JP2006144862A - 油圧緩衝器 - Google Patents

Abstract

【課題】 油圧緩衝器において、オイルロックケースとオイルロックピースの嵌合径、同軸度に高い加工精度を必要とせずに、伸び切り時に、ピストン速度に依存した減衰力を発生し得るオイルロック機構を提供すること。
【解決手段】 油圧緩衝器１０において、オイルロックケース６１とシリンダ１１との間に、オイルロックケース６１の外周とシリンダ１１の内周に摺接するオイルロックピース６２を摺動自在に設け、シリンダ１１とオイルロックケース６１とオイルロックピース６２によりオイルロック油室６３を区画形成し、オイルロック油室６３とオイルロックケース６１の内側の油室を連通するオリフィス通路６７を設け、かつオイルロックピース６２のオイルロックケース６１に対する抜け止め部材６８を設けたもの。
【選択図】 図１

Description

本発明は油圧緩衝器に関する。

油圧緩衝器として、特許文献１に記載の如く、シリンダ内周の大径部１ｃに可動壁１６の円筒部１６ａを摺動可能に設け、ロッド５の最伸張時に、可動壁１６の円筒部１６ａを、固定壁１５の下部に形成した円筒部１５ａの外周に嵌合するものがある。固定壁１５の円筒部１５ａにはオリフィス通路１５ｂが形成されている。また、可動壁１６はコイルばね１８によって常時下方に付勢され、また、２つの通路１９、２０が形成されている。通路２０にはワンウェーバルブ２１が設けられている。

特許文献１の油圧緩衝器では、最伸張時に、可動壁１６の円筒部１６ａと固定壁１５の円筒部１５ａの嵌合によるオイルロック作用をなすに際し、固定壁１５の円筒部１５ａに設けたオリフィス通路１５ｂの存在によりピストン速度に依存した減衰力を発生できる。また、コイルばね１８のリバウンドストッパ作用を併用し、伸び切り時の吸収エネルギを増加できる。
特開平1-295043

特許文献１の油圧緩衝器は、最伸張時にのみ、可動壁１６の円筒部１６ａが固定壁１５の円筒部１５ａの外周に嵌合し、ロッド５のそれ以外のストロークでは、第５Ａ、５Ｂ図に示すように、可動壁１６の円筒部１６ａが固定壁１５の円筒部１５ａから離れている。従って、ロッド５の伸張時に、可動壁１６の円筒部１６ａを固定壁１５の円筒部１５ａにスムースに嵌合させて密封空間１７を形成するためには、可動壁１６の円筒部１６ａと固定壁１５の円筒部１５ａの嵌合径、同軸度に高い加工精度が要求される。

本発明の課題は、油圧緩衝器において、オイルロックケースとオイルロックピースの嵌合径、同軸度に高い加工精度を必要とせずに、伸び切り時に、ピストン速度に依存した減衰力を発生し得るオイルロック機構を提供することにある。

請求項１の発明は、シリンダの内周に摺接するピストンを設けたロッドを、該シリンダの開口部に設けたロッドガイドを介して、該シリンダ内に挿入した油圧緩衝器において、該シリンダ内の該ロッドガイドの端面にオイルロックケースを設け、該オイルロックケースと該シリンダとの間に、該オイルロックケースの外周と該シリンダの内周に摺接するオイルロックピースを摺動自在に設け、シリンダとオイルロックケースとオイルロックピースによりオイルロック油室を区画形成し、該オイルロックピースを該オイルロックケースから退出する方向に付勢するスプリングを設け、該ロッドが所定のストローク伸張した際に該オイルロックピースに衝合して、該オイルロックピースを該オイルロックケース内に進入させる衝合部材を該ロッドの外周に設け、該オイルロック油室と該オイルロックケースの内側の油室を連通するオリフィス通路を設け、かつ、該オイルロックピースの該オイルロックケースに対する抜け止め部材を設けたものである。

請求項２の発明は、請求項１の発明において更に、前記スプリングが前記ロッドの最伸張時の緩衝をなすリバウンドスプリングであり、該リバウンドスプリングを前記オイルロックケースの内側に、該オイルロックケースと並列に設けたものである。

請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において更に、前記衝合部材に前記ロッドの最伸張時のストロークを規制するストッパを設けたものである。

（請求項１）
(a)伸び切り時に、オイルロックケースとオイルロックピースの嵌合により形成されるオイルロック油室のオイルがオリフィス通路から絞り出されることにより、ピストン速度に依存した減衰力を発生できる。

(b)オイルロックケースに対するオイルロックピースの抜け止め部材が設けられ、オイルロックケースとオイルロックピースは最伸張時に限らず、常時嵌合している。このため、オイルロックケースとオイルロックピースを離れた状態から嵌合させる如くがなく、オイルロックケースとオイルロックピースの嵌合径、同軸度に高い加工精度を必要とせずに、上述(a)を実現できる。

（請求項２）
(c)リバウンドスプリングを併用することにより、伸び切り時の吸収エネルギを増加できる。また、リバウンドスプリングをオイルロックケースと並列に設けたから、リバウンドストロークを大きくとることができる。

（請求項３）
(d)最伸張時のストロークを、衝合部材に設けたストッパ部により規制するから、リバウンドスプリングに最伸張時の全屈荷重を付加せず、リバウンドスプリングをへたり防止できる。

図１は油圧緩衝器を示す全体断面図、図２は最圧縮状態を示す断面図、図３は中間ストローク状態を示す断面図、図４は最伸張状態を示す断面図、図５は減衰力調整装置を示す断面図である。

油圧緩衝器１０は、図１、図２に示す如く、ダンパシリンダ１１に中空ピストンロッド１２を挿入し、シリンダ１１とピストンロッド１２の外側部に懸架スプリング１３を介装している。

シリンダ１１は車体側取付部材１４を備え、ピストンロッド１２に車輪側取付部材１５を備える。シリンダ１１の外周部にはばね荷重調整ナット１６が螺着され、ナット１６にバックアップされるばね受け１７が設けられるとともに、ピストンロッド１２にはばね受け１８が固定されており、ばね受け１７とばね受け１８の間に懸架スプリング１３を介装し、ばね荷重調整ナット１６の螺動操作により懸架スプリング１３の設定長さ（初期荷重）を調整可能としている。懸架スプリング１３の弾発力が、車両が路面から受ける衝撃力を吸収する。

尚、油圧緩衝器１０は、ピストンロッド１２に固定したばね受け１８にカラー１９Ａ、ダストカバー１９Ｂ、ばねシート１９Ｃを順に支持する。カラー１９Ａはばね受け１８に径方向を位置決めされて着座し、後述するバンパストッパ２７の圧縮時の拡径を規制するとともに、ダストカバー１９Ｂを径方向に位置決めする。ダストカバー１９Ｂは、ばね受け１８〜シリンダ１１の外周を被覆するとともに、ばねシート１９Ｃを支持する。

シリンダ１１はピストンロッド１２が貫通するロッドガイド２１をその開口部に備える。ロッドガイド２１は、図１に示す如く、Ｏリング２２Ａ、ストッパリング２２Ｂを介してシリンダ１１に液密に装着されるとともに、オイルシール２３、ブッシュ２４、ダストシール２５を備える内径部にピストンロッド１２を液密に摺動自在としている。尚、シリンダ１１は、ロッドガイド２１の外側に圧側バンパ２６を備え、最圧縮時に、ピストンロッド１２が備えるバンパストッパ２７にこの圧側バンパ２６を衝合して最圧縮ストロークを規制可能としている。また、シリンダ１１は、ロッドガイド２１の内側にワッシャ２８Ａ、伸側リバウンドスプリング２８を備えている。

油圧緩衝器１０は、ピストンバルブ装置（圧側及び伸側減衰力発生装置）３０を有している。油圧緩衝器１０は、ピストンバルブ装置３０が発生する減衰力により、懸架スプリング１３による衝撃力の吸収に伴うシリンダ１１とピストンロッド１２の伸縮振動を抑制する。

ピストンバルブ装置３０は、図１に示す如く、シリンダ１１に挿入されたピストンロッド１２の端部にバルブストッパ３１、圧側バルブ３２、ピストン３３、伸側バルブ３４、バルブストッパ３５を装着し、これらをナット３６で固定してある。

ピストン３３は、外周部に備えたＯリング３７Ａ、ピストンリング３７Ｂを介してシリンダ１１の内部を液密に摺接し、シリンダ１１の内部をピストンロッド１２が収容されないピストン側油室３８Ａと、ピストンロッド１２が収容されるロッド側油室３８Ｂとに区画する。ピストン３３は、圧側バルブ３２を備えてピストン側油室３８Ａとロッド側油室３８Ｂとを連通可能とする圧側流路３９と、伸側バルブ３４を備えてピストン側油室３８Ａとロッド側油室３８Ｂとを連通可能とする伸側流路４０とを備える。

また、ピストンバルブ装置３０は、図１、図５に示す伸側減衰力調整装置４１を有している。

減衰力調整装置４１は、ピストンロッド１２にピストン側油室３８Ａとロッド側油室３８Ｂを連通可能とするバイパス流路４２を形成し、このバイパス流路４２をピストン側油室３８Ａに開口する縦孔とロッド側油室３８Ｂに開口する横孔により構成している。減衰力調整装置４１は、ピストンロッド１２の中空部に調整ロッド４３を軸方向に進退自在に、かつＯリングを介して液密に挿入され、先端のニードル弁４３Ａによりバイパス流路４２の縦孔の開放端に設けてあるバルブシート４４の開口面積を調整する。このとき、調整ロッド４３は、その基端部をピストンロッド１２から取付部材１５の側に延在し、その基端部の端面をアジャスタ４５に衝合せしめている。アジャスタ４５は車輪側取付部材１５に設けられ、回転操作工具により回転操作されて調整ロッド４３を軸方向に進退せしめる。

尚、伸側減衰力調整装置４１は、図５に示す如く、ピストンロッド１２に形成したバイパス流路４２の縦孔の開放端に設けたバルブシート４４の内部に筒状通路４６を差し込み、バルブシート４４の開口４４Ａと筒状通路４６の上端面の間にチェック弁４７を変位可能に設け、筒状通路４６に支持したバルブスプリング４８によりチェック弁４７をバックアップし、チェック弁４７がバルブシート４４の開口４４Ａを閉じる方向に付勢する。チェック弁４７はロッド側油室３８Ｂからピストン側油室３８Ａへ向かうバイパス流路４２の流れのみを許容し、結果として、伸側減衰力調整装置４１は伸張時にのみ減衰力を調整可能にするものになる。

油圧緩衝器１０は、図１に示す如く、シリンダ１１のピストン側油室３８Ａに圧側減衰力調整装置５０を介してサブタンク５１を接続している。サブタンク５１は、キャップ５２で封止される内部を隔壁部材５３により油室５４Ａとガス室５４Ｂに区画し、ガス室５４Ｂに加圧ガスを封入するガス封入バルブ５５を備える。

従って、油圧緩衝器１０は以下の如くに減衰作用を行なう。
（圧縮時）
ピストン側油室３８Ａの油が圧側流路３９を通ってロッド側油室３８Ｂに流れ、この油が圧側バルブ３２を撓み変形させて圧側の減衰力を得る。これに続き、シリンダ１１に進入したピストンロッド１２の進入容積分の油が余剰になり、この余剰油がピストン側油室３８Ａから圧側減衰力調整装置５０の圧側流路を通ってサブタンク５１の油室５４Ａに排出され、この間の圧側減衰力調整装置５０のニードル弁による絞り抵抗により圧側減衰力を得るものとなる。

（伸長時）
シリンダ１１とピストンロッド１２の相対速度が低速のとき、ロッド側油室３８Ｂの油が伸側減衰力調整装置４１のニードル弁４３Ａにより開度調整されているピストンロッド１２のバイバス流路４２を通ってピストン側油室３８Ａに流れ、この間のニードル弁４３Ａによる絞り抵抗により伸側減衰力を得る。また、シリンダ１１とピストンロッド１２の相対速度が中高速のとき、ロッド側油室３８Ｂの油が伸側流路４０を通り、伸側バルブ３４を撓み変形させてピストン側油室３８Ａへ流れ、伸側の減衰力を得る。そしてこのとき、シリンダ１１から退出するピストンロッド１２の退出体積分の油が不足し、この不足油がサブタンク５１の油室５４Ａから圧側減衰力調整装置５０の伸側流路を通ってピストン側油室３８Ａへ速やかに補給される。

これらの圧側と伸側の減衰力により、油圧緩衝器１０の伸縮振動が抑制される。
尚、油圧緩衝器１０の最圧縮時には、シリンダ１１の側のバンパ２６とピストンロッド１２の側のバンパストッパ２７との衝合により最圧縮時の緩衝作用を果たす。

しかるに、油圧緩衝器１０は、最伸張時の緩衝構造を以下の如くに備える。
油圧緩衝器１０は、シリンダ１１内のロッドガイド２１の端面にオイルロックケース６１を螺着して設ける。オイルロックケース６１はロッドガイド２１への螺着端で、ロッドガイド２１との間にワッシャ２８Ａを挟着する。

油圧緩衝器１０は、シリンダ１１の径方向で、オイルロックケース６１とシリンダ１１との間に、オイルロックケース６１の外周とシリンダ１１の内周に摺接するオイルロックピース６２を摺動自在に設け、シリンダ１１とロッドガイド２１とオイルロックケース６１とオイルロックピース６２によりオイルロック油室６３を区画形成する。オイルロックケース６１の自由端側の外周には、Ｏリング６４Ａを介して、ピストンリング６４が係着され、オイルロックピース６２の先端部６２Ａの側（ピストン３３の側）の外周にはピストンリング６５が係着される。オイルロックピース６２は、オイルロックケース６１の外周に設けたピストンリング６４に摺接するとともに、自らの外周に設けたピストンリング６５をシリンダ１１の内面に摺接する。

油圧緩衝器１０は、オイルロックピース６２をオイルロックケース６１から退出する方向に付勢するスプリングを備える。本実施例では、このスプリングとして、ピストンロッド１２の最伸張時の緩衝をなす前述のリバウンドスプリング２８を用いる。リバウンドスプリング２８は、ロッドガイド２１に設けたワッシャ２８Ａと、オイルロックピース６２の先端部６２Ａとの間に介装される。リバウンドスプリング２８は、オイルロックケース６１の内側に、オイルロックケース６１と並列に設けられる。オイルロックピース６２の先端部６２Ａには連通孔６６が貫通形成され、ロッド側油室３８Ｂがオイルロックケース６１の内側にまで拡張される。

油圧緩衝器１０は、シリンダ１１に対してピストンロッド１２が所定のストローク伸張した際に、図３に示す如く、オイルロックピース６２の先端部６２Ａに衝合して、オイルロックピース６２をオイルロックケース６１内のオイルロック油室６３に進入させる衝合部材をピストンロッド１２の外周に設ける。本実施例では、この衝合部材として前述のバルブストッパ３１を用い、バルブストッパ３１にフランジ状衝合部３１Ａを備える。尚、バルブストッパ３１（衝合部材）は、ピストンロッド１２の最伸張時（図４）にワッシャ２８Ａに衝合してそのストロークを規制する筒状のストッパ部３１Ｂを備える。

油圧緩衝器１０は、オイルロック油室６３とオイルロックケース６１の内側の油室（ロッド側油室３８Ｂ）を連通するオリフィス通路６７を設ける。本実施例では、オリフィス通路６７をオイルロックケース６１に設ける。

油圧緩衝器１０は、オイルロックピース６２のオイルロックケース６１に対する抜け止め部材６８を備える。本実施例では、オイルロックピース６２の基端部６２Ｂの内周に係着したストッパリングを抜け止め部材６８とし、オイルロックピース６２がリバウンドスプリング２８のばね力によりオイルロックケース６１から最も退出したとき、抜け止め部材６８がオイルロックケース６１の自由端側の内周係止部６１Ａに係止してオイルロックピース６２を抜け止めする。

従って、油圧緩衝器１０における最伸張時の緩衝動作は以下の如くになる（図２〜図４）。
(1)油圧緩衝器１０が最圧縮状態（図２）と所定の中間ストローク状態（図３）の間にあるとき、オイルロックピース６２はリバウンドスプリング２８によりオイルロックケース６１から退出する方向に付勢され、オイルロックピース６２の抜け止め部材６８をオイルロックケース６１の内周係止部６１Ａに係止する抜け止め位置に保持され、オイルロックケース６１と常時嵌合状態を維持する。

(2)油圧緩衝器１０が伸張過程で、所定の中間ストローク状態（図３）を越えると、ピストンロッド１２の側のバルブストッパ３１の衝合部３１Ａがオイルロックピース６２の先端部６２Ａに衝合し、リバウンドスプリング２８を圧縮しつつ、オイルロックピース６２をオイルロックケース６１内のオイルロック油室６３に進入させてオイルロック圧力を生成させる。リバウンドスプリング２８の圧縮により伸び切り時の緩衝作用がなされるとともに、オイルロックピース６２がオイルロック油室６３のオイルをオイルロックケース６１のオリフィス通路６７からロッド側油室３８Ｂの側へ絞り出し、オイルロックピース６２の移動速度、換言すればピストン速度に依存する減衰力を発生する。高ピストン速度により大減衰力を発生させる。

(3)油圧緩衝器１０が最伸張状態（図４）に達すると、バルブストッパ３１のストッパ部３１Ｂがワッシャ２８Ａに衝合して伸び切りストロークを規制する。

(4)油圧緩衝器１０が最伸張状態（図４）から圧縮ストロークに切替わると、オイルロックピース６２はリバウンドスプリング２８によりオイルロックケース６１から前述の抜け止め位置まで退出可能になる。ロッド側油室３８Ｂの側のオイルが、オイルロックケース６１のオリフィス通路６７からオイルロック油室６３に流入する。

上述(2)において、オイルロック油室６３のオイル圧力はオイルシール２３に作用しないから、オイルロック油室６３に大きなオイルロック圧力を設定できる。

本実施例によれば以下の作用効果を奏する。
(a)伸び切り時に、オイルロックケース６１とオイルロックピース６２の嵌合により形成されるオイルロック油室６３のオイルがオリフィス通路６７から絞り出されることにより、ピストン速度に依存した減衰力を発生できる。

(b)オイルロックケース６１に対するオイルロックピース６２の抜け止め部材６８が設けられ、オイルロックケース６１とオイルロックピース６２は最伸張時に限らず、常時嵌合している。このため、オイルロックケース６１とオイルロックピース６２を離れた状態から嵌合させる如くがなく、オイルロックケース６１とオイルロックピース６２の嵌合径、同軸度に高い加工精度を必要とせずに、上述(a)を実現できる。

(c)リバウンドスプリング２８を併用することにより、伸び切り時の吸収エネルギを増加できる。また、リバウンドスプリング２８をオイルロックケース６１と並列に設けたから、リバウンドストロークを大きくとることができる。

(d)最伸張時のストロークを、衝合部材（バルブストッパ）３１に設けたストッパ部３１Ｂにより規制するから、リバウンドスプリング２８に最伸張時の全屈荷重を付加せず、リバウンドスプリング２８をへたり防止できる。

以上、本発明の実施例を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施例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。

図１は油圧緩衝器を示す全体断面図である。 図２は最圧縮状態を示す断面図である。 図３は中間ストローク状態を示す断面図である。 図４は最伸張状態を示す断面図である。 図５は減衰力調整装置を示す断面図である。

符号の説明

１０ 油圧緩衝器
１１ ダンパシリンダ
１２ ピストンロッド
２１ ロッドガイド
２８ リバウンドスプリング
３１ バルブストッパ（衝合部材）
３１Ｂ ストッパ部
３３ ピストン
３８Ａ ピストン側油室
３８Ｂ ロッド側油室
６１ オイルロックケース
６２ オイルロックピース
６３ オイルロック油室
６７ オリフィス通路
６８ 抜け止め部材

Claims (3)

1. シリンダの内周に摺接するピストンを設けたロッドを、該シリンダの開口部に設けたロッドガイドを介して、該シリンダ内に挿入した油圧緩衝器において、
   該シリンダ内の該ロッドガイドの端面にオイルロックケースを設け、
   該オイルロックケースと該シリンダとの間に、該オイルロックケースの外周と該シリンダの内周に摺接するオイルロックピースを摺動自在に設け、シリンダとオイルロックケースとオイルロックピースによりオイルロック油室を区画形成し、
   該オイルロックピースを該オイルロックケースから退出する方向に付勢するスプリングを設け、
   該ロッドが所定のストローク伸張した際に該オイルロックピースに衝合して、該オイルロックピースを該オイルロックケース内に進入させる衝合部材を該ロッドの外周に設け、
   該オイルロック油室と該オイルロックケースの内側の油室を連通するオリフィス通路を設け、
   かつ、該オイルロックピースの該オイルロックケースに対する抜け止め部材を設けたことを特徴とする油圧緩衝器。
2. 前記スプリングが前記ロッドの最伸張時の緩衝をなすリバウンドスプリングであり、該リバウンドスプリングを前記オイルロックケースの内側に、該オイルロックケースと並列に設けた請求項１に記載の油圧緩衝器。
3. 前記衝合部材に前記ロッドの最伸張時のストロークを規制するストッパを設けた請求項１又は２に記載の油圧緩衝器。

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