JP2004225745A

JP2004225745A - 油圧緩衝器のリバウンド構造

Info

Publication number: JP2004225745A
Application number: JP2003011576A
Authority: JP
Inventors: Kazuma Yamazaki; 一磨山崎
Original assignee: Showa Corp
Current assignee: Showa Corp
Priority date: 2003-01-20
Filing date: 2003-01-20
Publication date: 2004-08-12

Abstract

【課題】ピストンロッドに形成するリバウンドシートの取付け溝に生ずる応力を低減するために、リバウンドシートの取付け溝位置をピストン寄りに下げるに際し、部品点数を削減し、組付け及び管理工数を削減すること。
【解決手段】ピストンロッド１５に周方向の溝を形成し、この溝にリバウンドシート２２を取付け、最伸長時に前記リバウンドシート２２とロッドガイド１３との間でリバウンドラバー２３を圧縮して衝撃を吸収するようにした油圧緩衝器１０において、最伸長時におけるロッドガイド１３からピストンロッド１５への荷重作用点とシリンダ１２からのピストン１６への荷重作用点との距離を変更することなく、前記リバウンドシート２２の取付け溝を当該溝に作用するモーメントが所定値以下になる位置までピストン１６寄りに形成し、また溝をピストン１６寄りに形成した分だけリバウンドシート２２を長くしたもの。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は油圧緩衝器のリバウンド構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特許文献１に記載の如く、油圧緩衝器では、ピストンロッドに周方向の溝を形成し、この溝にリバウンドシートを取付け、最伸長時に前記リバウンドシートとロッドガイドとの間でリバウンドラバーを圧縮して衝撃を吸収するようにしている。
【０００３】
特許文献１では、油圧緩衝器に作用するサイドフォースにより、ピストンロッドに形成したリバウンドシートの取付け溝に生ずる応力の低減を図るため、リバウンドシートの取付け溝をピストン寄りに下げることを提案している。リバウンドラバーのばね特性（長さ）を変えることなく、この提案を実現しようとするとき、従来技術では、リバウンドシートとリバウンドラバーの間にカラーを挿入し、リバウンドシートの取付け溝位置を調整している。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−８８０３２（［０００４］、［０００６］、［０００７］）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術では、ピストンロッドに形成するリバウンドシートの取付け溝に生ずる応力を低減するために、リバウンドシートの取付け溝位置をピストン寄りに下げ、リバウンドシートとリバウンドラバーの間にカラーを挿入するものであり、カラー部品を必要とするし、カラーの組付け及び管理工数を必要とし、コスト高になる。
【０００６】
本発明の課題は、ピストンロッドに形成するリバウンドシートの取付け溝に生ずる応力を低減するために、リバウンドシートの取付け溝位置をピストン寄りに下げるに際し、部品点数を削減し、組付け及び管理工数を削減することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、ピストンロッドに周方向の溝を形成し、この溝にリバウンドシートを取付け、最伸長時に前記リバウンドシートとロッドガイドとの間でリバウンドラバーを圧縮して衝撃を吸収するようにした油圧緩衝器において、最伸長時におけるロッドガイドからピストンロッドへの荷重作用点とシリンダからピストンへの荷重作用点との距離を変更することなく、前記リバウンドシートの取付け溝を当該溝に作用するモーメントが所定値以下になる位置までピストン寄りに形成し、また溝をピストン寄りに形成した分だけリバウンドシートを長くしたしたものである。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１の発明において更に、前記リバウンドシートが、肉厚のパイプ材からなり、パイプ材の一端をリバウンドラバーの当接面とし、他端を肉薄に成形された溝へのかしめ部とするようにしたものである。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１の発明において更に、前記リバウンドシートが、肉薄のパイプ材からなり、パイプ材の一端にツバ部を設けてリバウンドラバーの当接面とし、他端を溝へのかしめ部とするようにしたものである。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項１の発明において更に、前記ピストンロッドの溝にストッパリングを設け、前記リバウンドシートを該ストッパリングに支えられる肉厚のパイプ材からなるものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は第１実施形態のリバウンドシートを適用した緩衝器を示す模式図、図２は第１実施形態のリバウンド構造を示す模式図、図３は第１実施形態のリバウンドシートを示す模式図、図４は第２実施形態のリバウンド構造を示す模式図、図５は第２実施形態のリバウンドシートを示す模式図、図６は第３実施形態のリバウンド構造を示す模式図、図７は第３実施形態のリバウンドシートを示す模式図である。
【００１２】
（第１実施形態）（図１〜図３）
緩衝器１０は、アウタチューブ１１内にシリンダ１２を配設し、アウタチューブ１１の上端部にロッドガイド１３、オイルシール１４を設け、それらのロッドガイド１３、オイルシール１４を通ってピストンロッド１５がシリンダ１２内に挿入される。
【００１３】
ピストンロッド１５のシリンダ１２への挿入端にはピストン１６が取付けられ、ピストン１６の外周にはシリンダ１２の内周に摺接するピストンリング１７が設けられる。ピストン１６はシリンダ１２の内部を上油室Ｓ１と下油室Ｓ２に区画し、上油室Ｓ１と下油室Ｓ２を連通する油路を備えるとともに、減衰力発生機構としてのピストンバルブ（不図示）を備える。
【００１４】
シリンダ１２の底部にはボトムピース１８が設けられる。アウタチューブ１１とシリンダ１２の環状間隙は油溜室Ｓ３とされ、ボトムピース１８は下油室Ｓ２と油溜室Ｓ３を連通する油路を備えるとともに、減衰力発生機構としてのボトムバルブ（不図示）を備える。
【００１５】
油圧緩衝器１０は、ピストンロッド１５の外周に周方向の環状溝２１を形成し、この環状溝２１にリバンドシート２２を固着し、リバウンドシート２２とロッドガイド１３との間のピストンロッド１５の外周にリバウンドラバー２３を嵌着している。最伸長時に、リバウンドシート２２とロッドガイド１３との間でリバンドラバー２３を圧縮して衝撃を吸収する。
【００１６】
このとき、油圧緩衝器１１にサイドフォースが作用した場合、溝２１に発生する応力（σ）はσ＝Ｍ／Ｚで表される。ここで、Ｍは溝２１の部分に作用するモーメントであり、Ｚはピストンロッド１５の径で決定される断面係数である。溝２１に発生する応力（σ）が過大になるとピストンロッド１５の耐久要件を満たさないから、従来にあってはピストンロッド１５の断面係数を大きくすることで溝２１に発生する応力（σ）の低減を図っている。しかしながら、ピストンロッド１５の断面係数を大きくすることはその径を大きくすることになり、油圧緩衝器１０自体の重量が増すとともに、油圧緩衝器１０の全体径も大きくなってしまう。
【００１７】
しかるに、ピストンリング１７の軸方向の中心からピストンロッド１５の上端取付部までの距離をＬ１、１Ｇ状態でのピストンリング１７の軸方向の中心からピストンロッド１５のロッドガイド１３との荷重作用点までの距離をＬ２、ピストンロッド１５の上端取付部に作用する荷重をＰ１、ピストンリング１７の軸方向の中心に作用する荷重をＰ２とすると、
Ｐ２＝（Ｌ１／Ｌ２）Ｐ１
が成立する。ここで、Ｐ１、Ｌ１及びＬ２は油圧緩衝器１０を取付ける車体との関係によって決まり、結果としてＰ２も決まる。
【００１８】
一方、前述した如く、溝２１に発生する応力（σ）はσ＝Ｍ／Ｚで表わされ、モーメント（Ｍ）は、ピストンリング１７の軸方向の中心から溝２１までの距離をＬ３とすれば、Ｍ＝Ｌ３×Ｐ２で表わされる。
【００１９】
本発明は、溝２１に作用するモーメント（Ｍ）を小さくすれば、ピストンロッド１５の径を大きくすることなく応力（σ）の低減を図ることができ、また、モーメント（Ｍ）はＬ３を短くすることによって小さくできることに着目してなされたものである。
【００２０】
即ち、本発明において、ピストンロッド１５に溝２１を形成する位置は、最伸長時におけるロッドガイド１３からピストンロッド１５へ及ぶ荷重作用点とシリンダ１２からピストン１６へ及ぶ荷重作用点との距離Ｌ２を変更することなく、当該溝２１に作用する１Ｇ状態のときのモーメント（Ｍ＝Ｐ２×Ｌ３）が所定値以下（溝２１に発生する応力（σ）をピストンロッド１５の構成材料の許容応力σａ以下にするモーメントＭａ）になる位置までピストン１６に寄った位置に設ける必要がある。そして、溝２１がピストン１６に寄った分だけ、ストローク調整としてリバウンドシート２２の長さを長くした。これにより、ピストンロッド１５の溝２１に作用するモーメント（Ｍ）に起因して溝２１に発生する応力（σ）を、ピストンロッド１５の構成材料の許容応力（σａ）以下に設定することができ、適正なストロークに調整できる。
【００２１】
リバウンドシート２２は、図２、図３に示す如く、肉厚のパイプ材３０からなり、パイプ材３０の一端をそのままリバウンドラバー２３の当接面３１とし、他端を鍛造又は切削加工により肉薄に形成された溝２１へのかしめ部３２とする。リバウンドシート２２の加工工数がパイプ材３０を切断してかしめ部３２を加工するだけ足り、加工工数を削減できる。
【００２２】
本実施形態によれば、リバウンドシート２２の長さを、溝２１への取付け位置からリバウンドラバー２３の支持位置まで延長するだけで、ピストンロッド１５の溝２１に作用するモーメント（Ｍ）を所定値以下に小さくし、ひいては溝２１に発生する応力（σ）を低減しながら、最伸長時の衝撃を吸収できる。即ち、ピストンロッド１５に形成するリバウンドシート２２の取付け溝２１に生ずる応力を低減するために、リバウンドシート２２の取付け溝位置をピストン寄りに下げるに際し、リバウンドシート２２とリバウンドラバー２３の間にカラーを挿入する等がないから、部品点数を削減し、組付け及び管理工数を削減できる。
【００２３】
（第２実施形態）（図４、図５）
第２実施形態では、第１実施形態のリバウンドシート２２を、肉薄のパイプ材４０からなるものとし、パイプ材４０の一端にプレス成形されたツバ部４１Ａを設けてリバウンドラバー２３の当接面４１とし、他端を溝２１へのかしめ部４２とした。リバウンドシート２２をパイプ材４０の肉が薄い分、軽量化でき、プレスにより容易に加工できる。
【００２４】
（第３実施形態）（図６、図７）
第３実施形態では、ピストンロッド１５の溝２１にストッパリング５０Ａを設け、第１実施形態のリバウンドシート２２を、ストッパリング５０Ａに支えられる肉厚のパイプ材５０からなるものとした。パイプ材５０の一端をそのままリバウンドラバー２３の当接面５１とし、他端に切削加工によりストッパリング受け部５２を形成した。リバウンドシート２２をピストンロッド１５の溝２１にかしめる工程がなく、リバウンドシート２２の加工工数もパイプ材５０を切断してストッパリング受け部５２を設けるだけの最小工数にできる。
【００２５】
以上、本発明の実施の形態を図面により記述したが、本発明の具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。本発明のリバウンドシートは、ピストンロッドの取付け溝にかしめにより固定され、又はストッパリングに係止して固定される他、溶接により固定されても良い。
【００２６】
【発明の効果】
本発明によれば、ピストンロッドに形成するリバウンドシートの取付け溝に生ずる応力を低減するために、リバウンドシートの取付け溝位置をピストン寄りに下げるに際し、部品点数を削減し、組付け及び管理工数を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は第１実施形態のリバウンドシートを適用した緩衝器を示す模式図である。
【図２】図２は第１実施形態のリバウンド構造を示す模式図である。
【図３】図３は第１実施形態のリバウンドシートを示す模式図である。
【図４】図４は第２実施形態のリバウンド構造を示す模式図である。
【図５】図５は第２実施形態のリバウンドシートを示す模式図である。
【図６】図６は第３実施形態のリバウンド構造を示す模式図である。
【図７】図７は第３実施形態のリバウンドシートを示す模式図である。
【符号の説明】
１０油圧緩衝器
１２シリンダ
１３ロッドガイド
１５ピストンロッド
１６ピストン
２１溝
２２リバウンドシート
２３リバウンドラバー
３０パイプ材
３１当接面
３２かしめ部
４０パイプ材
４１当接面
４１Ａツバ部
４２かしめ部
５０パイプ材
５０Ａストッパリング
５１当接面
５２ストッパリング受け部

Claims

ピストンロッドに周方向の溝を形成し、この溝にリバウンドシートを取付け、最伸長時に前記リバウンドシートとロッドガイドとの間でリバウンドラバーを圧縮して衝撃を吸収するようにした油圧緩衝器において、
最伸長時におけるロッドガイドからピストンロッドへの荷重作用点とシリンダからピストンへの荷重作用点との距離を変更することなく、前記リバウンドシートの取付け溝を当該溝に作用するモーメントが所定値以下になる位置までピストン寄りに形成し、また溝をピストン寄りに形成した分だけリバウンドシートを長くしたことを特徴とする油圧緩衝器のリバウンド構造。
前記リバウンドシートが、肉厚のパイプ材からなり、パイプ材の一端をリバウンドラバーの当接面とし、他端を肉薄に成形された溝へのかしめ部とする請求項１に記載の油圧緩衝器のリバウンド構造。
前記リバウンドシートが、肉薄のパイプ材からなり、パイプ材の一端にツバ部を設けてリバウンドラバーの当接面とし、他端を溝へのかしめ部とする請求項１に記載の油圧緩衝器のリバウンド構造。
前記ピストンロッドの溝にストッパリングを設け、前記リバウンドシートを該ストッパリングに支えられる肉厚のパイプ材からなるものとした請求項１に記載の油圧緩衝器のリバウンド構造。