JP2017032060A - 緩衝器 - Google Patents

Abstract

【課題】 ピストンロッドが縮小行程へと行程反転したときに、油圧ストッパを早期に初期状態に戻すことができ、次なる伸び切り時に備えるようにする。
【解決手段】 ストッパ１２は、ピストンロッド８に固定されたストッパピストン１３と、ピストンロッド８の外周側に変位可能に設けられた筒状カップ部材１４と、ストッパピストン１３と筒状カップ部材１４との間に画成されたクッション室１５と、スプリング１６と、オリフィス１７と、チェックバルブ１９とを含んで構成する。チェックバルブ１９は、クッション側室１５をロッド側室Ｃに連通させる通路２０と、該通路２０をロッド側室Ｃに対して連通，遮断する弁体２１と、該弁体２１を常時閉弁方向に付勢する弱ばね２２とを設ける。
【選択図】 図１

Description

本発明は、例えば４輪自動車等の車両に搭載され、車両の振動を緩衝するのに好適に用いられる緩衝器に関する。

一般に、４輪自動車等の車両には、各車輪（車軸側）と車体との間にシリンダ装置としての油圧緩衝器が設けられ、車両の振動を緩衝するようにしている（例えば、非特許文献１参照）。この種の従来技術による油圧緩衝器には、ピストンロッドの伸び切り時に、ストッパ内に設けた流体室を縮小させつつ、オリフィスを通る油液を絞ることにより衝撃の緩和を図るようにしたストッパが設けられている。

発明協会公開技報公技番号９１−１４０３４号

特許文献１による油圧緩衝器は、ピストンロッドの伸び切り時に縮小した流体室を、縮小行程へと行程反転したときに元の大きさに戻す（拡大する）ことができるように、ストッパ内の流体室にばねを設ける構成としている。しかし、縮小された流体室を元の大きさに戻すのには、ばねの戻し力だけでは時間がかかることがあり、ピストンロッドが再び伸長して伸び切った場合に衝撃の緩和が難しくなるという問題がある。

本発明は、上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、ピストンロッドの伸び切り時にストッパによって衝撃を緩和し、ピストンロッドの行程反転時にはストッパを早期に初期状態に戻すことができるようにした緩衝器を提供することにある。

上述した課題を解決するために本発明による緩衝器は、作動流体が封入されたシリンダと、基端側が前記シリンダ内に挿入され先端側が前記シリンダ外に突出するピストンロッドと、該ピストンロッドの基端側に固定され、前記シリンダ内をボトム側室とロッド側室とに画成するピストンと、前記シリンダの先端側に設けられ前記ピストンロッドを案内するロッドガイドと、前記ピストンロッドに取付けられ、前記ピストンロッドの伸び切り時に前記ロッドガイドおよび前記ピストンロッドに発生する衝撃を流体圧により緩和するストッパと、を備えた緩衝器において、前記ストッパは、前記ロッドガイドと前記ピストンとの間に位置して前記ピストンロッドに固定して設けられたストッパピストンと、前記ピストンロッドに所定の範囲だけ軸方向に相対変位可能に取付けられ、前記ストッパピストンとの間に流体室を形成するストッパシリンダと、前記ストッパシリンダを前記ロッドガイド側に付勢するばね機構と、前記ピストンロッドの伸び切り時に前記流体室の内，外に流通する前記作動流体を絞ることにより減衰力を発生させるオリフィスと、前記ロッド側室と前記流体室との間に設けられ前記ピストンロッドの伸長行程よりも縮小行程で流路面積を大きくする弁機構と、を備える構成としている。

本発明によれば、ピストンロッドが伸長行程から縮小行程へと行程反転したときに、ストッパを早期に初期状態に戻すことができ、次なる伸び切り時に備えることができる。

第１の実施の形態による緩衝器を示す縦断面図である。 ピストンロッドの伸び切り時におけるストッパ等を拡大して示す断面図である。 ピストンロッドの縮小行程時におけるストッパ等を拡大して示す断面図である。 第２の実施の形態によるストッパ等を拡大して示す断面図である。

以下、本発明の実施の形態に係る緩衝器を、車両用の油圧緩衝器に適用した場合を例に挙げて、添付図面に従って詳細に説明する。

ここで、図１ないし図３は第１の実施の形態を示している。図１において、油圧緩衝器１は、その外殻をなす筒状の外筒２、後述の内筒６、ピストンロッド８、ピストン９、ロッドガイド１０、ストッパ１２を含んで構成されている。

油圧緩衝器１の外筒２は、その一端側としての基端側（図１中の下端）がボトムキャップ３によって閉塞された閉塞端となり、他端側としての先端側（図１中の上端）は開口端となっている。外筒２の開口端（先端）側には、径方向内側に屈曲して形成されたかしめ部２Ａが設けられ、該かしめ部２Ａは、外筒２の開口端側を閉塞する蓋体４を抜止め状態で保持している。

環状円板からなる蓋体４は、外筒２の開口端（先端）側を閉塞するため後述のロッドガイド１０に当接した状態で、その外周側が外筒２のかしめ部２Ａにより固定されている。蓋体４の内周側には、弾性材料からなるロッドシール５が取付けられ、該ロッドシール５は、後述のピストンロッド８と蓋体４との間をシールしている。

シリンダとしての内筒６は、外筒２内に同軸をなして設けられ、該内筒６の一端（基端）側は、ボトムキャップ３側にボトムバルブ７を介して嵌合、固定されている。内筒６の他端（先端）側である開口端側内周には、後述のロッドガイド１０が嵌合して取付けられている。内筒６内には、油液を含んだ作動流体が封入されている。作動流体には、油液（オイル）に限らず、例えば添加剤を混在させた水等を用いることができる。

内筒６と外筒２との間には環状のリザーバ室Ａが形成され、このリザーバ室Ａ内には、前記油液と共にガスが封入されている。このガスは、大気圧状態の空気であってもよく、また圧縮された窒素ガス等の気体を用いてもよい。リザーバ室Ａ内のガスは、ピストンロッド８の縮小時（縮み行程）に当該ピストンロッド８の進入体積分を補償すべく圧縮される。

ピストンロッド８は、基端側が内筒６内に挿入され、先端側が後述のロッドガイド１０、蓋体４等を介して内筒６外へと伸縮可能に突出している。ピストンロッド８の基端側には、後述のピストン９が設けられている。また、ピストンロッド８には、ピストン９の取付位置から予め決められた寸法だけ上方に離間した位置に環状溝８Ａが設けられている。この環状溝８Ａには、後述のストッパピストン１３の嵌合部１３Ｂが嵌合して固定されている。

ピストン９は、ピストンロッド８の基端側に設けられ、内筒６内に摺動可能に嵌装されている。このピストン９は、内筒６内を下側のボトム側室Ｂと上側のロッド側室Ｃとの２室に画成している。また、ピストン９には、ボトム側室Ｂとロッド側室Ｃとを連通可能な油路９Ａ，９Ｂが形成されている。さらに、ピストン９の一端面には、ピストンロッド８が縮小方向に摺動変位するときに、油路９Ａを流通する油液に抵抗力を与えて所定の減衰力を発生する縮小側のディスクバルブ９Ｃが配設されている。一方、ピストン９の他端面には、ピストンロッド８が伸長方向に摺動変位するときに、油路９Ｂを流通する油液に抵抗力を与えて所定の減衰力を発生する伸長側のディスクバルブ９Ｄが配設されている。

ロッドガイド１０は、外筒２の開口端側に嵌合されると共に、内筒６の開口端側にも固定して設けられている。これにより、ロッドガイド１０は、内筒６の開口端側を外筒２と同軸となるように位置決めすると共に、その内周側でピストンロッド８を軸方向へと摺動可能に案内（ガイド）するものである。また、ロッドガイド１０は、蓋体４を外筒２のかしめ部２Ａにより外側からかしめ固定するときに、該蓋体４を内側（軸方向下側）から支持する支持構造物を構成している。

ロッドガイド１０は、例えば金属材料、硬質な樹脂材料等に成型加工、切削加工等を施すことにより段付筒状体として形成されている。即ち、ロッドガイド１０は、図１に示すように、上側に位置して外筒２の内周側に挿嵌される大径部１０Ａと、該大径部１０Ａの下側に位置して内筒６の内周側に挿嵌される小径部１０Ｂとにより段付円筒状に形成されている。この小径部１０Ｂの内周側には、ピストンロッド８を軸方向に摺動可能に案内するガイド部１１が設けられている。このガイド部１１は、例えば金属製筒体の内周面をフッ素系樹脂（４フッ化エチレン）等で被覆した摺動筒体として構成されている。

また、ロッドガイド１０の大径部１０Ａには、蓋体４と対向する大径部１０Ａの上面側に環状の油溜め室１０Ｃが設けられ、該油溜め室１０Ｃは、ロッドシール５及びピストンロッド８を径方向外側から取囲む環状の空間部として形成されている。そして、油溜め室１０Ｃは、ロッド側室Ｃ内の油液（または、この油液中に混入したガス）がピストンロッド８とガイド部１１との僅かな隙間等を介して漏出したときに、この漏出した油液等を一時的に溜めるための空間を提供するものである。

さらに、ロッドガイド１０の大径部１０Ａには、外筒２側のリザーバ室Ａに常時連通した連通路１０Ｄが設けられ、この連通路１０Ｄは、前記油溜め室１０Ｃに溜められた油液（ガスを含む）を外筒２側のリザーバ室Ａへと導くものである。

ストッパ１２は、ピストン９とロッドガイド１０との間に位置して、ピストンロッド８の外周側に設けられている。このストッパ１２は、ピストンロッド８が外筒２及び内筒６から大きく突出するように伸長して伸び切り位置に達したときに、後述の如く油圧的なクッション作用を発揮してピストンロッド８の伸長動作を停止させ、所謂伸び切り防止を行うものである。即ち、ストッパ１２は、ピストンロッド８の伸び切り時に、ロッドガイド１０及びピストンロッド８に発生する衝撃を油圧により緩和する。

ここで、ストッパ１２は、ピストンロッド８の外周側に位置してピストンロッド８の環状溝８Ａに固定されたストッパピストン１３と、該ストッパピストン１３に対して軸方向に相対変位可能に配置され、ピストンロッド８の外周側に変位可能に設けられた筒状カップ部材１４と、ストッパピストン１３と筒状カップ部材１４との間に画成されたクッション室１５と、筒状カップ部材１４をロッドガイド１０側に付勢するスプリング１６と、筒状カップ部材１４に形成されたオリフィス１７と、ストッパピストン１３に設けられたチェックバルブ１９と、を含んで構成されている。

ストッパピストン１３は、ロッドガイド１０とピストン９との間に位置して設けられている。ストッパピストン１３は、ピストンロッド８の外周側を取囲む短尺な筒部１３Ａと、該筒部１３Ａの軸方向一側（下側）の内周側から斜め下向きに突出する環状の嵌合部１３Ｂとが一体に設けられている。この嵌合部１３Ｂは、ピストンロッド８の環状溝８Ａにメタルフロー（塑性流動）を行うための治具を用いて嵌合して固定される。この嵌合部１３Ｂは、ストッパピストン１３の内径と比較して所定寸法だけ小さい内径を有し、ストッパピストン１３と一体物として形成されている。このため、ストッパピストン１３は、ピストンロッド８の伸縮動作に応じて、ピストンロッド８と一体に内筒６内を上，下方向に変位する。

ストッパピストン１３の筒部１３Ａの外周側には、筒状カップ部材１４の内周側に摺接しクッション室１５内の油液が漏出するのを防止するシール部材１３Ｃが設けられている。また、ストッパピストン１３の筒部１３Ａには、後述のチェックバルブ１９の通路２０が設けられている。これにより、ストッパピストン１３の筒部１３Ａは、通路２０の環状溝２０Ａにより段付き円筒状に形成されている。ここで、ストッパピストン１３の筒部１３Ａのクッション室１５に臨む上側面は、後述するチェックバルブ１９の弁座２３となっている。

筒状カップ部材１４は、ストッパシリンダとして、ストッパ１２の外殻を構成し、ピストンロッド８の外周側に相対変位可能に取付けられている。この筒状カップ部材１４は、内筒６内に径方向に隙間をもって配置され、内筒６に接触することなくピストンロッド８とストッパピストン１３との間で軸方向に所定の範囲だけ相対変位可能に支持されている。筒状カップ部材１４は、一方側が蓋部１４Ａとなり他方側が開口端１４Ｂとなった有蓋円筒状のカップ部材として形成されている。そして、筒状カップ部材１４は、ストッパピストン１３の外周囲を取囲み、ストッパピストン１３に対して摺動可能に取付けられている。

即ち、筒状カップ部材１４の一方側である蓋部１４Ａ側（上端側）はピストンロッド８の外周側に変位可能に取付けられている。また、筒状カップ部材１４の他端側である開口端１４Ｂ側（下端側）はストッパピストン１３の筒部１３Ａの外周側を取囲んだ状態で軸方向に摺動可能に取付けられている。このため、ピストンロッド８の伸び切り時及び行程反転した縮小行程では、筒状カップ部材１４がストッパピストン１３の筒部１３Ａの軸方向に沿って摺動変位し、クッション室１５の容積が拡縮されるものである。

筒状カップ部材１４の開口端１４Ｂ側には、径方向内向きに突出する環状の抜止め部材１４Ｃが設けられている。この抜止め部材１４Ｃは、例えばワッシャを用いて構成されている。抜止め部材１４Ｃは、ストッパピストン１３を筒状カップ部材１４に対して抜止め状態に保持し、スプリング１６の付勢力によりストッパピストン１３が筒状カップ部材１４から軸方向に抜出すのを規制している。ここで、抜止め部材１４Ｃは、筒状カップ部材１４の開口端１４Ｂの基端側を径方向内側に屈曲させた（かしめた）固定部１４Ｄにより、筒状カップ部材１４の開口端１４Ｂに固定されている。

また、筒状カップ部材１４の蓋部１４Ａ側には、軸方向下向きに突出する筒状のばね受突部１４Ｅが設けられ、該ばね受突部１４Ｅの内周側には、ピストンロッド８の外周側が摺動可能に挿嵌されている。このばね受突部１４Ｅは、後述する弱ばね２２の上端側を支承し、またスプリング１６が筒状カップ部材１４に対して径方向にガタ付くのを規制している。さらに、ばね受突部１４Ｅの上側に位置して筒状カップ部材１４の内周側には、クッション室１５内の油液が漏出するのを防止するシール部材１４Ｆが設けられている。

クッション室１５は、流体室として、ストッパピストン１３と筒状カップ部材１４との間に形成されている。即ち、クッション室１５は、ピストンロッド８の外周面とストッパピストン１３の上端面と筒状カップ部材１４の内側面とにより画成された空間により形成されている。このクッション室１５の下側は後述の通路２０と連通し、クッション室１５の外周側はオリフィス１７を介してロッド側室Ｃと連通している。これにより、クッション室１５は、ピストンロッド８の伸び切り時に油液をオリフィス１７から流出させ、ピストンロッド８の縮小行程では後述のチェックバルブ１９を介して油液を通路２０から流入させる。

スプリング１６は、ばね機構として構成され、ストッパ１２のクッション室１５内に位置して設けられている。この場合、スプリング１６は、ストッパピストン１３の上側面と筒状カップ部材１４の蓋部１４Ａとの間に位置して、ピストンロッド８を径方向外側から取囲むように配設されている。このスプリング１６は、例えばコイルばねにより構成され、筒状カップ部材１４をストッパピストン１３から離間する軸方向に常時付勢している。即ち、スプリング１６は、筒状カップ部材１４をストッパピストン１３からロッドガイド１０側に離間する方向に付勢している。この場合、筒状カップ部材１４は、抜止め部材１４Ｃおよび固定部１４Ｄがストッパピストン１３の筒部１３Ａの下面に当接することにより、ストッパピストン１３に対する相対変位を規制する。

オリフィス１７は、筒状カップ部材１４の上側外周面に位置して、油液が流通する流路の一部をなし、筒状カップ部材１４の内周面と外周面とを連通する小孔（径方向溝）として設けられている。このオリフィス１７は、ピストンロッド８の伸び切り時に、クッション室１５の内，外に流通する油液を絞ることにより減衰力を発生させる。この場合、オリフィス１７は、例えばピストン９に設けられる縮小側のディスクバルブ９Ｃの固定オリフィス(図示せず)よりも大きな減衰力を発生できるように、オリフィス１７の流路面積を設定するのが好ましい。

筒状カップ部材１４の蓋部１４Ａの上面側には、緩衝部材としてのクッション材１８が、接着、接合、貼付け等の手段で設けられている。クッション材１８は、例えばゴム等の弾性材料により環状に形成され、ピストンロッド８の伸び切り時に弾性変形することにより、ロッドガイド１０と筒状カップ部材１４とが衝突するのを緩和するものである。

チェックバルブ１９は、弁機構として構成され、ストッパ１２内のクッション室１５とロッド側室Ｃとの間に位置して設けられている。このチェックバルブ１９は、ストッパピストン１３に設けられた通路２０と、該通路２０を連通，遮断する弁体２１と、該弁体２１をストッパピストン１３側へと常時閉弁方向に付勢する弱ばね２２と、ストッパピストン１３の筒部１３Ａの上側面に設けられ弁体２１が離着座する弁座２３と、を含んで構成されている。チェックバルブ１９は、ピストンロッド８の伸長行程で弁体２１が弁座２３に着座することにより、クッション室１５とロッド側室Ｃとの間を遮断し、クッション室１５内の油液が通路２０を介してロッド側室Ｃへと流出するのを抑える。一方、ピストンロッド８が縮小方向に行程反転したときに、チェックバルブ１９は弁体２１が弱ばね２２に抗して弁座２３から離座して開弁し、ロッド側室Ｃ内の油液を通路２０を介してクッション室１５内に流入するように流通させる。

通路２０は、油液が流通する流路として、ストッパピストン１３の筒部１３Ａに設けられている。この通路２０は、ストッパピストン１３の筒部１３Ａを上側から下向きに環状に切欠くことにより形成される環状溝２０Ａと、該環状溝２０Ａとロッド側室Ｃとを連通させるように斜めに穿設された貫通孔２０Ｂとにより構成されている。即ち、通路２０は、ストッパピストン１３の筒部１３Ａの下側面と上側面とを連通させ、ロッド側室Ｃの油液をクッション室１５に導くものである。ここで、貫通孔２０Ｂは、環状溝２０Ａの下側から筒部１３Ａの下側面に向けて斜め下向きに貫通している。

弁体２１は、通路２０の環状溝２０Ａの上側に位置して、ストッパピストン１３の筒部１３Ａの上側面に形成された弁座２３に離着座する逆止弁体を構成している。この弁体２１は、薄い環状平板として形成され、ピストンロッド８の伸長行程では通路２０を閉塞し、ピストンロッド８の縮小行程では通路２０を開放してクッション室１５の内，外に連通させる。これにより、通路２０の流路面積は、ピストンロッド８の伸長行程の流路面積より、ピストンロッド８の縮小行程の流路面積の方が大きくなる。

弱ばね２２は、クッション室１５内に位置して、スプリングとして筒状カップ部材１４のばね受突部１４Ｅの下側面と弁体２１との間に配設されている。この弱ばね２２は、例えばコイルばねにより構成され、弁体２１を弁座２３に向けて弱いばね力で常時閉弁方向に付勢している。この弱ばね２２は、比較的弱いばね力に設定され、ストッパ１２のスプリング１６よりもばね定数が小さいばねにより構成されている。

本実施の形態による油圧緩衝器１は、上述の如き構成を有するもので、次に、その作動について説明する。

油圧緩衝器１は、ピストンロッド８の先端側を自動車の車体側に取付け、外筒２の基端側を車軸（いずれも図示せず）側に取付ける。これにより、自動車の走行時に振動が発生した場合には、ピストンロッド８が外筒２、内筒６から軸方向に縮小，伸長するときに、ピストン９のディスクバルブ９Ｃ，９Ｄ等によって縮小側，伸長側の減衰力が発生され、車両の上，下方向の振動を減衰するように緩衝することができる。

即ち、ピストンロッド８が伸長行程にある場合には、ロッド側室Ｃ内が高圧状態となるから、ロッド側室Ｃ内の油液がディスクバルブ９Ｄを介してボトム側室Ｂ内へと流通し、伸長側の減衰力が発生する。これにより、ピストンロッド８の伸長動作を抑えるように緩衝することができる。また、ピストンロッド８の伸長行程では、内筒６から進出したピストンロッド８の進出体積分に相当する分量の油液が、リザーバ室Ａ内からボトムバルブ７を介してボトム側室Ｂ内に流入する。

ピストンロッド８が伸長行程にある場合では、ロッド側室Ｃ内が高圧状態となるから、ロッド側室Ｃ内の油液は、例えばピストンロッド８とガイド部１１との僅かな隙間等を介して油溜め室１０Ｃ内に漏出することがある。また、油溜め室１０Ｃ内に漏出油が増えると、溢れた油液は、蓋体４とロッドガイド１０との間に設けた逆止弁（図示せず）を介してロッドガイド１０の連通路１０Ｄ側に導かれ、徐々にリザーバ室Ａ内に還流される。

一方、ピストンロッド８の縮小行程では、ピストン９の下側に位置するボトム側室Ｂ内がロッド側室Ｃよりも高圧になるから、ボトム側室Ｂ内の油液がピストン９のディスクバルブ９Ｃを介してロッド側室Ｃ内へと流通し、縮小側の減衰力を発生する。そして、内筒６内へのピストンロッド８の進入体積分に相当する分量の油液が、ボトム側室Ｂから前記ボトムバルブ７を介してリザーバ室Ａ内に流入し、リザーバ室Ａは内部のガスが圧縮されることにより、ピストンロッド８の進入体積分を吸収する。

ところで、ピストンロッド８が伸長行程にある場合には、ピストンロッド８の伸長動作に応じて、ストッパ１２も軸方向上向きに変位する。即ち、ストッパピストン１３の嵌合部１３Ｂはピストンロッド８の環状溝８Ａに固定されているので、ピストンロッド８の移動に応じて、ストッパピストン１３も上向きに移動する。このとき、クッション室１５内に設けられたスプリング１６は、ストッパピストン１３と筒状カップ部材１４とを離間する方向に常時付勢しているので、ストッパピストン１３の軸方向上向きの動作に応じて、筒状カップ部材１４もロッドガイド１０側に向けて上向きに押し上げられる。

次に、ピストンロッド８が外筒２及び内筒６から大きく突出するように伸長して伸び切り位置に達したときには、ストッパ１２は油圧的なクッション作用を発揮してピストンロッド８の伸長動作を停止させる。即ち、ピストンロッド８が伸び切り位置まで伸長すると、筒状カップ部材１４の蓋部１４Ａの上側面に設けられたクッション材１８がロッドガイド１０の下端面に当接し、筒状カップ部材１４がこれ以上に軸方向上向きに移動するのを規制する。また、ストッパピストン１３は、スプリング１６を圧縮変形させつつクッション室１５を縮小する方向で、軸方向上向きに移動する。

このとき、ストッパ１２内のクッション室１５は、ストッパピストン１３と筒状カップ部材１４との間で縮小されている。これにより、クッション室１５内の油液は、オリフィス１７を介してロッド側室Ｃに向けて流出する。そして、油液に対してオリフィス１７により絞り作用が与えられ、減衰力が発生するので、ストッパ１２は、ピストンロッド８の伸長動作を抑制する方向の力を、ピストンロッド８の伸び切り時の衝撃緩和力として発生することができる。図２に示すように、ストッパ１２は、ピストンロッド８が万一過剰な伸び切り位置に達した場合でも、ピストンロッド８がこれ以上に伸び切るのを規制することができる。この場合、クッション室１５内は、ロッド側室Ｃよりも高圧状態となっているので、チェックバルブ１９の弁体２１は、通路２０をロッド側室Ｃに対して遮断した閉弁状態となる。

一方、図３に示すように、ピストンロッド８の伸び切り状態から行程が反転して、ピストンロッド８が縮小行程に切換わった場合には、ピストンロッド８の縮小動作に応じて、ストッパピストン１３が軸方向下側に向けて変位する。この場合、筒状カップ部材１４は、ピストンロッド８に対して相対変位可能に取付けられているだけであるから、ストッパピストン１３の変位に追随することはない。このとき、ストッパ１２のクッション室１５内に設けられたスプリング１６は、筒状カップ部材１４をストッパピストン１３から上向きに離間する方向に付勢している。しかし、ストッパ１２は、クッション室１５内に外部から油液が補給されないと、筒状カップ部材１４をロッドガイド１０側に向けて押し上げ、クッション室１５を初期状態（定常状態）である元の大きさに早期に戻すことができない。

そこで、本実施の形態では、ストッパ１２内のクッション室１５にロッド側室Ｃから油液を補給するため、チェックバルブ１９の通路２０をストッパピストン１３の筒部１３Ａに設けている。しかも、チェックバルブ１９は、クッション室１５とロッド側室Ｃとの間には、ピストンロッド８の伸長行程で通路２０をロッド側室Ｃに対して遮断し、縮小行程では通路２０をロッド側室Ｃに対して連通させる弁体２１を備えている。このため、ピストンロッド８が縮小側に行程反転したときには、チェックバルブ１９の弁体２１がロッド側室Ｃの油液（油圧）によって開弁され、ロッド側室Ｃとクッション室１５内とが連通される。

これにより、ロッド側室Ｃから通路２０を介してストッパ１２内のクッション室１５に、油液が流入する。そして、ストッパ１２のクッション室１５内に補給された油液は、クッション室１５を拡大させる方向に油圧を発生させる。この結果、ストッパ１２のクッション室１５は、通路２０側から補給された油液の圧力により、早期に初期状態に戻されるようになる。そして、筒状カップ部材１４は、ストッパピストンに対して相対的に軸方向上向きに押し上げられるように変位し、ストッパ１２は、次なるピストンロッド８の伸び切り時に備えることができる。

かくして、第１の実施の形態によれば、ピストンロッド８の伸び切り防止用のストッパ１２を、ピストンロッド８に固定して設けられたストッパピストン１３と、ストッパピストン１３との間にクッション室１５を形成する筒状カップ部材１４と、油液を絞ることにより減衰力を発生させるオリフィス１７とを含んで構成している。また、ストッパ１２のクッション室１５とロッド側室Ｃとの間には、ストッパ１２内のクッション室１５にロッド側室Ｃから油液を導くためのチェックバルブ１９を設けている。さらに、チェックバルブ１９の弁体２１は、ピストンロッド８の伸長行程では通路２０をロッド側室Ｃに対して遮断し、クッション室１５から通路２０を介してロッド側室Ｃに油液が流出するのを規制する。一方、ピストンロッド８の縮小行程では、通路２０をロッド側室Ｃに対して連通させ、ロッド側室Ｃから通路２０を介してクッション室１５に油液が流入するのを許す構成としている。

これにより、ピストンロッド８の伸び切り時には、チェックバルブ１９の弁体２１がロッド側室Ｃとクッション室１５内との間の通路２０を遮断し、クッション室１５内の油液はオリフィス１７から流出する。この結果、油液に対してオリフィス１７により絞り作用が与えられるので、ピストンロッド８の伸び切り時に減衰力が発生し、ピストンロッド８の伸長動作を抑制する方向の力を、ピストンロッド８の伸び切り時の衝撃緩和力として発生することができる。

一方、ピストンロッド８が伸び切り時から行程反転した縮小行程時には、チェックバルブ１９の弁体２１がロッド側室Ｃとクッション室１５内との間の通路２０を連通させ、ロッド側室Ｃ内の油液が通路２０を介してロッド側室Ｃからクッション室１５に補給される。これにより、クッション室１５内に流入した油液の圧力とスプリング１６の付勢力とにより筒状カップ部材１４を軸方向上向きへと相対的に押し上げることができ、クッション室１５を初期状態である元の大きさに早期に戻すことができる。しかも、ピストンロッド８の戻り動作を速くスムーズに行うことができる。

この結果、従来技術のように、スプリングのみで流体室の大きさを元に戻す構成としたストッパに比べて、ストッパ１２のクッション室１５を早期に初期状態に戻すことができ、ピストンロッド８の行程反転動作を円滑にすることができる。従って、油圧緩衝器１が高周波数にて振動する環境においても、伸び切り時から行程反転した縮小行程の際に、クッション室１５を早期に初期状態に戻すことができるので、次なる伸び切り時に備えることができる。

また、ピストンロッド８の伸び切り時から行程反転した縮小行程時には、ロッド側室Ｃからクッション室１５内に油液を補給する構成とした。これにより、ボトム側室Ｂからクッション室１５内に油液を補給する必要はなく、ピストンロッド８の縮小行程時の減衰力に影響を与えることはない。即ち、ピストンロッド８の縮小行程では、ロッド側室Ｃよりもボトム側室Ｂの方が圧力が高くなるが、この場合にボトム側室Ｂからクッション室１５内に油液を補給すると、縮小行程の立上り時の減衰力が抑制される。一方、本実施の形態では、ロッド側室Ｃとクッション室１５内との間にチェックバルブ１９の通路２０を設けているので、ピストン９のディスクバルブ９Ｃにより縮小行程の減衰力を発生させながら、クッション室１５内に油液を補給することができる。

次に、図４は本発明の第２の実施の形態を示している。第２の実施の形態の特徴は、ストッパピストンにチェック弁収容室を設けたことにある。なお、第２の実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成については同一の符号を付し、その説明は省略する。

ここで、油圧緩衝器３１は、前記第１の実施の形態で述べた油圧緩衝器１とほぼ同様に構成され、外筒２、内筒６、ピストンロッド８、ピストン９、ロッドガイド１０、ストッパ３２を含んで構成されている。

ストッパ３２は、第１の実施の形態のストッパ１２と同様に、ピストン９とロッドガイド１０との間に位置して設けられ、ストッパピストン３３と、筒状カップ部材３４と、クッション室１５と、スプリング１６と、オリフィス１７と、チェックバルブ３５と、を含んで構成されている。

ストッパピストン３３は、ロッドガイド１０とピストン９との間に位置して設けられている。ストッパピストン３３には、ピストンロッド８の外周側を取囲む短尺な筒部３３Ａと、軸方向一側（下側）の内周側から斜め下向きに突出する環状の嵌合部３３Ｂとが一体に設けられている。また、ストッパピストン３３の外周側には、筒状カップ部材３４の内周側に摺接しクッション室１５内の油液が漏出するのを防止するシール部材３３Ｃが設けられている。さらに、ストッパピストン３３には、後述のチェック弁収容室３６および通路３７が設けられている。これにより、ストッパピストン３３の筒部３３Ａは、チェック弁収容室３６および通路３７の環状溝３７Ａにより、二段の段付き円筒状に形成されている。

筒状カップ部材３４は、ストッパシリンダとして、ストッパ１２の外殻を構成し、ピストンロッド８の外周側に変位可能に取付けられている。この筒状カップ部材３４は、内筒６内に径方向に隙間をもって配置され、内筒６に接触することなくピストンロッド８とストッパピストン３３との間で軸方向に所定の範囲だけ相対変位可能に支持されている。筒状カップ部材３４は、一方側が蓋部３４Ａとなり他方側が開口端３４Ｂとなった有蓋円筒状のカップ部材として形成されている。

筒状カップ部材３４の開口端３４Ｂ側（下端側）には、径方向内向きに突出する環状の抜止め部材３４Ｃが設けられている。この抜止め部材３４Ｃは、固定部３４Ｄにより、筒状カップ部材３４の開口端３４Ｂに固定されている。

また、筒状カップ部材３４の蓋部３４Ａ側（上端側）には、軸方向下向きに突出する筒状の内周側ばね受突部３４Ｅが設けられている。内周側ばね受突部３４Ｅの内周側には、ピストンロッド８の外周側が摺動可能に挿嵌されている。この内周側ばね受突部３４Ｅは、スプリング１６が筒状カップ部材３４に対して径方向にガタ付くのを規制している。また、筒状カップ部材３４の内側面には、スプリング１６が過剰に撓むのを防止する段差部３４Ｆが設けられている。これにより、筒状カップ部材３４が摺動変位するときに、ストッパピストン３３の上側に設けられた隔壁板４１が段差部３４Ｆと当接し、スプリング１６が過剰に撓むのを防止する。さらに、内周側ばね受突部３４Ｅの上側に位置して筒状カップ部材３４の内周側には、クッション室１５内の油液が漏出するのを防止するシール部材３４Ｇが設けられている。

チェックバルブ３５は、弁機構として構成され、ストッパ３２内のクッション室１５とロッド側室Ｃとの間に位置して設けられている。このチェックバルブ３５は、後述の弱ばね３９を収納するチェック弁収容室３６と、ストッパピストン３３に設けられた通路３７と、該通路３７を連通，遮断する弁体３８と、該弁体３８をストッパピストン３３側へと常時閉弁方向に付勢する弱ばね３９と、チェック弁収容室３６の上側面に設けられ弁体３８が離着座する弁座４０と、ストッパピストン３３の先端（上端）とスプリング１６との間に設けられている隔壁板４１と、を含んで構成されている。

チェックバルブ３５は、ピストンロッド８の伸長行程で弁体３８が弁座４０に着座することにより、クッション室１５とロッド側室Ｃとの間を遮断し、クッション室１５内の油液が通路３７を介してロッド側室Ｃへと流出するのを抑える。一方、ピストンロッド８が縮小方向に行程反転したときに、チェックバルブ３５は弁体３８が弱ばね３９に抗して弁座４０から離座して開弁し、ロッド側室Ｃ内の油液を通路３７を介してクッション室１５内に流入するように流通させる。

チェック弁収容室３６は、ストッパピストン３３内に位置して設けられている。このチェック弁収容室３６は、ストッパピストン３３の上端側内周面を切欠くことにより形成され、クッション室１５とは隔壁板４１によって隔てられている。ここで、チェック弁収容室３６の内径寸法は、通路３７の環状溝３７Ａの内径寸法よりも大きく形成され、チェック弁収容室３６内には、弁体３８と弱ばね３９とが配置されている。

通路３７は、油液が流通する流路として、ストッパピストン３３の筒部３３Ａに設けられている。この通路３７は、ストッパピストン３３の筒部３３Ａを上側から下向きに環状に切欠くことにより形成される環状溝３７Ａと、該環状溝３７Ａとロッド側室Ｃとを連通させるように斜めに穿設された貫通孔３７Ｂとにより構成されている。ここで、環状溝３７Ａは、チェック弁収容室３６の下端を切欠くことにより形成されている。また、貫通孔３７Ｂは、環状溝３７Ａの下側から筒部３３Ａの下側面に向けて斜め下向きに貫通して、筒部３３Ａの周方向に等間隔で複数個（例えば、２個）配置されている。この通路３７は、ストッパピストン３３の筒部３３Ａの下側面とチェック弁収容室３６の下側面とを貫通することにより、クッション室１５をチェック弁収容室３６を介してロッド側室Ｃに連通させるものである。

弁体３８は、チェック弁収容室３６内に位置して、通路３７の環状溝３７Ａの上端側（ロッドガイド１０側）に設けられている。この弁体３８は、薄い環状平板として形成され、チェック弁収容室３６の下端面に形成された弁座４０に離着座する逆止弁体を構成している。弁体３８は、ピストンロッド８の伸長行程では通路３７を閉塞し、ピストンロッド８の縮小行程では通路３７を開放してチェック弁収容室３６を介してクッション室１５を内，外に連通させる。

弱ばね３９は、チェック弁収容室３６内に位置して、スプリングとして弁体３８と隔壁板４１との間に設けられている。この弱ばね３９は、例えばコイルばねにより構成され、弁体３８を弁座４０に向けて弱いばね力で常時閉弁方向に付勢している。弱ばね３９は、比較的弱いばね力に設定され、ストッパ３２のスプリング１６よりもばね定数が小さいばねにより構成されている。

隔壁板４１は、ストッパピストン３３の筒部３３Ａの上側面に位置して、チェック弁収容室３６を閉塞するように設けられ、ストッパ３２内をクッション室１５とチェック弁収容室３６とに画成している。隔壁板４１はストッパピストン３３とは別体として設けられ、油液を流通するための切欠き孔４１Ａが隔壁板４１の周方向に等間隔で複数個設けられている。

この隔壁板４１は、上側がクッション室１５内のスプリング１６によるばね力を受承し、下側がチェック弁収容室３６の弱ばね３９を受承するばね受板として構成されている。この場合、チェック弁収容室３６内の弱ばね３９は、クッション室１５内のスプリング１６よりも弱いばね力としたので、弱ばね３９がスプリング１６の付勢力に抗して、隔壁板４１をクッション室１５側に離間させることはない。即ち、隔壁板４１は、スプリング１６により常時チェック弁収容室３６を閉塞する方向に付勢されている。なお、隔壁板４１は、ストッパピストン３３とは別体として設ける構成としたが、隔壁板をストッパピストンに固定、または接着して、隔壁板とストッパピストンとを一体にしてもよい。

第２の実施の形態による油圧緩衝器３１は、上述の如き構成を有するもので、次に、その作動について説明する。

ピストンロッド８が外筒２及び内筒６から大きく突出するように伸長して伸び切り位置に達したときには、ストッパ３２は油圧的なクッション作用を発揮してピストンロッド８の伸長動作を停止させる。このとき、ストッパ３２内のクッション室１５は、ストッパピストン３３と筒状カップ部材３４との間で縮小されている。これにより、クッション室１５内の油液は、オリフィス１７を介してロッド側室Ｃに向けて流出し、ピストンロッド８の伸び切り時の衝撃緩和力として減衰力を発生させる。この場合、クッション室１５内は、ロッド側室Ｃよりも高圧状態となっているので、チェックバルブ３５の弁体３８は、通路３７をロッド側室Ｃに対して遮断した閉弁状態となる。

一方、ピストンロッド８の伸び切り状態から行程が反転して、ピストンロッド８が縮小行程に切換わった場合には、チェックバルブ３５の弁体３８がロッド側室Ｃの油液（油圧）によって開弁され、ロッド側室Ｃとクッション室１５内とが連通される。

これにより、ロッド側室Ｃから通路２０および隔壁板４１の切欠き孔４１Ａを介してストッパ３２内のクッション室１５に、油液が流入する。そして、ストッパ１２のクッション室１５内に補給された油液は、クッション室１５を拡大させる方向に油圧を発生させる。そして、筒状カップ部材３４は、ストッパピストン３３に対して相対的に軸方向上向きに押し上げられるように変位し、ストッパ３２は、次なるピストンロッド８の伸び切り時に備えることができる。

かくして、第２の実施の形態でも、第１の実施の形態とほぼ同様な作用効果を得ることができる。第２の実施の形態によれば、チェックバルブ３５のチェック弁収容室３６内に弱ばね３９を設けて、該弱ばね３９を隔壁板４１により受ける構成とした。これにより、ピストンロッド８の伸長行程では、弱ばね３９の付勢力により弁体３８を通路３７に対して閉塞することができる。

一方、ピストンロッドの縮小行程では、ロッド側室Ｃの油液によって弁体３８が開弁し、油液が通路３７、チェック弁収容室３６、隔壁板４１の切欠き孔４１Ａを介してクッション室１５内に流入する。これにより、クッション室１５内に油液を補給することができ、次なるピストンロッド８の伸び切り時に備えることができる。

なお、前記第１の実施の形態では、ロッド側室Ｃとクッション室１５との間に位置して、ストッパピストン１３にチェックバルブ１９を設ける場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、ストッパピストンに設けた弁機構を、例えば電磁式開閉弁、油圧パイロット式開閉弁等により構成してもよい。即ち、本発明で採用する弁機構は、ピストンロッド８の伸長行程で通路２０をロッド側室Ｃに対して遮断し、ピストンロッド８の縮小行程では通路２０をロッド側室Ｃに対して連通させる構成であればよい。このことは、第２の実施の形態についても同様である。

また、前記第１の実施の形態では、ストッパ１２の筒状カップ部材１４にオリフィス１７を設ける場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えばストッパピストンにオリフィスを設ける構成としてもよい。この場合のオリフィスも、例えばピストンに設けられる縮小側のディスクバルブの固定オリフィス(図示せず)よりも大きな減衰力を発生できるようにオリフィスの流路面積を設定するのが好ましい。このことは、第２の実施の形態についても同様である。

また、前記第１の実施の形態では、弱ばね２２を、クッション室１５内に位置して、ばね受突部１４Ｅの下側面と弁体２１との間に配設する構成とした。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば、弱ばねとして引張りばねを用い、該引張りばねを通路２０の環状溝２０Ａ内に設けて、弁体２１を弁座２３に離着座させる構成としてもよい。

さらに、前記第１の実施の形態では、４輪自動車の各車輪側に取付ける油圧緩衝器１を緩衝器の代表例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば２輪車に用いる油圧緩衝器であってもよく、車両以外の種々の機械、建築物等に用いる油圧緩衝器に用いてもよいものである。このことは、第２の実施の形態についても同様である。

次に、前記各実施の形態に含まれる発明について記載する。本発明の弁機構は、ストッパピストンに設けられ流体室をロッド側室に連通させ流路を形成する通路と、ピストンロッドの伸長行程では前記通路を閉塞し、前記ピストンロッドの縮小行程では前記通路を開放する弁体と、前記弁体を常時閉弁方向に付勢するスプリングと、を備える構成としてなる。これにより、ピストンロッドの縮小行程ではロッド側室Ｃの油液により通路を開放することができるので、クッション室内に油液を補給して、流体室を早期に初期状態に戻すことができる。

また、ストッパシリンダは、一方側が蓋部となり他端側が開口端となった有蓋円筒状の筒状カップ部材により構成され、前記筒状カップ部材の前記蓋部側は、前記ピストンロッドの外周側に相対変位可能に取付けられ、前記筒状カップ部材の前記開口端側は、前記ストッパピストンの外周側に相対変位可能に取付けられている。これにより、ストッパピストンと筒状カップ部材との間に流体室を設けることができ、ピストンロッドの伸び切り時に、筒状カップ部材に設けた小孔としてのオリフィスから絞り作用を与えて油液を流出させることができる。この結果、ピストンロッドの伸び切り時においてストッパにより衝撃を緩和し、ピストンロッドの伸び切りを抑制できる。

１，３１ 油圧緩衝器（緩衝器）
６ 内筒（シリンダ）
８ ピストンロッド
９ ピストン
１０ ロッドガイド
１２，３２ ストッパ
１３，３３ ストッパピストン
１４，３４ 筒状カップ部材（ストッパシリンダ）
１５ クッション室（流体室）
１６ スプリング（ばね機構）
１７ オリフィス
１９，３５ チェックバルブ（弁機構）
２０，３７ 通路
２１，３８ 弁体
２２，３９ 弱ばね（スプリング）

Claims (3)

1. 作動流体が封入されたシリンダと、
   基端側が前記シリンダ内に挿入され先端側が前記シリンダ外に突出するピストンロッドと、
   該ピストンロッドの基端側に固定され、前記シリンダ内をボトム側室とロッド側室とに画成するピストンと、
   前記シリンダの先端側に設けられ前記ピストンロッドを案内するロッドガイドと、
   前記ピストンロッドに取付けられ、前記ピストンロッドの伸び切り時に前記ロッドガイドおよび前記ピストンロッドに発生する衝撃を流体圧により緩和するストッパと、を備えた緩衝器において、
   前記ストッパは、
   前記ロッドガイドと前記ピストンとの間に位置して前記ピストンロッドに固定して設けられたストッパピストンと、
   前記ピストンロッドに所定の範囲だけ軸方向に相対変位可能に取付けられ、前記ストッパピストンとの間に流体室を形成するストッパシリンダと、
   前記ストッパシリンダを前記ロッドガイド側に付勢するばね機構と、
   前記ピストンロッドの伸び切り時に前記流体室の内，外に流通する前記作動流体を絞ることにより減衰力を発生させるオリフィスと、
   前記ロッド側室と前記流体室との間に設けられ前記ピストンロッドの伸長行程よりも縮小行程で流路面積を大きくする弁機構と、を備える構成としてなる緩衝器。
2. 前記弁機構は、前記ストッパピストンに設けられ前記流体室を前記ロッド側室に連通させ前記流路を形成する通路と、
   前記ピストンロッドの伸長行程では前記通路を閉塞し、前記ピストンロッドの縮小行程では前記通路を開放する弁体と、
   前記弁体を常時閉弁方向に付勢するスプリングと、
   を備える構成としてなる請求項１に記載の緩衝器。
3. 前記ストッパシリンダは、一方側が蓋部となり他方側が開口端となった有蓋円筒状の筒状カップ部材により構成され、
   前記筒状カップ部材の前記蓋部側は、前記ピストンロッドの外周側に相対変位可能に取付けられ、
   前記筒状カップ部材の前記開口端側は、前記ストッパピストンの外周側に相対変位可能に取付けられている請求項１または２に記載の緩衝器。

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