緩衝器
【課題】減衰力特性を一層詳細に制御可能な緩衝器の提供。
【解決手段】ピストン１１の移動により２室１２，１３間を作動流体が流れるように連通する第１通路６０ａ，６０ｂと、２室１２，１３のうちの一方の室１２に連通される第２通路１３０と、を備え、第１通路６０ａ，６０ｂは、ピストン１１の移動によって生じる作動流体の流れを抑制して減衰力を発生させる減衰バルブ６２ａ，６２ｂを有し、第２通路１３０は、ピストンロッド１６が伸び方向に移動したとき弾性部材３２によって面積が調整される可変オリフィス１２２と、可変オリフィス１２２と直列に設けられた圧力室１２５と、ピストン１１の移動により圧力室１２５の容積を可変にするフリーピストン８７と、を有する。
【解決手段】ピストン１１の移動により２室１２，１３間を作動流体が流れるように連通する第１通路６０ａ，６０ｂと、２室１２，１３のうちの一方の室１２に連通される第２通路１３０と、を備え、第１通路６０ａ，６０ｂは、ピストン１１の移動によって生じる作動流体の流れを抑制して減衰力を発生させる減衰バルブ６２ａ，６２ｂを有し、第２通路１３０は、ピストンロッド１６が伸び方向に移動したとき弾性部材３２によって面積が調整される可変オリフィス１２２と、可変オリフィス１２２と直列に設けられた圧力室１２５と、ピストン１１の移動により圧力室１２５の容積を可変にするフリーピストン８７と、を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、緩衝器に関する。
【背景技術】
【０００２】
緩衝器には、ピストンロッドがストローク端付近まで伸長すると、内部のスプリングが縮んでピストンの衝突を抑制するものがある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１７７５３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ピストンロッドの伸び切りを抑制する部材、例えば特許文献１に示すようなスプリングを緩衝器の内部に用いた場合、スプリングが縮んでいるときと自然状態のときとでは、ばね定数が増加した分、車体の制振性が不足する、つまり緩衝器の減衰力が不足する場合があることに気付いた。
【０００５】
したがって、本発明は、ピストンロッドの伸び切りを抑制する部材を用いた場合であっても所望の減衰力を発生する緩衝器の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は、ピストンの移動により２室間を作動流体が流れるように連通する第１通路と、前記２室のうちの一方の室に連通される第２通路と、を備え、前記第１通路は、前記ピストンの移動によって生じる前記作動流体の流れを抑制して減衰力を発生させる減衰バルブを有し、前記第２通路は、ピストンロッドが伸び方向に移動したとき弾性部材によって面積が調整される可変オリフィスと、前記可変オリフィスと直列に設けられた圧力室と、前記ピストンの移動により前記圧力室の容積を可変にするフリーピストンと、を有する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ピストンロッドの伸び切りを抑制する部材を用いた場合であっても所望の減衰力を発生可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に係る第１実施形態の緩衝器を示す断面図である。
【図２】本発明に係る第１実施形態の緩衝器の要部を示す断面図である。
【図３】緩衝器におけるストローク位置とスプリング反力との関係を示す特性線図である。
【図４】本発明に係る第１実施形態の緩衝器の油圧回路図である。
【図５】本発明に係る第１実施形態の緩衝器等の周波数と減衰力との関係を示す特性線図である。
【図６】本発明に係る第１実施形態の緩衝器等のストローク位置と減衰力との関係を示す特性線図である。
【図７】本発明に係る第１実施形態の緩衝器を用いた場合のシミュレーション結果を示す特性線図である。
【図８】本発明に係る第２実施形態の緩衝器の要部を示す断面図である。
【図９】本発明に係る第２実施形態の緩衝器の油圧回路図である。
【図１０】本発明に係る第２実施形態の緩衝器の周波数と減衰力との関係を示す特性線図である。
【図１１】本発明に係る第３実施形態の緩衝器の要部を示す断面図である。
【図１２】本発明に係る第３実施形態の緩衝器の油圧回路図である。
【図１３】本発明に係る第４実施形態の緩衝器の要部を示す断面図である。
【図１４】本発明に係る第４実施形態の緩衝器の油圧回路図である。
【図１５】本発明に係る第４実施形態の緩衝器の周波数と減衰力との関係を示す特性線図である。
【図１６】本発明に係る第５実施形態の緩衝器の要部を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下で説明の実施の形態は、上述の発明が解決しようとする課題の欄や発明の効果の欄に記載した内容に止まること無くその他にもいろいろな課題を解決し、効果を呈している。以下の実施の形態が解決する課題の主なものを、上述の欄に記載した内容をも含め、次に列挙する。
〔特性改善〕
振動状態に応じて減衰力特性（ピストン速度に対する減衰力）を変更する際に、より滑らかに変更する等の特性設定が求められている。これは、小さな減衰力が発生する特性と、大きな減衰力が発生する特性の切り替わりが唐突に起こると、実際に発生する減衰力も唐突に切り替わるので、車両の乗り心地が悪化し、さらには減衰力の切り替わりが車両の操舵中に発生すると、車両の挙動が不安定となり、運転者が操舵に対して違和感を招く恐れがあるためである。そのため、先に示した特許文献１に示すようにより滑らかに変更する特性設定が検討されているが、さらなる特性改善が望まれている。
〔大型化の抑制〕
先に示した特許文献１に示されるように、シリンダ内の２室を仕切り、減衰力を発生する機構を有するピストンに加え、ピストンの一端側に設けられ、ハウジング内を上下動するフリーピストンを備えることにより、振動周波数の広い領域に対応した減衰力特性が得られるように改善が図られたシリンダ装置は種々開発されている。これらのシリンダ装置に共通する課題として、フリーピストンが上下動する領域が必要であるため、軸方向に長くなるということがあげられる。シリンダ装置が大型化すると、車体への取付け自由度が低下するため、シリンダ装置の軸方向長の増加は、大きな課題である。
〔部品数の低減〕
先に示した特許文献１に示されるように、ピストンに加え、ハウジングやフリーピストンなどの構成部品が備えられるため、部品数は増えることになる。部品数が増えると、生産性、耐久性、信頼性などに影響がでるため、所望の特性、つまり振動周波数の広い領域に対応した減衰力特性が得られるような特性を出しつつ、部品数の低減が望まれている。
以下、本発明に係る各実施形態について図面を参照して説明する。
【００１０】
「第１実施形態」
本発明に係る第１実施形態を図１〜図７に基づいて説明する。以下の説明では理解を助けるために、図の下側を一方側とし、逆に図の上側を他方側として定義する。
【００１１】
第１実施形態の緩衝器は、図１に示すように、いわゆるモノチューブ式の油圧緩衝器で、作動流体としての油液が封入される有底円筒状のシリンダ１０を有している。シリンダ１０内には、ピストン１１が摺動可能に嵌装され、このピストン１１により、シリンダ１０内が上室１２および下室１３の２室に区画されている。ピストン１１は、ピストン本体１４と、その外周面に装着される円環状の摺動部材１５と、ピストン本体１４に連結されるピストンロッド１６のピストン本体１４への挿通部分とによって構成されている。
【００１２】
ピストン本体１４は、ピストンロッド１６の一端部に連結されており、ピストンロッド１６の他端側は、シリンダ１０の開口側に装着されたロッドガイド１７およびオイルシール１８等に挿通されてシリンダ１０の外部へ延出されている。シリンダ１０の開口側は内側に加締められており、これによりオイルシール１８およびロッドガイド１７を係止している。
【００１３】
ピストンロッド１６は、シリンダ１０内への挿入先端側に、ピストン本体１４が取り付けられる取付軸部２０が形成されており、他の部分が取付軸部２０よりも大径の主軸部２１となっている。取付軸部２０には、主軸部２１とは反対側の外周側にオネジ１９が形成されている。主軸部２１の取付軸部２０近傍の位置には、係止溝２２が形成されており、この係止溝２２には、主軸部２１よりも径方向外側に広がるリテーナ２３の内周部がかしめ固定されている。
【００１４】
リテーナ２３のピストン１１とは反対には円環状のバネ受２４が配置されており、バネ受２４のリテーナ２３とは反対にコイルスプリングからなる補助スプリング２６が配置されている。また、補助スプリング２６のバネ受２４とは反対には円環状の中間ストッパ２８が配置されており、中間ストッパ２８の補助スプリング２６とは反対にコイルスプリングからなるリバウンドスプリング本体２９が配置されている。さらに、リバウンドスプリング本体２９の中間ストッパ２８とは反対には円環状のバネ受３０が配置されており、このバネ受３０のリバウンドスプリング本体２９とは反対に円環状の弾性材料からなる緩衝体３１が設けられている。なお、バネ受２４、補助スプリング２６、中間ストッパ２８、リバウンドスプリング本体２９、バネ受３０および緩衝体３１は、ピストンロッド１６に対して軸方向移動可能に設けられている。
【００１５】
ここで、ピストンロッド１６がシリンダ１０から突出する方向に移動すると、ピストンロッド１６に固定されたリテーナ２３とともにバネ受２４、補助スプリング２６、中間ストッパ２８、リバウンドスプリング本体２９、バネ受３０および緩衝体３１がロッドガイド１７側に移動することになり、所定位置で緩衝体３１がロッドガイド１７に当接する。さらにピストンロッド１６が突出方向に移動すると、緩衝体３１およびバネ受３０が、シリンダ１０に対して停止状態となり、その結果、移動するリテーナ２３とバネ受３０とが近接する。これにより、バネ受３０と中間ストッパ２８とがこれらの間のリバウンドスプリング本体２９を縮長させることになり、中間ストッパ２８とバネ受２４とがこれらの間の補助スプリング２６を縮長させることになる。このようにして、シリンダ１０内に設けられたリバウンドスプリング本体２９および補助スプリング２６が、ピストンロッド１６に弾性的に作用してピストンロッド１６の伸び切りを抑制することになり、これらがピストンロッド１６の伸び切りを抑制するリバウンドスプリング（弾性部材）３２を構成している。なお、このようにリバウンドスプリング３２がピストンロッド１６の伸び切りの抵抗となることで、車両旋回時の内周側の車輪の浮き上がりを抑制して車体のロール量を抑えることになる。中間ストッパ２８は最大限リテーナ２３側に移動すると、リテーナ２３に係止されたバネ受２４に当接してピストンロッド１６に対して停止することになる。
【００１６】
ピストン１１よりもシリンダ１０の底部側には、下室１３を画成するための区画体３３がシリンダ１０内を摺動可能に設けられている。シリンダ１０内の上室１２および下室１３内には、油液が封入されており、区画体３３により下室１３と画成された室３４には高圧（２０〜３０気圧程度）のガスが封入されている。
【００１７】
上述の緩衝器の例えば一方側は車体により支持され、上記緩衝器の他方側に車輪側が固定される。具体的には、ピストンロッド１６にて車体側に連結され、シリンダ１０のピストンロッド１６の突出側とは反対側の底部に取り付けられた取付アイ３６にて車輪側に連結される。その際に、シリンダ１０のピストンロッド１６の突出側に固定されたバネ受３７には車体との間に図示略の懸架スプリングが介装される。また、上記とは逆に緩衝器の他方側が車体により支持され緩衝器の一方側に車輪側が固定されるようにしても良い。
【００１８】
車輪が走行に伴って振動すると該振動に伴ってシリンダ１０とピストンロッド１６との位置が相対的に変化するが、上記変化はピストン１１に形成された流路の流体抵抗により抑制される。以下で詳述するごとくピストン１１に形成された流路の流体抵抗は振動の速度や振幅により異なるように作られており、振動を抑制することにより、乗り心地が改善される。上記シリンダ１０とピストンロッド１６との間には、車輪が発生する振動の他に、車両の走行に伴って車体に発生する慣性力や遠心力も作用する。例えばハンドル操作により走行方向が変化することにより車体に遠心力が発生し、この遠心力に基づく力が上記シリンダ１０とピストンロッド１６との間に作用する。以下で説明するとおり、本実施形態の緩衝器は車両の走行に伴って車体に発生する力に基づく振動に対して良好な特性を有しており、車両走行における高い安定性が得られる。
【００１９】
図２に示すように、バネ受２４は、略円筒形状の円筒状部４０と、円筒状部４０の軸方向一端側から径方向外方に突出する円環状のフランジ部４１とを有している。また、円筒状部４０の内周面には軸方向に伸びる溝４３が周方向に間隔をあけて複数形成されている。バネ受２４は、フランジ部４１をリテーナ２３側にしており、円筒状部４０の内周側にピストンロッド１６の主軸部２１が挿入される。これにより、バネ受２４は、ピストンロッド１６の主軸部２１に摺動可能に支持される。また、バネ受２４は、フランジ部４１および円筒状部４０においてリテーナ２３に当接する一方、補助スプリング２６の一端部をフランジ部４１のリテーナ２３とは反対側に当接させる。
【００２０】
中間ストッパ２８は、略円筒形状の円筒状部４６と、円筒状部４６の軸方向の中央位置から径方向外方に突出する円環状のフランジ部４７とを有している。また、円筒状部４６の内周面には、軸方向の中央位置に環状溝４８が、径方向外方に凹んで円環状に形成されている。環状溝４８内にはシールリング４９が配置されており、中間ストッパ２８の円筒状部４６およびシールリング４９の内周側にピストンロッド１６の主軸部２１が挿入される。これにより、中間ストッパ２８は、ピストンロッド１６の主軸部２１に摺動可能に支持される。中間ストッパ２８は、補助スプリング２６の他端部をフランジ部４７の軸方向の一端面に当接させる。また、中間ストッパ２８は、リバウンドスプリング本体２９の一端部をフランジ部４７の軸方向の他端面に当接させる。
【００２１】
バネ受３０は、図１に示すように、テーパ状の筒状部５２と、筒状部５２の大径側から径方向外方に突出する円環状のフランジ部５３とを有している。バネ受３０は、フランジ部５３をリバウンドスプリング本体２９とは反対側にして、筒状部５２の内側にピストンロッド１６の主軸部２１が挿入される。これにより、バネ受３０は、ピストンロッド１６の主軸部２１に摺動可能に支持される。バネ受３０は、リバウンドスプリング本体２９の他端部をフランジ部５３に当接させる。
【００２２】
図２に示すように、ピストン本体１４には、上室１２と下室１３とを連通させ、ピストン１１の上室１２側への移動、つまり伸び行程において上室１２から下室１３に向けて油液が流れ出す複数（図２では断面とした関係上一カ所のみ図示）の通路（第１通路）６０ａと、ピストン１１の下室１３側への移動、つまり縮み行程において下室１３から上室１２に向けて油液が流れ出す複数（図２では断面とした関係上一カ所のみ図示）の通路（第１通路）６０ｂが設けられている。これらのうち半数を構成する通路６０ａは、円周方向において、それぞれ間に一カ所の通路６０ｂを挟んで等ピッチで形成されており、ピストン１１の軸方向一側（図１の上側）が径方向外側に軸方向他側（図１の下側）が径方向内側に開口している。
【００２３】
そして、これら半数の通路６０ａに、減衰力を発生する減衰バルブ６２ａが設けられている。減衰バルブ６２ａは、ピストン１１の軸線方向の下室１３側に配置されている。通路６０ａは、ピストンロッド１６がシリンダ１０外に伸び出る伸び側にピストン１１が移動するときに油液が通過する伸び側の通路を構成しており、これらに対して設けられた減衰バルブ６２ａは、伸び側の通路６０ａの油液の流動を規制して減衰力を発生させる伸び側の減衰バルブとなっている。
【００２４】
また、残りの半数を構成する通路６０ｂは、円周方向において、それぞれ間に一カ所の通路６０ａを挟んで等ピッチで形成されており、ピストン１１の軸線方向他側（図１の下側）が径方向外側に軸線方向一側（図１の上側）が径方向内側に開口している。
【００２５】
そして、これら残り半数の通路６０ｂに、減衰力を発生する減衰バルブ６２ｂが設けられている。減衰バルブ６２ｂは、ピストン１１の軸線方向の上室１２側に配置されている。通路６０ｂは、ピストンロッド１６がシリンダ１０内に入る縮み側にピストン１１が移動するときに油液が通過する縮み側の通路を構成しており、これらに対して設けられた減衰バルブ６２ｂは、縮み側の通路６０ｂの油液の流動を規制して減衰力を発生させる縮み側の減衰バルブとなっている。
【００２６】
ピストンロッド１６には、取付軸部２０のピストン１１よりもさらに端側に減衰力可変機構６５が取り付けられている。
【００２７】
ピストン本体１４は、略円板形状をなしており、その中央には、軸方向に貫通して、上記したピストンロッド１６の取付軸部２０を挿通させるための挿通穴６８が形成されている。
【００２８】
ピストン本体１４の下室１３側の端部には、伸び側の通路６０ａの一端開口位置に、減衰バルブ６２ａを構成するシート部７１ａが、円環状に形成されている。ピストン本体１４の上室１２側の端部には、縮み側の通路６０ｂの一端の開口位置に、減衰バルブ６２ｂを構成するシート部７１ｂが、円環状に形成されている。
【００２９】
ピストン本体１４において、シート部７１ａの挿通穴６８とは反対側は、シート部７１ａよりも軸線方向高さが低い環状の段差部７２ｂとなっており、この段差部７２ｂの位置に縮み側の通路６０ｂの他端が開口している。また、同様に、ピストン本体１４において、シート部７１ｂの挿通穴６８とは反対側は、シート部７１ｂよりも軸線方向高さが低い環状の段差部７２ａとなっており、この段差部７２ａの位置に伸び側の通路６０ａの他端が開口している。
【００３０】
減衰バルブ６２ａは、上記したシート部７１ａと、シート部７１ａの全体に同時に着座可能な環状のディスク７５ａとからなっており、ディスクバルブとなっている。ディスク７５ａは複数枚の環状の単体ディスクが重ね合わせられることで構成されている。ディスク７５ａのピストン本体１４とは反対側には、ディスク７５ａよりも小径の環状のバルブ規制部材７７ａが配置されている。
【００３１】
減衰バルブ６２ａには、シート部７１ａとディスク７５ａとの間に、これらが当接状態にあっても通路６０ａを下室１３に連通させる固定オリフィス７８ａが、シート部７１ａに形成された溝あるいはディスク７５ａに形成された開口によって形成されている。ディスク７５ａは、シート部７１ａから離座することで通路６０ａを開放する。バルブ規制部材７７ａはディスク７５ａの開方向への規定以上の変形を規制する。減衰バルブ６２ａは、通路６０ａに設けられ、ピストン１１の摺動によって生じる油液の流れを抑制して減衰力を発生させる。
【００３２】
同様に、減衰バルブ６２ｂは、上記したシート部７１ｂと、シート部７１ｂの全体に同時に着座可能な環状のディスク７５ｂとからなっており、ディスクバルブとなっている。ディスク７５ｂも複数枚の環状の単体ディスクが重ね合わせられることで構成されている。ディスク７５ｂのピストン本体１４とは反対側には、ディスク７５ｂよりも小径の環状のバルブ規制部材７７ｂが配置されている。バルブ規制部材７７ｂはディスク７５ｂの開方向への規定以上の変形を規制する。バルブ規制部材７７ｂは、ピストンロッド１６の主軸部２１の取付軸部２０側の端部の軸段部８０に当接している。
【００３３】
減衰バルブ６２ｂには、シート部７１ｂとディスク７５ｂとの間に、これらが当接状態にあっても通路６０ｂを上室１２に連通させる固定オリフィス７８ｂが、シート部７１ｂに形成された溝あるいはディスク７５ｂに形成された開口によって形成されている。ディスク７５ｂは、シート部７１ｂから離座することで通路６０ｂを開放する。バルブ規制部材７７ｂはディスク７５ｂの開方向への規定以上の変形を規制する。減衰バルブ６２ｂは、通路６０ｂに設けられ、ピストン１１の摺動によって生じる油液の流れを抑制して減衰力を発生させる。
【００３４】
第１実施形態では、減衰バルブ６２ａ，６２ｂが内周クランプのディスクバルブである例を示したが、これに限らず、減衰力を発生する機構であればよく、例えば、ディスクバルブをコイルバネで付勢するリフトタイプのバルブとしてもよく、また、ポペット弁であってもよい。
【００３５】
ピストンロッド１６の先端部のオネジ１９には、周波数（振動状態）により外部から制御されることなく減衰力を可変とする周波数感応部である減衰力可変機構６５が螺合されている。減衰力可変機構６５は、ピストンロッド１６のオネジ１９に螺合されるメネジ８１が形成された蓋部材８２と、この蓋部材８２にその一端開口側が閉塞されるように取り付けられる略円筒状のハウジング本体８３とからなるハウジング８５と、このハウジング８５内に摺動可能に嵌挿されるフリーピストン８７と、フリーピストン８７とハウジング８５の蓋部材８２との間に介装されてフリーピストン８７がハウジング８５に対し軸方向の蓋部材８２側へ移動したときに圧縮変形する縮み側の弾性体であるＯリング８８と、フリーピストン８７とハウジング８５のハウジング本体８３との間に介装されてフリーピストン８７がハウジング８５に対し上記とは反対側へ移動したときに圧縮変形する伸び側の弾性体であるＯリング８９とで構成されている。なお、図２においては便宜上自然状態のＯリング８８，８９を図示している。特にＯリング８９は、シールとしても機能するので、取り付けられた状態で常時、変形（断面非円形）しているように配置されることが望ましい。上記したＯリング８８はフリーピストン８７が一方向へ移動したときに圧縮変形してフリーピストン８７の変位に対し抵抗力を発生する抵抗要素となっており、Ｏリング８９はフリーピストン８７が他方向へ移動したときに圧縮変形してフリーピストン８７の変位に対し抵抗力を発生する抵抗要素となっている。
【００３６】
蓋部材８２は、切削加工を主体として形成されるもので、略円筒状の蓋内筒部９１と、この蓋内筒部９１の軸方向の端部から径方向外側に延出する円板状の蓋基板部９２と、蓋基板部９２の外周側から蓋内筒部９１と同方向に延出する蓋外筒部９３と、蓋内筒部９１の先端側を覆うとともにオリフィス９４が形成された蓋先板部９５を有している。
【００３７】
蓋内筒部９１の内周部には、上記したメネジ８１が形成されている。蓋外筒部９３の内周面は、蓋基板部９２側から順に、円筒面部９６および曲面部９７を有している。円筒面部９６は一定径をなしており、円筒面部９６に繋がる曲面部９７は、円筒面部９６から離れるほど大径の円環状となっている。曲面部９７は蓋部材８２の中心軸線を含む断面が円弧状をなしている。蓋外筒部９３の外周面には、オネジ９８が形成されている。
【００３８】
ハウジング本体８３は、切削加工を主体として形成されるもので、軸方向一側に径方向内方に突出する内側環状突起１００が形成された略円筒状をなしている。ハウジング本体８３の内周面には、軸方向一側から順に、小径円筒面部１０１、曲面部１０２、大径円筒面部１０３およびメネジ１０４が形成されている。小径円筒面部１０１は一定径をなしており、小径円筒面部１０１に繋がる曲面部１０２は、小径円筒面部１０１から離れるほど大径の円環状となっており、曲面部１０２に繋がる大径円筒面部１０３は、小径円筒面部１０１より大径の一定径をなしている。曲面部１０２はハウジング本体８３の中心軸線を含む断面が円弧状をなしており、小径円筒面部１０１と曲面部１０２とが、内側環状突起１００に形成されている。なお、ハウジング本体８３を円筒状と記述しているが、内周面は断面円形となることが望ましいが、外周面は、多角形等断面非円形であってもよい。
【００３９】
このようなハウジング本体８３のメネジ１０４に、蓋部材８２のオネジ９８が螺合されることでこれらが一体化されてハウジング８５となる。蓋部材８２の蓋外筒部９３はハウジング８５において大径円筒面部１０３よりも径方向内側に突出する内側環状突起を構成しており、この部分に曲面部９７がハウジング本体８３の内側環状突起１００の曲面部１０２と軸方向に対向するように配置されている。
【００４０】
フリーピストン８７は、切削加工を主体として形成されるもので、略円筒状のピストン筒部１０８と、このピストン筒部１０８の軸方向の端部側を閉塞するピストン閉板部１０９とを有しており、ピストン筒部１０８には径方向外方に突出する円環状の外側環状突起１１０が軸方向の中央に形成されている。
【００４１】
ピストン筒部１０８の外周面には、軸方向のピストン閉板部１０９側から順に、小径円筒面部１１３、曲面部１１４、大径円筒面部１１５、曲面部１１６および小径円筒面部１１７が形成されている。曲面部１１４、大径円筒面部１１５および曲面部１１６は、外側環状突起１１０に形成されている。
【００４２】
小径円筒面部１１３は一定径となっており、この小径円筒面部１１３に繋がる曲面部１１４は小径円筒面部１１３から離れるほど大径の円環状となっている。曲面部１１４に繋がる大径円筒面部１１５は、小径円筒面部１１３より大径の一定径をなしている。曲面部１１４はフリーピストン８７の中心軸線を含む断面が円弧状をなしている。
【００４３】
大径円筒面部１１５に繋がる曲面部１１６は、大径円筒面部１１５から離れるほど小径の円環状をなしている。曲面部１１６に小径円筒面部１１７が繋がっており、この小径円筒面部１１７は、小径円筒面部１１３と同径の一定径となっている。曲面部１１６はフリーピストン８７の中心軸線を含む断面が円弧状をなしている。外側環状突起１１０はその軸線方向の中央位置を通る平面に対して対称形状をなしている。フリーピストン８７は、外側環状突起１１０の軸方向の中央位置に、外側環状突起１１０を径方向に貫通する通路穴１１８がフリーピストン８７の周方向に間隔をあけて複数箇所形成されている。
【００４４】
フリーピストン８７は、ハウジング８５内に配置された状態で、大径円筒面部１１５においてハウジング本体８３の大径円筒面部１０３に摺動可能に嵌挿されることになる。また、フリーピストン８７は、一方の小径円筒面部１１３がハウジング本体８３の小径円筒面部１０１に、他方の小径円筒面部１１７が蓋部材８２の蓋外筒部９３の円筒面部９６に、それぞれ摺動可能に嵌挿されている。ハウジング８５内に配置された状態で、ハウジング本体８３の曲面部１０２とフリーピストン８７の曲面部１１４とがこれらの径方向において位置を重ね合わせることになる。よって、ハウジング本体８３の曲面部１０２と、フリーピストン８７の曲面部１１４とがフリーピストン８７の移動方向で対向する。加えて、蓋部材８２の蓋外筒部９３の曲面部９７とフリーピストン８７の曲面部１１６とがこれらの径方向において位置を重ね合わせることになる。よって、蓋部材８２の曲面部９７と、フリーピストン８７の曲面部１１６とがフリーピストン８７の移動方向で対向する。
【００４５】
そして、フリーピストン８７の小径円筒面部１１３および曲面部１１４と、ハウジング本体８３の曲面部１０２および大径円筒面部１０３との間に、言い換えれば、フリーピストン８７の外側環状突起１１０とハウジング８５の一方の内側環状突起１００との間に、Ｏリング８９（図２において自然状態を図示）が配置されている。このＯリング８９は、自然状態にあるとき、中心軸線を含む断面が円形状をなし、内径がフリーピストン８７の小径円筒面部１１３よりも小径で、外径がハウジング本体８３の大径円筒面部１０３よりも大径となっている。つまり、Ｏリング８９は、フリーピストン８７およびハウジング８５の両方に対してこれらの径方向に締め代をもって嵌合される。
【００４６】
また、ハウジング８５の大径円筒面部１０３および曲面部９７と、フリーピストン８７の曲面部１１６および小径円筒面部１１７との間に、言い換えれば、フリーピストン８７の外側環状突起１１０とハウジングの他方の内側環状突起である蓋外筒部９３との間に、Ｏリング８８（図２において自然状態を図示）が配置されている。このＯリング８８は、自然状態にあるとき、中心軸線を含む断面が円形状をなしており、内径がフリーピストン８７の小径円筒面部１１７よりも小径で、外径がハウジング８５の大径円筒面部１０３よりも大径となっている。つまり、Ｏリング８８も、フリーピストン８７およびハウジング８５の両方に対してこれらの径方向に締め代をもって嵌合される。
【００４７】
両方のＯリング８８，８９は、同じ大きさのものであり、フリーピストン８７をハウジング８５に対して所定の中立位置に保持するとともにフリーピストン８７のハウジング８５に対する軸方向の上室１２側および下室１３側の両側への軸方向移動を許容する。
【００４８】
フリーピストン８７においては、Ｏリング８８が小径円筒面部１１７、曲面部１１６に接触することになり、これらのうち曲面部１１６は、フリーピストン８７の移動方向に対し傾斜している。また、ハウジング８５においては、Ｏリング８８がハウジング８５の大径円筒面部１０３および曲面部９７に接触することになり、これらのうち曲面部９７は、フリーピストン８７の移動方向に対し傾斜している。
【００４９】
言い換えれば、フリーピストン８７の外周部に外側環状突起１１０を設け、この外側環状突起１１０の軸方向両面は、曲面部１１４と曲面部１１６とを構成し、ハウジング８５の内周における、外側環状突起１１０の両側の位置に、曲面部１０２を有する内側環状突起１００と、曲面部９７を有する内側環状突起を構成する蓋外筒部９３とを設け、外側環状突起１１０と、内側環状突起１００および内側環状突起を構成する蓋外筒部９３との間にそれぞれＯリング８９およびＯリング８８を設けている。
【００５０】
そして、フリーピストン８７の小径円筒面部１１３、曲面部１１４において、Ｏリング８９に接触している部分であるフリーピストン接触面と、ハウジング８５の大径円筒面部１０３および曲面部１０２において、Ｏリング８９に接触している部分であるハウジング接触面とが、フリーピストン８７の移動によってＯリング８９に接触している部分のＯリングの中心を通る最短距離が変化し、最短距離となる部分を結ぶ線分の向きが変化する。言い換えれば、フリーピストン８７のフリーピストン接触面と、ハウジング８５のハウジング接触面と、それぞれのうちＯリング８９が接触している部分の最短距離を結ぶ線分の向きが変化するように小径円筒面部１１３および曲面部１１４と大径円筒面部１０３および曲面部１０２との形状が設定されている。具体的に、フリーピストン８７がハウジング８５に対して軸方向の上室１２側（図２の上側）に位置するとき、フリーピストン接触面とハウジング接触面と、それぞれのうちＯリング８９が接触している部分の最短距離は大径円筒面部１０３と小径円筒面部１１３との半径差である（大径円筒面部１０３と小径円筒面部１１３との半径差よりもＯリング８９の外径と内径の半径差の方が大であるため、Ｏリング８９がその差分潰れ、その部分、つまり最短距離の線分は傾斜角０となる）。一方フリーピストン８７がハウジング８５に対して軸方向の下室１３側（図２の下側）に移動すると、Ｏリング８９との接触部分は曲面部１１４と曲面部１０２となり、最もＯリング８９が潰される位置、つまり最短距離の線分の傾斜角が斜めになる。
【００５１】
同様に、フリーピストン８７の小径円筒面部１１７および曲面部１１６において、Ｏリング８８に接触している部分であるフリーピストン接触面と、ハウジング８５の大径円筒面部１０３および曲面部９７において、Ｏリング８８に接触している部分であるハウジング接触面とが、フリーピストン８７の移動によってＯリング８８に接触している部分の最短距離が変化し、最短距離となる部分を結ぶ線分の向きが変化する。言い換えれば、フリーピストン８７のフリーピストン接触面と、ハウジング８５のハウジング接触面と、それぞれのうちＯリング８８が接触している部分の最短距離を結ぶ線分の向きが変化するように小径円筒面部１１７および曲面部１１６と、大径円筒面部１０３および曲面部９７との形状が設定されている。具体的に、フリーピストン８７がハウジング８５に対して軸方向の下室１３側（図２の下側）に位置するとき、フリーピストン接触面とハウジング接触面と、それぞれのうちＯリング８８が接触している部分の最短距離は大径円筒面部１０３と小径円筒面部１１７との半径差である（大径円筒面部１０３と小径円筒面部１１７との半径差よりもＯリング８８の外径と内径の半径差の方が大であるため、Ｏリング８８がその差分潰れ、その部分、つまり最短距離の線分は傾斜角０となる）。一方フリーピストン８７がハウジング８５に対して軸方向の上室１２側（図２の上側）に移動すると、Ｏリング８８との接触部分は曲面部９７と曲面部１１６となり、最もＯリング８８が潰される位置、つまり最短距離の線分の傾斜角が斜めになる。
【００５２】
なお、減衰力可変機構６５は、例えばハウジング本体８３内に曲面部１０２の位置までＯリング８９を挿入し、これらハウジング本体８３およびＯリング８９の内側にフリーピストン８７を嵌合し、ハウジング本体８３とフリーピストン８７との間に曲面部１１６の位置までＯリング８８を挿入して、蓋部材８２をハウジング本体８３に螺合させることにより、組み立てられることになる。そして、このように予め組み立てられた減衰力可変機構６５がピストンロッド１６の取付軸部２０のオネジ１９にメネジ８１を螺合させて取り付けられることになり、その際に、ハウジング８５の蓋基板部９２がバルブ規制部材７７ａに当接することになる。減衰力可変機構６５の外径つまりハウジング８５の外径は、シリンダ１０の内径よりも流路抵抗とならない程度に小さく設定されている。
【００５３】
ピストンロッド１６には、主軸部２１の、リテーナ２３に当接するバネ受２４と、セット状態にある補助スプリング２６によりバネ受２４から所定距離離間する中間ストッパ２８との間位置に、径方向に沿う通路穴１２０が形成されており、この通路穴１２０に連通し先端部に開口する、通路穴１２０より大径の通路穴１２１が軸方向に沿って形成されている。中間ストッパ２８は、補助スプリング２６を伸縮させながらピストンロッド１６上を、バネ受２４に近接・離間するように移動可能となっている。中間ストッパ２８は、バネ受２４に近接することで通路穴１２０を、バネ受２４側に近づくほど閉塞量を大きくするように閉塞する。中間ストッパ２８は最大限リテーナ２３側に移動すると、リテーナ２３に係止されたバネ受２４に当接してピストンロッド１６に対して停止することになり、この状態では通路穴１２０を全閉する。このように、中間ストッパ２８と通路穴１２０とが、通路面積が調整される可変オリフィス１２２を構成している。ピストンロッド１６の通路穴１２０，１２１およびオリフィス９４によって、上室１２が、減衰力可変機構６５のハウジング８５内に形成された圧力室１２５に連通している。なお、圧力室１２５は、ハウジング８５とＯリング８８，８９とフリーピストン８７とで画成されている。
【００５４】
上記したようにフリーピストン８７の外側環状突起１１０の軸方向の中央位置に、外側環状突起１１０を径方向に貫通する通路穴１１８が複数形成されている。これにより、圧力室１２５は、通路穴１１８を介して、ハウジング８５とＯリング８８とＯリング８９とフリーピストン８７とで囲まれた室１２８に常時連通する。言い換えれば、通路穴１１８は、一方のＯリング８８と他方のＯリング８９との間の室１２８に圧力室１２５から油液を導く。なお、通路穴１１８は、フリーピストン８７の外側環状突起１１０の位置に形成されていることから、フリーピストン８７のハウジング８５に対する移動範囲の全域において、一方のＯリング８８および他方のＯリング８９のいずれにも接触することはない。
【００５５】
通路穴１２０，１２１、オリフィス９４および圧力室１２５が、上室１２および下室１３のうちの一方である上室１２に連通されて、ピストン１１の上室１２側への移動によりシリンダ１０内の上室１２から油液が流れ出す通路（第２通路）１３０を構成している。よって、中間ストッパ２８と通路穴１２０とで構成される可変オリフィス１２２は、この通路１３０に設けられており、この可変オリフィス１２２は、圧力室１２５と直列に設けられている。フリーピストン８７とハウジング８５との間に設けられ、フリーピストン８７の摺動方向両側に配置されたＯリング８８，８９は、このフリーピストン８７の変位に対し抵抗力を発生する。つまり、Ｏリング８８は、フリーピストン８７がハウジング８５に対し一方の上室１２側へ移動すると弾性力を発生することになり、Ｏリング８９は、フリーピストン８７がハウジング８５に対し他方の下室１３側へ移動すると弾性力を発生する。
【００５６】
ここで、ピストンロッド１６が伸び側に移動する伸び行程では、上室１２から通路６０ａを介して下室１３に油液が流れることになるが、ピストン速度が微低速域の場合は、上室１２から通路６０ａに導入された油液が、基本的に、シート部７１ａとシート部７１ａに当接するディスク７５ａとの間に形成された常時開口の固定オリフィス７８ａを介して下室１３に流れ、その際オリフィス特性（減衰力がピストン速度の２乗にほぼ比例する）の減衰力が発生する。また、ピストン速度が上昇して低速域に達すると、上室１２から通路６０ａに導入された油液が、基本的にディスク７５ａを開きながらディスク７５ａとシート部７１ａとの間を通って下室１３に流れることになる。このため、バルブ特性（減衰力がピストン速度にほぼ比例する）の減衰力が発生する。
【００５７】
ピストンロッド１６が縮み側に移動する縮み行程では、下室１３から通路６０ｂを介して上室１２に油液が流れることになるが、ピストン速度が微低速域の場合は、下室１３から通路６０ｂに導入された油液が、基本的に、シート部７１ｂとシート部７１ｂに当接するディスク７５ｂとの間に形成された常時開口の固定オリフィス７８ｂを介して上室１２に流れ、その際オリフィス特性（減衰力がピストン速度の２乗にほぼ比例する）の減衰力が発生する。また、ピストン速度が上昇して低速域に達すると、下室１３から通路６０ｂに導入された油液が、基本的にディスク７５ｂを開きながらディスク７５ｂとシート部７１ｂとの間を通って上室１２に流れることになる。このため、バルブ特性（減衰力がピストン速度にほぼ比例する）の減衰力が発生する。
【００５８】
ここで、ピストン速度が遅いとき、つまり微低速域（例えば０．０５ｍ／ｓ）の周波数が比較的高い領域（例えば７Ｈｚ以上）は、例えば路面の細かな表面の凹凸から生じる振動であり、このような状況では減衰力を下げるのが好ましい。また、同じくピストン速度が遅いときであっても、上記とは逆に周波数が比較的低い領域（例えば２Ｈｚ以下）は、いわゆる車体のロールによるぐらつき等の振動であり、このような状況では減衰力を上げるのが好ましい。
【００５９】
これに対応して、上記した減衰力可変機構６５が、ピストン速度が同じように遅い場合でも、周波数に応じて減衰力を可変とする。つまり、ピストン速度が遅い時、ピストン１１の往復動の周波数が高くなると、その伸び行程では、上室１２の圧力が高くなって、ピストンロッド１６の通路穴１２０，１２１およびオリフィス９４を介して減衰力可変機構６５の圧力室１２５に上室１２から油液を導入させながら、フリーピストン８７が軸方向の下室１３側にあるＯリング８９の付勢力に抗してハウジング８５に対して軸方向の下室１３側に移動する。このようにフリーピストン８７が軸方向の下室１３側に移動することにより、圧力室１２５に上室１２から油液を導入することになり、上室１２から通路６０ａに導入され減衰バルブ６２ａを通過して下室１３に流れる油液の流量が減ることになる。これにより、減衰力が下がる。このように、フリーピストン８７は、ピストン１１の移動により圧力室１２５の容積を可変にする。
【００６０】
続く縮み行程では、下室１３の圧力が高くなるため、オリフィス９４およびピストンロッド１６の通路穴１２０，１２１を介して圧力室１２５から上室１２に油液を排出させながら、それまで軸方向の下室１３側に移動していたフリーピストン８７が軸方向の上室１２側にあるＯリング８８の付勢力に抗してハウジング８５に対して軸方向の上室１２側に移動する。このようにフリーピストン８７が軸方向の上室１２側に移動することにより、下室１３の容積を拡大することになり、下室１３から通路６０ｂに導入され減衰バルブ６２ｂを通過して上室１２に流れる油液の流量が減ることになる。これにより、減衰力が下がる。
【００６１】
そして、ピストン１１の周波数が高い領域では、フリーピストン８７の移動の周波数も追従して高くなり、その結果、上記した伸び行程の都度、上室１２から圧力室１２５に油液が流れ、縮み行程の都度、下室１３の容積がフリーピストン８７の移動の分拡大することになって、上記のように、減衰力が下がった状態に維持されることになる。
【００６２】
他方で、ピストン速度が遅い時、ピストン１１の周波数が低くなると、フリーピストン８７の移動の周波数も追従して低くなるため、伸び行程の初期に、上室１２から圧力室１２５に油液が流れるものの、その後はフリーピストン８７がＯリング８９を圧縮してハウジング８５に対して軸方向の下室１３側で停止し、上室１２から圧力室１２５に油液が流れなくなるため、上室１２から通路６０ａに導入され減衰バルブ６２ａを通過して下室１３に流れる油液の流量が減らない状態となり、減衰力が高くなる。
【００６３】
続く縮み行程でも、その初期に、下室１３の容積がハウジング８５に対するフリーピストン８７の移動の分拡大することになるものの、その後はフリーピストン８７がＯリング８８を圧縮してハウジング８５に対し軸方向の上室１２側で停止し、下室１３の容積に影響しなくなるため、下室１３から通路６０ｂに導入され減衰バルブ６２ｂを通過して上室１２に流れる油液の流量が減らない状態となり、減衰力が高くなる。
【００６４】
そして、本実施形態においては、上記したように、フリーピストン８７に中立位置へ戻すように付勢力を与える部品としてゴム材料からなるＯリング８８，８９を用いており、フリーピストン８７の中立位置では、フリーピストン８７とハウジング８５との間にあるＯリング８８が、ハウジング本体８３の大径円筒面部１０３と、フリーピストン８７の小径円筒面部１１７との間に、Ｏリング８９が、ハウジング本体８３の大径円筒面部１０３と、フリーピストン８７の小径円筒面部１１３との間に位置する。
【００６５】
この中立位置から例えば伸び行程でフリーピストン８７がハウジング８５に対して軸方向の下室１３側に移動すると、ハウジング８５の大径円筒面部１０３とフリーピストン８７の小径円筒面部１１３とがＯリング８９を、相互間で転動つまり内径側と外径側とが逆方向に移動するように回転させてハウジング８５に対して軸方向の下室１３側に移動させることになり、その後、ハウジング８５の曲面部１０２の軸方向の上室１２側と、フリーピストン８７の曲面部１１４の軸方向の下室１３側とが、Ｏリング８９を転動させながらフリーピストン８７の軸方向および径方向に圧縮し、続いてハウジング８５の曲面部１０２の軸方向の下室１３側と、フリーピストン８７の曲面部１１４の軸方向の上室１２とが、Ｏリング８９をフリーピストン８７の軸方向および径方向に圧縮する。なお、この中立位置から伸び行程でフリーピストン８７がハウジング８５に対して軸方向の下室１３側に移動すると、ハウジング８５の大径円筒面部１０３とフリーピストン８７の小径円筒面部１１７とがＯリング８８を、相互間で転動させてハウジング８５に対して軸方向の下室１３側に移動させることになる。
【００６６】
このとき、ハウジング８５の大径円筒面部１０３とフリーピストン８７の小径円筒面部１１３との間でＯリング８９を転動させる領域と、ハウジング８５の曲面部１０２とフリーピストン８７の曲面部１１４との間でＯリング８９を転動させる領域とが、フリーピストン８７の移動領域のうち下流側端部から離間した位置において、Ｏリング８９が転動する転動領域であり、下流側端部から離間した位置において、Ｏリング８９がフリーピストン８７の移動方向にハウジング８５とフリーピストン８７と双方に接触した状態で移動する移動領域となっている。この移動とは、Ｏリング８９の少なくともフリーピストン移動方向下流端位置（図２における下端位置）が移動することを言う。
【００６７】
また、ハウジング８５の曲面部１０２とフリーピストン８７の曲面部１１４との間でＯリング８９を圧縮する領域が、フリーピストン８７の移動領域のうち下流側端部側において、Ｏリング８９をフリーピストン８７の移動方向に弾性変形させる移動方向変形領域となっている。この移動方向変形領域における弾性変形とは、Ｏリング８９のフリーピストン移動方向上流端位置（図２における上端位置）が移動し、下流端位置が移動しない変形のことである。ここでは、転動領域および移動領域が、移動方向変形領域の一部とラップしている。
【００６８】
続く縮み行程でフリーピストン８７がハウジング８５に対して軸方向の上室１２側に移動すると、ハウジング８５の曲面部１０２の軸方向の下室１３側と、フリーピストン８７の曲面部１１４の軸方向の上室１２とが、Ｏリング８９の圧縮を解除し、続いて、ハウジング８５の曲面部１０２の軸方向の上室１２側と、フリーピストン８７の曲面部１１４の軸方向の下室１３側とが、Ｏリング８９を転動させながら圧縮をさらに解除することになり、続いて、ハウジング８５の大径円筒面部１０３とフリーピストン８７の小径円筒面部１１３とがＯリング８９を、相互間で転動させながらハウジング８５に対して軸方向の上室１２側に移動させることになる。なお、このとき、Ｏリング８８についても、ハウジング８５の大径円筒面部１０３とフリーピストン８７の小径円筒面部１１７とが、相互間で転動させてハウジング８５に対して軸方向の上室１２側に移動させることになる。そして、その後、ハウジング８５の曲面部９７の軸方向の下室１３側と、フリーピストン８７の曲面部１１６の軸方向の上室１２側とが、Ｏリング８８を転動させながらフリーピストン８７の軸方向および径方向に圧縮し、続いてハウジング８５の曲面部９７の軸方向の上室１２側と、フリーピストン８７の曲面部１１６の軸方向の下室１３側とが、Ｏリング８８をフリーピストン８７の軸方向および径方向に圧縮する。
【００６９】
このとき、ハウジング８５の大径円筒面部１０３とフリーピストン８７の小径円筒面部１１７との間でＯリング８８を転動させる領域と、ハウジング８５の曲面部９７とフリーピストン８７の曲面部１１６との間でＯリング８８を転動させる領域とが、フリーピストン８７の移動領域のうち上流側端部から離間した位置において、Ｏリング８８が転動する転動領域であり、上流側端部から離間した位置において、Ｏリング８８がフリーピストン８７の移動方向にハウジング８５とフリーピストン８７と双方に接触した状態で移動する移動領域となっている。この移動とは、Ｏリング８８の少なくともフリーピストン移動方向上流端位置（図２における上端位置）が移動することを言う。
【００７０】
また、ハウジング８５の曲面部９７とフリーピストン８７の曲面部１１６との間でＯリング８８を圧縮する領域が、フリーピストン８７の移動領域のうち下流側端部側において、Ｏリング８８をフリーピストン８７の移動方向に弾性変形させる移動方向変形領域となっている。この移動方向変形領域における弾性変形とは、Ｏリング８８のフリーピストン移動方向下流端位置（図２における下端位置）が移動し、上流端位置が移動しない変形のことである。ここでは、転動領域および移動領域が、移動方向変形領域の一部とラップしている。
【００７１】
上記に続く伸び行程では、ハウジング８５の曲面部９７の上室１２側とフリーピストン８７の曲面部１１６の下室１３側とがＯリング８８の圧縮を解除し、続いて、ハウジング８５の曲面部９７の下室１３側とフリーピストン８７の曲面部１１６の上室１２側とがＯリング８８を転動させながら圧縮をさらに解除することになり、続いて、ハウジング８５の大径円筒面部１０３とフリーピストン８７の小径円筒面部１１７とがＯリング８８を、相互間で転動させてハウジング８５に対して軸方向の下室１３側に移動させることになる。このとき、Ｏリング８９についても、ハウジング８５の大径円筒面部１０３とフリーピストン８７の小径円筒面部１１３とが、相互間で転動させてハウジング８５に対して軸方向の下室１３側に移動させることになる。そして、フリーピストン８７が中立位置を通過すると、Ｏリング８８，８９を上記と同様に、動作させる。
【００７２】
以上により、Ｏリング８８，８９は、移動方向変形領域において移動方向につぶされる。
【００７３】
ここで、ゴム材料からなるＯリング８８，８９によるフリーピストン８７の変位に対する荷重の特性は、非線形の特性となる。つまり、フリーピストン８７の中立位置の前後の所定範囲では線形に近い特性となり、この範囲を超えると、変位に対して滑らかに荷重の増加率が増大するようになる。上記のように、ピストン１１の作動周波数が高い領域では、ピストン１１の振幅も小さいため、フリーピストン８７の変位も小さくなり、中立位置前後の線形の特性範囲で動作することになる。これにより、フリーピストン８７は動きやすくなり、ピストン１１の振動に追従して振動して減衰バルブ６２ａ，６２ｂの発生する減衰力の低減に寄与する。
【００７４】
他方で、ピストン１１の作動周波数が低い領域では、ピストン１１の振幅が大きくなるため、フリーピストン８７の変位が大きくなり、非線形の特性範囲で動作することになる。これにより、フリーピストン８７は徐々に滑らかに、動き難くなり、減衰バルブ６２ａ，６２ｂの発生する減衰力を低減し難くなる。
【００７５】
リバウンドスプリングは、上記したように車両旋回時の内周側の車輪の浮き上がりを抑制して車体のロール量を抑えることができる効果がある。図３は、リバウンドスプリングを有する緩衝器のストローク位置に対する、バネ受３７と車体との間に介装された図示略の懸架スプリングおよびリバウンドスプリングのスプリング反力の関係を示すものである。図３に示すように、スプリング反力は、縮み側の限界位置であるフルボトムの位置Ｐｆｂで最も高く、このフルボトムＰｆｂの位置から１Ｇの位置（車体を水平とする位置）Ｐ０までのバウンドストロークＳｂと、１Ｇの位置Ｐ０から縮み側のリバウンドストロークＳｒのうちのリバウンドスプリングが作用し始める伸び側の所定位置Ｐ１までのバッファクリアランスＢＣとについては、バネ受３７と車体との間に介装された図示略の懸架スプリングのバネ定数Ｋｓに基づく比例関係となる。また、リバウンドストロークＳｒのうち、リバウンドスプリングが作用する、伸び側の所定位置Ｐ１から伸び側の限界位置であるフルリバウンドの位置Ｐｆｒまでのリバウンドスプリング作動範囲Ｒは、懸架スプリングとリバウンドスプリングとが並列で作用することになるため、懸架スプリングのバネ定数Ｋｓとリバウンドスプリングのバネ定数Ｋｒとを加算したバネ定数Ｋｓ＋Ｋｒによる比例関係となる。このため、リバウンドスプリング作動範囲Ｒにおいては、車体のロール量を小さく抑えることができるものの、リバウンドスプリングの分だけバネ定数が大きくなり、これにより、緩衝器における減衰力が低下してしまう。その結果、車両のバネ上の制振性が不足することになり、リバウンドスプリング作動範囲Ｒにおける操舵時の乗り心地性能が低下してしまう。
【００７６】
これに対し、本実施形態では、ピストンロッド１６における通路穴１２０の上室１２への開口部が、リテーナ２３に当接するバネ受２４と、セット状態にある補助スプリング２６によりバネ受２４と離間する中間ストッパ２８との間に配置されており、この通路穴１２０が中間ストッパ２８とで通路面積が可変となる可変オリフィス１２２を構成している。これにより、例えば車両の旋回走行時の車体のロールにより旋回内側のサスペンションに含まれる緩衝器のピストンロッド１６が伸び側に移動し、しかも、この伸び行程において、ピストンロッド１６が伸び側に所定量以上移動して、緩衝体３１をロッドガイド１７に当接させて、リバウンドスプリング作動範囲Ｒに入ると、バネ受３０がピストンロッド１６上を摺動しつつリバウンドスプリング本体２９を中間ストッパ２８との間で、補助スプリング２６を中間ストッパ２８、バネ受２４およびリテーナ２３との間で縮長させることになり、中間ストッパ２８を、バネ受２４の方向に移動させて、通路穴１２０を閉じる。
【００７７】
このとき、リバウンドスプリング３２を構成するリバウンドスプリング本体２９と補助スプリング２６とは同時進行で弾性変形することになり、中間ストッパ２８を、リバウンドスプリング本体２９および補助スプリング２６の縮み量（ピストンロッド１６のシリンダ１０からの突出量）が大きくなるほど、通路穴１２０の開口量を小さくし、しかもフルリバウンド近傍の所定位置からフルリバウンドの位置までの範囲では通路穴１２０を全部閉塞するように移動させる。つまり、可変オリフィス１２２は、ピストンロッド１６が伸び方向に移動したとき、リバウンドスプリング本体２９および補助スプリング２６からなりリバウンドスプリング３２によって開口面積（流路面積）が調整される。具体的には、ピストンロッド１６が伸び方向に移動したときリバウンドスプリング３２によって開口面積が減少するように調整される。
【００７８】
これにより、ピストンロッド１６が、伸び行程にてフルリバウンドに向けて伸び出ると、上室１２から通路穴１２０，１２１およびオリフィス９４、つまり通路１３０を介して減衰力可変機構６５の圧力室１２５に向けて流れる油液が、中間ストッパ２８によってピストンロッド１６のシリンダ１０からの伸び出し量に応じて制限されることになり、その結果、上室１２から減衰バルブ６２ａを介して下室１３に流れ出る油液は、ピストンロッド１６のシリンダ１０からの伸び出し量に応じて多くなる。よって、緩衝器は、リバウンドスプリング作動範囲Ｒにおいて、ピストンロッド１６のシリンダ１０からの伸び出し量に応じて減衰力が高くなる。そして、フルリバウンド近くまでピストンロッド１６が伸び出ると、減衰力可変機構６５が機能しない状態となり、上室１２からの油液がすべて減衰バルブ６２ａを介して下室１３に流れることになる。つまり、周波数により外部から制御されることなく減衰力を可変とする周波数感応の減衰力可変機構６５がない緩衝器と等価になる。
【００７９】
また、例えば、フルリバウンドからピストンロッド１６が縮み側に移動する縮み行程にでは、上記とは逆に、その初期には、圧力室１２５から上室１２側に流れ出る油液がなく、フリーピストン８７がハウジング８５に対して移動しないためフリーピストン８７の移動による下室１３の容積拡大がなく、下室１３からすべて減衰バルブ６２ｂを介して上室１２に油液が流れることになって、減衰力が高くなる。その後は、中間ストッパ２８を、リバウンドスプリング本体２９および補助スプリング２６の伸び量（ピストンロッド１６のシリンダ１０への進入量）が大きくなるほど、通路穴１２０の開口量を大きくし、しかも、リバウンドスプリング本体２９および補助スプリング２６の付勢力が作用しなくなる所定距離手前から、通路穴１２０を全開するように移動させることになり、徐々に圧力室１２５から上室１２側に油液が流れ、下室１３から減衰バルブ６２ｂを介して上室１２に流れ出る油液の油量が減り、減衰力が低くなる。
【００８０】
以上の構成の第１実施形態の油圧回路図は図４に示すようになっている。つまり、上室１２および下室１３の間に並列に、伸び側の減衰バルブ６２ａ、縮み側の減衰バルブ６２ｂおよび減衰力可変機構６５が設けられており、減衰力可変機構６５の上室１２側に、リバウンドスプリング３２で制御される可変オリフィス１２２が設けられている。
【００８１】
以上により、第１実施形態によれば、リバウンドスプリング作動範囲Ｒにおける減衰力可変機構６５の作動を制限することで、減衰力の低下を抑制できる。つまり、図５に破線で示す減衰力可変機構６５の作動を制限しない場合と比べて、減衰力可変機構６５の作動を制限することで、図５に実線で示すように減衰力の低下を抑制できることになる。その結果、車体ロール時の旋回内側の緩衝器において、フルリバウンド近傍まで伸び切った後の減衰力の立ち上がり応答性を向上できる。このように、減衰力特性を一層詳細に制御可能となり、搭載車両の操舵安定性および乗り心地を改善できる。
【００８２】
つまり、減衰力可変機構６５は、直進時の乗り心地を重視するためにバネ上共振周波数以上にあたる高周波入力に対して減衰力低減率を大きくとった設定にできるが、減衰力低減率を大きくして減衰力可変機構６５による周波数感応の機能を強めすぎると、その背反として乗り心地がソフトに切り替わるカットオフ周波数に近いバネ上共振付近の低周波入力に対しては、減衰力の立ち上がりの応答が悪くなり、バネ上の制振性の悪化を招く性質をもっている。よって、上記のように、リバウンドスプリング作動範囲Ｒにおいて可変オリフィス１２２を絞り周波数感応の機能を弱めることで、図６に実線で示すバネ上共振周波数での減衰力リサージュ波形から分かるように、図６に破線で示す周波数感応の機能を弱めない場合と比べて、図６に範囲Ａで示すように、減衰力の立ち上がりの応答性が良くなり、バネ上の制振性が向上する。
【００８３】
図７は、上記効果を検証するためのシミュレーションの結果であり、図７（ａ）は搭載車両の操舵角、図７（ｂ）は旋回内側のバネ上の上下加速度であり、図７（ｃ）は旋回内側のバネ上の上下変位を示している。この解析は、図７（ａ）に示すように、直進時から左旋回（５５ｋｍ／ｈ，０．４Ｇ相当の舵角）後、そのままの状態での旋回中に、図７（ｃ）に鎖線で示すように路面入力（±５ｍｍ，２Ｈｚ）が入力された場合のシミュレーションである。旋回内側のバネ上の上下加速度が、図７（ｂ）に破線で示す減衰力可変機構６５の作動を制限しない場合と比べて、図７（ｂ）に実線で示すように減衰力可変機構６５の作動を制限することで、範囲Ｂ１から範囲Ｂ２へと抑えられる。また、旋回内側のバネ上の上下変位の大きさも、図７（ｃ）に破線で示す減衰力可変機構６５の作動を制限しない場合と比べて、減衰力可変機構６５の作動を制限することで、図７（ｃ）に実線で示すように抑えられることになる。よって、バネ上の制振性が向上することがわかる。その結果、搭載車両の乗り心地を改善できる。
【００８４】
以上により、リバウンドスプリング３２が作動しない搭載車両の直進時は周波数感応の機能を十分に働かせて乗り心地を向上し、リバウンドスプリング３２が作動する操舵時は、減衰力立ち上がりの応答性を上げて路面または操舵からの大入力に対するバネ上制振性を向上することで操縦安定性を向上でき、さらにバネ定数の増加によるバネ上制振性の悪化を防ぐことができる。
【００８５】
上記した特許文献１に記載のものでは、リバウンドスプリングが縮長すると、ピストンロッドに固定されたバネ受のプランジャが、ピストンロッドに対して可動側のバネ受に嵌合してピストンロッドとの間に油室を形成し、この油室からプランジャに形成されたオリフィスを介して油液を流出させることで流体力を発生させてリバウンド時の衝撃および騒音を低減するようになっている。
【００８６】
これに対し、第１実施形態は、上室１２に連通する通路１３０に、ピストン１１の移動により圧力室１２５の容積を可変にするフリーピストン８７が設けられて周波数に感応して減衰力を可変とするものにおいて、通路１３０にリバウンドスプリング３２によって面積が可変とされる可変オリフィス１２２を設けた。言い換えれば、リバウンドスプリング３２の撓み量に依存して可変オリフィス１２２の面積を調整できる構造にした。これにより、入力周波数に応じて減衰力を下げる周波数感応の機能の強弱を、リバウンドスプリング３２の作動範囲において調整でき、減衰力特性を可変とすることができる。その結果、リバウンドスプリング３２の作動時のバネ上制振の調整を行うことができる。したがって、減衰力特性を一層詳細に制御可能となる。
【００８７】
具体的に、可変オリフィス１２２は、ピストンロッド１６が伸び方向に移動したときリバウンドスプリング３２によって面積が減少するよう調整されるため、リバウンドスプリング３２の作動範囲では、ピストンロッド１６が伸び方向に移動するほど、圧力室１２５に対する油液の出入りを制限し周波数感応の機能を弱めて、上室１２と下室１３とを繋ぎ減衰バルブ６２ａ，６２ｂを有する通路６０ａ，６０ｂを流れる液量を上げることになる。したがって、リバウンドスプリング３２が作動することによる減衰力の低下を抑制することができる。これにより、操舵時の減衰力の立ち上がりの応答性が向上し、路面からの低周波入力に対するバネ上制振性が向上する。
【００８８】
また、可変オリフィス１２２は、ピストンロッド１６が伸び方向に移動したときリバウンドスプリング３２によって面積が減少するよう調整されるため、リバウンドスプリング３２の付勢力が大きくなるほど、圧力室１２５に対する油液の出入りを制限し周波数感応の機能を弱めることができる。したがって、リバウンドスプリング３２の付勢力が大きくなるほど、減衰バルブ６２ａ，６２ｂが設けられた通路６０ａ，６０ｂに油液を多く流すことができ、減衰力を上げることができる。
【００８９】
「第２実施形態」
次に、第２実施形態を主に図８〜図１０に基づいて第１実施形態との相違部分を中心に説明する。なお、第１実施形態と共通する部位については、同一称呼、同一の符号で表す。
【００９０】
第２実施形態においては、ピストン本体１４の下室１３側の端部には、伸び側の通路６０ａの一端開口位置の外側に、環状の内側シート部１４０ａが形成されている。この内側シート部１４０ａの径方向の外側には、軸方向の高さを内側シート部１４０ａよりも高くして環状の外側シート部１４１ａが形成されている。外側シート部１４１ａの挿通穴６８とは反対側が、シート部１４１ａよりも軸線方向高さが低い、第１実施形態と同様の環状の段差部７２ｂとなっており、この段差部７２ｂの位置に縮み側の通路６０ｂの下室１３側が開口している。内側シート部１４０ａには、通路６０ａとは連通しない位置に、径方向に貫通する通路溝１４２ａが形成されている。
【００９１】
ピストン本体１４の上室１２側の端部には、縮み側の通路６０ｂの一端開口位置の外側に、環状の内側シート部１４０ｂが形成されている。この内側シート部１４０ｂの径方向の外側には、軸方向の高さを内側シート部１４０ｂよりも高くして環状の外側シート部１４１ｂが形成されている。外側シート部１４１ｂの挿通穴６８とは反対側は、シート部１４１ｂよりも軸線方向高さが低い、第１実施形態と同様の環状の段差部７２ａとなっており、この段差部７２ａの位置に伸び側の通路６０ａの上室１２側が開口している。内側シート部１４０ｂには、通路６０ｂとは連通しない位置に、径方向に貫通する溝１４２ｂが形成されている。
【００９２】
そして、ピストン本体１４とバルブ規制部材７７ａとの間に、内側シート部１４０ａに当接する内側ディスク１４３ａと、外側シート部１４１ａに当接する外側ディスク１４４ａとが設けられている。また、ピストン本体１４とバルブ規制部材７７ｂとの間にも、内側シート部１４０ｂに当接する内側ディスク１４３ｂと、外側シート部１４１ｂに当接する外側ディスク１４４ｂとが設けられている。
【００９３】
内側ディスク１４３ａと内側シート部１４０ａとが、ディスクバルブである伸び側の減衰バルブ（第１減衰バルブ）１４５ａを構成している。減衰バルブ１４５ａには、内側ディスク１４３ａと内側シート部１４０ａとの間に、これらが当接状態にあっても通路６０ａを内側シート部１４０ａの外側の中間室１４６ａに連通させる固定オリフィス（第１の固定オリフィス）１４７ａが、シート部１４０ａに形成された溝あるいは内側ディスク１４３ａに形成された開口によって形成されている。
【００９４】
ピストンロッド１６には、通路穴１２１を通路溝１４２ａに連通させるオリフィスとしての通路穴１５０が径方向にそって形成されている。この通路穴１５０と通路溝１４２ａと中間室１４６ａとからなるピストン内通路１５１は常時連通状態にある。
【００９５】
外側ディスク１４４ａと外側シート部１４１ａとが、ディスクバルブである伸び側の減衰バルブ（第２減衰バルブ）１４８ａを構成している。減衰バルブ１４８ａには、外側ディスク１４４ａと外側シート部１４１ａとの間に、これらが当接状態にあっても中間室１４６ａを下室１３に連通させる固定オリフィス（第２の固定オリフィス）１４９ａが、外側シート部１４１ａに形成された溝あるいは外側ディスク１４４ａに形成された開口によって形成されている。
【００９６】
以上により、ピストン内通路１５１は、通路穴１２０と通路穴１２１とを有する通路１３０と、減衰バルブ１４５ａ，１４８ａとを介して上室１２と下室１３とを連通可能となっている。また、内側の減衰バルブ１４５ａおよび外側の減衰バルブ１４８ａは、ピストン内通路１５１に直列に配されて伸び行程において減衰力を発生させるものであり、ピストン内通路１５１は、通路穴１５０と通路溝１４２ａとによって、内側の減衰バルブ１４５ａと外側の減衰バルブ１４８ａとの間の中間室１４６ａが、可変オリフィス１２２の下流側に連通する。
【００９７】
縮み側の中間室１４６ｂは、通路穴１２０と通路穴１２１とからなる通路１３０には連通していない。よって、縮み側は、内側ディスク１４３ｂおよび内側シート部１４０ｂと、外側ディスク１４４ｂおよび外側シート部１４１ｂとが、ディスクバルブである縮み側の一つの減衰バルブ１４５ｂを構成している。内側の減衰バルブ１４５ｂには、内側ディスク１４３ｂと内側シート部１４０ｂとの間に、これらが当接状態にあっても通路６０ｂを内側シート部１４０ｂの外側の中間室１４６ｂに連通させる固定オリフィス１４７ｂが、シート部１４０ａに形成された溝あるいは内側ディスク１４３ａに形成された開口によって形成されている。また、外側ディスク１４４ｂと外側シート部１４１ｂとの間にも、これらが当接状態にあっても中間室１４６ｂを上室１２に連通させる固定オリフィス１４９ｂが、外側シート部１４１ｂに形成された溝あるいは外側ディスク１４４ｂに形成された開口によって形成されている。
【００９８】
以上の構成の第２実施形態は、リバウンドスプリング作動範囲Ｒ以外では、ピストンロッド１６が伸び側に移動する伸び行程において、上室１２の油液が、通路１３０とピストン内通路１５１とを介して、外側の減衰バルブ１４８ａを通過しつつ下室１３に流れるとともに、通路６０ａを介して内側の減衰バルブ１４５ａおよび外側の減衰バルブ１４８ａを通過しつつ下室１３に流れ、さらに、通路１３０を介して減衰力可変機構６５の圧力室１２５に導入可能になる。よって、減衰力が下がることになる。
【００９９】
これに対して、リバウンドスプリング作動範囲Ｒでは、可変オリフィス１２２の通路穴１２０が中間ストッパ２８で閉塞されると、第１実施形態と同様、その閉塞量に応じて減衰力可変機構６５への上室１２から通路１３０を介しての油液の導入が制限されることになって、減衰力可変機構６５は機能が弱められる。その上、上室１２から通路１３０およびピストン内通路１５１を介して外側の減衰バルブ１４８ａを通過する油液も制限されることになるため、上室１２からの油液の多くが、通路６０ａを介して内側の減衰バルブ１４５ａおよび外側の減衰バルブ１４８ａを通過しつつ下室１３に流れることになり、減衰力が上がることになる。
【０１００】
以上の構成の第２実施形態の油圧回路図は、図９に示すようになっており、伸び側に、内側の減衰バルブ１４５ａと外側の減衰バルブ１４８ａとが直列に設けられ、これらの間の可変オリフィス１２２の下流側がピストン内通路１５１を介して連通することになる。
【０１０１】
以上、第２実施形態によれば、内側の減衰バルブ１４５ａと外側の減衰バルブ１４８ａとの間の中間室１４６ａと可変オリフィス１２２の下流側とが連通するため、第１実施形態と同様にリバウンドスプリング作動範囲Ｒにおける減衰力可変機構６５の作動を制限することに加えて、伸び側の一方の外側の減衰バルブ１４８ａの流路を制限することになり、さらに減衰力を上げることができる。よって、第１実施形態よりも効果的にバネ上制振性を上げることが可能となり、さらなる操縦安定性および乗り心地の改善ができる。
【０１０２】
図１０は、第２実施形態における周波数に対する減衰力の特性を、可変オリフィス１２２の流路面積毎に示すものであり、流路面積が小さい場合が線Ｃ１、流路面積が中間の場合が線Ｃ２、流路面積が大きい場合が線Ｃ３となっている。図１０に示すように、乗り心地がソフトに切り替わるカットオフ周波数Ｆｃ１，Ｆｃ２，Ｆｃ３を可変オリフィス１２２の流路面積に応じて、当該流路面積が狭くなるほど低周波側となるように変更できる。また、伸び側の減衰力周波数特性は、可変オリフィス１２２を閉じることで、減衰力可変機構６５では変化しないバネ上共振周波数Ｆｕ以下の低周波数に対しても減衰力を上昇させることができる。
【０１０３】
また、固定オリフィス１４７ａを有する内側の減衰バルブ１４５ａと、固定オリフィス１４９ａを有する外側の減衰バルブ１４８ａとを直列に配し、これら減衰バルブ１４５ａおよび減衰バルブ１４８ａの間と、可変オリフィス１２２の下流側とが連通する構成とした。これにより、直列に並べられた内側の減衰バルブ１４５ａと外側の減衰バルブ１４８ａとの間に導入される油液の量を、可変オリフィス１２２で調整できるため、開弁特性を容易に変更できる。
【０１０４】
第２実施形態では、伸び側に、内側シート部１４０ａおよび外側シート部１４１ａを有する二重シートの減衰バルブ１４５ａおよび減衰バルブ１４８ａを用いた。これにより、ピストン１１の軸方向の長さを延ばすことなく、所望の特性を得ることができる。なお、ピストン１１の軸方向の長さは長くなるものの２つの減衰バルブが直列に配置された二段の減衰バルブとしても良い。
【０１０５】
「第３実施形態」
次に、第３実施形態を主に図１１〜図１２に基づいて第２実施形態との相違部分を中心に説明する。なお、第２実施形態と共通する部位については、同一称呼、同一の符号で表す。
【０１０６】
第３実施形態においては、バネ受２４が、リテーナ２３と中間ストッパ２８との間ではなく、リテーナ２３とピストン１１との間に設けられており、中間ストッパ２８が直接リテーナ２３に当接するようになっている。また、バネ受２４にはフランジ部４１の外周縁部からピストン１１の方向に突出する円環状のバルブ押圧部１５５が形成されている。バネ受２４は、縮み側の減衰バルブ１４５ｂの外側ディスク１４４ｂに、ピストン１１とは反対側から当接することになり、外側ディスク１４４ｂは、このバネ受２４を介してリバウンドスプリング３２等を押しながら開くことになる。
【０１０７】
以上の構成の第３実施形態では、ピストンロッド１６が縮み側に移動する縮み行程において、減衰バルブ１４５ｂが開弁する際には、バネ受２４のバルブ押圧部１５５に当接する外側ディスク１４４ｂおよびその内側の内側ディスク１４３ｂがバネ受２４を押圧してピストンロッド１６に対して移動させる必要がある。リバウンドスプリング作動範囲Ｒ以外では、バネ受２４は、リバウンドスプリング３２の付勢力は基本的に受けないため、減衰バルブ１４５ｂの内側ディスク１４３ｂおよび外側ディスク１４４ｂを開きながら通路６０ｂを介して下室１３から上室１２に流れる油液は、流れやすく、よって、減衰力は下がることになる。
【０１０８】
これに対して、リバウンドスプリング作動範囲Ｒでは、ピストンロッド１６が縮み側に移動する縮み行程において、リバウンドスプリング３２を構成するリバウンドスプリング本体２９および補助スプリング２６が縮むことになり、これらの付勢力が、バネ受２４のバルブ押圧部１５５から外側ディスク１４４ｂおよびその内側の内側ディスク１４３ｂに加わることになる。このため、減衰バルブ１４５ｂの内側ディスク１４３ｂおよび外側ディスク１４４ｂを開きながら通路６０ｂを介して下室１３から上室１２に流れる油液は、流れにくく、よって、減衰力は上がることになる。しかも、ピストンロッド１６が伸び切り側に位置するほど、リバウンドスプリング本体２９および補助スプリング２６による減衰バルブ１４５ｂの外側ディスク１４４ｂおよび内側ディスク１４３ｂへの付勢力が高まることになり、よって、減衰力が上がることになる。
【０１０９】
以上の構成の第３実施形態の油圧回路図は、図１２に示すようになっており、リバウンドスプリング３２が、可変オリフィス１２２に加えて、縮み側の減衰バルブ１４５ｂを制御する。
【０１１０】
以上により、第３実施形態によれば、リバウンドスプリング作動範囲Ｒにおいて、第２実施形態と同様に減衰力可変機構６５の作動を制限するとともに上室１２から伸び側の減衰バルブ１４８ａへの流路を制限して伸び行程の減衰力を高めることに加えて、縮み側の減衰バルブ６２ｂの減衰力を高めることができる。よって、第２実施形態よりもさらに効果的にバネ上制振性を上げることが可能となり、さらなる操縦安定性および乗り心地の改善ができる。
【０１１１】
「第４実施形態」
次に、第４実施形態を主に図１３〜図１５に基づいて第１，第３実施形態との相違部分を中心に説明する。なお、第１，第３実施形態と共通する部位については、同一称呼、同一の符号で表す。
【０１１２】
第４実施形態では、縮み側に第１実施形態と略同様の減衰バルブ６２ｂを有しており、この減衰バルブ６２ｂのディスク７５ｂに第３実施形態のバネ受２４のバルブ押圧部１５５が当接している。
【０１１３】
第４実施形態では、中間ストッパ２８のリテーナ２３から離間する方向の移動を規制するストッパリング１９０がピストンロッド１６に係合されている。そして、ピストンロッド１６には、ストッパリング１９０のリテーナ２３とは反対側に、通路穴１２１を常時上室１２に連通させるようにピストンロッド１６の径方向に沿って通路穴１９１が形成されている。また、ピストンロッド１６には、ストッパリング１９０の通路穴１９１とは反対側に、通路穴１２１を上室１２に連通可能とする通路穴１９２がピストンロッド１６の径方向に沿って形成されている。この通路穴１９２は、中間ストッパ２８がストッパリング１９０に当接した状態にあるとき中間ストッパ２８で閉塞されることになり、中間ストッパ２８がリテーナ２３側に移動すると開かれることになる。
【０１１４】
通路穴１９１，１９２が、上室１２と減衰力可変機構６５の圧力室１２５とを連通させる通路１３０を構成する。よって、中間ストッパ２８と通路穴１９１，１９２とが、通路１３０に設けられて、ピストンロッド１６が伸び方向に移動したときリバウンドスプリング３２によって面積が調整される可変オリフィス１９３を構成することになる。中間ストッパ２８は、ピストンロッド１６が伸び方向に移動しリバウンドスプリング３２が縮んだときに、リテーナ２３側に移動して通路穴１９２を開くことになる。つまり、可変オリフィス１９３は、ピストンロッド１６が伸び方向に移動したときに、リバウンドスプリング３２によって面積が増加するよう調整される。
【０１１５】
また、第４実施形態では、伸び側に減衰力発生機構１９５が設けられている。第４実施形態の減衰力発生機構１９５は、軸方向の上室１２側つまりピストン本体１４側から順に、小径のディスク２００と、これよりも大径の減衰バルブ本体２０２と、バルブ部材２０３と、小径のディスクバルブ２０５と、これよりも大径のディスクバルブ２０６と、上記と同様のバルブ規制部材７７ａとを有している。ディスクバルブ２００と減衰バルブ本体２０２とが、ピストン本体１４の通路６０ａとバルブ部材２０３の通路２１５との間に設けられてピストン１１の摺動によって生じる油液の流れを規制して減衰力を発生させる減衰バルブ２０８を構成している。つまり、減衰バルブ２０８はディスクバルブとなっている。なお、減衰バルブ２０８としては、ディスクバルブ以外の例えばポペットバルブを用いても良い。
【０１１６】
バルブ部材２０３は、軸直交方向に沿う有孔円板状の底部２１０と、底部２１０の内周側に形成された軸方向に沿う円筒状の内側円筒状部２１１と、底部２１０の外周側に形成された軸方向に沿う円筒状の外側円筒状部２１２とを有している。底部２１０には軸方向に貫通する複数の貫通孔２１３が形成されており、貫通孔２１３の外側に円環状の小径シート部２１４が軸方向に突出して形成されている。複数の貫通孔２１３を含むこのバルブ部材２０３の内側円筒状部２１１と外側円筒状部２１２との間の空間は、ピストン本体１４の通路６０ａに連通することで、上室１２と下室１３とを連通可能であり、ピストン１１の上室１２側への移動によって上室１２から下室１３に向けて油液が流れ出す通路（第１通路）２１５を構成している。また、外側円筒状部２１２には、その軸方向の下室１３側に、円環状の大径シート部２１６が形成されている。
【０１１７】
減衰バルブ２０８は、その減衰バルブ本体２０２が、ピストン本体１４の通路６０ａとバルブ部材２０３の通路２１５との間に設けられてピストン１１の摺動によって生じる油液の流れを規制して減衰力を発生させることになる。減衰バルブ本体２０２は、ピストン本体１４のシート部７１ａに着座可能な有孔円板状のディスク２２２と、ディスク２２２のピストン本体１４とは反対の外周側に固着されたゴム材料からなる円環状のシール部材２２３とからなっている。シール部材２２３はバルブ部材２０３の外側円筒状部２１２の内周面に接触して、減衰バルブ本体２０２とバルブ部材２０３の外側円筒状部２１２との隙間をシールする。バルブ部材２０３の外側円筒状部２１２、底部２１０および内側円筒状部２１１と、減衰バルブ本体２０２との間の空間は、減衰バルブ本体２０２に、シート部７１ａに当接させる閉弁方向に内圧を作用させる背圧室２２５となっている。また、減衰バルブ本体２０２は、ピストン本体１４のシート部７１ａから離座して開くと、通路６０ａからの油液をピストン本体１４とバルブ部材２０３との間の径方向の流路２２７を介して下室１３に流す。
【０１１８】
小径のディスクバルブ２０５は、バルブ部材２０３の小径シート部２１４に着座可能な環状をなしており、大径のディスクバルブ２０６は、バルブ部材２０３の大径シート部２１６に着座可能な環状をなしている。ディスクバルブ２０５が小径シート部２１４から離座し、ディスクバルブ２０６が大径シート部２１６から離座すると、背圧室２２５が開放されることになる。バルブ規制部材７７ａは、ディスクバルブ２０６の開方向への規定以上の変形を規制する。ディスクバルブ２０５とバルブ部材２０３の小径シート部２１４との間には、常時開口する排出オリフィス２２９が形成されており、ディスクバルブ２０６とバルブ部材２０３の大径シート部２１６との間にも、常時開口する排出オリフィス２３０が形成されている。
【０１１９】
バルブ部材２０３の内側円筒状部２１１には、径方向に貫通する通路溝２３１が形成されており、ピストンロッド１６のオリフィスとしての通路穴１５０は、この通路溝２３１に連通している。通路穴１５０および通路溝２３１は、背圧室２２５にシリンダ１０内の上室１２から油液を導入する背圧室流入油路２３２となっている。
【０１２０】
以上の構成の第４実施形態は、リバウンドスプリング作動範囲Ｒ以外では、ピストンロッド１６が伸び側に移動する伸び行程において、ピストン速度が遅い時、上室１２からの油液は、背圧室流入油路２３２および背圧室２２５を含む通路２１５と、バルブ部材２０３の小径シート部２１４およびディスクバルブ２０５の間に形成された常時開口する図示略の排出オリフィスと、バルブ部材２０３の大径シート部２１６およびディスクバルブ２０６の間に形成された常時開口する図示略の排出オリフィスと、を介して下室１３に流れ、オリフィス特性（減衰力がピストン速度の２乗にほぼ比例する）の減衰力が発生する。このため、ピストン速度に対する減衰力の特性は、ピストン速度の上昇に対して比較的減衰力の上昇率が高くなる。また、ピストン速度が速くなると、上室１２からの油液は、背圧室流入油路２３２および背圧室２２５を含む通路２１５とを介して、ディスクバルブ２０５，２０６を開きながら、ディスクバルブ２０５と小径シート部２１４との間を通り、ディスクバルブ２０６と大径シート部２１６との間を通って、下室１３に流れることになり、バルブ特性（減衰力がピストン速度にほぼ比例する）の減衰力が発生する。このため、ピストン速度に対する減衰力の特性は、ピストン速度の上昇に対して減衰力の上昇率はやや下がることになる。
【０１２１】
また、ピストン速度がさらに高速の領域になると、減衰バルブ２０８に作用する力（油圧）の関係は、通路６０ａから加わる開方向の力が背圧室流入油路２３２を通って背圧室２２５から加わる閉方向の力よりも大きくなる。よって、この領域では、ピストン速度の増加に伴い減衰バルブ２０８が開くことになり、ディスクバルブ２０５と小径シート部２１４との間からディスクバルブ２０６と大径シート部２１６との間を通る下室１３への流れに加え、ピストン本体１４とバルブ部材２０３との間の流路２２７を介して下室１３に油液を流すため、減衰力の上昇を抑えることになる。このときのピストン速度に対する減衰力の特性は、ピストン速度の上昇に対して減衰力の上昇率はほとんどないことになる。
【０１２２】
また、インパクトショックの発生後には、発生時と同等の周波数で、振幅が小さくなりピストン速度が遅くなるが、この領域では、減衰バルブ２０８に作用する力の関係は、通路６０ａから加わる開方向の力が背圧室流入油路２３２を通って背圧室２２５から加わる閉方向の力よりも小さくなり、減衰バルブ２０８が閉弁方向に移動することになる。よって、減衰バルブ２０８が開弁することによる上室１２から下室１３への流れが減少し、ディスクバルブ２０５と小径シート部２１４との間からディスクバルブ２０６と大径シート部２１６との間を通る下室１３への流れが主体となるため、ピストン速度の上昇に対する減衰力の上昇率が上がることになる。これにより、インパクトショック発生後のバネ下のバラツキを抑える。
【０１２３】
以上に対して、リバウンドスプリング作動範囲Ｒでは、中間ストッパ２８がリテーナ２３側に移動することで通路穴１９２が開かれ、可変オリフィス１９３が、通路穴１９１に加えて通路穴１９２の開口量で通路１３０に油液を流通させることになるため、上室１２と圧力室１２５とを連通させる通路１３０の流路面積が拡大することになって、減衰力可変機構６５による周波数感応の機能が高くなる。加えて、第３実施形態と同様に縮み行程にて減衰力が高まる上、伸び行程においても、通路１３０の流路面積が拡大することから、減衰力発生機構１９５の減衰バルブ２０８に作用する力の関係は、通路６０ａから加わる開方向の力よりも、背圧室流入油路２３２を通って背圧室２２５から加わる閉方向の力が強くなり、減衰バルブ２０８がさらに閉弁方向に押圧されることになって、減衰力が高まることになる。つまり、リバウンドスプリング作動範囲Ｒでは、減衰力可変機構６５による周波数感応の機能が強くなり、伸び側および縮み側の両方向で減衰力が高くなる。
【０１２４】
以上の構成の第４実施形態の油圧回路図は、図１４に示すようになっており、伸び側に上記した減衰力発生機構１９５が設けられている。
【０１２５】
以上に述べた第４実施形態によれば、可変オリフィス１９３が、ピストンロッド１６が伸び方向に移動したときリバウンドスプリング３２によって面積が増加するよう調整される構成とした。これにより、リバウンドスプリング３２の付勢力が大きくなるほど、減衰力可変機構６５の圧力室１２５に対する油液の出入りを多くすることができる。したがって、リバウンドスプリング作動範囲Ｒにおいて、周波数に感応して減衰力を可変とする機能を強めることができる。よって、リバウンドスプリング作動範囲Ｒの減衰力可変機構６５による周波数感応の機能を強めて、リバウンドスプリング作動範囲Ｒの伸び側および縮み側の両方向で減衰力を高くすることができる。
【０１２６】
図１５は、第４実施形態における周波数に対する減衰力の特性を、可変オリフィス１９３の流路面積毎に示すものであり、線Ｄ１、線Ｄ２、線Ｄ３、線Ｄ４の順に流路面積が大きくなっている。図１５に示すように、伸び側の減衰力周波数特性において、リバウンドスプリング作動範囲Ｒで可変オリフィス１９３の流路面積が増大するほど、減衰力可変機構６５による周波数感応の機能では変化しないバネ上共振周波数Ｆｕ以下の低周波数領域での減衰力が、第３実施形態と同様に上昇することになる。他方、高周波数領域では、第３実施形態とは逆に、リバウンドスプリング作動範囲Ｒでの減衰力可変機構６５による周波数感応の機能が高まるため、減衰力は低くなる。また、縮み側の特性も、低周波数では減衰力が上昇するが、高周波数ではリバウンドスプリング作動範囲Ｒでの減衰力の上昇率は低くなる。そして、減衰力の可変幅が、流路面積が最小のときの可変幅Ｗ１に対して、流路面積が最大のときの可変幅Ｗ２が大きくなる。
【０１２７】
このような機能により、リバウンドスプリング３２が作動しない直進時は、減衰力可変機構６５による周波数感応の機能を高めて乗り心地を維持し、その上で、リバウンドスプリング３２が作動する操舵時でも、路面または操舵からの大入力に対するバネ上制振性と操舵安定性を重視しながら、周波数感応の機能を強めることで乗り心地を改善できる。
【０１２８】
「第５実施形態」
次に、第５実施形態を主に図１６に基づいて第１〜第４実施形態との相違部分を中心に説明する。なお、第１〜第４実施形態と共通する部位については、同一称呼、同一の符号で表す。
【０１２９】
第５実施形態においては、第１〜第４実施形態とは異なる減衰力可変機構２５０が用いられている。減衰力可変機構２５０は、第１〜第４実施形態の減衰力可変機構６５と同様、周波数（振動状態）により外部から制御されることなく減衰力を可変とする周波数感応部であり、第１〜第４実施形態のいずれに対しても減衰力可変機構６５にかえて適用可能となっている。
【０１３０】
減衰力可変機構２５０は、ピストンロッド１６のオネジ１９に螺合されるメネジ２４９が形成された蓋部材２５１と、この蓋部材２５１にその一端開口側が閉塞されるように取り付けられる略有底円筒状のハウジング本体２５２とからなるハウジング２５３と、このハウジング２５３内に摺動可能に嵌挿されるフリーピストン２５５と、フリーピストン２５５とハウジング２５３の蓋部材２５１との間に介装されてフリーピストン２５５がハウジング２５３に対し軸方向の蓋部材２５１側へ移動したときに圧縮変形する縮み側の弾性体であるコイルスプリング２５６と、フリーピストン２５５とハウジング２５３のハウジング本体２５２との間に介装されてフリーピストン２５５がハウジング２５３に対し上記とは反対側へ移動したときに圧縮変形する伸び側の弾性体であるコイルスプリング２５７と、フリーピストン２５５に保持されてハウジング２５３との隙間をシールするシールリング２５８とを有している。コイルスプリング２５６はフリーピストン２５５が一方向へ移動したときに圧縮変形してフリーピストン２５５の変位に対し抵抗力を発生する抵抗要素となっており、コイルスプリング２５７はフリーピストン２５５が他方向へ移動したときに圧縮変形してフリーピストン２５５の変位に対し抵抗力を発生する抵抗要素となっている。
【０１３１】
蓋部材２５１は、切削加工を主体として形成されるもので、メネジ２４９が形成された略円筒状の蓋円筒状部２６１と、この蓋円筒状部２６１の軸方向の中間部から径方向外側に延出する円板状の蓋フランジ部２６２とを有している。
【０１３２】
ハウジング本体２５２は、切削加工を主体として形成されるもので、円筒状部２６４の軸方向一側に底部２６５が形成された略有底円筒状をなしている。ハウジング本体２５２の円筒状部２６４の内周面には、底部２６５側から順に、小径円筒面部２６６、これより大径の中間円筒面部２６７、これより大径の大径円筒面部２６８が形成されている。ハウジング本体２５２の円筒状部２６４には、中間円筒面部２６７の位置に径方向に貫通するオリフィス２６９が形成されている。また、底部２６５にも軸方向に貫通するオリフィス２７０が形成されている。
【０１３３】
このようなハウジング本体２５２の大径円筒面部２６８に、蓋部材２５１の蓋フランジ部２６２が嵌合されることになり、この状態でハウジング本体２５２の蓋部材２５１よりも外側が加締められることで、ハウジング本体２５２と蓋部材２５１とが一体化されてハウジング２５３を構成する。
【０１３４】
フリーピストン２５５は、切削加工を主体として形成されるもので、略円筒状のピストン筒部２７４と、このピストン筒部２７４の軸方向の端部側を閉塞するピストン底部２７５とを有している。ピストン筒部２７４には、ピストン底部２７５とは反対側の外周面に、シールリング２５８を保持するシール溝２７６が形成されており、ピストン底部２７５側の外周面には、円環状の環状溝２７７と環状溝２７７からピストン底部２７５側に抜ける軸方向溝２７８とが形成されている。
【０１３５】
フリーピストン２５５は、ハウジング２５３内に配置された状態で、ハウジング本体２５２の中間円筒面部２５７に摺動可能に嵌挿されることになる。フリーピストン２５５のピストン筒部２７４の内側において、ピストン底部２７５と蓋フランジ部２６２との間にコイルスプリング２５６が配置されており、ハウジング本体２５２の小径円筒面部２６６の内側において、ハウジング本体２５２の底部２６５とピストン底部２７５との間にコイルスプリング２５７が配置されている。コイルスプリング２５６，２５７の付勢力によってフリーピストン２５５は、ハウジング２５３内の所定の中立位置に位置することになり、このとき、ハウジング本体２５２のオリフィス２６９が、フリーピストン２５５の環状溝２７７に対向する。
【０１３６】
フリーピストン２５５とハウジング本体２５２の円筒状部２６４と蓋部材２５１とシールリング２５８とで囲まれて通路穴１２１に連通する部分が上室１２（図１６では図示略）に連通可能な圧力室２８０となり、フリーピストン２５５とハウジング本体２５２の底部２６５側とシールリング２５８とで囲まれた部分がオリフィス２７０を介して下室１３に連通する下室連通室２８１となっている。
【０１３７】
第５実施形態の減衰力可変機構２５０においては、例えば伸び行程では、圧力室２８０に通路１３０を介して上室１２側の油液を導入可能な状態にあれば、上室１２の圧力上昇および下室１３の圧力降下によって、軸方向の上室１２側のコイルスプリング２５６を伸ばし軸方向の下室１３側のコイルスプリング２５７を縮めながらフリーピストン２５５をハウジング２５３に対して軸方向の下室１３側に移動させて、圧力室２８０に上室１２側の油液を導入するとともに下室連通室２８１からオリフィス２７０を介して下室１３に油液を排出する。
【０１３８】
また、縮み行程では、圧力室２８０から通路１３０を介して上室１２側に油液を排出可能な状態にあれば、下室１３の圧力上昇および上室１２の圧力降下によって、軸方向の下室１３側のコイルスプリング２５７を伸ばし軸方向の上室１２側のコイルスプリング２５６を縮めながらフリーピストン２５５を軸方向の上室１２側に移動させて、下室連通室２８１にオリフィス２７０を介して下室１３側の油液を導入するとともに圧力室２８０の油液を通路１３０を介して上室１２側に排出する。
【０１３９】
以上の第５実施形態によれば、コイルバネ２５６，２５７によってフリーピストン２５５の変位に対し抵抗力を発生するため、耐久性を向上できる。
【０１４０】
以上に述べた実施形態によれば、作動流体が封入されたシリンダと、前記シリンダ内に摺動可能に嵌装され、該シリンダ内を２室に区画するピストンと、前記ピストンに連結されると共に前記シリンダの外部に延出されたピストンロッドと、前記シリンダ内に設けられ、前記ピストンロッドに弾性的に作用して前記ピストンロッドの伸び切りを抑制する弾性部材と、前記ピストンの移動により前記２室間を作動流体が流れるように連通する第１通路と、前記２室のうちの一方の室に連通される第２通路と、を備え、前記第１通路は、前記ピストンの移動によって生じる前記作動流体の流れを抑制して減衰力を発生させる減衰バルブを有し、前記第２通路は、前記ピストンロッドが伸び方向に移動したとき前記弾性部材によって面積が調整される可変オリフィスと、前記可変オリフィスと直列に設けられた圧力室と、前記ピストンの移動により前記圧力室の容積を可変にするフリーピストンと、を有する構成とした。つまり、一方の室に連通する第２通路に、ピストンの移動により圧力室の容積を可変にするフリーピストンが設けられて周波数に感応して減衰力を可変とするものにおいて、第２通路に弾性部材によって面積が可変とされる可変オリフィスを設けた。これにより、周波数に感応して減衰力を可変とする機能の強弱を調整できる。したがって、減衰力特性を一層詳細に制御可能となる。
【０１４１】
また、前記可変オリフィスは、前記ピストンロッドが伸び方向に移動したとき前記弾性部材によって面積が減少するよう調整される構成とした。これにより、弾性部材の付勢力が大きくなるほど、圧力室に対する作動流体の出入りを制限することができる。したがって、弾性部材の付勢力が大きくなるほど、減衰バルブが設けられた第１通路に作動流体を多く流すことができ、減衰力を上げることができる。
【０１４２】
また、前記可変オリフィスは、前記ピストンロッドが伸び方向に移動したとき前記弾性部材によって面積が増加するよう調整される構成とした。これにより、弾性部材の付勢力が大きくなるほど、圧力室に対する作動流体の出入りを多くすることができる。したがって、周波数に感応して減衰力を可変とする機能の強弱を調整できる。
【０１４３】
また、前記減衰バルブは、第１の固定オリフィスを有する第１減衰バルブと、第２の固定オリフィスを有する第２減衰バルブと、を直列に配し、前記第１減衰バルブと前記第２減衰バルブとの間と、前記可変オリフィスの下流側とが連通する構成とした。これにより、直列に並べられた第１減衰バルブと第２減衰バルブとの間に導入される作動流体の量を、可変オリフィスで調整できるため、減衰バルブの開弁特性を変更できる。
【０１４４】
上記各実施の形態は、モノチューブ式の油圧緩衝器に本発明を用いた例を示したが、これに限らず、シリンダの外周に外筒を設け、外筒とシリンダの間にリザーバを設けた複筒式油圧緩衝器に用いてもよく、あらゆる緩衝器に用いることができる。また、複筒式油圧緩衝器の場合、シリンダのボトムに下室とリザーバとを連通するボトムバルブを設け、このボトムバルブに上記ハウジングを設けることで、ボトムバルブに本発明を適用することも可能である。また、シリンダの外部にシリンダ内と連通する油通路を設け、この油通路に減衰力発生機構を設ける場合は、上記ハウジングをシリンダ外部に設けることになる。
なお、上記実施の形態では、油圧緩衝器を例に示したが、流体として水や空気を用いることもできる。
さらに、上記第１〜第４実施形態では、Ｏリングを２個の例を示したが、必要に応じて同様の技術思想で、１個または３個以上としてもよい。
また、上記第１〜第４実施形態では、弾性体としてゴム（樹脂）製のリングを用いた例を示したが、ゴム製の球を周方向に間隔をもって複数も設けてもよく、また、本発明に用いることのできる弾性体は、一の軸方向に弾性を有するもではなく、複数の軸方向に対して弾性を有するものであれば、ゴムでなくともよい。
【符号の説明】
【０１４５】
１０ シリンダ
１１ ピストン
１２ 上室（室）
１３ 下室（室）
１６ ピストンロッド
３２ リバウンドスプリング（弾性部材）
６０ａ，６０ｂ 通路（第１通路）
６２ａ，６２ｂ，２０８ 減衰バルブ
８７，２５５ フリーピストン
１２２ 可変オリフィス
１２５，２８０ 圧力室
１３０ 通路（第２通路）
１４５ａ 減衰バルブ（第１減衰バルブ）
１４７ａ 固定オリフィス（第１の固定オリフィス）
１４８ａ 減衰バルブ（第１減衰バルブ）
１４９ａ 固定オリフィス（第２の固定オリフィス）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、緩衝器に関する。
【背景技術】
【０００２】
緩衝器には、ピストンロッドがストローク端付近まで伸長すると、内部のスプリングが縮んでピストンの衝突を抑制するものがある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１７７５３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ピストンロッドの伸び切りを抑制する部材、例えば特許文献１に示すようなスプリングを緩衝器の内部に用いた場合、スプリングが縮んでいるときと自然状態のときとでは、ばね定数が増加した分、車体の制振性が不足する、つまり緩衝器の減衰力が不足する場合があることに気付いた。
【０００５】
したがって、本発明は、ピストンロッドの伸び切りを抑制する部材を用いた場合であっても所望の減衰力を発生する緩衝器の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は、ピストンの移動により２室間を作動流体が流れるように連通する第１通路と、前記２室のうちの一方の室に連通される第２通路と、を備え、前記第１通路は、前記ピストンの移動によって生じる前記作動流体の流れを抑制して減衰力を発生させる減衰バルブを有し、前記第２通路は、ピストンロッドが伸び方向に移動したとき弾性部材によって面積が調整される可変オリフィスと、前記可変オリフィスと直列に設けられた圧力室と、前記ピストンの移動により前記圧力室の容積を可変にするフリーピストンと、を有する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ピストンロッドの伸び切りを抑制する部材を用いた場合であっても所望の減衰力を発生可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に係る第１実施形態の緩衝器を示す断面図である。
【図２】本発明に係る第１実施形態の緩衝器の要部を示す断面図である。
【図３】緩衝器におけるストローク位置とスプリング反力との関係を示す特性線図である。
【図４】本発明に係る第１実施形態の緩衝器の油圧回路図である。
【図５】本発明に係る第１実施形態の緩衝器等の周波数と減衰力との関係を示す特性線図である。
【図６】本発明に係る第１実施形態の緩衝器等のストローク位置と減衰力との関係を示す特性線図である。
【図７】本発明に係る第１実施形態の緩衝器を用いた場合のシミュレーション結果を示す特性線図である。
【図８】本発明に係る第２実施形態の緩衝器の要部を示す断面図である。
【図９】本発明に係る第２実施形態の緩衝器の油圧回路図である。
【図１０】本発明に係る第２実施形態の緩衝器の周波数と減衰力との関係を示す特性線図である。
【図１１】本発明に係る第３実施形態の緩衝器の要部を示す断面図である。
【図１２】本発明に係る第３実施形態の緩衝器の油圧回路図である。
【図１３】本発明に係る第４実施形態の緩衝器の要部を示す断面図である。
【図１４】本発明に係る第４実施形態の緩衝器の油圧回路図である。
【図１５】本発明に係る第４実施形態の緩衝器の周波数と減衰力との関係を示す特性線図である。
【図１６】本発明に係る第５実施形態の緩衝器の要部を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下で説明の実施の形態は、上述の発明が解決しようとする課題の欄や発明の効果の欄に記載した内容に止まること無くその他にもいろいろな課題を解決し、効果を呈している。以下の実施の形態が解決する課題の主なものを、上述の欄に記載した内容をも含め、次に列挙する。
〔特性改善〕
振動状態に応じて減衰力特性（ピストン速度に対する減衰力）を変更する際に、より滑らかに変更する等の特性設定が求められている。これは、小さな減衰力が発生する特性と、大きな減衰力が発生する特性の切り替わりが唐突に起こると、実際に発生する減衰力も唐突に切り替わるので、車両の乗り心地が悪化し、さらには減衰力の切り替わりが車両の操舵中に発生すると、車両の挙動が不安定となり、運転者が操舵に対して違和感を招く恐れがあるためである。そのため、先に示した特許文献１に示すようにより滑らかに変更する特性設定が検討されているが、さらなる特性改善が望まれている。
〔大型化の抑制〕
先に示した特許文献１に示されるように、シリンダ内の２室を仕切り、減衰力を発生する機構を有するピストンに加え、ピストンの一端側に設けられ、ハウジング内を上下動するフリーピストンを備えることにより、振動周波数の広い領域に対応した減衰力特性が得られるように改善が図られたシリンダ装置は種々開発されている。これらのシリンダ装置に共通する課題として、フリーピストンが上下動する領域が必要であるため、軸方向に長くなるということがあげられる。シリンダ装置が大型化すると、車体への取付け自由度が低下するため、シリンダ装置の軸方向長の増加は、大きな課題である。
〔部品数の低減〕
先に示した特許文献１に示されるように、ピストンに加え、ハウジングやフリーピストンなどの構成部品が備えられるため、部品数は増えることになる。部品数が増えると、生産性、耐久性、信頼性などに影響がでるため、所望の特性、つまり振動周波数の広い領域に対応した減衰力特性が得られるような特性を出しつつ、部品数の低減が望まれている。
以下、本発明に係る各実施形態について図面を参照して説明する。
【００１０】
「第１実施形態」
本発明に係る第１実施形態を図１〜図７に基づいて説明する。以下の説明では理解を助けるために、図の下側を一方側とし、逆に図の上側を他方側として定義する。
【００１１】
第１実施形態の緩衝器は、図１に示すように、いわゆるモノチューブ式の油圧緩衝器で、作動流体としての油液が封入される有底円筒状のシリンダ１０を有している。シリンダ１０内には、ピストン１１が摺動可能に嵌装され、このピストン１１により、シリンダ１０内が上室１２および下室１３の２室に区画されている。ピストン１１は、ピストン本体１４と、その外周面に装着される円環状の摺動部材１５と、ピストン本体１４に連結されるピストンロッド１６のピストン本体１４への挿通部分とによって構成されている。
【００１２】
ピストン本体１４は、ピストンロッド１６の一端部に連結されており、ピストンロッド１６の他端側は、シリンダ１０の開口側に装着されたロッドガイド１７およびオイルシール１８等に挿通されてシリンダ１０の外部へ延出されている。シリンダ１０の開口側は内側に加締められており、これによりオイルシール１８およびロッドガイド１７を係止している。
【００１３】
ピストンロッド１６は、シリンダ１０内への挿入先端側に、ピストン本体１４が取り付けられる取付軸部２０が形成されており、他の部分が取付軸部２０よりも大径の主軸部２１となっている。取付軸部２０には、主軸部２１とは反対側の外周側にオネジ１９が形成されている。主軸部２１の取付軸部２０近傍の位置には、係止溝２２が形成されており、この係止溝２２には、主軸部２１よりも径方向外側に広がるリテーナ２３の内周部がかしめ固定されている。
【００１４】
リテーナ２３のピストン１１とは反対には円環状のバネ受２４が配置されており、バネ受２４のリテーナ２３とは反対にコイルスプリングからなる補助スプリング２６が配置されている。また、補助スプリング２６のバネ受２４とは反対には円環状の中間ストッパ２８が配置されており、中間ストッパ２８の補助スプリング２６とは反対にコイルスプリングからなるリバウンドスプリング本体２９が配置されている。さらに、リバウンドスプリング本体２９の中間ストッパ２８とは反対には円環状のバネ受３０が配置されており、このバネ受３０のリバウンドスプリング本体２９とは反対に円環状の弾性材料からなる緩衝体３１が設けられている。なお、バネ受２４、補助スプリング２６、中間ストッパ２８、リバウンドスプリング本体２９、バネ受３０および緩衝体３１は、ピストンロッド１６に対して軸方向移動可能に設けられている。
【００１５】
ここで、ピストンロッド１６がシリンダ１０から突出する方向に移動すると、ピストンロッド１６に固定されたリテーナ２３とともにバネ受２４、補助スプリング２６、中間ストッパ２８、リバウンドスプリング本体２９、バネ受３０および緩衝体３１がロッドガイド１７側に移動することになり、所定位置で緩衝体３１がロッドガイド１７に当接する。さらにピストンロッド１６が突出方向に移動すると、緩衝体３１およびバネ受３０が、シリンダ１０に対して停止状態となり、その結果、移動するリテーナ２３とバネ受３０とが近接する。これにより、バネ受３０と中間ストッパ２８とがこれらの間のリバウンドスプリング本体２９を縮長させることになり、中間ストッパ２８とバネ受２４とがこれらの間の補助スプリング２６を縮長させることになる。このようにして、シリンダ１０内に設けられたリバウンドスプリング本体２９および補助スプリング２６が、ピストンロッド１６に弾性的に作用してピストンロッド１６の伸び切りを抑制することになり、これらがピストンロッド１６の伸び切りを抑制するリバウンドスプリング（弾性部材）３２を構成している。なお、このようにリバウンドスプリング３２がピストンロッド１６の伸び切りの抵抗となることで、車両旋回時の内周側の車輪の浮き上がりを抑制して車体のロール量を抑えることになる。中間ストッパ２８は最大限リテーナ２３側に移動すると、リテーナ２３に係止されたバネ受２４に当接してピストンロッド１６に対して停止することになる。
【００１６】
ピストン１１よりもシリンダ１０の底部側には、下室１３を画成するための区画体３３がシリンダ１０内を摺動可能に設けられている。シリンダ１０内の上室１２および下室１３内には、油液が封入されており、区画体３３により下室１３と画成された室３４には高圧（２０〜３０気圧程度）のガスが封入されている。
【００１７】
上述の緩衝器の例えば一方側は車体により支持され、上記緩衝器の他方側に車輪側が固定される。具体的には、ピストンロッド１６にて車体側に連結され、シリンダ１０のピストンロッド１６の突出側とは反対側の底部に取り付けられた取付アイ３６にて車輪側に連結される。その際に、シリンダ１０のピストンロッド１６の突出側に固定されたバネ受３７には車体との間に図示略の懸架スプリングが介装される。また、上記とは逆に緩衝器の他方側が車体により支持され緩衝器の一方側に車輪側が固定されるようにしても良い。
【００１８】
車輪が走行に伴って振動すると該振動に伴ってシリンダ１０とピストンロッド１６との位置が相対的に変化するが、上記変化はピストン１１に形成された流路の流体抵抗により抑制される。以下で詳述するごとくピストン１１に形成された流路の流体抵抗は振動の速度や振幅により異なるように作られており、振動を抑制することにより、乗り心地が改善される。上記シリンダ１０とピストンロッド１６との間には、車輪が発生する振動の他に、車両の走行に伴って車体に発生する慣性力や遠心力も作用する。例えばハンドル操作により走行方向が変化することにより車体に遠心力が発生し、この遠心力に基づく力が上記シリンダ１０とピストンロッド１６との間に作用する。以下で説明するとおり、本実施形態の緩衝器は車両の走行に伴って車体に発生する力に基づく振動に対して良好な特性を有しており、車両走行における高い安定性が得られる。
【００１９】
図２に示すように、バネ受２４は、略円筒形状の円筒状部４０と、円筒状部４０の軸方向一端側から径方向外方に突出する円環状のフランジ部４１とを有している。また、円筒状部４０の内周面には軸方向に伸びる溝４３が周方向に間隔をあけて複数形成されている。バネ受２４は、フランジ部４１をリテーナ２３側にしており、円筒状部４０の内周側にピストンロッド１６の主軸部２１が挿入される。これにより、バネ受２４は、ピストンロッド１６の主軸部２１に摺動可能に支持される。また、バネ受２４は、フランジ部４１および円筒状部４０においてリテーナ２３に当接する一方、補助スプリング２６の一端部をフランジ部４１のリテーナ２３とは反対側に当接させる。
【００２０】
中間ストッパ２８は、略円筒形状の円筒状部４６と、円筒状部４６の軸方向の中央位置から径方向外方に突出する円環状のフランジ部４７とを有している。また、円筒状部４６の内周面には、軸方向の中央位置に環状溝４８が、径方向外方に凹んで円環状に形成されている。環状溝４８内にはシールリング４９が配置されており、中間ストッパ２８の円筒状部４６およびシールリング４９の内周側にピストンロッド１６の主軸部２１が挿入される。これにより、中間ストッパ２８は、ピストンロッド１６の主軸部２１に摺動可能に支持される。中間ストッパ２８は、補助スプリング２６の他端部をフランジ部４７の軸方向の一端面に当接させる。また、中間ストッパ２８は、リバウンドスプリング本体２９の一端部をフランジ部４７の軸方向の他端面に当接させる。
【００２１】
バネ受３０は、図１に示すように、テーパ状の筒状部５２と、筒状部５２の大径側から径方向外方に突出する円環状のフランジ部５３とを有している。バネ受３０は、フランジ部５３をリバウンドスプリング本体２９とは反対側にして、筒状部５２の内側にピストンロッド１６の主軸部２１が挿入される。これにより、バネ受３０は、ピストンロッド１６の主軸部２１に摺動可能に支持される。バネ受３０は、リバウンドスプリング本体２９の他端部をフランジ部５３に当接させる。
【００２２】
図２に示すように、ピストン本体１４には、上室１２と下室１３とを連通させ、ピストン１１の上室１２側への移動、つまり伸び行程において上室１２から下室１３に向けて油液が流れ出す複数（図２では断面とした関係上一カ所のみ図示）の通路（第１通路）６０ａと、ピストン１１の下室１３側への移動、つまり縮み行程において下室１３から上室１２に向けて油液が流れ出す複数（図２では断面とした関係上一カ所のみ図示）の通路（第１通路）６０ｂが設けられている。これらのうち半数を構成する通路６０ａは、円周方向において、それぞれ間に一カ所の通路６０ｂを挟んで等ピッチで形成されており、ピストン１１の軸方向一側（図１の上側）が径方向外側に軸方向他側（図１の下側）が径方向内側に開口している。
【００２３】
そして、これら半数の通路６０ａに、減衰力を発生する減衰バルブ６２ａが設けられている。減衰バルブ６２ａは、ピストン１１の軸線方向の下室１３側に配置されている。通路６０ａは、ピストンロッド１６がシリンダ１０外に伸び出る伸び側にピストン１１が移動するときに油液が通過する伸び側の通路を構成しており、これらに対して設けられた減衰バルブ６２ａは、伸び側の通路６０ａの油液の流動を規制して減衰力を発生させる伸び側の減衰バルブとなっている。
【００２４】
また、残りの半数を構成する通路６０ｂは、円周方向において、それぞれ間に一カ所の通路６０ａを挟んで等ピッチで形成されており、ピストン１１の軸線方向他側（図１の下側）が径方向外側に軸線方向一側（図１の上側）が径方向内側に開口している。
【００２５】
そして、これら残り半数の通路６０ｂに、減衰力を発生する減衰バルブ６２ｂが設けられている。減衰バルブ６２ｂは、ピストン１１の軸線方向の上室１２側に配置されている。通路６０ｂは、ピストンロッド１６がシリンダ１０内に入る縮み側にピストン１１が移動するときに油液が通過する縮み側の通路を構成しており、これらに対して設けられた減衰バルブ６２ｂは、縮み側の通路６０ｂの油液の流動を規制して減衰力を発生させる縮み側の減衰バルブとなっている。
【００２６】
ピストンロッド１６には、取付軸部２０のピストン１１よりもさらに端側に減衰力可変機構６５が取り付けられている。
【００２７】
ピストン本体１４は、略円板形状をなしており、その中央には、軸方向に貫通して、上記したピストンロッド１６の取付軸部２０を挿通させるための挿通穴６８が形成されている。
【００２８】
ピストン本体１４の下室１３側の端部には、伸び側の通路６０ａの一端開口位置に、減衰バルブ６２ａを構成するシート部７１ａが、円環状に形成されている。ピストン本体１４の上室１２側の端部には、縮み側の通路６０ｂの一端の開口位置に、減衰バルブ６２ｂを構成するシート部７１ｂが、円環状に形成されている。
【００２９】
ピストン本体１４において、シート部７１ａの挿通穴６８とは反対側は、シート部７１ａよりも軸線方向高さが低い環状の段差部７２ｂとなっており、この段差部７２ｂの位置に縮み側の通路６０ｂの他端が開口している。また、同様に、ピストン本体１４において、シート部７１ｂの挿通穴６８とは反対側は、シート部７１ｂよりも軸線方向高さが低い環状の段差部７２ａとなっており、この段差部７２ａの位置に伸び側の通路６０ａの他端が開口している。
【００３０】
減衰バルブ６２ａは、上記したシート部７１ａと、シート部７１ａの全体に同時に着座可能な環状のディスク７５ａとからなっており、ディスクバルブとなっている。ディスク７５ａは複数枚の環状の単体ディスクが重ね合わせられることで構成されている。ディスク７５ａのピストン本体１４とは反対側には、ディスク７５ａよりも小径の環状のバルブ規制部材７７ａが配置されている。
【００３１】
減衰バルブ６２ａには、シート部７１ａとディスク７５ａとの間に、これらが当接状態にあっても通路６０ａを下室１３に連通させる固定オリフィス７８ａが、シート部７１ａに形成された溝あるいはディスク７５ａに形成された開口によって形成されている。ディスク７５ａは、シート部７１ａから離座することで通路６０ａを開放する。バルブ規制部材７７ａはディスク７５ａの開方向への規定以上の変形を規制する。減衰バルブ６２ａは、通路６０ａに設けられ、ピストン１１の摺動によって生じる油液の流れを抑制して減衰力を発生させる。
【００３２】
同様に、減衰バルブ６２ｂは、上記したシート部７１ｂと、シート部７１ｂの全体に同時に着座可能な環状のディスク７５ｂとからなっており、ディスクバルブとなっている。ディスク７５ｂも複数枚の環状の単体ディスクが重ね合わせられることで構成されている。ディスク７５ｂのピストン本体１４とは反対側には、ディスク７５ｂよりも小径の環状のバルブ規制部材７７ｂが配置されている。バルブ規制部材７７ｂはディスク７５ｂの開方向への規定以上の変形を規制する。バルブ規制部材７７ｂは、ピストンロッド１６の主軸部２１の取付軸部２０側の端部の軸段部８０に当接している。
【００３３】
減衰バルブ６２ｂには、シート部７１ｂとディスク７５ｂとの間に、これらが当接状態にあっても通路６０ｂを上室１２に連通させる固定オリフィス７８ｂが、シート部７１ｂに形成された溝あるいはディスク７５ｂに形成された開口によって形成されている。ディスク７５ｂは、シート部７１ｂから離座することで通路６０ｂを開放する。バルブ規制部材７７ｂはディスク７５ｂの開方向への規定以上の変形を規制する。減衰バルブ６２ｂは、通路６０ｂに設けられ、ピストン１１の摺動によって生じる油液の流れを抑制して減衰力を発生させる。
【００３４】
第１実施形態では、減衰バルブ６２ａ，６２ｂが内周クランプのディスクバルブである例を示したが、これに限らず、減衰力を発生する機構であればよく、例えば、ディスクバルブをコイルバネで付勢するリフトタイプのバルブとしてもよく、また、ポペット弁であってもよい。
【００３５】
ピストンロッド１６の先端部のオネジ１９には、周波数（振動状態）により外部から制御されることなく減衰力を可変とする周波数感応部である減衰力可変機構６５が螺合されている。減衰力可変機構６５は、ピストンロッド１６のオネジ１９に螺合されるメネジ８１が形成された蓋部材８２と、この蓋部材８２にその一端開口側が閉塞されるように取り付けられる略円筒状のハウジング本体８３とからなるハウジング８５と、このハウジング８５内に摺動可能に嵌挿されるフリーピストン８７と、フリーピストン８７とハウジング８５の蓋部材８２との間に介装されてフリーピストン８７がハウジング８５に対し軸方向の蓋部材８２側へ移動したときに圧縮変形する縮み側の弾性体であるＯリング８８と、フリーピストン８７とハウジング８５のハウジング本体８３との間に介装されてフリーピストン８７がハウジング８５に対し上記とは反対側へ移動したときに圧縮変形する伸び側の弾性体であるＯリング８９とで構成されている。なお、図２においては便宜上自然状態のＯリング８８，８９を図示している。特にＯリング８９は、シールとしても機能するので、取り付けられた状態で常時、変形（断面非円形）しているように配置されることが望ましい。上記したＯリング８８はフリーピストン８７が一方向へ移動したときに圧縮変形してフリーピストン８７の変位に対し抵抗力を発生する抵抗要素となっており、Ｏリング８９はフリーピストン８７が他方向へ移動したときに圧縮変形してフリーピストン８７の変位に対し抵抗力を発生する抵抗要素となっている。
【００３６】
蓋部材８２は、切削加工を主体として形成されるもので、略円筒状の蓋内筒部９１と、この蓋内筒部９１の軸方向の端部から径方向外側に延出する円板状の蓋基板部９２と、蓋基板部９２の外周側から蓋内筒部９１と同方向に延出する蓋外筒部９３と、蓋内筒部９１の先端側を覆うとともにオリフィス９４が形成された蓋先板部９５を有している。
【００３７】
蓋内筒部９１の内周部には、上記したメネジ８１が形成されている。蓋外筒部９３の内周面は、蓋基板部９２側から順に、円筒面部９６および曲面部９７を有している。円筒面部９６は一定径をなしており、円筒面部９６に繋がる曲面部９７は、円筒面部９６から離れるほど大径の円環状となっている。曲面部９７は蓋部材８２の中心軸線を含む断面が円弧状をなしている。蓋外筒部９３の外周面には、オネジ９８が形成されている。
【００３８】
ハウジング本体８３は、切削加工を主体として形成されるもので、軸方向一側に径方向内方に突出する内側環状突起１００が形成された略円筒状をなしている。ハウジング本体８３の内周面には、軸方向一側から順に、小径円筒面部１０１、曲面部１０２、大径円筒面部１０３およびメネジ１０４が形成されている。小径円筒面部１０１は一定径をなしており、小径円筒面部１０１に繋がる曲面部１０２は、小径円筒面部１０１から離れるほど大径の円環状となっており、曲面部１０２に繋がる大径円筒面部１０３は、小径円筒面部１０１より大径の一定径をなしている。曲面部１０２はハウジング本体８３の中心軸線を含む断面が円弧状をなしており、小径円筒面部１０１と曲面部１０２とが、内側環状突起１００に形成されている。なお、ハウジング本体８３を円筒状と記述しているが、内周面は断面円形となることが望ましいが、外周面は、多角形等断面非円形であってもよい。
【００３９】
このようなハウジング本体８３のメネジ１０４に、蓋部材８２のオネジ９８が螺合されることでこれらが一体化されてハウジング８５となる。蓋部材８２の蓋外筒部９３はハウジング８５において大径円筒面部１０３よりも径方向内側に突出する内側環状突起を構成しており、この部分に曲面部９７がハウジング本体８３の内側環状突起１００の曲面部１０２と軸方向に対向するように配置されている。
【００４０】
フリーピストン８７は、切削加工を主体として形成されるもので、略円筒状のピストン筒部１０８と、このピストン筒部１０８の軸方向の端部側を閉塞するピストン閉板部１０９とを有しており、ピストン筒部１０８には径方向外方に突出する円環状の外側環状突起１１０が軸方向の中央に形成されている。
【００４１】
ピストン筒部１０８の外周面には、軸方向のピストン閉板部１０９側から順に、小径円筒面部１１３、曲面部１１４、大径円筒面部１１５、曲面部１１６および小径円筒面部１１７が形成されている。曲面部１１４、大径円筒面部１１５および曲面部１１６は、外側環状突起１１０に形成されている。
【００４２】
小径円筒面部１１３は一定径となっており、この小径円筒面部１１３に繋がる曲面部１１４は小径円筒面部１１３から離れるほど大径の円環状となっている。曲面部１１４に繋がる大径円筒面部１１５は、小径円筒面部１１３より大径の一定径をなしている。曲面部１１４はフリーピストン８７の中心軸線を含む断面が円弧状をなしている。
【００４３】
大径円筒面部１１５に繋がる曲面部１１６は、大径円筒面部１１５から離れるほど小径の円環状をなしている。曲面部１１６に小径円筒面部１１７が繋がっており、この小径円筒面部１１７は、小径円筒面部１１３と同径の一定径となっている。曲面部１１６はフリーピストン８７の中心軸線を含む断面が円弧状をなしている。外側環状突起１１０はその軸線方向の中央位置を通る平面に対して対称形状をなしている。フリーピストン８７は、外側環状突起１１０の軸方向の中央位置に、外側環状突起１１０を径方向に貫通する通路穴１１８がフリーピストン８７の周方向に間隔をあけて複数箇所形成されている。
【００４４】
フリーピストン８７は、ハウジング８５内に配置された状態で、大径円筒面部１１５においてハウジング本体８３の大径円筒面部１０３に摺動可能に嵌挿されることになる。また、フリーピストン８７は、一方の小径円筒面部１１３がハウジング本体８３の小径円筒面部１０１に、他方の小径円筒面部１１７が蓋部材８２の蓋外筒部９３の円筒面部９６に、それぞれ摺動可能に嵌挿されている。ハウジング８５内に配置された状態で、ハウジング本体８３の曲面部１０２とフリーピストン８７の曲面部１１４とがこれらの径方向において位置を重ね合わせることになる。よって、ハウジング本体８３の曲面部１０２と、フリーピストン８７の曲面部１１４とがフリーピストン８７の移動方向で対向する。加えて、蓋部材８２の蓋外筒部９３の曲面部９７とフリーピストン８７の曲面部１１６とがこれらの径方向において位置を重ね合わせることになる。よって、蓋部材８２の曲面部９７と、フリーピストン８７の曲面部１１６とがフリーピストン８７の移動方向で対向する。
【００４５】
そして、フリーピストン８７の小径円筒面部１１３および曲面部１１４と、ハウジング本体８３の曲面部１０２および大径円筒面部１０３との間に、言い換えれば、フリーピストン８７の外側環状突起１１０とハウジング８５の一方の内側環状突起１００との間に、Ｏリング８９（図２において自然状態を図示）が配置されている。このＯリング８９は、自然状態にあるとき、中心軸線を含む断面が円形状をなし、内径がフリーピストン８７の小径円筒面部１１３よりも小径で、外径がハウジング本体８３の大径円筒面部１０３よりも大径となっている。つまり、Ｏリング８９は、フリーピストン８７およびハウジング８５の両方に対してこれらの径方向に締め代をもって嵌合される。
【００４６】
また、ハウジング８５の大径円筒面部１０３および曲面部９７と、フリーピストン８７の曲面部１１６および小径円筒面部１１７との間に、言い換えれば、フリーピストン８７の外側環状突起１１０とハウジングの他方の内側環状突起である蓋外筒部９３との間に、Ｏリング８８（図２において自然状態を図示）が配置されている。このＯリング８８は、自然状態にあるとき、中心軸線を含む断面が円形状をなしており、内径がフリーピストン８７の小径円筒面部１１７よりも小径で、外径がハウジング８５の大径円筒面部１０３よりも大径となっている。つまり、Ｏリング８８も、フリーピストン８７およびハウジング８５の両方に対してこれらの径方向に締め代をもって嵌合される。
【００４７】
両方のＯリング８８，８９は、同じ大きさのものであり、フリーピストン８７をハウジング８５に対して所定の中立位置に保持するとともにフリーピストン８７のハウジング８５に対する軸方向の上室１２側および下室１３側の両側への軸方向移動を許容する。
【００４８】
フリーピストン８７においては、Ｏリング８８が小径円筒面部１１７、曲面部１１６に接触することになり、これらのうち曲面部１１６は、フリーピストン８７の移動方向に対し傾斜している。また、ハウジング８５においては、Ｏリング８８がハウジング８５の大径円筒面部１０３および曲面部９７に接触することになり、これらのうち曲面部９７は、フリーピストン８７の移動方向に対し傾斜している。
【００４９】
言い換えれば、フリーピストン８７の外周部に外側環状突起１１０を設け、この外側環状突起１１０の軸方向両面は、曲面部１１４と曲面部１１６とを構成し、ハウジング８５の内周における、外側環状突起１１０の両側の位置に、曲面部１０２を有する内側環状突起１００と、曲面部９７を有する内側環状突起を構成する蓋外筒部９３とを設け、外側環状突起１１０と、内側環状突起１００および内側環状突起を構成する蓋外筒部９３との間にそれぞれＯリング８９およびＯリング８８を設けている。
【００５０】
そして、フリーピストン８７の小径円筒面部１１３、曲面部１１４において、Ｏリング８９に接触している部分であるフリーピストン接触面と、ハウジング８５の大径円筒面部１０３および曲面部１０２において、Ｏリング８９に接触している部分であるハウジング接触面とが、フリーピストン８７の移動によってＯリング８９に接触している部分のＯリングの中心を通る最短距離が変化し、最短距離となる部分を結ぶ線分の向きが変化する。言い換えれば、フリーピストン８７のフリーピストン接触面と、ハウジング８５のハウジング接触面と、それぞれのうちＯリング８９が接触している部分の最短距離を結ぶ線分の向きが変化するように小径円筒面部１１３および曲面部１１４と大径円筒面部１０３および曲面部１０２との形状が設定されている。具体的に、フリーピストン８７がハウジング８５に対して軸方向の上室１２側（図２の上側）に位置するとき、フリーピストン接触面とハウジング接触面と、それぞれのうちＯリング８９が接触している部分の最短距離は大径円筒面部１０３と小径円筒面部１１３との半径差である（大径円筒面部１０３と小径円筒面部１１３との半径差よりもＯリング８９の外径と内径の半径差の方が大であるため、Ｏリング８９がその差分潰れ、その部分、つまり最短距離の線分は傾斜角０となる）。一方フリーピストン８７がハウジング８５に対して軸方向の下室１３側（図２の下側）に移動すると、Ｏリング８９との接触部分は曲面部１１４と曲面部１０２となり、最もＯリング８９が潰される位置、つまり最短距離の線分の傾斜角が斜めになる。
【００５１】
同様に、フリーピストン８７の小径円筒面部１１７および曲面部１１６において、Ｏリング８８に接触している部分であるフリーピストン接触面と、ハウジング８５の大径円筒面部１０３および曲面部９７において、Ｏリング８８に接触している部分であるハウジング接触面とが、フリーピストン８７の移動によってＯリング８８に接触している部分の最短距離が変化し、最短距離となる部分を結ぶ線分の向きが変化する。言い換えれば、フリーピストン８７のフリーピストン接触面と、ハウジング８５のハウジング接触面と、それぞれのうちＯリング８８が接触している部分の最短距離を結ぶ線分の向きが変化するように小径円筒面部１１７および曲面部１１６と、大径円筒面部１０３および曲面部９７との形状が設定されている。具体的に、フリーピストン８７がハウジング８５に対して軸方向の下室１３側（図２の下側）に位置するとき、フリーピストン接触面とハウジング接触面と、それぞれのうちＯリング８８が接触している部分の最短距離は大径円筒面部１０３と小径円筒面部１１７との半径差である（大径円筒面部１０３と小径円筒面部１１７との半径差よりもＯリング８８の外径と内径の半径差の方が大であるため、Ｏリング８８がその差分潰れ、その部分、つまり最短距離の線分は傾斜角０となる）。一方フリーピストン８７がハウジング８５に対して軸方向の上室１２側（図２の上側）に移動すると、Ｏリング８８との接触部分は曲面部９７と曲面部１１６となり、最もＯリング８８が潰される位置、つまり最短距離の線分の傾斜角が斜めになる。
【００５２】
なお、減衰力可変機構６５は、例えばハウジング本体８３内に曲面部１０２の位置までＯリング８９を挿入し、これらハウジング本体８３およびＯリング８９の内側にフリーピストン８７を嵌合し、ハウジング本体８３とフリーピストン８７との間に曲面部１１６の位置までＯリング８８を挿入して、蓋部材８２をハウジング本体８３に螺合させることにより、組み立てられることになる。そして、このように予め組み立てられた減衰力可変機構６５がピストンロッド１６の取付軸部２０のオネジ１９にメネジ８１を螺合させて取り付けられることになり、その際に、ハウジング８５の蓋基板部９２がバルブ規制部材７７ａに当接することになる。減衰力可変機構６５の外径つまりハウジング８５の外径は、シリンダ１０の内径よりも流路抵抗とならない程度に小さく設定されている。
【００５３】
ピストンロッド１６には、主軸部２１の、リテーナ２３に当接するバネ受２４と、セット状態にある補助スプリング２６によりバネ受２４から所定距離離間する中間ストッパ２８との間位置に、径方向に沿う通路穴１２０が形成されており、この通路穴１２０に連通し先端部に開口する、通路穴１２０より大径の通路穴１２１が軸方向に沿って形成されている。中間ストッパ２８は、補助スプリング２６を伸縮させながらピストンロッド１６上を、バネ受２４に近接・離間するように移動可能となっている。中間ストッパ２８は、バネ受２４に近接することで通路穴１２０を、バネ受２４側に近づくほど閉塞量を大きくするように閉塞する。中間ストッパ２８は最大限リテーナ２３側に移動すると、リテーナ２３に係止されたバネ受２４に当接してピストンロッド１６に対して停止することになり、この状態では通路穴１２０を全閉する。このように、中間ストッパ２８と通路穴１２０とが、通路面積が調整される可変オリフィス１２２を構成している。ピストンロッド１６の通路穴１２０，１２１およびオリフィス９４によって、上室１２が、減衰力可変機構６５のハウジング８５内に形成された圧力室１２５に連通している。なお、圧力室１２５は、ハウジング８５とＯリング８８，８９とフリーピストン８７とで画成されている。
【００５４】
上記したようにフリーピストン８７の外側環状突起１１０の軸方向の中央位置に、外側環状突起１１０を径方向に貫通する通路穴１１８が複数形成されている。これにより、圧力室１２５は、通路穴１１８を介して、ハウジング８５とＯリング８８とＯリング８９とフリーピストン８７とで囲まれた室１２８に常時連通する。言い換えれば、通路穴１１８は、一方のＯリング８８と他方のＯリング８９との間の室１２８に圧力室１２５から油液を導く。なお、通路穴１１８は、フリーピストン８７の外側環状突起１１０の位置に形成されていることから、フリーピストン８７のハウジング８５に対する移動範囲の全域において、一方のＯリング８８および他方のＯリング８９のいずれにも接触することはない。
【００５５】
通路穴１２０，１２１、オリフィス９４および圧力室１２５が、上室１２および下室１３のうちの一方である上室１２に連通されて、ピストン１１の上室１２側への移動によりシリンダ１０内の上室１２から油液が流れ出す通路（第２通路）１３０を構成している。よって、中間ストッパ２８と通路穴１２０とで構成される可変オリフィス１２２は、この通路１３０に設けられており、この可変オリフィス１２２は、圧力室１２５と直列に設けられている。フリーピストン８７とハウジング８５との間に設けられ、フリーピストン８７の摺動方向両側に配置されたＯリング８８，８９は、このフリーピストン８７の変位に対し抵抗力を発生する。つまり、Ｏリング８８は、フリーピストン８７がハウジング８５に対し一方の上室１２側へ移動すると弾性力を発生することになり、Ｏリング８９は、フリーピストン８７がハウジング８５に対し他方の下室１３側へ移動すると弾性力を発生する。
【００５６】
ここで、ピストンロッド１６が伸び側に移動する伸び行程では、上室１２から通路６０ａを介して下室１３に油液が流れることになるが、ピストン速度が微低速域の場合は、上室１２から通路６０ａに導入された油液が、基本的に、シート部７１ａとシート部７１ａに当接するディスク７５ａとの間に形成された常時開口の固定オリフィス７８ａを介して下室１３に流れ、その際オリフィス特性（減衰力がピストン速度の２乗にほぼ比例する）の減衰力が発生する。また、ピストン速度が上昇して低速域に達すると、上室１２から通路６０ａに導入された油液が、基本的にディスク７５ａを開きながらディスク７５ａとシート部７１ａとの間を通って下室１３に流れることになる。このため、バルブ特性（減衰力がピストン速度にほぼ比例する）の減衰力が発生する。
【００５７】
ピストンロッド１６が縮み側に移動する縮み行程では、下室１３から通路６０ｂを介して上室１２に油液が流れることになるが、ピストン速度が微低速域の場合は、下室１３から通路６０ｂに導入された油液が、基本的に、シート部７１ｂとシート部７１ｂに当接するディスク７５ｂとの間に形成された常時開口の固定オリフィス７８ｂを介して上室１２に流れ、その際オリフィス特性（減衰力がピストン速度の２乗にほぼ比例する）の減衰力が発生する。また、ピストン速度が上昇して低速域に達すると、下室１３から通路６０ｂに導入された油液が、基本的にディスク７５ｂを開きながらディスク７５ｂとシート部７１ｂとの間を通って上室１２に流れることになる。このため、バルブ特性（減衰力がピストン速度にほぼ比例する）の減衰力が発生する。
【００５８】
ここで、ピストン速度が遅いとき、つまり微低速域（例えば０．０５ｍ／ｓ）の周波数が比較的高い領域（例えば７Ｈｚ以上）は、例えば路面の細かな表面の凹凸から生じる振動であり、このような状況では減衰力を下げるのが好ましい。また、同じくピストン速度が遅いときであっても、上記とは逆に周波数が比較的低い領域（例えば２Ｈｚ以下）は、いわゆる車体のロールによるぐらつき等の振動であり、このような状況では減衰力を上げるのが好ましい。
【００５９】
これに対応して、上記した減衰力可変機構６５が、ピストン速度が同じように遅い場合でも、周波数に応じて減衰力を可変とする。つまり、ピストン速度が遅い時、ピストン１１の往復動の周波数が高くなると、その伸び行程では、上室１２の圧力が高くなって、ピストンロッド１６の通路穴１２０，１２１およびオリフィス９４を介して減衰力可変機構６５の圧力室１２５に上室１２から油液を導入させながら、フリーピストン８７が軸方向の下室１３側にあるＯリング８９の付勢力に抗してハウジング８５に対して軸方向の下室１３側に移動する。このようにフリーピストン８７が軸方向の下室１３側に移動することにより、圧力室１２５に上室１２から油液を導入することになり、上室１２から通路６０ａに導入され減衰バルブ６２ａを通過して下室１３に流れる油液の流量が減ることになる。これにより、減衰力が下がる。このように、フリーピストン８７は、ピストン１１の移動により圧力室１２５の容積を可変にする。
【００６０】
続く縮み行程では、下室１３の圧力が高くなるため、オリフィス９４およびピストンロッド１６の通路穴１２０，１２１を介して圧力室１２５から上室１２に油液を排出させながら、それまで軸方向の下室１３側に移動していたフリーピストン８７が軸方向の上室１２側にあるＯリング８８の付勢力に抗してハウジング８５に対して軸方向の上室１２側に移動する。このようにフリーピストン８７が軸方向の上室１２側に移動することにより、下室１３の容積を拡大することになり、下室１３から通路６０ｂに導入され減衰バルブ６２ｂを通過して上室１２に流れる油液の流量が減ることになる。これにより、減衰力が下がる。
【００６１】
そして、ピストン１１の周波数が高い領域では、フリーピストン８７の移動の周波数も追従して高くなり、その結果、上記した伸び行程の都度、上室１２から圧力室１２５に油液が流れ、縮み行程の都度、下室１３の容積がフリーピストン８７の移動の分拡大することになって、上記のように、減衰力が下がった状態に維持されることになる。
【００６２】
他方で、ピストン速度が遅い時、ピストン１１の周波数が低くなると、フリーピストン８７の移動の周波数も追従して低くなるため、伸び行程の初期に、上室１２から圧力室１２５に油液が流れるものの、その後はフリーピストン８７がＯリング８９を圧縮してハウジング８５に対して軸方向の下室１３側で停止し、上室１２から圧力室１２５に油液が流れなくなるため、上室１２から通路６０ａに導入され減衰バルブ６２ａを通過して下室１３に流れる油液の流量が減らない状態となり、減衰力が高くなる。
【００６３】
続く縮み行程でも、その初期に、下室１３の容積がハウジング８５に対するフリーピストン８７の移動の分拡大することになるものの、その後はフリーピストン８７がＯリング８８を圧縮してハウジング８５に対し軸方向の上室１２側で停止し、下室１３の容積に影響しなくなるため、下室１３から通路６０ｂに導入され減衰バルブ６２ｂを通過して上室１２に流れる油液の流量が減らない状態となり、減衰力が高くなる。
【００６４】
そして、本実施形態においては、上記したように、フリーピストン８７に中立位置へ戻すように付勢力を与える部品としてゴム材料からなるＯリング８８，８９を用いており、フリーピストン８７の中立位置では、フリーピストン８７とハウジング８５との間にあるＯリング８８が、ハウジング本体８３の大径円筒面部１０３と、フリーピストン８７の小径円筒面部１１７との間に、Ｏリング８９が、ハウジング本体８３の大径円筒面部１０３と、フリーピストン８７の小径円筒面部１１３との間に位置する。
【００６５】
この中立位置から例えば伸び行程でフリーピストン８７がハウジング８５に対して軸方向の下室１３側に移動すると、ハウジング８５の大径円筒面部１０３とフリーピストン８７の小径円筒面部１１３とがＯリング８９を、相互間で転動つまり内径側と外径側とが逆方向に移動するように回転させてハウジング８５に対して軸方向の下室１３側に移動させることになり、その後、ハウジング８５の曲面部１０２の軸方向の上室１２側と、フリーピストン８７の曲面部１１４の軸方向の下室１３側とが、Ｏリング８９を転動させながらフリーピストン８７の軸方向および径方向に圧縮し、続いてハウジング８５の曲面部１０２の軸方向の下室１３側と、フリーピストン８７の曲面部１１４の軸方向の上室１２とが、Ｏリング８９をフリーピストン８７の軸方向および径方向に圧縮する。なお、この中立位置から伸び行程でフリーピストン８７がハウジング８５に対して軸方向の下室１３側に移動すると、ハウジング８５の大径円筒面部１０３とフリーピストン８７の小径円筒面部１１７とがＯリング８８を、相互間で転動させてハウジング８５に対して軸方向の下室１３側に移動させることになる。
【００６６】
このとき、ハウジング８５の大径円筒面部１０３とフリーピストン８７の小径円筒面部１１３との間でＯリング８９を転動させる領域と、ハウジング８５の曲面部１０２とフリーピストン８７の曲面部１１４との間でＯリング８９を転動させる領域とが、フリーピストン８７の移動領域のうち下流側端部から離間した位置において、Ｏリング８９が転動する転動領域であり、下流側端部から離間した位置において、Ｏリング８９がフリーピストン８７の移動方向にハウジング８５とフリーピストン８７と双方に接触した状態で移動する移動領域となっている。この移動とは、Ｏリング８９の少なくともフリーピストン移動方向下流端位置（図２における下端位置）が移動することを言う。
【００６７】
また、ハウジング８５の曲面部１０２とフリーピストン８７の曲面部１１４との間でＯリング８９を圧縮する領域が、フリーピストン８７の移動領域のうち下流側端部側において、Ｏリング８９をフリーピストン８７の移動方向に弾性変形させる移動方向変形領域となっている。この移動方向変形領域における弾性変形とは、Ｏリング８９のフリーピストン移動方向上流端位置（図２における上端位置）が移動し、下流端位置が移動しない変形のことである。ここでは、転動領域および移動領域が、移動方向変形領域の一部とラップしている。
【００６８】
続く縮み行程でフリーピストン８７がハウジング８５に対して軸方向の上室１２側に移動すると、ハウジング８５の曲面部１０２の軸方向の下室１３側と、フリーピストン８７の曲面部１１４の軸方向の上室１２とが、Ｏリング８９の圧縮を解除し、続いて、ハウジング８５の曲面部１０２の軸方向の上室１２側と、フリーピストン８７の曲面部１１４の軸方向の下室１３側とが、Ｏリング８９を転動させながら圧縮をさらに解除することになり、続いて、ハウジング８５の大径円筒面部１０３とフリーピストン８７の小径円筒面部１１３とがＯリング８９を、相互間で転動させながらハウジング８５に対して軸方向の上室１２側に移動させることになる。なお、このとき、Ｏリング８８についても、ハウジング８５の大径円筒面部１０３とフリーピストン８７の小径円筒面部１１７とが、相互間で転動させてハウジング８５に対して軸方向の上室１２側に移動させることになる。そして、その後、ハウジング８５の曲面部９７の軸方向の下室１３側と、フリーピストン８７の曲面部１１６の軸方向の上室１２側とが、Ｏリング８８を転動させながらフリーピストン８７の軸方向および径方向に圧縮し、続いてハウジング８５の曲面部９７の軸方向の上室１２側と、フリーピストン８７の曲面部１１６の軸方向の下室１３側とが、Ｏリング８８をフリーピストン８７の軸方向および径方向に圧縮する。
【００６９】
このとき、ハウジング８５の大径円筒面部１０３とフリーピストン８７の小径円筒面部１１７との間でＯリング８８を転動させる領域と、ハウジング８５の曲面部９７とフリーピストン８７の曲面部１１６との間でＯリング８８を転動させる領域とが、フリーピストン８７の移動領域のうち上流側端部から離間した位置において、Ｏリング８８が転動する転動領域であり、上流側端部から離間した位置において、Ｏリング８８がフリーピストン８７の移動方向にハウジング８５とフリーピストン８７と双方に接触した状態で移動する移動領域となっている。この移動とは、Ｏリング８８の少なくともフリーピストン移動方向上流端位置（図２における上端位置）が移動することを言う。
【００７０】
また、ハウジング８５の曲面部９７とフリーピストン８７の曲面部１１６との間でＯリング８８を圧縮する領域が、フリーピストン８７の移動領域のうち下流側端部側において、Ｏリング８８をフリーピストン８７の移動方向に弾性変形させる移動方向変形領域となっている。この移動方向変形領域における弾性変形とは、Ｏリング８８のフリーピストン移動方向下流端位置（図２における下端位置）が移動し、上流端位置が移動しない変形のことである。ここでは、転動領域および移動領域が、移動方向変形領域の一部とラップしている。
【００７１】
上記に続く伸び行程では、ハウジング８５の曲面部９７の上室１２側とフリーピストン８７の曲面部１１６の下室１３側とがＯリング８８の圧縮を解除し、続いて、ハウジング８５の曲面部９７の下室１３側とフリーピストン８７の曲面部１１６の上室１２側とがＯリング８８を転動させながら圧縮をさらに解除することになり、続いて、ハウジング８５の大径円筒面部１０３とフリーピストン８７の小径円筒面部１１７とがＯリング８８を、相互間で転動させてハウジング８５に対して軸方向の下室１３側に移動させることになる。このとき、Ｏリング８９についても、ハウジング８５の大径円筒面部１０３とフリーピストン８７の小径円筒面部１１３とが、相互間で転動させてハウジング８５に対して軸方向の下室１３側に移動させることになる。そして、フリーピストン８７が中立位置を通過すると、Ｏリング８８，８９を上記と同様に、動作させる。
【００７２】
以上により、Ｏリング８８，８９は、移動方向変形領域において移動方向につぶされる。
【００７３】
ここで、ゴム材料からなるＯリング８８，８９によるフリーピストン８７の変位に対する荷重の特性は、非線形の特性となる。つまり、フリーピストン８７の中立位置の前後の所定範囲では線形に近い特性となり、この範囲を超えると、変位に対して滑らかに荷重の増加率が増大するようになる。上記のように、ピストン１１の作動周波数が高い領域では、ピストン１１の振幅も小さいため、フリーピストン８７の変位も小さくなり、中立位置前後の線形の特性範囲で動作することになる。これにより、フリーピストン８７は動きやすくなり、ピストン１１の振動に追従して振動して減衰バルブ６２ａ，６２ｂの発生する減衰力の低減に寄与する。
【００７４】
他方で、ピストン１１の作動周波数が低い領域では、ピストン１１の振幅が大きくなるため、フリーピストン８７の変位が大きくなり、非線形の特性範囲で動作することになる。これにより、フリーピストン８７は徐々に滑らかに、動き難くなり、減衰バルブ６２ａ，６２ｂの発生する減衰力を低減し難くなる。
【００７５】
リバウンドスプリングは、上記したように車両旋回時の内周側の車輪の浮き上がりを抑制して車体のロール量を抑えることができる効果がある。図３は、リバウンドスプリングを有する緩衝器のストローク位置に対する、バネ受３７と車体との間に介装された図示略の懸架スプリングおよびリバウンドスプリングのスプリング反力の関係を示すものである。図３に示すように、スプリング反力は、縮み側の限界位置であるフルボトムの位置Ｐｆｂで最も高く、このフルボトムＰｆｂの位置から１Ｇの位置（車体を水平とする位置）Ｐ０までのバウンドストロークＳｂと、１Ｇの位置Ｐ０から縮み側のリバウンドストロークＳｒのうちのリバウンドスプリングが作用し始める伸び側の所定位置Ｐ１までのバッファクリアランスＢＣとについては、バネ受３７と車体との間に介装された図示略の懸架スプリングのバネ定数Ｋｓに基づく比例関係となる。また、リバウンドストロークＳｒのうち、リバウンドスプリングが作用する、伸び側の所定位置Ｐ１から伸び側の限界位置であるフルリバウンドの位置Ｐｆｒまでのリバウンドスプリング作動範囲Ｒは、懸架スプリングとリバウンドスプリングとが並列で作用することになるため、懸架スプリングのバネ定数Ｋｓとリバウンドスプリングのバネ定数Ｋｒとを加算したバネ定数Ｋｓ＋Ｋｒによる比例関係となる。このため、リバウンドスプリング作動範囲Ｒにおいては、車体のロール量を小さく抑えることができるものの、リバウンドスプリングの分だけバネ定数が大きくなり、これにより、緩衝器における減衰力が低下してしまう。その結果、車両のバネ上の制振性が不足することになり、リバウンドスプリング作動範囲Ｒにおける操舵時の乗り心地性能が低下してしまう。
【００７６】
これに対し、本実施形態では、ピストンロッド１６における通路穴１２０の上室１２への開口部が、リテーナ２３に当接するバネ受２４と、セット状態にある補助スプリング２６によりバネ受２４と離間する中間ストッパ２８との間に配置されており、この通路穴１２０が中間ストッパ２８とで通路面積が可変となる可変オリフィス１２２を構成している。これにより、例えば車両の旋回走行時の車体のロールにより旋回内側のサスペンションに含まれる緩衝器のピストンロッド１６が伸び側に移動し、しかも、この伸び行程において、ピストンロッド１６が伸び側に所定量以上移動して、緩衝体３１をロッドガイド１７に当接させて、リバウンドスプリング作動範囲Ｒに入ると、バネ受３０がピストンロッド１６上を摺動しつつリバウンドスプリング本体２９を中間ストッパ２８との間で、補助スプリング２６を中間ストッパ２８、バネ受２４およびリテーナ２３との間で縮長させることになり、中間ストッパ２８を、バネ受２４の方向に移動させて、通路穴１２０を閉じる。
【００７７】
このとき、リバウンドスプリング３２を構成するリバウンドスプリング本体２９と補助スプリング２６とは同時進行で弾性変形することになり、中間ストッパ２８を、リバウンドスプリング本体２９および補助スプリング２６の縮み量（ピストンロッド１６のシリンダ１０からの突出量）が大きくなるほど、通路穴１２０の開口量を小さくし、しかもフルリバウンド近傍の所定位置からフルリバウンドの位置までの範囲では通路穴１２０を全部閉塞するように移動させる。つまり、可変オリフィス１２２は、ピストンロッド１６が伸び方向に移動したとき、リバウンドスプリング本体２９および補助スプリング２６からなりリバウンドスプリング３２によって開口面積（流路面積）が調整される。具体的には、ピストンロッド１６が伸び方向に移動したときリバウンドスプリング３２によって開口面積が減少するように調整される。
【００７８】
これにより、ピストンロッド１６が、伸び行程にてフルリバウンドに向けて伸び出ると、上室１２から通路穴１２０，１２１およびオリフィス９４、つまり通路１３０を介して減衰力可変機構６５の圧力室１２５に向けて流れる油液が、中間ストッパ２８によってピストンロッド１６のシリンダ１０からの伸び出し量に応じて制限されることになり、その結果、上室１２から減衰バルブ６２ａを介して下室１３に流れ出る油液は、ピストンロッド１６のシリンダ１０からの伸び出し量に応じて多くなる。よって、緩衝器は、リバウンドスプリング作動範囲Ｒにおいて、ピストンロッド１６のシリンダ１０からの伸び出し量に応じて減衰力が高くなる。そして、フルリバウンド近くまでピストンロッド１６が伸び出ると、減衰力可変機構６５が機能しない状態となり、上室１２からの油液がすべて減衰バルブ６２ａを介して下室１３に流れることになる。つまり、周波数により外部から制御されることなく減衰力を可変とする周波数感応の減衰力可変機構６５がない緩衝器と等価になる。
【００７９】
また、例えば、フルリバウンドからピストンロッド１６が縮み側に移動する縮み行程にでは、上記とは逆に、その初期には、圧力室１２５から上室１２側に流れ出る油液がなく、フリーピストン８７がハウジング８５に対して移動しないためフリーピストン８７の移動による下室１３の容積拡大がなく、下室１３からすべて減衰バルブ６２ｂを介して上室１２に油液が流れることになって、減衰力が高くなる。その後は、中間ストッパ２８を、リバウンドスプリング本体２９および補助スプリング２６の伸び量（ピストンロッド１６のシリンダ１０への進入量）が大きくなるほど、通路穴１２０の開口量を大きくし、しかも、リバウンドスプリング本体２９および補助スプリング２６の付勢力が作用しなくなる所定距離手前から、通路穴１２０を全開するように移動させることになり、徐々に圧力室１２５から上室１２側に油液が流れ、下室１３から減衰バルブ６２ｂを介して上室１２に流れ出る油液の油量が減り、減衰力が低くなる。
【００８０】
以上の構成の第１実施形態の油圧回路図は図４に示すようになっている。つまり、上室１２および下室１３の間に並列に、伸び側の減衰バルブ６２ａ、縮み側の減衰バルブ６２ｂおよび減衰力可変機構６５が設けられており、減衰力可変機構６５の上室１２側に、リバウンドスプリング３２で制御される可変オリフィス１２２が設けられている。
【００８１】
以上により、第１実施形態によれば、リバウンドスプリング作動範囲Ｒにおける減衰力可変機構６５の作動を制限することで、減衰力の低下を抑制できる。つまり、図５に破線で示す減衰力可変機構６５の作動を制限しない場合と比べて、減衰力可変機構６５の作動を制限することで、図５に実線で示すように減衰力の低下を抑制できることになる。その結果、車体ロール時の旋回内側の緩衝器において、フルリバウンド近傍まで伸び切った後の減衰力の立ち上がり応答性を向上できる。このように、減衰力特性を一層詳細に制御可能となり、搭載車両の操舵安定性および乗り心地を改善できる。
【００８２】
つまり、減衰力可変機構６５は、直進時の乗り心地を重視するためにバネ上共振周波数以上にあたる高周波入力に対して減衰力低減率を大きくとった設定にできるが、減衰力低減率を大きくして減衰力可変機構６５による周波数感応の機能を強めすぎると、その背反として乗り心地がソフトに切り替わるカットオフ周波数に近いバネ上共振付近の低周波入力に対しては、減衰力の立ち上がりの応答が悪くなり、バネ上の制振性の悪化を招く性質をもっている。よって、上記のように、リバウンドスプリング作動範囲Ｒにおいて可変オリフィス１２２を絞り周波数感応の機能を弱めることで、図６に実線で示すバネ上共振周波数での減衰力リサージュ波形から分かるように、図６に破線で示す周波数感応の機能を弱めない場合と比べて、図６に範囲Ａで示すように、減衰力の立ち上がりの応答性が良くなり、バネ上の制振性が向上する。
【００８３】
図７は、上記効果を検証するためのシミュレーションの結果であり、図７（ａ）は搭載車両の操舵角、図７（ｂ）は旋回内側のバネ上の上下加速度であり、図７（ｃ）は旋回内側のバネ上の上下変位を示している。この解析は、図７（ａ）に示すように、直進時から左旋回（５５ｋｍ／ｈ，０．４Ｇ相当の舵角）後、そのままの状態での旋回中に、図７（ｃ）に鎖線で示すように路面入力（±５ｍｍ，２Ｈｚ）が入力された場合のシミュレーションである。旋回内側のバネ上の上下加速度が、図７（ｂ）に破線で示す減衰力可変機構６５の作動を制限しない場合と比べて、図７（ｂ）に実線で示すように減衰力可変機構６５の作動を制限することで、範囲Ｂ１から範囲Ｂ２へと抑えられる。また、旋回内側のバネ上の上下変位の大きさも、図７（ｃ）に破線で示す減衰力可変機構６５の作動を制限しない場合と比べて、減衰力可変機構６５の作動を制限することで、図７（ｃ）に実線で示すように抑えられることになる。よって、バネ上の制振性が向上することがわかる。その結果、搭載車両の乗り心地を改善できる。
【００８４】
以上により、リバウンドスプリング３２が作動しない搭載車両の直進時は周波数感応の機能を十分に働かせて乗り心地を向上し、リバウンドスプリング３２が作動する操舵時は、減衰力立ち上がりの応答性を上げて路面または操舵からの大入力に対するバネ上制振性を向上することで操縦安定性を向上でき、さらにバネ定数の増加によるバネ上制振性の悪化を防ぐことができる。
【００８５】
上記した特許文献１に記載のものでは、リバウンドスプリングが縮長すると、ピストンロッドに固定されたバネ受のプランジャが、ピストンロッドに対して可動側のバネ受に嵌合してピストンロッドとの間に油室を形成し、この油室からプランジャに形成されたオリフィスを介して油液を流出させることで流体力を発生させてリバウンド時の衝撃および騒音を低減するようになっている。
【００８６】
これに対し、第１実施形態は、上室１２に連通する通路１３０に、ピストン１１の移動により圧力室１２５の容積を可変にするフリーピストン８７が設けられて周波数に感応して減衰力を可変とするものにおいて、通路１３０にリバウンドスプリング３２によって面積が可変とされる可変オリフィス１２２を設けた。言い換えれば、リバウンドスプリング３２の撓み量に依存して可変オリフィス１２２の面積を調整できる構造にした。これにより、入力周波数に応じて減衰力を下げる周波数感応の機能の強弱を、リバウンドスプリング３２の作動範囲において調整でき、減衰力特性を可変とすることができる。その結果、リバウンドスプリング３２の作動時のバネ上制振の調整を行うことができる。したがって、減衰力特性を一層詳細に制御可能となる。
【００８７】
具体的に、可変オリフィス１２２は、ピストンロッド１６が伸び方向に移動したときリバウンドスプリング３２によって面積が減少するよう調整されるため、リバウンドスプリング３２の作動範囲では、ピストンロッド１６が伸び方向に移動するほど、圧力室１２５に対する油液の出入りを制限し周波数感応の機能を弱めて、上室１２と下室１３とを繋ぎ減衰バルブ６２ａ，６２ｂを有する通路６０ａ，６０ｂを流れる液量を上げることになる。したがって、リバウンドスプリング３２が作動することによる減衰力の低下を抑制することができる。これにより、操舵時の減衰力の立ち上がりの応答性が向上し、路面からの低周波入力に対するバネ上制振性が向上する。
【００８８】
また、可変オリフィス１２２は、ピストンロッド１６が伸び方向に移動したときリバウンドスプリング３２によって面積が減少するよう調整されるため、リバウンドスプリング３２の付勢力が大きくなるほど、圧力室１２５に対する油液の出入りを制限し周波数感応の機能を弱めることができる。したがって、リバウンドスプリング３２の付勢力が大きくなるほど、減衰バルブ６２ａ，６２ｂが設けられた通路６０ａ，６０ｂに油液を多く流すことができ、減衰力を上げることができる。
【００８９】
「第２実施形態」
次に、第２実施形態を主に図８〜図１０に基づいて第１実施形態との相違部分を中心に説明する。なお、第１実施形態と共通する部位については、同一称呼、同一の符号で表す。
【００９０】
第２実施形態においては、ピストン本体１４の下室１３側の端部には、伸び側の通路６０ａの一端開口位置の外側に、環状の内側シート部１４０ａが形成されている。この内側シート部１４０ａの径方向の外側には、軸方向の高さを内側シート部１４０ａよりも高くして環状の外側シート部１４１ａが形成されている。外側シート部１４１ａの挿通穴６８とは反対側が、シート部１４１ａよりも軸線方向高さが低い、第１実施形態と同様の環状の段差部７２ｂとなっており、この段差部７２ｂの位置に縮み側の通路６０ｂの下室１３側が開口している。内側シート部１４０ａには、通路６０ａとは連通しない位置に、径方向に貫通する通路溝１４２ａが形成されている。
【００９１】
ピストン本体１４の上室１２側の端部には、縮み側の通路６０ｂの一端開口位置の外側に、環状の内側シート部１４０ｂが形成されている。この内側シート部１４０ｂの径方向の外側には、軸方向の高さを内側シート部１４０ｂよりも高くして環状の外側シート部１４１ｂが形成されている。外側シート部１４１ｂの挿通穴６８とは反対側は、シート部１４１ｂよりも軸線方向高さが低い、第１実施形態と同様の環状の段差部７２ａとなっており、この段差部７２ａの位置に伸び側の通路６０ａの上室１２側が開口している。内側シート部１４０ｂには、通路６０ｂとは連通しない位置に、径方向に貫通する溝１４２ｂが形成されている。
【００９２】
そして、ピストン本体１４とバルブ規制部材７７ａとの間に、内側シート部１４０ａに当接する内側ディスク１４３ａと、外側シート部１４１ａに当接する外側ディスク１４４ａとが設けられている。また、ピストン本体１４とバルブ規制部材７７ｂとの間にも、内側シート部１４０ｂに当接する内側ディスク１４３ｂと、外側シート部１４１ｂに当接する外側ディスク１４４ｂとが設けられている。
【００９３】
内側ディスク１４３ａと内側シート部１４０ａとが、ディスクバルブである伸び側の減衰バルブ（第１減衰バルブ）１４５ａを構成している。減衰バルブ１４５ａには、内側ディスク１４３ａと内側シート部１４０ａとの間に、これらが当接状態にあっても通路６０ａを内側シート部１４０ａの外側の中間室１４６ａに連通させる固定オリフィス（第１の固定オリフィス）１４７ａが、シート部１４０ａに形成された溝あるいは内側ディスク１４３ａに形成された開口によって形成されている。
【００９４】
ピストンロッド１６には、通路穴１２１を通路溝１４２ａに連通させるオリフィスとしての通路穴１５０が径方向にそって形成されている。この通路穴１５０と通路溝１４２ａと中間室１４６ａとからなるピストン内通路１５１は常時連通状態にある。
【００９５】
外側ディスク１４４ａと外側シート部１４１ａとが、ディスクバルブである伸び側の減衰バルブ（第２減衰バルブ）１４８ａを構成している。減衰バルブ１４８ａには、外側ディスク１４４ａと外側シート部１４１ａとの間に、これらが当接状態にあっても中間室１４６ａを下室１３に連通させる固定オリフィス（第２の固定オリフィス）１４９ａが、外側シート部１４１ａに形成された溝あるいは外側ディスク１４４ａに形成された開口によって形成されている。
【００９６】
以上により、ピストン内通路１５１は、通路穴１２０と通路穴１２１とを有する通路１３０と、減衰バルブ１４５ａ，１４８ａとを介して上室１２と下室１３とを連通可能となっている。また、内側の減衰バルブ１４５ａおよび外側の減衰バルブ１４８ａは、ピストン内通路１５１に直列に配されて伸び行程において減衰力を発生させるものであり、ピストン内通路１５１は、通路穴１５０と通路溝１４２ａとによって、内側の減衰バルブ１４５ａと外側の減衰バルブ１４８ａとの間の中間室１４６ａが、可変オリフィス１２２の下流側に連通する。
【００９７】
縮み側の中間室１４６ｂは、通路穴１２０と通路穴１２１とからなる通路１３０には連通していない。よって、縮み側は、内側ディスク１４３ｂおよび内側シート部１４０ｂと、外側ディスク１４４ｂおよび外側シート部１４１ｂとが、ディスクバルブである縮み側の一つの減衰バルブ１４５ｂを構成している。内側の減衰バルブ１４５ｂには、内側ディスク１４３ｂと内側シート部１４０ｂとの間に、これらが当接状態にあっても通路６０ｂを内側シート部１４０ｂの外側の中間室１４６ｂに連通させる固定オリフィス１４７ｂが、シート部１４０ａに形成された溝あるいは内側ディスク１４３ａに形成された開口によって形成されている。また、外側ディスク１４４ｂと外側シート部１４１ｂとの間にも、これらが当接状態にあっても中間室１４６ｂを上室１２に連通させる固定オリフィス１４９ｂが、外側シート部１４１ｂに形成された溝あるいは外側ディスク１４４ｂに形成された開口によって形成されている。
【００９８】
以上の構成の第２実施形態は、リバウンドスプリング作動範囲Ｒ以外では、ピストンロッド１６が伸び側に移動する伸び行程において、上室１２の油液が、通路１３０とピストン内通路１５１とを介して、外側の減衰バルブ１４８ａを通過しつつ下室１３に流れるとともに、通路６０ａを介して内側の減衰バルブ１４５ａおよび外側の減衰バルブ１４８ａを通過しつつ下室１３に流れ、さらに、通路１３０を介して減衰力可変機構６５の圧力室１２５に導入可能になる。よって、減衰力が下がることになる。
【００９９】
これに対して、リバウンドスプリング作動範囲Ｒでは、可変オリフィス１２２の通路穴１２０が中間ストッパ２８で閉塞されると、第１実施形態と同様、その閉塞量に応じて減衰力可変機構６５への上室１２から通路１３０を介しての油液の導入が制限されることになって、減衰力可変機構６５は機能が弱められる。その上、上室１２から通路１３０およびピストン内通路１５１を介して外側の減衰バルブ１４８ａを通過する油液も制限されることになるため、上室１２からの油液の多くが、通路６０ａを介して内側の減衰バルブ１４５ａおよび外側の減衰バルブ１４８ａを通過しつつ下室１３に流れることになり、減衰力が上がることになる。
【０１００】
以上の構成の第２実施形態の油圧回路図は、図９に示すようになっており、伸び側に、内側の減衰バルブ１４５ａと外側の減衰バルブ１４８ａとが直列に設けられ、これらの間の可変オリフィス１２２の下流側がピストン内通路１５１を介して連通することになる。
【０１０１】
以上、第２実施形態によれば、内側の減衰バルブ１４５ａと外側の減衰バルブ１４８ａとの間の中間室１４６ａと可変オリフィス１２２の下流側とが連通するため、第１実施形態と同様にリバウンドスプリング作動範囲Ｒにおける減衰力可変機構６５の作動を制限することに加えて、伸び側の一方の外側の減衰バルブ１４８ａの流路を制限することになり、さらに減衰力を上げることができる。よって、第１実施形態よりも効果的にバネ上制振性を上げることが可能となり、さらなる操縦安定性および乗り心地の改善ができる。
【０１０２】
図１０は、第２実施形態における周波数に対する減衰力の特性を、可変オリフィス１２２の流路面積毎に示すものであり、流路面積が小さい場合が線Ｃ１、流路面積が中間の場合が線Ｃ２、流路面積が大きい場合が線Ｃ３となっている。図１０に示すように、乗り心地がソフトに切り替わるカットオフ周波数Ｆｃ１，Ｆｃ２，Ｆｃ３を可変オリフィス１２２の流路面積に応じて、当該流路面積が狭くなるほど低周波側となるように変更できる。また、伸び側の減衰力周波数特性は、可変オリフィス１２２を閉じることで、減衰力可変機構６５では変化しないバネ上共振周波数Ｆｕ以下の低周波数に対しても減衰力を上昇させることができる。
【０１０３】
また、固定オリフィス１４７ａを有する内側の減衰バルブ１４５ａと、固定オリフィス１４９ａを有する外側の減衰バルブ１４８ａとを直列に配し、これら減衰バルブ１４５ａおよび減衰バルブ１４８ａの間と、可変オリフィス１２２の下流側とが連通する構成とした。これにより、直列に並べられた内側の減衰バルブ１４５ａと外側の減衰バルブ１４８ａとの間に導入される油液の量を、可変オリフィス１２２で調整できるため、開弁特性を容易に変更できる。
【０１０４】
第２実施形態では、伸び側に、内側シート部１４０ａおよび外側シート部１４１ａを有する二重シートの減衰バルブ１４５ａおよび減衰バルブ１４８ａを用いた。これにより、ピストン１１の軸方向の長さを延ばすことなく、所望の特性を得ることができる。なお、ピストン１１の軸方向の長さは長くなるものの２つの減衰バルブが直列に配置された二段の減衰バルブとしても良い。
【０１０５】
「第３実施形態」
次に、第３実施形態を主に図１１〜図１２に基づいて第２実施形態との相違部分を中心に説明する。なお、第２実施形態と共通する部位については、同一称呼、同一の符号で表す。
【０１０６】
第３実施形態においては、バネ受２４が、リテーナ２３と中間ストッパ２８との間ではなく、リテーナ２３とピストン１１との間に設けられており、中間ストッパ２８が直接リテーナ２３に当接するようになっている。また、バネ受２４にはフランジ部４１の外周縁部からピストン１１の方向に突出する円環状のバルブ押圧部１５５が形成されている。バネ受２４は、縮み側の減衰バルブ１４５ｂの外側ディスク１４４ｂに、ピストン１１とは反対側から当接することになり、外側ディスク１４４ｂは、このバネ受２４を介してリバウンドスプリング３２等を押しながら開くことになる。
【０１０７】
以上の構成の第３実施形態では、ピストンロッド１６が縮み側に移動する縮み行程において、減衰バルブ１４５ｂが開弁する際には、バネ受２４のバルブ押圧部１５５に当接する外側ディスク１４４ｂおよびその内側の内側ディスク１４３ｂがバネ受２４を押圧してピストンロッド１６に対して移動させる必要がある。リバウンドスプリング作動範囲Ｒ以外では、バネ受２４は、リバウンドスプリング３２の付勢力は基本的に受けないため、減衰バルブ１４５ｂの内側ディスク１４３ｂおよび外側ディスク１４４ｂを開きながら通路６０ｂを介して下室１３から上室１２に流れる油液は、流れやすく、よって、減衰力は下がることになる。
【０１０８】
これに対して、リバウンドスプリング作動範囲Ｒでは、ピストンロッド１６が縮み側に移動する縮み行程において、リバウンドスプリング３２を構成するリバウンドスプリング本体２９および補助スプリング２６が縮むことになり、これらの付勢力が、バネ受２４のバルブ押圧部１５５から外側ディスク１４４ｂおよびその内側の内側ディスク１４３ｂに加わることになる。このため、減衰バルブ１４５ｂの内側ディスク１４３ｂおよび外側ディスク１４４ｂを開きながら通路６０ｂを介して下室１３から上室１２に流れる油液は、流れにくく、よって、減衰力は上がることになる。しかも、ピストンロッド１６が伸び切り側に位置するほど、リバウンドスプリング本体２９および補助スプリング２６による減衰バルブ１４５ｂの外側ディスク１４４ｂおよび内側ディスク１４３ｂへの付勢力が高まることになり、よって、減衰力が上がることになる。
【０１０９】
以上の構成の第３実施形態の油圧回路図は、図１２に示すようになっており、リバウンドスプリング３２が、可変オリフィス１２２に加えて、縮み側の減衰バルブ１４５ｂを制御する。
【０１１０】
以上により、第３実施形態によれば、リバウンドスプリング作動範囲Ｒにおいて、第２実施形態と同様に減衰力可変機構６５の作動を制限するとともに上室１２から伸び側の減衰バルブ１４８ａへの流路を制限して伸び行程の減衰力を高めることに加えて、縮み側の減衰バルブ６２ｂの減衰力を高めることができる。よって、第２実施形態よりもさらに効果的にバネ上制振性を上げることが可能となり、さらなる操縦安定性および乗り心地の改善ができる。
【０１１１】
「第４実施形態」
次に、第４実施形態を主に図１３〜図１５に基づいて第１，第３実施形態との相違部分を中心に説明する。なお、第１，第３実施形態と共通する部位については、同一称呼、同一の符号で表す。
【０１１２】
第４実施形態では、縮み側に第１実施形態と略同様の減衰バルブ６２ｂを有しており、この減衰バルブ６２ｂのディスク７５ｂに第３実施形態のバネ受２４のバルブ押圧部１５５が当接している。
【０１１３】
第４実施形態では、中間ストッパ２８のリテーナ２３から離間する方向の移動を規制するストッパリング１９０がピストンロッド１６に係合されている。そして、ピストンロッド１６には、ストッパリング１９０のリテーナ２３とは反対側に、通路穴１２１を常時上室１２に連通させるようにピストンロッド１６の径方向に沿って通路穴１９１が形成されている。また、ピストンロッド１６には、ストッパリング１９０の通路穴１９１とは反対側に、通路穴１２１を上室１２に連通可能とする通路穴１９２がピストンロッド１６の径方向に沿って形成されている。この通路穴１９２は、中間ストッパ２８がストッパリング１９０に当接した状態にあるとき中間ストッパ２８で閉塞されることになり、中間ストッパ２８がリテーナ２３側に移動すると開かれることになる。
【０１１４】
通路穴１９１，１９２が、上室１２と減衰力可変機構６５の圧力室１２５とを連通させる通路１３０を構成する。よって、中間ストッパ２８と通路穴１９１，１９２とが、通路１３０に設けられて、ピストンロッド１６が伸び方向に移動したときリバウンドスプリング３２によって面積が調整される可変オリフィス１９３を構成することになる。中間ストッパ２８は、ピストンロッド１６が伸び方向に移動しリバウンドスプリング３２が縮んだときに、リテーナ２３側に移動して通路穴１９２を開くことになる。つまり、可変オリフィス１９３は、ピストンロッド１６が伸び方向に移動したときに、リバウンドスプリング３２によって面積が増加するよう調整される。
【０１１５】
また、第４実施形態では、伸び側に減衰力発生機構１９５が設けられている。第４実施形態の減衰力発生機構１９５は、軸方向の上室１２側つまりピストン本体１４側から順に、小径のディスク２００と、これよりも大径の減衰バルブ本体２０２と、バルブ部材２０３と、小径のディスクバルブ２０５と、これよりも大径のディスクバルブ２０６と、上記と同様のバルブ規制部材７７ａとを有している。ディスクバルブ２００と減衰バルブ本体２０２とが、ピストン本体１４の通路６０ａとバルブ部材２０３の通路２１５との間に設けられてピストン１１の摺動によって生じる油液の流れを規制して減衰力を発生させる減衰バルブ２０８を構成している。つまり、減衰バルブ２０８はディスクバルブとなっている。なお、減衰バルブ２０８としては、ディスクバルブ以外の例えばポペットバルブを用いても良い。
【０１１６】
バルブ部材２０３は、軸直交方向に沿う有孔円板状の底部２１０と、底部２１０の内周側に形成された軸方向に沿う円筒状の内側円筒状部２１１と、底部２１０の外周側に形成された軸方向に沿う円筒状の外側円筒状部２１２とを有している。底部２１０には軸方向に貫通する複数の貫通孔２１３が形成されており、貫通孔２１３の外側に円環状の小径シート部２１４が軸方向に突出して形成されている。複数の貫通孔２１３を含むこのバルブ部材２０３の内側円筒状部２１１と外側円筒状部２１２との間の空間は、ピストン本体１４の通路６０ａに連通することで、上室１２と下室１３とを連通可能であり、ピストン１１の上室１２側への移動によって上室１２から下室１３に向けて油液が流れ出す通路（第１通路）２１５を構成している。また、外側円筒状部２１２には、その軸方向の下室１３側に、円環状の大径シート部２１６が形成されている。
【０１１７】
減衰バルブ２０８は、その減衰バルブ本体２０２が、ピストン本体１４の通路６０ａとバルブ部材２０３の通路２１５との間に設けられてピストン１１の摺動によって生じる油液の流れを規制して減衰力を発生させることになる。減衰バルブ本体２０２は、ピストン本体１４のシート部７１ａに着座可能な有孔円板状のディスク２２２と、ディスク２２２のピストン本体１４とは反対の外周側に固着されたゴム材料からなる円環状のシール部材２２３とからなっている。シール部材２２３はバルブ部材２０３の外側円筒状部２１２の内周面に接触して、減衰バルブ本体２０２とバルブ部材２０３の外側円筒状部２１２との隙間をシールする。バルブ部材２０３の外側円筒状部２１２、底部２１０および内側円筒状部２１１と、減衰バルブ本体２０２との間の空間は、減衰バルブ本体２０２に、シート部７１ａに当接させる閉弁方向に内圧を作用させる背圧室２２５となっている。また、減衰バルブ本体２０２は、ピストン本体１４のシート部７１ａから離座して開くと、通路６０ａからの油液をピストン本体１４とバルブ部材２０３との間の径方向の流路２２７を介して下室１３に流す。
【０１１８】
小径のディスクバルブ２０５は、バルブ部材２０３の小径シート部２１４に着座可能な環状をなしており、大径のディスクバルブ２０６は、バルブ部材２０３の大径シート部２１６に着座可能な環状をなしている。ディスクバルブ２０５が小径シート部２１４から離座し、ディスクバルブ２０６が大径シート部２１６から離座すると、背圧室２２５が開放されることになる。バルブ規制部材７７ａは、ディスクバルブ２０６の開方向への規定以上の変形を規制する。ディスクバルブ２０５とバルブ部材２０３の小径シート部２１４との間には、常時開口する排出オリフィス２２９が形成されており、ディスクバルブ２０６とバルブ部材２０３の大径シート部２１６との間にも、常時開口する排出オリフィス２３０が形成されている。
【０１１９】
バルブ部材２０３の内側円筒状部２１１には、径方向に貫通する通路溝２３１が形成されており、ピストンロッド１６のオリフィスとしての通路穴１５０は、この通路溝２３１に連通している。通路穴１５０および通路溝２３１は、背圧室２２５にシリンダ１０内の上室１２から油液を導入する背圧室流入油路２３２となっている。
【０１２０】
以上の構成の第４実施形態は、リバウンドスプリング作動範囲Ｒ以外では、ピストンロッド１６が伸び側に移動する伸び行程において、ピストン速度が遅い時、上室１２からの油液は、背圧室流入油路２３２および背圧室２２５を含む通路２１５と、バルブ部材２０３の小径シート部２１４およびディスクバルブ２０５の間に形成された常時開口する図示略の排出オリフィスと、バルブ部材２０３の大径シート部２１６およびディスクバルブ２０６の間に形成された常時開口する図示略の排出オリフィスと、を介して下室１３に流れ、オリフィス特性（減衰力がピストン速度の２乗にほぼ比例する）の減衰力が発生する。このため、ピストン速度に対する減衰力の特性は、ピストン速度の上昇に対して比較的減衰力の上昇率が高くなる。また、ピストン速度が速くなると、上室１２からの油液は、背圧室流入油路２３２および背圧室２２５を含む通路２１５とを介して、ディスクバルブ２０５，２０６を開きながら、ディスクバルブ２０５と小径シート部２１４との間を通り、ディスクバルブ２０６と大径シート部２１６との間を通って、下室１３に流れることになり、バルブ特性（減衰力がピストン速度にほぼ比例する）の減衰力が発生する。このため、ピストン速度に対する減衰力の特性は、ピストン速度の上昇に対して減衰力の上昇率はやや下がることになる。
【０１２１】
また、ピストン速度がさらに高速の領域になると、減衰バルブ２０８に作用する力（油圧）の関係は、通路６０ａから加わる開方向の力が背圧室流入油路２３２を通って背圧室２２５から加わる閉方向の力よりも大きくなる。よって、この領域では、ピストン速度の増加に伴い減衰バルブ２０８が開くことになり、ディスクバルブ２０５と小径シート部２１４との間からディスクバルブ２０６と大径シート部２１６との間を通る下室１３への流れに加え、ピストン本体１４とバルブ部材２０３との間の流路２２７を介して下室１３に油液を流すため、減衰力の上昇を抑えることになる。このときのピストン速度に対する減衰力の特性は、ピストン速度の上昇に対して減衰力の上昇率はほとんどないことになる。
【０１２２】
また、インパクトショックの発生後には、発生時と同等の周波数で、振幅が小さくなりピストン速度が遅くなるが、この領域では、減衰バルブ２０８に作用する力の関係は、通路６０ａから加わる開方向の力が背圧室流入油路２３２を通って背圧室２２５から加わる閉方向の力よりも小さくなり、減衰バルブ２０８が閉弁方向に移動することになる。よって、減衰バルブ２０８が開弁することによる上室１２から下室１３への流れが減少し、ディスクバルブ２０５と小径シート部２１４との間からディスクバルブ２０６と大径シート部２１６との間を通る下室１３への流れが主体となるため、ピストン速度の上昇に対する減衰力の上昇率が上がることになる。これにより、インパクトショック発生後のバネ下のバラツキを抑える。
【０１２３】
以上に対して、リバウンドスプリング作動範囲Ｒでは、中間ストッパ２８がリテーナ２３側に移動することで通路穴１９２が開かれ、可変オリフィス１９３が、通路穴１９１に加えて通路穴１９２の開口量で通路１３０に油液を流通させることになるため、上室１２と圧力室１２５とを連通させる通路１３０の流路面積が拡大することになって、減衰力可変機構６５による周波数感応の機能が高くなる。加えて、第３実施形態と同様に縮み行程にて減衰力が高まる上、伸び行程においても、通路１３０の流路面積が拡大することから、減衰力発生機構１９５の減衰バルブ２０８に作用する力の関係は、通路６０ａから加わる開方向の力よりも、背圧室流入油路２３２を通って背圧室２２５から加わる閉方向の力が強くなり、減衰バルブ２０８がさらに閉弁方向に押圧されることになって、減衰力が高まることになる。つまり、リバウンドスプリング作動範囲Ｒでは、減衰力可変機構６５による周波数感応の機能が強くなり、伸び側および縮み側の両方向で減衰力が高くなる。
【０１２４】
以上の構成の第４実施形態の油圧回路図は、図１４に示すようになっており、伸び側に上記した減衰力発生機構１９５が設けられている。
【０１２５】
以上に述べた第４実施形態によれば、可変オリフィス１９３が、ピストンロッド１６が伸び方向に移動したときリバウンドスプリング３２によって面積が増加するよう調整される構成とした。これにより、リバウンドスプリング３２の付勢力が大きくなるほど、減衰力可変機構６５の圧力室１２５に対する油液の出入りを多くすることができる。したがって、リバウンドスプリング作動範囲Ｒにおいて、周波数に感応して減衰力を可変とする機能を強めることができる。よって、リバウンドスプリング作動範囲Ｒの減衰力可変機構６５による周波数感応の機能を強めて、リバウンドスプリング作動範囲Ｒの伸び側および縮み側の両方向で減衰力を高くすることができる。
【０１２６】
図１５は、第４実施形態における周波数に対する減衰力の特性を、可変オリフィス１９３の流路面積毎に示すものであり、線Ｄ１、線Ｄ２、線Ｄ３、線Ｄ４の順に流路面積が大きくなっている。図１５に示すように、伸び側の減衰力周波数特性において、リバウンドスプリング作動範囲Ｒで可変オリフィス１９３の流路面積が増大するほど、減衰力可変機構６５による周波数感応の機能では変化しないバネ上共振周波数Ｆｕ以下の低周波数領域での減衰力が、第３実施形態と同様に上昇することになる。他方、高周波数領域では、第３実施形態とは逆に、リバウンドスプリング作動範囲Ｒでの減衰力可変機構６５による周波数感応の機能が高まるため、減衰力は低くなる。また、縮み側の特性も、低周波数では減衰力が上昇するが、高周波数ではリバウンドスプリング作動範囲Ｒでの減衰力の上昇率は低くなる。そして、減衰力の可変幅が、流路面積が最小のときの可変幅Ｗ１に対して、流路面積が最大のときの可変幅Ｗ２が大きくなる。
【０１２７】
このような機能により、リバウンドスプリング３２が作動しない直進時は、減衰力可変機構６５による周波数感応の機能を高めて乗り心地を維持し、その上で、リバウンドスプリング３２が作動する操舵時でも、路面または操舵からの大入力に対するバネ上制振性と操舵安定性を重視しながら、周波数感応の機能を強めることで乗り心地を改善できる。
【０１２８】
「第５実施形態」
次に、第５実施形態を主に図１６に基づいて第１〜第４実施形態との相違部分を中心に説明する。なお、第１〜第４実施形態と共通する部位については、同一称呼、同一の符号で表す。
【０１２９】
第５実施形態においては、第１〜第４実施形態とは異なる減衰力可変機構２５０が用いられている。減衰力可変機構２５０は、第１〜第４実施形態の減衰力可変機構６５と同様、周波数（振動状態）により外部から制御されることなく減衰力を可変とする周波数感応部であり、第１〜第４実施形態のいずれに対しても減衰力可変機構６５にかえて適用可能となっている。
【０１３０】
減衰力可変機構２５０は、ピストンロッド１６のオネジ１９に螺合されるメネジ２４９が形成された蓋部材２５１と、この蓋部材２５１にその一端開口側が閉塞されるように取り付けられる略有底円筒状のハウジング本体２５２とからなるハウジング２５３と、このハウジング２５３内に摺動可能に嵌挿されるフリーピストン２５５と、フリーピストン２５５とハウジング２５３の蓋部材２５１との間に介装されてフリーピストン２５５がハウジング２５３に対し軸方向の蓋部材２５１側へ移動したときに圧縮変形する縮み側の弾性体であるコイルスプリング２５６と、フリーピストン２５５とハウジング２５３のハウジング本体２５２との間に介装されてフリーピストン２５５がハウジング２５３に対し上記とは反対側へ移動したときに圧縮変形する伸び側の弾性体であるコイルスプリング２５７と、フリーピストン２５５に保持されてハウジング２５３との隙間をシールするシールリング２５８とを有している。コイルスプリング２５６はフリーピストン２５５が一方向へ移動したときに圧縮変形してフリーピストン２５５の変位に対し抵抗力を発生する抵抗要素となっており、コイルスプリング２５７はフリーピストン２５５が他方向へ移動したときに圧縮変形してフリーピストン２５５の変位に対し抵抗力を発生する抵抗要素となっている。
【０１３１】
蓋部材２５１は、切削加工を主体として形成されるもので、メネジ２４９が形成された略円筒状の蓋円筒状部２６１と、この蓋円筒状部２６１の軸方向の中間部から径方向外側に延出する円板状の蓋フランジ部２６２とを有している。
【０１３２】
ハウジング本体２５２は、切削加工を主体として形成されるもので、円筒状部２６４の軸方向一側に底部２６５が形成された略有底円筒状をなしている。ハウジング本体２５２の円筒状部２６４の内周面には、底部２６５側から順に、小径円筒面部２６６、これより大径の中間円筒面部２６７、これより大径の大径円筒面部２６８が形成されている。ハウジング本体２５２の円筒状部２６４には、中間円筒面部２６７の位置に径方向に貫通するオリフィス２６９が形成されている。また、底部２６５にも軸方向に貫通するオリフィス２７０が形成されている。
【０１３３】
このようなハウジング本体２５２の大径円筒面部２６８に、蓋部材２５１の蓋フランジ部２６２が嵌合されることになり、この状態でハウジング本体２５２の蓋部材２５１よりも外側が加締められることで、ハウジング本体２５２と蓋部材２５１とが一体化されてハウジング２５３を構成する。
【０１３４】
フリーピストン２５５は、切削加工を主体として形成されるもので、略円筒状のピストン筒部２７４と、このピストン筒部２７４の軸方向の端部側を閉塞するピストン底部２７５とを有している。ピストン筒部２７４には、ピストン底部２７５とは反対側の外周面に、シールリング２５８を保持するシール溝２７６が形成されており、ピストン底部２７５側の外周面には、円環状の環状溝２７７と環状溝２７７からピストン底部２７５側に抜ける軸方向溝２７８とが形成されている。
【０１３５】
フリーピストン２５５は、ハウジング２５３内に配置された状態で、ハウジング本体２５２の中間円筒面部２５７に摺動可能に嵌挿されることになる。フリーピストン２５５のピストン筒部２７４の内側において、ピストン底部２７５と蓋フランジ部２６２との間にコイルスプリング２５６が配置されており、ハウジング本体２５２の小径円筒面部２６６の内側において、ハウジング本体２５２の底部２６５とピストン底部２７５との間にコイルスプリング２５７が配置されている。コイルスプリング２５６，２５７の付勢力によってフリーピストン２５５は、ハウジング２５３内の所定の中立位置に位置することになり、このとき、ハウジング本体２５２のオリフィス２６９が、フリーピストン２５５の環状溝２７７に対向する。
【０１３６】
フリーピストン２５５とハウジング本体２５２の円筒状部２６４と蓋部材２５１とシールリング２５８とで囲まれて通路穴１２１に連通する部分が上室１２（図１６では図示略）に連通可能な圧力室２８０となり、フリーピストン２５５とハウジング本体２５２の底部２６５側とシールリング２５８とで囲まれた部分がオリフィス２７０を介して下室１３に連通する下室連通室２８１となっている。
【０１３７】
第５実施形態の減衰力可変機構２５０においては、例えば伸び行程では、圧力室２８０に通路１３０を介して上室１２側の油液を導入可能な状態にあれば、上室１２の圧力上昇および下室１３の圧力降下によって、軸方向の上室１２側のコイルスプリング２５６を伸ばし軸方向の下室１３側のコイルスプリング２５７を縮めながらフリーピストン２５５をハウジング２５３に対して軸方向の下室１３側に移動させて、圧力室２８０に上室１２側の油液を導入するとともに下室連通室２８１からオリフィス２７０を介して下室１３に油液を排出する。
【０１３８】
また、縮み行程では、圧力室２８０から通路１３０を介して上室１２側に油液を排出可能な状態にあれば、下室１３の圧力上昇および上室１２の圧力降下によって、軸方向の下室１３側のコイルスプリング２５７を伸ばし軸方向の上室１２側のコイルスプリング２５６を縮めながらフリーピストン２５５を軸方向の上室１２側に移動させて、下室連通室２８１にオリフィス２７０を介して下室１３側の油液を導入するとともに圧力室２８０の油液を通路１３０を介して上室１２側に排出する。
【０１３９】
以上の第５実施形態によれば、コイルバネ２５６，２５７によってフリーピストン２５５の変位に対し抵抗力を発生するため、耐久性を向上できる。
【０１４０】
以上に述べた実施形態によれば、作動流体が封入されたシリンダと、前記シリンダ内に摺動可能に嵌装され、該シリンダ内を２室に区画するピストンと、前記ピストンに連結されると共に前記シリンダの外部に延出されたピストンロッドと、前記シリンダ内に設けられ、前記ピストンロッドに弾性的に作用して前記ピストンロッドの伸び切りを抑制する弾性部材と、前記ピストンの移動により前記２室間を作動流体が流れるように連通する第１通路と、前記２室のうちの一方の室に連通される第２通路と、を備え、前記第１通路は、前記ピストンの移動によって生じる前記作動流体の流れを抑制して減衰力を発生させる減衰バルブを有し、前記第２通路は、前記ピストンロッドが伸び方向に移動したとき前記弾性部材によって面積が調整される可変オリフィスと、前記可変オリフィスと直列に設けられた圧力室と、前記ピストンの移動により前記圧力室の容積を可変にするフリーピストンと、を有する構成とした。つまり、一方の室に連通する第２通路に、ピストンの移動により圧力室の容積を可変にするフリーピストンが設けられて周波数に感応して減衰力を可変とするものにおいて、第２通路に弾性部材によって面積が可変とされる可変オリフィスを設けた。これにより、周波数に感応して減衰力を可変とする機能の強弱を調整できる。したがって、減衰力特性を一層詳細に制御可能となる。
【０１４１】
また、前記可変オリフィスは、前記ピストンロッドが伸び方向に移動したとき前記弾性部材によって面積が減少するよう調整される構成とした。これにより、弾性部材の付勢力が大きくなるほど、圧力室に対する作動流体の出入りを制限することができる。したがって、弾性部材の付勢力が大きくなるほど、減衰バルブが設けられた第１通路に作動流体を多く流すことができ、減衰力を上げることができる。
【０１４２】
また、前記可変オリフィスは、前記ピストンロッドが伸び方向に移動したとき前記弾性部材によって面積が増加するよう調整される構成とした。これにより、弾性部材の付勢力が大きくなるほど、圧力室に対する作動流体の出入りを多くすることができる。したがって、周波数に感応して減衰力を可変とする機能の強弱を調整できる。
【０１４３】
また、前記減衰バルブは、第１の固定オリフィスを有する第１減衰バルブと、第２の固定オリフィスを有する第２減衰バルブと、を直列に配し、前記第１減衰バルブと前記第２減衰バルブとの間と、前記可変オリフィスの下流側とが連通する構成とした。これにより、直列に並べられた第１減衰バルブと第２減衰バルブとの間に導入される作動流体の量を、可変オリフィスで調整できるため、減衰バルブの開弁特性を変更できる。
【０１４４】
上記各実施の形態は、モノチューブ式の油圧緩衝器に本発明を用いた例を示したが、これに限らず、シリンダの外周に外筒を設け、外筒とシリンダの間にリザーバを設けた複筒式油圧緩衝器に用いてもよく、あらゆる緩衝器に用いることができる。また、複筒式油圧緩衝器の場合、シリンダのボトムに下室とリザーバとを連通するボトムバルブを設け、このボトムバルブに上記ハウジングを設けることで、ボトムバルブに本発明を適用することも可能である。また、シリンダの外部にシリンダ内と連通する油通路を設け、この油通路に減衰力発生機構を設ける場合は、上記ハウジングをシリンダ外部に設けることになる。
なお、上記実施の形態では、油圧緩衝器を例に示したが、流体として水や空気を用いることもできる。
さらに、上記第１〜第４実施形態では、Ｏリングを２個の例を示したが、必要に応じて同様の技術思想で、１個または３個以上としてもよい。
また、上記第１〜第４実施形態では、弾性体としてゴム（樹脂）製のリングを用いた例を示したが、ゴム製の球を周方向に間隔をもって複数も設けてもよく、また、本発明に用いることのできる弾性体は、一の軸方向に弾性を有するもではなく、複数の軸方向に対して弾性を有するものであれば、ゴムでなくともよい。
【符号の説明】
【０１４５】
１０ シリンダ
１１ ピストン
１２ 上室（室）
１３ 下室（室）
１６ ピストンロッド
３２ リバウンドスプリング（弾性部材）
６０ａ，６０ｂ 通路（第１通路）
６２ａ，６２ｂ，２０８ 減衰バルブ
８７，２５５ フリーピストン
１２２ 可変オリフィス
１２５，２８０ 圧力室
１３０ 通路（第２通路）
１４５ａ 減衰バルブ（第１減衰バルブ）
１４７ａ 固定オリフィス（第１の固定オリフィス）
１４８ａ 減衰バルブ（第１減衰バルブ）
１４９ａ 固定オリフィス（第２の固定オリフィス）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作動流体が封入されたシリンダと、
前記シリンダ内に摺動可能に嵌装され、該シリンダ内を２室に区画するピストンと、
前記ピストンに連結されると共に前記シリンダの外部に延出されたピストンロッドと、
前記シリンダ内に設けられ、前記ピストンロッドに弾性的に作用して前記ピストンロッドの伸び切りを抑制する弾性部材と、
前記ピストンの移動により前記２室間を作動流体が流れるように連通する第１通路と、
前記２室のうちの一方の室に連通される第２通路と、を備え、
前記第１通路は、前記ピストンの移動によって生じる前記作動流体の流れを抑制して減衰力を発生させる減衰バルブを有し、
前記第２通路は、前記ピストンロッドが伸び方向に移動したとき前記弾性部材によって面積が調整される可変オリフィスと、前記可変オリフィスと直列に設けられた圧力室と、前記ピストンの移動により前記圧力室の容積を可変にするフリーピストンと、を有することを特徴とする緩衝器。
【請求項２】
前記可変オリフィスは、前記ピストンロッドが伸び方向に移動したとき前記弾性部材によって面積が減少するよう調整されることを特徴とする請求項１に記載の緩衝器。
【請求項３】
前記可変オリフィスは、前記ピストンロッドが伸び方向に移動したとき前記弾性部材によって面積が増加するよう調整されることを特徴とする請求項１に記載の緩衝器。
【請求項４】
前記減衰バルブは、第１の固定オリフィスを有する第１減衰バルブと、第２の固定オリフィスを有する第２減衰バルブと、を直列に配し、前記第１減衰バルブと前記第２減衰バルブとの間と、前記可変オリフィスの下流側とが連通する構成としたことを特徴とする請求項１に記載の緩衝器。
【請求項１】
作動流体が封入されたシリンダと、
前記シリンダ内に摺動可能に嵌装され、該シリンダ内を２室に区画するピストンと、
前記ピストンに連結されると共に前記シリンダの外部に延出されたピストンロッドと、
前記シリンダ内に設けられ、前記ピストンロッドに弾性的に作用して前記ピストンロッドの伸び切りを抑制する弾性部材と、
前記ピストンの移動により前記２室間を作動流体が流れるように連通する第１通路と、
前記２室のうちの一方の室に連通される第２通路と、を備え、
前記第１通路は、前記ピストンの移動によって生じる前記作動流体の流れを抑制して減衰力を発生させる減衰バルブを有し、
前記第２通路は、前記ピストンロッドが伸び方向に移動したとき前記弾性部材によって面積が調整される可変オリフィスと、前記可変オリフィスと直列に設けられた圧力室と、前記ピストンの移動により前記圧力室の容積を可変にするフリーピストンと、を有することを特徴とする緩衝器。
【請求項２】
前記可変オリフィスは、前記ピストンロッドが伸び方向に移動したとき前記弾性部材によって面積が減少するよう調整されることを特徴とする請求項１に記載の緩衝器。
【請求項３】
前記可変オリフィスは、前記ピストンロッドが伸び方向に移動したとき前記弾性部材によって面積が増加するよう調整されることを特徴とする請求項１に記載の緩衝器。
【請求項４】
前記減衰バルブは、第１の固定オリフィスを有する第１減衰バルブと、第２の固定オリフィスを有する第２減衰バルブと、を直列に配し、前記第１減衰バルブと前記第２減衰バルブとの間と、前記可変オリフィスの下流側とが連通する構成としたことを特徴とする請求項１に記載の緩衝器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１２−２１５２３９（Ｐ２０１２−２１５２３９Ａ）
【公開日】平成２４年１１月８日（２０１２．１１．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８０７７１（Ｐ２０１１−８０７７１）
【出願日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【出願人】（５０９１８６５７９）日立オートモティブシステムズ株式会社 (2,205)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月８日（２０１２．１１．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【出願人】（５０９１８６５７９）日立オートモティブシステムズ株式会社 (2,205)
【Ｆターム（参考）】
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