JP2010223349A

JP2010223349A - 緩衝装置

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Publication number: JP2010223349A
Application number: JP2009071916A
Authority: JP
Inventors: Hideki Yamada; 秀樹山田
Original assignee: Kayaba Industry Co Ltd
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 2009-03-24
Filing date: 2009-03-24
Publication date: 2010-10-07
Anticipated expiration: 2029-03-24
Also published as: JP5166334B2

Abstract

【課題】減衰特性のチューニングを簡単にすることが可能な緩衝装置を提供することである。
【解決手段】本発明の緩衝装置Ｄは、シリンダ１と、シリンダ１内に摺動自在に挿入されシリンダ１内を２つの作動室Ｒ１，Ｒ２を区画する隔壁部材２と、２つの作動室Ｒ１，Ｒ２を連通する通路２ａ，２ｂと、圧力室Ｒ３を形成するハウジング４と、上記ハウジング４内に摺動自在に挿入されて圧力室Ｒ３を一方側流路５を介して一方の作動室Ｒ２に連通される一方室７と他方側流路６を介して他方の作動室Ｒ１に連通される他方室８に区画するフリーピストン９と、フリーピストン９のハウジング４に対する変位を抑制する附勢力を発生するバネ要素１８，１９と備え、フリーピストン９の外周に弾性リング２０を装着し、他方室８内の圧力を弾性リング２０の内周に作用させる。
【選択図】図２

Description

本発明は、緩衝装置の改良に関する。

従来、この種緩衝装置にあっては、シリンダと、シリンダ内に摺動自在に挿入されシリンダ内を上室と下室に区画するピストンと、ピストンに設けられた上室と下室を連通する通路と、ピストンロッドの先端から側部に開通して上室と下室を連通する流路と、流路の途中に接続される圧力室を備えてピストンロッドの先端に取付けられたハウジングと、圧力室内に摺動自在に挿入され圧力室を一方室と他方室とに区画するフリーピストンと、フリーピストンを附勢するコイルバネとを備えて構成されている。すなわち、圧力室内の一方室は流路を介して下室内に連通されるとともに、圧力室内の他方室も流路を介して上室に連通されるようになっている。

ここで、緩衝装置の伸縮時における上室と下室との差圧をＰとし、上室から流出する液体の流量をＱとし、上記差圧Ｐと通路を通過する液体の流量Ｑ１との関係である係数をＣ１とし、他方室内の圧力をＰ１とし、この圧力Ｐ１と上室から他方室に流入する液体の流量Ｑ２との関係である係数をＣ２とし、一方室内の圧力をＰ２とし、この圧力Ｐ２と一方室から下室内に流出する液体の流量Ｑ２との関係である係数をＣ３とし、フリーピストンの受圧面積である断面積をＡとし、フリーピストンの圧力室に対する変位をＸとし、コイルバネのバネ定数をＫとして、流量Ｑに対する差圧Ｐの伝達関数を求めると、式（１）が得られる。なお、式（１）中、ｓはラプラス演算子を示している。

さらに、上記式（１）で示された伝達関数中のラプラス演算子ｓにｊωを代入して、周波数伝達関数Ｇ（ｊω）の絶対値を求めると、以下の式（２）が得られる。

上記各式から理解できるように、この緩衝装置における流量Ｑに対する差圧Ｐの伝達関数の周波数特性は、図５のボード線図に示したように、Ｆａ＝Ｋ／｛２・π・Ａ^２・（Ｃ１＋Ｃ２＋Ｃ３）｝とＦｂ＝Ｋ／｛２・π・Ａ^２・（Ｃ２＋Ｃ３）｝の２つの折れ点周波数を持ち、また、Ｆ＜Ｆａの領域においては、伝達ゲインは略Ｃ１となり、Ｆａ≦Ｆ≦Ｆｂの領域においてはＣ１からＣ１・（Ｃ２＋Ｃ３）／（Ｃ１＋Ｃ２＋Ｃ３）まで漸減するように変化して、Ｆ＞Ｆｂの領域においては一定となる。すなわち、流量Ｑに対する差圧Ｐの伝達関数の周波数特性は、低周波数域では伝達ゲインが大きくなり、高周波数域では伝達ゲインが小さくなる。

したがって、この緩衝装置では、図６中の減衰特性Ｘで示すように、低周波数の振動の入力に対しては大きな減衰力を発生し、他方、高周波数の振動の入力に対しては小さな減衰力を発生することができるので、車両が旋回中等の入力振動周波数が低い場面においては高い減衰力を確実に発生可能であるとともに車両が路面の凹凸を乗り越えるような入力振動周波数が高い場面においては低い減衰力を確実に発生させて、車両における乗り心地を向上させることができる（たとえば、特許文献１参照）。

特開２００６−３３６８１６号公報（図２）

上述した緩衝装置は、上述したように、低周波数の振動の入力に対しては大きな減衰力を発生し、他方、高周波数の振動の入力に対しては小さな減衰力を発生することができるのであるが、以下の問題がある。

上記緩衝装置では、緩衝装置の伸側と圧側の減衰特性を異ならしめる場合、通路を上室から下室への通過を許容する伸側通路と下室から上室への通過を許容する圧側通路の二系統用意しておき、係数Ｃ１を伸側通路と圧側通路とで異なるようにしておけばよいのであるが、伸側および圧側の減衰力の周波数に対する最大値と最小値は、流路における係数Ｃ２と係数Ｃ３に依存しているため、緩衝装置の伸側と圧側の減衰特性をチューニングするには、流路における係数Ｃ２と係数Ｃ３の見直しが必要となる。

したがって、緩衝装置の伸側あるいは圧側のいずれか一方のみの減衰力をチューニングしたい場合に、装置全体の見直しが求められるため、チューニングが煩雑となる虞がある。

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、減衰特性のチューニングを簡単にすることが可能な緩衝装置を提供することである。

上記した目的を解決するために、本発明における課題解決手段は、シリンダと、シリンダ内に摺動自在に挿入されシリンダ内を２つの作動室に区画する隔壁部材と、２つの作動室を連通する通路と、圧力室を形成するハウジングと、上記ハウジング内に摺動自在に挿入されて圧力室を一方側流路を介して一方の作動室に連通される一方室と他方側流路を介して他方の作動室に連通される他方室とに区画するフリーピストンと、フリーピストンのハウジングに対する変位を抑制する附勢力を発生するバネ要素とを備えた緩衝装置において、フリーピストンの外周に弾性リングを装着し、他方室内の圧力を弾性リングの内周に作用させることを特徴とする。

本発明の緩衝装置によれば、通路における抵抗の設定変更を要せずに、弾性リングによって、伸圧の減衰特性を異ならしめることができるので、伸側のみあるいは圧側のみの減衰特性の変更が可能となって、減衰特性のチューニングが簡単となる。

一実施の形態における緩衝装置の縦断面図である。一実施の形態における緩衝装置のピストン部の拡大縦断面図である。流量に対する圧力の周波数伝達関数のゲイン特性を示したボード線図である。緩衝装置の振動周波数に対する減衰特性を示した図である。従来の緩衝装置の流量に対する圧力の周波数伝達関数のゲイン特性を示したボード線図である。従来の緩衝装置の振動周波数に対する減衰特性を示した図である。

以下、本発明の緩衝装置を各図に基づいて説明する。一実施の形態における緩衝装置Ｄは、基本的には、図１および図２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シリンダ１内を２つの作動室である上室Ｒ１および下室Ｒ２に区画する隔壁部材たるピストン２と、一端がピストン２に連結されるピストンロッド１５と、ピストン２に形成された上室Ｒ１および下室Ｒ２を連通する通路２ａ，２ｂと、ピストンロッド１５の先端に固定されて圧力室Ｒ３を形成するハウジング４と、上記ハウジング４内に摺動自在に挿入されて圧力室Ｒ３を一方側流路５を介して一方の作動室たる下室Ｒ２に連通される一方室７と他方側流路６を介して他方の作動室たる上室Ｒ１に連通される他方室８とに区画するフリーピストン９と、一方室７内と他方室８内にそれぞれ収容されてフリーピストン９を両側から弾性支持する一対のコイルバネ１８，１９とを備えて構成されており、また、上室Ｒ１および下室Ｒ２さらには圧力室Ｒ３内には作動油等の液体が充満され、この緩衝装置Ｄの場合、シリンダ１内の図中下方には、シリンダ１の内周に摺接して下室Ｒ２と気体室Ｇとを区画する摺動隔壁３０が設けられている。すなわち、この緩衝装置Ｄの場合、ピストンロッド１５は、他方の作動室たる上室Ｒ１内を貫通して隔壁部材たるピストン２に連結ており、緩衝装置Ｄは、片ロッド型であって伸長時に上室Ｒ１が圧縮されるように設定されている。

なお、シリンダ１の上端は、ピストンロッド１５を摺動自在に軸支する図示しないヘッド部材で封止され、シリンダ１の下端もまた図示しないボトム部材によって封止されている。

以下、各部について詳細に説明すると、ピストンロッド１５は、その図２中下端側に小径部１５ａが形成されるとともに、小径部１５ａの先端側には螺子部１５ｂが形成されている。

そして、ピストンロッド１５には、小径部１５ａの先端から開口しピストンロッド１５の側部に抜ける他方側流路６が形成されている。なお、図示したところでは、この他方側流路６の途中には、抵抗となる弁を設けていないが、絞り等の弁を設けるようにしてもよい。

ピストン２は、環状に形成されるとともに、その内周側にピストンロッド１５の小径部１５ａが挿入されている。また、このピストン２には、上室Ｒ１と下室Ｒ２とを連通する通路２ａ，２ｂが設けられ、通路２ａの図中上端は減衰力発生要素である積層リーフバルブＶ１にて閉塞され、他方の通路２ｂの図中下端も減衰力発生要素である積層リーフバルブＶ２によって閉塞されている。

この積層リーフバルブＶ１，Ｖ２は、共に環状に形成され、内周側にはピストンロッド１５の小径部１５ａが挿入され、積層リーフバルブＶ１，Ｖ２の撓み量をそれぞれ規制する環状のバルブストッパ１６，１７とともにピストン２に積層されている。

そして、積層リーフバルブＶ１は、緩衝装置Ｄの収縮時に下室Ｒ２と上室Ｒ１の差圧によって撓んで開弁し通路２ａを開放して下室Ｒ２から上室Ｒ１へ移動する液体の流れに抵抗を与えるとともに、緩衝装置Ｄの伸長時には通路２ａを閉塞するようになっており、他方の積層リーフバルブＶ２は、積層リーフバルブＶ１とは反対に緩衝装置Ｄの伸長時に通路２ｂを開放し、収縮時には通路２ｂを閉塞する。すなわち、積層リーフバルブＶ１は、緩衝装置Ｄの収縮時における圧側減衰力を発生する減衰力発生要素であり、他方の積層リーフバルブＶ２は、緩衝装置Ｄの伸長時における伸側減衰力を発生する減衰力発生要素である。このように、通路を一方通行とする場合には、緩衝装置Ｄのように、通路２ａ，２ｂを設けてそれぞれを緩衝装置Ｄの伸長時あるいは収縮時のみ液体が通過するように構成してもよく、また、通路が双方向流れを許容する場合には一つのみを設けるようにしてもよい。

そして、ピストンロッド１５の螺子部１５ｂには、上記バルブストッパ１７の下方から圧力室Ｒ３を形成するハウジング４が螺着され、このハウジング４によって、上記したピストン２、積層リーフバルブＶ１，Ｖ２およびバルブストッパ１６，１７がピストンロッド１５に固定されている。このように、ハウジング４は、内部に圧力室Ｒ３を形成するだけでなく、ピストン２をピストンロッド１５に固定する役割をも果たしている。

このハウジング４について説明すると、ハウジング４は、ピストンロッド１５の螺子部１５ｂに螺合される鍔２２付の内筒２１と、有底筒状の外筒２３とを備えて構成され、外筒２３の図２中上端開口部を上記鍔２２の外周へ向けて加締めて外筒２３と内筒２１とを一体化し、この内筒２１および外筒２３で下室Ｒ２内に圧力室Ｒ３を画成している。なお、内筒２１と外筒２３との一体化に際し、上記かしめ加工以外にも溶接等の他の方法を採用することも可能である。

また、内筒２１は、上述のように鍔２２を備え、その内周には螺子部２１ａが形成され、この螺子部２１ａをピストンロッド１５の螺子部１５ｂに螺着することによって、ハウジング４をピストンロッド１５の小径部１５ａに固定することが可能なようになっている。ゆえに、外筒２３の外周の断面形状を真円以外の形状、たとえば、一部を切欠いた形状や、六角形等の形状としておけば、ハウジング４をピストンロッド１５の先端に螺着する作業が容易となる。

さらに、外筒２３は、図１中下端が小径とされて筒部２３ａに段部２３ｂが形成されるとともに、また、その底部２３ｃには、一方側流路５の一部を構成する固定オリフィス１３が設けられている。

そして、上記した内筒２１および外筒２３で形成される圧力室Ｒ３内には、フリーピストン９が摺動自在に挿入され、このフリーピストン９によって圧力室Ｒ３内は、他方側流路６によって上室Ｒ１に連通される他方室８と、固定オリフィス１３によって下室Ｒ２に連通される一方室７とに区画されている。

このフリーピストン９は、有底筒状に形成されて、筒部９ａと、筒部９ａの一端を閉塞する底部９ｂと、底部９ｂの図１中下端に設けられて外筒２３の底部２３ｃへ向けて突出する凸部９ｃと、筒部９ａの外周に形成した環状溝９ｄと、筒部９ａの内周から開口して環状溝９ｄに連通される透孔９ｅとを備えて構成され、内側を内筒２１に向け筒部９ａを外筒２３の内周に摺接させて圧力室Ｒ３内に挿入されて、圧力室Ｒ３を一方室７と他方室８とに区画している。

このフリーピストン９の環状溝９ｄには、弾性リングたるゴム製の角リング２０が装着されており、当該角リング２０は、透孔９ｅを介して環状溝９ｄ内に導かれる他方室８内に圧力で拡径方向へ附勢され、他方室８内の圧力に応じて外筒２３との接触面圧が上昇して外筒２３との間に生じる摩擦力を増加させるようになっている。なお、角リング２０の図２中上下面は、環状溝９ｄの側壁に密着して透孔９ｅが一方室７へ連通されることが無いように配慮されている。そして、角リング２０は、他方室８の圧力に応じた摩擦力で、外筒２３に対するフリーピストン９の移動を抑制するように機能し、また、この場合、弾性リングがゴム製の角リング２０とされているので、当該角リング２０は、フリーピストン９と外筒２３との間をシールしてフリーピストン９と外筒２３との間の摺動隙間による一方室７と他方室８の連通を断っている。

また、このフリーピストン９に、フリーピストン９のハウジング４に対する変位量に比例してその変位を抑制する附勢力を作用させるため、他方室８内であって内筒２１の鍔２２とフリーピストン９の底部９ｂ内側との間、および、一方室７内であって外筒２３の底部２３ｃとフリーピストン９の底部９ｂ外側との間に、それぞれ、バネ要素としてコイルバネ１８，１９を介装してあり、フリーピストン９は、これらコイルバネ１８，１９のバネ要素によって上下側から挟持されて、圧力室Ｒ３内の所定の中立位置に位置決められた上で弾性支持されている。

なお、バネ要素としては、フリーピストン９を弾性支持できればよいので、コイルバネ１８，１９以外のものを採用してもよく、たとえば、皿バネ等の弾性体を用いてフリーピストン９を弾性支持するようにしてもよい。また、一端がフリーピストン９に連結される単一のバネ要素を用いる場合には、内筒２１あるいは外筒２３に他端を固定するようにしてもよい。

コイルバネ１８の図中下端は、フリーピストン９の筒部９ａの最深部内周に嵌合されて半径方向に位置決められ、また、コイルバネ１９は、コイルバネ１９の内周にフリーピストン９の凸部９ｃが挿通されることによってセンタリングされて、フリーピストン９に対し位置ずれを防止しており、これによって安定的にフリーピストン９に附勢力を作用させることが可能となっている。

なお、フリーピストン９の筒部９ａの内周は、その最深部に比較して拡径されており、これにより、コイルバネ１８が圧縮されて巻線径が拡大した際にコイルバネ１８の線材が筒部９ａの内周に擦れることが無く、コンタミネーションの発生を防止している。

また、上述したように、凸部９ｃはコイルバネ１９をセンタリングする機能を担っており、その高さ（図２中上下方向長さ）は、コイルバネ１９の乗り上げを充分に防止可能な高さに設定されている。

つづいて、上記したフリーピストン９は、この実施の形態の場合、上記した構成に加えて、その筒部９ａの外周であって環状溝９ｄに干渉しない位置に設けた環状凹部９ｆと、さらに、フリーピストン９の肉厚内部を通り環状凹部９ｆと一方室７とを連通する孔９ｇとを備えている。

また、外筒２３の筒部２３ａには、下室Ｒ２と外筒２３内を連通する二つの可変オリフィス１１，１２が設けられており、この可変オリフィス１１，１２は、フリーピストン９がコイルバネ１８，１９によって弾性支持されて中立位置にあるときには必ず上記環状凹部９ｆに対向して一方室７と下室Ｒ２とを連通するとともに、フリーピストン９がストロークエンドまで変位する、すなわち、内筒２１の図１中下端あるいは外筒２３の段部２３ｂに当接するまで変位するとフリーピストン９の筒部９ａの外周に完全にオーバーラップされて閉塞されるようになっている。すなわち、この場合、一方側流路５は、環状凹部９ｆ、可変オリフィス１１，１２、孔９ｇおよび固定オリフィス１３で構成されている。なお、可変オリフィス１１，１２を二つ設けているが、その数は任意である。

つまり、この緩衝装置Ｄの場合、フリーピストン９の中立位置からの変位量が任意の変位量となるときに、可変オリフィス１１，１２の開口全てが環状凹部９ｆに対向する状況から筒部９ａの外周に対向し始める状況に移行して徐々に可変オリフィス１１，１２の流路面積が減少し始め、一方側流路５における流路抵抗が徐々に増加する。したがって、上記任意の変位量は、環状凹部９ｆの図中上下方向幅の設定および、可変オリフィス１１，１２の外筒２３内周側の開口位置によって設定される。そして、この実施の形態では、フリーピストン９の変位量の増加に伴って徐々に可変オリフィス１１，１２の流路面積が減少し、フリーピストン９がストロークエンドに達すると、可変オリフィス１１，１２が完全に筒部９ａに対向して閉塞され、一方側流路５における流路抵抗が最大となり一方室７が固定オリフィス１３のみによって下室Ｒ２に連通されるようになっている。

なお、摺動隔壁３０は、下室Ｒ２側に凹部を備えており、緩衝装置Ｄが最収縮した際には、上記ハウジング４の外筒２３の先端となる図１中下端が上記凹部に侵入することを許容しており、単筒型に構成される緩衝装置Ｄにピストンロッド１５の先端にハウジング４を設けることによるストローク長さのロスが、上記外筒２３の形状および摺動隔壁３０の凹部によって緩和されることになる。

緩衝装置Ｄは、以上のように構成されるが、続いて緩衝装置Ｄの作動について説明する。

（Ａ）フリーピストン９における中立位置からの変位量が可変オリフィス１１，１２を閉塞し始めない範囲内である場合
この場合、フリーピストン９は一方側流路５の抵抗を変化させることなく変位することが可能である。

まず、緩衝装置Ｄが圧縮行程にある場合には、圧縮の全行程において角リング２０の内周に作用する他方室８内の圧力は小さく、角リング２０と外筒２３との間に生じる摩擦力が小さいため、フリーピストン９はハウジング４に対して一方室７と他方室８の差圧に応じて自由に変位する。したがって、圧縮行程における緩衝装置Ｄにおける流量に対する差圧の周波数伝達関数の周波数に対するゲイン特性は、図５に示した従来の緩衝装置のゲイン特性と同様となる。

反対に、緩衝装置Ｄが伸長行程にあるとき、このフリーピストン９にあっては、外周に弾性リングたる角リング２０を装着しているが、他方室８の圧力が小さい場合には、角リング２０の外筒２３への接触面圧が小さく、角リング２０と外筒２３との間に生じる摩擦力が小さく、フリーピストン９はハウジング４に対して一方室７と他方室８の差圧に応じて比較的自由に変位することができる。他方、他方室８の圧力が大きくなると、角リング２０の外筒２３への接触面圧が大きくなって、角リング２０と外筒２３との間に生じる摩擦力によってフリーピストン９はハウジング４に対して変位しにくくなる。

そして、車両の車体と車軸との間に組み込まれる緩衝装置Ｄでは、車両の車体と車軸との間に組み込まれる緩衝装置Ｄが伸長行程にあって、他方室８の圧力が小さくなるのは、一般的に緩衝装置Ｄの伸長側への振動の周波数が低い場合であるなる。これに対して、緩衝装置Ｄの伸長側への振動の周波数が高い場合には、緩衝装置Ｄの伸長速度が高くなって、他方室８の圧力が大きくなることになる。

すなわち、緩衝装置Ｄが伸長行程にあって、振動周波数が低く他方室８の圧力が小さい場合には、フリーピストン９がハウジング４に対して変位が抑制されず、緩衝装置Ｄにおける流量に対する差圧の周波数伝達関数の周波数に対するゲイン特性Ｙは、図３に示すように、従来緩衝装置のゲイン特性に略一致するが、振動周波数が高くなって他方室８の圧力が大きくなる場合には、フリーピストン９のハウジング４に対する変位が抑制されて、従来緩衝装置のゲイン特性に比較して、ゲインの落ち込みの程度が小さくなり、積層リーフバルブＶ１，Ｖ２における抵抗を同じに設定しても、緩衝装置Ｄは、図４に示すように、高周波数振動に対しては圧側の減衰力より伸側の減衰力のほうが大きくなる。なお、単位時間当たりの流量は緩衝装置Ｄの単位時間当たりの振動振幅に依存する量であることから、図３に示したゲイン特性とピストン２の受圧面積から図４の減衰特性の周波数特性を得ることができ、この減衰特性は、図３のゲイン特性と同様の軌跡をたどることになる。

なお、上記したところでは、圧力室のうち図２中フリーピストン９より下方配置される部屋を一方室７とし、図２中フリーピストン９より上方配置される部屋を他方室８としているが、逆に、圧力室のうち図２中フリーピストン９より上方配置される部屋を一方室とし、図２中フリーピストン９より下方配置される部屋を他方室として、フリーピストン９を天地逆に圧力室に挿入するようにして、下室Ｒ２に接続される部屋の圧力を弾性リングに作用させる構成を採用することもできる。この場合、ピストンロッド１５は、一方の作動室に設定される上室Ｒ１を貫通するようになり、緩衝装置Ｄの圧側の振動周波数に対する減衰力を高めることができる。

また、この実施の形態の説明では、周波数域を低周波数域と高周波数域に分けて説明しているが、周波数の変化に対して上記ゲインおよび減衰力の変化を説明するために用いているものであり、その高低の境は車両の重量や性格等によって任意に設定することが可能である。

このように、この緩衝装置Ｄにあっては、通路２ａ，２ｂにおける抵抗となる積層リーフバルブＶ１，Ｖ２の設定変更を要せずに、弾性リングたる角リング２０によって、伸圧の減衰特性を異ならしめることができるので、伸側のみあるいは圧側のみの減衰特性の変更が可能となって、減衰特性のチューニングが簡単となる。

さらに、この実施の形態の場合、ピストンロッド１５は、他方室としての上室Ｒ１を貫通しており、弾性リングたる角リング２０がフリーピストン９のハウジング４に対する変位を抑制するのは、緩衝装置Ｄが伸長行程にあるときであるため、緩衝装置Ｄの伸側の減衰力を大きくすることができ、緩衝装置Ｄは伸側の減衰力を大きく設定するのが通常である車両用途に最適となる。

また、弾性リングたる角リング２０は、他方室８内の圧力が小さい場合には、フリーピストン９のハウジング４に対する変位を抑制しないので、フリーピストン９はコイルバネ１８，１９にて位置決める中立位置へ復帰することを邪魔しない。

よって、この緩衝装置Ｄによれば、伸側と圧側の減衰力を簡単にチューニングでき、異ならしめることができるので、車両に最適な減衰特性を実現して、車両における乗り心地を向上させることができる。

さらに、この実施の形態の場合、弾性リングが角リング２０とされてフリーピストン９と外筒２３との間をシールするので、一方室７と他方室８とがフリーピストン９と外筒２３との間の摺動隙間を介して連通されてしまう事態を阻止でき、フリーピストン９と外筒２３の寸法公差の影響を受けづらく、製品毎に減衰特性にバラつきが出たり、走行中に振動状態によって走行中に減衰特性が変化したりしてしまうといった事態をも防止することが可能となる。

なお、フリーピストン９と外筒２３との間を常にシールしておく必要が無い場合や、低周波振動時においてフリーピストン９をハウジング４に対してスムーズに変位させたい場合には、弾性リングの外周径を外筒２３の内径より小さく設定しておき、他方室８の圧力がある程度上昇しないと弾性リングが外筒２３の内周に接しないようにしておくようにしてもよい。

（Ｂ）フリーピストン９の中立位置からの変位量が一方側流路５の流路抵抗を増加させる範囲内である場合の動作
転じて、フリーピストン９の中立位置からの変位量が可変オリフィス１１，１２の両方を閉塞し始めて一方側流路５の流路抵抗を増加させる場合における緩衝装置Ｄの動作について説明する。

この場合、可変オリフィス１１，１２は、フリーピストン９の変位量に応じて、徐々に流路面積を小さくし、フリーピストン９がストロークエンドに到達すると完全に閉塞されて流路面積を固定オリフィス１３の流路面積と同じくして最小とする。

つまり、フリーピストン９が可変オリフィス１１，１２を閉塞し始めた後は変位量に応じて一方側流路５の流路抵抗を徐々に大きくし、フリーピストン９がストロークエンドに到達すると流路抵抗が最大となる。

ここで、フリーピストン９がストロークエンドまで変位するのは、一方室７もしくは他方室８への液体の流出入量が多い場合であり、具体的には、緩衝装置Ｄの振動の振幅が大きい場合である。

緩衝装置Ｄの振動周波数が比較的高い場合、緩衝装置Ｄは、フリーピストン９が可変オリフィス１１，１２を閉塞し始める位置へ変位するまでは、比較的低い減衰力を発生しているが、フリーピストン９が可変オリフィス１１，１２を閉塞し始める位置を越えて変位するようになると、徐々に一方側流路５の流路抵抗が徐々に大きくなっていくので、フリーピストン９のそれ以上のストロークエンド側への移動速度が減少されて、圧力室Ｒ３を介しての上室Ｒ１と下室Ｒ２との液体の移動量も減少し、その分通路２ａ，２ｂを通過する液体量が増加することになり、緩衝装置Ｄの発生減衰力は徐々に大きくなっていく。

そして、フリーピストン９がストロークエンドに達すると、それ以上、圧力室Ｒ３を介して上室Ｒ１と下室Ｒ２との液体の移動はなくなり、緩衝装置Ｄの伸縮方向を転ずるまでは液体は通路２ａ，２ｂのみを通過することになり、緩衝装置Ｄは、最大の減衰係数で減衰力を発生することになる。

すなわち、フリーピストン９がストロークエンドまで変位してしまうような高周波数で大振幅の振動が緩衝装置Ｄに対し入力されても、フリーピストン９の中立位置からの変位量が任意の変位量を超えるとフリーピストン９がストロークエンドに達するまでに緩衝装置Ｄは徐々に発生減衰力を大きくするので、低い減衰力から急激に高い減衰力に変化することが無くなる。つまり、フリーピストン９がストロークエンドに達して圧力室Ｒ３内と下室Ｒ２との液体の交流ができなくなるときに急激に減衰力の大きさが変化してしまうことがなくなり、低減衰力から高減衰力への減衰力変化がなだらかとなる。さらに、フリーピストン９が圧力室Ｒ３における両端側のストロークエンドまで到る際に、徐々に発生減衰力を大きくするので、減衰力の急激な変化を抑制する機能は、緩衝装置Ｄの伸圧の両行程で発揮される。

したがって、この緩衝装置Ｄにあっては、高周波数で振幅が大きい振動が入力されても、発生減衰力がなだらかに変化することになって、搭乗者に減衰力の変化によるショックを知覚させずにすみ、車両における乗り心地を向上することができ、特に、急激な減衰力変化によって車体が振動しボンネットが共振して異音が発生してしまう事態も防止でき、この点でも車両における乗り心地を向上することができる。

また、この緩衝装置Ｄにあっては、フリーピストン９がコイルバネ１８，１９によって、フリーピストン５を中立位置に戻す附勢力が作用しているので、必要な時に減衰力の急激な変化を抑制する機能を発揮できないという事態を回避することができる。

さらに、この緩衝装置Ｄにあっては、フリーピストン９が圧力室Ｒ３における両端側のストロークエンドまで到る際に、徐々に一方側流路５の流路抵抗を変化させて大きくするので、緩衝装置が伸縮するたびに減衰力の急激な変化を抑制する機能が変動してしまうことがなく、搭乗者に違和感を与えることもない。

なお、各実施の形態における緩衝装置は、いわゆる単筒型の緩衝器として構成されているが、これをシリンダの外方にシリンダを覆うように形成される環状のリザーバを備えた複筒型の緩衝器として構成されてもよいし、また、シリンダの外方に全く別体のリザーバタンクを備えた緩衝器として構成とされてもよい。

また、各実施の形態では、圧力室がシリンダ内に形成されているが、シリンダ外に設けることも可能である。

さらに、弾性リングに角リング２０を用いることで、透孔９ｅと一方室７との連通を確実に阻止できる点で有利となるが、弾性リングとしては、圧力室のうち他方室に設定される部屋の圧力の上昇によってハウジング４との接触面圧を高めて摩擦力を大きくし、フリーピストン９のハウジング４に対する変位を抑制することができればよいので、ゴム製の角リング２０の他にもゴム以外の合成樹脂や金属性のリングを用いてもよいし、弾性リングを複数リングの組み合わせて構成するようにしてもよい。

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。

１シリンダ
２ピストン
２ａ，２ｂ通路
４ハウジング
５一方側流路
６他方側流路
７一方室
８他方室
９フリーピストン
９ａフリーピストンにおける筒部
９ｂフリーピストンにおける底部
９ｃフリーピストンにおける凸部
９ｄフリーピストンにおける環状溝
９ｅフリーピストンにおける透孔
９ｆフリーピストンにおける環状凹部
９ｇフリーピストンにおける孔
１１，１２可変オリフィス
１３固定オリフィス
１５ピストンロッド
１５ａピストンロッドにおける小径部
１５ｂピストンロッドにおける螺子部
１６，１７バルブストッパ
１８，１９コイルバネ
２０弾性リングたる角リング
２１ハウジングにおける内筒
２１ａ内筒における螺子部
２２内筒における鍔
２３ハウジングにおける外筒
２３ａ外筒における筒部
２３ｃ外筒における段部
２３ｃ外筒における底部
３０摺動隔壁
Ｄ緩衝装置
Ｇ気体室
Ｒ１他方の作動室たる上室
Ｒ２一方の作動室たる下室
Ｒ３圧力室
Ｖ１，Ｖ２積層リーフバルブ

Claims

シリンダと、シリンダ内に摺動自在に挿入されシリンダ内を２つの作動室に区画する隔壁部材と、２つの作動室を連通する通路と、圧力室を形成するハウジングと、上記ハウジング内に摺動自在に挿入されて圧力室を一方側流路を介して一方の作動室に連通される一方室と他方側流路を介して他方の作動室に連通される他方室とに区画するフリーピストンと、フリーピストンのハウジングに対する変位を抑制する附勢力を発生するバネ要素とを備えた緩衝装置において、フリーピストンの外周に弾性リングを装着し、他方室内の圧力を弾性リングの内周に作用させることを特徴とする緩衝装置。
フリーピストンの外周に他方室に連通される環状溝を形成し、環状溝に弾性リングを装着したことを特徴とする請求項１に記載の緩衝装置。
弾性リングは常にハウジングに摺接してフリーピストンとハウジングとの間をシールすることを特徴とする請求項１または２に記載の緩衝装置。
隔壁部材に連結されるピストンロッドを備え、当該ピストンロッドは他方の作動室内を貫通してなることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の緩衝装置。
ハウジングは、ピストンロッドに螺合されてピストンロッドに嵌合される隔壁部材を該ピストンロッドに固定する鍔付の内筒と、上記鍔の外周から延設される有底筒状の外筒とを備えて圧力室を形成し、外筒の内周に摺接するフリーピストンによって圧力室内を一方室と他方室とに区画してなることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の緩衝装置。