JP7378885B2 - 流体圧緩衝器 - Google Patents

Description

本発明は、流体圧緩衝器に関するものである。

特許文献１に記載の流体圧緩衝器では、ピストンロッドは、シリンダの外部へと延出するロッド部と、ロッド部の端部に連結されてシリンダ内を摺動自在に移動し、シリンダ内をボトム側室とロッド側室に区画するピストンと、を有する。ロッド部は、ロッド部の内部に形成されてシリンダのボトム側室と連通するロッド内空間と、ロッド内空間とシリンダのロッド側室とを接続する第１連通路と、第１連通路に設けられ減衰力を発生するオリフィスプラグと、を有する。

特開２０１５－２０６３７４号公報

最大積載重量が大きい車両では、積載重量の大小によって車両全体の重量が大きく異なる。特許文献１に記載のようなオリフィスプラグで減衰力を発生する流体圧緩衝器では、積載重量の大小に応じて最適な減衰特性を実現することはできない。

積載重量の大小に応じて最適な減衰特性を実現するために、電磁弁によって減衰特性を変更可能に構成することが考え得る。しかし、電磁弁を搭載する場合には、配線の取り回しや切換制御が必要になるため、コストの面で問題がある。

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、積載重量に応じて減衰特性を変更可能な構成を低コストで実現することを目的とする。

本発明は、車両に搭載される流体圧緩衝器であって、シリンダチューブと、シリンダチューブに進退自在に挿入されるロッドと、ロッドに連結されシリンダチューブ内をボトム側室とロッド側室とに区画するピストンと、ボトム側室とロッド側室との間の作動流体の流れに対して抵抗を付与し、パイロット圧に応じて減衰特性が変更可能な減衰弁と、ボトム側室又はロッド側室の作動流体をパイロット圧として減衰弁のパイロット室へ供給するパイロット弁と、を備え、パイロット弁は、ボトム側室から作動流体が導かれる第１パイロット室と、第１パイロット室に対向して設けられ、ロッド側室から作動流体が導かれる第２パイロット室と、を有し、流体圧緩衝器の非伸縮作動時には、パイロット弁は、減衰弁のパイロット室へパイロット圧を供給し、流体圧緩衝器の伸縮作動時には、パイロット弁は、流体圧緩衝器の非伸縮作動時における減衰弁のパイロット室のパイロット圧を保持することを特徴とする。

また、本発明は、パイロット弁は、流体圧緩衝器の非伸縮作動時に第１パイロット室と第２パイロット室が同圧となることにより切り換わる供給ポジションと、流体圧緩衝器の伸縮作動時に第１パイロット室が高圧、第２パイロット室が低圧となることにより切り換わる第１遮断ポジションと、流体圧緩衝器の伸縮作動時に第２パイロット室が高圧、第１パイロット室が低圧となることにより切り換わる第２遮断ポジションと、を有することを特徴とする。

これらの発明では、流体圧緩衝器の非伸縮作動時におけるボトム側室又はロッド側室の作動流体をパイロット圧として減衰弁の減衰特性が変更されるため、積載重量に応じた減衰特性が得られる。また、減衰弁へパイロット圧を供給するパイロット弁は、ボトム側室から導かれる作動流体とロッド側室から導かれる作動流体とによって作動する。よって、積載重量に応じて減衰特性を変更可能な構成を低コストで実現することができる。

また、本発明は、流体圧緩衝器は、パイロット弁が設けられ、ボトム側室又はロッド側室と減衰弁のパイロット室とを接続するパイロット通路と、パイロット通路に設けられ、パイロット流体の流れに対して抵抗を付与する絞りと、をさらに備えることを特徴とする。

この発明では、絞りにより、流体圧緩衝器の伸縮作動中に、ボトム側室又はロッド側室の圧力がパイロット弁を通じて減衰弁のパイロット室に伝わりに難くなるため、減衰弁が意図せずに切り換わることを防止することができる。

また、本発明は、パイロット圧として、ボトム側室の作動流体が用いられ、ボトム側室には加圧ガスが封入されていることを特徴とする。

この発明では、ボトム側室には加圧ガスが封入されているため、流体圧緩衝器の作動中にボトム側室が負圧になることはないため、減衰弁を安定して動作させることができる。

また、本発明は、減衰弁として、互いに並列に設けられ作動流体の流れに対して抵抗を付与する第１減衰弁及び第２減衰弁を有し、第１減衰弁は、ボトム側室及びロッド側室の一方から他方に向かう作動流体の流れに対してのみ抵抗を付与することを特徴とする。

また、本発明は、減衰弁は、流体圧緩衝器の非伸縮作動時おいてパイロット室へ供給されるパイロット圧に応じて３段階以上又は無段階に減衰特性が変更可能であることを特徴とする。

これらの発明では、車両の状態に応じて最適な減衰特性を実現することができる。

また、本発明は、ロッドは、ピストンに連結されシリンダチューブに摺動自在に支持されるロッド本体と、シリンダチューブの外部に露出するヘッド部と、ロッド本体の内部に形成されるロッド内空間と、を有し、ロッド内空間は、ボトム側室に連通する第１空間と、ロッド側室に連通する第２空間と、を有し、減衰弁及びパイロット弁は、ヘッド部に設けられ、減衰弁のパイロット室へ供給されるパイロット圧は、第１空間又は第２空間を通じて供給されることを特徴とする。

この発明では、パイロット流体へのガスの混入を防ぐことができる。

本発明によれば、積載重量に応じて減衰特性を変更可能な構成を低コストで実現することができる。

本発明の実施形態に係る流体圧緩衝器の流体圧回路図である。 空荷状態での流体圧緩衝器の作動を説明する図である。 積荷状態での流体圧緩衝器の作動を説明する図である。 本発明の実施形態の変形例に係る流体圧緩衝器の流体圧回路図である。 本発明の実施形態に係る流体圧緩衝器の断面図である。 本発明の実施形態の変形例に係る流体圧緩衝器の流体圧回路図である。 本発明の実施形態の変形例に係る流体圧緩衝器の流体圧回路図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る流体圧緩衝器について説明する。

以下では、流体圧緩衝器が車両に搭載される油圧緩衝器１００である場合について説明する。油圧緩衝器１００は、例えば、車両の車体と車軸との間に介装され、減衰力を発生させて車体の振動を抑制する装置である。

図１に示すように、油圧緩衝器１００は、筒状のシリンダチューブ１０と、シリンダチューブ１０に進退自在に挿入されシリンダチューブ１０の外部へと延出するロッド１２と、ロッド１２の先端に連結されシリンダチューブ１０の内周面に沿って摺動自在に移動するピストン１４と、を備える。油圧緩衝器１００は、シリンダチューブ１０が上側、ロッド１２が下側となる向きに車両に搭載される。

シリンダチューブ１０内は、ピストン１４によってボトム側室１とロッド側室２とに区画される。ボトム側室１とロッド側室２には、それぞれ作動流体としての作動油が封入される。ボトム側室１には、シリンダチューブ１０に対するロッド１２の進入、退出に伴うシリンダチューブ１０内の容積変化を補償すると共に、ばね作用を発揮するための加圧ガスＧが作動油と共に封入される。このように、油圧緩衝器１００は、ガスＧによるばね作用によって車体を支持可能なエアサスペンションの機能を有する。この場合、車体を支持するばねを別途設けなくても、油圧緩衝器１００によって減衰力の発生及び車体の支持が可能となる。

なお、これに限らず、シリンダチューブ１０内にガスが封入されなくてもよい。また、ボトム側室１の内部に移動自在に設けられ、ボトム側室１を作動油が封入される液室とガスＧが封入される気室とに隔てるフリーピストンが設けられてもよい。また、シリンダチューブ１０外に、ボトム側室１に接続されたアキュムレータを設け、アキュムレータに気室を設けてもよい。

ボトム側室１とロッド側室２は、流路３を通じて接続される。油圧緩衝器１００は、流路３に設けられ、ロッド側室２とボトム側室１との間の作動油の流れに対して抵抗を付与して減衰力を発生する減衰弁２０を備える。

流路３は、途中で枝分かれして形成され、互いに並列な第１流路２１及び第２流路２２を有する。減衰弁２０として、第１流路２１に設けられ作動油の流れに対して抵抗を付与する第１減衰弁２０Ａと、第２流路２２に設けられ作動油の流れに対して抵抗を付与する第２減衰弁２０Ｂと、を有する。第１減衰弁２０Ａと第２減衰弁２０Ｂは互いに並列に設けられる。

第１流路２１には、ボトム側室１からロッド側室２への作動油の流れのみを許容する逆止弁２３が設けられる。したがって、第１減衰弁２０Ａは、ボトム側室１からロッド側室２へ向かう作動油の流れに対してのみ抵抗を付与する。本実施形態では、第１減衰弁２０Ａは、例えば、固定オリフィスである。

第２減衰弁２０Ｂは、ボトム側室１とロッド側室２との間の作動油の流れの双方向のいずれに対しても抵抗を付与する。第２減衰弁２０Ｂは、パイロット圧に応じてポジションが切り換わり、各ポジションで通過する作動油の流れに付与する抵抗が異なる。つまり、第２減衰弁２０Ｂは、パイロット圧に応じて減衰特性が変更可能である。

本実施形態では、第２減衰弁２０Ｂは、通過する作動油の流れに所定の抵抗を付与する第１絞りポジション２５Ａと、第１絞りポジション２５Ａによって付与される抵抗とは異なる大きさの抵抗を付与する第２絞りポジション２５Ｂと、の２ポジションを有する。つまり、第１絞りポジション２５Ａと第２絞りポジション２５Ｂとは、通過する作動油の流れに対する圧力損失特性が異なっている。

第２減衰弁２０Ｂは、ポジションを切り換える弁体（図示省略）と、弁体を付勢する付勢部材としてのスプリング２６と、パイロット圧が供給されるパイロット室２７と、を有する。第２減衰弁２０Ｂは、第１絞りポジション２５Ａとなるように弁体がスプリング２６によって付勢されている。第２減衰弁２０Ｂは、パイロット室２７に導かれるパイロット圧により弁体がスプリング２６の付勢力に抗して移動することによって、第２絞りポジション２５Ｂに切り換わる。

油圧緩衝器１００が収縮作動した際には、ボトム側室１の圧力が上昇し、ボトム側室１の作動油は、一部が逆止弁２３を開弁し第１減衰弁２０Ａを通過してロッド側室２に導かれ、残りが第２減衰弁２０Ｂを通過してロッド側室２に導かれる。このように、油圧緩衝器１００の収縮作動時には、ボトム側室１の作動油は、第１減衰弁２０Ａ及び第２減衰弁２０Ｂの両方を通過してロッド側室２に導かれる。このため、油圧緩衝器１００は、収縮作動時には、第１減衰弁２０Ａ及び第２減衰弁２０Ｂが全体として発揮する流路抵抗に応じた減衰力を発生する。

油圧緩衝器１００が伸長作動した際には、ロッド側室２の圧力が上昇し、ロッド側室２の作動油は、第２減衰弁２０Ｂを通過してボトム側室１に導かれる。一方、ロッド側室２の圧力上昇によって逆止弁２３は閉弁するため、ロッド側室２の作動油は、第１減衰弁２０Ａを通じてはボトム側室１に導かれない。このため、油圧緩衝器１００は、伸長作動時には、第２減衰弁２０Ｂが発揮する流路抵抗に応じた減衰力を発生する。したがって、収縮作動時には第１減衰弁２０Ａを通じたボトム側室１からロッド側室２への作動油の流れが許容される分、油圧緩衝器１００は、伸長作動時の方が収縮作動時よりも大きな減衰力を発生する。これにより、車両が路面の突起を乗り上げたような場合には、油圧緩衝器１００は比較的スムーズに収縮作動し、その後の伸長作動時に大きな減衰力を発生して、路面から車体に入力される振動を効果的に減衰させる。

なお、第１流路２１、第１減衰弁２０Ａ、及び逆止弁２３は、必須の構成ではなく、第２減衰弁２０Ｂのみで減衰力が発生されるように構成してもよい。

油圧緩衝器１００は、ボトム側室１の作動油をパイロット圧として第２減衰弁２０Ｂのパイロット室２７へ供給するパイロット弁３０を備える。パイロット弁３０は、パイロット通路３５に設けられる。パイロット通路３５は、流路３から分岐して設けられ、ボトム側室１と第２減衰弁２０Ｂのパイロット室２７とを接続する。パイロット通路３５は、ボトム側室１の作動油をパイロット圧として第２減衰弁２０Ｂのパイロット室２７へ導く構成であればよく、例えば、ボトム側室１に直接接続されてもよい。

ここで、ダンプトラックのような大型の車両では、搭載される油圧緩衝器１００も大型であるため、減衰弁２０を通過する作動油の流量が多い。また、ダンプトラックのような最大積載重量が大きい車両では、車両全体の重量が大きいため、その重量を支える油圧緩衝器１００内の作動油の圧力は高い。さらに、油圧緩衝器１００は、シリンダチューブ１０内にガスＧが封入されておりエアサスペンションの機能も有するため、シリンダチューブ１０内の作動油の圧力は高くなる。このように、油圧緩衝器１００がダンプトラックのような大型の車両に搭載される場合には、減衰弁２０には高圧大流量の作動油が流れる。これに対して、第２減衰弁２０Ｂのパイロット室２７へ供給されるパイロット流体は高圧大流量である必要はないため、パイロット通路３５は、流路径が流路３と比較して細く形成される。

本実施形態では、第２減衰弁２０Ｂのポジションを切り換えるためのパイロット圧として、ボトム側室１の作動油が用いられる。これに代えて、第２減衰弁２０Ｂのポジションを切り換えるためのパイロット圧として、ロッド側室２の作動油を用いてもよい。ただ、車両走行中に車輪が路面の窪みの底に着地した際や、車輪が路面の突起を乗り上げる際には、油圧緩衝器１００は一時的に急激に収縮作動するため、ロッド側室２が負圧になる可能性がある。これに対して、ボトム側室１は、車体重量を支持しており、かつボトム側室１には加圧ガスＧが封入されているため、油圧緩衝器１００の作動中に負圧になることはない。したがって、パイロット圧として、ボトム側室１の作動油を用いる方が好ましい。

パイロット弁３０は、パイロット圧を供給する供給ポジション３０Ａと、パイロット圧の供給を遮断する第１遮断ポジション３０Ｂと、パイロット圧の供給を遮断する第２遮断ポジション３０Ｃと、の３ポジションを有する。

パイロット弁３０は、パイロット圧によりポジションが切り換えられるパイロット駆動型の弁である。パイロット弁３０は、ポジションを切り換える弁体としてのスプール弁（図示省略）と、ボトム側室１から第１パイロット通路３６を通じて作動油が導かれる第１パイロット室３１と、弁体を挟んで第１パイロット室３１に対向して設けられ、ロッド側室２から第２パイロット通路３７を通じて作動油が導かれる第２パイロット室３２と、第１パイロット室３１のパイロット圧と同じ方向に弁体を付勢する第１付勢部材としての第１スプリング３３と、第２パイロット室３２のパイロット圧と同じ方向に弁体を付勢する第２付勢部材としての第２スプリング３４と、を有する。

第１パイロット室３１のパイロット圧と第２パイロット室３２のパイロット圧が作用するスプール弁の受圧面積は同等である。また、第１スプリング３３と第２スプリング３４の付勢力も同等である。パイロット弁３０は、第１パイロット室３１のパイロット圧と第２パイロット室３２のパイロット圧が同等となった場合に、供給ポジション３０Ａとなる。また、パイロット弁３０は、第１パイロット室３１のパイロット圧が第２パイロット室３２のパイロット圧よりも大きくなり、スプール弁が第２スプリング３４の付勢力に抗して移動することによって、第１遮断ポジション３０Ｂに切り換わる。また、パイロット弁３０は、第２パイロット室３２のパイロット圧が第１パイロット室３１のパイロット圧よりも大きくなり、スプール弁が第１スプリング３３の付勢力に抗して移動することによって、第２遮断ポジション３０Ｃに切り換わる。

第１パイロット通路３６は、図１ではパイロット通路３５から分岐して設けられる。しかし、第１パイロット通路３６は、ボトム側室１の作動油をパイロット圧としてパイロット弁３０の第１パイロット室３１へ導く構成であればよく、例えば、流路３から分岐して設けられてもよく、また、ボトム側室１に直接接続されてもよい。

第２パイロット通路３７は、図１では流路３から分岐して設けられる。しかし、第２パイロット通路３７は、ロッド側室２の作動油をパイロット圧としてパイロット弁３０の第２パイロット室３２へ導く構成であればよく、例えば、ロッド側室２に直接接続されてもよい。

ここで、ダンプトラックのような最大積載重量が大きい車両では、積荷が空である空荷状態と、積荷が所定重量ある積荷状態とでは、積荷を含めた車両全体の重量が大きく異なるため、油圧緩衝器１００で減衰するエネルギーも大きく異なる。そこで、本実施形態では、パイロット弁３０により、車両の積載重量に応じて第２減衰弁２０Ｂの減衰特性が変更される。以下に詳しく説明する。

図２は、空荷状態での油圧緩衝器１００の作動を説明する図であり、図３は積荷状態での油圧緩衝器１００の作動を説明する図である。図２及び図３において、（ａ）は油圧緩衝器１００の非伸縮作動時であり、（ｂ）は油圧緩衝器１００の収縮作動時であり、（ｃ）は油圧緩衝器１００の伸長作動時である。

まず、図２を参照して、空荷状態での油圧緩衝器１００の作動について説明する。空荷状態では、車両全体の重量は小さいため、油圧緩衝器１００の内部圧力は小さい。また、車両が停止状態であって油圧緩衝器１００の非伸縮作動時、又は車両走行中であっても走行路面が平坦であり油圧緩衝器１００の非伸縮作動時には、ボトム側室１とロッド側室２の間で作動油の流れがないため、ボトム側室１とロッド側室２は同圧となる。このように、空荷状態であって油圧緩衝器１００の非伸縮作動時には、ボトム側室１とロッド側室２は低圧でかつ同圧となる。これにより、図２（ａ）に示すように、パイロット弁３０は、第１パイロット室３１のパイロット圧と第２パイロット室３２のパイロット圧とが同圧となるため、供給ポジション３０Ａとなり、ボトム側室１の作動油がパイロット圧として第２減衰弁２０Ｂのパイロット室２７へ供給される。このとき、ボトム側室１の作動油は低圧であるため、第２減衰弁２０Ｂは、スプリング２６の付勢力により第１絞りポジション２５Ａとなる。このように、空荷状態であって油圧緩衝器１００の非伸縮作動時には、第２減衰弁２０Ｂのパイロット室２７には低圧のパイロット圧が供給され、第２減衰弁２０Ｂは第１絞りポジション２５Ａとなる。換言すれば、空荷状態であって油圧緩衝器１００の非伸縮作動時には、パイロット室２７のパイロット圧による荷重よりもスプリング２６の付勢力が大きくなるように、スプリング２６の付勢力が設定される。

図２（ｂ）に示すように、油圧緩衝器１００の収縮作動時には、ボトム側室１が相対的に高圧、ロッド側室２が相対的に低圧となるため、パイロット弁３０は、第１パイロット室３１のパイロット圧が第２パイロット室３２のパイロット圧よりも大きくなり、スプール弁が第２スプリング３４の付勢力に抗して移動し、第１遮断ポジション３０Ｂに切り換わる。これにより、ボトム側室１から第２減衰弁２０Ｂのパイロット室２７への高圧のパイロット圧の供給が遮断される。このとき、パイロット通路３５のうちパイロット弁３０と第２減衰弁２０Ｂのパイロット室２７との間であるパイロット弁３０の下流部分３５ａは封止されるため、パイロット室２７は、油圧緩衝器１００の非伸縮作動時における低圧のパイロット圧に保持される。これにより、第２減衰弁２０Ｂは第１絞りポジション２５Ａを維持する。

図２（ｃ）に示すように、油圧緩衝器１００の伸長作動時には、ボトム側室１が相対的に低圧、ロッド側室２が相対的に高圧となるため、パイロット弁３０は、第２パイロット室３２のパイロット圧が第１パイロット室３１のパイロット圧よりも大きくなり、スプール弁が第１スプリング３３の付勢力に抗して移動し、第２遮断ポジション３０Ｃに切り換わる。これにより、ボトム側室１から第２減衰弁２０Ｂのパイロット室２７への低圧のパイロット圧の供給が遮断される。このとき、パイロット通路３５のうちパイロット弁３０の下流部分３５ａは封止されるため、パイロット室２７は、油圧緩衝器１００の非伸縮作動時における低圧のパイロット圧に保持される。これにより、第２減衰弁２０Ｂは第１絞りポジション２５Ａを維持する。

次に、図３を参照して、積荷状態での油圧緩衝器１００の作動について説明する。積荷状態では、車両全体の重量は大きいため、油圧緩衝器１００の内部圧力は大きいため、ボトム側室１とロッド側室２の圧力は、空荷状態と比較して相対的に高い中圧となる。また、車両が停止状態であって油圧緩衝器１００の非伸縮作動時、又は車両走行中であっても走行路面が平坦であり油圧緩衝器１００の非伸縮作動時には、ボトム側室１とロッド側室２の間で作動油の流れがないため、ボトム側室１とロッド側室２は同圧となる。このように、積荷状態であって油圧緩衝器１００の非伸縮作動時には、ボトム側室１とロッド側室２は、中圧でかつ同圧となる。これにより、図３（ａ）に示すように、パイロット弁３０は、第１パイロット室３１のパイロット圧と第２パイロット室３２のパイロット圧とが同圧となるため、供給ポジション３０Ａとなり、ボトム側室１の作動油がパイロット圧として第２減衰弁２０Ｂのパイロット室２７へ供給される。このとき、ボトム側室１の作動油は中圧であるため、第２減衰弁２０Ｂは、パイロット室２７のパイロット圧により弁体がスプリング２６の付勢力に抗して移動することによって、第２絞りポジション２５Ｂに切り換わる。このように、積荷状態であって油圧緩衝器１００の非伸縮作動時には、第２減衰弁２０Ｂのパイロット室２７には中圧のパイロット圧が供給され、第２減衰弁２０Ｂは第２絞りポジション２５Ｂとなる。換言すれば、積荷状態であって油圧緩衝器１００の非伸縮作動時には、パイロット室２７のパイロット圧による荷重がスプリング２６の付勢力よりも大きくなるように、スプリング２６の付勢力が設定される。つまり、スプリング２６の付勢力により、第２減衰弁２０Ｂが第１絞りポジション２５Ａから第２絞りポジション２５Ｂに切り換わるタイミングが決まる。第２減衰弁２０Ｂの切り換えタイミングは、車両の固体差や積荷の種類に応じて調節可能であることが好ましい。その場合、第２減衰弁２０Ｂの切り換えタイミングは、ナット等によるスプリング２６の初期荷重を変更することによって調節される。

図３（ｂ）に示すように、油圧緩衝器１００の収縮作動時には、ボトム側室１が相対的に高圧、ロッド側室２が相対的に低圧となるため、パイロット弁３０は、第１パイロット室３１のパイロット圧が第２パイロット室３２のパイロット圧よりも大きくなり、スプール弁が第２スプリング３４の付勢力に抗して移動し、第１遮断ポジション３０Ｂに切り換わる。これにより、ボトム側室１から第２減衰弁２０Ｂのパイロット室２７への高圧のパイロット圧の供給が遮断される。このとき、パイロット通路３５のうちパイロット弁３０の下流部分３５ａは封止されるため、パイロット室２７は、油圧緩衝器１００の非伸縮作動時における中圧のパイロット圧に保持される。これにより、第２減衰弁２０Ｂは第２絞りポジション２５Ｂを維持する。

図３（ｃ）に示すように、油圧緩衝器１００の伸長作動時には、ボトム側室１が相対的に低圧、ロッド側室２が相対的に高圧となるため、パイロット弁３０は、第２パイロット室３２のパイロット圧が第１パイロット室３１のパイロット圧よりも大きくなり、スプール弁が第１スプリング３３の付勢力に抗して移動し、第２遮断ポジション３０Ｃに切り換わる。これにより、ボトム側室１から第２減衰弁２０Ｂのパイロット室２７への低圧のパイロット圧の供給が遮断される。このとき、パイロット通路３５のうちパイロット弁３０の下流部分３５ａは封止されるため、パイロット室２７は、油圧緩衝器１００の非伸縮作動時における中圧のパイロット圧に保持される。これにより、第２減衰弁２０Ｂは第２絞りポジション２５Ｂを維持する。

積荷状態における第２減衰弁２０Ｂのパイロット室２７のパイロット圧は中圧となるが、この中圧は、空荷状態及び積荷状態の油圧緩衝器１００の伸縮作動時におけるボトム側室１及びロッド側室２のうち高圧側の圧力よりも低く、低圧側の圧力よりも高い圧力である。

以上のように、油圧緩衝器１００の非伸縮作動時には、パイロット弁３０は、第２減衰弁２０Ｂのパイロット室２７へボトム側室１の作動油をパイロット圧として供給し、油圧緩衝器１００の伸縮作動時には、パイロット弁３０は、油圧緩衝器１００の非伸縮作動時におけるパイロット室２７のパイロット圧を保持する。このように、第２減衰弁２０Ｂのパイロット室２７のパイロット圧は、油圧緩衝器１００の非伸縮作動時のボトム側室１の圧力となる。つまり、車両の積載重量に応じて第２減衰弁２０Ｂのパイロット室２７のパイロット圧が決まる。具体的には、積載重量が所定重量未満の場合には、第２減衰弁２０Ｂのパイロット室２７のパイロット圧は低圧となるため、第２減衰弁２０Ｂは第１絞りポジション２５Ａとなり、積載重量が所定重量以上の場合には、第２減衰弁２０Ｂのパイロット室２７のパイロット圧は中圧となるため、第２減衰弁２０Ｂは第２絞りポジション２５Ｂとなる。したがって、油圧緩衝器１００は、車両の積載重量に応じた最適な減衰特性を発揮することができる。

油圧緩衝器１００の伸縮作動中、油圧緩衝器１００のボトム側室１とロッド側室２の圧力の高低は、伸縮の都度切り換わるため、その切り換わりの際、瞬間的にボトム側室１とロッド側室２が同圧となる。その際に、ボトム側室１の圧力がパイロット弁３０を通じて第２減衰弁２０Ｂのパイロット室２７に導かれないように、図４に示すように、パイロット通路３５に絞りとしてのオリフィス３８を設けるのが好ましい。オリフィス３８を設けることにより、油圧緩衝器１００の伸縮作動中に、ボトム側室１の圧力がパイロット弁３０を通じて第２減衰弁２０Ｂのパイロット室２７に伝わりに難くなるため、油圧緩衝器１００の伸縮作動中に、第２減衰弁２０Ｂが意図せずに切り換わることを防止することができる。なお、図４では、オリフィス３８は、パイロット通路３５のうちパイロット弁３０の上流側に設けられる。しかし、オリフィス３８は、パイロット通路３５のうちパイロット弁３０の下流側に設けられてもよい。

次に、図５を参照して、油圧緩衝器１００の構造、及び油圧緩衝器１００への減衰弁２０及びパイロット弁３０の搭載例について説明する。図５は、油圧緩衝器１００の断面図である。

シリンダチューブ１０は、有底筒状であり、その開口端にはロッド１２が摺動自在に挿通するシリンダヘッド１１が設けられる。シリンダチューブ１０の閉塞端（シリンダヘッド１１とは逆側の端部）には、油圧緩衝器１００を車両に取り付けるための取付部１０ａが設けられる。

ロッド１２は、ピストン１４に連結されシリンダチューブ１０のシリンダヘッド１１に摺動自在に支持されるロッド本体５１と、シリンダチューブ１０の外部に露出するヘッド部５２と、を有する。

ロッド本体５１には、ピストン１４側の端面に開口するロッド内空間４０が形成される。ロッド本体５１の端部は、ボルト（図示省略）によってピストン１４に連結される。

ヘッド部５２は、ロッド本体５１よりも大径に形成され、油圧緩衝器１００のストローク位置に関わらず、シリンダチューブ１０の外部に常時露出する。つまり、ヘッド部５２は、ロッド１２において、シリンダヘッド１１に対して摺動しない部分である。ヘッド部５２は、例えば、ロッド本体５１とは別体に形成され、溶接等によりロッド本体５１の端部に接続される。なお、ロッド本体５１とヘッド部５２は、一体に形成されてもよい。

ヘッド部５２には、油圧緩衝器１００の収縮作動時のストロークエンドを規定するストッパ部５２ａと、油圧緩衝器１００を車両に取り付けるための取付部５２ｂと、が設けられる。ストッパ部５２ａには、油圧緩衝器１００の収縮作動時にストロークエンドでのシリンダヘッド１１とロッド１２との衝突を防止する環状のクッションリング５３が設けられる。

ロッド内空間４０には、円筒状のパイプ４３が設けられる。パイプ４３の一端は、ヘッド部５２に形成された挿入穴５２ｃに挿入され、他端はピストン１４に形成された挿入穴１４ａに挿入される。このように、パイプ４３は、ヘッド部５２とピストン１４によって挟まれて設けられる。

ロッド内空間４０にパイプ４３が設けられることによって、ロッド内空間４０は、パイプ４３の中空部である第１空間４１と、パイプ４３の外周面とロッド本体５１の内周面によって区画された環状の第２空間４２と、に区画される。第１空間４１は、ピストン１４に形成された貫通孔１４ｂを通じてボトム側室１に連通する。第２空間４２は、ロッド１２のロッド本体５１に形成された複数の貫通孔５１ａによってロッド側室２と連通する。このように、ロッド内空間４０は、ボトム側室１に連通する第１空間４１と、ロッド側室２に連通する第２空間４２と、を有する。第１空間４１及び第２空間４２は、ボトム側室１とロッド側室２を接続する流路３の一部を構成する。

流路３、第１減衰弁２０Ａ、第２減衰弁２０Ｂ、及びパイロット弁３０は、ロッド１２のヘッド部５２に設けられる。パイロット通路３５、第１パイロット通路３６、及び第２パイロット通路３７もヘッド部５２に設けられる。第２減衰弁２０Ｂのパイロット室２７には、ボトム側室１から第１空間４１及びパイロット通路３５を通じてパイロット圧が導かれる。また、パイロット弁３０の第１パイロット室３１には、ボトム側室１から第１空間４１及び第１パイロット通路３６を通じてパイロット圧が導かれる。また、パイロット弁３０の第２パイロット室３２には、ロッド側室２から第２空間４２及び第２パイロット通路３７を通じてパイロット圧が導かれる。このように、各パイロット圧は、ロッド内空間４０及びヘッド部５２に設けられる各パイロット通路３５～３７を通じて導かれる構成であって、油圧緩衝器１００の鉛直上方側に溜まっているガスＧに対して鉛直下方側から取り出される。したがって、パイロット流体にガスＧが混入することが防止されるため、第２減衰弁２０Ｂ及びパイロット弁３０の作動が安定する。このように、ガスＧが封入される気室をフリーピストンにより区画しない場合であっても、パイロット圧をガスＧに対して鉛直下方側から取り出すことによって、パイロット流体へのガスＧの混入を防ぐことができる。

なお、第２減衰弁２０Ｂの駆動用のパイロット圧としてロッド側室２の作動油を用いる場合には、第２空間４２及びヘッド部５２に設けられるパイロット通路を通じて第２減衰弁２０Ｂのパイロット室２７にパイロット圧を導くようにすればよい。

以上の実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。

油圧緩衝器１００では、非伸縮作動時におけるボトム側室１の作動油をパイロット圧として第２減衰弁２０Ｂの減衰特性が変更されるため、積載重量に応じた減衰特性が得られる。また、第２減衰弁２０Ｂへパイロット圧を供給するパイロット弁３０は、ボトム側室１から導かれる作動油とロッド側室２から導かれる作動油とによって作動する。このように、第２減衰弁２０Ｂ及びパイロット弁３０は、パイロット駆動型であるため、ソレノイド等の電子機器が不要である。よって、積載重量に応じて減衰特性を変更可能な構成を低コストで実現することができる。

以下に、上記実施形態の変形例について説明する。以下のような変形例も本発明の範囲内であり、以下の変形例と上記実施形態の構成とを組み合わせたり、以下の変形例同士を組み合わせたりすることも可能である。

（１）図２及び図３では、空荷状態において第２減衰弁２０Ｂは第１絞りポジション２５Ａとなり、積荷状態において第２減衰弁２０Ｂは第２絞りポジション２５Ｂとなる例について説明した。しかし、積載重量が所定重量未満の場合において第２減衰弁２０Ｂが第１絞りポジション２５Ａとなり、積載重量が所定重量以上の場合において第２減衰弁２０Ｂが第２絞りポジション２５Ｂとなるようにしてもよい。

（２）図６に示す油圧緩衝器１０１では、第１減衰弁２０Ａも、パイロット圧に応じて減衰特性が変更可能である。つまり、第１減衰弁２０Ａは、上記実施形態に係る油圧緩衝器１００の第２減衰弁２０Ｂと同一の構成である。第１減衰弁２０Ａ及び第２減衰弁２０Ｂの双方へパイロット弁３０からパイロット圧が供給される。本変形例では、車両の積載重量に応じて、より最適な減衰特性を実現することができる。

なお、油圧緩衝器１０１において、第１流路２１に設けられる逆止弁２３を逆向きに設けてもよい。つまり、第１減衰弁２０Ａは、ボトム側室１及びロッド側室２の一方から他方に向かう作動油の流れに対してのみ抵抗を付与するように構成してもよい。さらに、第２減衰弁２０Ｂが設けられる第２流路２２に、ロッド側室２からボトム側室１への作動油の流れのみを許容する逆止弁を設けてもよい。その場合には、第２減衰弁２０Ｂは、ロッド側室２からボトム側室１へ向かう作動油の流れに対してのみ抵抗を付与する。

（３）図７に示す油圧緩衝器１０２では、第２減衰弁２０Ｂは、第１絞りポジション２５Ａ及び第２絞りポジション２５Ｂに加えて、第１絞りポジション２５Ａ及び第２絞りポジション２５Ｂによって付与される抵抗とは異なる大きさの抵抗を付与する第３絞りポジション２５Ｃを有する。この場合には、第２減衰弁２０Ｂは、油圧緩衝器１００の非伸縮作動時おいてパイロット室２７へ供給されるパイロット圧に応じて、３段階に減衰特性が変更される。例えば、空荷状態、積載重量が所定重量未満の積荷状態、及び積載重量が所定重量以上の積荷状態において、第２減衰弁２０Ｂがそれぞれ第１絞りポジション２５Ａ、第２絞りポジション２５Ｂ、及び第３絞りポジション２５Ｃに設定されるようにすればよい。このように、第２減衰弁２０Ｂは、油圧緩衝器１００の非伸縮作動時おいてパイロット室２７へ供給されるパイロット圧に応じて、３段階以上又は無段階に減衰特性が変更可能に構成されてもよい。本変形例でも、車両の積載重量に応じて、より最適な減衰特性を実現することができる。

（４）上記実施形態では、油圧緩衝器１００は、シリンダチューブ１０が上側、ロッド１２が下側となる向きに車両に搭載される形態について説明した。しかし、これとは反対に、油圧緩衝器１００は、シリンダチューブ１０が下側、ロッド１２が上側となる向きに車両に搭載されてもよい。この場合、ボトム側室１のガスＧが上方へ移動しないように、作動油が封入される液室とガスが封入される気室とに隔てるフリーピストンをボトム側室１内に設ける必要がある。または、シリンダチューブ１０外に、ボトム側室１に接続されたアキュムレータを設け、アキュムレータに気室を設けてもよい。

（５）上記実施形態では、油圧緩衝器１００は、ロッド１２の先端がシリンダチューブ１０の外部に突出する片ロッド型であるが、ロッド１２の両端がシリンダチューブ１０の外部に突出する両ロッド型でもよい。

以下、本発明の各実施形態の構成、作用、及び効果をまとめて説明する。

車両に搭載される油圧緩衝器１００（流体圧緩衝器）は、シリンダチューブ１０と、シリンダチューブ１０に進退自在に挿入されるロッド１２と、ロッド１２に連結されシリンダチューブ１０内をボトム側室１とロッド側室２とに区画するピストン１４と、ボトム側室１とロッド側室２との間の作動油（作動流体）の流れに対して抵抗を付与し、パイロット圧に応じて減衰特性が変更可能な減衰弁２０と、ボトム側室１又はロッド側室２の作動油をパイロット圧として減衰弁２０のパイロット室２７へ供給するパイロット弁３０と、を備え、パイロット弁３０は、ボトム側室１から作動油が導かれる第１パイロット室３１と、第１パイロット室３１に対向して設けられ、ロッド側室２から作動油が導かれる第２パイロット室３２と、を有し、油圧緩衝器１００の非伸縮作動時には、パイロット弁３０は、減衰弁２０のパイロット室２７へパイロット圧を供給し、油圧緩衝器１００の伸縮作動時には、パイロット弁３０は、油圧緩衝器１００の非伸縮作動時における減衰弁２０のパイロット室２７のパイロット圧を保持する。

また、パイロット弁３０は、油圧緩衝器１００の非伸縮作動時に第１パイロット室３１と第２パイロット室３２が同圧となることにより切り換わる供給ポジション３０Ａと、油圧緩衝器１００の伸縮作動時に第１パイロット室３１が高圧、第２パイロット室３２が低圧となることにより切り換わる第１遮断ポジション３０Ｂと、油圧緩衝器１００の伸縮作動時に第２パイロット室３２が高圧、第１パイロット室３１が低圧となることにより切り換わる第２遮断ポジション３０Ｃと、を有する。

これらの構成では、油圧緩衝器１００の非伸縮作動時におけるボトム側室１又はロッド側室２の作動油をパイロット圧として減衰弁２０の減衰特性が変更されるため、積載重量に応じた減衰特性が得られる。また、減衰弁２０へパイロット圧を供給するパイロット弁３０は、ボトム側室１から導かれる作動油とロッド側室２から導かれる作動油とによって作動する。よって、積載重量に応じて減衰特性を変更可能な構成を低コストで実現することができる。

また、油圧緩衝器１００は、パイロット弁３０が設けられ、ボトム側室１又はロッド側室２と減衰弁２０のパイロット室２７とを接続するパイロット通路３５と、パイロット通路３５に設けられ、パイロット流体の流れに対して抵抗を付与するオリフィス３８（絞り）と、をさらに備える。

この構成では、オリフィス３８により、油圧緩衝器１００の伸縮作動中に、ボトム側室１又はロッド側室２の圧力がパイロット弁３０を通じて減衰弁２０のパイロット室２７に伝わりに難くなるため、減衰弁２０が意図せずに切り換わることを防止することができる。

また、パイロット圧として、ボトム側室１の作動油が用いられ、ボトム側室１には加圧ガスＧが封入されている。

この構成では、ボトム側室１には加圧ガスＧが封入されているため、油圧緩衝器１００の作動中にボトム側室１が負圧になることはないため、減衰弁２０を安定して動作させることができる。

また、減衰弁２０として、互いに並列に設けられ作動油の流れに対して抵抗を付与する第１減衰弁２０Ａ及び第２減衰弁２０Ｂを有し、第１減衰弁２０Ａは、ボトム側室１及びロッド側室２の一方から他方に向かう作動油の流れに対してのみ抵抗を付与する。

また、減衰弁２０は、油圧緩衝器１０２の非伸縮作動時おいてパイロット室２７へ供給されるパイロット圧に応じて３段階以上又は無段階に減衰特性が変更可能である。

これらの構成では、車両の状態に応じて最適な減衰特性を実現することができる。

また、ロッド１２は、ピストン１４に連結されシリンダチューブ１０に摺動自在に支持されるロッド本体５１と、シリンダチューブ１０の外部に露出するヘッド部５２と、ロッド本体５１の内部に形成されるロッド内空間４０と、を有し、ロッド内空間４０は、ボトム側室１に連通する第１空間４１と、ロッド側室２に連通する第２空間４２と、を有し、減衰弁２０及びパイロット弁３０は、ヘッド部５２に設けられ、減衰弁２０のパイロット室２７へ供給されるパイロット圧は、第１空間４１又は第２空間４２を通じて供給される。

この構成では、パイロット流体へのガスの混入を防ぐことができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

１００，１０１，１０２…油圧緩衝器（流体圧緩衝器）、１…ボトム側室、２…ロッド側室、１０…シリンダチューブ、１２…ロッド、１４・・・ピストン、２０…減衰弁、２０Ａ…第１減衰弁、２０Ｂ…第２減衰弁、２５Ａ…第１絞りポジション、２５Ｂ…第２絞りポジション、２７…パイロット室、３０…パイロット弁、３０Ａ…供給ポジション、３０Ｂ…第１遮断ポジション、３０Ｃ…第２遮断ポジション、３１…第１パイロット室、３２…第２パイロット室、３５…パイロット通路、３６…第１パイロット通路、３７…第２パイロット通路、３８…オリフィス（絞り）、４０…ロッド内空間、４１…第１空間、４２…第２空間、５１…ロッド本体、５２…ヘッド部

Claims (7)

1. 車両に搭載される流体圧緩衝器であって、
   シリンダチューブと、
   前記シリンダチューブに進退自在に挿入されるロッドと、
   前記ロッドに連結され前記シリンダチューブ内をボトム側室とロッド側室とに区画するピストンと、
   前記ボトム側室と前記ロッド側室との間の作動流体の流れに対して抵抗を付与し、パイロット圧に応じて減衰特性が変更可能な減衰弁と、
   前記ボトム側室又は前記ロッド側室の作動流体をパイロット圧として前記減衰弁のパイロット室へ供給するパイロット弁と、を備え、
   前記パイロット弁は、
   前記ボトム側室から作動流体が導かれる第１パイロット室と、
   前記第１パイロット室に対向して設けられ、前記ロッド側室から作動流体が導かれる第２パイロット室と、を有し、
   流体圧緩衝器の非伸縮作動時には、前記パイロット弁は、前記減衰弁の前記パイロット室へパイロット圧を供給し、
   流体圧緩衝器の伸縮作動時には、前記パイロット弁は、流体圧緩衝器の非伸縮作動時における前記減衰弁の前記パイロット室のパイロット圧を保持することを特徴とする流体圧緩衝器。
2. 請求項１に記載の流体圧緩衝器であって、
   前記パイロット弁は、
   流体圧緩衝器の非伸縮作動時に前記第１パイロット室と前記第２パイロット室が同圧となることにより切り換わる供給ポジションと、
   流体圧緩衝器の伸縮作動時に前記第１パイロット室が高圧、前記第２パイロット室が低圧となることにより切り換わる第１遮断ポジションと、
   流体圧緩衝器の伸縮作動時に前記第２パイロット室が高圧、前記第１パイロット室が低圧となることにより切り換わる第２遮断ポジションと、
   を有することを特徴とする流体圧緩衝器。
3. 請求項１又は２に記載の流体圧緩衝器であって、
   前記パイロット弁が設けられ、前記ボトム側室又は前記ロッド側室と前記減衰弁の前記パイロット室とを接続するパイロット通路と、
   前記パイロット通路に設けられ、パイロット流体の流れに対して抵抗を付与する絞りと、
   をさらに備えることを特徴とする流体圧緩衝器。
4. 請求項１から３のいずれか一つに記載の流体圧緩衝器であって、
   前記パイロット圧として、前記ボトム側室の作動流体が用いられ、
   前記ボトム側室には加圧ガスが封入されていることを特徴とする流体圧緩衝器。
5. 請求項１から４のいずれか一つに記載の流体圧緩衝器であって、
   前記減衰弁として、互いに並列に設けられ作動流体の流れに対して抵抗を付与する第１減衰弁及び第２減衰弁を有し、
   前記第１減衰弁は、前記ボトム側室及び前記ロッド側室の一方から他方に向かう作動流体の流れに対してのみ抵抗を付与することを特徴とする流体圧緩衝器。
6. 請求項１から５のいずれか一つに記載の流体圧緩衝器であって、
   前記減衰弁は、流体圧緩衝器の非伸縮作動時おいて前記パイロット室へ供給されるパイロット圧に応じて３段階以上又は無段階に減衰特性が変更可能であることを特徴とする流体圧緩衝器。
7. 請求項１から請求項６のいずれか一つに記載の流体圧緩衝器であって、
   前記ロッドは、
   前記ピストンに連結され前記シリンダチューブに摺動自在に支持されるロッド本体と、
   前記シリンダチューブの外部に露出するヘッド部と、
   前記ロッド本体の内部に形成されるロッド内空間と、を有し、
   前記ロッド内空間は、前記ボトム側室に連通する第１空間と、前記ロッド側室に連通する第２空間と、を有し、
   前記減衰弁及び前記パイロット弁は、前記ヘッド部に設けられ、
   前記減衰弁の前記パイロット室へ供給されるパイロット圧は、前記第１空間又は前記第２空間を通じて供給されることを特徴とする流体圧緩衝器。

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