JP4219002B2 - 油圧式緩衝器 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は各種の油圧式緩衝器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
油圧式緩衝器に関しては、その型式を問わず、従来から、夫々の課題の下に種々の提案がなされている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、一例として、低圧ガス封入タイプの油圧式緩衝器において、その性能を容易に変更することができる構造を具備したショックアブソーバ、或は、ボディエンド側に配設されるフリーピストンやブラダの新たな支持構造を具備したショックアブソーバを提供することを、課題とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決することを目的としてなされた本発明の構成は、シートバルブを備えたメインピストンと固定ピストンを具備するボディ本体に隔壁を介してエア室を具備した油圧緩衝器において、少なくとも前記メインピストンの中心軸上に着脱自在構造で交換できるように形成したオリフィスを設けたことを特徴とするものである。
【０００５】
また、本発明は、固定ピストンは、ボディエンドから立設した棒状の支持杆により支持した構成にすることができ、また、本発明では前記棒状体の中心に、ボディ本体の油室に通じる調整弁付の通路を形成することもできる。
【０００６】
本発明は、ボディ本体は、そのボトム側とボディ本体との、接合，分離自在の分割タイ プに形成した構成にすることもあり、また、ブラダ又は固定ピストンは、前記ボディ本体とボトム側の接合部分において支持させるように形成することもできる。
【０００７】
更に本発明においては、ピストンに装着されるシートバルブは、当該バルブ自体をエッチング法により形成した構成とすることもある。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明ショックアブソーバの実施の形態例について、図に拠り説明する。図１は、請求項１〜３の本発明を、固定ピストン付単筒式のショックアブソーバに適用した例の断面図、図２は請求項４〜６の本発明をブラダを有する単筒式ショックアブソーバに適用した例の断面図、図３は請求項４〜６の本発明をフリーピストンを有する単筒式ショックアブソーバに適用した例の断面図、図４は図１のショックアブソーバに使用するオリフィスの一例の斜視図、図５は図４のオリフィスの断面図、図６はシートバルブを交換した場合の減衰特性を示す線図、図７はオリフィスを交換した場合の減衰特性を示す線図、図８は本発明ショックアブソーバにおけるオリフィスの作用を説明するための要部の断面図、図９，図10は本発明ショックアブソーバにおけるメインピストンシートバルブ動作状態を説明するための要部の断面図、図11は請求項４の発明の実施形態の一例を説明するための断面図である。
【０００９】
本発明を適用できるショックアブソーバには、実施例で本発明を適用する固定ピストン付単筒式ガス入りショックアブソーバのほか、複筒式ショックアブソーバ、複筒式ガス入りショックアブソーバ、フリーピストン付単筒式ガス入りショックアブソーバがあるが、以下の実施例は本発明を固定ピストン付単筒式ガス入りショックアブソーバに適用したものである。
【００１０】
図１において、１は本発明を適用した固定ピストン付単筒式ショックアブソーバにおけるシリンダ状のチューブにより形成したボディ本体、２はこのボディ本体１の一端（図１では左端）に栓状に装着したロッドガイド、３は前記ロットガイド２の中心にオイルシール2aを貫挿して前記ボディ本体１内に挿入されたロッドで、その先端（図の右方）近くにメインピストン４を具備している。
【００１１】
５は前記ボディ本体１の他端（図１では右端）部近に内装した固定ピストンで、このピストン５は、その中心部にオリフィス６，シートバルブ７を具備した油通路5aが形成されている。８は前記チューブ１において固定ピストン５の外側に装着したブラダ、９は前記チューブ１の他端において、前記ブラダ８を覆うようにしてボディ本体１に気密に接合した短かいシリンダ状のボトムボディで、このボトムボディ９の内部はエア室Ｇに形成されていると共に、ボトムボディ９の外端（図１の右端）は、本発明ショックアブソーバの一方の取付部10に形成されている。従って、本発明ショックアブソーバにおける他端の取付部11は、前記ロッド３の後端部（図１の左側）に形成されている。
【００１２】
上記のメインピストン４が設けられているロッド３の先端部には、着脱自在のオリフィス13を具備すると共に、このオリフィス13に通じた油通路3aが形成されている。また、ロッド３のこの部分に設けられたメインピストン４には、後述するシートバルブ14，15の作用を受けないで前記油通路3aに通じる油通路3bが形成されている。また、メインピストン４には油通路4aが形成され、この通路4aの両面に、シートバルブ14，15が積層状態で配置されており、このピストン４がボディ本体１内で移動すると、ピストン４に形成された油通路4aを通してこのピストン４により仕切られた前後の油室Ａ，Ｂ間で油が流通する。このとき、前記流通路4aの前後両面には、シートバルブ14，15が設けられているので、このバルブ14，15が流通する油の圧力を受けて撓み、油通路4aの開口度合を変化させる。
【００１３】
上記のように組上げられた各部材は、ボディ本体１におけるメインピストン４の前，後の油室Ａ，Ｂ、及び、ブラダ８の内部に油が充填封入されると共に、エア室Ｇに低圧ガスが封入されることにより、固定ピストン付単筒式ショックアブソーバの一例に形成される。
【００１４】
本発明を適用した上記のショックアブソーバは、公知のショックアブソーバと同様の態様において使用し、従来のショックアブソーバと同様の目的を達成するためのものであるが、本発明では、次に説明する各点において、従来公知のショックアブソーバの難点を改善している。
【００１５】
その第一点は、圧側オリフィス６と伸び側オリフィス13とを、交換可能な構造としたことである。従来、固定ピストン５とメインピストン４に設けられているオリフィスは、ピストン４，５又はロッド３を構成する部材に直接一体的に形成されているため、オリフィスを単独に交換は不可能であり、仮に交換する、つまり、オリフィスの口径を変更したいときには、ピストン全体を、或は、ピストンとロッド全体を全部交換する必要があった。このため、オリフィスの口径を変えることにより、ショックアブソーバの動作特性を変えたい場合、容易にそれに対応できない、つまり、交換部品点数が多くなってコスト高になり易いという難点があった。
【００１６】
本発明ではこの点に鑑み、図１に示した例ではメインピストン４と固定ピストン５のそれぞれのオリフィスを、オリフィスのみ単独で交換可能にするため、オリフィス６と13を、図４，図５に例示するように、独立した部品に形成した。即ち、図４，図５に示したオリフィス６，13は、頭部Ｈとねじ部Ｓから成り、中心に油通路Thを貫通して形成すると共に、この通路Thの前後の油出入口を、油の呼び込み、或は、油の吐出しのためのスロープSr1，Sr2に形成している。なお、Biは頭部Ｈの外面に形成したドライバビット用の溝、Siはオリフィスとなる通路Thの径を示す刻印である。
【００１７】
上記のように形成されたオリフィス６，13は、そのねじ部Ｓにおいて螺子込み式により、メインピストン４と固定ピストン５に、それぞれ取替え自在に装着したことによって、通路Thの径の異なるオリフィスを予め用意しておけば、前記オリフィス６，13を通路Thの径の異なるものに取換えるだけで、ショックアブソーバの動作性能を、従来のシートバルブ交換による性能変更と異なる内容，レベルにおいて任意に変更できる利点がある。
【００１８】
即ち、図６は従来のシートバルブの変更による減衰特性の変化を示す線図で、この線図で判ることは、シートバルブの変更による減衰特性の変化は、ロッドスピードがある程度大きくないと現われない、換言すれば、ロッドスピードが遅いところでは、シートバルブの変更は減衰作用に余り大きく影響しないということである。この点、本発明によってオリフィスを変更した場合、図７に例示するように、ロッドスピードが遅い領域で減衰作用に大きく作用していることが判る。従って、オリフィス交換とシートバルブの交換を併用すれば、従来手法では得られなかった減衰特性を得ることが実現できることになる。
【００１９】
上記例は、メインピストン４と固定ピストン５の双方のオリフィス６，13を、夫々に取替可能にした例であるが、いずれか一方のオリフィスのみを取替可能の構造としても、本発明の目的は達成でき、また、オリフィスが１個しかない構造の他の型式のショックアブソーバでは、その１個のオリフィスを取替可能の構造にすればよい。
【００２０】
第二点は、ボトムボディ９を取替えることができるようにした点である。ボトムボディ９の変更は、本発明を適用するショックアブソーバの全長の変更、或は、ガス室Ｇの容量の変更をしたい場合、或は、車体側の取付ブラケットの形状違いに対応したい場合などに、容易かつ迅速に対応することが可能になる。また、ボトムボディ９は、ブラダ８を収容できればよいので、内面研磨のような加工が不要であるから、取替可能の構成でも、コスト面で問題となることは少ない。
【００２１】
第三点は、固定ピストン５、又は、このピストン５とメインピストン４をいわゆる浮動タイプとする点である。通常、ショックアブソーバの固定ピストン５は、チューブ１内に設けた装設ハウジング5aの中に、油圧を受けてもそれ自体はストローク動作をしないように位置固定に装着されているが、本発明では、メインピストン４と固定ピストン５のいずれか一方、又は、双方をボディ本体１内のロッド３とハウジング5a内で夫々に微小量変位（ストローク）可能に配置する構成を採る。本発明において、このような構造とする理由は、次の点にある。即ち、大入力に対して良好に作動をするショックアブソーバとしての性能を維持したまま、微小入力に対しても高感度の動作をすることができるショックアブソーバを得ようにしたのである。
【００２２】
従来、微小入力、即ち、例えば舗装路面に連続した微小な凹凸により生じる振動に対しては、ラバーブッシュにより減衰させる対応をしていたが、ゴム製ブッシュは、減衰性が良好でないため乗り心地には余り寄与していなかった。この点、本発明ではピストンを浮動型に設けることにより、微小入力は浮動するピストンの動作で吸収し、これがショックアブソーバ全体としては不感帯として作用するようにしたのである。一例として、図11に例示したように、ロッド３を、ピストン４を取付けた先端側31とロッド３の本体側30に分離すると共に、この分離部分を、先端側31とネジ式等によって一体に形成したフローティング室32内に、ロッド３の本体側30の先端に形成したフランジ30aが浮動するためのギャップFgを持たせて収容している。この構成によって、ロッド３に入力する微小入力を、前記ギャップFgにおいて当該ロッド３が浮動する、つまり、油室Ａ，Ｂの油に何らの作用も及ぼすことなく微動できるようにした、即ち、微小な初期圧力がロッド３にかかると、このロッド３を、その浮動可能な領域（前記ギャップFgの中）で変位させて、油がＡ室，Ｂ室で何ら流動することがないようにしたのである。つまり、ギャップFgは、ロッド３の入力に対するショックアブソーバの不感帯として作用するようにしたのである。従って、ギャップFgでまかなえない入力がロッド３に伝達されると、図８〜図10に例示するように、Ａ室又はＢ室の油は、オリフィス13から通路3a，3bを通るか、或は、それと一緒にピストン４の油通路4aを通ってシートバルブ15又は14に作用してバルブ15又は14を撓ませ、Ｂ室又はＡ室に流入して本来の減衰作用をするのである。
【００２３】
第四点は、メインピストン４と固定ピストン５に装着されるシートバルブに工夫を凝らした点である。
即ち、従来のシートバルブは、パンチプレスによるプレス加工であるため、プレス加工のあとバリ取り、曲がり，反りの矯正，残留応力の除去等の熱処理、或は、バリ取り研磨による帯磁を除去するなどの仕上げ加工を不可欠とし、しかも、シートバルブ自体は厚さ（0.1〜0.3mm程度），径（15〜40mmφ）とも小さく、特に厚さは動作性能に影響するため、高い精度での加工を必要としている。また、ピストン４，５に装着されるシートバルブは、その口径や厚さなどが種々異なるものが多数用意されているため、これらの中から所定のバルブを他のバルブと間違うことなく装着するには、細心の注意払ってもなお誤装着が跡を断たない。その理由は、シートバルブ自体に寸法や厚さ等の表示が何らなされていないからである。従って、この問題を解決するには、シートバルブの表面に、その寸法等の表示があれば足りるが、従来のプレス法により成型されるシートバルブに寸法等の刻印を施すには、別途刻印用の金型を必要とする上に、刻印のための工程を必要とするため現状では実行されていない。
【００２４】
本発明では上記の問題点を改善するために、シートバルブの製造を、従来のパンチプレス法に代えてエッチング法を採用し、これによりシートバルブを製造するようにした。エッチング法によりシートバルブを製造すると、バリが出ないのでバリ取りや曲がりや反りの矯正のような仕上げ加工が不要になると同時に、寸法等の必要な表示を前記エッチング時に、同時にバルブ面に容易に形成することができるので、従来の問題点を一挙に解決することができる。また、エッチング法による製造であるから、シートバルブの平面形状を、円形以外の任意の形状、例えば、三角形や星形など、自由な形状を選択採用することができ、これによって、シートバルブ自体の動作性能を、自由に設定することが可能になる。因に、円形シートバルブはその形状に起因して動作特性を設定することは、不可能であった。
【００２５】
本発明の上記で説明した構成は、図２，図３に示したショックアブソーバにも適用することができるが、図２，図３はブラダやフリーピストンの新規な支持構造例を示すものであるから、以下にこの点について説明する。なお、図２，図３において、図１，図８〜図10と同一符号は同一部分，同一部材を指すものとする。
【００２６】
図２の本発明ショックアブソーバの別例では、図１のボディ本体１とボトムボディ９とを当初より１本のチューブで一体に形成しておき、ボディエンドに設けたエンドキャップ16に、ブラダ８の頂部を貫通して支持する杆17を立て、この支持杆17の根元側にブラダ８の頂部81を気密的に支持させると共に、支持杆17の先端に固定ピストン５を支持させ、該ピストン５とボディ本体１の間に前記ブラダの裾部82を支持させるようにした例である。
【００２７】
一方、図３の本発明ショックアブソーバの例では、図２のブラダ８に代えてフリーピストン18が設けられており、支持杆17はこのフリーピストン18を気密に貫通して先端が固定ピストン５に連結されてエンドキャップ16に立設されている。ここで、支持杆17には、中心に穴19を明けてニードル弁20を挿装し、このニードル弁20によりオリフィスの調整や、注油ができるようにしている。なお、図３のショックアブソーバでは、ピストンロッド３にも中心穴21を明けてニードル弁22を挿装し、注油用のサービルホールとしている。
【００２８】
上記例のように、ブラダ８やフリーピストン18を気密に貫通して支持杆17を設けるのは、ボディ本体１やエンドキャップ16の中心穴加工、或は、支持杆17の加工やその中心穴20の加工が、旋盤加工のみで足りるようにするためであり、これによって、従来、ボディ本体１に横穴をあけてダンパー機構の一部を別ボディに移し、ホースで連結したいわゆる別タンク構造となるのを避けることができる。
【００２９】
【発明の効果】
本発明は以上の通りであって、ショックアブソーバの性能を、容易且つ迅速に変更或は調整するため、構成部品の中のピストンに形成されるオリフィスを取替え自在の独立部品にし、また、ボトムボディを取替え自在にしたので、従来品に比べ性能の変更，調整が容易かつ迅速に実行できる利点がある。
【００３０】
また、ピストンを微小入力に対して動作する浮動タイプとしたので、完全にロッドやボディに固定して設けられたタイプのピストンを具備したショックアブソーバに比べて微小入力に対するレスポンスが向上する。
【００３１】
更に、単一に形成されたボディ本体のボディエンド側においてブラダやフリーピストンが設けられている側に、これらを気密に貫通してボディ本体の油室に通じるロッドを設けて、該ロッドの中心穴にニールド弁を設けるようにしたので、前記中心穴を通して注油をしたり、油圧を取出すことが可能になる。しかも、このような構造とするための加工は、殆んど旋盤加工だけで済むから、従来の別タンク構造のものに比べ、加工コストや加工精度上、有利である。
【００３２】
加えて、メインピストン，固定ピストンに装着されるシートバルブをエッチング法により製造するようにしたから、従来のシートバルブに比べ仕上げ加工を要しない利点があると共に、バルブ表面にその寸法等の必要な表示をシートバルブの製造と同時に形成できるから、組立時に他のシートバルブと混同して誤装着するおそれをほぼ完全に払拭できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 請求項１〜４の本発明を、固定ピストン付単筒式のショックアブソーバに適用した例の断面図。
【図２】 請求項５，６の本発明をブラダを有する単筒式ショックアブソーバに適用した例の断面図。
【図３】 請求項５，６の本発明をフリーピストンを有する単筒式ショックアブソーバに適用した例の断面図。
【図４】 図１のショックアブソーバに使用するオリフィスの一例の斜視図。
【図５】 図４のオリフィスの断面図。
【図６】 シートバルブを交換した場合の減衰特性を示す線図。
【図７】 オリフィスを交換した場合の減衰特性を示す線図。
【図８】 本発明ショックアブソーバにおけるオリフィスの作用を説明するための要部の断面図。
【図９】 本発明ショックアブソーバにおけるメインピストンシートバルブ動作状態を説明するための要部の断面図。
【図10】 本発明ショックアブソーバにおけるメインピストンシートバルブ動作状態を説明するための要部の断面図。
【図11】 請求項４の発明の実施形態の一例を説明するための断面図。
【符号の説明】
１ ボディ本体
２ ロッドガイド
３ ロッド
４ メインピストン
５ 固定ピストン
６ オリフィス
７ シートバルブ
８ ブラダ
９ ボトムボディ
10 取付部
Fg 浮動用のギャップ

Claims (10)

1. シートバルブを備えたメインピストンと固定ピストンを具備するボディ本体に隔壁を介してエア室を具備した油圧緩衝器において、少なくとも前記メインピストンの中心軸上に着脱自在構造で交換できるように形成したオリフィスを設けたことを特徴とする油圧式緩衝器。
2. 隔壁は、ブラダ又はフリーピストンで形成した請求項１の油圧式緩衝器。
3. 着脱自在構造のオリフィスは、メインピストンと固定ピストンに設けた請求項１又は２の油圧式緩衝器。
4. ブラダは、エア室を具備したボトムボディに収設し、ボディ本体に着脱自在に装着して交換できるようにした請求項２又は３の油圧式緩衝器。
5. 固定ピストンは、ボディエンドから立設した棒状の支持杆により支持した請求項１〜４のいずれかの油圧式緩衝器。
6. 支持杆の中心に、ボディ本体側の油室に通じる調整弁付の通路を形成した請求項５の油圧式緩衝器。
7. ピストンは浮動型にした請求項１〜６のいずれかの油圧式緩衝器。
8. ボディ本体は、そのボトム側とボディ本体との、接合，分離自在の分割タイプに形成した請求項１〜７のいずれかの油圧式緩衝器。
9. ブラダ又は固定ピストンは、前記ボディ本体とボトム側の接合部分において支持させるように形成したことを請求項８の油圧式緩衝器。
10. ピストンに装着されるシートバルブは、当該バルブ自体をエッチング法により形成した請求項１〜９のいずれかの油圧式緩衝器。

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