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Patent Searching and Data


Title:
HYDRAULIC SHOCK ABSORBER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2008/139780
Kind Code:
A1
Abstract:
A piston chamber and an adjusting chamber which communicate with each other are arranged inside a cylinder tube, and both of the chambers are filled with oil in a pressurized state. Furthermore, a piston and a rod connected to the piston are arranged to move in an axial line direction in the piston chamber. An elastic member is arranged inside the adjusting chamber by being compressed by the pressurizing force of the oil to form a reservoir tank in the adjusting chamber. The elastic member is expanded and contracted by the oil that moves to/from inside the reservoir tank by movement of the rod and shock is absorbed.

Inventors:
MIYASATO EIKO (JP)
Application Number:
PCT/JP2008/055004
Publication Date:
November 20, 2008
Filing Date:
March 18, 2008
Export Citation:
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Assignee:
SMC CORP (JP)
MIYASATO EIKO (JP)
International Classes:
F16F9/32
Foreign References:
JPH10311358A1998-11-24
JP2002106626A2002-04-10
JP2006220288A2006-08-24
JPH11506529A1999-06-08
JPH0454341U1992-05-11
JPS5966044U1984-05-02
Attorney, Agent or Firm:
HAYASHI, Hiroshi et al. (Daiichi Sky Building 9-12,Nishishinjuku 1-chome, Shinjuku-ku, Tokyo 23, JP)
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Claims:
 軸線方向の両端に第1端壁と第2端壁とを有すると共に、これら両端壁の間に中間壁を有するシリンダチューブ;
 上記中間壁と第1端壁及び第2端壁との間にそれぞれ形成され、該中間壁に形成された連通部で互いに連通するピストン室及び調整室;
 上記ピストン室と調整室との内部に加圧状態で封入されている油;
 外部からの操作で上記油を加圧する調圧部材;
 上記ピストン室の内部を該ピストン室内周とピストン外周との間に油が流通する隙間を保持した状態で軸線方向に移動するピストン;
 上記ピストンに取付けられて上記中間壁と調整室及び第2端壁とを貫通するように延在し、先端部が上記シリンダチューブの外部に導出するロッド;
 上記調整室内に配設され、上記ロッドが非作動位置にある初期状態において上記油の加圧力で圧縮されると共に、圧縮により生じるスペースによって該調整室内にリザーバタンクを形成し、上記ロッドの作動に伴う該リザーバタンク内への油の出入りによって弾力的に伸縮する弾性部材;
を有することを特徴とする油圧式ショックアブソーバ。
 クレーム1に記載のショックアブソーバにおいて、上記弾性部材の大きさは、非圧縮時に上記調整室全体を満たす大きさであることを特徴とするもの。
 クレーム1又は2に記載のショックアブソーバにおいて、上記シリンダチューブの第1端壁に、上記ピストン室と調整室とに油を充填するための注入孔が設けられると共に、該注入孔を塞ぐプラグ兼用の上記調圧部材が前後進自在に設けられ、該調圧部材を前進させることによって上記油が加圧されることを特徴とするもの。
 クレーム3に記載のショックアブソーバにおいて、上記注入孔は、上記ピストンに開口する小径の嵌入孔部と、外部に開放する大径の雌ねじ孔部とからなり、また、上記調圧部材は、上記嵌入孔部にシール部材を介して気密に嵌入する小径の嵌入突部と、上記雌ねじ孔部に螺合する大径の雄ねじ部とからなっていて、この調圧部材を回転させて前進させることによって上記油が加圧されるように構成されていることを特徴とするもの。
 クレーム1から4のいずれかに記載のショックアブソーバにおいて、上記第2端壁が、上記ロッドに沿って上記中間壁の位置まで延びる円筒状のスリーブを有していて、このスリーブの外周と上記シリンダチューブの内周との間に上記調整室が形成されると共に、これらのスリーブの外周と上記シリンダチューブの内周との間に上記弾性部材が配設されていることを特徴とするもの。
 クレーム5に記載のショックアブソーバにおいて、上記第2におけるスリーブの先端に上記中間壁が形成されていることを特徴とするもの。
Description:
油圧式ショックアブソーバ

 本発明は、移動物体を停止させる際の衝 を油の流動抵抗を利用して緩衝する油圧式 ショックアブソーバに関するものである。

 油圧式のショックアブソーバは、例えば 許文献である特開2006-250309号公報に記載さ ているように、シリンダチューブのピスト 室内に、鉱油などの油を充填すると共に制 用のピストンを外周に油の流通間隙を保っ 状態に収容し、該ピストンに連なるロッド シリンダチューブの外部に延出させた構成 有している。そして、このロッドの先端に 動物体が衝突して上記ピストンが変移する に上記流通間隙を流れる油の流動抵抗によ 、上記移動物体の運動エネルギーを吸収す ものである。

 上記ロッドは、復帰ばねによって初期位 に向けて常時付勢されていて、上記移動物 が衝突して緩衝位置に後退したあと、上記 帰ばねの付勢力によって初期位置に前進す という動作を繰り返す。このとき、該ロッ の表面には、ピストン室内に充填された油 付着することによって油膜が形成されるた 、後退・前進を繰り返すことによってピス ン室内の油が該ロッドを通じて少しずつ外 に流出することになり、この結果、ピスト 室内の油量が次第に減少してショックアブ ーバとしての緩衝能力が低下し、寿命に至 のが一般的である。

 このような油量の減少による緩衝機能の 下を防止するには、ショックアブソーバを えば図3に示すように構成すれば良い。これ は、シリンダチューブ20の内部に、ピストン2 1と油22とが収容されたピストン室23とは別に 該ピストン室23に通じるリザーバタンク24を 設け、このリザーバタンク24内の油22を加圧 ストン25を介してスプリング26で常時加圧す ようにしたもので、ロッド27によってピス ン室23内の油が流失しても、その減少分の油 がこのリザーバタンク24から補充されること よって、該ピストン室23内の油量が常に一 に維持されるものである。

 しかしながら、このような構成を有する ョックアブソーバは、リザーバタンク24内 油を加圧ピストン25を介してスプリング26で 圧する構成であるため、加圧のための構成 複雑であるだけでなく、これら加圧ピスト 25及びスプリング26を配置するための広い配 置スペースが必要となり、ショックアブソー バの軸線方向長さが大きくなるという問題が あった。

特願2006ー250309号公報

 本発明の技術的課題は、スプリングや加 ピストン等を使用することなくピストン室 の油量を一定に保つことができる、構造が 単で小形化された油圧式ショックアブソー を提供することにある。

 上記課題を解決するため本発明の油圧式 ョックアブソーバは、軸線方向の両端に第1 端壁と第2端壁とを有すると共に、これら両 壁の間に中間壁を有するシリンダチューブ; 記中間壁と第1端壁及び第2端壁との間にそ ぞれ形成され、該中間壁に形成された連通 で互いに連通するピストン室及び調整室;上 ピストン室と調整室との内部に加圧状態で 入されている油;外部からの操作で上記油を 加圧する調圧部材;上記ピストン室の内部を ピストン室内周とピストン外周との間に油 流通する隙間を保持した状態で軸線方向に 動するピストン;上記ピストンに取付けられ 上記中間壁と調整室及び第2端壁とを貫通す るように延在し、先端部が上記シリンダチュ ーブの外部に導出するロッド;上記調整室内 配設され、上記ロッドが非作動位置にある 期状態において上記油の加圧力で圧縮され と共に、圧縮により生じるスペースによっ 該調整室内にリザーバタンクを形成し、上 ロッドの作動に伴う該リザーバタンク内へ 油の出入りによって弾力的に伸縮する弾性 材;を有することを特徴とするものである。

 本発明においては、上記弾性部材の大きさ 、非圧縮時に上記調整室全体を満たす大き であることが望ましい。
 また、本発明においては、上記シリンダチ ーブの第1端壁に、上記ピストン室と調整室 とに油を充填するための注入孔が設けられる と共に、該注入孔を塞ぐプラグ兼用の上記調 圧部材が前後進自在に設けられ、該調圧部材 を前進させることによって上記油が加圧され る。
 この場合、上記注入孔は、上記ピストン室 開口する小径の嵌入孔部と、外部に開放す 大径の雌ねじ孔部とからなり、また、上記 圧部材は、上記嵌入孔部にシール部材を介 て気密に嵌入する小径の嵌入突部と、上記 ねじ孔部に螺合する大径の雄ねじ部とから っていて、この調圧部材を回転させて前進 せることによって上記油が加圧されるよう 構成されている。

 また、本発明においては、上記第2端壁が、 上記ロッドに沿って上記中間壁の位置まで延 びる円筒状のスリーブを有していて、このス リーブの外周と上記シリンダチューブの内周 との間に上記調整室が形成されると共に、こ れらのスリーブの外周と上記シリンダチュー ブの内周との間に上記弾性部材が配設されて いても良い。
 この場合、上記スリーブの先端に上記中間 を形成することもできる。

 本発明によれば、スプリングや加圧ピス ン等を使用することなくピストン室内の油 を一定に保つことが可能な、構造が簡単で 形化された油圧式ショックアブソーバを得 ことができる。

本発明に係る油圧式ショックアブソー の断面図である。 本発明の油圧式ショックアブソーバの ザーバタンク内の油が少なくなった状態を す断面図である。 改良を必要とする油圧式ショックアブ ーバの断面図である。

符号の説明

    1 シリンダチューブ
    2 第1端壁
    3 第2端壁
    3b   スリーブ
    4 ピストン室
    5 リザーバタンク
    6 ピストン
    7 ロッド
    8 弾性部材
    9 注入孔
    9a   嵌入孔部
    9b   雌ねじ孔部
   10 調圧部材
   10a   嵌入突部
   10b   雄ねじ部
   12 中間壁
   12a   連通部
   13 調整室
   17 シール部材
   18 油
    L 軸線
    S 隙間

 図1及び図2は、本発明に係る油圧式ショ クアブソーバの一実施形態を示すものであ 。このショックアブソーバは、円筒状のシ ンダチューブ1を有している。このシリンダ ューブ1は、軸線L方向の基端側に位置する 1端壁2と、先端側に位置する第2端壁3と、中 に位置する中間壁12とを有している。また 該シリンダチューブ1の内部には、上記中間 12と第1端壁2及び第2端壁3との間にそれぞれ 成されて該中間壁12の連通部12aで相互に連 するピストン室4及び調整室13と、これらの ストン室4及び調整室13内に加圧状態で充填 れた油18と、上記ピストン室4の内部を軸線L 向に移動する緩衝用のピストン6と、該ピス トン6に取付けられて先端がシリンダチュー 1の外部に導出するロッド7と、上記油18を常 加圧状態にする伸縮自在の弾性部材8とを備 えている。

 上記シリンダチューブ1と第1端壁2とは一体 形成されていて、該第1端壁2の中央部には シリンダチューブ1内に上記油18を充填する めの注入孔9が形成され、該注入孔9は、充填 した油18を予圧を与えるための調圧部材10を ねるプラグで塞がれている。
 上記注入孔9は、上記ピストン室4に開口す 小径の嵌入孔部9aと、その外側に連なって外 部に開放する大径の雌ねじ孔部9bとを有して る。一方、上記調圧部材10は、上記嵌入孔 9aにシール部材17を介して気密に嵌入する先 側の小径の嵌入突部10aと、上記雌ねじ孔部9 bと螺合する基端側の大径の雄ねじ部10bとを している。そして、この調圧部材10を回転さ せて前進させることにより、シリンダチュー ブ1内の油18が加圧されるようになっている。

 また、上記第2端壁3は、シリンダチュー 1とは別に形成され、Oリング15を介して該シ ンダチューブ1の内部に嵌め付けられている 。この第2端壁3は、シリンダチューブ1の先端 部を塞ぐ閉塞部3aと、該閉塞部3aから上記ロ ド7の外周に沿ってシリンダチューブ1の内側 に向けて伸びる円筒状のスリーブ3bとを一体 有している。上記閉塞部3aの外側端内周部 形成された凹溝3cには、該閉塞部3aとロッド7 の外周との間をシールするシール部材16が取 付けられ、シリンダチューブ1の端部に取付 られた環状の固定部材11により、これらの第2 端壁3とシール部材16とが装着位置に固定され ている。

 なお、上記スリーブ3bは、図1及び図2に示 すように、シリンダチューブ1の軸線方向に く形成されていて、上記ロッド7のための軸 及びガイドとしても機能するように構成さ ている。これにより、ロッド7に偏荷重が作 用しても該ロッド7を適切な方向に前後動さ ることができるため、ピストン6がピストン 4の壁面に接触して移動が妨げられるのを防 止することができ、衝撃の緩衝を安定的に行 うことができる。

 上記中間壁12は、上記スリーブ3bの先端に一 体に設けられていて、この中間壁12と上記第1 端壁2と間に上記ピストン室4が形成されると に、この中間壁12と上記第2端壁3の閉塞部3a の間に調整室13が形成されている。したが て、上記ピストン室4はシリンダチューブ1の 基端側に位置し、調整室13はシリンダチュー 1の先端側に位置している。
 しかし、上記中間壁12は、スリーブ3bと別体 に形成して該スリーブ3bに結合しても良い。 るいは、シリンダチューブ1と一体に形成す ることもできる。さらには、該中間壁12を独 する部材として形成し、それをスリーブ3b 先端に当接させた状態でシリンダチューブ1 内部に嵌め付けても良い。

 上記ピストン室4内には、該ピストン室4 内径よりも小さい外径を有する上記ピスト 6が、その外周とシリンダチューブ1内周との 間に油18が流通する隙間Sを保持した状態で該 シリンダチューブ1の軸線L方向に移動自在な ように収容されている。また、該ピストン6 と第1端壁2との間には、該ピストン6を中間壁 12に当接する初期位置(図1の上半部の位置)に けて常時付勢する復帰用ばね14が配設され いる。そして、上記ピストン6が初期位置か 図1の下半部に示す緩衝位置に向けて移動す る際には、該ピストン6と上記第1端壁2との間 のヘッド側室部分4aの油18が、上記隙間Sを通 てピストン6と中間壁12との間のロッド側室 分4bに移動し、該ピストン6が上記緩衝位置 ら初期位置に戻る際には、ロッド側室部分4 bの油18が上記隙間Sを通じてヘッド側室部分4a に移動する構成となっている。この場合、同 時に、上記ロッド7とピストン6との間に形成 れた隙間Pを通じてロッド側室部分4bの油18 ヘッド側室部分4aに移動しても良い。

 また、上記ピストン6には、上記ロッド7の 端部が連結され、これらのピストン6とロッ 7とが一体となってシリンダチューブ1の軸 L方向に前後動するようになっている。
 上記ロッド7は、上記中間壁12と第2端壁3と 貫通するように延在し、その先端部が上記 リンダチューブ1の外部に導出しており、こ 先端部に制動対象である移動物体が衝突す 。そして、移動物体による衝撃がこのロッ 7に加わった場合、該ロッド7により上記ピ トン6が押されてピストン室4内を第1端壁2側 と後退し、移動物体による作用力が取り除 れるとこれらのピストン6及びロッド7は、 記復帰ばね10の付勢力により前進させられて 初期位置に復帰する。

 上記調整室13は、上記ロッド7の回りを取り む円筒形の室であって、上記第2端壁3に形 された円筒状のスリーブ3bの外周と上記シリ ンダチューブ1の内周との間に形成され、該 整室13の外径は、上記ピストン室4の内径よ 大径に形成されている。
 この調整室13の内部には、円筒形をした上 弾性部材8が、シリンダチューブ1の軸線L方 及び径方向に伸縮自在なるように収容され いる。この弾性部材8は、例えば独立気泡を する伸縮自在の発泡体{例えばニトリルゴム (NBR)からなる発泡ゴムや、合成樹脂発泡体等} で形成することができる。この弾性部材8は 上記調整室13内に上記スリーブ3bを取り囲む うに配設されていて、上記ロッド7が前進端 の位置を占める初期状態において、加圧され た油18の圧力により弾性的に圧縮された状態 あり、その収縮により生じるスペースによ て上記調整室13内にリザーバタンク5が形成 れている。

 上記弾性部材8の非圧縮時における軸線L 向長さと内径及び外径は、上記調整室13の軸 線L方向長さと内径及び外径とほぼ等しいか それより僅かに小さいかあるいは僅かに大 い程度に形成されていることが望ましい。 言すれば、上記弾性部材8の非圧縮時の好ま い大きさは、上記調整室13全体をほぼ満た ような大きさであり、このときこの調整室13 内には上記リザーバタンク5は形成されない

 なお、図示した例においては、上記弾性部 8が第2端壁3側に移動した状態が示されてい が、この弾性部材8は必ずこのような位置を 占めるとは限らず、調整室13の中央部やその の位置を占めることもある。
 また、上記リザーバタンク5は、上記中間壁 12に形成された連通部12aを通じて上記ピスト 室4と相互に連通しているため、上記ピスト ン室4とリザーバタンク5との内部に封入され 上記油18は、圧縮された上記弾性部材8の弾 復元力によって加圧された状態にある。

 上記リザーバタンク5は、上記ピストン6 びロッド7が前進端の位置である初期位置か 後退を始めて緩衝位置に移動する際に、ヘ ド側室部分4aからロッド側室部分4bに流動し た油18の一部、即ち、該ロッド側室部分4bに 入したロッド7の体積分の油を受容すること より、上記両室部分4a,4bの容積差を吸収す もので、ピストン6の位置に応じて流入する 18量が異なるため、それに応じて該リザー タンク5の容積も変化する。具体的には、ピ トン6が押し込まれて緩衝位置に移動すると きは、リザーバタンク5内に流入する油の量 次第に多くなるため、弾性部材8の圧縮量も 第に多くなって該リザーバタンク5の容積は 拡大し、逆に、ピストン6が緩衝位置から初 位置へ復帰するときは、上記リザーバタン 5内の油が流出するため弾性部材8は伸張し、 リザーバタンク5内の容積は縮小する。

 上記構成を有する油圧式ショックアブソ バの作用について説明する。このショック ブソーバが非作動のとき、図1の上半部に示 すように、上記ピストン6は復帰ばね14により 押され、中間壁12に当接した初期位置を占め いる。このとき、上記調整室13内には、圧 された上記弾性部材8によってリザーバタン 5が形成され、シリンダチューブ1内の油18が 上記弾性部材8の復元力によって加圧された 態にある。

 この状態でロッド7に移動物体が衝突する と、図1の下半部に示すように、該ロッド7に りピストン6が押されて緩衝位置に移動する 。そして、これらのピストン6及びロッド7の 動に伴い、ヘッド側室部分4aの油18がピスト ン6外周の隙間Sを通じてロッド側室部分4bに 動し、そのときの流動抵抗によって移動物 の運動エネルギーが吸収される。また、ロ ド側室部分4bに流入した油18のうち、該ロッ 側室部分4bに進入したロッド7の体積分に相 する油は、上記リザーバタンク5内に流入し 、上記弾性部材8をさらに圧縮して該リザー タンク5の容積を拡大させる。

 上記ロッド7に移動物体による作用力が作 用しなくなると、ピストン6及びロッド7は上 復帰ばね14の付勢力によって前進端である 期位置に復帰する。このとき、上記リザー タンク5内の油は、弾性部材8の弾性復元力に よってリザーバタンク5から押し出され、ロ ド側室部分4bを通じてヘッド側室部分4aに流 することにより上記ピストン6の復帰を可能 にする。また、収縮していた上記弾性部材8 、リザーバタンク5からの油の流出と共に復 し、図1の上半部に示す初期状態となる。

 ショックアブソーバが動作を繰り返すこと よって上記ロッド7が前進と後退とを繰り返 すと、油18が該ロッド7の表面に付着して少し ずつ外部に流出し、ピストン室4内の油量が 第に減少していく。すると、図2に示すよう 、上記弾性部材8の弾性復元力によってリザ ーバタンク5内の油18が減少分だけ押し出され 、ピストン室4内に補充される。この結果、 ピストン室4内の油量は常に一定に維持され ことになる。
 上記ピストン室4内の油量が減少してリザー バタンク5の容積が減少すると、弾性部材8の 縮度も減少して油の加圧力も減少するが、 の状態から、上記リザーバタンク5の容積を 拡大させて弾性部材8による加圧力を増大さ たいときは、上記調整部材10を締め込んで油 を加圧すれば良い。

 かくして、油の加圧力で弾性部材8を圧縮 させることによってリザーバタンク5を形成 、この弾性部材8の弾性復元力によってリザ バタンク5内の油をピストン室4内の油の減 分に応じて押し出すようにしているため、 とえば加圧用ピストンとスプリングとを使 する場合に比べると、使用する部品数が少 くなって構成が簡単になり、ショックアブ ーバの軸線L方向長さを抑えて小形化するこ も可能になる。

 上記実施例では、円筒状をした上記弾性 材8が、独立気泡を有する発泡体で中実状に 形成されているが、該弾性部材8は、油圧の 用で容積変化を生じ得るものであればどの うな構成のものであってもよい。例えば、 ム等の柔軟で非通気性のある素材で袋状に 成したものであってもよい。また、この弾 部材8は、調整室内の形状に合わせて、板状 発泡体を筒状に曲げて形成してもよい。