JPWO2021053727A1 - 緩衝器 - Google Patents

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    • F16F9/50Special means providing automatic damping adjustment, i.e. self-adjustment of damping by particular sliding movements of a valve element, other than flexions or displacement of valve discs; Special means providing self-adjustment of spring characteristics

Abstract

緩衝器1は、シリンダ11の軸方向の端部に固定された減衰力発生装置40と、ピストン120により区画されたシリンダ11内の空間の内、車両本体と車輪との間の相対変位が大きくなる行程のときに圧力が高くなる第1室S1の圧力、及び、前記相対変位が小さくなる行程のときに圧力が高くなる第2室S2の圧力の少なくとも一方が、予め定められた圧力を超えないように調整する圧力調整装置100と、を有する。

Description

本発明は、緩衝器に関する。
近年、緩衝器のシリンダ内でピストンが高速度に移動し、油が高い流速で流動した場合の減衰特性を改善する技術が提案されている。
例えば、特許文献1に記載された緩衝器は、ピストンに対してピストンロッドとは反対側に設けられ、内筒の一端側の端部よりも外筒の前記一端側の端部を前記ピストンロッドが配された側に位置させた状態で前記外筒及び前記内筒を保持する保持部材を備え、前記保持部材は、減衰力発生部を収容するダンパ収容部と、前記内筒の内側と前記ダンパ収容部とを連通する第一連通路と、隙間と前記ダンパ収容部とを連通する第二連通路と、前記外筒の端部よりも前記ピストンロッドとは反対側に形成され、前記第二連通路と前記隙間とを連通する流路開口部と、を備える。
特開2017−180801号公報
特許文献1に記載された緩衝器の減衰力発生部は、ピストンが低速度で移動する低速域において減衰力を発生する。しかしながら、特許文献1に記載された緩衝器では、伸長行程から圧縮行程へ切り替わった後に早期に減衰力を生じさせる点や、圧縮行程から伸長行程へ切り替わった後に早期に減衰力を生じさせる点でさらなる改善の余地があった。
本発明は、伸長行程及び圧縮行程の一方から他方へ切り替わった後に早期に減衰力を生じさせることができる緩衝器を提供することを目的とする。
本発明者は、伸長行程及び圧縮行程の一方から他方に切り替えてから、切り替えた後の行程で減衰力が生じ始めるまでの遅れ(応答性の低下)の原因について検討した。その結果、本発明者は、切り替え前の行程で高くなった圧力の一部が、行程切り替え直後にも残存することが、応答性の低下の一因であることを知見した。このような知見に基づいて、本発明者は、行程切り替え時よりも前から、切り替え前の行程で高くなった圧力を低減し始めた場合の応答性を調査した。その結果、伸長行程から圧縮行程に切り替える際には、圧縮行程に切り替える前から、伸長行程で圧力が高くなる第1室の圧力を低下させ始めることにより、圧縮行程に切り替えた後に、従来よりも早期に減衰力を生じさせることが可能になることを知見した。また、圧縮行程から伸長行程に切り替える際には、伸長行程に切り替える前から、圧縮行程で圧力が高くなる第2室の圧力を低下させ始めることにより、伸長行程に切り替えた後に、従来よりも早期に減衰力を生じさせることが可能になることを知見した。本発明は、このような知見に基づいて完成させた。
以下、本発明について説明する。以下の説明では、本発明の理解を容易にするために添付図面中の参照符号を括弧書きで付記するが、それによって本発明が図示の形態に限定されるものではない。
本発明は、シリンダ(11)の軸方向の端部に固定された減衰力発生部(40)と、ピストン(120、220、320、325)により区画された前記シリンダ内の空間のうち、車両本体と車輪との間の相対変位が大きくなる伸長行程のときに圧力が高くなる空間である第1室(S1)の圧力(Pt)が、予め定められた第1圧力(Pmt)を超えないように調整する第1形態、前記車両本体と前記車輪との間の相対変位が小さくなる圧縮行程のときに圧力が高くなる空間である第2室(S2)の圧力(Pc)が予め定められた第2圧力(Pmc)を超えないように調整する第2形態、又は、前記第1室の圧力が前記第1圧力を超えないように調整するとともに、前記第2室の圧力が前記第2圧力を超えないように調整する第3形態、の何れかを行う圧力調整部(100、200、300、400、500、600)と、を有する緩衝器(1、2、3、4、5、6)である。
ここで、前記減衰力発生部(40)は、前記伸長行程のときに第1減衰バルブ(63)が開くことで減衰力を発生させ、前記圧力調整部(100、300、400、600)は、前記第1室(S1)の圧力(Pt)が、前記第1減衰バルブが開く第1開圧力(Pnt)よりも大きくなるのを許容しても良い。
また、前記圧力調整部(100、300)は、前記第1室(S1)から前記第2室(S2)へ流体を流通させる、前記ピストン(120、320)に形成された第1流路(121)を、前記第1室の圧力(Pt)が、前記第1開圧力(Pnt)と前記第1圧力(Pmt)との間の圧力(P1)であるときに開き始める第1バルブ(130)を有しても良い。
また、前記減衰力発生部(40)は、前記圧縮行程のときに第2減衰バルブ(65)が開くことで減衰力を発生させ、前記圧力調整部(200、300)は、前記第2室(S2)の圧力が前記第2圧力(Pmc)を超えないように調整するとともに、前記第2室の圧力が、前記第2減衰バルブが開く第2開圧力(Pnc)よりも大きくなるのを許容しても良い。
また、前記圧力調整部(200、300)は、前記第2室(S2)から前記第1室(S1)へ流体を流通させる、前記ピストン(220、320)に形成された第2流路(222)を、前記第2室の圧力(Pc)が、前記第2開圧力(Pnc)と前記第2圧力(Pmc)との間の圧力(P2)であるときに開き始める第2バルブ(250)を有しても良い。
前記減衰力発生部(40)は、前記伸長行程のときに第1減衰バルブ(63)が開くことで減衰力を発生させ、前記圧縮行程のときに第2減衰バルブ(65)が開くことで減衰力を発生させ、前記圧力調整部(300)は、前記第1室(S1)の圧力が前記第1圧力(Pmt)を超えないように調整するとともに、前記第1室の圧力が、前記第1減衰バルブが開く第1開圧力(Pnt)よりも大きくなるのを許容し、前記圧力調整部は、前記第2室(S2)の圧力が前記第2圧力(Pmc)を超えないように調整するとともに、前記第2室の圧力が、前記第2減衰バルブが開く第2開圧力(Pnc)よりも大きくなるのを許容しても良い。
前記圧力調整部(300)は、前記第1室(S1)から前記第2室(S2)へ流体を流通させる、前記ピストン(320)に形成された第1流路(121)を、前記第1室(S1)の圧力が、前記第1開圧力(Pnt)と前記第1圧力(Pmt)との間の圧力であるときに開き始める第1バルブ(130)を有するとともに、前記第2室から前記第1室へ流体を流通させる、前記ピストンに形成された第2流路(222)を、前記第2室の圧力が、前記第2開圧力(Pnc)と前記第2圧力(Pmc)との間の圧力であるときに開き始める第2バルブ(250)を有しても良い。
また、前記圧力調整部(400、500、600)は、前記第1形態のときに、前記ピストン(320)を保持する中空状のロッド(310)の内部を介して前記第1室(S1)と前記第2室(S2)とを連通する連通路(313)を開くことで、前記第1圧力(Pmt)を超えないように調整し、前記第2状態のときに、前記連通路を開くことで、前記第2圧力(Pmc)を超えないように調整し、前記第3形態のときに、前記連通路を開くことで前記第1圧力を超えないように調整するとともに、前記連通路を開くことで前記第2圧力を超えないように調整しても良い。
また、前記減衰力発生部(40)は、前記伸長行程のときに第1減衰バルブ(63)が開くことで減衰力を発生させ、前記圧縮行程のときに第2減衰バルブ(65)が開くことで減衰力を発生させ、前記圧力調整部(400、500、600)は、前記第1形態及び前記第3形態のときに、前記第1室(S1)の圧力(Pt)が、前記第1減衰バルブが開く第1開圧力(Pnt)よりも大きくなるのを許容し、前記第2形態及び前記第3形態のときに、前記第2室(S2)の圧力(Pc)が、前記第2減衰バルブが開く第2開圧力(Pnc)よりも大きくなるのを許容しても良い。
また、前記圧力調整部(400、500、600)は、前記ロッド(310)の内部に挿入されて、前記連通路(313)を閉じる位置と前記連通路を開く位置とに移動可能な開閉部材(340)と、前記開閉部材を移動させる駆動部材(350)と、前記第1室(S1)の圧力(Pt)を検出する第1センサ(360)と、前記第2室(S1)の圧力(Pc)を検出する第2センサ(480)と、前記第1センサが検出した圧力が前記第1開圧力(Pnt)と前記第1圧力(Pmt)との間の圧力となったときに前記開閉部材が前記連通路を開き、前記第2センサが検出した圧力が前記第2開圧力(Pnc)と前記第2圧力(Pmc)との間の圧力になったときに前記開閉部材が前記連通路を開くように、前記駆動部材を制御する制御部(370、470、670)と、を有しても良い。
本発明によれば、伸長行程及び圧縮行程の一方から他方へ切り替わった後に早期に減衰力を生じさせることができる緩衝器を提供することができる。
第1の実施形態に係る緩衝器1の概略構成の一例を示す図である。 減衰力発生装置40の断面の一例を示す図である。 伸長行程における、ピストン120の速度Vpと第1室S1の圧力Ptとの関係の一例を示す図である。 油室S1の圧力Ptと油室S2の圧力Pcの時間変化の一例を示す図である。 第2の実施形態に係る緩衝器2の概略構成の一例を示す図である。 圧縮行程における、ピストン220の速度Vpと第2室S2の圧力Pcとの関係の一例を示す図である。 第3の実施形態に係る緩衝器3の概略構成の一例を示す図である。 油室S1の圧力Ptと油室S2の圧力Pcの時間変化の一例を示す図である。 第4の実施形態に係る緩衝器4の概略構成の一例を示す図である。 開閉部材340が開状態である場合を示す図である。 第5の実施形態に係る緩衝器5の概略構成の一例を示す図である。 第6の実施形態に係る緩衝器6の概略構成の一例を示す図である。
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、以下に示す形態は本発明の実施の形態の一例であり、本発明は、以下に示す形態に限定されない。
<第1の実施形態>
図1は、第1の実施形態に係る緩衝器1の概略構成の一例を示す図である。
図2は、減衰力発生装置40の断面の一例を示す図である。
第1の実施形態に係る緩衝器1は、例えば自動二輪車のほか、前輪が2つで後輪が1つ、又は、前輪が1つで後輪が2つである鞍乗型車両の車両本体(車体)と、車輪の一例としての後輪との間に設けられ、後輪から入力される衝撃や振動を緩衝する装置である。
緩衝器1は、シリンダ11と、スプリング14と、ダンパーケース15と、ロッドガイド25と、リザーバ30と、減衰力発生装置40と、取付部材10bと、バンプラバー28と、を備える。シリンダ11、スプリング14、ダンパーケース15、ロッドガイド25、リザーバ30、減衰力発生装置40、取付部材10b、及び、バンプラバー28は、それぞれ、特許文献1に記載された、シリンダ11、スプリング14、ダンパーケース15、ロッドガイド25、リザーバ30、減衰力発生装置40、取付部材10b、バンプラバー28と同一であることを例示することができる。以下の説明において、緩衝器1と、特許文献1に記載された緩衝器とで、同じ形状、機能を有する部材及び部位については同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
また、以下の説明において、シリンダ11の中心線方向を「軸方向」と称する場合がある。また、軸方向に関して、図1の上側を一方側、図1の下側を他方側と称する場合がある。また、シリンダ11の中心線から、半径方向内側を「内側」、半径方向外側を「外側」と称する場合がある。
緩衝器1は、さらに、ピストンロッド110と、ピストンロッド110の一方側の端部に固定されたピストン120と、を有し、シリンダ11内の圧力を調整する圧力調整装置100を備える。圧力調整装置100は、特許文献1に記載された緩衝器が備えていない装置である。圧力調整装置100については後で詳述する。
以下、緩衝器1の構成について詳述する。
シリンダ11は、内筒20と外筒21とによって構成されている。
内筒20は、その上端部20tが、ダンパーケース15に形成された内筒保持凹部18に挿入されて保持されている。外筒21は、その上端部21tがダンパーケース15に設けられた外筒保持部16に挿入されて保持されている。
ロッドガイド25は、外筒21の下端部21bの内側に設けられている。ロッドガイド25には、ピストンロッド110が挿通される挿通孔25hが形成されており、ピストンロッド110を軸方向に摺動可能にガイドする。また、ロッドガイド25は、内筒20と外筒21との間の環状流路101の下端を閉塞する。
ピストン120は、ピストンロッド110の一方側の端部に保持されて、内筒20の内部に、内筒20の軸方向に沿って摺動可能に設けられている。ピストン120は、内筒20に接触することで、ピストン120の外周面と内筒20の内周面との間をシールするシール部材120sを、ピストン120の外周面に有している。シール部材120sによって、内筒20の内部空間は、第1室S1と、第2室S2とに区画されている。以下では、第1室S1、第2室S2を、それぞれ、「油室S1」、「油室S2」と称す。
ピストンロッド110の下端部110bに、取付部材10bが装着されている。取付部材10bにおける一方側には、緩衝器1の底付きを防ぐためのバンプラバー28がピストンロッド110に挿通して設けられている。
ダンパーケース15は、取付部材10tを有する。ダンパーケース15には、内筒20の上端部20tの開口に対向する位置に、連通路102の一端が開口して形成されている。この連通路102は、油室S2と減衰力発生装置40の油室S11とを連通する。
内筒20の下端部20bには、周方向に間隔をあけて複数の油孔103が形成されている。これらの油孔103により、油室S1と環状流路101とが連通している。
ダンパーケース15には、流路開口部104が形成されている。この流路開口部104に連続して、減衰力発生装置40の油室S13と環状流路101とを連通する連通路105が形成されている。
リザーバ30は、エア等のガスが充填されたブラダ31を備える。また、リザーバ30内において、ブラダ31の外側の空間は、油溜室S3とされ、連通路107を介して、減衰力発生装置40の油室S12に連通している。
シリンダ11内の油室S2、油室S1、環状流路101、リザーバ30内の油溜室S3、及び減衰力発生装置40内には、流体である油が充填されている。
(減衰力発生装置40)
図2に示したように、減衰力発生装置40は、ホルダ部材42と、アウターキャップ43と、メインダンパ60と、減衰調整部80と、を有するダンパーユニット41を備える。
ホルダ部材42は、軸状部45と、大径部46と、を有する。大径部46には、他端42b側から一端42a側に窪んだ凹部47が形成されている。また、大径部46には、凹部47と径方向外側とを連通する孔46hが、周方向に間隔をあけて複数形成されている。ホルダ部材42には、軸状部45の中心軸C方向に沿って連続し、一端42aと凹部47とを連通する中心孔48が形成されている。
アウターキャップ43は、ダンパ収容部29の開口部29aを塞ぐよう設けられ、開口部29aの内周面に装着されたCリング49によって、ダンパ収容部29から抜け出る方向への移動が規制されている。
メインダンパ60は、チェック弁61、ピストン62、第1減衰バルブ63、中間部材64、第2減衰バルブ65、ピストン66、チェック弁67、及びストッパプレート68を有する。
ピストン62には、複数のポート62tとポート62cとが、それぞれ、ピストン62を中心軸C方向に貫通して形成されている。
第1減衰バルブ63は、複数枚のディスクバルブが積層されることで構成されている。
チェック弁61は、ディスクバルブからなり、ポート62cの大径部46側の出口を塞ぐように設けられている。
ピストン66には、複数のポート66cとポート66tとが、それぞれ、ピストン66を中心軸C方向に貫通して形成されている。
第2減衰バルブ65は、複数枚のディスクバルブが積層されることで構成されている。
チェック弁67は、ディスクバルブからなり、ポート66tのストッパプレート68側の出口を塞ぐように設けられている。
中間部材64には、流路64hが、周方向に間隔をあけて複数形成されている。ホルダ部材42の軸状部45には、中間部材64の各流路64hに連通する位置に、中心孔48から径方向外側に延びる流路70が形成されている。
ストッパプレート68は、チェック弁67に対して、ホルダ部材42の軸状部45の一端42a側に配置されている。
軸状部45の一端42aに形成されたネジ溝45nには、ナット部材69が螺着されている。
減衰調整部80は、弁81と、アジャスタ82と、弁83と、アジャスタ84と、を備える。
弁81は、先端部側が、ホルダ部材42の大径部46に形成された凹部47から中心孔48内に挿入され、基端部側には、凹部47内で円板状のエンドピース81bが結合されている。
弁81は、中心孔48の内径よりも小さな外径を有し、これによって、中心孔48の内周面と弁81の外周面との間には、流路85が形成されている。また、弁81は、その先端部側に弁部81vを備える。中心孔48には、流路70よりもホルダ部材42の一端42a側に、内径が絞られた絞り部71が形成されており、弁部81vは、絞り部71に挿入されている。
アジャスタ82は、凹部47内に延び、エンドピース81bに締め付けられている。アジャスタ82の基部82aは、インナーキャップ87から外方に露出している。これにより、ダンパーケース15の外側からアジャスタ82を回転させると、アジャスタ82に沿ってエンドピース81bが中心軸C方向に進退する。すると、弁81の弁部81vが絞り部71に対して進退し、絞り部71と弁部81vとの間の隙間を増減する。
弁83は、凹部47内に設けられ、中心孔48の凹部47側における開口に向かって延びる筒状の弁部83vを一体に備える。
アジャスタ84は、凹部47内に延び、弁83に締め付けられている。アジャスタ84の基部84aは、インナーキャップ87から外方に露出している。これにより、ダンパーケース15の外側からアジャスタ84を回転させると、弁83が中心軸C方向に進退する。すると、弁83の弁部83vが中心孔48の開口に対して進退し、弁部83vと流路85との間の隙間を増減する。
上述した減衰力発生装置40において、ピストン62及びピストン66の外周面には、径方向外側に突出した突出壁75が周方向に連続して形成されている。突出壁75の外周面には、ダンパ収容部29の内周面に突き当たることで、ピストン62及びピストン66と、ダンパ収容部29の内周面と、の間をシールするシールリング76A、76Bが設けられている。
ダンパ収容部29内は、ピストン66のシールリング76Aと、ピストン62のシールリング76Bとによって、油室S11、油室S12、及び、油室S13に区画されている。
(圧力調整装置100)
図1に示したように、圧力調整装置100は、ピストンロッド110と、ピストン120と、ピストン120の軸方向を貫通する第1流路121と、ピストン120の一方側に配置されて第1流路121を開閉する第1バルブ130と、ワッシャ140と、を有している。
ピストンロッド110は、それぞれ径が異なる2つの円柱状の部位である、第1部111と、第2部112とを、一方側から他方側にかけて順に有する。第1部111の径は、第2部112の径よりも小さい。第1部111における一方側の端部、及び、第2部112における他方側の端部には、それぞれ雄ネジが形成されている。第1部111に形成された雄ネジにはナット27が締め付けられ、第2部112に形成された雄ネジには取付部材10bが締め付けられている。
ピストン120には、半径方向の内側である中央部に、軸方向を貫通する中央孔120aが形成されている。中央孔120aの径は、ピストンロッド110の第1部111の径よりも大きく、第2部112の径よりも小さい。第1流路121は、中央孔120aの周囲に、等間隔に複数(本実施形態では4つ)形成されている。
第1バルブ130は、複数枚のディスクバルブが積層されることで構成されている。第1バルブ130の内径は、第1部111の径よりも大きく、第2部112の径よりも小さい。第1バルブ130は、外側の端部が第1流路121よりも外側にあるとともに第1流路121を覆う開閉バルブ131と、外側の端部が第1流路121よりも内側にあるとともに第1流路121を覆わない支持バルブ132とを有している。
支持バルブ132は、開閉バルブ131の外径よりも小さい外径のディスクバルブが複数枚積層されることで構成されている。支持バルブ132は、開閉バルブ131とワッシャ140との間に配置されて、その外側に、開閉バルブ131の外側の端部が撓む空間を形成する。
ワッシャ140には、半径方向の内側である中央部に、軸方向を貫通する孔140aが形成された板状の部材である。孔140aは、第1部111の径よりも大きく、第2部112の径よりも小さい。ワッシャ140の外径は、支持バルブ132の外径よりも大きい。
ピストン120、第1バルブ130及びワッシャ140は、ピストンロッド110の第1部111の外側に配置される。そして、ピストン120、第1バルブ130及びワッシャ140は、第1部111における一方側の端部にナット27が締め付けられることで、ナット27と、第2部112における一方側の端面との間に挟み込まれている。
[緩衝器1の機能]
〈圧縮行程〉
ピストン120がシリンダ11内で車体側に移動する圧縮行程においては、油室S2内の油がピストン120により圧縮される。すると、油室S2内の油は、ダンパーケース15に形成された連通路102を通って、油室S11へと流れ込む。
油室S11に流れ込んだ油は、メインダンパ60のピストン66に形成されたポート66cに流れ込み、その出口側に設けられた第2減衰バルブ65を押し開いて、油室S12へと流出する。第2減衰バルブ65を押し開いて油が通ることで、減衰力が発生する。
また、油室S11に流れ込んだ油の一部は、ホルダ部材42の一端42aに開口した中心孔48に流れ込み、弁81の弁部81vと絞り部71との隙間を通って、軸状部45に形成された流路70、及び、中間部材64に形成された流路64hを介し、油室S12に流出する。油が弁部81vと絞り部71との隙間を通るときに、減衰力が発生する。また、アジャスタ82で弁81を進退させて弁部81vと絞り部71との隙間を調整することで、弁部81vと絞り部71との隙間を油が通るときに生じる減衰力を調整することができる。
油室S12に流れ込んだ油の一部は、ピストン120の移動にともなうシリンダ11内におけるピストンロッド110の容積変化を補償するため、ダンパーケース15に形成された連通路107を通り、油溜室S3に流れ込む。また、油室S12に流れ込んだ油の残部は、ピストン62のポート62cに流れ込み、チェック弁61を押し開いて油室S13へと流れ込む。
油室S13に流れ込んだ油は、連通路105、シリンダ11の環状流路101、及び、複数の油孔103を通って、油室S1に流れ込む。
〈伸長行程〉
後輪の上下動によってピストン120がシリンダ11内で後輪側に移動する伸長行程においては、油室S1内の油がピストン120により圧縮される。すると、油室S1内の油は、内筒20の下端部に形成された油孔103を通り、内筒20と外筒21との間に形成された円筒状の環状流路101へと流れ込む。この環状流路101を流れる油は、その後、ダンパーケース15に形成された流路開口部104及び連通路105を通って、減衰力発生装置40の油室S13へと流れ込む。
油室S13に流れ込んだ油は、ピストン62のポート62tに流れ込み、その出口側に設けられた第1減衰バルブ63を押し開くことで減衰力が発生する。ポート62tと第1減衰バルブ63との間に形成された隙間を通過した油は、油室S12へと流れ込む。
また、油室S13に流れ込んだ油の一部は、ホルダ部材42の大径部46に形成された孔46hから凹部47内に流れ込む。そして、油は、弁83の弁部83vと流路85との間の隙間を通って、流路85、軸状部45に形成された流路70、及び、中間部材64に形成された流路64hを介して、油室S12に流出する。油が弁部83vと流路85との隙間を通るときに、減衰力が発生する。また、アジャスタ84で弁83を進退させて弁部83vと流路85との隙間を調整することで、この隙間を油が通るときに生じる減衰力を調整することができる。
また、ピストン120の移動にともなうシリンダ11内におけるピストンロッド110の容積変化を補償するため、ダンパーケース15に形成された連通路107を通り、油溜室S3から油室S12に油が流れ込む。
油室S12に流れ込んだ油は、ピストン66のポート66tを通り、チェック弁67を押し開いて油室S11へと流れ込む。
油室S11内の油は、ダンパーケース15に形成された連通路102を通って、油室S2に流れ込む。
図3は、伸長行程における、ピストン120の速度Vpと油室S1の圧力Ptとの関係の一例を示す図である。図3においては、緩衝器1の圧力Ptを実線で示している。また、緩衝器1に対して、第1バルブ130が開かない構成(以下、「第1比較構成」と称する場合がある。)の油室S1の圧力Pt1を二点鎖線で示している。
第1比較構成においては、第1バルブ130が開かないため、油室S1の圧力Pt1は、速度Vpに応じた圧力が生じる。ゆえに、第1比較構成では、速度Vpが大きくなるのに応じて圧力Pt1が大きくなる。
緩衝器1の圧力調整装置100においては、油室S1の圧力Ptが予め定められた圧力P1になったときに、開閉バルブ131が撓み、第1バルブ130が第1流路121を開き始めるように、第1バルブ130の仕様が設定されている。
ゆえに、伸長行程において、油室S1の圧力Ptが圧力P1以上になると、油室S1内の油は、第1流路121の一方側端部に設けられた第1バルブ130を押し開き、油室S2に流出する。これにより、油室S1の圧力Ptは、圧力P1を大幅に超えて高くなることが抑制される。例えば第1バルブ130の開閉バルブ131の撓み剛性や支持バルブ132の外径を調整することにより、油室S1の圧力Ptが予め定められた第1圧力Pmtを超えないように設定することができる。第1圧力Pmtは、速度Vpが1.5(m/s)であるときに、5(MPa)であることを例示することができる。
圧力P1は、減衰力発生装置40の第1減衰バルブ63が開く圧力である第1開圧力Pntよりも高くなるように設定されている。例えば、第1開圧力Pntが、速度Vpが低速域内の速度領域である0.2〜0.3(m/s)である場合の圧力Ptに設定され、圧力P1が、速度Vpが高速域とされる1.5(m/s)である場合の圧力Ptに設定されることを例示することができる。すなわち、開閉バルブ131は、油室S1の圧力Ptが第1開圧力Pntよりも大きくなるのを許容するように、圧力Ptが第1開圧力Pntとなったときには撓まず、第1開圧力Pntよりも大きい圧力P1になったときに撓むように設定されている。これにより、速度Vpが低・中速域となる、例えば市街地走行時においては、減衰力発生装置40にて減衰力が発生するので、乗り心地と操縦安定性との両方を考慮したセッティングとすることができるとともに、減衰調整部80を介して使用者がそのセッティングを調整することができる。
図4は、油室S1の圧力Ptと油室S2の圧力Pcの時間変化の一例を示す図である。
図4は、緩衝器1が最も縮んだ最圧縮状態、言い換えれば、ピストン120が最も車体側に位置する状態から、緩衝器1が最も伸びた最伸長状態、言い換えれば、ピストン120が最も車輪側に位置する状態となるまで、伸長行程を行い、その後、最圧縮状態となるまで圧縮行程を行ったときの、圧力Ptと圧力Pcの時間変化を示している。図4においては、伸長行程の際には、最圧縮状態と最伸長状態との中間の中間状態のときに速度Vpが最大で、最圧縮状態から中間状態まで速度Vpが高まり、中間状態から最伸長状態まで速度Vpが低下するサインカーブを描くようにピストン120を移動させている。また、圧縮行程の際には、最伸長状態と最圧縮状態との中間の中間状態のときに速度Vpが最大で、最伸長状態から中間状態まで速度Vpが高まり、中間状態から最圧縮状態まで速度Vpが低下するサインカーブを描くようにピストン120を移動させている。なお、図4においては、圧力Ptを太い実線で示し、圧力Pcを太い破線で示している。また、第1比較構成の、圧力Pt1を細い実線で示し、油室S2の圧力Pc1を細い破線で示している。
伸長行程である場合には、圧力Ptが高くなる一方で、圧力Pcが低くなり、油が封入されたときの圧力である封入圧よりも低くなる。これは、油室S1の容積が小さくなる一方で、油室S2の容積が大きくなるからである。ただし、伸長行程が終わる間際になると、速度Vpが小さくなり、圧力Pcは徐々に高くなる。その後、圧縮行程に切り替わると、圧力Pcが高くなるとともに、圧力Ptが低くなる。そして、伸長行程における圧力Ptが圧力Pcよりも高い状態から、圧縮行程で、圧力Pcが圧力Ptよりも高い状態に切り替わる。その過程で、圧力Ptと圧力Pcとが同じになる。
図4に示すように、伸長行程から圧縮行程への切り替わり時から、圧力Ptと圧力Pcとが同じになるまでの時間t0は、圧力Pt1と圧力Pc1とが同じになるまでの時間t1よりも短い。
ここで、図4に示すように、伸長行程から圧縮行程に切り替わった後においても圧力Ptが圧力Pcよりも高いということは、油室S2から油室S1へ油が流れ難い状態であり、圧縮行程における減衰力が生じ難い状態である。例えば、ジャンプした後に着地したにもかかわらず、着地直後に、圧縮行程における減衰力は生じ難い状態がこれに該当する。
理想的には、伸長行程から圧縮行程への切り替わるのと同時に圧力Pcと圧力Ptとが同じになり、圧縮行程への切り替わった後、直ちに圧力Pcが圧力Ptよりも高くなると良い。圧縮行程に切り替わった後、直ちに圧縮行程における減衰力が生じ易くなるからである。これにより、例えば、ジャンプ後の着地の際に、ジャンプに伴うエネルギーを早期に吸収し始めることができ、ジャンプに続いて着地したときの操舵性を向上させることができる。
すなわち、緩衝器1における時間t0が第1比較構成における時間t1よりも短いということは、伸長行程から圧縮行程に切り替わった後に圧縮行程における減衰力が発生し始める時間は、第1比較構成よりも緩衝器1の方が早いということである。これは、速度Vpが大きい高速領域の圧力Ptを、圧力Pt1よりも低くしたことにより、伸長行程の終盤の圧力Ptが圧力Pt1よりも低くなるとともに、圧力Pcが圧力Pc1よりも高くなることに起因するものである。
以上、説明したように、緩衝器1は、シリンダ11の軸方向の端部に固定された減衰力発生装置40と、ピストン120により区画されたシリンダ11内の空間のうち、車両本体と車輪との間の相対変位が大きくなる伸長行程のときに圧力が高くなる空間である油室S1の圧力Ptが、予め定められた第1圧力Pmtを超えないように調整する圧力調整装置100と、を有する。第1圧力Pmtは、高速域とされる速度Vpにおける第1比較構成の圧力Pt1よりも低い圧力であることを例示することができる。例えば、速度Vpが1.5(m/s)であるときに、圧力Pt1が10(MPa)である場合には、第1圧力Pmtは、5(MPa)であることを例示することができる。
そして、このように構成された緩衝器1によれば、第1比較構成に比べて、伸長行程から圧縮行程へ切り替わった後に早期に圧縮行程における減衰力を生じさせることができる。これにより、圧縮行程に切り替わった直後における乗り心地を、第1比較構成よりも向上させることができる。
<第2の実施形態>
図5は、第2の実施形態に係る緩衝器2の概略構成の一例を示す図である。
緩衝器2は、上記緩衝器1に対して、圧力調整装置100に相当する圧力調整装置200が異なる。以下、圧力調整装置200について、圧力調整装置100と異なる点について説明する。圧力調整装置200と圧力調整装置100とで、同じ機能を有するものについては同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
圧力調整装置200は、圧力調整装置100に対して、圧力調整装置100が有する油室S1の圧力Ptを調整する機能に代えて、油室S2の圧力Pcを調整する機能を有する点が異なる。
圧力調整装置200は、ピストンロッド110と、ピストン120に相当するピストン220と、を有している。ピストン220には、第1流路121に代えて、軸方向を貫通する第2流路222が中央孔220aの周囲に、等間隔に複数(本実施形態では4つ)形成されている。
また、圧力調整装置200は、第2流路222における他方側の開口部を開閉する第2バルブ250と、ワッシャ260と、を有している。
第2バルブ250は、複数枚のディスクバルブが積層されることで構成されている。第2バルブ250の内径は、第1部111の径よりも大きく、第2部112の径よりも小さい。第2バルブ250は、外側の端部が第2流路222よりも外側にあるとともに第2流路222を覆う開閉バルブ251と、外側の端部が第2流路222よりも内側にあるとともに第2流路222を覆わない支持バルブ252とを有している。
支持バルブ252は、開閉バルブ251の外径よりも小さい外径のディスクバルブが複数枚積層されることで構成されている。支持バルブ252は、開閉バルブ251とワッシャ260との間に配置されて、その外側に、開閉バルブ251の外側の端部が撓む空間を形成する。
ワッシャ260には、半径方向の内側である中央部に、軸方向を貫通する孔260aが形成された板状の部材である。孔260aは、第1部111の径よりも大きく、第2部112の径よりも小さい。ワッシャ260の外径は、支持バルブ252の外径よりも大きい。
ピストン220、第2バルブ250、ワッシャ260は、ピストンロッド110の第1部111の外側に配置される。そして、ピストン220、第2バルブ250及びワッシャ260は、第1部111における一方側の端部にナット27が締め付けられることで、ナット27と、第2部112における一方側の端面との間に順に挟み込まれている。
[緩衝器2の機能]
緩衝器2は、圧力調整装置200の機能に伴い、以下の機能を有する。
図6は、圧縮行程における、ピストン220の速度Vpと油室S2の圧力Pcとの関係の一例を示す図である。図6においては、緩衝器2の圧力Pcを実線で示している。また、緩衝器2に対して、第2バルブ250が開かない構成(以下、「第2比較構成」と称する場合がある。)の油室S2の圧力Pc2を二点鎖線で示している。
第2比較構成においては、第2バルブ250が開かないため、油室S2の圧力Pc2は、速度Vpに応じた圧力が生じる。ゆえに、第2比較構成では、速度Vpが大きくなるのに応じて圧力Pc2が大きくなる。
緩衝器2の圧力調整装置200においては、油室S2の圧力Pcが予め定められた圧力P2以上になったときに、開閉バルブ251が撓み、第2バルブ250が第2流路222を開き始めるように、第2バルブ250の仕様が設定されている。
ゆえに、圧縮行程において、油室S2の圧力Pcが圧力P2以上になると、油室S2内の油は、第2流路222の他方側端部に設けられた第2バルブ250を押し開き、油室S1に流れ込む。これにより、油室S2の圧力Pcは、圧力P2を大幅に超えて高くなることが抑制される。例えば第2バルブ250の開閉バルブ251の撓み剛性や支持バルブ252の外径を調整することにより、油室S2の圧力Pcが第2圧力Pmcを超えないように設定することができる。第2圧力Pmcは、速度Vpが1.5(m/s)であるときに、6(MPa)であることを例示することができる。なお、第2圧力Pmcは、第1圧力Pmtと同じであっても良い。
圧力P2は、減衰力発生装置40の第2減衰バルブ65が開く圧力である第2開圧力Pncより高くなるように設定されている。例えば、第2開圧力Pncが、速度Vpが低速域内の速度領域である0.2〜0.3(m/s)である場合の圧力Pcに設定され、圧力P2が、速度Vpが高速域とされる1.5(m/s)である場合の圧力Pcに設定されることを例示することができる。すなわち、開閉バルブ251は、油室S2の圧力Pcが第2開圧力Pncよりも大きくなるのを許容するように、圧力Pcが第2開圧力Pncとなったときには撓まず、第2開圧力Pncよりも大きい圧力P2になったときに撓むように設定されている。これにより、速度Vpが低・中速域となる、例えば市街地走行時においては、減衰力発生装置40にて減衰力が発生するので、乗り心地と操縦安定性との両方を考慮したセッティングとすることができるとともに、減衰調整部80を介して使用者がそのセッティングを調整することができる。
圧縮行程である場合には、圧力Pcが高くなる一方で、圧力Ptが低くなる。これは、油室S2の容積が小さくなる一方で、油室S1の容積が大きくなるからである。ただし、圧縮行程が終わる間際になると、速度Vpが小さくなり、圧力Ptは徐々に高くなる。その後、伸長行程に切り替わると、圧力Ptが高くなるとともに、圧力Pcが低くなる。そして、圧縮行程における圧力Pcが圧力Ptよりも高い状態から、伸長行程で、圧力Ptが圧力Pcよりも高い状態に切り替わる。その過程で、圧力Ptと圧力Pcとが同じになる。
圧縮行程から伸長行程への切り替わり時から、圧力Pcと圧力Ptとが同じになるまでの時間は、圧力Pc2と第2比較構成の油室S1の圧力Pt2とが同じになるまでの時間よりも短い。
ここで、圧縮行程から伸長行程に切り替わった後においても圧力Pcが圧力Ptよりも高いということは、油室S1から油室S2へ油が流れ難い状態であり、伸長行程における減衰力が生じ難い状態である。
理想的には、圧縮行程から伸長行程への切り替わるのと同時に圧力Ptと圧力Pcとが同じになり、伸長行程へと切り替わった後、直ちに圧力Ptが圧力Pcよりも高くなると良い。伸長行程に切り替わった後、直ちに伸長行程における減衰力が生じ易くなるからである。
すなわち、圧縮行程から伸長行程への切り替わり時から、圧力Pcと圧力Ptとが同じになるまでの時間は、圧力Pc2と圧力Pt2とが同じになるまでの時間よりも短いということは、圧縮行程から伸長行程に切り替わった後に伸長行程における減衰力が発生し始める時間は、第2比較構成よりも緩衝器2の方が早いということである。これは、速度Vpが大きい高速領域の圧力Pcを、圧力Pc2よりも低くしたことにより、圧縮行程の終盤の圧力Pcが圧力Pc2よりも低くなるとともに、圧力Ptが圧力Pt2よりも高くなることに起因するものである。
以上、説明したように、緩衝器2は、シリンダ11の軸方向の端部に固定された減衰力発生装置40と、ピストン120により区画されたシリンダ11内の空間のうち、車両本体と車輪との間の相対変位が小さくなる圧縮行程のときに圧力が高くなる空間である油室S2の圧力Pcが予め定められた第2圧力Pmcを超えないように調整する圧力調整装置200と、を有する。第2圧力Pmcは、高速域とされる速度Vpにおける第2比較構成の圧力Pc2よりも低い圧力であることを例示することができる。例えば、速度Vpが1.5(m/s)であるときに、圧力Pc2が10(MPa)である場合には、第2圧力Pmcは、6(MPa)であることを例示することができる。
そして、このように構成された緩衝器2によれば、第2比較構成に比べて、圧縮行程から伸長行程へ切り替わった後に早期に伸長行程における減衰力を生じさせることができる。これにより、伸長行程に切り替わった直後における乗り心地を、第2比較構成よりも向上させることができる。したがって、緩衝器2によれば、ジャンプに続いて着地した後の伸長行程における操舵性を向上させることができる。
<第3の実施形態>
図7は、第3の実施形態に係る緩衝器3の概略構成の一例を示す図である。
緩衝器3は、上記緩衝器1に対して、圧力調整装置100に相当する圧力調整装置300が異なる。以下、圧力調整装置300について、圧力調整装置100と異なる点について説明する。圧力調整装置300と、圧力調整装置100及び圧力調整装置200とで、同じ機能を有するものについては同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
圧力調整装置300は、圧力調整装置100に対して、圧力調整装置100が有する油室S1の圧力Ptを調整する機能に加えて、圧力調整装置200が有する油室S2の圧力Pcを調整する機能を有する点が異なる。
圧力調整装置300は、ピストンロッド110と、ピストン120に相当するピストン320と、第1バルブ130と、ワッシャ140と、を有している。ピストン320には、第1流路121に加えて、軸方向を貫通する第2流路222が孔220aの周囲に、等間隔に複数(本実施形態では4つ)形成されている。第1流路121と第2流路222は、周方向に交互に形成されていることを例示することができる。
また、圧力調整装置300は、第2流路222における他方側の開口部を開閉する第2バルブ250と、ワッシャ260と、を有している。
ピストン320、第1バルブ130、ワッシャ140、第2バルブ250、ワッシャ260は、ピストンロッド110の第1部111の外側に配置される。そして、ワッシャ140、第1バルブ130、ピストン320、第2バルブ250及びワッシャ260は、第1部111における一方側の端部にナット27が締め付けられることで、ナット27と、第2部112における一方側の端面との間に順に挟み込まれている。
[緩衝器3の機能]
緩衝器3は、緩衝器1が有する機能に加えて、緩衝器2が有する機能を有する。
図8は、油室S1の圧力Ptと油室S2の圧力Pcの時間変化の一例を示す図である。
図8は、緩衝器3が最圧縮状態から最伸長状態となるまで伸長行程を行い、その後、最圧縮状態となるまで圧縮行程を行ったときの、圧力Ptと圧力Pcの時間変化を示している。図8においては、伸長行程の際には、最圧縮状態と最伸長状態との中間の中間状態のときに速度Vpが最大で、最圧縮状態から中間状態まで速度Vpが高まり、中間状態から最伸長状態まで速度Vpが低下するサインカーブを描くようにピストン320を移動させている。また、圧縮行程の際には、中間状態のときに速度Vpが最大で、最伸長状態から中間状態まで速度Vpが高まり、中間状態から最圧縮状態まで速度Vpが低下するサインカーブを描くようにピストン320を移動させている。なお、図8においては、圧力Ptを太い実線で示し、圧力Pcを太い破線で示している。また、第2比較構成の、圧力Pt2を細い実線で示し、油室S2の圧力Pc2を細い破線で示している。
緩衝器3における圧縮行程の減衰力は、第2バルブ250が開く圧力となる速度Vp以上で、第2比較構成における圧縮行程の減衰力よりも小さくなる。
従って、緩衝器3によれば、速度Vpが速く、第2バルブ250が開く高速域での乗り心地を、第2比較構成よりも良くすることができる。
以上のことより、緩衝器3によれば、緩衝器1と同様に、伸長行程から圧縮行程へ切り替わった後に早期に圧縮行程における減衰力を生じさせることができる。これにより、圧縮行程に切り替わった直後における乗り心地を向上させることができる。したがって、緩衝器3によれば、ジャンプ後の着地時の操舵性を向上させることができる。これに加えて、緩衝器3は第2バルブ250を有しているので、第2比較構成に比べて、圧縮行程から伸長行程へと切り替わった後に早期に伸長行程における減衰力を生じさせることができる。これにより、伸長行程に切り替わった直後における乗り心地を、第2比較構成よりも向上させることができる。したがって、緩衝器3によれば、ジャンプに続いて着地した後の伸長行程における操舵性を向上させることができる。
<第4の実施形態>
図9は、第4の実施形態に係る緩衝器4の概略構成の一例を示す図である。
緩衝器4は、上記緩衝器1に対して、圧力調整装置100に相当する圧力調整装置400が異なる。以下、圧力調整装置400について、圧力調整装置100と異なる点について説明する。
圧力調整装置400は、ピストンロッド110に相当するピストンロッド310と、ピストン120に相当するピストン325と、ワッシャ330と、を有している。
ピストンロッド310は、ピストンロッド110に対して、中空の部材である点が異なる。より具体的には、ピストンロッド310は、内径が同じで外径が異なる2つの円筒状の部位である、第1部311と、第2部312とを、一方側から他方側にかけて順に有する。第1部311の外径は、第2部312の外径よりも小さい。第1部311における一方側の端部には、ナット27が締め付けられる雄ネジが形成されている。第2部312における他方側の端部には、取付部材10bが締め付けられる雄ネジが形成されている。
第2部312における一方側の端部には、内部と外部とを連通するように、半径方向の貫通孔である連通路313が形成されている。
ピストン325は、ピストン120とは異なり第1流路121が形成されていない。
ワッシャ330は、半径方向の内側である中央部に、軸方向を貫通する孔330aが形成された板状の部材である。孔330aは、第1部311の外径よりも大きく、第2部312の外径よりも小さい。ワッシャ330の外径は、ピストン325の外径以下である。
また、圧力調整装置400は、ピストンロッド310の内部に配置されて、連通路313を閉じる位置と、連通路313を開く位置とに移動する円柱状の開閉部材340を有している。また、圧力調整装置400は、取付部材10bに装着されて、開閉部材340を軸方向に移動させる駆動部材350を有している。
また、圧力調整装置400は、油室S1の圧力Ptを検出する第1センサ360と、第1センサ360が検出した圧力Ptを用いて駆動部材350の動作を制御する制御装置370とを有している。
駆動部材350は、電磁力を利用して、電気エネルギーを機械的運動に変換する、所謂ソレノイドアクチュエータであることを例示することができる。
駆動部材350は、コイル(不図示)と、コア(不図示)と、コアに案内される作動ロッド351と、コイルばね(不図示)と、コイル、コア、作動ロッド351及びコイルばねを収容するケース352とを備えている。
ケース352は、ボルトやビス等の締付部材にて、取付部材10bに固定されている。
作動ロッド351は、他方側の端部がケース352内に収容され、一方側の端部がケース352から飛び出て、開閉部材340に連結されている。
そして、圧力調整装置400においては、駆動部材350に電圧を印加し、リード線(不図示)を介してコイルに電流が流れることにより、作動ロッド351に軸方向の推力が発生する。そして、作動ロッド351が他方側へと移動することにより、作動ロッド351に連結された開閉部材340が他方側へと移動する。これにより、開閉部材340が連通路313を塞がない開状態となる。
一方、駆動部材350への電圧の印加を停止すると、作動ロッド351に推力が発生せず、作動ロッド351がコイルばねのばね力により一方側に移動し、開閉部材340が一方側に移動する。これにより、開閉部材340が連通路313を塞ぐ閉状態となる。
駆動部材350への電圧の印加は、制御装置370により制御される。制御装置370は、CPU、ROM、RAM、バックアップRAM等からなる算術論理演算回路である。制御装置370には、第1センサ360からの出力信号が入力される。そして、制御装置370は、第1センサ360が検出した圧力Ptが圧力P1以上である場合には、開閉部材340を開状態とするべく、駆動部材350に電圧を印加する。一方、制御装置370は、第1センサ360が検出した圧力Ptが圧力P1未満である場合には、開閉部材340を閉状態とするべく、駆動部材350への電圧の印加を停止する。
[圧力調整装置400の機能]
図10は、開閉部材340が開状態である場合を示す図である。
以上説明したように構成された圧力調整装置400においては、油室S1の圧力Ptが圧力P1以上になったときに、開閉部材340が連通路313を塞がない開状態となる。ゆえに、伸長行程において、油室S1の圧力Ptが圧力P1以上になると、油室S1内の油は、図10に示すように、連通路313を通って、油室S2に流出する。これにより、圧力調整装置100と同様に、油室S1の圧力Ptは、圧力P1を大幅に超えて高くなることが抑制される。
その結果、緩衝器4によれば、緩衝器1と同様に、第1比較構成に比べて、伸長行程から圧縮行程へ切り替わった後に、早期に圧縮行程における減衰力を生じさせることができる。
<第5の実施形態>
図11は、第5の実施形態に係る緩衝器5の概略構成の一例を示す図である。
緩衝器5は、上記緩衝器4に対して、圧力調整装置400に相当する圧力調整装置500が異なる。以下、圧力調整装置500について、圧力調整装置400と異なる点について説明する。圧力調整装置500と圧力調整装置400とで、同じ機能を有するものについては同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
圧力調整装置500は、圧力調整装置400に対して、圧力調整装置400が有する油室S1の圧力Ptを調整する機能に代えて、油室S2の圧力Pcを調整する機能を有する点が異なる。
より具体的には、圧力調整装置500は、第1センサ360に代えて、油室S2の圧力Pcを検出する第2センサ480を備えている。そして、制御装置370に相当する制御装置470には、第2センサ480からの出力信号が入力される。制御装置470は、第2センサ480が検出した圧力Pcが圧力P2以上である場合には、開閉部材340を開状態とするべく、駆動部材350に電圧を印加する。一方、制御装置470は、第2センサ480が検出した圧力Pcが圧力P2未満である場合には、開閉部材340を閉状態とするべく、駆動部材350への電圧の印加を停止する。
[圧力調整装置500の機能]
以上説明したように構成された圧力調整装置500においては、油室S2の圧力Pcが圧力P2以上になったときに、開閉部材340が連通路313を塞がない開状態となる。ゆえに、圧縮行程において、油室S2の圧力Pcが圧力P2以上になると、油室S2内の油は、連通路313を通って、油室S1に流出する。これにより、圧力調整装置200と同様に、油室S2の圧力Pcは、圧力P2を大幅に超えて高くなることが抑制される。
その結果、緩衝器5によれば、緩衝器2と同様に、第2比較構成に比べて、圧縮行程から伸長行程へ切り替わった後に、早期に伸長行程における減衰力を生じさせることができる。これにより、伸長行程に切り替わった直後における乗り心地を、第2比較構成よりも向上させることができる。したがって、緩衝器5によれば、ジャンプに続いて着地した後の伸長行程における操舵性を向上させることができる。
<第6の実施形態>
図12は、第6の実施形態に係る緩衝器6の概略構成の一例を示す図である。
緩衝器6は、上記緩衝器4に対して、圧力調整装置400に相当する圧力調整装置600が異なる。以下、圧力調整装置600について、圧力調整装置400と異なる点について説明する。圧力調整装置600と圧力調整装置400とで、同じ機能を有するものについては同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
圧力調整装置600は、圧力調整装置400に対して、圧力調整装置400が有する油室S1の圧力Ptを調整する機能に加えて、油室S2の圧力Pcを調整する機能を有する点が異なる。
より具体的には、圧力調整装置600は、さらに、油室S2の圧力Pcを検出する第2センサ480を備えている。そして、制御装置370に相当する制御装置670には、第2センサ480からの出力信号が入力される。制御装置670は、第1センサ360が検出した圧力Ptが圧力P1以上である場合、又は、第2センサ480が検出した圧力Pcが圧力P2以上である場合には、開閉部材340を開状態とするべく、駆動部材350に電圧を印加する。一方、制御装置670は、第1センサ360が検出した圧力Ptが圧力P1未満である場合、又は、第2センサ480が検出した圧力Pcが圧力P2未満である場合には、開閉部材340を閉状態とするべく、駆動部材350への電圧の印加を停止する。
[圧力調整装置600の機能]
以上説明したように構成された圧力調整装置600においては、油室S1の圧力Ptが圧力P1以上になったときに、開閉部材340が連通路313を塞がない開状態となるので、圧力調整装置400と同様に、油室S1の圧力Ptが、圧力P1を大幅に超えて高くなることが抑制される。加えて、圧力調整装置600においては、油室S2の圧力Pcが圧力P2以上になったときに、開閉部材340が連通路313を塞がない開状態となる。ゆえに、圧縮行程において、油室S2の圧力Pcが圧力P2以上になると、油室S2内の油は、連通路313を通って、油室S1に流出する。これにより、圧力調整装置500と同様に、油室S2の圧力Pcは、圧力P2を大幅に超えて高くなることが抑制される。従って、緩衝器6によれば、圧縮行程において、速度Vpが速く、開閉部材340が連通路313を塞がない開状態となる高速域での乗り心地を、第2比較構成よりも良くすることができる。
以上のことより、緩衝器6によれば、緩衝器4と同様に、伸長行程から圧縮行程へ切り替わった後に早期に圧縮行程における減衰力を生じさせることができる。これにより、圧縮行程に切り替わった直後における乗り心地を向上させることができる。したがって、緩衝器6によれば、ジャンプ後の着地時の操舵性を向上させることができる。これに加えて、緩衝器6は、緩衝器5と同様に、第2比較構成に比べて、圧縮行程から伸長行程へと切り替わった後に早期に伸長行程における減衰力を生じさせることができる。これにより、伸長行程に切り替わった直後における乗り心地を、第2比較構成よりも向上させることができる。したがって、緩衝器6によれば、ジャンプに続いて着地した後の伸長行程における操舵性を向上させることができる。
なお、本発明に関する上記説明では、流体として油を例示したが、本発明は当該形態に限定されない。本発明において、流体は、空気等に代表される気体であっても良く、磁性流体や電気粘性流体等の液体であっても良い。
1,2,3,4,5,6…緩衝器、11…シリンダ、40…減衰力発生装置(減衰力発生部)、63…第1減衰バルブ、65…第2減衰バルブ、100,200,300,400,500,600…圧力調整装置(圧力調整部)、110,310…ピストンロッド(ロッド)、120,220,320,325…ピストン、121…第1流路、130…第1バルブ、222…第2流路、250…第2バルブ、313…連通路、340…開閉部材、350…駆動部材、360…第1センサ、480…第2センサ、370,470,670…制御装置(制御部)、S1…油室(第1室)、S2…油室(第2室)、P1…圧力、P2…圧力、Pc…圧力、Pt…圧力、Pmt…第1圧力、Pmc…第2圧力、Pnt…第1開圧力、Pnc…第2開圧力
本発明者は、伸長行程及び圧縮行程の一方から他方に切り替えてから、切り替えた後の行程で減衰力が生じ始めるまでの遅れ(応答性の低下)の原因について検討した。その結果、本発明者は、切り替え前の行程で高くなった圧力の一部が、行程切り替え直後にも残存することが、応答性の低下の一因であることを知見した。このような知見に基づいて、本発明者は、行程切り替え時よりも前から、切り替え前の行程で高くなった圧力を低減し始めた場合の応答性を調査した。その結果、伸長行程から圧縮行程に切り替える際には、圧縮行程に切り替える前から、伸長行程で圧力が高くなる第1室の圧力を低下させ始めることにより、圧縮行程に切り替えた後に、従来よりも早期に減衰力を生じさせることが可能になることを知見した。また、圧縮行程から伸長行程に切り替える際には、伸長行程に切り替える前から、圧縮行程で圧力が高くなる第2室の圧力を低下させ始めることにより、伸長行程に切り替えた後に、従来よりも早期に減衰力を生じさせることが可能になることを知見した。本発明は、このような知見に基づいて完成させた。
以下、本発明について説明する。以下の説明では、本発明の理解を容易にするために添付図面中の参照符号を括弧書きで付記するが、それによって本発明が図示の形態に限定されるものではない。
本発明は、シリンダ(11)の軸方向の端部に固定された減衰力発生部(40)と、ピストン(120、30)により区画された前記シリンダ内の空間のうち、車両本体と車輪との間の相対変位が大きくなる伸長行程のときに圧力が高くなる空間である第1室(S1)の圧力(Pt)が、前記伸長行程における前記ピストンの速度が1.5m/sである場合の前記第1室の圧力に相当する第1圧力(Pmt)を超えないように調整する第1形態、前記車両本体と前記車輪との間の相対変位が小さくなる圧縮行程のときに圧力が高くなる空間である第2室(S2)の圧力(Pc)が、前記圧縮行程における前記ピストンの速度が1.5m/sである場合の前記第2室の圧力に相当する第2圧力(Pmc)を超えないように調整する第2形態、又は、前記第1室の圧力が前記第1圧力を超えないように調整するとともに、前記第2室の圧力が前記第2圧力を超えないように調整する第3形態、の何れかを行う、前記シリンダ内のピストンに設けられた圧力調整部(100、30)と、を有し、前記減衰力発生部は、前記伸長行程のときに第1減衰バルブ(63)が開くことで減衰力を発生させ、前記圧力調整部は、前記第1室の圧力が前記第1圧力を超えないように調整するとともに、前記第1室の圧力が、前記第1減衰バルブが開く第1開圧力(Pnt)よりも大きくなるのを許容する、緩衝器(1、3、)である。
ここで、前記圧力調整部(100、300)は、前記第1室(S1)から前記第2室(S2)へ流体を流通させる、前記ピストン(120、320)に形成された第1流路(121)を、前記第1室の圧力(Pt)が、前記第1開圧力(Pnt)と前記第1圧力(Pmt)との間の圧力(P1)であるときに開き始める第1バルブ(130)を有しても良い。
また、本発明は、シリンダ(11)の軸方向の端部に固定された減衰力発生部(40)と、ピストン(220、320)により区画された前記シリンダ内の空間のうち、車両本体と車輪との間の相対変位が大きくなる伸長行程のときに圧力が高くなる空間である第1室(S1)の圧力(Pt)が、前記伸長行程における前記ピストンの速度が1.5m/sである場合の前記第1室の圧力に相当する第1圧力(Pmt)を超えないように調整する第1形態、前記車両本体と前記車輪との間の相対変位が小さくなる圧縮行程のときに圧力が高くなる空間である第2室(S2)の圧力(Pc)が、前記圧縮行程における前記ピストンの速度が1.5m/sである場合の前記第2室の圧力に相当する第2圧力(Pmc)を超えないように調整する第2形態、又は、前記第1室の圧力が前記第1圧力を超えないように調整するとともに、前記第2室の圧力が前記第2圧力を超えないように調整する第3形態、の何れかを行う、前記シリンダ内のピストンに設けられた圧力調整部(200、300)と、を有し、前記減衰力発生部は、前記圧縮行程のときに第2減衰バルブ(65)が開くことで減衰力を発生させ、前記圧力調整部は、前記第2室の圧力が前記第2圧力を超えないように調整するとともに、前記第2室の圧力が、前記第2減衰バルブが開く第2開圧力(Pnc)よりも大きくなるのを許容する、緩衝器(2、3)である。
ここで、前記圧力調整部(200、300)は、前記第2室(S2)から前記第1室(S1)へ流体を流通させる、前記ピストン(220、320)に形成された第2流路(222)を、前記第2室の圧力(Pc)が、前記第2開圧力(Pnc)と前記第2圧力(Pmc)との間の圧力(P2)であるときに開き始める第2バルブ(250)を有しても良い。
また、本発明は、シリンダ(11)の軸方向の端部に固定された減衰力発生部(40)と、ピストン(320)により区画された前記シリンダ内の空間のうち、車両本体と車輪との間の相対変位が大きくなる伸長行程のときに圧力が高くなる空間である第1室(S1)の圧力(Pt)が、前記伸長行程における前記ピストンの速度が1.5m/sである場合の前記第1室の圧力に相当する第1圧力(Pmt)を超えないように調整する第1形態、前記車両本体と前記車輪との間の相対変位が小さくなる圧縮行程のときに圧力が高くなる空間である第2室(S2)の圧力(Pc)が、前記圧縮行程における前記ピストンの速度が1.5m/sである場合の前記第2室の圧力に相当する第2圧力(Pmc)を超えないように調整する第2形態、又は、前記第1室の圧力が前記第1圧力を超えないように調整するとともに、前記第2室の圧力が前記第2圧力を超えないように調整する第3形態、の何れかを行う、前記シリンダ内のピストンに設けられた圧力調整部(300)と、を有し、前記減衰力発生部は、前記伸長行程のときに第1減衰バルブ(63)が開くことで減衰力を発生させ、前記圧縮行程のときに第2減衰バルブ(65)が開くことで減衰力を発生させ、前記圧力調整部は、前記第1室の圧力が前記第1圧力を超えないように調整するとともに、前記第1室の圧力が、前記第1減衰バルブが開く第1開圧力(Pnt)よりも大きくなるのを許容し、前記圧力調整部は、前記第2室の圧力が前記第2圧力を超えないように調整するとともに、前記第2室の圧力が、前記第2減衰バルブが開く第2開圧力(Pnc)よりも大きくなるのを許容する、緩衝器(3)である。
ここで、前記圧力調整部(300)は、前記第1室(S1)から前記第2室(S2)へ流体を流通させる、前記ピストン(320)に形成された第1流路(121)を、前記第1室(S1)の圧力が、前記第1開圧力(Pnt)と前記第1圧力(Pmt)との間の圧力であるときに開き始める第1バルブ(130)を有するとともに、前記第2室から前記第1室へ流体を流通させる、前記ピストンに形成された第2流路(222)を、前記第2室の圧力が、前記第2開圧力(Pnc)と前記第2圧力(Pmc)との間の圧力であるときに開き始める第2バルブ(250)を有しても良い。
また、本発明は、シリンダ(11)の軸方向の端部に固定された減衰力発生部(40)と、ピストン(325)により区画された前記シリンダ内の空間のうち、車両本体と車輪との間の相対変位が大きくなる伸長行程のときに圧力が高くなる空間である第1室(S1)の圧力(Pt)が、前記伸長行程における前記ピストンの速度が1.5m/sである場合の前記第1室の圧力に相当する第1圧力(Pmt)を超えないように調整する第1形態、前記車両本体と前記車輪との間の相対変位が小さくなる圧縮行程のときに圧力が高くなる空間である第2室(S2)の圧力(Pc)が、前記圧縮行程における前記ピストンの速度が1.5m/sである場合の前記第2室の圧力に相当する第2圧力(Pmc)を超えないように調整する第2形態、又は、前記第1室の圧力が前記第1圧力を超えないように調整するとともに、前記第2室の圧力が前記第2圧力を超えないように調整する第3形態、の何れかを行う、前記シリンダ内に設けられた圧力調整部(600)と、を有し、前記圧力調整部は、前記第1形態のときに、前記ピストンを保持する中空状のロッド(310)の内部を介して前記第1室と前記第2室とを連通する連通路(313)を開くことで、前記第1圧力を超えないように調整し、前記第2態のときに、前記連通路を開くことで、前記第2圧力を超えないように調整し、前記第3形態のときに、前記連通路を開くことで前記第1圧力を超えないように調整するとともに、前記連通路を開くことで前記第2圧力を超えないように調整する、緩衝器(6)である。
ここで、前記減衰力発生部(40)は、前記伸長行程のときに第1減衰バルブ(63)が開くことで減衰力を発生させ、前記圧縮行程のときに第2減衰バルブ(65)が開くことで減衰力を発生させ、前記圧力調整部(400、500、600)は、前記第1形態及び前記第3形態のときに、前記第1室(S1)の圧力(Pt)が、前記第1減衰バルブが開く第1開圧力(Pnt)よりも大きくなるのを許容し、前記第2形態及び前記第3形態のときに、前記第2室(S2)の圧力(Pc)が、前記第2減衰バルブが開く第2開圧力(Pnc)よりも大きくなるのを許容しても良い。
また、本発明は、シリンダ(11)の軸方向の端部に固定された減衰力発生部(40)と、ピストン(325)により区画された前記シリンダ内の空間のうち、車両本体と車輪との間の相対変位が大きくなる伸長行程のときに圧力が高くなる空間である第1室(S1)の圧力(Pt)が、前記伸長行程における前記ピストンの速度が1.5m/sである場合の前記第1室の圧力に相当する第1圧力(Pmt)を超えないように調整する第1形態、前記車両本体と前記車輪との間の相対変位が小さくなる圧縮行程のときに圧力が高くなる空間である第2室(S2)の圧力(Pc)が、前記圧縮行程における前記ピストンの速度が1.5m/sである場合の前記第2室の圧力に相当する第2圧力(Pmc)を超えないように調整する第2形態、又は、前記第1室の圧力が前記第1圧力を超えないように調整するとともに、前記第2室の圧力が前記第2圧力を超えないように調整する第3形態、の何れかを行う圧力調整部(600)と、を有し、前記圧力調整部は、前記第1形態のときに、前記ピストンを保持する中空状のロッド(310)の内部を介して前記第1室と前記第2室とを連通する連通路(313)を開くことで、前記第1圧力を超えないように調整し、前記第2形態のときに、前記連通路を開くことで、前記第2圧力を超えないように調整し、前記第3形態のときに、前記連通路を開くことで前記第1圧力を超えないように調整するとともに、前記連通路を開くことで前記第2圧力を超えないように調整し、前記減衰力発生部は、前記伸長行程のときに第1減衰バルブ(63)が開くことで減衰力を発生させ、前記圧縮行程のときに第2減衰バルブ(65)が開くことで減衰力を発生させ、前記圧力調整部(600)は、前記第1形態及び前記第3形態のときに、前記第1室の圧力が、前記第1減衰バルブが開く第1開圧力(Pnt)よりも大きくなるのを許容し、前記第2形態及び前記第3形態のときに、前記第2室の圧力が、前記第2減衰バルブが開く第2開圧力(Pnc)よりも大きくなるのを許容し、前記圧力調整部は、前記ロッドの内部に挿入されて、前記連通路を閉じる位置と前記連通路を開く位置とに移動可能な開閉部材(340)と、前記開閉部材を移動させる駆動部材(350)と、前記第1室の力を検出する第1センサ(360)と、前記第2室の力を検出する第2センサ(480)と、前記第1センサが検出した圧力が前記第1開圧力と前記第1圧力との間の圧力となったときに前記開閉部材が前記連通路を開き、前記第2センサが検出した圧力が前記第2開圧力と前記第2圧力との間の圧力になったときに前記開閉部材が前記連通路を開くように、前記駆動部材を制御する制御部(70)と、を有する緩衝器(6)である。

Claims (10)

  1. シリンダの軸方向の端部に固定された減衰力発生部と、
    ピストンにより区画された前記シリンダ内の空間のうち、車両本体と車輪との間の相対変位が大きくなる伸長行程のときに圧力が高くなる空間である第1室の圧力が、予め定められた第1圧力を超えないように調整する第1形態、
    前記車両本体と前記車輪との間の相対変位が小さくなる圧縮行程のときに圧力が高くなる空間である第2室の圧力が予め定められた第2圧力を超えないように調整する第2形態、又は、
    前記第1室の圧力が前記第1圧力を超えないように調整するとともに、前記第2室の圧力が前記第2圧力を超えないように調整する第3形態、の何れかを行う圧力調整部と、
    を有する緩衝器。
  2. 前記減衰力発生部は、前記伸長行程のときに第1減衰バルブが開くことで減衰力を発生させ、
    前記圧力調整部は、前記第1室の圧力が前記第1圧力を超えないように調整するとともに、前記第1室の圧力が、前記第1減衰バルブが開く第1開圧力よりも大きくなるのを許容する
    請求項1に記載の緩衝器。
  3. 前記圧力調整部は、前記第1室から前記第2室へ流体を流通させる、前記ピストンに形成された第1流路を、前記第1室の圧力が、前記第1開圧力と前記第1圧力との間の圧力であるときに開き始める第1バルブを有する
    請求項2に記載の緩衝器。
  4. 前記減衰力発生部は、前記圧縮行程のときに第2減衰バルブが開くことで減衰力を発生させ、
    前記圧力調整部は、前記第2室の圧力が前記第2圧力を超えないように調整するとともに、前記第2室の圧力が、前記第2減衰バルブが開く第2開圧力よりも大きくなるのを許容する
    請求項1に記載の緩衝器。
  5. 前記圧力調整部は、前記第2室から前記第1室へ流体を流通させる、前記ピストンに形成された第2流路を、前記第2室の圧力が、前記第2開圧力と前記第2圧力との間の圧力であるときに開き始める第2バルブを有する
    請求項4に記載の緩衝器。
  6. 前記減衰力発生部は、前記伸長行程のときに第1減衰バルブが開くことで減衰力を発生させ、前記圧縮行程のときに第2減衰バルブが開くことで減衰力を発生させ、
    前記圧力調整部は、前記第1室の圧力が前記第1圧力を超えないように調整するとともに、前記第1室の圧力が、前記第1減衰バルブが開く第1開圧力よりも大きくなるのを許容し、
    前記圧力調整部は、前記第2室の圧力が前記第2圧力を超えないように調整するとともに、前記第2室の圧力が、前記第2減衰バルブが開く第2開圧力よりも大きくなるのを許容する、
    請求項1に記載の緩衝器。
  7. 前記圧力調整部は、前記第1室から前記第2室へ流体を流通させる、前記ピストンに形成された第1流路を、前記第1室の圧力が、前記第1開圧力と前記第1圧力との間の圧力であるときに開き始める第1バルブを有するとともに、
    前記第2室から前記第1室へ流体を流通させる、前記ピストンに形成された第2流路を、前記第2室の圧力が、前記第2開圧力と前記第2圧力との間の圧力であるときに開き始める第2バルブを有する、
    請求項6に記載の緩衝器。
  8. 前記圧力調整部は、
    前記第1形態のときに、前記ピストンを保持する中空状のロッドの内部を介して前記第1室と前記第2室とを連通する連通路を開くことで、前記第1圧力を超えないように調整し、
    前記第2形態のときに、前記連通路を開くことで、前記第2圧力を超えないように調整し、
    前記第3形態のときに、前記連通路を開くことで前記第1圧力を超えないように調整するとともに、前記連通路を開くことで前記第2圧力を超えないように調整する
    請求項1に記載の緩衝器。
  9. 前記減衰力発生部は、前記伸長行程のときに第1減衰バルブが開くことで減衰力を発生させ、前記圧縮行程のときに第2減衰バルブが開くことで減衰力を発生させ、
    前記圧力調整部は、
    前記第1形態及び前記第3形態のときに、前記第1室の圧力が、前記第1減衰バルブが開く第1開圧力よりも大きくなるのを許容し、
    前記第2形態及び前記第3形態のときに、前記第2室の圧力が、前記第2減衰バルブが開く第2開圧力よりも大きくなるのを許容する、
    請求項8に記載の緩衝器。
  10. 前記圧力調整部は、
    前記ロッドの内部に挿入されて、前記連通路を閉じる位置と前記連通路を開く位置とに移動可能な開閉部材と、
    前記開閉部材を移動させる駆動部材と、
    前記第1室の圧力を検出する第1センサと、
    前記第2室の圧力を検出する第2センサと、
    前記第1センサが検出した圧力が前記第1開圧力と前記第1圧力との間の圧力となったときに前記開閉部材が前記連通路を開き、前記第2センサが検出した圧力が前記第2開圧力と前記第2圧力との間の圧力になったときに前記開閉部材が前記連通路を開くように、前記駆動部材を制御する制御部と、
    を有する請求項9に記載の緩衝器。
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