JP6519076B2 - ショックアブソーバ - Google Patents

Description

本発明は、ショックアブソーバの製造工程を簡素化させる技術に関する。

従来、有底円筒状のシリンダの内部に、粘性流体とともにピストン及びオリフィスを収納し、ピストンがシリンダ内を軸方向に移動する際に、オリフィスを通過する粘性流体の流動抵抗によって制動力を発生させるショックアブソーバが知られている。例えば、特許文献１に記載の如くである。

特開２００１−１３２７９０号公報

従来技術の如く構成されたショックアブソーバにおいては、オリフィスが一体的に組み込まれたピストンの外周にピストンリングを移動可能に介装する必要があるため、ショックアブソーバの製造工程が増え、製造コストが増大するという問題があった。

本発明は以上の如き状況に鑑みてなされたものである。
すなわち、本発明が解決しようとする課題は、製造工程を簡素化することにより製造コストを抑制できるショックアブソーバを提供することである。

以下では、上記課題を解決するための手段を説明する。

即ち、請求項１においては、一端側に開口部を有し、他端側に底部を有した有底円筒状に形成され、粘性流体が封入されるシリンダと、前記開口部を閉塞し、中心部分に挿通孔が開口されたキャップと、前記キャップの挿通孔に挿通され、一端側が前記シリンダの外部に延出されるとともに、他端側が前記シリンダの内部に挿入されるピストンロッドと、内部に粘性流体を流通させるオリフィス流路が形成されるオリフィスと、内周面に前記粘性流体の流路が形成されるとともに、前記シリンダの内周面で摺動することにより前記シリンダの内部空間を軸方向に二分割するピストンと、前記流路の軸方向長さよりも長く形成されて前記シリンダの前記底部の側から前記ピストンの流路に挿通されるとともに一端が前記オリフィスに当接する挿通部と、前記挿通部の他端に形成されるフランジ部と、を備えるバルブ部材と、前記シリンダの前記底部と前記バルブ部材の前記フランジ部との間に介挿され、前記バルブ部材を介して前記オリフィスを前記開口部の側に付勢する圧縮バネと、を備え、前記オリフィスは、前記ピストンロッドの他端側に固定されるとともに前記ピストンに連結されるものであり、前記ピストンロッドとともに前記ピストンが前記シリンダ内を軸方向に移動する際に、前記オリフィスを通過する粘性流体の流動抵抗によって制動力を発生させるショックアブソーバであって、前記ピストンロッドからの押圧力により前記オリフィスが前記ピストンに当接している際は、前記ピストンの流路と前記オリフィス流路以外の流路とが遮断されることにより流動抵抗が大きくなるとともに、前記バルブ部材を介した前記圧縮バネの付勢力により前記オリフィスが前記ピストンから離間している際は、前記ピストンの流路と前記オリフィス流路以外の流路とが連通されることにより粘性流体の流動抵抗が小さくなるものである。

請求項２においては、前記シリンダには、前記キャップよりも内部側に隣接してシール部材が配設され、前記シール部材よりも内側に隣接して体積吸収体が配設され、体積吸収体に隣接して前記ピストンロッドの前記シリンダの外部への延出を規制する規制部材が配設されるものである。

請求項３においては、前記オリフィスは、底部に流路孔が開口された筒状部材に柱状部材を嵌入して形成され、前記筒状部材と前記柱状部材との間には、複数個の流路穴が開口された複数枚の板状部材が介挿され、前記オリフィス流路は、前記筒状部材の前記流路孔、前記板状部材の流路穴、及び、前記筒状部材の内周面と前記柱状部材の外周面との間隙によって形成されるものである。

請求項４においては、前記ピストン及び前記オリフィスは、一方に係合突起部が形成されるとともに、他方に軸方向の所定幅を有する係合溝部が形成され、前記係合突起部が前記係合溝部と係合することにより、所定間隔よりも小さい範囲内で互いに近接離間可能に構成されるものである。

本発明は、ショックアブソーバの製造工程を簡素化することにより製造コストが抑制できるという効果を奏する。

本発明の一実施形態に係るショックアブソーバの通常状態を示す断面図。 ショックアブソーバの内部構造を示す斜視図。 ショックアブソーバにおける規制部材を示す斜視図。 ピストンロッドの押し込み開始時におけるショックアブソーバを示す断面図。 ピストンロッドの押し込み終了時におけるショックアブソーバを示す断面図。 ピストンロッドの戻り開始時におけるショックアブソーバを示す断面図。 ピストンロッドの押し込み途中における粘性流体の流路を示す拡大断面図。 ピストンロッドの戻り途中における粘性流体の流路を示す拡大断面図。

図１から図８を用いて、本発明の一実施形態に係るショックアブソーバ１０について説明する。以下においては、各図における上側をショックアブソーバ１０の上方として説明する。

ショックアブソーバ１０は図１に示す如く、シリンダ１１と、キャップ１２と、オイルシール１３と、体積吸収体１４と、規制部材１９と、オイル封止ビス１５と、Ｏリング１６と、ピストンロッド１７と、ロッドカバー１８と、ピストン２１と、圧縮バネ２２と、バルブ部材２３と、オリフィス２０（筒状部材２４、板状部材２５・２５・・、柱状部材２６）と、を備える。以下、各部材について具体的に説明する。

シリンダ１１は、一端側（図１における上側）に開口部１１ａを有し、他端側に底部１１ｂを有した有底円筒状に形成されている。底部１１ｂには底部１１ｂを貫通する封止孔１１ｃが開口されている。シリンダ１１の内部に粘性流体であるオイルが充填された状態で、封止孔１１ｃにオイル封止ビス１５が挿入され、シリンダ１１の下側面とオイル封止ビス１５との間にＯリング１６が介挿される。これにより、シリンダ１１内部にオイルが封入される。

キャップ１２はシリンダ１１の開口部１１ａを閉塞する円柱状の部材である。キャップ１２の中心部分にはキャップ１２の両平面を貫通する挿通孔１２ａが開口されている。挿通孔１２ａには、図１に示す如くピストンロッド１７が挿通される。

オイルシール１３は、キャップ１２の下方に隣接してシリンダ１１に嵌入される円柱状の部材である。オイルシール１３はシリンダ１１の開口部１１ａをシールすることにより、シリンダ１１の内部に封入されたオイルの漏出を防止している。なお、キャップ１２にシール機能を持たせる構成とすることも可能である。

オイルシール１３の下方に隣接して、体積吸収体１４がシリンダ１１に嵌入される。体積吸収体１４は独立気泡性のゴム及びスポンジが組み合わせて構成された円柱状の部材である。そして、後述する如くピストンロッド１７がシリンダの内部に押し込まれた際に気泡が圧縮されることにより、挿入されたピストンロッド１７の体積分の体積増加量を吸収する構成としている。

体積吸収体１４の下方に隣接して、規制部材１９がシリンダ１１に嵌入される。規制部材１９は剛性の高い樹脂製の部材であり、側面に複数の切欠きが形成された円筒状に形成される。具体的には図３に示す如く、規制部材１９は体積吸収体１４の下面に近接する円板部１９ａと、円板部１９ａの外周部分から立設される四枚の側片部１９ｂ・１９ｂ・・と、で形成される。円板部１９ａの中心部分にはピストンロッド１７と挿通させるための挿通孔１９ｈが開口されている。規制部材１９は、側片部１９ｂ・１９ｂ・・・の内側に体積吸収体１４を収容した状態で、体積吸収体１４の下方に配設される。

本実施形態に係るショックアブソーバ１０によれば、上記の如く構成することにより、ピストンロッド１７のシリンダ１１の外部への延出量を安定化させることができる。具体的には図１に示す如く、ピストンロッド１７がシリンダ１１の外側（上方）に移動した際に、規制部材１９がオリフィス２０の柱状部材２６と当接する。この際、体積吸収体１４がオイルによって圧縮された状態でも、規制部材１９は剛性が高いために変形していない。即ち、規制部材１９はオイルの状態に関わらず常に同じ形状を保っているため、ピストンロッド１７のシリンダ１１の外部への延出を同じ位置で規制することができるのである。

ピストンロッド１７は前記の如く、キャップ１２に開口された挿通孔１２ａに挿通される棒状部材である。ピストンロッド１７の一端側（図１における上側）はシリンダ１１の外部に延出され、他端側はシリンダ１１の内部に挿入される。即ち、ピストンロッド１７はキャップ１２、オイルシール１３、体積吸収体１４、及び、規制部材１９を貫通して、上下方向に摺動可能に配設されている。ピストンロッド１７の上端部にはロッドカバー１８が配設されている。

ピストン２１はシリンダ１１に収容された略筒状部材であり、その外周部分には樹脂製のピストンリング２１ｃが外側に突出するように配設される。ピストンリング２１ｃの外周面がシリンダ１１の内周面で摺動することにより、シリンダ１１の内部空間を軸方向に二分割する。ピストン２１の中心部分には連通孔２１ａが軸方向に開口されており、オイルが連通孔２１ａを介してピストン２１の内側を上下に流通できるように構成されている。換言すれば、ピストン２１の内周面にはオイルの流路である連通孔２１ａが形成されている。ピストン２１の上部には二個の被係合部２１ｄが突出して配設され、それぞれの被係合部２１ｄには軸方向（上下方向）の所定幅Ｄ（図７及び図８を参照）を有する係合溝部２１ｅが周方向に形成されている（図２を参照）。

ピストン２１の連通孔２１ａには、シリンダ１１の底部の側である下方からバルブ部材２３が挿通される。バルブ部材２３は図２に示す如く、挿通部２３ａとフランジ２３ｂとを備える。挿通部２３ａは、ピストン２１における連通孔２１ａの軸方向長さよりも長く形成された円筒状部であり、ピストン２１の下方から上方に向けて連通孔２１ａを通過して、その上端部がオリフィス２０に当接する。挿通部２３ａの上端部には、半径方向にオイルが流通可能に複数の切欠き部２３ｃが形成されている。挿通部２３ａの下端部には、半径方向に突出する円板状のフランジ部２３ｂが形成される。フランジ部２３ｂはピストン２１の下面に当接することで、上方への移動が規制される。

シリンダ１１の底部上面と、バルブ部材２３におけるフランジ部２３ｂの下面との間には、バルブ部材２３を開口部１１ａの側（上側）に付勢する圧縮バネ２２が介挿されている。

ピストンロッド１７の他端側（図１における下側）には、その内部に粘性流体を流通させるオリフィス流路が形成されるオリフィス２０が固定される。具体的には、ピストンロッド１７の下端部を、オリフィス２０の柱状部材２６の上面に形成された固定孔２６ａ（図２を参照）に挿入することにより、ピストンロッド１７にオリフィス２０が固定される。

オリフィス２０は、筒状部材２４、板状部材２５・２５・・、及び、柱状部材２６で構成される。オリフィス２０は、三枚の板状部材２５・２５・・を筒状部材２４に収容した状態で、柱状部材２６を筒状部材２４に嵌入して形成される。即ち、オリフィス２０において、筒状部材２４と柱状部材２６との間には、板状部材２５・２５・・が介挿されている。なお、本実施形態において板状部材２５は三枚配設されているが、その枚数は限定されるものではない。また、板状部材２５を配設しない構成とすることも可能である。

筒状部材２４は底部に流路孔２４ａが開口された円筒状に形成される。筒状部材２４の底部における外周面には、外側に突出する係合突起部２４ｂが形成されている。板状部材２５・２５・・・にはその厚さ方向に、複数個の流路穴２５ａ（図７及び図８を参照）が開口されている。筒状部材２４の内周面と柱状部材２６の外周面との間には、オイルが流通できる程度に、間隙が形成されている。そして、オリフィス２０において、筒状部材２４の流路孔２４ａ、板状部材２５・２５・・・の流路穴２５ａ、及び、筒状部材２４の内周面と柱状部材２６の外周面との間隙が、オリフィス流路として形成される。

オリフィス２０の下部はピストン２１に連結される。具体的に、筒状部材２４の係合突起部２４ｂが、図１に示す如く、ピストン２１の係合溝部２１ｅと係合する。詳細には図２に示す如く、オリフィス２０をピストン２１に上方から近接させることにより、ピストン２１に被係合部２１ｄが弾性変形して、係合突起部２４ｂが係合溝部２１ｅに係合するのである。これにより、オリフィス２０とピストン２１とは、所定間隔（係合溝部２１ｅの所定幅Ｄ）よりも小さい範囲内で互いに近接離間可能に構成される。なお、本実施形態においては、オリフィス２０に係合突起部２４ｂが形成され、ピストン２１に係合溝部２１ｅが形成される構成としているが、オリフィス２０に係合溝部を形成し、ピストン２１に係合突起部を形成する構成とすることも可能である。

本実施形態に係るショックアブソーバ１０は上記の如く構成することにより、ピストンロッド１７とともにピストン２１及びバルブ部材２３がシリンダ１１の内部を軸方向に移動する際に、オリフィス２０を通過するオイルの流動抵抗によって制動力を発生させる構成としている。

具体的には図４に示す如く、ピストンロッド１７の押し込み開始時は、ピストン２１はピストンリング２１ｃの外周面における摩擦抵抗によって変位せず、オリフィス２０とバルブ部材２３とが圧縮バネ２２の弾性力に反して降下する。この際、連通孔２１ａは筒状部材２４の流路孔２４ａのみと連通する状態となる。即ち、オリフィス２０がピストン２１に当接している際は、連通孔２１ａとオリフィス２０がオリフィス流路以外の流路とが遮断されるため、オイルの流動抵抗は大きくなる。

詳細には図７中の矢印ａ、矢印ｂ、及び、矢印ｃに示す如く、オイルは連通孔２１ａの内部に位置する挿通部２３ａからオリフィス流路（流路孔２４ａ、流路穴２５ａ、及び、筒状部材２４の内周面と柱状部材２６の外周面との間隙）のみを流通する。このため、オリフィス２０を通過するオイルの流動抵抗が大きくなって大きな制動力が発生するのである。図５に示す如くバルブ部材２３がシリンダ１１の底部１１ｂにおけるオイル封止ビス１５の周囲に当接すると、圧縮バネ２２の圧縮が終了し、ピストンロッド１７の押し込みが完了する。

次に、ピストンロッド１７の戻り開始時は図６に示す如く、ピストン２１はピストンリング２１ｃの外周面における摩擦抵抗によって変位せず、オリフィス２０とバルブ部材２３とが圧縮バネ２２の弾性力によって上昇する。この際、連通孔２１ａは筒状部材２４の流路孔２４ａ以外の部分である、筒状部材２４の外周部分と連通する状態となる。即ち、オリフィス２０がピストン２１から離間している際は、連通孔２１ａとオリフィス流路以外の流路とが連通されるため、オイルの流動抵抗は小さくなる。詳細には図８中の矢印ｄ、矢印ｅ、矢印ｆに示す如く、オイルはオリフィス流路だけでなく、オリフィス流路以外の、筒状部材２４の外周部分から連通孔２１ａ及び挿通部２３ａの内側へと流入する。このため、オリフィス２０を通過するオイルの流動抵抗を小さくしてピストンロッド１７が戻りやすくなるのである。図１に示す如く圧縮バネ２２の伸長が終了すると、ピストンロッド１７の戻りが完了する。

本実施形態に係るショックアブソーバ１０によれば、上記の如く構成することにより、製造工程を簡素化している。具体的には図２に示す如く、オリフィス２０、ピストン２１、及び、バルブ部材２３を組付ける際に、オリフィス２０とピストン２１とを上下から近接させるとともに、バルブ部材２３の挿通部２３ａをピストン２１の連通孔２１ａに挿通させるだけで良いため、ピストンの外周にピストンリングを移動可能に介挿する必要が無い。つまり、従来技術と比較して簡易な工程でショックアブソーバ１０の内部部品を組付けることが可能となるため、製造コストを抑制することが可能となるのである。

また、本実施形態に係るショックアブソーバ１０によれば、オリフィス２０に係合突起部２４ｂを形成し、ピストン２１に係合溝部２１ｅを形成し、係合突起部２４ｂが係合溝部２１ｅと係合することにより、オリフィス２０とピストン２１とが所定幅Ｄよりも小さい範囲内で互いに近接離間可能に構成している。これにより、ピストンロッド１７の押し込み開始時におけるオリフィス２０とピストン２１の上面との間隔を、簡易な構成で一定にすることが可能となる。即ち、押し込み開始時においてオリフィス２０がピストン２１に当接するまでの距離を一定に保つことにより、連通孔２１ａとオリフィス２０がオリフィス流路以外の流路とが遮断されてオイルの流動抵抗は大きくなるまでのピストンロッド１７の押し込み量を一定にすることができる。つまり、部品点数を増加させることなく、簡易な構成で、ショックアブソーバ１０においてピストンロッド１７の押し込み開始時の制動力の立ち上がり精度を向上させることが可能となるのである。

また、本実施形態に係るショックアブソーバ１０において、オリフィス２０は、底部に流路孔２４ａが開口された筒状部材２４に柱状部材２６を嵌入して形成され、筒状部材２４と柱状部材２６との間には、複数個の流路穴２５ａ・２５ａ・・・が開口された複数枚の板状部材２５が介挿される。また、オリフィス流路は、筒状部材２４の流路孔２４ａ、板状部材２５の流路穴２５ａ・２５ａ・・・、及び、筒状部材２４の内周面と柱状部材２６の外周面との間隙によって形成される。これにより、それぞれの部材におけるショックアブソーバ１０の制動力への影響を低減させている。つまり、各部品における減衰力のばらつきを互いに補うことにより、一定的な制動力を得られる構成としている。

１０ ショックアブソーバ
２０ オリフィス（筒状部材２４・柱状部材２６）
２１ ピストン
２３ バルブ部材

Claims (4)

1. 一端側に開口部を有し、他端側に底部を有した有底円筒状に形成され、粘性流体が封入されるシリンダと、
   前記開口部を閉塞し、中心部分に挿通孔が開口されたキャップと、
   前記キャップの挿通孔に挿通され、一端側が前記シリンダの外部に延出されるとともに、他端側が前記シリンダの内部に挿入されるピストンロッドと、
   内部に粘性流体を流通させるオリフィス流路が形成されるオリフィスと、
   内周面に前記粘性流体の流路が形成されるとともに、前記シリンダの内周面で摺動することにより前記シリンダの内部空間を軸方向に二分割するピストンと、
   前記流路の軸方向長さよりも長く形成されて前記シリンダの前記底部の側から前記ピストンの流路に挿通されるとともに一端が前記オリフィスに当接する挿通部と、前記挿通部の他端に形成されるフランジ部と、を備えるバルブ部材と、
   前記シリンダの前記底部と前記バルブ部材の前記フランジ部との間に介挿され、前記バルブ部材を介して前記オリフィスを前記開口部の側に付勢する圧縮バネと、を備え、
   前記オリフィスは、前記ピストンロッドの他端側に固定されるとともに前記ピストンに連結されるものであり、
   前記ピストンロッドとともに前記ピストンが前記シリンダ内を軸方向に移動する際に、前記オリフィスを通過する粘性流体の流動抵抗によって制動力を発生させるショックアブソーバであって、
   前記ピストンロッドからの押圧力により前記オリフィスが前記ピストンに当接している際は、前記ピストンの流路と前記オリフィス流路以外の流路とが遮断されることにより流動抵抗が大きくなるとともに、前記バルブ部材を介した前記圧縮バネの付勢力により前記オリフィスが前記ピストンから離間している際は、前記ピストンの流路と前記オリフィス流路以外の流路とが連通されることにより粘性流体の流動抵抗が小さくなる、
   ことを特徴とする、ショックアブソーバ。
2. 前記シリンダには、前記キャップよりも内部側に隣接してシール部材が配設され、前記シール部材よりも内側に隣接して体積吸収体が配設され、体積吸収体に隣接して前記ピストンロッドの前記シリンダの外部への延出を規制する規制部材が配設される、
   ことを特徴とする、請求項１に記載のショックアブソーバ。
3. 前記オリフィスは、底部に流路孔が開口された筒状部材に柱状部材を嵌入して形成され、
   前記筒状部材と前記柱状部材との間には、複数個の流路穴が開口された複数枚の板状部材が介挿され、
   前記オリフィス流路は、前記筒状部材の前記流路孔、前記板状部材の流路穴、及び、前記筒状部材の内周面と前記柱状部材の外周面との間隙によって形成される、
   ことを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載のショックアブソーバ。
4. 前記ピストン及び前記オリフィスは、一方に係合突起部が形成されるとともに、他方に軸方向の所定幅を有する係合溝部が形成され、前記係合突起部が前記係合溝部と係合することにより、所定間隔よりも小さい範囲内で互いに近接離間可能に構成される、
   ことを特徴とする、請求項１から請求項３の何れか１項に記載のショックアブソーバ。

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