JP4473105B2 - 車両用の油圧緩衝器 - Google Patents

Description

本発明は車両用の油圧緩衝器に関する。

車両の油圧緩衝器では、エンジン振動等に起因する車体側の振動が、ダンパシリンダとピストンロッドとの間に配設した懸架コイルスプリングに伝わってこれを共振させる。この共振は、特に線径が小さい素線からなり、ピッチが小さい密巻部分と大きい粗巻部分を備えた懸架コイルスプリングであって、ピッチが小さい密巻部分に発生する。この懸架コイルスプリングの共振振動は、油圧緩衝器の各部に異常な荷重をもたらし、例えば、ピストンロッドのねじ部の切り上がり部等を振動疲労破壊させたり、また、隣接する素線同士が接触して、いわゆる線間音を発生させたり、また、懸架コイルスプリングの内周がスプリングガイドの表面に接触して異音を発生させる。

スプリングガイドは懸架コイルスプリングの胴曲がり対策として装着されるが、スプリングガイドを懸架コイルスプリングの内周に接触させることで、懸架コイルスプリングの自由振動部の巻数を変化させ、懸架コイルスプリングの共振点をずらすことにてその共振振動を抑えることができる。

スプリングガイドを採用した油圧緩衝器として、特許文献１、２に記載のものがある。
実用新案登録2596400 特許2710982

特許文献１の油圧緩衝器は、ピストンロッドの外周上部で、懸架コイルスプリングの内周側に、円筒基部１３ａと、円筒基部の外周に軸方向に沿って形成した放射状の複数のリブ１３ｂと、リブとリブとの間に軸方向に沿って形成した溝とで構成されるスペーサ１３を配設している。

しかしながら、特許文献１のものでは、懸架コイルスプリングの内径寸法とスペーサの基部外周のリブの外径寸法のバラツキに起因して、懸架コイルスプリングをスペーサの外周に挿入することができない場合がある。

特許文献２の油圧緩衝器は、スプリングガイド４９、５０の周方向に間隔をおいた２箇所に２つのスリットＳを形成し、そのうちの１つのスリットＳ1を下端部まで延設するとともに、複数の突条５３、５４を周方向に間隔をおいて形成したもの、をシリンダの外周に設けている。

スプリングガイド４９、５０は、スリットＳ1に起因する弾性により、クッションスプリング４７、４８の内面に密着してクッションスプリング４７、４８に生じる振動を、スプリングガイドの弾性により吸収する。また、スプリングガイドの突条５３、５４を上端部に行くに従い漸次小径となるように形成することにより、クッションスプリング４７、４８の装着性を向上している。

しかしながら、クッションスプリング４７、４８のピッチが小さい密巻部分がスプリングガイドの上端部に位置する場合には、突条５３、５４の外周とクッションスプリング４７、４８の内周との間の隙間が大きくなり、スプリングガイドのクッションスプリング４７、４８に生じる振動の吸収性が悪くなる。

本発明の課題は、懸架スプリングの振動吸収性と装着性を両立することのできるスプリングガイドを備えた油圧緩衝器を提供することにある。

請求項１の発明は、ダンパシリンダ内にピストンロッドを摺動自在に挿入し、ダンパシリンダとピストンロッドとの間に懸架コイルスプリングを配設し、懸架コイルスプリングの内周をガイドする複数のリブを外周に形成したスプリングガイドを懸架コイルスプリングに同軸に嵌挿した車両用の油圧緩衝器において、前記スプリングガイドの外周に形成する複数のリブのうちの１つのリブを、前記懸架コイルスプリングの内周に接触又は近接するように形成するとともに、他のリブを該１つのリブより低く形成したものである。

請求項２の発明は、ダンパシリンダ内にピストンロッドを摺動自在に挿入し、ダンパシリンダとピストンロッドとの間に懸架コイルスプリングを配設し、懸架コイルスプリングの内周をガイドする複数のリブを外周に形成したスプリングガイドを懸架コイルスプリングに同軸に嵌挿した車両用の油圧緩衝器において、前記スプリングガイドの外周に沿う180度より小さい一側の円周上に、前記懸架スプリングの内周に接触又は近接する２つ以上のリブを形成するとともに、該スプリングガイドの外周に沿う他側の円周上に、該一側の円周上に設けた２つ以上のリブより低いリブを形成したものである。

請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において更に、前記複数のリブが前記スプリングガイドの外周に沿う円周上に等間隔に形成されたものである。

（請求項１）
(a)スプリングガイドの外周に形成する複数のリブのうちの１つのリブを、懸架コイルスプリングの内周に接触又は近接するように形成するとともに、他のリブを該１つのリブより低く形成したので、スプリングガイドの外周に懸架コイルスプリングを装着する際に、懸架コイルスプリングを高いリブと低いリブの高さの差だけ径方向に偏心又は移動することができる。従って、高いリブと低いリブの高さの差を、懸架コイルスプリングの内周半径寸法の製造上のバラツキの最小値と、スプリングガイドの低いリブの半径寸法の製造上のバラツキの最大値の差より大きく設定すれば、懸架コイルスプリングの装着性に優れる。

そして、スプリングガイドの外周側に懸架コイルスプリングを装着した後には、車体側の振動によって振れようとする懸架コイルスプリングがスプリングガイドの高いリブに接触し、懸架コイルスプリングの自由振動部（スプリングのリブに接触していない長さ部分）の巻数を変化させ、懸架コイルスプリングの共振振動を抑える。

（請求項２）
(b)スプリングガイドの外周に沿う180度より小さい一側の円周上に、懸架コイルスプリングの内周に接触又は近接する２つ以上のリブを形成するとともに、該スプリングガイドの外周に沿う他側の円周上に、該一側の円周上に設けたリブより低いリブを形成したので、スプリングガイドの外周に懸架コイルスプリングを装着する際に、懸架コイルスプリングを高いリブと低いリブの高さの差だけ径方向に偏心又は移動することができる。従って、高いリブと低いリブの高さの差を、懸架コイルスプリング内周半径寸法の製造上のバラツキの最小値とスプリングガイドの低いリブの半径寸法の製造上のバラツキの最大値との差より大きく設定すれば、懸架コイルスプリングの装着性に優れる。

そして、スプリングガイドの外周側に懸架コイルスプリングを装着した後には、車体側の振動によって振れようとする懸架コイルスプリングがスプリングガイドの高いリブに接触し、懸架コイルスプリングの自由振動部（スプリングのリブに接触していない長さ部分）の巻数を変化させ、懸架コイルスプリングの共振振動を抑える。

（請求項３）
(c)複数のリブがスプリングガイドの外周に沿う円周上に等間隔に形成されたものであるから、懸架コイルスプリングの胴曲がりを円周上均一に規制できる。

図１は油圧緩衝器を示す半断面図、図２はピストンバルブ装置を示し、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は孔開きバルブを示す平面図、（Ｃ）は閉塞バルブを示す平面図、（Ｄ）はバルブシートを示す平面図、（Ｅ）はバルブスプリングを示す断面図、図３はスプリングガイドを示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図、図４はスプリングガイドを示し、（Ａ）は図３のスプリングガイドを示す模式図、（Ｂ）〜（Ｄ）は変形例のスプリングガイドを示す模式図である。

油圧緩衝器１０は、図１に示す如く、例えば自動２輪車の後部車軸側と車体側との間に介装され、車体側に取付けられるダンパシリンダ１１に、車軸側に取付けられるピストンロッド１２を挿入し、ダンパシリンダ１１の外周部とピストンロッド１２の間に懸架コイルスプリング１３を介装して構成されている。

ダンパシリンダ１１は車体側取付部材１４、上ばね受け１５を一体に備える。ピストンロッド１２は車軸側取付部材１６をロックナット１７で固定され、車軸側取付部材１６に下ばね受け１８を備えている。懸架コイルスプリング１３はダンパシリンダ１１とピストンロッド１２の間に上下のばね受け１５、１８を介して介装される。

油圧緩衝器１０は、ダンパシリンダ１１の開口部にロッドガイド２１、Ｏリング２２、オイルシール２３、エンドプレート２４をかしめ保持し、ダンパシリンダ１１のロッドガイド２１、Ｏリング２２、オイルシール２３を経てダンパシリンダ１１に挿入されるピストンロッド１２の先端部にピストン２５をかしめ固定し、ピストンロッド１２がピストン２５を介してダンパシリンダ１１に摺動自在にされる。ピストン２５は、ダンパシリンダ１１の内部を上下の油室２６Ａ、２６Ｂに２分するとともに、両油室２６Ａ、２６Ｂを連絡する流路２７を備え、この流路２７にピストンロッド１２の伸縮に際し圧側減衰力と伸側減衰力を発生するピストンバルブ装置３０を備える。

ピストンバルブ装置３０は、図２に示す如く、ピストンロッド１２の先端側から順に、バルブストッパ３１、バルブスプリング３２（図２（Ｅ））、孔開きバルブ３３（図２（Ｂ））、閉塞バルブ３４（図２（Ｃ））、バルブシート３５（図２（Ｄ））、ピストン２５を挿入し、これらをピストンロッド１２の中間段差部と先端かしめ部の間に固定する。ピストンバルブ装置３０は、流路２７を下油室２６Ｂにつなぐオリフィス２７Ａを備えるとともに、バルブストッパ３１により背面支持されるバルブスプリング３２により、孔開きバルブ３３、閉塞バルブ３４（閉塞バルブ３４は孔開きバルブ３３の小孔３３Ａを塞ぐように孔開きバルブ３３に積層する）をピストン２５の端面及びバルブシート３５に押付け、流路２７を閉じる方向に付勢する。油圧緩衝器１０は、圧側行程において、孔開きバルブ３３、閉塞バルブ３４を押し開くことにより圧側減衰力を発生する。また、伸側行程において、ピストンロッド１２の低速域では、オリフィス２７Ａの流路抵抗により伸側減衰力を発生し、ピストンロッド１２の中高速域では、閉塞バルブ３４の変位により孔開きバルブ３３の小孔３３Ａを開いてその流路抵抗により伸側減衰力を発生する。

油圧緩衝器１０は、最圧縮時に、ピストンロッド１２の基端部に挿着したストッパラバー３６をダンパシリンダ１１の端面に衝合させて最圧縮ストロークを規制し、最伸長時に、ロッドガイド２１に担持されるリバウンドスプリング３７をピストン２５のバルブストッパ３１に衝合させて最伸長ストロークを規制する。

これにより、油圧緩衝器１０にあっては、車両が路面から受ける衝撃力を懸架スプリング１３の弾発力で吸収し、ピストン２５に設けたピストンバルブ装置３０が発生する減衰力で懸架スプリング１３の衝撃力吸収に伴なう伸縮振動を制振する。

しかるに、油圧緩衝器１０は、スプリングガイド４０を以下の如くに有している。
スプリングガイド４０は、図１に示す如く、概ね円筒状をなし、ダンパシリンダ１１の円筒状の外周に嵌装されて上ばね受け１５に背面支持される。スプリングガイド４０は、図３に示す如く、懸架コイルスプリング１３の上端部が着座するつば部４１を基端部に備えるとともに、懸架コイルスプリング１３を嵌挿して該懸架コイルスプリング１３の内周をガイドする複数のリブ４２を外周に形成する。複数のリブ４２は、スプリングガイド４０の外周に沿う円周上に等間隔に形成される。スプリングガイド４０は、ダンパシリンダ１１の外周において、懸架コイルスプリング１３と同軸に嵌挿され、懸架コイルスプリング１３の内周をリブ４２のスプリングガイド径方向に沿う半径方向外面によってガイドすることにより、懸架コイルスプリング１３が胴曲がりしてダンパシリンダ１１の外周に接触することを防止する。尚、スプリングガイド４０の軸方向でつば部４１の反対側に位置する、リブ４２の先端側外面には、懸架コイルスプリング１３の嵌挿用ガイド面４３を面取り形成している。

スプリングガイド４０は、図３、図４（Ａ）に示す如く、本実施例では全４個のリブ４２を有し、１つのリブ４２Ａのスプリングガイド径方向に沿う半径方向高さを、懸架コイルスプリング１３の内周に接触又は近接するように形成するとともに、他の３つのリブ４２Ｂの半径方向高さをリブ４２Ａより低く形成する。

ここで、高いリブ４２Ａと低いリブ４２Ｂの高さの差ｈは、懸架コイルスプリング１３の内周半径寸法ｒ1の製造上のバラツキの最小値と、スプリングガイド４０の低いリブ４２Ｂの半径寸法ｒ2の製造上のバラツキの最大値と差より大きく設定する。

尚、図３（Ａ）は懸架コイルスプリング１３を２点鎖線で示し、図４（Ａ）は懸架スプリング１３を実線で示してある。

本実施例によれば以下の作用効果を奏する。
(a)スプリングガイド４０の外周に形成する複数のリブ４２のうちの１つのリブ４２Ａを、懸架コイルスプリング１３の内周に接触又は近接するように形成するとともに、他のリブ４２Ｂを該１つのリブ４２Ａより低く形成したので、スプリングガイド４０の外周に懸架コイルスプリング１３を装着する際に、懸架コイルスプリング１３を高いリブ４２Ａと低いリブ４２Ｂの高さの差だけ径方向に偏心又は移動することができる。従って、高いリブ４２Ａと低いリブ４２Ｂの高さの差を、懸架コイルスプリング１３の内周半径寸法の製造上のバラツキの最小値と、スプリングガイド４０の低いリブ４２Ｂの半径寸法の製造上のバラツキの最大値の差より大きく設定すれば、懸架コイルスプリング１３の装着性に優れる。

そして、スプリングガイド４０の外周側に懸架コイルスプリング１３を装着した後には、車体側の振動によって振れようとする懸架コイルスプリング１３がスプリングガイド４０の高いリブ４２Ａに接触し、懸架コイルスプリング１３の自由振動部（スプリング１３のリブ４１Ａに接触していない長さ部分）の巻数を変化させ、懸架コイルスプリング１３の共振振動を抑える。

(b)複数のリブ４２がスプリングガイド４０の外周に沿う円周上に等間隔に形成されたものであるから、懸架コイルスプリング１３の胴曲がりを円周上均一に規制できる。

図４（Ｂ）〜（Ｄ）は、スプリングガイド４０の変形例のスプリングガイド５０〜７０を示すものである。スプリングガイド５０〜７０は、スプリングガイド４０と同様のつば部４１、リブ４２を有するに際し、複数のリブ４２をそれらスプリングガイド５０〜７０の外周に沿う円周上に等間隔に形成してある。

スプリングガイド５０〜７０は、それらスプリングガイド５０〜７０の外周に沿う180度より小さい一側の円周上に、懸架コイルスプリング１３の内周に接触又は近接する２つ以上のリブ４２Ａを形成するとともに、スプリングガイド５０〜７０の外周に沿う他側の円周上に、該一側の円周上に設けた２つ以上のリブ４２Ａより低いリブ４２Ｂを形成した。即ち、２つ以上のリブ４２Ａのスプリングガイド径方向に沿う半径方向高さを、懸架コイルスプリング１３の内周に接触又は近接するように形成するとともに、他のリブ４２Ｂの半径方向高さをリブ４２Ａより低く形成した。

ここで、スプリングガイド５０〜７０の外周に沿う一側の円周上に形成したリブ４２Ａは、懸架コイルスプリング１３とスプリングガイド５０〜７０が互いに偏心移動した状態で、懸架コイルスプリング１３の内周の一側の180度内に納まる範囲内に形成される。このとき、懸架コイルスプリング１３は高いリブ４２Ａと低いリブ４２Ｂの半径方向高さの差ｈだけ径方向に偏心移動できる。

尚、図４（Ｂ）のスプリングガイド５０は２個の高いリブ４２Ａと２個の低いリブ４２Ｂを備え、図４（Ｃ）のスプリングガイド６０は２個の高いリブ４２Ａと１個の低いリブ４２Ｂを備え、図４（Ｄ）のスプリングガイド７０は３個の高いリブ４２Ａと３個の低いリブ４２Ｂを備える。

本実施例によれば以下の作用効果を奏する。
(a)スプリングガイド５０〜７０の外周に沿う180度より小さい一側の円周上に、懸架コイルスプリング１３の内周に接触又は近接する２つ以上のリブ４２Aを形成するとともに、該スプリングガイド５０〜７０の外周に沿う他側の円周上に、該一側の円周上に設けたリブ４２Ａより低いリブ４２Ｂを形成したので、スプリングガイド５０〜７０の外周に懸架コイルスプリング１３を装着する際に、懸架コイルスプリング１３を高いリブ４２Ａと低いリブ４２Ｂの高さの差だけ径方向に偏心又は移動することができる。従って、高いリブ４２Ａと低いリブ４２Ｂの高さの差を、懸架コイルスプリング１３の内周半径寸法の製造上のバラツキの最小値とスプリングガイド５０〜７０の低いリブ４２Ｂの半径寸法の製造上のバラツキの最大値との差より大きく設定すれば、懸架コイルスプリング１３の装着性に優れる。

そして、スプリングガイド５０〜７０の外周側に懸架コイルスプリング１３を装着した後には、車体側の振動によって振れようとする懸架コイルスプリング１３がスプリングガイド５０〜７０の高いリブ４２Ａに接触し、懸架コイルスプリング１３の自由振動部（スプリング１３のリブ４２Ａに接触していない長さ部分）の巻数を変化させ、懸架コイルスプリング１３の共振振動を抑える。

(b)複数のリブ４２がスプリングガイド５０〜７０の外周に沿う円周上に等間隔に形成されたものであるから、懸架コイルスプリング１３の胴曲がりを円周上均一に規制できる。

以上、本発明の実施例を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。

図１は油圧緩衝器を示す半断面図である。 図２はピストンバルブ装置を示し、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は孔開きバルブを示す平面図、（Ｃ）は閉塞バルブを示す平面図、（Ｄ）はバルブシートを示す平面図、（Ｅ）はバルブスプリングを示す断面図である。 図３はスプリングガイドを示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。 図４はスプリングガイドを示し、（Ａ）は図３のスプリングガイドを示す模式図、（Ｂ）〜（Ｄ）は変形例のスプリングガイドを示す模式図である。

符号の説明

１０ 油圧緩衝器
１１ ダンパシリンダ
１２ ピストンロッド
１３ 懸架コイルスプリング
４０、５０、６０、７０ スプリングガイド
４２ リブ
４２Ａ 高いリブ
４２Ｂ 低いリブ

Claims (3)

1. ダンパシリンダ内にピストンロッドを摺動自在に挿入し、
   ダンパシリンダとピストンロッドとの間に懸架コイルスプリングを配設し、
   懸架コイルスプリングの内周をガイドする複数のリブを外周に形成したスプリングガイドを懸架コイルスプリングに同軸に嵌挿した車両用の油圧緩衝器において、
   前記スプリングガイドの外周に形成する複数のリブのうちの１つのリブを、前記懸架コイルスプリングの内周に接触又は近接するように形成するとともに、他のリブを該１つのリブより低く形成したことを特徴とする車両用の油圧緩衝器。
2. ダンパシリンダ内にピストンロッドを摺動自在に挿入し、
   ダンパシリンダとピストンロッドとの間に懸架コイルスプリングを配設し、
   懸架コイルスプリングの内周をガイドする複数のリブを外周に形成したスプリングガイドを懸架コイルスプリングに同軸に嵌挿した車両用の油圧緩衝器において、
   前記スプリングガイドの外周に沿う180度より小さい一側の円周上に、前記懸架スプリングの内周に接触又は近接する２つ以上のリブを形成するとともに、該スプリングガイドの外周に沿う他側の円周上に、該一側の円周上に設けた２つ以上のリブより低いリブを形成したことを特徴とする車両用の油圧緩衝器。
3. 前記複数のリブが前記スプリングガイドの外周に沿う円周上に等間隔に形成された請求項１又は２に記載の車両用の油圧緩衝器。

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