JP2006177531A

JP2006177531A - 油圧緩衝器

Info

Publication number: JP2006177531A
Application number: JP2004374262A
Authority: JP
Inventors: Takesuke Maekawa; 雄亮前川
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2004-12-24
Filing date: 2004-12-24
Publication date: 2006-07-06

Abstract

【課題】油圧緩衝器において、リバウンド時の衝撃及び騒音を効果的に軽減し、かつ、耐久性を向上させる。
【解決手段】油液が封入されたシリンダ２内に、ピストンロッド４を連結したピストン３を摺動可能に嵌装し、伸び側及び縮み側減衰力発生機構１３、１４によって減衰力を発生させる。ピストロッド４に、固定ばね受１５を固定し、可動ばね受２２を摺動可能に案内し、これらの間にリバウンドスプリング２６を介装する。固定ばね受１５にオリフィス２１を有するプランジャ１９を取付け、可動ばね受２２にシリンダ部２４を形成する。ピストンロッド４がストローク端付近まで伸長すると、プランジャ１９がシリンダ部２４に装入され、これらの内部に形成された油室から油液がオリフィス２１を通って流出し、流体力が発生して、リバウンド時の衝撃及び騒音を軽減する。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車等の車両のサスペンション装置等に使用することができる油圧緩衝機に関するものである。

例えば自動車の車両のサスペンション装置に装着される油圧緩衝器においては、特許文献１に記載されているように、シリンダ内に摺動可能に嵌装されたピストンに連結されたピストンロッドに、リバウンドスプリング（圧縮コイルばね）を巻装し、ピストンロッドがその最大伸長位置付近まで伸長したとき、リバウンドスプリングが圧縮されてピストンロッドの伸長に対してばね力を付与することにより、ピストンロッドがストローク端に到達しにくくすると共に、ストローク端における衝撃を緩和するようにしたものがある。
特開平６−１０１７３４号公報

上記リバウンドスプリング付の油圧緩衝器では、ピストンロッドが伸長してストローク端に達したとき、リバウンドスプリングが最大縮小状態まで圧縮され、線間密着を起して異音を発生したり、リバウンドスプリングが損傷する虞がある。そこで、ピストンロッドにリバウンドストッパを取付け、これをシリンダの内部に衝突させることにより、ピストンロッドの伸長位置を制限して、リバウンドスプリングの線間密着を防止している。

しかしながら、上記従来のリバウンドストッパでは、リバウンドストッパがシリンダの内部に衝突する際に、衝撃及び騒音を発するという問題がある。リバウンドストッパに、ゴム、合成樹脂等の弾性体からなる緩衝材を取付けることにより、衝撃及び騒音をある軽減することができるが、緩衝効果を高めるため、緩衝材の変形量を大きくすると、耐久性が低下するという問題を生じる。

本発明は、上記の点に鑑みて成されたものであり、リバウンド時の衝撃及び騒音を効果的に軽減することができ、かつ、耐久性に優れた油圧緩衝器を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、請求項１に係る発明は、油液が封入されたシリンダと、該シリンダ内に摺動可能に嵌装されたピストンと、一端が前記ピストンに連結され、他端側が前記シリンダの外部へ延出されたピストンロッドと、前記シリンダ内の前記ピストンの摺動によって生じる油液の流れを制御して減衰力を発生させる減衰力発生機構と、前記ピストンロッドの伸長を制限するリバウンドストッパ機構とを備えた油圧緩衝器において、
前記リバウンドストッパ機構は、前記シリンダ内部において、前記ピストンロッドに固定された固定ばね受と、前記ピストンロッドに摺動可能に設けられて前記シリンダ内に固定されたストッパに当接可能な可動ばね受と、前記固定ばね受と可動ばね受との間に介装されたばね手段とを備え、前記固定ばね受及び前記可動ばね受には、それぞれ前記ピストンロッドの伸び側のストローク端付近で互いに係合して油室を形成するシリンダ部及びプランジャの一方が設けられ、前記シリンダ部及び前記プランジャの少なくとも一方には、前記油室をその外部に連通させるオリフィスが設けられていることを特徴とする。

請求項１の発明に係る油圧緩衝器によれば、ピストンロットが伸長して可動ばね受がストッパに当接すると、ばね手段が圧縮されてピストンロッドの伸長に対してばね力が付与される。更に、ピストンロッドがそのストローク端付近まで伸長すると、固定ばね受及び可動ばね受のシリンダ部とプランジャとが互いに係合して油室が形成され、この油室が圧縮されて油液がオリフィスを通って外部へ流出することにより、ピストンロッドに流体力による減衰力が付与される。これにより、リバウンド時の衝撃及び騒音を効果的に軽減することができる。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
本発明の第１実施形態について、図１を参照して説明する。図１に示すように、本発明の第１実施形態に係る油圧緩衝器１は、自動車の懸架装置に装着される単筒式油圧緩衝器であって、油液が封入されたシリンダ２内に、ピストン３が摺動可能に嵌装され、このピストン３によってシリンダ２内がシリンダ上室２Ａとシリンダ下室２Ｂとの２室に画成されている。ピストン３には、ピストンロッド４の一端がナット５によって連結されており、ピストンロッド４の他端側は、シリンダ２の上端部に装着されたロッドガイド６及びオイルシール７、８に挿通されて外部へ延出されている。シリンダ２の下端部には、フリーピストン９が摺動可能に嵌装されて、シリンダ２の底部にガス室１０が形成され、ガス室１０には高圧ガスが封入されている。

ピストン３には、シリンダ上下室２Ａ、２Ｂ間を連通させる伸び側油路１１および縮み側油路１２が設けられている。伸び側油路１１及び縮み側油路１２には、それぞれその油液の流動を制御して減衰力を発生させるオリフィスおよびディスクバルブ等からなる伸び側減衰力発生機構１３（減衰力発生機構）及び縮み側減衰力発生機構１４（減衰力発生機構）が設けられている。

シリンダ上室２Ａ内において、ピストンロッド４には、その伸長を制限するリバウンドストッパ機構Ｒが設けられており、このシリンダストッパ機構Ｒについて次に説明する。
シリンダ上室２Ａ内において、ピストンロッド４のピストン３側には、リング状の固定ばね受１５が外嵌されて止輪１６によって軸方向に固定されている。固定ばね受１５の下端外周部には、フランジ部１７が形成され、上端内周部には、円筒状の取付部１８が突出されている。固定ばね受１５の取付部１８には、円筒状のプランジャ１９が圧入、固定されている。プランジャ１９の内径は、ピストンロッド４の外径よりも大きく、これらの間に環状の隙間２０が形成されている。プランジャ１９の下端部付近の側壁には、一対のオリフィス２１が直径方向に貫通されている。

ピストンロッド４のロッドガイド６側には、リング状の可動ばね受２２が摺動可能に外嵌されている。可動ばね受２２の上端外周部には、固定ばね受１５のフランジ部１７に対向するフランジ部２３が形成され、下端部には、プランジャ１９を装入可能なシリンダ部２４が形成されている。プランジャ１９及びシリンダ部２４の先端部には、互いの装入を容易にするためのテーパ部１９Ａ、２４Ａが形成されている。可動ばね受２２の上端部には、クッション材２５が取付けられており、このクッション材２５は、シリンダ部２４の上端部のシールを兼ねている。

固定ばね受１５のフランジ部１７と可動ばね受２２のフランジ部２３との間に、圧縮ばねであるリバウンドスプリング２６（ばね手段）が介装されており、リバウンドスプリング２６の両端部は、それぞれ固定ばね受１５及び可動ばね受２２に結合されている。また、シリンダ上室２Ａの上端部には、可動ばね受２２のクッション材２５に当接可能なストッパ２７が固定されている。

以上のように構成した本実施形態の作用について次に説明する。
ピストンロッド４の伸び行程時には、シリンダ２内のピストン３の摺動にともない、シリンダ上室２Ａの油液がピストン３の伸び側油路１１を通ってシリンダ下室２Ｂへ流れ、伸び側減衰力発生機構１３によって減衰力が発生する。このとき、ピストンロッド４がシリンダ２から退出した分だけガス室１０内のガスが膨張して、シリンダ２内の容積変化を補償する。

縮み行程時には、シリンダ２内のピストン３の摺動にともない、シリンダ下室２Ｂの油液がピストン３の縮み側油路１２を通ってシリンダ上室２Ａへ流れ、ピストン３の縮み側減衰力発生機構１４によって減衰力が発生する。このとき、ピストンロッド４がシリンダ２内に侵入した分だけガス室内のガスが圧縮されて、シリンダ２内の容積変化を補償する。

ピストンロッド４が所定位置まで伸長すると、可動ばね受２２のクッション材２５がシリンダ上室２Ａの上端部に固定されたストッパ２７に当接し、更なるピストンロッド４の伸長に対して、リバウンドスプリング２６が圧縮されて、そのばね力を作用させることにより、ピストンロッド４に作用する力を吸収する。

ピストンロッド４が更に伸長して伸び側のストローク端付近に達すると、図３に示すように、固定ばね受１５のプランジャ１９の先端部が可動ばね受２２のシリンダ部２４内に嵌合、装入されて、シリンダ部２４の内部とプランジャ１９の隙間２０によって油室２８が形成される。この状態で、更にピストンロッド４が伸長すると、油室２８が圧縮されて、油室２８内の油液がプランジャ１９の側壁のオリフィス２１を通ってシリンダ上室２Ａへ流出する。このとき、オリフィス２１の流通抵抗によって、ピストンロッド４の伸長に対して、流体力による大きな減衰力が作用して、ストローク端に達する際の衝撃及び騒音を軽減する。

このようにして、油圧緩衝器１のリバウンド時の衝撃及び騒音を流体力によって効果的に軽減することができる。このとき、オリフィス２１の径を変更することによってピストンロッド４に作用する流体力を変化させることができるので、容易にチューニングを行うことができる。また、緩衝材として変形量の大きな弾性体を使用しないので、耐久性にも優れている。

なお、上記実施形態では、固定ばね受１５にプランジャ１９が設けられ、可動ばね受２２にシリンダ部２４が設けられているが、逆に、固定ばね受け１５にシリンダ部を設け、可動ばね受にプランジャを設けることもできる。また、オリフィス２１は、シリンダ部２４に設けてもよく、あるいは、プランジャ１９及びシリンダ部２４の両方に設けることもできる。

本発明の一実施形態に係る油圧緩衝器の縦断面図である。図１に示す油圧緩衝器の要部であるリバウンドスプリング部を拡大して示す図である。図１に示す油圧緩衝器において、ピストンロッドがストローク端付近まで伸長した状態を示すリバウンドスプリング部の拡大図である。

符号の説明

１油圧緩衝器、２シリンダ、３ピストン、４ピストンロッド、１３伸び側減衰力発生機構（減衰力発生機構）、１４縮み側減衰力発生機構（減衰力発生機構）、１５固定ばね受、１９プランジャ、２１オリフィス、２２可動ばね受、２４シリンダ部、２６リバウンドスプリング（ばね手段）、２７ストッパ、２８油室、Ｒリバウンドストッパ機構

Claims

油液が封入されたシリンダと、該シリンダ内に摺動可能に嵌装されたピストンと、一端が前記ピストンに連結され、他端側が前記シリンダの外部へ延出されたピストンロッドと、前記シリンダ内の前記ピストンの摺動によって生じる油液の流れを制御して減衰力を発生させる減衰力発生機構と、前記ピストンロッドの伸長を制限するリバウンドストッパ機構とを備えた油圧緩衝器において、
前記リバウンドストッパ機構は、前記シリンダ内部において、前記ピストンロッドに固定された固定ばね受と、前記ピストンロッドに摺動可能に設けられて前記シリンダ内に固定されたストッパに当接可能な可動ばね受と、前記固定ばね受と可動ばね受との間に介装されたばね手段とを備え、前記固定ばね受及び前記可動ばね受には、それぞれ前記ピストンロッドの伸び側のストローク端付近で互いに係合して油室を形成するシリンダ部及びプランジャの一方が設けられ、前記シリンダ部及び前記プランジャの少なくとも一方には、前記油室をその外部に連通させるオリフィスが設けられていることを特徴とする油圧緩衝器。