JP6764269B2

JP6764269B2 - 緩衝器

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Publication number: JP6764269B2
Application number: JP2016127635A
Authority: JP
Inventors: 拓仁森
Original assignee: KYB Corp
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 2016-06-28
Filing date: 2016-06-28
Publication date: 2020-09-30
Anticipated expiration: 2036-06-28
Also published as: JP2018003873A

Description

本発明は、緩衝器に関する。

緩衝器は、例えば自動車等の車両に搭載され、減衰力を発生させて車体の振動を抑制する。特許文献１には、減衰力を調整することが可能な緩衝器が開示されている。

特許文献１に開示される緩衝器は、減衰力を調整するための減衰力調整装置を備える。減衰力調整装置は、ピストンの孔に挿通した状態でピストンに固定された下バルブハウジングを有する。下バルブハウジングには上バルブハウジングが螺着され、下バルブハウジングと上バルブハウジングとによって圧力室が形成される。圧力室は、下バルブハウジングに形成される小径通路を通じてピストン側油室に連通するとともに、上バルブハウジングに形成される連絡通路を通じてロッド側油室に連通する。

特開２００９−１２７８１８号公報

特許文献１に開示される緩衝器では、下バルブハウジング及び上バルブハウジングに、それぞれ、小径通路及び連絡通路が形成される。緩衝器を製造するには、下バルブハウジングに小径通路を形成する工程とは別の工程で上バルブハウジングに連絡通路を形成する必要がある。緩衝器の製造における工数が多く、緩衝器の製造コストの増加を招く。

本発明は、緩衝器の製造における工数を削減することを目的とする。

第１の発明は、シリンダと、ピストンと、ピストンロッドと、減衰力発生部と、減衰力可変部と、を備え、減衰力可変部は、減衰力発生部を迂回して伸側室と圧側室とを連通する圧力室を画定するハウジングと、ハウジングと一体的に形成されるピストン支持部と、ハウジング内に摺動自在に収容されるフリーピストンと、を有し、ハウジングに伸側通路が複数形成され、ピストン支持部に圧側通路が形成され、複数の伸側通路の各々には、作動流体の流れに抵抗を付与することによって減衰力発生部を通過する作動流体の量を変化させるオリフィスが設けられ、複数の伸側通路の１つにおけるオリフィスは、フリーピストンの摺動に関わらず流路面積が一定である固定オリフィスであり、他の１つにおけるオリフィスは、フリーピストンの摺動に伴って流路面積が変化する可変オリフィスであることを特徴とする。

第１の発明では、ハウジングとピストン支持部とが一体的に形成され、ハウジング及びピストン支持部にそれぞれ伸側通路及び圧側通路が形成される。伸側通路を形成する工程と同じ工程で圧側通路を形成すればよく、伸側通路と圧側通路とを別々の工程で形成しなくて済む。また、伸側通路がハウジングに複数形成されるので、圧側通路を形成する工程と同じ工程で複数の伸側通路を形成すればよく、圧側通路及び複数の伸側通路を別々の工程で形成しなくて済む。したがって、緩衝器の製造における工数を削減することができる。また、複数の伸側通路の１つにおけるオリフィスが固定オリフィスであり他の１つにおけるオリフィスが可変オリフィスである。複数の圧側通路に異なるオリフィスをそれぞれ設ける場合と比較して、複数の伸側通路に異なるオリフィスをそれぞれ設けるのは容易である。したがって、固定オリフィスと可変オリフィスとを高い成形精度で容易に形成することができ、所望の減衰力特性を有する緩衝器を容易に製造することができる。

第２の発明は、伸側通路の流路長が圧側通路の流路長よりも短いことを特徴とする。

第２の発明では、伸側通路は圧側通路よりも短いので、圧側通路にオリフィスを設ける場合と比較して、伸側通路にオリフィスを設けるのは容易である。したがって、オリフィスを高い成形精度で容易に形成することができ、所望の減衰力特性を有する緩衝器を容易に製造することができる。

第３の発明は、フリーピストンが、圧力室を伸側圧力室と圧側圧力室とに区画し、減衰力可変部が、伸側圧力室内に設けられる制限部を更に備え、ハウジングが、制限部と間隔を空けて対向する対向面を有し、固定オリフィスが、対向面に開口することを特徴とする。

第３の発明では、固定オリフィスが対向面に開口するので、フリーピストンが固定オリフィスの開口に達する前にフリーピストンの移動が制限部によって制限される。したがって、フリーピストンによって固定オリフィスが塞がれるのを防止することができる。

第４の発明は、ハウジングが、フリーピストンの外径よりも大きい内径を有する大径部を有し、制限部が大径部に収容されることを特徴とする。

第４の発明では、制限部が大径部に収容されるので、制限部の外径を拡大してもフリーピストンの対向面と制限部との間隔が確保される。制限部の外径の拡大に伴って、制限部とフリーピストンとの接触面積が増加し、フリーピストンが制限部に衝突する際に生じる音が弱まる。したがって、フリーピストンによって固定オリフィスが塞がれるのを防止することができるとともに、制限部とフリーピストンとの衝突によって生じる異音の発生を防止することができる。

第５の発明は、ピストンロッドに設けられるハウジング支持部を更に有し、ハウジング及びハウジング支持部は、ピストン支持部の外径よりも大きい外径を有する。

第５の発明では、ハウジング及びハウジング支持部の外径がピストン支持部の外径よりも大きいので、ピストン支持部を螺合によりピストンロッドに固定する場合と比較して、ハウジング及びハウジング支持部に強い締め付けトルクを作用させることができる。したがって、ハウジングとハウジング支持部とを強固に固定することができ、減衰力可変部をピストンロッドに強固に固定することができる。

第６の発明は、ハウジングは、ハウジング支持部にかしめられたかしめ部を有することを特徴とする。

第６の発明では、ハウジングがハウジング支持部にかしめられるので、ハウジングとハウジング支持部とは相対回転しにくい。したがって、ハウジングとハウジング支持部との螺合の緩みを防止することができる。

第７の発明は、ハウジングが、ピストンとピストンロッドとの間に設けられることを特徴とする。

第７の発明では、ハウジングがピストンとピストンロッドとの間に設けられる。そのため、ハウジングをピストンにおけるピストンロッドとは反対側に設けた場合と比較して、ハウジングの長さ分、ピストンはピストンロッドから離れる。また、ハウジングに相当する部材を、ピストンにおけるピストンロッドとは反対側に設ける必要がないので、緩衝器は、ハウジングをピストンにおけるピストンロッドとは反対側に設けた場合と略同じだけ収縮する。したがって、ストローク長を短くすることなく嵌合長を長くすることができる。

本発明によれば、緩衝器の製造における工数を削減することができる。

本発明の実施形態に係る緩衝器の部分断面図である。本発明の実施形態に係る緩衝器の製造方法を説明するための図であり、ピストンロッドに蓋部を組み付けた状態を示す。本発明の実施形態に係る緩衝器の製造方法を説明するための図であり、蓋部にハウジングを組み付けた状態を示す。本発明の実施形態に係る緩衝器の製造方法を説明するための図であり、ピストン支持部にピストンを組み付けた状態を示す。本発明の実施形態の変形例に係る緩衝器の部分断面図である。本発明の実施形態の別の変形例に係る緩衝器の部分断面図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。

緩衝器１００は、例えば、車両（図示せず）の車体と車軸との間に設けられ減衰力を発生させて車体の振動を抑制する。

図１に示すように、緩衝器１００は、シリンダ１０と、シリンダ１０に摺動自在に挿入されるピストン２０と、シリンダ１０に進退自在に設けられるピストンロッド３０と、を備える。ピストン２０は、シリンダ１０内を伸側室１と圧側室２とに区画する。伸側室１及び圧側室２には、作動油（作動流体）が封入される。ピストンロッド３０は、ピストン２０に連結される。

以下において、ピストンロッド３０に沿う方向を「軸方向」と称し、ピストンロッド３０を中心とする放射方向を「径方向」と称し、ピストンロッド３０の周りに沿う方向を「周方向」と称する。

シリンダ１０は、両端が開口する略筒状のシリンダチューブ１１を備える。ピストンロッド３０は、シリンダチューブ１１の一方の開口１１ａから延出する。シリンダチューブ１１の内周には、シリンダロッドを摺動自在に支持するロッドガイド１２が設けられる。シリンダチューブ１１の開口１１ａは、シール部材１３によって閉塞される。

シリンダチューブ１１の他方の開口（図示省略）は、ボトム部材１４により閉塞される。ボトム部材１４には、緩衝器１００を車両に取り付けるための取付部１４ａが形成される。ピストンロッド３０におけるシリンダ１０の外側に位置する端部には、緩衝器１００を車両に取り付けるためのおねじ（図示省略）が形成される。

ピストンロッド３０がシリンダ１０から退出すると、緩衝器１００は伸長する。このとき、ピストン２０は、ピストンロッド３０とともに、伸側室１を縮小し圧側室２を拡大する方向に移動する。ピストンロッド３０がシリンダ１０に進入すると、緩衝器１００は収縮する。このとき、ピストン２０は、ピストンロッド３０とともに、圧側室２を縮小し伸側室１を拡大する方向に移動する。

ピストン２０には、伸側室１に臨む伸側端面２１と、圧側室２に臨む圧側端面２２と、伸側端面２１と圧側端面２２との間を貫通するピストン通路２３と、ピストン通路２３とは別に伸側端面２１と圧側端面２２との間を貫通するピストン通路２４と、が形成される。伸側室１と圧側室２とは、ピストン通路２３及びピストン通路２４を通じて互いに連通する。

ピストン通路２３には減衰バルブ（減衰力発生部）５１が設けられ、ピストン通路２４には減衰バルブ（減衰力発生部）５２が設けられる。減衰バルブ５１は、ピストン２０の圧側端面２２に積層される複数の環状のリーフバルブによって形成される。減衰バルブ５２は、ピストン２０の伸側端面２１に積層される複数の環状のリーフバルブによって形成される。減衰バルブ５１及び減衰バルブ５２の各々は、１枚のリーフバルブによって形成されていてもよい。

減衰バルブ５１は、伸側室１と圧側室２との差圧に応じて、ピストン通路２３を開閉する。減衰バルブ５２は、圧側室２と伸側室１との差圧に応じて、ピストン通路２４を開閉する。

具体的には、伸側室１と圧側室２との差圧が減衰バルブ５１の開弁圧に達していない状態では、減衰バルブ５１は圧側端面２２に着座し、ピストン通路２３における作動油の流れを遮断する。緩衝器１００が伸長作動し伸側室１と圧側室２との差圧が減衰バルブ５１の開弁圧に達すると、減衰バルブ５１は圧側端面２２から離れ、ピストン通路２３における作動油の流れを許容する。このとき、減衰バルブ５１は、ピストン通路２３を通過する作動油の流れに抵抗を付与し、伸側室１と圧側室２との間に差圧を生じさせる。減衰バルブ５１の撓み量は、ピストンナット５３によって制限される。

同様に、圧側室２と伸側室１との差圧が減衰バルブ５２の開弁圧に達していない状態では、減衰バルブ５２は伸側端面２１に着座し、ピストン通路２４における作動油の流れを遮断する。緩衝器１００が収縮作動し圧側室２と伸側室１との差圧が減衰バルブ５２の開弁圧に達すると、減衰バルブ５２は伸側端面２１から離れ、ピストン通路２４における作動油の流れを許容する。このとき、減衰バルブ５２は、ピストン通路２４を通過する作動油の流れに抵抗を付与し、圧側室２と伸側室１との間に差圧を生じさせる。減衰バルブ５２の撓み量は、バルブストッパ５４によって制限される。

このように、減衰バルブ５１及び減衰バルブ５２は、ピストン２０に設けられ、ピストンロッド３０の進退に伴って伸側室１と圧側室２の間を行き来する作動油の流れに抵抗を付与して減衰力を発生する。

緩衝器１００は、いわゆる「単筒式緩衝器」であり、シリンダ１０内に摺動自在に収容される隔壁部材４０を備える。隔壁部材４０は、ピストン２０とボトム部材１４との間に設けられ、シリンダチューブ１１、ボトム部材１４及び隔壁部材４０によって気室３が形成される。気室３は、隔壁部材４０によって圧側室２と隔てられる。隔壁部材４０の外周には、気室３の気密性を保持するシール部材４１が設けられる。

緩衝器１００が収縮作動してピストンロッド３０がシリンダ１０に進入すると、進入したピストンロッド３０の体積の分だけ気室３内の気体が圧縮されて、隔壁部材４０は気室３が収縮する方向へ移動する。緩衝器１００が伸長作動してピストンロッド３０がシリンダ１０から退出すると、退出したピストンロッド３０の体積の分だけ気室３内の気体が膨張して、隔壁部材４０は気室３が拡大する方向へ移動する。

このように、気室３は、緩衝器１００の作動に伴うシリンダ１０内の容積変化を補償する。緩衝器１００の作動に伴うシリンダ１０内の容積変化は、シリンダ１０に連通するリザーバによって補償されてもよい。

緩衝器１００は、減衰バルブ５１及び減衰バルブ５２による減衰力を変化させる減衰力可変部６０を更に備える。減衰力可変部６０の構造について、詳述する。

減衰力可変部６０は、圧力室４を画定する有底筒状のハウジング６１と、ピストン２０を支持するピストン支持部６２と、を有する。ハウジング６１は、底部６１ａと、底部６１ａから環状に延在する円筒部６１ｂと、円筒部６１ｂの内径よりも大きい内径を有する大径部６１ｃと、を有する。大径部６１ｃは、円筒部６１ｂから連続して形成される。

ハウジング６１は、ピストンロッド３０に設けられるハウジング支持部７０を介してピストンロッド３０に固定される。ハウジング支持部７０には、ピストンロッド３０の先端部３１と螺合する雌ねじ孔７１が形成される。ハウジング支持部７０の外周には互いに平行な一対の平面部が形成される。この一対の平面部を治具で把持することによって、ハウジング支持部７０をピストンロッド３０の先端部３１に強固に螺合することができる。

ハウジング支持部７０の外周面には雄ねじ７２が形成され、雄ねじ７２と大径部６１ｃとが螺合する。つまり、ハウジング６１の開口は、ピストンロッド３０の先端部３１とハウジング支持部７０とによって閉塞される。

ハウジング支持部７０には、雌ねじ孔７１の内周面に開口する雌ねじ孔７３が形成される。雌ねじ孔７３には、ピストンロッド３０とハウジング支持部７０との螺合の緩みを防止する止めねじ７４がねじ込まれる。

ピストン支持部６２は、ハウジング６１の底部６１ａから軸方向に延在する。ピストン２０には、軸方向に延在する孔２５が形成され、ピストン支持部６２はピストン２０の孔２５を挿通する。バルブストッパ５４、減衰バルブ５２、ピストン２０及び減衰バルブ５１は、固定部材としてのピストンナット５３を用いてピストン支持部６２に固定される。

具体的には、ピストン支持部６２の外径は、ハウジング６１の底部６１ａの外径よりも小さく、底部６１ａとピストン支持部６２との間に段部６３が形成される。バルブストッパ５４、減衰バルブ５２、及び減衰バルブ５１は環状に形成され、ピストン支持部６２の外周に設けられる。ピストン支持部６２の外周面には雄ねじ６２ａが形成され、ピストンナット５３の内周面が雄ねじ６２ａに螺合する。ピストンナット５３とピストン支持部６２との螺合によって、バルブストッパ５４、減衰バルブ５２、ピストン２０、及び減衰バルブ５１が段部６３とピストンナット５３とによって挟持される。

ハウジング６１には、圧力室４と伸側室１とを連通する伸側通路６４ａ及び伸側通路６４ｂが形成される。ピストン支持部６２には、圧力室４と圧側室２とを連通する圧側通路６５が形成される。伸側通路６４ａ、伸側通路６４ｂ及び圧側通路６５は、ドリル加工によって形成される。伸側通路６４ａ及び伸側通路６４ｂと、圧力室４と、圧側通路６５と、によって、減衰バルブ５１及び減衰バルブ５２を迂回して伸側室１と圧側室２とを連通する迂回通路が形成される。

ハウジング６１の外形は、互いに平行な平面を有する形状、例えば六角形状であることが好ましい。この場合には、ハウジング６１の外周を治具で把持してハウジング６１をハウジング支持部７０に締結することができるので、治具をピストン支持部６２の圧側通路６５に差し込んでハウジング６１をハウジング支持部７０に締結する場合と比べ、治具が壊れ難い。

ハウジング６１とピストン支持部６２とは、一体的に形成される。そのため、伸側通路６４ａ、伸側通路６４ｂ及び圧側通路６５を同じ工程でドリル加工によって形成すればよく、伸側通路６４ａ、伸側通路６４ｂ及び圧側通路６５を別々の工程で形成しなくて済む。したがって、緩衝器１００の製造における工数を削減することができる。

伸側通路６４ａ及び伸側通路６４ｂは、圧力室４を伸側室１から隔てるハウジング６１に形成される一方で、圧側通路６５は、ピストン２０の孔２５を挿通するピストン支持部６２に形成される。ピストン支持部６２は、孔２５を挿通するように比較的長く形成される必要があるのに対して、ハウジング６１にはそのような必要がない。つまり、ハウジング６１の壁の厚みは、ピストン支持部６２の長さよりも小さく、伸側通路６４ａ及び伸側通路６４ｂの流路長は、圧側通路６５の流路長よりも短い。

伸側通路６４ａ及び伸側通路６４ｂは、作動油の流れに抵抗を付与するオリフィスとして形成される。以下において、伸側通路６４ａ及び伸側通路６４ｂを、それぞれ、「オリフィス６４ａ」及び「オリフィス６４ｂ」とも称する。

圧力室４と伸側室１とがオリフィス６４ａ及びオリフィス６４ｂを通じて連通するので、緩衝器１００の動作に伴って、作動油はオリフィス６４ａ及びオリフィス６４ｂを通じて圧力室４と伸側室１との間を行き来する。オリフィス６４ａ及びオリフィス６４ｂを通過する作動油の量は、伸側室１と圧力室４との差圧に応じて変化する。オリフィス６４ａ及びオリフィス６４ｂを通過する作動油の量の変化に伴って、ピストン２０のピストン通路２３及びピストン通路２４を通過する作動油の量も変化する。したがって、減衰バルブ５１及び減衰バルブ５２が発生する減衰力が変化する。

伸側通路６４ａ及び伸側通路６４ｂの流路長は圧側通路６５の流路長よりも短いので、圧側通路６５をオリフィスとして形成する場合と比較して、伸側通路６４ａ及び伸側通路６４ｂをオリフィスとして形成するのは容易である。したがって、オリフィス６４ａ及びオリフィス６４ｂを高い成形精度で容易に形成することができ、所望の減衰力特性を有する緩衝器１００を容易に製造することができる。

伸側通路６４ａの全体がオリフィスとして形成される必要はなく、伸側通路６４ａの一部がオリフィスとして形成されていてもよい。つまり、伸側通路６４ａにオリフィスが設けられていればよい。同様に、伸側通路６４ｂの全体がオリフィスとして形成される必要はなく、伸側通路６４ｂにオリフィスが設けられていればよい。

減衰力可変部６０は、フリーピストン６６を更に備える。フリーピストン６６は、円板部６６ａと円筒部６６ｂとを有する。円板部６６ａ及び円筒部６６ｂの外径は、ハウジング６１の円筒部６１ｂの内径と略等しい。フリーピストン６６は、円筒部６６ｂがハウジング６１の底部６１ａに対向する向きに、ハウジング６１の円筒部６１ｂ内に摺動自在に収容される。

圧力室４は、フリーピストン６６によって、伸側圧力室５と圧側圧力室６とに区画される。伸側圧力室５は、オリフィス６４ａ及びオリフィス６４ｂを通じて伸側室１と連通する。圧側圧力室６は、圧側通路６５を通じて圧側室２と連通する。伸側圧力室５内には第１コイルばね６７が設けられ、圧側圧力室６内には第２コイルばね６８が設けられる。

具体的には、第１コイルばね６７は、フリーピストン６６の円板部６６ａとハウジング支持部７０との間に設けられる。第２コイルばね６８は、フリーピストン６６の円板部６６ａとハウジング６１の底部６１ａとの間に設けられる。第１コイルばね６７及び第２コイルばね６８の伸縮方向はフリーピストン６６の摺動方向と一致する。フリーピストン６６は、第１コイルばね６７と第２コイルばね６８の付勢力が釣り合う中立位置で支持される。

フリーピストン６６の円板部６６ａの外周面には、環状溝６６ｃが形成される。環状溝６６ｃは、円板部６６ａに形成される連通路６６ｄを通じて伸側圧力室５と連通する。

オリフィス６４ｂは、ハウジング６１の円筒部６１ｂに形成される。具体的には、オリフィス６４ｂは、フリーピストン６６が第１コイルばね６７及び第２コイルばね６８に支持された中立位置にある状態で、環状溝６６ｃと対向するように形成される。

フリーピストン６６が中立位置近傍にある場合には、伸側室１は、オリフィス６４ｂ、環状溝６６ｃ、及び連通路６６ｄを通じて伸側圧力室５と連通する。フリーピストン６６が中立位置から所定以上変位した場合には、オリフィス６４ｂは、フリーピストン６６によって閉塞される。

つまり、オリフィス６４ｂは、フリーピストン６６の摺動に伴って流路面積が変化する可変オリフィスである。オリフィス６４ｂの流路面積は、フリーピストン６６が中立位置近傍にある場合に最も大きく、中立位置からのフリーピストン６６の変異量が増加するのにしたがって減少する。オリフィス６４ｂが閉塞されるフリーピストン６６の変位量は、オリフィス６４ｂの大きさや、環状溝６６ｃの幅を変更することで任意に設定できる。

オリフィス６４ａは、フリーピストン６６の移動範囲外に形成され、フリーピストン６６によって塞がれない。つまり、オリフィス６４ａは、フリーピストン６６の摺動に関わらず流路面積が一定である固定オリフィスである。

このように、緩衝器１００では、伸側通路６４ａが固定オリフィスとして形成され伸側通路６４ｂが可変オリフィスとして形成される。伸側通路６４ａ及び伸側通路６４ｂは、圧側通路６５よりも短いので、圧側通路６５に異なるオリフィスを複数設ける場合と比較して、伸側通路６４ａ及び伸側通路６４ｂに異なるオリフィスを複数設けるのは容易である。したがって、固定オリフィスと可変オリフィスとを高い成形精度で容易に形成することができ、所望の減衰力特性を有する緩衝器を容易に製造することができる。

ハウジング支持部７０は、フリーピストン６６の所定以上の移動を制限する制限部７５を有する。制限部７５は、伸側圧力室５内に設けられ、フリーピストン６６に当接することによって、伸側圧力室５を縮小し圧側圧力室６を拡大する方向へのフリーピストン６６の移動を制限する。制限部７５は、ハウジング支持部７０とは別に形成されていてもよい。

ハウジング６１には、制限部７５と間隔を空けて対向する対向面６１ｄが形成される。対向面６１ｄは、伸側圧力室５に臨み、オリフィス６４ａは対向面６１ｄに開口する。そのため、フリーピストン６６の移動は、フリーピストン６６がオリフィス６４ａの開口に達する前に制限部７５によって制限される。したがって、フリーピストン６６によってオリフィス６４ａが塞がれるのを防止することができる。

制限部７５は、ハウジング６１の大径部６１ｃ内に収容される。大径部６１ｃの内径はハウジング６１の円筒部６１ｂの内径よりも大きく、円筒部６１ｂの内径はフリーピストン６６の外径と略等しいので、大径部６１ｃの内径はフリーピストン６６の外径よりも大きい。そのため、制限部７５の外径を拡大してもハウジング６１の対向面６１ｄと制限部７５との間隔が確保される。したがって、フリーピストン６６によって固定オリフィスが塞がれるのを防止することができ、オリフィス６４ａを通じて伸側圧力室５と伸側室１との間で作動油を確実に行き来させることができる。

制限部７５の外径の拡大に伴って、制限部７５とフリーピストン６６との接触面積が増加する。接触面積の増加によって、フリーピストン６６が制限部７５に衝突する際に生じる音が弱まる。したがって、制限部７５とフリーピストン６６との接触によって生じる異音の発生を防止することができる。

ハウジング支持部７０の雄ねじ７２は、制限部７５の外周面にも形成される。ハウジング６１をハウジング支持部７０に螺合させる際には、ハウジング６１及びハウジング支持部７０が把持される。

ハウジング６１及びハウジング支持部７０の外径は、ピストン支持部６２の外径よりも大きい。そのため、ピストン支持部６２を螺合によりピストンロッド３０に固定する場合と比較して、ハウジング６１及びハウジング支持部７０に強い締め付けトルクを作用させることができる。したがって、ハウジング６１とハウジング支持部７０とを強固に固定することができ、減衰力可変部６０をピストンロッド３０に強固に固定することができる。

緩衝器１００は、特にストラット式の緩衝器に好適である。ストラット式の緩衝器には径方向の力が作用するが、この力により減衰力可変部６０とピストンロッド３０との螺合が緩むのを防止することができる。

ハウジング支持部７０は、第１コイルばね６７を支持するばね支持部７６を有する。ばね支持部７６に雌ねじ孔７１が形成される。制限部７５は、ばね支持部７６から軸方向に延在する。

ハウジング支持部７０の雄ねじ７２は、制限部７５の外周面と、ばね支持部７６の外周面と、に形成される。つまり、ばね支持部７６には、雌ねじ孔７１と雄ねじ７２とが形成される。雄ねじ７２の一部と雌ねじ孔７１とが径方向に重複するので、ハウジング支持部７０を軸方向に拡大させることなく雄ねじ７２を長くすることができる。したがって、ハウジング６１とハウジング支持部７０との螺合の強度を高めることができるとともに、ピストンロッド３０とピストン２０との間の寸法を短くすることができる。

ハウジング６１の大径部６１ｃは、制限部７５にかしめられたかしめ部６１ｅを有する。かしめ部６１ｅは、制限部７５に大径部６１ｃを螺合させた状態で、大径部６１ｃの開口端を径方向内側に折り曲げることによって形成される。かしめ部６１ｅによって、ハウジング６１の大径部６１ｃと制限部７５との相対回転が生じにくい。したがって、ハウジング６１と制限部７５との螺合の緩みを防止することができ、ハウジング６１を制限部７５に強固に固定することができる。緩衝器１００は、螺合の緩みを防止するための接着剤を必要とせず、接着剤が異物としてシリンダ１０内に混入することを防ぐことができる。

緩衝器１００は、特にストラット式の緩衝器に好適である。接着剤を用いることなく、ストラット式の緩衝器に作用する径方向の力によりハウジング６１と制限部７５との螺合が緩むのを防止することができる。

緩衝器１００において、ピストンロッド３０が径方向の力を受けると、ピストンロッド３０には、ピストンロッド３０とロッドガイド１２との接触部を中心としてピストンロッド３０を回転させようとするモーメント荷重が生じる。モーメント荷重によって、ピストン２０はシリンダ１０の内周面に押し付けられる。ロッドガイド１２とピストン２０との間の距離が短いほど、モーメント荷重によってピストン２０に生じる押し付け力は大きく、ピストン２０及びシリンダ１０が破損しやすい。

ロッドガイド１２とピストン２０との間の距離は、緩衝器１００が最も伸長したときにもっとも小さくなり、このときのロッドガイド１２とピストン２０との間の距離は、「嵌合長」とも呼ばれる。ストローク長（最伸長時における緩衝器１００の長さと最収縮時における緩衝器１００の長さと、の差を言う）を短くすることなく嵌合長を長くすることが求められている。

緩衝器１００では、ハウジング６１は、ピストンロッド３０とピストン２０との間に設けられる。そのため、緩衝器１００の嵌合長は、ハウジング６１をピストン２０におけるピストンロッド３０とは反対側に設けた場合と比較して、ハウジング６１の長さ分、ピストン２０はピストンロッド３０から離れる。また、ハウジング６１に相当する部材を、ピストン２０におけるピストンロッド３０とは反対側に設ける必要がないので、緩衝器１００は、ハウジング６１をピストン２０におけるピストンロッド３０とは反対側に設けた場合と略同じだけ収縮する。したがって、ストローク長を短くすることなく嵌合長を長くすることができる。

径方向の力は、特にストラット式の緩衝器に生じやすい。緩衝器１００をストラット式の緩衝器に適用することによって、嵌合長を長くすることができ、径方向の力によるピストン２０及びシリンダ１０の破損を防止することができる。

次に、緩衝器１００の動作について説明する。

緩衝器１００は、減衰力可変部６０を備えることで、入力振動周波数に応じて減衰力を変化させることができる。なお、加振速度は一定として説明する。

まず、入力振動周波数が高い場合について説明する。

緩衝器１００の伸長動作時には、伸側室１の圧力が上昇し、作動油がピストン２０のピストン通路２３を通って圧側室２に移動する。伸側通路６４ａ及び伸側通路６４ｂを通じて伸側室１と連通する伸側圧力室５内の圧力も上昇するので、フリーピストン６６は第２コイルばね６８を圧縮して伸側圧力室５を拡大する方向へ変位する。伸側圧力室５の拡大に伴い、圧側圧力室６内の作動油が圧側通路６５を通じて圧側室２に移動する。

このとき、伸側圧力室５が拡大した分だけ伸側室１から伸側圧力室５に作動油が流入するので、ピストン２０のピストン通路２３を通過する作動油の量が減少する。その結果、緩衝器１００が発生する減衰力が小さくなる。

同様に、緩衝器１００の収縮動作時には、フリーピストン６６が圧側圧力室６を拡大する方向に変位し、圧側圧力室６が拡大した分だけ圧側室２から圧側圧力室６に作動油が流入する。ピストン２０のピストン通路２４を通過する作動油の量が減少し、緩衝器１００が発生する減衰力が小さくなる。

続いて、入力振動周波数が低い場合について説明する。

緩衝器１００の伸長動作の初期には、入力振動周波数が高い場合と同様に、フリーピストン６６が伸側圧力室５を拡大する方向に変位し、伸側室１から伸側圧力室５に作動油が流入する。

入力振動周波数が低い場合には、ピストン２０の変位量が大きく、フリーピストン６６もこれに追従して大きく変位する。フリーピストン６６が大きく変位するほど、第２コイルばね６８の反力が大きくなる。また、オリフィス６４ｂの流路面積が減少して伸側室１から伸側圧力室５へ作動油が移動するときの流路抵抗も大きくなる。その結果、フリーピストン６６の変位が徐々に抑制され、圧側圧力室６から圧側室２に流入する作動油の量が減少する。その結果、ピストン２０のピストン通路２３を通過する作動油の量が増加し、入力振動周波数が高い場合よりも減衰力が大きくなる。

同様に、緩衝器１００の収縮動作時においても、フリーピストン６６が大きく変位することで、圧側室２から圧側圧力室６に流入する作動油の量が減少する。したがって、ピストン２０のピストン通路２４を通過する作動油の量が増加し、入力振動周波数が高い場合よりも減衰力が大きくなる。

以上のように、緩衝器１００が発生する減衰力は、入力振動周波数に応じて変化する。

次に、緩衝器１００を製造する方法について、図２から図４を参照して説明する。ここでは、主に、ピストン２０及び減衰力可変部６０をピストンロッド３０に組み付ける方法について説明する。

まず、図２に示すように、ピストンロッド３０にハウジング支持部７０を固定する。具体的には、ピストンロッド３０の先端部３１にハウジング支持部７０の雌ねじ孔７１を螺合させ、その後、雌ねじ孔７３に止めねじ７４をねじ込む。

次に、図３に示すように、ハウジング６１内に第２コイルばね６８及びフリーピストン６６を挿入する。フリーピストン６６とハウジング支持部７０との間に第１コイルばね６７を配置した状態で、大径部６１ｃの内周面をハウジング支持部７０の雄ねじ７２に螺合させる。このとき、ハウジング６１の大径部６１ｃを把持すればよく、ハウジング６１により大きいトルクを作用させることができる。したがって、ハウジング支持部７０とハウジング６１とを強固に固定することができる。

次に、図４に示すように、ハウジング６１の大径部６１ｃの開口端を径方向内側に折り曲げて大径部６１ｃにかしめ部６１ｅを形成し、ハウジング６１を制限部７５にかしめる。その後、ピストン支持部６２を、バルブストッパ５４、減衰バルブ５２、ピストン２０、及び減衰バルブ５２に、この順に挿通する。ピストンナット５３をピストン支持部６２の雄ねじ６２ａに螺合させることによって、ピストン２０等が段部６３とピストンナット５３とによって挟持される。

以上により、ピストンロッド３０へのピストン２０及び減衰力可変部６０の組み付けが完了する。

次に、本実施形態の変形例について、図５を参照して説明する。図５は、本実施形態の変形例に係る緩衝器２００の部分断面図である。

緩衝器２００では、ピストンロッド３０とハウジング支持部７０とが一体的に形成される。別体として形成されたピストンロッド３０とハウジング支持部７０とを、例えば摩擦圧接によって接合することによって、ピストンロッド３０とハウジング支持部７０とが一体化される。

ピストンロッド３０とハウジング支持部７０とが接合によって固定されるので、ハウジング支持部７０に雌ねじ孔７１及び雌ねじ孔７３（図１参照）を形成する必要がなく、緩衝器２００は止めねじ７４（図１参照）を必要としない。したがって、蓋部２７０の成形における工数を減らすことができるとともに、緩衝器２００の部品数を減らすことができる。

次に、本実施形態の別の変形例について、図６を参照して説明する。図６は、本実施形態の別の変形例に係る緩衝器３００の部分断面図である。

緩衝器３００では、緩衝器２００と同様に、ピストンロッド３０とハウジング支持部７０とが一体的に形成される。ピストンロッド３０及びハウジング支持部７０は、中空である。したがって、ピストンロッド３０及びハウジング支持部７０を軽量化することができ、緩衝器３００を軽量化することができる。

以下、本発明の実施形態の構成、作用、及び効果をまとめて説明する。

本実施形態では、緩衝器１００，２００，３００は、シリンダ１０と、シリンダ１０に摺動自在に収容され、シリンダ１０内を伸側室１と圧側室２とに区画するピストン２０と、シリンダ１０内に進退自在に設けられ、ピストン２０に連結されたピストンロッド３０と、ピストン２０に設けられ、ピストンロッド３０の進退に伴って伸側室１と圧側室２の間を行き来する作動油の流れに抵抗を付与して減衰力を発生する減衰バルブ５１，５２と、減衰バルブ５１，５２による減衰力を変化させる減衰力可変部６０と、を備え、減衰力可変部６０は、ピストンロッド３０に固定され、減衰バルブ５１，５２を迂回して伸側室１と圧側室２とを連通する圧力室４を画定するハウジング６１と、ハウジング６１と一体的に形成されピストン２０を支持するピストン支持部６２と、を有し、ハウジング６１に圧力室４と伸側室１とを連通する伸側通路６４ａ，６４ｂが形成され、ピストン支持部６２に圧力室４と圧側室２とを連通する圧側通路６５が形成される。

この構成では、ハウジング６１とピストン支持部６２とが一体的に形成され、ハウジング６１及びピストン支持部６２にそれぞれ伸側通路６４ａ，６４ｂ及び圧側通路６５が形成される。伸側通路６４ａ，６４ｂを形成する工程と同じ工程で圧側通路６５を形成すればよく、伸側通路６４ａ，６４ｂと圧側通路６５とを別々の工程で形成しなくて済む。したがって、緩衝器１００，２００，３００の製造における工数を削減することができる。

また、本実施形態では、伸側通路６４ａ，６４ｂの流路長は、圧側通路６５の流路長よりも短く、伸側通路６４ａ，６４ｂには、作動油の流れに抵抗を付与することによって減衰バルブ５１，５２を通過する作動油の量を変化させるオリフィス６４ａ，６４ｂが設けられる。

この構成では、伸側通路６４ａ，６４ｂは圧側通路６５よりも短いので、圧側通路６５にオリフィスを設ける場合と比較して、伸側通路６４ａ，６４ｂにオリフィスを設けるのは容易である。したがって、オリフィス６４ａ，６４ｂを高い成形精度で容易に形成することができ、所望の減衰力特性を有する緩衝器１００，２００，３００を容易に製造することができる。

また、本実施形態では、減衰力可変部６０は、ハウジング６１内に摺動自在に収容されるフリーピストン６６を更に備え、伸側通路６４ａ，６４ｂは、ハウジング６１に複数形成され、伸側通路６４ａにおけるオリフィス６４ａは、フリーピストン６６の摺動に関わらず流路面積が一定である固定オリフィスであり、伸側通路６４ｂにおけるオリフィス６４ｂは、フリーピストン６６の摺動に伴って流路面積が変化する可変オリフィスである。

この構成では、伸側通路６４ａ，６４ｂがハウジング６１に複数形成されるので、圧側通路６５を形成する工程と同じ工程で複数の伸側通路６４ａ，６４ｂを形成すればよく、圧側通路６５及び複数の伸側通路６４ａ，６４ｂを別々の工程で形成しなくて済む。したがって、緩衝器１００，２００，３００の製造における工数を削減することができる。また、伸側通路６４ａにおけるオリフィス６４ａが固定オリフィスであり伸側通路６４ｂにおけるオリフィス６４ｂが可変オリフィスである。複数の圧側通路６５に異なるオリフィスをそれぞれ設ける場合と比較して、伸側通路６４ａ，６４ｂに異なるオリフィスをそれぞれ設けるのは容易である。したがって、固定オリフィス６４ａと可変オリフィス６４ｂとを高い成形精度で容易に形成することができ、所望の減衰力特性を有する緩衝器１００，２００，３００を容易に製造することができる。

また、本実施形態では、フリーピストン６６は、圧力室４を、伸側通路６４ａ，６４ｂを通じて伸側室１と連通する伸側圧力室５と、圧側通路６５を通じて圧側室２と連通する圧側圧力室６と、に区画し、減衰力可変部６０は、伸側圧力室５内に設けられフリーピストン６６の所定以上の移動を制限する制限部７５を更に備え、ハウジング６１は、制限部７５と間隔を空けて対向し伸側圧力室５に臨む対向面６１ｄを有し、固定オリフィス６４ａは、対向面６１ｄに開口する。

この構成では、固定オリフィス６４ａが対向面６１ｄに開口するので、フリーピストン６６が固定オリフィス６４ａの開口に達する前にフリーピストン６６の移動が制限部７５によって制限される。したがって、フリーピストン６６によって固定オリフィス６４ａが塞がれるのを防止することができる。

また、本実施形態では、ハウジング６１は、フリーピストン６６の外径よりも大きい内径を有する大径部６１ｃを有し、制限部７５は、大径部６１ｃ内に収容される。

第５のこの構成では、制限部７５が大径部６１ｃに収容されるので、制限部７５の外径を拡大してもフリーピストン６６の対向面６１ｄと制限部７５との間隔が確保される。制限部７５の外径の拡大に伴って、制限部７５とフリーピストン６６との接触面積が増加し、フリーピストン６６が制限部７５に衝突する際に生じる音が弱まる。したがって、フリーピストン６６によって固定オリフィスが塞がれるのを防止することができるとともに、制限部７５とフリーピストン６６との衝突によって生じる異音の発生を防止することができる。

また、本実施形態では、緩衝器１００，２００，３００は、ピストンロッド３０に設けられ、ハウジング６１との螺合によりハウジング６１を支持するハウジング支持部７０を更に有し、ハウジング６１及びハウジング支持部７０は、ピストン支持部６２の外径よりも大きい外径を有する。

この構成では、ハウジング６１及びハウジング支持部７０の外径がピストン支持部６２の外径よりも大きいので、ピストン支持部６２を螺合によりピストンロッド３０に固定する場合と比較して、ハウジング６１及びハウジング支持部７０に強い締め付けトルクを作用させることができる。したがって、ハウジング６１とハウジング支持部７０とを強固に固定することができ、減衰力可変部６０をピストンロッド３０に強固に固定することができる。

また、本実施形態では、ハウジング６１は、ハウジング支持部７０にかしめられたかしめ部６１ｅを有する。

第７のこの構成では、ハウジング６１がハウジング支持部７０にかしめられるので、ハウジング６１とハウジング支持部７０とは相対回転しにくい。したがって、ハウジング６１とハウジング支持部７０との螺合の緩みを防止することができる。

また、本実施形態では、ハウジング６１は、ピストン２０とピストンロッド３０との間に設けられる。

この構成では、ハウジング６１がピストン２０とピストンロッド３０との間に設けられる。そのため、ハウジング６１をピストン２０におけるピストンロッド３０とは反対側に設けた場合と比較して、ハウジング６１の長さ分、ピストン２０はピストンロッド３０から離れる。また、ハウジング６１に相当する部材を、ピストン２０におけるピストンロッド３０とは反対側に設ける必要がないので、緩衝器１００，２００，３００は、ハウジング６１をピストン２０におけるピストンロッド３０とは反対側に設けた場合と略同じだけ収縮する。したがって、ストローク長を短くすることなく嵌合長を長くすることができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体例に限定する趣旨ではない。

例えば、上記実施形態では、緩衝器１００，２００，３００を、単筒式緩衝器として説明しているが、２つのシリンダの隙間に気室が形成される複筒式緩衝器や、気室としてシリンダの外部にタンクを設けた緩衝器等に本発明を適用してもよい。

また、上記実施形態では、減衰力可変部６０のフリーピストン６６が、第１コイルばね６７及び第２コイルばね６８により支持されているが、コイルばね以外の弾性体、例えば、ゴム等により支持されるようにしてもよい。

また、上記実施形態では、フリーピストン６６とハウジング６１とハウジング支持部７０とにより伸側圧力室５が区画され、ハウジング６１に形成されたオリフィス６４ａ及びオリフィス６４ｂにより伸側室１と伸側圧力室５とが連通している。オリフィス６４ａ及びオリフィス６４ｂの数や大きさは、所望の減衰力特性に応じて任意に設定される。また、オリフィス６４ａ及びオリフィス６４ｂのいずれか一方のみを備える構成としてもよい。更に、ハウジング６１の開口を閉塞せずに大きく開放し、伸側圧力室５を区画しない、つまり、伸側圧力室５を有さない構成としてもよい。

また、上記実施形態では、減衰力可変部６０は、入力振動周波数に応じて減衰力を変化させる周波数感応部である。減衰力可変部６０は、ピストン２０の速度に応じて減衰力を変化させる速度感応部であってもよい。この場合には、伸側通路６４ａ及び伸側通路６４ｂにはオリフィスが設けられていなくてもよい。

また、上記実施形態では、伸側圧力室５と圧側圧力室６とがフリーピストン６６によって隔てられている。フリーピストン６６の円板部に孔を形成し、伸側圧力室５と圧側圧力室６とをこの孔を通じて直接連通させてもよい。

１・・・伸側室、２・・・圧側室、４・・・圧力室、５・・・伸側圧力室、６・・・圧側圧力室、１０・・・シリンダ、２０・・・ピストン、３０・・・ピストンロッド、５１，５２・・・減衰バルブ（減衰力発生部）、６０・・・減衰力可変部、６１・・・ハウジング、６１ｃ・・・大径部、６１ｄ・・・対向面、６１ｅ・・・かしめ部、６２・・・ピストン支持部、６４ａ・・・伸側通路、オリフィス、固定オリフィス、６４ｂ・・・伸側通路、オリフィス、可変オリフィス、６５・・・圧側通路、６６・・・フリーピストン、７０・・・ハウジング支持部、７５・・・制限部、１００，２００，３００・・・緩衝器

Claims

緩衝器であって、
シリンダと、
前記シリンダに摺動自在に収容され、前記シリンダ内を伸側室と圧側室とに区画するピストンと、
前記シリンダ内に進退自在に設けられ、前記ピストンに連結されたピストンロッドと、
前記ピストンに設けられ、前記ピストンロッドの進退に伴って前記伸側室と前記圧側室の間を行き来する作動流体の流れに抵抗を付与して減衰力を発生する減衰力発生部と、
前記減衰力発生部による減衰力を変化させる減衰力可変部と、を備え、
前記減衰力可変部は、前記ピストンロッドに固定され前記減衰力発生部を迂回して前記伸側室と前記圧側室とを連通する圧力室を画定するハウジングと、前記ハウジングと一体的に形成され前記ピストンを支持するピストン支持部と、前記ハウジング内に摺動自在に収容されるフリーピストンと、を有し、
前記ハウジングに前記圧力室と前記伸側室とを連通する伸側通路が複数形成され、前記ピストン支持部に前記圧力室と前記圧側室とを連通する圧側通路が形成され、
前記複数の伸側通路の各々には、作動流体の流れに抵抗を付与することによって前記減衰力発生部を通過する作動流体の量を変化させるオリフィスが設けられ、
前記複数の伸側通路の１つにおける前記オリフィスは、前記フリーピストンの摺動に関わらず流路面積が一定である固定オリフィスであり、他の１つにおける前記オリフィスは、前記フリーピストンの摺動に伴って流路面積が変化する可変オリフィスであることを特徴とする緩衝器。
請求項１に記載の緩衝器であって、
前記複数の伸側通路の流路長は、前記圧側通路の流路長よりも短いことを特徴とする緩衝器。
請求項１に記載の緩衝器であって、
前記フリーピストンは、前記圧力室を、前記伸側通路を通じて前記伸側室と連通する伸側圧力室と、前記圧側通路を通じて前記圧側室と連通する圧側圧力室と、に区画し、
前記減衰力可変部は、前記伸側圧力室内に設けられ前記フリーピストンの所定以上の移動を制限する制限部を更に備え、
前記ハウジングは、前記制限部と間隔を空けて対向し前記伸側圧力室に臨む対向面を有し、
前記固定オリフィスは、前記対向面に開口することを特徴とする緩衝器。
請求項３に記載の緩衝器であって、
前記ハウジングは、前記フリーピストンの外径よりも大きい内径を有する大径部を有し、
前記制限部は、前記大径部内に収容されることを特徴とする緩衝器。
請求項１から４のいずれか１項に記載の緩衝器であって、
前記ピストンロッドに設けられ、前記ハウジングとの螺合により前記ハウジングを支持するハウジング支持部を更に有し、
前記ハウジング及び前記ハウジング支持部は、前記ピストン支持部の外径よりも大きい外径を有することを特徴とする緩衝器。
請求項５に記載の緩衝器であって、
前記ハウジングは、前記ハウジング支持部にかしめられたかしめ部を有することを特徴とする緩衝器。
請求項１から６のいずれか１項に記載の緩衝器であって、
前記ハウジングは、前記ピストンと前記ピストンロッドとの間に設けられることを特徴とする緩衝器。