(57)【要約】【課題】緩衝装置に関し、サイズを抑えながら作動流体の冷却効率を向上させる。【解決手段】緩衝装置１０は、作動流体が充填された内筒１と、内筒１内に摺動自在に設けられたピストン３と、ピストン３に連結されるとともに内筒１の一端部から外部へ延出されたロッド４と、内筒１の他端部に設けられたベースバルブ５と、内筒１の外周に設けられた外筒２と、内筒１及び外筒２の間に形成されるとともにベースバルブ５を通じて作動流体が出入り可能なリザーバ室６と、を備えている。外筒２は、凹部２ａ及び凸部２ｂの少なくとも一方を有する。【選択図】図２
2018128024.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作動流体が充填された内筒と、
前記内筒内に摺動自在に設けられたピストンと、
前記ピストンに連結され、前記内筒の一端部から外部へ延出されたロッドと、
前記内筒の他端部に設けられたベースバルブと、
前記内筒の外周に設けられた外筒と、
前記内筒及び前記外筒の間に形成され、前記ベースバルブを通じて前記作動流体が出入り可能なリザーバ室と、を備え、
前記外筒が、凹部及び凸部の少なくとも一方を有する
ことを特徴とする、緩衝装置。
【請求項２】
前記リザーバ室は、径方向の寸法が互いに異なる複数の通路を有する
ことを特徴とする、請求項１記載の緩衝装置。
【請求項３】
前記リザーバ室において、前記複数の通路が軸方向に並んで位置する
ことを特徴とする、請求項２記載の緩衝装置。
【請求項４】
前記リザーバ室において前記内筒から径方向外側に向かって突設されたフィンを備えている
ことを特徴とする、請求項１〜３の何れか１項に記載の緩衝装置。
【請求項５】
前記緩衝装置は、車両のサスペンション装置の一部であって、
前記凹部が、前記外筒の外周面において周方向に延びる環状溝である
ことを特徴とする、請求項１〜４の何れか１項に記載の緩衝装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作動流体が充填された内筒と、この外周に設けられた外筒とを備える複筒式の緩衝装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば車両のサスペンション装置には、作動流体の抵抗により振動を減衰させる緩衝装置（ショックアブソーバ，ダンパ）が設けられる。従来、このような緩衝装置として、内筒と、この内筒の外周に設けられた外筒とを備えた複筒式（二重構造）のものが知られている（例えば特許文献１参照）。複筒式の緩衝装置では、内筒及び外筒の間に、作動流体が出入り可能なリザーバ室が形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2009-257532号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、作動流体の温度は、内筒の内部に摺動自在に設けられたピストンが動くことで生じる摩擦熱により上昇する場合がある。作動流体の高温化は緩衝装置の破損を招く虞があるため、作動流体を冷却するための工夫が求められる。例えば、複筒式の緩衝装置では、外筒の外径を大きくして、外気で冷やされる外筒の表面積を増やすことによりリザーバ室内の作動流体の冷却性（冷却効率）を高めることが考えられる。しかしながら、外筒の外径を大きくすると、緩衝装置が大型化するという課題が生じる。
【０００５】
本件の緩衝装置は、上述のような課題に鑑み創案されたものであり、サイズを抑えながら作動流体の冷却効率を向上させることを目的の一つとする。なお、この目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本件の他の目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）ここで開示する緩衝装置は、作動流体が充填された内筒と、前記内筒内に摺動自在に設けられたピストンと、前記ピストンに連結されるとともに前記内筒の一端部から外部へ延出されたロッドと、前記内筒の他端部に設けられたベースバルブと、前記内筒の外周に設けられた外筒と、前記内筒及び前記外筒の間に形成されるとともに前記ベースバルブを通じて前記作動流体が出入り可能なリザーバ室と、を備えている。前記外筒は、凹部及び凸部の少なくとも一方を有する。
【０００７】
（２）前記リザーバ室は、径方向の寸法が互いに異なる複数の通路を有することが好ましい。
（３）この場合、前記リザーバ室において、前記複数の通路が軸方向に並んで位置することが好ましい。
【０００８】
（４）前記緩衝装置が、前記リザーバ室において前記内筒から径方向外側に向かって突設されたフィンを備えていることが好ましい。
（５）前記緩衝装置は、車両のサスペンション装置の一部であって、前記凹部が、前記外筒の外周面において周方向に延びる環状溝であることが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
開示の緩衝装置によれば、外筒が凹部及び凸部の少なくとも一方を有するため、外筒の最大径を抑えつつ、その表面積を増大させることができる。したがって、サイズを抑えながら作動流体の冷却効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】一実施形態に係る緩衝装置が適用された車両のサスペンション装置の左側面図である。
【図２】図１の緩衝装置の部分断面図である。
【図３】図２のＡ部を拡大した図である。
【図４】緩衝装置の作用を説明する図（図２のＡ部拡大図）であり、（ａ）は軸方向における作動流体の流速の差を示し、（ｂ）は径方向における作動流体の流速の差を示している。
【図５】緩衝装置に対する外気の流れを説明するための図であり、（ａ）は環状溝の側面図であり、（ｂ）は図５（ａ）のＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図６】変形例に係る緩衝装置の断面図（図２のＡ部に対応する図）である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図面を参照して、実施形態としての緩衝装置について説明する。なお、以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。
【００１２】
［１．装置構成］
本実施形態に係る緩衝装置１０は、図１に示す車両のサスペンション装置２０に適用されている。このサスペンション装置２０は、トレーリングアーム２１，コイルスプリング２２，バンプストッパ２３，緩衝装置１０等により構成されたリヤサスペンション装置である。緩衝装置１０は、サスペンション装置２０の一部である。
【００１３】
トレーリングアーム２１は、車両の後部において前後方向に延設されている。トレーリングアーム２１は、前端部がブラケット３２及びブッシュ３３を介してサイドメンバ３１に結合されるとともに、後端部が左後輪３４の軸３４Ａに結合されている。また、コイルスプリング２２は、上下方向に伸縮可能に設けられ、上端部がアッパシート２２Ｕを介してサイドメンバ３１に結合されるとともに、下端部がロアシート２２Ｌを介して左後輪３４の軸３４Ａに結合されている。バンプストッパ２３は、コイルスプリング２２の内側に配置され、アッパシート２２Ｕに固定されている。
【００１４】
緩衝装置１０は、ショックアブソーバ，ダンパとも呼ばれるものであって、振動を減衰させる機能を持つ。本実施形態の緩衝装置１０は、トレーリングアーム２１の後端部と、サイドメンバ３１に結合されたクロスメンバ３５との間に介装されており、左後輪３４からトレーリングアーム２１を介してクロスメンバ３５に伝達される振動を減衰させる。
【００１５】
緩衝装置１０は、その軸方向Ｄ（後述する内筒１及び外筒２の軸方向）が上下方向の成分を持つように配置される。本実施形態の緩衝装置１０は、上端部が下端部よりも車両の中心側（右側）に位置するように、軸方向Ｄが上下方向に対して車両内側にやや傾いた状態（姿勢）で配置されている。緩衝装置１０は、上端部がブッシュ３６を介してクロスメンバ３５に接続され、下端部がブッシュ３７を介してトレーリングアーム２１に接続されている。
【００１６】
図２に示すように、緩衝装置１０は、非圧縮性の作動流体が充填された内筒１と、内筒１の外周に設けられた外筒２とを備えた複筒式（二重構造）のものであり、作動流体の抵抗により軸方向Ｄの振動を減衰させる。内筒１及び外筒２は、何れも厚みが一様の中空筒状であり、互いに同軸上に配置される。ただし本実施形態では、内筒１は円筒状であり、外筒２は円筒を変形させた形状に形成されている。内筒１及び外筒２の各上端部は、アッパエンドキャップ１１で封鎖される。また、外筒２の下端部は、ロアエンドキャップ１２で封鎖される。なお、ロアエンドキャップ１２には、ブッシュ３７が取り付けられる。
【００１７】
緩衝装置１０は、これらの内筒１及び外筒２に加えて、内筒１の内部に摺動自在に設けられたピストン３と、ピストン３に連結されたロッド４と、内筒１の下端部（他端部）に設けられたベースバルブ５と、内筒１及び外筒２の間に形成されたリザーバ室６とを備えている。なお、ピストン３及びベースバルブ５の具体的な構造は周知であるため、図２にはこれらを簡略化して示し、ここではこれらの詳細な説明を省略する。
【００１８】
ロッド４は、アッパエンドキャップ１１を貫通し、内筒１の上端部（一端部）から外部へ延出される。ロッド４の上端部には、ブッシュ３６が取り付けられる。また、ロッド４には、外筒２の外周面を囲う筒状に形成されたダストカバー１３が取り付けられることもある。図２に示すように、ダストカバー１３は、上部が下部よりも縮径した（内径の小さな）段付き形状に形成されることもある。ピストン３とロッド４とダストカバー１３とは、一体的に軸方向Ｄに揺動可能である。
【００１９】
リザーバ室６は、作動流体がベースバルブ５を通じて出入り可能な空間である。すなわち、リザーバ室６には、ロッド４の進退（ピストン３の摺動）に応じて作動流体が出入りするため、リザーバ室６の内部における各部位は、作動流体の通路として機能する。リザーバ室６における作動流体の流れ方向は、主に軸方向Ｄとなる。
【００２０】
ここで、外筒２の形状について詳述する。一般的な（従来周知の）複筒式の緩衝装置では、外筒が中空円筒状に形成される。すなわち、外筒の外周面と内周面とが何れも一様な曲面とされる。これに対し、本実施形態に係る緩衝装置１０では、外筒２が凹部及び凸部の少なくとも一方を有しており、外筒２の最大径を抑えつつ外周面の表面積が拡大されている。本実施形態では、外筒２の厚みが一様であることから、外筒２の外周面及び内周面が何れもでこぼこした面とされている。
【００２１】
以下の説明では、外筒２の外周面（外径）を基準として凹部及び凸部を定める。すなわち、ここでいう凹部は外筒２の外周面において窪んだ部位であり、凸部は外筒２の外周面において出っ張った部位である。なお、これとは逆に、外筒２の内周面（内径）を基準にして凹部及び凸部を定めてもよい。
【００２２】
本実施形態の外筒２には、緩衝装置１０の作動時にダストカバー１３と干渉しないよう径を絞った上端部２ｃを除いて、凹凸形状が形成される。また、本実施形態の外筒２には、この上端部２ｃの外径よりも大きな外径を有する凸部２ｂが軸方向Ｄに並設される。本実施形態の凸部２ｂは、外筒２の外周面において周方向に延びる環状の突起として設けられ、軸方向Ｄに直交する方向の断面が円形であり、軸方向Ｄに沿う断面がＶ字状に形成されている。なお、隣接する二つの凸部２ｂの間は相対的に凹状となる。以下、この凹状の部分を凹部２ａと呼ぶ。すなわち、本実施形態の外筒２は、凹部２ａ及び凸部２ｂの両方を有する。凹部２ａの軸方向Ｄに直交する方向の断面形状も円形である。
【００２３】
凹部２ａは二つの凸部２ｂ間に位置することから、本実施形態の凹部２ａ及び凸部２ｂは軸方向Ｄに交互に並んで設けられる。凹部２ａは、外筒２の外周面において周方向に延びる環状溝として設けられ、軸方向Ｄに沿う断面形状がＶ字状となる。すなわち、本実施形態の外筒２は、凹部２ａ及び凸部２ｂによって外観形状が蛇腹状となっている。なお、本実施形態の凹部２ａの外径は上端部２ｃの外径と同一となっているが、凹部２ａの外径が上端部２ｃの外径より大きくてもよいし、小さくてもよい。
【００２４】
次に、リザーバ室６の構成について詳述する。本実施形態では、上述したように内筒１が円筒状であるとともに外筒２の内周面がでこぼこした形状であることから、リザーバ室６の径方向の寸法が軸方向Ｄにおいて一様にならない。すなわち、軸方向Ｄの位置によって、リザーバ室６の径方向の寸法が大きい部分と小さい部分とがある。言い換えると、リザーバ室６は、軸方向Ｄにおいて径方向の寸法が互いに異なる複数の通路を有する。本実施形態の外筒２は、外径（内径）が互いに異なる二つの部位（凹部２ａ及び凸部２ｂ）を有することから、リザーバ室６には径方向の寸法が互いに異なる二つの通路６ａ，６ｂが軸方向Ｄに交互に並設される。
【００２５】
具体的には、図３に示すように、リザーバ室６において外筒２の凹部２ａの径方向内側に位置する通路６ａは、外筒２の凸部２ｂの径方向内側に位置する通路６ｂよりも、径方向の寸法が小さくなる。以下、前者の通路６ａを狭小部６ａともいい、後者の通路６ｂを拡大部６ｂともいう。本実施形態では、上述したように凹部２ａ及び凸部２ｂが軸方向Ｄに交互に並んで設けられていることから、狭小部６ａ及び拡大部６ｂも軸方向Ｄに交互に並んで位置する。
【００２６】
［２．作用，効果］
（１）上述した緩衝装置１０によれば、外筒２に凹部２ａ及び凸部２ｂが設けられるため、外筒２の最大径を抑えつつ、外筒２の表面積を増大させることができる。つまり、外筒２の外径を軸方向Ｄにおいて一様に大きくする場合（単なる円筒形状とする場合）と比べて、外筒２の外周面をでこぼこした形状とすることで、外径を抑えつつ外気に触れる外筒２の表面積を増やすことができる。同様に、外筒２を単なる円筒形状として外径を大きくする場合と比べて、外筒２の内周面をでこぼこした形状とすることで、作動流体に触れる外筒２の表面積を増やすことができる。
【００２７】
したがって、例えば外筒２と最大径が同一の中空円筒状の外筒を用いる場合と比べて、リザーバ室６内の作動流体をより効率よく冷却することができる。このため、上述した緩衝装置１０によれば、サイズを抑えながら作動流体の冷却効率（冷却性能）を向上させることができる。また、冷却効率が向上することにより、作動流体の高温化に起因する破損を抑制することができる。
【００２８】
（２）上述したリザーバ室６には、径方向の寸法が互いに異なる狭小部６ａと拡大部６ｂとが設けられる。作動流体がこれらの狭小部６ａ及び拡大部６ｂを流れる場合、狭小部６ａと拡大部６ｂとでは作動流体の流速に差が生じる。言い換えると、上述した緩衝装置１０によれば、リザーバ室６において径方向の寸法が互いに異なる複数の通路６ａ，６ｂごとに、作動流体の流速を異ならせることができる。これにより、作動流体の攪拌を促進することができるため、作動流体の冷却効率をより高めることができる。
【００２９】
（３）上述したリザーバ室６では、狭小部６ａと拡大部６ｂとが軸方向Ｄに並んで位置する。このため、作動流体は、リザーバ室６を軸方向Ｄに沿って流れると、狭小部６ａと拡大部６ｂとを順に通過することで流速が変動する。具体的には、図４（ａ）に太矢印で示すように、軸方向Ｄにおける作動流体の流速は、狭小部６ａでは高くなり、拡大部６ｂでは低くなる。このように、上述した緩衝装置１０によれば、作動流体の流通方向に沿って流速を変動させることができる。このため、作動流体の攪拌を更に促進することができ、作動流体の冷却効率を更に高めることができる。なお、図４（ａ）及び後述する図４（ｂ）に示す太矢印は、作動流体の流動方向を示すものではなく、流動位置における流速の違いを示すものである。すなわち、作動流体は、緩衝装置１０の作動状況によっては図示した方向と逆方向に流れることもある。
【００３０】
（４）上述した緩衝装置１０が車両のサスペンション装置２０の一部であり、凹部２ａが外筒２の外周面において周方向に延びる環状溝であるため、図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、車両の走行時に前方から流れてくる外気Ｗが、凹部２ａに沿って流れやすくなる。つまり、上述した緩衝装置１０によれば、凹部２ａを環状溝とすることにより、外筒２に当たる外気Ｗの流れを阻害しにくくすることができる。また、外気Ｗが凹部２ａに沿って流れやすくなり、外筒２の車両後方側の外周面においても作動流体が冷却されるため、冷却効率を向上させることができる。
【００３１】
（５）上述した緩衝装置１０では、内筒１の外周面が円筒面状であるとともに、外筒２の内周面がでこぼこした形状である。このため、リザーバ室６内の作動流体には、内筒１の外周面に沿う直線的な流れと、外筒２の内周面に沿うジグザグ状の流れとが発生する。このような流れ方の違いにより、図４（ｂ）に太矢印で示すように、作動流体の流速は、リザーバ室６内の径方向外側の部位よりも内側の部位において高くなる。
【００３２】
つまり、上述した緩衝装置１０によれば、内筒１の外周面と外筒２の内周面との形状を異ならせることにより、リザーバ室６内の径方向において作動流体の流速に差を生じさせることができる。このため、作動流体の攪拌をより促進することができ、冷却効率をより高めることができる。
【００３３】
［３．変形例］
上述した実施形態に関わらず、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。本実施形態の各構成は、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせてもよい。
【００３４】
例えば、図６に示すように、緩衝装置１０が、リザーバ室６において内筒１から径方向外側に向かって突設されたフィン７を備えてもよい。フィン７は、作動流体の流れを敢えて阻害することで、作動流体の攪拌を促進する機能を持つ。フィン７は、例えば、環状に形成されて内筒１を囲むように設けられてもよいし、針状に形成されて内筒１の外周面に点在するように設けられてもよい。
【００３５】
図６に太矢印で示すように、緩衝装置１０がフィン７を備える場合、リザーバ室６内の作動流体はフィン７を迂回するように流れることから、攪拌がより促進される。このため、作動流体の冷却効率をより向上させることができる。なお、図６に示す太矢印は、作動流体の流動方向の一例を示すものである。すなわち、作動流体は、緩衝装置１０の作動状況によっては図示した方向と逆方向に流れることもある。
【００３６】
また、緩衝装置１０がフィン７を備える場合、フィン７の表面積の分だけ、内筒１の内部の作動流体の放熱性を向上させることができる。なお、リザーバ室６に径方向の寸法が互いに異なる複数の通路６ａ，６ｂが設けられる場合には、径方向の寸法が大きい通路６ａにフィン７を配置することが好ましい。これにより、リザーバ室６内における作動流体の最低限の流路を確保しやすくすることができ、圧損の増大を抑制することができる。
【００３７】
凹部２ａ及び凸部２ｂの各形状及び位置は、上述した実施形態で示したものに限定されない。例えば、凹部２ａ及び凸部２ｂのそれぞれが軸方向Ｄに延設されてもよい。また、凹部２ａ及び凸部２ｂの断面形状がＵ字状とされてもよい。また、凹部２ａ及び凸部２ｂが交互に設けられていなくてもよく、例えば並設方向が互いに異なっていてもよいし、それぞれがランダムな位置に設けられてもよい。
【００３８】
また、上述した実施形態では、外筒２が凹部２ａと凸部２ｂとの両方を有する場合について説明したが、凹部２ａ及び凸部２ｂの何れか一方が省略されてもよい。さらに、外筒２の厚みが一様でなくてもよく、この場合には、外筒２の外周面及び内周面の何れか一方が凹凸形状とされ、他方が一様な曲面とされてもよい。つまり、外筒２は、その外周面及び内周面の少なくとも一方に、凹部及び凸部の少なくとも一方を有していればよい。緩衝装置１０の外筒２が凹部及び凸部の少なくとも一方を有していれば、上述したように、外筒２の最大径を抑えつつ、その表面積を増大させることができることから、サイズを抑えながら作動流体の冷却効率を向上させることができる。
【００３９】
また、上述した実施形態では、リザーバ室６が狭小部６ａ及び拡大部６ｂを有する場合について説明したが、リザーバ室６の構成はこれに限定されない。リザーバ室６は、内筒１の外周面と外筒２の内周面との各形状によっては、狭小部６ａと拡大部６ｂとの間に他の通路を有していたり、径方向の寸法が一様とされたりしてもよい。
【００４０】
また、上述した実施形態では、車両のサスペンション装置２０の一部である緩衝装置１０を例示したが、緩衝装置１０の適用対象は特に限定されない。なお、上述した実施形態で示したサスペンション装置２０の構成や、これに対する緩衝装置１０の配置は一例である。
【符号の説明】
【００４１】
１  内筒
２  外筒
２ａ  凹部
２ｂ  凸部
３  ピストン
４  ロッド
５  ベースバルブ
６  リザーバ室
６ａ  狭小部（通路）
６ｂ  拡大部（通路）
７  フィン
１０  緩衝装置
２０  サスペンション装置
Ｄ  軸方向
【図１】
2018128024.tif 000003
【図２】
2018128024.tif 000004
【図３】
2018128024.tif 000005
【図４】
2018128024.tif 000006
【図５】
2018128024.tif 000007
【図６】
2018128024.tif 000008