JP7492473B2 - 緩衝器 - Google Patents

Description

この発明は、緩衝器に関する。

緩衝器は、例えば、車両の車体と車軸との間に介装されて伸縮時に発揮する減衰力で車体振動を抑制して、車両の乗り心地を向上させている。

具体的には、緩衝器は、シリンダと、シリンダ内に移動自在に挿入されてシリンダ内を伸側室と圧側室に区画するピストンが連結されるロッドと、伸縮時に液体の流れに抵抗を与えて減衰力を発揮する減衰部とを備えている。

また、このような緩衝器においては、ロッドの先端に設けられたオイルロックピースと、シリンダの圧側室側端に設けられた筒状のオイルロックケースを備えるものがある（例えば、特許文献１）。当該緩衝器は、最圧縮時にオイルロックピースをオイルロックケース内に侵入させることで、オイルロックケース内をオイルロックするとともに、オイルロックピースの外周とオイルロックケースの内周の間に形成される隙間を液体が通過することで減衰部で発揮する減衰力に加えて付加減衰力を発揮して、緩衝器の最収縮時の衝撃を緩和している。

特開２０１９－０４４７８６号公報

しかしながら、従来の緩衝器では、最収縮時の衝撃を緩和するクッション性を確保するために、オイルロックピースの外周とオイルロックケースの内周の隙間を小さくするなどして最圧縮時における付加減衰力を高くすると、最圧縮時に車体への突き上げが生じて、車両の乗心地が悪化してしまう場合がある。

そうかと言って、車両の乗心地の悪化を防止するために、オイルロックピースの外周とオイルロックケースの内周の隙間を大きくするなどして、最圧縮時における付加減衰力を低下させるとクッション性が低下するので、今度は、緩衝器に強い振動が入力された場合にロッドが勢いよく底付きして車両の乗り心地を悪化させてしまう恐れがある。

そこで、本発明は、ロッドの底付きを防止しつつ車両における乗心地を向上可能な緩衝器の提供を目的とする。

前記課題を解決するための手段は、シリンダ内に軸方向へ移動自在に挿入されるロッドに連結されるとともに前記シリンダ内に摺動自在に挿入されて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、前記シリンダの圧側室側端に設けられる有底筒状のオイルロックケースと、前記ロッドの前記ピストンよりも圧側室側に連結されるとともに前記オイルロックケース内に侵入可能なオイルロックピースと、前記オイルロックケースの底部に設けられ前記オイルロックケース内から前記オイルロックケース外へ排出する液体の流れに抵抗を与える排出通路と、前記ロッドに対して軸方向に移動可能に装着されて前記オイルロックピースが前記オイルロックケース内に所定量侵入すると前記排出通路を遮断するシャッタ部材とを備えることを特徴とする。この構成によると、オイルロックピースがオイルロックケース内に侵入する緩衝器の最収縮時において、オイルロックピースが所定量移動するまでの付加減衰力を低くしつつ、オイルロックピースがオイルロックケース内に所定量以上侵入する際の付加減衰力を高くできる。

また、本発明の緩衝器では、前記ロッドは、圧側室側の先端から開口する中空部を有し、前記シャッタ部材は、前記中空部内に摺動自在に挿入されるとともに、前記オイルロックピースが前記オイルロックケース内に挿入された状態で、前記中空部と前記オイルロックケース内を連通する連通路を有するとしてもよい。この構成によるとシャッタ部材がオイルロックケースの底部に当接すると緩衝器の収縮に伴ってシャッタ部材が中空部内に後退できる。よって、中空部が密閉されてシャッタ部材が中空部内に後退不能となるようなことがなく、シャッタ部材の当接時の衝撃も緩和できる。

また、本発明の緩衝器では、前記連通路は、前記シャッタ部材の側方から開口しており、前記連通路が前記オイルロックケース内に対向する面積は、前記シャッタ部材の前記中空部内への侵入にしたがって前記ロッドによって減少されるとしてもよい。この構成によると、緩衝器の最収縮時に、排出通路とは別に減衰力を発揮できるため、緩衝器の最圧縮時における付加減衰力のチューニングの自由度が向上する。

また、本発明の緩衝器では、前記シャッタ部材は、前記オイルロックケースの底部に対向する端部に球面を持つ形状とされ、前記排出通路の開口部は、前記シャッタ部材の端部に対向する位置に開口し、前記開口部は、前記シャッタ部材側に向かうに従って開口径が大きくなるとともに前記シャッタ部材の端部に当接可能なテーパ面を有するとしてもよい。この構成によると、シャッタ部材の軸が、排出通路の開口部に対して偏心したとしても、シャッタ部材の球面部分がテーパ面に当接して、シャッタ部材はテーパ面にならって開口部の中心に自動的に調心される。そのため、シャッタ部材は、排出通路を確実に遮断できる。

また、本発明の緩衝器では、前記シャッタ部材は有底筒状であって、前記中空部内の前記シャッタ部材よりも前記ロッドの基端側に設けられるばね受けと、前記シャッタ部材の底部と前記ばね受けとの間に介装されるコイルばねとを有してもよい。この構成によると、コイルばねをシャッタ部材の筒部材内に挿入できるので、ロッドの軸方向長さを長くすることなく、シャッタ部材のストローク長を確保できる。

また、本発明の緩衝器は、前記中空部内に固定され、前記コイルばねの内方に挿入される棒状のばねガイドを有するとしてもよい。この構成によると、コイルばねの胴曲がりを防止できる。

また、本発明の緩衝器では、前記ロッドは、外周に前記ピストンが嵌合されるロッド本体と、前記オイルロックピースを保持するとともに、前記ロッド本体の先端に螺子結合されて前記ピストンを前記ロッド本体とともに挟持するホルダとを有するとしてもよい。この構成によると、ホルダが、ピストンをロッド本体の外周に固定するピストンナットとして機能しており、ピストンナットを省略することができるため、部品点数を削減できる。

本発明の緩衝器によれば、ロッドの底付きを防止しつつ車両における乗心地を良好にすることができる。

本実施の形態に係る緩衝器の全体を示す断面図である。 本実施の形態に係る緩衝器において、オイルロックピースが第１所定量移動した状態を示す一部拡大断面図である。 本実施の形態に係る緩衝器において、オイルロックピースが第２所定量移動した状態を示す一部拡大断面図である。 本実施の形態に係る緩衝器において、オイルロックピースが第２所定量以上移動した状態を示す一部拡大断面図である。 本実施の形態に係る緩衝器の変形例を示す一部拡大断面図である。

以下に、図面を参照しながら本実施の形態について説明する。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。

本実施の形態に係る緩衝器Ｄは、図１に示すように、シリンダ１と、シリンダ１内に軸方向へ移動自在に挿入されるロッド２と、ロッド２に連結されるとともにシリンダ１内に摺動自在に挿入されてシリンダ１内を伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とに区画するピストン３とを有する緩衝器本体４と、緩衝器本体４に接続されて液体を貯留するタンク５とを備える。また、緩衝器Ｄは、シリンダ１の圧側室側端に設けられる有底筒状のオイルロックケース６と、ロッド２の先端側に設けられるオイルロックピース７とを備えている。オイルロックピース７は、緩衝器Ｄの最収縮時にオイルロックケース６内に侵入し、オイルロックケース６内を閉鎖してオイルロックケース６内の圧力を上昇させて緩衝器Ｄの収縮を抑制するクッション機能を発揮して緩衝器Ｄの最収縮時の衝撃を緩和する。

以下、本実施の形態の緩衝器Ｄの各部について詳細に説明する。図１に示すように、シリンダ１は、有底筒状であって、シリンダ１の図中上端には、シリンダ１の上端を閉塞するとともにロッド２を軸支する環状のロッドガイド８が設けられている。また、シリンダ１の図中下端には、有底筒状のオイルロックケース６が取付けられている。

本実施の形態のロッド２は、図１に示すように、シリンダ１の図中上端から基端が突出するとともに先端側外周にピストン３が装着されるロッド本体２０と、ロッド本体２０の先端に連結されてオイルロックピース７を保持するホルダ２１とを有する。

具体的には、ロッド本体２０は、図１，図２に示すように、大径部２０ａと、大径部２０ａの先端側に連続し大径部２０ａよりも径の小さい小径部２０ｂとを有する。そして、小径部２０ｂの外周には、環状のピストン３が嵌合されている。この状態で、ホルダ２１は、ロッド本体２０の下端外周に螺子結合されている。そのため、ピストン３は、ロッド本体２０の大径部２０ａと小径部２０ｂとの間に形成される段差２０ｃとホルダ２１との間に挟持されて、ロッド本体２０の外周に固定されている。つまり、本実施の形態では、ホルダ２１が、ピストン３をロッド本体２０の外周に固定するピストンナットとして機能している。

ピストン３は、シリンダ１内に軸方向移動自在に挿入されていてシリンダ１内を伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２に区画している。また、ピストン３には、伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２を連通する伸側通路１３と圧側通路１４が設けられている。そして、伸側通路１３には、伸側室Ｒ１から圧側室Ｒ２へ向かう液体の通過のみを許容するとともにこの液体の流れに抵抗を与える減衰バルブ１５が設けられている。他方、圧側通路１４には、圧側室Ｒ２から伸側室Ｒ１へ向かう液体の通過のみを許容する逆止弁１６が設けられている。

また、図１に示すように、ロッド本体２０には、伸側通路１３と圧側通路１４を迂回して伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２を連通するバイパス通路１７が形成されている。このバイパス通路１７の途中にはバイパス通路１７の流路面積を調整可能な可変絞り弁１８が設けられている。

タンク５は、図１に示すように、シリンダ１の側方に設けられており、パイプＰを通じて、緩衝器本体４内の圧側室Ｒ２に連通している。タンク５内は、バルブケース１０によってリザーバ室Ｒと圧側室Ｒ２とに区画されている。そして、リザーバ室Ｒは、フリーピストン９によって気室Ｇとバルブケース１０に面する液室Ｌとに区画されている。このように構成されたリザーバ室Ｒでは、フリーピストン９が移動すると、リザーバ室Ｒの液室Ｌの容積が拡縮するようになっている。

また、図１に示すように、バルブケース１０には、圧側室Ｒ２からリザーバ室Ｒへ向かう液体の通過のみを許容するとともにこの液体の流れに抵抗を与えるベースバルブ１１と、リザーバ室Ｒから圧側室Ｒ２へ向かう液体の通過のみを許容するチェックバルブ１２とが並列に設けられている。さらに、バルブケース１０には、圧側室Ｒ２とリザーバ室Ｒを連通するとともに、途中に流路面積を調整可能な可変絞り弁１９ａを有して通過する液体の流れに抵抗を与える減衰通路１９が設けられている。

また、伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２と液室Ｌには液体が充満されており、気室Ｇには、気体が充填されている。なお、本実施の形態では、液体は作動油とされているが、液体は水、水溶液、電気粘性流体、磁気粘性流体といった他の液体としてもよい。

つづいて、オイルロックピース７を保持する前述したホルダ２１について詳細に説明する。ホルダ２１は、図２に示すように、筒状であって、図中下端である先端側から開口する中空部２２を備えている。また、ホルダ２１は、ロッド本体２０の下端外周に螺子結合される大径筒部２１ａと、大径筒部２１ａの先端側に連続し大径筒部２１ａの内外径よりも小さい内外径をもつ小径筒部２１ｂとを有する。小径筒部２１ｂの先端側には、小径筒部２１ｂの外径よりも小さい外径をもちオイルロックピース７が外周に装着される保持軸２１ｃが形成されている。さらに、保持軸２１ｃの先端側には環状溝２１ｄが形成されている。

また、ホルダ２１の大径筒部２１ａには、バイパス通路１７の圧側室Ｒ２側の開口端と対向してバイパス通路１７と圧側室Ｒ２との連通を確保するポート２１ｅが形成されており、ホルダ２１が、バイパス通路１７を閉塞しないようになっている。さらに、ホルダ２１の保持軸２１ｃには、環状であって上下に貫通する通路２３を有するオイルロックピース７と、オイルロックピース７の下端部に重ねられて通路２３を閉塞する環状のリーフバルブ２４と、オイルロックピース７の上端部とリーフバルブ２４の下端内周にそれぞれ重ねて配置される複数のシム２５，２６が装着されている。

図２中上方側に配置される上側シム２５は、オイルロックピース７の通路２３を閉塞しない大きさに設定される。また、図２中下方側に配置される下側シム２６の外径の設定によって、リーフバルブ２４の撓みの支点の位置が決定される。このように、リーフバルブ２４は、内周側がホルダ２１に固定されて、外周側の撓みが許容されており、外周側が撓むと通路２３を開放する。また、上側シム２５と下側シム２６の数を調整することで、オイルロックピース７のホルダ２１に対する軸方向位置を調節できるようになっている。

そして、ホルダ２１の保持軸２１ｃには、上側シム２５、オイルロックピース７、リーフバルブ２４、下側シム２６が、この順で図２中下方から装着されている。これらの部材は、ホルダ２１の環状溝２１ｄに環状のストッパ２７を嵌合することで、ホルダ２１の外周に固定されている。

また、ホルダ２１の中空部２２には、有底筒状のシャッタ部材３０が、摺動自在に挿入されている。シャッタ部材３０は、図２に示すように、筒部３０ａと、筒部３０ａの図中下端である先端側開口を閉塞する底部３０ｂとを備える。筒部３０ａの反底部側端の外周には、外向きに突出するとともに、ホルダ２１の小径部２０ｂの内周に摺接する環状のフランジ部３０ｃが設けられている。また、底部３０ｂには、底部３０ｂの筒部３０ａ側中央に設けられる筒部３０ａの内径よりも径の小さい凹部３０ｄと、底部３０ｂの側方から貫通して凹部３０ｄと連通する連通路３０ｅが形成されている。これにより、連通路３０ｅは、凹部３０ｄと筒部３０ａの内側を介して、中空部２２に連通している。

また、図２に示すように、ホルダ２１の大径筒部２１ａと小径筒部２１ｂの内周側の境界に形成される段差部２１ｆの上には、ばね受け２８が配置されている。ばね受け２８の下端中央には、丸孔２８ａが形成されている。そして、ばね受け２８の図２中上方から大径筒部２１ａの内周にナット２９を螺合して締め付けることで、ばね受け２８は段差部２１ｆとナット２９によって挟持されている。なお、ここで、ホルダ２１の大径筒部２１ａにはナット２９と対向する位置で径方向に貫通するとともに内周にねじ溝が形成された貫通孔２１ｇが設けられており、当該貫通孔２１ｇにはセットスクリュー３１が挿入されている。このセットスクリュー３１は、ナット２９の外周に当接して、ナット２９が緩むのを防止している。

また、図２に示すように、シャッタ部材３０の底部３０ｂとばね受け２８の間には、弾性体としてのコイルばねＳが介装されており、シャッタ部材３０をホルダ２１から外方へ向けて付勢している。ここで、ホルダ２１の下端内周には環状のストッパ部２１ｈが設けられている。そのため、シャッタ部材３０は、コイルばねＳによって付勢されても、フランジ部３０ｃが、ストッパ部２１ｈに当接する。これにより、シャッタ部材３０はホルダ２１の中空部２２から外れないようになっている。なお、図示しないが、フランジ部３０ｃと小径筒部２１ｂとの間には、シャッタ部材３０とホルダ２１の間に形成される空間が密閉されないよう隙間が形成されている。シャッタ部材３０が中空部２２内に出入りする際に、当該隙間を介してシャッタ部材３０とホルダ２１の間に形成される空間に液体が出入りできるので、シャッタ部材３０が中空部２２内を軸方向移動できる。

また、コイルばねＳは、ばね受け２８とシャッタ部材３０の筒部３０ａの反底部側端（図２中上端）との間に介装されてもよい。この場合、コイルばねＳをばね受け２８とシャッタ部材３０の底部３０ｂとの間に介装する場合に比べて、径の大きいコイルばねＳを選択できるため、シャッタ部材３０を付勢する力を大きくできる。ただし、本実施の形態のように、コイルばねＳをばね受け２８とシャッタ部材３０の底部３０ｂの間に介装する場合、ホルダ２１の軸方向長さを長くすることなく、シャッタ部材３０のストローク長を確保できる。

また、本実施の形態では、弾性体としてコイルばねＳを利用しているが、シャッタ部材３０を付勢する付勢力を有していれば、弾性体は、コイルばねＳには限定されず、例えば、ゴムであってもよい。

また、本実施の形態では、図２に示すように、ばね受け２８の丸孔２８ａには、棒状のばねガイド３２が嵌合されて固定されている。ばねガイド３２は、コイルばねＳの内方に挿入されて、コイルばねＳの伸縮をガイドするようになっている。そのため、コイルばねＳは、収縮時に胴曲がりすることがない。

また、本実施の形態のコイルばねＳは、シャッタ部材３０の筒部３０ａの内側に収容されているため、線径が小さくなって収縮時に胴曲がりを生じやすくなる傾向にある。そのため、コイルばねＳの内方にばねガイド３２を設けることは、本実施の形態のように、コイルばねＳの線径を小さくせざるを得ない場合に、特に有効である。ただし、コイルばねＳが収縮時に胴曲がりしない程度の線径に設定されている場合には、ばねガイド３２は、省略されてもよい。

なお、ばねガイド３２の軸方向長さは、シャッタ部材３０が最収縮した際に、ばねガイド３２の先端がシャッタ部材３０の底部３０ｂと干渉しない長さに設定されている。

本実施の形態のオイルロックケース６は、図１，図２に示すように、有底筒状であって、緩衝器Ｄの最収縮時にオイルロックピース７が筒部６ａ内に挿入可能なように、シリンダ１の圧側室Ｒ２側端（図中下端）に固定されている。また、オイルロックケース６の底部６ｂには、オイルロックケース６内と圧側室Ｒ２とを連通する排出通路３３が設けられている。排出通路３３は、軸方向視でシャッタ部材３０の底部３０ｂと対向する位置に開口している。また、排出通路３３の途中には、通過する液体の流れに抵抗を与えるオリフィスＯが設けられている。なお、本実施の形態では、オリフィスＯは、開口面積を調整可能な可変オリフィスとなっているが、オリフィスＯは、開口面積が一定の固定オリフィスとされてもよい。

また、本実施の形態では、オイルロックケース６の筒部６ａの内径は、オイルロックピース７の外径よりも僅かに大きい。そのため、図２に示すように、オイルロックピース７が中立位置から圧側室Ｒ２側へ第１所定量Ｌ１移動してオイルロックケース６内に侵入すると、オイルロックケース６の筒部６ａとオイルロックピース７の間に環状隙間３４が形成される。この環状隙間３４は、絞りとして機能し、通過する液体の流れに抵抗を与えるように設定されている。ただし、オイルロックピース７の外径をオイルロックケース６の筒部６ａの内周に摺接する大きさにして、環状隙間３４を省略してもよい。

ここで、本実施の形態の緩衝器Ｄでは、オイルロックピース７の中立位置は、ピストン３がシリンダ１の中央に配置された状態におけるオイルロックピース７の位置とされているが、緩衝器Ｄが車両の車体と車軸との間に介装された状態におけるオイルロックピース７の位置としてもよい。このように、オイルロックピース７のシリンダ１に対する中立位置は、オイルロックケース６外に配置される任意の位置に設定できる。

そして、図３に示すように、オイルロックピース７が、中立位置から圧側室Ｒ２側へ第１所定量Ｌ１移動した位置（以下、「第１所定量位置」とする）から、オイルロックケース６内に第２所定量Ｌ２侵入した位置（以下、「第２所定量位置」とする）まで移動すると、シャッタ部材３０が、オイルロックケース６の底部６ｂに当接し、排出通路３３の開口部を閉塞して、排出通路３３を遮断する。ここで、第１所定量Ｌ１とは、図１に示すように、中立位置に配置されたオイルロックピース７の上端の高さ位置からオイルロックケース６の開口端の高さ位置までの距離を指す。第２所定量Ｌ２とは、図２に示すように、オイルロックピース７が第１所定量位置に配置された状態におけるシャッタ部材３０の先端からオイルロックケース６の底部６ｂまでの距離を指す。

また、図４に示すように、オイルロックピース７が、オイルロックケース６内に第２所定量Ｌ２以上侵入すると、シャッタ部材３０がオイルロックケース６の底部６ｂによって押圧されるので、シャッタ部材３０はコイルばねＳの付勢力に抗して縮んで、ロッド２の中空部２２内に収容される。

また、図２，図３に示すように、シャッタ部材３０は、オイルロックケース６の底部６ｂに対向する端部である下端に球面を持つ形状とされており、排出通路３３の開口部は、シャッタ部材３０側に向かうに従って開口径が大きくなるテーパ面３３ａを有している。したがって、シャッタ部材３０の軸が排出通路３３の開口部に対して偏心したとしても、シャッタ部材３０の球面部分がテーパ面３３ａに当接して、シャッタ部材３０はテーパ面３３ａにならって開口部の中心に自動的に調心される。よって、シャッタ部材３０は、排出通路３３を確実に遮断できる。

次に、本実施の形態の緩衝器Ｄの作動について説明する。まず、緩衝器Ｄの伸縮速度が極低速域であって、伸側室Ｒ１又は圧側室Ｒ２の圧力が、減衰バルブ１５又はベースバルブ１１の開弁圧よりも低くなる場合について説明する。

緩衝器Ｄが、伸長作動すると、圧縮される伸側室Ｒ１内の液体がバイパス通路１７を介して拡大する圧側室Ｒ２へ移動するとともに、ロッド２がシリンダ１内から退出するため、ロッド２の退出体積分の液体がシリンダ１内で不足する。そのため、チェックバルブ１２が開いて不足分の液体がリザーバ室Ｒからシリンダ１内へ供給される。これにより、極低速域における伸長作動時には、バイパス通路１７の途中に設けられた可変絞り弁１８の抵抗に基づいて伸側減衰力が発揮される。

反対に緩衝器が収縮作動すると、圧縮される圧側室Ｒ２内の液体が拡大する伸側室Ｒ１内へ圧側通路１４を介して移動するとともに、シリンダ１内へロッド２が侵入するため、ロッド２の侵入体積分の液体がシリンダ１内で過剰となる。そのため、過剰分の液体は、減衰通路１９を介して圧側室Ｒ２からリザーバ室Ｒへ排出される。これにより、収縮作動時には、減衰通路１９の途中に設けられた可変絞り弁１９ａの抵抗に基づく圧側減衰力が発揮される
つづいて、緩衝器の伸縮速度が、低速域以上であって、伸側室Ｒ１又は圧側室Ｒ２の圧力が、減衰バルブ１５又はベースバルブ１１の開弁圧よりも高くなる場合について説明する。

緩衝器Ｄが、伸長作動すると、圧縮される伸側室Ｒ１内の液体が伸側通路１３を介して拡大する圧側室Ｒ２へ移動するとともに、ロッド２がシリンダ１内から退出するため、ロッド２の退出体積分の液体がシリンダ１内で不足する。そのため、チェックバルブ１２を開いて不足分の液体がリザーバ室Ｒからシリンダ１内へ供給される。これにより、低速域以上における伸長作動時には、減衰バルブ１５の抵抗に基づく伸側減衰力が発揮されるとともに、リザーバ室Ｒにより体積補償がなされる。

反対に緩衝器Ｄが収縮作動すると、圧縮される圧側室Ｒ２内の液体が拡大する伸側室Ｒ１内へ圧側通路１４を介して移動するとともに、シリンダ１内へロッド２が侵入するため、ロッド２の侵入体積分の液体がシリンダ１内で過剰となる。そのため、過剰分の液体は、ベースバルブ１１を開いて圧側室Ｒ２からリザーバ室Ｒへ排出される。これにより、低速域以上における収縮作動時には、ベースバルブ１１の抵抗に基づく圧側減衰力が発揮されるとともに、リザーバ室Ｒにより体積補償がなされる。

さらに、緩衝器Ｄが収縮して、オイルロックピース７が、第１所定量位置まで移動すると、オイルロックピース７は、図２に示すように、オイルロックケース６内に侵入する。オイルロックピース７が、オイルロックケース６内を第１所定量位置から第２所定量位置まで移動する間は、オイルロックケース６の内部と圧側室Ｒ２は、環状隙間３４と排出通路３３を介して連通している。そのため、オイルロックピース７の侵入時には、オイルロックピース７の侵入体積分の液体は、環状隙間３４と排出通路３３を通って圧側室Ｒ２へ移動する。したがって、オイルロックピース７が、オイルロックケース６内を第１所定量位置から第２所定量位置まで移動する間は、排出通路３３のオリフィスＯと環状隙間３４が液体の流れに与える抵抗に基づく付加減衰力が発揮される。なお、この際、オイルロックピース７の下端に積層されて通路を閉塞するリーフバルブ２４は、圧側室Ｒ２からオイルロックケース６内への液体の流れのみを許容するチェック弁３５として機能する。そのため、オイルロックピース７が、オイルロックケース６内に侵入する間は、通路２３は遮断されている。

そして、図３に示すように、オイルロックピース７が、第２所定量位置まで移動すると、シャッタ部材３０の底部３０ｂが排出通路３３の開口部のテーパ面３３ａに当接して、シャッタ部材３０によって排出通路３３が遮断される。この際、シャッタ部材３０は、ホルダの中空部２２内に軸方向移動自在に挿入されているため、図４に示すように、オイルロックピース７は、オイルロックケース６内に第２所定量Ｌ２以上侵入することができる。図４に示すように、オイルロックピース７がオイルロックケース６内に第２所定量Ｌ２以上侵入する際には、シャッタ部材３０が排出通路３３を遮断しつつコイルばねＳを押し縮めて中空部２２内に侵入するので、オイルロックケース６の内部と圧側室Ｒ２が、環状隙間３４のみを介して連通する。したがって、オイルロックピース７が、オイルロックケース６内を第２所定量Ｌ２以上侵入する際には、環状隙間３４の抵抗のみに基づいて付加減衰力が発揮される。

つまり、オイルロックピース７がオイルロックケース６内で第２所定量位置よりもオイルロックケース６の底部６ｂ側に位置する場合は、オイルロックピース７がオイルロックケース６内の第１所定量位置から第２所定量位置の間に位置する場合に比べて、オイルロックケース６の内部と圧側室Ｒ２を連通する通路の流路面積が小さくなるため、緩衝器Ｄは、大きな付加減衰力を発揮できる。

したがって、本実施の形態では、緩衝器Ｄの最収縮時において、オイルロックピース７が第１所定量位置から第２所定量位置まで移動している間の付加減衰力を低くしつつ、オイルロックピース７がオイルロックケース６内を第２所定量Ｌ２以上侵入する際の付加減衰力を高くできる。

また、図２に示すように、オイルロックケース６内にオイルロックピース７が侵入した状態では、シャッタ部材３０を収容する中空部２２とオイルロックケース６の内部は、シャッタ部材３０に設けられた連通路３０ｅ、凹部３０ｄ及び筒部３０ａの内側を通じて連通している。そのため、中空部２２とオイルロックケース６内の圧力は常に等圧となる。

ここで、本実施の形態のシャッタ部材３０において、中空部２２の圧力を受ける受圧面積と、オイルロックケース６内の圧力を受ける受圧面積は、いずれもシャッタ部材３０におけるホルダ２１の内周に摺接する部分の外径を直径とする円の面積である。つまり、中空部２２とオイルロックケース６内の圧力を受けるシャッタ部材３０の受圧面積は等しい。

このように、本実施の形態では、中空部２２とオイルロックケース６内の圧力は等しく、これらの圧力を受けるシャッタ部材３０の受圧面積も等しいため、中空部２２とオイルロックケース６内の圧力によってシャッタ部材３０を押す力も等しくなる。

したがって、本実施の形態では、オイルロックピース７がオイルロックケース６内に侵入して、オイルロックケース６内の圧力が上昇しても、オイルロックケース６内の圧力によってシャッタ部材３０が軸方向移動することはない。よって、本実施の形態のシャッタ部材３０は、排出通路３３を遮断する前にオイルロックケース６内の圧力によって、中空部２２内に押し込まれてしまうことはない。

また、中空部２２が密閉されていると、シャッタ部材３０がホルダ２１に対して後退できず、シャッタ部材３０の底部３０ｂが排出通路３３の開口部のテーパ面３３ａに当接する際に衝撃が発生してしまうが、中空部２２とオイルロックケース６内とが連通していると、この衝撃を回避することができる。

戻って、緩衝器Ｄの作動方向が収縮方向から伸長方向へ切り換わり、オイルロックピース７がオイルロックケース６から退出する場合には、リーフバルブ２４がオイルロックピース７に設けられた通路２３を開くので、圧側室Ｒ２の液体が通路２３を通じてオイルロックケース６内へ供給される。よって、オイルロックピース７がオイルロックケース６から速やかに退出できる。さらに、中空部２２内に押し込まれていたシャッタ部材３０は、コイルばねＳの付勢力によって元の位置に復帰する。

上述したように本実施の形態の緩衝器Ｄは、シリンダ１の圧側室Ｒ２側端に設けられる有底筒状のオイルロックケース６と、ロッド２のピストン３よりも圧側室Ｒ２側に連結されるとともにオイルロックケース６内に侵入可能なオイルロックピース７と、オイルロックケース６の底部６ｂに設けられオイルロックケース６内からオイルロックケース６外へ排出する液体の流れに抵抗を与える排出通路３３と、ロッド２に対して軸方向に移動可能に装着されてオイルロックピース７がオイルロックケース６内に所定量（第２所定量Ｌ２）侵入すると排出通路３３を遮断するシャッタ部材３０とを備えている。

この構成によると、オイルロックピース７がオイルロックケース６内に侵入する緩衝器Ｄの最収縮時において、オイルロックピース７が所定量（第２所定量Ｌ２）移動するまでの付加減衰力を低くしつつ、オイルロックピース７がオイルロックケース６内に所定量（第２所定量Ｌ２）以上侵入する際の付加減衰力を高くできる。

したがって、本実施の形態の緩衝器Ｄでは、オイルロックピース７が所定量（第２所定量Ｌ２）移動するまでは付加減衰力を低くできるので車両における乗心地は損なわれず、オイルロックピース７が所定量（第２所定量Ｌ２）以上移動する際には付加減衰力を高くできるのでロッド２の底付きを防止できる。

また、本実施の形態では、排出通路３３に設けられるオリフィスＯを、開口面積を調整可能な可変オリフィスとしているため、オリフィスＯの開口面積を調整することで、オイルロックピース７が第２所定量Ｌ２移動するまでの付加減衰力を調整できるようになっている。ただし、オリフィスＯは、開口面積が一定の固定オリフィスであってもよい。なお、本実施の形態では、オリフィスＯによってオイルロックケース６内からオイルロックケース６外へ排出する液体の流れに抵抗を与えているが、排出通路３３の途中に設けられる減衰手段はオリフィスＯには限定されず、例えば、減衰バルブであってもよい。

また、本実施の形態の緩衝器Ｄでは、ロッド２は、圧側室Ｒ２側の先端から開口する中空部２２を有し、シャッタ部材３０は、中空部２２内に摺動自在に挿入されるとともに、オイルロックピース７がオイルロックケース６内に挿入された状態で、中空部２２とオイルロックケース６内を連通する連通路３０ｅを有している。

この構成によるとシャッタ部材３０がオイルロックケース６の底部６ｂに当接すると緩衝器Ｄの収縮に伴ってシャッタ部材３０が中空部２２内に後退できる。よって、中空部２２が密閉されてシャッタ部材３０が中空部２２内に後退不能となるようなことがなく、シャッタ部材３０の当接時の衝撃も緩和できる。

また、この構成によると、オイルロックピース７がオイルロックケース６内に挿入された状態で、中空部２２とオイルロックケース６内の圧力が常に等圧になるので、中空部２２とオイルロックケース６内の圧力を受けるシャッタ部材３０の受圧面積が等しくなるように設定される場合、中空部２２とオイルロックケース６内の圧力によってシャッタ部材３０を押す力も等しくなる。したがって。オイルロックピース７がオイルロックケース６内に侵入して、オイルロックケース６内の圧力が上昇しても、オイルロックケース６内の圧力によってシャッタ部材３０が軸方向移動することはない。したがって、シャッタ部材３０が、排出通路３３を遮断する前に、中空部２２内に押し込まれてしまい、排出通路３３が遮断不能となるのを防止できる。

また、図示しないが、連通路３０ｅは、通過する液体の流れに抵抗を与えるオリフィスとされてもよい。このようにすると、緩衝器Ｄの最収縮時に、排出通路３３に設けられたオリフィスＯや環状隙間３４とは別に減衰力を発揮できるため、緩衝器Ｄの最圧縮時における付加減衰力のチューニングの自由度が向上する。

なお、本実施の形態では、連通路３０ｅは、オイルロックピース７がオイルロックケース６内に侵入した状態で、中空部２２とオイルロックケース６内を連通しているが、シャッタ部材３０を中空部２２内に収容するだけであれば、ホルダ２１に連通路３０ｅを設けて中空部２２ｃと圧側室Ｒ２を連通するようにしてもよい。

また、本実施の形態では、シャッタ部材３０は、ロッド２の中空部２２内に軸方向移動自在に挿入されているが、シャッタ部材３０は、ロッド２の先端外周に軸方向移動自在に装着されてもよい。

ただし、このようにした場合、シャッタ部材３０がオイルロックピース７に干渉しないように、シャッタ部材３０とオイルロックピース７を離間させる必要が生じるので、ロッド２の軸方向長さが長くなってしまう。

これに対して、本実施の形態のように、シャッタ部材３０を中空部２２内に軸方向移動自在に挿入した場合、シャッタ部材３０は、緩衝器Ｄの最圧縮時に、中空部２２内に収容されるので、オイルロックピース７に干渉する心配がない。よって、ロッド２の軸方向長さを長くする必要がない。

また、本実施の形態では、中空部２２とオイルロックケース６内は、連通路３０ｅを介して常に連通しているが、図５に示すように、シャッタ部材３０の側方から開口し、シャッタ部材３０が中空部２２内へ侵入するにしたがって、オイルロックケース６内に対向する開口面積が、ロッド２によって減少される連通路４０を設けてもよい。

この構成によると、緩衝器Ｄの収縮動作に伴って、徐々に連通路４０の開口面積が小さくなるため、連通路４０を通過する液体の流れに抵抗が与えられる。そのため、緩衝器Ｄの最収縮時に、排出通路３３に設けられたオリフィスＯや環状隙間３４とは別に減衰力を発揮できる。これにより、緩衝器Ｄの最圧縮時における付加減衰力のチューニングの自由度が向上する。

連通路４０は、具体的には、図５に示すように、シャッタ部材３０の筒部３０ａに形成されてシャッタ部材３０の内外を連通する横孔４０ａと、筒部３０ａの外周に形成されて横孔４０ａに連通する環状溝４０ｂと、筒部３０ａの外周の環状溝４０ｂよりも底部３０ｂ側に軸方向に沿って形成されて環状溝４０ｂと連通しそれぞれ長さの異なる複数の縦溝４０ｃ，４０ｄとで構成される。

このようにすると、シャッタ部材３０が中空部２２内へ侵入するにしたがって、縦溝４０ｃ，４０ｄがホルダ２１によって徐々に閉塞されて、連通路４０の開口面積が減少する。また、縦溝４０ｃ，４０ｄの数、深さや幅などを任意に設定すれば、さらに、緩衝器Ｄの最圧縮時における付加減衰力のチューニングの自由度が向上する。

ただし、図５に示す連通路４０の構成は、一例であって、シャッタ部材３０が中空部２２内へ侵入するにしたがって、オイルロックケース６内に対向する開口面積が、ロッド２によって減少されるようになっていれば図５のものには限定されない。

例えば、連通路４０は、シャッタ部材３０の側方から開口し、軸方向に並べて設けられる複数のポートで構成されてもよい。このようにしても、緩衝器Ｄの収縮動作に伴って、各ポートがホルダ２１によって徐々に閉塞されていくので、連通路４０の開口面積がロッド２によって減少される。

また、本実施の形態の緩衝器Ｄでは、シャッタ部材３０は、オイルロックケース６の底部６ｂに対向する端部に球面を持つ形状とされ、排出通路３３の開口部は、シャッタ部材３０の端部に対向する位置に開口し、開口部は、シャッタ部材３０側に向かうに従って開口径が大きくなるとともにシャッタ部材３０の端部に当接可能なテーパ面３３ａを有している。

この構成によると、シャッタ部材３０の軸が、排出通路３３の開口部に対して偏心したとしても、シャッタ部材３０の球面部分がテーパ面３３ａに当接して、シャッタ部材３０はテーパ面３３ａにならって開口部の中心に自動的に調心される。したがって、シャッタ部材３０は、排出通路３３を確実に遮断できるようになっている。

ただし、シャッタ部材３０のオイルロックケース６の底部６ｂに対向する端部の形状や、排出通路３３の開口部の形状は、シャッタ部材３０が排出通路３３を遮断するのを妨げない限り、特に限定されない。

また、本実施の形態の緩衝器Ｄでは、中空部２２内のシャッタ部材３０よりもロッド２の基端側にばね受け２８が設けられており、コイルばねＳが、有底筒状のシャッタ部材３０の底部３０ｂとばね受け２８との間に介装されている。

この構成によると、コイルばねＳをシャッタ部材３０の筒部３０ａ内に挿入できるので、ロッド２の軸方向長さを長くすることなく、シャッタ部材３０のストローク長を確保できる。

ただし、コイルばねＳは、ばね受け２８とシャッタ部材３０の筒部３０ａの反底部側端の間に介装されてもよい。この場合、コイルばねＳをばね受け２８とシャッタ部材３０の底部３０ｂの間に介装する場合に比べて、線径の大きいコイルばねＳを選択できるため、シャッタ部材３０を付勢する力を大きくできる。

なお、本実施の形態では、コイルばねＳの付勢力によって中空部２２内に押し込まれたシャッタ部材３０が元の位置に復帰するのを助成しているが、コイルばねＳを省略して、シャッタ部材３０を自身の自重のみによって元の位置に復帰するようにしてもよい。ただし、コイルばねＳの付勢力によってシャッタ部材３０が元の位置に戻るのを助成する場合、シャッタ部材３０が速やかに元の位置に戻るので、シャッタ部材３０の復帰遅れが生じない。

なお、本実施の形態では、コイルばねＳによってシャッタ部材３０をオイルロックケース６の底部６ｂ側へ向けて付勢しているが、コイルばねＳに代えて他の弾性体、例えば、ゴムでシャッタ部材３０を付勢してもよい。

また、本実施の形態の緩衝器Ｄは、中空部２２内に固定され、コイルばねＳの内方に挿入される棒状のばねガイド３２を有している。この構成によると、コイルばねＳの収縮時における胴曲がりを防止できる。ただし、コイルばねＳが収縮時に胴曲がりしない程度の線径に設定されている場合には、ばねガイド３２は、省略されてもよい。

また、本実施の形態の緩衝器Ｄでは、ロッド２は、外周にピストン３が嵌合されるロッド本体２０と、オイルロックピース７を保持するとともに、ロッド本体２０の先端に螺子結合されてピストン３をロッド本体２０とともに挟持するホルダ２１とを有している。

この構成によると、ホルダ２１が、ピストン３をロッド本体２０の外周に固定するピストンナットとして機能しており、ピストンナットを省略することができるため、部品点数を削減できる。なお、本実施の形態では、ロッド２は、ロッド本体２０とホルダ２１から構成されているが、一部材で構成されてもよいし、３以上の部品から構成されてもよい。

以上、本発明の好ましい実施の形態を詳細に説明したが、特許請求の範囲から逸脱なく改造、変形及び変更ができるのは当然である。

１・・・シリンダ、２・・・ロッド、３・・・ピストン、６・・・オイルロックケース、６ｂ・・・底部、７・・・オイルロックピース、２０・・・ロッド本体、２１・・・ホルダ、２２・・・中空部、２８・・・ばね受け、３０・・・シャッタ部材、３０ｂ・・・底部、３０ｅ，４０・・・連通路、３２・・・ばねガイド、３３・・・排出通路、３３ａ・・・テーパ面、Ｄ・・・緩衝器、Ｌ２・・・第２所定量（所定量）、Ｒ１・・・伸側室、Ｒ２・・・圧側室、Ｓ・・・コイルばね

Claims (7)

1. シリンダと、
   前記シリンダ内に軸方向へ移動自在に挿入されるロッドと、
   前記ロッドに連結されるとともに前記シリンダ内に摺動自在に挿入されて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、
   前記シリンダの圧側室側端に設けられる有底筒状のオイルロックケースと、
   前記ロッドの前記ピストンよりも前記圧側室側に連結されるとともに前記オイルロックケース内に侵入可能なオイルロックピースと、
   前記オイルロックケースの底部に設けられ前記オイルロックケース内から前記オイルロックケース外へ排出する液体の流れに抵抗を与える排出通路と、
   前記ロッドに対して軸方向に移動可能に装着されて前記オイルロックピースが前記オイルロックケース内に所定量侵入すると前記排出通路を遮断するシャッタ部材とを備える
   ことを特徴とする緩衝器。
2. 前記ロッドは、圧側室側の先端から開口する中空部を有し、
   前記シャッタ部材は、前記中空部内に摺動自在に挿入されるとともに、前記オイルロックピースが前記オイルロックケース内に挿入された状態で、前記中空部と前記オイルロックケース内を連通する連通路を有する
   ことを特徴とする請求項１に記載の緩衝器。
3. 前記連通路は、前記シャッタ部材の側方から開口しており、
   前記連通路が前記オイルロックケース内に対向する面積は、前記シャッタ部材の前記中空部内への侵入にしたがって前記ロッドによって減少される
   ことを特徴とする請求項２に記載の緩衝器。
4. 前記シャッタ部材は、前記オイルロックケースの底部に対向する端部に球面を持つ形状とされ、
   前記排出通路の開口部は、前記シャッタ部材の端部に対向する位置に開口し、
   前記開口部は、前記シャッタ部材側に向かうに従って開口径が大きくなるとともに前記シャッタ部材の端部に当接可能なテーパ面を有している
   ことを特徴とする請求項２又は３に記載の緩衝器。
5. 前記シャッタ部材は有底筒状であって、
   前記中空部内の前記シャッタ部材よりも前記ロッドの基端側に設けられるばね受けと、
   前記シャッタ部材の底部と前記ばね受けとの間に介装されるコイルばねとを有する
   ことを特徴とする請求項２から４のいずれか一項に記載の緩衝器。
6. 前記中空部内に固定され、前記コイルばねの内方に挿入される棒状のばねガイドを有する
   ことを特徴とする請求項５に記載の緩衝器。
7. 前記ロッドは、
   外周に前記ピストンが嵌合されるロッド本体と、
   前記オイルロックピースを保持するとともに、前記ロッド本体の先端に螺子結合されて前記ピストンを前記ロッド本体とともに挟持するホルダとを有する
   ことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の緩衝器。

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