WO2015064643A1 - 緩衝器 - Google Patents

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和之 水野
良介 構
秀樹 畑
定知 松村
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トヨタ自動車株式会社
日立オートモティブシステムズ株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a shock absorber that generates a damping force by controlling the flow of a working fluid with respect to the stroke of a piston rod.
  • a shock absorber mounted on a suspension system of an automobile has a piston in which a piston rod is coupled slidably fitted in a cylinder in which a working fluid is sealed.
  • the damping force is generated by controlling the flow of the working fluid generated by the sliding of the piston by a damping force generating mechanism including an orifice and a disk valve.
  • the valve opening characteristics of the disc valve and the flow path area of the orifice are determined in order to set the optimum damping force characteristics from the viewpoint of the riding comfort and handling stability of the automobile.
  • an optimum damping force is improved by incorporating a sub-valve that functions as a check valve into a disc valve in which a plurality of discs are stacked, thereby increasing the degree of freedom in setting damping force characteristics. I try to get the characteristics.
  • the disk valve as described above is required to ensure sufficient durability by preventing excessive deflection at the time of valve opening and damage due to stress concentration.
  • the present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to improve the durability of a sub-valve incorporated in a disc valve.
  • the present invention provides a cylinder in which a working fluid is sealed, a piston slidably fitted in the cylinder, and connected to the piston so as to extend to the outside of the cylinder. And a damping force generation mechanism that generates a damping force by controlling a flow of a working fluid generated by sliding of the piston in the cylinder.
  • the damping force generation mechanism includes a valve main body having a passage through which a working fluid flows, a clamp portion protruding toward an inner peripheral side with respect to an opening portion of the passage of the valve main body, a seat portion protruding toward an outer peripheral side, A main body including a plurality of stacked discs whose sides are clamped by the clamp portion and whose outer peripheral side is seated on the seat portion, closes the passage and receives the pressure of the working fluid on the passage side to bend and open to open the passage; A valve, a sub-passage having an opening in the disc seated on the seat portion, an inner peripheral side clamped by the disc and the clamp portion having a smaller diameter than the disc, and seated on the disc to pass through the sub-passage A sub-valve that includes a sub-disk that closes and bends under the pressure of the working fluid on the sub-passage side to open and opens the sub-passage.
  • a restricting portion that abuts on the sub-disk and restricts its opening degree is provided, and the sub-disc is provided with a communication hole radially inward from a position that contacts the restricting portion. It is characterized by.
  • the durability of the sub-valve incorporated in the disc valve can be improved.
  • FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a state where a sub valve of the damping force generation mechanism shown in FIG. 2 is opened. It is a bottom view of the piston of the shock absorber shown in FIG. 3 is a front view of a sub disk constituting a sub valve of the damping force generation mechanism shown in FIG. 2. FIG. 3 is a front view of a passage disk constituting a sub passage of a sub valve of the damping force generation mechanism shown in FIG. 2.
  • FIG. 3 is a front view of a notch disk constituting a sub passage of a sub valve of the damping force generation mechanism shown in FIG. 2.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing a deformation state when the sub disk is opened in the sub valve of the damping force generation mechanism shown in FIG. 2.
  • FIG. 3 is a perspective view showing a stress distribution when the sub disk is opened in the sub valve of the damping force generation mechanism shown in FIG. 2.
  • a shock absorber 1 is a single cylinder type hydraulic shock absorber attached to a suspension device of an automobile, and is provided in a cylinder 2 in which an oil liquid as a working fluid is sealed.
  • the piston 3 is slidably fitted, and the inside of the cylinder 2 is defined by the piston 3 as two chambers, a cylinder upper chamber 2A and a cylinder lower chamber 2B.
  • One end of a piston rod 4 is inserted into the piston 3 and connected by a nut 5.
  • the other end of the piston rod 4 is a rod guide (not shown) attached to the end of the cylinder 2 and oil.
  • a free piston (not shown) is slidably fitted to the bottom of the cylinder 2 to form a gas chamber. The compression and expansion of the high-pressure gas enclosed in the gas chamber causes expansion and contraction of the piston rod 4. Volume compensation of the cylinder 2 is performed.
  • the piston 3 is provided with passages 10 and 11 for communicating between the cylinder upper and lower chambers 2A and 2B.
  • One of the passages 10 has an opening 10 ⁇ / b> A on the lower end side that opens to an inner peripheral side portion of the lower end portion of the piston 3, and an upper end side opening portion 10 ⁇ / b> B opens to an outer peripheral side portion of the upper end portion of the piston 3.
  • the other passage 11 has an upper end opening portion 11 ⁇ / b> A that opens to an inner peripheral portion of the upper end portion of the piston 3, and a lower end opening portion 11 ⁇ / b> B that opens to an outer peripheral side portion of the lower end portion of the piston 3. is doing.
  • the piston 3 is provided with a first damping force generation mechanism 12 that generates a damping force by controlling the flow of the oil liquid in one passage 10 at the lower end portion of the piston 3 as a valve body.
  • a second damping force generation mechanism 13 is provided that generates a damping force by controlling the flow of the oil liquid in the other passage 11.
  • the first damping force generation mechanism 12 is opened by receiving the pressure of the oil liquid on the cylinder upper chamber 2A side of the passage 10, and the expansion side main valve 14 (a disc valve that generates a damping force according to the opening degree).
  • a main valve a contraction side sub-valve 15 (sub-valve) which is incorporated in the extension-side main valve 14 and serves as a check valve that allows only the fluid flow from the cylinder lower chamber 2B side to the cylinder upper chamber 2A side. It is composed of
  • the second damping force generation mechanism is opened by receiving the pressure of the oil on the cylinder lower chamber 2B side of the passage 11 and generates a damping force according to the opening degree of the contraction side main valve 16.
  • an expansion side sub-valve 17 that is incorporated in the contraction side main valve 16 and serves as a check valve that allows only fluid flow from the cylinder upper chamber 2A side to the cylinder lower chamber 2B side.
  • at least one of the first and second damping force generation mechanisms is provided with an orifice passage 18 that always communicates between the cylinder upper and lower chambers (in the illustrated example, the first damping force generation is performed as shown in FIG. 2). Only the mechanism 12 is provided).
  • the opening 10 ⁇ / b> A on the lower end side of one passage 10 has a circular shape, and a plurality of (in the illustrated example, five at an equal interval) are provided along the inner peripheral side of the lower end portion of the piston 3. ) Is arranged.
  • the opening 11B on the lower end side of the other passage 11 is an elongated rectangle, and a plurality (five at equal intervals in the illustrated example) are arranged on the outer peripheral side of the lower end portion of the piston 3 along the circumferential direction. Yes.
  • Each opening 11B is disposed between the openings 10A in the circumferential direction.
  • the openings 10 ⁇ / b> B and 11 ⁇ / b> A on the upper end side of the passages 10 and 11 are similarly arranged at the upper end portion of the piston 3.
  • annular seat 19 protrudes on the inner peripheral side with respect to the opening 11 ⁇ / b> B of the passage 11 and on the outer peripheral side with respect to the plurality of openings 10 ⁇ / b> A of the passage 10.
  • An annular clamp portion 20 protrudes from the top.
  • the control part 21 of planar view substantially circular arc shape protrudes between each opening 10A arrange
  • the extension side main valve 14 of the first damping force generation mechanism 12 is formed by laminating a plurality of substantially annular discs, and the inner peripheral side thereof includes a clamp portion 20 and a nut 5 with spacers 22 and It is clamped via the retainer 23 (see FIG. 1), and the outer peripheral side is seated on the seat portion 19.
  • 2 and 3 show only a part of the plurality of stacked disks constituting the extension side main valve 14 on the seat portion 19 side.
  • the expansion side main valve 14 receives the pressure of the oil liquid on the cylinder upper chamber 2A side of the passage 10, and when the pressure reaches the valve opening pressure, it bends and lifts from the seat portion 19 to open the valve, A damping force is generated according to the flow path. Further, it sits on the seat 19 and prevents the flow of oil from the cylinder lower chamber 2B side to the cylinder upper chamber 2A side of the passage 10.
  • the contraction side sub-valve 15 incorporated in the extension side main valve 14 will be described.
  • the passage disk 24 seated on the seat portion 19 has a circular shape facing the restriction portion 21 protruding from the lower end portion of the piston 3 as shown in FIG. 6.
  • An arcuate passage opening 25 is formed.
  • a notch (only shown in FIGS. 2 and 3 and not shown in FIG. 6) is formed on the outer peripheral portion of the passage disk 24 to form an orifice passage 18 that always communicates between the cylinder upper and lower chambers 2A and 2B. Is provided.
  • the notch disk 26 superimposed on the passage disk 24 includes a plurality of arc-shaped openings facing the passage opening 25 and a straight opening extending radially outward from the opening to the outer periphery of the notch disk 26. 27 is formed.
  • a flat disk 28 By superposing a flat disk 28 on the passage disk 24 and the notch disk 26, the passage opening 25 and the notch 27 communicate with each other to form a sub-passage 29 that connects the passage 10 and the cylinder lower chamber 2B. It is like that.
  • the inner peripheral portion of the sub-disk 30 having a smaller diameter than the passage disk 24 is clamped between the passage disk 24 and the clamp portion 20 of the piston 3.
  • the outer periphery of the sub-diss 30 is seated around the arc-shaped passage opening 25 of the passage disc 24 and functions as a check valve, and the sub-passage 29 extends from the cylinder upper chamber 2A side to the cylinder lower chamber 2B side. Block the flow of oil.
  • the pressure of the oil liquid on the cylinder lower chamber 2B side of the sub-passage 29 is received and the pressure reaches the valve opening pressure, the outer peripheral side lifts from the passage disk 24 and opens to open the flow path. A damping force is generated accordingly.
  • a plurality of circular communication holes 31 are arranged through the sub-disk 30 along the circumferential direction.
  • the communication hole 31 is disposed between the passage opening 25 of the passage disk 24 and the restriction portion 21 and the clamp portion 20 of the piston 3.
  • the contraction side main valve 16 and the extension side sub valve 17 of the second damping force generation mechanism 13 are configured in the same manner as the extension side main valve 14 and the contraction side sub valve 15 of the first damping force generation mechanism 12 described above.
  • the valve opening pressure of the expansion side sub valve 17 is set lower than the valve opening pressure of the expansion side main valve 14 and the valve opening pressure of the contraction side sub valve 15 is set lower than the valve opening pressure of the contraction side main valve 16. Has been.
  • the oil liquid on the cylinder lower chamber 2B side is pressurized by the sliding of the piston 3 in the cylinder 2, and flows through the passages 10 and 11 to the cylinder upper chamber 2A side.
  • the oil liquid flows through the orifice passage 18 to generate a damping force of the orifice characteristic.
  • the expansion / contraction side sub-valves 17 and 15 and the expansion / contraction side main valves 14 and 16 are sequentially opened to change the valve characteristics in two stages. Moreover, these valve characteristics can be adjusted on each of the expansion side and the contraction side. Thereby, the freedom degree of the setting of a damping force characteristic can be raised, and it becomes possible to obtain a suitable damping force characteristic.
  • the communication hole 31 communicates the sub-passage 29 side of the sub-disc 30 with the region A on the inner peripheral side of the restricting portion 21 on the passage 10 side.
  • the pressure is reduced.
  • the communication hole 31 is provided, the bending rigidity in the vicinity of the portion clamped by the clamp portion 20 that becomes a fulcrum of bending when the sub disk 30 is opened is lowered.
  • FIG. 8 (B) it was found that the sub-disk 30 was curved into a convex shape when the valve was opened.
  • the valve When the valve is opened, it curves downward to generate a stress in the tensile direction on the lower surface of the sub-disk 30, and the contact area between the restricting portion 21 and the sub-disk 30 is reduced to be a point contact.
  • the stress gradient after contact (the rate of increase of the stress with respect to the differential pressure) was increased, and it was easy to break.
  • FIG. 9 shows the stress distribution when the sub disk 30 is opened.
  • FIG. 9 shows the stress distribution by shading. The thinner the thickness, the greater the stress.
  • the sub disk 30 is provided with a communication hole 31 to reduce the bending rigidity in the vicinity of the clamped portion. It is possible to alleviate the concentration of stress in the vicinity of the formed portion.
  • FIG. 9A when the communication hole 31 is not provided, the sub disk 30 is easily damaged due to stress concentration in the vicinity of the restricting portion 21, the contact portion 21, and the clamped portion.
  • the communication holes 31 in the sub disk 30 stress concentration can be reduced and the durability of the sub disk 30 can be improved.
  • size, and shape of the communicating hole 31 can be changed suitably.
  • the sub-disk 30 can reduce the damping force in the region where the piston speed is very low, the degree of tuning freedom can be increased.
  • the concentration of stress is alleviated and the contact between the restricting portion 21 and the sub disk 30 is changed from the point contact to the surface contact, thereby reducing the sound generated when contacting the restricting portion 21 when the sub disk 30 is opened. Can do.
  • only the contraction side sub-valve 15 may be provided.
  • the damping force can be lowered compared to the expansion side damping force only in the region where the piston speed in the contracting stroke is very low. By doing so, the degree of tuning freedom can be improved.

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Abstract

【課題】緩衝器において、ディスクバルブに組込まれたサブバルブの耐久性を高める。 【解決手段】油液が封入されたシリンダ内に、ピストンロッドが連結されたピストン３を摺動可能に嵌装し、ピストンロッドのストロークに伴うシリンダ内のピストン３の摺動によって通路１０及びサブ通路２９に生じる油液の流れを伸び側メインバルブ１４及び伸び側メインバルブ１４に組込まれた縮み側サブバルブ１５によって制御して減衰力を発生させる。縮み側サブバルブ１５を構成するサブディスク３０の開弁時の撓み量を規制部２１によって制限する。サブディスク３０に連通孔３１を設けることにより、開弁時にサブディスク３０に作用する差圧を低減し、また、サブディスク３０に生じる応力の集中を緩和して、サブディスク３０の耐久性を高める。

Description

緩衝器
　本発明は、ピストンロッドのストロークに対して作動流体の流れを制御することにより減衰力を発生させる緩衝器に関するものである。
　一般的に、自動車のサスペンション装置に装着される緩衝器は、作動流体が封入されたシリンダ内に、ピストンロッドが連結されたピストンを摺動可能に嵌装し、ピストンロッドのストロークに伴うシリンダ内のピストンの摺動によって生じる作動流体の流れをオリフィス及びディスクバルブ等からなる減衰力発生機構によって制御することにより減衰力を発生させる。
　この種の緩衝器においては、自動車の乗心地、操縦安定性の観点から、最適な減衰力特性を設定すべく、ディスクバルブの開弁特性や、オリフィスの流路面積が決定されている。例えば、特許文献１に記載された緩衝器では、複数のディスクを積層したディスクバルブに、逆止弁として機能するサブバルブを組込むことにより、減衰力特性の設定の自由度を高めて最適な減衰力特性を得るようにしている。
特開２００４－１２５０２３号公報
　上述のようなディスクバルブは、開弁時の過度の撓みや、応力の集中による損傷を防止して充分な耐久性を確保することが要求されている。
　本発明は、上記の点に鑑みて成されたものであり、ディスクバルブに組込まれたサブバルブの耐久性を高めることを目的とする。
　上記の課題を解決するために、本発明は、作動流体が封入されたシリンダと、該シリンダ内に摺動可能に嵌装されたピストンと、該ピストンに連結されて前記シリンダの外部に延出されたピストンロッドと、前記シリンダ内の前記ピストンの摺動によって生じる作動流体の流れを制御して減衰力を発生させる減衰力発生機構と、を備えた緩衝器において、
　前記減衰力発生機構は、作動流体が流れる通路を有するバルブ本体と、前記バルブ本体の前記通路の開口部に対して内周側に突出したクランプ部及び外周側に突出したシート部と、内周側が前記クランプ部によってクランプされ外周側が前記シート部に着座して前記通路を閉じ前記通路側の作動流体の圧力を受けて撓んで開弁して前記通路を開く積層された複数のディスクを含むメインバルブと、前記シート部に着座する前記ディスクに開口部を有するサブ通路と、該ディスクよりも小径で該ディスクと前記クランプ部とで内周側がクランプされ、該ディスクに着座して前記サブ通路を閉じ、前記サブ通路側の作動流体の圧力を受けて撓んで開弁して前記サブ通路を開くサブディスクとを含むサブバルブとを備え、前記バルブ本体には、前記サブバルブの開弁時に前記サブディスクに当接してその開度を制限する規制部が設けられ、前記サブディスクには、前記規制部と当接する位置より径方向内側に連通孔が設けられていることを特徴とする。
　本発明に係る緩衝器によれば、ディスクバルブに組込まれたサブバルブの耐久性を高めることができる。
本発明の一実施形態に係る緩衝器の要部であるピストン部の縦断面図である。 図１に示す緩衝器の減衰力発生機構を拡大して示す縦断面図である。 図２に示す減衰力発生機構のサブバルブが開弁した状態を示す縦断面図である。 図１に示す緩衝器のピストンの下面図である。 図２に示す減衰力発生機構のサブバルブを構成するサブディスクの正面図である。 図２に示す減衰力発生機構のサブバルブのサブ通路を構成する通路ディスクの正面図である。 図２に示す減衰力発生機構のサブバルブのサブ通路を構成する切欠ディスクの正面図である。 図２に示す減衰力発生機構のサブバルブにおいて、サブディスクの開弁時の変形状態を示す断面図である。 図２に示す減衰力発生機構のサブバルブにおいて、サブディスクの開弁時の応力分布を示す斜視図である。
　以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
　図１に示すように、本実施形態に係る緩衝器１は、自動車のサスペンション装置に装着される単筒式の油圧緩衝器であって、作動流体である油液が封入されたシリンダ２内にピストン３が摺動可能に嵌装され、このピストン３によってシリンダ２内がシリンダ上室２Ａとシリンダ下室２Ｂとの２室に画成されている。ピストン３には、ピストンロッド４の一端部が挿通されてナット５によって連結されており、ピストンロッド４の他端側は、シリンダ２の端部に装着されたロッドガイド（図示せず）及びオイルシール（図示せず）に挿通されて外部へ延出されている。シリンダ２の底部には、フリーピストン（図示せず）が摺動可能に嵌装されてガス室が形成されており、ガス室内に封入された高圧ガスの圧縮膨張によってピストンロッド４の伸縮に伴うシリンダ２の体積補償を行っている。
　ピストン３には、シリンダ上下室２Ａ、２Ｂ間を連通させる通路１０、１１が設けられている。一方の通路１０は、その下端側の開口部１０Ａがピストン３の下端部の内周側の部位に開口し、上端側の開口部１０Ｂがピストン３の上端部の外周側の部位に開口している。また、他方の通路１１は、その上端側の開口部１１Ａがピストン３の上端部の内周側の部位に開口し、下端側の開口部１１Ｂがピストン３の下端部の外周側の部位に開口している。そして、ピストン３には、ピストン３をバルブ本体として、その下端部に、一方の通路１０の油液の流れを制御して減衰力発生させる第１減衰力発生機構１２が設けられ、その上端部に、他方の通路１１の油液の流れを制御して減衰力を発生させる第２減衰力発生機構１３が設けられている。
　第１減衰力発生機構１２は、通路１０のシリンダ上室２Ａ側の油液の圧力を受けて開弁し、その開度に応じて減衰力を発せさせるディスクバルブである伸び側メインバルブ１４（メインバルブ）と、この伸び側メインバルブ１４に組込まれて、シリンダ下室２Ｂ側からシリンダ上室２Ａ側への油液の流通のみを許容する逆止弁となる縮み側サブバルブ１５（サブバルブ）とから構成されている。また、第２減衰力発生機構は、通路１１のシリンダ下室２Ｂ側の油液の圧力を受けて開弁し、その開度に応じて減衰力を発せさせるディスクバルブである縮み側メインバルブ１６と、この縮み側メインバルブ１６に組込まれて、シリンダ上室２Ａ側からシリンダ下室２Ｂ側への油液の流通のみを許容する逆止弁となる伸び側サブバルブ１７とから構成されている。また、第１及び第２減衰力発生機構の少なくとも一方には、シリンダ上下室間を常時連通させるオリフィス通路１８が設けられている（図示の例では、図２に示すように第１減衰力発生機構１２のみ設けられている）。
　第１及び第２減衰力発生機構１２、１３は、同様の構造であるから、以下に、主に図１乃至図４を参照して、第１減衰力発生機構１２についてのみ詳細に説明する。
　図４に示すように、一方の通路１０の下端側の開口部１０Ａは、円形で、ピストン３の下端部の内周側に円周方向に沿って複数（図示の例では等間隔で５つ）配置されている。また、他方の通路１１の下端側の開口部１１Ｂは、細長い長方形で、ピストン３の下端部の外周側に円周方向に沿って複数（図示の例では等間隔で５つ）、配置されている。各開口部１１Ｂは、円周方向において、開口部１０Ａの間に配置されている。通路１０、１１の上端側の開口１０Ｂ、１１Ａは、ピストン３の上端部に同様に配置されている。
　ピストン３の下端部には、通路１１の開口１１Ｂに対して内周側で、通路１０の複数の開口１０Ａに対して外周側に環状のシート部１９が突出し、開口１０Ａに対して内周側に環状のクランプ部２０が突出している。また、シート部１９とクランプ部２０との間で、円周方向に沿って配置された各開口１０Ａの間に、平面視略円弧状の規制部２１が突出している。規制部２１の突出高さは、シート部１９及びクランプ部２０の突出高さよりも低くなっている（図２参照）。
　図２に示すように、第１減衰力発生機構１２の伸び側メインバルブ１４は、略円環状のディスクを複数積層したものであり、その内周側がクランプ部２０とナット５とでスペーサ２２及びリテーナ２３を介してクランプされ（図１参照）、外周側がシート部１９に着座している。なお、図２及び３には、伸び側メインバルブ１４を構成する積層された複数のディスクのうち、シート部１９側の一部のみが図示されている。そして、伸び側メインバルブ１４は、通路１０のシリンダ上室２Ａ側の油液の圧力を受け、その圧力が開弁圧力に達すると、撓んでシート部１９からリフトして開弁することにより、その流路に応じて減衰力を発生させる。また、シート１９に着座して、通路１０のシリンダ下室２Ｂ側からシリンダ上室２Ａ側への油液の流れを阻止する。
　次に、伸び側メインバルブ１４に組込まれた縮み側サブバルブ１５について説明する。
　伸び側メインバルブ１４を構成する複数のディスクのうち、シート部１９に着座する通路ディスク２４には、図６に示すように、ピストン３の下端部に突出する規制部２１に対向して、円弧状の通路開口２５が形成されている。また、通路ディスク２４の外周部には、シリンダ上下室２Ａ、２Ｂ間を常時連通するオリフィス通路１８を構成する切欠（図２及び図３にのみ図示し、図６には、図示せず）が設けられている。通路ディスク２４の上に重ねられる切欠ディスク２６には、通路開口２５に対向する複数の円弧状の開口、及び、この開口から径方向外側に切欠ディスク２６の外周まで延びる直線状の開口からなる切欠２７が形成されている。これらの通路ディスク２４及び切欠ディスク２６に平板状のディスク２８を重ねることにより、通路開口２５と切欠２７とが連通して、通路１０とシリンダ下室２Ｂとを接続するサブ通路２９が形成されるようになっている。
　そして、通路ディスク２４とピストン３のクランプ部２０との間に、通路ディスク２４よりも小径のサブディスク３０の内周部がクランプされている。このサブディス３０は、その外周部が通路ディスク２４の円弧状の通路開口２５の周囲に着座して、逆止弁として機能し、サブ通路２９のシリンダ上室２Ａ側からシリンダ下室２Ｂ側への油液の流れを阻止する。また、サブ通路２９のシリンダ下室２Ｂ側の油液の圧力を受け、その圧力が開弁圧力に達すると、撓んで外周側が通路ディスク２４からリフトして開弁することにより、その流路に応じて減衰力を発生させる。
　サブディスク３０には、図５に示すように、円周方向に沿って複数（図示の例では等間隔で８つ）配置された円形の連通孔３１が貫通している。連通孔３１は、通路ディスク２４の通路開口２５、及び、ピストン３の規制部２１とクランプ部２０との間に配置されている。
　第２減衰力発生機構１３の縮み側メインバルブ１６及び伸び側サブバルブ１７は、上述の第１減衰力発生機構１２の伸び側メインバルブ１４及び縮み側サブバルブ１５と同様に構成されている。そして、伸び側サブバルブ１７の開弁圧力は、伸び側メインバルブ１４の開弁圧力よりも低く設定され、縮み側サブバルブ１５の開弁圧力は、縮み側メインバルブ１６の開弁圧力よりも低く設定されている。
　以上のように構成した本実施形態の作用について次に説明する。
　ピストンロッド４の伸び行程時には、シリンダ２内のピストン３の摺動によりシリンダ上室２Ａ側の油液が加圧されて、通路１０、１１を通ってシリンダ下室２Ｂ側へ流れる。このとき、ピストン速度低速域（伸び側サブバルブ１７及び伸び側メインバルブ１４の開弁前）においては、油液がオリフィス通路１８を流通することにより、減衰力がピストン速度の２乗にほぼ比例するオリフィス特性の減衰力が発生する。
　ピストン速度が上昇して、シリンダ上室２Ａ側の油液の圧力が伸び側サブバルブ１７の開弁圧力に達すると、伸び側サブバルブ１７が開弁して、その開度に応じて減衰力がピストン速度にほぼ比例するバルブ特性の減衰力が発生する。
　ピストン速度が更に上昇して、シリンダ上室２Ａ側の油液の圧力が伸び側メインバルブ１４の開弁圧力に達すると、伸び側メインバルブ１４が開弁して、その開度に応じてバルブ特性の減衰力が発生する。
　また、ピストンロッド４の縮み行程時には、シリンダ２内のピストン３の摺動によりシリンダ下室２Ｂ側の油液が加圧されて、通路１０、１１を通ってシリンダ上室２Ａ側へ流れる。このとき、ピストン速度低速域（縮み側サブバルブ１５及び縮み側メインバルブ１６の開弁前）においては、油液がオリフィス通路１８を流通することにより、オリフィス特性の減衰力が発生する。
　ピストン速度が上昇して、シリンダ下室２Ｂ側の油液の圧力が縮み側サブバルブ１５の開弁圧力に達すると、縮み側サブバルブ１５が開弁して、その開度に応じてバルブ特性の減衰力が発生する。
　ピストン速度が更に上昇して、シリンダ下室２Ｂ側の油液の圧力が縮み側メインバルブ１６の開弁圧力に達すると、縮み側メインバルブ１６が開弁して、その開度に応じてバルブ特性の減衰力が発生する。
　このようにして、ピストン速度の上昇に応じて、伸び／縮み側サブバルブ１７、１５及び伸び／縮み側メインバルブ１４、１６が順次開弁することにより、バルブ特性が２段階に変化する。また、伸び側及び縮み側のそれぞれにおいて、これらのバルブ特性を調整することができる。これにより、減衰力特性の設定の自由度を高めることができ、適切な減衰力特性を得ることが可能になる。
　図３に示すように、縮み側サブバルブ１５が開弁する際、サブディスク３０がピストン３の規制部２１に当接して、その撓み量を制限することにより、サブディスク３０の過度の変形を防止する。
　また、縮み側サブバルブ１５が開弁したとき、連通孔３１によってサブディスク３０のサブ通路２９側と、通路１０側の規制部２１の内周側の領域Ａとが連通され、これらの間の差圧が低減される。また、連通孔３１を設けたことにより、サブディスク３０の開弁時の撓みの支点となるクランプ部２０によってクランプされた部分の付近の撓み剛性が低下する。解析により検証してみると、図８（Ｂ）に示すように、サブディスク３０は、開弁時に上に凸の形状に湾曲することがわかった。開弁時に上に凸の形状に湾曲することにより、サブディスク３０の下面（通路ディスク２４側の面）に発生する引張り方向の応力を低減させ圧縮方向の応力が発生し、また撓み剛性が低下することにより規制部２１との接触面積を大きくすることができ、サブディスク３０と規制部２１とが面接触することで、規制部２１との接触部の応力の集中を緩和することができる。なお、比較のため連通孔３１のないサブディスク３０の解析結果を図８（Ａ）に示す。連通孔３１を設けない場合、サブディスク３０は、開弁時に下に凸の形状に湾曲することがわかった。開弁時に下に凸の形状に湾曲することにより、サブディスク３０の下面には引張り方向の応力が発生し、また、規制部２１とサブディスク３０とは接触面積が小さくなり点接触となることで、接触後の応力勾配（差圧に対する応力の上昇率）が大きくなり、破損し易くなっていることがわかった。
　図９にサブディスク３０の開弁時の応力分布を示す。図９は、濃淡により応力分布を表しており、薄いほど応力が大きい。
　サブディスク３０は、連通孔３１を設けて、クランプされた部分の付近の撓み剛性を低下させることにより、図９（Ｂ）に示されるように、規制部２１との接触部に加えて、クランプされた部分の付近への応力の集中を緩和することができる。図９（Ａ）に示されるように、連通孔３１を設けない場合、サブディスク３０は、規制部２１と接触部２１及びクランプされた部分の付近に応力が集中して破損し易くなる。
　このように、サブディスク３０に連通孔３１を設けることにより、応力の集中を緩和し、サブディスク３０の耐久性を高めることができる。なお、連通孔３１の数、位置、間隔、大きさ、及び、形状は、適宜変更することができる。さらに、サブディスク３０によりピストン速度が微低速の領域の減衰力を下げることができるため、チューニングの自由度を高めることができる。また、応力の集中を緩和し、規制部２１とサブディスク３０との接触を点接触から面接触とすることで、サブディスク３０開弁時に規制部２１と当接する際に生じる音を軽減させることができる。
　なお、上記実施形態は、ピストン部に減衰力発生機構が設けられた単筒式の緩衝器について説明しているが、本発明は、これに限らず、シリンダの側面部等のピストン部以外に減衰力発生機構が設けられたものや、リザーバを有する複筒式の緩衝器であっても、ディスクバルブにサブディスクが組込まれた構造の減衰力発生機構を有する緩衝器であれば、同様に適用することができる。
　また、上記実施形態では、第１減衰力発生機構１２、第２減衰力発生機構１３にそれぞれ縮み側サブバルブ１５、伸び側サブバルブ１７を設ける例を示したが、伸び行程と縮み行程とで減衰力特性を異ならせるために、例えば縮み側サブバルブ１５のみ設ける構成としてもよい。縮み側サブバルブ１５のみ設けることで、縮み行程のピストン速度が微低速領域のみ伸び側減衰力と比して減衰力を低くすることができる。このようにすることで、チューニング自由度を向上することができる。
　１…緩衝器、２…シリンダ、３…ピストン（バルブ本体）、４…ピストンロッド、１０…通路、１２…伸び側減衰力発生機構（減衰力発生機構）、１４…伸び側メインバルブ（メインバルブ）、１５…縮み側サブバルブ（サブバルブ）、１９…シート部、２０…クランプ部、２１…規制部、２４…通路ディスク（ディスク）、２９…サブ通路、３０…サブディスク、３１…連通孔

Claims (3)

  1. 　作動流体が封入されたシリンダと、
    該シリンダ内に摺動可能に嵌装されたピストンと、
    該ピストンに連結されて前記シリンダの外部に延出されたピストンロッドと、
    前記シリンダ内の前記ピストンの摺動によって生じる作動流体の流れを制御して減衰力を発生させる減衰力発生機構と、
    を備えた緩衝器において、
    　前記減衰力発生機構は、作動流体が流れる通路を有するバルブ本体と、
    前記バルブ本体の前記通路の開口部に対して内周側に突出したクランプ部及び外周側に突出したシート部と、
    内周側が前記クランプ部によってクランプされ外周側が前記シート部に着座して前記通路を閉じ前記通路側の作動流体の圧力を受けて撓んで開弁して前記通路を開く積層された複数のディスクを含むメインバルブと、
    　前記シート部に着座する前記ディスクに開口部を有するサブ通路と、
    該ディスクよりも小径で該ディスクと前記クランプ部とで内周側がクランプされ、該ディスクに着座して前記サブ通路を閉じ、前記サブ通路側の作動流体の圧力を受けて撓んで開弁して前記サブ通路を開くサブディスクとを含むサブバルブとを備え、
    　前記バルブ本体には、前記サブバルブの開弁時に前記サブディスクに当接してその開度を制限する規制部が設けられ、前記サブディスクには、前記規制部と当接する位置より径方向内側に連通孔が設けられていることを特徴とする緩衝器。
  2. 　前記連通孔は、前記サブディスクが前記サブ通路を閉じているときに、前記サブ通路と連通しない位置に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の緩衝器。
  3. 　前記ピストンには、伸び行程時に減衰力を発生させる第１減衰力発生機構と、縮み行程時に減衰力を発生させる第２減衰力発生機構とが設けられ、前記サブバルブは前記第２減衰力発生機構にのみ設けられることを特徴とする請求項１または２に記載の緩衝器。
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