JP2010014195A - 単筒型液圧緩衝器 - Google Patents

Abstract

【課題】ブラケットの曲げ強度の確保が容易で放熱性も向上することができる単筒型液圧緩衝器を提供することである。
【解決手段】本発明の課題解決手段は、シリンダ１と、シリンダ１内を液室Ｌと気体室Ｇとに区画するフリーピストン４と、シリンダ１内に摺動自在に挿入されて液室Ｌを二つの作動室Ｒ１，Ｒ２に区画するピストン５と、シリンダ１内に移動自在に挿入されてピストン５に連結されるロッド６とを備えた単筒型液圧緩衝器Ｄにおいて、シリンダ１内に収容される筒３を設け、当該筒３内にフリーピストン４を摺動自在に挿入して筒３内に気体室Ｇを形成した。
【選択図】図１

Description

本発明は、単筒型液圧緩衝器の改良に関する。

自動車の車体と車軸との間に介装されて使用される単筒型液圧緩衝器にあっては、ブレーキホースやセンサ等を支持するブラケットを外周に備えているものがあり、単筒型液圧緩衝器でブレーキホース等を支持することによって、ブレーキホース等が他部材と干渉することを防止して、これらを保護するようになっている。

そして、このようなブラケットは単筒型液圧緩衝器に溶接によって固定され、シリンダの側方にてブレーキホース等を支持するようになっているが、ブラケットを単純に単筒型液圧緩衝器におけるシリンダの側部に溶接することはできない。

なぜならば、内部でピストンやフリーピストンが摺動するシリンダの側部にブラケットを溶接すると、シリンダに溶接歪が生じて歪んでしまい、シリンダ内でのピストンやフリーピストンの円滑な移動が妨げられるばかりでなく、ピストンやフリーピストンの外周とシリンダの内周との間に無用な隙間が生じてシリンダ内にフリーピストンで区画した気体室から気体が作動室へ漏れ出したり、シリンダ内にピストンで区画した二つの作動室同士が上記隙間を介して連通されてしまったりして、緩衝器に設定どおりの減衰力を発揮させることができない等といった種々の弊害を引き起こすからである。

それゆえ、従来の単筒型液圧緩衝器に適用されるブラケットを軸方向に長く設定しておき、当該ブラケットを溶接歪が生じても上記した不具合を生じないシリンダ端部に溶接するようにするといった工夫がなされている（たとえば、特許文献１参照）。
特開２００５−１５５７７３号公報（第４頁第２８行目から第４２行目まで、図１）

従来の単筒型液圧緩衝器の場合、ブラケットをシリンダの端部に溶接する方法を採用しているため、どうしてもブラケットの軸方向長さが長くなり、形状に工夫を凝らして曲げ強度の向上を図ってはいるものの、曲げ強度の点での課題が残ることになる。

また、単筒型液圧緩衝器は、振動エネルギを吸収して熱エネルギに変換することで、振動を減衰させるので、伸縮を繰り返し行うことで発熱することになり、シリンダ内に充填される液体の粘度は、一般的に温度が上昇すると低下するため、単筒型液圧緩衝器の発生減衰力は温度上昇とともに低下することになるので、放熱性がよいほうが好ましい。しかしながら、ブラケットは、上記曲げ強度確保の観点から断面Ｃ型に設定されてシリンダの外周を把持しており、シリンダの下端から中間部まで広範囲に亘って覆っているため、放熱性が悪く熱がシリンダ内に篭ってしまう傾向にある。

そこで、本発明は上記した点を改善するために創案されたものであって、その目的とするところは、ブラケットの曲げ強度の確保が容易で放熱性も向上させることができる単筒型液圧緩衝器を提供することである。

本発明の課題解決手段は、シリンダと、シリンダ内を液室と気体室とに区画するフリーピストンと、シリンダ内に摺動自在に挿入されて液室を二つの作動室に区画するピストンと、シリンダ内に移動自在に挿入されてピストンに連結されるロッドとを備えた単筒型液圧緩衝器において、シリンダ内に収容される筒を設け、当該筒内にフリーピストンを摺動自在に挿入して筒内に気体室を形成することを特徴とする。

本発明の単筒型液圧緩衝器によれば、フリーピストンはシリンダの内周に摺接して変位するのではなく、シリンダ内に収容された筒内に摺動自在に挿入されて気体室を筒内に形成しているので、ピストンの摺動範囲に歪を及ぼさない範囲であれば望む位置にセンサやブレーキホースを支持するブラケットを溶接することが可能であるので、ブラケットを長尺に設定してシリンダの端部に溶接する必要はなく、ブラケットを小型化でき、ブラケットの曲げ強度の確保が容易となるとともに、シリンダの外周を広範に亘ってブラケットで覆うことがないので、放熱性も向上させることができる。

以下、図に示した一実施の形態に基づいて本発明について説明する。図１は、本発明の一実施の形態における単筒型液圧緩衝器の縦断面図である。図２は、本発明の一実施の形態における単筒型液圧緩衝器の一部拡大斜視図である。

一実施の形態における単筒型液圧緩衝器Ｄは、図１および図２に示すように、シリンダ１と、シリンダ１の図１中下端を閉塞するキャップ２と、キャップ２に保持されてシリンダ１内に収容される筒３と、筒３内に摺動自在に挿入されて筒３内に気体室Ｇを区画するとともにシリンダ１内に液室Ｌを区画するフリーピストン４と、シリンダ１内に摺動自在に挿入されて液室Ｌを二つの作動室Ｒ１，Ｒ２に区画するピストン５と、シリンダ１内に移動自在に挿入されるとともにピストン５に連結されるロッド６とを備えて構成され、シリンダ１の側部にはブラケットＢが溶接されて固定されている。

そして、作動室Ｒ１，Ｒ２内には、作動油等の液体が充填され、気体室Ｇ内には、たとえば、窒素等といった不活性ガスが所定圧で充填されている。

また、ロッド６は、シリンダ１の上端に設けられてシリンダ１内を封止する環状のロッドガイド７に軸支されて、シリンダ１外へ突出させてあり、このロッド６の上端とシリンダ１の下端に設けられる図示しない取付部を介して単筒型液圧緩衝器Ｄを車両における車体と車軸との間に介装することができるようになっている。

ピストン５には、上記圧力室Ｒ１と圧力室Ｒ２とを連通する通路が設けられており、該通路５ａの途中には、減衰力発生要素５ｂが設けられている。減衰力発生要素５ｂは、上記通路５ａを液体が通過する際に液体の流れに抵抗を与え、所定の圧力損失を生じさせるものであればよく、具体的にはたとえば、オリフィスやリーフバルブといった減衰バルブを採用することができる。なお、通路５ａは、図示したところでは、一つのみ設けられるようになっているが、複数設けるようにしてもよく、さらに、作動室Ｒ１から作動室Ｒ２へ向かう液体の流れのみを許容する一方通行の通路と作動室Ｒ２から作動室Ｒ１へ向かう液体の流れのみを許容する一方通行の通路を並列させて設けるようにしてもよい。

そして、この単筒型液圧緩衝器Ｄにあっては、シリンダ１に対してピストン５が図１中上下方向へ移動すると、ピストン５の移動に伴って容積が減少する作動室Ｒ１（Ｒ２）から容積が増大する作動室Ｒ２（Ｒ１）へ通路５ａを介して移動する液体の流れに抵抗を与えて圧力損失を生じせしめ、作動室Ｒ１と作動室Ｒ２に差圧を所持せしめて減衰力を発揮するようになっており、ロッド６がシリンダ１内に出入りすることによるシリンダ１内における容積変化を、フリーピストン４が筒３内で移動することによる気体室Ｇの容積変化によって補償するようになっている。

また、筒３は、図１中下端がシリンダ１の図１中下端を閉塞するキャップ２に固定されており、その長さは、単筒型液圧緩衝器Ｄに要求されるピストン５のストローク範囲に干渉しないように設定されている。さらに、筒３は、シリンダ１の外周に図１および図２に示すようにブラケットＢを溶接しても溶接による熱が伝達されて歪まないように、シリンダ１にある程度の隙間を介して臨んでいる。

なお、ブラケットＢは、図２に示すように、シリンダ１の外周に溶接固定される円弧帯状の基部１０と、基部１０の一端からシリンダ１の径方向へ立ち上がりセンサ等を固定する孔１１ａを備えた取付部１１とを備えて構成されている。

上記の筒３内には、摺動自在にフリーピストン４が挿入されており、筒３内であってフリーピストン４とキャップ２との間に気体室Ｇが設けられており、気体室Ｇの容積はフリーピストン４の筒３に対する変位によって変化するようになっている。フリーピストン４は、具体的には、円盤状のフリーピストン本体４ａと、フリーピストン本体４ａの外周に装着したシールリング４ｂとを備えて構成され、筒３との間が気密に保たれ、気体室Ｇ内に充填される気体の液室Ｌへの漏れを防止している。

なお、気体室Ｇの容積は、単筒型液圧緩衝器Ｄの伸縮に伴って生じるシリンダ１内の容積変化を充分に補償することができる程度に確保される。また、筒３の長さは、単筒型液圧緩衝器Ｄが最伸長してシリンダ１に対してピストン５が最上方へ移動しても、フリーピストン４が筒３の上方から抜け出てしまわないように設定されているので、特に、筒３の図１中上端にフリーピストン４の抜け止めを設けていないが、筒３の上端を内側へ折り曲げる等してフリーピストン４の移動を規制して抜け止めを図ってもよい。

キャップ２は、これを貫いて筒３内に通じる気体注入孔２ａを備えており、外部から筒３内に気体を注入することができるようになっており、気体注入後は、当該気体注入孔２ａは栓２ｂによって塞がれ、気体室Ｇの気密が保たれるようになっている。

このように構成された単筒型液圧緩衝器Ｄの場合、フリーピストン４はシリンダ１の内周に摺接して変位するのではなく、シリンダ１内に収容された筒３内に摺動自在に挿入されて気体室Ｇを筒３内に形成しているので、ピストン５の摺動範囲に歪を及ぼさない範囲であれば望む位置にブラケットＢを溶接することが可能であるので、ブラケットＢを長尺に設定してシリンダ１の端部に溶接する必要はなく、ブラケットＢを小型化でき、ブラケットＢの曲げ強度の確保が容易となるとともに、シリンダ１の外周を広範に亘ってブラケットＢで覆うことがないので、放熱性も向上させることができる。

さらに、放熱性を向上させることができるので、単筒型液圧緩衝器が発揮する減衰力の温度上昇による落ち込みを抑制することができ、車両における乗り心地を向上させることができる。

また、構成上長尺のブラケットしか使用することができなかった従来の単筒型液圧緩衝器に比較して、本発明の単筒型液圧緩衝器Ｄにあっては、ブラケットＢを軽量小型化でき、かつ、シリンダ１の外周に強固に溶接することができるので、車両走行中絶えず振動が入力されるブラケットＢの疲労を抑制することができるという利点もある。加えて、ブラケットＢを小型化することで、センサやブレーキホースをブラケットＢの孔１１ａに捩じ込みなどによって組み付ける際に、ブラケットＢに作用するモーメント荷重を小さくすることができる。

さらに、軽量小型なブラケットＢを使用することができるので、車両走行中に振動が入力された際にブラケットＢがビビリ振動を呈してしまうことも防止されるから、ブラケットＢで支持する精密機器であるセンサやブレーキホースの振動による劣化が抑制されるとともに、ブレーキホースの他部材への干渉機会を減少させることもできることになる。

以上で、本発明の実施の形態についての説明を終えるが、本発明の範囲は図示されまたは説明された詳細そのものには限定されないことは勿論である。

本発明の一実施の形態における単筒型液圧緩衝器の縦断面図である。 本発明の一実施の形態における単筒型液圧緩衝器の一部拡大斜視図である。

符号の説明

１ シリンダ
２ キャップ
３ 筒
４ フリーピストン
５ ピストン
５ａ 通路
５ｂ 減衰力発生要素
６ ロッド
７ ロッドガイド
１０ ブラケットにおける基部
１１ ブラケットにおける取付部
１１ａ ブラケットにおける孔
Ｂ ブラケット
Ｄ 単筒型液圧緩衝器
Ｇ 気体室
Ｌ 液室
Ｒ１，Ｒ２ 作動室

Claims (2)

1. シリンダと、シリンダ内を液室と気体室とに区画するフリーピストンと、シリンダ内に摺動自在に挿入されて液室を二つの作動室に区画するピストンと、シリンダ内に移動自在に挿入されてピストンに連結されるロッドとを備えた単筒型液圧緩衝器において、シリンダ内に収容される筒を設け、当該筒内にフリーピストンを摺動自在に挿入して筒内に気体室を形成することを特徴とする単筒型液圧緩衝器。
2. 筒の一端がシリンダの端部を密閉するキャップに保持されることを特徴とする請求項１に記載の単筒型液圧緩衝器。

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