(57)【要約】【課題】ショックアブソーバのシリンダの液室内に収容された水を主成分とする作動液の減少を抑制して、ショックアブソーバの減衰性能の低下を抑制すること【解決手段】ショックアブソーバＳＡは、水を主成分とする作動液ＷＡが収容されたシリンダ１０と、このシリンダ１０の液室（上方液室Ｒ１および下方液室Ｒ２）に上下方向に移動可能に組付けたピストン３０と、ピストン３０に下端にて連結されるピストンロッド２０と、ピストン３０の上下動時に作動液ＷＡの流れに抵抗を付与して減衰力を発生させるピストンバルブＰＶと、シリンダ１０に組付けられてピストンロッド２０が摺動可能に貫通するメインシールリップ部１５ｂ，サブシールリップ部１５ｃを有するシール部材１５を備える。シール部材１５の上方には、作動液ＷＡが貯留されていてメインシールリップ部１５ｂおよびサブシールリップ部１５ｃに作動液ＷＡを常に供給可能な貯留槽ＷＴが設けられる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水を主成分とする作動液が収容された液室を有して上下方向に延びるシリンダと、このシリンダの前記液室に上下方向に移動可能に組付けられて前記液室を上方液室と下方液室に区切るピストンと、このピストンに下端にて連結され前記シリンダの上部から前記シリンダ外に延出して前記ピストンに外部からの力を伝達するピストンロッドと、前記ピストンに組付けられて前記ピストンの上下動時に前記上方液室と前記下方液室間の前記作動液の流れに抵抗を付与して減衰力を発生させるピストンバルブと、前記シリンダに組付けられて前記ピストンロッドが摺動可能に貫通する摺動部を有するシール部材を備えたショックアブソーバにおいて、
前記シール部材の上方には、前記作動液が貯留されていて前記シール部材の前記摺動部に前記作動液を常に供給可能な貯留槽が設けられていることを特徴とするショックアブソーバ。
【請求項２】
請求項１に記載のショックアブソーバにおいて、前記ピストンロッドの下動時に前記ピストンロッドの外周と前記シール部材の前記摺動部の間に形成される水膜の膜厚は、前記ピストンロッドの上動時に前記ピストンロッドの外周と前記シール部材の前記摺動部の間に形成される水膜に比して、大きくなるように前記シール部材の前記摺動部が設定されていて、前記貯留槽と前記シリンダ内に形成されている液室を連通させる連通路が設けられており、この連通路には、前記作動液が満たされていて、同作動液の液圧が設定値に達すると前記貯留槽に向けて前記作動液を逃がすリリーフ弁が設けられていることを特徴とするショックアブソーバ。
【請求項３】
請求項１または２に記載のショックアブソーバにおいて、前記貯留槽には、前記作動液を補充可能な注入口が設けられていることを特徴とするショックアブソーバ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ショックアブソーバに関し、例えば、車輪側部材と車体側部材の間に介装される車両用ショックアブソーバに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のショックアブソーバは、作動液（作動油）が収容された液室を有して上下方向に延びるシリンダと、このシリンダの前記液室に上下方向に移動可能に組付けられて前記液室を上方液室と下方液室に区切るピストンと、このピストンに下端にて連結され前記シリンダの上部から前記シリンダ外に延出して前記ピストンに外部からの力を伝達するピストンロッドと、前記ピストンに組付けられて前記ピストンの上下動時に前記上方液室と前記下方液室間の前記作動液の流れに抵抗を付与して減衰力を発生させるピストンバルブと、前記シリンダに組付けられて前記ピストンロッドが摺動可能に貫通する摺動部を有するシール部材を備えていて、例えば下記特許文献１に記載されている。
【特許文献１】特開２００７−９９０５４号公報
【０００３】
また、この種のショックアブソーバ（ダンパー装置）において、シリンダの液室内に収容される作動液として、水を主成分とする作動液が適用されたものがあり、例えば下記特許文献２に記載されている。
【特許文献２】特表２００３−５１８２３２号公報
【発明の開示】
【０００４】
このため、上記した特許文献１に記載されたショックアブソーバにおいて、環境対応を図るべく、作動液として水を主成分とする作動液を適用して実施することも可能である。しかし、この場合には、ピストンロッドの上下動時にシール部材の摺動部が高温になると、ピストンロッドの外周とシール部材の摺動部の間に形成された水膜が蒸発し、シリンダの液室内の作動液により水膜が新たに形成されることとなる。したがって、上記した特許文献１に記載されたショックアブソーバにおいて水を主成分とする作動液を適用した場合には、シリンダの液室内の作動液が減少して、ショックアブソーバの減衰性能が低下するおそれがある。
【０００５】
本発明は、上記した課題に対処すべくなされたものであり、水を主成分とする作動液が収容された液室を有して上下方向に延びるシリンダと、このシリンダの前記液室に上下方向に移動可能に組付けられて前記液室を上方液室と下方液室に区切るピストンと、このピストンに下端にて連結され前記シリンダの上部から前記シリンダ外に延出して前記ピストンに外部からの力を伝達するピストンロッドと、前記ピストンに組付けられて前記ピストンの上下動時に前記上方液室と前記下方液室間の前記作動液の流れに抵抗を付与して減衰力を発生させるピストンバルブと、前記シリンダに組付けられて前記ピストンロッドが摺動可能に貫通する摺動部を有するシール部材を備えたショックアブソーバにおいて、前記シール部材の上方には、前記作動液が貯留されていて前記シール部材の前記摺動部に前記作動液を常に供給可能な貯留槽が設けられていることに特徴がある。
【０００６】
本発明によるショックアブソーバにおいては、ピストンロッドの外周とこのピストンロッドが摺動可能に貫通されたシール部材の摺動部の間に水膜が形成されていて、シール部材の上方に設けられた貯留槽が、シール部材の摺動部に作動液を常に供給可能である。このため、ピストンロッドの上下動時にシール部材の摺動部が高温となっても、ピストンロッドの外周とシール部材の摺動部の間に形成された水膜が蒸発することがない。したがって、貯留槽から供給されている作動液により上記した水膜を常に形成維持することができて、シール部材の摺動部が高温となってもシリンダの液室内の作動液が減少することがなくて、シリンダの液室内における作動液の減少に伴うショックアブソーバの減衰性能の低下を抑制することが可能である。
【０００７】
また、本発明の実施に際して、前記ピストンロッドの下動時に前記ピストンロッドの外周と前記シール部材の前記摺動部の間に形成される水膜の膜厚は、前記ピストンロッドの上動時に前記ピストンロッドの外周と前記シール部材の前記摺動部の間に形成される水膜に比して、大きくなるように前記シール部材の前記摺動部が設定されていて、前記貯留槽と前記シリンダ内に形成されている液室を連通させる連通路が設けられており、この連通路には、前記作動液が満たされていて、同作動液の液圧が設定値に達すると前記貯留槽に向けて前記作動液を逃がすリリーフ弁が設けられていることも可能である。
【０００８】
この場合には、ピストンロッドの上下動により、ピストンロッドの外周とシール部材の摺動部の間に形成される水膜の膜厚差に応じた作動液が、貯留槽からシール部材の摺動部を介してシリンダの液室内に流入するものの、連通路に満たされている作動液の液圧が設定値に達すると、連通路に設けられているリリーフ弁が、シリンダ内に形成されている液室から貯留槽に向けて作動液を逃がす。したがって、液室内の作動液の最高圧力を設定値に維持することができて、長期間安定してショックアブソーバの減衰性能を得ることが可能である。
【０００９】
また、本発明の実施に際して、前記貯留槽には、前記作動液を補充可能な注入口が設けられていることも可能である。この場合には、例えば貯留槽に貯留されている作動液が蒸発して減少した場合に、貯留槽の注入口から作動液を補充することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明によるショックアブソーバＳＡの一実施形態を示していて、このショックアブソーバＳＡは、複筒式ショックアブソーバであり、シリンダ１０と、ピストンロッド２０と、ピストン３０と、チューブ４０と、リリーフ弁５０を備えている。
【００１１】
シリンダ１０は、上下方向に延びる内筒１１および外筒１２と、ベース部材１３と、ロッドガイド１４と、シール部材１５を有している。内筒１１は、作動液ＷＡが満たされている上方液室Ｒ１および下方液室Ｒ２を有していて、この上方液室Ｒ１内および下方液室Ｒ２内には、ピストンロッド２０が上下方向（軸線方向）に移動可能に挿通されている。作動液ＷＡは、水が７０％でＬＬＣ（不凍効果のあるエチレングリコールが９０％で防錆効果のある添加剤が５％で水が５％含まれた液体）が３０％含まれた液体であり、水を主成分とする不凍液である。
【００１２】
外筒１２は、下端部にて車輪側部材であるナックルアーム（図示省略）に組付けられていて、周壁が径内方にカシメられることによって形成されたカシメ部１２ａを有し、内周面と内筒１１の外周面との間にリザーバ室Ｒ３を有している。また、外筒１２には、上方部を利用して貯留槽ＷＴが一体成形されていて、貯留槽ＷＴの上壁には、ピストンロッド２０を挿通可能な挿通孔１２ｂが設けられているとともに、作動液ＷＡを補充可能な注入口１２ｃが設けられている。
【００１３】
リザーバ室Ｒ３には、作動液ＷＡが封入されるとともに、ピストンロッド２０が最も延び出されている状態で１０気圧の窒素ガスが封入されている。挿通孔１２ｂには、貯留槽ＷＴ内にダストが侵入しないようにするためにダストシール１６が組付けられている。注入口１２ｃには、通気孔（図示省略）を有するキャップ１７が脱着可能に取付けられている。貯留室ＷＴは、シール部材１５の上方に設けられていて、内部に作動液ＷＡを貯留しており、後述するシール部材１５のメインシールリップ部１５ｂおよびサブシールリップ部１５ｃに作動液ＷＡを常に供給可能である。なお、貯留槽ＷＴ内に貯留されている作動液ＷＡには、大気圧が作用している。
【００１４】
ベース部材１３は、外筒１２の下端に組付けられていて、ベース部材１３の凹部と内筒１１の下端の間には、ベースバルブＢＶが挟持されるようにして組付けられている。また、ベース部材１３とベースバルブＢＶには、下方液室Ｒ２とリザーバ室Ｒ３を連通させる通路Ｌ１が形成されている。ベースバルブＢＶは、ピストンロッド２０の上動時に、リザーバ室Ｒ３から下方液室Ｒ２への作動液ＷＡの流れに対して極めて小さな抵抗力を付与するが、ピストンロッド２０の下動時に、下方液室Ｒ２からリザーバ室Ｒ３への作動液ＷＡの流れに対して所定大きさの抵抗力を付与する。
【００１５】
ロッドガイド１４は、内筒１１および外筒１２に組付けられている環状の本体部１４ａと、この本体部１４ａの内周に設けられていてピストンロッド２０の上下動をガイドするブッシュ１４ｂを有している。本体部１４ａは、内筒１１の上端とシール部材１５の下端面に挟持されていて、本体部１４ａの外周側にはチューブ４０が挿通されている。また、本体部１４ａには、ロッドガイド１４とシール部材１５の間に形成された隙間ＳＰとリザーバ室Ｒ３を連通させる通路Ｌ２が形成されている。
【００１６】
シール部材１５は、シリンダ１０の上部（上方側部）に組付けられていて、外筒１２のカシメ部１２ａによってロッドガイド１４に固定されており、芯金部１５ａとメインシールリップ部１５ｂ（摺動部）とサブシールリップ部１５ｃ（摺動部）を有している。芯金部１５ａは、環状に形成されていて、外周側にはチューブ４０が挿通されている。メインシールリップ部１５ｂとサブシールリップ部１５ｃは、芯金部１５ａより径内方側にて上方と下方に設けられていて、ピストンロッド２０が摺動可能に貫通されている。
【００１７】
このメインシールリップ部１５ｂとピストンロッド２０の外周の間には、水膜が形成されていて、ピストンロッド２０の下動時にピストンロッド２０の外周とメインシールリップ部１５ｂの間に形成される水膜の膜厚は、ピストンロッド２０の上動時にピストンロッド２０の外周とメインシールリップ部１５ｂの間に形成される水膜の膜厚に比して、大きくなるようにメインシールリップ部１５ｂが設定されている。また、サブシールリップ部１５ｃとピストンロッド２０の外周の間には、水膜が形成されていて、ピストンロッド２０の下動時にピストンロッド２０の外周とサブシールリップ部１５ｃの間に形成される水膜の膜厚は、ピストンロッド２０の上動時にピストンロッド２０の外周とサブシールリップ部１５ｃの間に形成される水膜の膜厚に比して、大きくなるようにサブシールリップ部１５ｃが設定されている。
【００１８】
ピストンロッド２０は、貯留槽ＷＴの挿通孔１２ｂからシリンダ１０外に延出していて、上端にて車体側部材（図示省略）に連結されている。また、ピストンロッド２０は、下端にて環状のピストン３０に連結されていて、車体側部材からの力をピストン３０に伝達可能である。ピストン３０は、内筒１１の液室内を上方液室Ｒ１と下方液室Ｒ２に区切り、上方液室Ｒ１および下方液室Ｒ２内に上下方向に移動可能に組付けられている。また、ピストン３０には、同ピストン３０の上下動時に上方液室Ｒ１と下方液室Ｒ２間の作動液ＷＡの流れに抵抗を付与して減衰力を発生させるピストンバルブＰＶが組付けられている。このピストンバルブＰＶは、ピストンロッド２０（ピストン３０）の上動時に、上方液室Ｒ１から下方液室Ｒ２への作動液ＷＡの流れに対して所定大きさの抵抗力を付与するが、ピストンロッド２０（ピストン３０）の下動時に、下方液室Ｒ２から上方液室Ｒ１への作動液ＷＡの流れに対して極めて小さな抵抗力を付与する。
【００１９】
チューブ４０は、ピストンロッド２０の軸線方向に延びていて、シール部材１５の芯金部１５ａおよびロッドガイド１４の本体部１４ａに組付けられている。また、チューブ４０は、上端が貯留槽ＷＴの液室内に露出し、下端がリザーバ室Ｒ３の液室内に露出していて、内周に連通路４０ａが形成されている。この連通路４０ａを通して貯留槽ＷＴとリザーバ室Ｒ３が連通していて、連通路４０ａには作動液ＷＡが満たされている。なお、チューブ４０の下端は、リザーバ室Ｒ３内にある作動液ＷＡの液面が最も下方にあるときの位置より、下方となるように設定されている。
【００２０】
リリーフ弁５０は、連通路４０ａの上端に設けられていて、通常時（連通路４０ａに満たされている作動液ＷＡの液圧が３０気圧に達していないとき）においては、貯留槽ＷＴからリザーバ室Ｒ３内への作動液ＷＡの流れを規制するとともに、リザーバ室Ｒ３内から貯留槽ＷＴへの作動液ＷＡの流れを規制している。一方、リリーフ弁５０は、貯留槽ＷＴからメインシールリップ部１５ｂおよびサブシールリップ部１５ｃを介してシリンダ１０の液室（上方液室Ｒ１，下方液室Ｒ２およびリザーバ室Ｒ３）内に作動液ＷＡが流入することに伴い、ピストンロッド２０の下動時に連通路４０ａに満たされている作動液ＷＡの液圧が３０気圧に達するとき、開弁するように設定されている。すなわち、リリーフ弁５０は、シリンダ１０の液室内に作動液ＷＡが流入されることに伴って、連通路４０ａに満たされている作動液ＷＡの液圧が３０気圧（設定値）に達するとリザーバ室Ｒ３から貯留槽に向けて作動液ＷＡを逃がすことが可能である。
【００２１】
上記のように構成した実施形態においては、ピストンロッド２０の外周とメインシールリップ部１５ｂの間に水膜が形成されるとともに、ピストンロッド２０の外周とサブシールリップ部１５ｃの間に水膜が形成されていて、シール部材１５の上方に設けられた貯留槽ＷＴが、メインシールリップ部１５ｂおよびサブシールリップ部１５ｃに作動液ＷＡを常に供給可能である。このため、ピストンロッド２０の上下動時にメインシールリップ部１５ｂおよびサブシールリップ部１５ｃが高温となっても、ピストンロッド２０の外周とメインシールリップ部１５ｂの間に形成された水膜、およびピストンロッド２０の外周とサブシールリップ部１５ｃの間に形成された水膜が蒸発することがない。したがって、貯留槽ＷＴから供給されている作動液ＷＡにより上記した水膜を常に形成維持することができて、メインシールリップ部１５ｂおよびサブシールリップ部１５ｃが高温となってもシリンダ１０の液室（上方液室Ｒ１、下方液室Ｒ２およびリザーバ室Ｒ３）内の作動液ＷＡが減少することがなくて、シリンダ１０の液室内における作動液ＷＡの減少に伴うショックアブソーバＳＡの減衰性能の低下を抑制することが可能である。
【００２２】
また、この実施形態においては、ピストンロッド２０の下動時にピストンロッド２０の外周とメインシールリップ部１５ｂ，サブシールリップ部１５ｃの間に形成される水膜の膜厚は、ピストンロッド２０の上動時にピストンロッド２０の外周とメインシールリップ部１５ｂ，サブシールリップ部１５ｃの間に形成される水膜の膜厚に比して、大きくなるようにメインシールリップ部１５ｂ，サブシールリップ部１５ｃが設定されているため、ピストンロッド２０の上下動により、上記した水膜の膜厚差に応じた作動液ＷＡが、貯留槽ＷＴからメインシールリップ部１５ｂ，サブシールリップ部１５ｃ，ブッシュ１４ｂおよび通路Ｌ２を介してシリンダ１０の液室内に流入する。しかし、リリーフ弁５０は、シリンダ１０の液室内に作動液ＷＡが流入されることに伴って、ピストンロッド２０の下動時に連通路４０ａに満たされている作動液ＷＡの液圧が３０気圧（設定値）に達するとリザーバ室Ｒ３内から貯留槽に向けて作動液ＷＡを逃がす。したがって、リザーバ室Ｒ３内の作動液ＷＡの最高圧力を３０気圧（設定値）に維持することができて、長期間安定してショックアブソーバＳＡの減衰性能を得ることが可能である。
【００２３】
また、この実施形態においては、貯留槽ＷＴの上壁に作動液ＷＡを補充可能な注入口１２ｃが設けられているため、例えば、貯留槽ＷＴに貯留されている作動液ＷＡが蒸発して減少した場合には、貯留槽ＷＴの注入口１２ｃに取付けられているキャップ１７を取外して、注入口１２ｃから作動液ＷＡを補充することが可能である。
【００２４】
上記した実施形態においては、リリーフ弁５０がリザーバ室Ｒ３内から貯留槽ＷＴへ作動液ＷＡを逃がすときの液圧の設定値（最高圧力値）を３０気圧に設定して実施したが、上記した設定値は３０気圧に限定されるものではなく、適宜変更して実施することが可能である。
【００２５】
また、上記した実施形態においては、貯留槽ＷＴとリザーバ室Ｒ３を連通させる連通路４０ａを設けて実施したが、この連通路４０ａに換えて、貯留槽ＷＴと上方液室Ｒ１を連通させる連通路、または、貯留槽ＷＴと下方液室Ｒ２を連通させる連通路を設けて実施することも可能である。
【００２６】
また、上記した実施形態においては、貯留槽ＷＴが、外筒１２と一体成形されていて、メインシールリップ部１５ｂおよびサブシールリップ部１５ｃに作動液ＷＡを常に供給可能に構成して実施したが、貯留槽が、外筒（シリンダ）と別体で設けられていて、メインシールリップ部およびサブシールリップ部に作動液ＷＡを常に供給可能に構成して実施することも可能である。
【００２７】
また、上記した実施形態においては、シール部材１５が、メインシールリップ部１５ｂおよびサブシールリップ部１５ｃを有しているように構成して実施したが、シール部材がメインシールリップ部、または、サブシールリップ部のみを有しているように構成して実施することも可能である。
【００２８】
また、上記した実施形態においては、作動液ＷＡとして、水が７０％でＬＬＣが３０％含まれた不凍液を採用して実施したが、水を主成分とする作動液は上記した作動液ＷＡに限定されるものではなく、適宜変更して実施することが可能である。
【００２９】
また、上記した実施形態においては、ピストンロッド２０の下動時にピストンロッド２０の外周とメインシールリップ部１５ｂ，サブシールリップ部１５ｃの間に形成される水膜の膜厚は、ピストンロッド２０の上動時にピストンロッド２０の外周とメインシールリップ部１５ｂ，サブシールリップ部１５ｃの間に形成される水膜に比して、大きくなるようにメインシールリップ部１５ｂ，サブシールリップ部１５ｃを設定して実施したが、ピストンロッドの下動時にピストンロッドの外周とメインシールリップ部，サブシールリップ部の間に形成される水膜の膜厚と、ピストンロッドの上動時にピストンロッドの外周とメインシールリップ部，サブシールリップ部の間に形成される水膜の膜厚が、同じになるようにメインシールリップ部，サブシールリップ部を設定して実施することも可能である。この場合には、ピストンロッドの上下動により、貯留槽からメインシールリップ部，サブシールリップ部を介してシリンダの液室内に流入される作動液の量がゼロとなるため、連通路およびリリーフ弁を設けないで実施することが可能である。
【００３０】
また、上記した実施形態においては、シリンダ１０が内筒１１と外筒１２を有する複筒式のショックアブソーバＳＡにおいて、シール部材１５の上方に貯留槽ＷＴを設けて実施したが、シリンダが単一の筒で構成されている単筒式のショックアブソーバにおいて、シール部材の上方に貯留槽を設けて実施することも可能である。この単筒式のショックアブソーバにおいては、シリンダが、ピストンによって上方液室および下方液室に区画されるとともに、フリーピストンによって下方液室と高圧ガス室に区画されていて、この高圧ガス室には約３０気圧の窒素ガスが封入されている。そして、単筒式のショックアブソーバにおいては、貯留槽と上方液室を連通させる連通路、または、貯留槽と下方液室を連津させる連通路が設けられていて、連通路に設けたリリーフ弁は、連通路に満たされている作動液の液圧が、設定値（例えば１００気圧）に達すると貯留槽に向けて作動液を逃すように構成して実施することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明によるショックアブソーバの一実施形態を部分的に示した縦断正面図である。
【符号の説明】
【００３２】
ＳＡ…ショックアブソーバ、１０…シリンダ、１１…内筒、１２…外筒、１２ａ…カシメ部、１２ｂ…挿通孔、１２ｃ…注入口、１３…ベース部材、ＢＶ…ベースバルブ、１４…ロッドガイド、１４ａ…本体部、１４ｂ…ブッシュ、１５…シール部材、１５ａ…芯金部、１５ｂ…メインシールリップ部、１５ｃ…サブシールリップ部、１６…ダストシール、１７…キャップ、２０…ピストンロッド、３０…ピストン、ＰＶ…ピストンバルブ、ＷＴ…貯留槽、４０…チューブ、４０ａ…連通路、５０…リリーフ弁、ＷＡ…作動液、Ｒ１…上方液室、Ｒ２…下方液室、Ｒ３…リザーバ室、Ｌ１，Ｌ２…通路、ＳＰ…隙間
【図１】
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