説明

シリンダ装置

【課題】アフターシェイクを抑制して乗り心地を向上することができるシリンダ装置の提供。
【解決手段】取付アイ16の内側に設けられるとともに、その内側に内筒26が設けられたラバー25が、緩衝器軸方向に直交する前後方向の荷重を受ける前後方向荷重受部53に比して、緩衝器軸方向の荷重を受ける軸方向荷重受部54のバネ定数を高くしてなる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、シリンダ装置に関する。
【背景技術】
【0002】
シリンダ装置としての流体圧緩衝器において、その軸方向(伸縮方向)におけるラバーブシュのバネ定数を低減する技術がある(例えば、特許文献1,2参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】実開平3−99249号公報
【特許文献2】特開平9−166173号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
前後方向の乗り心地に応じてラバーブシュのバネ定数を設定すると、軸方向のバネ定数が低くなり、突起乗り越し後にアフターシェイクが発生し、乗り心地が悪くなってしまう場合がある。
【0005】
したがって、本発明は、ラバーブッシュの特性の設定により乗り心地等を向上することができるシリンダ装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、ラバーブシュの軸方向荷重受部のバネ定数を、前後方向荷重受部のバネ定数に比して高くした。
また、請求項3の発明は、円筒状ラバーの側面から外形非真円のワッシャを嵌入させた。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、ラバーブッシュの特性を容易に設定でき乗り心地等を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】本発明のシリンダ装置の一実施形態に係る流体圧緩衝器を示す正面図である。
【図2】本発明のシリンダ装置の一実施形態に係る流体圧緩衝器の要部を示すもので、(a)は側断面図、(b)は正面図である。
【図3】本発明のシリンダ装置の一実施形態に係る流体圧緩衝器の自然状態のラバーブシュを示す断面図である。
【図4】本発明のシリンダ装置の一実施形態に係る流体圧緩衝器のワッシャを示すもので、(a)は側断面図、(b)は正面図である。
【図5】本発明のシリンダ装置の一実施形態に係る流体圧緩衝器の取付状態を示す側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
本発明のシリンダ装置の一実施形態に係る流体圧緩衝器を図面を参照して以下に説明する。
【0010】
図1に示すように、本実施形態に係る流体圧緩衝器11は、流体である作動油が封入される略円筒状のシリンダ12と、このシリンダ12の中心軸上に配置されるとともにシリンダ12の軸方向の一端の図示略の開口部から外部へ突出するピストンロッド13と、このピストンロッド13の外部突出部分に固定されてシリンダ12の図示略の開口部側を覆う有蓋円筒状のカバー14とを有している。
【0011】
ピストンロッド13のシリンダ12内の一端にはピストン15が固定されており、このピストン15がシリンダ12内を二室に区画する。ピストン15は、ピストンロッド13の移動にともないこれと一体にシリンダ12の内部を摺動して二室の容積を変化させ、その際に生じる流体の流通抵抗で減衰力を発生させる。具体的に、この流体圧緩衝器11は、車両の懸架装置を構成する緩衝器となっており、車両の車体側と車輪側とが相対的に振動すると、ピストンロッド13がシリンダ12に対する突出長さを変化させることになり、その結果、ピストンロッド13に固定されたピストン15が、シリンダ12の内部を摺動して二室の容積を変化させ、その際に生じる流体の流通抵抗で上記振動に対して減衰力を発生させる。
【0012】
流体圧緩衝器11の軸方向(各図の上下方向:以下、緩衝器軸方向と称す)の端部となる、ピストンロッド13の突出先端側の端部、およびシリンダ12のピストンロッド13とは反対側の端部には、金属製の筒状の取付アイ16が溶接により一体的に固定されている。これらの取付アイ16の内側にはそれぞれラバーブシュ17が設けられ、各ラバーブシュ17の内側に取付軸18が挿通されている。流体圧緩衝器11は、ピストンロッド13に固定された取付アイ16内のラバーブシュ17が取付軸18を介して車体側へ、シリンダ12に固定された取付アイ16内のラバーブシュ17が取付軸18を介して車輪側へ取り付けられることで、車輪の車体に対するストロークを減衰させる。
なお、取付アイ16は、ピストンロッド13及びシリンダ12に設けられているが、何れか一方であってもよい。
【0013】
両側の取付アイ16は、円筒状をなしており、それぞれ円筒面からなる外周面21においてピストンロッド13およびシリンダ12の対応する一方に固定されており、円筒面からなる内周面22にラバーブシュ17が嵌合されている。
【0014】
ここで、両側の取付アイ16およびラバーブシュ17は同様の構造であるため、以下はシリンダ12に固定された取付アイ16およびこれに嵌合されるラバーブシュ17を例にとり説明する。
【0015】
図2に示すように、円筒状の取付アイ16は、その中心軸を緩衝器軸方向に対して直交させており、その軸方向の中央位置が緩衝器の中心軸を通るように配置されている。
【0016】
ラバーブシュ17は、ゴム製のラバー25と、ラバー25の中央部にラバー25を貫通するように一体的に固着された金属製の内筒26とからなっている。内筒26は筒状をなしており、内周面28が円筒状をなし、外周面29が六角筒状をなしている。ラバー25は、図3にその自然状態を示すように、内筒26の軸方向の中央所定範囲の外周側に固着されており、外周面31が内筒26の中心軸を中心とした円筒状をなしている。また、ラバー25の軸方向の両端面32は、径方向外側が、径方向内側ほど軸方向外側に位置するように傾斜するテーパ面33となっており、径方向内側が軸直交方向に沿う円環状の平坦面34となっている。
【0017】
このようなラバーブシュ17は、図2に示すように、ラバー25の円環状の外周部において取付アイ16に嵌合されることになり、これにより、内筒26の中心軸が取付アイ16の中心軸と一致する。なお、ラバーブシュ17は、内筒26の六角筒状の外周面29の180度異なる位置にある角部が流体圧緩衝器11の中心軸上に配置される位相で取付アイ16に圧入される。
【0018】
そして、本実施形態においては、ラバーブシュ17の軸方向両側に、ワッシャ40が配置されることになる。これらワッシャ40は、図4に示すように、外周面41が楕円形状をなしており、中央の内周面42が六角筒状をなしている。また、ワッシャ40の厚さ方向一側の外周部にはR面取り43が形成されている。なお、六角筒状の内周面42は、180度異なる位置にある角部が、外周面41の楕円の長軸上に位置する位相で形成されている。
【0019】
一対のワッシャ40が、図2に示すように、それぞれの外周面41の楕円の長軸が緩衝器軸方向に平行となり、かつR面取り43がラバー25に対向する姿勢で、中央の内周面42に内筒26の外周面29を嵌合させながら、取付アイ16と内筒26との間に嵌入されることになる。このとき、ワッシャ40は、内筒26の軸方向において、外端面45を内筒26の端面46と一致させる位置まで圧入されることになる。これにより、ラバー25の中央所定範囲が軸方向に押圧されることになり、その結果、ラバー25には、その軸方向両側に、取付アイ16と各ワッシャ40との隙間に膨出する膨出部50が形成されることになり、ラバー25内にワッシャ40が嵌入された(めり込ませた)状態となる。
【0020】
これらの膨出部50は、外周面51が取付アイ16の内周面22に倣って円環状をなし、内周面52がワッシャ40の外周面41に倣って楕円形状をなす。よって、膨出部50は、緩衝器軸方向に直交する前後方向(車両前後方向)の荷重を受ける両側の前後方向荷重受部53に比して、緩衝器軸方向の荷重を受ける両側の軸方向荷重受部54の幅が狭く、前後方向荷重受部53に比して、軸方向荷重受部54のバネ定数が高くなっている。つまり、同じ荷重が負荷された際に厚肉の前後方向荷重受部53の変位に対して薄肉の軸方向荷重受部54の変位が小さくなり、前後方向荷重受部53に比して、軸方向荷重受部54のバネ定数が高くなる。
【0021】
なお、ラバー25は膨出部50を形成するように変形することによりワッシャ40に向けて外方向の付勢力を発生させることになるが、ワッシャ40は、内筒26に締め代をもって圧入されることにより、この付勢力に抗して内筒26と外端面45,46を一致させた状態を維持することになる。
【0022】
このような流体圧緩衝器11がラバーブシュ17を介して車両側に取り付けられる場合には、例えば、図5に示すように車両側の取付部55に設けられた平行な一対の取付板部56間に取付アイ16、ラバーブシュ17および両側のワッシャ40が挿入される。そして、この状態で、一方の取付板部56に形成された取付穴57、ラバーブシュ17の内筒26、他方の取付板部56に形成された取付穴57にボルトからなる取付軸18が挿入されて、この取付軸18にナット60が螺合されることで、流体圧緩衝器11が車両側の取付部55に揺動可能に取り付けられることになる。この状態で、両側のワッシャ40は両側の取付板部56に常に挟まれた状態となり、これによっても、内筒26からの抜けが規制された状態となる。
【0023】
以上に述べた本実施形態の流体圧緩衝器11によれば、ラバー25が、緩衝器軸方向に直交する前後方向の荷重を受ける前後方向荷重受部53に比して、緩衝器軸方向の荷重を受ける軸方向荷重受部54のバネ定数を高くしたため、突起乗り越し後のアフターシェイクを抑制して乗り心地を向上することができる。
【0024】
また、ラバー25が、取付アイ16に嵌合される外周部が円環状をなしており、取付アイ16と内筒26との間に緩衝器軸方向が長軸方向となる楕円形状のワッシャ40を嵌入することでラバー25に取付アイ16とワッシャ40との隙間に膨出する内周側が楕円形状の膨出部50を形成してなるため、ワッシャ40を嵌入させるという比較的容易な手法で、バネ定数の低い前後方向荷重受部53と、バネ定数の高い軸方向荷重受部54とをラバー25に形成することができる。つまり、緩衝器軸方向に直交する前後方向の荷重を受ける部分と緩衝器軸方向の荷重を受ける部分とでバネ定数が同等のラバー25に対してワッシャ40を取り付けるのみで、ラバー特性を変更することができる。しかも、ワッシャ40を変更するのみで、種々のラバー特性を得ることができるため、取付アイ16やラバー25の形状変更が不要となり、低コストおよび短時間で特性変更が可能となる。
【0025】
また、嵌合する内筒26の外周面29とワッシャ40の内周面42とを非正円形状である六角形状としているため、上記のようにワッシャ40の長軸方向を緩衝器軸方向に沿わせる位置決めが容易にできる上、位置決め後のワッシャ40の回転を規制できる。
【0026】
なお、以上の実施形態においては、流体圧緩衝器11の両端のラバーブシュ17にワッシャ40を取り付ける場合を例にとり説明したが、いずれか一方のラバーブシュ17のみにワッシャ40を取り付けるようにしても良い。
【0027】
大きさの一例を以下に示す。
ラバー25:外径32mm、幅19mm、平坦面34の外径20mm、外周面31の幅14mm、
内筒26:面幅17mmの六角形
ワッシャ40:長辺26mm、短辺23mmの楕円
取付アイ16:内径28mm
なお、上記実施の形態では、自動車用の油圧緩衝器に本発明を用い、突起乗り越し後にアフターシェイクが発生して乗り心地が悪くなることを防止するためにワッシャ40を外形楕円としたが、ワッシャ40の形状は、所望のバネ定数に応じて、例えば卵形、角の丸い三角形等、適宜設計することができる。また、厚み方向も径方向に徐々に薄くする等の設定も可能である。
このように、本技術においては、樹脂製のブッシュの側面からワッシャを押圧してもぐりこませて嵌入することにより、各方向のバネ定数を容易に設定させることができる。
なお、上記実施の形態では、シリンダ装置として、自動車用サスペンションに用いられる流体(空気、油液)圧緩衝器を例に説明したが、これに限らず、自動車、洗濯機、建物の制振装置に用いられる液圧緩衝器や摩擦ダンパ等に本発明を適用してもよい。
【符号の説明】
【0028】
11 流体圧緩衝器
12 シリンダ
13 ピストンロッド
16 取付アイ
17 ラバーブシュ
18 取付軸
25 ラバー
26 内筒
40 ワッシャ
50 膨出部
53 前後方向荷重受部
54 軸方向荷重受部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
軸方向の少なくとも一方の端部に一体的に取付アイが設けられ、該取付アイの内側にラバーが設けられ、該ラバーの内側に内筒が設けられたシリンダ装置であって、
前記ラバーは、前記軸方向に直交する前後方向の荷重を受ける前後方向荷重受部に比して、前記軸方向の荷重を受ける軸方向荷重受部のバネ定数を高くしてなることを特徴とするシリンダ装置。
【請求項2】
前記ラバーは、前記取付アイに嵌合される外周部が円環状をなしており、
前記取付アイと前記内筒との間に前記軸方向が長軸方向となる楕円形状のワッシャを嵌入することで前記ラバーに、前記取付アイと前記ワッシャとの隙間に膨出する内周側が楕円形状の膨出部を形成してなることを特徴とする請求項1に記載のシリンダ装置。
【請求項3】
軸方向の少なくとも一方の端部に一体的に取付アイが設けられ、該取付アイの内側に円筒状ラバーが設けられ、該ラバーの内側に内筒が設けられたシリンダ装置であって、
前記円筒状ラバーの側面から外形非真円のワッシャを嵌入させるとで、前記軸方向に直交する前後方向のバネ定数と前記軸方向のバネ定数とを異ならせたことを特徴とするシリンダ装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2011−214587(P2011−214587A)
【公開日】平成23年10月27日(2011.10.27)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−80363(P2010−80363)
【出願日】平成22年3月31日(2010.3.31)
【出願人】(509186579)日立オートモティブシステムズ株式会社 (2,205)
【Fターム(参考)】