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JP7199513B2 - 緩衝器 - Google Patents
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JP7199513B2 - 緩衝器 - Google Patents

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Description

本発明は、緩衝器に関する。
本願は、2019年3月26日に日本に出願された特願2019-058113号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
作動流体の漏洩を防止するシール部材とは別に、移動するピストンロッドに対して摩擦抵抗を発生させる摩擦発生部材を有する緩衝器が開示されている(例えば、特許文献1参照)。
日本国特許第4312973号公報
緩衝器では、摩擦発生部材を用いて良好な作動特性を得ることが望まれている。
したがって、本発明は、良好な作動特性を得ることができる緩衝器の提供を目的とする。
本発明の緩衝器の一態様は、シリンダのシール部材によって画成される側の位置に設けられてピストンロッドに摺接する摩擦発生部材を備え、前記摩擦発生部材は、前記ピストンロッドに摺接する環状の弾性ゴム部とこの弾性ゴム部が固着されるベース部とを有し、前記弾性ゴム部は、前記シリンダの一側室とリザーバ室との差圧が所定圧に達すると、前記弾性ゴム部の上流側と下流側とを連通可能に形成されている。
上記の緩衝器によれば、良好な作動特性を得ることができる。
本発明の第1実施形態に係る緩衝器を示す断面図である。 本発明の第1実施形態に係る緩衝器のピストンロッド延出側を示す部分断面図である。 本発明の第1実施形態に係る緩衝器の要部を示す片側断面図である。 本発明の第2実施形態に係る緩衝器のピストンロッド延出側を示す部分断面図である。 本発明の第2実施形態に係る緩衝器の要部を示す片側断面図である。
[第1実施形態]
本発明の第1実施形態に係る緩衝器を図1~図3を参照して以下に説明する。
第1実施形態に係る緩衝器11は、作動流体として作動液体が用いられる液圧緩衝器である。より具体的には、緩衝器11は、作動流体として油液が用いられる油圧緩衝器である。緩衝器11は、自動車のサスペンション装置に用いられる。
緩衝器11は、作動流体が充填される円筒状のシリンダ12と、シリンダ12より大径でシリンダ12の外周側にシリンダ12と同軸状に設けられる有底円筒状の外筒14と、外筒14とシリンダ12との間に形成されるリザーバ室13とを有している。
また、緩衝器11は、シリンダ12の中心軸線上に配置されるとともに軸方向の一端部がシリンダ12内に配置され軸方向の他端部がシリンダ12および外筒14から外部に延出するピストンロッド15と、このピストンロッド15の軸方向の一端部に固定されてシリンダ12の内面に摺接し、シリンダ12内を二つの一側室16および他側室17に区画するピストン18とを有している。
ピストンロッド15は、その一端部に連結されたピストン18と一体的に移動する。ピストンロッド15の他端部が、シリンダ12および外筒14から外部に突出している。シリンダ12内には、作動流体としての油液が封入される。シリンダ12と外筒14との間のリザーバ室13には、作動流体としての油液および高圧ガスが封入される。なお、リザーバ室13内には、高圧ガスにかえて大気圧の空気を封入してもよい。緩衝器11は、例えば、外筒14が車両の車輪側に連結され、ピストンロッド15が車両の車体側に連結されて、車輪の車体に対する振動を緩衝する。
シリンダ12および外筒14のそれぞれのピストンロッド15が突出する側の端部位置は、シリンダ12よりも外筒14の方が、シリンダ12および外筒14の軸方向における内外方向(図1~図5の上下方向で、以下、シリンダ内外方向という)の外部側(図1~図5の上下方向上側)に配置されている。緩衝器11は、シリンダ12および外筒14のシリンダ内外方向の外側部分に嵌合されるロッドガイド20と、ロッドガイド20よりもシリンダ内外方向の外側に配置されて外筒14のシリンダ内外方向の外側部分に嵌合されるシール部材21とを有している。
また、緩衝器11は、シール部材21よりもシリンダ内外方向の内部側(図1~図5の上下方向下側)であってシール部材21とロッドガイド20との間に設けられる摩擦発生部材22と、シリンダ12および外筒14の軸方向のロッドガイド20、シール部材21および摩擦発生部材22とは反対側の端部に配置されるベースバルブ23とを有している。
ロッドガイド20、シール部材21および摩擦発生部材22は、いずれも環状をなしている。ロッドガイド20、シール部材21および摩擦発生部材22は、それぞれの内側にピストンロッド15が摺動可能に挿通される。ロッドガイド20は、ピストンロッド15を、その径方向移動を規制しつつ軸方向移動可能に支持して、このピストンロッド15を軸方向にのみ移動するようにガイドする。
シール部材21は、その内周部で、軸方向に移動するピストンロッド15の外周部に摺接して、シリンダ12内の油液とリザーバ室13内の高圧ガスおよび油液とがシリンダ12および外筒14から外部に漏洩するのを防止する。言い換えれば、シール部材21は、シリンダ12および外筒14内の油液およびガスの緩衝器11から外部への漏洩を防止する。ロッドガイド20は、シリンダ12の、このシール部材21によって画成される側の位置に設けられてピストンロッド15をガイドする。
摩擦発生部材22は、その外周部がロッドガイド20に嵌合して固定されている。摩擦発生部材22は、その内周部でピストンロッド15の外周部に摺接して、ピストンロッド15に摩擦抵抗を発生させるものであり、シールを目的とするものではない。摩擦発生部材22は、シリンダ12の、シール部材21によって画成される側の位置に設けられてピストンロッド15に摺接する。
外筒14は、円筒状の胴部材25と、この胴部材25におけるピストンロッド15の突出側とは反対の一端側を閉塞させる底部材26とを有する略有底円筒状をなしている。胴部材25は、ピストンロッド15の突出側の開口部27の位置から径方向内方に突出する係止部28を有している。
シリンダ12は、円筒状をなしている。シリンダ12は、軸方向の一端側が、外筒14の底部材26の内側に位置決めされて配置されるベースバルブ23のベースボディ30に嵌合状態で支持されている。シリンダ12の軸方向の他端側が、外筒14の開口部27側に位置決めされて嵌合されるロッドガイド20に嵌合状態で支持されている。
ベースバルブ23のベースボディ30には、シリンダ12内の他側室17と、外筒14とシリンダ12との間のリザーバ室13とを連通可能な油通路31,32が形成されている。また、ベースボディ30には内側の油通路31を開閉可能な縮み側減衰バルブとしてのディスクバルブ33が軸方向の底部材26側に配置されるとともに、外側の油通路32を開閉可能なチェックバルブとしてのディスクバルブ34が軸方向の底部材26とは反対側に配置されている。これらディスクバルブ33,34は、ベースボディ30に挿通されるリベット35でベースボディ30に取り付けられている。なお、本実施形態では、ディスクバルブ33,34は、ベースボディ30に挿通されるリベット35でベースボディ30に取り付けられる構成としたが、ボルトおよびナットによって取り付けるようにしてもよい。
ディスクバルブ33は、ディスクバルブ34の図示略の通路穴および油通路31を介して他側室17からリザーバ室13側への油液の流れを許容して減衰力を発生する一方で逆方向の油液の流れを規制する。これとは反対に、ディスクバルブ34は油通路32を介してリザーバ室13から他側室17側への油液の流れを抵抗無く許容する一方で逆方向の油液の流れを規制する。つまり、ディスクバルブ33は、ピストンロッド15がシリンダ12および外筒14への進入量を大きくする縮み側に移動しピストン18が他側室17側に移動して他側室17の圧力がリザーバ室13の圧力よりも上昇すると油通路31を開く際に減衰力を発生する減衰バルブである。また、ディスクバルブ34は、ピストンロッド15がシリンダ12および外筒14からの突出量を大きくする伸び側に移動しピストン18が一側室16側に移動して他側室17の圧力がリザーバ室13の圧力よりも下降すると油通路32を開く。ディスクバルブ34は、その際にリザーバ室13から他側室17内に実質的に減衰力を発生せずに油液を流すサクションバルブである。
なお、チェックバルブとしてのディスクバルブ34で伸び側の減衰力を積極的に発生させてもよい。また、これらのディスクバルブ33,34を廃止してオリフィスとしてもよい。
ピストンロッド15は、一定径の円筒面からなる外周面37を有する主軸部38と、シリンダ12に挿入される側の端部の、主軸部38よりも小径の内端軸部39とを有している。この内端軸部39にはナット40が螺合されており、このナット40によってピストン18およびその両側のディスクバルブ41,42が内端軸部39に取り付けられている。
一側室16は、ピストン18とロッドガイド20との間に形成されている。一側室16は、その内側にピストンロッド15が貫通するロッド側室である。他側室17はピストン18とベースバルブ23との間に形成されている。他側室17は、シリンダ12における底部材26側にあるボトム側室である。ピストンロッド15は、他側室17の内側は貫通していない。
ピストンロッド15には、主軸部38のピストン18とロッドガイド20との間の部分に、いずれも円環状のストッパ部材47および緩衝体48が設けられている。ストッパ部材47は、内周側にピストンロッド15を挿通させている。ストッパ部材47は、加締められて主軸部38に固定されている。緩衝体48は、内側にピストンロッド15が挿通されている。緩衝体48は、ストッパ部材47とロッドガイド20との間に配置されている。緩衝体48は、ピストンロッド15の伸び切り時に、ロッドガイド20に当接して衝撃を緩和する。
ピストン18には、シリンダ12の軸方向の底部材26側の他側室17と底部材26とは反対側の一側室16とを連通可能な油通路44,45が形成されている。また、ピストン18には、油通路44を開閉可能な縮み側減衰バルブであるディスクバルブ41が軸方向の底部材26とは反対側に配置されている。ピストン18には、油通路45を開閉可能な伸び側減衰バルブとしてのディスクバルブ42が軸方向の底部材26側に配置されている。
ディスクバルブ41は、油通路44を介する他側室17から一側室16側への油液の流れを許容する一方で逆方向の油液の流れを規制する。これとは反対に、ディスクバルブ42は、油通路45を介する一側室16側から他側室17への油液の流れを許容する一方で逆方向の油液の流れを規制する。なお、ディスクバルブ41とピストン18との間には、ディスクバルブ41が閉じた状態でも他側室17と一側室16とを油通路44を介して連通させる図示略の固定オリフィスが設けられている。ディスクバルブ42とピストン18との間にも、ディスクバルブ42が閉じた状態でも他側室17と一側室16とを油通路45を介して連通させる図示略の固定オリフィスが設けられている。
ピストンロッド15が縮み側に移動しピストン18が他側室17側に移動して他側室17の圧力が一側室16よりも上昇すると、ピストン18の移動速度(以下、ピストン速度という)が遅い領域では、図示略の固定オリフィスが一定の流路面積で他側室17から一側室16に油液を流す。これにより、オリフィス特性の減衰力を発生させる。また、ピストン速度が速い領域では、ディスクバルブ41が、ピストン18から離間して油通路44を開いて他側室17から一側室16に、ピストン18からの離間量に応じた流路面積で油液を流す。これにより、バルブ特性の減衰力を発生させる。
ピストンロッド15が伸び側に移動しピストン18が一側室16側に移動して一側室16の圧力が他側室17よりも上昇すると、ピストン速度が遅い領域では、図示略の固定オリフィスが一定の流路面積で一側室16から他側室17に油液を流す。これにより、オリフィス特性の減衰力を発生させる。また、ピストン速度が速い領域では、ディスクバルブ42が、ピストン18から離間して油通路45を開いて一側室16から他側室17に、ピストン18からの離間量に応じた流路面積で油液を流す。これにより、バルブ特性の減衰力を発生させる。
なお、ピストンロッド15が伸び側に移動してシリンダ12および外筒14からの突出量が増大すると、その分の油液がリザーバ室13からベースバルブ23のディスクバルブ34を開きつつ油通路32を介して他側室17に流れる。逆にピストンロッド15が縮み側に移動してシリンダ12および外筒14への挿入量が増大すると、その分の油液が他側室17からディスクバルブ33を開きつつ油通路31を介してリザーバ室13に流れる。
図2に示すように、ロッドガイド20は、略段付き円筒状をなす金属製のロッドガイド本体49を有している。ロッドガイド本体49は、軸方向一側に大径外径部50が形成され、軸方向他側に大径外径部50よりも小径の小径外径部51が形成される。ロッドガイド本体49は、これらの間にこれらの中間の外径の中径外径部52が形成された外形形状をなしている。ロッドガイド本体49は、大径外径部50において外筒14の胴部材25の内周部に嵌合し、小径外径部51においてシリンダ12の内周部に嵌合する。
ロッドガイド本体49の径方向の中央には、軸方向の大径外径部50側の端部に円形の最大径穴部53が形成されている。ロッドガイド本体49の径方向の中央には、最大径穴部53よりも軸方向の小径外径部51側に最大径穴部53よりも小径の円形の大径穴部54が形成されている。また、大径穴部54の軸方向の最大径穴部53とは反対側に大径穴部54から離れるほど小径となるテーパ穴部55が形成されている。テーパ穴部55の軸方向の大径穴部54とは反対側に大径穴部54よりも若干小径の円形の中径穴部56が形成されている。また、中径穴部56の軸方向のテーパ穴部55とは反対側に中径穴部56よりも最小径が小径の異形の小径穴部57が形成されている。小径穴部57の軸方向の中径穴部56とは反対側に小径穴部57の最小径よりも小径の最小径穴部58が形成されている。
図3に示すように、異形の小径穴部57には、小径穴部57のうちの内径が最小の最小内径部59から径方向外方に凹む凹部60が形成されている。凹部60は中径穴部56の内周面の近傍まで径方向外方に凹んでいる。凹部60は小径穴部57の周方向に間隔をあけて複数形成されている。
図2に示すように、ロッドガイド本体49の軸方向の大径外径部50側の端部には、円環状の環状凸部61が、軸方向外方に突出するように形成されている。最大径穴部53は、この環状凸部61の内側に形成されている。ロッドガイド本体49には、環状凸部61の内径側に、軸方向に沿って貫通する連通穴62が形成されている。連通穴62は、一端側が最大径穴部53内に開口しており、他端側が大径外径部50の中径外径部52側の面に開口している。連通穴62は、外筒14とシリンダ12との間のリザーバ室13に連通している。
ロッドガイド20は、このロッドガイド本体49と、ロッドガイド本体49の内周部に嵌合固定される円筒状のカラー63とからなっている。カラー63は、SPCC材やSPCE材などの金属製の円筒体の内周にフッ素樹脂含浸青銅が被覆されて形成される。カラー63は、ロッドガイド本体49の最小径穴部58内に圧入により嵌合されている。ロッドガイド20には、このカラー63内にピストンロッド15が主軸部38の外周面37において摺接するように挿通される。ロッドガイド本体49とカラー63との間は、圧入されていることから隙間はなく、ロッドガイド20を軸方向に貫通してはいない。これに対し、カラー63とピストンロッド15との間は、これらが摺動可能である。これにより、微少ながらロッドガイド20を軸方向に貫通する連通路64となっている。
シール部材21は、外筒14の軸方向の一端部に配置され、その内周部においてピストンロッド15の主軸部38の外周面37に圧接される。シール部材21は、ロッドガイド20とピストンロッド15の主軸部38との隙間から漏れ出る油液等の外側への漏れ出しを規制する。なお、図2においては、緩衝器11のロッドガイド20側をピストンロッド15を除いた状態で示している。よって、シール部材21は、ピストンロッド15が挿通される前の自然状態となっている。そして、挿通された場合のピストンロッド15の主軸部38の外周面37を仮想線(二点鎖線)で示している。
シール部材21は、ニトリルゴムやフッ素ゴムなどの摺動性のよい弾性ゴム材料からなるシール部65と、シール部65内に埋設されシール部材21の形状を維持し、固定のための強度を得るための金属製の円環状の環状部材66とからなる一体部品のオイルシール本体67と、オイルシール本体67のシール部65のシリンダ内外方向外側の外周部に嵌合される環状のスプリング68と、シール部65のシリンダ内外方向内側の外周部に嵌合される環状のスプリング69とからなっている。
シール部65の径方向内側部分は、環状部材66の内周側のシリンダ内外方向外側から軸方向に沿って環状部材66から離れる方向に延出する円環筒状のダストリップ72と、環状部材66の内周側のシリンダ内外方向内側から軸方向に沿って環状部材66から離れる方向に延出する円環筒状のオイルリップ73とを有している。また、シール部65の径方向外側部分は、その外端位置にて環状部材66の外周面を覆う外周シール74と、外周シール74からシリンダ内外方向内側に突出する円環状のシールリップ75とを有している。
ダストリップ72は、全体として環状部材66からシリンダ内外方向外側に離れるほど内径が小径となる先細筒状をなしている。ダストリップ72の外周部には、上記したスプリング68を嵌合させる環状溝78が径方向内方に凹むように形成されている。なお、本実施形態では、スプリング68を用いた例を示したが、なくてもよい。
オイルリップ73は、全体として環状部材66からシリンダ内外方向内側に離れるほど小径となる先細筒状をなしている。オイルリップ73の外周部には、上記したスプリング69が嵌合される環状溝79が径方向内方に凹むように形成されている。
シール部材21は、ダストリップ72が大気側つまりシリンダ内外方向の外側に配置され、オイルリップ73がシリンダ内外方向の内側に配置された状態で、外周シール74において外筒14の胴部材25の内周部に密封接触する。この状態で環状部材66の位置がロッドガイド20の環状凸部61と外筒14の加締められた係止部28とに挟持されて係止される。この際に、シール部材21は、シールリップ75が、ロッドガイド20の環状凸部61と外筒14との間に配置されて、これらに密封接触する。また、オイルリップ73がロッドガイド20の大径穴部54内に径方向の隙間をもって配置される。
外筒14に取り付けられた状態のシール部材21には、ダストリップ72およびオイルリップ73の内側に、ピストンロッド15の主軸部38が挿通される。
この状態で、ピストンロッド15はその一端がシリンダ12および外筒14の一端から突出することになり、ダストリップ72は、外筒14のピストンロッド15が突出する一端側に設けられ、オイルリップ73は、ダストリップ72よりもシリンダ内外方向の内側に設けられる。
ダストリップ72の環状溝78に嵌合されるスプリング68は、ダストリップ72のピストンロッド15への密着方向の締付力を一定状態に保つ。また、スプリング68は、設計仕様を満足させるための締付力の調整にも用いられる。オイルリップ73の環状溝79に嵌合されるスプリング69は、オイルリップ73のピストンロッド15への密着方向の締付力を調整する。
上記のシール部材21は、ダストリップ72がその締め代およびスプリング68による緊縛力でピストンロッド15に密着して気密性を保持する。シール部材21は、外部露出時にピストンロッド15に付着した異物の進入を主にこのダストリップ72が規制する。また、オイルリップ73もその締め代およびスプリング69による緊縛力でピストンロッド15に密着して気密性を保持する。オイルリップ73は、ピストンロッド15に付着した油液をピストンロッド15の外部への進出時に掻き取ってその外部への漏出を規制する。オイルリップ73は、シール部材21よりもシリンダ内外方向内側の、主に大径穴部54により形成される室85(低圧室)に溜める。つまり、室85は、油液を貯留する油溜め室である。室85は、ロッドガイド20の連通穴62を介してリザーバ室13と常時連通している。室85は、リザーバ室13と同圧である。
摩擦発生部材22は、ロッドガイド本体49の中径穴部56内に圧入により嵌合される。摩擦発生部材22は、その際に、中径穴部56の底部に当接する。摩擦発生部材22は、シール部材21よりもシリンダ内外方向の内側、すなわちシリンダ12および外筒14の内部側に配置されている。摩擦発生部材22は、その内周部においてピストンロッド15の主軸部38の外周面37に圧接する。よって、摩擦発生部材22は、ピストンロッド15への摩擦抵抗を発生させる。なお、図2,図3においては、ピストンロッド15を除いた状態を示しており、摩擦発生部材22も、ピストンロッド15が挿通される前の自然状態となっている。そして、挿通された場合のピストンロッド15の主軸部38の外周面37を仮想線(二点鎖線)で示している。
図2に示すように、摩擦発生部材22は、ニトリルゴムやフッ素ゴムなどの弾性ゴム材料からなる環状の弾性ゴム部91と、弾性ゴム部91が固着される金属製の環状のベース部92とからなる一体部品である。摩擦発生部材22は、ベース部92においてロッドガイド20の中径穴部56内に嵌合される。摩擦発生部材22は、弾性ゴム部91において、ピストンロッド15の主軸部38の外周面37に摺接する。ベース部92は、弾性ゴム部91の形状を維持し、ロッドガイド20への固定のための強度を得る。
図3を参照して自然状態の摩擦発生部材22について説明する。図3に片側の断面を示すように、摩擦発生部材22は、ベース部92が、平坦な有孔円板状の環状円板部101と、環状円板部101の外周側から軸方向一側に延びる筒状の固定部102とから構成される有底円筒状をなしている。固定部102は、環状円板部101側を基端として軸方向に延びており、環状円板部101と同軸状に形成されている。固定部102は環状円板部101の外周側から軸方向一側のみに延びている。これら環状円板部101および固定部102は中心軸を一致させており、環状円板部101に対し固定部102は垂直に延出している。ベース部92は、例えば平板状の素材から固定部102が塑性変形により形成され、あるいは円筒状の素材から環状円板部101が塑性変形により形成されている。
環状円板部101は、軸方向の固定部102側の円形平坦面からなる内底面103と、径方向の固定部102とは反対側の円筒面からなる内周面104と、軸方向の固定部102とは反対側の円形平坦面からなる外底面105とを有している。内底面103の内周端部は、内周面104の軸方向の一端部に繋がっている。外底面105の内周端部は、内周面104の軸方向の他端部に繋がっている。
固定部102は、径方向の環状円板部101側の円筒面からなる内周面106と、軸方向の環状円板部101とは反対側の円形平坦面からなる先端面107と、径方向の環状円板部101とは反対側の円筒面からなる外周面108とを有している。内周面106の軸方向の環状円板部101とは反対側の端部は先端面107の内径部に繋がっている。外周面108の軸方向の環状円板部101とは反対側の端部は先端面107の外径部に繋がっている。環状円板部101は、内底面103と内周面106との相互近接側に円環状の内側R面取り109を有しており、外底面105と外周面108との相互近接側にも円環状の外側R面取り110を有している。
ベース部92は、内底面103、内周面104、外底面105、内周面106、先端面107、外周面108、内側R面取り109および外側R面取り110が中心軸線を一致させている。内底面103と外底面105と先端面107とは、この中心軸線に対して直交するように広がっている。ベース部92は、その最も小径の内側端が、環状円板部101の内周面104となっている。
ベース部92の環状円板部101には、内側R面取り109の内底面103側から外底面105に貫通する貫通孔111が形成されている。貫通孔111は、環状円板部101および固定部102の中心軸線、すなわちベース部92の中心軸線に平行であり、摩擦発生部材22の中心軸線に平行である。貫通孔111は、環状円板部101の周方向に等間隔で複数形成されている。
弾性ゴム部91は、ベース部92と中心軸を一致させた円環状をなしている。弾性ゴム部91は、ベース部92の固定部102よりも径方向内側に離れて配置されて環状円板部101の軸方向の固定部102側に形成される主体部121と、主体部121の内周部の軸方向の環状円板部101側の端部から軸方向外方に突出して環状円板部101の内周側に形成される内側被覆部122とを有している。
主体部121は、外周面126を有する外周部127が、全面的にベース部92の固定部102の内周面106から径方向内方に離間している。主体部121は、ベース部92の環状円板部101の貫通孔111よりもベース部92の径方向における内方に位置している。主体部121は、外周面126の軸方向の一側に繋がる基端側固着面128でベース部92の環状円板部101の内底面103に固着されている。外周面126は、軸方向の基端側固着面128側ほど大径となるテーパ状をなしている。外周面126は、ベース部92に固着されずに露出している。よって、弾性ゴム部91は、筒状の固定部102の内周側に対し、軸方向に重なり合い、全体として径方向に離間して設けられている。
内側被覆部122は、基端側固着面128の外周面126とは反対側に繋がる内周固着面129でベース部92の環状円板部101の内周面104に固着されている。弾性ゴム部91は、ベース部92に接触する部分が全面的にベース部92に固着されている。弾性ゴム部91は、ベース部92に対しその環状円板部101のみに固着されている。
弾性ゴム部91は、主体部121の基端側固着面128とは軸方向反対向きに、ベース部92に固着されずに露出する先端面134を含む先端部135を有している。
弾性ゴム部91は、その内周部136もベース部92に固着されずに露出する。弾性ゴム部91の内周部136は、弾性ゴム部91の中で最小径となり摩擦発生部材22の中でも最小径となる最小内径部137と、最小内径部137から軸方向の先端面134側に向かって最小内径部137から離れるほど大径となるように拡径して広がるテーパ状の内周表面138を有する先端側テーパ部139と、最小内径部137から軸方向の先端面134とは反対側に向かって最小内径部137から離れるほど大径となるように拡径して広がるテーパ状の内周表面140を有するテーパ状の基端側テーパ部141とを有している。
最小内径部137、先端側テーパ部139および基端側テーパ部141は主体部121に形成されている。
弾性ゴム部91は、その内周部136が、内周表面140の最小内径部137とは反対側に繋がる円筒面状の内周表面142を有する定径部143と、内周表面142の内周表面140とは反対側にあって内周表面142から離れるほど大径となるように拡径するテーパ状の内周表面144を有するテーパ部145とを有している。内周表面144は環状円板部101の外底面105に繋がっている。定径部143およびテーパ部145は内側被覆部122に形成されている。
言い換えれば、弾性ゴム部91には、内周側に、最小内径部137と、最小内径部137の軸方向両側の先端側テーパ部139および基端側テーパ部141と、定径部143と、テーパ部145とが設けられており、先端側テーパ部139および基端側テーパ部141の境界部分が最小内径部137となっている。先端側テーパ部139および基端側テーパ部141は、弾性ゴム部91の軸方向において、先端側テーパ部139がベース部92の環状円板部101から遠い側に、基端側テーパ部141が環状円板部101に近い側に配置されている。さらに言い換えれば、弾性ゴム部91には、内周側に、最小内径部137と、最小内径部137から軸方向の一側室16とは反対側に向かって拡径して広がる先端側テーパ部139と、最小内径部137から軸方向の一側室16に向かって拡径して広がる基端側テーパ部141とが設けられている。
最小内径部137、先端側テーパ部139、基端側テーパ部141、定径部143およびテーパ部145は、いずれも弾性ゴム部91の周方向の全周にわたって連続する円環状である。弾性ゴム部91は、ベース部92と中心軸を一致させているため、外周面126、先端面134、内周表面138、最小内径部137、内周表面140、内周表面142および内周表面144が、ベース部92と中心軸を一致させている。
上記構造の摩擦発生部材22は、図2に示すように、ベース部92の環状円板部101が固定部102よりもシリンダ内外方向内側に位置する姿勢で、ロッドガイド20の大径穴部54側から、固定の対象部位である中径穴部56に圧入により嵌合されて固定される。このとき、図3に示すように、摩擦発生部材22は、ベース部92の固定部102が外周面108において中径穴部56の内周面に嵌合し、環状円板部101が外底面105において中径穴部56の底部の底面に当接する。その際に、貫通孔111が、ロッドガイド本体49の周方向における位置を凹部60と合わせて連通する。ベース部92は、摩擦発生部材22を対象部位であるロッドガイド20の中径穴部56に固定するための筒状の固定部102を有している。
弾性ゴム部91の内周部136においては、先端側テーパ部139が最小内径部137よりもシリンダ内外方向外側に配置され、基端側テーパ部141が最小内径部137よりもシリンダ内外方向内側に配置される。
摩擦発生部材22は、最小内径部137の内径が、ピストンロッド15の主軸部38の外径すなわち外周面37の径よりも小径となっている。よって、摩擦発生部材22には、弾性ゴム部91の内側にピストンロッド15の主軸部38が、所定の締め代をもって挿通される。その結果、摩擦発生部材22は、弾性ゴム部91が径方向外側に弾性変形しつつピストンロッド15の主軸部38に全周にわたって密着する。
このようにピストンロッド15と嵌合した状態で、弾性ゴム部91は、最小内径部137と、先端側テーパ部139の最小内径部137側の一部と、基端側テーパ部141の最小内径部137側の一部とが、ピストンロッド15の主軸部38と摺接するリップ部155となる。言い換えれば、弾性ゴム部91には、ピストンロッド15と摺接するリップ部155が形成されている。
ピストンロッド15と嵌合した状態の摩擦発生部材22と、ピストンロッド15と、ロッドガイド本体49の小径穴部57の底部および複数の凹部60と、カラー63とが、室151を形成する。その際に、摩擦発生部材22は、その基端側テーパ部141の内周表面140、定径部143の内周表面142、テーパ部145の内周表面144および環状円板部101の外底面105が、室151を形成する。弾性ゴム部91は、基端側テーパ部141の最小内径部137とは反対側の、リップ部155を形成しない残りの一部が、室151およびこれに連通路64を介して連通する一側室16の圧力を径方向に受承する受圧部156となる。よって、弾性ゴム部91の内周側には、シール部材21側にリップ部155が形成され、一側室16側に一側室16の圧力を受承する受圧部156が形成されている。
ピストンロッド15と嵌合した状態の摩擦発生部材22は、その弾性ゴム部91の先端側テーパ部139の内周表面138、先端部135の先端面134および外周部127の外周面126と、固定部102の内周面106、先端面107および外周面108の先端面107側の一部とが、室85を形成する。
室151は、一方で、カラー63とピストンロッド15との間の連通路64を介して一側室16に連通している。室151は、他方で、摩擦発生部材22の貫通孔111内の連通路152を介して室85およびリザーバ室13に連通している。連通路152の流路断面積は、連通路64の流路断面積よりも狭くなっている。よって、連通路152による圧力損失は連通路64による圧力損失よりも高くなる。連通路152は、一側室16および室151と、室85とを常時連通させることから、室85に一側室16の油液を供給する。これにより、連通路152は、シール部材21の潤滑不良による焼きつきを防止する。また、連通路152は、一側室16に混入したエアを排出する。
緩衝器11において、ピストンロッド15が緩衝器11の全長を伸ばす伸び側に移動しピストン18が一側室16側に移動して一側室16の圧力が上昇すると、連通路64を介して室151の圧力も高くなる。しかしながら、圧力損失が高い連通路152を介して室85の圧力が高くなるのが遅れる状態になることがある。このとき、油液の流れ方向において弾性ゴム部91の上流側が室151となり、下流側が室85となる。そして、弾性ゴム部91の下流側とリザーバ室13との間の室85は、一側室16および室151の内圧よりも低い内圧になる。連通路152と連通路64の通路面積の関係は、連通路152>連通路64とする。なお、連通路152は、必ずしも必要ではない。
弾性ゴム部91は、このようにして生じる、一側室16および室151と、室85およびリザーバ室13との差圧により、主に基端側テーパ部141の受圧部156が径方向外方の力を受ける。そして、弾性ゴム部91は、このようにして生じる、一側室16および室151と、室85およびリザーバ室13との差圧が所定圧に達すると、基端側テーパ部141の受圧部156が受ける圧力で、径方向外方に変形し、ピストンロッド15との間に径方向の隙間を生じて、この隙間を介して上流側の室151と下流側の室85とを連通させる。すなわち、弾性ゴム部91は、一側室16とリザーバ室13との差圧が所定圧に達すると、上流側の室151と下流側の室85とを連通可能に形成されている。
以上に述べた第1実施形態の緩衝器11は、上記したように、ピストンロッド15が伸び側に移動する場合には、ピストン速度が遅い領域では、図示略の固定オリフィスによるオリフィス特性の減衰力を発生させ、ピストン速度が速い領域では、ディスクバルブ42がピストン18から離れてバルブ特性の減衰力を発生させる。また、ピストンロッド15が縮み側に移動する場合には、ピストン速度が遅い領域では、図示略の固定オリフィスによるオリフィス特性の減衰力を発生させ、ピストン速度が速い領域では、ディスクバルブ41がピストン18から離れてバルブ特性の減衰力を発生させる。
ここで、上記の図示略の固定オリフィスおよびディスクバルブ41,42による油圧減衰力を発生させる油圧減衰領域に対し、ピストン速度がさらに遅い極微低速領域では、基本的に図示略の固定オリフィスおよびディスクバルブ41,42による減衰力が殆ど発生しない。このため、シール部材21および摩擦発生部材22によるピストンロッド15への摩擦抵抗とピストン18のシリンダ12への摩擦抵抗とが減衰力の主発生源となる。
上記した特許文献1には、ピストンロッドに摺接する摩擦発生部材を設け、この摩擦発生部材の軸方向両側を連通する連通路を設けた液圧緩衝器が記載されている。この液圧緩衝器は、摩擦発生部材の軸方向両側を連通する連通路を設けていることから、摩擦発生部材の軸方向両側は基本的に同圧に維持される。
ところで、緩衝器において、ピストンロッドおよびピストンの振幅が極微小の微振幅域では、油圧減衰力を発生させずに摩擦発生部材による摩擦力を発生させ、ピストンロッドおよびピストンの振幅が微振幅域よりも大きくなる通常領域(上記した油圧減衰領域)では、摩擦力の発生を抑える要望がある。これは、通常領域において、摩擦発生部材による摩擦力が大きい緩衝器では、この緩衝器がサスペンション装置に用いられた車両の乗り心地を損なう可能性があることによる。摩擦発生部材で摺動抵抗による軸力(以下:摺動力)を発生させることにより、通常の緩衝器で不足するピストン速度が微低速の領域でのダンパ軸力を補い、乗り心地および操安性を向上させることができる。しかしながら、微低速領域以外でも摩擦発生部材の摺動力は緩衝器のピストン速度に依存せずに一様に発生するため、緩衝器のストローク感等を低下させ、乗り心地を損なう可能性がある。
第1実施形態の緩衝器11は、油圧減衰力が発生しないピストンロッド15およびピストン18の微振幅域では、一側室16とリザーバ室13との圧力がほぼ等しいため、摩擦発生部材22の弾性ゴム部91のリップ部155がピストンロッド15の主軸部38に緊縛状態で接触する。よって、摩擦発生部材22が発生するピストンロッド15への摺動抵抗が高い。
これに対し、微振幅域よりも振幅が大きい通常領域(上記した油圧減衰領域)の伸び行程および縮み行程では、ピストン速度が速くなって一側室16の圧力がリザーバ室13の圧力よりも高くなり、一側室16に連通路64を介して連通する室151の圧力も同様に高くなる。これに対し、圧力損失が高い連通路152を介して室151に連通する室85の圧力は高くならず、室85は、一側室16および室151の内圧よりも低い内圧になる。このとき、弾性ゴム部91の下流側とリザーバ室13との間の室85は、一側室16の内圧よりも低い内圧になる低圧室となる。
弾性ゴム部91は、このようにして生じる、室85およびリザーバ室13よりも高い一側室16および室151の圧力を、ピストンロッド15に摺接するリップ部155よりも一側室16側の受圧部156において受承して、径方向外方に変形し、ピストンロッド15の主軸部38に対する緊縛力が小さくなって、摺動抵抗が低くなる。言い換えれば、弾性ゴム部91は、一側室16および室151と、室85およびリザーバ室13との差圧で、径方向外方に力を受け、ピストンロッド15の主軸部38に対する緊縛力が小さくなって、摺動抵抗が低くなる。
さらにピストン速度が速くなって、一側室16および室151と、室85およびリザーバ室13との差圧が所定圧に達すると、弾性ゴム部91は、ピストンロッド15の主軸部38から径方向に離間して、油液の流れ方向における上流側の一側室16および室151と、下流側の室85およびリザーバ室13と連通させる。このとき、ピストンロッド15への摺動抵抗はなくなる。
このように摩擦発生部材22がピストンロッド15に対し、ピストン速度に応じた摺動力を発生させることで、良好な作動特性を得ることができ、過剰な摺動力による、この緩衝器11が用いられた車両の乗り心地性能の低下を抑制することができる。
すなわち、良質な乗り心地および操縦安定性を得るために、緩衝器11は、作動流体による圧力損失による軸力(以下:油圧力)がほとんど発生しないピストン速度が微低速の領域においては、摩擦発生部材22がピストンロッド15に対し適切な摺動力を与えることができる。一方で、ピストン速度が速くなって、油圧力が発生する領域(上記した油圧減衰領域)においては、摩擦発生部材22のピストンロッド15に対する摺動力を低く抑えることができる。このように、緩衝器11は、微低速領域においては必要な摺動力を発生し、油圧力が発生する領域においては、摺動力を低下させることができる。言い換えれば、微低速領域においては必要な摺動力を発生し、油圧力が発生する領域においては、摺動力を低下させることができる。これにより、良好な作動特性を得ることができ、この緩衝器11が用いられた車両の乗り心地性能の低下を抑制することができる。
また、上記のように弾性ゴム部91の下流側とリザーバ室13との間の室85が、一側室16の内圧よりも低い内圧になる低圧室となるため、弾性ゴム部91に上記した差圧を良好に発生させることができる。
また、室85がリザーバ室13と連通しているため、室85を低圧に維持することができ、弾性ゴム部91に上記した差圧を良好に発生させることができる。
また、弾性ゴム部91には、ピストンロッド15と摺接するリップ部155が形成されているため、摩擦力発生時に良好に摩擦力を発生させることができる。
また、弾性ゴム部91の内周側の軸方向のシール部材21側に、ピストンロッド15に摺接するリップ部155が形成される。弾性ゴム部91の内周側の軸方向の一側室16側に、一側室16の圧力を室151を介して受承する受圧部156が形成されている。このため、弾性ゴム部91をコンパクトな構造にすることができる。
[第2実施形態]
次に、本発明に係る第2実施形態を主に図4,図5に基づいて第1実施形態との相違部分を中心に説明する。なお、第1実施形態と共通する部位については、同一称呼、同一の符号で表す。
第2実施形態の緩衝器11Aにおいては、第1実施形態の摩擦発生部材22にかえて、摩擦発生部材22Aが設けられており、第1実施形態のロッドガイド20にかえて、ロッドガイド本体49とは一部異なるロッドガイド本体49Aを有するロッドガイド20Aが設けられている。なお、図4,図5においても、ピストンロッド15が挿通される前の自然状態の摩擦発生部材22Aを示しており、挿通された場合のピストンロッド15の主軸部38の外周面37を仮想線(二点鎖線)で示している。
摩擦発生部材22Aは、、シール部材21よりもシリンダ内外方向の内部側であってシール部材21とロッドガイド20Aとの間に設けられている。摩擦発生部材22Aは、環状で、その内側にピストンロッド15が摺動可能に挿通される。摩擦発生部材22Aは、その外周部でロッドガイド20Aに嵌合して固定される。摩擦発生部材22Aは、内周部がピストンロッド15の外周部に摺接して、ピストンロッド15に摩擦抵抗を発生させる。摩擦発生部材22Aは、シールを目的とするものではなく、シリンダ12の、シール部材21によって画成される側の位置に設けられている。
ロッドガイド本体49Aは、第1実施形態の小径穴部57とは一部異なる小径穴部57Aを有している。小径穴部57Aは、凹部60が形成されておらず、中径穴部56よりも小径であって最小径穴部58よりも大径の円形をなしている。
摩擦発生部材22Aは、ロッドガイド20Aのロッドガイド本体49Aの中径穴部56内に圧入により嵌合される。摩擦発生部材22Aは、その際に、中径穴部56の底部の底面に当接する。摩擦発生部材22Aは、シール部材21よりもシリンダ内外方向の内側に配置されている。摩擦発生部材22Aは、内周部がピストンロッド15の主軸部38の外周面37に圧接して、ピストンロッド15への摩擦抵抗を発生させる。
図5に示すように、摩擦発生部材22Aは、ニトリルゴムやフッ素ゴムなどの弾性ゴム材料からなる環状の弾性ゴム部91Aと、弾性ゴム部91Aが固着される金属製の環状のベース部92Aとからなる一体部品である。摩擦発生部材22Aは、ベース部92Aにおいてロッドガイド20Aの中径穴部56内に嵌合される。摩擦発生部材22Aは、弾性ゴム部91Aにおいて、ピストンロッド15の主軸部38の外周面37に摺接する。ベース部92Aは、弾性ゴム部91Aの形状を維持し、ロッドガイド20Aへの固定のための強度を得る。
図5を参照して自然状態の摩擦発生部材22Aについて説明する。摩擦発生部材22Aは、ベース部92Aが、平坦な有孔円板状の環状円板部200と、環状円板部200の外周側から軸方向一側に延びる筒状の固定部201と、固定部201の軸方向における環状円板部200とは反対側から径方向内方に広がる平坦な有孔円板状の環状円板部202とから構成される有底、有蓋の円筒状をなしている。
固定部201は、環状円板部200,202間で軸方向に延びている。固定部201は、環状円板部200,202と同軸状に形成されている。これら環状円板部200,202および固定部201は、中心軸を一致させている。環状円板部200,202は平行で、これらに対し固定部201は垂直をなしている。ベース部92Aは、例えば円筒状の素材から環状円板部200,202が塑性変形により形成されている。
環状円板部200は、軸方向の固定部201側の円形平坦面からなる内底面203と、径方向の固定部201とは反対側の円筒面からなる内周面204と、軸方向の固定部201とは反対側の円形平坦面からなる外底面205とを有している。内底面203の内周端部は、内周面204の軸方向の一端部に繋がっており、外底面205の内周端部は、内周面204の軸方向の他端部に繋がっている。
固定部201は、径方向の環状円板部200側の円筒面からなる内周面206と、径方向の環状円板部200とは反対側の円筒面からなる外周面208とを有している。環状円板部200は、内底面203と内周面206との相互近接側にこれらを繋ぐ円環状の内側R面取り209を有しており、外底面205と外周面208との相互近接側にもこれらを繋ぐ円環状の外側R面取り210を有している。なお、本実施の形態ではR面取り210を有する構成としているが、なくてもよい。
環状円板部202は、軸方向の固定部201側の円形平坦面からなる内底面213と、径方向の固定部201とは反対側の円筒面からなる内周面214と、軸方向の固定部201とは反対側の円形平坦面からなる外底面215とを有している。内底面213の内周端部は、内周面214の軸方向の一端部に繋がっており、外底面215の内周端部は、内周面214の軸方向の他端部に繋がっている。
環状円板部202は、内底面213と内周面206との相互近接側にこれらを繋ぐ円環状の内側R面取り219を有しており、外底面215と外周面208との相互近接側にもこれらを繋ぐ円環状の外側R面取り220を有している。
ベース部92Aは、内底面203,213、内周面204,214、外底面205,215、内周面206、外周面208、内側R面取り209,219および外側R面取り210,220が中心軸線を一致させている。内底面203,213と外底面205,215とは、この中心軸線に対して直交するように広がっている。内周面204は、環状円板部200においても最も小径となり、内周面214は、環状円板部202においても最も小径となる。ベース部92Aは、環状円板部200の内周面204の内径よりも環状円板部202の内周面214の内径の方が大径となっている。よって、内周面204は、ベース部92Aにおいて最も小径となる。
ベース部92Aの環状円板部200には、内底面203から外底面205に貫通する貫通孔221が形成されている。貫通孔221は、環状円板部200,202および固定部201の中心軸線、すなわちベース部92Aの中心軸線に平行であり、摩擦発生部材22Aの中心軸線に平行である。貫通孔221は、環状円板部200の周方向に等間隔で複数形成されている。なお、本実施の形態では、貫通孔221を複数設ける構成を示したが、1つでもよい。
ベース部92Aの固定部201には、内周面206から外周面208に貫通する貫通孔222が形成されている。貫通孔222は、固定部201の軸方向の環状円板部202側に形成されており、固定部201の径方向に延びている。貫通孔222は、固定部201の周方向に等間隔で複数形成されている。
弾性ゴム部91Aは、ベース部92Aと中心軸を一致させた円環状をなしている。弾性ゴム部91Aは、ベース部92Aの固定部201の径方向内側に配置されて環状円板部202の軸方向の固定部201側に形成される主体部121Aと、主体部121Aの内周部の軸方向の環状円板部202側の端部から軸方向外方に突出して環状円板部202の内周側に形成される内側被覆部122Aと、主体部121Aから軸方向の内側被覆部122Aとは反対側に突出する先端リップ部224とを有している。
主体部121Aは、外周面226を有する外周部227が全面的にベース部92Aの固定部201の内周面206から径方向内方に離間している。主体部121Aは、外周面226の軸方向の一側に繋がる基端側固着面228でベース部92Aの環状円板部202の内底面213に固着されている。外周面226は、軸方向の基端側固着面228側ほど大径となるテーパ状をなしている。外周面226は、ベース部92Aに固着されずに露出している。よって、弾性ゴム部91Aは、筒状の固定部201の内周側に対し、軸方向に重なり合い、全体として径方向に離間して設けられている。
内側被覆部122Aは、基端側固着面228の外周面226とは反対側に繋がる内周固着面229で環状円板部202の内周面214に固着されている。弾性ゴム部91Aは、環状円板部202に接触する部分が全面的にベース部92Aに固着されている。弾性ゴム部91Aは、ベース部92Aに対し、その環状円板部202のみに固着されている。
弾性ゴム部91Aは、主体部121Aの基端側固着面228とは軸方向反対向きに、ベース部92Aに固着されずに露出する先端面234を含む先端部235を有している。先端部235は、環状円板部200よりも軸方向の環状円板部202側に位置しており、先端面234が内底面203に対向する。
弾性ゴム部91Aは、先端部235の先端面234よりも径方向における外周面226とは反対側に先端リップ部224を有している。先端リップ部224は、先端面234よりも軸方向の環状円板部200側に延出して、環状円板部200の内底面203の貫通孔221よりも径方向内側に当接する。先端リップ部224は、弾性ゴム部91Aの周方向の全周にわたって内底面203に当接する円環状である。先端リップ部224は、延出先端側ほど縮径する形状をなしている。先端リップ部224は、延出先端側ほど径方向の厚さが薄くなっている。
弾性ゴム部91Aは、その内周部236もベース部92Aに固着されずに露出する。弾性ゴム部91Aの内周部236は、弾性ゴム部91Aの中で最小径となる。弾性ゴム部91Aの内周部236は、摩擦発生部材22Aの中でも最小径となる最小内径部237と、最小内径部237から軸方向の先端面234側に向かって最小内径部237から離れるほど大径となるように拡径して広がるテーパ状の内周表面238を有する先端側テーパ部239と、最小内径部237から軸方向の先端面234とは反対側に向かって最小内径部237から離れるほど大径となるように拡径して広がるテーパ状の内周表面240を有するテーパ状の基端側テーパ部241とを有している。最小内径部237、先端側テーパ部239および基端側テーパ部241は主体部121Aに形成されている。先端側テーパ部239と先端部235との間に先端リップ部224が設けられている。
また、弾性ゴム部91Aは、その内周部236が、内周表面240の最小内径部237とは反対側に繋がる円筒面状の内周表面242を有する定径部243と、内周表面242の内周表面240とは反対側にあって内周表面242から離れるほど大径となるように拡径するテーパ状の内周表面244を有するテーパ部245とを有している。内周表面244は環状円板部202の外底面215に繋がっている。
言い換えれば、弾性ゴム部91Aには、内周側に、最小内径部237と、最小内径部237の軸方向両側の先端側テーパ部239および基端側テーパ部241と、定径部243と、テーパ部245とが設けられている。先端側テーパ部239および基端側テーパ部241の境界部分が最小内径部237となっている。先端側テーパ部239および基端側テーパ部241は、弾性ゴム部91Aの軸方向において、先端側テーパ部239がベース部92Aの環状円板部202から遠い側に、基端側テーパ部241が環状円板部202に近い側に配置されており、先端側テーパ部239がベース部92Aの環状円板部200に近い側に、基端側テーパ部241が環状円板部200から遠い側に配置されている。さらに言い換えれば、弾性ゴム部91Aには、内周側に、最小内径部237と、最小内径部237から軸方向の一側室16側に向かって拡径して広がる先端側テーパ部239と、最小内径部237から軸方向の一側室16とは反対側に向かって拡径して広がる基端側テーパ部241とが設けられている。
最小内径部237、先端側テーパ部239、基端側テーパ部241、定径部243およびテーパ部245は、いずれも弾性ゴム部91Aの周方向の全周にわたって連続する円環状である。弾性ゴム部91Aは、ベース部92Aと中心軸を一致させているため、外周面226、先端面234、内周表面238、最小内径部237、内周表面240、内周表面242、内周表面244および先端リップ部224が、ベース部92Aと中心軸を一致させている。
上記構造の摩擦発生部材22Aは、図4に示すように、ベース部92Aの環状円板部200がシリンダ内外方向内側に、環状円板部202がシリンダ内外方向外側に位置する姿勢で、ロッドガイド20の大径穴部54側から、固定の対象部位である中径穴部56に圧入により嵌合されて固定される。このとき、図5に示すように、摩擦発生部材22Aは、ベース部92Aの固定部201が外周面208において中径穴部56の内周面に嵌合する。摩擦発生部材22Aは、環状円板部200が外底面205において中径穴部56の底部の底面に当接する。この状態で、環状円板部200の貫通孔221は、小径穴部57Aの内周面よりも径方向内側にある。環状円板部200の貫通孔221は、小径穴部57A内に開口する。また、固定部201の貫通孔222は、テーパ穴部55内に開口する。
弾性ゴム部91Aの内周側においては、先端側テーパ部239が最小内径部237よりもシリンダ内外方向内側に配置され、基端側テーパ部241が最小内径部237よりもシリンダ内外方向外側に配置される。ベース部92Aは、摩擦発生部材22Aを対象部位であるロッドガイド20の中径穴部56に固定するための筒状の固定部201を有している。
摩擦発生部材22Aは、その弾性ゴム部91Aの内側にピストンロッド15の主軸部38が、所定の締め代をもって挿通される。よって、弾性ゴム部91Aが径方向外側に弾性変形しつつピストンロッド15の主軸部38に全周にわたって密着する。
このようにピストンロッド15と嵌合した状態で、弾性ゴム部91Aは、最小内径部237と、先端側テーパ部239の最小内径部237側の一部と、基端側テーパ部241の最小内径部237側の一部とが、ピストンロッド15の主軸部38と摺接するリップ部255となる。
また、ピストンロッド15と嵌合した状態の摩擦発生部材22Aと、ピストンロッド15と、ロッドガイド本体49Aの小径穴部57Aと、カラー63とが、連通路64に連通する室151Aを形成することになる。その際に、摩擦発生部材22Aは、その先端側テーパ部239の内周表面238、先端リップ部224、環状円板部200の内周面204および外底面205が、室151Aを形成する。弾性ゴム部91Aは、先端側テーパ部239の最小内径部237とは反対側の、リップ部255を形成しない残りの一部が、室151Aおよびこれに連通路64を介して連通する一側室16の圧力を径方向に受承する受圧部256となる。よって、弾性ゴム部91Aの内周側には、軸方向のシール部材21側にリップ部255が形成され、軸方向の一側室16側に一側室16の圧力を受承する受圧部256が形成されている。
ピストンロッド15と嵌合した状態の摩擦発生部材22Aは、その弾性ゴム部91Aの基端側テーパ部241の内周表面240、定径部243の内周表面242、テーパ部245の内周表面244、環状円板部202の外底面215、外側R面取り220および外周面208の外側R面取り220側の一部が、油溜め室85Aを形成する。シール部材21のオイルリップ73は、ピストンロッド15に付着した油液をピストンロッド15の外部への進出時に掻き取って、この油溜め室85Aに溜めることになる。油溜め室85Aは、連通穴62を介してリザーバ室13と常時連通しており、リザーバ室13と同圧である。
ピストンロッド15と嵌合した状態の摩擦発生部材22Aは、先端リップ部224と、先端部235の先端面234および外周部227の外周面226と、環状円板部200の内底面203、内側R面取り209、固定部201の内周面206および環状円板部202の内側R面取り219が、内室261(低圧室)を形成する。内室261は、貫通孔222内の連通路253を介して油溜め室85Aおよびリザーバ室13と常時連通しており、リザーバ室13と同圧である。
室151Aは、一方で、カラー63とピストンロッド15との間の連通路64に連通している。室151Aは、他方で、摩擦発生部材22Aの貫通孔221内の連通路252を介して内室261に連通している。連通路252の流路断面積は、連通路64の流路断面積よりも狭くなっている。よって、連通路252による圧力損失が連通路64による圧力損失よりも高くなる。また、内室261と油溜め室85Aとを連通する連通路253の流路断面積は、連通路252の流路断面積よりも広くなっており、連通路253による圧力損失は、ほぼない。なお、本実施の形態では連通路252を設ける構成としたが、なくてもよい。
連通路252は、一側室16および室151Aと、内室261とを常時連通させ、連通路253は、内室261と、油溜め室85Aおよびリザーバ室13とを常時連通させる。これら連通路252,253が、油溜め室85Aに一側室16の油液を供給し、これにより、シール部材21の潤滑不良による焼きつきを防止する。また、連通路252,253は、一側室16に混入したエアを排出する。
緩衝器11Aにおいて、ピストンロッド15が緩衝器11Aの全長を伸ばす伸び側および縮む縮み側に移動しピストン18が一側室16側に移動して一側室16の圧力が上昇すると、連通路64を介して室151Aの圧力も高くなるものの、圧力損失が高い連通路252を介して内室261の圧力が高くなるのが遅れる状態になることがある。このとき、油液の流れ方向における弾性ゴム部91Aの上流側が室151Aとなり、下流側が内室261となる。弾性ゴム部91Aの下流側とリザーバ室13との間の内室261は、一側室16および室151Aの内圧よりも低い内圧になる。
弾性ゴム部91Aは、このようにして生じる、一側室16および室151Aと、内室261、油溜め室85Aおよびリザーバ室13との差圧により、主に先端側テーパ部239の受圧部256が径方向外方の力を受ける。そして、弾性ゴム部91Aは、このようにして生じる、一側室16および室151Aと、内室261、油溜め室85Aおよびリザーバ室13との差圧が所定圧に達すると、先端側テーパ部239の受圧部256が受ける圧力で、径方向外方に変形する。これにより、ピストンロッド15との間に径方向の隙間を生じて、この隙間を介して上流側の室151Aと下流側の油溜め室85Aとを連通させる。すなわち、弾性ゴム部91Aは、一側室16とリザーバ室13との差圧が所定圧に達すると、上流側の室151Aと下流側の内室261とを連通可能に形成されている。
以上に述べた第2実施形態の緩衝器11Aにおいても、図示略の固定オリフィスおよびディスクバルブ41,42による油圧減衰力を発生させる油圧減衰領域に対し、ピストン速度がさらに遅い微低速領域では、基本的に図示略の固定オリフィスおよびディスクバルブ41,42による減衰力が殆ど発生しない。このため、シール部材21および摩擦発生部材22Aによるピストンロッド15への弾性力および摩擦抵抗とピストン18のシリンダ12への摩擦抵抗とが減衰力の主発生源となる。
第2実施形態の緩衝器11Aは、油圧減衰力が発生しないピストンロッド15およびピストン18の微振幅域では、一側室16とリザーバ室13との圧力がほぼ等しい。このため、摩擦発生部材22Aの弾性ゴム部91Aのリップ部255がピストンロッド15の主軸部38に緊縛状態で接触する。よって、摩擦発生部材22Aが発生するピストンロッド15への摺動抵抗が高い。
これに対し、微振幅域よりも振幅が大きい通常領域(上記した油圧減衰領域)の伸び行程および縮み行程では、ピストン速度が速くなって一側室16の圧力がリザーバ室13の圧力よりも高くなると、一側室16に連通路64を介して連通する室151Aの圧力も同様に高くなる。これに対し、圧力損失が高い連通路252を介して室151Aに連通する内室261の圧力は高くならず、内室261は、一側室16および室151Aの内圧よりも低い内圧になる。このとき、弾性ゴム部91Aの下流側とリザーバ室13との間の内室261は、一側室16の内圧よりも低い内圧になる低圧室となる。
弾性ゴム部91Aは、このようにして生じる、内室261、油溜め室85Aおよびリザーバ室13よりも高い一側室16および室151Aの圧力を、ピストンロッド15に摺接するリップ部255よりも一側室16側の受圧部256において受承して、径方向外方に変形し、ピストンロッド15の主軸部38に対する緊縛力が小さくなって、摺動抵抗が低くなる。
さらにピストン速度が速くなって、一側室16および室151Aと、内室261、油溜め室85Aおよびリザーバ室13との差圧が所定圧に達すると、弾性ゴム部91Aは、ピストンロッド15の主軸部38から径方向に離間して、油液の流れ方向における上流側の一側室16および室151Aと、下流側の油溜め室85Aおよびリザーバ室13と連通させる。このとき、弾性ゴム部91Aは、ピストンロッド15への摺動抵抗がなくなる。
このように第2実施形態の緩衝器11Aは、第1実施形態と同様、摩擦発生部材22Aがピストンロッド15に対し、ピストン速度に応じた摺動力を発生させる。このため、第2実施形態の緩衝器11Aは、第1実施形態と同様の効果を奏する。
また、第2実施形態の緩衝器11Aは、ベース部92Aが、一側室16の内圧よりも低い内圧になる内室261を形成する形状である。このため、弾性ゴム部91Aをベース部92Aで覆うことができ、摩擦発生部材22Aの取り扱いが容易となる。
また、ベース部92Aに、内室261と油溜め室85Aとを連通する連通路253が形成される構造であるため、連通路253を容易に形成することができる。
また、ベース部92Aに、一側室16と内室261とを連通する連通路252が形成される構造である。このため、連通路252を容易に形成することができ、連通路252のサイズを容易に変更して特性を調整することができる。
以上に述べた実施形態の第1の態様は、作動流体が充填されるシリンダと、前記シリンダの外周側に設けられる外筒と、前記外筒と前記シリンダとの間に形成されるリザーバ室と、前記シリンダの内面側に摺接し、このシリンダ内を一側室および他側室に区画するピストンと、一端に前記ピストンが固定され他端が前記シリンダ外に延出するピストンロッドと、前記ピストンロッドに摺接して前記作動流体の前記シリンダ外への漏洩を防止するシール部材と、前記シリンダの前記シール部材によって画成される側の位置に設けられて前記ピストンロッドをガイドするロッドガイドと、前記シリンダの前記シール部材によって画成される側の位置に設けられて前記ピストンロッドに摺接する摩擦発生部材と、を備え、前記摩擦発生部材は、前記ピストンロッドに摺接する環状の弾性ゴム部とこの弾性ゴム部が固着されるベース部とを有し、前記弾性ゴム部は、前記シリンダの前記一側室と前記リザーバ室との差圧が所定圧に達すると、上流側と下流側とを連通可能に形成されている。これにより、良好な作動特性を得ることができる。
第2の態様は、第1の態様において、前記弾性ゴム部の下流側と前記リザーバ室との間には、前記一側室の内圧よりも低い内圧になる低圧室が形成されている。
第3の態様は、第2の態様において、前記低圧室は、前記リザーバ室と連通している。
第4の態様は、第1乃至第3のいずれか一態様において、前記弾性ゴム部には、前記ピストンロッドと摺接するリップ部が形成されている。
第5の態様は、第4の態様において、前記弾性ゴム部の内周側には、前記シール部材側に前記リップ部が形成され、前記一側室側にこの一側室の圧力を受承する受圧部が形成されている。
上記の緩衝器を当該分野に適用することにより、良好な作動特性を得ることができる緩衝器を提供をすることができる。
11,11A 緩衝器
12 シリンダ
13 リザーバ室
14 外筒
15 ピストンロッド
16 一側室
17 他側室
18 ピストン
20 ロッドガイド
21 シール部材
22,22A 摩擦発生部材
85 室(低圧室)
91,91A 弾性ゴム部
92,92A ベース部
155,255 リップ部
156,256 受圧部
261 内室(低圧室)

Claims (5)

  1. 作動流体が充填されるシリンダと、
    前記シリンダの外周側に設けられる外筒と、
    前記外筒と前記シリンダとの間に形成されるリザーバ室と、
    前記シリンダの内面側に摺接し、前記シリンダ内を一側室および他側室に区画するピストンと、
    一端に前記ピストンが固定され他端が前記シリンダ外に延出するピストンロッドと、 前記ピストンロッドに摺接して前記作動流体の前記シリンダ外への漏洩を防止するシール部材と、
    前記シリンダの前記シール部材によって画成される側の位置に設けられて前記ピストンロッドをガイドするロッドガイドと、
    前記シリンダの前記シール部材によって画成される側の位置に設けられて前記ピストンロッドに摺接する摩擦発生部材と、
    を備え、
    前記摩擦発生部材は、
    前記ピストンロッドに摺接する環状の弾性ゴム部と前記弾性ゴム部が固着されるベース部とを有し、
    前記弾性ゴム部は、前記シリンダの前記一側室と前記リザーバ室との差圧に応じて前記ピストンロッドへの摺接の圧力が小さくなると共に該差圧が所定圧に達すると、前記ピストンロッドの外周面から離間して前記弾性ゴム部の上流側と下流側とを連通可能に形成されている緩衝器。
  2. 前記弾性ゴム部の下流側と前記リザーバ室との間には、前記一側室の内圧よりも低い内圧になる低圧室が形成されている請求項1記載の緩衝器。
  3. 前記低圧室は、前記リザーバ室と連通している請求項2記載の緩衝器。
  4. 前記弾性ゴム部には、前記ピストンロッドと摺接するリップ部が形成されている請求項1乃至3のいずれか一項記載の緩衝器。
  5. 前記弾性ゴム部の内周側には、前記シール部材側に前記リップ部が形成され、前記一側室側に前記一側室の圧力を受承する受圧部が形成されている請求項4記載の緩衝器。
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