JP2010156387A - ショックアブソーバおよびサスペンション装置 - Google Patents

Abstract

【課題】サスペンション装置に好適に採用可能なビスカスカップリング機構を有するショックアブソーバを提供する。
【解決手段】ショックアブソーバ１は、粘性流体を収容する作動室８を形成するシリンダ４と、シリンダ４に対して当該シリンダ４の軸方向に相対移動可能に挿通されたロッド６とを備えている。ショックアブソーバ１は、ロッド６のシリンダ４に対する相対移動に応じて作動室８内の粘性流体に生じるせん断力によって、減衰力を発生させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ショックアブソーバおよびサスペンション装置に関する。特にビスカスカップリング機構を有するショックアブソーバ、および当該ショックアブソーバを搭載したサスペンション装置に関する。

従来、車両のボデー部とシャシー部とをコイルスプリングとショックアブソーバとで連結した構成を備えた車両が一般に多く普及している（例えば、特許文献１参照）。この構成では、コイルスプリングのばね力により車体の上下変位を抑制するとともに、ショックアブソーバの上下ストロークにより減衰力を発生させて車体の上下振動を緩衝している。このような構成に用いられるショックアブソーバは、一般に、作動液が充填されたシリンダと、シリンダに挿入され、先端にピストンが連結されたロッドとを備えている。ピストンにはポートが設けられており、ロッドの軸方向の移動にともなってピストンがシリンダ内を摺動すると、作動液がポートを流れ、その際に生じる流動抵抗によってショックアブソーバは減衰力を発生させている。

一方、減衰力を発生させる構成として、ビスカスカップリングが知られている（例えば、特許文献１参照）。ビスカスカップリングは、ロッドに設けたプレートと、シリコンオイル等の粘性流体が封入された中空ケーシング内に設けたプレートとを差動回転させ、その回転差に応じて粘性流体に生じるせん断力によって減衰力を発生させるものである。特許文献１には、車両の急旋回時に発生するロールに起因して左右の車輪が互いに逆向きに上下動する振動を減衰するためのロールダンパ装置にビスカスカップリングを採用した構成が提案されている。
特許第２８０３８７０号公報

ビスカスカップリングは、オイル漏れを起こさない等の優れた点を有する。そのため、ビスカスカップリングを車体の上下振動を減衰するためのショックアブソーバに適用したいとの要望があり得る。上述したような、車両のボデー部とシャシー部とをコイルスプリングとショックアブソーバとで連結した従来構造にビスカスカップリングを適用しようとした場合、次のような問題があることを本発明者は認識するに至った。

すなわち、車体の上下振動をビスカスカップリングのロッドと中空ケーシングの回転運動に変換するために、例えば、ボールねじ機構、ラック・アンド・ピニオン機構、ハイポイドギア機構等の運動変換機構を設ける必要があった。そのため、ショックアブソーバが大型化してしまうという問題があった。また、所望の減衰力を得るために、プレート同士が重なり合う領域の面積を確保しなければならないため、これによりビスカスカップリング自体の大きさも大型化してしまう場合があった。

本発明は本発明者によるこうした認識に基づいてなされたものであり、その目的とするところは、サスペンション装置に好適に採用可能なビスカスカップリング機構を有するショックアブソーバを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様のショックアブソーバは、粘性流体を収容する作動室を形成するシリンダと、前記シリンダに対して当該シリンダの軸方向に相対移動可能に挿通されたロッドと、を備え、前記ロッドの前記シリンダに対する相対移動に応じて前記粘性流体に生じるせん断力によって、減衰力を発生させることを特徴とする。

この態様によれば、サスペンション装置に好適に採用可能なビスカスカップリング機構を有するショックアブソーバを提供することができる。

上記態様において、前記ロッドに連結された複数の第１突出部と、前記シリンダに連結されて前記作動室において前記第１突出部と交互に配置された複数の第２突出部と、を備えていてもよい。この態様によれば、ショックアブソーバの大型化を抑えるとともに、より大きな減衰力を発生させることができる。

上記態様において、前記第１突出部は、前記ロッドの軸周りに所定の間隔をおいて連結され、前記ロッドの径方向に突出するとともに軸方向に延び、前記第２突出部は、前記シリンダの軸周りに所定の間隔をおいて連結され、前記シリンダの径方向に突出するとともに軸方向に延びていてもよい。この態様によっても、ショックアブソーバの大型化を抑えるとともに、より大きな減衰力を発生させることができる。

上記態様において、前記ロッドの軸を中心として同心円状に配置されて、前記ロッドに連結された複数の第１円筒状フィンと、前記シリンダに連結されて前記作動室において前記第１円筒状フィンと交互に配置された複数の第２円筒状フィンと、を備えていてもよい。この態様によっても、ショックアブソーバの大型化を抑えるとともに、より大きな減衰力を発生させることができる。

上記態様において、前記ロッドにおける軸方向の運動の一部を回転運動に変換する運動変換部を備えたてもよい。この態様によれば、ショックアブソーバの大型化を抑えるとともに、より大きな減衰力を発生させることができる。

上記態様において、前記シリンダと前記ロッドとの間に配置され、前記ロッドに対して当該ロッドの軸方向に相対移動可能に連結されたリング部材を備え、前記ロッドと前記リング部材との相対移動で減衰力を発生させる第１状態と、前記リング部材を前記ロッドと共に移動させ、前記シリンダと前記リング部材との相対移動で減衰力を発生させる第２状態とを有していてもよい。この態様によれば、ショックアブソーバの大型化を抑えるとともに、減衰力を柔軟に変化させることができる。

上記態様において、前記リング部材は、当該リング部材の上端に連結された第１弾性体と、前記リング部材の下端に連結された第２弾性体とを介して前記ロッドに連結されており、前記第１弾性体と前記第２弾性体とは、弾性率が異なっていてもよい。この態様によれば、ショックアブソーバの大型化を抑えるとともに、減衰力を柔軟に変化させることができる。

上記態様において、前記ロッドは、前記リング部材の移動範囲内の所定領域における径が、前記移動範囲内の他の領域における径と異なっていてもよい。この態様によれば、ショックアブソーバの大型化を抑えるとともに、減衰力を柔軟に変化させることができる。

上記態様において、前記ロッドの外周面に連結されたロッド突出部と、前記リング部材の内周面に連結されて前記作動室において前記ロッド突出部と交互に配置された複数のリング内周面側突出部と、を備えていてもよい。この態様によれば、ショックアブソーバの大型化を抑えるとともに、より大きな減衰力を発生させることができる。

上記態様において、前記リング部材の外周面に連結されたリング外周面側突出部と、前記シリンダの内周面に連結されて前記作動室において前記リング外周面側突出部と交互に配置された複数のシリンダ突出部と、を備えていてもよい。この態様によれば、ショックアブソーバの大型化を抑えるとともに、より大きな減衰力を発生させることができる。

本発明の別の態様は、サスペンション装置である。このサスペンション装置は、上述のいずれかの態様のショックアブソーバを備えたことを特徴とする。このサスペンション装置によれば、車両の乗り心地を向上させることができる。

本発明によれば、サスペンション装置に好適に採用可能なビスカスカップリング機構を有するショックアブソーバを提供することができる。

以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための最良の形態（以下、実施形態という）について詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。

（実施形態１）
図１は、実施形態１に係るショックアブソーバの概略断面図である。図２は、図１におけるＡ−Ａ線上の断面図である。

図１に示すように、本実施形態に係るショックアブソーバ１は自動車のサスペンション装置に好適に用いられ、筐体となるシェル２と、シェル２内に設けられたシリンダ４と、シリンダ４に挿通されたロッド６と、を備える。

シェル２は中空の円筒状部材であり、その内部にはシリンダ４が配設されている。シリンダ４は、シェル２と同様に中空の円筒状部材であり、その内部にはシリコンオイル等の粘性流体が充填された作動室８が形成されている。また、シリンダ４は、軸方向の３つの部材に分割されており、上側と下側の支持部４ａの間に、後述する第２突出部４０が固定されたフィン固定部４ｂが配置され、フィン固定部４ｂが上下の支持部４ａに挟持された構造を有する。なお、シリンダ４の構造は特に限定されず、シリンダ４は一つの部材から構成されていてもよい。

ロッド６は、シリンダ４に対して、シリンダ４の軸心を通り、かつシリンダ４の軸方向に相対移動可能に挿通されている。ロッド６は、外部からの力を受けてシリンダ４の軸方向、すなわちロッド６の軸方向に摺動しする。ロッド６は、シリンダ４の車両ボデー１００側に設けられた環状のロッドガイド１０と、シリンダ４のシャシー（図示せず）側に設けられた環状のロッドガイド１２によって摺動可能に支持されている。また、作動室８は、車両ボデー１００側は環状のオイルシール１４によって液密に封止され、シャシー側はロッドガイド１２によって液密に封止されている。

ロッド６の車両ボデー１００側の端部は、軸受１６を介してアッパーサポート１８に連結されており、アッパーサポート１８はナット２０がロッド６端部に螺合することによってロッド６にネジ止め固定されている。また、アッパーサポート１８は、所定の位置に貫通孔を有し、車両ボデー１００に設けられた固定用突起１０２が当該貫通孔に挿入されている。そして、ナット２２、２４が固定用突起１０２に螺合することで、アッパーサポート１８が車両ボデー１００にネジ止め固定されている。ロッド６のシャシー側の端部は自由端となっており、シェル２のシャシー側の端部（図示せず）が、シャシーに連結されている。

ロッド６には、複数の第１突出部３０が連結され、シリンダ４には複数の第２突出部４０が連結されている。図２に示すように、第１突出部３０および第２突出部４０は、作動室８において交互に配置されている。本実施形態では、第１突出部３０は、ロッド６の軸周りに所定の間隔をおいて連結され、ロッド６の径方向に突出するとともに、ロッド６の軸方向に延在している。また、第２突出部４０は、シリンダ４のフィン固定部４ｂの軸周りに所定の間隔をおいて連結され、シリンダ４の径方向に突出するとともに、シリンダ４の軸方向に延在している。すなわち、第１突出部３０および第２突出部４０は、それぞれ軸方向に延びる平板フィンである。

第１突出部３０は、例えば溶接によりロッド６の外周面に連結されている。また、第２突出部４０は、その一端がフィン固定部４ｂの内周面に設けられた凹部５に嵌合し、これによりシリンダ４の内周面に連結されている。シリンダ４の内側に、シリンダ４に対して相対回転可能にカラー（図示せず）を設け、当該カラーに第２突出部４０を設けてもよい。なお、第１突出部３０および第２突出部４０は、例えば図７に示すように径方向の断面視で三角形状であって、それぞれロッド６およびフィン固定部４ｂに一体的に設けられていてもよい。また、第１突出部３０および第２突出部４０の形状は、半円形状等であってもよい。

上述のような構成において、本実施形態に係るショックアブソーバ１は、ロッド６がシリンダ４に対してシリンダ４の軸方向、すなわちロッド６の軸方向に相対移動し、この相対移動に応じて作動室８に封入された粘性流体にせん断力が生じ、これにより減衰力を発生させている。また、作動室８において、第１突出部３０と第２突出部４０とが互いに所定の間隔を置いて設けられているため、粘性流体に生じるせん断力が増大し、より大きな減衰力を発生させることができる。ショックアブソーバ１が発生させる減衰力は、第１突出部３０および第２突出部４０の配設数、厚さ等を調整することで調整可能である。また、ロッド６の外周面とシリンダ４の内周面との相対移動のみによって十分な減衰力が得られる場合には、第１突出部３０および第２突出部４０を設けなくてもよい。この場合は、ロッド６とシリンダ４との間隔を調整することで、すなわち、ロッド６およびシリンダ４の径を調整することで、ショックアブソーバ１が発生させる減衰力を調整可能である。

以上説明した構成による作用効果を総括すると、本実施形態に係るショックアブソーバ１は、粘性流体を収容する作動室８を形成するシリンダ４と、シリンダ４に対してシリンダ４の軸方向に相対移動可能に挿通されたロッド６とを備えている。そして、ロッド６をシリンダ４に対して相対移動させた際に粘性流体に生じるせん断力によって、減衰力を発生させている。これによれば、車両ボデー１００とシャシーとをコイルスプリングとショックアブソーバとで連結した従来構造にビスカスカップリング機構を有するショックアブソーバを適用する際に、ショックアブソーバの大型化を回避することができる。そのため、本実施形態に係るショックアブソーバ１は、サスペンション装置に好適に採用可能である。また、本実施形態に係るショックアブソーバ１をサスペンション装置に採用した場合には、サスペンション装置を小型にできるため、当該サスペンション装置を車両に搭載した場合には、サスペンション装置の設置スペースが縮小され、車両の居住スペースを拡大することができる。その結果、車両における居住性を向上させることができる。

また、ロッド６に第１突出部３０が連結され、シリンダ４に第２突出部４０が連結されているため、ショックアブソーバの大型化を抑えるとともに、より大きな減衰力を発生させることができる。また、第１突出部３０が、ロッド６の軸周りに所定の間隔をおいて連結され、ロッド６の径方向に突出するとともに軸方向に延び、第２突出部４０がシリンダ４の軸周りに所定の間隔をおいて連結され、シリンダ４の径方向に突出するとともに軸方向に延びた構成を有する場合においても、ショックアブソーバの大型化を抑えるとともに、より大きな減衰力を発生させることができる。

（実施形態２）
実施形態２に係るショックアブソーバは、ロッド軸を中心として同心円状に配置された第１円筒状フィンと、第１円筒状フィンと交互に配置された第２円筒状フィンとを備えた点と、ロッドの軸方向運動の一部を回転運動に変換する運動変換部を備えた点が実施形態１と異なる。以下、本実施形態について説明する。なお、ショックアブソーバのその他の構成は実施形態１と基本的に同一である。実施形態１と同一の構成については同一の符号を付し、その説明は適宜省略する。

図３は、実施形態２に係るショックアブソーバの概略断面図である。図４は、図３におけるＢ−Ｂ線上の断面図である。

図３に示すように、本実施形態に係るショックアブソーバ１は、シェル２と、シェル２内に設けられたシリンダ４と、シリンダ４に挿通されたロッド６と、を備える。シリンダ４の内部には粘性流体が充填された作動室８が形成されている。ロッド６は、シリンダ４に対してシリンダ４の軸方向に相対移動可能に挿通されている。シリンダ４の上側（車両ボデー側）に設けられた環状のロッドガイド２６と、シリンダ４の下側（シャシー側）に設けられた環状のロッドガイド１２とは、ロッド６を摺動可能に支持するとともに、作動室８を液密に封止している。

ロッド６には、複数の第１円筒状フィン５０が固定部５２を介して連結されている。また、シリンダ４には、複数の第２円筒状フィン６０がロッドガイド１２を介して連結されている。具体的には、固定部５２がロッド６の外周面からロッド６の径方向に延びるように設けられており、第１円筒状フィン５０は、ロッド６の軸方向に延在するように配置されて、その上側の端部が固定部５２に固定されている。また、第２円筒状フィン６０は、ロッド６の軸方向に延在するように配置されて、その下側の端部がロッドガイド１２に固定されている。また、図４に示すように、第１円筒状フィン５０および第２円筒状フィン６０は、ロッド６の軸を中心として同心円状に配置されており、両者は作動室８において交互に配置されている。

また、ロッド６は、所定領域に螺溝６ａが形成されており、螺溝６ａが形成された領域において、運動変換部としてのボールねじ機構７０と係合している。ボールねじ機構７０は、環状のボールねじナット７２とボール７４とを含み、ロッド６とボールねじナット７２とはボール７４を介して係合している。したがって、ロッド６が軸方向（図３中矢印ａ方向）に移動すると、ロッド６における軸方向の運動の一部がボールねじ機構７０によって回転運動に変換され、ロッド６は、図３中矢印ｂに示すように軸周りに回転しながらシリンダ４に対して進入、後退する。

上述のような構成において、本実施形態に係るショックアブソーバ１は、ロッド６がシリンダ４に対してシリンダ４の軸方向、すなわちロッド６の軸方向に相対移動し、この相対移動に応じて作動室８に封入された粘性流体にせん断力が生じ、これにより減衰力を発生させている。また、作動室８において、第１円筒状フィン５０と第２円筒状フィン６０とが互いに所定の間隔を置いて設けられているため、粘性流体に生じるせん断力が増大し、大きな減衰力を発生させることができる。さらに、ロッド６が軸方向運動に加えて回転運動することで、より大きな減衰力を発生させることができる。なお、第１円筒状フィン５０の軸方向移動だけで十分な減衰力が得られる場合には、ボールねじ機構７０を設けなくてもよい。あるいは、第１円筒状フィン５０をロッド６の軸方向に移動させずに、軸周りに回転させるだけで減衰力を発生させるようにしてもよい。この場合、例えば、固定部５２をロッド６にセレーション嵌合させて、固定部５２がロッド６の軸方向運動に追従しないようにすることで、第１円筒状フィン５０をロッド６の軸方向に移動させずに軸周りに回転させることができる。

以上説明した構成による作用効果を総括すると、本実施形態に係るショックアブソーバ１は、ロッド６の軸を中心として同心円状に配置された第１円筒状フィン５０と、第１円筒状フィン５０と交互に配置された第２円筒状フィン６０とを備えている。このような構成によっても、ショックアブソーバの大型化を抑えるとともに、より大きな減衰力を発生させることができる。また、ロッド６の軸方向運動の一部を回転運動に変換するボールねじ機構７０を備えることで、より大きな減衰力を発生させることができる。

（実施形態３）
実施形態３に係るショックアブソーバは、環状の第１突出部３０と、第１突出部３０と交互に配置された環状の第２突出部４０とを備えた点と、ロッドの軸方向運動の一部を回転運動に変換するボールねじ機構７０を備えた点が実施形態１と異なる。以下、本実施形態について説明する。なお、ショックアブソーバのその他の構成は実施形態１と基本的に同一であり、ボールねじ機構７０の構成は実施形態２と基本的に同一である。実施形態１または２と同一の構成については同一の符号を付し、その説明は適宜省略する。

図５は、実施形態３に係るショックアブソーバの概略断面図である。図５に示すように、本実施形態に係るショックアブソーバ１は、シェル２と、シェル２内に設けられたシリンダ４と、シリンダ４に挿通されたロッド６と、を備える。シリンダ４の内部には粘性流体が充填された作動室８が形成されている。ロッド６は、シリンダ４に対してシリンダ４の軸方向に相対移動可能に挿通されている。シリンダ４の上側（車両ボデー側）に設けられた環状のロッドガイド２６と、シリンダ４の下側（シャシー側）に設けられた環状のロッドガイド１２とは、ロッド６を摺動可能に支持するとともに、作動室８を液密に封止している。

ロッド６には、複数の第１突出部３０が連結され、シリンダ４には複数の第２突出部４０が連結されている。第１突出部３０および第２突出部４０は、作動室８において所定の間隔をおいて交互に配置されている。本実施形態では、第１突出部３０は、中心にロッド６が挿通される貫通孔が設けられた環状構造を有し、貫通孔の内周面がロッド６に当接している。また、第２突出部４０は、中心にロッド６が挿通される貫通孔が設けられた環状構造を有し、その外周面がシリンダ４に当接している。

また、ロッド６は、所定領域に螺溝６ａが形成されており、螺溝６ａが形成された領域において、運動変換部としてのボールねじ機構７０と係合している。ボールねじ機構７０は、ボールねじナット７２とボール７４とを含み、ロッド６とボールねじナット７２とはボール７４を介して係合している。したがって、ロッド６が軸方向（図５中矢印ａ方向）に移動すると、ロッド６における軸方向の運動の一部がボールねじ機構７０によって回転運動に変換され、ロッド６は、図５中矢印ｂに示すように軸周りに回転しながらシリンダ４に対して進入、退出する。

ここで、第１突出部３０および第２突出部４０は、それぞれロッド６およびシリンダ４に対して、ロッド６の軸方向に対する螺溝６ａの傾斜角と同じ傾斜角となるように連結されている。すなわち、第１突出部３０および第２突出部４０は、螺溝６ａの延びる方向と平行になるように、それぞれロッド６およびシリンダ４に連結されている（図５中のＣ−Ｃ線とＤ−Ｄ線とが平行になっている）。これにより、ロッド６が軸周りに回転しながらシリンダ４に進入、退出した場合であっても、第１突出部３０と第２突出部４０とが互いに接触することがない。

上述のような構成において、本実施形態に係るショックアブソーバ１は、ロッド６がシリンダ４に対してシリンダ４の軸方向、すなわちロッド６の軸方向に相対移動し、この相対移動に応じて作動室８に封入された粘性流体にせん断力が生じ、これにより減衰力を発生させている。また、作動室８において、第１突出部３０と第２突出部４０とが互いに所定の間隔を置いて設けられ、ロッド６が軸方向運動に加えて回転運動するため、粘性流体に生じるせん断力が増大し、大きな減衰力を発生させることができる。

以上説明した構成による作用効果を総括すると、本実施形態に係るショックアブソーバ１は、ロッド６の軸周りに環状の第１突出部３０が連結され、シリンダ４の内周面に環状の第２突出部４０が連結され、作動室８においてこれらが交互に配置されている。そして、ロッド６が軸方向運動に加えて軸周りに回転するように構成されている。このような構成によっても、ショックアブソーバの大型化を抑えるとともに、より大きな減衰力を発生させることができる。

（実施形態４）
実施形態４に係るショックアブソーバは、シリンダとロッドとの間に配置され、ロッドに対して当該ロッドの軸方向に相対移動可能に連結されたリング部材を備えた点が実施形態１と異なる。以下、本実施形態について説明する。なお、ショックアブソーバのその他の構成は実施形態１と基本的に同一である。実施形態１と同一の構成については同一の符号を付し、その説明は適宜省略する。

図６は、実施形態４に係るショックアブソーバの概略断面図である。図７は、図６におけるＥ−Ｅ線上の断面図である。

図６に示すように、本実施形態に係るショックアブソーバ１は、シェル２と、シェル２内に設けられたシリンダ４と、シリンダ４に挿通されたロッド６と、を備える。シリンダ４は、２つの支持部４ａの間にフィン固定部４ｂが挟まれた構造を有し、シリンダ４の内部には粘性流体が充填された作動室８が形成されている。ロッド６は、シリンダ４に対してシリンダ４の軸方向に相対移動可能に挿通されている。シリンダ４の上側（車両ボデー側）に設けられた環状のロッドガイド２６と、シリンダ４の下側（シャシー側）に設けられた環状のロッドガイド１２とは、ロッド６を摺動可能に支持するとともに、作動室８を液密に封止している。

ロッド６には、複数のロッド突出部１３０が連結され、シリンダ４には複数のシリンダ突出部１４０が連結されている。図７に示すように、本実施形態のロッド突出部１３０およびシリンダ突出部１４０は、断面視三角形状であり、それぞれロッド６およびフィン固定部４ｂに一体的に設けられている。また、ロッド突出部１３０およびシリンダ突出部１４０は、ロッド６およびフィン固定部４ｂの軸周りに所定の間隔をおいて配置され、シリンダ４の径方向に突出するとともに、シリンダ４の軸方向所定領域に延在している。

シリンダ４とロッド６との間には、リング部材８０が配設されている。リング部材８０は、ロッド６に対してロッド６の軸方向に相対移動可能に連結されている。ここで、リング部材８０は、シリンダ４に対するリング部材８０の相対変位を吸収する変位吸収機構を介してロッド６に連結されている。これにより、ロッド６のストローク速度が所定速度以下である場合には、リング部材８０がシリンダ４に対してほぼ停止した状態を維持できるように構成されている。

本実施形態では、変位吸収機構としてのコイルばね９２、９３を介してロッド６に連結されている。具体的には、リング部材８０の上端に第１弾性体としてのコイルばね９２が連結され、リング部材８０の下端に第２弾性体としてのコイルばね９４が連結されている。また、ロッド６におけるロッド突出部１３０の形成領域の上端および下端には、それぞればね受け座９３およびばね受け座９５が設けられており、コイルばね９２、９３のリング部材８０と連結された側と反対側の端部は、それぞればね受け座９３、９５に当接している。コイルばね９４は、コイルばね９２よりも自由長が長く、またコイルばね９４よりもばね定数が小さく設定されており、コイルばね９２とコイルばね９４とでセット荷重を等しくしている。これにより、リング部材８０は、ロッド突出部１３０の形成領域中の中央領域（中立位置）に維持されている。ばね定数は、コイルばねの巻き数、材質（剛性）、自由長長さ等を変更することで調整可能である。

リング部材８０の外周面には、複数のリング外周面側突出部８２が連結され、リング部材８０の内周面には、複数のリング内周面側突出部８４が連結されている。図７に示すように、リング外周面側突出部８２およびリング内周面側突出部８４は、断面視三角形状であり、リング部材８０に一体的に設けられている。また、リング外周面側突出部８２およびリング内周面側突出部８４は、シリンダ４の径方向に突出するとともに、シリンダ４の軸方向に延在し、作動室８において、それぞれシリンダ突出部１４０およびロッド突出部１３０と交互に配置されている。これにより、粘性流体に生じるせん断力が増大し、より大きな減衰力を発生させることができる。なお、ロッド突出部１３０、シリンダ突出部１４０、リング外周面側突出部８２、およびリング内周面側突出部８４の形状は特に限定されず、例えば実施形態１に示す第１突出部３０および第２突出部４０のような平板フィン形状であってもよい。

また、ショックアブソーバ１は、ロッド６とリング部材８０との相対移動によって発生する減衰力と、シリンダ４とリング部材８０との相対移動によって発生する減衰力とが異なるように調整されている。本実施形態では、例えばロッド６（ロッド突出部１３０）とリング部材８０（リング内周面側突出部８４）との隙間を、シリンダ４（シリンダ突出部１４０）とリング部材８０（リング外周面側突出部８２）との隙間よりも小さくしたり、ロッド６とリング部材８０との対向面積を、シリンダ４とリング部材８０との対向面積よりも大きくするなどして、ロッド６とリング部材８０との相対移動によって発生する減衰力を、シリンダ４とリング部材８０との相対移動によって発生する減衰力よりも大きくしている。ロッド６とリング部材８０との対向面積の増大は、例えば、ロッド突出部１３０とリング内周面側突出部８４の数を、シリンダ突出部１４０とリング外周面側突出部８２の数よりも多くすることで実現できる。なお、発生させる減衰力の大きさに応じて、ロッド突出部１３０、シリンダ突出部１４０、リング外周面側突出部８２、およびリング内周面側突出部８４の有無は適宜選択可能である。また、ロッド６とリング部材８０との相対移動によって発生する減衰力とシリンダ４とリング部材８０との相対移動によって発生する減衰力との大きさの関係は、ショックアブソーバ１に求められる減衰力特性に応じて適宜変更可能である。

上述のような構成において、本実施形態に係るショックアブソーバ１は、ロッド６がシリンダ４に対してシリンダ４の軸方向に相対移動し、この相対移動に応じて作動室８に封入された粘性流体にせん断力が生じ、これにより減衰力を発生させている。また、本実施形態のショックアブソーバ１は、ロッド６とリング部材８０との相対移動で減衰力を発生させる第１状態と、リング部材８０がロッド６と共に移動し、シリンダ４とリング部材８０との相対移動で減衰力を発生させる第２状態とを有する。

すなわち、ロッド６のストローク速度が所定速度以下であり、ロッド６とリング部材８０との相対変位により変位吸収機構にかかる力が変位吸収機構における変位吸収限界以下の場合、ロッド６とリング部材８０とが相対移動し、これにより減衰力が発生する（第１状態）。一方、ロッド６のストローク速度が増大し、ロッド６とリング部材８０との相対変位により変位吸収機構にかかる力が変位吸収機構における変位吸収限界を上回ると、リング部材８０がロッド６と共に移動し始め、シリンダ４とリング部材８０とが相対移動し、これにより減衰力が発生する（第２状態）。

本実施形態では、リング部材８０がリングばね９２、９３を介してロッド６に連結されている。そのため、ロッド６のストローク速度が相対的に小さく、コイルばね９２、９３にかかる力がリングばね９２、９３のセット荷重以下の場合には、ロッド６とリング部材８０との相対移動により減衰力が発生する（第１状態）。一方、ロッド６のストローク速度が増大し、コイルばね９２、９３にかかる力がリングばね９２、９３のセット荷重を上回った場合には、リング部材８０がロッド６と共に移動し始め、シリンダ４とリング部材８０との相対移動により減衰力が発生する（第２状態）。

これにより、ショックアブソーバ１の減衰力特性は図８に示すようなものとなる。図８は、ショックアブソーバの減衰力特性を示す図である。図８において、Ｘは、リング部材８０が移動し始めるロッド６のストローク速度、Ａは、ロッド６とリング部材８０との相対移動により発生する減衰力特性を示す曲線、Ｂは、シリンダ４とリング部材８０との相対移動により発生する減衰力特性を示す曲線、Ｃは、ショックアブソーバ１の減衰力特性を示す曲線である。

図８に示すように、ロッド６のストローク速度がＸとなるまでは、主にロッド６とリング部材８０との相対移動により減衰力が発生する第１状態にある。そのため、ショックアブソーバ１の減衰力特性Ｃは、ロッド６とリング部材８０との相対移動により発生する減衰力特性Ａとほぼ一致する。そして、ロッド６のストローク速度がＸを上回ると、リング部材８０がロッド６と共に移動し、主にシリンダ４とリング部材８０との相対移動により減衰力が発生する第２状態となるため、ショックアブソーバ１の減衰力特性Ｃは、シリンダ４とリング部材８０との相対移動により発生する減衰力特性Ｂとほぼ一致する。このように、本実施形態に係るショックアブソーバ１では、ロッド６のストローク速度Ｘを境にして、減衰力特性を切り換えることができる。

なお、第１状態では、リング部材８０とシリンダ４との相対移動により減衰力が発生し得るが、その大きさはロッド６とリング部材８０との相対移動により発生する減衰力の大きさと比べて無視できる程度とすることができる。また、第２状態では、ロッド６とリング部材８０との相対移動により減衰力が発生し得るが、その大きさはシリンダ４とリング部材８０との相対移動により発生する減衰力の大きさと比べて無視できる程度とすることができる。本実施形態では、ロッド６とリング部材８０との相対移動により発生する減衰力よりも小さい減衰力がシリンダ４とリング部材８０との相対移動により発生する場合も第１状態に含めることができ、シリンダ４とリング部材８０との相対移動により発生する減衰力よりも小さい減衰力がロッド６とリング部材８０との相対移動により発生する場合も第２状態に含めることができる。

また、第１弾性体と前記第２弾性体とは、弾性率が異なっていてもよい。本実施形態では、コイルばね９２のばね定数と、コイルばね９４のばね定数とを異ならせている。これによれば、ロッド６がシリンダ４外部へ退出する方向に変位する伸び工程（伸び側）と、ロッド６がシリンダ４内部へ進入する方向に変位する縮み工程（圧側）とで、発生する減衰力を異ならせることができる。図９は、ショックアブソーバの減衰力特性を示す図である。図９において、Ｍは、ロッド６が伸び側に変位したときのショックアブソーバ１の減衰力特性を示す曲線、Ｎは、ロッド６が圧側に変位したときのショックアブソーバ１の減衰力特性を示す曲線である。

図９に示すように、ロッド６が伸び側に変位するときは、ロッド６がリング部材８０に対して、相対的にばね定数の小さいコイルばね９４が圧縮される方向に変位する。一方、ロッド６が圧側に変位するときは、ロッド６がリング部材８０に対して、相対的にばね定数の大きいコイルばね９２が圧縮される方向に変位する。したがって、ロッド６とリング部材８０との相対移動量は、圧側よりも伸び側の方が多くなる。そして、本実施形態では、ロッド６とリング部材８０との相対移動によって発生する減衰力が、シリンダ４とリング部材８０との相対移動によって発生する減衰力よりも大きくなるように設定されている。そのため、ロッド６とリング部材８０との相対移動によって発生する減衰力は、圧側（曲線Ｎ）よりも伸び側（曲線Ｍ）で大きくすることができる。

以上説明した構成による作用効果を総括すると、本実施形態に係るショックアブソーバ１は、シリンダ４とロッド６との間に配置され、ロッド６に対してロッド６の軸方向に相対移動可能に連結されたリング部材８０を備えている。そして、ショックアブソーバ１は、ロッド６とリング部材８０との相対移動で減衰力を発生させる第１状態と、リング部材８０をロッド６と共に移動させ、シリンダ４とリング部材８０との相対移動で減衰力を発生させる第２状態とを有する。そのため、ショックアブソーバの大型化を抑えるとともに、ロッドのストローク速度に応じて減衰力を柔軟に変化させることができる。その結果、ショックアブソーバ１を備えたサスペンション装置を搭載した車両においては、車両の状態に応じてより適切な減衰力を発生させることができ、これにより、車両の乗り心地を向上させることができる。

また、リング部材８０を、コイルばね９２およびコイルばね９４を介してロッド６に連結しており、コイルばね９２とコイルばね９４とで弾性力を異ならせている。そのため、ロッド６の伸び側と圧側とで発生する減衰力を異ならせることができ、車両における乗り心地をより向上させることができる。

また、ロッド６の外周面にロッド突出部１３０が連結され、リング部材８０の内周面にリング内周面側突出部８４が連結されている。また、リング部材８０の外周面にリング外周面側突出部８２が連結され、シリンダ４の内周面にシリンダ突出部１４０が連結されている。これにより、ショックアブソーバの大型化を抑えるとともに、より大きな減衰力を発生させることができる。

（実施形態５）
実施形態５に係るショックアブソーバは、シリンダとロッドとの間に配置され、ロッドに対して当該ロッドの軸方向に相対移動可能に連結されたリング部材を備えた点と、リング部材の移動範囲内の所定領域におけるロッドの径が、移動範囲内の他の領域における径と異なる点が実施形態１または４と異なる。以下、本実施形態について説明する。なお、ショックアブソーバのその他の構成は実施形態１または４と基本的に同一である。実施形態１または４と同一の構成については同一の符号を付し、その説明は適宜省略する。

図１０は、実施形態５に係るショックアブソーバの概略断面図である。図１１は、図１０におけるＦ−Ｆ線、Ｇ−Ｇ線、Ｈ−Ｈ線上の断面図である。図１１（Ａ）は、Ｆ−Ｆ線上の断面図であり、図１１（Ｂ）は、Ｇ−Ｇ線およびＨ−Ｈ線上の断面図である。

図１０に示すように、本実施形態に係るショックアブソーバ１は、シェル２と、シェル２内に設けられたシリンダ４と、シリンダ４に挿通されたロッド６と、を備える。シリンダ４の内部には粘性流体が充填された作動室８が形成されている。ロッド６は、シリンダ４に対してシリンダ４の軸方向に相対移動可能に挿通されている。シリンダ４の上側（車両ボデー側）に設けられた環状のロッドガイド２６と、シリンダ４の下側（シャシー側）に設けられた環状のロッドガイド１２とは、ロッド６を摺動可能に支持するとともに、作動室８を液密に封止している。

シリンダ４とロッド６との間には、リング部材８０が配設されている。リング部材８０は、ロッド６に対してロッド６の軸方向に相対移動可能に連結されている。リング部材８０は、シリンダ４に対するリング部材８０の相対変位を吸収する変位吸収機構を介してロッドに連結されている。本実施形態では、コイルばね９２、９３を介してロッド６に連結されている。具体的には、リング部材８０の上端に第１弾性体としてのコイルばね９２が連結され、リング部材８０の下端に第２弾性体としてのコイルばね９４が連結されている。そして、コイルばね９２、９３のリング部材８０と連結された側と反対側の端部が、それぞれロッド６に設けられたばね受け座９３およびばね受け座９５に当接している。コイルばね９４は、コイルばね９２よりも自由長が長く、またコイルばね９４よりもばね定数が小さく設定されており、コイルばね９２とコイルばね９４とでセット荷重を等しくしている。これにより、リング部材８０は、所定の中立位置に維持されている。

ロッド６は、リング部材８０の移動範囲内の所定領域における径が、移動範囲内の他の領域における径と異なるように構成されている。具体的には、ばね受け座９３は、ロッド６の外周面に沿って、下方向（ばね受け座９５の方向）に向かって突出した突起部９３ａを有する。突起部９３ａは、先端（下方向）に近づくにつれて幅が細くなるように形成された側面を備えている。これにより、図１１に示すように、ロッド６の径は、ばね受け座９３とばね受け座９５との間のリング部材８０の中立位置から、ばね受け座９３に近づくにつれて大きくなり、突起部９３ａが延在する領域におけるロッド６とリング部材８０との間の作動室８ａ（図１１（Ａ））は、突起部９３ａが延在しない領域における作動室８ｂ（図１１（Ｂ））よりも狭くなっている。また、ばね受け座９５は、ロッド６の外周面に沿って、上方向（ばね受け座９３の方向）に向かって突出した突起部９５ａを有する。突起部９５ａは、先端（上方向）に近づくにつれて幅が細くなるように形成された側面を備えている。これにより、図１１に示すように、ロッド６の径は、リング部材８０の中立位置から、ばね受け座９５に近づくにつれて大きくなり、突起部９５ａが延在する領域におけるロッド６とリング部材８０との間の作動室８ａ（図１１（Ａ））は、突起部９５ａが延在しない領域における作動室８ｂ（図１１（Ｂ））よりも狭くなっている。すなわち、ロッド６は、リング部材８０の移動範囲における上下端領域の径が、移動範囲における中心領域の径よりも大きく、また、移動範囲の上下端に近づくにつれて径が徐々に大きくなるような形状となっている。なお、突起部９３ａ、９５ａは、ロッド６に一体的に設けられていてもよい。

また、ショックアブソーバ１は、実施形態４と同様に、ロッド６とリング部材８０との相対移動によって発生する減衰力とシリンダ４とリング部材８０との相対移動によって発生する減衰力とが異なるように調整されている。

上述のような構成において、本実施形態に係るショックアブソーバ１は、ロッド６がシリンダ４に対してシリンダ４の軸方向に相対移動し、この相対移動に応じて作動室８に封入された粘性流体にせん断力が生じ、これにより減衰力を発生させている。ここで、本実施形態のショックアブソーバ１は、ロッド６とリング部材８０との相対移動で減衰力を発生させる第１状態と、リング部材８０がロッド６と共に移動し、シリンダ４とリング部材８０との相対移動で減衰力を発生させる第２状態とを有する。

すなわち、ロッド６のストローク速度が所定速度以下であり、ロッド６とリング部材８０との相対移動により変位吸収機構にかかる力が変位吸収機構における変位吸収限界以下の場合、ロッド６とリング部材８０とが相対移動し、これにより減衰力が発生する（第１状態）。一方、ロッド６のストローク速度が増大し、ロッド６とリング部材８０との相対移動により変位吸収機構にかかる力が変位吸収機構における変位吸収限界を上回ると、リング部材８０がロッド６と共に移動し始め、シリンダ４とリング部材８０とが相対移動し、これにより減衰力が発生する（第２状態）。本実施形態では、リング部材８０はリングばね９２、９３を介してロッド６に連結されている。そのため、ロッド６のストローク速度が相対的に小さく、コイルばね９２、９３にかかる力がリングばね９２、９３のセット荷重以下の場合には、第１状態となり、ロッド６のストローク速度が増大し、コイルばね９２、９３にかかる力がリングばね９２、９３のセット荷重を上回った場合には、第２状態となる。これにより、本実施形態に係るショックアブソーバ１では、ロッド６のストローク速度に応じて、減衰力特性を切り換えることができる。

なお、第１状態では、リング部材８０とシリンダ４との相対移動により減衰力が発生し得るが、その大きさはロッド６とリング部材８０との相対移動により発生する減衰力の大きさと比べて無視できる程度とすることができる。また、第２状態では、ロッド６とリング部材８０との相対移動により減衰力が発生し得るが、その大きさはシリンダ４とリング部材８０との相対移動により発生する減衰力の大きさと比べて無視できる程度とすることができる。本実施形態では、ロッド６とリング部材８０との相対移動により発生する減衰力よりも小さい減衰力がシリンダ４とリング部材８０との相対移動により発生する場合も第１状態に含めることができ、シリンダ４とリング部材８０との相対移動により発生する減衰力よりも小さい減衰力がロッド６とリング部材８０との相対移動により発生する場合も第２状態に含めることができる。

また、本実施形態では、ロッド６の径がリング部材８０の移動範囲における上下端領域において大きくなっている。そのため、ロッド６のストローク速度が大きく、リング部材８０が移動範囲の上下端領域にまで相対移動した場合に発生する減衰力は、ロッド６のストローク速度が小さく、リング部材８０が移動範囲の中心領域近辺で相対移動した場合に発生する減衰力よりも大きくなる。これにより、本実施形態に係るショックアブソーバ１では、ロッド６のストローク速度に応じて、より柔軟に減衰力特性を切り換えることができる。

以上説明した構成による作用効果を総括すると、本実施形態に係るショックアブソーバ１は、シリンダ４とロッド６との間に配置され、ロッド６に対してロッド６の軸方向に相対移動可能に連結されたリング部材８０を備えている。そして、ショックアブソーバ１は、主にロッド６とリング部材８０との相対移動で減衰力を発生させる第１状態と、リング部材８０をロッド６と共に移動させ、主にシリンダ４とリング部材８０との相対移動で減衰力を発生させる第２状態とを有する。そのため、ショックアブソーバの大型化を抑えるとともに、ロッドのストローク速度に応じて減衰力を柔軟に変化させることができる。また、減衰力のチューニング幅を拡げることができる。その結果、ショックアブソーバ１を備えたサスペンション装置を搭載した車両においては、車両の状態に応じてより適切な減衰力を発生させることができ、これにより、車両の乗り心地を向上させることができる。

また、ショックアブソーバ１は、リング部材８０の移動範囲内の所定領域におけるロッド６の径が、移動範囲内の他の領域における径と異なっている。そのため、ロッド６のストローク速度に応じて減衰力をより柔軟に変化させることができ、車両における乗り心地をより向上させることができる。

本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、実施の形態の各要素を適宜組み合わせたものも、本発明の実施の形態として有効である。また、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を実施の形態に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施の形態も本発明の範囲に含まれ得る。

実施形態１に係るショックアブソーバの概略断面図である。 図１におけるＡ−Ａ線上の断面図である。 実施形態２に係るショックアブソーバの概略断面図である。 図３におけるＢ−Ｂ線上の断面図である。 実施形態３に係るショックアブソーバの概略断面図である。 実施形態４に係るショックアブソーバの概略断面図である。 図６におけるＥ−Ｅ線上の断面図である。 ショックアブソーバの減衰力特性を示す図である。 ショックアブソーバの減衰力特性を示す図である。 実施形態５に係るショックアブソーバの概略断面図である。 図１０におけるＦ−Ｆ線、Ｇ−Ｇ線、Ｈ−Ｈ線上の断面図である。

符号の説明

１ ショックアブソーバ、 ２ シェル、 ４ シリンダ、 ６ ロッド、 ８ 作動室、 １０，１２，２６ ロッドガイド、 １４ オイルシール、 １８ アッパーサポート、 ３０ 第１突出部、 ４０ 第２突出部、 ５０ 第１円筒状フィン、 ６０ 第２円筒状フィン、 ７０ ボールねじ機構、 ８０ リング部材、 ８２ リング外周面側突出部、 ８４ リング内周面側突出部、 ９２，９４ コイルばね、 ９３，９５ ばね受け座、 ９３ａ，９５ａ 突起部、 １３０ ロッド突出部、 １４０ シリンダ突出部。

Claims (11)

1. 粘性流体を収容する作動室を形成するシリンダと、
   前記シリンダに対して当該シリンダの軸方向に相対移動可能に挿通されたロッドと、
   を備え、前記ロッドの前記シリンダに対する相対移動に応じて前記粘性流体に生じるせん断力によって、減衰力を発生させることを特徴とするショックアブソーバ。
2. 前記ロッドに連結された複数の第１突出部と、
   前記シリンダに連結されて前記作動室において前記第１突出部と交互に配置された複数の第２突出部と、
   を備え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. 前記第１突出部は、前記ロッドの軸周りに所定の間隔をおいて連結され、前記ロッドの径方向に突出するとともに軸方向に延び、
   前記第２突出部は、前記シリンダの軸周りに所定の間隔をおいて連結され、前記シリンダの径方向に突出するとともに軸方向に延びることを特徴とする請求項２に記載のショックアブソーバ。
4. 前記ロッドの軸を中心として同心円状に配置されて、前記ロッドに連結された複数の第１円筒状フィンと、
   前記シリンダに連結されて前記作動室において前記第１円筒状フィンと交互に配置された複数の第２円筒状フィンと、
   を備え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。
5. 前記ロッドにおける軸方向の運動の一部を回転運動に変換する運動変換部を備えたことを特徴とする請求項１、２、４のいずれか１項に記載のショックアブソーバ。
6. 前記シリンダと前記ロッドとの間に配置され、前記ロッドに対して当該ロッドの軸方向に相対移動可能に連結されたリング部材を備え、
   前記ロッドと前記リング部材との相対移動で減衰力を発生させる第１状態と、前記リング部材を前記ロッドと共に移動させ、前記シリンダと前記リング部材との相対移動で減衰力を発生させる第２状態とを有する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。
7. 前記リング部材は、当該リング部材の上端に連結された第１弾性体と、前記リング部材の下端に連結された第２弾性体とを介して前記ロッドに連結されており、
   前記第１弾性体と前記第２弾性体とは、弾性率が異なることを特徴とする請求項６に記載のショックアブソーバ。
8. 前記ロッドは、前記リング部材の移動範囲内の所定領域における径が、前記移動範囲内の他の領域における径と異なることを特徴とする請求項６または７に記載のショックアブソーバ。
9. 前記ロッドの外周面に連結されたロッド突出部と、
   前記リング部材の内周面に連結されて前記作動室において前記ロッド突出部と交互に配置された複数のリング内周面側突出部と、
   を備えたことを特徴とする請求項６ないし８のいずれか１項に記載のショックアブソーバ。
10. 前記リング部材の外周面に連結されたリング外周面側突出部と、
    前記シリンダの内周面に連結されて前記作動室において前記リング外周面側突出部と交互に配置された複数のシリンダ突出部と、
    を備えたことを特徴とする請求項６ないし９のいずれか１項に記載のショックアブソーバ。
11. 衝撃を緩衝するための減衰力発生手段として請求項１ないし１０のいずれか１項に記載のショックアブソーバを備えたことを特徴とするサスペンション装置。

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