JP7412587B2 - 緩衝器 - Google Patents

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Description

本発明は、緩衝器に関する。
本願は、2020年10月9日に、日本に出願された特願2020-171046号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
ピストン周波数に応じて減衰力が可変となる緩衝器がある(例えば、特許文献1参照)。
国際公開第2017/047661号
緩衝器において小型化が求められている。
本発明は、小型化が可能な緩衝器を提供する。
本発明の一態様によれば、緩衝器は、作動流体が封入されるシリンダと、前記シリンダ内に設けられ、該シリンダ内を2室に分けるピストンと、一端側が前記ピストンに連結されると共に他端側が前記シリンダの外部に延出されるピストンロッドと、前記ピストンの移動により前記2室のうちの一方の室から作動流体が流れ出す第1通路と、前記第1通路と並列に設けられる第2通路と、前記第1通路に設けられて減衰力を発生するディスクと、前記ディスクに対する付勢力を、軸方向に移動することにより変更可能な筒状のスプール部材と、前記第2通路に設けられ、前記スプール部材の内周側にあって前記スプール部材に前記ディスクに対する付勢力を発生させるパイロット室と、前記パイロット室から前記2室のうちの他方の室への流れを遮断し、前記スプール部材に対し移動可能に設けられ、前記スプール部材との間に、焼き付けにより設けられているシール部材を有する閉塞部材と、を有し、前記閉塞部材は、前記パイロット室の内圧が上昇すると、該パイロット室の容積を拡大するように撓む
上記した緩衝器によれば、小型化が可能となる。
本発明の第1実施形態に係る緩衝器を示す断面図である。 本発明の第1実施形態に係る緩衝器を示すピストン周辺の断面図である。 本発明の第1実施形態に係る緩衝器を示すピストン周辺の片側断面図である。 本発明の第1実施形態に係る緩衝器を示すベースバルブ周辺の断面図である。 本発明の第1実施形態に係る緩衝器を示すベースバルブ周辺の片側断面図である。 本発明の第1実施形態に係る緩衝器を示すベースバルブの油圧回路図である。 本発明の第1実施形態に係る緩衝器を示すベースバルブ周辺の動作説明図である。 本発明の第1実施形態に係る緩衝器のベースバルブによる減衰力特性を概念的に示す特性線図である。 本発明の第1実施形態に係る緩衝器を示すベースバルブ周辺の動作説明図である。 本発明の第2実施形態に係る緩衝器を示すベースバルブ周辺の断面図である。 本発明の第2実施形態に係る緩衝器を示すベースバルブ周辺の片側断面図である。 本発明の第2実施形態に係る緩衝器を示すベースバルブの油圧回路図である。 本発明の第3実施形態に係る緩衝器を示すベースバルブ周辺の断面図である。 本発明の第3実施形態に係る緩衝器を示すベースバルブ周辺の片側断面図である。 本発明の第3実施形態に係る緩衝器を示すベースバルブの油圧回路図である。 本発明の第4実施形態に係る緩衝器を示すベースバルブ周辺の断面図である。 本発明の第4実施形態に係る緩衝器を示すベースバルブ周辺の片側断面図である。 本発明の第4実施形態に係る緩衝器を示すベースバルブの油圧回路図である。 本発明の第1実施形態に係る緩衝器の変形例を示す断面図である。
[第1実施形態]
本発明の第1実施形態を図1~図9に基づいて説明する。なお、以下においては、説明の便宜上、図1~図5,図7,図9~図11,図13,図14,図16,図17,図19における上側を「上」とし、図面における下側を「下」として説明する。
第1実施形態の緩衝器1は、図1に示すように、いわゆる複筒型の油圧緩衝器である。緩衝器1は、作動流体が封入されるシリンダ部材2を有している。シリンダ部材2は、円筒状のシリンダ3と、このシリンダ3よりも大径でシリンダ3の外周側にシリンダ3を覆うようにシリンダ3に対して同心状に設けられる有底筒状の外筒4と、外筒4の上部開口側を覆うカバー5とを有している。シリンダ部材2では、シリンダ3と外筒4との間がリザーバ室6となっている。言い換えれば、リザーバ室6は、シリンダ3の外周側に設けられている。シリンダ3内には作動流体としての作動液である油液が封入され、リザーバ室6には作動流体としての作動液である油液とガスとが封入されている。
外筒4は、円筒状の胴部材11と、胴部材11の下部側に嵌合固定されて胴部材11の下部を閉塞する底部材12とからなっている。底部材12には、胴部材11とは反対の外側に取付アイ13が固定されている。
カバー5は、筒状部15と、筒状部15の上端側から径方向内方に延出する内フランジ部16と、を有している。カバー5は、胴部材11の上端開口部を内フランジ部16で覆い胴部材11の外周面を筒状部15で覆うように、胴部材11に被せられている。カバー5は、この状態で、筒状部15の一部が径方向内方に加締められることで、胴部材11に固定されている。
シリンダ部材2のシリンダ3内には、ピストン18が摺動可能に設けられている。このピストン18は、シリンダ3内を上室19と下室20との2室に分けている。これら上室19および下室20が油液で満たされている。
シリンダ部材2内には、ピストンロッド21が挿入されている。ピストンロッド21では、一端側がピストン18に連結されると共に、他端側がシリンダ3を含むシリンダ部材2の外部に延出されている。ピストン18およびピストンロッド21は一体に移動する。ピストンロッド21がシリンダ部材2からの突出量を増やす伸び行程において、ピストン18は上室19側へ移動する。ピストンロッド21がシリンダ部材2からの突出量を減らす縮み行程において、ピストン18は下室20側へ移動する。
シリンダ3および外筒4の上端開口側には、ロッドガイド22が嵌合されており、外筒4にはロッドガイド22よりもシリンダ部材2の外部側である上側にシール部材23が嵌合されている。ロッドガイド22とシール部材23との間には摩擦部材24が設けられている。ロッドガイド22、シール部材23および摩擦部材24は、いずれも環状をなしている。ピストンロッド21は、これらロッドガイド22、摩擦部材24およびシール部材23のそれぞれの内側に摺動可能に挿通されている。
ここで、ロッドガイド22は、ピストンロッド21を、その径方向移動を規制しつつ軸方向移動可能に支持して、このピストンロッド21の移動を案内する。シール部材23は、その外周部で外筒4に密着する。シール部材23は、その内周部で、軸方向に移動するピストンロッド21の外周部に摺接して、シリンダ3内の油液と、外筒4内のリザーバ室6の高圧ガスおよび油液とが外部に漏洩するのを防止する。摩擦部材24は、その内周部でピストンロッド21の外周部に摺接して、ピストンロッド21に摩擦抵抗を発生させる。なお、摩擦部材24は、シールを目的とするものではない。
ロッドガイド22は、その外周部が、下部よりも上部が大径となる段差状をなしている。ロッドガイド22では、小径の下部においてシリンダ3の上端の内周部に嵌合し、大径の上部において外筒4の上部の内周部に嵌合する。
外筒4の底部材12上には、下室20とリザーバ室6とを画成するベースバルブ25が設置されている。このベースバルブ25に、シリンダ3の下端の内周部が嵌合されている。外筒4の上端部は、図示せぬ一部が径方向内方に加締められている。この加締め部分とロッドガイド22とが、シール部材23を挟持している。
ピストンロッド21は、主軸部27と、これより小径の取付軸部28とを有している。 取付軸部28は、シリンダ部材2内に配置されている。取付軸部28には、ピストン18等が取り付けられている。主軸部27の取付軸部28側の端部は、主軸部27の軸直交方向に広がる軸段部29となっている。取付軸部28の外周部には、軸方向の中間位置に軸方向に延在する通路溝30が形成されている。取付軸部28の外周部には、軸方向の主軸部27とは反対側の先端位置にオネジ31が形成されている。ピストンロッド21の中心軸線に直交する面での断面の形状が長方形、正方形、D字状のいずれかをなすように、通路溝30が形成されている。
ピストンロッド21における、主軸部27のピストン18とロッドガイド22との間の部分には、いずれも円環状のストッパ部材32および緩衝体33が設けられている。ストッパ部材32は、内周側にピストンロッド21を挿通させている。ストッパ部材32は、主軸部27の外周面から径方向内方に凹む固定溝34に加締められて、主軸部27に固定されている。
緩衝体33も、内側にピストンロッド21を挿通させている。緩衝体33は、ストッパ部材32とロッドガイド22との間に配置されている。
緩衝器1では、例えばピストンロッド21のシリンダ部材2からの突出部分が緩衝器1の上部に配置されている。この突出部分が、車体により支持されている。一方、シリンダ部材2側の取付アイ13が、緩衝器1の下部に配置されている。取付アイ13は、車輪側に連結される。
これとは逆に、シリンダ部材2側が車体により支持され、ピストンロッド21が車輪側に連結されるようにしても良い。
図2に示すように、ピストン18は、ピストンロッド21に支持される金属製のピストン本体35と、ピストン本体35の外周面に一体に装着されてシリンダ3内を摺動する円環状の合成樹脂製の摺動部材36とによって構成されている。
ピストン本体35には、複数の通路穴38と、複数の通路穴39とが設けられている。なお、図2では、複数の通路穴38および複数の通路穴39のうち、断面とした位置の関係上、それぞれ一カ所のみを図示する。
複数の通路穴38は、上室19と下室20とを連通させる。複数の通路穴38は、ピストン18の上室19側への移動、つまり伸び行程において上室19から下室20に向けて油液が流れ出す通路を内側に形成する。
複数の通路穴39は、ピストン18の下室20側への移動、つまり縮み行程において下室20から上室19に向けて油液が流れ出す通路を内側に形成する。
通路穴38は、円周方向において、それぞれ間に一カ所の通路穴39を挟んで等ピッチで形成されている。通路穴38におけるピストン18の軸方向一側(図2の上側)が、径方向外側に開口している。通路穴38におけるピストン18の軸方向他側(図2の下側)が、径方向内側に開口している。
図3に示すように、全ての通路穴38,39のうち半数の通路穴38に対して、減衰力を発生する減衰力発生機構41が設けられている。減衰力発生機構41は、ピストン18の軸方向の一端側である下室20側に配置されて、ピストンロッド21に取り付けられている。通路穴38は、ピストンロッド21およびピストン18が伸び側(図3の上側)に移動するときに油液が通過する伸び側の通路を内側に形成している。これら半数の通路穴38に対して設けられた減衰力発生機構41は、伸び側の通路穴38内の通路の油液の流動を抑制して減衰力を発生させる、伸び側の減衰力発生機構となっている。
ピストンロッド21の取付軸部28には、周波数感応機構43が取り付けられている。周波数感応機構43は、減衰力発生機構41におけるピストン18とは反対側に隣接している。周波数感応機構43は、伸び行程でピストン18の往復動の周波数(以下、ピストン周波数と称す)に感応して、減衰力を可変とする。
また、図2に示すように、全ての通路穴38,39のうち残りの半数を構成する通路穴39は、円周方向において、それぞれ間に一カ所の通路穴38を挟んで等ピッチで形成されている。通路穴39では、ピストン18の軸線方向他側(図2の下側)が、径方向外側に開口している。ピストン18の軸線方向一側(図2の上側)が、径方向内側に開口している。
そして、これら残り半数の通路穴39に、減衰力を発生する減衰力発生機構42が設けられている。減衰力発生機構42は、ピストン18の軸方向の他端側である軸線方向の上室19側に配置されて、ピストンロッド21に取り付けられている。
通路穴39は、ピストンロッド21およびピストン18が縮み側(図2の下側)に移動するときに油液が通過する縮み側の通路を内側に形成している。これら半数の通路穴39に対して設けられた減衰力発生機構42は、縮み側の通路穴39内の通路の油液の流動を抑制して減衰力を発生させる、縮み側の減衰力発生機構となっている。
ピストン本体35は、略円板形状をなしている。ピストン本体35の径方向の中央には、軸方向に貫通する嵌合穴45が形成されている。嵌合穴45は、ピストンロッド21の取付軸部28を嵌合させるための穴である。
ピストン本体35の軸方向の下室20側の端部における、嵌合穴45と通路穴38との間の部分が、減衰力発生機構41の内周側を支持している。ピストン本体35の軸方向の上室19側の端部における、嵌合穴45と通路穴39との間の部分が、減衰力発生機構42の内周側を支持している。
ピストン本体35の軸方向の下室20側の端部における、通路穴38の下室20側の開口よりも径方向外側には、減衰力発生機構41の一部である環状のバルブシート部47が形成されている。また、ピストン本体35の軸方向の上室19側の端部における、通路穴39の上室19側の開口よりも径方向外側には、減衰力発生機構42の一部である環状のバルブシート部49が形成されている。
ピストン本体35において、バルブシート部47の嵌合穴45とは反対側は、バルブシート部47よりも軸線方向高さが低い段差状をなしている。この段差状の部分に、縮み側の通路穴39の下室20側の開口が配置されている。また、同様に、ピストン本体35において、バルブシート部49の嵌合穴45とは反対側は、バルブシート部49よりも軸線方向高さが低い段差状をなしている。この段差状の部分に、伸び側の通路穴38の上室19側の開口が配置されている。
図3に示すように、伸び側の減衰力発生機構41は、圧力制御型のバルブ機構である。減衰力発生機構41は、軸方向のピストン18側から順に、一枚のディスク51と、一枚のメインバルブ52と、一枚のディスク53と、一枚のディスク54と、一つのシート部材55と、一枚のディスク56と、一枚のディスク57と、一枚のディスク58と、一枚のディスク59と、一枚のディスク60と、一枚のディスク61と、一枚のディスク62とを有している。
ディスク51,53,54,56~62およびシート部材55は、金属製である。ディスク51,53,54,56~62は、いずれも内側にピストンロッド21の取付軸部28を嵌合可能な、一定厚さの有孔円形平板状をなしている。メインバルブ52およびシート部材55は、いずれも内側にピストンロッド21の取付軸部28を嵌合可能な、円環状をなしている。
シート部材55は、軸直交方向に沿って広がる有孔円板状の底部71と、底部71の内周側に形成された軸方向に沿う円筒状の内側円筒状部72と、底部71の外周側に形成された軸方向に沿う円筒状の外側円筒状部73とを有している。
底部71は、内側円筒状部72および外側円筒状部73に対し軸方向の一側にずれている。底部71には、軸方向に貫通する貫通穴74が形成されている。
内側円筒状部72の内側には、軸方向の底部71側に、ピストンロッド21の取付軸部28を嵌合させる小径穴部75が形成されている。内側円筒状部72の内側には、軸方向の底部71とは反対側に、小径穴部75より大径の大径穴部76が形成されている。
シート部材55の外側円筒状部73の軸方向の底部71側の端部は、環状のバルブシート部79となっている。貫通穴74を含むシート部材55の内側は、メインバルブ52にピストン18の方向に圧力を加えるパイロット室80となっている。
ディスク51は、バルブシート部47の内径よりも小径の外径となっている。メインバルブ52は、金属製のディスク85と、ディスク85に固着されるゴム製のシール部材86とからなっている。ディスク85は、内側にピストンロッド21の取付軸部28を嵌合可能な一定厚さの有孔円形平板状をなしている。ディスク85は、バルブシート部47の外径よりも若干大径の外径となっている。シール部材86は、ディスク85のピストン18とは反対の外周側に固着されており、円環状をなしている。ディスク85における、シール部材86よりも径方向内側には、貫通穴87が形成されている。
ディスク85は、ピストン18のバルブシート部47に着座可能である。メインバルブ52は、ピストン18に設けられた通路穴38内の通路とシート部材55に設けられたパイロット室80との間に設けられており、ピストン18の伸び側への摺動によって生じる油液の流れを抑制して減衰力を発生させる。
シール部材86は、シート部材55の外側円筒状部73の内周面に全周にわたり接触して、メインバルブ52と外側円筒状部73との隙間をシールする。よって、メインバルブ52とシート部材55との間の上記したパイロット室80は、メインバルブ52に、ピストン18の方向に内圧を作用させる。前記ピストン18の方向は、バルブシート部47にディスク85を着座させる閉弁方向である。ディスク85の貫通穴87内が、パイロット室80にシリンダ部材2内の上室19から通路穴38内の通路を介して油液を導入する通路となっている。
メインバルブ52は、パイロット室80を有するパイロットタイプの減衰バルブである。ディスク85がピストン18のバルブシート部47から離座して開くと、通路穴38内の通路からの油液を、ピストン18とシート部材55の外側円筒状部73との間で径方向に広がる通路88を介して下室20に流す。伸び側の減衰力発生機構41は、ディスク85の貫通穴87内の通路を介して油液の流れの一部をパイロット室80に導入して、パイロット室80の圧力によってメインバルブ52の開弁を制御する。
ディスク53は、内側円筒状部72の外径よりも小径で、大径穴部76の内径よりも大径の外径となっている。ディスク54には、内周側に切欠91が形成されている。切欠91は、内側円筒状部72のディスク54への接触部分を径方向に横断している。このため、切欠91内の通路を介して、シート部材55の大径穴部76内の通路とパイロット室80とが常時連通している。
ディスク56は、シート部材55のバルブシート部79の内径よりも小径の外径となっている。ディスク57は、バルブシート部79の外径よりも若干大径の外径となっている。ディスク57は、バルブシート部79に着座可能となっている。ディスク57には、外周側に切欠93が形成されている。切欠93は、バルブシート部79を径方向に横断している。
ディスク58、ディスク59およびディスク60は、ディスク57の外径と同径の外径となっている。ディスク61は、ディスク60の外径よりも小径の外径となっている。ディスク62は、ディスク61の外径よりも大径且つディスク60の外径よりも小径の外径となっている。
ディスク57~60が、バルブシート部79に離着座可能であって、バルブシート部79から離座する。この構成により、パイロット室80と下室20とを連通させるとともにこれらの間の油液の流れを抑制する、ディスクバルブ99が構成される。パイロット室80は、メインバルブ52とシート部材55とディスクバルブ99とで囲まれて形成されている。ディスク57の切欠93は、ディスク57がバルブシート部79に当接状態にあってもパイロット室80を下室20に連通させる固定オリフィス100を構成している。
ディスク62は、ディスクバルブ99の開方向への変形時にディスク60に当接してディスクバルブ99の変形を抑制する。
ピストン18に設けられた伸び側の通路穴38内の通路と、開時のメインバルブ52とバルブシート部47との隙間と、ピストン18と外側円筒状部73との間で径方向に広がる通路88と、ディスク85に設けられた貫通穴87と、パイロット室80と、固定オリフィス100と、開時のディスクバルブ99とバルブシート部79との隙間とが、伸び側の第1通路101を構成している。第1通路101では、伸び行程でのピストン18の移動により、上室19から下室20に向けて油液が流れ出す。
伸び側の減衰力発生機構41は、この伸び側の第1通路101に設けられて減衰力を発生させる。
図2に示すように、縮み側の減衰力発生機構42は、軸方向のピストン18側から順に、一枚のディスク111と、一枚のディスク112と、複数枚のディスク113と、複数枚のディスク114と、一枚のディスク115と、一枚のディスク116と、一枚の環状部材117とを有している。
ディスク111~116および環状部材117は、金属製である。ディスク111~116および環状部材117のいずれも、内側にピストンロッド21の取付軸部28を嵌合可能な一定厚さの有孔円形平板状をなしている。
ディスク111は、ピストン18のバルブシート部49の内径よりも小径の外径となっている。ディスク112は、ピストン18のバルブシート部49の外径よりも若干大径の外径となっており、バルブシート部49に着座可能となっている。ディスク112には、外周側に切欠121が形成されている。切欠121は、バルブシート部49を径方向に横断している。
複数枚のディスク113は、ディスク112の外径と同径の外径となっている。複数枚のディスク114は、ディスク113の外径よりも小径の外径となっている。ディスク115は、ディスク114の外径よりも小径の外径となっている。ディスク116は、ディスク114の外径よりも大径、且つディスク113の外径よりも小径の外径となっている。
環状部材117は、ディスク116の外径よりも小径の外径となっている。環状部材117は、ディスク111~116よりも厚く、高剛性となっている。この環状部材117は、ピストンロッド21の軸段部29に当接している。
ディスク112~114が、バルブシート部49に離着座可能であり、バルブシート部49から離座する。以上の構成が、通路穴39内の通路を上室19に開放可能であって、上室19と下室20との間の油液の流れを抑制するディスクバルブ122を構成している。
ディスク112の切欠121は、ディスク112がバルブシート部49に当接状態にあっても上室19と下室20とを連通させる固定オリフィス123を構成している。環状部材117はディスクバルブ122の開方向への規定以上の変形を規制する。
ピストン18に設けられた縮み側の通路穴39内の通路と、固定オリフィス123と、開時のディスクバルブ122とバルブシート部49との隙間とが、縮み側の第1通路102を構成している。
縮み側の第1通路102では、縮み行程でのピストン18の移動により、下室20から上室19に向けて油液が流れ出る。縮み側の減衰力発生機構42は、この縮み側の第1通路102に設けられて減衰力を発生させる。
ここで、図3に示す伸び側のディスクバルブ99および縮み側のディスクバルブ122をいずれも内周クランプのディスクバルブとした。しかし、これに限らず、ディスクバルブ99,122は減衰力を発生する機構であればよい。例えば、ディスクバルブをコイルバネで付勢するリフトタイプのバルブとしてもよく、また、ポペット弁であってもよい。
周波数感応機構43は、軸方向の減衰力発生機構41側から順に、一つのケース部材本体131と、一枚のディスク132と、複数枚のディスク133および一枚の区画ディスク134と、一枚のディスク135と、複数枚のディスク136と、蓋部材139とを有している。蓋部材139の減衰力発生機構41とは反対側に、環状部材117と共通部品である環状部材175が設けられている。
ケース部材本体131、ディスク132,133,135,136、環状部材175および蓋部材139は、金属製である。ディスク132,133,135,136および環状部材175は、いずれも内側にピストンロッド21の取付軸部28を嵌合可能な一定厚さの有孔円形平板状をなしている。ケース部材本体131および蓋部材139は、いずれも内側にピストンロッド21の取付軸部28を嵌合可能な円環状をなしている。
蓋部材139は、ケース部材本体131に嵌合される。蓋部材139は、筒状のケース部材140をケース部材本体131とで構成する。蓋部材139は、蓋本体部165と筒状部166とを有する有蓋円筒状である。蓋本体部165には、貫通穴167が形成されている。ケース部材本体131が蓋部材139の筒状部166に嵌合されて、筒状のケース部材140を構成する。
ケース部材本体131は、軸直交方向に広がる有孔円板状の基部141と、基部141の内周側に形成された基部141の軸方向に延出する円筒状の内側円筒状部142と、基部141の内側円筒状部142よりも外周側に形成された基部141の軸方向に突出する円筒状のシート部143とを有している。内側円筒状部142は、基部141から軸方向両側に突出している。シート部143は、基部141から軸方向片側のみに突出している。
内側円筒状部142の内側には、軸方向におけるシート部143の突出方向とは反対側にピストンロッド21の取付軸部28を嵌合させる小径穴部145が形成されている。内側円筒状部142の内側には、軸方向のシート部143側に、小径穴部145より大径の大径穴部146が形成されている。
ケース部材本体131のシート部143は、その突出先端側の端部で、区画ディスク134の外周側を支持している。また、シート部143には、周方向部分的に切欠144が形成されている。ケース部材本体131におけるシート部143の径方向内側と径方向外側とが、常時連通している。
ディスク132は、シート部143の内径よりも小径の外径となっている。ディスク132には、内周側に切欠151が形成されている。切欠151は、内側円筒状部142のディスク132への接触部分を径方向に横断している。ディスク133は、ディスク132の外径よりも小径の外径となっている。
区画ディスク134は、金属製のディスク155と、ディスク155の外周側に固着されるゴム製のシール部材156とからなっている。区画ディスク134は、弾性変形可能となっている。
ディスク155は、内側にディスク133とは隙間をもって配置可能な一定厚さの有孔円形平板状をなしている。ディスク155は、複数枚のディスク133の全厚さよりも厚さが薄くなっている。ディスク155は、ケース部材本体131のシート部143の外径よりも大径の外径となっている。
シール部材156は、ディスク155の外周側に円環状をなして固着されている。シール部材156は、ディスク155から軸方向のケース部材本体131側に突出する円環状のシール本体部158と、ディスク155から軸方向のケース部材本体131とは反対側に突出する円環状の突出部159とを有している。
また、ディスク155と、蓋部材139の筒状部166との間には、環状の隙間が設けられている。シール部材156は、その隙間を介してシール本体部158と突出部159とを繋いでいる。シール本体部158において、ディスク155側の端部の内径つまり最小内径が、シート部143の外径よりも若干大径となっている。これにより、区画ディスク134のディスク155が、ケース部材本体131のシート部143に着座可能となっている。
突出部159には、そのディスク155とは反対側に開口し径方向に貫通する径方向溝161が形成されている。
ディスク135は、区画ディスク134のディスク155の内径よりも大径の外径となっている。これにより、区画ディスク134の内周側の部分が、ディスク132とディスク135との間にディスク133の軸方向長の範囲で移動可能に支持されている。
また、区画ディスク134における非支持側である外周側には、ケース部材140との間をシールする環状のシール部材156が設けられている。シール部材156がケース部材140に接触して、区画ディスク134がケース部材140に対し芯出しされる。言い換えれば、区画ディスク134の内周側は、両面側からクランプされずに片面側のみディスク135に支持される単純支持構造となっている。
複数枚のディスク136は、ディスク135の外径よりも外径が大径である。複数枚のディスク136は、蓋部材139の蓋本体部165の径方向における貫通穴167よりも内側の範囲に当接している。
区画ディスク134のシール本体部158は、蓋部材139の筒状部166の内周面に全周にわたり接触している。シール本体部158は、区画ディスク134と筒状部166との隙間をシールする。つまり、区画ディスク134はパッキンバルブである。
シール本体部158は、区画ディスク134がケース部材140内で許容される範囲で変形しても、区画ディスク134と筒状部166との隙間を常時シールする。区画ディスク134のシール本体部158が筒状部166に全周にわたり接触することで、上記のようにケース部材140に対し芯出しされる。区画ディスク134は、ケース部材140内を、ケース部材本体131側の容量可変な可変室171と、蓋部材139の蓋本体部165側の容量可変な可変室172とに区画する。可変室171は、ディスク132の切欠151内の通路を介してケース部材本体131の大径穴部146内の通路に連通する。可変室172は、蓋部材139の貫通穴167内の通路を介して下室20に連通する。
ピストンロッド21における取付軸部28のオネジ31には、ナット176が螺合される。これにより、環状部材117、減衰力発生機構42、ピストン18、減衰力発生機構41、周波数感応機構43および環状部材175が、取付軸部28に取り付けられる。
このようにピストンロッド21に取り付けられた状態で、パイロット室80が、ディスク54の切欠91内の通路と、シート部材55の大径穴部76内の通路と、ピストンロッド21の通路溝30内の通路と、ケース部材本体131の大径穴部146内の通路と、ディスク132の切欠151内の通路とを介して、周波数感応機構43の可変室171に常時連通する。また、周波数感応機構43の可変室172は、蓋部材139の貫通穴167を介して下室20に常時連通する。貫通穴87内の通路と、パイロット室80と、切欠91内の通路と、大径穴部76内の通路と、通路溝30内の通路と、大径穴部146内の通路と、切欠151内の通路と、可変室171,172と、貫通穴167内の通路とが、上記した伸び側の第1通路101から分岐している。これらの通路は、分岐後に第1通路101と並列に設けられる伸び側の第2通路181を構成している。
区画ディスク134は、内周側がディスク132とディスク135との間で移動し外周側がシート部143と蓋部材139の蓋本体部165との間で移動する範囲で変形可能となっている。ここで、区画ディスク134のディスク155の外周側を軸方向一側から支持するシート部143とディスク155の内周側を軸方向他側から支持するディスク135との間の軸方向の最短距離は、ディスク155の軸方向の厚さよりも小さくなっている。よって、可変室171,172が同圧のとき、ディスク155は、若干変形した状態でシート部143とディスク135とに自身の弾性力で全周にわたって圧接している。
区画ディスク134は、その内周側が全周にわたってディスク135に接触する状態では、第2通路181の可変室171,172間の油液の流通を遮断する。区画ディスク134は、可変室171,172の圧力状態にかかわらず、その全周を常にディスク135に接触させるように設定されている。区画ディスク134は、可変室171,172間の連通を、伸び行程では遮断するが、縮み行程では許容する。
以上の構成のピストン18の周辺に設けられた減衰力発生機構41,42および周波数感応機構43の作動等は、国際公開第2017/047661号と同様である。
次に、図4~図9を参照してベースバルブ25の構成について説明する。
図4に示すように、外筒4の底部材12は、胴部材11に嵌合する円筒状の嵌合部191と、嵌合部191の軸方向一端側を閉塞する底部192と、を有している。底部材12の底部192が、外筒4の底部となる。外筒4の底部192とシリンダ3との間に、上記したベースバルブ25が設けられている。
ベースバルブ25は、下室20とリザーバ室6とを仕切るベースバルブ部材201を有している。
ベースバルブ部材201は、金属製で継ぎ目なく成形された一体成形品である。ベースバルブ部材201は、有孔円板状のベース部202と、ベース部202の外周部から軸方向一側に延出する円筒状の脚部203と、脚部203の軸方向の中間位置から径方向外方に突出するフランジ部204とを有している。脚部203において、軸方向におけるフランジ部204よりもベース部202とは反対側の端部には、脚部203を径方向に貫通する通路溝205が周方向に間隔をあけて複数形成されている。
ベースバルブ部材201は、変形困難な剛体である。ベースバルブ部材201は、脚部203の軸方向のベース部202とは反対側の端部において外筒4の底部192に載置されている。また、ベースバルブ部材201は、脚部203の軸方向におけるフランジ部204よりもベース部202側の部分とベース部202とがそれぞれの外周部において、シリンダ3に嵌合されている。
ベースバルブ部材201は、脚部203に形成された通路溝205によって底部192との間の空間を、シリンダ3と外筒4との間の空間に常時連通させる。よって、ベースバルブ部材201と底部192との間の空間もリザーバ室6を構成している。
図5に示すように、ベースバルブ部材201のベース部202における径方向の中央には、貫通孔211が形成されている。ベースバルブ部材201のベース部202は、ベース部202を主体的に構成する円板状のベース本体部212と、ベース本体部212の径方向における貫通孔211側の端縁部の全周から軸方向の脚部203とは反対側に突出する円環状の上内側シート部213と、ベース本体部212の径方向における貫通孔211側の端縁部の全周から軸方向の脚部203側に突出する円環状の下内側シート部214と、を有している。
ベース本体部212、上内側シート部213および下内側シート部214の径方向の内側が、貫通孔211となっている。
ベースバルブ部材201のベース部202は、ベース本体部212の径方向における外端側の部分から軸方向の脚部203とは反対側に突出する円環状の上外側シート部216と、ベース本体部212の径方向における上外側シート部216と上内側シート部213との間位置から軸方向の脚部203とは反対側に突出する円環状の中間シート部217と、を有している。また、ベース部202は、ベース本体部212の径方向における脚部203と下内側シート部214との間位置から軸方向の脚部203側に突出する円環状の下外側シート部218を有している。
ベース本体部212において、径方向における上外側シート部216と中間シート部217との間には、軸方向に貫通する外側通路孔221が形成されている。外側通路孔221は、ベース本体部212の周方向に間隔をあけて複数形成されている。複数の外側通路孔221は、ベース本体部212の径方向における下外側シート部218と脚部203との間に配置されている。複数の外側通路孔221によって、下室20とリザーバ室6とが連通可能となっている。
ベース本体部212には、径方向における上内側シート部213と中間シート部217との間に軸方向に貫通する内側通路孔222が形成されている。内側通路孔222は、ベース本体部212の周方向に間隔をあけて複数形成されている。複数の内側通路孔222は、ベース本体部212の径方向における下外側シート部218と下内側シート部214との間に配置されている。複数の内側通路孔222によって、下室20とリザーバ室6とが連通可能となっている。
ベースバルブ25は、ベースバルブ部材201の貫通孔211に挿通される軸状のピン部材231(軸部材)を有している。ピン部材231は、中空のボルトである。ピン部材231は、締結工具に係合可能な頭部232と、頭部232の径方向の中央から延出する、頭部232の最小外径よりも小径の円柱状の軸部233とを有している。
軸部233における軸方向の頭部232とは反対側の外周部には、オネジ234が形成されている。軸部233には、頭部232とは反対側の端面から頭部232の近傍の所定位置まで軸方向通路孔237が形成されている。軸方向通路孔237は、軸部233の径方向の中央に、軸部233の軸方向に延びて形成されている。
また、軸部233における、頭部232の近傍の所定位置には、軸部233を径方向に貫通する径方向通路孔238が形成されている。径方向通路孔238は、軸方向通路孔237に直交しており、軸方向通路孔237に連通している。
ベースバルブ25は、ベースバルブ部材201の軸方向の底部192とは反対側に、軸方向のベースバルブ部材201側から順に、一枚のサクションバルブ241と、一枚のディスク242と、一枚のバネディスク243と、一枚の規制ディスク244とを有している。サクションバルブ241、ディスク242、バネディスク243および規制ディスク244は、いずれも金属製である。サクションバルブ241およびディスク242は、いずれも内側にピン部材231の軸部233を嵌合可能な一定厚さの有孔円形平板状をなしている。
サクションバルブ241は、ベースバルブ部材201の上外側シート部216の外径よりも若干大径の外径となっている。サクションバルブ241は、撓み可能であり、上内側シート部213、上外側シート部216および中間シート部217に当接して外側通路孔221を閉塞する。サクションバルブ241における、径方向の上内側シート部213と中間シート部217との間には、サクションバルブ241を軸方向に貫通する通路穴251が形成されている。サクションバルブ241には、通路穴251がサクションバルブ241の周方向に等間隔をあけて複数形成されている。サクションバルブ241には、外周側に切欠252が形成されている。切欠252は、上外側シート部216のサクションバルブ241への接触部分を径方向に横断している。
ディスク242は、ベースバルブ部材201の上内側シート部213の外径と同等の外径となってるディスク242全体は、サクションバルブ241の径方向における通路穴251より内側に配置されている。
バネディスク243は、内側にピン部材231の軸部233を嵌合可能な一定厚さの有孔円形平板状の基板部255と、基板部255の外周縁部から径方向外方に延出するバネ板部256とを有している。
バネ板部256は、撓み可能であり、基板部255の周方向に等間隔をあけて複数形成されている。基板部255は、ディスク242の外径よりも若干大径の外径となっている。バネ板部256は、基板部255の径方向における外側ほど基板部255の軸方向において基板部255から離れるように、基板部255に対して傾斜している。複数のバネ板部256は、いずれも基板部255に対して基板部255の軸方向における同側に延出している。
バネディスク243は、基板部255においてディスク242に当接している。バネディスク243は、複数のバネ板部256が基板部255から軸方向のサクションバルブ241側に延出して、サクションバルブ241の径方向における通路穴251よりも外側に当接している。
規制ディスク244は、サクションバルブ241およびバネディスク243よりも厚さが厚く高剛性である。規制ディスク244は、内側にピン部材231の軸部233を嵌合可能な一定厚さの有孔円形平板状の主板部261と、主板部261の全外周から径方向外方に延出する円環状の外周板部262とを有している。
外周板部262は、主板部261に対し軸方向一側に若干ずれて形成されている。規制ディスク244は、主板部261においてバネディスク243の基板部255に当接している。外周板部262が、主板部261に対し軸方向のサクションバルブ241側に突出している。
主板部261には、径方向の中間所定位置に、主板部261を軸方向に貫通する通路穴263が形成されている。主板部261には、通路穴263が主板部261の周方向に等間隔をあけて複数形成されている。通路穴263は、バネディスク243のバネ板部256間の隙間と、サクションバルブ241の通路穴251とを介して、下室20をベースバルブ部材201の内側通路孔222に常時連通させる。
ベースバルブ25は、ベースバルブ部材201のベース部202の軸方向の底部192側に、軸方向のベース部202側から順に、一枚のディスク271と、複数枚、具体的には2枚のディスク272と、一枚のディスク273と、一枚の付勢ディスク274と、一枚のディスク275と、一枚のディスク276と、一つのスペーサ277と、一枚の区画ディスク278(閉塞部材)と、一枚のディスク279と、一枚のディスク280と、一枚のストッパディスク281とを有している。
また、ベースバルブ25は、ディスク272の軸方向におけるディスク271とは反対側に、筒状のスプール部材285を有している。スプール部材285は、ディスク273,275,276,279,280、付勢ディスク274、スペーサ277、区画ディスク278およびストッパディスク281を径方向外側で囲むように設けられている。
ディスク271~273,275,276,279,280、付勢ディスク274、スペーサ277、ストッパディスク281およびスプール部材285は、いずれも金属製である。ディスク271~273,275,276,279,280およびストッパディスク281は、いずれも内側にピン部材231の軸部233を嵌合可能な一定厚さの有孔円形平板状をなしている。付勢ディスク274、スペーサ277および区画ディスク278は、いずれも内側にピン部材231の軸部233を嵌合可能な円環状をなしている。
ディスク271は、ベースバルブ部材201の下外側シート部218の外径よりも若干大径の外径となっている。ディスク271は、撓み可能である。ディスク271は、下内側シート部214および下外側シート部218に当接して内側通路孔222を閉塞する。
ディスク271の外周側には、切欠291が形成されている。切欠291は、下外側シート部218のディスク271への接触部分を径方向に横断している。切欠291は、ディスク271の周方向に等間隔をあけて複数形成されている。
ディスク272は、ディスク271と同等の外径となっており、撓み可能である。ディスク273は、ベースバルブ部材201の下内側シート部214の外径よりも若干小径の外径となっている。付勢ディスク274は、撓み可能である。組み付け前の自然状態における付勢ディスク274は、有孔円形平板状である。
付勢ディスク274の外周側には、切欠295が形成されている。切欠295は、付勢ディスク274の周方向に等間隔をあけて複数形成されている。ディスク275は、ディスク273と共通の部品である。
ディスク276は、ディスク275の外径よりも大径の外径となっている。ディスク276には、内周側に切欠298が形成されている。切欠298は、ディスク276の径方向においてディスク275の外周部よりも外側まで延びている。切欠298は、ディスク276の周方向に等間隔をあけて複数形成されている。
スペーサ277は、変形困難な剛体である。スペーサ277は、内側にピン部材231の軸部233を嵌合可能な円環状の底部301と、底部301の外周縁部から底部301の軸方向一側に延出する円筒状の筒状部302とを有している。
スペーサ277は、筒状部302の軸方向における底部301とは反対側の端部において、ディスク276に当接する。スペーサ277において、底部301の外周部の軸方向における筒状部302とは反対側には、面取り303が形成されている。面取り303は、軸方向における筒状部302とは反対側ほど外径が小径となるテーパ状である。
区画ディスク278は、金属製のディスク311と、ディスク311の外周側に固着されるゴム製のシール部材312とからなっている。区画ディスク278は、弾性変形可能となっている。
シール部材312は、ディスク311に焼き付けられて一体化されている。ディスク311は、内側にピン部材231の軸部233を嵌合可能である。ディスク311は、一定厚さの有孔円形平板状をなしている。ディスク311は、スペーサ277の最大外径よりも大径の外径となっている。
シール部材312は、ディスク311の外周側に円環状をなして固着されている。シール部材312は、ディスク311から軸方向一側に突出している。シール部材312は、ディスク311から軸方向に離れるほど外径が大径となり、ディスク311から軸方向に離れるほど内径も大径となる。
区画ディスク278は、ディスク311においてスペーサ277に当接している。ディスク311からシール部材312が、軸方向において、スペーサ277側に延出している。
シール部材312は、スペーサ277との間に径方向の隙間を有しており、スペーサ277をその径方向外側で囲んでいる。シール部材312の軸方向の長さが、スペーサ277の軸方向の長さよりも短い。よって、シール部材312は、ディスク276に対し軸方向に離間している。
ディスク279は、ディスク311の外径よりも小径の外径となっている。ディスク280は、ディスク279の外径よりも大径の外径となっている。ストッパディスク281は、ディスク280の外径よりも大径であってディスク311の外径よりも小径の外径となっている。
スプール部材285は変形困難な剛体である。スプール部材285は、円筒状の筒状部321と、筒状部321の軸方向の一端部から径方向内方に拡大しつつ軸方向外方に延出する円環状の環状部322と、環状部322の軸方向における筒状部321とは反対側の内周部から径方向内方に延出する内フランジ部323と、環状部322の軸方向における筒状部321とは反対側の端部の外周側から軸方向外方に突出する円環状の押圧部324とを有している。
筒状部321は、内径が区画ディスク278のディスク311の外径よりも若干大径となっている。環状部322は、筒状部321から軸方向に離れるほど内径が小径となっている。
内フランジ部323は、有孔円形平板状である。内フランジ部323の内径は、付勢ディスク274の外径よりも小径で、ディスク273の外径よりも大径である。
押圧部324には、押圧部324を径方向に横断する切欠326が形成されている。切欠326は、押圧部324の周方向に等間隔をあけて複数形成されている。スプール部材285には、環状部322から押圧部324にかけての外周部に面取り328が形成されている。面取り328は、軸方向における筒状部321とは反対側ほど外径が小径となるテーパ状である。
ベースバルブ25は、ピン部材231の軸部233をそれぞれの内側に挿通させている。ベースバルブ25では、頭部232上に、ストッパディスク281、ディスク280、ディスク279、区画ディスク278、スペーサ277、ディスク276、ディスク275、付勢ディスク274およびディスク273が、この順に重ねられる。
このとき、区画ディスク278は、ディスク311からシール部材312が軸方向の頭部232とは反対側に突出する向きとされる。スペーサ277は、筒状部302が底部301から軸方向の頭部232とは反対側に突出する向きとされる。
そして、区画ディスク278、スペーサ277、ディスク276、ディスク275、付勢ディスク274およびディスク273を内側に挿通させるようにして、スプール部材285をこれらに被せる。その際に、スプール部材285は、押圧部324が軸方向の頭部232とは反対側に突出する向きとされる。
スプール部材285は、内フランジ部323の内径が付勢ディスク274の外径よりも小径であるため、内フランジ部323において付勢ディスク274に当接する。この状態で、区画ディスク278のシール部材312は、スプール部材285の筒状部321に嵌合し、筒状部321の内周面に全周にわたって当接する。これによってスプール部材285は、区画ディスク278に対し芯出しされ、ピン部材231の軸部233に対して芯出しされる。
次に、ピン部材231の軸部233をそれぞれの内側に挿通させながら、ディスク273およびスプール部材285の上に、複数枚のディスク272、ディスク271、ベースバルブ部材201、サクションバルブ241、ディスク242、バネディスク243および規制ディスク244が、この順に重ねられる。
このとき、ベースバルブ部材201は、脚部203がベース部202から軸方向の頭部232側に突出する向きとされる。バネディスク243は、基板部255からバネ板部256が軸方向の頭部232側に突出する向きとされる。規制ディスク244は、主板部261から外周板部262が軸方向の頭部232側に突出する向きとされる。
そして、この状態で、規制ディスク244から軸方向の頭部232とは反対側に突出するピン部材231の軸部233のオネジ234に、ナット341をメネジ342において螺合させる。ナット341をピン部材231に対して締め付けることにより、頭部232とナット341とで、ストッパディスク281、ディスク280、ディスク279、区画ディスク278、スペーサ277、ディスク276、ディスク275、付勢ディスク274、ディスク273、複数枚のディスク272、ディスク271、ベースバルブ部材201、サクションバルブ241、ディスク242、バネディスク243および規制ディスク244が、少なくとも内周側の部分において軸方向にクランプされる。
このとき、スプール部材285は、押圧部324においてディスク272に当接し、内フランジ部323の軸方向の押圧部324とは反対側が、付勢ディスク274に当接する。ナット341をピン部材231に対して締め付けることにより、スプール部材285は、ベースバルブ部材201およびディスク271,272で押圧されて内フランジ部323が付勢ディスク274の外周側を軸方向の頭部232側に弾性変形させる。その結果、スプール部材285は、付勢ディスク274に付勢力でディスク271,272の方向に押圧される。
なお、付勢ディスク274は、当接する内フランジ部323によって切欠295が閉塞されることがないように切欠295の大きさが設定されている。この状態で、ディスク271、複数枚のディスク272、スプール部材285および区画ディスク278等にピン部材231が挿通されている。
このようにして組み立てられたベースバルブ25が、上記したようにシリンダ3と外筒4の底部192との間に組み付けられる。すると、外筒4の底部192に設けられたベースバルブ25が、外筒4およびシリンダ3の間のリザーバ室6とシリンダ3内の一方の下室20とを仕切る。
この状態で、ベースバルブ25において、ベースバルブ部材201の下室20側に、サクションバルブ241が配置される。ベースバルブ部材201のリザーバ室6側に、ディスク271および複数枚のディスク272が配置される。
ベースバルブ25において、サクションバルブ241とサクションバルブ241が当接する中間シート部217および上外側シート部216とが、外側通路孔221を介してリザーバ室6から下室20に油液を流すとともに、外側通路孔221を介して下室20からリザーバ室6からへの油液の流れを抑制するサクションバルブ機構351となっている。
外側通路孔221内の通路と、サクションバルブ機構351の開時に生じるサクションバルブ241と上外側シート部216との間の通路とが、伸び行程においてピストン18の移動によりリザーバ室6から下室20に向けて油液が流れ出す伸び側の第1通路352を構成している。よって、第1通路352は、ベースバルブ25に設けられている。
サクションバルブ機構351は、この第1通路352に設けられている。サクションバルブ機構351は、緩衝器1の伸び行程において開弁してリザーバ室6から下室20内に油液を流す。
なお、サクションバルブ機構351は、主としてピストンロッド21のシリンダ部材2からの伸び出しにより生じる液の不足分を補うようにリザーバ室6から下室20に実質的に減衰力を発生させることなく液を流す機能を果たす。なお、サクションバルブ機構351で減衰力を発生させても良い。
サクションバルブ241の切欠252内の通路は、サクションバルブ241が中間シート部217および上外側シート部216に当接してもリザーバ室6と下室20とを常時連通させる固定オリフィス353となっている。この固定オリフィス353も第1通路352に設けられている。
ディスク271および複数枚のディスク272が、内側通路孔222を開閉するメインバルブ360(ディスク)を構成している。メインバルブ360と、メインバルブ360が当接する下外側シート部218とが、サクションバルブ241の通路穴251および内側通路孔222を介して下室20からリザーバ室6に油液を流すとともに、内側通路孔222を介してのリザーバ室6から下室20への油液の流れを抑制する減衰力発生機構361となっている。
通路穴251および内側通路孔222の通路と、減衰力発生機構361の開時に生じるメインバルブ360と下外側シート部218との間の通路とが、縮み行程においてピストン18の移動により下室20からリザーバ室6に向けて油液が流れ出す縮み側の第1通路362を構成している。よって、第1通路362は、ベースバルブ25に設けられている。
減衰力発生機構361は、この第1通路362に設けられている。減衰力発生機構361は、緩衝器1の縮み行程において開弁して下室20からリザーバ室6に油液を流すとともに減衰力を発生させる。減衰力発生機構361は、第1通路362に設けられたメインバルブ360が減衰力を発生させる。ディスク271の切欠291内の通路は、メインバルブ360が下外側シート部218に当接しても下室20とリザーバ室6とを常時連通させる固定オリフィス363となっている。この固定オリフィス363も第1通路362に設けられている。
ピン部材231の軸方向通路孔237は、下室20に開口している。よって、軸方向通路孔237および径方向通路孔238は、下室20に常時連通している。
径方向通路孔238は、ピン部材231の軸方向における位置をスペーサ277の筒状部302と合わせており、筒状部302と径方向に対向している。スペーサ277の筒状部302よりも径方向内側の通路は、径方向通路孔238内の通路と常時連通している。また、スペーサ277のこの通路は、ディスク276の切欠298内の通路と常時連通している。
スプール部材285と区画ディスク278とスペーサ277とディスク276とディスク275と付勢ディスク274とで囲まれた範囲が、パイロット室371となっている。パイロット室371は、スプール部材285の内周側にある。ディスク276の切欠326内の通路は、軸方向通路孔237および径方向通路孔238を介しての下室20の油液をパイロット室371に導入するオリフィス373となっている。パイロット室371は、オリフィス373を介して導入された下室20の液圧をスプール部材285に付与する。
このとき、パイロット室371は、スプール部材285に対し、メインバルブ360を下外側シート部218に当接させる方向に付勢する力を付与する。言い換えれば、筒状のスプール部材285は、パイロット室371内のパイロット圧に応じて軸方向に移動することにより、メインバルブ360に対する閉方向の付勢力を変更可能である。パイロット室371は、スプール部材285にメインバルブ360に対する付勢力を発生させる。
区画ディスク278は、常にスプール部材285に接触して、スプール部材285との隙間を閉塞している。区画ディスク278は、この隙間を介してのパイロット室371とリザーバ室6との連通を常時遮断する。区画ディスク278が変形すると、パイロット室371の容積が変わる。区画ディスク278は、パイロット室371の内圧を受けて、パイロット室371を拡大する方向に撓む。
ストッパディスク281は、区画ディスク278がパイロット室371の容積を拡大する方向に所定量変形すると、区画ディスク278のディスク311に当接してそれ以上の区画ディスク278の変形を規制する。
付勢ディスク274の切欠295内の通路は、パイロット室371を、ディスク273とディスク272とスプール部材285の内フランジ部323との間の通路と、スプール部材285の切欠326内の通路と、を介してリザーバ室6に連通させるオリフィス375となっている。
ここで、区画ディスク278は、縮み行程において、パイロット室371の内圧を受けて、パイロット室371を拡大する方向に撓む。よって、縮み行程において、パイロット室371の導入側となるオリフィス373の流路断面積と、排出側となるオリフィス375の流路断面積との関係は、オリフィス373の流路断面積の方がオリフィス375の流路断面積よりも所定値以上大きくなっている。
オリフィス373の流路断面積がオリフィス375の流路断面積以下であると、パイロット室371のパイロット圧が上がらなくなってしまう。また、オリフィス373の流路断面積の方がオリフィス375の流路断面積よりも大きくても、その差が所定値未満であると、パイロット室371のパイロット圧の昇圧が不足してしまう。パイロット室371のパイロット圧の昇圧が十分となるように、所定値が設定されている。
ピン部材231の軸方向通路孔237および径方向通路孔238内の通路と、スペーサ277内の通路と、ディスク276のオリフィス373と、パイロット室371と、付勢ディスク274のオリフィス375と、ディスク273とディスク272とスプール部材285の内フランジ部323との間の通路と、スプール部材285の切欠326内の通路とが、第2通路382となっている。
第2通路382は、縮み行程においては、下室20からピン部材231の軸方向通路孔237に入った油液を、オリフィス373を介してパイロット室371に導入する。さらに、第2通路382は、縮み行程においては、油液を、パイロット室371からオリフィス375を介して排出して、スプール部材285の切欠326内の通路を介してリザーバ室6に流す。
第2通路382は、第1通路352,362とは並列に設けられて下室20とリザーバ室6とを連通させる。第2通路382は、ベースバルブ25に設けられており、その一部がピン部材231に形成されている。
スプール部材285と区画ディスク278とスペーサ277とディスク273,275,276と付勢ディスク274とが、パイロット室371の圧力によって減衰力発生機構361の減衰力を調整する圧力制御型の周波数感応機構385を構成している。周波数感応機構385は、第2通路382に設けられている。
周波数感応機構385は、そのスプール部材285を、第1通路362を開閉するメインバルブ360に当接させてメインバルブ360の開弁圧を調整する。周波数感応機構385は、ピストン18の周波数であるピストン周波数に応じて減衰力発生機構361の減衰力を可変とする。周波数感応機構385は、ベースバルブ25のベース部202とピン部材231の一端の頭部232との間に設けられている。周波数感応機構385は、ベースバルブ25の底部192側に設けられている。
周波数感応機構385の区画ディスク278は、スプール部材285との間を介しての下室20からリザーバ室6への油液の流れを遮断する。区画ディスク278は、スプール部材285に対して移動可能に設けられている。区画ディスク278は、スプール部材285の筒状部321に対して密着しつつ摺接するシール部材312を外周側に有するパッキンバルブである。区画ディスク278では、シール部材312がディスク311に焼き付けにより設けられている。
なお、区画ディスク278を、パッキンバルブではなく、以下のように構成しても良い。すなわち、区画ディスク278を、筒状部321に接触する部分にシール部材としてのOリングを有することで、筒状部321に対して密着しつつ摺接する部品に変更したりしても良い。区画ディスク278を、筒状部321との間を閉塞するシール部材としての変形可能なダイヤフラムを有する部品に変更したりしても良い。
以上のベースバルブ25の油圧回路図を図6に示す。
リザーバ室6と下室20とを連通させる伸び側の第1通路352に、サクションバルブ241および固定オリフィス353を含むサクションバルブ機構351が設けられている。下室20とリザーバ室6とを連通させる縮み側の第1通路362に、メインバルブ360および固定オリフィス363を含む減衰力発生機構361が設けられている。第1通路352,362に対して並列に設けられた第2通路382に、周波数感応機構385が設けられている。
周波数感応機構385は、オリフィス373,375およびパイロット室371を有している。周波数感応機構385は、パイロット室371の圧力に応じた力をメインバルブ360に閉方向に付与する。
次に、ベースバルブ25の作動について説明する。
ピストンロッド21が縮み側に移動する縮み行程において、縮み側の減衰力発生機構361のみが作用する場合には、ピストン18の移動速度(以下、ピストン速度と称す)が遅い時、下室20からの油液は、主に第1通路362の固定オリフィス363を介してリザーバ室6に流れる。すなわち、下室20からの油液は、サクションバルブ241の通路穴251内の通路と、ベースバルブ部材201の内側通路孔222内の通路と、メインバルブ360の固定オリフィス363とを介してリザーバ室6に流れる。このため、オリフィス特性(減衰力がピストン速度の2乗にほぼ比例する)に基づいた減衰力が発生する。よって、ピストン速度が低速域でのピストン速度に対する減衰力の特性は、ピストン速度の上昇に対して比較的減衰力の上昇率が高くなる。
また、ピストン速度が速くなると、下室20からの油液は、第1通路362の減衰力発生機構361を開いてリザーバ室6に流れる。すなわち、下室20からの油液は、サクションバルブ241の通路穴251内の通路と、ベースバルブ部材201の内側通路孔222内の通路と、変形するメインバルブ360とベースバルブ部材201の下外側シート部218との隙間とを介してリザーバ室6に流れる。
このため、バルブ特性(減衰力がピストン速度にほぼ比例する)に基づいた減衰力が発生する。よって、ピストン速度が中高速域でのピストン速度に対する減衰力の特性は、ピストン速度の上昇に対する減衰力の上昇率が上記した低速域に比べてやや下がる。
ピストンロッド21が伸び側に移動する伸び行程では、ピストン速度が遅い時、リザーバ室6からの油液は、主に伸び側の第1通路352の固定オリフィス353を介して下室20に流れる。すなわち、リザーバ室6からの油液は、ベースバルブ部材201の外側通路孔221内の通路と、サクションバルブ241の固定オリフィス353とを介して下室20に流れる。
このため、オリフィス特性(減衰力がピストン速度の2乗にほぼ比例する)に基づいた減衰力が発生する。ピストン速度が低速域でのピストン速度に対する減衰力の特性は、ピストン速度の上昇に対して比較的減衰力の上昇率が高くなる。
また、ピストン速度が速くなると、リザーバ室6からの油液は、伸び側の第1通路352のサクションバルブ機構351を開いて下室20に流れる。すなわち、リザーバ室6からの油液は、ベースバルブ部材201の外側通路孔221内の通路と、サクションバルブ241とベースバルブ部材201の上外側シート部216との隙間とを介して下室20に流れる。このため、バルブ特性(減衰力がピストン速度にほぼ比例する)に基づいた減衰力が発生する。よって、ピストン速度が中高速域でのピストン速度に対する減衰力の特性は、ピストン速度の上昇に対する減衰力の上昇率が上記した低速域に比べてやや下がる。
以上が、サクションバルブ機構351および減衰力発生機構361のみが作用する場合の、ベースバルブ25の作動である。第1実施形態では、周波数感応機構385が、ピストン速度が同じ場合でも、ピストン周波数に応じて減衰力を可変とする。
すなわち、ピストン周波数が低いときの縮み行程では、下室20の圧力が高くなって、下室20の油液が、図7の矢印に示すように、第1通路362に導入されてリザーバ室6に流れる。すなわち、サクションバルブ241の通路穴251内の通路と、内側通路孔222内の通路と、メインバルブ360と下外側シート部218との間を介して、油液がリザーバ室6に流れる。
これに加えて、下室20の油液が第2通路382に導入され、その途中のパイロット室371に導入される。すなわち、ピン部材231の軸方向通路孔237および径方向通路孔238内の通路と、スペーサ277内の通路と、ディスク276内のオリフィス373とを介して、油液がパイロット室371に導入される。油液は、パイロット室371から付勢ディスク274内のオリフィス375を介してリザーバ室6に流れる。
このとき、オリフィス375の流路断面積がオリフィス373の流路断面積よりも小さく、パイロット室371に導入される油液の体積も大きい。このため、パイロット室371に貯留される油液の体積が大きくなる。このため、下室20からパイロット室371に油液が導入される初期に、図7に示すように区画ディスク278が大きく撓んでストッパディスク281に当接して、それ以上の変形が規制される。これにより、パイロット室371の体積は変化しない状態になり、パイロット室371が導入される油液の増加分を吸収できなくなる。
すると、パイロット室371の圧力が上昇して高圧になり、パイロット室371の圧力によってスプール部材285がメインバルブ360を閉方向に押す力が高くなる。このため、メインバルブ360の開弁圧が上がり、減衰力が高くなる。よって、図8の実線X3に示すように、減衰力が比較的高くハードな状態になる。
また、ピストン周波数が高いときの縮み行程では、下室20の圧力が高くなって、下室20の油液が、図9の矢印に示すように、サクションバルブ241の通路穴251内の通路と、内側通路孔222内の通路と、メインバルブ360と下外側シート部218との間を介してリザーバ室6に流れる。これに加えて、下室20の油液が、第2通路382に導入され、その途中のパイロット室371に導入される。すなわち、ピン部材231の軸方向通路孔237および径方向通路孔238内の通路と、スペーサ277内の通路と、ディスク276のオリフィス373とを介して、パイロット室371に油液が導入される。油液は、パイロット室371からオリフィス375を介してリザーバ室6に流れる。
このとき、オリフィス375の流路断面積がオリフィス373の流路断面積よりも小さいものの、パイロット室371に貯留される油液の体積が小さい。従って、区画ディスク278は、撓み量も小さく変形し易い。このため、下室20からパイロット室371に導入される油液の増加分のほとんどを、区画ディスク278が撓むことで吸収する。そのため、パイロット室371は低圧であり、パイロット室371の圧力によってスプール部材285でメインバルブ360を閉方向に押す力が高くならず、メインバルブ360の開弁圧は上がらない。
このため、ピストン周波数が高周波のときは、図8の破線X4に示すように、ピストン速度が低速から高速までの全領域で、図8に実線X3で示すピストン周波数が低周波数の時よりも減衰力が低くソフトになる。よって、縮み行程において、ピストン周波数が高周波数の時の減衰力特性は、ピストン周波数が低周波数の時の減衰力特性と比べて、ピストン速度が低速域から高速域まで減衰力が下がりソフトな状態になる。
このように、ベースバルブ25における伸び行程および縮み行程ともにピストン速度が低速域から高速域までの広い範囲で、周波数感応機構385が、ピストン周波数が高周波の時に低周波の時よりも減衰力をソフトにする。これにより、車輪が路面から突き上げられる際に生じるインパクトショックを緩和することができる。よって、乗り心地の改善が可能になる。
また、緩衝器1は、伸び行程および縮み行程ともにバランス良く、ピストン周波数が高周波の時の振動の遮断あるいは抑制ができるようになり、乗り心地の一層の改善が可能になる。
また、緩衝器1の周波数感応機構385を含むベースバルブ25は、軸長犠牲が小さく、ダンパストロークを確保でき、搭載性に優れる。
上記した特許文献1には、ピストン周波数に応じて減衰力が可変となる緩衝器が記載されている。このような緩衝器において小型化が求められている。
第1実施形態の緩衝器1は、ピストン18の移動によりシリンダ3内の一方の下室20から油液が流れ出す第1通路362と、第1通路362と並列に設けられる第2通路382と、第1通路362に設けられて減衰力を発生させるメインバルブ360と、メインバルブ360に対する付勢力を、軸方向に移動することにより変更可能な筒状のスプール部材285と、第2通路382に設けられ、スプール部材285の内周側にあってスプール部材285にメインバルブ360に対する付勢力を発生させるパイロット室371と、パイロット室371から他方のリザーバ室6への油液の流れを遮断し、スプール部材285に対し移動可能に設けられる区画ディスク278と、を有する。これにより、緩衝器1は、構成を簡素化でき、小型化が可能になる。
また、第1実施形態の緩衝器1は、パイロット室371からリザーバ室6への油液の流れを遮断し、スプール部材285に対し移動可能に設けられる区画ディスク278が、スプール部材285との間にシール部材312を有する。このため、緩衝器1は、さらに構成を簡素化でき、小型化が可能になる。
また、第1実施形態の緩衝器1は、区画ディスク278にシール部材312がディスク311への焼き付けにより設けられている。従って、緩衝器1は、さらに構成を簡素化でき、小型化が可能になる。
また、第1実施形態の緩衝器1は、メインバルブ360、スプール部材285および区画ディスク278に、ピン部材231が挿通され、第2通路382がピン部材231に形成されている。このため、緩衝器1は、さらに構成を簡素化でき、小型化が可能になる。
また、第1実施形態の緩衝器1は、ピストン18の移動によりシリンダ3内の一方の下室20から油液が流れ出す第1通路362と、第1通路362に設けられて減衰力を発生させるメインバルブ360と、シリンダ3の外周側に設けられる有底筒状の外筒4と、外筒4の底部192に設けられて外筒4およびシリンダ3の間のリザーバ室6とシリンダ3内の一方の下室20とを仕切るベースバルブ25と、を有している。そして、ベースバルブ25には、第1通路362と並列に設けられる第2通路382と、第2通路382に設けられ、ピストン18の周波数に応じて減衰力を可変とする周波数感応機構385と、が設けられ、この周波数感応機構385がベースバルブ25の底部192側に設けられている。これにより、緩衝器1は、小型化が可能になる。
なお、第1実施形態の緩衝器1において、オリフィス373,375のうちのオリフィス375のみを設けるようにしても良い。
[第2実施形態]
次に、第2実施形態を主に図10~図12に基づいて第1実施形態との相違部分を中心に説明する。なお、第1実施形態と共通する部位については、同一称呼、同一の符号で表す。
図10に示すように、第2実施形態の緩衝器1Aにおいては、ベースバルブ25Aが第1実施形態のベースバルブ25と一部異なっている。
ベースバルブ25Aも、外筒4の底部192に設けられている。ベースバルブ25Aは、外筒4およびシリンダ3の間のリザーバ室6とシリンダ3内の一方の下室20とを仕切る。
ベースバルブ25Aは、ベースバルブ部材201にかえてベースバルブ部材201Aを有している。ベースバルブ部材201Aは、ベースバルブ部材201に対して、脚部203よりも軸方向に長い脚部203Aを有する点が異なる。
ベースバルブ25Aは、ピン部材231にかえてピン部材231A(軸部材)を有している。ピン部材231Aは、ピン部材231に対して、軸部233よりも軸方向に長い軸部233Aを有する点が異なる。
図11に示すように、ピン部材231Aは、軸方向通路孔237よりも長さが長い軸方向通路孔237Aと、いずれも軸部233Aを径方向に貫通する径方向通路孔401Aおよび径方向通路孔402Aとを有している。
軸部233Aの軸方向において、径方向通路孔402Aは、径方向通路孔401Aよりも頭部232側に配置されている。径方向通路孔401Aおよび径方向通路孔402Aは、軸方向通路孔237Aに直交しており、軸方向通路孔237Aに連通している。
ベースバルブ25Aは、ベースバルブ部材201Aのベース部202の軸方向の底部192側に、軸方向のベース部202側から順に、第1実施形態と同様のディスク271とディスク272とを一枚ずつ有している。ベースバルブ25Aは、ディスク272の軸方向のディスク271とは反対側に、第1実施形態のディスク273,275,276,279,280、付勢ディスク274、スペーサ277、区画ディスク278、ストッパディスク281およびスプール部材285にかえて、一枚の区画ディスク411Aと、一枚のディスク412Aと、一枚のディスク413Aと、一つのシート部材414Aと、複数枚、具体的には3枚のディスク415Aと、一枚のディスク416Aと、をこの順に有している。
また、ベースバルブ25Aは、ディスク416Aの軸方向のディスク415Aとは反対側に、軸方向のディスク416A側から順に、ケース部材本体421Aと、複数枚のディスク422Aおよび区画ディスク423Aと、一枚のディスク424Aと、蓋部材425Aとを有している。
ディスク412A,413A,415A,416A,422A,424A、シート部材414A、ケース部材本体421Aおよび蓋部材425Aは、いずれも金属製である。
ディスク412A,413A,415A,416A,422A,424Aは、いずれも内側にピン部材231Aの軸部233Aを嵌合可能な一定厚さの有孔円形平板状をなしている。区画ディスク411A、シート部材414A、ケース部材本体421Aおよび蓋部材425Aは、いずれも内側にピン部材231Aの軸部233Aを嵌合可能な円環状をなしている。区画ディスク423Aは、内側にピン部材231Aの軸部233Aを挿通可能な円環状をなしている。
区画ディスク411Aは、金属製のディスク431Aと、ディスク431Aの外周側に固着されるゴム製のシール部材432Aとからなっている。区画ディスク411Aは、弾性変形可能となっている。
シール部材432Aは、ディスク431Aに焼き付けられて一体化されている。ディスク431Aは、内側にピン部材231Aの軸部233Aを嵌合可能な一定厚さの有孔円形平板状をなしている。ディスク431Aは、ディスク271,272の外径と同等の外径となっている。
シール部材432Aは、ディスク431Aの外周側に円環状をなして固着されている。
シール部材432Aは、ディスク431Aから軸方向に突出している。シール部材432Aでは、ディスク431Aから軸方向に離れるほど外径が大径となり、ディスク431Aから軸方向に離れるほど内径も大径となる。区画ディスク411Aは、ディスク431Aのシール部材432Aとは反対側においてディスク272に当接している。シール部材432Aは、ディスク431Aからディスク272とは反対側に延出している。区画ディスク411Aは、ディスク271,272とで、ベースバルブ部材201Aの内側通路孔222を開閉するメインバルブ360Aを構成している。
ディスク412Aは、シール部材432Aの最小内径よりも小径の外径となっておいる。ディスク412Aは、シール部材432Aとの間に径方向の隙間を有している。ディスク413Aは、ディスク412Aの外径よりも大径の外径となっているものの、シール部材432Aとの間に径方向の隙間を有している。
ディスク413Aの内周側には、径方向外方に延びる切欠435Aが形成されている。切欠435A内の通路はオリフィス436Aを構成している。
シート部材414Aは、軸直交方向に広がる有孔円板状の底部441Aと、底部441Aの内周側に形成された、底部441Aの軸方向に延びる円筒状の内側円筒状部442Aと、底部441Aの外周側に形成された、底部441Aの軸方向に延びる円筒状の外側円筒状部443Aと、底部441Aの外周側に形成された底部441Aの軸方向に突出する円環状のバルブシート部444Aとを有している。
内側円筒状部442Aは底部441Aから軸方向両側に突出している。外側円筒状部443Aは、底部441Aの外周端から軸方向一側に突出している。バルブシート部444Aは、底部441Aの外周側から軸方向の外側円筒状部443とは反対側に突出している。
底部441Aには、内側円筒状部442Aとバルブシート部444Aとの間に軸方向に貫通する貫通穴447Aが形成されている。内側円筒状部442Aの径方向内側であって、軸方向のバルブシート部444A側に、ピン部材231Aの軸部233Aを嵌合させる小径穴部448Aが形成されている。内側円筒状部442Aの径方向内側であって、軸方向の外側円筒状部443側に、小径穴部448Aより大径の大径穴部449Aが形成されている。
大径穴部449Aは、ピン部材231Aの径方向通路孔401Aと軸方向の位置を合わせており、径方向通路孔401Aと径方向に対向している。よって、大径穴部449A内の通路は、径方向通路孔401A内の通路と常時連通している。
シート部材414Aでは、底部441Aから外側円筒状部443Aが区画ディスク411A側に突出している。外側円筒状部443Aの内周面に、区画ディスク411Aのシール部材432Aが全周にわたって当接している。
貫通穴447Aを含むシート部材55の内側は、メインバルブ360Aに下外側シート部218の方向に圧力を加えるパイロット室371Aとなっている。区画ディスク411Aのシール部材432Aは、外側円筒状部443Aとの隙間を常に全周にわたって閉塞する。
複数枚のディスク415Aは、バルブシート部444Aの外径よりも大径の外径である。複数枚のディスク415Aは、ハードバルブ451Aを構成している。ハードバルブ451Aは、バルブシート部444Aに当接してパイロット室371Aを閉塞するとともに、バルブシート部444Aから離間してパイロット室371を開放する。ディスク416Aは、ハードバルブ451Aの外径よりも外径が小径である。
ケース部材本体421Aは、軸直交方向に広がる有孔円板状の基部461Aと、基部461Aの内周側に形成された軸方向に延びる円筒状の内側円筒状部462Aと、基部461Aの内側円筒状部462Aよりも外周側に形成された、基部461Aの軸方向に突出する円筒状のシート部463Aと、基部461Aの外周端に形成された、基部461Aの軸方向に延出する円筒状の外側円筒状部464Aと、を有している。
内側円筒状部462Aは、基部461Aから軸方向両側に突出している。シート部463Aは、基部461Aから軸方向片側のみに突出している。外側円筒状部464Aは、基部461Aから軸方向のシート部463Aと同側に突出している。外側円筒状部464Aの基部461Aからの突出長さは、シート部463Aの基部461Aからの突出長さよりも長い。内側円筒状部462Aの内側における、軸方向におけるシート部463Aの突出方向とは反対側には、ピン部材231Aの軸部233Aを嵌合させる小径穴部465Aが形成されている。内側円筒状部462Aの内側における、軸方向のシート部463A側には、小径穴部465Aより大径の大径穴部466Aが形成されている。
ケース部材本体421Aは、基部461Aから軸方向のハードバルブ451Aとは反対側にシート部463Aおよび外側円筒状部464Aが突出する向きとされている。ケース部材本体421Aのシート部463Aは、その突出先端側の端部で、区画ディスク423Aの外周側を支持する。
また、シート部463Aには、周方向部分的に切欠468Aが形成されている。切欠468Aは、ケース部材本体421Aにおけるシート部463Aの径方向内側と径方向外側とを常時連通させている。
内側円筒状部462Aの径方向内側の大径穴部466Aは、ピン部材231Aの径方向通路孔402Aと軸方向の位置を合わせている。この大径穴部466Aは、径方向通路孔402Aと径方向に対向している。よって、大径穴部466A内の通路は、径方向通路孔402A内の通路と常時連通している。
内側円筒状部462Aにおける、基部461Aよりも軸方向の外側円筒状部464A側の部分には、内側円筒状部462Aを径方向に貫通する径方向溝475Aが形成されている。この径方向溝475Aは、大径穴部466Aと軸方向の位置を合わせている。よって、径方向溝475A内の通路は、大径穴部466A内の通路と常時連通している。径方向溝475A内の通路は、オリフィス476Aを構成している。
ディスク422Aは、内側円筒状部462Aのこれに接触する部分と同径で且つシート部463Aの内径よりも小径の外径となっている。ディスク424Aは、ディスク422Aの外径よりも大径の外径となっている。
区画ディスク423Aは、金属製のディスク481Aと、ディスク481Aの外周側に固着されるゴム製のシール部材482Aと、ディスク481Aの外周側に固着されるゴム製の突出部材483Aとからなっている。区画ディスク423Aは、弾性変形可能となっている。
ディスク481Aは、組み付け前は平板状である。ディスク481Aは、内側にディスク422Aを径方向に隙間をもって配置可能な一定厚さの有孔円形平板状をなしている。ディスク481Aの厚さは、複数枚のディスク422Aの合計の厚さよりも薄くなっている。ディスク481Aは、ケース部材本体421Aのシート部463Aの外径よりも大径の外径となっている。
シール部材482Aは、ディスク481Aの外周側の軸方向の基部461A側に円環状をなして固着されている。シール部材482Aは、ディスク481Aから軸方向の基部461A側に突出している。突出部材483Aは、ディスク481Aの外周側の軸方向の基部461Aとは反対側に固着されている。突出部材483Aは、ディスク481Aから軸方向の基部461Aとは反対側に突出している。
シール部材482Aでは、ディスク481A側の端部の内径つまり最小内径がシート部463Aの先端部の外径よりも若干大径となっている。これにより、区画ディスク423Aのディスク481Aが、ケース部材本体421Aのシート部463Aに着座可能となっている。
突出部材483Aには、径方向に貫通する図示略の径方向溝が形成されている。
ディスク424Aは、区画ディスク423Aのディスク481Aの内径よりも大径の外径となっている。これにより、区画ディスク423Aの内周側が、ケース部材本体421Aの基部461Aとディスク424Aとの間に複数枚のディスク422Aの全厚さの範囲で移動可能に支持されている。
また、区画ディスク423Aの非支持側である外周側には、ケース部材本体421Aの外側円筒状部464Aとの間をシールする環状のシール部材482Aが設けられている。シール部材482Aが外側円筒状部464Aに接触して、シール部材482Aがケース部材本体421Aに対し芯出しされる。言い換えれば、区画ディスク423Aの内周側は、両面側からクランプされずに片面側のみディスク424Aに支持される単純支持構造となっている。
蓋部材425Aは、ケース部材本体421Aの外側円筒状部464Aの径方向内側に、径方向の隙間をもって配置される。蓋部材425Aは、ケース部材本体421Aとで筒状のケース部材491Aを構成する。
蓋部材425Aは、内周側の円筒状の筒状部495Aと、筒状部495Aの軸方向の中央から径方向外方に広がるフランジ部496Aとを有している。区画ディスク423Aの突出部材483Aは、蓋部材425Aのフランジ部496Aに当接する。蓋部材425Aでは、軸方向において筒状部495Aのケース部材本体421Aとは反対側の部分が、ピン部材231Aの頭部232に当接する。
区画ディスク423Aのシール部材482Aは、ケース部材本体421Aの外側円筒状部464Aの内周面に全周にわたり接触して、区画ディスク423Aと外側円筒状部464Aとの隙間をシールする。つまり、区画ディスク423Aはパッキンバルブである。シール部材482Aは、区画ディスク423Aがケース部材491A内で許容される範囲で変形しても、区画ディスク423Aと外側円筒状部464Aとの隙間を常時シールする。
区画ディスク423Aは、そのシール部材482Aが外側円筒状部464Aに全周にわたり接触することで上記のようにケース部材491Aに対し芯出しされる。区画ディスク423Aは、ケース部材491A内を、ケース部材本体421Aの基部461A側の容量可変な可変室501Aと、蓋部材425A側の容量可変な可変室502Aとに区画する。可変室501Aは、ケース部材本体421Aの径方向溝475A内の通路を介してケース部材本体421Aの大径穴部466A内の通路に連通する。可変室502Aは、蓋部材425Aと外側円筒状部464Aとの隙間内の通路を介してリザーバ室6に連通する。
区画ディスク423A内周側は、ディスク424Aとケース部材本体421Aの基部461Aとの間で移動可能となっている。区画ディスク423Aの外周側は、突出部材483Aが弾性変形する範囲で移動可能となっている。
ここで、シート部463Aとディスク424Aとの間の軸方向の最短距離は、ディスク481Aの軸方向の厚さよりも小さくなっている。よって、可変室501Aと可変室502Aとが同圧のとき、ディスク481Aは、若干変形した状態でシート部463Aとディスク424Aとに自身の弾性力で全周にわたって圧接している。
区画ディスク423Aは、その内周側が全周にわたってディスク424Aに接触する状態では、可変室501Aと可変室502Aつまりリザーバ室6との間の油液の流通を遮断する。また、区画ディスク423Aは、その内周側がディスク424Aから離間する状態では、可変室502Aつまりリザーバ室6と可変室501Aとの間の油液の流通を許容する。
よって、区画ディスク423Aの内周側とディスク424Aとは、可変室501Aから可変室502Aおよびリザーバ室6への油液の流れを規制する一方、リザーバ室6および可変室502Aから可変室501Aへの油液の流れを許容するチェック弁505Aを構成している。チェック弁505Aは、その弁体である区画ディスク423Aの全体が軸方向にクランプされない、フリーバルブである。
規制ディスク244の軸方向におけるバネディスク243とは反対側には、ナット341とは一部異なるナット341Aが設けられている。ナット341Aは、ピン部材231Aのオネジ234に螺合されて規制ディスク244に当接するナット本体部511Aと、ナット本体部511Aの軸方向の規制ディスク244とは反対側から規制ディスク244とは反対方向に突出する環状の突出部512Aと、突出部512Aの軸方向のナット本体部511Aとは反対側から径方向内方に延出する内フランジ部513Aとを有している。
内フランジ部513Aの径方向内側の通路はオリフィス514Aとなっている。
ベースバルブ部材201Aの下外側シート部218と、これに当接してベースバルブ部材201Aの内側通路孔222を開閉するメインバルブ360Aとが、縮み側の減衰力発生機構361Aを構成している。ベースバルブ部材201Aの内側通路孔222と、開弁時に生じるメインバルブ360Aと下外側シート部218との間の通路が、第1実施形態と同様、下室20とリザーバ室6とを連通可能な縮み側の第1通路362を構成している。
第1通路362は、ピストン18の移動によりシリンダ3内の一方の下室20からリザーバ室6に向け油液が流れ出す。ディスク271に設けられた切欠291内の通路は、固定オリフィス363を構成している。減衰力発生機構361Aのメインバルブ360Aは、第1通路362に設けられて減衰力を発生させる。第1通路362はベースバルブ25Aに設けられている。
ナット341A内の内フランジ部513Aとピン部材231Aとの間と、ピン部材231Aの軸方向通路孔237Aおよび径方向通路孔401A,402A内と、シート部材414Aの大径穴部449A内と、ケース部材本体421Aの大径穴部466A内とが、中間室521Aを構成している。
ナット341Aの内フランジ部513A内のオリフィス514Aと、中間室521Aと、中間室521Aから一方に分岐するディスク413Aの切欠435A内のオリフィス436Aと、パイロット室371Aと、開弁時に生じるハードバルブ451Aとバルブシート部444Aとの隙間とが、第1通路362と並列に設けられた第2通路382Aを構成している。
第2通路382Aは、中間室521Aから他方に分岐するケース部材本体421Aの径方向溝475A内のオリフィス476Aおよび可変室501A,502Aを含んでいる。第2通路382Aは、ベースバルブ25Aに第1通路362と並列に設けられている。
ケース部材491Aと、ディスク422A,424Aと、区画ディスク423Aとが、ピストン18の周波数に応じて減衰力を可変とする周波数感応機構385Aを構成している。周波数感応機構385Aは、第2通路382Aに設けられている。周波数感応機構385Aは、ベースバルブ25Aの底部192側に設けられている。
ベースバルブ25Aの油圧回路図を図12に示す。
下室20とリザーバ室6とを連通させる縮み側の第1通路362に、メインバルブ360および固定オリフィス363を含む減衰力発生機構361Aとが設けられている。第1通路362に対して並列に設けられた第2通路382Aに、オリフィス514Aおよび中間室521Aが設けられている。
第2通路382Aは、中間室521Aから一方に分岐している。第2通路382Aには、オリフィス436Aと、パイロット室371Aと、ハードバルブ451Aとが設けられている。第2通路382Aは、中間室521Aから他方に分岐している。第2通路382Aには、オリフィス476Aと、可変室501A,502Aを有する周波数感応機構385Aと、チェック弁505Aとが設けられている。
パイロット室371Aは、その圧力を減衰力発生機構361Aのメインバルブ360Aに閉方向に付与する。メインバルブ360Aは、パイロット室371Aを形成している。よって、メインバルブ360Aは直接パイロット圧を受けて、開弁圧が制御される。
次に、ベースバルブ25Aの作動について説明する。
ピストンロッド21が縮み側に移動する縮み行程において、周波数感応機構385Aがないと仮定すると、ピストン速度が遅い時、下室20からの油液は、第1通路362および第2通路382Aに流れる。この時、メインバルブ360Aに作用する力(油圧)の関係が、第1通路362から加わる開方向の力がパイロット室371Aから加わる閉方向の力よりも小さいため、主に第1通路362の固定オリフィス363を介してリザーバ室6に、油液が流れる。すなわち、下室20からの油液は、サクションバルブ241の通路穴251内の通路と、ベースバルブ部材201Aの内側通路孔222内の通路と、メインバルブ360Aの固定オリフィス363とを介してリザーバ室6に流れる。
このため、オリフィス特性(減衰力がピストン速度の2乗にほぼ比例する)に基づいた減衰力が発生する。よって、ピストン速度が低速域でのピストン速度に対する減衰力の特性は、ピストン速度の上昇に対して比較的減衰力の上昇率が高くなる。
また、ピストン速度が速くなると、下室20からの油液は、第2通路382Aのオリフィス514A、中間室521A、オリフィス436A、パイロット室371Aから、ハードバルブ451Aを開きながら、ハードバルブ451Aとバルブシート部444Aとの間を通って、下室20に流れることになる。この時、バルブ特性(減衰力がピストン速度にほぼ比例する)に基づいた減衰力が発生する。このため、ピストン速度が中速域でのピストン速度に対する減衰力の特性は、ピストン速度の上昇に対する減衰力の上昇率が上記した低速域に比べてやや下がった状態になる。
さらにピストン速度が速くなると、メインバルブ360Aに作用する力(油圧)の関係が、第1通路362から加わる開方向の力がパイロット室371Aから加わる閉方向の力よりも大きくなる。よって、下室20からの油液は、上記流れに加えて、第1通路362のメインバルブ360Aを開いてリザーバ室6に流れる。すなわち、下室20からの油液は、サクションバルブ241の通路穴251内の通路と、ベースバルブ部材201Aの内側通路孔222内の通路と、変形するメインバルブ360Aとベースバルブ部材201Aの下外側シート部218との隙間とを介してリザーバ室6に流れる。
このため、バルブ特性(減衰力がピストン速度にほぼ比例する)に基づいた減衰力が発生する。よって、ピストン速度が高速域でのピストン速度に対する減衰力の特性は、ピストン速度の上昇に対する減衰力の上昇率が上記した低速域に比べてやや下がった状態が維持される。
以上が、縮み行程において周波数感応機構385Aがないと仮定した場合である。第2実施形態では、周波数感応機構385Aが、ピストン速度が同じ場合でも、ピストン周波数に応じて減衰力を可変とする。
すなわち、ピストン周波数が低いときの縮み行程では、下室20から第2通路382Aに流れる油液の一部が、中間室521Aからオリフィス476Aを介して可変室501Aに多く導入される。このため、下室20から可変室501Aに油液が導入される初期に、区画ディスク423Aが大きく撓むものの、蓋部材425Aによって、それ以上の変形が規制される。これにより、可変室501Aの体積は変化しない状態になり、可変室501Aに油液が導入されなくなる。
すると、上記のように減衰力発生機構361Aおよびハードバルブ451Aを介して下室20からリザーバ室6に流れる油液の量が減らないため、周波数感応機構385Aがないときと同様に高い減衰力を発生させる。
また、ピストン周波数が高いときの縮み行程では、下室20から第2通路382Aに流れる油液の一部が、中間室521Aからオリフィス476Aを介して可変室501Aに導入される。しかし、その量は少ないため、区画ディスク423Aが撓んで、これを吸収する。
よって、上記のように減衰力発生機構361Aおよびハードバルブ451Aを介して下室20からリザーバ室6に流れる油液の量が減るため、ピストン周波数が低いときと比べて減衰力が下がる。
オリフィス514Aが第2通路382Aの下室20側の端部に設けられているため、このオリフィス514Aの面積によって、減衰力のカットオフ周波数を調整できる。オリフィス514Aの面積が小さいと、ピン部材231Aの中を通って可変室501Aへ流れ込む油液のボリュームが小さく、区画ディスク423Aのストロークが小さい。周波数感応機構385Aは、区画ディスク423Aのストロークが小さいときは低ばね、区画ディスク423Aのストロークが大きいときは高ばねとなるようになっている。
このため、ストロークが小さいときは、動きやすく、可変室501Aに流れ込む油液分の体積補償がされ、区画ディスク411Aを押すパイロット圧の昇圧が抑制される。ハードにするためにはより多くの大振幅(低周波)である必要があるため、カットオフ周波数は下がる。一方、逆にオリフィス514Aの面積が大きいと、その逆となり、カットオフ周波数は上がる。
以上の第2実施形態の緩衝器1Aは、ピストン18の移動によりシリンダ3内の一方の室20から油液が流れ出す第1通路362と、第1通路362に設けられて減衰力を発生させるメインバルブ360Aと、シリンダ3の外周側に設けられる有底筒状の外筒4と、外筒4の底部192に設けられて外筒4およびシリンダ3の間のリザーバ室6とシリンダ3内の一方の室20とを仕切るベースバルブ25Aと、を有している。そして、ベースバルブ25Aには、第1通路362と並列に設けられる第2通路382Aと、第2通路382Aに設けられ、ピストン18の周波数に応じて減衰力を可変とする周波数感応機構385Aと、が設けられ、この周波数感応機構385Aがベースバルブ25Aの底部192側に設けられている。
これにより、緩衝器1Aは、小型化が可能になる。
第2実施形態の緩衝器1Aは、ピストン速度が低速から高速域まで、広い速度域で、伸び行程および縮み行程ともに、ピストン周波数に対して減衰力を可変させる(高周波で減衰力をダウンさせる)ことができる。
[第3実施形態]
次に、第3実施形態を主に図13~図15に基づいて第2実施形態との相違部分を中心に説明する。なお、第2実施形態と共通する部位については、同一称呼、同一の符号で表す。
図13に示すように、第3実施形態の緩衝器1Bにおいては、ベースバルブ25Bが、第2実施形態のベースバルブ25Aと一部異なっている。ベースバルブ25Bも、外筒4の底部192に設けられている。ベースバルブ25Bは、外筒4およびシリンダ3の間のリザーバ室6とシリンダ3内の一方の下室20とを仕切る。
ベースバルブ25Bは、ベースバルブ部材201Aにかえてベースバルブ部材201Bを有している。ベースバルブ部材201Bは、ベースバルブ部材201Aに対して、脚部203Aよりも軸方向に長い脚部203Bを有する点が異なる。
図14に示すように、ベースバルブ25Bは、ピン部材231Aにかえてピン部材231Aとは異なるピン部材231B(軸部材)を有している。ピン部材231Bは、中空のボルトである。ピン部材231Bは、締結工具に係合可能な頭部232Bと、頭部232Bの中央から延出する、頭部232Bの最小外径よりも小径の円柱状の軸部233Bとを有している。軸部233Bにおける軸方向の頭部232Bとは反対側の外周部には、オネジ234Bが形成されている。
ピン部材231Bにおける径方向の中央には、軸方向に貫通する軸方向通路孔237Bが形成されている。軸部233Bにおける軸方向の中間所定位置には、軸部233Bを径方向に貫通する径方向通路孔401Bが形成されている。径方向通路孔401Bは、軸方向通路孔237Bに直交しており、軸方向通路孔237Bに連通している。
軸方向通路孔237Bは、軸部233Bの軸方向における頭部232Bとは反対側の端面から径方向通路孔401Bを通過して頭部232B側まで延びる大径穴部601Bと、頭部232B内に設けられた、大径穴部601Bよりも小径の小径穴部602Bとを有している。
小径穴部602B内の通路は、オリフィス603Bとなっている。ピン部材231Bの頭部232Bが、規制ディスク244に当接する。ピン部材231Bでは、軸方向通路孔237Bが下室20に連通する。
ベースバルブ25Bは、シート部材414Aとは一部異なるシート部材414Bを有している。シート部材414Bは、内側円筒状部442Aとは一部異なる内側円筒状部442Bを有している。
内側円筒状部442Bでは、底部441Aから軸方向におけるバルブシート部444Aと同側への突出量が、内側円筒状部442Aよりも短くなっている。ピン部材231Bでは、径方向通路孔401Bが、シート部材414Aの大径穴部449A内の通路を介してパイロット室371Aに連通している。
ベースバルブ25Bは、シート部材414Aの軸方向のディスク413Aとは反対側に、ディスク415A,416Aにかえて、一枚のディスク611Bと、複数枚のディスク612Bと、一枚のディスク613Bと、一枚のディスク614Bと、一枚の規制ディスク615Bと、を有している。
ディスク611B~614Bおよび規制ディスク615Bは、いずれも金属製である。
ディスク611B~614Bおよび規制ディスク615Bは、いずれも内側にピン部材231Bの軸部233Bを嵌合可能な一定厚さの有孔円形平板状をなしている。
ディスク611Bは、シート部材414Bのバルブシート部444Aの最小内径よりも小径の外径となっている。複数枚のディスク612Bには、切欠通路621Bが形成されている。ディスク613Bは、ディスク611Bの外径よりも小径の外径となっている。
ディスク614Bは、ディスク613Bの外径よりも大径でディスク612Bの外径よりも小径の外径となっている。規制ディスク615Bは、ディスク614Bの外径よりも小径の外径となっている。規制ディスク615Bは、ディスク611B~614Bよりも厚さが厚く高剛性となっている。
複数枚のディスク612Bは、バルブシート部444Aに当接してパイロット室371Aを閉塞するとともに、バルブシート部444Aから離間してパイロット室371を開放するハードバルブ451Bを構成している。
規制ディスク615Bは、ディスク614Bとによってハードバルブ451Bの開弁時の所定量以上の変形を抑制する。ディスク611Bおよび複数枚のディスク612Bは、切欠通路621Bによって、下室20からパイロット室371Aへの油液の流れを許容するチェック弁625Bとなっている。
ベースバルブ25Bは、規制ディスク615Bの軸方向におけるディスク614Bとは反対側に、周波数感応機構385Aにかえて周波数感応機構385Bを有している。周波数感応機構385Bは、ピン部材231Bのオネジ234Bに螺合されている。
周波数感応機構385Bは、ピン部材231Bのオネジ234Bに螺合されるメネジ631Bが形成された蓋部材632Bと、この蓋部材632Bにその一端開口側が閉塞されるように取り付けられる略円筒状のハウジング本体633Bとからなるハウジング634Bと、このハウジング634B内に摺動可能に嵌挿されるフリーピストン636Bと、いずれもハウジング634Bとフリーピストン636Bとの間に介装された弾性体であるOリング638BおよびOリング639Bとで構成されている。
蓋部材632Bは、金属製であって切削加工を主体として形成されるものである。蓋部材632Bは、略円筒状の蓋内筒部641Bと、この蓋内筒部641Bの軸方向の端部から径方向外側に延出する円板状の蓋基板部642Bと、蓋基板部642Bの外周側から軸方向の蓋内筒部641Bと同側に延出する蓋外筒部643Bと、を有している。
蓋内筒部641Bの内周部には、上記したメネジ631Bが形成されている。蓋外筒部643Bの外周面には、オネジ616Bが形成されている。
ハウジング本体633Bは、金属製であって切削加工を主体として形成されるものである。ハウジング本体633Bは、円筒状の主体部651Bと、主体部651Bの軸方向一端から径方向内方に突出する内側環状突起652Bとを有している。
主体部651Bの軸方向における内側環状突起652Bとは反対側の内周面には、メネジ653Bが形成されている。このようなハウジング本体633Bのメネジ653Bに、蓋部材632Bのオネジ646Bが螺合されることでこれらが一体化されてハウジング634Bとなる。
フリーピストン636Bは、金属製であって切削加工を主体として形成されるものである。フリーピストン636Bは、略円筒状のピストン筒部661Bと、このピストン筒部661Bの軸方向の一側を閉塞するピストン閉板部662Bと、ピストン筒部661Bの軸方向の中央から径方向外方に突出する円環状の外側環状突起663Bとを有している。
外側環状突起663Bの軸方向の中央位置には、ピストン筒部661Bおよび外側環状突起663Bを径方向に貫通する通路穴666Bが、フリーピストン636Bの周方向に間隔をあけて複数箇所形成されている。フリーピストン636Bは、ハウジング634B内に軸方向に摺動可能に嵌挿されている。
そして、フリーピストン636Bの外側環状突起663Bと蓋部材632Bの蓋外筒部643Bとの間に、Oリング638Bが設けられている。フリーピストン636Bの外側環状突起663Bとハウジング本体633Bの内側環状突起652Bとの間に、Oリング639Bが設けられている。
フリーピストン636Bがハウジング634Bに対して軸方向の蓋部材632B側に移動すると、その外側環状突起663Bが蓋部材632Bの蓋外筒部643BとでOリング638Bを挟んで弾性変形させる。また、フリーピストン636Bがハウジング634Bに対して軸方向の蓋部材632Bとは反対側に移動すると、その外側環状突起663Bがハウジング本体633Bの内側環状突起652BとでOリング639Bを挟んで弾性変形させる。
周波数感応機構385Bでは、蓋部材632Bと、フリーピストン636Bの蓋部材632B側との間が、ピン部材231Bの軸方向通路孔237Bを介して下室20に連通する可変室501Bとなっている。可変室501Bは、フリーピストン636Bの通路穴666B内の通路と、Oリング638B,639B間の空間とを含んでいる。
周波数感応機構385Bでは、Oリング639Bとハウジング本体633Bの内側環状突起652Bとの間が、リザーバ室6に連通する可変室502Bとなっている。可変室501Bと可変室502Bとは、Oリング639Bで連通が遮断されている。
ベースバルブ部材201Bの下外側シート部218と、これに当接してベースバルブ部材201Bの内側通路孔222を開閉するメインバルブ360Aとが、第2実施形態と同様の縮み側の減衰力発生機構361Aを構成している。ベースバルブ部材201Bの内側通路孔222と、開弁時に生じるメインバルブ360Aと下外側シート部218との間の通路が、第1,第2実施形態と同様、下室20とリザーバ室6とを連通可能な縮み側の第1通路362を構成している。
第1通路362では、ピストン18の移動によりシリンダ3内の一方の下室20からリザーバ室6に向け油液が流れ出す。ディスク271に設けられた切欠291内の通路は、固定オリフィス363を構成している。減衰力発生機構361Aのメインバルブ360Aは、第1通路362に設けられて減衰力を発生させる。第1通路362は、ベースバルブ25Bに設けられている。
ピン部材231Bの軸方向通路孔237Bのオリフィス603Bよりも下室20とは反対側、径方向通路孔401B内およびシート部材414Aの大径穴部449A内も、可変室501Bを構成している。オリフィス603Bと、可変室501Bと、ディスク413A内のオリフィス436Aと、パイロット室371Aと、開弁時に生じるハードバルブ451Bとバルブシート部444Aとの隙間とが、第1通路362と並列に設けられた第2通路382Bを構成している。
第2通路382Bは、可変室502Bも含んでいる。第2通路382Bは、ベースバルブ25Bに第1通路362と並列に設けられている。周波数感応機構385Bは、第2通路382Bに設けられている。周波数感応機構385Bは、ベースバルブ25Bの底部192側に設けられている。
以上のベースバルブ25Bの油圧回路図は、図15に示すようになる。
すなわち、下室20とリザーバ室6とを連通させる縮み側の第1通路362に、メインバルブ360Aおよび固定オリフィス363を含む減衰力発生機構361Aが設けられている。そして、第1通路362に対して並列に設けられた第2通路382Bは、オリフィス603Bを介して下室20に連通している。第2通路382Bにおける、オリフィス603Bに対して下室20とは反対側には、周波数感応機構385Bの可変室501Bが設けられている。また、第2通路382Bには、可変室501Bから延出してオリフィス436Aが設けられている。オリフィス436Aを介して、パイロット室371Aが設けられている。
また、第2通路382Bには、パイロット室371Aとリザーバ室6との間にハードバルブ451Bおよびチェック弁625Bが設けられている。また、第2通路382Aは、周波数感応機構385Bの可変室502Bを介してリザーバ室6に連通している。パイロット室371Aは、その圧力を減衰力発生機構361Aのメインバルブ360Aに閉方向に付与する。
次に、ベースバルブ25Bの作動について説明する。
ピストンロッド21が縮み側に移動する縮み行程において、周波数感応機構385Bがないと仮定すると、ピストン速度が遅い時、下室20からの油液は、第1通路362および第2通路382Bに流れる。メインバルブ360Aに作用する力(油圧)の関係が、第1通路362から加わる開方向の力がパイロット室371Aから加わる閉方向の力よりも小さいため、主に第1通路362の固定オリフィス363を介して、リザーバ室6に油液が流れる。
すなわち、下室20からの油液は、サクションバルブ241の通路穴251内の通路と、ベースバルブ部材201Bの内側通路孔222内の通路と、メインバルブ360Aの固定オリフィス363とを介してリザーバ室6に流れる。このため、オリフィス特性(減衰力がピストン速度の2乗にほぼ比例する)に基づいた減衰力が発生する。よって、ピストン速度が低速域でのピストン速度に対する減衰力の特性は、ピストン速度の上昇に対して比較的減衰力の上昇率が高くなる。
また、ピストン速度が速くなると、下室20からの油液は、第2通路382Bのオリフィス603B、オリフィス436A、パイロット室371Aから、ハードバルブ451Bを開きながら、ハードバルブ451Bとバルブシート部444Aとの間を通って、下室20に流れることになる。バルブ特性(減衰力がピストン速度にほぼ比例する)に基づいた減衰力が発生する。
このため、ピストン速度が中速域でのピストン速度に対する減衰力の特性は、ピストン速度の上昇に対する減衰力の上昇率が上記した低速域に比べてやや下がった状態になる。
さらにピストン速度が速くなると、メインバルブ360Aに作用する力(油圧)の関係が、第1通路362から加わる開方向の力がパイロット室371Aから加わる閉方向の力よりも大きくなる。よって、下室20からの油液は、上記流れに加えて、第1通路362のメインバルブ360Aを開いてリザーバ室6に流れる。すなわち、下室20からの油液は、サクションバルブ241の通路穴251内の通路と、ベースバルブ部材201Bの内側通路孔222内の通路と、変形するメインバルブ360Aとベースバルブ部材201Bの下外側シート部218との隙間とを介して、リザーバ室6に流れる。
このため、バルブ特性(減衰力がピストン速度にほぼ比例する)に基づいた減衰力が発生する。よって、ピストン速度が高速域でのピストン速度に対する減衰力の特性は、ピストン速度の上昇に対する減衰力の上昇率が上記した低速域に比べてやや下がった状態が維持される。
以上が、縮み行程において周波数感応機構385Bがないと仮定した場合である。第3実施形態では、周波数感応機構385Bが、ピストン速度が同じ場合でも、ピストン周波数に応じて減衰力を可変とする。
すなわち、ピストン周波数が低いときの縮み行程では、下室20から第2通路382Bに流れる油液の一部が、可変室501Bに多く導入される。このため、下室20から可変室501Bに油液が導入される初期に、フリーピストン636Bは、可変室501Bを拡大する方向に大きく移動する。しかし、フリーピストン636BがOリング639Bを潰す。このため、フリーピストン636Bのそれ以上の移動が、Oリング639Bおよび内側環状突起652Bで規制される。
これにより、可変室501Bの体積は変化しない状態になり、可変室501Bに油液が導入されなくなる。このため、上記のように減衰力発生機構361Aおよびハードバルブ451Bを介して下室20からリザーバ室6に流れる油液の量が減らなくなる。周波数感応機構385Bがないときと同様に、高い減衰力を発生させる。
また、ピストン周波数が高いときの縮み行程では、下室20から第2通路382Bに流れる油液の一部が可変室501Bに導入される。しかし、その量は少ないため、フリーピストン636Bが可変室501Bを拡大する方向に移動して、これを吸収する。よって、ピストン周波数が低いときと比べて、上記のように減衰力発生機構361Aおよびハードバルブ451Bを介して下室20からリザーバ室6に流れる油液の量が減り、減衰力が下がる。
また、第3実施形態では、フリーピストン部にチェック弁がない。パイロット室371Aへのチェック弁625Bを、ハードバルブ451Bの逆行程(伸び行程)側に設置したことで、パイロット室371A内にリザーバ室6から油液がダイレクトに流れ込んで補填される。このため、メインバルブ360Aの閉じ遅れを防止することができる。
[第4実施形態]
次に、第4実施形態を主に図16~図18に基づいて第1,第3実施形態との相違部分を中心に説明する。なお、第1,第3実施形態と共通する部位については、同一称呼、同一の符号で表す。
図16に示すように、第4実施形態の緩衝器1Cにおいては、ベースバルブ25Cが、第3実施形態のベースバルブ25Bと一部異なっている。ベースバルブ25Cも、外筒4の底部192に設けられている。ベースバルブ25Cは、外筒4およびシリンダ3の間のリザーバ室6とシリンダ3内の一方の下室20とを仕切る。
図17に示すように、ベースバルブ25Cは、ピン部材231Bにかえて、ピン部材231C(軸部材)および連結ピン702Cを有している。
ピン部材231Cは、中空のボルトである。ピン部材231Cは、締結工具に係合可能な頭部232Cと、頭部232Cの中央から延出する、頭部232Cの最小外径よりも小径の円筒状の軸部233Cとを有している。軸部233Cにおける軸方向の頭部232Cとは反対側の外周部には、オネジ234Cが形成されている。ピン部材231Cにおける径方向の中央には、軸方向に貫通する挿通孔715Cが形成されている。頭部232Cにおける軸方向の軸部233Cとは反対側には、径方向に貫通する通路溝717Cが形成されている。通路溝717Cは、挿通孔715Cに直交している。
第1実施形態と同様のベースバルブ部材201、サクションバルブ241、ディスク242、バネディスク243および規制ディスク244が、ピン部材231Cの軸部233Cに嵌合している。
連結ピン702Cは、中空のボルトである。連結ピン702Cは、締結工具に係合可能な頭部721Cと、頭部721Cの中央から延出する、頭部721Cの最小外径よりも小径の円筒状の軸部722Cとを有している。
軸部722Cにおける軸方向の頭部721C側の外周部には、オネジ723Cが形成されている。軸部722Cにおける軸方向の頭部721Cとは反対側の外周部にも、オネジ724Cが形成されている。
連結ピン702Cにおける径方向の中央には、軸方向に貫通する軸方向通路孔725Cが形成されている。連結ピン702Cでは、軸部722Cが、ピン部材231Cの挿通孔715Cに挿通される。
ベースバルブ25Cは、ベースバルブ部材201のベース部202の軸方向の底部192側に、軸方向のベース部202側から順に、第1実施形態と同様の一枚のディスク271と、複数枚のディスク272と複数枚のディスク273とを有している。ディスク271~273は、ピン部材231Cの軸部233Cに嵌合している。
ベースバルブ25Cは、ディスク273の軸方向のディスク272とは反対側に、第1実施形態のディスク275,276,279,280、付勢ディスク274、スペーサ277、区画ディスク278およびストッパディスク281にかえて、一枚の区画ディスク278C(閉塞部材)と、一枚のディスク279Cとを有している。
また、ベースバルブ25Cは、ディスク272の軸方向におけるディスク271とは反対側に、ディスク273、区画ディスク278Cおよびディスク279Cを径方向外側で囲むように筒状のスプール部材285Cが設けられている。スプール部材285Cは、ディスク271,272からなるメインバルブ360に対する付勢力を、軸方向に移動することにより変更可能である。
ディスク279Cおよびスプール部材285Cは、いずれも金属製である。ディスク279Cは、内側にピン部材231Cの軸部233Cを嵌合可能な一定厚さの有孔円形平板状をなしている。ディスク279Cが、ピン部材231Cの頭部232Cに当接する。区画ディスク278Cは、内側にピン部材231Cの軸部233Cを嵌合可能な円環状をなしている。
区画ディスク278Cは、金属製のディスク311Cと、ディスク311Cの外周側に固着されるゴム製のシール部材312Cとからなっている。区画ディスク278Cは、弾性変形可能となっている。
シール部材312Cは、ディスク311Cに焼き付けられて一体化されている。ディスク311Cは、内側にピン部材231Cの軸部233Cを嵌合可能な一定厚さの有孔円形平板状をなしている。ディスク311Cは、ディスク273の外径よりも大径の外径となっている。
シール部材312Cは、ディスク311Cの外周側に円環状をなして固着されている。
シール部材312Cは、ディスク311Cから軸方向に突出している。シール部材312Cでは、ディスク311Cから軸方向に離れるほど外径が大径となり、ディスク311Cから軸方向に離れるほど内径も大径となる。区画ディスク278Cは、ディスク311Cにおいてディスク273,279Cに当接している。シール部材312Cが、ディスク311Cから軸方向のディスク279C側に延出している。シール部材312Cは、ディスク279Cおよびピン部材231Cの頭部232Cとの間に径方向の隙間を有して、これらをこれらの径方向外側で囲んでいる。ディスク279Cは、シール部材312Cの最小内径よりも小径の外径となっている。
スプール部材285Cは、変形困難な剛体である。スプール部材285Cは、円筒状の押圧部324Cと、押圧部324Cの軸方向の一端部から軸方向内方に延出する内フランジ部323Cとを有している。
スプール部材285Cは、押圧部324Cが区画ディスク278Cのシール部材312Cに全周にわたって当接している。これにより、スプール部材285Cは、区画ディスク278Cに対し芯出しされ、ピン部材231Cの軸部233Cに対して芯出しされる。
押圧部324Cの内径は、区画ディスク278Cのディスク311Cの外径よりも若干大径となっている。内フランジ部323Cは、有孔円形平板状である。押圧部324Cには、軸方向の内フランジ部323Cとは反対側に、押圧部324Cを径方向に横断する切欠326Cが形成されている。切欠326Cは、押圧部324Cの周方向に等間隔をあけて複数形成されている。内フランジ部323Cには、内フランジ部323Cおよび押圧部324Cを径方向に貫通する貫通溝731Cが形成されている。
スプール部材285Cの軸方向のディスク272とは反対側には、サポートディスク734Cが配置されている。サポートディスク734Cは、金属製であって、一定厚さの有孔円形平板状である。サポートディスク734Cの径方向内側には、連結ピン702Cの軸部722Cが挿通されている。
サポートディスク734Cの内周側は、連結ピン702Cの軸部722Cに一対のナット735C,736Cで固定されている。一対のナット735C,736Cは、軸部722Cのオネジ724Cに螺合されてサポートディスク734Cを軸方向両側から挟持している。
ピン部材231Cの軸部233Cのオネジ234Cには、第3実施形態の周波数感応機構385Bとは一部異なる周波数感応機構385Cが螺合されている。周波数感応機構385Cは、ピン部材231Cのオネジ234Cに螺合されるメネジ631Cが形成されたハウジング本体633Cと、ハウジング本体633Cの一端開口側を閉塞するように取り付けられる蓋部材632Cとからなるハウジング634Cと、このハウジング634C内に摺動可能に嵌挿されるフリーピストン636Cと、フリーピストン636Cとハウジング634Cとの間に介装されるOリング638B,639Bとを有している。
蓋部材632Cは、蓋部材632Bとは一部相違しており、円板状の蓋基板部642Cと、蓋基板部642Cの外周側から軸方向一側に延出する蓋部材632Bと同様の蓋外筒部643Bと、を有している。
蓋部材632Cは、蓋部材632Bに対して蓋内筒部641Bが形成されておらず、蓋基板部642Cが蓋外筒部643Bの径方向内側を閉塞している点が相違している。蓋外筒部643Bの外周面には、蓋部材632Bと同様のオネジ646Bが形成されている。
ハウジング本体633Cは、金属製であって切削加工を主体として形成される。ハウジング本体633Cは、円筒状の主体部651Cと、主体部651Cの軸方向一端から径方向内方に突出する内側環状突起652Cと、内側環状突起652Cの軸方向一端から径方向内方に延出する延出部751Cと、延出部751Cの内周側から軸方向の他側に延出する内側筒状部752Cとを有している。
内側環状突起652Cには、径方向に貫通する貫通孔755Cが形成されている。貫通孔755C内の通路は、オリフィス756Cとなっている。内側筒状部752Cの軸方向における延出部751Cとは反対側の内周部には、円環状のシール溝757Cが形成されている。
内側筒状部752Cの径方向内側には、連結ピン702Cの軸部722Cが挿通されている。シール溝757Cには、軸部722Cと内側筒状部752Cの間をシールするシール部材761Cが収容されている。
ハウジング本体633Cにおいて、主体部651Cの軸方向における内側環状突起652Cとは反対側の内周部には、メネジ653Bが形成されている。このメネジ653Bに、蓋部材632Cのオネジ646Bが螺合されることで、これらが一体化されてハウジング634Cとなる。
フリーピストン636Cは、フリーピストン636Bとは一部相違している。フリーピストン636Cは、フリーピストン636Bと同様のピストン筒部661Bおよび外側環状突起663Bと、ピストン閉板部662Bとは一部異なるピストン閉板部662Cと、を有している。
ピストン閉板部662Cにおける径方向の中央には、軸方向に貫通する貫通孔771Cが形成されている。フリーピストン636Cは、ピストン閉板部662Cが、蓋部材632Cの蓋基板部642Cに近くなる向きで、ハウジング634C内に設けられている。フリーピストン636Cは、ハウジング634C内で軸方向に摺動可能である。
そして、フリーピストン636Cの外側環状突起663Bと蓋部材632Bの蓋外筒部643Bとの間に、Oリング638Bが設けられている。フリーピストン636Cの外側環状突起663Bとハウジング本体633Cの内側環状突起652Cとの間に、Oリング639Bが設けられている。
フリーピストン636Cがハウジング634Cに対して軸方向の蓋部材632C側に移動すると、その外側環状突起663Bが蓋部材632Cの蓋外筒部643BとでOリング638Bを挟んで弾性変形させる。また、フリーピストン636Cがハウジング634Cに対して軸方向の蓋部材632Cとは反対側に移動すると、その外側環状突起663Bがハウジング本体633Cの内側環状突起652CとでOリング639Bを挟んで弾性変形させる。
周波数感応機構385Cでは、ハウジング634Cがメネジ631Cにおいてピン部材231Cのオネジ234Cに螺合される。これにより、ハウジング634Cが、ピン部材231Cの頭部232Cとともに、規制ディスク244、バネディスク243、ディスク242、サクションバルブ241、ベースバルブ部材201、ディスク271、複数枚のディスク272、複数枚のディスク273、区画ディスク278Cおよびディスク279Cの少なくとも内周側を軸方向にクランプする。
周波数感応機構385Cでは、フリーピストン636Cのピストン閉板部662Cの貫通孔771Cおよび内側筒状部752Cの径方向内側に、連結ピン702Cの軸部722Cが挿通されている。フリーピストン636Cのピストン閉板部662Cが、連結ピン702Cの頭部721Cと、連結ピン702Cの頭部721C側のオネジ723Cに螺合されたナット775Cとによって軸方向に挟持される。これにより、連結ピン702Cには、軸部722Cの軸方向の頭部721C側にフリーピストン636Cが固定されている。
連結ピン702Cにおける軸部722Cの軸方向の頭部721Cとは反対側には、サポートディスク734Cが固定されている。言い換えれば、サポートディスク734Cは、連結ピン702Cを介してフリーピストン636Cに連結されている。サポートディスク734Cは、連結ピン702Cとナット735C,736C,775Cとともに周波数感応機構385Cを構成している。周波数感応機構385Cのサポートディスク734Cが、ベースバルブ25Cの底部192側に設けられている。
周波数感応機構385Cでは、ハウジング本体633Cと、フリーピストン636Cの軸方向の延出部751C側とが、ハウジング本体633Cの貫通孔755C内のオリフィス756Cを介して下室20に連通するパイロット室501Cとなっている。パイロット室501Cは、フリーピストン636Cの通路穴666B内の通路と、Oリング638B,639B間の空間とを含んでいる。
パイロット室501Cは、フリーピストン636C、連結ピン702Cおよびサポートディスク734Cを介して、スプール部材285Cにメインバルブ360に対する閉方向の付勢力を発生させる。
周波数感応機構385Cでは、Oリング638Bと蓋部材632Cの蓋外筒部643Bとの間と、フリーピストン636Cと蓋部材632Cの蓋基板部642Cとの間と、連結ピン702Cの軸方向通路孔725C内の通路とが、リザーバ室6に連通するリザーバ連通室502Cとなっている。リザーバ連通室502Cとパイロット室501Cとは、Oリング638Bで連通が遮断されている。
ベースバルブ部材201の下外側シート部218と、これに当接してベースバルブ部材201の内側通路孔222を開閉するメインバルブ360とが、縮み側の減衰力発生機構361を構成している。サクションバルブ241の通路穴251内の通路と、ベースバルブ部材201の内側通路孔222内の通路と、開弁時に生じるメインバルブ360と下外側シート部218との間の通路とが、第1実施形態と同様、下室20とリザーバ室6とを連通可能な縮み側の第1通路362を構成している。
第1通路362では、ピストン18の移動によりシリンダ3内の一方の下室20からリザーバ室6に向け油液が流れ出す。ディスク271に設けられた切欠291内の通路は、固定オリフィス363を構成している。
減衰力発生機構361のメインバルブ360は、第1通路362に設けられて減衰力を発生させる。第1通路362は、ベースバルブ25Cに設けられている。
ハウジング本体633Cのオリフィス756Cと、パイロット室501Cと、リザーバ連通室502Cと、連結ピン702Cの軸方向通路孔725C内の通路とが、第1通路362と並列に設けられた第2通路382Cを構成している。
第2通路382Cは、ベースバルブ25Cに第1通路362と並列に設けられている。周波数感応機構385Cは、第2通路382Cに設けられている。周波数感応機構385Cのサポートディスク734Cは、ベースバルブ25Cの底部192側に設けられている。区画ディスク278Cは、スプール部材285Cに対して移動可能である。区画ディスク278Cは、スプール部材285Cとの間の隙間を介しての油液の流れを遮断する。
以上のベースバルブ25Cの油圧回路図は、図18に示すようになる。
すなわち、下室20とリザーバ室6とを連通させる縮み側の第1通路362に、メインバルブ360と固定オリフィス363とを含む減衰力発生機構361が設けられている。
そして、第1通路362に対して並列に設けられた第2通路382Cは、オリフィス756Cを介して周波数感応機構385Cのパイロット室501Cに連通している。第2通路382Cのリザーバ連通室502Cは、リザーバ室6に連通している。パイロット室501Cは、その圧力をメインバルブ360に閉方向に付与する。
次に、ベースバルブ25Cの作動について説明する。
ピストン周波数が低周波数での、縮み行程においては、パイロット室501Cに入る油液のボリュームが大きい。フリーピストン636Cと一体化された連結ピン702Cが底部192とは反対側に動かされ、連結ピン702Cと一体化されたサポートディスク734Cにより押されたスプール部材285Cがメインバルブ360に接触すると、フリーピストン636Cの動きが止まる。パイロット室501Cのパイロット圧が、上昇する。
このパイロット圧が上がることで、フリーピストン636Cを上へ押し上げる力が大きくなる。その結果として、メインバルブ360の開弁圧が上昇し、縮み側の減衰力はハードとなる。
一方、ピストン周波数が高周波での入力に対しては、フリーピストン636Cおよび連結ピン702Cの移動量が小さい。スプール部材285Cがメインバルブ360に接触しない、もしくは接触してもメインバルブ360への閉方向の負荷荷重が十分に小さい。このため、メインバルブ360の開弁圧が低く、縮み側の減衰力はソフト特性となる。
このようにして、周波数感応機構385Cの一部を下室20に収納した構造でも、第1~第3実施形態と同様に、縮み側減衰力の周波数依存性(高周波でソフトな減衰力)を持たせることが可能となる。
[変形例]
なお、図19に第1実施形態に対する変形例を示すように、第1~第4実施形態において、シリンダ3内の一方の室である上室19とリザーバ室6とを接続する第3通路801と、この第3通路801の作動液の流れを制御して減衰力を調整する減衰力調整機構802と、を設けるようにしても良い。
この場合、減衰力調整機構802は、外筒4に外付けすることができる。減衰力調整機構802は、上室19からリザーバ室6へのワンウエイで油液を流す構造である。減衰力調整機構802は、上室19とリザーバ室6との間の流路を電流によって制御して減衰力を調整する。減衰力調整機構802は、電流により開弁圧力をコントロールすることにより、路面の状況・車体挙動に応じてソフトからハードまで減衰力を調整可能である。
この減衰力調整機構802を設けた場合、シリンダ3内の他方の室である下室20とリザーバ室6とを画成する第1~第4実施形態のベースバルブ25,25A,25B,25Cは、それぞれの周波数感応機構385,385A,385B,385Cが、減衰力調整機構802とは連携せず、機械的に減衰力調整を行う。この場合、減衰力調整機構802の電子制御によるソフト~ハードの減衰力の可変に加えて、高周波入力の減衰力低減を、伸び行程および縮み行程を独立して適度に設定できるようになる。
このような減衰力調整機構802を搭載することによって、車両が一般道にあるような微小な高周波入力が混じったうねった路面を走行する際に、低周波に対してしっかりとした減衰感を出してばね上のフラット感を出しつつ、微小な高周波入力(振動)を遮断する、一般的な制御サスペンションが狙いとするような性能を廉価に提供することが可能となる。
第1~第4実施形態のベースバルブ25,25A~25Cの構造を、ピストン18およびピストンロッド21に設けても良い。この場合、ピストンロッド21が軸部材となる。
以上に述べた実施形態の第1の態様によれば、緩衝器は、作動流体が封入されるシリンダと、前記シリンダ内に設けられ、該シリンダ内を2室に分けるピストンと、一端側が前記ピストンに連結されると共に他端側が前記シリンダの外部に延出されるピストンロッドと、前記ピストンの移動により前記2室のうちの一方の室から作動流体が流れ出す第1通路と、前記第1通路と並列に設けられる第2通路と、前記第1通路に設けられて減衰力を発生するディスクと、前記ディスクに対する付勢力を、軸方向に移動することにより変更可能な筒状のスプール部材と、前記第2通路に設けられ、前記スプール部材の内周側にあって前記スプール部材に前記ディスクに対する付勢力を発生させるパイロット室と、前記パイロット室から前記2室のうちの他方の室への流れを遮断し、前記スプール部材に対し移動可能に設けられる閉塞部材と、を有する。これにより、小型化が可能になる。
第2の態様は、第1の態様において、前記閉塞部材は、前記スプール部材との間にシール部材を有する。
第3の態様は、第2の態様において、前記閉塞部材は、前記シール部材が焼き付けにより設けられている。
第4の態様は、第1から第3のいずれか一態様において、前記ディスク、前記スプール部材および前記閉塞部材には、軸部材が挿通され、前記第2通路は、前記軸部材に形成される。
第5の態様は、第1から第4のいずれか一態様において、前記シリンダの外周側に設けられて作動液およびガスが封入されるリザーバ室と、前記一方の室と前記リザーバ室とを接続する第3通路と、前記他方の室と前記リザーバ室とを画成するベースバルブと、前記第3通路の作動液の流れを制御して減衰力を調整する減衰力調整機構と、を備え、前記第1通路および前記第2通路は、前記ベースバルブに設けられる。
第6の態様は、作動流体が封入されるシリンダと、前記シリンダ内に設けられ、該シリンダ内を2室に分けるピストンと、一端側が前記ピストンに連結されると共に他端側が前記シリンダの外部に延出されるピストンロッドと、前記ピストンの移動により前記2室のうちの一方の室から作動流体が流れ出す第1通路と、前記第1通路に設けられて減衰力を発生させるディスクと、前記シリンダの外周側に設けられる有底筒状の外筒と、前記外筒の底部に設けられて前記外筒および前記シリンダの間の室と前記シリンダ内の一方の室とを仕切るベースバルブと、を有し、前記ベースバルブには、前記第1通路と並列に設けられる第2通路と、前記第2通路に設けられ、前記ピストンの周波数に応じて減衰力を可変とする周波数感応機構と、が設けられ、前記周波数感応機構が前記ベースバルブの前記底部側に設けられている。これにより、小型化が可能となる。
本発明によれば、小型化が可能な緩衝器を提供できる。
1,1A~1C 緩衝器
3 シリンダ
4 外筒
6 リザーバ室(他方の室)
18 ピストン
19 上室
20 下室(一方の室)
21 ピストンロッド
25,25A~25C ベースバルブ
192 底部
231,231A~231C ピン部材231(軸部材)
278,278C 区画ディスク(閉塞部材)
285,285C スプール部材
312,312C シール部材
360,360A メインバルブ
362 第1通路
371,501C パイロット室
382,382A,382B,382C 第2通路
385,385A~385C 周波数感応機構
801 第3通路
802 減衰力調整機構

Claims (3)

  1. 作動流体が封入されるシリンダと、
    前記シリンダ内に設けられ、該シリンダ内を2室に分けるピストンと、
    一端側が前記ピストンに連結されると共に他端側が前記シリンダの外部に延出されるピストンロッドと、
    前記ピストンの移動により前記2室のうちの一方の室から作動流体が流れ出す第1通路と、
    前記第1通路と並列に設けられる第2通路と、
    前記第1通路に設けられて減衰力を発生するディスクと、
    前記ディスクに対する付勢力を、軸方向に移動することにより変更可能な筒状のスプール部材と、
    前記第2通路に設けられ、前記スプール部材の内周側にあって前記スプール部材に前記ディスクに対する付勢力を発生させるパイロット室と、
    前記パイロット室から前記2室のうちの他方の室への流れを遮断し、前記スプール部材に対し移動可能に設けられ、前記スプール部材との間に、焼き付けにより設けられているシール部材を有する閉塞部材と、
    を有し、
    前記閉塞部材は、前記パイロット室の内圧が上昇すると、該パイロット室の容積を拡大するように撓む緩衝器。
  2. 前記ディスク、前記スプール部材および前記閉塞部材には、軸部材が挿通され、前記第2通路は、前記軸部材に形成される請求項1に記載の緩衝器。
  3. 前記シリンダの外周側に設けられて作動液およびガスが封入されるリザーバ室と、
    前記一方の室と前記リザーバ室とを接続する第3通路と、
    前記他方の室と前記リザーバ室とを画成するベースバルブと、
    前記第3通路の作動液の流れを制御して減衰力を調整する減衰力調整機構と、を備え、
    前記第1通路および前記第2通路は、前記ベースバルブに設けられる請求項1または2に記載の緩衝器。
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