JP2006144862A - 油圧緩衝器 - Google Patents
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Abstract
【課題】 油圧緩衝器において、オイルロックケースとオイルロックピースの嵌合径、同軸度に高い加工精度を必要とせずに、伸び切り時に、ピストン速度に依存した減衰力を発生し得るオイルロック機構を提供すること。
【解決手段】 油圧緩衝器10において、オイルロックケース61とシリンダ11との間に、オイルロックケース61の外周とシリンダ11の内周に摺接するオイルロックピース62を摺動自在に設け、シリンダ11とオイルロックケース61とオイルロックピース62によりオイルロック油室63を区画形成し、オイルロック油室63とオイルロックケース61の内側の油室を連通するオリフィス通路67を設け、かつオイルロックピース62のオイルロックケース61に対する抜け止め部材68を設けたもの。
【選択図】 図1
【解決手段】 油圧緩衝器10において、オイルロックケース61とシリンダ11との間に、オイルロックケース61の外周とシリンダ11の内周に摺接するオイルロックピース62を摺動自在に設け、シリンダ11とオイルロックケース61とオイルロックピース62によりオイルロック油室63を区画形成し、オイルロック油室63とオイルロックケース61の内側の油室を連通するオリフィス通路67を設け、かつオイルロックピース62のオイルロックケース61に対する抜け止め部材68を設けたもの。
【選択図】 図1
Description
本発明は油圧緩衝器に関する。
油圧緩衝器として、特許文献1に記載の如く、シリンダ内周の大径部1cに可動壁16の円筒部16aを摺動可能に設け、ロッド5の最伸張時に、可動壁16の円筒部16aを、固定壁15の下部に形成した円筒部15aの外周に嵌合するものがある。固定壁15の円筒部15aにはオリフィス通路15bが形成されている。また、可動壁16はコイルばね18によって常時下方に付勢され、また、2つの通路19、20が形成されている。通路20にはワンウェーバルブ21が設けられている。
特許文献1の油圧緩衝器では、最伸張時に、可動壁16の円筒部16aと固定壁15の円筒部15aの嵌合によるオイルロック作用をなすに際し、固定壁15の円筒部15aに設けたオリフィス通路15bの存在によりピストン速度に依存した減衰力を発生できる。また、コイルばね18のリバウンドストッパ作用を併用し、伸び切り時の吸収エネルギを増加できる。
特開平1-295043
特許文献1の油圧緩衝器は、最伸張時にのみ、可動壁16の円筒部16aが固定壁15の円筒部15aの外周に嵌合し、ロッド5のそれ以外のストロークでは、第5A、5B図に示すように、可動壁16の円筒部16aが固定壁15の円筒部15aから離れている。従って、ロッド5の伸張時に、可動壁16の円筒部16aを固定壁15の円筒部15aにスムースに嵌合させて密封空間17を形成するためには、可動壁16の円筒部16aと固定壁15の円筒部15aの嵌合径、同軸度に高い加工精度が要求される。
本発明の課題は、油圧緩衝器において、オイルロックケースとオイルロックピースの嵌合径、同軸度に高い加工精度を必要とせずに、伸び切り時に、ピストン速度に依存した減衰力を発生し得るオイルロック機構を提供することにある。
請求項1の発明は、シリンダの内周に摺接するピストンを設けたロッドを、該シリンダの開口部に設けたロッドガイドを介して、該シリンダ内に挿入した油圧緩衝器において、該シリンダ内の該ロッドガイドの端面にオイルロックケースを設け、該オイルロックケースと該シリンダとの間に、該オイルロックケースの外周と該シリンダの内周に摺接するオイルロックピースを摺動自在に設け、シリンダとオイルロックケースとオイルロックピースによりオイルロック油室を区画形成し、該オイルロックピースを該オイルロックケースから退出する方向に付勢するスプリングを設け、該ロッドが所定のストローク伸張した際に該オイルロックピースに衝合して、該オイルロックピースを該オイルロックケース内に進入させる衝合部材を該ロッドの外周に設け、該オイルロック油室と該オイルロックケースの内側の油室を連通するオリフィス通路を設け、かつ、該オイルロックピースの該オイルロックケースに対する抜け止め部材を設けたものである。
請求項2の発明は、請求項1の発明において更に、前記スプリングが前記ロッドの最伸張時の緩衝をなすリバウンドスプリングであり、該リバウンドスプリングを前記オイルロックケースの内側に、該オイルロックケースと並列に設けたものである。
請求項3の発明は、請求項1又は2の発明において更に、前記衝合部材に前記ロッドの最伸張時のストロークを規制するストッパを設けたものである。
(請求項1)
(a)伸び切り時に、オイルロックケースとオイルロックピースの嵌合により形成されるオイルロック油室のオイルがオリフィス通路から絞り出されることにより、ピストン速度に依存した減衰力を発生できる。
(a)伸び切り時に、オイルロックケースとオイルロックピースの嵌合により形成されるオイルロック油室のオイルがオリフィス通路から絞り出されることにより、ピストン速度に依存した減衰力を発生できる。
(b)オイルロックケースに対するオイルロックピースの抜け止め部材が設けられ、オイルロックケースとオイルロックピースは最伸張時に限らず、常時嵌合している。このため、オイルロックケースとオイルロックピースを離れた状態から嵌合させる如くがなく、オイルロックケースとオイルロックピースの嵌合径、同軸度に高い加工精度を必要とせずに、上述(a)を実現できる。
(請求項2)
(c)リバウンドスプリングを併用することにより、伸び切り時の吸収エネルギを増加できる。また、リバウンドスプリングをオイルロックケースと並列に設けたから、リバウンドストロークを大きくとることができる。
(c)リバウンドスプリングを併用することにより、伸び切り時の吸収エネルギを増加できる。また、リバウンドスプリングをオイルロックケースと並列に設けたから、リバウンドストロークを大きくとることができる。
(請求項3)
(d)最伸張時のストロークを、衝合部材に設けたストッパ部により規制するから、リバウンドスプリングに最伸張時の全屈荷重を付加せず、リバウンドスプリングをへたり防止できる。
(d)最伸張時のストロークを、衝合部材に設けたストッパ部により規制するから、リバウンドスプリングに最伸張時の全屈荷重を付加せず、リバウンドスプリングをへたり防止できる。
図1は油圧緩衝器を示す全体断面図、図2は最圧縮状態を示す断面図、図3は中間ストローク状態を示す断面図、図4は最伸張状態を示す断面図、図5は減衰力調整装置を示す断面図である。
油圧緩衝器10は、図1、図2に示す如く、ダンパシリンダ11に中空ピストンロッド12を挿入し、シリンダ11とピストンロッド12の外側部に懸架スプリング13を介装している。
シリンダ11は車体側取付部材14を備え、ピストンロッド12に車輪側取付部材15を備える。シリンダ11の外周部にはばね荷重調整ナット16が螺着され、ナット16にバックアップされるばね受け17が設けられるとともに、ピストンロッド12にはばね受け18が固定されており、ばね受け17とばね受け18の間に懸架スプリング13を介装し、ばね荷重調整ナット16の螺動操作により懸架スプリング13の設定長さ(初期荷重)を調整可能としている。懸架スプリング13の弾発力が、車両が路面から受ける衝撃力を吸収する。
尚、油圧緩衝器10は、ピストンロッド12に固定したばね受け18にカラー19A、ダストカバー19B、ばねシート19Cを順に支持する。カラー19Aはばね受け18に径方向を位置決めされて着座し、後述するバンパストッパ27の圧縮時の拡径を規制するとともに、ダストカバー19Bを径方向に位置決めする。ダストカバー19Bは、ばね受け18〜シリンダ11の外周を被覆するとともに、ばねシート19Cを支持する。
シリンダ11はピストンロッド12が貫通するロッドガイド21をその開口部に備える。ロッドガイド21は、図1に示す如く、Oリング22A、ストッパリング22Bを介してシリンダ11に液密に装着されるとともに、オイルシール23、ブッシュ24、ダストシール25を備える内径部にピストンロッド12を液密に摺動自在としている。尚、シリンダ11は、ロッドガイド21の外側に圧側バンパ26を備え、最圧縮時に、ピストンロッド12が備えるバンパストッパ27にこの圧側バンパ26を衝合して最圧縮ストロークを規制可能としている。また、シリンダ11は、ロッドガイド21の内側にワッシャ28A、伸側リバウンドスプリング28を備えている。
油圧緩衝器10は、ピストンバルブ装置(圧側及び伸側減衰力発生装置)30を有している。油圧緩衝器10は、ピストンバルブ装置30が発生する減衰力により、懸架スプリング13による衝撃力の吸収に伴うシリンダ11とピストンロッド12の伸縮振動を抑制する。
ピストンバルブ装置30は、図1に示す如く、シリンダ11に挿入されたピストンロッド12の端部にバルブストッパ31、圧側バルブ32、ピストン33、伸側バルブ34、バルブストッパ35を装着し、これらをナット36で固定してある。
ピストン33は、外周部に備えたOリング37A、ピストンリング37Bを介してシリンダ11の内部を液密に摺接し、シリンダ11の内部をピストンロッド12が収容されないピストン側油室38Aと、ピストンロッド12が収容されるロッド側油室38Bとに区画する。ピストン33は、圧側バルブ32を備えてピストン側油室38Aとロッド側油室38Bとを連通可能とする圧側流路39と、伸側バルブ34を備えてピストン側油室38Aとロッド側油室38Bとを連通可能とする伸側流路40とを備える。
また、ピストンバルブ装置30は、図1、図5に示す伸側減衰力調整装置41を有している。
減衰力調整装置41は、ピストンロッド12にピストン側油室38Aとロッド側油室38Bを連通可能とするバイパス流路42を形成し、このバイパス流路42をピストン側油室38Aに開口する縦孔とロッド側油室38Bに開口する横孔により構成している。減衰力調整装置41は、ピストンロッド12の中空部に調整ロッド43を軸方向に進退自在に、かつOリングを介して液密に挿入され、先端のニードル弁43Aによりバイパス流路42の縦孔の開放端に設けてあるバルブシート44の開口面積を調整する。このとき、調整ロッド43は、その基端部をピストンロッド12から取付部材15の側に延在し、その基端部の端面をアジャスタ45に衝合せしめている。アジャスタ45は車輪側取付部材15に設けられ、回転操作工具により回転操作されて調整ロッド43を軸方向に進退せしめる。
尚、伸側減衰力調整装置41は、図5に示す如く、ピストンロッド12に形成したバイパス流路42の縦孔の開放端に設けたバルブシート44の内部に筒状通路46を差し込み、バルブシート44の開口44Aと筒状通路46の上端面の間にチェック弁47を変位可能に設け、筒状通路46に支持したバルブスプリング48によりチェック弁47をバックアップし、チェック弁47がバルブシート44の開口44Aを閉じる方向に付勢する。チェック弁47はロッド側油室38Bからピストン側油室38Aへ向かうバイパス流路42の流れのみを許容し、結果として、伸側減衰力調整装置41は伸張時にのみ減衰力を調整可能にするものになる。
油圧緩衝器10は、図1に示す如く、シリンダ11のピストン側油室38Aに圧側減衰力調整装置50を介してサブタンク51を接続している。サブタンク51は、キャップ52で封止される内部を隔壁部材53により油室54Aとガス室54Bに区画し、ガス室54Bに加圧ガスを封入するガス封入バルブ55を備える。
従って、油圧緩衝器10は以下の如くに減衰作用を行なう。
(圧縮時)
ピストン側油室38Aの油が圧側流路39を通ってロッド側油室38Bに流れ、この油が圧側バルブ32を撓み変形させて圧側の減衰力を得る。これに続き、シリンダ11に進入したピストンロッド12の進入容積分の油が余剰になり、この余剰油がピストン側油室38Aから圧側減衰力調整装置50の圧側流路を通ってサブタンク51の油室54Aに排出され、この間の圧側減衰力調整装置50のニードル弁による絞り抵抗により圧側減衰力を得るものとなる。
(圧縮時)
ピストン側油室38Aの油が圧側流路39を通ってロッド側油室38Bに流れ、この油が圧側バルブ32を撓み変形させて圧側の減衰力を得る。これに続き、シリンダ11に進入したピストンロッド12の進入容積分の油が余剰になり、この余剰油がピストン側油室38Aから圧側減衰力調整装置50の圧側流路を通ってサブタンク51の油室54Aに排出され、この間の圧側減衰力調整装置50のニードル弁による絞り抵抗により圧側減衰力を得るものとなる。
(伸長時)
シリンダ11とピストンロッド12の相対速度が低速のとき、ロッド側油室38Bの油が伸側減衰力調整装置41のニードル弁43Aにより開度調整されているピストンロッド12のバイバス流路42を通ってピストン側油室38Aに流れ、この間のニードル弁43Aによる絞り抵抗により伸側減衰力を得る。また、シリンダ11とピストンロッド12の相対速度が中高速のとき、ロッド側油室38Bの油が伸側流路40を通り、伸側バルブ34を撓み変形させてピストン側油室38Aへ流れ、伸側の減衰力を得る。そしてこのとき、シリンダ11から退出するピストンロッド12の退出体積分の油が不足し、この不足油がサブタンク51の油室54Aから圧側減衰力調整装置50の伸側流路を通ってピストン側油室38Aへ速やかに補給される。
シリンダ11とピストンロッド12の相対速度が低速のとき、ロッド側油室38Bの油が伸側減衰力調整装置41のニードル弁43Aにより開度調整されているピストンロッド12のバイバス流路42を通ってピストン側油室38Aに流れ、この間のニードル弁43Aによる絞り抵抗により伸側減衰力を得る。また、シリンダ11とピストンロッド12の相対速度が中高速のとき、ロッド側油室38Bの油が伸側流路40を通り、伸側バルブ34を撓み変形させてピストン側油室38Aへ流れ、伸側の減衰力を得る。そしてこのとき、シリンダ11から退出するピストンロッド12の退出体積分の油が不足し、この不足油がサブタンク51の油室54Aから圧側減衰力調整装置50の伸側流路を通ってピストン側油室38Aへ速やかに補給される。
これらの圧側と伸側の減衰力により、油圧緩衝器10の伸縮振動が抑制される。
尚、油圧緩衝器10の最圧縮時には、シリンダ11の側のバンパ26とピストンロッド12の側のバンパストッパ27との衝合により最圧縮時の緩衝作用を果たす。
尚、油圧緩衝器10の最圧縮時には、シリンダ11の側のバンパ26とピストンロッド12の側のバンパストッパ27との衝合により最圧縮時の緩衝作用を果たす。
しかるに、油圧緩衝器10は、最伸張時の緩衝構造を以下の如くに備える。
油圧緩衝器10は、シリンダ11内のロッドガイド21の端面にオイルロックケース61を螺着して設ける。オイルロックケース61はロッドガイド21への螺着端で、ロッドガイド21との間にワッシャ28Aを挟着する。
油圧緩衝器10は、シリンダ11内のロッドガイド21の端面にオイルロックケース61を螺着して設ける。オイルロックケース61はロッドガイド21への螺着端で、ロッドガイド21との間にワッシャ28Aを挟着する。
油圧緩衝器10は、シリンダ11の径方向で、オイルロックケース61とシリンダ11との間に、オイルロックケース61の外周とシリンダ11の内周に摺接するオイルロックピース62を摺動自在に設け、シリンダ11とロッドガイド21とオイルロックケース61とオイルロックピース62によりオイルロック油室63を区画形成する。オイルロックケース61の自由端側の外周には、Oリング64Aを介して、ピストンリング64が係着され、オイルロックピース62の先端部62Aの側(ピストン33の側)の外周にはピストンリング65が係着される。オイルロックピース62は、オイルロックケース61の外周に設けたピストンリング64に摺接するとともに、自らの外周に設けたピストンリング65をシリンダ11の内面に摺接する。
油圧緩衝器10は、オイルロックピース62をオイルロックケース61から退出する方向に付勢するスプリングを備える。本実施例では、このスプリングとして、ピストンロッド12の最伸張時の緩衝をなす前述のリバウンドスプリング28を用いる。リバウンドスプリング28は、ロッドガイド21に設けたワッシャ28Aと、オイルロックピース62の先端部62Aとの間に介装される。リバウンドスプリング28は、オイルロックケース61の内側に、オイルロックケース61と並列に設けられる。オイルロックピース62の先端部62Aには連通孔66が貫通形成され、ロッド側油室38Bがオイルロックケース61の内側にまで拡張される。
油圧緩衝器10は、シリンダ11に対してピストンロッド12が所定のストローク伸張した際に、図3に示す如く、オイルロックピース62の先端部62Aに衝合して、オイルロックピース62をオイルロックケース61内のオイルロック油室63に進入させる衝合部材をピストンロッド12の外周に設ける。本実施例では、この衝合部材として前述のバルブストッパ31を用い、バルブストッパ31にフランジ状衝合部31Aを備える。尚、バルブストッパ31(衝合部材)は、ピストンロッド12の最伸張時(図4)にワッシャ28Aに衝合してそのストロークを規制する筒状のストッパ部31Bを備える。
油圧緩衝器10は、オイルロック油室63とオイルロックケース61の内側の油室(ロッド側油室38B)を連通するオリフィス通路67を設ける。本実施例では、オリフィス通路67をオイルロックケース61に設ける。
油圧緩衝器10は、オイルロックピース62のオイルロックケース61に対する抜け止め部材68を備える。本実施例では、オイルロックピース62の基端部62Bの内周に係着したストッパリングを抜け止め部材68とし、オイルロックピース62がリバウンドスプリング28のばね力によりオイルロックケース61から最も退出したとき、抜け止め部材68がオイルロックケース61の自由端側の内周係止部61Aに係止してオイルロックピース62を抜け止めする。
従って、油圧緩衝器10における最伸張時の緩衝動作は以下の如くになる(図2〜図4)。
(1)油圧緩衝器10が最圧縮状態(図2)と所定の中間ストローク状態(図3)の間にあるとき、オイルロックピース62はリバウンドスプリング28によりオイルロックケース61から退出する方向に付勢され、オイルロックピース62の抜け止め部材68をオイルロックケース61の内周係止部61Aに係止する抜け止め位置に保持され、オイルロックケース61と常時嵌合状態を維持する。
(1)油圧緩衝器10が最圧縮状態(図2)と所定の中間ストローク状態(図3)の間にあるとき、オイルロックピース62はリバウンドスプリング28によりオイルロックケース61から退出する方向に付勢され、オイルロックピース62の抜け止め部材68をオイルロックケース61の内周係止部61Aに係止する抜け止め位置に保持され、オイルロックケース61と常時嵌合状態を維持する。
(2)油圧緩衝器10が伸張過程で、所定の中間ストローク状態(図3)を越えると、ピストンロッド12の側のバルブストッパ31の衝合部31Aがオイルロックピース62の先端部62Aに衝合し、リバウンドスプリング28を圧縮しつつ、オイルロックピース62をオイルロックケース61内のオイルロック油室63に進入させてオイルロック圧力を生成させる。リバウンドスプリング28の圧縮により伸び切り時の緩衝作用がなされるとともに、オイルロックピース62がオイルロック油室63のオイルをオイルロックケース61のオリフィス通路67からロッド側油室38Bの側へ絞り出し、オイルロックピース62の移動速度、換言すればピストン速度に依存する減衰力を発生する。高ピストン速度により大減衰力を発生させる。
(3)油圧緩衝器10が最伸張状態(図4)に達すると、バルブストッパ31のストッパ部31Bがワッシャ28Aに衝合して伸び切りストロークを規制する。
(4)油圧緩衝器10が最伸張状態(図4)から圧縮ストロークに切替わると、オイルロックピース62はリバウンドスプリング28によりオイルロックケース61から前述の抜け止め位置まで退出可能になる。ロッド側油室38Bの側のオイルが、オイルロックケース61のオリフィス通路67からオイルロック油室63に流入する。
上述(2)において、オイルロック油室63のオイル圧力はオイルシール23に作用しないから、オイルロック油室63に大きなオイルロック圧力を設定できる。
本実施例によれば以下の作用効果を奏する。
(a)伸び切り時に、オイルロックケース61とオイルロックピース62の嵌合により形成されるオイルロック油室63のオイルがオリフィス通路67から絞り出されることにより、ピストン速度に依存した減衰力を発生できる。
(a)伸び切り時に、オイルロックケース61とオイルロックピース62の嵌合により形成されるオイルロック油室63のオイルがオリフィス通路67から絞り出されることにより、ピストン速度に依存した減衰力を発生できる。
(b)オイルロックケース61に対するオイルロックピース62の抜け止め部材68が設けられ、オイルロックケース61とオイルロックピース62は最伸張時に限らず、常時嵌合している。このため、オイルロックケース61とオイルロックピース62を離れた状態から嵌合させる如くがなく、オイルロックケース61とオイルロックピース62の嵌合径、同軸度に高い加工精度を必要とせずに、上述(a)を実現できる。
(c)リバウンドスプリング28を併用することにより、伸び切り時の吸収エネルギを増加できる。また、リバウンドスプリング28をオイルロックケース61と並列に設けたから、リバウンドストロークを大きくとることができる。
(d)最伸張時のストロークを、衝合部材(バルブストッパ)31に設けたストッパ部31Bにより規制するから、リバウンドスプリング28に最伸張時の全屈荷重を付加せず、リバウンドスプリング28をへたり防止できる。
以上、本発明の実施例を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。
10 油圧緩衝器
11 ダンパシリンダ
12 ピストンロッド
21 ロッドガイド
28 リバウンドスプリング
31 バルブストッパ(衝合部材)
31B ストッパ部
33 ピストン
38A ピストン側油室
38B ロッド側油室
61 オイルロックケース
62 オイルロックピース
63 オイルロック油室
67 オリフィス通路
68 抜け止め部材
11 ダンパシリンダ
12 ピストンロッド
21 ロッドガイド
28 リバウンドスプリング
31 バルブストッパ(衝合部材)
31B ストッパ部
33 ピストン
38A ピストン側油室
38B ロッド側油室
61 オイルロックケース
62 オイルロックピース
63 オイルロック油室
67 オリフィス通路
68 抜け止め部材
Claims (3)
- シリンダの内周に摺接するピストンを設けたロッドを、該シリンダの開口部に設けたロッドガイドを介して、該シリンダ内に挿入した油圧緩衝器において、
該シリンダ内の該ロッドガイドの端面にオイルロックケースを設け、
該オイルロックケースと該シリンダとの間に、該オイルロックケースの外周と該シリンダの内周に摺接するオイルロックピースを摺動自在に設け、シリンダとオイルロックケースとオイルロックピースによりオイルロック油室を区画形成し、
該オイルロックピースを該オイルロックケースから退出する方向に付勢するスプリングを設け、
該ロッドが所定のストローク伸張した際に該オイルロックピースに衝合して、該オイルロックピースを該オイルロックケース内に進入させる衝合部材を該ロッドの外周に設け、
該オイルロック油室と該オイルロックケースの内側の油室を連通するオリフィス通路を設け、
かつ、該オイルロックピースの該オイルロックケースに対する抜け止め部材を設けたことを特徴とする油圧緩衝器。 - 前記スプリングが前記ロッドの最伸張時の緩衝をなすリバウンドスプリングであり、該リバウンドスプリングを前記オイルロックケースの内側に、該オイルロックケースと並列に設けた請求項1に記載の油圧緩衝器。
- 前記衝合部材に前記ロッドの最伸張時のストロークを規制するストッパを設けた請求項1又は2に記載の油圧緩衝器。
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