(57)【要約】【課題】  車両における乗り心地を確保しつつ、伸び切り時の衝撃を確実に緩和可能な緩衝器を提供することである。【解決手段】  シリンダ１と、シリンダ１にピストン２を介して移動自在に挿入したピストンロッド４と、ピストンロッド４或いはピストン２とシリンダ１に設けた係止部３との間に介装されたリバウンドスプリング６とを備えた緩衝器において、リバウンドスプリング６が、コイル状に形成され、その圧縮過程においてピストン作用を呈することを特徴とする。【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、シリンダにピストンを介して移動自在に挿入したピストンロッドと、ピストンロッド或いはピストンとシリンダに設けた係止部との間に介装されたリバウンドスプリングとを備えた緩衝器において、リバウンドスプリングが、コイル状に形成され、その圧縮過程においてピストン作用を呈することを特徴とする緩衝器。
【請求項２】
リバウンドスプリングは、１箇所以上に外方に向けて張り出す膨部を備え、膨部における最大径部の外周とシリンダ内周とで減衰流路が形成されることを特徴とする請求項１に記載の緩衝器。
【請求項３】
リバウンドスプリングは、１箇所以上に外方に向けて張り出す膨部を備え、膨部における最大径部の外周が少なくとも最圧縮時にシリンダ内周に摺動自在に当接するように設定されてなることを特徴とする請求項１に記載の緩衝器。
【請求項４】
リバウンドスプリングにおける隣り合う線材は、最圧縮時に当設するように設定されてなる請求項１に記載の緩衝器。
【請求項５】
リバウンドスプリングは、太鼓型に形成されてなることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の緩衝器。
【請求項６】
リバウンドスプリングは、略栽頭円錐状に形成されてなることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の緩衝器。
【請求項７】
リバウンドスプリングが樹脂材料で被覆されてなることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の緩衝器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は緩衝器の改良に関し、特に、シリンダ内にリバウンドスプリングが配在される緩衝器の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、シリンダ内にリバウンドスプリングが配在された緩衝器にあっては、シリンダ端部を封止しピストンロッドを軸支する係止部たるロッドガイドとピストンロッドの中間部に設けたストッパとの間に両端にホルダを有するリバウンドスプリングたるコイルスプリングを介装したものが知られている。
【０００３】
そして、この緩衝器にあっては、最伸長時には、ロッドガイドがリバウンドスプリングに当接し圧縮せしめられることにより、すなわち、運動エネルギをリバウンドスプリングに弾性エネルギとして蓄積させることにより緩衝器の伸び切り時の衝撃を緩和するとしている（たとえば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−１９３７８２号公報（段落番号００２２から段落番号００２５まで，図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような緩衝器にあっては、以下のような不具合を招来する可能性があると指摘される恐れがある。
【０００５】
すなわち、従来緩衝器にあっては、たとえば、車両が路面の突起に乗り上げるような突き上げ入力を受けるとき、特に、入力が過大な場合、リバウンドスプリングが最圧縮せしめられて緩衝器の伸び切り時の衝撃緩和が不十分となってしまう場合がある。
【０００６】
また、上記不具合を解消しようと、リバウンドスプリングのバネ定数を大きくすると、リバウンドスプリングが係止部に当接して圧縮状態となると、リバウンドスプリングは大きな反力を発生することになるので、ゴツゴツとした乗り心地となって、車両の乗員に不快感を感じさせてしまうこととなる。
【０００７】
そこで、本発明は上記の弊害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、車両における乗り心地を確保しつつ、伸び切り時の衝撃を確実に緩和可能な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】
上記の目的を達成するため、本発明の課題解決手段は、シリンダと、シリンダにピストンを介して移動自在に挿入したピストンロッドと、ピストンロッド或いはピストンとシリンダに設けた係止部との間に介装されたリバウンドスプリングとを備えた緩衝器において、リバウンドスプリングが、コイル状に形成され、その圧縮過程においてピストン作用を呈することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、リバウンドスプリングによるバネ力に加えてリバウンドスプリングのピストン作用によって最伸長状態に近づくにつれ徐々に発生減衰力が大きなるので、たとえば、車両が路面の突起に乗り上げるような突き上げ入力を受けるとき、特に、入力が過大な場合にあっても、緩衝器の伸び切り時の衝撃を確実に緩和することが可能となる。
【００１０】
また、リバウンドスプリングのバネ定数を大きくする必要も無いので、リバウンドスプリングは圧縮時に必要以上のバネ反力を発生することもないからゴツゴツとした乗り心地となって、車両の乗員に不快感を感じさせてしまう不具合も解消され、これにより車両における乗り心地が確保される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明を、図に示した実施の形態にもとづいて説明する。図１は、第１の形態における緩衝器の縦断面図ある。図２は、伸長時における第１の実施の形態の緩衝器の縦断面図である。図３は、最伸長状態における第１の実施の形態の緩衝器の縦断面図である。図４は、第２の実施の形態における緩衝器の一部縦断面図である。
【００１２】
第１の実施の形態における緩衝器は、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たピストン２と、シリンダ１の図１中上端部に設けた係止部たる環状のロッドガイド３と、ロッドガイド３に挿入されるとともに、ピストン２を介してシリンダ１に移動自在に挿入されたピストンロッド４と、ピストンロッド４の図１中下端側であってピストン２より上方に設けたストッパ５と、ストッパ５と上記ロッドガイド３との間に介装されたリバウンドスプリング６とで構成されている。
【００１３】
以下、詳細に説明すると、シリンダ１の上端部内周には、ロッドガイド３が嵌合されており、このロッドガイド３は、シリンダ１の上端開口部をカシメることによりシリンダ１に固定されている。
【００１４】
また、シリンダ１の下方内周にはフリーピストン１０が摺動自在に挿入されており、このフリーピストン１０によりシリンダ１内が気室Ｇと作動室とに区画され、さらに、シリンダ１内の作動室は、上記ピストン２により上室Ｒ１と下室Ｒ２とに区画され、上記上室Ｒ１および下室Ｒ２には作動油等の液体が充填されている。
【００１５】
そして、上室Ｒ１と下室Ｒ２とはピストン２に設けた流路１１により互いに連通されると共に、該流路１１の途中には減衰力発生要素１２が設けられている。この減衰力発生要素１２は、具体的にたとえば、オリフィスやリーフバルブ等で構成され、液体が上室Ｒ１および下室Ｒ２を交流して通過する時に、液体に所定の流動抵抗を与える。
【００１６】
つづいて、ピストンロッド４の中間部下方には環状のストッパ５が設けられており、このストッパ５の図１中上端にリバウンドスプリング６の下端を載置してある。
【００１７】
このリバウンドスプリング６は、コイル状に形成され、外方に向けて張り出す膨部７が設けられて中膨らみの太鼓形状とされるとともに、その上端内周および下端内周には樹脂製のホルダ１３，１４が嵌合されている。
【００１８】
なお、このリバウンドスプリング６の場合、太鼓型に設定されているので、その上下全体にかけて外方に膨出させて膨部７を形成しているが、たとえば、一部のみを外報に膨出させて膨部を形成しても差し支えない。
【００１９】
さらに、このリバウンドスプリング６における隣り合う線材は、図３に示すように最圧縮時に互い当設するように設定されてなるとともに、また、膨部７における最大径部の外周径は、シリンダ１内周との間に液体が通過する時に所定の圧力損失が生じるような隙間ができるように設定されてなり、この最大径部外周とシリンダ１内周との間で減衰流路たるオリフィス通路が形成されるようになっている。
【００２０】
また、このリバウンドスプリング６は、樹脂コーティングが施され、樹脂材料が被覆されているので、シリンダ１の内周面と衝突するような状況となっても、シリンダ１内周面を齧ったり傷つけたりすることが防止され、緩衝器の動作を保障し、機能の劣化を招かないようになっている。
【００２１】
転じて、ホルダ１３，１４は、共に円筒状のホルダ本体１３ａ，１４ａと、本体１３ａ，１４ａから垂設され、外径が本体１３ａ，１４ａより小径の嵌合部１３ｂ，１４ｂと、嵌合部１３ｂ，１４ｂとで構成され、その内周はピストンロッド４の外周に摺接させてある。
【００２２】
したがって、リバウンドスプリング６が、ピストンロッド４に対してぐらついてシリンダ１やピストンロッド４に干渉したり、ピストンロッド４上を図１中上下に自由に移動して緩衝器が圧縮行程にないときであってもロッドガイド３に衝突したりすることは無く、上記干渉もしくは衝突により緩衝器が異音を発生してしまうことが防止されている。
【００２３】
なお、図１中上方に配置されるホルダ１４の上方に環状のクッション部材を設けて、緩衝器が伸長する際にホルダ１４とロッドガイド３とが当接するときの衝撃を緩和するとしてもよい。
【００２４】
さて、上述のように構成された緩衝器にあっては、伸長時には、ピストン２がシリンダ１に対して図１中上方に移動し、収縮する上室Ｒ１内の作動油は流路１１および減衰力発生要素１２を介して下室Ｒ２に移動する。
【００２５】
このとき、ピストンロッド４がシリンダ１から退出する体積分の液体はフリーピストン１０が図１中下方に移動して気室Ｇを収縮せしめることで補償され、この緩衝器にあっては液体が減衰力発生要素１２を通過する時の圧力損失によって生じる上室Ｒ１と下室Ｒ２の圧力差と受圧面積差とにより減衰力を発生する。
【００２６】
そして、上記緩衝器の伸長が進むと、図２に示すように、リバウンドスプリング６は、ホルダ１３を介して係止部たるロッドガイド３の下面に当接し、圧縮せしめられる。
【００２７】
このとき、リバウンドスプリング６が圧縮されることにより隣り合う線材間も緩衝器の伸長に伴って狭められていく。したがって、リバウンドスプリング６の圧縮の進行は、線材間の液体の通過を妨げられるように作用し、線材間は減衰力発生要素として作用する。
【００２８】
そして、リバウンドスプリング６の膨部７の最大外径の外周とシリンダ１の内周との間の隙間は、液体が通過する時に所定の圧力損失が生じるような隙間とされているので、圧縮されるリバウンドスプリング６により、上室Ｒ１は、あたかもシリンダ１と膨部７との間の隙間で形成される減衰流路および圧縮進行により狭められる線材間で連通される図２中上方の空間Ａと下方の空間Ｂに区画されるようになり、このリバウンドスプリング６は、シリンダ１と膨部７との間の隙間で形成される減衰流路および圧縮進行により狭められる線材間で形成される減衰力発生要素を備えたピストンとして作用することとなる。
【００２９】
さらに、上記線材間は圧縮が進めば進むほど狭められ、緩衝器の最伸長時には、図３に示すように、線材間が当接してバウンドスプリング６は最圧縮された状態となる。
【００３０】
したがって、リバウンドスプリング６が最圧縮状態に近づけば近づくほど、空間Ａから空間Ｂへと通過する流路面積を小さくするように作用するので、リバウンドスプリング６が最圧縮状態に近づけば近づくほど、空間Ａと空間Ｂとの圧力差が大きくなり緩衝器が発生する減衰力も大きくなる。
【００３１】
なお、リバウンドスプリング６の最圧縮時に、隣り合う線材間が当接するように設定することで、線材間で作られる流路を最小にすることができるので発生減衰力を大きくすることができるとともに、最圧縮時に、空間Ａをリバウンドスプリング６で密閉してピストン２のさらなる上方への移動を規制するいわゆるオイルロックとして機能させることができる利点があるが、最圧縮時の線材間に隙間ができるように設定される場合には、隙間の調整により発生減衰力を任意に設定することも可能である。
【００３２】
すなわち、この緩衝器は、リバウンドスプリングによるバネ力に加えて最伸長状態に近づくにつれ徐々に発生減衰力が大きなるので、たとえば、車両が路面の突起に乗り上げるような突き上げ入力を受けるとき、特に、入力が過大な場合にあっても、緩衝器の伸び切り時の衝撃を確実に緩和することが可能となる。
【００３３】
また、リバウンドスプリングのバネ定数を大きくする必要も無いので、リバウンドスプリングは圧縮時に必要以上のバネ反力を発生することもないからゴツゴツとした乗り心地となって、車両の乗員に不快感を感じさせてしまう不具合も解消され、これにより車両における乗り心地が確保される。
【００３４】
なお、上記したところでは、リバウンドスプリング６の膨部７の最大外径の外周とシリンダ１の内周との間に隙間を設けるようにしているが、この最大外径の外周をシリンダ１に摺接させるか、圧縮過程で摺接するような径に設定されもよい。
【００３５】
そのように設定しても、リバウンドスプリング６は上記ピストン作用を低することができ緩衝器の伸長に伴って減衰力を大きくできる。
【００３６】
ただし、リバウンドスプリング６をシリンダ１の内周に摺接させる場合には、シリンダ１の内周面の保護のために、樹脂材料を被覆させることが好ましい。
【００３７】
また、上記したところでは、リバウンドスプリング６の形状を太鼓型としているが、図４に示した第２の実施の形態における緩衝器のようにリバウンドスプリング２０を上下全体わたり上方側を外方に膨出させて末広がりに膨部を形成した栽頭円錐形状に形成してもよく、この場合にも、上記リバウンドスプリング２０は、圧縮過程時に線材間が狭まり液体の通過を妨げるようになるので、ピストン作用を低することが可能となり、上記第１の形態における緩衝器と同様の作用効果を奏することが可能となる。
【００３８】
なお、この場合には、リバウンドスプリング２０にピストン作用をさせるため、上方側のホルダ１５に液体が通過可能なよう通孔１５ａを設けて空間Ａと空間Ｂとを連通させている。
【００３９】
また、リバウンドスプリング２０のように栽頭円錐形状とされる場合には、その上下を図４に示したものと逆に配置してもよい。その場合には、下側のホルダ１３に通孔を設けるとよい。
【００４０】
さらに、リバウンドスプリングは、圧縮過程で上室Ｒ１を少なくとも圧力差が生じる二つの空間を区画するように作用する形状とされればよいので、上記太鼓型や栽頭円錐形状とされる以外の形状とされてもよく、具体的にたとえば、側側方から見た場合に膨部を複数設けて波状や鋸歯状に形成されるとしても差し支えないが、加工の観点からは、太鼓型や栽頭円錐形状の形状のほうが有利となる。
【００４１】
また、上記したところでは、ロッドガイド３を係止部としているが、シリンダ１の上方側内周に別途リバウンドスプリングの上方側への移動を規制する係止部を設けても差し支えない。
【００４２】
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】
【００４３】
【図１】第１の形態における緩衝器の縦断面図ある。
【図２】伸長時における第１の実施の形態の緩衝器の縦断面図である。
【図３】最伸長状態における第１の実施の形態の緩衝器の縦断面図である。
【図４】第２の実施の形態における緩衝器の一部縦断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１  シリンダ
２  ピストン
３  係止部たるロッドガイド
４  ピストンロッド
５  ストッパ
６，２０  リバウンドスプリング
７  膨部
１０  フリーピストン
１１  流路
１２  減衰力発生要素
１３，１４  ホルダ
Ａ，Ｂ  空間
Ｇ  気室
Ｒ１  上室
Ｒ２  下室
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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