JP3995646B2 - 油圧緩衝器の加振装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両等のサスペンション装置に使用される油圧緩衝器の減衰力特性等を測定するために用いる加振装置に関する。

自動車等の車両のサスペンション装置に用いられる油圧緩衝器の減衰力特性を測定する装置としては、非特許文献１に示すものを例示することができる。

即ち、図３に示すように、油圧緩衝器５１の下端部が取り付けられる下側取付部５７を有する加振器５２と、油圧緩衝器５１から出没するピストンロッド５３の先端部を位置固定的に固定する上側取付部５８を有する荷重検出器６３と、加振器５２に設けた変位計５４とを備え、変位計５４からの変位信号と、荷重検出器６３からの荷重信号とを増幅器５５で増幅することにより油圧緩衝器５１のピストン速度に対する減衰力特性を表示手段５６に出力するものである。

そして、この測定装置に使用される加振装置としては、加振器５２と、この加振器５２に設けられた下側取付部５７と、荷重検出器６３に設けられた上側取付部５８とを例示することができる。
社団法人自動車技術会著、「自動車規格 サスペンション用筒形ショックアブソーバ」、社団法人自動車技術会、１９９２年３月３０日改正、Ｐ１１−Ｐ１２

上記非特許文献１の測定装置に使用する加振装置では特に問題がある訳ではないが、次のような課題が考えられる。

即ち、下端部に取付アイ５９を備えた油圧緩衝器５１を下側取付部５７に取り付ける場合には、先ず、下側取付部５７から水平方向に突出した取付ピン６０の基端部に設けた基準面６０ａに向かって同じく水平方向から取付アイ５９を挿着し、一方の側面を基準面６０ａに当接させる。

次いで、取付アイ５９の他方の側面側に露出した取付ピン６０にワッシャ６１等を介してナット６２を螺合し、下側取付部５７に対して取付アイ６０が緩まないように固定する。

このとき、取付アイ５９は、一方の側面を取付ピン６０の基準面６０ａに当接させることによって取付ピン６０に対する取付アイ５９の位置を規定しているので、取付アイ５９の幅Ｈが広い場合と、狭い場合とでは取付ピン６０の基準面６０ａに対する取付アイ５９の中心位置、即ち、油圧緩衝器５１の軸線が取付ピン６０の水平方向にずれることになる。

この場合には、油圧緩衝器５１が下側取付部５７に対して軸心ずれを起こすことになり、正確な測定が出来なくなると言う問題点が考えられる。

従って、この場合には、基準面６０ａと取付アイ５９の一方の側面との間にスペーサ等を介在させて油圧緩衝器５１の軸線がずれないようにすると言った面倒な作業が必要となる。

そこで、本発明の目的は、下側取付部に対して油圧緩衝器の下端部が多少の軸心ずれを起こしても、そのずれを補正して正確な測定ができる油圧緩衝器の加振装置を提供することである。

上記の目的を達成するため、本発明は、加振手段と、加振手段の加振により上下動する下側テーブルと、下側テーブルと加振手段とを連結する自在継ぎ手と、この自在継ぎ手の動きを規制する規制部材と、被測定用の油圧緩衝器の下端部を下側テーブルに取り付ける下側取付部と、油圧緩衝器から出没するピストンロッドの先端部を位置決めして取り付ける上側取付部とからなり、上記規制部材を加振手段に固定した第１の筒と、第１の筒内に上下動自在に挿入されて下側テーブルを支持する第２の筒と、第２の筒を常時下側テーブル側に附勢する附勢手段と、附勢手段に抗して第２の筒を下側テーブルから離す方向に附勢する制御機構とで構成させたことを特徴とするものである。

この場合、制御機構が第１の筒内周面と第２の筒外周面との間に液密的に形成された空間部と、この空間部内に第１の筒に設けたポートを介して作動油を供給する作動油給排手段とで構成するのが好ましい。

同じく、油圧緩衝器のピストンロッドが挿通可能でかつ、縁部で油圧緩衝器のロッド側シリンダ端部が係止される孔部を有する上側テーブルと、この上側テーブルを上下動可能とするように下側テーブルに設けた油圧シリンダと、油圧緩衝器の下端部を配置するように下側テーブルに設けた半球状の取付面を有する取付部とから下側取付部を構成しても良い。

同じく、上側取付部には上側自在継ぎ手が設けられ、この上側自在継ぎ手を介してピストンロッド先端部を固定しても良い。

本発明によれば、油圧緩衝器の下端部を下側取付部に取り付ける際に規制部材によって自在継ぎ手の作用を規制すれば、下側テーブルの位置を固定できるので、油圧緩衝器の取り付けがし易い。

又、この取り付けの際、多少の軸心ずれを起していても、加振手段の作動時に規制部材を解除して下側テーブルと加振手段とを連結する自在継ぎ手を作動させれば、この自在継ぎ手の作用によって軸心ずれが吸収できるので、正確な測定を行うことができる。

以下本発明の実施の一例を図に基づいて説明する。
この測定装置１は、図１，２に示すように、基台を構成する加振手段としての加振器２と、加振器２の加振により上下動する下側テーブル３と、下側テーブル３と加振機とを連結する自在継ぎ手３０と、この自在継ぎ手３０の動きを規制する規制部材３１と、被測定用の油圧緩衝器６の下端部を下側テーブル３に取り付ける下側取付部４と、油圧緩衝器６から出没するピストンロッド７の先端部を位置決めして取り付ける上側取付部８とからなっている。
そして、上記規制部材３１を加振機に固定した第１の筒たる外筒３６と、第１の筒内に上下動自在に挿入されて下側テーブル３を支持する第２の筒たる内筒３７と、第２の筒を常時下側テーブル側に附勢するコイルスプリング４０からなる附勢手段と、附勢手段に抗して第２の筒を下側テーブル３から離す方向に附勢する制御機構とで構成させている。
この場合、制御機構が外筒３６の内周面と内筒３７の外周面との間に液密的に形成された空間部４１と、この空間部４１内に外筒３６に設けたポート４２を介して作動油を供給する作動油給排手段とで構成している。
以下、更に詳しく説明する。

自在継ぎ手３０は、いわゆるピローボールと言われるものであって、ボール３２側がナット３３を介して加振器２に固定されると共に、ボール受け部材３４側が下側テーブル３に固定され、ボール３２とボール受け部材３４との間が任意の方向に回転可能に連結されている。

規制部材３１は、自在継ぎ手３０の外周側に設けられ、基端が加振器２にボルト３５止めされた筒状の外筒３６と、外筒３６内に上下動可能に挿入された内筒３７と、内筒３７の上面３８裏側から下方に向って突出された案内棒３９に内周側を案内されると共に、常には内筒３７の上面３８裏側と加振器２との間に圧縮状態に配置されている附勢部材としてのコイルスプリング４０と、外筒３６内周面と内筒３７外周面との間に液密的に形成された空間部４１と、この空間部４１内に外筒３６に設けたポート４２を介して作動油を供給する図示しない作動油給排手段とから構成されている。

従って、空間部４１内に作動油が供給されない状態では、コイルスプリング４０の附勢力によって内筒３７の上面３８が下側テーブル３に当接して自在継ぎ手３０が作用しないようにこの下側テーブル３を支持すると共に、空間部４１内に作動油が供給されると、この作動油圧によってコイルスプリング４０が圧縮されて内筒３７が下降し、自在継ぎ手３０が本来の作用を発揮するようになっている。

前記取付部４は、全体が立方体形状に形成されると共に、その上面中心部に半球状の取付面１１を有し、油圧緩衝器６下端部の取付アイ１２をこの取付面１１に載置するだけで、取付面１１の円弧面に倣って所定の位置に配置されるようになっている。

固定部材５は、下側テーブル３の両端部に基端が固定された２本の油圧シリンダ１３と、このシリンダ１３から出没するピストンロッド１３ａの先端部に固定された上側テーブル１４とを備えるとともに、上側テーブル１４には油圧緩衝器６のピストンロッド７が挿通可能でかつ、縁部１５で油圧緩衝器６のロッド側端部が係止される孔部１６が設けられている。

従って、この孔部１６内にピストンロッド７を挿通させた状態の油圧緩衝器６の下端部を取付部４に配置するとともに、図示しない油圧源の作動によって油圧シリンダ１３のピストンロッド１３ａを収縮させて上側テーブル１４を下降させると、油圧緩衝器６は、孔部１６の縁部１５でロッド側端部が係止された状態で下側テーブル側３に向って押されるようになっている。

尚、上記取付部４，上側テーブル１４及び油圧シリンダ１３から本発明の下側取付部が構成されている。

上側取付部８は、加振器２の両端部から上方に伸びる門型状の機枠１８の中央部下面に固定されており、ピストンロッド７の先端部が固定される上側自在継ぎ手１９と、荷重検出器としてのロードセル２０とを備えている。

尚、加振器２には変位計２３が取り付けられており、ロードセル２０からの荷重信号、変位計２３からの変位信号を夫々増幅器２１によって増幅することにより、表示手段２２に油圧緩衝器６のピストン速度に対する減衰力特性を出力するようになっている。

上記のように構成された測定装置１を用い、下端部に取付アイ１２を備えた油圧緩衝器６の減衰力特性を測定するには、先ず、図２に示すように、外筒３６と内筒３７との間に設けられた空間部４１内の作動油を抜き、コイルスプリング４０の附勢力によって内筒３７を上昇させ、その上面３８を下側テーブル３に当接させて自在継ぎ手３０が作用しないようにこの下側テーブル３を支持する。

次いで、予め上昇位置に上昇させた上側テーブル１４の孔部１６内に測定する油圧緩衝器６のピストンロッド７を挿通させた後、この油圧緩衝器６の下端部を下側取付部４の取付面１１上に載置する。

この状態で、ピストンロッド７を伸長させ、その上端部を上側取付部８の上側自在継ぎ手１９に固定する。

その後、図示しない油圧源を作動させて油圧シリンダ１３のピストンロッド１３ａを収縮させると、上側テーブル１４が下降するとともに、その孔部１６の縁部１５でロッド側シリンダ端部が係止された油圧緩衝器６は下側テーブル３側に向って下降する。

このとき、取付面１１が半球状となっているので、油圧緩衝器６が下降すると、その下降とともに取付アイ１２は取付面１１の円弧面に倣った状態となり、図１に示すように、自動的に調芯されて所定位置に配置される。

この状態で油圧シリンダ１３をロック状態とすると、油圧緩衝器６はこの測定装置１の予め決められた位置に正確に取り付けられる。

次いで、前記空間部４１内に作動油を供給し、この作動油圧によってコイルスプリング４０を圧縮させて内筒３７を下降させ、自在継ぎ手３０の規制を解き、図１に示すように、この自在継ぎ手３０が本来の作用を発揮できるようにする。

従って、この状態で加振器２を作動させると、下側テーブル３に取り付けられた油圧緩衝器６は自在継ぎ手３０の作用によって軸心ずれを補正された状態でピストンロッド７に対して上下動を繰り返し、その出没動作によってロードセル２０からは荷重信号、変位計２３からは変位信号が出力され、それらの値を増幅することにより、油圧緩衝器６のピストン速度に対する減衰力特性が表示手段２２に表示される。

以上、この実施例によれば、下側テーブル３に油圧緩衝器６を取り付ける際に多少の軸心ずれがあっても、自在継ぎ手３０の作用によってこの軸心ずれを補正できるので、正確な測定が可能になる。

特に、自在継ぎ手３０の作用を規制する規制部材３１を設け、油圧緩衝器６を下側テーブル３に取り付ける際には自在継ぎ手３０がその作用を発揮しないようにしたので、下側テーブル３が任意の方向に回転して固定部材５に油圧緩衝器６が組付け難いといったことも確実に防止することができる。

又、測定装置１に油圧緩衝器６を取り付ける際、上側テーブル１４の孔部１６内に測定する油圧緩衝器６のピストンロッド７を挿通させた後、この油圧緩衝器６の下端部を下側取付部４の取付面１１上に載置し、上側テーブル１４を下降させるだけで油圧緩衝器６の所定位置への取り付けができるので、作業が簡単で時間も短縮できる。

更には、下側取付部４の取付面１１を半球状としたので、油圧緩衝器６の取付アイ１２の大きさに関わりなく下側取付部４に対する自動調芯機能が発揮でき、正確な減衰力特性を測定するこができる。

又、半球状の取付面１１を用いたので、取付アイ１２を備えていない油圧緩衝器６でも取付面１１内に配置できる径のものであれば、自動芯機能が発揮でき、装置自体を汎用性のあるものにすることができる。

又、上側取付部に上側自在継ぎ手１９を用い、この上側自在継ぎ手１９を介してピストンロッド７の先端部を固定したので、上側取付部８側でも調芯機能が発揮でき、更に正確な減衰力特性を測定するこができる。

尚、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、例えば、次のように変更して具体化することもできる。

１）実施の形態では、油圧シリンダ１３で上側テーブル１４を上昇下降するようにしたが、油圧以外の空圧や、電動モータ等を用いても良い。

２）油圧緩衝器６を固定するためにロッド側端部が係止される孔部１６を有する上側テーブル１４を用いたが、これに限定されるものではなく、チャック等で油圧緩衝器６を掴んで下方に向って下降させるような機構を採用しても良い。

３）本実施の形態では取付アイ１２を備えた油圧緩衝器６の減衰力特性を測定したが、取付アイ１２を持たない油圧緩衝器や、ストラット型の油圧緩衝器を測定しても良い。

４）本実施の形態では外筒３６と内筒３７との間の空間部３８に作動油を供給して内筒３７を油圧制御したが、これに限定されるものではなく、空間部３８に空気を供給して空圧制御としても良く、更には、内筒３６自体の上下動をラックとピニオン付きモータとを用いた電動制御としても良い。

５）本実施の形態では内筒３６を下側テーブル３に当接させて支持することによって自在継ぎ手３０の規制を行ったが、これに限定されるものではなく、例えば、自在継ぎ手３０のボール３２とボール受け部材３４との連結部分を直接チャックのようなもので挟持し、その動きを規制するような構造を採用しても良い。

本発明を実施するための最良の形態を示す油圧緩衝器の減衰力測定装置を示す一部破断正面図である。 図１において、上側テーブルと、内筒を上昇させた状態を示す一部破断正面図である。 従来構造を示す正面図である。

符号の説明

２ 加振器（加振手段）
３ 下側テーブル
４ 取付部
５ 固定部材
６ 油圧緩衝器
７ ピストンロッド
８ 上側取付部
１１ 取付面
１３ 油圧シリンダ
１３ａ ピストンロッド
１４ 上側テーブル
１５ 縁部
１６ 孔部
１９ 上側自在継ぎ手
３０ 自在継ぎ手
３１ 規制部材
３６ 内筒
３７ 外筒
４１ 空間部

Claims (4)

1. 加振手段と、加振手段の加振により上下動する下側テーブルと、下側テーブルと加振手段とを連結する自在継ぎ手と、この自在継ぎ手の動きを規制する規制部材と、被測定用の油圧緩衝器の下端部を下側テーブルに取り付ける下側取付部と、油圧緩衝器から出没するピストンロッドの先端部を位置決めして取り付ける上側取付部とからなり、上記規制部材を加振手段に固定した第１の筒と、第１の筒に上下動自在に挿入されて下側テーブルを支持する第２の筒と、第２の筒を常時下側テーブル側に附勢する附勢手段と、附勢手段に抗して第２の筒を下側テーブルから離す方向に附勢する制御機構とで構成させたことを特徴とする油圧緩衝器の加振装置。
2. 制御機構が第１の筒内周面と第２の筒外周面との間に液密的に形成された空間部と、この空間部内に第１の筒に設けたポートを介して作動油を供給する作動油給排手段とで構成したことを特徴とする請求項1記載の油圧緩衝器の加振装置。
3. 油圧緩衝器のピストンロッドが挿通可能でかつ、縁部で油圧緩衝器のロッド側シリンダ端部が係止される孔部を有する上側テーブルと、この上側テーブルを上下動可能とするように下側テーブルに設けた油圧シリンダと、油圧緩衝器の下端部を配置するように下側テーブルに設けた半球状の取付面を有する取付部とから下側取付部を構成したことを特徴とする請求項1又は２に記載の油圧緩衝器の加振装置。
4. 上側取付部には上側自在継ぎ手が設けられ、この上側自在継ぎ手を介してピストンロッド先端部を固定することを特徴とする請求項１、２又は３に記載の油圧緩衝器の加振装置。

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