JP2009030731A - ショックアブソーバ - Google Patents

Abstract

【課題】シリンダ端部からピストンロッドが突出する部分をシールするシール部分に溜まる塵埃を低減可能なショックアブソーバ１を提供する。
【解決手段】バンパスプリング１０の下端部２ｂを、グランドパッキン１１を介して、シリンダ２の上端部２ａに拘束させる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車輪側と車体側との間に配置して、バンパスプリングで作動ストローク量を制限するショックアブソーバに関する。

バンパスプリングを備えたショックアブソーバとしては、例えば特許文献１に記載されるものがある。このショックアブソーバでは、シリンダから上方にピストンロッドが突出し、そのピストンロッドの上端部を、車体側取付け部材を介して車体に取り付ける。また、上記ピストンロッドの外周にバンパスプリングを配置している。そのバンパスプリングの上端部を、上記車体側取付け部に設けた保持金具に対し嵌合によって組み付ける。なお、ピストンロッドの上部位置に直接バンパスプリングを固定する場合もある。

そして、ショックアブソーバのストロークによって、シリンダの端部に設けられたグランドパッキン（アブソーバプレート）にバンパスプリングが接近して当接することで、当該バンパスプリングは圧縮して反力を発生する。これによって、ショックアブソーバの作動ストロークを弾性的に制限する。
特開２００３−１９４１３５号公報

しかし、バンパスプリングが、ショックアブソーバのストロークと共に下降してシリンダに接近し、グランドパッキンに当接する際、グランドパッキン周辺等にある塵埃を、その直下に位置するシール側に移動させるおそれがある。このことは、シリンダ上端部とピストンロッドとの間をシールするシール部分に塵埃が溜まる原因となる。
本発明は、上記のような点に着目してなされたもので、シリンダ端部からピストンロッドが突出する部分をシールするシール部分に溜まる塵埃を低減可能なショックアブソーバを提供することを課題としている。

上記課題を解決するために、本発明のショックアブソーバは、バンパスプリングをシリンダ側に連結することを特徴とする。

本発明によれば、ショックアブソーバでストロークする際に、バンパスプリングが、シリンダ端部に向けて移動して当接することがない。この結果、そのようなバンパスプリングの移動に伴って生じる現象である、塵埃をシリンダ端部側に移動させることを回避することが出来る。

（第１実施形態）
次に、本発明の第１実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図１は、本実施形態についてのショックアブソーバを示す模式図である。
（構成）
ショックアブソーバ１の構成を説明する。図１及び図２に示すように、軸を上下に向けたシリンダ２内をピストン３で上下の室に区画する。そのピストン３にピストンロッド４の下端部が連結する。そのピストンロッド４は、上室内を上方に延在し、シリンダ２の上端部２ａから上方に延びている。シリンダ２の上端部２ａには、ピストンロッド４が貫通する貫通穴２ｃが開口している。また、その貫通穴２ｃとピストンロッド４外周面との間をシールするシール部材５を配置している。

また、シリンダ２の下端部２ｂには、ブッシュ等からなる下側取付けブラケット２９を設けてある。その下側取付けブラケットを、不図示のアクスルやサスペンションリンク等のサスペンション部品に取り付ける。
上記ピストンロッド４の上端部２ａにブッシュなどからなる上側取付けブラケット６を取り付け、その上側取付けブラケット６を車体７にボルト締結する。

ここで、ピストンロッド４の上端部２ａにはバンパスプリングカップ８を取り付けている。そのバンパスプリングカップ８の外周側には、ダストカバー９の上端部が連結している。ダストカバー９は、突出したピストンロッド４及びシリンダ２上部の外周を覆う蛇腹状の部材であって、ダストカバー９の下端部をシリンダ２に固定している。
上記ピストンロッド４の外周に、バンパスプリング１０を配置する。バンパスプリング１０は、ピストンロッド４に沿った方向に軸を向けた、円筒状の弾性体である。

上記シリンダ２の上端部２ａに、弾性体からなるグランドパッキン１１を設けている。グランドパッキン１１は、図２及び図３に示すように、パッキン本体１２、下側張出部１３、立上り部１４、及び凸部１５を備える。
パッキン本体１２は、シリンダ２の上端面とバンパスプリング１０の下端面との間に位置する。そのパッキン本体１２は、円板状の部材であり、その中央部にピストンロッド４を遊挿可能な貫通穴１２ａを有する。そのパッキン本体１２の外径は、シリンダ２の径よりも大きい。つまりパッキン本体１２は、シリンダ２の上端部２ａよりも横方向に張り出す張出部がある。

そのパッキン本体１２の張出部全周から下方に向けて下側張出部１３が張り出している。下側張出部１３は、シリンダ２側面の輪郭に倣った形状、例えば断面円形の筒形状となっている。その下側張出部１３の内径は、シリンダ２の外径よりも若干小さく設定してある。すなわち締代を設けておく。そして、その下側張出部１３内にシリンダ２の上端部２ａを相対的に圧入することで、グランドパッキン１１をシリンダ２の上端部２ａに拘束状態で取り付ける。

また、上記パッキン本体１２の張出部全周から上方に向けて立上り部１４が立ち上がっている。その立上り部１４は筒形状となっていて、その内径は、上方に向かうにつれて徐々に小さくなっている。また、その円筒状の立上り部１４の内径は、バンパスプリング１０の外径よりも若干小さく設定してある。すなわち締代を設けておく。そして、その立上り部１４内にバンパスプリング１０の下端部２ｂを圧入することで、グランドパッキン１１にバンパスプリング１０を組み付ける。これによって、バンパスプリング１０は、グランドパッキン１１を介してシリンダ２に拘束されて、ピストンロッド４と共にストロークすることが無い。なお、立上り部１４の内径面に複数の突起を設け、複数の突起をバンパスプリング１０内に食い込ませても良い。

また、パッキン本体１２における貫通穴１２ａ周縁部全周から上方に立ち上がる凸部１５を備える。その凸部１５は、バンパスプリング１０の内径よりも内側に配置していて、バンパスプリング１０の内径面１０ａ内の空間Ｓに突出している。その凸部１５は円周方向に延在して円筒形状をしている。ただし、凸部１５の外径面は、上方に向かうにつれて小径となるように設定されている。すなわち、凸部１５は、上部では相対的にバンパスプリング１０の内径面１０ａとの径方向隙間が大きい。

また本実施形態のパッキン本体１２の上面１２ｂは、グランドパッキン１１をシリンダ２の上端部２ａに取り付けた状態で、中心側（凸部１５側）よりも外径側（立上り部１４側）が低くなるようなテーパが付いた傾斜面としてある。そのパッキン本体１２の上面１２ｂには、凸部１５位置から外周側に延びる排出溝１６が形成してある。その排出溝１６に連通して上記立上り部１４の形成位置を貫通する排出穴１７を有する。排出溝１６は、外径側に向けて徐々に低くなっている。この排出溝１６と排出穴１７で塵埃及び水を排出するための第１排出経路１８を構成する。ここで、平面図である図３（ａ）に示すように、排出溝１６の進路の向きと排出穴１７の向きとを変えることで、第１排出経路１８の延在方向途中部分に、進路の向きを変更する方向変更部分を形成する。ここで、上記排出溝１６と排出穴１７とで構成する第１排出経路１８は２以上あっても良い。

また、上記パッキン本体１２の下面１２ｃにも、貫通穴位置から外周側に延びる第２排出溝１９が形成してある。さらに、下側張出部１３の内径面に、上記第２排出溝１９に連通する位置から下方に延びる第３排出溝２０を設けている。この第２排出溝１９と第３排出溝２０が第２排出経路２１を構成する。この第２排出経路２１では、第２排出溝１９と第３排出溝２０とで進路が折れ曲がることで方向変更部分を形成している。

ここで、上記バンパスプリングカップ８の内周側は、バンパスプリング１０の上端面と対向していて、その対向部分に弾性体からなるラバーシート２２が被着している。
ここで、シリンダ２の上端部２ａがバンパ側端部を構成する。グランドパッキン１１が連結部材を構成する。パッキン本体１２が連結部本体を構成する。立上り部１４がバンパ拘束部を構成する。第１排出経路１８及び第２排出経路２１が連通路を構成する。下側張出部１３が組付け部を構成する。バンパスプリングカップ８の内周側が移動規制部を構成する。ラバーシート２２が弾性体を構成する。

（動作）
車輪のバウンド・リバウンドに応じてシリンダ２が上下に移動する。つまり、ピストン３が上下にストロークする。シリンダ２が上方の所定量だけ相対変位すると、図４の（ａ）→（ｂ）→（ｃ）のように、バンパスプリング１０の上端部２ａが、ラバーシート２２を介してバンパスプリングカップ８に当接することで、バンパスプリング１０が圧縮変形して縮まり反力を発生する。これによって、ショックアブソーバ１の作動ストロークを弾性的に制限する。

次に、上方からバンパスプリング１０の内径面１０ａ内の空間Ｓに塵埃や水が侵入した場合を想定する。
バンパスプリング１０の内径面１０ａ内の空間Ｓに侵入した水や塵埃は、バンパスプリング１０の内径面１０ａに沿って下方に移動し、更に、グランドパッキン１１の凸部１５外径面に案内されて落下して、パッキン本体１２の上面１２ｂに移動する。パッキン本体１２の上面１２ｂに移動した塵埃や水は、適宜、第１排出経路１８を構成する排出溝１６および排出穴１７を通じて外部空間に排出される。なお、パッキン本体１２の上面１２ｂに移動した塵埃や水は、凸部１５によって貫通穴１２ａ側に移動することを防止している。

また、グランドパッキン１１の凸部１５の外径面に移動しない塵埃や水は、凸部１５の内径面とピストンロッド４との間を通じてシリンダ２の上端面に移動する。このシリンダ２の上端面側に移動した塵埃や水は、第２排出経路２１を通じて外部空間に排出可能となっている。
ここで、図４（ｃ）のように、バンパスプリング１０が上下方向に圧縮することは、バンパスプリング１０内の空気も圧縮されて内圧が高くなり、上記排出効果が高くなる。

（効果）
（１）バンパスプリング１０を、グランドパッキン１１を介してシリンダ２に連結する。これによって、バンパスプリング１０は、ピストンロッド４と共に上下に移動することがなくなる。つまり、バンパスプリング１０はシリンダ２と一体となって移動することから、バンパスプリング１０がシリンダ２の上端部２ａやグランドパッキン１１を叩くことが無くなる。この結果、グランドパッキン１１周囲の塵埃を、シリンダ２の上端部２ａとピストンロッド４外周面をシールするシール部材５側に押し込むことを防止できる。シール部材５に塵埃が溜まり、ピストンロッド４のストロークに伴って塵埃がシール部分に入り込むと、シール効果の低下の一因となるおそれがある。

（２）また、バンパスプリング１０がグランドパッキン１１に所定の荷重をもって衝突することが無くなる。この結果、バンパスプリング１０のグランドパッキン１１への噛み込みがなくなり、バンパスプリング１０の耐久性向上に繋がる。また、補強用樹脂リングを廃止して部品点数の削減を図ったり、グランドパッキン１１の抜け予防策を廃止したりすることに繋がる。
（３）バンパスプリング１０はシリンダ２と一体に移動して両者の間での相対移動がなくなる。このため、バンパスプリング１０のピストンロッド４との干渉が発生し難くなる。干渉すると、こすれ音が発生する。

（４）バンパスプリング１０は、シリンダ２の上端部２ａつまりシール部材５を覆って上方に延在することで、塵埃や水が、シール部材５の位置に侵入し難くなる。
（５）グランドパッキン１１の外周側に立上り部１４を形成することで、バンパスプリング１０をシリンダ２の上端部２ａに拘束することが可能となる。このとき、立上り部１４の内径を上方に向けて縮径させて、立上り部１４がバンパスプリング１０側面に食い込ませることで、バンパスプリング１０が立上り部１４から更に外れ難くなる。

（６）グランドパッキン１１内周側に壁となる凸部１５を設けている。これによって、バンパスプリング１０内に侵入した塵埃や水は、第１排出経路１８を有するパッキン上面１２ｂ側に誘導されやすくなる。つまり、塵埃や水は、シリンダ２とピストンロッド４とのシール部分へ達し難くなる。
（７）パッキン本体１２の上面１２ｂにテーパを形成している。このため、パッキン本体１２に載った水や塵埃は外周側に移動し易くなり、第１排出経路１８を通じて外部に排出され易くなる。
また、外周側が低いことは、逆に、外部からの塵埃や水の浸入を低減する役割も有する。

（８）またこのとき、第１排出経路１８を設けることで、侵入した塵埃や水を排出し易くなる。特に、外部側に向けて低くなるように傾斜をつけることでより排出し易くなっている。
（９）シール部分側に塵埃や水が侵入したとしても、第２排出経路２１によって排出可能となっている。
（１０）また、第１排出経路１８の延在方向途中部分に方向変更部分を設けている。これによって、外部から第１排出経路１８を通じて塵埃や水の浸入を予防する。第２排出経路２１についても、第３排出溝部２０を下方に延ばすことで方向変更部分を設けて、外部から第１排出経路１８を通じて塵埃や水の浸入を予防する。
（１１）バンパスプリング１０が当接する部分にラバーシート２２を設けることで、バンパスプリング１０が当接することによる衝撃を、弾性体であるラバーシート２２で緩和してピストンロッド４の揺動を小さくする。

（変形例）
（１）上記構成では、下側張出部１３を筒状に形成する場合を例示した。下側張出部１３は、周方向に沿って所定間隔ごとに設けるようにしても良い。また、より確実に止めるために下側張出部１３をシリンダ２側に押し付けるためのスナップリング等を設けても良い。
（２）同様に、立上り部１４についても、筒形状に限定されず、周方向に沿って所定間隔ごとに設けるようにしても良い。また、より確実に止めるために立上り部１４をバンパスプリング１０側に押し付けるためのスナップリング等を設けても良い。
（３）また、上記説明では連結部材をグランドパッキン１１で構成している。連結部材は、樹脂製でも金属製であっても良い。連結部材は、シリンダ２にバンパスプリング１０を組み付けて拘束できるものであれば、上記のものに拘らない。

（４）第１排出経路１８の進路の方向変更を横方向に進路変更するように構成する場合を例示した。これに併せて若しくはこれに替えて、例えば排出穴１７の傾斜を排出溝１６よりも急にして、方向変更部分を形成しても良い。なお、方向変更部分は複数箇所に設けても良い。
（５）また、上記実施形態では、少なくともパッキン本体１２の部分に設ける連通路を、溝で構成する場合を例示したが、パッキン本体１２部分の内部を通過する穴によって連通路を構成しても良い。要は、バンパスプリング１０の内径面１０ａの空間Ｓと外部とを連通することが可能であれば良い。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、上記第１実施形態と同様な部品等について同一の符号を付して説明する。
（構成）
第２実施形態に基本構成は、図５に示すように、上記第１実施形態と同様である。ただし、バンパスプリング１０のシリンダ２への取付け構造が異なる。
すなわち、第１実施形態では、パッキン本体１２の外周側に立上り部１４を設けているが、本実施形態では、図５のように、パッキン本体１２の貫通穴１２ａ側（内周側）に立上り部１４を設けている。そして、立上り部１４の外径面にバンパスプリング１０の内径面１０ａを圧入させて組み付けて拘束する。

立上り部１４は、筒状であっても良いし、周方向に沿って所定間隔を開けて設けても良い。
ここで、図５では、立上り部１４の外径面に外径方向に突出する突起部１４ａを設け、その突起部１４ａをバンパスプリング１０に食い込ませることで、より外れにくくしている。
その他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
なお、例えば、上記立上り部１４の外径面に上下に延びる第３の溝（不図示）を設け、第３の溝を第１排出路に連通する。

（効果）
（１）基本的な効果は、上記第１実施形態と同様である。
（２）バンパスプリング１０を拘束する立上り部１４を内周側に配置することで、当該バンパスプリング１０を拘束するための立上り部１４の厚さだけ突出する部分を省略することが可能となる。
（３）また、所定高さの立上り部１４を内周側に配置することで、ピストンロッド４外周面との隙間が小さい部分が上下に長くなって、その分、塵埃が入り難くなる。

（変形例）
（１）上記立上り部１４に替えて、図６のようにパッキン本体１２の上面１２ｂに突起部３０を設けると共に、対向するバンパスプリング１０の下端面に、上記突起部３０を係止可能な凹部３１を設けても良い。突起部３０を凹部３１に係止させることで、バンパスプリング１０をグランドパッキン１１に連結する。
上記突起部３０は、周方向に沿って複数設けても良いし、周方向に沿って延びるように形成しても良い。
この場合には、バンパスプリング１０の外径側及び内径側にバンパスプリング１０を拘束する部分を設ける必要がない。最も、第１及び第２実施形態の立上り部１４を適宜併用しても良い。
なお、図６では凸部１５が省略されているが、凸部１５があっても構わない。
また、拘束部として、パッキン本体１２の上面１２ｂに凹部を形成しバンパスプリング１０の下端面に凹部に係止する突起部を設けても良い。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、上記第１及び第２実施形態と同様な部品等について同一の符号を付して説明する。
（構成）
第３実施形態の基本構成は、上記第１実施形態と同様であるが、図７に示すように、グランドパッキン１１を省略して、バンパスプリング１０を直接シリンダ２に組み付ける点が異なる。
図７では、バンパスプリング１０の本体１０Ａの下端部に、上記第１及び第２実施形態で例示したようなグランドパッキン形状の組付け部１０Ｂを設けたものである。この組付け部１０Ｂには、下方に延びる張出部１０Ｂａを有する。その張出部１０Ｂａは筒状となっていて、その張出部１０Ｂａ内にシリンダ２の上端部２ａを圧入して組み付けて、バンパスプリング１０をシリンダ２に拘束させる。
なお、上記組み付け部１０Ｂに、第１及び第２実施形態で示したような、グランドパッキン１１に形成した連通路を形成する。
その他の基本構成は、上記第１及び第２実施形態と同様である。

（効果）
（１）基本的な効果は、上記第１及び第２実施形態と同様である。
（２）本実施形態では、グランドパッキン１１が不要となるので、その分、部品点数を削減することが可能となる。

本発明に基づく第１実施形態に係るショックアブソーバ１を示す図である。 本発明に基づく第１実施形態に係る部分拡大図である。 本発明に基づく第１実施形態に係るグランドパッキンを示す図である。 本発明に基づく第１実施形態に係る動作を示す図である。 本発明に基づく第２実施形態に係る構成を示す部分拡大図である。 本発明に基づく第２実施形態に係る構成の別例を示す部分拡大図である。 本発明に基づく第３実施形態に係る構成を示す部分拡大図である。

符号の説明

１ ショックアブソーバ
２ シリンダ
４ ピストンロッド
５ シール部材
９ ダストカバー
１０ バンパスプリング
１０Ａ 本体
１０Ｂ 組付け部
１１ グランドパッキン（連結部材）
１２ パッキン本体（連結部本体）
１３ 下側張出部
１４ 立上り部（バンパ拘束部）
１５ 凸部
１６ 排出溝
１７ 排出穴
１８ 第１排出経路（連通路）
１９ 第２排出溝
２０ 第３排出溝
２１ 第２排出経路（連通路）
２２ ラバーシート
３０ 突起部
３１ 凹部
Ｓ 空間

Claims (11)

1. シリンダから突出するピストンロッド外周に筒状体からなるバンパスプリングを配置し、そのバンパスプリングでストローク量を制限するショックアブソーバであって、
   上記バンパスプリングを上記シリンダに連結したことを特徴とするショックアブソーバ。
2. シリンダにおける上記バンパスプリング側のバンパ側端部に、バンパスプリングを連結するための連結部材を備え、
   上記連結部材は、上記パンパ側端部に固定されて当該バンパ側端部の端面とバンパスプリングとの間に介挿される連結部本体と、その連結部本体に設けられて上記バンパスプリングを拘束するバンパ拘束部と、を備えることを特徴とする請求項１に記載したショックアブソーバ。
3. 上記バンパ拘束部は、連結部本体からバンパスプリング側に立ち上がる立上り部を備え、その立上り部でバンパスプリングの側面を拘束することを特徴とする請求項２に記載したショックアブソーバ。
4. 上記バンパ拘束部は、連結部本体におけるバンパスプリングの端面と対向する面に突起部若しくは凹部を形成すると共に上記バンパスプリングの端面に上記突起部若しくは凹部に係止する凹部若しくは突起部を設けることで構成することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載したショックアブソーバ。
5. 上記連結部本体の内周側にはシリンダロッドを遊挿する貫通穴が開口し、その貫通穴周縁部からバンパスプリングの内径面内の空間に突出する凸部を備えることを特徴とする請求項２〜請求項４のいずれか１項に記載したショックアブソーバ。
6. 上記連結部材に、バンパスプリングの内径面内の空間と外部空間とを連通する溝若しくは穴からなる１又は２以上の連通路を形成したことを特徴とする請求項２〜請求項５のいずれか１項に記載したショックアブソーバ。
7. ピストンロッドがシリンダから上方に突出するショックアブソーバにおいて、
   上記連通路は、連結部本体のバンパスプリングと対向する面位置でバンパスプリング内径面内の空間に連通すると共に外部空間側に向かうにつれて徐々に低くなっていることを特徴とする請求項６に記載したショックアブソーバ。
8. 上記連通路を、シリンダと対向する面に形成したことを特徴とする請求項６に記載したショックアブソーバ。
9. 上記連通路の延在方向途中部分に、進路の向きを湾曲若しくは折れ曲がるように変更した方向変更部分を有することを特徴とする請求項６〜請求項８のいずれか１項に記載したショックアブソーバ。
10. 上記バンパスプリングに、シリンダ側に張り出して該シリンダの端部側面に当接する組付け部を設け、その組付け部によって、相対的にシリンダに対するバンパスプリングの移動を拘束することを特徴とする請求項１に記載したショックアブソーバ。
11. ピストンロッドの先端部側に、バンパスプリングと対向して作動ストローク量を規制する移動規制部を設け、その移動規制部におけるバンパスプリングと対向する部分に弾性体を設けたことを特徴とする請求項１〜請求項１０のいずれか１項に記載したショックアブソーバ。

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