(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内筒と外筒とからなるシリンダ体と、内筒と外筒との間に区画したリザーバ室と、内筒内に第１のピストンを介して出没可能に挿通した中空な第１のピストンロッドと、第１のピストンロッド内に第２のピストンを介して出没可能に挿通した第２のピストンロッドと、内筒内に第１のピストンを介して区画したロッド側油室及びピストン側油室と、内筒の下端内部に配在されてピストン側油室を上記リザーバ室に連通する第１の減衰バルブと、第１のピストンロッド内に第２のピストンを介して区画した上方油室及び下方油室と、第２のピストンに配在されて上記上方油室と下方油室とを連通する第２の減衰バルブとを備えている油圧緩衝器において、上記下方油室と上記ピストン側油室とを連通する通路を上記第１のピストンに形成し、上記第２のピストンロッド内中空部に上記第１のピストンの上端中央部に起立するロッド体を出没可能に挿通させ、更に上記中空部内に上記ロッド体で区画され且つ上記ロッド側油室の断面積とほぼ同じ断面積に設定された穴を形成し、上記第１のピストンにオリフィスを形成し、上記ロッド体に上記穴と上記オリフィスとを連通する透孔を形成し、上記第１のピストンに上記透孔を上記ロッド側油室に連通する連通路を形成し、更に上記ピストン側油室に油温補償機構を配在し、当該油温補償機構が上記の穴とロッド側油室と透孔と連通路とオリフィスとの合計体積と同一となる容室と、この容室に連通する油温補償室と、上記オリフィスに連通する前室と、この前室および油温補償室を同時に区画しながら油温変化に応じて同時に拡大又は縮小させる油温補償ピストンとを有し、上記穴とロッド側油室と透孔と連通路とオリフィスと前室内の合計の油量と上記容室と油温補償室内の合計の油量とを等しくしたことを特徴とする油圧緩衝器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、油圧緩衝器に関し、特に、多段型の油圧緩衝器の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
多段型の油圧緩衝器は、標準型の油圧緩衝器に比較して、取付長を小さくし得るから、たとえば、四輪車両におけるリアのショックアブソーバとして利用する場合には、車両内における後方床面にショックアブソーバの上端を突出させない、すなわち、車両内の後方床面を左右方向にフラットにして広く設定し得ることになる利点がある。
【０００３】
ところで、この多段型の油圧緩衝器は、原理的には、図３に示すように、いわゆる複筒型に形成されて車両における車軸側に連結される言わば一段目とされるシリンダ体１内に一段目とされるピストンロッド２がピストン３の介在下に出没可能に挿通されてなるとしている。
【０００４】
そして、一段目のピストンロッド２を言わば二段目のシリンダ体にして、この一段目のピストンロッド２内に車両における車体側に連結される言わば二段目となるピストンロッド４をピストン５の介在下に出没可能に挿通してなるとしている。
【０００５】
また、一段目のピストンロッド２内には、ピストン５によって区画されてピストン５に配在の減衰バルブ５ａを介して相互に連通可能とされる上方油室Ｒ１と下方油室Ｒ２とを有してなるとしている。
【０００６】
さらに、シリンダ体１を構成する内筒６内には、ピストン３によって区画されたロッド側油室Ｒ３とピストン側油室Ｒ４とを有してなるとし、上記の下方油室Ｒ２がピストンロッド２に形成の通路２ａを介して上記のロッド側油室Ｒ３に連通し、上記のピストン側油室Ｒ４が内筒６の下端内部に配在された減衰バルブ６ａを介して内筒６と共にシリンダ体１を構成する外筒７との間に区画され油面Ｏの上方にガス室Ｇを有するリザーバ室Ｒに連通してなるとしている。
【０００７】
このことから、上記した油圧緩衝器にあって、上方油室Ｒ１と下方油室Ｒ２およびロッド側油室Ｒ３は、ピストン３の配在によってピストン側油室Ｒ４およびリザーバ室Ｒと遮断されていながら閉鎖された油室空間を形成している。
【０００８】
また、上記した油圧緩衝器にあって、ピストンロッド４の断面積とロッド側油室Ｒ３の断面積がほぼ同一になるように設定されている。
【０００９】
それゆえ、この油圧緩衝器にあっては、ピストンロッド４が二段目のシリンダ体とされるピストンロッド２に対して出没されるとき、ピストン５に配在の減衰バルブ５ａで所定の減衰力が発生されると共に、ロッド側油室Ｒ３においてピストンロッド４の侵入体積分および退出体積分に相当する量の油の流出入が発現される。
【００１０】
その結果、ピストンロッド２自体がシリンダ体１に対して、すなわち、シリンダ体１を構成する内筒６に対して出没されることになり、したがって、ピストン側油室Ｒ４とリザーバ室Ｒとの間に配在されている減衰バルブ６ａによっても所定の減衰力が発生されることになる。
【００１１】
以上のことから、この従来例とされる多段型の油圧緩衝器にあっては、ピストンロッド４がピストンロッド２に対して出没されるとき、併せてピストンロッド２がシリンダ体１に対しても出没されることになり、したがって、いわゆる円滑な伸縮作動のもとに、各減衰バルブ５ａ，６ａによって設定通りの減衰力を発生し得ることになる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、車両に搭載の油圧緩衝器にあっては、継続する伸縮作動で内部に収容の油の温度が上昇するのは自明であり、それゆえ、上記した従来の油圧緩衝器にあっても、継続する伸縮作動で内部に収容の油の温度が上昇する。
【００１３】
このとき、上記の油圧緩衝器にあって、ピストン３の配在によって区画されるピストン側油室Ｒ４は、リザーバ室Ｒに連通しているから、このピストン側油室Ｒ４における油温の上昇による体積膨張は、リザーバ室Ｒに吸収されることになり、基本的には影響がない。
【００１４】
それに対して、ピストン３の配在によって区画されて閉鎖された油室空間となっている上方油室Ｒ１と下方油室Ｒ２およびロッド側油室Ｒ３にあっては、ここにおける油温の上昇による体積膨張をピストン３の下降で、すなわち、ピストン側油室Ｒ４に吸収させるしか方策がないことになる。
【００１５】
その結果、油温の上昇でピストンロッド４のピストンロッド２に対する相対位置関係が変化することになり、甚だしい場合にはピストンロッド２のシリンダ体１に対する有効ストローク量が不足することになる。
【００１６】
そして、ピストンロッド２の有効ストローク量が不足する場合には、ピストンロッド２に連設のピストン３が内筒６の下端内部に当るなどのいわゆる機械当りが発現されることになり、また、機械当りを回避するために減衰バルブ６ａのクラッキング圧を高く設定する場合には、車両における乗り心地を悪くすることになる。
【００１７】
この発明は、上記した事情を鑑みて創案されたものであって、その目的とするところは、継続する伸縮作動で油温が上昇するとしても、ピストンロッドの有効ストローク量を減少させずして、たとえば、四輪車両におけるリアのショックアブソーバとして利用するのに最適となる多段型の油圧緩衝器を提供することである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の手段は、内筒と外筒とからなるシリンダ体と、内筒と外筒との間に区画したリザーバ室と、内筒内に第１のピストンを介して出没可能に挿通した中空な第１のピストンロッドと、第１のピストンロッド内に第２のピストンを介して出没可能に挿通した第２のピストンロッドと、内筒内に第１のピストンを介して区画したロッド側油室及びピストン側油室と、内筒の下端内部に配在されてピストン側油室を上記リザーバ室に連通する第１の減衰バルブと、第１のピストンロッド内に第２のピストンを介して区画した上方油室及び下方油室と、第２のピストンに配在されて上記上方油室と下方油室とを連通する第２の減衰バルブとを備えている油圧緩衝器において、上記下方油室と上記ピストン側油室とを連通する通路を上記第１のピストンに形成し、上記第２のピストンロッド内中空部に上記第１のピストンの上端中央部に起立するロッド体を出没可能に挿通させ、更に上記中空部内に上記ロッド体で区画され且つ上記ロッド側油室の断面積とほぼ同じ断面積に設定された穴を形成し、上記第１のピストンにオリフィスを形成し、上記ロッド体に上記穴と上記オリフィスとを連通する透孔を形成し、上記第１のピストンに上記透孔を上記ロッド側油室に連通する連通路を形成し、更に上記ビストン側油室に油温補償機構を配在し、当該油温補償機構が上記の穴とロッド側油室と透孔と連通路とオリフィスとの合計体積と同一となる容室と、この容室に連通する油温補償室と、上記オリフィスに連通する前室と、この前室および油温補償室を同時に区画しながら油温変化に応じて同時に拡大又は縮小させる油温補償ピストンとを有し、上記穴とロッド側油室と透孔と連通路とオリフィスと前室内の合計の油量と上記容室と油温補償室内の合計の油量とを等しくしたことを特徴とするものである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下に、図示した実施の形態に基づいて、この発明を説明するが、この発明による油圧緩衝器にあっても、多段型とされる限りにおいて、前記した図３に示す従来の油圧緩衝器と同様に構成されている。
【００２０】
即ち、本発明の油圧緩衝器の基本構造は、従来同じく、内筒６と外筒７とからなる一段目のシリンダ体１と、内筒６と外筒７との間に区画したリザーバ室Ｒと、内筒６内に第１のピストン３を介して出没可能に挿通した二段目のシリンダ体となる第１のピストンロッド２と、第１のピストンロッド２内に第２のピストン５を介して出没可能に挿通した二段目の第２のピストンロッド４と、内筒６内に第１のピストン３を介して区画したロッド側油室Ｒ３及びピストン側油室Ｒ４と、内筒６の下端内部に配在されてピストン側油室４を上記リザーバ室Ｒに連通する第１の減衰バルブ６ａと、第１のピストンロッド２内に第２のピストン５を介して区画した上方油室Ｒ1及び下方油室Ｒ２と、第２のピストン５に配在されて上記上方油室Ｒ１と下方油室Ｒ２とを連通する第２の減衰バルブ５ａとを備えている。
以下更に詳しく説明する。この場合、従来と同じ構造のものは、同一の符号を付すことで詳細は省略する。
【００２１】
本発明の一実施の形態に係わる油圧緩衝器は、図１、図２に示すように、下方油室Ｒ２と上記ピストン側油室Ｒ４とを連通する通路３ｃを上記第１のピストン３に形成している。
第２のピストンロッド４内中空部に上記第１のピストン３の上端中央部に起立するロッド体８を出没可能に挿通させ、更に上記中空部内に上記ロッド体８で区画され且つ上記ロッド側油室Ｒ３の断面積とほぼ同じ断面積に設定された穴４ａを形成している。
上記第１のピストン３にオリフィス３ａを形成し、上記ロッド体８に上記穴４ａと上記オリフィス３ａとを連通する透孔８ａを形成し、上記第１のピストン３に上記透孔８ａを上記ロッド側油室Ｒ３に連通する連通路３ｂを形成している。
更に上記ピストン側油室Ｒ４に油温補償機構Ｓを配在している。そして、この油温補償機構Ｓが上記の穴４ａとロッド側油室Ｒ３と透孔８ａと連通路３ｂとオリフィス３ａとの合計体積と同一となる容室Ｒ５と、この容室Ｒ５に連通する油温補償室Ｒ６と、上記オリフィス３ａに連通する前室Ｒ７と、この前室Ｒ７および油温補償室Ｒ６を同時に区画しながら油温変化に応じて同時に拡大又は縮小させる油温補償ピストンＰとを有し、上記穴４ａとロッド側油室Ｒ３と透孔８ａと連通路３ｂとオリフィス３ａと前室Ｒ７内の合計の油量と上記容室Ｒ５と油温補償室Ｒ６内の合計の油量とを等しくしている。
【００２６】
一方、ピストン３には、上記の透孔８ａをロッド側油室Ｒ３に連通させる連通路３ｂが形成されてなると共に、下方油室Ｒ２をピストン側油室Ｒ４に連通させる通路３ｃが形成されてなるとしている。
【００２８】
ちなみに、図示する実施の形態にあって、油温補償機構Ｓは、一段目のピストンロッド２に連設のピストン３の下端面に保持されてなるとしており、また、この油温補償機構Ｓを構成する温度補償ピストンＰは、一段目のピストンロッド２および二段目のピストンロッド４が摺動する方向に、すなわち、この油圧緩衝器における伸縮方向に直交する方向に移動可能とされてなるとしている。
【００２９】
油温補償機構Ｓがピストン３に保持されてなるとすることから、この種の油温補償機構を油圧緩衝器の外部に配在する必要がなく、したがって、油圧緩衝器を車両に搭載する場合の車載性を低下させない点で有利となる。
【００３０】
また、油温補償機構Ｓを構成する温度補償ピストンＰが油圧緩衝器の伸縮方向に直交する方向に移動可能とされてなることから、油圧緩衝器の実質的な伸縮ストロークを大幅に低減させる不具合を招かない点で有利となる。
【００３１】
それゆえ、以上のように構成されたこの発明による油圧緩衝器にあっては、以下のような油の流れの下で伸縮作動することになる。
【００３２】
すなわち、まず、圧縮作動時には、二段目のピストンロッド４が一段目のピストンロッド２内に没入されることで、下方油室Ｒ２の油の一部がピストン５に配在の減衰バルブ５ａを介して上方油室Ｒ１に流入すると共に、ピストンロッド４の侵入体積分に相当する量の油が下方油室Ｒ２から通路３ｃを介してピストン側油室Ｒ４に流出する。
【００３３】
このとき、ピストンロッド４の軸芯部に形成の穴４ａには、ピストン３に連設のロッド体８が没入されるので、穴４ａの油がロッド体８に形成の透孔８ａを介してピストン３に形成のオリフィス３ａ側に流出されることになる。
【００３４】
また、このとき、図示する実施の形態では、穴４ａとロッド側油室Ｒ３の断面積がほぼ同一になるように設定されているから、上記の透孔８ａからの油は、オリフィス３ａには流れずして、すなわち、油温補償機構Ｓに関与せずして、ピストン３に形成の連通路３ｂを介してロッド側油室Ｒ３に流入されることになる。
【００３５】
その結果、一段目のピストンロッド２がシリンダ体１内に、すなわち、内筒６内に二段目のピストンロッド４の没入速度と同じ速度で没入されることになり、このとき、ピストンロッド２の侵入体積分に相当する量の油がピストン側油室Ｒ４から内筒６の下端内部に配在の減衰バルブ６ａを介してリザーバ室Ｒに流出することになる。
【００３６】
したがって、この圧縮作動時には、二段目のピストンロッド４と一段目のピストンロッド２が同期して下降すると共に、ピストン５に配在の減衰バルブ５ａおよびピストン３に配在の減衰バルブ６ａでそれぞれ所定の減衰力が発生されることになる。
【００３７】
つぎに、伸長作動時には、二段目のピストンロッド４が一段目のピストンロッド２内から抜け出ることで、上方油室Ｒ１の油が減衰バルブ５ａを介して下方油室Ｒ２に流出すると共に、この下方油室Ｒ２で不足することになるピストンロッド４の退出体積分に相当する量の油がピストン側油室Ｒ４から通路３ｃを介して流入されることになる。
【００３８】
このとき、ピストンロッド４の軸芯部に形成の穴４ａは、ロッド体８の退出で膨張されることになり、したがって、穴４ａには、ロッド側油室Ｒ３からの油が連通路３ｂおよび透孔８ａを介して流入されることになる。
【００３９】
その結果、一段目のピストンロッド２がシリンダ体１を構成する内筒６内から二段目のピストンロッド４の速度と同じ速度で抜け出ることになり、このとき、ピストンロッド２の退出体積分に相当する量の油がリザーバ室Ｒから減衰バルブ６ａを介してピストン側油室Ｒ４に流入することになる。
【００４０】
したがって、この伸長作動時には、前記した減衰バルブ５ａおよび上記の減衰バルブ６ａでそれぞれ所定の減衰力が発生されることになる。
【００４１】
ちなみに、この伸長作動時に、油温補償機構Ｓからの油がオリフィス３ａを介して穴４ａに流入するなどの関与はないことはもちろんである。
【００４２】
一方、上記の油圧緩衝器にあって、その継続する伸縮作動で油温が上昇する場合には、この油温上昇で膨張した分の油が以下のようにして言わば他の油室空間および油温補償機構Ｓに流れることになる。
【００４３】
すなわち、まず、ピストン側油室Ｒ４で膨張した分の油は、減衰バルブ６ａを通過してリザーバ室Ｒに流れることになり、上方油室Ｒ１で膨張した分の油は、減衰バルブ５ａを通過して下方油室Ｒ２に流れ、この下方油室Ｒ２で膨張した分の油と共に通路３ｃを介してピストン側油室Ｒ４に流れることになる。
【００４４】
ちなみに、膨張分の油が上記の各減衰バルブ６ａ，５ａを通過する際には、減衰力が発生されないのはもちろんである。
【００４５】
つぎに、穴４ａで膨張した分の油は、透孔８ａを介してオリフィス３ａ側に流れることになり、また、ロッド側油室Ｒ３で膨張した分の油も連通路３ｂを介してオリフィス３ａ側に流れることになる。
【００４６】
そして、このオリフィス３ａ側に流れてきた油は、オリフィス３ａを介して油温補償機構Ｓに、すなわち、油温補償機構Ｓにおける前室Ｒ７に流入することになる。
【００４７】
一方、上記した油温の上昇は、油温補償機構Ｓにおける容室Ｒ５においても誘発されていて、したがって、この容室Ｒ５における膨張分の油が油温補償室Ｒ６に流入することになる。
【００４８】
このとき、前室Ｒ７および油温補償室Ｒ６を区画する温度補償ピストンＰにおける断面積が、すなわち、前室Ｒ７を区画する温度補償ピストンＰの断面積と油温補償室Ｒ６を区画する温度補償ピストンＰの断面積が同一に設定されてなるとするから、前室Ｒ７の膨張と油温補償室Ｒ６の膨張とが相殺されることになる。
【００４９】
その結果、一段目のピストンロッド２内の上方油室Ｒ１および下方油室Ｒ２における油温上昇に伴う体積膨張と、ロッド側油室Ｒ３における油温上昇に伴う体積膨張の影響がでないことになる。
【００５０】
このとき、この実施の形態では、油温補償機構Ｓが二段目のピストンロッド４内に形成の穴４ａおよびこの穴４ａとほぼ同一の断面積となるロッド側油室Ｒ３での油温の上昇に伴う膨張体積分を吸収するように設定されてなるとするから、仮に、油温補償機構Ｓが前記した従来例としての図３に示す油圧緩衝器における閉鎖された油室空間、すなわち、上方油室Ｒ１，下方油室Ｒ２およびロッド側油室Ｒ３における油温の上昇に伴う膨張体積分を吸収するように設定される場合に比較して、言わば小さい占有体積の油温補償機構Ｓとすることが可能になる点で有利となる。
【００５１】
なお、上記したところからすれば、油温が低下していわゆる常温に戻る場合には、油温補償機構Ｓに流入した分の油が穴４ａおよびロッド側油室Ｒ３に戻ることになる。
【００５２】
したがって、二段目のシリンダ体となる一段目のピストンロッド２に対して二段目のピストンロッド４が設定の伸縮ストロークで出没する際には、シリンダ体１に対する一段目のピストンロッド２も設定の伸縮ストロークで出没することになり、その結果、各減衰バルブ５ａ，６ａによる減衰力が設定通りに発生されることになる。
【００５３】
ちなみに、上記したオリフィス３ａは、油温変化による膨張分あるいは収縮分の油を油温補償機構Ｓとの間で流出入させるために機能するものであるから、油圧緩衝器が通常の伸縮作動をする場合には、油の通過を阻止するように機能し、それゆえ、いわゆる伸縮作動時に、オリフィス３ａがあるがゆえにいわゆる油漏れが招来される訳ではなく、正常な伸縮作動が妨げられる訳ではないのはもちろんである。
【００５４】
【発明の効果】
以上のように、この発明にあっては、内筒と外筒とからなるシリンダ体と、内筒と外筒との間に区画したリザーバ室と、内筒内に第１のピストンを介して出没可能に挿通した中空な第１のピストンロッドと、第１のピストンロッド内に第２のピストンを介して出没可能に挿通した第２のピストンロッドと、内筒内に第１のピストンを介して区画したロッド側油室及びピストン側油室と、内筒の下端内部に配在されてピストン側油室を上記リザーバ室に連通する第１の減衰バルブと、第１のピストンロッド内に第２のピストンを介して区画した上方油室及び下方油室と、第２のピストンに配在されて上記上方油室と下方油室とを連通する第の減衰バルブとを備えている油圧緩衝器において、上記下方油室と上記ピストン側油室とを連通する通路を上記第１のピストンに形成し、上記第２のピストンロッド内中空部に上記第１のピストンの上端中央部に起立するロッド体を出没可能に挿通させ、更に上記中空部内に上記ロッド体で区画され且つ上記ロッド側油室の断面積とほぼ同じ断面積に設定された穴を形成し、上記第１のピストンにオリフィスを形成し、上記ロッド体に上記穴と上記オリフィスとを連通する透孔を形成し、上記第１のピストンに上記透孔を上記ロッド側油室に連通する連通路を形成し、更に上記ビストン側油室に油温補償機構を配在し、当該油温補償機構が上記の穴とロッド側油室と透孔と連通路とオリフィスとの合計体積と同一となる容室と、この容室に連通する油温補償室と、上記オリフィスに連通する前室と、この前室および油温補償室を同時に区画しながら油温変化に応じて同時に拡大又は縮小させる油温補償ピストンとを有し、上記穴とロッド側油室と透孔と連通路ｂとオリフィスと前室内の合計の油量と上記容室と油温補償室内の合計の油量とを等しくしたから、継続した伸縮作動で油温が上昇するとしても、上記の上方油室および下方油室において油温変化による油量変更が招来されず、したがって、一段目のピストンロッドたる第１のピストンロッドに対して二段目のピストンロッドたる第２のピストンロッドが設定の伸縮ストロークで出没する際には、第２のピストンに配在の減衰バルブで設定通りの減衰力が発生されると共に、内筒に対して第１のピストンロッドが出没する際に、内筒の下端内部に配在の減衰バルブによって設定通りの減衰力が発生されることになる。
【００５５】
このとき、油温補償機構が二段目のピストンロッド内に形成の穴およびロッド側油室での油温の上昇に伴う膨張体積分を吸収するように設定されてなるから、仮に、油温補償機構が上方油室，下方油室およびロッド側油室における油温の上昇に伴う膨張体積分を吸収するように設定される場合に比較して、言わば小さい占有体積の油温補償機構とすることが可能になる点で有利となる。
【００５６】
そして、油温補償機構が一段目のピストンロッドに連設のピストンの下端面に保持されてなるとする場合には、この種の油温補償機構を油圧緩衝器の外部に配在する必要がなく、したがって、油圧緩衝器を車両に搭載する場合の車載性を低下させない点で有利となる。
【００５７】
また、油温補償機構を構成する温度補償ピストンがこの油圧緩衝器における伸縮方向に直交する方向に移動可能とされてなるとする場合には、油圧緩衝器の実質的な伸縮ストロークを大幅に低減させる不具合を招かない点で有利となる。
【００５８】
その結果、この発明によれば、継続する伸縮作動で油温が上昇するとしても、ピストンロッドの有効ストローク量を減少させずして、たとえば、四輪車両におけるリアのショックアブソーバとして利用するのに最適となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による油圧緩衝器を原理的に示す概略縦断面図である。
【図２】油温補償機構を拡大して示す概略縦断面図である。
【図３】従来例としての油圧緩衝器を図１と同様に示す図である。
【符号の説明】
１  シリンダ体
２  二段目のシリンダ体とされる一段目のピストンロッド
２ａ  通路
３，５  ピストン
３ａ  オリフィス
３ｂ  連通路
３ｃ  通路
４  二段目のピストンロッド
４ａ  穴
５ａ，６ａ  減衰バルブ
６  シリンダ体を構成する内筒
７  シリンダ体を構成する外筒
８  ロッド体
８ａ  透孔
Ｇ  ガス室
Ｏ  油面
Ｐ  油温補償ピストン
Ｒ  リザーバ室
Ｒ１  上方油室
Ｒ２  下方油室
Ｒ３  ロッド側油室
Ｒ４  ピストン側油室
Ｒ５  容室
Ｒ６  油温補償室
Ｒ７  前室
Ｓ  油温補償機構
【図１】
0003778716.tif 000002
【図２】
0003778716.tif 000003
【図３】
0003778716.tif 000004