(57)【要約】【課題】リバウンドスプリング付の油圧緩衝器において、リバウンドスプリングのばね力を大きくする。【解決手段】油液が封入されたシリンダ２内に、ピストンロッド６が連結されたピストン５を嵌装し、ピストンロッド６をシリンダ２の外部へ延出させる。ピストンロッド６のストロークに対して、伸び側および縮み側減衰力発生機構１３，１４によって減衰力を発生させる。シリンダ２の端部を拡径して拡径部１９を形成する。拡径部１９内にリバウンドスプリング２０を設ける。ピストンロッド６が伸び側にストロークしたとき、リバウンドストッパ２３がばね受け２２に当接して、リバウンドスプリング２０が圧縮され、そのばね力によって車体の姿勢変化を抑制する。シリンダ２に拡径部１９を設けたことにより、拡径部１９内に大きなリバウンドスプリングを配置することができ、ばね力を大きくすることができる。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
油液が封入されたシリンダと、該シリンダ内に摺動可能に嵌装されたピストンと、一端が前記ピストンに連結され他端が前記シリンダの外部へ延出されたピストンロッドと、前記シリンダ内の前記ピストンの移動によって生じる油液の流れを制御して減衰力を発生させる減衰力発生機構とを備えた油圧緩衝器において、
前記シリンダの端部に拡径部を形成し、該拡径部内に、前記ピストンロッドのストロークに対してばね力を付与するばね手段を配置したことを特徴とする油圧緩衝器。
【請求項２】
前記ばね手段は、前記ピストンロッドが伸び側にストロークしたとき、該ピストンロッドに対してばね力を付与することを特徴とする請求項１に記載の油圧緩衝器。
【請求項３】
前記ばね手段は、圧縮コイルばねであることを特徴とする請求項１または２に記載の油圧緩衝器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、自動車等の車両の懸架装置に装着される油圧緩衝器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に、自動車等の車両の懸架装置において、懸架ばねの縮み側（バウンド側）のばね定数に対して伸び側（リバウンド側）のばね定数を大きくすることにより、乗り心地を損なうことなく、旋回時のローリング、加減速時のピッチング等の車体の姿勢変化を抑制して、走行安定性を向上させることができることが知られている。特に、ＲＶ（レクリエーショナルビークル）等の車高が高い車両においては、、重心位置が高いため、車体の姿勢変化が大きくなる傾向があるので、走行安定性の見地から車体の姿勢変化を抑制することが重要である。
【０００３】
そこで、従来、油圧緩衝器のシリンダ内壁とピストンロッドとの間の環状空間にリバウンドスプリング（圧縮コイルばね）を挿入して、ピストンロッドが伸び側にストロークしたとき、リバウンドスプリングが圧縮されて、懸架ばねのばね力を補助することにより、伸び側のばね定数を大きくするようにしたリバウンドスプリング付の油圧緩衝器が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のリバウンドスプリング付の油圧緩衝器では、次のような問題がある。シリンダ内壁とピストンロッドとの間の限られた空間内にリバウンドスプリングを配置しているため、そのコイル直径および線材直径が制限され、大きなばね力を発生させることが困難である。特に、サスペンションストラットとして使用される油圧緩衝器では、曲げ剛性を高めるため、ピストンロッドの直径が大きくなっているので、スペース上の制約が大きい。
【０００５】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、スペース上の制約を解消して、大きなリバウンドスプリングを設けることができる油圧緩衝器を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１に係る発明は、油液が封入されたシリンダと、該シリンダ内に摺動可能に嵌装されたピストンと、一端が前記ピストンに連結され他端が前記シリンダの外部へ延出されたピストンロッドと、前記シリンダ内の前記ピストンの移動によって生じる油液の流れを制御して減衰力を発生させる減衰力発生機構とを備えた油圧緩衝器において、
前記シリンダの端部を拡径部を形成し、該拡径部内に、前記ピストンロッドのストロークに対してばね力を付与するばね手段を配置したことを特徴とする。
このように構成したことにより、シリンダに拡径部を設けたことによって、拡径部内に大きなばね手段を配置することができ、ピストンロッドのストロークに対して大きなばね力を付与することができる。
請求項２の発明に係る油圧緩衝器は、上記請求項１の構成において、前記ばね手段は、前記ピストンロッドが伸び側にストロークしたとき、該ピストンロッドに対してばね力を付与することを特徴とする。
このように構成したことにより、ピストンロッドの伸び側へのストロークに対して、大きなばね力を付与することができる。
また、請求項３の発明に係る油圧緩衝器は、上記請求項１または２の構成において、前記ばね手段は、圧縮コイルばねであることを特徴とする。
このように構成したことにより、圧縮コイルばねの圧縮によって、ピストンロッドのストロークに対してばね力を付与することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１に示すように、第１実施形態に係る油圧緩衝器１は、複筒式油圧緩衝器であって、シリンダ２の外周に外筒３が設けられ、シリンダ２と外筒３との間にリザーバ４が形成された二重筒構造をなしている。シリンダ２内には、ピストン５が摺動可能に嵌装され、このピストン５によってシリンダ２内がシリンダ上室２Ａとシリンダ下室２Ｂとの２室に画成されている。ピストン５には、ピストンロッド６の一端がナット７によって連結されており、ピストンロッド６の他端側は、シリンダ２および外筒３の上端部に装着されたロッドガイド８およびオイルシール９に挿通されて外部へ延出されている。シリンダ２の下端部には、シリンダ下室２Ｂとリザーバ４とを区画するベースバルブ１０が設けられている。そして、シリンダ上下室２Ａ，２Ｂ内には、油液が封入され、リザーバ４内には、油液およびガスが封入されている。
【０００８】
ピストン５には、シリンダ上下室２Ａ，２Ｂ間を連通させる伸び側および縮み側油路１１，１２が設けられている。伸び側および縮み側油路１１，１２には、それぞれその油液の流動を制御して減衰力を発生させるオリフィスおよびディスクバルブからなる伸び側および縮み側減衰力発生機構１３，１４（減衰力発生機構）が設けられている。また、ベースバルブ１０には、シリンダ下室２Ｂとリザーバ４とを連通させる伸び側および縮み側油路１５，１６が設けられている。伸び側油路１５には、リザーバ４側からシリンダ下室２Ｂ側への油液の流通のみを許容する逆止弁１７が設けられ、縮み側油路１６には、シリンダ下室２Ｂ側からリザーバ４側への油液の流通に抵抗を付与するオリフィスおよびディスクバルブからなる縮み側減衰力発生機構１８（減衰力発生機構）が設けられている。
【０００９】
シリンダ２の上端部側が拡径されて、拡径部１９が形成されている。拡径部１９は、例えば、円筒状のシリンダ２をハイドロフォーミング成形することによって形成することができる。シリンダ２の拡径部１９とピストンロッド６との間の環状空間には、ばね手段としてリバウンドスプリング２０（圧縮コイルばね）が挿入されている。リバウンドスプリング２０の上端部は、ロッドガイド８に形成されたばね受け凸部２１に嵌合されて、ロッドガイド８に固定されている。リバウンドスプリング２０の下端部は、自由端であり、拡径部１９の下端部付近まで延ばされ、その先端部には、ピストンロッド６に沿って摺動可能に、かつ、ピストンロッド６に対して回転可能に案内されたばね受け２２が取付けられている。
【００１０】
シリンダ２内において、ピストンロッド６には、ばね受け２２に対向するリバウンドストッパ２３が固定されている。リバウンドストッパ２３は、図１に示す所定の通常状態において、ばね受け２２との間に所定の間隔が設けられており、ピストンロッド６が伸び側にストロークしたとき、ばね受け２２に当接するように配置されている。なお、これらの当接時の衝撃および打音の発生を抑制するために、ばね受け２２またはリバウンドストッパ２３の互いの当接面には、ゴム等の緩衝材を装着することことが望ましい。
【００１１】
また、図２に示すように、ピストンロッド６の伸び側のストローク端は、リバウンドスプリング２０の線材が互いに密着して、リバウンドストッパ２３の移動を阻止することによって規定しており、この状態において、ピストン５がシリンダ２の拡径部１９に達しないようになっている。なお、このようにリバウンドスプリング２０の線材が互いに密着する場合においても、衝撃および打音の発生を抑制するために、例えば、リバウンドスプリングの線材の表面をゴム等の緩衝材で被覆またはコーティングすることが望ましい。
【００１２】
以上のように構成した第１実施形態の作用について次に説明する。
ピストンロッド６の伸び行程時には、シリンダ２内のピストン５の摺動にともない、シリンダ上室２Ａの油液がピストン５の伸び側油路１１を通ってシリンダ下室２Ｂへ流れ、伸び側減衰力発生機構１３によって減衰力が発生する。このとき、ピストンロッド６がシリンダ２から退出した分の油液がリザーバ４からベースバルブ１０の逆止弁１７を開いてシリンダ下室２Ｂへ流れ、リザーバ４内のガスが膨張することによって、シリンダ２内の容積変化を補償する。
【００１３】
縮み行程時には、シリンダ２内のピストン５の摺動にともない、シリンダ下室２Ｂの油液がピストン５の縮み側油路１２を通ってシリンダ上室２Ａへ流れ、ピストン５の縮み側減衰力発生機構１４によって減衰力が発生し、また、ピストンロッド６がシリンダ２内へ侵入することによって、シリンダ下室２Ｂの油液がベースバルブ１０の縮み側油路１６を通ってリザーバ４へ流れ、減衰力発生機構１８によって減衰力が発生し、これらの減衰力の合計が縮み行程時の減衰力となる。このとき、ピストンロッド６がシリンダ２内に侵入した分だけリザーバ４内のガスが圧縮されることによって、シリンダ２内の容積変化を補償する。
【００１４】
通常、車両の直進時には、ピストンロッド６は、振幅が小さく、ストッパ２３がばね受け２２に当接しない範囲でストロークするので、リバウンドスプリング２０のばね力が作用せず、懸架ばねによって、路面の凹凸による振動を充分に吸収することができ、良好な乗り心地を得ることができる。また、ピストンロッド６の縮み側のストロークに対しては、リバウンドスプリング２０のばね力は作用しないので、路面の突起を乗越える際には、懸架ばねによって衝撃を充分に吸収することができる。
【００１５】
一方、車両の旋回時、加減速時には、旋回内側、加速時の前輪側および減速時の後輪側に装着された油圧緩衝器１のピストンロッド６の伸び側へのストロークが大きくなり、リバウンドストッパ２３がばね受け２２に当接して、リバウンドスプリング２０が圧縮され、そのばね力によって懸架ばねを補助することにより、車体の姿勢変化を抑制することができ、車両の走行安定性を高めることができる。
【００１６】
シリンダ２に拡径部１９を設けたことにより、シリンダ２の内壁とピストンロッド６との間の環状空間が大きくなるので、リバウンドスプリング２０の設計の自由度が高まり、コイル直径および線材直径を大きくすることができ、ばね力を大きくして、車体の姿勢変化を効果的に抑制することができる。これにより、サスペンションストラットとして使用される油圧緩衝器においても、充分大きなリバウンドスプリングを設けることができる。また、リバウンドスプリング２０の選択の自由度が高まることから、非線形スプリング等を使用することによって、容易にばね特性を調整して車体への荷重を制御することができ、車体のストレスを低減することが可能となる。
【００１７】
なお、上記第１実施形態では、リバウンドスプリング２０の下端部を自由端としているが、これを自由端とせず、ばね受け２２を拡径部１９の下端のテーパ部２４に当接させて、リバウンドスプリング２０に適当なセット加重を設定するようにしてもよい。これにより、リバウンドスプリング２０の自由長にばらつきがある場合でも、ばね受け２２を正確に位置決めすることができ、リバウンドスプリング２０が作用するピストンロッド６のストローク位置を正確に決定することができる。この場合、ばね受け２２のテーパ部２４との当接部に、合成樹脂等の緩衝材を設けて、テーパ部２４の摩耗を防止するとよい。
【００１８】
次に、本発明の第２実施形態について、図３を参照して説明する。なお、以下の説明において、上記第１実施形態に対して、同様の部分には同一の符号を付して、異なる部分についてのみ詳細に説明する。
【００１９】
図３に示すように、第２実施形態に係る油圧緩衝器３０では、上記第１実施形態に対して、シリンダが分割構造とされ、ピストン５が嵌装されたシリンダ２ａに、接続部材３１を介して、シリンダ２ａより大径のシリンダ２ｂが接続されており、シリンダ２ｂによってシリンダの端部に拡径部が形成されている。シリンダ２ａ、接続部材３１およびシリンダ２ｂは、Ｏリング等のシール部材（図示せず）を介して互いに液密的に接続されている。また、リバウンドスプリング３３の線材の表面には、ゴム等の緩衝材３３Ａがコーティングされている。
【００２０】
このような構成とした本発明の第２実施形態によれば、上記第１実施形態の作用、効果に加えて、次のような作用、効果を奏する。
【００２１】
▲１▼汎用の管材を組合わせて簡単に拡径部を構成することができるので、ハイドロフォーミング成形等の複雑な工程を省略することができ、製造コストを低減することができる。▲２▼ばね受け２２と接続部材３１とを平坦部で面接触させることにより、接触時の摩耗粉等の発生を防止することができるので、摩耗粉が油液中に混入するのを防止することができる。また、▲３▼ばね受け２２とのストッパ２３との間に介装された緩衝材３２およびリバウンドスプリング３３にコーティングされた緩衝材３３Ａをよって、衝撃および打音の発生を確実に抑制することができる。
【００２２】
なお、上記第１および第２実施形態では、リバウンドスプリング２０，３３によって、ピストンロッド６の伸び側のストローク端を規定しているが、ばね受け２２のロッドガイド８側への移動を規制するストッパを別途設けることによって規定することもできる。
【００２３】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１の発明に係る油圧緩衝器によれば、シリンダに拡径部を設けたことにより、拡径部内に大きなばね手段を配置することができ、ピストンロッドのストロークに対して大きなばね力を付与することができる。その結果、車体の姿勢変化を効果的に抑制することができ、車両の走行安定性を向上させることができる。
請求項２の発明に係る油圧緩衝器によれば、さらに、ピストンロッドの伸び側へのストロークに対して、大きなばね力を付与することができ、車体の姿勢変化を効果的に抑制することができる。
また、請求項３の発明に係る油圧緩衝器によれば、さらに、圧縮コイルばねの圧縮によって、ピストンロッドのストロークに対してばね力を付与することができ、車体の姿勢変化を効果的に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る油圧緩衝器の縦断面図である。
【図２】図１に示す油圧緩衝器において、ピストンロッドが伸び側のストローク端まで伸長した状態を示す図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る油圧緩衝器の縦断面図である。
【符号の説明】
１　　油圧緩衝器
２　　シリンダ
２ｂ　シリンダ（拡径部）
５　　ピストン
６　　ピストンロッド
１３　伸び側減衰力発生機構（減衰力発生機構）
１４，１８　　縮み側減衰力発生機構（減衰力発生機構）
１９　拡径部
２，３３　リバウンドスプリング（ばね手段、圧縮コイルばね）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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