JP7510485B2

JP7510485B2 - 緩衝器

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Publication number: JP7510485B2
Application number: JP2022196705A
Authority: JP
Inventors: 広昭糸川; 和隆稲満
Original assignee: KYB Corp
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 2022-12-09
Filing date: 2022-12-09
Publication date: 2024-07-03
Anticipated expiration: 2042-12-09
Also published as: WO2024122108A1; DE112023005123T5; CN120265900A; JP2024082685A

Description

本発明は、緩衝器に関する。

振動を抑制する減衰力を発揮する緩衝器にあっては、減衰力を調整可能なものがある。このような緩衝器では、たとえば、ソレノイドを利用した電磁弁を減衰弁として減衰力調整を可能とするものがよく知られている。ここで、伸長作動時と収縮作動時の両方で減衰力調整を行えるようにする場合、伸長作動時で減衰力を発揮する減衰弁と収縮作動時で減衰力を発揮する減衰弁の双方を設けるとコスト高となってしまう。

そこで、緩衝器が伸長しても収縮しても作動油が通過する減衰通路を設け、この減衰通路に減衰弁を設置して、伸長作動時と収縮作動時の両方で減衰力調整を行える構造を採用する緩衝器が開発されている。

具体的には、この緩衝器は、シリンダと、シリンダ内に摺動自在に挿入されるピストンと、シリンダ内に移動自在に挿入されてピストンに連結されるピストンロッドと、シリンダ内に挿入したピストンで区画したロッド側室とピストン側室と、シリンダの外周を覆ってシリンダとの間に減衰通路を形成する中間筒と、さらに、中間筒の外周を覆って中間筒との間にリザーバを形成するアウターチューブと、リザーバからピストン側室へ向かう作動油の流れのみを許容する吸込通路と、ピストンに設けられてピストン側室からロッド側室へ向かう作動油の流れのみを許容するピストン通路と、減衰通路とリザーバとの間に設けた減衰弁とを備えて構成されている（たとえば、特許文献１参照）。

特開２０１４－２３１９１２号公報

このように構成された従来の緩衝器では、減衰弁を通過した作動油が噴流となって勢いよくリザーバ内へ流入し、この噴流によって気体に面するリザーバ内の作動油が撹拌されて、リザーバ内の作動油に気体が巻き込まれて混入されてしまうと、緩衝器の変位に対して発生される減衰力の波形（減衰波形）に乱れが生じてしまい狙い通りの減衰力を発揮しづらくなる問題がある。

よって、従来の緩衝器では、リザーバ内の油量を多くしてリザーバ内の油面を可能な限り減衰弁の液体の吹き出し口から遠ざけておく必要があり、そのため、リザーバを形成するアウターチューブの軸方向長さが長くなって緩衝器の基本長が長くなる。このように緩衝器の基本長が長くなってしまうと、緩衝器の設置対象への搭載性が悪化してしまう。

そこで、本発明は、設置対象への搭載性を損なうことなく狙い通りの減衰力を発揮可能な緩衝器の提供を目的としている。

上記の目的を達成するため、本発明の緩衝器は、シリンダと、シリンダ内に移動自在に挿入されるとともにシリンダ内を液体が充填される伸側室と圧側室とに区画するピストンと、シリンダ内に挿入されてピストンに連結されるピストンロッドと、シリンダの外周側に配置されて内方に液体のみで満たされる液溜室を形成するアウターチューブと、伸側室を液溜室に連通する減衰通路と、減衰通路に設けられて伸側室から液溜室へ向かう液体の流れに与える抵抗を調整可能な可変減衰バルブと、アウターチューブの外方に配置されるとともに液溜室に連通されて液体を貯留するタンクとを備えている。

このように構成された緩衝器では、タンクをアウターチューブの外方に備えることで液溜室内を液体のみで満たすことができ、伸縮作動時に可変減衰弁を通じて液体が液溜室内に流入しても、液溜室内で液体が気体を巻き込むのを防止できる。

さらに、アウターチューブがシリンダを軸方向の全長に亘って覆ってもよい。このように構成された緩衝器によれば、アウターチューブがシリンダの全長をカバーしているので、可変減衰バルブのアウターチューブに対する設置位置をアウターチューブの軸方向の全長の範囲で任意の位置に設定できるから、可変減衰バルブの設置位置の設計自由度が向上する。

また、緩衝器は、シリンダとアウターチューブとの間に配置されて、シリンダとの間に減衰通路を形成する中間筒を備え、中間筒とアウターチューブとの間に液溜室を形成してもよい。このように構成された緩衝器によれば、中間筒をシリンダとアウターチューブとの間に設置することによって減衰通路と液溜室とを簡単な構造で容易に形成できるので、製造コストを低減できるとともに組立作業も容易となる。

本発明の緩衝器によれば、設置対象への搭載性を損なうことなく狙い通りの減衰力を発揮可能である。

一実施の形態における緩衝器の断面図である。一実施の形態における緩衝器の減衰力特性を示した図である。一実施の形態の変形例における緩衝器の断面図である。

以下、本発明の緩衝器Ｄを図に基づいて説明する。一実施の形態における緩衝器Ｄは、図１に示すように、シリンダ１と、シリンダ１内に移動自在に挿入されるとともにシリンダ１内を液体が充填される伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とに区画するピストン２と、シリンダ１内に挿入されてピストン２に連結されるピストンロッド３と、シリンダ１の外周側に配置されて内方に液体のみで満たされる液溜室Ｒ３を形成するアウターチューブ４と、伸側室Ｒ１を液溜室Ｒ３に連通する減衰通路Ｐと、減衰通路Ｐに設けられて伸側室Ｒ１から液溜室Ｒ３へ向かう液体の流れに与える抵抗を調整可能な可変減衰バルブＶと、アウターチューブ４の外方に配置されるとともに液溜室Ｒ３に連通されて液体を貯留するタンク６とを備えて構成されている。

以下、緩衝器Ｄの各部について詳細に説明する。シリンダ１は、筒状であって内部には、前述したようにピストン２が移動自在に挿入されており、ピストン２の図１中上方に伸側室Ｒ１が、図１中下方には圧側室Ｒ２がそれぞれ区画されている。伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２内には、液体として、具体的にはたとえば、作動油が充填されている。なお、液体としては、作動油の他にも、水、水溶液等を充填してもよい。

また、シリンダ１は、外周側に配置される有底筒状のアウターチューブ４内に収容されている。また、シリンダ１とアウターチューブ４との間には、中間筒７が挿入されており、シリンダ１と中間筒７との間の環状隙間によって減衰通路Ｐが形成され、中間筒７とアウターチューブ４との間の環状隙間によって液溜室Ｒ３が形成されている。なお、シリンダ１の上端近傍には、伸側室Ｒ１と減衰通路Ｐに連通する孔１ａが設けられている。さらに、アウターチューブ４は、シリンダ１の全長に亘ってシリンダ１の外周を覆っており、シリンダ１の全体を内部に収容している。減衰通路Ｐ内および液溜室Ｒ３内には、シリンダ１内と同様に、作動油で満たされている。

そして、シリンダ１と中間筒７の図１中下端には、バルブケース８が嵌合されており、また、シリンダ１と中間筒７の図１中上端には、ピストンロッド３を摺動自在に軸支するロッドガイド９が嵌合されている。シリンダ１と中間筒７とは、バルブケース８とロッドガイド９とによって挟み込まれて径方向で同心となるように位置決めされている。また、シリンダ１の下端と中間筒７の下端とは、ともにバルブケース８によって閉塞されており、シリンダ１内の圧側室Ｒ２とシリンダ１外であってアウターチューブ４内に形成された液溜室Ｒ３とがバルブケース８によって区画されている。

このように、シリンダ１と中間筒７とを挟み込んだバルブケース８とロッドガイド９とは、アウターチューブ４の内周に挿入される。そして、アウターチューブ４の上端を加締めると、アウターチューブ４の加締められた部分と底部とでシリンダ１、中間筒７、バルブケース８およびロッドガイド９が挟持されてアウターチューブ４内で固定される。ロッドガイド９とピストンロッド３との間およびロッドガイド９とアウターチューブ４との間は、符示しないシール部材によってシールされており、緩衝器Ｄ内からの液体の漏洩が防止されている。なお、アウターチューブ４の上端開口端を加締める代わりに、アウターチューブ４の上端開口部にキャップを螺着して、このキャップとアウターチューブ４の底部とで、ロッドガイド９、シリンダ１、中間筒７およびバルブケース８を挟持して、これら部材をアウターチューブ４内で固定してもよい。

ピストン２は、環状であってピストンロッド３に連結されており、シリンダ１内を図１中上方の伸側室Ｒ１と図１中下方の圧側室Ｒ２とに区画するとともに、伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とを連通する伸側ポート２ａと、圧側室Ｒ２と伸側室Ｒ１とを連通する圧側ポート２ｂとを備えている。

また、ピストン２の図１中上側である伸側室側には、環状板を複数枚積層して構成された圧側チェックバルブ１２が設けられている。圧側チェックバルブ１２は、内周がピストンロッド３の外周に固定されており外周側の撓みが許容されている。圧側チェックバルブ１２は、圧側室Ｒ２の圧力が伸側室Ｒ１の圧力より高くなり、圧側ポート２ｂを介して作用する圧側室Ｒ２の圧力を受けて撓むと圧側ポート２ｂを開放して圧側室Ｒ２と伸側室Ｒ１とを連通させて圧側室Ｒ２から伸側室Ｒ１へ向かう作動油の流れを許容する。

反対に、圧側チェックバルブ１２は、伸側室Ｒ１の圧力が圧側室Ｒ２の圧力より高いと背面側から作用する伸側室Ｒ１の圧力によって押しつけられて圧側ポート２ｂを閉塞して圧側室Ｒ２と伸側室Ｒ１との連通を遮断する。なお、圧側チェックバルブ１２は、伸側室Ｒ１が負圧にならない程度に圧側ポート２ｂを開いた状態で通過する作動油の流れに抵抗を与えてもよい。

他方、ピストン２の図１中下側である圧側室側には、環状板を複数枚積層して構成された伸側減衰バルブ１３が設けられている。伸側減衰バルブ１３は、内周がピストンロッド３の外周に固定されており外周側の撓みが許容されており、初期撓みが与えられている。また、伸側減衰バルブ１３のピストン２に離着座する環状板の外周には切欠によって形成されたオリフィス１３ａが設けられている。伸側減衰バルブ１３は、伸側室Ｒ１の圧力が圧側室Ｒ２の圧力より高くなっても伸側室Ｒ１の圧力と圧側室Ｒ２の圧力の差が前記初期撓みによって設定される開弁圧に達するまではピストン２に着座したままの状態を維持する。よって、この状態では、作動油は、オリフィス１３ａのみを介して伸側室Ｒ１から圧側室Ｒ２へ移動し、当該作動油の流れに対してオリフィス１３ａが抵抗を与える。伸側減衰バルブ１３は、伸側室Ｒ１の圧力が圧側室Ｒ２の圧力より高くなり、伸側室Ｒ１の圧力と圧側室Ｒ２の圧力の差が前記開弁圧に達すると、伸側ポート２ａを介して作用する伸側室Ｒ１の圧力を受けて撓んで伸側ポート２ａを開放して伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とを連通させて伸側室Ｒ１から圧側室Ｒ２へ向かう作動油の流れを許容するとともに、当該作動油の流れに抵抗を与える。反対に、伸側減衰バルブ１３は、圧側室Ｒ２の圧力が伸側室Ｒ１の圧力より高いと背面側から作用する圧側室Ｒ２の圧力によって押しつけられて伸側ポート２ａを閉塞してオリフィス１３ａのみによって伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２との連通を許容する。

つづいて、バルブケース８は、図１に示すように、環状であって、シリンダ１の下端に嵌合する小径な小径部８ａと、小径部８ａより図１中下方であって外径が小径部８ａよりも大径であって中間筒７の下端に嵌合する中径部８ｂと、中径部８ｂよりも下方であって外径が中径部８ｂより大径な環状のスカート８ｃと、スカート８ｃに設けられてスカート８ｃの内外を連通する切欠８ｄと、圧側室Ｒ２に臨む図１中上端となる圧側室端からスカート８ｃ内に臨む反圧側室端へと通じる減衰ポート８ｅおよび吸込ポート８ｆとを備えて構成されている。

そして、バルブケース８は、シリンダ１の図１中下端に小径部８ａを、中間筒７の図１中下端に中径部８ｂを嵌合し、スカート８ｃの下端をアウターチューブ４の底部に当接させて、アウターチューブ４とシリンダ１とで挟持されてアウターチューブ４に固定されている。スカート８ｃ内は、切欠８ｄを介して液溜室Ｒ３に通じており、減衰ポート８ｅおよび吸込ポート８ｆを通じて圧側室Ｒ２に連通されている。よって、圧側室Ｒ２と液溜室Ｒ３とは、切欠８ｄ、スカート８ｃ内、減衰ポート８ｅおよび吸込ポート８ｆとによって互いに連通されている。

バルブケース８の図１中上側である圧側室側には、環状板を複数枚積層して構成された伸側チェックバルブ１４が設けられている。伸側チェックバルブ１４は、内周がバルブケース８の内周に挿通されたセンターロッド１５の外周に固定されており、外周側の撓みが許容されている。伸側チェックバルブ１４は、液溜室Ｒ３の圧力が圧側室Ｒ２の圧力より高くなり、吸込ポート８ｆを介して作用する液溜室Ｒ３の圧力を受けて撓んで吸込ポート８ｆを開放すると液溜室Ｒ３から圧側室Ｒ２へ向かう作動油の流れを許容する。反対に、伸側チェックバルブ１４は、圧側室Ｒ２の圧力が液溜室Ｒ３の圧力より高いと背面側から作用する圧側室Ｒ２の圧力によって押しつけられて吸込ポート８ｆを閉塞して圧側室Ｒ２と液溜室Ｒ３との連通を遮断する。伸側チェックバルブ１４は、シリンダ１内が負圧にならない程度に吸込ポート８ｆを開いた状態で通過する作動油の流れに抵抗を与えてもよい。

他方、バルブケース８の図１中下側である反圧側室側には、環状板を複数枚積層して構成された圧側減衰バルブ１６が設けられている。圧側減衰バルブ１６は、内周がセンターロッド１５の外周に固定されており外周側の撓みが許容されており、初期撓みが与えられている。また、圧側減衰バルブ１６のバルブケース８に離着座する環状板の外周には切欠によって形成されたオリフィス１６ａが設けられている。圧側減衰バルブ１６は、圧側室Ｒ２の圧力が液溜室Ｒ３の圧力より高くなっても圧側室Ｒ２の圧力と液溜室Ｒ３の圧力の差が前記初期撓みによって設定される開弁圧に達するまではバルブケース８に着座したままの状態を維持する。よって、この状態では、作動油は、オリフィス１６ａのみを介して圧側室Ｒ２から液溜室Ｒ３へ移動し、当該作動油の流れに対してオリフィス１６ａが抵抗を与える。圧側減衰バルブ１６は、圧側室Ｒ２の圧力が液溜室Ｒ３の圧力より高くなり、圧側室Ｒ２の圧力と液溜室Ｒ３の圧力の差が前記開弁圧に達すると、減衰ポート８ｅを介して作用する圧側室Ｒ２の圧力を受けて撓んで減衰ポート８ｅを開放して圧側室Ｒ２と液溜室Ｒ３とを連通させて圧側室Ｒ２から液溜室Ｒ３へ向かう作動油の流れを許容するとともに、当該作動油の流れに抵抗を与える。反対に、圧側減衰バルブ１６は、液溜室Ｒ３の圧力が圧側室Ｒ２の圧力より高いと背面側から作用する液溜室Ｒ３の圧力によって押しつけられて減衰ポート８ｅを閉塞してオリフィス１６ａのみによって圧側室Ｒ２と液溜室Ｒ３との連通を許容する。

中間筒７は、前述した通り、シリンダ１の外周を覆ってロッドガイド９とバルブケース８との間で挟持されており、シリンダ１との間に環状の減衰通路Ｐを形成している。減衰通路Ｐは、シリンダ１に設けられた孔１ａによって伸側室Ｒ１に連通されるとともに、可変減衰バルブＶを通じて液溜室Ｒ３に連通されている。中間筒７は、シリンダ１とアウターチューブ４との間を仕切っており、アウターチューブ４との間で環状の液溜室Ｒ３を形成している。

中間筒７は、下方に孔７ａと、外周に孔７ａを取り囲んで径方向へ突出するソケット７ｂとを備えている。そして、ソケット７ｂ内には、内部に可変減衰バルブＶを備えたバルブハウジング１７が嵌合されている。ソケット７ｂとバルブハウジング１７との間は図示しないシール部材によってシールされており、バルブハウジング１７とソケット７ｂとの間を介して減衰通路Ｐと液溜室Ｒ３とが連通するのが防止されている。なお、中間筒７内の減衰通路Ｐと伸側室Ｒ１との連通に際してシリンダ１に設けた孔１ａを利用しているが、孔１ａの代わりにロッドガイド９に伸側室Ｒ１と、シリンダ１と中間筒７との間の環状隙間とを連通する通路を設けて、減衰通路Ｐと伸側室Ｒ１とを連通させてもよい。

また、アウターチューブ４は、中間筒７の孔７ａおよびソケット７ｂと径方向で対向する位置に設けられた孔４ａと、外周に孔４ａを取り囲んで径方向へ突出するバルブ取付筒４ｂとを備えている。そして、バルブ取付筒４ｂ内には、前述のバルブハウジング１７が嵌合されており、バルブ取付筒４ｂの外周に螺着される有底筒状のキャップ１９によってバルブ取付筒４ｂの開口部が閉塞されている。また、バルブハウジング１７とバルブ取付筒４ｂとの間には、図示しないシール部材が設けられており、バルブハウジング１７とバルブ取付筒４ｂとの間から液溜室Ｒ３内の作動油がアウターチューブ４外へ漏洩するのが防止されている。

バルブハウジング１７は、先端が中間筒７におけるソケット７ｂ内に挿入されるとともに後端がアウターチューブ４のバルブ取付筒４ｂ内に挿入されており、先端を減衰通路Ｐに臨ませるとともに側部を液溜室Ｒ３に臨ませている。そして、バルブハウジング１７は、先端から開口して側方へ通じて中間筒７内の減衰通路Ｐとアウターチューブ４内の液溜室Ｒ３とを連通する流路１８と、流路１８の途中に設置される可変減衰バルブＶとを備えている。バルブハウジング１７における流路１８は、中間筒７とアウターチューブ４との間に形成されて伸側室Ｒ１に連通される環状隙間を液溜室Ｒ３に連通しており、前記環状隙間とともに減衰通路Ｐを形成している。よって、可変減衰バルブＶは、減衰通路Ｐの途中に設けられている。

可変減衰バルブＶは、減衰通路Ｐを伸側室Ｒ１から液溜室Ｒ３へ向かう作動油の流れのみを許容するとともに減衰通路Ｐを通過する作動油の流れに抵抗を与える。より詳細には、可変減衰バルブＶは、ソレノイドを備えた電磁弁とされており、伸側室Ｒ１から液溜室Ｒ３へ向かって減衰通路Ｐを流れる作動油に抵抗を与えるとともに、ソレノイドへ与える電流によって開弁圧を調節できるようになっている。このように構成される可変減衰バルブＶは、ソレノイドへの通電量に応じて開弁圧を調整する圧力制御弁として機能し、緩衝器が発生する減衰力を調節できる。なお、可変減衰バルブＶは、開弁圧の調整によって減衰力を可変にする減衰バルブ以外にも減衰力の調整が可能であれば任意構成の減衰バルブを利用できる。

つづいて、タンク６は、アウターチューブ４の外方に設けられており、筒状の容器６ａと、容器６ａ内に移動自在に挿入されて容器６ａ内を作動油が充填された液室Ｌと気体が封入された気室Ｇとに区画するフリーピストン６ｂとを備えている。気室Ｇ内には、圧縮状態で気体が封入されており、気室Ｇの圧力でタンク６における液室Ｌ内を加圧している。また、タンク６の液室Ｌとアウターチューブ４内の液溜室Ｒ３とは、配管５を通じて互いに連通されており、液室Ｌと液溜室Ｒ３とを作動油が行き来できるようになっている。

配管５は、フレキシブルホースで形成されており、一端が容器６ａの下端に接続され、他端がアウターチューブ４の外周であってバルブハウジング１７と干渉しない位置に接続されている。配管５は、フレキシブルホース以外にも鋼管等の可撓性を持たない材料によって形成されてもよい。なお、タンク６における液室Ｌと気室Ｇとは、フリーピストン６ｂによって区画されているが、液室Ｌと気室Ｇとを区画可能であって容器６ａ内の液室Ｌの容積と気室Ｇの容積との配分を変更可能なブラダ、ダイヤフラム或いはベローズといった区画部材によって区画されてもよい。また、たとえば、容器６ａにおける配管５の接続部を下方に配置するなどして、タンク６における容器６ａから液溜室Ｒ３へ気体の移動を阻止できれば液室Ｌと気室Ｇとを区画する区画部材を廃止してもよい。さらに、容器６ａの一端を大気開放して、容器６ａ内に液室Ｌを加圧する方向にフリーピストン６ｂを付勢するばねを収容する構造を採用してもよい。この場合、容器６ａ内に気体が封入された気室Ｇを設けなくともよい。

なお、配管５の他端は、アウターチューブ４の側部であれば、バルブハウジング１７と離間して干渉しない箇所に接続されればよいのでアウターチューブ４の軸方向の全長の範囲で何処に接続されても構わない。また、配管５の他端をロッドガイド９に接続して、ロッドガイド９に配管５内と液溜室Ｒ３とを連通する通路を設けてもよい。

以下、前述のように構成された緩衝器Ｄの作動について説明する。まず、緩衝器Ｄが伸長する場合について説明する。ピストン２がシリンダ１に対して図１中上方側へ移動して、緩衝器Ｄが伸長行程にある場合、伸側室Ｒ１が圧縮されて、圧側室Ｒ２が拡大される。ピストン２のシリンダ１に対する移動速度であるピストン速度が低速の場合、伸側室Ｒ１の圧力が圧側室Ｒ２の圧力より高くなるが、両者の差圧は伸側減衰バルブ１３の開弁圧に達しない。そのため、伸側減衰バルブ１３が閉弁状態を維持するので、作動油は、オリフィス１３ａを通じて伸側室Ｒ１から圧側室Ｒ２へ移動する。

ここで、可変減衰バルブＶの開弁圧を伸側減衰バルブ１３の開弁圧よりも低くすれば、伸側減衰バルブ１３が開弁するピストン速度よりも低いピストン速度で可変減衰バルブＶが開弁するため、作動油は、オリフィス１３ａの他にも伸側室Ｒ１から減衰通路Ｐを通じて液溜室Ｒ３へ移動する。また、可変減衰バルブＶの開弁圧を伸側減衰バルブ１３の開弁圧よりも高くすれば、可変減衰バルブＶが閉弁したままとなるので、作動油は、オリフィス１３ａのみを通じて伸側室Ｒ１から圧側室Ｒ２へ移動することになる。

よって、伸長行程時であってピストン速度が低速域にある場合、緩衝器Ｄは、図２に示すように、可変減衰バルブＶの調整により、可変減衰バルブＶの開弁圧を最小にする際の減衰力（図２中一点鎖線）からオリフィス１３ａのみによって発生される減衰力（図２中実線）までの範囲で減衰力を調整できる。

また、緩衝器Ｄの伸長行程時には、ピストンロッド３がシリンダ１内から退出するので、このピストンロッド３がシリンダ１から退出する体積分の作動油がシリンダ１内で不足する。シリンダ１内で不足する体積分の作動油は、伸側チェックバルブ１４が開弁して液溜室Ｒ３および配管５を介してタンク６の液室Ｌからシリンダ１内に供給される。タンク６内では、液室Ｌから作動油が排出されるのでフリーピストン６ｂが容器６ａ内で移動して液室Ｌの容積を減少させる一方で気室Ｇの容積を拡大させる。このように、緩衝器Ｄの伸長行程時では、タンク６から作動油がシリンダ１内に供給されて、ピストンロッド３がシリンダ１内から退出する体積の補償が行われる。

また、伸長行程の際のピストン速度が高速となると、伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２の差圧が大きくなる。伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２の差圧が伸側減衰バルブ１３の開弁圧に達するまでは、可変減衰バルブＶの開弁圧の調整によって伸側室Ｒ１内の圧力を制御できる。伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２の差圧が伸側減衰バルブ１３の開弁圧に達すると、伸側減衰バルブ１３が開弁して伸側ポート２ａを開放する。すると、作動油は、伸側減衰バルブ１３とピストン２との間に出現する環状隙間を通過して伸側室Ｒ１から圧側室Ｒ２へ移動するようになる。

よって、伸長行程時であってピストン速度が高速域にある場合、緩衝器Ｄは、図２に示すように、可変減衰バルブＶの調整により、可変減衰バルブＶの開弁圧を最小にする際の減衰力（図２中一点鎖線）から伸側減衰バルブ１３によって発生される減衰力（図２中実線）までの範囲で減衰力を調整できる。

また、伸長行程時において可変減衰バルブＶが開弁する場合、作動油は、減衰通路Ｐおよび可変減衰バルブＶを通過して伸側室Ｒ１から液溜室Ｒ３に流出するものの、液溜室Ｒ３内は作動油のみで満たされており可変減衰バルブＶを通過した流速の速い作動油が液溜室Ｒ３内で気体に一切触れることがないので気体の巻き込みを防止できる。本実施の形態の緩衝器Ｄでは、タンク６の容器６ａ内は、フリーピストン６ｂによって液室Ｌと気室Ｇとに区画されているので、タンク６内においても作動油が気体に直接触れることがないため、タンク６内に作動油が流れても問題はないが、気体と作動油とを分離するフリーピストン６ｂその他の区画部材を廃止しても、可変減衰バルブＶを通過した作動油がタンク６内の液室Ｌへ向かうようなことがあっても、配管５を通過中に流れが穏やかになるためタンク６内において作動油が気体を巻き込むのを防止できる。

つづいて、緩衝器Ｄが収縮する場合について説明する。ピストン２がシリンダ１に対して図１中下方側へ移動して、緩衝器Ｄが収縮行程にある場合、圧側室Ｒ２が圧縮されて、伸側室Ｒ１が拡大される。ピストン速度が低速の場合、圧側室Ｒ２の圧力が伸側室Ｒ１の圧力より高くなる。すると、圧側チェックバルブ１２が開弁して圧側室Ｒ２から伸側室Ｒ１へ作動油が移動する。

また、緩衝器Ｄの収縮行程時には、ピストンロッド３がシリンダ１内へ侵入するので、このピストンロッド３がシリンダ１へ侵入する体積分の作動油がシリンダ１内で過剰となる。ピストン速度が低速の場合、圧側室Ｒ２と液溜室Ｒ３と差圧が小さいため圧側減衰バルブ１６が閉弁状態を維持するので、作動油は、オリフィス１６ａを通じて圧側室Ｒ２から液溜室Ｒ３へ移動する。

ここで、可変減衰バルブＶの開弁圧を圧側減衰バルブ１６の開弁圧よりも低くすれば、圧側減衰バルブ１６が開弁するピストン速度よりも低いピストン速度で可変減衰バルブＶが開弁するため、作動油は、オリフィス１６ａの他にもシリンダ１内から減衰通路Ｐを通じて液溜室Ｒ３へ移動する。また、可変減衰バルブＶの開弁圧を圧側減衰バルブ１６の開弁圧よりも高くすれば、可変減衰バルブＶが閉弁したままとなるので、作動油は、オリフィス１６ａのみを通じて圧側室Ｒ２から液溜室Ｒ３へ移動することになる。

よって、収縮行程時であってピストン速度が低速域にある場合、緩衝器Ｄは、図２に示すように、可変減衰バルブＶの調整により、可変減衰バルブＶの開弁圧を最小にする際の減衰力（図２中一点鎖線）からオリフィス１６ａのみによって発生される減衰力（図２中実線）までの範囲で減衰力を調整できる。

収縮行程の際のピストン速度が高速となると、圧側室Ｒ２と液溜室Ｒ３の差圧が大きくなる。そして、圧側室Ｒ２と液溜室Ｒ３の差圧が圧側減衰バルブ１６の開弁圧に達すると、圧側減衰バルブ１６が減衰ポート８ｅを開放するようになる。圧側室Ｒ２と液溜室Ｒ３の差圧が圧側減衰バルブ１６の開弁圧に達するまでは、可変減衰バルブＶの開弁圧の調整によってシリンダ１内の圧力を制御できる。

よって、収縮行程時であってピストン速度が高速域にある場合、緩衝器Ｄは、図２に示すように、可変減衰バルブＶの調整により、可変減衰バルブＶの開弁圧を最小にする際の減衰力（図２中一点鎖線）から圧側減衰バルブ１６によって発生される減衰力（図２中実線）までの範囲で減衰力を調整できる。

また、収縮行程時において可変減衰バルブＶが開弁する場合、作動油は、減衰通路Ｐおよび可変減衰バルブＶを通過して伸側室Ｒ１から液溜室Ｒ３に流出するものの、液溜室Ｒ３内は作動油のみで満たされており可変減衰バルブＶを通過した流速の速い作動油が液溜室Ｒ３内で気体に一切触れることがないので気体の巻き込みを防止できる。なお、本実施の形態の緩衝器Ｄでは、タンク６の容器６ａ内は、フリーピストン６ｂによって液室Ｌと気室Ｇとに区画されているので、タンク６内においても作動油が気体に直接触れることがないため、タンク６内に作動油が流れても問題はないが、気体と作動油とを分離するフリーピストン６ｂその他の区画部材を廃止しても、可変減衰バルブＶを通過した作動油がタンク６内の液室Ｌへ向かっても、配管５を通過中に流れが穏やかになるためタンク６内において作動油が気体を巻き込むのを防止できる。

前述したところから理解できるように、緩衝器Ｄは、基本的には、伸長しても収縮してもシリンダ１内から作動油が可変減衰バルブＶを通じて液溜室Ｒ３へ流れるユニフロー型の緩衝器として振る舞う。また、伸側室Ｒ１内の圧力が過剰となると伸側減衰バルブ１３がリリーフバルブとして機能して、伸側室Ｒ１から圧側室Ｒ２へ作動油を移動させ、圧側室Ｒ２内の圧力が過剰となると圧側減衰バルブ１６がリリーフバルブとして機能して、圧側室Ｒ２から液溜室Ｒ３へ作動油を移動させるようになっている。

以上のように緩衝器Ｄは、シリンダ１と、シリンダ１内に移動自在に挿入されるとともにシリンダ１内を作動油（液体）が充填される伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とに区画するピストン２と、シリンダ１内に挿入されてピストン２に連結されるピストンロッド３と、シリンダ１の外周側に配置されて内方に作動油（液体）のみで満たされる液溜室Ｒ３を形成するアウターチューブ４と、伸側室Ｒ１を液溜室Ｒ３に連通する減衰通路Ｐと、減衰通路Ｐに設けられて伸側室Ｒ１から液溜室Ｒ３へ向かう作動油（液体）の流れに与える抵抗を調整可能な可変減衰バルブＶと、アウターチューブ４の外方に配置されるとともに液溜室Ｒ３に配管５を通じて連通されて作動油（液体）を貯留するタンク６とを備えている。

このように構成された緩衝器Ｄでは、タンク６をアウターチューブ４の外方に備えることで液溜室Ｒ３内を作動油（液体）のみで満たすことができ、伸縮作動時に可変減衰バルブＶを通じて作動油（液体）が液溜室Ｒ３内に流入しても、液溜室Ｒ３内で作動油（液体）が気体を巻き込むのを防止できる。なお、タンク６内が気体と液体とが区画部材によって区画されていなくても、配管５を通じて液溜室Ｒ３がタンク６に連通されているので、作動油（液体）の流速が緩和されるからタンク６内での作動油（液体）への気体の巻き込みも防止できる。

よって、本実施の形態の緩衝器Ｄによれば、液溜室Ｒ３内での気体の巻き込みの心配がないので、アウターチューブ４の全長を短くすることが可能となるため、緩衝器Ｄの基本長を短くして設置対象への搭載性を損なわずに済むだけでなく、作動油（液体）への気体の巻き込みを阻止できることからシリンダ１内への気体の混入を防止でき狙い通りの減衰力の発揮が可能となる。

なお、本実施の形態の緩衝器Ｄは、アウターチューブ４内の液溜室Ｒ３には作動油（液体）のみが充填されるため、シリンダ１、ピストン２、ピストンロッド３およびアウターチューブ４を備えた緩衝器本体をシリンダ１を上方にしてピストンロッド３を下方にする倒立配置での使用や横置きでの使用も可能となり、緩衝器Ｄの設置箇所の仕様に応じて緩衝器本体を設置できるから、この点でも緩衝器Ｄの搭載性が向上する。

また、本実施の形態の緩衝器Ｄでは、液溜室Ｒ３内が作動油（液体）のみで満たされるため、可変減衰バルブＶをアウターチューブ４のどこに設置しても作動油（液体）への気体の巻き込みを阻止できる。よって、本実施の形態の緩衝器Ｄによれば、可変減衰バルブＶのアウターチューブ４に対する設置位置を自由に設定できるので、緩衝器Ｄの設計自由度が向上する。なお、可変減衰バルブＶは、アウターチューブ４以外にもロッドガイド９或いはバルブケース８に設置されてもよい。

さらに、本実施の形態の緩衝器Ｄでは、アウターチューブ４がシリンダ１を軸方向の全長に亘って覆っている。このように構成された緩衝器Ｄによれば、アウターチューブ４がシリンダ１の全長をカバーしているので、可変減衰バルブＶのアウターチューブ４に対する設置位置をアウターチューブ４の軸方向の全長の範囲で任意の位置に設定できるから、可変減衰バルブＶの設置位置の設計自由度が向上する。

また、本実施の形態の緩衝器Ｄでは、シリンダ１とアウターチューブ４との間に配置されて、シリンダ１との間に減衰通路Ｐを形成する中間筒７を備え、中間筒７とアウターチューブ４との間に液溜室Ｒ３を形成している。このように構成された緩衝器Ｄによれば、中間筒７をシリンダ１とアウターチューブ４との間に設置することによって減衰通路Ｐと液溜室Ｒ３とを簡単な構造で容易に形成できるので、製造コストを低減できるとともに組立作業も容易となる。なお、減衰通路Ｐの形成にあたって、中間筒７を廃止して、一端がロッドガイド９に取り付けられてシリンダ１とアウターチューブ４との間に収容されるパイプを設けて、当該パイプ内をロッドガイド９に設けた通路によって伸側室Ｒ１に連通するとともにパイプの他端をシリンダ１とアウターチューブ４との間の環状隙間で形成される液溜室Ｒ３に連通させて、当該パイプによって減衰通路Ｐを形成するようにしてもよい。パイプの途中に可変減衰バルブＶを設ければよい。

さらには、中間筒７を廃止して、ロッドガイド９に設けた通路によって伸側室Ｒ１をシリンダ１とアウターチューブ４との間の環状隙間で形成される液溜室Ｒ３に連通するようにし、ロッドガイド９に可変減衰バルブＶを設置するようにしてもよい。この場合には、中間筒７やパイプが不要となるので、緩衝器Ｄの部品点数を削減できる。

また、本実施の形態の緩衝器Ｄでは、アウターチューブ４がシリンダ１および中間筒７を軸方向の全長に亘って覆うようになっているが、アウターチューブ４内に作動油（液体）が気体を巻き込むのを防止できるように液溜室Ｒ３を形成でき、かつ、アウターチューブ４の軸方向の全長の範囲に可変減衰バルブＶを収めることを条件にアウターチューブ４の軸方向長さはシリンダ１および中間筒７よりも短くてもよい。

なお、配管５のアウターチューブ４或いはロッドガイド９への接続位置は、可変減衰バルブＶの設置位置から周方向および上下方向で離間した位置にしておくと、可変減衰バルブＶを通過してシリンダ１内から液溜室Ｒ３内に流入した流速の速い作動油がタンク６へ流れ込むのを防止でき、緩衝器Ｄの伸長作動時にシリンダ１内で不足する作動油をタンク６内からスムーズに送り込むことができ、より一層安定した減衰力の発揮が期待できる。

また、前述したところでは、ピストン２に圧側チェックバルブ１２と伸側減衰バルブ１３とを設け、バルブケース８に伸側チェックバルブ１４と圧側減衰バルブ１６とを設けているが、緩衝器Ｄは、ピストン２に圧側ポート２ｂと圧側チェックバルブ１２のみを備え、バルブケース８に吸込ポート８ｆと伸側チェックバルブ１４のみを備えて、可変減衰バルブＶのみで減衰力を発生するユニフロー型の緩衝器とされてもよい。

さらに、前述した緩衝器Ｄでは、タンク６と液溜室Ｒ３とが配管５を通じて連通されているが、図３に示した一実施の形態の変形例における緩衝器Ｄ１のようにアウターチューブ４にタンク６を形成する容器６ａが一体に形成される場合、配管５を廃止してアウターチューブ４と容器６ａとを貫通する孔２０を通じて液溜室Ｒ３とタンク６の液室Ｌとを連通してもよい。このように構成された緩衝器Ｄ１でもタンク６をアウターチューブ４の外方に備えることで液溜室Ｒ３内を作動油（液体）のみで満たすことができ、伸縮作動時に可変減衰バルブＶを通じて作動油（液体）が液溜室Ｒ３内に流入しても、液溜室Ｒ３内で作動油（液体）が気体を巻き込むのを防止できる。なお、タンク６内が気体と液体とが区画部材によって区画されていなくても、孔２０を通じて液溜室Ｒ３がタンク６に連通されているので、作動油（液体）の流速が緩和されるからタンク６内での作動油（液体）への気体の巻き込みも防止できる。よって、このように構成された緩衝器Ｄ１によれば、液溜室Ｒ３内での気体の巻き込みの心配がないので、アウターチューブ４の全長を短くすることが可能となり、緩衝器Ｄ１の基本長を短くして設置対象への搭載性を損なわずに済むだけでなく、作動油（液体）への気体の巻き込みを阻止できることからシリンダ１内への気体の混入を防止でき狙い通りの減衰力の発揮が可能となる。

以上、本発明の好ましい実施の形態を詳細に説明したが、特許請求の範囲から逸脱しない限り、改造、変形、および変更が可能である。

１・・・シリンダ、２・・・ピストン、３・・・ピストンロッド、４・・・アウターチューブ、６・・・タンク、７・・・中間筒、Ｄ・・・緩衝器、Ｐ・・・減衰通路、Ｒ１・・・伸側室、Ｒ２・・・圧側室、Ｒ３・・・液溜室、Ｖ・・・可変減衰バルブ

Claims

シリンダと、
前記シリンダ内に移動自在に挿入されるとともに前記シリンダ内を液体が充填される伸側室と圧側室とに区画するピストンと、
前記シリンダ内に挿入されて前記ピストンに連結されるピストンロッドと、
前記シリンダの外周側に配置されて内方に液体のみで満たされる液溜室を形成するアウターチューブと、
前記伸側室を前記液溜室に連通する減衰通路と、
前記減衰通路に設けられて前記伸側室から前記液溜室へ向かう液体の流れに与える抵抗を調整可能な可変減衰バルブと、
前記アウターチューブの外方に配置されるとともに前記液溜室に連通されて液体を貯留するタンクとを備えた
ことを特徴とする緩衝器。
前記アウターチューブは、前記シリンダを軸方向の全長に亘って覆う
ことを特徴とする請求項１に記載の緩衝器。
前記シリンダと前記アウターチューブとの間に配置されて、前記シリンダとの間に前記減衰通路を形成する中間筒を備え、
前記中間筒と前記アウターチューブとの間に前記液溜室を形成した
ことを特徴とする請求項２に記載の緩衝器。