(57)【要約】【課題】突起乗り越しのようなインパルス的な入力に対して、乗り心地向上を図ることが可能なショックアブソーバを提供する。【解決手段】シリンダ１内を上下２つの室に区画してシリンダ１の軸方向にストローク可能な第１ピストン２を備える。下室４に第１連通路１０を介して連通するリザーバ室９を有する。上記第１連通路１０の流路抵抗を、ショックアブソーバの長さが短くする方向に向けて所定以上の入力加速度が入力すると小さくする弁体１２を備える。また、その流路抵抗の初期状態への移行を遅らせるスプリング１８を備える。【選択図】        図１
2009216194.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダ内を２つの室に区画し且つシリンダの軸方向にストローク可能となっていると共に２つの室を連通する第１オリフィスを有する第１ピストンを備え、且つ、上記２つの室の一方に第１連通路を介して連通するリザーバ室を有するショックアブソーバであって、
上記第１連通路に、流路抵抗を変更可能な構造の第２オリフィスを設けると共に、
上記第２オリフィスの流路抵抗を、初期値の状態に付勢する位置決め手段と、
ショックアブソーバの長さが短くする方向に向けて所定以上の入力加速度が入力すると、上記流路抵抗を、上記初期値よりも小さな値に変更する減衰力低減手段と、
上記流路抵抗について、減衰力低減手段によって流路抵抗が低減した状態から、上記位置決め手段の付勢による初期値の状態への移行を遅らせる遅延手段と、
を備えることを特徴とするショックアブソーバ。
【請求項２】
弁体が変位することで第２オリフィスの開度が変更可能な弁機構で、上記流路抵抗を変更可能な構造のオリフィスを構成し、
上記シリンダと共に上下に移動する第３室と、
第３室内を２つの室に区画し且つ上下方向にストローク可能となっていると共に第３室内の２つの室を連通する第２連通路を有する第２ピストンと、
上記第２ピストンと上記弁体とを連結し、且つ第２ピストンの上下ストロークに伴い弁体を変位させるリンク部材と、
上記第３室内における第２ピストンの上下位置を初期位置に付勢する弾性体と、
上記第２ピストンが下方にストロークする際に第２連通路の開口を閉じるか開口面積を低減する遅延用の弁と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載したショックアブソーバ。
【請求項３】
上記シリンダの軸を上下に向けると共に、第１ピストンの下方に位置する室の下部空間を、第１連通路でリザーバ室に連通し、シリンダの下側に第３室を配置し、
上記弁体の変位方向を上下方向としたことを特徴とする請求項２に記載したショックアブソーバ。
【請求項４】
上記弁体は、上記第１連通路の途中に介挿し、その弁体に設けた貫通路で上記第２オリフィスを形成することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載したショックアブソーバ。
【請求項５】
上記シリンダの外周側に外筒を配置して、シリンダ外径面と外筒内径面との間の空間を上記リザーバ室とすることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載した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、減衰装置としてのショックアブソーバに係り、特に車両用サスペンションを構成する要素して好適なショックアブソーバに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用サスペンションに適用するショックアブソーバとしては、例えば特許文献１に記載する装置がある。この特許文献１に記載されるショックアブソーバは、減衰力を入力加速度に応じて変化させる機構を備える。その機構は、ショックアブソーバ内の作動流体が連通する連通路を、入力加速度に応じて変位する質量体によって開閉する機構である。
これによって、車輪の上下振動の加速度が小さいフワフワ振動の発生時には、減衰力を大きくする。一方、車輪の加速度が大きいゴツゴツ振動の発生時には、減衰力を小さくする。つまり、特許文献１のショックアブソーバは、入力加速度が大きいときは、減衰力を小さく、且つ入力加速度が小さいときは、減衰力を大きくするものである。
【特許文献１】実公平４−１９２５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記ショックアブソーバは、加速度に応じて変位する質量体を使用した加速度感応型で、入力加速度が大きいときにだけ減衰力を小さくする。
このため、突起乗り越し等のように入力加速度は大きいが、入力時間が一瞬で終わるもの（インパルス入力に近いもの）に対しては、次のような課題がある。すなわち、質量体が変位している時間が短いため、減衰力を小さく保てる時間が短い。この結果、突起乗り越し等に対する乗り心地を向上させることに対し、十分な効果を得ることができない。
本発明は、上記のような点に着目してなされたもので、突起乗り越しのようなインパルス的な入力に対して、乗り心地向上を図ることが可能なショックアブソーバを提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために、本発明のショックアブソーバは、シリンダ内を２つの室に区画してシリンダの軸方向にストローク可能な第１ピストンを備えると共に、上記２つの室の一方に第１連通路を介して連通するリザーバ室を有するショックアブソーバである。上記第１連通路の流路抵抗を、ショックアブソーバの長さが短くする方向に向けて所定以上の入力加速度が入力すると小さくし、続いて当該流路抵抗の初期状態への移行を遅らせる手段を備える。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、相対的に、入力加速度が大きいときは減衰力を小さく、入力加速度が小さいときは減衰力を大きく出来る。さらに、入力加速度が大きくて、かつ、入力時間が一瞬で終わる突起乗り越し等の入力に対しても、減衰力を小さく保つ時間を長く出来る。
この結果、突起乗り越しのようなインパルス的な（入力が短時間で終了するような）入力に対して、乗り心地向上を図ることが可能なショックアブソーバを提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
次に、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、車両用のショックアブソーバを例にして説明する。
図１は、本実施形態に係るショックアブソーバを示す図である。
（構成）
シリンダ１を、軸を上下に向けて配置する。そのシリンダ１内を、第１ピストン２によって上室３と下室４の２つの室３，４に区画する。上記第１ピストン２に対し、ピストンロッド５の下端部を連結する。そのピストンロッド５は、上室３内を上方に延び、シリンダ１の上方に延びている。そのピストンロッド５の上端部が不図示の車体側部材に連結する。
【０００７】
上記第１ピストン２には、流路抵抗を発生させるための第１オリフィス６を設ける。また、その第１オリフィス６の流路抵抗を調整する弁７を備える。
また、上記シリンダ１の外周に外筒８を配置する。そして、シリンダ１の外径面と外筒の内径面との間の空間で、リザーバ室９を形成する。
上記シリンダ１の下室４の下部空間と、リザーバ室９とは、第１連通路１０を介して連通している。上記第１連通路１０は、上記下室４下端面から下方に延びる第１路１０ａと、その第１路１０ａに連続して、シリンダ１の底板部内を横方向に延びてリザーバ室９に連通する第２路１０ｂと、を備える。
【０００８】
上記第２路１０ｂの途中位置に、流路抵抗を変更可能な第２オリフィス１１を設ける。第２オリフィス１１は、弁機構の弁体１２に構成する。すなわち、第２路１０ｂを上下に貫通するように、上記シリンダ１の底板部に貫通穴１ａを設ける。その貫通穴１ａに対し、弁体１２を下側から挿入してある。これによって、弁体１２は、上記貫通穴１ａに沿って上下に変位可能となっている。その弁体１２には、上記第２路１０ｂの延在方向に延びて第２路１０ｂを連通する上記第２オリフィス１１を形成しておく。この第２オリフィス１１の開口断面積は、例えば上記第２路１０ｂの開口断面積よりも小さく設定することで絞る。
【０００９】
これによって、弁体１２の上下方向位置に応じて、弁体１２の第２オリフィス１１と第２路１０ｂとの連通面積が変更し、その結果、流路抵抗が変更する。
ここで、初期状態では、図１に示すように、第２オリフィス１１の軸を、第２路１０ｂの軸よりも上側にオフセットしておく。つまり連通面積を小さく設定しておく。
また、上記シリンダ１の下部に中空の箱体１３を設ける。箱体１３は、内部に中空部を備える。中空部の形状は、シリンダ１の軸と平行に軸を向けた柱状となっている。すなわち、中空部は、同一横断面で上下に延びる空間で、例えば円柱形状となっている。その箱体１３の中空部は、第３室１４を形成する。
【００１０】
その第３室１４内に第２ピストン１５を配置する。第２ピストン１５は、上記第３室１４を上下に２つの室１４ａ、１４ｂに区画する。第２ピストン１５は、第３室１４に沿って上下にストローク可能となっている。
その第２ピストン１５には、上下に貫通する貫通穴からなる第２連通路１６を設ける。この第２連通路１６が、上側の室１４ａと下側の室１４ｂとの間の作動流体の移動を可能としている。
【００１１】
その第２連通路１６の上側開口端部には、逆止弁１７を設ける。この逆止弁１７は、上側に開くことが可能であると共に、第２連通路１６の上側開口端部に当接することで上記第２連通路１６による連通を制限する。上記逆止弁１７は、例えば薄板からなる平板で構成する。この場合には、上側の室１４ａの圧力が、下側の室１４ｂの圧力よりも高ければ、その圧力差によって、平板は、上記上側開口端部に上側から押し付けられた状態となって、連通を小さく制限する。一方、下側の室１４ｂの圧力が、上側の室１４ａの圧力よりも高ければ、その圧力差によって、平板は上方に撓むことで、連通を大きく許容する。
【００１２】
その第２ピストン１５に対しロッド１９の下端部が連通する。そのロッド１９は、上方に延びて上記弁体１２と一体となっている。
これによって、第２ピストン１５のストロークと同期をとって、同量だけ同方向に、上記弁体１２も上下に変位する。
また、上記第３室１４には、スプリング１８が配置してある。スプリング１８は、軸を上下に向けて配置してあり、その下端部を第３室１４の底面に着座していると共に、その上端部を第２ピストン１５の下面に着座させている。
このスプリング１８は、第２ピストン１５を初期位置に付勢する。また、上記弁体１２は、第２ピストン１５に連結している。この結果、弁体１２の第２オリフィス１１の位置も、上記スプリング１８の弾性力によって初期位置に付勢される。
【００１３】
上記スプリング１８の弾性力は、高めに設定してある。すなわち、車輪が突起乗り越しをする際などの大きな入力加速度があったときに、スプリング１８は、第２ピストン１５を質量体として有意に圧縮変形する。一方、車輪の上下振動の加速度が小さいフワフワ振動の発生時のような入力加速度が小さいときには、スプリング１８は変形しないか殆ど変形しない。
上記シリンダ１の下部は、不図示のサスペンションリンクなどのサスペンション部材に連結する。
ここで、スプリング１８は位置決め手段及び弾性体を構成する。上記第３室１４、弁体１２は、減衰力低減手段を構成する。逆止弁１７は、遅延手段及び遅延用の弁を構成する。ロッド１９がリンク部材を構成する。
【００１４】
（動作例）
車輪の上下振動によって、ショックアブソーバに上下方向の入力加速度が入力する。それに応じて、ショックアブソーバの長さが変化する。
ショックアブソーバが伸び工程、つまりピストンロッド５が上方に伸びるにつれて、ピストン上室３が加圧され、第１ピストン２の第１オリフィス６を作動流体が通過する際の流路抵抗によって減衰力を発生する。このとき、上室３から下室４に向けて作動流体が流れるが、第１ピストン２の上方への移動に相当する作動流体が下室４で不足する。この不足分は、リザーバ室９の作動流体が第１連通路１０を通じて下室４に流れることで補充される。
【００１５】
ショックアブソーバが縮み工程、つまりピストンロッド５が縮まるにつれて、ピストン下室４が加圧され、第１ピストン２の第１オリフィス６を作動流体が通過する際の流路抵抗によって減衰力を発生する。上記流路抵抗は、第１ピストン２に設けた弁７を調整することで設定する。このとき、第１ピストン２の下方への移動によって、下室４が加圧される。その加圧により、下室４から第１連通路１０を通じてリザーバ室９に作動流体が流れ込む。
【００１６】
上記のように、ショックアブソーバの縮み工程若しくは伸び工程によって、シリンダ１の下室４とリザーバ室９との間で、第１連通路１０を介した作動流体の移動がある。
このとき、第１連通路１０に設けた第２オリフィス１１は、初期状態では、狭く設定してある。具体的には、第２オリフィス１１は、第２路１０ｂに対して上方にオフセットしている。このため、入力加速度が所定以上を越えない状態では、第１連通路１０を通じた作動流体の移動に対して、流路抵抗が発生する。
【００１７】
すなわち、入力加速度が所定未満では、第１ピストン２の第１オリフィス６による流路抵抗と第２オリフィス１１の流路抵抗の両方によって、減衰力が発生する。
ここで、第１ピストン２に設けた弁７は、ショックアブソーバの縮み工程と伸び工程とで作動する弁を別に設けることで、縮み工程と伸び工程の第１オリフィス６による減衰特性を個別に調整する。
【００１８】
一方、車輪が所定以上の大きさの突起を乗り越して、ショックアブソーバに所定以上の入力加速度が入力すると、シリンダ１の上方への移動と共に箱体１３も上方に移動するが、第３室１４内の第２ピストン１５（質量体）が、慣性によってスプリング１８の弾性力に抗して現在の位置に留まろうとする。この結果、第３室１４に対する入力加速度によって、第２ピストン１５は、第３室１４内を下方に相対変位する。これによって、弁体１２も下方に変位する。この結果、第２オリフィス１１と第２路１０ｂの上下方向のオフセット量が小さくなる方向に、第２オリフィス１１が変位して、第２路１０ｂに対する第２オリフィス１１の連通面積が増大する。そして、第２オリフィス１１による流路抵抗が小さくなる。
【００１９】
ここで、第２ピストン１５が第３室１４内を下方に相対変位する場合には、第３室１４の下側の室１４ｂが加圧した状態となるが、第２連通路１６を通じて上側の室１４ａに作動流体が移動する。このとき、逆止弁１７は、その作動流体の移動をさほど妨げない。この結果、第２ピストン１５の下方への相対変位は、入力加速度に応じて短時間で発生する。
【００２０】
上記第２ピストン１５の下方への相対移動が発生したのち、入力加速度が小さくなると、第２ピストン１５は、スプリング１８の弾性力によって、上方に移動（復帰）しようとする。このとき、上記第２連通路１６の逆止弁１７が第２連通路１６の開口を閉じる。このため、第２連通路１６の流路抵抗が増大して、第２ピストン１５の初期位置への復帰が遅延する。この遅延する時間分だけ、第２オリフィス１１の流路抵抗が小さく設定出来る。
【００２１】
これによって、入力加速度が大きくて、かつ、入力時間が一瞬で終わる突起乗り越し等の入力に対しても、減衰力を小さく保つ時間を長く出来る。即ち、突起乗り越し等の入力に対して、乗り心地を向上させることが出来る。
なお、所定値以上の入力加速度が繰り返して入力する場合には、次の大きな入力加速度が、上記減衰力を小さく保つ時間よりも短ければ、連続して減衰力が小さい状態に保持することとなる。
【００２２】
以上のことから、入力加速度が所定値よりも小さい状態では、第２オリフィス１１の流路抵抗を相対的に大きく設定することで、入力加速度が小さいときに、減衰力を大きく設定することが可能となる。
また、入力加速度が所定値以上の大きい場合には、第２オリフィス１１の流路抵抗を相対的に小さくすることで、減衰力を小さく設定することが可能となる。
【００２３】
ここで、ショックアブソーバの伸び工程では、第１ピストン２の第１オリフィス６で減衰力を発生し、ショックアブソーバの縮み工程では、第２オリフィス１１で減衰力を発生させるように構成しても良い。この場合には、第１オリフィス６に設ける弁を、ショックアブソーバの伸び工程でだけ流路抵抗が大きくなるように設定すればよい。
また、シリンダ１内、リザーバ室９内、と第３室１４内の作動流体は異なっても良い。例えば、シリンダ１内、リザーバ室９内の作動流体を作動油とする。また、第３室１４内の作動流体を空気等の気体とする。
【００２４】
（本実施形態の効果）
（１）第１連通路１０に、流路抵抗を変更可能な構造の第２オリフィス１１を設けると共に、第２オリフィス１１の流路抵抗を、初期値の状態に付勢する位置決め手段と、ショックアブソーバの長さが短くする方向に向けて所定以上の入力加速度が入力すると、上記流路抵抗を、上記初期値よりも小さな値に変更する減衰力低減手段と、上記流路抵抗について、減衰力低減手段によって流路抵抗が低減した状態から、上記位置決め手段の付勢による初期値の状態への移行を遅らせる遅延手段と、を備える。
この構成によって、入力加速が大きくて、かつ、入力時間が一瞬で終わる突起乗り越し等の入力に対して、減衰力を小さく保つ時間を長く出来る。この結果、突起乗り越し時などにおける、乗り心地を向上することが可能となる。
【００２５】
（２）第１連通路１０と交差する方向に弁体１２が変位することで第２オリフィス１１の開度が変更する弁機構で、上記流路抵抗を変更可能な構造のオリフィスを構成し、上記シリンダ１と共に上下に移動する第３室１４と、第３室１４内を２つの室１４ａ、１４ｂに区画し且つ上下方向にストローク可能となっていると共に第３室１４内の２つの室１４ａ、１４ｂを連通する第２連通路１６を有する第２ピストン１５と、上記第２ピストン１５と上記弁体１２とを連結して、第２ピストン１５の上下ストロークに伴い弁体１２を変位させるリンク部材としてのロッド１９と、上記第３室１４内における第２ピストン１５の上下位置を初期位置に付勢するスプリング１８と、上記第２ピストン１５が下方にストロークする際に第２連通路１６の開口を閉じるか開口面積を低減する遅延用の逆止弁１７と、を備える。
以上のような弁体などを設けることで、上記「入力加速が大きくて、かつ、入力時間が一瞬で終わる突起乗り越し等の入力に対して、減衰力を小さく保つ時間を長く出来る」という効果を、確実に得ることが出来る。
【００２６】
（３）上記シリンダ１の軸を上下に向けると共に、第１ピストン２の下室４の下部空間を、第１連通路１０でリザーバ室９に連通し、シリンダ１の下側に第３室１４を配置し、上記弁体１２の変位方向を上下方向とした。
シリンダ１の下側に、第２ピストン１５を内蔵した第３室１４を配置することで、シリンダ１の横方向に第３室１４のための空間を確保する必要がない。
また、弁体１２の変位方向を上下方向とすることで、弁体１２の変位方向は、第２ピストン１５のストロークと同方向となる。これによって、第２ピストン１５と弁体１２とを一体の構成とすることが出来る。その分、構造が簡易となる。
【００２７】
（４）弁体１２に設けた貫通穴で上記第２オリフィス１１を形成する。これによって、弁体１２自体に第２オリフィスを設ける事が出来る。
（５）シリンダ１外径面と外筒内径面との間の空間を上記リザーバ室９とする。
これによって、リザーバ室９を省スペースで配置可能となる。
【００２８】
（変形例）
（１）上記実施形態では、図１に示すように、弁体１２の上面が下室４に露出している。このため、ショックアブソーバの伸び工程時に下室４が加圧されることで、弁体１２は、伸び工程時に下室４の加圧によっても下側に押される。下室４からの加圧を避けたい場合には、図２に示すように、貫通穴の上端部を閉塞すればよい。図２中、符号Ｘがその閉塞部を示す
なお、図２中、３１は、弁体１２の下方への移動に対するストッパである。
【００２９】
（２）また、上記実施形態では、弁体１２自体に第２オリフィス１１を設けた場合を例示している。これに代えて、図３に示すように、第２路１０ｂ自体に開口面積を絞った第２オリフィス１１を形成しても良い。この場合には、第２オリフィス１１の前側若しくは後側に、上下に変位する弁体１２を配置して、上記効果を奏するようにする。
（３）また、上記実施形態では、弁体１２を、第２ピストン１５のストローク方向と同方向の上下方向に設定している。弁体１２の変位方向を第２ピストン１５の上下ストローク方向と異なるように設定しても良い。但し、模式図である図４のように、変位方向を変換するようにリンク部材３０を構成する必要がある。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明に基づく実施形態に係るショックアブソーバを示す概要構成図である。
【図２】弁体１２の変形例を示す図である。
【図３】弁体１２の変形例を示す図である。
【図４】弁体１２の変形例を示す図である。
【符号の説明】
【００３１】
１    シリンダ
２    第１ピストン
３    ピストン上室
４    ピストン下室
５    ピストンロッド
６    第１オリフィス
７    弁
８    外筒
９    リザーバ室
１０  連通路
１０ａ      第１路
１０ｂ      第２路
１１  第２オリフィス
１２  弁体
１３  箱体
１４  第３室
１５  第２ピストン
１６  第２連通路
１７  逆止弁（遅延用の弁）
１８  スプリング（弾性体）
１９  ロッド（リンク部材）
【図１】
2009216194.tif 000003
【図２】
2009216194.tif 000004
【図３】
2009216194.tif 000005
【図４】
2009216194.tif 000006