JPWO2004065817A1 - 車両用油圧式緩衝器 - Google Patents

Abstract

油圧式緩衝器の両端部と車体側・車輪側との間に介装されたクッションゴムの緩衝機能が損なわれることがない油圧式緩衝機を提供する。 シリンダ（２）内に、ピストン（１４）が常用域に位置している状態でピストン（１４）をピストンロッド（４）がシリンダ（２）内に挿入される方向へ付勢するばねを弾装した。

Description

本発明は、車両の車体側と車輪側との間に介装される車両用油圧式緩衝器に関するものである。

従来のこの種の車両用油圧式緩衝器は、シリンダ内にピストンが嵌合され、このピストンに結合されたピストンロッドがシリンダの一端部から突出する構造が採られている。また、前記車両用油圧式緩衝器は、前記シリンダの他端部とピストンロッドの突出側端部とがクッションゴムを介して車輪側と車体側とに接続されている（例えば、特開平５−６０１６６号公報参照）。
前記ピストンには、このピストンによって画成されたシリンダ内の二つの油室どうしを連通する連通路が形成されている。また、前記ピストンには、前記連通路を作動油が流れるときに減衰力が発生するように絞りが設けられている。すなわち、この車両用油圧式緩衝器は、伸張または収縮して作動油が一方の油室から他方の油室へ前記連通路を通って流れるときに減衰力が発生する。
このように構成された油圧式緩衝器は、シリンダ内の二つの油室のうちピストンロッドが挿入されている一方の油室の容積変化量が、他方の油室の容積変化量よりピストンロッドの体積増減分だけ少なくなる。この種の油圧式緩衝器は、前記容積変化量の差を相殺するために、前記他方の油室の壁（ピストンと対向する壁）をフリーピストンによって構成している。これとともに、前記油圧式緩衝器は、前記フリーピストンを高圧ガスによって油室とは反対側から付勢する構造が採られている（例えば、特開２００１−３１７５８２号公報参照）。
一方、従来の車両用油圧式緩衝器は、例えば実開平５−２２８８５号公報や特開平１０−１４１４２１号公報に開示されているように、シリンダのピストンロッド貫通部とピストンとの間に緩衝用の弾性部材が装着されている。これは、最大伸長時（伸びきり時）にピストンがシリンダに衝突するのを防ぐためである。この弾性部材は、ゴムや圧縮コイルばねなどによって形成されている。この弾性部材は、ピストンが常用域に位置している状態では一端が開放されて非圧縮状態に保持され、最大伸長時にピストン側のストッパーとシリンダとの間に挟まれて圧縮する。
しかしながら、上述したように構成された従来の油圧式緩衝器は、高圧ガスの圧力がフリーピストンを介してシリンダ内の作動油に加えられることにより、ピストンロッドがシリンダから突出する方向へピストンが押圧される。この理由は下記の通りである。すなわち、前記フリーピストンと対向するピストンの一端面は前記圧力が全面にわたって加えられる。しかし、このピストンのピストンロッド側となる他端面は、ピストンロッドの断面積の分だけ前記一端面より受圧面積が少なくなるからである。
このようにピストンがピストンロッド側へ押圧されることによって油圧式緩衝器が伸長するから、この油圧式緩衝器の両端部と車体側・車輪側との間に介装されたクッションゴムは、常に圧縮された状態になる。
このため、前記クッションゴムの本来の緩衝能力が損なわれてしまい、例えば車輪が路面上の白線などの微小な凹凸を乗り越えたりしたときに生じる衝撃がクッションゴムと油圧式緩衝器とを介して車体側に伝達され易くなる。すなわち、従来の油圧式緩衝器を装備した車両では、乗り心地を向上させるにも限界があった。

本発明はこのような問題点を解消するためになされたもので、油圧式緩衝器の両端部と車体側・車輪側との間に介装されたクッションゴムの緩衝機能が損なわれることがない油圧式緩衝機を提供することを目的とする。
この目的を達成するため、本発明に係る油圧式緩衝器は、シリンダ内に、ピストンが常用域に位置している状態でピストンをピストンロッドがシリンダ内に挿入される方向へ付勢するばねを弾装したものである。
本発明によれば、ピストンの一端面と他端面との受圧面積の差により生じる押圧力は、シリンダ内に弾装されたばねの弾発力によって相殺される。このため、油圧式緩衝器と車体側との間に介装されたクッションゴムを圧縮する力が低減される。
請求項２に記載した発明に係る車両用油圧式緩衝器は、シリンダ内に、ピストンが常用域に位置している状態でピストンをピストンロッドがシリンダ内に収納される方向へ付勢するばねを弾装してなり、このばねは、シリンダの径方向の内側に位置する第１のコイルばねと、前記径方向の外側に位置する第２のコイルばねとによって構成され、これらの第１のコイルばねと第２のコイルばねは、巻方向が互いに異なるように形成されているものである。
この発明によれば、ピストンの一端面と他端面との受圧面積の差により生じる押圧力は、第１および第２のコイルばねの弾発力によって相殺される。このため、油圧式緩衝器の両端部と車体側・車輪側との間に介装されたクッションゴムを圧縮する力が低減される。これら第１および第２のコイルばねは、巻方向が互いに反対方向であるから、互いに噛み合うことにより伸縮動作が妨げられることはない。
請求項３に記載した発明に係る車両用油圧式緩衝器は、請求項１または請求項２に記載した発明に係る車両用油圧式緩衝器において、ピストンをピストンロッドがシリンダ内に収納される方向へ付勢するばねは、乗員が乗車した標準車高状態での弾発力が、前記ピストンの一端面と他端面との受圧面積の差により生じる押圧力と略等しくなるように構成されているものである。
この発明によれば、前記標準車高状態で前記押圧力の略全てを消失させることができる。

図１は、本発明に係る車両用油圧式緩衝器の断面図である。
図２は、ピストンとシリンダのピストンロッド貫通部とを拡大して示す断面図である。
図３は、ピストンロッドと車体側との接続部を示す断面図である。
図４は、油圧式緩衝器のストロークと押圧力・弾発力との関係を示すグラフである。
図５は、請求項２記載の発明に係る車両用油圧式緩衝器の断面図である。
図６は、ピストンとシリンダのピストンロッド貫通部とを拡大して示す断面図である。
図７は、油圧式緩衝器のストロークと押圧力・弾発力との関係を示すグラフである。

（第１の実施例）
以下、本発明に係る車両用油圧式緩衝器の一実施例を図１ないし図４によって詳細に説明する。
図１はこの実施例による車両用油圧式緩衝器の断面図で、同図（ａ）は最大収縮時の状態を示し、同図（ｂ）は最大伸長時の状態を示す。図２はピストンとシリンダのピストンロッド貫通部とを拡大して示す断面図、図３はピストンロッドと車体側との接続部を示す断面図、図４は油圧式緩衝器のストロークと押圧力・弾発力との関係を示すグラフである。
これらの図において、符号１で示すものはこの実施例による自動車用油圧式緩衝器である。この油圧式緩衝器１は、車体側と車輪側との間に介装されるものである。詳述すると、この油圧式緩衝器１は、シリンダ２の下端部が図示していない車輪側の部材にクッションゴム３を介して連結されている。また、この油圧式緩衝器１は、シリンダ２から上方へ突出したピストンロッド４の上端部が図３に示すように車体のフレーム部材５にクッションゴム６（図３参照）を介して連結されている。
前記ピストンロッド４の上端部は、図３に示すように、車体のフレーム部材５にアッパーサポート７を介して連結されている。前記アッパーサポート７は、前記ピストンロッド４の他に懸架用圧縮コイルばね８の上端部を保持して前記フレーム部材５に取付けるためのものである。このアッパーサポート７は、上板７ａと下板７ｂとの間に形成された環状の中空部内にクッションゴム６が充填されて固化されている。このアッパーサポート７は、前記クッションゴム６を介してピストンロッド連結用の受圧プレート６ａが装着されている。この受圧プレート６ａは、中心部にピストンロッド４を嵌合させるための貫通孔が穿設されている。また、この受圧プレート６ａは、前記クッションゴム６を介して前記上板７ａおよび下板７ｂに弾性支持されている。
前記懸架用圧縮コイルばね８は、下端部がシリンダ２のシリンダ本体１２に支持用ブラケット８ａを介して保持されている。この懸架用圧縮コイルばね８は、上端部が前記アッパーサポート７にクッションゴム８ｂを介して保持されている。すなわち、前記懸架用圧縮コイルばね８の弾発力は、ピストンロッド４とフレーム部材５との間に介装されているクッションゴム６には作用することがない。
なお、シリンダ２のシリンダ本体１２は、車重を支える懸架用圧縮コイルばね８の弾発力によって下方へ付勢されている。しかし、シリンダ本体１２は、前記支持用ブラケット８ａが僅かに弾性変形することによって、懸架用圧縮コイルばね８とは個別に上下方向に変位することがある。この実施例による油圧式緩衝器１は、上述したようにシリンダ本体１２が上下方向に変位することによって、シリンダ本体に伝達される衝撃などを減衰することができる。
前記ピストンロッド４の上端部は、図３に示すように、筒体９が下方への移動が規制された状態で嵌合されている。このピストンロッド４の上端部は、前記筒体９より上方へ突出する部分が前記受圧プレート６ａの貫通孔に下方から嵌合されている。また、ピストンロッド４の上端部における前記受圧プレート６ａより上方に突出する部分には、押圧板１０が受圧プレート６ａの上に重なるように嵌合され、固定用ナット１１が締め付けられている。ピストンロッド４の上端部は、前記固定用ナット１１を締め付けることにより、アッパーサポート７のクッションゴム６を介してフレーム部材５に弾性支持されることになる。
前記シリンダ２は、図１に示すように、シリンダ本体１２と、シリンダカバー１３などによって構成されている。前記シリンダ本体１２は、上方に向けて開放する有底円筒状に形成されている。前記シリンダカバー１３は、前記シリンダ本体１２の開口部を前記ピストンロッド４が貫通する状態で閉塞している。これとともに、前記シリンダカバー１３は、ピストンロッド４を移動自在に支持している。
前記シリンダ本体１２の内部は、ピストン１４とフリーピストン１５とによって、上部油室１６と、下部油室１７と、高圧ガス室１８とに画成されている。前記ピストン１４は、ピストンロッド４の下端部に取付けられている。前記フリーピストン１５は、シリンダ本体１２の下端部近傍に嵌挿されている。前記上部油室１６は、前記ピストン１４とシリンダカバー１３との間に形成されている。前記下部油室１７は、前記ピストン１４とフリーピストン１５との間に形成されている。前記高圧ガス室１８は、前記フリーピストン１５の下方に形成されている。前記上部油室１６と下部油室１７は作動油が充填され、前記高圧ガス室１８は高圧の窒素ガスが充填されている。
前記ピストン１４は、従来からよく知られている油圧式緩衝器のものと同等の構造のものである。このピストン１４は、図２に示すように、ピストン本体２１と、第１および第２の板ばね２２，２３などによって構成されている。前記ピストン本体２１は、ピストンロッド４に貫通されて支持されている。前記第１および第２の板ばね２２，２３は、前記ピストン本体２１の上下方向の両端側に設けられている。前記ピストン１４は、このピストン１４の上方でピストンロッド４に保持された支持用パイプ２４と、ピストンロッド４の下端部に螺着されたナット２５とにより挟圧されることによって、ピストンロッド４に固定されている。
前記ピストン本体２１には、外周部にシール部材２１ａが装着されるとともに、上下方向に貫通する連通孔２６が複数穿設されている。前記第１および第２の板ばね２２，２３は、それぞれ円板状に形成され、前記連通孔２６の一方の開口端と他方の開口端とを油圧によって開閉する構造が採られている。これらの第１および第２の板ばね２２，２３と前記連通孔２６とによってピストン１４の絞りが構成されている。
前記支持用パイプ２４は、図２に示すように、円筒状を呈するように形成されて内部にピストンロッド４が挿通されている。この支持用パイプ２４は、ピストンロッド４に取付けられたサークリップ２７が下端部に係合することによって、ピストンロッド４に対する上方への移動が規制されている。このため、支持用パイプ２４は、上述したようにピストン１４をピストンロッド４に取付けた状態では、ピストンロッド４に上下両方向へ移動することができないように固定される。また、この支持用パイプ２４は、下端部にフランジ２４ａが上側のパイプ部分２４ｂより外径が大きくなるように一体に形成されている。この支持用パイプ２４は、前記フランジ２４ａによって後述する圧縮コイルばね３１の下端部を保持している。
前記圧縮コイルばね３１は、前記支持用パイプ２４および前記ピストンロッド４が内部を貫通する状態でシリンダ２内に挿入されている。また、この圧縮コイルばね３１は、前記フランジ２４ａと、支持用パイプ２４の上方に位置するストッパー３２との間に弾装されている。前記ストッパー３２は、円環状を呈するように形成され、軸心部の貫通孔にピストンロッド４が移動自在に嵌合されている。また、このストッパー３２は、下端部に下方へ突出するように突部３２ａが形成されている。このストッパー３２は、前記突部３２ａに前記圧縮コイルばね３１の上端部が嵌合されることによって、この圧縮コイルばね３１の上端部を保持している。
このストッパー３２と前記シリンダカバー１３との間には、本発明に係る緩衝用弾性部材としてのリバウンドゴム３３が介装されている。このリバウンドゴム３３は、ピストンロッド４が貫通する貫通穴３３ａが中央部に穿設され、シリンダカバー１３の下面に下方へ突出するように固着されている。
また、前記圧縮コイルばね３１は、図１（ａ）に示すように、ピストン１４がシリンダ２内を最も下まで移動した状態（ピストンロッド４の上端部の筒体９が前記シリンダカバー１３により下方への移動を規制された状態）でも支持用パイプ２４とストッパー３２とを付勢することができるような長さをもって形成されている。
この実施例による油圧式緩衝器１は、前記支持用パイプ２４によってピストン１４の上方への移動量が規制されるように構成されている。これは、上述したように全長が長く形成された圧縮コイルばね３１が収縮するとき過度に圧縮されて特性が変わることがないようにするためである。すなわち、この油圧式緩衝器１は、ピストンロッド４が大きく上方へ移動することによって支持用パイプ２４の上端が上方のストッパー３２に当接する。このため、この油圧式緩衝器１は、収縮時にピストン１４が予め定めた位置より上方へは移動することがない。
詳述すると、前記支持用パイプ２４は、図１（ｂ）および図２に示すように、その上端がストッパー３２の突部３２ａの下端に当接する状態で、前記上端とフランジ２４ａとの間の長さが圧縮コイルばね３１の弾性限界となる最低長さと略等しいかそれより長くなるように形成されている。ここでいう弾性限界となる最低長さとは、圧縮コイルばね３１をその特性が変化することがないように縮めたときに最小となるような圧縮コイルばね３１の長さのことである。
このように構成された油圧式緩衝器１のピストン１４の受圧面積は、ピストン１４の下端面より上端面の方がピストンロッド４の断面積の分だけ小さくなる。このため、この油圧式緩衝器１は、高圧ガスの圧力が作動油を介して前記上・下端面に加えられることによって、ピストン１４を上方へ押圧する押圧力がピストン１４に作用する。しかし、この油圧式緩衝器１は、ピストン１４とシリンダカバー１３との間に圧縮コイルばね３１が弾装されている。しかも、この油圧式緩衝器１は、この圧縮コイルばね３１の弾発力によってピストン１４が前記押圧力とは反対の方向（ピストンロッド４がシリンダ２内に挿入される方向であって下方）へ常に付勢されている。このため、前記押圧力は、前記弾発力によって相殺されるようになる。
この実施例による圧縮コイルばね３１は、この油圧式緩衝器１を装備した車両に例えば運転者が１名乗車して停車している（加減速や旋回が行われていない定速走行状態を含む）標準車高状態で弾発力が前記押圧力と略等しくなる（相殺することができる）ものが用いられている。この標準車高状態でのピストン１４の位置が本実施例に係る常用域の位置となっている。
この油圧式緩衝器１においては、収縮するときにピストンロッド４のストロークが増大することにより圧縮コイルばね３１の弾発力は漸次低減する。このときには、高圧ガス室１８のガス圧は漸次増大する。前記圧縮コイルばね３１の弾発力は、前記漸次低減する弾発力と、前記漸次増大するガス圧による押圧力とが前記標準車高状態（図４中に１Ｇで示す）で略一致するように設定されている。このため、この油圧式緩衝器１においては、前記押圧力の略全てを消失させることができる。
したがって、この油圧式緩衝器１によれば、前記押圧力と弾発力とが相殺されることにより、この油圧式緩衝器１と車体側との間に介装されたクッションゴム６を圧縮する力が低減される。このため、この油圧式緩衝器１は、例えば車輪が路面上の白線などの微小な凹凸を乗り越えたりしたときに生じる衝撃を前記クッションゴム６によって効率よく緩和することができる。
前記圧縮コイルばね３１のばね定数は、懸架用圧縮コイルばねのばね定数の約２０％以下に設定することが好ましい。このようにばね定数を設定することにより、この油圧式緩衝器１のストローク可能領域の全域にわたって上述した押圧力を滑らかに低減させることができることが判った。
また、上述した標準車高状態において、前記圧縮コイルばね３１のセット荷重は、高圧ガスによる押圧力の約５０％〜１５０％とすることが好ましい。この構成を採ることにより、前記押圧力の大きさを従来に較べて常に６０％以内に低減することができる。
上述した実施例では、油圧式緩衝器１が最大伸長状態であるときにも圧縮コイルばね３１の弾発力がピストン１４に作用する例を示したが、本発明は、このような限定にとらわれることはなく、少なくともピストン１４が常用域に位置している状態で前記弾発力がピストン１４に作用するように構成することによって、前記実施例と同等の効果が得られる。
（第２の実施例）
請求項２に記載した発明に係る車両用油圧式緩衝器の一実施例を図５ないし図７によって詳細に説明する。
図５は請求項２記載の発明に係る車両用油圧式緩衝器の断面図で、同図（ａ）は最大収縮時の状態を示し、同図（ｂ）は最大伸長時の状態を示す。図６はピストンとシリンダのピストンロッド貫通部とを拡大して示す断面図、図７は油圧式緩衝器のストロークと押圧力・弾発力との関係を示すグラフである。これらの図において、前記図１〜図４によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。
図５〜図７に示した油圧式緩衝器１は、シリンダ２内にピストンロッド４と同一軸線上に位置するように第１の圧縮コイルばね４１と第２の圧縮コイルばね４２とが弾装されている。この油圧式緩衝器１は、これらのばね４１，４２の弾発力によって高圧ガスの圧力からなる押圧力が相殺されるように構成されている。
前記第１の圧縮コイルばね４１は、相対的にピストンロッド４に近くなるように径方向の内側に配設されている。前記第２の圧縮コイルばね４２は、前記第１の圧縮コイルばね４１より径方向の外側に配設されている。また、これらの第１の圧縮コイルばね４１と第２の圧縮コイルばね４２は、軸線方向の長さ（全長）が等しくなるように形成されている。また、これら第１および第２の圧縮コイルばね４１，４２は、互いに噛み合うのを阻止するために巻方向が互いに異なるように形成されている。
これら第１および第２の圧縮コイルばね４１，４２の全長は、油圧式緩衝器１がいわゆる伸びきり状態になるときに、ストッパー３２を上方へ付勢する弾発力が消失するような長さに設定されている。ここでいう伸びきり状態とは、ピストン１４が常用域を大幅に外れて下方へ移動した状態である。このため、この油圧式緩衝器１は、図５（ａ）に示すように、最大収縮状態にあるときには、ストッパー３２とリバウンドゴム３３との間に隙間Ｓが形成される。
このように第１の圧縮コイルばね４１と第２の圧縮コイルばね４２とをシリンダ２内に並列に弾装することにより、前記第１の実施例を採る場合に較べて圧縮コイルばねの全長を変えることなくばね定数を大きくとることができる。言い換えれば、この実施例による油圧式緩衝器１は、第１の圧縮コイルばね４１の弾発力に第２の圧縮コイルばね４２の弾発力を加算してなる総弾発力によってピストン１４が下方へ付勢されるようになる。
前記総弾発力と、高圧ガスの圧力による押圧力とは、図７に示すように、前記標準車高状態（図７中に１Ｇで示す）で略一致するように設定されている。
したがって、ピストン１４の一端面と他端面との受圧面積の差により生じる押圧力は、第１および第２の圧縮コイルばね４１，４２の弾発力によって相殺される。このため、油圧式緩衝器１の両端部と車体側・車輪側との間に介装されたクッションゴムを圧縮する力が低減される。また、これら第１および第２の圧縮コイルばね４１，４２は、巻方向が互いに反対方向であるから、互いに噛み合うことにより伸縮動作が妨げられることはない。
第１の圧縮コイルばね４１の弾発力と第２の圧縮コイルばね４２の弾発力との和からなる前記総弾発力は、第１の実施例を採る場合に較べて大きくなる。このため、この油圧式緩衝器１は、図５（ｂ）に示すように、最大伸長時の衝撃を緩和するリバウンド用弾性体として第１、第２の圧縮コイルばね４１，４２を利用することができる。
この実施例による油圧式緩衝器１は、ストッパー３２とシリンダカバー１３との間にリバウンドゴム３３が介装されている。このリバウンドゴム３３は、図５（ａ）に示すように、シリンダカバー１３から下方に離間しているストッパー３２がピストン１４の上昇に伴ってシリンダカバー１３に当たるときの衝撃を緩和するためのものである。このため、このリバウンドゴム３３は、最大伸長時の衝撃を緩和するもの（第１の実施例で示したリバウンドゴム３３）に較べると厚みが薄くなるように形成されている。
以上説明したように、上述した第１の実施例および第２の実施例によれば、ピストンの一端面と他端面との受圧面積の差により生じる押圧力がばねの弾発力によって相殺される。このため、油圧式緩衝器の両端部と車体側・車輪側との間に介装されたクッションゴムを圧縮する力が低減される。
したがって、前記クッションゴムの緩衝機能が損なわれることがないから、例えば車輪が路面上の白線などの微小な凹凸を乗り越えたりしたときに生じる衝撃を前記クッションゴムによって緩和することができる。この結果、上述した実施例に記載した油圧式緩衝器を装備することによって、車両の乗り心地を向上させることができる。
また、上述した第２の実施例に記載した第１および第２のコイルばねは、最大伸長時にピストンがシリンダに衝突するのを防ぐリバウンドスプリングとしての機能も有する。このため、第２の実施例に係る油圧式緩衝器は、専らリバウンドスプリングとして機能するコイルばねを装備する場合に較べて部品数が少なくなり、コストダウンと軽量化とを図ることができる。
また、上述した第１の実施例および第２の実施例に記載した油圧式緩衝器１は、高圧ガス室のガス圧からなる押圧力の略全てを標準車高状態で消失させることができるから、車両の乗り心地をより一層向上させることができる。
以上のように、本発明に係る車両用油圧式緩衝器は、自動車や自動二輪車、自動三輪車などの車両に装備するものとして有用であり、特に、運転者が乗車する車両に用いるのに適している。

【０００２】
ッド貫通部とピストンとの間に緩衝用の弾性部材が装着されている。これは、最大伸長時（伸びきり時）にピストンがシリンダに衝突するのを防ぐためである。この弾性部材は、ゴムや圧縮コイルばねなどによって形成されている。この弾性部材は、ピストンが常用域に位置している状態では一端が開放されて非圧縮状態に保持され、最大伸長時にピストン側のストッパーとシリンダとの間に挟まれて圧縮する。
しかしながら、上述したように構成された従来の油圧式緩衝器は、高圧ガスの圧力がフリーピストンを介してシリンダ内の作動油に加えられることにより、ピストンロッドがシリンダから突出する方向へピストンが押圧される。この理由は下記の通りである。すなわち、前記フリーピストンと対向するピストンの一端面は前記圧力が全面にわたって加えられる。しかし、このピストンのピストンロッド側となる他端面は、ピストンロッドの断面積の分だけ前記一端面より受圧面積が少なくなるからである。
このようにピストンがピストンロッド側へ押圧されることによって油圧式緩衝器が伸長するから、この油圧式緩衝器の両端部と車体側・車輪側との間に介装されたクッションゴムは、常に圧縮された状態になる。
このため、前記クッションゴムの本来の緩衝能力が損なわれてしまい、例えば車輪が路面上の白線などの微小な凹凸を乗り越えたりしたときに生じる衝撃がクッションゴムと油圧式緩衝器とを介して車体側に伝達され易くなる。すなわち、従来の油圧式緩衝器を装備した車両では、乗り心地を向上させるにも限界があった。
発明の開示
本発明はこのような問題点を解消するためになされたもので、油圧式緩衝器の両端部と車体側・車輪側との間に介装されたクッションゴムの緩衝機能が損なわれることがない油圧式緩衝機を提供することを目的とする。
この目的を達成するため、本発明に係る油圧式緩衝器は、シリンダ内に、ピストンが常用域に位置している状態でピストンをピストンロッドがシリンダ内に挿入される方向へ付勢するばねを配し、このばねの弾発力が前記ピストンの一端面と他端面との受圧面積の差により生じる高圧ガスの押圧力を相殺する力に設定されているものである。

【０００３】
本発明によれば、ピストンの一端面と他端面との受圧面積の差により生じる押圧力は、シリンダ内に弾装されたばねの弾発力によって相殺される。このため、油圧式緩衝器と車体側との間に介装されたクッションゴムを圧縮する力が低減される。
請求項２に記載した発明に係る車両用油圧式緩衝器は、シリンダ内に、ピストンが常用域に位置している状態でピストンをピストンロッドがシリンダ内に収納される方向へ付勢するばねを配してなり、このばねは、シリンダの径方向の内側に位置する第１のコイルばねと、前記径方向の外側に位置する第２のコイルばねとによって構成され、これらの第１のコイルばねと第２のコイルばねは、巻方向が互いに異なるように形成されているものである。
この発明によれば、ピストンの一端面と他端面との受圧面積の差により生じる押圧力は、第１および第２のコイルばねの弾発力によって相殺される。このため、油圧式緩衝器の両端部と車体側・車輪側との間に介装されたクッションゴムを圧縮する力が低減される。これら第１および第２のコイルばねは、巻方向が互いに反対方向であるから、互いに噛み合うことにより伸縮動作が妨げられることはない。
請求項３に記載した発明に係る車両用油圧式緩衝器は、請求項１または請求項２に記載した発明に係る車両用油圧式緩衝器において、ピストンをピストンロッドがシリンダ内に収納される方向へ付勢するばねは、乗員が乗車した標準車高状態での弾発力が、前記ピストンの一端面と他端面との受圧面積の差により生じる押圧力と略等しくなるように構成されているものである。
この発明によれば、前記標準車高状態で前記押圧力の略全てを消失させることができる。
図面の簡単な説明
図１は、本発明に係る車両用油圧式緩衝器の断面図である。
図２は、ピストンとシリンダのピストンロッド貫通部とを拡大して示す断面図である。
図３は、ピストンロッドと車体側との接続部を示す断面図である。

【０００７】
は、ピストンロッド４に上下両方向へ移動することができないように固定される。また、この支持用パイプ２４は、下端部にフランジ２４ａが上側のパイプ部分２４ｂより外径が大きくなるように一体に形成されている。この支持用パイプ２４は、前記フランジ２４ａによって後述する圧縮コイルばね３１の下端部を保持している。
前記圧縮コイルばね３１は、前記支持用パイプ２４および前記ピストンロッド４が内部を貫通する状態でシリンダ２内に挿入されている。また、この圧縮コイルばね３１は、前記フランジ２４ａと、支持用パイプ２４の上方に位置するストッパー３２との間に弾装されている。前記ストッパー３２は、円環状を呈するように形成され、軸心部の貫通孔にピストンロッド４が移動自在に嵌合されている。また、このストッパー３２は、下端部に下方へ突出するように突部３２ａが形成されている。このストッパー３２は、前記突部３２ａに前記圧縮コイルばね３１の上端部が嵌合されることによって、この圧縮コイルばね３１の上端部を保持している。
このストッパー３２と前記シリンダカバー１３との間には、リバウンドゴム３３が介装されている。このリバウンドゴム３３は、ピストンロッド４が貫通する貫通穴３３ａが中央部に穿設され、シリンダカバー１３の下面に下方へ突出するように固着されている。
また、前記圧縮コイルばね３１は、図１（ａ）に示すように、ピストン１４がシリンダ２内を最も下まで移動した状態（ピストンロッド４の上端部の筒体９が前記シリンダカバー１３により下方への移動を規制された状態）でも支持用パイプ２４とストッパー３２とを付勢することができるような長さをもって形成されている。
この実施例による油圧式緩衝器１は、前記支持用パイプ２４によってピストン１４の上方への移動量が規制されるように構成されている。これは、上述したように全長が長く形成された圧縮コイルばね３１が収縮するとき過度に圧縮されて特性が変わることがないようにするためである。すなわち、この油圧式緩衝器１は、ピストンロッド４が大きく上方へ移動することによって支持用パイプ２４の上端が上方のストッパー３２に当接する。このため、この油圧式緩衝器１は、収

【０００９】
したがって、この油圧式緩衝器１によれば、前記押圧力と弾発力とが相殺されることにより、この油圧式緩衝器１と車体側との間に介装されたクッションゴム６を圧縮する力が低減される。このため、この油圧式緩衝器１は、例えば車輪が路面上の白線などの微小な凹凸を乗り越えたりしたときに生じる衝撃を前記クッションゴム６によって効率よく緩和することができる。
前記圧縮コイルばね３１のばね定数は、懸架用圧縮コイルばねのばね定数の約２０％以下に設定することが好ましい。このようにばね定数を設定することにより、この油圧式緩衝器１のストローク可能領域の全域にわたって上述した押圧力を滑らかに低減させることができることが判った。
また、上述した標準車高状態において、前記圧縮コイルばね３１のセット荷重は、高圧ガスによる押圧力の約５０％〜１５０％とすることが好ましい。この構成を採ることにより、前記押圧力の大きさを従来に較べて常に６０％以内に低減することができる。
上述した実施例では、油圧式緩衝器１が最大収縮状態であるときにも圧縮コイルばね３１の弾発力がピストン１４に作用する例を示したが、本発明は、このような限定にとらわれることはなく、少なくともピストン１４が常用域に位置している状態で前記弾発力がピストン１４に作用するように構成することによって、前記実施例と同等の効果が得られる。
（第２の実施例）
請求項２に記載した発明に係る車両用油圧式緩衝器の一実施例を図５ないし図７によって詳細に説明する。
図５は請求項２記載の発明に係る車両用油圧式緩衝器の断面図で、同図（ａ）は最大収縮時の状態を示し、同図（ｂ）は最大伸長時の状態を示す。図６はピストンとシリンダのピストンロッド貫通部とを拡大して示す断面図、図７は油圧式緩衝器のストロークと押圧力・弾発力との関係を示すグラフである。これらの図において、前記図１〜図４によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。
図５〜図７に示した油圧式緩衝器１は、シリンダ２内にピストンロッド４と同一軸線上に位置するように第１の圧縮コイルばね４１と第２の圧縮コイルばね４

【００１０】
２とが弾装されている。この油圧式緩衝器１は、これらのばね４１，４２の弾発力によって高圧ガスの圧力からなる押圧力が相殺されるように構成されている。
前記第１の圧縮コイルばね４１は、相対的にピストンロッド４に近くなるように径方向の内側に配設されている。前記第２の圧縮コイルばね４２は、前記第１の圧縮コイルばね４１より径方向の外側に配設されている。また、これらの第１の圧縮コイルばね４１と第２の圧縮コイルばね４２は、軸線方向の長さ（全長）が等しくなるように形成されている。また、これら第１および第２の圧縮コイルばね４１，４２は、互いに噛み合うのを阻止するために巻方向が互いに異なるように形成されている。
これら第１および第２の圧縮コイルばね４１，４２の全長は、油圧式緩衝器１が最大収縮状態になるときに、ストッパー３２を上方へ付勢する弾発力が消失するような長さに設定されている。ここでいう最大収縮状態とは、ピストン１４が常用域を大幅に外れて下方へ移動した状態である。このため、この油圧式緩衝器１は、図５（ａ）に示すように、最大収縮状態にあるときには、ストッパー３２とリバウンドゴム３３との間に隙間Ｓが形成される。
このように第１の圧縮コイルばね４１と第２の圧縮コイルばね４２とをシリンダ２内に並列に弾装することにより、前記第１の実施例を採る場合に較べて圧縮コイルばねの全長を変えることなくばね定数を大きくとることができる。言い換えれば、この実施例による油圧式緩衝器１は、第１の圧縮コイルばね４１の弾発力に第２の圧縮コイルばね４２の弾発力を加算してなる総弾発力によってピストン１４が下方へ付勢されるようになる。
前記総弾発力と、高圧ガスの圧力による押圧力とは、図７に示すように、前記標準車高状態（図７中に１Ｇで示す）で略一致するように設定されている。
したがって、ピストン１４の一端面と他端面との受圧面積の差により生じる押圧力は、第１および第２の圧縮コイルばね４１，４２の弾発力によって相殺される。このため、油圧式緩衝器１の両端部と車体側・車輪側との間に介装されたクッションゴムを圧縮する力が低減される。また、これら第１および第２の圧縮コイルばね４１，４２は、巻方向が互いに反対方向であるから、互いに噛み合うことにより伸縮動作が妨げられることはない。

Claims (3)

1. 絞り付きピストンによって画成されたシリンダ内の油室に高圧ガスの圧力が加えられ、車体側と車輪側との間にクッションゴムを介して介装された車両用油圧式緩衝器において、前記シリンダ内に、ピストンが常用域に位置している状態でピストンをピストンロッドがシリンダ内に挿入される方向へ付勢するばねを弾装してなる車両用油圧式緩衝器。
2. 絞り付きピストンによって画成されたシリンダ内の油室に高圧ガスの圧力が加えられ、車体側と車輪側との間にクッションゴムを介して介装された車両用油圧式緩衝器において、前記シリンダ内に、ピストンが常用域に位置している状態でピストンをピストンロッドがシリンダ内に収納される方向へ付勢するばねを弾装してなり、このばねは、シリンダの径方向の内側に位置する第１のコイルばねと、前記径方向の外側に位置する第２のコイルばねとによって構成され、これらの第１のコイルばねと第２のコイルばねは、巻方向が互いに異なるように形成されている車両用油圧式緩衝器。
3. 請求の範囲第１項または第２項記載の車両用油圧式緩衝器において、ピストンをピストンロッドがシリンダ内に収納される方向へ付勢するばねは、乗員が乗車した標準車高状態での弾発力が、前記ピストンの一端面と他端面との受圧面積の差により生じる押圧力と略等しくなるように構成されている車両用油圧式緩衝器。

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