WO2016031087A1 - 圧力緩衝装置 - Google Patents

Abstract

油圧緩衝装置１は、オイルを収容するシリンダ１１と、一方側の端部がシリンダ１１内に収納され、他方側の端部がシリンダ１１の開口部から突出し、シリンダ１１の軸方向に移動するロッド２１と、ロッド２１に設けられ、軸方向の一方側と他方側とのオイルの流路を形成する第１ピストン部材３１，第２ピストン部材３２と、流路におけるオイルの一方側から他方側への第１の流れ、および流路におけるオイルの他方側から一方側への第２の流れを制御する単一の第１減衰バルブ３３と、を有する第１ピストンバルブ部３０と、第１ピストンバルブ部３０の流路とは別に第１ピストンバルブ部３０の軸方向の一方側と他方側とのオイルの流路を形成するバイパス路と、ロッド２１に対して移動可能に設けられ、ロッド２１の移動位置に応じて流路とバイパス路とのオイルの流れを切り替えるフリーピストン５２とを備えている。

Description

圧力緩衝装置

　本発明は、圧力緩衝装置に関する。

　自動車等の車両のサスペンション装置には、走行中に路面から車体へ伝達される振動を適切に緩和する減衰力発生器を用いた圧力緩衝装置が設けられる。この種の圧力緩衝装置に関して、例えば特許文献１には、ピストンロッドが軸方向に移動できるようにガイドされるシリンダを有し、第１ピストンはピストンロッドに永続的に締め付けられ、スプリング装置によりプリテンションを加えられた少なくとも１つのバルブディスクを装備した第２ピストンが、少なくとも１つの支持スプリングの弾力に抗して軸方向に移動できるように支持され、スプリング装置は少なくとも１つのスプリング板を有し、スプリング板に抗してスプリング装置は支持された振動ダンパが開示されている。

特許第４９４５５６７号公報

　本発明は、ロッドのストローク量に応じて発生させる減衰力を変化させる圧力緩衝装置において、装置の小型化を図ることを目的とする。

　かかる目的のもと、本発明は、流体を収容するシリンダと、一方側の端部がシリンダ内に収納され、他方側の端部がシリンダの開口部から突出し、シリンダの軸方向に移動するロッドと、ロッドに設けられ、軸方向の一方側と他方側との流体の流路を形成する流路形成部と、流路における流体の他方側から一方側への第１の流れ、および流路における流体の一方側から他方側への第２の流れを制御する単一のバルブと、を有するピストンバルブと、ピストンバルブの流路とは別にピストンバルブの軸方向の一方側と他方側との流体の流路を形成するバイパス路と、ロッドに対して移動可能に設けられ、ロッドの移動位置に応じて流路とバイパス路との流体の流れを切り替えるフリーピストンと、を備える圧力緩衝装置である。そして、単一のバルブによって第１の流れと第２の流れとを制御することによって、例えば第１の流れと第２の流れとを別々のバルブによって制御する場合と比較して部品点数が少なくなり、装置の小型化を図ることができる。

　本発明によれば、ロッドのストローク量に応じて発生させる減衰力を変化させる圧力緩衝装置において、装置の小型化を図ることが可能になる。

本実施形態の油圧緩衝装置の全体図である。 本実施形態の油圧緩衝装置の詳細図である。 本実施形態の第１ピストンバルブ部およびフリーピストン部の分解斜視図である。 本実施形態の第１ピストン部材の全体図である。 （ａ）および（ｂ）は、油圧緩衝装置における圧縮行程時のオイルの流れを示す図である。 （ａ）および（ｂ）は、油圧緩衝装置における伸張行程時のオイルの流れを示す図である。 （ａ）および（ｂ）は、第１ピストンバルブ部におけるオイルの流れを示す図である。 （ａ）～（ｃ）は、変形例の第１ピストンバルブ部を説明する図である。 （ａ）および（ｂ）は、本実施形態の油圧緩衝装置の組み付けを説明するための図である。

　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。
　図１は、本実施形態の油圧緩衝装置１の全体構成図である。
　図２は、本実施形態の油圧緩衝装置１の詳細図である。
　なお、以下の説明においては、図１に示す油圧緩衝装置１の軸方向における図中下側を「一方側」と称し、図中上側を「他方側」と称する。また、さらに、図１に示す油圧緩衝装置１の左右方向を単に「半径方向」と称し、中心軸の位置する側を「内側」と称し、中心軸から半径方向において遠い側を「外側」と称する。

［油圧緩衝装置１の構成・機能］
　油圧緩衝装置１（圧力緩衝装置）は、図１に示すように、シリンダ部１０と、他方側がシリンダ部１０の外部に突出して設けられるとともに一方側がシリンダ部１０の内部にスライド可能に挿入されるロッド部２０と、ロッド部２０の一方側の端部に設けられる第１ピストンバルブ部３０（ピストンバルブ）と、第１ピストンバルブ部３０のさらに一方側に設けられる第２ピストンバルブ部４０と、第１ピストンバルブ部３０の他方側に設けられるフリーピストン部５０と、シリンダ部１０の一方側の端部に設けられるボトムバルブ部６０とを備えている。
　そして、油圧緩衝装置１は、四輪自動車や二輪自動車等において車体と車軸との間に設けられて、シリンダ部１０に対するロッド部２０の振幅運動の減衰を行う。

　シリンダ部１０は、図１に示すように、シリンダ１１と、シリンダ１１の外側に設けられる外筒体１２と、軸方向の一方側の端部に設けられる底部１３とを備えている。また、シリンダ部１０は、シリンダ１１の他方側の端部に設けられるロッドガイド１４と、外筒体１２の他方側の端部を閉じるシール部材１５とを有している。

　ロッド部２０は、本実施形態では、軸方向に延びて形成されるロッド２１と、ロッド２１の一方側の端部に設けられる一方側取付部２１ａと、ロッド２１の他方側の端部に設けられる他方側取付部２１ｂとを有する。

　第１ピストンバルブ部３０は、図２に示すように、一方側に配置される第１ピストン部材３１（第１部材）と、他方側に配置される第２ピストン部材３２（第２部材）と、第１ピストン部材３１と第２ピストン部材３２との間に設けられる第１減衰バルブ３３（バルブ）と、第１ピストン部材３１の外周に設けられるシール部材３４とを備える。

　第２ピストンバルブ部４０は、図２に示すように、第２ピストン４１と、第２ピストン４１の一方側に設けられる第２伸側減衰バルブ４２と、第２ピストン４１の他方側に設けられる第２圧側減衰バルブ４３と、第２ピストン４１の外周に設けられるピストンリング４４とを有する。

　フリーピストン部５０は、図２に示すように、ピストンケース５１と、ピストンケース５１の半径方向の外側に設けられるフリーピストン５２と、フリーピストン５２の半径方向の外側に設けられるシールリング５３と、フリーピストン５２の一方側に配置される第１スプリング５４と、フリーピストン５２の他方側に配置される第２スプリング５５と、第２スプリング５５の他方側に設けられるストッパリング５６と、ピストンケース５１の一方側における外周に設けられる第２ピストンリング５７とを有する。

　ボトムバルブ部６０は、図１に示すように、軸方向に貫通する複数の油路を有するバルブボディ６１と、バルブボディ６１の一方側に設けられる圧側バルブ６２１と、バルブボディ６１の他方側に設けられる伸側バルブ６２２とを備える。

　そして、本実施形態の油圧緩衝装置１では、図２に示すように、第２ピストンバルブ部４０のピストンリング４４よりも軸方向の一方側に第１油室Ｙ１が形成される。また、フリーピストン部５０のフリーピストン５２およびシールリング５３の軸方向の他方側には、第２油室Ｙ２が形成される。さらに、ピストンリング４４とフリーピストン５２およびシールリング５３との間には、中間油室Ｙ３が形成される。さらに、図１に示すように、油圧緩衝装置１においては、ボトムバルブ部６０のバルブボディ６１によって、第１油室Ｙ１とリザーバ室Ｒ（図１参照）とが区画される。

　そして、本実施形態に係る油圧緩衝装置１の概略構成を説明する。
　油圧緩衝装置１（圧力緩衝装置）は、図１および図２に示すように、オイル（流体）を収容するシリンダ１１と、一方側の端部がシリンダ１１内に収納され、他方側の端部がシリンダ１１の開口部から突出し、シリンダ１１の軸方向に移動するロッド２１と、ロッド２１に設けられ、軸方向の一方側と他方側とのオイルの流路を形成する第１ピストン部材３１，第２ピストン部材３２（流路形成部）と、流路におけるオイルの一方側から他方側への第１の流れ、および流路におけるオイルの他方側から一方側への第２の流れを制御する単一の第１減衰バルブ３３（バルブ）と、を有する第１ピストンバルブ部３０（ピストンバルブ）と、第１ピストンバルブ部３０の流路とは別に第１ピストンバルブ部３０の軸方向の一方側と他方側とのオイルの流路を形成するバイパス路と、ロッド２１に対して移動可能に設けられ、ロッド２１の移動位置に応じて流路とバイパス路とのオイルの流れを切り替えるフリーピストン５２と、を備えている。
　以下で、各々の構成について詳述する。

〔ロッド部２０の構成・機能〕
　ロッド２１は、図２に示すように、軸方向に長く延びる棒状の部材である。また、本実施形態のロッド２１は、一方側に第１円柱部２１１と、第１円柱部２１１の他方側に第１円柱部２１１よりも外径が大きい第２円柱部２１２と、第２円柱部２１２の他方側に第２円柱部２１２よりも外径が大きい第３円柱部２１３とを有する。
　ロッド２１の一方側取付部２１ａには、図１および図２に示すように、ボルト２２が形成され、第１ピストンバルブ部３０、第２ピストンバルブ部４０およびフリーピストン部５０を保持するナット２４が取り付けられる。これに対し、ロッド２１の他方側取付部２１ｂ（図１参照）には、ボルト２３が形成され、油圧緩衝装置１を自動車などの車体などに連結するための連結部材（不図示）が取り付けられる。

〔第１ピストンバルブ部３０の構成・機能〕
　図３は、本実施形態の第１ピストンバルブ部３０およびフリーピストン部５０の分解斜視図である。
　図４は、本実施形態の第１ピストン部材３１の全体図である。

（第１ピストン部材３１）
　第１ピストン部材３１は、図４に示すように、ロッド２１の第１円柱部２１１を通すロッド孔３１１を有する略円柱状の部材である。そして、第１ピストン部材３１は、ロッド孔３１１よりも半径方向の外側にて軸方向に貫通形成される第１油路３１２と、第１ピストン部材３１の他方側に形成される突起部３１３と、第１ピストン部材３１の他方側に形成される環状突出部３１４と、第１ピストン部材３１の一方側に形成される内側環状突出部３１５（図３参照）とを有する。

　第１油路３１２は、図２に示すように、軸方向の一方側にて第１油室Ｙ１に連絡し、他方側にて第１減衰バルブ３３に対向する。そして、第１油路３１２は、図４に示すように、本実施形態では複数（４つ）形成される。

　突起部３１３は、図４に示すように、第１ピストン部材３１の他方側にて、更に他方側に向けて軸方向に突出する。本実施形態では、突起部３１３は、略円弧状に形成される。そして、本実施形態では、突起部３１３は、周方向において隣接する２つの第１油路３１２の間に配置している。さらに、突起部３１３の突出高さは、伸張行程時において第１減衰バルブ３３が第１油路３１２を塞がないように第１減衰バルブ３３に接触する高さに設定している。本実施形態では、突起部３１３の突出高さは、環状突出部３１４よりも低く形成される。そして、突起部３１３は、後述するように、第１減衰バルブ３３および第１油路３１２においてオイルが流れる際であって、第１減衰バルブ３３および第１油路３１２において減衰力を発生させている状態にて、第１減衰バルブ３３に接触する。

　即ち、第１ピストン部材３１（流路形成部）は、第１ピストン部材３１にて第１減衰バルブ３３（バルブ）に向けて突出するとともに、第１油路３１２（流路）にオイルが流れる際に第１減衰バルブ３３に接触する突起部３１３を有している。

　環状突出部３１４は、第１ピストン部材３１の半径方向の外側端部において他方側に向けて環状に突出している。また、環状突出部３１４は、突起部３１３よりも軸方向における突出高さが高く形成されている。そして、環状突出部３１４は、図２に示すように、第１減衰バルブ３３の半径方向の外側の端部に接触する。

　内側環状突出部３１５は、図３に示すように、ロッド孔３１１の周囲に形成され、第１ピストン部材３１の一方側にて、更に一方側に向けて軸方向に突出する。そして、内側環状突出部３１５は、図２に示すように、第２ピストンバルブ部４０の第２圧側減衰バルブ４３の半径方向の内側を支持し、半径方向の外側を変形可能にする空間を形成する。

　以上のように構成される第１ピストン部材３１は、外周にシール部材３４が取り付けられた状態で、フリーピストン部５０のピストンケース５１の内側に収容される。

（第２ピストン部材３２）
　第２ピストン部材３２は、図３に示すように、ロッド２１の第１円柱部２１１（図２参照）を通すロッド孔３２１を有する略円柱状の概形を有する部材である。そして、第２ピストン部材３２は、外周部において半径方向の外側に向けて突出する複数（本実施形態では４つ）の径方向突出部３２２と、第２ピストン部材３２の一方側に設けられる軸方向突出部３２３とを有する。

　第２ピストン部材３２の外径（径方向突出部３２２が形成されていない部分）は、ピストンケース５１の第２円筒部５１２の内径よりも小さく形成している。従って、第２ピストン部材３２と第２円筒部５１２との間には、オイルが流れる第２流路３２Ｒ１（流路（第２流路））が形成される。

　複数の径方向突出部３２２は、半径方向の外側の端部を結んだ仮想円の外径が、ピストンケース５１の第２円筒部５１２の内径と略等しくなるようにしている。これによって、本実施形態では、ピストンケース５１に対して第２ピストン部材３２の位置が定まるようにしている。本実施形態では、ピストンケース５１の中心と第２ピストン部材３２の中心とが軸方向に揃う（センタリングする）ようにしている。

　軸方向突出部３２３は、ロッド孔３２１の周囲に形成され、第２ピストン部材３２の一方側にて、更に一方側に向けて軸方向に環状に突出する。また、軸方向突出部３２３は、外周部において半径方向の外側に向けて突出する複数（本実施形態では４つ）の径方向突出部３２３Ｐを有している。

　軸方向突出部３２３の外径（径方向突出部３２３Ｐが形成されていない部分）は、第１減衰バルブ３３の後述する開口部３３１の内径よりも小さく形成している。従って、軸方向突出部３２３と第１減衰バルブ３３との間には、オイルが流れる流路３２Ｒ２が形成される。

　また、複数の径方向突出部３２３Ｐは、半径方向の外側の端部を結んだ仮想円の外径が、後述する開口部３３１の内径と略等しくなるようにしている。これによって、本実施形態では、第１減衰バルブ３３の位置が定まるようにしている。本実施形態では、第１減衰バルブ３３の中心と第２ピストン部材３２の中心とが軸方向に揃う（センタリングする）ようにしている。

　さらに、本実施形態では、複数の径方向突出部３２３Ｐは、半径方向の外側の端部を結んだ仮想円の外径が、第１ピストン部材３１の環状突出部３１４の内径よりも小さく形成される。一方で、第２ピストン部材３２の他方側の外径は、第１ピストン部材３１の環状突出部３１４の内径よりも大きく形成されている。即ち、第１ピストン部材３１（第１部材）は、環状突出部３１４を有することによって、他方側に「凹部」を形成する。そして、第２ピストン部材３２（第２部材）は、一方側の外径が「凹部」の内径よりも小さく形成され、他方側の外径が「凹部」の内径よりも大きく形成される。

（第１減衰バルブ３３）
　第１減衰バルブ３３は、図３に示すように、半径方向の内側に開口部３３１を有する円盤状の部材である。そして、第１減衰バルブ３３は、開口部３３１が第２ピストン部材３２の軸方向突出部３２３に嵌め込まれた状態で、第１ピストン部材３１と第２ピストン部材３２との間に挟み込まれる。

（シール部材３４）
　シール部材３４は、図２に示すように、第１ピストン部材３１の外周とピストンケース５１の第１円筒部５１１の内周との間に挟み込まれる。そして、第１ピストン部材３１と第１円筒部５１１との間をシールする。

〔第２ピストンバルブ部４０の構成・機能〕
　第２ピストン４１は、図２に示すように、ロッド２１の第１円柱部２１１を通すロッド孔４１Ｒを有する略円柱状の部材である。そして、第２ピストン４１は、ロッド孔４１Ｒよりも半径方向の外側にて軸方向に形成された複数の第３油路４１１と、ロッド孔４１Ｒよりも半径方向の外側にて軸方向に形成された複数の第４油路４１２とを有する。

　第２伸側減衰バルブ４２は、ロッド２１の第１円柱部２１１を通すロッド孔４２Ｒを有する円盤状の金属板材により構成される。第２伸側減衰バルブ４２は、第２ピストン４１の一方側の端部に向けて押さえつけられて保持される。そして、第２伸側減衰バルブ４２は、第２ピストン４１の第３油路４１１の一方側を開閉可能にするとともに、第４油路４１２の一方側を常に開放する。

　第２圧側減衰バルブ４３は、ロッド２１の第１円柱部２１１を通すロッド孔４３Ｒを有する円盤状の金属板材により構成される。第２圧側減衰バルブ４３は、第２ピストン４１の他方側の端部に向けて押さえつけられて保持される。そして、第２圧側減衰バルブ４３は、第２ピストン４１の第４油路４１２の他方側を開閉可能にするとともに、第３油路４１１の他方側を常に開放する。

　ピストンリング４４の外径は、シリンダ１１の内径と略等しく形成される。また、ピストンリング４４は、シリンダ１１との間をシールする。さらに、ピストンリング４４は、軸方向においてスライド可能にシリンダ１１の内周に接触する。

〔フリーピストン部５０の構成・機能〕
（ピストンケース５１）
　ピストンケース５１は、図２に示すように、一方側に形成される第１円筒部５１１と、他方側に形成される第２円筒部５１２と、第１円筒部５１１と第２円筒部５１２との間に形成される接続部５１３とを有する。
　第１円筒部５１１は、内側に円筒状の空間を有する箇所であって、本実施形態では第１ピストンバルブ部３０の他方側を収容する。また、第１円筒部５１１の外径は、シリンダ１１の内径よりも小さく形成される。従って、第１円筒部５１１とシリンダ１１との間には、第１ピストンバルブ部３０の軸方向の一方側と他方側とのオイルの流路を形成するケース外流路５１１Ｒ（バイパス路）が形成される。

　第２円筒部５１２は、内側に円筒状の空間を有する箇所であって、本実施形態ではロッド２１の第２円柱部２１２を収容する。また、第２円筒部５１２の内径は、第２円柱部２１２の外径よりも大きい。従って、第２円筒部５１２と第２円柱部２１２との間には、オイルが流れるケース内流路５１２Ｒが形成される。

　接続部５１３は、ロッド２１の第１円柱部２１１を通すロッド孔を有する。そして、接続部５１３は、ロッド２１の第１円柱部２１１と第２円柱部２１２との間に形成される段差部２１Ｃに固定される。また、接続部５１３は、ロッド孔よりも半径方向の外側に接続部流路５１３Ｒを有している。本実施形態では、接続部流路５１３Ｒは、周方向において複数設けている。そして、接続部流路５１３Ｒは、第１円筒部５１１の内側と第２円筒部５１２の内側とを連通する。

　以上のように構成されるピストンケース５１（収容部材）は、一体にて、ケース外流路５１１Ｒ（バイパス路）を形成するとともに、フリーピストン５２を移動可能に保持し、かつ第１ピストンバルブ部３０（ピストンバルブ）を収容する。

（フリーピストン５２）
　フリーピストン５２は、厚肉の略円環状の部材である。フリーピストン５２の内径は、第２円筒部５１２の外径と略等しく形成される。また、フリーピストン５２は、第２円筒部５１２の軸方向においてスライド可能に取り付けられることで、ロッド２１の軸方向に移動可能に設けられる。そして、フリーピストン５２は、ロッド２１に対する移動位置に応じて、第１ピストンバルブ部３０の第１油路３１２（流路（第１流路））を流れるオイルの流れと、第１ピストンバルブ部３０を迂回するストッパリング流路５６Ｒ、ケース外流路５１１Ｒおよびピストンリング流路５７Ｒ（バイパス路）を流れるオイルの流れとを切り替える。そして、本実施形態では、フリーピストン５２は、第１ピストンバルブ部３０が発生させる減衰力をロッド２１に対する移動位置に応じて変更する。
　さらに、本実施形態では、フリーピストン５２は、軸方向における位置に応じて、一方側に設けられる第１スプリング５４および他方側に設けられる第２スプリング５５によって軸方向の一方側または他方側に押し付けられて付勢される。

（シールリング５３）
　シールリング５３は、フリーピストン５２の半径方向外側に形成される環状の溝５２Ｔに嵌め込まれる。シールリング５３の外径は、シリンダ１１の内径と略等しく形成される。また、シールリング５３は、シリンダ１１に対して軸方向にスライド可能に設けられる。そして、シールリング５３は、フリーピストン５２とシリンダ１１との間をシールする。

（第１スプリング５４）
　第１スプリング５４（付勢部材）は、一方側がピストンケース５１の接続部５１３に掛かり、他方側がフリーピストン５２に掛かる。そして、第１スプリング５４は、フリーピストン５２を軸方向に付勢する。具体的には、第１スプリング５４は、フリーピストン５２の軸方向における位置に応じて、フリーピストン５２に対してフリーピストン５２を他方側に向けて押したり、一方側に向けて引いたりする力を付与する。そして、第１スプリング５４は、弾性力によってフリーピストン５２の移動に抗する力をフリーピストン５２に対して付与する。

（第２スプリング５５）
　第２スプリング５５（付勢部材）は、他方側がストッパリング５６に掛かり、一方側がフリーピストン５２に掛かる。そして、第２スプリング５５は、フリーピストン５２を軸方向に付勢する。具体的には、第２スプリング５５は、フリーピストン５２の軸方向における位置に応じて、フリーピストン５２に対してフリーピストン５２を一方側に向けて押したり他方側に向けて引いたりする力を付与する。第２スプリング５５は、弾性力によってフリーピストン５２の移動に抗する力をフリーピストン５２に対して付与する。

（ストッパリング５６）
　ストッパリング５６の外径は、シリンダ１１の内径よりも小さく形成される。従って、ストッパリング５６とシリンダ１１との間には、ストッパリング流路５６Ｒが形成される。また、ストッパリング５６の内径は、第２円筒部５１２の外径と等しく形成される。ストッパリング５６は、他方側に設けられる第２円筒部５１２の溝に固定される固定金具５６ｃにより、他方側に移動しないように固定される。そして、本実施形態においては、ストッパリング５６は、第２スプリング５５の他方側の端部を保持する。

（第２ピストンリング５７）
　第２ピストンリング５７の外径は、シリンダ１１の内径と略等しく形成される。そして、第２ピストンリング５７は、シリンダ１１との間をシールする。さらに、第２ピストンリング５７は、軸方向の一方側から他方側に貫通形成されるピストンリング流路５７Ｒを有している。ピストンリング流路５７Ｒは、第２ピストンリング５７の一方側と他方側との間でのオイルの流れを可能にする。

　なお、本実施形態では、図２に示すように、ピストンケース５１の第２円筒部５１２において他方側から、第１スプリング５４、フリーピストン５２、第２スプリング５５の順に挿入することで、これらの部材を直列に配置する。そして、第２スプリング５５の他方側にてストッパリング５６を固定金具５６ｃにより固定するだけで、第１スプリング５４、フリーピストン５２および第２スプリング５５の組み付けを完了することができる。これによって、フリーピストン部５０における組み立てを容易にしている。

　そして、本実施形態の油圧緩衝装置１では、ロッド２１のストローク量（例えば、小ストロークＳ１,大ストロークＳ２）に応じて、減衰力の大きさを切り替えるようにしている。各バルブ等の調整によるが、本実施形態において、小ストロークＳ１とは、オイルが第１ピストンバルブ部３０の流路（第１油路３１２）を通過せずに第２ピストンバルブ部４０の流路（第３油路４１１または第４油路４１２）を通過し、油圧緩衝装置１が比較的小さい減衰力を発揮するときのストローク量である。一方、大ストロークＳ２とは、オイルが第２ピストンバルブ部４０の流路および第１ピストンバルブ部３０の流路を通過し、油圧緩衝装置１が比較的大きい減衰力を発揮するときのストローク量である。
　より具体的には、後述するように、例えばフリーピストン５２が一方側または他方側に突き当たるまで動く場合、ロッド２１のストローク量の範囲は小ストロークＳ１となり、フリーピストン５２が一方側または他方側に突き当たった後のロッド２１のストローク量の範囲が大ストロークＳ２となる。

［油圧緩衝装置１の動作］
　次に、上述のように構成された油圧緩衝装置１の動作について説明する。
　図５は、油圧緩衝装置１における圧縮行程時のオイルの流れを示す図である。なお、図５（ａ）はロッド２１が小ストロークＳ１で移動する場合のオイルの流れを示し、図５（ｂ）はロッド２１が大ストロークＳ２で移動する場合のオイルの流れを示す。
　図６は、油圧緩衝装置１における伸張行程時のオイルの流れを示す図である。なお、図６（ａ）はロッド２１が小ストロークＳ１で移動する場合のオイルの流れを示し、図６（ｂ）はロッド２１が大ストロークＳ２で移動する場合のオイルの流れを示す。
　図７は、第１ピストンバルブ部３０におけるオイルの流れを示す図である。なお、図７（ａ）はロッド２１が大ストロークＳ２で移動する場合の圧縮行程時のオイルの流れを示し、図７（ｂ）はロッド２１が大ストロークＳ２で移動する場合の伸張行程時のオイルの流れを示す。

（圧縮行程時（小ストロークＳ１））
　まず、図５を参照しながら、油圧緩衝装置１の圧縮行程時における動作について説明する。さらに、ロッド２１が小ストロークＳ１で移動する場合について説明する。
　ロッド２１が、図５（ａ）の白抜き矢印のように軸方向の一方側へ移動する。そうすると、第２ピストンバルブ部４０の一方側への移動によって、第１油室Ｙ１の圧力が上昇する。一方で、中間油室Ｙ３の圧力は、第１油室Ｙ１と比較して低い。この第１油室Ｙ１と中間油室Ｙ３との差圧によって、第４油路４１２を塞ぐ第２圧側減衰バルブ４３が開く。さらに、オイルは、第４油路４１２を通って中間油室Ｙ３に流入する。なお、この第１油室Ｙ１から中間油室Ｙ３へのオイルの流れは、第２圧側減衰バルブ４３および第４油路４１２で絞られ、油圧緩衝装置１の圧縮行程時における減衰力となる。

　そして、第１油室Ｙ１から中間油室Ｙ３に流れ込んだオイルによって、中間油室Ｙ３の圧力が上昇しようとする。しかしながら、中間油室Ｙ３において、流れ込んだオイルによって上昇しようとする圧力は、フリーピストン５２が他方側に向けて移動することによって吸収される。即ち、オイルは、ケース外流路５１１Ｒおよびピストンリング流路５７Ｒを流れてフリーピストン５２の一方側に流れ込む。このとき、フリーピストン５２は、他方側に向けて移動する。さらに、フリーピストン５２の他方側において、オイルは、（フリーピストン５２の他方側における）ストッパリング流路５６Ｒにて他方側に向けて流れる。そのため、フリーピストン５２が他方側に移動している状態では、中間油室Ｙ３の圧力が高くなり難い。従って、この状態においては、第１ピストンバルブ部３０を介したオイルの流れは生じ難くなり、第１ピストンバルブ部３０による減衰力の発生がほとんど無い状態になる。

　なお、ボトムバルブ部６０においては、図１に示すように、ロッド２１が移動することで第１油室Ｙ１の圧力が高まる。そして、ボトムバルブ部６０の油路を閉塞する圧側バルブ６２１が開く。第１油室Ｙ１内のオイルは、リザーバ室Ｒに流れ出る。この第１油室Ｙ１からリザーバ室Ｒへのオイルの流れは、圧側バルブ６２１およびバルブボディ６１の油路で絞られる。その結果として、ボトムバルブ部６０において減衰力が発生する。

　以上のように、圧縮行程時にロッド２１が小ストロークＳ１で移動する場合は、主に第２ピストンバルブ部４０およびボトムバルブ部６０にて減衰力が発生する。

（圧縮行程時（大ストロークＳ２））
　次に、ロッド２１が大ストロークＳ２で移動する場合について説明する。
　ロッド２１が大ストロークＳ２で移動すると、図５（ｂ）に示すように、第２ピストンバルブ部４０を介して中間油室Ｙ３にオイルが一気に流入する。また、フリーピストン５２は、第１スプリング５４を伸ばし第２スプリング５５を縮めながら他方側に向けて移動する。そして、本実施形態では、第２スプリング５５が密着長に達し、フリーピストン５２は突き当たる。そのため、上述した圧縮行程時（小ストロークＳ１）とは異なり、ケース外流路５１１Ｒおよびピストンリング流路５７Ｒを流れるオイルの流れは形成されない。

　その結果として、中間油室Ｙ３のオイルの圧力が高まる。一方で、第２ピストンバルブ部４０の一方側への移動によって第２油室Ｙ２の圧力が低下する。この中間油室Ｙ３と第２油室Ｙ２との差圧によって、第１ピストンバルブ部３０では、第１油路３１２を塞ぐ第１減衰バルブ３３が変形する。

　具体的には、図７（ａ）に示すように、第１減衰バルブ３３は、内側が第２ピストン部材３２の一方側の端部に押し当てられた状態で、外側が第１ピストン部材３１から遠ざかる方向である他方側に向けて変形する。そして、第１ピストン部材３１は、第１油路３１２が開放された状態になる。さらに、第１減衰バルブ３３は、第１ピストン部材３１から離れた状態になっている。そのため、第１油路３１２を流れたオイルは、第１ピストン部材３１と第１減衰バルブ３３との間をさらに流れる。さらに、オイルは、第２流路３２Ｒ１を流れる。
　そして、オイルは、図５（ｂ）に示すように、第１ピストン部材３１の第１油路３１２を流れて、中間油室Ｙ３に流れ出る。その後の流れは、小ストロークＳ１時の第２ピストンバルブ部４０におけるオイルの流れと同様である。

　以上のように、フリーピストン５２は、大ストロークＳ２において、小ストロークＳ１時でのケース外流路５１１Ｒ、ピストンリング流路５７Ｒ（バイパス路）のオイルの流れを、第１ピストンバルブ部３０の第１油路３１２を流れる流路に切り替える。そして、オイルは、第２油室Ｙ２に流れ出る。なお、この中間油室Ｙ３から第２油室Ｙ２へのオイルの流れは、第１減衰バルブ３３および第１油路３１２で絞られ、油圧緩衝装置１の圧縮行程時における減衰力となる。

　以上のように、圧縮行程時においてロッド２１が大ストロークＳ２で移動する場合、第２ピストンバルブ部４０およびボトムバルブ部６０に加えて、第２ピストンバルブ部４０に対して直列的に配置される第１ピストンバルブ部３０においても減衰力が発生する。そのため、ロッド２１が大ストロークＳ２で移動する場合には、小ストロークＳ１で移動する際よりも大きな減衰力が発生することになる。

（伸張行程時（小ストロークＳ１））
　続いて、図６を参照しながら、油圧緩衝装置１の伸張行程時における動作について説明する。さらに、ロッド２１が小ストロークＳ１で移動する場合について説明する。
　ロッド２１が、図６（ａ）の白抜き矢印のようにシリンダ１１に対して軸方向の他方側へ移動する。そうすると、第２ピストンバルブ部４０の他方側への移動によって、第２油室Ｙ２の圧力が上昇しようとする。しかしながら、上昇しようとする圧力は、フリーピストン５２が一方側に向けて移動することによって吸収される。このとき、フリーピストン５２の一方側に向けた移動によって、第２油室Ｙ２の容積が拡大する。そのため、フリーピストン５２が移動している状態では、第２油室Ｙ２の圧力が高くなり難い。従って、この状態においては、第１ピストンバルブ部３０を介したオイルの流れは生じ難くなり、第１ピストンバルブ部３０による減衰力の発生がほとんど無い状態になる。

　一方で、フリーピストン５２が一方側に移動することによって、オイルは、ピストンリング流路５７Ｒおよびケース外流路５１１Ｒを流れる。そして、中間油室Ｙ３の圧力は高まり、第１油室Ｙ１の圧力は低い。この中間油室Ｙ３と第１油室Ｙ１との差圧によって、第３油路４１１を塞ぐ第２伸側減衰バルブ４２が開く。さらに、オイルは、第３油路４１１を通って第１油室Ｙ１に流入する。なお、この中間油室Ｙ３から第１油室Ｙ１へのオイルの流れは、第２伸側減衰バルブ４２および第３油路４１１で絞られ、油圧緩衝装置１の伸張行程時における減衰力となる。

　また、ボトムバルブ部６０においては、図１に示すように、ロッド２１が移動することで第１油室Ｙ１の圧力が低くなる。そして、ボトムバルブ部６０の油路を閉塞する伸側バルブ６２２が開く。リザーバ室Ｒのオイルは、第１油室Ｙ１に流れ出る。このリザーバ室Ｒから第１油室Ｙ１へのオイルの流れは、伸側バルブ６２２およびバルブボディ６１の油路で絞られる。その結果として、ボトムバルブ部６０において減衰力が発生する。

　以上のように、伸張行程時にロッド２１が小ストロークＳ１で移動する場合には、主に第２ピストンバルブ部４０およびボトムバルブ部６０にて減衰力が発生する。

（伸張行程時（大ストロークＳ２））
　次に、ロッド２１が大ストロークＳ２で移動する場合について説明する。
　ロッド２１が大ストロークＳ２で移動すると、図６（ｂ）に示すように、フリーピストン５２は、第２スプリング５５を伸ばし第１スプリング５４を縮めながら一方側に向けて移動する。そして、本実施形態では、第１スプリング５４が密着長に達し、フリーピストン５２は突き当たる。そのため、上述した圧縮行程時（小ストロークＳ１）とは異なり、ケース外流路５１１Ｒおよびピストンリング流路５７Ｒを流れるオイルの流れは形成されない。

　その結果として、第２油室Ｙ２の圧力が高まる。一方で、第２ピストンバルブ部４０の他方側への移動による第１油室Ｙ１の圧力の低下に伴って中間油室Ｙ３の圧力が低下する。そして、第２油室Ｙ２のオイルは、ケース内流路５１２Ｒおよび接続部流路５１３Ｒを流れる。また、第２油室Ｙ２と中間油室Ｙ３との差圧によって、第１ピストンバルブ部３０の第１油路３１２を塞ぐ第１減衰バルブ３３が変形する。

　具体的には、図７（ｂ）に示すように、第１減衰バルブ３３は、外側が第２ピストン部材３２の環状突出部３１４に押し当てられた状態で、内側が第２ピストン部材３２から遠ざかる方向である一方側に向けて変形する。つまり、第１減衰バルブ３３は、第２ピストン部材３２から離れた状態になっている。そのため、接続部流路５１３Ｒを流れたオイルは、第２流路３２Ｒ１を流れる。さらに、オイルは、第１減衰バルブ３３の内側を回り込むようにして、流路３２Ｒ２を流れる。そして、オイルは、第１ピストン部材３１の第１油路３１２を流れ、中間油室Ｙ３に流れ出る。

　ここで、本実施形態では、第１ピストン部材３１の他方側に突起部３１３（図４参照）が設けられている。従って、図７（ｂ）に示すように、第１減衰バルブ３３が第１ピストン部材３１側に倒れ込むように変形しても、突起部３１３は、第１減衰バルブ３３が第１油路３１２を塞がないように作用する。そのため、本実施形態では、第１減衰バルブ３３と第１油路３１２との間におけるオイルの流れを安定して実現することができる。

　なお、以降のオイルの流れは、小ストロークＳ１時の第２ピストンバルブ部４０におけるオイルの流れと同様である。

　以上のように、フリーピストン５２は、大ストロークＳ２において、小ストロークＳ１時でのストッパリング流路５６Ｒ、ピストンリング流路５７Ｒおよびケース外流路５１１Ｒ（バイパス路）のオイルの流れを、第１ピストンバルブ部３０の第１油路３１２を流れる流路に切り替える。そして、オイルは、ケース内流路５１２Ｒ、接続部流路５１３Ｒ、第１油路３１２および第３油路４１１を通って、第１油室Ｙ１に流れ出る。なお、この第２油室Ｙ２から第１油室Ｙ１へのオイルの流れは、第１減衰バルブ３３および第１油路３１２で絞られ、油圧緩衝装置１の伸張行程時における減衰力となる。

　以上のように、伸張行程時においてロッド２１が大ストロークＳ２で移動する場合には、第２ピストンバルブ部４０およびボトムバルブ部６０に加えて、第１ピストンバルブ部３０においても減衰力が発生する。そのため、ロッド２１が大ストロークＳ２で移動する場合には、小ストロークＳ１で移動する際よりも大きな減衰力が発生することになる。

　そして、本実施形態の油圧緩衝装置１では、第１ピストンバルブ部３０において、単一の第１減衰バルブ３３が、圧縮行程時および伸張行程時の両方において減衰力を発生させるように作用する。そのため、例えば圧縮行程時と伸張行程時とにおいて別々に作用する「減衰バルブ」を複数設ける場合と比較して、例えば軸方向における長さ等を短縮することができる。従って、本実施形態の油圧緩衝装置１では、装置の小型化を図ることが可能になる。

＜変形例＞
　次に、変形例の第１ピストンバルブ部３０について説明する。
　図８は、変形例の第１ピストンバルブ部３０を説明する図である。
　上述した実施形態では、第１ピストン部材３１において、伸張行程時におけるオイルの流れに際して、第１減衰バルブ３３に接触して第１油路３１２を第１減衰バルブ３３が塞がないように作用する突起部３１３を設けているが、第２ピストン部材３２に同様な「突起部」を形成しても良い。
　以下、第１ピストンバルブ部３０における「突起部」の配置についての変形例を説明する。なお、上述した実施形態と同様な部材については、同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。

　図８（ａ）に示すように、第１ピストン部材３１において、半径方向においてロッド孔３１１と第１油路３１２との間に突起部３１３Ｂを配置しても良い。これによって、伸張行程時において第１油路３１２にオイルが流れる際に（図７（ｂ）参照）、突起部３１３Ｂが第１減衰バルブ３３に接触して、第１減衰バルブ３３が第１油路３１２を塞がないように作用することができる。

　また、第２ピストン部材３２に「突起部」を配置しても構わない。
　図８（ｂ）に示すように、第２ピストン部材３２において、径方向突出部３２２の他方側の端面に突起部３２４Ｂを配置しても良い。即ち、突起部３２４Ｂは、周方向において隣接する２つの第２流路３２Ｒ１の間に設けられる。これによって、圧縮行程時において第２流路３２Ｒ１にオイルが流れる際に（図７（ａ）参照）、突起部３２４Ｂが第１減衰バルブ３３に接触して、第１減衰バルブ３３が第２流路３２Ｒ１を塞がないように作用することができる。

　さらに、図８（ｃ）に示すように、第２ピストン部材３２において、他方側の端面であって、半径方向においてロッド孔３２１と第２流路３２Ｒ１との間に突起部３２４Ｃを配置しても良い。即ち、突起部３２４Ｃは、半径方向において第２流路３２Ｒ１よりも内側に設けられる。これによって、圧縮行程時において第２流路３２Ｒ１にオイルが流れる際に（図７（ａ）参照）、突起部３２４Ｃが第１減衰バルブ３３に接触して、第１減衰バルブ３３が第２流路３２Ｒ１を塞がないように作用することができる。

　即ち、変形例が適用される第１ピストンバルブ部３０は、第１ピストン部材３１（第１部材）は、第１ピストン部材３１にて第１減衰バルブ３３（バルブ）に向けて突出するとともに、第１油路３１２（第１流路）において伸張行程時の他方側から一方側への第１の流れが生じる際に第１減衰バルブ３３に接触する突起部３１３，突起部３１３Ｂ（第１突起部）を有し、第２ピストン部材３２（第２部材）は、第２ピストン部材３２にて第１減衰バルブ３３に向けて突出するとともに、第２流路３２Ｒ１（第２流路）において圧縮行程時の一方側から他方側への第２の流れが生じる際に第１減衰バルブ３３に接触する突起部３２４Ｂ，突起部３２４Ｃ（第２突起部）を有する。

［油圧緩衝装置１の組み付け］
　続いて、本実施形態の油圧緩衝装置１の組み付けについて説明する。
　図９は、本実施形態の油圧緩衝装置１の組み付けを説明するための図である。
　ここでは、第１ピストンバルブ部３０、第２ピストンバルブ部４０およびフリーピストン部５０の組み付けについて説明する。
　まず、第１スプリング５４、第２スプリング５５およびフリーピストン５２等が取り付けられたピストンケース５１を、ロッド２１に取り付ける（図２参照）。その後、図９（ａ）に示すように、ピストンケース５１の一方側において、第１円筒部５１１の内側に、第１ピストンバルブ部３０を構成する第２ピストン部材３２、第１減衰バルブ３３および第１ピストン部材３１の順に挿入する。そして、図２に示すように、第１ピストンバルブ部３０の一方側に第２ピストンバルブ部４０を組み付けて、ボルト２２を固定する。これによって、第１ピストンバルブ部３０、第２ピストンバルブ部４０およびフリーピストン部５０を、ロッド２１に組み付けることができる。

　以上のように、本実施形態では、ピストンケース５１の他方側においてフリーピストン部５０を構成する各種部材を組み付け、ピストンケース５１の一方側において第１ピストンバルブ部３０を構成する各種部材を組み付けることができる。このため、例えば第１ピストンバルブ部３０を組み付ける際に、第１スプリング５４や第２スプリング５５を縮ませながら行うといった作業が不要になるため、作業が繁雑にならず、組み付けが容易になる。
　さらに、ピストンケース５１は、ロッド２１に組み付けられた状態で、ロッド２１との間に、ケース内流路５１２Ｒを形成することができる。このように、本実施形態では、ピストンケース５１が、流路形成や他の機能部の取付箇所の形成を一体的に実現するため、組み付け作業を極めて容易に行うことができる。

　さらに、図９（ｂ）に示すように、例えば第２ピストン部材３２を軸方向において逆に組み付けられる場合が想定される。特に、第２ピストン部材３２は、第１円筒部５１１において第１ピストン部材３１よりも奥側に設けられるため、第１ピストン部材３１が取り付けられると第１ピストン部材３１によって隠されて、外側から組み付けの方向を確認することができない。
　これに対して、本実施形態では、第２ピストン部材３２は、第１ピストン部材３１の環状突出部３１４の内径よりも小さく形成された軸方向突出部３２３を有している。そして、軸方向突出部３２３は、正規に取り付けられた際には、図９（ａ）に示すように、第１ピストン部材３１の環状突出部３１４の内側に嵌り込む。

　しかしながら、軸方向における向きが誤って取り付けられると、図９（ｂ）に示すように、他方側において軸方向突出部３２３がピストンケース５１に接するとともに、一方側においては第２ピストン部材３２の端部が第１減衰バルブ３３および第１ピストン部材３１の環状突出部３１４上にのった状態になる。

　その結果、第１ピストンバルブ部３０を取り付けた状態において、例えばピストンケース５１の一方側の端部における第１ピストンバルブ部３０の突出長さは、例えば正規に取り付けられた状態の突出長さＸ１と、誤って取り付けられた状態の突出長さＸ２とで異なる。そのため、例えば作業者は、突出長さを計測することによって、第２ピストン部材３２の組付けの誤りに気づくことができる。

　なお、第１ピストンバルブ部３０を取り付けた後に、さらに第２ピストンバルブ部４０を取り付けた場合でも、同様にして、突出長さによって組付けの誤りに気づくことができる。また、第１ピストンバルブ部３０では、軸方向において第１ピストン部材３１、第１減衰バルブ３３および第２ピストン部材３２が積層されるため、いずれの部品が欠品した場合であっても、突出長さによって組付けの誤りに気づくことが可能である。

　なお、本実施形態の油圧緩衝装置１では、第１ピストンバルブ部３０、第２ピストンバルブ部４０およびボトムバルブ部６０を設け、フリーピストン部５０によって、第１ピストンバルブ部３０において減衰力を発生させる状態と発生させない状態とを切り替えるように制御しているが、このうち第２ピストンバルブ部４０およびボトムバルブ部６０の構成は必須ではなく、また第１ピストンバルブ部３０についても配置位置は本実施形態に特に限定されない。

　例えば第１ピストンバルブ部３０とフリーピストン部５０とだけを備える構成であっても、ロッド２１のストローク量に応じた減衰力の変更を行うことが可能である。この場合、例えば本実施形態のフリーピストン部５０のフリーピストン５２が移動している状態では第１ピストンバルブ部３０において減衰力を発生し難く減衰力が低い状態を形成する。一方で、フリーピストン５２の移動が止まった状態では、第１ピストンバルブ部３０において減衰力を発生させることができる。

１…油圧緩衝装置、１０…シリンダ部、１１…シリンダ、２１…ロッド、３０…第１ピストンバルブ部、３１…第１ピストン部材、３２…第２ピストン部材、３３…第１減衰バルブ、４０…第２ピストンバルブ部、５０…フリーピストン部、６０…ボトムバルブ、Ｙ１…第１油室、Ｙ２…第２油室、Ｙ３…中間油室

Claims (7)

1. 　流体を収容するシリンダと、
   　一方側の端部が前記シリンダ内に収納され、他方側の端部が前記シリンダの開口部から突出し、前記シリンダの軸方向に移動するロッドと、
   　前記ロッドに設けられ、前記軸方向の前記一方側と前記他方側との前記流体の流路を形成する流路形成部と、前記流路における前記流体の前記他方側から前記一方側への第１の流れ、および前記流路における前記流体の前記一方側から前記他方側への第２の流れを制御する単一のバルブと、を有するピストンバルブと、
   　前記ピストンバルブの前記流路とは別に前記ピストンバルブの前記軸方向の前記一方側と前記他方側との前記流体の流路を形成するバイパス路と、
   　前記ロッドに対して移動可能に設けられ、前記ロッドの移動位置に応じて前記流路と前記バイパス路との前記流体の流れを切り替えるフリーピストンと、
   を備える圧力緩衝装置。
2. 　前記流路形成部は、前記流路形成部にて前記バルブに向けて突出するとともに、前記流路に前記流体が流れる際に前記バルブに接触する突起部を有する請求項１に記載の圧力緩衝装置。
3. 　前記流路形成部は、前記流路を構成する第１流路を有して前記バルブの一方側に配置される第１部材と、前記流路を構成する第２流路を有して前記バルブの他方側に配置される第２部材とを備える請求項１に記載の圧力緩衝装置。
4. 　前記第１部材は、前記第１部材にて前記バルブに向けて突出するとともに、前記第１流路において前記第１の流れが生じる際に前記バルブに接触する第１突起部を有し、
   　前記第２部材は、前記第２部材にて前記バルブに向けて突出するとともに、前記第２流路において前記第２の流れが生じる際に前記バルブに接触する第２突起部を有する請求項３に記載の圧力緩衝装置。
5. 　前記第１部材は、前記他方側に凹部を有し、
   　前記第２部材は、前記一方側の外径が前記凹部の内径よりも小さく形成され、前記他方側の外径が前記凹部の内径よりも大きく形成される請求項３に記載の圧力緩衝装置。
6. 　前記バイパス路を形成するとともに、前記フリーピストンを移動可能に保持し、かつ前記ピストンバルブを収容する一体の収容部材を有する請求項１に記載の圧力緩衝装置。
7. 　前記フリーピストンを前記軸方向に付勢する付勢部材を有する請求項１に記載の圧力緩衝装置。

Images