JP2014173619A - Shock absorber - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、緩衝装置の改良に関する。 The present invention relates to an improvement of a shock absorber.
従来、この種の緩衝装置にあっては、シリンダと、シリンダ内に摺動自在に挿入されシリンダ内を伸側室と圧側室に区画するピストンと、ピストンに設けられた伸側室と圧側室を連通する減衰通路と、ピストンロッドの先端に取付けられて圧力室を形成するハウジングと、圧力室内に摺動自在に挿入され圧力室を伸側圧力室と圧側圧力室とに区画するフリーピストンと、フリーピストンを附勢するコイルばねと、伸側室と伸側圧力室とを連通する伸側通路と、圧側室と圧側圧力室とを連通する圧側通路とを備えて構成されているものがある。 Conventionally, in this type of shock absorber, a cylinder, a piston that is slidably inserted into the cylinder, and divides the cylinder into an extension side chamber and a pressure side chamber, and an extension side chamber and a pressure side chamber provided in the piston communicate with each other. A damping passage, a housing attached to the tip of the piston rod to form a pressure chamber, a free piston that is slidably inserted into the pressure chamber and divides the pressure chamber into an expansion side pressure chamber and a pressure side pressure chamber, and free Some are configured to include a coil spring for energizing the piston, an extension side passage that communicates the extension side chamber and the extension side pressure chamber, and a pressure side passage that communicates the pressure side chamber and the pressure side pressure chamber.
このように構成された緩衝装置は、圧力室がフリーピストンによって伸側圧力室と圧側圧力室とに区画されており、伸側通路と圧側通路を介しては伸側室と圧側室とが直接的に連通されることはないが、フリーピストンが移動すると伸側室と圧側室の容積比が変化し、フリーピストンの移動量に応じて圧力室内の液体が伸側室と圧側室へ出入りするため、見掛け上、伸側室と圧側室とが上記伸側通路と圧側通路を介して連通されているが如くに振舞う。 In the shock absorber configured as described above, the pressure chamber is divided into an expansion side pressure chamber and a pressure side pressure chamber by a free piston, and the extension side chamber and the pressure side chamber are directly connected to each other via the extension side passage and the pressure side passage. However, when the free piston moves, the volume ratio between the expansion side chamber and the compression side chamber changes, and the liquid in the pressure chamber moves into and out of the expansion side chamber and the compression side chamber according to the amount of movement of the free piston. In addition, the extension side chamber and the pressure side chamber behave as if they are communicated with each other via the extension side passage and the pressure side passage.
そのため、この緩衝装置では、低周波数の振動の入力に対しては高い減衰力を発生し、他方、高周波数の振動の入力に対しては低い減衰力を発生することができ、車両が旋回中等の入力振動周波数が低い場面においては高い減衰力を発生可能であるとともに、車両が路面の凹凸を通過するような入力振動周波数が高い場面においては低い減衰力を確実に発生させて、車両における乗り心地を向上させることができる(たとえば、特許文献1参照)。 For this reason, this shock absorber can generate a high damping force for low-frequency vibration input, and can generate a low damping force for high-frequency vibration input. It is possible to generate a high damping force in a scene where the input vibration frequency of the vehicle is low, and reliably generate a low damping force in a scene where the input vibration frequency is high such that the vehicle passes through the road surface unevenness. Comfort can be improved (for example, refer patent document 1).
ところで、上記緩衝装置では、ハウジングの内周に段部を設けており、フリーピストンが圧側圧力室を圧縮する方向、つまり、下方に変位して移動限界(ストロークエンド)にまで達すると、上記段部に積層した環状の弾性体でなるクッション部材がフリーピストンに衝合して、当該フリーピストンのハウジングに対するそれ以上の下方への変位を規制するようになっており、フリーピストンとハウジングとの衝突による打音の発生を防止している。 In the above shock absorber, a step portion is provided on the inner periphery of the housing. When the free piston is displaced downward, that is, when it is displaced downward to reach the movement limit (stroke end), the step portion is provided. A cushion member made of an annular elastic body stacked on the part abuts on the free piston and regulates further downward displacement of the free piston relative to the housing. This prevents the generation of hitting sound.
このように、従来の緩衝装置にあっては、フリーピストンとハウジングとの衝突による打音の発生を抑制できるのであるが、クッション部材のハウジングへの取り付けは、クッション部材を単にハウジングの内周に嵌め込むのみでクッション部材の外周をハウジングで拘束することで行われ、クッション部材のハウジングへの固定の程度はクッション部材の弾性力に左右され、弾性力が弱いとクッション部材がハウジングから浮き上がってしまう可能性があり、フリーピストンに干渉してフリーピストンの円滑な移動を妨げてしまう可能性がある。 As described above, in the conventional shock absorber, it is possible to suppress the generation of hitting sound due to the collision between the free piston and the housing. However, the cushion member is simply attached to the inner periphery of the housing. This is done by restraining the outer periphery of the cushion member with the housing simply by fitting, and the degree of fixing of the cushion member to the housing depends on the elastic force of the cushion member, and if the elastic force is weak, the cushion member will rise from the housing There is a possibility that it interferes with the free piston and prevents the smooth movement of the free piston.
そこで、本発明は、上記した不具合を改善するために創案されたものであって、その目的とするところは、フリーピストンとハウジングとの衝突による打音の発生を抑制しながらも、クッション部材のハウジングからの脱落を防止することができる緩衝装置を提供することである。 Therefore, the present invention was devised in order to improve the above-mentioned problems, and the object of the present invention is to suppress the occurrence of a hitting sound due to a collision between the free piston and the housing, and to prevent the cushion member from being generated. It is an object of the present invention to provide a shock absorber that can prevent the housing from falling off.
上記した目的を解決するために、本発明における課題解決手段は、シリンダと、上記シリンダ内に摺動自在に挿入され当該シリンダ内を伸側室と圧側室に区画するピストンと、上記伸側室と上記圧側室とを連通する減衰通路と、圧力室を形成するハウジングと、上記圧力室内に摺動自在に挿入されて当該圧力室を伸側圧力室と圧側圧力室とに区画するフリーピストンと、上記伸側室と上記伸側圧力室とを連通する伸側通路と、上記圧側室と上記圧側圧力室とを連通する圧側通路と、上記フリーピストンを上記ハウジングに対して中立位置に位置決めるとともに当該フリーピストンの中立位置からの変位を抑制する附勢力を発揮するばね要素と、上記フリーピストンが上記ハウジングに対して圧側圧力室を圧縮する方向へストロークエンドまで変位すると当該フリーピストンに衝合して当該フリーピストンのそれ以上の変位を抑制するクッション部材を備えた緩衝装置において、上記クッション部材は、環状のバックアップリングと、当該アックアップリングのフリーピストン対向端に取り付けられて上記フリーピストンに対向するクッション体とを備え、上記ハウジングの内周に環状凹部を設け、上記バックアップリングを内周側から外周へ向けて押圧して当該バックアップリングの外周を上記環状凹部内に嵌め込むよう塑性変形させることで上記クッション部材を上記ハウジングに固定したことを特徴とする。 In order to solve the above-described object, the problem-solving means in the present invention includes a cylinder, a piston that is slidably inserted into the cylinder and divides the cylinder into an extension side chamber and a pressure side chamber, the extension side chamber, and the above A damping passage that communicates with the pressure side chamber, a housing that forms a pressure chamber, a free piston that is slidably inserted into the pressure chamber and divides the pressure chamber into an expansion side pressure chamber and a pressure side pressure chamber, and An extension side passage communicating the extension side chamber and the extension side pressure chamber, a pressure side passage communicating the pressure side chamber and the pressure side pressure chamber, and positioning the free piston in a neutral position with respect to the housing A spring element that exerts an urging force that suppresses displacement from the neutral position of the piston, and the free piston until the stroke end in the direction of compressing the pressure side pressure chamber with respect to the housing In the shock absorber provided with a cushion member that abuts against the free piston and suppresses further displacement of the free piston, the cushion member includes an annular backup ring and a free piston facing end of the up-up ring. And a cushion body facing the free piston, provided with an annular recess on the inner circumference of the housing, and pressing the backup ring from the inner circumference side toward the outer circumference to thereby surround the outer circumference of the backup ring. The cushion member is fixed to the housing by plastic deformation so as to be fitted into the recess.
そして、バックアップリングを内周側から外周へ向けて押圧してバックアップリングの外周をハウジングの内周に設けた環状凹部内に嵌め込むよう塑性変形させることでクッション部材をハウジングに固定したので、クッション部材がしっかりハウジングに固定される。 Since the cushion member is fixed to the housing by pressing the backup ring from the inner peripheral side toward the outer periphery and plastically deforming so that the outer periphery of the backup ring is fitted into an annular recess provided in the inner periphery of the housing. The member is firmly fixed to the housing.
よって、本発明の緩衝装置によれば、フリーピストンとハウジングとの衝突による打音の発生を抑制しながらも、クッション部材のハウジングからの脱落を防止することができる。 Therefore, according to the shock absorber of the present invention, it is possible to prevent the cushion member from falling off the housing while suppressing the generation of a hitting sound due to the collision between the free piston and the housing.
以下、図に基づいて本発明を説明する。本発明の一実施の形態における緩衝装置Dは、図1に示すように、シリンダ1と、シリンダ1内に摺動自在に挿入されシリンダ1内を2つの伸側室R1および圧側室R2に区画するピストン2と、上記した伸側室R1と圧側室R2とを連通する減衰通路4,5と、圧力室Cを形成するハウジング6と、上記ハウジング6内に摺動自在に挿入されて圧力室Cを伸側圧力室7と圧側圧力室8との区画するフリーピストン9と、伸側室R1と伸側圧力室7とを連通する伸側通路10と、圧側室R2と圧側圧力室8とを連通する圧側通路11と、フリーピストン9のハウジング6に対して中立位置に位置決めるとともにフリーピストン9の中立位置からの変位を抑制する附勢力を発揮するばね要素12と、フリーピストン9がハウジング6に対して中立位置から伸側圧力室側へ所定の変位量以上変位するとフリーピストン9に衝合して当該フリーピストン9のそれ以上の伸側圧力室側への変位を抑制するクッション部材13とを備えて構成されている。
Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, a shock absorber D according to an embodiment of the present invention is slidably inserted into a cylinder 1 and the cylinder 1 and divides the cylinder 1 into two extension side chambers R1 and a pressure side chamber R2. The
また、緩衝装置Dは、シリンダ1内に移動自在に挿通されたピストンロッド3を備えており、ピストンロッド3の一端はピストン2に連結されるとともに、他端である上端は、図示はしないが、シリンダ1の上端を封止する環状のロッドガイドによって摺動自在に軸支されている。なお、シリンダ1の下端は、図外のボトム部材によって封止されている。
The shock absorber D includes a piston rod 3 that is movably inserted into the cylinder 1. One end of the piston rod 3 is connected to the
そして、伸側室R1および圧側室R2さらには圧力室C内には作動油等の液体が充満され、また、シリンダ1内の図中下方には、シリンダ1の内周に摺接して圧側室R2と気体室Gとを区画する摺動隔壁17が設けられている。なお、上記した伸側室R1、圧側室R2および圧力室C内に充填される液体は、作動油以外にも、たとえば、水、水溶液といった液体を使用することもできる。
The extension side chamber R1, the pressure side chamber R2, and the pressure chamber C are filled with a liquid such as hydraulic fluid, and the lower side of the cylinder 1 in the drawing is in sliding contact with the inner periphery of the cylinder 1 to be the pressure side chamber R2. A
図示したところでは、緩衝装置Dは、伸側室R1にのみピストンロッド3が挿通される片ロッド型であるので、緩衝装置Dの伸縮に伴ってシリンダ1内に出入りするピストンロッド3の体積は、気体室G内の気体の体積が膨張あるいは収縮して摺動隔壁17が図1中上下方向に移動することによって補償されるようになっている。なお、ピストンロッド3がシリンダ1に進退する体積の補償については、シリンダ1内に気体室Gを設けるほか、シリンダ1内或いはシリンダ1外にリザーバを設けるようにしてもよく、リザーバをシリンダ1外に設ける場合、シリンダ1の外周を覆う外筒を設けてシリンダ1と外筒との間にリザーバを形成する複筒型緩衝器とするほか、シリンダ1とは別個にタンクを設けて当該タンクでリザーバを形成するようにしてもよい。また、リザーバを設ける場合、緩衝装置Dの収縮作動時に圧側室R2の圧力を高めるために圧側室R2とリザーバとの間を仕切る仕切部材と、仕切部材に設けられて圧側室R2からリザーバへ向かう液体の流れに抵抗を与えるベースバルブとを設けるようにしてもよい。また、緩衝装置Dが片ロッド型ではなく、両ロッド型に設定されてもよい。
Since the shock absorber D is a single rod type in which the piston rod 3 is inserted only into the expansion side chamber R1, the volume of the piston rod 3 that goes in and out of the cylinder 1 as the shock absorber D expands and contracts is as follows. The volume of the gas in the gas chamber G expands or contracts and the sliding
以下、緩衝装置Dの各部について詳細に説明する。ピストン2は、シリンダ1内に移動自在に挿通されたピストンロッド3の図1中下端である一端3aに連結され、ピストンロッド3は、シリンダ1の図中上端に固定された図示しない環状のロッドガイドの内周を通して外方へ突出されている。なお、ピストンロッド3と上記した図外のロッドガイドとの間は図示しないシール部材によって封止されており、シリンダ1内は液密状態に保たれている。
Hereinafter, each part of the shock absorber D will be described in detail. The
また、ピストン2は、伸側室R1と圧側室R2を連通する減衰通路4,5を備えており、減衰通路4の図1中下端がピストン2の図1中下方に積層されるリーフバルブV1で開閉されるようになっており、また、減衰通路5の図1中上端がピストン2の図1中上方に積層されるリーフバルブV2で開閉されるようになっている。そして、リーフバルブV1は、環状であってピストン2とともにピストンロッド3の一端3aに装着されて、ピストン2が図1中上方に移動する緩衝装置Dの伸長行程時に、液体が減衰通路4を伸側室R1から圧側室R2へ向けて流れる際に撓んで減衰通路4を開放するとともに当該液体の流れに抵抗を与え、逆向きの流れに対しては減衰通路4を閉塞するようになっており、減衰通路4を伸側室R1から圧側室R2へ向かう流れのみを許容する一方通行の通路に設定している。他方、リーフバルブV2は、環状であってピストン2とともにピストンロッド3の一端3aに装着されて、ピストン2が図1中下方に移動する緩衝装置Dの収縮行程時に、液体が減衰通路5を圧側室R2から伸側室R1へ向けて流れる際に撓んで減衰通路5を開放するとともに当該液体の流れに抵抗を与え、逆向きの流れに対しては減衰通路5を閉塞するようになっており、減衰通路5を圧側室R2から伸側室R1へ向かう流れのみを許容する一方通行の通路に設定している。つまり、リーフバルブV1は、伸長行程時に減衰通路4を流れる液体の流れに抵抗を与える伸側減衰バルブとして機能し、リーフバルブV2は、収縮行程時に減衰通路5を流れる液体の流れに抵抗を与える圧側減衰バルブとして機能する。このように、減衰通路4,5を複数設ける場合には、減衰通路を一方通行に設定するようにして、伸長行程時のみ或いは収縮行程時のみに液体が流れるようにしてもよく、また、減衰通路が双方向の流れを許容して通過する液体の流れに抵抗を与えるようにしてもよい。減衰通路を通過液体の流れに抵抗を与える減衰通路たらしめる減衰バルブとしては、上記したリーフバルブのほか、ポペットバルブやオリフィス、チョークといった種々の減衰バルブを使用することができる。なお、減衰通路4,5は、ピストン2以外に設けることもできる。
The
つづいて、圧力室Cは、この実施の形態の場合、ピストンロッド3の一端3aの最先端外周に設けた螺子部3bに螺合される中空なハウジング6によって形成されており、当該ハウジング6は、上記ピストン2およびリーフバルブV1,V2をピストンロッド3の一端3aに固定するピストンナットとしても機能している。
Subsequently, in the case of this embodiment, the pressure chamber C is formed by a
そして、ハウジング6内に形成された圧力室Cは、当該圧力室C内に摺動自在に挿入されるフリーピストン9で図1中上方の伸側圧力室7と図1中下方の圧側圧力室8とに仕切られていて、フリーピストン9は、圧力室C内でハウジング6に対して図1中上下方向に変位することができるようになっている。
The pressure chamber C formed in the
詳しくは、ハウジング6は、ピストンロッド3の一端3aに形成の螺子部3bに螺合されるナット部20と、ナット部20の外周から垂下される筒部22と筒部22の端部である図1中下端を閉塞する底部23とを備えた有底筒状のハウジング筒21とを備えて構成されて、圧側室R2内に圧力室Cを画成している。
Specifically, the
また、ナット部20は、その内周にピストンロッド3の螺子部3bに螺合する螺子筒20aと当該螺子筒20aの外周に設けられて外方へ突出する鍔20bとを備えている。
Moreover, the
ハウジング筒21は、上記したように有底筒状であって、その図1中上端開口部をナット部20の鍔20bの外周へ向けて加締めることで、ナット部20に一体化されている。ハウジング筒21は、より詳しくは、鍔20bから垂下される筒部22と、当該筒部22の端部を閉塞する底部23とを備えて有底筒状とされており、また、ハウジング筒21における筒部22は、ナット部側であってフリーピストン9が摺接する内径大径部22aと、反ナット部側の内径小径部22bと、当該内径大径部22aと内径小径部22bとの間に形成される段部22cと、内径大径部22aの内周に周方向に沿って段部22cに接するように設けた環状凹部22dとを備えている。なお、ナット部20とハウジング筒21との一体化にあたり加締め加工以外にも溶接や螺合といった他の加工方向を採用することもできる。
The
そして、上記環状凹部22dは、この例では、断面形状が三角形状とされており、図1中下端側の深さが最も深く上端側へ向けて徐々に浅くなる形状とされていて、この環状凹部22dにクッション部材13が装着される。
In this example, the
クッション部材13は、環状のバックアップリング14と、当該バックアップリング14のフリーピストン対向端14aに取り付けられてフリーピストン9に対向する環状のクッション体15とを備えて構成されている。
The
ハウジング6の環状凹部22dへの組付け前のバックアップリング14は、図2に示すように、図2中下端である反フリーピストン側端14bの内径が図2中上端であるフリーピストン対向端14aの内径よりも小さく、内周面14cがテーパ面とされており、少なくとも、反フリーピストン側端14bの内径がハウジング6におけるハウジング筒21の段部22cの内径よりも小径となるように設定されている。なお、この場合、フリーピストン対向端14aの内径は、段部22cの内径よりも少々小さくしてある。さらに、バックアップリング14の厚さは、環状凹部22dの軸方向の幅に一致させてある。
As shown in FIG. 2, the
また、バックアップリング14の外径は、ハウジング筒21における内径大径部22a内に挿入可能であるが大きな隙間が生じない程度の径に設定されており、クッション体15の外径については内径大径部22a内に挿入可能な径に設定されているため、クッション部材13をハウジング筒21の内径大径部22a内に挿入できるようになっている。そして、クッション部材13をハウジング筒21内に挿入すると、クッション部材13は、バックアップリング14が段部22cの図1中上端に積層されるようになっている。
Further, the outer diameter of the
クッション体15は、ゴムや合成樹脂など弾性を備えてフリーピストン9との衝合時におけるショックの吸収に優れる材料で形成されており、環状とされていて、バックアップリング14のフリーピストン対向端14aに接着、溶着、融着等によって当該バックアップリング14に一体化されている。クッション体15の内径は、バックアップリング14のフリーピストン対向端14aの内径よりも若干大きく設定してある。
The
なお、クッション体15は、フリーピストン9が圧側圧力室8を圧縮する方向へストロークエンドまで変位すると当該フリーピストン9に衝合して弾性力を発揮してフリーピストン9のそれ以上の圧側圧力室8側への変位を抑制して徐々に減速させ、最終的には停止させる。クッション体15は、フリーピストン9とハウジング6との衝突を阻止することができればよいので、必ずしも環状でなくともよく、バックアップリング14に対して周方向に間欠的に設けるようにしてもよい。
When the
クッション体15を間欠的に設けるのであれば、必ずしも等間隔に設けることも要しないが、フリーピストン9との衝合時において、フリーピストン9がクッション体15から受ける荷重を周方向でなるべくバランスよく分散させる上では、クッション体15の設置数を三つ以上として周方向に等間隔に設けるとよい。また、この実施の形態では、クッション体15のフリーピストン9に臨む端部である図1中上端の高さレベルがほぼ同一になるようになっていて、フリーピストン9がストロークエンドまで変位するとクッション体15の全周が当該フリーピストン9にほぼ同時に接触するようになっているが、クッション体15が環状である場合には周方向で高さを異ならしめたり、部分的に高さを異ならしめたりし、間欠的に設けられる場合には一部あるいは全部のクッション体で高さを異ならしめることにして、フリーピストン9への衝合タイミングを異ならしめ、クッションの効き具合をチューニングするようにしてもよい。
If the
このように構成したクッション部材13をハウジング6に固定するには、まず、ハウジング筒21内にクッション部材13をバックアップリング14側から挿入して、当該バックアップリング14を段部22cに当接させてクッション部材13を段部22cに積層させる。そうすると、バックアップリング14が段部22cによって位置決めされてバックアップリング14の外周が環状凹部22dに対向する。ハウジング6に設けた段部22cは、このようにバックアップリング14をハウジング6へ固定するために所定位置に位置決めする機能を発揮する。
In order to fix the
このようにクッション部材13を段部22cに積層すると、図2に示すように、バックアップリング14の内周面14cは、テーパ面とされているので、ハウジング筒21の開口側に向き、段部22cよりもハウジング6内側へ張り出す。
When the
つづいて、段部22cの内径よりも小径であるが、バックアップリング14の反フリーピストン側端14bの内径よりは小径のダイTをハウジング筒21の図2中上端開口から挿入し、図3に示すようにバックアップリング14内に侵入させていく。すると、図3に示すように、バックアップリング14は、ダイTによって内周側から押圧されて拡径され、その外周が環状凹部22d内に嵌め込まれた状態に塑性変形させられる。
Subsequently, a die T having a diameter smaller than the inner diameter of the stepped
そうしておいて、ダイTをバックアップリング14から抜くと、バックアップリング14は、図1に示すように、内周面14cがダイTによって均されてテーパ面からフリーピストン対向端14aおよび反フリーピストン側端14bに対してほぼ垂直な面に変形され、内周面14cが押されて均された分、その外周14dが環状凹部22dへ向けて張り出して侵入し、嵌り込むことでクッション部材13がハウジング6に強固に固定される。
Then, when the die T is removed from the
この組み付け加工を行う際に、バックアップリング14は、ダイTから軸方向の荷重を受けるが、この荷重は、段部22cで受けるので、バックアップリング14を下支えする治具を用いる必要はない。ハウジング筒21に段部22cを設けないのであれば、ハウジング筒21の下端も開口させておき、ハウジング筒21の下方からバックアップリング14を環状凹部22dに対向させる位置に位置決めするとともにダイTからの軸方向の荷重を受ける治具を用いればよい。このように段部22cを設けることで、クッション部材13のハウジング6への固定の際に治具が不要となるだけでなく、フリーピストン9の移動を規制する際に受ける荷重をバックアップリング14で負担する必要もなくなるので、バックアップリング14を小型化することができ、コストを低減することができる。
When this assembly process is performed, the
また、バックアップリング14の内周面14cがダイTの侵入を容易とするとともにダイTによって調心されるようにテーパ面とされているので、塑性変形加工が簡単となるとともに、クッション部材13を径方向にハウジング6内で決められた位置に固定することができる。なお、環状凹部22dの断面形状は、任意に設定することができるが、環状凹部22dの容積がバックアップリング14のテーパ面である内周面14cが押されることで外周14dが変形する変形代に見合うように確保されるとともに、環状凹部22dの断面形状がバックアップリング14の外周14dの変形後の形状に見合った三角形状とされているので、バックアップリング14の外周14dが環状凹部22dにぴったりはまりこむように変形させることができ、クッション部材13がハウジング6にガタなく固定されるとともに、バックアップリング14が軸方向への変形を最小限にとどめることができる。
Further, since the inner
また、クッション体15の外径については、内径大径部22aに挿入可能な径としているが、クッション体15は弾性を備えているので、縮径した状態で内径大径部22aに挿入可能とされてもよく、そうすることで、万が一、クッション体15がバックアップリング14から脱落することがあっても、クッション体15の外周がハウジング筒21の内周によって拘束されるので、クッション体15のバックアップリング14からの浮き上がりを防止することができる。
Further, the outer diameter of the
戻って、ハウジング筒21の筒部22の少なくとも一部における外周断面形状は、図示しない工具で把持可能なように円形以外の形状であって当該工具に符合する形状、たとえば、一部を切欠いた形状や六角形等の形状とされており、工具で筒部22の外周を把持してハウジング6を周方向へ回転せしめて、上記ナット部20に所定の締め付けトルクを付加して螺子部3bへ螺着することができるようになっている。さらに、筒部22には外周から開口して内径大径部22bの内周であってクッション部材13よりも上方に通じるオリフィス孔22eが設けられており、当該オリフィス孔22eにて圧力室Cと圧側室R2とが連通されており、底部23にもオリフィス孔23aが設けられていて、当該オリフィス孔23aにて圧力室Cと圧側室R2とが連通されている。
Returning, the outer peripheral cross-sectional shape of at least a part of the
また、伸側圧力室7は、ピストンロッド3の伸側室R1に臨む側部から一端3aの端部へ通じる伸側通路10によって、伸側室R1へ通じている。この伸側通路10は、ピストンロッド3の伸側室R1に臨む側部から開口する横孔10aと、一端3aの端部から開口して横孔10aへ通じる縦孔10bとで構成されている。
The expansion
そして、圧力室C内に挿入されるフリーピストン9は、ハウジング筒21の筒部22における内径大径部22aに摺接する摺接筒30と、摺接筒30の下端を閉塞する鏡部31と備えて有底筒状とされており、ハウジング6内を伸側室R1に連通される伸側圧力室7と圧側室R2に連通される圧側圧力室8とに区画している。また、フリーピストン9は、摺接筒30の外周の全周渡って設けた環状凹部32と、環状凹部32を圧側圧力室8へ連通する連通孔33とを備えていて、環状凹部32をハウジング6の筒部22に形成のオリフィス孔22eに対向させる場合には、圧側室R2を圧側圧力室8へ連通し、環状凹部32が上記オリフィス孔22eへ対向せずに摺接筒30でオリフィス孔22eを閉塞する場合には、圧側室R2と圧側圧力室8とのオリフィス孔22eを介しての連通を断つようになっている。オリフィス孔22eは、通過する液体の流れに抵抗を与えて所定の圧力損失を生じるようになっていて、圧側室R2と圧側圧力室8との間に差圧を生じせしめるようになっている。また、ハウジング筒21における底部23に設けたオリフィス孔23aも絞り通路として機能しており、通過する液体の流れに抵抗を与えて所定の圧力損失を生じるようになっていて、やはり圧側室R2と圧側圧力室8との間に差圧を生じせしめるようになっている。なお、こちらのオリフィス孔23aは、フリーピストン9によって閉じられることはなく、常時開放されている。つまり、圧側圧力室8は、オリフィス孔22eが連通状態にある場合には、オリフィス孔22e,23aを介して圧側室R2に連通され、オリフィス孔22eが遮断状態にあるときは、オリフィス孔23aのみを介して圧側室R2に連通されるようになっており、オリフィス孔22e,23a、環状凹部32および連通孔33によって圧側通路11を形成している。
The
さらに、フリーピストン9のハウジング6に対する変位に対して当該変位を抑制する附勢力を作用させるため、伸側圧力室7内であってナット部20の鍔20bとフリーピストン9の鏡部31との間、および、圧側圧力室8内であって底部23とフリーピストン9の鏡部31との間に、それぞれ、ばね要素12としてのコイルばねである伸側ばね34および圧側ばね35をともに圧縮状態で介装されている。このようにフリーピストン9は、これら伸側ばね34および圧側ばね35によって上下側から挟持されて、圧力室C内の所定の中立位置に位置決められていて、中立位置から変位すると伸側ばね34および圧側ばね35がフリーピストン9を中立位置に戻そうとする附勢力を発揮するようになっている。中立位置は、圧力室Cの軸方向の中央を指すものではなく、フリーピストン9がばね要素12によって位置決められる位置のことである。
Further, in order to apply an urging force that suppresses the displacement of the
なお、ばね要素12としては、フリーピストン9を中立位置に位置決めるとともに、附勢力を発揮できればよいので、コイルばね以外のものを採用してもよく、たとえば、皿ばね等の弾性体を用いてフリーピストン9を弾性支持するようにしてもよい。また、一端がフリーピストン9に連結される単一のバネ要素を用いる場合には、ナット部20あるいは底部23に他端を固定するようにしてもよい。
As the
伸側ばね34は、フリーピストン9の摺接筒30の内周に遊嵌されて半径方向におおよその位置に位置決められ、また、圧側ばね35の図1中上端は、フリーピストン9の鏡部31の下端に形成の突部31aに遊嵌されて半径方向におおよその位置に位置決められている。このように、伸側ばね34および圧側ばね35は、上記のごとく、フリーピストン9によってともにセンタリングされて、フリーピストン9に対し位置ずれが防止されており、これによって安定的にフリーピストン9に附勢力を作用させることが可能となっている。
The extension side spring 34 is loosely fitted to the inner periphery of the sliding
上記したように、フリーピストン9は、ハウジング6内でばね要素12としての伸側ばね34および圧側ばね35によって弾性支持されてばね要素12による附勢力以外に力が作用していない状態ではハウジング6内で中立位置に位置決められ、当該中立位置にあるときには必ず上記環状凹部32がオリフィス孔22eに対向して圧側圧力室8と圧側室R2とが連通されるようになっている。他方、フリーピストン9がある程度、中立位置から変位すると、フリーピストン9の摺接筒31の外周がオリフィス孔22eに完全にオーバーラップしてこれを閉塞するようになっている。なお、フリーピストン9がオリフィス孔22eを閉塞し始める中立位置からの変位量は、任意に設定することができ、オリフィス孔22eを閉塞し始めるフリーピストン9の図1中上方となる伸側圧力室7側への中立位置からの変位量と、オリフィス孔22eを閉塞し始めるフリーピストン9の図1中下方となる圧側圧力室8側への中立位置からの変位量とを異なるように設定してもよい。なお、この実施の形態では、オリフィス孔22eを二つ設けているが、その数は任意であり、圧側室R2に連通される環状凹部を筒部22の内周に設け、フリーピストン9の外周側と圧側圧力室8を連通するオリフィス孔をフリーピストン9に設けるようにしてもよい。
As described above, the
緩衝装置Dは、以上のように構成され、この緩衝装置Dは、圧力室Cがフリーピストン9によって伸側圧力室7と圧側圧力室8とに区画されており、伸側通路10と圧側通路11を介しては伸側室R1と圧側室R2とが直接的に連通されることはないが、フリーピストン9が移動すると伸側室R1と圧側室R2の容積比が変化し、フリーピストン9の移動量に応じて圧力室C内の液体が伸側室R1と圧側室R2へ出入りするため、見掛け上、伸側室R1と圧側室R2とが上記伸側通路10と圧側通路11を介して連通されているが如くに振舞う。
The shock absorber D is configured as described above. In the shock absorber D, the pressure chamber C is divided into the expansion
そして、この緩衝装置Dでは、低周波数の振動の入力に対しては高い減衰力を発生し、他方、高周波数の振動の入力に対しては低い減衰力を発生することができ、車両が旋回中等の入力振動周波数が低い場面においては高い減衰力を発生可能であるとともに、車両が路面の凹凸を通過するような入力振動周波数が高い場面においては低い減衰力を確実に発生させて、車両における乗り心地を向上させることができる(たとえば、特許文献1参照)。 In this shock absorber D, a high damping force can be generated for low frequency vibration input, while a low damping force can be generated for high frequency vibration input. A high damping force can be generated in a scene where the input vibration frequency is low, such as a medium, and a low damping force is reliably generated in a scene where the input vibration frequency is high such that the vehicle passes through the unevenness of the road surface. Riding comfort can be improved (see, for example, Patent Document 1).
ここで、緩衝装置の伸縮時における伸側室R1と圧側室R2との差圧をPとし、伸側室R1から流出する液体の流量をQとし、上記差圧Pと減衰通路4,5を通過する液体の流量Q1との関係である係数をC1とし、伸側圧力室7の圧力をP1とし、差圧Pと圧力P1との差と伸側室R1から伸側圧力室7内に流入する液体の流量Q2との関係である係数をC2とし、圧側圧力室8内の圧力をP2とし、この圧力P2と圧側圧力室8から圧側室R2内に流出する液体の流量Q2との関係である係数をC3とし、フリーピストン9の受圧面積である断面積をAとし、フリーピストン9の圧力室Cに対する変位をXとし、ばね要素12のばね定数、つまり、伸側ばね34および圧側ばね35の合成ばね定数をKとして、流量Qに対する差圧Pの伝達関数を求めると、式(1)が得られる。なお、式(1)中、sはラプラス演算子を示している。
したがって、この緩衝装置Dでは、図4に示すように、低周波数の振動の入力に対しては大きな減衰力を発生し、他方、高周波数の振動の入力に対しては減衰力低減効果を発揮して小さな減衰力を発生することができるので、車両が旋回中等の入力振動周波数が低い場面においては高い減衰力を確実に発生可能であるとともに、車両が凹凸路面を走行するような入力振動周波数が高い場面においては低い減衰力を確実に発生させて、車両における乗り心地を向上させることができる。 Therefore, as shown in FIG. 4, this shock absorber D generates a large damping force for low-frequency vibration input, while exhibiting a damping force reduction effect for high-frequency vibration input. Therefore, it is possible to generate a high damping force in a scene where the input vibration frequency is low, such as when the vehicle is turning, and the input vibration frequency is such that the vehicle travels on an uneven road surface. In a scene with high, it is possible to reliably generate a low damping force and improve the riding comfort in the vehicle.
また、フリーピストン9が中立位置からオリフィス孔22eを閉塞するまで変位する場合には、オリフィス孔22eを閉塞し始めてから完全に閉塞するまでに圧側通路11の流路抵抗が徐々に大きくなり、フリーピストン9のストロークエンド側への移動速度が減少されて、圧力室Cを介しての伸側室R1と圧側室R2との液体の見掛け上の移動量も減少し、その分、減衰通路4,5を通過する液体量が増加することになり、緩衝装置Dの発生減衰力は振動周波数の高低によらず徐々に大きくなっていく。したがって、このようにフリーピストン9の中立位置からの変位が大きくオリフィス孔22eを閉塞するような場合、フリーピストン9のストロークエンド側への変位が抑制され、高周波振動入力時において緩衝装置Dが低い減衰力を発生している状態から急激に高い減衰力に切換ることが防止され、搭乗者に減衰力の変化によるショックを知覚させずに済む。なお、この実施の形態では、フリーピストン9が中立位置から変位するに従って圧側通路11の流路面積を減少させて流路抵抗を徐々に大きくするようになっているが、これに加えて、または、これに代えて、伸側通路10の流路抵抗を大きくするようにしても上記したところと同様の効果を得ることができる。
When the
そして、緩衝装置Dに大振幅の伸長方向の振動の入力があり、フリーピストン9が中立位置から圧側圧力室側へ所定の変位量を超えて変位する場合には、クッション部材13におけるクッション体15がフリーピストン9に衝合して、それ以上のフリーピストン9の圧側圧力室側への変位を抑制してフリーピストン9の圧側圧力室側への変位速度を低下せしめるとともに、フリーピストン9とハウジング6との直接衝突を阻止するので、打音を生じさせない。
When the shock absorber D receives vibration in the extension direction with a large amplitude, and the
このように、本発明の緩衝装置Dによれば、クッション部材13を設置することによって、打音が発生する問題を解消でき、車両搭乗者に打音を知覚させることが無いので当該搭乗者に不安感や不快感を与えることが無くなって車両における乗り心地を向上することができる。
As described above, according to the shock absorber D of the present invention, the
そして、クッション部材13が、環状のバックアップリング14と、当該アックアップリング14のフリーピストン対向端14aに取り付けられてフリーピストン9に対向するクッション体15とを備え、バックアップリング14を内周側から外周へ向けて押圧してバックアップリング14の外周をハウジング6の内周に設けた環状凹部22d内に嵌め込むよう塑性変形させることでクッション部材13をハウジング6に固定したので、クッション部材13がしっかりハウジング6に固定される。よって、本発明の緩衝装置Dによれば、フリーピストン9とハウジング6との衝突による打音の発生を抑制しながらも、クッション部材13のハウジング6からの脱落が防止される。
The
また、クッション部材13のハウジング6からの脱落が防止されるので、フリーピストン9がストロークエンドへ変位した以外にはクッション部材13がフリーピストン9に干渉しないので、フリーピストン9の円滑な移動に影響を与えることがなく、高周波時に減衰力を低下させる緩衝装置Dの機能に悪影響を与えることがない。
Further, since the
以上で、本発明の実施の形態についての説明を終えるが、本発明の範囲は図示されまたは説明された詳細そのものには限定されないことは勿論である。 This is the end of the description of the embodiment of the present invention, but the scope of the present invention is of course not limited to the details shown or described.
本発明の緩衝装置は、車両の制振用途に利用することができる。 The shock absorber of the present invention can be used for vehicle vibration control.
1 シリンダ
2 ピストン
3 ピストンロッド
4,5 減衰通路
6 ハウジング
7 伸側圧力室
8 圧側圧力室
9 フリーピストン
10 伸側通路
11 圧側通路
12 ばね要素
13 クッション部材
14 バックアップリング
14d バックアップリングにおける外周
15 クッション体
22a 内径大径部
22b 内径小径部
22c 段部
22d 環状凹部
C 圧力室
R1 伸側室
R2 圧側室
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (3)
上記クッション部材は、環状のバックアップリングと、当該アックアップリングのフリーピストン対向端に取り付けられて上記フリーピストンに対向するクッション体とを備え、
上記ハウジングの内周に環状凹部を設け、
上記バックアップリングを内周側から外周へ向けて押圧して当該バックアップリングの外周を上記環状凹部内に嵌め込むよう塑性変形させることで上記クッション部材を上記ハウジングに固定したことを特徴とする緩衝装置。 A cylinder, a piston that is slidably inserted into the cylinder and divides the cylinder into an extension side chamber and a pressure side chamber, a damping passage that communicates the extension side chamber and the pressure side chamber, and a housing that forms a pressure chamber; A free piston that is slidably inserted into the pressure chamber and divides the pressure chamber into an extension side pressure chamber and a pressure side pressure chamber, an extension side passage that communicates the extension side chamber and the extension side pressure chamber, A pressure-side passage communicating the pressure-side chamber and the pressure-side pressure chamber, and a spring element that positions the free piston in a neutral position with respect to the housing and exerts an urging force that suppresses displacement from the neutral position of the free piston. And when the free piston is displaced to the stroke end in the direction of compressing the pressure side pressure chamber with respect to the housing, the free piston collides with the free piston. In the shock absorber having a suppressing cushion member is further displacement,
The cushion member includes an annular backup ring, and a cushion body that is attached to a free piston facing end of the backup ring and faces the free piston,
An annular recess is provided on the inner periphery of the housing,
The cushioning device is characterized in that the cushion member is fixed to the housing by pressing the backup ring from the inner peripheral side toward the outer periphery and plastically deforming the outer periphery of the backup ring so as to fit into the annular recess. .
上記バックアップリングは、上記段部に載置されることを特徴とする請求項1に記載の緩衝装置。 The housing is cylindrical and has a large inner diameter portion with which the free piston is slidably contacted, a small inner diameter portion, a step formed between the large inner diameter portion and the small inner diameter portion, and the large inner diameter portion. The annular recess provided on the inner periphery of the diameter portion,
The shock absorber according to claim 1, wherein the backup ring is placed on the stepped portion.
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