(57)【要約】【課題】経済的不利および大型化を招かずに減衰特性の変更を可能とする空圧緩衝器を提供することである。【解決手段】上記の目的を達成するため、本発明の課題解決手段における空圧緩衝器Ｄは、シリンダ１と、シリンダ１内に摺動自在に挿入されてシリンダ１内に二つの圧力室Ｒ１，Ｒ２を隔成するピストン２とを備えるとともに、シリンダ１外で二つの圧力室Ｒ１，Ｒ２を連通する通路３と、通路３内に侵入して通路３における流路面積を変更する弁体４とを設け、当該弁体４の通路３への進退が外部操作可能とされてなる。【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てシリンダ内に二つの圧力室を隔成するピストンとを備えた空圧緩衝器において、シリンダ外で二つの圧力室を連通する通路と、通路内に侵入して通路における流路面積を変更する弁体とを設け、当該弁体の通路への進退が外部操作可能とされてなることを特徴とする空圧緩衝器。
【請求項２】
シリンダの端部に嵌合してシリンダ端部を閉塞する仕切部材を設け、当該仕切部材に圧力室に連通される通孔を形成し、弁体は通孔の流路面積を変更することを特徴とする請求項１に記載の空圧緩衝器。
【請求項３】
仕切部材に通孔を迂回する伸側ポートおよび圧側ポートとを形成し、仕切部材の一端に積層されて伸側ポートの出口端を開閉する伸側リーフバルブと、仕切部材の他端に積層されて圧側ポートの出口端を開閉する圧側リーフバルブとを備えたことを特徴とする請求項２に記載の空圧緩衝器。
【請求項４】
通孔が仕切部材の側部から開口して弁体を収容する横孔を備え、弁体を仕切部材の側方からの操作可能とされることを特徴とする請求項２または３に記載の空圧緩衝器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、空圧緩衝器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、空圧緩衝器としては、シリンダと、シリンダ内に摺動自在に挿入されたピストンと、シリンダにピストンを介して移動自在に挿通されるロッドとを備えて、作動流体を気体としたものが知られている。
【０００３】
この空圧緩衝器では、ピストンに設けた伸側ポートと圧側ポートにそれぞれ減衰バルブを配しており、この減衰バルブで伸圧両側の減衰力を発揮するようにしている。なお、この空圧緩衝器では、特に、車両の車体と車軸との間といった振動入力が頻繁に行われる箇所にも適用可能とするため、ロッド外周とシール部材との摺動部を潤滑するようにしている。そのため、当該空圧緩衝器は、長期間に亘る継続使用によってピストン側室へ落下した潤滑油を、上方配置される貯油室へ循環させる通路を備えており、当該通路は通過流体に抵抗を与えるようになっており、空圧緩衝器の圧縮行程時には、当該通路も減衰力発生要素にもなっている。（たとえば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−３４９１３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のような従来の空圧緩衝器は、一度、気体が空圧緩衝器へ封入されると、ピストンに設けた減衰バルブのチューニングを行うことができず、減衰特性（空圧緩衝器のピストン速度に対する発生減衰力の性質）を外部から調節することができない。
【０００５】
これを外部から減衰特性を調節可能とする場合には、ピストンに設けた減衰バルブを外部から調節するようにするしかなく、ロッドを中空にしなければならず、加工コストが嵩むことになるほか、少なからずロッドの強度低下を招くことになるから強度確保のためロッドが大径化し、結果的に空圧緩衝器が大型化してしまう危惧がある。
【０００６】
そこで、本発明は、上記した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、経済的不利および大型化を招かずに減衰特性の変更を可能とする空圧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】
【０００７】
上記の目的を達成するため、本発明の課題解決手段における空圧緩衝器は、シリンダと、シリンダ内に摺動自在に挿入されてシリンダ内に二つの圧力室を隔成するピストンとを備え、シリンダ外で二つの圧力室を連通する通路と、通路内に侵入して通路における流路面積を変更する弁体とを設け、当該弁体の通路への進退が外部操作可能とされてなることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の空圧緩衝器によれば、減衰特性を外部から調節することができ、また、その調節に当たって、シリンダ外で二つの圧力室を連通する通路に侵入する弁体で行い、シリンダ外にて減衰特性調節を行うようになっているので、コスト高となるような加工、たとえば、ロッドを中空にしなければならないような加工が不要であるから、低コストで減衰特性調節を行えるようになり、経済的に有利となるとともに、ロッドの強度低下を招くこともなく、空圧緩衝器が大型化してしまう危惧もない。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図に示した実施の形態に基づき、本発明を説明する。図１は、一実施の形態における空圧緩衝器の概略縦断面図である。
【００１０】
一実施の形態における空圧緩衝器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てシリンダ１内に二つの圧力室Ｒ１，Ｒ２を隔成するピストン２と、シリンダ１外で二つの圧力室Ｒ１，Ｒ２を連通する通路３と、通路３内に侵入して通路３における流路面積を変更する弁体４とを備えて構成され、上記弁体４は外部操作によって進退することができるようになっている。
【００１１】
以下、詳細に説明すると、シリンダ１は、筒状に形成され、その内部には、ピストン２が摺動自在に挿入されている。ピストン２は、シリンダ１内を図１中上方側の圧力室Ｒ１と下方の圧力室Ｒ２に区画しており、ピストン２の図１中上端には、ロッド５が連結されている。
【００１２】
また、シリンダ１の図１中上端は、環状のヘッド部材６が嵌合されており、ヘッド部材６は、内周に固定されるベアリング７を介してロッド５を摺動自在に軸支している。さらに、シリンダ１の図１中下端には、仕切部材８が嵌合されており、シリンダ１の下端は、上記仕切部材８によって閉塞されている。
【００１３】
そして、この空圧緩衝器Ｄの場合、シリンダ１を覆う外筒９を備えており、当該外筒９の下端は、シリンダ１の下端に嵌合する仕切部材８の外周に溶接等によって結合されている。また、シリンダ１の上端に嵌合するヘッド部材６は、外筒９内に収容され、その図１中上方に積層されてロッド５の外周と外筒９との間をシールするシール部材１０とともに外筒９の上端開口端を加締めることによって外筒９に固定されている。このように構成することで、シリンダ１はヘッド部材６および仕切部材８に挟持されて外筒９に径方向および軸方向に位置決められた状態で固定される。
【００１４】
仕切部材８は、円盤状とされるとともに、シリンダ１の図１中下端に嵌合する上方側の小径部１１と、小径部１１の下方に連なって外筒９の下端に嵌合する小径部より大きな外径を持つ中間部１２と、中間部１２の下方に連なって中間部１２より大きな外径を持つ大径部１３と、下端に設けた凹部１４と、上端から凹部１４へ通じる伸側ポート１５および圧側ポート１６とを備え、凹部１４は蓋１７によって気密状態で密閉されている。
【００１５】
また、ヘッド部材６は、圧力室Ｒ１に臨む図１中下端からシリンダ１と外筒９との間の隙間に臨む段部６ａとを連通する流路６ｂを備えており、仕切部材８も、圧力室Ｒ２に臨む上端から小径部１１と中間部１２の間の段部１８へと通じる通孔１９と、凹部１４から段部１８へと通じる流路２０とを備えている。
【００１６】
したがって、圧力室Ｒ１と圧力室Ｒ２とは、上記した仕切部材８における伸側ポート１５、圧側ポート１６、通孔１９、流路２０、シリンダ１と外筒９との間の隙間、ヘッド部材６の流路６ｂを介して連通されており、これらで圧力室Ｒ１と圧力室Ｒ２とをシリンダ１外で連通する通路３を形成している。なお、ヘッド部材６とシール部材１０との間に潤滑油溜まりとしての空間を設けておき、シール部材１０とロッド５との摺動部を潤滑するようにしてもよく、その際、圧力室Ｒ１と圧力室Ｒ２と潤滑油が充填される当該空間を介して連通させて、背景技術欄で説明した従来緩衝器のように潤滑油を圧力室Ｒ１と圧力室Ｒ２とを循環させるようにしてもよい。
【００１７】
また、仕切部材８の図１中上方には伸側ポート１５の出口端を開閉する伸側リーフバルブ２１が積層されて仕切部材８の中心を貫く軸２２に固定されているとともに、仕切部材８の図１中下方には圧側ポート１６の出口端を開閉する圧側リーフバルブ２３が積層されて上記軸２２に固定されている。
【００１８】
この伸側リーフバルブ２１は、この場合、複数枚の環状のリーフを積層して構成した積層リーフバルブとして構成され、圧力室Ｒ１から通路３を介して圧力室Ｒ２へ向かう気体の流れに抵抗を与えるとともに、圧力室Ｒ２から圧力室Ｒ１へ向かう気体の流れに対しては伸側ポート１５を閉じて逆止弁としても機能するようになっている。
【００１９】
他方、圧側リーフバルブ２３も複数枚の環状のリーフを積層して構成した積層リーフバルブとして構成され、仕切部材８の図１中下端に積層されて圧側ポート１６の出口端を開閉するようになっており、圧力室Ｒ２から通路３を介して圧力室Ｒ１へ向かう気体の流れに抵抗を与えるとともに、圧力室Ｒ１から圧力室Ｒ２へ向かう気体の流れに対しては圧側ポート１６を閉じて逆止弁としても機能するようになっている。
【００２０】
そして、また、この仕切部材８にあっては、上述のように、伸側ポート１５および圧側ポート１６に並列される通孔１９を備えており、この通孔１９は、仕切部材８の圧力室Ｒ２に臨む上端から開口する縦孔２４と、小径部１１と中間部１２の間の段部１８から開口する縦孔２５と、大径部１３の側部から開口して上記した縦孔２４，２５同士を接続する横孔２６とからなっており、横孔２６は、途中から先端側が小径とされて小径孔２６ａと大径孔２６ｂとを備え、小径孔２６ａを縦孔２４に連通し、大径孔２６ｂを縦孔２５に連通している。
【００２１】
この横孔２６には弁体４が収容されており、弁体４は、横孔２６の大径孔２６ｂに螺着される基部４ａと、基部４ａから延びるにニードル４ｂとを備え、基部４ａの図１中右端側となる基端側の外周には螺子部４ｃが形成されて大径孔２６ｂの開口端内周に設けた螺子部２６ｃに螺着されている。
【００２２】
なお、基部４ａの螺子部４ｃを避ける位置に設けた符示しない環状溝内にシールリング４ｄが装着されており、当該シールリング４ｄによって横孔２６と弁体４との間がシールされ、横孔２６からの気体の漏洩が防止されている。
【００２３】
また、基部４ａの基端には溝４ｅが設けられ、当該溝４ｅ内に挿入される図示しない工具を用いて弁体４を外部操作で回動させることが可能なようになっており、弁体４を回動させることによって送り螺子機構の要領で弁体４を横孔２６内で軸方向に進退させることができる。
【００２４】
ここで、弁体４を横孔２６の内方へ侵入する方向へ進ませると、ニードル４ｂの先端を小径孔２６ａ内に侵入させることができ、小径孔２６ａとニードル４ｂとの間の隙間の面積を小さくすることができ、反対に、弁体４を横孔２６から抜く方向へ進ませると、ニードル４ｂの先端を小径孔２６ａから遠ざけることができ、小径孔２６ａとニードル４ｂとの間の隙間の面積を大きくすることができる。
【００２５】
したがって、弁体４の進退によって通孔１９における流路面積を変更することができ、伸側ポート１５および圧側ポート１６に対して並列される通孔１９の流路面積を変更することによって通路３における流路面積を変更することができる。
【００２６】
なお、この実施の形態においては、弁体４の進退に際して送り螺子機構を採用しているので、流路面積を微細に調節することが可能であってシリンダ内圧の作用で弁体４が進退せしめられてしまうという不具合も無い点で有利であるが、他の機構を用いて弁体４を進退させてもよい。
【００２７】
このように構成された空圧緩衝器Ｄは、ピストン２が図１中上方へ移動して伸長する際には、気体が圧縮される圧力室Ｒ１から通路３を介して膨張する圧力室Ｒ２へ移動する。そして、この気体の流れに、通孔１９および伸側リーフバルブ２１で抵抗を与えて、この空圧緩衝器Ｄは伸側減衰力を発生する。
【００２８】
そして、この空圧緩衝器Ｄにあっては、弁体４を外部操作で通路３の一部を成す横孔２６内で進退させて通路３における流路面積を変更することができ、伸側の減衰特性を外部から調節することができる。
【００２９】
他方、ピストン２が図１中下方へ移動して収縮する際には、気体が圧縮される圧力室Ｒ２から通路３を介して膨張する圧力室Ｒ１へ移動する。そして、この気体の流れに、圧側リーフバルブ２３で抵抗を与えて、この空圧緩衝器Ｄは圧側減衰力を発生する。
【００３０】
また、空圧緩衝器Ｄが収縮する場合にあっても、弁体４を外部操作で通路３の一部を成す横孔２６内で進退させて通路３における流路面積を変更することができるので、圧側の減衰特性を外部から調節することができる。
【００３１】
したがって、この空圧緩衝器Ｄによれば、減衰特性を外部から調節することができ、また、その調節に当たって、シリンダ１外で二つの圧力室Ｒ１，Ｒ２を連通する通路３に侵入する弁体４で行い、シリンダ１外にて減衰特性調節を行うようになっているので、コスト高となるような加工、たとえば、ロッド５を中空にしなければならないような加工が不要であるから、低コストで減衰特性調節を行えるようになり、経済的に有利となるとともに、ロッド５の強度低下を招くこともなく、空圧緩衝器Ｄが大型化してしまう危惧もない。
【００３２】
さらに、この実施の形態における空圧緩衝器Ｄによれば、仕切部材８に通孔１９を設けて通孔１９における流路面積を弁体４の進退によって変更することによって通路３の流路面積を変更するようになっているので、空圧緩衝器Ｄの強度低下を招くことが無い。
【００３３】
また、この実施の形態における空圧緩衝器Ｄにあっては、仕切部材８に通孔１９を迂回する伸側ポート１５および圧側ポート１６とを形成し、仕切部材８に伸側リーフバルブ２１および圧側リーフバルブ２３を積層して固定しており、ピストン速度が低速領域にある場合に伸側リーフバルブ２１および圧側リーフバルブ２３を開放動作させずに通孔１９のみを気体を通過させるようにしておくことができ、ピストン速度が低速領域にあるときのみの減衰特性を調節することができるようになる。
【００３４】
このようにすることでピストン速度が低速領域を超えない場合、伸側ポート１５および圧側ポート１６が開放されずに、気体が通孔１９のみを通過するようになり、空圧緩衝器Ｄは、通孔１９のみで伸圧両側の減衰力を発生することになる。そして、ピストン速度が低速領域を超えて伸側ポート１５および圧側ポート１６が開放されると、通孔１９における抵抗より伸側リーフバルブ２１および圧側リーフバルブ２３における抵抗の方が小さく、気体は通過しがたい通孔１９に優先して伸側ポート１５および圧側ポート１６を通過することになり、ピストン速度が高速となる場合の減衰力は伸側リーフバルブ２１および圧側リーフバルブ２３によるものが支配的になる。
【００３５】
なお、上記したところでは空圧緩衝器Ｄの減衰特性を説明するため、便宜上、ピストン速度に、通孔１９のみが機能する領域である低速と、伸側および圧側のリーフバルブ２１，２３が開弁して伸側および圧側のリーフバルブ２１，２３で減衰力を発生する領域である高速とでなる区分を設けているが、これらの区分の境の速度はそれぞれ任意に設定することができる。
【００３６】
また、上記したところでは、通孔１９を横孔２６に収容するようにして、空圧緩衝器Ｄの側方から弁体４を回動操作するようにしているので、空圧緩衝器Ｄを車両の車体と車軸との間に介装したまま減衰特性を調節することができる。したがって、空圧緩衝器Ｄは車両のサスペンション用途に最適となる。
【００３７】
なお、仕切部材８に設けた縦孔２４あるいは縦孔２５内に弁体４を収容して、当該弁体４を収容する縦孔２４あるいは縦孔２５における流路面積を変更するようにしてもよく、その場合には、縦孔２４あるいは縦孔２５を仕切部材８の図１中下端まで貫通させて、弁体４を仕切部材８の図１中下端側から操作することが可能なようにすればよい。
【００３８】
また、仕切部材８に伸側および圧側のリーフバルブ２１，２３を固定する軸２２を筒状として、当該軸２２内で圧力室Ｒ１，Ｒ２同士を連通する通路の一部を形成し、蓋１７を貫いて軸２２内に進退する弁体４を設けて、当該弁体４によって通路における流路面積を変更するようにしてもよい。
【００３９】
さらに、上記した実施の形態では、ピストン２に圧力室Ｒ１と圧力室Ｒ２とを連通するとともに通過気体に抵抗を与える流路を設けていないが、このような流路を設けるようにしてもよい。
【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。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】一実施の形態における空圧緩衝器の概略縦断面図である。
【符号の説明】
【００４２】
１  シリンダ
２  ピストン
３  通路
４  弁体
４ａ  弁体における基部
４ｂ  弁体におけるニードル
４ｃ  弁体における螺子部
４ｄ  弁体におけるシールリング
４ｅ  弁体における溝
５  ロッド
６  ヘッド部材
６ａ  ヘッド部材における段部
６ｂ  ヘッド部材における流路
７  ベアリング
８  仕切部材
９  外筒
１０  シール部材
１１  仕切部材における小径部
１２  仕切部材における中間部
１３  仕切部材における大径部
１４  仕切部材における凹部
１５  伸側ポート
１６  圧側ポート
１７  蓋
１８  仕切部材における段部
１９  通孔
２０  仕切部材における流路
２１  伸側リーフバルブ
２２  軸
２３  圧側リーフバルブ
２４，２５  縦孔
２６  横孔
２６ａ  横孔における小径孔
２６ｂ  横孔における大径孔
２６ｃ  横孔における螺子部
Ｄ  空圧緩衝器
Ｒ１，Ｒ２  圧力室
【図１】
2009133466.tif 000003