緩衝器
【課題】低周波数帯域の振動の入力のみならず高周波数帯域の振動の入力に対しても充分に振動を抑制することができる緩衝器を提供することである。
【解決手段】本発明の緩衝器Ｄは、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つの作動室に区画する隔壁部材２と、二つの作動室Ｒ１，Ｒ２を連通するとともに通過流体に抵抗を与える減衰通路３と、減衰通路３を迂回して二つの作動室Ｒ１，Ｒ２を連通するバイパス路５と、バイパス路５の途中に設けた圧力室Ｒ３と、圧力室Ｒ３内に摺動自在に挿入されて圧力室Ｒ３を一方の作動室Ｒ２に連通される一方室６と他方の作動室Ｒ１に連通される他方室７とに区画するフリーピストン８と、フリーピストン８を中立位置に位置決める附勢手段９を備え、所定周波数以上の周波数で振動するとバイパス路５を閉じる弁手段１０を設けたことを特徴とする。
【解決手段】本発明の緩衝器Ｄは、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つの作動室に区画する隔壁部材２と、二つの作動室Ｒ１，Ｒ２を連通するとともに通過流体に抵抗を与える減衰通路３と、減衰通路３を迂回して二つの作動室Ｒ１，Ｒ２を連通するバイパス路５と、バイパス路５の途中に設けた圧力室Ｒ３と、圧力室Ｒ３内に摺動自在に挿入されて圧力室Ｒ３を一方の作動室Ｒ２に連通される一方室６と他方の作動室Ｒ１に連通される他方室７とに区画するフリーピストン８と、フリーピストン８を中立位置に位置決める附勢手段９を備え、所定周波数以上の周波数で振動するとバイパス路５を閉じる弁手段１０を設けたことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、緩衝器の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から緩衝器は、車両の車体と車軸との間に介装され、車両の振動を減衰させる用途に使用され、車両における乗り心地の向上と操縦性を向上させる役割を担っている。
【０００３】
他方、車両は、一般的に、車軸と車体との間にバネ要素を介装させて走行中に路面から車軸へ入力される振動が車体に伝播することを抑制している。さらに、車軸は、タイヤを介して接地しており、タイヤがバネ要素として振舞うことから路面から車体へ振動が伝達される経路には二つのバネ要素が介在することになり、車両における上下方向の振動系には二つの共振点を持つ。そして、車体重量は車軸重量より重いため、車体が共振する共振周波数（バネ上共振周波数）は車軸が共振する共振周波数（バネ下共振周波数）より低くなるのが一般的である。
【０００４】
したがって、二つの共振周波数の振動入力時に緩衝器が大きな減衰力を出力することができれば、車両の振動を効果的に減衰して、車両における乗り心地の向上と操縦性を向上させることに繋がるのであるが、これら共振周波数およびこの近傍以外の振動に対して大きな減衰力を発揮することになるとバネ要素による振動の絶縁を妨げて、却って乗り心地を損ねることがあるので、可能であれば緩衝器に周波数に依存した減衰力を発生させたい。
【０００５】
しかしながら、車両の乗り心地に大きな影響を与えるのは、バネ下共振周波数の振動よりもバネ上共振周波数の振動であり、また、バネ上共振周波数とバネ下共振周波数の間の減衰力を小さくした方が乗り心地を向上できることが経験的に知られており、また、緩衝器の作動油の圧縮性から振動が高周波になればなるほど減衰力発生に応答遅れが生じてゲインが低下することから、従来の周波数感応の減衰力を発生する緩衝器（たとえば、特許文献１参照）では、バネ上共振周波数の振動の抑制を重視したものとなっており、バネ上共振周波数の振動に対しては大きな減衰力を発揮させ、周波数が高くなると徐々に減衰力が小さくなるようになっている。
【０００６】
具体的には、この緩衝器は、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して通過流体の流れに抵抗を与える減衰通路と、ピストンロッドの先端から側部に開通し減衰通路を迂回して上室と下室を連通するバイパス路と、バイパス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バネとを備えて構成されている。
【０００７】
ここで、緩衝器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と第一通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、他方室内の圧力をＰ１とし、この圧力Ｐ１と上室から他方室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、コイルバネのバネ定数を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】
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】
上記各式から理解できるように、この緩衝器における流量Ｑに対する差圧Ｐの伝達関数の周波数特性は、図４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。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。
【０００８】
したがって、この緩衝器では、図５に示したように、低周波数帯域の振動の入力に対しては減衰係数を大きくして減衰力を発生し、他方、周波数が高くなっていくにつれて、減衰係数を小さくして減衰力を発揮する。
【特許文献１】特開２００６−３３６８１６号公報（図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述した緩衝器では、高周波数帯域に存在するバネ下共振周波数の振動を抑制するために必要最低限の減衰力を発揮するように設計され、これを下限として低周波数帯域に存在するバネ上共振周波数の振動に対して発生する減衰力をチューニングして、車両における乗り心地を向上するようにしているが、結局のところ、振動周波数が大きくなると発生減衰力が小さくなってしまうため、乗り心地への影響はバネ上共振周波数の振動に比較すれば小さいとは言え、バネ下共振周波数の振動の抑制が不十分となり、乗り心地と操縦性の点で更なる向上が求められている。
【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、低周波数帯域の振動の入力のみならず高周波数帯域の振動の入力に対しても充分に振動を抑制することができる緩衝器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、二つの作動室を連通するとともに通過流体に抵抗を与える減衰通路と、減衰通路を迂回して二つの作動室を連通するバイパス路と、バイパス路の途中に設けた圧力室と、圧力室内に摺動自在に挿入されて圧力室を一方の作動室に連通される一方室と他方の作動室に連通される他方室とに区画するフリーピストンとを備え、フリーピストンを中立位置に位置決める附勢手段とを備えた緩衝器において、所定周波数以上の周波数で振動するとバイパス路を閉じる弁手段を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の緩衝器によれば、低周波振動に対して従来の緩衝器と同様に大きな減衰係数にて減衰力を発揮し、高周波振動に対してはバイパス路が遮断されて減衰通路を迂回して作動室同士を交流する流量が皆無となり、全流量が減衰通路を通過するようになって、減衰係数を大きくして減衰力を発揮するようになる。
【００１３】
したがって、この緩衝器にあっては、低周波数帯域の振動の入力のみならず高周波数帯域の振動の入力に対しても充分に振動を抑制することができ、車両における乗り心地と操縦性を向上させることができるのである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の緩衝器を各図に基づいて説明する。図１は、一実施の形態における緩衝器の概略図である。図２は、一実施の形態の具体的構成の一例における緩衝器の縦断面図である。図３は、一実施の形態の具体的構成の一例における緩衝器のピストン部の拡大縦断面図である。
【００１５】
一実施の形態における緩衝器Ｄは、基本的には、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つの作動室である上室Ｒ１および下室Ｒ２に区画する隔壁部材たるピストン２と、一端がピストン２に連結されるピストンロッド１５と、ピストン２に形成された上室Ｒ１および下室Ｒ２を連通する減衰通路３と、減衰通路３を迂回して上室Ｒ１と下室Ｒ２とを連通するバイパス路５と、ピストンロッド１５の先端に固定されてバイパス路５の途中に圧力室Ｒ３を形成するハウジング４と、上記ハウジング４内に摺動自在に挿入されて圧力室Ｒ３を一方の作動室たる下室Ｒ２に連通される一方室６と他方の作動室たる上室Ｒ１に連通される他方室７とに区画するフリーピストン８と、フリーピストン８を圧力室Ｒ３内で中立位置に位置決める附勢手段９とを備えるとともに、緩衝器Ｄが所定周波数以上の周波数で伸縮振動するとバイパス路５を閉じる弁手段１０を備えて構成されている。
【００１６】
また、この緩衝器Ｄにあっては、上室Ｒ１および下室Ｒ２さらには圧力室Ｒ３内には流体として、たとえば、作動油が充満され、この緩衝器Ｄの場合、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１１が設けられている。緩衝器Ｄ内に充填する流体は、この場合、液体とされているが、気体であってもよく、流体が気体である場合には気体室Ｇやリザーバといったシリンダ１にピストンロッド１５が出入りすることによるシリンダ１内の容積変化を補償する機構を設けなくともよい。
【００１７】
なお、シリンダ１の上下端は閉塞されており、当該上端をピストンロッド１５が摺動自在に貫いて、ピストンロッド１５のシリンダ１内への出入りを許容している。
【００１８】
そして、この実施の形態の場合、ピストンロッド１５の先端に圧力室Ｒ３を形成するハウジング４が固定されており、圧力室Ｒ３はシリンダ１内に区画されている。減衰通路３は、ピストン２に設けられて上室Ｒ１と下室Ｒ２とを連通するとともに緩衝器Ｄが伸縮する際に通過する流体の流れに抵抗を与えて上室Ｒ１と下室Ｒ２に差圧を生じせしめて緩衝器Ｄに減衰力を発揮させるようになっている。
【００１９】
バイパス路５は、この場合、上室Ｒ１に臨むピストンロッド１５の側方から開口してハウジング４内の圧力室Ｒ３に通じ、さらには、ハウジング４を貫いて下室Ｒ２へ通じている。
【００２０】
そして、圧力室Ｒ３内には、フリーピストン８が摺動自在に挿入されており、圧力室Ｒ３は、当該フリーピストン８によって上室Ｒ１に連通される他方室７と下室Ｒ２に連通される一方室６に仕切られている。
【００２１】
さらに、フリーピストン８は、附勢手段９によって、圧力室Ｒ３内に中立位置に位置決められ、この附勢手段９は、フリーピストン８の中立位置からの図１中上下へ変位することを抑制するようになっている。特に、緩衝器Ｄの振動周波数が低く、上室Ｒ１内の圧力が伝播する他方室７と下室Ｒ２内の圧力が伝播する一方室６の圧力交番における周波数も低い場合には、附勢手段９の附勢力によってフリーピストン８の速度が小さく抑えられ、バイパス路５を介して上室Ｒ１から下室Ｒ２へ或いは下室Ｒ２から上室Ｒ１への流体の見かけ上の流量は少なくなり、その分、流体が減衰通路３を通過して緩衝器Ｄの減衰係数を大きくして減衰力を発揮する。
【００２２】
なお、バイパス路５を介しての上室Ｒ１と下室Ｒ２との流体の流量を、見かけ上と表現しているのは、バイパス路５の途中に設けた圧力室Ｒ３内はフリーピストン８によって区画されており、厳密には上室Ｒ１と下室Ｒ２はバイパス路５によって通じていないが、フリーピストン８は、圧力室Ｒ３の一方室６と他方室７との圧力バランスによって変位して一方室６と他方室７の容積を変化させ、流体は、バイパス路５を通じて上室Ｒ１と下室Ｒ２とを行き来する振る舞いを呈するためである。
【００２３】
すなわち、低周波振動に対して緩衝器Ｄは、従来の緩衝器と同様に大きな減衰係数にて減衰力を発揮し、車両のバネ上共振周波数を緩衝器Ｄが減衰係数を大きく維持する低周波数帯域の範囲に収めるように設定しておくことで、バネ上共振周波数の振動入力に対して減衰力が充分に発揮されて、車両の乗り心地と操縦性を向上させることができる。
【００２４】
他方、弁手段１０は、緩衝器Ｄに入力される振動周波数が所定周波数以上となる場合、具体的には振動周波数が高周波数帯域にある場合に、バイパス路５を閉塞するようになっている。弁手段１０は、バイパス路５の途中に配置されており、図示しない弁体でバイパス路５を開閉するようになっており、緩衝器Ｄの伸縮周波数、緩衝器Ｄの伸縮周波数が現れる緩衝器Ｄの伸縮の際の上室Ｒ１と下室Ｒ２或いはこれらの圧力が伝播される一方室６、他方室７の圧力交番の周波数を検知するなどし、当該周波数が高いと弁体でバイパス路５を閉塞するようになっている。なお、周波数の検知は周知の緩衝器Ｄの伸縮ストロークを検知するセンサや圧力を検知するセンサによって行い、弁手段１０が弁体でバイパス路５を通常では閉じる常閉型に設定される場合には当該周波数が低い場合に、弁体をソレノイド等の周知の駆動手段によって駆動してバイパス路５を開放し、反対に、周波数が高い場合には閉弁状態に維持するようにしてもよいし、弁手段１０が弁体でバイパス路５を通常では開放する常開型に設定される場合には当該周波数が低い場合に、開弁状態に維持しておき、周波数が高い場合には弁体をソレノイド等の周知の駆動手段によって駆動してバイパス路５を閉塞するようにしてもよい。
【００２５】
また、上記駆動形式では電力を消費するので、上記した上室Ｒ１と下室Ｒ２或いはこれらの圧力が伝播される一方室６、他方室７の圧力をパイロット圧として弁体に作用させて弁体に推力を与えるようにしておき、圧力交番の周波数が高い場合には、弁体でバイパス路５を遮断するように設定してもよい。
【００２６】
すると、この緩衝器Ｄにあっては、振動周波数が低周波数帯域を越えると、上室Ｒ１と下室Ｒ２のバイパス路５を介しての見かけ上の流体の交流量も多くなり、減衰通路３を迂回する流量が増加するので、減衰通路３を流れる流量を減少させて緩衝器Ｄの減衰係数を低下させる。そして、バイパス路５が遮断される高周波数帯域を越えない状態では、緩衝器Ｄの減衰係数は周波数の上昇に伴って徐々に低下させる傾向となり、この低周波数帯域と高周波数帯域の間の振動に対しては、緩衝器Ｄは減衰係数を低くして減衰力を発生する。
【００２７】
これに対して、緩衝器Ｄの振動周波数が高周波数帯域に達すると、バイパス路５が遮断されて減衰通路３を迂回して上室Ｒ１と下室Ｒ２とを交流する流量が皆無となり、全流量が減衰通路３を通過するようになって、緩衝器Ｄは減衰係数を大きくして減衰力を発揮するようになり、弁手段１０でバイパス路５を遮断する所定周波数以上の周波数帯域の範囲に、バネ下共振周波数が入るように設定しておくことで、バネ下共振周波数の振動入力に対して減衰力が充分に発揮されて、車両の乗り心地と操縦性を向上させることができる。
【００２８】
したがって、この緩衝器Ｄにあっては、低周波数帯域の振動の入力のみならず高周波数帯域の振動の入力に対しても充分に振動を抑制することができ、車両における乗り心地と操縦性を向上させることができるのである。なお、本実施の形態においては、緩衝器Ｄの減衰特性、具体的には減衰係数の変化、を説明するために、緩衝器Ｄの振動周波数に低周波数帯域、高周波数帯域およびこれらの中間でなる区分を設けているが、これらの区分の境界の周波数はそれぞれ任意に設定することができ、緩衝器Ｄが用いられる車両の振動の抑制に適するように設定されればよい。
【００２９】
以上、緩衝器Ｄを概略図にて説明してきたが、以下、緩衝器Ｄの具体的な一構成例を図２および図３を用いて説明する。
【００３０】
まず、ピストンロッド１５は、その図３中下端側に小径部１５ａが形成されるとともに、小径部１５ａの先端側には螺子部１５ｂが形成されている。
【００３１】
そして、ピストンロッド１５には、小径部１５ａの先端から開口する縦穴１５ｂと、側方から開口して縦穴１５ｂの側部へ通じる横孔１５ｃと、側方から開口して縦穴１５ｂの上端へ通じる圧力導入孔１５ｄとを備えており、縦孔１５ｂ内には、弁手段１０における他方側開閉弁１３を収容するカートリッジ４０が固定されて収容されている。
【００３２】
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１５の小径部１５ａが挿入されている。また、このピストン２には、上室Ｒ１と下室Ｒ２とを連通する減衰通路３ａ，３ｂが設けられ、減衰通路３ａの図中上端はリーフバルブＶ１にて開閉され、他方の減衰通路３ｂの図中下端もリーフバルブＶ２によって閉閉されるようになっている。
【００３３】
このリーフバルブＶ１，Ｖ２は、共に環状に形成され、内周側にはピストンロッド１５の小径部１５ａが挿入され、内周側がピストンロッド１５に固定されてピストン２に積層される。
【００３４】
そして、リーフバルブＶ１は、緩衝器Ｄの収縮時に下室Ｒ２と上室Ｒ１の差圧によって撓んで開弁し減衰通路３ａを開放して下室Ｒ２から上室Ｒ１へ移動する液体の流れに抵抗を与えるとともに、緩衝器Ｄの伸長時には減衰通路３ａを閉塞するようになっており、他方のリーフバルブＶ２は、リーフバルブＶ１とは反対に緩衝器Ｄの伸長時に減衰通路３ｂを開放し、収縮時には減衰通路３ｂを閉塞する。すなわち、減衰通路３ａ，３ｂは、リーフバルブＶ１，Ｖ２によって通過する流体の流れに抵抗を与えて、緩衝器Ｄに減衰力を発生させるようになっている。このように、通路を一方通行とする場合には、緩衝器Ｄのように、減衰通路３ａ，３ｂを設けてそれぞれを緩衝器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、減衰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く、また、減衰通路３ａ，３ｂにて流体の流れに抵抗を与えるには、リーフバルブＶ１，Ｖ２以外にも、絞り弁等の他の弁を採用するようにしてもよい。また、リーフバルブＶ１，Ｖ２は、図示したところでは、単一の環状板で構成されているが、環状板の枚数は任意であり、緩衝器Ｄにて発生する減衰力に応じて決定すればよい。
【００３５】
そして、ピストンロッド１５の小径部１５ａの下端に設けた螺子部１５ｅには、上記リーフバルブＶ２の下方から圧力室Ｒ３を形成するハウジング４が螺着され、このハウジング４によって、上記したピストン２、リーフバルブＶ１，Ｖ２がピストンロッド１５に固定されている。このように、ハウジング４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１５に固定する役割をも果たしている。すなわち、ハウジング４は、ピストンナットとしても機能するので、緩衝器Ｄの部品点数の削減に寄与している。
【００３６】
このハウジング４について説明すると、ハウジング４は、ピストンロッド１５の螺子部１５ｅに螺合されるチャンバ２１と、チャンバ２１に図３中下方へ連なる筒状の弁保持部２２とを備えて構成され、下室Ｒ２に臨んでいる。
【００３７】
チャンバ２１は、環状であって内周がピストンロッド１５の螺子部１５ｅに螺合する蓋２１ａと、筒部２１ｂとを備えて構成され、筒部２１ｂの内周にフリーピストン８が摺動自在に挿入されている。
【００３８】
そして、弁保持部２２は、チャンバ２１の筒部２１ｂより小径な保持筒２２ａと、保持筒２２ａの図３中上端外周に設けたフランジ２２ｂとを備え、フランジ２２ｂがチャンバ２１の筒部２１ｂの下端に螺子締結等によって固定されるようになっている。
【００３９】
また、チャンバ２１の蓋２１ａには、ハウジング４内外を連通するポート２１ｃが設けられるとともに、弁保持部２２のフランジ２２ｂにもハウジング４内外を連通するポート２２ｃが設けられている。
【００４０】
そして、ポート２１ｃは、ピストン２に設けたポート２ａに連通され上室Ｒ１に通じてハウジング４内を上室Ｒ１へ連通し、ポート２２ｃは下室Ｒ２に臨んでハウジング４内を下室Ｒ２へ連通している。なお、リーフバルブＶ１，Ｖ２がポート２ａを塞がないように、リーフバルブＶ１，Ｖ２に孔２７，２８を設けてあり、ポート２ａと上室Ｒ１との連通およびポート２ａとポート２１ｃとの連通が確保されている。
【００４１】
さらに、ハウジング４は、ピストンロッド１５に設けた縦穴１５ｂおよび横孔１５ｃを介して上室Ｒ１へ連通されるとともに、弁保持部２２における保持筒２２ａの側部に設けた孔２２ｄを介して下室Ｒ２に連通されている。
【００４２】
また、ハウジング４は、内部に圧力室Ｒ３を形成し、この圧力室Ｒ３は上述したチャンバ２１の筒部２１ｂの内周に摺接するフリーピストン８によって一方室６と他方室７とに区画され、一方室６は、ポート２２ｃとこれに並列される孔２２ｄを介して一方の作動室たる下室Ｒ２へ連通され、他方室７は、ピストンロッド１５の縦穴１５ｂおよび横孔１５ｃを介して上室Ｒ１へ連通されるとともに、ポート２１ｃおよびポート２ａを介して上室Ｒ１へ連通されている。
【００４３】
フリーピストン８と蓋２１ａとの間にはバネ２３が介装され、フリーピストン８とフランジ２２ｂとの間にはバネ２４が介装され、フリーピストン８はこれらバネ２３，２４によって挟持され、ハウジング４に対してバネ２３，２４のバネ力がバランスする中立位置に位置決められている。
【００４４】
なお、中立位置は、必ずしもフリーピストン９の圧力室３内でのストローク中心に設定されずともよく、一方室６と他方室７が等圧におかれた状態でバネ２３，２４のバネ力が釣り合うフリーピストン８のハウジング４に対する位置である。また、この附勢手段９によって、フリーピストン８は、緩衝器Ｄが振動して中立位置から変位しても中立位置に復帰することができ、また、附勢手段９の附勢力の設定によっても緩衝器Ｄの振動周波数に対する発生減衰力の特性を調節することができる。
【００４５】
この場合、附勢手段９は、バネ２３，２４によって構成されているが、バネ以外の弾性体で構成されてもよく、また、単一の弾性体やバネによって構成されてもよい。なお、単一の弾性体やバネで附勢手段９を構成する場合には、一端をフリーピストン８に固定し他端をチャンバ２１に固定するようにし、フリーピストン８を中立位置に位置決めできるようにすればよい。
【００４６】
つづいて、ポート２１ｃのハウジング４内側の開口端は、環状板でなる他方側チェック弁２６によって開閉されるようになっている。この他方側チェック弁２６は、ハウジング４をピストンナット１５の螺子部１５ｅに螺着した後に蓋２１ａの下端に積層されて、ナット２０によって内周側が固定され、外周の撓みが許容されてポート２１ｃを開閉するようになっている。そして、他方側チェック弁２６は、ポート２１ｃを上室Ｒ１から他方室７へ向かう流体の流れに対しては撓んでポート２１ｃを開放してこれを許容し、反対に、他方室７から上室Ｒ１へ向かう流体の流れに対してはポート２１ｃを閉じてこれを阻止するようになっている。したがって、この実施の形態の場合、ポート２１ｃおよびポート２ａが、他方室７への流体の流入のみを許容する他方側吸込路として機能している。
【００４７】
他方、ポート２２ｃのハウジング４内側の開口端も、環状板でなる一方側チェック弁２５によって開閉されるようになっている。この一方側チェック弁２５は、フランジ２２ｂに積層された後、弁保持部２２内に収容固定される一方側開閉弁１２を収容するカートリッジ３０の上端開口部外周に設けた鍔３０ａによって内周側が固定され、外周の撓みが許容されてポート２２ｃを開閉するようになっている。そして、一方側チェック弁２５は、ポート２２ｃを下室Ｒ２から一方室６へ向かう流体の流れに対しては撓んでポート２２ｃを開放してこれを許容し、反対に、一方室６から下室Ｒ２へ向かう流体の流れに対してはポート２２ｃを閉じてこれを阻止するようになっている。したがって、この実施の形態の場合、ポート２２ｃが、一方室６への流体の流入のみを許容する一方側吸込路として機能している。
【００４８】
さらに、弁保持部２２内には、一方側開閉弁１２が収容され、一方側開閉弁１２は、環状弁座３１と弁孔３２を備えたカートリッジ３０と、カートリッジ３０に設けた弁孔３２内に挿入されて弁孔３２内を正面室３５と背面室３６とに区画し環状弁座３１に離着座する弁体３３と、弁体３３を環状弁座３１へ向けて附勢するバネ３４と、正面室３５と背面室３６とを連通する弁流路３７と、弁流路３７を背面室３６から正面室３５へ向けて流れる流体の流れには抵抗を与えるが正面室３５から背面室３６へ向かう流体の流れにははオリフィスとして機能する弁要素３８とを備えている。
【００４９】
一方側開閉弁１２について詳しく説明すると、カートリッジ３０は、弁保持部２２の保持筒２２ａ内に挿入可能な筒とされており、上端開口部の外周に設けた鍔３０ａと、内周に設けた環状弁座３１と、環状弁座３１より図３中下方側に設けられて内周で弁体３３を摺動自在にガイドする環状の正面ガイド３０ｂと、下端開口部内周に設けられて内周で弁体３３を摺動自在にガイドする環状の背面ガイド３０ｃと、環状弁座３１と正面ガイド３０ｂとの間の内外を連通する透孔３０ｄとを備えて構成され、正面ガイド３０ｂと背面ガイド３０ｃとの間に弁体３３が収容される弁孔３２を形成している。
【００５０】
このカートリッジ３０を弁保持部２２内に挿入し、鍔部３０ａを一方側チェック弁２４を介して弁保持部２２のフランジ２２ｂに衝合させつつ、カートリッジ３０の下端外周にナット３９を螺着することによって、カートリッジ３０が弁保持筒２２ｂ内に収容固定されるようになっている。そして、このようにカートリッジ３０が弁保持部２２内に固定されると、透孔３０ｄが保持筒２２ａに設けた孔２２ｄに対向して孔２２ｄを閉塞せず、カートリッジ３０内を介して一方室６と下室Ｒ２とを連通するようになっている。
【００５１】
弁体３３は、正面ガイド３０ｂおよび背面ガイド３０ｃの内周に摺接する軸３３ａと、軸３３ａの図３中上端に形成されて環状弁座３１に衝合可能なポペット型の弁頭３３ｂと、軸３３ａの中間に設けられてカートリッジ３０の内周であって正面ガイド３０ｂと背面ガイド３０ｃとの間に摺接するフランジ３３ｃとを備えて構成され、弁体３３をカートリッジ３０内に収容すると、弁孔３２がフランジ３３ｃによって図３中上方に配置される正面室３５と下方に配置される背面室３６とに区画するようになっている。
【００５２】
そして、弁体３３が環状弁座３１へ接近する方向へ変位する、すなわち、図３中上方へ変位すると、この変位に伴って正面室３５の容積が減少して背面室３６の容積が拡大し、反対に、弁体３３が環状弁座３１から遠ざかる方向へ変位する、すなわち、図３中下方へ変位すると、この変位に伴って正面室３５の容積が拡大して背面室３６の容積が減少するようになっている。
【００５３】
また、フランジ３３ｃには軸方向にこれを貫く弁流路３７が設けられ、この弁流路３７は、フランジ３３ｃの下端に設けた環状溝３７ａに通じており、当該環状溝３７ａは弁要素３８によって開閉されるようになっている。
【００５４】
弁要素３８は、環状板であって内周がフランジ３３ｃと軸３３ａの外周に装着された弁要素３８より小外径で環状のストッパリング３３ｄによって挟持されることにより軸３３ａに固定され、外周側の撓みが許容されるとともに環状溝３７ａに対向するオリフィス３８ａを備えている。
【００５５】
そして、弁流路３７を正面室３５から背面室３６へ向かう流体の流れに対しては弁要素３８が撓んで弁流路３７を開放し、流体の流れに抵抗を与えず弁体３３の環状弁座３１への接近する移動を妨げず、反対に、弁流路３７を背面室３６から正面室３５へ向かう流体の流れに対しては弁要素３８が弁流路３７を開放せず流体にオリフィス３８ａを通過させ、流体の流れに抵抗を与え、弁体３３の環状弁座３１から遠ざかる移動を妨げるようになっている。
【００５６】
また、弁体３３は、弁孔３２内にあって、ストッパリング３３ｄと背面ガイド３０ｃとの間に挿入されるバネ３４によって、環状弁座３１へ向けて附勢されて、環状弁座３１に弁頭３３ｂが当接して、環状弁座３１に着座している。なお、この実施の形態の場合、バネ３４が弁要素３８に干渉しないようにストッパリング３３ｄにバネ３４の一端を当接させているが、フランジ３３ｃの外径が弁要素３８の外径より大きく、バネ要素３８に干渉しないようであればバネ３４をフランジ３３ｃの外周側に当接させるようにしてもよい。
【００５７】
さらに、弁体３３は、環状弁座３１を通じて軸３３ａの弁頭３３ｂ側を一方室６に臨ませ、反対側の端部である図３中下端を背面ガイド３０ｃの内周を通じて下室Ｒ２に臨ませており、環状弁座３１に着座している状態では環状弁座３１の内径を直径とする円の面積を受圧面積として、環状弁座３１から離座した状態では軸３３ａの断面積を受圧面積として作用する一方室６内の圧力よって環状弁座３１から遠ざかる方向へ附勢されるとともに、反対に、軸３３ａの断面積を受圧面積として作用する下室Ｒ２の圧力によって環状弁座３１へ接近する方向へ附勢されている。
【００５８】
したがって、一方室６内の圧力によって弁体３３を図３中下方へ押し下げる力が、下室Ｒ２の圧力とバネ３４による弁体３３を図３中上方へ押し上げる力が上回ると、弁体３３を環状弁座３１から離座させて孔２２ｄおよび透孔３０ｄを介して一方室６を下室Ｒ２に連通させることになる。つまり、一方室６内の圧力が下室Ｒ２の圧力より所定値以上上回ると、一方側開閉弁１２は、開弁して一方室６内の流体がカートリッジ３０内、孔２２ｄおよび透孔３０ｄを通じて下室Ｒ２へ排出され、反対に、一方室６内の圧力が下室Ｒ２の圧力を所定値以上上回らなければ、一方側開閉弁１２は閉弁状態に維持され、カートリッジ３０内、孔２２ｄおよび透孔３０ｄを通じて流体が一方室６と下室Ｒ２とを行き来することが阻止される。
【００５９】
すなわち、カートリッジ３０内、孔２２ｄおよび透孔３０ｄで形成される通路は、一方室６から下室Ｒ２へ流体を排出するときにのみ通じ、この実施の形態の場合、この通路が一方側排出路として機能し、一方側開閉弁１２は、圧力室Ｒ３内の圧力としての一方室６の圧力をパイロット圧として開弁動作して、一方側排出路を開放するようになっている。
【００６０】
また、弁体３３は、弁流路３７と弁要素３８の作用によって、環状弁座３１へ接近する移動は抑制されず、環状弁座３１から遠ざかる移動は抑制され、この環状弁座３１から遠ざかる移動を抑制するのに、オリフィス３８ａを用いているので、一方室６と下室Ｒ２の圧力交番の周波数が高くなればなるほど、弁体３３が環状弁座３１から離座しにくくなり、一方室６と下室Ｒ２の圧力交番の周波数が車両のバネ下共振周波数帯域にまで高まると弁体３３が環状弁座３１に着座したままとなって、一方側排出路を遮断状態に維持するように設定されている。
【００６１】
このように、一方側開閉弁１２は、カートリッジ３０に全ての部品が組みつけられ、アッセンブリ化されているので、ハウジング４への組み付けが容易であり、また、ハウジング４がチャンバ２１と弁保持部２２とに分割されているので、一方側開閉弁１２を弁保持部２２へ取付けてからチャンバ２１と弁保持部２２との結合を行えばよいので、この点でも組立加工が容易となる。
【００６２】
さらに、ピストンロッド１５の縦穴１５ｂ内には、他方側開閉弁１３が収容されている。この他方側開閉弁１３は、環状弁座４１と弁孔４２を備えたカートリッジ４０と、カートリッジ４０に設けた弁孔４２内に挿入されて弁孔４２内を正面室４５と背面室４６とに区画し環状弁座４１に離着座する弁体４３と、弁体４３を環状弁座４１へ向けて附勢するバネ４４と、正面室４５と背面室４６とを連通する弁流路４７と、弁流路４７を背面室４６から正面室４５へ向けて流れる流体の流れには抵抗を与えるが正面室４５から背面室４６へ向かう流体の流れにははオリフィスとして機能する弁要素４８とを備えている。
【００６３】
カートリッジ４０は、ピストンロッド１５の縦穴１５ｂ内に挿入可能な筒とされており、内周に設けた環状弁座４１と、環状弁座４１より図３中上方側に設けられて内周で弁体４３を摺動自在にガイドする環状の正面ガイド４０ａと、環状弁座４１と正面ガイド４０ａとの間の内外を連通する透孔４０ｂとを備えて構成され、正面ガイド４０ａの図３中上方に弁体４３が収容される弁孔４２を形成している。
【００６４】
このカートリッジ４０を縦穴１５ｂ内に挿入し、上端を縦穴１５ｂの図３中上端に衝合させつつ、カートリッジ４０の下方から縦穴１５ｂにナット４９を螺着することによって、カートリッジ４０が縦穴１５ｂ内に収容固定されるようになっている。そして、このようにカートリッジ４０が縦穴１５ｂ内に固定されると、透孔４０ｂがピストンロッド１５に設けた横孔１５ｃに対向して横孔１５ｃを閉塞せず、カートリッジ４０内を介して他方室７と上室Ｒ１とを連通するようになっている。
【００６５】
弁体４３は、正面ガイド４０ａおよび圧力導入孔１５ｄの縦孔部１５ｆの内周に摺接する軸４３ａと、軸４３ａの図３中下端に形成されて環状弁座４１に衝合可能なポペット型の弁頭４３ｂと、軸４３ａの中間に設けられてカートリッジ４０の内周であって正面ガイド４０ａより上方に摺接するフランジ４３ｃとを備えて構成され、弁体４３をカートリッジ４０内に収容すると、弁孔４２がフランジ４３ｃによって図３中下方に配置される正面室４５と上方に配置される背面室４６とに区画するようになっている。
【００６６】
そして、弁体４３が環状弁座４１へ接近する方向へ変位する、すなわち、図３中下方へ変位すると、この変位に伴って正面室４５の容積が減少して背面室４６の容積が拡大し、反対に、弁体４３が環状弁座４１から遠ざかる方向へ変位する、すなわち、図３中上方へ変位すると、この変位に伴って正面室４５の容積が拡大して背面室４６の容積が減少するようになっている。
【００６７】
また、フランジ４３ｃには軸方向にこれを貫く弁流路４７が設けられ、この弁流路４７は、フランジ４３ｃの下端に設けた環状溝４７ａに通じており、当該環状溝４７ａは弁要素４８によって開閉されるようになっている。
【００６８】
弁要素４８は、環状板であって内周がフランジ４３ｃと軸４３ａの外周に装着された弁要素４８より小外径で環状のストッパリング４３ｄによって挟持されることにより軸４３ａに固定され、外周側の撓みが許容されるとともに環状溝４７ａに対向するオリフィス４８ａを備えている。
【００６９】
そして、弁流路４７を正面室４５から背面室４６へ向かう流体の流れに対して弁要素４８が撓んで弁流路４７を開放し、流体の流れに抵抗を与えず弁体４３の環状弁座４１への接近する移動を妨げず、反対に、弁流路４７を背面室３６から正面室４５へ向かう流体の流れに対して弁要素４８が弁流路４７を開放せず流体にオリフィス４８ａを通過させ、流体の流れに抵抗を与え、弁体４３の環状弁座４１から遠ざかる移動を妨げるようになっている。
【００７０】
また、弁体４３は、弁孔４２内にあって、ストッパリング４３ｄと縦穴１５ｂの上端との間に挿入されるバネ４４によって、環状弁座４１へ向けて附勢されて、環状弁座４１に弁頭４３ｂが当接して、環状弁座４１に着座している。なお、この実施の形態の場合、バネ４４が弁要素４８に干渉しないようにストッパリング４３ｄにバネ４４の一端を当接させているが、フランジ４３ｃの外径が弁要素４８の外径より大きく、バネ要素４８に干渉しないようであればバネ４４をフランジ４３ｃの外周側に当接させるようにしてもよい。
【００７１】
さらに、弁体４３は、軸４３ａの弁頭４３ｂ側を環状弁座４１を通じて他方室７に臨ませ、反対側の端部である図３中上端を圧力導入孔１５ｄを介して上室Ｒ１に臨ませており、環状弁座４１に着座している状態では環状弁座４１の内径を直径とする円の面積を受圧面積として、環状弁座４１から離座した状態では軸４３ａの断面積を受圧面積として作用する他方室７内の圧力よって環状弁座４１から遠ざかる方向へ附勢されるとともに、反対に、軸４３ａの断面積を受圧面積として作用する上室Ｒ１の圧力によって環状弁座４１へ接近する方向へ附勢されている。
【００７２】
したがって、他方室７内の圧力によって弁体４３を図３中上方へ押し上げる力が、上室Ｒ１の圧力とバネ４４による弁体４３を図３中下方へ押し下げる力が上回ると、弁体４３を環状弁座４１から離座させて横孔１５ｃおよび透孔４０ｂを介して他方室７を上室Ｒ１に連通させることになる。つまり、他方室７内の圧力が上室Ｒ１の圧力より所定値以上上回ると、他方側開閉弁１３は、開弁して他方室７内の流体がカートリッジ４０内、横孔１５ｃおよび透孔４０ｂを通じて上室Ｒ１へ排出され、反対に、他方室７内の圧力が上室Ｒ１の圧力を所定値以上上回らなければ、他方側開閉弁１３は閉弁状態に維持され、カートリッジ４０内、横孔１５ｃおよび透孔４０ｂを通じて流体が他方室７と上室Ｒ１とを行き来することが阻止される。なお、上記した他方側開閉弁１３の開弁する基準となる所定値は、必ずしも一方側開閉弁１２における所定値に一致させずともよい。
【００７３】
戻って、カートリッジ４０内、横孔１５ｃおよび透孔４０ｂで形成される通路は、他方室７から上室Ｒ１へ流体を排出するときにのみ通じ、この実施の形態の場合、この通路が他方側排出路として機能し、他方側開閉弁１３は、圧力室Ｒ３内の圧力としての他方室７の圧力をパイロット圧として開弁動作して、他方側排出路を開放するようになっている。
【００７４】
また、弁体４３は、弁流路４７と弁要素４８の作用によって、環状弁座４１へ接近する移動は抑制されず、環状弁座４１から遠ざかる移動は抑制され、この環状弁座４１から遠ざかる移動を抑制するのに、オリフィス４８ａを用いているので、他方室７と上室Ｒ１の圧力交番の周波数が高くなればなるほど、弁体４３が環状弁座４１から離座しにくくなり、他方室７と上室Ｒ１の圧力交番の周波数が車両のバネ下共振周波数帯域にまで高まると弁体４３が環状弁座４１に着座したままとなって、他方側排出路を遮断状態に維持するように設定されている。
【００７５】
この場合、バイパス路５は、一方側吸込路、一方側排出路、他方側吸込路および他方側排出路とで形成されており、これらはすべて一方通行に設定されており、フリーピストン８が図３中上方へ移動する際には、一方側吸込路と他方側排出路のみが機能し、反対に、フリーピストン８が図３中下方へ移動する際には、他方側吸込路と一方側排出路のみが機能するようになっている。
【００７６】
また、弁手段１０は、この場合、上述した一方側開閉弁１２、他方側開閉弁１３、一方側チェック弁２５および他方側チェック弁２６とで構成されている。
【００７７】
そして、このようにバイパス路５が形成されることによって、弁手段１０におけるバイパス路５の開閉が、それぞれ、一方側排出路に設けられる一方側開閉弁１２と他方側排出路に設けられる他方側開閉弁１３によって行うことができるようになっており、バイパス路５を単一の通路に形成して単一の開閉弁でバイパス路５の死活を制御するより、開閉弁の構成が簡単となる利点がある。
【００７８】
また、一方側開閉弁１２および他方側開閉弁１３は、それぞれ、一方室６或いは他方室７の圧力をパイロット圧として動作するようになっており、慣性によって動作する弁よりも動作が確実で、また、その動作の制御に当たり弁要素３７，４７を用いているので弁体３３，４３がバイパス路５を閉じたままとなる周波数帯域の設定が簡単となる利点がある。
【００７９】
また、一方側開閉弁１２および他方側開閉弁１３あっては、弁体３３，４３に圧力室Ｒ３と上室Ｒ１、下室Ｒ２の圧力を作用させることによって、緩衝器Ｄの振動周波数に依存してバイパス路５を開閉させるようにしているので、上室Ｒ１と下室Ｒ２の圧力のみを取り出して弁体３３，４３へ作用させるよりもパイロット圧力の導入構造が簡単となる。
【００８０】
なお、摺動隔壁１１は、下室Ｒ２側に凹部を備えており、緩衝器Ｄが最収縮した際には、上記ハウジング４の先端となる図１中下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器Ｄにピストンロッド１５の先端にハウジング４を設けることによるストローク長さのロスが、摺動隔壁１１の凹部によって緩和されることになる。
【００８１】
さて、このように具体的な緩衝器Ｄは、上記のごとくの構成を採用しており、つづいて、その動作について説明する。まず、緩衝器Ｄの振動周波数が低く、上室Ｒ１内の圧力が伝播する他方室７と下室Ｒ２内の圧力が伝播する一方室６の圧力交番における周波数も低い場合には、シリンダ１に対するピストン２の速度も低いため、上室Ｒ１と下室Ｒ２の差圧も大きくならず、附勢手段９の附勢力によってフリーピストン８の速度が小さく抑えられ、バイパス路５を介して上室Ｒ１から下室Ｒ２へ或いは下室Ｒ２から上室Ｒ１への流体の見かけ上の流量は少なくなり、その分、流体が減衰通路３ａ，３ｂを通過して緩衝器Ｄの減衰係数が大きくして減衰力を発揮する。
【００８２】
すなわち、低周波振動に対して緩衝器Ｄは、従来の緩衝器と同様に大きな減衰係数にて減衰力を発揮し、車両のバネ上共振周波数を緩衝器Ｄが減衰係数を大きく維持する低周波数帯域の範囲に収めるように設定しておくことで、バネ上共振周波数の振動入力に対して減衰力が充分に発揮されて、車両の乗り心地と操縦性を向上させることができる。
【００８３】
緩衝器Ｄの振動周波数が低周波数帯域を越えると、上室Ｒ１と下室Ｒ２のバイパス路５を介しての見かけ上の流体の交流量も多くなり、減衰通路３を迂回する流量が増加するので、減衰通路３ａ，３ｂを流れる流量を減少させて緩衝器Ｄの減衰係数を低下させる。そして、バイパス路５が遮断される高周波数帯域を越えない状態では、緩衝器Ｄの減衰係数は周波数の上昇に伴って徐々に低下させる傾向となり、この低周波数帯域と高周波数帯域の間の振動に対しては、緩衝器Ｄは減衰係数を低くして減衰力を発生する。
【００８４】
他方、弁手段１０における一方側開閉弁１２および他方側開閉弁１３は、緩衝器Ｄに入力される振動周波数が高周波数帯域にある場合に、バイパス路５を閉塞するようになっている。したがって、緩衝器Ｄの振動周波数が高周波数帯域に達すると、バイパス路５が遮断されて減衰通路３ａ，３ｂを迂回して上室Ｒ１と下室Ｒ２とを交流する流量が皆無となり、全流量が減衰通路３ａ，３ｂを通過するようになって、緩衝器Ｄは減衰係数を大きくして減衰力を発揮するようになり、弁手段１０でバイパス路５を遮断する高周波数帯域の範囲に、バネ下共振周波数が入るように設定しておくことで、バネ下共振周波数の振動入力に対して減衰力が充分に発揮されて、車両の乗り心地と操縦性を向上させることができる。
【００８５】
したがって、この緩衝器Ｄにあっては、低周波数帯域の振動の入力のみならず高周波数帯域の振動の入力に対しても充分に振動を抑制することができ、車両における乗り心地と操縦性を向上させることができるのである。
【００８６】
そしてさらに、本実施の形態における緩衝器Ｄ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１の外方にシリンダ１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１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。加えて、圧力室Ｒ３をシリンダ１外に設けることも可能であるが、シリンダ１内にハウジング４を設けて圧力室Ｒ３をシリンダ１内に形成することで緩衝器Ｄの外形の大型化を避けて車両への搭載性を悪化させることがないという利点がある。
【００８７】
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】
【００８８】
【図１】一実施の形態における緩衝器の概略図である。
【図２】一実施の形態の具体的構成の一例における緩衝器の縦断面図である。
【図３】一実施の形態の具体的構成の一例における緩衝器のピストン部の拡大縦断面図である。
【図４】従来の緩衝器の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５】従来の緩衝器の振動周波数に対する減衰特性を示した図である。
【符号の説明】
【００８９】
１ シリンダ
２ ピストン
２ａ ピストンにおけるポート
３，３ａ，３ｂ 減衰通路
４ ハウジング
５ バイパス路
６ 一方室
７ 他方室
８ フリーピストン
９ 附勢手段
１０ 弁手段
１１ 摺動隔壁
１２ 一方側開閉弁
１３ 他方側開閉弁
１５ ピストンロッド
１５ａ ピストンロッドにおける小径部
１５ｂ ピストンロッドにおける縦穴
１５ｃ ピストンロッドにおける横孔
１５ｄ ピストンロッドにおける圧力導入孔
１５ｅ ピストンロッドにおける螺子部
２０ ナット
２１ チャンバ
２１ａ チャンバにおける蓋
２１ｂ チャンバにおける筒部
２１ｃ チャンバにおけるポート
２２ 弁保持部
２２ａ 弁保持部における保持筒
２２ｂ 弁保持部におけるフランジ
２２ｃ 弁保持部におけるポート
２２ｄ 弁保持部における孔
２３，２４ バネ
２５ 一方側チェック弁
２６ 他方側チェック弁
３０，４０ カートリッジ
３０ａ カートリッジにおける鍔
３０ｂ，４０ａ 正面ガイド
３０ｃ 背面ガイド
３０ｄ，４０ｂ 透孔
３１，４１ 環状便座
３２，４２ 弁孔
３３，４３ 弁体
３３ａ，４３ａ 弁体における軸
３３ｂ，４３ｂ 弁体における弁頭
３３ｃ，４３ｃ 弁体におけるフランジ
３３ｄ，４３ｄ ストッパリング
３４，４４ バネ
３５，４５ 正面室
３６，４６ 背面室
３７，４７ 弁流路
３７ａ，４７ａ 環状溝
３８，４８ 弁要素
３８ａ，４８ａ オリフィス
３９，４９ ナット
Ｄ 緩衝器
Ｇ 気体室
Ｒ１ 他方の作動室たる上室
Ｒ２ 一方の作動室たる下室
Ｒ３ 圧力室
Ｖ１，Ｖ２ リーフバルブ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、緩衝器の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から緩衝器は、車両の車体と車軸との間に介装され、車両の振動を減衰させる用途に使用され、車両における乗り心地の向上と操縦性を向上させる役割を担っている。
【０００３】
他方、車両は、一般的に、車軸と車体との間にバネ要素を介装させて走行中に路面から車軸へ入力される振動が車体に伝播することを抑制している。さらに、車軸は、タイヤを介して接地しており、タイヤがバネ要素として振舞うことから路面から車体へ振動が伝達される経路には二つのバネ要素が介在することになり、車両における上下方向の振動系には二つの共振点を持つ。そして、車体重量は車軸重量より重いため、車体が共振する共振周波数（バネ上共振周波数）は車軸が共振する共振周波数（バネ下共振周波数）より低くなるのが一般的である。
【０００４】
したがって、二つの共振周波数の振動入力時に緩衝器が大きな減衰力を出力することができれば、車両の振動を効果的に減衰して、車両における乗り心地の向上と操縦性を向上させることに繋がるのであるが、これら共振周波数およびこの近傍以外の振動に対して大きな減衰力を発揮することになるとバネ要素による振動の絶縁を妨げて、却って乗り心地を損ねることがあるので、可能であれば緩衝器に周波数に依存した減衰力を発生させたい。
【０００５】
しかしながら、車両の乗り心地に大きな影響を与えるのは、バネ下共振周波数の振動よりもバネ上共振周波数の振動であり、また、バネ上共振周波数とバネ下共振周波数の間の減衰力を小さくした方が乗り心地を向上できることが経験的に知られており、また、緩衝器の作動油の圧縮性から振動が高周波になればなるほど減衰力発生に応答遅れが生じてゲインが低下することから、従来の周波数感応の減衰力を発生する緩衝器（たとえば、特許文献１参照）では、バネ上共振周波数の振動の抑制を重視したものとなっており、バネ上共振周波数の振動に対しては大きな減衰力を発揮させ、周波数が高くなると徐々に減衰力が小さくなるようになっている。
【０００６】
具体的には、この緩衝器は、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して通過流体の流れに抵抗を与える減衰通路と、ピストンロッドの先端から側部に開通し減衰通路を迂回して上室と下室を連通するバイパス路と、バイパス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バネとを備えて構成されている。
【０００７】
ここで、緩衝器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と第一通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、他方室内の圧力をＰ１とし、この圧力Ｐ１と上室から他方室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、コイルバネのバネ定数を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】
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】
上記各式から理解できるように、この緩衝器における流量Ｑに対する差圧Ｐの伝達関数の周波数特性は、図４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。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。
【０００８】
したがって、この緩衝器では、図５に示したように、低周波数帯域の振動の入力に対しては減衰係数を大きくして減衰力を発生し、他方、周波数が高くなっていくにつれて、減衰係数を小さくして減衰力を発揮する。
【特許文献１】特開２００６−３３６８１６号公報（図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述した緩衝器では、高周波数帯域に存在するバネ下共振周波数の振動を抑制するために必要最低限の減衰力を発揮するように設計され、これを下限として低周波数帯域に存在するバネ上共振周波数の振動に対して発生する減衰力をチューニングして、車両における乗り心地を向上するようにしているが、結局のところ、振動周波数が大きくなると発生減衰力が小さくなってしまうため、乗り心地への影響はバネ上共振周波数の振動に比較すれば小さいとは言え、バネ下共振周波数の振動の抑制が不十分となり、乗り心地と操縦性の点で更なる向上が求められている。
【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、低周波数帯域の振動の入力のみならず高周波数帯域の振動の入力に対しても充分に振動を抑制することができる緩衝器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、二つの作動室を連通するとともに通過流体に抵抗を与える減衰通路と、減衰通路を迂回して二つの作動室を連通するバイパス路と、バイパス路の途中に設けた圧力室と、圧力室内に摺動自在に挿入されて圧力室を一方の作動室に連通される一方室と他方の作動室に連通される他方室とに区画するフリーピストンとを備え、フリーピストンを中立位置に位置決める附勢手段とを備えた緩衝器において、所定周波数以上の周波数で振動するとバイパス路を閉じる弁手段を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の緩衝器によれば、低周波振動に対して従来の緩衝器と同様に大きな減衰係数にて減衰力を発揮し、高周波振動に対してはバイパス路が遮断されて減衰通路を迂回して作動室同士を交流する流量が皆無となり、全流量が減衰通路を通過するようになって、減衰係数を大きくして減衰力を発揮するようになる。
【００１３】
したがって、この緩衝器にあっては、低周波数帯域の振動の入力のみならず高周波数帯域の振動の入力に対しても充分に振動を抑制することができ、車両における乗り心地と操縦性を向上させることができるのである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の緩衝器を各図に基づいて説明する。図１は、一実施の形態における緩衝器の概略図である。図２は、一実施の形態の具体的構成の一例における緩衝器の縦断面図である。図３は、一実施の形態の具体的構成の一例における緩衝器のピストン部の拡大縦断面図である。
【００１５】
一実施の形態における緩衝器Ｄは、基本的には、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つの作動室である上室Ｒ１および下室Ｒ２に区画する隔壁部材たるピストン２と、一端がピストン２に連結されるピストンロッド１５と、ピストン２に形成された上室Ｒ１および下室Ｒ２を連通する減衰通路３と、減衰通路３を迂回して上室Ｒ１と下室Ｒ２とを連通するバイパス路５と、ピストンロッド１５の先端に固定されてバイパス路５の途中に圧力室Ｒ３を形成するハウジング４と、上記ハウジング４内に摺動自在に挿入されて圧力室Ｒ３を一方の作動室たる下室Ｒ２に連通される一方室６と他方の作動室たる上室Ｒ１に連通される他方室７とに区画するフリーピストン８と、フリーピストン８を圧力室Ｒ３内で中立位置に位置決める附勢手段９とを備えるとともに、緩衝器Ｄが所定周波数以上の周波数で伸縮振動するとバイパス路５を閉じる弁手段１０を備えて構成されている。
【００１６】
また、この緩衝器Ｄにあっては、上室Ｒ１および下室Ｒ２さらには圧力室Ｒ３内には流体として、たとえば、作動油が充満され、この緩衝器Ｄの場合、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１１が設けられている。緩衝器Ｄ内に充填する流体は、この場合、液体とされているが、気体であってもよく、流体が気体である場合には気体室Ｇやリザーバといったシリンダ１にピストンロッド１５が出入りすることによるシリンダ１内の容積変化を補償する機構を設けなくともよい。
【００１７】
なお、シリンダ１の上下端は閉塞されており、当該上端をピストンロッド１５が摺動自在に貫いて、ピストンロッド１５のシリンダ１内への出入りを許容している。
【００１８】
そして、この実施の形態の場合、ピストンロッド１５の先端に圧力室Ｒ３を形成するハウジング４が固定されており、圧力室Ｒ３はシリンダ１内に区画されている。減衰通路３は、ピストン２に設けられて上室Ｒ１と下室Ｒ２とを連通するとともに緩衝器Ｄが伸縮する際に通過する流体の流れに抵抗を与えて上室Ｒ１と下室Ｒ２に差圧を生じせしめて緩衝器Ｄに減衰力を発揮させるようになっている。
【００１９】
バイパス路５は、この場合、上室Ｒ１に臨むピストンロッド１５の側方から開口してハウジング４内の圧力室Ｒ３に通じ、さらには、ハウジング４を貫いて下室Ｒ２へ通じている。
【００２０】
そして、圧力室Ｒ３内には、フリーピストン８が摺動自在に挿入されており、圧力室Ｒ３は、当該フリーピストン８によって上室Ｒ１に連通される他方室７と下室Ｒ２に連通される一方室６に仕切られている。
【００２１】
さらに、フリーピストン８は、附勢手段９によって、圧力室Ｒ３内に中立位置に位置決められ、この附勢手段９は、フリーピストン８の中立位置からの図１中上下へ変位することを抑制するようになっている。特に、緩衝器Ｄの振動周波数が低く、上室Ｒ１内の圧力が伝播する他方室７と下室Ｒ２内の圧力が伝播する一方室６の圧力交番における周波数も低い場合には、附勢手段９の附勢力によってフリーピストン８の速度が小さく抑えられ、バイパス路５を介して上室Ｒ１から下室Ｒ２へ或いは下室Ｒ２から上室Ｒ１への流体の見かけ上の流量は少なくなり、その分、流体が減衰通路３を通過して緩衝器Ｄの減衰係数を大きくして減衰力を発揮する。
【００２２】
なお、バイパス路５を介しての上室Ｒ１と下室Ｒ２との流体の流量を、見かけ上と表現しているのは、バイパス路５の途中に設けた圧力室Ｒ３内はフリーピストン８によって区画されており、厳密には上室Ｒ１と下室Ｒ２はバイパス路５によって通じていないが、フリーピストン８は、圧力室Ｒ３の一方室６と他方室７との圧力バランスによって変位して一方室６と他方室７の容積を変化させ、流体は、バイパス路５を通じて上室Ｒ１と下室Ｒ２とを行き来する振る舞いを呈するためである。
【００２３】
すなわち、低周波振動に対して緩衝器Ｄは、従来の緩衝器と同様に大きな減衰係数にて減衰力を発揮し、車両のバネ上共振周波数を緩衝器Ｄが減衰係数を大きく維持する低周波数帯域の範囲に収めるように設定しておくことで、バネ上共振周波数の振動入力に対して減衰力が充分に発揮されて、車両の乗り心地と操縦性を向上させることができる。
【００２４】
他方、弁手段１０は、緩衝器Ｄに入力される振動周波数が所定周波数以上となる場合、具体的には振動周波数が高周波数帯域にある場合に、バイパス路５を閉塞するようになっている。弁手段１０は、バイパス路５の途中に配置されており、図示しない弁体でバイパス路５を開閉するようになっており、緩衝器Ｄの伸縮周波数、緩衝器Ｄの伸縮周波数が現れる緩衝器Ｄの伸縮の際の上室Ｒ１と下室Ｒ２或いはこれらの圧力が伝播される一方室６、他方室７の圧力交番の周波数を検知するなどし、当該周波数が高いと弁体でバイパス路５を閉塞するようになっている。なお、周波数の検知は周知の緩衝器Ｄの伸縮ストロークを検知するセンサや圧力を検知するセンサによって行い、弁手段１０が弁体でバイパス路５を通常では閉じる常閉型に設定される場合には当該周波数が低い場合に、弁体をソレノイド等の周知の駆動手段によって駆動してバイパス路５を開放し、反対に、周波数が高い場合には閉弁状態に維持するようにしてもよいし、弁手段１０が弁体でバイパス路５を通常では開放する常開型に設定される場合には当該周波数が低い場合に、開弁状態に維持しておき、周波数が高い場合には弁体をソレノイド等の周知の駆動手段によって駆動してバイパス路５を閉塞するようにしてもよい。
【００２５】
また、上記駆動形式では電力を消費するので、上記した上室Ｒ１と下室Ｒ２或いはこれらの圧力が伝播される一方室６、他方室７の圧力をパイロット圧として弁体に作用させて弁体に推力を与えるようにしておき、圧力交番の周波数が高い場合には、弁体でバイパス路５を遮断するように設定してもよい。
【００２６】
すると、この緩衝器Ｄにあっては、振動周波数が低周波数帯域を越えると、上室Ｒ１と下室Ｒ２のバイパス路５を介しての見かけ上の流体の交流量も多くなり、減衰通路３を迂回する流量が増加するので、減衰通路３を流れる流量を減少させて緩衝器Ｄの減衰係数を低下させる。そして、バイパス路５が遮断される高周波数帯域を越えない状態では、緩衝器Ｄの減衰係数は周波数の上昇に伴って徐々に低下させる傾向となり、この低周波数帯域と高周波数帯域の間の振動に対しては、緩衝器Ｄは減衰係数を低くして減衰力を発生する。
【００２７】
これに対して、緩衝器Ｄの振動周波数が高周波数帯域に達すると、バイパス路５が遮断されて減衰通路３を迂回して上室Ｒ１と下室Ｒ２とを交流する流量が皆無となり、全流量が減衰通路３を通過するようになって、緩衝器Ｄは減衰係数を大きくして減衰力を発揮するようになり、弁手段１０でバイパス路５を遮断する所定周波数以上の周波数帯域の範囲に、バネ下共振周波数が入るように設定しておくことで、バネ下共振周波数の振動入力に対して減衰力が充分に発揮されて、車両の乗り心地と操縦性を向上させることができる。
【００２８】
したがって、この緩衝器Ｄにあっては、低周波数帯域の振動の入力のみならず高周波数帯域の振動の入力に対しても充分に振動を抑制することができ、車両における乗り心地と操縦性を向上させることができるのである。なお、本実施の形態においては、緩衝器Ｄの減衰特性、具体的には減衰係数の変化、を説明するために、緩衝器Ｄの振動周波数に低周波数帯域、高周波数帯域およびこれらの中間でなる区分を設けているが、これらの区分の境界の周波数はそれぞれ任意に設定することができ、緩衝器Ｄが用いられる車両の振動の抑制に適するように設定されればよい。
【００２９】
以上、緩衝器Ｄを概略図にて説明してきたが、以下、緩衝器Ｄの具体的な一構成例を図２および図３を用いて説明する。
【００３０】
まず、ピストンロッド１５は、その図３中下端側に小径部１５ａが形成されるとともに、小径部１５ａの先端側には螺子部１５ｂが形成されている。
【００３１】
そして、ピストンロッド１５には、小径部１５ａの先端から開口する縦穴１５ｂと、側方から開口して縦穴１５ｂの側部へ通じる横孔１５ｃと、側方から開口して縦穴１５ｂの上端へ通じる圧力導入孔１５ｄとを備えており、縦孔１５ｂ内には、弁手段１０における他方側開閉弁１３を収容するカートリッジ４０が固定されて収容されている。
【００３２】
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１５の小径部１５ａが挿入されている。また、このピストン２には、上室Ｒ１と下室Ｒ２とを連通する減衰通路３ａ，３ｂが設けられ、減衰通路３ａの図中上端はリーフバルブＶ１にて開閉され、他方の減衰通路３ｂの図中下端もリーフバルブＶ２によって閉閉されるようになっている。
【００３３】
このリーフバルブＶ１，Ｖ２は、共に環状に形成され、内周側にはピストンロッド１５の小径部１５ａが挿入され、内周側がピストンロッド１５に固定されてピストン２に積層される。
【００３４】
そして、リーフバルブＶ１は、緩衝器Ｄの収縮時に下室Ｒ２と上室Ｒ１の差圧によって撓んで開弁し減衰通路３ａを開放して下室Ｒ２から上室Ｒ１へ移動する液体の流れに抵抗を与えるとともに、緩衝器Ｄの伸長時には減衰通路３ａを閉塞するようになっており、他方のリーフバルブＶ２は、リーフバルブＶ１とは反対に緩衝器Ｄの伸長時に減衰通路３ｂを開放し、収縮時には減衰通路３ｂを閉塞する。すなわち、減衰通路３ａ，３ｂは、リーフバルブＶ１，Ｖ２によって通過する流体の流れに抵抗を与えて、緩衝器Ｄに減衰力を発生させるようになっている。このように、通路を一方通行とする場合には、緩衝器Ｄのように、減衰通路３ａ，３ｂを設けてそれぞれを緩衝器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、減衰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く、また、減衰通路３ａ，３ｂにて流体の流れに抵抗を与えるには、リーフバルブＶ１，Ｖ２以外にも、絞り弁等の他の弁を採用するようにしてもよい。また、リーフバルブＶ１，Ｖ２は、図示したところでは、単一の環状板で構成されているが、環状板の枚数は任意であり、緩衝器Ｄにて発生する減衰力に応じて決定すればよい。
【００３５】
そして、ピストンロッド１５の小径部１５ａの下端に設けた螺子部１５ｅには、上記リーフバルブＶ２の下方から圧力室Ｒ３を形成するハウジング４が螺着され、このハウジング４によって、上記したピストン２、リーフバルブＶ１，Ｖ２がピストンロッド１５に固定されている。このように、ハウジング４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１５に固定する役割をも果たしている。すなわち、ハウジング４は、ピストンナットとしても機能するので、緩衝器Ｄの部品点数の削減に寄与している。
【００３６】
このハウジング４について説明すると、ハウジング４は、ピストンロッド１５の螺子部１５ｅに螺合されるチャンバ２１と、チャンバ２１に図３中下方へ連なる筒状の弁保持部２２とを備えて構成され、下室Ｒ２に臨んでいる。
【００３７】
チャンバ２１は、環状であって内周がピストンロッド１５の螺子部１５ｅに螺合する蓋２１ａと、筒部２１ｂとを備えて構成され、筒部２１ｂの内周にフリーピストン８が摺動自在に挿入されている。
【００３８】
そして、弁保持部２２は、チャンバ２１の筒部２１ｂより小径な保持筒２２ａと、保持筒２２ａの図３中上端外周に設けたフランジ２２ｂとを備え、フランジ２２ｂがチャンバ２１の筒部２１ｂの下端に螺子締結等によって固定されるようになっている。
【００３９】
また、チャンバ２１の蓋２１ａには、ハウジング４内外を連通するポート２１ｃが設けられるとともに、弁保持部２２のフランジ２２ｂにもハウジング４内外を連通するポート２２ｃが設けられている。
【００４０】
そして、ポート２１ｃは、ピストン２に設けたポート２ａに連通され上室Ｒ１に通じてハウジング４内を上室Ｒ１へ連通し、ポート２２ｃは下室Ｒ２に臨んでハウジング４内を下室Ｒ２へ連通している。なお、リーフバルブＶ１，Ｖ２がポート２ａを塞がないように、リーフバルブＶ１，Ｖ２に孔２７，２８を設けてあり、ポート２ａと上室Ｒ１との連通およびポート２ａとポート２１ｃとの連通が確保されている。
【００４１】
さらに、ハウジング４は、ピストンロッド１５に設けた縦穴１５ｂおよび横孔１５ｃを介して上室Ｒ１へ連通されるとともに、弁保持部２２における保持筒２２ａの側部に設けた孔２２ｄを介して下室Ｒ２に連通されている。
【００４２】
また、ハウジング４は、内部に圧力室Ｒ３を形成し、この圧力室Ｒ３は上述したチャンバ２１の筒部２１ｂの内周に摺接するフリーピストン８によって一方室６と他方室７とに区画され、一方室６は、ポート２２ｃとこれに並列される孔２２ｄを介して一方の作動室たる下室Ｒ２へ連通され、他方室７は、ピストンロッド１５の縦穴１５ｂおよび横孔１５ｃを介して上室Ｒ１へ連通されるとともに、ポート２１ｃおよびポート２ａを介して上室Ｒ１へ連通されている。
【００４３】
フリーピストン８と蓋２１ａとの間にはバネ２３が介装され、フリーピストン８とフランジ２２ｂとの間にはバネ２４が介装され、フリーピストン８はこれらバネ２３，２４によって挟持され、ハウジング４に対してバネ２３，２４のバネ力がバランスする中立位置に位置決められている。
【００４４】
なお、中立位置は、必ずしもフリーピストン９の圧力室３内でのストローク中心に設定されずともよく、一方室６と他方室７が等圧におかれた状態でバネ２３，２４のバネ力が釣り合うフリーピストン８のハウジング４に対する位置である。また、この附勢手段９によって、フリーピストン８は、緩衝器Ｄが振動して中立位置から変位しても中立位置に復帰することができ、また、附勢手段９の附勢力の設定によっても緩衝器Ｄの振動周波数に対する発生減衰力の特性を調節することができる。
【００４５】
この場合、附勢手段９は、バネ２３，２４によって構成されているが、バネ以外の弾性体で構成されてもよく、また、単一の弾性体やバネによって構成されてもよい。なお、単一の弾性体やバネで附勢手段９を構成する場合には、一端をフリーピストン８に固定し他端をチャンバ２１に固定するようにし、フリーピストン８を中立位置に位置決めできるようにすればよい。
【００４６】
つづいて、ポート２１ｃのハウジング４内側の開口端は、環状板でなる他方側チェック弁２６によって開閉されるようになっている。この他方側チェック弁２６は、ハウジング４をピストンナット１５の螺子部１５ｅに螺着した後に蓋２１ａの下端に積層されて、ナット２０によって内周側が固定され、外周の撓みが許容されてポート２１ｃを開閉するようになっている。そして、他方側チェック弁２６は、ポート２１ｃを上室Ｒ１から他方室７へ向かう流体の流れに対しては撓んでポート２１ｃを開放してこれを許容し、反対に、他方室７から上室Ｒ１へ向かう流体の流れに対してはポート２１ｃを閉じてこれを阻止するようになっている。したがって、この実施の形態の場合、ポート２１ｃおよびポート２ａが、他方室７への流体の流入のみを許容する他方側吸込路として機能している。
【００４７】
他方、ポート２２ｃのハウジング４内側の開口端も、環状板でなる一方側チェック弁２５によって開閉されるようになっている。この一方側チェック弁２５は、フランジ２２ｂに積層された後、弁保持部２２内に収容固定される一方側開閉弁１２を収容するカートリッジ３０の上端開口部外周に設けた鍔３０ａによって内周側が固定され、外周の撓みが許容されてポート２２ｃを開閉するようになっている。そして、一方側チェック弁２５は、ポート２２ｃを下室Ｒ２から一方室６へ向かう流体の流れに対しては撓んでポート２２ｃを開放してこれを許容し、反対に、一方室６から下室Ｒ２へ向かう流体の流れに対してはポート２２ｃを閉じてこれを阻止するようになっている。したがって、この実施の形態の場合、ポート２２ｃが、一方室６への流体の流入のみを許容する一方側吸込路として機能している。
【００４８】
さらに、弁保持部２２内には、一方側開閉弁１２が収容され、一方側開閉弁１２は、環状弁座３１と弁孔３２を備えたカートリッジ３０と、カートリッジ３０に設けた弁孔３２内に挿入されて弁孔３２内を正面室３５と背面室３６とに区画し環状弁座３１に離着座する弁体３３と、弁体３３を環状弁座３１へ向けて附勢するバネ３４と、正面室３５と背面室３６とを連通する弁流路３７と、弁流路３７を背面室３６から正面室３５へ向けて流れる流体の流れには抵抗を与えるが正面室３５から背面室３６へ向かう流体の流れにははオリフィスとして機能する弁要素３８とを備えている。
【００４９】
一方側開閉弁１２について詳しく説明すると、カートリッジ３０は、弁保持部２２の保持筒２２ａ内に挿入可能な筒とされており、上端開口部の外周に設けた鍔３０ａと、内周に設けた環状弁座３１と、環状弁座３１より図３中下方側に設けられて内周で弁体３３を摺動自在にガイドする環状の正面ガイド３０ｂと、下端開口部内周に設けられて内周で弁体３３を摺動自在にガイドする環状の背面ガイド３０ｃと、環状弁座３１と正面ガイド３０ｂとの間の内外を連通する透孔３０ｄとを備えて構成され、正面ガイド３０ｂと背面ガイド３０ｃとの間に弁体３３が収容される弁孔３２を形成している。
【００５０】
このカートリッジ３０を弁保持部２２内に挿入し、鍔部３０ａを一方側チェック弁２４を介して弁保持部２２のフランジ２２ｂに衝合させつつ、カートリッジ３０の下端外周にナット３９を螺着することによって、カートリッジ３０が弁保持筒２２ｂ内に収容固定されるようになっている。そして、このようにカートリッジ３０が弁保持部２２内に固定されると、透孔３０ｄが保持筒２２ａに設けた孔２２ｄに対向して孔２２ｄを閉塞せず、カートリッジ３０内を介して一方室６と下室Ｒ２とを連通するようになっている。
【００５１】
弁体３３は、正面ガイド３０ｂおよび背面ガイド３０ｃの内周に摺接する軸３３ａと、軸３３ａの図３中上端に形成されて環状弁座３１に衝合可能なポペット型の弁頭３３ｂと、軸３３ａの中間に設けられてカートリッジ３０の内周であって正面ガイド３０ｂと背面ガイド３０ｃとの間に摺接するフランジ３３ｃとを備えて構成され、弁体３３をカートリッジ３０内に収容すると、弁孔３２がフランジ３３ｃによって図３中上方に配置される正面室３５と下方に配置される背面室３６とに区画するようになっている。
【００５２】
そして、弁体３３が環状弁座３１へ接近する方向へ変位する、すなわち、図３中上方へ変位すると、この変位に伴って正面室３５の容積が減少して背面室３６の容積が拡大し、反対に、弁体３３が環状弁座３１から遠ざかる方向へ変位する、すなわち、図３中下方へ変位すると、この変位に伴って正面室３５の容積が拡大して背面室３６の容積が減少するようになっている。
【００５３】
また、フランジ３３ｃには軸方向にこれを貫く弁流路３７が設けられ、この弁流路３７は、フランジ３３ｃの下端に設けた環状溝３７ａに通じており、当該環状溝３７ａは弁要素３８によって開閉されるようになっている。
【００５４】
弁要素３８は、環状板であって内周がフランジ３３ｃと軸３３ａの外周に装着された弁要素３８より小外径で環状のストッパリング３３ｄによって挟持されることにより軸３３ａに固定され、外周側の撓みが許容されるとともに環状溝３７ａに対向するオリフィス３８ａを備えている。
【００５５】
そして、弁流路３７を正面室３５から背面室３６へ向かう流体の流れに対しては弁要素３８が撓んで弁流路３７を開放し、流体の流れに抵抗を与えず弁体３３の環状弁座３１への接近する移動を妨げず、反対に、弁流路３７を背面室３６から正面室３５へ向かう流体の流れに対しては弁要素３８が弁流路３７を開放せず流体にオリフィス３８ａを通過させ、流体の流れに抵抗を与え、弁体３３の環状弁座３１から遠ざかる移動を妨げるようになっている。
【００５６】
また、弁体３３は、弁孔３２内にあって、ストッパリング３３ｄと背面ガイド３０ｃとの間に挿入されるバネ３４によって、環状弁座３１へ向けて附勢されて、環状弁座３１に弁頭３３ｂが当接して、環状弁座３１に着座している。なお、この実施の形態の場合、バネ３４が弁要素３８に干渉しないようにストッパリング３３ｄにバネ３４の一端を当接させているが、フランジ３３ｃの外径が弁要素３８の外径より大きく、バネ要素３８に干渉しないようであればバネ３４をフランジ３３ｃの外周側に当接させるようにしてもよい。
【００５７】
さらに、弁体３３は、環状弁座３１を通じて軸３３ａの弁頭３３ｂ側を一方室６に臨ませ、反対側の端部である図３中下端を背面ガイド３０ｃの内周を通じて下室Ｒ２に臨ませており、環状弁座３１に着座している状態では環状弁座３１の内径を直径とする円の面積を受圧面積として、環状弁座３１から離座した状態では軸３３ａの断面積を受圧面積として作用する一方室６内の圧力よって環状弁座３１から遠ざかる方向へ附勢されるとともに、反対に、軸３３ａの断面積を受圧面積として作用する下室Ｒ２の圧力によって環状弁座３１へ接近する方向へ附勢されている。
【００５８】
したがって、一方室６内の圧力によって弁体３３を図３中下方へ押し下げる力が、下室Ｒ２の圧力とバネ３４による弁体３３を図３中上方へ押し上げる力が上回ると、弁体３３を環状弁座３１から離座させて孔２２ｄおよび透孔３０ｄを介して一方室６を下室Ｒ２に連通させることになる。つまり、一方室６内の圧力が下室Ｒ２の圧力より所定値以上上回ると、一方側開閉弁１２は、開弁して一方室６内の流体がカートリッジ３０内、孔２２ｄおよび透孔３０ｄを通じて下室Ｒ２へ排出され、反対に、一方室６内の圧力が下室Ｒ２の圧力を所定値以上上回らなければ、一方側開閉弁１２は閉弁状態に維持され、カートリッジ３０内、孔２２ｄおよび透孔３０ｄを通じて流体が一方室６と下室Ｒ２とを行き来することが阻止される。
【００５９】
すなわち、カートリッジ３０内、孔２２ｄおよび透孔３０ｄで形成される通路は、一方室６から下室Ｒ２へ流体を排出するときにのみ通じ、この実施の形態の場合、この通路が一方側排出路として機能し、一方側開閉弁１２は、圧力室Ｒ３内の圧力としての一方室６の圧力をパイロット圧として開弁動作して、一方側排出路を開放するようになっている。
【００６０】
また、弁体３３は、弁流路３７と弁要素３８の作用によって、環状弁座３１へ接近する移動は抑制されず、環状弁座３１から遠ざかる移動は抑制され、この環状弁座３１から遠ざかる移動を抑制するのに、オリフィス３８ａを用いているので、一方室６と下室Ｒ２の圧力交番の周波数が高くなればなるほど、弁体３３が環状弁座３１から離座しにくくなり、一方室６と下室Ｒ２の圧力交番の周波数が車両のバネ下共振周波数帯域にまで高まると弁体３３が環状弁座３１に着座したままとなって、一方側排出路を遮断状態に維持するように設定されている。
【００６１】
このように、一方側開閉弁１２は、カートリッジ３０に全ての部品が組みつけられ、アッセンブリ化されているので、ハウジング４への組み付けが容易であり、また、ハウジング４がチャンバ２１と弁保持部２２とに分割されているので、一方側開閉弁１２を弁保持部２２へ取付けてからチャンバ２１と弁保持部２２との結合を行えばよいので、この点でも組立加工が容易となる。
【００６２】
さらに、ピストンロッド１５の縦穴１５ｂ内には、他方側開閉弁１３が収容されている。この他方側開閉弁１３は、環状弁座４１と弁孔４２を備えたカートリッジ４０と、カートリッジ４０に設けた弁孔４２内に挿入されて弁孔４２内を正面室４５と背面室４６とに区画し環状弁座４１に離着座する弁体４３と、弁体４３を環状弁座４１へ向けて附勢するバネ４４と、正面室４５と背面室４６とを連通する弁流路４７と、弁流路４７を背面室４６から正面室４５へ向けて流れる流体の流れには抵抗を与えるが正面室４５から背面室４６へ向かう流体の流れにははオリフィスとして機能する弁要素４８とを備えている。
【００６３】
カートリッジ４０は、ピストンロッド１５の縦穴１５ｂ内に挿入可能な筒とされており、内周に設けた環状弁座４１と、環状弁座４１より図３中上方側に設けられて内周で弁体４３を摺動自在にガイドする環状の正面ガイド４０ａと、環状弁座４１と正面ガイド４０ａとの間の内外を連通する透孔４０ｂとを備えて構成され、正面ガイド４０ａの図３中上方に弁体４３が収容される弁孔４２を形成している。
【００６４】
このカートリッジ４０を縦穴１５ｂ内に挿入し、上端を縦穴１５ｂの図３中上端に衝合させつつ、カートリッジ４０の下方から縦穴１５ｂにナット４９を螺着することによって、カートリッジ４０が縦穴１５ｂ内に収容固定されるようになっている。そして、このようにカートリッジ４０が縦穴１５ｂ内に固定されると、透孔４０ｂがピストンロッド１５に設けた横孔１５ｃに対向して横孔１５ｃを閉塞せず、カートリッジ４０内を介して他方室７と上室Ｒ１とを連通するようになっている。
【００６５】
弁体４３は、正面ガイド４０ａおよび圧力導入孔１５ｄの縦孔部１５ｆの内周に摺接する軸４３ａと、軸４３ａの図３中下端に形成されて環状弁座４１に衝合可能なポペット型の弁頭４３ｂと、軸４３ａの中間に設けられてカートリッジ４０の内周であって正面ガイド４０ａより上方に摺接するフランジ４３ｃとを備えて構成され、弁体４３をカートリッジ４０内に収容すると、弁孔４２がフランジ４３ｃによって図３中下方に配置される正面室４５と上方に配置される背面室４６とに区画するようになっている。
【００６６】
そして、弁体４３が環状弁座４１へ接近する方向へ変位する、すなわち、図３中下方へ変位すると、この変位に伴って正面室４５の容積が減少して背面室４６の容積が拡大し、反対に、弁体４３が環状弁座４１から遠ざかる方向へ変位する、すなわち、図３中上方へ変位すると、この変位に伴って正面室４５の容積が拡大して背面室４６の容積が減少するようになっている。
【００６７】
また、フランジ４３ｃには軸方向にこれを貫く弁流路４７が設けられ、この弁流路４７は、フランジ４３ｃの下端に設けた環状溝４７ａに通じており、当該環状溝４７ａは弁要素４８によって開閉されるようになっている。
【００６８】
弁要素４８は、環状板であって内周がフランジ４３ｃと軸４３ａの外周に装着された弁要素４８より小外径で環状のストッパリング４３ｄによって挟持されることにより軸４３ａに固定され、外周側の撓みが許容されるとともに環状溝４７ａに対向するオリフィス４８ａを備えている。
【００６９】
そして、弁流路４７を正面室４５から背面室４６へ向かう流体の流れに対して弁要素４８が撓んで弁流路４７を開放し、流体の流れに抵抗を与えず弁体４３の環状弁座４１への接近する移動を妨げず、反対に、弁流路４７を背面室３６から正面室４５へ向かう流体の流れに対して弁要素４８が弁流路４７を開放せず流体にオリフィス４８ａを通過させ、流体の流れに抵抗を与え、弁体４３の環状弁座４１から遠ざかる移動を妨げるようになっている。
【００７０】
また、弁体４３は、弁孔４２内にあって、ストッパリング４３ｄと縦穴１５ｂの上端との間に挿入されるバネ４４によって、環状弁座４１へ向けて附勢されて、環状弁座４１に弁頭４３ｂが当接して、環状弁座４１に着座している。なお、この実施の形態の場合、バネ４４が弁要素４８に干渉しないようにストッパリング４３ｄにバネ４４の一端を当接させているが、フランジ４３ｃの外径が弁要素４８の外径より大きく、バネ要素４８に干渉しないようであればバネ４４をフランジ４３ｃの外周側に当接させるようにしてもよい。
【００７１】
さらに、弁体４３は、軸４３ａの弁頭４３ｂ側を環状弁座４１を通じて他方室７に臨ませ、反対側の端部である図３中上端を圧力導入孔１５ｄを介して上室Ｒ１に臨ませており、環状弁座４１に着座している状態では環状弁座４１の内径を直径とする円の面積を受圧面積として、環状弁座４１から離座した状態では軸４３ａの断面積を受圧面積として作用する他方室７内の圧力よって環状弁座４１から遠ざかる方向へ附勢されるとともに、反対に、軸４３ａの断面積を受圧面積として作用する上室Ｒ１の圧力によって環状弁座４１へ接近する方向へ附勢されている。
【００７２】
したがって、他方室７内の圧力によって弁体４３を図３中上方へ押し上げる力が、上室Ｒ１の圧力とバネ４４による弁体４３を図３中下方へ押し下げる力が上回ると、弁体４３を環状弁座４１から離座させて横孔１５ｃおよび透孔４０ｂを介して他方室７を上室Ｒ１に連通させることになる。つまり、他方室７内の圧力が上室Ｒ１の圧力より所定値以上上回ると、他方側開閉弁１３は、開弁して他方室７内の流体がカートリッジ４０内、横孔１５ｃおよび透孔４０ｂを通じて上室Ｒ１へ排出され、反対に、他方室７内の圧力が上室Ｒ１の圧力を所定値以上上回らなければ、他方側開閉弁１３は閉弁状態に維持され、カートリッジ４０内、横孔１５ｃおよび透孔４０ｂを通じて流体が他方室７と上室Ｒ１とを行き来することが阻止される。なお、上記した他方側開閉弁１３の開弁する基準となる所定値は、必ずしも一方側開閉弁１２における所定値に一致させずともよい。
【００７３】
戻って、カートリッジ４０内、横孔１５ｃおよび透孔４０ｂで形成される通路は、他方室７から上室Ｒ１へ流体を排出するときにのみ通じ、この実施の形態の場合、この通路が他方側排出路として機能し、他方側開閉弁１３は、圧力室Ｒ３内の圧力としての他方室７の圧力をパイロット圧として開弁動作して、他方側排出路を開放するようになっている。
【００７４】
また、弁体４３は、弁流路４７と弁要素４８の作用によって、環状弁座４１へ接近する移動は抑制されず、環状弁座４１から遠ざかる移動は抑制され、この環状弁座４１から遠ざかる移動を抑制するのに、オリフィス４８ａを用いているので、他方室７と上室Ｒ１の圧力交番の周波数が高くなればなるほど、弁体４３が環状弁座４１から離座しにくくなり、他方室７と上室Ｒ１の圧力交番の周波数が車両のバネ下共振周波数帯域にまで高まると弁体４３が環状弁座４１に着座したままとなって、他方側排出路を遮断状態に維持するように設定されている。
【００７５】
この場合、バイパス路５は、一方側吸込路、一方側排出路、他方側吸込路および他方側排出路とで形成されており、これらはすべて一方通行に設定されており、フリーピストン８が図３中上方へ移動する際には、一方側吸込路と他方側排出路のみが機能し、反対に、フリーピストン８が図３中下方へ移動する際には、他方側吸込路と一方側排出路のみが機能するようになっている。
【００７６】
また、弁手段１０は、この場合、上述した一方側開閉弁１２、他方側開閉弁１３、一方側チェック弁２５および他方側チェック弁２６とで構成されている。
【００７７】
そして、このようにバイパス路５が形成されることによって、弁手段１０におけるバイパス路５の開閉が、それぞれ、一方側排出路に設けられる一方側開閉弁１２と他方側排出路に設けられる他方側開閉弁１３によって行うことができるようになっており、バイパス路５を単一の通路に形成して単一の開閉弁でバイパス路５の死活を制御するより、開閉弁の構成が簡単となる利点がある。
【００７８】
また、一方側開閉弁１２および他方側開閉弁１３は、それぞれ、一方室６或いは他方室７の圧力をパイロット圧として動作するようになっており、慣性によって動作する弁よりも動作が確実で、また、その動作の制御に当たり弁要素３７，４７を用いているので弁体３３，４３がバイパス路５を閉じたままとなる周波数帯域の設定が簡単となる利点がある。
【００７９】
また、一方側開閉弁１２および他方側開閉弁１３あっては、弁体３３，４３に圧力室Ｒ３と上室Ｒ１、下室Ｒ２の圧力を作用させることによって、緩衝器Ｄの振動周波数に依存してバイパス路５を開閉させるようにしているので、上室Ｒ１と下室Ｒ２の圧力のみを取り出して弁体３３，４３へ作用させるよりもパイロット圧力の導入構造が簡単となる。
【００８０】
なお、摺動隔壁１１は、下室Ｒ２側に凹部を備えており、緩衝器Ｄが最収縮した際には、上記ハウジング４の先端となる図１中下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器Ｄにピストンロッド１５の先端にハウジング４を設けることによるストローク長さのロスが、摺動隔壁１１の凹部によって緩和されることになる。
【００８１】
さて、このように具体的な緩衝器Ｄは、上記のごとくの構成を採用しており、つづいて、その動作について説明する。まず、緩衝器Ｄの振動周波数が低く、上室Ｒ１内の圧力が伝播する他方室７と下室Ｒ２内の圧力が伝播する一方室６の圧力交番における周波数も低い場合には、シリンダ１に対するピストン２の速度も低いため、上室Ｒ１と下室Ｒ２の差圧も大きくならず、附勢手段９の附勢力によってフリーピストン８の速度が小さく抑えられ、バイパス路５を介して上室Ｒ１から下室Ｒ２へ或いは下室Ｒ２から上室Ｒ１への流体の見かけ上の流量は少なくなり、その分、流体が減衰通路３ａ，３ｂを通過して緩衝器Ｄの減衰係数が大きくして減衰力を発揮する。
【００８２】
すなわち、低周波振動に対して緩衝器Ｄは、従来の緩衝器と同様に大きな減衰係数にて減衰力を発揮し、車両のバネ上共振周波数を緩衝器Ｄが減衰係数を大きく維持する低周波数帯域の範囲に収めるように設定しておくことで、バネ上共振周波数の振動入力に対して減衰力が充分に発揮されて、車両の乗り心地と操縦性を向上させることができる。
【００８３】
緩衝器Ｄの振動周波数が低周波数帯域を越えると、上室Ｒ１と下室Ｒ２のバイパス路５を介しての見かけ上の流体の交流量も多くなり、減衰通路３を迂回する流量が増加するので、減衰通路３ａ，３ｂを流れる流量を減少させて緩衝器Ｄの減衰係数を低下させる。そして、バイパス路５が遮断される高周波数帯域を越えない状態では、緩衝器Ｄの減衰係数は周波数の上昇に伴って徐々に低下させる傾向となり、この低周波数帯域と高周波数帯域の間の振動に対しては、緩衝器Ｄは減衰係数を低くして減衰力を発生する。
【００８４】
他方、弁手段１０における一方側開閉弁１２および他方側開閉弁１３は、緩衝器Ｄに入力される振動周波数が高周波数帯域にある場合に、バイパス路５を閉塞するようになっている。したがって、緩衝器Ｄの振動周波数が高周波数帯域に達すると、バイパス路５が遮断されて減衰通路３ａ，３ｂを迂回して上室Ｒ１と下室Ｒ２とを交流する流量が皆無となり、全流量が減衰通路３ａ，３ｂを通過するようになって、緩衝器Ｄは減衰係数を大きくして減衰力を発揮するようになり、弁手段１０でバイパス路５を遮断する高周波数帯域の範囲に、バネ下共振周波数が入るように設定しておくことで、バネ下共振周波数の振動入力に対して減衰力が充分に発揮されて、車両の乗り心地と操縦性を向上させることができる。
【００８５】
したがって、この緩衝器Ｄにあっては、低周波数帯域の振動の入力のみならず高周波数帯域の振動の入力に対しても充分に振動を抑制することができ、車両における乗り心地と操縦性を向上させることができるのである。
【００８６】
そしてさらに、本実施の形態における緩衝器Ｄ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１の外方にシリンダ１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１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。加えて、圧力室Ｒ３をシリンダ１外に設けることも可能であるが、シリンダ１内にハウジング４を設けて圧力室Ｒ３をシリンダ１内に形成することで緩衝器Ｄの外形の大型化を避けて車両への搭載性を悪化させることがないという利点がある。
【００８７】
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】
【００８８】
【図１】一実施の形態における緩衝器の概略図である。
【図２】一実施の形態の具体的構成の一例における緩衝器の縦断面図である。
【図３】一実施の形態の具体的構成の一例における緩衝器のピストン部の拡大縦断面図である。
【図４】従来の緩衝器の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５】従来の緩衝器の振動周波数に対する減衰特性を示した図である。
【符号の説明】
【００８９】
１ シリンダ
２ ピストン
２ａ ピストンにおけるポート
３，３ａ，３ｂ 減衰通路
４ ハウジング
５ バイパス路
６ 一方室
７ 他方室
８ フリーピストン
９ 附勢手段
１０ 弁手段
１１ 摺動隔壁
１２ 一方側開閉弁
１３ 他方側開閉弁
１５ ピストンロッド
１５ａ ピストンロッドにおける小径部
１５ｂ ピストンロッドにおける縦穴
１５ｃ ピストンロッドにおける横孔
１５ｄ ピストンロッドにおける圧力導入孔
１５ｅ ピストンロッドにおける螺子部
２０ ナット
２１ チャンバ
２１ａ チャンバにおける蓋
２１ｂ チャンバにおける筒部
２１ｃ チャンバにおけるポート
２２ 弁保持部
２２ａ 弁保持部における保持筒
２２ｂ 弁保持部におけるフランジ
２２ｃ 弁保持部におけるポート
２２ｄ 弁保持部における孔
２３，２４ バネ
２５ 一方側チェック弁
２６ 他方側チェック弁
３０，４０ カートリッジ
３０ａ カートリッジにおける鍔
３０ｂ，４０ａ 正面ガイド
３０ｃ 背面ガイド
３０ｄ，４０ｂ 透孔
３１，４１ 環状便座
３２，４２ 弁孔
３３，４３ 弁体
３３ａ，４３ａ 弁体における軸
３３ｂ，４３ｂ 弁体における弁頭
３３ｃ，４３ｃ 弁体におけるフランジ
３３ｄ，４３ｄ ストッパリング
３４，４４ バネ
３５，４５ 正面室
３６，４６ 背面室
３７，４７ 弁流路
３７ａ，４７ａ 環状溝
３８，４８ 弁要素
３８ａ，４８ａ オリフィス
３９，４９ ナット
Ｄ 緩衝器
Ｇ 気体室
Ｒ１ 他方の作動室たる上室
Ｒ２ 一方の作動室たる下室
Ｒ３ 圧力室
Ｖ１，Ｖ２ リーフバルブ
【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、二つの作動室を連通するとともに通過流体に抵抗を与える減衰通路と、減衰通路を迂回して二つの作動室を連通するバイパス路と、バイパス路の途中に設けた圧力室と、圧力室内に摺動自在に挿入されて圧力室を一方の作動室に連通される一方室と他方の作動室に連通される他方室とに区画するフリーピストンとを備え、フリーピストンを中立位置に位置決める附勢手段とを備えた緩衝器において、所定周波数以上の周波数で振動するとバイパス路を閉じる弁手段を設けたことを特徴とする緩衝器。
【請求項２】
バイパス路は、一方の作動室と一方室とをそれぞれ連通する一方側排出路と一方側吸込路と、他方の作動室と他方室とをそれぞれ連通する他方側排出路と他方側吸込路とを備え、弁手段は、一方側排出路の途中に設けられて所定周波数以上の振動入力で一方側排出路を閉じる一方側開閉弁と、一方側吸込路の途中に設けられて一方の作動室から一方室へ向かう流体の流れのみを許容する一方側チェック弁と、他方側排出路の途中に設けられて所定周波数以上の振動入力で他方側排出路を閉じる他方側開閉弁と、他方側吸込路の途中に設けられて他方の作動室から他方室へ向かう流体の流れのみを許容する他方側チェック弁とを備えてなることを特徴とする請求項１に記載の緩衝器。
【請求項３】
一方側開閉弁および他方側開閉弁は、上記各排出通路の途中に設けた環状弁座と、環状弁座に離着座可能に設定されて弁孔内に摺動自在に挿入されて弁孔内を背面室と正面室とに区画する弁体と、弁体を環状弁座に向けて附勢するバネと、背面室と正面室とを連通する弁流路と、弁流路を背面室から正面室へ向けて流れる流体の流れには抵抗を与えるが正面室から背面室へ向かう流体の流れにはオリフィスとして機能する弁要素とを備え、弁体が環状弁座へ接近する方向へ変位すると背面室が容積拡大し正面室が容積減少し、弁体が環状弁座から離れる方向へ変位すると背面室が容積減少し正面室が容積拡大するように設定されてなり、圧力室の圧力をパイロット圧として開弁動作することを特徴とする請求項２に記載の緩衝器。
【請求項４】
弁体は、圧力室内の圧力の作用で環状弁座から離れる方向へ附勢されるとともに作動室の圧力の作用で環状弁座へ接近する方向へ附勢されることを特徴とする請求項２または３に記載の緩衝器。
【請求項５】
隔壁部材は、シリンダ内に移動自在に挿入されるピストンロッドの先端に固定されるピストンであって、圧力室は、ピストンロッドに螺合されるハウジング内に形成され、隔壁部材をハウジングでピストンロッドに固定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器。
【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、二つの作動室を連通するとともに通過流体に抵抗を与える減衰通路と、減衰通路を迂回して二つの作動室を連通するバイパス路と、バイパス路の途中に設けた圧力室と、圧力室内に摺動自在に挿入されて圧力室を一方の作動室に連通される一方室と他方の作動室に連通される他方室とに区画するフリーピストンとを備え、フリーピストンを中立位置に位置決める附勢手段とを備えた緩衝器において、所定周波数以上の周波数で振動するとバイパス路を閉じる弁手段を設けたことを特徴とする緩衝器。
【請求項２】
バイパス路は、一方の作動室と一方室とをそれぞれ連通する一方側排出路と一方側吸込路と、他方の作動室と他方室とをそれぞれ連通する他方側排出路と他方側吸込路とを備え、弁手段は、一方側排出路の途中に設けられて所定周波数以上の振動入力で一方側排出路を閉じる一方側開閉弁と、一方側吸込路の途中に設けられて一方の作動室から一方室へ向かう流体の流れのみを許容する一方側チェック弁と、他方側排出路の途中に設けられて所定周波数以上の振動入力で他方側排出路を閉じる他方側開閉弁と、他方側吸込路の途中に設けられて他方の作動室から他方室へ向かう流体の流れのみを許容する他方側チェック弁とを備えてなることを特徴とする請求項１に記載の緩衝器。
【請求項３】
一方側開閉弁および他方側開閉弁は、上記各排出通路の途中に設けた環状弁座と、環状弁座に離着座可能に設定されて弁孔内に摺動自在に挿入されて弁孔内を背面室と正面室とに区画する弁体と、弁体を環状弁座に向けて附勢するバネと、背面室と正面室とを連通する弁流路と、弁流路を背面室から正面室へ向けて流れる流体の流れには抵抗を与えるが正面室から背面室へ向かう流体の流れにはオリフィスとして機能する弁要素とを備え、弁体が環状弁座へ接近する方向へ変位すると背面室が容積拡大し正面室が容積減少し、弁体が環状弁座から離れる方向へ変位すると背面室が容積減少し正面室が容積拡大するように設定されてなり、圧力室の圧力をパイロット圧として開弁動作することを特徴とする請求項２に記載の緩衝器。
【請求項４】
弁体は、圧力室内の圧力の作用で環状弁座から離れる方向へ附勢されるとともに作動室の圧力の作用で環状弁座へ接近する方向へ附勢されることを特徴とする請求項２または３に記載の緩衝器。
【請求項５】
隔壁部材は、シリンダ内に移動自在に挿入されるピストンロッドの先端に固定されるピストンであって、圧力室は、ピストンロッドに螺合されるハウジング内に形成され、隔壁部材をハウジングでピストンロッドに固定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器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−３１９６９（Ｐ２０１０−３１９６９Ａ）
【公開日】平成２２年２月１２日（２０１０．２．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１９５２０６（Ｐ２００８−１９５２０６）
【出願日】平成２０年７月２９日（２００８．７．２９）
【出願人】（００００００９２９）カヤバ工業株式会社 (2,151)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年２月１２日（２０１０．２．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年７月２９日（２００８．７．２９）
【出願人】（００００００９２９）カヤバ工業株式会社 (2,151)
【Ｆターム（参考）】
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