JP6393565B2 - 緩衝器 - Google Patents

Description

本発明は、緩衝器に関する。

特許文献１には、ストラット式サスペンションに用いられる緩衝器において、軽量化のために、外筒を樹脂製としたものが開示されている。外筒の外周面には、ボルトが挿通する挿通孔を有する一対のブラケットが一体的に設けられる。挿通孔を挿通するボルトによって、ブラケットは、車輪を支持するナックル等の支持部材と結合される。この挿通孔には、補強のために、金属製のスペーサがインサート成形される。

特開２０１３−１８１５８２号公報

特許文献１に記載の緩衝器では、ボルトが締め付けられる際に、ボルトがスペーサに当接するため、スペーサには、ボルトの軸力だけではなく、ボルトが回転する方向の力が作用する。このため、スペーサがボルトとともに回転してブラケットから外れ、ブラケットと支持部材との結合状態が不安定になるおそれがある。

本発明は、このような技術的課題に鑑みてなされたものであり、樹脂製の外筒と一体的に形成されるブラケットを備える緩衝器において、ブラケットに埋設されるスペーサの回転を防止し、ブラケットと支持部材との結合状態を安定させることを目的とする。

第１の発明は、樹脂製のアウターケースと一体的に形成されるブラケットを備える緩衝器において、ブラケットには、ブラケットと支持部材とを結合するボルトが挿通する挿通孔を有するスペーサが埋設されており、スペーサの外周面には、回り止め部が設けられ、回り止め部は、ボルトのねじに対して逆ねじとなる逆ねじ部であることを特徴とする。

第１の発明では、スペーサが外周面に設けられる回り止め部を介してブラケットに埋設される。このため、スペーサ内を挿通するボルトが締め付けられても、スペーサは回転することなく、樹脂製のブラケットに保持される。

本発明によれば、樹脂製の外筒と一体的に形成されるブラケットを備える緩衝器において、ブラケットに埋設されるスペーサの回転が防止され、ブラケットと支持部材との結合状態を安定させることができる。

本発明の第１実施形態に係る緩衝器の断面図である。 図１のII−II線に沿う断面図である。 図２のIII部の拡大図である。 図３のIV−IV線に沿う断面図である。 本発明の第２実施形態に係る緩衝器の断面図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。

＜第１実施形態＞
図１〜図４を参照して、本発明の第１実施形態に係る緩衝器１００について説明する。図１に示される緩衝器１００は、自動車等の車両のストラット式サスペンションに用いられる複筒式緩衝器である。

緩衝器１００は、図１及び図２に示すように、作動液としての作動油が充填されるインナーケース１と、インナーケース１を覆って配設され、インナーケース１との間に作動油を貯留するリザーバ１３０を形成する樹脂製のアウターケース２と、インナーケース１内に摺動自在に挿入され、インナーケース１内を伸側室と圧側室とに区画するピストン３と、インナーケース１に進退自在に挿入され、一端がピストン３と連結されるピストンロッド４と、を備える。緩衝器１００は、ピストンロッド４の他端が図示しないアッパーマウントを介して車体に連結されるとともに、アウターケース２に形成されるブラケット２ｄを介して図示しない車輪を支持する支持部材としてのナックル５０に結合される。

インナーケース１は、筒状のインナーチューブ６と、インナーチューブ６の伸側室１１０側の端部に嵌入され、ピストンロッド４を摺動自在に支持するロッドガイド７と、インナーチューブ６の圧側室１２０側の端部に嵌合するベースバルブ８と、を有する。インナーケース１を構成するこれらの部材は、鉄鋼材料やアルミ合金によって形成される。

ロッドガイド７は、インナーチューブ６内に嵌入される小径部７ａと、小径部７ａよりも径が大きい大径部７ｂと、小径部７ａと大径部７ｂとの間に設けられる段部７ｄと、軸方向に貫通して形成され、ピストンロッド４が挿通するロッド挿通孔７ｃと、を有する。ロッド挿通孔７ｃ内には、ブッシュ９が挿入される。ロッド挿通孔７ｃを挿通するピストンロッド４はブッシュ９を介してロッドガイド７に摺動自在に支持される。

ベースバルブ８は、圧側室１２０とリザーバ１３０とを連通する通路８ａ、８ｂを有する。通路８ａには、緩衝器１００の伸長時に開弁して通路８ａを開放するチェック弁１６が設けられる。通路８ｂには、緩衝器１００の収縮時に開弁して通路８ｂを開放するとともに、通路８ｂを通過して圧側室１２０からリザーバ１３０に移動する作動油の流れに抵抗を与える減衰弁１７が設けられる。

インナーケース１に摺動自在に挿入されるピストン３は、伸側室１１０と圧側室１２０とを連通する通路３ａ、３ｂを有する。通路３ａには、緩衝器１００の伸長時に開弁して通路３ａを開放するとともに、通路３ａを通過して伸側室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減衰弁１８が設けられる。通路３ｂには、緩衝器１００の収縮時に開弁して通路３ｂを開放するチェック弁１９が設けられる。

アウターケース２は、図１及び図２に示すように、インナーチューブ６と同軸に形成されるアウターチューブ２ａと、アウターチューブ２ａの伸側室１１０側の端部において径方向内側へ屈曲されたかしめ部２ｂと、アウターチューブ２ａの圧側室１２０側の端部を閉塞する閉塞部２ｃと、アウターチューブ２ａの外周から軸方向に沿って延出し、相対向する一対のブラケット２ｄと、アウターチューブ２ａの外周に略円環状に形成される懸架ばね受部２ｆと、が射出成形によって一体的に形成される合成樹脂製部材である。合成樹脂としては、強度と剛性を向上させるためにカーボン繊維を含有するものを用いることが好ましい。なお、閉塞部２ｃをアウターチューブ２ａと別体で形成し、アウターチューブ２ａの端部に溶着することによりアウターケース２を形成してもよい。

アウターケース２の外周に形成される懸架ばね受部２ｆは、図示しない懸架ばねの一端を支持する。なお、アウターケース２、ブラケット２ｄ、及び懸架ばね受部２ｆのそれぞれの間には補強のためにリブを設けることが好ましい。

インナーケース１のロッドガイド７とアウターケース２のかしめ部２ｂとの間には、オイルシール１１が設けられる。オイルシール１１は、円環状のシール本体１１ａと、シール本体１１ａの内周側に取り付けられ、ピストンロッド４の外周に摺接する内周シール部１１ｂと、シール本体１１ａの外周側に取り付けられ、アウターケース２の内周及びロッドガイド７の上面に接触する外周シール１１ｃと、を有する。

オイルシール１１は、インナーケース１とともにアウターケース２内に収容され、この状態で、アウターケース２のかしめ部２ｂが径方向内側へ屈曲されることにより、アウターケース２内に固定される。具体的には、シール本体１１ａがアウターケース２のかしめ部２ｂとロッドガイド７の大径部７ｂとの間に挟持されることによって、オイルシール１１は保持される。そして、内周シール部１１ｂによって、ピストンロッド４とインナーケース１との間から作動油が外部へ漏れることが防止され、外周シール１１ｃによって、インナーケース１とアウターケース２との間から作動油が外部へ漏れることが防止される。

アウターケース２の外周に形成される一対のブラケット２ｄの間には、図２に示されるように、車輪を支持する支持部材としてのナックル５０が差し込まれる。ブラケット２ｄとナックル５０とは、各ブラケット２ｄのボルト挿通部２ｅとナックル５０に形成されるボルト挿通孔５１とを挿通する図示しないボルトとこのボルトに螺合されるナットとによって結合される。このように、緩衝器１００は、アウターケース２の側方に延出する一対のブラケット２ｄを介して車輪側と連結される。

各ブラケット２ｄのボルト挿通部２ｅには、鉄鋼材料やアルミ合金によって形成される金属製のスペーサ２０がインサート成形によって埋設される。スペーサ２０は、円筒状部材であり、ボルトが挿通する挿通孔２０ａが軸心に貫通して形成される。スペーサ２０の外周面には、回り止め部としての一対の平行な平面２１，２１が設けられる。具体的には、図３及び図４に示されるように、スペーサ２０の一端２０ｂ側から他端２０ｃ側に向けて外周面の二カ所に互いに平行な平面２１，２１がそれぞれ形成される。スペーサ２０の他端２０ｃには、平面２１，２１が形成されず、他端２０ｃにおける断面形状は円環状となっている。

スペーサ２０の一端２０ｂは、図３に示されるように、各ブラケット２ｄに埋設された状態でブラケット２ｄの端面から突出する。このため、一端２０ｂの端面は、ボルトが締め付けられる際に、一対のブラケット２ｄの間に差し込まれるナックル５０に当接する。

スペーサ２０の他端２０ｃは、図３に示されるように、各ブラケット２ｄに埋設された状態でブラケット２ｄの端面から突出する。そして、他端２０ｃの外径は、ブラケット２ｄとナックル５０とを結合するボルトの頭部及びナットよりも大きく形成される。このため、スペーサ２０の他端２０ｃの端面は、ボルトが締め付けられる際に、ボルトの頭部またはナットが当接する座面となる。

上述のように、スペーサ２０は、両端２０ｂ，２０ｃが突出した状態でブラケット２ｄ内に埋設される。このため、ナックル５０とブラケット２ｄとを結合するボルトの軸力は、スペーサ２０とナックル５０とに作用する。

一般的に、樹脂により射出成形される部材は、一定の荷重がかけられた状態が継続するとクリープと呼ばれる経時変形を生じる。樹脂製のブラケット２ｄのボルト挿通部２ｅにボルトの軸力を直接作用させると、クリープに起因してボルト挿通部２ｅ周辺の形状が変形して軸力が低下し、ボルトが緩むおそれがある。しかし、上述のように、本第１実施形態では、ボルト挿通部２ｅに埋設されるスペーサ２０がボルトの軸力を受けるため、ボルト挿通部２ｅ周辺にクリープに起因する変形が生じず、ボルトが緩むことはない。

また、ボルトが締め付けられる際に、ボルトがスペーサ２０に当接するため、スペーサ２０には、前述のボルトの軸力だけではなく、ボルトが回転する方向の力が作用する。本第１実施形態において、スペーサ２０にこのような回転力が作用しても、外周面に平面２１，２１が設けられるため、断面形状が円形である場合と比べて回転力に対する抵抗が大きいので、スペーサ２０が回転することは抑制される。このように、スペーサ２０は、ボルトが締め付けられた場合も樹脂製のブラケット２ｄに保持される。

また、スペーサ２０の他端２０ｃは、断面形状が円環状となっており、平面２１，２１が形成される部分よりも径方向外側に延出する部分がある。このため、スペーサ２０がナックル５０側に外れることは防止される。

一対の平行な平面２１，２１は、スペーサ２０がブラケット２ｄに埋設される部分のうちの一部分に設けられてもよいし、軸方向に間隔をあけて複数設けられてもよい。平面２１を軸方向に複数設けた場合、軸方向に離間した２つの平面２１の間には、断面形状が円形の部分が設けられる。この部分がブラケット２ｄを形成する樹脂材内へ食い込む形となるため、スペーサ２０が軸方向に外れることを防止することができる。

また、平行な平面２１，２１は、同一断面内に一対だけではなく複数対設けられてもよく、断面形状が、例えば、六角形等の多角形となってもよい。なお、外周面に形成される回り止め部の形状は、断面形状が円形である場合と比べて、回転力に対する抵抗が大きくなる形状であればどのような形状であってもよい。

次に、緩衝器１００の作動について説明する。

ピストンロッド４がインナーケース１から退出する緩衝器１００の伸長時には、ピストン３が移動することで容積が縮小する伸側室１１０から、容積が拡大する圧側室１２０に、通路３ａを通過して作動油が移動する。また、インナーケース１から退出したピストンロッド４の体積分の作動油が、通路８ａを通過してリザーバ１３０から圧側室１２０に供給される。

このとき、通路３ａを通過する作動油の流れに減衰弁１８によって抵抗が付与され、減衰力が発生する。

ピストンロッド４がインナーケース１に進入する緩衝器１００の収縮時には、ピストン３が移動することで容積が縮小する圧側室１２０から、容積が拡大する伸側室１１０に、通路３ｂを通過して作動油が移動する。また、インナーケース１に進入したピストンロッド４の体積分の作動油が、通路８ｂを通過して圧側室１２０からリザーバ１３０に排出される。

このとき、通路８ｂを通過する作動油の流れに減衰弁１７によって抵抗が付与され、減衰力が発生する。

緩衝器１００は、上記のように、伸長時にはリザーバ１３０から圧側室１２０に作動油が供給され、収縮時には圧側室１２０からリザーバ１３０に作動油が排出される。これにより、ピストンロッド４がインナーケース１内に進退することに起因する容積変化が補償される。

以上の第１実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。

スペーサ２０は、外周面に設けられる平面２１を介して樹脂製のアウターケース２と一体的に形成されるブラケット２ｄに埋設される。このため、スペーサ２０内を挿通するボルトが締め付けられても、スペーサ２０は回転することなく、ブラケット２ｄに保持される。この結果、ブラケット２ｄとナックル５０との結合状態を安定させることができる。

＜第２実施形態＞
続いて、図５を参照しながら本発明の第２実施形態に係る緩衝器２００について説明する。以下、第１実施形態に係る緩衝器１００との相違点を中心に説明し、第１実施形態と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。

緩衝器２００は、スペーサ２０の外周面に平面２１ではなく逆ねじ部２２が設けられる点で第１実施形態と相違する。具体的には、図５に示すように、スペーサ２０の外周面には、回り止め部としての逆ねじ部２２が形成される。逆ねじ部２２は、ナックル５０とブラケット２ｄとを結合するボルトのねじ山が右ねじである場合は、左ねじ山であり、ボルトのねじ山が左ねじである場合は、右ねじ山である。

前述のように、ボルトが締め付けられる際に、ボルトがスペーサ２０に当接するため、スペーサ２０には、ボルトが回転する方向の力が作用する。本第２実施形態において、スペーサ２０にこのような回転力が作用すると、スペーサ２０は、外周面に逆ねじ部２２が設けられるため、ボルトの締め付け方向とは反対の方向に変位することになる。しかし、この変位は、ボルトの頭部またはナットによって規制されるので、結果として、スペーサ２０がブラケット２ｄ内で回転することは抑制される。このように、ボルトが締め付けられても、スペーサ２０は樹脂製のブラケット２ｄに保持される。

また、逆ねじ部２２はブラケット２ｄを形成する樹脂材内へ食い込む形となるため、スペーサ２０が軸方向に外れることを防止することができる。なお、逆ねじ部２２は、三角ねじであってもよいし、台形ねじや角ねじであってもよい。

以上の第２実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。

スペーサ２０は、外周面に設けられる逆ねじ部２２を介して樹脂製のアウターケース２と一体的に形成されるブラケット２ｄに埋設される。このため、スペーサ２０内を挿通するボルトが締め付けられても、スペーサ２０は回転することなく、ブラケット２ｄに保持される。この結果、ブラケット２ｄとナックル５０との結合状態を安定させることができる。

以下、本発明の実施形態の構成、作用、及び効果をまとめて説明する。

緩衝器１００，２００は、作動液が充填されるインナーケース１と、インナーケース１を覆って配設され、インナーケース１との間に作動液を貯留するリザーバ１３０を形成する樹脂製のアウターケース２と、を備え、アウターケース２は、外周面に一体的に形成され、車輪を支持するナックル５０とボルトを介して結合されるブラケット２ｄを有し、ブラケット２ｄは、ボルトが挿通する挿通孔が形成されるスペーサ２０を有し、スペーサ２０は、外周面に回り止め部２１，２２が形成され、回り止め部２１，２２を介してブラケット２ｄにインサート成形によって埋設されることを特徴とする。

この構成では、スペーサ２０が外周面に設けられる回り止め部２１，２２を介して樹脂製のブラケット２ｄに埋設される。このため、スペーサ２０内を挿通するボルトが締め付けられても、スペーサ２０はブラケット２ｄ内で回転することなく、ブラケット２ｄに保持される。このように、ブラケット２ｄに埋設されるスペーサ２０の回転が防止されるため、ブラケット２ｄとナックル５０との結合状態を安定させることができる。

また、回り止め部は、少なくとも一対の平行な平面２１，２１であることを特徴とする。

この構成では、ボルトが締め付けられる際に、スペーサ２０に回転力が作用しても、スペーサ２０の外周面に少なくとも一対の平行な平面２１，２１が設けられるため、断面形状が円形である場合と比べて回転力に対する抵抗が大きい。このため、スペーサ２０がブラケット２ｄ内で回転することを抑制することができる。

また、回り止め部は、ボルトのねじに対して逆ねじとなる逆ねじ部２２であることを特徴とする。

この構成では、ボルトが締め付けられる際に、スペーサ２０に回転力が作用すると、スペーサ２０は、外周面に逆ねじ部２２が設けられるため、ボルトの締め付け方向とは反対の方向に変位することになる。しかし、この変位は、ボルトの頭部またはナットによって規制される。このため、スペーサ２０がブラケット２ｄ内で回転することを抑制することができる。また、この構成では、逆ねじ部２２がブラケット２ｄを形成する樹脂材内へ食い込む形となるため、スペーサ２０が軸方向に外れることを防止することができる。

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的構成に限定する趣旨ではない。

例えば、上記実施形態では、緩衝器１００、２００を自動車等の車両に適用しているが、鉄道等の車両や建築物に適用してもよい。

また、上記実施形態では、作動液として作動油を用いているが、水等のその他の液体を用いてもよい。

また、上記実施形態では、アウターケース２内にインナーケース１やオイルシール１１を収容する際に、かしめ部２ｂを径方向内側へ屈曲させ、かしめ部２ｂによりインナーケース１やオイルシール１１の軸方向の移動を規制している。かしめ部２ｂに代えて、アウターケース２の端部に結合されるキャップ部材によりインナーケース１やオイルシール１１の軸方向の移動を規制してもよい。また、アウターケース２の端部に樹脂製キャップを溶着し、樹脂製キャップによってインナーケース１の軸方向の移動を規制してもよい。

１００，２００・・・緩衝器、１・・・インナーケース、２・・・アウターケース、２ａ・・・アウターチューブ、２ｄ・・・ブラケット、２ｅ・・・ボルト挿通部、６・・・インナーチューブ、２０・・・スペーサ、２０ａ・・・挿通孔、２１・・・平面（回り止め部）、２２・・・逆ねじ部（回り止め部）、５０・・・ナックル（支持部材）、１３０・・・リザーバ

Claims (1)

1. 緩衝器であって、
   作動液が充填されるインナーケースと、
   前記インナーケースを覆って配設され、前記インナーケースとの間に作動液を貯留するリザーバを形成する樹脂製のアウターケースと、を備え、
   前記アウターケースは、外周面に一体的に形成され、車輪を支持する支持部材とボルトを介して結合されるブラケットを有し、
   前記ブラケットは、前記ボルトが挿通する挿通孔が形成されるスペーサを有し、
   前記スペーサは、外周面に回り止め部が形成され、前記回り止め部を介して前記ブラケットにインサート成形によって埋設され、
   前記回り止め部は、前記ボルトのねじに対して逆ねじとなる逆ねじ部であることを特徴とする緩衝器。

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