JPH074461A - ショックアブソーバ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ショックアブソーバにおいて、ベローの小型化
を図って、シリンダの小型化を図り、更に、ベローの亀
裂発生を防止して、耐久性の向上を図ることを目的とす
る。 【構成】中心部がピストンロッド８のシリンダ内端部に
固定され、外周端部がシリンダ５内壁に固定されたベロ
ー１０に加えて、シリンダ５の下壁と固定ピストン６と
の間に配設されて、外周端部がシリンダ５内周壁に固定
され、該固定ピストン６の各貫通孔１３開口面を覆うよ
うに配設されるダイヤフラム１１を設けるようにし、ベ
ロー１０によりピストン７の筒部７Ａの内部７ａの粘性
液体の体積を吸収させると共に、ダイヤフラム１１によ
っても粘性液体の体積を吸収させるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、物体の振動等を吸収す
るために使用されるショックアブソーバに関し、特に、
シリンダ内部に粘性液体を密閉的に収納するために該シ
リンダ内に設けられるベローの耐久性等を向上する技術
に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種のショックアブソーバとして、従
来、シリンダ内に該シリンダ壁と共に粘性液体を密閉的
に収納する液体室を形成するベローが設けられている。
このベロー１は、図６に示すように、中心部がピストン
ロッド２のシリンダ３内側端部に固定され、外周端部が
前記シリンダ３内壁に固定された弾性変形可能な部材、
例えばゴム等からなり、前記中心部と外周端部との間の
環状薄板部分１Ａが常態では底部側に湾曲して膨出した
形状をなしている。

【０００３】そして、ピストンロッド２がシリンダ３内
に押し込まれて、可動ピストン４が下方に摺動すると、
該可動ピストン４内部の粘性液体が小径貫通孔から可動
ピストン４とベロー１間に流出する。ベロー１は、ピス
トンロッド２の押し込みによって中心部が下方に移動
し、液体室内に侵入したピストンロッド２の体積に対応
する粘性液体の体積（以下、「増加体積」）分があふれ
ることになるため、それに伴って環状薄板部分１Ａが上
部側に湾曲して膨出変形するようになっている（図７参
照）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
ような従来のショックアブソーバにあっては、次のよう
な問題点がある。即ち、ベロー１は、ピストンロッド２
の侵入に伴う前記増加体積を吸収するための膨らみを考
慮して、予め環状薄板部分１Ａの大きさを大きくする必
要がある。このため、ベロー１の環状薄板部分１Ａは常
態では図１に示すように底部側に大きく膨出した形状と
なることは避けられない。

【０００５】この結果、ベロー１の大きさに対応してシ
リンダ３の大きさを設定する必要があり、シリンダ３の
大型化を来すという問題点が生起する。

【０００６】また、ベロー１は、ピストンロッド２の押
し込み時に、その環状薄板部分１Ａが上部側に膨出変形
する際、膨出部の先端が大きく湾曲して変形（ローリン
グ）するため、繰り返しのローリングによって、この膨
出部の先端の疲労が重なり、亀裂が発生し易く、耐久性
に劣るという問題もある。

【０００７】本発明は以上のような従来の問題点に鑑
み、シリンダ内部において、ピストンロッドが侵入する
ことに伴う粘性液体の増加体積分をベロー以外の吸収部
にて吸収させる構成とすることにより、ベローの小型化
を図って、シリンダの小型化を図り、さらに、ベローの
亀裂発生を防止して、耐久性の向上を図ることを目的と
する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】このため、本発明のショ
ックアブソーバは、上壁と下壁の少なくとも一部が開放
された略筒状のシリンダと、前記シリンダ内下部に配設
され、シリンダ中心軸に沿って延びる軸部と該軸部の外
周面から張り出してシリンダ内周面に嵌合固定される固
定部とを有し、前記軸部の中心軸には下から上への液体
流通のみを許容する逆止弁を装備した液体通過用の第１
の大径貫通孔を、前記固定部には液体通過用の第２の大
径貫通孔を、それぞれ有してなる固定ピストンと、前記
シリンダ内の前記固定ピストン上側に摺動自由に装填さ
れ、シリンダ中心軸に沿って延び前記固定ピストンの軸
部外周面に摺動自由に嵌合される上壁が閉塞された筒部
と、該筒部の外周面から張り出してシリンダ内周面に摺
接する摺接部とを有し、前記筒部上壁に液体通過用の小
径貫通孔を、前記摺接部に液体通過用の第３の大径貫通
孔をそれぞれ有してなる可動ピストンと、一端がシリン
ダ外部に突出されると共に、他端が前記可動ピストン上
壁に固定されたピストンロッドと、前記固定ピストンと
可動ピストンを離間方向に付勢するスプリングと、中心
部が前記ピストンロッドのシリンダ内端部に固定され、
外周端部が前記シリンダ内壁に固定された弾性変形可能
な部材からなるベローと、前記シリンダの下壁と固定ピ
ストンとの間に、該固定ピストンの各貫通孔開口面を覆
うように配設されるダイヤフラムと、を含んで構成さ
れ、前記ベローと前記ダイヤフラムとの間のシリンダ内
部に粘性液体を密閉的に収納した液体室を備えたことを
特徴とする。

【０００９】

【作用】かかる構成において、ピストンロッドの突出端
部が押圧されると、可動ピストンがシリンダ内の固定ピ
ストン方向に摺動する。これにより、可動ピストンの筒
部内を固定ピストンの軸部が相対的に移動することにな
り、この固定ピストンの軸部が移動することにより、筒
部内の粘性液体が加圧され該粘性液体が小径貫通孔を介
して流出する。

【００１０】一方、ベローは、ピストンロッドの押し込
みによって中心部が下方に移動し、その環状薄板部分が
ほぼ平坦となるか、又は前記粘性液体の増加体積の一部
に対応して僅かに上部側に膨出変形する。さらに、前記
粘性液体の増加体積分のすべてに対応して、又はベロー
によりそのうちの一部の体積が吸収されている場合には
残りの増加体積分に対応してダイヤフラムの薄板部分が
膨出変形する。

【００１１】以上のような可動ピストンの摺動動作によ
り、該ピストンは、その筒部内の粘性液体が貫通孔を流
通する際の粘性液体の大きな液体抵抗を受けて、例えば
前記ピストンロッドに連結された各種機器のショックが
吸収される。

【００１２】一方、ピストンロッドに付与していた押圧
力を解除すると、可動ピストンはスプリングの弾性復元
力により、上部側に摺動せしめられる。シリンダ内の筒
部外に流入していた粘性液体は、固定ピストンの第１の
大径貫通孔が逆止弁により開放されるので、該貫通孔か
ら筒部内に迅速に流入する。

【００１３】この場合、ベローは、ピストンロッドの上
動によって中心部が上方に移動し、これに伴い環状薄板
部分が下部側に膨出変形復帰する。さらに、膨出変形し
ていたダイヤフラムの薄板部分が変形復帰する。以上の
ような可動ピストンの摺動動作により、該ピストンは、
粘性液体の液体抵抗をあまり受けることがない。

【００１４】

【実施例】以下、添付された図面を参照して本発明を詳
述する。図１において、ショックアブソーバは、シリン
ダ５、固定ピストン６、可動ピストン７、ピストンロッ
ド８、スプリング９、ベロー１０、ダイヤフラム１１等
を有して構成される。

【００１５】前記シリンダ５は、上壁に筒状の開口部５
ａが形成され、下壁が開放された筒体５Ａと、該筒体５
Ａの下壁開放部に装着されたカバー５Ｂと、から構成さ
れる。このカバー５Ｂの中央部には、後述する圧力逃げ
孔５ｂが設けられている。

【００１６】前記固定ピストン６は、前記シリンダ５内
下部に配設され固定される。この固定ピストン６は、シ
リンダ５中心軸に沿って延びる軸部６Ａと該軸部６Ａの
外周面から張り出してシリンダ５内周面に嵌合固定され
る固定部６Ｂとを有している。そして、前記軸部６Ａの
中心軸には下から上への液体流通のみを許容する逆止弁
を装備した液体通過用の第１の大径貫通孔１２が、前記
固定部６Ｂには液体通過用の第２の大径貫通孔１３が、
それぞれ設けられている。前記逆止弁は、前記貫通孔１
２を構成する下部の小径孔１２ａと上部の大径孔１２ｂ
との境部に配設された鋼球等のボール部材１４からな
り、前記大径孔１２ｂには、ボール部材１４の上動を規
制するスプリングピン１５が嵌入固定されている。

【００１７】前記可動ピストン７は、前記シリンダ５内
に摺動自由に装填される。この可動ピストン７は、シリ
ンダ５中心軸に沿って延び、前記固定ピストン６の軸部
６Ａ外周面に摺動自由に嵌合される上壁が閉塞された筒
部７Ａと、該筒部７Ａの外周面から張り出してシリンダ
５内周面に摺接する摺接部７Ｂとを有している。前記筒
部７Ａ上壁には液体通過用の小径貫通孔１６が、前記摺
接部７Ｂには液体通過用の第３の大径貫通孔１７が形成
されている。

【００１８】なお、筒部７Ａ上壁の小径貫通孔１６は筒
部７Ａ上壁の略中央部に形成されて、ピストンロッド８
の後述する充填孔内と連通し、かつ該ピストンロッド８
の可動ピストン７との連結端部に軸直角方向に貫通形成
された小孔１８を介してシリンダ５内部と連通するよう
になっている。

【００１９】前記可動ピストン７の筒部７Ａ内周面には
前記固定ピストン６の軸部６Ａ外周面に圧接して前記筒
部７Ａ内を液密に保持するＯリング１９が装着される。
前記ピストンロッド８は、一端がシリンダ５上端の筒状
の開口部５ａからシリンダ５外部に突出されると共に、
他端が前記可動ピストン７上壁に固定されている。

【００２０】このピストンロッド８の突出端部には、各
種機器の作動部材（図示せず）が連結される。前記スプ
リング９は、固定ピストン６の固定部６Ｂと可動ピスト
ン７の摺接部７Ｂ間に配設され、両者を離間方向に付勢
する。なお、スプリング９の配設箇所としてはこれに限
定されず、シリンダ５の上壁とピストンロッド８の突出
端部に装着されるキャップ部材（図示せず）との間等に
配設してもよい。

【００２１】前記ベロー１０は、中心部がベロー押さえ
２０、ベロープレート２１等により前記ピストンロッド
８のシリンダ５内端部に固定され、外周端部がベロー押
さえ２２、スペーサ２３等により前記シリンダ５内壁に
固定された弾性変形可能な部材、例えばゴム等からな
り、前記中心部と外周端部との間の環状薄板部分１０Ａ
が常態では下部側に湾曲して膨出した形状をなしてい
る。但し、ベローとしてはこれに限定されず、例えば、
図４，図５に示すように、環状薄板部分３０Ａがじゃば
ら状に形成されているベロー３０を用いることもでき
る。

【００２２】前記ダイヤフラム１１は、シリンダ５の下
壁と固定ピストン６との間に配設されて、外周端部がシ
リンダ５内周壁に固定され、該固定ピストン６の各貫通
孔１３の開口面を覆うように配設される。このダイヤフ
ラム１１は、前記外周端部内側の薄板部分１１Ａが常態
では上部側に膨出した形状をなしている。また、このダ
イヤフラム１１の薄板部分１１Ａの中央部は補強のため
他よりも肉厚に形成されている。但し、ダイヤフラムも
これに限定されず、例えば、図４，図５に示すように、
有底筒状で周壁がじゃばら状のじゃばら部材からなるダ
イヤフラム３１を用い、その開口側を、各貫通孔１３の
開口面を覆うように配設してもよい。

【００２３】かかる構成において、前記ベロー１０と前
記ダイヤフラム１１との間のシリンダ５内部にはシリコ
ンオイル等の粘性液体が密閉的に収納される液体室２４
が形成される。また、可動ピストン７の筒部７Ａの内部
７ａには常態において粘性液体が充填される。

【００２４】この場合、粘性液体は、前記ピストンロッ
ド８に軸方向に沿って貫通形成された充填孔２５からシ
リンダ５内部に充填される。粘性液体の充填後は、前記
充填孔２５を構成する下部の小径孔２５ａと上部の大径
孔２５ｂとの境部に樹脂ボール２６を挿入し、大径孔２
５ｂに嵌入したホローセット２７によりこの樹脂ボール
２６を押さえ付けて、充填孔２５を閉塞する。

【００２５】以上の構成のショックアブソーバは次のよ
うに作動する。ピストンロッド８の突出端部が押圧され
ると、可動ピストン７がシリンダ５内の固定ピストン６
の方向に摺動する。これにより、可動ピストン７の筒部
７Ａの内部７ａを固定ピストン６の軸部６Ａが相対的に
移動することになり、この固定ピストン６の軸部６Ａの
移動により、筒部７Ａの内部７ａの粘性液体が加圧され
該粘性液体が小径貫通孔１６、小孔１８を介して流出す
る。

【００２６】一方、ベロー１０は、ピストンロッド８の
押し込みによって中心部が下方に移動し、環状薄板部分
１０Ａが平坦となるまで伸びるか、図３に示すように、
ピストンロッド８の進入に伴う粘性液体の前記増加体積
分の一部に対応して、僅かに該環状薄板部分１０Ａが上
部側に膨出変形する。さらに、前記増加体積のすべて、
あるいはベローにより増加体積分の一部が吸収された場
合には残りの増加体積分に対応してダイヤフラム１１の
薄板部分１１Ａが下部側に膨出変形する（図３参照）。
なお、ダイヤフラム１１の薄板部分１１Ａの膨出変形時
には、該ダイヤフラム１１の下側の空間部内の空気が圧
力逃がし孔５ｂから外部に排出される。また、じゃばら
状のベロー３０を用いた場合には、図４，図５に示すよ
うに、ピストンロッド８の押し込みに伴い中心部が下方
に移動する。この場合、該ベロー３０は、単に中心部が
下方に移動しただけの状態となるか、又は該ベロー３０
により増加体積分の一部の吸収作用がなされる場合には
環状薄板部分３０Ａが僅かに上方に膨出変形する。一
方、じゃばら部材からなるダイヤフラム３１を用いた場
合には、図４に示す常態の位置よりも、図５に示すよう
に、底壁部を構成する薄板部分３１Ａが下方に移動して
じゃばら状の周壁が伸びるように変形する。

【００２７】以上のような可動ピストン７の摺動動作に
より、該ピストン７は、その筒部７Ａの内部７ａの粘性
液体が小径貫通孔１６，１８を流通する際の粘性液体の
大きな液体抵抗を受けて前記ピストンロッド８に連結さ
れた各種機器のショックが吸収される。

【００２８】一方、ピストンロッド８に付与していた押
圧力を解除すると、可動ピストン７はスプリング９の弾
性復元力により、上部側に摺動せしめられる。シリンダ
５内に流入していた粘性液体は、固定ピストン６の第１
の大径貫通孔１２が流体圧力を受けて上動されたボール
部材１４により開放されるので、該貫通孔１２から筒部
内に迅速に流入する。

【００２９】この場合、ベロー１０は、ピストンロッド
８の上動によって中心部が上方に移動し、さらに環状薄
板部分１０Ａが下部側に膨出変形復帰する（図２参
照）。さらに、前記粘性液体の流出分だけ下部側に膨出
変形していたダイヤフラム１１の薄板部分１１Ａが上部
側に膨出変形復帰する。なお、ダイヤフラム１１の薄板
部分１１Ａの膨出変形復帰時には、該ダイヤフラム１１
下側の空間部内に圧力逃がし孔５ｂを介して外部空気が
流入する。この場合、じゃばら状のベロー３０を用いた
場合には、図４に示すように、中心部が上方に移動して
復帰し、じゃばら部材からなるダイヤフラム３１を用い
た場合には、薄板部分３１Ａが上方へ移動してじゃばら
状の周壁が縮むように変形復帰する。

【００３０】以上のような可動ピストン７の摺動動作に
より、該ピストン７は、粘性液体の液体抵抗をあまり受
けることがない。

【００３１】かかる構成のショックアブソーバによる
と、中心部がピストンロッド８のシリンダ内端部に固定
され、外周端部がシリンダ５内壁に固定されたベロー１
０，３０に加えて、シリンダ５の下壁と固定ピストン６
との間に配設されて、外周端部がシリンダ５内周壁に固
定され、該固定ピストン６の各貫通孔１３開口面を覆う
ように配設されるダイヤフラム１１，３１を設けるよう
にし、ダイヤフラム１１，３１のみによりピストンロッ
ド８の進入に伴う粘性液体の増加体積分を吸収させる
か、又はベロー１０，３０により該増加体積分の一部を
吸収させると共に、ダイヤフラム１１，３１によっても
残りの増加体積分を吸収させるようにしたから、ベロー
１０，３０において、粘性液体の体積を吸収させるため
の膨らみを考慮して、予め環状薄板部分１０Ａ，３０Ａ
の大きさを大きくする必要がない。このため、ベロー１
０，３０の環状薄板部分１０Ａ，３０Ａを常態において
下部側に大きく膨出した形状とするのを避けることがで
きる。この結果、ベロー１０，３０およびシリンダ５の
小型化を図れ、ショックアブソーバ自体の小型化を図る
ことができる。

【００３２】また、ベロー１０，３０は、ピストンロッ
ド８の押し込み時に、その環状薄板部分１０Ａが大きく
湾曲して変形（ローリング）することがなくなり、ベロ
ー１０，３０の亀裂の発生を抑えることができ、耐久性
の向上を図ることができる。さらに、ダイヤフラム１
１，３１は、その中央部の薄板部分１１Ａ，３１Ａが膨
出変形するだけであるから、亀裂等の心配は全くない。

【００３３】特に、ベロー１０，３０よりもダイヤフラ
ム１１，３１の方をより柔軟な材料で形成するか、ある
いは、ベロー１０，３０よりダイヤフラム１１，３１の
方を肉薄に形成することにより、ダイヤフラム１１，３
１を変形し易くして、ダイヤフラム１１，３１側でより
多くの増加体積を吸収させるようにすることが好まし
く、これにより、ベローの亀裂の発生をより効果的に抑
えることができる。

【００３４】なお、以上のように、特定の実施例を参照
して本発明を説明したが、本発明はこれに限定されるも
のではなく、当該技術分野における熟練者等により、本
発明に添付された特許請求の範囲から逸脱することな
く、種々の変更および修正が可能であるとの点に留意す
べきである。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のショック
アブソーバによれば、シリンダ内部に粘性液体を密閉的
に収納するためにピストンロッドの進入に伴って生じる
粘性液体の増加体積分の吸収作用を、主としてシリンダ
下部側に設けたダイヤフラムによって行わせるようにし
たから、ベローおよびシリンダの小型化を図れ、ショッ
クアブソーバ自体の小型化を図ることができると共に、
ベローの亀裂の発生を抑えることができ、耐久性の向上
を図ることができる有用性大なるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係るショックアブソーバの一実施例
を示す縦断面図

【図２】 同上実施例の作用を説明する概略図

【図３】 同上実施例の作用を説明する概略図

【図４】 じゃばら状のベローとじゃばら部材からなる
ダイヤフラムを用いた場合の同上実施例の作用を説明す
る概略図

【図５】 じゃばら状のベローとじゃばら部材からなる
ダイヤフラムを用いた場合の同上実施例の作用を説明す
る概略図

【図６】 従来のショックアブソーバの一例の一部を示
す縦断面図

【図７】 同上従来例の作用を説明する概略図

【符号の説明】

５ シリンダ ６ 固定ピストン ７ 可動ピストン ８ ピストンロッド １０ ベロー １０Ａ 環状薄板部分 １１ ダイヤフラム １１Ａ 薄板部分 １２ 第１の大径貫通孔 １３ 第２の大径貫通孔 １４ 鋼球 １６ 小径貫通孔 １７ 第３の大径貫通孔 ２４ 液体室 ３０ ベロー ３１ ダイヤフラム

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上壁と下壁の少なくとも一部が開放され
   た略筒状のシリンダと、 前記シリンダ内下部に配設され、シリンダ中心軸に沿っ
   て延びる軸部と該軸部の外周面から張り出してシリンダ
   内周面に嵌合固定される固定部とを有し、前記軸部の中
   心軸には下から上への液体流通のみを許容する逆止弁を
   装備した液体通過用の第１の大径貫通孔を、前記固定部
   には液体通過用の第２の大径貫通孔を、それぞれ有して
   なる固定ピストンと、 前記シリンダ内の前記固定ピストン上側に摺動自由に装
   填され、シリンダ中心軸に沿って延び前記固定ピストン
   の軸部外周面に摺動自由に嵌合される上壁が閉塞された
   筒部と、該筒部の外周面から張り出してシリンダ内周面
   に摺接する摺接部とを有し、前記筒部上壁に液体通過用
   の小径貫通孔を、前記摺接部に液体通過用の第３の大径
   貫通孔をそれぞれ有してなる可動ピストンと、 一端がシリンダ外部に突出されると共に、他端が前記可
   動ピストン上壁に固定されたピストンロッドと、 前記固定ピストンと可動ピストンを離間方向に付勢する
   スプリングと、 中心部が前記ピストンロッドのシリンダ内端部に固定さ
   れ、外周端部が前記シリンダ内壁に固定された弾性変形
   可能な部材からなるベローと、 前記シリンダの下壁と固定ピストンとの間に、該固定ピ
   ストンの各貫通孔開口面を覆うように配設されるダイヤ
   フラムと、 を含んで構成され、 前記ベローと前記ダイヤフラムとの間のシリンダ内部に
   粘性液体を密閉的に収納した液体室を備えたことを特徴
   とするショックアブソーバ。
2. 【請求項２】 前記ベローは、中心部と外周端部との間
   の環状薄板部分が常態では下部側に湾曲して膨出した形
   状をなすものである請求項１記載のショックアブソー
   バ。
3. 【請求項３】 前記ベローは、中心部と外周端部との間
   の環状薄板部分がじゃばら状である請求項１記載のショ
   ックアブソーバ。
4. 【請求項４】 前記ダイヤフラムは、外周端部がシリン
   ダ内周壁に固定され、該外周端部内側の薄板部分が常態
   では上部側に湾曲して膨出した形状をなすものである請
   求項１〜３いずれか１に記載のショックアブソーバ。
5. 【請求項５】 前記ダイヤフラムは、有底略筒状のじゃ
   ばら部材からなる請求項１〜３いずれか１に記載のショ
   ックアブソーバ。