JP2014126079A - エアばね付ダンパ - Google Patents

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Abstract

【課題】 エアばね付ダンパにおいて、ダイヤフラムの一端をダンパ本体のシリンダの側に簡易に取着すること。
【解決手段】 シリンダ11と該シリンダ11内に挿入されるピストンロッド12とを備えたダンパ本体10と、筒状をなして、一端がシリンダ11の側に取着され、他端がピストンロッド12の側に取着され、ダンパ本体10の周囲にエア室Aを形成するダイヤフラム21とを有してなるエアばね付ダンパ100において、ダイヤフラム21の一端が取着された第1取付ケース22をシリンダ11の外周に嵌合するとともに、第1取付ケース22の内径段差部22Cを軸方向でシリンダ11の上端部11Aに突き当て、ダイヤフラム21の他端が取着された第2取付ケース25をピストンロッド12に固定してなるもの。
【選択図】 図1

Description

本発明はエアばね付ダンパに関する。
エアばね付ダンパとして、シリンダと該シリンダ内に挿入されるピストンロッドとを備えたダンパ本体と、筒状をなして、一端がシリンダの側に取着され、他端がピストンロッドの側に取着され、ダンパ本体の周囲にエア室を形成するダイヤフラムとを有してなるものがある。ここで、ダイヤフラムの一端をダンパ本体のシリンダの側に取着する方式として、溶接式又は加締式がある。
溶接式は、特許文献1に記載の如く、ダイヤフラムの一端が取着されたピストンパイプをシリンダの外周に溶接するものである。
加締式は、ダイヤフラムの一端が取着された取付ケースをシリンダの外周に加締め固定するものである。
特開2011-117490
溶接式でダイヤフラムの一端をダンパ本体のシリンダの側に取着する場合には、シリンダにおけるピストンの摺動範囲に溶接歪が生じないように、溶接部が当該摺動範囲を避けたシリンダの下端に限定されたり、シリンダを内外二重筒にして、ピストンが直接摺接しない外筒に溶接部を設ける必要があり、構成複雑になる。
加締式でダイヤフラムの一端をダンパ本体のシリンダの側に取着する場合にも、シリンダにおけるピストンの摺動範囲に加締歪を生じないように、加締部が当該摺動範囲を避けたシリンダの下端に限定されたり、シリンダを内外二重筒にして、ピストンが直接摺接しない外筒に加締部を設ける必要があり、構成複雑になる。
本発明の課題は、エアばね付ダンパにおいて、ダイヤフラムの一端をダンパ本体のシリンダの側に簡易に取着することにある。
請求項1に係る発明は、シリンダと該シリンダ内に挿入されるピストンロッドとを備えたダンパ本体と、筒状をなして、一端がシリンダの側に取着され、他端がピストンロッドの側に取着され、ダンパ本体の周囲にエア室を形成するダイヤフラムとを有してなるエアばね付ダンパにおいて、ダイヤフラムの一端が取着された第1取付ケースをシリンダの外周に嵌合するとともに、第1取付ケースの内径段差部を軸方向でシリンダの上端部に突き当て、ダイヤフラムの他端が取着された第2取付ケースをピストンロッドに固定してなるようにしたものである。
請求項2に係る発明は、請求項1に係る発明において更に、前記第1取付ケースがその内周に設けたOリングを介してシリンダの外周に嵌合されてなるようにしたものである。
請求項3に係る発明は、請求項1又は2に係る発明において更に、前記ダイヤフラムの一端に巻付けた加締バンドが、該ダイヤフラムの一端を第1取付ケースの外周に加締め固定してなるようにしたものである。
請求項4に係る発明は、請求項1〜3のいずれかに係る発明において更に、前記第2取付ケースの取付筒部がピストンロッドの細径部に挿着され、該第2取付ケースの取付筒部が該細径部に螺着されるナットと該細径部の根元の外径段差部との間に締結されてなるようにしたものである。
請求項5に係る発明は、請求項1〜4のいずれかに係る発明において更に、前記第2取付ケースが、ダイヤフラムの他端が被着される外筒部と、ピストンロッドの外径まわりに延びる内筒部を備え、外筒部と内筒部の間の環状スペースにバンプラバーを固定してなるようにしたものである。
請求項6に係る発明は、請求項1〜5のいずれかに係る発明において更に、前記ダイヤフラムの他端に巻付けた加締バンドが、該ダイヤフラムの他端を第2取付ケースの外周に加締め固定してなるようにしたものである。
(請求項1)
(a)ダイヤフラムの一端が取着された第1取付ケースをシリンダの外周に嵌合するとともに、第1取付ケースの内径段差部を軸方向でシリンダの上端部に突き当てるだけで、シリンダにおけるピストンの摺動範囲に溶接歪や加締歪の如くの変形を生ずることなく、ダイヤフラムの一端をダンパ本体のシリンダの側に簡易に取着し、かつ取外しできる。
このとき、第1取付ケースは、当該第1取付ケースに取着されているダイヤフラムが形成するエア室の圧力により、該ダイヤフラムとともにシリンダの軸方向に押圧され、当該第1取付ケースの内径段差部をシリンダの上端部に安定的に突き当て維持される。
(請求項2)
(b)前記第1取付ケースがその内周に設けたOリングを介してシリンダの外周に嵌合される。Oリングは、ダイヤフラムが形成するエア室の空気圧力をシールするだけでなく、シリンダの外周に第1取付ケースを嵌合する組立段階で、シリンダの外周に緊着して、シリンダの外周からの当該第1取付ケースの脱落を防止する。
(請求項3)
(c)前記ダイヤフラムの一端に巻付けた加締バンドが、該ダイヤフラムの一端を第1取付ケースの外周に加締め固定される。第1取付ケースをシリンダの外周に嵌合する前のサブ組立段階で、ダイヤフラムの一端を第1取付ケースに簡易に取着できる。
(請求項4)
(d)前記第2取付ケースの取付筒部がピストンロッドの細径部に挿着され、該第2取付ケースの取付筒部が該細径部に螺着されるナットと該細径部の根元の外径段差部との間に締結される。ダイヤフラムの他端をダンパ本体のピストンロッドの側に簡易に取着し、かつ取外しできる。
(請求項5)
(e)前記第2取付ケースが、ダイヤフラムの他端が被着される外筒部と、ピストンロッドの外径まわりに延びる内筒部を備え、外筒部と内筒部の間の環状スペースにバンプラバーが固定される。第2取付ケースをピストンロッドの外径に挿着するとき、ピストンロッドの外径が締め代をもっているバンプラバーとの間で挿入抵抗を受けることなく、該ピストンロッドの外径を第2取付ケースの内筒部にスムースに挿入できる。バンプラバーの締め代は第2取付ケースの内筒部により支持される。
(請求項6)
(f)前記ダイヤフラムの他端に巻付けた加締バンドが、該ダイヤフラムの他端を第2取付ケースの外周に加締め固定される。第2取付ケースをピストンロッドに固定する前のサブ組立段階で、ダイヤフラムの他端を第2取付ケースに簡易に取着できる。
図1はエアばね付ダンパを示す断面図である。 図2は図1の側面図である。 図3は図1の要部拡大断面図である。 図4はダンパ本体を示す断面図である。 図5はダイヤフラム構造体を示す断面図である。 図6は図5の平面図である。
エアばね付ダンパ100は、図1〜図3に示す如く、ダンパ本体10とダイヤフラム構造体20の組立体である。ダンパ本体10は、シリンダ11と、該シリンダ11に挿入されるピストンロッド12とを備える。ダイヤフラム構造体20を構成するダイヤフラム21は、筒状ゴムからなり、一端がシリンダ11の側に取着され、他端がピストンロッド12の側に取着され、ダンパ本体10の周囲にエア室Aを形成する。
ダンパ本体10は、図1、図4に示す如く、シリンダ11の底部に車軸側取付部材13を取着し、シリンダ11の開口部にロッドガイド14を固定的に備える。また、ダンパ本体10は、ロッドガイド14を貫通してシリンダ11に挿入されるピストンロッド12の挿入端部にピストン15を固定的に備え、シリンダ11から外方に突き出ているピストンロッド12の先端細径部12Aに車体側取付部材16を取着してある。
ダンパ本体10は、シリンダ11の内面にグリースが塗布されたグリースダンパとされ、ピストン15はシリンダ11の内部空間を上下に仕切った上下の空気室17A、17Bを連通する連通孔15Aを備える。ダンパ本体10は、シリンダ11に対してピストンロッド12が伸縮するとき、ピストン15がシリンダ11の内面のグリース上を移動し、そのグリースの摺動抵抗に起因する減衰力を生ずる。
ダンパ本体10は、シリンダ11の内部のピストンロッド12まわりで、ロッドガイド14とピストン15の間に伸側ストローク規制手段としてのリバウンドスプリング18を備える。また、ダンパ本体10は、シリンダ11の外部のダイヤフラム構造体20が取着されるピストンロッド12まわりに、圧側ストローク規制手段としてのバンプラバー19を備える。
ダイヤフラム構造体20は、図1、図5、図6に示す如く、ダイヤフラム21の一端が取着された金属製の第1取付ケース22の大径筒部22Aをシリンダ11の外周に嵌合する。そして、第1取付ケース22の大径筒部22Aとこの大径筒部22Aに同軸的に連なる小径筒部22Bとの境界の内径段差部22Cを軸方向でシリンダ11の上端部11Aに突き当てる。第1取付ケース22は、小径筒部22Bの先端部をつぼめてバンプラバーストッパ部22Dとしている。
ダイヤフラム構造体20にあっては、ダイヤフラム21の一端が第1取付ケース22の小径筒部22Bにおける大径筒部22A寄りの外周に被着される。そして、ダイヤフラム21の一端の外周に巻付けた金属製の加締バンド23が、該ダイヤフラム21の一端を第1取付ケース22の小径筒部22Bにおける大径筒部22A寄りの外周に加締め固定する。ダイヤフラム21の一端の加締バンド23による第1取付ケース22の小径筒部22Bへの加締固定部は、小径筒部22Bの軸方向の中間部に止まり、バンプラバーストッパ部22Dより下位とされる。加締バンド23は、C字リング状でも、円環状でも良い。
また、第1取付ケース22の大径筒部22Aにおける内周の軸方向2ヵ所のそれぞれに設けた環状溝には、Oリング24、24が嵌着されている。第1取付ケース22は、それらのOリング24、24を介して、シリンダ11の外周に緊密に嵌合される。
また、第1取付ケース22の内径段差部22Cが突き当たるシリンダ11の上端部11Aを、シリンダ11の端面としている。シリンダ11の端面は、シリンダ11の内周に係着されたストッパリング11Sとの間にロッドガイド14を固定するシリンダ11の加締折曲部にて構成されている。
ダイヤフラム構造体20は、ダイヤフラム21の他端が取着された第2取付ケース25をピストンロッド12に固定する。第2取付ケース25は、円板状部25Aの中心部から軸方向の一側に突設される小口径の取付筒部25Bと、円板状部25Aの中心部の他側面から軸方向の他側に突設される大口径の内筒部25Cを同軸的に備える。また、第2取付ケース25は、円板状部25Aの外周部の軸方向に沿う両側に突設される外筒部25Dを備える。
ダイヤフラム構造体20にあっては、ダイヤフラム21の他端が第2取付ケース25の外筒部25Dの外周に被着される。そして、ダイヤフラム21の他端の外周に巻付けた金属製の加締バンド26が、該ダイヤフラム21の他端を第2取付ケース25の外筒部25Dの外周に加締め固定する。加締バンド26は、C字リング状でも、円環状でも良い。
また、第2取付ケース25の内筒部25Cがピストンロッド12に挿着されるとともに、第2取付ケース25の取付筒部25Bがピストンロッド12の先端細径部12Aに挿着されるとき、取付筒部25Bの内筒部25Cとの境界の端面がピストンロッド12の先端細径部12Aの根元の外径段差部12Bに突き当てられる。そして、第2取付ケース25の取付筒部25Bが、ピストンロッド12の先端細径部12Aに螺着されるナット27と、該先端細径部12Aの根元の外径段差部12Bとの間に締結される。
また、第2取付ケース25は、ダイヤフラム21の他端が被着される前述の外筒部25Dと、ピストンロッド12に挿着されて該ピストンロッド12の外径まわりに延びる前述の内筒部25Cを備え、外筒部25Dと内筒部25Cの間の環状スペースに前述のバンプラバー19を固定して備える。第2取付ケース25に固定されたバンプラバー19の下端面は、第2取付ケース25の内筒部25Cの軸方向中間位置に位置付けられる。ダンパ本体10の圧側ストローク端で、内筒部25Cの下端面が第1取付ケース22のバンプラバーストッパ部22Dの中心孔に侵入する。尚、第2取付ケース25に固定されたバンプラバー19の下端面は、第2取付ケース25の外筒部25Dの軸方向下端位置よりも下方にまで突出される。
ダイヤフラム構造体20の第2取付ケース25がダンパ本体10のピストンロッド12に前述の如くに固定された状態で、ピストンロッド12の先端細径部12A及び第2取付ケース25の外面に車体側取付部材16が封着される。車体側取付部材16は、ピストンロッド12の先端細径部12Aに螺着されて固定されるとともに、第2取付ケース25の取付筒部25Bと外筒部25Dとの間の環状スペースに嵌合され、車体側取付部材16の外周に設けた環状溝に嵌着しているOリング28を該外筒部25Dの内周に封着する。そして、車体側取付部材16に設けてある空圧封入部30(プラグ30Aを備える)に図外の空圧源から供給される空気圧力が、車体側取付部材16と第2取付ケース25のOリング28によって外界に対して封止されている嵌合間隙、第2取付ケース25の円板状部25Aに穿設されている連通孔31、ピストンロッド12の先端細径部12Aの根元に凹設されている環状くぼみ32、ピストンロッド12における先端細径部12Aの根元の外径段差部12Bから該ピストンロッド12の外周の軸方向に向けて第2取付ケース25の内筒部25Cの下端面をこえる位置まで凹設されている凹溝33を順に通って、ダイヤフラム21の内部のエア室Aに充填可能にされる。
尚、図1、図2のエアばね付ダンパ100において、ダイヤフラム構造体20のダイヤフラム21の周囲にはカバー40が設けられる。カバー40は、上端フランジ部41が車体側取付部材16の外周に係着したストッパリング42と第2取付ケース25の外筒部25Dの上端面との間に挟持され、ダイヤフラム21の周囲で該ダイヤフラム21の下端を過ぎる下方まで延在される。
エアばね付ダンパ100は、ダイヤフラム構造体20のダイヤフラム21の一端が取着される第1取付ケース22の取着径に比して、ダイヤフラム21の他端が取着される第2取付ケース25の取着径を大径にしている。そこで、ダイヤフラム21は第1取付ケース22に取着された一端側を軸方向の下向き(第2取付ケース25から離れる向き)に延在し、その延在端でUターン状に折り返され、他端側を軸方向の上向き(第2取付ケース25に近づく向き)に延在し、その他端となる延在端を第2取付ケース25に取着される。ダンパ本体10の伸縮に伴って、ダイヤフラム21はカバー40の内部でシリンダ11の外周をローリングするものになる。但し、本発明のダイヤフラム21はローリングダイヤフラムに限定されない。
エアばね付ダンパ100にあっては、ダイヤフラム構造体20のダイヤフラム21の一端が取着された第1取付ケース22がダンパ本体10のシリンダ11の外周にOリング24を介して嵌合され、該第1取付ケース22の内径段差部22Cが軸方向でシリンダ11の上端部(シリンダ11の端面)に突き当てられるとともに、ダイヤフラム21の他端が取着された第2取付ケース25がダンパ本体10のピストンロッド12の先端細径部12Aに固定され、更に、車体側取付部材16がピストンロッド12の先端細径部12A及び第2取付ケース25にOリング28を介して封着された組立状態で、ダイヤフラム21がピストンロッド12の周囲にエア室Aを形成するものになる。エア室Aに充填された空気圧力はダンパ本体10を伸長方向に弾発するエアばねを構成し、ダンパ本体10の伸縮に伴うエア室Aの容積変化に応じたばね力を生ずる。
以上のように組立てられたエアばね付ダンパ100は、ダンパ本体10による減衰機能と、ダイヤフラム構造体20のダイヤフラム21のエア室Aに充填された空気圧力によるエアばね機能とを併せ備えるものになる。エアばねのばね定数は、空圧封入部30から供給されるエア室Aの空気圧力を調整することにより変更できる。エアばねのばね定数を変更する必要がなければ、空圧封入部30をプラグ30Aで閉塞し、エア室Aを封止する。
また、エアばね付ダンパ100にあっては、ダンパ本体10の点検等の必要から、ダイヤフラム構造体20をダンパ本体10から取外す。即ち、車体側取付部材16をピストンロッド12の先端細径部12A及び第2取付ケース25から取外し、ナット27をピストンロッド12の先端細径部12Aから取外し、第2取付ケース25をピストンロッド12から抜き取る。更に、第1取付ケース22をシリンダ11から抜き取ることにより、ダイヤフラム構造体20の全体をダンパ本体10から簡易に撤去できる。
尚、本実施例のダンパ本体10では、ロッドガイド14が連通孔14Aを備えたから、ダイヤフラム構造体20のダイヤフラム21のエア室Aがダンパ本体10の空気室17A、17Bと連通し、その圧縮比を小さくしている。ロッドガイド14に連通孔14Aを設けず、ロッドガイド14にオイルシール等を設けたダンパ本体10において、オイルシールの経年劣化等を点検したいときには、ダイヤフラム構造体20を上述の如くにダンパ本体10から撤去して点検できる。
本実施例によれば以下の作用効果を奏する。
(a)ダイヤフラム21の一端が取着された第1取付ケース22をシリンダ11の外周に嵌合するとともに、第1取付ケース22の内径段差部22Cを軸方向でシリンダ11の上端部11Aに突き当てるだけで、シリンダ11におけるピストン15の摺動範囲に溶接歪や加締歪の如くの変形を生ずることなく、ダイヤフラム21の一端をダンパ本体10のシリンダ11の側に簡易に取着し、かつ取外しできる。
このとき、第1取付ケース22は、当該第1取付ケース22に取着されているダイヤフラム21が形成するエア室Aの圧力により、該ダイヤフラム21とともにシリンダ11の軸方向に押圧され、当該第1取付ケース22の内径段差部22Cをシリンダ11の上端部11Aに安定的に突き当て維持される。
(b)前記第1取付ケース22がその内周に設けたOリング24を介してシリンダ11の外周に嵌合される。Oリング24は、ダイヤフラム21が形成するエア室Aの空気圧力をシールするだけでなく、シリンダ11の外周に第1取付ケース22を嵌合する組立段階で、シリンダ11の外周に緊着して、シリンダ11の外周からの当該第1取付ケース22の脱落を防止する。
(c)前記ダイヤフラム21の一端に巻付けた加締バンド23が、該ダイヤフラム21の一端を第1取付ケース22の外周に加締め固定される。第1取付ケース22をシリンダ11の外周に嵌合する前のサブ組立段階で、ダイヤフラム21の一端を第1取付ケース22に簡易に取着できる。
(d)前記第2取付ケース25の取付筒部25Bがピストンロッド12の細径部12Aに挿着され、該第2取付ケース25の取付筒部25Bが該細径部12Aに螺着されるナット27と該細径部12Aの根元の外径段差部12Bとの間に締結される。ダイヤフラム21の他端をダンパ本体10のピストンロッド12の側に簡易に取着し、かつ取外しできる。
(e)前記第2取付ケース25が、ダイヤフラム21の他端が被着される外筒部25Dと、ピストンロッド12の外径まわりに延びる内筒部25Cを備え、外筒部25Dと内筒部25Cの間の環状スペースにバンプラバー19が固定される。第2取付ケース25をピストンロッド12の外径に挿着するとき、ピストンロッド12の外径が締め代をもっているバンプラバー19との間で挿入抵抗を受けることなく、該ピストンロッド12の外径を第2取付ケース25の内筒部25Cにスムースに挿入できる。バンプラバー19の締め代は第2取付ケース25の内筒部25Cにより支持される。
(f)前記ダイヤフラム21の他端に巻付けた加締バンド26が、該ダイヤフラム21の他端を第2取付ケース25の外周に加締め固定される。第2取付ケース25をピストンロッド12に固定する前のサブ組立段階で、ダイヤフラム21の他端を第2取付ケース25に簡易に取着できる。
以上、本発明の実施例を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。例えば、本発明のエアばね付ダンパは、ダンパ本体がグリースダンパを構成するものに限らず、オイルダンパを構成するものでも良い。
本発明は、シリンダと該シリンダ内に挿入されるピストンロッドとを備えたダンパ本体と、筒状をなして、一端がシリンダの側に取着され、他端がピストンロッドの側に取着され、ダンパ本体の周囲にエア室を形成するダイヤフラムとを有してなるエアばね付ダンパにおいて、ダイヤフラムの一端が取着された第1取付ケースをシリンダの外周に嵌合するとともに、第1取付ケースの内径段差部を軸方向でシリンダの上端部に突き当て、ダイヤフラムの他端が取着された第2取付ケースをピストンロッドに固定した。これにより、エアばね付ダンパにおいて、ダイヤフラムの一端をダンパ本体のシリンダの側に簡易に取着することができる。
10 ダンパ本体
11 シリンダ
11A 上端部
12 ピストンロッド
12A 先端細径部
12B 外径段差部
19 バンプラバー
20 ダイヤフラム構造体
21 ダイヤフラム
22 第1取付ケース
22A 大径筒部
22B 小径筒部
22C 内径段差部
23 加締バンド
24 Oリング
25 第2取付ケース
25A 円板状部
25B 取付筒部
25C 内筒部
25D 外筒部
26 加締バンド
27 ナット

Claims (6)

  1. シリンダと該シリンダ内に挿入されるピストンロッドとを備えたダンパ本体と、
    筒状をなして、一端がシリンダの側に取着され、他端がピストンロッドの側に取着され、ダンパ本体の周囲にエア室を形成するダイヤフラムとを有してなるエアばね付ダンパにおいて、
    ダイヤフラムの一端が取着された第1取付ケースをシリンダの外周に嵌合するとともに、第1取付ケースの内径段差部を軸方向でシリンダの上端部に突き当て、
    ダイヤフラムの他端が取着された第2取付ケースをピストンロッドに固定してなることを特徴とするエアばね付ダンパ。
  2. 前記第1取付ケースがその内周に設けたOリングを介してシリンダの外周に嵌合されてなる請求項1に記載のエアばね付ダンパ。
  3. 前記ダイヤフラムの一端に巻付けた加締バンドが、該ダイヤフラムの一端を第1取付ケースの外周に加締め固定してなる請求項1又は2に記載のエアばね付ダンパ。
  4. 前記第2取付ケースの取付筒部がピストンロッドの細径部に挿着され、該第2取付ケースの取付筒部が該細径部に螺着されるナットと該細径部の根元の外径段差部との間に締結されてなる請求項1〜3のいずれかに記載のエアばね付ダンパ。
  5. 前記第2取付ケースが、ダイヤフラムの他端が被着される外筒部と、ピストンロッドの外径まわりに延びる内筒部を備え、外筒部と内筒部の間の環状スペースにバンプラバーを固定してなる請求項1〜4のいずれかに記載のエアばね付ダンパ。
  6. 前記ダイヤフラムの他端に巻付けた加締バンドが、該ダイヤフラムの他端を第2取付ケースの外周に加締め固定してなる請求項1〜5のいずれかに記載のエアばね付ダンパ。
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