部材９８の図３中左側及び外周に形成される切欠き９８ａ，９８ｂと、スプール９６の外周を通って環状通路１４に連通している。

そして、パイロット弁体９９は、パイロット弁座部材９７とともにパイロット弁Ｖ３０を構成しており、パイロット弁体９９がパイロット弁座部材９７の弁座９７ｂに着座してパイロット弁Ｖ３０が閉弁すると、パイロット通路Ｌ３０の連通が遮断され、反対に、パイロット弁体９９が弁座９７ｂから離座してパイロット弁Ｖ３０が開弁すると、パイロット通路Ｌ３０の連通が許容される。また、パイロット弁体９９は、コイルばね１００で退出方向に附勢されており、附勢ばね１００に対抗するソレノイド１０１からの推力を受けないと弁座９７ｂから離れるが、フェール弁座部材９８の内周突起部９８ｃに当接してパイロット通路Ｌ３０の連通を遮断する。

上記パイロット弁Ｖ３０の開弁圧は、ソレノイド１０１で制御できる。当該ソレノイド１０１は、キャップ部材９１に収容されており、巻線１０１ａが巻き回されるとともにキャップ部材９１の底部９１ｂに固定される環状のソレノイドボビン１０１ｂと、ソレノイドボビン１０１ｂの図３中左側の内周に嵌合される有底筒状の第一固定鉄心１０１ｃと、ソレノイドボビン１０１ｂの図３中右側の内周に先端部が嵌合されて第一固定鉄心１０１ｃとの間に空隙を有する第二固定鉄心１０１ｄと、第一固定鉄心１０１ｃの内側に挿入される筒状の可動鉄心１０１ｅと、この可動鉄心１０１ｅの軸心部を貫通し当該可動鉄心１０１ｅに固定されパイロット弁体９９の図３中左端に当接するシャフト１０１ｆとを備えている。そして、このソレノイド１０１にあっては、磁路が第一固定鉄心１０１ｃ、可動鉄心１０１ｅ及び第二固定鉄心１０１ｄを通過するように形成されており、巻線１０１ａが励磁されると、第一固定鉄心１０１ｃ寄りに配置される可動鉄心１０１ｃが第二鉄心１０１ｄ側に吸引され、可動鉄心１０１ｅに図３中右側へ向かう推力が作用する。このため、ソレノイド１０１の励磁時において、パイロット弁体９９には、コイルばね１００の附勢力に抗する推力がシャフト１０１ｆを介して作用する。

上記構成によれば、ソレノイド１０１に電流を供給してパイロッド弁体９９に推力を作用させると、パイロット弁体９９がコイルばね１００の附勢力に抗してパイロット弁座部材９７の弁座９７ｂに着座する。そして、パイロット通路Ｌ３０の上流側となる筒状隙間１２の圧力がパイロット弁体９９に作用して、この圧力によるパイロット弁体９９を弁座９７ｂから離座させる力とコイルばね１００の附勢力の合力がソレノイド１０１の推力を上回るようになると、パイロット弁Ｖ３０が開弁してパイロット通路Ｌ３０を開放する。このため、ソレノイド１０１へ供給する電流量の大小でソレノイド１０１の推力を調節し、パイロット弁Ｖ３０の開弁圧を大小調節することができる。パイロット弁Ｖ３０が開弁すると、パイロット通路Ｌ３０のパイロット弁Ｖ３０よりも上流側の圧力は、パイロット弁Ｖ３０の開弁圧に等しくなり、パイロット通路Ｌ３０のパイロット弁Ｖ３０の上流側の圧力が導入される背圧室１５の圧力も当該開弁圧に制御される。

もどって、フェール弁座部材９８の図３中右側には、図３（ｂ）に示すように、パイロット弁座部材９７との間に隙間を形成する切欠き９８ｄが形成されている。また、フェール弁座部材９８において、バルブハウジング９３に嵌合する嵌合部（符示せず）には、径方向に貫通する通孔９８ｅが形成されている。上記切欠き９８ｄは、フェール弁座部材９８の内側に面し、通孔９８ｅとともにパイロット通路Ｌ３０から分岐するフェール通路Ｌ３１の一部を構成しており、このフェール通路Ｌ３１は、フェール弁座部材９８の外周の切欠き９８ｂと、スプール３０の外周を通って環状通路１４に連通している。

フェール弁体１０２は、環板状に形成されて内周部をパイロット弁座部材９７とバルブハウジング９３との間に挟まれており、フェール弁座部材９８とともにフェール弁Ｖ３１を構成している。そして、パイロット弁座部座９７から外側に張り出すフェール弁体１０２の外周部がフェール弁座部材９８の弁座９８ｆに着座してフェール弁Ｖ３１が閉弁すると、フェール通路Ｌ３１の連通が遮断され、反対に、フェール弁体Ｖ３１の外周部がフェール弁座部材９８の弁座９８ｆから離座してフェール弁Ｖ３１が開弁すると、フェール通路Ｌ３１の連通が許容される。

上記構成によれば、ソレノイド１０１への電流供給が断たれ、パイロット弁体９９がコイルばね１００の附勢力によりフェール弁座部材９８の内周突起部９８ｃに当接してパイロット通路Ｌ３０の連通が遮断された状態で、パイロット通路Ｌ３０の圧力が高まりフェール弁Ｖ３１の開弁圧に達すると、フェール弁体１０２の外周部が弁座９８ｆから離座してパイロット通路Ｌ３０の作動液をフェール通路Ｌ３１を介して環状通路１４に逃がすことができる。なお、減衰弁Ｖ３の構成は、上記の限りではなく、適宜変更することができる。

以下、本実施の形態に係る緩衝器Ｄの作動について説明する。

ピストンロッド２がシリンダ１から退出する緩衝器Ｄの伸長時には、縮小されるロッド側室１０の作動液が排出通路Ｌ３を通過してリザーバＲに移動するとともに、シリンダ１から退出したピストンロッド２体積分の作動液が吸込み通路Ｌ２を通過して拡大するピストン側室１１に移動するので、リザーバＲでは、液溜室５１が縮小して気室５２が拡大する。

反対に、ピストンロッド２がシリンダ１に進入する緩衝器Ｄの圧縮時には、縮小されるピストン側室１１の作動液がピストン通路Ｌ１を通過して拡大するロッド側室１０に移動するとともに、シリンダ１に進入したピストンロッド２体積分の作動液が排出通路Ｌ３を通過してリザーバＲに移動するので、リザーバＲでは、液溜室５１が拡大して気室５２が縮小する。

つまり、緩衝器Ｄは、伸長時、圧縮時の何れにおいても、作動液がピストン側室１１、ロッド側室１０、リザーバＲを一方通行で循環するユニフロー型となっている。また、伸長時、圧縮時の何れにおいても、シリンダ１内の作動液が排出通路Ｌ３を通ってリザーバＲに移動するようになっているので、緩衝器Ｄは、排出通路Ｌ３を作動液が通過する際の減衰弁Ｖ３の抵抗に起因する減衰力を発生する。なお、ピストンロッド２の断面積をピストン３の断面積の二分の一にしておくことで、同振幅であればシリンダ１内から排出される作動液の量を伸圧両側で等しくできるため、減衰弁Ｖ３が作動液の流れに与える抵抗を同じにしておくと、伸長時と圧縮時の減衰力を同じに設定することもできる。

減衰弁Ｖ３が正常動作し、ソレノイド１０１に電流を供給してパイロット弁Ｖ３０の開弁圧を調節する場合、緩衝器Ｄが伸縮してポート９２ｃとパイロット通路Ｌ３０の上流側となるロッド側室１０及び筒状隙間１２の圧力が高まると、パイロット通路Ｌ３０におけるオリフィスＯとパイロット弁Ｖ３０との間の圧力が背圧室１５に導かれる。背圧室１５の内部圧力は、パイロット弁Ｖ３０の開弁圧に制御され、当該開弁圧をソレノイド１０１で調節することにより弁体９４の背面に作動する圧力を調節することができ、延いては、弁体９４がポート９２ｃを開放する開弁圧をコントロールすることができる。

また、本実施の形態において、弁体９４が主弁体９４ａと副弁体９４ｂとからなり、二段階に開弁することができるようになっているので、緩衝器Ｄの発生する減衰力の減衰係数(ピストン速度変化量に対する減衰力変化量の割合)を、副弁体９４ｂのみが開弁するピストン速度領域と、ピストン速度が高くなり主弁体９４ａも開弁するピストン領域とで変えることができる。

また、フェール時には、ソレノイド１０１への電流供給が断たれ、パイロット弁体９９がコイルばね１００によって押圧されて、フェール弁座部材９８の図３中左側の開口を塞ぐが、パイロット通路Ｌ３０内の圧力が開弁圧に達するとフェール弁Ｖ３１が開弁する。このため、パイロット通路Ｌ３０の作動液がフェール通路Ｌ３１を通って環状通路１４に流入し、リザーバＲに移動する。このため、フェール弁Ｖ３１の開弁圧の設定によって、緩衝器Ｄのフェール時の減衰力の特性を予め任意に設定することができる。

以下、本実施の形態に係る緩衝器Ｄの作用効果について説明する。

本実施の形態において、減衰弁Ｖ３は、排出通路Ｌ３の一部を構成するポート９２ｃが形成される弁座部材９２と、ポート９２ｃを開閉する弁体９４と、この弁体９４を内部圧力で弁座部材９２側に向けて附勢する背圧室１５と、この背圧室１５にポート９２ｃの上流側となる筒状隙間１２の圧力を減圧して導くパイロット通路Ｌ３０と、このパイロット通路Ｌ３０の途中に設けられて背圧室１５内の圧力を制御するパイロット弁Ｖ３０と、このパイロット弁Ｖ３０の開弁圧を調節するソレノイド１０１とを備えている。

上記構成によれば、パイロット弁Ｖ３０の開弁圧をソレノイド１０１で調節すると、減衰弁Ｖ３が排出通路Ｌ３を通過する作動液の流れに与える抵抗を可変にでき、所望する減衰力を緩衝器Ｄに発生させることができる。しかし、減衰弁Ｖ３の構成は、上記の限りではなく、適宜変更することができる。

また、本実施の形態において、タンク５内には、隔壁部材５０が設けられており、この隔壁部材５０は、リザーバＲを作動液が充填される液溜室５１と気体が圧縮されながら封入される気室５２とに区画するとともに、上記リザーバＲにおける上記液溜室５１と上記気室５２の容積比率を変更可能に設定されている。

上記構成によれば、気室５２内に封入される気体で作動液を加圧できるので、減衰力発生応答性を向上させることができる。本実施の形態において、隔壁部材５０は、ブラダであるが、適宜変更することが可能であり、例えば、フリーピストンやベローズであってもよい。

また、本実施の形態において、緩衝器Ｄは、減衰弁Ｖ３を収容するバルブケースＶＣを備えている。そして、外筒４にバルブケースＶＣが螺合する螺子孔９ｂが形成されている。

上記構成によれば、タップを利用して外筒４に螺子孔９ｂを開け、減衰弁Ｖ３を取り付けることができるので、減衰弁Ｖ３の取り付け作業を極めて簡易にすることができる。しかし、減衰弁Ｖ３の取り付け方法は適宜変更することが可能である。例えば、専用工具を用いて外筒４をチャックし、旋盤で外筒４の肉厚部４ｆの外周面に雄螺子加工を施して、肉厚部４ｆにキャップ部材９１を直接螺合すこともできる。しかし、この場合、外筒４を鋳造等で形成するなど、外筒４の寸法公差が大きい場合には、専用工具を用いで外筒４をチャックすることが困難であり、外筒４の肉厚部４ｆには、雄螺子加工を施すことが難しい。これに対して、タップで螺子孔９０ａを形成する場合、外筒４の寸法公差に関わらず加工が容易である。したがって、上記構成によれば、減衰弁Ｖ３の取り付けが極めて容易であるとともに、外筒４の製造方法が限定されることがない。

また、本実施の形態において、緩衝器Ｄは、シリンダ１と、このシリンダ１に出入りするピストンロッド２と、このピストンロッド２の先端部に保持されて上記シリンダ１内に軸方向に移動可能に挿入されるピストン３と、上記シリンダ１内に形成されて上記ピストン３で区画され作動液が充填されるロッド側室１０及びピストン側室１１と、上記シリンダ１外に形成されて作動液が貯留されるリザーバＲと、上記ピストン側室１１から上記ロッド側室１０へ向かう作動液の流れのみを許容するピストン通路Ｌ１と、上記リザーバＲから上記ピストン側室１１へ向かう作動液の流れのみを許容する吸込み通路Ｌ２と、上記ロッド側室１０と上記リザーバＲとを連通する排出通路Ｌ３と、この排出通路Ｌ３の途中に設けられる減衰弁Ｖ３とを備えている。

上記構成によれば、リザーバＲをタンク５に形成して、ユニフロー型に設定される緩衝器Ｄを二重管構造としているので、従来のように三重管構造とする場合と比較して、緩衝器Ｄの構造を簡易にすることができる。

また、従来の緩衝器Ｄのように、中間筒９００と外筒４００の両方にスリーブ９０２，４０２を設ける必要がなく、外筒４にのみスリーブ９０ｅが起立するようになっていればよいので、減衰弁Ｖ３を取り付けるための作業効率を向上させることができるとともに、減衰弁Ｖ３をシリンダ１の一端に寄せて取り付けることが可能となる。

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することなく改造、変形及び変更を行うことができることは理解すべきである。

Ｄ緩衝器
Ｌ１ピストン通路
Ｌ２吸込み通路
Ｌ３排出通路
Ｌ３０パイロット通路
Ｒリザーバ
ＲＨ接続部材
ＶＣバルブケース
Ｖ３減衰弁
Ｖ３０パイロット弁
１シリンダ
２ピストンロッド
３ピストン
４外筒
５タンク
９ｂ螺子孔
１０ロッド側室
１１ピストン側室
１２筒状隙間
１５背圧室
５０隔壁部材
５１液溜室
５２気室
９２弁座部材
９２ｃポート
９４弁体
１０１ソレノイド

Claims

シリンダと、このシリンダに出入りするピストンロッドと、このピストンロッドの先端部に保持されて上記シリンダ内に軸方向に移動可能に挿入されるピストンと、上記シリンダ内に形成されて上記ピストンで区画され作動液が充填されるロッド側室及びピストン側室と、上記シリンダ外に形成されて作動液が貯留されるリザーバと、上記ピストン側室から上記ロッド側室へ向かう作動液の流れのみを許容するピストン通路と、上記リザーバから上記ピストン側室へ向かう作動液の流れのみを許容する吸込み通路と、上記ロッド側室と上記リザーバとを連通する排出通路と、この排出通路の途中に設けられる減衰弁とを備える緩衝器において、
上記シリンダの外周に配置され上記シリンダとの間に筒状隙間を形成する外筒を備えて二重管構造とされるとともに、上記外筒に外付けされて内部に上記リザーバが形成されるタンクと、上記外筒と上記タンクとを接続する接続部材とを備えており、上記排出通路は、上記筒状隙間と上記接続部材を通って上記リザーバに連通することを特徴とする緩衝器。
上記減衰弁を収容するバルブケースを備えるとともに、上記外筒に上記バルブケースが螺合する螺子孔が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の緩衝器。
上記タンク内には、隔壁部材が設けられており、この隔壁部材は、上記リザーバを作動液が充填される液溜室と気体が圧縮されながら封入される気室とに区画するとともに、上記リザーバにおける上記液溜室と上記気室の容積比率を変更可能に設定されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の緩衝器。
上記減衰弁は、上記排出通路の一部を構成するポートが形成される弁座部材と、上記ポートを開閉する弁体と、この弁体を内部圧力で上記弁座部材側に向けて附勢する背圧室と、この背圧室に上記ポートの上流側となる上記筒状隙間の圧力を減圧して導くパイロット通路と、このパイロット通路の途中に設けられて上記背圧室内の圧力を制御するパイロット弁と、このパイロット弁の開弁圧を調節するソレノイドとを備えていることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか一項に記載の緩衝器。