JP2019086040A

JP2019086040A - 緩衝器

Info

Publication number: JP2019086040A
Application number: JP2017212917A
Authority: JP
Inventors: 雄亮古田; Yusuke Furuta; 哲夫荒畑; Tetsuo Arahata
Original assignee: KYB Corp
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 2017-11-02
Filing date: 2017-11-02
Publication date: 2019-06-06
Anticipated expiration: 2037-11-02
Also published as: JP6956595B2; CN111263865A; WO2019087689A1

Abstract

【課題】アウターシェルに対するピストンパイプの抜け止めおよび回り止めを図りつつもシールリングを傷める恐れのない緩衝器の提供を目的とする。【解決手段】本発明の緩衝器Ｄは、ロッド２とアウターシェル３とを有して伸縮可能な緩衝器本体１と、ロッド２に連結されるエアチャンバ４と、アウターシェル３の外周に不動に装着される環状の取付部材５と、筒状であって取付部材５の外周に嵌合されるピストンパイプ６と、エアチャンバ４とピストンパイプ６とに架け渡されるローリングダイヤフラム７と、取付部材５の外周に装着されてピストンパイプ６の内周に密着するシールリング８と、取付部材５のシールリング８より反エアチャンバ側にて取付部材に対するピストンパイプ６の抜けを防止する抜け止め防止部およびピストンパイプ６の周方向への回転を防止する回り止め防止部とを備えている。【選択図】図２

Description

本発明は、緩衝器に関する。

近年、乗り心地の更なる向上や車高調整を目的として懸架ばねをエアばねとするエアサスペンションが実用化されており、このようなエアサスペンションでは、たとえば、緩衝器本体周りにエア室を設けて緩衝器本体とエアばねとを一体化した緩衝器が広く採用されるに到っている。

他方、緩衝器本体は、アウターシェルとアウターシェル内に挿通されるロッドとを備えている。また、緩衝器は、アウターシェルの上端に装着されるプロテクタと、プロテクタの先端に装着されるピストンパイプと、緩衝器本体におけるロッドに取付けられた筒状のエアチャンバと、ピストンパイプとエアチャンバに架け渡されるローリングダイヤフラムとを備えている。緩衝器は、緩衝器本体の他に、エアチャンバ、プロテクタ、ピストンパイプおよびローリングダイヤフラムとでなるエアばねを備えており、ロッドの周りにエア室を形成している。

また、プロテクタは、筒状であって上端に内周側に屈曲する屈曲部を備えていてアウターシェルのヘッド部に被せられて装着されており、ピストンパイプは、プロテクタの先端外周に圧入されている。そして、プロテクタとピストンパイプの圧入部分には、シールリングが設けられており、プロテクタとピストンパイプとの間を気密に保ってエア室内からのエア漏れを防止している（たとえば、特許文献１参照）。

特開２００６−２３４０６８号公報

しかしながら、プロテクタは、アウターシェルに被せられているだけであるから周方向の力が作用するとアウターシェルに対して回転してしまう恐れがある。ピストンパイプは、プロテクタに圧入されているが、プロテクタがアウターシェルに対して回転してしまう恐れがあるので、エアチャンバに対してピストンパイプが周方向へ回転してローリングダイヤフラムを捩じってしまう恐れがある。ピストンパイプがエアチャンバに対して周方向へ回転してローリングダイヤフラムを捩じってしまうと、緩衝器が伸縮する際に摩擦などにより好ましくない抵抗が発生する問題が生じる。

また、プロテクタは、アウターシェルに被せられているだけであるから軸方向の力が作用するとアウターシェルから抜けてしまう恐れがある。プロテクタがアウターシェルから抜けてしまうと車両への組付の際にローリングダイヤフラムが捩じれないように位置合わせが必要となり、組付作業が煩雑となる。

さらに、ピストンパイプがプロテクタに圧入される部位にシールリングが設けられているため、ピストンパイプをプロテクタに圧入する際にシールリングを攻撃してしまう可能性がある。

そこで、本発明は、アウターシェルに対するピストンパイプの抜け止めおよび回り止めを図りつつもシールリングを傷める恐れのない緩衝器の提供を目的とする。

上記した目的を達成するため、本発明の緩衝器は、ロッドとアウターシェルとを有して伸縮可能な緩衝器本体と、ロッドに連結されるエアチャンバと、アウターシェルの外周に不動に装着される環状の取付部材と、筒状であって取付部材の外周に嵌合されるピストンパイプと、エアチャンバとピストンパイプとに架け渡されるローリングダイヤフラムと、取付部材の外周に装着されてピストンパイプの内周に密着するシールリングと、取付部材のシールリングより反エアチャンバ側にて取付部材に対するピストンパイプの抜けを防止する抜け止め防止部およびピストンパイプの周方向への回転を防止する回り止め防止部とを備えている。このように構成された緩衝器では、抜け止め防止部および回り止め防止部が取付部材のシールリングよりも反エアチャンバ側に設けられており、取付部材によりピストンパイプのアウターシェルに対する抜けと回転とを阻止しつつ、ピストンパイプの取付部材への取付の際にピストンパイプがシールリングを攻撃しないようにできる。

また、抜け止め防止部および前記回り止め防止部を取付部材の外周のシールリングより反エアチャンバ側に設けたピストンパイプの先端内周が圧入される圧入部としてもよい。このように構成された緩衝器によれば、ピストンパイプの取付部材への圧入によって、ピストンパイプのアウターシェルからの抜けと回転とを阻止でき、抜けと回転の防止を図るための部品を追加する必要が無くなるのでコストに優れ、組立作業も容易となる。

また、抜け止め防止部および回り止め防止部をピストンパイプに設けた孔と取付部材に対して軸方向および周方向への移動が規制される止め部材とで構成してもよい。孔と止め部材とで抜け止め防止部および回り止め防止部を構成しているので、抜け止め防止部および回り止め防止部を別々に設ける必要がなくなる利点がある。

さらに、抜け止め防止部がピストンパイプに取付けられて内周側へ突出するとともに取付部材に設けられた周方向に沿う環状溝内に挿入されるピン部材を有し、回り止め防止部がピストンパイプと取付部材の一方に設けた凹部とピストンパイプと取付部材の他方に設けた凸部とされてもよい。このように構成された緩衝器では、ピストンパイプを取付部材へ組付ける組立作業が容易となる。

また、取付部材における圧入部の外径をシールリングが装着されるシール保持部の外径より大きくしてもよい。この場合には、圧入部へのピストンパイプの圧入の際にピストンパイプがシールリングに過度に干渉せずに済み、シールリングを保護できる。

本発明の緩衝器によれば、アウターシェルに対するピストンパイプの抜け止めおよび回り止めを図りつつもシールリングを傷める恐れがなくなる。

本発明の一実施の形態における緩衝器の縦断面図である。本発明の一実施の形態における緩衝器の一部の拡大縦断面図である。本発明の一実施の形態の第一変形例における緩衝器の一部の拡大縦断面図である。本発明の一実施の形態の第二変形例における緩衝器の一部の拡大縦断面図である。本発明の一実施の形態の第三変形例における緩衝器の一部の拡大分解斜視図である。

以下、図に示した一実施の形態に基づいて本発明について説明する。一実施の形態における緩衝器Ｄは、ロッド２とロッド２が出入りするアウターシェル３とを有して伸縮可能な緩衝器本体１と、ロッド２に連結される筒状のエアチャンバ４と、アウターシェル３の外周に装着される環状の取付部材５と、取付部材５の外周に嵌合されるピストンパイプ６と、エアチャンバ４とピストンパイプ６とに架け渡されるローリングダイヤフラム７と、取付部材５の外周に装着されるシールリング８と、ピストンパイプ６の取付部材５に対する抜けを防止する抜け止め防止部と、ピストンパイプ６の取付部材５に対する回転を防止する回り止め防止部とを備えている。

この緩衝器Ｄは、アウターシェル３の図１中下端を図示しない車両の車軸へ連結し、ロッド２を図示しない車両の車体へ連結して、車体と車軸との間に介装できるようになっている。そして、緩衝器Ｄは、ロッド２とアウターシェル３との軸方向の相対移動、つまり、伸縮によって緩衝器本体１が減衰力を発揮して車体振動を抑制する。

そして、緩衝器本体１の外周にエアチャンバ４、ピストンパイプ６およびローリングダイヤフラム７とで区画されたエア室Ｇに気体が充填されていて、これらで緩衝器本体１を伸長方向に附勢するエアばねＳが構成されている。エアばねＳは、緩衝器本体１の伸縮に伴ってエア室Ｇの容積が変化で内部圧力が変動し、そのとき圧力に応じた弾発力を発揮するので、緩衝器Ｄが車体と車軸との間に介装されると、エアばねＳは緩衝器本体１に並列される懸架ばねとして機能する。なお、緩衝器Ｄの使用形態は、車両の車体と車軸との間に介装される使用形態に限られない。

以下、各部について詳細に説明する。緩衝器本体１は、本例では複筒型とされており、図示はしないが、アウターシェル３内に収容されるシリンダと、シリンダ内に移動可能に収容されるとともにロッド２に連結されるピストンと、シリンダ内にピストンで区画した二つの作動液体が充填される部屋と、シリンダとアウターシェル３との間に形成されるリザーバ室とを備えており、伸縮する際に減衰力を発揮するようになっている。なお、緩衝器本体１は、複筒型とされる他、単筒型とされてもよく、単筒型に設定される場合にはアウターシェル３内にピストンを摺動自在に挿入してアウターシェル内に二つの作動液体が充填される部屋を設ければよい。

そして、アウターシェル３の外周には、環状の取付部材５が設けられている。取付部材５は、図２に示すように、環状であって上端から順に上端部５ａと、上端部５ａより外径が大径で二つのシールリング８，８を収容する環状溝５ｃ，５ｃを備えたシール保持部５ｂと、シール保持部５ｂより外径が大径でピストンパイプ６が圧入される圧入部５ｄと、圧入部５ｄよりも外径が大径でピストンパイプ６の取付部材５に対して下方への移動を規制するストッパ部５ｅとを備えている。よって、圧入部５ｄは、取付部材５のシール保持部５ｂよりも反エアチャンバ側に設けられている。なお、取付部材５の外周におけるシール保持部５ｂと圧入部５ｄとの間は、テーパ面となっており徐々に拡径されている。

取付部材５の内径は、アウターシェル３に嵌合可能な径とされている。そして、取付部材５は、アウターシェル３の外周であって所定の位置に嵌合の後に、上端部５ａの上端面とアウターシェル３の外周との間の空隙を開先として上端部５ａの溶接によってアウターシェル３に不動に取付けられている。

また、取付部材５の環状溝５ｃ，５ｃには、それぞれ、Ｏリングでなるシールリング８が装着されている。シールリング８は、環状であれば、Ｏリング以外のシールとされてもよい。

ピストンパイプ６は、筒状であって、上端側が拡径されており、アウターシェル３との間に所定の空間が形成されている。ピストンパイプ６の先端となる下端には、図２に示すように、取付部材５の圧入部５ｄへの圧入が可能なように拡径された嵌合部６ａと、嵌合部６ａよりも上方となるエアチャンバ４側は嵌合部６ａよりも小径であってシール保持部５ｂに嵌合可能なシール対向部６ｂとが設けられている。嵌合部６ａの内径は、シール保持部５ｂの外径よりも大径で圧入部５ｄの外径よりも小径となっている。

そして、ピストンパイプ６を取付部材５に装着するには、図１中上方からピストンパイプ６内にアウターシェル３を挿入しながら取付部材５へ近づけていき、ピストンパイプ６を下端がストッパ部５ｅに当接するまで押し込む。すると、取付部材５の圧入部５ｄに嵌合部６ａが圧入されて、ピストンパイプ６が取付部材５に固定される。圧入部５ｄが取付部材５のシールリング８よりも反エアチャンバ側に設けられており、圧入部５ｄの外径がシール保持部５ｂの外径よりも大きい。よって、圧入部５ｄへの嵌合部６ａの圧入の際に、嵌合部６ａの内径は、シール保持部５ｂの外径よりも大径となるからシール保持部５ｂに装着されているシールリング８に過度に干渉しない。よって、ピストンパイプ６の取付部材５への取付の際に、ピストンパイプ６がシールリング８を攻撃しないのでシールリング８が傷ついてエア室Ｇから気体漏れを生じさせてしまう恐れもない。また、ピストンパイプ６が圧入される圧入部５ｄは、取付部材５のシールリング８よりも反エアチャンバ側に設けられているので、ピストンパイプ６を取付部材５へ取付ける際に嵌合部６ａと圧入部５ｄとの擦れで摩耗屑が生じても、シールリング８によって摩耗屑がエア室Ｇへ入り込むのも防止できる。なお、ピストンパイプ６の嵌合部６ａの端部内周はテーパ加工されており、取付部材５の挿入がスムースになるよう配慮されている。

そして、このようにピストンパイプ６を取付部材５に装着すると、取付部材５がアウターシェル３に不動に固定されており、ピストンパイプ６が取付部材５に圧入されるので、ピストンパイプ６は、アウターシェル３および取付部材５に対して抜けも回転も阻止される。よって、本例における抜け止め防止部および回り止め防止部は、取付部材５に設けた圧入部５ｄによって構成されている。

なお、ピストンパイプ６の先端である下端の嵌合部６ａは、拡径されていなくともよく、図３に示すように、ピストンパイプ６の径は変えずとも取付部材５のシール保持部５ｂの外径を圧入部５ｄの外径よりも小径にしてあるのでピストンパイプ６の取付部材５への圧入時にシールリング８の傷つきを防止できる。ただし、嵌合部６ａを拡径するほうが、シール保持部５ｂとの間のクリアランスを大きくとれるので、シールリング８の傷つき防止効果をより確実にできる。

戻って、ロッド２には、筒状であって内径がピストンパイプ６の外径より大径のエアチャンバ４が取り付けられている。したがって、緩衝器本体１が伸縮する際に、エアチャンバ４は、ピストンパイプ６の基端となる上端の出入りを許容している。

ローリングダイヤフラム７は、筒状であってその図１中下端となる一端７ａが内側に折り返された状態でピストンパイプ６の図１中上端外周に固定バンド９によって緊迫されて固定され、他端７ｂがエアチャンバ４の外周に固定バンド１０によって緊迫されて固定されている。また、エアチャンバ４の下端には、ローリングダイヤフラム７の外周から筒状のカバー１１が装着されている。

このように構成された緩衝器Ｄは、緩衝器本体１が伸縮すると、エアチャンバ４に対してピストンパイプ６が遠近する。緩衝器本体１が伸縮に伴って、ローリングダイヤフラム７は、カバー１１によってガイドされて折り返し位置を変化させて、エアチャンバ４とピストンパイプ６の相対移動を許容して、エア室Ｇ内の容積を変化させる。よって、緩衝器Ｄが伸縮するとエア室Ｇ内の容積が変化して内部圧力が変化し、エアばねＳは、エア室Ｇの圧力に応じて緩衝器本体１を伸長方向に附勢する弾発力を発揮する。

そして、本発明の緩衝器Ｄは、ロッド２とロッド２が出入りするアウターシェル３とを有して伸縮可能な緩衝器本体１と、ロッド１に連結される筒状のエアチャンバ４と、アウターシェル３の外周に不動に装着される環状の取付部材５と、筒状であって先端が取付部材５の外周に嵌合されるとともに緩衝器本体１の伸縮によって基端側がエアチャンバ４内に出入りするピストンパイプ６と、エアチャンバ４とピストンパイプ６とに架け渡されるローリングダイヤフラム７と、取付部材５の外周に装着されてピストンパイプ６の内周に密着するシールリング８と、取付部材５のシールリング８より反エアチャンバ側にて取付部材５に対するピストンパイプ６の抜けを防止する抜け止め防止部およびピストンパイプ６の周方向への回転を防止する回り止め防止部とを備えている。このように構成された緩衝器Ｄでは、抜け止め防止部および回り止め防止部が取付部材５のシールリング８よりも反エアチャンバ側に設けられており、取付部材５によりピストンパイプ６のアウターシェル３に対する抜けと回転とを阻止しつつ、ピストンパイプ６の取付部材５への取付の際にピストンパイプ６がシールリング８を攻撃しないようにできる。よって、本発明の緩衝器Ｄによれば、アウターシェル３に対するピストンパイプ６の抜け止めおよび回り止めを図りつつもシールリング８を傷める恐れがなくなる。また、ピストンパイプ６がアウターシェル３に対して、抜け止めと回り止めが図られるので、ローリングダイヤフラム７の捩じれが防止されて、緩衝器Ｄが伸縮する際に摩擦などにより好ましくない抵抗が発生する問題も生じない。

また、本例の緩衝器Ｄでは、抜け止め防止部および前記回り止め防止部を取付部材５の外周のシールリング８より反エアチャンバ側に設けたピストンパイプ６の先端内周が圧入される圧入部５ｄとしている。このように構成された緩衝器Ｄによれば、ピストンパイプ６の取付部材５への圧入によって、ピストンパイプ６のアウターシェル３からの抜けと回転とを阻止でき、抜けと回転の防止を図るための部品を追加する必要が無くなるのでコストに優れ、組立作業も容易となる。

また、取付部材５における圧入部５ｄの外径をシールリング８が装着されるシール保持部５ｂの外径より大きくしてもよい。この場合には、圧入部５ｄへのピストンパイプ６の圧入の際にピストンパイプ６がシールリング８に過度に干渉せずに済み、シールリング８を保護できる。

なお、抜け止め防止部および回り止め防止部は、以下のように構成されてもよい。図４に示すように、ピストンパイプ６の先端側に設けた嵌合部６ａに内外を連通する孔６ｃを設けて、取付部材５のシールリング８より反エアチャンバ側に装着される止め部材としての螺子１２を孔６ｃに挿入するようにしてもよい。

具体的には、螺子１２は、取付部材５のシールリング８より反エアチャンバ側に設けた螺子孔５ｆに捩じ込まれて取付部材５に装着される。螺子孔５ｆは、ピストンパイプ６に設けた孔６ｃに対向可能な位置に設けられていて、螺子部材１２を孔６ｃ内に挿入できるようになっている。そして、螺子１２が孔６ｃに挿入されると、ピストンパイプ６のアウターシェル３に対する上方への抜けと周方向への回転が規制される。この例では、抜け止め防止部および回り止め防止部は、孔６ｃと螺子１２とで構成されており、このようにしても、ピストンパイプ６のアウターシェル３に対する抜けと回転とを阻止できる。また、孔６ｃと螺子部材１２とで抜け止め防止部および回り止め防止部を構成できるので、抜け止め防止部および回り止め防止部を別々に設ける必要がなくなる利点がある。なお、止め部材は、螺子の他にも取付部材５に設けた孔に挿入される圧入等によって固定されるピンであってもよく、取付部材５から突出して孔６ｃ内に挿入可能なものであればよい。また、止め部材は、取付部材５に孔を設けてピストンパイプ６の孔６ｃに固定されて取付部材５の孔内に挿入されるものであってもよい。つまり、止め部材は、孔６ｃに挿入されるともに取付部材５のシールリング８より反エアチャンバ側に設けられていて、取付部材５の軸方向および周方向に対して移動が規制されるものであればよい。

さらに、抜け止め防止部および回り止め防止部は、以下のように構成されてもよい。図５に示すように、抜け止め防止部は、ピストンパイプ６の先端側に設けた嵌合部６ａに取付けられて内周側へ突出するとともに取付部材５のシールリング８より反エアチャンバ側に設けた周方向に沿う環状溝５ｇ内に挿入されるピン部材１３を有して構成されている。また、回り止め防止部は、図５に示すように、ピストンパイプ６と取付部材５のシールリング８より反エアチャンバ側に設けたストッパ部５ｅに設けた凸部５ｈと、ピストンパイプ６の先端に設けた凹部６ｄとで構成されている。

凹部６ｄ内に凸部５ｈを挿入しつつ、ピストンパイプ６を取付部材５の外周に嵌合させると、ピストンパイプ６は取付部材５に対して回転が規制されるので、アウターシェル３に対しても周方向への回り止めがなされる。凸部５ｈと凹部６ｄは、それぞれ軸方向に向けて形成されており、外部からも視認できるようになっている。なお、凸部をピストンパイプ６に設けて、凹部を取付部材５に設けてもよい。

ピン部材１３は、ピストンパイプ６の嵌合部６ａに内外を連通するように設けた孔６ｅに装着されるプッシュクリップとされており、孔６ｅに挿入されると先端がピストンパイプ６内に突出した状態でピストンパイプ６に固定される。なお、ピン部材１３は、螺子でもよく、ピストンパイプ６の内方へ突出した状態で固定可能なものであればよい。ピストンパイプ６を取付部材５に嵌合させると孔６ｅが取付部材５の外周に設けた環状溝５ｇに対向し、孔６ｅにピン部材１３を装着するとその先端が環状溝５ｇ内に挿入される。このようにすると、ピストンパイプ６の取付部材５に対して軸方向への抜けが阻止されるので、アウターシェル３に対しても抜け止めがなされる。

このようにしても、ピストンパイプ６のアウターシェル３に対する抜けと回転とを阻止できる。そして、抜け止め防止部がピストンパイプ６の先端側に取付けられて内周側へ突出するとともに取付部材５に設けられた周方向に沿う環状溝５ｇ内に挿入されるピン部材１３を有して構成されている。よって、ピストンパイプ６を取付部材５に対して周方向に位置合わせせずともピン部材１３を環状溝５ｇに挿入するだけで抜け止めできるから組立が容易となる。また、回り止め防止部がピストンパイプ６と取付部材５の一方に設けた凹部とピストンパイプ６と取付部材５の他方に設けた凸部とするとピストンパイプ６と取付部材５との嵌合の際に凹部と凸部を視認でき、容易に組立が可能である。以上より、本例の緩衝器Ｄでは、ピストンパイプ６を取付部材５へ組付ける組立作業が容易となる。

以上、本発明の好ましい実施の形態を詳細に説明したが、特許請求の範囲から逸脱しない限り、改造、変形、および変更が可能である。

１・・・緩衝器本体、２・・・ロッド、３・・・アウターシェル、４・・・エアチャンバ、５・・・取付部材、５ｄ・・・圧入部（抜け止め防止部および回り止め防止部）、５ｇ・・・環状溝、５ｈ・・・凸部、６・・・ピストンパイプ、６ｃ・・・孔、７・・・ローリングダイヤフラム、８・・・シールリング、１２・・・螺子（止め部材）、１３・・・ピン部材

Claims

ロッドと前記ロッドが出入りするアウターシェルとを有して伸縮可能な緩衝器本体と、
前記ロッドに連結される筒状のエアチャンバと、
前記アウターシェルの外周に不動に装着される環状の取付部材と、
筒状であって先端が前記取付部材の外周に嵌合されるとともに前記緩衝器本体の伸縮によって基端側が前記エアチャンバ内に出入りするピストンパイプと、
前記エアチャンバと前記ピストンパイプとに架け渡されるローリングダイヤフラムと、
前記取付部材の外周に装着されて前記ピストンパイプの内周に密着するシールリングと、
前記取付部材の前記シールリングより反エアチャンバ側にて前記取付部材に対する前記ピストンパイプの抜けを防止する抜け止め防止部と、
前記取付部材の前記シールリングの反エアチャンバ側にて前記取付部材に対する前記ピストンパイプの周方向への回転を防止する回り止め防止部とを備えた
ことを特徴とする緩衝器。
前記取付部材は、外周であって前記シールリングより反エアチャンバ側に設けられて前記ピストンパイプの先端内周が圧入される圧入部を有し、
前記圧入部が前記抜け止め防止部および前記回り止め防止部である
ことを特徴とする請求項１に記載の緩衝器。
前記抜け止め防止部および前記回り止め防止部は、前記ピストンパイプの先端側に設けられて内外を連通する孔と、前記孔に挿入されるともに前記取付部材の前記シールリングより反エアチャンバ側に設けられて前記取付部材の軸方向および周方向に対して移動が規制される止め部材とを有する
ことを特徴とする請求項１に記載の緩衝器。
前記抜け止め防止部は、前記ピストンパイプの先端側に取付けられて内周側へ突出するとともに前記取付部材の前記シールリングより反エアチャンバ側に設けられた周方向に沿う環状溝内に挿入されるピン部材を有し、
前記回り止め防止部は、前記ピストンパイプと前記取付部材の前記シールリングより反エアチャンバ側のいずれか一方に設けられる凹部と、前記ピストンパイプと前記取付部材の前記シールリングより反エアチャンバ側のいずれか一方に設けられて前記凹部に挿入可能な凸部とを有する
ことを特徴とする請求項１に記載の緩衝器。
前記取付部材における圧入部の外径は、前記取付部材における前記シールリングが装着されるシール保持部の外径より大きい
ことを特徴とする請求項２に記載の緩衝器。