JP2007198508A - 油圧緩衝器 - Google Patents

Abstract

【課題】 油圧緩衝器において、最伸長時のオイルロック構造を簡素化するとともに、オイル漏れのおそれを回避すること。
【解決手段】 油圧緩衝器１０において、シリンダ１１内のピストンロッド１２上にオイルロックピース６１を固定し、ピストンロッド１２上におけるロッドガイド２１寄りにオイルロックケース６２を摺動自在に設け、オイルロックピース６１をオイルロックケース６２に嵌合させることによりオイルロック油室６３を区画形成し、オイルロックピース６１とオイルロックケース６２にスプリング６５の両端部を固定し、ピストンロッド１２が所定のストローク伸長したときに、オイルロックケース６２に衝合し、オイルロックケース６２をオイルロックピース６１に嵌合させる衝合部６６をロッドガイド２１の側に固定配置したもの。
【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、シリンダの内周の大径部１ｃに可動壁１６の円筒部１６ａを摺動可能に保持し、ロッド５の最伸長時に、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の外周に嵌合し、オイルロック油室１７を形成するものがある。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。

特許文献１の油圧緩衝器では、最伸長時に、可動壁１６の円筒部１６ａと固定壁１５の円筒部１５ａの嵌合により加圧されるオイルロック油室１７の油の流れをオリフィス通路１５ｂにより規制することで、減衰力を発生させる。
特開平1-295043

特許文献１の油圧緩衝器には以下の問題点がある。
(1)シリンダの内周に、可動壁１６の円筒部１６ａを摺動可能に保持するための大径部１ｃを加工する必要があり、加工容易でない。

(2)オイルロック油室１７を形成する固定壁１５がシリンダの閉塞端にオイルシールを介して固定されるものであり、最伸長時に加圧されるオイルロック油室１７のオイル圧力がオイルシールの負担になり、オイル漏れのおそれがある。

本発明の課題は、油圧緩衝器において、最伸長時のオイルロック構造を簡素化するとともに、オイル漏れのおそれを回避することにある。

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、シリンダの開口部に設けたロッドガイドを介して、シリンダ内に挿入した油圧緩衝器において、シリンダ内のロッド上におけるピストン寄りにオイルロックピースとオイルロックケースの一方を固定し、ロッド上におけるロッドガイド寄りにオイルロックピースとオイルロックケースの他方を摺動自在に設け、オイルロックピースをオイルロックケースに嵌合させることによりオイルロック油室を区画形成し、オイルロックピースの外周とオイルロックケースの外周のそれぞれに、オイルロックピースを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の両端部のそれぞれを固定し、ロッドが所定のストローク伸長したときに、オイルロックピースとオイルロックケースの他方に衝合し、オイルロックピースとオイルロックケースの他方をオイルロックピースとオイルロックケースの一方に嵌合させる衝合部をロッドガイドの側に固定配置したものである。

請求項２の発明は、請求項１の発明において更に、前記オイルロックピースとオイルロックケースの少なくとも一方に、前記オイルロック油室の油を流出させて減衰力を発生させる減衰力発生手段を設けたものである。

請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において更に、前記スプリングが前記ロッドの最伸長時の緩衝をなすリバウンドスプリングであるようにしたものである。

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、前記オイルロックピースとオイルロックケースの一方が前記ロッド上に設けられる減衰力発生バルブのためのバルブストッパに形成されるようにしたものである。

（請求項１）
(a)オイルロック構造を構成するオイルロックピースとオイルロックケースをスプリングで連結し、オイルロックピースとオイルロックケースのいずれか一方をピストンロッドに摺動自在に設けた。従って、オイルロックピース又はオイルロックケースをシリンダの内周に摺動可能に保持する等の必要がなく、そのためのシリンダの加工を不要にし、オイルロック構造を簡素化できる。

(b)オイルロック油室を形成するオイルロックピースとオイルロックケースがシリンダの油室の中に配置される。従って、最伸長時に加圧されるオイルロック油室のオイル圧力が、シリンダの閉塞端に設けられるシール手段に作用することがなく、オイル漏れのおそれがない。

(c)オイルロックピースとオイルロックケースがともにロッド上に設けられ、両者間にスプリングが介装される。従って、最伸長時のオイルロック状態から圧縮行程に移るとき、オイルロックピースとオイルロックケースが互いに嵌合して形成するオイルロック油室が負圧になり、オイルロックピースとオイルロックケースが互いに抜けにくくなるものの、シリンダに対するロッドの相対ストロークに影響（ストロークのおくれ）を与えない。オイルロックピースはスプリングの付勢力によりオイルロックケースから退出せしめられ、オイルロック油室の負圧を解消する。

（請求項２）
(d)オイルロックピースとオイルロックケースの少なくとも一方に設けたオリフィス通路、減衰板バルブ等の減衰力発生手段により、最伸長時の減衰力を発生させることができる。

（請求項３）
(e)前述(c)のスプリングとして、最伸長時の緩衝をなすリバウンドスプリングを用いることができ、オイルロック構造を簡素化できる。

（請求項４）
(f)ロッド上に固定されるオイルロックピース又はオイルロックケースを、ロッド上に設けられる減衰力発生バルブのためのバルブストッパに形成することにより、オイルロック構造を簡素化できる。

図１は油圧緩衝器の圧縮状態を示す断面図、図２は図１の要部拡大図、図３は油圧緩衝器の中間ストローク状態を示す断面図、図４は油圧緩衝器の最伸長状態を示す断面図、図５はオイルロック過程を示す模式図、図６はオイルロックピースを示し、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は平面図、図７はオイルロックケースを示し、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は平面図、図８は油圧緩衝器の変形例を示す断面図、図９は図８の要部拡大図である。

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２８、ストッパリング２９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、圧側板バルブ３２、ピストン３３、伸側板バルブ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、圧側板バルブ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、伸側板バルブ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（不図示）とを備える。
また、ピストンバルブ装置３０は、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及びバルブストッパ３１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。

油圧緩衝器１０は、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、この油が圧側板バルブ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、伸側板バルブ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、最伸長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内のロッド側油室３８Ｂに位置するピストンロッド１２上におけるピストン３３寄りにオイルロックピース６１を固定し、ピストンロッド１２上におけるロッドガイド２１寄りにオイルロックケース６２を摺動自在に設け、オイルロックピース６１をオイルロックケース６２に嵌合させることによりオイルロック油室６３を区画形成する。

オイルロックピース６１は、図６に示す如く、ピストンロッド１２上に設けられている前述した圧側板バルブ３２のためのバルブストッパ３１と一体をなし、基部６１Ａと凸部６１Ｂを備える。基部６１Ａに前述のバイパス流路４２を設けてある。オイルロックケース６２は、図７に示す如く、基部６２Ａと凹部６２Ｂを備え、基部６２Ａの内周に固定したブッシュ６４をピストンロッド１２の外周に摺動可能に嵌挿する。オイルロックピース６１の凸部６１Ｂとオイルロックケース６２の凹部６２Ｂが嵌合し、ピストンロッド１２まわりにオイルロック油室６３を区画形成する。

油圧緩衝器１０は、オイルロックピース６１の基部６１Ａの外周と、オイルロックケース６２の基部６２Ａの外周のそれぞれに、オイルロックピース６１をオイルロックケース６２から退出する方向に付勢するスプリング６５の両端部のそれぞれを圧入して固定する。スプリング６５は、ピストンロッド１２の最伸長時の緩衝をなすリバウンドスプリングをも構成する。油圧緩衝器１０が最伸長状態に至ったとき、ピストンロッド１２上に固定されているオイルロックピース６１に連結されているスプリング６５が、ピストンロッド１２上にて摺動できるオイルロックケース６２を吊下げ保持する（図２）。

油圧緩衝器１０は、シリンダ１１に対してピストンロッド１２が図１の圧縮状態、図３の中間ストローク状態を経て、図４の最伸長ストローク状態に至る如くに所定のストローク伸長したときに、オイルロックケース６２の基部６２Ａの背面に衝合し、該オイルロックケース６２をピストンロッド１２上の軸方向に押し進めるように摺動させ、オイルロックケース６２の凹部６２Ｂをオイルロックピース６１の凸部６１Ｂに嵌合させる衝合部６６をロッドガイド２１の側に固定配置する。衝合部６６は前述のワッシャ２８により構成できる。

油圧緩衝器１０は、オイルロックケース６２の基部６２Ａと凹部６２Ｂの概ね境界部に、凹部６２Ｂをその外部のロッド側油室３８Ｂに連通するオリフィス通路６７（減衰力発生手段）を設けてある。油圧緩衝器１０は、オイルロックピース６１の凸部６１Ｂとオイルロックケース６２の凹部６２Ｂが嵌合してオイルロック油室６３を区画形成する過程で、(1)凸部６１Ｂの外面と凹部６２Ｂの内面の間に形成される環状間隙６３Ａと、(2)上述のオリフィス通路６７とが、オイルロック油室６３の油をロッド側油室３８Ｂに絞り出す如くに流出させ、それらの環状間隙６３Ａ、オリフィス通路６７が油に付与する絞り抵抗に基づく減衰力を発生させる。

従って、油圧緩衝器１０における最伸長時の緩衝動作は以下の如くになる。
(1)油圧緩衝器１０が圧縮状態（図１、図２）にあるとき、オイルロックケース６２は、図５（Ａ）に示す如く、ピストンロッド１２上においてオイルロックピース６１から離隔されている。

(2)油圧緩衝器１０が伸長過程で、所定の中間ストローク状態（図３）に入ると、図５（Ｂ）に示す如く、ロッドガイド２１の側の衝合部６６（ワッシャ２８）がオイルロックケース６２の基部６２Ａの背面に衝合し、リバウンドスプリング６５を圧縮させつつ、オイルロックケース６２をピストンロッド１２上の軸方向に押し進めるように摺動させる。

(3)油圧緩衝器１０が最伸長ストロークの側に入ると、リバウンドスプリング６５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６１の凸部６１Ｂとオイルロックケース６２の凹部６２Ｂが嵌合してオイルロック油室６３を形成し、オイルロック圧力を生成させる。オイルロック油室６３の油がそれらの環状間隙６３Ａとオイルロックケース６２のオリフィス通路６７からロッド側油室３８Ｂに流出せしめられ、オイルロックケース６２の移動速度、換言すればピストンロッド１２の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。

(4)油圧緩衝器１０が最伸長ストローク状態（図４）に達すると、図５（Ｃ）に示す如く、オイルロックピース６１の凸部６１Ｂの先端面がオイルロックケース６２の凹部６２Ｂの底面に衝合して伸び切りストロークを規制する。

(5)油圧緩衝器１０が最伸長ストローク状態（図４）から圧縮ストロークに切り換ると、ロッド側油室３８Ｂの油がオイルロックケース６２のオリフィス通路６７からオイルロック油室６３に流入し、オイルロックケース６２はリバウンドスプリング６５によりオイルロックピース６１から退出せしめられる。

上述(3)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)オイルロック構造を構成するオイルロックピース６１とオイルロックケース６２をスプリング６５で連結し、オイルロックピース６１をピストンロッド１２に摺動自在に設けた。従って、オイルロックピース６１又はオイルロックケース６２をシリンダ１１の外周に摺動保持可能にする必要がなく、そのためのシリンダ１１の加工を不要にし、オイルロック構造を簡素化できる。

(b)オイルロック油室６３を形成するオイルロックピース６１とオイルロックケース６２がシリンダ１１のロッド側油室３８Ｂの中に配置される。従って、最伸長時に加圧されるオイルロック油室６３のオイル圧力が、シリンダ１１の閉塞端に設けられるシール手段（Ｏリング２２Ａ、オイルシール２３）に作用することがなく、オイル漏れのおそれがない。

(c)オイルロックピース６１とオイルロックケース６２がともにピストンロッド１２上に設けられ、両者間にスプリング６５が介装される。従って、最伸長時のオイルロック状態から圧縮行程に移るとき、オイルロックピース６１とオイルロックケース６２が互いに嵌合して形成するオイルロック油室６３が負圧になり、オイルロックピース６１とオイルロックケース６２が互いに抜けにくくなるものの、シリンダ１１に対するピストンロッド１２の相対ストロークに影響（ストロークのおくれ）を与えない。オイルロックピース６１はスプリング６５の付勢力によりオイルロックケース６２から退出せしめられ、オイルロック油室６３の負圧を解消する。

(d)オイルロックケース６２に設けたオリフィス通路６７により、最伸長時の減衰力を発生させることができる。

(e)前述(c)のスプリング６５として、最伸長時の緩衝をなすリバウンドスプリング６５を用いることができ、オイルロック構造を簡素化できる。

(f)ピストンロッド１２上に固定されるオイルロックピース６１を、ピストンロッド１２上に設けられる減衰力発生バルブのためのバルブストッパ３１に形成することにより、オイルロック構造を簡素化できる。

図８、図９は油圧緩衝器１０の変形例であり、この変形例が図１〜図７に示した油圧緩衝器１０と異なる点は、オイルロックケース６２のオリフィス通路６７を撤去し、オイルロックピース６１の基部６１Ａと凸部６１Ｂを相対するように分離し、凸部６１Ｂの軸方向に油路７１を貫通形成するとともに、この油路７１を開閉する板バルブ７２を基部６１Ａと凸部６１Ｂの相対する端面の間に挟持したことにある。油圧緩衝器１０は、オイルロックピース６１の凸部６１Ｂとオイルロックケース６２の凹部６２Ｂが嵌合してオイルロック油室６３を区画形成する過程で、(1)凸部６１Ｂの外面と凹部６２Ｂの内面の間に形成される環状間隙６３Ａと、(2)上述のオイルロックピース６１の油路７１に設けた板バルブ７２とが、オイルロック油室６３の油をロッド側油室３８Ｂに流出させ、環状間隙６３Ａが油に付与する絞り抵抗と、板バルブ７２のたわみ抵抗に基づく減衰力を発生させる。板バルブ７２のたわみ抵抗の調整により、減衰力を設定替えできる。

尚、上記実施例では、シリンダ内のロッド上におけるピストン寄りにオイルロックピースを固定し、ロッド上におけるロッドガイド寄りにオイルロックケースを摺動自在に設けた。但し、本発明の実施においては、シリンダ内のロッド上におけるピストン寄りにオイルロックケースを固定し、ロッド上におけるロッドガイド寄りにオイルロックピースを摺動自在に設けるものでも良い。これによれば、ロッドが所定のストローク伸長したときに、ロッドガイドの側に固定配置した衝合部がオイルロックピースに衝合し、オイルロックピースをオイルロックケースに嵌合させる。

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は油圧緩衝器の圧縮状態を示す断面図である。 図２は図１の要部拡大図である。 図３は油圧緩衝器の中間ストローク状態を示す断面図である。 図４は油圧緩衝器の最伸長状態を示す断面図である。 図５はオイルロック過程を示す模式図である。 図６はオイルロックピースを示し、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は平面図である。 図７はオイルロックケースを示し、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は平面図である。 図８は油圧緩衝器の変形例を示す断面図である。 図９は図８の要部拡大図である。

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
３１ バルブストッパ
３２ 圧側板バルブ（減衰力発生バルブ）
３３ ピストン
６１ オイルロックピース
６２ オイルロックケース
６３ オイルロック油室
６５ スプリング（リバウンドスプリング）
６６ 衝合部
６７ オリフィス通路（減衰力発生手段）
７２ 板バルブ（減衰力発生手段）

Claims (4)

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、シリンダの開口部に設けたロッドガイドを介して、シリンダ内に挿入した油圧緩衝器において、
   シリンダ内のロッド上におけるピストン寄りにオイルロックピースとオイルロックケースの一方を固定し、ロッド上におけるロッドガイド寄りにオイルロックピースとオイルロックケースの他方を摺動自在に設け、オイルロックピースをオイルロックケースに嵌合させることによりオイルロック油室を区画形成し、
   オイルロックピースの外周とオイルロックケースの外周のそれぞれに、オイルロックピースを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の両端部のそれぞれを固定し、
   ロッドが所定のストローク伸長したときに、オイルロックピースとオイルロックケースの他方に衝合し、オイルロックピースとオイルロックケースの他方をオイルロックピースとオイルロックケースの一方に嵌合させる衝合部をロッドガイドの側に固定配置したことを特徴とする油圧緩衝器。
2. 前記オイルロックピースとオイルロックケースの少なくとも一方に、前記オイルロック油室の油を流出させて減衰力を発生させる減衰力発生手段を設けた請求項１に記載の油圧緩衝器。
3. 前記スプリングが前記ロッドの最伸長時の緩衝をなすリバウンドスプリングである請求項１又は２に記載の油圧緩衝器。
4. 前記オイルロックピースとオイルロックケースの一方が前記ロッド上に設けられる減衰力発生バルブのためのバルブストッパに形成される請求項１〜３のいずれかに記載の油圧緩衝器。

Images