WO2014148599A1 - 緩衝装置 - Google Patents

緩衝装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2014148599A1
WO2014148599A1 PCT/JP2014/057711 JP2014057711W WO2014148599A1 WO 2014148599 A1 WO2014148599 A1 WO 2014148599A1 JP 2014057711 W JP2014057711 W JP 2014057711W WO 2014148599 A1 WO2014148599 A1 WO 2014148599A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
chamber
pressure
free piston
shock absorber
piston
Prior art date
Application number
PCT/JP2014/057711
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
崇志 寺岡
政村 辰也
Original Assignee
カヤバ工業株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2013060601A external-priority patent/JP6069061B2/ja
Priority claimed from JP2013060602A external-priority patent/JP6097108B2/ja
Priority claimed from JP2013060600A external-priority patent/JP6013956B2/ja
Application filed by カヤバ工業株式会社 filed Critical カヤバ工業株式会社
Priority to CN201480017470.7A priority Critical patent/CN105051404B/zh
Priority to US14/777,759 priority patent/US9840123B2/en
Priority to KR1020157025547A priority patent/KR101728266B1/ko
Priority to EP14771011.5A priority patent/EP2977643B1/en
Publication of WO2014148599A1 publication Critical patent/WO2014148599A1/ja

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G13/00Resilient suspensions characterised by arrangement, location or type of vibration dampers
    • B60G13/02Resilient suspensions characterised by arrangement, location or type of vibration dampers having dampers dissipating energy, e.g. frictionally
    • B60G13/06Resilient suspensions characterised by arrangement, location or type of vibration dampers having dampers dissipating energy, e.g. frictionally of fluid type
    • B60G13/08Resilient suspensions characterised by arrangement, location or type of vibration dampers having dampers dissipating energy, e.g. frictionally of fluid type hydraulic
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G15/00Resilient suspensions characterised by arrangement, location or type of combined spring and vibration damper, e.g. telescopic type
    • B60G15/02Resilient suspensions characterised by arrangement, location or type of combined spring and vibration damper, e.g. telescopic type having mechanical spring
    • B60G15/06Resilient suspensions characterised by arrangement, location or type of combined spring and vibration damper, e.g. telescopic type having mechanical spring and fluid damper
    • B60G15/061Resilient suspensions characterised by arrangement, location or type of combined spring and vibration damper, e.g. telescopic type having mechanical spring and fluid damper with a coil spring being mounted inside the damper
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/06Characteristics of dampers, e.g. mechanical dampers
    • B60G17/08Characteristics of fluid dampers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F13/00Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs
    • F16F13/005Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a wound spring and a damper, e.g. a friction damper
    • F16F13/007Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a wound spring and a damper, e.g. a friction damper the damper being a fluid damper
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/10Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using liquid only; using a fluid of which the nature is immaterial
    • F16F9/14Devices with one or more members, e.g. pistons, vanes, moving to and fro in chambers and using throttling effect
    • F16F9/16Devices with one or more members, e.g. pistons, vanes, moving to and fro in chambers and using throttling effect involving only straight-line movement of the effective parts
    • F16F9/18Devices with one or more members, e.g. pistons, vanes, moving to and fro in chambers and using throttling effect involving only straight-line movement of the effective parts with a closed cylinder and a piston separating two or more working spaces therein
    • F16F9/185Bitubular units
    • F16F9/187Bitubular units with uni-directional flow of damping fluid through the valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/32Details
    • F16F9/3207Constructional features
    • F16F9/3214Constructional features of pistons
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/32Details
    • F16F9/34Special valve constructions; Shape or construction of throttling passages
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/32Details
    • F16F9/50Special means providing automatic damping adjustment, i.e. self-adjustment of damping by particular sliding movements of a valve element, other than flexions or displacement of valve discs; Special means providing self-adjustment of spring characteristics
    • F16F9/512Means responsive to load action, i.e. static load on the damper or dynamic fluid pressure changes in the damper, e.g. due to changes in velocity
    • F16F9/5126Piston, or piston-like valve elements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/32Details
    • F16F9/50Special means providing automatic damping adjustment, i.e. self-adjustment of damping by particular sliding movements of a valve element, other than flexions or displacement of valve discs; Special means providing self-adjustment of spring characteristics
    • F16F9/516Special means providing automatic damping adjustment, i.e. self-adjustment of damping by particular sliding movements of a valve element, other than flexions or displacement of valve discs; Special means providing self-adjustment of spring characteristics resulting in the damping effects during contraction being different from the damping effects during extension, i.e. responsive to the direction of movement
    • F16F9/5165Special means providing automatic damping adjustment, i.e. self-adjustment of damping by particular sliding movements of a valve element, other than flexions or displacement of valve discs; Special means providing self-adjustment of spring characteristics resulting in the damping effects during contraction being different from the damping effects during extension, i.e. responsive to the direction of movement by use of spherical valve elements or like free-moving bodies
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/32Details
    • F16F9/53Means for adjusting damping characteristics by varying fluid viscosity, e.g. electromagnetically
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2202/00Indexing codes relating to the type of spring, damper or actuator
    • B60G2202/10Type of spring
    • B60G2202/12Wound spring
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2202/00Indexing codes relating to the type of spring, damper or actuator
    • B60G2202/20Type of damper
    • B60G2202/24Fluid damper
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2204/00Indexing codes related to suspensions per se or to auxiliary parts
    • B60G2204/40Auxiliary suspension parts; Adjustment of suspensions
    • B60G2204/424Mechanisms for force adjustment, e.g. constant force mechanisms
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2204/00Indexing codes related to suspensions per se or to auxiliary parts
    • B60G2204/40Auxiliary suspension parts; Adjustment of suspensions
    • B60G2204/45Stops limiting travel
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2600/00Indexing codes relating to particular elements, systems or processes used on suspension systems or suspension control systems
    • B60G2600/18Automatic control means
    • B60G2600/182Active control means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2600/00Indexing codes relating to particular elements, systems or processes used on suspension systems or suspension control systems
    • B60G2600/44Vibration noise suppression

Definitions

  • the present invention relates to a shock absorber.
  • a shock absorber As a conventional shock absorber, a cylinder, a piston slidably inserted into the cylinder, a piston rod inserted into the cylinder and connected to the piston, an extension side chamber and a pressure side chamber defined by the piston in the cylinder
  • An intermediate cylinder that covers the outer periphery of the cylinder and forms a discharge passage with the cylinder, an outer cylinder that covers the outer periphery of the intermediate cylinder and forms a reservoir with the intermediate cylinder, and an operation toward the pressure side chamber from the reservoir
  • a suction passage that allows only an oil flow
  • a rectification passage that is provided in the piston and that allows only a flow of hydraulic oil from the pressure side chamber to the extension side chamber, and a damping force variable valve provided between the discharge passage and the reservoir.
  • a solenoid is used to adjust the damping force with the damping force variable valve.
  • the thrust that the solenoid gives to the pilot valve body that controls the valve opening pressure of the damping force variable valve the resistance that the damping force variable valve gives to the flow of hydraulic oil is adjusted.
  • a damping force adjusting unit capable of changing the resistance applied to the flow of liquid, a housing having a pressure chamber therein, and slidably inserted into the pressure chamber.
  • a free piston that forms an expansion side pressure chamber and a pressure side pressure chamber in the pressure chamber, and a biasing force that positions the free piston at a neutral position in the pressure chamber and suppresses displacement from the neutral position of the free piston.
  • a spring element wherein the extension side chamber communicates with the extension side pressure chamber so as to press the free piston in one of the sliding directions, and the compression side pressure presses the free piston in the other of the sliding directions.
  • the pressure receiving area of the free piston on which the pressure side chamber communicates with the chamber and the pressure of the pressure side pressure chamber acts is larger than the pressure receiving area of the free piston on which the pressure of the expansion side pressure chamber acts.
  • the shock absorber D1 further includes a piston rod 21 having one end 21a connected to the piston 1 and the other end (upper end side in FIG. 1) protruding to the outside of the cylinder 1.
  • the piston rod 21 is slidably supported by an annular rod guide 8 that seals the upper end of the cylinder 1.
  • a bottom member 11, a cylinder 1, an intermediate cylinder 9, a rod guide 8, and a seal member 12 are accommodated in the outer cylinder 10, and the upper end of the outer cylinder 10 in FIG.
  • the bottom member 11, the cylinder 1, the intermediate cylinder 9, the rod guide 8, and the seal member 12 are sandwiched between 10 a and the bottom portion 10 b of the outer cylinder 10, and these are fixed to the outer cylinder 10.
  • the bottom member 11, the cylinder 1, the intermediate cylinder 9, the rod guide 8, and the seal member 12 are sandwiched between a cap screwed to the outer cylinder 10 and the bottom portion 10 b. It may be.
  • the shock absorber D1 When the shock absorber D1 is contracted, the piston 2 moves downward in FIG. 1 to compress the compression side chamber R2, and the hydraulic oil in the compression side chamber R2 flows to the expansion side chamber R1 through the rectifying passage 4. At the time of this contraction operation, the piston rod 21 enters the cylinder 1, so that the hydraulic oil corresponding to the rod entry volume becomes excessive in the cylinder 1, and the excess hydraulic oil is pushed out of the cylinder 1 and is discharged to the reservoir R through the discharge passage 7. Discharged.
  • the shock absorber D1 applies a resistance to the hydraulic oil flowing through the discharge passage 7 and flowing to the reservoir R by the damping force variable valve V, thereby increasing the pressure in the cylinder 1 and exerting a compression side damping force.
  • the free piston 5 is formed in a stepped shape.
  • the small piston portion 5b of the free piston 5 is erected from the lower end in FIG. 1 of the base portion 5a, is formed in a cylindrical shape, and is slidably inserted into the small cross-sectional area portion 14a.
  • the large piston portion 5c is erected from the outer periphery of the upper end in FIG. 1 of the base portion 5a, is formed in a cylindrical shape, and is slidably inserted into the large cross-sectional area portion 14b.
  • the free piston 5 moves in the pressure chamber 14 in the axial direction of the shock absorber D1.
  • the free piston 5 is sandwiched from both the upper and lower sides by the compression side spring 6a and the extension side spring 6b, and is positioned at a predetermined neutral position in the pressure chamber 14.
  • the neutral position does not indicate the center of the pressure chamber 14 in the axial direction but is a position where the free piston 5 is positioned by the spring element 6.
  • the free piston 5 is set to be larger than the expansion side pressure receiving area B1 of the free piston 5 on which the acting pressure acts 5 can be operated to function as an apparent flow path.
  • the amplitude of the input vibration is small and the amplitude of the piston 2 is small.
  • the flow rate discharged from the cylinder 1 to the reservoir R is small and the amplitude of the free piston 5 is also small, the urging force that the free piston 5 receives from the spring element 6 is small. Therefore, regardless of whether the shock absorber D1 is in the expansion stroke or the contraction stroke, the ratio of the flow rate that passes through the pressure chamber 14 that functions as an apparent flow path with respect to the flow rate that passes through the damping force variable valve V is low. More than during frequency oscillation. Therefore, the damping force generated by the shock absorber D1 is reduced.
  • the damping characteristic of the shock absorber D1 changes as shown in FIG.
  • Each solid line in FIG. 2 shows the damping characteristics when the damping force on the expansion side and the compression side of the shock absorber D1 is set to soft, medium, and hard by the damping force variable valve V, and the broken line indicates soft, medium, and hard
  • the damping characteristic is set, the characteristic when the damping force is reduced by inputting high frequency vibration to the shock absorber D1 is shown.
  • the change of the damping force can be made to depend on the input vibration frequency, and a high damping force is applied to the input of the low frequency vibration in the resonance frequency band of the sprung member of the vehicle. Occurrence can stabilize the posture of the vehicle body (sprung member) and prevent the passenger from feeling uneasy when the vehicle turns.
  • a low damping force is always generated to transmit the vibration on the wheel side (unsprung member side) to the vehicle body side (sprung member side). Insulation can improve the ride comfort in the vehicle.
  • the shock absorbing device D1 it is possible to suppress the occurrence of the hitting sound of the free piston 5 and the bottom member 11 and to prevent a sudden change in the damping force, thereby improving the riding comfort in the vehicle.
  • the frequency band for reducing the damping force includes the pressure side pressure receiving area A1, the extension side pressure receiving area B1, and the pressure receiving area C1 of the free piston 5, the flow path resistance of the passage 18, the pressure side passage 19, and the orifice passage 20, and the spring element 6.
  • the spring constant (the combined spring constant of the compression side spring 6a and the extension side spring 6b) can be arbitrarily determined. Therefore, instead of or in addition to the orifice passage 20, one or both of the passage 18 and the pressure side passage 19 may be used as the orifice passage, and if it is not necessary to provide the orifice passage, all the passages 18, 19 and 20 may not be provided with an orifice.
  • the passages 18, 19, and 20 may be provided with a choke throttle instead of an orifice.
  • the extension side cushion 5 f is not disposed in the outer peripheral chamber 17, but instead of the base portion 5 a of the free piston 5. It may be provided on the lower end surface and disposed in the small piston portion 5b, or may be disposed on the lower end surface of the small piston portion 5b and disposed in the small chamber 15. Further, the compression side cushion 5e and the extension side cushion 5f are provided not on the free piston 5 but on the bottom member 11, and when the free piston 5 is displaced to the vicinity of the stroke end, the compression side cushion 5e and the extension side cushion 5f are brought into contact with the free piston 5. May be.
  • the case member 22 is a substantially columnar member having a hollow portion 22a inside, and has three step portions on the outer periphery. The three steps are formed with a diameter reduced stepwise upward in FIG.
  • the outer circumference of the first stage is fitted to the inner circumferential surface of the cylinder 1
  • the outer circumference of the third stage is fitted to the inner circumferential surface of the intermediate cylinder 9, and the outer diameter of the lower end is larger than the inner diameter of the intermediate cylinder 9.
  • a seal ring 24 is attached to the outer peripheral surface of the third stage, and the seal ring 24 prevents the discharge passage 7 and the reservoir R from communicating with each other through the outer periphery of the case member 22.
  • the lower end portion of the case member 22 is formed in a cylindrical shape, and a plurality of notches 22b that communicate between the inside and the outside are formed at the lower end portion.
  • the free piston 5, the compression side spring 6a, and the extension side spring 6b are accommodated in the hollow portion 22a of the case member 22.
  • the compression side spring 6a and the extension side spring 6b are compressed, and the free piston 5 is positioned at the neutral position.
  • FIG. 4 shows a modification of the first embodiment.
  • the inner periphery of the cylindrical portion at the tip of the case member 22 is press-fitted into the lid member 23, and an annular groove 23 d that communicates with the port 23 c is formed in the lid member 23.
  • the change of the damping force can be made to depend on the input vibration frequency, and a high damping force is generated for the input of the low frequency vibration in the resonance frequency band of the sprung member of the vehicle. It is possible to stabilize the posture of the (sprung member) and prevent the passenger from feeling uneasy when the vehicle turns.
  • a low damping force is always generated to transmit the vibration on the wheel side (unsprung member side) to the vehicle body side (sprung member side). Insulation can improve the ride comfort in the vehicle.
  • the extension side spring 6b can be a gas spring.
  • the outer peripheral chamber 17 is open to the atmosphere or air chamber, it is not necessary to connect the outer peripheral chamber 17 to the reservoir R, so the bottom member 11 forming the pressure chamber 14 is fixed to the piston rod 21 or the piston It can also be provided in the rod 21.
  • the pressure chamber 14 can be completely accommodated in the shock absorber D2 and gas mixing from the outer peripheral chamber 17 into the small chamber 15 or the large chamber 16 can be prevented. There are benefits.
  • the bolt 38 is inserted into the bolt insertion hole 33d.
  • the bolt 38 includes a shaft portion 38a having a screw portion at the tip, and a head portion 38b having a larger diameter than the shaft portion 38a.
  • a disc-shaped check valve 39 is mounted on the outer periphery of the shaft portion 38 a of the bolt 38.
  • the check valve 39 is fixed to the lid member 33 by a nut 40 that is screwed to a screw portion formed on the bolt 38 and the shaft portion 38a, and opens and closes the port 33c.
  • the inside of the pressure chamber 36 is divided into a small chamber 15, a large chamber 16, and an outer peripheral chamber 17 by the free piston 5.
  • the small chamber 15 communicates with the expansion side chamber R1 through the orifice passage 34, the through hole 33i, and the discharge passage 7.
  • the large chamber 16 communicates with the pressure side chamber R2 through the groove 38c and the passage 38d of the bolt 38. It communicates with the reservoir R through the through hole 35 and the notch 33j. Since the through hole 35 opens to the stepped portion 32b, the communication between the outer peripheral chamber 17 and the reservoir R is not interrupted until the free piston 5 is completely in close contact with the stepped portion 32b.
  • the pressure chambers 14, 25, and 36 are formed so that the free piston 5 can move in the vertical direction in the figure.
  • the pressure chambers 14, 25, and 36 can be formed so that the free piston 5 can move in the horizontal direction and the diagonal direction, not in the vertical direction in the figure.
  • D2 can be made less susceptible to vertical vibrations.
  • the pressure chambers 14, 25, and 36 so that the free piston 5 can move in the vertical direction in the figure, it is easy to secure the stroke amount of the free piston 5 and a large free piston 5 can be adopted. it can.
  • the compression side cushion 51 may be interposed between the compression side spring 6a and the lid member 23 and fixed to the bottom member 11. That is, the compression side cushion 51 is fixed to one of the free piston 5 and the bottom member 11 by the compression side spring 6a.
  • the compression side cushion 51 is fixed using the compression side spring 6a, there exists an advantage that the fixation by welding or adhesion
  • the cushion member 60 is a rubber member that penetrates the base portion 5a of the free piston 5.
  • the cushion member 60 according to the modification shown in FIG. Hereinafter, the cushion member 60 will be described in detail.
  • the upper end portion 60a of the cushion member 60 is hemispherical and protrudes toward the large chamber 16 so as to be opposed to the lower surface of the head portion 26b of the bolt 26 to constitute a compression side cushion.
  • the lower end portion 60b of the cushion member 60 is hemispherical, protrudes toward the small chamber 15 and is provided to face the bottom portion of the pressure chamber 25, and constitutes an extension side cushion.
  • the expansion side cushion 70 is fitted and fixed to the small cross-sectional area 25a formed on the case member 22 and is laminated on the bottom surface of the small cross-sectional area 25a, and the small chamber of the small piston portion 5b which is the side surface of the small chamber of the free piston 5. 15 is opposed to the end face (the lower end face in FIG. 8) facing 15.
  • the compression side cushion 71 is fitted and fixed in an annular recess 25d provided at the open end of the hollow portion of the case member 22, and is an end surface facing the large chamber 16 of the large piston portion 5c that is the large chamber side surface of the free piston 5. (Upper end surface in FIG. 8).
  • the stretch side cushion 70 and the compression side cushion 71 may be, for example, a rubber ring made of a resin such as rubber, or may be a wave washer. Further, one of the extension side cushion 70 and the pressure side cushion 71 may be a wave washer and the other may be a rubber ring. Moreover, the cross-sectional shape of the extension side cushion 70 and the compression side cushion 71 is arbitrary, and various shapes can be adopted in addition to the square ring and the O-ring.
  • the shock absorber provided with the expansion side cushion 70 and the pressure side cushion 71, the collision between the free piston 5 and the bottom member 11 can be prevented, as in the case of the shock absorber D1, to generate the hitting sound of both. While being able to suppress, the sudden change of damping force can be prevented and the riding comfort in a vehicle can be improved.
  • the extension side cushion 70 and the compression side cushion 71 are also applicable to the shock absorber D2.
  • the shock absorber it is possible to suppress the occurrence of the hitting sound of the free piston 5 and the bottom member 11 and to prevent a sudden change in the damping force, and to improve the riding comfort in the vehicle. . *
  • the shock absorber D3 will be described with reference to FIG. Below, it demonstrates centering on a different point from the buffering device D1 shown in FIG.
  • the flow passage area may be decreased immediately after the free piston 5 is displaced from the neutral position by setting it to 0, or from the neutral position of the free piston 5 where the variable throttle valve starts to decrease the flow passage area. May be set to be different on both sides in the moving direction of the free piston 5.
  • the free piston 5 moves upward in FIG. 10 as described in the first embodiment.
  • the variable throttle valve as the hydraulic cushion mechanism L decreases the flow path area, so that the hydraulic oil does not easily flow into the outer circumferential chamber 17.
  • the free piston 5 and the bottom member 11 are prevented from colliding vigorously, and the hitting sound when they come into contact with each other can be reduced.
  • the shock absorber D3 when the shock absorber D3 is contracted, the free piston 5 moves downward in FIG. 10 as described in the first embodiment. At this time, if the free piston 5 is displaced by a predetermined amount or more from the neutral position, the variable throttle valve as the hydraulic cushion mechanism L decreases the flow path area, so that it is difficult for the hydraulic oil to be discharged from the outer peripheral chamber 17. 5 is decelerated, and the free piston 5 and the bottom member 11 are prevented from colliding vigorously, so that the hitting sound when they come into contact with each other can be reduced.
  • the shock absorbing device D3 it is possible to suppress the occurrence of the hitting sound of the free piston 5 and the bottom member 11 and to prevent a sudden change in the damping force, thereby improving the riding comfort in the vehicle.
  • the frequency band for reducing the damping force includes the pressure side pressure receiving area A1, the expansion side pressure receiving area B1, and the pressure receiving area C1 of the free piston 5, and the flow path of the variable throttle valve as the passage 18, the pressure side passage 19, and the hydraulic cushion mechanism L. It can be arbitrarily determined by setting the resistance and the spring constant of the spring element 6 (the combined spring constant of the compression side spring 6a and the extension side spring 6b). Therefore, instead of the hydraulic cushion mechanism L or in addition to the hydraulic cushion mechanism L, a variable throttle valve may be provided in one or both of the passage 18 and the pressure side passage 19.
  • the orifice passage 20 includes a first orifice passage 20a that opens to the outer periphery of the second step from the front end side of the case member 22 and leads to the vicinity of the step portion 25c on the inner periphery of the large cross-sectional area portion 25b, and the front end side of the case member 22 And a second orifice passage 20b that opens to the outer periphery of the second stage and communicates with the inner periphery of the large cross-sectional area portion 25b.
  • the small chamber 15 communicates with the reservoir R through the passage 22d of the case member 22, and the large chamber 16 communicates with the pressure side chamber R2 through the passage 26d of the bolt 26.
  • the outer peripheral chamber 17 communicates with the expansion side chamber R1 through the first orifice passage 20a and the discharge passage 7, and in the state where the annular groove 5h faces the second orifice passage 20b, the hole 5i, the annular groove 5h, and the second orifice passage. 20b and the discharge passage 7 are also communicated with the extension side chamber R1. Therefore, in the shock absorber D3 shown in FIG.
  • the flow area may be decreased as soon as the free piston 5 is displaced from the neutral position by setting it to 0, and the variable throttle valve starts to decrease the flow area from the neutral position of the free piston 5.
  • the amount of displacement may be set so as to be different on both sides in the moving direction of the free piston 5.
  • the frequency band for reducing the damping force includes the pressure side pressure receiving area A2, the extension side pressure receiving area B2, and the pressure receiving area C2 of the free piston 5, the pressure side passage 19, the passage 31, and the variable throttle valve as the hydraulic cushion mechanism L1.
  • the spring constant of the spring element 6 (the combined spring constant of the compression side spring 6a and the extension side spring 6b) can be arbitrarily determined. Therefore, instead of the hydraulic cushion mechanism L1, or in addition to the hydraulic cushion mechanism L1, a variable throttle valve may be provided in one or both of the pressure side passage 19 and the passage 31.
  • the hydraulic pressure cushion mechanism restricts the flow passage area of the pressure side passage, and the free piston 5 moves from the neutral position to the small chamber.
  • the compression side passage restriction portion is constituted by the compression side plunger 80
  • the expansion side passage restriction portion is constituted by the expansion side plunger 81.
  • the shock absorber D5 when the free piston 5 is displaced from the neutral position in the pressure direction or the extending direction by a predetermined amount or more, the moving speed of the free piston 5 can be reduced, and the free piston 5 and the bottom member 11 are vigorously moved. Since the collision can be prevented, the hitting sound caused by the collision between the free piston 5 and the bottom member 11 is reduced, so that the vehicle occupant is not uncomfortable or uneasy. Further, since the free piston 5 does not stop suddenly, the damping force reducing effect is not suddenly lost, and the damping force generated by the shock absorber D5 does not change suddenly. Either the pressure side passage restriction portion or the extension side passage restriction portion may constitute the hydraulic cushion mechanism L2 or may be used in combination with the hydraulic cushion mechanism L1.
  • the shock absorber D6 when the free piston 5 is displaced from the neutral position in the pressure direction or the extending direction by a predetermined amount or more, the moving speed of the free piston 5 can be reduced, and the free piston 5 and the bottom member 11 are vigorously moved. Since the collision can be prevented, the hitting sound caused by the collision between the free piston 5 and the bottom member 11 is reduced, so that the vehicle occupant is not uncomfortable or uneasy. Further, since the free piston 5 does not stop suddenly, the damping force reducing effect is not suddenly lost, and the damping force generated by the shock absorber D6 does not change suddenly.
  • the pressure side passage restriction portion of the shock absorber D6 can also be used in combination with the extension side passage restriction portion and the hydraulic cushion mechanisms L and L1 of the shock absorber D5.
  • the compression side cushion chamber 90 and the extension side cushion chamber 91 may be formed by other than the above structure, and the compression side cushion chamber 90 is closed by the free piston 5 when the free piston 5 is displaced by a predetermined amount or more in the pressure direction.
  • the side cushion chamber 91 may have any structure as long as it is configured to be closed by the free piston 5 when the free piston 5 is displaced by a predetermined amount or more in the extending direction.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Fluid-Damping Devices (AREA)

Abstract

緩衝装置は、リザーバ(R)から圧側室(R2)への流れのみが許させる吸込通路(3)と、圧側室(R2)から伸側室(R1)への流れのみが許される整流通路(4)と、伸側室(R1)からリザーバ(R)への流れのみが許される可変バルブ(V)とを備える。緩衝装置の内部に、ハウジングとしてのボトム部材(11)内を摺動するフリーピストン(5)を挟んで、圧側 室(R2)と連通する圧側圧力室としての大室(16)と、伸側室(R1)と連通する伸側圧力室としての外周室(17)とを設ける。フリーピストン(5)の圧側受圧面積(A1)を、伸側受圧面積(B1)より大きくしたので、ピストン(2)が下降する収縮作動時に、伸側室(R1)と圧側室(R2)とが等圧となるユニフロー型の緩衝装置であっても、フリーピストン(5)が下降するので、高周波入力時の減衰力を下げられる。

Description

緩衝装置
 本発明は、緩衝装置に関するものである。
 従来の緩衝装置として、シリンダと、シリンダ内に摺動自在に挿入されるピストンと、シリンダ内に挿入されてピストンに連結されるピストンロッドと、シリンダ内のピストンで区画された伸側室及び圧側室と、シリンダの外周を覆ってシリンダとの間に排出通路を形成する中間筒と、中間筒の外周を覆って中間筒との間にリザーバを形成する外筒と、リザーバから圧側室へ向かう作動油の流れのみを許容する吸込通路と、ピストンに設けられ圧側室から伸側室へ向かう作動油の流れのみを許容する整流通路と、排出通路とリザーバの間に設けた減衰力可変バルブと、を備えるものがある。
 この緩衝装置では、伸長しても、収縮しても、整流通路と吸込通路の働きによってシリンダ内から排出通路を通じて作動油がリザーバへ流出するようになっており、減衰力可変バルブにて作動油の流れに与える抵抗を調節することで、緩衝装置が発揮する減衰力が調節される(JP2009-222136A参照)。
 このような緩衝装置では、減衰力を調節することができるため、車体の振動に最適な減衰力を発揮して車両における乗り心地を向上させることができる。また、減衰力可変バルブがシリンダ外に設けられるため、緩衝装置のストローク長を犠牲にすることがなく、ピストンに減衰力可変バルブを設けるタイプの緩衝装置と比較して車両への搭載性を損なうことがないという利点を有する。
 JP2009-222136Aに開示の緩衝装置では、減衰力可変バルブにて減衰力を調節するにはソレノイドを利用している。ソレノイドが減衰力可変バルブの開弁圧をコントロールするパイロット弁体に与える推力を調節することによって、減衰力可変バルブが作動油の流れに与える抵抗が調節される。
 また、車両の振動の抑制に最適な減衰力を発生させるには、ECU(Electronic Control Unit)が各種センサで検知した車体の振動情報から最適な減衰力を演算し、その演算結果に基づいてソレノイドの駆動を制御することによって行われる。
 そのため、緩衝装置が減衰力を調整して制振可能な車体振動の周波数の上限は、現状、減衰力可変バルブの応答性とECUの演算処理速度とによって数Hz程度に制限されており、それ以上の周波数の振動を抑制することは難しい。
 しかしながら、車両における乗り心地を左右する車体振動の周波数は上記の制振可能な周波数帯よりも高周波数であり、従来の緩衝装置ではこのような高周波数の振動を抑制することができない。
 本発明は、車両における乗り心地を向上させることが可能な緩衝装置を提供することを目的とする。 
 本発明のある態様によれば、緩衝装置は、液体が封入されたシリンダと、前記シリンダ内に摺動自在に挿入され前記シリンダ内を伸側室と圧側室に区画するピストンと、一端が前記ピストンに連結され、他端が前記シリンダの外部へと突出するピストンロッドと、前記シリンダに対する前記ピストンロッドの進入及び退出に伴う前記シリンダ内の容積変化の補償を行うリザーバと、前記リザーバから前記圧側室へと向かう液体の流れのみを許容する吸込通路と、前記圧側室から前記伸側室へ向かう液体の流れのみを許容する整流通路と、前記伸側室から前記リザーバへ向かう液体の流れのみを許容するとともに液体の流れに与える抵抗を変更可能な減衰力調整部と、内部に圧力室を有するハウジングと、前記圧力室内に摺動自在に挿入され、前記圧力室内に伸側圧力室と圧側圧力室を形成するフリーピストンと、前記フリーピストンを前記圧力室内で中立位置に位置決めすると共に前記フリーピストンの中立位置からの変位を抑制する付勢力を発揮するばね要素と、を備え、前記フリーピストンを摺動方向の一方に押圧するよう前記伸側圧力室に前記伸側室が連通すると共に、前記フリーピストンを摺動方向の他方に押圧するよう前記圧側圧力室に前記圧側室が連通し、前記圧側圧力室の圧力が作用する前記フリーピストンの受圧面積は、前記伸側圧力室の圧力が作用する前記フリーピストンの受圧面積よりも大きい。
図1は、本発明の第1実施形態に係る緩衝装置の断面図である。 図2は、本発明の第1実施形態に係る緩衝装置の減衰特性図である。 図3は、本発明の第1実施形態に係る緩衝装置における一実施例の断面図である。 図4は、本発明の第1実施形態に係る緩衝装置の変形例を示す図である。 図5は、本発明の第2実施形態に係る緩衝装置における部分拡大断面図である。 図6は、本発明の第2実施形態に係る緩衝装置における一実施例の断面図である。 図7は、クッション部材の変形例を示す図である。 図8は、クッション部材の変形例を示す図である。 図9は、クッション部材の変形例を示す図である。 図10は、本発明の第3実施形態に係る緩衝装置の断面図である。 図11は、本発明の第3実施形態に係る緩衝装置における一実施例の断面図である。 図12は、本発明の第3実施形態に係る緩衝装置の変形例を示す図である。 図13は、本発明の第4実施形態に係る緩衝装置の部分拡大断面図である。 図14は、本発明の第4実施形態に係る緩衝装置における一実施例の部分拡大断面図である。 図15は、液圧クッション機構の変形例を示す図である。 図16は、液圧クッション機構の変形例を示す図である。 図17は、液圧クッション機構の変形例を示す図である。 図18は、液圧クッション機構の変形例を示す図である。
 以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
 <第1実施形態>
 まず、本発明の第1実施形態に係る緩衝装置D1について説明する。
 図1に示すように、緩衝装置D1は、筒状のシリンダ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つの伸側室R1と圧側室R2に区画するピストン2と、リザーバRと、リザーバRから圧側室R2へと向かう作動油の流れのみを許容する吸込通路3と、圧側室R2から伸側室R1へ向かう作動油の流れのみを許容する整流通路4と、伸側室R1からリザーバRへ向かう作動油の流れのみを許容すると共に作動油の流れに与える抵抗を変更可能な減衰力調整部としての減衰力可変バルブVと、内部に圧力室14を有するハウジングとしてのボトム部材11と、圧力室14内に摺動自在に挿入されるフリーピストン5と、フリーピストン5を圧力室14内で中立位置に位置決めると共にフリーピストン5の中立位置からの変位を抑制する付勢力を発揮するばね要素6と、ボトム部材11へのフリーピストン5の衝突を防止するクッション部材としての圧側クッション5e及び伸側クッション5fと、を備える。
 フリーピストン5は、板状の基部5aと、圧力室14の小断面積部14a内に摺動自在に挿入される小ピストン部5bと、圧力室14の大断面積部14b内に摺動自在に挿入される大ピストン部5cと、を備える。
 圧力室14には、小断面積部14a内に小ピストン部5bにて小室15が区画され、大断面積部14b内であって小ピストン部5bの外周に外周室17が区画され、大断面積部14b内に大ピストン部5cにて大室16が区画される。
 フリーピストン5を摺動方向の一方に押圧するよう外周室17に伸側室R1が連通すると共に、フリーピストン5を摺動方向の他方に押圧するよう大室16に圧側室R2が連通している。このように、フリーピストン5には、一方側に伸側室R1由来の圧力が作用し、他方側に圧側室R2由来の圧力が作用している。本実施形態では、外周室17が請求の範囲に記載の「伸側圧力室」に該当し、大室16が請求の範囲に記載の「圧側圧力室」に該当する。
 緩衝装置D1は、一端21aがピストン1に連結され他端(図1中上端側)がシリンダ1の外部へと突出するピストンロッド21をさらに備える。ピストンロッド21は、シリンダ1の上端を封止する環状のロッドガイド8によって摺動自在に支持される。
 緩衝装置D1は、シリンダ1の外周を覆ってシリンダ1との間に伸側室R1とリザーバRとを連通する排出通路7を形成する中間筒9と、中間筒9の外周を覆って中間筒9との間にリザーバRを形成する有底筒状の外筒10と、を備える。減衰力可変バルブVは、排出通路7とリザーバRとの間に設けられる。シリンダ1及び中間筒9の下端は、ボトム部材11によって封止される。ボトム部材11には、圧力室14と吸込通路3が設けられる。
 伸側室R1、圧側室R2、及び圧力室14内には作動油が封入され、リザーバR内には作動油と共に気体が封入されている。作動油以外にも、例えば、水、水溶液といった液体を用いてもよい。
 リザーバRは、シリンダ1に対するピストンロッド21の進入及び退出に伴うシリンダ1内の容積変化の補償を行う。
 以下、緩衝装置D1の各部について詳細に説明する。
 ピストンロッド21とロッドガイド8との間は、シール部材12によってシールされ、シリンダ1内は液密状態に保たれている。ロッドガイド8は、外周が段状に形成されて中間筒9及び外筒10に嵌合しており、シリンダ1、中間筒9、及び外筒10の図1中上端開口を閉塞している。
 シリンダ1の図1中下端には、ボトム部材11が嵌合している。ボトム部材11は、シリンダ1内に嵌合される小径部11aと、小径部11aよりも外径が大きい中間筒9内に嵌合する中径部11bと、中径部11bの図1中下端側に設けられ中径部11bよりも外径が大きな大径部11cと、大径部11cの図1中下端側に設けられた筒部11dと、筒部11dに設けられた複数の切欠11eと、を備える。
 外筒10内に、ボトム部材11、シリンダ1、中間筒9、ロッドガイド8、及びシール部材12を収容し、外筒10の図1中上端を加締めることによって、外筒10の加締部10aと外筒10の底部10bとの間で、ボトム部材11、シリンダ1、中間筒9、ロッドガイド8、及びシール部材12が挟み込まれ、これらが外筒10に固定される。外筒10の開口端を加締める代わりに、外筒10に螺着されるキャップと底部10bとの間でボトム部材11、シリンダ1、中間筒9、ロッドガイド8、及びシール部材12を挟み込むようにしてもよい。
 吸込通路3は、ボトム部材11に設けられリザーバRと圧側室R2とを連通する通路3aと、通路3aに設けられたチェックバルブ3bと、を備える。通路3aは、ボトム部材11の小径部11aから大径部11cに亘って形成され、切欠11eを通じてリザーバRに連通している。チェックバルブ3bは、リザーバRから圧側室R2への作動油の流れのみを許容し、逆方向への流れは阻止する一方通行に設定される。
 ピストン2には、圧側室R2から伸側室R1へ向かう作動油の流れのみを許容する整流通路4が設けられる。具体的には、整流通路4は、ピストン2に設けられ圧側室R2と伸側室R1とを連通する通路4aと、通路4aに設けられたチェックバルブ4bと、を備える。チェックバルブ4bは、圧側室R2から伸側室R1への作動油の流れのみを許容し、逆方向への流れは阻止する一方通行に設定される。
 シリンダ1の図1中上端近傍には、伸側室R1に連通する透孔1aが設けられ、伸側室R1は透孔1aを通じてシリンダ1と中間筒9との間に形成された環状隙間に連通している。シリンダ1と中間筒9の間の環状隙間は、伸側室R1とリザーバRとを連通する排出通路7を形成している。
 減衰力可変バルブVは、外筒10と中間筒9に架け渡されて固定されるバルブブロック13に設けられる。減衰力可変バルブVは、排出通路7とリザーバRとを接続する流路13aと、流路13aに設けられた弁体13bと、弁体13bより上流側である伸側室R1の圧力を弁体13bに作用させ弁体13bを開弁方向へ押圧するパイロット通路13cと、弁体13bを閉弁方向に押圧する押圧力を発揮すると共にその押圧力を変更可能な押圧装置13dと、を備える。
 押圧装置13dは、ソレノイドによって弁体13bを閉弁方向に押圧する圧力を制御可能であり、外部からソレノイドへ供給される電流量に応じて前記圧力が制御される。これに代わり、押圧装置13dは、ソレノイド等のアクチュエータのみで弁体13bを押圧するものであってもよいし、また、供給される電流量や電圧量に応じて押圧力が制御されるものであってよい。
 作動油が磁気粘性流体である場合には、減衰力可変バルブVに代えて、排出通路7とリザーバRとを連通する流路13aに磁界を作用させることができるもの、例えば、コイル等を用いてもよい。その場合には、外部からコイルに供給される電流量によって磁界の大きさが調整され、流路13aを通過する磁気粘性流体の流れに付与される抵抗が調整される。また、作動油が電気粘性流体である場合には、減衰力可変バルブVに代えて、排出通路7とリザーバRとを連通する流路13aに電界を作用させることができるものであってもよい。その場合には、外部から与えられる電圧によって電界の大きさが調整され、流路13aを通過する電気粘性流体の流れに付与される抵抗が調整される。
 緩衝装置D1が収縮作動する際には、ピストン2が図1中下方へ移動して圧側室R2が圧縮され、圧側室R2内の作動油が整流通路4を通じて伸側室R1へ流れる。この収縮作動時には、ピストンロッド21がシリンダ1内に進入するためシリンダ1内でロッド侵入体積分の作動油が過剰となり、過剰分の作動油がシリンダ1から押し出されて排出通路7を通じてリザーバRへ排出される。緩衝装置D1は、排出通路7を通過してリザーバRへ流れる作動油に対して減衰力可変バルブVで抵抗を付与することによって、シリンダ1内の圧力を上昇させて圧側減衰力を発揮する。
 緩衝装置D1が伸長作動する際には、ピストン2が図1中上方へ移動して伸側室R1が圧縮され、伸側室R1内の作動油が排出通路7を通じてリザーバRへ排出される。この伸長作動時には、ピストン2が上方へ移動して圧側室R2の容積が拡大するが、この拡大分に相当する作動油が吸込通路3を通じてリザーバRから供給される。そして、緩衝装置D1は、排出通路7を通過してリザーバRへ流れる作動油に対して減衰力可変バルブVで抵抗を付与することによって、伸側室R1内の圧力を上昇させて伸側減衰力を発揮する。
 このように、緩衝装置D1は、伸縮作動すると、必ずシリンダ1内の作動油が排出通路7を通じリザーバRへ排出され、作動油が圧側室R2、伸側室R1、リザーバRの順に一方通行で循環するユニフロー型緩衝装置であって、伸圧両側の減衰力を単一の減衰力可変バルブVによって発生する。ピストンロッド21の断面積をピストン2の断面積の2分の1に設定すれば、同振幅であればシリンダ1から排出される作動油量を伸圧両側で等しく設定できるため、伸圧両側で減衰力可変バルブVが作動油の流れに与える抵抗を同じにすれば、伸側と圧側の減衰力を等しくすることができる。
 圧力室14は、ボトム部材11に設けた中空部によって形成され、図1中上下方向に対して垂直に切った内壁断面で仕切られる面積が途中で異なっている。圧力室14は、図1中下方側の内壁断面で仕切った面積が小さい小断面積部14aと、図1中上方側の内壁断面で仕切った面積が大きい大断面積部14bと、小断面積部14aと大断面積部14bの途中に設けられた段部14cと、を備える。小断面積部14aと大断面積部14bは、フリーピストン5の摺動方向に沿って形成される。
 フリーピストン5は段付き形状に形成される。フリーピストン5の小ピストン部5bは、基部5aの図1中下端から立設して筒状に形成され小断面積部14a内に摺動自在に挿入される。大ピストン部5cは、基部5aの図1中上端の外周から立設して筒状に形成され大断面積部14b内に摺動自在に挿入される。フリーピストン5は、圧力室14内を緩衝装置D1の軸方向に移動する。
 圧力室14の小室15は小ピストン部5bにて区画され、大室16は大ピストン部5cにて区画され、外周室17は大断面積部14b内の基部5aと段部14cとの間であって小ピストン部5bの外周に区画される。
 フリーピストン5の大ピストン部5cの外周には、大断面積部14bの内周に摺接するシールリング5dが装着され、大室16と外周室17とがフリーピストン5の外周を通じて連通することが防止される。小ピストン部5bの外周にも外周室17と小室15との連通を防止するシールリングを設けるようにしてもよい。
 フリーピストン5の基部5aの大室16に臨む面には、圧側クッション5eが設けられ、基部5aの外周室17に臨む面には、伸側クッション5fが設けられる。圧側クッション5e及び伸側クッション5fは、フリーピストン5に溶着、融着、接着等によって固定される。
 小室15は、ボトム部材11に形成された通路18と切欠11eを通じてリザーバRに連通し、小室15にはリザーバRに由来する圧力が作用する。大室16は、ボトム部材11の小径部11aに形成された圧側通路19を通じて圧側室R2に連通し、大室16には圧側室R2に由来する圧力が作用する。このように、大室16は、圧側室R2に連通する圧側圧力室として機能する。
 外周室17は、ボトム部材11に形成された伸側通路としてのオリフィス通路20と、オリフィス通路20に対向してシリンダ1の下端近傍に形成された透孔1bと、通じて排出通路7に連通する。排出通路7は伸側室R1に連通しているため、外周室17は排出通路7を通じて伸側室R1に連通し、外周室17には伸側室R1に由来する圧力が作用する。このように、外周室17は、伸側室R1に連通する伸側圧力室として機能する。
 外周室17は、緩衝装置D1をユニフロー構造にするために設けた排出通路7を利用して伸側室R1に連通する。そのため、外周室17と伸側室R1を連通する通路を別個に設ける必要がないため、緩衝装置D1のコスト軽減および軽量化が図られる。
 大室16内の圧力は、フリーピストン5の基部5a及び大ピストン部5cにおける大室16に臨む端面を受圧面積(圧側受圧面積A1)として作用し、小室15及び外周室17を圧縮する方向(図1中下方)へフリーピストン5を押圧している。
 一方、外周室17内の圧力は、フリーピストン5の基部5aにおける外周室17に臨む端面を受圧面積(伸側受圧面積B1)として作用し、大室16を圧縮する方向(図1中上方)へフリーピストン5を押圧している。
 このように、フリーピストン5を摺動方向の一方(図1中上方)に押圧するようフリーピストン5に伸側室R1に由来する圧力が作用すると共に、フリーピストン5を摺動方向の他方(図1中下方)に押圧するようフリーピストン5に圧側室R2に由来する圧力が作用する。そして、圧側室R2に由来する圧力が作用するフリーピストン5の圧側受圧面積A1は、伸側室R1に由来する圧力が作用するフリーピストン5の伸側受圧面積B1よりも大きく設定される。本実施形態では、圧側圧力室として機能する大室16の圧力が作用するフリーピストン5の圧側受圧面積A1は、伸側圧力室として機能する外周室17の圧力が作用するフリーピストン5の伸側受圧面積B1よりも大きく設定される。
 小室15内の圧力は、フリーピストン5の基部5a及び小ピストン部5bにおける小室15に臨む端面を受圧面積C1として作用し、大室16を圧縮する方向(図1中上方)へフリーピストン5を押圧している。このように、小室15にはリザーバRに由来する圧力が作用する。
 ばね要素6は、圧力室14内でのフリーピストン5の変位を抑制する付勢力を発揮する。ばね要素6は、大室16内であって大断面積部14bの頂面とフリーピストン5の基部5aとの間に圧縮状態で介装される圧側ばね6aと、小室15内であって小断面積部14aの底面とフリーピストン5の基部5aとの間に圧縮状態で介装される伸側ばね6bと、を備える。圧側ばね6aと伸側ばね6bは、フリーピストン5が中立位置から変位すると、フリーピストン5を中立位置に戻そうとする付勢力を発揮する。このように、フリーピストン5は、圧側ばね6aと伸側ばね6bによって上下両側から挟持されて、圧力室14内の所定の中立位置に位置決めされる。中立位置とは、圧力室14の軸方向の中央を指すものではなく、フリーピストン5がばね要素6によって位置決めされる位置のことである。
 ばね要素6としては、フリーピストン5を中立位置に位置決めすると共に、付勢力を発揮できればよいので、コイルばね以外のものを用いてよい。例えば、皿ばね等の弾性体を用いてフリーピストン5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5に連結され、他端が大断面積部14bの頂面又は小断面積部14aの底面に連結される単一のばね要素を用いるようにしてもよい。
 本実施形態では、ばね要素6として圧側ばね6aと伸側ばね6bとを用い、かつ、フリーピストン5として基部5aの両側に筒状の小ピストン部5bと大ピストン部5cを設けた形状であるため、圧側ばね6aを大ピストン部5c内に、伸側ばね6bを小ピストン部5b内に収容することができる。これにより、圧側ばね6a及び伸側ばね6bの伸縮スペースが確保されてフリーピストン5のストローク長を充分に確保しつつ圧力室14の全長を短縮化することができる。緩衝装置D1の全長やストローク長に制約がなく、圧力室14の全長を充分に確保することができる場合には、小ピストン部5b及び大ピストン部5cを中実円柱状とすることも可能である。
 緩衝装置D1は、以上のように構成され、圧力室14がフリーピストン5によって伸側圧力室としての外周室17と圧側圧力室としての大室16とに区画され、フリーピストン5が移動すると大室16と外周室17の容積が変化する。
 緩衝装置D1が伸長作動すると、ピストン2が図1中上方へ移動するので、圧縮される伸側室R1からは作動油が減衰力可変バルブVを通じてリザーバRへ排出され、拡大される圧側室R2へは吸込通路3を通じてリザーバRから作動油が供給される。よって、伸側室R1の圧力は上昇し、圧側室R2の圧力はリザーバRとほぼ等しくなる。
 大室16は、圧側通路19を通じて圧側室R2に連通しているため、大室16の圧力は圧側室R2に由来した圧力となり、リザーバRとほぼ等しい圧力となる。また、小室15もリザーバRに連通しているため、小室15の圧力もリザーバRとほぼ等しい圧力となる。一方、外周室17は伸側室R1に連通しているため、外周室17の圧力は伸側室R1に由来した圧力となる。
 したがって、緩衝装置D1が伸長作動する場合には、フリーピストン5の圧側受圧面積A1と受圧面積C1にはリザーバRの圧力にほぼ等しい圧力が作用し、伸側受圧面積B1にはリザーバRの圧力よりも高い伸側室R1に由来する圧力が作用するため、フリーピストン5は図1中上方側へ移動する。フリーピストン5が移動すると、フリーピストン5の移動量に応じて外周室17へ作動油が流れ込み、大室16から圧側室R2へ作動油が排出されるため、圧力室14が見掛け上の流路として機能して、作動油が伸側室R1から圧側室R2へ減衰力可変バルブVを迂回して流れるようになる。外周室17と伸側室R1とはオリフィス通路20を通じて連通しているため、フリーピストン5の急な変位が抑制される。
 フリーピストン5が上方へ移動してストロークエンド近傍まで変位すると、圧側クッション5eが大断面積部14bの頂面に当接して圧縮され、フリーピストン5のそれ以上の変位が抑制され変位速度が減速する。このように、フリーピストン5がボトム部材11と激しく衝突することが防止され、フリーピストン5とボトム部材11との接触による打音を低減することができる。
 緩衝装置D1が収縮作動すると、ピストン2が図1中下方へ移動するので、圧縮される圧側室R2と拡大される伸側室R1が整流通路4を通じて連通し、シリンダ1から作動油が減衰力可変バルブVを通じてリザーバRへ排出される。よって、伸側室R1と圧側室R2の圧力は、ほぼ等しくともに上昇する。
 大室16は、圧側通路19を通じて圧側室R2に連通しているため、大室16の圧力は圧側室R2に由来した圧力となる。圧側室R2は伸側室R1に連通しているため、大室16の圧力は伸側室R1とほぼ等しい圧力となる。一方、外周室17もオリフィス通路20を通じて伸側室R1に連通しているため、外周室17の圧力は伸側室R1に由来した圧力となる。
 したがって、緩衝装置D1が収縮作動する場合には、フリーピストン5の圧側受圧面積A1と伸側受圧面積B1には伸側室R1の圧力にほぼ等しい圧力が作用し、受圧面積C1にはリザーバRの圧力が作用するため、フリーピストン5は図1中下方側へ移動する。フリーピストン5が移動すると、外周室17から排出通路7へ作動油が排出されるものの大室16へ圧側室R2から作動油が流入し、小室15から作動油がリザーバRへ排出されるため、大室16の容積拡大量から外周室17の容積減少量を差し引いた量の作動油がシリンダ1からリザーバRへ移動する。このように、圧力室14が見掛け上の流路として機能して、上記量の作動油がシリンダ1からリザーバRへ減衰力可変バルブVを迂回して流れるようになる。
 フリーピストン5が下方へ移動してストロークエンド近傍まで変位すると、伸側クッション5fがボトム部材11の段部14cに当接して圧縮され、フリーピストン5のそれ以上の変位が抑制され変位速度が減速する。このように、フリーピストン5がボトム部材11と激しく衝突することが防止され、フリーピストン5とボトム部材11との接触による打音を低減することができる。
 このように、フリーピストン5を摺動方向の一方(図1中上方)に押圧するようフリーピストン5に伸側室R1に由来する圧力を作用させると共に、フリーピストン5を摺動方向の他方(図1中下方)に押圧するようフリーピストン5に圧側室R2に由来する圧力を作用させ、かつ、圧側室R2に由来する圧力が作用するフリーピストン5の圧側受圧面積A1を、伸側室R1に由来する圧力が作用するフリーピストン5の伸側受圧面積B1よりも大きく設定したため、収縮作動時に伸側室R1と圧側室R2とが構造上等圧となるユニフロー型の緩衝装置であっても、フリーピストン5を作動させて圧力室14を見掛け上の流路として機能させることができる。
 ここで、緩衝装置D1へ入力される振動周波数が低い場合と高い場合で、ピストン速度が同じであるという条件で考えると、入力周波数が低い場合には、入力される振動の振幅が大きくなって、フリーピストン5の振幅が大きくなる。この場合、ストローク量が大きくなってシリンダ1からリザーバRへ排出される作動油の流量が多くなると共に、フリーピストン5の振幅が大きくなってばね要素6の付勢力が大きくなる。そのため、フリーピストン5のそれ以上の移動がし難くなるため、見掛け上の通路として機能する圧力室14を通じての伸側室R1と圧側室R2の作動油の行き来が少なくなって、減衰力可変バルブVを通過する流量が多くなる。よって、緩衝装置D1が発生する減衰力が高いまま維持される。
 これに対して、緩衝装置D1への入力周波数が高い場合には、入力される振動の振幅が小さくなり、ピストン2の振幅も小さい。この場合、シリンダ1からリザーバRへ排出される流量が少なく、フリーピストン5の振幅も小さくなるため、フリーピストン5がばね要素6から受ける付勢力が小さくなる。そのため、緩衝装置D1が伸長行程であっても収縮行程であっても、減衰力可変バルブVを通過する流量に対して見掛け上の流路として機能する圧力室14を通過する流量の割合が低周波振動時よりも多くなる。よって、緩衝装置D1が発生する減衰力が低減される。
 緩衝装置D1の伸縮速度がある程度高くなると、オリフィス通路20が作動油の流れに対して大きな抵抗を示すようになり、フリーピストン5が動き難くなるため、減衰力低減効果が殆ど発揮されなくなる。そのため、緩衝装置D1の減衰特性は、図2に示すように推移することになる。図2中の各実線は減衰力可変バルブVによって緩衝装置D1の伸側及び圧側の減衰力をソフト、ミディアム、ハードとした場合について減衰特性を示しており、破線は、ソフト、ミディアム、ハードの減衰特性に設定される状況において、緩衝装置D1に高周波振動が入力されて、減衰力が低減された場合の特性を示している。
 図2に示すように、緩衝装置D1では、減衰力の変化を入力振動周波数に依存させることができ、車両のばね上部材の共振周波数帯の低周波振動の入力に対しては高い減衰力を発生することで車体(ばね上部材)の姿勢を安定させて、車両旋回時に搭乗者に不安を感じさせることを防止できる。一方、車両のばね下部材の共振周波数帯の高周波振動が入力されると必ず低い減衰力を発生させて車輪側(ばね下部材側)の振動の車体側(ばね上部材側)への伝達を絶縁して、車両における乗り心地を良好なものとすることができる。
 緩衝装置D1は、減衰力可変バルブVが作動油の流れに与える抵抗を調整することによって、減衰力を調節することができる。つまり、緩衝装置D1では、減衰力可変バルブVによる減衰力調整を行いつつも、高周波数の振動に対しては、減衰力を低減することができる。
 よって、緩衝装置D1では、比較的低い周波数帯の振動に対しては、減衰力可変バルブVのコントロールによって減衰力調整することで車体振動を制振することができるだけでなく、減衰力可変バルブVのコントロールによっては抑制できない高周波振動に対してはメカニカルに低減衰力を発揮することができ、車輪側からの振動を絶縁して車体振動を効果的に抑制することができる。
 また、圧側クッション5eと伸側クッション5fがフリーピストン5とボトム部材11とが勢いよく衝突することを防止するため、フリーピストン5とボトム部材11の衝突による打音が低減されて車両搭乗者に違和感や不安感を与えない。また、フリーピストン5が急激に停止することがないため、急激に減衰力低減効果が消失して緩衝装置D1が発生する減衰力が急変することもない。
 したがって、緩衝装置D1によれば、フリーピストン5とボトム部材11の打音の発生を抑制できると共に減衰力の急変を防止することができ、車両における乗り心地を向上させることができる。
 減衰力を低減する周波数帯は、フリーピストン5の圧側受圧面積A1、伸側受圧面積B1、及び受圧面積C1と、通路18、圧側通路19、及びオリフィス通路20の流路抵抗と、ばね要素6のばね定数(圧側ばね6aと伸側ばね6bの合成ばね定数)と、の設定によって任意に決定することができる。したがって、オリフィス通路20の代わりに、或いは、オリフィス通路20に加えて、通路18及び圧側通路19の一方又は両方をオリフィス通路としてもよいし、オリフィス通路を設ける必要がなければ、全ての通路18,19,20にオリフィスを設けないようにしてもよい。また、通路18,19,20に設けるのは、オリフィスではなくチョーク絞りであってもよい。
 また、フリーピストン5は、ばね要素6の付勢力によって中立位置へ位置決めされて中立位置へ戻されるため、フリーピストン5がストロークエンドで停止してしまって、緩衝装置D1が高周波振動入力時に減衰力低減効果を発揮しないような事態の発生が防止される。フリーピストン5の外周の断面形状と圧力室14の内壁の断面形状は、円形以外の形状であってもよい。
 本実施形態では、小室15はリザーバRに連通して設けられる。これに代えて、小室15を緩衝装置D1の外部へ連通させて大気開放したり、低圧の気体を封入して小室15を気室としたりするようにしてもよい。そのようにしても、緩衝装置D1が伸長作動する場合には、フリーピストン5が図1中上方側へ移動し、フリーピストン5の移動量に応じて外周室17へ作動油が流れ込み、大室16から圧側室R2へ作動油が排出され、圧力室14が見掛け上の流路として機能して、作動油が減衰力可変バルブVを迂回して伸側室R1から圧側室R2へ移動することになる。一方、緩衝装置D1が収縮作動する場合には、フリーピストン5が図1中下方側へ移動し、外周室17と大室16の合計容積が拡大する分、作動油が減衰力可変バルブVを迂回してシリンダ1からリザーバRへ移動するため、減衰力可変バルブVを通過する作動油の流量が減少する。したがって、緩衝装置D1は、小室15をリザーバRへ連通した場合と同様に、高周波振動に対して減衰力を低減する効果を発揮することができる。
 小室15内を気室にする場合には、伸側ばね6bを気体ばねとすることも可能である。また、小室15を大気開放又は気室とする場合には、小室15をリザーバRへ連通させる必要がなくなるため、圧力室14を形成するボトム部材11をピストンロッド21に固定するか、ピストンロッド21内に設けることも可能である。ただし、小室15をリザーバRへ連通させることで、圧力室14を完全に緩衝装置D1内に収容すると共に、小室15から外周室17或いは大室16への気体の混入を防止することができるメリットがある。
 フリーピストン5は、図1中下方へ移動する際には、小室15及び外周室17を圧縮するため、伸側クッション5fを外周室17内に配置するのではなく、フリーピストン5の基部5aの下端面に設けて小ピストン部5b内に配置してもよいし、小ピストン部5bの下端面に設けて小室15内に配置するようにしてもよい。また、圧側クッション5e及び伸側クッション5fをフリーピストン5ではなくボトム部材11に設け、フリーピストン5がストロークエンド近傍まで変位すると、圧側クッション5e及び伸側クッション5fがフリーピストン5に当接するようにしてもよい。
 さらに、クッション部材として、大室16が圧縮される際にフリーピストン5とボトム部材11との激しい衝突を抑制する圧側クッション5eだけで構成してもよいし、小室15が圧縮される際にフリーピストン5とボトム部材11との激しい衝突を抑制する伸側クッション5fだけで構成してもよい。
 以上では、ボトム部材11について概略的に説明した。ボトム部材11を具体的に緩衝装置に適用するには、例えば、図3に示したように、ボトム部材11を、フリーピストン5が挿入される中空部22aを有するケース部材22と、ケース部材22の中空部22aを閉塞する円板状の蓋部材23と、で構成することができる。以下、詳細に説明する。
 ケース部材22は、内部に中空部22aを有する略円柱状部材であって、外周に3つの段部を有する。3つの段部は図3中上方へ向かって段階的に縮径して形成される。1段目の外周はシリンダ1の内周面に嵌合し、3段目の外周は中間筒9の内周面に嵌合し、下端部の外径は中間筒9の内径よりも大きい。3段目の外周面にはシールリング24が装着され、シールリング24は、ケース部材22の外周を通じて排出通路7とリザーバRとが連通することを防止している。ケース部材22の下端部は筒状に形成され、その下端部には内外を連通する複数の切欠22bが形成される。
 ケース部材22は、図3中上端に開口する中空部22aを備え、中空部22aは、蓋部材23によって閉塞されて圧力室25を形成する。また、中空部22aの内周面には段部25cが形成され、中空部22aの先端側には小断面積部25aが形成され、基端側には小断面積部25aよりも大径の大断面積部25bが形成される。
 ケース部材22は、内外周を貫通して段部25cの近傍に通じる透孔22cと、ケース部材22の下端面に開口して中空部22aに連通する通路22dと、ケース部材22の中心からずれた位置に形成され軸方向に貫通する通路22eと、を備える。
 蓋部材23は、中心軸に沿って形成されたボルト挿通孔23aと、図3中下端に形成された筒状のソケット23bと、蓋部材23の中心からずれた位置に形成され軸方向に貫通するポート23cと、を備える。蓋部材23のソケット23b内にケース部材22の先端面が挿入嵌合されることによって、中空部22aが閉塞されて圧力室25が形成される。
 ボルト挿通孔23aにはボルト26が挿通する。ボルト26は、先端に螺子部を有する軸部26aと、軸部26aと比較して大径の頭部26bと、備える。ボルト26の軸部26aの外周には、ディスク状のチェックバルブ27が装着される。チェックバルブ27は、ボルト26の軸部26aに形成された螺子部に螺着されるナット28によって蓋部材23に固定され、ポート23cを開閉する。
 ボルト26には、中心軸に沿って貫通する通路26dが形成され、通路26dは、頭部26bの先端表面に形成された溝26cに連通する。圧力室25と圧側室R2は通路26dを通じて連通する。圧側クッション5eがボルト26の頭部26bの図3中下面に衝合することによって、フリーピストン5とボトム部材11とが勢いよく衝突することが防止される。そのため、圧側クッション5eが頭部26bと衝合する際に、通路26dを閉塞しないように溝26cを設けている。通路26dの閉塞を回避するには、溝26cを設ける以外の方法として、例えば、圧側クッション5eが当接しない部位に、通路26dを開口して形成するようにしてもよい。
 ケース部材22の中空部22a内には、フリーピストン5、圧側ばね6a、及び伸側ばね6bが収容される。蓋部材23のソケット23b内にケース部材22の先端面が挿入嵌合されることによって、圧側ばね6aと伸側ばね6bが圧縮されてフリーピストン5が中立位置に位置決めされる。
 圧力室25内は、フリーピストン5によって、小室15、大室16、及び外周室17に区画される。小室15は、ケース部材22の通路22dを通じてリザーバRに連通し、大室16は、ボルト26の溝26c、通路26dを通じて圧側室R2に連通し、外周室17は、透孔22cを通じて排出通路7に連通する。透孔22cは段部25cに臨んで開口するため、フリーピストン5が段部25cに完全に密着するまでは外周室17と排出通路7との連通が断たれない。
 蓋部材23にケース部材22を嵌合して一体化すると、ポート23cは通路22eを通じてリザーバRに連通する。チェックバルブ27は、緩衝装置D1の伸長作動時に圧側室R2内が減圧されると外周側が撓んで開弁する。これにより、ポート23c及び通路22eを通じてリザーバRが圧側室R2へ連通する。チェックバルブ27、ポート23c、及び通路22eにて吸込通路3が構成される。
 ボトム部材11をシリンダ1の下端に嵌合すると、蓋部材23のソケット23bの図3中上端がシリンダ1の下端に当接する。外筒10の加締部10aと外筒10の底部10bとで、ボトム部材11とシリンダ1を挟み込むと、ボトム部材11に軸力が作用してケース部材22と蓋部材23が押しつけられ、両者は分離することなく一体化される。
 外筒10と中間筒9の両者には、減衰力可変バルブVが設けられたバルブブロック13が架け渡されて固定される。そのため、中間筒9は、ロッドガイド8とボトム部材11とで上下から挟みこまずに、ロッドガイド8及びボトム部材11に対する上下方向への移動が許容されるように構成される。中間筒9の上下方向の移動を許容することで、中間筒9に対する減衰力可変バルブVの取付位置にある程度の誤差が生じても、緩衝装置D1を組み付けることができる。
 伸側室R1と排出通路7は、ロッドガイド8に形成された切欠8aを通じて連通する。これに代えて、シリンダ1に形成される孔を通じて伸側室R1と排出通路7を連通するようにしてもよい。
 ケース部材22における最小径部である最先端の外周には、シールリング29が装着される。これにより、蓋部材23とケース部材22の間がシールされ、排出通路7と大室16が直接連通することが防止される。
 以上のようにボトム部材11を構成することで、ボトム部材11を緩衝装置D1に無理なく組み込むことができ、緩衝装置D1を実現することができる。
 図4に第1実施形態の変形例を示す。図4に示す変形例では、蓋部材23にケース部材22の先端の筒状部の内周が圧入されると共に、蓋部材23にポート23cに通じる環状溝23dが形成される。これにより、環状溝23dの内周面に、ケース部材22の筒状部の内周が隙間なく圧入されるため、大室16と吸込通路3の連通が阻止されて、安定した減衰力低減効果が得られる。ソケット23bの内周面に、ケース部材22の筒状部の外周に密着するシールリング29を装着するようにしてもよい。 
 <第2実施形態>
 図5に第2実施形態に係る緩衝装置D2を示す。
 緩衝装置D2では、外周室17にリザーバRが連通し、小室15にオリフィス通路30を通じて伸側室R1が連通する。緩衝装置D2は、この点において緩衝装置D1と異なっており、他は全て緩衝装置D1と同様の構成である。以下では、緩衝装置D1と同様の構成には、図中に同一の符号を付して詳しい説明は省略する。
 小室15は、オリフィス通路30、シリンダ1に形成された透孔1b、及び排出通路7を通じて伸側室R1に連通する。外周室17は、ボトム部材11に形成された通路31を通じてリザーバRに連通する。大室16は、緩衝装置D1と同様に、圧側通路19を通じて圧側室R2に連通する。
 このように構成しても、フリーピストン5を摺動方向の一方(図5中上方)に押圧するようフリーピストン5に伸側室R1に由来する圧力が作用すると共に、フリーピストン5を摺動方向の他方(図5中下方)に押圧するようフリーピストン5に圧側室R2に由来する圧力が作用する。そして、圧側室R2に由来する圧力が作用するフリーピストン5の圧側受圧面積A2は、伸側室R1に由来する圧力が作用するフリーピストン5の伸側受圧面積B2よりも大きく設定される。本実施形態では、圧側圧力室として機能する大室16の圧力が作用するフリーピストン5の圧側受圧面積A2は、伸側圧力室として機能する小室15の圧力が作用するフリーピストン5の伸側受圧面積B2よりも大きく設定される。
 リザーバRに由来の圧力は、フリーピストン5を摺動方向の一方に押圧するように伸側室R1に由来する圧力が作用する伸側受圧面積B2以外の部位に作用する。つまり、フリーピストン5の外周室17に臨む端面を受圧面積C2として作用する。
 緩衝装置D2は、以上のように構成され、圧力室14がフリーピストン5によって伸側圧力室としての小室15と圧側圧力室としての大室16とに区画され、フリーピストン5が移動すると小室15と大室16の容積が変化する。
 緩衝装置D2が伸長作動すると、ピストン2が図5中上方へ移動するので、圧縮される伸側室R1からは作動油が減衰力可変バルブVを通じてリザーバRへ排出され、拡大される圧側室R2へは吸込通路3を通じてリザーバRから作動油が供給される。よって、伸側室R1の圧力は上昇し、圧側室R2の圧力はリザーバRとほぼ等しくなる。
 大室16は、圧側通路19を通じて圧側室R2に連通しているため、大室16の圧力は圧側室R2に由来した圧力となり、リザーバRとほぼ等しい圧力となる。また、外周室17もリザーバRに連通しているため、外周室17の圧力もリザーバRとほぼ等しい圧力となる。一方、小室15は伸側室R1に連通しているため、小室15の圧力は伸側室R1に由来した圧力となる。
 したがって、緩衝装置D2が伸長作動する場合には、フリーピストン5の圧側受圧面積A2と受圧面積C2にはリザーバRの圧力にほぼ等しい圧力が作用し、伸側受圧面積B2にはリザーバRの圧力よりも高い伸側室R1に由来する圧力が作用するため、フリーピストン5は図5中上方側へ移動する。フリーピストン5が移動すると、フリーピストン5の移動量に応じて小室15へ作動油が流れ込み、大室16から圧側室R2へ作動油が排出されるため、圧力室14が見掛け上の流路として機能して、作動油が伸側室R1から圧側室R2へ減衰力可変バルブVを迂回して流れるようになる。小室15と伸側室R1とはオリフィス通路30を通じて連通されているため、フリーピストン5の急な変位が抑制される。
 緩衝装置D2が収縮作動すると、ピストン2が図5中下方へ移動するので、圧縮される圧側室R2と拡大される伸側室R1が整流通路4を通じて連通し、シリンダ1から作動油が減衰力可変バルブVを通じてリザーバRへ排出される。よって、伸側室R1と圧側室R2の圧力は、ほぼ等しくともに上昇する。
 大室16は、圧側通路19を通じて圧側室R2に連通しているため、大室16の圧力は圧側室R2に由来した圧力となる。圧側室R2は伸側室R1に連通しているため、大室16の圧力は伸側室R1とほぼ等しい圧力となる。一方、小室15もオリフィス通路30を通じて伸側室R1に連通しているため、小室15の圧力は伸側室R1に由来した圧力となる。
 したがって、緩衝装置D2が収縮作動する場合には、フリーピストン5の圧側受圧面積A2と伸側受圧面積B2には伸側室R1の圧力にほぼ等しい圧力が作用し、受圧面積C2にはリザーバRの圧力が作用するため、フリーピストン5は図5中下方へ移動する。フリーピストン5が移動すると、小室15から排出通路7へ作動油が排出されるものの大室16へ圧側室R2から作動油が流入し、外周室17から作動油がリザーバRへ排出されるため、大室16の容積拡大量から小室15の容積減少量を差し引いた量の作動油がシリンダ1からリザーバRへ移動する。このように、圧力室14が見掛け上の流路として機能して、上記量の作動油がシリンダ1からリザーバRへ減衰力可変バルブVを迂回して流れる。
 このように、フリーピストン5を摺動方向の一方(図5中上方)に押圧するようフリーピストン5に伸側室R1に由来する圧力を作用させると共に、フリーピストン5を摺動方向の他方(図5中下方)に押圧するようフリーピストン5に圧側室R2に由来する圧力を作用させ、かつ、圧側室R2に由来する圧力が作用するフリーピストン5の圧側受圧面積A2を、伸側室R1に由来する圧力が作用するフリーピストン5の伸側受圧面積B2よりも大きく設定したため、収縮作動時に伸側室R1と圧側室R2とが構造上等圧となるユニフロー型の緩衝装置であっても、フリーピストン5を作動させて圧力室14を見掛け上の流路として機能させることができる。
 よって、緩衝装置D2でも、減衰力の変化を入力振動周波数に依存させることができ、車両のばね上部材の共振周波数帯の低周波振動の入力に対しては高い減衰力を発生することで車体(ばね上部材)の姿勢を安定させて、車両旋回時に搭乗者に不安を感じさせることを防止できる。一方、車両のばね下部材の共振周波数帯の高周波振動が入力されると必ず低い減衰力を発生させて車輪側(ばね下部材側)の振動の車体側(ばね上部材側)への伝達を絶縁して、車両における乗り心地を良好なものとすることができる。
 緩衝装置D2は、減衰力可変バルブVが作動油の流れに与える抵抗を調整することによって、減衰力を調節することができる。つまり、緩衝装置D2では、減衰力可変バルブVによる減衰力調整を行いつつも、高周波数の振動に対しては、減衰力を低減することができる。
 よって、緩衝装置D2でも、比較的低い周波数帯の振動に対しては、減衰力可変バルブVのコントロールによって減衰力調整することで車体振動を制振することができるだけでなく、減衰力可変バルブVのコントロールによっては抑制できない高周波振動に対してはメカニカルに低減衰力を発揮することができ、車輪側からの振動を絶縁して車体振動を効果的に抑制することができる。
 また、圧側クッション5eと伸側クッション5fがフリーピストン5とボトム部材11とが勢いよく衝突することを防止するため、フリーピストン5とボトム部材11の衝突による打音が低減されて車両搭乗者に違和感や不安感を与えない。また、フリーピストン5が急激に停止することがないため、急激に減衰力低減効果が消失して緩衝装置D2が発生する減衰力が急変することもない。
 したがって、緩衝装置D2によっても、フリーピストン5とボトム部材11の打音の発生を抑制できると共に減衰力の急変を防止することができ、車両における乗り心地を向上させることができる。
 減衰力を低減する周波数帯は、フリーピストン5の圧側受圧面積A2、伸側受圧面積B2、及び受圧面積C2と、圧側通路19、通路31、及びオリフィス通路30の流路抵抗と、ばね要素6のばね定数(圧側ばね6aと伸側ばね6bの合成ばね定数)と、の設定によって任意に決定することができる。したがって、オリフィス通路30の代わりに、或いは、オリフィス通路20に加えて、圧側通路19及び通路31の一方又は両方をオリフィス通路としてもよいし、オリフィス通路を設ける必要がなければ、全ての通路19,30,31にオリフィスを設けないようにしてもよい。また、通路19,30,31に設けるのは、オリフィスではなくチョーク絞りであってもよい。
 本実施形態では、外周室17はリザーバRに連通して設けられる。これに代えて、外周室17を緩衝装置D2の外部へ連通させて大気開放したり、低圧の気体を封入して外周室を気室としたりするようにしてもよい。そのようにしても、緩衝装置D2が伸長作動する場合には、フリーピストン5が図5中上方側へ移動し、フリーピストン5の移動量に応じて小室15へ作動油が流れ込み、大室16から圧側室R2へ液体が排出され、圧力室14が見掛け上の流路として機能して、作動油が減衰力可変バルブVを迂回して伸側室R1から圧側室R2へ移動することになる。一方、緩衝装置D2が収縮作動する場合には、フリーピストン5が図5中下方側へ移動し、外周室17と大室16の合計容積が拡大する分、作動油が減衰力可変バルブVを迂回してシリンダ1からリザーバRへ移動するため、衰力可変バルブVを通過する作動油の流量が減少する。したがって、緩衝装置D2は、外周室17をリザーバRへ連通した場合と同様に、高周波振動に対して減衰力を低減する効果を発揮することができる。
 外周室17を気室にする場合には、伸側ばね6bを気体ばねとすることも可能である。また、外周室17を大気開放又は気室とする場合には、外周室17をリザーバRへ連通させる必要がなくなるため、圧力室14を形成するボトム部材11をピストンロッド21に固定するか、ピストンロッド21内に設けることも可能である。ただし、外周室17をリザーバRへ連通させることで、圧力室14を完全に緩衝装置D2内に収容すると共に、外周室17から小室15或いは大室16への気体の混入を防止することができるメリットがある。
 以上では、ボトム部材11について概略的に説明した。ボトム部材11を具体的に緩衝装置に適用するには、例えば、図6に示したように、ボトム部材11を、フリーピストン5が挿入される中空部32aを有する略有底筒状のケース部材32と、ケース部材32の中空部32aを閉塞する略有頂筒状の蓋部材33と、で構成することができる。以下、詳細に説明する。
 ケース部材32は、内周に段部32bを有する中空部32aと、外周に形成された環状溝32cと、環状溝32cから中空部32aに通じるオリフィス通路34と、底部から段部32bへ抜けて中空部32aに通じる通孔35と、図6中下端外周に形成された螺子部32dと、を備える。
 中空部32aは、蓋部材33によって閉塞されて圧力室36を形成する。中空部32aの先端側には小断面積部36aが形成され、基端側には小断面積部36aよりも大径の大断面積部36bが形成される。
 オリフィス通路34は小断面積部36aに連通し、通孔35は外周室17に連通している。オリフィス通路34は、フリーピストン5が小室15を最圧縮しても閉塞されないように形成される。具体的には、オリフィス通路34は、中空部32aの底面から図6中下方へ延びて形成される縦孔34aと、縦孔34aと環状溝32cを連通してオリフィスとして機能する横孔34bと、を備える。
 蓋部材33は、筒部33aの図6中下端から頂部33bの図6中上端へ抜けるポート33cと、頂部33bの中心軸に沿って形成されたボルト挿通孔33dと、筒部33aの内周に形成された螺子部33eと、筒部33aの外周に形成された3つの段部33f,33g,33hと、筒部33aの段部33fと段部33gの間に開口して環状溝32cに連通する貫通孔33iと、を備える。筒部33aの下端には切欠33jが形成され、筒部33aの内外が切欠33jを通じて連通する。
 蓋部材33の段部33fには、シリンダ1の図6中下端が当接し、蓋部材33の段部33fより先端側(図6中上方側)がシリンダ1内に嵌合する。また、筒部33aの外周であって段部33gから段部33hには、中間筒9が嵌合する。したがって、筒部33aの外周であって段部33fから段部33gまでの部位と中間筒9との間には、排出通路7を形成する環状隙間が設けられる。中間筒9に嵌合する筒部33aの外周には、シールリング37が装着され、排出通路7とリザーバRとが蓋部材33と中間筒9との間の隙間を通じて連通することが防止される。蓋部材33の筒部33a内にケース部材32を挿入して螺子部32dを螺子部33eに螺着すると、蓋部材33にケース部材32が固定されると共に中空部32aが閉塞されて圧力室36が形成される。
 ボルト挿通孔33dにはボルト38が挿通する。ボルト38は、先端に螺子部を有する軸部38aと、軸部38aと比較して大径の頭部38bと、備える。ボルト38の軸部38aの外周には、ディスク状のチェックバルブ39が装着される。チェックバルブ39は、ボルト38と軸部38aに形成された螺子部に螺着されるナット40によって蓋部材33に固定され、ポート33cを開閉する。
 ボルト38には、中心軸に沿って貫通する通路38dが形成され、通路38dは、頭部38bの表面に形成された溝38cに連通する。圧力室36と圧側室R2は通路38dを通じて連通する。圧側クッション5eがボルト38の頭部38bの図6中下面に衝合することによって、フリーピストン5とボトム部材11とが勢いよく衝突することが防止される。そのため、圧側クッション5eが頭部38bと衝合する際に、通路38dを閉塞しないように溝38cを設けている。通路38dの閉塞を回避するには、溝38cを設ける以外の方法として、例えば、圧側クッション5eが当接しない部位に、通路38dを開口して形成するようにしてもよい。
 ケース部材32の中空部32a内には、フリーピストン5、圧側ばね6a、及び伸側ばね6bが収容される。蓋部材33にケース部材32を固定すると、圧側ばね6aと伸側ばね6bが圧縮されてフリーピストン5が中立位置に位置決めされる。
 圧力室36内は、フリーピストン5によって、小室15、大室16、及び外周室17に区画される。小室15は、オリフィス通路34、貫通孔33i、及び排出通路7を通じて伸側室R1に連通し、大室16は、ボルト38の溝38c、通路38dを通じて圧側室R2に連通し、外周室17は、通孔35及び切欠33jを通じてリザーバRに連通する。通孔35は段部32bに開口するため、フリーピストン5が段部32bに完全に密着するまでは、外周室17とリザーバRの連通が断たれない。
 蓋部材33のポート33cは、切欠33jを通じてリザーバRに連通する。チェックバルブ39は、緩衝装置D2の伸長作動時に圧側室R2内が減圧されると外周側が撓んで開弁する。これにより、ポート33cを通じてリザーバRが圧側室R2へ連通する。チェックバルブ39及びポート33cにて吸込通路3が構成される。
 ボトム部材11をシリンダ1の下端に嵌合すると、蓋部材33の段部33fにシリンダ1の下端が当接する。外筒10の加締部10aと外筒10の底部10bとで、ボトム部材11とシリンダ1を挟み込むことによって、ボトム部材11とシリンダ1は外筒10に対して不動に固定される。
 外筒10と中間筒9の両者には、減衰力可変バルブVが設けられたバルブブロック13が架け渡されて固定される。そのため、中間筒9は、ロッドガイド8とボトム部材11とで上下から挟みこまずに、ロッドガイド8及びボトム部材11に対する上下方向への移動が許容されるように構成される。
 以上のようにボトム部材11を構成することで、ボトム部材11を緩衝装置D2に無理なく組み込むことができ、緩衝装置D2を実現することができる。
 緩衝装置D2では、図6中で圧力室14の下方に配置される小室15を、下端が小室15の下端よりも上方側に配置される排出通路7に連通する必要がある。また、オリフィス通路34がフリーピストン5によって閉塞されないようにするため、オリフィス通路34、環状溝32c、及び貫通孔33iからなる複雑な通路を設ける必要がある。したがって、緩衝装置D1のように小室15よりも上方側に配置される外周室17を排出通路7に連通するようにすれば、通路形状が簡単で加工が容易となる。
 また、上記第1及び第2実施形態では、圧力室14,25,36は、フリーピストン5が図中上下方向に移動可能なように形成される。これに代わり、圧力室14,25,36を、フリーピストン5が図中上下方向ではなく、横方向や斜め方向に移動可能なように形成することも可能であり、フリーピストン5が緩衝装置D1,D2に入力される上下方向の振動の影響を受け難くすることもできる。しかし、圧力室14,25,36をフリーピストン5が図中上下方向に移動可能なように形成することで、フリーピストン5のストローク量を確保しやすく、大型なフリーピストン5を採用することができる。
 次に、クッション部材の変形例について説明する。
 図7に示す変形例に係るクッション部材は、伸側ばね6bとボトム部材11との間に介装される伸側クッション50と、圧側ばね6aとフリーピストン5の基部5aとの間に介装される圧側クッション51と、で構成される。以下に、伸側クッション50及び圧側クッション51について詳しく説明する。
 伸側クッション50は、ボトム部材11における圧力室25の底面に積層される環状のプレート50aと、プレート50aの内周から立設して形成され内外を連通する孔を有する保持筒50bと、保持筒50bのフリーピストン側端の内周に固定されゴム等の弾性体からなるクッション体50cと、を備える。プレート50aは、伸側ばね6bとボトム部材11とで挟持されてボトム部材11の中空部の底面に固定される。保持筒50bは、孔を備えているので、通路22dを遮断しないようになっている。クッション体50cは、先端が保持筒50bからフリーピストン側へ向けて突出する凸状に形成される。
 フリーピストン5が図7中下方へ移動してストロークエンド近傍まで変位すると、クッション体50cは、フリーピストン5の基部5aと衝合してフリーピストン5の変位によって圧縮される。クッション体50cは、圧縮度合いに応じて反力を発揮してフリーピストン5の移動速度を徐々に減速させ、フリーピストン5とボトム部材11が勢い良く衝突することを防止して打音の発生を阻止する。
 上記構成に代わり、伸側クッション50を、伸側ばね6bとフリーピストン5の基部5aとの間に介装してフリーピストン5側へ固定するようにしてもよい。つまり、伸側クッション50は、伸側ばね6bによってフリーピストン5及びボトム部材11の一方に固定される。このように、伸側クッション50は伸側ばね6bを利用して固定されるため、溶着や接着による固定が不要となるという利点がある。
 圧側クッション51は、フリーピストン5の基部5aに積層される環状のプレート51aと、プレート51aの内周から立設して形成された保持筒51bと、保持筒51bの内周に固定されゴム等の弾性体からなるクッション体51cと、を備える。プレート51aは、圧側ばね6aとフリーピストン5とで挟持されてフリーピストン5の基部5aの大室側面に固定される。圧側クッション51は、フリーピストン5の大ピストン部5c内に挿入され、径方向へのガタが無く収容される。クッション体51cは、先端が保持筒51bからボルト側へ向けて突出する凸状に形成される。
 フリーピストン5が図7中上方へ移動してストロークエンド近傍まで変位すると、クッション体51cは、ボルト26の頭部26bと衝合してフリーピストン5の変位によって圧縮される。クッション体51cは、圧縮度合いに応じて反力を発揮してフリーピストン5の移動速度を徐々に減速させ、フリーピストン5とボトム部材11を構成する蓋部材23とが勢い良く衝突することを防止して打音の発生を阻止する。
 上記構成に代わり、圧側クッション51を、圧側ばね6aと蓋部材23との間に介装してボトム部材11へ固定するようにしてもよい。つまり、圧側クッション51は、圧側ばね6aによってフリーピストン5及びボトム部材11の一方に固定される。このように、圧側クッション51は圧側ばね6aを利用して固定されるため、溶着や接着による固定が不要となるという利点がある。
 図7に示す変形例では、通路26dが頭部26bの側方に開口して形成され、図3及び4に示す溝26cが廃止されて図7中下面は平滑面に形成される。これにより、圧側クッション51と頭部26bとの衝合による圧側クッション51の劣化を抑制することができる。
 以上のように、伸側クッション50と圧側クッション51を備える緩衝装置においても、緩衝装置D1と同様に、フリーピストン5とボトム部材11との衝突を防止することで両者の打音の発生を抑制できると共に、減衰力の急変を防止することができ、車両における乗り心地を向上させることができる。伸側クッション50と圧側クッション51は、緩衝装置D2にも当然適用可能である。
 図8に示す変形例に係るクッション部材60は、フリーピストン5の基部5aを貫通するゴム部材である。以下に、クッション部材60について詳しく説明する。
 フリーピストン5の基部5aの中央部には、クッション部材60を保持する保持筒5gが形成される。保持筒5gは、基部5aから小室15側へ突出して形成され、保持筒5g内に棒状のクッション部材60が挿入されて固定される。クッション部材60は、図8中上端部60aと図8中下端部60bが保持筒5gの外へ突出し、胴部60cが保持筒5gによって保持される。保持筒5gへのクッション部材60の固定方法は、接着、融着、圧入等のいった種々の方法を採用することができる。
 クッション部材60の上端部60aは、半球状であって大室16側へ突出してボルト26の頭部26bの下面に対向して設けられ、圧側クッションを構成する。クッション部材60の下端部60bは、半球状であって小室15側へ突出して圧力室25の底部に対向して設けられ、伸側クッションを構成する。
 フリーピストン5が図8中上方へ移動してストロークエンド近傍まで変位すると、クッション部材60の上端部60aがボルト26の頭部26bに衝合してフリーピストン5の変位を抑制する。一方、フリーピストン5が図8中下方へ移動してストロークエンド近傍まで変位すると、クッション部材60の下端部60bがボトム部材11に設けた圧力室25の底部に衝合してフリーピストン5の変位を抑制する。
 以上のように、クッション部材60を備える緩衝装置においても、緩衝装置D1と同様に、フリーピストン5とボトム部材11との衝突を防止することで両者の打音の発生を抑制できると共に、減衰力の急変を防止することができ、車両における乗り心地を向上させることができる。クッション部材60は、緩衝装置D2にも当然適用可能である。
 また、クッション部材60はゴム部材であるため、フリーピストン5を貫通して設けられても小室15と大室16とを連通してしまうことが無い。そのため、シールの配慮の必要が無い。また、図1及び4の緩衝装置D1や図5及び6の緩衝装置D2におけるクッション部材と比較して、部品点数が少なくかつ組立工数がかからない。このように、クッション部材60の設置コストは低コストである。
 図9に示す変形例に係るクッション部材は、ボトム部材11に設けられる第一弾性体としての環状の伸側クッション70と、ボトム部材11に設けられる第二弾性体としての環状の圧側クッション71と、を備える。以下に、伸側クッション70及び圧側クッション71について詳しく説明する。
 伸側クッション70は、ケース部材22に形成された小断面積部25aに嵌合して固定され小断面積部25aの底面に積層され、フリーピストン5の小室側面である小ピストン部5bの小室15に臨む端面(図8中下端面)に対向する。圧側クッション71は、ケース部材22の中空部の開口端に設けられた環状凹部25d内に嵌合して固定され、フリーピストン5の大室側面である大ピストン部5cの大室16に臨む端面(図8中上端面)に対向する。
 伸側クッション70と圧側クッション71は、例えば、ゴム等の樹脂製のゴムリングであってもよいし、ウェーブワッシャであってもよい。また、伸側クッション70及び圧側クッション71のいずれか一方をウェーブワッシャとし、他方をゴムリングとしてもよい。また、伸側クッション70と圧側クッション71の断面形状は任意であり、角リングやOリングの他にも種々の形状を採用することができる。
 伸側クッション70及び圧側クッション71は、フリーピストン5が衝合するとフリーピストン5のそれ以上のストロークエンド側への移動を抑制すると共に、フリーピストン5のストロークエンド側への移動によって圧縮が進むと圧縮量に応じた反発力を発揮してフリーピストン5の速度を徐々に減速させ、フリーピストン5とケース部材22或いは蓋部材23との衝突を防止する。
 以上のように、伸側クッション70と圧側クッション71を備えたる緩衝装置においても、緩衝装置D1と同様に、フリーピストン5とボトム部材11との衝突を防止することで両者の打音の発生を抑制できると共に、減衰力の急変を防止することができ、車両における乗り心地を向上させることができる。伸側クッション70と圧側クッション71は、緩衝装置D2にも当然適用可能である。
 以上の第1及び第2実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。
 本実施形態に係る緩衝装置によれば、比較的低い周波数帯の振動に対しては、減衰力可変バルブVによって減衰力調整することで車体振動を制振することができるだけでなく、減衰力可変バルブVによっては抑制できない高周波振動に対してはメカニカルに低減衰力を発揮することができ、車輪側からの振動を絶縁して車体振動を効果的に抑制することができる。よって、車両における乗り心地を飛躍的に向上させることができる。
 また、クッション部材がフリーピストン5とボトム部材11とが勢いよく衝突することを防止するため、フリーピストン5とボトム部材11の衝突による打音が低減されて車両搭乗者に違和感や不安感を与えない。また、フリーピストン5が急激に停止することがないため、急激に減衰力低減効果が消失して緩衝装置が発生する減衰力が急変することもない。
 したがって、本実施形態に係る緩衝装置によれば、フリーピストン5とボトム部材11の打音の発生を抑制できると共に減衰力の急変を防止することができ、車両における乗り心地を向上させることができる。 
 <第3実施形態>
 次に、本発明の第3実施形態に係る緩衝装置D3について説明する。以下では、上記第1及び第2実施形態と同様の構成には図中に同一の符号を付して詳しい説明は省略し、第1及び第2実施形態と異なる点を中心に説明する。
 第3実施形態に係る緩衝装置D3は、クッション部材を設ける代わりに、ボトム部材11へのフリーピストン5の衝突を抑制する液圧クッション機構Lを備える点で、上記第1及び第2実施形態と相違する。
 図10を参照して、緩衝装置D3について説明する。以下では、図1に示す緩衝装置D1と異なる点を中心に説明する。
 液圧クッション機構Lは、可変絞り弁であって、伸側通路としてのオリフィス通路20の途中に設けられ、フリーピストン5が圧力室14内で中立位置から所定量変位すると流路面積を減少させ、フリーピストン5の中立位置からの変位量に応じて流路面積を減少させる。液圧クッション機構Lは、フリーピストン5の中立位置からの変位量が多くなればなるほど流路面積を減少させるものであってもよいし、流路面積に下限を設定して流路面積を下限以下には減少させないものであってもよい。また、可変絞り弁が流路面積を減少させ始めるフリーピストン5の変位量は、フリーピストン5がストロークエンドに到達しない範囲で任意に設定することができる。例えば、0に設定してフリーピストン5が中立位置から変位すると直ちに流路面積を減少させるするようにしてもよく、また、可変絞り弁が流路面積を減少させ始めるフリーピストン5の中立位置からの変位量を、フリーピストン5の移動方向の両側で異なるように設定してもよい。
 緩衝装置D3が伸長作動する場合には、第1実施形態にて説明したように、フリーピストン5は図10中上方へ移動する。この際、フリーピストン5が中立位置から所定量以上変位すると、液圧クッション機構Lとしての可変絞り弁が流路面積を減少させるため、外周室17内へ作動油が流れ込み難くなり、フリーピストン5の移動速度が減速され、フリーピストン5とボトム部材11とが勢いよく衝突することが抑制され、両者が接触する際の打音を低減することができる。
 一方、緩衝装置D3が収縮作動する場合には、第1実施形態にて説明したように、フリーピストン5は図10中下方へ移動する。この際、フリーピストン5が中立位置から所定量以上変位すると、液圧クッション機構Lとしての可変絞り弁が流路面積を減少させるため、外周室17内から作動油が排出され難くなり、フリーピストン5の移動速度が減速され、フリーピストン5とボトム部材11とが勢いよく衝突することが抑制され、両者が接触する際の打音を低減することができる。
 図10に示す緩衝装置D3によれば、液圧クッション機構Lがフリーピストン5とボトム部材11とが勢いよく衝突することを抑制するため、フリーピストン5とボトム部材11の衝突による打音が低減されて車両搭乗者に違和感や不安感を与えない。また、フリーピストン5が急激に停止することがないため、急激に減衰力低減効果が消失して緩衝装置D3が発生する減衰力が急変することもない。
 したがって、緩衝装置D3によれば、フリーピストン5とボトム部材11の打音の発生を抑制できると共に減衰力の急変を防止することができ、車両における乗り心地を向上させることができる。
 減衰力を低減する周波数帯は、フリーピストン5の圧側受圧面積A1、伸側受圧面積B1、及び受圧面積C1と、通路18、圧側通路19、液圧クッション機構Lとしての可変絞り弁の流路抵抗と、ばね要素6のばね定数(圧側ばね6aと伸側ばね6bの合成ばね定数)と、の設定によって任意に決定することができる。したがって、液圧クッション機構Lの代わりに、或いは、液圧クッション機構Lに加えて、通路18及び圧側通路19の一方又は両方に可変絞り弁を設けるようにしてもよい。
 次に、図10に示す緩衝装置D3の具体的な構成について、図11を参照して説明する。以下では、図3に示す緩衝装置D1と異なる点を中心に説明する。
 オリフィス通路20は、ケース部材22の先端側から2段目の外周に開口して大断面積部25bの内周の段部25cの近傍に通じる第1オリフィス通路20aと、ケース部材22の先端側から2段目の外周に開口して大断面積部25bの内周に通じる第2オリフィス通路20bと、を備える。
 フリーピストン5は、大ピストン部5cの外周に形成された環状溝5hと、基部5aにおける小ピストン部5bよりも外周側に形成され外周室17と環状溝5hとを連通する孔5iと、を備える。
 フリーピストン5がばね要素6によって中立位置へ位置決めされた状態では、大ピストン部5cの環状溝5hが第2オリフィス通路20bに対向して連通する。フリーピストン5が中立位置から図11中上下方向へ所定量以上変位すると、環状溝5hと第2オリフィス通路20bの連通面積が減少し、環状溝5hが第2オリフィス通路20bに対向しなくなると、大ピストン部5cによって第2オリフィス通路20bが閉塞される。
 小室15は、ケース部材22の通路22dを通じてリザーバRに連通し、大室16は、ボルト26の通路26dを通じて圧側室R2に連通する。外周室17は、第1オリフィス通路20a及び排出通路7を通じて伸側室R1に連通すると共に、環状溝5hが第2オリフィス通路20bに対向している状態では孔5i、環状溝5h、第2オリフィス通路20b、及び排出通路7を通じても通じて伸側室R1に連通する。よって、図11に示す緩衝装置D3では、伸側通路としてのオリフィス通路20は、第1オリフィス通路20a、孔5i、環状溝5h、第2オリフィス通路20b、及び排出通路7によって構成され、フリーピストン5の変位によって第2オリフィス通路20bの流路面積が変化する。液圧クッション機構Lとしての可変絞り弁は、フリーピストン5とケース部材22によって構成される。
 図11に示す緩衝装置D3では、液圧クッション機構Lがフリーピストン5とボトム部材11とが勢いよく衝突することを抑制するため、フリーピストン5とボトム部材11の衝突による打音が低減されて車両搭乗者に違和感や不安感を与えない。また、フリーピストン5が急激に停止することがないため、急激に減衰力低減効果が消失して緩衝装置D3が発生する減衰力が急変することもない。
 また、液圧クッション機構Lをフリーピストン5とケース部材22とで構成することで、簡単な構造で可変絞り弁をオリフィス通路20に設けることができ、部品点数も増加することがない。
 図12に第3実施形態の変形例を示す。図12に示す変形例では、蓋部材23にケース部材22の先端の筒状部の内周が圧入されると共に、蓋部材23にポート23cに通じる環状溝23dが形成される。これにより、環状溝23dの内周面に、ケース部材22の筒状部の内周が隙間なく圧入されるため、大室16と吸込通路3の連通が阻止されて、安定した減衰力低減効果が得られる。ソケット23bの内周面に、ケース部材22の筒状部の外周に密着するシールリング29を装着するようにしてもよい。 
 <第4実施形態>
 図13に第4実施形態に係る緩衝装置D4を示す。
 緩衝装置D4では、外周室17にリザーバRが連通し、液圧クッション機構L1としての可変絞り弁が途中に設けられたオリフィス通路30を通じて小室15に伸側室R1が連通する。緩衝装置D4は、この点において図10に示す緩衝装置D3と異なっており、他は全て図10に示す緩衝装置D3と同様の構成である。また、緩衝装置D4は、クッション部材を設ける代わりに、ボトム部材11へのフリーピストン5の衝突を抑制する液圧クッション機構L1を備える点で、図5に示す緩衝装置D2と相違する。以下では、緩衝装置D3及び緩衝装置D2と同様の構成には、図中に同一の符号を付して詳しい説明は省略する。
 液圧クッション機構L1は、可変絞り弁であって、伸側通路としてのオリフィス通路30の途中に設けられ、フリーピストン5が圧力室14内で中立位置から所定量変位すると流路面積を減少させ、フリーピストン5の中立位置からの変位量に応じて流路面積を減少させる。液圧クッション機構L1は、フリーピストン5の中立位置からの変位量が多くなればなるほど流路面積を減少させるものであってもよいし、流路面積に下限を設定して流路面積を下限以下には減少させないものであってもよい。また、可変絞り弁が流路面積を減少させ始めるフリーピストン5の変位量は、フリーピストン5がストロークエンドに到達しない範囲で任意に設定することができる。例えば、0に設定してフリーピストン5が中立位置から変位すると直ちに流路面積を減少させるようにしてもよく、また、可変絞り弁が流路面積を減少させ始めるフリーピストン5の中立位置からの変位量を、フリーピストン5の移動方向の両側で異なるように設定してもよい。
 フリーピストン5が中立位置から上方へ所定量以上変位すると、液圧クッション機構L1としての可変絞り弁が流路面積を減少させるため、小室15内へ作動油が流れ込み難くなり、フリーピストン5の移動速度が減速され、フリーピストン5とボトム部材11とが勢いよく衝突することが抑制され、両者が接触する際の打音を低減することができる。
 一方、フリーピストン5が中立位置から下方へ所定量以上変位すると、液圧クッション機構L1としての可変絞り弁が流路面積を減少させるため、小室15内から作動油が排出され難くなり、フリーピストン5の移動速度が減速され、フリーピストン5とボトム部材11とが勢いよく衝突することが抑制され、両者が接触する際の打音を低減することができる。
 図13に示す緩衝装置D4によれば、液圧クッション機構L1がフリーピストン5とボトム部材11とが勢いよく衝突することを抑制するため、フリーピストン5とボトム部材11の衝突による打音が低減されて車両搭乗者に違和感や不安感を与えない。また、フリーピストン5が急激に停止することがないため、急激に減衰力低減効果が消失して緩衝装置D4が発生する減衰力が急変することもない。
 したがって、緩衝装置D4によれば、フリーピストン5とボトム部材11の打音の発生を抑制できると共に減衰力の急変を防止することができ、車両における乗り心地を向上させることができる。
 また、減衰力を低減する周波数帯は、フリーピストン5の圧側受圧面積A2、伸側受圧面積B2、及び受圧面積C2と、圧側通路19、通路31、及び液圧クッション機構L1としての可変絞り弁の流路抵抗と、ばね要素6のばね定数(圧側ばね6aと伸側ばね6bの合成ばね定数)と、の設定によって任意に決定することができる。したがって、液圧クッション機構L1の代わりに、或いは、液圧クッション機構L1に加えて、圧側通路19及び通路31の一方又は両方に可変絞り弁を設けるようにしてもよい。
 次に、図14に示す緩衝装置D4の具体的な構成について、図14を参照して説明する。以下では、図6に示す緩衝装置D2と異なる点を中心に説明する。
 ケース部材32は、外周に形成された環状溝32cと中空部32aとを連通する第1オリフィス通路42及び第2オリフィス通路43を備える。
 第1オリフィス通路42及び第2オリフィス通路43は、小断面積部36aに連通している。第1オリフィス通路42は、フリーピストン5が小室15を最圧縮しても閉塞されないように形成される。具体的には、第1オリフィス通路42は、中空部32aの底面から図14中下方へ延びて形成される縦孔34aと、縦孔34aと環状溝32cを連通してオリフィスとして機能する横孔34bと、を備える。第2オリフィス通路43は、環状溝32cに開口する共に小断面積部36aの内周に開口する。
 図11に示す緩衝装置D3は、フリーピストン5に形成された環状溝5hと孔5iを備える構成であった。これに代わり、緩衝装置D4は、フリーピストン5の小ピストン部5bの外周に環状に形成された環状溝5jと、小ピストン部5bの内周に開口して形成され小室15と環状溝5jを連通する孔5kと、を備える。
 大室16は、ボルト38に形成された通路38dを通じて圧側室R2に連通する。通路38dは、図13に示す圧側通路19に相当する。外周室17は、通孔35及び切欠33jを通じてリザーバRに連通する。通孔35はケース部材32の段部32bに開口するため、フリーピストン5が段部32bに完全に密着するまでは外周室17とリザーバRとの連通が断たれない。
 フリーピストン5は、ばね要素6によって中立位置へ位置決めされると、小ピストン部5bの外周に形成された環状溝5jが第2オリフィス通路43に対向して連通する。フリーピストン5が中立位置から図14中上下方向へ所定量以上変位すると、環状溝5jと第2オリフィス通路43の連通面積が減少し、環状溝5jが第2オリフィス通路43に対向しなくなると、小ピストン部5bによって第2オリフィス通路43が閉塞される。
 小室15は、第1オリフィス通路42、環状溝32c、貫通孔33i、及び排出通路7を通じて伸側室R1に連通すると共に、環状溝5jが第2オリフィス通路43に対向している状態では孔5k、環状溝5j、第2オリフィス通路43、及び排出通路7を通じても伸側室R1に連通する。よって、図14に示す緩衝装置D4では、伸側通路は、第1オリフィス通路42、環状溝32c、貫通孔33i、孔5k、環状溝5j、第2オリフィス通路43、及び排出通路7によって構成され、フリーピストン5の変位によって第2オリフィス通路43の流路面積が変化する。液圧クッション機構L1としての可変絞り弁は、フリーピストン5とケース部材32によって構成される。
 図14に示す緩衝装置D4では、液圧クッション機構L1がフリーピストン5とボトム部材11とが勢いよく衝突することを抑制するため、フリーピストン5とボトム部材11の衝突による打音が低減されて車両搭乗者に違和感や不安感を与えない。また、フリーピストン5が急激に停止することがないため、急激に減衰力低減効果が消失して緩衝装置D4が発生する減衰力が急変することもない。
 また、液圧クッション機構L1をフリーピストン5とケース部材32とで構成することで、簡単な構造で可変絞り弁を伸側通路に設けることができ、部品点数も増加することがない。
 次に、液圧クッション機構の変形例について説明する。
 液圧クッション機構を、フリーピストン5が中立位置から大室16を圧縮する圧方向へ所定量以上変位すると圧側通路の流路面積を制限する圧側通路制限部と、フリーピストン5が中立位置から小室15を圧縮する伸方向へ所定量以上変位すると伸側通路の流路面積を制限する伸側通路制限部と、で構成してもよい。
 図15を参照して、図15に圧側通路制限部及び伸側通路制限部を適用した緩衝装置D5について説明する。緩衝装置D5は、図14に示した緩衝装置D4の液圧クッション機構L1を、圧側通路制限部と伸側通路制限部からなる液圧クッション機構L2に置き換えた構成である。緩衝装置D5における他の構成は、緩衝装置D4と同一であるため、詳しい説明を省略する。
 大室16は、ボルト47に形成された通路47aを通じて圧側室R2に連通する。通路47aが圧側通路として機能する。通路47aは、緩衝装置D4のボルト38の通路38dと比較して大室16への開口径が大きい。
 小室15は、圧力室36の底面に開口する縦孔48と、縦孔48に連通する横孔49と、ケース部材32の外周に形成された環状溝32cと、蓋部材33に形成された貫通孔33iと、を通じて伸側室R1に連通する。横孔49にはオリフィスが設けられない。緩衝装置D4では、小室15は第2オリフィス通路43も通じて伸側室R1に連通する構成であったが、緩衝装置D5では、第2オリフィス通路43は廃止されている。よって、緩衝装置D5では、伸側通路は、縦孔48、横孔49、環状溝32c、貫通孔33i、及び排出通路7によって構成される。
 フリーピストン5の基部5aの図15中上端中央部には棒状の圧側プランジャ80が設けられ、基部5aの図15中下端中央部には棒状の伸側プランジャ81が設けられる。緩衝装置D4においてフリーピストン5に設けられていた環状溝5j及び孔5kは、緩衝装置D5では廃止されている。
 フリーピストン5が中立位置から大室16を圧縮する圧方向(図15中上方向)へ変位すると、圧側プランジャ80が通路47a内に進入して、圧側通路である通路47aの流路面積を減少させる。一方、フリーピストン5が中立位置から小室15を圧縮する伸方向(図15中下方向)へ変位すると、伸側プランジャ81が縦孔48内に進入して、伸側通路における縦孔48及び横孔49の流路面積を減少させる。
 このように、緩衝装置D5では、圧側通路制限部は圧側プランジャ80によって構成され、伸側通路制限部は伸側プランジャ81によって構成される。
 液圧クッション機構L2は、フリーピストン5が中立位置から前記圧方向へ所定量以上変位すると、圧側通路の流路面積を減少させて作動油の通過に対する抵抗を大きくするため、フリーピストン5の前記圧方向への変位を抑制してフリーピストン5の移動速度を低下させる一方、フリーピストン5が中立位置から前記伸方向へ所定量以上変位すると、伸側通路の流路面積を減少させて作動油の通過に対する抵抗を大きくするため、フリーピストン5の前記伸方向への変位を抑制してフリーピストン5の移動速度を低下させる。
 前記圧方向への所定量は、圧側プランジャ80が通路47a内に進入し始める位置で設定することができるため、ボルト47又は圧側プランジャ80の長さを調節することによって任意に設定することができる。前記伸方向への所定量は、伸側プランジャ81が縦孔48内に進入し始める位置で設定することができるため、伸側プランジャ81の長さを調節することによって任意に設定することができる。前記圧方向への所定量と前記伸方向への所定量は異なってもよい。
 緩衝装置D5でも、フリーピストン5が中立位置から前記圧方向又は前記伸方向へ所定量以上変位すると、フリーピストン5の移動速度を低下させることができ、フリーピストン5とボトム部材11とが勢いよく衝突することを防止できるため、フリーピストン5とボトム部材11の衝突による打音が低減されて車両搭乗者に違和感や不安感を与えない。また、フリーピストン5が急激に停止することがないため、急激に減衰力低減効果が消失して緩衝装置D5が発生する減衰力が急変することもない。圧側通路制限部と伸側通路制限部は、いずれか一方で液圧クッション機構L2を構成することもでき、また、液圧クッション機構L1と併用することもできる。
 図16に示すように、圧側プランジャ82が通路47aの開口端を完全に閉塞するように形成される場合には、ボルト47の側方から通路47aに連通するオリフィス孔47bを形成することも可能である。
 図17に示す緩衝装置D6のように、圧側通路制限部として、圧側プランジャ82に代わり、蓋部材33に形成され大室16へ臨む環状壁53と、フリーピストン5の基部5aに形成され内部への環状壁53の進入を許容する環状突起54と、で構成するようにしてもよい。
 環状壁53は中空ボルト55が螺着される螺子部を内周に有し、中空ボルト55に形成された通路55aを通じて大室16と圧側室R2が連通している。よって、通路55aは圧側通路に相当する。また、環状壁53には、環状壁53の内外周を貫通するオリフィス孔53aが形成される。環状突起54は、その内径が内周への環状壁53の進入が可能なように形成される。また、環状突起54は、内周に環状壁53が進入して環状壁53の先端がフリーピストン5の基部5aに当接してもオリフィス孔53aを閉塞しない長さに形成される。
 フリーピストン5が中立位置から大室16を圧縮する圧方向(図17中上方向)へ変位すると、環状壁53が環状突起54内に進入して通路55aの流路面積が減少する。
 図17に示す液圧クッション機構L3は、フリーピストン5が中立位置から前記圧方向へ所定量以上変位すると、圧側通路の流路面積を減少させて作動油の通過に対する抵抗を大きくするため、フリーピストン5の前記圧方向への変位を抑制してフリーピストン5の移動速度を低下させる一方、フリーピストン5が中立位置から前記伸方向へ所定量以上変位すると、伸側通路の流路面積を減少させて作動油の通過に対する抵抗を大きくするため、フリーピストン5の前記伸方向への変位を抑制してフリーピストン5の移動速度を低下させる。
 前記圧側への所定量は、環状壁53が環状突起54内に進入し始める位置で設定することができるため、環状壁53又は環状突起54の長さを調節することによって任意に設定することができる。前記圧方向への所定量と前記伸方向への所定量は異なってもよい。
 緩衝装置D6でも、フリーピストン5が中立位置から前記圧方向又は前記伸方向へ所定量以上変位すると、フリーピストン5の移動速度を低下させることができ、フリーピストン5とボトム部材11とが勢いよく衝突することを防止できるため、フリーピストン5とボトム部材11の衝突による打音が低減されて車両搭乗者に違和感や不安感を与えない。また、フリーピストン5が急激に停止することがないため、急激に減衰力低減効果が消失して緩衝装置D6が発生する減衰力が急変することもない。緩衝装置D6の圧側通路制限部は、緩衝装置D5の伸側通路制限部及び液圧クッション機構L、L1と併用することもできる。
 図18に示す緩衝装置D7について説明する。緩衝装置D7は、図14に示した緩衝装置D4の液圧クッション機構L1を、液圧クッション機構L4に置き換えた構成である。緩衝装置D7における他の構成は、図14に示す緩衝装置D4と同一であるため、詳しい説明を省略する。
 液圧クッション機構L4は、フリーピストン5が圧力室36内で中立位置から大室16を圧縮する圧方向へ所定量以上変位するとフリーピストン5によって閉鎖されてフリーピストン5のそれ以上の変位を抑制する圧側クッション室90と、フリーピストン5が圧力室36内で中立位置から小室15を圧縮する伸方向へ所定量以上変位するとフリーピストン5によって閉鎖されてフリーピストン5のそれ以上の変位を抑制する伸側クッション室91と、を備える。
 具体的には、圧側クッション室90は、フリーピストン5の大ピストン部5cの図18中上端外周に環状凹部として形成される。伸側クッション室91は、フリーピストン5の小ピストン部5bの図18中下端外周に環状凹部として形成される。
 蓋部材33の大室16に臨む端部には、大室16側へ突出する環状凸部92が形成され、ケース部材32の中空部32aの底面、つまり、小断面積部36aの内周下端には環状凸部93が形成される。
 環状凸部92は、その内径が圧側クッション室90を形成する環状凹部内に進入可能なように形成され、環状凸部93は、その内径が伸側クッション室91を形成する環状凹部内に進入可能なように形成される。
 フリーピストン5が中立位置から大室16を圧縮する圧方向(図18中上方向)へ所定量以上変位すると、圧側クッション室90を形成する環状凹部内に環状凸部92が進入し、圧側クッション室90が閉鎖される。これにより、フリーピストン5がそれ以上前記圧方向へ移動しようとしても圧側クッション室90の圧力が上昇してフリーピストン5のそれ以上の移動が制限される。一方、フリーピストン5が中立位置から小室15を圧縮する伸方向(図18中下方向)へ所定量以上変位すると、伸側クッション室91を形成する環状凹部内に環状凸部93が進入し、伸側クッション室91が閉鎖される。これにより、フリーピストン5がそれ前記伸方向へ移動しようとしても伸側クッション室91の圧力が上昇してフリーピストン5のそれ以上の移動が制限される。
 前記圧方向への所定量は、圧側クッション室90を形成する環状凹部内に環状凸部92が進入し始める位置で設定することができるため、圧側クッション室90を形成する環状凹部の長さ又は環状凸部92の位置及び長さを調節することで任意に設定することができる。前記伸方向への所定量は、伸側クッション室91を形成する環状凹部内に環状凸部93が進入し始める位置で設定することができるため、伸側クッション室91を形成する環状凹部の長さ又は環状凸部93の位置及び長さを調節することで任意に設定することができる。前記圧方向への所定量と前記伸方向への所定量は異なってもよい。
 緩衝装置D7でも、フリーピストン5が中立位置から前記圧方向又は前記伸方向へ所定量以上変位すると、フリーピストン5の移動速度を低下させることができ、フリーピストン5とボトム部材11とが勢いよく衝突することを防止できるため、フリーピストン5とボトム部材11の衝突による打音が低減されて車両搭乗者に違和感や不安感を与えない。また、フリーピストン5が急激に停止することがないため、急激に減衰力低減効果が消失して緩衝装置D7が発生する減衰力が急変することもない。圧側クッション室90及び伸側クッション室91のいずれか一方で液圧クッション機構L4を構成することもでき、また、液圧クッション機構L,L1と併用することもできる。
 液圧クッション機構L4は、図10及び11に示す緩衝装置D3の構造に適用することも可能である。また、伸側クッション室91は、フリーピストン5の基部5aの外周に環状凹部を形成すると共に、圧力室25,36の大断面積部25b,36bの内周下端に環状凸部を形成するようにすれば、外周室17内に伸側クッション室91を設けることが可能である。
 さらに、圧側クッション室90及び伸側クッション室91は、以上の構造以外によって形成してもよく、圧側クッション室90はフリーピストン5が圧方向へ所定量以上変位するとフリーピストン5によって閉鎖され、伸側クッション室91はフリーピストン5が伸方向へ所定量以上変位するとフリーピストン5によって閉鎖されるように構成すればどのような構造であってもよい。 
 以上の第3及び第4実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。
 液圧クッション機構がフリーピストン5とボトム部材11が勢いよく衝突することを防止するため、フリーピストン5とボトム部材11の衝突による打音が低減されて車両搭乗者に違和感や不安感を与えない。また、フリーピストンが急激に停止することがなくなるため、急激に減衰力低減効果が消失して緩衝装置が発生する減衰力が急変することもなくなる。
 したがって、第3及び第4実施形態に係る緩衝装置によれば、フリーピストン5とボトム部材11の打音の発生を抑制できると共に減衰力の急変を防止することができ、車両における乗り心地を向上することができる。 
 以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
 本願は2013年3月22日に日本国特許庁に出願された特願2013-60600、特願2013-60601、及び特願2013-60602に基づく優先権を主張し、この出願の全ての内容は参照により本明細書に組み込まれる。

Claims (18)

  1.  緩衝装置であって、
     液体が封入されたシリンダと、
     前記シリンダ内に摺動自在に挿入され前記シリンダ内を伸側室と圧側室に区画するピストンと、
     一端が前記ピストンに連結され、他端が前記シリンダの外部へと突出するピストンロッドと、
     前記シリンダに対する前記ピストンロッドの進入及び退出に伴う前記シリンダ内の容積変化の補償を行うリザーバと、
     前記リザーバから前記圧側室へと向かう液体の流れのみを許容する吸込通路と、
     前記圧側室から前記伸側室へ向かう液体の流れのみを許容する整流通路と、
     前記伸側室から前記リザーバへ向かう液体の流れのみを許容するとともに液体の流れに与える抵抗を変更可能な減衰力調整部と、
     内部に圧力室を有するハウジングと、
     前記圧力室内に摺動自在に挿入され、前記圧力室内に伸側圧力室と圧側圧力室を形成するフリーピストンと、
     前記フリーピストンを前記圧力室内で中立位置に位置決めすると共に前記フリーピストンの中立位置からの変位を抑制する付勢力を発揮するばね要素と、を備え、
     前記フリーピストンを摺動方向の一方に押圧するよう前記伸側圧力室に前記伸側室が連通すると共に、前記フリーピストンを摺動方向の他方に押圧するよう前記圧側圧力室に前記圧側室が連通し、
     前記圧側圧力室の圧力が作用する前記フリーピストンの受圧面積は、前記伸側圧力室の圧力が作用する前記フリーピストンの受圧面積よりも大きい緩衝装置。
  2.  請求項1に記載の緩衝装置であって、
     前記フリーピストンは、前記圧力室の小断面積部内に摺動自在に挿入される小ピストン部と、前記圧力室の大断面積部内に摺動自在に挿入される大ピストン部と、を備え、
     前記小断面積部内に前記小ピストン部にて小室が区画され、前記大断面積部内であって前記小ピストン部の外周に外周室が区画され、前記大断面積部内に前記大ピストン部にて大室が区画され、
     前記小室及び前記外周室の一方が前記伸側圧力室であり、前記大室が前記圧側圧力室である緩衝装置。
  3.  請求項2に記載の緩衝装置であって、
     前記小室及び前記外周室の他方は前記リザーバに連通する緩衝装置。
  4.  請求項1に記載の緩衝装置であって、
     前記シリンダの外側に設けられた外筒と、
     前記シリンダと前記外筒との間に設けられた中間筒と、
     前記シリンダと前記中間筒との間に形成され、前記伸側室と前記リザーバとを連通する排出通路と、をさらに備え、
     前記ハウジングは、前記シリンダと前記中間筒の端部に嵌合して設けられ、
     前記リザーバは、前記中間筒と前記外筒との間に形成され、
     前記減衰力調整部は、前記排出通路と前記リザーバとの間に設けられ、
     前記伸側室は、前記排出通路を通じて前記伸側圧力室に連通する緩衝装置。
  5.  請求項4に記載の緩衝装置であって、
     前記ハウジングは、
     前記フリーピストンが上下方向に移動可能に挿入される中空部を有するケース部材と、
     前記ケース部材の前記中空部を閉塞して前記圧力室を形成する蓋部材と、を備える緩衝装置。
  6.  請求項1に記載の緩衝装置であって、
     前記ハウジングへの前記フリーピストンの衝突を防止するクッション部材をさらに備える緩衝装置。
  7.  請求項6に記載の緩衝装置であって、
     前記フリーピストンは、前記圧力室の小断面積部内に摺動自在に挿入される小ピストン部と、前記圧力室の大断面積部内に摺動自在に挿入される大ピストン部と、を備え、
     前記小断面積部内に前記小ピストン部にて小室が区画され、前記大断面積部内であって前記小ピストン部の外周に外周室が区画され、前記大断面積部内に前記大ピストン部にて大室が区画され、
     前記小室及び前記外周室の一方が前記伸側圧力室であり、前記大室が前記圧側圧力室であり、
     前記クッション部材は、
     前記フリーピストンが前記小室を圧縮する方向へ移動する際における前記フリーピストンの前記ハウジングへの衝突を防止する伸側クッションと、
     前記フリーピストンが前記大室を圧縮する方向へ移動する際における前記フリーピストンの前記ハウジングへの衝突を防止する圧側クッションと、を備える緩衝装置。
  8.  請求項7に記載の緩衝装置であって、
     前記ばね要素は、前記小室内に収容されて前記フリーピストンと前記ハウジングとの間に介装される伸側ばねと、前記大室内に収容されて前記フリーピストンと前記ハウジングとの間に介装される圧側ばねと、を備え、
     前記伸側クッションは、前記伸側ばねによって前記フリーピストン及び前記ハウジングの一方に固定され、前記圧側クッションは、前記圧側ばねによって前記フリーピストン及び前記ハウジングの一方に固定される緩衝装置。
  9.  請求項7に記載の緩衝装置であって、
     前記フリーピストンを貫通するゴム部材をさらに備え、
     前記ゴム部材の小室側端が前記伸側クッションであり、前記ゴム部材の大室側端が前記圧側クッションである緩衝装置。
  10.  請求項7に記載の緩衝装置であって、
     前記伸側クッションは、前記ハウジングに固定されて前記フリーピストンの前記小室側面に対向する環状の第一弾性体であり、
     前記圧側クッションは、前記ハウジングに固定されて前記フリーピストンの前記大室側面に対向する環状の第二弾性体である緩衝装置。
  11.  請求項10に記載の緩衝装置であって、
     前記第一弾性体及び前記第二弾性体は、ウェーブワッシャ又はゴムリングである緩衝装置。
  12.  請求項1に記載の緩衝装置であって、 前記ハウジングへの前記フリーピストンの衝突を抑制する液圧クッション機構をさらに備える緩衝装置。
  13.  請求項12に記載の緩衝装置であって、
     前記フリーピストンは、前記圧力室の小断面積部内に摺動自在に挿入される小ピストン部と、前記圧力室の大断面積部内に摺動自在に挿入される大ピストン部と、を備え、
     前記小断面積部内に前記小ピストン部にて小室が区画され、前記大断面積部内であって前記小ピストン部の外周に外周室が区画され、前記大断面積部内に前記大ピストン部にて大室が区画され、
     前記小室及び前記外周室の一方が前記伸側圧力室であり、前記大室が前記圧側圧力室であり、
     前記伸側圧力室と前記伸側室とを連通する伸側通路と、
     前記圧側圧力室と前記圧側室とを連通する圧側通路と、をさらに備え、
     前記液圧クッション機構は、前記フリーピストンの変位によって前記伸側通路及び前記圧側通路の一方又は両方の流路面積を減じる可変絞り弁である緩衝装置。
  14.  請求項12に記載の緩衝装置であって、
     前記フリーピストンは、前記圧力室の小断面積部内に摺動自在に挿入される小ピストン部と、前記圧力室の大断面積部内に摺動自在に挿入される大ピストン部と、を備え、
     前記小断面積部内に前記小ピストン部にて小室が区画され、前記大断面積部内であって前記小ピストン部の外周に外周室が区画され、前記大断面積部内に前記大ピストン部にて大室が区画され、
     前記小室及び前記外周室の一方が前記伸側圧力室であり、前記大室が前記圧側圧力室であり、
     前記伸側圧力室と前記伸側室とを連通する伸側通路と、
     前記圧側圧力室と前記圧側室とを連通する圧側通路と、をさらに備え、
     前記液圧クッション機構は、前記フリーピストンが中立位置から前記大室を圧縮する圧方向へ所定量以上変位すると前記圧側通路の流路面積を減少させる圧側通路制限部と、前記フリーピストンが中立位置から前記小室を圧縮する伸方向へ所定量以上変位すると前記伸側通路の流路面積を減少させる伸側通路制限部と、を備える緩衝装置。
  15.  請求項14に記載の緩衝装置であって、
     前記伸側通路制限部は、前記フリーピストンに設けられて前記伸側通路内に進入可能な伸側プランジャを備え、前記フリーピストンが中立位置から前記伸方向へ所定量以上変位すると前記伸側プランジャが前記伸側通路へ進入して前記伸側通路の流路面積を減少させる緩衝装置。
  16.  請求項14に記載の緩衝装置であって、
     前記圧側通路制限部は、前記フリーピストンに設けられて前記圧側通路内に進入可能な圧側プランジャを備え、前記フリーピストンが中立位置から前記圧方向へ所定量以上変位すると前記圧側プランジャが前記圧側通路へ進入して前記圧側通路の流路面積を減少させる緩衝装置。
  17.  請求項14に記載の緩衝装置であって、
     前記ハウジングは、前記大室へ臨む環状壁を備え、
     前記圧側通路は、前記環状壁内を通じて前記圧側室へ連通し、
     前記圧側通路制限部は、前記フリーピストンの前記大室側に形成され内部への前記環状壁の進入を許容する環状突起を備え、
     前記フリーピストンが中立位置から前記大室を圧縮する圧方向へ所定量以上変位すると前記環状壁が前記環状突起内に進入して前記圧側通路の流路面積を減少させる緩衝装置。
  18.  請求項12に記載の緩衝装置であって、
     前記液圧クッション機構は、前記フリーピストンが中立位置から前記大室を圧縮する圧方向へ所定量以上変位すると前記フリーピストンによって閉鎖されて前記フリーピストンのそれ以上の変位を抑制する圧側クッション室と、
     前記フリーピストンが中立位置から前記小室を圧縮する伸方向へ所定量以上変位すると前記フリーピストンによって閉鎖されて前記フリーピストンのそれ以上の変位を抑制する伸側クッション室と、を備える緩衝装置。
PCT/JP2014/057711 2013-03-22 2014-03-20 緩衝装置 WO2014148599A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201480017470.7A CN105051404B (zh) 2013-03-22 2014-03-20 缓冲装置
US14/777,759 US9840123B2 (en) 2013-03-22 2014-03-20 Shock absorber
KR1020157025547A KR101728266B1 (ko) 2013-03-22 2014-03-20 완충 장치
EP14771011.5A EP2977643B1 (en) 2013-03-22 2014-03-20 Shock absorber

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013060601A JP6069061B2 (ja) 2013-03-22 2013-03-22 緩衝装置
JP2013-060601 2013-03-22
JP2013060602A JP6097108B2 (ja) 2013-03-22 2013-03-22 緩衝装置
JP2013060600A JP6013956B2 (ja) 2013-03-22 2013-03-22 緩衝装置
JP2013-060602 2013-03-22
JP2013-060600 2013-03-22

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014148599A1 true WO2014148599A1 (ja) 2014-09-25

Family

ID=51580269

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2014/057711 WO2014148599A1 (ja) 2013-03-22 2014-03-20 緩衝装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9840123B2 (ja)
EP (1) EP2977643B1 (ja)
KR (1) KR101728266B1 (ja)
CN (1) CN105051404B (ja)
WO (1) WO2014148599A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105909719A (zh) * 2016-06-30 2016-08-31 安徽工程大学 阻尼可调的阻尼装置
CN117261515A (zh) * 2023-11-22 2023-12-22 山西佳诚液压有限公司 一种非公路矿用自卸车前油气悬挂缸

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6274798B2 (ja) * 2013-09-20 2018-02-07 Kyb株式会社 緩衝装置
JP6243173B2 (ja) 2013-09-20 2017-12-06 Kyb株式会社 緩衝装置
JP6285693B2 (ja) * 2013-11-08 2018-02-28 Kyb株式会社 緩衝装置
JP6324254B2 (ja) * 2014-07-31 2018-05-16 日立オートモティブシステムズ株式会社 緩衝器付き車両
CN109933125B (zh) * 2015-06-22 2021-06-01 阿尔卑斯阿尔派株式会社 输入装置以及输入装置的控制方法
FR3049233B1 (fr) * 2016-03-25 2019-06-21 Peugeot Citroen Automobiles Sa Systeme de suspension hydraulique d'un vehicule
FR3049229B1 (fr) * 2016-03-25 2019-06-21 Peugeot Citroen Automobiles Sa Systeme de suspension hydraulique d'un vehicule
WO2017162948A1 (fr) * 2016-03-25 2017-09-28 Psa Automobiles S.A. Système de suspension hydraulique d'un véhicule
IT201700006900A1 (it) * 2017-01-23 2018-07-23 Sistemi Sospensioni Spa Attuatore lineare idraulico con sistema di bloccaggio atto a bloccare il movimento di compressione dell'attuatore.
JP7104530B2 (ja) * 2018-03-13 2022-07-21 Kyb株式会社 ソレノイド、電磁弁、及び緩衝器
US10518601B2 (en) 2018-04-30 2019-12-31 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Damper with internal hydraulic stop
CN108860724A (zh) * 2018-07-06 2018-11-23 安徽万纳包装科技股份有限公司 一种卷烟印刷包装机烟包橡胶弹簧缓冲装置
IT201800007584A1 (it) * 2018-07-27 2020-01-27 Sistemi Sospensioni Spa Ammortizzatore idraulico a smorzamento variabile, particolarmente per sospensione di veicolo.
US11001119B2 (en) * 2018-08-09 2021-05-11 Ford Global Technologies, Llc Vehicle shock absorber
US10995815B2 (en) 2018-09-28 2021-05-04 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Damper with flexible floating disc
US20210354523A1 (en) * 2018-10-12 2021-11-18 Hitachi Astemo, Ltd. Suspension control device
US11635122B2 (en) * 2019-07-18 2023-04-25 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Intake device for a damper having a side collector
CN110332176B (zh) * 2019-08-01 2020-07-07 湖南星科液压有限公司 一种具有缓冲功能的液压缸
US20210088100A1 (en) * 2019-09-19 2021-03-25 Fox Factory, Inc. Dual live valve shock having main damper and base valve actively controlled
CN111152616B (zh) * 2020-01-08 2022-09-27 合肥工业大学 一种磁流变阻尼悬架及其测控方法
CN111619299B (zh) * 2020-06-03 2021-11-26 中国第一汽车股份有限公司 一种乘用车上悬置总成
CN111940546A (zh) * 2020-06-30 2020-11-17 湖州和通电梯部件有限公司 一种适用于电梯导轨生产加工的用扭曲矫直装置
CN111963603B (zh) * 2020-09-03 2021-10-08 台州市黄岩一鑫汽车零部件有限公司 一种新能源汽车用减震器
CN112503127A (zh) * 2020-11-26 2021-03-16 广州海川汽车配件制造有限公司 一种自适应可变阻尼减震器
US11904650B2 (en) 2021-08-25 2024-02-20 DRiV Automotive Inc. Shock absorber
US11806847B2 (en) 2021-09-01 2023-11-07 DRiV Automotive Inc. Torque application apparatus
CN116972102B (zh) * 2023-09-25 2023-12-22 四川川西数据产业有限公司 一种防震防抖动的服务器支架

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01238727A (ja) * 1988-03-18 1989-09-22 Toyota Motor Corp ショックアブソーバ
JP2009222136A (ja) 2008-03-17 2009-10-01 Kayaba Ind Co Ltd 減衰弁
JP2011247371A (ja) * 2010-05-28 2011-12-08 Hitachi Automotive Systems Ltd 緩衝器
JP2012137168A (ja) * 2010-12-28 2012-07-19 Hitachi Automotive Systems Ltd 緩衝器
JP2012197905A (ja) * 2011-03-23 2012-10-18 Kyb Co Ltd 緩衝装置
US20120325604A1 (en) * 2007-12-05 2012-12-27 Nam Ho Kim Shock absorber

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58116841U (ja) * 1982-02-01 1983-08-09 カヤバ工業株式会社 複筒型油圧緩衝器の減衰力調整装置
CN2033771U (zh) * 1988-02-04 1989-03-08 罗良祖 标准、系列化零件组装的车辆减震器
CN2055105U (zh) * 1989-01-13 1990-03-28 罗良祖 行驶不漏油车辆减震器
US8235186B2 (en) * 2009-10-07 2012-08-07 Multimatic Inc. Hydraulic damper spool valve
US8746423B2 (en) * 2010-03-02 2014-06-10 Hitachi Automotive Systems, Ltd. Shock absorber
JP5758119B2 (ja) * 2010-03-03 2015-08-05 日立オートモティブシステムズ株式会社 緩衝器
CN102792049B (zh) * 2010-03-10 2015-07-01 萱场工业株式会社 阻尼阀
JP5812650B2 (ja) * 2011-03-31 2015-11-17 日立オートモティブシステムズ株式会社 減衰力調整式緩衝器
JP5783771B2 (ja) 2011-03-31 2015-09-24 日立オートモティブシステムズ株式会社 緩衝器
KR101254233B1 (ko) * 2011-05-31 2013-04-18 주식회사 만도 쇽업소버의 밸브 구조
JP2013007425A (ja) 2011-06-24 2013-01-10 Kyb Co Ltd 緩衝装置
KR101288612B1 (ko) * 2011-07-21 2013-07-22 주식회사 만도 쇽업소버의 밸브 구조
JP5681596B2 (ja) 2011-09-05 2015-03-11 カヤバ工業株式会社 緩衝装置
JP5809490B2 (ja) 2011-09-05 2015-11-11 カヤバ工業株式会社 緩衝装置
JP5961129B2 (ja) * 2013-03-22 2016-08-02 Kyb株式会社 緩衝装置
JP5961130B2 (ja) * 2013-03-22 2016-08-02 Kyb株式会社 緩衝装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01238727A (ja) * 1988-03-18 1989-09-22 Toyota Motor Corp ショックアブソーバ
US20120325604A1 (en) * 2007-12-05 2012-12-27 Nam Ho Kim Shock absorber
JP2009222136A (ja) 2008-03-17 2009-10-01 Kayaba Ind Co Ltd 減衰弁
JP2011247371A (ja) * 2010-05-28 2011-12-08 Hitachi Automotive Systems Ltd 緩衝器
JP2012137168A (ja) * 2010-12-28 2012-07-19 Hitachi Automotive Systems Ltd 緩衝器
JP2012197905A (ja) * 2011-03-23 2012-10-18 Kyb Co Ltd 緩衝装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105909719A (zh) * 2016-06-30 2016-08-31 安徽工程大学 阻尼可调的阻尼装置
CN117261515A (zh) * 2023-11-22 2023-12-22 山西佳诚液压有限公司 一种非公路矿用自卸车前油气悬挂缸
CN117261515B (zh) * 2023-11-22 2024-02-02 山西佳诚液压有限公司 一种非公路矿用自卸车前油气悬挂缸

Also Published As

Publication number Publication date
US9840123B2 (en) 2017-12-12
CN105051404B (zh) 2016-11-02
EP2977643A4 (en) 2017-01-25
US20160288605A1 (en) 2016-10-06
KR101728266B1 (ko) 2017-04-18
EP2977643B1 (en) 2018-09-26
KR20150121085A (ko) 2015-10-28
CN105051404A (zh) 2015-11-11
EP2977643A1 (en) 2016-01-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2014148599A1 (ja) 緩衝装置
JP5961130B2 (ja) 緩衝装置
JP5961129B2 (ja) 緩衝装置
JP6274798B2 (ja) 緩衝装置
US9776468B2 (en) Shock absorber
WO2015041298A1 (ja) 緩衝装置
JP2013050198A (ja) 緩衝器
JP6097108B2 (ja) 緩衝装置
JP6013956B2 (ja) 緩衝装置
JP5878841B2 (ja) 緩衝装置
JP6069061B2 (ja) 緩衝装置
JP6108532B2 (ja) 緩衝装置
JP5639879B2 (ja) 緩衝器

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 201480017470.7

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14771011

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20157025547

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14777759

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2014771011

Country of ref document: EP