車両用緩衝器
【課題】車両における乗り心地を向上することができるとともに車両への搭載性を悪化させることが無い緩衝器を提供することである。
【解決手段】上記目的を達成するために、本発明の課題解決手段における車両用緩衝器Ｄ１は、シリンダ１と、シリンダ１内に移動自在に挿入されるロッド２と、ロッド２の中間部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二つの圧力室Ｒ１，Ｒ２を隔成するピストン３とを備えて両ロッド型に設定されて車両の車体と車軸との間に介装される車両用緩衝器であって、シリンダ１を覆ってシリンダ１との間に圧力室Ｒ２に連通される環状のリザーバＲを形成する筒部材４と、筒部材４の一端からロッド２の一端側２ａへ延長されて内部が大気開放される延長筒５とを備えた。
【解決手段】上記目的を達成するために、本発明の課題解決手段における車両用緩衝器Ｄ１は、シリンダ１と、シリンダ１内に移動自在に挿入されるロッド２と、ロッド２の中間部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二つの圧力室Ｒ１，Ｒ２を隔成するピストン３とを備えて両ロッド型に設定されて車両の車体と車軸との間に介装される車両用緩衝器であって、シリンダ１を覆ってシリンダ１との間に圧力室Ｒ２に連通される環状のリザーバＲを形成する筒部材４と、筒部材４の一端からロッド２の一端側２ａへ延長されて内部が大気開放される延長筒５とを備えた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の車体と車軸との間に介装される車両用緩衝器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の車両用緩衝器にあっては、たとえば、シリンダと、シリンダ内に挿通されるロッドと、ロッドの中間に設けられるとともにシリンダ内に二つの圧力室を隔成するピストンと、シリンダに延設される筒状の延設部内に形成されてロッドの一端が挿通されるリザーバとを備えて構成されている。
【０００３】
この両ロッド型の車両用緩衝器によれば、ロッドとロッドをガイドする軸受部材との間の隙間を介して圧力室とリザーバとを連通して、作動油温度の変化による体積変化をリザーバで補償するようにしている（たとえば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−２７０９０２号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような緩衝器にあっては、上述のように、ロッドがリザーバ内に挿通されており、ロッドには常に気室内の圧力が作用して、これがロッド反力として緩衝器を伸長させるように作用し、また、緩衝器の伸縮時にはロッドがリザーバ内の気室の容積を変化させることになるので、ロッド反力は変化することになる。
【０００５】
したがって、このような緩衝器を車両に適用する場合、上記ロッド反力は車高に影響与えるばかりでなく、車両における乗り心地に影響を与えるので、必然的に気室内の圧力は制限を受けることになって、自由に設定することができない。
【０００６】
気室内の圧力の設定に自由度が無いということは、換言すれば、緩衝器の発生減衰力や応答性の設定に自由度が無いということであり、従来緩衝器では、気室内の圧力を車両における乗り心地にとって最適な設定を行うことができない虞がある。
【０００７】
また、延設部内にロッドの一端側が出没するリザーバを形成しているため、ロッド径を太くする場合、リザーバ容積の確保のために延設部を長くする等の手当てが必要となって、車両用緩衝器が長くなり、車体と車軸との間の狭いスペースへの搭載性が悪化してしまうことになる。
【０００８】
そこで、本発明は、上記した不具合を改善するために創案されたものであって、その目的とするところは、車両における乗り心地を向上することができるとともに車両への搭載性を悪化させることが無い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】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の課題解決手段における車両用緩衝器は、シリンダと、シリンダ内に移動自在に挿入されるロッドと、ロッドの中間部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二つの圧力室を隔成するピストンとを備えて両ロッド型に設定されて車両の車体と車軸との間に介装される車両用緩衝器であって、シリンダを覆ってシリンダとの間に圧力室に連通される環状のリザーバを形成する筒部材と、筒部材の一端からロッドの一端側へ延長されて内部が大気開放される延長筒とを備えたこと特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の車両用緩衝器によれば、両ロッド型に設定されるとともにシリンダの外方に筒部材を設けてリザーバを形成し、ロッドの一端側に延長される延長筒は内部が大気開放されているので、ロッドにリザーバ内の圧力による推力が負荷されない。
【００１１】
したがって、この車両用緩衝器によれば、ロッドにリザーバ内の圧力が作用しないので、リザーバ内の圧力の設定に制限を受けることがなく、リザーバ内の圧力を自由に設定することができ、車両用緩衝器の発生減衰力や応答性の設定の自由度が飛躍的に高まり、リザーバ内の圧力を車両における乗り心地にとって最適となるように設定することができ、車両における乗り心地を飛躍的に向上させることができる。
【００１２】
また、ロッドの径を太くしなくてはならない状況となっても、リザーバは、シリンダの外周側に形成されてロッドが出没することがないので、ロッドの径に影響を受けずにリザーバの容積を確保することができ、車両用緩衝器の全長が長くなることが無く、車両への搭載性を悪化することがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
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は、一実施の形態における車両用緩衝器の縦断面図である。図２は、他の実施の形態における車両用緩衝器の縦断面図である。
【００１４】
図１に示すように、一実施の形態における車両用緩衝器Ｄ１は、シリンダ１と、シリンダ１内に移動自在に挿入されるロッド２と、ロッド２の中間部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二つの圧力室Ｒ１，Ｒ２を隔成するピストン３と、シリンダ１を覆ってシリンダ１との間に圧力室Ｒ２に連通される環状のリザーバＲを形成する筒部材４と、筒部材４の一端となる図１中下端からロッド２の一端側２ａへ延長される延長筒５とを備えて構成されている。
【００１５】
以下、各部材について詳細に説明すると、シリンダ１は、上端と下端がそれぞれヘッド部材６とボトム部材７によって閉塞され、シリンダ１内は、シリンダ１内に摺動自在に挿入されたピストン３によって二つの圧力室Ｒ１，Ｒ２が区画されている。
【００１６】
また、ピストン３は、環状とされてシリンダ１内に移動自在に挿通されたロッド２の中間に取付けられ、上記圧力室Ｒ１と圧力室Ｒ２とを連通するポート３ａ，３ｂを有している。
【００１７】
このピストン３の図１中上方には、ポート３ａを開閉するリーフバルブ８ａが積層されてロッド２の中間部に取付けられ、ピストン３の図１中下方には、ポート３ｂを開閉するリーフバルブ８ｂが積層されてロッド２の中間部に取付けられている。
【００１８】
さらに、ロッド２における図１中下端となる一端側２ａは、シリンダ１の図１中下端を閉塞する環状のボトム部材７の内側に固定される筒状のベアリング７ａに挿通されてシリンダ１外へ突出させてあり、図１中上端となる他端側２ｂは、シリンダ１の図１中上端を閉塞する環状のヘッド部材６の内側に固定される筒状のベアリング６ａに挿通されてシリンダ１外へ突出させてある。
【００１９】
そして、シリンダ１の外方には、このシリンダ１を覆って、シリンダ１との間の環状隙間でリザーバＲを形成する筒部材４が設けられており、この筒部材４の図１中内周にヘッド部材６が嵌合固定されるとともに、図１中下端内周にボトム部材７が嵌合固定されている。
【００２０】
なお、筒部材４とヘッド部材６との間にはシールリング９が介装されるとともに、ヘッド部材６の上方にシール部材１０が積層された状態で筒部材４に螺着されるキャップ２０によって固定され、当該シール部材１０でロッド２とヘッド部材６との間がシールされ、筒部材４およびシリンダ１の上端が封止される。さらに、筒部材４とボトム部材７との間にはシールリング１１が介装されるとともに、ボトム部材７の下方には、シール部材１２が積層され、当該シール部材１２でロッド２とボトム部材７との間がシールされ、筒部材４およびシリンダ１の下端が封止される。また、シール部材１０には、ヘッド部材６における通孔６ｂを通じて圧力室Ｒ１内の圧力がロッド２の外周へ押付けるように作用し、同様に、シール部材１２にも、ボトム部材７における通孔７ｂを通じて圧力室Ｒ２内の圧力がロッド２の外周へ押付けるように作用している。
【００２１】
そして、ヘッド部材６のシリンダ１に嵌合する嵌合部６ｃの外周には切欠６ｄが形成されるとともに、ヘッド部材６のリザーバＲに臨む段部６ｅには切欠６ｄに通じる溝６ｆが形成され、ヘッド部材６の段部６ｅとシリンダ１の図１中上端には、溝６ｆを閉塞するチェックバルブとして機能する環状プレート１３が介装されている。この環状プレート１３は、圧力室Ｒ１の圧力が大きくなって所定の開弁圧に達すると、撓んで切欠６ｄおよび溝６ｆを介して圧力室Ｒ１をリザーバＲへ連通して、圧力室Ｒ１内に混入した気泡をリザーバＲへ還流させることができるようになっている。
【００２２】
さらに、ボトム部材７には、圧力室Ｒ２に臨む面からリザーバＲへ臨む面までを連通するオリフィス通路７ｃを設けてあり、当該オリフィス通路７ｃによって圧力室Ｒ２をリザーバＲへ連通している。
【００２３】
また、リザーバＲ内には、液体が充填されるとともに液体の液面を境に上方側に気体が充填され、リザーバＲは、オリフィス通路７ｃを介して内部の圧力を各圧力室Ｒ１，Ｒ２の圧力に作用させている。この車両用緩衝器Ｄ１にあっては、両ロッド型に構成されて、各圧力室Ｒ１，Ｒ２内の全体の容積変化は無いので、基本的には、ピストン作動時の体積補償を行わず、温度変化による各圧力室Ｒ１，Ｒ２内の液体の体積変化についてリザーバＲ内の気体の体積変化で吸収して体積補償する。
【００２４】
そして、この車両用緩衝器Ｄ１は、ピストン３がシリンダ１に対して図１中上方向に移動して伸長作動すると、圧力室Ｒ１から圧力室Ｒ２へ上記ポート３ｂを介して移動する液体の流れにリーフバルブ８ｂで抵抗を与えて減衰力を発生し、逆に、ピストン３がシリンダ１に対して図１中下方に移動して圧縮作動すると、圧力室Ｒ２から圧力室Ｒ１へ上記ポート３ａを介して移動する液体の流れにリーフバルブ８ａで抵抗を与えて減衰力を発生するようになっている。
【００２５】
つづいて、延長筒５は、筒部材４の一端となる図１中下端に嵌合してロッド２の一端側２ａに延長されて、ロッド２の一端側２ａのストローク範囲の全体をカバーしている。したがって、延長筒５は、車両用緩衝器Ｄ１が図１中下方へ最大限にストロークした場合のロッド２の一端側２ａの先端がストロークする範囲を覆うことができる長さに設定されている。
【００２６】
そして、延長筒５の下端開口部には、延長筒５を車両の車軸あるいは車体に連結することが可能なブラケット１４ａを備えたキャップ１４が固定されており、このキャップ１４によって延長筒５の開口部が閉塞されている。なお、キャップ１４には、延長筒５の内外を連通する通孔１４ｂが設けられており、通孔１４ｂによって延長筒５内は大気開放され、ロッド２の一端側２ａが延長筒５内に侵入あるいは延長筒５内から退出する作動を呈するに際しても、延長筒５内における圧力変動が生じないようになっており、延長筒５内の圧力によってロッド２へ与える推力が変動しないようになっている。この場合、通孔１４ｂは、キャップ１４の側方から開口する横孔１４ｃと、底部から横孔１４ｃに通じる縦孔１４ｄとからなっている。
【００２７】
このように、構成される車両用緩衝器Ｄ１によれば、両ロッド型に設定されるとともにシリンダ１の外方に筒部材４を設けてリザーバＲを形成し、ロッド２の一端側２ａに延長される延長筒５は内部が大気開放されているので、ロッド２にリザーバＲ内の圧力による推力が負荷されない。
【００２８】
したがって、この車両用緩衝器Ｄ１によれば、ロッド２にリザーバＲ内の圧力が作用しないので、リザーバＲ内の圧力の設定に制限を受けることがなく、リザーバＲ内の圧力を自由に設定することができ、車両用緩衝器Ｄ１の発生減衰力や応答性の設定の自由度が飛躍的に高まり、リザーバＲ内の圧力を車両における乗り心地にとって最適となるように設定することができ、車両における乗り心地を飛躍的に向上させることができる。
【００２９】
そして、圧力室Ｒ１，Ｒ２を介してロッド２の外周をシールするシール部材１０，１２へリザーバＲ内の圧力を作用させることができ、リザーバＲ内の圧力の設定によってロッド２とシール部材１０，１２との間の摩擦力をチューニングすることができ、特に、ロッド２とシール部材１０，１２との間の摩擦力を大きくするようにしておくことによって、車両用緩衝器Ｄ１の発生する減衰力に摩擦力を重畳させて、ピストン３がシリンダ１に対して移動する際のピストン速度が低い場合における減衰力を高めて、車体のローリング、ピッチング、スクワット等の挙動をしっかりと抑制することができるようになる。
【００３０】
また、ロッド２の径を太くしなくてはならない状況となっても、リザーバＲは、シリンダ１の外周側に形成されてロッド２が出没することがないので、ロッド２の径に影響を受けずにリザーバＲの容積を確保することができ、車両用緩衝器Ｄ１の全長が長くなることが無く、車両への搭載性を悪化することがない。
【００３１】
さらに、筒部材４から延長される延長筒５を介して車両用緩衝器Ｄ１を車両の車体や車軸へ連結することができるので、シリンダ１に横力や軸力が直接的に作用することを回避できるとともに、延長筒５でロッド２の一端側２ａのストローク範囲をカバーすることで、ロッド２の外周の滑らかな摺動面を飛石や泥等から保護することができる。
【００３２】
そして、さらに、この実施の形態の場合、延長筒５の開口端がキャップ１４によって閉塞されるので、ロッド２に飛石や泥等が直接干渉することを確実に防止でき、ロッド２の保護が確実となる。なお、この実施の形態のように、通孔１４ｂがキャップ１４の側方から開口する横孔１４ｃと、底部から横孔１４ｃに通じる縦孔１４ｄとからなっているので、延長筒５が車軸側に取付けられる場合、延長筒５より通孔１４ｂが下方に配置されることになって、延長筒５内への雨水等の浸入を阻止することができる。
【００３３】
またさらに、この実施の形態の場合、ヘッド部材６に設けた切欠６ｄと溝６ｆで形成される圧力室Ｒ１とリザーバＲとを連通する通路を、シリンダ１とヘッド部材６との間に介装される環状プレート１３で開閉するようにしてチェックバルブを構成しているので、圧力室Ｒ１内に混入した気泡をリザーバＲへ排出することができ、気泡が車両用緩衝器Ｄ１の発生減衰力に悪影響を与える事態を回避することができる。なお、当該チェックバルブの構成に当たって、環状プレート１３を利用しているので、構成が簡単となるとともに、開弁圧の設定が簡単で、材質に金属を用いることで長期間に亘って安定した開弁圧を維持することができる。
【００３４】
つづいて、図２に示した他の実施の形態の車両用緩衝器Ｄ２について説明する。この他の実施の形態における車両用緩衝器Ｄ２にあっても、基本的には、上述の一実施の形態における車両用緩衝器Ｄ１と構成を略同様としており、異なる部分は、筒部材１５と延長筒１６とが一体成形されて、延長筒１６の図２中下端外周に延長筒１６を車両の車軸に連結するナックルブラケット１７が取付けられている点と、ロッド２の図２中上端となる他端側２ｂを軸支するヘッド部材１８にヘッド部材１８の上端からリザーバＲへ連通する通孔１８ａが設けられるとともに、ヘッド部材１８に積層されるシール部材１９に通孔１８ａの上方側の開口端を開閉するチェックシール１９ａが設けられている点である。
【００３５】
筒部材１５は、内方にヘッド部材１８とボトム部材７が嵌合固定されており、シリンダ１との間に環状のリザーバＲが形成され、筒部材１５の図２中下端から下方へ向けて延長筒１６が延長されてロッド２の一端側２ａのストローク範囲をカバーするとともに、筒部材１５に一体とされている。
【００３６】
このように、筒部材１５は延長筒１６と一体成形されても良く、この実施の形態の場合、車両用緩衝器Ｄ２はストラット型の緩衝器として構成されているため、筒部材１５および延長筒１６は、車輪を位置決めるための構造部材として機能することが可能な程度に強度が確保されており、走行中に作用する軸力や横力、モーメントを受け、シリンダ１には、当該外力が直接的に作用することが回避され、シリンダ１の変形が阻止されている。
【００３７】
さらに、この他の実施の形態の車両用緩衝器Ｄ２にあっても、リザーバＲがシリンダ１と筒部材１５との間の隙間でリザーバＲが形成されているため、延長筒１６にナックルブラケット１７を直接溶接しても、延長筒１６を除いて緩衝器として機能するための部材に溶接歪を生じさせることがなく、延長筒１６はロッド２やピストン３に干渉しないので、溶接歪を取り除く後加工も必要ない。
【００３８】
また、さらに、ナックルブラケット１７の溶接部位は、リザーバＲに対向する筒部材１５ではなく延長筒１６であるため、リザーバＲへフリーピストン等の摺動部材を設けるような場合にあっても、溶接歪は筒部材１５には生じることが無いので、溶接後の後加工が不要となる。
【００３９】
そして、この延長筒１６には、車軸への取付にナックルブラケット１７が用いられており、図２中下端の開口端には、ロッド２の挿通が可能な環状のワッシャ１６ａが固定されるほか、開放状態とされて、内部は大気開放されている。すなわち、このストラット型とされる他の実施の形態の車両用緩衝器Ｄ２では、ナックルブラケット１７は延長筒１６の外周に設ければ良く、延長筒１６の下端にキャップを設ける必要が無いので、その分、一実施の形態の車両用緩衝器Ｄ１より全長を短くできる。
【００４０】
なお、チェックシール１９ａは、ヘッド部材１８とロッド２の他端側２ｂとの間を通過してヘッド部材１８とシール部材１９との間の空間に液体が溜まって、当該空間内の圧力が上昇すると、開弁して通孔１８ａを介して空間をリザーバＲへ連通し、空間内の蓄圧を防止するとともに、空間内に気泡が混入した場合にはこれをリザーバＲへ排出する役割を担っている。
【００４１】
したがって、空間内の蓄圧を阻止してシール部材１９に過剰な圧力が作用せず、リザーバＲ内の圧力設定によってシール部材１９とロッド２との間の摩擦力を管理することができ、また、圧力室Ｒ１に通じる空間内に混入した気泡をリザーバＲへ排出することができるので、気泡が車両用緩衝器Ｄ２の発生減衰力に悪影響を与える事態を回避することができる。
【００４２】
そして、この他の実施の形態の車両用緩衝器Ｄ２にあっても、上記異なる部分の他は、上述の一実施の形態と同様に両ロッド型に設定されるとともにシリンダ１の外方に筒部材４を設けてリザーバＲを形成し、ロッド２の一端側２ａに延長される延長筒１６は内部が大気開放されているので、ロッド２にリザーバＲ内の圧力による推力が負荷されない。
【００４３】
したがって、この車両用緩衝器Ｄ２にあっても、ロッド２にリザーバＲ内の圧力が作用しないので、リザーバＲ内の圧力の設定に制限を受けることがなく、リザーバＲ内の圧力を自由に設定することができ、車両用緩衝器Ｄ２の発生減衰力や応答性の設定の自由度が飛躍的に高まり、リザーバＲ内の圧力を車両における乗り心地にとって最適となるように設定することができ、車両における乗り心地を飛躍的に向上させることができる。
【００４４】
そして、リザーバＲ内の圧力を圧力室Ｒ１，Ｒ２を介してロッド２の外周をシールするシール部材１２，１９へ作用させることができ、リザーバＲ内の圧力の設定によってロッド２とシール部材１２，１９との間の摩擦力をチューニングすることができ、特に、ロッド２とシール部材１２，１９との間の摩擦力を大きくするようにしておくことによって、車両用緩衝器Ｄ２の発生する減衰力に摩擦力を重畳させて、ピストン３がシリンダ１に対して移動する際のピストン速度が低い場合における減衰力を高めて、車体のローリング、ピッチング、スクワット等の挙動をしっかりと抑制することができるようになる。
【００４５】
また、ロッド２の径を太くしなくてはならない状況となっても、リザーバＲは、シリンダ１の外周側に形成されてロッド２が出没することがないので、ロッド２の径に影響を受けずにリザーバＲの容積を確保することができ、車両用緩衝器Ｄ２の全長が長くなることが無く、車両への搭載性を悪化することがない。
【００４６】
さらに、筒部材１５から延長される延長筒１６を介して車両用緩衝器Ｄ２を車両の車体や車軸へ連結することができるので、シリンダ１に横力や軸力が直接的に作用することを回避できるとともに、延長筒１６でロッド２の一端側２ａのストローク範囲をカバーすることで、ロッド２の外周の滑らかな摺動面を飛石や泥等から保護することができる。
【００４７】
なお、上述したところでは、車両用緩衝器Ｄ１，Ｄ２を、シリンダ１を車軸側に設置するいわゆる正立型としているが、ヘッド部材とボトム部材の取付を天地逆とすれば、ロッド２の他端側２ｂを車軸側に取付ける、いわゆる倒立型とすることも可能である。
【００４８】
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。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】一実施の形態における車両用緩衝器の縦断面図である。
【図２】他の実施の形態における車両用緩衝器の縦断面図である。
【符号の説明】
【００５０】
１ シリンダ
２ ロッド
２ａ ロッドにおける一端側
２ｂ ロッドにおける他端側
３ ピストン
３ａ，３ｂ ポート
４，１５ 筒部材
５，１６ 延長筒
６，１８ ヘッド部材
６ａ，７ａ ベアリング
６ｂ，１８ａ ヘッド部材における通孔
６ｃ ヘッド部材における嵌合部
６ｄ ヘッド部材における切欠
６ｅ ヘッド部材における段部
６ｆ ヘッド部材における溝
７ ボトム部材
７ｂ ボトム部材における通孔
７ｃ オリフィス通路
８ａ，８ｂ リーフバルブ
９，１１ シールリング
１０，１２，１９ シール部材
１３ 環状プレート
１４ キャップ
１４ａ ブラケット
１４ｂ 通孔
１４ｃ 通孔を形成する横孔
１４ｄ 通孔を形成する縦孔
１７ ナックルブラケット
１９ａ チェックシール
２０ キャップ
Ｄ１，Ｄ２ 車両用緩衝器
Ｒ リザーバ
Ｒ１，Ｒ２ 圧力室
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の車体と車軸との間に介装される車両用緩衝器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の車両用緩衝器にあっては、たとえば、シリンダと、シリンダ内に挿通されるロッドと、ロッドの中間に設けられるとともにシリンダ内に二つの圧力室を隔成するピストンと、シリンダに延設される筒状の延設部内に形成されてロッドの一端が挿通されるリザーバとを備えて構成されている。
【０００３】
この両ロッド型の車両用緩衝器によれば、ロッドとロッドをガイドする軸受部材との間の隙間を介して圧力室とリザーバとを連通して、作動油温度の変化による体積変化をリザーバで補償するようにしている（たとえば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−２７０９０２号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような緩衝器にあっては、上述のように、ロッドがリザーバ内に挿通されており、ロッドには常に気室内の圧力が作用して、これがロッド反力として緩衝器を伸長させるように作用し、また、緩衝器の伸縮時にはロッドがリザーバ内の気室の容積を変化させることになるので、ロッド反力は変化することになる。
【０００５】
したがって、このような緩衝器を車両に適用する場合、上記ロッド反力は車高に影響与えるばかりでなく、車両における乗り心地に影響を与えるので、必然的に気室内の圧力は制限を受けることになって、自由に設定することができない。
【０００６】
気室内の圧力の設定に自由度が無いということは、換言すれば、緩衝器の発生減衰力や応答性の設定に自由度が無いということであり、従来緩衝器では、気室内の圧力を車両における乗り心地にとって最適な設定を行うことができない虞がある。
【０００７】
また、延設部内にロッドの一端側が出没するリザーバを形成しているため、ロッド径を太くする場合、リザーバ容積の確保のために延設部を長くする等の手当てが必要となって、車両用緩衝器が長くなり、車体と車軸との間の狭いスペースへの搭載性が悪化してしまうことになる。
【０００８】
そこで、本発明は、上記した不具合を改善するために創案されたものであって、その目的とするところは、車両における乗り心地を向上することができるとともに車両への搭載性を悪化させることが無い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】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の課題解決手段における車両用緩衝器は、シリンダと、シリンダ内に移動自在に挿入されるロッドと、ロッドの中間部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二つの圧力室を隔成するピストンとを備えて両ロッド型に設定されて車両の車体と車軸との間に介装される車両用緩衝器であって、シリンダを覆ってシリンダとの間に圧力室に連通される環状のリザーバを形成する筒部材と、筒部材の一端からロッドの一端側へ延長されて内部が大気開放される延長筒とを備えたこと特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の車両用緩衝器によれば、両ロッド型に設定されるとともにシリンダの外方に筒部材を設けてリザーバを形成し、ロッドの一端側に延長される延長筒は内部が大気開放されているので、ロッドにリザーバ内の圧力による推力が負荷されない。
【００１１】
したがって、この車両用緩衝器によれば、ロッドにリザーバ内の圧力が作用しないので、リザーバ内の圧力の設定に制限を受けることがなく、リザーバ内の圧力を自由に設定することができ、車両用緩衝器の発生減衰力や応答性の設定の自由度が飛躍的に高まり、リザーバ内の圧力を車両における乗り心地にとって最適となるように設定することができ、車両における乗り心地を飛躍的に向上させることができる。
【００１２】
また、ロッドの径を太くしなくてはならない状況となっても、リザーバは、シリンダの外周側に形成されてロッドが出没することがないので、ロッドの径に影響を受けずにリザーバの容積を確保することができ、車両用緩衝器の全長が長くなることが無く、車両への搭載性を悪化することがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
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は、一実施の形態における車両用緩衝器の縦断面図である。図２は、他の実施の形態における車両用緩衝器の縦断面図である。
【００１４】
図１に示すように、一実施の形態における車両用緩衝器Ｄ１は、シリンダ１と、シリンダ１内に移動自在に挿入されるロッド２と、ロッド２の中間部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二つの圧力室Ｒ１，Ｒ２を隔成するピストン３と、シリンダ１を覆ってシリンダ１との間に圧力室Ｒ２に連通される環状のリザーバＲを形成する筒部材４と、筒部材４の一端となる図１中下端からロッド２の一端側２ａへ延長される延長筒５とを備えて構成されている。
【００１５】
以下、各部材について詳細に説明すると、シリンダ１は、上端と下端がそれぞれヘッド部材６とボトム部材７によって閉塞され、シリンダ１内は、シリンダ１内に摺動自在に挿入されたピストン３によって二つの圧力室Ｒ１，Ｒ２が区画されている。
【００１６】
また、ピストン３は、環状とされてシリンダ１内に移動自在に挿通されたロッド２の中間に取付けられ、上記圧力室Ｒ１と圧力室Ｒ２とを連通するポート３ａ，３ｂを有している。
【００１７】
このピストン３の図１中上方には、ポート３ａを開閉するリーフバルブ８ａが積層されてロッド２の中間部に取付けられ、ピストン３の図１中下方には、ポート３ｂを開閉するリーフバルブ８ｂが積層されてロッド２の中間部に取付けられている。
【００１８】
さらに、ロッド２における図１中下端となる一端側２ａは、シリンダ１の図１中下端を閉塞する環状のボトム部材７の内側に固定される筒状のベアリング７ａに挿通されてシリンダ１外へ突出させてあり、図１中上端となる他端側２ｂは、シリンダ１の図１中上端を閉塞する環状のヘッド部材６の内側に固定される筒状のベアリング６ａに挿通されてシリンダ１外へ突出させてある。
【００１９】
そして、シリンダ１の外方には、このシリンダ１を覆って、シリンダ１との間の環状隙間でリザーバＲを形成する筒部材４が設けられており、この筒部材４の図１中内周にヘッド部材６が嵌合固定されるとともに、図１中下端内周にボトム部材７が嵌合固定されている。
【００２０】
なお、筒部材４とヘッド部材６との間にはシールリング９が介装されるとともに、ヘッド部材６の上方にシール部材１０が積層された状態で筒部材４に螺着されるキャップ２０によって固定され、当該シール部材１０でロッド２とヘッド部材６との間がシールされ、筒部材４およびシリンダ１の上端が封止される。さらに、筒部材４とボトム部材７との間にはシールリング１１が介装されるとともに、ボトム部材７の下方には、シール部材１２が積層され、当該シール部材１２でロッド２とボトム部材７との間がシールされ、筒部材４およびシリンダ１の下端が封止される。また、シール部材１０には、ヘッド部材６における通孔６ｂを通じて圧力室Ｒ１内の圧力がロッド２の外周へ押付けるように作用し、同様に、シール部材１２にも、ボトム部材７における通孔７ｂを通じて圧力室Ｒ２内の圧力がロッド２の外周へ押付けるように作用している。
【００２１】
そして、ヘッド部材６のシリンダ１に嵌合する嵌合部６ｃの外周には切欠６ｄが形成されるとともに、ヘッド部材６のリザーバＲに臨む段部６ｅには切欠６ｄに通じる溝６ｆが形成され、ヘッド部材６の段部６ｅとシリンダ１の図１中上端には、溝６ｆを閉塞するチェックバルブとして機能する環状プレート１３が介装されている。この環状プレート１３は、圧力室Ｒ１の圧力が大きくなって所定の開弁圧に達すると、撓んで切欠６ｄおよび溝６ｆを介して圧力室Ｒ１をリザーバＲへ連通して、圧力室Ｒ１内に混入した気泡をリザーバＲへ還流させることができるようになっている。
【００２２】
さらに、ボトム部材７には、圧力室Ｒ２に臨む面からリザーバＲへ臨む面までを連通するオリフィス通路７ｃを設けてあり、当該オリフィス通路７ｃによって圧力室Ｒ２をリザーバＲへ連通している。
【００２３】
また、リザーバＲ内には、液体が充填されるとともに液体の液面を境に上方側に気体が充填され、リザーバＲは、オリフィス通路７ｃを介して内部の圧力を各圧力室Ｒ１，Ｒ２の圧力に作用させている。この車両用緩衝器Ｄ１にあっては、両ロッド型に構成されて、各圧力室Ｒ１，Ｒ２内の全体の容積変化は無いので、基本的には、ピストン作動時の体積補償を行わず、温度変化による各圧力室Ｒ１，Ｒ２内の液体の体積変化についてリザーバＲ内の気体の体積変化で吸収して体積補償する。
【００２４】
そして、この車両用緩衝器Ｄ１は、ピストン３がシリンダ１に対して図１中上方向に移動して伸長作動すると、圧力室Ｒ１から圧力室Ｒ２へ上記ポート３ｂを介して移動する液体の流れにリーフバルブ８ｂで抵抗を与えて減衰力を発生し、逆に、ピストン３がシリンダ１に対して図１中下方に移動して圧縮作動すると、圧力室Ｒ２から圧力室Ｒ１へ上記ポート３ａを介して移動する液体の流れにリーフバルブ８ａで抵抗を与えて減衰力を発生するようになっている。
【００２５】
つづいて、延長筒５は、筒部材４の一端となる図１中下端に嵌合してロッド２の一端側２ａに延長されて、ロッド２の一端側２ａのストローク範囲の全体をカバーしている。したがって、延長筒５は、車両用緩衝器Ｄ１が図１中下方へ最大限にストロークした場合のロッド２の一端側２ａの先端がストロークする範囲を覆うことができる長さに設定されている。
【００２６】
そして、延長筒５の下端開口部には、延長筒５を車両の車軸あるいは車体に連結することが可能なブラケット１４ａを備えたキャップ１４が固定されており、このキャップ１４によって延長筒５の開口部が閉塞されている。なお、キャップ１４には、延長筒５の内外を連通する通孔１４ｂが設けられており、通孔１４ｂによって延長筒５内は大気開放され、ロッド２の一端側２ａが延長筒５内に侵入あるいは延長筒５内から退出する作動を呈するに際しても、延長筒５内における圧力変動が生じないようになっており、延長筒５内の圧力によってロッド２へ与える推力が変動しないようになっている。この場合、通孔１４ｂは、キャップ１４の側方から開口する横孔１４ｃと、底部から横孔１４ｃに通じる縦孔１４ｄとからなっている。
【００２７】
このように、構成される車両用緩衝器Ｄ１によれば、両ロッド型に設定されるとともにシリンダ１の外方に筒部材４を設けてリザーバＲを形成し、ロッド２の一端側２ａに延長される延長筒５は内部が大気開放されているので、ロッド２にリザーバＲ内の圧力による推力が負荷されない。
【００２８】
したがって、この車両用緩衝器Ｄ１によれば、ロッド２にリザーバＲ内の圧力が作用しないので、リザーバＲ内の圧力の設定に制限を受けることがなく、リザーバＲ内の圧力を自由に設定することができ、車両用緩衝器Ｄ１の発生減衰力や応答性の設定の自由度が飛躍的に高まり、リザーバＲ内の圧力を車両における乗り心地にとって最適となるように設定することができ、車両における乗り心地を飛躍的に向上させることができる。
【００２９】
そして、圧力室Ｒ１，Ｒ２を介してロッド２の外周をシールするシール部材１０，１２へリザーバＲ内の圧力を作用させることができ、リザーバＲ内の圧力の設定によってロッド２とシール部材１０，１２との間の摩擦力をチューニングすることができ、特に、ロッド２とシール部材１０，１２との間の摩擦力を大きくするようにしておくことによって、車両用緩衝器Ｄ１の発生する減衰力に摩擦力を重畳させて、ピストン３がシリンダ１に対して移動する際のピストン速度が低い場合における減衰力を高めて、車体のローリング、ピッチング、スクワット等の挙動をしっかりと抑制することができるようになる。
【００３０】
また、ロッド２の径を太くしなくてはならない状況となっても、リザーバＲは、シリンダ１の外周側に形成されてロッド２が出没することがないので、ロッド２の径に影響を受けずにリザーバＲの容積を確保することができ、車両用緩衝器Ｄ１の全長が長くなることが無く、車両への搭載性を悪化することがない。
【００３１】
さらに、筒部材４から延長される延長筒５を介して車両用緩衝器Ｄ１を車両の車体や車軸へ連結することができるので、シリンダ１に横力や軸力が直接的に作用することを回避できるとともに、延長筒５でロッド２の一端側２ａのストローク範囲をカバーすることで、ロッド２の外周の滑らかな摺動面を飛石や泥等から保護することができる。
【００３２】
そして、さらに、この実施の形態の場合、延長筒５の開口端がキャップ１４によって閉塞されるので、ロッド２に飛石や泥等が直接干渉することを確実に防止でき、ロッド２の保護が確実となる。なお、この実施の形態のように、通孔１４ｂがキャップ１４の側方から開口する横孔１４ｃと、底部から横孔１４ｃに通じる縦孔１４ｄとからなっているので、延長筒５が車軸側に取付けられる場合、延長筒５より通孔１４ｂが下方に配置されることになって、延長筒５内への雨水等の浸入を阻止することができる。
【００３３】
またさらに、この実施の形態の場合、ヘッド部材６に設けた切欠６ｄと溝６ｆで形成される圧力室Ｒ１とリザーバＲとを連通する通路を、シリンダ１とヘッド部材６との間に介装される環状プレート１３で開閉するようにしてチェックバルブを構成しているので、圧力室Ｒ１内に混入した気泡をリザーバＲへ排出することができ、気泡が車両用緩衝器Ｄ１の発生減衰力に悪影響を与える事態を回避することができる。なお、当該チェックバルブの構成に当たって、環状プレート１３を利用しているので、構成が簡単となるとともに、開弁圧の設定が簡単で、材質に金属を用いることで長期間に亘って安定した開弁圧を維持することができる。
【００３４】
つづいて、図２に示した他の実施の形態の車両用緩衝器Ｄ２について説明する。この他の実施の形態における車両用緩衝器Ｄ２にあっても、基本的には、上述の一実施の形態における車両用緩衝器Ｄ１と構成を略同様としており、異なる部分は、筒部材１５と延長筒１６とが一体成形されて、延長筒１６の図２中下端外周に延長筒１６を車両の車軸に連結するナックルブラケット１７が取付けられている点と、ロッド２の図２中上端となる他端側２ｂを軸支するヘッド部材１８にヘッド部材１８の上端からリザーバＲへ連通する通孔１８ａが設けられるとともに、ヘッド部材１８に積層されるシール部材１９に通孔１８ａの上方側の開口端を開閉するチェックシール１９ａが設けられている点である。
【００３５】
筒部材１５は、内方にヘッド部材１８とボトム部材７が嵌合固定されており、シリンダ１との間に環状のリザーバＲが形成され、筒部材１５の図２中下端から下方へ向けて延長筒１６が延長されてロッド２の一端側２ａのストローク範囲をカバーするとともに、筒部材１５に一体とされている。
【００３６】
このように、筒部材１５は延長筒１６と一体成形されても良く、この実施の形態の場合、車両用緩衝器Ｄ２はストラット型の緩衝器として構成されているため、筒部材１５および延長筒１６は、車輪を位置決めるための構造部材として機能することが可能な程度に強度が確保されており、走行中に作用する軸力や横力、モーメントを受け、シリンダ１には、当該外力が直接的に作用することが回避され、シリンダ１の変形が阻止されている。
【００３７】
さらに、この他の実施の形態の車両用緩衝器Ｄ２にあっても、リザーバＲがシリンダ１と筒部材１５との間の隙間でリザーバＲが形成されているため、延長筒１６にナックルブラケット１７を直接溶接しても、延長筒１６を除いて緩衝器として機能するための部材に溶接歪を生じさせることがなく、延長筒１６はロッド２やピストン３に干渉しないので、溶接歪を取り除く後加工も必要ない。
【００３８】
また、さらに、ナックルブラケット１７の溶接部位は、リザーバＲに対向する筒部材１５ではなく延長筒１６であるため、リザーバＲへフリーピストン等の摺動部材を設けるような場合にあっても、溶接歪は筒部材１５には生じることが無いので、溶接後の後加工が不要となる。
【００３９】
そして、この延長筒１６には、車軸への取付にナックルブラケット１７が用いられており、図２中下端の開口端には、ロッド２の挿通が可能な環状のワッシャ１６ａが固定されるほか、開放状態とされて、内部は大気開放されている。すなわち、このストラット型とされる他の実施の形態の車両用緩衝器Ｄ２では、ナックルブラケット１７は延長筒１６の外周に設ければ良く、延長筒１６の下端にキャップを設ける必要が無いので、その分、一実施の形態の車両用緩衝器Ｄ１より全長を短くできる。
【００４０】
なお、チェックシール１９ａは、ヘッド部材１８とロッド２の他端側２ｂとの間を通過してヘッド部材１８とシール部材１９との間の空間に液体が溜まって、当該空間内の圧力が上昇すると、開弁して通孔１８ａを介して空間をリザーバＲへ連通し、空間内の蓄圧を防止するとともに、空間内に気泡が混入した場合にはこれをリザーバＲへ排出する役割を担っている。
【００４１】
したがって、空間内の蓄圧を阻止してシール部材１９に過剰な圧力が作用せず、リザーバＲ内の圧力設定によってシール部材１９とロッド２との間の摩擦力を管理することができ、また、圧力室Ｒ１に通じる空間内に混入した気泡をリザーバＲへ排出することができるので、気泡が車両用緩衝器Ｄ２の発生減衰力に悪影響を与える事態を回避することができる。
【００４２】
そして、この他の実施の形態の車両用緩衝器Ｄ２にあっても、上記異なる部分の他は、上述の一実施の形態と同様に両ロッド型に設定されるとともにシリンダ１の外方に筒部材４を設けてリザーバＲを形成し、ロッド２の一端側２ａに延長される延長筒１６は内部が大気開放されているので、ロッド２にリザーバＲ内の圧力による推力が負荷されない。
【００４３】
したがって、この車両用緩衝器Ｄ２にあっても、ロッド２にリザーバＲ内の圧力が作用しないので、リザーバＲ内の圧力の設定に制限を受けることがなく、リザーバＲ内の圧力を自由に設定することができ、車両用緩衝器Ｄ２の発生減衰力や応答性の設定の自由度が飛躍的に高まり、リザーバＲ内の圧力を車両における乗り心地にとって最適となるように設定することができ、車両における乗り心地を飛躍的に向上させることができる。
【００４４】
そして、リザーバＲ内の圧力を圧力室Ｒ１，Ｒ２を介してロッド２の外周をシールするシール部材１２，１９へ作用させることができ、リザーバＲ内の圧力の設定によってロッド２とシール部材１２，１９との間の摩擦力をチューニングすることができ、特に、ロッド２とシール部材１２，１９との間の摩擦力を大きくするようにしておくことによって、車両用緩衝器Ｄ２の発生する減衰力に摩擦力を重畳させて、ピストン３がシリンダ１に対して移動する際のピストン速度が低い場合における減衰力を高めて、車体のローリング、ピッチング、スクワット等の挙動をしっかりと抑制することができるようになる。
【００４５】
また、ロッド２の径を太くしなくてはならない状況となっても、リザーバＲは、シリンダ１の外周側に形成されてロッド２が出没することがないので、ロッド２の径に影響を受けずにリザーバＲの容積を確保することができ、車両用緩衝器Ｄ２の全長が長くなることが無く、車両への搭載性を悪化することがない。
【００４６】
さらに、筒部材１５から延長される延長筒１６を介して車両用緩衝器Ｄ２を車両の車体や車軸へ連結することができるので、シリンダ１に横力や軸力が直接的に作用することを回避できるとともに、延長筒１６でロッド２の一端側２ａのストローク範囲をカバーすることで、ロッド２の外周の滑らかな摺動面を飛石や泥等から保護することができる。
【００４７】
なお、上述したところでは、車両用緩衝器Ｄ１，Ｄ２を、シリンダ１を車軸側に設置するいわゆる正立型としているが、ヘッド部材とボトム部材の取付を天地逆とすれば、ロッド２の他端側２ｂを車軸側に取付ける、いわゆる倒立型とすることも可能である。
【００４８】
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。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】一実施の形態における車両用緩衝器の縦断面図である。
【図２】他の実施の形態における車両用緩衝器の縦断面図である。
【符号の説明】
【００５０】
１ シリンダ
２ ロッド
２ａ ロッドにおける一端側
２ｂ ロッドにおける他端側
３ ピストン
３ａ，３ｂ ポート
４，１５ 筒部材
５，１６ 延長筒
６，１８ ヘッド部材
６ａ，７ａ ベアリング
６ｂ，１８ａ ヘッド部材における通孔
６ｃ ヘッド部材における嵌合部
６ｄ ヘッド部材における切欠
６ｅ ヘッド部材における段部
６ｆ ヘッド部材における溝
７ ボトム部材
７ｂ ボトム部材における通孔
７ｃ オリフィス通路
８ａ，８ｂ リーフバルブ
９，１１ シールリング
１０，１２，１９ シール部材
１３ 環状プレート
１４ キャップ
１４ａ ブラケット
１４ｂ 通孔
１４ｃ 通孔を形成する横孔
１４ｄ 通孔を形成する縦孔
１７ ナックルブラケット
１９ａ チェックシール
２０ キャップ
Ｄ１，Ｄ２ 車両用緩衝器
Ｒ リザーバ
Ｒ１，Ｒ２ 圧力室
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダと、シリンダ内に移動自在に挿入されるロッドと、ロッドの中間部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二つの圧力室を隔成するピストンとを備えて両ロッド型に設定され、車両の車体と車軸との間に介装される車両用緩衝器において、シリンダを覆ってシリンダとの間に圧力室に連通される環状のリザーバを形成する筒部材と、筒部材の一端からロッドの一端側へ延長されて内部が大気開放される延長筒とを備えたこと特徴とする車両用緩衝器。
【請求項２】
延長筒は、ロッドの一端側のストローク範囲をカバーすることを特徴とする請求項１に記載の車両用緩衝器。
【請求項３】
延長筒の端部に当該延長筒を車軸へ取付けるナックルブラケットを設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の車両用緩衝器。
【請求項４】
延長筒の端部を閉塞して当該延長筒を車軸へ取付けるブラケットを設け、当該ブラケットに延長筒内を大気開放させる通孔を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の車両用緩衝器。
【請求項１】
シリンダと、シリンダ内に移動自在に挿入されるロッドと、ロッドの中間部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二つの圧力室を隔成するピストンとを備えて両ロッド型に設定され、車両の車体と車軸との間に介装される車両用緩衝器において、シリンダを覆ってシリンダとの間に圧力室に連通される環状のリザーバを形成する筒部材と、筒部材の一端からロッドの一端側へ延長されて内部が大気開放される延長筒とを備えたこと特徴とする車両用緩衝器。
【請求項２】
延長筒は、ロッドの一端側のストローク範囲をカバーすることを特徴とする請求項１に記載の車両用緩衝器。
【請求項３】
延長筒の端部に当該延長筒を車軸へ取付けるナックルブラケットを設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の車両用緩衝器。
【請求項４】
延長筒の端部を閉塞して当該延長筒を車軸へ取付けるブラケットを設け、当該ブラケットに延長筒内を大気開放させる通孔を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の車両用緩衝器。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００９−１２１５４２（Ｐ２００９−１２１５４２Ａ）
【公開日】平成２１年６月４日（２００９．６．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２９４１７２（Ｐ２００７−２９４１７２）
【出願日】平成１９年１１月１３日（２００７．１１．１３）
【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２１年６月４日（２００９．６．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月１３日（２００７．１１．１３）
【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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