JP2006194328A - 減衰力調整式ショックアブソーバ及びその減衰力調整ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】 縮み時と伸び時の減衰力を独立して調整できる機構を備えたショックアブソーバにおいて、簡易で製造容易な構造を提供する。
【解決手段】 円筒状のシェルケース30、ピストンロッド21、ピストンバルブ20、バルクヘッド11と、フリーピストン14とを有する減衰力調整式ショックアブソーバにおいて、ベース蓋13に固定され貫通してフリーピストン12を摺動自在に貫通し、バルクヘッド11と連結される結合ロッド14を有し、ベース蓋13、結合ロッド14、フリーピストン12及びバルクヘッド11からなる減衰力調整ユニット10がシェルケース30に対して着脱自在である。
【選択図】 図１

Description

本発明は、自動車等のサスペンションを構成するショックアブソーバに関し、特に減衰力調整式のショックアブソーバに関する。、

従来、この種のショックアブソーバとしてはモノチューブ式のものが知られている。図４〜図６は、減衰力調整式のショックアブソーバの一例を模式的に示した概略断面図である。

図４のショックアブソーバ１０１は、伸び側と縮み側の減衰力を同時には調整できるが独立して調整できないタイプの従来例である。ピストンシリンダとなる円筒状のシェルケース３０内には、上から下へ、ピストンロッド室３１、オイル室１３２及びガス室１３４の各空間が設けられている。矢印Ｓ１１はピストンロッド２１の動きを示し、矢印Ｓ１２はフリーピストン１１２の動きを示す（以下の図面において同じ）。ピストンロッド室３１内にて往復動を行うピストンロッド２１の下端に設けられたピストンバルブ２０がピストンロッド室３１とオイル室１３２とを区画している。ピストンバルブ２０は、ピストンロッド２１の往復動に伴いシェルケース内面上を摺動する。ピストンバルブ２０には、ピストンロッド室３１とオイル室１３２との間でオイルを移動させるオイル通路２０ａ、２０ｂが形成されている。ピストンバルブ２０が往復動する際に両室間でオイルが移動する際の抵抗により減衰力が発生する。図４の例では、減衰力を調整するために、例えばオイル通路２０ａを通過する流量をニードルバルブ２３により外部の調整ダイヤル２３を用いて調整できるが、この場合、伸び側と縮み側が同時に変化するので独立して減衰力を調整することはできない。尚、ピストンバルブ２０とベース蓋１１３との間に設けられるフリーピストン１１２は、オイル室１３２とガス室１３４とを区画しかつシェルケース３０の内面上を摺動自在である。

図５のショックアブソーバ１０２は、縮み時と伸び時の減衰力を独立して調整できるタイプの従来例の一つである（特許文献７）。図５の例では、シェルケース３０内には、ピストンロッド室３１と第一オイル室３２とをピストンバルブ２０により区画して設けている。さらに、別途設けたサブケースに第二オイル室３３とガス室３４とをフリーピストン１１２ににより区画して設けている。第一オイル室３２と第二オイル室３３とは、オイル移送管１１５により連通させている。ピストンバルブ２０の構造は、一例として図４に示したものと同様でもよい。図５ではサブケースの入口に減衰力調整機構を設けており、これは縮み時と伸び時を独立して調整できる。すなわち、片方向バルブ１１１ｄは、縮み時にはオイル通路１１１ｄを閉止させ伸び時にはオイル通路１１１ｄを開通させる。一方、オイル通路１１１ａにはニードルバルブ１１１ｂが設けられており、通過する流量を変化させることで減衰力を変化させることができる。ニードルバルブ１１１ｂは外部から調整可能である。

図６のショックアブソーバ１０３は、縮み時と伸び時の減衰力を独立して調整できるタイプの別の従来例である（特許文献１〜６）。ピストンシリンダとなる円筒状のシェルケース３０内には、上から下へ、ピストンロッド室３１、第一オイル室３２、第２オイル室３３及びガス室３４の各空間が設けられている。ピストンロッド室３１内にて往復動を行うピストンロッド２１の下端に設けられたピストンバルブ２０がピストンロッド室３１と第一オイル室３２とを区画している。ピストンバルブ２０の構造及び機能は、図４に示したものと同様である。図６では、第一オイル室３２と第二オイル室３３とを区画するバルクヘッド１１１がシェルケース３０の内面に固定された隔壁を構成している。バルクヘッド１１１に減衰力調整機構が設けられ、これは縮み時と伸び時を独立して調整できる。すなわち、片方向バルブ１１１ｃは、縮み時にはオイル通路１１１ｄを閉止させ伸び時にはオイル通路１１１ｄを開通させる。一方、オイル通路１１１ａにはニードルバルブ１１１ｂが設けられており、通過する流量を変化させることができる。ニードルバルブ１１１ｂは外部から調整可能である。第二オイル室３３とガス室３４とはシェルケース内面上を摺動自在であるフリーピストン１４により区画されている。

尚、図５及び図６の従来例において、バルクヘッド１１１と同様にピストンバルブ２０にも片方向バルブを形成して縮み時と伸び時の減衰力を独立して調整できるようにしたものもある。

片方向バルブ及び減衰力調整のための具体的機構としては、極めて多種多様な構成が提示されている。
特開平６−９４０６４号公報 特開平１１−６５３８号公報 特開２０００−１５４８４０号公報 特開２０００−３０４０８３号公報 特開２００２−１７４２８６号公報 特開２００４−２７０７１５号公報 特開２００４−３３２７９２号公報

従来の減衰力調整式のショックアブソーバには次のような問題点がある。
図４に示した従来例では、縮み時と伸び時の減衰力を独立して調整することができない（これを本明細書では「非独立型」の減衰力調整式ショックアブソーバと称することとする）。
図５に示した従来例では、縮み時と伸び時の減衰力を独立して調整できる（これを本明細書では「独立型」の減衰力調整式ショックアブソーバと称することとする）。しかしながら、サブケースを設ける必要があり大きな空間をとってしまう点で不利であると同時に、部品数及び工程数も多くなり製造コストが高くなる。
図６に示した従来例もまた、独立型の減衰力調整式ショックアブソーバであるが、円筒形のシェルケース内にオイル流量調整機構を備えた隔壁であるバルクヘッドを形成する必要があり、製造が困難である。

以上の現状に鑑み、本発明は、縮み時と伸び時の減衰力を独立して調整できる機構を備えたショックアブソーバにおいて、簡易で製造容易な構造を提供することを目的とする。さらに、既存の非独立型のショックアブソーバを、独立型のショックアブソーバに容易に転換できる減衰力調整ユニットを提供することを目的とする。

上記の目的を達成するべく本発明は以下の構成を提供する。

（１）請求項１に記載の減衰力調整式ショックアブソーバは、円筒状のシェルケース(30)と、前記シェルケースの上蓋(22)を貫通してピストンロッド室(31)内にて往復動を行うピストンロッド(21)と、前記ピストンロッドの下端に設けられ前記ピストンロッド室と第一オイル室(32)とを区画しかつ前記ピストンロッドの往復動に伴い前記シェルケース内面上を摺動するピストンバルブ(20)と、前記ピストンバルブから下方に離間して配置され前記第一オイル室と第二オイル室とを区画すると共に縮み時と伸び時とで該第一オイル室と該第二オイル室との間を移動するオイル流量を異ならせるべくオイル通路を形成されているバルクヘッド(11)と、前記バルクヘッドと前記シェルケースのベース蓋(13)との間に設けられ前記第二オイル室とガス室とを区画しかつ前記シェルケース内面上を摺動自在であるフリーピストン(14)とを有する減衰力調整式ショックアブソーバにおいて、
前記ベース蓋に固定され該ベース蓋を貫通してさらに前記フリーピストンを摺動自在に貫通すると共に前記バルクヘッドと連結される結合ロッド(14)を有し、
前記ベース蓋(13)、前記結合ロッド(14)、前記フリーピストン(12)及び前記バルクヘッド(11)からなる減衰力調整ユニット(10)が前記シェルケース(30)に対して着脱自在であることを特徴とする。

（２）請求項２に記載の減衰力調整式ショックアブソーバは、請求項１において、前記バルクヘッド(11)に形成した前記オイル通路の流量を前記結合ロッドを介して調整する調整手段(15、16)を設けたことを特徴とする。

（３）請求項３に記載の減衰力調整式ショックアブソーバは、請求項１または２において、前記バルクヘッド(11)に形成した前記オイル通路が、縮み時において閉止され伸び時において開通する機構を具備することを特徴とする。

（４）請求項４に記載のショックアブソーバに取り付け可能な減衰力調整ユニットは、円筒状のシェルケース(30)と、前記シェルケースの上蓋(22)を貫通してピストンロッド室(31)内にて往復動を行うピストンロッド(21)と、前記ピストンロッドの下端に設けられ前記ピストンロッド室とオイル室とを区画しかつ前記ピストンロッドの往復動に伴い前記シェルケース内面上を摺動するピストンバルブ(20)とを有するショックアブソーバの既存のベース蓋を取り外して前記シェルケースに取り付け可能な減衰力調整ユニットにおいて、
前記既存のベース蓋と同形状の交換用ベース蓋と、
前記交換用ベース蓋に固定され該交換用ベース蓋を貫通する結合ロッドと、
前記結合ロッドを摺動自在に貫通させるフリーピストンと、
前記結合ロッドの先端に連結されるバルクヘッドとを有し、
前記バルクヘッドが前記オイル室を第一オイル室と第二オイル室に区画すると共に縮み時と伸び時とで該第一オイル室と該第二オイル室との間を移動するオイル流量を異ならせるべくオイル通路を形成されていることを特徴とする。

本発明の減衰力調整式ショックアブソーバにおいては、独立型の減衰力調整を可能とするべく縮み時と伸び時でオイル流量を変えることができるバルクヘッドと、フリーピストンと、ベース蓋とを結合ロッドに一体化させることにより減衰力調整ユニットを構成し、この減衰力調整ユニットは、シェルケースに対して着脱自在である。
従って、本発明の減衰力調整式ショックアブソーバの製造においては、先ず減衰力調整ユニットを組み立て、これをシェルケースに組み込めばよいので、従来のようにシェルケース内にバルクヘッドを形成する困難な工程が不要となる。減衰力調整ユニットをシェルケースに組み込む作業は、従来の蓋ベースをシェルケースに取り付ける作業と同じであるので容易である。

また、従来のサブケースを別に設ける減衰力調整式ショックアブソーバに比べてコンパクトに構成でき、空間効率がよい。

さらに、本発明の減衰力調整ユニットは、既存の非独立型の減衰力調整式ショックアブソーバに対し、その既存の蓋ベースを取り外してその替わりに取り付けることにより、独立型の減衰力調整式ショックアブソーバとして容易に転換することができる。

以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明による独立型の減衰力調整式ショックアブソーバの一実施例を模式的に示した概略断面図である。尚、図４〜図６の従来例と同等の構成要素については同じ符号を用いている。
独立型の減衰力調整式ショックアブソーバ１は、ピストンシリンダである円筒状のシェルケース３０を有する。シェルケース３０内には、上から下へ、ピストンロッド室３１、第一オイル室３２、第二オイル室３３及びガス室３４の各空間が設けられている。ピストンロッド室３１、第一オイル室３２及び第二オイル室３３はオイルで充填され、ガス室３４には圧縮気体が充填されている。

ピストンロッド２１は、シェルケース３０の上蓋２２を貫通してピストンロッド室３１内にて往復動を行う（矢印Ｓ１）。ピストンロッド２１の下端には、ピストンバルブ２０設けられている。ピストンバルブ２０は、ピストンロッド室３１と第一オイル室３２とを区画すると共に、ピストンロッド２１の往復動に伴いシェルケース３０の内面上を摺動する。

ピストンバルブ２０には、ピストンロッド室３１と第一オイル室３２とを連通させるオイル通路が形成される。本発明においては、ピストンバルブ２０に形成されるオイル通路は、減衰力調整機構のない一般的なオイル通路、または非独立型若しくは独立型の減衰力調整機構をもつオイル通路のいずれでもよい。独立型の減衰力調整機構を設ける場合は、例えば、片方向バルブと流量調整可能なオイル通路とを組み合わせて設けてもよい。図示の例では、伸び時の減衰力調整を外部から行えるように、ニードルバルブ２３がピストンバルブ２０の外部端からピストンバルブ２０内を貫通してピストンバルブ２０まで延在している。ピストンバルブ２０の外部端にはニードルバルブ２３の調整ダイヤル２４が取り付けられている。

バルクヘッド１１は、ピストンバルブ２０から下方に離間して配置され、第一オイル室３２と第二オイル室３３とを区画する隔壁の役割を果たす。設置されたバルクヘッド１１はシェルケース３０に対して静止状態を維持する。バルクヘッド１１には、第一オイル室３２と第二オイル室３３とを連通させるオイル通路が形成されている。本発明においては、バルクヘッド１１に形成されるオイル通路は、独立型の減衰力調整機構をもつオイル通路とする。このオイル通路は、片方向バルブを含み、縮み時と伸び時とで第一オイル室３２と第二オイル室３３との間を移動するオイル流量を異ならせる流量調整機構を具備する。

フリーピストン１４は、バルクヘッド１１とシェルケース３０のベース蓋１３との間に設けられ、第二オイル室３３とガス室３４とを区画し、かつシェルケース３０の内面上を摺動自在である（矢印Ｓ２）。

本発明の特徴は、バルクヘッド１１と、フリーピストン１２と、ベース蓋１３とが結合ロッド１４に取り付けられることにより一体化した減衰力調整ユニット１０を構成することである。結合ロッド１４は、ベース蓋１３を貫通した状態でベース蓋１３に適宜の締結具等により固定される。そして、結合ロッド１４は、シェルケース３０内で軸方向に沿って延在し、フリーピストン１２を摺動自在の状態で貫通し、先端がバルクヘッド１１と連結される。このようにして一体化された減衰力調整ユニット１０は、例えば、ベース蓋１３の外周に設けた取り付け螺子１３ａと、シェルケース３０の下端内周に設けた取り付け螺子３０ａとを螺着することにより、シェルケース３０に対して着脱自在である。

減衰力調整ユニット１０は、バルクヘッド１１に形成したオイル通路の流量を調整することにより減衰力を調整することができる。この調整を外部から行うことを可能とするために、例えばニードルバルブ１６が、結合ロッド１４の外部端から結合ロッド１４内を貫通してバルクヘッド１１まで延在している。結合ロッド１４の外部端には、ニードルバルブ１６の調整ダイヤル１５が取り付けられている。

図２は、図１のショックアブソーバ１の縮み時と伸び時の減衰力調整機構を模式的に示した概略断面図である。太線矢印は、オイルの流れを示す。
図示の例おいて、バルクヘッド１１に形成した減衰力調整機構は次の通りである。縮み時の減衰力調整は、結合ロッド１４を介して外部の調整ダイヤル１５によりニードルバルブ１６を調整して第一オイル通路１１ａを流れる流量を調整することにより行う。縮み時のピストンロッドの動きは矢印Ｓ３で示す。縮み時には、片方向バルブ１１ｂにより第二オイル通路１１ｃは閉止され、第二オイル通路１１ｃにオイルは流れない。一方、第一オイル通路１１ａを通り、第一オイル室３２から第二オイル室３３へオイルが流れる。この流量は、調整ダイヤル１５により調整可能である。一方、伸び時においては、片方向バルブ１１ｂが開通し、第二オイル通路１１ｃを通って第二オイル室３３から第一オイル室３２へオイルが流れる。

尚、ピストンバルブ２０が伸び時の減衰力調整機構を具備する場合は、縮み時には、調整機構のないオイル通路２０ａを通って第一オイル室１１ａからピストンロッド室３１へオイルが流れる。伸び時には、片方向バルブ(図示せず)によりオイル通路２０ａは閉止され、ピストンロッド室３１から第一オイル室３２へオイル通路２０ｂを流れる。オイル通路２０ｂを流れる流量は図１の調整ダイヤル２４により調整可能である。

図３は、図１のショックアブソーバ１における減衰力調整ユニット１０の組み込み方法を示す概略図である。本発明のショックアブソーバ１の製造工程においては、先ず、バルクヘッド１１と、フリーピストン１２と、ベース蓋１３とを結合ロッド１４に取り付けることにより一体化した減衰力調整ユニット１０を組み立て、その後、減衰力調整ユニット１０のベース蓋１３の外周に設けた取り付け螺子１３ａを、シェルケース３０の下端内周に設けた取り付け螺子３０ａに螺着することにより、減衰力調整ユニット１０をシェルケース３０内に収容する（矢印Ｓ５）。これによりショックアブソーバ１が完成する。

また、本発明の減衰力調整ユニット１０は、それ自体を単独の製品として扱うこともできる。例えば、図４に示した既存の非独立型の減衰力調整式ショックアブソーバ１０１のベース蓋１１３を取り外し、フリーピストン１１２を取り出した後、本発明の減衰力調整ユニット１０を替わりに取り付けることにより、独立型の減衰力調整式ショックアブソーバに転換することができる。この場合、交換用の減衰力調整ユニット１０のベース蓋１３は、既存のベース蓋１１３と同形状とする。

以上の本発明の説明で示した実施例では、バルクヘッド１１及びピストンバルブ２０の減衰力調整機構として特定の例のみを説明したが、オイル通路の開口面積を変化させることでオイル流量を調整する機構であれば、いずれの機構であっても本発明に適用できる。従って、本発明は、片方向バルブ及びニードルバルブ等の具体的機構については、特定のものに限定されない。

本発明による独立型の減衰力調整式ショックアブソーバの一実施例を模式的に示した概略断面図である。 図１のショックアブソーバ１の縮み時と伸び時の減衰力調整機構を模式的に示した概略断面図である。 図１のショックアブソーバ１における減衰力調整ユニット１０の組み込み方法を示す概略図である。 従来の非独立型の減衰力調整式ショックアブソーバの一例を模式的に示した概略断面図である。 従来の独立型の減衰力調整式ショックアブソーバの一例を模式的に示した概略断面図である。 従来の独立型の減衰力調整式ショックアブソーバの一例を模式的に示した概略断面図である。

符号の説明

１ ショックアブソーバ
１０ 減衰力調整ユニット
１１ バルクヘッド
１１ａ 第一オイル通路
１１ｂ 片方向バルブ
１１ｃ 第二オイル通路
１２ フリーピストン
１３ ベース蓋
１３ａ 取り付け螺子
１４ 結合ロッド
１５ 第二調整ダイヤル
１６ ニードルバルブ
２０ ピストンバルブ
２１ ピストンロッド
２２ 上蓋
２３ ニードルバルブ
２４ 第一調整ダイヤル
３０ シェルケース
３０ａ 取り付け螺子
３１ ピストン上室
３２ 第一オイル室
３３ 第二オイル室
３４ ガス室
１０１、１０２、１０３ ショックアブソーバ
１１２ フリーピストン
１１３ ベース蓋
１１５ オイル移送管
１３２ オイル室
１３４ ガス室

Claims (4)

1. 円筒状のシェルケース(30)と、
   前記シェルケースの上蓋(22)を貫通してピストンロッド室(31)内にて往復動を行うピストンロッド(21)と、
   前記ピストンロッドの下端に設けられ前記ピストンロッド室と第一オイル室(32)とを区画しかつ前記ピストンロッドの往復動に伴い前記シェルケース内面上を摺動するピストンバルブ(20)と、
   前記ピストンバルブから下方に離間して配置され前記第一オイル室と第二オイル室とを区画すると共に縮み時と伸び時とで該第一オイル室と該第二オイル室との間を移動するオイル流量を異ならせるべくオイル通路を形成されているバルクヘッド(11)と、
   前記バルクヘッドと前記シェルケースのベース蓋(13)との間に設けられ前記第二オイル室とガス室とを区画しかつ前記シェルケース内面上を摺動自在であるフリーピストン(14)とを有する減衰力調整式ショックアブソーバにおいて、
   前記ベース蓋に固定され該ベース蓋を貫通してさらに前記フリーピストンを摺動自在に貫通すると共に前記バルクヘッドと連結される結合ロッド(14)を有し、
   前記ベース蓋(13)、前記結合ロッド(14)、前記フリーピストン(12)及び前記バルクヘッド(11)からなる減衰力調整ユニット(10)が前記シェルケース(30)に対して着脱自在であることを特徴とする
   ショックアブソーバ。
2. 前記バルクヘッド(11)に形成した前記オイル通路の流量を前記結合ロッドを介して調整する調整手段(15、16)を設けたことを特徴とする請求項１に記載のショックアブソーバ。
3. 前記バルクヘッド(11)に形成した前記オイル通路が、縮み時において閉止され伸び時において開通する機構を具備することを特徴とする請求項１または２に記載のショックアブソーバ。
4. 円筒状のシェルケース(30)と、前記シェルケースの上蓋(22)を貫通してピストンロッド室(31)内にて往復動を行うピストンロッド(21)と、前記ピストンロッドの下端に設けられ前記ピストンロッド室とオイル室とを区画しかつ前記ピストンロッドの往復動に伴い前記シェルケース内面上を摺動するピストンバルブ(20)とを有するショックアブソーバの既存のベース蓋を取り外して前記シェルケースに取り付け可能な減衰力調整ユニットにおいて、
   前記既存のベース蓋と同形状の交換用ベース蓋と、
   前記交換用ベース蓋に固定され該交換用ベース蓋を貫通する結合ロッドと、
   前記結合ロッドを摺動自在に貫通させるフリーピストンと、
   前記結合ロッドの先端に連結されるバルクヘッドとを有し、
   前記バルクヘッドが前記オイル室を第一オイル室と第二オイル室に区画すると共に縮み時と伸び時とで該第一オイル室と該第二オイル室との間を移動するオイル流量を異ならせるべくオイル通路を形成されていることを特徴とする
   減衰力調整ユニット。

Images