JP4644625B2

JP4644625B2 - ガス封入型ダンパ

Info

Publication number: JP4644625B2
Application number: JP2006107225A
Authority: JP
Inventors: 小川　　貴之
Original assignee: KYB Corp
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 2006-04-10
Filing date: 2006-04-10
Publication date: 2011-03-02
Anticipated expiration: 2026-04-10
Also published as: JP2007278429A

Description

この発明は、ガス封入型ダンパに関し、特に、車両用や免制震用とされるガス封入型ダンパの改良に関する。

車両用や免制震用とされるガス封入型ダンパについては、従来から種々の提案があるが、その中で、たとえば、特許文献１には、フロントフォーク型の油圧緩衝器構造に形成されたガス封入型ダンパが開示されている。

そして、このガス封入型ダンパにあっては、ダンパ本体における端部を形成するヘッド部材たる端部部材に気体封入弁からなるガス封入手段が配設されてなるとしている。

それゆえ、この特許文献１に開示の提案による場合には、ガス封入型ダンパにおける外径の膨径化を回避でき、ガス封入型ダンパにおける、たとえば、車両への搭載性や建築物の床下への設置性を悪化させないことになる。

すなわち、凡そガス封入手段をガス封入型ダンパにおけるダンパ本体を形成する外筒の外周に配設する方策を選択する場合には、多くの場合に外筒の径が端部部材の径よりも大径になることが前提とされるが、外筒の外周に取付部を設け、この取付部にガス封入手段を具現化させるとするから、全体として看るとき、ダンパ本体の膨径化を招来することになるであろう。
実開昭５４‐３５８５号公報（第１図参照）

しかしながら、上記した特許文献１に開示のガス封入型ダンパにあっては、ガス封入手段をダンパ本体におけるヘッド部材たる端部部材に具現化するから、全体として看るとき外径の膨径化を招来しないが、封入したガスの漏れが招来され易くなることになる危惧がある。

すなわち、上記のガス封入型ダンパにあっては、ガス封入手段の後端側部が端部部材の表面より外方に突出する態様を呈しているから、ガス封入型ダンパの取扱時や搬送時にこのガス封入手段の後端側部が他部に干渉し易くなり、そして、実際に干渉する場合には、ガス封入手段が変形したり破損したりすることが危惧され、また、実際にガス封入手段が変形したり破損したりする場合には、爾後にガス漏れが招来されることになる危惧がある。

この発明は、このような現状を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、凡そガス封入手段の配設によって全体の膨径化を招来しないのはもちろんのこと、その取扱時や搬送時にガス封入手段が他部に干渉する危惧を大幅に少なくし、したがって、ガス封入手段の破損や変形による爾後のガス漏れを招来させ難くして、その汎用性の向上を期待するのに最適となるガス封入型ダンパを提供することである。

上記した目的を達成するために、この発明によるガス封入型ダンパの構成を、基本的には、内筒および外筒を有する複筒型の油圧緩衝器構造に形成されながら伸縮作動時に減衰作用をするダンパ本体における端部を形成する端部部材にダンパ本体の外部から供給されるガスのダンパ本体内のガス室に向けての通過を許容するがその逆流を阻止するガス封入手段が配設されてなるガス封入型ダンパであって、端部部材が外筒のボトム端を閉塞するボトム部材とされると共に、ボトム部材に配設されるガス封入手段の軸線方向がダンパ本体の伸縮方向たる軸線方向とされあるいはダンパ本体の径方向とされもしくはダンパ本体の伸縮方向たる軸線方向におよびダンパ本体の径方向にそれぞれ傾斜する方向とされる一方で、ガス封入手段が後端面をボトム部材の外表面と面一にする態様にあるいはボトム部材の外表面より陥没させる態様に配設され、ボトム部材がガス封入手段を介して外部から供給されるガスの流入を許容する中継室を有すると共に、ガス封入手段と中継室とを結ぶ上流側流路を有しながら中継室とダンパ本体内のガス室とを結ぶ下流側流路を有し、上流側流路における軸線と下流側流路における軸線とが異相されながら中継室がダンパ本体内のガス室に連通されてなるガス封入型ダンパにおいて、中継室がボトム部材における内筒内に対向する面側の中央部に形成された凹陥部からなり、この凹陥部に内筒のボトム端を閉塞するように配設されたベースバルブ部に対向するキャップ部材を有してなるとする。

それゆえ、この発明にあって、ダンパ本体における端部を形成する端部部材たるボトム部材に配設されるガス封入手段が後端面をボトム部材の外表面と面一にする態様にあるいはボトム部材の外表面より陥没させる態様に配設されてなるとするから、ダンパ本体における全体の膨径化を招来しないことになる。
そして、ボトム部材に配設されるガス封入手段が後端面をボトム部材の外表面と面一にする態様にあるいはボトム部材の外表面より陥没させる態様に配設されてなるとするから、このガス封入手段を有するガス封入型ダンパの取扱時や搬送時にガス封入手段が他部に干渉する危惧が大幅に少なくなり、したがって、ガス封入手段の破損や変形による爾後のガス漏れが招来され難くなる。
このとき、ガス封入手段の後端面がボトム部材の外表面と面一になる態様でなく、ボトム部材の外表面より陥没される態様になる場合には、このガス封入型のダンパが車両に搭載された状況下で、ガス封入手段の後端面に飛石が衝突するなどの不具合の発生を少なくすることが可能になる。

そして、ガス封入手段の軸線方向がダンパ本体の伸縮方向たる軸線方向とされる場合には、このガス封入手段に連通してガス室に連通する流路を短くすることが可能になり、油路を形成するための加工に要する手間を少なくできるのはもちろんのこと、上記の流路をガス室において油面より上方に開口させることが容易になり、したがって、ガス室へのガスの流入にあって、ガスが作動油中を通過して作動油中にいわゆるエアが混入される事態を発現させないで済む。
また、ガス封入手段の軸線方向がダンパ本体の径方向とされる場合には、このガス封入手段をボトム部材に配設するについていわゆる余裕があり、したがって、このガス封入手段を埋没するように配設することが可能になる。
そして、ガス封入手段の軸線方向がダンパ本体の伸縮方向たる軸線方向におよびダンパ本体の径方向にそれぞれ傾斜する方向とされる場合には、このガス封入手段の後端面をボトム部材７の傾斜面に形成されることが多い外表面と面一になるようにするのが容易になる。

ガス封入手段をガス室に連通させる流路を形成するのにあって、間に中継室を介在させることで、短い流路を分けた作業で形成することが可能になり、言わば一回の作業で長い流路を形成することに比較して作業性が良くなる。
つぎに、上流側流路と下流側流路とからなる言わば二本の流路の軸線を異相させるとする場合には、これを同相させる、すなわち、二本の流路の軸線を一致させるとする場合に比較して、上記と同様に、言わば作業性が良くなる。
中継室がボトム部材における内筒内に対向する面側の中央部に形成された凹陥部からなり、この凹陥部に内筒のボトム端を閉塞するように配設されたベースバルブ部に対向するキャップ部材を有してなるとするから、ガス封入手段を利用してのガスの封入時にベースバルブ部を介してシリンダ体内流入する事態の発現を阻止できる。

以下に、図示した実施形態に基づいて、この発明を説明するが、この発明によるガス封入型ダンパは、図示するところでは、免震用とされてなるもので、その伸縮方向たる軸線方向が図中で左右方向となる横方向に延在されることになるいわゆる横置き状態で利用されるとしている。

そして、このガス封入型ダンパは、原理図たる図１に示すように、内筒たるシリンダ体１および外筒２を有する複筒型の油圧緩衝器構造に形成されながらロッド体３がシリンダ体１に対して出没する伸縮作動時に減衰作用をするダンパ本体を有してなる。

すなわち、この発明によるガス封入型ダンパにあって、ダンパ本体は、シリンダ体１内に摺動可能に収装されながらシリンダ体１内に出没可能に挿通されるロッド体３の図中で右端となる先端に連設されてシリンダ体１内にロッド側室Ｒ１とピストン側室Ｒ２とを画成するピストン体４を有してなる。

そして、ダンパ本体にあって、ピストン体４は、伸側減衰バルブ４ａとこれに並列する伸側チェック弁４ｂとを有していて、シリンダ体１内をピストン体４が左行するダンパ本体の伸長作動時にロッド側室Ｒ１の作動油が伸側減衰バルブ４ａを介してピストン側室Ｒ２に流出することで所定の伸側減衰力が発生される、すなわち、減衰作用が具現化されるとしている。

また、ダンパ本体にあって、シリンダ体１は、図中で右端部となるいわゆるボトム端部の内側にベースバルブ部５を有するとして、このベースバルブ部５によってシリンダ体１のいわゆるボトム端を閉塞するとしている。

このとき、ベースバルブ部５は、圧側減衰バルブ５ａとこれに並列する圧側チェック弁５ｂとを有してなり、シリンダ体１内をピストン体４が右行するダンパ本体の収縮作動時にピストン側室Ｒ２の作動油が圧側減衰バルブ５ａを介して後述するリザーバ室Ｒに流出することで所定の圧側減衰力が発生される、すなわち、減衰作用が具現化されるとしている。

さらに、ダンパ本体にあって、シリンダ体１と外筒２との間は、リザーバ室Ｒに設定されていて、このリザーバ室Ｒがベースバルブ部５における圧側減衰バルブ５ａおよび圧側チェック弁５ｂを介してシリンダ体１内のピストン側室Ｒ２に連通するとしている。

ちなみに、リザーバ室Ｒにあっては、油面Ｏを境にする気室たるガス室Ｇを有していて、このガス室Ｇには、多くの場合に、不活性ガスたる窒素ガスが後述するガス封入手段１０を介して外部から加圧下に流入される、すなわち、封入されるとしている。

そして、ガス封入手段１０を介してガス室Ｇにガスを封入する場面についてであるが、基本的には、ダンパ本体内に所定量の作動油を注入していわゆる漏れのないダンパ本体の組立が終了した後であり、爾後としては、たとえば、このガス封入型ダンパの建築物の床下への設置後に不足するガス量を補うときであろう。

なお、図示するダンパ本体は、このガス封入型ダンパが免震用とされて横置き状態に設置されるとすることから、気室Ｇがいわゆる横置きの筒状に形成されるリザーバ室Ｒにおけるいわゆる上方側に油面Ｏを境にして画成されることになり、基本的には、ガス室Ｇのガスがシリンダ体１内の作動油に混入する事態はないと想定される。

ところで、図示するダンパ本体にあって、ロッド体３の図中で左端となる突出端には、このロッド体３の、すなわち、このダンパ本体の他部への連結を可能にする端部部材たるヘッド部材６が連設されており、また、外筒２の図中で右端となるいわゆるボトム端には、この外筒２の、すなわち、このダンパ本体の他部への連結を可能にする端部部材としてのボトム部材７が連設されてなるとしている。

そして、ボトム部材７は、シリンダ体１の図中で右端となるボトム端を担持するとしており、このとき、図示するところでは、ベースバルブ部５を担持しながらこのベースバルブ部５をシリンダ体１のボトム端との間に挟持するとしている。

また、図示するダンパ本体にあって、シリンダ体１および外筒２の図中で左端となるいわゆる開口端は、軸芯部にロッド体３を貫通させる軸受部材８で閉塞されてなるとしている。

それゆえ、以上のように形成されたダンパ本体にあっては、ロッド体３がシリンダ体１内に没入するようになってシリンダ体１内をピストン体４がいわゆる右行するようになる収縮作動時に、ピストン側室Ｒ２の作動油の一部がピストン体４に配設の伸側チェック弁４ｂを介してロッド側室Ｒ１に流入すると共に、ピストン側室Ｒ２において余剰となる侵入ロッド体積分に相当する量の作動油がベースバルブ部５に配設の圧側減衰バルブ５ａを介してリザーバ室Ｒに流出することになり、作動油がベースバルブ部５に配設の圧側減衰バルブ５ａを通過することによって圧側減衰力を発生して所定の減衰作用を具現化することになる。

そして、このダンパ本体にあって、上記したところと逆に、ロッド体３がシリンダ体１内から抜け出るようになってシリンダ体１内をピストン体４がいわゆる左行するようになる伸長作動時に、ロッド側室Ｒ１の作動油がピストン体４に配設の伸側減衰バルブ４ａを介してピストン側室Ｒ２に流出すると共に、ピストン側室Ｒ２において不足することになる退出ロッド体積分に相当する量の作動油がベースバルブ部５に配設の圧側減衰バルブ５ａを介してリザーバ室Ｒから補給されることになり、作動油がピストン体４に配設の伸側減衰バルブ４ａを通過することによって伸側減衰力を発生して所定の減衰作用を具現化することになる。

以上のように形成されたダンパ本体を有するこの発明によるガス封入型ダンパにあっては、端部部材たるボトム部材７がガス封入手段１０を配設させてなるとしている。

そして、この発明にあって、ガス封入手段１０は、図３に示す実施例では、後端面１０ａがボトム部材７の外表面７ａと面一になる態様に配設されてなることを、また、図４に示す実施例では、後端面１０ａがボトム部材７の外表面７ａより陥没する態様に配設されてなることを基本的な要旨にしている。

ちなみに、ガス封入手段１０の後端面１０ａがボトム部材７の外表面７ａと面一になる態様を選択するか、あるいは、ガス封入手段１０の後端面１０ａがボトム部材７の外表面７ａより陥没される態様を選択するかは、このガス封入型ダンパが利用される状況に適合するか否かなどが基準にされて選択されるであろう。

また、この発明にあって、ガス封入手段１０は、この種のガス封入型ダンパにおけるガス封入手段が多くの場合にそうであるように、ダンパ本体の外部から供給されるガスのダンパ本体内のガス室Ｇに向けての通過を許容するがその逆流を阻止するチェック弁構造に形成されてなるとしている。

ちなみに、チェック弁としては、従来から種々の態様のものがあり、したがって、任意の構造が選択されて良いが、好ましくは、いわゆるムシ弁構造に形成されているのが良い。

さらに、この発明にあって、ガス封入手段１０は、図３に示すが、本体部１０ｂがシールを有する気密構造下にボトム部材７に螺着されてなると共に、このボトム部材７に螺着された本体部１０ｂをナット１０ｃのボトム部材７への螺着で定着させるとし、その上で、キャップ１０ｄがシールを有する気密構造下にボトム部材７に螺着されるとすることで、ナット１０ｃの緩みを阻止して本体部１０ｂのボトム部材７への定着を確実なものにするとしている。

それゆえ、この発明によるのガス封入手段１０にあっては、キャップ１０ｄがボトム部材７から分離され、さらに、ナット１０ｃがボトム部材７から分離されない限りには、このガス封入手段１０がボトム部材７から脱落する事態を絶対的に阻止し得ることになり、このガス封入手段１０部分におけるガス漏れを危惧させないことになる。

一方、この発明にあって、ガス封入手段１０の端部部材たるボトム部材７への配設態様については、図１に示すところでは、ガス封入手段１０は、その軸線方向がダンパ本体の伸縮方向たる軸線方向とされてなるとし、また、図２に示すところでは、ガス封入手段１０は、その軸線方向がダンパ本体の径方向とされてなるとしている。

そして、図３に示すところでは、ガス封入手段１０は、その軸線方向がダンパ本体の伸縮方向たる軸線方向におよびダンパ本体の径方向にそれぞれ傾斜する方向とされてなるとしている。

すなわち、図１に示すように、ガス封入手段１０の軸線方向がダンパ本体の伸縮方向たる軸線方向とされる場合には、このガス封入手段１０に連通してガス室Ｇに連通する流路を短くすることが可能になり、油路を形成するための加工に要する手間を少なくできるのはもちろんだが、上記の流路をガス室Ｇにおいて油面Ｏより上方に開口させることが容易になり、したがって、ガス室Ｇへのガスの流入にあって、ガスが作動油中を通過して作動油中にいわゆるエアが混入される事態を発現させないで済む点で有利となる。

また、図２に示すように、ガス封入手段１０の軸線方向がダンパ本体の径方向とされる場合には、このガス封入手段１０をボトム部材７に配設するについていわゆる余裕があり、したがって、図４に見られるように、このガス封入手段１０を埋没するように配設することが可能になる利点がある。

そして、ガス封入手段１０の軸線方向がダンパ本体の伸縮方向たる軸線方向におよびダンパ本体の径方向にそれぞれ傾斜する方向とされる場合には、たとえば、図３に示すように、このガス封入手段１０の後端面１０ａをボトム部材７の傾斜面に形成されることが多い外表面７ａと面一になるようにするのが容易になる利点がある。

以上からすれば、この発明におけるガス封入型ダンパにあっては、その搬送時や取扱時にガス封入手段１０の後端が他部に干渉することを避けるようにすることに意義があることからすれば、ガス封入手段１０は、上記した図１，図２および図４のいずれに示す態様に配設されてなるとしても良いことになる。

ただ、図３および図４の各実施例に示すところから推測すると、このガス封入手段１０を図１に示すようにダンパ本体の伸縮方向たる軸線方向に配設するとする場合には、図５中に符号ＷおよびＬで示すように、いわゆる限られた狭いエリアにこのガス封入手段１０を配設するのは容易でないとも言い得る。

そうだとすると、このガス封入手段１０を端部部材たるボトム部材７に配設する態様については、図３あるいは図４に示す各実施例の場合の方が好ましい態様になると言い得るが、敢えて言うなら、図４の実施例の場合には、このガス封入手段１０とガス室Ｇとを連通する流路１１が総じて長くなり易くなり、その分流路１１を形成するための加工に手間を要すことになることを勘案すると、図３に示す実施例の配設形態が最も好ましい態様になると言い得ることになる。

そこで、この図３に示す実施例について少し説明するが、まずは、ボトム部材７がガス封入手段１０を介して外部から供給されるガスの流入を許容する中継室１２を有すると共に、この中継室１２がダンパ本体内のガス室Ｇに連通されてなるとしている。

そして、ボトム部材７は、ガス封入手段１０と中継室１２とを結ぶ上流側流路１３を有すると共に、中継室１２とダンパ本体内のガス室Ｇとを結ぶ下流側流路１４を有してなり、このとき、上流側流路１３における軸線と下流側流路１４における軸線とが異相されてなるとしている。

このように、ガス封入手段１０をガス室Ｇに連通させる流路を形成するのにあって、まず、間に中継室１２を介在させるとするのは、これによって、短い流路を分けた作業で形成することが可能になり、言わば一回の作業で長い流路を形成することに比較して作業性が良くなる点で有利となると言えるであろう。

つぎに、上流側流路１３と下流側流路１４とからなる言わば二本の流路の軸線を異相させるとする場合には、これを同相させる、すなわち、二本の流路の軸線を一致させるとする場合に比較して、上記と同様に、言わば作業性が良くなる点で有利となると言えるであろう。

以上からすれば、中継室１２は、これが形成されていれば足りるとも言い得るが、この中継室１２は、その形成の容易さの上からでもあるが、図示するところでは、ボトム部材７におけるシリンダ体１内に対向する面側の中央部に形成された凹陥部からなるとしているから、この凹陥部たる中継室１２がシリンダ体１内に向けて開放されたままでは、この中継室１２にシリンダ体１のボトム端を閉塞するように配設されたベースバルブ部５が露呈することになり、したがって、ガス封入手段１０を利用してのガスの封入時にこのベースバルブ部５を介してシリンダ体１内の作動油中にエアたるガスが混入される事態を放置せざるを得ないとも言える。

だとすると、この中継室１２にベースバルブ部５が露呈する態勢は好ましいことではないと言い得るから、図示するところでは、この中継室１２にベースバルブ部５のいわゆる底面に対向することになるキャップ部材１５を有する液蜜構造下に有してなるとしている。

それゆえ、この図３に示す実施例による場合には、ガス封入手段１０を利用してのガスの封入時にガスがベースバルブ部５を介してシリンダ体１内に流入する事態の発現を阻止できることになるのはもちろんのこと、このキャップ部材１５を形成する素材について、ボトム部材７を形成する素材に比較して質量を小さくする素材を選択する場合には、ボトム部材７における重量の軽減化を図れることになる利点を生むことにもなる。

ちなみに、ガス封入後に中継室１２にガスが残留されない場合には、上記した作動油中へのガスの混入が危惧されないことになり、したがって、中継室１２へのキャップ部材１５の配在を省略できる場合には、この中継室１２を有する分ベースバルブ部５の配設位置をボトム部材７側たるいわゆる下端側にずらすことが可能になり、シリンダ体１内におけるピストン体４のストローク量を大きくできることになる利点がある。

そして、キャップ部材１５を配在する場合におけるキャップ部材１５の形態についてだが、図３中に破線図で示すように、ベースバルブ部５の底面に対向する言わば上端面に凹部１５ａを形成する場合には、上記と同様、その分ベースバルブ部５の配設位置をボトム部材７側にずらしてシリンダ体１内におけるピストン体４のストローク量を大きくできることになる。

以上のように形成されたこの発明よるガス封入型ダンパにあっては、ダンパ本体における端部を形成する端部部材たるボトム部材７に配設されるガス封入手段１０が後端面１０ａをボトム部材７の外表面７ａと面一にする態様に、あるいは、ボトム部材７の外表面７ａより陥没させる態様に配設されてなるとすることで、ダンパ本体における全体の膨径化を招来させないことになる。

そして、この発明よるガス封入型ダンパにあっては、ボトム部材７に配設されるガス封入手段１０が後端面１０ａをボトム部材７の外表面７ａと面一にし、あるいは、ボトム部材７の外表面７ａより陥没させるとするから、このガス封入手段１０を有するこのガス封入型ダンパの取扱時や搬送時にガス封入手段１０が他部に干渉する危惧が大幅に少なくなり、したがって、ガス封入手段１０の破損や変形による爾後のガス漏れを発現させ難くなる。

前記したしたところでは、この発明によるガス封入型ダンパが免震用とされる場合を例にして説明したが、このガス封入型ダンパの構成からすれば、これが車両に搭載されて車両における左右の振れあるいは上下動を制御するものとして利用されるとしても良く、その場合の作用効果が異ならないことはもちろんである。

この発明によるガス封入型ダンパを部分的に破断して示す原理図である。ガス封入型ダンパにおけるボトム部分の他の実施形態を拡大して示す原理図である。具体的な実施例によるガス封入型ダンパにおけるボトム部分を拡大して示す部分断面図である。他の具体的な実施例によるガス封入型ダンパにおけるボトム部分を図３と同様に示す図である。ボトム部材と外筒との連結状態を断面で示す部分図である。

符号の説明

１内筒たるシリンダ体
２外筒
７端部部材たるボトム部材
７ａ外表面
１０ガス封入手段
１０ａ後端面
１２中継室
１３上流側流路
１４下流側流路
１５キャップ部材
Ｇガス室

Claims

内筒および外筒を有する複筒型の油圧緩衝器構造に形成されながら伸縮作動時に減衰作用をするダンパ本体における端部を形成する端部部材にダンパ本体の外部から供給されるガスのダンパ本体内のガス室に向けての通過を許容するがその逆流を阻止するガス封入手段が配設されてなるガス封入型ダンパであって、端部部材が外筒のボトム端を閉塞するボトム部材とされると共に、ボトム部材に配設されるガス封入手段の軸線方向がダンパ本体の伸縮方向たる軸線方向とされあるいはダンパ本体の径方向とされもしくはダンパ本体の伸縮方向たる軸線方向におよびダンパ本体の径方向にそれぞれ傾斜する方向とされる一方で、ガス封入手段が後端面をボトム部材の外表面と面一にする態様にあるいはボトム部材の外表面より陥没させる態様に配設され、ボトム部材がガス封入手段を介して外部から供給されるガスの流入を許容する中継室を有すると共に、ガス封入手段と中継室とを結ぶ上流側流路を有しながら中継室とダンパ本体内のガス室とを結ぶ下流側流路を有し、上流側流路における軸線と下流側流路における軸線とが異相されながら中継室がダンパ本体内のガス室に連通されてなるガス封入型ダンパにおいて、中継室がボトム部材における内筒内に対向する面側の中央部に形成された凹陥部からなり、この凹陥部に内筒のボトム端を閉塞するように配設されたベースバルブ部に対向するキャップ部材を有してなることを特徴とするガス封入型ダンパ。