(57)【要約】【課題】リザーバ内にバッフルプレートを設けることなく、エアレーションおよびキャビテーションの発生を抑制することが可能な緩衝器を提供する。【解決手段】ベースシェル３の側壁に形成される開口４１を通路部材３０に対して下方へ偏倚させて配置した。これにより、ケース２６によって画定される室からリザーバ４へ向かう作動液を下方向へのみ流すことができる。その結果、減衰力発生機構からの噴流を強制的に下方向へ流すことが可能であり、リザーバ４内のガスが作動液中に気泡として混入または作動液中に溶け込むことを防止し、キャビテーションおよびエアレーションの発生を抑制することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対移動可能な２部材間に取付けられる緩衝器であって、
作動流体が封入されたシリンダと、前記シリンダ内に嵌装されたピストンと、一端が前記ピストンに連結されて他端が前記シリンダの外部に延出されたピストンロッドと、前記シリンダの外周に設けられたベースシェルと、前記シリンダと前記ベースシェルとの間に形成されて作動流体およびガスが封入されるリザーバと、前記シリンダの外周に嵌合されて前記シリンダとの間に環状通路を形成するセパレータチューブと、前記セパレータチューブの側壁に設けられて前記環状通路に連通する開口と、前記ピストンの移動によって生じる作動流体の流れを制御して減衰力を発生させる減衰力発生機構と、前記ベースシェルの側壁に取付けられて前記減衰力発生機構を収容する筒形のケースと、前記ベースシェルの側壁に形成された開口に貫入されて前記減衰力発生機構と前記セパレータチューブの開口とを接続させる通路部材と、を備え、
前記ベースシェルの側壁に形成された開口は、前記通路部材に対して下方へ偏倚して配置されることを特徴とする緩衝器。
【請求項２】
前記ベースシェルの側壁に形成された開口と前記通路部材の上側部分との間に形成される隙間を、前記ベースシェルの側壁に形成された開口と前記通路部材の下側部分との間の隙間よりも狭くしたことを特徴とする請求項１に記載の緩衝器。
【請求項３】
前記ベースシェルの側壁に形成された開口の周囲の一部であって前記通路部材の上側部分と対向する位置に、前記ベースシェルの側壁に対して内側へ立ち上げられたバーリング部が形成されることを特徴とする請求項１または２に記載の緩衝器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ピストンロッドのストロークに対して作動流体の流れを制御することにより減衰力を発生させる緩衝器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両のサスペンション装置に適用される筒型の液圧緩衝器は、典型的に、作動流体として作動液が封入されたシリンダ内に、ピストンロッドが連結されたピストンが挿入され、ピストンロッドのストロークに伴うシリンダ内のピストンの摺動によって生じる作動液の流れを、オリフィスおよびディスクバルブ等で構成される減衰力発生機構によって制御することにより減衰力を発生させる。このような緩衝器として、シリンダに、作動液およびガスが封入されたリザーバを接続し、ピストンロッドの進入／退出によるシリンダ内の容積変化温度に伴う作動液の体積変化をリザーバ内のガスの圧縮／膨張によって補償するように構成されたものがある。
【０００３】
前述した緩衝器は、リザーバ内のガスが作動液中に気泡として混入または作動液中に溶け込んだ場合、エアレーションまたはキャビテーションが発生し、減衰力が不安定になることがある。そこで、リザーバ内にバッフルプレートを配置した緩衝器が実用されている（例えば「特許文献１」参照）。このような緩衝器は、減衰力発生機構からリザーバへの作動液の流入口とリザーバの液面とが隔離されるとともに減衰力発生機構からリザーバへ流入する作動液の流路面積を緩やかに拡大することが可能であり、リザーバ内のガスが作動液中に気泡として混入または作動液中に溶け込むことを抑制し、キャビテーションおよびエアレーションの発生を抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−７２８５７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、リザーバ内にバッフルプレートを設けることなく、エアレーションおよびキャビテーションの発生を抑制することにより生産性を向上させる要望がある。
そこで、本発明は、リザーバ内にバッフルプレートを設けることなく、エアレーションおよびキャビテーションの発生を抑制することを可能とし、生産性を向上させた緩衝器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明に係る緩衝器は、相対移動可能な２部材間に取付けられる緩衝器であって、作動流体が封入されたシリンダと、前記シリンダ内に嵌装されたピストンと、一端が前記ピストンに連結されて他端が前記シリンダの外部に延出されたピストンロッドと、前記シリンダの外周に設けられたベースシェルと、前記シリンダと前記ベースシェルとの間に形成されて作動流体およびガスが封入されるリザーバと、前記シリンダの外周に嵌合されて前記シリンダとの間に環状通路を形成するセパレータチューブと、前記セパレータチューブの側壁に設けられて前記環状通路に連通する開口と、前記ピストンの移動によって生じる作動流体の流れを制御して減衰力を発生させる減衰力発生機構と、前記ベースシェルの側壁に取付けられて前記減衰力発生機構を収容する筒形のケースと、前記ベースシェルの側壁に形成された開口に貫入されて前記減衰力発生機構と前記セパレータチューブの開口とを接続させる通路部材と、を備え、前記ベースシェルの側壁に形成された開口は、前記通路部材に対して下方へ偏倚して配置されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る緩衝器によれば、リザーバ内にバッフルプレートを設けることなく、エアレーションおよびキャビテーションの発生を抑制することを可能とし、生産性を向上させた緩衝器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１実施形態における緩衝器の一軸平面による断面図である。
【図２】図１における主要部の拡大図であって、特に、シリンダ、ベースシェル、リザーバ、ケースおよび通路部材のみを示す図である。
【図３】第１実施形態の説明図であって、特に、ベースシェルの側壁に形成された開口の正面図である。
【図４】第２実施形態の説明図であって、第１実施形態の図２に対応する図である。
【図５】第２実施形態の説明図であって、特に、ベースシェルの側壁に形成された開口の正面図である。
【図６】第２実施形態の説明図であって、特に、開口を含むベースシェルの一部の一軸平面による断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態を添付した図を参照して説明する。なお、以下の説明において、図１における上下方向をそのまま上下方向と称する。
図１に示されるように、緩衝器１は、筒型の減衰力調整式油圧緩衝器であって、シリンダ２の外側にベースシェル３を設けた複筒構造をなす。シリンダ２とベースシェル３との間には、環状のリザーバ４が形成される。シリンダ２内には、ピストン５が摺動可能に嵌装され、このピストン５によってシリンダ２内がシリンダ上室２Ａとシリンダ下室２Ｂとに分画される。
【００１０】
ピストン５には、ピストンロッド６の一端がナット７によって連結される。ピストンロッド６の他端側は、シリンダ上室２Ａを通過し、シリンダ２およびベースシェル３の上端部に装着されたロッドガイド８およびオイルシール９に挿通されてシリンダ２の外部へ延出される。ピストン５には、シリンダ上室２Ａ、シリンダ下室２Ｂ間を連通させる通路１１，１２が設けられる。通路１２には、シリンダ下室２Ｂ側からシリンダ上室２Ａ側への作動流体の流通のみを許容する逆止弁１３が設けられる。また、通路１１には、シリンダ上室２Ａ側の作動流体の圧力が所定圧力に達したとき開弁し、シリンダ上室２Ａ側の作動流体の圧力をシリンダ下室２Ｂ側へリリーフさせるディスクバルブ１４が設けられる。
【００１１】
シリンダ２の下端部には、シリンダ下室２Ｂとリザーバ４とを分画するベースバルブ１０が設けられる。ベースバルブ１０には、シリンダ下室２Ｂとリザーバ４とを連通させる通路１５，１６が設けられる。通路１５には、リザーバ４側からシリンダ下室２Ｂ側への作動流体の流通のみを許容する逆止弁１７が設けられる。また、通路１６には、シリンダ下室２Ｂ側の作動流体の圧力が所定圧力に達したとき開弁し、シリンダ下室２Ｂ側の作動流体の圧力をリザーバ４側へリリーフさせるディスクバルブ１８が設けられる。なお、シリンダ２内には、作動流体として作動液が封入され、リザーバ４内には、作動液およびガスが封入される。
【００１２】
シリンダ２には、上下両端部にシール部材１９を介してセパレータチューブ２０が外嵌される。セパレータチューブ２０の円筒形の側壁とシリンダ２の側壁との間には、環状通路２１が形成される。環状通路２１は、シリンダ２の上端部付近の側壁に設けられた通路２２によってシリンダ上室２Ａに連通される。セパレータチューブ２０の側壁の下部には、環状通路２１に連通する開口を有する枝管２３が立設される。ベースシェル３の側壁には、後述する開口４１が設けられる。また、ベースシェル３の側壁には、枝管２３および開口４１に対向して減衰力発生機構２５が取付けられる。なお、セパレータチューブ２０の側壁に形成される開口は、枝管２３を立設しない、すなわち、開口だけでもよい。
【００１３】
減衰力発生機構２５は、ベースシェル３の開口４１を被うように取付けられた円筒形のケース２６内に、パイロット型（背圧型）のメインバルブ２７、およびメインバルブ２７の開弁圧力を制御するソレノイド駆動の圧力制御弁であるパイロットバルブ２８が設けられる。さらに、パイロットバルブ２８の下流側には、フェイル時に作動するフェイルバルブ２９が設けられる。メインバルブ２７、パイロットバルブ２８およびファイルバルブ２９によって減衰バルブが構成される。枝管２３には通路部材３０が接続され、枝管２３から通路部材３０を介して導入された作動液は、メインバルブ２７、パイロットバルブ２８およびフェイルバルブ２９を通してケース２６内の室３５へ流れる。室３５内の作動液は、ケース２６の底部２６Ａの開口３３およびベースシェル３の開口４１を通過してリザーバ４へ流れる。
【００１４】
このとき、メインバルブ２７の開弁前には、パイロットバルブ２８によって作動液の流れを制御して減衰力を発生し、メインバルブ２７の開弁時には、主にメインバルブ２７によって減衰力を発生する。また、パイロットバルブ２８の上流側の作動液の一部をメインバルブ２７の背部の背圧室３２に導入し、その内圧をメインバルブ２７の閉弁方向に作用させる。ここで、リード線（図示省略）を介してソレノイドのコイル４０に通電する電流によってパイロットバルブ２８の制御圧力を調整することにより、減衰力を調整することが可能であり、延いては、背圧室３２の内圧が変化してメインバルブ２７の開弁圧力および開度を調整することができる。また、フェイルバルブ２９は、コイル４０への通電が遮断されたとき閉弁され、常時開となったパイロットバルブ２７に代わって作動液の流れを制限することにより、減衰力の過度の低下を防止して適度な減衰力を維持する。
【００１５】
ケース２６は、有底円筒状に形成され、その底部２６Ａには、セパレータチューブ２０の枝管２３よりも大径で且つ枝管２３に対して略同軸上に配置された開口部３３が形成される。ケース２６の底部の外側は、ベースシェル３の外周面に沿って湾曲し、溶接等の固着手段によってベースシェル３に固着される。ケース２６内には、底部側から順に、通路部材３０、メインバルブ２７が設けられるメインボディ３６、パイロット通路を形成するパイロットピン３７、およびパイロットバブル２８が設けられるパイロットボディ３８が挿入され、これら構成部品は、パイロットバルブ２８を駆動するソレノイドアセンブリ３９がナット４０によってケース２６に固定されることにより、ケース２６の底部２６Ａの開口部３３に対して固定される。
【００１６】
通路部材３０は、円筒部３０Ａ（図２参照）と、円筒部３０Ａの一端に形成されたフランジ部３０Ｂ（図２参照）とを有する。この通路部材３０は、円筒部３０Ａがセパレータチューブ２０の枝管２３内に液密に嵌合され、フランジ部３０Ｂがケース２６の底部２６Ａとメインボディ３６との間に挟持されることで固定される。これにより、環状通路２１は、通路部材３０の円筒部３０Ａ内の通路を介してメインバルブ２７、パイロットバルブ２８およびフェイルバルブ２９に接続される。ケース２６の底部２６Ａの内側部分には、開口部３３からケース側壁に向かって延びる複数個の切欠き３４が形成される。そして、ケース２６内の室３５は、各切欠き３４、開口部３３、およびベースシェル３の側壁に形成された開口４１を介してリザーバ４に連通される。
【００１７】
図２、図３を参照して、前述したベースシェル３の側壁に形成された開口４１を説明する。図２は、図１における主要部の拡大図であって、シリンダ２、ベースシェル３、リザーバ４、ケース２６および通路部材３０のみを示す。また、図３は、ベースシェル３の側壁に形成された開口４１の正面図である。そして、図３におけるＣ３０は、通路部材３０の円筒部３０Ａの外周が形成する円を示す。また、図３におけるＣ３３は、ケース２６の底部２６Ａに形成された開口部３３が形成する円を示す。さらに、図３におけるＣ０は、バッフルプレートを備える緩衝器における典型的な開口を示す。
なお、図１を参照した説明と同様に、図２、図３における上下方向をそのまま上下方向と称する。
【００１８】
図３に示されるように、開口４１は、正面視における概形、すなわち、ベースシェル３の一軸平面に投影された図形の概形が、９０°よりもおおきく且つ１８０°よりも小さい中心角を有する扇形に形成される。開口４１は、開口４１が形成する扇形（以下単に「扇形」と称する）が上下逆向きとなるように、すなわち、扇形の円弧部４２が下側となるように配置される。また、開口４１は、扇形の直線部４３と直線部４４との交差部にＲ部４５が形成される。Ｒ部４５の半径は、通路部材３０が形成する円Ｃ３０の半径に略等しく設定される。なお、開口４１は、扇形の円弧部４２と各直線部４３，４４との交差部にもＲ部４６，４７が形成される。
【００１９】
開口４１は、通路部材３０に対して下方へ偏倚して配置される。すなわち、開口部４１は、上端位置Ｐ４１が典型的な開口Ｃ０の上端位置Ｐ０よりも下方に位置するように配置される。また、開口部４１は、上端位置Ｐ４１がケース２６の底部２６Ａに形成された開口部３３（Ｃ３３）の上端位置Ｐ３３よりも下方に位置するように配置される。さらに、開口４１は、通路部材３０の円筒部３０Ａの上側部分との間の距離が、通路部材３０の円筒部３０Ａの下側部分との間の距離よりも短くなるように通路部材３０に対して配置、すなわち、通路部材３０の円筒部３０Ａの上側部分に接近させて配置される。
【００２０】
換言すると、開口４１は、扇形の円弧部４２と通路部材３０の円筒部３０Ａの下側部分との間の隙間（正面視における断面積）が、扇形の各直線部４３，４４と通路部材３０の円筒部３０Ａの上側部分との間に形成される隙間（正面視における断面積）に対して十分に大きくなるように、すなわち、ケース２６によって画定される室３５（図１参照）からリザーバ４への作動液の流れが下方向（ベースバルブ１０側）へ向かうように十分に大きく、通路部材３０に対して配置される。
なお、図３に示されるように、開口４１は、ケース２６および通路部材３０の軸線が、扇形の弦４８の中心に直交するように、ケース２６および通路部材３０に対して配置される。
【００２１】
次に、第１実施形態の作用を説明する。
緩衝器１は、ピストンロッド６側を上方に、且つベースバルブ１０側を下方に向けて車両のサスペンション装置のバネ上（車体側）、バネ下（車輪側）間等の相対移動可能な２部材間に取付けられ、ソレノイドアセンブリ３９のコイル３１が制御装置に接続される。
【００２２】
ピストンロッド６の伸び行程時には、シリンダ２内のピストン５の移動によって、ピストン５の逆止弁１３が閉弁し、ディスクバルブ１４の開弁前には、シリンダ上室２Ａの加圧された作動液が、通路２２および環状通路２１を経由してセパレータチューブ２０の枝管２３から減衰力発生機構２５の通路部材３０へ流入する。通路部材３０へ流入した作動液は、メインバルブ２７、パイロットバルブ２８およびフェイルバルブ２９を経由してケース２６によって画定された室３５へ流入し、さらに、ケース２６の底部２６Ａの切欠き３４、およびベースシェル３の側壁に形成された開口４１を経由してリザーバ４へ流入する。
【００２３】
このとき、ピストン５が移動した分の作動液が、ベースバルブ１０の逆止弁１７を開弁させてリザーバ４からシリンダ下室２Ｂへ流入する。なお、シリンダ上室２Ａの圧力がピストン５のディスクバルブ１４の開弁圧力に到達すると、ディスクバルブ１４が開弁してシリンダ上室２Ａの圧力がシリンダ下室２Ｂへリリーフされることにより、シリンダ上室２Ａの過度の圧力上昇が回避される。
【００２４】
一方、ピストンロッド６の縮み行程時には、シリンダ２内のピストン５の移動によって、ピストン５の逆止弁１３が開弁し、さらにベースバルブ１０の通路１５の逆止弁１７が閉弁し、ディスクバルブ１８の開弁前には、ピストン下室２Ｂの作動液がシリンダ上室２Ａへ流入し、ピストンロッド６がシリンダ２内に進入した分の作動液が、シリンダ上室２Ａから、前述した伸び行程時と同一の経路を経由してリザーバ４へ流入する。なお、シリンダ下室２Ｂ内の圧力がベースバルブ１０のディスクバルブ１８の開弁圧力に達すると、ディスクバルブ１８が開いて、シリンダ下室２Ｂの圧力をリザーバ４へリリーフすることにより、シリンダ下室２Ｂの過度の圧力の上昇を防止する。
【００２５】
これにより、ピストンロッド６の伸び／縮み行程時に、減衰力発生機構２５において、メインバルブ２７の開弁前（ピストン速度低速域）においては、パイロットバルブ２８によって減衰力を発生し、メインバルブ２７の開弁後（ピストン速度高速域側）においては、メインバルブ２７の開度に応じた減衰力を発生する。そして、コイル３１への通電電流によってパイロットバルブ２８の制御圧力を調整することにより、減衰力を調整することが可能であり、その結果、背圧室３２の内圧が変化してメインバルブ２７の開弁圧力および開度を調整することができる。また、信号待ち等による車両の停止、あるいは、万一の故障等により、コイル３１への通電が遮断された場合、フェイルバルブ２９が閉弁する。これにより、常時開となったパイロットバルブ２７に代わって作動液の流れを制限し、減衰力の過度の低下を防止して適度な減衰力を維持することができる。
【００２６】
第１実施形態によれば、ベースシェル３の側壁に形成される開口４１を通路部材３０に対して下方へ偏倚させて配置し、開口４１と通路部材３０の円筒部３０Ａの上側部分との間に形成される隙間（正面視における断面積）を、開口４１と通路部材３０の円筒部３０Ａの下側部分との間の隙間（正面視における断面積）よりも狭くした。
これにより、ピストンロッド６の伸び／縮み行程時に、ケース２６によって画定される室３５からリザーバ４側へ流通する作動液を下方向（ベースバルブ１０側）へのみ流す、換言すると、作動液が上方向へ流れるのを抑止することができる。その結果、減衰力発生機構２５（図１参照）からの噴流（作動液）を強制的に下方向へ流すことが可能であり、リザーバ４内のガスが作動液中に気泡として混入または作動液中に溶け込むことを防止し、キャビテーションおよびエアレーションの発生を抑制することができる。
また、開口４１の上端位置Ｐ４１を、ケース２６の底部２６Ａに形成された開口部３３の上端位置Ｐ３３よりも低い位置にすることにより、開口部３３の上部からリザーバ４側へ流通する作動液が、開口４１の上端位置Ｐ４１近傍のベースシェル３の側壁に当たるように構成したので、減衰力発生機構２５からの噴流（作動液）が上方向へ流れるのをより効果的に抑止することができる。
さらに、リザーバ４内にバッフルプレートを設ける必要がないので、バッフルプレートの追加によって部品コストおよび組付工数が増大することがなく、加えて、組付不良の問題を解消することができる。そして、開口４１は、既存のプレス型を改造するだけで加工することができるので、容易に実施することができる。
【００２７】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態を添付した図を参照して説明する。なお、前述した第１実施形態に係る緩衝器１と同一または相当の構成要素については、同一の名称及び符号を付与するとともに詳細な説明を省略する。なお、図５におけるＣ２３は、セパレータチューブ２０の側壁に形成された枝管２３の外周が形成する円を示す。また、図５におけるＣ２６は、ベースシェル３の外周面とケース２６の外周面との稜線を示す。
図４〜図６に示されるように、第２実施形態において、ベースシェル３の側壁には、第１実施形態の開口４１とは異なる形状の開口５１が形成される。また、ベースシェル３の側壁には、開口５１の周囲の一部（上側部分）をベースシェル３の側壁に対して内側（図４における左側）へ立ち上げて形成したバーリング部５２が設けられる。
【００２８】
図４に示されるように、バーリング部５２は、ケース２６の底部２６Ａの上部から、通路部材３０の円筒部３０Ａの先端部、換言すると、セパレータチューブ２０の側壁に形成された枝管２３へ向かって延びるように形成される。また、バーリング部５２は、先端の内側周縁、すなわち、開口５１の上部５３（図５、図６参照）が、枝管２３の外周Ｃ２３（図５参照）に接するように形成される。これにより、バーリング部５２は、通路部材３０の円筒部３０Ａの上部を囲繞する壁を形成する。なお、図５に示されるように、開口５１の下部５４は、バッフルプレートを備える緩衝器における典型的な開口Ｃ０と同一形状、すなわち、正面視で円弧形に形成され、開口５１の上部５３と下部５４とは滑らかに連続する。
【００２９】
第２実施形態によれば、ベースシェル３の側壁に、開口５１の周囲の上側部分（一部）をベースシェル３の側壁に対して内側へ立ち上げることでバーリング部５２を形成し、バーリング部５２と通路部材３０の円筒部３０Ａの上部との間の隙間（正面視における断面積）を狭くしたので、ピストンロッド６の伸び／縮み行程時に、ケース２６によって画定される室３５（図１参照）からリザーバ４側へ流通する作動液の流れのうち、通路部材３０の円筒部３０Ａの上部に沿う作動液の流れを、バーリング部５２によって下方向（ベースバルブ１０側）へ案内することができる。
これにより、減衰力発生機構２５（図１参照）からの噴流（作動液）を強制的に下方向へ流す（誘導する）ことが可能であり、リザーバ４内のガスが作動液中に気泡として混入または作動液中に溶け込むことを防止し、キャビテーションおよびエアレーションの発生を抑制することができる。
さらに、リザーバ４内にバッフルプレートを設ける必要がないので、バッフルプレートの追加によって部品コストおよび組付工数が増大することがなく、加えて、組付不良の問題を解消することができる。そして、開口５１およびバーリング部５２は、既存のプレス型を改造するだけで加工することができるので、容易に実施することができる。
【符号の説明】
【００３０】
１  緩衝器、２  シリンダ、３  ベースシェル、４  リザーバ、５  ピストン、５  ピストンロッド、２０  セパレータチューブ、２１  環状通路、２５  減衰力発生機構、２６  ケース、３０  通路部材、４１  開口
【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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