(57)【要約】  摩擦部材（２２）のベース部（９２）が、有孔円板状の底部（１０１）と、底部（１０１）の外周側から軸方向に延びる筒部（１０２）とから構成される。弾性ゴム部（９１）には、内周側に最小内径部（１３７）と最小内径部（１３７）の軸方向両側の拡径部（１３８），（１３９）とが設けられる。外周側に筒部（１０２）に固着する筒部固着面（１２６）が設けられる。底部（１０１）に固着する底部固着面（１２８）と軸方向反対向きの解放面（１３５）の筒部（１０２）側に少なくとも部分的に切欠部（１５１）が形成される。切欠部（１５１）の最深部（１５５）は、最小内径部（１３７）の軸方向位置より浅い。
2014017611.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作動液体が封入されるシリンダと、
前記シリンダ内に摺動可能に嵌装され、該シリンダ内を二室に区画するピストンと、
前記ピストンに連結されるとともに前記シリンダの外部に延出されるピストンロッドと、
前記ピストンロッドに摺接して前記作動液体の前記シリンダ外への漏洩を防止するシール部材と、
前記シール部材より前記シリンダの内部側に設けられ、前記ピストンロッドに摺接する環状の弾性ゴム部と該弾性ゴム部が固着される環状のベース部とからなる摩擦部材と、
前記摩擦部材の軸方向両側の差圧を小さくする連通路と、を備え、
前記ベース部は、有孔円板状の底部と、該底部の外周側から軸方向に延びる筒部とから構成され、
前記弾性ゴム部には、内周側に最小内径部と該最小内径部の軸方向両側の拡径部とが設けられ、外周側に前記筒部に固着する筒部固着面が設けられるとともに、前記底部に固着する底部固着面と軸方向反対向きの解放面の前記筒部側に少なくとも部分的に切欠部が形成され、
前記切欠部の最深部は、前記最小内径部の軸方向位置より浅く構成されている
液圧緩衝器。
【請求項２】
前記弾性ゴム部は、前記切欠部の前記筒部側に、前記最深部より軸方向の浅い位置まで延びる延出部を有し、該延出部の外周面が前記筒部固着面となっている請求項１に記載の液圧緩衝器。
【請求項３】
前記弾性ゴム部は、前記底部固着面側の前記拡径部の面の延長面と前記切欠部の径方向内側の面とが、軸方向に前記底部固着面から離れるにしたがい近づく請求項１または２に記載の液圧緩衝器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液圧緩衝器に関する。
本願は、２０１２年７月２７日に、日本に出願された特願２０１２−１６７３８６号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
液圧緩衝器には、作動液体の漏洩を防止するシール部材とは別に、移動するピストンロッドに対して摩擦抵抗を発生させる摩擦部材を有するものがある（例えば、特許文献１，２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３２５９９７号公報
【特許文献２】特開２００３−１５６０９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
液圧緩衝器では、摩擦部材を用いて良好な減衰力特性を得ることが望まれている。【０００５】
本発明は、良好な減衰力特性を得ることができる液圧緩衝器を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様によれば、液圧緩衝器は、作動液体が封入されるシリンダと、前記シリンダ内に摺動可能に嵌装され、該シリンダ内を二室に区画するピストンと、前記ピストンに連結されるとともに前記シリンダの外部に延出されるピストンロッドと、前記ピストンロッドに摺接して前記作動液体の前記シリンダ外への漏洩を防止するシール部材と、前記シール部材より前記シリンダの内部側に設けられ、前記ピストンロッドに摺接する環状の弾性ゴム部と該弾性ゴム部が固着される環状のベース部とからなる摩擦部材と、前記摩擦部材の軸方向両側の差圧を小さくする連通路と、を備える。前記ベース部は、有孔円板状の底部と、該底部の外周側から軸方向に延びる筒部とから構成される。前記弾性ゴム部には、内周側に最小内径部と該最小内径部の軸方向両側の拡径部とが設けられ、外周側に前記筒部に固着する筒部固着面が設けられるとともに、前記底部に固着する底部固着面と軸方向反対向きの解放面の前記筒部側に少なくとも部分的に切欠部が形成される。前記切欠部の最深部は、前記最小内径部の軸方向位置より浅く構成される。【０００７】
前記弾性ゴム部は、前記切欠部の前記筒部側に、前記最深部より軸方向の浅い位置まで延びる延出部を有してもよい。該延出部の外周面が前記筒部固着面となっていてもよい。【０００８】
前記弾性ゴム部は、前記底部固着面側の前記拡径部の面の延長面と前記切欠部の径方向内側の面とが、軸方向に前記底部固着面から離れるにしたがい近づいてもよい。
【発明の効果】
【０００９】
上記した液圧緩衝器によれば、良好な減衰力特性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る液圧緩衝器を示す断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る液圧緩衝器の要部を示す断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る液圧緩衝器の摩擦部材を示す片側断面図である。
【図４Ａ】比較のための他の摩擦部材を示す片側断面図である。
【図４Ｂ】比較のための他の摩擦部材を示す片側断面図である。
【図４Ｃ】比較のための他の摩擦部材を示す片側断面図である。
【図４Ｄ】比較のための他の摩擦部材を示す片側断面図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る液圧緩衝器および他の摩擦部材を用いた液圧緩衝器のピストン速度に対する減衰力の関係を示す特性線図である。
【図６Ａ】本発明の第１実施形態に係る液圧緩衝器の摩擦部材の応力分布のシミュレーション結果を示す特性線図である。
【図６Ｂ】他の摩擦部材の応力分布のシミュレーション結果を示す特性線図である。
【図７】本発明の第１実施形態に係る液圧緩衝器および他の摩擦部材を用いた液圧緩衝器のストロークと減衰力との関係を示すリサージュ波形である。
【図８】本発明の第１実施形態に係る液圧緩衝器の摩擦部材および他の摩擦部材の静摩擦特性のシミュレーション結果を摺動変位に対する摩擦力の関係で示す特性線図である。
【図９】本発明の第１実施形態に係る液圧緩衝器の摩擦部材および他の摩擦部材の動摩擦特性の実験結果を周波数に対する摩擦力の関係で示す特性線図である。
【図１０】本発明の第１実施形態に係る液圧緩衝器の摩擦部材の変形例を示す片側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
「第１実施形態」
本発明の第１実施形態に係る液圧緩衝器を図１〜図１０を参照して以下に説明する。
【００１２】
図１に示す第１実施形態に係る液圧緩衝器１１は、作動液体として油液が用いられる油圧緩衝器であり、主に自動車のサスペンション装置に用いられるものである。液圧緩衝器１１は、内筒１２と、内筒１２より大径で内筒１２との間にリザーバ室１３を形成するように同軸状に配置される外筒１４と、内筒１２の中心軸線上に配置されるとともに軸方向一側が内筒１２の内部に挿入され軸方向他側が内筒１２および外筒１４から外部に延出されるピストンロッド１５と、このピストンロッド１５の一端部に連結され内筒１２内に摺動可能に嵌装されて内筒１２内を二つの室１６，１７に区画するピストン１８とを有している。つまり、この液圧緩衝器１１は、そのシリンダ１９が内筒１２と外筒１４とを有する複筒式となっている。
なお、本実施形態は、複筒式に限らず単筒式の液圧緩衝器に用いることが出来、更には、減衰力調整機構を用いた液圧緩衝器等にも利用可能である。
【００１３】
ピストンロッド１５は、一端部に連結されたピストン１８と一体的に移動することになり、他端部がシリンダ１９つまり内筒１２および外筒１４から外部に突出している。内筒１２内には、作動液体としての油液が封入される。内筒１２と外筒１４との間のリザーバ室１３には、作動液体としての油液および高圧ガスが封入される。なお、リザーバ室１３内には、高圧ガスにかえて大気圧の空気を封入してもよい。
【００１４】
液圧緩衝器１１は、シリンダ１９におけるピストンロッド１５の突出側の端部位置に配置されるロッドガイド２０と、シリンダ１９の端部であってシリンダ１９の軸方向における内外方向（図１，図２の上下方向で、以下、シリンダ内外方向という）のロッドガイド２０よりも外側（図１，図２の上下方向上側）に配置されるシール部材２１と、シール部材２１よりもシリンダ内外方向の内側（図１，図２の上下方向下側）であってシール部材２１とロッドガイド２０との間に配置される摩擦部材２２と、シリンダ１９の軸方向のロッドガイド２０、シール部材２１および摩擦部材２２とは反対側の端部に配置されるベースバルブ２３とを有している。
【００１５】
ロッドガイド２０、シール部材２１および摩擦部材２２は、いずれも環状をなしている。ロッドガイド２０、シール部材２１および摩擦部材２２のそれぞれの内側にピストンロッド１５が摺動可能に挿通される。ロッドガイド２０は、ピストンロッド１５を、その径方向移動を規制しつつ軸方向移動可能に支持して、このピストンロッド１５の移動を案内する。シール部材２１は、その内周部で、軸方向に移動するピストンロッド１５の外周部に摺接して、内筒１２内の油液と外筒１４内のリザーバ室１３の高圧ガスおよび油液とが外部に漏洩するのを防止する。摩擦部材２２は、その内周部でピストンロッド１５の外周部に摺接して、ピストンロッド１５に摩擦抵抗を発生させるもので、シールを目的とするものではない。
【００１６】
シリンダ１９の外筒１４は、円筒状の胴部２５と、この胴部２５におけるピストンロッド１５の突出側とは反対の一端側を閉塞させる底部２６と、胴部２５におけるピストンロッド１５の突出側の開口部２７の位置から径方向内方に突出する係止部２８とを有する略有底円筒状をなしている。外筒１４の開口部２７側には係止部２８およびシール部材２１を覆うようにカバー２９が取り付けられている。
【００１７】
シリンダ１９の内筒１２は、円筒状をなしている。内筒１２は、軸方向の一端側が外筒１４の底部２６の内側に配置されるベースバルブ２３のベースボディ３０に嵌合状態で支持され、軸方向の他端側が外筒１４の開口部２７の内側に嵌合されるロッドガイド２０に嵌合状態で支持されている。
【００１８】
ベースバルブ２３のベースボディ３０には、内筒１２内の室１７と、外筒１４と内筒１２との間のリザーバ室１３とを連通可能な油通路３１，３２が形成されている。また、ベースボディ３０には内側の油通路３１を開閉可能な縮み側減衰バルブとしてのディスクバルブ３３が底部２６側に配置されるとともに、外側の油通路３２を開閉可能なチェックバルブとしてのディスクバルブ３４が底部２６とは反対側に配置されている。これらディスクバルブ３３，３４は、ベースボディ３０に底部２６側から挿入されるリベット３５の一端の頭部３６と他端の加締部３７とでベースボディ３０に取り付けられている。
【００１９】
ディスクバルブ３３は、ディスクバルブ３４の図示略の通路穴および油通路３１を介して室１７からリザーバ室１３側への油液の流れを許容して減衰力を発生する一方で、逆方向の油液の流れを規制する。これとは反対に、ディスクバルブ３４は、油通路３２を介してリザーバ室１３から室１７側への油液の流れを抵抗無く許容する一方で、逆方向の油液の流れを規制する。つまり、ディスクバルブ３３は、ピストンロッド１５が縮み側に移動しピストン１８が室１７側に移動して室１７の圧力が上昇すると油通路３１を開くことになり、その際に減衰力を発生する減衰バルブである。また、ディスクバルブ３４は、ピストンロッド１５が伸び側に移動しピストン１８が室１６側に移動して室１７の圧力が下降すると油通路３２を開くことになるが、その際にリザーバ室１３から室１７内に実質的に減衰力を発生せずに油液を流すサクションバルブである。
なお、チェックバルブとしてのディスクバルブ３４で伸び側の減衰力を積極的に発生させてもよい。また、これらのディスクバルブ３３，３４を廃止してオリフィスとしてもよい。
【００２０】
ピストンロッド１５は、一定径の主軸部３８と、内筒１２に挿入される側の端部の、主軸部３８よりも小径の内端軸部３９とを有している。この内端軸部３９にはナット４０が螺合されており、このナット４０によってピストン１８およびその両側のディスクバルブ４１，４２がピストンロッド１５に取り付けられている。
【００２１】
ピストン１８には、内筒１２の底部２６側の室１７と底部２６とは反対側の室１６とを連通可能な油通路４４，４５が形成されている。また、ピストン１８には、油通路４４を開閉可能な縮み側減衰バルブである上記したディスクバルブ４１が底部２６とは反対側に配置されるとともに、油通路４５を開閉可能な伸び側減衰バルブとしての上記したディスクバルブ４２が底部２６側に配置されている。
【００２２】
ディスクバルブ４１は、油通路４４を介する室１７から室１６側への油液の流れを許容する一方で逆方向の油液の流れを規制する。これとは反対に、ディスクバルブ４２は、油通路４５を介する室１６側から室１７への油液の流れを許容する一方で逆方向の油液の流れを規制する。なお、ディスクバルブ４１とピストン１８との間には、ディスクバルブ４１が閉じた状態でも室１７と室１６とを油通路４４を介して連通させる図示略の固定オリフィスが設けられている。ディスクバルブ４２とピストン１８との間にも、ディスクバルブ４２が閉じた状態でも室１７と室１６とを油通路４５を介して連通させる図示略の固定オリフィスが設けられている。
【００２３】
ピストンロッド１５が縮み側に移動しピストン１８が室１７側に移動して室１７の圧力が上昇すると、ピストン１８の移動速度（以下、ピストン速度という）が遅い領域では、図示略の固定オリフィスが一定の流路面積で室１７から室１６に油液を流すことになり、オリフィス特性の減衰力を発生させる。また、ピストン速度が速い領域では、ディスクバルブ４１が、ピストン１８から離間して油通路４４を開いて室１７から室１６に、ピストン１８からの離間量に応じた流路面積で油液を流すことになり、バルブ特性の減衰力を発生させる。
【００２４】
ピストンロッド１５が伸び側に移動しピストン１８が室１６側に移動して室１６の圧力が上昇すると、ピストン速度が遅い領域では、図示略の固定オリフィスが一定の流路面積で室１６から室１７に油液を流すことになり、オリフィス特性の減衰力を発生させる。また、ピストン速度が速い領域では、ディスクバルブ４２が、ピストン１８から離間して油通路４５を開いて室１６から室１７に、ピストン１８からの離間量に応じた流路面積で油液を流すことになり、バルブ特性の減衰力を発生させる。
【００２５】
なお、ピストンロッド１５が伸び側に移動してシリンダ１９からの突出量が増大すると、その分の油液がリザーバ室１３からベースバルブ２３のディスクバルブ３４を開きつつ油通路３２を介して室１７に流れる。逆にピストンロッド１５が縮み側に移動してシリンダ１９への挿入量が増大すると、その分の油液が室１７からディスクバルブ３３を開きつつ油通路３１を介してリザーバ室１３に流れる。
【００２６】
図２に示すように、ロッドガイド２０は、略段付き円筒状をなす金属製のロッドガイド本体５０と、ロッドガイド本体５０の内周部に嵌合固定される円筒状のカラー５１とから構成されている。カラー５１は、ＳＰＣＣ材やＳＰＣＥ材などの金属製の円筒体の内周にフッ素樹脂含浸青銅が被覆されて形成される。
【００２７】
ロッドガイド本体５０は、軸方向一側に大径外径部５２が形成され、軸方向他側に大径外径部５２よりも小径の小径外径部５３が形成された外形形状をなしている。ロッドガイド本体５０は、大径外径部５２において外筒１４の胴部２５の内周部に嵌合し、小径外径部５３において内筒１２の内周部に嵌合する。
【００２８】
ロッドガイド本体５０の径方向の中央には、軸方向の大径外径部５２側に大径穴部５４が、大径穴部５４よりも軸方向の小径外径部５３側に大径穴部５４よりも若干小径の中径穴部５５が、中径穴部５５よりも軸方向の小径外径部５３側に中径穴部５５よりも小径の小径穴部５６が、それぞれ形成されている。
【００２９】
中径穴部５５には、その内周面および底面に連続して連通溝５７が形成されている。連通溝５７は中径穴部５５の内周面に軸方向の全長にわたって形成され、中径穴部５５の底面に径方向の全長にわたって形成されている。つまり、連通溝５７は、大径穴部５４の内周面と小径穴部５６の内周面とを繋ぐように形成されている。
【００３０】
ロッドガイド本体５０の軸方向の大径外径部５２側の端部には、小径環状凸部５８およびこれより大径の大径環状凸部５９が、いずれも軸方向外方に突出するように形成されている。ロッドガイド本体５０には、大径環状凸部５９と小径環状凸部５８との間の大径環状凸部５９側に、軸方向に沿って貫通する連通穴６１が形成されている。連通穴６１は、外筒１４と内筒１２との間のリザーバ室１３に連通している。カラー５１は、ロッドガイド本体５０の小径穴部５６内に嵌合されている。ロッドガイド２０には、このカラー５１内にピストンロッド１５が主軸部３８の外周部において摺接するように挿通される。
【００３１】
シール部材２１は、シリンダ１９の軸方向の一端部に配置され、その内周部においてピストンロッド１５の主軸部３８の外周部に圧接し、ロッドガイド２０とピストンロッド１５の主軸部３８との隙間から漏れ出る油液等の外側への漏れ出しを規制する。
【００３２】
シール部材２１は、ニトリルゴムやフッ素ゴムなどの摺動性のよい弾性ゴム材料からなるシール部６５と、シール部６５内に埋設されシール部材２１の形状を維持し、固定のための強度を得るための金属製の円環状の環状部材６６とからなる一体成形品のオイルシール本体６７と、オイルシール本体６７のシール部６５のシリンダ内外方向外側の外周部に嵌合される環状のスプリング６８と、シール部６５のシリンダ内外方向内側の外周部に嵌合される環状のスプリング６９とから構成されている。なお、図２においては、シール部材２１を、ピストンロッド１５が挿通される前の自然状態で示している。
【００３３】
シール部６５の径方向内側部分は、環状部材６６の内周側のシリンダ内外方向外側から軸方向に沿って環状部材６６から離れる方向に延出する円環筒状のダストリップ７２と、環状部材６６の内周側のシリンダ内外方向内側から軸方向に沿って環状部材６６から離れる方向に延出する円環筒状のオイルリップ７３とを有している。また、シール部６５の径方向外側部分は、その外端位置にて環状部材６６の外周面を覆う外周シール７４と、外周シール７４からシリンダ内外方向内側に沿って延出する円環状のシールリップ７５とを有している。さらに、シール部６５は、径方向中間部分のシリンダ内外方向内側に、シリンダ内外方向内側に延びる円環状のチェックリップ７６を有している。
【００３４】
ダストリップ７２は、全体として環状部材６６からシリンダ内外方向外側に離れるほど内径が小径となる先細筒状をなしている。ダストリップ７２の外周部には、上記したスプリング６８を嵌合させる環状溝７８が径方向内方に凹むように形成されている。
【００３５】
オイルリップ７３は、全体として環状部材６６からシリンダ内外方向内側に離れるほど小径となる先細筒状をなしている。オイルリップ７３の外周部には、上記したスプリング６９が嵌合される環状溝７９が径方向内方に凹むように形成されている。また、オイルリップ７３は、内周部のシリンダ内外方向内側が段差状をなしている。
【００３６】
シール部材２１は、ダストリップ７２が大気側つまりシリンダ内外方向の外側に配置され、オイルリップ７３がシリンダ内外方向の内側に配置された状態で、外周シール７４において外筒１４の胴部２５の内周部に密封接触する。この状態で環状部材６６の位置がロッドガイド２０の大径環状凸部５９と外筒１４の加締められた係止部２８とに挟持されて係止される。この際に、シール部材２１は、シールリップ７５が、ロッドガイド２０の大径環状凸部５９と外筒１４との間に配置されて、これらに密封接触する。また、オイルリップ７３がロッドガイド２０の大径穴部５４内に配置される。
【００３７】
そして、シリンダ１９に取り付けられた状態のシール部材２１には、ダストリップ７２およびオイルリップ７３の内側にピストンロッド１５の主軸部３８が挿通される。この状態で、ピストンロッド１５はその一端がシリンダ１９の一端から突出し、ダストリップ７２は、シリンダ１９のピストンロッド１５が突出する一端側に設けられ、オイルリップ７３は、ダストリップ７２のシリンダ内外方向の内側に設けられる。
【００３８】
ダストリップ７２の環状溝７８に嵌合されるスプリング６８は、ダストリップ７２のピストンロッド１５への密着方向の締付力を一定状態に保つためのもので、また、設計仕様を満足させるための締付力の調整にも用いられる。オイルリップ７３の環状溝７９に嵌合されるスプリング６９は、オイルリップ７３のピストンロッド１５への密着方向の締付力を調整する。
【００３９】
シール部６５のロッドガイド２０側のチェックリップ７６は、ロッドガイド２０の小径環状凸部５８の外周側に所定の締め代を持って全周に渡り密封接触可能となっている。ここで、ロッドガイド２０とピストンロッド１５との隙間から漏れ出た油液は、シール部材２１のチェックリップ７６よりもこの隙間側の主に大径穴部５４により形成される室８５に溜まる。チェックリップ７６は、この室８５の圧力が、リザーバ室１３の圧力よりも所定量高くなった時に開いて室８５に溜まった油液を連通穴６１を介してリザーバ室１３に流す。つまり、チェックリップ７６は、室８５からリザーバ室１３への方向にのみ油液およびガスの流通を許容し逆方向の流通を規制する逆止弁として機能する。
【００４０】
上記のシール部材２１は、ダストリップ７２がその締め代およびスプリング６８による緊迫力でピストンロッド１５に密着して気密性を保持し、外部露出時にピストンロッド１５に付着した異物の進入を主にこのダストリップ７２が規制する。また、オイルリップ７３もその締め代およびスプリング６９による緊迫力でピストンロッド１５に密着して気密性を保持し、ピストンロッド１５の内筒１２内部進入時にピストンロッド１５に付着した油液の外部への漏出を主にこのオイルリップ７３が規制する。
【００４１】
摩擦部材２２は、ロッドガイド２０の中径穴部５５内に嵌合され、よって、シール部材２１よりシリンダ１９の内部側に配置されている。摩擦部材２２は、その内周部においてピストンロッド１５の主軸部３８の外周部に圧接することになり、ピストンロッド１５への摩擦抵抗を発生させる。
【００４２】
摩擦部材２２は、ニトリルゴムやフッ素ゴムなどの弾性ゴム材料からなる円環状の弾性ゴム部９１と、弾性ゴム部９１が固着される金属製の円環状のベース部９２とからなる一体成形品である。ベース部９２は、弾性ゴム部９１の形状を維持し、固定のための強度を得るためのものである。なお、図２においては、摩擦部材２２を、ピストンロッド１５が挿通される前の自然状態で示している（ピストンロッド１５に食い込んでいるわけではない）。
【００４３】
図３に片側の断面を示すように、摩擦部材２２は、ベース部９２が、有孔円板状の底部１０１と、底部１０１の外周側から軸方向に延びる円筒状の筒部１０２とからなっている。これら底部１０１および筒部１０２は中心軸を一致させている。言い換えれば、底部１０１に対し筒部１０２は垂直に延出している。
【００４４】
底部１０１は、軸方向の筒部１０２側の円形平坦面からなる内底面１０３と、径方向の筒部１０２とは反対側の円筒面からなる内端面１０４と、軸方向の筒部１０２とは反対側の円形平坦面からなる外底面１０５とを有している。内底面１０３の内周端部は、内端面１０４の軸方向の一端部に繋がっている。外底面１０５の内周端部は、内端面１０４の軸方向の他端部に繋がっている。
【００４５】
筒部１０２は、径方向の底部１０１側の円筒面からなる内周面１０６と、軸方向の底部１０１とは反対側の円形平坦面からなる先端面１０７と、径方向の底部１０１とは反対側の円筒面からなる外周面１０８とを有している。内周面１０６の底部１０１とは反対側の端部は先端面１０７の内径部に繋がっている。外周面１０８の底部１０１とは反対側の端部は先端面１０７の外径部に繋がっている。内底面１０３と内周面１０６との相互近接側には円環状の内側Ｒ面取り１０９が形成されている。外底面１０５と外周面１０８との相互近接側にも円環状の外側Ｒ面取り１１０が形成されている。
【００４６】
弾性ゴム部９１は、ベース部９２と中心軸を一致させた円環状をなしている。弾性ゴム部９１は、ベース部９２の筒部１０２の径方向内側かつ底部１０１の軸方向の筒部１０２側に形成される主部１２１と、主部１２１の内周部の軸方向の底部１０１側の端部から軸方向外方に延出して底部１０１の内周側に形成される中間部１２２と、中間部１２２の軸方向の主部１２１とは反対側から径方向外側に延出して底部１０１の外底面１０５の内周側の一部を覆う被覆部１２３とを有している。
【００４７】
主部１２１は、外周側の筒部固着面１２６でベース部９２の筒部１０２の内周面１０６に固着され、筒部固着面１２６の軸方向の一側に繋がる角部固着面１２７でベース部９２の内側Ｒ面取り１０９に固着され、角部固着面１２７の筒部固着面１２６とは反対側に繋がる底部固着面１２８でベース部９２の底部１０１の内底面１０３に固着されている。中間部１２２は、底部固着面１２８の角部固着面１２７とは反対側に繋がる内周固着面１２９でベース部９２の底部１０１の内端面１０４に固着されており、被覆部１２３は、内周固着面１２９に繋がる外面固着面１３０でベース部９２の底部１０１の外底面１０５に固着されている。
【００４８】
弾性ゴム部９１は、主部１２１の底部固着面１２８とは軸方向反対向きに、ベース部９２に固着されない自由に変形可能な解放面１３５を有している。また、弾性ゴム部９１は、主部１２１および中間部１２２の内周側にもベース部９２に固着されない自由に変形可能な内周面１３６を有している。
【００４９】
弾性ゴム部９１は、その内周部が、摩擦部材２２の中で最小径となる最小内径部１３７と、最小内径部１３７の軸方向両側にあって最小内径部１３７から離れるほど大径となるテーパ状の拡径部１３８，１３９と、軸方向の解放面１３５とは反対側の拡径部１３９の最小内径部１３７とは反対側に繋がる一定径の定径部１４０とを有している。言い換えれば、弾性ゴム部９１には、内周側に最小内径部１３７と最小内径部１３７の軸方向両側の拡径部１３８，１３９と定径部１４０とが設けられており、拡径部１３８，１３９の境界部分が最小内径部１３７となっている。
【００５０】
よって、弾性ゴム部９１の内周面１３６は、拡径部１３８，１３９のそれぞれのテーパ面状の内周面１３８Ａ，１３９Ａと定径部１４０の円筒面状の内周面１４０Ａとで構成されている。一方の拡径部１３８の内周面１３８Ａの最小内径部１３７とは反対側の端部が解放面１３５に繋がり、他方の拡径部１３９の内周面１３９Ａの最小内径部１３７とは反対側の端部が定径部１４０の内周面１４０Ａに繋がっている。
【００５１】
最小内径部１３７は主部１２１に形成されている。最小内径部１３７は、軸方向位置をベース部９２の筒部１０２と重ね合わせている。言い換えれば、最小内径部１３７は、ベース部９２の底部１０１に対し軸方向位置をずらしている。
【００５２】
被覆部１２３は、定径部１４０の内周面１４０Ａの拡径部１３９とは反対側の端部に繋がるとともに定径部１４０から軸方向に離れるほど大径となるテーパ状の面取り１４５と、面取り１４５の定径部１４０とは反対側の端部から径方向内方に延出する円形平坦面からなる外面１４６と、外面１４６の面取り１４５とは反対側の円筒面状の外周面１４７とを有している。つまり、弾性ゴム部９１は、中間部１２２および被覆部１２３を設けることで、ベース部９２の底部１０１の主部１２１に対し反対側まで回り込む形状となっている。
【００５３】
上述したように、弾性ゴム部９１は、ベース部９２と中心軸を一致させている。詳しくは、解放面１３５、最小内径部１３７、内周面１３８Ａ，１３９Ａを含む拡径部１３８，１３９、内周面１４０Ａを含む定径部１４０、面取り１４５、外面１４６および外周面１４７がベース部９２と中心軸を一致させている。この中心軸が、摩擦部材２２の中心軸となっている。
【００５４】
弾性ゴム部９１は、主部１２１の解放面１３５の筒部１０２側つまり径方向外側に、解放面１３５の他の主面部１５０よりも軸方向の底部１０１側に底部１０１まで到達しない範囲で凹む切欠部１５１が形成されている。解放面１３５の切欠部１５１を除く径方向内側の主面部１５０は、摩擦部材２２の中心軸を中心とする円環状をなしており、摩擦部材２２の中心軸に直交する面内に配置される円形平坦面からなっている。また、切欠部１５１は、摩擦部材２２の中心軸を中心とし摩擦部材２２の周方向の全周にわたって連続する円環状をなしており、径方向において底部１０１の筒部１０２側および内側Ｒ面取り１０９と位置を重ね合わせるように形成されている。
【００５５】
切欠部１５１は、主部１２１の軸方向厚さの半分に満たない深さに形成されている。切欠部１５１は、摩擦部材２２の中心線を含む断面による形状が円弧状をなして軸方向の底部１０１側に凹む凹底面１５２と、凹底面１５２の径方向外側の端部から、軸方向の底部１０１とは反対側に、底部１０１から離れるほど大径となるように傾斜して延出するテーパ状の外側延出面１５３と、凹底面１５２の径方向内側の端部から、軸方向の底部１０１とは反対側に、底部１０１から離れるほど小径となるように傾斜して延出するテーパ状の内側延出面１５４とを有している。切欠部１５１は、凹底面１５２の軸方向の底部１０１側の端部つまり底位置が、深さが最も深い最深部１５５となっている。凹底面１５２、外側延出面１５３および内側延出面１５４も摩擦部材２２の中心軸を中心として形成されており、最深部１５５も摩擦部材２２の中心軸を中心とした円形状をなしている。
【００５６】
弾性ゴム部９１の主部１２１は、切欠部１５１の筒部１０２側に、切欠部１５１の最深部１５５より軸方向の浅い位置まで延びる延出部１６０を有している。延出部１６０は、内周面が、凹底面１５２の最深部１５５よりも径方向外側部分および外側延出面１５３からなっており、外周面が筒部固着面１２６からなっている。この延出部１６０の軸方向先端位置は、主面部１５０と略一致しており、ベース部９２の筒部１０２の先端面１０７よりも所定量底部１０１側となっている。言い換えれば、ベース部９２の筒部１０２の内周面１０６は、その先端面１０７側の一部を除いて、延出部１６０を含む弾性ゴム部９１で被覆されている。
【００５７】
切欠部１５１の最深部１５５の深さは、最小内径部１３７の軸方向位置より浅くなっている。つまり、最深部１５５は、摩擦部材２２の軸方向において、最小内径部１３７よりも底部１０１とは反対側に位置しており、拡径部１３８，１３９のうちの底部１０１とは反対側の拡径部１３８と位置を重ね合わせている。
【００５８】
弾性ゴム部９１は、摩擦部材２２の中心線に対する、切欠部１５１の径方向内側の内側延出面１５４の角度αが、拡径部１３８，１３９のうちの底部固着面１２８側の拡径部１３９の内周面１３９Ａの角度βよりも大きくなっている。言い換えれば、底部固着面１２８側の拡径部１３９の内周面１３９Ａの底部１０１とは反対側への延長面と、切欠部１５１の径方向内側の内側延出面１５４とが、軸方向に底部固着面１２８から離れるにしたがい径方向に近づくようになっている。弾性ゴム部９１は、拡径部１３８の内周面１３８Ａと拡径部１３９の内周面１３９Ａとのなす角γが１２０°以上とされており、摩擦部材２２の中心線の方向に対する、内周面１３９Ａの角度βは、内周面１３８Ａの角度δよりも大きくなっている。
【００５９】
上記構造の摩擦部材２２は、図２に示すように、弾性ゴム部９１の解放面１３５がシリンダ内外方向の外側に配置され、ベース部９２の底部１０１がシリンダ内外方向の内側に配置された状態で、ロッドガイド２０の大径穴部５４側から中径穴部５５に嵌合される。このとき、摩擦部材２２は、ベース部９２の筒部１０２が中径穴部５５の内周面に嵌合し、底部１０１が弾性ゴム部９１の被覆部１２３を変形させながら中径穴部５５の底面に当接する。
【００６０】
そして、シリンダ１９に取り付けられた状態の摩擦部材２２には、弾性ゴム部９１の内側にピストンロッド１５の主軸部３８が、所定の締め代をもって挿通される。よって、摩擦部材２２は、弾性ゴム部９１が径方向外側に弾性変形しつつピストンロッド１５の主軸部３８に密着する。そして、ピストンロッド１５がシリンダ内外方向に移動するとこれに弾性ゴム部９１が摺接する。その際に、摩擦部材２２は、摩擦特性の調整を行うことになる。
【００６１】
上記のように摩擦部材２２を嵌合させた状態でロッドガイド２０の中径穴部５５と摩擦部材２２との間には、中径穴部５５に形成された連通溝５７で連通路１６１が形成される。この連通路１６１がロッドガイド２０の小径穴部５６側と大径穴部５４側つまり室８５側とを連通させる。ロッドガイド２０の小径穴部５６側は、カラー５１とピストンロッド１５との微少隙間を介して室１６に連通している。よって、連通路１６１は室８５と室１６とを連通させて、これらの差圧を小さくする。言い換えれば、連通路１６１は、摩擦部材２２の軸方向両側を連通させて摩擦部材２２の軸方向両側の差圧を小さくする。よって、摩擦部材２２は、積極的にシールとしての役割を果たすものではない。
なお、連通路１６１に代えて、または、加えて、摩擦部材２２の内周に軸方向両側の差圧を小さくする連通路を設けてもよい。また、連通路１６１は常時連通していなくとも、例えば、シリンダ内から外側への逆止弁を設けてもよい。ようは、摩擦部材２２が完全なシールとして作用するものでなければよい。
【００６２】
以上に述べた液圧緩衝器１１は、上記したように、ピストンロッド１５が縮み側に移動する場合には、ピストン速度が遅い領域では、図示略の固定オリフィスによるオリフィス特性の減衰力を発生させる。ピストン速度が速い領域では、ディスクバルブ４１がピストン１８から離れてバルブ特性の減衰力を発生させる。また、ピストンロッド１５が伸び側に移動する場合には、ピストン速度が遅い領域では、図示略の固定オリフィスによるオリフィス特性の減衰力を発生させる。ピストン速度が速い領域では、ディスクバルブ４２がピストン１８から離れてバルブ特性の減衰力を発生させる。
【００６３】
上記の図示略の固定オリフィスおよびディスクバルブ４１，４２による油圧減衰力を発生させる油圧減衰領域に対し、ピストン速度がさらに遅い領域は、基本的に図示略の固定オリフィスおよびディスクバルブ４１，４２による減衰力が殆ど発生しない。このため、常に発生しているシール部材２１および摩擦部材２２によるピストンロッド１５への弾性力および摩擦抵抗とピストン１８の内筒１２への摩擦抵抗とが減衰力の主発生源となる。このような摩擦領域において、摩擦部材２２の設定によってピストンロッド１５への作用力を適正化することができる。
【００６４】
上記した特許文献１には、底部と筒状部とを有する有底筒状の金属環の底部に、筒状部との間に隙間を設けて弾性ゴム材料からなる摩擦体を加硫接着した摩擦部材が記載されている（特許文献１の図１０参照）。また、上記した特許文献２には、これとは異なるものとして、底部と筒状部とを有する有底筒状の芯金に筒状部との間に隙間がないようにゴムを焼き付けした摩擦部材が記載されている（特許文献２の図６（Ｄ）等参照）。
【００６５】
この種の摩擦部材を用いた緩衝器では、ピストン速度が０からの動き始めの摩擦領域において、摩擦部材はピストンロッドと滑りを生じずゴムの弾性変形によるバネ力が発生し、このバネ力が作用力となる（動ばね領域）。その後、ある程度（０．１ｍｍ）以上ピストンロッドが動くと、摩擦部材とピストンロッドとの間で滑りが発生し、動摩擦力が発生することになる（動摩擦領域）。この摩擦領域における動ばね領域を拡大し、動摩擦領域を小さくすることで、油圧減衰領域への接続を滑らかにすることと、ピストン速度の上昇に対する減衰力の上昇の傾きを大きくすることとが可能になる。その結果、高周波のざらざらするような振動を抑えて乗り心地を良くし、ロールの始まりや収まり時に力を発生することになって操縦安定性がより良くなる。
【００６６】
ところが、上記した特許文献１に記載されたように、金属環の筒状部との間に隙間を設けて摩擦体を設けるものであると、摩擦体の剛性が低く、ピストンロッド１５の移動に対して摩擦体が滑り出すのが早いため、摩擦領域における動ばね領域が狭く、動摩擦領域が広くなる。このため、油圧減衰領域に入るまでの間に減衰力が一定になる特性となって、油圧減衰力に滑らかに繋がることができない。また、ピストン速度が０から極低速の領域でピストン速度の上昇に対する減衰力の上昇の傾きが小さく、動ばね領域の効果が小さいという課題があった。また、特許文献２のように、芯金の筒状部との間に隙間がないようにゴムを設ける構成であると、ゴムをピストンロッドに押さえつける力を大きくすることで、ピストン速度が０から極低速の領域でピストン速度の上昇に対する減衰力の上昇の傾きが大きくなるものの、ピストンロッド１５の移動に対して摩擦体が滑り出す力を大きくすることができるがゴムの変形が困難で有り、結果として、すべり出すまでのストロークが小さく、動ばね領域はさほど広くはならず、滑り出すと摩擦抵抗が急激に下がり、減衰力が、油圧減衰領域に入るまでの間一定になる特性となって、油圧減衰力に滑らかに繋がることができない。このように油圧減衰領域に入るまでの間、つまり、微振幅、微振動且つ高周波時の減衰力特性の改善が望まれている。
【００６７】
第１実施形態に係る液圧緩衝器１１によれば、組み込まれた摩擦部材２２の弾性ゴム部９１は、底部固着面１２８と軸方向反対向きの解放面１３５の筒部１０２側に形成された切欠部１５１の最深部１５５が、内周側の軸方向両側の拡径部１３８，１３９の間の最小内径部１３７の軸方向位置より浅くなっている。よって、切欠部１５１の深さが浅くなる分、ピストンロッド１５への圧縮力が高くなって、動ばね領域でピストン速度の上昇に対する減衰力の上昇の傾きが大きくなる。また、油圧減衰領域に入るまでの間、ピストンロッド１５の移動で、最も高い圧縮力を発生させる最小内径部１３７をピストンロッド１５に対して密着させながら、主部１２１に最深部１５５を中心として図３に矢印Ｒで示すように回転するような変形が生じる。よって、ピストンロッド１５に対して滑らずに、動ばね力を発生させる領域（ストローク）が広くなる。これにより、動摩擦領域が減少し、ピストン速度の上昇に対して滑らかに減衰力が上がるように特性が変化して、油圧減衰力に滑らかに繋がることになり、良好な減衰力特性を得ることができる。したがって、特に微振幅、微振動且つ高周波時の減衰力特性が改善でき、搭載車両の乗り心地および操縦安定性を向上させることができる。また、従来は減衰力の上昇の傾きを大きくするため、摩擦部材を複数組み合わせて用いる場合があったが、一つの摩擦部材２２で減衰力の上昇の傾きを大きくすることができるため、複数の摩擦部材を組み合わせる場合と比べてコストを低減することができ、基本長も短縮できる。また、複数の摩擦部材を組み合わせても動ばね領域を十分に増加させることは出来ないのに対し、上記第１実施形態では、動ばね領域を増加させることができる。なお、油圧緩衝器の要求仕様によっては、上記第１実施形態の摩擦部材２２を複数組み合わせて用いてもよい。
【００６８】
具体的に、第１実施形態に係る液圧緩衝器１１の摩擦部材２２と図４Ａ〜図４Ｄに示す比較例の各摩擦部材を液圧緩衝器にそれぞれ組み込んだ場合について、ピストン速度に対する減衰力の特性を実験により求めた。なお、図４Ａに示す比較例は、第１実施形態に対しベース部９２の筒部１０２との間全体に隙間を有して弾性ゴム部９１ａを設けた摩擦部材２２ａ（特許文献１の図１０に示すものに対応）である。図４Ｂに示す比較例は、第１実施形態に対し最小内径部１３７ｂを最深部１５５よりも底部固着面１２８とは反対側に位置させた弾性ゴム部９１ｂを設けた摩擦部材２２ｂである。図４Ｃに示す比較例は、第１実施形態に対しベース部９２の筒部１０２との間全体に隙間を有して弾性ゴム部９１ｃを設けるとともに最小内径部１３７ｃを底部固着面１２８とは反対側にずらした摩擦部材２２ｃである。図４Ｄに示す比較例は、ベース部９２の筒部１０２との間に隙間および切欠部がないように弾性ゴム部９１ｄを設けた摩擦部材２２ｄ（特許文献２の図６（Ｄ）に示すものに対応）である。
【００６９】
その結果、摩擦部材２２ａ，２２ｂ，２２ｃは、いずれも、図５に破線ａ１で示すように、ピストン速度が０から極低速Ｖ１までの領域は、摩擦領域のうちの動ばね領域で、弾性ゴム部９１がピストンロッドに対し滑らず、弾性ゴム部９１の弾性変形によるバネ力が発生するが、最小内径部１３７の外径側が空間となっているので、押さえつける力が弱くピストン速度の上昇に対する減衰力の上昇の傾きが小さい。その後、Ｖ１〜Ｖ２の間は摩擦領域のうちの動摩擦領域で、弾性ゴム部９１がピストンロッドに対し滑り、動摩擦状態となり、減衰力が一定になる特性となる。また、ピストン速度がＶ２以上となると、油圧減衰領域に入り、オリフィス、減衰バルブによる減衰力が前述の動摩擦に重畳し、支配的になる。このＶ１〜Ｖ２の間と、ピストン速度がＶ２以上の油圧減衰力との境界の変化が大きくなり、ピストン速度がＶ２以上の油圧減衰力に滑らかに繋がることができなかった。
【００７０】
つまり、摩擦部材２２ａのようにベース部９２の筒部１０２との間全体に隙間を有して弾性ゴム部９１ａを設けると、ピストンロッド１５に押圧されると弾性ゴム部９１ａが隙間に入り込むことで剛性が弱くなり、上記した回転するような変形を生じにくい。よって、ピストンロッド１５に対してすぐに滑ってしまうため、減衰力が一定になる特性となってしまう。また、摩擦部材２２ｂのように弾性ゴム部９１ｂの最小内径部１３７ｂを底部固着面１２８とは反対側にずらすと、ベース部９２とは遠い部分がピストンロッド１５に大きな圧縮力で摺接することになるため、剛性が弱い部分の変形が大きく、上記した回転するような変形を生じにくい。よって、ピストンロッド１５に対してすぐに滑ってしまうため、減衰力が一定になる特性となってしまう。
【００７１】
また、摩擦部材２２ｄは、弾性ゴム部９１ｄの剛性が高くなり、図５に一点鎖線ｄ１で示すように、ピストン速度が０から極低速Ｖ０までの領域は、摩擦領域のうちの動ばね領域で、弾性ゴム部９１がピストンロッドに対し滑らず、弾性ゴム部９１の弾性変形によるバネ力が発生する。このとき、弾性ゴム部９１ｄを押す力を増やすことで、ピストン速度の上昇に対する減衰力の上昇の傾きが大きくなるものの、外側に空間がないので、第１実施形態のように回転するような変形を生じにくく、すぐに（Ｖ１より早く）滑ってしまう。
その後、Ｖ０〜Ｖ２の間は摩擦領域のうちの動摩擦領域で、弾性ゴム部９１がピストンロッドに対し滑り、動摩擦状態となり、減衰力が一定になる特性となる。また、ピストン速度がＶ２以上となると、油圧減衰領域に入り、オリフィス、減衰バルブによる減衰力が前述の動摩擦に重畳し、支配的になる。このＶ０〜Ｖ２の間と、ピストン速度がＶ２以上の油圧減衰力との境界の変化が大きくなり、ピストン速度がＶ２以上の油圧減衰力に滑らかに繋がることができなかった。
【００７２】
これらに対して、第１実施形態の摩擦部材２２は、図５に実線ｘ１で示すように、ピストン速度が０から極低速Ｖ２までの領域は、摩擦領域のうちの動ばね領域で、弾性ゴム部９１がピストンロッドに対し滑らず、弾性ゴム部９１の弾性変形によるバネ力が発生する。このとき、弾性ゴム部９１を押す力を増やすことで、ピストン速度の上昇に対する減衰力の上昇の傾きが大きくなる。
その後、Ｖ２前後で、弾性ゴム部９１がピストンロッドに対し滑り、動摩擦状態となり、減衰力が一定になる特性となる。また、ピストン速度がＶ２以上となると、油圧減衰領域に入り、オリフィス、減衰バルブによる減衰力が前述の動摩擦に重畳し、支配的になる。よって、ピストン速度がＶ０から〜Ｖ２以上まで油圧減衰力に滑らかに繋がることができる。この結果、良好な減衰力特性を得ることができ、搭載車両の乗り心地および操縦安定性を向上させることができる。なお、最小内径部１３７を底部固着面１２８に近づけすぎると、ベース部９２に近いところで応力が高くなり、耐久性が低下してしまう。
なお、上記第１実施形態では、動摩擦領域がないものを示したが、本願発明は、動ばね領域を広げることが目的で有り、製品仕様によっては、動摩擦領域を設けてもよい。
このように、上記実験の結果から明らかなように、ベース部９２の筒部１０２と弾性ゴム部との間全体に隙間を設けた場合は、押さえつける力が不足し、動ばね領域を広げることが困難である。また、ベース部９２の筒部１０２と弾性ゴム部との間全体を埋めた場合は、押さえつける力は増やせるが、回転方向への変形が出来ないので、動ばね領域を広げることが困難である。
ここで、図４Ｂ、すなわち、第１実施形態に対し最小内径部１３７ｂを最深部１５５よりも底部固着面１２８とは反対側に位置させた場合、なぜ、十分に動ばね領域を広げることが出来なかったかを検証するために、応力のシミュレーションを行なった。その結果を図６Ａ、図６Ｂに示す。
図６Ａ、図６Ｂはφ１２．５、μ＝０．３のピストンロッドの外周部に摩擦部材を摺接させたときに弾性ゴム部９１に発生している応力分布を示すシミュレーション結果である。色が白くなる程応力が高く、黒い部分が低い状態を表している。なお、本発明はこの数寸法、摩擦係数に限定されない。
図６Ａに示されるのが第１実施形態のシミュレーション結果である。図６Ｂに示されるのが、図４Ｂに示す比較例のシミュレーション結果である。
第１実施形態の摩擦部材２２である図６Ａに示す弾性ゴム部９１は、ピストンロッドと摺接する最小内径部１３７付近で白い部分が集中しており、応力集中が起こっていることが想定される。また、最深部１５５にも応力が生じており、最小内径部１３７付近から最深部１５５にかけて斜めに、周囲に比べて応力が高い部分がある。
このことから、ピストンロッドが伸びるに従い、最小内径部１３７が上側に移動しても、最深部１５５の応力の高い部分と近づいていき、更に応力が高まるので、十分な押さえつける力が維持される。よって、弾性ゴム部９１は回転変形しながらピストンロッドに対して静止摩擦状態が維持でき、この結果、動ばね領域が広がったことが推定される。
これに対し、図６Ｂに示す弾性ゴム部９１ｂは、最小内径部１３７ｂ付近のピストンロッドとの接触部から最深部１５５にかけて、図６Ｂの左右方向に応力が高い部分が集中している。これは、図６Ａと異なり、略径方向（図６Ｂ中左右方向）に応力が高い部分が延びているので、ピストンロッドが伸びるに従い、最小内径部１３７が上側に移動すると、最深部１５５の応力の高い部分と離間するので、応力が低下し、十分な押さえつける力が得られず、静止摩擦状態が維持できない。このため、弾性ゴム部９１は回転変形も小さくなり、この結果、動ばね領域が十分広がらなかったと推定される。
さらに、ピストンロッドとの接触部があまり白くなく、応力が低いことからより、動ばね領域が十分広がらなかったと推定される。
【００７３】
図７に示すピストンロッドのストロークと減衰力との関係を示すリサージュ波形を見てみると、摩擦部材２２ａ，２２ｂ，２２ｃを用いた場合には、いずれも、図７に破線ａ２で示すように、減衰力が立ち上がる際に大きな段差が生じる。摩擦部材２２ｄを用いた場合は、図７に一点鎖線ｄ２で示すように、若干小さくなるものの段差が生じる。これらに対して、第１実施形態の摩擦部材２２を用いた場合は、図７に実線ｘ２で示すように、ほぼ段差のない滑らかなリサージュ波形を描くことになる。なお、リサージュ波形は滑らかなほうが減衰力が滑らかに変化するので、好ましい。減衰力が滑らかに変化しないと乱れた部分が乗員に対して違和感をして感じられる。
【００７４】
図８は、静止摩擦特性のシミュレーション結果であり、摺動変位に対する摩擦力の関係を示している。図８に実線ｘ３に示す特性の第１実施形態の摩擦部材２２は、図８に破線ａ３で示す特性の摩擦部材２２ａ，２２ｂ，２２ｃに比べて、大きな静止摩擦特性を得ることができる。その上で、剛性が高くなって立ち上がり初期の傾きθｘを摩擦部材２２ａ，２２ｂ，２２ｃの傾きθａに対し大きくすることができる。
【００７５】
摩擦部材２２の剛性を高めることで、液圧緩衝器１１の微振幅作動時の動バネ定数が上がり、動摩擦特性の向上が可能となる。図９は、動摩擦特性の実験結果であり、周波数に対する摩擦力の関係を示している。図９に実線ｘ４で示す特性の第１実施形態の摩擦部材２２は、図９に破線ａ４で示す特性の摩擦部材２２ａ，２２ｂ，２２ｃに比べて、周波数０の位置に示すように、周波数が高くなると、動摩擦特性において摩擦力を高くすることができる。これにより、液圧緩衝器１１の油圧減衰力では制振できない領域の微振動を制振することができる。したがって、良好な減衰力特性を得ることができ、搭載車両の乗り心地および操縦安定性を向上させることができる。乗り心地は、搭載車両の走り出しが滑らかになり、減衰力の急激な変化により生じる角感および路面から車体に伝わるビリビリ・ザラザラ感を低減することができる。
【００７６】
弾性ゴム部９１は、切欠部１５１の筒部１０２側に、最深部１５５より軸方向の浅い位置まで延びる延出部１６０を設けたため、製造が容易となる。なお、延出部１６０を形成せずに、図１０に示すように、切欠部１５１の最深部１５５から筒部１０２までを主面部１５０と平行な底面部１６５で構成しても、上記と同様、図５〜図９に示す実線ｘ１〜ｘ４の特性を得ることができる。また、図１０を例に挙げて弾性ゴム部９１の大きさについて説明する。図１０に示すａは１．０ｍｍ、ｂは１．９ｍｍ、ｃは１．４ｍｍ、ｄは３．１ｍｍである。図１０に示す弾性ゴム部９１の主部１２１の軸方向長さのみを長くしても、減衰力の上昇の傾きや、減衰力特性はほぼ同等であることは実験結果から明らかであった。なお、本発明はこの数寸法、摩擦係数に限定されない。
【００７７】
弾性ゴム部９１は、底部固着面１２８側の拡径部１３９の内周面１３９Ａの延長面と切欠部１５１の径方向内側の内側延出面１５４とが、軸方向に底部固着面１２８から離れるにしたがい径方向に近づくため、ピストンロッド１５で弾性ゴム部９１が径方向外方に圧縮された際にも、切欠部１５１を良好に維持でき、上記の良好な特性を得ることができる。つまり、切欠部１５１の径方向内側の内側延出面１５４の角度αが小さくなると内周側の剛性が下がることになり、大きくなると主部１２１が回転しにくくなる。上記した回転を伴った圧縮でストロークをかせぐためには、角度αを底部固着面１２８側の拡径部１３９の内周面１３９Ａの角度βよりも大きくするのが好ましい。
本実施の形態の摩擦部材２２が油圧減衰領域に入るまでのストロークは、±０．５ｍｍ程度であるが、そのような微振幅時の動バネ定数を向上させることにより、操縦安定性という観点では、ハンドル切り始めの滑らかさや、傾斜路から直線路に入る際のロールのスムーズな収まり、また乗り心地という観点では停車状態から走り出したときの滑らかさ、路面から伝わるビリザラ感の低減、さらにはロードノイズが車内に伝わるのを低減するといった様々な効果をもたらすことが可能となる。高級車においては特に、乗り心地、操縦安定性、車内の静音性は重要視されており、微振幅時、つまり多くは高周波振動時、また微振幅時の減衰力特性改善が車にもたらす効果は絶大である。
【００７８】
上記においては、切欠部１５１が全周にわたって連続していて円環状に形成される場合を例にとり説明したが、周方向に間隔をあけて断続的に配置されるように部分的に形成されていても良い。この場合、円弧状の切欠部１５１を三カ所以上等間隔で形成するのが良い。
【００７９】
また、拡径部１３８，１３９の内周面１３８Ａ，１３９Ａは、テーパ状ではなく湾曲面状とすることも可能である。また、摩擦部材２２，２２’を、上記とは逆に、ベース部９２の底部１０１をシリンダ内外方向外側に向けて設けることも可能である。また、連通路１６１は、摩擦部材２２の軸方向両側の差圧を小さくするものであれば良く、チェック弁を有していても良い。摩擦部材２２，２２’の内周側に軸方向に延びる連通溝を形成し、連通路１６１をこの連通溝とピストンロッド１５とで形成しても良い。
【００８０】
以上の実施形態では複筒式の油圧緩衝器を液圧緩衝器として示したが、単筒式油圧緩衝器、油圧アクティブサスペンション等の液圧緩衝器にも適用可能である。
【００８１】
以上に述べた実施形態は、作動液体が封入されるシリンダと、前記シリンダ内に摺動可能に嵌装され、該シリンダ内を二室に区画するピストンと、前記ピストンに連結されるとともに前記シリンダの外部に延出されるピストンロッドと、前記ピストンロッドに摺接して前記作動液体の前記シリンダ外への漏洩を防止するシール部材と、前記シール部材より前記シリンダの内部側に設けられ、前記ピストンロッドに摺接する環状の弾性ゴム部と該弾性ゴム部が固着される環状のベース部とからなる摩擦部材と、前記摩擦部材の軸方向両側の差圧を小さくする連通路と、を備えた液圧緩衝器において、前記ベース部は、有孔円板状の底部と、該底部の外周側から軸方向に延びる筒部とから構成され、前記弾性ゴム部には、内周側に最小内径部と該最小内径部の軸方向両側の拡径部とが設けられ、外周側に前記筒部に固着する筒部固着面が設けられるとともに、前記底部に固着する底部固着面と軸方向反対向きの解放面の前記筒部側に少なくとも部分的に切欠部が形成され、前記切欠部の最深部は、前記最小内径部の軸方向位置より浅いことを特徴とする。よって、切欠部の深さが浅くなる分、ピストンロッドへの圧縮力が高くなって、極低速の領域でピストン速度上昇に対する減衰力上昇の傾きが大きくなる。また、液圧減衰領域に入るまでの間、ピストンロッドの移動で、最も高い圧縮力を発生させる最小内径部をピストンロッドに対して密着させながら、弾性ゴム部に最深部を中心として回転するような変形が生じることになり、よって、ピストンロッドに対して滑らずに、摩擦力を発生させる領域が広くなる。これにより、ピストン速度の上昇に対して滑らかに減衰力が上がるように特性が変化して、油圧減衰力に滑らかに繋がることになって、良好な減衰力特性を得ることができる。
【００８２】
また、前記弾性ゴム部は、前記切欠部の前記筒部側に、前記最深部より軸方向の浅い位置まで延びる延出部を有し、該延出部の外周面が前記筒部固着面となっていることを特徴とする。これにより、製造が容易となる。
【００８３】
また、前記弾性ゴム部は、前記底部固着面側の前記拡径部の面の延長面と前記切欠部の径方向内側の面とが、軸方向に前記底部固着面から離れるにしたがい近づくことを特徴とする。これにより、ピストンロッドで弾性ゴム部が径方向外方に圧縮された際にも、切欠部を良好に維持でき、上記の良好な特性を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
上記した液圧緩衝器によれば、良好な減衰力特性を得ることができる。
【符号の説明】
【００８５】
１１    液圧緩衝器
１５    ピストンロッド
１６，１７    室
１８    ピストン
１９    シリンダ
２１    シール部材
２２，２２’    摩擦部材
９１    弾性ゴム部
９２    ベース部
１０１    底部
１０２    筒部
１２６    筒部固着面
１２８    底部固着面
１３５    解放面
１３７，１３７’    最小内径部
１３８，１３８’，１３９，１３９’    拡径部
１３９Ａ，１３９Ａ’    内周面（底部固着面側の拡径部の面）
１５１    切欠部
１５４    内側延出面（切欠部の径方向内側の面）
１５５    最深部
１６０    延出部
１６１    連通路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図５】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【国際調査報告】
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