JP6027462B2

JP6027462B2 - 緩衝装置

Info

Publication number: JP6027462B2
Application number: JP2013044270A
Authority: JP
Inventors: 大雅中川
Original assignee: KYB Corp
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 2013-03-06
Filing date: 2013-03-06
Publication date: 2016-11-16
Anticipated expiration: 2033-03-06
Also published as: JP2014173620A

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シリンダ内を伸側室と圧側室に区画するピストンと、ピストンに設けられた伸側室と圧側室を連通する減衰通路と、ピストンロッドの先端に取付けられて圧力室を形成するハウジングと、圧力室内に摺動自在に挿入され圧力室を伸側圧力室と圧側圧力室とに区画するフリーピストンと、フリーピストンを附勢するコイルばねと、伸側室と伸側圧力室とを連通する伸側通路と、圧側室と圧側圧力室とを連通する圧側通路とを備えて構成されているものがある。

このように構成された緩衝装置は、圧力室がフリーピストンによって伸側圧力室と圧側圧力室とに区画されており、伸側通路と圧側通路を介しては伸側室と圧側室とが直接的に連通されることはないが、フリーピストンが移動すると伸側室と圧側室の容積比が変化し、フリーピストンの移動量に応じて圧力室内の液体が伸側室と圧側室へ出入りするため、見掛け上、伸側室と圧側室とが上記伸側通路と圧側通路を介して連通されているが如くに振舞う。

そのため、この緩衝装置では、低周波数の振動の入力に対しては高い減衰力を発生し、他方、高周波数の振動の入力に対しては低い減衰力を発生することができ、車両が旋回中等の入力振動周波数が低い場面においては高い減衰力を発生可能であるとともに、車両が路面の凹凸を通過するような入力振動周波数が高い場面においては低い減衰力を確実に発生させて、車両における乗り心地を向上させることができる（たとえば、特許文献１参照）。

ところで、上記緩衝装置では、ハウジングの内周に段部を設けており、フリーピストンが圧側圧力室を圧縮する方向、つまり、下方に変位して移動限界（ストロークエンド）にまで達すると、上記段部に当接した環状の弾性体でなるクッション部材がフリーピストンに衝合して、当該フリーピストンのハウジングに対するそれ以上の下方への変位を規制するようになっており、フリーピストンとハウジングとの衝突による打音の発生を防止している。

特開２０１２−５２６３０号公報

このように、従来の緩衝装置にあっては、フリーピストンとハウジングとの衝突による打音の発生を抑制できるのであるが、クッション部材のハウジングへの取り付けは、クッション部材を単にハウジングの内周に嵌め込むのみでクッション部材の外周をハウジングで拘束することで行われ、クッション部材のハウジングへの固定の程度はクッション部材の弾性力に左右され、弾性力が弱いとクッション部材がハウジングから浮き上がってしまう可能性があり、フリーピストンに干渉してフリーピストンの円滑な移動を妨げてしまう可能性がある。

そこで、本発明は、上記した不具合を改善するために創案されたものであって、その目的とするところは、フリーピストンとハウジングとの衝突による打音の発生を抑制しながらも、クッション部材のハウジングからの脱落を防止することができる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上記シリンダ内を伸側室と圧側室に区画するピストンと、上記伸側室と上記圧側室とを連通する減衰通路と、圧力室を形成するハウジングと、上記圧力室内に摺動自在に挿入されて上記圧力室を伸側圧力室と圧側圧力室とに区画するフリーピストンと、上記伸側室と上記伸側圧力室とを連通する伸側通路と、上記圧側室と上記圧側圧力室とを連通する圧側通路と、上記フリーピストンを上記ハウジングに対して中立位置に位置決めするとともに上記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、上記フリーピストンが上記ハウジングに対して圧側圧力室を圧縮する方向へストロークエンドまで変位すると上記フリーピストンに衝合して上記フリーピストンのそれ以上の変位を抑制するクッション部材を備えた緩衝装置において、上記ハウジングは、筒状であって、上記フリーピストンが摺接する内径大径部と、内径小径部と、上記内径大径部と内径小径部との間に形成される段部と、上記段部の内周側から立ち上がるクッション固定片とを有し、上記クッション部材は、環状であって、上記段部に当接しており、上記クッション部材側に折り曲げられた上記クッション固定片によって保持されることにより、上記ハウジングに固定されていることを特徴とする。

このように、クッション固定片をクッション部材側へ折り曲げ、クッション固定片でクッション部材を保持してクッション部材をハウジングに固定したので、クッション部材がしっかりハウジングに固定される。

よって、本発明の緩衝装置によれば、フリーピストンとハウジングとの衝突による打音の発生を抑制しながらも、クッション部材のハウジングからの脱落を防止することができる。

一実施の形態における緩衝装置の縦断面図である。一実施の形態の緩衝装置において、クッション固定片をクッション部材へ向けて折り曲げる前の状態を説明する図である。一実施の形態の緩衝装置において、クッション固定片をクッション部材側へ向けて折り曲げる塑性変形加工を説明する図である。緩衝装置の入力周波数に対する減衰力の特性を示す図である。

以下、図に基づいて本発明を説明する。本発明の一実施の形態における緩衝装置Ｄ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、上記した伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とを連通する減衰通路４，５と、圧力室Ｃを形成するハウジング６と、上記ハウジング６内に摺動自在に挿入されて圧力室Ｃを伸側圧力室７と圧側圧力室８との区画するフリーピストン９と、伸側室Ｒ１と伸側圧力室７とを連通する伸側通路１０と、圧側室Ｒ２と圧側圧力室８とを連通する圧側通路１１と、フリーピストン９のハウジング６に対して中立位置に位置決めするとともにフリーピストン９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１２と、フリーピストン９がハウジング６に対して中立位置から伸側圧力室側へ所定の変位量以上変位するとフリーピストン９に衝合して当該フリーピストン９のそれ以上の伸側圧力室側への変位を抑制するクッション部材１３とを備えて構成されている。

また、緩衝装置Ｄ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３を備えており、ピストンロッド３の一端はピストン２に連結されるとともに、他端である上端は、図示はしないが、シリンダ１の上端を封止する環状のロッドガイドによって摺動自在に軸支されている。なお、シリンダ１の下端は、図外のボトム部材によって封止されている。

そして、伸側室Ｒ１および圧側室Ｒ２さらには圧力室Ｃ内には作動油等の液体が充満され、また、シリンダ１内の図中下方には、シリンダ１の内周に摺接して圧側室Ｒ２と気体室Ｇとを区画する摺動隔壁１７が設けられている。なお、上記した伸側室Ｒ１、圧側室Ｒ２および圧力室Ｃ内に充填される液体は、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。

図示したところでは、緩衝装置Ｄは、伸側室Ｒ１にのみピストンロッド３が挿通される片ロッド型であるので、緩衝装置Ｄの伸縮に伴ってシリンダ１内に出入りするピストンロッド３の体積は、気体室Ｇ内の気体の体積が膨張あるいは収縮して摺動隔壁１７が図１中上下方向に移動することによって補償されるようになっている。なお、ピストンロッド３がシリンダ１に進退する体積の補償については、シリンダ１内に気体室Ｇを設けるほか、シリンダ１内或いはシリンダ１外にリザーバを設けるようにしてもよく、リザーバをシリンダ１外に設ける場合、シリンダ１の外周を覆う外筒を設けてシリンダ１と外筒との間にリザーバを形成する複筒型緩衝器とするほか、シリンダ１とは別個にタンクを設けて当該タンクでリザーバを形成するようにしてもよい。また、リザーバを設ける場合、緩衝装置Ｄの収縮作動時に圧側室Ｒ２の圧力を高めるために圧側室Ｒ２とリザーバとの間を仕切る仕切部材と、仕切部材に設けられて圧側室Ｒ２からリザーバへ向かう液体の流れに抵抗を与えるベースバルブとを設けるようにしてもよい。また、緩衝装置Ｄが片ロッド型ではなく、両ロッド型に設定されてもよい。

以下、緩衝装置Ｄ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３の図１中下端である一端３ａに連結され、ピストンロッド３は、シリンダ１の図中上端に固定された図示しない環状のロッドガイドの内周を通して外方へ突出されている。なお、ピストンロッド３と上記した図外のロッドガイドとの間は図示しないシール部材によって封止されており、シリンダ１内は液密状態に保たれている。

また、ピストン２は、伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２を連通する減衰通路４，５を備えており、減衰通路４の図１中下端がピストン２の図１中下方に積層されるリーフバルブＶ１で開閉されるようになっており、また、減衰通路５の図１中上端がピストン２の図１中上方に積層されるリーフバルブＶ２で開閉されるようになっている。そして、リーフバルブＶ１は、環状であってピストン２とともにピストンロッド３の一端３ａに装着されて、ピストン２が図１中上方に移動する緩衝装置Ｄの伸長行程時に、液体が減衰通路４を伸側室Ｒ１から圧側室Ｒ２へ向けて流れる際に撓んで減衰通路４を開放するとともに当該液体の流れに抵抗を与え、逆向きの流れに対しては減衰通路４を閉塞するようになっており、減衰通路４を伸側室Ｒ１から圧側室Ｒ２へ向かう流れのみを許容する一方通行の通路に設定している。他方、リーフバルブＶ２は、環状であってピストン２とともにピストンロッド３の一端３ａに装着されて、ピストン２が図１中下方に移動する緩衝装置Ｄの収縮行程時に、液体が減衰通路５を圧側室Ｒ２から伸側室Ｒ１へ向けて流れる際に撓んで減衰通路５を開放するとともに当該液体の流れに抵抗を与え、逆向きの流れに対しては減衰通路５を閉塞するようになっており、減衰通路５を圧側室Ｒ２から伸側室Ｒ１へ向かう流れのみを許容する一方通行の通路に設定している。つまり、リーフバルブＶ１は、伸長行程時に減衰通路４を流れる液体の流れに抵抗を与える伸側減衰バルブとして機能し、リーフバルブＶ２は、収縮行程時に減衰通路５を流れる液体の流れに抵抗を与える圧側減衰バルブとして機能する。このように、減衰通路４，５を複数設ける場合には、減衰通路を一方通行に設定するようにして、伸長行程時のみ或いは収縮行程時のみに液体が流れるようにしてもよく、また、減衰通路が双方向の流れを許容して通過する液体の流れに抵抗を与えるようにしてもよい。減衰通路を通過液体の流れに抵抗を与える減衰通路たらしめる減衰バルブとしては、上記したリーフバルブのほか、ポペットバルブやオリフィス、チョークといった種々の減衰バルブを使用することができる。なお、減衰通路４，５は、ピストン２以外に設けることもできる。

つづいて、圧力室Ｃは、この実施の形態の場合、ピストンロッド３の一端３ａの最先端外周に設けた螺子部３ｂに螺合される中空なハウジング６によって形成されており、当該ハウジング６は、上記ピストン２およびリーフバルブＶ１，Ｖ２をピストンロッド３の一端３ａに固定するピストンナットとしても機能している。

そして、ハウジング６内に形成された圧力室Ｃは、当該圧力室Ｃ内に摺動自在に挿入されるフリーピストン９で図１中上方の伸側圧力室７と図１中下方の圧側圧力室８とに仕切られていて、フリーピストン９は、圧力室Ｃ内でハウジング６に対して図１中上下方向に変位することができるようになっている。

詳しくは、ハウジング６は、ピストンロッド３の一端３ａに形成の螺子部３ｂに螺合されるナット部２０と、ナット部２０の外周から垂下される筒部２２と筒部２２の端部である図１中下端を閉塞する底部２３とを備えた有底筒状のハウジング筒２１とを備えて構成されて、圧側室Ｒ２内に圧力室Ｃを画成している。

また、ナット部２０は、その内周にピストンロッド３の螺子部３ｂに螺合する螺子筒２０ａと当該螺子筒２０ａの外周に設けられて外方へ突出する鍔２０ｂとを備えている。

ハウジング筒２１は、上記したように有底筒状であって、その図１中上端開口部をナット部２０の鍔２０ｂの外周へ向けて加締めることで、ナット部２０に一体化されている。ハウジング筒２１は、より詳しくは、鍔２０ｂから垂下される筒部２２と、当該筒部２２の端部を閉塞する底部２３とを備えて有底筒状とされており、また、ハウジング筒２１における筒部２２は、ナット部側であってフリーピストン９が摺接する内径大径部２２ａと、反ナット部側の内径小径部２２ｂと、当該内径大径部２２ａと内径小径部２２ｂとの間に形成される段部２２ｃと、当該段部２２ｃの内周から立ち上がる環状のクッション固定片２２ｄとを備えている。なお、ナット部２０とハウジング筒２１との一体化にあたり加締め加工以外にも溶接や螺合といった他の加工方向を採用することもできる。クッション固定片２２ｄの内周における図２中上端側の内径は、図２中下端側の内径よりも大径であって、クッション固定片２２ｄの内周面はハウジング筒２１側を向くテーパ面とされている。

そして、上記クッション固定片２２ｄの外周と内径大径部２２ａとの間にクッション部材１３が挿入され、当該クッション部材１３は段部２２ｃに当接される。

クッション部材１３は、ゴムや合成樹脂など弾性を備えてフリーピストン９との衝合時におけるショックの吸収に優れる材料で形成されており、下端側へ向かうほど内径が小さくなるテーパ状の内周面を持つとともに段部２２ｃに当接する環状の基部１４と、基部１４の反段部側である図１中上方側に連なってフリーピストン９に対向する環状の衝合部１５とを備えている。

なお、クッション部材１３は、フリーピストン９が圧側圧力室８を圧縮する方向へストロークエンドまで変位すると当該フリーピストン９に衝合して弾性力を発揮してフリーピストン９のそれ以上の圧側圧力室８側への変位を抑制して徐々に減速させ、最終的には停止させる。衝合部１５は、フリーピストン９とハウジング６との衝突を阻止することができればよいので、必ずしも環状でなくともよく、環状の基部１４に対して周方向に間欠的に設けるようにしてもよい。

衝合部１５を間欠的に設けるのであれば、必ずしも等間隔に設けることも要しないが、フリーピストン９との衝合時において、フリーピストン９が衝合部１５から受ける荷重を周方向でなるべくバランスよく分散させる上では、衝合部１５の設置数を三つ以上として周方向に等間隔に設けるとよい。また、この実施の形態では、衝合部１５のフリーピストン９に臨む端部である図１中上端の高さレベルがほぼ同一になるようになっていて、フリーピストン９がストロークエンドまで変位すると衝合部１５の全周が当該フリーピストン９にほぼ同時に接触するようになっているが、衝合部１５が環状である場合には周方向で高さを異ならしめたり、部分的に高さを異ならしめたりし、間欠的に設けられる場合には一部あるいは全部の衝合部で高さを異ならしめることにして、フリーピストン９への衝合タイミングを異ならしめ、クッションの効き具合をチューニングするようにしてもよい。

このように構成したクッション部材１３をハウジング６に固定するには、まず、ハウジング筒２１内にクッション部材１３を基部１４側から挿入して、当該基部１４を段部２２ｃに当接させてクッション部材１３をクッション固定片２２ｄと内径大径部２２ａとの間に配置させる。そうすると、クッション部材１３が段部２２ｃによって位置決めされて基部１４の内周面がクッション固定片２２ｄに対向する。ハウジング６に設けた段部２２ｃは、このようにクッション部材１３をハウジング６へ固定するために所定位置に位置決めする機能を発揮する。

つづいて、先端がクッション固定片２２ｄの内径よりも小径であるが、後端側へ向かうほど拡径してクッション固定片２２ｄの内径よりも大径となるダイＴをハウジング筒２１の図２中上端開口から挿入し、図３に示すようにクッション固定片２２ｄ内に侵入させていく。すると、図３に示すように、クッション固定片２２ｄは、ダイＴによって内周側から押圧されて、クッション部材１３側へ向けて折り曲げられた状態に塑性変形する。

そうしておいて、ダイＴをクッション固定片２２ｄから抜くと、図１に示すように、折り曲げられたクッション固定片２２ｄが基部１４を保持してクッション部材１３が強固にハウジング６に固定される。クッション固定片２２ｄは、上記したところでは、環状とされているが、段部２２ｃの内周側から立ち上がる複数の爪で構成することも可能である。

また、クッション固定片２２ｄの内周面は、上記のようなテーパ面とされているので、ダイＴの侵入が容易でクッション固定片２２ｄの塑性変形加工の失敗することのないように配慮されている。

また、クッション部材１３の外径については、内径大径部２２ａに挿入可能な径としているが、クッション部材１３は弾性を備えているので、縮径した状態で内径大径部２２ａに挿入可能とされてもよく、そうすることで、万が一、衝合部１５がクッション固定片２２ｄから外れてハウジング６から脱落することがあっても、クッション部材１３の外周がハウジング筒２１の内周によって拘束されるので、クッション部材１３のハウジング６からの浮き上がりを防止することができる。

戻って、ハウジング筒２１の筒部２２の少なくともに一部における外周断面形状は、図示しない工具で把持可能なように円形以外の形状であって当該工具に符合する形状、たとえば、一部を切欠いた形状や六角形等の形状とされており、工具で筒部２２の外周を把持してハウジング６を周方向へ回転せしめて、上記ナット部２０に所定の締め付けトルクを付加して螺子部３ｂへ螺着することができるようになっている。さらに、筒部２２には外周から開口して内径大径部２２ａの内周であってクッション部材１３よりも上方に通じるオリフィス孔２２ｅが設けられており、当該オリフィス孔２２ｅにて圧力室Ｃと圧側室Ｒ２とが連通されており、底部２３にもオリフィス孔２３ａが設けられていて、当該オリフィス孔２３ａにて圧力室Ｃと圧側室Ｒ２とが連通されている。

また、伸側圧力室７は、ピストンロッド３の伸側室Ｒ１に臨む側部から一端３ａの端部へ通じる伸側通路１０によって、伸側室Ｒ１へ通じている。この伸側通路１０は、ピストンロッド３の伸側室Ｒ１に臨む側部から開口する横孔１０ａと、一端３ａの端部から開口して横孔１０ａへ通じる縦孔１０ｂとで構成されている。

そして、圧力室Ｃ内に挿入されるフリーピストン９は、ハウジング筒２１の筒部２２における内径大径部２２ａに摺接する摺接筒３０と、摺接筒３０の下端を閉塞する鏡部３１と備えて有底筒状とされており、ハウジング６内を伸側室Ｒ１に連通される伸側圧力室７と圧側室Ｒ２に連通される圧側圧力室８とに区画している。また、フリーピストン９は、摺接筒３０の外周の全周渡って設けた環状凹部３２と、環状凹部３２を圧側圧力室８へ連通する連通孔３３とを備えていて、環状凹部３２をハウジング６の筒部２２に形成のオリフィス孔２２ｅに対向させる場合には、圧側室Ｒ２を圧側圧力室８へ連通し、環状凹部３２が上記オリフィス孔２２ｅへ対向せずに摺接筒３０でオリフィス孔２２ｅを閉塞する場合には、圧側室Ｒ２と圧側圧力室８とのオリフィス孔２２ｅを介しての連通を断つようになっている。オリフィス孔２２ｅは、通過する液体の流れに抵抗を与えて所定の圧力損失を生じるようになっていて、圧側室Ｒ２と圧側圧力室８との間に差圧を生じせしめるようになっている。また、ハウジング筒２１における底部２３に設けたオリフィス孔２３ａも絞り通路として機能しており、通過する液体の流れに抵抗を与えて所定の圧力損失を生じるようになっていて、やはり圧側室Ｒ２と圧側圧力室８との間に差圧を生じせしめるようになっている。なお、こちらのオリフィス孔２３ａは、フリーピストン９によって閉じられることはなく、常時開放されている。つまり、圧側圧力室８は、オリフィス孔２２ｅが連通状態にある場合には、オリフィス孔２２ｅ，２３ａを介して圧側室Ｒ２に連通され、オリフィス孔２２ｅが遮断状態にあるときは、オリフィス孔２３ａのみを介して圧側室Ｒ２に連通されるようになっており、オリフィス孔２２ｅ，２３ａ、環状凹部３２および連通孔３３によって圧側通路１１を形成している。

さらに、フリーピストン９のハウジング６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、伸側圧力室７内であってナット部２０の鍔２０ｂとフリーピストン９の鏡部３１との間、および、圧側圧力室８内であって底部２３とフリーピストン９の鏡部３１との間に、それぞれ、ばね要素１２としてのコイルばねである伸側ばね３４および圧側ばね３５を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９は、これら伸側ばね３４および圧側ばね３５によって上下側から挟持されて、圧力室Ｃ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伸側ばね３４および圧側ばね３５がフリーピストン９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Ｃの軸方向の中央を指すものではなく、フリーピストン９がばね要素１２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１２としては、フリーピストン９を中立位置に位置決めするとともに、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９を弾性支持するようにしてもよい。また、一端がフリーピストン９に連結される単一のバネ要素を用いる場合には、ナット部２０あるいは底部２３に他端を固定するようにしてもよい。

伸側ばね３４は、フリーピストン９の摺接筒３０の内周に遊嵌されて半径方向におおよその位置に位置決められ、また、圧側ばね３５の図１中上端は、フリーピストン９の鏡部３１の下端に形成の突部３１ａに遊嵌されて半径方向におおよその位置に位置決められている。このように、伸側ばね３４および圧側ばね３５は、上記のごとく、フリーピストン９によってともにセンタリングされて、フリーピストン９に対し位置ずれが防止されており、これによって安定的にフリーピストン９に附勢力を作用させることが可能となっている。

上記したように、フリーピストン９は、ハウジング６内でばね要素１２としての伸側ばね３４および圧側ばね３５によって弾性支持されてばね要素１２による附勢力以外に力が作用していない状態ではハウジング６内で中立位置に位置決められ、当該中立位置にあるときには必ず上記環状凹部３２がオリフィス孔２２ｅに対向して圧側圧力室８と圧側室Ｒ２とが連通されるようになっている。他方、フリーピストン９がある程度、中立位置から変位すると、フリーピストン９の摺接筒３０の外周がオリフィス孔２２ｅに完全にオーバーラップしてこれを閉塞するようになっている。なお、フリーピストン９がオリフィス孔２２ｅを閉塞し始める中立位置からの変位量は、任意に設定することができ、オリフィス孔２２ｅを閉塞し始めるフリーピストン９の図１中上方となる伸側圧力室７側への中立位置からの変位量と、オリフィス孔２２ｅを閉塞し始めるフリーピストン９の図１中下方となる圧側圧力室８側への中立位置からの変位量とを異なるように設定してもよい。なお、この実施の形態では、オリフィス孔２２ｅを二つ設けているが、その数は任意であり、圧側室Ｒ２に連通される環状凹部を筒部２２の内周に設け、フリーピストン９の外周側と圧側圧力室８を連通するオリフィス孔をフリーピストン９に設けるようにしてもよい。

緩衝装置Ｄは、以上のように構成され、この緩衝装置Ｄは、圧力室Ｃがフリーピストン９によって伸側圧力室７と圧側圧力室８とに区画されており、伸側通路１０と圧側通路１１を介しては伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とが直接的に連通されることはないが、フリーピストン９が移動すると伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２の容積比が変化し、フリーピストン９の移動量に応じて圧力室Ｃ内の液体が伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２へ出入りするため、見掛け上、伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とが上記伸側通路１０と圧側通路１１を介して連通されているが如くに振舞う。

そして、この緩衝装置Ｄでは、低周波数の振動の入力に対しては高い減衰力を発生し、他方、高周波数の振動の入力に対しては低い減衰力を発生することができ、車両が旋回中等の入力振動周波数が低い場面においては高い減衰力を発生可能であるとともに、車両が路面の凹凸を通過するような入力振動周波数が高い場面においては低い減衰力を確実に発生させて、車両における乗り心地を向上させることができる（たとえば、特許文献１参照）。

ここで、緩衝装置の伸縮時における伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２との差圧をＰとし、伸側室Ｒ１から流出する液体の流量をＱとし、上記差圧Ｐと減衰通路４，５を通過する液体の流量Ｑ１との関係である係数をＣ１とし、伸側圧力室７の圧力をＰ１とし、差圧Ｐと圧力Ｐ１との差と伸側室Ｒ１から伸側圧力室７内に流入する液体の流量Ｑ２との関係である係数をＣ２とし、圧側圧力室８内の圧力をＰ２とし、この圧力Ｐ２と圧側圧力室８から圧側室Ｒ２内に流出する液体の流量Ｑ２との関係である係数をＣ３とし、フリーピストン９の受圧面積である断面積をＡとし、フリーピストン９の圧力室Ｃに対する変位をＸとし、ばね要素１２のばね定数、つまり、伸側ばね３４および圧側ばね３５の合成ばね定数をＫとして、流量Ｑに対する差圧Ｐの伝達関数を求めると、式（１）が得られる。なお、式（１）中、ｓはラプラス演算子を示している。

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

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

したがって、この緩衝装置Ｄでは、図４に示すように、低周波数の振動の入力に対しては大きな減衰力を発生し、他方、高周波数の振動の入力に対しては減衰力低減効果を発揮して小さな減衰力を発生することができるので、車両が旋回中等の入力振動周波数が低い場面においては高い減衰力を確実に発生可能であるとともに、車両が凹凸路面を走行するような入力振動周波数が高い場面においては低い減衰力を確実に発生させて、車両における乗り心地を向上させることができる。

また、フリーピストン９が中立位置からオリフィス孔２２ｅを閉塞するまで変位する場合には、オリフィス孔２２ｅを閉塞し始めてから完全に閉塞するまでに圧側通路１１の流路抵抗が徐々に大きくなり、フリーピストン９のストロークエンド側への移動速度が減少されて、圧力室Ｃを介しての伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２との液体の見掛け上の移動量も減少し、その分、減衰通路４，５を通過する液体量が増加することになり、緩衝装置Ｄの発生減衰力は振動周波数の高低によらず徐々に大きくなっていく。したがって、このようにフリーピストン９の中立位置からの変位が大きくオリフィス孔２２ｅを閉塞するような場合、フリーピストン９のストロークエンド側への変位が抑制され、高周波振動入力時において緩衝装置Ｄが低い減衰力を発生している状態から急激に高い減衰力に切換ることが防止され、搭乗者に減衰力の変化によるショックを知覚させずに済む。なお、この実施の形態では、フリーピストン９が中立位置から変位するに従って圧側通路１１の流路面積を減少させて流路抵抗を徐々に大きくするようになっているが、これに加えて、または、これに代えて、伸側通路１０の流路抵抗を大きくするようにしても上記したところと同様の効果を得ることができる。

そして、緩衝装置Ｄに大振幅の伸長方向の振動の入力があり、フリーピストン９が中立位置から圧側圧力室側へ所定の変位量を超えて変位する場合には、クッション部材１３における衝合部１５がフリーピストン９に衝合して、それ以上のフリーピストン９の圧側圧力室側への変位を抑制してフリーピストン９の圧側圧力室側への変位速度を低下せしめるとともに、フリーピストン９とハウジング６との直接衝突を阻止するので、打音を生じさせない。

このように、本発明の緩衝装置Ｄによれば、クッション部材１３を設置することによって、打音が発生する問題を解消でき、車両搭乗者に打音を知覚させることが無いので当該搭乗者に不安感や不快感を与えることが無くなって車両における乗り心地を向上することができる。

そして、ハウジング６が筒状であって、フリーピストン９が摺接する内径大径部２２ａと、内径小径部２２ｂと、当該内径大径部２２ａと内径小径部２２ｂとの間に形成される段部２２ｃと、段部２２ｃの内周側から立ち上がるクッション固定片２２ｄとを備え、クッション部材１３が環状であって段部２２ｃに当接され、クッション固定片２２ｄをクッション部材側へ折り曲げ、クッション固定片２２ｄでクッション部材１３を保持してクッション部材１３をハウジング６に固定したので、クッション部材１３がしっかりハウジング６に固定される。よって、本発明の緩衝装置Ｄによれば、フリーピストン９とハウジング６との衝突による打音の発生を抑制しながらも、クッション部材１３のハウジング６からの脱落が防止される。

また、クッション部材１３のハウジング６からの脱落が防止されるので、フリーピストン９がストロークエンドへ変位した以外にはクッション部材１３がフリーピストン９に干渉しないので、フリーピストン９の円滑な移動に影響を与えることがなく、高周波時に減衰力を低下させる緩衝装置Ｄの機能に悪影響を与えることがない。

さらに、折り曲げられたクッション固定片２２ｄで保持されるクッション部材１３の基部１４は、内周面の内径が段部２２ｃより遠ざかるほど大径となるテーパ面とされているので、クッション固定片２２ｄが基部１４の内周面に倣って把持するようになるため、クッション部材１３へ無用な変形を与えず、また、クッション固定片２２ｄと基部１４との間に無用な隙間を生じさせることがないので、フリーピストン９との衝合によってクッション部材１３が繰り返し変形してもクッション部材１３の劣化を抑制できる。

なお、クッション固定片２２ｄが環状とされているので、クッション固定片２２ｄを段部２２ｃに間欠的に設けた爪で構成する場合に比較して、クッション部材１３にクッション固定片２２ｄが角当たりする箇所を少なくすることができるので、クッション部材１３の劣化を抑制して長寿命化を図ることができる。

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ピストンロッド
４，５減衰通路
６ハウジング
７伸側圧力室
８圧側圧力室
９フリーピストン
１０伸側通路
１１圧側通路
１２ばね要素
１３クッション部材
１４基部
１５衝合部
２２ａ内径大径部
２２ｂ内径小径部
２２ｃ段部
２２ｄクッション固定片
Ｃ圧力室
Ｒ１伸側室
Ｒ２圧側室

Claims

シリンダと、上記シリンダ内に摺動自在に挿入され上記シリンダ内を伸側室と圧側室に区画するピストンと、上記伸側室と上記圧側室とを連通する減衰通路と、圧力室を形成するハウジングと、上記圧力室内に摺動自在に挿入されて上記圧力室を伸側圧力室と圧側圧力室とに区画するフリーピストンと、上記伸側室と上記伸側圧力室とを連通する伸側通路と、上記圧側室と上記圧側圧力室とを連通する圧側通路と、上記フリーピストンを上記ハウジングに対して中立位置に位置決めするとともに上記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、上記フリーピストンが上記ハウジングに対して圧側圧力室を圧縮する方向へストロークエンドまで変位すると上記フリーピストンに衝合して上記フリーピストンのそれ以上の変位を抑制するクッション部材を備えた緩衝装置において、
上記ハウジングは、筒状であって、上記フリーピストンが摺接する内径大径部と、内径小径部と、上記内径大径部と内径小径部との間に形成される段部と、上記段部の内周側から立ち上がるクッション固定片とを有し、
上記クッション部材は、環状であって、上記段部に当接しており、上記クッション部材側に折り曲げられた上記クッション固定片によって保持されることにより、上記ハウジングに固定されている
ことを特徴とする緩衝装置。
上記クッション部材は、上記ハウジングの内周に圧縮状態で収容される
ことを特徴とする請求項１に記載の緩衝装置。
上記クッション部材は、
上記クッション固定片によって把持される基部と、
上記基部に連なって上記フリーピストンに対向する衝合部とを備え、
上記基部の内周面は上記段部から遠ざかるほど内径が大きくなるテーパ面である
ことを特徴とする請求項１または２に記載の緩衝装置。
上記クッション固定片は、環状である
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の緩衝装置。