(57)【要約】【課題】ピストン組立体が第１の流体室の側に移動する場合と第２の流体室の側に移動する場合の両方で効果的に減衰力を調節可能な減衰力可変ダンパを提供することを課題とする。【解決手段】シリンダ１２を上液圧室３１と下液圧室３２に区画し、上液圧室３１と下液圧室３２を連通する流体通路８６が形成されるピストンケース３４と、流体通路８６を開閉するバルブ手段７１と、電力の供給で伸長してバルブ手段７１を流体通路８６の側に押圧する圧電体５１と、を含むピストン組立体１４を有し、圧電体５１がバルブ手段７１を押圧する押圧力の増減でピストン組立体１４に作用する減衰力を増減する減衰力可変ダンパ１０とする。そして、ピストン組立体１４が上液圧室３１の側に移動するときと下液圧室３２の側に移動するときに、上液圧室３１の圧力の変動幅の絶対値が下液圧室３２の圧力の変動幅の絶対値より大きいことを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
作動油が充填されているシリンダに摺動可能に収納されて前記シリンダを摺動方向に第１の流体室と第２の流体室に区画するとともに、前記第１の流体室と前記第２の流体室を連通する流体通路が形成されているピストンケースと、
前記ピストンケースにおける前記流体通路の開口部に対して前記第１の流体室の側から近接および離反する方向に移動可能に前記ピストンケースに収納され、前記開口部に近接したときに前記流体通路を閉塞するバルブ手段と、
電力が供給されたときに伸長して前記バルブ手段を前記開口部の側に押圧するアクチュエータと、を含んで構成されるピストン組立体を有し、
前記作動油に所定の初期内圧を付与するガスが充填されているガス室と、
前記第２の流体室とボトムバルブで区画されたリザーブ室と、が前記シリンダに形成され、
前記アクチュエータが前記バルブ手段を押圧する押圧力の増減で前記流体通路を流通する前記作動油の流路抵抗を増減して前記ピストン組立体に作用する減衰力を増減する減衰力可変ダンパにおいて、
前記ピストン組立体が前記第１の流体室の側に移動するときおよび前記ピストン組立体が前記第２の流体室の側に移動するときに、前記第１の流体室における前記作動油の圧力の変動幅の絶対値が、前記第２の流体室における前記作動油の圧力の変動幅の絶対値より大きくなることを特徴とする減衰力可変ダンパ。
【請求項２】
前記ピストン組立体が前記第１の流体室の側に移動するとき、前記第１の流体室における前記作動油の圧力が前記初期内圧よりも上昇し、
前記ピストン組立体が前記第２の流体室の側に移動するとき、前記第１の流体室における前記作動油の圧力が前記初期内圧よりも低下することを特徴とする請求項１に記載の減衰力可変ダンパ。
【請求項３】
前記ピストンケースに形成されて前記バルブ手段の摺動部を摺動可能に収納するピストンシリンダと、
一端が前記ピストンシリンダの内側に係止されて他端が前記摺動部に嵌合する円筒状で前記バルブ手段の移動方向に伸縮するベローズと、を備え、
前記アクチュエータは、前記ベローズの内側に配設されて前記摺動部に接続され、前記摺動部を介して前記バルブ手段を押圧し、
前記ベローズは、前記バルブ手段が前記開口部から離反する方向の弾性力を前記摺動部に付与し、
前記ピストンシリンダと前記ベローズと前記摺動部で密封された基準圧室が形成され、当該基準圧室が、前記初期内圧よりも低い基準圧に維持されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の減衰力可変ダンパ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、減衰力可変ダンパに関する。
【背景技術】
【０００２】
図６は従来型のダンパを示す断面図である。
車両等に緩衝装置として備わる従来型のダンパとして、図６に示すように構成されるものがある。図６に示すダンパ９０は、ピストンロッド９３と一体に動作するピストンバルブ９２が、作動油９０ａが充填されるシリンダ本体９１内に摺動可能に収納され、シリンダ本体９１の内部がピストンバルブ９２で上液圧室９１ａと下液圧室９１ｂとに区画される。また、下液圧室９１ｂはボトムバルブ９４でリザーブ室９１ｃと区画され、リザーブ室９１ｃは、フリーピストン９５でガス室９１ｄと区画される。
【０００３】
ピストンバルブ９２には、上液圧室９１ａと下液圧室９１ｂを連通する複数の連通路９２ａが形成され、ボトムバルブ９４には、下液圧室９１ｂとリザーブ室９１ｃを連通する複数の連通路９４ａが形成されている。そして、連通路９４ａには、リザーブ室９１ｃから下液圧室９１ｂに向かう方向の作動油９０ａの流通のみを許可する第１制御弁９６ａと、下液圧室９１ｂからリザーブ室９１ｃに向かう方向の作動油９０ａの流通のみを許可する第２制御弁９６ｂと、の何れか一方が備わっている。
【０００４】
このように構成されるダンパ９０に発生する減衰力は、ピストンバルブ９２が上液圧室９１ａの側に移動して全長が伸長する引き工程においては、ピストンバルブ９２（連通路９２ａ）を流通する作動油９０ａの流路抵抗の大きさが支配的になる。一方、ピストンバルブ９１が下液圧室９１ｂの側に移動して全長が収縮する押し工程における減衰力は、ボトムバルブ９４（連通路９４ａ）を流通する作動油９０ａの流路抵抗の大きさが支配的になる。
図６に示すダンパ９０は、このようにピストンバルブ９１に作用する減衰力を発生できるが、発生する減衰力の変更は不可能である。
【０００５】
これに対し、例えば、特許文献１には、シリンダを第１，第２の流体室（上液圧室，下液圧室）に区画するピストン組立体に形成される流体通路を開閉することによって減衰力を変更可能な減衰力可変ダンパが開示されている。
特許文献１に記載される減衰力可変ダンパは、ピストン組立体に設けられる流体通路を開閉するバルブ手段に印加される押圧力を調節して第１の流体室の圧力変化を調節する構成であり、第１の流体室の圧力を調節することで、その圧力によって生じる減衰力を調節するように構成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第２０１３／０１１８１２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載される減衰力可変ダンパは、ピストン組立体に形成される流体通路を開閉するバルブ手段を有する。そして、当該バルブ手段が流体通路を閉塞するように印加される押圧力を調節することによって、流体通路を流通する作動油の流路抵抗を調節し減衰力を調節するように構成されている。
【０００８】
図６に示す従来型のダンパ９０のピストンバルブ９２に替えて、特許文献１に記載されるピストン組立体を適用すると、ダンパ９０に発生する減衰力を変更可能になる。この場合、ピストン組立体の流体通路における流路抵抗の大きさが支配的な減衰力を発生する引き工程では効果的に減衰力を変更可能になる。一方、ボトムバルブ９４の連通路９４ａにおける流路抵抗の大きさが支配的な減衰力を発生する押し工程では効果的に減衰力が変更されない。
つまり、ピストン組立体のみに減衰力を変更する機能が備わる場合、押し工程と引き工程の両方の工程で効果的に減衰力を変更できないという問題がある。
そして、このことによって、押し工程では減衰力の可変範囲が狭くなってしまい、車両の乗り心地、運動性能の向上を図ることが難しくなる。
【０００９】
そこで、本発明は、ピストン組立体が第１の流体室の側に移動する場合と第２の流体室の側に移動する場合の両方で効果的に減衰力を調節可能な減衰力可変ダンパを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するため本発明は、作動油が充填されているシリンダに摺動可能に収納されて前記シリンダを摺動方向に第１の流体室と第２の流体室に区画するとともに、前記第１の流体室と前記第２の流体室を連通する流体通路が形成されているピストンケースと、前記ピストンケースにおける前記流体通路の開口部に対して前記第１の流体室の側から近接および離反する方向に移動可能に前記ピストンケースに収納され、前記開口部に近接したときに前記流体通路を閉塞するバルブ手段と、電力が供給されたときに伸長して前記バルブ手段を前記開口部の側に押圧するアクチュエータと、を含んで構成されるピストン組立体を有し、前記作動油に所定の初期内圧を付与するガスが充填されているガス室と、前記第２の流体室とボトムバルブで区画されたリザーブ室と、が前記シリンダに形成され、前記アクチュエータが前記バルブ手段を押圧する押圧力の増減で前記流体通路を流通する前記作動油の流路抵抗を増減して前記ピストン組立体に作用する減衰力を増減する減衰力可変ダンパとする。そして、前記ピストン組立体が前記第１の流体室の側に移動するときおよび前記ピストン組立体が前記第２の流体室の側に移動するときに、前記第１の流体室における前記作動油の圧力の変動幅の絶対値が、前記第２の流体室における前記作動油の圧力の変動幅の絶対値より大きくなることを特徴とする。
【００１１】
本発明によると、押し工程のときにも、ピストン組立体に作用する減衰力に対して、第１の流体室における作動油の圧力変動の絶対値が第２の流体室における作動油の圧力変動の絶対値よりも支配的になる。これによって、押し工程のときにピストン組立体に作用する減衰力は、ピストンケースの流体通路における流路抵抗が支配的になって発生する。したがって、押し工程においても、ピストンケースの流体通路における流路抵抗を変更することでピストン組立体に作用する減衰力を変更可能になる。
【００１２】
また本発明は、前記ピストン組立体が前記第１の流体室の側に移動するとき、前記第１の流体室における前記作動油の圧力が前記初期内圧よりも上昇し、前記ピストン組立体が前記第２の流体室の側に移動するとき、前記第１の流体室における前記作動油の圧力が前記初期内圧よりも低下することを特徴とする。
【００１３】
本発明によると、ピストン組立体が第２の流体室の側に移動するとき、第１の流体室における作動油の圧力を初期内圧より低下させることができる。第２の流体室における作動油の圧力の変動幅は第１の流体室における作動油の圧力の変動幅よりも小さいため、第２の流体室における作動油の圧力の上昇幅は第１の流体室における作動油の圧力の下降幅よりも小さくなり、第２の流体室における作動油の圧力の上昇を抑制できる。
【００１４】
また本発明は、前記ピストンケースに形成されて前記バルブ手段の摺動部を摺動可能に収納するピストンシリンダと、一端が前記ピストンシリンダの内側に係止されて他端が前記摺動部に嵌合する円筒状で前記バルブ手段の移動方向に伸縮するベローズと、を備え、前記アクチュエータは、前記ベローズの内側に配設されて前記摺動部に接続され、前記摺動部を介して前記バルブ手段を押圧し、前記ベローズは、前記バルブ手段が前記開口部から離反する方向の弾性力を前記摺動部に付与し、前記ピストンシリンダと前記ベローズと前記摺動部で密封された基準圧室が形成され、当該基準圧室が、前記初期内圧よりも低い基準圧に維持されていることを特徴とする。
【００１５】
本発明によると、バルブ手段に形成される摺動部をベローズによってアクチュエータに押し付けることができ、摺動部とアクチュエータの接触状態を好適に維持できる。このことによって、バルブ手段が流体通路に押圧されるときの押圧力を、アクチュエータの伸縮の変化で好適に調節できる。また、アクチュエータが所定長まで収縮したときにはバルブ手段を流体通路から離反させて当該流体通路を開放できる。
さらに、ベローズの内側に形成される基準圧室の基準圧が作動油の初期内圧より低いため、初期内圧と基準圧の圧力差によっても摺動部をアクチュエータに押し付けることができ、摺動部とアクチュエータの接触状態を好適に維持できる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によると、ピストン組立体が第１の流体室の側に移動する場合と第２の流体室の側に移動する場合の両方で効果的に減衰力を調節可能な減衰力可変ダンパを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】減衰力可変ダンパの構成図である。
【図２】ピストン組立体の詳細な構造を示す図である。
【図３】減衰力可変ダンパに作用する力の関係を示す模式図であり、（ａ）は引き工程のときにバルブ手段を開弁する力を示す図、（ｂ）は押し工程のときにバルブ手段を開弁する力を示す図である。
【図４】上室液圧と下室液圧の変化の従来例を示すグラフである。
【図５】本実施形態における上室液圧と下室液圧の変化を示すグラフである。
【図６】従来型のダンパを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、適宜図面を参照しながら、本発明の実施形態を詳細に説明する。
図１は減衰力可変ダンパの構成図、図２はピストン組立体の詳細な構造を示す図である。
図１，２に示すように、本実施形態の減衰力可変ダンパ１０は、能動的に減衰力を変化して車両１１に生じる振動を吸収する緩衝装置である。
減衰力可変ダンパ１０は、円筒状のシリンダ１２と、シリンダ１２内に摺動自在に収納されるピストン組立体１４と、ピストン組立体１４に連結されてシリンダ１２の上端部１２ａから突出するピストンロッド１６を備える。
なお、本実施形態においては、ピストンロッド１６が突出する上端部１２ａの側を上方として減衰力可変ダンパ１０の上下方向を設定する。
【００１９】
また、ピストンロッド１６およびピストン組立体１４の内部には、ワイヤハーネス２１を介して制御部２２に接続されるアクチュエータ（圧電体５１）が備わる。また、この圧電体５１には電源２４（バッテリ等）から電力が供給されるように構成される。
なお、アクチュエータは圧電体５１に限定されるものではない。本実施形態のアクチュエータは、例えば、ソレノイドのように電力供給によって伸縮するものであれば、圧電体５１でなくてもよい。
【００２０】
シリンダ１２の内部には液体（作動油１３）が充填されており、ピストン組立体１４は、矢印で示す上下方向（シリンダ１２の軸線方向）に摺動可能に備わっている。そして、シリンダ１２の内部は、ピストン組立体１４によって、上端部１２ａ側の第１の流体室（上液圧室３１）と、第２の流体室（下液圧室３２）に、ピストン組立体１４の摺動方向に区画される。
【００２１】
このように構成される減衰力可変ダンパ１０は、車両１１からピストンロッド１６を変位させる圧力が印加されたときに、シリンダ１２内でピストン組立体１４を矢印方向（上下方向）に摺動させて作動油１３を上液圧室３１と下液圧室３２の間で移動させることによってピストン組立体１４の変位を減衰する減衰力（ピストン組立体１４に作用する減衰力）を生じる。
【００２２】
また、シリンダ１２の下液圧室３２は、ボトムバルブ１００によってリザーブ室６０と区画されている。ボトムバルブ１００には、下液圧室３２とリザーブ室６０を連通する複数の連通路１００ａが形成されており、複数の連通路１００ａは、第１制御弁１１０ａまたは第２制御弁１１０ｂのいずれか一方で開閉される。
【００２３】
第１制御弁１１０ａは、下液圧室３２における作動油１３の圧力（以下、「下室液圧」と称する）が所定の圧力よりも低くなったときに開弁して、リザーブ室６０から下液圧室３２に向かう一方向の作動油１３の流通を許可する逆止弁である。また、第２制御弁１１０ｂは、下室液圧が所定の圧力よりも高くなったときに開弁して、下液圧室３２からリザーブ室６０に向かう一方向の作動油１３の流通を許可する逆止弁である。
なお、上液圧室３１における作動油１３の圧力を、以下、「上室液圧」と称する。
【００２４】
また、リザーブ室６０は、適宜与圧されたガスが充填されるガス室６１とフリーピストン６０ａによって区画されている。フリーピストン６０ａはシリンダ１２内を上下方向に摺動可能に備わる。この構成によって、ガス室６１に充填されているガスの気圧が下液圧室３２および上液圧室３１に充填される作動油１３に付与され、下室液圧および上室液圧がガス室６１に充填されているガスの気圧と等しく維持される。
減衰力可変ダンパ１０は、ガス室６１に充填されているガスの気圧を初期内圧として作動する。
【００２５】
本実施形態の減衰力可変ダンパ１０は減衰力を能動的に変化可能であり、ピストン組立体１４は図２に示すように構成される。
図２に示すように、ピストン組立体１４は、シリンダ１２内を摺動するとともにピストン組立体１４の外装を形成するピストンケース３４と、ピストンケース３４内に設けられたピストンシリンダ４１と、ピストンシリンダ４１内を摺動するバルブ手段７１の摺動部４５と、が備わっている。そして、圧電体５１は伸長したときに下端部５１ａで摺動部４５を下方に向かって押圧するように構成される。なお、圧電体５１は、摺動部４５の移動に応じて上下方向に伸縮する（つまり、バルブ手段７１の移動方向に伸縮する）ベローズ５４で密封される空間に配設される。
【００２６】
ベローズ５４は、略円筒状をなす周壁５４ａが蛇腹状に形成されて上下方向に伸縮可能に構成され、下方の端部（下端部５４ｃ）は摺動部４５の上方の端部（上端部４５ａ）に嵌合し、上部５４ｂはピストンシリンダ４１の内側に係止される。また、ベローズ５４は、金属体など弾性を有する素材で形成され、周壁５４ａの蛇腹によって弾性を有するように構成される。そして、ベローズ５４は、略円筒状の内側に圧電体５１が収納されるとともに、摺動部４５（バルブ手段７１）に、上方に向かう弾性力を適宜付与するように構成される。
つまり、バルブ手段７１は、ベローズ５４によって上方に向かう方向に付勢されて圧電体５１に押し付けられるように構成される。
【００２７】
なお、ベローズ５４の内側とピストンケース３４と摺動部４５とで形成される密封された空間は基準圧室４７であり、内部の圧力が所定の基準圧（例えば、大気圧）に維持される。
そして、減衰力可変ダンパ１０の初期内圧は基準圧室４７の基準圧（大気圧）よりも高く設定され、基準圧室４７は上液圧室３１における作動油１３よりも低圧の状態になる。したがって、摺動部４５には、基準圧室４７と上液圧室３１の圧力差によっても圧電体５１に押し付けられる力が作用する。
【００２８】
また、本実施形態のピストン組立体１４はバルブ手段７１を備えている。そして、バルブ手段７１の上方には摺動部４５が形成され、この摺動部４５がピストンシリンダ４１の内部を上下方向に摺動してバルブ手段７１が上下方向に移動するように構成される。
【００２９】
ピストンケース３４は、上方から下方に向かって上部３４ａ、壁部３４ｂ、および下部３４ｃを有し、下部３４ｃの外周には、ゴムなどの弾性体からなるピストンリング３８が環装される。ピストンリング３８はシリンダ１２の周壁とピストン組立体１４の間隙を閉塞し、この構成によって、ピストン組立体１４がシリンダ１２を摺動する。また、ピストンリング３８によって、シリンダ１２の上液圧室３１と下液圧室３２が液密に区画される。
【００３０】
ピストンケース３４の上部３４ａは、円筒状のピストンシリンダ４１を形成する壁部３４ｂの上部を閉塞するとともにピストンロッド１６と連結され、さらに、中央に係止孔３５が形成され、この係止孔３５に圧電体５１が係止される。
【００３１】
ピストンケース３４の下部３４ｃは、壁部３４ｂに接続される円筒状の下壁部３４ｄと、円筒状の下壁部３４ｄの下方を閉塞する底部３４ｅと、を有する。下壁部３４ｄは、壁部３４ｂに形成されるピストンシリンダ４１と連通する内部空間（バルブ収納空間８３）を形成し、このバルブ収納空間８３にバルブ手段７１が収納される。
下壁部３４ｄにはバルブ収納空間８３とシリンダ１２の内部空間を連通する複数のピストン開口部８２が形成され、バルブ収納空間８３はピストン開口部８２を介してシリンダ１２の上液圧室３１と連通する。また、バルブ収納空間８３は、底部３４ｅによってシリンダ１２の下液圧室３２と区画され、底部３４ｅには、下液圧室３２とバルブ収納空間８３を連通する複数の流体通路８６が設けられる。
この構成によって、下液圧室３２と上液圧室３１が、流体通路８６、バルブ収納空間８３、およびピストン開口部８２を介して連通する。
【００３２】
圧電体５１は、例えばピエゾ素子などの圧電素子単体５２が上下方向に積層された構造であり、電源２４（図１参照）から電力が供給されたときに、それぞれの圧電素子単体５２が上下方向に増幅して圧電体５１の全体が上下方向に伸長するように構成される。
圧電体５１は、例えば、ピストンケース３４の上部３４ａに形成される係止孔３５に配設されて一端（上端部５１ｂ）が上部３４ａに係止される。また、圧電体５１の他端（下端部５１ａ）が摺動部４５の上端部４５ａに接続される。
そして、圧電体５１に電源２４（図１参照）から電力が供給されて圧電素子単体５２がそれぞれ増幅すると、圧電体５１は上部３４ａに係止される上端部５１ｂを基点として下方向に伸長するように構成される。
【００３３】
また、バルブ手段７１は、ピストンケース３４の底部３４ｅの上液圧室３１側（上側）に配置され、圧電体５１に電力が供給されない状態のときに、底部３４ｅと僅かな間隙を有して離反するように配設される。
この構成によって、電力が供給されて圧電体５１が伸長すると、バルブ手段７１は僅かな間隙に相当する移動量だけ上液圧室３１の側から移動して底部３４ｅに着座する。その後、圧電体５１が伸長すると、圧電体５１がバルブ手段７１を押圧する力が増大する。
一方、電力の供給が停止するなどして圧電体５１が収縮すると、圧電体５１がバルブ手段７１を押圧する力が低下する。
ベローズ５４は上方に向かう弾性力を摺動部４５に付与する構成であり、圧電体５１が収縮したときにはベローズ５４の弾性力によって摺動部４５が上方に移動し、それにともなってバルブ手段７１が上液圧室３１の側（上方）に移動する。そして、バルブ手段７１が所定の位置に復帰する。
【００３４】
また、バルブ手段７１は、ピストンケース３４の底部３４ｅの側が広がる内部空間（バルブ内空間７６）が形成されているスカート部７２を有する。スカート部７２は、圧電体５１が収縮したときに僅かな間隙が形成される位置まで底部３４ｅに近接するように配置される。そして、電力が供給されて圧電体５１が伸長したときに、スカート部７２が底部３４ｅに着座するように構成される。さらに、スカート部７２が底部３４ｅに着座したとき、その下端部７２ａによって、流体通路８６の開口部８６ａが閉塞されるように構成される。つまり、底部３４ｅの流体通路８６（開口部８６ａ）は、スカート部７２の下端部７２ａの位置に形成されていることが好ましい。
この構成によって、バルブ手段７１は流体通路８６の開口部８６ａに対し、上液圧室３１の側から近接および離反する方向に移動可能であり、伸長した圧電体５１がバルブ手段７１を上液圧室３１の側から流体通路８６の開口部８６ａの側に押圧する構成になる。
【００３５】
なお、バルブ手段７１のスカート部７２と流体通路８６（開口部８６ａ）の間に間隙が形成される状態を、バルブ手段７１の開弁状態とし、流体通路８６（開口部８６ａ）がスカート部７２で閉塞される状態を、バルブ手段７１の閉弁状態とする。
【００３６】
スカート部７２には、複数のバルブ開口部７７が開口し、バルブ内空間７６とバルブ収納空間８３がバルブ開口部７７を介して連通するように構成される。
この構成によって、バルブ内空間７６とシリンダ１２の上液圧室３１は、バルブ開口部７７、バルブ収納空間８３、およびピストン開口部８２を介して連通する。
【００３７】
圧電体５１に電力が供給されて伸長すると、圧電体５１が摺動部４５を介してバルブ手段７１をピストンケース３４の底部３４ｅに押圧する押圧力（ピストン押圧力）が増大し、流体通路８６を流通する作動油１３の流路抵抗が大きくなる。
逆に圧電体５１に供給される電力が小さくなるほど圧電体５１が収縮し、バルブ手段７１がピストンケース３４の底部３４ｅに押圧されるピストン押圧力が低下し、流体通路８６を流通する作動油１３の流路抵抗が小さくなる。
【００３８】
このように、本実施形態の制御部２２（図１参照）は圧電体５１に供給する電力を調節することによって圧電体５１の伸縮を制御でき、これによって、バルブ手段７１を底部３４ｅに押圧するピストン押圧力を調節できる。さらに、制御部２２は、バルブ手段７１を底部３４ｅに押圧するピストン押圧力を調節することによって、流体通路８６を流通する作動油１３の流路抵抗を調節できる。
つまり、制御部２２は、流体通路８６を流通する作動油１３の流路抵抗を増減して、ピストン組立体１４に作用する減衰力を増減する。
【００３９】
図３は、減衰力可変ダンパに作用する力の関係を示す模式図であり、（ａ）は引き工程のときにバルブ手段を開弁する力を示す図、（ｂ）は押し工程のときにバルブ手段を開弁する力を示す図である。
ピストン組立体１４が動作するとき、バルブ手段７１には、図３の（ａ）、（ｂ）に示すような力（Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆｂ，Ｆａｃｔ）が作用し、バルブ手段７１を開弁する力「バルブ開弁力：ＦＯＰＥＮ」は、下式（１）で示される。
ＦＯＰＥＮ＝Ｆａｃｔ−（Ｆ１＋Ｆ２＋Ｆ３＋Ｆｂ）      ・・・（１）
このように示されるバルブ開弁力「ＦＯＰＥＮ」が「正」の値になるときにバルブ手段７１が開弁する。
【００４０】
式（１）における「Ｆ１」は「張り付き力」であり、バルブ手段７１を底部３４ｅに張り付ける力である。上液圧室３１における作動油１３には、前記した初期内圧「Ｐｉｎｉ」が常に印加された状態にあり、さらに、上液圧室３１の作動油１３には、上液圧室３１の容積変化に応じた圧力（上室液圧）「ＰＵＰ」が生じる。また、下液圧室３２の作動油１３には、下液圧室３２の容積変化に応じた圧力（下室液圧）「ＰＬＯＷ」が生じる。
したがって、上液圧室３１に収納されるバルブ手段７１には、初期内圧と容積変化で生じる上室液圧を加算した圧力（Ｐｉｎｉ＋ＰＵＰ）が作用して底部３４ｅに押し付けられる。
この圧力で生じる力によって、スカート部７２の下端部７２ａが底部３４ｅに押し付けられるが、このとき、下端部７２ａと底部３４ｅの接触面積「Ｓ１」でスカート部７２が底部３４ｅに押圧される。したがって、バルブ手段７１を底部３４ｅに張り付ける「張り付き力：Ｆ１」は下式（２）で示される。接触面積「Ｓ１」は、スカート部７２の下端部７２ａの面積から底部３４ｅにおける流体通路８６の開口面積（開口部８６ａの面積）を減算した面積に等しくなる。
Ｆ１＝−Ｓ１（Ｐｉｎｉ＋ＰＵＰ）                    ・・・（２）
なお、上方に向かって作用する力を「正」とし、下方に向かって作用する力を「負」とする。
【００４１】
式（１）における「Ｆ２」は、「上液圧室３１と下液圧室３２の差圧による開閉力（上下差圧開閉力）」であり、上室液圧ＰＵＰと下室液圧ＰＬＯＷの差圧（ＰＬＯＷ−ＰＵＰ）がバルブ手段７１におよぼす力である。「上下差圧開閉力：Ｆ２」は、底部３４ｅに開口する流体通路８６からバルブ手段７１のスカート部７２（より詳細には、流体通路８６の開口部８６ａと対向する下端部７２ａ）に作用する力であり、下式（３）で示される。
Ｆ２＝Ｓ２（ＰＬＯＷ−ＰＵＰ）                    ・・・（３）
なお、「Ｓ２」は、流体通路８６がスカート部７２（下端部７２ａ）を臨む開口面積であり、底部３４ｅのスカート部７２側の開口面積である。
【００４２】
式（１）における「Ｆ３」は、大気圧と、上室液圧ＰＵＰと、の圧力差によるバルブ手段７１の開弁力（上室開弁力）であり、上室液圧ＰＵＰと、バルブ手段７１の受圧面積「Ｓ３」と、の積で示される（下式（４））。
Ｆ３＝Ｓ３×ＰＵＰ                              ・・・（４）
ここでいう受圧面積「Ｓ３」は、上室液圧ＰＵＰをバルブ手段７１が受圧する面積を示す。
【００４３】
式（１）における「Ｆｂ」は、弾性部材として機能するベローズ５４に生じる弾性力であり、ベローズ５４の変位量「Ｘｌｉｆｔ」とベローズ５４の弾性係数「Ｋｂｅｌｌ」の積で示される（下式（５））。
Ｆｂ＝Ｋｂｅｌｌ×Ｘｌｉｆｔ                        ・・・（５）
【００４４】
また、式（１）における「Ｆａｃｔ」は、圧電体５１がバルブ手段７１を底部３４ｅの側に押圧する力（バルブ閉弁力）であり、バルブ手段７１は圧電体５１によって「Ｆａｃｔ」のバルブ閉弁力で底部３４ｅの側に向かって押圧される。
したがって、「上下差圧開閉力：Ｆ２」と、「上室開弁力：Ｆ３」と、「ベローズの弾性力：Ｆｂｅｌｌ」と、の合計が、バルブ閉弁力「Ｆａｃｔ」と、「張り付き力：Ｆ１」と、の合計よりも大きくなったときにバルブ手段７１が上方に移動して開弁する。
【００４５】
図４は上室液圧と下室液圧の変化の従来例を示すグラフであり、図５は本実施形態における上室液圧と下室液圧の変化を示すグラフである。
なお、図４，５の縦軸は圧力を示し横軸は減衰力可変ダンパの位相（ピストン組立体の時間的な変位）を示す。
図２に示すピストンロッド１６が上方に移動して減衰力可変ダンパ１０が伸長し、ピストン組立体１４が上液圧室３１の側に移動する場合（以下、「引き工程」という）に、上室液圧ＰＵＰが下室液圧ＰＬＯＷよりも高くなると、図３の（ａ）に示すように、張り付き力「Ｆ１」と上下差圧開閉力「Ｆ２」は負の力（下向きの力）となり、上室開弁力「Ｆ３」とベローズの弾性力「Ｆｂ」は正の力（上向きの力）となる。
一方、ピストンロッド１６が下方に移動して減衰力可変ダンパ１０が収縮し、ピストン組立体１４が下液圧室３２の側に移動する場合（以下、「押し工程」という）に、上室液圧ＰＵＰが下室液圧ＰＬＯＷよりも低くなると、図３の（ｂ）に示すように、張り付き力「Ｆ１」と上室開弁力「Ｆ３」は負の力（下向きの力）となり、上下差圧開閉力「Ｆ２」とベローズの弾性力「Ｆｂ」は正の力（上向きの力）となる。
【００４６】
引き工程では、減衰力可変ダンパ１０（図１参照）の位相の変化に応じて上液圧室３１の容積が減少するとともに下液圧室３２の容積が増大する。そして、従来は引き工程時に、リザーブ室６１（図１参照）から下液圧室３２に、作動油１３が容易に流入するように構成される。例えば、ボトムバルブ１００の第１制御弁１１０ａ（図１参照）が、下室液圧ＰＬＯＷが初期内圧Ｐｉｎｉより低くなると開弁するように構成される。
これによって、容積が増大する下液圧室３２にはリザーブ室６１から作動油１３が供給されやすくなり、図４に破線で示すように、引き工程時に下室液圧ＰＬＯＷの低下は抑制される。
【００４７】
一方、容積が減少する上液圧室３１から下液圧室３２への作動油１３の流入量が、リザーブ室６１から下液圧室３２への作動油１３の流入量よりも少なくなるように構成され、これによって図４に実線で示すように上室液圧ＰＵＰが上昇する。
そして、上室液圧ＰＵＰが上昇した上液圧室３１から下液圧室３２に流体通路８６を流通する作動油１３が流れ込み、流体通路８６を流通する作動油１３の流路抵抗によってピストン組立体１４（図２参照）に作用する減衰力が生じる。
つまり、従来、引き工程では上室液圧ＰＵＰを上昇させてピストン組立体１４に作用する減衰力を生じさせている。
【００４８】
また、従来は、下液圧室３２から上液圧室３１に流れ込む作動油１３が流体通路８６を流通するときの流路抵抗を小さくするとともに、下液圧室３２からリザーブ室６０（図１参照）に流れ込む作動油１３が連通路１００ａ（図１参照）を流通するときの流路抵抗を大きくしている。これによって、減衰力可変ダンパ１０（図１参照）の位相の変化に応じて上液圧室３１の容積が増大し下液圧室３２の容積が減少する押し工程では、図４に実線で示すように、上室液圧ＰＵＰの低下が抑制されるとともに、破線で示すように下室液圧ＰＬＯＷが上昇する。
そして、下室液圧ＰＬＯＷが上昇した下液圧室３２からリザーブ室６０に連通路１００ａを流通する作動油１３が流れ込み、連通路１００ａを流通する作動油１３の流路抵抗によってピストン組立体１４（図２参照）に作用する減衰力が生じる。
つまり、従来、押し工程では下室液圧ＰＬＯＷを上昇させてピストン組立体１４に作用する減衰力を生じさせている。
【００４９】
また、従来、押し工程では、図４に示すように、下室液圧ＰＬＯＷが初期内圧Ｐｉｎｉよりも上昇し（破線）、上室液圧ＰＵＰは初期内圧Ｐｉｎｉの近傍に維持される（実線）。このことによって、閉弁状態にあるバルブ手段７１（図２参照）に作用する上向きの上下差圧開閉力「Ｆ２」が増大する。
このように作用する上下差圧開閉力「Ｆ２」は、閉弁状態のバルブ手段７１を開弁させる方向に作用する。したがって、押し工程では、閉弁状態のバルブ手段７１を開弁する方向に作用する上下差圧開閉力「Ｆ２」が大きくなり、上下差圧開閉力「Ｆ２」に抗してバルブ手段７１を閉弁するために必要なバルブ閉弁力「Ｆａｃｔ」が大きくなる。つまり、バルブ閉弁力「Ｆａｃｔ」の上限に近づいた領域でしかバルブ手段７１を閉弁することができなくなり、それより低い領域は不感帯になる。よって、バルブ手段７１を閉弁状態に維持できるバルブ閉弁力「Ｆａｃｔ」の範囲が狭まることになって、圧電体５１によるバルブ手段７１の制御範囲が狭くなる。
【００５０】
このように、押し工程時に下室液圧ＰＬＯＷが初期内圧Ｐｉｎｉより上昇して上室液圧ＰＵＰが初期内圧Ｐｉｎｉの近傍に維持されるように減衰力可変ダンパ１０（図１参照）が構成されると、圧電体５１（図２参照）によるバルブ手段７１（図２参照）の制御範囲が狭くなり、制御部２２（図１参照）は、押し工程時の減衰力を好適に調節できない。
そこで、本実施形態の減衰力可変ダンパ１０は、押し工程時に下室液圧ＰＬＯＷが上昇せず、上室液圧ＰＵＰが低下する構成とする。また、引き工程時には、従来通りに上室液圧ＰＵＰが上昇する構成とする。
【００５１】
例えば、下室液圧ＰＬＯＷが初期内圧Ｐｉｎｉよりも高くなった時点でボトムバルブ１００の第２制御弁１１０ｂ（図１参照）が容易に開弁する構成とし、第２制御弁１１０ｂを押し工程時に開弁しやすくする。
また、下室液圧ＰＬＯＷが初期内圧Ｐｉｎｉよりも低くなった時点で第１制御弁１１０ａ（図１参照）が容易に開弁する構成とする。さらに、流通する作動油１３の流路抵抗が小さくなるような連通路１００ａ（図１参照）とする。例えば、流路面積の広い連通路１００ａとする。
【００５２】
リザーブ室６０（図１参照）における作動油１３の圧力は初期内圧Ｐｉｎｉの近傍に維持されるため、このように構成される減衰力可変ダンパ１０（図１参照）は、押し工程時に下液圧室３２の容積が減少して下室液圧ＰＬＯＷが初期内圧Ｐｉｎｉよりも上昇したときに第２制御弁１１０ｂが速やかに開弁し、下液圧室３２の作動油１３がリザーブ室６０に流入する。そして、図５に破線で示すように、押し工程時における下室液圧ＰＬＯＷの上昇を抑制でき、下室液圧ＰＬＯＷを初期内圧Ｐｉｎｉの近傍に維持することができる。
【００５３】
つまり、図１に示す本実施形態の減衰力可変ダンパ１０は、下室液圧ＰＬＯＷが初期内圧Ｐｉｎｉよりも低下したときには第１制御弁１１０ａが開弁して、リザーブ室６０の作動油１３が下液圧室３２に流入し、下室液圧ＰＬＯＷが初期内圧Ｐｉｎｉよりも上昇したときには第２制御弁１１０ｂが開弁して、下液圧室３２の作動油１３がリザーブ室６０に流入するように構成される。
【００５４】
したがって、引き工程時に下液圧室３２の容積が増大して下室液圧ＰＬＯＷが初期内圧Ｐｉｎｉよりも低下したときに第１制御弁１１０ａを速やかに開弁することができ、リザーブ室６０の作動油１３を下液圧室３２に流入させることができる。そして、図５に破線で示すように、引き工程時における下室液圧ＰＬＯＷの低下を抑制でき、下室液圧ＰＬＯＷを初期内圧Ｐｉｎｉの近傍に維持することができる。
また、押し工程時に下液圧室３２の容積が減少して下室液圧ＰＬＯＷが初期内圧Ｐｉｎｉよりも上昇したときに第２制御弁１１０ｂを速やかに開弁することができ、下液圧室３２の作動油１３をリザーブ室６０に流入させることができる。そして、図５に破線で示すように、押し工程時における下室液圧ＰＬＯＷの上昇を抑制でき、下室液圧ＰＬＯＷを初期内圧Ｐｉｎｉの近傍に維持することができる。
【００５５】
このように構成される減衰力可変ダンパ１０（図１参照）は、押し工程時に下室液圧ＰＬＯＷが上昇しないため、図３の（ｂ）に示す上下差圧開閉力「Ｆ２」が小さいままとなる。したがって、閉弁状態にあるバルブ手段７１の開弁が抑制され、下液圧室３２から上液圧室３１への作動油１３の供給が抑制される。そして、図５に実線で示すように、上液圧室３１の容積の増大にともなって上室液圧ＰＵＰが初期内圧Ｐｉｎｉより低下する。
また、引き工程時には、従来通り、上液圧室３１の容積の減少にともなって上室液圧ＰＵＰが初期内圧Ｐｉｎｉより上昇する。
【００５６】
このように、本実施形態の減衰力可変ダンパ１０（図１参照）は、押し工程時に、下室液圧ＰＬＯＷの上昇が抑制されて下室液圧ＰＬＯＷが初期内圧Ｐｉｎｉの近傍に維持されるとともに上室液圧ＰＵＰが初期内圧Ｐｉｎｉより低下する構成とする。
例えば、図５に示すように、押し工程時に、減衰力可変ダンパ１０の位相の変化に応じて上室液圧ＰＵＰの低下幅が下室液圧ＰＬＯＷの上昇幅よりも大きくなる構成とする。
【００５７】
また、本実施形態の減衰力可変ダンパ１０（図１参照）は、引き工程時に、下室液圧ＰＬＯＷの低下が抑制されて下室液圧ＰＬＯＷが初期内圧Ｐｉｎｉの近傍に維持されるとともに上室液圧ＰＵＰが初期内圧Ｐｉｎｉより上昇する構成とする。
例えば、図５に示すように、引き工程時に、減衰力可変ダンパ１０の位相の変化に応じて上室液圧ＰＵＰの上昇幅が下室液圧ＰＬＯＷの低下幅よりも大きくなる構成とする。
つまり、本実施形態の減衰力可変ダンパ１０は、引き工程時と押し工程時の両方において、上室液圧ＰＵＰの変動幅（上昇幅、低下幅）の絶対値が下室液圧ＰＬＯＷの変動幅（低下幅、上昇幅）の絶対値よりも大きくなる構成とする。
【００５８】
このように構成される減衰力可変ダンパ１０（図１参照）は、押し工程時に上室液圧ＰＵＰが初期内圧Ｐｉｎｉより低下するとともに下室液圧ＰＬＯＷの上昇が抑制される。そして、これによって、ピストン組立体１４に作用する減衰力に対し、上室液圧ＰＵＰの変動の絶対値が下室液圧ＰＬＯＷの変動の絶対値よりも支配的になる。また、ピストン組立体１４に作用する減衰力は、ピストンケース３４の流体通路８６を流通する作動油１３の流路抵抗が支配的になって発生する。したがって、ピストンケース３４の流体通路８６における流路抵抗を変化させることによって、ピストン組立体１４に作用する減衰力を効果的に変化させることができる。
【００５９】
また、押し工程時に上室液圧ＰＵＰが初期内圧Ｐｉｎｉより低下するとともに下室液圧ＰＬＯＷの上昇が抑制される。したがって、図３の（ｂ）に示す上下差圧開閉力「Ｆ２」が小さくなり、押し工程時にも小さなピストン押圧力でバルブ手段７１を閉弁状態にすることができる。したがって、バルブ手段７１で流体通路８６（図２参照）を開閉できるピストン押圧力の範囲が広がり、ピストン組立体１４に作用する減衰力の可変範囲が広がる。
【００６０】
また、引き工程時には、上室液圧ＰＵＰが初期内圧Ｐｉｎｉより上昇するとともに下室液圧ＰＬＯＷの低下が抑制される。そして、これによって、押し工程時と同様に、ピストン組立体１４に作用する減衰力に対し、上室液圧ＰＵＰの変動の絶対値が下室液圧ＰＬＯＷの変動の絶対値よりも支配的になる。また、ピストン組立体１４に作用する減衰力は、ピストンケース３４の流体通路８６を流通する作動油１３の流路抵抗が支配的になって発生する。したがって、ピストンケース３４の流体通路８６における流路抵抗を変化させることによって、ピストン組立体１４に作用する減衰力を効果的に変化させることができる。
【００６１】
また、引き工程時には、上室液圧ＰＵＰが初期内圧Ｐｉｎｉより上昇するとともに下室液圧ＰＬＯＷの低下が抑制される。つまり、上室液圧ＰＵＰが下室液圧ＰＬＯＷよりも大きくなるため、図３の（ａ）に示す上下差圧開閉力「Ｆ２」はバルブ手段７１を閉弁状態にする方向に作用する。したがって、引き工程時にも小さなピストン押圧力でバルブ手段７１を閉弁状態にすることができ、バルブ手段７１で流体通路８６（図２参照）を開閉できるピストン押圧力の範囲が広がる。したがって、ピストン組立体１４に作用する減衰力の可変範囲が広がる。
【００６２】
このように、本実施形態の減衰力可変ダンパ１０（図１参照）は、押し工程時と引き工程時の両方で、ピストン組立体１４に作用する減衰力に対し、上室液圧ＰＵＰの変動の絶対値が下室液圧ＰＬＯＷの変動の絶対値よりも支配的になる。したがって、押し工程時と引き工程時の両方で、ピストンケース３４の流体通路８６における流路抵抗を変化させることによって、ピストン組立体１４に作用する減衰力を効果的に変化させることができる。
【００６３】
なお、本実施形態の減衰力可変ダンパ１０（図１参照）は、押し工程時に上室液圧ＰＵＰが初期内圧Ｐｉｎｉよりも低下する。したがって、初期内圧Ｐｉｎｉは、上室液圧ＰＵＰが低下する圧力以上に設定されることが好ましい。例えば、押し工程時に、最高で上室液圧ＰＵＰが初期内圧Ｐｉｎｉよりも３０ＭＰａ低下する構成であれば、初期内圧Ｐｉｎｉは３０ＭＰａ以上に設定されることが好ましい。
【００６４】
以上のように、図２に示す本実施形態の減衰力可変ダンパ１０は、引き工程時に上室液圧ＰＵＰが下室液圧ＰＬＯＷよりも大きく変動し、下室液圧ＰＬＯＷが初期内圧Ｐｉｎｉの近傍に維持されるとともに上室液圧ＰＵＰが初期内圧Ｐｉｎｉより上昇する構成とした。つまり、引き工程時における上室液圧ＰＵＰの変動幅（上昇幅）の絶対値が下室液圧ＰＬＯＷの変動幅（下降幅）の絶対値よりも大きくなる構成とした。
また、押し工程時には、上室液圧ＰＵＰが下室液圧ＰＬＯＷよりも大きく変動し、下室液圧ＰＬＯＷが初期内圧Ｐｉｎｉの近傍に維持されるとともに上室液圧ＰＵＰが初期内圧Ｐｉｎｉより低下する構成とした。つまり、押し工程時における上室液圧ＰＵＰの変動幅（下降幅）の絶対値は下室液圧ＰＬＯＷの変動幅（上昇幅）の絶対値よりも大きくなる構成とした。
【００６５】
これによって、押し工程時と引き工程時の両方で、ピストン組立体１４に作用する減衰力に対し、上室液圧ＰＵＰの変動の絶対値を下室液圧ＰＬＯＷの変動の絶対値よりも支配的にすることができ、バルブ手段７１を作動させることによってピストン組立体１４に作用する減衰力を効果的に変化させることができる。
また、押し工程時と引き工程時の両方で、ピストン組立体１４に作用する減衰力の可変範囲を広げることができる。
【００６６】
なお、本発明は、前記した実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更が可能である。
例えば、本実施形態の減衰力可変ダンパ１０（図１参照）は、ベローズ５４（図２参照）が摺動部４５（図２参照）を圧電体５１（図２参照）に押し付ける弾性力を発生させる構成としたが、摺動部４５を圧電体５１に押し付けるためのスプリング等が備わる構成であってもよい。
また、本実施形態の減衰力可変ダンパ１０は、１つの圧電体５１が備わる構成としたが、２つ以上の圧電体５１が備わる構成であってもよい。
【００６７】
また、本実施形態の減衰力可変ダンパ１０は、流体通路８６（図２参照）を閉塞するバルブ手段７１（図２参照）を押圧するピストン押圧力の調整でピストン組立体１４（図２参照）に作用する減衰力を調節する構成とした。しかしながら、この構成も限定されるものではない。例えば、流体通路８６を流通する作動油１３（図２参照）の流量を調節可能なオリフィス等が備わる構成としてもよい。この場合、制御部２２（図１参照）は、流体通路８６を流通する作動油１３の流量をオリフィス等で調節することによって、ピストン組立体１４に作用する減衰力を調節可能となる。
【符号の説明】
【００６８】
１０    減衰力可変ダンパ
１２    シリンダ
１４    ピストン組立体
３１    上液圧室（第１の流体室）
３２    下液圧室（第２の流体室）
３４    ピストンケース
４１    ピストンシリンダ
４５    摺動部
４７    基準圧室
５１    圧電体（アクチュエータ）
５４    ベローズ
６０    リザーブ室
６１    ガス室
７１    バルブ手段
８６    流体通路
８６ａ  開口部
【図１】
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【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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