JP5166334B2 - Shock absorber - Google Patents

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Description

本発明は、緩衝装置の改良に関する。   The present invention relates to an improvement of a shock absorber.

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。   Conventionally, in this kind of shock absorber, a cylinder, a piston that is slidably inserted into the cylinder and divides the inside of the cylinder into an upper chamber and a lower chamber, and an upper chamber and a lower chamber provided in the piston communicate with each other. A passage, a flow path that opens from the tip of the piston rod to the side and communicates the upper chamber and the lower chamber, a housing that is attached to the tip of the piston rod with a pressure chamber connected in the middle of the flow path, A free piston that is slidably inserted into the pressure chamber and divides the pressure chamber into one chamber and the other chamber, and a coil spring that biases the free piston are provided. That is, one chamber in the pressure chamber communicates with the lower chamber via the flow path, and the other chamber in the pressure chamber communicates with the upper chamber via the flow path.

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。

Figure 0005166334
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。
Figure 0005166334
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・(C1+C2+C3)}とFb=K/{2・π・A・(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。 Here, the pressure difference between the upper chamber and the lower chamber during expansion and contraction of the shock absorber is P, the flow rate of the liquid flowing out from the upper chamber is Q, and the relationship between the differential pressure P and the flow rate Q1 of the liquid passing through the passage. C1 is the coefficient, the pressure in the other chamber is P1, the coefficient that is the relationship between the pressure P1 and the flow rate Q2 of the liquid flowing into the other chamber from the upper chamber is C2, and the pressure in the one chamber is P2. A coefficient that is a relationship between the pressure P2 and the flow rate Q2 of the liquid flowing out from the one chamber to the lower chamber is C3, a cross-sectional area that is a pressure receiving area of the free piston is A, a displacement of the free piston with respect to the pressure chamber is X, a coil spring When the transfer function of the differential pressure P with respect to the flow rate Q is obtained with the spring constant of ## EQU2 ## Equation (1) is obtained. In equation (1), s represents a Laplace operator.
Figure 0005166334
Furthermore, substituting jω for the Laplace operator s in the transfer function shown in the above equation (1) to obtain the absolute value of the frequency transfer function G (jω) yields the following equation (2).
Figure 0005166334
As can be understood from the above equations, the frequency characteristic of the transfer function of the differential pressure P with respect to the flow rate Q in this shock absorber is expressed as Fa = K / {2 · π · A 2 as shown in the Bode diagram of FIG. (C1 + C2 + C3)} and Fb = K / {2 · π · A 2 · (C2 + C3)}, and in the region of F <Fa, the transfer gain is approximately C1, and Fa ≦ In the region of F ≦ Fb, it changes so as to gradually decrease from C1 to C1 · (C2 + C3) / (C1 + C2 + C3), and becomes constant in the region of F> Fb. That is, in the frequency characteristic of the transfer function of the differential pressure P with respect to the flow rate Q, the transfer gain increases in the low frequency range, and the transfer gain decreases in the high frequency range.

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)。   Therefore, as shown by the damping characteristic X in FIG. 6, this shock absorber generates a large damping force for low-frequency vibration input, and on the other hand, small damping for high-frequency vibration input. Because it is possible to generate force, it is possible to reliably generate high damping force in scenes where the input vibration frequency is low, such as when the vehicle is turning, and in situations where the input vibration frequency is high such that the vehicle gets over the road surface unevenness A low damping force can be reliably generated to improve the riding comfort in the vehicle (see, for example, Patent Document 1).

特開2006−336816号公報(図2)JP 2006-336816 A (FIG. 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。   As described above, the shock absorber described above can generate a large damping force for low frequency vibration input, and can generate a small damping force for high frequency vibration input. There are the following problems.

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。   In the above shock absorber, when the damping characteristics of the expansion side and the pressure side of the shock absorber are different, the expansion side passage allowing passage from the upper chamber to the lower chamber and the pressure side passage allowing passage from the lower chamber to the upper chamber are used. The coefficient C1 may be different between the expansion side passage and the compression side passage. However, the maximum value and the minimum value with respect to the frequency of the damping force on the expansion side and the compression side are determined in the flow path. Since it depends on the coefficients C2 and C3, it is necessary to review the coefficients C2 and C3 in the flow path in order to tune the damping characteristics on the expansion side and the compression side of the shock absorber.

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。   Therefore, when it is desired to tune the damping force of only one of the expansion side and the compression side of the shock absorber, the entire device needs to be reviewed, and tuning may be complicated.

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。   Therefore, the present invention has been developed to improve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a shock absorber capable of simplifying the tuning of the attenuation characteristics.

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。   In order to solve the above-described object, the problem solving means in the present invention communicates a cylinder, a partition member slidably inserted into the cylinder and partitioning the cylinder into two working chambers, and the two working chambers. A passage, a housing that forms a pressure chamber, and a chamber that is slidably inserted into the housing and communicates with the one working chamber via the one-side flow path and the one-side flow path In a shock absorber provided with a free piston partitioned into the other chamber communicated with the other working chamber and a spring element that generates a biasing force that suppresses displacement of the free piston with respect to the housing, an elastic ring is provided on the outer periphery of the free piston. It is mounted, and the pressure in the other chamber is applied to the inner periphery of the elastic ring.

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。   According to the shock absorber of the present invention, it is possible to make the attenuation characteristic of the expansion pressure different by the elastic ring without changing the resistance setting in the passage, so that the attenuation characteristic of only the expansion side or only the compression side can be changed. This makes it possible to easily tune the attenuation characteristics.

一実施の形態における緩衝装置の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the shock absorber in one embodiment. 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。It is an expansion longitudinal cross-sectional view of the piston part of the buffer device in one embodiment. 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。It is a Bode diagram which showed the gain characteristic of the frequency transfer function of the pressure to the flow rate. 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。It is the figure which showed the damping characteristic with respect to the vibration frequency of a buffering device. 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。It is the Bode diagram which showed the gain characteristic of the frequency transfer function of the pressure with respect to the flow volume of the conventional shock absorber. 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。It is the figure which showed the damping characteristic with respect to the vibration frequency of the conventional shock absorber.

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。   The shock absorber according to the present invention will be described below with reference to the drawings. As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the shock absorber D in one embodiment basically includes a cylinder 1 and two working chambers that are slidably inserted into the cylinder 1. Piston 2, which is a partition member that divides the chamber R1 and the lower chamber R2, a piston rod 15 having one end connected to the piston 2, and passages 2a and 2b that are formed in the piston 2 and communicate with the upper chamber R1 and the lower chamber R2. The housing 4 is fixed to the tip of the piston rod 15 to form a pressure chamber R3, and is slidably inserted into the housing 4 so that the pressure chamber R3 passes through the one-side flow path 5 as one working chamber. A free piston 9 that divides into one chamber 7 that communicates with the chamber R2 and another chamber 8 that communicates with the upper chamber R1 that is the other working chamber via the other-side flow path 6, and the inside of the one chamber 7 and the other chamber 8 Each housed in a free A pair of coil springs 18 and 19 that elastically support the stone 9 from both sides are configured, and the upper chamber R1, the lower chamber R2, and the pressure chamber R3 are filled with a liquid such as hydraulic oil. In the case of the shock absorber D, a sliding partition 30 that slidably contacts the inner periphery of the cylinder 1 and divides the lower chamber R2 and the gas chamber G is provided below the cylinder 1 in the figure. That is, in the case of this shock absorber D, the piston rod 15 penetrates the inside of the upper chamber R1 as the other working chamber and is connected to the piston 2 as the partition member. The upper chamber R1 is set to be compressed.

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。   The upper end of the cylinder 1 is sealed with a head member (not shown) that slidably supports the piston rod 15, and the lower end of the cylinder 1 is also sealed with a bottom member (not shown).

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。   Hereinafter, each part will be described in detail. The piston rod 15 has a small-diameter portion 15a formed on the lower end side in FIG. 2, and a screw portion 15b formed on the distal end side of the small-diameter portion 15a.

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。   The piston rod 15 is formed with the other-side flow path 6 that opens from the tip of the small diameter portion 15 a and passes through the side of the piston rod 15. In the figure, a valve that serves as a resistor is not provided in the middle of the other-side flow path 6, but a valve such as a throttle may be provided.

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。   The piston 2 is formed in an annular shape, and a small diameter portion 15a of the piston rod 15 is inserted on the inner peripheral side thereof. The piston 2 is provided with passages 2a and 2b communicating the upper chamber R1 and the lower chamber R2, and the upper end of the passage 2a in the figure is closed by a laminated leaf valve V1 that is a damping force generating element. The lower end of the passage 2b in the figure is also closed by a laminated leaf valve V2 which is a damping force generating element.

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。   The laminated leaf valves V1 and V2 are both formed in an annular shape, and a small-diameter portion 15a of the piston rod 15 is inserted on the inner peripheral side, and annular valve stoppers 16 for restricting the amount of deflection of the laminated leaf valves V1 and V2, respectively. 17 and the piston 2 are laminated together.

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。   The laminated leaf valve V1 is bent by the pressure difference between the lower chamber R2 and the upper chamber R1 when the shock absorber D is contracted to open the passage 2a, and the liquid flow moves from the lower chamber R2 to the upper chamber R1. In addition to providing resistance, the passage 2a is closed when the shock absorber D is extended, and the other laminated leaf valve V2 opens the passage 2b when the shock absorber D is extended, as opposed to the laminated leaf valve V1. During contraction, the passage 2b is closed. That is, the laminated leaf valve V1 is a damping force generating element that generates a compression side damping force when the shock absorber D is contracted, and the other laminated leaf valve V2 generates an extension side damping force when the shock absorber D is extended. It is a damping force generating element. As described above, when the passage is one-way, the passages 2a and 2b may be provided as in the shock absorber D so that the liquid passes only when the shock absorber D is extended or contracted. Also, if the passage allows bidirectional flow, only one may be provided.

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。   A housing 4 that forms a pressure chamber R3 is screwed to the screw portion 15b of the piston rod 15 from below the valve stopper 17, and the piston 2, the laminated leaf valves V1 and V2, and the valve are formed by the housing 4. Stoppers 16 and 17 are fixed to the piston rod 15. Thus, the housing 4 not only forms the pressure chamber R3 inside, but also plays a role of fixing the piston 2 to the piston rod 15.

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。   The housing 4 will be described. The housing 4 includes an inner cylinder 21 with a flange 22 that is screwed into the screw portion 15 b of the piston rod 15, and a bottomed cylindrical outer cylinder 23. The upper cylinder 23 and the inner cylinder 21 are integrated by caulking the upper end opening in FIG. 2 toward the outer periphery of the flange 22, and the inner cylinder 21 and the outer cylinder 23 define a pressure chamber R3 in the lower chamber R2. It is made. In addition, when integrating the inner cylinder 21 and the outer cylinder 23, it is also possible to employ | adopt other methods, such as welding other than the said crimping process.

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。   The inner cylinder 21 includes the flange 22 as described above, and a screw portion 21a is formed on the inner periphery thereof. By screwing the screw portion 21a to the screw portion 15b of the piston rod 15, the housing 4 is fixed. The piston rod 15 can be fixed to the small diameter portion 15a. Therefore, if the cross-sectional shape of the outer periphery of the outer cylinder 23 is a shape other than a perfect circle, for example, a shape with a part cut away or a hexagonal shape, the operation of screwing the housing 4 to the tip of the piston rod 15 is performed. It becomes easy.

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。   Further, the outer cylinder 23 has a small diameter at the lower end in FIG. 1 and a step portion 23b is formed in the cylinder portion 23a, and a fixed orifice constituting a part of the one-side flow path 5 at the bottom portion 23c. 13 is provided.

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。   A free piston 9 is slidably inserted into the pressure chamber R3 formed by the inner cylinder 21 and the outer cylinder 23, and the pressure chamber R3 is slid by the other side flow path 6 by the free piston 9. The other chamber 8 communicated with the upper chamber R1 and the one chamber 7 communicated with the lower chamber R2 by the fixed orifice 13 are partitioned.

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。   The free piston 9 is formed in a bottomed cylindrical shape, and is provided at the bottom portion 9c of the cylindrical portion 9a, the bottom portion 9b closing one end of the cylindrical portion 9a, and the bottom portion 9b in FIG. A projecting portion 9c that protrudes toward the outside, an annular groove 9d formed on the outer periphery of the cylindrical portion 9a, and a through hole 9e that opens from the inner periphery of the cylindrical portion 9a and communicates with the annular groove 9d. The cylindrical portion 9a is slidably contacted with the inner periphery of the outer cylinder 23 toward the inner cylinder 21, and is inserted into the pressure chamber R3, thereby dividing the pressure chamber R3 into one chamber 7 and the other chamber 8.

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。   The annular groove 9d of the free piston 9 is fitted with a rubber square ring 20 as an elastic ring, and the square ring 20 is introduced into the other chamber 8 guided into the annular groove 9d through the through hole 9e. The pressure is urged in the diameter-expanding direction, and the contact surface pressure with the outer cylinder 23 increases according to the pressure in the other chamber 8 to increase the frictional force generated between the outer cylinder 23 and the outer cylinder 23. Note that the upper and lower surfaces of the square ring 20 in FIG. 2 are in close contact with the side wall of the annular groove 9 d so that the through hole 9 e does not communicate with the one chamber 7. The square ring 20 functions to suppress the movement of the free piston 9 relative to the outer cylinder 23 with a frictional force according to the pressure in the other chamber 8, and in this case, the elastic ring is a rubber-made square ring 20 Therefore, the square ring 20 seals between the free piston 9 and the outer cylinder 23 and communicates between the one chamber 7 and the other chamber 8 by a sliding gap between the free piston 9 and the outer cylinder 23. Is refused.

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。   Further, in order to apply an urging force to the free piston 9 in proportion to the amount of displacement of the free piston 9 relative to the housing 4, the flange 22 of the inner cylinder 21 and the free piston 9 are located in the other chamber 8. Coil springs 18 and 19 are interposed as spring elements between the inside of the bottom portion 9b of the outer cylinder 23 and between the bottom portion 23c of the outer cylinder 23 and the outside of the bottom portion 9b of the free piston 9, respectively. The free piston 9 is sandwiched from above and below by the spring elements of these coil springs 18 and 19, and is elastically supported after being positioned at a predetermined neutral position in the pressure chamber R3.

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。   As the spring element, it is sufficient that the free piston 9 can be elastically supported, and other elements than the coil springs 18 and 19 may be employed. For example, the free piston 9 may be elastically supported using an elastic body such as a disc spring. It may be. When a single spring element whose one end is connected to the free piston 9 is used, the other end may be fixed to the inner cylinder 21 or the outer cylinder 23.

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。   The lower end of the coil spring 18 in the drawing is fitted to the inner periphery of the deepest portion of the cylindrical portion 9 a of the free piston 9 and is positioned in the radial direction. The coil spring 19 has a convex portion 9 c of the free piston 9 on the inner periphery of the coil spring 19. By being inserted, it is centered to prevent positional displacement with respect to the free piston 9, thereby enabling an urging force to act on the free piston 9 stably.

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。   Note that the inner circumference of the cylindrical portion 9a of the free piston 9 is expanded in diameter compared to the deepest portion thereof, so that when the coil spring 18 is compressed and the winding diameter is expanded, the wire of the coil spring 18 is cylindrical. There is no rubbing against the inner periphery of the portion 9a, thereby preventing the occurrence of contamination.

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。   Further, as described above, the convex portion 9c has a function of centering the coil spring 19, and its height (length in the vertical direction in FIG. 2) is set to a height that can sufficiently prevent the coil spring 19 from climbing up. Has been.

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。   Subsequently, in the case of this embodiment, the above-described free piston 9 includes, in addition to the above-described configuration, an annular recess 9f provided at a position that does not interfere with the annular groove 9d on the outer periphery of the cylindrical portion 9a, A hole 9g that passes through the thickness of the free piston 9 and communicates with the annular recess 9f and the one chamber 7 is provided.

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。   Further, two variable orifices 11 and 12 communicating with the lower chamber R2 and the inside of the outer cylinder 23 are provided in the cylinder portion 23a of the outer cylinder 23. In the variable orifices 11 and 12, the free piston 9 is a coil spring 18. , 19 is in the neutral position and is always in the neutral position so that the one chamber 7 communicates with the lower chamber R2 while facing the annular recess 9f, and the free piston 9 is displaced to the stroke end, that is, the inner cylinder 21 In FIG. 1, when it is displaced until it comes into contact with the lower end or the step portion 23 b of the outer cylinder 23, it is completely overlapped with the outer periphery of the cylinder portion 9 a of the free piston 9 to be closed. That is, in this case, the one-side flow path 5 is configured by the annular recess 9f, the variable orifices 11 and 12, the hole 9g, and the fixed orifice 13. Two variable orifices 11 and 12 are provided, but the number thereof is arbitrary.

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。   In other words, in the case of the shock absorber D, when the displacement amount from the neutral position of the free piston 9 becomes an arbitrary displacement amount, the opening of the variable orifices 11 and 12 faces the annular recess 9f from the situation where the cylindrical portion 9a The situation starts to face the outer periphery and the flow area of the variable orifices 11 and 12 begins to decrease gradually, and the flow resistance in the one-side flow path 5 gradually increases. Therefore, the above-mentioned arbitrary amount of displacement is set by setting the vertical width in the figure of the annular recess 9f and the opening position of the variable orifices 11 and 12 on the inner peripheral side of the outer cylinder 23. In this embodiment, as the displacement amount of the free piston 9 increases, the flow area of the variable orifices 11 and 12 gradually decreases, and when the free piston 9 reaches the stroke end, the variable orifices 11 and 12 It is completely closed so as to face the cylinder portion 9a, and the flow resistance in the one-side flow path 5 is maximized so that the one chamber 7 is communicated with the lower chamber R2 only by the fixed orifice 13.

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。   The sliding partition wall 30 has a recess on the lower chamber R2 side, and when the shock absorber D is contracted to the minimum, the lower end in FIG. 1 that is the tip of the outer cylinder 23 of the housing 4 enters the recess. The loss of the stroke length due to the provision of the housing 4 at the tip of the piston rod 15 in the shock absorber D configured as a single cylinder is caused by the shape of the outer cylinder 23 and the sliding partition wall 30. It will be relieved by the recess.

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。   The shock absorber D is configured as described above. Next, the operation of the shock absorber D will be described.

(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。
(A) When the displacement amount from the neutral position in the free piston 9 is within a range where the variable orifices 11 and 12 do not begin to be closed. In this case, the free piston 9 is displaced without changing the resistance of the one-side flow path 5. It is possible.

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。   First, when the shock absorber D is in the compression stroke, the pressure in the other chamber 8 acting on the inner periphery of the square ring 20 is small in the entire compression stroke, and the friction generated between the square ring 20 and the outer cylinder 23 is small. Since the force is small, the free piston 9 is freely displaced with respect to the housing 4 in accordance with the differential pressure between the one chamber 7 and the other chamber 8. Therefore, the gain characteristic with respect to the frequency of the frequency transfer function of the differential pressure with respect to the flow rate in the shock absorber D in the compression stroke is the same as the gain characteristic of the conventional shock absorber shown in FIG.

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。   On the other hand, when the shock absorber D is in the extension stroke, the free piston 9 is equipped with a square ring 20 as an elastic ring on the outer periphery, but when the pressure in the other chamber 8 is small, the square ring 20 20 is small in contact surface pressure with respect to the outer cylinder 23, the frictional force generated between the square ring 20 and the outer cylinder 23 is small, and the free piston 9 has a differential pressure between the one chamber 7 and the other chamber 8 with respect to the housing 4. Accordingly, it can be displaced relatively freely. On the other hand, when the pressure in the other chamber 8 increases, the contact surface pressure of the square ring 20 to the outer cylinder 23 increases, and the free piston 9 is applied to the housing 4 by the frictional force generated between the square ring 20 and the outer cylinder 23. On the other hand, it becomes difficult to displace.

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。   In the shock absorber D incorporated between the vehicle body and the axle of the vehicle, the shock absorber D incorporated between the vehicle body and the axle of the vehicle is in the extension stroke, and the pressure in the other chamber 8 is reduced. This is generally the case when the frequency of vibration toward the expansion side of the shock absorber D is low. On the other hand, when the frequency of the vibration toward the extension side of the shock absorber D is high, the extension speed of the shock absorber D becomes high and the pressure in the other chamber 8 increases.

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。   That is, when the shock absorber D is in the expansion stroke and the vibration frequency is low and the pressure in the other chamber 8 is small, the displacement of the free piston 9 with respect to the housing 4 is not suppressed, and the differential pressure with respect to the flow rate in the shock absorber D As shown in FIG. 3, the gain characteristic Y with respect to the frequency of the frequency transfer function substantially coincides with the gain characteristic of the conventional shock absorber, but is free when the vibration frequency increases and the pressure in the other chamber 8 increases. Even if the displacement of the piston 9 with respect to the housing 4 is suppressed, the degree of gain drop is smaller than the gain characteristic of the conventional shock absorber, and the resistances in the laminated leaf valves V1 and V2 are set to be the same, the shock absorber As shown in FIG. 4, D has a higher damping force on the extension side than a damping force on the compression side with respect to high-frequency vibration. Since the flow rate per unit time depends on the vibration amplitude per unit time of the shock absorber D, the frequency characteristic of the damping characteristic of FIG. 4 is obtained from the gain characteristic shown in FIG. 3 and the pressure receiving area of the piston 2. This attenuation characteristic follows the same locus as the gain characteristic of FIG.

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。   In the above description, one of the pressure chambers disposed below the free piston 9 in FIG. 2 is defined as one chamber 7 and the chamber disposed above the free piston 9 in FIG. 2, the chamber disposed above the free piston 9 in FIG. 2 is defined as one chamber, the chamber disposed below the free piston 9 in FIG. 2 is defined as the other chamber, and the free piston 9 is reversed to the pressure chamber. It is also possible to adopt a configuration in which the pressure of the room connected to the lower chamber R2 is applied to the elastic ring so as to be inserted. In this case, the piston rod 15 penetrates the upper chamber R1 set in one of the working chambers, and the damping force with respect to the vibration frequency on the pressure side of the shock absorber D can be increased.

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。   In the description of this embodiment, the frequency range is divided into a low frequency range and a high frequency range. However, the frequency range is used to explain the change in gain and damping force with respect to the change in frequency. The boundary between the heights can be arbitrarily set according to the weight and personality of the vehicle.

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。   As described above, in the shock absorber D, the damping characteristics of the tension increase can be obtained by the angular ring 20 which is an elastic ring without changing the setting of the laminated leaf valves V1 and V2 which become resistances in the passages 2a and 2b. Since they can be made different, it is possible to change the damping characteristic only on the extension side or only on the compression side, and the tuning of the damping characteristic becomes easy.

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。   Furthermore, in the case of this embodiment, the piston rod 15 passes through the upper chamber R1 as the other chamber, and the angular ring 20 as an elastic ring suppresses the displacement of the free piston 9 with respect to the housing 4 because of the shock absorber. Since D is in the extension stroke, the damping force on the extension side of the shock absorber D can be increased, and the shock absorber D is optimal for a vehicle application in which it is normal to set a large damping force on the extension side. Become.

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。   Further, when the pressure in the other chamber 8 is small, the square ring 20 that is an elastic ring does not suppress the displacement of the free piston 9 with respect to the housing 4, so that the free piston 9 is moved to the neutral position positioned by the coil springs 18 and 19. Do not disturb the return.

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。   Therefore, according to this shock absorber D, the damping force on the extension side and the compression side can be easily tuned and made different, so that the optimum damping characteristic for the vehicle can be realized and the riding comfort in the vehicle can be improved. it can.

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。   Further, in this embodiment, since the elastic ring is a square ring 20 and seals between the free piston 9 and the outer cylinder 23, the one chamber 7 and the other chamber 8 are connected to the free piston 9 and the outer cylinder 23. Can be prevented from communicating through the sliding clearance between the two, and it is difficult to be affected by the dimensional tolerances of the free piston 9 and the outer cylinder 23. As a result, it is possible to prevent a situation in which the damping characteristic changes during traveling.

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。   When there is no need to always seal between the free piston 9 and the outer cylinder 23, or when it is desired to smoothly displace the free piston 9 with respect to the housing 4 at the time of low frequency vibration, the elastic ring The outer peripheral diameter may be set smaller than the inner diameter of the outer cylinder 23 so that the elastic ring does not contact the inner periphery of the outer cylinder 23 unless the pressure in the other chamber 8 rises to some extent.

(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。
(B) Operation in the case where the amount of displacement from the neutral position of the free piston 9 is within the range of increasing the channel resistance of the one-side channel 5 In turn, the amount of displacement from the neutral position of the free piston 9 is variable orifice 11 The operation of the shock absorber D when the flow resistance of the one-side flow path 5 is increased by starting to close both of the first and second flow paths 12 and 12 will be described.

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。   In this case, the variable orifices 11 and 12 gradually reduce the flow passage area in accordance with the amount of displacement of the free piston 9, and are completely closed when the free piston 9 reaches the stroke end so that the flow passage area is fixed to the fixed orifice 13. This is the same as the flow path area.

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。   That is, after the free piston 9 starts to close the variable orifices 11 and 12, the flow resistance of the one-side flow path 5 is gradually increased according to the amount of displacement, and when the free piston 9 reaches the stroke end, the flow resistance Is the maximum.

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。   Here, the free piston 9 is displaced to the stroke end when the amount of liquid flowing into and out of the one chamber 7 or the other chamber 8 is large. Specifically, when the vibration amplitude of the shock absorber D is large. It is.

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。   When the vibration frequency of the shock absorber D is relatively high, the shock absorber D generates a relatively low damping force until the free piston 9 is displaced to a position where the free piston 9 begins to close the variable orifices 11 and 12. When the piston 9 is displaced beyond the position where the variable orifices 11 and 12 begin to close, the flow resistance of the one-side flow path 5 gradually increases, so that the stroke beyond that of the free piston 9 increases. The moving speed to the end side is reduced, the amount of liquid movement between the upper chamber R1 and the lower chamber R2 via the pressure chamber R3 is also reduced, and the amount of liquid passing through the passages 2a and 2b is increased accordingly. Thus, the generated damping force of the shock absorber D gradually increases.

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。   When the free piston 9 reaches the stroke end, the liquid no longer moves between the upper chamber R1 and the lower chamber R2 via the pressure chamber R3, and the liquid passes through the passage 2a until the expansion / contraction direction of the shock absorber D is changed. , 2b, the shock absorber D generates a damping force with the maximum damping coefficient.

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。   That is, even if a high-frequency and large-amplitude vibration that causes the free piston 9 to be displaced to the stroke end is input to the shock absorber D, the amount of displacement from the neutral position of the free piston 9 exceeds an arbitrary amount of displacement. Since the shock absorbing device D gradually increases the generated damping force until the free piston 9 reaches the stroke end, there is no sudden change from a low damping force to a high damping force. In other words, when the free piston 9 reaches the stroke end and the liquid in the pressure chamber R3 and the lower chamber R2 cannot exchange with each other, the magnitude of the damping force does not change suddenly. The change in damping force to damping force becomes gentle. Furthermore, since the generated damping force is gradually increased when the free piston 9 reaches the stroke ends on both ends in the pressure chamber R3, the function of suppressing a sudden change in the damping force is Demonstrated in both strokes.

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。   Therefore, in this shock absorber D, even if a vibration with a high frequency and a large amplitude is input, the generated damping force changes gently, and the passenger does not perceive a shock due to the change in the damping force. It is possible to improve the ride comfort in the vehicle, and in particular, it is possible to prevent a situation in which the vehicle body vibrates due to a sudden change in damping force and the bonnet resonates and abnormal noise is generated. Can be improved.

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。   Further, in this shock absorber D, since the urging force for returning the free piston 5 to the neutral position is acting on the free piston 9 by the coil springs 18 and 19, the sudden change in the damping force is suppressed when necessary. It is possible to avoid a situation where the function cannot be performed.

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。   Further, in this shock absorber D, when the free piston 9 reaches the stroke ends on both ends in the pressure chamber R3, the flow resistance of the one-side flow path 5 is gradually changed to increase, so The function of suppressing a sudden change in damping force does not fluctuate each time the device expands and contracts, and the passenger does not feel uncomfortable.

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。   In addition, although the shock absorber in each embodiment is configured as a so-called single cylinder type shock absorber, this is a double cylinder type provided with an annular reservoir formed to cover the cylinder outside the cylinder. The shock absorber may be configured as a shock absorber, or may be configured as a shock absorber provided with a completely separate reservoir tank outside the cylinder.

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。   Moreover, in each embodiment, although the pressure chamber is formed in the cylinder, it can also be provided outside the cylinder.

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。   Further, the use of the square ring 20 as the elastic ring is advantageous in that the communication between the through hole 9e and the one chamber 7 can be reliably prevented, but the elastic ring is set in the other chamber of the pressure chambers. As long as the pressure in the room increases the contact surface pressure with the housing 4 to increase the frictional force and suppress the displacement of the free piston 9 with respect to the housing 4, the rubber other than the rubber square ring 20 is used. Other synthetic resins or metallic rings may be used, or an elastic ring may be configured by combining a plurality of rings.

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。 This is the end of the description of the embodiment of the present invention, but the scope of the present invention is of course not limited to the details shown or described.

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
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cylinder 2 Piston 2a, 2b Passage 4 Housing 5 One side flow path 6 Other side flow path 7 One chamber 8 Other chamber 9 Free piston 9a The cylinder part 9b in a free piston The bottom part 9c in a free piston The convex part 9d in a free piston Annular groove 9e Through hole 9f in free piston Annular recess 9g in free piston Holes 11 and 12 in free piston Variable orifice 13 Fixed orifice 15 Piston rod 15a Small diameter portion 15b in piston rod Screw portions 16 and 17 in piston rod Valve stoppers 18 and 19 Coil spring 20 Square ring 21 that is an elastic ring Inner cylinder 21a in the housing Screw part 22 in the inner cylinder 22 A collar 23 in the inner cylinder Outer cylinder 23a in the housing Cylinder part 23c in the outer cylinder In the outer cylinder Bottom 30 sliding bulkhead D dampener G gas chamber R1 other working chamber serving the upper chamber R2 one of the working chambers serving lower chamber R3 pressure chamber V1 in the step portion 23c outer cylinder, V2 laminated leaf valve

Claims (5)

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。 A cylinder, a partition member that is slidably inserted into the cylinder and divides the inside of the cylinder into two working chambers, a passage communicating the two working chambers, a housing that forms a pressure chamber, and a slide within the housing A free piston that is freely inserted and divides the pressure chamber into one chamber that communicates with one working chamber via one channel and the other chamber that communicates with the other working chamber via the other channel; In a shock absorber provided with a spring element that generates a biasing force that suppresses displacement of the free piston with respect to the housing, an elastic ring is attached to the outer periphery of the free piston, and the pressure in the other chamber is applied to the inner periphery of the elastic ring. A shock absorber characterized by. 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。 The shock absorber according to claim 1, wherein an annular groove communicating with the other chamber is formed on an outer periphery of the free piston, and an elastic ring is attached to the annular groove. 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。 The shock absorber according to claim 1 or 2, wherein the elastic ring is always in sliding contact with the housing to seal between the free piston and the housing. 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。 The shock absorber according to any one of claims 1 to 3, further comprising a piston rod connected to the partition wall member, the piston rod penetrating the other working chamber. 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。 The housing includes a flanged inner cylinder that fixes to the piston rod a partition wall member that is screwed to the piston rod and is fitted to the piston rod, and a bottomed cylindrical outer cylinder that extends from the outer periphery of the flange. A pressure chamber is formed, and the pressure chamber is partitioned into one chamber and the other chamber by a free piston that is in sliding contact with the inner periphery of the outer cylinder. Shock absorber.
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