JP2010014196A - Single cylinder-type hydraulic shock absorber - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、単筒型油圧緩衝器の改良に関する。 The present invention relates to an improvement of a single cylinder type hydraulic shock absorber.
従来の単筒型油圧緩衝器は、シリンダと、シリンダ内に摺動自在に挿入されシリンダ内を作動油が充填される油室と気体が充填される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油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て構成され、車両の車体と車軸との間に介装されるなどして振動を減衰させるようになっている。 A conventional single cylinder type hydraulic shock absorber includes a cylinder, a free piston that is slidably inserted into the cylinder, and divides the cylinder into an oil chamber filled with hydraulic oil and a gas chamber filled with gas, and a cylinder A piston that is slidably inserted into the oil chamber to divide the oil chamber into two working chambers, and a rod that is slidably inserted into the cylinder and connected to the piston. The vibration is attenuated by being interposed between the two.
このように単筒型油圧緩衝器にあっては、フリーピストンを備えてシリンダ内に気体室を設けるようにしているが、これは、伸縮時にロッドがシリンダ内に出入りすることによってシリンダ内における空隙の容積が変化するが一般に作動油は圧縮性に乏しいため、上記容積変化を気体室の容積変化によって補償するためである(たとえば、特許文献1参照)。
上述した単筒型油圧緩衝器は、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シリンダ内に封入した作動油の温度が上昇することになる。作動油は、温度が上昇すると体積が膨張するので、体積膨張見合いでフリーピストンを下方へ押し下げて気体室を圧縮するので、シリンダ内の圧力が大きくなるが、油温が異常高温となる場合、シリンダ内圧力が大きくなりすぎ、ロッド周りをシールするシール部材の耐圧を越える事態となると作動油が緩衝器外へ漏洩してしまう可能性がある。 The single cylinder type hydraulic shock absorber described above attenuates vibration by absorbing vibration energy and converting it into thermal energy, so that the temperature of the hydraulic oil sealed in the cylinder rises by repeatedly expanding and contracting. Become. Since the volume of hydraulic oil expands when the temperature rises, the pressure in the cylinder increases because the free piston is pushed down in proportion to the volume expansion to compress the gas chamber, but if the oil temperature becomes abnormally high, If the pressure inside the cylinder becomes too large and the pressure resistance of the seal member that seals the periphery of the rod is exceeded, hydraulic oil may leak out of the shock absorber.
さらに、シール部材の経年劣化等によって、作動油がシリンダ外への漏れが生じてしまうような事態となった場合に、従来の単筒型油圧緩衝器ではこの作動油漏れを抑制する手立てがない。 Further, when the hydraulic oil leaks out of the cylinder due to deterioration of the seal member over time, the conventional single cylinder type hydraulic shock absorber has no way to suppress the hydraulic oil leakage. .
また、作動油のシリンダ外への漏れを放置すると、自然環境に影響を及ぼすことが懸念されるため、作動油漏れを抑制することが望まれている。 In addition, if the leakage of hydraulic oil to the outside of the cylinder is left unattended, there is a concern that it may affect the natural environment. Therefore, it is desired to suppress the hydraulic oil leakage.
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、作動油のシリンダ外への漏れを抑制することができる単筒型油圧緩衝器を提供することである。 Therefore, the present invention was devised to improve the above-described points, and an object of the present invention is to provide a single cylinder type hydraulic shock absorber capable of suppressing leakage of hydraulic oil to the outside of the cylinder. It is to be.
本発明の課題解決手段は、シリンダと、シリンダ内に摺動自在に挿入されシリンダ内を油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油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油圧緩衝器において、フリーピストンが正常ストローク範囲の上限または下限またはこれら両方を越えてストロークすると油室と気体室とを連通する連通手段を備えたことを特徴とする。 The problem-solving means of the present invention includes a cylinder, a free piston that is slidably inserted into the cylinder and that divides the cylinder into an oil chamber and a gas chamber, and a slidably inserted into the cylinder. In a single cylinder type hydraulic shock absorber having a piston partitioned into two working chambers and a rod that is movably inserted into the cylinder and connected to the piston, the free piston has an upper limit, a lower limit, or both of the normal stroke range. A communication means is provided for communicating the oil chamber and the gas chamber when the stroke is exceeded.
本発明の単筒型油圧緩衝器によれば、フリーピストンが正常ストローク範囲の上限または下限またはこれら両方を越えてストロークすると、気体室と油室とを連通させるので、作動油のシリンダ外への漏洩を抑制することができる。 According to the single cylinder type hydraulic shock absorber of the present invention, when the free piston strokes exceeding the upper limit or the lower limit of the normal stroke range or both of them, the gas chamber and the oil chamber are communicated. Leakage can be suppressed.
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。 Hereinafter, the present invention will be described based on an embodiment shown in the drawings. FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a single cylinder type hydraulic shock absorber according to an embodiment of the present invention.
一実施の形態における単筒型液圧緩衝器Dは、図1に示すように、シリンダ1と、シリンダ1内に摺動自在に挿入されシリンダ1内を油室Lと気体室Gとに区画するフリーピストン2と、シリンダ1内に摺動自在に挿入されて油室Lを二つの作動室R1,R2に区画するピストン3と、シリンダ1内に移動自在に挿入されてピストン3に連結されるロッド4と、フリーピストン2が正常ストローク範囲の上限および下限を越えてストロークすると油室Lと気体室Gとを連通する連通手段とを備えて構成されている。
As shown in FIG. 1, a single cylinder type hydraulic shock absorber D according to an embodiment is slidably inserted into a
そして、作動室R1,R2内には、作動油が充填され、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。 The working chambers R1 and R2 are filled with working oil, and the gas chamber G is filled with an inert gas such as nitrogen at a predetermined pressure.
シリンダ1は、図1中下端がキャップ7で閉塞されるとともに、図1中上端が環状のロッドガイド5によって閉塞されている。そして、シリンダ1内には、フリーピストン2が摺動自在に挿入され、シリンダ1内を気体室Gと油室Lとに区画し、このフリーピストン2は外周にシリンダ1の内周に摺接するシールリング2aを備えて気体室Gと油室Lとを密にシールしてこれらの連通を断っている。
The
ロッド4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5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4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油圧緩衝器Dを、たとえば、車両における車体と車軸との間等に介装することができるようになっている。なお、ロッドガイド5の上方には、ロッド4の外周をシールするシール部材8が設けられており、シリンダ1とロッド4との間がこのシール部材8によってシールされ、シリンダ1は密閉状体に維持されている。
The rod 4 is pivotally supported by an annular rod guide 5 that is provided at the upper end of the
ピストン3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6aの途中には、減衰力発生要素6bが設けられている。減衰力発生要素6bは、上記通路6a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6a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。
The
そして、この単筒型油圧緩衝器Dにあっては、シリンダ1に対してピストン3が図1中上下方向へ移動すると、ピストン3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6a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4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2がシリンダ1内で移動して気体室Gの容積を変化によって補償するようになっている。
In the single cylinder type hydraulic shock absorber D, when the
このようにフリーピストン2は、シリンダ1に対してピストン3が図1中上下方向へストロークする際に、気体室G内の圧力と油室L内の圧力とが釣り合うようにシリンダ1内でストロークするが、シリンダ1内の圧力が設計上許容すべき圧力範囲内で使用される場合にシリンダ1内でストロークする範囲、すなわち、単筒型油圧緩衝器が正常である状態にてフリーピストン2がシリンダ1内でストロークする正常ストローク範囲Sにおいて、フリーピストン2はシリンダ1の内周に摺接して気体室Gと油室Lとの連通を阻止するようになっている。
In this way, the
これに対して、フリーピストン2が上述した正常ストローク範囲Sの上限と下限を越えて上下へ変位すると、気体室Gと油室Lとを連通することができるように、シリンダ1はその内径をフリーピストン2の軸方向長さより長い軸方向幅で拡径させて形成した拡径部1a,1bを備えている。つまり、この実施の形態の場合、連通手段はシリンダ1に形成される拡径部1a,1bを備えて構成されている。
On the other hand, when the
すなわち、フリーピストン2が図1中上方に変位してシールリング2aの下端が拡径部1aの下端を上方へ越えると、フリーピストン2の外周と拡径部1aとの間に形成される隙間を通じて気体室Gと油室Lとが通じて気体室G内の気体が油室Lへ流入し、反対に、気体より重い作動油が油室Lから気体室G内へ移動するようになっている。また、フリーピストン2が図1中下方に変位してシールリング2aの上端が拡径部1aの上端を下方へ越えると、フリーピストン2の外周と拡径部1aとの間に形成される隙間を通じて気体室Gと油室Lとが通じて気体室G内の気体が油室Lへ流入し、反対に、気体より重い作動油が油室Lから気体室G内へ移動するようになっている。
That is, when the
なお、この実施の形態の場合、フリーピストン2が外周に備えるシールリング2aによって気体室Gと油室Lとの連通を断っているので、上記した正常ストローク範囲Sは、シールリング2aを基準として決定され、シールリング2aが拡径部1a,1bに対向して臨むと気体室Gと油室Lとが連通されることになる。
In this embodiment, since the communication between the gas chamber G and the oil chamber L is cut off by the seal ring 2a provided on the outer periphery of the
したがって、この単筒型油圧緩衝器Dにあっては、伸縮を繰り返し行って作動油の温度が異常高温となるような事態となると、シリンダ1内の圧力上昇によって気体室Gの容積が小さくなり、フリーピストン2が正常ストローク範囲Sの下限を越えてストロークするようになり、気体室Gと油室Lとを連通させるので、作動油より軽い気体がシリンダ1の図1中上方へ溜まるようになってロッド4とシール部材8との間に隙間ができたとしても漏洩するのは気体のみとなって、作動油のシリンダ1外への漏洩を阻止することができる。
Accordingly, in this single cylinder type hydraulic shock absorber D, when the expansion and contraction is repeated and the temperature of the hydraulic oil becomes abnormally high, the volume of the gas chamber G decreases due to the pressure increase in the
また、シール部材8の経年劣化等による作動油漏れが生じた場合には、作動油量がシリンダ1内で減少するので、フリーピストン2が正常ストローク範囲Sの上限を越えてストロークするようになり、気体室Gと油室Lとを連通させるので、やはり、作動油より軽い気体がシリンダ1の図1中上方へ溜まるようになってロッド4とシール部材8との間に隙間ができたとしても漏洩するのは気体のみとなって、作動油のシリンダ1外への漏洩の継続を喰い止めることができる。したがって、この単筒型油圧緩衝器Dによれば、作動油のシリンダ1外へ漏洩を抑制できるので、自然環境に与える影響を軽減できる。
Further, when hydraulic oil leaks due to aging deterioration of the seal member 8 or the like, the hydraulic oil amount decreases in the
なお、上述のように、シールリング2aによって気体室Gと油室Lとの連通を断っているので、拡径部1a,1bの軸方向長さは、シールリング2aの軸方向長さより長くしておけばよいが、上述のように、拡径部1a,1bの軸方向長さをフリーピストン2の軸方向長さより長く設定しておくことで、気体室Gと油室Lとの連通の際に、速やかに、気体を油室Lへ移動させることができ、作動油のシリンダ1外への漏洩の抑制を早期に実現できる。
As described above, since the communication between the gas chamber G and the oil chamber L is cut off by the seal ring 2a, the axial lengths of the enlarged
また、このように、連通手段は、シリンダ1に拡径部1a,1bを設けることであり、この拡径部1a,1bの内径がフリーピストン2の外径より大径に設定されているので、当該拡径部1a,1bにセンサやブレーキホース等を支持するブラケットBを溶接することで溶接歪が生じたとしても、フリーピストン2の正常時におけるストロークを妨げることが無い。換言すれば、ブラケットBを単筒型油圧緩衝器Dのシリンダ1の側部に直接溶接することができるようになるので、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がなくなり、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。
Further, in this way, the communication means is to provide the enlarged
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。 Furthermore, since heat dissipation can be improved, the fall of the damping force exerted by the single cylinder type hydraulic shock absorber due to the temperature rise can be suppressed, and the riding comfort in the vehicle can be improved.
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。
In addition, the single cylinder type hydraulic shock absorber D according to the present invention is lighter than the conventional single cylinder type hydraulic shock absorber, which can use only a long bracket because of its structure. Since it can be reduced in size and can be firmly welded to the outer periphery of the
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。 Furthermore, since the light and small bracket B can be used, it is possible to prevent the bracket B from exhibiting chatter vibration when vibration is input while the vehicle is running. Deterioration due to vibration of a certain sensor or brake hose is suppressed, and the chance of interference with other members of the brake hose can be reduced.
なお、上記したところでは、フリーピストン2の正常ストローク範囲Sの上方と下方に拡径部1a,1bを設けているが、作動油の異常高温による作動油漏れのみを防止するには下方の拡径部1bのみを設ければよく、シール部材8の劣化時の作動油漏れのみを抑制するには上方の拡径部1aのみを設ければよい。
In the above description, the
また、連通手段は、シリンダ1の一部を拡径して設けた拡径部1a,1bであるので加工が容易なるが、フリーピストン2が正常ストローク範囲を逸脱するとこのフリーピストン2を迂回して気体室Gと油室Lを連通させるものであればよいので、たとえば、シリンダ1の内周に軸方向に沿ってシールリング2aの軸方向長さより長い溝を形成して気体室Gと油室Lを連通させてもよいし、シリンダ1内に開口する通路をシリンダ1外に設けて気体室Gと油室Lを連通させてもよい。
Further, since the communicating means are the
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。 This is the end of the description of the embodiment of the present invention, but the scope of the present invention is of course not limited to the details shown or described.
1 シリンダ
1a,1b 拡径部
2 フリーピストン
2a シールリング
3 ピストン
4 ロッド
5 ロッドガイド
6a 通路
6b 減衰力発生要素
7 キャップ
8 シール部材
B ブラケット
D 単筒型液圧緩衝器
G 気体室
L 油室
R1,R2 作動室
S フリーピストンの正常ストローク範囲
DESCRIPTION OF
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008174595A JP2010014196A (en) | 2008-07-03 | 2008-07-03 | Single cylinder-type hydraulic shock absorber |
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JP2008174595A JP2010014196A (en) | 2008-07-03 | 2008-07-03 | Single cylinder-type hydraulic shock absorber |
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- 2008-07-03 JP JP2008174595A patent/JP2010014196A/en active Pending
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