WO2018173747A1 - 緩衝装置 - Google Patents

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WO2018173747A1
WO2018173747A1 PCT/JP2018/008706 JP2018008706W WO2018173747A1 WO 2018173747 A1 WO2018173747 A1 WO 2018173747A1 JP 2018008706 W JP2018008706 W JP 2018008706W WO 2018173747 A1 WO2018173747 A1 WO 2018173747A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
free piston
pressure
chamber
contact member
cushion rubber
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/008706
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English (en)
French (fr)
Inventor
和隆 稲満
尚喜 長谷川
Original Assignee
Kyb株式会社
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Publication date
Application filed by Kyb株式会社 filed Critical Kyb株式会社
Publication of WO2018173747A1 publication Critical patent/WO2018173747A1/ja

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Definitions

  • the present invention relates to an improvement of a shock absorber.
  • a shock absorber interposed between the vehicle body and the axle of the vehicle generally suppresses the vehicle body vibration by exhibiting a damping force having a constant damping force characteristic.
  • a device that makes the damping force variable in response to the frequency of the input vibration has been developed.
  • the cylinder is slidably inserted into the cylinder, and the inside of the cylinder is divided into an extension side chamber on the piston rod side and a pressure side chamber on the piston side.
  • a first flow path that generates a damping force by communicating the expansion side chamber and the pressure side chamber, a second flow path that bypasses the first flow path and apparently communicates with the expansion side chamber and the pressure side chamber, and a second flow path
  • a pressure chamber provided in the middle of the pressure chamber, 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 a coil spring that urges the free piston. It is configured.
  • the pressure chamber is divided into an expansion-side pressure chamber and a compression-side pressure chamber by a free piston, but when the free piston moves, the volume ratio of the expansion-side pressure chamber to the compression-side pressure chamber changes.
  • the extension side chamber and the pressure side chamber behave as if they are communicated with each other via the second flow path.
  • this shock absorber can generate a large damping force for low frequency vibration input, and can generate a small damping force for reducing high frequency vibration input. , Improve riding comfort in the vehicle.
  • the conventional shock absorber includes a cushion rubber that suppresses the displacement of the free piston in the vicinity of the stroke end in order to mitigate sudden changes in damping force and reduce collision noise.
  • polishing the contact surface of the free piston solves this problem, but polishing or grinding is required, increasing the number of processing steps and increasing the cost of the shock absorber. It is scarce.
  • an object of the present invention is to provide a shock absorber capable of preventing wear of the cushion rubber.
  • the present invention provides a cylinder, a piston that is slidably inserted into the cylinder, a piston rod having one end connected to the piston, and an attenuation that communicates the extension side chamber and the pressure side chamber.
  • a pressure-side flow path that communicates the pressure-side chamber and the pressure-side pressure chamber, a cushion rubber that regulates the displacement of the free piston, and a contact member that has a smoother surface than the facing surface of the free piston and covers the facing surface.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a shock absorber according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an enlarged longitudinal sectional view of a pressure chamber portion of the shock absorber according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a perspective view of the compression side contact member.
  • FIG. 4 is a longitudinal sectional view of the free piston and the pressure side contact member of the shock absorber according to the first modification of the embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a plan view of the compression side contact member of the shock absorber according to the first modification of the embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a plan view of the compression side contact member of the shock absorber according to the second modification of the embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a longitudinal sectional view of a free piston and a pressure side contact member of a shock absorber according to a third modification of the embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a perspective view of the free piston and the pressure side contact member of the shock absorber according to the third modification of the embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a longitudinal sectional view of a free piston and a pressure side contact member of a shock absorber in a fourth modification of the embodiment of the present invention.
  • the shock absorber D of the present invention includes a 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.
  • a piston rod 4 that is movably inserted and connected at one end to the piston 2, a damping passage 3 that communicates the extension side chamber R1 and the pressure side chamber R2, a pressure chamber R3, and a pressure chamber R3.
  • the expansion side flow path 5 that communicates with the expansion side pressure chamber 7, the pressure side flow path 6 that communicates the compression side chamber R 2 and the pressure side pressure chamber 8, and the free piston 9 are opposed to restrict displacement of the free piston 9.
  • Extend side as cushion rubber The compression rubber 40 and the compression side cushion rubber 41, and the expansion side contact member 51 and the compression side contact member 52 as contact members that cover the opposing surfaces Se and Sp facing the expansion side cushion rubber 40 and the compression side cushion rubber 41 of the free piston 9 are provided. Configured.
  • 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 expansion side chamber R1 refers to a chamber that is compressed when the shock absorber D extends and the vehicle body is separated from the axle
  • the compression side chamber R2 refers to the shock absorber D that is contracted when the vehicle body and the axle approach each other. It refers to the chamber that is compressed when doing.
  • the upper end of the cylinder 1 is closed by fitting an annular rod guide 11 into which the piston rod 4 is inserted on the inner peripheral side, and the lower end of the cylinder 1 is closed by a bottom cap 12.
  • a piston 2 connected to the piston rod 4 is slidably inserted into the cylinder 1, and the cylinder 1 is partitioned into an extension side chamber R1 and a pressure side chamber R2.
  • a sliding partition wall 13 is slidably inserted in the cylinder 1 and below the piston 2, and a gas chamber G is defined below the pressure side chamber R ⁇ b> 2 in the cylinder 1.
  • the extension side chamber R1, the pressure side chamber R2, and the pressure chamber R3 in the cylinder 1 and above the sliding partition wall 13 are filled with liquid such as hydraulic oil, and the gas chamber G is filled with gas. ing.
  • a liquid such as water or an aqueous solution can be used as the liquid filled in the extension side chamber R1, the pressure side chamber R2, and the pressure chamber R3.
  • a seal (not shown) is provided between the piston rod 4 and the rod guide 11, and the inside of the cylinder 1 is in a liquid-tight state.
  • the shock absorber D is set to a so-called single rod type. Therefore, the volume of the piston rod 4 that enters and exits the cylinder 1 as the shock absorber D expands and contracts is such that the volume of the gas in the gas chamber G expands or contracts and the sliding partition 13 moves in the vertical direction in FIG. Compensated.
  • the shock absorber D is set to a single cylinder type, but instead of installing the sliding partition wall 13 and the gas chamber G, a reservoir is provided on the outer periphery or outside of the cylinder 1, and the piston rod 4 is provided by the reservoir. Volume compensation may be performed.
  • the shock absorber D may be set to a double rod type instead of a single rod type.
  • the piston rod 4 has a small diameter portion 4a formed at the lower end side in FIG. 1, and a screw portion 4b formed at the tip side of the small diameter portion 4a. Moreover, the step part 4c is provided by making the lower end of the piston rod 4 small diameter.
  • the piston 2 is formed in an annular shape, and the small diameter portion 4a of the piston rod 4 is inserted on the inner peripheral side thereof.
  • the piston rod 4 has a vertical hole 4d that opens from the tip of the small-diameter portion 4a, and a horizontal hole that opens from the side portion above the position where the piston 2 of the small-diameter portion 4a is mounted and communicates with the vertical hole 4d. 4e is formed.
  • the piston 2 is provided with an expansion side port 3a and a compression side port 3c for communicating the expansion side chamber R1 and the pressure side chamber R2, and the lower end of the expansion side port 3a in FIG. 1 is stacked below the piston 2 in FIG. 1 is opened and closed by a pressure side valve 3d, which is a leaf valve stacked on the upper side of the piston 2 in FIG.
  • Both the expansion side valve 3b and the pressure side valve 3d are formed in an annular shape, the small diameter portion 4a of the piston rod 4 is inserted on the inner peripheral side, the inner peripheral side is fixed to the piston rod 4, and the outer peripheral side is allowed to bend.
  • the number and thickness of the leaf valves constituting the extension side valve 3b and the pressure side valve 3d can be arbitrarily changed according to the desired damping characteristics. Further, the extension side valve 3b and the pressure side valve 3d may be valves other than the leaf valve.
  • the expansion side valve 3b is a fluid that is bent and opened by the differential pressure between the expansion side chamber R1 and the compression side chamber R2 when the shock absorber D is extended, opens the expansion side port 3a, and moves from the expansion side chamber R1 to the compression side chamber R2. Resistance to the flow of water. Further, the expansion side valve 3b is configured to close the expansion side port 3a during the contraction operation of the shock absorber D, and sets the expansion side port 3a to one-way.
  • the other pressure side valve 3d opens the pressure side port 3c during the contraction operation of the shock absorber D, opposite to the expansion side valve 3b, and provides resistance to the flow of fluid moving from the pressure side chamber R2 to the expansion side chamber R1. Further, the pressure side valve 3d is configured to close the pressure side port 3c when the shock absorber D is extended, and sets the pressure side port 3c to one-way.
  • the damping passage 3 includes the expansion side port 3a, the expansion side valve 3b, the compression side port 3c, and the compression side valve 3d.
  • the expansion side valve 3b is configured so that the expansion side chamber R1 and the compression side chamber R2 are communicated with each other by a known orifice (not shown) even when the expansion side port 3a is closed.
  • the orifice is formed, for example, by providing a notch on the outer periphery of the expansion side valve 3b, or by providing a recess in an unshown valve seat provided on the piston 2 on which the expansion side valve 3b is seated.
  • the pressure side valve 3d has an orifice formed by a notch or the like.
  • annular valve stopper 14 is overlaid on the outer circumference of the small-diameter portion 4a of the piston rod 4 above the piston 2 in FIG. It is installed.
  • valve stopper 14 is located above the valve stopper 14 in FIG. 1, and in the small-diameter portion 4 a of the piston rod 4, the bottomed cylindrical cup 15 and the cup 15 are accommodated in the cup 15.
  • a bypass valve stopper 20 that restricts the upper deflection limit of the valve 19 is assembled.
  • an extension side valve 3b is stacked below the piston 2 in FIG. 1, and the extension side valve 3b is attached to the outer periphery of the small diameter portion 4a of the piston rod 4 together with the piston 2.
  • the housing 21 forming the pressure chamber R3 is screwed onto the screw portion 4b of the piston rod 4 from below in FIG.
  • the respective members mounted on the outer periphery of the piston rod 4 are clamped by the step portion 4 c of the piston rod 4 and the housing 21 and fixed to the piston rod 4.
  • the housing 21 not only forms the pressure chamber R3 inside, but also serves as a piston nut that fixes the piston 2 and the above-described valves to the piston rod 4.
  • the cup 15 disposed on the extension side chamber side which is the upper side of the piston 2 in FIG. 1, is a bottomed cylindrical shape as described above, and includes a bottom portion 15a and a cylindrical portion 15b. There is a hole (not shown) that allows the insertion of.
  • the spacer 16 is cylindrical and has an inner diameter larger than the outer diameter of the small-diameter portion 4a of the piston rod 4, and an inner peripheral flange 16a fitted to the outer periphery of the piston rod 4 provided on the inner periphery of the upper end. And a notch 16b provided at the lower end.
  • the bypass valve disc 18 includes an extension side bypass port 18a and a pressure side bypass port 18b that communicate with the extension side chamber R1, a valve seat 18d surrounding the extension side bypass port 18a provided at the lower end in FIG. 1, and a pressure side provided at the upper end in FIG. And a valve seat 18c surrounding the bypass port 18b. Further, the bypass valve disk 18 includes a hole (not shown) through which the piston rod 4 is inserted. The bypass valve disk 18 is attached to the outer periphery of the small diameter portion 4 a of the piston rod 4 with the outer periphery fitted to the inner periphery of the cup 15. Thus, when the bypass valve disc 18 is fitted into the cup 15, a room C partitioned from the extension side chamber R ⁇ b> 1 is formed in the cup 15.
  • the room C communicates with the spacer 16 through the notch 16b provided in the spacer 16, and further communicates with the horizontal hole 4e and the vertical hole 4d. Therefore, the extension side bypass port 18a and the pressure side bypass port 18b communicate with the vertical hole 4d.
  • the extension side bypass valve 17 is overlapped below the bypass valve disk 18 in FIG. 1 and seated on the valve seat 18d to close the lower end of the extension side bypass port 18a in FIG. And if the expansion side bypass valve 17 receives and receives the pressure from the expansion side chamber R1, it will open the expansion side bypass port 18a. Note that the upper end opening in FIG. 1 of the extension side bypass port 18a is not closed by the pressure side bypass valve 19 and is always in communication with the extension side chamber R1.
  • the pressure side bypass valve 19 is stacked above the bypass valve disk 18 in FIG. 1 and is seated on the valve seat 18c to close the upper end of the pressure side bypass port 18b in FIG.
  • the pressure side bypass port 18b is opened. Note that the lower end opening in FIG. 1 of the compression side bypass port 18 b is not closed by the extension side bypass valve 17 and is always in communication with the room C.
  • notches are provided in the valve seats 18 c and 18 d of the bypass valve disk 18, or the outer peripheral side of the expansion side bypass valve 17 and the pressure side bypass valve 19.
  • a notch may be provided.
  • the expansion side bypass valve 17 and the pressure side bypass valve 19 are annular and bend the outer peripheral side to flow from one side to open the flow path, and bend the inner peripheral side to the flow from the other side.
  • it may be constituted by a single leaf valve (decarbonized valve) that opens the flow path and opens both inside and outside.
  • the housing 21 includes a cylindrical nut portion 21a that is screwed into the screw portion 4b of the piston rod 4, a flange portion 21b that is provided on the outer periphery of the nut portion 21a, The cylinder part 21c provided below the outer periphery of the flange part 21b is comprised.
  • the housing 21 forms a pressure chamber R3 on the pressure side chamber R2 side of the piston 2.
  • a free piston 9 is slidably inserted into the cylindrical portion 21c of the housing 21, and the pressure chamber R3 is slid by the free piston 9 in the upper side in FIG. It is partitioned into a pressure chamber 8. Further, a hole 21d that communicates the pressure side pressure chamber 8 and the pressure side chamber R2 is provided below the cylinder portion 21c.
  • the nut portion 21 a includes a screw groove so that the nut portion 21 a can be screwed onto the screw portion 4 b of the piston rod 4 on the inner periphery, and the housing 21 can be fixed to the small diameter portion 4 a of the piston rod 4.
  • the partial cross-sectional shape of the outer periphery of the cylindrical portion 21c of the housing 21 is a shape other than a perfect circle, for example, a shape in which a part is notched or a hexagonal shape, a housing that is engaged with the outer periphery can be used with a tool. 21 can be easily screwed to the piston rod 4.
  • the expansion side pressure chamber 7 in the pressure chamber R3 is communicated with the chamber C formed by the cup 15 and the bypass valve disk 18 through the vertical hole 4d provided in the piston rod 4. Since the chamber C communicates with the expansion side chamber R1 through the expansion side bypass port 18a and the compression side bypass port 18b, the expansion side pressure chamber 7 communicates with the expansion side chamber R1.
  • the expansion side flow path 5 is formed by the vertical hole 4d, the horizontal hole 4e, the spacer 16, the notch 16b, the chamber C, the expansion side bypass port 18a, and the pressure side bypass port 18b. Therefore, the extension side bypass valve 17 and the pressure side bypass valve 19 are provided in parallel to the extension side flow path 5.
  • the pressure side flow path 6 is formed with the hole 21d which connects the pressure side pressure chamber 8 and pressure side chamber R2 in this example. It should be noted that a restriction may be provided in the pressure side flow path 6 so as 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 adopted for the restriction.
  • the free piston 9 includes a cylindrical sliding contact portion 9a that is slidably inserted into the cylindrical portion 21c of the housing 21, and a bottom portion 9b that closes the lower end in FIG. 2 of the sliding contact portion 9a. It can be moved in the pressure chamber R3 in the axial direction which is the vertical direction in FIG. Since the free piston 9 includes the sliding contact portion 9a, the free piston 9 can be displaced relative to the housing 21 without axial displacement.
  • the free piston 9 is provided with a spring element 10 that applies a biasing force that suppresses the displacement according to the amount of displacement of the free piston 9 relative to the pressure chamber R3.
  • the spring element 10 includes an extension side coil spring 10 a accommodated in the extension side pressure chamber 7 and a compression side coil spring 10 b accommodated in the compression side pressure chamber 8. Accordingly, the free piston 9 is elastically supported after being sandwiched between the extension side coil spring 10a and the compression side coil spring 10b and positioned at the neutral position in the pressure chamber R3.
  • the neutral position of the free piston 9 is set at the center of the stroke in the vertical direction in FIG. 2 within the pressure chamber R3 of the free piston 9, but is not limited thereto.
  • the expansion side chamber R1 and the expansion side pressure chamber 7 are communicated by the expansion side flow channel 5, and the compression side chamber R2 and the compression side pressure chamber 8 are communicated by the compression side flow channel 6, and the expansion side pressure chamber 7 and the pressure side pressure
  • the volume of the chamber 8 changes when the free piston 9 is displaced in the housing 21. Therefore, in this shock absorber D, the flow path formed by 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 is apparently formed by the expansion side chamber R1 and the pressure side.
  • the chamber R2 is communicated.
  • the extension side chamber R1 and the compression side chamber R2 in the shock absorber D are communicated by the attenuation passage 3 and also by the apparent flow path. Therefore, when the free piston 9 is displaced, the shock absorber D operates as if the liquid passes through the apparent flow path and exchanges the expansion side chamber R1 and the compression side chamber R2.
  • the expansion side chamber R 1 can be The differential pressure in the expansion side pressure chamber 7 is adjusted, and the free piston 9 can be moved. Therefore, when the throttle is provided, the free piston 9 is restored to the neutral position by the elastic force of the spring element 10 even in a region where the expansion speed of the shock absorber D where the expansion side bypass valve 17 and the pressure side bypass valve 19 are not opened is low. Can be.
  • an extension side cushion holding member 22 that holds the extension side cushion rubber 40 is provided.
  • the extension side cushion holding member 22 includes a cylindrical pedestal 22a with a flange, and a mirror part 22b that closes the top of the pedestal 22a and to which the extension side cushion rubber 40 is attached.
  • a hole 22c that communicates the inside and outside of the base 22a. Is provided.
  • the stretch side cushion rubber 40 is housed in the stretch side pressure chamber 7 with the heel side upward in FIG. 2, and is stretched between the bottom 9b of the free piston 9 and the heel of the pedestal 22a.
  • the side coil spring 10a is pressed and fixed to the flange portion 21b of the housing 21.
  • the expansion side cushion holding member 22 includes the hole 22c, the expansion side pressure chamber 7 is not divided and the entire expansion side pressure chamber 7 is communicated with the room C. Further, the axial length of the pedestal 22 a in the extension side cushion holding member 22 is determined according to the stroke length of the free piston 9 and the compression amount of the extension side cushion rubber 40. The shape and structure of the extension side cushion holding member 22 can be changed in design as long as the movement at the stroke end of the free piston 9 can be restricted by the extension side cushion rubber 40, and is not limited to the illustrated one. However, if the structure of the pedestal 22a is brazed as described above, the advantage that the extension side cushion holding member 22 can be fixed to the housing 21 using the extension side coil spring 10a can be enjoyed.
  • the stretch-side cushion rubber 40 has a proximal end attached to the stretch-side cushion holding member 22 and a distal end that is tapered, and the cross-sectional area gradually decreases toward the distal end.
  • the extension side cushion rubber 40 faces the side surface of the extension side pressure chamber 7 in the bottom portion 9 b of the free piston 9 in the neutral position with a predetermined distance. Therefore, the opposing surface Se of the free piston 9 that faces the extended-side cushion rubber 40 is the upper surface of the bottom 9b in FIG.
  • a disk-shaped extension side contact member 51 is placed on the extension side pressure chamber 7 side of the bottom portion 9b of the free piston 9 in the upper part of FIG. 2, and the opposing surface Se is covered by the extension side contact member 51. It has been broken.
  • the extension side contact member 51 comes into contact with the extension side cushion rubber 40.
  • the surface of the extension side contact member 51 that faces the extension side cushion rubber 40 is a smoother surface than the opposing surface Se of the bottom portion 9b of the free piston 9.
  • the extension side contact member 51 extends so that the degree of wear when the extension side cushion rubber 40 contacts the surface is lower than the degree of wear when the extension side cushion rubber 40 contacts the opposing surface Se.
  • the surface facing the side cushion rubber 40 may be made smoother than the facing surface Se. Therefore, for example, the roughness of the surface of the extended contact member 51 is smaller than that of the opposing surface Se in the bottom portion 9b, or the tool mark is formed on the surface of the extended contact member 51 compared to the opposing surface Se. As long as there is no convex part having an angular edge on the surface, it is sufficient. In this case, the degree of wear when the extended-side cushion rubber 40 comes into contact with the surface is lower than the degree of wear when the extended-side cushion rubber 40 comes into contact with the facing surface Se.
  • the convex portion is not angular and rounded, and the extended side cushion is more in contact with the extended side cushion rubber 40 than the opposing surface Se. It is sufficient that the wear of the rubber 40 can be reduced, and it is sufficient if the surface state is such that the wear can be reduced even if the roughness is large.
  • the outer diameter of the extension side contact member 51 can be inserted into the sliding contact portion 9a of the free piston 9, and is larger than the inner diameter of the extension side coil spring 10a.
  • the extension-side contact member 51 is held between the extension-side coil spring 10a and the bottom portion 9b of the free piston 9, and is held in contact with the bottom portion 9b of the free piston 9. Therefore, the extension side contact member 51 is fixed to the free piston 9 by the extension side coil spring 10a in this example.
  • stretching side contact member 51 is made into the disk shape, it is not restricted to this.
  • extension side contact member 51 is fixed by the extension side coil spring 10a which is the spring element 10 and the free piston 9, it is not necessary to provide a special part or structure for fixing the extension side contact member 51. Also, the work of attaching the extension side contact member 51 to the free piston 9 is facilitated.
  • the extension side cushion rubber 40 When the free piston 9 is displaced from the neutral position upward in FIG. 2 by a predetermined distance or more, the extending side cushion rubber 40 comes into contact with the extending side contact member 51, and the free piston 9 further moves upward. The upward movement of the free piston 9 is suppressed while increasing the resilience by being compressed. Finally, the extension side cushion rubber 40 decelerates the speed of the free piston 9 and stops the free piston 9 at the stroke end on the extension side pressure chamber 7 side.
  • a pressure side cushion holding member 23 that holds the pressure side cushion rubber 41 is provided in the pressure side pressure chamber 8.
  • the compression side cushion holding member 23 includes a cylindrical pedestal 23a with a flange, and a mirror portion 23b to which the top side of the pedestal 23a is closed and the compression side cushion rubber 41 is attached.
  • the pressure side cushion rubber 41 is accommodated in the pressure side pressure chamber 8 with the heel side downward in FIG. 2, and is fixed to the housing 21 by crimping the end of the cylindrical portion 21 c of the housing 21.
  • a compression side coil spring 10b is interposed between the bottom 9b of the free piston 9 and the flange of the pedestal 23a. In this example, the compression side cushion holding member 23 closes the lower end opening in FIG.
  • the pressure side pressure chamber 8 communicates with the pressure side chamber R2 through the hole 21d of the housing 21.
  • the axial length of the pedestal 23 a in the compression side cushion holding member 23 is determined according to the stroke length of the free piston 9 and the compression amount of the compression side cushion rubber 41.
  • the simplification and weight reduction of the component shape of the shock absorber D can be achieved.
  • the compression side cushion holding member 23 and the housing 21 may be integrated and manufactured as one component. Further, the shape of the compression side cushion holding member 23 can be changed as long as the movement of the free piston 9 at the stroke end can be restricted by the compression side cushion rubber 41.
  • annular convex portion 9c is provided on the lower end side in FIG. 2, which is the pressure side pressure chamber 8 side of the bottom portion 9b of the free piston 9, and a concave portion 9d is formed in the annular convex portion 9c.
  • the concave portion 9d has a larger inner diameter on the bottom side than the opening side and is narrower on the opening side.
  • the compression side cushion rubber 41 has a proximal end attached to the compression side cushion holding member 23, a distal end side that is tapered, and a sectional area that gradually decreases toward the distal end. As shown in FIG.
  • the compression side cushion rubber 41 is opposed to the bottom surface of the concave portion 9d provided in the bottom portion 9b of the free piston 9 in the neutral position with a predetermined distance. Therefore, the opposing surface Sp facing the compression side cushion rubber 41 in the free piston 9 is the bottom surface of the recess 9d.
  • the annular convex part 9c is provided in forming the concave part 9d, the concave part 9d may be provided simply by providing a recess in the bottom part 9b.
  • the compression side contact member 52 includes a disk-shaped main body 52a and a plurality of claws 52b having elasticity extending from the outer periphery of the main body 52a.
  • Six claws 52b are provided at equal intervals in the circumferential direction on the outer periphery of the main body 52a, but the number of claws 52b is arbitrary as long as it is plural.
  • the concave portion 9d is a circular depression
  • the main body 52a of the compression side contact member 52 is also disk-shaped, but the shapes of the concave portion 9d and the main body 52a of the compression side contact member 52 are not limited thereto.
  • the diameter A1 of the virtual circle V1 passing through the outer periphery of the tip of the claw 52b of the compression side contact member 52 is larger than the inner diameter L1 on the bottom side of the recess 9d.
  • the claw 52b is once bent inward at the opening side of 9d, and the claw 52b exerts a resilient force on the bottom side of the recess 9d to return to the original position. Therefore, the claw 52b is pressed against the bottom side wall of the recess 9d by its own elastic force, and the compression side contact member 52 is firmly fixed to the free piston 9.
  • the inner diameter of the recess 9d is narrower on the opening side than the bottom side and the inner diameter on the opening side is smaller than the diameter A1 of the virtual circle V1
  • the inner diameter L1 on the bottom side is larger than the diameter A1 of the virtual circle V1.
  • the pressure side contact member 52 does not fall off from the free piston 9 and may be so.
  • the main body 52a of the pressure side contact member 52 contacts the pressure side cushion rubber 41.
  • the surface of the pressure side contact member 52 that faces the pressure side cushion rubber 41 is smoother than the facing surface Sp that is the bottom surface of the recess 9 d of the free piston 9.
  • the pressure side cushion rubber 41 of the pressure side contact member 52 is such that the degree of wear when the pressure side cushion rubber 41 contacts the surface is lower than the degree of wear when the pressure side cushion rubber 41 contacts the opposing surface Sp. What is necessary is just to make the surface which opposes smoother than the opposing surface Sp. Therefore, for example, the roughness of the surface of the pressure side contact member 52 is smaller than that of the opposing surface Sp in the recess 9d, or a tool mark is formed on the surface of the pressure side contact member 52 as compared to the opposing surface Sp. It may be in a state where there is no convex portion having an angular edge on the surface.
  • the degree of wear when the compression side cushion rubber 41 contacts the surface is lower than the degree of wear when the compression side cushion rubber 41 contacts the facing surface Sp. Therefore, even if there is a convex portion on the surface of the compression side contact member 52, the convex portion is not angular and rounded, and the pressure side cushion rubber 41 is more in contact with the compression side cushion rubber 41 compared to the opposing surface Sp. It is only necessary to be able to reduce wear, and any surface state that can reduce wear even if the roughness is large may be used.
  • the compression side cushion rubber 41 comes into contact with the compression side contact member 52 and is compressed by the further downward movement of the free piston 9.
  • the compression side cushion rubber 41 decelerates the speed of the free piston 9 and stops the free piston 9 at the stroke end on the compression side pressure chamber 8 side.
  • the expansion side cushion rubber 40 and the compression side cushion rubber 41 stop the free piston 9 while gradually increasing the elasticity as the compression by the free piston 9 proceeds, so the free piston 9 is gradually decelerated. Stop.
  • the extension side contact member 51 and the pressure side contact member 52 attached to the free piston 9 can be brought into contact from the front end side. In this way, the compression by the free piston 9 proceeds, the contact area to the expansion side contact member 51 and the compression side contact member 52 increases, and a characteristic that the elastic force gradually increases is obtained. It is also easy to set the rate of increase.
  • the tip shape of the extension side cushion rubber 40 and the compression side cushion rubber 41 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.
  • the contact area with the free piston 9 can be increased.
  • the shape of the extension side cushion rubber 40 and the compression side cushion rubber 41 may be a shape such as a columnar shape or a cylindrical shape, or may be a shape other than the shape where the tip is tapered.
  • 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. Then, at the same time as the pressure in the expansion side chamber R1 is increased, the pressure in the compression side chamber R2 is reduced and a differential pressure is generated between them. Move to room R2. Further, the liquid in the expansion side chamber R1 is opened via the apparent 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 when the expansion side bypass valve 17 is opened. To the pressure side chamber R2.
  • 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 expansion side chamber R1 decreases and a differential pressure is generated between them.
  • the pressure side bypass valve 19 is opened, and moves to the expansion side chamber R ⁇ b> 1 via an apparent 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.
  • the amplitude when the shock absorber D vibrates at a low frequency is larger than the amplitude when the shock absorber D vibrates at a high frequency.
  • the amplitude is large, so that the flow rate of the liquid flowing between the expansion side chamber R1 and the compression side chamber R2 increases in one expansion / contraction cycle.
  • a differential pressure is generated between the pressure in the expansion side pressure chamber 7 and the pressure in the compression side pressure chamber 8, and 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.
  • the flow rate passing through the apparent flow path is reduced. Since the flow rate passing through the apparent flow path is small, the flow rate through the expansion side valve 3b or the pressure side valve 3d is high, so that the damping force generated by the shock absorber D is maintained high.
  • the amplitude is smaller than when low-frequency vibration is input, so the flow rate of the liquid flowing between the expansion side chamber R1 and the compression side chamber R2 in one expansion / contraction cycle is small, The moving displacement is also reduced. Then, the urging force from the spring element 10 received by the free piston 9 is also reduced. Accordingly, the pressure in the expansion side pressure chamber 7 and the pressure in the compression side pressure chamber 8 become substantially equal, and 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 low frequency. It becomes larger than when vibration is input, and the flow rate passing through the apparent flow path is larger than when low frequency vibration is input. As the flow rate passing through the apparent flow path increases, the flow rate through the expansion side valve 3b or the compression side valve 3d decreases, and the damping force generated by the shock absorber D is smaller than the damping force at the time of low frequency vibration input. Become.
  • the shock absorber D can obtain a damping force reduction effect that reduces the damping force depending on the input vibration frequency, and exhibits a large damping force when the input vibration frequency is low, and the input vibration frequency. When it is high, a small damping force is exhibited. Therefore, the shock absorber D generates a high damping force for the vibration input in the low sprung resonance frequency band, stabilizes the posture of the vehicle, and makes the passenger feel uneasy when turning the vehicle. Can be prevented. Further, the shock absorber D generates a low damping force whenever vibration in a high unsprung resonance frequency band is input, and insulates transmission of vibration on the axle side to the vehicle body side, thereby improving the riding comfort in the vehicle. Can be.
  • the expansion side bypass valve 17 and the pressure side bypass valve 19 have a smaller pressure loss than a restriction such as an orifice. Therefore, even if high-frequency vibration is continuously input to the shock absorber D and the free piston 9 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 9 is provided. Don't make it happen. Therefore, in the shock absorber D of this example, the free piston 9 can be smoothly displaced, so that the effect of reducing the damping force can be sufficiently exhibited. When the free piston 9 reaches the stroke end, the extension side cushion rubber 40 or the compression side cushion rubber 41 decelerates and stops the movement of the free piston 9.
  • the shock absorber D can alleviate a sudden change in the damping force without suddenly losing the damping force reducing effect. Furthermore, it is possible to prevent the occurrence of hitting sound due to the collision between the free piston 9 and the housing 21.
  • the expansion side cushion rubber 40 when the expansion side cushion rubber 40 restricts the displacement of the free piston 9, the expansion side cushion rubber 40 faces the expansion side cushion rubber 40 of the free piston 9. It contacts only the extension side contact member 51 having a smoother surface than Se.
  • the pressure side cushion rubber 41 when the pressure side cushion rubber 41 regulates the displacement of the free piston 9, the pressure side cushion rubber 41 is applied only to the pressure side contact member 52 having a smoother surface than the facing surface Sp facing the pressure side cushion rubber 41 of the free piston 9. Touch.
  • both the expansion side cushion rubber 40 and the compression side cushion rubber 41 are rough on the surface of the free piston 9. It is not necessary to contact the rough facing surfaces Se and Sp. Therefore, according to the shock absorber D of the present invention, it is possible to prevent wear of the extension side cushion rubber 40 and the compression side cushion rubber 41.
  • the shock absorber D has a desired damping force over a long period of time. Can demonstrate. Furthermore, since the opposing surfaces Se and Sp of the free piston 9 are covered with the expansion side contact member 51 and the compression side contact member 52, it is not necessary to perform surface processing of the opposing surfaces Se and Sp of the free piston 9, and the shock absorber D is expensive. There will be no problem.
  • the bottom of the free piston 9 faces the compression side cushion rubber 41 is the opposing surface Sp
  • the recess 9d has a larger inner diameter on the bottom side than the opening side
  • the compression side contact member 52 is It is fitted in the recess 9d.
  • the compression side contact member (contact member) 52 includes a disc-shaped main body 52a and a plurality of claws 52b having elasticity extending from the outer periphery of the main body 52a, and the diameter A1 of the virtual circle V1 is a free piston 9. If the inner diameter L1 on the bottom side of the concave portion 9d is larger, the claw 52b exerts a resilient force and presses itself against the bottom side wall of the concave portion 9d so that the pressure side contact member (contact member) 52 is firmly attached to the free piston 9. Can be fixed. Therefore, in this case, the contact member can be prevented from being separated from or displaced from the free piston 9, and wear of the cushion rubber can be more effectively prevented.
  • the bottom inner diameter L1 is the diameter A1 of the virtual circle V1. Since the pressure side contact member 52 does not fall off the free piston 9 even if it is larger than that, it may be so.
  • the free piston 9 is provided with an annular groove 9e on the outer periphery of the bottom of the recess 9d shown in FIG.
  • the compression side contact member 53 is fitted as a contact member of this recessed part 9d.
  • the pressure side contact member 53 as a contact member fitted to the free piston 9 has a disk shape.
  • the diameter A2 of the pressure side contact member 53 is larger than the inner diameter L2 on the opening side of the recess 9d shown in FIG. 4, and smaller than the inner diameter L1 on the bottom side.
  • the compression side contact member 54 may include a disk-shaped main body 54a and a plurality of protrusions 54b protruding radially from the outer periphery of the main body 54a.
  • eight protrusions 54b are provided at equal intervals in the circumferential direction on the outer periphery of the main body 54a.
  • the diameter A3 of the virtual circle V2 passing through the tip of the protrusion 54b is larger than the inner diameter L2 on the opening side of the recess 9d shown in FIG. 4, and smaller than the inner diameter L1 on the bottom side.
  • the projection 54b When the thus configured pressure side contact member 54 is fitted into the recess 9d, the projection 54b once bends inward on the opening side of the recess 9d, and the projection 54b exhibits elasticity on the bottom side of the recess 9d. To return to the original state.
  • the diameter A3 of the virtual circle V2 passing through the tip of the protrusion 54b is larger than the inner diameter L2 on the opening side of the recess 9d. The contact member 54 cannot be removed from the recess 9d, and is kept loosely fitted in the recess 9d.
  • the protruding portion 54b is easily bent when bent inward at the opening side wall of the concave portion 9d, the work of attaching the compression side contact member 54 to the free piston 9 is easier than when the protruding portion 54b is not provided.
  • the annular groove 9e is provided in the free piston 9, the pressure side contact member 54 is prevented from being lifted from the bottom of the recess 9d. Then, it can prevent that the compression side contact member 54 deform
  • the free piston 9 is provided with four grooves 9f extending over the entire length in the axial direction in the annular convex portion 9c shown in FIG.
  • the pressure side contact member 55 as the contact member is inserted into the groove 9f by projecting in a radial direction from the outer periphery of the disc-shaped main body 55a and from the annular convex portion 9c.
  • four arms 55b protruding to the outer peripheral side.
  • the bottom portion of the free piston 9 is provided with a recess 9g that matches the shape of the pressure side contact member 55 described above.
  • the pressure side contact member 55 when attaching pressure side contact member 55 to free piston 9, force will not be required but it can install simply. Further, since the pressure side contact member 55 is fixed to the free piston 9, it is possible to prevent the pressure side contact member (contact member) 55 from being separated from or displaced from the free piston 9, and the pressure side cushion rubber (cushion rubber) 41. Can be more effectively prevented.
  • the thickness of the compression side contact member 55 may be the same as or slightly thinner than the depth of the recess 9g. In addition, it is possible to make the thickness of the pressure side contact member 55 larger than the depth of the depression 9g, or to overlap the pressure side contact member 55 on the bottom portion 9b without providing the depression 9g, but it is preferable to provide the depression 9g. The sitting of the compression side coil spring 10b is improved, and the urging force can be applied to the free piston 9 without being biased.
  • the pressure side pressure chamber 8 of the bottom portion 9b of the free piston 9 is not provided with the annular convex portion 9c, but the pressure side pressure chamber side surface of the bottom portion 9b is formed as a flat surface, and this surface has a disc shape.
  • the pressure side contact member 56 and the annular spring receiver 57 are sequentially stacked, and the pressure side contact member 56 is urged by the pressure side coil spring 10b of the spring element 10 to maintain the free piston 9 and the pressure side contact member 56 in a stacked state. Also good.
  • the spring receiver 57 includes an annular receiving portion 57a that contacts the end portion of the compression side coil spring 10b, and a cylindrical fitting portion that extends from the inner periphery of the reception portion 57a and is fitted to the inner periphery of the end portion of the compression side coil spring 10b. 57b. Therefore, the spring receiver 57 is positioned in the radial direction by the compression side coil spring 10b. Even if comprised in this way, when mounting
  • the fitting part 57b may be composed of claws that rise from a plurality of locations on the inner periphery of the receiving part 57a in addition to the cylindrical shape. Also, if the fitting part 57b is cylindrical in the receiving part 57a, It may be composed of a plurality of pieces provided from a plurality of positions on the outer periphery of the fitting portion 57b toward the outer periphery, and the shape is arbitrary as long as it can be positioned in the radial direction with respect to the spring element 10 and the contact member can be fixed.
  • the extension side contact member 51 as the contact member and the pressure side contact members 52, 53, 54, 55, and 56 have a surface corresponding to the extension side cushion rubber 40 and the compression side cushion rubber 41 as the cushion rubber facing the free piston 9. It may be smoother than the surfaces Se and Sp. Therefore, the back side of the surface of the extension side contact member 51 and the pressure side contact members 53, 54, 55, and 56 as the contact members may not be smoother than the surfaces of the opposing surfaces Se and Sp. In addition, it is not necessary to consider the direction of attachment to the free piston 9, and erroneous assembly can be prevented.
  • the expansion side bypass valve 17 and the pressure side bypass valve 19 are provided in parallel in the expansion side flow path 5, but these are eliminated and one or both of the expansion side flow path 5 and the pressure side flow path 6 are eliminated.
  • a diaphragm may be provided. Even if it does in this way, the damping force reduction effect can be enjoyed at the time of the high frequency vibration input of the shock absorber D.

Landscapes

  • Fluid-Damping Devices (AREA)
  • Vibration Dampers (AREA)

Abstract

本発明における課題解決手段は、シリンダ(1)と、シリンダ(1)内に摺動自在に挿入されるピストン(2)と、一端がピストン(2)に連結されるピストンロッド(4)と、伸側室(R1)と圧側室(R2)とを連通する減衰通路(3)と、圧力室(R3)と、圧力室(R3)内に移動自在に挿入されるフリーピストン(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、フリーピストン(9)の変位を規制するクッションゴム(40),(41)と、フリーピストン(9)の対向面(Se),(Sp)よりも表面が滑らかであって対向面(Se),(Sp)を覆う接触部材(51),(52)とを備えている。

Description

緩衝装置
 本発明は、緩衝装置の改良に関する。
 車両の車体と車軸との間に介装される緩衝装置は、一定の減衰力特性の減衰力を発揮して車体振動を抑制するものが一般的であるが、近年、より車両における乗心地の向上を図るため、入力される振動の周波数に感応して減衰力を可変にするものが開発されている。
 この種の緩衝装置としては、たとえば、JP2015-59621Aに開示されているように、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、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、第一流路を迂回して伸側室と圧側室を見掛け上連通する第二流路と、第二流路の途中に設けられた圧力室と、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を備えて構成されている。
 この緩衝装置は、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いるが、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するので、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。
 したがって、この緩衝装置は、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、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でき、車両における乗心地を向上させる。
 ところで、このような緩衝装置では、フリーピストンがストロークエンドまで変位して圧力室を形成するハウジングと衝突すると、フリーピストンが急激に停止して減衰力が急変してしまうとともに衝突音が発生する。
 そこで、従来の緩衝装置は、減衰力の急変の緩和と衝突音の低減を図るため、フリーピストンをストロークエンド近傍にて変位を抑制するクッションゴムを備えている。
 このように、緩衝装置にクッションゴムを設けると、減衰力の急変と衝突音の問題は解決するのであるが、クッションゴムをハウジング側に固定してフリーピストンに当接させる構造を採る場合、以下の問題が生じる。
 フリーピストンを切削加工で成形する場合、クッションゴムに接触する接触面にどうしてもツールマークが残ってしまい、クッションゴムの接触時にクッションゴムが摩耗してしまう。また、接触面の粗度が荒い場合も同様にクッションゴムの接触時にクッションゴムが摩耗してしまう。クッションゴムの摩耗カスが生じると、摩耗カスがコンタミナントとなって減衰弁に挟まるなどして、緩衝装置が狙い通りの減衰力を発揮できなくなる恐れもある。
 フリーピストンの接触面を研磨するとこのような問題は解決されるが、研磨或いは研削加工が必要となって加工工数が増えて緩衝装置のコストが高くなってしまうので、このような方法は実用性に乏しい。
 そこで、本発明は、クッションゴムの摩耗を防止できる緩衝装置の提供を目的とする。
 前記した目的を解決するために、本発明は、シリンダと、シリンダ内に摺動自在に挿入されるピストンと、一端がピストンに連結されるピストンロッドと、伸側室と圧側室とを連通する減衰通路と、圧力室と、圧力室内に移動自在に挿入されるフリーピストンと、フリーピストンの圧力室に対する変位を抑制するばね要素と、伸側室と伸側圧力室とを連通する伸側流路と、圧側室と圧側圧力室とを連通する圧側流路と、フリーピストンの変位を規制するクッションゴムと、フリーピストンの対向面よりも表面が滑らかであって対向面を覆う接触部材とを備えている。
図1は、本発明の一実施の形態における緩衝装置の縦断面図である。 図2は、本発明の一実施の形態における緩衝装置の圧力室部分の拡大縦断面図である。 図3は、圧側接触部材の斜視図である。 図4は、本発明の一実施の形態の第一変形例における緩衝装置のフリーピストンおよび圧側接触部材の縦断面図である。 図5は、本発明の一実施の形態の第一変形例における緩衝装置の圧側接触部材の平面図である。 図6は、本発明の一実施の形態の第二変形例における緩衝装置の圧側接触部材の平面図である。 図7は、本発明の一実施の形態の第三変形例における緩衝装置のフリーピストンおよび圧側接触部材の縦断面図である。 図8は、本発明の一実施の形態の第三変形例における緩衝装置のフリーピストンおよび圧側接触部材の斜視図である。 図9は、本発明の一実施の形態の第四変形例における緩衝装置のフリーピストンおよび圧側接触部材の縦断面図である。
 以下、図に基づいて本発明を説明する。本発明の緩衝装置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3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附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、フリーピストン9に対向してフリーピストン9の変位を規制するクッションゴムとしての伸側クッションゴム40および圧側クッションゴム41と、フリーピストン9の伸側クッションゴム40および圧側クッションゴム41に対向する対向面Se,Spを覆う接触部材としての伸側接触部材51および圧側接触部材52とを備えて構成されている。そして、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。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を指し、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を指す。
 以下、緩衝装置Dの各部について詳細に説明する。シリンダ1の上端は、ピストンロッド4が内周側に挿通される環状のロッドガイド11が嵌合されて閉塞されており、シリンダ1の下端はボトムキャップ12によって閉塞されている。また、シリンダ1内には、ピストンロッド4に連結されるピストン2が摺動自在に挿入されており、シリンダ1内が伸側室R1と圧側室R2とに区画されている。さらに、シリンダ1内であってピストン2よりも下方には、摺動隔壁13が摺動自在に挿入されていて、シリンダ1内の圧側室R2より下方に気体室Gが区画されている。そして、シリンダ1内であって摺動隔壁13よりも上方の伸側室R1、圧側室R2および圧力室R3には作動油等の液体が充填されており、気体室G内には気体が充填されている。なお、前記した伸側室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できる。
 ピストンロッド4とロッドガイド11との間は符示しないシールが設けられていて、シリンダ1内が液密状態とされている。図示したところでは、緩衝装置Dが所謂、片ロッド型に設定されている。そのため、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13が図1中上下方向に移動して補償される。このように緩衝装置Dは、単筒型に設定されているが、摺動隔壁13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当該リザーバによって前記ピストンロッド4の体積補償を行ってもよい。また、緩衝装置Dが片ロッド型ではなく、両ロッド型に設定されてもよい。
 ピストンロッド4は、その図1中下端側に小径部4aが形成され、小径部4aの先端側には螺子部4bが形成されている。また、ピストンロッド4の下端を小径にしたことによって段部4cが設けられている。ピストン2は、環状に形成されるとともに、その内周側にピストンロッド4の小径部4aが挿入されている。
 そして、ピストンロッド4には、小径部4aの先端から開口する縦孔4dと、当該小径部4aのピストン2が装着された位置よりも上方側の側部から開口し縦孔4dに通じる横孔4eが形成されている。
 また、このピストン2には、伸側室R1と圧側室R2とを連通する伸側ポート3aと圧側ポート3cが設けられ、伸側ポート3aの図1中下端はピストン2の図1中下方に積層されるリーフバルブでなる伸側バルブ3bにて開閉され、他方の圧側ポート3cの図1中上端もピストン2の図1中上方に積層されるリーフバルブでなる圧側バルブ3dによって開閉される。
 この伸側バルブ3bおよび圧側バルブ3dは、共に環状に形成され、内周側にはピストンロッド4の小径部4aが挿入され、内周側がピストンロッド4に固定されて外周側の撓みが許容されてピストン2に積層されている。なお、伸側バルブ3bおよび圧側バルブ3d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できる。また、伸側バルブ3bおよび圧側バルブ3dは、リーフバルブ以外のバルブとされてもよい。
 そして、伸側バルブ3bは、緩衝装置Dの伸長作動時に伸側室R1と圧側室R2の差圧によって撓んで開弁し伸側ポート3aを開放して伸側室R1から圧側室R2へ移動する流体の流れに抵抗を与える。また、伸側バルブ3bは、緩衝装置Dの収縮作動時には伸側ポート3aを閉塞するようになっていて伸側ポート3aを一方通行に設定している。他方の圧側バルブ3dは、伸側バルブ3bとは反対に緩衝装置Dの収縮作動時に圧側ポート3cを開放し、圧側室R2から伸側室R1へ移動する流体の流れに抵抗を与える。また、圧側バルブ3dは、緩衝装置Dの伸長作動時には圧側ポート3cを閉塞するようになっていて圧側ポート3cを一方通行に設定している。
 よって、本例の緩衝装置Dにあっては、減衰通路3は、伸側ポート3a、伸側バルブ3b、圧側ポート3cおよび圧側バルブ3dとで構成されている。また、伸側バルブ3bは、伸側ポート3a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R1と圧側室R2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3bの外周に切欠を設けたり、ピストン2に設けられて伸側バルブ3b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3d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Dのピストン速度が同じ場合、圧側バルブ3dよりも伸側バルブ3bの方が液体の流れに与える抵抗を大きくしてある。
 つづいて、ピストン2の図1中上方であって、圧側バルブ3dの図1中上方となる伸側室側には、環状のバルブストッパ14が重ねられて、ピストンロッド4の小径部4aの外周に装着されている。
 なお、本例では、バルブストッパ14の図1中上方であって、ピストンロッド4の小径部4aには、順に、有底筒状のカップ15と、カップ15内に収容されるとともにカップ15の底部15aに配置される筒状のスペーサ16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17と、バイパスバルブディスク18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19と、圧側バイパスバルブ19の撓み上限を規制するバイパスバルブストッパ20とが組みつけられる。
 また、ピストン2の図1中下方には、伸側バルブ3bが積層され、伸側バルブ3bは、ピストン2とともにピストンロッド4の小径部4aの外周に装着される。そして、伸側バルブ3bの図1中下方から圧力室R3を形成するハウジング21がピストンロッド4の螺子部4bに螺着される。このハウジング21によって、ピストンロッド4の外周に装着される前記した各部材は、ピストンロッド4の段部4cとハウジング21によって挟持されてピストンロッド4に固定される。このように、ハウジング21は、内部に圧力室R3を形成するだけでなく、ピストン2や前記したバルブ類をピストンロッド4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2の図1中上方側である伸側室側に配置されるカップ15は、前記したように有底筒状であって、底部15aと筒部15bとを備え、底部15aにはピストンロッド4の挿通を許容する孔(符示せず)が設けてある。
 スペーサ16は、筒状であって内径がピストンロッド4の小径部4aの外形よりも大径とされており、上端内周に設けたピストンロッド4の外周に嵌合する内周フランジ16aと、下端に設けた切欠16bとを備えている。そして、このスペーサ16をカップ15の底部15aに重ねてピストンロッド4の小径部4aに組み付けると、スペーサ16がピストンロッド4に設けた横孔4eに対向し、スペーサ16内が縦孔4dに連通される。
 バイパスバルブディスク18は、伸側室R1へ通じる伸側バイパスポート18aと圧側バイパスポート18bと、図1中下端に設けた伸側バイパスポート18aを囲む弁座18dと、図1中上端に設けた圧側バイパスポート18bを囲む弁座18cとを備えている。さらに、バイパスバルブディスク18は、ピストンロッド4が挿通される孔(符示せず)を備える。そして、バイパスバルブディスク18は、外周がカップ15の内周に嵌合されて、ピストンロッド4の小径部4aの外周に装着されている。このように、バイパスバルブディスク18をカップ15に嵌合すると、カップ15内に伸側室R1から区画された部屋Cが形成される。
 この部屋Cは、前記したスペーサ16に設けた切欠16bを通じてスペーサ16内に通じ、さらには、横孔4eおよび縦孔4dに通じている。よって、伸側バイパスポート18aおよび圧側バイパスポート18bは、縦孔4dに通じている。
 伸側バイパスバルブ17は、バイパスバルブディスク18の図1中下方に重ねられて弁座18dに着座して、伸側バイパスポート18aの図1中下端を閉塞している。そして、伸側バイパスバルブ17は、伸側室R1側からの圧力を受けて撓むと、伸側バイパスポート18aを開放する。なお、伸側バイパスポート18aの図1中上端開口部は、圧側バイパスバルブ19によって閉塞されず、常時、伸側室R1に連通されている。
 圧側バイパスバルブ19は、バイパスバルブディスク18の図1中上方に積層されて弁座18cに着座して、圧側バイパスポート18bの図1中上端を閉塞している。そして、圧側バイパスバルブ19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18bを開放する。なお、圧側バイパスポート18bの図1中下端開口部は、伸側バイパスバルブ17によって閉塞されず、常時、部屋Cに連通されている。
 このように、伸側バイパスバルブ17および圧側バイパスバルブ19をピストン2よりも上方の伸側室R1内に配置することで、バイパスバルブディスク18の外径を大きく確保でき、伸側バイパスバルブ17および圧側バイパスバルブ19の外径も同様に大きく確保できる。よって、伸側バイパスバルブ17および圧側バイパスバルブ19における弁座18c,18d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)を大きく確保しやすくなる。このようにすれば、伸側バイパスバルブ17および圧側バイパスバルブ19が通過する液体の流れに与える抵抗の設計自由度が向上する。なお、伸側バイパスバルブ17および圧側バイパスバルブ19に並列して絞りを設ける場合、バイパスバルブディスク18の弁座18c,18dに切欠を設けるか、伸側バイパスバルブ17および圧側バイパスバルブ19の外周側に切欠を設けるなどとすればよい。また、伸側バイパスバルブ17と圧側バイパスバルブ19は、環状で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、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。
 つづいて、ハウジング21は、図1および図2に示すように、ピストンロッド4の螺子部4bに螺合される筒状のナット部21aと、ナット部21aの外周に設けたフランジ部21bと、フランジ部21bの外周下方に設けた筒部21cとを備えて構成されている。ハウジング21は、ピストン2の圧側室R2側に圧力室R3を形成している。
 そして、ハウジング21の筒部21c内には、フリーピストン9が摺動自在に挿入されており、圧力室R3がフリーピストン9によって、図2中上方側の伸側圧力室7と下方側の圧側圧力室8とに区画されている。また、筒部21cの下方には、圧側圧力室8と圧側室R2とを連通する孔21dが設けられている。
 ナット部21aは、内周にピストンロッド4の螺子部4bに螺着できるように螺子溝を備えており、ハウジング21をピストンロッド4の小径部4aに固定できるようになっている。ハウジング21の筒部21cの外周の一部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と、この外周に係合する工具を用いてハウジング21をピストンロッド4に容易に螺着できる。
 また、圧力室R3における伸側圧力室7は、ピストンロッド4に設けた縦孔4dを介して、前記したカップ15とバイパスバルブディスク18とで形成される部屋Cへ連通される。部屋Cが伸側バイパスポート18aおよび圧側バイパスポート18bを通じて伸側室R1に連通されているので、伸側圧力室7は、伸側室R1に通じている。このように、伸側流路5は、本例では、縦孔4d、横孔4e、スペーサ16内、切欠16b、部屋C、伸側バイパスポート18aおよび圧側バイパスポート18bによって形成されている。よって、伸側バイパスバルブ17および圧側バイパスバルブ19は、伸側流路5に並列に設けられている。また、圧側流路6は、本例では、圧側圧力室8と圧側室R2とを連通する孔21dで形成されている。なお、圧側流路6には絞りを設けて、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く、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できる。
 フリーピストン9は、ハウジング21の筒部21cに摺動自在に挿入される筒状の摺接部9aと、摺接部9aの図2中下端を閉塞する底部9bとを備えて有底筒状とされていて、圧力室R3内を図2中上下方向となる軸方向へ移動できる。フリーピストン9は、摺接部9aを備えているので、ハウジング21に対して軸方向へ軸ぶれなく変位できる。また、このフリーピストン9に、フリーピストン9の圧力室R3に対する変位量に応じてその変位を抑制する附勢力を作用させるばね要素10が設けられている。ばね要素10は、本例では、伸側圧力室7内に収容される伸側コイルばね10aと圧側圧力室8内に収容される圧側コイルばね10bとで構成されている。よって、フリーピストン9は、伸側コイルばね10aと圧側コイルばね10bに挟持されて圧力室R3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。なお、フリーピストン9の中立位置は、フリーピストン9の圧力室R3内での図2中上下方向へのストローク中心に設定されているが、これに限られない。
 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、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21内で変位すると変化する。よって、この緩衝装置Dにあっては、前記した伸側流路5、伸側圧力室7、圧側圧力室8および圧側流路6で形成される流路が、見掛け上、伸側室R1と圧側室R2を連通している。このように、緩衝装置Dにおける伸側室R1と圧側室R2は、減衰通路3で連通されるほか、前記した見掛け上の流路によっても連通される。よって、緩衝装置Dは、フリーピストン9が変位する際に、前記の見掛け上の流路を液体が通過して伸側室R1と圧側室R2とを交流するが如くの作動を呈する。
 なお、伸側流路5の途中に伸側バイパスバルブ17と圧側バイパスバルブ19に並列して絞りを設けると、伸側室R1と伸側圧力室7の差圧が小さい場合にも伸側室R1と伸側圧力室7の差圧が調整されてフリーピストン9の移動が可能となる。よって、前記絞りを設けると、伸側バイパスバルブ17および圧側バイパスバルブ19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、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得る。
 戻って、伸側圧力室7内には、伸側クッションゴム40を保持する伸側クッション保持部材22が設けられている。伸側クッション保持部材22は、鍔付円筒状の台座22aと、台座22aの頂部を閉塞するとともに伸側クッションゴム40が取り付けられる鏡部22bとを備え、台座22aには内外を連通する孔22cが設けられている。そして、伸側クッションゴム40は、鍔側を図2中上方にして伸側圧力室7内に収容されており、フリーピストン9における底部9bと台座22aにおける鍔との間に介装される伸側コイルばね10aでハウジング21のフランジ部21bに押付けられて固定される。伸側クッション保持部材22は、孔22cを備えているので、伸側圧力室7を分断せず、伸側圧力室7の全体が部屋Cに連通されている。また、伸側クッション保持部材22における台座22aの軸方向長さは、フリーピストン9のストローク長と伸側クッションゴム40の圧縮量に応じて決定されている。なお、伸側クッション保持部材22の形状及び構造は、フリーピストン9のストロークエンドでの移動を伸側クッションゴム40で規制できる限りにおいて設計変更でき、図示したところに限られない。ただし、前述のように台座22aの構造を鍔付とすると伸側コイルばね10aを利用して伸側クッション保持部材22のハウジング21への固定が可能となる利点を享受できる。
 伸側クッションゴム40は、基端が伸側クッション保持部材22に取り付けられて先端側が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。そして、伸側クッションゴム40は、図2に示すように、中立位置にあるフリーピストン9の底部9bにおける伸側圧力室7側面に所定の距離を空けて対向している。よって、フリーピストン9における伸側クッションゴム40に対向する対向面Seは前記底部9bの図2中上面となっている。
 また、フリーピストン9の底部9bの図2中上方となる伸側圧力室7側には、円盤状の伸側接触部材51が載置されており、対向面Seが伸側接触部材51によって覆われている。そして、フリーピストン9が中立位置から伸側圧力室7を圧縮する方向へ所定の距離以上変位すると、伸側接触部材51が伸側クッションゴム40に当接する。伸側接触部材51の伸側クッションゴム40と対向する表面は、フリーピストン9の底部9bの対向面Seより滑らかな面としてある。
 伸側クッションゴム40が前記表面に接触する際の摩耗の程度が、伸側クッションゴム40が前記対向面Seに接触する際の摩耗の程度よりも低くなるように、伸側接触部材51の伸側クッションゴム40と対向する表面を対向面Seより滑らかにすればよい。よって、たとえば、底部9bにおける対向面Seに比較して伸側接触部材51の表面の粗さが小さくなっているか、あるいは、対向面Seに比較して伸側接触部材51の表面にツールマークのように表面に角張ったエッジを持つような凸部がない状態であればよい。このようにすると、伸側クッションゴム40が前記表面に接触する際の摩耗の程度が、伸側クッションゴム40が前記対向面Seに接触する際の摩耗の程度よりも低くなる。したがって、伸側接触部材51の表面に、凸部があっても、凸部が角張っておらず丸みを帯びていて、対向面Seに比較して伸側クッションゴム40との接触時に伸側クッションゴム40の摩耗を低減できるようになっていればよく、粗度が大きくとも摩耗が低減できるような表面の状態であればよい。
 伸側接触部材51の外径は、フリーピストン9の摺接部9a内に挿入可能であって、前記伸側コイルばね10aの内径より大径となっている。そして、伸側接触部材51は、伸側コイルばね10aとフリーピストン9の底部9bとの間で挟持されて、フリーピストン9の底部9bに当接した状態に保持される。よって、伸側接触部材51は、本例では、伸側コイルばね10aによってフリーピストン9に固定されている。なお、伸側接触部材51の形状は、円盤状とされているが、これに限られない。このように、ばね要素10である伸側コイルばね10aとフリーピストン9とで伸側接触部材51を固定すれば、伸側接触部材51を固定するための特別な部品や構造を設ける必要もなく、フリーピストン9への伸側接触部材51の装着作業も容易となる。
 そして、この伸側クッションゴム40は、フリーピストン9が中立位置から図2中上方へ所定距離以上変位すると、伸側接触部材51に接触し、それ以上のフリーピストン9の上方側への移動によって圧縮されて弾発力を増しつつ、フリーピストン9の上方側への移動を抑制する。最終的には、伸側クッションゴム40は、フリーピストン9の速度を減速させてフリーピストン9を伸側圧力室7側のストロークエンドで停止させる。
 つづいて、圧側圧力室8内には、圧側クッションゴム41を保持する圧側クッション保持部材23が設けられている。圧側クッション保持部材23は、鍔付円筒状の台座23aと、台座23aの頂部を閉塞するとともに圧側クッションゴム41が取り付けられる鏡部23bとを備えている。そして、圧側クッションゴム41は、鍔側を図2中下方にして圧側圧力室8内に収容されており、ハウジング21の筒部21cの端部を加締めて、ハウジング21に固定されている。また、フリーピストン9における底部9bと台座23aにおける鍔との間には、圧側コイルばね10bが介装されている。本例では、圧側クッション保持部材23がハウジング21の筒部21cの図2中下端開口部を閉塞しており、圧側圧力室8と圧側室R2を仕切っている。なお、前述のように、圧側圧力室8は、ハウジング21の孔21dによって圧側室R2に連通されている。圧側クッション保持部材23における台座23aの軸方向長さは、フリーピストン9のストローク長と圧側クッションゴム41の圧縮量に応じて決定されている。なお、ハウジング21の筒部21cが有底筒状とされて図2中下端が閉塞された形状である場合、圧側クッション保持部材23を利用して圧側圧力室8と圧側室R2とを仕切らずとも良いが、前述の構造を採用すると、圧力室R3を形成する部材として圧側クッション保持部材23を利用できる。よって、緩衝装置Dの部品形状の簡素化や軽量化を図れる。また、圧側クッション保持部材23とハウジング21とを一体化して一部品として製造してもよい。さらに、圧側クッション保持部材23の形状は、フリーピストン9のストロークエンドでの移動を圧側クッションゴム41で規制できる限りにおいて設計変更できる。
 また、フリーピストン9の底部9bの圧側圧力室8側である図2中下端側には、環状凸部9cが設けられており、環状凸部9c内で凹部9dが形成されている。この凹部9dは、開口側より底側の内径が大きくなっており、開口側の方が狭くなっている。圧側クッションゴム41は、基端が圧側クッション保持部材23に取り付けられていて、先端側が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。そして、圧側クッションゴム41は、図2に示すように、中立位置にあるフリーピストン9の底部9bに設けた凹部9dの底面に所定の距離を空けて対向している。よって、フリーピストン9における圧側クッションゴム41に対向する対向面Spは前記凹部9dの底面となっている。なお、凹部9dの形成に当たり環状凸部9cを設けているが、単に底部9bに窪みを設けて凹部9dを設けるようにしてもよい。
 また、フリーピストン9の底部9bの凹部9dには、円盤状の圧側接触部材52が嵌合されており、対向面Spが圧側接触部材52によって覆われている。この圧側接触部材52は、図2および図3に示すように、円盤状の本体52aと、本体52aの外周から湾曲して延びる弾性を備えた複数の爪52bとを備えている。爪52bは、本体52aの外周に周方向に等間隔に六つ設けられているが、設置数は複数であれば任意である。なお、本例では、凹部9dを円形状の窪みとして、圧側接触部材52の本体52aも円盤状としているが、凹部9dと圧側接触部材52の本体52aの形状は、これに限られない。
 圧側接触部材52の爪52bの先端外周を通る仮想円V1の直径A1は、凹部9dの底側の内径L1よりも大きくなっており、この圧側接触部材52を凹部9dの底まで挿入すると、凹部9dの開口側で爪52bが一旦内側へ撓んで凹部9dの底側で爪52bが弾発力を発揮して元に戻ろうとする。よって、爪52bが自身の弾発力で凹部9dの底側の側壁に押し付けられて、圧側接触部材52が強固にフリーピストン9に固定される。なお、凹部9dの内径が底側よりも開口側の方が狭く、開口側の内径が前記仮想円V1の直径A1より小さければ、前記底側の内径L1が前記仮想円V1の直径A1よりも大きくとも圧側接触部材52がフリーピストン9から脱落しないのでそのようにしてもよい。
 そして、フリーピストン9が中立位置から圧側圧力室8を圧縮する方向へ所定の距離以上変位すると、圧側接触部材52の本体52aが圧側クッションゴム41に当接する。圧側接触部材52の圧側クッションゴム41と対向する表面は、フリーピストン9の凹部9dの底面である対向面Spより滑らかな面としてある。
 圧側クッションゴム41が前記表面に接触する際の摩耗の程度が、圧側クッションゴム41が前記対向面Spに接触する際の摩耗の程度よりも低くなるように、圧側接触部材52の圧側クッションゴム41と対向する表面を対向面Spより滑らかにすればよい。よって、たとえば、凹部9dにおける対向面Spに比較して圧側接触部材52の表面の粗さが小さくなっているか、あるいは、対向面Spに比較して圧側接触部材52の表面にツールマークのように表面に角張ったエッジを持つような凸部がない状態であればよい。このようにすると、圧側クッションゴム41が前記表面に接触する際の摩耗の程度が、圧側クッションゴム41が前記対向面Spに接触する際の摩耗の程度よりも低くなる。したがって、圧側接触部材52の表面に、凸部があっても、凸部が角張っておらず丸みを帯びていて、対向面Spに比較して圧側クッションゴム41との接触時に圧側クッションゴム41の摩耗を低減できるようになっていればよく、粗度が大きくとも摩耗が低減できるような表面の状態であればよい。
 そして、この圧側クッションゴム41は、フリーピストン9が中立位置から図2中下方へ所定距離以上変位すると、圧側接触部材52に接触し、それ以上のフリーピストン9の下方側への移動によって圧縮されて弾発力を増しつつ、フリーピストン9の下方側への移動を抑制する。そして、最終的には、圧側クッションゴム41は、フリーピストン9の速度を減速させてフリーピストン9を圧側圧力室8側のストロークエンドで停止させる。
 このように、伸側クッションゴム40および圧側クッションゴム41は、フリーピストン9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9を停止させるため、フリーピストン9は、徐々に減速されて停止する。
 また、伸側クッションゴム40および圧側クッションゴム41の先端の形状を先細りする形状とすると、この先端側からフリーピストン9に取付けられた伸側接触部材51および圧側接触部材52に接触させ得る。このようにすれば、フリーピストン9による圧縮が進んで、伸側接触部材51および圧側接触部材52への接触面積が増加して弾発力が徐々に増加させる特性が得られ、弾発力の増加割合の設定も容易となる。なお、伸側クッションゴム40および圧側クッションゴム41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されれば、フリーピストン9による圧縮が進むとフリーピストン9との接触面積を増加させ得る。なお、伸側クッションゴム40および圧側クッションゴム41の形状は、円柱形や円筒形といった形状とされてもよく、先端が先細りする形状以外の形状とされてもよい。
 つづいて、緩衝装置Dの基本的な動作について説明する。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。すると、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て、伸側室R1の液体は、伸側バルブ3bを押し開いて伸側ポート3aを通じて圧側室R2へ移動する。また、伸側室R1の液体は、伸側バイパスバルブ17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。すると、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て、圧側室R2の液体は、圧側バルブ3dを開いて圧側ポート3cを通じて伸側室R1へ移動する。また、圧側バイパスバルブ19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。
 ここで、緩衝装置Dが伸縮する際のピストン速度が同じ場合、緩衝装置Dが低周波数で振動する際の振幅は高周波で振動する際の振幅よりも大きくなる。このように緩衝装置Dに入力される振動の周波数が低い場合、振幅が大きいため、伸縮の一周期で伸側室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が、フリーピストン9はばね要素10で附勢されているため、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からの附勢力も大きくなる。その分、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、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の差圧が小さくなり、前記の見掛け上の流路を通過する流量は少なくなる。この見掛け上の流路を通過する流量が少ない分、伸側バルブ3bあるいは圧側バルブ3dの通過流量は多いので、緩衝装置Dが発生する減衰力が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、フリーピストン9の動く変位も小さくなる。すると、フリーピストン9が受けるばね要素10からの附勢力も小さくなる。その分、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り、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、前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、伸側バルブ3bあるいは圧側バルブ3dの通過流量が減少し、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。
 よって、この緩衝装置Dは、入力振動周波数に依存して減衰力を低減する減衰力低減効果を得られ、入力される振動の周波数が低いと大きな減衰力を発揮し、入力される振動の周波数が高いと小さな減衰力を発揮する。したがって、緩衝装置Dは、低いばね上共振周波数帯の振動の入力に対しては高い減衰力を発生して、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。さらに、緩衝装置Dは、高いばね下共振周波数帯の振動が入力されると必ず低い減衰力を発生して、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にできる。
 そして、伸側バイパスバルブ17および圧側バイパスバルブ19は、流量が大きい場合、オリフィスといった絞りに比較して圧力損失が小さい。そのため、高周波数の振動が緩衝装置Dに継続的に入力されフリーピストン9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、本例の緩衝装置Dでは、フリーピストン9が円滑に変位できるため、減衰力低減効果を十分に発揮できる。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、伸側クッションゴム40あるいは圧側クッションゴム41がフリーピストン9の移動を減速させて停止させる。このように、フリーピストン9の急停止が防止されるので、緩衝装置Dは、減衰力低減効果を急激に失わず、減衰力の急変を緩和できる。さらに、フリーピストン9とハウジング21との衝突による打音の発生も防止できる。
 そして、本発明の緩衝装置Dにあっては、伸側クッションゴム40がフリーピストン9の変位を規制する際、伸側クッションゴム40は、フリーピストン9の伸側クッションゴム40に対向する対向面Seより滑らかな表面を持つ伸側接触部材51にのみ当接する。他方、圧側クッションゴム41がフリーピストン9の変位を規制する際、圧側クッションゴム41は、フリーピストン9の圧側クッションゴム41に対向する対向面Spより滑らかな表面を持つ圧側接触部材52にのみ当接する。
 よって、緩衝装置Dによれば、フリーピストン9の対向面Se,Spを伸側接触部材51および圧側接触部材52で覆うため、伸側クッションゴム40も圧側クッションゴム41もフリーピストン9の表面粗さが荒い対向面Se,Spに接触せずに済む。そのため、本発明の緩衝装置Dによれば、伸側クッションゴム40と圧側クッションゴム41の摩耗を防止できる。
 また、伸側クッションゴム40と圧側クッションゴム41の摩耗が抑制されるため、コンタミナントとなる摩耗カスの発生も抑制されるので、緩衝装置Dは、長期間に亘り、狙い通りの減衰力を発揮できる。さらに、フリーピストン9の対向面Se,Spを伸側接触部材51および圧側接触部材52で覆うので、フリーピストン9の対向面Se,Spの表面加工を施す必要もなく、緩衝装置Dが高コストになる問題も生じない。
 また、本例の緩衝装置Dでは、フリーピストン9が圧側クッションゴム41に対向する部位に底が対向面Spとなり、開口側より底側の内径が大きな凹部9dを有し、圧側接触部材52が凹部9d内に嵌合されている。このように、凹部9d内に圧側接触部材52を嵌合すれば、凹部9dの開口側が狭くなっているので、圧側接触部材52のフリーピストン9からの脱落も防止される。
 なお、圧側接触部材(接触部材)52が円盤状の本体52aと、本体52aの外周から湾曲して延びる弾性を備えた複数の爪52bとを備え、前記仮想円V1の直径A1がフリーピストン9の凹部9dの底側の内径L1より大きい場合、爪52bが弾発力を発揮して凹部9dの底側の側壁に自身を押し付けて圧側接触部材(接触部材)52を強固にフリーピストン9に固定できる。したがって、この場合には、接触部材がフリーピストン9に対して離間したりずれたりするのを防止でき、クッションゴムの摩耗をより効果的に防止できる。なお、凹部9dの内径が底側よりも開口側の方が狭く、開口側の内周径が前記仮想円V1の直径A1より小さければ、前記底側の内径L1が前記仮想円V1の直径A1よりも大きくとも圧側接触部材52がフリーピストン9から脱落しないのでそのようにしてもよい。
 なお、フリーピストン9に接触部材を装着するには、図4から図6に示すようにしてもよい。フリーピストン9には、図4に示したように、図2に示した凹部9dの底の外周に環状溝9eを設けてある。そして、この凹部9dの接触部材として圧側接触部材53を嵌合してある。フリーピストン9に嵌合する接触部材としての圧側接触部材53は、図5に示すように、円盤状である。この場合、圧側接触部材53の直径A2は、図4に示した凹部9dの開口側の内径L2よりも大きく、底側の内径L1よりも小さい。よって、圧側接触部材53は、凹部9dの底側まで挿入されると凹部9dから抜け出せなくなり、凹部9dに遊嵌された状態に維持される。凹部9dに環状溝9eを設けてあるので、圧側接触部材53は、凹部9dの底面に当接し、底面から浮き上がらずに済む。フリーピストン9に凹部9dを形成する場合、切削加工ではどうしても底と側壁との境に曲面が形成されてしまうため、圧側接触部材53が前記曲面に乗り上げると凹部9dの底から浮き上がってしまう。そこで、凹部9dの底の外周を掘り下げるように環状溝9eを形成すると、環状溝9eの切削加工時に曲面が削り取られるために、圧側接触部材53の底からの浮き上がりが阻止されるのである。すると、圧側接触部材53が圧側クッションゴム41と接触するたびに変形するのを防止できる。また、本来設定した圧側クッションゴム41の変形量が変化してしまうのを防止できる。その結果、圧側クッションゴム41と圧側接触部材54の劣化を防止できる。
 また、圧側接触部材54は、図6に示すように、円盤状の本体54aと、本体54aの外周から径方向に突出する複数の突起部54bとを備えていてもよい。本例では、突起部54bは、本体54aの外周に周方向に等間隔に八つ設けられているが、設置数は複数であればよい。そして、突起部54bの先端を通る仮想円V2の直径A3は、図4に示した凹部9dの開口側の内径L2よりも大きく、底側の内径L1よりも小さい。このように構成された圧側接触部材54を凹部9dに嵌合する場合、凹部9dの開口側で突起部54bが一旦内側へ撓んで凹部9dの底側で突起部54bが弾発力を発揮して元の状態に復帰する。突起部54bが凹部9dの底側に侵入して元の状態に復帰すると、突起部54bの先端を通る仮想円V2の直径A3が凹部9dの開口側の内径L2より大径であるので、圧側接触部材54は、凹部9dから抜け出せなくなり、凹部9dに遊嵌された状態に維持される。突起部54bは凹部9dの開口側の側壁で内側に撓む際に撓みやすいので、突起部54bがない場合よりもフリーピストン9へ圧側接触部材54を装着する作業も容易である。なお、この場合も、フリーピストン9に環状溝9eが設けられているので、圧側接触部材54の凹部9dの底からの浮き上がりが防止される。すると、圧側接触部材54が圧側クッションゴム41と接触するたびに変形するのを防止できる。また、本来設定した圧側クッションゴム41の変形量が変化してしまうのを防止できる。その結果、圧側クッションゴム41と圧側接触部材54の劣化を防止できる。
 さらに、フリーピストン9に接触部材を装着するには、図7および図8に示すようにしてもよい。フリーピストン9には、図7および図8に示したように、図2に示した環状凸部9cに軸方向全長に亘る四つの溝9fを設けてある。接触部材としての圧側接触部材55は、図7および図8に示すように、円盤状の本体55aと、本体55aの外周から径方向へ突出して前記溝9f内に挿入されて環状凸部9cより外周側へ突出する四つの腕55bとを備えている。また、本例では、フリーピストン9の底部には、前記した圧側接触部材55と形状が符合する窪み9gが設けられている。よって、各溝9fに各腕55bを挿入して圧側接触部材55を窪み9gに挿入すると、圧側接触部材55の図7中下面がフリーピストン9における底部9bの図7中下面と面一となる。このように、圧側接触部材55がフリーピストン9の窪み9gに埋め込まれた状態で、ばね要素10における圧側コイルばね10bをフリーピストン9へ当接させる。すると、圧側コイルばね10bの端部が圧側接触部材55に対向し、圧側接触部材55が圧側コイルばね10bとフリーピストン9で挟持されて、圧側接触部材55のフリーピストン9からの脱落が防止される。このようにすると、フリーピストン9へ圧側接触部材55を装着する際に力を要せず、簡単に装着できる。また、フリーピストン9に圧側接触部材55が固定されるので、圧側接触部材(接触部材)55がフリーピストン9に対して離間したりずれたりするのを防止でき、圧側クッションゴム(クッションゴム)41の摩耗をより効果的に防止できる。なお、圧側接触部材55の厚さは、窪み9gの深さと同じか、或いは、若干薄くしておくとよい。また、圧側接触部材55の厚さを窪み9gの深さより大きくするか、または、窪み9gを設けずに、圧側接触部材55を底部9bに重ねることも可能ではあるが、窪み9gを設ける方が圧側コイルばね10bの座りが良くなり、附勢力をフリーピストン9に偏らずに作用させ得る。
 またさらに、図9に示したように、フリーピストン9の底部9bの圧側圧力室8に環状凸部9cを設けずに、底部9bの圧側圧力室側面をフラットな面として、この面に円盤状の圧側接触部材56と、環状のばね受57を順に積層してばね要素10における圧側コイルばね10bで圧側接触部材56を附勢してフリーピストン9と圧側接触部材56を積層状態に維持してもよい。ばね受57は、圧側コイルばね10bの端部に当接する環状の受部57aと、受部57aの内周から延びて圧側コイルばね10bの端部内周に嵌合される筒状の嵌合部57bとを備えている。よって、ばね受57は、圧側コイルばね10bによって径方向に位置決めされる。このように構成されても、フリーピストン9へ圧側接触部材56を装着する際に力を要せず、簡単に装着でき、圧側クッションゴム(クッションゴム)41の摩耗を防止できる。なお、フリーピストン9の向きを図9から天地逆として伸側クッションゴム40に対向する伸側接触部材の固定に同様の構成を用いてもよい。なお、嵌合部57bは、筒状以外にも受部57aの内周の複数個所から立ち上がる爪で構成されてもよく、また、受部57aについても嵌合部57bが筒状であれば、嵌合部57bの外周の複数個所から外周に向けて設けられる複数の片で構成されてもよく、ばね要素10に対して径方向に位置決めでき接触部材を固定できれば形状は任意である。
 なお、接触部材としての伸側接触部材51および圧側接触部材52,53,54,55,56は、クッションゴムとしての伸側クッションゴム40と圧側クッションゴム41に対応する表面がフリーピストン9の対向面Se,Spの表面より滑らかであればよい。したがって、接触部材としての伸側接触部材51および圧側接触部材53,54,55,56の前記表面の裏側は、対向面Se,Spの表面より滑らかでなくともよいが、両面が滑らかであれば、フリーピストン9への取付方向の配慮が不要で誤組を防止できる。
 また、本例では、伸側流路5に伸側バイパスバルブ17と圧側バイパスバルブ19を並列に設けているが、これらを廃止して、伸側流路5と圧側流路6の一方または両方に絞りを設けてもよい。このようにしても、緩衝装置Dの高周波振動入力時において減衰力低減効果を享受できる。
 以上、本発明の好ましい実施の形態を詳細に説明したが、特許請求の範囲から逸脱しない限り、改造、変形、および変更が可能である。
 本願は、2017年3月24日に日本国特許庁に出願された特願2017-058870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附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、
     前記フリーピストンに対向して前記フリーピストンの変位を規制するクッションゴムと、
     前記フリーピストンの前記クッションゴムに対向する対向面を覆うとともに、前記対向面より滑らかな面を持つ接触部材とを備えた
     緩衝装置。
  2.  請求項1に記載の緩衝装置であって、
     前記フリーピストンは、前記クッションゴムに対向する部位に底が前記対向面となり、開口側より底側の内径が大きな凹部を有し、
     前記接触部材は、前記凹部内に嵌合されている
     緩衝装置。
  3.  請求項2に記載の緩衝装置であって、
     前記接触部材は、円盤状の本体と、前記本体の外周から径方向へ突出する複数の突起部とを有し、前記本体が前記凹部内に挿入可能とされるとともに、前記突起部の先端を通る仮想円の直径が前記凹部の開口側の内径よりも大きい
     緩衝装置。
  4.  請求項2に記載の緩衝装置であって、
     前記フリーピストンは、前記凹部における底の外周の全周に亘り環状溝を有する
     緩衝装置。
  5.  請求項1に記載の緩衝装置であって、
     前記接触部材は、前記ばね要素と前記フリーピストンとで挟持されて、前記フリーピストンに当接する状態に維持されている
     緩衝装置。
  6.  請求項5に記載の緩衝装置であって、
     前記フリーピストンは、前記クッションゴム側に突出する環状凸部を有し、
     前記環状凸部は、軸方向全長に亘る溝を少なくとも一つ以上有し、
     前記接触部材は、円盤状の本体と、前記本体の外周に設けられて前記溝内に挿入されるとともに前記環状凸部の外周側へ突出する腕を有し、前記腕が前記ばね要素と前記フリーピストンとで挟持されて、前記フリーピストンに当接する状態に維持されている
     緩衝装置。
  7.  請求項1に記載の緩衝装置であって、
     前記クッションゴムは、前記伸側圧力室内に収容されるとともに前記フリーピストンに対向して前記フリーピストンの前記伸側圧力室を圧縮する方向への変位を規制する伸側クッションゴムと、前記圧側圧力室内に収容されるとともに前記フリーピストンに対向して前記フリーピストンの前記圧側圧力室を圧縮する方向への変位を規制する圧側クッションゴムとを有し、
     前記接触部材は、前記フリーピストンの前記伸側クッションゴムに対向する対向面を覆うとともに、前記対向面より滑らかな面を持つ伸側接触部材と、前記フリーピストンの前記圧側クッションゴムに対向する対向面を覆うとともに、前記対向面より滑らかな面を持つ圧側接触部材とを有する
     緩衝装置。
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