WO2015041298A1 - 緩衝装置 - Google Patents

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WO2015041298A1
WO2015041298A1 PCT/JP2014/074721 JP2014074721W WO2015041298A1 WO 2015041298 A1 WO2015041298 A1 WO 2015041298A1 JP 2014074721 W JP2014074721 W JP 2014074721W WO 2015041298 A1 WO2015041298 A1 WO 2015041298A1
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pressure
chamber
extension
expansion
piston
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PCT/JP2014/074721
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崇志 寺岡
和隆 稲満
政村　辰也
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カヤバ工業株式会社
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    • F16F9/44—Means on or in the damper for manual or non-automatic adjustment; such means combined with temperature correction
    • F16F9/46—Means on or in the damper for manual or non-automatic adjustment; such means combined with temperature correction allowing control from a distance, i.e. location of means for control input being remote from site of valves, e.g. on damper external wall
    • F16F9/466—Throttling control, i.e. regulation of flow passage geometry
    • F16F9/467—Throttling control, i.e. regulation of flow passage geometry using rotary valves
    • F16F9/468—Throttling control, i.e. regulation of flow passage geometry using rotary valves controlling at least one bypass to main flow path

Definitions

  • the present invention relates to a shock absorber.
  • this type of shock absorber is used for the purpose of suppressing vehicle body vibration by being interposed between a vehicle body and an axle.
  • Conventional shock absorbers include, for example, a cylinder, a piston that is slidably inserted into the cylinder, and divides the cylinder into an extension chamber on the piston rod side and a compression side chamber on the piston side, an extension side chamber provided on the piston, and a compression side
  • a first flow path that generates a damping force by communicating with the chamber
  • a second flow path that opens from the tip of the piston rod to the side and communicates the expansion side chamber and the pressure side chamber, and is connected in the middle of the second flow path.
  • a housing having a pressure chamber and attached to the tip of the piston rod, a free piston that is slidably inserted into the pressure chamber and divides the pressure chamber into an expansion side pressure chamber and a pressure side pressure chamber, and biases the free piston And a coil spring. That is, the expansion side pressure chamber is similarly communicated with the expansion side chamber via the second channel, and the compression side pressure chamber is communicated with the compression side chamber via the second channel (for example, JP2008- 215459A).
  • the pressure chamber is divided into the expansion side pressure chamber and the pressure side pressure chamber by the free piston, and the expansion side chamber and the pressure side chamber communicate directly with each other via the second flow path. It has not been done. However, when the free piston moves, the volume ratio between the expansion side pressure chamber and the compression side pressure chamber changes, and the liquid in the pressure chamber enters and exits the expansion side chamber and the compression side chamber according to the amount of movement of the free piston. For this reason, the extension side chamber and the compression side chamber appear to be communicated with each other via the second flow path.
  • this buffering device has a small ratio of the flow rate passing through the second flow path to the flow rate passing through the first flow path for the input of low frequency vibration, but for the input of the high frequency vibration, The ratio of the flow rate that passes through the second flow path to the flow rate that passes through the first flow path increases.
  • this shock absorber can generate a large damping force for low-frequency vibration input, and can generate a small damping force by exerting a damping force reducing effect for high-frequency vibration input. it can. This makes it possible to reliably generate a high damping force when the input vibration frequency is low, such as when the vehicle is turning, and low attenuation when the input vibration frequency is high such that the vehicle passes through the road surface unevenness. It is possible to improve the riding comfort in the vehicle by generating force.
  • the damping force generated during the extension operation is made larger than the damping force generated during the contraction operation.
  • the pressure in the expansion chamber compressed during the expansion operation tends to be higher than the pressure in the compression chamber compressed during the contraction operation. Since the pressure in the expansion side chamber is propagated to the expansion side pressure chamber and the pressure in the compression side chamber is propagated to the compression side pressure chamber, if the expansion and contraction is repeated at a high frequency, the pressure of the expansion side pressure chamber is reduced. The pressure becomes higher than the pressure in the pressure side pressure chamber, and the free piston is displaced toward the pressure side pressure chamber.
  • An object of the present invention is to provide a shock absorber that does not lose the damping force reduction effect even when high-frequency vibration is continuously input.
  • a shock absorber a cylinder, a piston that is slidably inserted into the cylinder and divides the cylinder into an extension side chamber and a pressure side chamber, and is movably inserted into the cylinder.
  • a piston rod whose one end is connected to the piston, a damping passage communicating the extension side chamber and the pressure side chamber, a pressure chamber, and a pressure chamber, and a pressure inside the pressure chamber so as to be movable.
  • a free piston that divides the chamber into a compression side pressure chamber, a spring element that generates a biasing force that suppresses displacement of the free piston with respect to the pressure chamber, and an extension side flow that communicates the extension side chamber and the extension side pressure chamber
  • a pressure side flow path that communicates the passage, the pressure side chamber and the pressure side pressure chamber, and is disposed closer to the extension side chamber than the piston and is provided in the extension side flow path so as to extend from the extension side chamber to the extension side pressure.
  • An expansion side bypass valve that provides resistance while allowing only a flow toward the expansion side, and is disposed closer to the expansion side chamber than the piston, and is provided in parallel with the expansion side bypass valve in the expansion side flow path and the expansion side
  • a pressure side bypass valve that allows only a flow from the pressure chamber to the extension side chamber and gives resistance, an extension side elastic stopper that stops the free piston at the end of the extension side, and stops the free piston at the end of the pressure side
  • a shock absorber provided with a compression side elastic stopper.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view conceptually showing an example of a shock absorber according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a Bode diagram showing a gain characteristic of a frequency transfer function of pressure with respect to a flow rate.
  • FIG. 3 is a diagram showing damping characteristics with respect to the vibration frequency of the shock absorber.
  • FIG. 4 is a longitudinal sectional view of a specific example of the shock absorber according to the embodiment of the present invention.
  • shock absorber D according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
  • the shock absorber D is movable to the cylinder 1, a piston 2 that is slidably inserted into the cylinder 1, and divides the cylinder 1 into an extension side chamber R ⁇ b> 1 and a pressure side chamber R ⁇ b> 2, and the cylinder 1.
  • a piston rod 4 whose one end is connected to the piston 2, an extension side damping passage 3a and a pressure side damping passage 3b as damping passages that connect the extension side chamber R1 and the pressure side chamber R2, and a pressure chamber R3.
  • a free piston 9 that is movably inserted into the pressure chamber R3 and divides the pressure chamber R3 into an expansion side pressure chamber 7 and a pressure side pressure chamber 8, and a biasing force that suppresses the displacement of the free piston 9 with respect to the pressure chamber R3 is generated.
  • a spring element 10 that extends, a stretch-side channel 5 that communicates the stretch-side chamber R1 and the stretch-side pressure chamber 7, a pressure-side channel 6 that communicates the pressure-side chamber R2 and the pressure-side pressure chamber 8, and a stretch-side chamber that extends beyond the piston 2.
  • the expansion side bypass valve 15 When placed on the R1 side
  • the expansion side bypass valve 15 is provided in the expansion side flow path 5 and provides resistance while allowing only the flow from the expansion side chamber R1 to the expansion side pressure chamber 7, and is disposed closer to the expansion side chamber than the piston 2.
  • a pressure side bypass valve 16 provided in the side flow path 5 in parallel with the extension side bypass valve 15 to allow only a flow from the extension side pressure chamber 7 toward the extension side chamber R1 and to provide resistance, and a stroke of the free piston 9 on the extension side
  • An extension-side elastic stopper 17 that stops at the end and a compression-side elastic stopper 18 that stops the free piston 9 at the compression-side stroke end are provided.
  • the shock absorber D is interposed between the vehicle body and the axle of the vehicle to generate a damping force and suppress the vibration of the vehicle body.
  • the extension side chamber R1 is a chamber that is compressed when the shock absorber D is extended and the vehicle body and the axle are separated from each other.
  • the compression side chamber R2 is a chamber that is compressed when the shock absorber D is contracted by the vehicle body and the axle approaching each other.
  • the extension side chamber R1, the pressure side chamber R2, and the pressure chamber R3 are filled with a liquid such as hydraulic oil.
  • a sliding partition wall 12 that slidably contacts the inner periphery of the cylinder 1 and divides the pressure side chamber R2 and the gas chamber G is provided below the cylinder 1 in the drawing.
  • a liquid such as water or an aqueous solution can be used in addition to the hydraulic oil.
  • the piston 2 is connected to one end of a piston rod 4 that is movably inserted into the cylinder 1.
  • the piston rod 4 protrudes outward from the upper end of the cylinder 1 in the figure.
  • the inside of the cylinder 1 is in a liquid-tight state with a seal (not shown).
  • the shock absorber D is set to a so-called single rod type.
  • the volume of the piston rod 4 that goes in and out of the cylinder 1 with the expansion and contraction of the shock absorber D is such that the volume of the gas in the gas chamber G expands or contracts, and the sliding partition 12 moves up and down in FIG. To compensate for this.
  • the shock absorber D has the sliding partition 12 and the gas chamber G installed in the cylinder 1, but instead of installing the sliding partition 12 and the gas chamber G, a reservoir is provided on the outer periphery or outside of the cylinder 1.
  • the volume compensation of the piston rod 4 may be performed by a reservoir.
  • the shock absorber D may be set to a double rod type instead of a single rod type.
  • Damping force generating elements 13a and 13b such as orifices and leaf valves are provided in the middle of the extension side damping passage 3a and the compression side damping passage 3b.
  • the damping force generation elements 13a and 13b can give resistance to the flow of the liquid passing through the expansion side damping passage 3a and the compression side damping passage 3b.
  • the damping force generation element 13a sets the extension side attenuation passage 3a as a one-way passage that allows only the flow of liquid from the extension side chamber R1 to the compression side chamber R2.
  • the damping force generation element 13b sets the compression side attenuation passage 3b as a one-way passage that allows only the flow of liquid from the compression side chamber R2 to the extension side chamber R1.
  • the resistance that the damping force generation element 13a gives to the liquid flow that passes through the expansion side damping passage 3a is made larger than the resistance that the damping force generation element 13b gives to the flow of liquid that passes through the compression side damping passage 3b. Therefore, when the piston speed is the same, the damping force during the extension operation is larger than the damping force during the contraction operation.
  • the damping force generating elements 13a and 13b may have a configuration in which, for example, a known orifice and a leaf valve are arranged in parallel. In addition to this configuration, for example, a configuration in which a choke and a leaf valve are arranged in parallel or other configurations can be adopted. Further, since the damping passage only needs to communicate between the expansion side chamber R1 and the compression side chamber R2, it is possible to provide the expansion side attenuation passage 3a and the pressure side attenuation passage 3b in addition to the piston 2. For example, the extension side attenuation passage 3 a and the pressure side attenuation passage 3 b can be provided in the piston rod 4 or provided outside the cylinder 1.
  • the pressure chamber R3 is formed by a hollow portion 14a provided in the housing 14 that is connected to the surface of the piston 2 opposite to the surface on which the lower piston rod 4 is provided and faces the pressure side chamber R2.
  • a free piston 9 slidably contacting the side wall of the hollow portion 14a and capable of moving in the hollow portion 14a in the vertical direction in FIG. 1 is connected to the extension side pressure chamber 7 in the upper portion in FIG.
  • the pressure side pressure chamber 8 is partitioned. That is, the free piston 9 is slidably inserted into the housing 14 and can be displaced in the vertical direction in FIG.
  • the spring element 10 is accommodated in the pressure side pressure chamber 8. One end of the spring element 10 is connected to the lower end portion of the hollow portion 14 a forming the pressure chamber R ⁇ b> 3, and the other end is connected to the free piston 9.
  • the free piston neutral position is a position where the free piston 9 is positioned by the spring element 10 with respect to the pressure chamber R3, and does not necessarily have to be set at the middle point in the vertical direction of the hollow portion 14a.
  • the spring element 10 may be accommodated in the extension side pressure chamber 7. Further, the spring element 10 may be constituted by two springs accommodated in the extension side pressure chamber 7 and the pressure side pressure chamber 8, respectively, and the free piston 9 may be sandwiched between these spring elements and positioned to the neutral position. .
  • the inside of the housing 14 is divided into an expansion side pressure chamber 7 and a compression side pressure chamber 8 by a free piston 9 up and down, and the vibration direction that the shock absorber D expands and contracts coincides with the movement direction of the free piston 9. .
  • the vibration direction that the shock absorber D expands and contracts coincides with the movement direction of the free piston 9. .
  • the moving direction of the free piston 9 is set to a direction orthogonal to the expansion / contraction direction of the shock absorber D, that is, the left-right direction in FIG. It can also be arranged in the middle-lateral direction.
  • the housing 14 is provided with a pressure-side flow path 6 that communicates the pressure-side chamber R2 and the pressure-side pressure chamber 8. It should be noted that a restriction may be provided in the pressure side flow path 6 to give resistance to the flow of liquid passing through the pressure side flow path 6.
  • Various structures such as a fixed orifice and a choke can be used for the diaphragm.
  • the expansion side chamber R1 and the expansion side pressure chamber 7 are opened from the side of the piston rod 4 facing the expansion side chamber R1 and communicated with each other via an expansion side flow path 5 through the piston 2 and the housing 14.
  • expansion side chamber R1 and the expansion side pressure chamber 7 are communicated by the expansion side flow path 5, and the pressure side chamber R2 and the pressure side pressure chamber 8 are communicated by the pressure side flow path 6.
  • the volumes of the extension side pressure chamber 7 and the compression side pressure chamber 8 change as the free piston 9 is displaced in the housing 14.
  • a flow path including the expansion side flow path 5, the expansion side pressure chamber 7, the pressure side pressure chamber 8, and the pressure side flow path 6 apparently communicates the expansion side chamber R1 and the pressure side chamber R2.
  • the extension side chamber R1 and the pressure side chamber R2 are communicated not only by the extension side attenuation passage 3a and the pressure side attenuation passage 3b but also by the apparent flow path described above.
  • An expansion side bypass valve 15 that provides resistance while allowing only a flow from the expansion side chamber R1 to the expansion side pressure chamber 7 in the expansion side flow path 5 and on the expansion side chamber R1 side of the piston 2, and an expansion side A pressure side bypass valve 16 that allows only a flow from the pressure chamber 7 toward the extension side chamber R1 and provides resistance is provided in parallel.
  • the extension side bypass valve 15 and the pressure side bypass valve 16 open and close the extension side flow path 5 with a valve body such as a leaf valve or a poppet, give resistance to the flow of liquid passing therethrough, and both function as a check valve. It has become. As described above, when the flow rate is increased, a valve that has a small resistance to the flow of the liquid that passes therethrough, such as an orifice or a choke, is used.
  • the expansion-side bypass valve 15 and the pressure-side bypass valve 16 are annular and bend the outer peripheral side for flow from one side to open the flow path, and the inner peripheral side for flow from the other side. It may be constituted by a so-called double-opening leaf valve (decarbonized valve) that opens the flow path by bending.
  • this leaf valve has, for example, an inner periphery supported from the extension side pressure chamber side and an outer periphery supported from the extension side chamber side, and the extension side channel 5 is extended from the extension side chamber R1 to the extension side pressure chamber 7.
  • the inner periphery is bent toward the expansion side chamber to give resistance while allowing the flow. it can.
  • the extension channel 5 is directed from the extension side chamber R1 toward the extension side pressure chamber 7.
  • the inner circumference is deflected to the expansion side pressure chamber side to give resistance while allowing the flow
  • the expansion side flow path 5 is moved in the direction from the expansion side pressure chamber 7 to the expansion side chamber R1.
  • the outer periphery can be bent toward the extension side chamber to allow resistance while allowing the flow.
  • a throttle 19 is provided in parallel with the expansion side bypass valve 15 and the compression side bypass valve 16 in the middle of the expansion side flow path 5.
  • the throttle 19 has a small differential pressure between the expansion side chamber R1 and the expansion side pressure chamber 7, and the expansion side chamber R1 and the expansion side R1 are expanded even in a region where the expansion / contraction speed of the shock absorber D where the expansion side bypass valve 15 and the pressure side bypass valve 16 are not opened is low.
  • the free piston 9 can be moved by adjusting the differential pressure in the side pressure chamber 7, and the free piston 9 can be restored to the neutral position by the elastic force of the spring element 10.
  • the free piston 9 compresses the pressure side pressure chamber 8 from the neutral position. Even when stopping at a biased position, under the situation where the shock absorber D expands and contracts in a region where the expansion and contraction speed is low, the pressure side pressure chamber 8 is not subjected to a force in the direction of further compression. Therefore, it becomes easier to return the free piston 9 to the neutral position.
  • the diaphragm 19 may be abolished if not necessary. If the throttle 19 is abolished, the passage in which the throttle 19 is provided is not necessary. Therefore, the check valve that can be provided together with the throttle 19 is naturally abolished.
  • the expansion side elastic stopper 17 is provided on the surface of the free piston 9 on the expansion side pressure chamber 7 side. Further, a pressure side elastic stopper 18 is provided on the surface of the free piston 9 on the pressure side pressure chamber 8 side.
  • the expansion side elastic stopper 17 When the free piston 9 moves in the direction in which the expansion side pressure chamber 7 is compressed and is displaced to the vicinity of the expansion side stroke end where the compression side pressure chamber 7 is most compressed, the expansion side elastic stopper 17 is moved to the hollow portion of the housing 14. 14a contacts the upper end of FIG.
  • the extension side elastic stopper 17 generates a resilient force that suppresses this movement with respect to further movement toward the stroke end on the extension side of the free piston 9.
  • the extension side elastic stopper 17 suppresses the movement of the free piston 9 while gradually increasing the elastic force.
  • the extension side elastic stopper 17 stops the free piston 9 when the free piston 9 reaches the extension side stroke end.
  • the compression side elastic stopper 18 when the free piston 9 moves in the direction in which the compression side pressure chamber 8 is compressed and is displaced to the vicinity of the compression side stroke end where the compression side pressure chamber 8 is most compressed, the compression side elastic stopper 18 is moved into the housing. 14 is in contact with the lower end in FIG.
  • the compression-side elastic stopper 18 generates a resilient force that suppresses this movement with respect to further movement toward the compression-side stroke end of the free piston 9.
  • the compression side elastic stopper 18 suppresses the movement of the free piston 9 while gradually increasing the elastic force.
  • the compression side elastic stopper 18 stops the free piston 9 when the free piston 9 reaches the compression side stroke end.
  • the extension side elastic stopper 17 and the pressure side elastic stopper 18 can be formed of an elastic material such as rubber or resin, and the shape is also arbitrary. Further, the extension side elastic stopper 17 and the pressure side elastic stopper 18 may be springs that generate elastic force such as a coil spring, a leaf spring, a disc spring, a wave washer, and the like. Further, regarding the arrangement of the extension side elastic stopper 17 and the pressure side elastic stopper 18 in the housing 14, it is also possible to attach the extension side elastic stopper 17 and the pressure side elastic stopper 18 to the housing 14 side so that the free piston 9 comes into contact with the free piston 9 when displaced to the vicinity of the stroke end. It is.
  • the extension side elastic stopper 17 and the pressure side elastic stopper 18 are adapted to receive all of the force that the free piston 9 receives due to the action of pressure. However, when the free piston 9 receives an abnormally high pressure, it can be stopped at the stroke end. The free piston 9 may be brought into contact with the housing 14 at the stroke end so as to be able to do so. Even in this case, the moving speed of the free piston 9 toward the stroke end can be gradually reduced by the extension side elastic stopper 17 and the pressure side elastic stopper 18 before the free piston 9 reaches the stroke end. Stops slowly at the stroke end.
  • the shock absorber D When the shock absorber D exhibits an extension operation in which the piston 2 moves upward in FIG. 1 with respect to the cylinder 1, the extension side chamber R1 is compressed by the piston 2 and the compression side chamber R2 is expanded. As a result, the pressure in the extension side chamber R1 is increased, and at the same time, the pressure in the compression side chamber R2 is reduced to generate a differential pressure therebetween. Accordingly, the liquid in the extension side chamber R1 moves to the compression side chamber R2 through the extension side attenuation passage 3a, and the extension side bypass valve 15 opens, and the extension side flow path 5, the extension side pressure chamber 7, and the pressure side pressure chamber 8 are opened. Then, it moves to the pressure side chamber R ⁇ b> 2 through an apparent flow path composed of the pressure side flow path 6.
  • the shock absorber D performs a contracting operation in which the piston 2 moves downward in FIG. 1 with respect to the cylinder 1
  • the compression side chamber R2 is compressed by the piston 2 and the expansion side chamber R1 is expanded.
  • the pressure in the compression side chamber R2 is increased, and at the same time, the pressure in the extension side chamber R1 is reduced to generate a differential pressure between the two. Therefore, the liquid in the pressure side chamber R2 moves to the expansion side chamber R1 through the pressure side attenuation passage 3b, and the pressure side bypass valve 16 opens, and the expansion side flow path 5, the expansion side pressure chamber 7, the pressure side pressure chamber 8, and the pressure side It moves to the extension side chamber R ⁇ b> 1 through the apparent flow path composed of the flow path 6.
  • the piston speed in the shock absorber D is the same regardless of whether the vibration frequency input to the shock absorber D, that is, the expansion and contraction vibration frequency of the shock absorber D is low or high, the low frequency vibration
  • the amplitude of the shock absorber D at the time of input is larger than the amplitude of the shock absorber D at the time of high frequency vibration input.
  • the differential pressure between the expansion side chamber R1 and the expansion side pressure chamber 7 and the differential pressure between the compression side chamber R2 and the compression side pressure chamber 8 are reduced, and the flow rate passing through the apparent flow path is reduced.
  • the flow rate passing through the apparent flow path becomes smaller, the flow rate passing through the expansion-side attenuation passage 3a or the compression-side attenuation passage 3b increases, so that the damping force generated by the shock absorber D is kept large.
  • the differential pressure between the expansion side chamber R1 and the expansion side pressure chamber 7 and the differential pressure between the compression side chamber R2 and the compression side pressure chamber 8 become larger than those at the time of low frequency vibration input, and the flow rate passing through the above apparent flow path is increased. Increased compared to low frequency vibration input. As the flow rate passing through this apparent flow path increases, the flow rate of the expansion side attenuation passage 3a or the compression side attenuation passage 3b decreases, so that the damping force generated by the shock absorber D is low when the low frequency vibration is input. It becomes smaller than the damping force.
  • the gain characteristic with respect to the frequency of the frequency transfer function of the differential pressure with respect to the flow rate is high for low frequency vibrations and low for high frequency vibrations as shown in FIG. .
  • the damping force characteristic in the shock absorber D indicating the gain of the damping force with respect to the input of the vibration frequency generates a large damping force with respect to the vibration in the low frequency range, and the vibration in the high frequency range.
  • a small damping force is generated.
  • the change in the damping force of the shock absorber D can be made to depend on the input vibration frequency.
  • the value of the breakpoint frequency Fa that takes a small value in the damping characteristic of FIG. 3 is set to be equal to or greater than the value of the vehicle sprung resonance frequency and less than the value of the vehicle unsprung resonance frequency, and the breakpoint frequency Fb that takes a large value. Is set below the unsprung resonance frequency of the vehicle.
  • the shock absorber D can generate a high damping force with respect to the vibration input of the sprung resonance frequency, stabilize the posture of the vehicle, and make the passenger feel uneasy when turning the vehicle. Can be prevented.
  • a low damping force is always generated for vibration input at the unsprung resonance frequency, transmission of vibration on the axle side to the vehicle body side is insulated to improve riding comfort in the vehicle. can do.
  • the expansion side bypass valve 15 and the pressure side bypass valve 16 have a smaller pressure loss than the orifice and variable orifice employed in the conventional shock absorber. For this reason, even if a high frequency vibration is continuously input to the shock absorber D and the free piston 9 is biased from the neutral position toward the expansion side pressure chamber 7 or the pressure side pressure chamber 8, the movement of the free piston 9 is suppressed. Does not cause hydraulic lock. Therefore, the free piston 9 can move smoothly, and the effect of reducing the damping force can be sufficiently exerted.
  • the extension side elastic stopper 17 or the compression side elastic stopper 18 decelerates and stops the movement of the free piston 9. Accordingly, the free piston 9 can be gradually decelerated at the stroke end and stopped without using a hydraulic pressure lock as in the conventional shock absorber, and the free piston 9 is suddenly stopped and the damping force reduction effect is drastically increased. The damping force does not change suddenly.
  • the free piston 9 can be gradually decelerated and stopped at the stroke end by the expansion side elastic stopper 17 or the compression side elastic stopper 18.
  • the expansion-side bypass valve 15 and the pressure-side bypass valve 16 that have a small pressure loss even when the flow rate is increased, instead of a restriction such as an orifice that functions as a hydraulic pressure lock, a stroke can be achieved even if the free piston 9 deviates from the neutral position. Until the end, the movement of the free piston 9 is not locked.
  • the shock absorber D of the present embodiment even if the high frequency vibration is continuously input and the free piston 9 is biased toward the pressure side pressure chamber, the damping force reduction effect can be exhibited.
  • this shock absorber D even if high-frequency vibration is continuously input, the damping force reducing effect can be exhibited. Thereby, even when the vehicle travels on a rough road or a bumpy road, a good riding comfort can be realized.
  • extension side bypass valve 15 and the pressure side bypass valve 16 are arranged closer to the extension side chamber than the piston 2. For this reason, when a leaf valve is adopted as the extension side bypass valve 15 and the pressure side bypass valve 16, the seat diameter seated on the valve seat (maximum radius from the center to the portion contacting the valve seat) can be increased.
  • the degree of freedom for setting the resistance given to the flow of liquid through which the side bypass valve 15 and the pressure side bypass valve 16 pass is improved. That is, the larger the diameter of the extension side bypass valve 15 and the pressure side bypass valve 16, the lower the flexural rigidity. Therefore, the lower limit of the resistance given to the liquid flow can be reduced. Therefore, the degree of freedom for setting the resistance is improved.
  • the expansion side bypass valve 15 when the high frequency vibration is input, the expansion side bypass valve 15 provides resistance to the liquid flowing from the expansion side chamber R1 to the expansion side pressure chamber 7, and the expansion side pressure chamber 7 to the expansion side chamber R1.
  • the pressure side bypass valve 16 provides resistance to the flow of the liquid which goes. Therefore, the effectiveness of the damping force reduction effect and the frequency at which it begins to be effected can be individually tuned by setting the resistance that the expansion side bypass valve 15 gives to the liquid flow and the resistance that the compression side bypass valve 16 gives to the liquid flow. it can.
  • the pressure balance acting on the upper surface and the lower surface in FIG. 1 of the free piston 9 can be set to be the same between the expansion operation and the contraction operation of the shock absorber D.
  • shock absorber D Although the structure of the shock absorber D has been conceptually described above, an example of the shock absorber D1 with a more specific structure will be described below.
  • the shock absorber D ⁇ b> 1 includes a cylinder 21, a piston 22 that is slidably inserted into the cylinder 21, and divides the inside of the cylinder 21 into two working chambers, an extension side chamber R ⁇ b> 4 and a pressure side chamber R ⁇ b> 5.
  • a piston rod 23 having one end connected to the piston 22; a damping passage 31 communicating with the extension side chamber R4 and the pressure side chamber R5; a housing 24 fixed to the tip of the piston rod 23 and forming a pressure chamber R6 therein; A free piston 29 that is movably inserted into the pressure chamber 24 and divides the pressure chamber R6 into an expansion side pressure chamber 27 and a pressure side pressure chamber 28, and a spring element that generates a biasing force that suppresses displacement of the free piston 29 relative to the housing 24.
  • a pressure side channel 26 that passes through, an extension side bypass valve 32 that is provided in the extension side channel 25 and allows only the flow from the extension side chamber R4 to the extension side pressure chamber 27, and is also provided in the extension side channel 25.
  • the compression side bypass valve 33 that allows only the flow from the expansion side pressure chamber 27 to the expansion side chamber R4, the expansion side elastic stopper 44 that stops the free piston 29 at the expansion side stroke end, and the free piston 29 at the compression side stroke end And a compression-side elastic stopper 45 that is stopped.
  • a sliding partition is provided below the cylinder 21 and a gas chamber is provided.
  • the piston rod 23 has a small diameter portion 23a formed on the lower end side in FIG. 4, and a screw portion 23b formed on the tip side of the small diameter portion 23a. Moreover, the step part 23c is provided by making the lower end of the piston rod 23 small diameter.
  • the piston 22 is formed in an annular shape, and a small diameter portion 23a of the piston rod 23 is inserted on the inner peripheral side thereof.
  • the piston rod 23 has a vertical hole 23d that opens from the tip of the small-diameter portion 23a, a horizontal hole 23e that opens from the side portion above the position where the piston 22 of the small-diameter portion 23a is mounted, and communicates with the vertical hole 23d. Is formed.
  • the piston 22 is provided with an extension side port 31a and a pressure side port 31c for communicating the extension side chamber R4 and the pressure side chamber R5.
  • the lower end in FIG. 4 of the extension side port 31a is opened and closed by an extension side valve 31b which is a leaf valve stacked below the piston 22 in FIG.
  • the upper end of the pressure side port 31c in FIG. 4 is also opened and closed by a pressure side valve 31d which is a leaf valve stacked on the upper side of the piston 22 in FIG.
  • the expansion side valve 31b and the pressure side valve 31d are both formed in an annular shape, and the small diameter portion 23a of the piston rod 23 is inserted on the inner peripheral side. Further, the expansion side valve 31b and the pressure side valve 31d are laminated on the piston 22 while the inner peripheral side is fixed to the piston rod 23 and the outer side deflection is allowed. Note that the number and thickness of the leaf valves constituting the extension side valve 31b and the pressure side valve 31d can be arbitrarily changed according to desired damping characteristics. Further, the extension side valve 31b and the pressure side valve 31d may be valves other than the leaf valve.
  • the leaf valve is a thin annular plate and its axial length is short when it is assembled to the piston rod 23, the stroke of the shock absorber D1 can be achieved by using the expansion side valve 31b and the pressure side valve 31d as leaf valves. It becomes easy to secure the length.
  • the expansion side valve 31b is bent and opened by the differential pressure between the expansion side chamber R4 and the compression side chamber R5 during the expansion operation of the shock absorber D1, and moves from the expansion side chamber R4 to the compression side chamber R5 while opening the expansion side port 31a. Resistance to the flow.
  • the expansion side valve 31b closes the expansion side port 31a during the contraction operation of the shock absorber D1, and sets the expansion side port 31a to one-way.
  • the pressure side valve 31d provides resistance to the flow of fluid moving from the pressure side chamber R5 to the extension side chamber R4 while opening the pressure side port 31c during the contraction operation of the buffer device D1, contrary to the expansion side valve 31b.
  • the pressure side valve 31d closes the pressure side port 31c when the shock absorber D1 is extended, and sets the pressure side port 31c to one-way.
  • the expansion side valve 31b is a damping force generating element that generates an expansion side damping force during the expansion operation of the shock absorber D1
  • the compression side valve 31d is a damping that generates a compression side damping force during the contraction operation of the shock absorber D1. It is a force generation element. Therefore, in this embodiment, the attenuation passage 31 includes the expansion side port 31a, the expansion side valve 31b, the compression side port 31c, and the compression side valve 31d.
  • the expansion side chamber R4 and the compression side chamber R5 are communicated with each other by a well-known orifice (not shown).
  • the orifice is formed, for example, by providing a notch on the outer periphery of the expansion side valve 31b, or by providing a recess in an unillustrated valve seat provided on the piston 22 on which the expansion side valve 31b is seated.
  • the pressure side valve 31d has an orifice formed by a notch or the like.
  • An annular valve stopper 50 is stacked on the outer side of the small-diameter portion 23a of the piston rod 23 on the expansion side chamber R4 side above the piston 22 in FIG. 4 and above the compression side valve 31d in FIG. ing.
  • a bottomed cylindrical cap 51 and a cap 51 are housed in the cap 51 and are stacked on the bottom 51 a of the cap 51.
  • a cylindrical spacer 52, an expansion side bypass valve 32 constituted by an annular leaf valve, a bypass valve disk 53, a pressure side bypass valve 33 constituted by an annular leaf valve, and the maximum extension of the shock absorber D1 are regulated.
  • the extending / retracting stopper 54 is assembled.
  • an annular extending cushion 55 that abuts on a rod guide (not shown) when the shock absorber D1 is extended to alleviate the impact at the time of extending is laminated above the extending stopper 54 in FIG.
  • the extension side valve 31b is laminated below the piston 22 in FIG.
  • the expansion side valve 31 b is attached to the outer periphery of the small diameter portion 23 a of the piston rod 23 together with the piston 22.
  • the housing 24 forming the pressure chamber R6 is screwed onto the screw portion 23b of the piston rod 23 from below in FIG.
  • the above-described members mounted on the outer periphery of the piston rod 23 are clamped by the step portion 23 c of the piston rod 23 and the housing 24 and fixed to the piston rod 23.
  • the housing 24 not only forms the pressure chamber R ⁇ b> 6 inside, but also serves as a piston nut that fixes the piston 22 and the above-described valves to the piston rod 23.
  • the cap 51 disposed on the extension side chamber R4 side, which is the upper side in FIG. 4 of the piston 22, is a bottomed cylindrical shape as described above, and includes a bottom portion 51a and a cylindrical portion 51b.
  • the bottom portion 51a is provided with a hole (not shown) that allows the piston rod 23 to be inserted.
  • the spacer 52 has a cylindrical shape and has an inner diameter larger than the outer diameter of the small-diameter portion 23 a of the piston rod 23.
  • the spacer 52 includes an inner peripheral flange 52a that fits on the outer periphery of the piston rod 23 provided on the inner periphery of the upper end, and a notch 52b provided on the lower end. Then, when the spacer 52 is stacked on the bottom 51a of the cap 51 and assembled to the small diameter portion 23a of the piston rod 23, the spacer 52 faces the horizontal hole 23e provided in the piston rod 23, and the space in the spacer 52 is the horizontal hole 23e. It communicates with the vertical hole 23d through.
  • the bypass valve disc 53 includes a hole (not shown) through which the piston rod 23 is inserted.
  • the bypass valve disk 53 is provided at the extension side bypass port 53a and the pressure side bypass port 53b leading to the extension side chamber R4, the valve seat 53d provided at the lower end in FIG. 4 and surrounding the extension side bypass port 53a, and the upper end in FIG. And a valve seat 53c surrounding the pressure side bypass port 53b.
  • the outer periphery of the bypass valve disk 53 is fitted to the inner periphery of the cap 51. In this way, by fitting the bypass valve disk 53 to the cap 51, a room C partitioned from the extension side chamber R ⁇ b> 4 is formed in the cap 51.
  • the room C communicates with the space in the spacer 52 through the notch 52b provided in the spacer 52, and further communicates with the horizontal hole 23e and the vertical hole 23d. Therefore, the extension side bypass port 53a and the pressure side bypass port 53b communicate with the vertical hole 23d.
  • the extension side bypass valve 32 is stacked below the bypass valve disk 53 in FIG.
  • the extension side bypass valve 32 is seated on the valve seat 53d and closes the lower end of the extension side bypass port 53a in FIG.
  • the extension side bypass valve 32 opens the extension side bypass port 53a when bent by receiving pressure from the extension side chamber R4. Note that the pressure side bypass port 53b is considered not to be blocked by the extension side bypass valve 32.
  • the pressure side bypass valve 33 is stacked above the bypass valve disk 53 in FIG.
  • the pressure side bypass valve 33 is seated on the valve seat 53c and closes the upper end of the pressure side bypass port 53b in FIG.
  • the pressure side bypass valve 33 opens the pressure side bypass port 53b when bent by receiving pressure from the room C side. Note that the extension-side bypass port 53a is designed not to be blocked by the pressure-side bypass valve 33.
  • the extension side bypass valve 32 and the pressure side bypass valve 33 are disposed in the extension side chamber R4 above the piston 22. Therefore, the outer diameter of the bypass valve disc 53 can be increased, and the outer diameters of the extension side bypass valve 32 and the pressure side bypass valve 33 can be increased as well. Therefore, the seat diameter (maximum radius from the center to the portion contacting the valve seat) seated on the valve seats 53c and 53d in the extension side bypass valve 32 and the pressure side bypass valve 33 can be increased. The degree of freedom for setting the resistance given to the flow of the liquid passing through the pressure side bypass valve 33 is improved.
  • the housing 24 includes a nut portion 35 including a bottomed cylindrical cap nut portion 36 screwed into the screw portion 23 b of the piston rod 23, a flange 37 provided on the outer periphery of the cap nut portion 36, and a nut portion 35. And a bottomed cylindrical outer cylinder 38 that is integrated by crimping the opening on the outer periphery of the flange 37.
  • the nut portion 35 and the outer cylinder 38 define a pressure chamber R6 in the pressure side chamber R5.
  • the free piston 29 is slidably inserted in the pressure chamber R6.
  • the pressure chamber R6 is partitioned by the free piston 29 into an upper extension side pressure chamber 27 and a lower side pressure side pressure chamber 28 in FIG.
  • the nut portion 35 can fix the housing 24 to the small diameter portion 23 a of the piston rod 23 by screwing the cap nut portion 36 to the screw portion 23 b of the piston rod 23.
  • the cross-sectional shape of the outer periphery of at least a part of the outer cylinder 38 is a shape other than a perfect circle, for example, a shape in which a part is notched or a hexagon, etc. The operation of screwing 24 onto the piston rod 23 can be facilitated.
  • the cap nut portion 36 is provided with a through hole 36a that opens from the side and communicates with the inside.
  • the expansion side pressure chamber 27 communicates with a vertical hole 23d provided in the piston rod 23 through the through hole 36a. Therefore, the expansion side pressure chamber 27 communicates with the chamber C formed by the cap 51 and the bypass valve disk 53, and further communicates with the expansion side chamber R4 through the expansion side bypass port 53a and the compression side bypass port 53b.
  • the expansion side flow path 25 is formed by the through hole 36a, the vertical hole 23d, the horizontal hole 23e, the space in the spacer 52, the notch 52b, the chamber C, the expansion side bypass port 53a, and the pressure side bypass port 53b.
  • the extension side bypass valve 32 and the pressure side bypass valve 33 are provided in parallel to the extension side flow path 25.
  • the outer cylinder 38 has a bottom part 38a and a cylinder part 38b, and has a bottomed cylindrical shape.
  • the cylindrical portion 38b includes a small diameter portion 38c having a small inner diameter on the bottom side, a large diameter portion 38d having a large inner diameter on the opposite bottom side, and a step portion 38e formed at the boundary between the small diameter portion 38c and the large diameter portion 38d. , Is provided.
  • a pressure side flow path 26 that communicates the pressure side chamber R5 with the space in the housing 24 is provided in the bottom portion 38a.
  • the free piston 29 has a bottomed cylindrical shape.
  • the free piston 29 is inserted into the housing 24 with the free piston bottom portion 29a facing downward in FIG. 4 and the outer periphery of the free piston cylinder portion 29b being in sliding contact with the inner periphery of the large diameter portion 38d of the cylinder portion 38b of the outer cylinder 38.
  • the free piston 29 can slide with respect to the housing 24 without shaking, and the stroke length of the free piston 29 can be avoided while avoiding interference with the cap nut portion 36. Can be secured sufficiently.
  • the pressure chamber R6 is partitioned into an extension side pressure chamber 27 and a pressure side pressure chamber 28.
  • the free piston 29 is provided with a spring element that applies an urging force that suppresses the displacement according to the amount of displacement of the free piston 29 with respect to the pressure chamber R6.
  • the spring element includes a coil spring 42 interposed between the free piston bottom portion 29a and the flange 37 of the nut portion 35, and a pressure side pressure chamber 28 between the bottom portion 38a of the outer cylinder 38 and the free piston bottom portion 29a. And a coil spring 43 interposed therebetween.
  • the free piston 29 is elastically supported after being sandwiched between the coil springs 42 and 43 and positioned at the neutral position in the pressure chamber R6.
  • a pressure side stopper member 48 is interposed between the bottom 38 a and the coil spring 43.
  • the compression side stopper member 48 is a top hat-shaped member provided with a top cylindrical stopper main body 48a and a flange 48b provided on the outer periphery of the lower end of the cylindrical portion of the stopper main body 48a.
  • the pressure side stopper member 48 includes a through hole 48c that opens from the side of the stopper main body 48a and penetrates into the inside.
  • the pressure side pressure chamber 28 and the pressure side chamber R5 communicate with each other through the pressure side flow path 26 and the through hole 48c.
  • the free piston 29 can be elastically supported.
  • the free piston 29 may be elastically supported using an elastic body such as a disc spring.
  • the other end may be fixed to the nut portion 35 or the outer cylinder 38.
  • an extension side cushion member 46 made of rubber or resin is attached at the upper end in FIG. 4 of the free piston bottom 29a of the free piston 29.
  • the extension side cushion member 46 has a proximal end attached to the free piston 29 and tapered toward the distal end, and the sectional area gradually decreases toward the distal end.
  • a compression side cushion member 47 made of rubber or resin is attached to the lower end in FIG. 4 of the free piston bottom 29a of the free piston 29.
  • the compression side cushion member 47 also has a proximal end attached to the free piston 29 and is tapered toward the distal end, and the sectional area gradually decreases toward the distal end. .
  • the stretch side cushion member 46 is provided to face the cap nut portion 36.
  • the extension side cushion member 46 contacts the bottom of the cap nut portion 36.
  • the expansion side cushion member 46 is compressed to increase the resilience. Thereby, the moving speed of the free piston 29 to the upper side is decelerated, and finally the free piston 29 stops at the stroke end on the extension side. Therefore, in this embodiment, the expansion side elastic stopper 44 is configured by the bag nut portion 36 and the expansion side cushion member 46 with the bag nut portion 36 as the expansion side stopper member.
  • the pressure side cushion member 47 is provided to face the pressure side stopper member 48.
  • the pressure side cushion member 47 contacts the top of the stopper main body 48 a in the pressure side stopper member 48.
  • the compression side cushion member 47 is compressed and increases its resilience.
  • the moving speed of the free piston 29 to the lower side is reduced, and finally the free piston 29 stops at the pressure side stroke end. Therefore, in this embodiment, the compression side elastic stopper 45 is constituted by the compression side cushion member 47 and the compression side stopper member 48.
  • the extension side cushion member 46 and the compression side cushion member 47 stop the free piston 29 while gradually increasing the elasticity as the compression by the free piston 29 proceeds. For this reason, the free piston 29 is gradually decelerated and stops, the disappearance of the damping force reduction effect is performed very slowly, and a sudden change in the damping force is prevented.
  • the tip of the extension side cushion member 46 and the pressure side cushion member 47 taper, the cap nut part 36 and the pressure side stopper member 48 as the corresponding extension side stopper members are brought into contact from the tip side. Thereby, as the compression by the free piston 29 proceeds, the contact area between the extension side stopper member and the pressure side stopper member 48 can be increased and the elastic force can be gradually increased, and the increase rate of the elastic force can be set. Becomes easy.
  • the distal end shape of the extension side cushion member 46 and the compression side cushion member 47 is, for example, a spherical shape, a cone shape such as a cone or a quadrangular pyramid, a convex shape, a stepped shape, or the like with a tapered shape.
  • a spherical shape such as a cone or a quadrangular pyramid
  • a convex shape such as a stepped shape, or the like with a tapered shape.
  • the contact area between the extension side stopper member and the pressure side stopper member 48 can be increased.
  • the expansion side elastic stopper 44 is brought into contact with the upper end of the free piston cylindrical portion 29b as an elastic body laminated on the lower surface of the flange 37, and the free piston 29 is stopped at the expansion side stroke end.
  • the compression side elastic stopper 45 may be brought into contact with the outer periphery of the lower end of the free piston bottom portion 29a as an elastic body laminated on the upper surface of the step portion 38e of the outer cylinder 38, and the free piston 29 may be stopped at the compression side stroke end.
  • elastic bodies constituting the extension side elastic stopper 44 and the pressure side elastic stopper 45 elastic bodies such as rubber, resin, and spring can be used.
  • the shock absorber D1 is configured as described above, and exhibits the same operation as that of the shock absorber D. If the piston speed in the shock absorber D1 is the same regardless of whether the vibration frequency input to the shock absorber D1, that is, the expansion and contraction vibration frequency of the shock absorber D1 is low or high, the low frequency vibration
  • the amplitude of the shock absorber D1 at the time of input is larger than the amplitude of the shock absorber D at the time of high frequency vibration input.
  • the differential pressure between the expansion side chamber R4 and the expansion side pressure chamber 27 and the differential pressure between the compression side chamber R5 and the compression side pressure chamber 28 are reduced, and the flow rate passing through the apparent flow path is reduced. Since the flow rate passing through the apparent flow path is reduced, the flow rate passing through the expansion side valve 31b or the compression side valve 31d is increased, so that the damping force generated by the shock absorber D1 is kept large.
  • the differential pressure between the expansion side chamber R4 and the expansion side pressure chamber 27 and the differential pressure between the compression side chamber R5 and the compression side pressure chamber 28 are larger than those at the time of low frequency vibration input, and the flow rate passing through the above apparent flow path is increased. Increased compared to low frequency vibration input. As the flow rate passing through this apparent flow path increases, the flow rate of the expansion side valve 31b or the compression side valve 31d decreases, so the damping force generated by the shock absorber D1 is the attenuation when the low frequency vibration is input. Smaller than force.
  • the expansion side bypass valve 32 and the pressure side bypass valve 33 have a smaller pressure loss than the orifices and variable orifices used in conventional shock absorbers, and therefore high frequency vibrations continue to the shock absorber D1. Therefore, even if the free piston 29 is biased from the neutral position to the extension side pressure chamber side or the pressure side pressure chamber side, a hydraulic pressure lock that suppresses the movement of the free piston 29 is not generated. Therefore, the free piston 29 can move smoothly, and the effect of reducing the damping force can be sufficiently exerted. When the free piston 29 reaches the stroke end, the extension side elastic stopper 44 or the compression side elastic stopper 45 decelerates and stops the movement of the free piston 29.
  • the free piston 29 can be gradually decelerated at the stroke end and stopped without using a hydraulic pressure lock as in a conventional shock absorber. As a result, the free piston 29 is suddenly stopped, the damping force reduction effect is not lost suddenly, and the damping force does not change suddenly.
  • the free piston 29 can be gradually decelerated at the stroke end and stopped by the extension side elastic stopper 44 or the pressure side elastic stopper 45.
  • the expansion side bypass valve 32 and the pressure side bypass valve 33 that have a small pressure loss when the flow rate is large are used instead of a restriction such as an orifice functioning as a hydraulic pressure lock, the stroke is maintained even if the free piston 29 is deviated from the neutral position. Until the end, the movement of the free piston 29 is not locked.
  • the shock absorber D1 of the present embodiment even if the high frequency vibration is continuously input and the free piston 29 is biased toward the pressure side pressure chamber, the damping force reduction effect can be exhibited.
  • the shock absorber D1 even if high-frequency vibration is continuously input, the damping force reduction effect can be exerted. Therefore, even when the vehicle travels on a rough road or a bumpy road, A good ride can be achieved.

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Abstract

圧力室（Ｒ３）内を伸側圧力室（７）と圧側圧力室（８）とに区画するフリーピストン（９）と、フリーピストン（９）を付勢するばね要素（１０）と、伸側室（Ｒ１）と伸側圧力室（７）とを連通する伸側流路（５）と、圧側室（Ｒ２）と圧側圧力室（８）とを連通する圧側流路（６）と、ピストン（２）よりも伸側室（Ｒ１）側に配置されるとともに伸側流路（５）に設けられて伸側室（Ｒ１）から伸側圧力室（７）へ向かう流れのみを許容しつつ抵抗を与える伸側バイパスバルブ（１５）と、伸側バイパスバルブ（１５）と並列に設けられて伸側圧力室（７）から伸側室（Ｒ１）へ向かう流れのみを許容するとともに抵抗を与える圧側バイパスバルブ（１６）と、フリーピストン（９）を伸側のストロークエンドで停止させる伸側弾性ストッパ（１７）と、圧側のストロークエンドで停止させる圧側弾性ストッパ（１８）と、を備える。

Description

緩衝装置
　本発明は、緩衝装置に関する。
　従来、この種の緩衝装置にあっては、車両の車体と車軸との間に介装されて車体振動を抑制する目的で使用される。従来の緩衝装置は、たとえば、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ピストンロッド側の伸側室とピストン側の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して減衰力を発生する第一流路と、ピストンロッドの先端から側部に開通して伸側室と圧側室を連通する第二流路と、第二流路の途中に接続される圧力室を備えてピストンロッドの先端に取付けられたハウジングと、圧力室内に摺動自在に挿入され圧力室を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、フリーピストンを付勢するコイルばねと、を備えて構成されている。すなわち、伸側圧力室は同じく第二流路を介して伸側室に連通されるとともに、圧側圧力室は第二流路を介して圧側室に連通されるようになっている（たとえば、ＪＰ２００８－２１５４５９Ａ参照）。
　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、第二流路を介しては伸側室と圧側室とが直接的に連通されてはいない。しかしながら、フリーピストンが移動すると伸側圧力室と圧側圧力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。このため、見掛け上、伸側室と圧側室とが、第二流路を介して連通されているが如くに振舞う。そして、この緩衝装置は、低周波振動の入力に対しては、第一流路を通過する流量に対して第二流路を通過する流量の割合が少ないものの、高周波振動の入力に対しては、第一流路を通過する流量に対して第二流路を通過する流量の割合が多くなる。
　したがって、この緩衝装置では、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、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。これにより、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させることができ、また、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。
　ところで、車両の車体と車軸との間に介装される緩衝装置では、車両における乗り心地を向上させる都合上、収縮作動時に発生する減衰力よりも伸長作動時に発生する減衰力を大きくしている。
　したがって、このような緩衝装置にあっては、伸長作動時に圧縮される伸側室の圧力は、収縮作動時に圧縮される圧側室の圧力よりも高くなる傾向にある。そして、伸側圧力室には伸側室の圧力が伝搬し、圧側圧力室には圧側室の圧力が伝搬するようになっていることから、高周波で伸縮を繰り返すと、伸側圧力室の圧力の方が圧側圧力室の圧力よりも高くなって、フリーピストンが圧側圧力室側へ偏って変位した状態となる。
　このようにフリーピストンの変位に偏りが生じると、フリーピストンの圧側圧力室側へのストローク余裕が小さくなり、フリーピストンがハウジングに当接して圧側圧力室への変位ができなくなる場合がある。また、特に、ＪＰ２００８－２１５４５９Ａに開示された緩衝装置では、フリーピストンがストロークエンドまで達した際に急に変位が妨げられると減衰特性が急変する。この事態を回避するために、固定オリフィスのほか、可変オリフィスにて圧側室と圧側圧力室とを連通した状態で、フリーピストンの中立位置からのストローク量が大きくなると、可変オリフィスにおける流路面積を徐々に減少させ、油圧ロックの要領でフリーピストンが変位しづらくなる配慮をしている。そのため、この緩衝装置において、フリーピストンの変位に偏りが生じると、常に上記可変オリフィスの流路面積が減少した状態になるので、フリーピストンは、非常に動きづらい状況下で変位をしなくてはならない。
　本発明の目的は、高周波振動が継続的に入力されても減衰力低減効果を失うことがない緩衝装置を提供することである。
　本発明のある態様によれば、緩衝装置であって、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、前記シリンダに移動自在に挿入されるとともに一端が前記ピストンに連結されるピストンロッドと、前記伸側室と圧側室とを連通する減衰通路と、圧力室と、前記圧力室内に移動自在に挿入されて前記圧力室内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、前記フリーピストンの前記圧力室に対する変位を抑制する付勢力を発生するばね要素と、前記伸側室と前記伸側圧力室とを連通する伸側流路と、前記圧側室と前記圧側圧力室とを連通する圧側流路と、前記ピストンよりも前記伸側室側に配置されるとともに前記伸側流路に設けられて前記伸側室から前記伸側圧力室へ向かう流れのみを許容しつつ抵抗を与える伸側バイパスバルブと、前記ピストンよりも前記伸側室側に配置されるとともに前記伸側流路に前記伸側バイパスバルブと並列に設けられて前記伸側圧力室から前記伸側室へ向かう流れのみを許容するとともに抵抗を与える圧側バイパスバルブと、前記フリーピストンを伸側のストロークエンドで停止させる伸側弾性ストッパと、前記フリーピストンを圧側のストロークエンドで停止させる圧側弾性ストッパと、を備えた緩衝装置が提供される。
　本発明の実施の形態及び利点については、添付された図面を参照しながら以下に詳細に説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る緩衝装置の一例を概念的に示した縦断面図である。 図２は、流量に対する圧力の周波数伝達関数のゲイン特性を示したボード線図である。 図３は、緩衝装置の振動周波数に対する減衰特性を示した図である。 図４は、本発明の実施の形態に係る緩衝装置の具体例における縦断面図である。
　以下、図に基づいて本発明の実施の形態に係る緩衝装置Ｄについて説明する。
　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内を伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とに区画するピストン２と、シリンダ１に移動自在に挿入されるとともに一端がピストン２に連結されるピストンロッド４と、伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とを連通する減衰通路としての伸側減衰通路３ａおよび圧側減衰通路３ｂと、圧力室Ｒ３と、圧力室Ｒ３内に移動自在に挿入されて圧力室Ｒ３を伸側圧力室７と圧側圧力室８とに区画するフリーピストン９と、フリーピストン９の圧力室Ｒ３に対する変位を抑制する付勢力を発生するばね要素１０と、伸側室Ｒ１と伸側圧力室７とを連通する伸側流路５と、圧側室Ｒ２と圧側圧力室８とを連通する圧側流路６と、ピストン２よりも伸側室Ｒ１側に配置されるとともに伸側流路５に設けられて伸側室Ｒ１から伸側圧力室７へ向かう流れのみを許容しつつ抵抗を与える伸側バイパスバルブ１５と、ピストン２よりも伸側室側に配置されるとともに伸側流路５に伸側バイパスバルブ１５と並列に設けられて伸側圧力室７から伸側室Ｒ１へ向かう流れのみを許容するとともに抵抗を与える圧側バイパスバルブ１６と、フリーピストン９を伸側のストロークエンドで停止させる伸側弾性ストッパ１７と、フリーピストン９を圧側のストロークエンドで停止させる圧側弾性ストッパ１８と、を備えて構成される。緩衝装置Ｄは、車両における車体と車軸との間に介装されて減衰力を発生し車体の振動を抑制するものである。なお、伸側室Ｒ１とは、車体と車軸が離間して緩衝装置Ｄが伸長作動する際に圧縮される室である。圧側室Ｒ２とは、車体と車軸が接近して緩衝装置Ｄが収縮作動する際に圧縮される室である。
　伸側室Ｒ１および圧側室Ｒ２さらには圧力室Ｒ３内には作動油等の液体が充満されている。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１２が設けられている。
　なお、伸側室Ｒ１、圧側室Ｒ２および圧力室Ｒ３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。
　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４の一端に連結されている。ピストンロッド４は、シリンダ１の図中上端部から外方へ突出されている。なお、ピストンロッド４とシリンダ１との間は図示しないシールでシリンダ１内が液密状態とされている。
　図１では、緩衝装置Ｄがいわゆる片ロッド型に設定されている。このため、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４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摺動隔壁１２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。このように、緩衝装置Ｄはシリンダ１内に摺動隔壁１２および気体室Ｇを設置しているが、摺動隔壁１２および気体室Ｇの設置に変えて、シリンダ１の外周や外部にリザーバを設けてリザーバによってピストンロッド４の体積補償を行ってもよい。また、緩衝装置Ｄは片ロッド型ではなく、両ロッド型に設定されてもよい。
　伸側減衰通路３ａおよび圧側減衰通路３ｂの途中には、オリフィスやリーフバルブ等の減衰力発生要素１３ａ，１３ｂが設けられている。減衰力発生要素１３ａ，１３ｂは、伸側減衰通路３ａおよび圧側減衰通路３ｂを通過する液体の流れに抵抗を与えることができるようになっている。減衰力発生要素１３ａは、詳しくは、図示はしないが、伸側減衰通路３ａを伸側室Ｒ１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。また、減衰力発生要素１３ｂは、圧側減衰通路３ｂを圧側室Ｒ２から伸側室Ｒ１へ向かう液体の流れのみを許容する一方通行の通路に設定する。これにより、緩衝装置Ｄが伸縮する際に、伸側減衰通路３ａおよび圧側減衰通路３ｂのみを介して減衰力を発生する場合を考えると、伸長作動時には伸側減衰通路３ａのみを液体が通過し、収縮作動時には圧側減衰通路３ｂのみを液体が通過するようになっている。
　減衰力発生要素１３ａが伸側減衰通路３ａを通過する液体の流れに与える抵抗を減衰力発生要素１３ｂが圧側減衰通路３ｂを通過する液体の流れに与える抵抗よりも大きくしている。したがって、ピストン速度が同じである場合、伸長作動時の減衰力の方が収縮作動時の減衰力よりも大きくなる。
　なお、減衰力発生要素１３ａ，１３ｂは、たとえば、周知のオリフィスとリーフバルブとを並列した構成とすればよい。この構成以外にも、たとえば、チョークとリーフバルブを並列させる構成やその他の構成を採用することもできるのは当然である。また、減衰通路は、伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とを連通していればよいので、伸側減衰通路３ａおよび圧側減衰通路３ｂをピストン２以外に設けることも可能である。たとえば、伸側減衰通路３ａおよび圧側減衰通路３ｂをピストンロッド４に設けたり、シリンダ１外に設けたりすることもできる。
　圧力室Ｒ３は、この実施の形態の場合、ピストン２の下方ピストンロッド４が設けられた面とは反対側の面に連結されて圧側室Ｒ２へ臨むハウジング１４内に設けた中空部１４ａによって形成されている。中空部１４ａの側壁に摺接して中空部１４ａ内を図１中上下方向に移動可能とされるフリーピストン９が、中空部１４ａを図１中上方の伸側圧力室７と図１中下方の圧側圧力室８とに仕切っている。すなわち、フリーピストン９は、ハウジング１４内に摺動自在に挿入されており、ハウジング１４に対して図１中では上下方向に変位することができるようになっている。
　ばね要素１０は、圧側圧力室８内に収容されている。ばね要素１０は、一端が圧力室Ｒ３を形成する中空部１４ａの下端部に連結され、他端がフリーピストン９に連結されている。
　フリーピストン９は、ハウジング１４内の所定位置に位置決めされた位置（以下、単に「フリーピストン中立位置」という）から変位するとばね要素１０からその変位量に比例した付勢力が作用する。フリーピストン中立位置は、フリーピストン９が圧力室Ｒ３に対してばね要素１０によって位置決められる位置であって、必ずしも中空部１４ａの上下方向における中間点に設定されなくともよい。
　ばね要素１０は、伸側圧力室７に収容されてもよい。また、ばね要素１０を伸側圧力室７と圧側圧力室８のそれぞれに収容される二つのばねで構成して、これらのばね要素でフリーピストン９を挟持して中立位置へ位置決めしてもよい。
　なお、ハウジング１４内は、フリーピストン９によって上下に伸側圧力室７と圧側圧力室８に区画され、緩衝装置Ｄが伸縮して抑制する振動方向とフリーピストン９の移動方向が一致している。このため、緩衝装置Ｄ全体が図１中上下方向に振動することによって、フリーピストン９のハウジング１４に対する上下方向の振動が励起されることがある。これを避けたい場合には、フリーピストン９の移動方向を緩衝装置Ｄの伸縮方向と直交する方向、すなわち、図１中左右方向に設定し、伸側圧力室７と圧側圧力室８を図１中横方向に配置するようにすることもできる。
　ハウジング１４には、圧側室Ｒ２と圧側圧力室８とを連通する圧側流路６が設けられている。なお、圧側流路６に絞りを設けて、これを通過する液体の流れに抵抗を与えるようにしてもよい。なお、絞りには、固定オリフィスやチョーク等といった種々の構造を採用することができる。
　伸側室Ｒ１と伸側圧力室７は、ピストンロッド４の伸側室Ｒ１に臨む側部から開口してピストン２およびハウジング１４を通じる伸側流路５を介して連通されている。
　このように、伸側室Ｒ１と伸側圧力室７とが伸側流路５によって連通され、圧側室Ｒ２と圧側圧力室８とが圧側流路６によって連通される。伸側圧力室７と圧側圧力室８の容積は、フリーピストン９がハウジング１４内で変位することによって変化する。
　緩衝装置Ｄにあっては、伸側流路５、伸側圧力室７、圧側圧力室８および圧側流路６からなる流路が、見掛け上、伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２を連通しており、伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２は、伸側減衰通路３ａおよび圧側減衰通路３ｂの他にも上記した見掛け上の流路によっても連通されることになる。
　伸側流路５の途中であってピストン２よりも伸側室Ｒ１側には、伸側室Ｒ１から伸側圧力室７へ向かう流れのみを許容しつつ抵抗を与える伸側バイパスバルブ１５と、伸側圧力室７から伸側室Ｒ１へ向かう流れのみを許容するとともに抵抗を与える圧側バイパスバルブ１６と、が並列されて設けられている。
　伸側バイパスバルブ１５および圧側バイパスバルブ１６は、たとえば、伸側流路５をリーフバルブ、ポペットといった弁体で開閉し、通過する液体の流れに抵抗を与え、共に逆止弁としても機能するようになっている。このように、流量が大きくなる場合においてオリフィスやチョークといった絞りに比較して通過する液体の流れに与える抵抗が小さいバルブが用いられる。
　伸側バイパスバルブ１５と圧側バイパスバルブ１６は、環状であって、一方側からの流れに対しては外周側を撓ませて流路を開き、他方側からの流れに対しては内周側を撓ませて流路を開く、所謂、内外両開きの一つのリーフバルブ（ドカルボンバルブ）で構成されてもよい。具体的には、このリーフバルブは、たとえば、内周が伸側圧力室側から支持され外周が伸側室側から支持されており、伸側流路５を伸側室Ｒ１から伸側圧力室７へ向かう方向へ液体が流れる場合には、外周を伸側圧力室側へ撓ませて当該流れを許容しつつ抵抗を与える。反対に、伸側流路５を伸側圧力室７から伸側室Ｒ１へ向かう方向へ液体が流れる場合には、内周を伸側室側へ撓ませて当該流れを許容しつつ抵抗を与えることができる。これとは反対に、リーフバルブの内周を伸側室側から支持し、外周を伸側圧力室側から支持することで、伸側流路５を伸側室Ｒ１から伸側圧力室７へ向かう方向へ液体が流れる場合には、内周を伸側圧力室側へ撓ませて当該流れを許容しつつ抵抗を与え、伸側流路５を伸側圧力室７から伸側室Ｒ１へ向かう方向へ液体が流れる場合には、外周を伸側室側へ撓ませて当該流れを許容しつつ抵抗を与えるようにすることも可能である。
　なお、図１においては、伸側流路５の途中に伸側バイパスバルブ１５と圧側バイパスバルブ１６に並列して絞り１９が設けられている。絞り１９は、伸側室Ｒ１と伸側圧力室７の差圧が小さく、伸側バイパスバルブ１５および圧側バイパスバルブ１６が開弁しない緩衝装置Ｄの伸縮速度が低い領域においても、伸側室Ｒ１と伸側圧力室７の差圧を調整してフリーピストン９の移動を可能とし、フリーピストン９をばね要素１０の弾発力によって中立位置へ復元させることができる。絞り１９が設けられる通路に、伸側圧力室７から伸側室Ｒ１へ向かう液体の流れのみを許容する逆止弁を設けておけば、フリーピストン９が中立位置よりも圧側圧力室８を圧縮する偏った位置へ停止しても、緩衝装置Ｄの伸縮速度が低い領域で伸縮する状況下では、圧側圧力室８をさらに圧縮する方向へ力を受けなくなる。したがって、フリーピストン９をより一層、中立位置へ戻しやすくなる。なお、絞り１９については、必要なければ廃止してもよい。絞り１９を廃止するのであれば絞り１９を設ける通路も不要であるから、絞り１９とともに設けることができる上記の逆止弁も当然廃止される。
　緩衝装置Ｄにあっては、フリーピストン９の伸側圧力室７側の面に伸側弾性ストッパ１７が設けられている。また、フリーピストン９の圧側圧力室８側の面に圧側弾性ストッパ１８が設けられている。
　フリーピストン９が、伸側圧力室７を圧縮する方向へ移動して伸側圧力室７を最圧縮する伸側のストロークエンドの近傍まで変位すると、伸側弾性ストッパ１７は、ハウジング１４の中空部１４ａの図１中上端に当接する。伸側弾性ストッパ１７は、フリーピストン９の伸側のストロークエンドへ向かうさらなる移動に対して、この移動を抑制する弾発力を発する。伸側弾性ストッパ１７は、ハウジング１４に当接してから、フリーピストン９によって圧縮が進むと、徐々に弾発力を高めつつ、フリーピストン９の移動を抑制する。伸側弾性ストッパ１７は、フリーピストン９が伸側のストロークエンドに達するとフリーピストン９を停止させるようになっている。
　圧側弾性ストッパ１８についても同様に、フリーピストン９が圧側圧力室８を圧縮する方向へ移動して圧側圧力室８を最圧縮する圧側のストロークエンドの近傍まで変位すると、圧側弾性ストッパ１８は、ハウジング１４の中空部１４ａの図１中下端に当接する。圧側弾性ストッパ１８は、フリーピストン９の圧側のストロークエンドへ向かうさらなる移動に対して、この移動を抑制する弾発力を発する。圧側弾性ストッパ１８は、ハウジング１４に当接してから、フリーピストン９によって圧縮が進むと、徐々に弾発力を高めつつ、フリーピストン９の移動を抑制する。圧側弾性ストッパ１８は、フリーピストン９が圧側のストロークエンドに達するとフリーピストン９を停止させるようになっている。
　なお、伸側弾性ストッパ１７および圧側弾性ストッパ１８は、ゴム、樹脂などの弾性材で形成することができ、形状も任意である。さらに、伸側弾性ストッパ１７および圧側弾性ストッパ１８は、コイルばね、板ばね、皿ばね、ウェーブワッシャ等といった弾発力を発生するばねとされてもよい。また、伸側弾性ストッパ１７および圧側弾性ストッパ１８のハウジング１４内での配置についても、ハウジング１４側に取り付けてフリーピストン９がストロークエンド近傍まで変位するとフリーピストン９に接触するようにすることも可能である。
　伸側弾性ストッパ１７および圧側弾性ストッパ１８は、フリーピストン９が圧力の作用によって受ける力の全てを受けるようにしているが、フリーピストン９に異常高圧を受ける場合に、ストロークエンドで停止させることができるようにフリーピストン９がストロークエンドにてハウジング１４に当接するようにしてもよい。このようにしても、伸側弾性ストッパ１７および圧側弾性ストッパ１８によってフリーピストン９がストロークエンドに達する前にフリーピストン９のストロークエンド側への移動速度を徐々に減速させることができ、フリーピストン９は、ストロークエンドにてゆっくり停止する。
　つづいて、緩衝装置Ｄの基本的な作動について説明する。
　緩衝装置Ｄがシリンダ１に対してピストン２が図１中上方向へ移動する伸長作動を呈すると、ピストン２によって伸側室Ｒ１が圧縮され、圧側室Ｒ２が拡大される。これにより、伸側室Ｒ１の圧力が高まると同時に、圧側室Ｒ２の圧力が低下して両者に差圧が生じる。したがって、伸側室Ｒ１の液体は、伸側減衰通路３ａを通じて圧側室Ｒ２へ移動するとともに、伸側バイパスバルブ１５が開弁して、伸側流路５、伸側圧力室７、圧側圧力室８および圧側流路６からなる見掛け上の流路を介して圧側室Ｒ２に移動する。
　反対に、緩衝装置Ｄがシリンダ１に対してピストン２が図１中下方向へ移動する収縮作動を呈すると、ピストン２によって圧側室Ｒ２が圧縮され、伸側室Ｒ１が拡大される。これにより、圧側室Ｒ２の圧力が高まると同時に、伸側室Ｒ１の圧力が低下して両者に差圧が生じる。したがって、圧側室Ｒ２の液体は、圧側減衰通路３ｂを通じて伸側室Ｒ１へ移動するとともに、圧側バイパスバルブ１６が開弁して、伸側流路５、伸側圧力室７、圧側圧力室８および圧側流路６からなる見掛け上の流路を介して伸側室Ｒ１に移動する。
　緩衝装置Ｄに入力される振動の周波数、すなわち、緩衝装置Ｄの伸縮振動の周波数が、低周波であっても高周波であっても、緩衝装置Ｄにおけるピストン速度が同じである場合、低周波振動入力時の緩衝装置Ｄの振幅は、高周波振動入力時の緩衝装置Ｄの振幅よりも大きくなる。
　緩衝装置Ｄに低周波振動が入力される場合、振幅が大きいため、伸縮１周期で伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２を行き交う液体の流量は大きくなる。この流量に略比例して、フリーピストン９が動く変位も大きくなる。フリーピストン９はばね要素１０で付勢されているため、フリーピストン９の変位が大きくなると、フリーピストン９が受けるばね要素１０からの付勢力も大きくなる。これにより、伸側圧力室７の圧力と圧側圧力室８の圧力に差圧が生じる。よって、伸側室Ｒ１と伸側圧力室７の差圧および圧側室Ｒ２と圧側圧力室８の差圧は小さくなって、上記の見掛け上の流路を通過する流量は小さくなる。この見掛け上の流路を通過する流量が小さくなる分、伸側減衰通路３ａあるいは圧側減衰通路３ｂを通過する流量は大きくなるので、緩衝装置Ｄが発生する減衰力は大きいまま維持される。
　逆に、緩衝装置Ｄに高周波振動が入力される場合、振幅が低周波振動入力時よりも小さいため、伸縮１周期で伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２を行き交う液体の流量は小さくなる。したがって、フリーピストン９の動く変位も小さくなる。フリーピストン９の動く変位が小さくなると、フリーピストン９が受けるばね要素１０から付勢力も小さくなる。これにより、伸側圧力室７の圧力と圧側圧力室８の圧力がほぼ同等圧となる。よって、伸側室Ｒ１と伸側圧力室７の差圧および圧側室Ｒ２と圧側圧力室８の差圧は低周波振動入力時よりも大きくなって、上記の見掛け上の流路を通過する流量が低周波振動入力時よりも増大する。この見掛け上の流路を通過する流量が増大した分は、伸側減衰通路３ａあるいは圧側減衰通路３ｂの流量が減少することになるので、緩衝装置Ｄが発生する減衰力は低周波振動入力時の減衰力よりも小さくなる。
　ピストン速度が低い場合には、流量に対する差圧の周波数伝達関数の周波数に対するゲイン特性は、図２に示すが如く、低周波振動に対しては高く、高周波振動に対しては低くなる特性となる。
　図３に示すように、振動周波数の入力に対する減衰力のゲインを示す緩衝装置Ｄにおける減衰力の特性は、低周波数域の振動に対しては大きな減衰力を発生し、高周波数域の振動に対しては小さな減衰力を発生する。このように、緩衝装置Ｄの減衰力の変化は、入力振動周波数に依存させることができる。
　図３の減衰特性における小さい値を採る折れ点周波数Ｆａの値を車両のばね上共振周波数の値以上であって車両のばね下共振周波数の値以下に設定し、大きい値を採る折れ点周波数Ｆｂを車両のばね下共振周波数以下に設定する。これにより、緩衝装置Ｄは、ばね上共振周波数の振動の入力に対しては高い減衰力を発生することができ、車両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。また、ばね下共振周波数の振動の入力に対しては必ず低い減衰力を発生することになるので、車軸側の振動の車体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。
　伸側バイパスバルブ１５および圧側バイパスバルブ１６は、流量が大きい場合、従来の緩衝装置で採用するオリフィスや可変オリフィスに比較して圧力損失が小さい。このため、高周波数の振動が緩衝装置Ｄに継続的に入力されてフリーピストン９が中立位置から伸側圧力室７側あるいは圧側圧力室８側へ偏っても、フリーピストン９の移動を抑制する液圧ロックを生じさせない。したがって、フリーピストン９は円滑に移動することができ、減衰力低減効果が十分に発揮することができる。
　また、フリーピストン９がストロークエンドにまで達する場合には、伸側弾性ストッパ１７あるいは圧側弾性ストッパ１８がフリーピストン９の移動を減速させて停止させる。したがって、従来の緩衝装置のように液圧ロックを用いずにフリーピストン９をストロークエンドで徐々に減速させて停止することができ、フリーピストン９が急激に停止させられて減衰力低減効果が急激に失われ減衰力が急変してしまうこともない。
　さらに、緩衝装置Ｄの伸縮速度が大きく、伸側バイパスバルブ１５および圧側バイパスバルブ１６を大流量の液体が流れる場合にあっても、伸側バイパスバルブ１５および圧側バイパスバルブ１６の圧力損失は、オリフィスや可変オリフィスに比較して圧力損失が小さい。このため、圧力室Ｒ３内へ伸側室Ｒ１或いは圧側室Ｒ２から圧力伝播しづらくなってフリーピストン９が動かなくなってしまうことを回避でき、フリーピストン９がハウジング１４内で移動することができるので、緩衝装置Ｄの伸縮速度が大きくなっても減衰力低減効果が失われることもない。
　このように、緩衝装置Ｄにあっては、伸側弾性ストッパ１７あるいは圧側弾性ストッパ１８によって、フリーピストン９をストロークエンドで徐々に減速させて停止させることができる。また、液圧ロックとして機能するオリフィスといった絞りではなく、流量が多くなっても圧力損失が小さい伸側バイパスバルブ１５および圧側バイパスバルブ１６を用いることで、フリーピストン９が中立位置から偏ってもストロークエンドに至るまでは、フリーピストン９の移動をロックしてしまうことがない。
　よって、本実施の形態の緩衝装置Ｄによれば、高周波振動が継続的に入力されてフリーピストン９が圧側圧力室側へ偏っても減衰力低減効果を発揮することができる。
　したがって、この緩衝装置Ｄにあっては、高周波振動が継続的に入力されても、減衰力低減効果を発揮することができる。これにより、悪路やでこぼこ道を車両が走行する場合にあっても、良好な乗心地を実現できる。
　さらに、伸側バイパスバルブ１５および圧側バイパスバルブ１６は、ピストン２よりも伸側室側に配置されている。このため、伸側バイパスバルブ１５および圧側バイパスバルブ１６にリーフバルブを採用する場合、弁座に着座するシート径（中心から弁座に当接する部位までの最大半径）を大きくすることができ、伸側バイパスバルブ１５および圧側バイパスバルブ１６が通過する液体の流れに与える抵抗を設定する自由度が向上する。つまり、伸側バイパスバルブ１５および圧側バイパスバルブ１６を大径化すればするほど、撓み剛性は低くなるので、液体の流れに与える抵抗の下限を低下させることができる。したがって、抵抗を設定する自由度が向上する。
　また、この緩衝装置Ｄは、高周波振動入力時において、伸側室Ｒ１から伸側圧力室７へ向かう液体に対しては伸側バイパスバルブ１５が抵抗を与え、伸側圧力室７から伸側室Ｒ１へ向かう液体の流れに対しては圧側バイパスバルブ１６が抵抗を与えている。したがって、伸側バイパスバルブ１５が液体の流れに与える抵抗と圧側バイパスバルブ１６が液体の流れに与える抵抗の設定によって、減衰力低減効果の効き具合や効き始める周波数を伸圧個別にチューニングすることができる。たとえば、フリーピストン９の図１中上面と下面に作用する圧力バランスを緩衝装置Ｄの伸長作動時と収縮作動時とで同一に設定することもできる。これにより、緩衝装置Ｄにあっては、伸縮を繰り返すことで、フリーピストン９の中立位置から伸側圧力室７を圧縮する方向への、或いは、圧側圧力室８を圧縮する方向への偏りを抑制することでき、伸縮速度が大きい場合に減衰力低減効果が失われることがない。
　以上では、緩衝装置Ｄの構造を概念的に説明したが、以下、より構造を具体化した緩衝装置Ｄ１の一例について説明する。
　緩衝装置Ｄ１は、図４に示すように、シリンダ２１と、シリンダ２１内に摺動自在に挿入されシリンダ２１内を２つの作動室である伸側室Ｒ４および圧側室Ｒ５に区画するピストン２２と、一端がピストン２２に連結されるピストンロッド２３と、伸側室Ｒ４および圧側室Ｒ５を連通する減衰通路３１と、ピストンロッド２３の先端に固定されて内部に圧力室Ｒ６を形成するハウジング２４と、ハウジング２４内に移動自在に挿入されて圧力室Ｒ６を伸側圧力室２７と圧側圧力室２８とに区画するフリーピストン２９と、フリーピストン２９のハウジング２４に対する変位を抑制する付勢力を発生するばね要素としてのコイルばね４２，４３と、伸側室Ｒ４と伸側圧力室２７とを連通する伸側流路２５と、圧側室Ｒ５と圧側圧力室２８とを連通する圧側流路２６と、伸側流路２５に設けられて伸側室Ｒ４から伸側圧力室２７へ向かう流れのみを許容する伸側バイパスバルブ３２と、同じく伸側流路２５に設けられて伸側圧力室２７から伸側室Ｒ４へ向かう流れのみを許容する圧側バイパスバルブ３３と、フリーピストン２９を伸側のストロークエンドで停止させる伸側弾性ストッパ４４と、フリーピストン２９を圧側のストロークエンドで停止させる圧側弾性ストッパ４５と、を備えて構成されている。なお、図示はしないが、図１に示した緩衝装置Ｄと同様に、シリンダ２１の下方には、摺動隔壁が設けられており気体室が設けられている。
　以下、各部について詳細に説明する。
　ピストンロッド２３は、図４中下端側に小径部２３ａが形成され、小径部２３ａの先端側には螺子部２３ｂが形成されている。また、ピストンロッド２３の下端を小径にしたことによって段部２３ｃが設けられている。ピストン２２は、環状に形成されるとともに、その内周側にピストンロッド２３の小径部２３ａが挿入されている。
　ピストンロッド２３には、小径部２３ａの先端から開口する縦孔２３ｄと、小径部２３ａのピストン２２が装着された位置よりも上方側の側部から開口し縦孔２３ｄに通じる横孔２３ｅと、が形成されている。
　ピストン２２には、伸側室Ｒ４と圧側室Ｒ５とを連通する伸側ポート３１ａと圧側ポート３１ｃが設けられている。伸側ポート３１ａの図４中下端は、ピストン２２の図４中下方に積層されるリーフバルブでなる伸側バルブ３１ｂにて開閉される。また、圧側ポート３１ｃの図４中上端もピストン２２の図４中上方に積層されるリーフバルブでなる圧側バルブ３１ｄによって開閉される。
　伸側バルブ３１ｂおよび圧側バルブ３１ｄは、共に環状に形成され、内周側にはピストンロッド２３の小径部２３ａが挿入されている。また、伸側バルブ３１ｂおよび圧側バルブ３１ｄは、内周側がピストンロッド２３に固定されて外周側の撓みが許容されてピストン２２に積層されている。なお、伸側バルブ３１ｂおよび圧側バルブ３１ｄを構成するリーフバルブの積層枚数や厚みは、望む減衰特性に応じて任意に変更することができる。また、伸側バルブ３１ｂおよび圧側バルブ３１ｄは、リーフバルブ以外のバルブとされてもよい。リーフバルブは、薄い環状板でありピストンロッド２３に組付けた際に軸方向の長さが短くて済むので、伸側バルブ３１ｂおよび圧側バルブ３１ｄをリーフバルブとすることで、緩衝装置Ｄ１のストローク長を確保しやすくなる。
　伸側バルブ３１ｂは、緩衝装置Ｄ１の伸長作動時に伸側室Ｒ４と圧側室Ｒ５の差圧によって撓んで開弁し、伸側ポート３１ａを開放しつつ、伸側室Ｒ４から圧側室Ｒ５へ移動する流体の流れに抵抗を与えている。なお、伸側バルブ３１ｂは、緩衝装置Ｄ１の収縮作動時には伸側ポート３１ａを閉塞するようになっていて伸側ポート３１ａを一方通行に設定している。
　圧側バルブ３１ｄは、伸側バルブ３１ｂとは反対に緩衝装置Ｄ１の収縮作動時に圧側ポート３１ｃを開放しつつ、圧側室Ｒ５から伸側室Ｒ４へ移動する流体の流れに抵抗を与えている。なお、圧側バルブ３１ｄは、緩衝装置Ｄ１の伸長作動時には圧側ポート３１ｃを閉塞するようになっていて圧側ポート３１ｃを一方通行に設定している。すなわち、伸側バルブ３１ｂは、緩衝装置Ｄ１の伸長作動時における伸側減衰力を発生する減衰力発生要素であり、圧側バルブ３１ｄは、緩衝装置Ｄ１の収縮作動時における圧側減衰力を発生する減衰力発生要素である。よって、この実施の形態にあっては、減衰通路３１は、伸側ポート３１ａ、伸側バルブ３１ｂ、圧側ポート３１ｃおよび圧側バルブ３１ｄで構成されている。
　また、伸側バルブ３１ｂは、伸側ポート３１ａを閉じた状態にあっても、図示はしない周知のオリフィスによって伸側室Ｒ４と圧側室Ｒ５とが連通されるようになっている。オリフィスは、たとえば、伸側バルブ３１ｂの外周に切欠を設けたり、ピストン２２に設けられて伸側バルブ３１ｂが着座する符示しない弁座に凹部を設けたりするなどして形成される。圧側バルブ３１ｄも同様に切欠等によってオリフィスが形成される。なお、緩衝装置Ｄ１のピストン速度が同じ場合、圧側バルブ３１ｄよりも伸側バルブ３１ｂの方が液体の流れに与える抵抗を大きくしてある。
　ピストン２２の図４中上方であって、圧側バルブ３１ｄの図４中上方となる伸側室Ｒ４側には、環状のバルブストッパ５０が積層されて、ピストンロッド２３の小径部２３ａの外周に装着されている。
　バルブストッパ５０の図４中上方であって、ピストンロッド２３の小径部２３ａには、順に、有底筒状のキャップ５１と、キャップ５１内に収容されるとともにキャップ５１の底部５１ａに積層される筒状のスペーサ５２と、環状のリーフバルブで構成される伸側バイパスバルブ３２と、バイパスバルブディスク５３と、環状のリーフバルブで構成される圧側バイパスバルブ３３と、緩衝装置Ｄ１の最伸長を規制する伸切ストッパ５４と、が組みつけられる。なお、伸切ストッパ５４の図４中上方には、緩衝装置Ｄ１の最伸長時に図示しないロッドガイドに当接して伸切時の衝撃を緩和する環状の伸切クッション５５が積層される。
　ピストン２２の図４中下方には、伸側バルブ３１ｂが積層される。伸側バルブ３１ｂは、ピストン２２とともにピストンロッド２３の小径部２３ａの外周に装着される。伸側バルブ３１ｂの図４中下方から圧力室Ｒ６を形成するハウジング２４がピストンロッド２３の螺子部２３ｂに螺着される。ピストンロッド２３の外周に装着される上記した各部材は、ピストンロッド２３の段部２３ｃとハウジング２４とによって挟持されてピストンロッド２３に固定される。このように、ハウジング２４は、内部に圧力室Ｒ６を形成するだけでなく、ピストン２２や上記したバルブ類をピストンロッド２３に固定するピストンナットとしての役割を果たしている。
　ピストン２２の図４中上方側である伸側室Ｒ４側に配置されるキャップ５１は、上記したように有底筒状であって、底部５１ａと筒部５１ｂとを備える。底部５１ａには、ピストンロッド２３の挿通を許容する孔（符示せず）が設けてある。
　スペーサ５２は、筒状であって内径がピストンロッド２３の小径部２３ａの外径よりも大径とされている。スペーサ５２は、上端内周に設けたピストンロッド２３の外周に嵌合する内周フランジ５２ａと、下端に設けた切欠５２ｂと、を備えている。そして、スペーサ５２をキャップ５１の底部５１ａに積層してピストンロッド２３の小径部２３ａに組み付けると、スペーサ５２がピストンロッド２３に設けた横孔２３ｅに対向し、スペーサ５２内の空間が横孔２３ｅを通じて縦孔２３ｄに連通されるようになっている。
　バイパスバルブディスク５３は、ピストンロッド２３が挿通される孔（符示せず）を備える。バイパスバルブディスク５３は、伸側室Ｒ４へ通じる伸側バイパスポート５３ａと圧側バイパスポート５３ｂと、図４中下端に設けられて伸側バイパスポート５３ａを囲む弁座５３ｄと、図４中上端に設けられて圧側バイパスポート５３ｂを囲む弁座５３ｃと、を備えている。バイパスバルブディスク５３の外周は、キャップ５１の内周に嵌合される。このように、バイパスバルブディスク５３をキャップ５１に嵌合することで、キャップ５１内に伸側室Ｒ４から区画された部屋Ｃが形成される。
　部屋Ｃは、スペーサ５２に設けた切欠５２ｂを通じてスペーサ５２内の空間に通じ、さらには、横孔２３ｅおよび縦孔２３ｄに通じている。よって、伸側バイパスポート５３ａおよび圧側バイパスポート５３ｂは、縦孔２３ｄに通じている。
　伸側バイパスバルブ３２は、バイパスバルブディスク５３の図４中下方に積層されている。伸側バイパスバルブ３２は、弁座５３ｄに着座して、伸側バイパスポート５３ａの図４中下端を閉塞している。伸側バイパスバルブ３２は、伸側室Ｒ４側からの圧力を受けて撓むと、伸側バイパスポート５３ａを開放するようになっている。なお、圧側バイパスポート５３ｂは、伸側バイパスバルブ３２によって閉塞されないように配慮されている。
　圧側バイパスバルブ３３は、バイパスバルブディスク５３の図４中上方に積層されている。圧側バイパスバルブ３３は、弁座５３ｃに着座して、圧側バイパスポート５３ｂの図４中上端を閉塞している。圧側バイパスバルブ３３は、部屋Ｃ側からの圧力を受けて撓むと、圧側バイパスポート５３ｂを開放するようになっている。なお、伸側バイパスポート５３ａは、圧側バイパスバルブ３３によって閉塞されないように配慮されている。
　このように、伸側バイパスバルブ３２および圧側バイパスバルブ３３は、ピストン２２よりも上方の伸側室Ｒ４内に配置されている。したがって、バイパスバルブディスク５３の外径を大きくすることができ、伸側バイパスバルブ３２および圧側バイパスバルブ３３の外径も同様に大きくすることができる。よって、伸側バイパスバルブ３２および圧側バイパスバルブ３３における弁座５３ｃ，５３ｄに着座するシート径（中心から弁座に当接する部位までの最大半径）を大きくすることができ、伸側バイパスバルブ３２および圧側バイパスバルブ３３が通過する液体の流れに与える抵抗を設定する自由度が向上することになる。
　なお、緩衝装置Ｄ１にあっても、伸側バイパスバルブ３２および圧側バイパスバルブ３３に並列して絞りを設けたい場合、バイパスバルブディスク５３に設けられる弁座５３ｃ，５３ｄに切欠を設けるか、あるいは、伸側バイパスバルブ３２および圧側バイパスバルブ３３の外周側に切欠を設けるなどして、当該切欠を絞りとすればよい。
　ハウジング２４は、ピストンロッド２３の螺子部２３ｂに螺合される有底筒状の袋ナット部３６と、袋ナット部３６の外周に設けた鍔３７とを備えたナット部３５と、ナット部３５における鍔３７の外周に開口部が加締められて一体化される有底筒状の外筒３８と、を備えている。そして、ナット部３５および外筒３８は、圧側室Ｒ５内に圧力室Ｒ６を画成している。なお、ナット部３５と外筒３８との一体化に際し、加締め加工以外にも溶接等の他の方法を採用することも可能であり、ナット部３５と外筒３８とを一部品で構成されてもよい。
　圧力室Ｒ６内には、フリーピストン２９が摺動自在に挿入されている。圧力室Ｒ６は、フリーピストン２９によって、図４中上方側の伸側圧力室２７と下方側の圧側圧力室２８に区画されている。
　ナット部３５は、袋ナット部３６をピストンロッド２３の螺子部２３ｂに螺着することによって、ハウジング２４をピストンロッド２３の小径部２３ａに固定することが可能なようになっている。外筒３８の少なくとも一部の外周の断面形状を真円以外の形状、たとえば、一部を切欠いた形状や、六角形等の形状としておくことで、この外周に係合する工具を用いてハウジング２４をピストンロッド２３に螺着する作業を容易とすることができる。
　袋ナット部３６には側方から開口して内部に通じる透孔３６ａが設けられている。この透孔３６ａを介して伸側圧力室２７がピストンロッド２３に設けた縦孔２３ｄに通じている。よって、伸側圧力室２７は、キャップ５１とバイパスバルブディスク５３とで形成される部屋Ｃへ連通され、さらに、伸側バイパスポート５３ａおよび圧側バイパスポート５３ｂを通じて伸側室Ｒ４に連通される。このように、伸側流路２５は、透孔３６ａ、縦孔２３ｄ、横孔２３ｅ、スペーサ５２内の空間、切欠５２ｂ、部屋Ｃ、伸側バイパスポート５３ａおよび圧側バイパスポート５３ｂによって形成されている。したがって、伸側バイパスバルブ３２および圧側バイパスバルブ３３が伸側流路２５に並列に設けられていることが理解できよう。
　外筒３８は、底部３８ａと、筒部３８ｂとを備えて有底筒状とされている。筒部３８ｂは、底部側に小内径を持つ小径部３８ｃと、反底部側に大内径を持つ大径部３８ｄと、小径部３８ｃと大径部３８ｄとの境に形成される段部３８ｅと、が設けられている。底部３８ａには、圧側室Ｒ５をハウジング２４内の空間へ連通する圧側流路２６が設けられている。
　フリーピストン２９は、有底筒状とされている。フリーピストン２９は、フリーピストン底部２９ａを図４中下方へ向け、フリーピストン筒部２９ｂの外周を外筒３８の筒部３８ｂにおける大径部３８ｄの内周に摺接させてハウジング２４内に挿入されている。このようにフリーピストン２９を有底筒状とすることでフリーピストン２９がハウジング２４に対してぶれなく摺動することができるとともに、袋ナット部３６との干渉を避けてフリーピストン２９のストローク長を十分に確保することができる。
　フリーピストン２９は、ハウジング２４内に摺動自在に挿入されると圧力室Ｒ６内を伸側圧力室２７と圧側圧力室２８とに区画する。
　フリーピストン２９には、フリーピストン２９の圧力室Ｒ６に対する変位量に応じてその変位を抑制する付勢力を作用させるばね要素が設けられている。ばね要素は、フリーピストン底部２９ａとナット部３５の鍔３７との間に介装されるコイルばね４２と、圧側圧力室２８内であって外筒３８における底部３８ａとフリーピストン底部２９ａとの間に介装されるコイルばね４３と、で構成されている。フリーピストン２９は、コイルばね４２，４３に挟持されて圧力室Ｒ６内で中立位置に位置決められた上で弾性支持されている。
　底部３８ａとコイルばね４３との間には、圧側ストッパ部材４８が介装されている。圧側ストッパ部材４８は、有頂筒状のストッパ本体４８ａと、ストッパ本体４８ａの筒部の下端外周に設けたフランジ４８ｂと、を備えたシルクハット形状の部材である。圧側ストッパ部材４８は、ストッパ本体４８ａの側方から開口して内部へ貫通する透孔４８ｃを備えている。圧側圧力室２８と圧側室Ｒ５とが圧側流路２６と透孔４８ｃとを通じて連通する。
　なお、ばね要素としては、フリーピストン２９を弾性支持できればよいので、コイルばね４２，４３以外のものを採用してもよい。たとえば、皿ばね等の弾性体を用いてフリーピストン２９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２９に連結される単一のばね要素を用いる場合には、ナット部３５或いは外筒３８に他端を固定するようにしてもよい。
　フリーピストン２９のフリーピストン底部２９ａにおける図４中上端には、ゴムや樹脂で形成された伸側クッション部材４６が取り付けられている。伸側クッション部材４６は、基端がフリーピストン２９に取り付けられて先端へ先細りとなっており、先端に向かうほど徐々に断面積が小さくなるようになっている。また、フリーピストン２９のフリーピストン底部２９ａにおける図４中下端には、ゴムや樹脂で形成された圧側クッション部材４７が取り付けられている。圧側クッション部材４７もまた、伸側クッション部材４６と同様に、基端がフリーピストン２９に取り付けられて先端へ先細りとなっており、先端に向かうほど徐々に断面積が小さくなるようになっている。
　伸側クッション部材４６は、袋ナット部３６に対向させて設けられている。フリーピストン２９が中立位置から図４中上方へストロークエンド近傍まで変位すると、伸側クッション部材４６は袋ナット部３６の底部へ接触する。フリーピストン２９がさらに上方側へ移動することによって伸側クッション部材４６は圧縮されて弾発力を増す。これにより、フリーピストン２９の上方側への移動速度は減速され、最終的にはフリーピストン２９は伸側のストロークエンドで停止する。よって、この実施の形態では、伸側弾性ストッパ４４は、袋ナット部３６を伸側ストッパ部材として、袋ナット部３６と伸側クッション部材４６とで構成されている。
　圧側クッション部材４７は、圧側ストッパ部材４８に対向させて設けられている。フリーピストン２９が中立位置から図４中下方へストロークエンド近傍まで変位すると、圧側クッション部材４７は、圧側ストッパ部材４８におけるストッパ本体４８ａの頂部へ接触する。フリーピストン２９がさらに下方側へ移動することによって圧側クッション部材４７は圧縮されて弾発力を増す。これにより、フリーピストン２９の下方側への移動速度は減速され、最終的にはフリーピストン２９は圧側のストロークエンドで停止する。よって、この実施の形態では、圧側弾性ストッパ４５は、圧側クッション部材４７と圧側ストッパ部材４８とで構成されている。
　伸側クッション部材４６および圧側クッション部材４７は、フリーピストン２９による圧縮が進むことで徐々に弾発力を増しつつフリーピストン２９を停止させる。このため、フリーピストン２９は徐々に減速されて停止することになり、減衰力低減効果の消失が非常に緩やかに行われ、減衰力の急変が阻止される。伸側クッション部材４６および圧側クッション部材４７の先端の形状を先細りする形状としておくことで、この先端側からそれぞれ対応する伸側ストッパ部材としての袋ナット部３６および圧側ストッパ部材４８に接触する。これにより、フリーピストン２９による圧縮が進むことで、伸側ストッパ部材及び圧側ストッパ部材４８との接触面積が増加して弾発力を徐々に増加させることができ、弾発力の増加割合の設定が容易となる。なお、伸側クッション部材４６および圧側クッション部材４７の先端形状は、たとえば、球状のほか、円錐、四角錐などといった錐状、凸状、段付き形状などの先端が先細りする形状とすることで、フリーピストン２９による圧縮が進むと伸側ストッパ部材及び圧側ストッパ部材４８との接触面積を増加させることができる。フリーピストン２９による圧縮が進むことで伸側クッション部材４６および圧側クッション部材４７の弾発力を増す形状としては、円柱形や円筒形といった形状を採用することも可能であり、先端が先
細りする形状以外の形状を採用することも可能である。
　また、上記構成の代わりに、伸側弾性ストッパ４４を、鍔３７の下面に積層される弾性体としてフリーピストン筒部２９ｂの上端に接触させて伸側のストロークエンドでフリーピストン２９を停止させてもよく、圧側弾性ストッパ４５を、外筒３８における段部３８ｅの上面に積層される弾性体としてフリーピストン底部２９ａの下端外周に接触させて圧側のストロークエンドでフリーピストン２９を停止させてもよく、伸側弾性ストッパ４４および圧側弾性ストッパ４５を構成する弾性体としては、ゴム、樹脂、ばねといった弾性体を使用することができる。
　緩衝装置Ｄ１は、以上のように構成され、緩衝装置Ｄと同様の作動を呈する。緩衝装置Ｄ１に入力される振動の周波数、すなわち、緩衝装置Ｄ１の伸縮振動の周波数が、低周波であっても高周波であっても、緩衝装置Ｄ１におけるピストン速度が同じである場合、低周波振動入力時の緩衝装置Ｄ１の振幅は、高周波振動入力時の緩衝装置Ｄの振幅よりも大きくなる。
　緩衝装置Ｄ１に低周波振動が入力される場合、振幅が大きいため、伸縮１周期で伸側室Ｒ４と圧側室Ｒ５を行き交う液体の流量は大きくなる。この流量に略比例して、フリーピストン２９が動く変位も大きくなる。フリーピストン２９はコイルばね４２，４３でなるばね要素で付勢されているため、フリーピストン２９が受けるばね要素からの付勢力も大きくなる。これにより、伸側圧力室２７の圧力と圧側圧力室２８の圧力に差圧が生じる。よって、伸側室Ｒ４と伸側圧力室２７の差圧および圧側室Ｒ５と圧側圧力室２８の差圧が小さくなって、上記の見掛け上の流路を通過する流量は小さくなる。この見掛け上の流路を通過する流量が小さくなる分、伸側バルブ３１ｂあるいは圧側バルブ３１ｄを通過する流量は大きくなるので、緩衝装置Ｄ１が発生する減衰力は大きいまま維持される。
　逆に、緩衝装置Ｄ１に高周波振動が入力される場合、振幅が低周波振動入力時よりも小さいため、伸縮１周期で伸側室Ｒ４と圧側室Ｒ５を行き交う液体の流量は小さくなる。したがって、フリーピストン２９の動く変位も小さくなる。フリーピストン２９の動く変位が小さくなると、フリーピストン２９が受けるばね要素から付勢力も小さくなる。これにより、伸側圧力室２７の圧力と圧側圧力室２８の圧力がほぼ同等圧となる。よって、伸側室Ｒ４と伸側圧力室２７の差圧および圧側室Ｒ５と圧側圧力室２８の差圧は低周波振動入力時よりも大きくなって、上記の見掛け上の流路を通過する流量が低周波振動入力時よりも増大する。この見掛け上の流路を通過する流量が増大した分は、伸側バルブ３１ｂあるいは圧側バルブ３１ｄの流量が減少することになるので、緩衝装置Ｄ１が発生する減衰力は低周波振動入力時の減衰力よりも小さくなる。
　また、伸側バイパスバルブ３２および圧側バイパスバルブ３３は、流量が大きい場合、従来の緩衝装置で採用するオリフィスや可変オリフィスに比較して圧力損失が小さいため、高周波数の振動が緩衝装置Ｄ１に継続的に入力されてフリーピストン２９が中立位置から伸側圧力室側あるいは圧側圧力室側へ偏っても、フリーピストン２９の移動を抑制する液圧ロックを生じさせない。したがって、フリーピストン２９は円滑に移動することができ、減衰力低減効果が十分に発揮することができる。また、フリーピストン２９がストロークエンドにまで達する場合には、伸側弾性ストッパ４４あるいは圧側弾性ストッパ４５がフリーピストン２９の移動を減速させて停止させる。したがって、従来の緩衝装置のように液圧ロックを用いずにフリーピストン２９をストロークエンドで徐々に減速させて停止することができる。これにより、フリーピストン２９が急激に停止させられて減衰力低減効果が急激に失われ減衰力が急変してしまうこともない。
　このように、本実施の形態の緩衝装置Ｄ１にあっても、伸側弾性ストッパ４４あるいは圧側弾性ストッパ４５によって、フリーピストン２９をストロークエンドで徐々に減速させて停止させることができる。また、液圧ロックとして機能するオリフィスといった絞りではなく、流量が多い場合に圧力損失が小さい伸側バイパスバルブ３２および圧側バイパスバルブ３３を用いているので、フリーピストン２９が中立位置から偏ってもストロークエンドに至るまでは、フリーピストン２９の移動をロックしてしまうことがない。
　よって、本実施の形態の緩衝装置Ｄ１によれば、高周波振動が継続的に入力されてフリーピストン２９が圧側圧力室側へ偏っても減衰力低減効果を発揮することができる。
　したがって、この緩衝装置Ｄ１にあっては、高周波振動が継続的に入力されても、減衰力低減効果を発揮することができるので、悪路やでこぼこ道を車両が走行する場合にあっても、良好な乗心地を実現できる。
　以上、本発明の実施の形態について説明したが、上記実施の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の形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
　本願は、２０１３年９月１９日に日本国特許庁に出願された特願２０１３－１９３９７７号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 (7)

  1. 　緩衝装置であって、
    　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、
    　前記シリンダに移動自在に挿入されるとともに一端が前記ピストンに連結されるピストンロッドと、
    　前記伸側室と前記圧側室とを連通する減衰通路と、
    　圧力室と、
    　前記圧力室内に移動自在に挿入されて前記圧力室内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、
    　前記フリーピストンの前記圧力室に対する変位を抑制する付勢力を発生するばね要素と、
    　前記伸側室と前記伸側圧力室とを連通する伸側流路と、
    　前記圧側室と前記圧側圧力室とを連通する圧側流路と、
    　前記ピストンよりも前記伸側室側に配置されるとともに前記伸側流路に設けられて前記伸側室から前記伸側圧力室へ向かう流れのみを許容しつつ抵抗を与える伸側バイパスバルブと、
    　前記ピストンよりも前記伸側室側に配置されるとともに前記伸側流路に前記伸側バイパスバルブと並列に設けられて前記伸側圧力室から前記伸側室へ向かう流れのみを許容するとともに抵抗を与える圧側バイパスバルブと、
    　前記フリーピストンを伸側のストロークエンドで停止させる伸側弾性ストッパと、
    　前記フリーピストンを圧側のストロークエンドで停止させる圧側弾性ストッパと、を備えた緩衝装置。
  2. 　請求項１に記載の緩衝装置であって、
    　前記ピストンロッドの前記ピストンよりも前記伸側室側に装着されて前記伸側室へ通じる伸側通路の一部を有するバイパスバルブディスクをさらに備え、
    　前記伸側バイパスバルブおよび前記圧側バイパスバルブは、前記バイパスバルブディスクに装着される緩衝装置。
  3. 　請求項２に記載の緩衝装置であって、
    　前記バイパスバルブディスクは、前記伸側室へ通じる伸側バイパスポートと圧側バイパスポートとを備え、
    　前記ピストンロッドは、前記伸側圧力室と前記伸側バイパスポートと前記圧側バイパスポートとを連通するロッド内通路を備え、
    　前記伸側バイパスポートと前記圧側バイパスポートと前記ロッド内通路とで前記伸側流路を形成し、
    　前記伸側バイパスバルブは、前記伸側バイパスポートを開閉し、前記圧側バイパスバルブは、前記圧側バイパスポートを開閉する緩衝装置。
  4. 　請求項１に記載の緩衝装置であって、
    　前記伸側バイパスバルブおよび前記圧側バイパスバルブは、共にリーフバルブで形成される緩衝装置。
  5. 　請求項１に記載の緩衝装置であって、
    　前記伸側バイパスバルブおよび前記圧側バイパスバルブは、環状であって前記伸側流路を開閉する内外両開きの一つのリーフバルブで形成される緩衝装置。
  6. 　請求項１に記載の緩衝装置であって、
    　前記圧力室を形成するハウジングを備え、
    　前記伸側弾性ストッパは、
    　前記フリーピストンと前記ハウジングの一方に設けられる伸側クッション部材と、
    　前記フリーピストンと前記ハウジングの他方に設けられて前記伸側クッション部材に対向する伸側ストッパ部材と、を備え、
    　前記圧側弾性ストッパは、
    　前記フリーピストンと前記ハウジングの一方に設けられる圧側クッション部材と、
    　前記フリーピストンと前記ハウジングの他方に設けられて前記圧側クッション部材に対向する圧側ストッパ部材と、を備えた緩衝装置。
  7. 　請求項６に記載の緩衝装置であって、
    　前記伸側クッション部材および前記圧側クッション部材は、先端が先細りの形状とされる緩衝装置。
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