JP2021116883A - 緩衝器 - Google Patents

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Abstract

【課題】異音の発生を抑制することが可能となる緩衝器を提供する。【解決手段】作動流体が封入されるシリンダ2と、シリンダ2内に摺動可能に嵌装され、シリンダ2内を2室に区画するピストンと、ピストンに連結されるとともにシリンダ2の外部に延出されるピストンロッド21と、ピストンの移動により減衰力を発生する減衰力発生機構と、ピストンロッド21に固定されるストッパ部材81と、ストッパ部材81のピストンとは反対側に設けられるバネ受82と、バネ受82のストッパ部材81とは反対側に設けられるバネ部材84と、を有し、バネ受82は、ストッパ部材81に、軸方向移動が規制された状態で径方向移動可能に係合されている。【選択図】図5

Description

本発明は、緩衝器に関する。
緩衝器には、ピストンロッドにリバウンドストッパを固定し、ピストンロッドが所定位置より伸び側に移動すると、リバウンドストッパでバネ受を介してリバウンドスプリングを縮長させるものがある(例えば、特許文献1参照)。
特開2004−28167号公報
緩衝器において、異音の発生を抑制することが求められている。
したがって、本発明は、異音の発生を抑制することが可能となる緩衝器の提供を目的とする。
上記目的を達成するために、本発明は、ピストンロッドに固定されるストッパ部材と、前記ストッパ部材のピストンとは反対側に設けられるバネ受と、前記バネ受の前記ストッパ部材とは反対側に設けられるバネ部材と、を有する緩衝器であって、前記バネ受が、前記ストッパ部材に、軸方向移動が規制された状態で径方向移動可能に係合されている、構成とした。
本発明によれば、異音の発生を抑制することが可能となる。
本発明に係る実施形態の緩衝器を示す縦断面図である。 本発明に係る実施形態の緩衝器のバネ受周辺を示す部分縦断面図である。 本発明に係る実施形態の緩衝器のバネ受を示す縦断面図である。 本発明に係る実施形態の緩衝器のバネ受を示す下面図である。 本発明に係る実施形態の緩衝器のバネ受周辺を示す部分縦断面図である。
本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下においては、説明の便宜上、図面における上側を「上」とし、図面における下側を「下」として説明する。
第1実施形態の緩衝器1は、図1に示すように、いわゆる複筒型の油圧緩衝器であり、作動流体としての油液Lが封入されるシリンダ2を備えている。シリンダ2は、円筒状の内筒3と、この内筒3よりも大径で内筒3を覆うように同心状に設けられた有底円筒状の外筒4と、を有しており、内筒3と外筒4との間にリザーバ室6が形成されている。内筒3および外筒4は金属製である。緩衝器1は、外筒4の上部開口側を覆うカバー7と、いずれも外筒4の外周側に固定されるメインブラケット8およびスプリングシート9と、を有している。
外筒4は、円筒状の胴部11と、胴部11の下部側に一体に成形されて胴部11の下部を閉塞する底部12とからなっている。
緩衝器1は、シリンダ2の内筒3内に摺動可能に嵌装されるピストン15を備えている。このピストン15は、内筒3内を一方のシリンダ内室である上室18と、他方のシリンダ内室である下室19との2つの室に区画している。内筒3内の上室18および下室19内には作動流体としての油液Lが封入され、内筒3と外筒4との間のリザーバ室6内には作動流体としての油液LとガスGとが封入されている。
緩衝器1は、一端側がシリンダ2の内筒3内に配置されてピストン15に連結されると共に他端側がシリンダ2の外部に延出される金属製のピストンロッド21を備えている。ピストン15およびピストンロッド21は一体に移動する。ピストンロッド21がシリンダ2からの突出量を増やす伸び行程において、ピストン15は上室18側へ移動することになり、ピストンロッド21がシリンダ2からの突出量を減らす縮み行程において、ピストン15は下室19側へ移動することになる。
内筒3および外筒4の上端開口側には、ロッドガイド22が嵌合されており、外筒4には、ロッドガイド22よりもシリンダ2の外部側である上側にシール部材23が装着されている。ロッドガイド22およびシール部材23は、いずれも環状をなしており、ピストンロッド21は、これらロッドガイド22およびシール部材23のそれぞれの内側に摺動可能に挿通されてシリンダ2の内部から外部に延出されている。
ロッドガイド22は、ピストンロッド21を、その径方向移動を規制しつつ軸方向移動可能に支持して、このピストンロッド21の移動を案内する。シール部材23は、その外周部で外筒4に密着し、その内周部で、軸方向に移動するピストンロッド21の外周部に摺接して、内筒3内の油液Lと、外筒4内のリザーバ室6の高圧ガスGおよび油液Lとが外部に漏洩するのを防止する。
ロッドガイド22は、その外周部が、下部よりも上部が大径となる段差状をなしており、小径の下部において内筒3の上端の内周部に嵌合し大径の上部において外筒4の上部の内周部に嵌合する。外筒4の底部12上には、下室19とリザーバ室6とを画成するベースバルブ25が径方向に位置決めされて設置されており、このベースバルブ25に内筒3の下端の内周部が嵌合されている。外筒4の上端部は、径方向内方に加締められており、この加締め部分とロッドガイド22とがシール部材23を挟持している。
ピストンロッド21は、主軸部27と、これよりも外径が小径の取付軸部28とを有している。取付軸部28はシリンダ2内に配置されており、ピストン15等がナット31により取り付けられている。
ピストン15には、軸方向に貫通する通路41および通路42が形成されている。通路41,42は、上室18と下室19とを連通可能となっている。緩衝器1は、ピストン15に当接することで通路41を閉塞可能な円環状のディスクバルブ44を、ピストン15の軸方向における底部12とは反対側に有している。また、緩衝器1は、ピストン15に当接することで通路42を閉塞可能な円環状のディスクバルブ45を、ピストン15の軸方向における底部12側に有している。ディスクバルブ44,45は、ピストン15とともにピストンロッド21に連結されている。
ディスクバルブ44は、ピストンロッド21が内筒3および外筒4内への進入量を増やす縮み側に移動しピストン15が下室19を狭める方向に移動して下室19の圧力が上室18の圧力よりも所定値以上高くなると通路41を開いて下室19の油液Lを上室18に流すことになり、その際に減衰力を発生させる。ピストン15およびディスクバルブ44のうちの少なくとも一方には、ディスクバルブ44が通路41を最も閉塞した状態でも通路41を介して上室18と下室19とを連通させる図示略の固定オリフィスが形成されている。この図示略の固定オリフィスとディスクバルブ44と通路41とが、ピストン15の縮み側への移動により減衰力を発生する縮み側の減衰力発生機構47を構成している。
ディスクバルブ45は、ピストンロッド21が内筒3および外筒4からの突出量を増やす伸び側に移動しピストン15が上室18を狭める方向に移動して上室18の圧力が下室19の圧力よりも所定値以上高くなると通路42を開いて上室18の油液Lを下室19に流すことになり、その際に減衰力を発生させる。ピストン15およびディスクバルブ45のうちの少なくとも一方には、ディスクバルブ45が通路42を最も閉塞した状態でも通路42を介して上室18と下室19とを連通させる図示略の固定オリフィスが形成されている。この図示略の固定オリフィスとディスクバルブ45と通路42とが、ピストン15の伸び側への移動により減衰力を発生する伸び側の減衰力発生機構48を構成している。
外筒4の底部12と、内筒3との間には、シリンダ2を下室19とリザーバ室6との2室に画成するベースバルブ25のバルブボディ51が設けられている。バルブボディ51には、軸方向に貫通する液通路61および液通路62が形成されている。液通路61,62は、下室19とリザーバ室6とを連通可能となっている。緩衝器1は、バルブボディ51の軸方向における底部12側に、バルブボディ51に当接することで液通路61を閉塞可能な円環状のディスクバルブ65を有しており、バルブボディ51の軸方向における底部12とは反対側に、バルブボディ51に当接することで液通路62を閉塞可能な円環状のディスクバルブ66を有している。ベースバルブ25は、ピン68を有しており、このピン68によってディスクバルブ65,66がバルブボディ51に取り付けられている。
ディスクバルブ65は、ピストンロッド21が縮み側に移動しピストン15が下室19を狭める方向に移動して下室19の圧力がリザーバ室6の圧力よりも所定値以上高くなると、液通路61を開くことになり、その際に減衰力を発生させる。ディスクバルブ65および液通路61が縮み側の減衰力発生機構71を構成している。ディスクバルブ66は、ピストンロッド21が伸び側に移動しピストン15が上室18側に移動して下室19の圧力がリザーバ室6の圧力より低下すると、液通路62を開くことになり、その際にリザーバ室6から下室19内に実質的に減衰力を発生させずに油液Lを流す。ディスクバルブ66および液通路62がサクションバルブ72を構成している。
ピストンロッド21には、主軸部27のピストン15とロッドガイド22との間の部分に、いずれも円環状のストッパ部材81、バネ受82および当接部材83と、円筒状のリバウンドスプリング84(バネ部材)とが設けられている。
主軸部27は、ロッドガイド22に摺接する円筒面状の外周端面27aと、外周端面27aから径方向内方に凹む円環状の係止溝75とを有している。係止溝75は、主軸部27における取付軸部28に近い側の部分の外周部に形成されている。
ストッパ部材81は、金属製であり、図2に示すように、内周側にピストンロッド21の主軸部27を挿通させた状態で加締められることにより主軸部27に固定されている。ストッパ部材81は、加締められることにより主軸部27の係止溝75に嵌合される固定部91と、固定部91のピストン15とは反対側(図2における上側)から径方向外方に広がる有孔円板状のフランジ部92とを有している。
フランジ部92は、ピストン15とは反対側(図2における上側)の端面92aがピストンロッド21の中心軸線に直交して広がる平坦面であり、ピストン15側(図2における下側)の端面92bもピストンロッド21の中心軸線に直交して広がる平坦面となっている。フランジ部92は、外周端面92cが、ピストンロッド21の中心軸線を中心とするテーパ面であり、ピストン15側(図2における下側)ほど大径となるテーパ面となっている。フランジ部92は、外周端面92cのピストン15側(図2における下側)の端部が外径が最大となる最大径部93となっている。最大径部93は、ストッパ部材81の全体においても外径が最大となる部分である。
バネ受82は、ストッパ部材81のピストン15とは反対側(図2における上側)に設けられている。バネ受82は、合成樹脂製であり、図3に示すように、有孔円板状のベース部101と、ベース部101の外周縁部からベース部101の軸方向における一側に延出する円筒状の延出部102と、延出部102の軸方向におけるベース部101とは反対側から径方向内方に突出する爪部103と、ベース部101の内周縁部から軸方向における延出部102とは反対方向に延出する円筒状の嵌合部104と、を有している。
ベース部101は、軸方向の延出部102側の端面101aと、軸方向の嵌合部104側の端面101bとが、互いに平行な平坦面である。また、ベース部101は、その外周端面101cおよび内周端面101dが、端面101a,101bに対して直交する円筒面となっている。外周端面101cと内周端面101dとは同軸状に配置されている。
延出部102は、その外周端面102aがベース部101の外周端面101cと同軸同径の円筒面であって外周端面101cと連続している。延出部102は、内周端面102bがベース部101の内周端面101dよりも大径の円筒面であって外周端面102aと同軸状に配置されている。
爪部103は、図4に示すように、延出部102の周方向に等間隔で複数、具体的には3箇所形成されている。3箇所の爪部103は、図3に示すように、それぞれのベース部101側の係合端面103aが同一平面に配置されており、それぞれのベース部101とは反対側の端面103bも同一平面に配置されている。係合端面103aと端面103bとは平行であり、延出部102の中心軸線に対して直交して広がっている。3箇所の爪部103は、図4に示すように、それぞれの突出先端側の先端面103cが同一の円筒面に配置されている。この円筒面は、延出部102と同軸状であり、その径が、ストッパ部材81のフランジ部92の最大径部93の外径よりも小径となっている。図3に示すように、3箇所の爪部103は、それぞれ、先端面103cと端面103bとの間が傾斜面103dとなっている。3箇所の爪部103のそれぞれの傾斜面103dは、同一のテーパ面に配置されている。このテーパ面は、端面103b側よりも先端面103c側の方が小径であり、延出部102と同軸となっている。
図4に示すように、3箇所の爪部103は、それぞれ延出部102の円周方向における幅が、延出部102側である基端側よりも先端面103c側、すなわち延出部102の径方向における内側の方が小さくなる先細形状をなしている。
図3に示すように、嵌合部104は、その内周端面104aがベース部101の内周端面101dと同軸同径の円筒面であって内周端面101dと連続している。嵌合部104は、その外周端面104bがベース部101の外周端面101cよりも小径の円筒面であって外周端面101cと同軸状に配置されている。さらに、嵌合部104は、外周端面104bの軸方向におけるベース部101とは反対側の端部からベース部101とは反対方向に延出するテーパ面104cを有している。テーパ面104cは、外周端面104bと同軸状であり、ベース部101とは反対側ほど小径となっている。
図2に示すように、バネ受82は、内周側にピストンロッド21を挿通させた状態で、爪部103側を先頭にしてストッパ部材81のフランジ部92にピストン15とは反対側(図2における上側)から係合される。その際に、バネ受82は、主に延出部102が弾性変形して爪部103がフランジ部92に乗り上げ、その後、爪部103がフランジ部92を越えると、延出部102が弾性変形から戻る。すると、バネ受82は、ストッパ部材81のフランジ部92のピストン15とは反対側(図2における上側)にベース部101が配置され、ベース部101からフランジ部92の径方向外方を通ってピストン15側(図2における下側)に延出部102が延出し、延出部102のベース部101とは反対側から径方向内方に複数の爪部103が突出する状態になってストッパ部材81のフランジ部92に係合する。その結果、バネ受82は、ストッパ部材81のフランジ部92のピストン15とは反対側(図2における上側)にベース部101および嵌合部104が配置される。
ここで、バネ受82は、ストッパ部材81のフランジ部92に係合する状態で、ベース部101の端面101aがフランジ部92の端面92aに当接し、3箇所の爪部103の係合端面103aがフランジ部92の端面92bに当接する。言い換えれば、バネ受82は、ストッパ部材81のフランジ部92を軸方向両側からベース部101および3箇所の爪部103で挟持してフランジ部92に係合する。これにより、バネ受82は、ストッパ部材81に軸方向移動が規制された状態で係合する。
また、ストッパ部材81に係合する状態で、バネ受82は、延出部102の内周端面102bが、フランジ部92の外周端面92cの最大径部93に対して径方向に隙間をもって配置されている。加えて、バネ受82は、ベース部101および嵌合部104の内周端面101d,104aが、ピストンロッド21の主軸部27の外周端面27aに対して径方向に隙間をもって配置されている。これにより、バネ受82は、ストッパ部材81に径方向移動可能に係合されている。
バネ受82の延出部102の内径すなわち内周端面102bの径と、ストッパ部材81のフランジ部92の最大外径すなわち最大径部93の径との差は、ベース部101および嵌合部104の内周端面101d,104aの径と、ピストンロッド21の主軸部27の外周端面27aの径との差よりも大きくなっている。言い換えれば、バネ受82は、ピストンロッド21に対する径方向の隙間よりも、ストッパ部材81に対する径方向の隙間の方が大きくなっている。よって、バネ受82は、ピストンロッド21に対し、ピストンロッド21に当接するまでの範囲内において、径方向に移動可能となっている。
リバウンドスプリング84は、金属製の円筒状のコイルスプリングであり、内周側にピストンロッド21を挿通させた状態で、バネ受82のベース部101のピストン15とは反対側(図2における上側)に設けられている。リバウンドスプリング84は、軸方向のピストン15側(図2における下側)の一端部が、バネ受82の嵌合部104に嵌合されてベース部101の端面101bに当接している。リバウンドスプリング84は、軸方向の一端部が、バネ受82の嵌合部104に嵌合されることにより、バネ受82に固定されている。
当接部材83は、リバウンドスプリング84のバネ受82とは反対側に設けられている。当接部材83は、合成樹脂製であり、有孔円板状のベース部111と、ベース部111の内周縁部から軸方向一側に延出する円筒状の嵌合部112と、を有している。
ベース部111は、軸方向の嵌合部112側の端面111aと、軸方向の嵌合部112とは反対側の端面111bとが、互いに平行な平坦面である。また、ベース部111は、その外周端面111cおよび内周端面111dが、端面111a,111bに対して直交する円筒面となっている。外周端面111cと内周端面111dとは同軸状に配置されている。
嵌合部112は、その内周端面112aがベース部111の内周端面111dと同軸同径の円筒面であって内周端面111dと連続している。嵌合部112は、外周端面112bがベース部111の外周端面111cよりも小径の円筒面であって外周端面111cと同軸状に配置されている。
当接部材83は、内周側にピストンロッド21を挿通させた状態で、嵌合部112がリバウンドスプリング84のピストン15とは反対側(図2における上側)の他端部に嵌合される。この状態で、当接部材83は、ベース部111の端面111aがリバウンドスプリング84のピストン15とは反対側(図2における上側)の他端部に当接する。ピストンロッド21の主軸部27の外周端面27aと、ベース部111および嵌合部112の内周端面111d,112aとの間には、径方向の隙間がある。よって、当接部材83は、ピストンロッド21に対し、ピストンロッド21に当接するまでの範囲内において、径方向に移動可能となっている。
バネ受82は、ピストンロッド21と軸方向においては一体に移動する。このため、ピストンロッド21が伸び方向に移動すると、バネ受82およびこれに支持されたリバウンドスプリング84および当接部材83も同様に移動し、所定の位置で当接部材83が端面111bにおいてロッドガイド22に当接して軸方向移動が規制される。このとき、当接部材83は弾性変形して当接の衝撃を緩衝し異音の発生を抑制することになる。この状態から、さらにピストンロッド21が伸び方向に移動すると、当接部材83およびバネ受82が近づいてリバウンドスプリング84を縮長させることになり、これによりリバウンドスプリング84がピストンロッド21の伸び方向の移動に対して抵抗力を発生させる。
上記した特許文献1には、ピストンロッドにリバウンドストッパを固定し、ピストンロッドが所定位置より伸び側に移動すると、リバウンドストッパでバネ受を介してリバウンドスプリングを縮長させる緩衝器が記載されている。この緩衝器では、リバウンドスプリングの上端部がロッドガイドに固定されており、リバウンドスプリングの下端部に取り付けられたバネ受がピストンロッドに沿って摺動可能となっている。
一方、実施形態の緩衝器1のように、リバウンドスプリング84のロッドガイド22側に当接部材83を取り付け、この当接部材83をピストンロッド21の移動によりロッドガイド22に対して当接および離間させる構造のものがある。このような構造においては、リバウンドスプリング84が縮長するときにピストンロッド21に対して傾斜する、いわゆる倒れを生じることがある。このような倒れを生じると、当接部材83がピストンロッド21に径方向に押し付けられてフリクションを発生させ、これにより異音を発生させてしまう可能性がある。
これに対して、実施形態の緩衝器1は、ピストンロッド21に固定されたストッパ部材81に対して、ストッパ部材81とリバウンドスプリング84との間に設けられたバネ受82が、軸方向移動が規制された状態で径方向移動可能に係合されている。このため、リバウンドスプリング84が縮長するときに、図5に示すようにピストンロッド21に対して傾斜する、いわゆる倒れを生じても、リバウンドスプリング84のストッパ部材81側のバネ受82が径方向に移動することで、リバウンドスプリング84のストッパ部材81とは反対側に設けられた当接部材83がピストンロッド21に接触してフリクションを発生させることを抑制でき、例えピストンロッド21に接触しても径方向に強く押し付けられフリクションを増大させることを抑制することができる。言い換えれば、リバウンドスプリング84が縮長するときにピストンロッド21に対して倒れを生じても、バネ受82が径方向に移動することで、これを吸収して、当接部材83がピストンロッド21に径方向に押し付けられフリクションを発生させることを抑制することができる。これにより、異音の発生を抑制することが可能となる。
また、実施形態の緩衝器1は、バネ受82が、ストッパ部材81のピストン15とは反対側に設けられてリバウンドスプリング84に当接するベース部101と、ベース部101からストッパ部材81の径方向外方を通ってピストン15側に延出する延出部102と、延出部102のベース部101とは反対側から径方向内方に突出してストッパ部材81のピストン15側に係合する爪部103と、を有する。よって、バネ受82を、ストッパ部材81に対し軸方向移動が規制された状態で径方向移動可能に係合させることが、簡素な構造で実現できることになる。
また、実施形態の緩衝器1は、バネ受82が、ピストンロッド21に対する径方向の隙間よりも、ストッパ部材81に対する径方向の隙間の方が大きいため、ピストンロッド21に対する径方向の隙間分、確実に径方向移動可能となる。
以上に述べた実施形態の第1の態様は、作動流体が封入されるシリンダと、前記シリンダ内に摺動可能に嵌装され、該シリンダ内を2室に区画するピストンと、前記ピストンに連結されるとともに前記シリンダの外部に延出されるピストンロッドと、前記ピストンの移動により減衰力を発生する減衰力発生機構と、前記ピストンロッドに固定されるストッパ部材と、前記ストッパ部材の前記ピストンとは反対側に設けられるバネ受と、前記バネ受の前記ストッパ部材とは反対側に設けられるバネ部材と、を有する緩衝器であって、前記バネ受は、前記ストッパ部材に、軸方向移動が規制された状態で径方向移動可能に係合されている。これにより、異音の発生を抑制することが可能となる。
また、第2の態様は、第1の態様において、前記バネ受は、前記ストッパ部材の前記ピストンとは反対側に設けられて前記バネ部材に当接するベース部と、前記ベース部から前記ストッパ部材の径方向外方を通って前記ピストン側に延出する延出部と、前記延出部の前記ベース部とは反対側から径方向内方に突出して前記ストッパ部材の前記ピストン側に係合する爪部と、を有する。
また、第3の態様は、第1または第2の態様において、前記バネ受は、前記ピストンロッドに対する径方向の隙間よりも、前記ストッパ部材に対する径方向の隙間の方が大きい。
1 緩衝器
2 シリンダ
18 上室
19 下室
15 ピストン
21 ピストンロッド
47,48 減衰力発生機構
81 ストッパ部材
82 バネ受
84 リバウンドスプリング(バネ部材)
101 ベース部
102 延出部
103 爪部

Claims (3)

  1. 作動流体が封入されるシリンダと、
    前記シリンダ内に摺動可能に嵌装され、該シリンダ内を2室に区画するピストンと、
    前記ピストンに連結されるとともに前記シリンダの外部に延出されるピストンロッドと、
    前記ピストンの移動により減衰力を発生する減衰力発生機構と、
    前記ピストンロッドに固定されるストッパ部材と、
    前記ストッパ部材の前記ピストンとは反対側に設けられるバネ受と、
    前記バネ受の前記ストッパ部材とは反対側に設けられるバネ部材と、
    を有する緩衝器であって、
    前記バネ受は、前記ストッパ部材に、軸方向移動が規制された状態で径方向移動可能に係合されていることを特徴とする緩衝器。
  2. 前記バネ受は、
    前記ストッパ部材の前記ピストンとは反対側に設けられて前記バネ部材に当接するベース部と、
    前記ベース部から前記ストッパ部材の径方向外方を通って前記ピストン側に延出する延出部と、
    前記延出部の前記ベース部とは反対側から径方向内方に突出して前記ストッパ部材の前記ピストン側に係合する爪部と、を有することを特徴とする請求項1記載の緩衝器。
  3. 前記バネ受は、前記ピストンロッドに対する径方向の隙間よりも、前記ストッパ部材に対する径方向の隙間の方が大きいことを特徴とする請求項1または2記載の緩衝器。
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