緩衝装置
【課題】ストローク不足を招かない緩衝装置を提供することであ。
【解決手段】本発明における課題解決手段は、シリンダ１と、シリンダ１内に摺動自在に挿入されシリンダ１内を伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２に区画する隔壁部材２と、伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とを連通する通路３ａ，３ｂと、圧力室Ｒ３を形成するハウジング１４と、ハウジング１４内に移動自在に挿入されて圧力室Ｒ３を伸側圧力室７と圧側圧力室８とに区画するフリーピストン９とを備えた緩衝装置Ｄにおいて、ばね要素１０が、伸側圧力室７内に収容されてフリーピストン９を附勢する第一ウェーブワッシャ２２と、圧側圧力室８内に収容されてフリーピストン９を附勢する第二ウェーブワッシャ２３とを備えた。
【解決手段】本発明における課題解決手段は、シリンダ１と、シリンダ１内に摺動自在に挿入されシリンダ１内を伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２に区画する隔壁部材２と、伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とを連通する通路３ａ，３ｂと、圧力室Ｒ３を形成するハウジング１４と、ハウジング１４内に移動自在に挿入されて圧力室Ｒ３を伸側圧力室７と圧側圧力室８とに区画するフリーピストン９とを備えた緩衝装置Ｄにおいて、ばね要素１０が、伸側圧力室７内に収容されてフリーピストン９を附勢する第一ウェーブワッシャ２２と、圧側圧力室８内に収容されてフリーピストン９を附勢する第二ウェーブワッシャ２３とを備えた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、緩衝装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の緩衝装置にあっては、シリンダと、シリンダ内に摺動自在に挿入されシリンダ内をピストンロッド側の伸側室とピストン側の圧側室に区画するピストンと、ピストンに設けられた伸側室と圧側室を連通する第一流路と、ピストンロッドの先端から側部に開通して伸側室と圧側室を連通する第二流路と、第二流路の途中に接続される圧力室を備えてピストンロッドの先端に取付けられたハウジングと、圧力室内に摺動自在に挿入され圧力室を伸側圧力室と圧側圧力室とに区画するフリーピストンと、伸側圧力室と圧側圧力室とに収容されてフリーピストンを附勢する一対のコイルばねとを備えて構成されている。
【０００３】
このように構成された緩衝装置は、圧力室がフリーピストンによって伸側圧力室と圧側圧力室とに区画されており、第二流路を介しては伸側室と圧側室とが直接的に連通されてはいないが、フリーピストンが移動すると伸側圧力室と圧側圧力室の容積比が変化し、フリーピストンの移動量に応じて圧力室内の液体が伸側室と圧側室へ出入りするため、見掛け上、伸側室と圧側室とが第二流路を介して連通されているが如くに振舞う。
【０００４】
そのため、この緩衝装置では、低周波数の振動の入力に対しては大きな減衰力を発生し、他方、高周波数の振動の入力に対しては小さな減衰力を発生することができ、車両が旋回中等の入力振動周波数が低い場面においては高い減衰力を確実に発生可能であるとともに、車両が路面の凹凸を通過するような入力振動周波数が高い場面においては低い減衰力を確実に発生させて、車両における乗り心地を向上させることができる（たとえば、特許文献１，２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２１５４５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記緩衝装置では、フリーピストンを一対のコイルばねで附勢していて、コイルばねの全長が長いので、ハウジングの全長もコイルばねを収容するため長くなる。
【０００７】
この緩衝装置では、上記ハウジングをピストンロッドの先端に設ける都合上、ハウジングの全長がなくなると、その分、緩衝装置のストロークが犠牲になる。そして、緩衝装置の全長が規制されるので、車両によっては、ハウジングが長いとストローク不足を招くことになり、結果、緩衝装置を車両へ搭載することを断念せざるを得ない場合がある。
【０００８】
そこで、本発明は上記した不具合を改善するために創案されたものであって、その目的とするところは、ストローク不足を招かない緩衝装置を提供することであ。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記した目的を解決するために、本発明における課題解決手段は、シリンダと、当該シリンダ内に摺動自在に挿入され当該シリンダ内を伸側室と圧側室に区画する隔壁部材と、上記伸側室と圧側室とを連通する通路と、内部に圧力室を形成するハウジングと、上記ハウジング内に移動自在に挿入されて当該圧力室を伸側流路を介して伸側室に連通される伸側圧力室と圧側流路を介して圧側室に連通される圧側圧力室とに区画するフリーピストンと、当該フリーピストンの上記ハウジングに対する変位を抑制する附勢力を発生するばね要素とを備えた緩衝装置において、ばね要素が、上記伸側圧力室内に収容されて上記フリーピストンを上記圧側圧力室を圧縮する方向へ附勢する第一ウェーブワッシャと、上記圧側圧力室内に収容されて上記フリーピストンを上記伸側圧力室を圧縮する方向へ附勢する第二ウェーブワッシャとを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の緩衝装置によれば、フリーピストンを附勢するばね要素を第一ウェーブワッシャおよび第二ウェーブワッシャとしたので、コイルばねを用いるよりもフリーピストンのストローク長を確保しつつも軸方向長さを短くすることができ、その分、ハウジングの長さをコンパクトにすることができる。この結果、本発明の緩衝装置によれば、緩衝装置のストロークを確保しやすくなり、緩衝装置のストローク不足を招かずに車両へ搭載することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】一実施の形態における緩衝装置の縦断面図である。
【図２】一実施の形態における緩衝装置の振動周波数に対する減衰特性を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図に基づいて本発明を説明する。本発明の緩衝装置Ｄは、図１に示すように、シリンダ１と、シリンダ１内に摺動自在に挿入されシリンダ１内を伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２に区画する隔壁部材としてのピストン２と、伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とを連通する通路３ａ，３ｂと、内部に圧力室Ｒ３を形成するハウジング１４と、ハウジング１４内に移動自在に挿入されて圧力室Ｒ３を伸側流路５を介して伸側室Ｒ１に連通される伸側圧力室７と圧側流路６を介して圧側室Ｒ２に連通される圧側圧力室８とに区画するフリーピストン９と、フリーピストン９のハウジング１４に対する変位を抑制する附勢力を発生するばね要素１０とを備えて構成され、車両における車体と車軸との間に介装されて減衰力を発生し車体の振動を抑制するものである。なお、伸側室Ｒ１とは、車体と車軸が離間して緩衝装置Ｄが伸長作動する際に圧縮される室のことであり、圧側室Ｒ２とは、車体と車軸が接近して緩衝装置Ｄが収縮作動する際に圧縮される室のことである。
【００１３】
そして、伸側室Ｒ１および圧側室Ｒ２さらには圧力室Ｒ３内には作動油等の液体が充満され、また、シリンダ１内の図中下方には、シリンダ１の内周に摺接して下室Ｒ２と気体室Ｇとを区画する摺動隔壁１２が設けられている。
【００１４】
なお、上記した伸側室Ｒ１、圧側室Ｒ２および圧力室Ｒ３内に充填される液体は、作動油以外にも、たとえば、水、水溶液といった液体を使用することもできる。
【００１５】
以下、各部について詳細に説明する。ピストン２は、シリンダ１内に移動自在に挿通されたピストンロッド４の一端に連結され、ピストンロッド４は、シリンダ１の図中上端部から外方へ突出されている。なお、ピストンロッド４とシリンダ１との間は図示しないシールでシリンダ１内が液密状態とされている。図示したところでは、緩衝装置Ｄがいわゆる片ロッド型に設定されているため、緩衝装置Ｄの伸縮に伴ってシリンダ１内に出入りするピストンロッド４の体積は、気体室Ｇ内の気体の体積が膨張あるいは収縮し摺動隔壁１２が図１中上下方向に移動することによって補償されるようになっている。このように緩衝装置Ｄは、単筒型に設定されているが、摺動隔壁１２および気体室Ｇの設置に変えて、シリンダ１の外周や外部にリザーバを設けて当該リザーバによって上記ピストンロッド４の体積補償を行ってもよい。また、緩衝装置Ｄが片ロッド型ではなく、両ロッド型に設定されてもよい。
【００１６】
ピストンロッド４は、その図１中下端側に小径部４ａが形成されるとともに、小径部４ａの先端側には螺子部４ｂが形成されている。そして、ピストンロッド４には、小径部４ａの先端から開口しピストンロッド４の側部に抜ける伸側流路５が形成されている。なお、図示したところでは、この伸側流路５の途中には、抵抗となる弁を設けていないが、絞り等の弁を設けるようにしてもよい。
【００１７】
ピストン２は、環状に形成されるとともに、その内周側にピストンロッド４の小径部４ａが挿入されている。また、このピストン２には、伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とを連通する通路３ａ，３ｂが設けられ、通路３ａの図１中上端はピストン２の図１中上方に積層される減衰力発生要素である積層リーフバルブＶ１にて閉塞され、他方の通路３ｂの図１中下端もピストン２の図１中下方に積層される減衰力発生要素である積層リーフバルブＶ２によって閉塞されている。
【００１８】
この積層リーフバルブＶ１，Ｖ２は、共に環状に形成され、内周側にはピストンロッド４の小径部４ａが挿入され、積層リーフバルブＶ１の撓み量を規制する環状のバルブストッパ１１とともにピストン２に積層されている。
【００１９】
そして、積層リーフバルブＶ１は、緩衝装置Ｄの収縮作動時に圧側室Ｒ２と伸側室Ｒ１の差圧によって撓んで開弁し通路３ａを開放して圧側室Ｒ２から伸側室Ｒ１へ移動する液体の流れに抵抗を与えるとともに、緩衝装置Ｄの伸長作動時には通路３ａを閉塞するようになっており、他方の積層リーフバルブＶ２は、積層リーフバルブＶ１とは反対に緩衝装置Ｄの伸長作動時に通路３ｂを開放し、収縮作動時には通路３ｂを閉塞する。すなわち、積層リーフバルブＶ１は、緩衝装置Ｄの収縮作動時における圧側減衰力を発生する減衰力発生要素であり、他方の積層リーフバルブＶ２は、緩衝装置Ｄの伸長作動時における伸側減衰力を発生する減衰力発生要素である。また、積層リーフバルブＶ１，Ｖ２で通路３ａ，３ｂを閉じた状態にあっても、図示はしない周知のオリフィスによって伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とが連通されるようになっており、オリフィスは、たとえば、積層リーフバルブＶ１，Ｖ２の外周に切欠を設けたり、積層リーフバルブＶ１，Ｖ２が着座する弁座に凹部を設けたりするなどして形成される。なお、減衰力発生要素としては、上記した積層リーフバルブＶ１，Ｖ２の他にも、たとえば、チョークとリーフバルブを並列させる構成やその他の構成を採用することもできるのは当然である。
【００２０】
そして、ピストンロッド４の螺子部４ｂには、順に上記したバルブストッパ１１、積層リーフバルブＶ１、ピストン２および積層リーフバルブＶ２が組み付けられ、この積層リーフバルブＶ２の下方から、圧力室Ｒ３を形成するハウジング１４が螺着される。このハウジング１４によって、ピストン２、積層リーフバルブＶ１，Ｖ２およびバルブストッパ１１がピストンロッド４に固定される。このように、ハウジング１４は、内部に圧力室Ｒ３を形成するだけでなく、ピストン２をピストンロッド４に固定する役割をも果たしている。
【００２１】
ハウジング１４は、ピストンロッド４の螺子部４ｂに螺合される鍔１６付のナット部１５と、ナット部１５における鍔１６の外周に開口部が加締められて一体化される有底筒状の筒部１７とを備えて構成されている。そして、ナット部１５および筒部１７で圧側室Ｒ２内に圧力室Ｒ３を画成している。なお、ナット部１５と筒部１７との一体化に際し、上記加締め加工以外にも溶接等の他の方法を採用することも可能である。
【００２２】
そして、上記のように形成される圧力室Ｒ３内には、フリーピストン９が摺動自在に挿入されて、圧力室Ｒ３は、図１中上方側の伸側圧力室７と下方側の圧側圧力室８に区画されている。
【００２３】
また、ナット部１５は、上述のように側方に鍔１６を備え、その内周には筒状の螺子部１８が形成され、この螺子部１８をピストンロッド４の螺子部４ｂに螺着することによって、ハウジング１４をピストンロッド４の小径部４ａに固定することが可能なようになっている。なお、筒部１７の外周の断面形状を真円以外の形状、たとえば、一部を切欠いた形状や、六角形等の形状としておくことで、当該外周に係合する工具を用いてハウジング１４をピストンロッド４に螺着する作業を容易とすることができる。
【００２４】
筒部１７は、有底筒状であって、底部には、圧側流路６の一部を構成する固定オリフィス１９が設けられ、筒部１７の側部には圧側室Ｒ２をハウジング１４内へ連通する二つの可変オリフィス２０，２１が設けられている。
【００２５】
他方、フリーピストン９は、有底筒状とされており、底部９ａを図１中下方へ向けて筒部９ｂの外周を筒部１７の内周に摺接させてハウジング１４内に挿入されている。フリーピストン９は、上記のようにハウジング１４内に摺動自在に挿入されると圧力室Ｒ３内を伸側圧力室７と圧側圧力室８とに区画する。なお、フリーピストン９の底部９ａを図１中下方へ向けてハウジング１４内に収容することで、フリーピストン９のナット部１５における螺子部１８への干渉を避けることができる。さらに、フリーピストン９は、この実施の形態の場合、筒部９ｂの外周に環状溝９ｃと、フリーピストン９の底部９ａから環状溝９ｃへ通じる孔９ｄを備えている。
【００２６】
また、このフリーピストン９に、フリーピストン９のハウジング１４に対する変位量に応じてその変位を抑制する附勢力を作用させるばね要素１０が設けられており、このばね要素１０は、伸側圧力室７内であってナット部１５の鍔１６とフリーピストン９の筒部９ｂの図１中上端との間、および、圧側圧力室８内であって筒部１７の底部とフリーピストン９の底部９ａとの間に、それぞれ、介装した第一ウェーブワッシャ２２および第二ウェーブワッシャ２３とで構成されている。
【００２７】
第一ウェーブワッシャ２２および第二ウェーブワッシャ２３は、共に、環状であって周方向に波形が現れるよう湾曲されており、軸方向へ押圧して圧縮すると圧縮変位に応じて、当該圧縮力に抗する附勢力を発揮するようになっている。第一ウェーブワッシャ２２および第二ウェーブワッシャ２３は、コイルばねと異なり、最圧縮時には平らになるので最圧縮時の軸方向長さは板厚と等しくなるので、非圧縮時の軸方向長さのほとんどがフリーピストン９のストローク長さに寄与する。したがって、フリーピストン９のストローク長さが同じに設定しても、第一ウェーブワッシャ２２および第二ウェーブワッシャ２３を利用する方がコイルばねを利用するよりも軸方向長さを非常に短くすることができる。
【００２８】
そして、第一ウェーブワッシャ２２は、圧縮された状態で伸側圧力室７に収容されて、フリーピストン９を圧側圧力室８を圧縮する方向へ附勢している。他方の第二ウェーブワッシャ２３は、圧縮された状態で圧側圧力室８に収容されて、フリーピストン９を伸側圧力室７を圧縮する方向へ附勢している。したがって、フリーピストン９は、第一ウェーブワッシャ２２および第二ウェーブワッシャ２３以外からの圧力や附勢力が作用しない状態では、ハウジング１４内で第一ウェーブワッシャ２２および第二ウェーブワッシャ２３の附勢力が釣り合った位置を中立位置として、当該中立位置に位置決めされる。
【００２９】
そして、フリーピストン９が上記中立位置にあるときには、必ず環状溝９ｃが上記可変オリフィス２０，２１に対向して圧側圧力室８と圧側室Ｒ２を連通するとともに、フリーピストン９がストロークエンドまで変位する、すなわち、第一ウェーブワッシャ２２と第二ウェーブワッシャ２３のいずれかを最圧縮するまで変位すると、可変オリフィス２０，２１がフリーピストン９の外周で完全にラップされて閉塞されるようになっている。すなわち、圧側流路６は、環状溝９ｃ、可変オリフィス２０，２１、孔９ｄおよび固定オリフィス１９で構成されている。なお、可変オリフィス２０，２１を二つ設けているが、その数は任意である。
【００３０】
つまり、この具体的な緩衝装置Ｄの場合、フリーピストン９の中立位置からの変位量が所定の変位量となるときに、可変オリフィス２０，２１の開口全てが環状溝９ｃに対向する状況からフリーピストン９の外周に対向し始める状況に移行して徐々に可変オリフィス２０，２１の流路面積が減少し始め、圧側流路６における流路抵抗が徐々に増加する。そして、この実施の形態では、フリーピストン９の変位量の増加に伴って徐々に可変オリフィス２０，２１の流路面積が減少し、フリーピストン９がストロークエンドに達すると、可変オリフィス２０，２１が完全にフリーピストン９の外周で閉塞されて、圧側流路６における流路抵抗が最大となり圧側圧力室８が固定オリフィス１９のみによって圧側室Ｒ２に連通されるようになっている。なお、フリーピストン９の底部９ａの図１中下端外周には、円弧状の複数の突起９ｅが孔９ｄの開口部を避けるようにして設けられており、第二ウェーブワッシャ２３が最圧縮されて平板状となっても、孔９ｄを閉塞しないようになっている。また、このように、突起９ｅを設けることによって、第二ウェーブワッシャ２３が最圧縮されて平板状となっても、フリーピストン９との接触面積を低減でき、表面吸着力を低減させることができる。上記突起は、フリーピストン９に設ける代わりに第二ウェーブワッシャ２３に設けるようにしてもよい。さらに、このような突起は、フリーピストン９の筒部９ｂの図１中上端にも設けて第一ウェーブワッシャ２２との表面吸着力を低減してもよく、当該突起を第一ウェーブワッシャ２２に設けるようにしてもよい。
【００３１】
緩衝装置Ｄは、以上のように構成されるが、続いて緩衝装置Ｄの作動について説明する。
【００３２】
（Ａ）フリーピストン９における中立位置からの変位量が可変オリフィス２０，２１を閉塞し始めない範囲内にある場合の緩衝装置Ｄにおける動作。
【００３３】
この場合、フリーピストン９は、圧側流路６の抵抗を変化させることなく変位することが可能である。そして、緩衝装置Ｄへ入力される振動周波数が低い場合と高い場合で、ピストン速度が同じであるという条件下で考えると、まず、入力周波数が低い場合、入力される振動の振幅が大きくなり、フリーピストン９の振幅も、可変オリフィス２０，２１を閉塞し始めない範囲内で大きくなる。
【００３４】
フリーピストン９の振幅が上記の範囲で大きくなると、フリーピストン９が第一ウェーブワッシャ２２および第二ウェーブワッシャ２３から受ける附勢力が大きくなり、緩衝装置Ｄが伸長する場合、圧側圧力室８内の圧力は、伸側圧力室７内の圧力よりも第一ウェーブワッシャ２２および第二ウェーブワッシャ２３の附勢力分だけ小さくなり、逆に、緩衝装置Ｄが収縮する場合には、伸側圧力室８内の圧力は、圧側圧力室７内の圧力よりも第一ウェーブワッシャ２２および第二ウェーブワッシャ２３の附勢力分だけ小さくなる。
【００３５】
このように、緩衝装置Ｄが低周波振動を呈すると伸側圧力室７と圧側圧力室８に第一ウェーブワッシャ２２および第二ウェーブワッシャ２３の附勢力に見合った差圧が生じるので、伸側室Ｒ１と伸側圧力室７の差圧および圧側室Ｒ２と圧側圧力室８の差圧が小さくなり、伸側流路５、圧側流路６、伸側圧力室７および圧側圧力室８でなる見掛け上の流路を通過する流量は小さい。この見掛け上の流路を通過する流量が小さい分、通路３ａ，３ｂの流量は大きくなるので、緩衝装置Ｄが発生する減衰力が大きいまま維持される。
【００３６】
逆に、緩衝装置Ｄへの入力周波数が高い場合、入力される振動の振幅が小さくなり、フリーピストン９の振幅はより小さくなる。フリーピストン９の振幅が小さくなると、フリーピストン９が第一ウェーブワッシャ２２および第二ウェーブワッシャ２３から受ける附勢力が小さくなり、緩衝装置Ｄが伸長行程にあっても収縮行程にあっても、伸側圧力室７内の圧力と圧側圧力室８内の圧力とが略等しくなる。すると、伸側室Ｒ１と伸側圧力室７の差圧および圧側室Ｒ２と圧側圧力室８の差圧は大きくなるので、伸側流路５および圧側流路６を通過する流量も多くなる。
【００３７】
緩衝装置Ｄへ入力される振動の周波数が低い場合には、見掛け上の流路を通過する流量は小さく、入力周波数が高い場合には、見掛け上の流路を通過する流量は大きくなり、入力速度が同じであれば、伸側室Ｒ１から圧側室Ｒ２或いは圧側室Ｒ２から伸側室Ｒ１へ流れる流量は、入力周波数によらず等しくならなければならないため、通路３ａ，３ｂの積層リーフバルブＶ１，Ｖ２を通過する流量は、入力周波数が低い場合には多くなって減衰力が高く、反対に、入力周波数が高い場合には少なくなって減衰力は低くなる。したがって、緩衝装置Ｄの減衰特性は、図２に示すように、推移することになる。
【００３８】
したがって、この緩衝装置Ｄ１にあっては、減衰力の変化を入力振動周波数に依存させることができ、ばね上共振周波数の振動の入力に対しては高い減衰力を発生することで車両の姿勢を安定させて、車両旋回時に搭乗者に不安を感じさせることを防止できるとともに、ばね下共振周波数の振動が入力されると必ず低い減衰力を発生させて車軸側の振動の車体側への伝達を絶縁して、車両における乗り心地を良好なものとすることができる。
【００３９】
（Ｂ）フリーピストン９の中立位置からの変位量が圧側流路６の流路抵抗を増加させる範囲内となる場合の緩衝装置Ｄにおける動作
可変オリフィス２０，２１は、緩衝装置Ｄが伸長しても収縮しても、フリーピストン９が中立位置から変位して、その変位量に応じて、徐々に流路面積を小さくし、フリーピストン９が上下のいずれかストロークエンドに到達すると完全に閉塞されて流路面積を固定オリフィス１９の流路面積と同じくして最小とする状況となる。
【００４０】
つまり、フリーピストン９が可変オリフィス２０，２１を閉塞し始めた後は変位量に応じて圧側流路６の流路抵抗を徐々に大きくし、フリーピストン９がストロークエンドに到達すると流路抵抗が最大となる。
【００４１】
ここで、フリーピストン９がストロークエンドまで変位するのは、伸側圧力室７もしくは圧側圧力室８への液体の流出入量が多い場合であり、具体的には、緩衝装置Ｄの伸縮の振幅が大きい場合である。
【００４２】
緩衝装置Ｄに入力される振動周波数が比較的高い場合、緩衝装置Ｄは、フリーピストン９が可変オリフィス２０，２１を閉塞し始める位置へ変位するまでは、比較的低い減衰力を発生しているが、フリーピストン９が可変オリフィス２０，２１を閉塞し始める位置を越えて変位するようになると、徐々に圧側流路６の流路抵抗が徐々に大きくなっていくので、フリーピストン９のそれ以上のストロークエンド側への移動速度が減少されて、見掛け上の流路を介しての液体の移動量も減少し、その分通路３ａ，３ｂを通過する液体量が増加することになり、緩衝装置Ｄの発生減衰力は徐々に大きくなっていく。
【００４３】
そして、フリーピストン９がストロークエンドに達すると、それ以上、見掛け上の流路を介しての液体の移動はなくなり、緩衝装置Ｄ１の伸縮方向を転ずるまでは液体は通路３ａ，３ｂのみを通過することになり、緩衝装置Ｄは、最大の減衰係数で減衰力を発生することになる。
【００４４】
すなわち、フリーピストン９がストロークエンドまで変位してしまうような高周波数で大振幅の振動が緩衝装置Ｄに対し入力されても、フリーピストン９の中立位置からの変位量が任意の変位量を超えるとフリーピストン２９がストロークエンドに達するまでに緩衝装置Ｄは徐々に発生減衰力を大きくするので、低い減衰力から急激に高い減衰力に変化することが無くなる。つまり、フリーピストン９がストロークエンドに達して圧力室Ｒ３内を介して伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２の液体の交流ができなくなるときに急激に減衰力の大きさが変化してしまうことがなくなり、低減衰力から高減衰力への減衰力変化がなだらかとなる。さらに、フリーピストン９が圧力室Ｒ３における両端側のストロークエンドまで到る際に、徐々に発生減衰力を大きくするので、減衰力の急激な変化を抑制する機能は、緩衝装置Ｄの伸圧の両行程で発揮される。
【００４５】
したがって、この緩衝装置Ｄにあっては、高周波数で振幅が大きい振動が入力されても、発生減衰力がなだらかに変化することになって、搭乗者に減衰力の変化によるショックを知覚させずにすみ、車両における乗り心地を向上することができ、特に、急激な減衰力変化によって車体が振動しボンネットが共振して異音が発生してしまう事態も防止でき、この点でも車両における乗り心地を向上することができる。
【００４６】
そして、本発明の緩衝装置Ｄによれば、フリーピストン９を附勢するばね要素１０を第一ウェーブワッシャ２２および第二ウェーブワッシャ２３としたので、コイルばねを用いるよりもフリーピストン９のストローク長を確保しつつも軸方向長さを短くすることができ、その分、ハウジング１４の図１中上下方向となる軸方向の長さをコンパクトにすることができる。この結果、本発明の緩衝装置Ｄによれば、緩衝装置Ｄのストロークを確保しやすくなり、緩衝装置Ｄのストローク不足を招かずに車両へ搭載することができる。
【００４７】
以上で、本発明の実施の形態についての説明を終えるが、本発明の範囲は図示されまたは説明された詳細そのものには限定されないことは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明の緩衝装置は、車両の制振用途に利用することができる。
【符号の説明】
【００４９】
１ シリンダ
２ 隔壁部材としてのピストン
３ａ，３ｂ 通路
５ 伸側流路
６ 圧側流路
７ 伸側圧力室
８ 圧側圧力室
９ フリーピストン
１０ ばね要素
１４ ハウジング
２２ 第一ウェーブワッシャ
２３ 第二ウェーブワッシャ
Ｄ 緩衝装置
Ｒ１ 伸側室
Ｒ２ 圧側室
Ｒ３ 圧力室
【技術分野】
【０００１】
本発明は、緩衝装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の緩衝装置にあっては、シリンダと、シリンダ内に摺動自在に挿入されシリンダ内をピストンロッド側の伸側室とピストン側の圧側室に区画するピストンと、ピストンに設けられた伸側室と圧側室を連通する第一流路と、ピストンロッドの先端から側部に開通して伸側室と圧側室を連通する第二流路と、第二流路の途中に接続される圧力室を備えてピストンロッドの先端に取付けられたハウジングと、圧力室内に摺動自在に挿入され圧力室を伸側圧力室と圧側圧力室とに区画するフリーピストンと、伸側圧力室と圧側圧力室とに収容されてフリーピストンを附勢する一対のコイルばねとを備えて構成されている。
【０００３】
このように構成された緩衝装置は、圧力室がフリーピストンによって伸側圧力室と圧側圧力室とに区画されており、第二流路を介しては伸側室と圧側室とが直接的に連通されてはいないが、フリーピストンが移動すると伸側圧力室と圧側圧力室の容積比が変化し、フリーピストンの移動量に応じて圧力室内の液体が伸側室と圧側室へ出入りするため、見掛け上、伸側室と圧側室とが第二流路を介して連通されているが如くに振舞う。
【０００４】
そのため、この緩衝装置では、低周波数の振動の入力に対しては大きな減衰力を発生し、他方、高周波数の振動の入力に対しては小さな減衰力を発生することができ、車両が旋回中等の入力振動周波数が低い場面においては高い減衰力を確実に発生可能であるとともに、車両が路面の凹凸を通過するような入力振動周波数が高い場面においては低い減衰力を確実に発生させて、車両における乗り心地を向上させることができる（たとえば、特許文献１，２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２１５４５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記緩衝装置では、フリーピストンを一対のコイルばねで附勢していて、コイルばねの全長が長いので、ハウジングの全長もコイルばねを収容するため長くなる。
【０００７】
この緩衝装置では、上記ハウジングをピストンロッドの先端に設ける都合上、ハウジングの全長がなくなると、その分、緩衝装置のストロークが犠牲になる。そして、緩衝装置の全長が規制されるので、車両によっては、ハウジングが長いとストローク不足を招くことになり、結果、緩衝装置を車両へ搭載することを断念せざるを得ない場合がある。
【０００８】
そこで、本発明は上記した不具合を改善するために創案されたものであって、その目的とするところは、ストローク不足を招かない緩衝装置を提供することであ。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記した目的を解決するために、本発明における課題解決手段は、シリンダと、当該シリンダ内に摺動自在に挿入され当該シリンダ内を伸側室と圧側室に区画する隔壁部材と、上記伸側室と圧側室とを連通する通路と、内部に圧力室を形成するハウジングと、上記ハウジング内に移動自在に挿入されて当該圧力室を伸側流路を介して伸側室に連通される伸側圧力室と圧側流路を介して圧側室に連通される圧側圧力室とに区画するフリーピストンと、当該フリーピストンの上記ハウジングに対する変位を抑制する附勢力を発生するばね要素とを備えた緩衝装置において、ばね要素が、上記伸側圧力室内に収容されて上記フリーピストンを上記圧側圧力室を圧縮する方向へ附勢する第一ウェーブワッシャと、上記圧側圧力室内に収容されて上記フリーピストンを上記伸側圧力室を圧縮する方向へ附勢する第二ウェーブワッシャとを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の緩衝装置によれば、フリーピストンを附勢するばね要素を第一ウェーブワッシャおよび第二ウェーブワッシャとしたので、コイルばねを用いるよりもフリーピストンのストローク長を確保しつつも軸方向長さを短くすることができ、その分、ハウジングの長さをコンパクトにすることができる。この結果、本発明の緩衝装置によれば、緩衝装置のストロークを確保しやすくなり、緩衝装置のストローク不足を招かずに車両へ搭載することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】一実施の形態における緩衝装置の縦断面図である。
【図２】一実施の形態における緩衝装置の振動周波数に対する減衰特性を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図に基づいて本発明を説明する。本発明の緩衝装置Ｄは、図１に示すように、シリンダ１と、シリンダ１内に摺動自在に挿入されシリンダ１内を伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２に区画する隔壁部材としてのピストン２と、伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とを連通する通路３ａ，３ｂと、内部に圧力室Ｒ３を形成するハウジング１４と、ハウジング１４内に移動自在に挿入されて圧力室Ｒ３を伸側流路５を介して伸側室Ｒ１に連通される伸側圧力室７と圧側流路６を介して圧側室Ｒ２に連通される圧側圧力室８とに区画するフリーピストン９と、フリーピストン９のハウジング１４に対する変位を抑制する附勢力を発生するばね要素１０とを備えて構成され、車両における車体と車軸との間に介装されて減衰力を発生し車体の振動を抑制するものである。なお、伸側室Ｒ１とは、車体と車軸が離間して緩衝装置Ｄが伸長作動する際に圧縮される室のことであり、圧側室Ｒ２とは、車体と車軸が接近して緩衝装置Ｄが収縮作動する際に圧縮される室のことである。
【００１３】
そして、伸側室Ｒ１および圧側室Ｒ２さらには圧力室Ｒ３内には作動油等の液体が充満され、また、シリンダ１内の図中下方には、シリンダ１の内周に摺接して下室Ｒ２と気体室Ｇとを区画する摺動隔壁１２が設けられている。
【００１４】
なお、上記した伸側室Ｒ１、圧側室Ｒ２および圧力室Ｒ３内に充填される液体は、作動油以外にも、たとえば、水、水溶液といった液体を使用することもできる。
【００１５】
以下、各部について詳細に説明する。ピストン２は、シリンダ１内に移動自在に挿通されたピストンロッド４の一端に連結され、ピストンロッド４は、シリンダ１の図中上端部から外方へ突出されている。なお、ピストンロッド４とシリンダ１との間は図示しないシールでシリンダ１内が液密状態とされている。図示したところでは、緩衝装置Ｄがいわゆる片ロッド型に設定されているため、緩衝装置Ｄの伸縮に伴ってシリンダ１内に出入りするピストンロッド４の体積は、気体室Ｇ内の気体の体積が膨張あるいは収縮し摺動隔壁１２が図１中上下方向に移動することによって補償されるようになっている。このように緩衝装置Ｄは、単筒型に設定されているが、摺動隔壁１２および気体室Ｇの設置に変えて、シリンダ１の外周や外部にリザーバを設けて当該リザーバによって上記ピストンロッド４の体積補償を行ってもよい。また、緩衝装置Ｄが片ロッド型ではなく、両ロッド型に設定されてもよい。
【００１６】
ピストンロッド４は、その図１中下端側に小径部４ａが形成されるとともに、小径部４ａの先端側には螺子部４ｂが形成されている。そして、ピストンロッド４には、小径部４ａの先端から開口しピストンロッド４の側部に抜ける伸側流路５が形成されている。なお、図示したところでは、この伸側流路５の途中には、抵抗となる弁を設けていないが、絞り等の弁を設けるようにしてもよい。
【００１７】
ピストン２は、環状に形成されるとともに、その内周側にピストンロッド４の小径部４ａが挿入されている。また、このピストン２には、伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とを連通する通路３ａ，３ｂが設けられ、通路３ａの図１中上端はピストン２の図１中上方に積層される減衰力発生要素である積層リーフバルブＶ１にて閉塞され、他方の通路３ｂの図１中下端もピストン２の図１中下方に積層される減衰力発生要素である積層リーフバルブＶ２によって閉塞されている。
【００１８】
この積層リーフバルブＶ１，Ｖ２は、共に環状に形成され、内周側にはピストンロッド４の小径部４ａが挿入され、積層リーフバルブＶ１の撓み量を規制する環状のバルブストッパ１１とともにピストン２に積層されている。
【００１９】
そして、積層リーフバルブＶ１は、緩衝装置Ｄの収縮作動時に圧側室Ｒ２と伸側室Ｒ１の差圧によって撓んで開弁し通路３ａを開放して圧側室Ｒ２から伸側室Ｒ１へ移動する液体の流れに抵抗を与えるとともに、緩衝装置Ｄの伸長作動時には通路３ａを閉塞するようになっており、他方の積層リーフバルブＶ２は、積層リーフバルブＶ１とは反対に緩衝装置Ｄの伸長作動時に通路３ｂを開放し、収縮作動時には通路３ｂを閉塞する。すなわち、積層リーフバルブＶ１は、緩衝装置Ｄの収縮作動時における圧側減衰力を発生する減衰力発生要素であり、他方の積層リーフバルブＶ２は、緩衝装置Ｄの伸長作動時における伸側減衰力を発生する減衰力発生要素である。また、積層リーフバルブＶ１，Ｖ２で通路３ａ，３ｂを閉じた状態にあっても、図示はしない周知のオリフィスによって伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とが連通されるようになっており、オリフィスは、たとえば、積層リーフバルブＶ１，Ｖ２の外周に切欠を設けたり、積層リーフバルブＶ１，Ｖ２が着座する弁座に凹部を設けたりするなどして形成される。なお、減衰力発生要素としては、上記した積層リーフバルブＶ１，Ｖ２の他にも、たとえば、チョークとリーフバルブを並列させる構成やその他の構成を採用することもできるのは当然である。
【００２０】
そして、ピストンロッド４の螺子部４ｂには、順に上記したバルブストッパ１１、積層リーフバルブＶ１、ピストン２および積層リーフバルブＶ２が組み付けられ、この積層リーフバルブＶ２の下方から、圧力室Ｒ３を形成するハウジング１４が螺着される。このハウジング１４によって、ピストン２、積層リーフバルブＶ１，Ｖ２およびバルブストッパ１１がピストンロッド４に固定される。このように、ハウジング１４は、内部に圧力室Ｒ３を形成するだけでなく、ピストン２をピストンロッド４に固定する役割をも果たしている。
【００２１】
ハウジング１４は、ピストンロッド４の螺子部４ｂに螺合される鍔１６付のナット部１５と、ナット部１５における鍔１６の外周に開口部が加締められて一体化される有底筒状の筒部１７とを備えて構成されている。そして、ナット部１５および筒部１７で圧側室Ｒ２内に圧力室Ｒ３を画成している。なお、ナット部１５と筒部１７との一体化に際し、上記加締め加工以外にも溶接等の他の方法を採用することも可能である。
【００２２】
そして、上記のように形成される圧力室Ｒ３内には、フリーピストン９が摺動自在に挿入されて、圧力室Ｒ３は、図１中上方側の伸側圧力室７と下方側の圧側圧力室８に区画されている。
【００２３】
また、ナット部１５は、上述のように側方に鍔１６を備え、その内周には筒状の螺子部１８が形成され、この螺子部１８をピストンロッド４の螺子部４ｂに螺着することによって、ハウジング１４をピストンロッド４の小径部４ａに固定することが可能なようになっている。なお、筒部１７の外周の断面形状を真円以外の形状、たとえば、一部を切欠いた形状や、六角形等の形状としておくことで、当該外周に係合する工具を用いてハウジング１４をピストンロッド４に螺着する作業を容易とすることができる。
【００２４】
筒部１７は、有底筒状であって、底部には、圧側流路６の一部を構成する固定オリフィス１９が設けられ、筒部１７の側部には圧側室Ｒ２をハウジング１４内へ連通する二つの可変オリフィス２０，２１が設けられている。
【００２５】
他方、フリーピストン９は、有底筒状とされており、底部９ａを図１中下方へ向けて筒部９ｂの外周を筒部１７の内周に摺接させてハウジング１４内に挿入されている。フリーピストン９は、上記のようにハウジング１４内に摺動自在に挿入されると圧力室Ｒ３内を伸側圧力室７と圧側圧力室８とに区画する。なお、フリーピストン９の底部９ａを図１中下方へ向けてハウジング１４内に収容することで、フリーピストン９のナット部１５における螺子部１８への干渉を避けることができる。さらに、フリーピストン９は、この実施の形態の場合、筒部９ｂの外周に環状溝９ｃと、フリーピストン９の底部９ａから環状溝９ｃへ通じる孔９ｄを備えている。
【００２６】
また、このフリーピストン９に、フリーピストン９のハウジング１４に対する変位量に応じてその変位を抑制する附勢力を作用させるばね要素１０が設けられており、このばね要素１０は、伸側圧力室７内であってナット部１５の鍔１６とフリーピストン９の筒部９ｂの図１中上端との間、および、圧側圧力室８内であって筒部１７の底部とフリーピストン９の底部９ａとの間に、それぞれ、介装した第一ウェーブワッシャ２２および第二ウェーブワッシャ２３とで構成されている。
【００２７】
第一ウェーブワッシャ２２および第二ウェーブワッシャ２３は、共に、環状であって周方向に波形が現れるよう湾曲されており、軸方向へ押圧して圧縮すると圧縮変位に応じて、当該圧縮力に抗する附勢力を発揮するようになっている。第一ウェーブワッシャ２２および第二ウェーブワッシャ２３は、コイルばねと異なり、最圧縮時には平らになるので最圧縮時の軸方向長さは板厚と等しくなるので、非圧縮時の軸方向長さのほとんどがフリーピストン９のストローク長さに寄与する。したがって、フリーピストン９のストローク長さが同じに設定しても、第一ウェーブワッシャ２２および第二ウェーブワッシャ２３を利用する方がコイルばねを利用するよりも軸方向長さを非常に短くすることができる。
【００２８】
そして、第一ウェーブワッシャ２２は、圧縮された状態で伸側圧力室７に収容されて、フリーピストン９を圧側圧力室８を圧縮する方向へ附勢している。他方の第二ウェーブワッシャ２３は、圧縮された状態で圧側圧力室８に収容されて、フリーピストン９を伸側圧力室７を圧縮する方向へ附勢している。したがって、フリーピストン９は、第一ウェーブワッシャ２２および第二ウェーブワッシャ２３以外からの圧力や附勢力が作用しない状態では、ハウジング１４内で第一ウェーブワッシャ２２および第二ウェーブワッシャ２３の附勢力が釣り合った位置を中立位置として、当該中立位置に位置決めされる。
【００２９】
そして、フリーピストン９が上記中立位置にあるときには、必ず環状溝９ｃが上記可変オリフィス２０，２１に対向して圧側圧力室８と圧側室Ｒ２を連通するとともに、フリーピストン９がストロークエンドまで変位する、すなわち、第一ウェーブワッシャ２２と第二ウェーブワッシャ２３のいずれかを最圧縮するまで変位すると、可変オリフィス２０，２１がフリーピストン９の外周で完全にラップされて閉塞されるようになっている。すなわち、圧側流路６は、環状溝９ｃ、可変オリフィス２０，２１、孔９ｄおよび固定オリフィス１９で構成されている。なお、可変オリフィス２０，２１を二つ設けているが、その数は任意である。
【００３０】
つまり、この具体的な緩衝装置Ｄの場合、フリーピストン９の中立位置からの変位量が所定の変位量となるときに、可変オリフィス２０，２１の開口全てが環状溝９ｃに対向する状況からフリーピストン９の外周に対向し始める状況に移行して徐々に可変オリフィス２０，２１の流路面積が減少し始め、圧側流路６における流路抵抗が徐々に増加する。そして、この実施の形態では、フリーピストン９の変位量の増加に伴って徐々に可変オリフィス２０，２１の流路面積が減少し、フリーピストン９がストロークエンドに達すると、可変オリフィス２０，２１が完全にフリーピストン９の外周で閉塞されて、圧側流路６における流路抵抗が最大となり圧側圧力室８が固定オリフィス１９のみによって圧側室Ｒ２に連通されるようになっている。なお、フリーピストン９の底部９ａの図１中下端外周には、円弧状の複数の突起９ｅが孔９ｄの開口部を避けるようにして設けられており、第二ウェーブワッシャ２３が最圧縮されて平板状となっても、孔９ｄを閉塞しないようになっている。また、このように、突起９ｅを設けることによって、第二ウェーブワッシャ２３が最圧縮されて平板状となっても、フリーピストン９との接触面積を低減でき、表面吸着力を低減させることができる。上記突起は、フリーピストン９に設ける代わりに第二ウェーブワッシャ２３に設けるようにしてもよい。さらに、このような突起は、フリーピストン９の筒部９ｂの図１中上端にも設けて第一ウェーブワッシャ２２との表面吸着力を低減してもよく、当該突起を第一ウェーブワッシャ２２に設けるようにしてもよい。
【００３１】
緩衝装置Ｄは、以上のように構成されるが、続いて緩衝装置Ｄの作動について説明する。
【００３２】
（Ａ）フリーピストン９における中立位置からの変位量が可変オリフィス２０，２１を閉塞し始めない範囲内にある場合の緩衝装置Ｄにおける動作。
【００３３】
この場合、フリーピストン９は、圧側流路６の抵抗を変化させることなく変位することが可能である。そして、緩衝装置Ｄへ入力される振動周波数が低い場合と高い場合で、ピストン速度が同じであるという条件下で考えると、まず、入力周波数が低い場合、入力される振動の振幅が大きくなり、フリーピストン９の振幅も、可変オリフィス２０，２１を閉塞し始めない範囲内で大きくなる。
【００３４】
フリーピストン９の振幅が上記の範囲で大きくなると、フリーピストン９が第一ウェーブワッシャ２２および第二ウェーブワッシャ２３から受ける附勢力が大きくなり、緩衝装置Ｄが伸長する場合、圧側圧力室８内の圧力は、伸側圧力室７内の圧力よりも第一ウェーブワッシャ２２および第二ウェーブワッシャ２３の附勢力分だけ小さくなり、逆に、緩衝装置Ｄが収縮する場合には、伸側圧力室８内の圧力は、圧側圧力室７内の圧力よりも第一ウェーブワッシャ２２および第二ウェーブワッシャ２３の附勢力分だけ小さくなる。
【００３５】
このように、緩衝装置Ｄが低周波振動を呈すると伸側圧力室７と圧側圧力室８に第一ウェーブワッシャ２２および第二ウェーブワッシャ２３の附勢力に見合った差圧が生じるので、伸側室Ｒ１と伸側圧力室７の差圧および圧側室Ｒ２と圧側圧力室８の差圧が小さくなり、伸側流路５、圧側流路６、伸側圧力室７および圧側圧力室８でなる見掛け上の流路を通過する流量は小さい。この見掛け上の流路を通過する流量が小さい分、通路３ａ，３ｂの流量は大きくなるので、緩衝装置Ｄが発生する減衰力が大きいまま維持される。
【００３６】
逆に、緩衝装置Ｄへの入力周波数が高い場合、入力される振動の振幅が小さくなり、フリーピストン９の振幅はより小さくなる。フリーピストン９の振幅が小さくなると、フリーピストン９が第一ウェーブワッシャ２２および第二ウェーブワッシャ２３から受ける附勢力が小さくなり、緩衝装置Ｄが伸長行程にあっても収縮行程にあっても、伸側圧力室７内の圧力と圧側圧力室８内の圧力とが略等しくなる。すると、伸側室Ｒ１と伸側圧力室７の差圧および圧側室Ｒ２と圧側圧力室８の差圧は大きくなるので、伸側流路５および圧側流路６を通過する流量も多くなる。
【００３７】
緩衝装置Ｄへ入力される振動の周波数が低い場合には、見掛け上の流路を通過する流量は小さく、入力周波数が高い場合には、見掛け上の流路を通過する流量は大きくなり、入力速度が同じであれば、伸側室Ｒ１から圧側室Ｒ２或いは圧側室Ｒ２から伸側室Ｒ１へ流れる流量は、入力周波数によらず等しくならなければならないため、通路３ａ，３ｂの積層リーフバルブＶ１，Ｖ２を通過する流量は、入力周波数が低い場合には多くなって減衰力が高く、反対に、入力周波数が高い場合には少なくなって減衰力は低くなる。したがって、緩衝装置Ｄの減衰特性は、図２に示すように、推移することになる。
【００３８】
したがって、この緩衝装置Ｄ１にあっては、減衰力の変化を入力振動周波数に依存させることができ、ばね上共振周波数の振動の入力に対しては高い減衰力を発生することで車両の姿勢を安定させて、車両旋回時に搭乗者に不安を感じさせることを防止できるとともに、ばね下共振周波数の振動が入力されると必ず低い減衰力を発生させて車軸側の振動の車体側への伝達を絶縁して、車両における乗り心地を良好なものとすることができる。
【００３９】
（Ｂ）フリーピストン９の中立位置からの変位量が圧側流路６の流路抵抗を増加させる範囲内となる場合の緩衝装置Ｄにおける動作
可変オリフィス２０，２１は、緩衝装置Ｄが伸長しても収縮しても、フリーピストン９が中立位置から変位して、その変位量に応じて、徐々に流路面積を小さくし、フリーピストン９が上下のいずれかストロークエンドに到達すると完全に閉塞されて流路面積を固定オリフィス１９の流路面積と同じくして最小とする状況となる。
【００４０】
つまり、フリーピストン９が可変オリフィス２０，２１を閉塞し始めた後は変位量に応じて圧側流路６の流路抵抗を徐々に大きくし、フリーピストン９がストロークエンドに到達すると流路抵抗が最大となる。
【００４１】
ここで、フリーピストン９がストロークエンドまで変位するのは、伸側圧力室７もしくは圧側圧力室８への液体の流出入量が多い場合であり、具体的には、緩衝装置Ｄの伸縮の振幅が大きい場合である。
【００４２】
緩衝装置Ｄに入力される振動周波数が比較的高い場合、緩衝装置Ｄは、フリーピストン９が可変オリフィス２０，２１を閉塞し始める位置へ変位するまでは、比較的低い減衰力を発生しているが、フリーピストン９が可変オリフィス２０，２１を閉塞し始める位置を越えて変位するようになると、徐々に圧側流路６の流路抵抗が徐々に大きくなっていくので、フリーピストン９のそれ以上のストロークエンド側への移動速度が減少されて、見掛け上の流路を介しての液体の移動量も減少し、その分通路３ａ，３ｂを通過する液体量が増加することになり、緩衝装置Ｄの発生減衰力は徐々に大きくなっていく。
【００４３】
そして、フリーピストン９がストロークエンドに達すると、それ以上、見掛け上の流路を介しての液体の移動はなくなり、緩衝装置Ｄ１の伸縮方向を転ずるまでは液体は通路３ａ，３ｂのみを通過することになり、緩衝装置Ｄは、最大の減衰係数で減衰力を発生することになる。
【００４４】
すなわち、フリーピストン９がストロークエンドまで変位してしまうような高周波数で大振幅の振動が緩衝装置Ｄに対し入力されても、フリーピストン９の中立位置からの変位量が任意の変位量を超えるとフリーピストン２９がストロークエンドに達するまでに緩衝装置Ｄは徐々に発生減衰力を大きくするので、低い減衰力から急激に高い減衰力に変化することが無くなる。つまり、フリーピストン９がストロークエンドに達して圧力室Ｒ３内を介して伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２の液体の交流ができなくなるときに急激に減衰力の大きさが変化してしまうことがなくなり、低減衰力から高減衰力への減衰力変化がなだらかとなる。さらに、フリーピストン９が圧力室Ｒ３における両端側のストロークエンドまで到る際に、徐々に発生減衰力を大きくするので、減衰力の急激な変化を抑制する機能は、緩衝装置Ｄの伸圧の両行程で発揮される。
【００４５】
したがって、この緩衝装置Ｄにあっては、高周波数で振幅が大きい振動が入力されても、発生減衰力がなだらかに変化することになって、搭乗者に減衰力の変化によるショックを知覚させずにすみ、車両における乗り心地を向上することができ、特に、急激な減衰力変化によって車体が振動しボンネットが共振して異音が発生してしまう事態も防止でき、この点でも車両における乗り心地を向上することができる。
【００４６】
そして、本発明の緩衝装置Ｄによれば、フリーピストン９を附勢するばね要素１０を第一ウェーブワッシャ２２および第二ウェーブワッシャ２３としたので、コイルばねを用いるよりもフリーピストン９のストローク長を確保しつつも軸方向長さを短くすることができ、その分、ハウジング１４の図１中上下方向となる軸方向の長さをコンパクトにすることができる。この結果、本発明の緩衝装置Ｄによれば、緩衝装置Ｄのストロークを確保しやすくなり、緩衝装置Ｄのストローク不足を招かずに車両へ搭載することができる。
【００４７】
以上で、本発明の実施の形態についての説明を終えるが、本発明の範囲は図示されまたは説明された詳細そのものには限定されないことは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明の緩衝装置は、車両の制振用途に利用することができる。
【符号の説明】
【００４９】
１ シリンダ
２ 隔壁部材としてのピストン
３ａ，３ｂ 通路
５ 伸側流路
６ 圧側流路
７ 伸側圧力室
８ 圧側圧力室
９ フリーピストン
１０ ばね要素
１４ ハウジング
２２ 第一ウェーブワッシャ
２３ 第二ウェーブワッシャ
Ｄ 緩衝装置
Ｒ１ 伸側室
Ｒ２ 圧側室
Ｒ３ 圧力室
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダと、当該シリンダ内に摺動自在に挿入され当該シリンダ内を伸側室と圧側室に区画する隔壁部材と、上記伸側室と圧側室とを連通する通路と、内部に圧力室を形成するハウジングと、上記ハウジング内に移動自在に挿入されて当該圧力室を伸側流路を介して伸側室に連通される伸側圧力室と圧側流路を介して圧側室に連通される圧側圧力室とに区画するフリーピストンと、当該フリーピストンの上記ハウジングに対する変位を抑制する附勢力を発生するばね要素とを備えた緩衝装置において、ばね要素が、上記伸側圧力室内に収容されて上記フリーピストンを上記圧側圧力室を圧縮する方向へ附勢する第一ウェーブワッシャと、上記圧側圧力室内に収容されて上記フリーピストンを上記伸側圧力室を圧縮する方向へ附勢する第二ウェーブワッシャとを備えたことを特徴とする緩衝装置。
【請求項１】
シリンダと、当該シリンダ内に摺動自在に挿入され当該シリンダ内を伸側室と圧側室に区画する隔壁部材と、上記伸側室と圧側室とを連通する通路と、内部に圧力室を形成するハウジングと、上記ハウジング内に移動自在に挿入されて当該圧力室を伸側流路を介して伸側室に連通される伸側圧力室と圧側流路を介して圧側室に連通される圧側圧力室とに区画するフリーピストンと、当該フリーピストンの上記ハウジングに対する変位を抑制する附勢力を発生するばね要素とを備えた緩衝装置において、ばね要素が、上記伸側圧力室内に収容されて上記フリーピストンを上記圧側圧力室を圧縮する方向へ附勢する第一ウェーブワッシャと、上記圧側圧力室内に収容されて上記フリーピストンを上記伸側圧力室を圧縮する方向へ附勢する第二ウェーブワッシャとを備えたことを特徴とする緩衝装置。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１２−１９７８２０（Ｐ２０１２−１９７８２０Ａ）
【公開日】平成２４年１０月１８日（２０１２．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６０９２１（Ｐ２０１１−６０９２１）
【出願日】平成２３年３月１８日（２０１１．３．１８）
【出願人】（００００００９２９）カヤバ工業株式会社 (2,151)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月１８日（２０１２．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１８日（２０１１．３．１８）
【出願人】（００００００９２９）カヤバ工業株式会社 (2,151)
【Ｆターム（参考）】
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