(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-09-01
(45)【発行日】2023-09-11
(54)【発明の名称】緩衝器
(51)【国際特許分類】
F16F 9/54 20060101AFI20230904BHJP
【ＦＩ】
F16F9/54
【請求項の数】
2
(21)【出願番号】P 2020018392
(22)【出願日】2020-02-06
(65)【公開番号】P2021124174
(43)【公開日】2021-08-30
【審査請求日】2022-10-12
(73)【特許権者】
【識別番号】000000929
【氏名又は名称】ＫＹＢ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100122323
【弁理士】
【氏名又は名称】石川 憲
(72)【発明者】
【氏名】伊藤 康二
(72)【発明者】
【氏名】三輪 昌弘
【審査官】児玉 由紀
(56)【参考文献】
【文献】実開昭５３－０７１１９７（ＪＰ，Ｕ）
【文献】特開平０７－３０５７０７（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１８／００８０５１９（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開平０９－１０５４３７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－１１４２１３（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ１６Ｆ ７／００－９／５８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
筒状であって下端側外周に車両の車輪を支持するブラケットが嵌合されるブラケット取付部と前記ブラケット取付部よりも下方の下端を縮径して形成される縮径部とを有するアウターシェルと、前記アウターシェルの下端に溶接されて前記アウターシェルの下端を閉塞するロアキャップとを備え、
前記ロアキャップは、円盤状の鏡部と前記鏡部の外周から反アウターシェル側へ突出する環状のスカート部とを有して前記鏡部と前記スカート部とで凹部を形成するロアキャップ本体と、前記鏡部を貫通して前記アウターシェル内にガスおよび液体の一方または両方を注入を可能とする注入口と、前記鏡部に溶接されて前記注入口を閉塞する蓋とを有し、
前記スカート部の外周が前記縮径部の下端に溶接されている
ことを特徴とする緩衝器。
【請求項2】
前記スカート部の下端は、前記蓋の下端よりも下方に突出していることを特徴とする請求項１に記載の緩衝器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、緩衝器に関する。
【背景技術】
【0002】
緩衝器は、アウターシェルと、アウターシェル内に移動自在に挿入されるピストンロッドとを備え、たとえば、車両におけるサスペンションに組み込まれて使用され、アウターシェルに対してピストンロッドが軸方向に移動する伸縮時に減衰力を発揮して車体と車輪の振動を抑制する。このようにサスペンションに組み込まれる緩衝器は、たとえば、車両の車体にピストンロッドを連結するマウントと、車輪を保持するナックルにアウターシェルを連結するためのブラケットとによって、車体と車輪との間に介装される。
【0003】
サスペンションがダブルウイッシュボーンである場合、アウターシェルＴは、図３に示すように、ブラケットＢを介してナックルに連結される代わりに、ナックルを揺動自在に車体に連結するロアアームに連結される場合がある。
【0004】
加えて、緩衝器が駆動輪を懸架するサスペンションに組み込まれる場合、ブラケットＢは、ドライブシャフトを避けてドライブシャフトの上方にアウターシェルＴを配置させる必要がある。よって、ブラケットＢは、アウターシェルＴの下端を把持する筒状の把持部ｂ１と、把持部ｂ１から二股に伸びて内方にドライブシャフトが挿通されるフォークｂ２とを備えて構成される。
【0005】
したがって、このようなブラケットＢが装着される緩衝器にあっては、アウターシェルＴの下端外周に取り付けたストッパＳよりも下方にブラケットＢが装着されるブラケット取付部ｔ１が形成される（たとえば、特許文献１参照）。
【0006】
このような従来の緩衝器では、アウターシェルＴの下端にロアキャップＣと称されてアウターシェルＴの下端を閉塞する円盤状の蓋部材が溶接によって取り付けられる。具体的には、ロアキャップＣは、アウターシェルＴの下端径を一段絞って形成した小径部ｔ２に溶接されており、このように小径部ｔ２を設けることで溶接後にアウターシェルＴの下端とロアキャップＣの外周に生じるビードがブラケットＢの下端側からの挿入の際に邪魔とならずに済む。よって、ブラケット取付部ｔ１は、アウターシェルＴの下端側であって前記小径部ｔ２と前記ストッパＳとの間の径の変化がない部分で形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【文献】特開２００８－８２４９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
そして、このロアキャップＣには、内部にバルブやシリンダといった緩衝器を構成する種々の部品が組み込まれた後に、アウターシェルＴ内に作動油とガスとを注入する注入口が設けられる場合がある。作動油とガスの注入後、ロアキャップに設けられた注入口にアウターシェルを仮封止するプラグが挿入されたうえ、ワッシャと称される円盤状の蓋ＷをロアキャップＣに溶接機によってプロジェクション溶接して注入口の出口が閉塞される。
【0009】
ロアキャップＣは、溶接機における溶接を行う機械が蓋Ｗの溶接の邪魔とならないように円盤状とされる他、下方に突出する凸部ｃ１を備えており、注入口は、凸部ｃ１に開口している。蓋Ｗは、ロアキャップＣの本体から下方に突出する凸部ｃ１に溶接されるので、必然的にロアキャップＣから下方へ突出することになる。
【0010】
このように構成された緩衝器を前述のブラケットＢを利用してダブルウイッシュボーン形式のサスペンションへ組み込むのであるが、ブラケットＢに作用する曲げ力に対して十分な連結強度を得るために、把持部ｂ１の長さを長くしたい場合がある。
【0011】
把持部ｂ１の長さを長くするためには、アウターシェルＴにおけるブラケット取付部ｔ１の長さも必然的に長くなるが、このようにすると、緩衝器をサスペンションに組み込んだ際に、ロアキャップＣから下方へ突出する蓋Ｗがブラケット取付部ｔ１の長さを長くした分だけ下方へ配置されることになり、蓋Ｗがドライブシャフトに干渉する可能性がある。
【0012】
そうかと言って、アウターシェルＴに前述の小径部ｔ２を設ける際に、アウターシェルＴの径を急激に絞って小径部ｔ２を設けてブラケット取付部ｔ１と小径部ｔ２との間の部分の長さを短くしようとすると、形状変化が激しくなり強度面の問題が生じるために、ブラケット取付部ｔ１と小径部ｔ２との間の部分ｔ３の長さも切り詰め難い。
【0013】
したがって、従来の緩衝器には、ブラケット取付部ｔ１の長さを確保しようとしても車両側の部品との干渉が避けられず、車両への搭載が難しいという問題があった。
【0014】
そこで、本発明は、車両への搭載性を損なわずにブラケット取付部の長さを長くできる緩衝器の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0015】
前記した課題を解決するために、本発明の緩衝器は、筒状であって下端側外周に車両の車輪を支持するブラケットが嵌合されるブラケット取付部とブラケット取付部よりも下方の下端を縮径して形成される縮径部とを有するアウターシェルと、アウターシェルの下端に溶接されてアウターシェルの下端を閉塞するロアキャップとを備え、ロアキャップは、円盤状の鏡部と鏡部の外周から反アウターシェル側へ突出する環状のスカート部とを有して鏡部とスカート部とで凹部を形成するロアキャップ本体と、鏡部を貫通してアウターシェル内にガスおよび液体の一方または両方の注入を可能とする注入口と、鏡部に溶接されて注入口を閉塞する蓋とを備え、スカート部の外周が縮径部の下端に溶接されている。このように構成された緩衝器によれば、アウターシェルの全長を長くしてもアウターシェルの上端から蓋までの長さを従来の緩衝器のアウターシェルから蓋までの長さと同等にできるとともに、ロアキャップの溶接部位をロアキャップの下端に近づけることができるため、アウターシェルの全長を伸ばすうえで有利となり、より効果的にブラケット取付部の全長を長くできる。
【0016】
また、ロアキャップのスカート部の下端が蓋の下端よりも下方に突出していてもよく、このように構成された緩衝器によれば、蓋を完全に凹部内に収容でき、蓋を保護できる。
【発明の効果】
【0018】
以上より、本発明の緩衝器によれば、車両への搭載性を損なわずにブラケット取付部の長さを長くできる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【発明を実施するための形態】
【0020】
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および図２に示すように、緩衝器Ｄは、筒状であって下端側外周に図示しない車両の車輪を支持するブラケット３が嵌合されるブラケット取付部１ａを有するアウターシェル１と、アウターシェル１の下端１ｂに溶接されてアウターシェル１の下端１ｂを閉塞するロアキャップ２とを備えて構成されており、ブラケット３を利用して車両における図示しないロアアームに連結される。
【0021】
緩衝器Ｄは、詳しくは図示しないが、筒状のアウターシェル１と、アウターシェル１の下端を閉塞するロアキャップ２と、アウターシェル１内に挿入されたシリンダ４と、シリンダ内に移動自在に挿入されるピストンロッド５と、ピストンロッド５に連結されるとともにシリンダ４内に挿入されてシリンダ４内を伸側室と圧側室６とに区画するピストンとを備えている。
【0022】
伸側室と圧側室６は、作動油が充填されている。また、緩衝器Ｄに使用される液体は、作動油以外にも、たとえば、水、水溶液といった液体でもよい。アウターシェル１とシリンダ４との間の環状隙間は、リザーバ８として利用され、液体として作動油とガスが充填されている。
【0023】
ピストンは、伸側室と圧側室６とを連通する伸側ポートと圧側ポートを備えており、ピストンの上面と下面にはそれぞれ圧側のリーフバルブと伸側のリーフバルブが積層される。伸側のリーフバルブは、伸側ポートの下端を閉塞しており、伸側室の圧力によって撓むことで伸側ポートを開放して伸側室から圧側室６へ向かう液体の流れに抵抗を与える。圧側のリーフバルブは、圧側ポートの上端を閉塞しており、圧側室６の圧力によって撓むことで圧側ポートを開放して圧側室６から伸側室へ向かう液体の流れに抵抗を与える。
【0024】
なお、アウターシェル１の上端には、ピストンロッド５の外周に摺接するロッドガイドが装着されている。また、シリンダ４の下端には、バルブケース７が嵌合されており、アウターシェル１の下端に溶接されたロアキャップ２とロッドガイドとでシリンダ４とバルブケース７が挟持されてアウターシェル１に対して固定される。
【0025】
また、バルブケース７は、リザーバ８と圧側室６とを連通する吸込ポート７ａと排出ポート７ｂとを備えている。吸込ポート７ａの上端は、環状のチェックバルブ９によって閉塞されている。チェックバルブ９は、リザーバ８の圧力が圧側室６の圧力よりも高くなると撓んで吸込ポート７ａを開放してリザーバ８から圧側室６へ向かう液体の流れを許容するが、圧側室６からリザーバ８へ向かう液体の流れを阻止する。排出ポート７ｂの下端は、環状のベースバルブ１０によって閉塞されている。ベースバルブ１０は、圧側室６の圧力によって撓むことで排出ポート７ｂを開放して圧側室６からリザーバ８へ向かう液体の流れに抵抗を与える。
【0026】
緩衝器Ｄは、アウターシェル１に対してピストンロッド５が上方へ移動する伸長時には、ピストンによって圧縮される伸側室から拡大する圧側室６へ移動する液体の流れに対して伸側のリーフバルブが抵抗を与えて伸長を妨げる減衰力を発生する。緩衝器Ｄの伸長時には、チェックバルブ９が開いて作動油が吸込ポート７ａを介してリザーバ８から圧側室６へ供給され、ピストンロッド５がシリンダ４内から退出する体積が補償される。他方、緩衝器Ｄは、アウターシェル１に対してピストンロッド５が下方へ移動する収縮時には、ピストンによって圧縮される圧側室６から拡大する伸側室へ移動する液体の流れに対して圧側のリーフバルブが抵抗を与える。また、緩衝器Ｄの収縮時には、ベースバルブ１０が開いて作動油が排出ポート７ｂを介して圧側室６からリザーバ８へ排出され、ピストンロッド５がシリンダ４内へ侵入する体積が補償される。よって、緩衝器Ｄは、収縮時には、圧側のリーフバルブとベースバルブ１０とにより収縮を妨げる減衰力を発生する。なお、ピストンに積層される圧側のリーフバルブは、チェックバルブとされてもよく、その場合には圧側の減衰力はベースバルブ１０のみによって発生される。
【0027】
また、前述した緩衝器Ｄは、いわゆる複筒型の緩衝器とされているが、アウターシェル１の内周にピストンを摺接させてアウターシェル１内をピストンで伸側室と圧側室とに区画するいわゆる単筒型の緩衝器とされてもよい。
【0028】
アウターシェル１の下端外周には、図１および図２に示すように、Ｃ型のストッパ１１が溶接されており、アウターシェル１の外周であってストッパ１１より下方にブラケット３が装着される途中で外径が変化しないブラケット取付部１ａが設けられている。ストッパ１１は、Ｃ型であってアウターシェル１の外周に嵌合される本体１１ａと、本体１１ａの終端から径方向へ突出して本体１１ａよりも下方へ延びるガイド片１１ｂとを備えている。ガイド片１１ｂは、後述するブラケット３の位置合わせのために利用される。
【0029】
アウターシェル１におけるブラケット取付部１ａには、水平方向へ沿って凹部１ｃが設けられている。凹部１ｃは、水平方向から見て円弧状のへこんだ形状とされている。
【0030】
アウターシェル１のブラケット取付部１ａより下方は、ロアキャップ２のアウターシェル１の下端１ｂへの溶接の際に生じるビード１２がブラケット３の取付けの邪魔にならないように、縮径されて縮径部１ｄが形成されている。
【0031】
ブラケット３は、アウターシェル１のブラケット取付部１ａを抱持する割り入りのＣ型の抱持部３ａと、抱持部３ａの一端に設けられてボルト１３の挿通を供する図外の孔を備えたボルト受部３ｂと、抱持部３ａの他端に設けられてボルト受部３ｂに対向するナット部３ｃと、抱持部３ａから下方へ延びる一対のアームで形成される二股のフォーク部３ｄとを備えている。以上、本実施の形態では、ブラケット３は、所謂フォークブラケットとされている。
【0032】
このように構成されたブラケット３は、以下のようにしてアウターシェル１に装着される。まず、アウターシェル１の下方からアウターシェル１の下端を抱持部３ａ内に挿入して、抱持部３ａの上端をストッパ１１の下端に当接させるとともに、ガイド片１１ｂを抱持部３ａの割内に挿入する。すると、ブラケット３の抱持部３ａは、ガイド片１１ｂによって周方向への僅かな回転のみが許容されるものの、ストッパ１１の本体１１ａによってアウターシェル１に対する上方への移動が規制されて、アウターシェル１のブラケット取付部１ａの外周に位置決められる。そして、ボルト１３をボルト受部３ｂの孔に挿入してからナット部３ｃにねじ込んでいくと、抱持部３ａの両端がボルト１３のねじ込みによって互いに引き寄せられ、抱持部３ａは、縮径してアウターシェル１のブラケット取付部１ａを強く緊迫して把持する。加えて、ボルト１３は、アウターシェル１に設けた凹部１ｃ内に挿入された状態でブラケット３とともにアウターシェル１に装着されており、これによって、ブラケット３のアウターシェル１からの抜けと、周方向への回転が阻止され、ブラケット３が強固にアウターシェル１に固定される。
【0033】
ロアキャップ２は、図２に示すように、円盤状の鏡部２０ａと鏡部２０ａの外周から反アウターシェル側となる図２中下方へ突出する環状のスカート部２０ｂとを有して鏡部２０ａとスカート部２０ｂとで凹部２０ｃを形成するロアキャップ本体２０と、鏡部２０ａを貫通してアウターシェル１内にガスおよび液体の注入を可能とする注入口２１と、鏡部２０ａに溶接されて注入口２１を閉塞する蓋２２とを備えている。
【0034】
鏡部２０ａは、下端の中央に球状に下方へ突出する凸部２０ｄを備えるほか、アウターシェル側端となる図２中上端にバルブケース７が嵌合される嵌合凹部２０ｅを備えている。注入口２１は、凸部２０ｄから開口して鏡部２０ａを貫通して嵌合凹部２０ｅに通じ、アウターシェル１内を緩衝器Ｄ外へ連通している。
【0035】
スカート部２０ｂは、鏡部２０ａの外周に沿って環状に下方へ向けて突出している。つまり、スカート部２０ｂは、鏡部２０ａの外周の全周を取り囲むように形成されている。スカート部２０ｂの下端から鏡部２０ａの下面までの高さは、凸部２０ｄの高さに凸部２０ｄに溶接される蓋２２の高さを足した合計高さと等しいか或いは前記合計高さよりも高く、スカート部２０ｂは、蓋２２の下端よりも下方に突出している。このスカート部２０ｂの内方であって鏡部２０ａの下方には、円盤状の凹部２０ｃが形成されており、蓋２２の全体は、凹部２０ｃに完全に収容されている。なお、スカート部２０ｂの下端から鏡部２０ａの下面までの高さを前記合計高さ以上とすることで、寸法誤差や加工の都合によって蓋２２の一部がスカート部２０ｂの下端から下方へ突出したとしても、蓋２２の突出量をごく少なくできる。
【0036】
このように構成されたロアキャップ２は、スカート部２０ｂのみがアウターシェル１の下端１ｂから突出した状態でアウターシェル１の下端１ｂの内周に嵌合された後、スカート部２０ｂとアウターシェル１の下端１ｂとが全周に亘って溶接される。スカート部２０ｂの外周とアウターシェル１の下端１ｂの下面との間には、溶接によるビード１２が形成されるが、アウターシェル１のブラケット取付部１ａよりも下端１ｂ側に縮径部１ｄが設けられており、ビード１２の外径がブラケット３の抱持部３ａの内径よりも小径となってブラケット３の取付けに邪魔にならないように配慮されている。
【0037】
このようにしてアウターシェル１の下端１ｂにロアキャップ２を装着し、アウターシェル１に緩衝器Ｄを構成するシリンダ４、ピストンロッド５、ピストン、バルブケース、バルブ類、ロッドガイド等の全部品を組み付ける。このようにして緩衝器Ｄの機械部品の組み立てが完了すると、注入口から作動油とガスの注入が行われ、リザーバ８内にガスと作動油が充填されるとともに、伸側室と圧側室６とに作動油が充填される。なお、緩衝器Ｄが単筒型の緩衝器の場合、緩衝器の下端側に気室が形成されることから、前記注入口２１から注入されるのはガスのみとなる。また、緩衝器Ｄの構成によっては、注入口２１は、ガスの注入には利用されず液体のみを注入に利用される場合もある。
【0038】
緩衝器Ｄ内への作動油とガスの注入が済むと、注入口２１にプラグ２３を嵌合して注入口２１を仮封止する。注入口２１のプラグ２３による仮封止の後、ロアキャップ２の凸部２０ｄに蓋２２を載置して注入口２１の開口端を蓋２２で覆う。そして、図示しない溶接機で蓋２２を凸部２０ｄにプロジェクション溶接することで蓋２２をロアキャップ本体２０に固定すると、注入口２１が完全に閉塞されてアウターシェル１内が封止される。
【0039】
本実施の形態の緩衝器Ｄでは、ロアキャップ２が凹部２０ｃを備えており、凹部２０ｃを設けることで、注入口２１を閉塞する蓋２２の下端がロアキャップ２の下端から下方へ突出する突出量を低減できる。本実施の形態の場合、蓋２２が凹部２０ｃに完全に収容されているので、突出量はゼロになっている。
【0040】
このように、蓋２２がロアキャップ２の下端から下方へ突出する突出量が低減されるので、アウターシェル１の全長を従来の緩衝器より伸ばしてロアキャップ２をアウターシェル１の下端１ｂに溶接しても、蓋２２の突出量が低減されている分、アウターシェル１の上端から蓋２２までの長さは従来の緩衝器のアウターシェルＴから蓋Ｗまでの長さと同等にできる。つまり、従来の緩衝器では、図３に示すように、ロアキャップＣを溶接部分と蓋Ｗの下端との間に無駄な長さＬ２が生じていたが、図２に示すように、本実施の形態の緩衝器Ｄでは、ロアキャップ２に凹部２０ｃを設けたことから溶接部分と蓋２２の下端との間の長さＬ１が短くなる。したがって、その分だけ、アウターシェル１の全長を長くしても、アウターシェル１の上端から蓋２２までの長さは従来の緩衝器のアウターシェルＴから蓋Ｗまでの長さと同等にできる。そして、アウターシェル１の全長を長くした分だけ、ブラケット取付部１ａの全長を長くすることができ、ブラケット３のアウターシェル１への連結強度を向上することができる。また、アウターシェル１の全長を従来の緩衝器のアウターシェルＴよりも長くしてもアウターシェル１の上端から蓋２２までの長さは従来の緩衝器のアウターシェルＴから蓋Ｗまでの長さと同等にできるので、緩衝器Ｄを図示しないダブルウイッシュボーン形式のサスペンションに組み込んでも蓋２２がドライブシャフトに干渉する恐れもない。
【0041】
以上、本実施の形態の緩衝器Ｄは、筒状であって下端側外周に車両の車輪を支持するブラケット３が嵌合されるブラケット取付部１ａを有するアウターシェル１と、アウターシェル１の下端１ｂに溶接されてアウターシェル１の下端１ｂを閉塞するロアキャップ２とを備え、ロアキャップ２は、円盤状の鏡部２０ａと鏡部２０ａの外周から反アウターシェル側へ突出する環状のスカート部２０ｂとを有して鏡部２０ａとスカート部２０ｂとで凹部２０ｃを形成するロアキャップ本体２０と、鏡部２０ａを貫通してアウターシェル１内にガスおよび作動油（液体）の注入を可能とする注入口２１と、鏡部２０ａに溶接されて注入口２１を閉塞する蓋２２とを備えている。このように構成された緩衝器Ｄによれば、アウターシェル１の全長を長くしてもアウターシェル１の上端から蓋２２までの長さを従来の緩衝器のアウターシェルＴから蓋Ｗまでの長さと同等にできるので、車両への搭載性を損なわずにブラケット取付部１ａの長さを長くできる。
【0042】
また、本実施の形態の緩衝器Ｄでは、ロアキャップ２のスカート部２０ｂの下端が蓋２２の下端よりも下方に突出しているので、蓋２２を完全に凹部２０ｃ内に収容できるから、蓋２２を保護できる。
【0043】
さらに、本実施の形態の緩衝器Ｄでは、ロアキャップ２のスカート部２０ｂの外周がアウターシェル１の下端１ｂに溶接されているので、ロアキャップ２の溶接部位をロアキャップ２の下端に近づけることができるため、アウターシェル１の全長を伸ばすうえで有利となり、より効果的にブラケット取付部１ａの全長を長くすることができる。
【0044】
なお、本実施の形態の緩衝器Ｄでは、ブラケット３がフォークブラケットとされていて緩衝器Ｄがサスペンションのロアアームに連結される態様となっているが、ブラケット３は、たとえば、特開２００２－１９５３３３１の図１に示されているような車輪を回転可能に保持するナックルから延長されるものであってもよい。
【0045】
以上、本発明の好ましい実施の形態を詳細に説明したが、特許請求の範囲から逸脱しない限り、改造、変形、および変更が可能である。
【符号の説明】
【0046】
１・・・アウターシェル、１ａ・・・ブラケット取付部、１ｂ・・・アウターシェルの下端、２・・・ロアキャップ、３・・・ブラケット、２０・・・ロアキャップ本体、２０ａ・・・鏡部、２０ｂ・・・スカート部、２０ｃ・・・凹部、２１・・・注入口、２２・・・蓋
【図1】
【図2】
【図3】
