(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少なくとも一側に圧力室を区画するショックアブソーバ用ピストンにおいて、
前記移動に応じて前記圧力室側から前記作動流体を流通させる流路を備えた本体部と、
前記作動流体の流体圧力によって前記流路を開閉するバルブ機構とを備え、
前記バルブ機構は、前記流路に対して出入移動自在に支持され前記流路を挿入移動で閉塞すると共に閉塞状態からの引き出し移動で前記流路との間に引き出し量に応じた隙間を形成するバルブと、前記流路に連通する挿入筒部と、該バルブを前記流路に対する挿入方向に付勢する付勢部材とを備え、
前記本体部の軸心部に、固定用のロッドが貫通し、
前記バルブは、前記ロッドに同心状に配置されると共に軸方向移動自在に挿通支持され、
前記挿入筒部は、前記ロッドに同心状に配置されて前記バルブを挿入させ、
前記挿入筒部は、その端部に周回状の着座部を備え、
前記バルブは、前記閉塞状態で前記挿入筒部の着座部に嵌合する周回状の被着座部を備え、
前記バルブの被着座部が前記挿入筒部の着座部に周回状に着座して前記流路を閉塞する、
ことを特徴とするショックアブソーバ用ピストン。
【請求項２】
請求項１記載のショックアブソーバ用ピストンであって、
前記挿入筒部の着座部は、その端部の周回状の爪部であり、
前記バルブの被着座部は、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である、
ことを特徴とするショックアブソーバ用ピストン。
【請求項３】
請求項１又は２記載のショックアブソーバ用ピストンであって、
前記バルブは、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、
ことを特徴とするショックアブソーバ用ピストン。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか1項に記載のショックアブソーバ用ピストンであって、
前記本体部は、軸方向の両側に前記バルブ機構を備え、各バルブ機構の挿入筒部外周側から反対側バルブ機構の挿入筒部内周側に連通する一対の流路を備えた、
ことを特徴とするショックアブソーバ用ピストン。
【請求項５】
請求項４記載のショックアブソーバ用ピストンであって、
前記本体部は、前記バルブ機構を一側に備えると共に他側が相互に突き当てられた一対のピストン体からなる、
ことを特徴とするショックアブソーバ用ピストン。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか1項に記載のショックアブソーバ用ピストンであって、
前記付勢部材は、スプリングである、
ことを特徴とするショックアブソーバ用ピストン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ピストンの移動速度に応じてダンパー抗力を変化させるショックアブソーバ用ピストンに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のショックアブソーバ用ピストンとしては、例えば非特許文献１のように、流路に皿ばねからなるバルブを備えたものがある。バルブは、ピストンの移動によって作動流体の流体圧力を受けて撓む。この撓みにより、流路の開放によるオリフィスを形成してダンパー抗力を発生させるようになっている。
【０００３】
かかるショックアブソーバ用ピストンでは、その移動速度に応じて流体圧力が変化すると、バルブの撓みによるオリフィスの開口面積が変化する。これにより、ダンパー抗力を変化させながら緩衝動作を行うことができる。
【０００４】
しかしながら、従来の構造は、バルブの撓み量が直接オリフィスの開口面積となるため、バルブの弾性的特性のばらつきによってショックアブソーバ特性が大きくばらつくという問題があった。
【０００５】
特に、ショックアブソーバの特性は、ダンパー抗力がオリフィスの開口面積の二乗に比例することから、バルブのわずかな弾性的特性のばらつきでも影響を受け易い。
【０００６】
また、従来の構造では、オリフィスの開口面積と流体圧力の関係がほぼ一定の関数関係にあるため、自由なショックアブソーバ特性の設定が困難であった。
【０００７】
このように、従来の構造では、バルブの弾性的特性がショックアブソーバ特性に直接影響していた。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００８】
【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】
【０００９】
解決しようとする問題点は、バルブの弾性的特性がショックアブソーバ特性に直接影響する点にある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、バルブの弾性的特性の影響を直接受けることなくショックアブソーバの特性を設定可能とするために、作動流体を封入したシリンダ内に移動可能に配置され少なくとも一側に圧力室を区画するショックアブソーバ用ピストンにおいて、前記移動に応じて前記圧力室側から前記作動流体を流通させる流路を備えた本体部と、前記作動流体の流体圧力によって前記流路を開閉するバルブ機構とを備え、前記バルブ機構は、前記流路に対して出入移動自在に支持され前記流路を挿入移動で閉塞すると共に閉塞状態からの引き出し移動で前記流路との間に引き出し量に応じた隙間を形成するバルブと、前記流路に連通する挿入筒部と、該バルブを前記流路に対する挿入方向に付勢する付勢部材とを備え、前記本体部の軸心部に、固定用のロッドが貫通し、前記バルブは、前記ロッドに同心状に配置されると共に軸方向移動自在に挿通支持され、前記挿入筒部は、前記ロッドに同心状に配置されて前記バルブを挿入させ、前記挿入筒部は、その端部に周回状の着座部を備え、前記バルブは、前記閉塞状態で前記挿入筒部の着座部に嵌合する周回状の被着座部を備え、前記バルブの被着座部が前記挿入筒部の着座部に周回状に着座して前記流路を閉塞することを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のピストンでは、移動速度に応じてバルブに付勢部材の付勢力に抗した引き出し移動を行わせることができ、バルブと流路との間に引き出し量に応じた隙間でオリフィスを形成することができる。
【００１２】
このため、引き出し移動に伴うバルブと流路との相対的な形状変化を設定して、ショックアブソーバ特性を設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】ショックアブソーバの断面図である（実施例１）。
【図２】ショックアブソーバのオリフィスを示す要部拡大断面図である（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）。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
バルブの弾性的特性の影響を直接受けることなくショックアブソーバの特性を設定可能とするという目的を、流路に対して出入移動自在に支持されたバルブによって実現した。
【実施例１】
【００１５】
［ショックアブソーバの構成］
図１は、本発明の実施例１に係るピストンを採用したショックアブソーバの断面図、図２は、ショックアブソーバのオリフィスを示す要部拡大断面図である。
【００１６】
図１の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。このショックアブソーバ１は、いわゆる単筒式であり、図１及び図２のように、シリンダ３と、ピストン５と、画壁部７と、アキュムレータ９とを備えている。
【００１７】
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。
【００１８】
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、固定用のロッドであるピストンロッド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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
ピストン５は、両側に第１圧力室である収縮側の圧力室３９及び第２圧力室である伸張側の圧力室４１を区画している。このピストン５は、本体部としての一対のピストン体４３，４５と、バルブ機構４７，４９とを備えて点対称に構成されている。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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の中心に対して相互に点対称となっている。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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６５）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。
【００３２】
挿入筒部７５の軸方向端部には、径方向内側に向けた着座部として周回状の爪部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。
【００３３】
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を開閉するバルブ機構４７，４９が設けられている。なお、バルブ機構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。
【００３４】
バルブ機構４７（バルブ機構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。バルブ機構４７（バルブ機構４９）は、前記挿入筒部７５に加えて、バルブ７９と、付勢部材としてのスプリング８１とを備えている。
【００３５】
バルブ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。バルブ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、被着座部として周回状の凹部８５が設けられている。
【００３６】
このバルブ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７９は、軸心部の挿通孔８７を介し、ピストンロッド２５のスペーサ５９（スペーサ６３）外周に挿通支持されている。このバルブ７９は、軸方向移動によって挿入筒部７５に対する出入移動を行うようになっている。
【００３７】
つまり、バルブ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、バルブ７９のフランジ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。
【００３８】
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７９の先端側外周面のテーパ形状に基づき、バルブ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。
【００３９】
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７９を挿入筒部７５への挿入方向に付勢している。
【００４０】
かかるバルブ機構４７（バルブ機構４９）では、収縮側圧力室３９（伸張側圧力室３９）内のオイルの流体圧力により、バルブ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、バルブ機構４７（バルブ機構４９）は、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。
【００４１】
ピストンオリフィス８９（ピストンオリフィス９１）は、バルブ機構４７（バルブ機構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。
【００４２】
前記画壁部７は、壁体９３と、バルブ機構９５と、リリーフバルブ９７とを備えている。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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を開閉するバルブ機構９５が設けられている。
【００５０】
バルブ機構９５は、ピストン５側のバルブ機構４７，４９と同様に構成されており、挿入筒部１１９に加えて、バルブ１２５と、付勢部材としてのスプリング１２７とを備えている。
【００５１】
バルブ１２５は、ピストン５側のバルブ７９よりも小径の略円錐台形状に形成されている。バルブ１２５の外周面は、ピストン５側のバルブ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。
【００５２】
このバルブ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１２５は、挿入筒部１１９に対する出入移動を行う。
【００５３】
すなわち、バルブ１２５は、ピストン５側のバルブ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１２５の先端側外周面のテーパ形状に基づき、バルブ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。
【００５４】
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１２５を挿入筒部１１９への挿入方向に付勢している。
【００５５】
かかるバルブ機構９５では、ピストン５側のバルブ機構４７同様、収縮側圧力室３９内のオイルの流体圧力により、バルブ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、バルブ機構９５は、前記隙間によるリザーバオリフィス１３５を形成する。
【００５６】
リザーバオリフィス１３５は、バルブ機構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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
フリーピストン１４３は、流体室２３を区画すると共に画壁部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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
［ショックアブソーバの作用］
まず、バルブ機構４７及びバルブ機構９５の各動作及びこれによるショックアブソーバ１の動作を説明する。
【００６６】
本実施例の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。
【００６７】
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の一方のバルブ機構４７が動作してダンパー効力を発生する。
【００６８】
バルブ機構４７のバルブ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。
【００６９】
この引き出し量に応じて、バルブ７９と挿入筒部７５の爪部７７の内周縁との間には、バルブ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、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３９側へオイルを移動させ、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。
【００７０】
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、画壁部７のバルブ機構９５を動作させる。
【００７１】
すなわち、バルブ機構９５のバルブ１２５は、ピストン５のバルブ機構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。
【００７２】
これにより、バルブ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を形成する。
【００７３】
従って、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側に移動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。
【００７４】
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３９側に移動する。この移動に応じ、ピストン５の他方のバルブ機構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。
【００７５】
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、画壁部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動作し、リザーバ室９９側からオイルが引き込まれる。
【００７６】
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。
【００７７】
次いで、バルブ機構４７及び９５相互の動作関係について説明する。
【００７８】
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３９側及びリザーバ室９９側に同時に移動しようとする。
【００７９】
このため、バルブ機構４７のバルブ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、バルブ機構９５のバルブ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。
【００８０】
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。
【００８１】
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３９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。  
【００８２】
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）。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
従って、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。
【００８７】
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。  
【００８８】
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。
【００８９】
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。これにより、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、適切なダンパー抗力を発生させることができる。
【００９０】
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３９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３９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］
本実施例のピストン５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少なくとも一側に圧力室３９を区画するショックアブソーバ用ピストンであって、前記移動によって圧力室３９側からオイルを流通させるピストン流路６７を備えた本体部としてのピストン体４３，４５と、オイルの流通によってピストン流路６７を開閉するバルブ機構４７とを備えている。
【００９１】
さらに、バルブ機構４７は、ピストン流路６７に対して出入移動自在に支持されピストン流路６７を挿入移動で閉塞すると共に閉塞状態からの引き出し移動でピストン流路６７との間に引き出し量に応じた隙間を形成するバルブ７９と、該バルブ７９をピストン流路６７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とを備えている。
【００９２】
従って、本実施例では、ピストン５の移動速度に応じて、バルブ機構４７のバルブ７９をピストン流路６７から引き出し、かかる引き出し量に応じて、バルブ７９とピストン流路６７との隙間からなるピストンオリフィス８９を形成することができる。
【００９３】
このため、本実施例では、引き出しに伴うバルブ７９とピストン流路６７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の開口面積を設定することができる。
【００９４】
この結果、バルブ７９やスプリング８１の弾性的特性の影響を直接受けずにショックアブソーバ１の特性を設定することができる。
【００９５】
特に、本実施例では、スプリング８１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、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。
【００９６】
また、本実施例では、かかる形状変化の設定によって、バルブ７９やスプリング８１の弾性的特性に拘わらず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。
【００９７】
また、ピストン５は、ピストン体４３，４５の軸心部に、固定用のピストンロッド２５が貫通し、前記バルブ７９が、ピストンロッド２５に同心状に配置されると共に軸方向移動自在に挿通支持され、バルブ機構４７が、ピストン流路６７に連通すると共にピストンロッド２５に同心状に配置されてバルブ７９を挿入させる挿入筒部７５を備えている。
【００９８】
このため、より容易且つ確実にバルブ７９を流路６７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。
【００９９】
本実施例では、挿入筒部７５の端部に周回状の爪部７７を備え、バルブ７９が閉塞状態で挿入筒部７５の爪部７７に嵌合する周回状の凹部８５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。
【０１００】
バルブ７９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。
【０１０１】
本実施例のピストン５は、両側にバルブ機構４７，４９を備えた点対称であり、各バルブ機構の挿入筒部７５外周側から反対側バルブ機構の挿入筒部７５内周側に連通する一対の流路６５，６７を備えている。
【０１０２】
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。
【０１０３】
また、リザーバオリフィス１３５及び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。
【０１０４】
従って、ショックアブソーバ１では、リザーバ室９９と収縮側圧力室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る。この結果、単筒式ショックアブソーバ１では、内部が高圧になることを抑制することができる。
【０１０５】
従って、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。
【０１０６】
しかも、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。
【０１０７】
このように本実施例のショックアブソーバ１では、単筒式でありながら、複筒式と同様のショックアブソーバ特性を得ることができる。
【０１０８】
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、バルブ機構９５及び４７のバルブ特性によって設定される。このため、本実施例のショックアブソーバ１では、前記比率の設定を、容易且つ確実に行わせることができる。
【実施例２】
【０１０９】
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、バルブ機構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。
【０１１０】
図３のバルブ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。
【０１１１】
図４のバルブ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。
【０１１２】
図５のバルブ７９Ｃ（１２５Ｃ）は、外周面に凹部１５３を設けて、引き出し途中でショックアブソーバ特性を変更させるものである。
【０１１３】
なお、外周面の形状は、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。
【０１１４】
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。
［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。
【０１１５】
例えば、上記実施例では、単筒式のショックアブソーバに適用していたが、本発明を複筒式のショックアブソーバに適用してもよい。
【０１１６】
また、上記実施例では、バルブ７９，１２５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。
【０１１７】
バルブ７９，１２５は、挿入筒部７５，１１９に対して出入移動していたが、挿入筒部７５，１１９を省略してピストン流路６５，６７及びリザーバ流路１１５に直接出入移動してもよい。
【０１１８】
また、バルブ機構４７，４９．９５の付勢部材としては、バルブ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。
【０１１９】
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のバルブ機構４９のスプリング８１を省略することで容易に実現できる。この場合は、アキュムレータ９に代えて独立発泡弾性体としてのアキュムレータを非圧力室（４１）内に配置することもできる。
【０１２０】
また、アキュムレータとしては、上記実施例に限られず、他の形態のものを用いても良い。
【符号の説明】
【０１２１】
１  ショックアブソーバ
３  シリンダ
５  ピストン
３９，４１  圧力室
４３，４５  ピストン体
４７，４９  バルブ機構
６５，６７  ピストン流路（流路）
７５  挿入筒部
７７  爪部
７９  バルブ
８１  スプリング（付勢部材）
【図１】
0005550975.tif 000002
【図２】
0005550975.tif 000003
【図３】
0005550975.tif 000004
【図４】
0005550975.tif 000005
【図５】
0005550975.tif 000006