(57)【要約】【課題】伸側および圧側の減衰力を可変にでき小型、軽量であってコストを低減可能な緩衝器を提供することである。【解決手段】上記した目的を達成するため、本発明の課題解決手段における緩衝器Ｄは、シリンダ１と、シリンダ１内に摺動自在に挿入されるとともにシリンダ１内を一方室Ｒ１と他方室Ｒ２とに区画するピストン２と、電磁リリーフ弁４と、一方室Ｒ１を電磁リリーフ弁４の上流へ接続するとともに他方室Ｒ２を電磁リリーフ弁４の下流へ接続する一方側連通ポジション５ｂと他方室Ｒ２を電磁リリーフ弁４の上流へ接続するとともに一方室Ｒ１を電磁リリーフ弁４の下流へ接続する他方側連通ポジション５ｃとを有し一方室Ｒ１と他方室Ｒ２の圧力をパイロット圧として一方室Ｒ１の圧力が他方室Ｒ２の圧力を上回ると一方側連通ポジション５ｂに切換わり他方室Ｒ２の圧力が一方室Ｒ１の圧力を上回ると他方側連通ポジション５ｃに切換わる方向切換弁５とを備えたことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダと、シリンダ内に摺動自在に挿入されるとともにシリンダ内を一方室と他方室とに区画するピストンと、電磁リリーフ弁と、一方室を電磁リリーフ弁の上流へ接続するとともに他方室を電磁リリーフ弁の下流へ接続する一方側連通ポジションと他方室を電磁リリーフ弁の上流へ接続するとともに一方室を電磁リリーフ弁の下流へ接続する他方側連通ポジションとを有し一方室と他方室の圧力をパイロット圧として一方室の圧力が他方室の圧力を上回ると一方側連通ポジションに切換わり他方室の圧力が一方室の圧力を上回ると他方側連通ポジションに切換わる方向切換弁とを備えたことを特徴とする緩衝器。
【請求項２】
電磁リリーフ弁の上流に設けた固定絞りと、固定絞りの上流と電磁リリーフ弁の下流とを接続するバイパスと、バイパスの途中に設けられバイパスの上流の圧力で開弁方向へ附勢されるとともに電磁リリーフ弁の上流の圧力で閉弁方向へ附勢されるリリーフ弁とを備え、方向切換弁は一方室または他方室を選択的に固定絞りの上流へ接続することを特徴とする請求項１に記載の緩衝器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、緩衝器の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種緩衝器は、たとえば、自動二輪車の車体と車軸との間や自動二輪車のステアリングと車体との間といった部位に介装されて、制振対象における振動を減衰するものである。そして、このような緩衝器にあっては、伸長時と圧縮時に発生される減衰力を独立して可変にできることが要望されることがある。
【０００３】
このような要求を満足させる場合、たとえば、緩衝器の伸長時に減衰力を発揮する伸側減衰弁と圧縮時に減衰力を発揮する圧側減衰弁の二つを設けておき、これらをソレノイドで駆動して発生減衰力を可変にすることが考えられる。
【０００４】
しかしながら、伸側と圧側の減衰弁をそれぞれ別個独立のソレノイドで駆動する場合、一つの緩衝器に二つのソレノイドが必要となって、緩衝器が大型化し、重量もコストも増大する。
【０００５】
これを回避するため、伸側の減衰弁と圧側の減衰弁の両者の弁体を直列配置して一つのソレノイドでこれらを制御する提案があり、この提案では一つのソレノイドで伸側と圧側の減衰力調整を行うことができ、緩衝器の大型化、重量およびコスト増加を低減することができる（たとえば、特許文献１，２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−１８３８６４号公報
【特許文献２】特開２００８−２５６２０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述の提案では、一つのソレノイドで伸側および圧側の減衰弁を制御することが可能となるのであるが、二つの減衰弁を制御するためソレノイドのストロークを大きく採る必要があり、二つのソレノイドを設けなくてはならない緩衝器に比較すれば軽量、小型でコスト安となるものの、ソレノイド単体としては大型化するので、より一層の小型化、軽量化およびコスト低減が望まれている。
【０００８】
そこで、本発明は上記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、伸側および圧側の減衰力を可変にでき小型、軽量であってコストを低減可能な緩衝器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記した目的を達成するため、本発明の課題解決手段における緩衝器は、シリンダと、シリンダ内に摺動自在に挿入されるとともにシリンダ内を一方室と他方室とに区画するピストンと、電磁リリーフ弁と、一方室を電磁リリーフ弁の上流へ接続するとともに他方室を電磁リリーフ弁の下流へ接続する一方側連通ポジションと他方室を電磁リリーフ弁の上流へ接続するとともに一方室を電磁リリーフ弁の下流へ接続する他方側連通ポジションとを有し一方室と他方室の圧力をパイロット圧として一方室の圧力が他方室の圧力を上回ると一方側連通ポジションに切換わり他方室の圧力が一方室の圧力を上回ると他方側連通ポジションに切換わる方向切換弁とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の緩衝器によれば、単一の電磁リリーフ弁を用いて伸側と圧側の両方の減衰力を可変にすることができ、また、電磁リリーフ弁のソレノイドで制御するのは、伸側と圧側の二つの減衰弁ではなく、単一のリリーフ弁であるので、ソレノイドのストロークが長大となることがなく、緩衝器を小型、軽量とすることができ、さらには、コストを低減することができる。
【００１１】
また、方向切換弁は、簡単な構造を採用することができ、一方室と他方室の圧力をパイロット圧として作動しソレノイドによって駆動する必要が無いから、方向切換弁の設置によって緩衝器の大型化を招くこともない。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】一実施の形態における緩衝器における回路図である。
【図２】方向切換弁の具体的な一例を示した図である。
【図３】方向切換弁の具体的な他の例を示した図である。
【図４】一実施の形態の一変形例における緩衝器における回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図に示した実施の形態に基づき、本発明を説明する。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内に摺動自在に挿入されるとともにシリンダ１内を一方室Ｒ１と他方室Ｒ２とに区画するピストン２と、一方室Ｒ１と他方室Ｒ２とを連通する減衰流路３の途中に設けた電磁リリーフ弁４と、減衰流路３の途中であって電磁リリーフ弁４の上流と下流を跨ぐようにして設けた方向切換弁５とを備えて構成されている。
【００１４】
以下、各部について詳細に説明すると、シリンダ１の両端は、蓋６，７によって閉塞され、また、シリンダ１内に図１中左右方向へ摺動が許容されるピストン２が挿入され、当該ピストン２によってシリンダ１内が一方室Ｒ１と他方室Ｒ２とに区画されている。これら一方室Ｒ１および他方室Ｒ２内には、作動流体が充填されている。作動流体については、作動油等の液体のほか、気体を用いることも可能である。
【００１５】
また、ピストン２は、シリンダ１の両端を閉塞する蓋６，７に軸支されるとともにシリンダ１内に移動自在に挿通されるロッド８の中間に設けられており、この緩衝器Ｄの場合、ロッド８の外径は一定であってピストン２がシリンダ１内を左右方向へ移動しても一方室Ｒ１と他方室Ｒ２の合計容積に変化のない両ロッド型に設定されているが、ロッド８の外径を一方室Ｒ１側と他方室Ｒ２側とで異なる径に設定することも可能である。そして、この緩衝器Ｄは、たとえば、ロッド８の左端の取付部８ａを介して自動二輪車のハンドルへ連結し、シリンダ１を自動二輪車の車体へ連結すると、ステアリングダンパとして使用することができる。
【００１６】
また、シリンダ１の側部にはポート１ａ，１ｂが設けられており、これらポート１ａ，１ｂは、上記した減衰流路３によって連通されている。なお、ポート１ａ，１ｂをシリンダ１ではなく蓋６，７に設けるようにしてもよい。
【００１７】
減衰流路３の途中に設けられる電磁リリーフ弁４は、図１中下方側を上流とし、弁本体４ａと、上流側の圧力を弁本体４ａの一端に導き当該弁本体４ａを開弁させる方向へ附勢するように作用させるパイロット通路４ｂと、弁本体４ａのパイロット通路４ｂによって作用する上流側の圧力と対向する推力を発揮するソレノイド４ｃとを備えて構成され、ソレノイド４ｃは通電量に比例した推力を発生するようになっており、当該通電量に応じてリリーフ圧を変化させることができるようになっている。ソレノイド４ｃは、通電量が多くなると弁本体４ａを押す推力が大きくなるプッシュ型を採用してもよいし、通電量が多くなると弁本体４ａを押す推力が小さくなるプル型を採用してもよいが、失陥時にあっても充分な減衰力を発生するようにする場合には、プル型を採用するとよい。
【００１８】
つづいて、方向切換弁５は、２位置４ポートの切換弁であって、減衰流路３の途中であって上記した電磁リリーフ弁４の上流と下流の２箇所でこれを跨ぐように設置されており、一方室Ｒ１を電磁リリーフ弁４の上流へ接続するとともに他方室Ｒ２を電磁リリーフ弁４の下流へ接続する一方側連通ポジション５ｂと、他方室Ｒ２を電磁リリーフ弁４の上流へ接続するとともに一方室Ｒ１を電磁リリーフ弁４の下流へ接続する他方側連通ポジション５ｃとを有する切換弁本体５ａと一方室Ｒ１の圧力を切換弁本体５ａの一端へ作用させるパイロット通路５ｄと、他方室Ｒ２の圧力を切換弁本体５ａの他端へ作用させるパイロット通路５ｅとを備えて構成されている。
【００１９】
そして、この方向切換弁５は、一方室Ｒ１の圧力が他方室Ｒ２の圧力を上回ると切換弁本体５ａが図１中右方へ押圧されて一方側連通ポジション５ｂに切換わり、他方室Ｒ２の圧力が一方室Ｒ１の圧力を上回ると切換弁本体５ａが図１中左方へ押圧されて他方側連通ポジション５ｃに切換わるようになっている。
【００２０】
詳しくは、方向切換弁５は、ピストン２がシリンダ１に対して図１中左方へ移動する際には、圧縮側の一方室Ｒ１から拡大側の他方室Ｒ２へ向けて作動流体を減衰流路３に流し、反対に、ピストン２がシリンダ１に対して図１中右方へ移動する際には、圧縮側の他方室Ｒ２から拡大側の一方室Ｒ１へ向けて作動流体を減衰流路３に流すように、作動液体が減衰流路３を流れる方向を切換える。
【００２１】
すなわち、この緩衝器Ｄにあっては、一方室Ｒ１と他方室Ｒ２のいずれか圧力が高い方を選択して電磁リリーフ弁４の上流へ接続するようになっている。なお、減衰流路３の途中であって電磁リリーフ弁４の下流には、アキュムレータ９が接続されており、このアキュムレータ９は、作動流体の温度変化による体積変化を吸収するとともに、一方室Ｒ１と他方室Ｒ２とが大気圧以下にならないように加圧するために設けられるものである。
【００２２】
方向切換弁５は、上記の作動を呈するようになっていればどのような構成を採用してもよいが、具体的な構成としては、たとえば、図２に示すように、中空であって一端が一方室Ｒ１に連通されるとともに他端が他方室Ｒ２へ連通されるハウジング１０と、ハウジング１０内に摺動自在に挿入されるとともにハウジング１０内に装着されるストッパ１０ａ，１０ｂによって移動量が規制されるスプール１１と、ハウジング１０に設けられて電磁リリーフ弁４の上流に接続される上流ポート１２と、ハウジング１０の上流ポート１２を軸方向にて挟む位置に設けられ電磁リリーフ弁４の下流に接続される下流ポート１３，１４と、スプール１１の一端から開口して側部外周へ通じる通孔１５と、スプール１１の他端から開口して側部外周へ通じる通孔１６とを備えて構成されている。
【００２３】
スプール１１が図２中右方へ移動してストッパ１０ｂに当接し、通孔１５が上流ポート１２に通じる際には通孔１６が下流ポート１４に通じ、スプール１１がストッパ１０ａに当接して図２に示した位置にあって通孔１５が下流ポート１３に通じる際には、通孔１６が上流ポート１２に通じるようになっている。なお、ハウジング１０に別途一方室Ｒ１と他方室Ｒ２に連通されるポートをそれぞれ設けておき、通孔１５が上流ポート１２に通じる際には下流ポート１４と他方室Ｒ２に連通されるポートとをスプール１１の外周に設けた環状溝にて連通し、通孔１６が上流ポート１２に通じる際には下流ポート１３と一方室Ｒ１に連通されるポートとをスプール１１の外周に設けた環状溝にて連通するようにしてもよい。また、通孔１５および通孔１６の各ポート１２，１３，１４への連通に際しては、それぞれ、スプール１１の外周に設けた環状溝を介して行われるので、ハウジング１０に対してスプール１１が周方向へ回転しても、これらが連通不能となってしまうことが無い。
【００２４】
したがって、この具体的な構成の方向切換弁５は、上記の如くの作動を呈して、一方室Ｒ１と他方室Ｒ２のうち高圧側を電磁リリーフ弁４の上流へ接続し、一方室Ｒ１と他方室Ｒ２のうち低圧側を電磁リリーフ弁４の下流へ接続する。
【００２５】
このように、簡単な構成で上記の方向切換弁５を構成することできる。また、これ以外にも、図３に示すように、中空であって一端が一方室Ｒ１に連通されるとともに他端が他方室Ｒ２へ連通されるハウジング２０と、ハウジング２０内に摺動自在に挿入されるとともにハウジング２０内に装着されるストッパ２０ａ，２０ｂによって移動量が規制される筒状のスプール２１と、ハウジング２０に設けられて電磁リリーフ弁４の上流に接続される上流ポート２２と、ハウジング２０の上流ポート２２を軸方向にて挟む位置に設けられ電磁リリーフ弁４の下流に接続される下流ポート２３，２４と、スプール２１内に収容される一対の球体２６，２７と球体２６，２７間に介装されるバネ２８で構成した高圧優先弁２５と、スプール２１の内外を連通する通孔２９と、一方室Ｒ１へ連通されるとともにハウジング２０の下流ポート２３と同じ円周上に設けられる一方ポート３０と、他方室Ｒ２へ連通されるとともにハウジング２０の下流ポート２４と同じ円周上に設けられる他方ポート３１とを備えて構成されている。
【００２６】
そして、通孔２９は、スプール２１がハウジング２０に対して軸方向に移動しても必ず上流ポート２２に連通されており、スプール２１がハウジング２０に対して左方へ移動すると一方ポート３０と下流ポート２３とがスプール２１の外周に設けた環状溝２１ａによって連通され、スプール２１がハウジング２０に対して右方へ移動すると他方ポート３１と下流ポート２４とがスプール２１の外周に設けた環状溝２１ｂによって連通されるようになっている。
【００２７】
また、スプール２１の一端にはハウジング２０の一端側から導入される一方室Ｒ１の圧力が作用し、スプール２１の他端にはハウジング２０の他端側から導入される他方室Ｒ２の圧力が作用し、一方室Ｒ１と他方室Ｒ２に圧力差が生じると球体２５，２６のうち高圧側の球体２５（２６）が後退して、一方室Ｒ１と他方室Ｒ２のうち高圧側を上流ポート２２に連通するようになっている。
【００２８】
したがって、この他の具体的な構成の方向切換弁５にあっても、上記の如くの作動を呈して、一方室Ｒ１と他方室Ｒ２のうち高圧側を電磁リリーフ弁４の上流へ接続し、一方室Ｒ１と他方室Ｒ２のうち低圧側を電磁リリーフ弁４の下流へ接続する。
【００２９】
上述のように構成された緩衝器Ｄは、ロッド８がシリンダ１に対して左方へ移動する伸長作動を呈すると、一方室Ｒ１を圧縮し他方室Ｒ２を拡大し、一方室Ｒ１の圧力が他方室Ｒ２の圧力より高圧となるため、方向切換弁５が高圧となる一方室Ｒ１を電磁リリーフ弁４の上流へ接続し、低圧となる他方室Ｒ２を電磁リリーフ弁４の下流へ接続する。したがって、一方室Ｒ１内の作動流体は、減衰流路３を電磁リリーフ弁４の上流側から下流側へ抜けて他方室Ｒ２へ移動し、電磁リリーフ弁４におけるソレノイド４ｃへの通電量を制御してやることで、伸側の減衰力を可変にすることができる。
【００３０】
反対に、緩衝器Ｄは、ロッド８がシリンダ１に対して右方へ移動する圧縮作動を呈すると、他方室Ｒ２を圧縮し一方室Ｒ１を拡大し、他方室Ｒ２の圧力が一方室Ｒ１の圧力より高圧となるため、方向切換弁５が高圧となる他方室Ｒ２を電磁リリーフ弁４の上流へ接続し、低圧となる一方室Ｒ１を電磁リリーフ弁４の下流へ接続する。したがって、他方室Ｒ２内の作動流体は、減衰流路３を電磁リリーフ弁４の上流側から下流側へ抜けて一方室Ｒ１へ移動し、電磁リリーフ弁４におけるソレノイド４ｃへの通電量を制御してやることで、圧側の減衰力を可変にすることができる。
【００３１】
このように本実施の形態の緩衝器Ｄにあっては、単一の電磁リリーフ弁４を用いて緩衝器Ｄの伸側と圧側の両方の減衰力を可変にすることができ、また、ソレノイド４ｃで制御するのは、伸側と圧側の二つの減衰弁ではなく、単一のリリーフ弁であるので、ソレノイド４ｃのストロークが長大となることがなく、緩衝器Ｄを小型、軽量とすることができ、さらには、コストを低減することができる。
【００３２】
また、方向切換弁５は、図２，３に示したように、簡単な構造を採用することができ、一方室Ｒ１と他方室Ｒ２の圧力をパイロット圧として作動しソレノイドによって駆動する必要が無いから、方向切換弁５の設置によって緩衝器Ｄの大型化を招くこともない。
【００３３】
なお、上述のように、電磁リリーフ弁４にて緩衝器Ｄの伸圧両側の減衰力を発揮することができるのであるが、別途、一方室Ｒ１と他方室Ｒ２とを連通する通路を設けておき、当該通路に減衰弁を設けるようにしてもよい。
【００３４】
つづいて、より高い減衰力を得たい場合には、図４に示した一実施の形態の一変形例における緩衝器Ｄ１のように、上述した緩衝器Ｄの回路構成を以下のように変更すればよい。なお、この変形例の緩衝器Ｄ１の説明にあたり、上記の一実施の形態の緩衝器Ｄと同様の部材については、説明が重複するので、同一の符号を付するのみとして、その詳しい説明を省略することとする。
【００３５】
具体的には、この変形例における緩衝器Ｄ１にあっては、緩衝器Ｄの回路構成に加えて、電磁リリーフ弁４の上流に設けた固定絞り４０と、固定絞り４０の上流と電磁リリーフ弁４の下流とを接続するバイパス４１と、バイパス４１の途中に設けられバイパス４１の上流の圧力で開弁方向へ附勢されるとともに電磁リリーフ弁４の上流の圧力で閉弁方向へ附勢されるリリーフ弁４２を追加し、方向切換弁５で一方室Ｒ１または他方室Ｒ２のうち高圧側を選択的に固定絞り４０の上流へ接続し、一方室Ｒ１または他方室Ｒ２のうち低圧側を選択的に電磁リリーフ弁４の下流に接続するようにしている。
【００３６】
すなわち、この緩衝器Ｄ１では、リリーフ弁４２を主たる減衰弁として使用し、電磁リリーフ弁４はリリーフ弁４２のリリーフ圧を制御する目的で使用されている。詳細には、電磁リリーフ弁４でこの電磁リリーフ弁４の上流の圧力を制御しており、この上流の圧力がパイロット通路４２ｂを通じてリリーフ弁４２の弁本体４２ａの一端に導かれて弁本体４２ａを閉弁する方向へ附勢していることから、上記の電磁リリーフ弁４による上記の上流の圧力の制御によってリリーフ弁４２のリリーフ圧を制御することができる。
【００３７】
そして、リリーフ弁４２は、弁本体４２ａの他端にバイパス４１の上流の圧力をパイロット通路４２ｃを通じて作用させている。また、弁本体４２ａの一端に弁本体４２ａを閉弁する方向へ附勢するバネ４２ｄが設けられており、リリーフ弁４２は、固定絞り４０より上流の圧力と、電磁リリーフ弁４によって制御される固定絞り４０と当該電磁リリーフ弁４との間の圧力との差圧がリリーフ圧に達すると、バネ４２ｄの附勢力に抗して弁本体４２ａを開動作させてバイパス４１を開放して、差圧の大きさに応じて通過する作動流体の流れに抵抗を与えるようになっている。
【００３８】
他方、電磁リリーフ弁４は、リリーフ弁４２のパイロット圧を制御する目的で使用されるのであるから、作動流体の通過流量は少なくてすみ、ソレノイド４ｃのストローク長を一実施の形態の緩衝器Ｄに比較して短縮することができ、緩衝器Ｄ１をより一層小型、軽量なものとすることができ、コストもより低減することができることになる。
【００３９】
また、電磁リリーフ弁４は、直接に一方室Ｒ１と他方室Ｒ２の圧力を制御するのではなく、当該制御を行うのはリリーフ弁４２であるため、ソレノイド４ｃの推力で直接に一方室Ｒ１と他方室Ｒ２の圧力を制御する必要が無く、ソレノイド４ｃの推力の高めることなく一方室Ｒ１と他方室Ｒ２の差圧を大きくすることができるので、ソレノイド４ｃの大型化を伴うことなく緩衝器Ｄ１の発生減衰力を高めることができるのである。
【００４０】
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。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明は、車両のステアリングダンパの他、被制振対象の振動を減衰する緩衝器に利用することができる。
【符号の説明】
【００４２】
１  シリンダ
１ａ，１ｂ  シリンダにおけるポート
２  ピストン
３  減衰通路
４  電磁リリーフ弁
４ａ  弁本体
４ｂ  パイロット通路
４ｃ  ソレノイド
５  方向切換弁
５ａ  方向切換弁における切換弁本体
５ｂ  方向切換弁における一方側連通ポジション
５ｃ  方向切換弁における他方側連通ポジション
５ｄ，５ｅ  方向切換弁におけるパイロット通路
６，７  蓋
８  ロッド
８ａ  取付部
９  アキュムレータ
１０，２０  ハウジング
１０ａ，１０ｂ，２０ａ，２０ｂ  ストッパ
１１，２１  スプール
１２，２２  上流ポート
１３，１４，２３，２４  下流ポート
１５，１６，２９  通孔
２１ａ，２１ｂ  環状溝
２５  高圧優先弁
２６，２７  球体
２８  バネ
３０  一方ポート
３１  他方ポート
４０  固定絞り
４１  バイパス
４２  リリーフ弁
４２ａ  弁本体
４２ｂ，４２ｃ  リリーフ弁におけるパイロット通路
４２ｄ  バネ
Ｄ，Ｄ１  緩衝器
Ｒ１  一方室
Ｒ２  他方室
【図１】
2010180894.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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