(57)【要約】【課題】  シリンダの側部に減衰力発生機構を配置した筒型の緩衝器において、減衰力発生機構への通路のシール性を高める。【解決手段】シリンダの側部に減衰力発生機構を配置した筒型の緩衝器において、シリンダからの油液の通路を形成するセパレータチューブの枝管と減衰力発生機構とを接続部材３０によって接続する。接続部材３０のフランジ部３０Ｂに減衰力発生機構のバルブ部材を当接させ、これらの間を環状のシール部５５によってシールする。シール部５５に環状のリップ部５６を突出させ、リップ部５６の内周側に隣接して環状の凹部５７を形成する。リップ部５６は、バルブ部材に押付けられたとき、凹部５７側に倒れるように撓むので、接続部材３０の円筒部３０Ａ内の圧力がリップ部５６をバルブ部材に押付ける方向に作用することになり、シール部５５のシール性を高めることができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
作動流体が封入されたシリンダと、
該シリンダ内に挿入されたピストンと、該ピストンに連結されて前記シリンダの外部に延出されたピストンロッドと、
前記シリンダの外周に設けられた外筒と、
前記シリンダと前記外筒との間に形成された作動流体のリザーバと、
前記シリンダと前記外筒との間に設けられ、前記シリンダ内と連通する環状通路を形成する略円筒状の側壁を有するセパレータチューブと、
前記セパレータチューブの側壁に設けられて径方向外側に突出して前記環状通路に連通する略円筒状の枝管と、
前記枝管に対向して前記外筒の側壁に設けられた開口部と、
前記外筒の側壁に、前記開口部に対向して取付けられて前記開口部を介して内部が前記リザーバに連通する筒状のケースと、
前記ケース内に設けられて作動流体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、
一端部が前記枝管に接続し、他端部が前記減衰力発生機構に接続する円筒部と、該円筒部の他端部の外周に設けられたフランジ部とを有する接続部材と、
前記ケース内に設けられ、前記枝管の前記円筒部内に接続する前記減衰力発生機構発生機構の通路を形成し、前記接続部材のフランジ部の端面に当接するバルブ部材と、を備え、
前記接続部材の前記フランジ部には、該フランジ部と前記バルブ部材との間をシールする環状のシール部が設けられ、該シール部は、前記バルブ部材に向かって突出する環状のリップ部を有し、該リップ部は、前記バルブ部材に押付けられて内周側に倒れるように撓んでいることを特徴とする緩衝器。
【請求項２】
前記リップ部は、組付前の状態において、内周側へ撓ませるための力が、外周側に撓ませるための力よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の緩衝器。
【請求項３】
前記シール部材には、前記リップ部の内周側に隣接して環状の凹部が形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の緩衝器。
【請求項４】
前記リップ部は、径方向に沿った断面形状が前記バルブ部材に当接する頂部を有する略三角形であり内周側と外周側との形状が非対称であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の緩衝器。
【請求項５】
前記接続部材は、前記ケースの一部と前記バルブ部材との間でクランプされて固定されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の緩衝器。
【請求項６】
前記接続部材の前記円筒部内と前記リザーバとの圧力差の絶対値は、前記円筒部内の圧力が高い場合の最大値の方が前記リザーバの圧力が高い場合の最大値よりも大きいことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の緩衝器。
【請求項７】
前記接続部材の円筒部内の圧力は、前記リザーバの圧力以上であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の緩衝器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ピストンロッドのストロークに対して、シリンダ内の作動流体の流れを制御して減衰力を発生させる緩衝器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１に記載されているように、自動車等の車両のサスペンション装置に装着される筒型の緩衝器において、ピストンロッドが連結されたピストンが摺動するシリンダの側部に、減衰力を発生させるための減衰力発生機構を配置したものがある。この緩衝器では、シリンダの外周に外筒を設けて、これらの間に環状のリザーバを形成した二重筒構造とし、更に、リザーバ内において、シリンダにセパレータチューブを外嵌して、これらの間に形成した環状通路を介して、シリンダ内と外筒の側壁に取付けた減衰力発生機構とを接続している。そして、セパレータチューブの側壁から延びる枝管と、減衰力発生機構とは、円筒部材の一端外周部にフランジ部が一体に形成された通路部材によって接続されており、フランジ部には、環状のシール部材が装着されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１１３４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の通路部材のフランジ部に装着されるシール部材は、高圧となるセパレータチューブ内の環状通路と低圧のリザーバとの間のシールを行うために高いシール性が要求される。一方、生産性の観点から、通路部材の寸法精度及び組付精度の緩和の要求もある。
【０００５】
本発明は、シール性を高めつつ、寸法精度及び組付精度の緩和が可能な緩衝器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明に係る緩衝器は、作動流体が封入されたシリンダと、
該シリンダ内に挿入されたピストンと、該ピストンに連結されて前記シリンダの外部に延出されたピストンロッドと、
前記シリンダの外周に設けられた外筒と、
前記シリンダと前記外筒との間に形成された作動流体のリザーバと、
前記シリンダと前記外筒との間に設けられ、前記シリンダ内と連通する環状通路を形成する略円筒状の側壁を有するセパレータチューブと、
前記セパレータチューブの側壁に設けられて径方向外側に突出して前記環状通路に連通する略円筒状の枝管と、
前記枝管に対向して前記外筒の側壁に設けられた開口部と、
前記外筒の側壁に、前記開口部に対向して取付けられて前記開口部を介して内部が前記リザーバに連通する筒状のケースと、
前記ケース内に設けられて作動流体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、
一端部が前記枝管に接続し、他端部が前記減衰力発生機構に接続する円筒部と、該円筒部の他端部の外周に設けられたフランジ部とを有する接続部材と、
前記ケース内に設けられ、前記枝管の前記円筒部内に接続する前記減衰力発生機構発生機構の通路を形成し、前記接続部材のフランジ部の端面に当接するバルブ部材と、を備え、
前記接続部材の前記フランジ部には、該フランジ部と前記バルブ部材との間をシールする環状のシール部が設けられ、該シール部は、前記バルブ部材に向かって突出する環状のリップ部を有し、該リップ部は、前記バルブ部材に押付けられて内周側に倒れるように撓んでいることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る緩衝器によれば、接続部材とバルブ部材との間のシール部のシール性を高めつつ、寸法精度及び組付精度の緩和が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態に係る緩衝器の縦断面図である。
【図２】図１の緩衝器の要部である接続部材の部分を拡大して示す縦断面図である。
【図３】図１の緩衝器の接続部材の縦断面図である。
【図４】図３の接続部材のフランジ部側の端面図である。
【図５】図３の接続部材に設けられたシール部材のリップ部を拡大して示す縦断面図である。
【図６】図５のリップ部がバルブ部材に押付けられて撓んだ状態を拡大して示す縦断面図である。
【図７】図５に示すリップ部の変形例を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の一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、本実施形態に係る緩衝器１は、筒型の減衰力調整式油圧緩衝器であって、シリンダ２の外側に外筒３を設けた複筒構造で、シリンダ２と外筒３との間に環状のリザーバ４が形成されている。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、シリンダ上室２Ａを通り、シリンダ２及び外筒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、シリンダ２の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。
【００１０】
ピストン５には、シリンダ上下室２Ａ、２Ｂ間を連通させる通路１１、１２が設けられている。そして、通路１２には、シリンダ下室２Ｂ側からシリンダ上室２Ａ側への流体の流通のみを許容する逆止弁１３が設けられ、また、通路１１には、シリンダ上室２Ａ側の流体の圧力が所定圧力に達したとき開弁して、これをシリンダ下室２Ｂ側へリリーフするディスクバルブ１４が設けられている。
【００１１】
ベースバルブ１０には、シリンダ下室２Ｂとリザーバ４とを連通させる通路１５、１６が設けられている。そして、通路１５には、リザーバ４側からシリンダ下室２Ｂ側への流体の流通のみを許容する逆止弁１７が設けられ、また、通路１６には、シリンダ下室２Ｂ側の流体の圧力が所定圧力に達したとき開弁して、これをリザーバ４側へリリーフするディスクバルブ１８が設けられている。作動流体として、シリンダ２内には油液が封入され、リザーバ４内には油液及びガスが封入されている。
【００１２】
シリンダ２には、上下両端部にシール部材１９を介してセパレータチューブ２０が外嵌されており、シリンダ２の側壁とその外周に設けられたセパレータチューブ２０の円筒状の側壁との間に環状通路２１が形成されている。環状通路２１は、シリンダ２の上端部付近の側壁に設けられた通路２２によってシリンダ上室２Ａに連通されている。セパレータチューブ２０の側壁の下部には、環状通路２１に連通する小径の略円筒状の枝管２３が突出している。また、外筒３の側壁には、枝管２３に対向して枝管２３と略同心に大径の開口部２４が設けられている。外筒３の側壁には、減衰力発生機構２５が取付けられている。
【００１３】
減衰力発生機構２５は、外筒の開口部２４に取付けられた円筒状のケース２６内に設けられている。減衰力発生機構２５は、パイロット型（背圧型）のメインバルブ２７、メインバルブ２７の開弁圧力を制御するソレノイド駆動の圧力制御弁であるパイロットバルブ２８、及び、パイロットバルブ２８の下流側に設けられてフェイル時に作動するフェイルバルブ２９から構成されている。そして、枝管２３に接続部材３０が液密的に挿入され、枝管２３から接続部材３０に油液を導入し、メインバルブ２７、パイロットバルブ２８及びフェイルバルブ２９を通してケース２６で囲まれた室２６Ａへ流通させる。室２６Ａ内の油液は、ケース２６の端部の通路３１及び外筒３の開口部２４を通してリザーバ４へ流入する。
【００１４】
このとき、メインバルブ２７の開弁前には、パイロットバルブ２８によって油液の流れを制御して減衰力を発生し、メインバルブ２７の開弁時には、主にメインバルブ２７によって減衰力を発生する。また、パイロットバルブ２８の上流側の油液の一部をメインバルブ２７の背部の背圧室３２に導入し、その内圧をメインバルブ２７の閉弁方向に作用させる。リード線４１を介してソレノイド４０に通電する電流によってパイロットバルブ２８の制御圧力を調整することにより、減衰力を調整することができ、その結果、背圧室の内圧が変化してメインバルブ２７の開弁圧力及び開度を調整することができる。また、フェイルバルブ２９は、信号待ちで車を停止しているときや、万一、ソレノイド４０への通電が遮断されたとき閉弁し、常時開となったパイロットバルブ２７の代りに油液の流れを制限することにより、減衰力の過度の低下を防止して適度な減衰力を維持するようになっている。
【００１５】
セパレータチューブ２０の側壁には、下端側に、環状通路２１に連通する枝管２３が径方向外側に突出するように一体に形成されている。枝管２３は、例えばバーリング加工、絞り加工等によってセパレータチューブ２０の側壁に一体に形成することができる。
【００１６】
次に、減衰力発生機構２５の接続部材３０について、図２乃至図５を参照して説明する。
接続部材３０は、略円筒状の円筒部３０Ａと、円筒部３０Ａの一端部外周に一体に形成されたフランジ部３０Ｂとを備えている。接続部材３０は、円筒部３０Ａがセパレータチューブ２０の枝管２３に液密的に挿入され、フランジ部３０Ｂがケース２６の底部２６Ｂと、バルブ部材５０との間でクランプされて固定される。バルブ部材５０は、減衰力発生機構２５の通路を形成し、バルブ部材５０には、メインバルブ２７が設けられている。接続部材３０は、枝管２３とバルブ部材５０に形成された減衰力発生機構２５の通路とを接続する。ケース２６内には、バルブ部材５０、パイロットバルブ２８及びフェイルバルブ２９が設けられるバルブ部材５１、並びに、ソレノイド４０が挿入され、ケース２６にナット５２をねじ込むことにより、接続部材３０のフランジ部３０Ｂをクランプする軸力を発生させる（図１参照）。また、ケース２６の底部２６Ｂに形成された溝である通路３１を介してケース２６内の室２６Ａとリザーバ４とが接続される。
【００１７】
図３及図４に示すように、接続部材３０は、円筒部３０Ａの内外周部及び先端部、並びに、フランジ部３０Ｂの円筒部３０Ａとは反対側の端面の内周部がゴム製のシール部材５４によって被覆されている。円筒部３０Ａの外周部を被覆するシール部材５４によって、枝管２３と円筒部３０Ａとの間をシールする枝管シール部５４Ａが形成される。接続部材３０のフランジ部３０Ｂの円筒部３０Ａとは反対側の端面の内周部には、環状の凹部３０Ｃが形成されている。凹部３０Ｃの外周縁部は、外周側が徐々に浅くなるテーパ状に形成されている。そして、凹部３０Ｃ内に充填され、凹部３０Ｃを覆うシール部材５４によってフランジ部３０Ｂとの間をシールする環状のシール部５５が形成されている。
【００１８】
環状のシール部５５の形状について、図５及び図６を参照して説明する。
図５に示すように、環状のシール部５５は、外周部に環状のリップ部５６が突出し、リップ部５６の内周側に隣接して、環状の凹部５７が形成されている。リップ部５６の断面形状は、略三角形で、フランジ部３０Ｂの端面に対して、外周側の辺が鋭角を成し、凹部５７に隣接する内周側の辺が略垂直となっている。凹部５７の断面形状は、略長方形である。リップ部５６及び凹部５７の断面形状は、各角部に適宜、丸みが付けられている。リップ部５６は、このような断面形状、すなわち、フランジ部３０Ｂの端面に対して鋭角を成す外周側の辺、略垂直の内周側の辺、及び、内周側に隣接して形成された凹部５７により、図６に示すように、バルブ部材５０に押付けられたとき、内周側に倒れるように撓んで内周側にアンダーカット部５８を形成する。本実施の形態では、リップ部を上述のような形状とすることで、環状部のシール部５５にバルブ部材５０を組み付ける前の状態において、内周側へ撓ませるための力を、外周側に撓ませるための力よりも小さくすることができる。
【００１９】
緩衝器１は、接続部材３０の円筒部３０Ａ内とリザーバ４との圧力差の絶対値が、円筒部３０内の圧力が高い場合の最大値の方がリザーバ４の圧力が高い場合の最大値よりも大きくなるように、または、接続部材３０の円筒部３０内の圧力が、リザーバ４の圧力以上になるように調整される。
【００２０】
以上のように構成した本実施形態の作用について次に説明する。
緩衝器１は、ピストンロッド６側を上方に、ベースバルブ１０側を下方に向けて車両のサスペンション装置のバネ上（車体側）、バネ下（車輪側）間等の相対移動可能な２部材間に装着され、リード線４１が制御装置に接続される。
【００２１】
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の移動によって、ピストン５の逆止弁１３が閉じ、ディスクバルブ１４の開弁前には、シリンダ上室２Ａ側の流体が加圧されて、通路２２及び環状通路２１を通り、セパレータチューブ２０の枝管２３から接続部材３０を介して減衰力発生機構２５へ流入する。そして、減衰力発生機構２５に流入した流体は、メインバルブ２７、パイロットバルブ２８及びフェイルバルブ２９を通ってケース２６で囲まれた室２６Ａへ流れ、更に、ケース２６の端部の通路３１及び外筒３の開口部２４を通ってリザーバ４へ流入する。
【００２２】
このとき、ピストン５が移動した分の流体がリザーバ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へ流入する。なお、シリンダ上室２Ａの圧力がピストン５のディスクバルブ１４の開弁圧力に達すると、ディスクバルブ１４が開いて、シリンダ上室２Ａの圧力をシリンダ下室２Ｂへリリーフすることにより、シリンダ上室２Ａの過度の圧力の上昇を防止する。
【００２３】
ピストンロッド６の縮み行程時には、シリンダ２内のピストン５の移動によって、ピストン５の逆止弁１３が開き、ベースバルブ１０の通路１５の逆止弁１７が閉じて、ディスクバルブ１８の開弁前には、ピストン下室２Ｂの流体がシリンダ上室２Ａへ流入し、ピストンロッド６がシリンダ２内に侵入した分の流体がシリンダ上室２Ａから、上記伸び行程時と同様の経路を通ってリザーバ４へ流れる。なお、シリンダ下室２Ｂ内の圧力がベースバルブ１０のディスクバルブ１８の開弁圧力に達すると、ディスクバルブ１８が開いて、シリンダ下室２Ｂの圧力をリザーバ４へリリーフすることにより、シリンダ下室２Ｂの過度の圧力の上昇を防止する。
【００２４】
これにより、ピストンロッド６の伸縮行程時共に、減衰力発生機構２５において、メインバルブ２７の開弁前（ピストン速度低速域）においては、パイロットバルブ２８によって減衰力が発生し、メインバルブ２７の開弁後（ピストン速度高速域）においては、その開度に応じて減衰力が発生する。そして、ソレノイド４０への通電電流によってパイロットバルブ２８の制御圧力を調整することにより、減衰力を調整することができ、その結果、背圧室３２の内圧が変化してメインバルブ２７の開弁圧力及び開度を調整することができる。また、車が信号で停車したときや、万一、ソレノイド４０への通電が遮断された場合には、フェイルバルブ２９が閉弁し、常時開となったパイロットバルブの代りに油液の流れを制限することにより、減衰力の過度の低下を防止して適度な減衰力を維持することができる。
【００２５】
接続部材３０の環状のシール部５５では、リップ部５６は、組付前の状態において、リップ部５６は内周側へ撓ませるための力が、外周側に撓ませるための力よりも小さいので、バルブ部材５０に押付けられたとき、図６に示すように内周側に倒れるように撓んで内周側にアンダーカット部５８を形成する。リップ部５６は、アンダーカット部５８に作用する接続部材３０内の油液の圧力により、リップ部５６は外周側に、つまりバルブ部材５０側に移動することで、リップ部５６がバルブ部材５０に圧力を受けて押付けられるので、ピストン５の移動によって加圧されるシリンダ上下室２Ａ、２Ｂ側の高い圧力をシールして、リップ部５６の外周側の低圧のリザーバ４側への漏れを防止することができる。その結果、接続部材３０とバルブ部材５０との径方向位置がずれたとしても、シール性を維持することができ、各部の寸法精度の要求を緩和することができる。また、接続部材３０のフランジ部３０Ｂをクランプするバルブ部材５０の軸力を軽減することができるので、ナット５２の締付に代えて、ケース２６のカシメ等のより簡易な締結手段によってバルブ部材５０、５１及びソレノイド４０の固定が可能になり、生産性を高めることができる。
【００２６】
次に、上記実施形態の接続部材３０の環状のシール部５５の変形例について図７を参照して説明する。なお、以下の説明において、特に示した場合を除き、上記実施形態（図５参照）に対して、同様の部分には同じ参照符号を用いて、異なる部分についてのみ詳細に説明する。
【００２７】
図７（Ａ）に示す変形例では、リップ部５６Ａの外周側に隣接して環状の外周凹部５９
が形成されている。外周凹部５９の内周側の壁部は、リップ部５６Ａの外周側の壁部と面一であり、外周側の壁部は、テーパ状に形成されている。また、外周凹部５９の深さは、凹部５７の深さと等しい。これにより、リップ部５６Ａの内側及び外側の突出高さ、すなわち、内外周の凹部５７及び外周凹部５９の底部からの突出高さは同じになっている。この場合、リップ部５６Ａは、バルブ部材５０に押付けられたとき、内周側と外周側の傾斜角度の相違によって内周側に撓む。つまり、内周側と外周側の剛性を異ならせることにより、図５に示すものと同様、内周側にアンダーカット部が形成され、上記実施形態と同様の作用効果を奏する。
【００２８】
図７（Ｂ）に示す変形例では、リップ部５６Ｂのフランジ部３０Ｂの端面に対する内周側と外周側の傾斜角が同じになっている。この場合、リップ部５６Ｂは、凹部５７により突出高さが高い内周側に撓み易くなっている。これにより、リップ部５６Ｂは、バルブ部材５０に押付けられたとき、凹部５７側へ逃げるように内周側に撓み、図５に示すものと同様、内周側にアンダーカット部が形成され、上記実施形態と同様の作用効果を奏する。
【００２９】
図７（Ｃ）に示す変形例では、リップ部５６Ｃでは、フランジ部３０Ｂの端面に対して、内周側の傾斜角が鈍角であり、内周側に予めアンダーカット部５８が形成されている。このように内周側と外周側の剛性を異ならせ、さらに凹部５７が形成されてリップ部５６Ｃを内周側に逃がすことが可能な形状としたことにより、リップ部５６Ｃは、内周側に撓み易くなっており、上記実施形態と同様の作用効果を奏する。
【００３０】
図７（Ｄ）に示す変形例では、リップ部５６Ｄの内周側の凹部５７Ａがフランジ部３０Ｂの内周部まで延ばされている。このように内周側と外周側の剛性を異ならせ、さらに凹部５７Ａが形成されてリップ部５６Ｄを内周側に逃がすことが可能な形状としたことにより、上記実施形態と同様の作用効果を奏する。
また、図７（Ｅ）に示す変形例は、図７（Ａ）に示す変形例において、リップ部５６Ｅの内周側の凹部５７Ｂをフランジ部３０Ｂの内周部まで延ばしたものである。これにより、上記図７（Ａ）に示す変形例と同様の作用効果を奏する。
【００３１】
図７（Ｆ）に示す変形例は、上記図７（Ｄ）に示す変形例において、リップ部５６Ｆの内周側の壁部の基部に、アンダーカット部となる内周溝６０が形成されている。これにより、リップ部５６Ｆは、内周側に撓み易くなっており、上記実施形態と同様の作用効果を奏する。
【００３２】
環状のシール部５５のリップ部の形状は、上記のほか、バルブ部材５０に押付けられたとき、内周側に倒れるように撓んで、内周側にアンダーカット部を形成するものであれば、上記の他の形状としてもよい。つまり、リップ部の形状を内周側と外周側の剛性が異なるようにする、および／または凹部を形成し、リップ部を内周側に逃がすことが可能な形状とすればよい。例えば、リップ部は、組付前の状態において、内周側へ撓ませるための力が、外周側に撓ませるための力よりも小さくなるように形成することにより、バルブ部材５０に押付けられたとき、内周側に倒れるように撓んで、内周側にアンダーカット部を形成することができる。
【符号の説明】
【００３３】
１…緩衝器、２…シリンダ、３…外筒、４…リザーバ、６…ピストンロッド、２０…セパレータチューブ、２１…環状通路、２３…枝管、２４…開口部、２５…減衰力発生機構、２６…ケース、３０…接続部材、３０Ａ…円筒部、３０Ｂ…フランジ部、５０…バルブ部材、５５…シール部、５６…リップ部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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