JP4932648B2 - 伸び切りバネ部構造 - Google Patents

Description

この発明は、伸び切りバネ部構造に関し、特に、たとえば、車両に搭載される油圧緩衝器の最伸長作動時における衝撃緩和を実現する伸び切りバネ部構造の改良に関する。

たとえば、車両に搭載される油圧緩衝器の最伸長作動時における衝撃緩和を実現する伸び切りバネ部構造としては、これまでに種々の提案があるが、その中で、たとえば、特許文献１に開示提案にあっては、油圧緩衝器におけるシリンダ体内に収装されコイルスプリングからなる伸び切りバネが先端にホルダ部材を有している。

そして、この伸び切りバネの基端は、シリンダ体内に先端部が導通されるロッド体に連設のバネ受に担持され、伸び切りバネの先端のホルダ部材は、軸芯部にロッド体を貫通させながらシリンダ体の開口端を閉塞する軸受部材に離着座可能に対向している。

それゆえ、この特許文献１に開示の伸び切りバネ部構造によれば、シリンダ体内からロッド体が突出する油圧緩衝器の伸長作動時には、伸び切りバネがロッド体の上昇に同期して上昇する。

そして、ロッド体がシリンダ体内から大きいストロークで突出する油圧緩衝器の最伸長作動時には、伸び切りバネの先端のホルダ部材がシリンダ体の開口端を閉塞する軸受部材に当接される。

したがって、そのまま油圧緩衝器の最伸長作動が続行される場合には、伸び切りバネがそのバネ力に抗して収縮され、その結果、シリンダ体内を上昇するロッド体の速度が遅速化され、結果的に、ロッド体が大きいストロークでシリンダ体内から突出するときの衝撃緩和が実現される。
特開２００４‐８４７７６号公報（明細書中の段落０００３、同００２６、同００２７、同００２８、図４参照）

しかしながら、上記した特許文献１に開示の伸び切りバネ部構造にあっては、油圧緩衝器の最伸長作動時における衝撃緩和の実現自体について、問題がある訳ではないが、その作動状況を勘案すると些か不具合があると指摘される可能性がある。

すなわち、この種の伸び切りバネ部構造を具現化するにあって、伸び切りバネの先端のホルダ部材は、伸び切りバネを形成する素材と同等ではないにしろ、所定の機械的強度を有する、たとえば、硬質合成樹脂材で形成されるのが常態である。

したがって、このホルダ部材が金属材からなる場合のいわゆるメタルタッチほどではないにしろ、硬質材で形成されたホルダ部材がロッド体を横切る方向に振れてロッド体の外周に接触するときの打音発生を阻止できなくなり、この打音発生が、たとえば、車両に搭載の油圧緩衝器における場合に、いわゆる不快な乗車気分を招来させる。

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、最伸長作動時における衝撃緩和を実現するのはもちろんのこと、いたずらな打音発生を招来させずして、その油圧緩衝器の汎用性の向上を期待するのに最適となる伸び切りバネ部構造を提供することである。

上記した目的を達成するため、本発明の手段は、油圧緩衝器におけるシリンダ体と、上記シリンダ体の開口端を閉塞する軸受部材と、上記軸受部材を貫通しながら上記シリンダ体内に挿入したロッド体と、上記ロッド体の外周に連設した基端側バネ受と、上記軸受部材に対向するとともに軸芯部の隙間を介して上記ロッド体を挿通させる先端側ホルダ部材と、基端を上記基端側バネ受に担持させ且つ先端を上記先端側ホルダ部材に一体的に連結した伸び切りバネを有する伸び切りバネ部構造において、上記先端側ホルダ部材の外周部にシール部材を設け、このシール部材の外周を上記シリンダ体の内周に摺接させたことを特徴とするものである。

それゆえ、この発明にあって、伸び切りバネの先端の先端側ホルダ部材は、その外周部に有するシール部材がシリンダ体の内周に接触するから、ロッド体を横切る方向に振れなくなり、したがって、ホルダ部材がロッド体に接触することによる打音が発生されない。
更に、本発明では、先端側ホルダ部材のシリンダ体に対するフリクションをシール部材がシリンダ体に摺接する構成により高くしているので、車両が高速で走行するときに路面の細かい突起を乗り越えることに起因する細かい振動をこの先端側ホルダ部材部分のフリクションで吸収することが可能になる。

以下本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
本発明の伸び切りバネ部構造は、図1に示すように、油圧緩衝器におけるシリンダ体１と、上記シリンダ体１の開口端を閉塞する軸受部材４と、上記軸受部材４を貫通しながら上記シリンダ１体内に挿入したロッド体２と、上記ロッド体２の外周に連設した基端側バネ受６と、上記軸受部材４に対向するとともに軸芯部の隙間Ｓを介して上記ロッド体２を挿通させる先端側ホルダ部材８と、基端を上記基端側バネ受６に担持させ且つ先端を上記先端側ホルダ部材８に一体的に連結した伸び切りバネを有するものである。
そして、上記先端側ホルダ部材８の外周部にシール部材９を設け、このシール部材９の外周を上記シリンダ体１の内周に摺接させている。
以下詳細に説明する。

そして、この油圧緩衝器にあっては、作動油が充満されるシリンダ体１内にロッド体２が出没可能に挿通され、このロッド体２のシリンダ体１内に臨在される先端部に保持されるピストン体３がシリンダ体１内に摺動可能に収装されながらシリンダ体１内にロッド側室Ｒ１とピストン側室Ｒ２とを画成している。

このとき、シリンダ体１の図中で上端となる開口端は、軸受部材４で閉塞されて、この軸受部材４がシリンダ体１のヘッド部を形成すると共に、軸芯部にロッド体２を貫通させている。

そして、ピストン体３は、図示しないが、減衰バルブを有し、この減衰バルブを介しての上記のロッド側室Ｒ１とピストン側室Ｒ２との連通を許容している。

また、図示しないが、油圧緩衝器がシリンダ体１の外側に外筒を有する複筒型に形成される場合には、上記の軸受部材４は、この外筒の上端たる開口端も閉塞し、この外筒とシリンダ体１の下端がボトム部材で閉塞される。

さらに、図示しないが、この外筒を有して複筒型に形成される油圧緩衝器にあっては、外筒とシリンダ体１との間に画成されるリザーバ室がシリンダ体１内のピストン側室Ｒ２に減衰バルブの配在下に連通する。

そしてまた、図示しないが、油圧緩衝器にあっては、シリンダ体１とロッド体２との間に懸架バネが配設され、この懸架バネのバネ力でシリンダ体１内からロッド体２が抜け出す方向に、すなわち、伸長方向に附勢される。

それゆえ、上記の油圧緩衝器にあっては、シリンダ体１内にロッド体２が没入するようになる収縮作動時には、シリンダ体１内をピストン体３が下降してピストン側室Ｒ２の作動油がロッド側室Ｒ１に流入する。

そして、このとき、ピストン体３が有する減衰バルブで所定の減衰力が発生され、また、ピストン側室Ｒ２で余剰となる侵入ロッド体積分に相当する量の作動油がシリンダ体１外のリザーバ室に流出する。

また、この油圧緩衝器にあっては、シリンダ体１内からロッド体２が抜け出るようになる伸長作動時には、シリンダ体１内をピストン体３が上昇してロッド側室Ｒ１の作動油がピストン側室Ｒ２に流出する。

そして、このとき、ピストン体３が有する減衰バルブで所定の減衰力が発生され、また、ピストン側室Ｒ２で不足する退出ロッド体積分に相当する量の作動油がシリンダ体外のリザーバ室から補充される。

一方、この種の油圧緩衝器にあっては、ピストン体３がシリンダ体１内を大きいストロークで上昇する伸長作動時に、ピストン体３がシリンダ体１のヘッド部に、すなわち、具体的には、軸受部材４に直接衝突することを避けるために、伸び切りバネ部構造を有している。

すなわち、伸び切りバネ部構造は、シリンダ体１内に収装される伸び切りバネ５を有し、この伸び切りバネ５は、この種の伸び切りバネが多くの場合にそうであるように、コイルスプリングからなりながらロッド体２の外周に自由伸縮を可能に介装されている。

そして、この伸び切りバネ５は、図中で下端となる基端がロッド体２の外周に溶接などで一体的に、すなわち、液密構造下に連設されるバネ受６に、図示するところでは、環状に形成の基端側ホルダ部材７の配在下に担持されている。

このとき、基端側ホルダ部材７は、この発明にあって、伸び切りバネ５の基端を嵌着などで一体的に連結させながらロッド体２に圧入などで液密構造下に連結され、あるいは、このロッド体２に溶接などで液密構造下に連結されるバネ受６に接着などで液密構造下に連結される。

また、伸び切りバネ５は、図中で上端となる先端に環状に形成の先端側ホルダ部材８を嵌着などで一体的に連結させ、この先端側ホルダ部材８は、ロッド体２との間に流路となる隙間Ｓを有しながら上端を前記した軸受部材４の下端に対向させ、伸び切りバネ５の先端をこの先端側ホルダ部材８の介在下に軸受部材４に当接させる。

そして、この伸び切りバネ５にあっては、先端が先端側ホルダ部材８に嵌着などで一体的に連結され、したがって、特に、ロッド体２がシリンダ体１内を下降するときに、このロッド体２の下降に追随してホルダ部材８が伸び切りバネ５と共に下降し得るように配慮している。

それゆえ、上記の伸び切りバネ部構造を有する油圧緩衝器にあっては、前記した特許文献１に開示されているところと同様に、最伸長作動時に伸び切りバネ５の先端に連結の先端側ホルダ部材８が軸受部材４に当接され、したがって、以降は伸び切りバネ５の収縮時のバネ力でロッド体２の移動速度が遅速化され、この遅速化がなければ生じるであろう衝撃が発現されなくなる。

一方、この発明にあっては、先端側ホルダ部材８がその外周部にシール部材たるＯリング９を有してなり、このＯリング９の外周がシリンダ体１の内周に摺接することで、先端側ホルダ部材８のいわゆる水平方向への振れ、すなわち、ロッド体２を横切る方向への振れが阻止されている。

このとき、先端側ホルダ部材８の外周部にシール部材たるＯリング９を有する構成としては、任意の構成を選択できるが、図示するところでは、先端側ホルダ部材８の外周部に形成の環状溝８ａ（図２参照）にＯリング９が嵌装されている。

そして、先端側ホルダ部材８の外周は、シリンダ体１の内周から離れているが、Ｏリング９の外周がシリンダ体１の内周に摺接するから、先端側ホルダ部材８がロッド体２との間に流路としての隙間Ｓを有することに起因する振れが阻止される。

一方、このように先端側ホルダ部材８がシール部材としてのＯリング９を有するから、この先端側ホルダ部材８の、すなわち、結果的には、ロッド体２のシリンダ体１に対するフリクションが高くなるように変更される。

というのも、この種の車両に搭載される油圧緩衝器にあっては、ドライバーの好みなどで、伸縮作動時におけるフリクションを言わば高めに設定して、車両が高速で走行するときに路面の細かい突起を乗り越えることに起因する細かい振動をこの高めに設定したフリクションで吸収すると要請されることがある。

このとき、シリンダ体１のヘッド部、すなわち、軸受部材４内に配設されてロッド体２の外周に摺接するメインシール（図示せず）のフリクションを高めに設定すると、いわゆるソフトな乗り心地を保障し難くなる。

それに対して、ロッド体２よりも大径となる先端側ホルダ部材８のシリンダ体１に対するフリクションを高くする方が車両における乗り心地を保障する上で有利になると共に、上記した車両が高速で走行するときに路面の細かい突起を乗り越えることに起因する細かい振動をこの先端側ホルダ部材８部分のフリクションで吸収することが可能になる。

そして、この先端側ホルダ部材８の外周部にシール部材としてのＯリング９を介装することでフリクション調整を可能にする設定の場合には、Ｏリング９の特性を選択することでフリクションの設定に言わば自由度を持たせることが可能になる。

さらに、この発明のように、先端側ホルダ部材８の外周部にシール部材としてのＯリング９を介装する場合には、油圧緩衝器の最伸長作動時における衝撃緩和を図る上で有利になる。

すなわち、油圧緩衝器の最伸長作動時には、図２に示すように、先端側ホルダ部材８が軸受部材４に当接され、このとき、シール部材としてのＯリング９がシリンダ体１の内周に摺接するから、このＯリング９と上方の軸受部材４との間には作動油が閉じ込められる状況がかもし出される。

のみならず、油圧緩衝器の最伸長作動時には、先端側ホルダ部材８が軸受部材４に当接されることから、ロッド体２のさらなる伸長作動で伸び切りバネ５における線間の間隔が狭くなり、このとき、伸び切りバネ５の下端たる基端を嵌着させる基端側ホルダ部材７がロッド体２との間を液密にするから、作動油がこの狭くなった線間を通過することになり、いわゆる絞り効果に起因するクッション効果を得られる。

以上からすると、この発明にあっては、先端側ホルダ部材８がシール部材としてのＯリング９を有しない場合に比較して、油圧緩衝器の最伸長作動時にピストン体の速度を遅速化させることを期待でき、したがって、衝撃が緩和され、打音が発生され難くなる利点もある。

前記したところでは、シール部材として、Ｏリング９が利用されるとしたが、所定のフリクションが得られる限りには、図示しないが、たとえば、Ｕパッキンが利用されるとしても良い。

そして、Ｏリング９に代えてＵパッキンを利用する場合には、先端側ホルダ部材８と軸受部材４との間に作動油を閉じ込めるとき効果的であり、反転してロッド体２がシリンダ体１内を下降するときの摺動性でも不利がないと言い得る。

この発明による伸び切りバネ部構造を具現化した油圧緩衝器を一部破断して示す半截正面図である。 この発明による伸び切りバネ部構造の一作動状態を拡大して部分示す部分半截縦断面図である。

符号の説明

１ シリンダ体
２ ロッド体
３ ピストン体
４ 軸受部材
５ 伸び切りバネ
６ バネ受
７ 基端側ホルダ部材
８ 先端側ホルダ部材
８ａ 環状溝
９ シール部材としてのＯリング
Ｒ１ ロッド側室
Ｒ２ ピストン側室
Ｓ 隙間

Claims (3)

1. 油圧緩衝器におけるシリンダ体と、上記シリンダ体の開口端を閉塞する軸受部材と、上記軸受部材を貫通しながら上記シリンダ体内に挿入したロッド体と、上記ロッド体の外周に連設した基端側バネ受と、上記軸受部材に対向するとともに軸芯部の隙間を介して上記ロッド体を挿通させる先端側ホルダ部材と、基端を上記基端側バネ受に担持させ且つ先端を上記先端側ホルダ部材に一体的に連結した伸び切りバネを有する伸び切りバネ部構造において、上記先端側ホルダ部材の外周部にシール部材を設け、このシール部材の外周を上記シリンダ体の内周に摺接させたことを特徴とする伸び切りバネ部構造。
2. シール部材が先端側ホルダ部材の外周部に形成した環状溝に嵌装したＯリングからなる請求項１に記載の伸び切りバネ部構造。
3. 伸び切りバネとバネ受との間に基端側ホルダ部材を設け、この基端側ホルダ部材に伸び切りバネの基端を連結させると共に当該基端側ホルダ部材をロッド体に圧入して連結した請求項１又は２に記載の伸び切りバネ部構造。

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