JP5961129B2 - 緩衝装置 - Google Patents

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Description

本発明は、緩衝装置の改良に関する。
従来、この種の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るピストンと、シリンダ内に移動挿入されてピストンに連結されるピストンロッドと、シリンダ内に挿入したピストンで区画した伸側室と圧側室と、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、さらに、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て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との間に設けた減衰力可変バルブとを備えて構成されている。
この緩衝装置は、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介し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を高低調節することができるようになっている(たとえば、特許文献1参照)。
このように緩衝装置では、減衰力を調節することができるので、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することができ、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に比較して車両への搭載性を損なうことがないという非常に大きなメリットも備えている。
特願2008−67353号公報
このように従来の緩衝装置にあっては、車両への搭載性を満足させながら減衰力を調節することができるのであるが、以下の改善が要望されている。
上記した緩衝装置で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おり、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で、減衰力可変バルブが作動油の流れに与える抵抗を調節するようになっている。
また、この緩衝装置を用いて、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)と称される電子制御装置が各種センサで検知した車両の車体の振動情報から最適な減衰力を求め、ソレノイドを駆動するドライバへ当該最適な減衰力を緩衝装置に発揮させるように制御指令を送ることで行われる。
よって、上記緩衝装置が減衰力を調整して制振可能な車体の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上記ECUの演算処理速度によって数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が難しい。
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ので、車両における乗り心地の向上が要望されている。また、高周波振動入力時であって緩衝装置の伸縮速度が高い場合に充分な振動抑制効果を得ることができれば、車両における乗り心地をより一層向上させることができる。
そこで、本発明は上記した不具合を改善するために創案されたものであって、その目的とするところは、高周波入力時にあって車両における乗り心地を向上でき、かつ、伸縮速度が高くとも振動抑制効果を失うことがない緩衝装置を提供することである。
上記した目的を解決するために、本発明における課題解決手段は、シリンダと、上記シリンダ内に摺動自在に挿入され当該シリンダ内を伸側室と圧側室に区画するピストンと、リザーバと、上記リザーバから上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、上記圧側室から上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、上記伸側室から上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当該液体の流れに与える抵抗を変更可能な減衰力調整部とを備えた緩衝装置において、小断面積部と大断面積部とを有する圧力室を備えたハウジングと、上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上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て上記小断面積部内に上記小ピストン部で小室を区画し、上記大断面積部内であって上記小ピストン部の外周に外周室を区画し、上記大断面積部内に上記大ピストン部で大室を区画するフリーピストンと、上記フリーピストンを上記圧力室に対して中立位置に位置決めるとともに当該フリーピストンの中立位置からの変位を抑制する附勢力を発揮するばね要素と、上記小室或いは上記外周室の一方を上記伸側室に連通する伸側通路と、上記大室と上記圧側室とを連通する圧側第一通路および圧側第二通路と、上記圧側第一通路に設けられて上記大室から上記圧側室へ向かう液体の流れのみを許容しつつ当該流れに抵抗を与える第一バルブと、上記圧側第二通路に設けられて上記圧側室から上記大室へ向かう液体の流れのみを許容しつつ当該流れに抵抗を与える第二バルブとを備えたことを特徴とする。
本発明の緩衝装置によれば、比較的低い周波数帯の振動に対しては、減衰力調整部としての減衰力調整部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、減衰力調整部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、車両における乗り心地を飛躍的に向上することができるのである。また、緩衝装置の伸縮速度が高くなって大室と圧側室とで行き交う液体の流量が増えても、第一バルブおよび第二バルブがそれに応じて圧側第一通路および圧側第二通路を大きく開放するため、緩衝装置の伸縮速度が高速域に達しても減衰力低減効果が発揮され同効果が失われることがない。
一実施の形態における緩衝装置の縦断面図である。 一実施の形態における緩衝装置の減衰特性図である。 一実施の形態における緩衝装置における具体的なボトム部材の一例の縦断面図である。 一実施の形態における緩衝装置における具体的なボトム部材の他例の縦断面図である。 一実施の形態における緩衝装置における具体的なボトム部材の別例の縦断面図である。
以下、図に基づいて本発明を説明する。本発明の第一の実施の形態における緩衝装置D1は、図1に示すように、シリンダ1と、シリンダ1内に摺動自在に挿入されシリンダ1内を2つの伸側室R1および圧側室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へと向かう液体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へ向かう液体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へ向かう液体の流れのみを許容するとともに当該液体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、小断面積部14aと大断面積部14bとを有する圧力室14を備えたハウジングとしてのボトム部材11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とを備えて小断面積部14a内に小ピストン部5bで小室15を区画し、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を区画し、大断面積部14b内に大ピストン部5cで大室16を区画するフリーピストン5と、フリーピストン5を圧力室14に対して中立位置に位置決めるとともに当該フリーピストン5の中立位置からの変位を抑制する附勢力を発揮するばね要素6と、小室15と外周室17のうち一方、この例では、外周室17を伸側室R1に連通する伸側通路20と、大室16と圧側室R2とを連通する圧側第一通路19aおよび圧側第二通路19bと、圧側第一通路19aに設けられて大室16から圧側室R2へ向かう液体の流れのみを許容しつつ当該流れに抵抗を与える第一バルブVaと、圧側第二通路19bに設けられて圧側室R2から大室16へ向かう液体の流れのみを許容しつつ当該流れに抵抗を与える第二バルブVbとを備えている。
また、緩衝装置D1は、シリンダ1内に移動自在に挿通されたピストンロッド21を備えており、ピストンロッド21の一端21aはピストン2に連結されるとともに、他端である上端は、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軸支されて外方へ突出されている。さらに、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とを備えて構成されており、減衰力可変バルブVは排出通路7とリザーバRとの間に設けられている。シリンダ1および中間筒9の下端は、ボトム部材11によって封止されており、このボトム部材11に圧力室14と吸込通路3が設けられている。
そして、伸側室R1、圧側室R2さらには圧力室14内には作動油等の液体が充満され、また、リザーバR内には、当該液体とともに気体が充填されている。なお、上記した液体は、作動油以外にも、たとえば、水、水溶液といった液体を使用することもできる。
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2は、シリンダ1内に移動自在に挿通されたピストンロッド21の図1中下端である一端21aに連結されている。また、ピストンロッド21とこれを軸支するロッドガイド8との間は、シール部材12によってシールされており、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、外周が中間筒9および外筒10に嵌合することができるように段階的に外径が大きくなっていて、シリンダ1、中間筒9および外筒10の図1中上端開口を閉塞している。
他方、シリンダ1の図1中下端には、ボトム部材11が嵌合されている。このボトム部材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て中径部11bよりも外径が大きな大径部11cと、大径部11cの図1中下端側に設けた筒部11dと、筒部11dに設けた複数の切欠11eとを備えている。
そして、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およびシール部材12を収容し、外筒10の図1中上端を加締めると、外筒10の加締部10aと外筒10の底部10bとで、ボトム部材11、シリンダ1、中間筒9、ロッドガイド8およびシール部材12が挟み込まれて、これらが外筒10に固定される。なお、外筒10の開口端を加締めるのではなく、外筒10に螺着されるキャップと底部10bとでボトム部材11、シリンダ1、中間筒9、ロッドガイド8およびシール部材12を挟み込むようにしてもよい。
ボトム部材11に設けられた吸込通路3は、具体的には、ボトム部材11に設けられてリザーバRを圧側室R2へ連通する通路3aと、当該通路3aに設けたチェックバルブ3bとを備えている。通路3aは、ボトム部材11の小径部11aの図1中上端から開口して大径部11cの図1中下端へ通じるようになっており、リザーバRへは切欠11eを介して通じている。チェックバルブ3bは、液体がリザーバRから圧側室R2へ向かって流れる場合にのみ開弁するようになっており、通路3aがリザーバRから圧側室R2へ向かう液体の流れのみを許容し、逆方向への流れを阻止する一方通行に設定され、これら通路3aとチェックバルブ3bによって吸込通路3が構成されている。
ピストン2は、圧側室R2から伸側室R1へ向かう液体の流れのみを許容する整流通路4が設けられている。整流通路4は、具体的には、ピストン2に設けられて圧側室R2を伸側室R1へ連通する通路4aと、当該通路4aに設けたチェックバルブ4bとを備えている。チェックバルブ4bは、液体が圧側室R2から伸側室R1へ向かって流れる場合にのみ開弁するようになっており、通路4aが圧側室R2から伸側室R1へ向かう液体の流れのみを許容し、逆方向への流れを阻止する一方通行に設定され、これら通路4aとチェックバルブ4bによって整流通路4が構成されている。
また、シリンダ1の図中上端近傍には、伸側室R1に臨む透孔1aが設けられており、伸側室R1がシリンダ1と中間筒9との間に形成された環状隙間に連通されている。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に設けられており、中間筒9内の排出通路7をリザーバRに接続する流路13aと、流路13aの途中に設けた弁体13bと、弁体13bより上流側である伸側室R1の圧力を当該弁体13bに開弁方向へ押圧するように作用させるパイロット通路13cと、弁体13bを閉弁方向に押圧する押圧力を発揮するとともに当該押圧力を可変にする押圧装置13dとを備えて構成されている。押圧装置13dは、図示したところでは、たとえば、ソレノイドで弁体13bを閉弁方向に押圧する圧力を制御するようになっており、外部からソレノイドへ供給する電流供給量に応じて上記圧力を変化させることができるようになっている。押圧装置13dは、上記以外にも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、これら以外にも供給される電流量や電圧量に応じて押圧力を変化させることができるものであってよい。また、減衰力調整部としては、液体が磁気粘性流体とされる場合には、減衰力可変バルブVに変えて、排出通路7とリザーバRとを連通する流路に磁界を作用させることができるもの、たとえば、コイル等であってもよく、外部から供給される電流量によって磁界の大きさを調整して流路を通過する磁気粘性流体の流れに与える抵抗を変化させるようにしてもよい。さらに、流体を電気粘性流体とする場合には、減衰力調整部は、排出通路7とリザーバRとを連通する流路に電界を作用させることができるものであってもよく、外部から与えられる電圧によって電界の大きさを調整して、上記流路を流れる電気粘性流体に与える抵抗を変化させるようにしてもよい。
したがって、この緩衝装置D1の場合、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内の液体が整流通路4を介して伸側室R1へ移動する。この収縮作動時には、ピストンロッド21がシリンダ1内に侵入するためシリンダ1内でロッド侵入体積分の液体が過剰となり、過剰分の液体がシリンダ1から押し出されて排出通路7を介してリザーバ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へ移動する液体の流れに減衰力可変バルブVで抵抗を与えることによって、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。
反対に、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内の液体が排出通路7を介してリザーバRへ移動する。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、この拡大分に見合った液体が吸込通路3を介してリザーバ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へ移動する液体の流れに減衰力可変バルブVで抵抗を与え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。
上述したところから理解できるように、緩衝装置D1は、伸縮作動を呈すると、必ずシリンダ1内から排出通路7を介して液体をリザーバRへ排出し、液体が圧側室R2、伸側室R1、リザーバRを順に一方通行で循環するユニフロー型の緩衝装置に設定され、伸圧両側の減衰力を単一の減衰力可変バルブVによって発生するようになっている。なお、ピストンロッド21の断面積をピストン2の断面積の二分の一に設定しておくことで、同振幅であればシリンダ1内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が流れに与える抵抗を同じにしておくと、伸側と圧側の減衰力を等しくすることもできる。
つづいて、圧力室14は、この実施の形態の場合、上述したボトム部材11に設けた中空部によって形成されている。圧力室14は、詳しくは、内壁の図1中上下方向に対して垂直に切った断面で仕切られる面積が途中で異なっており、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の途中に設けた段部14cとを備えている。
この圧力室14内には、フリーピストン5が摺動自在に挿入されている。フリーピストン5は、この場合、板状の基部5aと、基部5aの図1中下端から立ち上がり圧力室14の小断面積部14a内に摺動自在に挿入される筒状の小ピストン部5bと、基部5aの図1中上端の外周から立ち上がり圧力室14の大断面積部14b内に摺動自在に挿入される筒状の大ピストン部5cとを備えて構成されており、段付き形状とされている。したがって、フリーピストン5は、図1中上下方向に移動することができるようになっている。また、圧力室14における小断面積部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ればよい。
そして、フリーピストン5は、その小ピストン部5bを小断面積部14a内に摺動自在に挿入することで、小断面積部14a内であって小ピストン部5bの図1中下方に小室15を区画し、大ピストン部5cを大断面積部14b内に摺動自在に挿入することで大断面積部14b内であって大ピストン部5cの図1中上方に大室16を区画し、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の外周に外周室17を区画している。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が装着されており、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無いようになっている。なお、小ピストン部5の外周にも外周室17と小室15との連通を防止するべく、シールリングを設けるようにしてもよい。
上記のように形成された小室15は、ボトム部材11に設けた通路18および切欠11eを介してリザーバRに連通され、小室15にはリザーバRに由来する圧力が作用している。大室16は、同じくボトム部材11の小径部11aの図1中上端から開口して大断面積部14bの上端に通じる圧側第一通路19aおよび圧側第二通路19bを介して圧側室R2に連通されている。また、圧側第一通路19aには、大室16の圧力と圧側室R2の圧力との差圧が開弁圧に達すると開弁して大室16から圧側室R2へ向かう液体の流れに抵抗を与えるリーフバルブでなる第一バルブVaが設けられている。この第一バルブVaは、圧側室R2から大室16へ向かう液体の流れに対しては閉弁状態を維持するようになっている。なお、この第一バルブVaに並列してオリフィスO1が設けられている。また、圧側第二通路19bには、圧側室R2の圧力と大室16の圧力との差圧が開弁圧に達すると開弁して圧側室R2から大室16へ向かう液体の流れに抵抗を与えるリーフバルブでなる第二バルブVbが設けられている。この第二バルブVbは、大室16から圧側室R2へ向かう液体の流れに対しては閉弁状態を維持するようになっている。なお、この第二バルブVbに並列してオリフィスO2が設けられている。よって、大室16には、圧側室R2に由来する圧力が作用していて、圧側室R2に連通される圧側圧力室として機能している。
また、外周室17は、ボトム部材11に設けた伸側通路20と、伸側通路20に対向するシリンダ1の下端近傍に設けた透孔1bとを介して、排出通路7に接続されている。排出通路7は、上述したように、伸側室R1に通じているので、外周室17は、伸側室R1に連通されていて、伸側室R1に由来する圧力が作用し、伸側圧力室として機能している。外周室17は、この実施の形態では、緩衝装置D1をユニフロー構造にするために設けた減衰力可変バルブVへ液体を導く排出通路7を利用して伸側室R1に連通するようにしているので、排出通路7を共用することができ、ボトム部材11に圧力室14を設けても別個に伸側室R1に外周室17を連通する通路を設ける必要がなくなる点で緩衝装置D1のコスト軽減および軽量化の点で有利である。
上記したところから、大室16内の圧力、すなわち、圧側室R2から導入される圧力(圧側室由来の圧力)がフリーピストン5の大ピストン部5cを図1中上下方向に垂直な面で切った断面の外縁で仕切られる面積を受圧面積(圧側受圧面積A1)として作用しており、小室15および外周室17を圧縮する方向である図1中下方へフリーピストン5を押圧している。
他方、外周室17内の圧力、すなわち、伸側室R1から導入される圧力(伸側室由来の圧力)がフリーピストン5の大ピストン部5cを図1中上下方向に垂直な面で切った断面の外縁と小ピストン部5bを図1中上下方向に垂直な面で切った断面の外縁で仕切られる面積を受圧面積(伸側受圧面積B1)として作用しており、さらに、小室15内の圧力、すなわち、リザーバRの圧力がフリーピストン5の小ピストン部5bを図1中上下方向に垂直な面で切った断面の外縁で仕切られる面積を受圧面積として作用しており、大室16を圧縮する方向である図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中下方)に押圧するよう当該フリーピストン5に圧側室由来の圧力を作用させるとともに、フリーピストン5を摺動方向の他方(図1中上方)に押圧するようフリーピストン5に伸側室由来の圧力を作用させており、フリーピストン5の圧側室由来圧力が作用する圧側受圧面積A1をフリーピストン5の伸側室由来圧力が作用する伸側受圧面積B1よりも大きくしてある。また、フリーピストン5を摺動方向の他方に押圧するように伸側室由来圧力が作用する伸側受圧面積B1以外の部位C1、つまり、小室15に臨む面にリザーバRに由来の圧力を作用させている。
さらに、フリーピストン5の圧力室14に対する変位に対して当該変位を抑制する附勢力を作用させるため、大室16内であって大断面積部14bの頂壁とフリーピストン5の基部5aとの間、および、小室15内であって小断面積部14aの底壁とフリーピストン5の基部5aとの間に、それぞれ、ばね要素6としてのコイルばねである圧側ばね6aおよび伸側ばね6bがともに圧縮状態で介装されている。このようにフリーピストン5は、これら圧側ばね6aおよび伸側ばね6bによって上下側から挟持されて、圧力室14内の所定の中立位置に位置決められていて、中立位置から変位すると圧側ばね6aおよび伸側ばね6bがフリーピストン5を中立位置に戻そうとする附勢力を発揮するようになっている。中立位置は、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によって位置決められる位置のことである。
なお、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るとともに、附勢力を発揮できればよいので、コイルばね以外のものを採用してもよく、たとえば、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に連結される単一のばね要素6を用いる場合には、大断面積部14bの頂壁或いは小断面積部14aの底壁に他端を固定するようにしてもよい。
この場合、ばね要素6として圧側ばね6aと伸側ばね6bとを用いており、フリーピストン5を基部5aの両側に筒状の小ピストン部5bおよび大ピストン部5cを設けた形状とすることで、圧側ばね6aを大ピストン部5c内に、小ピストン部5b内に伸側ばね6bを収容することができ、圧側ばね6aおよび伸側ばね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。なお、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、フリーピストン5の構造を小ピストン部5bと大ピストン部5cを中実な円柱状としてこれらを一体化した構造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、この緩衝装置D1は、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とに区画されており、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が伸長作動する場面では、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からは液体が減衰力可変バルブVを介してリザーバRへ排出され、拡大される圧側室R2へは吸込通路3を介してリザーバRから液体が供給される。よって、伸側室R1内の圧力は上昇し、圧側室R2内の圧力はリザーバR内とほぼ等しくなる。
外周室17は、伸側室R1に連通されており、外周室17内には、伸側室R1に由来した圧力が作用する。小室15は、リザーバRに連通されているので小室15内もリザーバR内とほぼ等しい圧力となる。他方、大室16は、圧側第一通路19aを介して圧側室R2に連通されており、外周室17内の圧力上昇によってフリーピストン5が図1中上方へ押圧されると、第一バルブVaが開弁して大室16を圧側室R2へ連通するようになり、大室16内の圧力は圧側室R2の圧力を基準として第一バルブVaにおける圧力損失分だけ圧側室R2内の圧力よりも高くなる。
したがって、緩衝装置D1が伸長作動する場合、フリーピストン5の圧側受圧面積A1には第一バルブVaの圧力損失分だけリザーバRの圧力よりも高い圧力が作用し、部位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に圧縮される伸側室R1に由来する高い圧力が作用するので、フリーピストン5は、図1中上方側へ押されて移動することになる。このようにフリーピストン5が移動すると、このフリーピストン5の移動量に応じて外周室17へ液体が流れ込み、大室16から圧側室R2へ液体が排出されるので、圧力室14が見掛け上の流路として機能して、液体が伸側室R1から圧側室R2へ減衰力可変バルブVを迂回して移動するようになる。また、フリーピストン5の移動速度が高くなると、それに応じて第一バルブVaが圧側第一通路19aを大きく開放するので、大室16と圧側室R2とをオリフィスO1,O2のみで連通した場合に比較して、フリーピストン5の移動速度に対する大室16内の圧力上昇度合いは低くなる。
逆に、緩衝装置D1が収縮作動する場面では、ピストン2が図1中下方へ移動するので、整流通路4によって、圧縮される圧側室R2と拡大される伸側室R1が連通状態におかれシリンダ1内から液体が減衰力可変バルブVを介してリザーバRへ排出される。よって、伸側室R1内および圧側室R2内の圧力は、ほぼ等しくともに上昇することになる。
外周室17は、伸側通路20を介して伸側室R1に連通されており、外周室17内には、伸側室R1に由来した圧力が作用する。小室15は、リザーバRに連通されているので小室15内もリザーバR内とほぼ等しい圧力となる。他方、大室16は、圧側第二通路19bを介して圧側室R2に連通されており、圧側室R2内の圧力上昇によって、第二バルブVbが開弁して大室16を圧側室R2へ連通するようになるので、大室16内の圧力は、圧側室R2の圧力を基準として第二バルブVbにおける圧力損失分だけ圧側室R2内の圧力よりも低くなる。
したがって、緩衝装置D1が収縮作動する場合、フリーピストン5の圧側受圧面積A1には第二バルブVbの圧力損失分だけ伸側室R1の圧力よりも低い圧力が作用し、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、部位C1にはリザーバRの圧力が作用する。圧側受圧面積A1が伸側受圧面積B1よりも大きく、緩衝装置D1の収縮作動時における大室16内の圧力と圧側受圧面積A1の積の値が外周室17の圧力と伸側受圧面積B1の積の値よりも大きくなるよう、第二バルブVbの圧力損失が設定されており、このため、フリーピストン5は、図1中下方側へ押されて移動する。このようにフリーピストン5が移動すると、外周室17から排出通路7へ液体が排出されるものの大室16へ圧側室R2から液体が流入し、小室15から液体がリザーバRへ排出されるので、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きした量の液体がシリンダ1内からリザーバRへ移動することになり、圧力室14が見掛け上の流路として機能して、上記量の液体がシリンダ1内からリザーバRへ減衰力可変バルブVを迂回して移動するようになる。また、フリーピストン5の移動速度が高くなると、それに応じて第二バルブVbが圧側第二通路19bを大きく開放するので、大室16と圧側室R2とをオリフィスO1,O2のみで連通した場合に比較して、フリーピストン5の移動速度に対する大室16内の圧力下降度合いは低くなる。
このように、フリーピストン5を摺動方向の一方(図1中下方)に押圧するよう当該フリーピストン5に圧側室由来の圧力を作用させるとともに、フリーピストン5を摺動方向の他方(図1中上方)に押圧するようフリーピストン5に伸側室由来の圧力を作用させており、フリーピストン5の圧側室由来圧力が作用する圧側受圧面積A1をフリーピストン5の伸側室由来圧力が作用する伸側受圧面積B1よりも大きくしてあるので、ユニフロー型に設定されて収縮作動時には伸側室R1と圧側室R2とが構造上等圧となる緩衝装置に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下で考えると、まず、入力周波数が低い場合、入力される振動の振幅が大きくなり、フリーピストン5の振幅が大きくなり、フリーピストン5が圧側ばね6aおよび圧側ばね6bでなるばね要素6から受ける附勢力が大きくなる。緩衝装置D1が低い振動周波数で伸縮する場合、ストローク量が大きくなるので液体がシリンダ1からリザーバRへ排出される流量が多く、また、フリーピストン5の振幅が大きくなってばね要素6の附勢力が大きくなるためフリーピストン5のそれ以上の移動がしづらくなるので、見掛け上の通路として機能する圧力室14を介して伸側室R1と圧側室R2の液体のやり取りが少なくなり、その分、減衰力可変バルブVを通過する流量が多いので、緩衝装置D1が発生する減衰力が高いまま維持される。対して、緩衝装置D1への入力周波数が高い場合、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にフリーピストン5がばね要素6から受ける附勢力が小さくなり、緩衝装置D1が伸長行程にあっても収縮行程にあっても、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を通過する流量の割合が低周波振動時よりも多くなるので、緩衝装置D1が発生する減衰力が低減されて低くなる。
なお、緩衝装置D1の伸縮速度が高くなって大室16と圧側室R2とで行き交う液体の流量が増えても、第一バルブVaおよび第二バルブVbがそれに応じて圧側第一通路19aおよび圧側第二通路19bを大きく開放するため、大室16と圧側室R2とをオリフィスのみで連通した構成を採用した場合に比較して、フリーピストン5が動きづらくなることがない。そのため、緩衝装置D1の伸縮速度が高速域に達しても減衰力低減効果が発揮される。具体的には、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、減衰力調整部としての減衰力可変バルブVで緩衝装置D1の伸側およ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減衰力の特性を示している。
図2に示すように、この緩衝装置D1にあっては、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とともに、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。また、緩衝装置D1の伸縮速度が高くなっても高周波振動入力に対して減衰力低減効果を発揮することができるので、より一層車両における乗り心地を向上させることができる。
また、上述したように緩衝装置D1は、減衰力可変バルブVが液体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、この緩衝装置D1にあっては、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のである。
したがって、本発明の緩衝装置D1によれば、比較的低い周波数帯の振動に対しては、減衰力調整部としての減衰力可変バルブ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、減衰力調整部としての減衰力可変バルブ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、車両における乗り心地を飛躍的に向上することができるのである。また、緩衝装置D1の伸縮速度が高くなって大室16と圧側室R2とで行き交う液体の流量が増えても、第一バルブVaおよび第二バルブVbがそれに応じて圧側第一通路19aおよび圧側第二通路19bを大きく開放するため、緩衝装置D1の伸縮速度が高速域に達しても減衰力低減効果が発揮され同効果が失われることがない。
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A1および伸側受圧面積B1、部位C1の面積、通路18、第一バルブVa、第二バルブVb、伸側通路20の流路抵抗およびばね要素6のばね定数(この場合、圧側ばね6aと伸側ばね6bの合成ばね定数)の設定によって、任意に決定することができる。
また、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ように附勢されていて、中立位置へ戻されるので、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うまく発揮できなくなってしまう事態の発生を抑制することができる。
さらに、外周室17をリザーバRへ、伸側通路を通じて小室15を伸側室R1へ連通するようにしてもよい。このようにしても、フリーピストン5を摺動方向の一方(図1中下方)に押圧するよう当該フリーピストン5に圧側室由来の圧力を作用させるとともに、フリーピストン5を摺動方向の他方(図1中上方)に押圧するようフリーピストン5に伸側室由来の圧力を作用させることができ、フリーピストン5の圧側室由来圧力が作用する圧側受圧面積A1がフリーピストン5の伸側室由来圧力が作用する部位C1より大きいので、ユニフロー型に設定されて収縮作動時には伸側室R1と圧側室R2とが構造上等圧となる緩衝装置に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。
なお、上記したところでは、小室15をリザーバRへ連通しているが、小室15を緩衝装置D1の外部へ連通して大気開放したり、低圧の気体を封入して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中上方側へ押されて移動し、フリーピストン5の移動量に応じて外周室17へ液体が流れ込み、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、液体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り、また、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中下方側へ押されて移動し、外周室17と大室16の合計容積が拡大する分、液体が減衰力可変バルブVを迂回してシリンダ1内からリザーバRへ移動するため、減衰力可変バルブVを通過する液体量が減少することになり、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、伸側ばねを気体ばねとすることも可能である。さらに、小室15を大気開放するか気室とすることで、小室15をリザーバRへ連通させなくともよいので、圧力室14を形成するハウジングをピストンロッド21に固定するか、ピストンロッド21内に設けるようにすることも可能である。ただし、小室15をリザーバRへ連通することで、圧力室14を完全に緩衝装置D1内に収容するとともに、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。小室15を伸側室R1に連通する場合には、外周室17を気室とすることもできる。
さらに、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、円形以外の形状を採用することも可能である。
上記したところでは、ボトム部材11については概略的に説明したが、当該ボトム部材11を具体的に緩衝装置D1に適用するに当たっては、たとえば、図3に示すように、フリーピストン5が挿入される中空部22aを備えたケース部材22と、ケース部材22の中空部22aを閉塞する蓋部材23とで構成することができる。また、ボトム部材11に連結ロッド26を介して連結されるとともに圧側室内R2に配置されるバルブディスク30と、連結ロッド26の外周に装着されるとともにバルブディスク30が嵌合されて圧側室R2内に部屋S1を区画するキャップ31とを設け、このバルブディスク30にリーフバルブでなる第一バルブ32とリーフバルブでなる第二バルブ33を設けるようにしている。
詳細には、ケース部材22は、円柱状であって外周に三つの段部を備えて図3中上方へ向かうほど段階的に縮径されており、先端側の二段は中間筒9との間に隙間空けて中間筒9内に挿入されており、下端から二段目は中間筒9に嵌合され、最下段は外径が中間筒9の内径よりも大径となっている。また、中間筒9に嵌合する下端から二段目の外周にはシールリング24が装着されており、ケース部材22の外周を通じて排出通路7とリザーバRとが連通されてしまうことを防止している。さらに、ケース部材22の最下段は、筒状とされており、内外を連通する複数の切欠22bを備えている。
また、ケース部材22は、図3中上端から開口する中空部22aを備えており、この中空部22aは、蓋部材23によって閉塞されて、圧力室25を形成している。また、中空部22aは、途中から先端側が縮径されていて、圧力室25における小断面積部25aを形成し、途中から基端側が小断面積部25aよりも大径の大断面積部25bを形成し、小断面積部25aと大断面積部25bとの間に段部25cが形成されている。
さらに、ケース部材22は、ケース部材22の外周であって先端側から二段目の側方から開口して段部25cに通じる透孔22cと、ケース部材22の下端から開口して中空部22aの先端へ通じる通路22dと、ケース部材22を図3中上下方向に貫通する通路22eとを備えている。
蓋部材23は、円板状であって中央に図3中上下方向に沿って設けたボルト挿通孔23aと、図3中下端外周に設けた筒状のソケット23bと、図3中上下方向に沿って設けたポート23cとを備えて構成されている。この蓋部材23のソケット23b内にケース部材22の先端を挿入して嵌合すると、中空部22aが閉塞されて圧力室25が形成される。
そして、ケース部材22の中空部22a内には、フリーピストン5と圧側ばね6aおよび伸側ばね6bとが収容されており、蓋部材23のソケット23b内にケース部材22の先端を挿入して嵌合すると、圧側ばね6aおよび伸側ばね6bとが圧縮されてフリーピストン5をそれぞれ附勢して中立位置へ位置決めする。
そして、上記のようにして構成された圧力室25内には、フリーピストン5が挿入されることで、圧力室25内が小室15、大室16および外周室17に区画される。小室15内は、ケース部材22に設けた通路22dを介してリザーバRに連通される。外周室17は、透孔22cを介して排出通路7に連通される。なお、透孔22cは段部25cに開口するので、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ように配慮されている。
ボルト挿通孔23aには、先端に螺子部26aを有する軸部26bと当該軸部26bの基端に頭部26cとを備えた連結ロッド26が挿通されており、この連結ロッド26の軸部26bの外周にディスク状のチェックバルブ27が装着されている。チェックバルブ27は、連結ロッド26と螺子部26a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を開閉するようになっている。また、連結ロッド26には、頭部26cの図3中下端から開口して軸部26bの側部へ通じるロッド内通路26dが設けられている。
この連結ロッド26の軸部26bの外周には、チェックバルブ27よりも図中上方に、有底筒状のキャップ31と、筒状のスペーサ34と、第二バルブ33と、バルブディスク30と、第一バルブ32とが順に組み付けられ、上記ナット28と連結ロッド26における頭部26cとで挟持されて、これらがハウジングを構成する蓋部材23に固定される。
キャップ31は、有底筒状であって、底部に連結ロッド26の軸部26bが挿通される孔31aを備えている。スペーサ34は、有頂筒状であって、頂部に設けた連結ロッド26の軸部26bが挿通される孔34aと、筒部に設けた筒部内外を連通する通孔34bとを備えている。さらに、バルブディスク30は、中央に設けた連結ロッド26の軸部26bが挿通される孔30aと、図3中上端から下端へ開口する第一ポート30bおよび第二ポート30cとを備えている。
そして、バルブディスク30は、スペーサ34を挟んで軸部26bに組み付けると、外周がキャップ31の筒部の内周に嵌合して、キャップ31内に圧側室R2から区画される部屋S1を形成する。この部屋S1は、第一ポート30bおよび第二ポート30cによって圧側室R2に連通される。また、連結ロッド26に設けたロッド内通路26dは、軸部26bの側部へ開口してスペーサ34の筒部内に連通されるようになっており、頭部26cの下端から開口して圧力室25における大室16へ連通している。スペーサ34内は、通孔34bを介して部屋S1に通じているために、ロッド内通路26dは、大室16と部屋S1を連通している。よって、大室16は、ロッド内通路26d、スペーサ34内、通孔34b、部屋S1、第一ポート30bおよび第二ポート30cを通じて圧側室R2に連通されている。
バルブディスク30の圧側室側面に積層された第一バルブ32は、この場合、環状板を積層した積層リーフバルブであって第一ポート30bの図3中上端開口端を開閉するようになっており、第一ポート30bを大室16から圧側室R2へ向かう液体の流れのみを許容する一方通行の通路に設定するとともに通過液体の流れに抵抗を与えるようになっている。
他方のバルブディスク30の部屋側面に積層された第二バルブ33は、この場合、環状板を積層した積層リーフバルブであって第二ポート30cの図3中下端開口端を開閉するようになっており、第二ポート30cを圧側室R2から大室16へ向かう液体の流れのみを許容する一方通行の通路に設定するとともに通過液体の流れに抵抗を与えるようになっている。
よって、この具体的な緩衝装置D1にあっては、圧側第一通路は、第一ポート30bとロッド内通路26dとで形成されており、圧側第二通路は、第二ポート30cとロッド内通路26dとで形成されている。
また、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を介してリザーバRに連通するようになっている。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内の圧力が減圧されると外周側が撓んで開弁し、ポート23cおよび通路22eを介してリザーバRを圧側室R2へ連通するようになっており、このチェックバルブ27は、ポート23cおよび通路22eと協働して吸込通路3を構成する。
なお、ケース部材22における外周径が最小の最先端の外周にシールリング29を装着しておくと、蓋部材23とケース部材22との間がシールされ、排出通路7と大室16とが直接連通してしまうことを防止できる。
上述のようにハウジング、圧側第一通路、圧側第二通路、第一バルブ32、第二バルブ33の各部材を構成することで、上記各部材を緩衝装置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。
また、図4に示すように、蓋部材23にケース部材22の筒状の先端の内周が圧入されるとともにポート23cに通じる環状溝23dを設けておくと、環状溝23dの内周側の壁にケース部材22の先端の内周が隙間を生じることなく圧入されて、大室16と吸込通路3との連通も阻止されて、安定した減衰力低減効果を得ることができる。シールリング29は、ソケット23b側に装着して、ケース部材22の先端外周に密着するようにしてもよい。
この図3の緩衝装置D1に対して、図5に示した緩衝装置D1のようにバルブディスク40をケース部材22内に収容することもできる。バルブディスク40は、蓋部材23に連結ロッド41によって連結され、ケース部材22の中空部22a内に収容される。
連結ロッド41は、先端に螺子部41aを有する軸部41bと、当該軸部41bの基端に頭部41cと、軸部41bの図5中上端から開口して軸部41bの側部へ通じるロッド内通路41dとを備えている。この連結ロッド41の軸部41bの外周には、蓋部材23の圧側室側面に積層されるチェックバルブ27が装着される。チェックバルブ27は、連結ロッド41と螺子部41aに螺着されるナット42によって、蓋部材23に固定され、ポート23cを開閉するようになっている。
この連結ロッド41の軸部41bの外周には、蓋部材23よりも図5中下方に、筒状のスペーサ43と、第一バルブ44と、バルブディスク40と、第二バルブ45と、孔空き円盤状のばね受け46が組み付けられ、上記ナット42と連結ロッド41における頭部41cとで挟持されて、これらがハウジングを構成する蓋部材23に固定される。
スペーサ43は、有頂筒状であって、頂部に設けた連結ロッド41の軸部41bが挿通される孔43aと、筒部に設けた筒部内外を連通する通孔43bとを備えている。さらに、バルブディスク40は、中央に設けた連結ロッド41の軸部41bが挿通される孔40aと、図5中上端から下端へ開口する第一ポート40bおよび第二ポート40cとを備えている。
そして、バルブディスク40は、蓋部材23にスペーサ43を挟んで積層されており、軸部41bに組み付けると、外周がケース部材22の中空部22aの内周に嵌合して、中空部22a内を圧力室25と部屋S2とに区画する。
そして、ケース部材22の中空部22a内のバルブディスク40より図5中下方の圧力室25内には、フリーピストン5と圧側ばね6aおよび伸側ばね6bとが収容されており、蓋部材23のソケット23b内にケース部材22の先端を挿入して嵌合すると、圧側ばね6aおよび伸側ばね6bとが圧縮されてフリーピストン5をそれぞれ附勢して中立位置へ位置決めする。なお、圧側ばね6aの図5中上端は、ばね受け46に当接して支承され、圧側ばね6aが第一バルブ45に干渉することがないようになっている。連結ロッド41の頭部41cで圧側ばね6aを支承するようにして、ばね受け46を廃止することも可能である。
そして、上記のようにして構成された圧力室25内には、フリーピストン5が挿入されることで、圧力室25内が小室15、大室16および外周室17に区画される。小室15内は、ケース部材22に設けた通路22dを介してリザーバRに連通される。外周室17は、透孔22cを介して排出通路7に連通される。なお、透孔22cは段部25cに開口するので、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ように配慮されている。
この部屋S2は、第一ポート40bおよび第二ポート40cによって大室16に連通される。また、連結ロッド41に設けたロッド内通路41dは、軸部41bの側部へ開口してスペーサ43の筒部内に連通されるようになっており、軸部41bの先端の開口が圧側室R2に臨んでいる。スペーサ43内は、通孔43bを介して部屋S2に通じているために、ロッド内通路41dは、圧側室R2と部屋S2を連通している。よって、大室16は、ロッド内通路41d、スペーサ43内、通孔43b、部屋S2、第一ポート40bおよび第二ポート40cを通じて圧側室R2に連通されている。
バルブディスク40の大室側面に積層された第一バルブ45は、この場合、環状板を積層した積層リーフバルブであって第一ポート40bの図5中下端開口端を開閉するようになっており、第一ポート40bを圧側室R2から大室16へ向かう液体の流れのみを許容する一方通行の通路に設定するとともに通過液体の流れに抵抗を与えるようになっている。
他方のバルブディスク40の圧側室側面に積層された第二バルブ44は、この場合、環状板を積層した積層リーフバルブであって第二ポート40cの図5中上端開口端を開閉するようになっており、第二ポート40cを大室16から圧側室R2へ向かう液体の流れのみを許容する一方通行の通路に設定するとともに通過液体の流れに抵抗を与えるようになっている。
よって、この具体的な緩衝装置D1にあっては、圧側第一通路は、第一ポート40bとロッド内通路41dとで形成されており、圧側第二通路は、第二ポート40cとロッド内通路41dとで形成されている。
また、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が通路22eを介してリザーバRに連通し、チェックバルブ27が緩衝装置D1の伸長作動時に圧側室R2内の圧力が減圧されると外周側が撓んで開弁してポート23cおよび通路22eを介してリザーバRを圧側室R2へ連通するようになっており、このチェックバルブ27がポート23cおよび通路22eと協働して吸込通路3を構成するのは、図3の緩衝装置D1と同様である。
上述のようにハウジング、圧側第一通路、圧側第二通路、第一バルブ45、第二バルブ44の各部材を構成することで、上記各部材を緩衝装置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。
なお、図3における緩衝装置D1では、圧側室R2内にバルブディスク30、第一バルブ32および第二バルブ33を収容するようにし、図5における緩衝装置D1では、シリンダ1に嵌合されるハウジングとしてのボトム部材11にバルブディスク40、第一バルブ45および第二バルブ44を収容するようにしている。したがって、圧側室R2内にバルブディスク30を収容する図3における緩衝装置D1の方が、ボトム部材11にバルブディスク40を収容する図5における緩衝装置D1よりも、ハバルブディスク30の外径を大きくすることができ、第一バルブ32および第二バルブ33の外径についても同様に第一バルブ45および第二バルブ44の外径よりも大径にすることができる。すると、第一バルブ32および第二バルブ33における撓み剛性は、第一バルブ45および第二バルブ44の撓み剛性よりも低くすることができ、第一バルブ32および第二バルブ33が開弁した際の圧力損失を第一バルブ45および第二バルブ44のそれよりも小さくすることができるため、圧側室R2内にバルブディスク30を収容する図3における緩衝装置D1は、ボトム部材11にバルブディスク40を収容する図5における緩衝装置D1よりも、高周波振動入力時における減衰力低減効果の低減幅を大きくすることができる利点がある。
また、上記したところでは、圧力室14,25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ているが、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に入力される上下方向の振動の影響を受けにくくすることもできるが、圧力室14,25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を採用することもできる利点がある。
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。
本発明の緩衝装置は、車両の制振用途に利用することができる。
1 シリンダ
2 ピストン
3 吸込通路
4 整流通路
5 フリーピストン
5b 小ピストン部
5c 大ピストン部
6 ばね要素
7 排出通路
9 中間筒
10 外筒
11 ボトム部材
14,25 圧力室
14a,25a 小断面積部
14b,25b 大断面積部
15 小室
16 大室
17 外周室
19a 圧側第一通路
19b 圧側第二通路
20 伸側通路
22 ケース部材
22a 中空部
23 蓋部材
26,41 連結ロッド
26d,41d ロッド内通路
30,40 バルブディスク
30a,40a 第一ポート
30b,40b 第二ポート
31 キャップ
32,45,Va 第一バルブ
33,44,Vb 第二バルブ
A1,A2 圧側受圧面積
B1,B2 伸側受圧面積
D1 緩衝装置
R リザーバ
R1 伸側室
R2 圧側室
V 減衰力調整部としての減衰力可変バルブ

Claims (5)

  1. シリンダと、上記シリンダ内に摺動自在に挿入され当該シリンダ内を伸側室と圧側室に区画するピストンと、リザーバと、上記リザーバから上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、上記圧側室から上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、上記伸側室から上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当該液体の流れに与える抵抗を変更可能な減衰力調整部とを備えた緩衝装置において、
    小断面積部と大断面積部とを有する圧力室を備えたハウジングと、
    上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上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て上記小断面積部内に上記小ピストン部で小室を区画し、上記大断面積部内であって上記小ピストン部の外周に外周室を区画し、上記大断面積部内に上記大ピストン部で大室を区画するフリーピストンと、
    上記フリーピストンを上記圧力室に対して中立位置に位置決めるとともに当該フリーピストンの中立位置からの変位を抑制する附勢力を発揮するばね要素と、
    上記小室或いは上記外周室の一方を上記伸側室に連通する伸側通路と、
    上記大室と上記圧側室とを連通する圧側第一通路および圧側第二通路と、
    上記圧側第一通路に設けられて上記大室から上記圧側室へ向かう液体の流れのみを許容しつつ当該流れに抵抗を与える第一バルブと、
    上記圧側第二通路に設けられて上記圧側室から上記大室へ向かう液体の流れのみを許容しつつ当該流れに抵抗を与える第二バルブと
    を備えたことを特徴とする緩衝装置。
  2. 上記第一バルブおよび第二バルブは、リーフバルブであることを特徴とする請求項1に記載の緩衝装置。
  3. 上記ハウジングに連結ロッドを介して連結されるとともに上記圧側室内に配置されるバルブディスクと、上記連結ロッドの外周に装着されるとともに上記バルブディスクが嵌合されて上記圧側室内に部屋を区画するキャップとを備え、上記大室を連結ロッド内に形成したロッド内通路を介して上記部屋に連通し、上記バルブディスクに上記部屋と上記圧側室とを連通する第一ポートと第二ポートを設け、上記第一ポートと上記ロッド内通路とで上記圧側第一通路を形成し、上記第二ポートと上記ロッド内通路とで上記圧側第二通路を形成し、上記バルブディスクの圧側室側に上記第一ポートを開閉する第一バルブを積層し、上記バルブディスクの部屋側に上記第二ポートを開閉する第二バルブを積層したことを特徴とする請求項2に記載の緩衝装置。
  4. 上記ハウジング内に設けた中空部に収容されて当該中空部を上記大室と上記圧側室に連通される空部とに仕切るバルブディスクを備え、上記バルブディスクに上記空部と上記大室とを連通する第一ポートと第二ポートを設け、上記第一ポートで圧側第一通路を形成し、上記第二ポートで圧側第二通路を形成し、上記バルブディスクの空部側に上記第一ポートを開閉する第一バルブを積層し、上記バルブディスクの大室側に上記第二ポートを開閉する第二バルブを積層したことを特徴とする請求項2に記載の緩衝装置。
  5. 上記シリンダの外側に設けた外筒と、上記シリンダと上記外筒との間に設けた中間筒とを備え、上記ハウジングをシリンダと上記中間筒の端部に嵌合し、上記中間筒と上記外筒との間で上記リザーバを形成し、上記シリンダと上記中間筒との間の隙間で上記伸側室を上記リザーバへ連通する排出通路を形成し、上記減衰力調整部を上記排出通路と上記リザーバとの間に設け、上記排出通路を介して上記小室或いは上記外周室を上記伸側室に連通したことを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の緩衝装置。
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