(57)【要約】【課題】作動油のシリンダ外への漏れを防止することができる単筒型油圧緩衝器を提供することである。【解決手段】本発明の課題解決手段は、シリンダ１と、シリンダ１内に摺動自在に挿入されシリンダ１内を油室Ｌと気体室Ｇとに区画するフリーピストン２と、シリンダ１内に摺動自在に挿入されて油室Ｌを二つの作動室Ｒ１，Ｒ２に区画するピストン３と、シリンダ１内に移動自在に挿入されてピストン３に連結されるロッド４とを備えた単筒型油圧緩衝器において、フリーピストン２が正常ストローク範囲Ｓの上限または下限またはこれら両方を越えてストロークすると油室Ｌと気体室Ｇとを連通する連通手段を備えたことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダと、シリンダ内に摺動自在に挿入されシリンダ内を油室と気体室とに区画するフリーピストンと、シリンダ内に摺動自在に挿入されて油室を二つの作動室に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ロッドとを備えた単筒型油圧緩衝器において、フリーピストンが正常ストローク範囲の上限または下限またはこれら両方を越えてストロークすると油室と気体室とを連通する連通手段を備えたことを特徴とする単筒型油圧緩衝器。
【請求項２】
連通手段は、フリーピストンの正常ストローク範囲の上方または下方またはその両方におけるシリンダ内径を拡径して形成した拡径部を備え、フリーピストンの外周と拡径部の内周との間に隙間を生じせしめて油室と気体室とを連通させることを特徴とする請求項１に記載の単筒型油圧緩衝器
【請求項３】
シリンダに形成した拡径部にセンサやブレーキホースを支持するブラケットを溶接したことを特徴とする請求項２に記載の単筒型油圧緩衝器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、単筒型油圧緩衝器の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の単筒型油圧緩衝器は、シリンダと、シリンダ内に摺動自在に挿入されシリンダ内を作動油が充填される油室と気体が充填される気体室とに区画するフリーピストンと、シリンダ内に摺動自在に挿入されて油室を二つの作動室に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ロッドとを備えて構成され、車両の車体と車軸との間に介装されるなどして振動を減衰させるようになっている。
【０００３】
このように単筒型油圧緩衝器にあっては、フリーピストンを備えてシリンダ内に気体室を設けるようにしているが、これは、伸縮時にロッドがシリンダ内に出入りすることによってシリンダ内における空隙の容積が変化するが一般に作動油は圧縮性に乏しいため、上記容積変化を気体室の容積変化によって補償するためである（たとえば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−３２１０２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した単筒型油圧緩衝器は、振動エネルギを吸収して熱エネルギに変換することで、振動を減衰させるので、伸縮を繰り返し行うことでシリンダ内に封入した作動油の温度が上昇することになる。作動油は、温度が上昇すると体積が膨張するので、体積膨張見合いでフリーピストンを下方へ押し下げて気体室を圧縮するので、シリンダ内の圧力が大きくなるが、油温が異常高温となる場合、シリンダ内圧力が大きくなりすぎ、ロッド周りをシールするシール部材の耐圧を越える事態となると作動油が緩衝器外へ漏洩してしまう可能性がある。
【０００５】
さらに、シール部材の経年劣化等によって、作動油がシリンダ外への漏れが生じてしまうような事態となった場合に、従来の単筒型油圧緩衝器ではこの作動油漏れを抑制する手立てがない。
【０００６】
また、作動油のシリンダ外への漏れを放置すると、自然環境に影響を及ぼすことが懸念されるため、作動油漏れを抑制することが望まれている。
【０００７】
そこで、本発明は上記した点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、作動油のシリンダ外への漏れを抑制することができる単筒型油圧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】
【０００８】
本発明の課題解決手段は、シリンダと、シリンダ内に摺動自在に挿入されシリンダ内を油室と気体室とに区画するフリーピストンと、シリンダ内に摺動自在に挿入されて油室を二つの作動室に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ロッドとを備えた単筒型油圧緩衝器において、フリーピストンが正常ストローク範囲の上限または下限またはこれら両方を越えてストロークすると油室と気体室とを連通する連通手段を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の単筒型油圧緩衝器によれば、フリーピストンが正常ストローク範囲の上限または下限またはこれら両方を越えてストロークすると、気体室と油室とを連通させるので、作動油のシリンダ外への漏洩を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図に示した一実施の形態に基づいて本発明について説明する。図１は、本発明の一実施の形態における単筒型液圧緩衝器の縦断面図である。
【００１１】
一実施の形態における単筒型液圧緩衝器Ｄは、図１に示すように、シリンダ１と、シリンダ１内に摺動自在に挿入されシリンダ１内を油室Ｌと気体室Ｇとに区画するフリーピストン２と、シリンダ１内に摺動自在に挿入されて油室Ｌを二つの作動室Ｒ１，Ｒ２に区画するピストン３と、シリンダ１内に移動自在に挿入されてピストン３に連結されるロッド４と、フリーピストン２が正常ストローク範囲の上限および下限を越えてストロークすると油室Ｌと気体室Ｇとを連通する連通手段とを備えて構成されている。
【００１２】
そして、作動室Ｒ１，Ｒ２内には、作動油が充填され、気体室Ｇ内には、たとえば、窒素等といった不活性ガスが所定圧で充填されている。
【００１３】
シリンダ１は、図１中下端がキャップ７で閉塞されるとともに、図１中上端が環状のロッドガイド５によって閉塞されている。そして、シリンダ１内には、フリーピストン２が摺動自在に挿入され、シリンダ１内を気体室Ｇと油室Ｌとに区画し、このフリーピストン２は外周にシリンダ１の内周に摺接するシールリング２ａを備えて気体室Ｇと油室Ｌとを密にシールしてこれらの連通を断っている。
【００１４】
ロッド４は、シリンダ１の上端に設けられてシリンダ１内を封止する環状のロッドガイド５に軸支されて、シリンダ１外へ突出させてあり、このロッド４の上端とシリンダ１の下端に設けられる図示しない取付部を介して単筒型油圧緩衝器Ｄを、たとえば、車両における車体と車軸との間等に介装することができるようになっている。なお、ロッドガイド５の上方には、ロッド４の外周をシールするシール部材８が設けられており、シリンダ１とロッド４との間がこのシール部材８によってシールされ、シリンダ１は密閉状体に維持されている。
【００１５】
ピストン３には、上記圧力室Ｒ１と圧力室Ｒ２とを連通する通路が設けられており、該通路６ａの途中には、減衰力発生要素６ｂが設けられている。減衰力発生要素６ｂは、上記通路６ａを液体が通過する際に液体の流れに抵抗を与え、所定の圧力損失を生じさせるものであればよく、具体的にはたとえば、オリフィスやリーフバルブといった減衰バルブを採用することができる。なお、通路６ａは、図示したところでは、一つのみ設けられるようになっているが、複数設けるようにしてもよく、さらに、作動室Ｒ１から作動室Ｒ２へ向かう液体の流れのみを許容する一方通行の通路と作動室Ｒ２から作動室Ｒ１へ向かう液体の流れのみを許容する一方通行の通路を並列させて設けるようにしてもよい。
【００１６】
そして、この単筒型油圧緩衝器Ｄにあっては、シリンダ１に対してピストン３が図１中上下方向へ移動すると、ピストン３の移動に伴って容積が減少する作動室Ｒ１（Ｒ２）から容積が増大する作動室Ｒ２（Ｒ１）へ通路６ａを介して移動する液体の流れに抵抗を与えて圧力損失を生じせしめ、作動室Ｒ１と作動室Ｒ２に差圧を所持せしめて減衰力を発揮するようになっており、ロッド４がシリンダ１内に出入りすることによるシリンダ１内における容積変化を、フリーピストン２がシリンダ１内で移動して気体室Ｇの容積を変化によって補償するようになっている。
【００１７】
このようにフリーピストン２は、シリンダ１に対してピストン３が図１中上下方向へストロークする際に、気体室Ｇ内の圧力と油室Ｌ内の圧力とが釣り合うようにシリンダ１内でストロークするが、シリンダ１内の圧力が設計上許容すべき圧力範囲内で使用される場合にシリンダ１内でストロークする範囲、すなわち、単筒型油圧緩衝器が正常である状態にてフリーピストン２がシリンダ１内でストロークする正常ストローク範囲Ｓにおいて、フリーピストン２はシリンダ１の内周に摺接して気体室Ｇと油室Ｌとの連通を阻止するようになっている。
【００１８】
これに対して、フリーピストン２が上述した正常ストローク範囲Ｓの上限と下限を越えて上下へ変位すると、気体室Ｇと油室Ｌとを連通することができるように、シリンダ１はその内径をフリーピストン２の軸方向長さより長い軸方向幅で拡径させて形成した拡径部１ａ，１ｂを備えている。つまり、この実施の形態の場合、連通手段はシリンダ１に形成される拡径部１ａ，１ｂを備えて構成されている。
【００１９】
すなわち、フリーピストン２が図１中上方に変位してシールリング２ａの下端が拡径部１ａの下端を上方へ越えると、フリーピストン２の外周と拡径部１ａとの間に形成される隙間を通じて気体室Ｇと油室Ｌとが通じて気体室Ｇ内の気体が油室Ｌへ流入し、反対に、気体より重い作動油が油室Ｌから気体室Ｇ内へ移動するようになっている。また、フリーピストン２が図１中下方に変位してシールリング２ａの上端が拡径部１ａの上端を下方へ越えると、フリーピストン２の外周と拡径部１ａとの間に形成される隙間を通じて気体室Ｇと油室Ｌとが通じて気体室Ｇ内の気体が油室Ｌへ流入し、反対に、気体より重い作動油が油室Ｌから気体室Ｇ内へ移動するようになっている。
【００２０】
なお、この実施の形態の場合、フリーピストン２が外周に備えるシールリング２ａによって気体室Ｇと油室Ｌとの連通を断っているので、上記した正常ストローク範囲Ｓは、シールリング２ａを基準として決定され、シールリング２ａが拡径部１ａ，１ｂに対向して臨むと気体室Ｇと油室Ｌとが連通されることになる。
【００２１】
したがって、この単筒型油圧緩衝器Ｄにあっては、伸縮を繰り返し行って作動油の温度が異常高温となるような事態となると、シリンダ１内の圧力上昇によって気体室Ｇの容積が小さくなり、フリーピストン２が正常ストローク範囲Ｓの下限を越えてストロークするようになり、気体室Ｇと油室Ｌとを連通させるので、作動油より軽い気体がシリンダ１の図１中上方へ溜まるようになってロッド４とシール部材８との間に隙間ができたとしても漏洩するのは気体のみとなって、作動油のシリンダ１外への漏洩を阻止することができる。
【００２２】
また、シール部材８の経年劣化等による作動油漏れが生じた場合には、作動油量がシリンダ１内で減少するので、フリーピストン２が正常ストローク範囲Ｓの上限を越えてストロークするようになり、気体室Ｇと油室Ｌとを連通させるので、やはり、作動油より軽い気体がシリンダ１の図１中上方へ溜まるようになってロッド４とシール部材８との間に隙間ができたとしても漏洩するのは気体のみとなって、作動油のシリンダ１外への漏洩の継続を喰い止めることができる。したがって、この単筒型油圧緩衝器Ｄによれば、作動油のシリンダ１外へ漏洩を抑制できるので、自然環境に与える影響を軽減できる。
【００２３】
なお、上述のように、シールリング２ａによって気体室Ｇと油室Ｌとの連通を断っているので、拡径部１ａ，１ｂの軸方向長さは、シールリング２ａの軸方向長さより長くしておけばよいが、上述のように、拡径部１ａ，１ｂの軸方向長さをフリーピストン２の軸方向長さより長く設定しておくことで、気体室Ｇと油室Ｌとの連通の際に、速やかに、気体を油室Ｌへ移動させることができ、作動油のシリンダ１外への漏洩の抑制を早期に実現できる。
【００２４】
また、このように、連通手段は、シリンダ１に拡径部１ａ，１ｂを設けることであり、この拡径部１ａ，１ｂの内径がフリーピストン２の外径より大径に設定されているので、当該拡径部１ａ，１ｂにセンサやブレーキホース等を支持するブラケットＢを溶接することで溶接歪が生じたとしても、フリーピストン２の正常時におけるストロークを妨げることが無い。換言すれば、ブラケットＢを単筒型油圧緩衝器Ｄのシリンダ１の側部に直接溶接することができるようになるので、ブラケットＢを長尺に設定してシリンダ１の端部に溶接する必要がなくなり、ブラケットＢを小型化できブラケットＢの曲げ強度の確保が容易となるとともに、シリンダ１の外周を広範に亘ってブラケットＢで覆うことがないので、放熱性も向上させることができる。
【００２５】
さらに、放熱性を向上させることができるので、単筒型液圧緩衝器が発揮する減衰力の温度上昇による落ち込みを抑制することができ、車両における乗り心地を向上させることができる。
【００２６】
また、構成上長尺のブラケットしか使用することができなかった従来の単筒型液圧緩衝器に比較して、本発明の単筒型液圧緩衝器Ｄにあっては、ブラケットＢを軽量小型化でき、かつ、シリンダ１の外周に強固に溶接することができるので、車両走行中絶えず振動が入力されるブラケットＢの疲労を抑制することができるという利点もある。加えて、ブラケットＢを小型化することで、センサやブレーキホースをブラケットＢの孔に捩じ込みなどによって組み付ける際に、ブラケットＢに作用するモーメント荷重を小さくすることができる。
【００２７】
さらに、軽量小型なブラケットＢを使用することができるので、車両走行中に振動が入力された際にブラケットＢがビビリ振動を呈してしまうことも防止されるから、ブラケットＢで支持する精密機器であるセンサやブレーキホースの振動による劣化が抑制されるとともに、ブレーキホースの他部材への干渉機会を減少させることもできることになる。
【００２８】
なお、上記したところでは、フリーピストン２の正常ストローク範囲Ｓの上方と下方に拡径部１ａ，１ｂを設けているが、作動油の異常高温による作動油漏れのみを防止するには下方の拡径部１ｂのみを設ければよく、シール部材８の劣化時の作動油漏れのみを抑制するには上方の拡径部１ａのみを設ければよい。
【００２９】
また、連通手段は、シリンダ１の一部を拡径して設けた拡径部１ａ，１ｂであるので加工が容易なるが、フリーピストン２が正常ストローク範囲を逸脱するとこのフリーピストン２を迂回して気体室Ｇと油室Ｌを連通させるものであればよいので、たとえば、シリンダ１の内周に軸方向に沿ってシールリング２ａの軸方向長さより長い溝を形成して気体室Ｇと油室Ｌを連通させてもよいし、シリンダ１内に開口する通路をシリンダ１外に設けて気体室Ｇと油室Ｌを連通させてもよい。
【００３０】
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】
【００３１】
【図１】本発明の一実施の形態における単筒型液圧緩衝器の縦断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１  シリンダ
１ａ，１ｂ  拡径部
２  フリーピストン
２ａ  シールリング
３  ピストン
４  ロッド
５  ロッドガイド
６ａ  通路
６ｂ  減衰力発生要素
７  キャップ
８  シール部材
Ｂ  ブラケット
Ｄ  単筒型液圧緩衝器
Ｇ  気体室
Ｌ  油室
Ｒ１，Ｒ２  作動室
Ｓ  フリーピストンの正常ストローク範囲
【図１】
2010014196.tif 000003