(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
作動流体を封入したシリンダ内に移動可能に配置されて両側に第１流体室及び第２流体室を区画するピストンと、
前記シリンダ内に対して伸縮移動し前記ピストンを連動させるピストンロッドと、
前記ピストンに設けられ少なくとも前記ピストンロッドの収縮移動による前記ピストンの前記第１流体室側への移動に応じて前記作動流体を前記第１流体室から第２流体室に流通させるピストンオリフィスと、
前記第１流体室に対して前記ピストンロッドの収縮移動による容積変化を吸収可能なリザーバ室を区画する隔壁部と、
該隔壁部に設けられ前記容積変化分の作動流体を前記第１流体室から前記リザーバ室に流通させるリザーバオリフィスとを備え、
前記リザーバオリフィス及び前記ピストンオリフィスの面積比が、前記ピストンロッド及び前記ピストンの断面積比以下に設定された、
ことを特徴とする単筒式ショックアブソーバ。
【請求項２】
請求項１記載の単筒式ショックアブソーバであって、
前記隔壁部は、前記作動流体を前記リザーバ室から前記第１流体室へ自由に流通可能とする環流路を備えた、
ことを特徴とする単筒式ショックアブソーバ。
【請求項３】
請求項１又は２記載の単筒式ショックアブソーバであって、
前記ピストンに貫通形成されたピストン流路と、
前記隔壁部に貫通形成されたリザーバ流路と、
前記ピストン及び前記隔壁部に各別に設けられ、前記ピストンの移動速度に応じて前記ピストン流路及び前記リザーバ流路を開閉し前記ピストンオリフィス及びリザーバオリフィスを形成するバルブとを備え、
前記リザーバオリフィス及びピストンオリフィス間の比率は、前記バルブのバルブ特性によって設定される、
ことを特徴とする単筒式ショックアブソーバ。
【請求項４】
請求項３記載の単筒式ショックアブソーバであって、
前記各バルブは、前記ピストン流路又はリザーバ流路に対して軸方向出入移動自在に支持されたバルブ本体と、該バルブ本体を前記ピストン流路又はリザーバ流路に対する挿入方向に付勢する付勢部材とを備え、
前記バルブ本体は、前記付勢部材の付勢力により前記ピストン流路又はリザーバ流路を閉塞すると共に前記前記第１流体室側の圧力により前記付勢部材の付勢力に抗して前記ピストン流路又はリザーバ流路から引き出され前記ピストンオリフィス又はリザーバオリフィスの面積を変化させる、
ことを特徴とする単筒式ショックアブソーバ。
【請求項５】
請求項４記載の単筒式ショックアブソーバであって、
前記バルブ本体は、引き出し方向の前端側から後端側に向けて漸次断面積が小さくなる柱状体である、
ことを特徴とする単筒式ショックアブソーバ。
【請求項６】
請求項４又は５記載の単筒式ショックアブソーバであって、
前記各バルブは、前記ピストン又は隔壁部に設けられ前記ピストン流路又はリザーバ流路に連通すると共に前記バルブ本体を挿入させる挿入筒部を備えた、
ことを特徴とする単筒式ショックアブソーバ。
【請求項７】
請求項６記載の単筒式ショックアブソーバであって、
前記挿入筒部は、その端部に周回状の爪部を備え、
前記バルブ本体は、前記閉塞状態で前記挿入筒部の爪部に嵌合する周回状の凹部を備えた、
ことを特徴とする単筒式ショックアブソーバ。
【請求項８】
請求項６又は７記載の単筒式ショックアブソーバであって、
前記ピストンは、前記第１流体室及び第２流体室の両側に前記バルブを備え、この各バルブの一方の挿入筒部の外周側から他方の挿入筒部の内周側に連通する一対のピストン流路を備えた、
ことを特徴とする単筒式ショックアブソーバ。
【請求項９】
請求項１記載の単筒式ショックアブソーバであって、
前記ピストンオリフィスは、前記ピストンに貫通形成されたピストン流路からなり、
前記リザーバオリフィスは、前記隔壁部に貫通形成されたリザーバ流路からなり、
前記リザーバオリフィス及びピストンオリフィスの断面積の設定によって前記比率が設定される、
ことを特徴とする単筒式ショックアブソーバ。
【請求項１０】
請求項１〜９の何れかに記載の単筒式ショックアブソーバであって、
前記リザーバ室は、前記シリンダ内で前記第１流体室に対して直列に設けられた、
ことを特徴とする単筒式ショックアブソーバ。
【請求項１１】
請求項１〜９の何れかに記載の単筒式ショックアブソーバであって、
前記リザーバ室は、前記シリンダとは別体のリザーバタンク内に設けられた、
ことを特徴とする単筒式ショックアブソーバ。
【請求項１２】
請求項１〜１１の何れかに記載の単筒式ショックアブソーバであって、
前記リザーバ室は、背面側が大気開放され又は低圧のフリーピストンを備えた、
ことを特徴とする単筒式ショックアブソーバ。
【請求項１３】
請求項１〜１１の何れかに記載の単筒式ショックアブソーバであって、
前記リザーバ室は、独立発泡弾性体を備えた、
ことを特徴とする単筒式ショックアブソーバ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、単筒式ショックアブソーバに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の単筒式ショックアブソーバとしては、例えば非特許文献１のように、シリンダ内をフリーピストンによって流体室とガス室とを区画したものがある。ガス室は、高圧ガスを封入してフリーピストン共に流体室内の容積変化を吸収するアキュムレータを構成している。
【０００３】
かかる単筒式ショックアブソーバでは、フリーピストンがガス圧によって流体室側に付勢されるため、流体室内の容積変化を吸収しながら収縮動作時のダンパー抗力を確実に発生することができる。
【０００４】
しかしながら、従来の構造では、ガス圧によって流体室内全体の圧力が高くなり、ピストンロッドに対して反発力やシール部材の締め付けによる摩擦力等が発生する問題があった。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B7%E3%83%A7%E3%83%83%E3%82%AF%E3%82%A2%E3%83%96%E3%82%BD%E3%83%BC%E3%83%90%E3%83%BC
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
解決しようとする問題点は、伸縮動作時のダンパー抗力を発生させるために流体室内が高圧となっていた点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、流体室内の高圧化を抑制しながら伸縮動作時のダンパー抗力を発生させるために、作動流体を封入したシリンダ内に移動可能に配置されて両側に第１流体室及び第２流体室を区画するピストンと、前記シリンダ内に対して伸縮移動し前記ピストンを連動させるピストンロッドと、前記ピストンに設けられ少なくとも前記ピストンロッドの収縮移動による前記ピストンの前記第１流体室側への移動に応じて前記作動流体を前記第１流体室から第２流体室に流通させるピストンオリフィスと、前記第１流体室に対して前記ピストンロッドの収縮移動による容積変化を吸収可能なリザーバ室を区画する隔壁部と、該隔壁部に設けられ前記容積変化分の作動流体を前記第１流体室から前記リザーバ室に流通させるリザーバオリフィスとを備え、前記リザーバオリフィス及び前記ピストンオリフィスの面積比が、前記ピストンロッド及び前記ピストンの断面積比以下に設定されたことを最も主な特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明では、リザーバオリフィスとピストンオリフィスとの面積比率設定により、収縮動作時のリザーバ室及び第１流体室間の圧力差を第１及び第２流体室間の圧力差よりも大きくすることができる。このため、ダンパー効力を確実に発生させることができながら、内部が高圧になることを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】単筒式ショックアブソーバの断面図である（実施例１）。
【図２】オリフィスの概略を示す要部拡大断面図であり、（ａ）はピストンオリフィス（ｂ）はリザーバオリフィスを示している（実施例１）。
【図３】バルブ機構のバルブを示す断面図である（実施例２）。
【図４】変形例に係るバルブ機構のバルブを示す断面図である（実施例２）。
【図５】他の変形例に係るバルブ機構のバルブを示す断面図である（実施例２）。
【図６】単筒式ショックアブソーバの要部拡大断面図である（実施例３）。
【図７】単筒式ショックアブソーバの断面図である（実施例４）。
【図８】単筒式ショックアブソーバの要部拡大断面図である（実施例５）。
【図９】単筒式ショックアブソーバの変形例に係る要部拡大断面図である（実施例５）。
【図１０】単筒式ショックアブソーバを示す概略断面図である（実施例６）。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
流体室内の高圧化を抑制しながら伸縮動作時のダンパー抗力を発生させるという目的を、簡素な構造で実現した。
【実施例１】
【００１１】
［単筒式ショックアブソーバの構成］
図１は、本発明の実施例１に係る単筒式ショックアブソーバの断面図であり、図２は、単筒式ショックアブソーバのオリフィスの概略を示す要部拡大断面図であり、（ａ）はピストンオリフィス（ｂ）はリザーバオリフィスを示している
図１の単筒式ショックアブソーバ１は、例えば制振用として用いられ、収縮動作及び伸張動作の双方においてダンパー抗力を発生させるものである。この単筒式ショックアブソーバ１は、図１及び図２のように、シリンダ３と、ピストン５と、隔壁部７と、アキュムレータ９とを備えている。
【００１２】
シリンダ３は、円筒状のシリンダ本体１１及び端筒部１３が結合されて構成されている。シリンダ本体１１の端部には、その外周から端筒部１３の端部が螺合されている。シリンダ本体１１の端部外周には、端筒部１３との間を密閉するシール部材１５が保持されている。シリンダ本体１１と端筒部１３との軸方向間には、周回状の凹部１７が形成されている。
【００１３】
シリンダ３の両端部は、キャップ１９，２１によって閉塞されている。このシリンダ３内には、作動流体としてのオイルを封入した流体室２３が区画形成されている。流体室２３内には、ピストンロッド２５を介してピストン５が軸方向移動可能に配置されている。
【００１４】
ピストンロッド２５は、長尺円柱状に形成されている。ピストンロッド２５の一端部２７は、シリンダ３の流体室２３内に配置され、他端部２９は、キャップ１９の貫通孔３１を介してシリンダ３外部に突出している。従って、ピストンロッド２５は、他端部２９に外力を受けてシリンダ３内に対して伸縮移動するようになっている。ピストンロッド２５とキャップ１９との間には、密閉用のシール部材３３が設けられている。
【００１５】
前記ピストンロッド２５の一端部２７は、他端部２９側に対して段部３５を形成する小径となっている。一端部２７先端には、締結用の雄ねじ部３７が設けられている。このピストンロッド２５の一端部２７には、ピストン５が取り付けられている。
【００１６】
ピストン５は、両側に第１流体室としての収縮側圧力室３９及び第２流体室としての伸張側圧力室４１を区画している。このピストン５は、一対のピストン体４３，４５と、バルブ４７，４９とを備えている。
【００１７】
ピストン体４３，４５は、相互に対称な略円柱形状に形成され、ピストン５の軸方向で逆向きに配置されている。これらのピストン体４３，４５は、ピストンロッド２５の一端部２７に対し、雄ねじ部３７に螺合されたナット５１によって締結されている。
【００１８】
ピストン体４３，４５の軸心部には、挿通孔５３，５５を介してピストンロッド２５の一端部２７が貫通している。一方のピストン体４３の一側は、リング状のワッシャ５７及び円筒状のスペーサ５９を介して、ピストンロッド２５の段部３５に突き当てられている。ワッシャ５７及びスペーサ５９は、ピストンロッド２５の一端部２７外周に嵌装している。この一方のピストン体４３の他側は、他方のピストン体４５の他側に突き当てられている。
【００１９】
他方のピストン体４５の一側は、一方のピストン体４３同様、ワッシャ６１及びスペーサ６３を介し、ナット５１に突き当てられている。
【００２０】
かかるピストン５には、ピストン流路６５，６７が設けられている。ピストン流路６５，６７は、シリンダ３の圧力室３９，４１間を連通し、それぞれ収縮動作時及び伸張動作時にオイルの流通を可能としている。このピストン流路６５，６７は、ピストン５の中心に対し径方向で対称に形成されている。
【００２１】
各ピストン流路は、クランク状に形成され、オイルの流通方向の前後流路部６９，７１からなっている。前後流路部６９，７１は、ピストン５の軸方向に沿って設けられている。
【００２２】
前流路部６９は、ピストン体４３（ピストン体４５）の外周側に配置されている。後流路部７１は、前流路部６９に対して径方向内側に偏倚しており、ピストン体４５（ピストン体４３）の内周側に配置されている。
【００２３】
これらの前後流路部６９，７１は、ピストン５の径方向に沿って設けられた連通路７３によって相互に連通している。この連通路７３は、ピストン体４３，４５の他側面間に分割形成されている。
【００２４】
前記各ピストン体の一側には、挿入筒部７５が一体に設けられている。
【００２５】
挿入筒部７５は、ピストンロッド２５に同心状に配置された円筒状に形成されている。挿入筒部７５の外周は、伸張側ピストン流路６５（収縮側ピストン流路６７）の前流路部６９の内側に配置されている。挿入筒部７５の内周は、ピストンロッド２５の一端部２７外周に対して間隔を有して配置されている。
【００２６】
挿入筒部７５の内周側は、ピストン体４３（ピストン体４５）の収縮側ピストン流路６７（伸張側ピストン流路６５）の後流路部７１に連通している。従って、挿入筒部７５は、ピストン流路６７（ピストン流路６９）の一部を構成している。また、ピストン流路６７（ピストン流路６５）は、収縮側の挿入筒部７５（伸張側の挿入筒部７５）外周から反対側の挿入筒部７５内周に連通している。
【００２７】
挿入筒部７５の軸方向端部には、径方向内側に向けた周回状の爪部７７が一体形成されている。爪部７７の内周縁は、伸張側圧力室４１（収縮側圧力室３９）側に向けてエッジ状に突出している。
【００２８】
このようなピストン５には、軸方向両側にオイルの流体圧力によってピストン流路６５，６７を開閉するバルブ４７，４９が設けられている。なお、バルブ４７，４９は、ピストン５の軸方向で逆向きに配置された対称な構成であるため、一方についてのみ説明して他方については同符号を付して詳細な説明を省略する。
【００２９】
バルブ４７（バルブ４９）は、ピストン体４３（ピストン体４５）の挿入筒部７５とピストンロッド２５のワッシャ５７（ワッシャ６１）との間に配置されている。このバルブ４７（バルブ４９）は、バルブ本体７９と、付勢部材としてのスプリング８１とを備えている。
【００３０】
バルブ本体７９は、略円錐台形状に形成され、外周面が先細りのテーパ形状となっている。従って、バルブ本体７９は、後述する引き出し方向の前端側（基端側）から後端側（先端側）に向けて漸次断面積が小さくなる柱状体となっている。
【００３１】
バルブ本体７９の基端側には、周回状のフランジ８３が設けられている。フランジ８３には、周回状の凹部８５が設けられている。
【００３２】
このバルブ本体７９は、ピストンロッド２５に同心状に配置されていると共に軸方向移動自在に挿通支持されている。すなわち、バルブ本体７９は、軸心部の挿通孔８７を介してピストンロッド２５のスペーサ５９（スペーサ６３）外周に軸方向移動自在に挿通支持されている。このバルブ本体７９は、軸方向移動により挿入筒部７５に対する出入移動を行うようになっている。
【００３３】
すなわち、バルブ本体７９は、ピストン５側への軸方向移動（挿入移動）により、挿入筒部７５に対して先端側が挿入されて着座する。着座時には、フランジ８３の凹部８５が挿入筒部７５の爪部７７に嵌合して収縮側ピストン流路６７（伸張側ピストン流路６５）を閉塞する。
【００３４】
一方、バルブ７は、反ピストン５側への軸方向移動（引き出し移動）により、挿入筒部７５に対して引き出される。この引き出しにより、バルブ本体７９は、挿入筒部７５の爪部７７との間に引き出し量に応じた隙間を形成する。本実施例では、バルブ本体７９の先端側外周面のテーパ形状に基づき、バルブ本体７９の引き出し量の増大に応じて隙間が直線的に増大する。
【００３５】
前記スプリング８１は、複数の皿ばねを軸方向に連設してなり、ワッシャ５７（ワッシャ６１）とバルブ本体７９の基端面との間に配置されている。スプリング８１は、ピストンロッド２５のスペーサ５９外周に挿通支持されている。このスプリング８１は、バルブ本体７９を挿入筒部７５への挿入方向に付勢している。
【００３６】
かかるバルブ４７（バルブ４９）では、収縮側圧力室３９（伸張側圧力室４１）内のオイルの流体圧力により、バルブ本体７９がスプリング８１の付勢力に抗して閉塞状態に対する引き出し移動を行う。この結果、バルブ４７（バルブ４９）は、図２のように前記隙間によるピストンオリフィス８９（ピストンオリフィス９１）を形成するようになっている。
【００３７】
ピストンオリフィス８９（ピストンオリフィス９１）は、バルブ４７（バルブ４９）のバルブ特性の設定に応じて流体圧力に対する開口面積が設定される。本実施例では、バルブ特性として、例えば、バルブ本体７９の径や先端側外周面の形状又はテーパ角、スプリング８１の弾性係数、或いはピストン流路６７（ピストン流路６５）の径等が設定される。
【００３８】
前記隔壁部７は、図１のように、壁体９３と、バルブ９５と、リリーフバルブ９７とを備えている。
【００３９】
壁体９３は、円柱状に形成され、外周側がシリンダ３の凹部１７内に嵌合している。これにより、壁体９３は、シリンダ３のシリンダ本体１１及び端筒部１３の軸方向間に締結固定されている。この壁体９３は、収縮側圧力室３９に対してリザーバ室９９を区画している。リザーバ室９９は、シリンダ３内において収縮側圧力室３９に直列に配置されている。
【００４０】
壁体９３の軸心部には、中空状の支持筒部１０１が設けられている。支持筒部１０１内には、支持ロッド１０３が挿通されている。支持ロッド１０３の一端は、収縮側圧力室３９内に配置されたヘッド部１０５を備え、同他端は、リザーバ室９９内に配置された締結用の雄ねじ部１０７を備えている。この支持ロッド１０３は、雄ねじ部１０７に螺合されたナット１０９により、壁体９３の支持筒部１０１に締結固定されている。
【００４１】
支持ロッド１０３の一端は、そのヘッド部１０５と支持筒部１０１の一端部との間に介設されたリング状のワッシャ１１１及び円筒状のスペーサ１１３によって位置決められている。ワッシャ１１１及びスペーサ１１３は、支持ロッド１０３の外周に嵌装されている。同様に、支持ロッド１０３の他端は、ナット１０９と支持筒部１０１の他端部との間に介設されたワッシャ１１１及びスペーサ１１３によって位置決められている。
【００４２】
支持筒部１０１の外周には、リザーバ流路１１５が貫通形成されている。リザーバ流路１１５の外周側には、環流路１１７が貫通形成されている。リザーバ流路１１５及び環流路１１７は、収縮側圧力室３９及びリザーバ室９９間を連通し、ピストンロッド２５の伸縮動作による容積変化分のオイルを流通可能としている。
【００４３】
前記壁体９３のリザーバ室９９側には、挿入筒部１１９が一体に設けられている。
【００４４】
挿入筒部１１９は、ピストン５の挿入筒部７５と同様に構成されている。この挿入筒部１１９は、ピストン５側の挿入筒部７５よりも小径の円筒形状に形成されている。挿入筒部１１９の内周側は、リザーバ流路１１５に連通しており、リザーバ流路１１５の一部を構成している。
【００４５】
挿入筒部１１９の軸方向端部には、径方向内側に向けたエッジ状の爪部１２１が周回状に設けられている。この挿入筒部１１９と支持ロッド１０３のワッシャ１１１との間には、リザーバ流路１１５を開閉するバルブ９５が設けられている。
【００４６】
バルブ９５は、ピストン５側のバルブ４７，４９と同様に構成されており、バルブ本体１２５と、付勢部材としてのスプリング１２７とを備えている。
【００４７】
バルブ本体１２５は、ピストン５側のバルブ本体７９よりも小径の略円錐台形状に形成されている。バルブ本体１２５の外周面は、ピストン５側のバルブ本体７９よりも傾斜角が小さい先細りのテーパ形状となっている。バルブ本体１２５基端側のフランジ１３１には、周回状の凹部１２９が設けられている。
【００４８】
このバルブ本体１２５は、軸心部の挿通孔１３３を介して支持ロッド１０３のスペーサ１１３外周に軸方向移動自在に挿通支持されている。かかる軸方向移動により、バルブ本体１２５は、挿入筒部１１９に対する出入移動を行う。
【００４９】
すなわち、バルブ本体１２５は、ピストン５側のバルブ本体７９と同様、挿入筒部１１９への挿入移動によって着座すると共にリザーバ流路１１５を閉塞する。また、バルブ本体１２５は、挿入筒部１１９からの引き出し移動によって、挿入筒部１１９の爪部１２１との間に引き出し量に応じた隙間を形成する。本実施例では、バルブ本体１２５の先端側外周面のテーパ形状に基づき、バルブ本体１２５の引き出し量の増大に応じて隙間が直線的に増大する。
【００５０】
前記スプリング１２７は、複数の皿ばねが軸方向に連設されてなり、ワッシャ１１１とバルブ本体１２５の基端面との間に配置されている。スプリング１２７は、ピストンロッド２５のスペーサ１１３外周に挿通支持され、バルブ本体１２５を挿入筒部１１９への挿入方向に付勢している。
【００５１】
かかるバルブ９５では、収縮側圧力室３９内のオイルの流体圧力により、バルブ本体１２５がスプリング１２７の付勢力に抗して閉塞状態に対する引き出し移動を行う。この結果、バルブ９５は、前記隙間によるリザーバオリフィス１３５を形成するようになっている。
【００５２】
リザーバオリフィス１３５は、ピストン５側のバルブ４７同様、バルブ９５のバルブ特性の設定により、流体圧力に対する開口面積が設定される。バルブ特性としては、例えばバルブ本体１２５の径や先端側の外周形状又はテーパ角、スプリング１２７の弾性係数、或いはリザーバ流路１１５の径等が設定される。
【００５３】
この開口面積の設定では、リザーバオリフィス１３５及び同じ収縮側圧力室３９から流体圧力を受けるピストンオリフィス８９の開口面積比が、ピストンロッド２５及びピストン５の断面積比以下となるように設定されている。
【００５４】
前記リリーフバルブ９７は、壁体９３の収縮側圧力室３９側に設けられている。このリリーフバルブ９７は、円板状に形成され、軸心部の挿通孔１３７を介して支持ロッド１０３のスペーサ１１３外周に軸方向移動自在に挿通支持されている。
【００５５】
また、リリーフバルブ９７は、支持ロッド１０３のワッシャ１１１との間に介設されたリターンスプリング１３９によって壁体９３側に付勢されている。
【００５６】
従って、リリーフバルブ９７は、リターンスプリング１３９の付勢力に抗して軸方向移動し、環流路１１７を開閉するようになっている。閉じ状態では、リリーフバルブ９７に貫通形成された貫通孔１４１によってリザーバ流路１１５を開放する。
【００５７】
前記アキュムレータ９は、リザーバ室９９側に設けられ、フリーピストン１４３及び背面空間１４５からなっている。
【００５８】
フリーピストン１４３は、流体室２３を区画すると共に隔壁部７との間にリザーバ室９９を区画している。フリーピストン１４３は、シリンダ３の端筒部１３内周に軸方向移動自在に嵌合している。フリーピストン１４３の外周には、端筒部１３内周との間を密閉するシール部材１４７が保持されている。
【００５９】
このフリーピストン１４３は、背面側の端筒部１３のキャップ２１との間に介設されたリターンスプリング１４９によってリザーバ室９９側に付勢されている。なお、リターンスプリング１４９は、省略することも可能であり、流体室２３内が高圧とならない付勢力設定となっている。
【００６０】
前記フリーピストン１４３の背面側には、背面空間１４５が設けられている。背面空間１４５は、キャップ２１の貫通孔１５１，１５２を介して大気開放されている。
【００６１】
かかるアキュムレータ９は、フリーピストン１４３が軸方向移動することで流体室２３の容積変化を吸収するようになっている。
［単筒式ショックアブソーバの作用］
まず、バルブ４７及びバルブ９５の各動作及びこれによる単筒式ショックアブソーバ１の動作を説明する。
【００６２】
本実施例の単筒式ショックアブソーバ１では、収縮動作及び伸張動作する際にダンパー効力を発生させる。
【００６３】
ピストンロッド２５の他端部２９に緩衝対象物から押し込み方向の外力を受けた場合は、ピストンロッド２５が収縮動作する。この動作に連動してピストン５が収縮側圧力室３９側に移動する。この移動に応じ、ピストン５の一方のバルブ４７が動作してダンパー効力を発生する。
【００６４】
バルブ４７のバルブ本体７９は、ピストン５の移動速度に応じて、収縮側圧力室３９から収縮側ピストン流路６７及び挿入筒部７５を介してオイルの流体圧力を受ける。これにより、バルブ本体７９は、スプリング８１の付勢力に抗して軸方向移動し、挿入筒部７５から引き出される。
【００６５】
この引き出し量に応じて、バルブ本体７９と挿入筒部７５の爪部７７の内周縁との間には、バルブ本体７９のテーパ形状に基づくピストンオリフィス８９が形成される。従って、単筒式ショックアブソーバ１では、ピストンオリフィス８９を介して収縮側圧力室３９側から伸張側圧力室４１側へオイルを流通させて、ピストンオリフィス８９の開口面積に応じたダンパー効力を発生させることができる。
【００６６】
一方、流体室２３内は、ピストンロッド２５の挿入によって容積が減少する。このときの余剰となったオイルが、隔壁部７のバルブ９５を動作させる。
【００６７】
すなわち、バルブ９５のバルブ本体１２５は、ピストン５のバルブ４７同様、ピストン５の移動速度に応じて、収縮側圧力室３９からリザーバ流路１１５及び挿入筒部１１９を介してオイルの流体圧力を受ける。
【００６８】
これにより、バルブ本体１２５は、スプリング１２７の付勢力に抗して軸方向移動し、引き出し量に応じて挿入筒部１１９との間に先端側外周面のテーパ形状に基づくリザーバオリフィス１３５が形成される。
【００６９】
従って、単筒式ショックアブソーバ１では、余剰となったオイルをリザーバオリフィス１３５を介して収縮側圧力室３９側からリザーバ室９９側に流通させることができる。リザーバ室９９内では、アキュムレータ９のフリーピストン１４３がリターンスプリング１４９の付勢力に抗して軸方向移動し容積変化を吸収することができる。
【００７０】
前記ピストンロッド２５の他端部２９に緩衝対象物から引き出し方向の外力を受けた場合は、ピストンロッド２５が伸張動作する。この動作に連動してピストン５が伸張側圧力室４１側に移動する。この移動に応じ、ピストン５の他方のバルブ４９が動作して上記収縮動作時同様にダンパー効力を発生させることができる。
【００７１】
このとき、流体室２３内は、ピストンロッド２５の外部への突出によって容積が増加する。このため、収縮側圧力室３９側には、隔壁部７のリリーフバルブ９７がリターンスプリング１３９の付勢力に抗して開放移動し、リザーバ室９９側からオイルが引き込まれる。
【００７２】
リザーバ室９９内では、前記オイルの引き込みに応じて、アキュムレータ９のフリーピストン１４３が大気圧及びリターンスプリング１４９の付勢力によって軸方向移動し容積変化を吸収することができる。
【００７３】
次いで、バルブ４７及び９５相互の動作関係について説明する。
【００７４】
ピストンロッド２５の収縮動作時には、オイルが収縮側圧力室３９から伸張側圧力室４１側及びリザーバ室９９側に同時に移動しようとする。
【００７５】
このため、バルブ４７のバルブ本体７９が上記のようにピストン流路６７を開放してピストンオリフィス８９を形成すると共に、バルブ９５のバルブ本体１２５がリザーバ流路１１５を開放してリザーバオリフィス１３５を形成する。
【００７６】
このとき、収縮側圧力室３９とリザーバ室９９との間には、リザーバオリフィス１３５のオリフィス抵抗によって圧力差ΔＰが生じる。ここで、リザーバ室９９の圧力は、フリーピストン１４３の背面空間１４５が大気開放されているため、ゲージ圧で零となっている。この結果、収縮側圧力室３９には、圧力差ΔＰ分の圧力Ｐが生じる。
【００７７】
この圧力Ｐ（圧力差ΔＰ）がピストンオリフィス８９による圧力差ΔＰ’以上であれば、伸張側圧力室４１側に負圧が生じず、ピストンオリフィス８９を介してオイルを適切に流通させることができる。  
【００７８】
一般に圧力差は流速の二乗に比例する。このことから、ΔＰをΔＰ’以上とするには、リザーバオリフィス１３５の流速ｖをピストンオリフィス８９の流速Ｖ以上に設定する必要がある（ｖ≧Ｖ）。
【００７９】
ここで、ピストンオリフィス８９及びリザーバオリフィス１３５を流通するオイルは、ピストン５の移動体積分であり、この内のリザーバオリフィス１３５を流通するオイルは、ピストンロッド２５の挿入体積に相当する余剰分である。
【００８０】
また、流速は、所定の流量の場合に、流路面積の縮小に応じて速くなる。
【００８１】
このため、リザーバオリフィス１３５は、ピストン５及びピストンロッド２５の断面積比によって、ピストンオリフィス８９を縮小した開口面積以下に設定すればよい。このように設定すれば、リザーバオリフィス１３５の流速は、ピストンオリフィス８９の流速以上とすることができる。
【００８２】
すなわち、ｖ≧Ｖのための条件は、リザーバオリフィス１３５の開口面積をｂ、ピストンオリフィス８９の開口面積をＢ、ピストンロッド２５の断面積をａ、ピストン５の断面積をＡとした場合、以下の式
ｂ≦（ａ／Ａ）×Ｂ    式（１）
で表すことができる。
【００８３】
これを寸法比率として表すと、以下の式
ｂ／Ｂ≦ａ／Ａ        式（２）
とすることができる。  
【００８４】
以上より、本実施例では、バルブ９５のリザーバオリフィス１３５及びバルブ４７のピストンオリフィス８９の面積比ｂ／Ｂが、ピストンロッド２５及びピストン５の断面積比ａ／Ａ以下となるように設定されている。
【００８５】
この結果、本実施例では、リザーバオリフィス１３５の流速をピストンオリフィス８９の流速以上にすることができる。このため、フリーピストン１４３の背面空間１４５が大気開放されていても、ピストンオリフィス８９を介してオイルを適切に流通させて、ダンパー抗力を発生させることができる。
【００８６】
なお、流速ｖが流速Ｖよりも速い場合は、収縮側圧力室３９にゲージ圧で圧力Ｐ＋αを生じさせ、伸張側圧力室４１にゲージ圧で圧力αを生じさせることができる。また、流速ｖが流速Ｖと等しい場合は、伸張側圧力室４１の圧力をゲージ圧で零とすることができる。
［実施例１の効果］
本実施例の単筒式ショックアブソーバ１は、作動流体としてのオイルを封入したシリンダ３内に移動可能に配置されて圧力室３９，４１を区画するピストン５と、シリンダ５内に対して伸縮移動しピストン５を連動させるピストンロッド２５と、ピストン５に設けられ少なくともピストンロッド２５の収縮移動によるピストン５の圧力室３９側への移動に応じて前記オイルを圧力室３９から圧力室４１に流通させるピストンオリフィス８９と、圧力室３９に対してピストンロッド２５の収縮移動による容積変化を吸収可能なリザーバ室９９を区画する隔壁部７と、該隔壁部７に設けられピストンロッド２５の移動による容積変化分のオイルを圧力室３９からリザーバ室９９に流通させるリザーバオリフィス１３５とを備え、リザーバオリフィス１３５及び収縮側のピストンオリフィス８９の面積比が、ピストンロッド２５及びピストン５の断面積比以下に設定されている。
【００８７】
従って、単筒式ショックアブソーバ１では、リザーバオリフィス１３５とピストンオリフィス８９との面積比設定により、リザーバ室９９と圧力室３９との間の圧力差を圧力室３９，４１間の圧力差よりも大きくすることができる。このため、アキュムレータ９に高圧ガスを用いることなく、伸縮動作によるダンパー効力を確実に発生させることができ、内部が高圧になることを抑制することができる。
【００８８】
この結果、単筒式ショックアブソーバ１は、ピストンロッドに対して反発力やシール部材の締め付けによる摩擦力の発生を抑制することができ、制振用などの通常時に中立位置にピストン５が位置する単筒式ショックアブソーバとして用いることができる。
【００８９】
しかも、単筒式ショックアブソーバ１は、単筒式であるため、同じ容積に対するピストン径を拡大してより大きな減衰力を得ることができ、且つ放熱性が良く、水平方向に配置して使用することもできる。
【００９０】
このように本実施例の単筒式ショックアブソーバ１では、単筒式でありながら、複筒式と同様の単筒式ショックアブソーバ特性を得ることができる。
【００９１】
前記隔壁部７は、オイルをリザーバ室９９から圧力室３９へ自由に流通可能とする環流路１１７を備えたため、上記のようにリザーバ室９９と圧力室３９との間の圧力差を圧力室３９，４１間の圧力差よりも大きくすることができながら、伸縮及び伸張動作を円滑に行わせることができる。
【００９２】
本実施例の単筒式ショックアブソーバ１では、ピストン５に貫通形成されたピストン流路６７と、隔壁部７に貫通形成されたリザーバ流路１１５と、ピストン５及び隔壁部７に設けられ、それぞれピストン５の移動速度に応じてピストン流路６７及びリザーバ流路１１５を開閉しピストンオリフィス８９及びリザーバオリフィス１３５を形成するバルブ４７，９５とを備え、リザーバオリフィス１３５及びピストンオリフィス８９間の比率は、バルブ４７，９５のバルブ特性によって設定される。
【００９３】
従って、本実施例の単筒式ショックアブソーバ１では、前記比率設定を、容易且つ確実に行わせることができる。
【００９４】
バルブ４７，９５は、ピストン流路６７及びリザーバ流路１１５に対して軸方向出入移動自在に支持されたバルブ本体７９，１２５と、該バルブ本体７９，１２５をピストン流路６７及びリザーバ流路１１５に対する挿入方向に付勢する付勢部材としてのスプリング８１，１２７とを備えている。
【００９５】
そして、バルブ本体７９，１２５は、スプリング８１，１２７の付勢力によりピストン流路６７及びリザーバ流路１１５を閉塞すると共に圧力室３９側の圧力によりスプリング８１，１２７の付勢力に抗してピストン流路６７及びリザーバ流路１１５から引き出されピストンオリフィス８９及びリザーバオリフィス１３５の面積を変化させることができる。
【００９６】
すなわち、本実施例の単筒式ショックアブソーバ１では、引き出しに伴うバルブ本体７９，１２５とピストン流路６７及びリザーバ流路１１５との相対的な形状変化を設定することで、ピストン５の移動速度に応じたピストンオリフィス８９及びリザーバオリフィス１３５の開口面積を設定することができる。
【００９７】
この結果、バルブ本体７９，１２５やスプリング８１，１２７の弾性的特性の影響を直接受けずに単筒式ショックアブソーバ１の特性を設定することができる。
【００９８】
特に、本実施例の単筒式ショックアブソーバ１では、スプリング８１，１２７の弾性的特性がばらついたとしても、前記形状変化の設定によって吸収することができ、単筒式ショックアブソーバ１の特性を安定させることができる。
【００９９】
また、本実施例の単筒式ショックアブソーバ１では、かかる形状変化の設定によって、バルブ本体７９，１２５やスプリング８１，１２７の弾性的特性に拘わらず単筒式ショックアブソーバ特性を自由に設定することができる。
【０１００】
ピストン５及び隔壁部７は、バルブ４７，９５側の構成としてピストン流路６７及びリザーバ流路１１５に連通すると共にバルブ本体７９，１２５を挿入させる挿入筒部７５，１１９を備えたため、より容易且つ確実にバルブ本体７９，１２５をピストン流路６７及びリザーバ流路１１５に対する出入移動及び前記形状変化の設定を行わせることができる。
【０１０１】
本実施例の単筒式ショックアブソーバ１では、挿入筒部７５，１１９の端部に周回状の爪部７７，１２１を備え、バルブ本体７９，１２５が閉塞状態で挿入筒部７５，１１９の爪部７７，１２１に嵌合する周回状の凹部８５，１２９を備えたため、閉塞状態での安定性を向上を図ると共により容易且つ確実に前記形状変化の設定を行わせることができる。
【０１０２】
バルブ本体７９，１２５は、引き出し方向の前端（基端）側から後端（先端）側に向けて漸次断面積が小さくなる柱状体（円錐台形状）であるため、より容易且つ確実に引き出し量に応じた隙間の形成を行わせることができる。
【０１０３】
ピストン５は、両側にバルブ４７，４９を備えており、各バルブの挿入筒部７５外周側から反対側バルブの挿入筒部７５内周に連通する一対のピストン流路６５，６７を備えている。
【０１０４】
このため、ピストン５を容易且つ安価に製造することができながら、収縮動作及び伸張動作の双方において前記形状変化の設定に基づくダンパー効力を確実に発生させることができる。
【０１０５】
リザーバ室９９は、シリンダ３内で収縮側圧力室３９に対して直列に設けられたため、構造を簡素化することができる。
【０１０６】
単筒式ショックアブソーバ１は、アキュムレータ９が背面側が大気開放されたフリーピストン１４３からなるため、構造を簡素化することができながら容易且つ確実に流体室２３内の容積変化を吸収させることができる。
【実施例２】
【０１０７】
以下、本発明の実施例２について、図３〜図５を参照して説明する。図３は、本発明の実施例２に係りバルブのバルブを示す断面図であり、図４は変形例に係るバルブを示す断面図、図５は他の変形例に係るバルブを示す断面図である。なお、本実施例の基本的構成は実施例１と同様であり、対応する構成部分は同符号又は同符号にＡ、Ｂ或いはＣを付して詳細な説明を省略する。
【０１０８】
図３のバルブ本体７９Ａ（１２５Ａ）は、外周面のテーパ形状を、引き出し量に応じて隙間の増加量が漸次大きくなる二次曲線としたものである。
【０１０９】
図４のバルブ本体７９Ｂ（１２５Ｂ）は、外周面のテーパ形状を、引き出し量に応じて隙間の増加量が漸次小さくなる二次曲線としたものである。
【０１１０】
図５のバルブ本体７９Ｃ（１２５Ｃ）は、外周面に凹部１５３を設けて、引き出し途中で単筒式ショックアブソーバ特性を変更させるものである。
【０１１１】
なお、外周面の形状は、単筒式ショックアブソーバ特性に応じて、テーパ形状、二次曲線、及び凹部を適宜組み合わせたり、凹部１５３を複数設けて全体として波状に設定しても良い。
【０１１２】
本実施例においても、上記実施例１と同様の作用効果を奏することができる。
【実施例３】
【０１１３】
以下、本発明の実施例３について、図６を参照して説明する。図６は、本発明の実施例３に係る単筒式ショックアブソーバの要部拡大断面図である。なお、本実施例の基本的構成は実施例１と同様であり、対応する構成部分は同符号又は同符号にＤを付して詳細な説明を省略する。
【０１１４】
図６の単筒式ショックアブソーバ１Ｄは、上記実施例のフリーピストン１４３を備えたアキュムレータ９に代えて、独立発泡弾性体としての独立発泡ゴムからなるアキュムレータ９Ｄを設けたものである。
【０１１５】
単筒式ショックアブソーバ１Ｄは、シリンダ３Ｄのキャップ２１を省略して、端筒部７Ｄに一体の端壁部１５５が設けられている。この端筒部７Ｄ内は、隔壁部７によってリザーバ室９９Ｄが区画されている。リザーバ室９９Ｄ内には、アキュムレータ９Ｄが収容されている。
【０１１６】
かかる単筒式ショックアブソーバ１Ｄでは、リザーバ室９９に対するオイルの出入によってアキュムレータ９Ｄが伸縮し、流体室２３Ｄ内の容積変化を吸収することができる。
【０１１７】
本実施例の単筒式ショックアブソーバ１Ｄにおいても、上記実施例と同様の作用効果を奏することができる。
【実施例４】
【０１１８】
以下、本発明の実施例４について、図７を参照して説明する。図７は、本発明の実施例４に係る単筒式ショックアブソーバの断面図である。なお、本実施例の基本的構成は実施例１と同様であり、対応する構成部分は同符号又は同符号にＥを付して詳細な説明を省略する。
【０１１９】
図４の単筒式ショックアブソーバ１Ｅは、上記実施例のシリンダ３内に設けられたリザーバ室９９及びアキュムレータ９に代えて、シリンダ３Ｅとは別体のリザーバタンク１５７内にリザーバ室９９Ｅ及びアキュムレータ９Ｅを設けたものである。
【０１２０】
リザーバタンク１５７は、円筒状に形成されてシリンダ３Ｅに併設されている。リザーバタンク１５７の一端側は、シリンダ３Ｅに対して連通管１５９によって連通接続されている。
【０１２１】
リザーバタンク１５７内には、連通管１５９に対する他端側に隔壁部７が設けられている。この隔壁部７により、リザーバタンク１５７の他端側にはリザーバ室９９Ｅが区画されている。リザーバ室９９Ｅ内には、フリーピストン１４３Ｅ及び背面空間１４５Ｅからなるアクチュエータ９Ｅが設けられている。
【０１２２】
かかる単筒式ショックアブソーバ１Ｅでは、シリンダ３Ｅ側とリザーバタンク１５７との間を流通するオイルがリザーバ室９９Ｅに対して出入することで、アキュムレータ９Ｅを動作させて流体室２３Ｅ内の容積変化を吸収することができる。
【０１２３】
本実施例の単筒式ショックアブソーバ１Ｅにおいても、上記実施例と同様の作用効果を奏することができる。
【実施例５】
【０１２４】
以下、本発明の実施例５について、図８及び図９を参照して説明する。図８は、本発明の実施例５に係る単筒式ショックアブソーバの要部拡大断面図であり、図９は、同変形例に係る要部拡大断面図である。なお、本実施例の基本的構成は実施例１又は４と同様であり、対応する構成部分は同符号又は同符号にＦ又はＧを付して詳細な説明を省略する。
【０１２５】
図８及び図９の単筒式ショックアブソーバ１Ｆ及び１Ｇでは、上記実施例のようにアキュムレータ９の背面空間１４５に設けられたリターンスプリング１４９に代えて、背面空間１４５Ｆ及び１４５Ｇに低圧ガスを封入したものである。
【０１２６】
図８の単筒式ショックアブソーバ１Ｆでは、シリンダ３Ｆのキャップ２１Ｆの貫通孔３１が省略されている。これにより、キャップ２１Ｆとアキュムレータ９Ｆのフリーピストン１４３Ｆとの間で背面空間１４５Ｆが閉止されている。
【０１２７】
この背面空間１４５Ｆには、例えば２気圧以下の低圧ガスが封入されている。低圧ガスは、スプリング１４９と同様に、アキュムレータ９Ｆのフリーピストン１４３Ｆを付勢することができる。
【０１２８】
一方、図９の単筒式ショックアブソーバ１Ｇでは、シリンダ３Ｇのリザーバタンク１５７Ｇの端部が端壁部１５５Ｇによって閉塞されている。これにより、端壁部１５５Ｇとアキュムレータ９Ｇのフリーピストン１４３Ｇとの間で背面空間１４５Ｇが閉止され、この背面空間１４５Ｇに上記同様に低圧ガスが封入されている。
【０１２９】
従って、本実施例の単筒式ショックアブソーバ１Ｆ及び１Ｇにおいても、上記実施例と同様の作用効果を奏することができる。
【実施例６】
【０１３０】
以下、本発明の実施例６について、図１０を参照して説明する。図１０は、本発明の実施例６に係る単筒式ショックアブソーバを示す概略断面図である。なお、本実施例の基本的構成は実施例１と同様であり、対応する構成部分は同符号又は同符号にＨを付して詳細な説明を省略する。
【０１３１】
本実施例の単筒式ショックアブソーバ１Ｈは、上記実施例のバルブ４７，４９，９５を省略したものである。
【０１３２】
すなわち、ピストンオフィリス１５９は、ピストン５Ｈに貫通形成されたピストン流路１６１からなっている。ピストンオリフィス１５９は、伸縮動作の双方においてオイルを流通させるようになっている。
【０１３３】
リザーバオリフィス１３５Ｈは、隔壁部７Ｈに貫通形成されたリザーバ流路１１５Ｈからなっている。なお、本実施例では、リリーフバルブに代えてチェックバルブ９７Ｅが用いられている。
【０１３４】
かかる単筒式ショックアブソーバ１Ｈでは、リザーバオリフィス１１５Ｈ及びピストンオリフィス１５９の断面積の設定によって、上記実施例同様に両者間の比率が設定されている。
【０１３５】
従って、本実施例においても、上記実施例と同様の作用効果を奏することができる。しかも、本実施例の単筒式ショックアブソーバ１Ｈでは、構造の簡素化を図ることができる。
［その他］
以上、本発明の実施例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各種の設計変更が可能である。
【０１３６】
バルブの構成は自由に設定することができ、例えば、バルブ４７，４９，９５に代えて皿ばねからなるバルブを用いることも可能である。
【０１３７】
また、上記実施例では、バルブ４７，４９，９５の形状設定によって流路側との隙間設定を行っていたが、逆に流路側の形状設定によって隙間設定を行うことも可能である。
【０１３８】
バルブ４７，４９．９５の付勢部材としては、バルブ本体７９，１２５を付勢できればよいので、コイルスプリングからスプリング等の他の付勢部材を用いることも可能である。
【０１３９】
上記実施例では、収縮動作及び伸張動作の双方においてダンパー抗力を発生させていたが、例えば収縮動作時にのみダンパー効力を発生させるようにしてもよい。かかる構成は、ピストン５のバルブ４９のスプリング８１を省略することで容易に実現できる。
【符号の説明】
【０１４０】
１  単筒式ショックアブソーバ
３  シリンダ
５  ピストン
７  隔壁部
９  アキュムレータ
３９，４１  圧力室（第１流体室及び第２流体室）
４３，４５  ピストン体
４７，４９，１２５  バルブ
６５，６７  ピストン流路
７５  挿入筒部
７７，１２１  爪部
７９  バルブ本体
８１，１２７  スプリング（付勢部材）
８５，１２９  凹部
８９，９１  ピストンオリフィス
９５  バルブ
９９  リザーバ室
１１５  リザーバ流路
１４３  フリーピストン
【図１】
0005550980.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0005550980.tif 000009
【図９】
0005550980.tif 000010
【図１０】
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