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の移動によりシリンダ１０内の室１２，１３の一方から作動流体が流れ出す第１通路３０ａ，３０ｂおよび第２通路１１０，１１１と、第１通路３０ａ，３０ｂに設けられピストン１１の摺動によって生じる作動流体の流れを制御して減衰力を発生させる減衰バルブ４５ａ，４５ｂと、第２通路１１０，１１１に設けられ第２通路１１０，１１１を上流側と下流側とに画成するフリーピストン５７とを備え、第２通路１１０の途中には、第２通路１１０の通路面積を調整可能な通路面積可変機構３１１を有する。
【解決手段】ピストン１１の移動によりシリンダ１０内の室１２，１３の一方から作動流体が流れ出す第１通路３０ａ，３０ｂおよび第２通路１１０，１１１と、第１通路３０ａ，３０ｂに設けられピストン１１の摺動によって生じる作動流体の流れを制御して減衰力を発生させる減衰バルブ４５ａ，４５ｂと、第２通路１１０，１１１に設けられ第２通路１１０，１１１を上流側と下流側とに画成するフリーピストン５７とを備え、第２通路１１０の途中には、第２通路１１０の通路面積を調整可能な通路面積可変機構３１１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、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、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流れ出す第１通路および第２通路と、前記第１通路に設けられ前記ピストンの摺動によって生じる前記作動流体の流れを規制して減衰力を発生させる減衰バルブと、前記第２通路に設けられ該第２通路を上流側と下流側とに画成するフリーピストンと、を備え、前記第２通路の途中には、該第２通路の通路面積を調整可能な通路面積可変機構を有する構成とした。
【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もので、（ａ）は主断面図、（ｂ）はピストン保持部材および開口面積可変部材本体の（ａ）のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。
【図３】本発明に係る第１実施形態の緩衝器のＯリングのフリーピストン変位に対する荷重の特性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ピストンストロークに対する減衰力の特性を示す特性線図である。
【図５】本発明に係る第２実施形態の緩衝器を示す要部の断面図である。
【図６】本発明に係る第３実施形態の緩衝器を示す要部の断面図である。
【図７】本発明に係る第４実施形態の緩衝器を示す要部の断面図である。
【図８】本発明に係る第５実施形態の緩衝器を示す要部の断面図である。
【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。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４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。
【００１３】
ピストンロッド１６は、一端にオネジ３０１を有するロッド本体３０２と、ロッド本体３０２のオネジ３０１に一端側のメネジ３０３で螺合されるピストン保持部材３０４とからなっている。ピストン保持部材３０４には、軸方向のメネジ３０３とは反対側から順に、ピストン本体１４が取り付けられる取付軸部２１と、取付軸部２１よりも大径の主軸部２０と、主軸部２０よりも径方向に広がるストッパ部３０５とが形成されている。ストッパ部３０５のピストン１１とは反対にはバネ受３０６が配置されており、バネ受３０６のストッパ部３０５とは反対にはコイルスプリング３０７が配置されている。コイルスプリング３０７のバネ受３０６とは反対にはバネ受３０８が配置されており、このバネ受３０８のコイルスプリング３０７とは反対側には緩衝体３０９が設けられている。ピストンロッド１６がシリンダ１０から所定量突出すると、緩衝体３０９がロッドガイド１７に当接することになり、さらにピストンロッド１６が突出すると、緩衝体３０９およびバネ受３０８がピストンロッド１６上を摺動しつつコイルスプリング３０７をバネ受３０６との間で縮長させることになる。これにより、コイルスプリング３０７がピストンロッド１６の突出に抵抗する力を発生させる。
【００１４】
ピストン１１よりもシリンダ１０の底部側には、ピストン１１側に下室１３を画成するための区画体２６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２６により下室１３と画成された室２７には高圧（２０〜３０気圧程度）ガスが封入されている。
【００１５】
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。この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。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、本実施の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。
【００１６】
図２（ａ）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）３０ａと、ピストン１１の下室１３側への移動、つまり縮み工程において下室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）３０ｂが設けられている。これらのうち半数を構成する通路３０ａは、円周方向において、それぞれ間に一カ所の通路３０ｂ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。
【００１７】
そして、これら半数の通路３０ａに、減衰力を発生する減衰力発生機構３２ａが設けられている。減衰力発生機構３２ａは、ピストン１１の軸線方向の下室１３側に配置されてピストンロッド１６の取付軸部２１に取り付けられている。通路３０ａ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力発生機構３２ａは、伸び側の通路３０ａ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力発生機構を構成している。
【００１８】
また、残りの半数を構成する通路３０ｂは、円周方向において、それぞれ間に一カ所の通路３０ａ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。
【００１９】
そして、これら残り半数の通路３０ｂに、減衰力を発生する減衰力発生機構３２ｂが設けられている。減衰力発生機構３２ｂは、ピストン１１の軸線方向の上室１２側に配置されてピストンロッド１６の取付軸部２１に取り付けられている。通路３０ｂ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力発生機構３２ｂは、縮み側の通路３０ｂ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力発生機構を構成している。
【００２０】
ピストンロッド１６には、取付軸部２１のピストン１１よりもさらに端側に減衰力可変機構３５が取り付けられている。
【００２１】
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２１を挿通させるための挿通穴３８が形成されている。
【００２２】
ピストン本体１４の下室１３側の端部には、伸び側の通路３０ａの一端開口位置に、減衰力発生機構３２ａを構成するシート部４１ａ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３０ｂの一端の開口位置に、減衰力発生機構３２ｂを構成するシート部４１ｂが、円環状に形成されている。
【００２３】
ピストン本体１４において、シート部４１ａの挿通穴３８とは反対側は、シート部４１ａよりも軸線方向高さが低い環状の段差部４２ｂとなっており、この段差部４２ｂの位置に縮み側の通路３０ｂの他端が開口している。また、シート部４１ａには、軸方向に凹む通路溝（オリフィス）４３ａが、それぞれ通路３０ａからピストン１１の径方向外側に延在して段差部４２ｂに抜けるように形成されている。同様に、ピストン本体１４において、シート部４１ｂの挿通穴３８とは反対側は、シート部４１ｂよりも軸線方向高さが低い環状の段差部４２ａとなっており、この段差部４２ａの位置に伸び側の通路３０ａの他端が開口している。また、シート部４１ｂにも、図示は略すが、軸方向に凹む通路溝（オリフィス）が、それぞれ通路３０ｂからピストン１１の径方向に外側に延在して段差部４２ａに抜けるように形成されている。
【００２４】
減衰力発生機構３２ａは、シート部４１ａの全体に同時に着座可能な環状のディスクバルブ４５ａと、ディスクバルブ４５ａよりも小径であってディスクバルブ４５ａのピストン本体１４とは反対側に配置される環状のスペーサ４６ａと、スペーサ４６ａよりも大径であってスペーサ４６ａのピストン本体１４とは反対側に配置される環状のバルブ規制部材４７ａとを有している。ディスクバルブ４５ａは複数枚の環状のディスクが重ね合わせられることで構成されており、シート部４１ａから離座することで通路３０ａを開放する。また、バルブ規制部材４７ａはディスクバルブ４５ａ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４５ａは、通路３０ａ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規制して減衰力を発生させる減衰バルブとなっている。
【００２５】
同様に、減衰力発生機構３２ｂは、シート部４１ｂの全体に同時に着座可能な環状のディスクバルブ４５ｂと、ディスクバルブ４５ｂよりも小径であってディスクバルブ４５ｂのピストン本体１４とは反対側に配置される環状のスペーサ４６ｂと、スペーサ４６ｂよりも大径であってスペーサ４６ｂのピストン本体１４とは反対側に配置される環状のバルブ規制部材４７ｂとを有している。このバルブ規制部材４７ｂは、ピストンロッド１６の主軸部２０の取付軸部２１側の端部の軸段部４８に当接している。ディスクバルブ４５ｂも複数枚の環状のディスクが重ね合わせられることで構成されており、シート部４１ｂから離座することで通路３０ｂを開放する。また、バルブ規制部材４７ｂはディスクバルブ４５ｂ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４５ｂは、通路３０ｂ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規制して減衰力を発生させる減衰バルブとなっている。
【００２６】
本実施の形態では、減衰力発生機構３２ａ、３２ｂを内周クランプのディスクバルブの例を示したが、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。
【００２７】
ピストンロッド１６の先端部にはオネジ５０が形成されており、このオネジ５０に周波数（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減衰力可変機構３５（周波数感応部）が螺合されている。減衰力可変機構３５は、ピストンロッド１６のオネジ５０に螺合されるメネジ５２が形成された蓋部材５３と、この蓋部材５３にその開口側が閉塞されるように取り付けられる有底円筒状のハウジング本体５４とからなるハウジング５５と、このハウジング５５内に摺動可能に嵌挿されるフリーピストン５７と、フリーピストン５７とハウジング５５の蓋部材５３との間に介装されてフリーピストン５７が一方向へ移動したときに圧縮変形する縮み側のＯリング（弾性体，一の弾性体）５８と、フリーピストン５７とハウジング５５のハウジング本体５４との間に介装されてフリーピストン５７が他方向へ移動したときに圧縮変形する伸び側のＯリング（弾性体，他の弾性体）５９とで構成されている。なお、図２（ａ）においては便宜上自然状態のＯリング５８，５９を図示している。特にＯリング５９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５８はフリーピストン５７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５７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５９はフリーピストン５７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５７の変位に対し抵抗力を発生する抵抗要素となっている。
【００２８】
蓋部材５３は、切削加工を主体として形成されるもので、略円筒状の蓋筒部（延出部）６２と、この蓋筒部６２の軸方向の端部から径方向外側に延出する円板状の蓋フランジ部６３とを有している。
【００２９】
蓋筒部６２の内周部には、軸方向の中間位置から蓋フランジ部６３とは反対側の端部位置まで内側に突出して上記したメネジ５２が形成されている。また、蓋筒部６２の外周部には蓋フランジ部６３とは反対側に段差部６６が形成されており、蓋筒部６２の段差部６６より蓋フランジ部６３側の外周面には円筒面部６７および曲面部６８が形成されている。円筒面部６７は、一定径となっており、円筒面部６７に繋がる曲面部６８は、円筒面部６８から軸方向に離れるほど大径の円環状となっていて、蓋フランジ部６３の蓋筒部６２側のフランジ面部６９に繋がっている。曲面部６８は蓋部材５３の中心軸線を含む断面が円弧状をなしている。
【００３０】
ハウジング本体５４は、切削加工を主体として形成されるもので、略円筒状のハウジング筒部７５と、このハウジング筒部７５の軸方向の端部を閉塞するハウジング底部７６とを有している。
【００３１】
ハウジング筒部７５の内周部には、ハウジング底部７６側の端部に径方向内方に突出する円環状の内側環状突起（ハウジング側環状突起）８０が形成されている。ハウジング筒部７５の内周面には、ハウジング底部７６側から順に、小径円筒面部８１、テーパ面部（傾斜する面）８２、曲面部（傾斜する面）８３、大径円筒面部８４、および大径の嵌合円筒面部８５が形成されている。小径円筒面部８１は一定径をなしており、小径円筒面部８１に繋がるテーパ面部８２は、小径円筒面部８１から離れるほど大径となっている。テーパ面部８２に繋がる曲面部８３は、テーパ面部８２から離れるほど大径の円環状となっており、曲面部８３に繋がる大径円筒面部８４は、小径円筒面部８１より大径の一定径をなしている。大径円筒面部８４に軸方向で隣り合う嵌合円筒面部８５は、大径円筒面部８４より大径となっている。曲面部８３はハウジング本体５４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８１とテーパ面部８２と曲面部８３とが、内側環状突起８０に形成されている。
なお、ハウジングを円筒と記述しているが、内周面は断面円形となることが望ましいが、外周面は、多角形等断面非円円形であってもよい。
【００３２】
ここで、ハウジング本体５４には、蓋部材５３が蓋筒部６２を先側にして開口側から挿入されることになり、その際に、蓋部材５３は、嵌合円筒面部８５に蓋フランジ部６３を嵌合させることになる。この状態でハウジング筒部７５の開口側の端部が内側に加締められることで、ハウジング本体５４に蓋部材５３が固定され一体化されてハウジング５５を構成する。ハウジング底部７６にはその中央に軸線方向に貫通する連通穴（オリフィス）８７が形成されている。
【００３３】
フリーピストン５７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（筒部）９１と、このピストン筒部９１の軸方向の一端部を閉塞するピストン底部９２と、ピストン筒部９１の軸方向の他端部から径方向外方に突出する円環状の外側環状突起（ピストン側環状突起）９３を有するピストンフランジ部（フランジ部）９４を有している。
【００３４】
ピストン筒部９１およびピストンフランジ部９４の外周面には、ピストン底部９２側から順に、小径円筒面部９７、曲面部（傾斜する面）９８、テーパ面部（傾斜する面）９９および大径円筒面部１００が形成されている。小径円筒面部９７はピストン筒部９１に、曲面部９８、テーパ面部９９および大径円筒面部１００はピストンフランジ部９４に形成されている。小径円筒面部９４は一定径となっており、この小径円筒面部９７に繋がる曲面部９８は小径円筒面部９７から離れるほど大径の円環状となっている。曲面部９８に繋がるテーパ面部９９は、曲面部９８から離れるほど大径となっており、テーパ面部９９に繋がる大径円筒面部１００は、小径円筒面部９７より大径の一定径をなしている。曲面部９８はフリーピストン５７の中心軸線を含む断面が円弧状をなしている。
【００３５】
ピストン筒部９１の内周面には、ピストン底部９２側から順に円筒面部１０２およびテーパ面部（傾斜する面）１０３が形成されている。円筒面部１０２のピストン底部９２側はピストン筒部９１に、円筒面部１０２のピストン底部９２とは反対側およびテーパ面部１０３はピストンフランジ部９４に形成されている。円筒面部１０２は一定径となっており、円筒面部１０２に繋がるテーパ面部１０３は、円筒面部１０２から離れるほど大径となっている。
【００３６】
ピストン底部９２のピストン筒部９１とは反対側には、中央に、軸方向に凹む凹部１０４が形成されている。
【００３７】
フリーピストン５７は、大径円筒面部１００においてハウジング本体５４の大径円筒面部８４に、小径円筒面部９７においてハウジング本体５４の小径円筒面部８１に、それぞれ摺動可能に嵌挿されることになる。この状態で、ハウジング本体５４のテーパ面部８２とフリーピストン５７の曲面部９８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り、ハウジング本体５４の曲面部８３とフリーピストン５７のテーパ面部９９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５４のテーパ面部８２および曲面部８３の全体と、フリーピストン５７の曲面部９８およびテーパ面部９９の全体とがフリーピストン５７の移動方向で対向する。加えて、蓋部材５３の蓋フランジ面部６９とフリーピストン５７のテーパ面部１０３とがフリーピストン５７の移動方向で対向する。ハウジング本体５４のテーパ面部８２とフリーピストン５７のテーパ面部９９とは、これらの軸線に対する傾斜角度が同等となっている。フリーピストン５７の曲面部９８はその上記断面の曲率がハウジング本体５４の曲面部８３の上記断面の曲率と同等にされている。しかも、曲面部８３，９８の曲率半径が、断面円形のＯリング５９の断面半径より大きな曲率半径となっている。
【００３８】
そして、フリーピストン５７の小径円筒面部９７、曲面部９８およびテーパ面部９９と、ハウジング本体５４のテーパ面部８２、曲面部８３および大径円筒面部８４との間に、言い換えれば、フリーピストン５７の外側環状突起９３とハウジング本体５４の内側環状突起８０との間に、Ｏリング５９が配置されている。このＯリング５９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５７の小径円筒面部９７よりも小径で、外径がハウジング本体５４の大径円筒面部８４よりも大径となっている。つまり、Ｏリング５９は、フリーピストン５７およびハウジング本体５４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。
【００３９】
また、蓋部材５３の円筒面部６７、曲面部６８およびフランジ面部６９と、フリーピストン５７のテーパ面部１０３との間に、Ｏリング５８が配置されている。このＯリング５８も、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、内径が蓋部材５３の円筒面部６７と同等になっている。両Ｏリング５８，５９はフリーピストン５７をハウジング５５に対して中立位置に保持するとともにフリーピストン５７のハウジング５５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。中立位置にあるフリーピストン５７は、その軸方向移動のため、ハウジング本体５４のハウジング底部７６および蓋部材５３の蓋フランジ部６３と軸方向に離間しており、蓋筒部６２との間に径方向に隙間を有している。
【００４０】
フリーピストン５７においては、Ｏリング５９が小径円筒面部９７、曲面部９８およびテーパ面部９９に接触することになり、これらのうち曲面部９８およびテーパ面部９９は、フリーピストン５７の移動方向に対し傾斜している。また、フリーピストン５７においては、Ｏリング５８がフリーピストン５７の移動方向に対し傾斜するテーパ面部１０３に接触することになる。
【００４１】
ハウジング５５においては、Ｏリング５９がテーパ面部８２、曲面部８３および大径円筒面部８４に接触することになり、これらのうちテーパ面部８２および曲面部８３は、フリーピストン５７の移動方向に対し傾斜している。また、ハウジング５５においては、Ｏリング５８が円筒面部６７、曲面部６８およびフランジ面部６９に接触することになる。
【００４２】
そして、フリーピストン５７の小径円筒面部９７、曲面部９８およびテーパ面部９９において、Ｏリング５９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５５の大径円筒面部８４、曲面部８３およびテーパ面部８２において、Ｏリング５９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５７の移動によってＯリング５９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５７のフリーピストン接触面と、ハウジング５５のハウジング接触面と、それぞれのうちＯリング５９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９７、曲面部９８およびテーパ面部９９と大径円筒面部８４、曲面部８３およびテーパ面部８２との形状が設定されている。具体的に、フリーピストン５７がハウジング５５に対して軸方向の上室１２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５９が接触している部分の最短距離は大径円筒面部８４と小径円筒面部９７との半径差である（大径円筒面部８４と小径円筒面部９７との半径差よりもＯリング５９の外径と内径の半径差の方が大であるため、Ｏリング５９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５７がハウジング５５に対して軸方向の下室１３側に移動すると、Ｏリング５９との接触部分は曲面部９８と曲面部８３となり、最もＯリング５９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。
【００４３】
フリーピストン５７には、一端側に、内周に傾斜するテーパ面部１０３を有し外周に傾斜する曲面部９８およびテーパ面部９９を有するピストンフランジ部９４が設けられており、ハウジング５５には、蓋部材５３の一部にフリーピストン５７のピストン筒部９１内に延出する蓋筒部６２が設けられていて、一方のＯリング５８をピストンフランジ部９４の内周面であるテーパ面部１０３と蓋筒部６２とに当接するように配置し、他方のＯリング５９をピストンフランジ部９４の外周面である小径円筒面部９７、曲面部９８およびテーパ面部９９と、ハウジング５５の内周面であるテーパ面部８２、曲面部８３および大径円筒面部８４に当接するように配置している。
【００４４】
なお、減衰力可変機構３５は、ハウジング本体５４内に曲面部８３の位置までＯリング５９を挿入し、これらハウジング本体５４およびＯリング５９の内側にフリーピストン５７を嵌合し、フリーピストン５７のテーパ面部１０３にＯリング５８を配置して、このＯリング５８の内側に蓋筒部６２を挿入しつつ蓋部材５３をハウジング本体５４に嵌合させてハウジング本体５４を加締めることにより、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３５がピストンロッド１６の取付軸部２１のオネジ５０にハウジング５５のメネジ５２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５５の蓋フランジ部６３が減衰力発生機構３２ａのバルブ規制部材４７ａに当接して、減衰力発生機構３２ａ、ピストン本体１４および減衰力発生機構３２ｂをピストンロッド１６の軸段部４８との間に挟持することになる。つまり、減衰力可変機構３５は、減衰力発生機構３２ａ、ピストン本体１４および減衰力発生機構３２ｂをピストンロッド１６に締結する締結部材を兼ねている。減衰力可変機構３５の外径つまりハウジング本体５４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小さく設定されている。
【００４５】
ピストンロッド１６には、主軸部２０の取付軸部２１側の端部位置に径方向に沿う通路穴１０５が形成されており、取付軸部２１には、この通路穴１０５に連通する通路穴１０６が軸方向に沿って形成されている。よって、これらの通路穴１０５，１０６によって、上室１２が、減衰力可変機構３５のハウジング５５内に連通しており、具体的にはハウジング５５とＯリング５８とフリーピストン５７とで画成される上室連通室１０７内に連通している。また、下室１３が、ハウジング５５のハウジング底部７６に形成された連通穴８７を介してハウジング５５内に連通しており、具体的にはハウジング５５とＯリング５９とフリーピストン５７とで画成される下室連通室１０８内に連通している。なお、ハウジング本体５４とフリーピストン５７との間に配置されたＯリング５９は、ハウジング５５とフリーピストン５７との間を常にシールするように配置され、上室連通室１０７と下室連通室１０８との連通を常に遮断する。
【００４６】
通路穴１０５，１０６および上室連通室１０７が、ピストン１１の上室１２側への移動によりシリンダ１０内の一方の上室１２から油液が流れ出す通路（第２通路）１１０を構成しており、連通穴８７および下室連通室１０８が、ピストン１１の下室１３側への移動によりシリンダ１０内の一方の下室１３から油液が流れ出す通路（第２通路）１１１を構成している。よって、ハウジング５５には、内部に通路１１０の一部の流路が形成されており、内部に通路１１１の全体の流路が形成されている。また、フリーピストン５７は、ハウジング５５内に移動可能に設けられて通路１１０，１１１を上流と下流に画成する。ここで、第２通路は、フリーピストン５７により画成されており、上室１２と下室１３間で油液が置換する流れは生じないが、フリーピストン５７がハウジング５５に対して移動している間は、上室１２の油液が上室連通室１０７に流入し、同量の油液が下室１３側に押し出されるので、実質的に流れを生じている。通路３０ａ，３０ｂと、通路１１０とが、ピストンロッド１６の一部を含むピストン１１に設けられている。
【００４７】
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３０ａ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３０ａに導入された油液が、基本的に、ピストン１１に形成された通路溝４３ａとシート部４１ａに当接するディスクバルブ４５ａとで画成されるコンスタントオリフィスを介して下室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３０ａに導入された油液が、基本的にディスクバルブ４５ａを開きながらディスクバルブ４５ａとシート部４１ａ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。
【００４８】
ピストンロッド１６が縮み側に移動する縮み工程では、下室１３から通路３０ｂ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３０ｂに導入された油液が、基本的に、ピストン１１に形成された図示略の通路溝とシート部４１ｂに当接するディスクバルブ４５とで画成されるコンスタントオリフィスを介して上室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３０ｂに導入された油液が、基本的にディスクバルブ４５ｂを開きながらディスクバルブ４５ｂとシート部４１ｂ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。
【００４９】
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。
【００５０】
これに対応して、上記した減衰力可変機構３５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１０５，１０６を介して減衰力可変機構３５の上室連通室１０７に上室１２から油液を導入させるとともに減衰力可変機構３５の下室連通室１０８から通路１１１内の下流側のオリフィスを構成する連通穴８７を介して下室１３に油液を排出させながら、フリーピストン５７が軸方向の下室１３側にあるＯリング５９の付勢力に抗して軸方向の下室１３側に移動する。このようにフリーピストン５７が軸方向の下室１３側に移動することにより、上室連通室１０７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３０ａに導入され減衰力発生機構３２ａ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。
【００５１】
続く縮み行程では、下室１３の圧力が高くなるため、通路内上流側のオリフィスを構成する連通穴８７を介して減衰力可変機構３５の下室連通室１０８に下室１３から油液を導入させるとともにピストンロッド１６の通路穴１０５，１０６を介して上室連通室１０７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５７が軸方向の上室１２側にあるＯリング５８の付勢力に抗して軸方向の上室１２側に移動する。このようにフリーピストン５７が軸方向の上室１２側に移動することにより、下室連通室１０８に下室１３から油液を導入することになり、下室１３から通路３０ｂに導入され減衰力発生機構３２ｂ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。
【００５２】
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５７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から上室連通室１０７に油液が流れ、縮み行程の都度、下室１３から下室連通室１０８に油液が流れることになって、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。
【００５３】
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５７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から上室連通室１０７に油液が流れるものの、その後はフリーピストン５７がＯリング５９を圧縮して軸方向の下室１３側で停止し、上室１２から上室連通室１０７に油液が流れなくなるため、上室１２から通路３０ａに導入され減衰力発生機構３２ａ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。
【００５４】
続く縮み行程でも、その初期に、下室１３から下室連通室１０８に油液が流れるものの、その後はフリーピストン５７がＯリング５８を圧縮して軸方向の上室１２側で停止し、下室１３から下室連通室１０８に油液が流れなくなるため、下室１３から通路３０ｂに導入され減衰力発生機構３２ｂ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。
【００５５】
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５７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５８，５９を用いており、フリーピストン５７の中立位置では、フリーピストン５７とハウジング本体５４との間にあるＯリング５９が、ハウジング５５の大径円筒面部８４とフリーピストン５７の小径円筒面部９７との間に位置する。
【００５６】
この中立位置から例えば伸び行程でフリーピストン５７がハウジング５５に対して軸方向の下室１３側に移動すると、ハウジング５５の大径円筒面部８４とフリーピストン５７の小径円筒面部９７とがＯリング５９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５５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５５の曲面部８３およびテーパ面部８２の軸方向の上室１２側と、フリーピストン５７の曲面部９８およびテーパ面部９９の軸方向の下室１３側とが、Ｏリング５９を転動させながらフリーピストン５７の軸方向および径方向に圧縮し、続いてハウジング５５の曲面部８３およびテーパ面部８２の軸方向の下室１３側と、フリーピストン５７の曲面部９８およびテーパ面部９９の軸方向の上室１２とが、Ｏリング５９をフリーピストン５７の軸方向および径方向に圧縮する。
【００５７】
このとき、ハウジング５５の大径円筒面部８４とフリーピストン５７の小径円筒面部９７との間でＯリング５９を転動させる領域と、ハウジング５５の曲面部８３およびテーパ面部８２とフリーピストン５７の曲面部９８およびテーパ面部９９との間でＯリング５９を転動させる領域とが、フリーピストン５７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５９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５９がフリーピストン５７の移動方向にハウジング５５とフリーピストン５７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５９の少なくともフリーピストン移動方向下流端位置（図２（ａ）における下端位置）が移動することを言う。
【００５８】
また、ハウジング５５の曲面部８３およびテーパ面部８２とフリーピストン５７の曲面部９８およびテーパ面部９９との間でＯリング５９を圧縮する領域が、フリーピストン５７の移動領域のうち下流側端部側において、Ｏリング５９をフリーピストン５７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５９のフリーピストン移動方向上流端位置（図２（ａ）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。
【００５９】
続く縮み行程でフリーピストン５７がハウジング５５に対して軸方向の上室１２側に移動すると、ハウジング５５の曲面部８３およびテーパ面部８２の軸方向の下室１３側と、フリーピストン５７の曲面部９８およびテーパ面部９９の軸方向の上室１２とが、Ｏリング５９の圧縮を解除し、続いて、ハウジング５５の曲面部８３およびテーパ面部８２の軸方向の上室１２側と、フリーピストン５７の曲面部９８およびテーパ面部９９の軸方向の下室１３側とが、Ｏリング５９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５５の大径円筒面部８４とフリーピストン５７の小径円筒面部９７とがＯリング５９を、相互間で転動させながらハウジング５５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、フリーピストン５７が中立位置の近辺で、蓋部材５３とフリーピストン５７との間のＯリング５８を、ハウジング５５の円筒面部６７、曲面部６８およびフランジ面部６９に保持した状態で、これら円筒面部６７、曲面部６８およびフランジ面部６９とフリーピストン５７のテーパ面部１０３とでフリーピストン５７の軸方向および径方向に圧縮する。
【００６０】
続く伸び行程では、ハウジング５５の円筒面部６７、曲面部６８およびフランジ面部６９とフリーピストン５７のテーパ面部１０３とが離間方向の相対移動でＯリング５８の圧縮を解除し、ハウジング５５の大径円筒面部８４とフリーピストン５７の小径円筒面部９７とがＯリング５９を、相互間で転動させながらハウジング５５に対して軸方向の下室１３側に移動させることになる。フリーピストン５７が中立位置を通過すると、Ｏリング５９を上記と同様に動作させることになる。
【００６１】
以上により、一方のＯリング５８は、移動方向変形領域において移動方向につぶされ、他のＯリング５９は、移動領域においてフリーピストン５７の移動方向に移動する。
【００６２】
ここで、ゴム材料からなるＯリング５８，５９によるフリーピストン５７の変位に対する荷重の特性は、図３に示すような非線形の特性となる。つまり、フリーピストン５７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５７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５７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力発生機構３２ａ，３２ｂの発生する減衰力の低減に寄与する。
【００６３】
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５７の変位が大きくなり、図３に示す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５７は徐々に滑らかに、動き難くなり、減衰力発生機構３２ａ，３２ｂの発生する減衰力を低減し難くなる。
【００６４】
そして、第１実施形態においては、上記のフリーピストン５７によって上流側と下流側とに画成された通路１１０，１１１のうちの通路１１０の途中に、外部よりアクチュエータや手動で減衰特性を調整するその通路面積を調整可能な通路面積可変機構３１１が設けられている。この通路面積可変機構３１１は、外部よりアクチュエータや手動で減衰特性を調整する機構である。以下、この通路面積可変機構３１１について説明する。
【００６５】
通路１１０を構成する上記した通路穴１０５，１０６は、ピストンロッド１６のピストン保持部材３０４内に形成されている。つまり、ピストン保持部材３０４には、ロッド本体３０２のオネジ３０１を螺合させる上記したメネジ３０３が形成されており、このメネジ３０３の軸方向の下室１３側は下穴３１２となっている。そして、この下穴３１２の軸方向の下室１３側に、下穴３１２より小径の収容穴３１５が形成されている。この収容穴３１５の底部から軸方向の下室１３側に貫通して、上記した通路穴１０６が形成されている。また、収容穴３１５の壁部から径方向に貫通して、上記した通路穴１０５が形成されている。よって、通路穴１０５，１０６の間に収容穴３１５が形成されている。
【００６６】
そして、ピストン保持部材３０４の上記した収容穴３１５内に、開口面積可変部材本体３１８が収容される。この開口面積可変部材本体３１８は、円筒部３１９と円筒部３１９の一端側を閉塞するように径方向内方に設けられる蓋部３２０とを有する有蓋円筒状をなしている。円筒部３１９には、図２（ｂ）に示すように、径方向に沿って複数箇所、具体的には４箇所の直線状の孔からなるオリフィス３２１〜３２４が、円筒部３１９の円周方向にこの順番で形成されている。これらオリフィス３２１〜３２４は、すべて孔径が異なっており、具体的には、オリフィス３２１の孔径が最も大きく、オリフィス３２２の孔径がその次に大きく、オリフィス３２３の孔径がその次に大きく、オリフィス３２４の孔径が最も小さい。これらオリフィス３２１〜３２４は、互いに円筒部３１９の軸方向における位置を合わせ、円筒部３１９の周方向における位置を異ならせて形成されている。ここでは、４箇所の径の異なるオリフィス３２１〜３２４が等間隔で形成されており、よって９０度ピッチでオリフィス３２１〜３２４が形成されている。最大径のオリフィス３２１は、通路穴１０５よりも小径になっている。
【００６７】
図２（ａ）に示すように、円筒部３１９の外周側には、オリフィス３２１〜３２４よりも蓋部３２０とは反対側に位置して、円環状のシール溝３２９が円筒部３１９の円周方向に沿って形成されている。加えて、蓋部３２０には、径方向の中央に、軸方向に貫通する取付穴３３０が形成されている。
【００６８】
このような開口面積可変部材本体３１８が、シール溝３２９にＯリング３３１を保持した状態で、蓋部３２０を通路穴１０６とは反対側に配置した姿勢で、ピストン保持部材３０４の収容穴３１５内に収容される。この状態でオリフィス３２１〜３２４は、ピストン保持部材３０４の軸方向における位置を通路穴１０５と合わせる。シール溝３２９のＯリング３３１は開口面積可変部材本体３１８と収容穴３１５との隙間をシールする。
【００６９】
ピストンロッド１６のロッド本体３０２には、径方向の中央に軸方向に貫通する貫通穴３３５が形成されており、この貫通穴３３５には作動ロッド３３６が挿通されている。この作動ロッド３３６は、ロッド本体３０２内に配置される挿通軸部３３７と、挿通軸部３３７よりも小径の先端軸部３３８とを有しており、この先端軸部３３８が開口面積可変部材本体３１８の蓋部３２０の取付穴３３０に、円筒部３１９とは反対側から嵌合されて加締められる。加締めによって先端軸部３３８に形成された大径の加締部３３９と、挿通軸部３３７とで、作動ロッド３３６は開口面積可変部材本体３１８の蓋部３２０を挟持することになり、これにより、作動ロッド３３６に開口面積可変部材本体３１８が回転不可に固定される。
【００７０】
一体化されたこれら作動ロッド３３６および開口面積可変部材本体３１８は、回転することで、オリフィス３２１〜３２４を選択的に通路穴１０５に連通させる。つまり、これら作動ロッド３３６および開口面積可変部材本体３１８が、通路穴１０５に対する開口面積を可変とする開口面積可変部材３４０を構成している。開口面積可変部材３４０はピストンロッド１６内に配されている。
【００７１】
開口面積可変部材３４０は、その作動ロッド３３６の開口面積可変部材本体３１８とは反対側に連結される回動型のアクチュエータ３４２によって回転角が制御されながら回転させられる。アクチュエータ３４２は、図示略のコントローラで制御されて、開口面積可変部材３４０を適宜の角度回転させることになり、これにより、上記したように径の異なる複数のオリフィス３２１〜３２４の中の一つを選択的に通路穴１０５に連通させることになる。オリフィス３２１〜３２４の中の通路穴１０５に連通する一つと開口面積可変部材本体３１８内の空間部３４３とが、通路穴１０５と通路穴１０６とを連通させることになって、通路１１０を構成する。図１に示すように、ピストンロッド本体３０２の貫通穴３３５の途中には作動ロッド３３６との隙間をシールするＯリング３４４が設けられている。
【００７２】
図２に示す上記した開口面積可変部材３４０およびアクチュエータ４２４が、ピストンロッド１６内に形成された通路１１０の通路面積を、この通路１１０を構成するオリフィス３２１〜３２４を選択することにより調整可能となる通路面積可変機構３１１を構成している。この通路面積可変機構３１１は４つの径の異なるオリフィス３２１〜３２４を有しているため、通路１１０の通路面積を４段階に可変となっている。
【００７３】
なお、上記した通路面積可変機構３１１をピストンロッド１６へ組み込む際には、例えば、開口面積可変部材３４０の作動ロッド３３６を、ロッド本体３０２の貫通穴３３５内に挿入する。そして、開口面積可変部材３４０のＯリング３３１が装着された状態の開口面積可変部材本体３１８を収容穴３１５に嵌合させながら、ピストン保持部材３０４をロッド本体３０２に螺合させる。
【００７４】
上記の通路面積可変機構３１１が、オリフィス３２１を通路穴１０５に連通させると、通路１１０の通路面積つまり最小部分の通路面積を最も大きくすることになり、オリフィス３２２を通路穴１０５に連通させると、通路１１０の通路面積を、オリフィス３２１を通路穴１０５に連通させる場合よりも小さくすることになる。また、オリフィス３２３を通路穴１０５に連通させると、通路１１０の通路面積を、オリフィス３２２を通路穴１０５に連通させる場合よりも小さくすることになり、オリフィス３２４を通路穴１０５に連通させると、通路１１０の通路面積を、オリフィス３２３を通路穴１０５に連通させる場合よりも小さくすることになる。
【００７５】
ピストン速度が微低速域（例えば０．０５ｍ／ｓ）で一定の条件下において、低周波数領域では、最大の減衰力が得られることになり、周波数が高くなると、減衰力がこれよりも減少することになるが、通路１１０の通路面積を小さくすれば、減衰力が減少を開始するカットオフ周波数を下げることができる。また、ピストン速度が微低速域（例えば０．０５ｍ／ｓ）で一定の条件下において、通路１１０の通路面積を小さくすればするほど、周波数が高い領域で高い減衰力を得ることができることになる。そして、ピストン速度が０．０５ｍ／ｓ付近を中心に減衰力可変特性をチューニングすることで、乗り心地の向上と、操縦安定性の向上の両立が図れることになる。
【００７６】
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。
【００７７】
これに対し、以上に述べた第１実施形態によれば、ピストン１１の移動によりシリンダ１１内の上室１２から作動流体がピストンロッド１６内を通って流れ出す通路１１０，１１１を形成し、この通路１１０，１１１を上流側と下流側とに画成するフリーピストン５７を設けて、減衰力を可変とし、その上で、通路１１０の途中に、通路１１０の通路面積を調整可能な通路面積可変機構３１１を設けた。このため、減衰力特性を一層詳細に制御可能となる。
【００７８】
また、通路１１０がピストンロッド１６内に形成され、通路面積可変機構３１１が、ピストンロッド１６内に配される開口面積可変部材３４０と、この開口面積可変部材３４０を回転させるアクチュエータ３４２とを有するため、簡素かつコンパクトな構造で、通路１１０の通路面積を調整可能となる。
【００７９】
また、上記した特許文献１に記載のものでは、ハウジング内を二室に区画するスプールの移動を弾性体で規制するものであるため（上記第１実施形態の移動方向変形領域のみに相当する）、減衰力を円滑に変化させるものであるが、スプールの移動に対して急激に抵抗力が増加するため、この特性の改善の要望がある。
（軸方向にゴムを圧縮する場合、ばね定数が急激に増加する。）
【００８０】
これに対して、以上に述べた第１実施形態によれば、フリーピストン５７のＯリング５９が接触する小径円筒面部９７、曲面部９８およびテーパ面部９９が、フリーピストン５７の移動方向に対し傾斜する曲面部９８およびテーパ面部９９を有しており、ハウジング５５のＯリング５９が接触するテーパ面部８２、曲面部８３および大径円筒面部８４が、フリーピストン５７の移動方向に対し傾斜するテーパ面部８２および曲面部８３を有していて、フリーピストン５７の移動によって、小径円筒面部９７、曲面部９８およびテーパ面部９９のうちのＯリング５９に接触しているフリーピストン接触面と、大径円筒面部８４、曲面部８３およびテーパ面部８２のうちのＯリング５９に接触しているハウジング接触面との最短距離が変化するため、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。例えば、図４は、第１実施形態の緩衝器において、ピストン１１の速度が０．０５ｍ／ｓである場合の、外側から順にピストンの作動周波数が０．５０Ｈｚ、０．８０Ｈｚ、１．５９Ｈｚ、１．９９Ｈｚ、３．１８Ｈｚ、３．９８Ｈｚ、４．９７Ｈｚ、６．１２Ｈｚ、７．９６Ｈｚ、９．９５Ｈｚ、１５．９２Ｈｚ、１９．８９Ｈｚの場合のピストンストロークと減衰力との関係を示したものであるが、各周波数において、減衰力の変化が非常に滑らかであることがわかる。また、ピストン１１のストロークが小さい０近辺において、例えば０．５０Ｈｚ等の低周波数の時の減衰力を高く、例えば４．９７Ｈｚ以上の比較的高周波の時の減衰力を低くできていることがわかる。なお、小径円筒面部９７、曲面部９８およびテーパ面部９９と、大径円筒面部８４、曲面部８３およびテーパ面部８２とのうちの、少なくともいずれか一方が、フリーピストン接触面のうち前記弾性体と接触している部分とハウジング接触面のうち前記弾性体と接触している部分の最短距離を変化させる形状になっていれば良い。
【００８１】
フリーピストン５７の傾斜するテーパ面部９９および曲面部９８が、曲面部９８を有しており、ハウジング５５の傾斜するテーパ面部８２および曲面部８３が、曲面部８３を有しているため、減衰力をさらに円滑に変化させることができる。なお、この場合も、曲面部８３，９８のうちの少なくともいずれか一方が設けられていれば良い。
【００８２】
曲面部８３，９８の曲率半径が、Ｏリング５９の断面半径より大きな曲率半径であるため、減衰力をさらに円滑に変化させることができる。
【００８３】
フリーピストン５７のテーパ面部９９および曲面部９８と、ハウジング５５のテーパ面部８２および曲面部８３とが、フリーピストン５７の移動方向で対向しているため、Ｏリング５９を良好に圧縮することができる。
【００８４】
フリーピストン５７が一方向へ移動したときに圧縮変形するＯリング５８と、フリーピストン５７が他方向へ移動したときに圧縮変形するＯリング５９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。
【００８５】
フリーピストン５７の一端側に内周が傾斜するテーパ面１０３となり、外周が傾斜する曲面部９８およびテーパ面部９９となるピストンフランジ部９４を設け、ハウジング５５の一部にフリーピストン５７のピストン筒部９１内に延出する蓋筒部６２を設け、Ｏリング５８をピストンフランジ部９４の内周のテーパ面１０３と蓋筒部６２とに当接するように配置し、Ｏリング５９をピストンフランジ部９４の外周の曲面部９８およびテーパ面部９９とハウジング５５の内周面とに当接するように配置した。このため、ハウジング本体５４内にＯリング５９を配置し、ハウジング本体５４およびＯリング５９の内側にフリーピストン５７を配置し、フリーピストン５７にＯリング５８を配置して、このＯリング５８の内側に蓋筒部６２を挿入しつつ蓋部材５３をハウジング本体５４に固定することにより、組み立てられることになる。したがって、各部品の組み付け性が良好となる。
【００８６】
また、ハウジング本体５４とフリーピストン５７との間に配置されたＯリング５９は、フリーピストン５７の変位時に逆方向の付勢力を発生させるバネとしての機能を有するが、ハウジング本体５４とフリーピストン５７との間をシールするため、上室連通室１０７と下室連通室１０８との連通を常に遮断するシールとしても機能することになり、部品点数を低減することができる。
【００８７】
また、Ｏリング５９がフリーピストン５７とハウジング５５との間で転動するため、減衰力をさらに円滑に変化させることができる。また、断面の径が小さなＯリングを用いても、Ｏリングが転動するためフリーピストンのＯリングによる抵抗力を与えられるストローク距離を大きくとることが可能（Ｏリングの直径以上とすることも可能）となる。
よって、ゴムを圧縮するのみの特許文献１のような技術（ゴムのつぶす方向の厚さ以上にストローク距離をとることが出来ない）と、本実施の形態の技術は、ゴムを使う点は同じであるが、上述の通りその使い方が異なり、技術思想として全く異なるものである。
【００８８】
また、フリーピストン５７は、フリーピストン５７の移動領域のうち下流側端部側において、Ｏリング５９をフリーピストン５７の移動方向に弾性変形させる移動方向変形領域と、下流側端部から離間した位置において、Ｏリング５９が転動する転動領域とを有するため、減衰力をさらに円滑に変化させることができる。
【００８９】
また、転動領域が移動方向変形領域の一部とラップするため、転動による抵抗から移動方向につぶすことによる抵抗と徐々に変化するので、減衰力をさらに円滑に変化させることができる。さらには、ばね定数が急激に大きくなることを防止することが可能であり、線形に近い特性をも得ることもできる。
【００９０】
また、小径円筒面部９７、曲面部９８およびテーパ面部９９のうちのＯリング５９に接触しているフリーピストン接触面と、大径円筒面部８４、曲面部８３およびテーパ面部８２のうちのＯリング５９に接触しているハウジング接触面との最短距離を結ぶ線分の向きが変化するように、これらの形状を設定したため、Ｏリングが発生する力の向きが変化することでも、フリーピストンの移動方向に対する抵抗力が変化するので、減衰力をさらに円滑に変化させることができる。
【００９１】
また、フリーピストン５７は、フリーピストン５７の移動領域のうち下流側端部側において、Ｏリング５９をフリーピストン５７の移動方向に弾性変形させる移動方向変形領域と、下流側端部から離間した位置において、Ｏリング５９がフリーピストン５７の移動方向にハウジング５５とフリーピストン５７と双方に接触した状態で移動する移動領域とを有するため、フリーピストンのＯリングによる抵抗力を与えられるストローク距離を例えばＯリングの直径以上とする等、大きくとることが可能となり減衰力をさらに円滑に変化させることができる。
【００９２】
また、移動領域が移動方向変形領域の一部とラップするため、減衰力をさらに円滑に変化させることができる。
【００９３】
Ｏリングは複数設けられ、一方のＯリング５８は、移動方向変形領域において移動方向につぶされ、他方のＯリング５９は、移動領域においてフリーピストン５７の移動方向に移動するため、フリーピストン５７の移動方向に応じて減衰力を円滑に変化させることができる。
【００９４】
通路１１０が、ピストン１１に設けられているため、構成を簡素化できる。
【００９５】
通路１１１の上流および下流にオリフィスとしての連通穴８７を設けたため、フリーピストンの移動に対する抵抗力としてＯリングに加えオリフィスも作用するので、減衰力をさらに円滑に変化させることができる。
なお、上記実施の形態において、フリーピストン５７に小さなオリフィスを設けることで、特性を変化させることが可能となる。
また、上記実施の形態ではハウジング５５を蓋部材５３とハウジング本体５４から構成したものを示したが、蓋筒部６２を短くして、ピストンロッド２０の図中下端側の外周部にＯリング５８が接触するようにした場合は、ピストンロッド２０の下端側の分部もハウジング５５を構成する。
【００９６】
「第２実施形態」
次に、第２実施形態を主に図５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。
【００９７】
第２実施形態においては、第１実施形態に対して通路面積可変機構３１１が一部相違している。具体的には、ピストン保持部材３０４の下穴３１２と収容穴３１５との間に、下穴３１２より小径かつ収容穴３１５よりも大径の通路穴３５１が形成されている。そして、この通路穴３５１の壁部から径方向に沿って通路穴１０５が複数形成されている。
【００９８】
ピストン保持部材３０４の上記した通路穴３５１および収容穴３１５内に、円筒状の通路形成部材３５２が配される。通路形成部材３５２には、径方向に沿って複数箇所、具体的には２箇所のオリフィス３５３，３５４が形成されている。これらオリフィス３５３，３５４は、互いに通路面積が異なっており、具体的には、オリフィス３５３の通路面積が大きく、オリフィス３５４の通路面積が小さい。これらオリフィス３５３，３５４は、互いに通路形成部材３５２の軸方向および周方向における位置を異ならせて形成されている。通路形成部材３５２の外周側には、通路形成部材３５２の軸線方向におけるオリフィス３５４よりもオリフィス３５３とは反対側に、円環状のシール溝３５９が円周方向に沿って形成されている。
【００９９】
このような通路形成部材３５２が、シール溝３５９にＯリング３６０を保持した状態で、通路面積の小さいオリフィス３５４が通路面積の大きいオリフィス３５３よりも収容穴３１５側に位置する姿勢で、ピストン保持部材３０４の収容穴３１５に嵌合される。この状態でオリフィス３５３，３５４は、通路穴３５１内に配され、ピストン保持部材３０４の軸方向における位置を通路穴１０５と合わせる。また、この状態で、Ｏリング３６０が、通路形成部材３５２と収容穴３１５との隙間をシールする。
【０１００】
第２実施形態の作動ロッド３３６は、ロッド本体３０２の挿通軸部３３７の先端部に、先細のテーパ軸部３６２が形成されている。この作動ロッド３３６は、テーパ軸部３６２が通路形成部材３５２の内側に挿入され、挿通軸部３３７のテーパ軸部３６２側が通路形成部材３５２の内周面に摺動可能に嵌合されている。
【０１０１】
この作動ロッド３３６は、そのテーパ軸部３６２とは反対側に連結される直動型のアクチュエータ３６４によって軸方向位置が制御されながら軸方向に移動つまり直動する。アクチュエータ３６４は、図示略のコントローラで制御されて、作動ロッド３３６を適宜の位置で停止させることになり、これにより、通路面積の異なる複数のオリフィス３５３，３５４の通路穴１０６への連通量を制御することになる。通路穴３５１と通路形成部材３５２との隙間３６５と、オリフィス３５３，３５４と、通路形成部材３５２内の作動ロッド３３６よりも通路穴１０６側の空間部３６６とが、通路穴１０５と通路穴１０６とを連通させることになって、通路１１０を構成する。
【０１０２】
上記した通路形成部材３５２および作動ロッド３３６が、ピストンロッド１６内に形成された通路１１０の通路面積を調整可能となる第２実施形態の通路面積可変機構３１１を構成している。この通路面積可変機構３１１は、通路１１０を構成するオリフィス３５３，３５４の空間部３６６への開口量を変化させる。この通路面積可変機構３１１は、オリフィス３５４の一部のみを空間部３６６に連通させる状態、オリフィス３５４の一部とオリフィス３５３の一部とを空間部３６６に連通させる状態、オリフィス３５４の全部とオリフィス３５４の一部とを空間部３６６に連通させる状態、およびオリフィス３５４の全部とオリフィス３５３の全部とを空間部３６６に連通させる状態とに作動ロッド３３６を制御可能であり、しかも、これらの各状態のそれぞれにおいても、オリフィス３５３，３５４の空間部３６６への連通量を作動ロッド３３６の位置により調整可能となっている。つまり、作動ロッド３３６がピストンロッド１６内に配され直動して通路１１０内の開口面積を可変とする。
【０１０３】
なお、第２実施形態の通路面積可変機構３１１をピストンロッド１６へ組み込む際には、例えば、通路形成部材３５２にＯリング３６０を装着して、この通路形成部材３５２を収容穴３１５に嵌合させた後、ピストン保持部材３０４をロッド本体３０２に螺合させる。その後、作動ロッド３３６をロッド本体３０２内にピストン保持部材３０４とは反対側から挿入する。
【０１０４】
第２実施形態の通路面積可変機構３１１が、作動ロッド３３６を最も前進させてテーパ軸部３６２をオリフィス３５４よりも通路穴１０６側に位置させると、オリフィス３５３，３５４は、空間部３６６および通路穴１０６に連通しない状態となり、この状態では、通路１１０の通路面積が最も小さい０となる。逆に、作動ロッド３３６を最も後退させてテーパ軸部３６２をオリフィス３５３よりも通路穴１０６とは反対側に位置させると、オリフィス３５３，３５４の全体が空間部３６６および通路穴１０６に連通する状態となり、この状態では、通路１１０の通路面積が最も大きくなる。
【０１０５】
「第３実施形態」
次に、第３実施形態を主に図６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、第２実施形態に対して通路面積可変機構３１１が一部相違している。具体的には、ピストン保持部材３０４の下穴３１２の奥側に、これより小径の通路穴３７１が形成されており、通路穴３７１の奥側に、通路穴３７１よりも全体として小径であって奥側ほど小径となるテーパ穴３７２が形成されている。さらに、テーパ穴３７２の奥側にテーパ穴３７２の小径側と同径の孔からなるオリフィス３７３が形成されており、オリフィス３７３の奥側に奥側ほど大径となるテーパ穴３７４が形成されている。そして、このテーパ穴３７４の奥側に通路穴１０６が形成されている。また、通路穴３７１の壁部から径方向に沿って通路穴１０５が形成されている。
【０１０７】
第３実施形態の作動ロッド３３６は、第２実施形態と同様、挿通軸部３３７と、挿通軸部３３７の端部に形成された先細のテーパ軸部３６２とを有しており、挿通軸部３３７が通路穴３７１内に挿入され、テーパ軸部３６２がテーパ穴３７２に当接および離間可能とされている。
【０１０８】
この作動ロッド３３６は、そのテーパ軸部３６２とは反対側に連結される直動型のアクチュエータ３６４によって軸方向位置が制御されながら軸方向に移動する。アクチュエータ３６４は、図示略のコントローラで制御されて、作動ロッド３３６を適宜の位置で停止させることになり、これにより、テーパ軸部３６２がテーパ穴３７２との隙間の通路穴１０５への連通量を制御することになる。通路穴３７１およびテーパ穴３７２と作動ロッド３３６との隙間３７５と、オリフィス３７３と、テーパ穴３７４とが、通路穴１０５と通路穴１０６とを連通させることになって、通路１１０を構成する。
【０１０９】
上記したピストン保持部材３０４および作動ロッド３３６が、ピストンロッド１６内に形成された通路１１０の通路面積を調整可能となる通路面積可変機構３１１を構成している。この通路面積可変機構３１１は、通路１１０の通路面積を、この通路１１０を構成するテーパ軸部３６２とテーパ穴３７２との隙間を変化させることにより調整可能となっている。
【０１１０】
上記の通路面積可変機構３１１が、作動ロッド３３６を最も前進させてテーパ軸部３６２をテーパ穴３７２に当接させると、オリフィス３７３が、通路穴１０５に連通しない状態となり、この状態では、通路１１０の通路面積が最も小さい０となる。逆に、作動ロッド３３６を最も後退させてテーパ軸部３６２をテーパ穴３７２から最大に離間させると、オリフィス３７３の全体が通路穴１０５に連通する状態となり、この状態では、通路１１０の通路面積がオリフィス３７３の通路面積となり最も大きくなる。そして、これらの間で、テーパ軸部３６２とテーパ穴３７２との隙間量を調整することで、通路面積を調整する。つまり、この場合も、作動ロッド３３６がピストンロッド１６内に配され直動して通路１１０内の開口面積を可変とする。第３実施の形態とすることにより、第１実施の形態の４段階で通路面積を可変にする機構と比して、リニアに隙間を調整するので、減衰力の変化をより滑らかにすることができる。
【０１１１】
「第４実施形態」
次に、第４実施形態を主に図７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実施形態は、第１〜第３実施形態に対して、減衰力可変機構の変更例となっており、第４実施形態の減衰力可変機構２５０は、第１〜第３実施形態のいずれに対しても適用可能となっている。
【０１１３】
第４実施形態の減衰力可変機構２５０は、略筒状のハウジング本体２５１と、ハウジング本体２５１の軸方向の一端側に取り付けられる底蓋部材２５２とを有するハウジング２５３を備えている。ハウジング本体２５１は、中央に、底蓋部材２５２の取付側から順に、底蓋部材２５２が螺合されるメネジ２５５と、メネジ２５５よりも小径の収納穴部２５６と、収納穴部２５６よりも小径のテーパ穴２５７と、ピストンロッド１６のオネジ５０に螺合されるメネジ２５８と、メネジ２５８より大径の取付穴部２５９とが軸方向に形成されて筒状をなしている。底蓋部材２５２は、外周面にメネジ２５５に螺合するオネジ２６１が形成されており、中央には軸方向に沿って貫通する連通穴２６２が形成されている。
【０１１４】
また、ハウジング２５３は、ハウジング本体２５１の収納穴部２５６内に配置されて収納穴部２５６の底面および底蓋部材２５２の内面に当接するように配置される有底円筒状の一対のリテーナ２６５，２６６と、これらリテーナ２６５，２６６のそれぞれの内側に配置される一対のスペーサ２６７，２６８と、これらスペーサ２６７，２６８の軸方向におけるリテーナ２６５，２６６とは反対側に配置される円板状の一対のベース板２６９，２７０と、これらベース板２６９，２７０の軸方向におけるスペーサ２６７，２６８とは反対側に配置される一対のシート状のゴムからなる弾性部材２７１，２７２と、これら弾性部材２７１，２７２との軸方向の間に設けられて弾性部材２７１，２７２をベース板２６９，２７０とで挟持する略円筒状のガイド部材２７３とを有している。
【０１１５】
リテーナ２６５，２６６には、底部中央に軸方向に沿って貫通孔２７５，２７６が形成されている。また、リテーナ２６５，２６６の底部からガイド部材２７３とハウジング本体２５１との径方向の隙間内に延びる側部には、径方向に延在した後に軸方向に延在して底部とは反対側に抜けるスリット２６５Ａ，２６６Ａが形成されている。また、ベース板２６９，２７０の中央にも軸方向に沿って貫通孔（オリフィス）２７７，２７８が形成されている。スペーサ２６７，２６８は、リテーナ２６５，２６６の貫通孔２７５，２７６とベース板２６９，２７０の貫通孔２７７，２７８とを常時連通可能な状態でこれらの間に挟持される。貫通孔２７７，２７８は貫通孔２７５，２７６よりも小径となっている。
【０１１６】
ガイド部材２７３には、軸方向中間所定位置に外側に突出する円環状の突出部２８０が形成されており、この突出部２８０の外周部には、ハウジング本体２５１との隙間をシールするシールリング２８１を保持する円環状の保持溝２８２が形成されている。また、ガイド部材２７３には、突出部２８０の軸方向両外側に、径方向に貫通する複数の貫通孔２８３および複数の貫通孔２８４が形成されている。
【０１１７】
加えて、減衰力可変機構３５は、ガイド部材２６９内にその軸方向に沿って摺動可能に嵌合されるフリーピストン２８７と、フリーピストン２８７と各ベース板２６９，２７０との間に配置されてフリーピストン２８７を中立位置に保持するとともにその変位に対して抵抗力を発生する一対のコイルバネ（抵抗要素）２８８，２８９とを有している。フリーピストン２８７には、軸方向両側に、コイルバネ２８８，２８９を保持するための一対のスプリング保持穴２９１，２９２が軸方向に形成されており、外周面の軸方向の中間所定範囲に径方向に凹む円環状の溝部２９３が形成されている。溝部２９３はフリーピストン２８７のガイド部材２７３に対する位置に応じて貫通孔２８３，２８４への連通・遮断が切り換えられる。
【０１１８】
コイルバネ２８８，２８９は、ハウジング２５３内でフリーピストン２８７を中立位置に保持するように軸方向両側から付勢するとともにフリーピストン２８７の変位に対し抵抗力を発生する。中立位置からフリーピストン２８７がコイルバネ２８８を縮める方向に移動した場合に、弾性部材２７１がフリーピストン２８７の軸方向の一端面を当接させることで、コイルバネ２８８の最小長さへの縮長およびフリーピストン２８７のベース板２６９への当接を規制する。また、中立位置からフリーピストン２８７がコイルバネ２８９を縮める方向に移動した場合に、弾性部材２７２がフリーピストン２８７の軸方向の他端面を当接させることで、コイルバネ２８９の最小長さへの縮長およびフリーピストン２８７のベース板２７０への当接を規制する。
【０１１９】
第４実施形態の減衰力可変機構２５０は、ガイド部材２７３と、フリーピストン２８７と、ピストンロッド１６側のベース板２６９との間に、ピストンロッド１６の通路穴１０６、ピストンロッド１６側のリテーナ２６５の貫通孔２７５およびピストンロッド１６側のベース板２６９の貫通孔２７７等を介して上室１２（図７においては図示略）に連通する上室連通室２９５が形成されている。また、ガイド部材２７３と、フリーピストン２８７と、ピストンロッド１６とは反対側のベース板２７０との間に、ベース板２７０の貫通孔２７８、ピストンロッド１６とは反対側のリテーナ２６６の貫通孔２７６および底蓋部材２５２の連通穴２６２を介して下室１３に連通する下室連通室２９６が形成されている。上室連通室２９５および貫通孔２７７は通路１１０を構成し、下室連通室２９６および貫通孔２７８は通路１１１を構成している。
【０１２０】
第４実施形態の減衰力可変機構２５０においては、フリーピストン２８７が中立位置にあるとき、フリーピストン２８７の溝部２９３が、ガイド部材２７３のすべての貫通孔２８３，２８４およびリテーナ２６５，２６６のスリット２６５Ａ，２６６Ａに連通している。この状態から、例えば伸び行程で中立位置からフリーピストン２８７がハウジング２５３に対して軸方向の下室１３側に移動すると、軸方向の下室１３とは反対側のコイルバネ２８８を伸ばしながら軸方向の下室１３側のコイルバネ２８９を縮めることになり、上室連通室２９５に上室１２（図７においては図示略）側の油液を導入する。このとき、フリーピストン２８７は、溝部２９３が軸方向の下室１３とは反対側の貫通孔２８３を閉じ、軸方向の下室１３側の貫通孔２８４のみと連通する状態となる。
【０１２１】
続く縮み行程でフリーピストン２８７が軸方向の下室１３とは反対側に移動すると、軸方向の下室１３側のコイルバネ２８９を伸ばしながら軸方向の下室１３とは反対側のコイルバネ２８８を縮めることになり、下室連通室２９６に下室１３側の油液を導入する。このとき、フリーピストン２８７は、溝部２９３が、軸方向両側の貫通孔２８３，２８４と連通する状態を経て、軸方向の下室１３側の貫通孔２８４を閉じ、軸方向の下室１３とは反対側の貫通孔２８３のみと連通する状態となる。
【０１２２】
続く伸び行程で、フリーピストン２８７がハウジング２５３に対して軸方向の下室１３側に移動すると、軸方向の下室１３とは反対側のコイルバネ２８８を伸ばしながら軸方向の下室１３側のコイルバネ２８９を縮めることになり、フリーピストン２８７が溝部２９３を軸方向両側の貫通孔２８３，２８４に連通させる中立位置を通過した後、上記と同様に、動作する。
【０１２３】
以上に述べた第４実施形態によれば、コイルバネ２８８，２８９によってフリーピストン２８７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。
【０１２４】
なお、第４実施形態において、弾性部材２７１，２７２は、コイルバネや板バネ以外の、材質自体に弾性を有する材料からなるものであれば、ゴムの他にも、袋に入れられたゲル等で形成しても良い。
【０１２５】
「第５実施形態」
次に、第５実施形態を主に図８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。
【０１２６】
第５実施形態は、第１〜第３実施形態に対して、減衰力可変機構の変更例となっており、第５実施形態の減衰力可変機構４００は、第１〜第３実施形態のいずれに対しても適用可能となっている。
【０１２７】
第５実施形態の減衰力可変機構４００は、ピストンロッド１６を構成するピストン保持部材３０４のオネジ５０に螺合されるメネジ４０１が形成された蓋部材４０２と、この蓋部材４０２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４０３とからなるハウジング４０５と、このハウジング４０５内に摺動可能に嵌挿されるフリーピストン４０７と、フリーピストン４０７とハウジング４０５の蓋部材４０２との間に介装されてフリーピストン４０７がハウジング４０５に対し軸方向の蓋部材４０２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（抵抗要素，弾性体，一の弾性体）４０８と、フリーピストン４０７とハウジング４０５のハウジング本体４０３との間に介装されてフリーピストン４０７がハウジング４０５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（抵抗要素，弾性体，他の弾性体）４０９とで構成されている。なお、図８においても便宜上自然状態のＯリング４０８，４０９を図示している。特にＯリング４０９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。
【０１２８】
蓋部材４０２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４１２と、この蓋内筒部４１２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４１３と、蓋基板部４１３の外周側から蓋内筒部４１２と同方向に延出する蓋外筒部４１４とを有している。
【０１２９】
蓋内筒部４１２の内周部には、軸方向の中間位置に径方向内側に突出して上記したメネジ４０１が形成されている。また、蓋外筒部４１４の内周面は、蓋基板部４１３側から順に、小径円筒面部４１６、曲面部４１７および大径円筒面部４１８を有している。小径円筒面部４１６は一定径をなしており、小径円筒面部４１６に繋がる曲面部４１７は、小径円筒面部４１６から離れるほど大径の円環状となっている。曲面部４１７に繋がる大径円筒面部４１８は小径円筒面部４１６よりも小径の一定径となっている。曲面部４１７は蓋部材４０２の中心軸線を含む断面が円弧状をなしている。
【０１３０】
ハウジング本体４０３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４２０が形成された略円筒状をなしている。ハウジング本体４０３の内周面には、軸方向一側から順に、小径円筒面部４２１、曲面部４２２、大径円筒面部４２３、これより大径の大径側嵌合円筒面部４２４が形成されている。小径円筒面部４２１は一定径をなしており、小径円筒面部４２１に繋がる曲面部４２２は、小径円筒面部４２１から離れるほど大径の円環状となっており、曲面部４２２に繋がる大径円筒面部４２３は、小径円筒面部４２１より大径の一定径をなしている。大径円筒面部４２３に軸方向で隣り合う大径側嵌合円筒面部４２４は、大径円筒面部４２３より大径となっている。曲面部４２２はハウジング本体４０３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４２１と曲面部４２２とが、内側環状突起４２０に形成されている。
【０１３１】
このようなハウジング本体４０３の大径側嵌合円筒面部４２４に、蓋部材４０２の蓋外筒部４１４が全長にわたって嵌合している。この大径側嵌合円筒面部４２４に嵌合することで、蓋外筒部４１４は、その大径円筒面部４１８が、ハウジング本体４０３の大径円筒面部４２３と段差なく連続するようになっている。曲面部４１７は、大径円筒面部４１８および大径円筒面部４２３よりも径方向内方に突出する、蓋部材４０２の内側環状突起４２５に形成されている。なお、ハウジング本体４０３を略円筒と記述しているが、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。
【０１３２】
ハウジング本体４０３には、蓋部材４０２が、蓋外筒部４１４を先側にして、蓋外筒部４１４にて大径側嵌合円筒面部４２４に嵌合することになる。この状態でハウジング本体４０３の大径側嵌合円筒面部４２４の一部を形成し蓋部材４０２から突出する端部が内側に加締められることで、ハウジング本体４０３に蓋部材４０２が固定され一体化される。このように、一体化されたハウジング本体４０３および蓋部材４０２が、ハウジング４０５を構成する。
【０１３３】
フリーピストン４０７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４２８と、このピストン筒部４２８の軸方向の端部側を閉塞するピストン閉板部４２９とを有しており、ピストン筒部４２８には径方向外方に突出する円環状の外側環状突起４３０が軸方向の中央に形成されている。
【０１３４】
ピストン筒部４２８の外周面には、軸方向のピストン閉板部４２９側から順に、小径円筒面部４３３、曲面部４３４、大径円筒面部４３５、曲面部４３６および小径円筒面部４３７が形成されている。曲面部４３４、大径円筒面部４３５および曲面部４３６は、外側環状突起４３０に形成されている。
【０１３５】
小径円筒面部４３３は一定径となっており、この小径円筒面部４３３に繋がる曲面部４３４は小径円筒面部４３３から離れるほど大径の円環状となっている。曲面部４３４に繋がる大径円筒面部４３５は、小径円筒面部４３３より大径の一定径をなしている。曲面部４３４はフリーピストン４０７の中心軸線を含む断面が円弧状をなしている。
【０１３６】
大径円筒面部４３５に繋がる曲面部４３６は、大径円筒面部４３５から離れるほど小径の円環状をなしている。曲面部４３６に小径円筒面部４３７が繋がっており、この小径円筒面部４３７は、小径円筒面部４３３と同径の一定径となっている。曲面部４３６はフリーピストン４０７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４３０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４０７は、外側環状突起４３０の軸方向の中央位置に、外側環状突起４３０を径方向に貫通する通路穴４３８がフリーピストン４０７の周方向に間隔をあけて複数箇所形成されている。
【０１３７】
フリーピストン４０７は、ハウジング４０５内に配置された状態で、大径円筒面部４３５においてハウジング本体４０３の大径円筒面部４２３および蓋部材４０２の大径円筒面部４１８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４０７は、一方の小径円筒面部４３３がハウジング本体４０３の小径円筒面部４２１に、他方の小径円筒面部４３７が蓋部材４０２の蓋外筒部４１４の小径円筒面部４１６に、それぞれ摺動可能となっている。ハウジング４０５内に配置された状態で、ハウジング本体４０３の曲面部４２２とフリーピストン４０７の曲面部４３４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４０３の曲面部４２２と、フリーピストン４０７の曲面部４３４とがフリーピストン４０７の移動方向で対向する。加えて、蓋部材４０２の蓋外筒部４１４の曲面部４１７とフリーピストン４０７の曲面部４３６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４０２の曲面部４１７と、フリーピストン４０７の曲面部４３６とがフリーピストン４０７の移動方向で対向する。
【０１３８】
そして、フリーピストン４０７の小径円筒面部４３３および曲面部４３４と、ハウジング本体４０３の曲面部４２２および大径円筒面部４２３との間に、言い換えれば、フリーピストン４０７の外側環状突起４３０とハウジング４０５の一方の内側環状突起４２０との間に、Ｏリング４０９（図８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４０９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４０７の小径円筒面部４３３よりも小径で、外径がハウジング本体４０３の大径円筒面部４２３よりも大径となっている。つまり、Ｏリング４０９は、フリーピストン４０７およびハウジング本体４０３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。
【０１３９】
また、蓋部材４０２の大径円筒面部４１８および曲面部４１７と、フリーピストン４０７の曲面部４３６および小径円筒面部４３７との間に、言い換えれば、フリーピストン４０７の外側環状突起４３０とハウジングの他方の内側環状突起４２５との間に、Ｏリング４０８（図８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４０８も、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４０７の小径円筒面部４３７よりも小径で、外径が蓋部材４０２の大径円筒面部４１８よりも大径となっている。つまり、Ｏリング４０８も、フリーピストン４０７およびハウジング４０５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。
【０１４０】
両Ｏリング４０８，４０９は、同じ大きさのものであり、フリーピストン４０７をハウジング４０５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４０７のハウジング４０５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。
【０１４１】
フリーピストン４０７においては、Ｏリング４０８が小径円筒面部４３７、曲面部４３６に接触することになり、これらのうち曲面部４３６は、フリーピストン４０７の移動方向に対し傾斜している。また、ハウジング４０５においては、Ｏリング４０８が大径円筒面部４１８および曲面部４１７に接触することになり、これらのうち曲面部４１７は、フリーピストン４０７の移動方向に対し傾斜している。
【０１４２】
言い換えれば、フリーピストン４０７の外周部に外側環状突起４３０を設け、この外側環状突起４３０の軸方向両面は、曲面部４３４とおよび曲面部４３６とを構成し、ハウジング４０５の内周における、外側環状突起４３０の両側の位置に、曲面部４２２を構成する内側環状突起４２０と、曲面部４１７を構成する内側環状突起４２５とを設け、外側環状突起４３０と、内側環状突起４２０および内側環状突起４２５との間にそれぞれＯリング４０９およびＯリング４０８を設けている。
【０１４３】
そして、フリーピストン４０７の小径円筒面部４３３、曲面部４３４において、Ｏリング４０９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４０５の大径円筒面部４２３および曲面部４２２において、Ｏリング４０９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４０７の移動によってＯリング４０９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４０７のフリーピストン接触面と、ハウジング４０５のハウジング接触面と、それぞれのうちＯリング４０９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４３３および曲面部４３４と大径円筒面部４２３および曲面部４２２との形状が設定されている。具体的に、フリーピストン４０７がハウジング４０５に対して軸方向の上室１２側（図８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４０９が接触している部分の最短距離は大径円筒面部４２３と小径円筒面部４３３との半径差である（大径円筒面部４２３と小径円筒面部４３３との半径差よりもＯリング４０９の外径と内径の半径差の方が大であるため、Ｏリング４０９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４０７がハウジング４０５に対して軸方向の下室１３側（図８の下側）に移動すると、Ｏリング４０９との接触部分は曲面部４３４と曲面部４２２となり、最もＯリング４０９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。
【０１４４】
同様に、フリーピストン４０７の小径円筒面部４３７および曲面部４３６において、Ｏリング４０８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４０５の大径円筒面部４１８および曲面部４１７において、Ｏリング４０８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４０７の移動によってＯリング４０８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４０７のフリーピストン接触面と、ハウジング４０５のハウジング接触面と、それぞれのうちＯリング４０８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４３７および曲面部４３６と、大径円筒面部４１８および曲面部４１７との形状が設定されている。具体的に、フリーピストン４０７がハウジング４０５に対して軸方向の下室１３側（図８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４０８が接触している部分の最短距離は大径円筒面部４１８と小径円筒面部４３７との半径差である（大径円筒面部４１８と小径円筒面部４３７との半径差よりもＯリング４０８の外径と内径の半径差の方が大であるため、Ｏリング４０８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４０７がハウジング４０５に対して軸方向の上室１２側（図８の上側）に移動すると、Ｏリング４０８との接触部分は曲面部４１７と曲面部４３６となり、最もＯリング４０８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。
【０１４５】
なお、減衰力可変機構４００は、例えばハウジング本体４０３内に曲面部４２２の位置までＯリング４０９を挿入し、これらハウジング本体４０３およびＯリング４０９の内側にフリーピストン４０７を嵌合し、ハウジング本体４０３とフリーピストン４０７との間に曲面部４３６の位置までＯリング４０８を挿入して、蓋部材４０２をハウジング本体４０３に加締めることにより、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４００がピストンロッド１６の取付軸部２１のオネジ５０にメネジ４０１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４０５の蓋基板部４１３がバルブ規制部材４７ａに当接することになる。減衰力可変機構４００の外径つまりハウジング本体４０３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。
【０１４６】
ピストンロッド１６のピストン保持部材３０４の通路穴１０５，１０６によって、上室１２が、減衰力可変機構４００のハウジング４０５内に形成された圧力室４４０に連通しており、具体的には、圧力室４４０のうちハウジング４０５とＯリング４０８とフリーピストン４０７とで画成される上室連通室４４１内に連通している。また、下室１３が、ハウジング４０５から突出するフリーピストン４０７のピストン筒部４２８とハウジング４０５の内側環状突起４２０との隙間を介してハウジング４０５内に連通可能となっており、具体的には、ハウジング４０５内の圧力室４４０のうちハウジング４０５とＯリング４０９とフリーピストン４０７とで画成される下室連通室４４２内に連通可能となっている。
【０１４７】
第５実施形態においては、上記したようにフリーピストン４０７の外側環状突起４３０の軸方向の中央位置に、外側環状突起４３０を径方向に貫通する通路穴４３８が複数形成されている。これにより、上室連通室４４１が、通路穴４３８を介して、ハウジング４０５とＯリング４０８とＯリング４０９とフリーピストン４０７とで囲まれた室４４４に常時連通する。言い換えれば、通路穴４３８は、一方のＯリング４０８と他方のＯリング４０９との間の室４４４に上室連通室４４１から油液を導く。なお、通路穴４３８は、フリーピストン４０７の外側環状突起４３０の位置に形成されていることから、フリーピストン４０７のハウジング４０５に対する移動範囲の全域において、一方のＯリング４０８および他方のＯリング４０９のいずれにも接触することはない。
【０１４８】
ハウジング本体４０３とフリーピストン４０７との間に配置されたＯリング４０９は、ハウジング４０５とフリーピストン４０７との間を常にシールするように配置され、上室連通室４４１および室４４４と、下室連通室４４２との連通を常に遮断する。
【０１４９】
通路穴１０５，１０６および上室連通室４４１が、ピストン１１の上室１２側への移動によりシリンダ１０内の一方の上室１２から油液が流れ出す通路１１０を構成しており、下室連通室４４２が、ピストン１１の下室１３側への移動によりシリンダ１０内の一方の下室１３から油液が流れ出す通路１１１を構成している。よって、ハウジング４０５には、内部に通路１１０の一部の流路が形成されており、内部に通路１１１の全部の流路が形成されている。フリーピストン４０７は、これら通路１１０，１１１の途中に設けられたハウジング４０５内の圧力室４４０内に移動可能に挿入されており、上流と下流の２つの領域である通路１１０，１１１を画成する。フリーピストン４０７とハウジング４０５との間に設けられ、フリーピストン４０７の摺動方向両側に配置されたＯリング４０８，４０９は、このフリーピストン４０７の変位に対し抵抗力を発生する。つまり、Ｏリング４０８は、フリーピストン４０７がハウジング４０５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４０９は、フリーピストン４０７がハウジング４０５に対し他方の下室１３側へ移動すると弾性力を発生する。
【０１５０】
第５実施形態においても、上記したように、フリーピストン４０７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４０８，４０９を用いており、フリーピストン４０７の中立位置では、フリーピストン４０７とハウジング４０５との間にあるＯリング４０８，４０９が、蓋部材４０２の大径円筒面部４１８およびハウジング本体４０３の大径円筒面部４２３と、フリーピストン４０７の小径円筒面部４３３，４３７との間に位置する。
【０１５１】
この中立位置から例えば伸び行程でフリーピストン４０７がハウジング４０５に対して軸方向の下室１３側に移動すると、ハウジング４０５の大径円筒面部４２３とフリーピストン４０７の小径円筒面部４３３とがＯリング４０９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４０５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４０５の曲面部４２２の軸方向の上室１２側と、フリーピストン４０７の曲面部４３４の軸方向の下室１３側とが、Ｏリング４０９を転動させながらフリーピストン４０７の軸方向および径方向に圧縮し、続いてハウジング４０５の曲面部４２２の軸方向の下室１３側と、フリーピストン４０７の曲面部４３４の軸方向の上室１２とが、Ｏリング４０９をフリーピストン４０７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４０７がハウジング４０５に対して軸方向の下室１３側に移動すると、ハウジング４０５の大径円筒面部４１８とフリーピストン４０７の小径円筒面部４３７とがＯリング４０８を、相互間で転動させてハウジング４０５に対して軸方向の下室１３側に移動させることになる。
【０１５２】
このとき、ハウジング４０５の大径円筒面部４２３とフリーピストン４０７の小径円筒面部４３３との間でＯリング４０９を転動させる領域と、ハウジング４０５の曲面部４２２とフリーピストン４０７の曲面部４３４との間でＯリング４０９を転動させる領域とが、フリーピストン４０７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４０９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４０９がフリーピストン４０７の移動方向にハウジング４０５とフリーピストン４０７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４０９の少なくともフリーピストン移動方向下流端位置（図８における下端位置）が移動することを言う。
【０１５３】
また、ハウジング４０５の曲面部４２２とフリーピストン４０７の曲面部４３４との間でＯリング４０９を圧縮する領域が、フリーピストン４０７の移動領域のうち下流側端部側において、Ｏリング４０９をフリーピストン４０７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４０９のフリーピストン移動方向上流端位置（図８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。
【０１５４】
続く縮み行程でフリーピストン４０７がハウジング４０５に対して軸方向の上室１２側に移動すると、ハウジング４０５の曲面部４２２の軸方向の下室１３側と、フリーピストン４０７の曲面部４３４の軸方向の上室１２とが、Ｏリング４０９の圧縮を解除し、続いて、ハウジング４０５の曲面部４２２の軸方向の上室１２側と、フリーピストン４０７の曲面部４３４の軸方向の下室１３側とが、Ｏリング４０９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４０５の大径円筒面部４２３とフリーピストン４０７の小径円筒面部４３３とがＯリング４０９を、相互間で転動させながらハウジング４０５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４０８についても、ハウジング４０５の大径円筒面部４１８とフリーピストン４０７の小径円筒面部４３７とが、相互間で転動させてハウジング４０５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４０５の曲面部４１７の軸方向の下室１３側と、フリーピストン４０７の曲面部４３６の軸方向の上室１２側とが、Ｏリング４０８を転動させながらフリーピストン４０７の軸方向および径方向に圧縮し、続いてハウジング４０５の曲面部４１７の軸方向の上室１２側と、フリーピストン４０７の曲面部４３６の軸方向の下室１３側とが、Ｏリング４０８をフリーピストン４０７の軸方向および径方向に圧縮する。
【０１５５】
このとき、ハウジング４０５の大径円筒面部４１８とフリーピストン４０７の小径円筒面部４３７との間でＯリング４０８を転動させる領域と、ハウジング４０５の曲面部４１７とフリーピストン４０７の曲面部４３６との間でＯリング４０８を転動させる領域とが、フリーピストン４０７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４０８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４０８がフリーピストン４０７の移動方向にハウジング４０５とフリーピストン４０７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４０８の少なくともフリーピストン移動方向上流端位置（図８における上端位置）が移動することを言う。
【０１５６】
また、ハウジング４０５の曲面部４１７とフリーピストン４０７の曲面部４３６との間でＯリング４０８を圧縮する領域が、フリーピストン４０７の移動領域のうち下流側端部側において、Ｏリング４０８をフリーピストン４０７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４０８のフリーピストン移動方向下流端位置（図８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。
【０１５７】
上記に続く伸び行程では、ハウジング４０５の曲面部４１７の上室１２側とフリーピストン４０７の曲面部４３６の下室１３側とがＯリング４０８の圧縮を解除し、続いて、ハウジング４０５の曲面部４１７の下室１３側とフリーピストン４０７の曲面部４３６の上室１２側とがＯリング４０８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４０５の大径円筒面部４１８とフリーピストン４０７の小径円筒面部４３７とがＯリング４０８を、相互間で転動させてハウジング４０５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４０９についても、ハウジング４０５の大径円筒面部４２３とフリーピストン４０７の小径円筒面部４３３とが、相互間で転動させてハウジング４０５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４０７が中立位置を通過すると、Ｏリング４０８，４０９を上記と同様に、動作させる。
【０１５８】
以上により、Ｏリング４０８，４０９は、移動方向変形領域において移動方向につぶされる。
【０１５９】
ここで、ゴム材料からなるＯリング４０８，４０９によるフリーピストン４０７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４０７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４０７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４０７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力発生機構３２ａ，３２ｂの発生する減衰力の低減に寄与する。
【０１６０】
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４０７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４０７は徐々に滑らかに、動き難くなり、減衰力発生機構３２ａ，３２ｂの発生する減衰力を低減し難くなる。
【０１６１】
以上に述べた第５実施形態によれば、一方のＯリング４０８と他方のＯリング４０９との間の室４４４に作動流体を導く通路穴４３８を設けたため、緩衝器の組み立て工程にて、室４４４からエアを抜いて、室４４４を作動流体で満たすことができる。これにより、上記のように周波数に感応して減衰力を変化させることが、良好にできる。つまり、室４４４のエアが抜けないと、フリーピストン４０７の作動時にエアが圧縮されこの室４４４の内圧が上昇してＯリング４０８，４０９の緊迫力が増し、フリーピストン４０７の作動を阻害してしまう可能性があったが、通路穴４３８を設けたことにより、このようなフリーピストン４０７の作動の阻害を防止できる。
【０１６２】
また、通路穴４３８は、フリーピストン４０７における、一方のＯリング４０８および他方のＯリング４０９のいずれにも接触しない位置に形成されているため、通路穴４３８がＯリング４０８，４０９に接触することによりＯリング４０８，４０９の寿命が低下してしまうことを防止できる。したがって、Ｏリング４０８，４０９の長寿命化が図れる。
【０１６３】
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、前記ピストンの移動により前記シリンダ内の一方の室から作動流体が流れ出す第１通路および第２通路と、前記第１通路に設けられ前記ピストンの摺動によって生じる前記作動流体の流れを制御して減衰力を発生させる減衰バルブと、前記第２通路に設けられ該第２通路を上流側と下流側とに画成するフリーピストンと、を備え、前記第２通路の途中には、該第２通路の通路面積を調整可能な通路面積可変機構を有する構成とした。これにより、減衰力特性を一層詳細に制御可能となる。
【０１６４】
また、前記第２通路は前記ピストンロッド内に形成され、前記通路面積可変機構は、前記ピストンロッド内に配される開口面積可変部材と、該開口面積可変部材を回転または直動させるアクチュエータとからなる構成とした。これにより、簡素かつコンパクトな構造で、第２通路の通路面積を調整可能となる。
【０１６５】
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。このため、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。
【０１６６】
また、前記抵抗要素がバネであるため、耐久性を向上できる。
【０１６７】
また、前記抵抗要素は、前記フリーピストンと該フリーピストンを移動可能に保持する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、および、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うち少なくともいずれか一方の面が、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のうち前記弾性体と接触している部分と前記ハウジング接触面のうち前記弾性体と接触している部分との最短距離が変化するように構成した。このため、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。
【０１６８】
また、前記フリーピストン接触面および前記ハウジング接触面のうち少なくともいずれか一方の前記傾斜する面が曲面を有するため、減衰力をさらに円滑に変化させることができる。
【０１６９】
前記フリーピストン接触面と前記ハウジング接触面とは、前記フリーピストンの移動方向で対向する部分を有するため、弾性体を良好に圧縮することができる。
【０１７０】
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。
【０１７１】
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、上記各実施形態では、Ｏリングを１個または２個の例を示したが、必要に応じて同様の技術思想で、３個以上としてもよい。
また、上記各実施形態では、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。
また、第１の実施の形態では通路面積可変機構は４つの径の異なるオリフィスとし、通路面積を４段階に可変とする構成としたが、例えば特開平７−７７２３３に示されるように、一側にいくにつれて拡径される略くさび型のオリフィスとすることもできる。この構成にすることにより、通路面積が除々に変化するので、減衰力の変化をより滑らかにすることができる。
【符号の説明】
【０１７２】
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
３０ａ，３０ｂ 通路（第１通路）
４５ａ，４５ｂ ディスクバルブ（減衰バルブ）
５５，４０５ ハウジング
５７，２８７，４０７ フリーピストン
５８，４０８ Ｏリング（抵抗要素，弾性体，一の弾性体）
５９，４０９ Ｏリング（抵抗要素，弾性体，他の弾性体）
１１０，１１１ 通路（第２通路）
２８８，２８９ コイルバネ（抵抗要素）
３１１ 通路面積可変機構
３１８ 開口面積可変部材本体
３３６ 作動ロッド（開口面積可変部材）
３４０ 開口面積可変部材
【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、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流れ出す第１通路および第２通路と、前記第１通路に設けられ前記ピストンの摺動によって生じる前記作動流体の流れを規制して減衰力を発生させる減衰バルブと、前記第２通路に設けられ該第２通路を上流側と下流側とに画成するフリーピストンと、を備え、前記第２通路の途中には、該第２通路の通路面積を調整可能な通路面積可変機構を有する構成とした。
【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もので、（ａ）は主断面図、（ｂ）はピストン保持部材および開口面積可変部材本体の（ａ）のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。
【図３】本発明に係る第１実施形態の緩衝器のＯリングのフリーピストン変位に対する荷重の特性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ピストンストロークに対する減衰力の特性を示す特性線図である。
【図５】本発明に係る第２実施形態の緩衝器を示す要部の断面図である。
【図６】本発明に係る第３実施形態の緩衝器を示す要部の断面図である。
【図７】本発明に係る第４実施形態の緩衝器を示す要部の断面図である。
【図８】本発明に係る第５実施形態の緩衝器を示す要部の断面図である。
【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。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４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。
【００１３】
ピストンロッド１６は、一端にオネジ３０１を有するロッド本体３０２と、ロッド本体３０２のオネジ３０１に一端側のメネジ３０３で螺合されるピストン保持部材３０４とからなっている。ピストン保持部材３０４には、軸方向のメネジ３０３とは反対側から順に、ピストン本体１４が取り付けられる取付軸部２１と、取付軸部２１よりも大径の主軸部２０と、主軸部２０よりも径方向に広がるストッパ部３０５とが形成されている。ストッパ部３０５のピストン１１とは反対にはバネ受３０６が配置されており、バネ受３０６のストッパ部３０５とは反対にはコイルスプリング３０７が配置されている。コイルスプリング３０７のバネ受３０６とは反対にはバネ受３０８が配置されており、このバネ受３０８のコイルスプリング３０７とは反対側には緩衝体３０９が設けられている。ピストンロッド１６がシリンダ１０から所定量突出すると、緩衝体３０９がロッドガイド１７に当接することになり、さらにピストンロッド１６が突出すると、緩衝体３０９およびバネ受３０８がピストンロッド１６上を摺動しつつコイルスプリング３０７をバネ受３０６との間で縮長させることになる。これにより、コイルスプリング３０７がピストンロッド１６の突出に抵抗する力を発生させる。
【００１４】
ピストン１１よりもシリンダ１０の底部側には、ピストン１１側に下室１３を画成するための区画体２６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２６により下室１３と画成された室２７には高圧（２０〜３０気圧程度）ガスが封入されている。
【００１５】
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。この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。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、本実施の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。
【００１６】
図２（ａ）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）３０ａと、ピストン１１の下室１３側への移動、つまり縮み工程において下室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）３０ｂが設けられている。これらのうち半数を構成する通路３０ａは、円周方向において、それぞれ間に一カ所の通路３０ｂ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。
【００１７】
そして、これら半数の通路３０ａに、減衰力を発生する減衰力発生機構３２ａが設けられている。減衰力発生機構３２ａは、ピストン１１の軸線方向の下室１３側に配置されてピストンロッド１６の取付軸部２１に取り付けられている。通路３０ａ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力発生機構３２ａは、伸び側の通路３０ａ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力発生機構を構成している。
【００１８】
また、残りの半数を構成する通路３０ｂは、円周方向において、それぞれ間に一カ所の通路３０ａ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。
【００１９】
そして、これら残り半数の通路３０ｂに、減衰力を発生する減衰力発生機構３２ｂが設けられている。減衰力発生機構３２ｂは、ピストン１１の軸線方向の上室１２側に配置されてピストンロッド１６の取付軸部２１に取り付けられている。通路３０ｂ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力発生機構３２ｂは、縮み側の通路３０ｂ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力発生機構を構成している。
【００２０】
ピストンロッド１６には、取付軸部２１のピストン１１よりもさらに端側に減衰力可変機構３５が取り付けられている。
【００２１】
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２１を挿通させるための挿通穴３８が形成されている。
【００２２】
ピストン本体１４の下室１３側の端部には、伸び側の通路３０ａの一端開口位置に、減衰力発生機構３２ａを構成するシート部４１ａ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３０ｂの一端の開口位置に、減衰力発生機構３２ｂを構成するシート部４１ｂが、円環状に形成されている。
【００２３】
ピストン本体１４において、シート部４１ａの挿通穴３８とは反対側は、シート部４１ａよりも軸線方向高さが低い環状の段差部４２ｂとなっており、この段差部４２ｂの位置に縮み側の通路３０ｂの他端が開口している。また、シート部４１ａには、軸方向に凹む通路溝（オリフィス）４３ａが、それぞれ通路３０ａからピストン１１の径方向外側に延在して段差部４２ｂに抜けるように形成されている。同様に、ピストン本体１４において、シート部４１ｂの挿通穴３８とは反対側は、シート部４１ｂよりも軸線方向高さが低い環状の段差部４２ａとなっており、この段差部４２ａの位置に伸び側の通路３０ａの他端が開口している。また、シート部４１ｂにも、図示は略すが、軸方向に凹む通路溝（オリフィス）が、それぞれ通路３０ｂからピストン１１の径方向に外側に延在して段差部４２ａに抜けるように形成されている。
【００２４】
減衰力発生機構３２ａは、シート部４１ａの全体に同時に着座可能な環状のディスクバルブ４５ａと、ディスクバルブ４５ａよりも小径であってディスクバルブ４５ａのピストン本体１４とは反対側に配置される環状のスペーサ４６ａと、スペーサ４６ａよりも大径であってスペーサ４６ａのピストン本体１４とは反対側に配置される環状のバルブ規制部材４７ａとを有している。ディスクバルブ４５ａは複数枚の環状のディスクが重ね合わせられることで構成されており、シート部４１ａから離座することで通路３０ａを開放する。また、バルブ規制部材４７ａはディスクバルブ４５ａ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４５ａは、通路３０ａ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規制して減衰力を発生させる減衰バルブとなっている。
【００２５】
同様に、減衰力発生機構３２ｂは、シート部４１ｂの全体に同時に着座可能な環状のディスクバルブ４５ｂと、ディスクバルブ４５ｂよりも小径であってディスクバルブ４５ｂのピストン本体１４とは反対側に配置される環状のスペーサ４６ｂと、スペーサ４６ｂよりも大径であってスペーサ４６ｂのピストン本体１４とは反対側に配置される環状のバルブ規制部材４７ｂとを有している。このバルブ規制部材４７ｂは、ピストンロッド１６の主軸部２０の取付軸部２１側の端部の軸段部４８に当接している。ディスクバルブ４５ｂも複数枚の環状のディスクが重ね合わせられることで構成されており、シート部４１ｂから離座することで通路３０ｂを開放する。また、バルブ規制部材４７ｂはディスクバルブ４５ｂ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４５ｂは、通路３０ｂ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規制して減衰力を発生させる減衰バルブとなっている。
【００２６】
本実施の形態では、減衰力発生機構３２ａ、３２ｂを内周クランプのディスクバルブの例を示したが、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。
【００２７】
ピストンロッド１６の先端部にはオネジ５０が形成されており、このオネジ５０に周波数（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減衰力可変機構３５（周波数感応部）が螺合されている。減衰力可変機構３５は、ピストンロッド１６のオネジ５０に螺合されるメネジ５２が形成された蓋部材５３と、この蓋部材５３にその開口側が閉塞されるように取り付けられる有底円筒状のハウジング本体５４とからなるハウジング５５と、このハウジング５５内に摺動可能に嵌挿されるフリーピストン５７と、フリーピストン５７とハウジング５５の蓋部材５３との間に介装されてフリーピストン５７が一方向へ移動したときに圧縮変形する縮み側のＯリング（弾性体，一の弾性体）５８と、フリーピストン５７とハウジング５５のハウジング本体５４との間に介装されてフリーピストン５７が他方向へ移動したときに圧縮変形する伸び側のＯリング（弾性体，他の弾性体）５９とで構成されている。なお、図２（ａ）においては便宜上自然状態のＯリング５８，５９を図示している。特にＯリング５９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５８はフリーピストン５７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５７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５９はフリーピストン５７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５７の変位に対し抵抗力を発生する抵抗要素となっている。
【００２８】
蓋部材５３は、切削加工を主体として形成されるもので、略円筒状の蓋筒部（延出部）６２と、この蓋筒部６２の軸方向の端部から径方向外側に延出する円板状の蓋フランジ部６３とを有している。
【００２９】
蓋筒部６２の内周部には、軸方向の中間位置から蓋フランジ部６３とは反対側の端部位置まで内側に突出して上記したメネジ５２が形成されている。また、蓋筒部６２の外周部には蓋フランジ部６３とは反対側に段差部６６が形成されており、蓋筒部６２の段差部６６より蓋フランジ部６３側の外周面には円筒面部６７および曲面部６８が形成されている。円筒面部６７は、一定径となっており、円筒面部６７に繋がる曲面部６８は、円筒面部６８から軸方向に離れるほど大径の円環状となっていて、蓋フランジ部６３の蓋筒部６２側のフランジ面部６９に繋がっている。曲面部６８は蓋部材５３の中心軸線を含む断面が円弧状をなしている。
【００３０】
ハウジング本体５４は、切削加工を主体として形成されるもので、略円筒状のハウジング筒部７５と、このハウジング筒部７５の軸方向の端部を閉塞するハウジング底部７６とを有している。
【００３１】
ハウジング筒部７５の内周部には、ハウジング底部７６側の端部に径方向内方に突出する円環状の内側環状突起（ハウジング側環状突起）８０が形成されている。ハウジング筒部７５の内周面には、ハウジング底部７６側から順に、小径円筒面部８１、テーパ面部（傾斜する面）８２、曲面部（傾斜する面）８３、大径円筒面部８４、および大径の嵌合円筒面部８５が形成されている。小径円筒面部８１は一定径をなしており、小径円筒面部８１に繋がるテーパ面部８２は、小径円筒面部８１から離れるほど大径となっている。テーパ面部８２に繋がる曲面部８３は、テーパ面部８２から離れるほど大径の円環状となっており、曲面部８３に繋がる大径円筒面部８４は、小径円筒面部８１より大径の一定径をなしている。大径円筒面部８４に軸方向で隣り合う嵌合円筒面部８５は、大径円筒面部８４より大径となっている。曲面部８３はハウジング本体５４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８１とテーパ面部８２と曲面部８３とが、内側環状突起８０に形成されている。
なお、ハウジングを円筒と記述しているが、内周面は断面円形となることが望ましいが、外周面は、多角形等断面非円円形であってもよい。
【００３２】
ここで、ハウジング本体５４には、蓋部材５３が蓋筒部６２を先側にして開口側から挿入されることになり、その際に、蓋部材５３は、嵌合円筒面部８５に蓋フランジ部６３を嵌合させることになる。この状態でハウジング筒部７５の開口側の端部が内側に加締められることで、ハウジング本体５４に蓋部材５３が固定され一体化されてハウジング５５を構成する。ハウジング底部７６にはその中央に軸線方向に貫通する連通穴（オリフィス）８７が形成されている。
【００３３】
フリーピストン５７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（筒部）９１と、このピストン筒部９１の軸方向の一端部を閉塞するピストン底部９２と、ピストン筒部９１の軸方向の他端部から径方向外方に突出する円環状の外側環状突起（ピストン側環状突起）９３を有するピストンフランジ部（フランジ部）９４を有している。
【００３４】
ピストン筒部９１およびピストンフランジ部９４の外周面には、ピストン底部９２側から順に、小径円筒面部９７、曲面部（傾斜する面）９８、テーパ面部（傾斜する面）９９および大径円筒面部１００が形成されている。小径円筒面部９７はピストン筒部９１に、曲面部９８、テーパ面部９９および大径円筒面部１００はピストンフランジ部９４に形成されている。小径円筒面部９４は一定径となっており、この小径円筒面部９７に繋がる曲面部９８は小径円筒面部９７から離れるほど大径の円環状となっている。曲面部９８に繋がるテーパ面部９９は、曲面部９８から離れるほど大径となっており、テーパ面部９９に繋がる大径円筒面部１００は、小径円筒面部９７より大径の一定径をなしている。曲面部９８はフリーピストン５７の中心軸線を含む断面が円弧状をなしている。
【００３５】
ピストン筒部９１の内周面には、ピストン底部９２側から順に円筒面部１０２およびテーパ面部（傾斜する面）１０３が形成されている。円筒面部１０２のピストン底部９２側はピストン筒部９１に、円筒面部１０２のピストン底部９２とは反対側およびテーパ面部１０３はピストンフランジ部９４に形成されている。円筒面部１０２は一定径となっており、円筒面部１０２に繋がるテーパ面部１０３は、円筒面部１０２から離れるほど大径となっている。
【００３６】
ピストン底部９２のピストン筒部９１とは反対側には、中央に、軸方向に凹む凹部１０４が形成されている。
【００３７】
フリーピストン５７は、大径円筒面部１００においてハウジング本体５４の大径円筒面部８４に、小径円筒面部９７においてハウジング本体５４の小径円筒面部８１に、それぞれ摺動可能に嵌挿されることになる。この状態で、ハウジング本体５４のテーパ面部８２とフリーピストン５７の曲面部９８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り、ハウジング本体５４の曲面部８３とフリーピストン５７のテーパ面部９９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５４のテーパ面部８２および曲面部８３の全体と、フリーピストン５７の曲面部９８およびテーパ面部９９の全体とがフリーピストン５７の移動方向で対向する。加えて、蓋部材５３の蓋フランジ面部６９とフリーピストン５７のテーパ面部１０３とがフリーピストン５７の移動方向で対向する。ハウジング本体５４のテーパ面部８２とフリーピストン５７のテーパ面部９９とは、これらの軸線に対する傾斜角度が同等となっている。フリーピストン５７の曲面部９８はその上記断面の曲率がハウジング本体５４の曲面部８３の上記断面の曲率と同等にされている。しかも、曲面部８３，９８の曲率半径が、断面円形のＯリング５９の断面半径より大きな曲率半径となっている。
【００３８】
そして、フリーピストン５７の小径円筒面部９７、曲面部９８およびテーパ面部９９と、ハウジング本体５４のテーパ面部８２、曲面部８３および大径円筒面部８４との間に、言い換えれば、フリーピストン５７の外側環状突起９３とハウジング本体５４の内側環状突起８０との間に、Ｏリング５９が配置されている。このＯリング５９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５７の小径円筒面部９７よりも小径で、外径がハウジング本体５４の大径円筒面部８４よりも大径となっている。つまり、Ｏリング５９は、フリーピストン５７およびハウジング本体５４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。
【００３９】
また、蓋部材５３の円筒面部６７、曲面部６８およびフランジ面部６９と、フリーピストン５７のテーパ面部１０３との間に、Ｏリング５８が配置されている。このＯリング５８も、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、内径が蓋部材５３の円筒面部６７と同等になっている。両Ｏリング５８，５９はフリーピストン５７をハウジング５５に対して中立位置に保持するとともにフリーピストン５７のハウジング５５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。中立位置にあるフリーピストン５７は、その軸方向移動のため、ハウジング本体５４のハウジング底部７６および蓋部材５３の蓋フランジ部６３と軸方向に離間しており、蓋筒部６２との間に径方向に隙間を有している。
【００４０】
フリーピストン５７においては、Ｏリング５９が小径円筒面部９７、曲面部９８およびテーパ面部９９に接触することになり、これらのうち曲面部９８およびテーパ面部９９は、フリーピストン５７の移動方向に対し傾斜している。また、フリーピストン５７においては、Ｏリング５８がフリーピストン５７の移動方向に対し傾斜するテーパ面部１０３に接触することになる。
【００４１】
ハウジング５５においては、Ｏリング５９がテーパ面部８２、曲面部８３および大径円筒面部８４に接触することになり、これらのうちテーパ面部８２および曲面部８３は、フリーピストン５７の移動方向に対し傾斜している。また、ハウジング５５においては、Ｏリング５８が円筒面部６７、曲面部６８およびフランジ面部６９に接触することになる。
【００４２】
そして、フリーピストン５７の小径円筒面部９７、曲面部９８およびテーパ面部９９において、Ｏリング５９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５５の大径円筒面部８４、曲面部８３およびテーパ面部８２において、Ｏリング５９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５７の移動によってＯリング５９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５７のフリーピストン接触面と、ハウジング５５のハウジング接触面と、それぞれのうちＯリング５９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９７、曲面部９８およびテーパ面部９９と大径円筒面部８４、曲面部８３およびテーパ面部８２との形状が設定されている。具体的に、フリーピストン５７がハウジング５５に対して軸方向の上室１２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５９が接触している部分の最短距離は大径円筒面部８４と小径円筒面部９７との半径差である（大径円筒面部８４と小径円筒面部９７との半径差よりもＯリング５９の外径と内径の半径差の方が大であるため、Ｏリング５９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５７がハウジング５５に対して軸方向の下室１３側に移動すると、Ｏリング５９との接触部分は曲面部９８と曲面部８３となり、最もＯリング５９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。
【００４３】
フリーピストン５７には、一端側に、内周に傾斜するテーパ面部１０３を有し外周に傾斜する曲面部９８およびテーパ面部９９を有するピストンフランジ部９４が設けられており、ハウジング５５には、蓋部材５３の一部にフリーピストン５７のピストン筒部９１内に延出する蓋筒部６２が設けられていて、一方のＯリング５８をピストンフランジ部９４の内周面であるテーパ面部１０３と蓋筒部６２とに当接するように配置し、他方のＯリング５９をピストンフランジ部９４の外周面である小径円筒面部９７、曲面部９８およびテーパ面部９９と、ハウジング５５の内周面であるテーパ面部８２、曲面部８３および大径円筒面部８４に当接するように配置している。
【００４４】
なお、減衰力可変機構３５は、ハウジング本体５４内に曲面部８３の位置までＯリング５９を挿入し、これらハウジング本体５４およびＯリング５９の内側にフリーピストン５７を嵌合し、フリーピストン５７のテーパ面部１０３にＯリング５８を配置して、このＯリング５８の内側に蓋筒部６２を挿入しつつ蓋部材５３をハウジング本体５４に嵌合させてハウジング本体５４を加締めることにより、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３５がピストンロッド１６の取付軸部２１のオネジ５０にハウジング５５のメネジ５２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５５の蓋フランジ部６３が減衰力発生機構３２ａのバルブ規制部材４７ａに当接して、減衰力発生機構３２ａ、ピストン本体１４および減衰力発生機構３２ｂをピストンロッド１６の軸段部４８との間に挟持することになる。つまり、減衰力可変機構３５は、減衰力発生機構３２ａ、ピストン本体１４および減衰力発生機構３２ｂをピストンロッド１６に締結する締結部材を兼ねている。減衰力可変機構３５の外径つまりハウジング本体５４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小さく設定されている。
【００４５】
ピストンロッド１６には、主軸部２０の取付軸部２１側の端部位置に径方向に沿う通路穴１０５が形成されており、取付軸部２１には、この通路穴１０５に連通する通路穴１０６が軸方向に沿って形成されている。よって、これらの通路穴１０５，１０６によって、上室１２が、減衰力可変機構３５のハウジング５５内に連通しており、具体的にはハウジング５５とＯリング５８とフリーピストン５７とで画成される上室連通室１０７内に連通している。また、下室１３が、ハウジング５５のハウジング底部７６に形成された連通穴８７を介してハウジング５５内に連通しており、具体的にはハウジング５５とＯリング５９とフリーピストン５７とで画成される下室連通室１０８内に連通している。なお、ハウジング本体５４とフリーピストン５７との間に配置されたＯリング５９は、ハウジング５５とフリーピストン５７との間を常にシールするように配置され、上室連通室１０７と下室連通室１０８との連通を常に遮断する。
【００４６】
通路穴１０５，１０６および上室連通室１０７が、ピストン１１の上室１２側への移動によりシリンダ１０内の一方の上室１２から油液が流れ出す通路（第２通路）１１０を構成しており、連通穴８７および下室連通室１０８が、ピストン１１の下室１３側への移動によりシリンダ１０内の一方の下室１３から油液が流れ出す通路（第２通路）１１１を構成している。よって、ハウジング５５には、内部に通路１１０の一部の流路が形成されており、内部に通路１１１の全体の流路が形成されている。また、フリーピストン５７は、ハウジング５５内に移動可能に設けられて通路１１０，１１１を上流と下流に画成する。ここで、第２通路は、フリーピストン５７により画成されており、上室１２と下室１３間で油液が置換する流れは生じないが、フリーピストン５７がハウジング５５に対して移動している間は、上室１２の油液が上室連通室１０７に流入し、同量の油液が下室１３側に押し出されるので、実質的に流れを生じている。通路３０ａ，３０ｂと、通路１１０とが、ピストンロッド１６の一部を含むピストン１１に設けられている。
【００４７】
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３０ａ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３０ａに導入された油液が、基本的に、ピストン１１に形成された通路溝４３ａとシート部４１ａに当接するディスクバルブ４５ａとで画成されるコンスタントオリフィスを介して下室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３０ａに導入された油液が、基本的にディスクバルブ４５ａを開きながらディスクバルブ４５ａとシート部４１ａ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。
【００４８】
ピストンロッド１６が縮み側に移動する縮み工程では、下室１３から通路３０ｂ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３０ｂに導入された油液が、基本的に、ピストン１１に形成された図示略の通路溝とシート部４１ｂに当接するディスクバルブ４５とで画成されるコンスタントオリフィスを介して上室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３０ｂに導入された油液が、基本的にディスクバルブ４５ｂを開きながらディスクバルブ４５ｂとシート部４１ｂ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。
【００４９】
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。
【００５０】
これに対応して、上記した減衰力可変機構３５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１０５，１０６を介して減衰力可変機構３５の上室連通室１０７に上室１２から油液を導入させるとともに減衰力可変機構３５の下室連通室１０８から通路１１１内の下流側のオリフィスを構成する連通穴８７を介して下室１３に油液を排出させながら、フリーピストン５７が軸方向の下室１３側にあるＯリング５９の付勢力に抗して軸方向の下室１３側に移動する。このようにフリーピストン５７が軸方向の下室１３側に移動することにより、上室連通室１０７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３０ａに導入され減衰力発生機構３２ａ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。
【００５１】
続く縮み行程では、下室１３の圧力が高くなるため、通路内上流側のオリフィスを構成する連通穴８７を介して減衰力可変機構３５の下室連通室１０８に下室１３から油液を導入させるとともにピストンロッド１６の通路穴１０５，１０６を介して上室連通室１０７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５７が軸方向の上室１２側にあるＯリング５８の付勢力に抗して軸方向の上室１２側に移動する。このようにフリーピストン５７が軸方向の上室１２側に移動することにより、下室連通室１０８に下室１３から油液を導入することになり、下室１３から通路３０ｂに導入され減衰力発生機構３２ｂ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。
【００５２】
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５７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から上室連通室１０７に油液が流れ、縮み行程の都度、下室１３から下室連通室１０８に油液が流れることになって、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。
【００５３】
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５７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から上室連通室１０７に油液が流れるものの、その後はフリーピストン５７がＯリング５９を圧縮して軸方向の下室１３側で停止し、上室１２から上室連通室１０７に油液が流れなくなるため、上室１２から通路３０ａに導入され減衰力発生機構３２ａ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。
【００５４】
続く縮み行程でも、その初期に、下室１３から下室連通室１０８に油液が流れるものの、その後はフリーピストン５７がＯリング５８を圧縮して軸方向の上室１２側で停止し、下室１３から下室連通室１０８に油液が流れなくなるため、下室１３から通路３０ｂに導入され減衰力発生機構３２ｂ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。
【００５５】
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５７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５８，５９を用いており、フリーピストン５７の中立位置では、フリーピストン５７とハウジング本体５４との間にあるＯリング５９が、ハウジング５５の大径円筒面部８４とフリーピストン５７の小径円筒面部９７との間に位置する。
【００５６】
この中立位置から例えば伸び行程でフリーピストン５７がハウジング５５に対して軸方向の下室１３側に移動すると、ハウジング５５の大径円筒面部８４とフリーピストン５７の小径円筒面部９７とがＯリング５９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５５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５５の曲面部８３およびテーパ面部８２の軸方向の上室１２側と、フリーピストン５７の曲面部９８およびテーパ面部９９の軸方向の下室１３側とが、Ｏリング５９を転動させながらフリーピストン５７の軸方向および径方向に圧縮し、続いてハウジング５５の曲面部８３およびテーパ面部８２の軸方向の下室１３側と、フリーピストン５７の曲面部９８およびテーパ面部９９の軸方向の上室１２とが、Ｏリング５９をフリーピストン５７の軸方向および径方向に圧縮する。
【００５７】
このとき、ハウジング５５の大径円筒面部８４とフリーピストン５７の小径円筒面部９７との間でＯリング５９を転動させる領域と、ハウジング５５の曲面部８３およびテーパ面部８２とフリーピストン５７の曲面部９８およびテーパ面部９９との間でＯリング５９を転動させる領域とが、フリーピストン５７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５９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５９がフリーピストン５７の移動方向にハウジング５５とフリーピストン５７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５９の少なくともフリーピストン移動方向下流端位置（図２（ａ）における下端位置）が移動することを言う。
【００５８】
また、ハウジング５５の曲面部８３およびテーパ面部８２とフリーピストン５７の曲面部９８およびテーパ面部９９との間でＯリング５９を圧縮する領域が、フリーピストン５７の移動領域のうち下流側端部側において、Ｏリング５９をフリーピストン５７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５９のフリーピストン移動方向上流端位置（図２（ａ）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。
【００５９】
続く縮み行程でフリーピストン５７がハウジング５５に対して軸方向の上室１２側に移動すると、ハウジング５５の曲面部８３およびテーパ面部８２の軸方向の下室１３側と、フリーピストン５７の曲面部９８およびテーパ面部９９の軸方向の上室１２とが、Ｏリング５９の圧縮を解除し、続いて、ハウジング５５の曲面部８３およびテーパ面部８２の軸方向の上室１２側と、フリーピストン５７の曲面部９８およびテーパ面部９９の軸方向の下室１３側とが、Ｏリング５９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５５の大径円筒面部８４とフリーピストン５７の小径円筒面部９７とがＯリング５９を、相互間で転動させながらハウジング５５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、フリーピストン５７が中立位置の近辺で、蓋部材５３とフリーピストン５７との間のＯリング５８を、ハウジング５５の円筒面部６７、曲面部６８およびフランジ面部６９に保持した状態で、これら円筒面部６７、曲面部６８およびフランジ面部６９とフリーピストン５７のテーパ面部１０３とでフリーピストン５７の軸方向および径方向に圧縮する。
【００６０】
続く伸び行程では、ハウジング５５の円筒面部６７、曲面部６８およびフランジ面部６９とフリーピストン５７のテーパ面部１０３とが離間方向の相対移動でＯリング５８の圧縮を解除し、ハウジング５５の大径円筒面部８４とフリーピストン５７の小径円筒面部９７とがＯリング５９を、相互間で転動させながらハウジング５５に対して軸方向の下室１３側に移動させることになる。フリーピストン５７が中立位置を通過すると、Ｏリング５９を上記と同様に動作させることになる。
【００６１】
以上により、一方のＯリング５８は、移動方向変形領域において移動方向につぶされ、他のＯリング５９は、移動領域においてフリーピストン５７の移動方向に移動する。
【００６２】
ここで、ゴム材料からなるＯリング５８，５９によるフリーピストン５７の変位に対する荷重の特性は、図３に示すような非線形の特性となる。つまり、フリーピストン５７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５７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５７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力発生機構３２ａ，３２ｂの発生する減衰力の低減に寄与する。
【００６３】
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５７の変位が大きくなり、図３に示す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５７は徐々に滑らかに、動き難くなり、減衰力発生機構３２ａ，３２ｂの発生する減衰力を低減し難くなる。
【００６４】
そして、第１実施形態においては、上記のフリーピストン５７によって上流側と下流側とに画成された通路１１０，１１１のうちの通路１１０の途中に、外部よりアクチュエータや手動で減衰特性を調整するその通路面積を調整可能な通路面積可変機構３１１が設けられている。この通路面積可変機構３１１は、外部よりアクチュエータや手動で減衰特性を調整する機構である。以下、この通路面積可変機構３１１について説明する。
【００６５】
通路１１０を構成する上記した通路穴１０５，１０６は、ピストンロッド１６のピストン保持部材３０４内に形成されている。つまり、ピストン保持部材３０４には、ロッド本体３０２のオネジ３０１を螺合させる上記したメネジ３０３が形成されており、このメネジ３０３の軸方向の下室１３側は下穴３１２となっている。そして、この下穴３１２の軸方向の下室１３側に、下穴３１２より小径の収容穴３１５が形成されている。この収容穴３１５の底部から軸方向の下室１３側に貫通して、上記した通路穴１０６が形成されている。また、収容穴３１５の壁部から径方向に貫通して、上記した通路穴１０５が形成されている。よって、通路穴１０５，１０６の間に収容穴３１５が形成されている。
【００６６】
そして、ピストン保持部材３０４の上記した収容穴３１５内に、開口面積可変部材本体３１８が収容される。この開口面積可変部材本体３１８は、円筒部３１９と円筒部３１９の一端側を閉塞するように径方向内方に設けられる蓋部３２０とを有する有蓋円筒状をなしている。円筒部３１９には、図２（ｂ）に示すように、径方向に沿って複数箇所、具体的には４箇所の直線状の孔からなるオリフィス３２１〜３２４が、円筒部３１９の円周方向にこの順番で形成されている。これらオリフィス３２１〜３２４は、すべて孔径が異なっており、具体的には、オリフィス３２１の孔径が最も大きく、オリフィス３２２の孔径がその次に大きく、オリフィス３２３の孔径がその次に大きく、オリフィス３２４の孔径が最も小さい。これらオリフィス３２１〜３２４は、互いに円筒部３１９の軸方向における位置を合わせ、円筒部３１９の周方向における位置を異ならせて形成されている。ここでは、４箇所の径の異なるオリフィス３２１〜３２４が等間隔で形成されており、よって９０度ピッチでオリフィス３２１〜３２４が形成されている。最大径のオリフィス３２１は、通路穴１０５よりも小径になっている。
【００６７】
図２（ａ）に示すように、円筒部３１９の外周側には、オリフィス３２１〜３２４よりも蓋部３２０とは反対側に位置して、円環状のシール溝３２９が円筒部３１９の円周方向に沿って形成されている。加えて、蓋部３２０には、径方向の中央に、軸方向に貫通する取付穴３３０が形成されている。
【００６８】
このような開口面積可変部材本体３１８が、シール溝３２９にＯリング３３１を保持した状態で、蓋部３２０を通路穴１０６とは反対側に配置した姿勢で、ピストン保持部材３０４の収容穴３１５内に収容される。この状態でオリフィス３２１〜３２４は、ピストン保持部材３０４の軸方向における位置を通路穴１０５と合わせる。シール溝３２９のＯリング３３１は開口面積可変部材本体３１８と収容穴３１５との隙間をシールする。
【００６９】
ピストンロッド１６のロッド本体３０２には、径方向の中央に軸方向に貫通する貫通穴３３５が形成されており、この貫通穴３３５には作動ロッド３３６が挿通されている。この作動ロッド３３６は、ロッド本体３０２内に配置される挿通軸部３３７と、挿通軸部３３７よりも小径の先端軸部３３８とを有しており、この先端軸部３３８が開口面積可変部材本体３１８の蓋部３２０の取付穴３３０に、円筒部３１９とは反対側から嵌合されて加締められる。加締めによって先端軸部３３８に形成された大径の加締部３３９と、挿通軸部３３７とで、作動ロッド３３６は開口面積可変部材本体３１８の蓋部３２０を挟持することになり、これにより、作動ロッド３３６に開口面積可変部材本体３１８が回転不可に固定される。
【００７０】
一体化されたこれら作動ロッド３３６および開口面積可変部材本体３１８は、回転することで、オリフィス３２１〜３２４を選択的に通路穴１０５に連通させる。つまり、これら作動ロッド３３６および開口面積可変部材本体３１８が、通路穴１０５に対する開口面積を可変とする開口面積可変部材３４０を構成している。開口面積可変部材３４０はピストンロッド１６内に配されている。
【００７１】
開口面積可変部材３４０は、その作動ロッド３３６の開口面積可変部材本体３１８とは反対側に連結される回動型のアクチュエータ３４２によって回転角が制御されながら回転させられる。アクチュエータ３４２は、図示略のコントローラで制御されて、開口面積可変部材３４０を適宜の角度回転させることになり、これにより、上記したように径の異なる複数のオリフィス３２１〜３２４の中の一つを選択的に通路穴１０５に連通させることになる。オリフィス３２１〜３２４の中の通路穴１０５に連通する一つと開口面積可変部材本体３１８内の空間部３４３とが、通路穴１０５と通路穴１０６とを連通させることになって、通路１１０を構成する。図１に示すように、ピストンロッド本体３０２の貫通穴３３５の途中には作動ロッド３３６との隙間をシールするＯリング３４４が設けられている。
【００７２】
図２に示す上記した開口面積可変部材３４０およびアクチュエータ４２４が、ピストンロッド１６内に形成された通路１１０の通路面積を、この通路１１０を構成するオリフィス３２１〜３２４を選択することにより調整可能となる通路面積可変機構３１１を構成している。この通路面積可変機構３１１は４つの径の異なるオリフィス３２１〜３２４を有しているため、通路１１０の通路面積を４段階に可変となっている。
【００７３】
なお、上記した通路面積可変機構３１１をピストンロッド１６へ組み込む際には、例えば、開口面積可変部材３４０の作動ロッド３３６を、ロッド本体３０２の貫通穴３３５内に挿入する。そして、開口面積可変部材３４０のＯリング３３１が装着された状態の開口面積可変部材本体３１８を収容穴３１５に嵌合させながら、ピストン保持部材３０４をロッド本体３０２に螺合させる。
【００７４】
上記の通路面積可変機構３１１が、オリフィス３２１を通路穴１０５に連通させると、通路１１０の通路面積つまり最小部分の通路面積を最も大きくすることになり、オリフィス３２２を通路穴１０５に連通させると、通路１１０の通路面積を、オリフィス３２１を通路穴１０５に連通させる場合よりも小さくすることになる。また、オリフィス３２３を通路穴１０５に連通させると、通路１１０の通路面積を、オリフィス３２２を通路穴１０５に連通させる場合よりも小さくすることになり、オリフィス３２４を通路穴１０５に連通させると、通路１１０の通路面積を、オリフィス３２３を通路穴１０５に連通させる場合よりも小さくすることになる。
【００７５】
ピストン速度が微低速域（例えば０．０５ｍ／ｓ）で一定の条件下において、低周波数領域では、最大の減衰力が得られることになり、周波数が高くなると、減衰力がこれよりも減少することになるが、通路１１０の通路面積を小さくすれば、減衰力が減少を開始するカットオフ周波数を下げることができる。また、ピストン速度が微低速域（例えば０．０５ｍ／ｓ）で一定の条件下において、通路１１０の通路面積を小さくすればするほど、周波数が高い領域で高い減衰力を得ることができることになる。そして、ピストン速度が０．０５ｍ／ｓ付近を中心に減衰力可変特性をチューニングすることで、乗り心地の向上と、操縦安定性の向上の両立が図れることになる。
【００７６】
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。
【００７７】
これに対し、以上に述べた第１実施形態によれば、ピストン１１の移動によりシリンダ１１内の上室１２から作動流体がピストンロッド１６内を通って流れ出す通路１１０，１１１を形成し、この通路１１０，１１１を上流側と下流側とに画成するフリーピストン５７を設けて、減衰力を可変とし、その上で、通路１１０の途中に、通路１１０の通路面積を調整可能な通路面積可変機構３１１を設けた。このため、減衰力特性を一層詳細に制御可能となる。
【００７８】
また、通路１１０がピストンロッド１６内に形成され、通路面積可変機構３１１が、ピストンロッド１６内に配される開口面積可変部材３４０と、この開口面積可変部材３４０を回転させるアクチュエータ３４２とを有するため、簡素かつコンパクトな構造で、通路１１０の通路面積を調整可能となる。
【００７９】
また、上記した特許文献１に記載のものでは、ハウジング内を二室に区画するスプールの移動を弾性体で規制するものであるため（上記第１実施形態の移動方向変形領域のみに相当する）、減衰力を円滑に変化させるものであるが、スプールの移動に対して急激に抵抗力が増加するため、この特性の改善の要望がある。
（軸方向にゴムを圧縮する場合、ばね定数が急激に増加する。）
【００８０】
これに対して、以上に述べた第１実施形態によれば、フリーピストン５７のＯリング５９が接触する小径円筒面部９７、曲面部９８およびテーパ面部９９が、フリーピストン５７の移動方向に対し傾斜する曲面部９８およびテーパ面部９９を有しており、ハウジング５５のＯリング５９が接触するテーパ面部８２、曲面部８３および大径円筒面部８４が、フリーピストン５７の移動方向に対し傾斜するテーパ面部８２および曲面部８３を有していて、フリーピストン５７の移動によって、小径円筒面部９７、曲面部９８およびテーパ面部９９のうちのＯリング５９に接触しているフリーピストン接触面と、大径円筒面部８４、曲面部８３およびテーパ面部８２のうちのＯリング５９に接触しているハウジング接触面との最短距離が変化するため、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。例えば、図４は、第１実施形態の緩衝器において、ピストン１１の速度が０．０５ｍ／ｓである場合の、外側から順にピストンの作動周波数が０．５０Ｈｚ、０．８０Ｈｚ、１．５９Ｈｚ、１．９９Ｈｚ、３．１８Ｈｚ、３．９８Ｈｚ、４．９７Ｈｚ、６．１２Ｈｚ、７．９６Ｈｚ、９．９５Ｈｚ、１５．９２Ｈｚ、１９．８９Ｈｚの場合のピストンストロークと減衰力との関係を示したものであるが、各周波数において、減衰力の変化が非常に滑らかであることがわかる。また、ピストン１１のストロークが小さい０近辺において、例えば０．５０Ｈｚ等の低周波数の時の減衰力を高く、例えば４．９７Ｈｚ以上の比較的高周波の時の減衰力を低くできていることがわかる。なお、小径円筒面部９７、曲面部９８およびテーパ面部９９と、大径円筒面部８４、曲面部８３およびテーパ面部８２とのうちの、少なくともいずれか一方が、フリーピストン接触面のうち前記弾性体と接触している部分とハウジング接触面のうち前記弾性体と接触している部分の最短距離を変化させる形状になっていれば良い。
【００８１】
フリーピストン５７の傾斜するテーパ面部９９および曲面部９８が、曲面部９８を有しており、ハウジング５５の傾斜するテーパ面部８２および曲面部８３が、曲面部８３を有しているため、減衰力をさらに円滑に変化させることができる。なお、この場合も、曲面部８３，９８のうちの少なくともいずれか一方が設けられていれば良い。
【００８２】
曲面部８３，９８の曲率半径が、Ｏリング５９の断面半径より大きな曲率半径であるため、減衰力をさらに円滑に変化させることができる。
【００８３】
フリーピストン５７のテーパ面部９９および曲面部９８と、ハウジング５５のテーパ面部８２および曲面部８３とが、フリーピストン５７の移動方向で対向しているため、Ｏリング５９を良好に圧縮することができる。
【００８４】
フリーピストン５７が一方向へ移動したときに圧縮変形するＯリング５８と、フリーピストン５７が他方向へ移動したときに圧縮変形するＯリング５９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。
【００８５】
フリーピストン５７の一端側に内周が傾斜するテーパ面１０３となり、外周が傾斜する曲面部９８およびテーパ面部９９となるピストンフランジ部９４を設け、ハウジング５５の一部にフリーピストン５７のピストン筒部９１内に延出する蓋筒部６２を設け、Ｏリング５８をピストンフランジ部９４の内周のテーパ面１０３と蓋筒部６２とに当接するように配置し、Ｏリング５９をピストンフランジ部９４の外周の曲面部９８およびテーパ面部９９とハウジング５５の内周面とに当接するように配置した。このため、ハウジング本体５４内にＯリング５９を配置し、ハウジング本体５４およびＯリング５９の内側にフリーピストン５７を配置し、フリーピストン５７にＯリング５８を配置して、このＯリング５８の内側に蓋筒部６２を挿入しつつ蓋部材５３をハウジング本体５４に固定することにより、組み立てられることになる。したがって、各部品の組み付け性が良好となる。
【００８６】
また、ハウジング本体５４とフリーピストン５７との間に配置されたＯリング５９は、フリーピストン５７の変位時に逆方向の付勢力を発生させるバネとしての機能を有するが、ハウジング本体５４とフリーピストン５７との間をシールするため、上室連通室１０７と下室連通室１０８との連通を常に遮断するシールとしても機能することになり、部品点数を低減することができる。
【００８７】
また、Ｏリング５９がフリーピストン５７とハウジング５５との間で転動するため、減衰力をさらに円滑に変化させることができる。また、断面の径が小さなＯリングを用いても、Ｏリングが転動するためフリーピストンのＯリングによる抵抗力を与えられるストローク距離を大きくとることが可能（Ｏリングの直径以上とすることも可能）となる。
よって、ゴムを圧縮するのみの特許文献１のような技術（ゴムのつぶす方向の厚さ以上にストローク距離をとることが出来ない）と、本実施の形態の技術は、ゴムを使う点は同じであるが、上述の通りその使い方が異なり、技術思想として全く異なるものである。
【００８８】
また、フリーピストン５７は、フリーピストン５７の移動領域のうち下流側端部側において、Ｏリング５９をフリーピストン５７の移動方向に弾性変形させる移動方向変形領域と、下流側端部から離間した位置において、Ｏリング５９が転動する転動領域とを有するため、減衰力をさらに円滑に変化させることができる。
【００８９】
また、転動領域が移動方向変形領域の一部とラップするため、転動による抵抗から移動方向につぶすことによる抵抗と徐々に変化するので、減衰力をさらに円滑に変化させることができる。さらには、ばね定数が急激に大きくなることを防止することが可能であり、線形に近い特性をも得ることもできる。
【００９０】
また、小径円筒面部９７、曲面部９８およびテーパ面部９９のうちのＯリング５９に接触しているフリーピストン接触面と、大径円筒面部８４、曲面部８３およびテーパ面部８２のうちのＯリング５９に接触しているハウジング接触面との最短距離を結ぶ線分の向きが変化するように、これらの形状を設定したため、Ｏリングが発生する力の向きが変化することでも、フリーピストンの移動方向に対する抵抗力が変化するので、減衰力をさらに円滑に変化させることができる。
【００９１】
また、フリーピストン５７は、フリーピストン５７の移動領域のうち下流側端部側において、Ｏリング５９をフリーピストン５７の移動方向に弾性変形させる移動方向変形領域と、下流側端部から離間した位置において、Ｏリング５９がフリーピストン５７の移動方向にハウジング５５とフリーピストン５７と双方に接触した状態で移動する移動領域とを有するため、フリーピストンのＯリングによる抵抗力を与えられるストローク距離を例えばＯリングの直径以上とする等、大きくとることが可能となり減衰力をさらに円滑に変化させることができる。
【００９２】
また、移動領域が移動方向変形領域の一部とラップするため、減衰力をさらに円滑に変化させることができる。
【００９３】
Ｏリングは複数設けられ、一方のＯリング５８は、移動方向変形領域において移動方向につぶされ、他方のＯリング５９は、移動領域においてフリーピストン５７の移動方向に移動するため、フリーピストン５７の移動方向に応じて減衰力を円滑に変化させることができる。
【００９４】
通路１１０が、ピストン１１に設けられているため、構成を簡素化できる。
【００９５】
通路１１１の上流および下流にオリフィスとしての連通穴８７を設けたため、フリーピストンの移動に対する抵抗力としてＯリングに加えオリフィスも作用するので、減衰力をさらに円滑に変化させることができる。
なお、上記実施の形態において、フリーピストン５７に小さなオリフィスを設けることで、特性を変化させることが可能となる。
また、上記実施の形態ではハウジング５５を蓋部材５３とハウジング本体５４から構成したものを示したが、蓋筒部６２を短くして、ピストンロッド２０の図中下端側の外周部にＯリング５８が接触するようにした場合は、ピストンロッド２０の下端側の分部もハウジング５５を構成する。
【００９６】
「第２実施形態」
次に、第２実施形態を主に図５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。
【００９７】
第２実施形態においては、第１実施形態に対して通路面積可変機構３１１が一部相違している。具体的には、ピストン保持部材３０４の下穴３１２と収容穴３１５との間に、下穴３１２より小径かつ収容穴３１５よりも大径の通路穴３５１が形成されている。そして、この通路穴３５１の壁部から径方向に沿って通路穴１０５が複数形成されている。
【００９８】
ピストン保持部材３０４の上記した通路穴３５１および収容穴３１５内に、円筒状の通路形成部材３５２が配される。通路形成部材３５２には、径方向に沿って複数箇所、具体的には２箇所のオリフィス３５３，３５４が形成されている。これらオリフィス３５３，３５４は、互いに通路面積が異なっており、具体的には、オリフィス３５３の通路面積が大きく、オリフィス３５４の通路面積が小さい。これらオリフィス３５３，３５４は、互いに通路形成部材３５２の軸方向および周方向における位置を異ならせて形成されている。通路形成部材３５２の外周側には、通路形成部材３５２の軸線方向におけるオリフィス３５４よりもオリフィス３５３とは反対側に、円環状のシール溝３５９が円周方向に沿って形成されている。
【００９９】
このような通路形成部材３５２が、シール溝３５９にＯリング３６０を保持した状態で、通路面積の小さいオリフィス３５４が通路面積の大きいオリフィス３５３よりも収容穴３１５側に位置する姿勢で、ピストン保持部材３０４の収容穴３１５に嵌合される。この状態でオリフィス３５３，３５４は、通路穴３５１内に配され、ピストン保持部材３０４の軸方向における位置を通路穴１０５と合わせる。また、この状態で、Ｏリング３６０が、通路形成部材３５２と収容穴３１５との隙間をシールする。
【０１００】
第２実施形態の作動ロッド３３６は、ロッド本体３０２の挿通軸部３３７の先端部に、先細のテーパ軸部３６２が形成されている。この作動ロッド３３６は、テーパ軸部３６２が通路形成部材３５２の内側に挿入され、挿通軸部３３７のテーパ軸部３６２側が通路形成部材３５２の内周面に摺動可能に嵌合されている。
【０１０１】
この作動ロッド３３６は、そのテーパ軸部３６２とは反対側に連結される直動型のアクチュエータ３６４によって軸方向位置が制御されながら軸方向に移動つまり直動する。アクチュエータ３６４は、図示略のコントローラで制御されて、作動ロッド３３６を適宜の位置で停止させることになり、これにより、通路面積の異なる複数のオリフィス３５３，３５４の通路穴１０６への連通量を制御することになる。通路穴３５１と通路形成部材３５２との隙間３６５と、オリフィス３５３，３５４と、通路形成部材３５２内の作動ロッド３３６よりも通路穴１０６側の空間部３６６とが、通路穴１０５と通路穴１０６とを連通させることになって、通路１１０を構成する。
【０１０２】
上記した通路形成部材３５２および作動ロッド３３６が、ピストンロッド１６内に形成された通路１１０の通路面積を調整可能となる第２実施形態の通路面積可変機構３１１を構成している。この通路面積可変機構３１１は、通路１１０を構成するオリフィス３５３，３５４の空間部３６６への開口量を変化させる。この通路面積可変機構３１１は、オリフィス３５４の一部のみを空間部３６６に連通させる状態、オリフィス３５４の一部とオリフィス３５３の一部とを空間部３６６に連通させる状態、オリフィス３５４の全部とオリフィス３５４の一部とを空間部３６６に連通させる状態、およびオリフィス３５４の全部とオリフィス３５３の全部とを空間部３６６に連通させる状態とに作動ロッド３３６を制御可能であり、しかも、これらの各状態のそれぞれにおいても、オリフィス３５３，３５４の空間部３６６への連通量を作動ロッド３３６の位置により調整可能となっている。つまり、作動ロッド３３６がピストンロッド１６内に配され直動して通路１１０内の開口面積を可変とする。
【０１０３】
なお、第２実施形態の通路面積可変機構３１１をピストンロッド１６へ組み込む際には、例えば、通路形成部材３５２にＯリング３６０を装着して、この通路形成部材３５２を収容穴３１５に嵌合させた後、ピストン保持部材３０４をロッド本体３０２に螺合させる。その後、作動ロッド３３６をロッド本体３０２内にピストン保持部材３０４とは反対側から挿入する。
【０１０４】
第２実施形態の通路面積可変機構３１１が、作動ロッド３３６を最も前進させてテーパ軸部３６２をオリフィス３５４よりも通路穴１０６側に位置させると、オリフィス３５３，３５４は、空間部３６６および通路穴１０６に連通しない状態となり、この状態では、通路１１０の通路面積が最も小さい０となる。逆に、作動ロッド３３６を最も後退させてテーパ軸部３６２をオリフィス３５３よりも通路穴１０６とは反対側に位置させると、オリフィス３５３，３５４の全体が空間部３６６および通路穴１０６に連通する状態となり、この状態では、通路１１０の通路面積が最も大きくなる。
【０１０５】
「第３実施形態」
次に、第３実施形態を主に図６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、第２実施形態に対して通路面積可変機構３１１が一部相違している。具体的には、ピストン保持部材３０４の下穴３１２の奥側に、これより小径の通路穴３７１が形成されており、通路穴３７１の奥側に、通路穴３７１よりも全体として小径であって奥側ほど小径となるテーパ穴３７２が形成されている。さらに、テーパ穴３７２の奥側にテーパ穴３７２の小径側と同径の孔からなるオリフィス３７３が形成されており、オリフィス３７３の奥側に奥側ほど大径となるテーパ穴３７４が形成されている。そして、このテーパ穴３７４の奥側に通路穴１０６が形成されている。また、通路穴３７１の壁部から径方向に沿って通路穴１０５が形成されている。
【０１０７】
第３実施形態の作動ロッド３３６は、第２実施形態と同様、挿通軸部３３７と、挿通軸部３３７の端部に形成された先細のテーパ軸部３６２とを有しており、挿通軸部３３７が通路穴３７１内に挿入され、テーパ軸部３６２がテーパ穴３７２に当接および離間可能とされている。
【０１０８】
この作動ロッド３３６は、そのテーパ軸部３６２とは反対側に連結される直動型のアクチュエータ３６４によって軸方向位置が制御されながら軸方向に移動する。アクチュエータ３６４は、図示略のコントローラで制御されて、作動ロッド３３６を適宜の位置で停止させることになり、これにより、テーパ軸部３６２がテーパ穴３７２との隙間の通路穴１０５への連通量を制御することになる。通路穴３７１およびテーパ穴３７２と作動ロッド３３６との隙間３７５と、オリフィス３７３と、テーパ穴３７４とが、通路穴１０５と通路穴１０６とを連通させることになって、通路１１０を構成する。
【０１０９】
上記したピストン保持部材３０４および作動ロッド３３６が、ピストンロッド１６内に形成された通路１１０の通路面積を調整可能となる通路面積可変機構３１１を構成している。この通路面積可変機構３１１は、通路１１０の通路面積を、この通路１１０を構成するテーパ軸部３６２とテーパ穴３７２との隙間を変化させることにより調整可能となっている。
【０１１０】
上記の通路面積可変機構３１１が、作動ロッド３３６を最も前進させてテーパ軸部３６２をテーパ穴３７２に当接させると、オリフィス３７３が、通路穴１０５に連通しない状態となり、この状態では、通路１１０の通路面積が最も小さい０となる。逆に、作動ロッド３３６を最も後退させてテーパ軸部３６２をテーパ穴３７２から最大に離間させると、オリフィス３７３の全体が通路穴１０５に連通する状態となり、この状態では、通路１１０の通路面積がオリフィス３７３の通路面積となり最も大きくなる。そして、これらの間で、テーパ軸部３６２とテーパ穴３７２との隙間量を調整することで、通路面積を調整する。つまり、この場合も、作動ロッド３３６がピストンロッド１６内に配され直動して通路１１０内の開口面積を可変とする。第３実施の形態とすることにより、第１実施の形態の４段階で通路面積を可変にする機構と比して、リニアに隙間を調整するので、減衰力の変化をより滑らかにすることができる。
【０１１１】
「第４実施形態」
次に、第４実施形態を主に図７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実施形態は、第１〜第３実施形態に対して、減衰力可変機構の変更例となっており、第４実施形態の減衰力可変機構２５０は、第１〜第３実施形態のいずれに対しても適用可能となっている。
【０１１３】
第４実施形態の減衰力可変機構２５０は、略筒状のハウジング本体２５１と、ハウジング本体２５１の軸方向の一端側に取り付けられる底蓋部材２５２とを有するハウジング２５３を備えている。ハウジング本体２５１は、中央に、底蓋部材２５２の取付側から順に、底蓋部材２５２が螺合されるメネジ２５５と、メネジ２５５よりも小径の収納穴部２５６と、収納穴部２５６よりも小径のテーパ穴２５７と、ピストンロッド１６のオネジ５０に螺合されるメネジ２５８と、メネジ２５８より大径の取付穴部２５９とが軸方向に形成されて筒状をなしている。底蓋部材２５２は、外周面にメネジ２５５に螺合するオネジ２６１が形成されており、中央には軸方向に沿って貫通する連通穴２６２が形成されている。
【０１１４】
また、ハウジング２５３は、ハウジング本体２５１の収納穴部２５６内に配置されて収納穴部２５６の底面および底蓋部材２５２の内面に当接するように配置される有底円筒状の一対のリテーナ２６５，２６６と、これらリテーナ２６５，２６６のそれぞれの内側に配置される一対のスペーサ２６７，２６８と、これらスペーサ２６７，２６８の軸方向におけるリテーナ２６５，２６６とは反対側に配置される円板状の一対のベース板２６９，２７０と、これらベース板２６９，２７０の軸方向におけるスペーサ２６７，２６８とは反対側に配置される一対のシート状のゴムからなる弾性部材２７１，２７２と、これら弾性部材２７１，２７２との軸方向の間に設けられて弾性部材２７１，２７２をベース板２６９，２７０とで挟持する略円筒状のガイド部材２７３とを有している。
【０１１５】
リテーナ２６５，２６６には、底部中央に軸方向に沿って貫通孔２７５，２７６が形成されている。また、リテーナ２６５，２６６の底部からガイド部材２７３とハウジング本体２５１との径方向の隙間内に延びる側部には、径方向に延在した後に軸方向に延在して底部とは反対側に抜けるスリット２６５Ａ，２６６Ａが形成されている。また、ベース板２６９，２７０の中央にも軸方向に沿って貫通孔（オリフィス）２７７，２７８が形成されている。スペーサ２６７，２６８は、リテーナ２６５，２６６の貫通孔２７５，２７６とベース板２６９，２７０の貫通孔２７７，２７８とを常時連通可能な状態でこれらの間に挟持される。貫通孔２７７，２７８は貫通孔２７５，２７６よりも小径となっている。
【０１１６】
ガイド部材２７３には、軸方向中間所定位置に外側に突出する円環状の突出部２８０が形成されており、この突出部２８０の外周部には、ハウジング本体２５１との隙間をシールするシールリング２８１を保持する円環状の保持溝２８２が形成されている。また、ガイド部材２７３には、突出部２８０の軸方向両外側に、径方向に貫通する複数の貫通孔２８３および複数の貫通孔２８４が形成されている。
【０１１７】
加えて、減衰力可変機構３５は、ガイド部材２６９内にその軸方向に沿って摺動可能に嵌合されるフリーピストン２８７と、フリーピストン２８７と各ベース板２６９，２７０との間に配置されてフリーピストン２８７を中立位置に保持するとともにその変位に対して抵抗力を発生する一対のコイルバネ（抵抗要素）２８８，２８９とを有している。フリーピストン２８７には、軸方向両側に、コイルバネ２８８，２８９を保持するための一対のスプリング保持穴２９１，２９２が軸方向に形成されており、外周面の軸方向の中間所定範囲に径方向に凹む円環状の溝部２９３が形成されている。溝部２９３はフリーピストン２８７のガイド部材２７３に対する位置に応じて貫通孔２８３，２８４への連通・遮断が切り換えられる。
【０１１８】
コイルバネ２８８，２８９は、ハウジング２５３内でフリーピストン２８７を中立位置に保持するように軸方向両側から付勢するとともにフリーピストン２８７の変位に対し抵抗力を発生する。中立位置からフリーピストン２８７がコイルバネ２８８を縮める方向に移動した場合に、弾性部材２７１がフリーピストン２８７の軸方向の一端面を当接させることで、コイルバネ２８８の最小長さへの縮長およびフリーピストン２８７のベース板２６９への当接を規制する。また、中立位置からフリーピストン２８７がコイルバネ２８９を縮める方向に移動した場合に、弾性部材２７２がフリーピストン２８７の軸方向の他端面を当接させることで、コイルバネ２８９の最小長さへの縮長およびフリーピストン２８７のベース板２７０への当接を規制する。
【０１１９】
第４実施形態の減衰力可変機構２５０は、ガイド部材２７３と、フリーピストン２８７と、ピストンロッド１６側のベース板２６９との間に、ピストンロッド１６の通路穴１０６、ピストンロッド１６側のリテーナ２６５の貫通孔２７５およびピストンロッド１６側のベース板２６９の貫通孔２７７等を介して上室１２（図７においては図示略）に連通する上室連通室２９５が形成されている。また、ガイド部材２７３と、フリーピストン２８７と、ピストンロッド１６とは反対側のベース板２７０との間に、ベース板２７０の貫通孔２７８、ピストンロッド１６とは反対側のリテーナ２６６の貫通孔２７６および底蓋部材２５２の連通穴２６２を介して下室１３に連通する下室連通室２９６が形成されている。上室連通室２９５および貫通孔２７７は通路１１０を構成し、下室連通室２９６および貫通孔２７８は通路１１１を構成している。
【０１２０】
第４実施形態の減衰力可変機構２５０においては、フリーピストン２８７が中立位置にあるとき、フリーピストン２８７の溝部２９３が、ガイド部材２７３のすべての貫通孔２８３，２８４およびリテーナ２６５，２６６のスリット２６５Ａ，２６６Ａに連通している。この状態から、例えば伸び行程で中立位置からフリーピストン２８７がハウジング２５３に対して軸方向の下室１３側に移動すると、軸方向の下室１３とは反対側のコイルバネ２８８を伸ばしながら軸方向の下室１３側のコイルバネ２８９を縮めることになり、上室連通室２９５に上室１２（図７においては図示略）側の油液を導入する。このとき、フリーピストン２８７は、溝部２９３が軸方向の下室１３とは反対側の貫通孔２８３を閉じ、軸方向の下室１３側の貫通孔２８４のみと連通する状態となる。
【０１２１】
続く縮み行程でフリーピストン２８７が軸方向の下室１３とは反対側に移動すると、軸方向の下室１３側のコイルバネ２８９を伸ばしながら軸方向の下室１３とは反対側のコイルバネ２８８を縮めることになり、下室連通室２９６に下室１３側の油液を導入する。このとき、フリーピストン２８７は、溝部２９３が、軸方向両側の貫通孔２８３，２８４と連通する状態を経て、軸方向の下室１３側の貫通孔２８４を閉じ、軸方向の下室１３とは反対側の貫通孔２８３のみと連通する状態となる。
【０１２２】
続く伸び行程で、フリーピストン２８７がハウジング２５３に対して軸方向の下室１３側に移動すると、軸方向の下室１３とは反対側のコイルバネ２８８を伸ばしながら軸方向の下室１３側のコイルバネ２８９を縮めることになり、フリーピストン２８７が溝部２９３を軸方向両側の貫通孔２８３，２８４に連通させる中立位置を通過した後、上記と同様に、動作する。
【０１２３】
以上に述べた第４実施形態によれば、コイルバネ２８８，２８９によってフリーピストン２８７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。
【０１２４】
なお、第４実施形態において、弾性部材２７１，２７２は、コイルバネや板バネ以外の、材質自体に弾性を有する材料からなるものであれば、ゴムの他にも、袋に入れられたゲル等で形成しても良い。
【０１２５】
「第５実施形態」
次に、第５実施形態を主に図８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。
【０１２６】
第５実施形態は、第１〜第３実施形態に対して、減衰力可変機構の変更例となっており、第５実施形態の減衰力可変機構４００は、第１〜第３実施形態のいずれに対しても適用可能となっている。
【０１２７】
第５実施形態の減衰力可変機構４００は、ピストンロッド１６を構成するピストン保持部材３０４のオネジ５０に螺合されるメネジ４０１が形成された蓋部材４０２と、この蓋部材４０２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４０３とからなるハウジング４０５と、このハウジング４０５内に摺動可能に嵌挿されるフリーピストン４０７と、フリーピストン４０７とハウジング４０５の蓋部材４０２との間に介装されてフリーピストン４０７がハウジング４０５に対し軸方向の蓋部材４０２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（抵抗要素，弾性体，一の弾性体）４０８と、フリーピストン４０７とハウジング４０５のハウジング本体４０３との間に介装されてフリーピストン４０７がハウジング４０５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（抵抗要素，弾性体，他の弾性体）４０９とで構成されている。なお、図８においても便宜上自然状態のＯリング４０８，４０９を図示している。特にＯリング４０９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。
【０１２８】
蓋部材４０２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４１２と、この蓋内筒部４１２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４１３と、蓋基板部４１３の外周側から蓋内筒部４１２と同方向に延出する蓋外筒部４１４とを有している。
【０１２９】
蓋内筒部４１２の内周部には、軸方向の中間位置に径方向内側に突出して上記したメネジ４０１が形成されている。また、蓋外筒部４１４の内周面は、蓋基板部４１３側から順に、小径円筒面部４１６、曲面部４１７および大径円筒面部４１８を有している。小径円筒面部４１６は一定径をなしており、小径円筒面部４１６に繋がる曲面部４１７は、小径円筒面部４１６から離れるほど大径の円環状となっている。曲面部４１７に繋がる大径円筒面部４１８は小径円筒面部４１６よりも小径の一定径となっている。曲面部４１７は蓋部材４０２の中心軸線を含む断面が円弧状をなしている。
【０１３０】
ハウジング本体４０３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４２０が形成された略円筒状をなしている。ハウジング本体４０３の内周面には、軸方向一側から順に、小径円筒面部４２１、曲面部４２２、大径円筒面部４２３、これより大径の大径側嵌合円筒面部４２４が形成されている。小径円筒面部４２１は一定径をなしており、小径円筒面部４２１に繋がる曲面部４２２は、小径円筒面部４２１から離れるほど大径の円環状となっており、曲面部４２２に繋がる大径円筒面部４２３は、小径円筒面部４２１より大径の一定径をなしている。大径円筒面部４２３に軸方向で隣り合う大径側嵌合円筒面部４２４は、大径円筒面部４２３より大径となっている。曲面部４２２はハウジング本体４０３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４２１と曲面部４２２とが、内側環状突起４２０に形成されている。
【０１３１】
このようなハウジング本体４０３の大径側嵌合円筒面部４２４に、蓋部材４０２の蓋外筒部４１４が全長にわたって嵌合している。この大径側嵌合円筒面部４２４に嵌合することで、蓋外筒部４１４は、その大径円筒面部４１８が、ハウジング本体４０３の大径円筒面部４２３と段差なく連続するようになっている。曲面部４１７は、大径円筒面部４１８および大径円筒面部４２３よりも径方向内方に突出する、蓋部材４０２の内側環状突起４２５に形成されている。なお、ハウジング本体４０３を略円筒と記述しているが、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。
【０１３２】
ハウジング本体４０３には、蓋部材４０２が、蓋外筒部４１４を先側にして、蓋外筒部４１４にて大径側嵌合円筒面部４２４に嵌合することになる。この状態でハウジング本体４０３の大径側嵌合円筒面部４２４の一部を形成し蓋部材４０２から突出する端部が内側に加締められることで、ハウジング本体４０３に蓋部材４０２が固定され一体化される。このように、一体化されたハウジング本体４０３および蓋部材４０２が、ハウジング４０５を構成する。
【０１３３】
フリーピストン４０７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４２８と、このピストン筒部４２８の軸方向の端部側を閉塞するピストン閉板部４２９とを有しており、ピストン筒部４２８には径方向外方に突出する円環状の外側環状突起４３０が軸方向の中央に形成されている。
【０１３４】
ピストン筒部４２８の外周面には、軸方向のピストン閉板部４２９側から順に、小径円筒面部４３３、曲面部４３４、大径円筒面部４３５、曲面部４３６および小径円筒面部４３７が形成されている。曲面部４３４、大径円筒面部４３５および曲面部４３６は、外側環状突起４３０に形成されている。
【０１３５】
小径円筒面部４３３は一定径となっており、この小径円筒面部４３３に繋がる曲面部４３４は小径円筒面部４３３から離れるほど大径の円環状となっている。曲面部４３４に繋がる大径円筒面部４３５は、小径円筒面部４３３より大径の一定径をなしている。曲面部４３４はフリーピストン４０７の中心軸線を含む断面が円弧状をなしている。
【０１３６】
大径円筒面部４３５に繋がる曲面部４３６は、大径円筒面部４３５から離れるほど小径の円環状をなしている。曲面部４３６に小径円筒面部４３７が繋がっており、この小径円筒面部４３７は、小径円筒面部４３３と同径の一定径となっている。曲面部４３６はフリーピストン４０７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４３０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４０７は、外側環状突起４３０の軸方向の中央位置に、外側環状突起４３０を径方向に貫通する通路穴４３８がフリーピストン４０７の周方向に間隔をあけて複数箇所形成されている。
【０１３７】
フリーピストン４０７は、ハウジング４０５内に配置された状態で、大径円筒面部４３５においてハウジング本体４０３の大径円筒面部４２３および蓋部材４０２の大径円筒面部４１８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４０７は、一方の小径円筒面部４３３がハウジング本体４０３の小径円筒面部４２１に、他方の小径円筒面部４３７が蓋部材４０２の蓋外筒部４１４の小径円筒面部４１６に、それぞれ摺動可能となっている。ハウジング４０５内に配置された状態で、ハウジング本体４０３の曲面部４２２とフリーピストン４０７の曲面部４３４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４０３の曲面部４２２と、フリーピストン４０７の曲面部４３４とがフリーピストン４０７の移動方向で対向する。加えて、蓋部材４０２の蓋外筒部４１４の曲面部４１７とフリーピストン４０７の曲面部４３６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４０２の曲面部４１７と、フリーピストン４０７の曲面部４３６とがフリーピストン４０７の移動方向で対向する。
【０１３８】
そして、フリーピストン４０７の小径円筒面部４３３および曲面部４３４と、ハウジング本体４０３の曲面部４２２および大径円筒面部４２３との間に、言い換えれば、フリーピストン４０７の外側環状突起４３０とハウジング４０５の一方の内側環状突起４２０との間に、Ｏリング４０９（図８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４０９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４０７の小径円筒面部４３３よりも小径で、外径がハウジング本体４０３の大径円筒面部４２３よりも大径となっている。つまり、Ｏリング４０９は、フリーピストン４０７およびハウジング本体４０３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。
【０１３９】
また、蓋部材４０２の大径円筒面部４１８および曲面部４１７と、フリーピストン４０７の曲面部４３６および小径円筒面部４３７との間に、言い換えれば、フリーピストン４０７の外側環状突起４３０とハウジングの他方の内側環状突起４２５との間に、Ｏリング４０８（図８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４０８も、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４０７の小径円筒面部４３７よりも小径で、外径が蓋部材４０２の大径円筒面部４１８よりも大径となっている。つまり、Ｏリング４０８も、フリーピストン４０７およびハウジング４０５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。
【０１４０】
両Ｏリング４０８，４０９は、同じ大きさのものであり、フリーピストン４０７をハウジング４０５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４０７のハウジング４０５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。
【０１４１】
フリーピストン４０７においては、Ｏリング４０８が小径円筒面部４３７、曲面部４３６に接触することになり、これらのうち曲面部４３６は、フリーピストン４０７の移動方向に対し傾斜している。また、ハウジング４０５においては、Ｏリング４０８が大径円筒面部４１８および曲面部４１７に接触することになり、これらのうち曲面部４１７は、フリーピストン４０７の移動方向に対し傾斜している。
【０１４２】
言い換えれば、フリーピストン４０７の外周部に外側環状突起４３０を設け、この外側環状突起４３０の軸方向両面は、曲面部４３４とおよび曲面部４３６とを構成し、ハウジング４０５の内周における、外側環状突起４３０の両側の位置に、曲面部４２２を構成する内側環状突起４２０と、曲面部４１７を構成する内側環状突起４２５とを設け、外側環状突起４３０と、内側環状突起４２０および内側環状突起４２５との間にそれぞれＯリング４０９およびＯリング４０８を設けている。
【０１４３】
そして、フリーピストン４０７の小径円筒面部４３３、曲面部４３４において、Ｏリング４０９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４０５の大径円筒面部４２３および曲面部４２２において、Ｏリング４０９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４０７の移動によってＯリング４０９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４０７のフリーピストン接触面と、ハウジング４０５のハウジング接触面と、それぞれのうちＯリング４０９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４３３および曲面部４３４と大径円筒面部４２３および曲面部４２２との形状が設定されている。具体的に、フリーピストン４０７がハウジング４０５に対して軸方向の上室１２側（図８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４０９が接触している部分の最短距離は大径円筒面部４２３と小径円筒面部４３３との半径差である（大径円筒面部４２３と小径円筒面部４３３との半径差よりもＯリング４０９の外径と内径の半径差の方が大であるため、Ｏリング４０９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４０７がハウジング４０５に対して軸方向の下室１３側（図８の下側）に移動すると、Ｏリング４０９との接触部分は曲面部４３４と曲面部４２２となり、最もＯリング４０９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。
【０１４４】
同様に、フリーピストン４０７の小径円筒面部４３７および曲面部４３６において、Ｏリング４０８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４０５の大径円筒面部４１８および曲面部４１７において、Ｏリング４０８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４０７の移動によってＯリング４０８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４０７のフリーピストン接触面と、ハウジング４０５のハウジング接触面と、それぞれのうちＯリング４０８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４３７および曲面部４３６と、大径円筒面部４１８および曲面部４１７との形状が設定されている。具体的に、フリーピストン４０７がハウジング４０５に対して軸方向の下室１３側（図８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４０８が接触している部分の最短距離は大径円筒面部４１８と小径円筒面部４３７との半径差である（大径円筒面部４１８と小径円筒面部４３７との半径差よりもＯリング４０８の外径と内径の半径差の方が大であるため、Ｏリング４０８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４０７がハウジング４０５に対して軸方向の上室１２側（図８の上側）に移動すると、Ｏリング４０８との接触部分は曲面部４１７と曲面部４３６となり、最もＯリング４０８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。
【０１４５】
なお、減衰力可変機構４００は、例えばハウジング本体４０３内に曲面部４２２の位置までＯリング４０９を挿入し、これらハウジング本体４０３およびＯリング４０９の内側にフリーピストン４０７を嵌合し、ハウジング本体４０３とフリーピストン４０７との間に曲面部４３６の位置までＯリング４０８を挿入して、蓋部材４０２をハウジング本体４０３に加締めることにより、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４００がピストンロッド１６の取付軸部２１のオネジ５０にメネジ４０１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４０５の蓋基板部４１３がバルブ規制部材４７ａに当接することになる。減衰力可変機構４００の外径つまりハウジング本体４０３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。
【０１４６】
ピストンロッド１６のピストン保持部材３０４の通路穴１０５，１０６によって、上室１２が、減衰力可変機構４００のハウジング４０５内に形成された圧力室４４０に連通しており、具体的には、圧力室４４０のうちハウジング４０５とＯリング４０８とフリーピストン４０７とで画成される上室連通室４４１内に連通している。また、下室１３が、ハウジング４０５から突出するフリーピストン４０７のピストン筒部４２８とハウジング４０５の内側環状突起４２０との隙間を介してハウジング４０５内に連通可能となっており、具体的には、ハウジング４０５内の圧力室４４０のうちハウジング４０５とＯリング４０９とフリーピストン４０７とで画成される下室連通室４４２内に連通可能となっている。
【０１４７】
第５実施形態においては、上記したようにフリーピストン４０７の外側環状突起４３０の軸方向の中央位置に、外側環状突起４３０を径方向に貫通する通路穴４３８が複数形成されている。これにより、上室連通室４４１が、通路穴４３８を介して、ハウジング４０５とＯリング４０８とＯリング４０９とフリーピストン４０７とで囲まれた室４４４に常時連通する。言い換えれば、通路穴４３８は、一方のＯリング４０８と他方のＯリング４０９との間の室４４４に上室連通室４４１から油液を導く。なお、通路穴４３８は、フリーピストン４０７の外側環状突起４３０の位置に形成されていることから、フリーピストン４０７のハウジング４０５に対する移動範囲の全域において、一方のＯリング４０８および他方のＯリング４０９のいずれにも接触することはない。
【０１４８】
ハウジング本体４０３とフリーピストン４０７との間に配置されたＯリング４０９は、ハウジング４０５とフリーピストン４０７との間を常にシールするように配置され、上室連通室４４１および室４４４と、下室連通室４４２との連通を常に遮断する。
【０１４９】
通路穴１０５，１０６および上室連通室４４１が、ピストン１１の上室１２側への移動によりシリンダ１０内の一方の上室１２から油液が流れ出す通路１１０を構成しており、下室連通室４４２が、ピストン１１の下室１３側への移動によりシリンダ１０内の一方の下室１３から油液が流れ出す通路１１１を構成している。よって、ハウジング４０５には、内部に通路１１０の一部の流路が形成されており、内部に通路１１１の全部の流路が形成されている。フリーピストン４０７は、これら通路１１０，１１１の途中に設けられたハウジング４０５内の圧力室４４０内に移動可能に挿入されており、上流と下流の２つの領域である通路１１０，１１１を画成する。フリーピストン４０７とハウジング４０５との間に設けられ、フリーピストン４０７の摺動方向両側に配置されたＯリング４０８，４０９は、このフリーピストン４０７の変位に対し抵抗力を発生する。つまり、Ｏリング４０８は、フリーピストン４０７がハウジング４０５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４０９は、フリーピストン４０７がハウジング４０５に対し他方の下室１３側へ移動すると弾性力を発生する。
【０１５０】
第５実施形態においても、上記したように、フリーピストン４０７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４０８，４０９を用いており、フリーピストン４０７の中立位置では、フリーピストン４０７とハウジング４０５との間にあるＯリング４０８，４０９が、蓋部材４０２の大径円筒面部４１８およびハウジング本体４０３の大径円筒面部４２３と、フリーピストン４０７の小径円筒面部４３３，４３７との間に位置する。
【０１５１】
この中立位置から例えば伸び行程でフリーピストン４０７がハウジング４０５に対して軸方向の下室１３側に移動すると、ハウジング４０５の大径円筒面部４２３とフリーピストン４０７の小径円筒面部４３３とがＯリング４０９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４０５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４０５の曲面部４２２の軸方向の上室１２側と、フリーピストン４０７の曲面部４３４の軸方向の下室１３側とが、Ｏリング４０９を転動させながらフリーピストン４０７の軸方向および径方向に圧縮し、続いてハウジング４０５の曲面部４２２の軸方向の下室１３側と、フリーピストン４０７の曲面部４３４の軸方向の上室１２とが、Ｏリング４０９をフリーピストン４０７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４０７がハウジング４０５に対して軸方向の下室１３側に移動すると、ハウジング４０５の大径円筒面部４１８とフリーピストン４０７の小径円筒面部４３７とがＯリング４０８を、相互間で転動させてハウジング４０５に対して軸方向の下室１３側に移動させることになる。
【０１５２】
このとき、ハウジング４０５の大径円筒面部４２３とフリーピストン４０７の小径円筒面部４３３との間でＯリング４０９を転動させる領域と、ハウジング４０５の曲面部４２２とフリーピストン４０７の曲面部４３４との間でＯリング４０９を転動させる領域とが、フリーピストン４０７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４０９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４０９がフリーピストン４０７の移動方向にハウジング４０５とフリーピストン４０７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４０９の少なくともフリーピストン移動方向下流端位置（図８における下端位置）が移動することを言う。
【０１５３】
また、ハウジング４０５の曲面部４２２とフリーピストン４０７の曲面部４３４との間でＯリング４０９を圧縮する領域が、フリーピストン４０７の移動領域のうち下流側端部側において、Ｏリング４０９をフリーピストン４０７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４０９のフリーピストン移動方向上流端位置（図８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。
【０１５４】
続く縮み行程でフリーピストン４０７がハウジング４０５に対して軸方向の上室１２側に移動すると、ハウジング４０５の曲面部４２２の軸方向の下室１３側と、フリーピストン４０７の曲面部４３４の軸方向の上室１２とが、Ｏリング４０９の圧縮を解除し、続いて、ハウジング４０５の曲面部４２２の軸方向の上室１２側と、フリーピストン４０７の曲面部４３４の軸方向の下室１３側とが、Ｏリング４０９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４０５の大径円筒面部４２３とフリーピストン４０７の小径円筒面部４３３とがＯリング４０９を、相互間で転動させながらハウジング４０５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４０８についても、ハウジング４０５の大径円筒面部４１８とフリーピストン４０７の小径円筒面部４３７とが、相互間で転動させてハウジング４０５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４０５の曲面部４１７の軸方向の下室１３側と、フリーピストン４０７の曲面部４３６の軸方向の上室１２側とが、Ｏリング４０８を転動させながらフリーピストン４０７の軸方向および径方向に圧縮し、続いてハウジング４０５の曲面部４１７の軸方向の上室１２側と、フリーピストン４０７の曲面部４３６の軸方向の下室１３側とが、Ｏリング４０８をフリーピストン４０７の軸方向および径方向に圧縮する。
【０１５５】
このとき、ハウジング４０５の大径円筒面部４１８とフリーピストン４０７の小径円筒面部４３７との間でＯリング４０８を転動させる領域と、ハウジング４０５の曲面部４１７とフリーピストン４０７の曲面部４３６との間でＯリング４０８を転動させる領域とが、フリーピストン４０７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４０８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４０８がフリーピストン４０７の移動方向にハウジング４０５とフリーピストン４０７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４０８の少なくともフリーピストン移動方向上流端位置（図８における上端位置）が移動することを言う。
【０１５６】
また、ハウジング４０５の曲面部４１７とフリーピストン４０７の曲面部４３６との間でＯリング４０８を圧縮する領域が、フリーピストン４０７の移動領域のうち下流側端部側において、Ｏリング４０８をフリーピストン４０７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４０８のフリーピストン移動方向下流端位置（図８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。
【０１５７】
上記に続く伸び行程では、ハウジング４０５の曲面部４１７の上室１２側とフリーピストン４０７の曲面部４３６の下室１３側とがＯリング４０８の圧縮を解除し、続いて、ハウジング４０５の曲面部４１７の下室１３側とフリーピストン４０７の曲面部４３６の上室１２側とがＯリング４０８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４０５の大径円筒面部４１８とフリーピストン４０７の小径円筒面部４３７とがＯリング４０８を、相互間で転動させてハウジング４０５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４０９についても、ハウジング４０５の大径円筒面部４２３とフリーピストン４０７の小径円筒面部４３３とが、相互間で転動させてハウジング４０５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４０７が中立位置を通過すると、Ｏリング４０８，４０９を上記と同様に、動作させる。
【０１５８】
以上により、Ｏリング４０８，４０９は、移動方向変形領域において移動方向につぶされる。
【０１５９】
ここで、ゴム材料からなるＯリング４０８，４０９によるフリーピストン４０７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４０７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４０７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４０７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力発生機構３２ａ，３２ｂの発生する減衰力の低減に寄与する。
【０１６０】
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４０７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４０７は徐々に滑らかに、動き難くなり、減衰力発生機構３２ａ，３２ｂの発生する減衰力を低減し難くなる。
【０１６１】
以上に述べた第５実施形態によれば、一方のＯリング４０８と他方のＯリング４０９との間の室４４４に作動流体を導く通路穴４３８を設けたため、緩衝器の組み立て工程にて、室４４４からエアを抜いて、室４４４を作動流体で満たすことができる。これにより、上記のように周波数に感応して減衰力を変化させることが、良好にできる。つまり、室４４４のエアが抜けないと、フリーピストン４０７の作動時にエアが圧縮されこの室４４４の内圧が上昇してＯリング４０８，４０９の緊迫力が増し、フリーピストン４０７の作動を阻害してしまう可能性があったが、通路穴４３８を設けたことにより、このようなフリーピストン４０７の作動の阻害を防止できる。
【０１６２】
また、通路穴４３８は、フリーピストン４０７における、一方のＯリング４０８および他方のＯリング４０９のいずれにも接触しない位置に形成されているため、通路穴４３８がＯリング４０８，４０９に接触することによりＯリング４０８，４０９の寿命が低下してしまうことを防止できる。したがって、Ｏリング４０８，４０９の長寿命化が図れる。
【０１６３】
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、前記ピストンの移動により前記シリンダ内の一方の室から作動流体が流れ出す第１通路および第２通路と、前記第１通路に設けられ前記ピストンの摺動によって生じる前記作動流体の流れを制御して減衰力を発生させる減衰バルブと、前記第２通路に設けられ該第２通路を上流側と下流側とに画成するフリーピストンと、を備え、前記第２通路の途中には、該第２通路の通路面積を調整可能な通路面積可変機構を有する構成とした。これにより、減衰力特性を一層詳細に制御可能となる。
【０１６４】
また、前記第２通路は前記ピストンロッド内に形成され、前記通路面積可変機構は、前記ピストンロッド内に配される開口面積可変部材と、該開口面積可変部材を回転または直動させるアクチュエータとからなる構成とした。これにより、簡素かつコンパクトな構造で、第２通路の通路面積を調整可能となる。
【０１６５】
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。このため、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。
【０１６６】
また、前記抵抗要素がバネであるため、耐久性を向上できる。
【０１６７】
また、前記抵抗要素は、前記フリーピストンと該フリーピストンを移動可能に保持する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、および、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うち少なくともいずれか一方の面が、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のうち前記弾性体と接触している部分と前記ハウジング接触面のうち前記弾性体と接触している部分との最短距離が変化するように構成した。このため、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。
【０１６８】
また、前記フリーピストン接触面および前記ハウジング接触面のうち少なくともいずれか一方の前記傾斜する面が曲面を有するため、減衰力をさらに円滑に変化させることができる。
【０１６９】
前記フリーピストン接触面と前記ハウジング接触面とは、前記フリーピストンの移動方向で対向する部分を有するため、弾性体を良好に圧縮することができる。
【０１７０】
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。
【０１７１】
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、上記各実施形態では、Ｏリングを１個または２個の例を示したが、必要に応じて同様の技術思想で、３個以上としてもよい。
また、上記各実施形態では、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。
また、第１の実施の形態では通路面積可変機構は４つの径の異なるオリフィスとし、通路面積を４段階に可変とする構成としたが、例えば特開平７−７７２３３に示されるように、一側にいくにつれて拡径される略くさび型のオリフィスとすることもできる。この構成にすることにより、通路面積が除々に変化するので、減衰力の変化をより滑らかにすることができる。
【符号の説明】
【０１７２】
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
３０ａ，３０ｂ 通路（第１通路）
４５ａ，４５ｂ ディスクバルブ（減衰バルブ）
５５，４０５ ハウジング
５７，２８７，４０７ フリーピストン
５８，４０８ Ｏリング（抵抗要素，弾性体，一の弾性体）
５９，４０９ Ｏリング（抵抗要素，弾性体，他の弾性体）
１１０，１１１ 通路（第２通路）
２８８，２８９ コイルバネ（抵抗要素）
３１１ 通路面積可変機構
３１８ 開口面積可変部材本体
３３６ 作動ロッド（開口面積可変部材）
３４０ 開口面積可変部材
【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、
前記ピストンの移動により前記シリンダ内の一方の室から作動流体が流れ出す第１通路および第２通路と、
前記第１通路に設けられ前記ピストンの摺動によって生じる前記作動流体の流れを規制して減衰力を発生させる減衰バルブと、
前記第２通路に設けられ該第２通路を上流側と下流側とに画成するフリーピストンと、
を備え、
前記第２通路の途中には、該第２通路の通路面積を調整可能な通路面積可変機構を有することを特徴とする緩衝器。
【請求項２】
前記第２通路は前記ピストンロッド内に形成され、
前記通路面積可変機構は、前記ピストンロッド内に配される開口面積可変部材と、該開口面積可変部材を回転または直動させるアクチュエータとからなることを特徴とする請求項１に記載の緩衝器。
【請求項３】
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】
前記抵抗要素はバネ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該フリーピストンを移動可能に保持する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、および、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うち少なくともいずれか一方の面が、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のうち前記弾性体と接触している部分と前記ハウジング接触面のうち前記弾性体と接触している部分との最短距離が変化することを特徴とする請求項３または４に記載の緩衝器。
【請求項６】
前記フリーピストン接触面および前記ハウジング接触面のうち少なくともいずれか一方の前記傾斜する面が曲面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７】
前記フリーピストン接触面と前記ハウジング接触面とは、前記フリーピストンの移動方向で対向する部分を有することを特徴とする請求項５または６に記載の緩衝器。
【請求項８】
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乃至７のいずれか一項に記載の緩衝器。
【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、
前記ピストンの移動により前記シリンダ内の一方の室から作動流体が流れ出す第１通路および第２通路と、
前記第１通路に設けられ前記ピストンの摺動によって生じる前記作動流体の流れを規制して減衰力を発生させる減衰バルブと、
前記第２通路に設けられ該第２通路を上流側と下流側とに画成するフリーピストンと、
を備え、
前記第２通路の途中には、該第２通路の通路面積を調整可能な通路面積可変機構を有することを特徴とする緩衝器。
【請求項２】
前記第２通路は前記ピストンロッド内に形成され、
前記通路面積可変機構は、前記ピストンロッド内に配される開口面積可変部材と、該開口面積可変部材を回転または直動させるアクチュエータとからなることを特徴とする請求項１に記載の緩衝器。
【請求項３】
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】
前記抵抗要素はバネ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該フリーピストンを移動可能に保持する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、および、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うち少なくともいずれか一方の面が、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のうち前記弾性体と接触している部分と前記ハウジング接触面のうち前記弾性体と接触している部分との最短距離が変化することを特徴とする請求項３または４に記載の緩衝器。
【請求項６】
前記フリーピストン接触面および前記ハウジング接触面のうち少なくともいずれか一方の前記傾斜する面が曲面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７】
前記フリーピストン接触面と前記ハウジング接触面とは、前記フリーピストンの移動方向で対向する部分を有することを特徴とする請求項５または６に記載の緩衝器。
【請求項８】
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乃至７のいずれか一項に記載の緩衝器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−１３７１６８（Ｐ２０１２−１３７１６８Ａ）
【公開日】平成２４年７月１９日（２０１２．７．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２９１６４４（Ｐ２０１０−２９１６４４）
【出願日】平成２２年１２月２８日（２０１０．１２．２８）
【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７月１９日（２０１２．７．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２８日（２０１０．１２．２８）
【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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