JP2004316726A

JP2004316726A - 油圧緩衝器のリバウンドスプリング構造

Info

Publication number: JP2004316726A
Application number: JP2003109569A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Umehara; 努梅原
Original assignee: Showa Corp
Current assignee: Showa Corp
Priority date: 2003-04-14
Filing date: 2003-04-14
Publication date: 2004-11-11

Abstract

【課題】油圧緩衝器のリバウンドスプリング構造において、簡易な構成により、第１カラーとロッドガイドとの衝突音、及び／又は第２カラーとリバウンドシートとの衝突音の発生を防止すること。
【解決手段】ダンパチューブ１１に設けたロッドガイド１７に当接する樹脂製の第１カラー５０と、ピストンロッド１３に設けたリバウンドシート２１に当接する樹脂製の第２カラー６０を、ピストンロッド１３に挿着し、ピストンロッド１３の周囲で第１カラー５０と第２カラー６０の間にリバウンドスプリング７０を介装する油圧緩衝器１０のリバウンドスプリング構造において、第１カラー５０のロッドガイド１７との対向面及び／又は第２カラー６０のリバウンドシート２１との対向面にオイルロック室５４を形成するもの。
【選択図】図４

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スプリング構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
油圧緩衝器では、ダンパチューブの内部にピストンロッドを挿入し、ダンパチューブに設けたロッドガイドに当接する樹脂製の第１カラーと、ピストンロッドに設けたリバウンドシートに当接する樹脂製の第２カラーを、ピストンロッドに挿着し、ピストンロッドの周囲で第１カラーと第２カラーの間にリバウンドスプリングを介装している。これにより、ピストンロッドの伸切り時に、リバウンドスプリングを圧縮し、最伸張ストロークを規制している。
【０００３】
この従来の油圧緩衝器では、ピストンロッドのストロークスピードが速いとき、第１カラーがロッドガイドに高速で衝突し、又は第２カラーがリバウンドシートに高速で衝突し、衝突音を生ずる。
【０００４】
そこで、特許文献１では、第１カラーのロッドガイドとの対向面、又は第２カラーとリバウンドシートとの対向面に弾性部材を設け、衝突音の発生を抑制するものを開示している。
【０００５】
【特許文献１】
実開平６−１２８４８（図１、１頁）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１では、第１カラーと第２カラーに弾性部材を設けるものであり、構成が複雑で製作工数がかかり、コスト高になる。
【０００７】
本発明の課題は、油圧緩衝器のリバウンドスプリング構造において、簡易な構成により、第１カラーとロッドガイドとの衝突音、及び／又は第２カラーとリバウンドシートとの衝突音の発生を防止することにある。
【０００８】
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、ダンパチューブの内部にピストンロッドを挿入し、ダンパチューブに設けたロッドガイドに当接する樹脂製の第１カラーと、ピストンロッドに設けたリバウンドシートに当接する樹脂製の第２カラーを、ピストンロッドに挿着し、ピストンロッドの周囲で第１カラーと第２カラーの間にリバウンドスプリングを介装する油圧緩衝器のリバウンドスプリング構造において、第１カラーのロッドガイドとの対向面及び／又は第２カラーのリバウンドシートとの対向面にオイルロック室を形成するようにしたものである。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１の発明において更に、前記第１カラーがロッドガイドに当接し、及び／又は前記第２カラーがリバウンドシートに当接した状態で、前記オイルロック室がピストンロッドの外周に臨むようにしたものである。
【００１１】
請求項３の発明は、請求項２の発明において更に、前記第１カラーのロッドガイドとの対向面が該ロッドガイドと前記ピストンロッドの外周とともに区画して形成するオイルロック室の断面形及び／又は前記第２カラーのリバウンドシートとの対向面が該リバウンドシートと前記ピストンロッドの外周とともに区画して形成するオイルロック室の断面形が、三角状、円弧状又は四角状をなすようにしたものである。
【００１２】
請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれかの発明において更に、前記第１カラーのロッドガイドとの対向面に設けられる該ロッドガイドとの当接部、及び／又は前記第２カラーのリバウンドシートとの対向面に設けられる該リバウンドシートとの当接部が、突起状をなすようにしたものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は油圧緩衝器を示す全体半断面図、図２はリバウンドスプリング構造を示し、（Ａ）は中間ストローク状態を示す断面図、（Ｂ）は最伸張ストローク状態を示す断面図、図３はカラーを示し、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は平面図、図４はオイルロック室を示し、（Ａ）はオイルロック過程を示す断面図、（Ｂ）はオイルロック完了状態を示す断面図、図５はカラーの変形例を示す断面図、図６はカラーの変形例を示す断面図、図７はカラーの変形例を示す断面図、図８はリバウンドスプリング構造の変形例を示し、（Ａ）は中間ストローク状態を示す断面図、（Ｂ）は最伸張ストローク状態を示す断面図である。
【００１４】
図１は、複筒型式油圧緩衝器１０であり、ダンパチューブ１１にシリンダ１２を内蔵した二重管を構成し、シリンダ１２にピストンロッド１３を挿入し、ピストンロッド１３の上端部に固定の取付ブラケット（不図示）を車体側に連結し、ダンパチューブ１１の底部１１Ａの外面に溶接したアイジョイント１４を車輪側に連結し、車両の懸架装置を構成する。
【００１５】
油圧緩衝器１０は、ダンパチューブ１１の外周の下スプリングシート１５と、ピストンロッド１３の上端部の取付ブラケットに支持される上スプリングシート（不図示）の間に懸架ばね１６を介装する。
【００１６】
油圧緩衝器１０は、シリンダ１２に挿入されるピストンロッド１３のためのロッドガイド１７、ブッシュ１８、オイルシール１９を、ダンパチューブ１１の上端加締部２０とシリンダ１２の上端部の間に挟圧固定している。
【００１７】
油圧緩衝器１０は、ピストンバルブ装置３０とボトムバルブ装置４０を有し、それらが発生する減衰力により、懸架ばね１６による衝撃力の吸収に伴うピストンロッド１３の伸縮振動を制振する。
【００１８】
（ピストンバルブ装置３０）
ピストンバルブ装置３０は、ピストンロッド１３にバルブストッパ３１、チェックバルブ３２、ピストン３３、ディスクバルブ３４、バルブストッパ３５を装着し、これらをナット３６で固定している。
【００１９】
そして、圧縮時には、ピストン側油室３７Ａの油が、ピストン３３の圧側流路３８Ａを通りチェックバルブ３２を撓み変形させて開き、ロッド側油室３７Ｂに導かれる。また、伸張時には、ロッド側油室３７Ｂの油が、ピストン３３の伸側流路３８Ｂ（不図示）を通り、ディスクバルブ３４を撓み変形させて開き、ピストン側油室３７Ａに導かれ、伸側減衰力を発生させる。
【００２０】
（ボトムバルブ装置４０）
油圧緩衝器１０は、ダンパチューブ１１とシリンダ１２の間隙をリザーバ室４１とし、このリザーバ室４１の内部を油室とガス室に区画している。そして、ボトムバルブ装置４０は、ダンパチューブ１１の底部１１Ａをスピニング成形により閉じ、シリンダ１２の内部のピストン側油室３７Ａとリザーバ室４１とを仕切るボトムピース４３をシリンダ１２の下端部に配置し、ピストン側油室３７Ａとリザーバ室４１とをボトムピース４３に設けた不図示の流路により連絡可能とする。ボトムピース４３にはボルト４４、ナット４５が締結され、ボルト４４とナット４５の間にはディスクバルブ４６、ボトムピース４３、チェックバルブ４７、バルブストッパ４８を介装している。
【００２１】
そして、圧縮時には、シリンダ１２に進入するピストンロッド１３の進入容積分の油が、ピストン側油室３７Ａからボトムピース４３の圧側流路４９Ａを通ってディスクバルブ４６を撓み変形させて開き、リザーバ室４１へ押出され、圧側減衰力を得る。伸張時には、シリンダ１２から退出するピストンロッド１３の退出容積分の油が、チェックバルブ４７を押し開き、リザーバ室４１からボトムピース４３の伸側流路４９Ｂ（不図示）経由でピストン側油室３７Ａに補給される。
【００２２】
しかるに、油圧緩衝器１０は、シリンダ１２のロッド側油室３７Ｂに位置するピストンロッド１３まわりで、ロッドガイド１７の側（上側）に遊挿状態で挿着した第１カラー５０と、ピストン３３の側（下側）に固定された第２カラー６０との間に、ピストンロッド１３の伸切り時（油圧緩衝器１０の最伸張状態）に圧縮変形せしめられるリバウンドスプリング７０を介装している。
【００２３】
第１カラー５０は、ナイロン系樹脂等の樹脂製とされてリバウンドスプリング７０の上端部に装填され、ピストンロッド１３の伸切り時に、ダンパチューブ１１、シリンダ１２に設けたロッドガイド１７の端面に当接する。第１カラー５０は、リバウンドスプリング７０の内径を拘束する筒状部５１と、リバウンドスプリング７０の上端部を受けるフランジ部５２を備える。筒状部５１の外周はリバウンドスプリング７０の内径に軽圧入で嵌合固定されるスプリング内径拘束面５１Ａを形成する。フランジ部５２はリバウンドスプリング７０の下端部の端面に研削された平坦面状の座面を受けるスプリングシート面５２Ａを備える（図３）。
【００２４】
第２カラー６０は、ナイロン系樹脂等の樹脂製とされてリバウンドスプリング７０の下端部に装填され、ピストンロッド１３の溝部にかしめ固定されているリバウンドシート２１に着座する状態で該リバウンドシート２１に当接する。第２カラー６０は、リバウンドスプリング７０の内径を拘束する筒状部６１と、リバウンドスプリング７０の下端部を受けるフランジ部６２を備える。筒状部６１の外周はリバウンドスプリング７０の内径に軽圧入で嵌合固定されるスプリング内径拘束面６１Ａを形成する。フランジ部６２はリバウンドスプリング７０の上端部の端面に研削された平坦面状の座面を受けるスプリングシート面６２Ａを備える（図３）。
【００２５】
油圧緩衝器１０の通常作動時に、ピストンロッド１３が伸縮するとき、第１カラー５０は図１、図２（Ａ）に示す如く、ロッド側室３７Ｂの内部でロッドガイド１７に衝合しない範囲にあり、リバウンドスプリング７０は圧縮変形しない。他方、油圧緩衝器１０の最伸張時には、図２（Ｂ）に示す如く、ピストンロッド１２が伸切り、第１カラー５０はロッドガイド１７に衝合し、第１カラー５０のフランジ部５２と第２カラー６０のフランジ部６２の間でリバウンドスプリング７０を一定の圧縮長さに圧縮変形せしめ、油圧緩衝器１０の最伸張ストロークを規制する。
【００２６】
尚、油圧緩衝器１０は、ダンパチューブ１１の上端部の外面にバンプストッパ２２を備え、ピストンロッド１３が備えるバンプラバー（不図示）をバンプストッパ２２に衝合せしめて最圧縮ストロークを規制する。
【００２７】
しかるに、油圧緩衝器１０にあっては、最伸張時に、第１カラー５０がロッドガイド１７に衝合する際の衝突音の発生を防止するため、第１カラー５０を以下の如くに構成している。
【００２８】
第１カラー５０は、図３に示す如く、ロッドガイド１７の端面との対向面となる、フランジ部５２のスプリングシート面５２Ａに対する反対側の端面の、外周側の一部をロッドガイド１７との環状当接部５３とし、該端面の残部を内周側に向けて下り勾配をなして凹む円錐面状のオイルロック面５４Ａとしている。これにより、第１カラー５０は、ロッドガイド１７の端面との対向面にオイルロック室５４を形成する（図４）。
【００２９】
オイルロック室５４は、第１カラー５０のロッドガイド１７との対向面であるオイルロック面５４Ａが、ロッドガイド１７の端面とピストンロッド１３の外周とともに区画するものであり、第１カラー５０の中心軸を含む断面において三角状断面形を示す。このとき、当接部５３は、第１カラー５０の中心軸を含む断面において、狭幅の突起状をなす。
【００３０】
また、オイルロック室５４は、第１カラー５０がロッドガイド１７に当接した状態で、ピストンロッド１３の外周に開いて臨む（図４（Ｂ））。
【００３１】
従って、ピストンロッド１３の伸切り時に、第１カラー５０がロッドガイド１７に衝合する過程で、第１カラー５０の当接部５３が先にロッドガイド１７に近接し（図４（Ａ））、オイルロック室５４の油を当接部５３とロッドガイド１７の間から第１カラー５０の外周側へ逃がすとともに、筒状部５１の内周とピストンロッド１３の外周の間の狭い隙間を用いて第１カラー５０の内周側へ逃がす。第１カラー５０がロッドガイド１７に衝合するに至る際には、第１カラー５０の当接部５３がロッドガイド１７に当接して第１カラー５０の外周側への逃げ道を塞ぎ（図４（Ｂ））、オイルロック室５４の油を筒状部５１の内周とピストンロッド１３の外周の間の狭い隙間だけを用いて第１カラー５０の内周側へ逃がし得るだけのオイルロック状態になり、第１カラー５０がロッドガイド１７に衝突する速度を下げ、衝撃を和らげる。
【００３２】
尚、本実施形態では、ピストンロッド１３の外径２２ｍｍに対し、第１カラー５０の筒状部５１の内径を２２．８ｍｍとし、筒状部５１の内周とピストンロッド１３の外周の間の隙間を０．４ｍｍとした。第１カラー５０のフランジ部５２の外径を３３．５ｍｍ、オイルロック面５４Ａの外径を３１．５ｍｍとし、当接部５３に１ｍｍ幅の当接面を与えた。オイルロック面５４Ａの勾配角Ａは１９度とし、この勾配角Ａが１９度より小さいとオイルロック室５４の容量が小さくなってオイルロック効果が低減する。オイルロック室５４の容量は第１カラー５０の寸法に応じて適宜調整する必要があるが、オイルロック面５４Ａの勾配角Ａは１９度以上にすることが好ましい。
【００３３】
また、第１カラー５０がロッドガイド１７の端面との対向面に設けるオイルロック室５４は、三角状断面形に限らず、第１カラー５０がロッドガイド１７に当接した状態でピストンロッド１３の外周に臨む円弧状（図５）、四角状（図６）であっても良い。第１カラー５０の外周側の当接部５３を狭幅突起状にし、第１カラー５０の内周側においてピストンロッド１３の外周に臨むオイルロック室５４を形成することが好ましい。
【００３４】
但し、第１カラー５０がロッドガイド１７の端面との対向面に設けるオイルロック室５４は、第１カラー５０がロッドガイド１７に当接した状態でピストンロッド１３の外周に臨むものに限らず、図７に示す如く、フランジ部５２のスプリングシート面５２Ａに対する反対側の端面の外周側と内周側に環状当接部５３Ａ、５３Ｂを設け、これら環状当接部５３Ａ、５３Ｂの間に四角断面等の陥凹状の環状オイルロック室５４を形成することもできる。図７の第１カラー５０は、外周側にのみ環状当接部５３を設けたものに比して強度は増すが、衝突音抑制効果は低い。オイルロック室５４の容量が小さいためと考えられる。
【００３５】
油圧緩衝器１０にあっては、第１カラー５０と第２カラー６０の共通部品化を図るため、第２カラー６０も第１カラー５０と同一形状にし、第２カラー６０にも第１カラー５０における環状当接部５３、オイルロック面５４Ａ、オイルロック室５４と同一をなす形態（環状当接部６３、オイルロック面６４Ａ、オイルロック室６４（図４））を付与した。但し、本実施形態では、第２カラー６０はピストンロッド１３に固定されていてリバウンドシート２１に常時着座する状態で該リバウンドシート２１に当接しており、第１カラー５０における環状当接部５３、オイルロック面５４Ａ、オイルロック室５４と同一をなす形態を有することを必要としない。
【００３６】
尚、油圧緩衝器１０において、第１カラー５０が取付具を介する等にてロッドガイド１７の側に固定化され、第２カラー６０がピストンロッド１３の側に遊挿状態で挿着されていて、ピストンロッド１３の伸切り時に第２カラー６０がピストンロッド１３に固定されているリバウンドシート２１に衝合するものにあっては、第２カラー６０のリバウンドシート２１との対向面にオイルロック室が形成される。このとき、第２カラー６０は、環状当接部６３、オイルロック面６４Ａ、オイルロック室６４を備える。
【００３７】
本実施形態によれば以下の作用効果を奏する。
（請求項１に対応する作用効果）
▲１▼ピストンロッド１３の伸切り時に、第１カラー５０がロッドガイド１７に高速で衝突するとき、第１カラー５０が形成するオイルロック室５４の油が一瞬オイルロック状態になり、第１カラー５０がロッドガイド１７に衝突する速度を下げて衝撃を和らげ、衝突音の発生を防止する。
【００３８】
第１カラー５０によりオイルロック室５４を形成するだけの簡素な構成により、衝突音の発生を防止できる。
【００３９】
（請求項２に対応する作用効果）
▲２▼第１カラー５０の外周側に設けた環状当接部５３がロッドガイド１７に当接するとき、オイルロック室５４がピストンロッド１３の外周に臨む。従って、オイルロック室５４の油は、第１カラー５０の外周側への逃げ道を塞がれ、第１カラー５０の内周がピストンロッド１３の外周との間に形成する狭い隙間から逃げ得るだけのオイルロック状態になり、第１カラー５０がロッドガイド１７に衝突する速度を確実に下げて衝撃を和らげ、衝突音の発生を防止する。
【００４０】
（請求項３に対応する作用効果）
▲３▼第１カラー５０が形成するオイルロック室５４の断面形を三角状、円弧状又は四角状の如くの単純形状に加工するだけの簡易な制作工数で上述▲２▼を実現できる。
【００４１】
（請求項４に対応する作用効果）
▲４▼第１カラー５０のロッドガイド１７との対向面に設けられるロッドガイド１７との当接部５３を突起状にした。従って、第１カラー５０のロッドガイド１７との対向面内で、オイルロック室５４を形成し得る範囲が広くなり、オイルロック室５４の容量が増えるから、第１カラー５０がロッドガイド１７に衝突する速度を確実に下げて衝撃を和らげ、衝突音の発生を防止する。
【００４２】
図８は油圧緩衝器１０におけるリバウンドスプリング構造の変形例であり、ピストンロッド１３まわりでリバウンドシート２１と第２カラー６０の間に別体ラバー（弾性部材）２３を介装したものである。これによれば、ピストンロッド１３の伸切り時に、第１カラー５０がロッドガイド１７に衝突してからの衝撃を格段に和らげ、衝突音の発生を防止できる。
【００４３】
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。
【００４４】
【発明の効果】
本発明によれば、油圧緩衝器のリバウンドスプリング構造において、簡易な構成により、第１カラーとロッドガイドとの衝突音、及び／又は第２カラーとリバウンドシートとの衝突音の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は油圧緩衝器を示す全体半断面図である。
【図２】図２はリバウンドスプリング構造を示し、（Ａ）は中間ストローク状態を示す断面図、（Ｂ）は最伸張ストローク状態を示す断面図である。
【図３】図３はカラーを示し、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は平面図である。
【図４】図４はオイルロック室を示し、（Ａ）はオイルロック過程を示す断面図、（Ｂ）はオイルロック完了状態を示す断面図である。
【図５】図５はカラーの変形例を示す断面図である。
【図６】図６はカラーの変形例を示す断面図である。
【図７】図７はカラーの変形例を示す断面図である。
【図８】図８はリバウンドスプリング構造の変形例を示し、（Ａ）は中間ストローク状態を示す断面図、（Ｂ）は最伸張ストローク状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１０油圧緩衝器
１１ダンパチューブ
１３ピストンロッド
１７ロッドガイド
２１リバウンドシート
５０第１カラー
５３当接部
５４オイルロック室
６０第２カラー
７０リバウンドスプリング

Claims

ダンパチューブの内部にピストンロッドを挿入し、
ダンパチューブに設けたロッドガイドに当接する樹脂製の第１カラーと、ピストンロッドに設けたリバウンドシートに当接する樹脂製の第２カラーを、ピストンロッドに挿着し、
ピストンロッドの周囲で第１カラーと第２カラーの間にリバウンドスプリングを介装する油圧緩衝器のリバウンドスプリング構造において、
第１カラーのロッドガイドとの対向面及び／又は第２カラーのリバウンドシートとの対向面にオイルロック室を形成することを特徴とする油圧緩衝器のリバウンドスプリング構造。
前記第１カラーがロッドガイドに当接し、及び／又は前記第２カラーがリバウンドシートに当接した状態で、前記オイルロック室がピストンロッドの外周に臨む請求項１に記載の油圧緩衝器のリバウンドスプリング構造。
前記第１カラーのロッドガイドとの対向面が該ロッドガイドと前記ピストンロッドの外周とともに区画して形成するオイルロック室の断面形及び／又は前記第２カラーのリバウンドシートとの対向面が該リバウンドシートと前記ピストンロッドの外周とともに区画して形成するオイルロック室の断面形が、三角状、円弧状又は四角状をなす請求項２に記載の油圧緩衝器のリバウンドスプリング構造。
前記第１カラーのロッドガイドとの対向面に設けられる該ロッドガイドとの当接部、及び／又は前記第２カラーのリバウンドシートとの対向面に設けられる該リバウンドシートとの当接部が、突起状をなす請求項１〜３のいずれかに記載の油圧緩衝器のリバウンドスプリング構造。