JP6836422B2 - ショックアブソーバ - Google Patents

Description

本発明は、ショックアブソーバに関する。

特許文献１に記載の減衰力発生機構は、ショックアブソーバの伸長作動時には減衰バルブの内周側がピストン側に撓んで開弁し、収縮作動時には外周側がピストンとは反対側に撓んで開弁するように構成されている。

実開昭５０−１５３３８４号公報

上記の減衰力発生機構では、減衰バルブを構成するリーフバルブの数や厚さを変更することで減衰バルブの開弁圧が調整される。

しかしながら、リーフバルブの数や厚さを変更すると、それに伴って減衰バルブの撓み剛性も変化するので、減衰バルブ開弁後のショックアブソーバの減衰力特性も変化してしまうという問題がある。

本発明は、このような技術的課題に鑑みてなされたもので、減衰バルブ開弁後のショックアブソーバの減衰力特性の変化を抑制しつつ減衰バルブの開弁圧を調整できるようにすることを目的とする。

第１の発明は、ショックアブソーバであって、作動液が充填されるシリンダと、シリンダ内に圧力室を区画するバルブディスクと、バルブディスクに設けられ、ショックアブソーバの伸長作動時及び収縮作動時に作動液が通過する通路と、通路を通過する作動液の流れに抵抗を与える減衰力発生機構と、を備え、減衰力発生機構は、１枚以上の環状のリーフバルブで構成され、内周が軸部にガイドされるとともに通路の開口部を閉塞する減衰バルブと、減衰バルブのバルブディスクとは反対側の面を形成する外側リーフバルブよりも外径が小さく、外側リーフバルブに積層して軸部の径方向において軸部の周囲に配置される環状のリングと、バルブディスクに設けられ、減衰バルブの外周側を支持する環状のシート部と、軸部に直接積層して配置され、リングを介して減衰バルブの内周側を外側リーフバルブ側から支持する内周側支持部材と、を有することを特徴とする。

第１の発明では、リングの厚さを変更することで、減衰バルブの撓み量が変化し、シート部及び内周側支持部材が減衰バルブを対向する軸方向に押し付ける力が変化する。これによれば、リーフバルブの数や厚さを変更することなく、減衰バルブの開弁圧を調整できる。

第２の発明は、シート部と内周側支持部材との軸方向の距離は、減衰バルブの厚さよりも長いことを特徴とする。

第２の発明では、減衰力発生機構を組み付ける際に、全てのリーフバルブ及びリングが軸部にガイドされる。よって、リーフバルブ及びリングが径方向に位置ずれすることを防止でき、減衰力発生機構の組み付けを容易に行うことができる。

第３の発明は、リングは、外側リーフバルブに接合され、シート部と内周側支持部材との軸方向の距離は、減衰バルブの厚さから外側リーフバルブの厚さを減じた厚さよりも長いことを特徴とする。

第３の発明では、減衰力発生機構を組み付ける際に、リングが接合された外側リーフバルブを含む全てのリーフバルブが軸部にガイドされる。よって、リーフバルブが径方向に位置ずれすることを防止でき、減衰力発生機構の組み付けを容易に行うことができる。

第４の発明は、リングは、外側リーフバルブに一体成形されたリブであって、シート部と内周側支持部材との軸方向の距離は、減衰バルブの厚さから外側リーフバルブの厚さを減じた厚さよりも長いことを特徴とする。

第４の発明では、減衰力発生機構を組み付ける際に、リングとしてのリブが一体成形された外側リーフバルブを含む全てのリーフバルブが軸部にガイドされる。よって、リーフバルブが径方向に位置ずれすることを防止でき、減衰力発生機構の組み付けを容易に行うことができる。また、リングとしてのリブが外側リーフバルブに一体成形されるので、部品点数やコストを削減できる。

第５の発明は、シート部と内周側支持部材との軸方向の距離は、減衰バルブの厚さとリングの厚さとを足した長さよりも短いことを特徴とする。

本発明によれば、減衰バルブ開弁後のショックアブソーバの減衰力特性の変化を抑制しつつ減衰バルブの開弁圧を調整できる。

本発明の実施形態に係るショックアブソーバの部分断面図である。 減衰力発生機構周辺の拡大図である。 減衰力発生機構の組み付け作業について説明するための図である。 減衰力発生機構の変形例を示す図である。 減衰力発生機構の別の変形例を示す図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態に係るショックアブソーバ１００について説明する。

ショックアブソーバ１００は、例えば、車両（図示せず）の車体と車軸との間に介装され、減衰力を発生させて車体の振動を抑制する装置である。

ショックアブソーバ１００は、図１に示すように、シリンダ１と、シリンダ１に摺動自在に挿入されてシリンダ１内を伸側室１１０と圧側室１２０とに区画するバルブディスクとしてのピストン２と、シリンダ１に進退自在に挿入されてピストン２と連結されるピストンロッド３と、ピストン２の伸側室１１０側に設けられる減衰力発生機構１０と、を備える。

また、ショックアブソーバ１００は、単筒式ショックアブソーバであって、シリンダ１に摺動自在に挿入されて気体室１３０を画成するフリーピストン４を備える。フリーピストン４の外周には、気体室１３０の気密性を保持するためのシール部材４ａが設けられる。

シリンダ１は、ピストンロッド３を摺動自在に支持するヘッド部材（図示せず）により伸側室１１０側の端部が封止され、ボトム部材（図示せず）により気体室１３０側の端部が封止される。気体室１３０側の端部には、ショックアブソーバ１００を車両に取り付けるための連結部材１ａが設けられる。

また、ピストンロッド３のシリンダ１から延出する側の端部には、ショックアブソーバ１００を車両に取り付けるためのおねじ３ａが形成される。

伸側室１１０および圧側室１２０には、作動液としての作動油が封入される。ピストンロッド３とヘッド部材との間には、作動油がショックアブソーバ１００の外部に漏れることを防止するシール部材（図示せず）が設けられる。

ショックアブソーバ１００が収縮作動してピストンロッド３がシリンダ１に進入すると、進入したピストンロッド３の体積の分だけ気体室１３０の気体が圧縮されるとともに、フリーピストン４が気体室１３０側に移動する。ショックアブソーバ１００が伸長作動してピストンロッド３がシリンダ１から退出すると、退出したピストンロッド３の体積の分だけ気体室１３０の気体が膨張するとともに、フリーピストン４が圧側室１２０側に移動する。これにより、ショックアブソーバ１００作動時のシリンダ１内の容積変化が補償される。

ピストン２は、伸側室１１０と圧側室１２０とを連通する通路２ａ、２ｂを有し、ピストンロッド３のシリンダ１に挿入される側の端部に形成された小径部３ｂにピストンナット５で固定される。

ピストン２の伸側室１１０側には、上述したように、通路２ａを通過する作動油の流れに抵抗を与える減衰力発生機構１０が設けられる。

以下、図２を参照しながら減衰力発生機構１０について説明する。

減衰力発生機構１０は、図２に示すように、通路２ａの伸側室１１０側の開口部を閉塞して設けられる環状の減衰バルブ１１と、ピストンロッド３の小径部３ｂに嵌装されて減衰バルブ１１の内周をガイドする軸部としてのカラー１２と、減衰バルブ１１に積層してカラー１２の周囲に配置される環状のリング１３と、ピストン２の伸側室１１０側の面に設けられて減衰バルブ１１の外周側と当接する環状のシート部２ｃと、カラー１２に積層して小径部３ｂに嵌装され、ピストン２側の面がリング１３と当接する内周側支持部材としてのワッシャ１４と、を有する。

減衰バルブ１１は、本実施形態では、３枚の環状のリーフバルブ１１ａ〜１１ｃで構成される。また、減衰バルブ１１におけるピストン２とは反対側の面を形成する外側リーフバルブとしてのリーフバルブ１１ｃの外径は、リーフバルブ１１ａ、１１ｂよりも小径とされる。

リーフバルブの数、外径、厚さは、所望する減衰力特性に応じて適宜変更される。例えば、リーフバルブの数は２枚以下であってもよいし、４枚以上であってもよい。また、例えば、リーフバルブ１１ｃの外径を、リーフバルブ１１ａ、１１ｂと同径としてもよい。

減衰力発生機構１０は、上述した各部品をピストンナット５によりピストンロッド３に組み付けた状態において、シート部２ｃとワッシャ１４との軸方向の距離が、減衰バルブ１１の厚さとリング１３の厚さとを足した長さよりも短くなるように設定される。

このため、ピストンナット５をピストンロッド３の小径部３ｂに締結すると、減衰バルブ１１は、図２に示すように、外周側がシート部２ｃに支持されるとともに、内周側がリング１３を介してリーフバルブ１１ｃ側からワッシャ１４に支持されて撓んだ状態となる。

ショックアブソーバ１００の作動時に減衰バルブ１１が開弁する開弁圧は、この状態でシート部２ｃ及びワッシャ１４が減衰バルブ１１を対向する軸方向に押し付けている力に応じて定まる。

減衰バルブ１１は、ショックアブソーバ１００の収縮作動時には、高圧側となる圧側室１２０と低圧側となる伸側室１１０との差圧が開弁圧を超えると、外周側が伸側室１１０側に撓んでシート部２ｃから離間して通路２ａを開放するとともに、通路２ａを通って圧側室１２０から伸側室１１０に移動する作動油の流れに抵抗を与えてショックアブソーバ１００に減衰力を発生させる。

また、減衰バルブ１１は、ショックアブソーバ１００の伸長作動時には、高圧側となる伸側室１１０と低圧側となる圧側室１２０との差圧が開弁圧を超えると、内周側が圧側室１２０側に撓んでワッシャ１４から離間して通路２ａを開放するとともに、通路２ａを通って伸側室１１０から圧側室１２０に移動する作動油の流れに抵抗を与えてショックアブソーバ１００に減衰力を発生させる。

なお、通路２ｂは、減衰バルブ１１が閉弁している状態におけるショックアブソーバ１００の減衰力特性を司るオリフィス流路である。

ところで、減衰バルブ１１の開弁圧は、減衰バルブ１１を構成するリーフバルブの数や厚さを変更することで調整可能である。これは、リーフバルブの数や厚さを変更すると、減衰力発生機構１０をピストンナット５によりピストンロッド３に組み付けた状態（図２の状態）においてシート部２ｃ及びワッシャ１４が減衰バルブ１１を対向する軸方向に押し付ける力が変化するからである。

しかしながら、リーフバルブの数や厚さを変更すると、それに伴って減衰バルブ１１の撓み剛性も変化するので、減衰バルブ１１開弁後のショックアブソーバ１００の減衰力特性も変化してしまう。

このため、本実施形態に係るショックアブソーバ１００は、リング１３を備えることで、減衰バルブ１１開弁後のショックアブソーバ１００の減衰力特性の変化を抑制しつつ減衰バルブ１１の開弁圧を調整可能としている。

例えば、リング１３の厚さを増やした場合は、その分だけ減衰バルブ１１の撓み量が増加し、シート部２ｃ及びワッシャ１４が減衰バルブ１１を対向する軸方向に押し付ける力も増加する。よって、この場合は、減衰バルブ１１の開弁圧が高くなる。

また、リング１３の厚さを減らした場合は、その分だけ減衰バルブ１１の撓み量が減少し、シート部２ｃ及びワッシャ１４が減衰バルブ１１を対向する軸方向に押し付ける力も減少する。よって、この場合は、減衰バルブ１１の開弁圧が低くなる。

このように、本実施形態では、リング１３の厚さを変更することで、シート部２ｃ及びワッシャ１４が減衰バルブ１１を対向する軸方向に押し付ける力を変更できる。

これによれば、減衰バルブ１１の開弁圧を調整するにあたり、減衰バルブ１１を構成するリーフバルブの数や厚さを変更する必要がない。よって、減衰バルブ１１開弁後のショックアブソーバ１００の減衰力特性の変化を抑制しつつ減衰バルブ１１の開弁圧を調整できる。

また、リング１３の外径は、減衰バルブ１１におけるピストン２とは反対側の面を形成するリーフバルブ１１ｃの外径及びワッシャ１４の外径よりも小さく設定される。

これによれば、リング１３が減衰バルブ１１の受圧面の一部を負担すること及び減衰バルブ１１の撓み剛性の一部を負担することを抑制できる。よって、リング１３を設けることにより減衰バルブ１１開弁後のショックアブソーバ１００の減衰力特性が変化してしまうことを抑制できる。

また、本実施形態の減衰力発生機構１０は、ピストンナット５によりピストンロッド３に組み付けられた状態において、シート部２ｃとワッシャ１４との軸方向の距離が、減衰バルブ１１の厚さよりも長くなるように設定される。

このため、組み付け作業においてピストンロッド３にピストンナット５を締結する前の状態では、図３に示すように、リーフバルブ１１ａ〜１１ｃ及びリング１３の内周がカラー１２にガイドされるようになっている。

これによれば、減衰力発生機構１０を組み付ける際に、リーフバルブ１１ａ〜１１ｃ及びリング１３が径方向に位置ずれしてカラー１２とワッシャ１４との間に挟み込まれることを防止でき、減衰力発生機構１０の組み付けを容易に行うことができる。

なお、リング１３をリーフバルブ１１ｃに溶接や接着剤等で接合する場合は、減衰力発生機構１０を組み付ける際に全てのリーフバルブ１１ａ〜１１ｃがカラー１２にガイドされるようにすればよい。

具体的には、減衰力発生機構１０がピストンナット５によりピストンロッド３に組み付けられた状態におけるシート部２ｃとワッシャ１４との軸方向の距離を、減衰バルブ１１の厚さからリーフバルブ１１ｃの厚さを減じた厚さよりも長くなるように設定すればよい。これによれば、図４に示すように、組み付け作業においてピストンロッド３にピストンナット５を締結する前の状態で、リーフバルブ１１ａ〜１１ｃの内周がカラー１２にガイドされる。よって、図３に示す構成と同様の効果を得ることができる。

また、図５に示すように、リングとしてのリブ１５を、リーフバルブ１１ｃに一体に成形して設けてもよい。この場合も、図４に示す構成と同様に、減衰力発生機構１０がピストンナット５によりピストンロッド３に組み付けられた状態におけるシート部２ｃとワッシャ１４との軸方向の距離を、減衰バルブ１１の厚さからリーフバルブ１１ｃの厚さを減じた厚さよりも長くなるように設定することで、図３に示す構成と同様の効果を得ることができる。さらに、この場合は、リングとしてのリブ１５がリーフバルブ１１ｃに一体成形されるので、部品点数やコストを削減できる。

以下、本発明の実施形態の構成、作用、及び効果をまとめて説明する。

ショックアブソーバ１００は、作動油が充填されるシリンダ１と、シリンダ１内に圧力室（伸側室１１０、圧側室１２０）を区画するピストン２と、ピストン２に設けられ、ショックアブソーバ１００の伸長作動時及び収縮作動時に作動油が通過する通路２ａと、通路２ａを通過する作動油の流れに抵抗を与える減衰力発生機構１０と、を備え、減衰力発生機構１０は、３枚の環状のリーフバルブ１１ａ〜１１ｃで構成され、内周がカラー１２にガイドされるとともに通路２ａの開口部を閉塞する減衰バルブ１１と、減衰バルブ１１のピストン２とは反対側の面を形成するリーフバルブ１１ｃよりも外径が小さく、リーフバルブ１１ｃに積層してカラー１２の周囲に配置される環状のリング１３と、ピストン２に設けられ、減衰バルブ１１の外周側を支持する環状のシート部２ｃと、カラー１２に積層して配置され、リング１３を介して減衰バルブ１１の内周側をリーフバルブ１１ｃ側から支持するワッシャ１４と、を有することを特徴とする。

この構成では、リング１３の厚さを変更することで、減衰バルブ１１の撓み量が変化し、シート部２ｃ及びワッシャ１４が減衰バルブ１１を対向する軸方向に押し付ける力が変化する。これによれば、リーフバルブの数や厚さを変更することなく、減衰バルブ１１の開弁圧を調整できる。よって、減衰バルブ１１開弁後のショックアブソーバ１００の減衰力特性の変化を抑制しつつ減衰バルブ１１の開弁圧を調整できる。

また、シート部２ｃとワッシャ１４との軸方向の距離は、減衰バルブ１１の厚さよりも長いことを特徴とする。

この構成では、減衰力発生機構１０を組み付ける際に、全てのリーフバルブ１１ａ〜１１ｃ及びリング１３がカラー１２にガイドされる。よって、リーフバルブ１１ａ〜１１ｃ及びリング１３が径方向に位置ずれすることを防止でき、減衰力発生機構１０の組み付けを容易に行うことができる。

また、リング１３は、リーフバルブ１１ｃに接合され、シート部２ｃとワッシャ１４との軸方向の距離は、減衰バルブ１１の厚さからリーフバルブ１１ｃの厚さを減じた厚さよりも長いことを特徴とする。

この構成では、減衰力発生機構１０を組み付ける際に、リング１３が接合されたリーフバルブ１１ｃを含む全てのリーフバルブ１１ａ〜１１ｃがカラー１２にガイドされる。よって、リーフバルブ１１ａ〜１１ｃが径方向に位置ずれすることを防止でき、減衰力発生機構１０の組み付けを容易に行うことができる。

また、リング１３は、リーフバルブ１１ｃに一体成形されたリブ１５であって、シート部２ｃとワッシャ１４との軸方向の距離は、減衰バルブ１１の厚さからリーフバルブ１１ｃの厚さを減じた厚さよりも長いことを特徴とする。

この構成では、減衰力発生機構１０を組み付ける際に、リングとしてのリブ１５が一体成形されたリーフバルブ１１ｃを含む全てのリーフバルブ１１ａ〜１１ｃがカラー１２にガイドされる。よって、リーフバルブ１１ａ〜１１ｃが径方向に位置ずれすることを防止でき、減衰力発生機構１０の組み付けを容易に行うことができる。また、リングとしてのリブ１５がリーフバルブ１１ｃに一体成形されるので、部品点数やコストを削減できる。

また、シート部２ｃとワッシャ１４との軸方向の距離は、減衰バルブ１１の厚さとリング１３の厚さとを足した長さよりも短いことを特徴とする。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体例に限定する趣旨ではない。

例えば、上記実施形態では、作動液として作動油を用いているが、水等のその他の液体を用いてもよい。

また、上記実施形態では、単筒式ショックアブソーバであるショックアブソーバ１００に本発明を適用しているが、複等式ショックアブソーバ等に本発明を適用してもよい。

また、上記実施形態では、軸部としてカラー１２を設けているが、軸部は、ピストン２等のバルブディスクに一体に設けても良い。

また、上記実施形態では、減衰力発生機構１０をピストン２の伸側室１１０側に設けているが、減衰力発生機構１０は、ピストン２の圧側室１２０側に設けても良い。この場合は、ショックアブソーバ１００の伸長作動時に減衰バルブ１１の外周側が圧側室１２０側に撓んで開弁し、収縮作動時に内周側が伸側室１１０側に撓んで開弁する。

１００・・・ショックアブソーバ、１１０・・・伸側室（圧力室）１２０・・・圧側室（圧力室）、１・・・シリンダ、２・・・ピストン（バルブディスク）、２ａ・・・通路、２ｃ・・・シート部、３・・・ピストンロッド、１０・・・減衰力発生機構、１１・・・減衰バルブ、１１ａ・・・リーフバルブ、１１ｂ・・・リーフバルブ、１１ｃ・・・リーフバルブ（外側リーフバルブ）、１２・・・カラー（軸部）、１３・・・リング、１４・・・ワッシャ（内周側支持部材）、１５・・・リブ（リング）

Claims (5)

1. ショックアブソーバであって、
   作動液が充填されるシリンダと、
   前記シリンダ内に圧力室を区画するバルブディスクと、
   前記バルブディスクに設けられ、前記ショックアブソーバの伸長作動時及び収縮作動時に前記作動液が通過する通路と、
   前記通路を通過する前記作動液の流れに抵抗を与える減衰力発生機構と、
   を備え、
   前記減衰力発生機構は、
   １枚以上の環状のリーフバルブで構成され、内周が軸部にガイドされるとともに前記通路の開口部を閉塞する減衰バルブと、
   前記減衰バルブの前記バルブディスクとは反対側の面を形成する外側リーフバルブよりも外径が小さく、前記外側リーフバルブに積層して前記軸部の径方向において前記軸部の周囲に配置される環状のリングと、
   前記バルブディスクに設けられ、前記減衰バルブの外周側を支持する環状のシート部と、
   前記軸部に直接積層して配置され、前記リングを介して前記減衰バルブの内周側を前記外側リーフバルブ側から支持する内周側支持部材と、
   を有することを特徴とするショックアブソーバ。
2. 請求項１に記載のショックアブソーバであって、
   前記シート部と前記内周側支持部材との軸方向の距離は、前記減衰バルブの厚さよりも長い、
   ことを特徴とするショックアブソーバ。
3. 請求項１に記載のショックアブソーバであって、
   前記リングは、前記外側リーフバルブに接合され、
   前記シート部と前記内周側支持部材との軸方向の距離は、前記減衰バルブの厚さから前記外側リーフバルブの厚さを減じた厚さよりも長い、
   ことを特徴とするショックアブソーバ。
4. 請求項１に記載のショックアブソーバであって、
   前記リングは、前記外側リーフバルブに一体成形されたリブであって、
   前記シート部と前記内周側支持部材との軸方向の距離は、前記減衰バルブの厚さから前記外側リーフバルブの厚さを減じた厚さよりも長い、
   ことを特徴とするショックアブソーバ。
5. 請求項１から４のいずれかに記載のショックアブソーバであって、
   前記シート部と前記内周側支持部材との軸方向の距離は、前記減衰バルブの厚さと前記リングの厚さとを足した長さよりも短い、
   ことを特徴とするショックアブソーバ。

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