JP3455807B2 - 油圧緩衝器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】この発明は、車両における車軸と
車体の間に配在されて走行中の車両に入力される振動を
吸収する油圧緩衝器の改良に関する。 【０００２】 【従来の技術】車両における車軸と車体の間に配在され
て走行中の車両に入力される振動を吸収する油圧緩衝器
としては、従来から種々の提案があるが、基本的には、
シリンダに対してピストンロッドが出没される構造に構
成されている。 【０００３】そして、通常は、油が充満されているシリ
ンダ内に先端側が臨在されているピストンロッドの先端
には、上記シリンダ内に摺動可能に収装されたピストン
部が連設されている。 【０００４】そしてまた、シリンダに対してピストンロ
ッドが出没される際に、シリンダ内でピストン部が摺動
し、例えば、該ピストン部に配在されている減衰バルブ
によって、所定の減衰力を発生させている。 【０００５】因に、シリンダとピストンロッドとの間に
は、所定のオイルシール機能を発揮するシール部材が配
在されている。 【０００６】それ故、この種の油圧緩衝器にあっては、
シリンダとピストンロッドとの間における摺動性をオイ
ルシール性との関係で最適に設定することが必須にな
る。 【０００７】しかしながら、周知のように、摺動性とオ
イルシール性とは、相反する結果、即ち、油を断ち切ら
ないようにするとき摺動性が得られ、油を断ち切るよう
にするときオイルシール性が得られる、というまるで逆
の結果を招く関係にある。 【０００８】そして、摺動性を良くすれば、車両に入力
される振動を吸収する油圧緩衝器として好ましいことに
なる反面、油漏れが招来され易くなり、オイルシール性
を良くすれば、油漏れが招来されない反面、摺動性が悪
くなり、車両に入力される振動を吸収する油圧緩衝器と
しては、好ましくないことになる。 【０００９】そこで、摺動性を優先させるためにオイル
シール性についてはこれを最低限度に設定して油漏れを
許容する傾向にすると共に、漏れた油についてはこれを
回収するように構成した油圧緩衝器が提案されるに至っ
ている。 【００１０】該油圧緩衝器によれば、摺動性が大幅に改
善されるから、その作動、即ち、シリンダに対するピス
トンロッドの出没が円滑に実現されることになり、走行
中の車両に入力される振動を効果的に吸収し得ることに
なる。 【００１１】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、摺動性
を優先させるために油漏れを許容し、漏れた油を回収す
るようにした油圧緩衝器にあっても、以下のような不都
合が指摘されている。 【００１２】即ち、シリンダに対してピストンロッドが
出没される場合、通常、ピストンロッドは、シリンダの
軸線方向、即ち、該ピストンロッドの軸線方向に摺動す
ることになる。 【００１３】従って、シリンダに対してピストンロッド
が出没される際には、ピストンロッドとその外周側のシ
ール部材との間には、ピストンロッドが移動する方向と
反対の方向に摩擦力が生じることになる。 【００１４】そして、この摩擦力は、ピストンロッドが
その軸線方向に移動する限りは、その移動量に従い大き
くなることこそあれ、これが設定値以下に低減されるこ
とはない。 【００１５】また、ピストンロッドがその軸線方向に移
動する限りは、ピストンロッドとシール部材との摺接点
あるいは摺接位置が常に同じになり、従って、シール部
材における寿命が、全周に亙って平均して摩耗する場合
に比較して、全体的に短くなる危惧がある。 【００１６】この発明は、前記した事情に鑑みて創案さ
れたものであって、その目的とするところは、ピストン
ロッドのシリンダに対する出没の際に、ピストンロッド
のその軸線方向への移動量に応じてシール部材との間に
生じる摩擦力を設定値以下に低減することで、ピストン
ロッドのシリンダに対する円滑な出没を実現し得て、走
行中の車両に入力される振動を吸収するに最適となる油
圧緩衝器を提供することである。 【００１７】 【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、この発明に係る油圧緩衝器の構成を、ピストン
ロッドのシリンダに対する出没の際にピストンロッドと
シリンダとの間で強制的に相対回転が招来されるように
形成されてなる油圧緩衝器において、シリンダが車軸側
に連結されて固定側に設定されると共に、ピストンロッ
ドがその上端部をブッシュ部材の配在下に車体側に連結
されて可動側に設定され、ピストンロッドがその上端と
車体側との間に配在されたロッド状本体と、電歪部材
と、バネとを直列に接続させた伸縮可能なテンションロ
ッドで回転されるように形成させたことを特徴とするも
のである。 【００１８】 【作用】シリンダに対してピストンロッドが出没される
際に、ピストンロッドとシリンダとの間に相対回転が招
来されることで、図３に示すように、例えば、ピストン
ロッドの外周の任意点Ｏにおける対シール部材との間に
おける摩擦力Ｆの方向は、ピストンロッドの移動方向と
反対方向の摩擦力Ｆｙとピストンロッドの回転方向と反
対方向の摩擦力Ｆｘとの合力方向になる。 【００１９】従って、シリンダに対してピストンロッド
が出没される際の該出没方向の摩擦力は、見掛け上、上
記分力たる摩擦力Ｆｙとなり、従って、上記合力たる摩
擦力Ｆより小さいことになる。 【００２０】このとき、図４及び図５に示すように、ピ
ストンロッドの回転角度が同じ、即ち、横方向の移動量
Ｓｘが同じ場合には、ピストンロッドの移動方向の移動
量Ｓｙが小さい、即ち、ピストンロッドのストローク速
度が小さいとき程、上記摩擦力Ｆｙが小さくなり、より
効果的な摩擦力の低減が実現可能になる。 【００２１】上記の摩擦力の低減化は、ピストンロッド
とシリンダとの間に相対回転が招来されることで実現可
能となるが、ピストンロッドを固定側にしてシリンダを
回転側にする場合に比較して、シリンダを固定側にして
ピストンロッドを回転側にする場合にその実現が容易に
なる。 【００２２】このようにピストンロッドが回転側とさ
れ、ピストンロッドがその上端に連結されたテンション
ロッドで回転されるので、該テンションロッドの配在が
故に、ピストンロッドの上下動時に該ピストンロッドが
強制的に回転されることになる。 【００２３】このとき、ピストンロッドの上下動は、ブ
ッシュ部材における撓みで許容される。 【００２４】さらに、上記テンションロッドが電歪部材
とバネを有して伸縮可能とされるので、電歪部材をコン
トローラによって制御して該テンションロッドを伸縮
し、摩擦力の低減幅を自由に選択し得ることになる。 【００２５】 【実施例】以下、図示した実施例に基づいてこの発明を
説明するが、図１に示すように、この発明の一実施例に
係る油圧緩衝器にあっても、基本的には、従来の油圧緩
衝器と同様に、シリンダＣに対してピストンロッドＰが
出没される構造に構成されている。 【００２６】ただ、この発明にあって、該油圧緩衝器
は、ピストンロッドＰのシリンダＣに対する出没の際
に、ピストンロッドＰとシリンダＣとの間で強制的に相
対回転が招来されるように構成されている。 【００２７】そして、該油圧緩衝器は、この実施例にあ
っては、シリンダＣが車軸Ａ側に連結されて固定側に設
定されていると共に、ピストンロッドＰがその細径に形
成された上端部Ｐ１をブッシュ部材Ｒの配在下に車体Ｂ
側に連結されて可動側に設定されている。 【００２８】ゴムブッシュＲは、ピストンロッドＰの上
端部Ｐ１を車両における車体Ｂ側に連結する際に配在さ
れるもので、上記内側環状レースＲ１と車体Ｂ側に連結
される外側環状レースＲ２との間に撓み部たるゴム部Ｒ
３を有してなる。 【００２９】そして、該ゴムブッシュＲは、通常、外側
環状レースＲ２が車両における車体Ｂ側に連結された状
態のゴムブッシュＲにおける内側環状レースＲ１内にピ
ストンロッドＰの上端部Ｐ１が嵌装された状態におかれ
ることで、ピストンロッドＰの上端部Ｐ１がゴムブッシ
ュＲを介して車体Ｂ側に連結されるとしている。 【００３０】それ故、該ゴムブッシュＲは、ゴム部Ｒ３
を有するが故に、ピストンロッドＰの上端部Ｐ１を車体
Ｂ側に対して強制的に回動しあるいは上下動させること
を可能にする。 【００３１】ただ、この実施例にあっては、ピストンロ
ッドＰが車両の車体Ｂ側に連結されるに際して、その回
転が自在とされるように設定されることから、ピストン
ロッドＰの上端部Ｐ１は、ゴムブッシュＲに、即ち、内
側環状レースＲ１に遊嵌状態に挿通されている。 【００３２】そして、後述するように、シリンダＣに対
してピストンロッドＰが出没する際に、ピストンロッド
ＰがシリンダＣに対して回転されることで、ピストンロ
ッドＰとその外周のシール部材（図示せず）との間にお
ける摩擦力Ｆの方向が、ピストンロッドＰの移動方向と
反対方向の摩擦力ＦｙとピストンロッドＰの回転方向と
反対方向の摩擦力Ｆｘとの合力方向になる（図３参
照）。 【００３３】その結果、シリンダＣに対してピストンロ
ッドＰが出没されている際に、その出没方向の摩擦力Ｆ
ｙは、見掛け上、上記合力方向の摩擦力Ｆ、即ち、設定
の摩擦力より小さい分力方向の摩擦力となる。 【００３４】即ち、ピストンロッドＰとその外周のシー
ル部材との間における摩擦力が、上記合力方向の摩擦力
Ｆｙに設定されている場合に、ピストンロッドＰにおけ
るその軸線方向の摩擦力Ｆｙは、実際には小さいことに
なり、従って、設定値の摩擦力より実際の摩擦力を低減
し得ることになる。 【００３５】その結果、シリンダＣに対するピストンロ
ッドＰの出没の際の摩擦力が低減されることになり、設
定通りの摩擦力が発生される場合に比較して、ピストン
ロッドＰのシリンダＣに対する円滑な出没を実現し得る
ことになる。 【００３６】上記のとき、ピストンロッドＰの回転角度
が同じ場合には、ピストンロッドＰのその軸線方向への
移動量が小さい、即ち、ピストンロッドＰのストローク
速度が小さいとき程、上記軸線方向の摩擦力が小さくな
り、より効果的な摩擦力の低減が実現可能になる（図４
及び図５参照）。 【００３７】従って、この発明による効果は、油圧緩衝
器が大きいストローク速度で伸縮する場合よりも、小さ
いストローク速度で伸縮する場合のときの方がより顕著
に現れることになる。 【００３８】図１及び図２は、ピストンロッドＰの上端
部Ｐ１がテンションロッド４で車体Ｂ側に連結されてな
る本発明の実施例を示すものであるが、この実施例にお
いて、テンションロッド４は、ロッド状本体４１と、電
歪部材４３と、バネ４４とを直列に接続させて構成さ
せ、このテンションロッド４でピストンロッドＰの上下
動時に該ピストンロッドＰを強制的に回転することにな
る。 【００３９】即ち、この実施例において、ピストンロッ
ドＰの上端部Ｐ１は、ブッシュ部材Ｒに嵌装されると共
に、該嵌装状態を環状間座部材１４の介在下にロックナ
ット１３の螺着で維持するとしている。 【００４０】尚、ロックナット１３は、図示例では、所
謂シングルナットの形態とされているが、これが所謂ダ
ブルナットとされても良いこと勿論である。 【００４１】上記環状間座部材１４は、その外周の一部
に突出形成されたブラケット部１４ａを有しており、該
ブラケット部１４ａと車体Ｂ側との間にテンションロッ
ド４が配在されている。 【００４２】テンションロッド４は、ロッド状本体２１
の両端に形成されたボールジョイント部４２を有してい
る。 【００４３】そして、ボールジョイント部４２を構成す
るボール４２ａが上記ブラケット部１４ａ及び車体Ｂに
固設されている。 【００４４】尚、上記テンションロッド４、即ち、ロッ
ド状本体２１の配在方向に関してであるが、この実施例
では、その正面視において水平になると共に、その平面
視において、ピストンロッドＰの軸芯と車体Ｂに固設さ
れたボール４２ａの球芯とを結ぶ軸線に対して適宜の仰
角で偏芯されてなるとしている（図２参照）。 【００４５】それ故、この実施例にあっては、油圧緩衝
器の伸縮時にブッシュ部材Ｒにおける撓みによって、例
えば、図１中に実線矢印ｙで示すように、ピストンロッ
ドＰが上昇が許容されるときには、テンションロッド４
の配在が故に、ピストンロッドＰがシリンダＣに対して
回転されることになる。 【００４６】この実施例にあっては、油圧緩衝器の伸縮
時にブッシュ部材Ｒにおける撓みによってピストンロッ
ドＰ自体の昇降が許容されることが前提とされていない
ことである。 【００４７】上記電歪部材４３は、図示しないが、コン
トローラによる制御でその伸縮が可能とされ、テンショ
ンロッド４を伸縮可能にするように構成されてなるする
ものである。 【００４８】そしてまた、テンションロッド４が上記電
歪部材４３に直列するバネ４４を有してなるとするもの
で、この実施例の場合には、ブッシュ部材Ｒ及びバネ４
４をばねとし、ピストンロッドＰの上端部Ｐ１をマスに
するばね−マス系が形成されることになる。 【００４９】そして、この場合には、電歪部材４３を固
有振動数で伸縮させることで、その振幅を増大できるこ
とになり、より効果的な摩擦力の低減を実現し得ること
になる。 【００５０】 【発明の効果】以上のように、この発明によれば、シリ
ンダに対するピストンロッドの出没の際に、ピストンロ
ッドとシリンダとの間に相対回転が招来されるので、ピ
ストンロッドのシリンダに対する出没の際の該出没方向
の摩擦力が、見掛け上の摩擦力になり、従って、ピスト
ンロッドの移動方向と反対方向の摩擦力とピストンロッ
ドの回転方向と反対方向の摩擦力との合力になる本来の
設定された摩擦力より小さくなり、所定のシール性を維
持しながら設定された摩擦力が低減化されることになっ
て、ピストンロッドのシリンダに対する摺動性を向上す
ることになる。 【００５１】その結果、油圧緩衝器の伸縮の際に、摺動
摩擦があるが故に招来されるコトコト音が低減されると
共に、ピストンロッドとシール部材との間における摺接
点あるいは摺接位置が常に同じになるような事態が回避
されることになり、従って、シール部材が全周に亙って
平均して摩耗される状況になり、シール部材における寿
命が全体的に長くなる利点がある。 【００５２】上記のとき、ピストンロッドの回転角度が
同じ場合には、ピストンロッドの移動量が小さい、即
ち、ピストンロッドのストローク速度が小さいとき程、
上記実際の摩擦力が小さくなり、より効果的な摩擦力の
低減が実現可能になる利点がある。 【００５３】また、ピストンロッドとシリンダとの間の
相対回転によって摩擦力の低減化を図るので、ピストン
ロッドを固定側にしてシリンダを回転側にする場合に比
較して、シリンダを固定側にしてピストンロッドを回転
側にする場合の方が構成上で容易になる利点がある。 【００５４】また、ピストンロッドが回転側とされ、ピ
ストンロッドがその上端に連結されたテンションロッド
で回転されるので、該テンションロッドの配在のみで、
ピストンロッドの上下動時に該ピストンロッドを強制的
に回転し得ることになり、構成が簡単になる利点があ
る。 【００５５】さらに、上記テンションロッドが電歪部材
を有して伸縮可能とされるので、電歪部材をコントロー
ラによって制御して該テンションロッドを伸縮し、摩擦
力の低減幅を自由に選択し得ることになる利点がある。 【００５６】そしてさらに、上記テンションロッドが電
歪部材に直列するバネを有しているので、ブッシュ部材
及びバネをばねとし、ピストンロッドの上端部をマスに
するばね−マス系が形成されることになり、従って、電
歪部材を固有振動数で伸縮させることで、その振幅を増
大できることになり、より効果的な摩擦力の低減を実現
し得ることになる利点がある。

【図面の簡単な説明】 【図１】この発明の一実施例に係る油圧緩衝器の車両へ
の配設状態を一部破断して示す正面図である。 【図２】同部分拡大平面図である。 【図３】ピストンロッドの外周の任意点における摩擦力
の発生状態を示す図である。 【図４】一定の回転角度でピストンロッドが回転する場
合でピストンロッドが小さいストロークで移動する場合
の摩擦力の発生状態を示す図である。 【図５】一定の回転角度でピストンロッドが回転する場
合でピストンロッドが大きいストロークで移動する場合
の摩擦力の発生状態を示す図である。 【符号の説明】 ４ テンションロッド ４１ ロッド状本体 ４３ 電歪部材 ４４ バネ Ａ 車両における車軸 Ｂ 車両における車体 Ｃ シリンダ Ｐ ピストンロッド Ｒ ゴムブッシュ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16F 9/00 - 9/58 B60G 13/08

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 ピストンロッドのシリンダに対する出没
   の際にピストンロッドとシリンダとの間で強制的に相対
   回転が招来されるように形成されてなる油圧緩衝器にお
   いて、シリンダが車軸側に連結されて固定側に設定され
   ると共に、ピストンロッドがその上端部をブッシュ部材
   の配在下に車体側に連結されて可動側に設定され、ピス
   トンロッドがその上端と車体側との間に配在されたロッ
   ド状本体と、電歪部材と、バネとを直列に接続させた伸
   縮可能なテンションロッドで回転されるように形成され
   てなる油圧緩衝器