JP5812650B2 - 減衰力調整式緩衝器 - Google Patents

Description

本発明は、減衰力特性を調整可能とした減衰力調整式緩衝器に関するものである。

例えば自動車等の車両のサスペンション装置に装着される筒型の緩衝器は、一般的に作動油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挿入し、ピストンロッドのストロークに対して、シリンダ内のピストンの摺動によって生じる作動液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して減衰力を発生させる。そして、可変オリフィス等を用いて減衰力発生機構の流通抵抗を変化させることにより減衰力特性を調整可能とした減衰力調整式緩衝器が公知である。

減衰力調整式緩衝器として、例えば特許文献１に記載されているように、シリンダの底部のベースバルブに設けられてリザーバからシリンダの底部側の室への作動液の流通を許容する逆止弁と、ピストン部に設けられてシリンダの底部側の室からピストンロッド側の室への作動液の流通を許容する逆止弁と、シリンダの外部に設けられてシリンダのピストンロッド側の室とリザーバとを連通する減衰通路とを備え、この減衰通路に作動液の流れを制御し、減衰力を調整可能とした減衰力調整機構を設けた構造のものがある。

この構造では、ピストンロッドの伸縮行程共にシリンダのピストンロッド側の室から減衰通路を通ってリザーバへ作動液が流れ、減衰力調整機構によって減衰力が発生する。このように、ピストンロッドの伸縮ストロークに対して、減衰通路に常時一方向の作動液の流れが生じるので、ピストンロッドの伸び及び縮み行程共に１つの減衰力調整機構によって減衰力を発生させてその減衰力特性を調整することができる。

特開２００９−２８１５８４号公報

上記特許文献１に記載されたもののように、減衰通路に生じる一方向の作動液の流れに対して１つの減衰力調整機構によって減衰力を発生させるようにした減衰力調整式緩衝器では、次のような問題がある。１つの減衰力調整機構によって伸び側及び縮み側の減衰力特性を調整するため、一方の減衰力特性が他方の減衰力特性に影響するので、減衰力特性の調整範囲に制約があり、所望の減衰力特性を得にくい。

本発明は、伸び側及び縮み側共通の減衰力調整機構を用いつつ所望の減衰力特性が得られるようにした減衰力調整式緩衝器を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明に係る減衰力調整式緩衝器は、作動液が封入されたシリンダと、作動液及びガスが封入されたリザーバと、前記シリンダ内に摺動可能に嵌装されて該シリンダ内を第１室と第２室とに画成するピストンと、一端部が前記ピストンに連結され、他端部が前記第１室を通って外部へ延出されたピストンロッドと、前記第２室と前記リザーバとを画成するベースバルブと、前記ピストンに設けられて前記第２室側から前記第１室側への作動液の流通を許容する第１逆止弁と、前記ベースバルブに設けられて前記リザーバ側から前記第２室側への作動液の流通を許容する第２逆止弁と、前記第１室と前記リザーバとを接続する通路と、該通路の作動液の流れを制御して減衰力が低いソフトから減衰力が高いハードな特性に外部から減衰力を調整可能な減衰力調整機構とを備え、
前記第１及び第２逆止弁の少なくとも一方に対して、並列にオリフィス通路を設け、該オリフィス通路にはサブ逆止弁を設け、該サブ逆止弁は、前記オリフィス通路が並列に設けられた逆止弁に対して、より低い圧力で開弁して同じ方向の作動液の流れを許容する構成とし、前記減衰力調整機構はパイロット型制御弁であり、前記第１及び第２逆止弁の開弁時のピストン速度は、前記パイロット型制御弁の開弁時のピストン速度より低速であり、前記減衰力調整機構は前記ピストンロッドの伸び側及び縮み側で共通のものを用い、伸び側及び縮み側の少なくとも一側の減衰力特性のピストン速度低速域のソフト側減衰力を下げると共に、ハード側の減衰力の低下を抑えることを特徴とする。

本発明によれば、伸び側及び縮み側共通の減衰力調整機構を用いつつ、所望の減衰力特性を得ることが可能になる。

本発明の第１実施形態に係る減衰力調整式緩衝器の縦断面図である。 図１の減衰力調整式緩衝器のピストン部を拡大して示す縦断面図である。 図２に示すピストン部の逆止弁の開閉状態を示す拡大縦断面図である。 図１の減衰力調整式緩衝器の逆止弁を構成するディスクの平面図である。 図１の減衰力調整式緩衝器の減衰力特性を示すグラフ図である。 本発明の第２実施形態に係る減衰力調整式緩衝器のピストン部を拡大して示す縦断面図である。 図６に示すピストン部の逆止弁の開閉状態を示す拡大縦断面図である。 図６に示すピストン部の逆止弁を構成するディスクの平面図である。 本発明の第３実施形態に係る減衰力調整式緩衝器のベースバルブ部を拡大して示す縦断面図である。 図９に示すベースバルブ部の逆止弁の開閉状態を示す拡大縦断面図である。 図９に示すベースバルブ部の逆止弁を構成するディスクの平面図である。 車両用の減衰力調整式緩衝器の減衰力特性を示すグラフ図である。

以下で説明する実施の形態は、上述の発明が解決しようとする課題の欄や発明の効果の欄に記載した内容に止まる事無くその他にもいろいろな課題を解決し、効果を呈している。以下の実施の形態が解決する課題の主なものを、上述の欄に記載した内容をも含め、次に列挙する。

〔減衰力特性と車両挙動〕
図１２を用いて、車両に求められる緩衝器の減衰力特性と車両挙動の関係を説明する。図１２は、緩衝器の縮み側のピストン速度に対する減衰力特性を示すものである。昨今、車両挙動に対して求められていることをピストン速度の領域毎に説明する。図１２を参照して、ピストン速度低速域では、減衰力をＦ１以下にすることで、車両動き出し時の滑らかさ、言い換えるとストローク感を向上することができる。またピストン速度中速域では、減衰力をＦ２以上にすることで、車両にいわゆるブルブル感を与えるような振動を抑制することができる。さらに、ピストン速度高速域では、減衰力をＦ３以下にすることで、突起入力時の突き上げを低減することができる。これらＦ１〜Ｆ３を何れも満足することで良好な乗り心地が得られると考えられる。

良好な乗り心地を得るため、Ｆ１〜Ｆ３を何れも満足するように、減衰力調整機構やピストンのオリフィス面積やそれらに設けられるディスクバルブの開度をチューニングする。ここでは、説明のため、減衰力調整機構に設けられるオリフィス、ディスクバルブを含めて減衰力調整機構Ａと称し、ピストンに設けられるオリフィス、ディスクバルブを含めてピストンＢと称する。

例えば、図１２に示すようなピストンＢの減衰力特性にすると、減衰力調整機構ＡとピストンＢのそれぞれが負担する減衰力値を加えたトータル減衰力Ａ＋Ｂが、Ｆ２、Ｆ３は満足するものの、Ｆ１を上回ってしまい、ストローク感が悪化する。そこで、ピストンＢのオリフィス面積を大きくするなどしてピストンＢの減衰力特性を下げると、Ｆ１は満足するものの、Ｆ２以上の減衰力を満足することができずに車体にブルブル感を与えてしまうという課題が生じる。

〔伸び側及び縮み側共通の減衰力調整機構〕
図１に示されるように、外筒の側壁に減衰力調整機構を備える緩衝器において、車両への取付け性を向上させるため、減衰力調整機構は伸び側、縮み側共通のものを用いることが要求されている。しかし、減衰力調整機構の特性を変化させずに、縮み側のソフト減衰力を図５に示すＡ点に調整すると、破線で示す特性となり、伸び側のハード減衰力が低下してしまうという課題が生じる。

以下、本発明に係る各実施形態について図面を参照して説明する。
本発明の第１実施形態について、図１乃至図５を参照して説明する。
図１に示すように、本実施形態に係る緩衝器１は、筒型の減衰力調整式緩衝器であって、シリンダ２の外側に外筒３を設けた複筒構造で、シリンダ２と外筒３との間に環状のリザーバ４が形成されている。シリンダ２内には、ピストン５が摺動可能に嵌装されており、このピストン５によってシリンダ２内がシリンダ上室２Ａ（第１室）とシリンダ下室２Ｂ（第２室）との２室に画成されている。ピストン５には、ピストンロッド６の一端がナット７によって連結されており、ピストンロッド６の他端側は、シリンダ上室２Ａを通り、シリンダ２及び外筒３の上端部に装着されたロッドガイド８およびオイルシール９に挿通されて、シリンダ２の外部へ延出されている。シリンダ２の下端部には、シリンダ下室２Ｂとリザーバ４とを区画するベースバルブ１０が設けられている。

ピストン５には、シリンダ上下室２Ａ、２Ｂ間を連通させる通路１１、１２が設けられている。そして、通路１２には、シリンダ下室２Ｂ側からシリンダ上室２Ａ側への流体の流通を許容する逆止弁１３が設けられ、また、通路１１には、シリンダ上室２Ａ側の流体の圧力が所定圧力に達したとき開弁して、これをシリンダ下室２Ｂ側へリリーフするディスクバルブ１４が設けられている。

ベースバルブ１０には、シリンダ下室２Ｂとリザーバ４とを連通させる通路１５、１６が設けられている。そして、通路１５には、リザーバ４側からシリンダ下室２Ｂ側への流体の流通を許容する第２逆止弁を構成する逆止弁１７が設けられ、また、通路１６には、シリンダ下室２Ｂ側の流体の圧力が所定圧力に達したとき開弁して、これをリザーバ４側へリリーフするディスクバルブ１８が設けられている。作動流体として、シリンダ２内には、作動液が封入され、リザーバ４内には作動液及びガスが封入されている。

シリンダ２には、上下両端部にシール部材１９を介してセパレータチューブ２０が外嵌されており、シリンダ２とセパレータチューブ２０との間に環状通路２１が形成されている。環状通路２１は、シリンダ２の上部の側壁に設けられた通路２２によってシリンダ上室２Ａに連通されている。セパレータチューブ２０の側壁の下部には、接続口２３が設けられている。外筒３の側壁には、接続口２３よりも大径の流入口２４が接続口２３と略同心に開口されている。そして、外筒３の側壁には、接続口２３及び流入口２４に接続される減衰力調整機構２５が取付けられている。

減衰力調整機構２５は、外筒の流入口２４に取付けられた円筒状のケース２６内に、パイロット型（背圧型）の圧力制御弁であるメインバルブ２７及びメインバルブ２７の開弁圧力を制御するソレノイド駆動の圧力制御弁であるパイロットバルブ２８が設けられ、更に、パイロットバルブ２８の下流側に、フェイル時に作動するフェイルバルブ２９が設けられている。そして、接続口２３に接続する減衰力調整機構２５への入口通路としての連結管３０から作動液を導入し、メインバルブ２７、パイロットバルブ２８及びフェイルバルブ２９を通してケース２６で囲まれた室２６Ａへ流通させる。室２６Ａ内の作動液は、連結管３０に形成された通路３０Ａ、ケース２６の端部の通路３１及び外筒３の流入口２４を通してリザーバ４へ流入する。

このとき、メインバルブ２７の開弁前には、パイロットバルブ２８によって作動液の流れを制御して減衰力を発生し、メインバルブ２７の開弁時には、主にメインバルブ２７によって減衰力を発生する。また、パイロットバルブ２８の上流側の作動液の一部をメインバルブ２７の背部の背圧室３２に導入し、その内圧をメインバルブ２７の閉弁方向に作用させる。リード線４１を介してソレノイド４０に通電する電流によってパイロットバルブ２７の制御圧力を調整することにより、減衰力を調整することができ、その結果、背圧室の内圧が変化してメインバルブ２７の開弁圧力及び開度を調整することができる。また、フェイルバルブ２９は、ソレノイド４０が失陥したとき閉弁し、常時開となったパイロットバルブ２８の代りに作動液の流れを制限することにより、減衰力の過度の低下を防止して適度な減衰力を維持するようになっている。

次に、ピストン５の逆止弁１３について図２乃至図４を参照して更に詳細に説明する。
図２に示すように、ピストン５の上端部には、ピストンロッド６の先端の小径部６Ａが挿入される開口部５Ａの周囲に円筒状の案内部４２が突出している。ピストン５の上端部には、案内部４２の周囲に、案内部４２よりも突出高さが小さい環状の内側シート部４３が突出し、また、ピストン５の外周部付近に内側シート部４３とほぼ同じ突出高さの環状の外側シート部４４が突出している。そして、ピストン５に設けられた通路１１の上端部が外側シート部の外周側に開口し、通路１２の上端部が内側シート部４３と外側シート部４４との間に開口している。

逆止弁１３は、図４（Ａ）に示すサブ逆止弁を構成するサブ逆止弁ディスク４５と、図４（Ｂ）に示すシートディスク４６と、図４（Ｃ）に示す切欠ディスク４７と、図４（Ｄ）に示す通路ディスク４８と、図４（Ｅ）に示す第１逆止弁を構成する逆止弁ディスク４９とからなる５枚のディスク状の部材を有し、これらのディスクは、この順で上から積層され、中央の開口部に案内部４２が挿通されて軸方向に沿って移動可能に案内されている。

内側シート部４３及び外側シート部４４に着座する最も下側の第１逆止弁を構成する逆止弁ディスク４９は、図４（Ｅ）に示すように、内周側に円弧状の２つの開口５０が円周方向に等間隔で形成され、外周縁部に、外側シート部４４に着座した状態で通路１２をシリンダ上室２Ａに常時連通させる４つの切欠５１が円周方向に等間隔で形成されている。
逆止弁ディスク４９の上に重ねられる通路ディスク４８は、図４（Ｄ）に示すように、逆止弁ディスク４９と同径で逆止弁ディスク４９の開口５０に対向する部位に円弧状の３つの開口５２が円周方向に等間隔で形成されている。
通路ディスク４８の上に重ねられる切欠ディスク４７は、図４（Ｃ）に示すように、通路ディスク４８と同径で、通路ディスク４８の開口５２に対向する部位に円弧状の２つの開口５３が円周方向に等間隔で形成されている。開口５３には、径方向外側に放射状に延びる複数の切欠５３Ａが延出されている。

切欠ディスク４７の上に重ねられるシートディスク４６は、図４（Ｂ）に示すように、切欠ディスク４７と同径で、切欠ディスク４７の複数の切欠５３Ａに対向する部位に円弧状の２つの開口５４が円周方向に等間隔で形成されている。また、シートディスク４６は、他のディスクよりも板厚が厚くなっており、剛性が高く、殆ど撓みを生じない。
シートディスク４６の上に重ねられるサブ逆止弁を構成するサブ逆止弁ディスク４５は、図４（Ａ）に示すように、シートディスク４６よりも小径で、外周部によりシートディスク４６の開口５４を閉じるようになっている。サブ逆止弁ディスク４５は、可撓性を有しており、また、シートディスク４６の開口５４よりも内周側に円弧状の３つの開口５５が円周方向に等間隔で形成されている。

そして、シートディスク４６、切欠ディスク４７、通路ディスク４８及び逆止弁ディスク４９が積層されることにより、これらの開口５４、５３、５２、５０及び切欠５３Ａが互いに接続されて、通路１２とシリンダ上室２Ａとを連通させるオリフィス通路が形成される。

サブ逆止弁ディスク４５の上には、開口５５よりも小径の環状のスペーサ５６及びバネ受５７が重ねられ、バネ受５７と、ピストンロッド６の外周部に形成された段部５８との間に圧縮コイルバネである弁バネ５９が介装されている。そして、弁バネ５９のバネ力により、逆止弁１３を構成する５枚のディスクの内周部が内側シート部４３に向かって押圧されている。

ピストン５の下端部には、内周部に内側シート部６０が突出し、外周部に外側シート部６１が突出し、これらの間に通路１１が開口し、外側シート部６１の外周側に通路１２が開口している。内側シート部６０及び外側シート部６１には、複数積層されたディスクバルブ１４が着座し、その内周部がリテーナ６２によってクランプされている。これにより、ディスクバルブ１４は、通路１１の圧力を受け、撓んで外周部が外側シート部６１から離間することにより開弁する。

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。
減衰力調整式緩衝器１は、ピストンロッド６側を上方に、ベースバルブ１０側を下方に向けて車両のサスペンション装置のバネ上（車体側）、バネ下（車輪側）間等の相対移動可能な部材間に装着され、リード線４１が制御装置に接続される。

ピストンロッド６の伸び行程時には、シリンダ２内のピストン５の移動によって、ピストン５の逆止弁１３は、図３（Ａ）に示すように、逆止弁ディスク４９が内側及び外側シート部４３、４４に着座すると共にサブ逆止弁ディスク４５がシートディスク４６に着座して開口５４を閉じることにより、逆止弁ディスク４９の切欠５１による僅かな流路面積を除いて、通路１２が遮断される。これにより、ディスクバルブ１４の開弁前には、シリンダ上室２Ａ側の流体が加圧されて、通路２２及び環状通路２１を通り、セパレータチューブ２０の接続口２３から減衰力調整機構２５の入口通路を形成する連結管３０へ流入する。そして、連結管３０から流入した流体は、メインバルブ２７、パイロットバルブ２８及びフェイルバルブ２９を通ってケース２６で囲まれた室２６Ａへ流れ、更に、連結管３０に形成された通路３０Ａ、ケース２６の端部の通路３１及び外筒３の流入口２４を通ってリザーバ４へ流入する。

このとき、ピストン５が移動した分の作動液がリザーバ４からベースバルブ１０の逆止弁１７を開いてシリンダ下室２Ｂへ流入する。なお、シリンダ上室２Ａの圧力がピストン５のディスクバルブ１４の開弁圧力に達すると、ディスクバルブ１４が開いて、シリンダ上室２Ａの圧力をシリンダ下室２Ｂへリリーフすることにより、シリンダ上室２Ａの過度の圧力の上昇を防止する。

したがって、ピストンロッド６の伸び行程時には、減衰力調整機構２５において、メインバルブ２７の開弁前（ピストン速度低速域）においては、パイロットバルブ２８によって減衰力が発生し、メインバルブ２７の開弁後（ピストン速度高速域）においては、その開度に応じて減衰力が発生する。そして、ソレノイド４０への通電電流によってパイロットバルブ２７の制御圧力を調整することにより、減衰力を調整することができ、その結果、背圧室３２の内圧が変化してメインバルブ２７の開弁圧力及び開度を調整することができる。また、万一、ソレノイド４０が失陥した場合には、フェイルバルブ２９が閉弁し、常時開となったパイロットバルブの代りに作動液の流れを制限することにより、減衰力の過度の低下を防止して適度な減衰力を維持することができる。

なお、減衰力調整機構２５は、上述のパイロット型の圧力制御弁のほか、シリンダ上室２Ａ側からリザーバ４側への作動液の流れを制御して減衰力を発生させるものであればよく、例えば、圧力制御弁あるいは流量制御弁とすることができ、アクチュエータによらず、手動で減衰力を調整するものでもよい。

また、ピストンロッド６の縮み行程時には、シリンダ２内のピストン５の移動に対して、ベースバルブ１０の通路１５の逆止弁１７が閉じて、ディスクバルブ１８の開弁前には、ピストン下室２Ｂの流体が逆止弁１３を通してシリンダ上室２Ａへ流入し、ピストンロッド６がシリンダ２内に侵入した分の作動液がシリンダ上室２Ａから、上記伸び行程時と同様の経路を通ってリザーバ４へ流れる。

なお、シリンダ下室２Ｂ内の圧力がベースバルブ１０のディスクバルブ１８の開弁圧力に達すると、ディスクバルブ１８が開いて、シリンダ下室２Ｂの圧力をリザーバ４へリリーフすることにより、シリンダ下室２Ｂの過度の圧力の上昇を防止する。

逆止弁１３は、ピストン速度の極低速時（例えば０．０１ｍ／ｓ未満）には、図３（Ａ）に示すように、サブ逆止弁ディスク４５がシートディスク４６に着座して開口５４を閉じ、また、逆止弁ディスク４９が内側シート部４３及び外側シート部４４に着座して通路１２を閉じるので、作動液は、逆止弁ディスク４９の切欠５１のみを通ってシリンダ下室２Ｂからシリンダ上室２Ａに流れる。ピストン速度が上昇し（例えば０．０１ｍ／ｓ以上に上昇）、シリンダ下室２Ｂ側の圧力が上昇すると、先ず、図３（Ｂ）に示しように、サブ逆止弁ディスク４５が撓んでその外周部がディスク４６から離間することにより開口５４が開き、シリンダ下室２Ｂの作動液は、開口５０、５２、５３、切欠５３Ａ及び開口５４によって形成されるオリフィス通路を通ってシリンダ上室２Ａに流れる。更にピストン速度が上昇して（例えば０．０５ｍ／ｓ以上に上昇）、シリンダ下室２Ｂ側の圧力が上昇すると、次いで、図３（Ｃ）に示すように、弁バネ５９が圧縮されて逆止弁ディスク４９が他のディスク及びスペーサ５６、バネ受５７と共に移動して、内側シート部４３及び外側シート部４４から離間することにより、シリンダ下室２Ｂ側の作動液が通路１２からシリンダ上室２Ａに直接流れる。このようにサブ逆止弁ディスク４５及び逆止弁ディスク４９が順次開弁することにより、通路１２の流路面積が段階的に増大して、その減衰力の上昇（減衰力特性の傾き）が段階的に小さくなる。

なお、逆止弁ディスク４９の開弁時のピストン速度は、極低速で、フリクションによる減衰力が発生する程度の０．０５ｍ/ｓ程度（０．１ｍ/ｓ以下）に設定される。よって、サブ逆止弁ディスク４５は、さらに遅い０．０１ｍ/ｓ程度（０．０５ｍ/ｓ）以下に設定することでより効果を発揮する。また、逆止弁ディスク４９の開弁時のピストン速度は、減衰力調整機構２５のメインバルブ２７の開弁時のピストン速度より低速となる。

そして、ピストンロッド６の縮み側の減衰力は、逆止弁１３によって発生する減衰力と、減衰力調整機構２５によって発生する減衰力の和であるから、逆止弁１３において、ピストン速度の極低速域から逆止弁１３の減衰力の上昇が段階的に小さくなることにより、ピストン速度の極低速域において適度な減衰力を発生させながら、低速域、中速域及び高速域においては、逆止弁の減衰力の上昇を段階的に小さくして適度な減衰力を得ることができる。このとき、上記伸び行程の場合と同様、減衰力調整機構２５によって減衰力を調整することができる。逆止弁１３は、ピストンロッド６の伸び行程時には、閉弁するので、伸び側の減衰力特性に影響を与えない。

減衰力調整式緩衝器１の減衰力特性を図５に示す。図５において、減衰力調整機構２５を減衰力が最も小さくなるソフト側に調整したとき、逆止弁１３のサブ逆止弁ディスク４５の開弁点を符号Ａで示し、逆止弁ディスク４９の開弁点を符号Ｂで示す。縮み側のピストン速度低速域でのソフト側の開弁点をＡとすることができたので、車両動き出し時の滑らかさ、言い換えるとストローク感を向上することができる。さらにサブ逆止弁ディスク４５によりピストン速度中速域でのソフト側の開弁点をＢとすることができたので、車両にブルブル感を与えるような振動を抑制することができる。さらに、逆止弁ディスク４９が内側シート部４３及び外側シート部４４から離間することにより、通路１２の流通を妨げることなく流路面積を増大させることができるので、ピストン速度高速域でのソフト側の減衰力の上昇を抑えることができ、路面からの突起入力時の突き上げを低減することができる。

このようにピストン速度が低速域から高速域に亘って縮み側のソフト側の減衰力を満足することができるので、車両の良好な乗り心地を実現することができる。また、伸び縮み共通の減衰力調整機構２５の部分ではなく、伸び側、縮み側で特性変更可能なピストン部に設けられる逆止弁１３を工夫したことにより、縮み側のピストン速度低速域での減衰力特性を下げると共に、ハード側の減衰力の低下を抑え、さらに伸び側の減衰力特性に影響を与えないようにすることができる。よって、縮み側のピストン速度低速域でのソフト側の減衰力を低くした場合であっても、伸び側、縮み側のハード側の減衰力特性を高いまま維持できるため、車両の良好な乗り心地を維持しつつ、操縦安定性も向上することができる。

よって、伸び側、縮み側の減衰力調整機構を１つにした場合でも、伸び側、縮み側で減衰力特性を異ならせることが可能となり、減衰力調整機構は伸び側、縮み側共通のものを用いることができるので、車両への取付け性を向上することができる。

上述の構成において、サブ逆止弁ディスク４５の径を小さくすると共に、剛性を低くして撓み易くすることにより、応答性を高めることができる。サブ逆止弁ディスク４５の内周部に開口５５を設けることにより、サブ逆止弁ディスク４５の剛性を低くすると共に、流体力によるシートディスク４６への貼付を防止して円滑な開弁が可能になる。よって、伸び側から縮み側に行程反転してすぐにサブ逆止弁４５は開弁することが可能となり、ピストンロッド６に伝わるいわゆるコトコト音の低減も図ることができる。また、逆止弁１３は、積層するディスクの枚数、厚さ、開口、切欠の大きさ等によって開弁特性を変化させることができるので、調整の自由度が高い。

次に本発明の第２実施形態について、図６乃至図８を参照して説明する。なお、以下の説明では、ピストン部のみを図示し、上記実施形態に対して、同様の部分には同じ参照符号を用いて、異なる部分についてのみ詳細に説明する。

本実施形態に係る減衰力調整式緩衝器では、図６乃至図８に示すように、ピストン５の通路１１は、ピストン５の内周側に、その軸に平行に配置され、通路１２は、ピストン５の外周側に、その軸に平行に配置されている。ピストン５の上端部は、案内部４２が省略され、開口５Ａの周縁部に環状のクランプ部６３が突出し、クランプ部６３と外側シート部４４との中間部に内側シート部４３が突出しており、通路１１がクランプ部６３と内側シート部４４との間に開口している。

逆止弁１３は、後述の複数のディスク状の部材からなり、ピストンロッド６の小径部６Ａの基部の段部とピストン５のクランプ部６３との間で、逆止弁１３と略同径のリテーナ６４及びクランプ部６３よりもやや小径のスペーサ６５を介して内周部がクランプされて内側シート部４３及び外側シート部４４に着座している。リテーナ６４は、逆止弁１３のリフト量を制限しており、径方向中間部に開口６４が設けらている。

逆止弁１３は、図８（Ａ）に示すサブ逆止弁ディスク６６と、図８（Ｂ）に示すシートディスク６７と、図８（Ｃ）に示すオリフィスディスク６８と、図８（Ｄ）に示す逆止弁ディスク６９とからなる４枚のディスク状の部材を有し、これらは、この順で上から積層され、中央の開口部にピストンロッド６の小径部６Ａが挿通されてクランプ部６３とスペーサ６５との間で内周部がクランプされている。

内側シート部４３及び外側シート部４４に着座する最も下側の第１逆止弁を構成する逆止弁ディスク６９は、図８（Ｄ）に示すように、内周側に円弧状の３つの開口７０が円周方向に等間隔で形成され、外周側に円弧状の２つの開口７１が円周方向に等間隔で形成され、また、外周縁部に、外側シート部４４に着座した状態で通路１２をシリンダ上室２Ａに常時連通させる切欠７２（オリフィス）が形成されている。
逆止弁ディスク６９の上に重ねられるオリフィスディスク６８は、図８（Ｃ）に示すように、逆止弁ディスク６９と同径で逆止弁ディスク６９の開口７０に対向する部位に円弧状の３つの開口７３が円周方向に等間隔で形成されている。また、逆止弁ディスク６９の開口７１に対向する部位に５つのオリフィス７４が円周方向に等間隔で形成されている。

オリフィスディスク６８の上に重ねられるシートディスク６７は、図８（Ｂ）に示すように、オリフィスディスク６８と同径で、内周側のオリフィスディスク６８の３つの開口７３に対向する部位に円弧状の３つの開口７５が円周方向に等間隔で形成されている。また、外周側のオリフィスディスク６８の５つのオリフィス７４に対向する部位に、円弧状の２つの開口７６が円周方向に等間隔で形成されている。
シートディスク６７の上に重ねられるサブ逆止弁を構成するサブ逆止弁ディスク６６は、シートディスク６７よりも小径で、内周側のシートディスク６７の３つの開口７５に対向する部位に円弧状の２つの開口７７が円周方向に等間隔で形成されており、また、外周部によってシートディスク６７の開口７６を閉じるようになっている。

サブ逆止弁ディスク６６、シートディスク６７、オリフィスディスク６８及び逆止弁ディスク６９が積層されることにより、これらの内周側の開口７０、７３、７５、７７が互いに接続して油路１１とシリンダ上室２Ａとを常時連通させ、また、外周側の開口７１、オリフィス７４及び開口７６が互いに接続して、通路１２とシリンダ上室２Ａとをオリフィス７４を介して連通させるオリフィス通路が形成される。

このように構成したことにより、ピストンロッド６の縮み行程において、逆止弁１３は、ピストン速度の極低速時には、図７（Ａ）に示すように、サブ逆止弁ディスク６６がシートディスク６７に着座して開口７６を閉じ、また、逆止弁ディスク６９が内側シート部４３及び外側シート部４４に着座して通路１２を閉じるので、作動液は、逆止弁ディスク６９の切欠７２のみを通ってシリンダ下室２Ｂからシリンダ上室２Ａに流れる。ピストン速度が上昇し、シリンダ下室２Ｂ側の圧力が上昇すると、先ず、図７（Ｂ）に示すように、サブ逆止弁ディスク６６が撓んでその外周部がシートディスク６７から離間することにより開口７６が開き、シリンダ下室２Ｂの作動液は、開口７１、オリフィス７４及び開口７６によって形成されるオリフィス通路を通ってシリンダ上室２Ａに流れる。更にピストン速度が上昇してシリンダ下室２Ｂ側の圧力が上昇すると、次いで、図７（Ｃ）に示すように、逆止弁ディスク６９がオリフィスディスク６８及びシートシートディスク６７と共に撓んでその外周部が外側シートから離間することにより、シリンダ下室２Ｂ側の作動液が通路１２からシリンダ上室２Ａに直接流れる。このようにして、通路１２の流路が段階的に増大して、その減衰力の上昇が段階的に小さくなる。これにより、上記第１実施形態と同様の作用効果を奏することができる。

次に本発明の第３実施形態について、図９乃至図１１を参照して説明する。なお、以下の説明では、ベースバルブ部のみを図示し、上記実施形態に対して、同様の部分には同じ参照符号を用いて、異なる部分についてのみ詳細に説明する。また、本実施形態に係る減衰力調整式緩衝器では、ベースバルブ１０の逆止弁１７が図６乃至図８に示す第２実施形態のピストン５の逆止弁１３と同様の構造を有している。

図９乃至図１１に示すように、ベースバルブ１０では、通路１６は、ベースバルブ１０の内周側に、その軸に平行に配置され、通路１５は、ベースバルブ１０の外周側に、その軸に平行に配置されている。ベースバルブ１０の上端部は、ピン７８が挿入される開口１０Ａの周縁部に環状のクランプ部７９が突出し、外周部に環状の外側シート部８０が突出し、クランプ部７９と外側シート部８０との中間部に環状の内側シート部８１が突出している。そして、外側シート部８０と内側シート部８１との間に通路１５が開口し、内側シート部８１とクランプ部７９との間に通路１６が開口している。

逆止弁１７は、ピン７８の先端部に取付けられたナット８２とクランプ部７９との間で、リテーナ８３及びスペーサ８４を介して内周部がクランプされて内側シート部８１及び外側シート部８０に着座している。リテーナ８３には、径方向中間部に開口８５が設けられている。

逆止弁１７は、図１１（Ａ）に示すサブ逆止弁ディスク８６と、図１１（Ｂ）に示すシートディスク８７と、図１１（Ｃ）に示すオリフィスディスク８８と、図１１（Ｄ）に示す逆止弁ディスク８９とからなる４枚のディスク状の部材を有し、これらは、この順で上から積層され、中央の開口部にピン７８が挿通されてクランプ部７９とスペーサ８４との間で内周部がクランプされている。

これらのサブ逆止弁を構成するサブ逆止弁ディスク８６、シートディスク８７、オリフィスディスク８８及び第２逆止弁を構成する逆止弁ディスク８９は、図８（Ａ）〜（Ｄ）に示すものと同様の形状であり、それぞれ、開口９０、開口９１、９２、開口９３、オリフィス９４、開口９５、９６及び切欠９７が形成されている。

そして、サブ逆止弁ディスク８６、シートディスク８７、オリフィスディスク８８及び逆止弁ディスク８９が積層されることにより、これらの内周側の開口９０、９１、９３及び９５が互いに接続して油路１６とシリンダ下室２Ｂとを常時連通させ、また、外周側の開口９２、オリフィス９４及び開口９６が互いに接続して、通路１５とシリンダ下室２Ｂとをオリフィス９４を介して連通させるオリフィス通路が形成される。

ベースバルブ１０の下端部には、内周部にクランプ部９８が突出し、外周部に外側シート部９９が突出し、これらの間に通路１６が開口し、外側シート部９９の外周側に通路１５が開口している。外側シート部９９には、複数積層されたディスクバルブ１８が着座し、その内周部がクランプ部９８とスペーサ１００との間でクランプされている。これにより、ディスクバルブ１８は、通路１６の圧力を受け、撓んで外周部が外側シート部９９から離間することにより開弁する。

このように構成したことにより、ピストンロッド６の伸び行程において、ベースバルブの逆止弁１７は、ピストン速度の極低速時には、図１０（Ａ）に示すように、サブ逆止弁ディスク８６がシートディスク８７に着座して開口９２を閉じ、また、逆止弁ディスク８９が内側シート部８１及び外側シート部８０に着座して通路１５を閉じるので、作動液は、逆止弁ディスク８９の切欠９７を通ってリザーバ４からシリンダ下室２Ｂに流れる。ピストン速度が上昇し、リザーバ４とシリンダ下室２Ｂとの差圧が増大すると、先ず、図１１（Ｂ）に示しように、サブ逆止弁ディスク８６が撓んでその外周部がシートディスク８７から離間することにより開口９２が開き、リザーバ４の作動液は、開口９２、オリフィス９４及び開口９６によって形成されるオリフィス通路を通ってシリンダ下室２Ｂに流れる。更にピストン速度が上昇してリザーバ４とシリンダ下室２Ｂとの差圧が増大すると、次いで、図１１（Ｃ）に示すように、逆止弁ディスク８９がオリフィスディスク８８及びシートシートディスク８７と共に撓んでその外周部が外側シート部８０から離間することにより、リザーバ４側の作動液が通路１５からシリンダ下室２Ｂに直接流れる。このようにして、通路１５の流路が段階的に増大して、その減衰力の上昇が段階的に小さくなる。

そして、ピストンロッド６の伸び側の減衰力は、ベースバルブ１０の逆止弁１７によって発生する減衰力と、減衰力調整機構２５によって発生する減衰力の和であるから、逆止弁１７において、ピストン速度の極低速域から逆止弁１７による減衰力の上昇が段階的に小さくなることにより、ピストン速度の極低速機において適度な減衰力を発生させながら、低速域、中速域及び高速域においては、逆止弁１７の減衰力の上昇を段階的に小さくして適度な減衰力を得ることができる。逆止弁１７は、ピストンロッド６の縮み行程時には、閉弁するので、縮み側の減衰力特性に影響を与えない。

１…減衰力調整式緩衝器、２…シリンダ、２Ａ…シリンダ上室（第１室）、２Ｂ…シリンダ下室（第２室）、４…リザーバ、５…ピストン、６…ピストンロッド、１０…ベースバルブ、１７…第２逆止弁、２５…減衰力調整機構、４５…サブ逆止弁ディスク（サブ逆止弁）、４９…逆止弁ディスク（第１逆止弁）、５０、５２、５３、５４…開口（オリフィス通路）、５３Ａ…切欠（オリフィス通路）

Claims (4)

1. 作動液が封入されたシリンダと、
   作動液及びガスが封入されたリザーバと、
   前記シリンダ内に摺動可能に嵌装されて該シリンダ内を第１室と第２室とに画成するピストンと、
   一端部が前記ピストンに連結され、他端部が前記第１室を通って外部へ延出されたピストンロッドと、
   前記第２室と前記リザーバとを画成するベースバルブと、
   前記ピストンに設けられて前記第２室側から前記第１室側への作動液の流通を許容する第１逆止弁と、
   前記ベースバルブに設けられて前記リザーバ側から前記第２室側への作動液の流通を許容する第２逆止弁と、前記第１室と前記リザーバとを接続する通路と、該通路の作動液の流れを制御して減衰力が低いソフトから減衰力が高いハードな特性に外部から減衰力を調整可能な減衰力調整機構とを備え、
   前記第１及び第２逆止弁の少なくとも一方に対して、並列にオリフィス通路を設け、該オリフィス通路にはサブ逆止弁を設け、該サブ逆止弁は、前記オリフィス通路が並列に設けられた逆止弁に対して、より低い圧力で開弁して同じ方向の作動液の流れを許容する構成とし、
   前記減衰力調整機構はパイロット型制御弁であり、前記第１及び第２逆止弁の開弁時のピストン速度は、前記パイロット型制御弁の開弁時のピストン速度より低速であり、
   前記減衰力調整機構は前記ピストンロッドの伸び側及び縮み側で共通のものを用い、伸び側及び縮み側の少なくとも一側の減衰力特性のピストン速度低速域のソフト側減衰力を下げると共に、ハード側の減衰力の低下を抑えることを特徴とする減衰力調整式緩衝器。
2. 前記減衰力調整機構は、パイロット型圧力制御弁であることを特徴とする請求項１に記載の減衰力調整式緩衝器。
3. 前記減衰力調整機構は、パイロット型流量制御弁であることを特徴とする請求項１に記載の減衰力調整式緩衝器。
4. 前記第１及び第２逆止弁の開弁時のピストン速度を０．１ｍ／ｓ以下としたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の減衰力調整式緩衝器。

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