JP2018054020A - ショックアブソーバ - Google Patents

Abstract

【課題】ピストンロッドの振動によって生じる騒音や車体の振動の低減を目的とする。
【解決手段】ショックアブソーバ１００は、作動油が封入されたシリンダ１と、シリンダ１内を伸側室１１０と圧側室１２０とに区画するピストン２と、ピストン２と連結されるピストンロッド３と、ピストンロッド３に固定され伸側室１１０内に設けられる錘部材２０と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、ショックアブソーバに関する。

特許文献１には、ピストンロッドがインシュレータを介して車体に取付けられるとともに、シリンダがナックルブラケットを介して車輪に取付けられたショックアブソーバが記載されている。

特開平９−１４３２８号公報

特許文献１に記載のショックアブソーバでは、車輪からの振動がシリンダ及びシリンダ内の作動油などを通じてピストンロッドに伝達することで、インシュレータをばね、ピストンロッドを質量としてピストンロッドが振動する。このとき、ピストンロッドと車体のショックアブソーバ取付部位の共振周波数が近似していると、ピストンロッドの振動がインシュレータを介して車体に伝播し、車体から騒音や振動が発生してしまう。

本発明は、このような技術的課題に鑑みてなされたもので、ピストンロッドの振動によって生じる騒音や車体の振動の低減を目的とする。

第１の発明は、作動流体が封入されたシリンダと、シリンダに摺動自在に挿入され、シリンダ内を伸側室と圧側室とに区画するピストンと、シリンダに進退自在に挿入され、ピストンと連結されるピストンロッドと、ピストンロッドに固定され伸側室内に設けられる錘部材と、を備えることを特徴とする。

第１の発明では、ピストンロッドの重量が錘部材によって増加するので、ピストンロッドの加速度が低下する。これにより、ピストンロッドの共振周波数を車体のショックアブソーバの取付部位の共振周波数に対してずらすことができるとともに、ピストンロッドの共振周波数のピーク値を低下させることができる。

第２の発明は、ピストンロッドに設けられ、ショックアブソーバの最伸長時の衝撃を緩和する環状のクッションと、ショックアブソーバの伸長側ストロークを制限するとともにクッションを支持する環状のリバウンドサポートと、をさらに備え、錘部材は、ピストンとリバウンドサポートとの間に設けられることを特徴とする。

第２の発明では、デッドスペースとなるピストンとリバウンドサポートとの間の空間に錘部材が設けられるので、デッドスペースを有効に利用できる。

第３の発明は、ピストンに設けられ伸側室と圧側室とを連通する連通路と、ピストンに積層され、伸側室と圧側室との圧力差が所定値を超えた場合に撓んで連通路を開放する減衰バルブと、をさらに備え、錘部材は、減衰バルブの開弁動作を所定位置で規制することを特徴とする。

第３の発明では、錘部材がバルブストッパとして機能するので、バルブストッパを別途設ける必要がなく、部品点数を少なくすることができる。

第４の発明は、錘部材には、伸側室内の作動流体を連通路に導く接続路が設けられることを特徴とする。

第４の発明では、錘部材を設けても連通路への作動流体の流れが妨げられることがない。

第５の発明は、ピストンロッドに設けられ、ショックアブソーバの最伸長時の衝撃を緩和する環状のクッションをさらに備え、錘部材は、ショックアブソーバの伸長側ストロークを制限するとともにクッションを支持することを特徴とする。

第５の発明では、錘部材がリバウンドサポートとして機能するので、リバウンドサポートを別途設ける必要がなく、部品点数を少なくすることができる。また、デッドスペースとなるピストンとクッションとの間の空間に錘部材が設けられるので、デッドスペースを有効に利用できる。

本発明によれば、ピストンロッドの振動によって生じる騒音や車体の振動を低減できる。

本発明の実施形態に係るショックアブソーバの部分断面図である。 本発明の実施形態に係る錘部材の近傍を拡大した断面図である。 本発明の実施形態に係る錘部材の変形例を示す図である。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態に係るショックアブソーバ１００について説明する。

ショックアブソーバ１００は、例えば、車両（図示せず）の車体と車軸との間に介装され、減衰力を発生させて車体の振動を抑制する装置である。ショックアブソーバ１００は、図１に示すように、作動流体としての作動油が封入されたシリンダ１と、シリンダ１に摺動自在に挿入されシリンダ１内を伸側室１１０と圧側室１２０とに区画する環状のピストン２と、シリンダ１に進退自在に挿入されピストン２と連結されるピストンロッド３と、ピストンロッド３の外周に設けられ、ショックアブソーバ１００の伸長側ストロークを制限するストッパ機構４と、ピストンロッド３に固定され伸側室１１０内に設けられる錘部材２０と、を備える。

ショックアブソーバ１００は、いわゆるモノチューブショックアブソーバである。ショックアブソーバ１００は、シリンダ１に摺動自在に挿入され、気体室１３０を画成する隔壁部材５をさらに備える。隔壁部材５の外周には、気体室１３０の気密性を保持するシール部材５ａが設けられる。

シリンダ１の伸側室１１０側の端部にはロッドガイド６が設けられ、気体室１３０側の端部にはキャップ部材（図示せず）が設けられる。

ロッドガイド６は、環状であって、内周に嵌装されたブッシュ６ａを介してピストンロッド３を摺動自在に支持するとともに、シリンダ１の伸側室１１０側の端部を封止する。キャップ部材は、シリンダ１の気体室１３０側の端部を封止する。また、シリンダ１の気体室１３０側の端部には、ショックアブソーバ１００を車両に取り付けるための連結部材１ａが設けられる。

伸側室１１０および圧側室１２０には、作動油が封入される。シリンダ１とロッドガイド６との間およびピストンロッド３とロッドガイド６との間には、作動油の漏れを防止するシール部材（図示せず）がそれぞれ設けられる。

ショックアブソーバ１００が収縮してピストンロッド３がシリンダ１に進入すると、進入したピストンロッド３の体積の分だけ気体室１３０の気体が圧縮されるとともに、隔壁部材５が気体室１３０側に移動する。ショックアブソーバ１００が伸長してピストンロッド３がシリンダ１から退出すると、退出したピストンロッド３の体積の分だけ気体室１３０の気体が膨張するとともに、隔壁部材５が圧側室１２０側に移動する。これにより、ショックアブソーバ１００作動時のシリンダ１内の容積変化が補償される。

ピストンロッド３は、円柱状の本体部３ａと、本体部３ａの一端側に形成されショックアブソーバ１００を車体に取り付けるためのおねじ３ｂと、本体部３ａの他端側の端面３ｄから延びるように形成され本体部３ａに比べて小径の小径部３ｃと、小径部３ｃ先端側に形成されナット７が螺合するおねじ３ｅと、を備える。

ピストン２は、伸側室１１０と圧側室１２０とを連通する連通路２ａ、２ｂを有する。ピストン２の伸側室１１０側には、複数の環状のリーフバルブを有しピストン２に積層される減衰バルブ８が設けられる（図２参照）。また、ピストン２の圧側室１２０側には、複数の環状のリーフバルブを有しピストン２に積層される減衰バルブ９が設けられる（図２参照）。

減衰バルブ８は、ショックアブソーバ１００の収縮時に伸側室１１０と圧側室１２０との圧力差が所定値を超えた場合に撓んで連通路２ａを開放するとともに、連通路２ａを通って圧側室１２０から伸側室１１０に移動する作動油の流れに抵抗を与える。また、減衰バルブ８は、ショックアブソーバ１００の伸長時には、連通路２ａを閉塞する。減衰バルブ８には、図２に示すように伸側室１１０内の作動油を連通路２ｂに導く貫通孔８ａが複数設けられる。

減衰バルブ９は、ショックアブソーバ１００伸長時に伸側室１１０と圧側室１２０との圧力差が所定値を超えた場合に撓んで連通路２ｂを開放するとともに、連通路２ｂを通って伸側室１１０から圧側室１２０に移動する作動油の流れに抵抗を与える。また、減衰バルブ９は、ショックアブソーバ１００の収縮時には、連通路２ｂを閉塞する。

つまり、減衰バルブ８は、ショックアブソーバ１００収縮時の減衰力発生要素であり、減衰バルブ９は、ショックアブソーバ１００伸長時の減衰力発生要素である。

続いて、ストッパ機構４について説明する。

図１に示すように、ストッパ機構４は、伸側室１１０内でピストンロッド３の外周に設けられる。ストッパ機構４は、ショックアブソーバ１００の最伸長時の衝撃を緩和する環状のクッション１０と、ショックアブソーバ１００の伸長側ストロークを制限するとともにクッション１０を支持する環状のリバウンドサポート１１と、を備える。

クッション１０は、環状であって、ピストンロッド３の外周に嵌装される。クッション１０は、例えば、ＮＢＲや合成ゴム等で形成される。

リバウンドサポート１１は、環状であって、クッション１０と当接する座面１１ａを有する金属製のプレス成形品である。リバウンドサポート１１は、本体部１１ｂにスポット溶接を施すことでピストンロッド３の外周に固定される。

次に、錘部材２０について説明する。

錘部材２０は、有底円筒状に形成され、ピストン２とリバウンドサポート１１との間に設けられる。具体的には、図２に示すように、錘部材２０は、ピストンロッド３の本体部３ａの外周に設けられる筒部２１と、ピストンロッド３の端面３ｄが当接する底部２２と、を備える。錘部材２０の底部２２には、ピストンロッド３の小径部３ｃが挿通する貫通孔２３が設けられる。また、錘部材２０には、筒部２１の外周面から底部２２に向かって延び伸側室１１０内の作動油を減衰バルブ８の貫通孔８ａを通じて連通路２ｂに導く接続路２４が複数設けられる。錘部材２０は、底部２２が減衰バルブ８、ピストン２及び減衰バルブ９とともにピストンロッド３の本体部３ａの端面３ｄとナット７との間に挟持され、ピストンロッド３に固定される。これにより、錘部材２０をピストンロッド３に簡単に固定することができる。

ショックアブソーバ１００では、錘部材２０は、減衰バルブ８の開弁動作を所定位置で規制するバルブストッパとして機能する。具体的には、ショックアブソーバ１００の収縮時に減衰バルブ８の外周側が撓んだときに、その外周側が錘部材２０に当接することによって、さらなる変形が規制される。これにより、減衰バルブ８の破損が防止される。

次に、錘部材２０の作用について説明する。

車両が走行すると、路面の凹凸によって車輪が振動する。この振動が連結部材１ａ、シリンダ１、及びシリンダ１内の作動油を通じてピストンロッド３に伝達される。ピストンロッド３は車体に弾性体を介して取り付けられているので、ピストンロッド３が振動する。

ショックアブソーバ１００では、ピストンロッド３には錘部材２０が固定されているので、ピストンロッド３の重量が増加する。ピストンロッド３の重量が増加すると、ピストンロッド３の加速度が低下し、ピストンロッド３の共振周波数が変化する。このとき、錘部材２０の重量を調整することで、ピストンロッド３の共振周波数を車体のショックアブソーバ取付部位の共振周波数に対してずらすことができるとともに、ピストンロッド３の共振周波数のピーク値を低下させることができる。このようにして、ショックアブソーバ１００では、ピストンロッド３に錘部材２０を固定し、ピストンロッド３の共振周波数を車体のショックアブソーバ取付部位の共振周波数に対してずらすとともに、ピストンロッド３の共振周波数のピーク値を低下させることで、ピストンロッド３の振動によって生じる騒音や車体の振動を低減することができる。

以上の実施形態によれば以下の効果を奏する。

ショックアブソーバ１００では、ピストンロッド３の重量が錘部材２０によって増加するので、ピストンロッド３の加速度が低下する。これにより、ピストンロッド３の共振周波数を車体のショックアブソーバ取付部位の共振周波数に対してずらすことができるとともに、ピストンロッド３の共振周波数のピーク値を低下させることができるので、ピストンロッド３の振動によって生じる騒音や車体の振動を低減できる。

また、ショックアブソーバ１００では、ピストンロッド３の移動がリバウンドサポート１１によって規制される。このため、リバウンドサポート１１とピストン２の間の空間はデッドスペースとなる。したがって、錘部材２０をデッドスペースに設けることにより、伸側室１１０内のデッドスペースを有効に利用できる。

さらに、ショックアブソーバ１００では、錘部材２０がバルブストッパとして機能するので、バルブストッパを別途設ける必要がなく、部品点数を少なくすることができる。

ショックアブソーバ１００では、錘部材２０に伸側室１１０内の作動油をピストン２の連通路２ｂに導く接続路２４が設けられる。これにより、連通路２ｂへの作動油の流れが妨げられることがないので、ショックアブソーバ１００の動作を安定させることができる。

なお、上記実施形態では、錘部材２０はバルブストッパとして機能したが、これに代えて、図３に示すように、バルブストッパ３０を設けるとともに、錘部材２０をショックアブソーバ１００の伸長側ストロークを制限するとともにクッション１０を支持するように構成してもよい。この場合、錘部材２０は、リバウンドサポートとして機能する。このような構成であっても、デッドスペースを有効的に利用することができる。また、リバウンドサポート１１を別途設ける必要がないので、部品点数を少なくすることができる。

以上のように構成された本発明の実施形態の構成、作用、及び効果をまとめて説明する。

ショックアブソーバ１００は、作動流体（作動油）が封入されたシリンダ１と、シリンダ１に摺動自在に挿入され、シリンダ１内を伸側室１１０と圧側室１２０とに区画するピストン２と、シリンダ１に進退自在に挿入され、ピストン２と連結されるピストンロッド３と、ピストンロッド３に固定され伸側室１１０内に設けられる錘部材２０と、を備える。

この構成によれば、ピストンロッド３の重量が錘部材２０によって増加するので、ピストンロッド３の加速度が低下する。これにより、ピストンロッド３の共振周波数を車体のショックアブソーバ取付部位の共振周波数に対してずらすことができるとともに、ピストンロッド３の共振周波数のピーク値を低下させることができるので、ピストンロッド３の振動によって生じる騒音や車体の振動を低減できる。

また、ショックアブソーバ１００は、ピストンロッド３に設けられ、ショックアブソーバ１００の最伸長時の衝撃を緩和する環状のクッション１０と、ショックアブソーバ１００の伸長側ストロークを制限するとともにクッション１０を支持する環状のリバウンドサポート１１と、をさらに備え、錘部材２０は、ピストン２とリバウンドサポート１１との間に設けられる。

この構成によれば、デッドスペースとなるピストン２とリバウンドサポート１１との間の空間に錘部材２０が設けられるので、デッドスペースを有効に利用できる。

また、ショックアブソーバ１００は、ピストン２に設けられ伸側室１１０と圧側室１２０とを連通する連通路２ａ，２ｂと、ピストン２に積層され、伸側室１１０と圧側室１２０との圧力差が所定値を超えた場合に撓んで連通路２ａ，２ｂを開放する減衰バルブ８，９と、をさらに備え、錘部材２０は、減衰バルブ８の開弁動作を所定位置で規制する。

この構成によれば、錘部材２０がバルブストッパとして機能するので、バルブストッパを別途設ける必要がなく、部品点数を少なくすることができる。

また、ショックアブソーバ１００は、錘部材２０には、伸側室１１０内の作動流体（作動油）を連通路２ｂに導く接続路２４が設けられる。

この構成によれば、錘部材２０を設けても連通路２ｂへの作動流体（作動油）の流れが妨げられることがない。

また、ショックアブソーバ１００は、ピストンロッド３に設けられ、ショックアブソーバ１００の最伸長時の衝撃を緩和する環状のクッション１０をさらに備え、錘部材２０は、ショックアブソーバ１００の伸長側ストロークを制限するとともにクッション１０を支持する。

この構成によれば、錘部材２０がリバウンドサポートとして機能するので、リバウンドサポート１１を別途設ける必要がなく、部品点数を少なくすることができる。また、デッドスペースとなるピストン２とクッション１０との間の空間に錘部材２０が設けられるので、デッドスペースを有効に利用できる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体例に限定する趣旨ではない。

上記実施形態では、モノチューブショックアブソーバを例に説明したが、錘部材２０は、ユニチューブ型など各種ショックアブソーバに適用できる。

また、上記実施形態では、クッション１０及びリバウンドサポート１１は、設けられていなくてもよい。

さらに、上記実施形態では、減衰バルブ８，９は、複数の環状のリーフバルブをピストン２に積層したものを例に説明したが、減衰バルブ８，９は、ピストン２に内蔵される形式のものであってもよい。

１００・・・ショックアブソーバ、１・・・シリンダ、２・・・ピストン、２ａ，２ｂ・・・連通路、３・・・ピストンロッド、４・・・ストッパ機構、５・・・隔壁部材、８，９・・・減衰バルブ、１０・・・クッション、１１・・・リバウンドサポート、２０・・・錘部材、２４・・・接続路、３０・・・バルブストッパ、１１０・・・伸側室、１２０・・・圧側室

Claims (5)

1. ショックアブソーバであって、
   作動流体が封入されたシリンダと、
   前記シリンダに摺動自在に挿入され、前記シリンダ内を伸側室と圧側室とに区画するピストンと、
   前記シリンダに進退自在に挿入され、前記ピストンと連結されるピストンロッドと、
   前記ピストンロッドに固定され前記伸側室内に設けられる錘部材と、
   を備えることを特徴とするショックアブソーバ。
2. 請求項１に記載のショックアブソーバであって、
   前記ピストンロッドに設けられ、前記ショックアブソーバの最伸長時の衝撃を緩和する環状のクッションと、
   前記ショックアブソーバの伸長側ストロークを制限するとともに前記クッションを支持する環状のリバウンドサポートと、をさらに備え、
   前記錘部材は、前記ピストンと前記リバウンドサポートとの間に設けられることを特徴とするショックアブソーバ。
3. 請求項１または２に記載のショックアブソーバであって、
   前記ピストンに設けられ前記伸側室と前記圧側室とを連通する連通路と、
   前記ピストンに積層され、前記伸側室と前記圧側室との圧力差が所定値を超えた場合に撓んで前記連通路を開放する減衰バルブと、をさらに備え、
   前記錘部材は、前記減衰バルブの開弁動作を所定位置で規制することを特徴とするショックアブソーバ。
4. 請求項３に記載のショックアブソーバであって、
   前記錘部材には、前記伸側室内の作動流体を前記連通路に導く接続路が設けられることを特徴とするショックアブソーバ。
5. 請求項１に記載のショックアブソーバであって、
   前記ピストンロッドに設けられ、前記ショックアブソーバの最伸長時の衝撃を緩和する環状のクッションをさらに備え、
   前記錘部材は、前記ショックアブソーバの伸長側ストロークを制限するとともに前記クッションを支持することを特徴とするショックアブソーバ。

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