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】シリンダ１０内をロッド側室１２とボトム側室１３とに区画するピストン１１と、ピストン１１に一端が連結されると共に他端がシリンダ１０の外部に延出されたピストンロッド１３０と、ピストンロッド１３０の一端側に設けられたハウジング８５と、ハウジング８５内に摺動自在に挿入されたフリーピストン８７と、ロッド側室１２とハウジング８５内の圧力室１４５とを連通するロッド通路１４６と、ロッド側室１２とボトム側室１３とを連通する通路６０ａ，６０ｂに設けられた減衰バルブ６２ａ，６２ｂとからなり、フリーピストン８７に、ロッド通路１４６の圧力室側開口９４の開口面積をフリーピストン８７の移動に応じて調整するシャッタ部材１０７を設けた。
【解決手段】シリンダ１０内をロッド側室１２とボトム側室１３とに区画するピストン１１と、ピストン１１に一端が連結されると共に他端がシリンダ１０の外部に延出されたピストンロッド１３０と、ピストンロッド１３０の一端側に設けられたハウジング８５と、ハウジング８５内に摺動自在に挿入されたフリーピストン８７と、ロッド側室１２とハウジング８５内の圧力室１４５とを連通するロッド通路１４６と、ロッド側室１２とボトム側室１３とを連通する通路６０ａ，６０ｂに設けられた減衰バルブ６２ａ，６２ｂとからなり、フリーピストン８７に、ロッド通路１４６の圧力室側開口９４の開口面積をフリーピストン８７の移動に応じて調整するシャッタ部材１０７を設けた。
【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、振動状態に応じて減衰力特性が可変となる緩衝器がある（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】実開平７−１９６４２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、減衰力特性を一層詳細に制御することが求められている。
【０００５】
したがって、本発明は、減衰力特性を一層詳細に制御可能な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、シリンダ内をロッド側室とボトム側室とに区画するピストンと、前記ピストンに一端が連結されると共に他端が前記シリンダの外部に延出されたピストンロッドと、前記ピストンロッドの一端側に設けられたハウジングと、前記ハウジング内に摺動自在に挿入されたフリーピストンと、前記ロッド側室と前記ハウジング内の前記フリーピストンによって画成された圧力室とを連通するロッド通路と、前記ロッド側室とボトム側室とを連通する通路に設けられた減衰バルブとからなる緩衝器において、前記フリーピストンに、前記ロッド通路の圧力室側開口の開口面積を前記フリーピストンの移動に応じて調整するシャッタ部材を設けた。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、減衰力特性を一層詳細に制御可能となる。
【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】本発明に係る第１実施形態の緩衝器のフリーピストンのハウジングに対する位置と可変オリフィスの通路面積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５】本発明に係る第１実施形態の緩衝器等のピストン速度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実施形態の緩衝器の油圧回路図である。
【図７】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８】本発明に係る第２実施形態の緩衝器のフリーピストンのハウジングに対する位置と可変オリフィスの通路面積との関係を示す特性線図である。
【図９】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１０】本発明に係る第３実施形態の緩衝器のフリーピストンのハウジングに対する位置と可変オリフィスの通路面積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ピストン速度一定での周波数と減衰力との関係を示す特性線図である。
【図１２】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。
【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。また、フリーピストンが上下動する領域を確保し、シリンダ装置の軸方向長を従来どおりとすると、ピストンのストローク範囲が短くなり、乗り心地、操縦安定性に影響が出るという課題がある。さらには、外部から減衰力を調整する機構を付けるとその分の大型化がさせられないため、周波数感応部の小型化は、強い要求がある。
〔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６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内が開口側の上室（ロッド側室）１２および底側の下室（ボトム側室）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とによって構成されている。
【００１２】
ピストン１１は、そのピストン本体１４が、ピストンロッド本体１６の一端部に連結されており、ピストンロッド本体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】
ピストンロッド本体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の内周部が加締められて固定されている。
【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２５が配置されており、バネ受２５のリテーナ２３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２６が配置されている。また、リバウンドスプリング２６のバネ受２５とは反対には円環状のバネ受２７が配置されており、このバネ受２７のリバウンドスプリング２６とは反対に円環状の弾性材料からなる緩衝体２８が設けられている。なお、バネ受２５、リバウンドスプリング２６、バネ受２７および緩衝体２８は、ピストンロッド本体１６に対して軸方向に移動可能に設けられている。
【００１５】
ここで、ピストンロッド本体１６がシリンダ１０から突出する方向に移動すると、ピストンロッド本体１６に固定されたリテーナ２３とともにバネ受２５、リバウンドスプリング２６、バネ受２７および緩衝体２８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２８がロッドガイド１７に当接する。さらにピストンロッド本体１６が突出方向に移動すると、緩衝体２８およびバネ受２７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２７とが近接する。これにより、バネ受２７とバネ受２５とがこれらの間のリバウンドスプリング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２６が、ピストンロッド本体１６に弾性的に作用してピストンロッド本体１６の伸び切りを抑制することになる。なお、このようにリバウンドスプリング２６がピストンロッド本体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。
【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、ピストンロッド本体１６にて車体側に連結され、シリンダ１０のピストンロッド本体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のピストンロッド本体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とピストンロッド本体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とピストンロッド本体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とピストンロッド本体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２５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２５は、フランジ部４１をリテーナ２３側に配置しており、円筒状部４０の内周側にピストンロッド本体１６の主軸部２１が挿入される。これにより、バネ受２５は、ピストンロッド本体１６の主軸部２１に摺動可能に支持される。また、バネ受２５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、リバウンドスプリング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】
バネ受２５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２７は、フランジ部５３をリバウンドスプリング２６とは反対側にして、筒状部５２の内側にピストンロッド本体１６の主軸部２１が挿入される。これにより、バネ受２７は、ピストンロッド本体１６の主軸部２１に摺動可能に支持される。バネ受２７は、リバウンドスプリング２６の他端部をフランジ部５３に当接させる。
【００２１】
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６０ｂとが設けられている。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２の上側）が径方向外側に軸方向他側（図２の下側）が径方向内側に開口している。
【００２２】
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、ピストンロッド本体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。
【００２３】
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２の下側）が径方向外側に軸線方向一側（図２の上側）が径方向内側に開口している。
【００２４】
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、ピストンロッド本体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。
【００２５】
ピストンロッド本体１６には、その一端側の取付軸部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。
【００２６】
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本体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。
【００２７】
ピストン本体１４の軸方向の下室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の軸方向の上室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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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の摺動によって通路６０ａに生じる油液の流れを抑制して減衰力を発生させる。
【００３１】
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、ピストンロッド本体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。
【００３２】
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の摺動によって通路６０ｂに生じる油液の流れを抑制して減衰力を発生させる。
【００３３】
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。
【００３４】
ピストンロッド本体１６の取付軸部２０の先端のオネジ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、ピストンロッド本体１６の一端側のオネジ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内に摺動自在に挿入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。
【００３５】
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通路開口部（圧力室側開口）９４が径方向の中央に形成された蓋先板部９５を有している。
【００３６】
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。通路開口部９４は、蓋先板部９５の蓋基板部９２側の一定径の小径穴９４Ａと、蓋先板部９５の蓋基板部９２とは反対側にあって小径穴９４Ａに連続し蓋基板部９２から離れるほど大径となるテーパ状のテーパ穴９４Ｂとからなっている。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
フリーピストン８７は、フリーピストン本体１０６とシャッタ部材１０７とからなっている。フリーピストン本体１０６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の軸方向の一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。
【００４０】
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。
【００４１】
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はフリーピストン本体１０６の中心軸線を含む断面が円弧状をなしている。
【００４２】
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はフリーピストン本体１０６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。フリーピストン本体１０６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がフリーピストン本体１０６の周方向に間隔をあけて複数箇所形成されている。ピストン閉板部１０９の径方向の中央には、軸方向に貫通する取付穴１１９が形成されている。
【００４３】
シャッタ部材１０７は、シャッタ部材本体１２１とナット部材１２２とスペーサ１２３とからなっている。シャッタ部材本体１２１は頭部１２５と頭部１２５よりも小径のネジ軸部１２６とを有している。頭部１２５は、その外周側に、ネジ軸部１２６側にあってネジ軸部１２６よりも大径の一定径の円筒面部１２７と、円筒面部１２７のネジ軸部１２６とは反対側にあって円筒面部１２７に連続し円筒面部１２７から軸方向に離れるほど小径となるテーパ状のテーパ面部１２８とが形成されている。スペーサ１２３は、複数枚の単板からなっている。このスペーサ１２３の枚数を変えることで、容易にチューニングすることができる。
【００４４】
シャッタ部材本体１２１は、ネジ軸部１２６の頭部１２５側にスペーサ１２３が配置された状態で、フリーピストン本体１０６のピストン閉板部１０９の取付穴１１９に、軸方向の外側環状突起１１０側からネジ軸部１２６を挿通させている。この状態でピストン閉板部１０９から突出するネジ軸部１２６にナット部材１２２が螺合されている。これにより、ナット部材１２２と頭部１２５とでスペーサ１２３とピストン閉板部１０９とを挟持することになり、その結果、シャッタ部材１０７がピストン閉板部１０９に固定される。頭部１２５のテーパ面部１２８の角度は、ハウジング８５の通路開口部９４のテーパ穴９４Ｂの角度と同等になっている。また、頭部１２５の円筒面部１２７の外径は、通路開口部９４の小径穴９４Ａよりも大径でありテーパ穴９４Ｂの最大径と同等になっている。
【００４５】
フリーピストン８７は、シャッタ部材１０７の頭部１２５をハウジング８５の通路開口部９４に対向させるようにして、ハウジング８５内に配置されることになり、この状態で、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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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がピストンロッド本体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。
【００５４】
なお、ピストンロッド本体１６と、蓋部材８２のピストンロッド本体１６に螺合される蓋内筒部９１およびピストンロッド本体１６の延長上の蓋先板部９５とが、ピストン１１に一端が連結されると共に他端がシリンダ１０の外部に延出され、さらに一端側にハウジング８５が設けられるピストンロッド１３０を構成することになり、蓋内筒部９１および蓋先板部９５は、ピストンロッド１３０およびハウジング８５の両方を構成する。よって、蓋部材８２の蓋先板部９５に形成された通路開口部９４は、このピストンロッド１３０のシリンダ内端側の端面に位置する。
【００５５】
ピストンロッド１３０のピストンロッド本体１６には、主軸部２１の、リテーナ２３に当接するバネ受２５から所定距離離間する位置に、径方向に沿う通路穴１４０が形成されており、この通路穴１４０に連通し取付軸部２０側の先端部に開口する、通路穴１４０より大径の通路穴１４１が軸方向に沿って形成されている。通路穴１４０，１４１と、ピストンロッド本体１６、蓋内筒部９１および蓋先板部９５とで囲まれた室１４２と、通路開口部９４とが、ピストンロッド１３０に設けられるロッド通路１４６を構成している。ロッド通路１４６は、上室１２をハウジング８５内に形成された圧力室１４５に連通させる。よって、ピストンロッド１３０の端面に位置する通路開口部９４はロッド通路１４６の圧力室１４５側の端部開口を構成している。圧力室１４５は、ハウジング８５とＯリング８８，８９とフリーピストン８７とによって画成されている。
【００５６】
そして、第１実施形態において、フリーピストン８７の中心にあるシャッタ部材１０７は、ハウジング８５の中心にある通路開口部９４と中心軸を一致させている。シャッタ部材１０７は、フリーピストン８７がハウジング８５内で図２に示すように中立位置にあるとき、ピストンロッド１３０の端面に位置する通路開口部９４内に頭部１２５を一部進入させた状態で、通路開口部９４から離間している。
【００５７】
この中立位置から、フリーピストン８７がハウジング８５内で摺動し、蓋部材８２側に移動すると、フリーピストン８７のシャッタ部材１０７が、頭部１２５のテーパ面部１２８を通路開口部９４のテーパ穴９４Ｂの内周面に近接させる。これにより、ロッド通路１４６を狭める。また、この状態からフリーピストン８７が蓋部材８２とは反対側に移動すると、フリーピストン８７の移動に応じた距離だけ頭部１２５のテーパ面部１２８を通路開口部９４のテーパ穴９４Ｂの内周面から離間させる。シャッタ部材１０７は、通路開口部９４から所定距離以上離間すると、通路開口部９４を小径穴９４Ａの通路面積で開口させる。このように、シャッタ部材１０７は、フリーピストン８７のハウジング８５に対する位置によって通路開口部９４の通路面積を調整することになる。
【００５８】
言い換えれば、シャッタ部材１０７および通路開口部９４は、ロッド通路１４６の通路面積を可変とする可変オリフィス１４８を構成している。この可変オリフィス１４８は、フリーピストン８７のハウジング８５に対する位置を横軸に、通路面積（オリフィス面積）を縦軸にとると、図３に示す特性となっている。つまり、可変オリフィス１４８は、フリーピストン８７のハウジング８５に対する可動範囲Ａのうち、フリーピストン８７がピストンロッド１３０から所定値以上離れ、シャッタ部材１０７を通路開口部９４から所定値以上離す一端領域ａ１〜ａ２では、ロッド通路１４６の通路面積を最大の一定値とする。そして、フリーピストン８７の中立位置ａ３を含む、他側領域ａ２〜ａ４では、フリーピストン８７がピストンロッド１３０に近接し、シャッタ部材１０７を通路開口部９４に近接させるほど、比例的にロッド通路１４６の通路面積を小さくするように変化させる。図２に示すこの可変オリフィス１４８は、フリーピストン８７のハウジング８５に対する変位が大きくなる、緩衝器への低周波振動の入力時の縮み行程から伸び行程への反転前後で通路面積を可変とすることになる。
【００５９】
以上を言い換えれば、フリーピストン８７には、ロッド通路１４６の通路開口部９４の開口面積をフリーピストン８７の移動に応じて調整するシャッタ部材１０７が設けられている。また、シャッタ部材１０７は、フリーピストン８７から突出し、通路開口部９４に進入可能な形状となっている。
【００６０】
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は、上記したように、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１４５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１５０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１５０に圧力室１４５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。
【００６１】
通路穴１４０，１４１、室１４２および通路開口部９４で形成される上記したロッド通路１４６は、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から油液を圧力室１４５に流す。そして、可変オリフィス１４８は、圧力室１４５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。
【００６２】
ここで、ピストンロッド１３０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。
【００６３】
ピストンロッド１３０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。
【００６４】
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。
【００６５】
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１３０の通路穴１４０，１４１、室１４２および通路開口部９４で形成されるロッド通路１４６を介して減衰力可変機構６５の圧力室１４５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、可変オリフィス１４８の通路面積に応じて圧力室１４５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１４５の容積を可変にする。
【００６６】
続く縮み行程では、下室１３の圧力が高くなるため、可変オリフィス１４８の通路面積に応じて、ロッド通路１４６を介して圧力室１４５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。
【００６７】
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１４５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。
【００６８】
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１４５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１４５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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
第１実施形態においては、減衰力可変機構６５に、上記したように、フリーピストン８７のハウジング８５に対する変位が大きくなる、緩衝器への低周波振動の入力時の縮み行程から伸び行程への反転前後で通路面積を可変とする可変オリフィス１４８が設けられている。このため、図４および図５に実線で示すように、破線で示す可変オリフィス１４８が設けられていない場合と比べて、図４に示す縮み行程から伸び行程への反転初期において減衰力が高い状態を維持できるようになっており、図５に示すピストン速度が低い領域での減衰力を高めることができるようになっている。
【００８２】
つまり、可変オリフィス１４８は、フリーピストン８７がピストンロッド１３０側に移動する縮み行程の終期に、シャッタ部材１０７のテーパ面部１２８を通路開口部９４のテーパ穴９４Ｂの内周面に近接させてロッド通路１４６を狭めることになる。このため、続く伸び行程の初期においては、シャッタ部材１０７がロッド通路１４６を狭めた状態となっており、その後、伸び行程の進行にしたがってテーパ穴９４Ｂの内周面から離れ、ロッド通路１４６を徐々に最大通路面積まで開くことになる。その結果、伸び行程の初期において、上記のようにロッド通路１４６が狭められていることから、上室１２から圧力室１４５への油液の流れが抑制されることになり、フリーピストン８７のハウジング８５に対する移動に遅れを生じることになる。
【００８３】
よって、行程反転後の伸び行程の初期においては、相対的に、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、増えることになる。よって、緩衝器のストロークと減衰力との関係を示すリサージュ波形は、図４に実線で示すようになり、図４に破線で示す可変オリフィス１４８を設けない場合と比べて、減衰力が上がる。そして、伸び行程がさらに進行すると、可変オリフィス１４８はロッド通路１４６を最大の通路面積とすることになり、減衰力可変機構６５は、可変オリフィス１４８を設けない状態と同様に作動する。
【００８４】
以上の構成の第１実施形態の油圧回路図は図６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、減衰力可変機構６５のフリーピストン８７で制御される可変オリフィス１４８が設けられている。
【００８５】
上記した特許文献１に記載のものでは、ピストンの移動によりシリンダ内の一方の室から作動流体がピストンロッド内を通って流れ出す通路を形成し、この通路を上流側と下流側とに画成するフリーピストンを設けて、減衰力を可変としている。
【００８６】
これに対し、以上に述べた第１実施形態によれば、シリンダ１１内の上室１２と減衰力可変機構６５のハウジング８５内のフリーピストン８７によって画成された圧力室１４５とを連通するロッド通路１４６を形成し、フリーピストン８７によって圧力室１４５の容量を可変とすることで減衰力を可変とし、その上で、フリーピストン８７に、ロッド通路１４６の通路開口部９４の開口面積をフリーピストン８７の移動に応じて調整するシャッタ部材１０７を設けている。このため、減衰力特性を一層詳細に制御可能となる。つまり、減衰力可変機構６５による制御に加えて、縮み行程から伸び行程への行程反転時にロッド通路１４６の通路開口部９４の開口面積をシャッタ部材１０７によって狭めることで、行程反転後のフリーピストン８７のハウジング８５に対する変位を遅らせることができるため、伸び行程への反転初期の減衰力を高めることができる。したがって、シャッタ部材１０７を設けない場合に生じる、減衰力の行程反転初期の立ち上がり悪化に起因したハンドリングの応答性の悪化を防止し、縮み行程から伸び行程への行程反転時の応答性を高めることができ、ハンドリングの応答性向上と、操縦安定性向上とを図ることができる。
【００８７】
また、ロッド通路１４６の通路開口部９４は、ピストンロッド１３０の端面に開口し、シャッタ部材１０７は、フリーピストン８７から突出して通路開口部９４に進入可能な形状であるため、簡素かつコンパクトな構造で、ロッド通路１４６の通路面積を調整可能となる。
【００８８】
また、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して、Ｏリング８８，８９を備える構成としたため、ピストン１１の作動周波数に感応して減衰力を変化させる場合に円滑に変化させることができる。
【００８９】
また、フリーピストン８７の小径円筒面部１１３および曲面部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ことになり、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ため、周波数に感応して減衰力を変化させる場合に円滑に変化させることができる。
【００９０】
フリーピストン８７が一方向へ移動したときに圧縮変形するＯリング８８と、フリーピストン８７が他方向へ移動したときに圧縮変形するＯリング８９とを有するため、伸び行程および縮み行程の両方で減衰力を円滑に変化させることができる。これにより、減衰力が周波数の変化、ピストン速度の変化等においても円滑に変化するので、減衰力の変化による乗り心地の違和感がなく、さらには、姿勢変化についても徐々に減衰力が大きくなり、運転者に違和感なく姿勢変化を抑えることが出来き、乗り心地、操縦安定性共に、特許文献１にあるようなものと比較し、より高いレベルの車両を提供することが可能となる。
【００９１】
なお、第１実施形態において、可変オリフィス１４８の通路開口部をハウジング８５の蓋内筒部９１に径方向に貫通するように形成し、シャッタ部材をフリーピストン８７のピストン閉板部１０９から立ち上がって通路開口部を開閉する円筒状に形成しても良い。
【００９２】
「第２実施形態」
次に、第２実施形態を主に図７および図８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。
【００９３】
第２実施形態においては、図７に示すように、第１実施形態に対し部分的変更を行った可変オリフィス１４８が用いられている。
【００９４】
第２実施形態の可変オリフィス１４８の通路開口部９４は、第１実施形態と同様のテーパ穴９４Ｂと、テーパ穴９４Ｂの蓋基板部９２側にあって一定径の小径穴９４Ｃと、小径穴９４Ｃの蓋基板部９２側にあって蓋基板部９２側ほど大径となるテーパ状のテーパ穴９４Ｄとによって形成されている。
【００９５】
また、シャッタ部材本体１２１の頭部１２５が、第１実施形態と同様の円筒面部１２７およびテーパ面部１２８に加えて、テーパ面部１２８の円筒面部１２７とは反対側に連続する、円筒面部１２７よりも小径の一定径の小径円筒面部１６１と、小径円筒面部１６１のテーパ面部１２８とは反対側に連続する、小径円筒面部１６１から離れるほど大径となるテーパ状のテーパ面部１６２と、テーパ面部１６２の小径円筒面部１６１とは反対側に連続する、小径円筒面部１６１よりも大径かつ円筒面部１２７よりも小径の一定径の面部１６３とを有している。
【００９６】
以上の構成の第２実施形態では、フリーピストン８７がハウジング８５内で図７に示すように中立位置にあるとき、ピストンロッド１３０の通路開口部９４内にシャッタ部材１０７を進入させている。具体的には、小径穴９４Ｃと小径円筒面部１６１との軸方向位置を合わせ、テーパ穴９４Ｂの内周面にテーパ面部１２８を、テーパ穴９４Ｄの内周面にテーパ面部１６２をそれぞれ対向させている。そして、この中立位置から、フリーピストン８７がハウジング８５内で蓋部材８２側に移動すると、シャッタ部材１０７が、テーパ面部１６２を通路開口部９４のテーパ穴９４Ｄの内周面から離間させるとともに、テーパ面部１２８をテーパ穴９４Ｂの内周面に近接させる。これにより、ロッド通路１４６を狭める。また、中立位置からフリーピストン８７が蓋部材８２とは反対側に移動すると、シャッタ部材１０７が、テーパ面部１２８を通路開口部９４のテーパ穴９４Ｂの内周面から離間させるとともに、テーパ面部１６２をテーパ穴９４Ｄの内周面に近接させる。これにより、ロッド通路１４６を狭める。
【００９７】
第２実施形態の可変オリフィス１４８は、フリーピストン８７のハウジング８５に対する位置を横軸に、通路面積（オリフィス面積）を縦軸にとると、図８に示す特性を示す。つまり、第２実施形態の可変オリフィス１４８は、フリーピストン８７のハウジング８５に対する可動範囲Ａのうち、フリーピストン８７の中立位置ａ３を含む中間領域ａ１２〜ａ１３では、ロッド通路１４６の通路面積を最大の一定値とし、フリーピストン８７がピストンロッド１３０から所定値以上離れる一端領域ａ１〜ａ１２では、ロッド通路１４６の通路面積を、フリーピストン８７がピストンロッド１３０から離れるほど、比例的に小さくなるように変化させる。また、フリーピストン８７がピストンロッド１３０に所定値以上近接する他端領域ａ１３〜ａ４では、ロッド通路１４６の通路面積を、フリーピストン８７がピストンロッド１３０に近接するほど、比例的に小さくなるように変化させる。
【００９８】
よって、第２実施形態の可変オリフィス１４８は、フリーピストン８７のハウジング８５に対する変位が大きくなる、緩衝器への低周波振動の入力時の、縮み行程から伸び行程への反転前後と、伸び行程から縮み行程への反転前後とで通路面積を可変とする。
【００９９】
つまり、第２実施形態の可変オリフィス１４８は、第１実施形態と同様、フリーピストン８７がピストンロッド１３０側に移動する縮み行程の終期に、シャッタ部材１０７のテーパ面部１２８を通路開口部９４のテーパ穴９４Ｂの内周面に近接させてロッド通路１４６を狭めることになる。このため、続く伸び行程の初期において、シャッタ部材１０７がロッド通路１４６を狭めた状態となっており、その結果、フリーピストン８７のハウジング８５に対する移動が遅れることになる。
【０１００】
よって、行程反転後の伸び行程の初期においては、ロッド通路１４６を流れる油液の流量が抑制され、相対的に、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、増えることになる。よって、可変オリフィス１４８を設けない場合と比べて、減衰力が上がる。
【０１０１】
また、第２実施形態の可変オリフィス１４８は、フリーピストン８７がピストンロッド１３０とは反対側に移動する伸び行程の終期に、シャッタ部材１０７のテーパ面部１６２を通路開口部９４のテーパ穴９４Ｄの内周面に近接させてロッド通路１４６を狭めることになる。このため、続く縮み行程の初期において、シャッタ部材１０７がロッド通路１４６を狭めた状態となっており、その結果、フリーピストン８７のハウジング８５に対する移動が遅れることになる。
【０１０２】
よって、行程反転後の縮み行程の初期においては、ロッド通路１４６を流れる油液の流量が抑制され、相対的に、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、増えることになる。よって、可変オリフィス１４８を設けない場合と比べて、減衰力が上がる。
【０１０３】
以上に述べた第２実施形態によれば、縮み行程から伸び行程への行程反転時に加えて、伸び行程から縮み行程への行程反転時にも、ロッド通路１４６の通路開口部９４の開口面積をシャッタ部材１０７によって狭めることで、行程反転後のフリーピストン８７のハウジング８５に対する変位を遅らせることができるため、縮み行程への反転初期の減衰力をも高めることができる。これにより、縮み行程から伸び行程への行程反転時および伸び行程から縮み行程への行程反転時の双方の応答性を高めることができ、ハンドリングの応答性向上と、操縦安定性向上とを図ることができる。
【０１０４】
「第３実施形態」
次に、第３実施形態を主に図９〜図１１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。
【０１０５】
第３実施形態においては、図９に示すように、第２実施形態に対し部分的変更を行った可変オリフィス１４８が用いられている。第３実施形態の可変オリフィス１４８の通路開口部９４は、第２実施形態と同様のテーパ穴９４Ｂと小径穴９４Ｃとテーパ穴９４Ｄとによって形成されている。
【０１０６】
また、シャッタ部材本体１２１が、ナット部材１２２とでスペーサ１２３およびピストン閉板部１０９を挟持するフランジ部１７０と、フランジ部１７０のネジ軸部１２６とは反対側の軸部１７１とを有しており、軸部１７１は、中間位置から径方向外側に突出する円環状の大径部１７２を有している。つまり、軸部１７１は、フランジ部１７０側から順に、フランジ部１７０よりも小径の一定径の円筒面部１７３と、円筒面部１７３から離れるほど大径となるテーパ状のテーパ面部１７４と、円筒面部１７３よりも大径の一定径の大径円筒面部１７５と、大径円筒面部１７５から離れるほど小径となるテーパ状のテーパ面部１７６と、円筒面部１７３と同径の一定径の円筒面部１７７とを有している。
【０１０７】
以上の構成の第３実施形態では、フリーピストン８７がハウジング８５内で図９に示すように中立位置にあるとき、ピストンロッド１３０の通路開口部９４内にシャッタ部材１０７を進入させている。具体的には、大径部１７２と小径穴９４Ｃとの軸方向位置を合わせている。よって、ロッド通路１４６の通路面積を最小としている。そして、この中立位置から、フリーピストン８７がハウジング８５内でピストンロッド１３０側に移動すると、シャッタ部材１０７が、大径部１７２を通路開口部９４の小径穴９４Ｃからテーパ穴９４Ｄ側に離間させる。これにより、ロッド通路１４６を広げる。また、中立位置から、フリーピストン８７がピストンロッド１３０とは反対側に移動すると、シャッタ部材１０７が、大径部１７２を通路開口部９４の小径穴９４Ｃからテーパ穴９４Ｂ側に離間させる。これにより、ロッド通路１４６を広げる。
【０１０８】
第３実施形態の可変オリフィス１４８は、フリーピストン８７のハウジング８５に対する位置を横軸に、通路面積（オリフィス面積）を縦軸にとると、図１０に示す特性を示す。つまり、第３実施形態の可変オリフィス１４８は、フリーピストン８７のハウジング８５に対する可動範囲Ａのうち、フリーピストン８７の中立位置ａ３を含む中間領域ａ２２〜ａ２３では、ロッド通路１４６の通路面積を最小の一定値とし、フリーピストン８７がピストンロッド１３０から所定値以上離れる一端領域ａ１〜ａ２１および他端領域ａ２４〜ａ４では、ロッド通路１４６の通路面積を最大の一定値とする。また、一端領域ａ１〜ａ２１と中間領域ａ２２〜ａ２３との間の一側領域ａ２１〜ａ２２では、ロッド通路１４６の通路面積を、フリーピストン８７がピストンロッド１３０から離れるほど、比例的に大きくなるように変化させる。また、他端領域ａ２４〜ａ４と中間領域ａ２２〜ａ２３との間の他側領域ａ２３〜ａ２４では、ロッド通路１４６の通路面積を、フリーピストン８７がピストンロッド１３０に近接するほど、比例的に大きくなるように変化させる。
【０１０９】
このような第３実施形態の可変オリフィス１４８は、伸び行程から縮み行程への行程反転時および縮み行程から伸び行程への行程反転時に、フリーピストン８７が中立位置を通過するときに、ロッド通路１４６の通路面積が狭まり、プリーピストン８７の移動速度が遅くなるため、結果的には、第２実施形態と同様に、伸び側および縮み側の初期の減衰力を上げることができる。これにより、縮み行程から伸び行程への行程反転時および伸び行程から縮み行程への行程反転時の双方の応答性を高めることができ、ハンドリングの応答性向上と、操縦安定性向上とを図ることができる。
【０１１０】
加えて、中立位置でのロッド通路１４６の通路面積が小さいことから、プリーピストン８７の変位が小さく常に中立位置付近に留まっている高周波数領域において、ロッド通路１４６の通路面積が小さい場合と同様に減衰力を上げることができる。つまり、ピストン１１の速度が一定の状態で、図１１に示すように、周波数が低い領域０〜ｆ１（例えば２Ｈｚ以下）での減衰力を高い一定値とし、この領域よりも周波数が高い領域ｆ１〜ｆ２での減衰力を周波数が高くなるほど比例的に小さくなるようにし、この領域よりも周波数が高い領域ｆ２〜ｆ３（例えば５〜１０Ｈｚ）での減衰力を最も低い一定とし、この領域よりも周波数が高い領域ｆ３〜ｆ４での減衰力を周波数が高くなるほど比例的に大きくなるようにし、この領域よりも周波数が高い領域ｆ４〜ｆ５（例えば１３〜１５Ｈｚ）での減衰力を領域０〜ｆ１よりも低く領域ｆ２〜ｆ３よりも高い一定とするように、減衰力を可変とする。なお、領域ｆ４〜ｆ５の破線部分は可変オリフィス１４８がない場合の減衰力を示している。
【０１１１】
以上に述べた第３実施形態によれば、低周波数帯では減衰力を高くしてフワフワ感発生を抑制するとともに操縦安定性を向上し、中間周波帯では減衰力を低くしてヒョコヒョコ感発生を抑制し、バネ下共振付近の高周波数帯では適度な減衰力を発生させてバネ下制振性を向上することができる。したがって、より高次元での乗り心地改善と、操縦安定性向上との両立を図ることができる。
【０１１２】
「第４実施形態」
次に、第４実施形態を主に図１２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。
【０１１３】
第４実施形態においては、第１実施形態とは異なる減衰力可変機構１８０が用いられている。減衰力可変機構１８０は、第１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る。
【０１１４】
減衰力可変機構１８０は、ピストンロッド本体１６のオネジ１９に螺合されるメネジ１８１が形成された蓋部材１８２と、この蓋部材１８２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１８３とからなるハウジング１８４と、このハウジング１８４内に摺動可能に嵌挿されるフリーピストン１８５と、フリーピストン１８５とハウジング１８４の蓋部材１８２との間に介装されてフリーピストン１８５がハウジング１８４に対し軸方向の蓋部材１８２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金属製のコイルばね１８６と、フリーピストン１８５とハウジング１８４のハウジング本体１８３との間に介装されてフリーピストン１８５がハウジング１８４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金属製のコイルばね１８７と、フリーピストン１８５に保持されてハウジング１８４との隙間をシールするシールリング１８８とを有している。コイルばね１８６はフリーピストン１８５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１８５の変位に対し抵抗力を発生する抵抗要素となっており、コイルばね１８７はフリーピストン１８５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１８５の変位に対し抵抗力を発生する抵抗要素となっている。
【０１１５】
蓋部材１８２は、切削加工を主体として形成されるもので、メネジ１８１が形成された略円筒状の蓋円筒状部１９１と、この蓋円筒状部１９１の軸方向の一端部から径方向外側に延出する円板状の蓋フランジ部１９２と、蓋円筒状部１９１の軸方向の他端部から径方向内側に延出する板状の蓋先板部１９３とを有している。蓋先板部１９３の中央には、通路開口部（圧力室側開口）１９４が形成されている。通路開口部１９４は、蓋フランジ部１９２とは反対側にあって蓋フランジ部１９２側ほど小径となるテーパ穴１９４Ａと、テーパ穴１９４Ａの蓋フランジ部１９２側に連続する一定径の小径穴１９４Ｂと、小径穴１９４Ｂの蓋フランジ部１９２側に連続し、蓋フランジ部１９２側ほど大径となるテーパ穴１９４Ｃとを有している。
【０１１６】
蓋部材１８２は、メネジ１８１においてピストンロッド本体１６のオネジ１９に螺合されることになり、蓋フランジ部１９２においてバルブ規制部材７７ａに当接する。第１実施形態と同様、蓋円筒状部１９１および蓋先板部１９３とピストンロッド本体１６とでピストンロッド１３０が構成されており、通路開口部１９４は、このピストンロッド１３０のシリンダ内端側の端面に位置する。ピストンロッド本体１６、蓋内筒部１９１および蓋先板部１９３とで囲まれた室１９５と、通路開口部１９４とが、ピストンロッド１３０に設けられて上室１２に連通するロッド通路１４６の一部を構成している。
【０１１７】
ハウジング本体１８３は、切削加工を主体として形成されるもので、円筒状部１９６の軸方向一側に内フランジ部１９７が形成された形状をなしている。このハウジング本体１８３の内フランジ部１９７とは反対側に、蓋部材１８２の蓋フランジ部１９２が嵌合されることになり、この状態でハウジング本体１８３が加締められることで、ハウジング本体１８３と蓋部材１８２とが一体化されてハウジング１８４を構成する。
【０１１８】
フリーピストン１８５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２０１と、このピストン筒部２０１の軸方向の一側を閉塞するピストン閉板部２０２とを有している。ピストン筒部２０１には、軸方向のピストン閉板部２０２とは反対側の外周面に、シールリング１８８を保持するシール溝２０３が形成されている。ピストン閉板部２０２には、径方向の中央に、取付穴２０４が軸方向に貫通して形成されている。
【０１１９】
フリーピストン１８５の取付穴２０４には、シャッタ部材２０６が取り付けられている。シャッタ部材２０６は、取付穴２０４に嵌合状態で加締められる加締め軸部２０７と、ピストン閉板部２０２に当接するフランジ部２０８と、フランジ部２０８の加締め軸部２０７とは反対側の軸部２０９とを有している。軸部２０９は、一定径の円筒面部２１０と、円筒面部２１０のフランジ部２０８とは反対側にあって円筒面部２１０に連続し円筒面部２１０から軸方向に離れるほど小径となるテーパ状のテーパ面部２１１とを有している。
【０１２０】
フリーピストン１８５は、ハウジング１８４内に配置された状態で、ハウジング本体１８３の円筒状部１９６内に摺動可能に嵌挿されることになる。フリーピストン１８５のピストン筒部２０１の内側において、ピストン閉板部２０２と蓋フランジ部１９２との間にコイルばね１８６が、ピストン閉板部２０２と内フランジ部１９７との間にコイルばね１８７が、それぞれ配置されている。コイルばね１８６，１８７の付勢力によってフリーピストン１８５は、図１２に示すようにハウジング１８４内の所定の中立位置に位置することになり、このとき、シャッタ部材２０６の軸部２０９が通路開口部１９４に進入する。
【０１２１】
フリーピストン１８５とハウジング本体１８３の円筒状部１９６と蓋部材１８２とシールリング１８８とで囲まれてロッド通路１４６に連通する部分が、上室１２に連通可能な圧力室２１５となっている。
【０１２２】
第４実施形態の減衰力可変機構１８０においては、例えば伸び行程では、軸方向の上室１２側のコイルばね１８６を伸ばし軸方向の下室１３側のコイルばね１８７を縮めながらフリーピストン１８５がハウジング１８４に対して軸方向の下室１３側に移動して、圧力室２１５にロッド通路１４６を介して上室１２側の油液を導入する。
【０１２３】
また、縮み行程では、圧力室２１５から、軸方向の下室１３側のコイルばね１８７を伸ばし軸方向の上室１２側のコイルばね１８６を縮めながらフリーピストン１８５がハウジング１８４に対して軸方向の上室１２側に移動して、圧力室２１５の油液をロッド通路１４６を介して上室１２側に排出する。
【０１２４】
そして、中立位置から、フリーピストン１８５がハウジング１８４内で摺動し、蓋部材１８２側に移動すると、フリーピストン１８５のシャッタ部材２０６が、軸部２０９の円筒面部２１０を通路開口部１９４の小径穴１９４Ｂ内に位置させる。これにより、ロッド通路１４６を狭める。また、この状態からフリーピストン１８５が蓋部材１８２とは反対側に移動すると、通路開口部１９４の小径穴１９４Ｂから軸部２０９を引き抜き、フリーピストン１８５の移動に応じた距離だけ軸部２０９のテーパ面部２１１を通路開口部１９４のテーパ穴１９４Ａの内周面から離間させる。シャッタ部材２０６は、通路開口部１９４から所定距離以上離間すると、通路開口部１９４を小径穴１９４Ｂの通路面積で開口させる。このように、シャッタ部材２０６も、フリーピストン１８５のハウジング１８４に対する位置によって通路開口部１９４の通路面積を調整することになる。
【０１２５】
言い換えれば、シャッタ部材２０６および通路開口部１９４も、ロッド通路１４６の通路面積を可変とする可変オリフィス２１６を構成している。この可変オリフィス２１６も、第１実施形態と同様に、フリーピストン１８５のハウジング１８４に対する変位が大きくなる、緩衝器への低周波振動の入力時の縮み行程から伸び行程への反転前後で通路面積を可変とすることになる。
【０１２６】
以上の第４実施形態によれば、コイルばね１８６，１８７によってフリーピストン１８５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。
【０１２７】
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、該シリンダ内をロッド側室とボトム側室とに区画するピストンと、前記ピストンに一端が連結されると共に他端が前記シリンダの外部に延出されたピストンロッドと、前記ピストンロッドの一端側に設けられたハウジングと、前記ハウジング内に摺動自在に挿入されたフリーピストンと、前記ロッド側室と前記ハウジング内の前記フリーピストンによって画成された圧力室とを連通するロッド通路と、前記ロッド側室とボトム側室とを連通する通路に設けられた減衰バルブとからなる緩衝器において、前記フリーピストンには、前記ロッド通路の圧力室側開口の開口面積を前記フリーピストンの移動に応じて調整するシャッタ部材が設けられている構成とした。このため、減衰力特性を一層詳細に制御可能となる。
【０１２８】
また、前記ロッド通路の前記圧力室側開口は、前記ピストンロッドの端面に開口し、前記シャッタ部材は、前記フリーピストンから突出し、前記圧力室側開口に進入可能な形状である構成とした。したがって、簡素かつコンパクトな構造で、ロッド通路の通路面積を調整可能となる。
【０１２９】
また、前記フリーピストンの変位に対し抵抗力を発生する抵抗要素を備える構成とした。したがって、ピストンの作動周波数に感応して減衰力を変化させる場合に円滑に変化させることができる。
【０１３０】
また、前記抵抗要素がばねである構成としたことにより、耐久性を向上させることができる。
【０１３１】
また、前記抵抗要素は、前記フリーピストンと前記ハウジングとの間に設けられた１つまたは複数の弾性体からなり、前記フリーピストンの前記弾性体が接触するフリーピストン接触面、または、前記ハウジングの前記弾性体が接触する前記ハウジング接触面の少なくとも一方の面が、前記フリーピストンの移動方向に対し傾斜する面を有しており、前記フリーピストンの移動によって前記フリーピストン接触面と前記ハウジング接触面との最短距離が変化する構成とした。したがって、周波数に感応して減衰力を変化させる場合に円滑に変化させることができる。
【０１３２】
また、前記弾性体は、前記フリーピストンが一方向へ移動したときに圧縮変形する一の弾性体と、前記フリーピストンが他方向へ移動したときに圧縮変形する他の弾性体とを有する構成とした。これにより、伸び行程および縮み行程の両方で減衰力を円滑に変化させることができる。
【０１３３】
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。
【０１３４】
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、上記各実施形態では、抵抗要素である弾性体として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、上記各実施形態では、抵抗要素である弾性体としてゴム（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。例えば、金属製のばねとすれば、耐久性を向上させることができる。
【符号の説明】
【０１３５】
１０ シリンダ
１１ ピストン
１２ 上室（ロッド側室）
１３ 下室（ボトム側室）
６０ａ，６０ｂ 通路
６２ａ，６２ｂ 減衰バルブ
８５，１８４ ハウジング
８７，１８５ フリーピストン
８８，８９ Ｏリング（抵抗要素，弾性体）
９４，１９４ 通路開口部（圧力室側開口）
９７，１０２，１１４，１１６ 曲面部（傾斜する面）
１０７，２０６ シャッタ部材
１３０ ピストンロッド
１４５，２１５ 圧力室
１４６ ロッド通路
１８６，１８７ コイルばね（抵抗要素，弾性体）
【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、振動状態に応じて減衰力特性が可変となる緩衝器がある（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】実開平７−１９６４２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、減衰力特性を一層詳細に制御することが求められている。
【０００５】
したがって、本発明は、減衰力特性を一層詳細に制御可能な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、シリンダ内をロッド側室とボトム側室とに区画するピストンと、前記ピストンに一端が連結されると共に他端が前記シリンダの外部に延出されたピストンロッドと、前記ピストンロッドの一端側に設けられたハウジングと、前記ハウジング内に摺動自在に挿入されたフリーピストンと、前記ロッド側室と前記ハウジング内の前記フリーピストンによって画成された圧力室とを連通するロッド通路と、前記ロッド側室とボトム側室とを連通する通路に設けられた減衰バルブとからなる緩衝器において、前記フリーピストンに、前記ロッド通路の圧力室側開口の開口面積を前記フリーピストンの移動に応じて調整するシャッタ部材を設けた。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、減衰力特性を一層詳細に制御可能となる。
【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】本発明に係る第１実施形態の緩衝器のフリーピストンのハウジングに対する位置と可変オリフィスの通路面積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５】本発明に係る第１実施形態の緩衝器等のピストン速度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実施形態の緩衝器の油圧回路図である。
【図７】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８】本発明に係る第２実施形態の緩衝器のフリーピストンのハウジングに対する位置と可変オリフィスの通路面積との関係を示す特性線図である。
【図９】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１０】本発明に係る第３実施形態の緩衝器のフリーピストンのハウジングに対する位置と可変オリフィスの通路面積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ピストン速度一定での周波数と減衰力との関係を示す特性線図である。
【図１２】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。
【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。また、フリーピストンが上下動する領域を確保し、シリンダ装置の軸方向長を従来どおりとすると、ピストンのストローク範囲が短くなり、乗り心地、操縦安定性に影響が出るという課題がある。さらには、外部から減衰力を調整する機構を付けるとその分の大型化がさせられないため、周波数感応部の小型化は、強い要求がある。
〔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６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内が開口側の上室（ロッド側室）１２および底側の下室（ボトム側室）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とによって構成されている。
【００１２】
ピストン１１は、そのピストン本体１４が、ピストンロッド本体１６の一端部に連結されており、ピストンロッド本体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】
ピストンロッド本体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の内周部が加締められて固定されている。
【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２５が配置されており、バネ受２５のリテーナ２３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２６が配置されている。また、リバウンドスプリング２６のバネ受２５とは反対には円環状のバネ受２７が配置されており、このバネ受２７のリバウンドスプリング２６とは反対に円環状の弾性材料からなる緩衝体２８が設けられている。なお、バネ受２５、リバウンドスプリング２６、バネ受２７および緩衝体２８は、ピストンロッド本体１６に対して軸方向に移動可能に設けられている。
【００１５】
ここで、ピストンロッド本体１６がシリンダ１０から突出する方向に移動すると、ピストンロッド本体１６に固定されたリテーナ２３とともにバネ受２５、リバウンドスプリング２６、バネ受２７および緩衝体２８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２８がロッドガイド１７に当接する。さらにピストンロッド本体１６が突出方向に移動すると、緩衝体２８およびバネ受２７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２７とが近接する。これにより、バネ受２７とバネ受２５とがこれらの間のリバウンドスプリング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２６が、ピストンロッド本体１６に弾性的に作用してピストンロッド本体１６の伸び切りを抑制することになる。なお、このようにリバウンドスプリング２６がピストンロッド本体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。
【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、ピストンロッド本体１６にて車体側に連結され、シリンダ１０のピストンロッド本体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のピストンロッド本体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とピストンロッド本体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とピストンロッド本体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とピストンロッド本体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２５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２５は、フランジ部４１をリテーナ２３側に配置しており、円筒状部４０の内周側にピストンロッド本体１６の主軸部２１が挿入される。これにより、バネ受２５は、ピストンロッド本体１６の主軸部２１に摺動可能に支持される。また、バネ受２５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、リバウンドスプリング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】
バネ受２５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２７は、フランジ部５３をリバウンドスプリング２６とは反対側にして、筒状部５２の内側にピストンロッド本体１６の主軸部２１が挿入される。これにより、バネ受２７は、ピストンロッド本体１６の主軸部２１に摺動可能に支持される。バネ受２７は、リバウンドスプリング２６の他端部をフランジ部５３に当接させる。
【００２１】
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６０ｂとが設けられている。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２の上側）が径方向外側に軸方向他側（図２の下側）が径方向内側に開口している。
【００２２】
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、ピストンロッド本体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。
【００２３】
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２の下側）が径方向外側に軸線方向一側（図２の上側）が径方向内側に開口している。
【００２４】
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、ピストンロッド本体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。
【００２５】
ピストンロッド本体１６には、その一端側の取付軸部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。
【００２６】
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本体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。
【００２７】
ピストン本体１４の軸方向の下室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の軸方向の上室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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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の摺動によって通路６０ａに生じる油液の流れを抑制して減衰力を発生させる。
【００３１】
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、ピストンロッド本体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。
【００３２】
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の摺動によって通路６０ｂに生じる油液の流れを抑制して減衰力を発生させる。
【００３３】
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。
【００３４】
ピストンロッド本体１６の取付軸部２０の先端のオネジ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、ピストンロッド本体１６の一端側のオネジ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内に摺動自在に挿入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。
【００３５】
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通路開口部（圧力室側開口）９４が径方向の中央に形成された蓋先板部９５を有している。
【００３６】
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。通路開口部９４は、蓋先板部９５の蓋基板部９２側の一定径の小径穴９４Ａと、蓋先板部９５の蓋基板部９２とは反対側にあって小径穴９４Ａに連続し蓋基板部９２から離れるほど大径となるテーパ状のテーパ穴９４Ｂとからなっている。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
フリーピストン８７は、フリーピストン本体１０６とシャッタ部材１０７とからなっている。フリーピストン本体１０６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の軸方向の一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。
【００４０】
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。
【００４１】
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はフリーピストン本体１０６の中心軸線を含む断面が円弧状をなしている。
【００４２】
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はフリーピストン本体１０６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。フリーピストン本体１０６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がフリーピストン本体１０６の周方向に間隔をあけて複数箇所形成されている。ピストン閉板部１０９の径方向の中央には、軸方向に貫通する取付穴１１９が形成されている。
【００４３】
シャッタ部材１０７は、シャッタ部材本体１２１とナット部材１２２とスペーサ１２３とからなっている。シャッタ部材本体１２１は頭部１２５と頭部１２５よりも小径のネジ軸部１２６とを有している。頭部１２５は、その外周側に、ネジ軸部１２６側にあってネジ軸部１２６よりも大径の一定径の円筒面部１２７と、円筒面部１２７のネジ軸部１２６とは反対側にあって円筒面部１２７に連続し円筒面部１２７から軸方向に離れるほど小径となるテーパ状のテーパ面部１２８とが形成されている。スペーサ１２３は、複数枚の単板からなっている。このスペーサ１２３の枚数を変えることで、容易にチューニングすることができる。
【００４４】
シャッタ部材本体１２１は、ネジ軸部１２６の頭部１２５側にスペーサ１２３が配置された状態で、フリーピストン本体１０６のピストン閉板部１０９の取付穴１１９に、軸方向の外側環状突起１１０側からネジ軸部１２６を挿通させている。この状態でピストン閉板部１０９から突出するネジ軸部１２６にナット部材１２２が螺合されている。これにより、ナット部材１２２と頭部１２５とでスペーサ１２３とピストン閉板部１０９とを挟持することになり、その結果、シャッタ部材１０７がピストン閉板部１０９に固定される。頭部１２５のテーパ面部１２８の角度は、ハウジング８５の通路開口部９４のテーパ穴９４Ｂの角度と同等になっている。また、頭部１２５の円筒面部１２７の外径は、通路開口部９４の小径穴９４Ａよりも大径でありテーパ穴９４Ｂの最大径と同等になっている。
【００４５】
フリーピストン８７は、シャッタ部材１０７の頭部１２５をハウジング８５の通路開口部９４に対向させるようにして、ハウジング８５内に配置されることになり、この状態で、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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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がピストンロッド本体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。
【００５４】
なお、ピストンロッド本体１６と、蓋部材８２のピストンロッド本体１６に螺合される蓋内筒部９１およびピストンロッド本体１６の延長上の蓋先板部９５とが、ピストン１１に一端が連結されると共に他端がシリンダ１０の外部に延出され、さらに一端側にハウジング８５が設けられるピストンロッド１３０を構成することになり、蓋内筒部９１および蓋先板部９５は、ピストンロッド１３０およびハウジング８５の両方を構成する。よって、蓋部材８２の蓋先板部９５に形成された通路開口部９４は、このピストンロッド１３０のシリンダ内端側の端面に位置する。
【００５５】
ピストンロッド１３０のピストンロッド本体１６には、主軸部２１の、リテーナ２３に当接するバネ受２５から所定距離離間する位置に、径方向に沿う通路穴１４０が形成されており、この通路穴１４０に連通し取付軸部２０側の先端部に開口する、通路穴１４０より大径の通路穴１４１が軸方向に沿って形成されている。通路穴１４０，１４１と、ピストンロッド本体１６、蓋内筒部９１および蓋先板部９５とで囲まれた室１４２と、通路開口部９４とが、ピストンロッド１３０に設けられるロッド通路１４６を構成している。ロッド通路１４６は、上室１２をハウジング８５内に形成された圧力室１４５に連通させる。よって、ピストンロッド１３０の端面に位置する通路開口部９４はロッド通路１４６の圧力室１４５側の端部開口を構成している。圧力室１４５は、ハウジング８５とＯリング８８，８９とフリーピストン８７とによって画成されている。
【００５６】
そして、第１実施形態において、フリーピストン８７の中心にあるシャッタ部材１０７は、ハウジング８５の中心にある通路開口部９４と中心軸を一致させている。シャッタ部材１０７は、フリーピストン８７がハウジング８５内で図２に示すように中立位置にあるとき、ピストンロッド１３０の端面に位置する通路開口部９４内に頭部１２５を一部進入させた状態で、通路開口部９４から離間している。
【００５７】
この中立位置から、フリーピストン８７がハウジング８５内で摺動し、蓋部材８２側に移動すると、フリーピストン８７のシャッタ部材１０７が、頭部１２５のテーパ面部１２８を通路開口部９４のテーパ穴９４Ｂの内周面に近接させる。これにより、ロッド通路１４６を狭める。また、この状態からフリーピストン８７が蓋部材８２とは反対側に移動すると、フリーピストン８７の移動に応じた距離だけ頭部１２５のテーパ面部１２８を通路開口部９４のテーパ穴９４Ｂの内周面から離間させる。シャッタ部材１０７は、通路開口部９４から所定距離以上離間すると、通路開口部９４を小径穴９４Ａの通路面積で開口させる。このように、シャッタ部材１０７は、フリーピストン８７のハウジング８５に対する位置によって通路開口部９４の通路面積を調整することになる。
【００５８】
言い換えれば、シャッタ部材１０７および通路開口部９４は、ロッド通路１４６の通路面積を可変とする可変オリフィス１４８を構成している。この可変オリフィス１４８は、フリーピストン８７のハウジング８５に対する位置を横軸に、通路面積（オリフィス面積）を縦軸にとると、図３に示す特性となっている。つまり、可変オリフィス１４８は、フリーピストン８７のハウジング８５に対する可動範囲Ａのうち、フリーピストン８７がピストンロッド１３０から所定値以上離れ、シャッタ部材１０７を通路開口部９４から所定値以上離す一端領域ａ１〜ａ２では、ロッド通路１４６の通路面積を最大の一定値とする。そして、フリーピストン８７の中立位置ａ３を含む、他側領域ａ２〜ａ４では、フリーピストン８７がピストンロッド１３０に近接し、シャッタ部材１０７を通路開口部９４に近接させるほど、比例的にロッド通路１４６の通路面積を小さくするように変化させる。図２に示すこの可変オリフィス１４８は、フリーピストン８７のハウジング８５に対する変位が大きくなる、緩衝器への低周波振動の入力時の縮み行程から伸び行程への反転前後で通路面積を可変とすることになる。
【００５９】
以上を言い換えれば、フリーピストン８７には、ロッド通路１４６の通路開口部９４の開口面積をフリーピストン８７の移動に応じて調整するシャッタ部材１０７が設けられている。また、シャッタ部材１０７は、フリーピストン８７から突出し、通路開口部９４に進入可能な形状となっている。
【００６０】
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は、上記したように、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１４５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１５０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１５０に圧力室１４５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。
【００６１】
通路穴１４０，１４１、室１４２および通路開口部９４で形成される上記したロッド通路１４６は、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から油液を圧力室１４５に流す。そして、可変オリフィス１４８は、圧力室１４５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。
【００６２】
ここで、ピストンロッド１３０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。
【００６３】
ピストンロッド１３０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。
【００６４】
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。
【００６５】
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１３０の通路穴１４０，１４１、室１４２および通路開口部９４で形成されるロッド通路１４６を介して減衰力可変機構６５の圧力室１４５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、可変オリフィス１４８の通路面積に応じて圧力室１４５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１４５の容積を可変にする。
【００６６】
続く縮み行程では、下室１３の圧力が高くなるため、可変オリフィス１４８の通路面積に応じて、ロッド通路１４６を介して圧力室１４５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。
【００６７】
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１４５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。
【００６８】
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１４５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１４５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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
第１実施形態においては、減衰力可変機構６５に、上記したように、フリーピストン８７のハウジング８５に対する変位が大きくなる、緩衝器への低周波振動の入力時の縮み行程から伸び行程への反転前後で通路面積を可変とする可変オリフィス１４８が設けられている。このため、図４および図５に実線で示すように、破線で示す可変オリフィス１４８が設けられていない場合と比べて、図４に示す縮み行程から伸び行程への反転初期において減衰力が高い状態を維持できるようになっており、図５に示すピストン速度が低い領域での減衰力を高めることができるようになっている。
【００８２】
つまり、可変オリフィス１４８は、フリーピストン８７がピストンロッド１３０側に移動する縮み行程の終期に、シャッタ部材１０７のテーパ面部１２８を通路開口部９４のテーパ穴９４Ｂの内周面に近接させてロッド通路１４６を狭めることになる。このため、続く伸び行程の初期においては、シャッタ部材１０７がロッド通路１４６を狭めた状態となっており、その後、伸び行程の進行にしたがってテーパ穴９４Ｂの内周面から離れ、ロッド通路１４６を徐々に最大通路面積まで開くことになる。その結果、伸び行程の初期において、上記のようにロッド通路１４６が狭められていることから、上室１２から圧力室１４５への油液の流れが抑制されることになり、フリーピストン８７のハウジング８５に対する移動に遅れを生じることになる。
【００８３】
よって、行程反転後の伸び行程の初期においては、相対的に、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、増えることになる。よって、緩衝器のストロークと減衰力との関係を示すリサージュ波形は、図４に実線で示すようになり、図４に破線で示す可変オリフィス１４８を設けない場合と比べて、減衰力が上がる。そして、伸び行程がさらに進行すると、可変オリフィス１４８はロッド通路１４６を最大の通路面積とすることになり、減衰力可変機構６５は、可変オリフィス１４８を設けない状態と同様に作動する。
【００８４】
以上の構成の第１実施形態の油圧回路図は図６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、減衰力可変機構６５のフリーピストン８７で制御される可変オリフィス１４８が設けられている。
【００８５】
上記した特許文献１に記載のものでは、ピストンの移動によりシリンダ内の一方の室から作動流体がピストンロッド内を通って流れ出す通路を形成し、この通路を上流側と下流側とに画成するフリーピストンを設けて、減衰力を可変としている。
【００８６】
これに対し、以上に述べた第１実施形態によれば、シリンダ１１内の上室１２と減衰力可変機構６５のハウジング８５内のフリーピストン８７によって画成された圧力室１４５とを連通するロッド通路１４６を形成し、フリーピストン８７によって圧力室１４５の容量を可変とすることで減衰力を可変とし、その上で、フリーピストン８７に、ロッド通路１４６の通路開口部９４の開口面積をフリーピストン８７の移動に応じて調整するシャッタ部材１０７を設けている。このため、減衰力特性を一層詳細に制御可能となる。つまり、減衰力可変機構６５による制御に加えて、縮み行程から伸び行程への行程反転時にロッド通路１４６の通路開口部９４の開口面積をシャッタ部材１０７によって狭めることで、行程反転後のフリーピストン８７のハウジング８５に対する変位を遅らせることができるため、伸び行程への反転初期の減衰力を高めることができる。したがって、シャッタ部材１０７を設けない場合に生じる、減衰力の行程反転初期の立ち上がり悪化に起因したハンドリングの応答性の悪化を防止し、縮み行程から伸び行程への行程反転時の応答性を高めることができ、ハンドリングの応答性向上と、操縦安定性向上とを図ることができる。
【００８７】
また、ロッド通路１４６の通路開口部９４は、ピストンロッド１３０の端面に開口し、シャッタ部材１０７は、フリーピストン８７から突出して通路開口部９４に進入可能な形状であるため、簡素かつコンパクトな構造で、ロッド通路１４６の通路面積を調整可能となる。
【００８８】
また、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して、Ｏリング８８，８９を備える構成としたため、ピストン１１の作動周波数に感応して減衰力を変化させる場合に円滑に変化させることができる。
【００８９】
また、フリーピストン８７の小径円筒面部１１３および曲面部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ことになり、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ため、周波数に感応して減衰力を変化させる場合に円滑に変化させることができる。
【００９０】
フリーピストン８７が一方向へ移動したときに圧縮変形するＯリング８８と、フリーピストン８７が他方向へ移動したときに圧縮変形するＯリング８９とを有するため、伸び行程および縮み行程の両方で減衰力を円滑に変化させることができる。これにより、減衰力が周波数の変化、ピストン速度の変化等においても円滑に変化するので、減衰力の変化による乗り心地の違和感がなく、さらには、姿勢変化についても徐々に減衰力が大きくなり、運転者に違和感なく姿勢変化を抑えることが出来き、乗り心地、操縦安定性共に、特許文献１にあるようなものと比較し、より高いレベルの車両を提供することが可能となる。
【００９１】
なお、第１実施形態において、可変オリフィス１４８の通路開口部をハウジング８５の蓋内筒部９１に径方向に貫通するように形成し、シャッタ部材をフリーピストン８７のピストン閉板部１０９から立ち上がって通路開口部を開閉する円筒状に形成しても良い。
【００９２】
「第２実施形態」
次に、第２実施形態を主に図７および図８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。
【００９３】
第２実施形態においては、図７に示すように、第１実施形態に対し部分的変更を行った可変オリフィス１４８が用いられている。
【００９４】
第２実施形態の可変オリフィス１４８の通路開口部９４は、第１実施形態と同様のテーパ穴９４Ｂと、テーパ穴９４Ｂの蓋基板部９２側にあって一定径の小径穴９４Ｃと、小径穴９４Ｃの蓋基板部９２側にあって蓋基板部９２側ほど大径となるテーパ状のテーパ穴９４Ｄとによって形成されている。
【００９５】
また、シャッタ部材本体１２１の頭部１２５が、第１実施形態と同様の円筒面部１２７およびテーパ面部１２８に加えて、テーパ面部１２８の円筒面部１２７とは反対側に連続する、円筒面部１２７よりも小径の一定径の小径円筒面部１６１と、小径円筒面部１６１のテーパ面部１２８とは反対側に連続する、小径円筒面部１６１から離れるほど大径となるテーパ状のテーパ面部１６２と、テーパ面部１６２の小径円筒面部１６１とは反対側に連続する、小径円筒面部１６１よりも大径かつ円筒面部１２７よりも小径の一定径の面部１６３とを有している。
【００９６】
以上の構成の第２実施形態では、フリーピストン８７がハウジング８５内で図７に示すように中立位置にあるとき、ピストンロッド１３０の通路開口部９４内にシャッタ部材１０７を進入させている。具体的には、小径穴９４Ｃと小径円筒面部１６１との軸方向位置を合わせ、テーパ穴９４Ｂの内周面にテーパ面部１２８を、テーパ穴９４Ｄの内周面にテーパ面部１６２をそれぞれ対向させている。そして、この中立位置から、フリーピストン８７がハウジング８５内で蓋部材８２側に移動すると、シャッタ部材１０７が、テーパ面部１６２を通路開口部９４のテーパ穴９４Ｄの内周面から離間させるとともに、テーパ面部１２８をテーパ穴９４Ｂの内周面に近接させる。これにより、ロッド通路１４６を狭める。また、中立位置からフリーピストン８７が蓋部材８２とは反対側に移動すると、シャッタ部材１０７が、テーパ面部１２８を通路開口部９４のテーパ穴９４Ｂの内周面から離間させるとともに、テーパ面部１６２をテーパ穴９４Ｄの内周面に近接させる。これにより、ロッド通路１４６を狭める。
【００９７】
第２実施形態の可変オリフィス１４８は、フリーピストン８７のハウジング８５に対する位置を横軸に、通路面積（オリフィス面積）を縦軸にとると、図８に示す特性を示す。つまり、第２実施形態の可変オリフィス１４８は、フリーピストン８７のハウジング８５に対する可動範囲Ａのうち、フリーピストン８７の中立位置ａ３を含む中間領域ａ１２〜ａ１３では、ロッド通路１４６の通路面積を最大の一定値とし、フリーピストン８７がピストンロッド１３０から所定値以上離れる一端領域ａ１〜ａ１２では、ロッド通路１４６の通路面積を、フリーピストン８７がピストンロッド１３０から離れるほど、比例的に小さくなるように変化させる。また、フリーピストン８７がピストンロッド１３０に所定値以上近接する他端領域ａ１３〜ａ４では、ロッド通路１４６の通路面積を、フリーピストン８７がピストンロッド１３０に近接するほど、比例的に小さくなるように変化させる。
【００９８】
よって、第２実施形態の可変オリフィス１４８は、フリーピストン８７のハウジング８５に対する変位が大きくなる、緩衝器への低周波振動の入力時の、縮み行程から伸び行程への反転前後と、伸び行程から縮み行程への反転前後とで通路面積を可変とする。
【００９９】
つまり、第２実施形態の可変オリフィス１４８は、第１実施形態と同様、フリーピストン８７がピストンロッド１３０側に移動する縮み行程の終期に、シャッタ部材１０７のテーパ面部１２８を通路開口部９４のテーパ穴９４Ｂの内周面に近接させてロッド通路１４６を狭めることになる。このため、続く伸び行程の初期において、シャッタ部材１０７がロッド通路１４６を狭めた状態となっており、その結果、フリーピストン８７のハウジング８５に対する移動が遅れることになる。
【０１００】
よって、行程反転後の伸び行程の初期においては、ロッド通路１４６を流れる油液の流量が抑制され、相対的に、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、増えることになる。よって、可変オリフィス１４８を設けない場合と比べて、減衰力が上がる。
【０１０１】
また、第２実施形態の可変オリフィス１４８は、フリーピストン８７がピストンロッド１３０とは反対側に移動する伸び行程の終期に、シャッタ部材１０７のテーパ面部１６２を通路開口部９４のテーパ穴９４Ｄの内周面に近接させてロッド通路１４６を狭めることになる。このため、続く縮み行程の初期において、シャッタ部材１０７がロッド通路１４６を狭めた状態となっており、その結果、フリーピストン８７のハウジング８５に対する移動が遅れることになる。
【０１０２】
よって、行程反転後の縮み行程の初期においては、ロッド通路１４６を流れる油液の流量が抑制され、相対的に、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、増えることになる。よって、可変オリフィス１４８を設けない場合と比べて、減衰力が上がる。
【０１０３】
以上に述べた第２実施形態によれば、縮み行程から伸び行程への行程反転時に加えて、伸び行程から縮み行程への行程反転時にも、ロッド通路１４６の通路開口部９４の開口面積をシャッタ部材１０７によって狭めることで、行程反転後のフリーピストン８７のハウジング８５に対する変位を遅らせることができるため、縮み行程への反転初期の減衰力をも高めることができる。これにより、縮み行程から伸び行程への行程反転時および伸び行程から縮み行程への行程反転時の双方の応答性を高めることができ、ハンドリングの応答性向上と、操縦安定性向上とを図ることができる。
【０１０４】
「第３実施形態」
次に、第３実施形態を主に図９〜図１１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。
【０１０５】
第３実施形態においては、図９に示すように、第２実施形態に対し部分的変更を行った可変オリフィス１４８が用いられている。第３実施形態の可変オリフィス１４８の通路開口部９４は、第２実施形態と同様のテーパ穴９４Ｂと小径穴９４Ｃとテーパ穴９４Ｄとによって形成されている。
【０１０６】
また、シャッタ部材本体１２１が、ナット部材１２２とでスペーサ１２３およびピストン閉板部１０９を挟持するフランジ部１７０と、フランジ部１７０のネジ軸部１２６とは反対側の軸部１７１とを有しており、軸部１７１は、中間位置から径方向外側に突出する円環状の大径部１７２を有している。つまり、軸部１７１は、フランジ部１７０側から順に、フランジ部１７０よりも小径の一定径の円筒面部１７３と、円筒面部１７３から離れるほど大径となるテーパ状のテーパ面部１７４と、円筒面部１７３よりも大径の一定径の大径円筒面部１７５と、大径円筒面部１７５から離れるほど小径となるテーパ状のテーパ面部１７６と、円筒面部１７３と同径の一定径の円筒面部１７７とを有している。
【０１０７】
以上の構成の第３実施形態では、フリーピストン８７がハウジング８５内で図９に示すように中立位置にあるとき、ピストンロッド１３０の通路開口部９４内にシャッタ部材１０７を進入させている。具体的には、大径部１７２と小径穴９４Ｃとの軸方向位置を合わせている。よって、ロッド通路１４６の通路面積を最小としている。そして、この中立位置から、フリーピストン８７がハウジング８５内でピストンロッド１３０側に移動すると、シャッタ部材１０７が、大径部１７２を通路開口部９４の小径穴９４Ｃからテーパ穴９４Ｄ側に離間させる。これにより、ロッド通路１４６を広げる。また、中立位置から、フリーピストン８７がピストンロッド１３０とは反対側に移動すると、シャッタ部材１０７が、大径部１７２を通路開口部９４の小径穴９４Ｃからテーパ穴９４Ｂ側に離間させる。これにより、ロッド通路１４６を広げる。
【０１０８】
第３実施形態の可変オリフィス１４８は、フリーピストン８７のハウジング８５に対する位置を横軸に、通路面積（オリフィス面積）を縦軸にとると、図１０に示す特性を示す。つまり、第３実施形態の可変オリフィス１４８は、フリーピストン８７のハウジング８５に対する可動範囲Ａのうち、フリーピストン８７の中立位置ａ３を含む中間領域ａ２２〜ａ２３では、ロッド通路１４６の通路面積を最小の一定値とし、フリーピストン８７がピストンロッド１３０から所定値以上離れる一端領域ａ１〜ａ２１および他端領域ａ２４〜ａ４では、ロッド通路１４６の通路面積を最大の一定値とする。また、一端領域ａ１〜ａ２１と中間領域ａ２２〜ａ２３との間の一側領域ａ２１〜ａ２２では、ロッド通路１４６の通路面積を、フリーピストン８７がピストンロッド１３０から離れるほど、比例的に大きくなるように変化させる。また、他端領域ａ２４〜ａ４と中間領域ａ２２〜ａ２３との間の他側領域ａ２３〜ａ２４では、ロッド通路１４６の通路面積を、フリーピストン８７がピストンロッド１３０に近接するほど、比例的に大きくなるように変化させる。
【０１０９】
このような第３実施形態の可変オリフィス１４８は、伸び行程から縮み行程への行程反転時および縮み行程から伸び行程への行程反転時に、フリーピストン８７が中立位置を通過するときに、ロッド通路１４６の通路面積が狭まり、プリーピストン８７の移動速度が遅くなるため、結果的には、第２実施形態と同様に、伸び側および縮み側の初期の減衰力を上げることができる。これにより、縮み行程から伸び行程への行程反転時および伸び行程から縮み行程への行程反転時の双方の応答性を高めることができ、ハンドリングの応答性向上と、操縦安定性向上とを図ることができる。
【０１１０】
加えて、中立位置でのロッド通路１４６の通路面積が小さいことから、プリーピストン８７の変位が小さく常に中立位置付近に留まっている高周波数領域において、ロッド通路１４６の通路面積が小さい場合と同様に減衰力を上げることができる。つまり、ピストン１１の速度が一定の状態で、図１１に示すように、周波数が低い領域０〜ｆ１（例えば２Ｈｚ以下）での減衰力を高い一定値とし、この領域よりも周波数が高い領域ｆ１〜ｆ２での減衰力を周波数が高くなるほど比例的に小さくなるようにし、この領域よりも周波数が高い領域ｆ２〜ｆ３（例えば５〜１０Ｈｚ）での減衰力を最も低い一定とし、この領域よりも周波数が高い領域ｆ３〜ｆ４での減衰力を周波数が高くなるほど比例的に大きくなるようにし、この領域よりも周波数が高い領域ｆ４〜ｆ５（例えば１３〜１５Ｈｚ）での減衰力を領域０〜ｆ１よりも低く領域ｆ２〜ｆ３よりも高い一定とするように、減衰力を可変とする。なお、領域ｆ４〜ｆ５の破線部分は可変オリフィス１４８がない場合の減衰力を示している。
【０１１１】
以上に述べた第３実施形態によれば、低周波数帯では減衰力を高くしてフワフワ感発生を抑制するとともに操縦安定性を向上し、中間周波帯では減衰力を低くしてヒョコヒョコ感発生を抑制し、バネ下共振付近の高周波数帯では適度な減衰力を発生させてバネ下制振性を向上することができる。したがって、より高次元での乗り心地改善と、操縦安定性向上との両立を図ることができる。
【０１１２】
「第４実施形態」
次に、第４実施形態を主に図１２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。
【０１１３】
第４実施形態においては、第１実施形態とは異なる減衰力可変機構１８０が用いられている。減衰力可変機構１８０は、第１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る。
【０１１４】
減衰力可変機構１８０は、ピストンロッド本体１６のオネジ１９に螺合されるメネジ１８１が形成された蓋部材１８２と、この蓋部材１８２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１８３とからなるハウジング１８４と、このハウジング１８４内に摺動可能に嵌挿されるフリーピストン１８５と、フリーピストン１８５とハウジング１８４の蓋部材１８２との間に介装されてフリーピストン１８５がハウジング１８４に対し軸方向の蓋部材１８２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金属製のコイルばね１８６と、フリーピストン１８５とハウジング１８４のハウジング本体１８３との間に介装されてフリーピストン１８５がハウジング１８４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金属製のコイルばね１８７と、フリーピストン１８５に保持されてハウジング１８４との隙間をシールするシールリング１８８とを有している。コイルばね１８６はフリーピストン１８５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１８５の変位に対し抵抗力を発生する抵抗要素となっており、コイルばね１８７はフリーピストン１８５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１８５の変位に対し抵抗力を発生する抵抗要素となっている。
【０１１５】
蓋部材１８２は、切削加工を主体として形成されるもので、メネジ１８１が形成された略円筒状の蓋円筒状部１９１と、この蓋円筒状部１９１の軸方向の一端部から径方向外側に延出する円板状の蓋フランジ部１９２と、蓋円筒状部１９１の軸方向の他端部から径方向内側に延出する板状の蓋先板部１９３とを有している。蓋先板部１９３の中央には、通路開口部（圧力室側開口）１９４が形成されている。通路開口部１９４は、蓋フランジ部１９２とは反対側にあって蓋フランジ部１９２側ほど小径となるテーパ穴１９４Ａと、テーパ穴１９４Ａの蓋フランジ部１９２側に連続する一定径の小径穴１９４Ｂと、小径穴１９４Ｂの蓋フランジ部１９２側に連続し、蓋フランジ部１９２側ほど大径となるテーパ穴１９４Ｃとを有している。
【０１１６】
蓋部材１８２は、メネジ１８１においてピストンロッド本体１６のオネジ１９に螺合されることになり、蓋フランジ部１９２においてバルブ規制部材７７ａに当接する。第１実施形態と同様、蓋円筒状部１９１および蓋先板部１９３とピストンロッド本体１６とでピストンロッド１３０が構成されており、通路開口部１９４は、このピストンロッド１３０のシリンダ内端側の端面に位置する。ピストンロッド本体１６、蓋内筒部１９１および蓋先板部１９３とで囲まれた室１９５と、通路開口部１９４とが、ピストンロッド１３０に設けられて上室１２に連通するロッド通路１４６の一部を構成している。
【０１１７】
ハウジング本体１８３は、切削加工を主体として形成されるもので、円筒状部１９６の軸方向一側に内フランジ部１９７が形成された形状をなしている。このハウジング本体１８３の内フランジ部１９７とは反対側に、蓋部材１８２の蓋フランジ部１９２が嵌合されることになり、この状態でハウジング本体１８３が加締められることで、ハウジング本体１８３と蓋部材１８２とが一体化されてハウジング１８４を構成する。
【０１１８】
フリーピストン１８５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２０１と、このピストン筒部２０１の軸方向の一側を閉塞するピストン閉板部２０２とを有している。ピストン筒部２０１には、軸方向のピストン閉板部２０２とは反対側の外周面に、シールリング１８８を保持するシール溝２０３が形成されている。ピストン閉板部２０２には、径方向の中央に、取付穴２０４が軸方向に貫通して形成されている。
【０１１９】
フリーピストン１８５の取付穴２０４には、シャッタ部材２０６が取り付けられている。シャッタ部材２０６は、取付穴２０４に嵌合状態で加締められる加締め軸部２０７と、ピストン閉板部２０２に当接するフランジ部２０８と、フランジ部２０８の加締め軸部２０７とは反対側の軸部２０９とを有している。軸部２０９は、一定径の円筒面部２１０と、円筒面部２１０のフランジ部２０８とは反対側にあって円筒面部２１０に連続し円筒面部２１０から軸方向に離れるほど小径となるテーパ状のテーパ面部２１１とを有している。
【０１２０】
フリーピストン１８５は、ハウジング１８４内に配置された状態で、ハウジング本体１８３の円筒状部１９６内に摺動可能に嵌挿されることになる。フリーピストン１８５のピストン筒部２０１の内側において、ピストン閉板部２０２と蓋フランジ部１９２との間にコイルばね１８６が、ピストン閉板部２０２と内フランジ部１９７との間にコイルばね１８７が、それぞれ配置されている。コイルばね１８６，１８７の付勢力によってフリーピストン１８５は、図１２に示すようにハウジング１８４内の所定の中立位置に位置することになり、このとき、シャッタ部材２０６の軸部２０９が通路開口部１９４に進入する。
【０１２１】
フリーピストン１８５とハウジング本体１８３の円筒状部１９６と蓋部材１８２とシールリング１８８とで囲まれてロッド通路１４６に連通する部分が、上室１２に連通可能な圧力室２１５となっている。
【０１２２】
第４実施形態の減衰力可変機構１８０においては、例えば伸び行程では、軸方向の上室１２側のコイルばね１８６を伸ばし軸方向の下室１３側のコイルばね１８７を縮めながらフリーピストン１８５がハウジング１８４に対して軸方向の下室１３側に移動して、圧力室２１５にロッド通路１４６を介して上室１２側の油液を導入する。
【０１２３】
また、縮み行程では、圧力室２１５から、軸方向の下室１３側のコイルばね１８７を伸ばし軸方向の上室１２側のコイルばね１８６を縮めながらフリーピストン１８５がハウジング１８４に対して軸方向の上室１２側に移動して、圧力室２１５の油液をロッド通路１４６を介して上室１２側に排出する。
【０１２４】
そして、中立位置から、フリーピストン１８５がハウジング１８４内で摺動し、蓋部材１８２側に移動すると、フリーピストン１８５のシャッタ部材２０６が、軸部２０９の円筒面部２１０を通路開口部１９４の小径穴１９４Ｂ内に位置させる。これにより、ロッド通路１４６を狭める。また、この状態からフリーピストン１８５が蓋部材１８２とは反対側に移動すると、通路開口部１９４の小径穴１９４Ｂから軸部２０９を引き抜き、フリーピストン１８５の移動に応じた距離だけ軸部２０９のテーパ面部２１１を通路開口部１９４のテーパ穴１９４Ａの内周面から離間させる。シャッタ部材２０６は、通路開口部１９４から所定距離以上離間すると、通路開口部１９４を小径穴１９４Ｂの通路面積で開口させる。このように、シャッタ部材２０６も、フリーピストン１８５のハウジング１８４に対する位置によって通路開口部１９４の通路面積を調整することになる。
【０１２５】
言い換えれば、シャッタ部材２０６および通路開口部１９４も、ロッド通路１４６の通路面積を可変とする可変オリフィス２１６を構成している。この可変オリフィス２１６も、第１実施形態と同様に、フリーピストン１８５のハウジング１８４に対する変位が大きくなる、緩衝器への低周波振動の入力時の縮み行程から伸び行程への反転前後で通路面積を可変とすることになる。
【０１２６】
以上の第４実施形態によれば、コイルばね１８６，１８７によってフリーピストン１８５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。
【０１２７】
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、該シリンダ内をロッド側室とボトム側室とに区画するピストンと、前記ピストンに一端が連結されると共に他端が前記シリンダの外部に延出されたピストンロッドと、前記ピストンロッドの一端側に設けられたハウジングと、前記ハウジング内に摺動自在に挿入されたフリーピストンと、前記ロッド側室と前記ハウジング内の前記フリーピストンによって画成された圧力室とを連通するロッド通路と、前記ロッド側室とボトム側室とを連通する通路に設けられた減衰バルブとからなる緩衝器において、前記フリーピストンには、前記ロッド通路の圧力室側開口の開口面積を前記フリーピストンの移動に応じて調整するシャッタ部材が設けられている構成とした。このため、減衰力特性を一層詳細に制御可能となる。
【０１２８】
また、前記ロッド通路の前記圧力室側開口は、前記ピストンロッドの端面に開口し、前記シャッタ部材は、前記フリーピストンから突出し、前記圧力室側開口に進入可能な形状である構成とした。したがって、簡素かつコンパクトな構造で、ロッド通路の通路面積を調整可能となる。
【０１２９】
また、前記フリーピストンの変位に対し抵抗力を発生する抵抗要素を備える構成とした。したがって、ピストンの作動周波数に感応して減衰力を変化させる場合に円滑に変化させることができる。
【０１３０】
また、前記抵抗要素がばねである構成としたことにより、耐久性を向上させることができる。
【０１３１】
また、前記抵抗要素は、前記フリーピストンと前記ハウジングとの間に設けられた１つまたは複数の弾性体からなり、前記フリーピストンの前記弾性体が接触するフリーピストン接触面、または、前記ハウジングの前記弾性体が接触する前記ハウジング接触面の少なくとも一方の面が、前記フリーピストンの移動方向に対し傾斜する面を有しており、前記フリーピストンの移動によって前記フリーピストン接触面と前記ハウジング接触面との最短距離が変化する構成とした。したがって、周波数に感応して減衰力を変化させる場合に円滑に変化させることができる。
【０１３２】
また、前記弾性体は、前記フリーピストンが一方向へ移動したときに圧縮変形する一の弾性体と、前記フリーピストンが他方向へ移動したときに圧縮変形する他の弾性体とを有する構成とした。これにより、伸び行程および縮み行程の両方で減衰力を円滑に変化させることができる。
【０１３３】
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。
【０１３４】
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、上記各実施形態では、抵抗要素である弾性体として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、上記各実施形態では、抵抗要素である弾性体としてゴム（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。例えば、金属製のばねとすれば、耐久性を向上させることができる。
【符号の説明】
【０１３５】
１０ シリンダ
１１ ピストン
１２ 上室（ロッド側室）
１３ 下室（ボトム側室）
６０ａ，６０ｂ 通路
６２ａ，６２ｂ 減衰バルブ
８５，１８４ ハウジング
８７，１８５ フリーピストン
８８，８９ Ｏリング（抵抗要素，弾性体）
９４，１９４ 通路開口部（圧力室側開口）
９７，１０２，１１４，１１６ 曲面部（傾斜する面）
１０７，２０６ シャッタ部材
１３０ ピストンロッド
１４５，２１５ 圧力室
１４６ ロッド通路
１８６，１８７ コイルばね（抵抗要素，弾性体）
【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、該シリンダ内をロッド側室とボトム側室とに区画するピストンと、
前記ピストンに一端が連結されると共に他端が前記シリンダの外部に延出されたピストンロッドと、
前記ピストンロッドの一端側に設けられたハウジングと、
前記ハウジング内に摺動自在に挿入されたフリーピストンと、
前記ロッド側室と前記ハウジング内の前記フリーピストンによって画成された圧力室とを連通するロッド通路と、
前記ロッド側室とボトム側室とを連通する通路に設けられた減衰バルブとからなる緩衝器において、
前記フリーピストンには、前記ロッド通路の圧力室側開口の開口面積を前記フリーピストンの移動に応じて調整するシャッタ部材が設けられていることを特徴とする緩衝器。
【請求項２】
前記ロッド通路の前記圧力室側開口は、前記ピストンロッドの端面に開口し、前記シャッタ部材は、前記フリーピストンから突出し、前記圧力室側開口に進入可能な形状であることを特徴とする請求項１に記載の緩衝器。
【請求項３】
前記フリーピストンの変位に対し抵抗力を発生する抵抗要素を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の緩衝器。
【請求項４】
前記抵抗要素はばねであることを特徴とする請求項３に記載の緩衝器。
【請求項５】
前記抵抗要素は、
前記フリーピストンと前記ハウジングとの間に設けられた１つまたは複数の弾性体からなり、
前記フリーピストンの前記弾性体が接触するフリーピストン接触面、または、前記ハウジングの前記弾性体が接触する前記ハウジング接触面の少なくとも一方の面が、前記フリーピストンの移動方向に対し傾斜する面を有しており、前記フリーピストンの移動によって前記フリーピストン接触面と前記ハウジング接触面との最短距離が変化することを特徴とする請求項３に記載の緩衝器。
【請求項６】
前記弾性体は、前記フリーピストンが一方向へ移動したときに圧縮変形する一の弾性体と、前記フリーピストンが他方向へ移動したときに圧縮変形する他の弾性体とを有することを特徴とする請求項５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、該シリンダ内をロッド側室とボトム側室とに区画するピストンと、
前記ピストンに一端が連結されると共に他端が前記シリンダの外部に延出されたピストンロッドと、
前記ピストンロッドの一端側に設けられたハウジングと、
前記ハウジング内に摺動自在に挿入されたフリーピストンと、
前記ロッド側室と前記ハウジング内の前記フリーピストンによって画成された圧力室とを連通するロッド通路と、
前記ロッド側室とボトム側室とを連通する通路に設けられた減衰バルブとからなる緩衝器において、
前記フリーピストンには、前記ロッド通路の圧力室側開口の開口面積を前記フリーピストンの移動に応じて調整するシャッタ部材が設けられていることを特徴とする緩衝器。
【請求項２】
前記ロッド通路の前記圧力室側開口は、前記ピストンロッドの端面に開口し、前記シャッタ部材は、前記フリーピストンから突出し、前記圧力室側開口に進入可能な形状であることを特徴とする請求項１に記載の緩衝器。
【請求項３】
前記フリーピストンの変位に対し抵抗力を発生する抵抗要素を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の緩衝器。
【請求項４】
前記抵抗要素はばねであることを特徴とする請求項３に記載の緩衝器。
【請求項５】
前記抵抗要素は、
前記フリーピストンと前記ハウジングとの間に設けられた１つまたは複数の弾性体からなり、
前記フリーピストンの前記弾性体が接触するフリーピストン接触面、または、前記ハウジングの前記弾性体が接触する前記ハウジング接触面の少なくとも一方の面が、前記フリーピストンの移動方向に対し傾斜する面を有しており、前記フリーピストンの移動によって前記フリーピストン接触面と前記ハウジング接触面との最短距離が変化することを特徴とする請求項３に記載の緩衝器。
【請求項６】
前記弾性体は、前記フリーピストンが一方向へ移動したときに圧縮変形する一の弾性体と、前記フリーピストンが他方向へ移動したときに圧縮変形する他の弾性体とを有することを特徴とする請求項５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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１３−５０１９８（Ｐ２０１３−５０１９８Ａ）
【公開日】平成２５年３月１４日（２０１３．３．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８９７８１（Ｐ２０１１−１８９７８１）
【出願日】平成２３年８月３１日（２０１１．８．３１）
【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２５年３月１４日（２０１３．３．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月３１日（２０１１．８．３１）
【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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