JPH09303465A - ショックアブソーバ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】大きな衝撃吸収特性を発揮することが可能であ
ると共に、特性合わせの困難性を解消する。 【解決手段】シリンダ２は内径の大きな部分２１と小さ
な部分２２とを有する。ピストン３は、一端に端壁３１
を有する筒状に形成すると共に、シリンダ２における内
径の小さな部分２２を摺動し得る程度の外径を有し、さ
らに周壁３２に複数のオリフィス３２ａと、端壁３１に
ピストンロッド４の挿通孔３１ａと少なくとも一つの粘
性液体の貫流穴３１ｂとを形成する。ピストンロッド４
は、ピストン３の端壁３１の厚みよりも広い間隔を有す
ると共に、該端壁３１を間に挟んで配設される２つのフ
ランジ部４３，４４を設ける。衝撃吸収特性を発揮する
方向へのピストン３の移動の際には、端壁３１の貫流穴
３１ｂを一方のフランジ部４３により閉塞し、粘性液体
の移動をオリフィス３２ａのみで行わせ、ピストン３の
復帰移動の際に貫流穴３１ｂを開放し、粘性液体の移動
を大量に行わせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はショックアブソーバに関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、種々のショックアブソーバが知ら
れているが、シリンダの構造から分類すると、大きく分
けて、一つの筒体からなる単一チューブ構造のものと、
外筒と、該外筒に対して一定間隔をおいて形成された内
筒とを有する二重チューブ構造のものとがある。

【０００３】単一チューブ構造のものには、さらに、筒
体の周壁に溝状のオリフィスを有する溝オリフィス式の
ものや、ピストンの外径を筒体の内径よりも小さくし、
両者のギャップをオリフィスとして利用するダッシュポ
ット式のもの等がある。二重チューブ構造のものとして
は、内筒に複数の孔を形成したものが一般に普及してい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来のショッ
クアブソーバは、コストや用途に合わせて、選択使用さ
れているが、一般的には構造の簡易さから単一チューブ
構造のものの方が二重チューブ構造のものに比し、製造
コスト的には安価である。しかしながら、ダッシュポッ
ト式のものは理論上特性が安定しがたく、製品間の特性
のバラツキが大きいという欠点を有している。溝オリフ
ィス式のものは、このような問題は少ないものの、溝を
形成するに当たっては切削や型による成形により行うの
が通常であるため、用途に合った特性を発揮するように
溝を形成することは、二重チューブ構造のものにおいて
孔を形成する大きさや数によって特性調整する作業と比
較すると手間、時間ともにかかる。

【０００５】一方、二重チューブ構造のものの場合に
は、製造コストのほかに、ピストンが内筒内に配設され
るため、単一チューブ構造のものとシリンダの外寸が同
じ場合には、ピストン径は必然的に単一チューブ構造の
ものよりも小さくなる。取り付ける場所には制限がある
ことから、シリンダの外寸を大きくすることもできず、
ピストン径ばかりか、内筒の厚みにも制限を伴うのが通
常である。このため、単一チューブ構造のものと外寸を
同じにした場合には、衝撃吸収特性を単一チューブ構造
のものよりも小さなものにしなければ、使用中、内筒な
どに損傷を来すおそれがある。

【０００６】本発明は上記した課題を解消するためにな
されたものであり、製造コストが安価であると共に、小
型でも大きな衝撃吸収特性を発揮することが可能な単一
チューブ構造を採用する一方で、単一チューブ構造の問
題点である特性合わせの困難性を解消したショックアブ
ソーバを提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のショックアブソーバは、シリンダ内を移動
可能なピストンを有し、該ピストンの移動により、シリ
ンダ内に充填された粘性液体がオリフィスを通じて移動
することにより衝撃吸収するショックアブソーバにおい
て、前記シリンダは、内径の大きな部分と小さな部分と
を有し、前記ピストンは、一端に端壁を有する筒状に形
成され、シリンダにおける内径の小さな部分を摺動し得
る程度の外径を有すると共に、周壁に複数のオリフィス
を有することを特徴とする。

【０００８】この場合、前記ピストンの端壁が少なくと
も一つの粘性液体の貫流穴を有する一方、ピストンロッ
ドが該端壁に設けられたピストンロッドの挿通孔に配設
されていると共に、該端壁の厚みよりも広い間隔を有
し、該端壁を間に挟んで配設される２つのフランジ部で
あって、衝撃吸収特性を発揮する方向へのピストンの移
動の際に該端壁の貫流穴を閉塞し得る大きさに形成され
ている、端壁の外側に設けられる一方のフランジ部と、
該端壁に当接しても貫流穴を閉塞しない構造に形成され
ている、端壁の内側に設けられる他方のフランジ部を有
する構成とすることができる。

【０００９】また、前記ピストンの端壁が、少なくとも
一つの粘性液体の貫流穴であって、それぞれが小径孔部
と大径孔部とを有する貫流穴を有し、該大径孔部内に、
衝撃吸収特性を発揮する方向へのピストンの移動の際に
小径孔部を閉塞し、ピストンの復帰方向への移動の際に
は小径孔部から離間するボール弁が配設される構成とし
てもよい。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面に示した実施の形態に
基づき本発明をさらに詳細に説明する。図において、１
は本実施の形態にかかるショックアブソーバであり、シ
リンダ２、ピストン３、ピストンロッド４を有して構成
される。

【００１１】シリンダ２は、内径の大きな部分（大径
部）２１と内径の小さな部分（小径部）２２とを有する
ように形成されている。具体的には、ピストン３の復帰
位置側（上端２４側）に大径部２１が、他側（底壁２３
側）に小径部２２が形成されている。大径部２１の径
は、ピストン３の外径よりも大きく、小径部２２の径は
ピストン３が摺動し得る程度、すなわちピストン３の外
径とほぼ同じ大きさになっている。逆に言えば、ピスト
ン３の外径が大径部２１の径よりも小さく、小径部２２
の内径とほぼ同じ大きさになっているということであ
る。そして、この大径部２１と小径部２２は、内部に粘
性液体が充填される液体室として機能する。なお、この
シリンダ２は、底壁２３が閉塞されて形成され、上端２
４には後述のピストンロッド４をシリンダ２外へ突出さ
せるためのピストンロッド挿通孔を有する蓋部材２５が
液密に配設される。また、大径部２１と蓋部材２５の間
にはピストンロッド４を取り囲むようにアキュムレータ
２６が配設されている。

【００１２】ピストン３は、一端側（上端２４側）に端
壁３１を有すると共に、他端側（底壁２３側）が開放さ
れた筒状に形成され、周壁３２が上記したような外径を
有している。端壁３１は、略中央部に後述のピストンロ
ッド４の先端部を遊挿し得る程度の径で形成されたピス
トンロッド用の挿通孔３１ａを有すると共に、その周囲
には少なくとも一つの粘性液体貫流用の貫流穴３１ｂが
形成されている。また、周壁３２には、複数のオリフィ
ス３２ａが形成されている。もちろん、このオリフィス
３２ａの形成位置は、ピストン３の復帰位置において大
径部２１内に位置するように形成される。

【００１３】ピストンロッド４は、後端４１側が上記し
た蓋部材２５のピストンロッド挿通孔から外部に突出す
ると共に、ピストン３が取り付けられる先端４２側に２
つのフランジ部４３，４４が設けられている。この２つ
のフランジ部４３，４４は、所定間隔をおいて設けら
れ、上記したピストン３は、その端壁３１が両者の間に
位置するように配設されることによりピストンロッド４
に取り付けられる。より具体的には、まず、ピストンロ
ッド４の適宜位置に一方のフランジ部４３をピストン３
の端壁３１に形成された挿通孔３１ａよりも大きな径で
形成する一方で、該一方のフランジ部４３よりも先端４
２寄りの部分（先端部）４２ａを該挿通孔３１ａよりも
細い径に形成して、該挿通孔３１ａに遊挿しピストン３
の周壁３２内に臨ませる。他方のフランジ部４４は、先
端部４２ａと嵌合する孔４５ａを有する別体に形成され
た嵌合部材４５において、挿通孔３１ａよりも大きな径
で形成されており、該嵌合部材４５をピストンロッド４
の先端部４２ａを挿通孔３１ａに挿通した後嵌合固定す
ることで、一方のフランジ部４３に対してピストン３の
端壁３１の厚みよりも広い間隔をおいてかつ該端壁３１
を間に挟んで配設されることになる。

【００１４】一方のフランジ部４３は、このようにして
ピストン３の端壁３１の外側に配置され、ピストンロッ
ド４の後端４１が押圧されて、ピストン３が衝撃吸収方
向に移動する場合、すなわち、シリンダ２の底壁２３側
に移動する場合に、ピストン３の端壁３１に当接して貫
流穴３１ｂを閉塞できるものであればよく、挿通孔３１
ａよりも大きな径を有する限り、その形状は限定される
ものではない。例えば、貫流穴３１ｂに対応して部分的
に突出しているものであってもよい。但し、一般的に
は、製造の容易さから、貫流穴３１ｂを閉塞できる半径
を有する略円形状に形成される。また、本実施の形態で
は、一方のフランジ部４３は、ピストンロッド４のうち
該フランジ部４３よりも後端４１寄りの部分（後端部）
４１ａよりも大きな径で形成しているが、後端部４１ａ
とフランジ部４３として機能する部分も含めて全て同じ
径で形成してもよい。さらには、一方のフランジ部４３
としては、別体の環部材（図示せず）を嵌合装着するこ
とにより形成することもできる。

【００１５】他方のフランジ部４４は、上記したように
ピストン３の端壁３１の内側に設けられ、ピストンロッ
ド４の後端４１に対する負荷が解除されて復帰動作する
際には、貫流穴３１ｂを閉塞しないように端壁３１の内
面に当接するものであればどのような形状であってもよ
い。一般的には、軸心から貫流穴３１ｂの設けられてい
る位置までの距離よりも短い長さの外径を有する略円形
に形成すれば、製造も容易である。但し、より大きな径
で形成して、貫流穴３１ｂに相当する部分に溝や孔（図
示せず）を形成する構成とすることもできる。また、別
体の環部材（図示せず）を装着するようにしてもよい。

【００１６】ここで、符号５は、ピストン３の復帰用ス
プリングである。本実施の形態では、大径部２１と小径
部２２とから構成される液体室内において、上記した他
方のフランジ部４４とシリンダ２の底面との間に配設し
ているが、これに限定されるものではない。例えば、蓋
部材２５から突出しているピストンロッド４の周囲に設
けることもできる。

【００１７】かかる構成からなる本実施の形態のショッ
クアブソーバ１によれば、ピストンロッド４の後端４１
に制御対象物が当接するなどして、ピストンロッド４が
押圧されるとピストン３はシリンダ２の底壁２３方向へ
移動する。このとき、ピストン３の端壁３１にはピスト
ンロッド４の一方のフランジ部４３が当接し、貫流穴３
１ｂを閉塞するため、ピストン３の周壁３２内からピス
トン３とシリンダ２の大径部２１とにより形成される間
隙へはオリフィス３２ａのみを介して粘性液体が移動す
る。そして、粘性液体がこのオリフィス３２ａを通過す
る際の動圧抵抗、粘性抵抗によりピストン３及びピスト
ンロッド４の動きはゆっくりしたものとなり、制御対象
物の衝撃を緩和する。ピストン３がシリンダ２の小径部
２２内をさらに摺動していくと、複数設けられているオ
リフィス３２ａが小径部２２の内面により、ピストン３
の開放端寄りに設けられているものから順に閉塞されて
いく。従って、作用する抵抗は徐々に大きくなる。全て
のオリフィス３２ａが、大径部２１内から小径部２２内
に位置するまで移動すると、粘性液体の移動が行われな
くなり、ロック状態となる。

【００１８】制御対象物の負荷がピストンロッド４から
除去されると、復帰スプリング５により、まず、他方の
フランジ部４４がピストン３の端壁３１の内面に当接す
るまでピストンロッド４のみが瞬間的に復帰する。端壁
３１に他方のフランジ部４４が当接した場合には、一方
のフランジ部４３は端壁３１の外面から離間するためそ
の間に隙間が生じ、貫流穴３１ｂは開放状態になる。そ
の結果、ピストン３の外面と大径部２１とにより形成さ
れる間隙に溜まっている粘性液体が該貫流穴３１ｂと、
復帰動作に伴い順次大径部２１内に位置してくるオリフ
ィス３２ａとを経由してピストン３内に大量に移動する
ため、該ピストン３とピストンロッド４は速やかに原位
置に復帰する。

【００１９】なお、外寸を変更することなく、制御対象
物に合わせて衝撃吸収特性を変化させたい場合、本実施
の形態では、ピストン３に形成されるオリフィス３２ａ
の数、孔径を調整するだけでよい。

【００２０】上記実施の形態では、２つのフランジ部４
３，４４をピストンロッド４に設け、これによって、ピ
ストン３の貫流穴３１ｂを開閉する弁としての機能を発
揮させているが、フランジ部４３，４４を設けずに従来
公知の種々の弁機構を採用することももちろん可能であ
る。例えば、貫流穴３１ｂを、小径孔部と大径孔部とを
有するように形成し、大径孔部内にボール弁（図示せ
ず）を配設することができる。この場合には、衝撃吸収
特性を発揮する方向へピストン３が移動する際には、該
ボール弁により小径孔部が閉塞されてオリフィス３２ａ
のみによって粘性液体の移動が行われるが、ピストン３
が復帰方向へ移動する際には小径孔部から離間し、該貫
流穴３１ｂを通じて大量の粘性液体の移動がなされるこ
とになる。

【００２１】

【発明の効果】本発明のショックアブソーバは、シリン
ダが単一壁であるいわゆる単一チューブ構造を採用して
いるため、二重チューブ構造のものと比較して製造コス
トが安価である。また、外寸の同じ二重チューブ構造の
ものと比較した場合には、ピストンの径を大きく、かつ
シリンダの壁部の厚みも厚く確保できるため、衝撃吸収
特性もより大きなものとすることができる。しかも、オ
リフィスが孔形状であるため、溝を形成する場合と比較
して、作業が楽で、制御対象物に合わせた衝撃吸収特性
の調整作業も容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかるショックアブソーバの一の実施
の形態を示す断面図である。

【図２】同実施の形態の部分拡大図である。

【符号の説明】

１ ショックアブソーバ ２ シリンダ ３ ピストン ３１ 端壁 ３１ｂ 貫流穴 ３２ 周壁 ３２ａ オリフィス ４ ピストンロッド ４３ 一方のフランジ部 ４４ 他方のフランジ部 ５ 復帰スプリング

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダ内を移動可能なピストンを有
   し、該ピストンの移動により、シリンダ内に充填された
   粘性液体がオリフィスを通じて移動することにより衝撃
   吸収するショックアブソーバにおいて、 前記シリンダは、内径の大きな部分と小さな部分とを有
   し、前記ピストンは、一端に端壁を有する筒状に形成さ
   れ、シリンダにおける内径の小さな部分を摺動し得る程
   度の外径を有すると共に、周壁に複数のオリフィスを有
   することを特徴とするショックアブソーバ。
2. 【請求項２】 前記ピストンの端壁が少なくとも一つの
   粘性液体の貫流穴を有する一方、ピストンロッドが該端
   壁に設けられたピストンロッドの挿通孔に配設されてい
   ると共に、該端壁の厚みよりも広い間隔を有し、該端壁
   を間に挟んで配設される２つのフランジ部であって、衝
   撃吸収特性を発揮する方向へのピストンの移動の際に該
   端壁の貫流穴を閉塞し得る大きさに形成されている、端
   壁の外側に設けられる一方のフランジ部と、該端壁に当
   接しても貫流穴を閉塞しない構造に形成されている、端
   壁の内側に設けられる他方のフランジ部を有する請求項
   １記載のショックアブソーバ。
3. 【請求項３】 前記ピストンの端壁が、少なくとも一つ
   の粘性液体の貫流穴であって、それぞれが小径孔部と大
   径孔部とを有する貫流穴を有し、該大径孔部内に、衝撃
   吸収特性を発揮する方向へのピストンの移動の際に小径
   孔部を閉塞し、ピストンの復帰方向への移動の際には小
   径孔部から離間するボール弁が配設されている請求項１
   記載のショックアブソーバ。