JP4181917B2 - エアバネ付単筒型油圧緩衝器 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両のサスペンション装置を構成するエアバネ付単筒型油圧緩衝器の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両のサスペンション装置を構成する油圧緩衝器としては、従来から種々の提案があるが、その中で、単筒型の油圧緩衝器にあって、エアバネを有するエアバネ付単筒型油圧緩衝器の提案がある（たとえば、非特許文献1参照）。
【０００３】
すなわち、この従来提案としてのエアバネ付単筒型油圧緩衝器は、図４に示すように、シリンダ体１１に対してロッド体１２が出没する単筒型の油圧緩衝器１と、シリンダ体１１とロッド体１２との間に配在されるエアバネを形成するローリングダイアラム２と、シリンダ体１１に保持されながらローリングダイアラム２における一端部２ａをピストン３の配在下に気密構造下に連結させるプロテクタ４とを有してなる。
【０００４】
このとき、ローリングダイアフラム２で画成される気室Ａは、ロッド体１２がシリンダ体１１に対して出没する油圧緩衝器１の伸縮作動時に、この出没するロッド体積分の容積変化をする。
【０００５】
それゆえ、この気室Ａにおける容積変化の際に、ローリングダイアフラム２が膨縮して、所定のエアバネ効果が発揮されることになる。
【０００６】
ちなみに、上記のローリングダイアフラム２の一端部２ａは、基本的には、シリンダ体１１側に気密構造下に連結されるとするもので、図示例では、ピストン３およびプロテクタ４を介して連結されるとしている。
【０００７】
また、上記のローリングダイアフラム２の他端部２ｂは、図示例では、ロッド体１２側に連設されるチャンバ５に気密構造下に連結されて、上記の気室Ａを画成している。
【０００８】
そして、ピストン３は、下向きの細長い截頭円錐台状の断面を有するほぼ筒状に形成されてシリンダ体１１の外側に配在され、プロテクタ４は、上端部４ａ近傍にピストン３の下端部３ａを気密構造下に溶接する（図中に符号Ｍで示す）としており、このプロテクタ４の下端部４ｂがシリンダ体１１のボトム端部１１ａに気密構造下に溶接されるとしている。
【０００９】
それゆえ、上記のエアバネ付単筒型油圧緩衝器にあっては、ピストン３の下端部３ａがプロテクタ４に溶接されるから、この溶接によるいわゆる溶接歪をシリンダ体１１に発現させないで済むことになる。
【００１０】
そして、プロテクタ４をシリンダ体１１に保持させるについても、下端部４ｂをシリンダ体１１のボトム端部１１ａに溶接する（図中に符号Ｍで示す）から、仮に溶接歪がシリンダ体１１の発生するとしても、この溶接歪によるシリンダ体１１にすなわち、シリンダ体１１内で摺動するピストン（図示せず）に影響を与えないことになる。
【００１１】
ちなみに、上記のプロテクタ４の上端部４ａは、シリンダ体１１にカシメ歪を発生させない程度にカシメ加工された（図中に符号Ｐで示す）結果の絞り構造下にシリンダ体１１に近隣している。
【００１２】
【非特許文献１】
図４
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記したエアバネ付単筒型油圧緩衝器にあっては、油圧緩衝器の伸縮作動中に発生する熱を充分に放散し得なくなり、その結果、たとえば、発生減衰力が安定しなくなると指摘される可能性がある。
【００１４】
すなわち、上記の油圧緩衝器１にあっては、シリンダ体１１の外側にプロテクタ４が隙間Ｓを有して配在されるから、このプロテクタ４とシリンダ体１１との間に大気に連通しない筒状の空気層が形成されることになり、したがって、シリンダ体１１は、いわゆる魔法瓶構造になり、それゆえ、シリンダ体１１から大気中への熱の放散を期待し得なくなる。
【００１５】
その結果、上記のエアバネ付単筒型油圧緩衝器を新たに提案するとしても、その実施可能性は、極めて低いと言わざるを得ないことになる。
【００１６】
この発明は、このような現状を鑑みて創案されたものであって、その目的とするところは、所定のエアバネ効果を得られるのはもちろんのこと、熱の放散が支障なく実現されて所定の減衰作用を安定的に具現化でき、その汎用性の向上を期待するのに最適となるエアバネ付単筒型油圧緩衝器を提供することである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の手段は、 シリンダ体に対してロッド体が出没する単筒型の油圧緩衝器と、シリンダ体とロッド体との間に配在されてエアバネを形成するローリングダイアフラムと、シリンダ体に保持されながらローリングダイアフラムにおける一端部をピストンの配在下に気密構造下に連結させるプロテクタとを有してなるエアバネ付単筒型油圧緩衝器において、プロテクタの上端部をシリンダ体におけるヘッド端部あるいはヘッド端部近傍に気密構造下に溶接させ、更にプロテクタの上端部より下方となるプロテクタの本体部をシリンダ体の外側に延在させて当該シリンダ体とプロテクタの本体部との間に大気に連通する隙間を形成し、またプロテクタの下端部近傍にピストンの下端部を連設させたことを特徴とする。
【００１８】
それゆえ、大気に晒される部位に相当するシリンダ体の外側に大気に連通しない筒状の空気層が形成されなくなり、シリンダ体からの熱が効果的に大気中に放散されることになる。
【００１９】
そして、上記した構成において、より具体的には、プロテクタの下端部が部分的に縮径されながら直接又はシールを介してシリンダ体に接触してなるとするのが好ましい。
【００２０】
それゆえ、たとえば、カシメ加工で縮径されたプロテクタにおける下端部がシリンダ体に接触することで、プロテクタの下端部におけるいわゆる遊びを阻止でき、プロテクタの下端部が遊ぶことで招来されるプロテクタの下端側の揺れを阻止し得ることになる。
【００２１】
そして、上記の縮径された部位とシリンダ体との間にシール材が介在される場合には、プロテクタの下端部とシリンダ体との間における接触音の発生を阻止し得ることになる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下に、図示した実施形態に基づいて、この発明を説明するが、図１に示すように、この発明によるエアバネ付単筒型油圧緩衝器にあっても、基本的には、前記した図４に示すエアバネ付単筒型油圧緩衝器と同様の構成を有している。
【００２３】
それゆえ、図示するところにあって、その構成が前記したところと同様となるところについては、図中に同一の符号を付するのみとして、要する場合を除き、その詳しい説明を省略し、以下には、この発明において特徴となるところを中心に説明する。
【００２４】
すなわち、この発明にあっては、シリンダ体１１にプロテクタ４を保持させる際の態様に特徴があるとするもので、基本的には、シリンダ体１１において大気に晒される部位を大気に連通しないエア層で取り巻いて熱の放散を抑制することになるいわゆる魔法瓶構造にしないようにすることである。
【００２５】
そこで、図示するところでは、まず、プロテクタ４の上端部４ａがシリンダ体１１におけるヘッド端部１１ｂあるいはこのヘッド端部１１ｂ近傍に気密構造下に溶接される（図１中に符号Ｍで示す）としている。
【００２６】
ところで、プロテクタ４の上端部４ａをシリンダ体１１におけるヘッド端部１１ｂあるいはこのヘッド端部１１ｂ近傍に溶接する場合にも、シリンダ体１１に溶接歪が発現される。
【００２７】
しかし、この溶接歪は、シリンダ体１１におけるヘッド端部１１ｂあるいはこのヘッド端部１１ｂ近傍に出現するから、シリンダ体１１内で収装するピストン（図示せず）の摺動に影響を与えないことになる。
【００２８】
すなわち、周知のように、単筒型の油圧緩衝器にあっては、シリンダ体１１の内周に外周が摺接する状態でピストンが摺動するが、このときにピストンが摺動する範囲は、少なくとも、ボトム端部１１ａとヘッド端部１１ｂにまでは及ばないから、この部分に溶接歪が招来されても、ピストンの摺動を保障する上では問題がない。
【００２９】
さらに、この溶接歪が発現する部位がボトム端部１１ａ近傍あるいはヘッド端部１１ｂ近傍であっても、その内周にピストンの外周が来ることがないから、同じくピストンの摺動を保障する上では問題ないと言い得ることになる。
【００３０】
上記のように、プロテクタ４の上端部４ａがシリンダ体１１におけるヘッド端部１１ｂあるいはこのヘッド端部１１ｂ近傍に気密構造下に溶接されるとする一方で、図２にも示すように、プロテクタ４の上端部４ａより下方となるプロテクタ４の本体部４ｃがシリンダ体１１に接触することなく、すなわち、シリンダ体１１との間に隙間Ｓを有しながらシリンダ体１１の外側に延在されるとしている。
【００３１】
そして、プロテクタ４の下端部４ｂ近傍にピストン３の下端部３ａを気密構造下に、たとえば、溶接（図１中に符号Ｍで示す）で連設させるとしている。
【００３２】
ちなみに、このピストン３をプロテクタ４に溶接することについては、前記した図４に示す従来例の場合でも同様であり、また、ピストン３をプロテクタ４に溶接するときの溶接歪の影響がシリンダ体１１に及ばない、すなわち、シリンダ体１１内でのピストンの摺動に影響を与えないのはもちろんである。
【００３３】
以上からすれば、この発明にあっては、プロテクタ４とシリンダ体１１との間に形成される隙間Ｓは、プロテクタ４の下端を介して大気に連通し得ることになる。
【００３４】
すなわち、前記した図４に示すエアバネ付単筒型油圧緩衝器にあっては、プロテクタ４とシリンダ体１１との間に形成される隙間Ｓは、ピストン３の内側たる気室Ａに連通することになる。
【００３５】
それゆえ、比較の問題であるが、このとき、気室Ａのボリュームが大きいとすれば、上記の隙間Ｓにおける熱が気室Ａに開放されるから、その限りでは、シリンダ体１１の外周からの放熱が実現されていると言い得る。
【００３６】
しかし、気室Ａは、結局は閉鎖された空間であり、大気に連通している訳ではないから、大気中への熱の放散が実現されている訳ではなく、その観点からすれば、完全なる熱の放散が実現されている訳ではない。
【００３７】
それに対して、この発明における場合には、プロテクタ４とシリンダ体１１との間における隙間Ｓは、プロテクタ４の下端を介して直接大気に連通し得ることになるから、放熱が確実に実現され、しかも、放熱効果が絶大になる。
【００３８】
一方、上記のプロテクタ４における下端部４ｂは、カシメ加工で縮径され、この縮径された部位が直接シリンダ体１１に接触している。
【００３９】
それゆえ、この縮径されたプロテクタ４における下端部４ｂがシリンダ体１１に接触することで、プロテクタ４の下端部４ｂにおけるいわゆる遊びを阻止でき、このプロテクタ４の下端部ｂが遊ぶことで招来されるプロテクタ４の下端側の揺れを阻止し得ることになる。
【００４０】
このとき、上記の縮径された下端部４ｂがシリンダ体１１の外周に完全に接触せずして離れている場合には、前記したように、プロテクタ４とシリンダ体１１との間における隙間Ｓがプロテクタ４の下端を介して直接大気に連通し得ることになり、放熱が確実に実現されることになる。
【００４１】
そして、図示しないが、上記の縮径された部位とシリンダ体１１との間にシール材が介在される場合には、プロテクタ４の下端部４ｂとシリンダ体１１との間における接触音を伴う接触を阻止できることになる。
【００４２】
以上からすれば、プロテクタ４の下端部４ｂは、図示しないが、部分的に縮径されるとしても良く、さらには、図３に示すように、全体的に縮径されたところに、さらに部分的に縮径されるとしても良い。
【００４３】
なお、油圧緩衝器１の形成にあっては、先端にピストンを有するロッド体１２をシリンダ体１１内に挿入した後に、シリンダ体１１におけるヘッド端部１１ａあるいはこのヘッド端部１１ａ近傍にプロテクタ４の上端部４ａを溶接するとしても良く、また、シリンダ体１１におけるヘッド端部１１ａあるいはこのヘッド端部１１ａ近傍にプロテクタ４の上端部４ａを溶接した後に、先端にピストンを連設したロッド体１２をシリンダ体１１内に挿入するとしても良い。
【００４４】
そして、このときには、溶接歪を解消するために、爾後に、シリンダ体１１のヘッド端部１１ａあるいはこのヘッド端部１１ａ近傍における内周を切削や研磨するとしても良く、また、プロテクタ４の上端部４ａを溶接する前にシリンダ体１１のヘッド端部１１ａあるいはこのヘッド端部１１ａ近傍における径をわずかに拡径しておくとしても良い。
【００４５】
以上のように形成された油圧緩衝器１にあっては、シリンダ体１１に対してロッド体１２が出没する伸縮作動時に、ローリングダイアフラム２で画成される気室Ａがシリンダ体１１に対して出没するロッド体１２におけるロッド体積分の容積変化をし、この気室Ａにおける容積変化の際に、ローリングダイアフラム２が膨縮して、所定のエアバネ効果が発揮されることになる。
【００４６】
【発明の効果】
以上のように、各請求項１、２の発明にあっては、シリンダ体の外側に大気に連通しない筒状の空気層が形成されなくなり、シリンダ体からの熱が効果的に大気中に放散されることになる。
更に、ピストンはプロテクタに溶接されているので、ピストンをプロテクタに溶接するときの溶接歪の影響がシリンダ体に及ばず、その結果、シリンダ体内でのピストンの摺動に影響を与えない。
【００４７】
のみならず、プロテクタとシリンダ体との間に形成される隙間がプロテクタの下端を介して大気に連通し得ることになり、この隙間がピストンの内側たる気室に連通する場合に比較して、熱の放散を実現する上では有効になり、効果的な放熱が可能になる。
【００４８】
そして、請求項２の発明にあっては、カシメ加工で部分的に縮径されたプロテクタにおける下端部がシリンダ体に接触することで、プロテクタの下端部におけるいわゆる遊びを阻止でき、プロテクタの下端部が遊ぶことで招来されるプロテクタの下端側の揺れを阻止し得ることになる。
【００４９】
そして、上記の縮径された部位とシリンダ体との間にシール材が介在される場合には、プロテクタの下端部とシリンダ体との間における接触音の発生を阻止し得ることになる。
【００５０】
その結果、この発明によれば、所定のエアバネ効果を得られるのはもちろんのこと、熱の放散が支障なく実現されて所定の減衰作用を安定的に具現化でき、その汎用性の向上を期待するのに最適となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明によるエアバネ付単筒型油圧緩衝器を一部断面で示す正面図である。
【図２】図１におけ要部を拡大して示す部分正面図である。
【図３】図２中のＸ−Ｘ線位置で示す横断面図である。
【図４】従来例としてのエアバネ付単筒型油圧緩衝器を図１と同様に示す図である。
【符号の説明】
１ 単筒型の油圧緩衝器
２ ローリングダイアフラム
２ａ 一端部
３ ピストン
３ａ，４ｂ 下端部
４ プロテクタ
４ａ 上端部
５ チャンバ
１１ シリンダ体
１１ａ ボトム端部
１１ｂ ヘッド端部
１２ ロッド体
Ａ 気室
Ｍ 溶接
Ｐ カシメ加工
Ｓ 隙間

Claims (2)

1. シリンダ体に対してロッド体が出没する単筒型の油圧緩衝器と、シリンダ体とロッド体との間に配在されてエアバネを形成するローリングダイアフラムと、シリンダ体に保持されながらローリングダイアフラムにおける一端部をピストンの配在下に気密構造下に連結させるプロテクタとを有してなるエアバネ付単筒型油圧緩衝器において、プロテクタの上端部をシリンダ体におけるヘッド端部あるいはヘッド端部近傍に気密構造下に溶接させ、更にプロテクタの上端部より下方となるプロテクタの本体部をシリンダ体の外側に延在させて当該シリンダ体とプロテクタの本体部との間に大気に連通する隙間を形成し、またプロテクタの下端部近傍にピストンの下端部を連設させてなることを特徴とするエアバネ付単筒型油圧緩衝器
2. プロテクタの下端部が部分的に縮径されながら直接又はシールを介してシリンダ体に接触してなる請求項１に記載のエアバネ付単筒型油圧緩衝器

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