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【発明の名称】 車両用油圧緩衝器
【発明者】 【氏名】菅野 秀昭

【氏名】山崎 豊

【要約】 【課題】

【解決手段】
【特許請求の範囲】
【請求項1】 シリンダ本体内に下方からピストンロッドが挿入され、シリンダ本体とは別体のサブタンクをシリンダ本体の上部に連結して成る車両用油圧緩衝器において、前記シリンダ本体の上部にロッド部材を設け、該ロッド部材をピンジョイント部材を介して車体側に固定するとともに、同ロッド部材にその軸芯に対して交差する方向に延びるアーム部材の一端部を保持せしめ、車体側に固定された規制部材を前記アーム部材に当接させて該アーム部材の回動を規制するよう構成したことを特徴とする車両用油圧緩衝器。
【請求項2】 前記アーム部材の端部に前記サブタンクを取り付け、前記ロッド部材と前記アーム部材にそれぞれ形成された油路を介して前記シリンダ本体内の油室と前記サブタンク内の油室とを連通せしめたことを特徴とする請求項1記載の車両用油圧緩衝器。
【請求項3】 前記アーム部材の一端部を前記ロッド部材に回動可能に嵌合保持せしめたことを特徴とする請求項2記載の車両用油圧緩衝器。
【請求項4】 前記ロッド部材の軸芯方向外部から開口面積が調整可能な絞り部材をロッド部材に形成された前記油路に設けたことを特徴とする請求項2記載の車両用油圧緩衝器。
【発明の詳細な説明】【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、シリンダ本体とは別体のサブタンクを上部に備える車両用油圧緩衝器に関する。
【0002】
【従来の技術】自動車等の車両の懸架装置として使用される油圧緩衝器は、シリンダ内に充填された作動油の流動損失(エネルギ損失)によって所要の減衰力を発生し、この減衰力によって車体が車輪を介して路面から受ける衝撃を吸収して緩和するものである。
【0003】ところで、斯かる油圧緩衝器においては、シリンダに対して出没するピストンロッドのストローク体積分だけシリンダ内で作動油が占める体積に増減が生ずるため、この体積の増減をガスの圧縮・膨張によって吸収する必要がある。
【0004】そこで、ガス室を備えるサブタンクをシリンダ本体とは別体に構成し、このサブタンクをシリンダ本体に取り付けて成る油圧緩衝器が提案され、既に実用に供されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、別体のサブタンクを備える車両用油圧緩衝器、特にストラット式懸架装置に用いられる車両用油圧緩衝器にあっては、サブタンクは上部に設けられて車体側に固定され、該サブタンクとシリンダ本体とは可撓性のホースで連結され、シリンダ本体の回動を規制する手段が特に設けられてはいなかった。このため、シリンダ本体はホースの引張力でその回動が規制されることとなり、ホースの耐久性を低下させる原因となっていた。
【0006】本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、シリンダ本体を車体側で確実に回り止めすることができる車両用油圧緩衝器を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため、請求項1記載の発明は、シリンダ本体内に下方からピストンロッドが挿入され、シリンダ本体とは別体のサブタンクをシリンダ本体の上部に連結して成る車両用油圧緩衝器において、前記シリンダ本体の上部にロッド部材を設け、該ロッド部材をピンジョイント部材を介して車体側に固定するとともに、同ロッド部材にその軸芯に対して交差する方向に延びるアーム部材の一端部を保持せしめ、車体側に固定された規制部材を前記アーム部材に当接させて該アーム部材の回動を規制するよう構成したことを特徴とする。
【0008】請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記アーム部材の端部に前記サブタンクを取り付け、前記ロッド部材と前記アーム部材にそれぞれ形成された油路を介して前記シリンダ本体内の油室と前記サブタンク内の油室とを連通せしめたことを特徴とする。
【0009】請求項3記載の発明は、請求項2記載の発明において、前記アーム部材の一端部を前記ロッド部材に回動可能に嵌合保持せしめたことを特徴とする。
【0010】請求項4記載の発明は、請求項2記載の発明において、前記ロッド部材の軸芯方向外部から開口面積が調整可能な絞り部材をロッド部材に形成された前記油路に設けたことを特徴とする。
【0011】従って、請求項1記載の発明によれば、車体側に固定された規制部材をアーム部材に当接させて該アーム部材の回動を規制するようにしたため、ロッド部材を介してアーム部材に連結されたシリンダ本体の回動も規制され、該シリンダ本体の回り止めが車体側によって確実になされる。
【0012】請求項2記載の発明によれば、アーム部材の端部にサブタンクを取り付け、シリンダ本体とサブタンクの各油室を連通させるための油路をアーム部材に形成したため、サブタンクの回り止めがなされるとともに、アーム部材が回り止め部材と連通部材を兼用することとなり、部品点数を削減して構造単純化を図ることができる。尚、車体側に固定された規制部材をアーム部材の先端部に当接させるようにすれば、サブタンクの回動を規制するためのトルクを小さく抑えることができる。
【0013】請求項3記載の発明によれば、アーム部材の一端部をロッド部材に回動可能に嵌合保持せしめたため、該アーム部材に取り付けられたサブタンクもロッド部材に対して回動可能に支持され、当該車両用油圧緩衝器を組み付けた後にサブタンクを所定範囲内で回動させてこれを適正位置に配置することができる。
【0014】請求項4記載の発明によれば、車体側に固定された規制部材がロッド部材から離間した位置に設けられるため、ロッド部材の軸芯方向外部から絞り部材の開口面積を変化させて減衰力を作業性良く調整することができる。
【0015】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【0016】図1は本発明に係る車両用油圧緩衝器の縦断面図、図2は同油圧緩衝器上部の拡大断面図、図3は図2のA−A線断面図、図4は図3のB−B線断面図である。
【0017】本実施の形態に係る車両用油圧緩衝器1は四輪車両のストラット式懸架装置に使用されるものであって、これは図1に示すようにシリンダ本体2の上部側方に別体のサブタンク3を取り付けて構成されている。
【0018】上記シリンダ本体2においては、シリンダ4の外周に外筒5が下方から摺動自在に嵌装されており、該外筒5の内部にはその軸芯に沿って中空のピストンロッド6がその下部をプレート7によって固定されて収納されている。そして、ピストンロッド6は前記シリンダ4内に下方から挿入され、その上端部には、シリンダ4の内周に上下摺動自在に嵌合するピストン8がナット9によって結着されている。尚、シリンダ4の下端内周にはキャップ10,11がそれぞれ嵌着されており、前記ピストンロッド6はこれらのキャップ10,11の中央部を貫通してシリンダ4内に挿入されている。
【0019】而して、シリンダ4内は前記ピストン8によって上下の油室S1,S2が画成されており、各油室S1,S2には作動油がそれぞれ充填されている。
【0020】ところで、前記ピストン8には複数の油孔8a,8bが穿設されており、その上下面には前記油孔8a,8bをそれぞれ開閉するプレート状のバルブ12,13が各々取り付けられている。
【0021】又、ピストンロッド6の内部上方にはオリフィス14が設けられており、このオリフィス14の開口面積はピストンロッド6内に下方から挿通された調整ロッド15によって調整される。即ち、調整ロッド15の下端部外周はピストンロッド6の上端部内周に螺合しており、その下端に取り付けられた調整ダイヤル16によって該調整ロッド15を回転させると該調整ロッド15がピストンロッド6内で上下動してその先鋭なテーパ状の上端部がオリフィス14に対して出没するため、これによってオリフィス14の開口面積が前述のように調整される。尚、ピストンロッド6のオリフィス14が設けられた位置の下方には複数の油孔6aが穿設されている。
【0022】一方、前記シリンダ4の上端内周には円筒状のボス部材17が結着されており、このボス部材17の内周にはロッド部材18の下端外周が螺着されている。尚、ボス部材17の外周にはスプリング受け19が結着されており、該スプリング受け19と前記外筒5の外周に上下位置調整可能に螺着されたスプリング受け20との間にはクッションスプリング21が張架されている。
【0023】ところで、図2に詳細に示すように、前記ロッド部材18の外周にはアーム部材22の基端部がロッド部材18の軸芯回り(水平)に回動可能に嵌合保持されており、該アーム部材22の先端部(自由端)には前記サブタンク3の上部が図3及び図4に示すように2本のボルト23によって取り付けられている。尚、アーム部材22の基端部は上下のOリング46によってシールされている。
【0024】ここで、図1に示すように、サブタンク3はシリンダ24の上端にキャップ25を被着して構成され、その内部にはフリーピストン26が上下摺動自在に嵌装されている。そして、サブタンク3の内部は前記フリーピストン26によって上部の油室S3と下部のガス室SG とに区画されており、油室S3には作動油が充填され、ガス室SG には窒素(N2 )ガス等の安定な不活性ガスが封入されている。
【0025】而して、シリンダ本体2の油室S1とサブタンク3の油室S3とは前記ロッド部材18の軸中心に形成された油路18aと前記アーム部材22に形成された油路22aによって互いに連通しており、両油路18a,22aはロッド部材18に形成された複数の油孔18bによって互いに連通している。
【0026】ところで、図2に詳細に示すように、ロッド部材18に形成された前記油路18aには絞り部材27が円筒状のホルダー28とナット部材29に上下を挟持されて設けられており、該絞り部材27の中央には油孔27aが穿設され、その周囲には複数の小孔27bが穿設されている。そして、絞り部材27の上面には油孔27aを開閉するプレート状のバルブ30がスプリング31によって当接されており、スプリング31の一端(上端)は前記ホルダー28内に上下動自在に螺合する調整ロッド32によって受けられている。又、絞り部材27の下面には小孔27bを開閉するリング状のバルブ44がスプリング45によって付勢されている。尚、調整ロッド32の上端はロッド部材18の上部の軸中心に貫設された円孔18cに臨んでいる。
【0027】而して、以上の絞り部材27、バルブ30,44、スプリング31,45、調整ロッド32等によって減衰力調整機構が構成されている。
【0028】以上のように構成される図1に示す車両用油圧緩衝器1は、ロッド部材18をピンジョイント部材としての球面軸受33を介して車体34に取り付けることによってその上部が車体34に固定され、その下部は外筒5の外周に結着されたブラケット35,36を介して不図示の車輪に連結されている。尚、図1において、37はバンプストッパ、38はロックナットである。
【0029】ところで、車体34にはプレート39が複数(図示例では3つ)のボルト40とナット41によって取り付けられており、このプレート39には油圧緩衝器1の前記ロッド部材18が球面軸受33を介して複数のボルト42によって取り付けられるが、車体34には規制部材43が前記プレート39と共にボルト40及びナット41によって取り付けられており、図3に示すように該規制部材43の所定角度位置には2つの当接部43aが垂直下方に一体に突設されている。この規制部材43の2つの当接部43aは、図3に鎖線にて示すように前記アーム部材22の側部に当接して該アーム部材22とこれに取り付けられたサブタンク3のロッド部材18を中心とする回動を図3に示すαの角度範囲に規制するものである。
【0030】次に、油圧緩衝器1の作用を説明する。
【0031】図1に示す伸長状態から圧縮行程に移行してシリンダ本体2のピストンロッド6とピストン8及び外筒5がシリンダ4に対して一体的に上動すると、シリンダ4内の上方の油室S1の作動油はピストン8の油孔8aを通ってその圧力でバルブ13を押し開いて下方の油室S2に流入するとともに、ピストンロッド6内に設けられたオリフィス14及びピストンロッド6に形成された複数の油孔6aを通って下方の油室S2に流入する。そして、更にピストンロッド6のシリンダ4への進入ストローク体積に相当する量の作動油が油室S1から油路を通ってサブタンク3内の油室S3に流入し、その作動油の流入量に相当するストロークだけフリーピストン26がサブタンク3内で下動してガス室SG 内のガスを圧縮するが、この過程で油室S1内の作動油はバルブ44の中心に形成された円孔を通って絞り部材27の油孔27aからバルブ30を押し開いて油室S3へと流入する。
【0032】而して、以上の圧縮行程での作動油の流れに伴う各部での流動損失(エネルギ損失)によって当該油圧緩衝器1には所定の減衰力が発生し、この減衰力によって車体34が車輪を介して路面から受ける衝撃が吸収されて緩和される。
【0033】尚、前述のように調整ダイヤル16を操作して前記調整ロッド15を回し、該調整ロッド15の先端部をオリフィス14に対して出没させることによってオリフィス14の開口面積が変化し、これによってオリフィス14を通過する作動油の流動抵抗が変化して減衰力が調整される。
【0034】又、ロッド部材18の上端に開口する円孔18cから不図示の工具を差し込んで前記調整ロッド32を外部から回せば、該調整ロッド32がホルダー28内で上下動してこれとバルブ30との間に縮装された前記スプリング31の長さが変化し、これによってスプリング31のセット荷重が変化するため、バルブ30を押し開いて流れる作動油の流動抵抗が変化して減衰力が調整される。
【0035】他方、ピストンロッド6とピストン8及び外筒5がシリンダ4に対して一体的に下動する伸長行程においては、シリンダ4内の下方の油室S2の作動油がピストン8の油孔8bを通ってその圧力でバルブ12を押し開いて上方の油室S1に流入するとともに、ピストンロッド6に形成された油孔6a及びオリフィス14を通って上方の油室S1に流入する。又、ピストンロッド6のシリンダ4からの退出ストローク体積に相当する量の作動油がサブタンク3内の油室S3から油路22a,18aを通ってシリンダ2内の油室S1に流入し、その作動油の流入量に相当するストロークだけフリーピストン26がサブタンク3内で上動してガス室SG 内のガスが膨張するが、この過程でサブタンク3内の油室S3の作動油は絞り部材27の小孔27bを通ってバルブ44を押し開いてシリンダ2の油室S1に流入する。
【0036】而して、以上の伸長行程での作動油の流れに伴う各部での流動損失(エネルギ損失)によって当該油圧緩衝器1には所定の減衰力が発生し、圧縮行程時と同様に、この減衰力によって車体34が車輪を介して路面から受ける衝撃が吸収されて緩和される。
【0037】尚、調整ダイヤル16を操作して調整ロッド15を回すことによって伸長行程時の減衰力を前述と同様に調整することができる。
【0038】以上において、本実施の形態では、車体側に固定された規制部材43をアーム部材22に当接させて該アーム部材22の回動を規制するようにしたため、ロッド部材18を介してアーム部材22に連結されたシリンダ本体2の回動も規制され、該シリンダ本体2の回り止めが車体34側によって確実になされる。
【0039】又、アーム部材22の端部にサブタンク3を取り付け、シリンダ本体2とサブタンクの各油室S1,S3を連通させるための油路22aをアーム部材22に形成したため、該アーム部材22が回り止め部材と連通部材を兼用することとなり、部品点数を削減して構造単純化を図ることができる。尚、車体34側に固定された規制部材43をアーム部材22の先端部に当接させるようにすれば、サブタンク3の回動を規制するためのトルクを小さく抑えることができる。
【0040】更に、アーム部材22の一端部をロッド部材18に回動可能に嵌合保持せしめたため、該アーム部材22に取り付けられたサブタンク3もロッド部材18に対して回動可能に支持され、当該車両用油圧緩衝器1を組み付けた後にサブタンク3を前記Oリング46によるフリクションに打ち勝って所定範囲内で回動させてこれを適正位置に配置することができる。
【0041】更に又、車体側34に固定された規制部材43がロッド部材22から離間した位置に設けられるため、ロッド部材22の軸芯方向外部から調整ロッド32を回して該調整ロッド32を上下動させ、これによって絞り部材27の開口面積を変化させて減衰力を調整するようにしたため、この減衰力の調整を規制部材43との干渉を避けて作業性良く行うことができる。
【0042】尚、本実施の形態ではロッド部材を車体に固定するためのピンジョイント部材として球面軸受を使用したが、これに代えて例えばゴム部材とベアリングとを組み合わせた構造のものを使用しても良い。
【0043】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明によれば、シリンダ本体内に下方からピストンロッドが挿入され、シリンダ本体とは別体のサブタンクをシリンダ本体の上部に連結して成る車両用油圧緩衝器において、前記シリンダ本体の上部にロッド部材を設け、該ロッド部材をピンジョイント部材を介して車体側に固定するとともに、同ロッド部材にその軸芯に対して交差する方向に延びるアーム部材の一端部を保持せしめ、車体側に固定された規制部材を前記アーム部材に当接させて該アーム部材の回動を規制するよう構成したため、シリンダ本体を車体側で確実に回り止めすることができるという効果が得られる。
【出願人】 【識別番号】000201766
【氏名又は名称】創輝株式会社
【出願日】 平成11年6月25日(1999.6.25)
【代理人】 【識別番号】100092853
【弁理士】
【氏名又は名称】山下 亮一
【公開番号】 特開2001−10319(P2001−10319A)
【公開日】 平成13年1月16日(2001.1.16)
【出願番号】 特願平11−180050