JP4898613B2

JP4898613B2 - 緩衝器

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Publication number: JP4898613B2
Application number: JP2007241165A
Authority: JP
Inventors: 雄二森田
Original assignee: KYB Corp
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 2007-09-18
Filing date: 2007-09-18
Publication date: 2012-03-21
Anticipated expiration: 2027-09-18
Also published as: JP2009074562A

Description

本発明は、緩衝器に関する。

従来の緩衝器にあっては、たとえば、シリンダ内に摺動自在に挿入されてシリンダ内にピストン室とロッド室とに区画するピストンと、シリンダ内に移動自在に挿入されて一端がピストンに連結されるロッドと、シリンダと外筒との間に形成したリザーバと、ロッド室からピストン室へ向かう流れを許容するとともに通過する液体の流れに抵抗を与えるピストンバルブと、ピストン室からリザーバへ向かう流れを許容するとともに通過する液体の流れに抵抗を与えるベースバルブと、リザーバからピストン室へ向かう流れをのみを許容するチェックバルブと、ピストン室からロッド室へ向かう流れをのみを許容するピストン側チェックバルブとを備えて、いわゆる、片ロッドの複筒型緩衝器として構成されている（たとえば、特許文献１参照）。

この緩衝器によれば、ピストンがシリンダに対して軸方向に移動する緩衝器の伸縮行程において、ロッドがシリンダ内に侵入あるいはロッドがシリンダ内から退出する体積がシリンダ内で過不足となるため、この過不足となる体積分の作動油を上記リザーバが供給或いは吸収することによって補償するようになっている。

特に、収縮行程時にあっては、ロッド室の容積が拡大し、ピストン室の容積が減少するので、作動油の流れは、ピストン室からロッド室へ向かう流れと、ピストン室からリザーバへ向かう流れの、二つの流れが生じる。

このとき、ロッド室容積拡大分の作動油がピストン室からロッド室へ移動し、シリンダ内で余剰となるロッド侵入体積分の作動油がピストン室からリザーバへ排出されることになる。

そして、この緩衝器の場合、収縮行程時に圧側減衰力を発揮するには、主としてシリンダ外へ流出する作動油の流れに抵抗を与えて、ロッド室とピストン室内の圧力を上昇させてピストン室とロッド室との受圧面積差で減衰力を発生するようにしており、この圧力上昇を担っているのがベースバルブであり、ピストン室からリザーバへ向かう作動油の流れに抵抗を与えて、シリンダ内の圧力上昇を図っている。
特開平１１−１８２６１０号公報（図１）

このような複筒型の緩衝器にあっては、外周にリザーバを形成するためシリンダ径を大きくすることができず、収縮行程時にはシリンダ内の圧力を上昇させてピストン室とロッド室との受圧面積差で減衰力を発生するようにしているので、ピストン室のみならずロッド室も圧縮状態となり圧縮される液体量が伸長行程時に比較して多く、収縮行程時に応答性良く減衰力を発揮させることが難しい。

というのは、作動油は気体が混入されているため圧縮性を持っており、圧縮液体量が多い収縮行程時に、応答性良く減衰力を発生させるためには、シリンダ内圧力を高めて作動油の見かけ上の剛性を高くしておくとともに、ベースバルブにおける抵抗を大きくすることが考えられるが、そうすると、シリンダ内圧力が高くなりすぎてロッドの外周をシールするオイルシールがシリンダ内圧力で強くロッド側に圧迫されてしまい、ロッドのシリンダに対する円滑な移動が妨げられてしまう新たな不具合を生じてしまう虞がある。

また、他の方法としては、ピストン側チェックバルブの代わりに、収縮行程時にピストン室からロッド室へ向かう流れに抵抗を与えるバルブを設けて、ロッド室内を減圧させるようにし、ピストン室とロッド室との間に差圧を生じせしめる方法も考えうるが、そうすると、ロッド室内が過剰に減圧されることによってロッド室内の作動油に圧縮状態で混入していた気体が気泡となって現われるエアレーションを生じ、緩衝器の減衰力発生の応答性を悪化させてしまうのみならず、キャビテーションやエロージョンといった好ましくない現象を引起す新たな不具合を生じてしまう虞がある。

そこで、本発明は、上記した不具合を改善するために創案されたものであって、その目的とするところは、収縮行程においても応答性良く減衰力を発揮できる緩衝器を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明の課題解決手段は、シリンダと、シリンダの上端を閉塞するヘッド部材と、シリンダ内に摺動自在に挿入されてシリンダ内にロッド室とピストン室とに区画するピストンと、ヘッド部材に軸支されながらシリンダ内に移動自在に挿入されて一端がピストンに連結されるロッドと、シリンダの外側に設けられてそれぞれ下方に作動油を上方に気体を封入したリザーバとを備えた緩衝器において、ロッド室からピストン室へ向かう流れを許容するとともに通過する作動油の流れに抵抗を与える伸側減衰流路と、ピストン室からリザーバへ向かう流れを許容するとともに通過する作動油の流れに抵抗を与える圧側減衰流路と、リザーバからピストン室へ向かう流れのみを許容するピストン室側吸込流路と、リザーバの作動油下方からヘッド部材内を通過してロッド室に連通するロッド室側吸込流路と、ロッド室側吸込流路の途中であってヘッド部材内に組み込まれてリザーバからロッド室へのみ作動油の流れを許容する逆止弁とを備えたことを特徴とするものである。

本発明の緩衝器によれば、収縮行程時において、ピストン室のみを圧縮し増圧させて圧側の減衰力を発生することになるので、ロッド室とピストン室との圧力差を大きくすることができるとともに、従来緩衝器に比較して圧縮液体量が少なくなるので、シリンダ径を大きくすることができない複筒形式を採用する緩衝器であっても、応答性良く圧側の減衰力を発生させることができる。

また、緩衝器に応答性良く圧側の減衰力を発生させるのに、リザーバを加圧してシリンダ内のロッド室およびピストン室内の圧力、つまり、シリンダ内圧力を高めておく必要が無いので、シール部材をシリンダ内圧力で強くロッド側に圧迫してロッドの移動を妨げてしまう不具合を生じることもない。

さらに、収縮行程時には、容積拡大されるロッド室は、リザーバからロッド室側吸込流路を通じて作動油を吸込むことになるため、ロッド室が過剰に減圧されてエアレーションを生じて緩衝器の減衰力発生の応答性を悪化させてしまうこともなく、キャビテーションやエロージョンといった好ましくない現象を引起すこともない。

すなわち、この緩衝器では、従来緩衝器において生じる不具合を回避しつつ、収縮行程時において応答性良く圧側の減衰力を発生させることができ、緩衝器の実用性および信頼性が向上することになる。

以下、図に示した実施の形態に基づき、本発明を説明する。図１は、本発明の緩衝器を原理的に示した図である。図２は、本発明の緩衝器の具体的な一構成例における縦断面図である。図３は、本発明の緩衝器の具体的な一構成例における一部拡大縦断面図である。

図１に示すように、本発明の緩衝器はシリンダ１と、シリンダ１の上端を閉塞するヘッド部材たるヘッド部１０と、シリンダ１内に摺動自在に挿入されてシリンダ１内にロッド室Ｒ１とピストン室Ｒ２とに区画するピストン２と、ヘッド部１０に軸支されながらシリンダ１内に移動自在に挿入されて一端がピストン２に連結されるロッド３と、シリンダ１の外側に設けられてそれぞれ下方に作動油を上方に気Ｇ体を封入したリザーバＲとを備えている。
そして、ロッド室Ｒ１からピストン室Ｒ２へ向かう流れを許容するとともに通過する作動油の流れに抵抗を与える伸側減衰流路４と、ピストン室Ｒ２からリザーバＲへ向かう流れを許容するとともに通過する作動油の流れに抵抗を与える圧側減衰流路５と、リザーバＲからピストン室Ｒ２へ向かう流れのみを許容するピストン室側吸込流路６と、リザーバＲの作動油下方からヘッド部１０内を通過してロッド室Ｒ１に連通するロッド室側吸込流路７と、ロッド室側吸込流路７の途中であってヘッド部１０内に組み込まれてリザーバＲからロッド室Ｒ１へのみ作動油の流れを許容する逆止弁７ｂとを備えている。

以下、詳しく説明すると、シリンダ１は筒状とされており、このシリンダ１内に摺動自在に挿入されるピストン２によって、シリンダ１内には、液体たる作動油が充填されるロッド室Ｒ１とピストン室Ｒ２とが形成されている。また、シリンダ１内にはロッド３が移動自在に挿入され、その一端はピストン２に連結されている。なお、本実施の形態においては、液体は作動油とされているが、これに限られるものではなく、これ以外の液体であってもよい。

そして、ピストン２には、上記ロッド室Ｒ１とピストン室Ｒ２とを連通するポート４ａが設けられており、このポート４ａの途中には、ポート４ａを通過する作動油の流れに抵抗を与える減衰バルブ４ｂと、ロッド室Ｒ１からピストン室Ｒ２へ向かう流れのみを許容する逆止弁４ｃとが設けられており、この実施の形態の場合、ポート４ａ、減衰バルブ４ｂおよび逆止弁４ｃとで伸側減衰流路４を形成しており、このように、伸側減衰流路４はピストン２に設けられている。

この伸側減衰流路４は、緩衝器Ｄの伸長行程時において、圧縮されるロッド室Ｒ１から拡大されるピストン室Ｒ２へ作動油の移動を許容するとともに、この作動油の通過に抵抗を与えて所定の圧力損失を生じせしめてロッド室Ｒ１内を増圧させて、伸側の減衰力を発生させる減衰力発生要素として機能する。

また、この緩衝器Ｄにあっては、収縮行程時に、ピストン室Ｒ２を増圧するとともにロッド室Ｒ１を減圧するようにしているので、原理的には、収縮行程時に、ピストン室Ｒ２からロッド室Ｒ１へ直接に作動油を移動させなくとも良いが、この実施の形態の場合、ピストン室Ｒ２とロッド室Ｒ１とを連通するポート８ａと、ポート８ａを通過する作動油の流れに抵抗を与える減衰バルブ８ｂと、ピストン室Ｒ２からロッド室Ｒ１へ向かう流れのみを許容する逆止弁８ｃとを備えた圧側減衰流路８を備えている。この第二圧側減衰流路８は、ピストン室Ｒ２からロッド室Ｒ１へ向かう作動油の流れのみを許容するとともに当該流れに抵抗を与えるようになっている。

ここで、緩衝器Ｄには収縮行程時においてピストン室Ｒ２からロッド室Ｒ１へ直接に作動油を移動させなくとも良いので、第二圧側減衰流路８を設置しなくとも良いのであるが、第二圧側減衰流路８を設置することで、収縮行程時におけるピストン速度に対するピストン室Ｒ２の増圧の程度を当該第二圧側減衰流路８で与える抵抗によって調整することができる。

したがって、この場合、緩衝器Ｄの収縮行程時において、ポート８ａを介して圧縮されるピストン室Ｒ２から拡大されるロッド室Ｒ１へ作動油の移動が許容され、この作動油の通過に減衰バルブ８ｂで抵抗を与えてロッド室Ｒ１内の圧力を減圧して、ピストン室Ｒ２内とロッド室Ｒ１内の圧力に差圧を生じせしることができるようになっている。

また、ポート４ａ，８ａは、本実施の形態ではピストン２に設けられているが、ピストン２を迂回してロッド室Ｒ１とピストン室Ｒ２とを連通するようにしてもよい。

さらに、減衰バルブ４ｂ，８ｂは、図示するところでは、固定オリフィスとされているが、逆止弁４ｃ，８ｃとしても機能するリーフバルブとされても良いし、流路面積を可変とする可変絞り等とされてもよい。

そして、シリンダ１の外方には、シリンダ１を覆う外筒９が設けられており、この外筒９とシリンダ１との間の環状隙間でリザーバＲが形成されるとともに、外筒９およびシリンダ１の上端は、ロッド３を摺動自在に軸支するヘッド部材１０によって閉塞され、シリンダ１および外筒９の上端が密閉されている。すなわち、この緩衝器Ｄでは、リザーバＲがシリンダ１の外周側に形成される複筒型の緩衝器として構成されている。

さらに、外筒９およびシリンダ１の下端は、ボトム部材１１によって閉塞され、シリンダ１および外筒９の下端が密閉されている。

リザーバＲ内には、作動油が充填されるとともに、作動油の油面を境に図１中上方に気体Ｇが充填されており、リザーバＲは、緩衝器Ｄの収縮時に、シリンダ１内で過不足となるロッド３のシリンダ１内へ進退する体積分の作動油をシリンダ１に供給或いはシリンダ１から吸収するようになっている。

そして、このリザーバＲの作動油の油面より下方側から延びてヘッド部材１０を通過してロッド室Ｒ１へ連通される通路７ａが設けられ、この通路７ａの途中には、リザーバＲからピストン室Ｒ２へ向かう流れをのみを許容する逆止弁７ｂが設けられ、これら通路７ａおよび逆止弁７ｂによってロッド室側吸込流路７が形成されている。さらに、通路７ａはパイプ材等を利用して、リザーバＲ内に設置するようにしてもよい。

また、ヘッド部材１０は、ロッド３を軸支できるよう環状とされており、内周側にロッド３の外周に摺接するとともにロッド３の外周をシールするシール部材１２を備え、シリンダ１内からの作動油の漏れを防止している。

他方、ボトム部材１１には、上記ピストン室Ｒ２とリザーバＲとを連通するポート５ａ，６ａが設けられており、このポート５ａの途中には、ポート５ａを通過する作動油の流れに与える抵抗を与える減衰バルブ５ｂと、ピストン室Ｒ２からリザーバＲへ向かう流れのみを許容する逆止弁５ｃとが設けられており、他方のポート６ａの途中には、ポート６ａを通過する作動油の流れに抵抗を与える減衰バルブ６ｂと、リザーバ室Ｒからピストン室Ｒ２へ向かう流れのみを許容する逆止弁６ｃとが設けられている。そして、この実施の形態の場合、ポート５ａ、減衰バルブ５ｂおよび逆止弁５ｃとで圧側減衰流路５を形成しており、ポート６ａ、減衰バルブ６ｂおよび逆止弁６ｃとでピストン室側吸込流路６を形成しており、このように、圧側減衰流路５およびピストン室側吸込流路６はボトム部材１１に設けられている。

この圧側減衰流路５は、緩衝器Ｄの収縮行程時において、圧縮されるピストン室Ｒ２からリザーバＲへ作動油の移動を許容するとともに、この作動油の通過に抵抗を与えて所定の圧力損失を生じせしめてピストン室Ｒ２内を増圧させて、圧側の減衰力を発生させる減衰力発生要素として機能する。

また、ピストン室側吸込流路６にあっては、緩衝器Ｄの伸長行程時において、リザーバＲから拡大されるピストン室Ｒ２へ作動油の移動が許容され、この作動油の通過に減衰バルブ６ｂで抵抗を与えてロッド室Ｒ１内とピストン室Ｒ２内の圧力により大きな差を生じせしることができるようになっている。なお、減衰バルブ６ｂを省略して伸長行程時においてはピストン室Ｒ２の圧力をリザーバＲの圧力と同圧とするようにしても良い。

また、ポート５ａ，６ａは、本実施の形態ではボトム部材１１に設けられているが、ボトム部材１１を迂回してリザーバＲとピストン室Ｒ２とを連通するようにしてもよい。

さらに、減衰バルブ５ｂ，６ｂは、図示するところでは、固定オリフィスとされているが、減衰バルブ４ａ，８ａと同様に、逆止弁５ｃ，６ｃとしても機能するリーフバルブとされても良いし、流路面積を可変とする可変絞り等とされてもよい。なお、圧側減衰流路５は、緩衝器Ｄの収縮行程時において圧縮されるピストン室Ｒ２からリザーバＲへ作動油の移動を許容するとともに、この作動油の通過に抵抗を与えて所定の圧力損失を生じせしめてピストン室Ｒ２内を増圧させて、圧側の減衰力を発生させる減衰力発生要素として機能するものであるので、逆止弁５ｃを省略することも可能である。

以上のように構成された緩衝器Ｄでは、シリンダ１に対しロッド３が図１中上方に変位する伸長行程にあっては、ロッド室Ｒ１が圧縮されてピストン室Ｒ２が拡大されるので、作動油は、ロッド室Ｒ１からピストン室Ｒ２へ伸側減衰流路４を介して移動するとともに、シリンダ１から退出するロッド３の体積分の作動油がリザーバＲからピストン室側吸込流路６を介してピストン室Ｒ２へ供給される。

このとき、伸側減衰流路４は通過する作動油の流れに抵抗を与えるので所定の圧力損失が生じて、ロッド室Ｒ１が増圧されて、ロッド室Ｒ１とピストン室Ｒ２との間に大きな差圧が生じ、伸側の減衰力が発生される。なお、ピストン室側吸込流路６の途中にも減衰バルブ６ｂを設けているので、当該減衰バルブ６ｂが無いものに比較して伸長行程時の減衰力を大きくすることができる。

他方、シリンダ１に対しロッド３が図１中下方に変位する収縮行程にあっては、ピストン室Ｒ２が圧縮されてロッド室Ｒ１が拡大される。ここで、この緩衝器Ｄにあっては、圧縮されるピストン室Ｒ２からロッド３が下方へ変位することによって減少する容積分の作動油がリザーバＲへ圧側減衰流路５を介して移動するとともに、上記した第二圧側減衰流路８を介してロッド室Ｒ１へ移動する。また、この緩衝器Ｄにあっては、リザーバＲからロッド室Ｒ１へ向かう流れをのみを許容するロッド室側吸込流路７を備えているので、ロッド３が下方へ変位してシリンダ１内で不足する体積分の作動油は、このロッド室側吸込流路７を介してリザーバＲからロッド室Ｒ１へ供給される。

そして、圧側減衰流路５、第二圧側減衰流路８は通過する作動油の流れに抵抗を与えるので圧力損失が生じ、さらには、ロッド室Ｒ１にはリザーバＲから作動油が供給されるため、緩衝器Ｄにあっては、収縮行程時には、ロッド室およびピストン室の両方が圧縮される従来緩衝器とは異なり、ピストン室Ｒ２が増圧され、圧側の減衰力が発生されることになる。

したがって、この緩衝器Ｄは、収縮行程時において、ピストン室Ｒ２のみを圧縮し増圧させて圧側の減衰力を発生することになるので、ロッド室Ｒ１とピストン室Ｒ２との圧力差を大きくすることができるとともに、従来緩衝器に比較して圧縮液体量が少なくなるので、シリンダ径を大きくすることができない複筒形式を採用する緩衝器であっても、応答性良く圧側の減衰力を発生させることができる。

また、緩衝器Ｄに応答性良く圧側の減衰力を発生させるのに、リザーバＲを加圧してシリンダ１内のロッド室Ｒ１およびピストン室Ｒ２内の圧力、つまり、シリンダ内圧力を高めておく必要が無いので、シール部材１２をシリンダ内圧力で強くロッド３側に圧迫してロッド３の移動を妨げてしまう不具合を生じることもない。

さらに、収縮行程時には、減圧されるロッド室Ｒ１は、リザーバＲからロッド室側吸込流路７を通じて作動油を吸込むことになるため、ロッド室Ｒ１が過剰に減圧されてエアレーションを生じて緩衝器の減衰力発生の応答性を悪化させてしまうこともなく、キャビテーションやエロージョンといった好ましくない現象を引起すこともない。

すなわち、この緩衝器Ｄでは、従来緩衝器において生じる不具合を回避しつつ、収縮行程時において応答性良く圧側の減衰力を発生させることができ、緩衝器Ｄの実用性および信頼性が向上することになる。

なお、第二圧側減衰流路８を設置しない場合には、ピストン室Ｒ２からはその容積減少に見合う作動油の全てが圧側減衰流路５を介してリザーバＲへ排出されてピストン室Ｒ２が増圧されるとともに、ロッド室Ｒ１にはその容積拡大に見合う作動油がリザーバＲから供給されることになるので、上記と同様に、ロッド室Ｒ１が減圧されるとともに、ピストン室Ｒ２が増圧され、圧側の減衰力が発生されることになる。

以上では緩衝器Ｄを概念的に説明したが、以下、具体的な一構成例の緩衝器Ｄ’を説明する。

図２および図３に示すように、具体的な構成の緩衝器Ｄ’は、基本的には、上記した概念的な緩衝器と同様に、シリンダ１と、シリンダ１内に摺動自在に挿入されてシリンダ１内にロッド室Ｒ１とピストン室Ｒ２とに区画するピストン２と、シリンダ１内に移動自在に挿入されて一端がピストン２に連結されるロッド３と、リザーバＲと、ロッド室Ｒ１からピストン室Ｒ２へ向かう流れを許容するとともに通過する液体の流れに抵抗を与える伸側減衰流路４と、ピストン室Ｒ２からリザーバＲへ向かう流れを許容するとともに通過する液体の流れに抵抗を与える圧側減衰流路５と、リザーバＲからピストン室Ｒ２へ向かう流れをのみを許容するピストン室側吸込流路６と、リザーバＲからロッド室Ｒ１へ向かう流れをのみを許容するロッド室側吸込流路７とを備えて構成されている。なお、上述の原理的な緩衝器Ｄと同様の部材については、具体的な緩衝器Ｄ’の説明にあっても、同じ符号を付して説明する。

そして、この具体的な緩衝器Ｄ’では、ピストン２は、ロッド室Ｒ１とピストン室Ｒ２とを連通するポート４ａ，８ａが設けられており、ピストン２の図２中下端にはポート４ａの出口端を開閉して通過する作動油の流れに与える抵抗を与えるとともにロッド室Ｒ１からピストン室Ｒ２へ向かう流れのみを許容するリーフバルブ１３が積層されてロッド３に固定されるとともに、ピストン２の図２中上端にはポート８ａの出口端を開閉して通過する作動油の流れに与える抵抗を与えるとともにピストンＲ２からロッド室Ｒ１へ向かう流れのみを許容するリーフバルブ１４が積層されてロッド３に固定されている。

したがって、この具体的な緩衝器Ｄ’の場合、伸側減衰流路４は、上記ポート４ａとリーフバルブ１３とを備えて構成されており、また、原理的な緩衝器Ｄと同様に、第二圧側減衰流路８では、ポート８ａを作動油が通過する際にリーフバルブ１４で抵抗を与えるようになっている。

さらに、この緩衝器Ｄ’では、シリンダ１の外側に配置されてシリンダ１との間にロッド室側吸込流路７の一部をなす環状隙間７１を形成するパイプ１５が設けられており、環状隙間７１の図２中下端はリザーバＲに接続されている。また、このパイプ１５より外周側に外筒９が配置され、リザーバＲがパイプ１５と外筒９との間の環状隙間で形成されている。

そして、緩衝器Ｄ’の収縮行程において容積拡大されるロッド室Ｒ１がリザーバＲから作動油を吸込む際に、ロッド室側吸込流路７を通過する作動油の流速があまりに低くなると、作動油を吸込み難くなるため、上記環状隙間７１は上記吸込時における環状隙間７１を通過する作動油の流速を一定以上にするべくその断面積が調節されている。

また、シリンダ１のロッド側端となる図２中上端とパイプ１５のロッド側端となる図２中上端には、筒状のプラグ１６が嵌合されている。

このプラグ１６は、筒状とされて、シリンダ１の上端内周に嵌合する小径部１６ａと、小径部１６ａに連なって小径部１６ａより大径に設定されるとともパイプ１５の上端内周に嵌合する中間部１６ｂと、中間部１６ｂに連なって中間部１６ｂより大径に設定される大径部１６ｃと、内周の上方の大内径部１６ｄと下方の小内径部１６ｅとの境に設けた段部１６ｆと、前述の小径部１６ａと中間部１６ｂの境から開口して段部１６ｆに通じる通路１６ｇとを備えて構成されており、内周側にはロッド３が挿通されるようになっている。

また、プラグ１６をシリンダ１およびパイプ１５に嵌合すると、環状隙間７１の上端が通路１６ｇを介してロッド室Ｒ１へ通じるようになっており、環状隙間７１と通路１６ｇとでロッド室側吸込流路７における通路７ａを形成している。そして、小径部１６ａの外周とシリンダ１との間に介装されるシールリング１７によって環状隙間７１の上端が通路１６ｇを介さずに直接ロッド室Ｒ１へ連通されてしまうことが阻止され、また、中間部１６ｂとパイプ１５との間に介装されるシールリング１８とによって、環状隙間７１の上端がリザーバＲに連通されることを阻止している。

さらに、このプラグ１６の上端内周には、外筒９のロッド側端となる図２中上端に嵌合するとともにロッド３を軸支するロッドガイド１９が嵌合されている。このロッドガイド１９は、環状に形成されており、プラグ１６の上端内周に嵌合するソケット部１９ａを備えるとともに、内周側にロッド３の外周に摺接する筒状のベアリング２９を保持し、上端に積層されるシール部材２０とともに外筒９に固定されている。なお、この実施の形態の場合、外筒９の上端に外周に螺子部を備えた筒状の螺子部材２１を結合し、当該螺子部材２１に螺合するキャップ２２を捩じ込むことで、ロッドガイド１９およびシール部材２０を外筒９に固定するようにしており、ロッドガイド１９は直接的には螺子部材２１に嵌合されるようになっているが、このようにロッドガイド１９を外筒９に嵌合することには、螺子部材２１のように外筒９に結合される部材を介して間接的に嵌合することをも含む概念である。ちなみに、このようにキャップ２２の螺子部材２１への締め込みによってロッドガイド１９を外筒９に固定する場合には、緩衝器Ｄ’の解体が可能であるのでメンテナンスやリーフバルブ１３，１４の撓み剛性の変更等の調整が可能となる利点があるが、螺子部材２１やキャップ２２を省略し、外筒９に直接ロッドガイド１９を嵌合してシール部材２０を積層し、外筒９の開口端を内周側に加締めることによって、これらを外筒９に固定するようにしても良いことは当然である。

また、シール部材２０は、環状プレート２０ａと、環状プレート２０ａの内周に設けられてロッド３の外周に摺接する内周シール２０ｂと、環状プレート２０ａの外周に設けられて螺子部材２１の内周に密着する外周シール２０ｃと、環状プレート２０ａの図２中下端に設けられてロッドガイド１９の上端に当接する環状のチェックシール２０ｄとを備えて構成されており、チェックシール２０ｄは、ロッド室Ｒ１からベアリング２９とロッド３との間を通過してロッドガイド１９の図２中上方の空間に溜まった作動油を開弁してリザーバＲへ逃がして当該空間への蓄圧を防止する一方、リザーバＲからロッド室Ｒ１への気体Ｇの逆流を阻止するようになっている。

戻って、ロッドガイド１９の下端のプラグ１６の内周に嵌合するソケット部１９ａの軸方向長さとなる図２中上下長さは、プラグ１６の内周の大内径部１６ｄにおける軸方向長さとなる図２中上下長さより短く設定されており、上記ソケット部１９ａの図２中下端とプラグ１６の段部１６ｆとの間には隙間が生じるようになっている。なお、ソケット部１９ａの外周とプラグ１６の大内径部１６ｄとの間にはシールリング３０が介装されており、ロッドガイド１９とプラグ１６との間を介してのロッド室Ｒ１とリザーバＲとの連通が阻止されている。

そして、段部１６ｆには、プレート状の環状弁体２３ａが積層され、当該環状弁体２３ａとソケット部１９ａの図２中下端との間にはバネ２３ｂが介装され、これら環状弁体２３ａおよびバネ２３ｂとで通路１６ｆの出口端に逆止弁２３が形成されている。

この逆止弁２３は、緩衝器Ｄ’の収縮行程時においてロッド室Ｒ１内の圧力が容積拡大によってリザーバＲ内の圧力より低圧となると、環状弁体２３ａが段部１６ｆから離座して通路１６ｇを開放することによってリザーバＲからロッド室Ｒ１へ作動油が供給され、反対に、緩衝器Ｄ’が伸長行程にある場合にはロッド室Ｒ１内の圧力が高いので、環状弁体２３ａが段部１６ｆに着座する状態となって通路１６ｇを閉塞しロッド室側吸込流路７を介してロッド室Ｒ１からリザーバＲへ作動油が移動することを阻止するようになっている。

すなわち、この具体的な緩衝器Ｄ’では、原理的な緩衝器Ｄにおけるヘッド部材１０は、プラグ１６、ロッドガイド１９およびシール部材２０によって構成されることになる。

転じて、シリンダ１の図２中下端とパイプ１５の下端は、バルブディスク２４が嵌合されており、このバルブディスク２４は、有頂筒状とされており、シリンダ１の図２中下端に嵌合する小径部２４ａと、小径部２４ａに連なって小径部２４ａより大径とされてパイプ１５の図２中下端に嵌合する中間部２４ｂと、中間部２４ｂに連なって中間部２４ｂより大径の大径部２４ｃと、大径部２４ｃから中間部２４ｂにかけて設けられて内外を連通する切欠２４ｄと、上記ピストン室Ｒ２とリザーバＲとを連通するポート５ａ，６ａとを備えて構成されており、有底筒状に形成される外筒９の下端に載置され、上記したキャップ２２の螺子部材２１への捩じ込みによってシリンダ１を通じてプラグ１６、ロッドガイド１９およびシール部材２０とともに外筒９に固定される。なお、シリンダ１はプラグ１６とバルブディスク２４とで挟持されて軸方向の荷重を受けるようになっているが、プラグ１６をシリンダ１のロッド側端に嵌合した状態でプラグ１６とパイプ１５のロッド側端との間に軸方向隙間が形成されて、シリンダ１をプラグ１６とバルブディスク２４で挟み込んでもパイプ１５は上記隙間による遊びで軸方向の荷重が作用しないようになっている。

したがって、パイプ１５とシリンダ１に寸法誤差があっても、外筒９にシリンダ１およびパイプ１５を組付けた際に、シリンダ１に軸方向の荷重を作用させるようにしているので、シリンダ１が遊んでしまってガタつきを生じることが無く、緩衝器Ｄ’の機能が損なわれる不安が無い。さらに、このようにパイプ１５に軸方向の遊びを持たせることにより、シリンダ１とパイプ１５、これらを挟持するプラグ１６およびバルブディスク２４について、高い寸法精度が求められることがないので、緩衝器Ｄ’の製造コストも低減されることになる。

そして、このように、バルブディスク２４をシリンダ１とパイプ１５の下端に嵌合すると、環状隙間７１の下端は、切欠２４ｄを介してリザーバＲへの連通が確保され、また、リザーバＲは、この切欠２４ｄおよびポート５ａ，６ａを介してピストン室Ｒ２へ連通される。

また、バルブディスク２４の図２中下端にはポート５ａの出口端を開閉して通過する作動油の流れに与える抵抗を与えるとともにピストン室Ｒ２からリザーバＲへ向かう流れのみを許容するリーフバルブ２５が積層固定されるとともに、バルブディスク２４の図２中上端にはポート６ａの出口端を開閉して通過する作動油の流れに与える抵抗を与えるとともにリザーバＲからピストンＲ２へ向かう流れのみを許容するリーフバルブ２６が積層固定されている。なお、この実施の形態にあっては、緩衝器Ｄ’の伸長行程時の減衰力を大きくするべく、減衰バルブとして機能するリーフバルブ２６を設けてポート６ａを開閉しているが、これを単に逆止弁としてもよい。

したがって、この具体的な緩衝器Ｄ’の場合、圧側減衰流路５は、上記ポート５ａとリーフバルブ２５とを備えて構成されており、また、ピストン室側吸込流路６を作動油が通過する際にはリーフバルブ２６で抵抗を与えるようになっている。

このように緩衝器Ｄ’では、パイプ１５とプラグ１６を設けるだけで複筒型緩衝器のシリンダ１の外周側にロッド室側吸込流路７を設置することが可能となり、既存の複筒型緩衝器の構造に甚大な設計変更を加えることなくその構成を実現できるという利点がある。

さらに、パイプ１５を設けることによって外筒９内であってシリンダ１の外周側にロッド室側吸込流路７を設置することができるので、緩衝器Ｄ’の外径が従来緩衝器に比較して大径となってしまうことも無く、緩衝器Ｄ’の適用箇所への搭載性を損なうこともない。

また、ロッド室側吸込流路７に設けるべき逆止弁２３も、プラグ１６の段部１６ｆと、当該段部１６ｆに離着座する環状弁体２３ａと、環状弁体２３ａとロッドガイド１９との間に介装されるバネ２３ｂとで構成されるので、既存の複筒型緩衝器への部品の追加によりこれらをスペースを取らず簡単に設置することができ、既存の複筒型緩衝器の構造に甚大な設計変更を加えることがないので、この点でも緩衝器Ｄ’の構成を実現できるという利点がある。

さて、上述のように構成された、この具体的な緩衝器Ｄ’にあっても、原理的な緩衝器Ｄと同様の作動を呈することになるので、収縮行程時において、ピストン室Ｒ２のみを圧縮し増圧させて圧側の減衰力を発生することになり、ロッド室Ｒ１とピストン室Ｒ２との圧力差を大きくすることができるとともに、従来緩衝器に比較して圧縮液体量が少なくなって、シリンダ径を大きくすることができない複筒形式を採用する緩衝器であっても、応答性良く圧側の減衰力を発生させることができる。

また、緩衝器Ｄ’に応答性良く圧側の減衰力を発生させるのに、リザーバＲを加圧してシリンダ１内のロッド室Ｒ１およびピストン室Ｒ２内の圧力、つまり、シリンダ内圧力を高めておく必要が無いので、シール部材２０における内周シール２０ｂをシリンダ内圧力で強くロッド３側に圧迫してロッド３の移動を妨げてしまう不具合を生じることもない。

さらに、収縮行程時には、容積拡大されるロッド室Ｒ１は、リザーバＲからロッド室側吸込流路７を通じて作動油を吸込むことになるため、ロッド室Ｒ１が過剰に減圧されてエアレーションを生じて緩衝器の減衰力発生の応答性を悪化させてしまうこともなく、キャビテーションやエロージョンといった好ましくない現象を引起すこともない。

すなわち、この緩衝器Ｄ’では、従来緩衝器において生じる不具合を回避しつつ、収縮行程時において応答性良く圧側の減衰力を発生させることができ、緩衝器Ｄの実用性および信頼性が向上することになる。

またさらに、上述したところでは、緩衝器Ｄ，Ｄ’を複筒型の緩衝器として説明しているが、モノチューブの緩衝器に本発明を具現化することも可能であり、作用効果を損なうこともない。

以上で、本発明の実施の形態についての説明を終えるが、本発明の範囲は図示されまたは説明された詳細そのものには限定されないことは勿論である。

本発明の緩衝器を原理的に示した図である。本発明の緩衝器の具体的な一構成例における縦断面図である。本発明の緩衝器の具体的な一構成例における一部拡大縦断面図である。

符号の説明

１シリンダ
２ピストン
３ロッド
４伸側減衰流路
４ａ，５ａ，６ａ，８ａポート
４ｂ，５ｂ，６ｂ，８ｂ減衰バルブ
４ｃ，５ｃ，６ｃ，７ｂ，８ｃ，２３逆止弁
５圧側減衰流路
６ピストン室側吸込流路
７ロッド室側吸込流路
７ａ，１６ｇ通路
８第二圧側減衰流路
９外筒
１０ヘッド部材
１１ボトム部材
１２，２０シール部材
１３，１４，２５，２６リーフバルブ
１５パイプ
１６プラグ
１６ａ，２４ａ小径部
１６ｂ，２４ｂ中間部
１６ｃ、２４ｃ大径部
１６ｄ大内径部
１６ｅ小内径部
１６ｆ段部
１７，１８，３０シールリング
１９ロッドガイド
１９ａソケット部
２０ａ環状プレート
２０ｂ内周シール
２０ｃ外周シール
２０ｄチェックシール
２１螺子部材
２２キャップ
２３ａ環状弁体
２３ｂバネ
２４ｄ切欠
２９ベアリング
７１環状通路
Ｄ，Ｄ’ 緩衝器
Ｇ気体
Ｒリザーバ
Ｒ１ロッド室
Ｒ２ピストン室

Claims

シリンダと、シリンダの上端を閉塞するヘッド部材と、シリンダ内に摺動自在に挿入されてシリンダ内にロッド室とピストン室とに区画するピストンと、ヘッド部材に軸支されながらシリンダ内に移動自在に挿入されて一端がピストンに連結されるロッドと、シリンダの外側に設けられてそれぞれ下方に作動油を上方に気体を封入したリザーバとを備えた緩衝器において、ロッド室からピストン室へ向かう流れを許容するとともに通過する作動油の流れに抵抗を与える伸側減衰流路と、ピストン室からリザーバへ向かう流れを許容するとともに通過する作動油の流れに抵抗を与える圧側減衰流路と、リザーバからピストン室へ向かう流れのみを許容するピストン室側吸込流路と、リザーバの作動油下方からヘッド部材内を通過してロッド室に連通するロッド室側吸込流路と、ロッド室側吸込流路の途中であってヘッド部材内に組み込まれてリザーバからロッド室へのみ作動油の流れを許容する逆止弁とを備えたことを特徴とする緩衝器。
シリンダの外周側に配置されてシリンダとの間にロッド室側吸込流路を形成するパイプと、パイプの外周側に配置されてパイプとの間にリザーバを形成する外筒とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の緩衝器。
シリンダのロッド側端とパイプのロッド側端に嵌合されるとともにシリンダとパイプとの間の環状隙間をロッド室へ連通する通路を備えた筒状のプラグと、プラグと外筒のロッド側端とに嵌合するとともにロッドを軸支するヘッド部材とを設け、プラグをシリンダのロッド側端に嵌合した状態でプラグとパイプのロッド側端との間に軸方向隙間が形成されることを特徴とする請求項２に記載の緩衝器。
プラグにおける通路の出口端に配置されてリザーバからロッド室側へ向かう流れのみを許容する逆止弁を設け、当該逆止弁は、プラグの内周側に設けられて通路の出口端が形成される段部と、当該段部に離着座することが可能な環状弁体と、環状弁体とヘッド部材との間に介装されるバネとを備えてなることを特徴とする請求項３に記載の緩衝器。
ピストン室からロッド室へ向かう流れを許容するとともに通過する作動油の流れに抵抗を与える第二圧側減衰流路を設けたことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の緩衝器。