JP2011214587A - シリンダ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】アフターシェイクを抑制して乗り心地を向上することができるシリンダ装置の提供。
【解決手段】取付アイ１６の内側に設けられるとともに、その内側に内筒２６が設けられたラバー２５が、緩衝器軸方向に直交する前後方向の荷重を受ける前後方向荷重受部５３に比して、緩衝器軸方向の荷重を受ける軸方向荷重受部５４のバネ定数を高くしてなる。
【選択図】図２

Description

本発明は、シリンダ装置に関する。

シリンダ装置としての流体圧緩衝器において、その軸方向（伸縮方向）におけるラバーブシュのバネ定数を低減する技術がある（例えば、特許文献１，２参照）。

実開平３−９９２４９号公報 特開平９−１６６１７３号公報

前後方向の乗り心地に応じてラバーブシュのバネ定数を設定すると、軸方向のバネ定数が低くなり、突起乗り越し後にアフターシェイクが発生し、乗り心地が悪くなってしまう場合がある。

したがって、本発明は、ラバーブッシュの特性の設定により乗り心地等を向上することができるシリンダ装置の提供を目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、ラバーブシュの軸方向荷重受部のバネ定数を、前後方向荷重受部のバネ定数に比して高くした。
また、請求項３の発明は、円筒状ラバーの側面から外形非真円のワッシャを嵌入させた。

本発明によれば、ラバーブッシュの特性を容易に設定でき乗り心地等を向上させることができる。

本発明のシリンダ装置の一実施形態に係る流体圧緩衝器を示す正面図である。 本発明のシリンダ装置の一実施形態に係る流体圧緩衝器の要部を示すもので、（ａ）は側断面図、（ｂ）は正面図である。 本発明のシリンダ装置の一実施形態に係る流体圧緩衝器の自然状態のラバーブシュを示す断面図である。 本発明のシリンダ装置の一実施形態に係る流体圧緩衝器のワッシャを示すもので、（ａ）は側断面図、（ｂ）は正面図である。 本発明のシリンダ装置の一実施形態に係る流体圧緩衝器の取付状態を示す側断面図である。

本発明のシリンダ装置の一実施形態に係る流体圧緩衝器を図面を参照して以下に説明する。

図１に示すように、本実施形態に係る流体圧緩衝器１１は、流体である作動油が封入される略円筒状のシリンダ１２と、このシリンダ１２の中心軸上に配置されるとともにシリンダ１２の軸方向の一端の図示略の開口部から外部へ突出するピストンロッド１３と、このピストンロッド１３の外部突出部分に固定されてシリンダ１２の図示略の開口部側を覆う有蓋円筒状のカバー１４とを有している。

ピストンロッド１３のシリンダ１２内の一端にはピストン１５が固定されており、このピストン１５がシリンダ１２内を二室に区画する。ピストン１５は、ピストンロッド１３の移動にともないこれと一体にシリンダ１２の内部を摺動して二室の容積を変化させ、その際に生じる流体の流通抵抗で減衰力を発生させる。具体的に、この流体圧緩衝器１１は、車両の懸架装置を構成する緩衝器となっており、車両の車体側と車輪側とが相対的に振動すると、ピストンロッド１３がシリンダ１２に対する突出長さを変化させることになり、その結果、ピストンロッド１３に固定されたピストン１５が、シリンダ１２の内部を摺動して二室の容積を変化させ、その際に生じる流体の流通抵抗で上記振動に対して減衰力を発生させる。

流体圧緩衝器１１の軸方向（各図の上下方向：以下、緩衝器軸方向と称す）の端部となる、ピストンロッド１３の突出先端側の端部、およびシリンダ１２のピストンロッド１３とは反対側の端部には、金属製の筒状の取付アイ１６が溶接により一体的に固定されている。これらの取付アイ１６の内側にはそれぞれラバーブシュ１７が設けられ、各ラバーブシュ１７の内側に取付軸１８が挿通されている。流体圧緩衝器１１は、ピストンロッド１３に固定された取付アイ１６内のラバーブシュ１７が取付軸１８を介して車体側へ、シリンダ１２に固定された取付アイ１６内のラバーブシュ１７が取付軸１８を介して車輪側へ取り付けられることで、車輪の車体に対するストロークを減衰させる。
なお、取付アイ１６は、ピストンロッド１３及びシリンダ１２に設けられているが、何れか一方であってもよい。

両側の取付アイ１６は、円筒状をなしており、それぞれ円筒面からなる外周面２１においてピストンロッド１３およびシリンダ１２の対応する一方に固定されており、円筒面からなる内周面２２にラバーブシュ１７が嵌合されている。

ここで、両側の取付アイ１６およびラバーブシュ１７は同様の構造であるため、以下はシリンダ１２に固定された取付アイ１６およびこれに嵌合されるラバーブシュ１７を例にとり説明する。

図２に示すように、円筒状の取付アイ１６は、その中心軸を緩衝器軸方向に対して直交させており、その軸方向の中央位置が緩衝器の中心軸を通るように配置されている。

ラバーブシュ１７は、ゴム製のラバー２５と、ラバー２５の中央部にラバー２５を貫通するように一体的に固着された金属製の内筒２６とからなっている。内筒２６は筒状をなしており、内周面２８が円筒状をなし、外周面２９が六角筒状をなしている。ラバー２５は、図３にその自然状態を示すように、内筒２６の軸方向の中央所定範囲の外周側に固着されており、外周面３１が内筒２６の中心軸を中心とした円筒状をなしている。また、ラバー２５の軸方向の両端面３２は、径方向外側が、径方向内側ほど軸方向外側に位置するように傾斜するテーパ面３３となっており、径方向内側が軸直交方向に沿う円環状の平坦面３４となっている。

このようなラバーブシュ１７は、図２に示すように、ラバー２５の円環状の外周部において取付アイ１６に嵌合されることになり、これにより、内筒２６の中心軸が取付アイ１６の中心軸と一致する。なお、ラバーブシュ１７は、内筒２６の六角筒状の外周面２９の１８０度異なる位置にある角部が流体圧緩衝器１１の中心軸上に配置される位相で取付アイ１６に圧入される。

そして、本実施形態においては、ラバーブシュ１７の軸方向両側に、ワッシャ４０が配置されることになる。これらワッシャ４０は、図４に示すように、外周面４１が楕円形状をなしており、中央の内周面４２が六角筒状をなしている。また、ワッシャ４０の厚さ方向一側の外周部にはＲ面取り４３が形成されている。なお、六角筒状の内周面４２は、１８０度異なる位置にある角部が、外周面４１の楕円の長軸上に位置する位相で形成されている。

一対のワッシャ４０が、図２に示すように、それぞれの外周面４１の楕円の長軸が緩衝器軸方向に平行となり、かつＲ面取り４３がラバー２５に対向する姿勢で、中央の内周面４２に内筒２６の外周面２９を嵌合させながら、取付アイ１６と内筒２６との間に嵌入されることになる。このとき、ワッシャ４０は、内筒２６の軸方向において、外端面４５を内筒２６の端面４６と一致させる位置まで圧入されることになる。これにより、ラバー２５の中央所定範囲が軸方向に押圧されることになり、その結果、ラバー２５には、その軸方向両側に、取付アイ１６と各ワッシャ４０との隙間に膨出する膨出部５０が形成されることになり、ラバー２５内にワッシャ４０が嵌入された（めり込ませた）状態となる。

これらの膨出部５０は、外周面５１が取付アイ１６の内周面２２に倣って円環状をなし、内周面５２がワッシャ４０の外周面４１に倣って楕円形状をなす。よって、膨出部５０は、緩衝器軸方向に直交する前後方向（車両前後方向）の荷重を受ける両側の前後方向荷重受部５３に比して、緩衝器軸方向の荷重を受ける両側の軸方向荷重受部５４の幅が狭く、前後方向荷重受部５３に比して、軸方向荷重受部５４のバネ定数が高くなっている。つまり、同じ荷重が負荷された際に厚肉の前後方向荷重受部５３の変位に対して薄肉の軸方向荷重受部５４の変位が小さくなり、前後方向荷重受部５３に比して、軸方向荷重受部５４のバネ定数が高くなる。

なお、ラバー２５は膨出部５０を形成するように変形することによりワッシャ４０に向けて外方向の付勢力を発生させることになるが、ワッシャ４０は、内筒２６に締め代をもって圧入されることにより、この付勢力に抗して内筒２６と外端面４５，４６を一致させた状態を維持することになる。

このような流体圧緩衝器１１がラバーブシュ１７を介して車両側に取り付けられる場合には、例えば、図５に示すように車両側の取付部５５に設けられた平行な一対の取付板部５６間に取付アイ１６、ラバーブシュ１７および両側のワッシャ４０が挿入される。そして、この状態で、一方の取付板部５６に形成された取付穴５７、ラバーブシュ１７の内筒２６、他方の取付板部５６に形成された取付穴５７にボルトからなる取付軸１８が挿入されて、この取付軸１８にナット６０が螺合されることで、流体圧緩衝器１１が車両側の取付部５５に揺動可能に取り付けられることになる。この状態で、両側のワッシャ４０は両側の取付板部５６に常に挟まれた状態となり、これによっても、内筒２６からの抜けが規制された状態となる。

以上に述べた本実施形態の流体圧緩衝器１１によれば、ラバー２５が、緩衝器軸方向に直交する前後方向の荷重を受ける前後方向荷重受部５３に比して、緩衝器軸方向の荷重を受ける軸方向荷重受部５４のバネ定数を高くしたため、突起乗り越し後のアフターシェイクを抑制して乗り心地を向上することができる。

また、ラバー２５が、取付アイ１６に嵌合される外周部が円環状をなしており、取付アイ１６と内筒２６との間に緩衝器軸方向が長軸方向となる楕円形状のワッシャ４０を嵌入することでラバー２５に取付アイ１６とワッシャ４０との隙間に膨出する内周側が楕円形状の膨出部５０を形成してなるため、ワッシャ４０を嵌入させるという比較的容易な手法で、バネ定数の低い前後方向荷重受部５３と、バネ定数の高い軸方向荷重受部５４とをラバー２５に形成することができる。つまり、緩衝器軸方向に直交する前後方向の荷重を受ける部分と緩衝器軸方向の荷重を受ける部分とでバネ定数が同等のラバー２５に対してワッシャ４０を取り付けるのみで、ラバー特性を変更することができる。しかも、ワッシャ４０を変更するのみで、種々のラバー特性を得ることができるため、取付アイ１６やラバー２５の形状変更が不要となり、低コストおよび短時間で特性変更が可能となる。

また、嵌合する内筒２６の外周面２９とワッシャ４０の内周面４２とを非正円形状である六角形状としているため、上記のようにワッシャ４０の長軸方向を緩衝器軸方向に沿わせる位置決めが容易にできる上、位置決め後のワッシャ４０の回転を規制できる。

なお、以上の実施形態においては、流体圧緩衝器１１の両端のラバーブシュ１７にワッシャ４０を取り付ける場合を例にとり説明したが、いずれか一方のラバーブシュ１７のみにワッシャ４０を取り付けるようにしても良い。

大きさの一例を以下に示す。
ラバー２５：外径３２ｍｍ、幅１９ｍｍ、平坦面３４の外径２０ｍｍ、外周面３１の幅１４ｍｍ、
内筒２６：面幅１７ｍｍの六角形
ワッシャ４０：長辺２６ｍｍ、短辺２３ｍｍの楕円
取付アイ１６：内径２８ｍｍ
なお、上記実施の形態では、自動車用の油圧緩衝器に本発明を用い、突起乗り越し後にアフターシェイクが発生して乗り心地が悪くなることを防止するためにワッシャ４０を外形楕円としたが、ワッシャ４０の形状は、所望のバネ定数に応じて、例えば卵形、角の丸い三角形等、適宜設計することができる。また、厚み方向も径方向に徐々に薄くする等の設定も可能である。
このように、本技術においては、樹脂製のブッシュの側面からワッシャを押圧してもぐりこませて嵌入することにより、各方向のバネ定数を容易に設定させることができる。
なお、上記実施の形態では、シリンダ装置として、自動車用サスペンションに用いられる流体（空気、油液）圧緩衝器を例に説明したが、これに限らず、自動車、洗濯機、建物の制振装置に用いられる液圧緩衝器や摩擦ダンパ等に本発明を適用してもよい。

１１ 流体圧緩衝器
１２ シリンダ
１３ ピストンロッド
１６ 取付アイ
１７ ラバーブシュ
１８ 取付軸
２５ ラバー
２６ 内筒
４０ ワッシャ
５０ 膨出部
５３ 前後方向荷重受部
５４ 軸方向荷重受部

Claims (3)

1. 軸方向の少なくとも一方の端部に一体的に取付アイが設けられ、該取付アイの内側にラバーが設けられ、該ラバーの内側に内筒が設けられたシリンダ装置であって、
   前記ラバーは、前記軸方向に直交する前後方向の荷重を受ける前後方向荷重受部に比して、前記軸方向の荷重を受ける軸方向荷重受部のバネ定数を高くしてなることを特徴とするシリンダ装置。
2. 前記ラバーは、前記取付アイに嵌合される外周部が円環状をなしており、
   前記取付アイと前記内筒との間に前記軸方向が長軸方向となる楕円形状のワッシャを嵌入することで前記ラバーに、前記取付アイと前記ワッシャとの隙間に膨出する内周側が楕円形状の膨出部を形成してなることを特徴とする請求項１に記載のシリンダ装置。
3. 軸方向の少なくとも一方の端部に一体的に取付アイが設けられ、該取付アイの内側に円筒状ラバーが設けられ、該ラバーの内側に内筒が設けられたシリンダ装置であって、
   前記円筒状ラバーの側面から外形非真円のワッシャを嵌入させるとで、前記軸方向に直交する前後方向のバネ定数と前記軸方向のバネ定数とを異ならせたことを特徴とするシリンダ装置。

Images