JP2015197126A

JP2015197126A - 緩衝器

Info

Publication number: JP2015197126A
Application number: JP2014074067A
Authority: JP
Inventors: 幹郎山下; Mikiro Yamashita; 森　俊介; Shunsuke Mori; 俊介森
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2014-03-31
Filing date: 2014-03-31
Publication date: 2015-11-09

Abstract

【課題】減衰力発生機構の軸長が短縮される緩衝器を提供する。
【解決手段】アウタチューブ３の側壁に、挿通穴２４から緩衝器軸線方向両側へ延びる凹部５５を設けて、この凹部５５に通路部材４８の内周側の第１フランジ部５２を直接着座させる。これにより、通路部材４８、延いては、減衰力発生機構２６を緩衝器軸線側へ寄せることが可能であり、減衰力発生機構２６の軸長を短縮することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、減衰力発生装置を備える緩衝器に関する。

車両のセミアクティブサスペンション装置に使用される緩衝器として、制御バルブ横付け型の減衰力調整式油圧緩衝器が周知である。例えば、特許文献１に記載された減衰力調整式油圧緩衝器は、セパレータチューブの側壁に形成された枝管と減衰力発生機構とを接続する通路部材を備える。この通路部材は、円筒部とフランジ部とを備えており、フランジ部が、減衰力発生機構を収容するケースの端部に形成された内フランジ部に、切欠き（通路）が形成されたスペーサを介して着座される。したがって、減衰力発生機構は、アウタチューブの側壁に対してケースの内フランジ部の厚さ分だけ嵩上げされるため、軸長（全長）が長くなることが問題になる。

国際公開第２０１３／０４２５６９号公報

そこで本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、減衰力発生機構の軸長が短縮される緩衝器を提供することを課題としてなされたものである。

上記課題を解決するために、本発明の緩衝器は、作動流体が封入されたシリンダと、前記シリンダ内に嵌装されたピストンと、一端が前記ピストンに連結されて他端が前記シリンダの外部に延出されたピストンロッドと、前記シリンダの外周に設けられた外筒と、前記シリンダの外周に嵌合されて前記シリンダとの間に環状通路を形成するセパレータチューブと、前記セパレータチューブの側壁に設けられて前記セパレータチューブの半径方向外側へ突出するとともに前記環状通路に連通する略円筒形状の枝管と、前記ピストンの移動によって生じる作動流体の流れを制御して減衰力を発生させる減衰力発生機構と、前記外筒の側壁に取付けられて前記減衰力発生機構を収容する筒形状のケースと、前記枝管と前記減衰力発生機構とを接続する通路部材と、を備えて、前記外筒は、側壁に設けられて前記通路部材が挿通される挿通穴と、側壁の外側に設けられて前記挿通穴から緩衝器軸線方向の両側へ延びる凹部と、を有して、前記通路部材は、前記枝管に嵌合される円筒部と、前記円筒部の一端の外縁に沿って形成されるフランジ部と、を有して、前記フランジ部は、前記円筒部に接続されて前記緩衝器軸線方向の両側部分が前記凹部に着座される第１フランジ部を有することを特徴とする。

本発明によれば、減衰力調整式油圧緩衝器において、減衰力発生機構の軸長を短縮することができる。

本実施形態に係る緩衝器の軸平面による断面図である。図１における要部を拡大して示す図である。図２を緩衝器軸線方向の視線でみた図である。他の実施形態の説明図であって、図２に対応する図である。他の実施形態の説明図であって、図３に対応する図である。

本発明の一実施形態を添付した図を参照して説明する。なお、従来構造の緩衝器との比較に係る記述において、構成要素に符号を付与しない。
図１に示されるように、本実施形態に係る緩衝器１は、例えば、車両のセミアクティブサスペンション装置に使用される制御バルブ横付け型の減衰力調整式油圧緩衝器である。この緩衝器１は、シリンダ２の外側にアウタチューブ３（外筒）が設けられた複筒構造をなし、シリンダ２とアウタチューブ３との間にリザーバ４が形成される。

シリンダ２の内側には、ピストン５が摺動可能に嵌装される。シリンダ２内は、ピストン５によってシリンダ上室２Ａとシリンダ下室２Ｂとに分画される。ピストン５には、ピストンロッド６の一端がナット７によって連結される。ピストンロッド６の他端は、シリンダ上室２Ａを通ってシリンダ２およびアウタチューブ３の上端に装着されたロッドガイド８およびオイルシール９に挿通されて、シリンダ２の外部に延出する。なお、シリンダ２の下端には、シリンダ下室２Ｂとリザーバ４とを分画するベースバルブ１０が設けられる。

ピストン５は、シリンダ上室２Ａとシリンダ下室２Ｂとを連通させる通路１１，１２を備える。通路１２には、シリンダ下室２Ｂ側からシリンダ上室２Ａ側への作動流体の流通のみを許容して、ピストンロッド６が伸び行程から縮み行程へ切り替わると瞬時に開弁する逆止弁１３が設けられる。他方、通路１１には、伸び行程時にシリンダ上室２Ａ側の圧力が一定圧力に到達すると開弁して、その圧力をシリンダ下室２Ｂ側へ逃がすディスクバルブ１４が設けられる。

ベースバルブ１０は、シリンダ下室２Ｂとリザーバ４とを連通させる通路１５，１６を備える。通路１５には、リザーバ４側からシリンダ下室２Ｂ側への作動流体の流通のみを許容して、ピストンロッド６が縮み行程から伸び行程へ切り替わると瞬時に開弁する逆止弁１７が設けられる。他方、通路１６には、シリンダ下室２Ｂ側の圧力が一定圧力に到達すると開弁して、その圧力をリザーバ４側へ逃がすディスクバルブ１８が設けられる。なお、作動流体として、シリンダ２内には油液が封入されて、リザーバ４には油液およびガスが封入される。

シリンダ２の外周には、上下一対のシール部材１９を介してセパレータチューブ２０が嵌合される。セパレータチューブ２０とシリンダ２との間には、シリンダ２の上部側壁に設けられた通路２２によってシリンダ上室２Ａに連通される環状通路２１が形成される。また、セパレータチューブ２０の下部には、環状通路２１に連通されてセパレータチューブ２０の半径方向外側（図１における右側）へ突出する枝管２３が形成される。アウタチューブ３の側壁には、後述する通路部材４８が挿通される挿通穴２４が設けられる。また、アウタチューブ３の側壁には、挿通穴２４を囲繞するように配置されたケース２５が溶接によって接合される。なお、ケース２５には、ピストン５の移動によって生じる作動流体の流れを制御して減衰力を発生させる減衰力発生機構２６が収容される。

図２、図３に示されるように、減衰力発生機構２６は、パイロット型のメインバルブ２７および制御バルブ２８ならびにソレノイド駆動式圧力制御弁であるパイロットバルブ２９を備える。メインバルブ２７は、シリンダ上室２Ａ側の作動流体の圧力を受けて開弁して、この作動流体をリザーバ４側へ流通させるディスクバルブ３０と、ディスクバルブ３０に対して閉弁方向へ内圧を作用させるパイロット室３１と、を有する。制御バルブ２８は、パイロット室３１側の作動流体の圧力を受けて開弁して、この作動流体をリザーバ４側へ流通させるディスクバルブ３２と、ディスクバルブ３２に対して閉弁方向へ内圧を作用させるパイロット室３３と、を有する。パイロットバルブ２９は、ソレノイド３５で駆動される弁体３６によってポート３４を開閉することで、制御バルブ２８のパイロット室３３の内圧が調整されるように構成される。

減衰力発生機構２６は、メインボディ３７、制御ボディ３８、およびパイロットボディ３９を備える。メインボディ３７と制御ボディ３８とは、環状に形成される。パイロットボディ３９は、段付き中空軸からなる軸部４０と環形状の環状部４１とに分割して構成される。そして、メインボディ３７、制御ボディ３８、およびパイロットボディ３９の環状部４１は、パイロットボディ３９の軸部４０に挿入されて同一軸線上に位置決めされる。なお、パイロットボディ３９の軸部４０の一端（図２、図３における上端）およびソレノイドケース４２には、ガイド部材４３が挿入される。また、ガイド部材４２の一端（図２、図３における下端）には、略円筒形のポート部材４４が圧入される。

パイロットボディ３９には、軸部４０の他端（図２、図３における下端）の外周部分にねじ部４５が形成される。本実施形態に係る緩衝器１（図１参照）では、ねじ部４５に螺合されたナット４６を締め付けることにより、メインボディ３７、制御ボディ３８、およびパイロットボディ３９の環状部４１がパイロットボディ３９の軸部４０に固定されるとともに、減衰力発生機構２６に一定の軸力が付与される。なお、減衰力発生機構２６は、通路部材４８によってセパレータチューブ２０の枝管２３に接続される。また、ナット４６は、メインボディ３７に形成された凹部４７に収容される。また、パイロットボディ３９は、軸部４０と環状部４１とを一体に構成することが可能である。

図２、図３に示されるように、通路部材４８は、セパレータチューブ２０の枝管２３の内周に嵌合される円筒部４９と、円筒部４９の一端（図２、図３における上端）の外縁（外周）に沿って形成される段付きフランジ部５０と、を有する。段付きフランジ部５０は、テーパ部５１を介して円筒部４９の一端に接続されて円筒部４９の軸線（枝管２３の軸線）に対して垂直な平面上に配置される第１フランジ部５２と、段部５３を介して第１フランジ部５２に接続される第２フランジ部５４と、を有する。

一方、図２に示されるように、アウタチューブ３の側壁の外側（外表面）には、挿通穴２４から緩衝器軸線方向（図２における上下方向）両側へ等しい距離だけ延びる、換言すると、アウタチューブ３の側壁の外側部分を、挿通穴２４を縦断して延びる凹部５５が設けられる。凹部５５は、挿通穴２４の内径Ｄ１よりも小さい一定の幅（図２における視線方向長さ）を有して、底面５６が平坦に形成される、換言すると、底面５６が一定の緩衝器軸平面に対して平行な平面上に配置される。また、凹部５５の一端から他端までの距離Ｌ１は、第２フランジ部５４の外径Ｄ２よりも長く、ケース２５の内径に略等しく設定される。換言すると、凹部５５は、一定の幅Ｌ１でアウタチューブ３の側壁の外側部分を、挿通穴２４を横断して延びる。なお、通路部材４８の第１フランジ部５２は、挿通穴２４の内径Ｄ１よりも大きい外径Ｄ３に設定される。

図２に示されるように、通路部材４８は、第１フランジ部５２の一部がアウタチューブ３の凹部５５に着座される。より詳細には、第１フランジ部５２の緩衝器軸線方向（図２における上下方向）両側部分が、アウタチューブ３の凹部５５の底面５６に直接着座される。また、通路部材４８は、第２フランジ部５４が減衰力発生機構２６に当接される。より詳細には、当接面としての第２フランジ部５４が、減衰力発生機構２６のメインボディ３７に当接される。そして、図３に示されるように、挿通穴２４は、アウタチューブ３の外周面（外表面）に開口する、すなわち、開口が三次元で表されることから、通路部材４８とアウタチューブ３との間には、ケース２５の内側の室５７（空間）とリザーバ４とを連通する通路５８が確保される。

図２、図３に示されるように、ケース２５は、アウタチューブ３に接合される側（図２、図３における下側）の端部に、従来のような鍛造によって成形される底部（内フランジ部）を備えておらず、ケース２５の軸線方向視線でＬ１の内径で開口する接合側端部の端面５９が、アウタチューブ３の外周面（外表面）に突き当てられる。これにより、本実施形態では、ケース２５の素材に円筒形のパイプ材を適用することが可能である。なお、ソレノイドケース４２の外周には環状溝６０が形成されており、ケース２５の側壁を環状溝６０に向けてかしめてケース２５の側壁にかしめ部６１を形成することにより、ソレノイドケース４２がケース２５に固定される。その結果、減衰力発生機構２６および通路部材４８の段付きフランジ部５０が、ソレノイドケース４２とセパレータチューブ２０（凹部５５）とによって挟持される。

次に、本実施形態の作用を説明する。
緩衝器１は、車両のセミアクティブサスペンション装置に適用されて、車載制御装置からの指令により、通常の作動状態では、ソレノイド３５に通電してプランジャ６２に推力を発生させる。そして、弁体３６をポート部材４４に着座させて、パイロットバルブ２９による圧力制御を実行する。

ピストンロッド６の伸び行程時には、シリンダ２内のピストン５が移動することでピストン５の逆止弁１３が閉弁して、ディスクバルブ１４が開弁する前には、シリンダ上室２Ａ側の作動流体は、加圧されて通路２２、環状通路２１、セパレータチューブ２０の枝管２３、および通路部材４８を経由して減衰力発生機構２６に導入される。このとき、ピストン５が移動した分の作動流体が、リザーバ４からベースバルブ１０の逆止弁１７を開弁させてシリンダ下室２Ｂへ流入する。

ピストンロッド６の縮み行程時には、シリンダ２内のピストン５が移動することでピストン５の逆止弁１３が開弁して、さらにベースバルブ１０の通路１５の逆止弁１７が閉弁して、ディスクバルブ１８が開弁される前には、ピストン下室２Ｂの作動流体がシリンダ上室２Ａへ流入して、ピストンロッド６がシリンダ２内へ進入した分の作動流体が、シリンダ上室２Ａから、前述した伸び行程時と同じ経路でリザーバ４へ流れる。

この実施形態では以下の効果を奏する。
本実施形態によれば、アウタチューブ３（外筒）の側壁に、挿通穴２４から緩衝器軸線方向両側へ延びる凹部５５を設けて、この凹部５５に通路部材４８の内周側の第１フランジ部５２を直接着座させるとともに、通路部材４８の外周側の第２フランジ部５４を減衰力発生機構２６（メインボディ３７）に当接させた。
これにより、ケースの底部（内フランジ部）に通路部材のフランジ部を着座させる従来構造の緩衝器と比較して、通路部材４８、延いては、減衰力発生機構２６を緩衝器軸線側（図２、図３における下側）へ寄せる（中心側へ近付ける）ことが可能であり、減衰力発生機構２６の軸長を短縮する、延いては、緩衝器１を小型化することができる。
また、凹部５５は、アウタチューブ３の側壁に挿通穴２４から緩衝器軸線方向両側へ延びるように形成したので、通路部材４８とアウタチューブ３との間に、ケース２５の内側の室５７（空間）とリザーバ４とを連通する通路５８を確保することができる。
さらに、パイロットボディ３９（軸部４０）のねじ部４５に螺合したナット４６を締め付けることで、減衰力発生機構２６に一定の軸力を付与させたので、減衰力発生機構２６のみで当該軸力を完結することができる。
これにより、従来構造の緩衝器（減衰力発生機構）のように、ケースに螺合したロックリングを強固に締め付けて減衰力発生装置に軸力を付与させる必要がないので、ロックリングを廃止して、かしめによってソレノイドケース４２、延いては、減衰力発生機構２６をケース２５に固定することが可能であり、製造コストを低減することができる。
また、従来構造の緩衝器（減衰力発生機構）では、通路部材を受けるとともに流路（本実施形態における「通路５８」に相当）が形成された底部を成形するために、ケースは鍛造部品であったが、本実施形態では、通路部材４８をセパレータチューブ２０の凹部５５に着座させたことで、ケース２５の素材にパイプ材を適用することが可能であり、製造コストをより低減することができる。

なお、前述した実施形態では、図２、図３に示されるように、円筒部４９の一端周縁に段付きフランジ部５０が形成された通路部材４８を適用して、アウタチューブ３に形成された凹部５５に通路部材４８の内周側の第１フランジ部５２を直接着座させるとともに、通路部材４８の外周側の第２フランジ部５４を減衰力発生機構２６（メインボディ３７）に当接させるように構成したが、図４、図５に示されるように、円筒部４９の一端周縁に段部５３を持たない第１フランジ部５２´が形成された通路部材４８´を適用して、アウタチューブ３に形成された凹部５５に通路部材４８´の第１フランジ部５２´の一側（図４における左側面）を直接着座させるとともに、第１フランジ部５２´の他側（図４、図５における右側面）を減衰力発生機構２６（メインボディ３７）に当接させるように構成することが可能である。
この場合、前述した実施形態と同一の作用効果を得ることができる。

１緩衝器、２シリンダ、３アウタチューブ（外筒）、５ピストン、６ピストンロッド、２０セパレータチューブ、２１環状通路、２３枝管、２４挿通穴、２５ケース、２６減衰力発生機構、４８通路部材、４９円筒部、５０段付きフランジ部、５２第１フランジ部、５３段部、５４第２フランジ部、５５凹部

Claims

作動流体が封入されたシリンダと、前記シリンダ内に嵌装されたピストンと、一端が前記ピストンに連結されて他端が前記シリンダの外部に延出されたピストンロッドと、前記シリンダの外周に設けられた外筒と、前記シリンダの外周に嵌合されて前記シリンダとの間に環状通路を形成するセパレータチューブと、前記セパレータチューブの側壁に設けられて前記セパレータチューブの半径方向外側へ突出するとともに前記環状通路に連通する略円筒形状の枝管と、前記ピストンの移動によって生じる作動流体の流れを制御して減衰力を発生させる減衰力発生機構と、前記外筒の側壁に取付けられて前記減衰力発生機構を収容する筒形状のケースと、前記枝管と前記減衰力発生機構とを接続する通路部材と、を備えて、
前記外筒は、側壁に設けられて前記通路部材が挿通される挿通穴と、側壁の外側に設けられて前記挿通穴から緩衝器軸線方向の両側へ延びる凹部と、を有して、
前記通路部材は、前記枝管に嵌合される円筒部と、前記円筒部の一端の外縁に沿って形成されるフランジ部と、を有して、
前記フランジ部は、前記円筒部に接続されて前記緩衝器軸線方向の両側部分が前記凹部に着座される第１フランジ部を有することを特徴とする緩衝器。
前記フランジ部は、段部を介して前記第１フランジ部に接続されて前記減衰力発生機構に当接される第２フランジ部を有することを特徴とする請求項１に記載された緩衝器。