緩衝器
【課題】並列される二つの緩衝器を一体化して小型化するとともに、組立作業も簡単な緩衝器を提供する。
【解決手段】緩衝器Ｄは、シリンダ１と、上記シリンダ１内に移動自在に挿入されるロッド２と、上記シリンダ１内に移動自在に挿入されるとともに上記ロッド２の外周に移動自在に装着される中空ロッド３と、ロッド２或いは中空ロッド３の外周に設けられるとともにシリンダ１内に摺動自在に挿入されてシリンダ１内にロッド室Ｒ１とピストン室Ｒ２を区画するピストン４と、シリンダ１のロッド室側端部に固定されて内側に中空ロッド３が挿通されるロッド室側環状部材８と、シリンダ１のピストン室側端部に固定されるピストン室側環状部材１２とを備えて一体化されるシリンダアッセンブリをシリンダ１との間にリザーバＲを形成する外筒６内へ収容するようにした。
【解決手段】緩衝器Ｄは、シリンダ１と、上記シリンダ１内に移動自在に挿入されるロッド２と、上記シリンダ１内に移動自在に挿入されるとともに上記ロッド２の外周に移動自在に装着される中空ロッド３と、ロッド２或いは中空ロッド３の外周に設けられるとともにシリンダ１内に摺動自在に挿入されてシリンダ１内にロッド室Ｒ１とピストン室Ｒ２を区画するピストン４と、シリンダ１のロッド室側端部に固定されて内側に中空ロッド３が挿通されるロッド室側環状部材８と、シリンダ１のピストン室側端部に固定されるピストン室側環状部材１２とを備えて一体化されるシリンダアッセンブリをシリンダ１との間にリザーバＲを形成する外筒６内へ収容するようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、緩衝器の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種緩衝器としては、一般的には、シリンダと、シリンダ内に摺動自在に挿入されてシリンダ内に二つの圧力室を区画するピストンと、シリンダ内に移動自在に挿入されてピストンに連結されるピストンロッドとを備えて構成されており、たとえば、車両のサスペンション用途であれば車体と車軸との間に介装されて、制振対象である車体の振動を減衰する目的で使用される。
【０００３】
そして、サスペンションには、車体と車軸との間に油圧シリンダを介装して、油圧シリンダで積極的に車高調整を行って車体振動を抑制するアクティブサスペンションの提案があり、このようなアクティブサスペンションには、油圧シリンダとともに緩衝器を車体と車軸との間に介装して、緩衝器で補助的に車体振動を減衰させるようにしたものもある（たとえば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開平０３−１１８１０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記したアクティブサスペンションにあっては、車高調整に油圧シリンダを使用しているが、応答性の点で優れる電動のアクチュエータを使用したい場合がある。
【０００６】
電動のアクチュエータは、上記のように応答性の点で有利であるが、油圧シリンダと異なり高周波振動の入力を嫌うため、当該アクチュエータへの高周波振動入力を絶縁するようにしたいが、アクチュエータに並列される緩衝器ではアクチュエータへの高周波振動入力を抑制しがたい。そこで、上記した緩衝器とは別にアクチュエータに高周波振動を吸収する緩衝器を直列に連結することが考えられる。
【０００７】
このようにすれば、アクチュエータへの振動入力を抑制しつつ、応答性良く車高調整を行うことが可能となるが、アクチュエータに直列に連結される緩衝器と、アクチュエータに並列される緩衝器の二つの緩衝器が必要であり、アクティブサスペンションとしての装置全体が大型化してしまう。
【０００８】
上述した車両のサスペンション用途以外にも、二つの緩衝器を並列させて使用するような場合にも同様な事が言え、二つの緩衝器を含む装置が大型化してしまうといった問題がある。
【０００９】
これに対して、二つの緩衝器のシリンダを共通にして、シリンダ内に二本のロッドを出入りさせることによって、二つの緩衝器がシリンダを共有して一体化されるような構造を採用すると緩衝器の小型化を図ることができるが、構造が通常の緩衝器に比較して複雑で組立作業が煩雑となる虞がある。
【００１０】
そこで、本発明は、上記の不具合を勘案して創案されたものであって、その目的とするところは、並列される二つの緩衝器を一体化して小型化するとともに、組立作業も簡単な緩衝器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記した目的を達成するため、本発明の課題解決手段における緩衝器は、シリンダと、上記シリンダ内に移動自在に挿入されるロッドと、上記シリンダ内に移動自在に挿入されるとともに上記ロッドの外周に移動自在に装着される中空ロッドと、ロッド或いは中空ロッドの外周に設けられるとともにシリンダ内に摺動自在に挿入されてシリンダ内にロッド室とピストン室を区画するピストンと、シリンダのロッド室側端部に固定されて内側に中空ロッドが挿通されるロッド室側環状部材と、シリンダのピストン室側端部に固定されるピストン室側環状部材とを備えて一体化されるシリンダアッセンブリをシリンダとの間にリザーバを形成する外筒内へ収容したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の緩衝器によれば、二つの並列された緩衝器が一つのシリンダを共有して一体化されており、二つの並列された緩衝器として機能するので装置全体が小型となる。
【００１３】
そして、シリンダに、ロッド室側環状部材と、ピストン室側環状部材と、ピストン、ロッド、中空ロッドおよびコイルばね、各クッションを収容した状態で、シリンダにこれらを一体化することによって、一つのシリンダアッセンブリを形成して、このシリンダアッセンブリを外筒へ収容するようにしているので、外筒への組付け作業が容易で、緩衝器の製造効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施の形態における緩衝器の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図に示した実施の形態に基づき、本発明を説明する。図１に示すように、緩衝器Ｄは、シリンダ１と、上記シリンダ１内に移動自在に挿入されるロッド２と、上記シリンダ１内に移動自在に挿入されるとともに上記ロッド２の外周に移動自在に装着される中空ロッド３と、ロッド２の外周に設けられるとともにシリンダ１内に摺動自在に挿入されてシリンダ１内にロッド室Ｒ１とピストン室Ｒ２を区画するピストン４と、シリンダ１より長尺であってシリンダ１の外周を覆いシリンダ１との間に環状隙間５を形成する外筒６と、外筒６のロッド室側端６ａを閉塞するとともに中空ロッド３の外周を軸支するロッドガイド７と、シリンダ１のロッド室側端部１ａに固定されて内側に中空ロッド３が挿通されるロッド室側環状部材８と、ロッド室側環状部材８とロッドガイド７との間に介装されて中空ロッド３が挿通される筒部材９とを備えて構成されている。
【００１６】
そして、この緩衝器Ｄにあっては、ロッドガイド７と筒部材９とロッド室側環状部材８と外筒６とで形成される空間１０と上記環状隙間５でリザーバＲが形成され、シリンダ１内には、作動流体として作動油が充填され、リザーバＲ内には作動油の他、気体が封入されている。なお、作動流体は、作動油のほかに、たとえば、水、水溶液といった液体を利用することも可能である。
【００１７】
より詳細に説明すると、シリンダ１は、筒状であって図１中上端となるロッド室側端部１ａの内周には環状のロッド室側環状部材８が嵌合され、図１中下端となるピストン室側端部１ｂの内周には環状のピストン室側環状部材１２が嵌合されている。そして、ロッド室側環状部材８は、シリンダ１のロッド室側端部１ａを加締めることによってシリンダ１に固定され、反対にピストン室側環状部材１２も同様にシリンダ１のピストン室側端部１ｂを加締めることでシリンダ１に固定されている。なお、ロッド室側環状部材８とピストン室側環状部材１２は、後述するコイルばね３４，３５でシリンダ１から突出する方向へ附勢されるので、シリンダ１のロッド側端１ａとピストン側端１ｂをそれぞれ内側へ折り曲げる加締め加工によって、ロッド室側環状部材８とピストン室側環状部材１２を固定できるのであるが、シリンダ１にロッド側端１ａとピストン側端１ｂを移動不能に固定するのであれば、ロッド側端１ａとピストン側端１ｂの加締め以外にの方法、たとえば、ロッド室側環状部材８とピストン室側環状部材１２をそれぞれ、ロッド側端１ａとピストン側端１ｂの内周に螺着するようにしてもよい。
【００１８】
このように構成されたシリンダ１は、上記のようにシリンダ１より長尺な外筒６内に収容され、外筒６の図１中上端に嵌合される環状のロッドガイド７および筒部材９と、外筒６の図１中下端を閉塞するキャップ１１とで挟持され、外筒６に固定されている。
【００１９】
このように外筒６内にシリンダ１が収容固定されると、シリンダ１と外筒６との間には環状隙間５が設けられ、また、外筒６、ロッドガイド７、筒部材９およびロッド室側環状部材８で空間１０が設けられ、上記環状隙間５と空間１０とでリザーバＲが形成される。なお、リザーバＲは、ロッド２および中空ロッド３がシリンダ１内に出入りすることでシリンダ１内に生じる容積変化を補償するために設けられている。
【００２０】
筒部材９は、後述する中空ロッド３の図１中下端に設けたシールケース１８の外径より内径が大きくなっており、中空ロッド３の軸方向となる図１中上下方向の移動を妨げることがない。この限りにおいて、筒部材９の外径を極力小径に設定することでリザーバＲの容積を大きくすることができる。
【００２１】
このように環状隙間５のみならず上記空間１０を利用してリザーバＲを形成することで、外筒６の直径を小径に設定しても、リザーバＲの容積を充分確保することができ、緩衝器Ｄの外径を小径化することができる。
【００２２】
外筒６の図１中上端となるロッド室側端６ａの内周には、環状のシールケース１３が嵌合され、このシールケース１３の内周にロッドガイド７が嵌合されて固定されている。シールケース１３は、具体的には、溶接等によって外筒６に固定されるとともに内周にロッドガイド７が嵌合される筒部１３ａと、筒部１３ａの上端から内周側へ向けて連なってロッドガイド７の上端に当接する環状のフランジ部１３ｂと、フランジ部１３ｂの内周から立ち上がって環状のシール部材１７を保持する保持部１３ｃとを備えており、内周側に挿通される中空ロッド３の外周にシール部材１７を摺接させることで中空ロッド３の外周をシールしている。また、シールケース１３の内周に嵌合されるロッドガイド７は、環状であって内周に中空ロッド３の外周に摺接する筒状のブッシュ１６を備えており、中空ロッド３の軸方向の摺動を許容しつつ、中空ロッド３を外筒６およびシリンダ１に対して径方向に位置決めている。
【００２３】
中空ロッド３は、上述のように、ブッシュ１６を介してロッドガイド７に軸支され、図１中下端がシリンダ１内に移動自在に挿入されている。中空ロッド３の図１中上端は、この場合、フランジ３ａが設けられており、当該フランジ３ａを介して、制振対象へ連結することができるようになっている。なお、中空ロッド３の制振対象への取付にあたっては、制振対象に適する取付部材を用いればよく、フランジ３ａに限定されるものではない。
【００２４】
ロッド２は、中空ロッド３内に挿通され、図１中上端に螺子部２ｂが設けられて、当該螺子部２ｂを制振対象へ連結することができるようになっており、また、下端には小径部２ａが形成されている。そして、ロッド２は、中空ロッド３の図１中下端に環状のシール部材１９を保持する筒状のシールケース１８が螺着されており、このシール部材１９はロッド２の外周に摺接してロッド２の外周をシールしている。また、シールケース１８の下端内周には、ロッド２の外周に摺接するブッシュ２０が設けてあり、ロッド２の軸方向へ摺動を許容しつつロッド２を中空ロッド３に対して径方向に位置決めている。なお、中空ロッド３の下端外周には鍔３ｂが設けられ、当該鍔３ｂの図１中右上端には中空ロッド３の外周に装着されたクッション３９が装着されていて、当該クッション３９は、中空ロッド３がシリンダ１に対して図１中上方へ移動していくと、最終的にロッドガイド７に衝合して中空ロッド３のそれ以上の上方への移動を規制するとともに、衝撃を緩和する。すなわち、クッション３９は、中空ロッド３のシリンダ１に対する移動上限を設定している。
【００２５】
このようにロッド２は、シリンダ１および中空ロッド３に対して軸方向となる図１中上下方向へ相対的に移動することができるようになっており、中空ロッド３もまたロッドガイド７に軸支されてシリンダ１およびロッド２に対して軸方向となる図１中上下方向へ相対移動可能であるので、ロッド２と中空ロッド３は、シリンダ１に対して独立して上下方向へ移動することができるようになっている。
【００２６】
そして、上記ロッド２の図１中下端の小径部２ａには、ピストン４が装着されている。当該ピストン４は、シリンダ１内に摺動自在に挿入されてシリンダ１内にロッド室Ｒ１とピストン室Ｒ２を区画している。
【００２７】
このピストン４は、具体的には、ロッド２の小径部２ａの外周に装着した筒状のカラー２１と、カラー２１の外周に装着されるカラー２１より軸方向長さが短尺の環状のバルブディスク２２と、バルブディスク２２の外周を保持するとともにシリンダ１の内周に摺接して上記ロッド２の小径部２ａに固定される摺接体２３とを備えた構成とされており、摺接体２３とカラー２１がロッド２の小径部２ａに直接組みつけられて同じく小径部２ａに螺着されるピストンナット３０でロッド２に固定され、バルブディスク２２は、摺接体２３を介してロッド２に連結されるようになっている。このように、摺接体２３をカラー２１で固定するようにしたことによって、バルブディスク２２を摺接体２３によってロッド２に連結することができるが、カラー２１はピストンナット３０に一体化されてもよい。
【００２８】
また、バルブディスク２２は、ロッド室Ｒ１とピストンＲ２とを連通する通路２２ａ，２２ｂを備えている。通路２２ａは、バルブディスク２２の下端に積層されるとともに背面からばね２５によってバルブディスク２２へ向けて附勢されたチェックバルブ２４によって開閉され、ロッド室Ｒ１からピストン室Ｒ２へ向かう作動油の流れのみを許容する一方通行に設定されるとともに、通路２２ａ自体が通過する作動油の流れに抵抗を与えるようになっている。通路２２ｂは、バルブディスク２２の上端に積層されるとともに背面からばね２７によってバルブディスク２２へ向けて附勢されたチェックバルブ２６によって開閉され、ピストン室Ｒ２からロッド室Ｒ１へ向かう作動油の流れのみを許容する一方通行に設定されるとともに、通路２２ｂ自体が通過する作動油の流れに抵抗を与えるようになっている。なお、通路２２ａ，２２ｂの流路抵抗以上の抵抗を与えたい場合には、バルブディスク２２と同様に摺接体２３に外周が保持されて内開きに設定される環状のリーフバルブを積層してもよい。
【００２９】
摺接体２３は、ロッド２の小径部２ａに嵌合される環状のプレート２３ａと、プレート２３ａの外周から図１中下方へ垂下されて内周にバルブディスク２２が装着される筒状の保持部２３ｂと、プレート２３ａの外周から図１中上方へ立ち上がる筒部２３ｃと、筒部２３ｃの図１中上端から外周に設けられてシリンダ１の内周に摺接するフランジ状の摺接環２３ｄとを備えて構成されている。
【００３０】
より詳しくは、プレート２３ａは、ロッド室Ｒ１とピストン室Ｒ２とを連通する透孔２３ｅを備えており、保持部２３ｂの内周に固定されるバルブディスク２２に設けた通路２２ａ，２２ｂは透孔２３ｅを介してロッド室Ｒ１へ連通されるようになっている。
【００３１】
また、プレート２３ａの９上端には、ロッド２の外周に装着される筒状のクッション３１が積層されている。当該クッション３１は、その上端を中空ロッド３の下端に設けたシールケース１８の下端に対向させており、ロッド２を中空ロッド３に対して図１中上方へ移動していくと、最終的にはシールケース１８に衝合してそれ以上のロッド２の中空ロッド３に対する上方への移動を規制するとともに衝撃を緩和するようになっている。つまり、クッション３１は、ロッド２と中空ロッド３の接近方向の移動限界を規制している。
【００３２】
保持部２３ｂは、内周にバルブディスク２２の図１中上端外周の肩部が嵌合する段部２３ｆが形成されており、当該段部２３ｆと同じく内周に設けた環状溝２３ｇに装着されるスナップリング２８とで、内周に嵌合されるバルブディスク２２を挟持して、バルブディスク２２を内部に収容して保持している。
【００３３】
このように、バルブディスク２２は、ピストン室側にて外周が摺接体２３によって保持され、ロッド２に摺接体２３を介して連結するようになっているので、ロッド２と中空ロッド３とが最接近して摺接体２３にクッション３１を通じて大きな軸方向の力（軸力）が作用したとしても、チェックバルブ２４，２６とこれらが積層されるバルブディスク２２を保護することができ、中空ロッド３とクッション３１との衝突の繰り返しによってバルブディスク２２に歪みが生じて緩衝器Ｄの発生減衰力が初期設定からずれてしまう事態を招くことが無い。
【００３４】
さらに、摺接体２３を用いてバルブディスク２２を保持するようにしているので、バルブディスク２２には、汎用ピストンを利用することができ、バルブディスク２２およびバルブディスク２２に積層されるチェックバルブ２４，２６の大型化を招くことが無いので、製造コストを低減することができる。
【００３５】
またさらに、摺接体２３でバルブディスク２２を保持することによって、バルブディスク２２へ軸力の入力を回避できるので、クッション３１を摺接体２３に積層することが可能となって、バルブディスク２２、摺接体２３およびクッション３１を含めたピストン部の軸方向長さを短縮できるというメリットもある。
【００３６】
そして、保持部２３ｂの下端には、シリンダ１の下端に固定されているピストン室側環状部材１２の上端に固定されるクッション３２に対向するストッパ２９が装着されている。当該クッション３２は、ロッド２がシリンダ１に対して図１中下方へ移動していくと、最終的にストッパ２９に衝合してロッド２のそれ以上の下方への移動を規制するとともに、衝撃を緩和する。すなわち、クッション３２は、ロッド２のシリンダ１に対する移動下限を設定している。このように、バルブディスク２２は、保持部２３ｂに収容保持されており、保持部２３ｂのピストン室側端部にシリンダ１のピストン室Ｒ２内に設けたクッション３２に衝合するストッパ２９を設けているので、ロッド２がシリンダ１内へ最深まで侵入してもバルブディスク２２が保持部２３ｂによって他部材に干渉することが防止され、最収縮時の衝撃から保護されることになる。
【００３７】
戻って、摺接環２３ｄは、外周に環状溝２３ｈを備えており、当該環状溝２３ｈ内にはシリンダ１の内周に摺接するピストンリング３３が装着されている。また、この摺接環２３ｄとロッド室側環状部材８との間には、ロッド室Ｒ１内に収容されるコイルばね３４が介装され、摺接環２３ｄとピストン室側環状部材１２との間には、ピストン室Ｒ２内に収容されるコイルばね３５が介装され、これらコイルばね３４，３５によってピストン４が上下の双方から挟持されて附勢され、ピストン４はシリンダ１に対してコイルばね３４，３５の附勢力がバランスする所定の中立位置に位置決めされる。これらコイルばね３４，３５は、ピストン４がシリンダ１に対して変位すると、その附勢力でピストン４を上記中立位置へ復帰させるようになっている。なお、中立位置は、必ずしもシリンダ１の中央に設定されずともよい。コイルばね３４，３５を設けることによって、ピストン４がシリンダ１に対して最上方あるいは最下方に配置されたままとなって振動を吸収できなくなってしまうことを防止できるようになっている。また、この場合、これらコイルばね３４，３５がシリンダ１内に収容されているので、ロッド２と中空ロッド３とが独立して動作する緩衝器Ｄを大型化させることなく位置決め用のコイルばね３４，３５を設けることができる利点がある。
【００３８】
また、シリンダ１の上端となるロッド室側端部１ａの内周に固定されているロッド室側環状部材８は、シリンダ１の内周に嵌合される筒部８ａと、筒部８ａの上端内周に内側へ向けて突出するフランジ状のばね受け部８ｂとを備えて構成され、ばね受け部８ｂでコイルばね３４の上端を支承している。そして、この筒部８ａの図１中下端には、シリンダ１の内周に嵌合される環状のクッション３８が積層されており、当該クッション３８は、ピストン４がシリンダ１に対して図１中上方へ移動していくと、最終的に摺接環２３ｄに衝合してロッド２のそれ以上の上方への移動を規制するとともに、衝撃を緩和する。すなわち、クッション３８は、ロッド２のシリンダ１に対する移動上限を設定している。
【００３９】
このように、シリンダ１の上下開口端にロッド室側環状部材８と、ピストン室側環状部材１２とが固定されることで、シリンダ１内にピストン４、ロッド２、中空ロッド３およびコイルばね３４，３５、各クッション３１，３２，３８，３９を収容した状態で、シリンダ１にこれらを一体化して一つのシリンダアッセンブリＣとすることができるので、外筒６への組付け作業が容易で、製造効率が向上する。
【００４０】
また、コイルばね３４，３５がロッド室Ｒ１とピストン室Ｒ２に収容される構成を採用する場合にあっても、シリンダ１の上下開口端にコイルばね３４のばね受けとして機能するロッド室側環状部材８と、コイルばね３５のばね受けとして機能するピストン室側環状部材１２とが固定されることで、外筒６への組付け時に、コイルばね３４，３５を圧縮する手間もかからない。
【００４１】
転じて、シリンダ１の下端に設けたピストン室側環状部材１２と外筒６の図１中下端を閉塞するキャップ１１との間には、仕切部材１５が介装されており、リザーバＲとシリンダ１内とがこの仕切部材１５によって仕切られている。
【００４２】
また、仕切部材１５は、リザーバＲとピストン室Ｒ２とを連通する通路１５ａ，１５ｂを備えており、上述のように、ピストン室側環状部材１２の内周に上端外周の肩部を嵌合させている。このように、シリンダ１のピストン室側端部１ｂにピストン室側環状部材１２を設けており、当該ピストン室側環状部材１２に仕切部材１５を嵌合するようにしているので、ロッド２のみならず中空ロッド３が挿入されて大径化してしまいがちなシリンダ径に仕切部材１５の外径を合わせるのではなく、内径が統一されたピストン室側環状部材１２を用いることによって仕切部材１５に汎用されているベールバルブバルブディスクを利用することができ、製造コストを低減させることができるメリットがある。
【００４３】
さらに、通路１５ａは、仕切部材１５の上端に積層されるチェックバルブ３６によって開閉されるようになっており、このチェックバルブ３６によってリザーバＲからピストン室Ｒ２へ向かう流れのみを許容するようになっている。また、通路１５ｂは、仕切部材１５の下端に積層されるリーフバルブ３７によって開閉され、ピストン室Ｒ２からリザーバＲへ向かう作動油の流れのみを許容する一方通行とされるとともに、通路１５ｂを通過する作動油の流れにリーフバルブ３７で抵抗を与えるようになっている。
【００４４】
つづいて、このように構成された緩衝器Ｄの作動について説明する。上述のように、ロッド２と中空ロッド３は互いに軸方向となる図１中上下方向へ相対的に移動することができるようになっており、シリンダ１に対しても図１中上下方向へ相対的に移動可能であり、ロッド２と中空ロッド３は互いに独立してシリンダ１に対して図１中上下方向へ変位することができるようになっている。
【００４５】
そして、ロッド２がシリンダ１に対して変位せず、中空ロッド３のみがシリンダ１に対して下方へ移動する場合、中空ロッド３のシリンダ１内への侵入に伴ってロッド室Ｒ１内の作動油がピストン４に設けた通路２２ａおよび仕切部材１５に設けた通路１５ｂを介してリザーバＲへ流出する。この作動油の流れに通路２２ａおよびリーフバルブ３７で抵抗を与えるため、ロッド室Ｒ１内の圧力が上昇し、中空ロッド３は、ロッド室Ｒ１内の圧力を受け、これによって中空ロッド３の上記下方への移動が抑制される。
【００４６】
また、ロッド２がシリンダ１に対して変位せず、中空ロッド３のみがシリンダ１に対して上方へ移動する場合、中空ロッド３のシリンダ１内からの退出に伴って、ピストン４に設けた通路２２ｂおよび仕切部材１５に設けた通路１５ａを介して作動油がリザーバＲから容積が拡大するロッド室Ｒ１内へ供給されるようになる。ピストン室Ｒ２はチェックバルブ３６が開くので、リザーバＲと同圧に維持されるが、ロッド室Ｒ１へ向かう作動油の流れに通路２２ｂで抵抗を与えるため、ロッド室Ｒ１内の圧力が減圧されて、これによって中空ロッド３の上記上方への移動が抑制される。よって、緩衝器Ｄは、シリンダ１に対する中空ロッド３の上下移動に対して、当該移動を抑制する減衰力を発揮する。
【００４７】
つづいて、中空ロッド３がシリンダ１に対して変位せず、ロッド２のみがシリンダ１に対して下方へ移動する場合、ロッド２のシリンダ１内への侵入に伴って圧縮されるピストン室Ｒ２内の作動油がピストン４に設けた通路２２ｂを通じてロッド室Ｒ１へ移動するとともに、ロッド２２のシリンダ１内への侵入によってシリンダ１内の容積が減少することに伴ってピストン室Ｒ２から過剰となる作動油が通路１５ｂを介してリザーバＲへ流出する。上記の作動油の流れに通路２２ｂおよびリーフバルブ３７で抵抗を与えるため、ロッド室Ｒ１とピストン室Ｒ２の圧力に差が生じて、当該差圧がピストン４に作用しロッド２２の上記下方への移動が抑制される。
【００４８】
また、中空ロッド３がシリンダ１に対して変位せず、ロッド２のみがシリンダ１に対して上方へ移動する場合、ロッド室Ｒ１が圧縮されるので、ロッド室Ｒ１から通路２２ａを通じて作動油がピストン室Ｒ２へ移動するとともに、ロッド２のシリンダ１内からの退出に伴って、シリンダ１内で容積が拡大して作動油が不足するため、不足分の作動油がピストン室Ｒ２内へ通路１５ａを介しリザーバＲから供給されるようになる。ピストン室Ｒ２はチェックバルブ３６が開くので、リザーバＲと同圧に維持されるが、ピストン室Ｒ２へ向かう作動油の流れに通路２２ａで抵抗を与えるため、ロッド室Ｒ１とピストン室Ｒ２に差圧が生じて、当該差圧がピストン４に作用しロッド２の上記上方への移動が抑制される。
【００４９】
すなわち、中空ロッド３がシリンダ１に対して変位せず、ロッド１のみがシリンダ１に対して変位する場合、中空ロッド３がシリンダ１内の容積の増減に影響しないので、従来周知の単一の出力軸のみをもつ緩衝器と同様の作動を呈することになり、シリンダ１に対するロッド２の上下移動に対して、当該移動を抑制する減衰力を発揮する。つまり、緩衝器Ｄは、ロッド２と中空ロッド３のシリンダ１に対する変位に対して、これを抑制する減衰力を発生するようになっている。
【００５０】
また、ロッド２と中空ロッド３が同期して、一緒に動作する場合には、ロッド２と中空ロッド３とが相対移動しないので、従来周知の単一の出力軸のみをもつ緩衝器と同様の作動を呈することになって、シリンダ１に対するロッド２および中空ロッド３の上下移動に対して、当該移動を抑制する減衰力を発揮する。
【００５１】
さらに、ロッド２と中空ロッド３が逆位相で動作する場合は、ロッド２と中空ロッド３のうち一方がシリンダ１内に侵入する作動を呈するが、ロッド２と中空ロッド３のうち他方がシリンダ１内から退出する作動を呈するので、ロッド２と中空ロッド３のシリンダ１内へ進退する体積差分の作動油がリザーバＲからシリンダ１へ給排されることになるが、ロッド２と中空ロッド３の移動をそれぞれ抑制する減衰力を発生することになる。
【００５２】
すなわち、緩衝器Ｄは、ロッド２のシリンダ１に対する移動に対して減衰力を発揮するので、ロッド２とシリンダ１で一つの緩衝器として機能するとともに、中空ロッド３のシリンダ１に対する移動に対しても減衰力を発揮するので、中空ロッド３とシリンダ１で別にもう一つの緩衝器として機能することになるので、並列された二つの緩衝器として機能することになる。
【００５３】
このように、本実施の形態における緩衝器Ｄは、言わば、二つの並列された緩衝器が一つのシリンダ１を共有して一体化されており、二つの並列された緩衝器として機能するので装置全体が小型となる。
【００５４】
さらに、この緩衝器Ｄにあっては、二つの緩衝器が一体化されて中空ロッド３とロッド２がシリンダ１内に出入りする構成上、リザーバ容積を大きく確保する必要があるが、外筒６がシリンダ１より長尺に設定されており、外筒６とシリンダ１との間に環状隙間５のみならず、ロッドガイド７と筒部材９とロッド室側環状部材８と外筒６とで形成される空間１０をもリザーバＲの容積に寄与しているので、外筒６を径方向へ大型化することなく、充分なリザーバ容積を確保することができ、より一層緩衝器Ｄを小型化することが可能となる。
【００５５】
たとえば、この緩衝器Ｄのロッド２をアクチュエータに連結し、中空ロッド３を車体に連結し、シリンダ１を車軸に連結するようにすれば、ロッド２とシリンダ１とでなる緩衝器で高周波振動を吸収してアクチュエータへ高周波振動が直接入力されることを回避できるとともに、中空ロッド３とシリンダ１とでなる緩衝器がアクチュエータに並列されて車体と車軸間に介装されることになって車体振動を減衰させることができることになる。従来では、別個独立した二つの緩衝器を設けてアクチュエータへの高周波振動の入力の回避と車体振動の減衰機能を図るしかないので、車体と車軸との間の狭いスペースへ搭載することが難しく、電動アクチュエータを使用するにはモータの振動対策が必要で製造コストが高くついていたが、本発明の緩衝器Ｄにあっては、一つで二つの並列された緩衝器として機能するので、車体と車軸との間の狭いスペースへも無理なく搭載することができ、車高調整に安価なモータを利用した電動アクチュエータを利用することが可能となるのである。
【００５６】
そして、シリンダ１に、ロッド室側環状部材８と、ピストン室側環状部材１２と、ピストン４、ロッド２、中空ロッド３およびコイルばね３４，３５、各クッション３１，３２，３８，３９を収容した状態で、シリンダ１にこれらを一体化することによって、一つのシリンダアッセンブリＣを形成して、このシリンダアッセンブリＣを外筒６へ収容するようにしているので、外筒６への組付け作業が容易で、緩衝器Ｄの製造効率が向上する。
【００５７】
また、この実施の形態の緩衝器Ｄでは、ロッド２が、ロッドガイド７に軸支された中空ロッド３によって軸支されるとともに、シリンダ１に摺接するピストン４によってガイドされて二点支持されるので、横力の入力に対しても軸のぶれが抑制されて円滑な軸方向の移動が保障されるとともに、中空ロッド３もロッドガイド７に軸支されるとともにシリンダ１に摺接するピストン４に連結されたロッド２よってガイドされて二点支持されるので、ロッド２と同様に横力の入力に対しても軸のぶれが抑制されて円滑な軸方向の移動が保障される。
【００５８】
なお、ロッド２ではなく中空ロッド３の外周にピストン４を設ける構成としても、ロッド２および中空ロッド３のシリンダ１に対する軸方向の移動に対して減衰力を発揮することができるのでそのようにしてもよい。この場合、ロッド２がピストン４によって支持されないので、中空ロッド３とロッド２との間の二箇所で支持することを考えた場合、中空ロッド３の下端のブッシュ２０で支持する以外にもロッド２を支持する必要があり、そうすると、たとえばロッド２の中間辺りに中空ロッド３の内周に摺接するブッシュを取付けるか、ロッド２が中空ロッド３より長く中空ロッド３が上方にフルストロークしてもロッド２の上端に到達しないような場合には中空ロッド３の上端内周にロッド２の外周に摺接するブッシュを設けておけばよい。
【００５９】
上記のように中空ロッド３側にピストン４を設けるとロッド２を二点支持する場合には、かような構成となるが、ロッド２にピストン４を連結する構成とすることにより、ブッシュ１６，２０および摺接体２３が全てシリンダ１内の液体に浸けて、シリンダ１内の液体でこれらを潤滑することができ、ブッシュ１６，２０および摺接体２３における潤滑できロッド２と中空ロッド３の滑らかな移動が保証される利点がある。
【００６０】
以上で、本発明の実施の形態についての説明を終えるが、本発明の範囲は図示されまたは説明された詳細そのものには限定されないことは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明は、たとえば、車両のサスペンション等の緩衝器に利用可能である。
【符号の説明】
【００６２】
１ シリンダ
１ａ シリンダにおけるロッド室側端部
１ｂ シリンダにおけるピストン室側端部
２ ロッド
２ｂ ロッドにおける螺子部
２ａ ロッドにおける小径部
３ 中空ロッド
３ａ フランジ
４ ピストン
５ 環状隙間
６ 外筒
６ａ 外筒におけるロッド室側端
７ ロッドガイド
８ ロッド室側環状部材
８ａ ロッド室側環状部材における筒部
８ｂ ロッド室側環状部材におけるばね受け部
９ 筒部材
１０ 空間
１１ キャップ
１２ ピストン室側環状部材
１３，１８ シールケース
１３ａ シールケースにおける筒部
１３ｂ シールケースにおけるフランジ部
１３ｃ シールケースにおける保持部
１５ 仕切部材
１５ａ，１５ｂ 仕切部材における通路
１６，２０ ブッシュ
１７，１９ シール部材
２１ カラー
２２ バルブディスク
２２ａ，２２ｂ バルブディスクにおける通路
２３ 摺接体
２３ａ 摺接体におけるプレート
２３ｂ 摺接体における保持部
２３ｃ 摺接体における筒部
２３ｄ 摺接体における摺接環
２３ｅ プレートにおける透孔
２３ｆ 保持部における段部
２３ｇ 保持部における環状溝
２３ｈ 摺接間における環状溝
２４，２６，３６ チェックバルブ
２５，２７ばね
２８ スナップリング
２９ ストッパ
３０ ピストンナット
３１，３２，３８，３９ クッション
３３ ピストンリング
３４，３５ コイルばね
３７ リーフバルブ
Ｃ シリンダアッセンブリ
Ｄ 緩衝器
Ｒ リザーバ
Ｒ１ ロッド室
Ｒ２ ピストン室
【技術分野】
【０００１】
本発明は、緩衝器の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種緩衝器としては、一般的には、シリンダと、シリンダ内に摺動自在に挿入されてシリンダ内に二つの圧力室を区画するピストンと、シリンダ内に移動自在に挿入されてピストンに連結されるピストンロッドとを備えて構成されており、たとえば、車両のサスペンション用途であれば車体と車軸との間に介装されて、制振対象である車体の振動を減衰する目的で使用される。
【０００３】
そして、サスペンションには、車体と車軸との間に油圧シリンダを介装して、油圧シリンダで積極的に車高調整を行って車体振動を抑制するアクティブサスペンションの提案があり、このようなアクティブサスペンションには、油圧シリンダとともに緩衝器を車体と車軸との間に介装して、緩衝器で補助的に車体振動を減衰させるようにしたものもある（たとえば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開平０３−１１８１０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記したアクティブサスペンションにあっては、車高調整に油圧シリンダを使用しているが、応答性の点で優れる電動のアクチュエータを使用したい場合がある。
【０００６】
電動のアクチュエータは、上記のように応答性の点で有利であるが、油圧シリンダと異なり高周波振動の入力を嫌うため、当該アクチュエータへの高周波振動入力を絶縁するようにしたいが、アクチュエータに並列される緩衝器ではアクチュエータへの高周波振動入力を抑制しがたい。そこで、上記した緩衝器とは別にアクチュエータに高周波振動を吸収する緩衝器を直列に連結することが考えられる。
【０００７】
このようにすれば、アクチュエータへの振動入力を抑制しつつ、応答性良く車高調整を行うことが可能となるが、アクチュエータに直列に連結される緩衝器と、アクチュエータに並列される緩衝器の二つの緩衝器が必要であり、アクティブサスペンションとしての装置全体が大型化してしまう。
【０００８】
上述した車両のサスペンション用途以外にも、二つの緩衝器を並列させて使用するような場合にも同様な事が言え、二つの緩衝器を含む装置が大型化してしまうといった問題がある。
【０００９】
これに対して、二つの緩衝器のシリンダを共通にして、シリンダ内に二本のロッドを出入りさせることによって、二つの緩衝器がシリンダを共有して一体化されるような構造を採用すると緩衝器の小型化を図ることができるが、構造が通常の緩衝器に比較して複雑で組立作業が煩雑となる虞がある。
【００１０】
そこで、本発明は、上記の不具合を勘案して創案されたものであって、その目的とするところは、並列される二つの緩衝器を一体化して小型化するとともに、組立作業も簡単な緩衝器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記した目的を達成するため、本発明の課題解決手段における緩衝器は、シリンダと、上記シリンダ内に移動自在に挿入されるロッドと、上記シリンダ内に移動自在に挿入されるとともに上記ロッドの外周に移動自在に装着される中空ロッドと、ロッド或いは中空ロッドの外周に設けられるとともにシリンダ内に摺動自在に挿入されてシリンダ内にロッド室とピストン室を区画するピストンと、シリンダのロッド室側端部に固定されて内側に中空ロッドが挿通されるロッド室側環状部材と、シリンダのピストン室側端部に固定されるピストン室側環状部材とを備えて一体化されるシリンダアッセンブリをシリンダとの間にリザーバを形成する外筒内へ収容したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の緩衝器によれば、二つの並列された緩衝器が一つのシリンダを共有して一体化されており、二つの並列された緩衝器として機能するので装置全体が小型となる。
【００１３】
そして、シリンダに、ロッド室側環状部材と、ピストン室側環状部材と、ピストン、ロッド、中空ロッドおよびコイルばね、各クッションを収容した状態で、シリンダにこれらを一体化することによって、一つのシリンダアッセンブリを形成して、このシリンダアッセンブリを外筒へ収容するようにしているので、外筒への組付け作業が容易で、緩衝器の製造効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施の形態における緩衝器の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図に示した実施の形態に基づき、本発明を説明する。図１に示すように、緩衝器Ｄは、シリンダ１と、上記シリンダ１内に移動自在に挿入されるロッド２と、上記シリンダ１内に移動自在に挿入されるとともに上記ロッド２の外周に移動自在に装着される中空ロッド３と、ロッド２の外周に設けられるとともにシリンダ１内に摺動自在に挿入されてシリンダ１内にロッド室Ｒ１とピストン室Ｒ２を区画するピストン４と、シリンダ１より長尺であってシリンダ１の外周を覆いシリンダ１との間に環状隙間５を形成する外筒６と、外筒６のロッド室側端６ａを閉塞するとともに中空ロッド３の外周を軸支するロッドガイド７と、シリンダ１のロッド室側端部１ａに固定されて内側に中空ロッド３が挿通されるロッド室側環状部材８と、ロッド室側環状部材８とロッドガイド７との間に介装されて中空ロッド３が挿通される筒部材９とを備えて構成されている。
【００１６】
そして、この緩衝器Ｄにあっては、ロッドガイド７と筒部材９とロッド室側環状部材８と外筒６とで形成される空間１０と上記環状隙間５でリザーバＲが形成され、シリンダ１内には、作動流体として作動油が充填され、リザーバＲ内には作動油の他、気体が封入されている。なお、作動流体は、作動油のほかに、たとえば、水、水溶液といった液体を利用することも可能である。
【００１７】
より詳細に説明すると、シリンダ１は、筒状であって図１中上端となるロッド室側端部１ａの内周には環状のロッド室側環状部材８が嵌合され、図１中下端となるピストン室側端部１ｂの内周には環状のピストン室側環状部材１２が嵌合されている。そして、ロッド室側環状部材８は、シリンダ１のロッド室側端部１ａを加締めることによってシリンダ１に固定され、反対にピストン室側環状部材１２も同様にシリンダ１のピストン室側端部１ｂを加締めることでシリンダ１に固定されている。なお、ロッド室側環状部材８とピストン室側環状部材１２は、後述するコイルばね３４，３５でシリンダ１から突出する方向へ附勢されるので、シリンダ１のロッド側端１ａとピストン側端１ｂをそれぞれ内側へ折り曲げる加締め加工によって、ロッド室側環状部材８とピストン室側環状部材１２を固定できるのであるが、シリンダ１にロッド側端１ａとピストン側端１ｂを移動不能に固定するのであれば、ロッド側端１ａとピストン側端１ｂの加締め以外にの方法、たとえば、ロッド室側環状部材８とピストン室側環状部材１２をそれぞれ、ロッド側端１ａとピストン側端１ｂの内周に螺着するようにしてもよい。
【００１８】
このように構成されたシリンダ１は、上記のようにシリンダ１より長尺な外筒６内に収容され、外筒６の図１中上端に嵌合される環状のロッドガイド７および筒部材９と、外筒６の図１中下端を閉塞するキャップ１１とで挟持され、外筒６に固定されている。
【００１９】
このように外筒６内にシリンダ１が収容固定されると、シリンダ１と外筒６との間には環状隙間５が設けられ、また、外筒６、ロッドガイド７、筒部材９およびロッド室側環状部材８で空間１０が設けられ、上記環状隙間５と空間１０とでリザーバＲが形成される。なお、リザーバＲは、ロッド２および中空ロッド３がシリンダ１内に出入りすることでシリンダ１内に生じる容積変化を補償するために設けられている。
【００２０】
筒部材９は、後述する中空ロッド３の図１中下端に設けたシールケース１８の外径より内径が大きくなっており、中空ロッド３の軸方向となる図１中上下方向の移動を妨げることがない。この限りにおいて、筒部材９の外径を極力小径に設定することでリザーバＲの容積を大きくすることができる。
【００２１】
このように環状隙間５のみならず上記空間１０を利用してリザーバＲを形成することで、外筒６の直径を小径に設定しても、リザーバＲの容積を充分確保することができ、緩衝器Ｄの外径を小径化することができる。
【００２２】
外筒６の図１中上端となるロッド室側端６ａの内周には、環状のシールケース１３が嵌合され、このシールケース１３の内周にロッドガイド７が嵌合されて固定されている。シールケース１３は、具体的には、溶接等によって外筒６に固定されるとともに内周にロッドガイド７が嵌合される筒部１３ａと、筒部１３ａの上端から内周側へ向けて連なってロッドガイド７の上端に当接する環状のフランジ部１３ｂと、フランジ部１３ｂの内周から立ち上がって環状のシール部材１７を保持する保持部１３ｃとを備えており、内周側に挿通される中空ロッド３の外周にシール部材１７を摺接させることで中空ロッド３の外周をシールしている。また、シールケース１３の内周に嵌合されるロッドガイド７は、環状であって内周に中空ロッド３の外周に摺接する筒状のブッシュ１６を備えており、中空ロッド３の軸方向の摺動を許容しつつ、中空ロッド３を外筒６およびシリンダ１に対して径方向に位置決めている。
【００２３】
中空ロッド３は、上述のように、ブッシュ１６を介してロッドガイド７に軸支され、図１中下端がシリンダ１内に移動自在に挿入されている。中空ロッド３の図１中上端は、この場合、フランジ３ａが設けられており、当該フランジ３ａを介して、制振対象へ連結することができるようになっている。なお、中空ロッド３の制振対象への取付にあたっては、制振対象に適する取付部材を用いればよく、フランジ３ａに限定されるものではない。
【００２４】
ロッド２は、中空ロッド３内に挿通され、図１中上端に螺子部２ｂが設けられて、当該螺子部２ｂを制振対象へ連結することができるようになっており、また、下端には小径部２ａが形成されている。そして、ロッド２は、中空ロッド３の図１中下端に環状のシール部材１９を保持する筒状のシールケース１８が螺着されており、このシール部材１９はロッド２の外周に摺接してロッド２の外周をシールしている。また、シールケース１８の下端内周には、ロッド２の外周に摺接するブッシュ２０が設けてあり、ロッド２の軸方向へ摺動を許容しつつロッド２を中空ロッド３に対して径方向に位置決めている。なお、中空ロッド３の下端外周には鍔３ｂが設けられ、当該鍔３ｂの図１中右上端には中空ロッド３の外周に装着されたクッション３９が装着されていて、当該クッション３９は、中空ロッド３がシリンダ１に対して図１中上方へ移動していくと、最終的にロッドガイド７に衝合して中空ロッド３のそれ以上の上方への移動を規制するとともに、衝撃を緩和する。すなわち、クッション３９は、中空ロッド３のシリンダ１に対する移動上限を設定している。
【００２５】
このようにロッド２は、シリンダ１および中空ロッド３に対して軸方向となる図１中上下方向へ相対的に移動することができるようになっており、中空ロッド３もまたロッドガイド７に軸支されてシリンダ１およびロッド２に対して軸方向となる図１中上下方向へ相対移動可能であるので、ロッド２と中空ロッド３は、シリンダ１に対して独立して上下方向へ移動することができるようになっている。
【００２６】
そして、上記ロッド２の図１中下端の小径部２ａには、ピストン４が装着されている。当該ピストン４は、シリンダ１内に摺動自在に挿入されてシリンダ１内にロッド室Ｒ１とピストン室Ｒ２を区画している。
【００２７】
このピストン４は、具体的には、ロッド２の小径部２ａの外周に装着した筒状のカラー２１と、カラー２１の外周に装着されるカラー２１より軸方向長さが短尺の環状のバルブディスク２２と、バルブディスク２２の外周を保持するとともにシリンダ１の内周に摺接して上記ロッド２の小径部２ａに固定される摺接体２３とを備えた構成とされており、摺接体２３とカラー２１がロッド２の小径部２ａに直接組みつけられて同じく小径部２ａに螺着されるピストンナット３０でロッド２に固定され、バルブディスク２２は、摺接体２３を介してロッド２に連結されるようになっている。このように、摺接体２３をカラー２１で固定するようにしたことによって、バルブディスク２２を摺接体２３によってロッド２に連結することができるが、カラー２１はピストンナット３０に一体化されてもよい。
【００２８】
また、バルブディスク２２は、ロッド室Ｒ１とピストンＲ２とを連通する通路２２ａ，２２ｂを備えている。通路２２ａは、バルブディスク２２の下端に積層されるとともに背面からばね２５によってバルブディスク２２へ向けて附勢されたチェックバルブ２４によって開閉され、ロッド室Ｒ１からピストン室Ｒ２へ向かう作動油の流れのみを許容する一方通行に設定されるとともに、通路２２ａ自体が通過する作動油の流れに抵抗を与えるようになっている。通路２２ｂは、バルブディスク２２の上端に積層されるとともに背面からばね２７によってバルブディスク２２へ向けて附勢されたチェックバルブ２６によって開閉され、ピストン室Ｒ２からロッド室Ｒ１へ向かう作動油の流れのみを許容する一方通行に設定されるとともに、通路２２ｂ自体が通過する作動油の流れに抵抗を与えるようになっている。なお、通路２２ａ，２２ｂの流路抵抗以上の抵抗を与えたい場合には、バルブディスク２２と同様に摺接体２３に外周が保持されて内開きに設定される環状のリーフバルブを積層してもよい。
【００２９】
摺接体２３は、ロッド２の小径部２ａに嵌合される環状のプレート２３ａと、プレート２３ａの外周から図１中下方へ垂下されて内周にバルブディスク２２が装着される筒状の保持部２３ｂと、プレート２３ａの外周から図１中上方へ立ち上がる筒部２３ｃと、筒部２３ｃの図１中上端から外周に設けられてシリンダ１の内周に摺接するフランジ状の摺接環２３ｄとを備えて構成されている。
【００３０】
より詳しくは、プレート２３ａは、ロッド室Ｒ１とピストン室Ｒ２とを連通する透孔２３ｅを備えており、保持部２３ｂの内周に固定されるバルブディスク２２に設けた通路２２ａ，２２ｂは透孔２３ｅを介してロッド室Ｒ１へ連通されるようになっている。
【００３１】
また、プレート２３ａの９上端には、ロッド２の外周に装着される筒状のクッション３１が積層されている。当該クッション３１は、その上端を中空ロッド３の下端に設けたシールケース１８の下端に対向させており、ロッド２を中空ロッド３に対して図１中上方へ移動していくと、最終的にはシールケース１８に衝合してそれ以上のロッド２の中空ロッド３に対する上方への移動を規制するとともに衝撃を緩和するようになっている。つまり、クッション３１は、ロッド２と中空ロッド３の接近方向の移動限界を規制している。
【００３２】
保持部２３ｂは、内周にバルブディスク２２の図１中上端外周の肩部が嵌合する段部２３ｆが形成されており、当該段部２３ｆと同じく内周に設けた環状溝２３ｇに装着されるスナップリング２８とで、内周に嵌合されるバルブディスク２２を挟持して、バルブディスク２２を内部に収容して保持している。
【００３３】
このように、バルブディスク２２は、ピストン室側にて外周が摺接体２３によって保持され、ロッド２に摺接体２３を介して連結するようになっているので、ロッド２と中空ロッド３とが最接近して摺接体２３にクッション３１を通じて大きな軸方向の力（軸力）が作用したとしても、チェックバルブ２４，２６とこれらが積層されるバルブディスク２２を保護することができ、中空ロッド３とクッション３１との衝突の繰り返しによってバルブディスク２２に歪みが生じて緩衝器Ｄの発生減衰力が初期設定からずれてしまう事態を招くことが無い。
【００３４】
さらに、摺接体２３を用いてバルブディスク２２を保持するようにしているので、バルブディスク２２には、汎用ピストンを利用することができ、バルブディスク２２およびバルブディスク２２に積層されるチェックバルブ２４，２６の大型化を招くことが無いので、製造コストを低減することができる。
【００３５】
またさらに、摺接体２３でバルブディスク２２を保持することによって、バルブディスク２２へ軸力の入力を回避できるので、クッション３１を摺接体２３に積層することが可能となって、バルブディスク２２、摺接体２３およびクッション３１を含めたピストン部の軸方向長さを短縮できるというメリットもある。
【００３６】
そして、保持部２３ｂの下端には、シリンダ１の下端に固定されているピストン室側環状部材１２の上端に固定されるクッション３２に対向するストッパ２９が装着されている。当該クッション３２は、ロッド２がシリンダ１に対して図１中下方へ移動していくと、最終的にストッパ２９に衝合してロッド２のそれ以上の下方への移動を規制するとともに、衝撃を緩和する。すなわち、クッション３２は、ロッド２のシリンダ１に対する移動下限を設定している。このように、バルブディスク２２は、保持部２３ｂに収容保持されており、保持部２３ｂのピストン室側端部にシリンダ１のピストン室Ｒ２内に設けたクッション３２に衝合するストッパ２９を設けているので、ロッド２がシリンダ１内へ最深まで侵入してもバルブディスク２２が保持部２３ｂによって他部材に干渉することが防止され、最収縮時の衝撃から保護されることになる。
【００３７】
戻って、摺接環２３ｄは、外周に環状溝２３ｈを備えており、当該環状溝２３ｈ内にはシリンダ１の内周に摺接するピストンリング３３が装着されている。また、この摺接環２３ｄとロッド室側環状部材８との間には、ロッド室Ｒ１内に収容されるコイルばね３４が介装され、摺接環２３ｄとピストン室側環状部材１２との間には、ピストン室Ｒ２内に収容されるコイルばね３５が介装され、これらコイルばね３４，３５によってピストン４が上下の双方から挟持されて附勢され、ピストン４はシリンダ１に対してコイルばね３４，３５の附勢力がバランスする所定の中立位置に位置決めされる。これらコイルばね３４，３５は、ピストン４がシリンダ１に対して変位すると、その附勢力でピストン４を上記中立位置へ復帰させるようになっている。なお、中立位置は、必ずしもシリンダ１の中央に設定されずともよい。コイルばね３４，３５を設けることによって、ピストン４がシリンダ１に対して最上方あるいは最下方に配置されたままとなって振動を吸収できなくなってしまうことを防止できるようになっている。また、この場合、これらコイルばね３４，３５がシリンダ１内に収容されているので、ロッド２と中空ロッド３とが独立して動作する緩衝器Ｄを大型化させることなく位置決め用のコイルばね３４，３５を設けることができる利点がある。
【００３８】
また、シリンダ１の上端となるロッド室側端部１ａの内周に固定されているロッド室側環状部材８は、シリンダ１の内周に嵌合される筒部８ａと、筒部８ａの上端内周に内側へ向けて突出するフランジ状のばね受け部８ｂとを備えて構成され、ばね受け部８ｂでコイルばね３４の上端を支承している。そして、この筒部８ａの図１中下端には、シリンダ１の内周に嵌合される環状のクッション３８が積層されており、当該クッション３８は、ピストン４がシリンダ１に対して図１中上方へ移動していくと、最終的に摺接環２３ｄに衝合してロッド２のそれ以上の上方への移動を規制するとともに、衝撃を緩和する。すなわち、クッション３８は、ロッド２のシリンダ１に対する移動上限を設定している。
【００３９】
このように、シリンダ１の上下開口端にロッド室側環状部材８と、ピストン室側環状部材１２とが固定されることで、シリンダ１内にピストン４、ロッド２、中空ロッド３およびコイルばね３４，３５、各クッション３１，３２，３８，３９を収容した状態で、シリンダ１にこれらを一体化して一つのシリンダアッセンブリＣとすることができるので、外筒６への組付け作業が容易で、製造効率が向上する。
【００４０】
また、コイルばね３４，３５がロッド室Ｒ１とピストン室Ｒ２に収容される構成を採用する場合にあっても、シリンダ１の上下開口端にコイルばね３４のばね受けとして機能するロッド室側環状部材８と、コイルばね３５のばね受けとして機能するピストン室側環状部材１２とが固定されることで、外筒６への組付け時に、コイルばね３４，３５を圧縮する手間もかからない。
【００４１】
転じて、シリンダ１の下端に設けたピストン室側環状部材１２と外筒６の図１中下端を閉塞するキャップ１１との間には、仕切部材１５が介装されており、リザーバＲとシリンダ１内とがこの仕切部材１５によって仕切られている。
【００４２】
また、仕切部材１５は、リザーバＲとピストン室Ｒ２とを連通する通路１５ａ，１５ｂを備えており、上述のように、ピストン室側環状部材１２の内周に上端外周の肩部を嵌合させている。このように、シリンダ１のピストン室側端部１ｂにピストン室側環状部材１２を設けており、当該ピストン室側環状部材１２に仕切部材１５を嵌合するようにしているので、ロッド２のみならず中空ロッド３が挿入されて大径化してしまいがちなシリンダ径に仕切部材１５の外径を合わせるのではなく、内径が統一されたピストン室側環状部材１２を用いることによって仕切部材１５に汎用されているベールバルブバルブディスクを利用することができ、製造コストを低減させることができるメリットがある。
【００４３】
さらに、通路１５ａは、仕切部材１５の上端に積層されるチェックバルブ３６によって開閉されるようになっており、このチェックバルブ３６によってリザーバＲからピストン室Ｒ２へ向かう流れのみを許容するようになっている。また、通路１５ｂは、仕切部材１５の下端に積層されるリーフバルブ３７によって開閉され、ピストン室Ｒ２からリザーバＲへ向かう作動油の流れのみを許容する一方通行とされるとともに、通路１５ｂを通過する作動油の流れにリーフバルブ３７で抵抗を与えるようになっている。
【００４４】
つづいて、このように構成された緩衝器Ｄの作動について説明する。上述のように、ロッド２と中空ロッド３は互いに軸方向となる図１中上下方向へ相対的に移動することができるようになっており、シリンダ１に対しても図１中上下方向へ相対的に移動可能であり、ロッド２と中空ロッド３は互いに独立してシリンダ１に対して図１中上下方向へ変位することができるようになっている。
【００４５】
そして、ロッド２がシリンダ１に対して変位せず、中空ロッド３のみがシリンダ１に対して下方へ移動する場合、中空ロッド３のシリンダ１内への侵入に伴ってロッド室Ｒ１内の作動油がピストン４に設けた通路２２ａおよび仕切部材１５に設けた通路１５ｂを介してリザーバＲへ流出する。この作動油の流れに通路２２ａおよびリーフバルブ３７で抵抗を与えるため、ロッド室Ｒ１内の圧力が上昇し、中空ロッド３は、ロッド室Ｒ１内の圧力を受け、これによって中空ロッド３の上記下方への移動が抑制される。
【００４６】
また、ロッド２がシリンダ１に対して変位せず、中空ロッド３のみがシリンダ１に対して上方へ移動する場合、中空ロッド３のシリンダ１内からの退出に伴って、ピストン４に設けた通路２２ｂおよび仕切部材１５に設けた通路１５ａを介して作動油がリザーバＲから容積が拡大するロッド室Ｒ１内へ供給されるようになる。ピストン室Ｒ２はチェックバルブ３６が開くので、リザーバＲと同圧に維持されるが、ロッド室Ｒ１へ向かう作動油の流れに通路２２ｂで抵抗を与えるため、ロッド室Ｒ１内の圧力が減圧されて、これによって中空ロッド３の上記上方への移動が抑制される。よって、緩衝器Ｄは、シリンダ１に対する中空ロッド３の上下移動に対して、当該移動を抑制する減衰力を発揮する。
【００４７】
つづいて、中空ロッド３がシリンダ１に対して変位せず、ロッド２のみがシリンダ１に対して下方へ移動する場合、ロッド２のシリンダ１内への侵入に伴って圧縮されるピストン室Ｒ２内の作動油がピストン４に設けた通路２２ｂを通じてロッド室Ｒ１へ移動するとともに、ロッド２２のシリンダ１内への侵入によってシリンダ１内の容積が減少することに伴ってピストン室Ｒ２から過剰となる作動油が通路１５ｂを介してリザーバＲへ流出する。上記の作動油の流れに通路２２ｂおよびリーフバルブ３７で抵抗を与えるため、ロッド室Ｒ１とピストン室Ｒ２の圧力に差が生じて、当該差圧がピストン４に作用しロッド２２の上記下方への移動が抑制される。
【００４８】
また、中空ロッド３がシリンダ１に対して変位せず、ロッド２のみがシリンダ１に対して上方へ移動する場合、ロッド室Ｒ１が圧縮されるので、ロッド室Ｒ１から通路２２ａを通じて作動油がピストン室Ｒ２へ移動するとともに、ロッド２のシリンダ１内からの退出に伴って、シリンダ１内で容積が拡大して作動油が不足するため、不足分の作動油がピストン室Ｒ２内へ通路１５ａを介しリザーバＲから供給されるようになる。ピストン室Ｒ２はチェックバルブ３６が開くので、リザーバＲと同圧に維持されるが、ピストン室Ｒ２へ向かう作動油の流れに通路２２ａで抵抗を与えるため、ロッド室Ｒ１とピストン室Ｒ２に差圧が生じて、当該差圧がピストン４に作用しロッド２の上記上方への移動が抑制される。
【００４９】
すなわち、中空ロッド３がシリンダ１に対して変位せず、ロッド１のみがシリンダ１に対して変位する場合、中空ロッド３がシリンダ１内の容積の増減に影響しないので、従来周知の単一の出力軸のみをもつ緩衝器と同様の作動を呈することになり、シリンダ１に対するロッド２の上下移動に対して、当該移動を抑制する減衰力を発揮する。つまり、緩衝器Ｄは、ロッド２と中空ロッド３のシリンダ１に対する変位に対して、これを抑制する減衰力を発生するようになっている。
【００５０】
また、ロッド２と中空ロッド３が同期して、一緒に動作する場合には、ロッド２と中空ロッド３とが相対移動しないので、従来周知の単一の出力軸のみをもつ緩衝器と同様の作動を呈することになって、シリンダ１に対するロッド２および中空ロッド３の上下移動に対して、当該移動を抑制する減衰力を発揮する。
【００５１】
さらに、ロッド２と中空ロッド３が逆位相で動作する場合は、ロッド２と中空ロッド３のうち一方がシリンダ１内に侵入する作動を呈するが、ロッド２と中空ロッド３のうち他方がシリンダ１内から退出する作動を呈するので、ロッド２と中空ロッド３のシリンダ１内へ進退する体積差分の作動油がリザーバＲからシリンダ１へ給排されることになるが、ロッド２と中空ロッド３の移動をそれぞれ抑制する減衰力を発生することになる。
【００５２】
すなわち、緩衝器Ｄは、ロッド２のシリンダ１に対する移動に対して減衰力を発揮するので、ロッド２とシリンダ１で一つの緩衝器として機能するとともに、中空ロッド３のシリンダ１に対する移動に対しても減衰力を発揮するので、中空ロッド３とシリンダ１で別にもう一つの緩衝器として機能することになるので、並列された二つの緩衝器として機能することになる。
【００５３】
このように、本実施の形態における緩衝器Ｄは、言わば、二つの並列された緩衝器が一つのシリンダ１を共有して一体化されており、二つの並列された緩衝器として機能するので装置全体が小型となる。
【００５４】
さらに、この緩衝器Ｄにあっては、二つの緩衝器が一体化されて中空ロッド３とロッド２がシリンダ１内に出入りする構成上、リザーバ容積を大きく確保する必要があるが、外筒６がシリンダ１より長尺に設定されており、外筒６とシリンダ１との間に環状隙間５のみならず、ロッドガイド７と筒部材９とロッド室側環状部材８と外筒６とで形成される空間１０をもリザーバＲの容積に寄与しているので、外筒６を径方向へ大型化することなく、充分なリザーバ容積を確保することができ、より一層緩衝器Ｄを小型化することが可能となる。
【００５５】
たとえば、この緩衝器Ｄのロッド２をアクチュエータに連結し、中空ロッド３を車体に連結し、シリンダ１を車軸に連結するようにすれば、ロッド２とシリンダ１とでなる緩衝器で高周波振動を吸収してアクチュエータへ高周波振動が直接入力されることを回避できるとともに、中空ロッド３とシリンダ１とでなる緩衝器がアクチュエータに並列されて車体と車軸間に介装されることになって車体振動を減衰させることができることになる。従来では、別個独立した二つの緩衝器を設けてアクチュエータへの高周波振動の入力の回避と車体振動の減衰機能を図るしかないので、車体と車軸との間の狭いスペースへ搭載することが難しく、電動アクチュエータを使用するにはモータの振動対策が必要で製造コストが高くついていたが、本発明の緩衝器Ｄにあっては、一つで二つの並列された緩衝器として機能するので、車体と車軸との間の狭いスペースへも無理なく搭載することができ、車高調整に安価なモータを利用した電動アクチュエータを利用することが可能となるのである。
【００５６】
そして、シリンダ１に、ロッド室側環状部材８と、ピストン室側環状部材１２と、ピストン４、ロッド２、中空ロッド３およびコイルばね３４，３５、各クッション３１，３２，３８，３９を収容した状態で、シリンダ１にこれらを一体化することによって、一つのシリンダアッセンブリＣを形成して、このシリンダアッセンブリＣを外筒６へ収容するようにしているので、外筒６への組付け作業が容易で、緩衝器Ｄの製造効率が向上する。
【００５７】
また、この実施の形態の緩衝器Ｄでは、ロッド２が、ロッドガイド７に軸支された中空ロッド３によって軸支されるとともに、シリンダ１に摺接するピストン４によってガイドされて二点支持されるので、横力の入力に対しても軸のぶれが抑制されて円滑な軸方向の移動が保障されるとともに、中空ロッド３もロッドガイド７に軸支されるとともにシリンダ１に摺接するピストン４に連結されたロッド２よってガイドされて二点支持されるので、ロッド２と同様に横力の入力に対しても軸のぶれが抑制されて円滑な軸方向の移動が保障される。
【００５８】
なお、ロッド２ではなく中空ロッド３の外周にピストン４を設ける構成としても、ロッド２および中空ロッド３のシリンダ１に対する軸方向の移動に対して減衰力を発揮することができるのでそのようにしてもよい。この場合、ロッド２がピストン４によって支持されないので、中空ロッド３とロッド２との間の二箇所で支持することを考えた場合、中空ロッド３の下端のブッシュ２０で支持する以外にもロッド２を支持する必要があり、そうすると、たとえばロッド２の中間辺りに中空ロッド３の内周に摺接するブッシュを取付けるか、ロッド２が中空ロッド３より長く中空ロッド３が上方にフルストロークしてもロッド２の上端に到達しないような場合には中空ロッド３の上端内周にロッド２の外周に摺接するブッシュを設けておけばよい。
【００５９】
上記のように中空ロッド３側にピストン４を設けるとロッド２を二点支持する場合には、かような構成となるが、ロッド２にピストン４を連結する構成とすることにより、ブッシュ１６，２０および摺接体２３が全てシリンダ１内の液体に浸けて、シリンダ１内の液体でこれらを潤滑することができ、ブッシュ１６，２０および摺接体２３における潤滑できロッド２と中空ロッド３の滑らかな移動が保証される利点がある。
【００６０】
以上で、本発明の実施の形態についての説明を終えるが、本発明の範囲は図示されまたは説明された詳細そのものには限定されないことは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明は、たとえば、車両のサスペンション等の緩衝器に利用可能である。
【符号の説明】
【００６２】
１ シリンダ
１ａ シリンダにおけるロッド室側端部
１ｂ シリンダにおけるピストン室側端部
２ ロッド
２ｂ ロッドにおける螺子部
２ａ ロッドにおける小径部
３ 中空ロッド
３ａ フランジ
４ ピストン
５ 環状隙間
６ 外筒
６ａ 外筒におけるロッド室側端
７ ロッドガイド
８ ロッド室側環状部材
８ａ ロッド室側環状部材における筒部
８ｂ ロッド室側環状部材におけるばね受け部
９ 筒部材
１０ 空間
１１ キャップ
１２ ピストン室側環状部材
１３，１８ シールケース
１３ａ シールケースにおける筒部
１３ｂ シールケースにおけるフランジ部
１３ｃ シールケースにおける保持部
１５ 仕切部材
１５ａ，１５ｂ 仕切部材における通路
１６，２０ ブッシュ
１７，１９ シール部材
２１ カラー
２２ バルブディスク
２２ａ，２２ｂ バルブディスクにおける通路
２３ 摺接体
２３ａ 摺接体におけるプレート
２３ｂ 摺接体における保持部
２３ｃ 摺接体における筒部
２３ｄ 摺接体における摺接環
２３ｅ プレートにおける透孔
２３ｆ 保持部における段部
２３ｇ 保持部における環状溝
２３ｈ 摺接間における環状溝
２４，２６，３６ チェックバルブ
２５，２７ばね
２８ スナップリング
２９ ストッパ
３０ ピストンナット
３１，３２，３８，３９ クッション
３３ ピストンリング
３４，３５ コイルばね
３７ リーフバルブ
Ｃ シリンダアッセンブリ
Ｄ 緩衝器
Ｒ リザーバ
Ｒ１ ロッド室
Ｒ２ ピストン室
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダと、上記シリンダ内に移動自在に挿入されるロッドと、上記シリンダ内に移動自在に挿入されるとともに上記ロッドの外周に移動自在に装着される中空ロッドと、ロッド或いは中空ロッドの外周に設けられるとともにシリンダ内に摺動自在に挿入されてシリンダ内にロッド室とピストン室を区画するピストンと、シリンダのロッド室側端部に固定されて内側に中空ロッドが挿通されるロッド室側環状部材と、シリンダのピストン室側端部に固定されるピストン室側環状部材とを備えて一体化されるシリンダアッセンブリをシリンダとの間にリザーバを形成する外筒内へ収容したことを特徴とする緩衝器。
【請求項２】
ロッド室内に収容されてロッド室側環状部材とピストンとの間に介装されるロッド側ばねと、ピストン室内に収容されてピストン室側環状部材とピストンとの間に介装されるピストン側ばねとを備え、ピストンを中立位置へ位置決めることを特徴とする請求項１に記載の緩衝器。
【請求項１】
シリンダと、上記シリンダ内に移動自在に挿入されるロッドと、上記シリンダ内に移動自在に挿入されるとともに上記ロッドの外周に移動自在に装着される中空ロッドと、ロッド或いは中空ロッドの外周に設けられるとともにシリンダ内に摺動自在に挿入されてシリンダ内にロッド室とピストン室を区画するピストンと、シリンダのロッド室側端部に固定されて内側に中空ロッドが挿通されるロッド室側環状部材と、シリンダのピストン室側端部に固定されるピストン室側環状部材とを備えて一体化されるシリンダアッセンブリをシリンダとの間にリザーバを形成する外筒内へ収容したことを特徴とする緩衝器。
【請求項２】
ロッド室内に収容されてロッド室側環状部材とピストンとの間に介装されるロッド側ばねと、ピストン室内に収容されてピストン室側環状部材とピストンとの間に介装されるピストン側ばねとを備え、ピストンを中立位置へ位置決めることを特徴とする請求項１に記載の緩衝器。
【図１】
【公開番号】特開２０１１−１７４０５（Ｐ２０１１−１７４０５Ａ）
【公開日】平成２３年１月２７日（２０１１．１．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１６３３１５（Ｐ２００９−１６３３１５）
【出願日】平成２１年７月１０日（２００９．７．１０）
【出願人】（００００００９２９）カヤバ工業株式会社 (2,151)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１月２７日（２０１１．１．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月１０日（２００９．７．１０）
【出願人】（００００００９２９）カヤバ工業株式会社 (2,151)
【Ｆターム（参考）】
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