JP6148974B2 - ショックアブソーバ及びショックアブソーバの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、ショックアブソーバ及びショックアブソーバの製造方法に関する。

特許文献１には、加振状態に応じて減衰力を変化させる減衰力可変機構を、シリンダ内でピストンロッドの端部に設けたショックアブソーバが開示されている。

特開２００８−２１５４６２号公報

上記のショックアブソーバでは、ピストンロッドと減衰力可変機構とを、ピストンロッドに設けたおねじと減衰力可変機構に設けためねじとを締結して接続している。したがって、ねじ締結部が緩まないようにすることが重要である。

本発明は、ピストンロッドと減衰力可変機構とを接続するねじ締結部の緩みを防止することを目的とする。

本発明は、ショックアブソーバであって、作動流体が封入されたシリンダと、前記シリンダに摺動自在に挿入され、前記シリンダ内を伸側室と圧側室とに区画するピストンと、前記シリンダに進退自在に挿入され、前記ピストンと連結されるピストンロッドと、前記ピストンロッドの前記ピストン側に設けられるハウジングと、前記ハウジングに摺動自在に挿入され、前記ハウジング内に圧力室を画成するフリーピストンと、前記圧力室と前記伸側室とを連通する流路と、前記伸側室と前記圧側室とを連通する通路に設けられ、前記通路を通過する前記作動流体の流れに抵抗を与える減衰バルブと、を備え、前記ピストンロッドは、前記ピストン側の端部に形成されたおねじと、前記ピストン側の端部に設けられ、前記おねじとの間に環状隙間を形成する筒状部と、前記筒状部の内周面と外周面とに開口する貫通孔と、を有し、前記ハウジングは、外側に突出して設けられ、内周面にめねじが形成されたナット部を有し、前記ピストンロッドと前記ハウジングとは、前記おねじと前記めねじとが締結されて接続され、前記ナット部における前記貫通孔と対向する部分に、前記ピストンロッドと前記ハウジングとの相対回転を規制するかしめ加工が施されている、ことを特徴とする。

また、本発明は、作動流体が封入されたシリンダと、前記シリンダに摺動自在に挿入され、前記シリンダ内を伸側室と圧側室とに区画するピストンと、前記シリンダに進退自在に挿入され、前記ピストンと連結されるピストンロッドと、前記ピストンロッドの前記ピストン側に設けられるハウジングと、前記ハウジングに摺動自在に挿入され、前記ハウジング内に圧力室を画成するフリーピストンと、前記圧力室と前記伸側室とを連通する流路と、前記伸側室と前記圧側室とを連通する通路に設けられ、前記通路を通過する前記作動流体の流れに抵抗を与える減衰バルブと、を備えるショックアブソーバの製造方法であって、前記ピストンロッドと前記ハウジングとを、前記ピストンロッドの前記ピストン側の端部に形成されたおねじと前記ハウジングの外側に突出して設けられたナット部の内周面に形成されためねじとを締結して接続する工程と、前記ピストンロッドの前記ピストン側の端部に設けられて前記おねじとの間に環状隙間を形成する筒状部の内周面と外周面とに開口する貫通孔を通じて、前記ピストンロッドと前記ハウジングとの相対回転を規制するかしめ加工を前記ナット部に施す工程と、を含むことを特徴とする。

本発明によれば、ハウジングのナット部におけるピストンロッドの貫通孔と対向する部分に、ピストンロッドとハウジングとの相対回転を規制するかしめ加工が施されるため、ねじ締結部に緩みが発生することを防止できる。

本発明の実施形態に係るショックアブソーバの部分断面図である。 ピストンと減衰力可変機構とを拡大した断面図である。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面におけるピストンロッドとナット部材とを示す図である。 流路の変形例を示す図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態に係るショックアブソーバ１００について説明する。

ショックアブソーバ１００は、例えば、車両（図示せず）の車体と車軸との間に介装され、減衰力を発生させて車体の振動を抑制する装置であって、図１に示すように、シリンダ１と、シリンダ１に摺動自在に挿入され、シリンダ１内を伸側室１１０と圧側室１２０とに区画する環状のピストン２と、シリンダ１に進退自在に挿入され、ピストン２と連結されるピストンロッド３と、ピストンロッド３と接続される減衰力可変機構４と、を備える。

また、ショックアブソーバ１００は、いわゆるモノチューブショックアブソーバであり、シリンダ１に摺動自在に挿入され、気体室１３０を画成する隔壁部材５を備える。隔壁部材５の外周には、気体室１３０の気密性を保持するシール部材５ａが設けられる。

シリンダ１は、ピストンロッド３を摺動自在に支持するヘッド部材（図示せず）により伸側室１１０側の端部が封止され、ボトム部材（図示せず）により気体室１３０側の端部が封止される。また、気体室１３０側の端部には、ショックアブソーバ１００を車両に取り付けるための連結部材１ａが設けられる。

伸側室１１０および圧側室１２０には、作動流体として作動油が封入される。ピストンロッド３とヘッド部材との間には、作動油の漏れを防止するシール部材（図示せず）が設けられる。

ショックアブソーバ１００が収縮してピストンロッド３がシリンダ１に進入すると、進入したピストンロッド３の体積の分だけ気体室１３０の気体が圧縮されるとともに、隔壁部材５が気体室１３０側に移動する。ショックアブソーバ１００が伸長してピストンロッド３がシリンダ１から退出すると、退出したピストンロッド３の体積の分だけ気体室１３０の気体が膨張するとともに、隔壁部材５が圧側室１２０側に移動する。これにより、ショックアブソーバ１００作動時のシリンダ１内の容積変化が補償される。

ピストン２は、伸側室１１０と圧側室１２０とを連通する通路２ａ、２ｂを有する。図２に示すように、ピストン２の伸側室１１０側には、ピストン２側から順に、複数の環状のリーフバルブを有する減衰バルブ６と、外径が減衰バルブ６よりも小さい環状の間座７と、バルブストッパ８と、が配設される。また、ピストン２の圧側室１２０側には、ピストン２側から順に、複数の環状のリーフバルブを有する減衰バルブ９と、外径が減衰バルブ９よりも小さい環状の間座１０と、スペーサ１１と、が配設される。

ピストン２、減衰バルブ６、９、間座７、１０、バルブストッパ８、及びスペーサ１１は、ピストンロッド３と減衰力可変機構４とにより挟持される。これについては後述する。

減衰バルブ６は、内周側がピストン２と間座７とにより固定され、外周側の撓みが許容される。減衰バルブ９は、内周側がピストン２と間座１０とにより固定され、外周側の撓みが許容される。減衰バルブ６の撓みは、バルブストッパ８と当接して規制されるようになっている。

減衰バルブ６は、ショックアブソーバ１００収縮時に伸側室１１０と圧側室１２０との差圧により開弁して通路２ａを開放するとともに、通路２ａを通って圧側室１２０から伸側室１１０に移動する作動油の流れに抵抗を与える。また、ショックアブソーバ１００伸長時には、通路２ａを閉塞する。

減衰バルブ９は、ショックアブソーバ１００伸長時に開弁して通路２ｂを開放するとともに、通路２ｂを通って伸側室１１０から圧側室１２０に移動する作動油の流れに抵抗を与える。また、ショックアブソーバ１００収縮時には、通路２ｂを閉塞する。

つまり、減衰バルブ６は、ショックアブソーバ１００収縮時の減衰力発生要素であり、減衰バルブ９は、ショックアブソーバ１００伸長時の減衰力発生要素である。

ピストンロッド３は、図１に示すように、ショックアブソーバ１００を車両に取り付けるためのおねじ３ａが、シリンダ１から延出する側の端部に形成される。また、図２に示すように、減衰力可変機構４を接続するためのおねじ３ｂと、おねじ３ｂとの間に環状隙間２０を形成する筒状部３ｃと、がシリンダ１に挿入される側の端部に形成される。

おねじ３ｂには、図２、図３に示すように、軸方向に延在する溝３ｄが形成される。筒状部３ｃには、図２に示すように、内周面と外周面とに開口する貫通孔３ｅが形成される。溝３ｄ及び貫通孔３ｅについては後述する。

続いて、減衰力可変機構４について説明する。

減衰力可変機構４は、ハウジング１２と、フリーピストン１３と、コイルばね１４、１５と、を備える。

ハウジング１２は、ナット部材１６とケース部材１７とで構成される。

ナット部材１６は、内周面にめねじ１６ａが形成された本体部１６ｂと、本体部１６ｂの一端に設けられた鍔部１６ｃと、を有する。

ケース部材１７は、有底筒状であって、内周側に、大径部１７ａと、小径部１７ｂと、段部１７ｃと、が形成される。また、大径部１７ａに設けられたオリフィス１７ｄと、底部１７ｅに設けられたオリフィス１７ｆと、を有する。

ナット部材１６とケース部材１７とは、ナット部材１６の本体部１６ｂが外側に突出するようにナット部材１６の鍔部１６ｃとケース部材１７の開口部１７ｇとを嵌合させた状態で、ケース部材１７の開口部１７ｇを外周側からかしめて固定される。

減衰力可変機構４は、ナット部材１６の本体部１６ｂにピストン２、減衰バルブ６、９、間座７、１０、バルブストッパ８、及びスペーサ１１を嵌装した後に、ピストンロッド３のおねじ３ｂとナット部材１６のめねじ１６ａとを所定の締付トルクで締結して、ピストン２、減衰バルブ６、９、間座７、１０、バルブストッパ８、及びスペーサ１１とともにピストンロッド３に固定される。

本実施形態では、上記のように減衰力可変機構４をピストンロッド３に固定すると、図２に示すように、ナット部材１６の先端が環状隙間２０に収容される。ナット部材１６の本体部１６ｂの長さは、端面１６ｄが環状隙間２０の底面２０ａと当接しないように設定される。これにより、ピストンロッド３の筒状部３ｃの端面３ｆがバルブストッパ８と当接して締結軸力を受けるようになっている。

このように、ピストン２、減衰バルブ６、９、間座７、１０、バルブストッパ８、及びスペーサ１１を、ピストンロッド３と減衰力可変機構４とで挟持する構成とすることで、一度のねじ締結作業で複数の部品を固定でき、組付け作業が容易になる。

ところで、ピストンロッド３は、上記のように、筒状部３ｃに形成された貫通孔３ｅと、おねじ３ｂに形成された溝３ｄとを有する。

貫通孔３ｅの位置は、図２に示すように、減衰力可変機構４をピストンロッド３に固定した状態で、ナット部材１６の本体部１６ｂと対向する位置に設定される。つまり、ナット部材１６の本体部１６ｂにおける貫通孔３ｅと対向している部分が、貫通孔３ｅを通してピストンロッド３の外側から見える状態になっている。

本実施形態では、ピストンロッド３のおねじ３ｂとナット部材１６のめねじ１６ａとを締結して減衰力可変機構４をピストンロッド３に固定した後に、貫通孔３ｅから治具を挿入して、ナット部材１６の本体部１６ｂを潰すかしめ加工が施される。

これにより、おねじ３ｂとめねじ１６ａとの相対回転が規制される。つまり、ピストンロッド３と減衰力可変機構４とを接続するねじ締結部に緩みが発生することを防止できる。

溝３ｄは、ピストンロッド３のおねじ３ｂとナット部材１６のめねじ１６ａとを締結すると、図３に示すように、ナット部材１６に覆われる。ここで、溝３ｄは、図２に示すように、おねじ３ｂの先端から根元までの全範囲に延在しており、おねじ３ｂの先端部分と根元部分とにおいては、ナット部材１６に覆われないようになっている。

したがって、溝３ｄは、おねじ３ｂの先端部分においてハウジング１２内に開口し、根元部分において環状隙間２０に開口する。つまり、ハウジング１２内と環状隙間２０とが、溝３ｄを通じて連通することになる。これにより、貫通孔３ｅ、環状隙間２０、及び溝３ｄで、伸側室１１０とハウジング１２内とを連通する流路１８が形成される。

このように、おねじ３ｂに溝３ｄを形成することで、貫通孔３ｅと環状隙間２０とを利用して、伸側室１１０とハウジング１２内とを連通する流路１８を容易に形成できる。

本実施形態では、貫通孔３ｅが２つ設けられているが、貫通孔３ｅの数や大きさは任意に設定できる。また、溝３ｄが１つ設けられているが、溝３ｄの数や形状は任意に設定できる。溝３ｄとしては、おねじ３ｂの外形である円筒面に対して、軸方向に延在する凹部が形成されていればよく、例えば、図３におけるピストンロッド３の断面がＤ形状であってもよい。

フリーピストン１３は、有底筒状であって、外周に環状溝１３ａが形成される。また、環状溝１３ａと底面１３ｂとに開口する孔１３ｃを有する。

フリーピストン１３は、開口部１３ｄをナット部材１６側にして、ケース部材１７の大径部１７ａに摺動自在に挿入される。これにより、ハウジング１２内に伸側圧力室１４０と圧側圧力室１５０とが画成される。上記のように、ハウジング１２内は流路１８により伸側室１１０と連通しているので、伸側圧力室１４０は、流路１８を通じて伸側室１１０と連通することになる。

コイルばね１４は、フリーピストン１３とナット部材１６の鍔部１６ｃとの間に配設され、コイルばね１５は、フリーピストン１３とケース部材１７の底部１７ｅとの間に配設される。これにより、フリーピストン１３は、コイルばね１４、１５の付勢力が釣り合う中立位置で支持される。

上記のように、ケース部材１７の大径部１７ａには、オリフィス１７ｄが設けられる。オリフィス１７ｄの位置は、フリーピストン１３がコイルばね１４、１５に支持された中立位置にある状態で環状溝１３ａと対向するように設定され、オリフィス１７ｄ、環状溝１３ａ及び孔１３ｃを通じて圧側室１２０と圧側圧力室１５０とが連通する。また、圧側室１２０と圧側圧力室１５０とは、ケース部材１７の底部１７ｅに設けられたオリフィス１７ｆによっても連通する。

また、フリーピストン１３が、開口部１３ｄとナット部材１６の鍔部１６ｃとが当接するストロークエンドまで変位した状態と、底面１３ｂとケース部材１７の段部１７ｃとが当接するストロークエンドまで変位した状態とにおいては、フリーピストン１３の外周面がオリフィス１７ｄを完全に閉塞する。

つまり、オリフィス１７ｄは、フリーピストン１３の変位量が増加するのにしたがって徐々に閉塞されて流路面積が減少する可変オリフィスになっている。オリフィス１７ｄが閉塞されるフリーピストン１３の変位量は、環状溝１３ａの幅や、オリフィス１７ｄの大きさを変更することで任意に設定できる。

続いて、ショックアブソーバ１００の動作について説明する。

ショックアブソーバ１００は、上記のように構成された減衰力可変機構４を備えることで、加振周波数に応じて減衰力を変化させることができる。なお、加振速度は一定として説明する。

まず、加振周波数が高い場合について説明する。

ショックアブソーバ１００の伸長行程では、伸側室１１０の圧力が高くなり、作動油がピストン２の通路２ｂを通って圧側室１２０に移動する。ここで、流路１８により伸側室１１０と連通する伸側圧力室１４０も圧力が高くなるので、フリーピストン１３がコイルばね１５を圧縮しつつ圧側圧力室１５０側に変位して伸側圧力室１４０が拡大する。また、伸側圧力室１４０が拡大するのにともない圧側圧力室１５０の作動油がオリフィス１７ｄ、１７ｆを通って圧側室１２０に移動する。

このとき、伸側圧力室１４０が拡大した分だけ伸側室１１０から伸側圧力室１４０に作動油が流入するので、ピストン２の通路２ｂを通過する作動油の量が減少し、ショックアブソーバ１００が発生する減衰力が小さくなる。

同様に、ショックアブソーバ１００の収縮行程では、フリーピストン１３が伸側圧力室１４０側に変位して圧側圧力室１５０が拡大した分だけ圧側室１２０から圧側圧力室１５０に作動油が流入する。したがって、ピストン２の通路２ａを通過する作動油の量が減少し、ショックアブソーバ１００が発生する減衰力が小さくなる。

続いて、加振周波数が低い場合について説明する。

ショックアブソーバ１００の伸長行程初期では、加振周波数が高い場合と同様に、フリーピストン１３が圧側圧力室１５０側に変位して伸側圧力室１４０が拡大し、伸側室１１０から伸側圧力室１４０に作動油が流入する。

ここで、加振周波数が低い場合は、ピストン２のストロークが大きく、フリーピストン１３もこれに追従して大きく変位することになる。そして、フリーピストン１３の変位が大きくなるほど、コイルばね１５の反力も大きくなり、また、オリフィス１７ｄの流路面積が減少して圧側圧力室１５０から圧側室１２０に作動油が移動するときの流路抵抗も大きくなるので、フリーピストン１３の変位が徐々に抑制される。これにより、伸側室１１０から伸側圧力室１４０に流入する作動油の量が減少し、ピストン２の通路２ｂを通過する作動油の量が増加するので、加振周波数が高い場合よりも減衰力が大きくなる。

同様に、ショックアブソーバ１００の収縮行程においても、フリーピストン１３が大きく変位することで、圧側室１２０から圧側圧力室１５０に流入する作動油の量が減少する。したがって、ピストン２の通路２ａを通過する作動油の量が増加し、加振周波数が高い場合よりも減衰力が大きくなる。

また、さらに加振周波数が低い場合は、フリーピストン１３がストロークエンドまで変位し、その後はピストン２の通路２ａ、２ｂのみを作動油が通過することになるので、減衰力が最大になる。

以上、述べたように、本実施形態によれば、ピストンロッド３のおねじ３ｂとナット部材１６のめねじ１６ａとを締結して減衰力可変機構４をピストンロッド３に固定した後に、ナット部材１６の本体部１６ｂにおける貫通孔３ｅと対向する部分を潰すかしめ加工を施すので、おねじ３ｂとめねじ１６ａとの相対回転が規制される。つまり、ピストンロッド３と減衰力可変機構４とを接続するねじ締結部に緩みが発生することを防止できる。

また、ピストン２、減衰バルブ６、９、間座７、１０、バルブストッパ８、及びスペーサ１１を、ピストンロッド３と減衰力可変機構４とで挟持するので、一度のねじ締結作業で複数の部品を固定でき、組付け作業が容易になる。

また、おねじ３ｂに溝３ｄを形成することで、貫通孔３ｅと環状隙間２０とを利用して、伸側室１１０とハウジング１２内とを連通する流路１８を容易に形成できる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体例に限定する趣旨ではない。

例えば、上記実施形態では、ショックアブソーバ１００を、モノチューブショックアブソーバとして説明しているが、２つのシリンダの隙間に気体室が形成されるツインチューブショックアブソーバや、気体室としてシリンダの外部にタンクを設けたショックアブソーバ等に本発明を適用してもよい。

また、上記実施形態では、減衰力可変機構４のフリーピストン１３が、コイルばね１４、１５により支持されているが、コイルばね以外の弾性体、例えば、ゴム等により支持されるようにしてもよい。

また、上記実施形態では、フリーピストン１３とケース部材１７とにより圧側圧力室１５０を画成し、ケース部材１７に設けたオリフィス１７ｄ、１７ｆにより圧側室１２０と圧側圧力室１５０とを連通しているが、オリフィス１７ｄ、１７ｆの数や大きさは、所望する減衰力特性に応じて任意に設定できる。また、オリフィス１７ｄ、１７ｆのいずれか一方のみを備える構成としてもよい。さらに、ケース部材１７の底部１７ｅを大きく開放し、圧側圧力室１５０を画成しない、つまり、圧側圧力室１５０を有さない構成としてもよい。

また、上記実施形態では、ピストンロッド３のおねじ３ｂに溝３ｄを形成しているが、図４に示す変形例のように、ナット部材１６の内周面に溝１６ｅを形成してもよい。この場合も、本体部１６ｂの両端において、溝１６ｅがハウジング１２内と環状隙間２０とに開口するので、上記実施形態と同様に、貫通孔３ｅと環状隙間２０とを利用して、伸側室１１０とハウジング１２内とを連通する流路１８を容易に形成できる。

１００ ショックアブソーバ
１ シリンダ
２ ピストン
２ａ 通路
２ｂ 通路
３ ピストンロッド
３ｂ おねじ
３ｃ 筒状部
３ｄ 溝（凹部）
３ｅ 貫通孔
６ 減衰バルブ
９ 減衰バルブ
１２ ハウジング
１３ フリーピストン
１６ ナット部材（ハウジング）
１６ａ めねじ
１６ｂ 本体部（ナット部）
１６ｅ 溝（凹部）
１７ ケース部材（ハウジング）
１８ 流路
２０ 環状隙間
１１０ 伸側室
１２０ 圧側室
１４０ 伸側圧力室（圧力室）

Claims (5)

1. ショックアブソーバであって、
   作動流体が封入されたシリンダと、
   前記シリンダに摺動自在に挿入され、前記シリンダ内を伸側室と圧側室とに区画するピストンと、
   前記シリンダに進退自在に挿入され、前記ピストンと連結されるピストンロッドと、
   前記ピストンロッドの前記ピストン側に設けられるハウジングと、
   前記ハウジングに摺動自在に挿入され、前記ハウジング内に圧力室を画成するフリーピストンと、
   前記圧力室と前記伸側室とを連通する流路と、
   前記伸側室と前記圧側室とを連通する通路に設けられ、前記通路を通過する前記作動流体の流れに抵抗を与える減衰バルブと、
   を備え、
   前記ピストンロッドは、
   前記ピストン側の端部に形成されたおねじと、
   前記ピストン側の端部に設けられ、前記おねじとの間に環状隙間を形成する筒状部と、
   前記筒状部の内周面と外周面とに開口する貫通孔と、
   を有し、
   前記ハウジングは、外側に突出して設けられ、内周面にめねじが形成されたナット部を有し、
   前記ピストンロッドと前記ハウジングとは、前記おねじと前記めねじとが締結されて接続され、
   前記ナット部における前記貫通孔と対向する部分に、前記ピストンロッドと前記ハウジングとの相対回転を規制するかしめ加工が施されている、
   ことを特徴とするショックアブソーバ。
2. 請求項１に記載のショックアブソーバであって、
   前記ピストンは、前記ピストンロッドと前記ハウジングとで挟持されている、
   ことを特徴とするショックアブソーバ。
3. 請求項１または２に記載のショックアブソーバであって、
   前記ピストンロッドに形成された前記おねじの外周面に、軸方向に延在する凹部が形成され、
   前記流路は、前記貫通孔、前記環状隙間、及び前記凹部を含んで形成される、
   ことを特徴とするショックアブソーバ。
4. 請求項１または２に記載のショックアブソーバであって、
   前記ナット部の前記内周面に、軸方向に延在する凹部が形成され、
   前記流路は、前記貫通孔、前記環状隙間、及び前記凹部を含んで形成される、
   ことを特徴とするショックアブソーバ。
5. 作動流体が封入されたシリンダと、
   前記シリンダに摺動自在に挿入され、前記シリンダ内を伸側室と圧側室とに区画するピストンと、
   前記シリンダに進退自在に挿入され、前記ピストンと連結されるピストンロッドと、
   前記ピストンロッドの前記ピストン側に設けられるハウジングと、
   前記ハウジングに摺動自在に挿入され、前記ハウジング内に圧力室を画成するフリーピストンと、
   前記圧力室と前記伸側室とを連通する流路と、
   前記伸側室と前記圧側室とを連通する通路に設けられ、前記通路を通過する前記作動流体の流れに抵抗を与える減衰バルブと、
   を備えるショックアブソーバの製造方法であって、
   前記ピストンロッドと前記ハウジングとを、前記ピストンロッドの前記ピストン側の端部に形成されたおねじと前記ハウジングの外側に突出して設けられたナット部の内周面に形成されためねじとを締結して接続する工程と、
   前記ピストンロッドの前記ピストン側の端部に設けられて前記おねじとの間に環状隙間を形成する筒状部の内周面と外周面とに開口する貫通孔を通じて、前記ピストンロッドと前記ハウジングとの相対回転を規制するかしめ加工を前記ナット部に施す工程と、
   を含むことを特徴とするショックアブソーバの製造方法。

Images