(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
周波数及び圧力に応じて減衰力が可変する周波数及び圧力感応型ショックアブソーバであって、
作動流体が充填されているシリンダと、
一端は前記シリンダの内部に位置し他端は前記シリンダの外部に延長されるピストンロッドと、
前記ピストンロッドの一端に設置され、前記シリンダ内部を上部チャンバ及び下部チャンバに二分した状態で作動して移動速度に応じて変化する減衰力を発生させるように構成されるメインピストンバルブ組立体と、
前記メインピストンバルブ組立体の下方で前記ピストンロッドの一端に設置され、周波数及び圧力に応じて変化する減衰力を発生させるように構成される感応ユニットと、を含み、
前記感応ユニットは、
前記ピストンロッドの一端に固定され内部が空である中空のハウジングと、
前記ハウジング内で上下移動可能に配置され且つ当該ハウジング内を上部空間及び下部空間に区画するフリーピストンと、
前記ハウジングの下端に設置され前記ハウジング内部の空間と前記下部チャンバとの間の作動流体の流動によって減衰力を発生させるように構成される補助バルブ組立体とを含み、
前記ハウジングは、前記フリーピストンが移動したときに当該フリーピストンと当該ハウジングとの間に形成される隙間を通じて前記作動流体が流動するように形成されていることを特徴とする周波数及び圧力感応型ショックアブソーバ。
【請求項２】
前記感応ユニットは、前記ハウジング内に設置される内部チューブをさらに含み、
前記フリーピストンは前記内部チューブ内で上下に移動可能に配置されることを特徴とする請求項１に記載の周波数及び圧力感応型ショックアブソーバ。
【請求項３】
前記内部チューブは、前記フリーピストンがハウジング内で上下に移動することによってシリンダ内の上部チャンバと下部チャンバとの間を連通する通路が開閉され得るように、凸部、凹部、孔及び切欠部のうち１つ以上が形成された内周面を持つことを特徴とする請求項２に記載の周波数及び圧力感応型ショックアブソーバ。
【請求項４】
前記フリーピストンは、前記ハウジングの内部空間内で周波数及び圧力に応じて上下に移動するが、上部弾性手段及び下部弾性手段によって初期位置に戻るように支持されることを特徴とする請求項１に記載の周波数及び圧力感応型ショックアブソーバ。
【請求項５】
前記ハウジングの内部空間は前記ピストンロッドの内部に形成される連結通路を介して上部チャンバと連通され得ることを特徴とする請求項１に記載の周波数及び圧力感応型ショックアブソーバ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、周波数及び圧力感応型ショックアブソーバに関し、さらに詳しくは、ピストンバルブの圧縮及び伸張運動時に低振幅と高振幅に対して減衰力をそれぞれ制御することができ、乗車感とハンドリング特性を同時に満たすことができる周波数及び圧力感応型ショックアブソーバに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、車両には走行時に車軸が路面から受ける衝撃や振動を緩衝して乗車感を向上させるための緩衝装置が設けられ、このような緩衝装置の１つとしてショックアブソーバが使用される。
【０００３】
ショックアブソーバは路面状態による車両の振動に応じて作動し、このとき、ショックアブソーバの作動速度に応じて、すなわち、作動速度の速さに応じてショックアブソーバで発生する減衰力が変わる。
【０００４】
ショックアブソーバで発生する減衰力特性をどのように調節するかによって車両の乗車感と走行安全性を制御できる。したがって、車両の設計時、ショックアブソーバの減衰力特性を調節することは非常に重要である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のピストンバルブは、１つの流路を使用して高速、中速及び低速で一定の減衰特性を持つように設計されているので、低速減衰力を低くして乗車感の改善を図ろうとする場合、中高速減衰力にまで影響を及ぼし得る。また、従来のショックアブソーバは周波数やストロークにかかわらずピストンの速度変化に応じて減衰力が変化する構造を有する。このようにピストンの速度変化に応じてのみ変更される減衰力は、様々な路面状態で同じ減衰力を発生させるため、乗車感とハンドリング特性を同時に満たすことが難しい問題点がある。
【０００６】
そのため、様々な路面条件、すなわち、加振周波数及びストロークに応じて減衰力が可変であり、車両の乗車感とハンドリング特性を同時に満たすことができるショックアブソーバのバルブ構造に対する研究開発が持続的に行われる必要がある。
【０００７】
このような従来の問題点を解決するための本発明は、周波数及び圧力に応じて変化する減衰力を発生させる感応ユニットを含んで車両の乗車感とハンドリング特性を同時に満たすことができる周波数及び圧力感応型ショックアブソーバを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための本発明に係る周波数及び圧力感応型ショックアブソーバは、周波数及び圧力に応じて減衰力が可変する周波数及び圧力感応型ショックアブソーバであって、作動流体が充填されているシリンダと、一端は前記シリンダの内部に位置し他端は前記シリンダの外部に延長されるピストンロッドと、前記ピストンロッドの一端に設置され、前記シリンダ内部を上部チャンバ及び下部チャンバに二分した状態で作動して移動速度に応じて変化する減衰力を発生させるように構成されるメインピストンバルブ組立体と、前記メインピストンバルブ組立体の下方で前記ピストンロッドの一端に設置され、周波数及び圧力に応じて変化する減衰力を発生させるように構成される感応ユニットと、を含み、前記感応ユニットは、前記ピストンロッドの一端に固定され内部が空である中空のハウジングと、前記ハウジング内で上下移動可能に配置され且つ当該ハウジング内を上部空間及び下部空間に区画するフリーピストンと、前記ハウジングの下端に設置され前記ハウジング内部の空間と前記下部チャンバとの間の作動流体の流動によって減衰力を発生させるように構成される補助バルブ組立体とを含み、前記ハウジングは、前記フリーピストンが移動したときに当該フリーピストンと当該ハウジングとの間に形成される隙間を通じて前記作動流体が流動するように形成されている。
【０００９】
前記感応ユニットは、前記ハウジング内に設置される内部チューブをさらに含み、前記フリーピストンは前記内部チューブ内で上下に移動可能に配置されることが好ましい。
【００１０】
前記内部チューブは、前記フリーピストンがハウジング内で上下に移動することによってシリンダ内の上部チャンバと下部チャンバとの間を連通する通路が開閉され得るように、凸部、凹部、孔及び切欠部のうち１つ以上が形成された内周面を持つことが好ましい。
【００１１】
前記フリーピストンは、前記ハウジングの内部空間内で周波数及び圧力に応じて上下に移動するが、上部弾性手段及び下部弾性手段によって初期位置に戻るように支持されることが好ましい。
【００１２】
前記ハウジングの内部空間は前記ピストンロッドの内部に形成される連結通路を介して上部チャンバと連通され得ることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
上述のような本発明によれば、周波数及び圧力に応じて変化する減衰力を発生させる感応ユニットを含む周波数及び圧力感応型ショックアブソーバが提供され得る。それにより、本発明による製造方法によって製造されたショックアブソーバは、車両の乗車感とハンドリング特性を同時に満たすことができる。
【００１４】
本発明の感応ユニットは、周波数だけでなく圧力に感応して減衰力を変化させることができ、高圧の流量が入力されたとき、メインバルブとともに感応ユニットに含まれたサブバルブでもともに負荷を吸収できる。それにより全体的にショックアブソーバに加えられる衝撃エネルギーを效果的に分散して吸収させることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明による周波数及び圧力感応型ショックアブソーバのバルブ構造を示す断面図である。
【図２】図２は、高周波時の本発明の好ましい第１実施形態による周波数及び圧力感応型ショックアブソーバのバルブ構造による流体の流動を説明するための要部断面図である。
【図３】図３は、低周波時の本発明の好ましい第１実施形態による周波数及び圧力感応型ショックアブソーバのバルブ構造による流体の流動を説明するための要部断面図である。
【図４】図４は、低周波時の本発明の好ましい第２実施形態による周波数及び圧力感応型ショックアブソーバのバルブ構造による流体の流動を説明するための要部断面図である。
【図５】図５は、高周波時の本発明の好ましい第２実施形態による周波数及び圧力感応型ショックアブソーバのバルブ構造による流体の流動を説明するための要部断面図である。
【図６】図６は、本発明による様々な形態の内部チューブの斜視図である。
【図７】図７は、本発明の好ましい第３実施形態による周波数及び圧力感応型ショックアブソーバのバルブ構造を示す断面図である。
【図８】図８は、低周波圧縮時の本発明の好ましい第３実施形態による周波数及び圧力感応型ショックアブソーバのバルブ構造による流体の流動を説明するための要部断面図である。
【図９】図９は、低周波リバウンド時の本発明の好ましい第３実施形態による周波数及び圧力感応型ショックアブソーバのバルブ構造による流体の流動を説明するための要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の好ましい実施形態による周波数及び圧力感応型ショックアブソーバのバルブ構造を、図面を参照して詳しく説明する。
【００１７】
図１に示すように、本発明による周波数及び圧力感応型ショックアブソーバは、オイルなどの作動流体が充填されている略円筒状のシリンダ１０と、一端はシリンダの内部に位置し他端はシリンダの外部に延長されるピストンロッド２０を含む。
【００１８】
本発明によるショックアブソーバのバルブ構造は、このピストンロッド２０の一端に設置され、シリンダ内部を上部チャンバ１１及び下部チャンバ１２に二分した状態で作動して移動速度に応じて変化する減衰力を発生させるメインピストンバルブ組立体３０と、このメインピストンバルブ組立体３０とともに移動し周波数及び圧力に応じて変化する減衰力を発生させる感応ユニット１００を含む。
【００１９】
メインピストンバルブ組立体３０及び感応ユニット１００は、ピストンロッド２０の末端に連続して設置される。ピストンロッド２０の他端側は、ロッドガイド及びオイルシールにスライド運動が可能であるとともに液密的に貫通してシリンダの外部に延長されている。
【００２０】
メインピストンバルブ組立体３０は、ショックアブソーバの圧縮時に作動流体が通過する１つ以上のメイン圧縮通路３２及びショックアブソーバの伸張時に作動流体が通過する１つ以上のメインリバウンド通路３３が形成されているメインピストン本体３１と、このメインピストン本体３１の上部に配置されてメイン圧縮通路３２を通過した作動流体の圧力に対抗して減衰力を発生させるメイン圧縮バルブ手段３５と、メインピストン本体３１の下部に配置されてメインリバウンド通路３３を通過した作動流体の圧力に対抗して減衰力を発生させるメインリバウンドバルブ手段３７を含むことができる。
【００２１】
また、メインピストン本体３１の外周表面にはシリンダ１０の内周面との密着及び摩耗などを防止するためにテフロン素材（「テフロン」は登録商標）のバンド３９が設置されることができる。
【００２２】
本第１実施形態による感応ユニット１００は、前記メインピストンバルブ組立体３０の下方に配置されるようにピストンロッド２０の下端に装着され、内部が空である中空のハウジング１１０と、このハウジング１１０内で移動しながら流路を開閉させるフリーピストン１２０と、ハウジング１１０の下端に装着される補助バルブ組立体１４０と、を含む。
【００２３】
補助バルブ組立体１４０は、ショックアブソーバの圧縮時に作動流体が通過する１つ以上の補助圧縮通路１４２及びショックアブソーバの伸張時に作動流体が通過する１つ以上の補助リバウンド通路１４３が形成されている補助バルブ本体１４１と、この補助バルブ本体１４１の上部に配置され、補助圧縮通路１４２を通過した作動流体の圧力に対抗して減衰力を発生させる補助圧縮バルブ手段１４５と、補助バルブ本体１４１の下部に配置され、補助リバウンド通路１４３を通過した作動流体の圧力に対抗して減衰力を発生させる補助リバウンドバルブ手段１４７と、を含む。補助バルブ本体１４１の上下部に補助圧縮バルブ手段１４５と補助リバウンドバルブ手段１４７とが配置されることができるように、補助バルブ本体１４１の中央にはリベット、ボルト及びナットなどからなる固定部材１４４が設置される。
【００２４】
補助バルブ組立体１４０の補助バルブ本体１４１は、ハウジング１１０によって前記メインピストンバルブ組立体３０の下部に固定される。ハウジング１１０の内部空間、特にフリーピストン１２０の上側空間である上部空間１１１は、ピストンロッド２０の内部に形成される連結通路２１を介して上部チャンバ１１と連通され得る。ハウジング２１０の内部空間は、フリーピストン１２０によって上部空間１１１と下部空間１１２とに区分されることができる。
【００２５】
フリーピストン１２０は、ハウジング１１０の内部空間内で周波数（振幅）に応じて上下に移動するように設置される。フリーピストン１２０は上部弾性手段としての上部スプリング１５７及び下部弾性手段としての下部スプリング１５８によってハウジング１１０の内部空間内に支持されている。上部弾性手段及び下部弾性手段は、スプリング、ディスク及びクリップのうち選択されたいずれか１つであることがあり、弾性によってフリーピストン１２０を支持できるものであればいかなる手段でも活用できる。弾性手段としての上部スプリング１５７と下部スプリング１５８の形態や弾性係数は互いに異なることがあり、設計時に様々に変形され得る。ただし、上部スプリング１５７と下部スプリング１５８として円錐型コイルスプリング（Ｃｏｎｅ−Ｔｙｐｅ  Ｃｏｉｌ  Ｓｐｒｉｎｇ）を使用する場合、乗車感の向上及び自由長のさらなる確保に有利である。
【００２６】
フリーピストン１２０の上部表面には、上部スプリング１５７の下端が定着できる定着部が形成されることができ、フリーピストン１２０の下部表面には、下部スプリング１５８の上端が定着できる定着部が形成されることができる。下部スプリング１５８の下端は、補助バルブ組立体１４０の固定部材１４４上に定着される。フリーピストン１２０の外周面には、メインピストンバルブ組立体と同様に、例えばテフロン素材からなるバンド１２９が付着され得る。
【００２７】
本発明によれば、フリーピストン１２０がハウジング１１０内で上下に移動することによって、シリンダ１０内の上部チャンバ１１と下部チャンバ１２の間を連通する通路が開閉され得るように、凸部、凹部、孔、または切欠部が形成される内部チューブ１３０がハウジング１１０内に挿入されることができる。
【００２８】
本第１実施形態によれば、ハウジング１１０内に挿入される内部チューブ１３０は、その内側表面に凹状に形成される１つ以上の上部凹部１３１と、この上部凹部１３１と連結されないが一直線上に形成される１つ以上の下部凹部１３２を有する。フリーピストン１２０は、外力が加えられない状態で上部凹部１３１と下部凹部１３２の間に位置する。すなわち、外力が加えられない状態で、フリーピストン１２０は、凹部が形成されていない高さに維持されて上部チャンバ１１及び下部チャンバ１２の間の作動流体の流動を許さない。このために凹部が形成されていない部分の内部チューブ１３０の内径は、フリーピストン１２０の外径と略一致する寸法を有する。
【００２９】
本発明の第１実施形態によれば、上部空間１１１と下部空間１１２の間の通路が開放されたとき、フリーピストン１２０に圧力を加えた作動流体がこの通路を介して流動する。言い換えると、フリーピストン１２０を加圧した作動流体が通路を介してフリーピストンの反対側に流動するので、本発明の第１実施形態によれば、フリーピストンを加圧する作動流体の流れとフリーピストンを経て反対側に流動する作動流体の流れとは、別個に形成されるのではなく、１つの流れに形成される。
【００３０】
以下、図２及び図３を参照して本発明の好ましい第１実施形態によるバルブ構造の作動を説明する。
【００３１】
図２には高周波（すなわち、低振幅）時のフリーピストン１２０の位置を示しており、図３には低周波（すなわち、高振幅）時のフリーピストン１２０の位置を示している。フリーピストン１２０は、慣性及び作動流体の圧力などのような外力が加えられる場合、上部スプリング１５７や下部スプリング１５８を圧縮させながら移動できる。すなわち、フリーピストン１２０に作用する外力の大きさが、上部スプリング１５７や下部スプリング１５８を圧縮させることができる程度に大きい場合、フリーピストン１２０が上部又は下部に移動する。
【００３２】
図２にはショックアブソーバのピストンロッドが移動する振幅が小さく振動数が高いので、フリーピストン１２０に作用する外力の大きさが上部スプリング１５７や下部スプリング１５８を圧縮させることができる程度に大きくはない状態を示している。フリーピストン１２０が移動しない状態で、フリーピストン１２０の外部表面は、内部チューブ１３０の内部表面と全体の周りにかけて接しているので、作動流体の流動が不可能になる。このとき、上部チャンバ１１の作動流体は、ピストンロッド２０内部に形成された連結通路２１とハウジング１１０の内部空間のうちフリーピストン１２０の上側空間、すなわち、上部空間１１１までは流動できるが、フリーピストン１２０によってそれ以上の流動は不可能である。
【００３３】
また、フリーピストン１２０に外力が作用してフリーピストン１２０が動くが、フリーピストン１２０が上部凹部１３１又は下部凹部１３２まで移動できるほどフリーピストン１２０に作用する外力の大きさが大きくない場合も、フリーピストン１２０の外部表面は、内部チューブ１３０の内部表面と全体の周りにかけて接している。したがって、この場合も、上部チャンバ１１の作動流体が下部チャンバ１２へ流動するか、下部チャンバ１２の作動流体が上部チャンバ１１へ流動することはフリーピストン１２０によって防止される。
【００３４】
しかし、フリーピストン１２０が動くため、ハウジング内の上部空間１１１に存在する作動流体が連結通路２１を介して上部チャンバ１１へ流動するか、上部チャンバ１１の作動流体が連結通路２１を介してハウジング内の上部空間１１１へ流動し得る。また、ハウジング内の下部空間１１２に存在する作動流体が補助バルブ組立体１４０を介して下部チャンバ１２へ流動するか、下部チャンバ１２の作動流体が補助バルブ組立体１４０を介してハウジング内の下部空間１１２へ流動し得る。
【００３５】
このとき、補助バルブ組立体１４０は、フリーピストン１２０が動くことによって生じる作動流体の流動によって減衰力を発生する。
【００３６】
このように高周波及び低振幅時に減衰力は、メインピストンバルブ組立体４０によって得られるとともに、フリーピストン１２０の移動距離に応じた作動流体の流動量だけ補助バルブ組立体１４０によって得られるようになる。すなわち、高周波及び低振幅時に、減衰力は、メインピストンバルブ組立体４０によって得られるだけでなく、フリーピストン１２０が移動した分だけ補助バルブ組立体１４０によっても得られることができるため、メインピストンバルブ組立体４０に加えられる圧力が補助バルブ組立体１４０側に分散されることによって、よりソフトな減衰力を得ることができるようになる。
【００３７】
図３にはショックアブソーバのピストンロッドが移動する振幅が大きく振動数は小さいので、フリーピストン１２０に作用する外力の大きさが上部スプリング１５７や下部スプリング１５８を圧縮させることができる程度に大きい状態を示している。このとき、上部チャンバ１１の作動流体は、ピストンロッド２０内部に形成された連結通路２１、内部チューブ１３０の内側表面に形成された下部凹部１３２、補助バルブ組立体１４０を介して下部チャンバ１２へ流動できる。下部チャンバ１２から上部チャンバ１１への流動も可能であることは無論である。すなわち、下部チャンバ１２の作動流体は、補助バルブ組立体１４０、内部チューブ１３０の内側表面に形成された下部凹部１３２、ピストンロッド２０内部に形成された連結通路２１を介して上部チャンバ１１へ流動できる。
【００３８】
図３には伸張行程時の状態のみを示しているが、圧縮行程時にショックアブソーバのピストンロッドが移動する振幅が大きく振動数が小さいので、フリーピストン１２０に作用する外力の大きさが上部スプリング１５７を圧縮させることができる程度に大きい場合にも、フリーピストン１２０が上側へ移動して上部凹部１３１を介する作動流体の流動が可能になる。
【００３９】
このように低周波及び高振幅時には、メインピストンバルブ組立体３０及び補助バルブ組立体１４０によって減衰力が得られる。
【００４０】
以下、図４及び図５を参照して本発明の好ましい第２実施形態によるバルブ構造を説明する。第２実施形態によるバルブ構造は感応ユニットにおいて前述した第１実施形態によるバルブ構造と相違点を持つので、その相違点を中心に説明する。
【００４１】
本第２実施形態による感応ユニット２００は、前記メインピストンバルブ組立体３０の下方に配置されるようにピストンロッド２０の下端に装着され、内部が空である中空のハウジング２１０と、このハウジング２１０内で移動しながら流路を開閉させるフリーピストン２２０と、ハウジング２１０の下端に装着される補助バルブ組立体２４０と、を含む。
【００４２】
補助バルブ組立体２４０は、ショックアブソーバの圧縮時に作動流体が通過する１つ以上の補助圧縮通路２４２及びショックアブソーバの伸張時に作動流体が通過する１つ以上の補助リバウンド通路２４３が形成されている補助バルブ本体２４１と、この補助バルブ本体２４１の上部に配置され補助圧縮通路２４２を通過した作動流体の圧力に対抗して減衰力を発生させる補助圧縮バルブ手段２４５と、補助バルブ本体２４１の下部に配置され補助リバウンド通路２４３を通過した作動流体の圧力に対抗して減衰力を発生させる補助リバウンドバルブ手段２４７と、を含む。補助バルブ本体２４１の上下部に補助圧縮バルブ手段２４５と補助リバウンドバルブ手段２４７が配置されることができるように、補助バルブ本体２４１の中央にはリベット、ボルト及びナットなどからなる固定部材２４４が設置される。
【００４３】
補助バルブ組立体２４０の補助バルブ本体２４１は、ハウジング２１０によって前記メインピストンバルブ組立体３０の下部に固定される。ハウジング２１０の内部空間、特にフリーピストン２２０の上側空間である上部空間２１１は、ピストンロッド２０の内部に形成される連結通路２１を介して上部チャンバ１１と連通され得る。ハウジング２１０の内部空間は、フリーピストン２２０によって上部空間２１１と下部空間２１２とに区分されることができる。
【００４４】
フリーピストン２２０は、ハウジング２１０の内部空間内で周波数（振幅）に応じて上下に移動するように設置される。フリーピストン２２０は、上部弾性手段としての上部スプリング２５７及び下部弾性手段としての下部スプリング２５８によってハウジング２１０の内部空間内に支持されている。上部弾性手段及び下部弾性手段は、スプリング、ディスク及びクリップのうち選択されたいずれか１つであることがあり、弾性によってフリーピストン２２０を支持できるものであればいかなる手段でも活用できる。弾性手段としての上部スプリング２５７と下部スプリング２５８の形態や弾性係数は互いに異なることがあり、設計時に様々に変形され得る。ただし、上部スプリング２５７と下部スプリング２５８として円錐型コイルスプリングを使用する場合、乗車感の向上及び自由長のさらなる確保に有利である。
【００４５】
フリーピストン２２０の上部表面には、上部スプリング２５７の下端が定着できる定着部が形成されることができ、フリーピストン２２０の下部表面には、下部スプリング２５８の上端が定着できる定着部が形成されることができる。下部スプリング２５８の下端は、補助バルブ組立体２４０の固定部材２４４上に定着される。フリーピストン２２０の外周面には、メインピストンバルブ組立体と同様に、例えばテフロン素材からなるバンド２２９が付着され得る。
【００４６】
本発明によれば、フリーピストン２２０がハウジング２１０内で上下に移動することによって、シリンダ１０内の上部チャンバ１１と下部チャンバ１２の間を連通する通路が開閉され得るように、凸部、凹部、孔または切欠部が形成される内部チューブ２３０がハウジング２１０内に挿入されることができる。
【００４７】
本第２実施形態によれば、ハウジング２１０内に挿入される内部チューブ２３０は、その内側表面にリング状に凹んで形成されるリング状凹部２３１を有する。フリーピストン２２０は、外力が加えられない状態でリング状凹部２３１が形成された位置に位置する。すなわち、外力が加えられない状態で、フリーピストン２２０は、凹部が形成された高さに維持されて上部チャンバ１１及び下部チャンバ１２の間の作動流体の流動を許す。一方、外力が加えられてフリーピストン２２０が所定距離以上上下に移動してフリーピストン２２０がリング状凹部２３１が形成された部分から離れると、フリーピストン２２０によって上部チャンバ１１及び下部チャンバ１２の間の作動流体の流動通路が閉鎖される。このために凹部が形成されていない部分の内部チューブ２３０の内径は、フリーピストン２２０の外径と略一致する寸法を有する。
【００４８】
以下、図４及び図５を参照して本発明の好ましい第２実施形態によるバルブ構造の作動を説明する。
【００４９】
図４には低周波（すなわち、高振幅）時のフリーピストン２２０の位置を示しており、図５には高周波（すなわち、低振幅）時のフリーピストン２２０の位置を示している。フリーピストン２２０は、慣性及び作動流体の圧力などのような外力が加えられる場合、上部スプリング２５７や下部スプリング２５８を圧縮させながら移動できる。すなわち、フリーピストン２２０に作用する外力の大きさが上部スプリング２５７や下部スプリング２５８を圧縮させることができる程度に大きい場合、フリーピストン２２０が上部又は下部に移動する。
【００５０】
図４にはショックアブソーバのピストンロッドが移動する振幅が大きく振動数が小さいので、フリーピストン２２０に作用する外力の大きさが上部スプリング２５７や下部スプリング２５８を圧縮させることができる程度に大きい状態を示している。フリーピストン２２０が移動した状態で、フリーピストン２２０の外部表面は、内部チューブ２３０の内部表面と全体の周りにかけて接しているので作動流体の流動が不可能になる。このとき、上部チャンバ１１の作動流体は、ピストンロッド２０内部に形成された連結通路２１とハウジング２１０の内部空間のうちフリーピストン２２０の上側空間、すなわち、上部空間２１１までは流動できるが、フリーピストン２２０によってそれ以上の流動は不可能である。
【００５１】
図４には伸張行程時の状態のみを示しているが、圧縮行程時にショックアブソーバのピストンロッドが移動する振幅が大きくて振動数が小さいので、フリーピストン２２０に作用する外力の大きさが上部スプリング２５７を圧縮させることができる程度に大きい場合にも、フリーピストン２２０が上側へ移動して作動流体の流動が不可能になる。
【００５２】
このように低周波及び高振幅時には作動流体が主にメインピストンバルブ組立体３０を介して流動できるので、減衰力は主にメインピストンバルブ組立体４０によって得られるようになる。
【００５３】
図５にはショックアブソーバのピストンロッドが移動する振幅が小さく振動数が高いので、フリーピストン２２０に作用する外力の大きさが上部スプリング２５７や下部スプリング２５８を圧縮させることができる程度に大きくはない状態を示している。このとき、上部チャンバ１１の作動流体は、ピストンロッド２０内部に形成された連結通路２１、内部チューブ２３０の内側表面に形成されたリング状凹部２３２、補助バルブ組立体２４０を介して下部チャンバ１２へ流動できる。下部チャンバ１２から上部チャンバ１１への流動も可能であることは無論である。すなわち、下部チャンバ１２の作動流体は、補助バルブ組立体２４０、内部チューブ２３０の内側表面に形成されたリング状凹部２３２、ピストンロッド２０内部に形成された連結通路２１を介して上部チャンバ１１へ流動できる。
【００５４】
このように高周波及び低振幅時にはメインピストンバルブ組立体３０及び補助バルブ組立体２４０によって減衰力が得られることができる。
【００５５】
図６には様々な形態の内部チューブを示している。図６の（ａ）には本発明の第１実施形態に適用された内部チューブ１３０の斜視図を示しているが、円筒状チューブをプレスなどで加圧して上部及び下部凹部を形成した例である。図６の（ｂ）には内部表面を円周方向に加工した例を示している。必要であれば、図６の（ｃ）に示すように円筒状チューブに複数の孔を形成したり、図６の（ｄ）に示すように上下部に切欠部を形成して内部チューブを製作しても良い。
【００５６】
以下、図７乃至図９を参照して本発明の好ましい第３実施形態によるバルブ構造を説明する。第３実施形態によるバルブ構造は、感応ユニットにおいて前述した第１実施形態によるバルブ構造と相違点を持つので、その相違点を中心に説明する。
【００５７】
本第３実施形態による感応ユニット３００は、メインピストンバルブ組立体３０ａの下方に配置されるようにピストンロッド２０の下端に装着され内部が空いている中空のハウジング３１０と、このハウジング３１０内で移動しながら流路を開閉させるフリーピストン３２０と、ハウジング３１０の下端に装着される補助バルブ組立体３４０と、を含む。
【００５８】
図７に示すメインピストンバルブ組立体３０ａは、図１に示すメインピストンバルブ組立体３０と互いに異なる構成を持つものとして図示されているが、これらのメインピストンバルブ組立体３０、３０ａの構成は例示にすぎず、本発明はメインピストンバルブ組立体の構成によって限定されない。
【００５９】
補助バルブ組立体３４０は、ショックアブソーバの圧縮時に作動流体が通過する１つ以上の補助圧縮通路３４２及びショックアブソーバの伸張時に作動流体が通過する１つ以上の補助リバウンド通路３４３が形成されている補助バルブ本体３４１と、この補助バルブ本体３４１の上部に配置されて補助圧縮通路３４２を通過した作動流体の圧力に対抗して減衰力を発生させる補助圧縮バルブ手段３４５と、補助バルブ本体３４１の下部に配置されて補助リバウンド通路３４３を通過した作動流体の圧力に対抗して減衰力を発生させる補助リバウンドバルブ手段３４７と、を含む。補助バルブ本体３４１の上下部に補助圧縮バルブ手段３４５と補助リバウンドバルブ手段３４７が配置されることができるように、補助バルブ本体３４１の中央にはリベット、ボルト及びナットなどからなる固定部材３４４が設置される。
【００６０】
図７に示す補助バルブ組立体３４０は、図１に示す補助バルブ組立体１４０と互いに異なる構成を持つものとして図示されているが、これらの補助バルブ組立体１４０、３４０の構成は例示にすぎない。
【００６１】
補助バルブ組立体３４０の補助バルブ本体３４１は、ハウジング３１０によって前記メインピストンバルブ組立体３０ａの下部に固定される。ハウジング３１０の内部空間、特にフリーピストン３２０の上側空間である上部空間３１１は、ピストンロッド２０の内部に形成される連結通路２１を介して上部チャンバ１１と連通され得る。フリーピストン３２０の下側空間である下部空間３１２は、補助バルブ組立体３４０を介して下部チャンバ１２と連通され得る。ハウジング３１０の内部空間は、フリーピストン３２０によって上部空間３１１と下部空間３１２とに区分されることができる。
【００６２】
フリーピストン３２０は、ハウジング３１０の内部空間内で周波数（振幅）に応じて上下に移動するように設置される。フリーピストン３２０は、上部弾性手段としての上部スプリング３５７及び下部弾性手段としての下部スプリング３５８によってハウジング３１０の内部空間内に支持されている。上部弾性手段及び下部弾性手段は、スプリング、ディスク及びクリップのうち選択されたいずれか１つであることがあり、弾性によってフリーピストン３２０を支持できるものであればいかなる手段でも活用できる。弾性手段としての上部スプリング３５７と下部スプリング３５８の形態や弾性係数は互いに異なることがあり、設計時に様々に変形され得る。ただし、上部スプリング３５７と下部スプリング３５８として円錐型コイルスプリングを使用する場合、乗車感の向上及び自由場のさらなる確保に有利である。
【００６３】
フリーピストン３２０には、低周波圧縮時に開放されて下部空間３１２の作動流体が上部空間３１１に流動できるようにする貫通穴３２５が形成されており、この貫通穴３２５は、外部から圧力が加えられないとき、バルブ体３２６によって閉鎖された状態を維持する。バルブ体３２６は、フリーピストン３２０の上部表面に積層される。上部スプリング３５７の下端がバルブ体３２６に定着され、それによってバルブ体３２６をフリーピストン３２０側に加圧する。フリーピストン３２０の下部表面には、下部スプリング３５８の上端が定着できる定着部が形成され得る。下部スプリング３５８の下端は、補助バルブ組立体３４０の固定部材３４４上に定着される。
【００６４】
フリーピストン３２０の外周面には、前記第１及び第２実施形態と同じテフロン素材のバンドが付着されることもできるが、本第３実施形態では、ゴム素材のリップ部３２９が一体に成形されることができる。リップ部３２９は、ハウジング３１０の内部表面に密着されて密封機能を行うことができる。
【００６５】
本第３実施形態によれば、ハウジング３１０内に別途の内部チューブは挿入されず、必要に応じて段差部３１３及び溝部３１４をハウジング３１０の内部表面に直接形成して、フリーピストン３２０がハウジング３１０内で上下に移動することによって、シリンダ１０内の上部チャンバ１１と下部チャンバ１２の間を連通する通路が開閉されることができるようにする。
【００６６】
本第３実施形態によれば、ハウジング３１０の上部空間３１１の内部表面には、フリーピストン３２０の移動を制限する段差部３１３が形成されており、ハウジング３１０の下部空間３１２の内部表面には複数個の溝部３１４が形成されている。ハウジング３１０の内部表面のうち段差部３１３と溝部３１４の間には、フリーピストン３２０の外径、さらに詳しくはフリーピストン３２０の外周縁に一体に成形されたリップ部３２９の外径と略同じ寸法の内径を有する中間部３１５が形成される。フリーピストン３２０は、外力が加えられない状態で、ハウジング３１０の中間部３１５に位置する。
【００６７】
フリーピストン３２０は、外力が加えられない状態で中間部３１５に位置する。それによってフリーピストン３２０は、上部チャンバ１１及び下部チャンバ１２の間の作動流体の流動を許さない。一方、外力が加えられてフリーピストン３２０が所定距離以上下方に移動して、フリーピストン３２０が中間部３１５から離れると、溝部３１４を介する作動流体の流動が可能になる。また、外力が加えられてフリーピストン３２０の上部表面に積層されたバルブ体３２６が上部スプリング３５７を圧縮させながら上側へ移動すると、貫通穴３２５が開放されて作動流体の流動が可能になる。
【００６８】
本発明の第３実施形態によれば、上部空間３１１と下部空間３１２の間の通路が開放されたとき、フリーピストン３２０に圧力を加えた作動流体がこの通路を介して流動する。言い換えると、フリーピストン３２０を加圧した作動流体が通路を介してフリーピストンの反対側に流動するので、本発明の第３実施形態によれば、フリーピストンを加圧する作動流体の流れとフリーピストンを経て反対側に流動する作動流体の流れとは別個に形成されるのではなく、１つの流れに形成される。
【００６９】
以下、図７乃至図９を参照して本発明の好ましい第３実施形態によるバルブ構造の作動を説明する。
【００７０】
図７には外力が加えられない初期状態でのフリーピストン３２０の位置を示している。図８には低周波（すなわち、高振幅）圧縮時のフリーピストン３２０の位置を示しており、図９には低周波（すなわち、高振幅）リバウンド時のフリーピストン３２０の位置を示している。フリーピストン３２０は、慣性及び作動流体の圧力などのような外力が加えられる場合、上部スプリング３５７や下部スプリング３５８を圧縮させながら移動できる。すなわち、フリーピストン３２０に作用する外力の大きさが、上部スプリング３５７や下部スプリング３５８を圧縮させることができる程度に大きい場合、フリーピストン３２０が上部又は下部に移動する。
【００７１】
図７にはショックアブソーバのピストンロッドが移動する振幅が小さく振動数が高いので、フリーピストン３２０に作用する外力の大きさが上部スプリング３５７や下部スプリング３５８を圧縮させることができる程度に大きくはない状態を示している。フリーピストン３２０が中間部３１５に位置する状態で、フリーピストン３２０の外部表面はハウジング内部表面の中間部３１５に接しているので、上部空間３１１と下部空間３１２の間での作動流体の流動は不可能である。
【００７２】
図８にはショックアブソーバのピストンロッドが下方に移動する振幅が大きく振動数が小さいので、フリーピストン３２０に作用する外力の大きさが上部スプリング３５７を圧縮させることができる程度に大きい状態を示している。上部スプリング３５７を圧縮させながら移動するフリーピストン３２０は、段差部３１３と接するとそれ以上の移動が制限される。このとき、さらに外力が加えられると、貫通穴３２５を防いでいたバルブ体３２６が上部スプリング３５７をさらに圧縮させながら移動するようになり、それによって貫通穴３２５が開放されて、下部空間３１２の作動流体が上部空間３１１に流動できるようになる。
【００７３】
図９にはショックアブソーバのピストンロッドが上側へ移動する振幅が大きく振動数が小さいので、フリーピストン３２０に作用する外力の大きさが下部スプリング３５８を圧縮させることができる程度に大きい状態を示している。下部スプリング３５８を圧縮させながら移動するフリーピストン３２０が溝部３１４が形成された部分まで移動すると、作動流体が流動できる通路が開放されて上部空間３１１の作動流体が下部空間３1２に流動できるようになる。
【００７４】
以上のように本発明による周波数及び圧力感応型ショックアブソーバを、例示された図面を参照して説明したが、本発明は以上で説明された実施形態と図面によって限定されず、特許請求の範囲内で本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者によって様々な修正及び変形がなされることができることは無論である。
【符号の説明】
【００７５】
１０：シリンダ
１１：上部チャンバ
１２：下部チャンバ
２０：ピストンロッド
２１：連結通路
３０：メインピストンバルブ組立体
３１：メインピストン本体
３２：メイン圧縮通路
３３：メインリバウンド通路
３５：メイン圧縮バルブ手段
３７：メインリバウンドバルブ手段
３９：バンド
１００、２００、３００：感応ユニット
１１０、２１０、３１０：ハウジング
１２０、２２０、３２０：フリーピストン
１３０、２３０、３３０：内部チューブ
１３１：上部凹部
１３２：下部凹部
１４０、２４０、３４０：補助バルブ組立体
１４１、２４１、３４１：補助バルブ本体
１４２、２４２、３４２：補助圧縮通路
１４３、２４３、３４３：補助リバウンド通路
１４５、２４５、３４５：補助圧縮バルブ手段
１４７、２４７、３４７：補助リバウンドバルブ手段
１５７、２５７、３５７：上部スプリング
１５８、２５８、３５８：下部スプリング
２３１：リング状凹部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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