(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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２つの作動室に区画する隔壁部材と、２つの作動室を連通する第１通路および第２通路と、第２通路の途中に設けた圧力室と、上記圧力室内に摺動自在に挿入され作動室同士の連通を断つフリーピストンと、フリーピストンの圧力室に対する変位を抑制する附勢力を発生するバネ要素とを備え、第２通路の流路抵抗をフリーピストンの中立位置からの変位量に依存して増加させることによりフリーピストンの移動速度を減じることを特徴とする緩衝装置。
【請求項２】
フリーピストンが中立位置からの変位量が任意の変位量以内であるときには第２通路の流路抵抗を変化させず、フリーピストンが任意の変位量を超えて変位すると変位量に依存して第２通路の流路抵抗が増加す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】
フリーピストンがストロークエンドとなるときに第２通路の流路抵抗が最大となることを特徴とする請求項１または２に記載の緩衝装置。
【請求項４】
第２通路は、圧力室内にフリーピストンで区画される一方室と他方室のうち一方室を一方の作動室とを連通する一方側流路と、他方室を他方の作動室とを連通する他方側流路とを備えてなり、一方側流路および他方側流路の一方または両方の流路抵抗がフリーピストンの圧力室に対する変位に依存して増加することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の緩衝装置。
【請求項５】
ピストンロッドに螺合されてピストンロッドに嵌合される隔壁部材を該ピストンロッドに固定するとともに圧力室を形成するハウジングを備え、ハウジングは、ピストンロッドに螺合される鍔付の内筒と、上記鍔の外周から延設される外筒と、外筒の開口部を閉塞するキャップとからなり、該圧力室内には外筒の内周に摺接するフリーピストンが挿入され、該フリーピストンで上記圧力室を一方室と他方室とに区画することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の緩衝装置。
【請求項６】
ピストンロッドに固定され圧力室を形成するハウジングを備え、ハウジングは、ピストンロッドの外周に配置される外筒と、ピストンロッドの外周に固定され外筒の開口両端をそれぞれ閉塞する各環状板とからなり、該圧力室内には外筒の内周とピストンロッドの外周とに摺接するフリーピストンが挿入され、該フリーピストンで上記圧力室を一方室と他方室とに区画することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の緩衝装置。
【請求項７】
一方側流路は、フリーピストンの外周に円周に沿って形成される環状溝と、フリーピストンの肉厚内部を通り環状溝と一方室とを連通する孔と、外筒の内外を連通し一方の作動室に連通されフリーピストンが中立位置にあるときに少なくとも上記環状溝に対向するとともにフリーピストンがストロークエンドまで変位するとフリーピストンの外周にラップされて流路抵抗を最大とする一つ以上のオリフィスと、を備えていることを特徴とする請求項５または６に記載の緩衝装置。
【請求項８】
一方側流路は、外筒の内周に円周に沿って形成される環状溝と、環状溝と一方の作動室とを連通するポートと、フリーピストンの外周から開口しフリーピストンの肉厚内部を通り一方室に連通され、フリーピストンが中立位置にあるときに少なくとも上記環状溝に対向するとともにフリーピストンがストロークエンドまで変位すると外筒の内周にラップされて流路抵抗を最大とする一つ以上のオリフィスと、を備えていることを特徴とする請求項５または６に記載の緩衝装置。
【請求項９】
孔は、フリーピストンの軸線に対して斜めに形成されることを特徴とする請求項７または８に記載の緩衝装置。
【請求項１０】
一方側流路は、オリフィスを介さずに一方室と一方の作動室とを連通するバイパス路を備え、オリフィスは、フリーピストンがストロークエンドまで変位するとフリーピストンの外周に対向して閉塞されることを特徴とする請求項７から９のいずれかに記載の緩衝装置。
【請求項１１】
オリフィスの断面形状は、フリーピストンの移動方向に頂部を備えた三角形状あるいは銀杏葉状、もしくはフリーピストンの移動方向に沿う対角線を備えた四角形状とされることを特徴とする請求項７から１０のいずれかに記載の緩衝装置。
【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、この種緩衝装置にあっては、シリンダと、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２つの作動室を区画するピストンと、ピストンに設けられた２つの作動室を連通する第１通路と、ピストンロッドの先端から側部に開通して２つの作動室を連通する第２通路と、第２通路の途中に接続される圧力室を備えピストンロッドの中間部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に区画するフリーピストン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２通路を介して一方の作動室内に連通されるとともに、圧力室内の他方室は第２通路を介して他方の作動室に連通されるようになっている。
【０００３】
この緩衝装置は、小振幅の振動に対しては圧力室内のフリーピストンの上下移動によって圧力室内と一方あるいは他方の作動室内の作動油を交流させることによって比較的小さな減衰力を発生し、大振幅の振動に対してはフリーピストンがストロークエンド（圧力室端部内壁に当接する位置）まで移動し第２通路を作動油が通過しえない状態となり、作動油が第１通路を通過して大きい減衰力を発生する（たとえば、特許文献１参照）。
【０００４】
上述のように、上記緩衝装置では、フリーピストンがストロークエンドに到達することによって、作動油を優先的に第１通路を通過させて、減衰力を大きくするようにしているが、フリーピストンがストロークエンドに到達したときに急激に減衰力が大きく変化することになるため、これを回避するために、フリーピストンに圧力室端部内壁側に突出するクッションを設けて、フリーピストンがストロークエンド近傍まで変位するとクッションを上記内壁に当接させてフリーピストンのそれ以上のストロークエンド側への移動を徐々に鈍らせるようにし、減衰力が徐々に大きく変化するような配慮をしている。
【０００５】
また、上記緩衝装置の提案では、ピストンロッドに設けた第２通路内に侵入するプランジャをフリーピストンに設けて、フリーピストンが下方に移動したときに第２通路における流路抵抗を大きくしフリーピストンの一方側のみのストロークエンドへの移動を徐々に鈍らせて、伸び行程における減衰力の急激な変化を抑制する様にして構成も開示されている。
【特許文献１】ＵＳ２００５／００１１７１２Ａ１公開公報（各図参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した緩衝装置は、車両における乗り心地を向上することができる点で有用ではあるが、以下の問題がある。
【０００７】
上記緩衝装置の構成では、フリーピストンが、ピストンが中立位置にあるときに必ず中立位置にあるとは限られず、必要な時に減衰力の急激な変化を抑制する機能を発揮できない恐れがあり、車両における乗り心地を損なうことになりかねない。
【０００８】
また、一般に車両に搭載される緩衝装置にあっては、伸縮時において、一方の作動室内の圧力と他方の作動室内の圧力には数ＭＰａの大きな差があり、フリーピストンにクッションを設けて減衰力の急激な変化を抑制する場合には、クッションのバネ定数と歪量を大きく設定しておく必要があるとともに、耐久性をも要求され、非常に困難な設計を強いられることになる。
【０００９】
さらに、プランジャを用いる場合、上記緩衝装置の構成では、圧行程時における減衰力の急激な変化を抑制できず、また、プランジャが常に第２通路に偏心せずに挿入される保証も無く、プランジャが第２通路の中心に挿入された状態に比較して偏心して挿入されると最大でその流路抵抗が２．５倍異なる場合もあり、これでは、減衰力の急激な変化を抑制する性能は、緩衝装置が伸縮するたびに変動してしまうことになり、搭乗者に違和感を与えてしまい、車両における乗り心地を損なう恐れがある。
【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、伸縮行程時に確実に減衰力の急激な変化を抑制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り、さらに、他の目的は、設計が容易でコストを低減可能な緩衝装置を提供することであり、またさらに、他の目的は、減衰力の急激な変化を安定的に抑制することができる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、シリンダ内に摺動自在に挿入されシリンダ内を２つの作動室に区画する隔壁部材と、２つの作動室を連通する第１通路および第２通路と、第２通路の途中に設けた圧力室と、上記圧力室内に摺動自在に挿入され作動室同士の連通を断つフリーピストンと、フリーピストンの圧力室に対する変位を抑制する附勢力を発生するバネ要素とを備え、第２通路の流路抵抗をフリーピストンの中立位置からの変位量に依存して増加させることによりフリーピストンの移動速度を減じ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、高周波数で振幅が大きい振動が入力されても、発生減衰力が急激に変化することが無いので、車両における乗り心地を向上することができ、特に、急激な減衰力変化によって車体が振動しボンネットが共振して異音が発生してしまう事態も防止でき、この点でも車両における乗り心地を向上することができる。
【００１３】
また、フリーピストンがバネ要素によって、フリーピストンを中立位置に戻す附勢力が作用しているので、必要な時に減衰力の急激な変化を抑制する機能を発揮できないという事態を回避することができる。
【００１４】
さらに、フリーピストンが圧力室における両端側のストロークエンドまで到る際に、徐々に第２通路の流路抵抗を変化させて大きくするので、緩衝装置が伸縮するたびに減衰力の急激な変化を抑制する機能が変動してしまうことがなく、搭乗者に違和感を与えることもない。
【００１５】
そして、さらに、上記減衰力の急激な変化を抑制する機能を達成するのに、クッションやプランジャを用いず、徐々に第２通路の流路抵抗を変化させて大きくするので、設計も非常に容易となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の緩衝装置を各図に基づいて説明する。図１は、緩衝装置を概念的に示した図である。図２は、緩衝装置の動作時のモデル図である。図３は、流量に対する圧力の周波数伝達関数のゲイン特性を示したボード線図である。図４は、減衰係数、位相と周波数との関係を示した図である。図５は、一実施の形態における具体的な緩衝装置の縦断面図である。図６は、一実施の形態における具体的な緩衝装置のピストン部の拡大縦断面図である。図７は、（Ａ）一実施の形態の一変形例における具体的な緩衝装置のオリフィスの断面形状を示す図である。（Ｂ）一実施の形態の一変形例における具体的な緩衝装置のオリフィスの断面形状を示す図である。（Ｃ）一実施の形態の一変形例における具体的な緩衝装置のオリフィスの断面形状を示す図である。図８は、一実施の形態の他の変形例における緩衝装置のフリーピストンの拡大縦断面図である。図９は、一実施の形態の別の変形例における緩衝装置のピストン部の拡大縦断面図である。図１０は、他の実施の形態における緩衝装置のピストン部の拡大縦断面図である。
【００１７】
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２つの作動室である一方の下室Ｒ２および他方の上室Ｒ１に区画する隔壁部材たるピストン２と、上室Ｒ１および下室Ｒ２を連通する第１通路３および第２通路４と、第２通路４の途中に設けた圧力室Ｒ３と、上記圧力室Ｒ３内に摺動自在に挿入され上室Ｒ１、下室Ｒ２同士の連通を断つフリーピストン５と、フリーピストン５の圧力室Ｒ３に対する変位を抑制する附勢力を発生するバネ要素６とを備え、第２通路４の途中に設けた可変絞り１１とを備えて構成され、また、上室Ｒ１および下室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とともに、シリンダ１内の図中下方には、シリンダ１の内周に摺接して下室Ｒ２と気体室Ｇとを区画する摺動隔壁７が設けられている。
【００１８】
さらに、ピストン２は、シリンダ１内に移動自在に挿通されたピストンロッド８の一端に連結され、ピストンロッド８は、シリンダ１の図中上端部から外方から突出されている。なお、ピストンロッド８とシリンダ１との間は図示しないシールでシリンダ１内を液密状態とされている。
【００１９】
したがって、ピストンロッド８もしくはシリンダ１もしくはその両方に外方から軸方向の力が作用すると、ピストンロッド８とシリンダ１が相対移動を呈し、これに伴ってピストン２もシリンダ１に対し図中上下方向に移動することになる。
【００２０】
またさらに、第１通路３の途中には、オリフィスやリーフバルブ等の減衰力発生要素１０が設けられており、第１通路３を通過する液体の流れに抵抗を与えることができるようになっている。
【００２１】
そして、圧力室Ｒ３は、フリーピストン５によって、一方室１３と、他方室１４とに区画されている。また、第２通路４は、作動室の一方側となる下室Ｒ２と上記一方室１３とを連通する一方側流路４ａと、作動室の他方側となる上室Ｒ１と上記他方室１４とを連通する他方側流路４ｂとからなり、一方側流路４ａの途中には、一方側流路４ａを通過する液体の流れに抵抗を与える減衰力発生要素としての可変絞り１１が設けられている。
【００２２】
また、フリーピストン５は、圧力室Ｒ３内に摺動自在に挿入され、圧力室Ｒ３に対し変位することができるようになっており、さらに、このフリーピストン５は圧力室Ｒ３の端部に一端が連結されるバネ要素６における他端に連結され、これにより、フリーピストン５は圧力室Ｒ３の所定位置に位置決めされるとともに圧力室Ｒ３対しこの位置決めされた位置（以下、単に「中立位置」という）から変位するとバネ要素６からその変位量に応じた附勢力が作用することになる。
【００２３】
さらに、上記可変絞り１１は、フリーピストン５が中立位置から変位するとき、任意の変位量以内であるときは、流路面積を変化させず、フリーピストン５が圧力室Ｒ３の両端側へ中立位置から上記任意の変位量を超えて変位するときには、その変位量に応じて流路面積を減じて、一方側流路４ａの流路抵抗を増加するようになっており、フリーピストン５が圧力室Ｒ３の両端に当接する状態となるストロークエンドまで変位すると、上記可変絞り１１は流路面積を最小として一方側流路４ａの流路抵抗を最大とするようになっている。
【００２４】
したがって、この緩衝装置Ｄにあっては、フリーピストン５の中立位置からの変位量に依存して一方側流路４ａの流路抵抗を変化させることによって、第２通路４の流路抵抗を変化させるようになっている。
【００２５】
そして、この緩衝装置Ｄは、伸長する際、すなわち、シリンダ１からピストンロッド８が退出する際には、ピストン２によって上室Ｒ１が圧縮され、下室Ｒ２が膨張されるので、上室Ｒ１内の圧力が高まると同時に下室Ｒ２内の圧力が低下して差圧が生じて、上室Ｒ１内の液体は第１通路３を介して下室Ｒ２内に移動する。
【００２６】
また、このとき、上室Ｒ１内の圧力は下室Ｒ２内の圧力より高くなるので、上室Ｒ１内の液体は他方側流路４ｂを介して圧力室Ｒ３内の上室Ｒ１に連通される他方室１４に流入し、圧力室Ｒ３内のフリーピストン５をバネ要素６の附勢力に抗して図中下方に押し下げ、他方室１４を膨張させる。逆に、圧力室Ｒ３内の下室Ｒ２に連通される一方室１３は圧縮されるので、液体は一方側流路４ａを介して上記一方室１３から下室Ｒ２内に流出するようになる。
【００２７】
転じて、この緩衝装置Ｄが収縮する際、すなわち、シリンダ１内にピストンロッド８が侵入する際には、ピストン２によって上室Ｒ１が膨張され、下室Ｒ２が圧縮されるので、下室Ｒ２内の圧力が高まると同時に上室Ｒ１内の圧力が低下して差圧が生じて、下室Ｒ２内の液体は第１通路３を介して上室Ｒ１内に移動する。
【００２８】
また、このとき、下室Ｒ２内の圧力は上室Ｒ１内の圧力より高くなるので、下室Ｒ２内の液体は一方側流路４ａを介して圧力室Ｒ３内の一方室１３に流入し、圧力室Ｒ３内のフリーピストン５をバネ要素６の附勢力に抗して図中上方に押し上げ、一方室１３を膨張させる。逆に、圧力室Ｒ３内の他方室１４は圧縮されるので、液体は他方側流路４ｂを介して上記他方室１４から上室Ｒ１内に流出するようになる。
【００２９】
なお、上記緩衝装置Ｄの伸縮の際に、シリンダ１内で不足するシリンダ１から退出するピストンロッド８の体積分の液体、あるいは、シリンダ１内で過剰となるシリンダ１内に侵入するピストンロッド８の体積分の液体は、摺動隔壁７がシリンダ１に対して上下動して気体室Ｇが膨張あるいは収縮することによって補償されることになる。
【００３０】
（Ａ）フリーピストン５の中立位置からの変位量が任意の変位量以下となる場合における緩衝装置Ｄの動作
緩衝装置Ｄの圧力室Ｒ３のフリーピストン５の変位量が任意の変位量まで変位しない場合における緩衝装置Ｄの動作を、以下、図２に示すモデル図を使用して説明する。
【００３１】
緩衝装置Ｄの伸縮時における上室Ｒ１と下室Ｒ２との差圧をＰとし、上室Ｒ１から流出する液体の流量をＱとし、上記差圧Ｐと第１通路３を通過する液体の流量Ｑ１との関係である係数をＣ１とし、他方室１４内の圧力をＰ１とし、この圧力Ｐ１と他方側流路４ｂを通過し上室Ｒ１から圧力室Ｒ３内の他方室１４に流入する液体の流量Ｑ２との関係である係数をＣ２とし、一方室１３内の圧力をＰ２とし、この圧力Ｐ２と一方側流路４ａを通過し圧力室Ｒ３内の一方室１３から下室Ｒ２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５の受圧面積である断面積をＡとし、フリーピストン５の圧力室Ｒ３に対する変位をＸとし、バネ要素６のバネ定数をＫとすると、以下の（１）から（６）の式が得られる。
【数１】
0004644572.tif 000002
【数２】
0004644572.tif 000003
【数３】
0004644572.tif 000004
【数４】
0004644572.tif 000005
【数５】
0004644572.tif 000006
【数６】
0004644572.tif 000007
そして、上記（１）から（６）の各式を整理してラプラス変換して、流量Ｑに対する差圧Ｐの伝達関数を求めると、式（７）が得られる。なお、式（７）中、ｓはラプラス演算子を示している。
【数７】
0004644572.tif 000008
さらに、上記（７）式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（８）が得られる。
【数８】
0004644572.tif 000009
また、その位相Φは、式（９）で計算される。
【数９】
0004644572.tif 000010
上記式（８）で、角周波数ωを２πで割ると周波数Ｆとなり、周波数伝達関数Ｇ（ｊω）の周波数Ｆに対するゲイン特性は、図３のボード線図に示したように、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、Ｆ＞Ｆｂの領域においてはＣ１・（Ｃ２＋Ｃ３）／（Ｃ１＋Ｃ２＋Ｃ３）となる。
【００３２】
そして、上記から得られた周波数伝達関数Ｇ（ｊω）のゲイン特性を減衰係数ζに換算するために、｜Ｇ（ｊω）｜にピストン２の受圧面積Ｂを２乗したものを乗じると、周波数Ｆに対する減衰力の変化である減衰特性、位相Φと周波数Ｆとの関係は、図４に示すがごとくとなる。なお、減衰特性は図４中実線で示し、位相Φは図４中破線で示してある。
【００３３】
この図４から明らかなように、この緩衝装置Ｄは、周波数Ｆが折れ点周波数Ｆａより低いときには、高い減衰力を発生し、周波数Ｆが折れ点周波数Ｆｂより高いときには、低い減衰力を発生し、周波数Ｆが折れ点周波数Ｆａ以上折れ点周波数Ｆｂ以下のときには、徐々に減衰力が漸減するような減衰特性を持つことが理解できよう。
【００３４】
したがって、折れ点周波数Ｆａ，Ｆｂは、上記したところから、上記差圧Ｐと第１通路３を通過する液体の流量Ｑ１との関係の係数Ｃ１と、他方室１４内の圧力Ｐ１と他方側流路４ｂを通過する液体の流量Ｑ２との関係Ｃ２と、一方室１３内の圧力Ｐ２と一方側流路４ａを通過する液体の流量Ｑ２との関係Ｃ３と、フリーピストン５の受圧面積である断面積をＡと、バネ要素６のバネ定数Ｋによって設定でき、また、減衰係数ζは、上記係数Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３とピストン２の受圧面積Ｂによって設定することができるのであり、この緩衝装置Ｄにあっては、上記各関係の係数Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３、フリーピストン５の受圧面積Ａおよびバネ要素６のバネ定数Ｋによって減衰特性が設定されることになる。
【００３５】
そして、この係数Ｃ１は、第１通路３の減衰力発生要素１０が液体の流れに与える抵抗によって決まる値であり、他の係数Ｃ２，Ｃ３にあっても、それぞれ他方側流路４ｂの液体の流れに与える抵抗および一方側流路４ａに設けられた可変絞り１１の液体の流れに与える抵抗によって決まる値であることから、周波数Ｆに対する減衰係数ζの変化量の調整、および、折れ点周波数Ｆａ，Ｆｂの調整も容易となる。
【００３６】
すなわち、この緩衝装置Ｄの減衰力の変化を入力振動周波数に依存させることができ、また、その調整も非常に容易となるのであり、この緩衝装置Ｄにあっては、従来緩衝装置のように振幅の大小にて減衰特性を調整するのではなく、入力振動周波数に依存した減衰特性を出力するので、車両が路面の凹凸を乗り越え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ることができ、また、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できる。
【００３７】
また、その減衰特性の調整が容易であることから、規格の異なる種々車両へ緩衝装置Ｄを適用する際、手探りでその車両にマッチした減衰特性を実現するような煩雑な調整作業の必要が無く、その設計、チューニングも容易となる。
【００３８】
さらに、複数の折れ点周波数Ｆａ，Ｆｂのうち最小値を採る折れ点周波数Ｆａ以外の折れ点周波数Ｆｂ値を車両のバネ下共振周波数の値以下に設定する場合には、緩衝装置Ｄは、バネ下共振周波数の振動が入力されると、必ず、低い減衰力を発生することになるので、車両における乗り心地を損なうことが無い。
【００３９】
そして、入力振動周波数Ｆが折れ点周波数Ｆｂを超える領域では、減衰係数ζの位相遅れが無くなる傾向となり、振動入力に対して減衰力の発生が遅れることなく追随するので、この点でも車両における乗り心地を損なうことがない。
【００４０】
また、最小値の折れ点周波数Ｆａの値を車両のバネ上共振周波数の値以上であってバネ下共振周波数の値以下に設定されるようにすることで、緩衝装置Ｄは、バネ上共振周波数の振動の入力に対して、確実に高い減衰力を発生することができ、車両の姿勢を安定させて、車両旋回時に、搭乗者に不安を感じさせることを防止でき、また、折れ点周波数Ｆａより低い周波数領域では減衰係数ζの位相遅れが無くなる傾向となり、振動入力に対して減衰力の発生が遅れることなく追随するので、この点でも、搭乗者に違和感や不安を与えることがない。
【００４１】
（Ｂ）フリーピストン５の中立位置からの変位量が任意の変位量を超える場合における緩衝装置Ｄの動作
転じて、フリーピストン５の中立位置からの変位量が任意の変位量を超える場合における緩衝装置Ｄの動作について説明する。この場合、可変絞り１１は、フリーピストン５の変位量に応じて、徐々に流路面積を小さくし、フリーピストン５がストロークエンドに到達すると流路面積を最小とする。つまり、フリーピストン５が上記任意の変位量を超えて変位するときには、その任意の変位量を超える変位量に応じて第２通路４の流路抵抗を徐々に大きくし、フリーピストン５がストロークエンドに到達すると第２通路４の流路抵抗が最大となる。
【００４２】
ここで、フリーピストン５がストロークエンドまで変位するのは、一方室１３もしくは他方室１４への液体の流出入量が多い場合であり、具体的には、緩衝装置Ｄの振動の振幅が大きい場合である。
【００４３】
緩衝装置Ｄの振動周波数が比較的高い場合、緩衝装置Ｄは、フリーピストン５が任意の変位量まで変位するまでは、比較的低い減衰力を発生しているが、フリーピストン５が中立位置からの変位量が任意の変位量を超えるようになると、徐々に第２通路４の流路抵抗が徐々に大きくなっていくので、フリーピストン５のそれ以上のストロークエンド側への移動速度が減少されて、圧力室Ｒ３を介しての上室Ｒ１と下室Ｒ２との液体の交流量も減少し、その分第１通路３を通過する液体量が増加することになり、緩衝装置Ｄの発生減衰力は徐々に大きくなっていく。
【００４４】
そして、フリーピストン５がストロークエンドに達すると、それ以上、圧力室Ｒ３を介して上室Ｒ１と下室Ｒ２との液体の交流はなくなり、緩衝装置Ｄの伸縮方向を転ずるまでは液体は第１通路３のみを通過することになり、緩衝装置Ｄは、最大の減衰係数で減衰力を発生することになる。
【００４５】
すなわち、フリーピストン５がストロークエンドまで変位してしまうような高周波数で大振幅の振動が緩衝装置Ｄに対し入力されても、フリーピストン５の中立位置からの変位量が任意の変位量を超えるとフリーピストン５がストロークエンドに達するまで緩衝装置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る。つまり、フリーピストン５がストロークエンドに達して圧力室Ｒ３内と上室Ｒ１と下室Ｒ２と液体の交流ができなくなるときに急激に減衰力の大きさが変化してしまうことがなくなり、低減衰力から高減衰力への減衰力変化が滑らかとなる。さらに、フリーピストン５が圧力室Ｒ３における両端側のストロークエンドまで到る際に、徐々に発生減衰力を大きくするので、減衰力の急激な変化を抑制する機能は、緩衝装置Ｄの伸圧の両行程で発揮される。
【００４６】
したがって、この緩衝装置Ｄにあっては、高周波数で振幅が大きい振動が入力されても、発生減衰力が急激に変化することが無いので、車両における乗り心地を向上することができ、特に、急激な減衰力変化によって車体が振動しボンネットが共振して異音が発生してしまう事態も防止でき、この点でも車両における乗り心地を向上することができる。
【００４７】
また、この緩衝装置Ｄにあっては、フリーピストン５がバネ要素６によって、フリーピストン５を中立位置に戻す附勢力が作用しているので、必要な時に減衰力の急激な変化を抑制する機能を発揮できないという事態を回避することができる。
【００４８】
さらに、この緩衝装置Ｄにあっては、フリーピストン５が圧力室Ｒ３における両端側のストロークエンドまで到る際に、徐々に第２通路４の流路抵抗を変化させて大きくするので、緩衝装置が伸縮するたびに減衰力の急激な変化を抑制する機能が変動してしまうことがなく、搭乗者に違和感を与えることもない。
【００４９】
そして、さらに、上記減衰力の急激な変化を抑制する機能を達成するのに、クッションやプランジャを用いず、徐々に第２通路４の流路抵抗を変化させて大きくするので、設計も非常に容易となる。
【００５０】
なお、上記したところでは、第２通路４の一方側流路４ａに可変絞り１１を設けているが、他方側流路４ｂにも可変絞りを設けて、もしくは一方側流路４ａの可変絞りを廃して他方側流路４ｂのみに可変絞りを設けて、この他方側流路４ｂにおける可変絞りにおける流路面積をも変化させることによって第２通路４の流路抵抗を変化させるようにしてもよい。また、他方側流路４ｂに固定絞り等の減衰力発生要素を設けるようにしてもよい。
【００５１】
以上では緩衝装置Ｄを概念的に説明したが、以下、緩衝装置Ｄの具体的な構成を示して説明する。
【００５２】
一実施の形態における具体的な緩衝装置Ｄ１は、図５および図６に示すように、シリンダ２０と、シリンダ２０内に摺動自在に挿入されシリンダ２０内を２つの作動室である上室Ｒ４および下室Ｒ５に区画する隔壁部材たるピストン２１と、ピストン２１に形成された上室Ｒ４および下室Ｒ５を連通する第１通路２２，２３と、ピストンロッド２４に螺合されてピストンロッド２４に嵌合されるピストン２１を該ピストンロッド２４に固定するとともに内部に圧力室Ｒ６を形成するハウジング３０と、圧力室Ｒ６内に収納されるフリーピストン５０と、フリーピストン５０の圧力室Ｒ６に対する変位量に対し比例してフリーピストン５０の変位を抑制する附勢力をバネ要素５５と、ピストンロッド２４内に形成され他方の作動室である上室Ｒ４を圧力室Ｒ６の他方室２６に連通する第２通路の一部を構成する他方側流路４１と、ハウジング３０に設けられ一方の作動室である下室Ｒ５を圧力室Ｒ６の一方室２７に連通する第２通路における一方側流路とを備えて構成され、上室Ｒ４および下室Ｒ５さらには圧力室Ｒ６内には作動油等の液体が充満され、この具体的な緩衝装置Ｄ１にあってもまた、シリンダ２０内の図中下方には、シリンダ２０の内周に摺接して下室Ｒ５と気体室Ｇ１とを区画する摺動隔壁５８が設けられている。
【００５３】
以下、詳細に説明すると、ピストンロッド２４は、その図６中下端側に小径部２４ａが形成されるとともに、小径部２４ａの先端側には螺子部２４ｂが形成されている。
【００５４】
そして、ピストンロッド２４内には、小径部２４ａの先端から開口しピストンロッド２４の側部に抜ける第２通路の一部を構成する他方側流路４１が形成されている。なお、この他方側流路４１の途中に、図示はしないが、絞り等の減衰力発生要素を設けるようにしてもよい。
【００５５】
ピストン２１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２４の小径部２４ａが挿入されている。また、このピストン２１には、上室Ｒ４と下室Ｒ５とを連通する第１通路２２，２３が設けられ、第１通路２２の図中上端は減衰力発生要素である積層リーフバルブＶ１にて閉塞され、他方の第１通路２３の図中下端も減衰力発生要素である積層リーフバルブＶ２によって閉塞されている。
【００５６】
この積層リーフバルブＶ１，Ｖ２は、共に環状に形成され、内周側にはピストンロッド２４の小径部２４ａが挿入され、積層リーフバルブＶ１，Ｖ２の撓み量をそれぞれ規制する環状のバルブストッパ２８，２９とともにピストン２１に積層されている。
【００５７】
そして、積層リーフバルブＶ１は、緩衝装置Ｄ１の収縮時に下室Ｒ５と上室Ｒ４の差圧によって撓んで開弁し第１通路２２を開放して下室Ｒ５から上室Ｒ４への液体の流れに抵抗を与え、緩衝装置Ｄの伸長時には第１通路２２を閉塞するようになっており、他方の積層リーフバルブＶ２は、積層リーフバルブＶ１とは反対に緩衝装置Ｄ１の伸長時に第１通路２３を開放し、収縮時には第１通路２３を閉塞する。すなわち、積層リーフバルブＶ１は、緩衝装置Ｄ１の収縮時における圧側減衰力を発生する要素であり、他方の積層リーフバルブＶ２は、緩衝装置Ｄ１の伸長時における伸側減衰力を発生する要素である。このように、緩衝装置Ｄ１の伸縮時に上室Ｒ４と下室Ｒ５との連通が全く途絶えてしまうことが無ければ、第１通路を複数設けてそれぞれを緩衝装置Ｄ１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い。
【００５８】
そして、ピストンロッド２４の螺子部２４ｂには、上記バルブストッパ２９の下方からハウジング３０が螺着され、このハウジング３０によって、上記したピストン２１、積層リーフバルブＶ１，Ｖ２およびバルブストッパ２８，２９がピストンロッド２４に固定されている。
【００５９】
ハウジング３０は、上記のように、ピストン２１をピストンロッド２４に固定する役割を果たすと共に、内部には、圧力室Ｒ６が形成されている。
【００６０】
このハウジング３０について説明すると、ハウジング３０は、ピストンロッド２４の螺子部２４ｂに螺合される鍔３２付の内筒３１と、上記鍔３２の外周から延設される外筒３３と、外筒３３の開口部を閉塞するキャップ３４とからなり、この内筒３１、外筒３３およびキャップ３４で圧力室Ｒ６を形成している。
【００６１】
内筒３１は、上述のように鍔３２を備え、その内周には螺子部３１ａが形成され、この螺子部３１ａをピストンロッド２４の螺子部２４ｂに螺着することによって、ハウジング３０がピストンロッド２４の小径部２４ａに固定することが可能なようになっている。
【００６２】
そして、外筒３３は、内筒３１の鍔３２の外周側からかしめ加工によって内筒３１と一体とされている。なお、内筒３１と外筒３３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。また、外筒３３の外周の断面形状を真円以外の形状、たとえば、一部を切欠いた形状や、六角形等の形状としておけば、ハウジング３０をピストンロッド２４の先端に螺着する作業が容易となる。
【００６３】
キャップ３４は、鍔付有底筒状に形成され、鍔部分が外筒３３の図中下端をかしめることによって外筒３３の下端に固定され、また、その底部には、一方側流路の一部を構成するバイパス路４２が設けられている。
【００６４】
そして、上記した内筒３１、外筒３３およびキャップ３４で形成される圧力室Ｒ６内には、フリーピストン５０が摺動自在に挿入され、このフリーピストン５０によって圧力室Ｒ６内は、他方側流路４１によって上室Ｒ４に連通される他方室２６と、バイパス路４２によって下室Ｒ５に連通される他方室２７とに区画されている。
【００６５】
このフリーピストン５０は、有底筒状に形成されてその筒部５１を外筒３３の内周に摺接させており、また、底部５２にはキャップ３４の方向に突出する凸部５３を備えている。
【００６６】
さらに、このフリーピストン５０に、フリーピストン５０の圧力室Ｒ６に対する変位量に比例してその変位を抑制する附勢力を作用させるバネ要素５５として、内筒３１の鍔３２とフリーピストン５０の底部５１内側との間、および、キャップ３４とフリーピストン５０の底部５２外側との間にそれぞれ、コイルバネ５６，５７を介装してあり、これらコイルバネ５６，５７によってフリーピストン５０は圧力室Ｒ６内の所定の中立位置に弾性支持されている。
【００６７】
コイルバネ５６の図中下端は、フリーピストン５０の筒部５１の最深部内周に嵌合されて半径方向に位置決められ、また、コイルバネ５７の内周にフリーピストン５０の凸部５３が挿通されることによって、著しい位置ずれが防止されており、これによって安定的にフリーピストン５０に附勢力を作用させることが可能となり、また、フリーピストン５０が外筒３３に対し軸ぶれ等を起こして摺動抵抗が大きくなってしまうことが無いようになっている。
【００６８】
なお、フリーピストン５０の筒部５１の内周は、その最深部に比較して拡径されており、これにより、コイルバネ５６が圧縮されて巻線径が拡大した際にコイルバネ５６の線材が筒部５１の内周に擦れることが無く、コンタミネーションの発生を防止している。
【００６９】
また、フリーピストン５０は、筒部５１を外筒３３の内周への摺接部としていることから、摺動部の軸方向長さの確保が容易で、これによっても、フリーピストン５０の軸ぶれが抑制される。
【００７０】
そして、フリーピストン５０には、その筒部５１外周に円周に沿って形成される環状溝５１ａが設けられ、さらに、フリーピストン５０の肉厚内部を通り環状溝５１ａと一方室２７とを連通する孔５１ｂが設けられている。
【００７１】
また、外筒３３の側部には、下室Ｒ５と外筒３３内を連通する複数のオリフィス３３ａが設けられており、このオリフィス３３ａは、フリーピストン５０がバネ要素５５によって弾性支持されて中立位置にあるときに少なくとも上記環状溝５１ａに対向するとともに、フリーピストン５０がストロークエンドまで変位する、すなわち、内筒３１の下端あるいはキャップ３４の鍔部に当接するまで変位するとフリーピストン５０の筒部５１の外周に完全にオーバーラップされて閉塞されるようになっている。
【００７２】
つまり、この緩衝装置Ｄ１の場合、フリーピストン５０の中立位置からの変位量が任意の変位量となるときに、オリフィス３３ａの開口全てが環状溝５１ａに対向する状況から筒部５１の外周に対向し始める状況に移行して徐々にオリフィス３３ａの流路面積が減少し始め、上記オリフィス３３ａ、環状溝５１ａ、孔５１ｂおよびバイパス路４２で構成される一方側流路における流路抵抗が徐々に増加する。したがって、上記任意の変位量は、環状溝５１ａの図中上下方向幅の設定および、オリフィス３３ａの外筒３３内周側の開口位置によって設定される。
【００７３】
そして、徐々にオリフィス３３ａの流路面積が減少して、流路抵抗を増加させながら、フリーピストン５０がストロークエンドに達すると、オリフィス３３ａが完全に筒部５１で完全にオーバーラップされて閉塞され、一方側流路における流路抵抗が最大となり一方室２７はバイパス路４２のみによって下室Ｒ５に連通されることになる。
【００７４】
なお、上記キャップ３４にバイパス路４２を設けない場合には、フリーピストン５０がストロークエンドまで達した際に、オリフィス３３ａが完全に閉塞されないようにしておけばよい。
【００７５】
摺動隔壁５８は、下室Ｒ５側に凹部を備えており、緩衝装置Ｄ１が最収縮した際には、上記ハウジング３０のキャップ３４の先端が上記凹部に侵入することを許容しており、単筒型に構成される緩衝装置Ｄ１にピストンロッド２４の先端にハウジング３０を設けることによるストローク長さのロスが、上記キャップ３４の形状および摺動隔壁５８の凹部によって緩和されることになる。
【００７６】
さて、具体的な緩衝装置Ｄ１は以上のように構成されるが、フリーピストン５０における中立位置からの変位量が任意の変位量を超えない範囲にあっては、その減衰特性は、概念的な緩衝装置Ｄを用いて説明したように、各係数Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３、フリーピストン５０の受圧面積Ａおよびバネ要素５５のバネ定数Ｋ（この場合、コイルバネ５６，５７によって合成されるバネ定数）によって設定される。
【００７７】
そして、この具体的な緩衝装置Ｄ１にあっては、係数Ｃ１は第１通路２２，２３の積層リーフバルブＶ１，Ｖ２が液体の流れに与える抵抗で決定され、係数Ｃ２は、第２通路における他方側流路４１が液体の流れに与える抵抗で決定され、さらに、係数Ｃ３は、第２通路における一方側流路におけるバイパス路４２およびオリフィス３３ａが液体の流れに与える抵抗によって決定される。
【００７８】
なお、減衰力の設定によって、バイパス路４２自体を絞り弁として機能するようにしてもよく、また、他方側流路４１にあっても絞りを設けるようにしてもよい。
【００７９】
さらに、減衰特性を車両のユーザーが自ら、あるいは、制御装置によって変更する場合には、たとえば、他方側流路４１のピストンロッド２４の小径部２４ａの先端から開口する部分の何処かに弁座を設け、ピストンロッド２４内を貫通するコントロールロッドを介して緩衝装置Ｄ１の外方から該弁座に向けて進退させることが可能なポペット型弁体を設けておくことも可能である。このようにすることでポペット弁の開口面積を調整でき他方側流路４１の液体の流れに与える抵抗を変化させることができるので、係数Ｃ２を可変にすることができ、緩衝装置Ｄ１の減衰特性を任意に調整することが可能となる。なお、上記ポペット弁の他、スプール弁、ロータリバルブ等の使用も採用されうる。
【００８０】
この緩衝装置Ｄ１にあっても、周波数Ｆに対する減衰係数ζの変化量の調整、および、折れ点周波数Ｆａ，Ｆｂの調整も容易であり、この緩衝装置Ｄ１の減衰力の変化を入力振動周波数に依存させることができ、また、その調整も非常に容易となるのであり、この具体的な緩衝装置Ｄ１にあっても、緩衝装置Ｄと同様の作用効果を奏することができる。
【００８１】
そして、この緩衝装置Ｄ１では、フリーピストン５０における中立位置からの変位量が任意の変位量を超える場合、オリフィス３３ａの流路面積が徐々に小さくなって、一方側流路における流路抵抗が徐々に大きくなり、フリーピストン５０のストローク量に依存して緩衝装置Ｄ１の発生する減衰力は次第に大きくなっていく。
【００８２】
したがって、この具体的な緩衝装置Ｄ１にあっても、上述の緩衝装置Ｄと同様に、高周波数で振幅が大きい振動の入力があっても、減衰力が急激に変化することは無く、低減衰力から高減衰力への減衰力変化が滑らかとなり、車両における乗り心地を向上でき、減衰力が急激に変化することが無いので車体に無用な衝撃を与えて異音を発生してしまうような事態も回避される。
【００８３】
また、クッションやプランジャ等を使用せずに、オリフィス３３ａの流路面積をフリーピストン５０で減少させるようにしているので、設計も容易であり、また、簡単な構成で緩衝装置Ｄ１の伸縮の両行程における減衰力の急激な変化を確実に抑制することができ、さらに、加工も容易である。
【００８４】
なお、オリフィス３３ａの形状であるが、断面円形とする以外に、三角形状、銀杏葉状や四角形状としてもよく、三角形状や銀杏葉形状とする場合には、図７（Ａ），（Ｂ）に示すように、フリーピストン５０の移動方向Ｔに頂部を備えた三角形状あるいは銀杏葉状として、四角形状とする場合には、図７（Ｃ）に示すように、その対角線がフリーピストン５０の移動方向に沿うようにしておくことで、オリフィスの流路面積がフリーピストン５０によって減じられる際の減少割合を円形のオリフィスに比較して滑らかにすることができ、より一層減衰力変化の程度を滑らかにすることができ、より一層車両における乗り心地を向上させることができる。
【００８５】
さらに、図８に示すように、フリーピストン５０の肉厚に形成される孔５１ｂを、フリーピストン５０の軸線に対して斜めに形成するようにしておけば、フリーピストン５０の筒部５１の孔５１ｂより外周側の肉厚を確保しやすくなり、フリーピストン５０の強度を確保しやすくなるので、フリーピストン５０を小型化することが可能となる。
【００８６】
また、図９に示した具体的な緩衝装置Ｄ１の別の変形例のように、フリーピストン５０側にオリフィス５１ｃと、オリフィス５１ｃと一方室２７に連通されるとともにフリーピストン５０の肉厚内部に形成される孔５１ｄを設け、外筒３３側に、オリフィス５１ｃに対向する環状溝３３ｂと、環状溝３３ｂと下室Ｒ５とを連通するポート３３ｃとを設けておくようにしてもよい。
【００８７】
この場合も、フリーピストン５０の上下方向に移動によって中立位置からの変位量が任意の変位量を超えると、オリフィス５１ｃが外筒３３の内周面に対向し始めて上記内周面に徐々にラップされ、フリーピストン５０がストロークエンドに向かうほどオリフィス５１ｃの流路面積が徐々に小さくなっていき、最終的には閉塞されるようになっている。
【００８８】
したがって、この変形例にあっても、フリーピストン５０における中立位置からの変位量が任意の変位量を超える場合、オリフィス５１ｃの流路面積が徐々に小さくなって、一方側流路における流路抵抗が徐々に大きくなり、フリーピストン５０のストローク量に依存して発生する減衰力は次第に大きくなっていく。
【００８９】
すなわち、この具体的な緩衝装置Ｄ１の変形例にあっても、上述の緩衝装置Ｄと同様に、高周波数で振幅が大きい振動の入力があっても、減衰力が急激に変化することは無く、低減衰力から高減衰力への減衰力変化が滑らかとなり、車両における乗り心地を向上でき、減衰力が急激に変化することが無いので車体に無用な衝撃を与えて異音を発生してしまうような事態も回避される。
【００９０】
また、この変形例にあっては、フリーピストン５０側に環状溝を設けるのではなく、環状溝よりフリーピストン５０の強度に与える影響が少なくて済むオリフィス５１ｃを設けているので、フリーピストン５０の強度を確保しやすくなり、フリーピストン５０を小型化することが可能となる。
【００９１】
最後に、この他の実施の形態における具体的な緩衝装置Ｄ２について説明する。この緩衝装置Ｄ２にあっては、図１０に示すように、緩衝装置Ｄ１とハウジングの構成が異なるのみで他の部位については異なることが無いので、この異なる部位について説明することとし、同じ部位については同じ符号を付するのみとしてその詳しい説明を省略する。
【００９２】
この緩衝装置Ｄ２は、図１０に示すように、圧力室Ｒ９を形成するハウジング９０は、ピストンロッド２４の一方の作動室側となる上室Ｒ７側に設けてある点で、上記した各実施の形態における緩衝装置Ｄ１と異なる。
【００９３】
以下、上記の実施の形態と同様に異なる部分について説明すると、ハウジング９０は、ピストンロッド２４の小径部２４ａにピストン２１、積層リーフバルブＶ１，Ｖ２およびバルブストッパ２８，２９より先んじて挿入され、ピストンロッド２４の螺子部２４ａにピストンナットＮを螺着することによってピストンロッド２４の上室Ｒ７側に固定されている。
【００９４】
なお、ピストンロッド２４の先端から開口する第２通路の一部を構成する他方側流路７１は、ピストンロッド２４の側部にて上記ハウジング９０内に形成される圧力室Ｒ９内に連通され、この緩衝装置Ｄ２の場合、他方側流路７１は、圧力室Ｒ９と他方の作動室である下室Ｒ８とを連通している。
【００９５】
ハウジング９０について詳述すると、ピストンロッド２４の外周に固定される環状板９１と、下端開口部が環状板９１の外周に固定される外筒９２と、外筒９２の上端開口部を閉塞する環状板９３とで構成され、外筒９２と環状板９１，９３とによって圧力室Ｒ９が区画されている。
【００９６】
環状板９１の内径は、小径部２４ａの外周に嵌合する径とされ、環状板９１は、小径部２４ａの終端の段部で軸方向の移動が規制されるようになっている。
【００９７】
また、環状板９３は、軸心部にピストンロッド２４が挿入されるとともに、第２通路における一方側流路の一部を構成するバイパス路９４が設けられている。
【００９８】
なお、この実施の形態の場合、上記外筒９２と環状板９３とは一体的に形成され、外筒９２の下端開口端を環状板９１の外周に嵌合し、該下端開口端をかしめることによって外筒９２と環状板９１との一体化が計られている。
【００９９】
さらに、この環状板９１，９３および外筒９２とで形成される圧力室Ｒ９内には、フリーピストン９５が摺動自在に挿入されており、このフリーピストン９５で圧力室Ｒ９を一方室１１０と他方室１１１とに区画している。
【０１００】
そして、一方室１１０は、上記バイパス路９４にて緩衝装置Ｄ４の一方側の作動室となる上室Ｒ７に連通され、他方室１１１は、他方側流路７１によって他方の作動室となる下室Ｒ８に連通されている。
【０１０１】
このフリーピストン９５は、外筒９２の内径より小径でピストンロッド２４の外周径より大径となる筒状の本体９６と、本体９６の一端外周から延設され外筒９２の内周に摺接する第１鍔部９７と、第１鍔部９７の端部から本体９６側に立ち上がり該第１鍔部９７の外周面と面一となる第１環状部９８と、本体９６の他端内周から延設されピストンロッド２４の外周に摺接する第２鍔部９９と、第２鍔部９９の端部から本体９６側に立ち上がり該第２鍔部９９の内周面と面一となる第２環状部１００とを備えて構成されている。
【０１０２】
そして、この第１鍔部９７と環状板９３との間にはバネ要素であるコイルバネ１０１が介装され、さらに、第２鍔部９９と環状板９１との間にもバネ要素であるコイルバネ１０２が介装されている。
【０１０３】
このように、各コイルバネ１０１，１０２を介装することによって、コイルバネ１０１は、上記本体９６と第１環状部９８との間の隙間に挿入され、コイルバネ１０２は、本体９６と第２環状部１００との間の隙間に挿入されることになり、ともに、フリーピストン９５に対し半径方向の位置ずれが防止されている。
【０１０４】
したがって、コイルバネ１０１，１０２は、バランスよく安定的にフリーピストン９５に附勢力を作用させることが可能となり、また、フリーピストン９５がピストンロッド２４や外筒９２に対し軸ぶれ等を起こして摺動抵抗が大きくなってしまうことが無いようになっている。
【０１０５】
なお、上述したところでは、一方室１１０を環状板９３に設けたバイパス路９４で上室Ｒ７に連通し、他方室１１１をピストンロッド２４に設けた他方側流路７１にて下室Ｒ８に連通しているが、この実施の形態の場合、バイパス路９４を環状板９１に設けて他方室１１１を上室Ｒ７に連通する場合にあっては、他方側流路７１のピストンロッド２４の側部の出口端を一方室１１０に連通して一方室１１０を下室Ｒ８に連通するようにしても良い。
【０１０６】
そして、フリーピストン９５の外周となる第１環状部９８の外周には、円周に沿って環状溝９８ａが設けられ、さらに、フリーピストン９５の第１環状部９８の肉厚内部を通り環状溝９８ａと一方室１１０とを連通する孔９８ｂが設けられている。
【０１０７】
また、外筒９２の側部には、一方の作動室となる上室Ｒ７と外筒９２内を連通する複数のオリフィス９２ａが設けられており、このオリフィス９２ａは、フリーピストン９５がバネ要素であるコイルバネ１０１，１０２によって弾性支持されて中立位置にあるときに少なくとも上記環状溝９８ａに対向するとともに、フリーピストン９５がストロークエンドまで変位する、すなわち、環状板９１，９３に当接するまで変位するとフリーピストン９５の第１環状部９８の外周に完全にオーバーラップされて閉塞されるようになっている。
【０１０８】
つまり、この緩衝装置Ｄ２の場合、フリーピストン９５の中立位置からの変位量が任意の変位量となるときに、オリフィス９２ａの開口全てが環状溝９８ａに対向する状況から第１環状部９８の外周に対向し始めて該外周にオーバーラップされる状況に移行して徐々にオリフィス９２ａの流路面積が減少し始め、上記オリフィス９２ａ、環状溝９８ａ、孔９８ｂおよびバイパス路９４で構成される一方側流路における流路抵抗が徐々に増加する。
【０１０９】
そして、徐々にオリフィス９２ａの流路面積が減少して、流路抵抗を増加させながら、フリーピストン９５がストロークエンドに達すると、オリフィス９２ａが完全に第１環状部９８で閉塞されて、一方側流路における流路抵抗が最大となり一方室１１０はバイパス路９４のみによって上室Ｒ７に連通されることになる。
【０１１０】
なお、環状板９３にバイパス路９４を設けない場合には、フリーピストン９５がストロークエンドまで達した際に、オリフィス９２ａが完全に閉塞されないようにしておけばよい。
【０１１１】
さて、具体的な緩衝装置Ｄ２は以上のように構成されるが、フリーピストン９５における中立位置からの変位量が任意の変位量を超えない範囲にあっては、その減衰特性は、概念的な緩衝装置Ｄを用いて説明したように、各係数Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３、フリーピストン９５の受圧面積Ａおよびバネ要素であるコイルバネ１０１，１０２のバネ定数Ｋによって設定される。
【０１１２】
そして、この具体的な緩衝装置Ｄ２にあっても、係数Ｃ１は第１通路２２，２３の積層リーフバルブＶ１，Ｖ２が液体の流れに与える抵抗で決定され、係数Ｃ２は、第２通路における他方側流路７１が液体の流れに与える抵抗で決定され、さらに、係数Ｃ３は、第２通路における一方側流路におけるバイパス路９４およびオリフィス９２ａが液体の流れに与える抵抗によって決定される。
【０１１３】
そして、この緩衝装置Ｄ２にあっても、フリーピストン９５における中立位置からの変位量が任意の変位量を超える場合、オリフィス９２ａの流路面積が徐々に小さくなって、一方側流路における流路抵抗が徐々に大きくなり、フリーピストン９５のストローク量に依存して緩衝装置Ｄ２の発生する減衰力は次第に大きくなっていく。
【０１１４】
したがって、この具体的な緩衝装置Ｄ２にあっても、上述の緩衝装置Ｄ，Ｄ１と同様に、高周波数で振幅が大きい振動の入力があっても、減衰力が急激に変化することは無く、低減衰力から高減衰力への減衰力変化が滑らかとなり、車両における乗り心地を向上でき、減衰力が急激に変化することが無いので車体に無用な衝撃を与えて異音を発生してしまうような事態も回避される。
【０１１５】
また、クッションやプランジャ等を使用せずに、オリフィス９２ａの流路面積をフリーピストン９５で減少させるようにしているので、設計も容易であり、また、簡単な構成で緩衝装置Ｄ１の伸縮の両行程における減衰力の急激な変化を確実に抑制することができ、さらに、加工も容易である。
【０１１６】
また、この緩衝装置Ｄ２にあっては、ピストンロッド２４にハウジング９０を取り付けるには、ピストンロッド２４に嵌合するだけであり、ハウジング９０にトルクを作用させる必要がない。
【０１１７】
したがって、ハウジング９０の取付加工時に、ハウジング９０の変形の心配が全く無く、フリーピストン９５の円滑な移動が保証され、これにより、緩衝装置Ｄ４に狙った減衰特性を確実に発生させることが可能となる。
【０１１８】
またさらに、この他の具体的な緩衝装置Ｄ２にあっても、オリフィス９２ａの形状を図７に示した形状とすることでより一層車両における乗り心地を向上でき、さらには、図８，９に示した緩衝装置Ｄ１の一変形例と同様に、孔９８ｂをフリーピストン９５の軸線に対し斜めに形成し、あるいは、オリフィスを第１環状部９８側に設けるとともに環状溝を外筒９２の内周側に設けて、フリーピストン９５の強度を高めることができる。
【０１１９】
なお、各実施の形態における緩衝装置は、いわゆる単筒型の緩衝器として構成されているが、これをシリンダの外方にシリンダを覆うように形成される環状のリザーバを備えた複筒型の緩衝器として構成されてもよいし、また、シリンダの外方に全く別体のリザーバタンクを備えた緩衝器として構成とされてもよい。
【０１２０】
また、各実施の形態では、圧力室がシリンダ内に形成されているが、シリンダ外に設けることも可能である。
【０１２１】
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。
【図面の簡単な説明】
【０１２２】
【図１】緩衝装置を概念的に示した図である。
【図２】緩衝装置の動作時のモデル図である。
【図３】流量に対する圧力の周波数伝達関数のゲイン特性を示したボード線図である。
【図４】減衰係数、位相と周波数との関係を示した図である。
【図５】一実施の形態における具体的な緩衝装置の縦断面図である。
【図６】一実施の形態における具体的な緩衝装置のピストン部の拡大縦断面図である。
【図７】（Ａ）一実施の形態の一変形例における具体的な緩衝装置のオリフィスの断面形状を示す図である。（Ｂ）一実施の形態の一変形例における具体的な緩衝装置のオリフィスの断面形状を示す図である。（Ｃ）一実施の形態の一変形例における具体的な緩衝装置のオリフィスの断面形状を示す図である。
【図８】一実施の形態の他の変形例における緩衝装置のフリーピストンの拡大縦断面図である。
【図９】一実施の形態の別の変形例における緩衝装置のピストン部の拡大縦断面図である。
【図１０】他の実施の形態における緩衝装置のピストン部の拡大縦断面図である。
【符号の説明】
【０１２３】
１，２０  シリンダ
２，２１  ピストン
３，２２，２３  第１通路
４  第２通路
４ａ  一方側流路
４ｂ，４１，７１  他方側流路
５，５０，９５  フリーピストン
６，５５  バネ要素
７，５８  摺動隔壁
８，２４  ピストンロッド
１０  減衰力発生要素
１１  可変絞り
１３，２６，１１０  一方室
１４，２７，１１１  他方室
３０，９０  ハウジング
３１，７１  内筒
３２，７２  鍔
３３，９２  外筒
３３ａ，５１ｃ，９２ａ  オリフィス
３３ｃ  ポート
３４  キャップ
４２，９４  バイパス路
３３ｂ，５１ａ，９８ａ  環状溝
５１ｂ，５１ｄ，９８ｂ  孔
５６，５７，１０１，１０２  コイルバネ
９１，９３  環状板
９６  本体
９７  第１鍔部
９８  第１環状部
９９  第２鍔部
１００  第２環状部
Ｄ，Ｄ１，Ｄ２  緩衝装置
Ｇ，Ｇ１  気体室
Ｒ１，Ｒ４  他方の作動室である上室
Ｒ７  一方の作動室である上室
Ｒ２，Ｒ５  一方の作動室である下室
Ｒ８  他方の作動室である下室
Ｒ３，Ｒ６，Ｒ９  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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【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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【図１０】
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