(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダと、
上記シリンダ内に摺動自在に挿入され上記シリンダ内を伸側室と圧側室に区画する隔壁部材と、
一端が上記隔壁部材を貫通するピストンロッドと、
上記伸側室と上記圧側室とを連通する通路と、
内部に圧力室を形成するハウジングと、
上記ハウジング内に移動自在に挿入されて上記圧力室を伸側流路を介して上記伸側室に連通される伸側圧力室と圧側流路を介して上記圧側室に連通される圧側圧力室とに区画するフリーピストンと、
上記フリーピストンの上記ハウジングに対する変位を抑制する附勢力を発生するばね要素と、
上記フリーピストンの伸側圧力室を圧縮する方向へ移動する際の上記ハウジングへの衝突を防止する伸側クッションと、上記フリーピストンの圧側圧力室を圧縮する方向へ移動する際の上記ハウジングへの衝突を防止する圧側クッションとを備えた緩衝装置において、
上記ハウジングは、上記ピストンロッドの一端に螺合されて上記ピストンロッドに上記隔壁部材を固定する有底筒状であって外周に鍔を備えたナット部と、上記ナット部の鍔の外周から延設される有底筒状のハウジング本体とを備えて上記圧力室を形成してなり、上記ナット部における筒部に上記伸側流路の一部をなす開口を設けるとともに上記ハウジング本体における筒部に上記圧側流路として機能する開口を設け、
上記伸側クッションは、上記フリーピストンの伸側圧力室側面と上記ナット部の底部のいずれか一方に固定されて上記フリーピストンの伸側圧力室側面と上記ナット部の底部の他方との衝合で上記フリーピストンと上記ハウジングとの衝突を防止し、
上記圧側クッションは、上記フリーピストンの圧側圧力室側面と上記ハウジング本体の底部のいずれか一方に固定されて上記フリーピストンの圧側圧力室側面と上記ハウジング本体の底部の他方との衝合で上記フリーピストンと上記ハウジングとの衝突を防止する
ことを特徴とする緩衝装置。
【請求項２】
上記ばね要素は、上記フリーピストンと上記ナット部との間に介装される伸側コイルばねと、上記フリーピストンと上記ハウジング本体との間に介装される圧側コイルばねとを備えて構成され、上記伸側クッションが上記伸側コイルばねによって上記フリーピストンの伸側圧力室側面と上記ナット部の底部の一方に固定され、上記圧側クッションが上記圧側コイルばねによって上記フリーピストンの圧側圧力室側面と上記ハウジング本体の底部の一方に固定されることを特徴とする請求項１に記載の緩衝装置。
【請求項３】
シリンダと、
上記シリンダ内に摺動自在に挿入され上記シリンダ内を伸側室と圧側室に区画する隔壁部材と、
上記伸側室と上記圧側室とを連通する通路と、
内部に圧力室を形成するハウジングと、
上記ハウジング内に移動自在に挿入されて上記圧力室を伸側流路を介して上記伸側室に連通される伸側圧力室と圧側流路を介して上記圧側室に連通される圧側圧力室とに区画するフリーピストンと、
上記フリーピストンの上記ハウジングに対する変位を抑制する附勢力を発生するばね要素と、
上記フリーピストンの伸側圧力室を圧縮する方向へ移動する際の上記ハウジングへの衝突を防止する伸側クッションと、上記フリーピストンの圧側圧力室を圧縮する方向へ移動する際の上記ハウジングへの衝突を防止する圧側クッションとを備えた緩衝装置において、
上記フリーピストンを貫通するゴム部材を備え、上記ゴム部材の伸側圧力室側端を上記伸側クッションとし、上記ゴム部材の圧側圧力室側端を上記圧側クッションとした
ことを特徴とする緩衝装置。
【請求項４】
シリンダと、
上記シリンダ内に摺動自在に挿入され上記シリンダ内を伸側室と圧側室に区画する隔壁部材と、
一端が上記隔壁部材を貫通するピストンロッドと、
上記伸側室と上記圧側室とを連通する通路と、
内部に圧力室を形成するハウジングと、
上記ハウジング内に移動自在に挿入されて上記圧力室を伸側流路を介して上記伸側室に連通される伸側圧力室と圧側流路を介して上記圧側室に連通される圧側圧力室とに区画するフリーピストンと、
上記フリーピストンの上記ハウジングに対する変位を抑制する附勢力を発生するばね要素と、
上記フリーピストンの伸側圧力室を圧縮する方向へ移動する際の上記ハウジングへの衝突を防止する伸側クッションと、上記フリーピストンの圧側圧力室を圧縮する方向へ移動する際の上記ハウジングへの衝突を防止する圧側クッションとを備えた緩衝装置において、
上記ハウジングは、上記ピストンロッドの一端に螺合されて上記ピストンロッドに上記隔壁部材を固定する有底筒状であって外周に鍔を備えたナット部と、上記ナット部の鍔の外周から延設される有底筒状のハウジング本体とを備えて上記圧力室を形成してなり、
上記フリーピストンが有底筒状であって筒部の外周を上記ハウジング本体の筒部に摺接させるとともに内部を伸側圧力室側へ向けて圧力室内に挿入されてなり、
上記伸側クッションは、上記ナット部の鍔と上記ハウジング本体の筒部の途中であって上記伸側圧力室側に面する部位に設けた第一段部との間に介装される環状の第一弾性体とされ、
上記圧側クッションは、上記ハウジング本体の筒部の途中であって上記圧側圧力室に面する部位に設けた第二段部に積層した環状の第二弾性体とされる
ことを特徴とする緩衝装置。
【請求項５】
上記第一弾性体と上記第二弾性体は、ウェーブワッシャまたはゴムリングであることを特徴とする請求項４に記載の緩衝装置。
【請求項６】
上記ハウジングに上記圧側圧力室と上記圧側室とを連通するオリフィス孔を設け、上記フリーピストンの底部の上記圧側圧力室側に上記オリフィス孔に対向する凸部を備え、上記フリーピストンが上記圧側圧力室を圧縮する方向へ変位すると上記凸部が上記オリフィス孔に接近することを特徴とする請求項４または５に記載の緩衝装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、緩衝装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の緩衝装置にあっては、シリンダと、シリンダ内に摺動自在に挿入されシリンダ内を上室と下室に区画するピストンと、ピストンに設けられた上室と下室を連通する第一流路と、ピストンロッドの先端から側部に開通して上室と下室を連通する第二流路と、第二流路の途中に接続される圧力室を備えてピストンロッドの先端に取付けられたハウジングと、圧力室内に摺動自在に挿入され圧力室を一方室と他方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。すなわち、圧力室内の一方室は第二流路を介して下室内に連通されるとともに、圧力室内の他方室は同じく第二流路を介して上室に連通されるようになっている。
【０００３】
このように構成された緩衝装置は、圧力室がフリーピストンによって一方室と他方室とに区画されており、第二流路を介しては上室と下室とが直接的に連通されてはいないが、フリーピストンが移動すると一方室と他方室の容積比が変化し、フリーピストンの移動量に応じて圧力室内の液体が上室と下室へ出入りするため、見掛け上、上室と下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。
【０００４】
ここで、緩衝装置の伸縮時における上室と下室との差圧をＰとし、上室から流出する液体の流量をＱとし、上記差圧Ｐと第一流路を通過する液体の流量Ｑ１との関係である係数をＣ１とし、圧力室の他方室内の圧力をＰ１とし、差圧Ｐと圧力Ｐ１との差と上室から圧力室の他方室内に流入する液体の流量Ｑ２との関係である係数をＣ２とし、圧力室の一方室内の圧力をＰ２とし、この圧力Ｐ２と一方室から下室内に流出する液体の流量Ｑ２との関係である係数をＣ３とし、フリーピストンの受圧面積である断面積をＡとし、フリーピストンの圧力室に対する変位をＸとし、コイルばねのばね定数をＫとして、流量Ｑに対する差圧Ｐの伝達関数を求めると、式（１）が得られる。なお、式（１）中、ｓはラプラス演算子を示している。
【数１】
0005878807.tif 000002
さらに、上記式（１）で示された伝達関数中のラプラス演算子ｓにｊωを代入して、周波数伝達関数Ｇ（ｊω）の絶対値を求めると、以下の式（２）が得られる。
【数２】
0005878807.tif 000003
上記各式から理解できるように、この緩衝装置における流量Ｑに対する差圧Ｐの伝達関数の周波数特性は、Ｆａ＝Ｋ／｛２・π・Ａ２・（Ｃ１＋Ｃ２＋Ｃ３）｝とＦｂ＝Ｋ／｛２・π・Ａ２・（Ｃ２＋Ｃ３）｝の２つの折れ点周波数を持ち、また、Ｆ＜Ｆａの領域においては、伝達ゲインは略Ｃ１となり、Ｆａ≦Ｆ≦Ｆｂの領域においてはＣ１からＣ１・（Ｃ２＋Ｃ３）／（Ｃ１＋Ｃ２＋Ｃ３）まで漸減するように変化して、Ｆ＞Ｆｂの領域においては一定となる。すなわち、流量Ｑに対する差圧Ｐの伝達関数の周波数特性は、低周波数域では伝達ゲインが大きくなり、高周波数域では伝達ゲインが小さくなる。
【０００５】
したがって、この緩衝装置では、低周波数の振動の入力に対しては大きな減衰力を発生し、他方、高周波数の振動の入力に対しては小さな減衰力を発生することができるので、車両が旋回中等の入力振動周波数が低い場面においては高い減衰力を確実に発生可能であるとともに、車両が凹凸路面を走行するような入力振動周波数が高い場面においては低い減衰力を確実に発生させて、車両における乗り心地を向上させることができる（たとえば、特許文献１，２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−３３６８１６号公報
【特許文献２】特開２００７−７８００４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上記緩衝装置では、ハウジングの内周に段部を設けており、フリーピストンが一方室を圧縮する下方に変位して移動限界にまで達すると、上記段部がフリーピストンの一方室側の端部外周に衝合して、フリーピストンのハウジングに対するそれ以上の下方への変位を規制するようになっている。
【０００８】
したがって、たとえば、振幅が大きな振動が入力される場合にあっては、フリーピストンがストロークエンドで変位が規制されて、圧力室を介して液体の行き来がなくなり、緩衝装置は大きな減衰力を発揮して伸び切りや底付きを抑制することができるようになっている。
【０００９】
このように、フリーピストンの変位を規制することで、伸び切りや底付きを抑制することができるのであるが、フリーピストンが段部に衝突する際に打音が生じて車両搭乗者に違和感や不安感を与えるとともに、フリーピストンが急激に停止させられるので緩衝装置の発生する減衰力が急変するため、車両における乗り心地を損なう可能性がある。
【００１０】
そこで、本発明は上記した不具合を改善するために創案されたものであって、その目的とするところは、打音の発生を抑制できるとともに減衰力の急変を防止することができ、車両における乗り心地を向上することが可能な緩衝装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記した目的を解決するために、本発明における課題解決手段は、シリンダと、上記シリンダ内に摺動自在に挿入され上記シリンダ内を伸側室と圧側室に区画する隔壁部材と、一端が上記隔壁部材を貫通するピストンロッドと、上記伸側室と上記圧側室とを連通する通路と、内部に圧力室を形成するハウジングと、上記ハウジング内に移動自在に挿入されて上記圧力室を伸側流路を介して上記伸側室に連通される伸側圧力室と圧側流路を介して上記圧側室に連通される圧側圧力室とに区画するフリーピストンと、上記フリーピストンの上記ハウジングに対する変位を抑制する附勢力を発生するばね要素と、上記フリーピストンの伸側圧力室を圧縮する方向へ移動する際の上記ハウジングへの衝突を防止する伸側クッションと、上記フリーピストンの圧側圧力室を圧縮する方向へ移動する際の上記ハウジングへの衝突を防止する圧側クッションとを備えた緩衝装置において、上記ハウジングは、上記ピストンロッドの一端に螺合されて上記ピストンロッドに上記隔壁部材を固定する有底筒状であって外周に鍔を備えたナット部と、上記ナット部の鍔の外周から延設される有底筒状のハウジング本体とを備えて上記圧力室を形成してなり、上記ナット部における筒部に上記伸側流路の一部をなす開口を設けるとともに上記ハウジング本体における筒部に上記圧側流路として機能する開口を設け、上記伸側クッションは、上記フリーピストンの伸側圧力室側面と上記ナット部の底部のいずれか一方に固定されて上記フリーピストンの伸側圧力室側面と上記ナット部の底部の他方との衝合で上記フリーピストンと上記ハウジングとの衝突を防止し、上記圧側クッションは、上記フリーピストンの圧側圧力室側面と上記ハウジング本体の底部のいずれか一方に固定されて上記フリーピストンの圧側圧力室側面と上記ハウジング本体の底部の他方との衝合で上記フリーピストンと上記ハウジングとの衝突を防止することを特徴とする。また、他の手段は、シリンダと、上記シリンダ内に摺動自在に挿入され上記シリンダ内を伸側室と圧側室に区画する隔壁部材と、上記伸側室と上記圧側室とを連通する通路と、内部に圧力室を形成するハウジングと、上記ハウジング内に移動自在に挿入されて上記圧力室を伸側流路を介して上記伸側室に連通される伸側圧力室と圧側流路を介して上記圧側室に連通される圧側圧力室とに区画するフリーピストンと、上記フリーピストンの上記ハウジングに対する変位を抑制する附勢力を発生するばね要素と、上記フリーピストンの伸側圧力室を圧縮する方向へ移動する際の上記ハウジングへの衝突を防止する伸側クッションと、上記フリーピストンの圧側圧力室を圧縮する方向へ移動する際の上記ハウジングへの衝突を防止する圧側クッションとを備えた緩衝装置において、上記フリーピストンを貫通するゴム部材を備え、上記ゴム部材の伸側圧力室側端を上記伸側クッションとし、上記ゴム部材の圧側圧力室側端を上記圧側クッションとしたことを特徴とする。また、他の手段は、シリンダと、上記シリンダ内に摺動自在に挿入され上記シリンダ内を伸側室と圧側室に区画する隔壁部材と、一端が上記隔壁部材を貫通するピストンロッドと、上記伸側室と上記圧側室とを連通する通路と、内部に圧力室を形成するハウジングと、上記ハウジング内に移動自在に挿入されて上記圧力室を伸側流路を介して上記伸側室に連通される伸側圧力室と圧側流路を介して上記圧側室に連通される圧側圧力室とに区画するフリーピストンと、上記フリーピストンの上記ハウジングに対する変位を抑制する附勢力を発生するばね要素と、上記フリーピストンの伸側圧力室を圧縮する方向へ移動する際の上記ハウジングへの衝突を防止する伸側クッションと、上記フリーピストンの圧側圧力室を圧縮する方向へ移動する際の上記ハウジングへの衝突を防止する圧側クッションとを備えた緩衝装置において、上記ハウジングは、上記ピストンロッドの一端に螺合されて上記ピストンロッドに上記隔壁部材を固定する有底筒状であって外周に鍔を備えたナット部と、上記ナット部の鍔の外周から延設される有底筒状のハウジング本体とを備えて上記圧力室を形成してなり、上記フリーピストンが有底筒状であって筒部の外周を上記ハウジング本体の筒部に摺接させるとともに内部を伸側圧力室側へ向けて圧力室内に挿入されてなり、上記伸側クッションは、上記ナット部の鍔と上記ハウジング本体の筒部の途中であって上記伸側圧力室側に面する部位に設けた第一段部との間に介装される環状の第一弾性体とされ、上記圧側クッションは、上記ハウジング本体の筒部の途中であって上記圧側圧力室に面する部位に設けた第二段部に積層した環状の第二弾性体とされることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の緩衝装置によれば、フリーピストンとハウジングとの衝突をクッションによって抑制することで両者の打音の発生を抑制できるとともに、減衰力の急変を防止することができ、車両における乗り心地を向上することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】一実施の形態における緩衝装置の縦断面図である。
【図２】一実施の形態の一変形例における緩衝装置の一部拡大縦断面図である。
【図３】一実施の形態の他の変形例における緩衝装置の一部拡大縦断面図である。
【図４】一実施の形態の別の変形例における緩衝装置の一部拡大縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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および圧側室Ｒ２に区画する隔壁部材たるピストン２と、上記した伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とを連通する通路３ａ，３ｂと、圧力室Ｒ３を形成するハウジング１５と、上記ハウジング１５内に摺動自在に挿入されて圧力室Ｒ３を伸側流路５を介して伸側室Ｒ１に連通される伸側圧力室７と圧側流路６を介して圧側室Ｒ２に連通される圧側圧力室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である伸側コイルばね１０と圧側コイルばね１１と、フリーピストン９をハウジング１５との衝突を防止するクッションＣとを備えて構成され、車両における車体と車軸との間に介装されて減衰力を発生し車体の振動を抑制するものである。
【００１５】
また、緩衝装置Ｄは、シリンダ１内に移動自在に挿通されたピストンロッド４を備えており、ピストンロッド４の一端はピストン２に連結されるとともに、他端である上端は、図示はしないが、シリンダ１の上端を封止する環状のヘッド部材によって摺動自在に軸支されている。なお、シリンダ１の下端は、図外のボトム部材によって封止されている。
【００１６】
そして、伸側室Ｒ１および圧側室Ｒ２さらには圧力室Ｒ３内には作動油等の液体が充満される。また、この緩衝装置Ｄの場合、片ロッド型の緩衝装置であるので、ピストンロッド４がシリンダ１内に出入りする体積を補償するため、図示はしないが、シリンダ１内の下方にシリンダ１の内周に摺接して圧側室Ｒ２と気体室とを区画する摺動隔壁が設けられるか、シリンダ１外にリザーバが設けられる。リザーバをシリンダ１外に設ける場合、シリンダ１の外周を覆う外筒を設けてシリンダ１と外筒との間にリザーバを形成するほか、シリンダ１とは別個にタンクを設けて当該タンクでリザーバを形成するようにしてもよい。なお、緩衝装置Ｄの収縮作動時に圧側室Ｒ２の圧力を高めるために圧側室Ｒ２とリザーバとの間を仕切る仕切部材と、仕切部材に設けられて圧側室Ｒ２からリザーバへ向かう液体の流れに抵抗を与えるベースバルブとを設けるようにしてもよい。なお、上記した作動室たる伸側室Ｒ１、圧側室Ｒ２および圧力室Ｒ３内に充填される液体は、作動油以外にも、たとえば、水、水溶液といった液体を使用することもできる。
【００１７】
以下、各部について詳細に説明すると、ピストンロッド４は、図１に示すように、その下端側に小径部４ａが形成されるとともに、小径部４ａの先端側には螺子部４ｃが形成されている。
【００１８】
そして、ピストンロッド４には、小径部４ａの先端から開口しピストンロッド４の側部に抜けるロッド内通路４ｂが形成されており、このロッド内通路４ｂは伸側流路５の一部を形成している。なお、図示したところでは、この伸側流路５の途中には、抵抗となる弁を設けていないが、絞り等の弁を設けるようにしてもよい。
【００１９】
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。また、このピストン２には、伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とを連通する通路３ａ，３ｂが設けられ、通路３ａの図１中上端は減衰力発生要素である圧側リーフバルブＶ１にて閉塞され、他方の通路３ｂの図１中下端も減衰力発生要素である伸側リーフバルブＶ２によって閉塞されている。
【００２０】
この圧側リーフバルブＶ１および伸側リーフバルブＶ２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、圧側リーフバルブＶ１および伸側リーフバルブＶ２の撓み量を規制する環状のバルブストッパ４１，４２とともにピストン２に積層されている。
【００２１】
そして、圧側リーフバルブＶ１は、緩衝装置Ｄの収縮時に圧側室Ｒ２と伸側室Ｒ１の差圧によって撓んで開弁し通路３ａを開放して圧側室Ｒ２から伸側室Ｒ１へ移動する液体の流れに抵抗を与えるとともに、緩衝装置Ｄの伸長時には通路３ａを閉塞するようになっており、他方の伸側リーフバルブＶ２は、圧側リーフバルブＶ１とは反対に緩衝装置Ｄの伸長時に通路３ｂを開放し、収縮時には通路３ｂを閉塞する。すなわち、圧側リーフバルブＶ１は、緩衝装置Ｄの収縮時における圧側減衰力を発生する減衰力発生要素であり、他方の伸側リーフバルブＶ２は、緩衝装置Ｄの伸長時における伸側減衰力を発生する減衰力発生要素である。また、圧側リーフバルブＶ１および伸側リーフバルブＶ２で通路３ａ，３ｂ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おり、オリフィスは、たとえば、圧側リーフバルブＶ１および伸側リーフバルブＶ２の外周に切欠を設けたり、圧側リーフバルブＶ１および伸側リーフバルブＶ２が着座する弁座に凹部を設けるなどして形成される。
【００２２】
このように、通路を一方通行とする場合には、緩衝装置Ｄのように、通路３ａ，３ｂを設けてそれぞれを緩衝装置Ｄの伸長時あるいは収縮時のみ液体が通過するように構成してもよく、また、通路が双方向流れを許容する場合には一つのみを設けるようにしてもよい。さらに、減衰力発生要素は、オリフィスとリーフバルブを並列した構成以外にも、たとえば、チョークとリーフバルブを並列させる構成やその他の構成を採用することもできるのは当然である。
【００２３】
そして、ピストンロッド４の螺子部４ｃには、上記伸側リーフバルブＶ２の下方から圧力室Ｒ３を形成するハウジング１５が螺着され、このハウジング１５によって、上記したピストン２、圧側リーフバルブＶ１、伸側リーフバルブＶ２およびバルブストッパ４１，４２がピストンロッド４に固定されている。このように、ハウジング１５は、内部に圧力室Ｒ３を形成するだけでなく、ピストン２をピストンロッド４に固定する役割をも果たしている。
【００２４】
つづいて、ハウジング１５について説明する。ハウジング１５は、ピストンロッド４の螺子部４ｃに螺合される有底筒状であって外周に鍔３０ｃを備えたナット部３０と、有底筒状のハウジング本体３２とを備えて構成され、ハウジング本体３２の図１中上端開口部が上記鍔３０ｃの外周へ向けて加締められて鍔３０ｃの外周に装着され、ハウジング本体３２とナット部３０とを一体化し、このナット部３０およびハウジング本体３２で圧側室Ｒ２内に圧力室Ｒ３を画成している。なお、ナット部３０とハウジング本体３２との一体化に際し、上記かしめ加工以外にも溶接等の他の方法を採用することも可能である。
【００２５】
そして、上記のように形成される圧力室Ｒ３内には、フリーピストン９が摺動自在に挿入されて、圧力室Ｒ３は、図１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。
【００２６】
また、ナット部３０は、有底筒状であって、底部３０ａと底部３０ａの外周に設けた筒部３０ｂと、当該筒部３０ｂの端部外周にフランジ状に設けた鍔３０ｃとを備え、筒部３０ｂの内周には螺子部３０ｄが形成されるとともに、筒部３０ｂには側方から開口して内部へ通じる開口３０ｅが設けられている。そして、このナット部３０における筒部３０ｂをピストンロッド４の螺子部４ｃに螺着することで、上記したピストン２とこれに積層される各部材を上述のようにピストンロッド４に固定することができるとともに、ハウジング１５をピストンロッド４の小径部４ａに固定することが可能なようになっている。また、ナット部３０における底部３０ａとピストンロッド４の小径部４ａの図１中下端との間には空隙が形成されるようになっていて、ピストンロッド４に設けたロッド内通路４ｂと開口３０ｅとが連通するようになっている。したがって、伸側圧力室７は、開口３０ｅおよびロッド内通路４ｂを介して伸側室Ｒ１に連通され、当該開口３０ｅおよびロッド内通路４ｂとで伸側流路５を形成していて、開口３０ｅは伸側流路５の一部を形成している。
【００２７】
ハウジング本体３２は、図１中下端の外径が小径とされる筒部３２ａと、底部３２ｂとを備えて有底筒状とされ、筒部３２ａの小径部３２ｃには側方から開口して内部へ通じる開口３２ｄが設けられている。この開口３２ｄは、ハウジング本体３２内に摺動自在に挿入されるフリーピストン９にて区画した圧側圧力室８に面しており、圧側圧力室８を圧側室Ｒ２へ連通する圧側流路６として機能するとともに圧側圧力室８と圧側室Ｒ２とを行き来する液体の流れに抵抗を与えるオリフィスとしても機能している。なお、筒部３２ａの小径部３２ｃにおける外周の断面形状が真円以外の形状、たとえば、一部を切欠いた形状や、六角形等の形状とされており、当該小径部３２ｃに工具を係合させてハウジング１５をピストンロッド４の先端に螺着することができるようになっている。
【００２８】
フリーピストン９は、有底筒状に形成されて、筒部９ａと、筒部９ａの一端を閉塞する底部９ｂとを備えて構成され、筒部９ａの外周をハウジング本体３２の筒部３２ａの内周に摺接させて圧力室Ｒ３内に挿入されており、圧力室Ｒ３を伸側室Ｒ１に連通される伸側圧力室７と圧側室Ｒ２に連通される圧側圧力室８とに区画している。このようにフリーピストン９が有底筒状とすることで筒部９ａにおける軸方向長さを確保でき、ハウジング１５に対する摺動性を損なうことなくフリーピストン９の軽量化を図ることができるとともに、ばね要素としての伸側コイルばね１０および圧側コイルばね１１のばね長とストローク長の確保が容易となり、ハウジング１５の全長の長大化を抑制することができる。
【００２９】
また、このフリーピストン９に、フリーピストン９のハウジング１５に対する変位を抑制する附勢力を作用させるためのばね要素として、伸側圧力室７内であってナット部３０の鍔３０ｃとフリーピストン９の底部９ｂとの間に伸側コイルばね１０を介装するとともに、圧側圧力室８内であってハウジング本体３２の底部３２ｂとフリーピストン９の底部９ｂとの間に、圧側コイルばね１１を介装してあり、フリーピストン９は、これら伸側コイルばね１０および圧側コイルばね１１でなるばね要素によって上下側から挟持されて、圧力室Ｒ３内の所定の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、中立位置は、圧力室Ｒ３の軸方向の中央を指すものではなく、フリーピストン９がばね要素によって位置決められる位置のことである。
【００３０】
また、伸側コイルばね１０とフリーピストン９の底部９ｂにおける伸側圧力室側面との間には、伸側クッション２０が介装され、圧側コイルばね１１とハウジング本体３２の底部３２ｂにおける圧側圧力室側面との間には、圧側クッション２１が介装されており、これら伸側クッション２０および圧側クッション２１とでクッションＣを構成している。
【００３１】
伸側クッション２０は、フリーピストン９の底部９ｂに積層される環状のプレート２０ａと、プレート２０ａの内周に固定されるゴム等の弾性体で形成した凸状のクッション体２０ｂとで構成されており、上記プレート２０ａが伸側コイルばね１０とフリーピストン９とで挟持されてフリーピストン９の底部９ｂにおける伸側圧力室側面に固定されている。なお、伸側クッション２０は、フリーピストン９の筒部９ａ内に挿入されると径方向へガタが無く収容されるようになっている。
【００３２】
そして、フリーピストン９が図１中上方側へ移動してストロークエンド近傍まで変位すると、クッション体２０ｂがナット部３０の底部３０ａと衝合し、それ以上のフリーピストン９のストロークエンド側への変位によって圧縮されると圧縮度合いに応じて反力を発し、フリーピストン９の移動速度を徐々に減速させフリーピストン９の筒部９ａの端部がハウジング１５のナット部３０の鍔３０ｃへ勢い良く衝突することを防止して打音の発生を阻止する。なお、伸側クッション２０は、ナット部３０の底部３０ａ側へ固定してもよく、伸側コイルばね１０を利用して伸側クッション２０を固定することができるので、別途の固定手段を必要としない点で有利である。
【００３３】
圧側クッション２１は、ハウジング本体３２の底部３２ｂに積層される環状のプレート２１ａと、プレート２１ａの内周に設けた保持筒２１ｂと、保持筒２１ｂのフリーピストン側端の内周に固定されるとともに保持筒２１ｂから先端がフリーピストン側へ向けて突出するゴム等の弾性体で形成した凸状のクッション体２１ｃとで構成されており、上記プレート２１ａが圧側コイルばね１１とハウジング本体３２とで挟持されてハウジング本体３２の底部３２ｂに固定されている。そして、フリーピストン９が図１中下方側へ移動してストロークエンド近傍まで変位すると、クッション体２１ｃがフリーピストン９の底部９ｂと衝合し、それ以上のフリーピストン９のストロークエンド側への変位によって圧縮されると圧縮度合いに応じて反力を発し、フリーピストン９の移動速度を徐々に減速させフリーピストン９の底部９ｂの図１中下端外周がハウジング１５におけるハウジング本体３２の筒部３２ａに設けた段部３２ｅへ勢い良く衝突することを防止して打音の発生を阻止する。なお、圧側クッション２１は、フリーピストン９の底部９ｂ側へ固定してもよく、圧側コイルばね１１を利用して圧側クッション２１を固定することができるので、別途の固定手段を必要としない点で有利である。
【００３４】
上記したようにばね要素をクッションＣの固定に利用しないのであれば、ばね要素にコイルばねを利用せずともよく、フリーピストン９を弾性支持できればよいので、コイルばね以外のものを採用してもよく、たとえば、皿ばね等の弾性体をばね要素として用いてフリーピストン９を弾性支持するようにしてもよい。また、一端がフリーピストン９に連結される単一のばね要素を用いる場合には、ナット部３０或いはハウジング本体３２に他端を固定するようにしてもよい。
【００３５】
また、この場合、伸側クッション２０がフリーピストン９の底部９ｂ或いはナット部３０の底部３０ａのいずれか一方に固定されていて、これらの他方と衝合しても、開口３０ｅがナット部３０の筒部３０ｂに設けられているので伸側流路５が塞がれることが無く、また、圧側クッション２１がフリーピストン９の底部９ｂ或いはハウジング本体３２の底部３２ｂのいずれか一方に固定されていて、これらの他方と衝合しても、開口３２ｄがハウジング本体２１の筒部３２ｂに設けられているので圧側流路６が塞がれることが無いので、伸側クッション２０および圧側クッション２１が開口３０ｅ，３２ｄに干渉して傷んでしまうことが無く、フリーピストン９の円滑な変位を阻害することもない。
【００３６】
伸側コイルばね１０は、フリーピストン９の筒部９ａ内に収容されており、伸側コイルばね１０が調芯されてフリーピストン９に対する位置ずれが防止され、これによって安定的にフリーピストン９に附勢力を作用させることが可能となっている。また、圧側クッション２１のプレート２１ａの外周形状をハウジング本体３２の小径部３２ｃの内周形状に符合する形状としておくことで、圧側コイルばね１１を圧側クッション２１の保持筒２１ｂの外周に遊嵌することで、圧側コイルばね１１のおおよその調芯が可能となり、これによって圧側コイルばね１１のフリーピストン９に対する位置ずれが防止され、安定的にフリーピストン９に附勢力を作用させることが可能となる。
【００３７】
以上のように構成された緩衝装置Ｄの動作について説明する。まず、緩衝装置Ｄへの入力周波数が低い場合について説明すると、同じ入力速度であるという条件下で考えると入力周波数が低い場合、フリーピストン９の振幅が大きくなると、フリーピストン９が変位するので伸側コイルばね１０と圧側コイルばね１１の合力によってフリーピストン９を中立位置へ戻そうとする附勢力が働き、この伸側コイルばね１０と圧側コイルばね１１の附勢力に見合って伸側圧力室７と圧側圧力室８のうち容積が拡大する室と容積が減少する室の圧力に差が生じ、上記拡大側の室の方が減少側の室より圧力が高くなる。
【００３８】
すると、伸側圧力室７と伸側室Ｒ１との差圧、および、圧側圧力室８と圧側室Ｒ２との差圧が小さくなって、伸側流路５および圧側流路６を通過する流量は減少する。この伸側流路５および圧側流路６を通過する流量の減少にともなって、通路３ａ，３ｂの流量が増えることになり、緩衝装置Ｄの発生減衰力は大きくなる。
【００３９】
逆に、高周波入力時には、入力振幅が小さいため、伸側室Ｒ１から圧側室Ｒ２へ、或いは、圧側室Ｒ２から伸側室Ｒ１へ移動する１周期の流量は小さく、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が受ける伸側コイルばね１０と圧側コイルばね１１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の圧力との差は小さくなり、伸側圧力室７と伸側室Ｒ１との差圧および圧側圧力室８と圧側室Ｒ２との差圧は大きく維持されるため、伸側流路５および圧側流路６を通過する流量が低周波時よりも大きくなり、その分、通路３ａ，３ｂの流量が減少し、緩衝装置Ｄが発生する減衰力も減少することになる。
【００４０】
このように、緩衝装置Ｄは、低周波数域の振動に対しては大きな減衰力を発生し、高周波数域の振動に対しては減衰力を小さくすることができ、入力振動周波数に依存して車両に適した減衰力を発生することができる。
【００４１】
また、フリーピストン９がストロークエンド近傍まで変位すると、伸側クッション２０或いは圧側クッション２１が上述したようにフリーピストン９或いはハウジング１５に衝合して、フリーピストン９のそれ以上のストロークエンド側への移動速度を徐々に減速しつつ変位を抑制してフリーピストン９とハウジング１５とが勢いよく衝突することを防止することができ、また、伸側クッション２０或いは圧側クッション２１がフリーピストン９或いはハウジング１５に衝合してからはフリーピストン９のストロークエンド側への移動速度を徐々に減少させるように機能するから、徐々に伸側流路５および圧側流路６を介しての液体の移動が抑制されることになる。そのため、緩衝装置Ｄの振動周波数が比較的高い場合、緩衝装置Ｄが伸側クッション２０或いは圧側クッション２１がフリーピストン９或いはハウジング１５に衝合するまでは比較的低い減衰力を発生しているが、伸側クッション２０或いは圧側クッション２１がフリーピストン９或いはハウジング１５に衝合すると緩衝装置Ｄの発生減衰力は徐々に減衰力が高まって、フリーピストン９の変位が伸側クッション２０或いは圧側クッション２１によって完全に停止させられると、最大の減衰係数で減衰力を発生する。よって、伸側クッション２０或いは圧側クッション２１がフリーピストン９或いはハウジング１５に衝合するまでフリーピストン９が変位するような大振幅の振動の入力に対して、緩衝装置Ｄは徐々に発生減衰力を大きくするので、低い減衰力から急激に高い減衰力に変化することが無くなって、低減衰力から高減衰力への減衰力変化がなだらかとなる。したがって、この緩衝装置Ｄにあっては、振幅が大きい振動が入力されても、発生減衰力がなだらかに変化することになって、搭乗者に減衰力の変化によるショックを知覚させずに済む。特に、振動周波数が高周波である場合において、低い減衰力を発生しているので、発生減衰力の急激な変化を効果的に緩和することができる。
【００４２】
以上より、本発明の緩衝装置Ｄによれば、フリーピストン９とハウジング１５との衝突をクッションＣによって抑制することで両者の打音の発生を抑制できるとともに、減衰力の急変を防止することができ、車両における乗り心地を向上することが可能である。
【００４３】
さらに、打音の発生を抑制することができるので、この緩衝装置Ｄにあっては、車両搭乗者に当該打音を知覚させずに済み、搭乗者に不安感や違和感を抱かせることもない。なお、伸側クッション２０および圧側クッション２１におけるクッション体２０ｂ，２１ｃは、ゴム等の弾性体とされているが、上記のようにフリーピストン９とハウジング１５とが勢いよく衝突することを防止することできればクッション体２０ｂ，２１ｃに金属ばねを用いることも可能である。
【００４４】
なお、図２に示したように、クッションＣ１は、フリーピストン１３の底部１３ｂを貫通するゴム部材であるクッションゴム２２によって構成してもよい。詳しくは、フリーピストン１３は、有底筒状に形成されて、筒部１３ａと、筒部１３ａの一端に設けた環状の底部１３ｂと、底部１３ｂの内周から圧側圧力室８側へ突出する保持筒１３ｃとを備えて構成されており、この保持筒１３ｃ内に棒状のクッションゴム２２が挿入されている。クッションゴム２２は、図２中上端２２ａと図２中下端２２ｂを保持筒１３ｃから外方へ突出させており、胴部２２ｃが保持筒１３ｃによって保持されている。なお、クッションゴム２２の保持筒１３ｃへの固定の方法は、接着、融着や圧入等といった種々の固定方法を採用することができる。
【００４５】
クッションゴム２２の上端２２ａは、半球状とされていて伸側圧力室７へ突出してナット部３０の底部３０ａに対向して伸側クッションを構成し、クッションゴム２２の下端２２ｂは、半球状とされていて圧側圧力室８へ突出してハウジング本体３２の底部３２ｂに対向して圧側クッションを構成している。
【００４６】
このようにクッションＣ１が構成されても、フリーピストン１３が図２中上方側のストロークエンド近傍まで変位すると、伸側クッションとしてのクッションゴム２２の上端２２ａがハウジング１５であるナット部３０の底部３０ａに衝合してフリーピストン１３の変位を抑制し、フリーピストン１３が図２中下方側のストロークエンド近傍まで変位すると、圧側クッションとしてのクッションゴム２２の下端２２ｂがハウジング１５であるハウジング本体３２の底部３２ｂに衝合してフリーピストン１３の変位を抑制する。
【００４７】
したがって、このクッションＣ１を備えた緩衝装置にあっても、緩衝装置Ｄと同様に、フリーピストン１３とハウジング１５との衝突をクッションＣ１によって抑制することで両者の打音の発生を抑制できるとともに、減衰力の急変を防止することができ、車両における乗り心地を向上することが可能である。
【００４８】
さらに、打音の発生を抑制することができるので、この緩衝装置にあっても、車両搭乗者に当該打音を知覚させずに済み、搭乗者に不安感や違和感を抱かせることもない。また、フリーピストン１３を貫通して伸側クッションと圧側クッションを構成するのはゴム部材であり、フリーピストン１３を貫通していても伸側圧力室７と圧側圧力室８とを連通してしまうことが無いので、シールの配慮の必要が無く、図１の緩衝装置Ｄに比し、部品点数が少なく組立工数がかからず、クッションＣ１の設置コストも低コストである。
【００４９】
また、図３に示すように、ハウジング１７と構造を変更してクッションＣ２を設けるようにしてもよい。このハウジング１７は、ピストンロッド４の螺子部４ｃに螺合される筒状であって外周に鍔３３ｂを備えたナット部３３と、有底筒状のハウジング本体３４とを備えて構成され、ハウジング本体３４の図３中上端開口部が上記鍔３３ｂの外周へ向けて加締められて鍔３３ｂの外周に装着することでハウジング本体３４とナット部３３とを一体化している。
【００５０】
ナット部３３は、筒状であって、内周に螺子部３３ｃを備えた筒部３３ａと、当該筒部３３ａの端部外周にフランジ状に設けた鍔３３ｂとを備えて構成されている。そして、このナット部３３は、筒部３３ａをピストンロッド４の螺子部４ｃに螺着することで、上記したピストン２とこれに積層される各部材を上述のようにピストンロッド４に固定することができるとともに、ハウジング１７をピストンロッド４の小径部４ａに固定することが可能なようになっている。また、この場合、クッションＣ２を構成する第一弾性体２３がナット部３３の筒部３３ａの図３中下端を閉塞する心配のない位置に設けられているので、図１および図２に示したナット部３０とは異なり、筒部３３ａの下端は底部によって閉塞されておらず、この実施の形態においてナット部３３は伸側流路５の形成に関与していない。
【００５１】
ハウジング本体３４は、筒部３４ａと、筒部３４ａの下端を閉塞する底部３４ｂとを備えて有底筒状とされ、筒部３４ａには図３中上方から大径部３４ｃ、大径部３４ｃより小径の中間部３４ｄ、中間部３４ｄよりも小径な小径部３４ｅが順に形成されており、筒部３４ａの内周には、大径部３４ｃと中間部３４ｄとの境に第一段部３４ｆが設けられ、また、中間部３４ｄと小径部３４ｅとの境に第二段部３４ｇが設けられている。さらに、ハウジング本体３４の底部３４ｂには、オリフィス孔３４ｈが設けられている。
【００５２】
そして、このハウジング本体３４とナット部３３とで形成されるハウジング１７内には、有底筒状のフリーピストン１４が摺動自在に挿入されていて、このフリーピストン１４によってハウジング１７内が伸側圧力室７と圧側圧力室８とに区画されている。
【００５３】
フリーピストン１４は、有底筒状であって、筒部１４ａと、筒部１４ａの図３中下端を閉塞する底部１４ｂと、底部１４ｂの圧側圧力室側に設けられてハウジング本体３４に設けたオリフィス孔３４ｈに対向する凸部１４ｃとを備えて構成されている。このように構成されたフリーピストン１４は、筒部１４ａの外周をハウジング本体３４の筒部３４ａにおける中間部３４ｄの内周に摺接させており、第一段部３４ｆは伸側圧力室７に面し、第二段部３４ｇは圧側圧力室８に面するようになっている。
【００５４】
そして、クッションＣ２は、環状の弾性体であってナット部３３の鍔３３ｂとハウジング本体３４の第一段部３４ｆとの間に介装される第一弾性体２３と、同じく環状の弾性体であって中間部３４ｄに嵌合されて第二段部３４ｇの図３中上端に積層される第二弾性体２４とで構成されている。
【００５５】
この第一弾性体２３および第二弾性体２４は、この実施の形態では、ともに環状のゴムで構成されるゴムリングとされている。第一弾性体２３は、フリーピストン１４が図３中上方側へストロークしてフリーピストン１４の筒部１４ａの図３中上端に衝合すると、フリーピストン１４のそれ以上のストロークエンド側である上方への移動を抑制するとともに、フリーピストン１４の図３中上昇によって圧縮が進むと圧縮量に応じた反発力を発揮してフリーピストン１４の速度を徐々に減じて、フリーピストン１４とハウジング１７の衝突を防止する。第二弾性体２４は、フリーピストン１４が図３中下方側へストロークしてフリーピストン１４の底部１４ｂの図３中下端外周に衝合すると、フリーピストン１４のそれ以上のストロークエンド側である下方への移動を抑制するとともに、フリーピストン１４の図３中下降によって圧縮が進むと圧縮量に応じた反発力を発揮してフリーピストン１４の速度を徐々に減じて、フリーピストン１４とハウジング１７の衝突を防止する。
【００５６】
したがって、このクッションＣ２を備えた緩衝装置にあっても、緩衝装置Ｄと同様に、フリーピストン１４とハウジング１７との衝突をクッションＣ２によって抑制することで両者の打音の発生を抑制できるとともに、減衰力の急変を防止することができ、車両における乗り心地を向上することが可能である。
【００５７】
また、この実施の形態の場合、フリーピストン１４が圧側圧力室８を圧縮する図３中下方へストロークする場合、フリーピストン１４の底部１４ｂの下方に設けた凸部１４ｃがオリフィス孔３４ｈに接近して、徐々にオリフィス孔３４ｈを塞いでいくので、フリーピストン１４が図３中下方側へのストロークエンドに近づけば近づくほど、第二弾性体２４によるフリーピストン１４の下方への移動抑制に加えて、フリーピストン１４によって圧縮される圧側圧力室８から圧側室Ｒ２へ液体が逃げにくくなってフリーピストン１４の移動速度が減じられるから、フリーピストン１４とハウジング１７との打音の発生を確実に阻止することができる。
【００５８】
さらに、打音の発生を抑制することができるので、この緩衝装置にあっても、車両搭乗者に当該打音を知覚させずに済み、搭乗者に不安感や違和感を抱かせることもない。なお、第一弾性体２３および第二弾性体２４は、角リングやＯリングといったゴム等の樹脂や合成樹脂を環状にして形成されるほか、図４に示すように、ウェーブワッシャ２５，２６としてもよいし、伸側クッションと圧側クッションのいずれか一方をウェーブワッシャとし、伸側クッションと圧側クッションの他方をゴム等の樹脂や合成樹脂を環状にしたものとしてもよい。
【００５９】
なお、上記した実施の形態では、ハウジング１５，１７は、シリンダ１内に設けられているが、シリンダ１外へ設けることも可能である。
【００６０】
以上で、本発明の実施の形態についての説明を終えるが、本発明の範囲は図示されまたは説明された詳細そのものには限定されないことは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明の緩衝装置は、車両の制振用途に利用することができる。
【符号の説明】
【００６２】
１  シリンダ
２  隔壁部材としてのピストン
３ａ，３ｂ  通路
４  ピストンロッド
５  伸側流路
７  伸側圧力室
６  圧側流路
８  圧側圧力室
９，１３，１４  フリーピストン
９ｂ  フリーピストンにおける底部
１０  ばね要素としての伸側コイルばね
１１  ばね要素としての圧側コイルばね
１５，１７  ハウジング
２０  伸側クッション
２１  圧側クッション
２２  ゴム部材
２２ａ  伸側クッションとしてのゴム部材の上端
２２ｂ  圧側クッションとしてのゴム部材の下端
２３  第一弾性体
２４  第二弾性体
２５，２６  ウェーブワッシャ
３０，３３  ナット部
３０ａ  ナット部の底部
３０ｂ  ナット部の筒部
３０ｃ，３３ｂ  鍔
３０ｅ  ナット部の開口
３２，３４  ハウジング本体
３２ａ，３４ａ  ハウジング本体における筒部
３２ｄ  ハウジング本体における開口
Ｃ，Ｃ１，Ｃ２  クッション
Ｄ  緩衝装置
Ｒ１  伸側室
Ｒ２  圧側室
Ｒ３  圧力室
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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