JP2004084832A

JP2004084832A - 空圧または油圧緩衝器

Info

Publication number: JP2004084832A
Application number: JP2002247897A
Authority: JP
Inventors: Hideki Yamada; 山田　秀樹; Kenji Kitamura; 北村　健司; Yasuhisa Gokan; 後閑　康寿
Original assignee: Kayaba Industry Co Ltd
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 2002-08-28
Filing date: 2002-08-28
Publication date: 2004-03-18

Abstract

【課題】緩衝器内が高温下にあってもクッション部材が緩衝器内を移動することを規制して、緩衝器の異音発生を防止し、併せて、緩衝器の機能を維持発揮することにある。
【解決手段】シリンダ８内にシリンダ８端部のヘッド部材１１と、ピストン１４とを介してピストンロッド６が移動自在に挿入され、シリンダ８内であって、ヘッド部材１１とピストン１４の間に、相対向する一対の円筒状のホルダＨ１、Ｈ２と、各ホルダ間Ｈ１、Ｈ２に結合したコイルスプリング５とからなるクッション部材Ｋを配設し、ピストンロッド６の最大伸び切り時近傍でクッション部材Ｋを上記ピストン１４に当接して衝撃を緩衝する空圧または油圧緩衝器において、ヘッド部材１１側に位置するホルダＨ１の外周をシリンダ８内周に圧入したことを特徴とする
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特にピストンロッドの最大伸び切り時の衝撃を緩衝するために使用されるクッション部材備えた空圧または油圧緩衝器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、ピストンロッドの最大伸び切り時の衝撃を緩衝するクッション部材を備えた空圧または油圧緩衝器（以下「緩衝器」という）にあっては、クッション部材を両端にホルダを有するコイルスプリングとしたものが知られており、このクッション部材Ｓは、図３に示すように、コイルスプリング４０の両端にホルダ４１，４２を備え、ホルダ４１の内周に突起部４１ａを設けている。
【０００３】
そして、このクッション部材Ｓは一方のホルダ４２をピストンロッド４３の外周にスライド自在に挿入し、ホルダ４１の突起部４１ａをピストンロッド４３に圧入し、ホルダ４１をピストンロッド４３外周に設けたバネ受４６に当接させながら、上記ばね受４６とシリンダ４５端部に設けたヘッド部材４４との間に介装し、ピストンロッド４３の最大伸び切り時には、クッション部材Ｓが上記ヘッド部材４４に当接して衝撃を緩衝する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなコイルスプリングにあっては、以下のような不具合を招来する可能性があると指摘される恐れがある。
【０００５】
すなわち、従来のクッション部材Ｓを備えた緩衝器が、収縮運動を繰り返したり、夏場や高温地域で使用されたりすると、油の温度が上昇し緩衝器内は高温となり、また、ヘッド部材４４やバネ受４６とホルダ４１，４２とが干渉することに鑑み、ホルダ４１，４２は樹脂製としているので、ホルダが軟化することに加え、ホルダ４１の内径が拡径する。
【０００６】
そして、ホルダ４１の内径が拡径すると、ホルダ４１の突起部４１ａとピストンロッド４３との接触面圧が低下し、ピストンロッド４３とホルダ４１との結合が弱くなり、ホルダ４１がピストンロッド４３上をスライドしてしまう場合がある。
【０００７】
すると、クッション部材Ｓはヘッド部材４４とバネ受４６間で、スライドすることにより、ホルダ４１、４２がヘッド部材４４やバネ受４６と干渉して、緩衝器が異音を発生する現象が引き起こされる。
【０００８】
また、上記の現象が発生した後、緩衝器内の温度が下降して、ホルダ４１の内径がもとの径に復元する、すなわち、温度上昇時のホルダ４１の内径が縮径する場合に、本来ホルダ４１が圧入されていたホルダ４１とバネ受４６とが当接した位置以外で、ホルダ４１がピストンロッド４３に固定されてしまう場合がある。
【０００９】
したがって、この場合には、クッション部材Ｓは全体的に、ピストンロッド４３に対し、本来の取付位置より図中上方にずれて、取付けられた格好となり、この状態で緩衝器が伸長すると、クッション部材Ｓが本来の取付けられていた位置にある場合に比べて、早いタイミングでクッション部材Ｓがヘッド部材４４に当接することとなる。
【００１０】
すると、上述のようなピストンロッドの最大伸び切り時の衝撃を緩衝するクッション部材を有する緩衝器にあっては、コイルスプリング４０のバネ力も緩衝器の減衰特性に少なからず影響するため、早いタイミングでクッション部材Ｓがヘッド部材４４に当接することとなると、コイルスプリング４０のバネ力が早いタイミングで発生し、クッション部材Ｓが本来の取付位置にある場合の減衰特性とは異なる減衰特性を呈することとなってしまう。
【００１１】
そこで、本発明は、上記した不具合を改善するために創案されたものであって、その目的とするところは、緩衝器内が高温下にあってもクッション部材が緩衝器内を移動することを規制して、緩衝器の異音発生を防止し、併せて、緩衝器の機能を維持発揮することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を解決するために、本発明の第１の課題解決手段は、シリンダ内にシリンダ端部のヘッド部材と、ピストンとを介してピストンロッドが移動自在に挿入され、シリンダ内であって、ヘッド部材とピストンの間に、相対向する一対の円筒状のホルダと、各ホルダ間に結合したコイルスプリングとからなるクッション部材を配設し、ピストンロッドの最大伸び切り時近傍でクッション部材を上記ピストンに当接して衝撃を緩衝する空圧または油圧緩衝器において、ヘッド部材側に位置するホルダの外周をシリンダ内周に圧入したことを特徴とする。
【００１３】
上記構成により、ホルダが、ピストンロッドの外周に圧入されるのではなく、シリンダ内周に圧入されるから、緩衝器内が温度上昇しても、ホルダの外径は拡径するから、より、シリンダとホルダとの間の接触面圧は高まることになり、強固にホルダとシリンダとを連結することが可能である。
【００１４】
したがって、ホルダは、温度上昇下にあっても、シリンダに圧入されていた位置に固定されるので、緩衝器内での移動が規制されるから、クッション部材の移動も規制され、緩衝器の異音発生を防止することができる。
【００１５】
また、クッション部材が緩衝器内を移動することが防止されるから、緩衝器の減衰特性が変化することが防止され、結果的に緩衝器の機能の維持発揮が可能となる。
【００１６】
さらに、従来では、ホルダの内周に接触面圧を高めるための突起部を設けていたが、上述の通り、温度上昇によりホルダが拡径し、シリンダとホルダの接触面圧を高めることから、特に突起部を設ける必要が無くなる。
【００１７】
すると、高精度の加工が要求される突起部形成の必要が無いので、加工コストが減少し、生産性も向上する。
【００１８】
また、第２の課題解決手段は、シリンダ内にシリンダ端部のヘッド部材と、ピストンとを介してピストンロッドが移動自在に挿入され、シリンダ内であって、ヘッド部材とピストンの間に、相対向する一対の円筒状のホルダと、各ホルダ間に結合したコイルスプリングとからなるクッション部材を配設し、ピストンロッドの最大伸び切り時近傍でクッション部材を上記ピストンに当接して衝撃を緩衝する空圧または油圧緩衝器において、シリンダ内周に環状溝を設け、環状溝にスナップリングを環装して、ヘッド部材側に位置するホルダを、ヘッド部材と上記スナップリングとの間に介装したことを特徴とする。
【００１９】
上述のように、スナップリングとヘッド部材との間にホルダを配在したので、ホルダが緩衝器内を移動することが規制されるので、クッション部材の移動も規制され、緩衝器の異音発生を防止することができる。
【００２０】
また、クッション部材が緩衝器内を移動することが防止されるから、緩衝器の減衰特性が変化することが防止され、結果的に緩衝器の機能の維持発揮が可能となる。
【００２１】
さらに、従来では、ホルダの内周に接触面圧を高めるための突起部を設けていたが、上述の通り、温度上昇によりホルダが拡径し、シリンダとホルダの接触面圧を高めることから、特に突起部を設ける必要が無くなる。
【００２２】
すると、高精度の加工が要求される突起部形成の必要が無いので、加工コストが減少し、生産性も向上する。
【００２３】
さらに、第３の課題解決手段は、第１、第２の課題解決手段において、ヘッド部材とヘッド部材側に位置するホルダとの間に、ストッパ部材を介装し、ストッパ部材にホルダを当接したことを特徴とする。
【００２４】
したがって、ヘッド部材に直接ホルダが接触することが無く、ヘッド部材が保護されるので、緩衝器の伸長方向に大きな力が負荷されても、緩衝器の損傷を防止することが可能であり、緩衝器の機能の維持発揮が可能となる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態における緩衝器は、図１に示す第１の実施の形態と、図２に示す第２の実施の形態がある。第１の実施の形態は、図１に示すように、外筒１９内に軸受１８，２３を介して摺動自在に挿入されたシリンダ８と、シリンダ端部に設けたヘッド部材１１と、ヘッド部材１１に挿入されるとともに、ピストン１４を介してシリンダ８に移動自在に挿入されたピストンロッド６と、シリンダ８上方に挿入されたストッパ部材７と、ストッパ部材７とピストン１４との間に介装されたクッション部材Ｋとで構成されている。
【００２６】
以下、詳細に説明すると、シリンダ８の上端部は、ヘッド部材１１で封止されるとともに、オイルリップ９，１０でシールされている。そして、オイルリップ９に隣接させてストッパ部材７がシリンダ内に挿入されている。このストッパ部材７は、シリンダ内周のオイルリップ９とストッパ部材７との境に設けた環状溝（付示せず）に環装した係止リング２２によって、シリンダ内から抜け出ることは無いように係止されている。すなわち、この係止リング２２により、クッション部材Ｋが、ピストンロッド６の伸び切り時に後述するバルブ押え１５と当接し、クッション部材Ｋが圧縮され、ストッパ部材７をシリンダ８内から、押し出そうとしても、ストッパ部材７がシリンダ８から抜け出ることはない。したがって、ヘッド部材１１には、ピストンロッド６の伸び切り時にあっても、何等力が負荷されることは無いので、損傷することは無く、ピストンロッド６の軸芯が保たれることとなる。
【００２７】
なお、ストッパ部材１１を設けない場合には、ヘッド部材１１の強度をピストンロッド６の伸び切り時の衝撃に耐えうるものとし、ヘッド部材１１より図中上方にオイルリップ９、１０を設けてシールするようにすればよい。
【００２８】
ピストンロッド６の先端には、バルブ押え１５およびピストン１４が設けられ、ピストン１４によりシリンダ内が伸側油室Ｒ１と圧側油室Ｒ２とに区画されるとともに、ピストン１４には減衰力発生用のバルブ（付示せず）が伸側圧側各１つずつ設けられている。
【００２９】
さらに、シリンダ８内下方には、フリーピストン２０によって区画されたガス室Ｇが設けられており、上記の構成により、単筒式の緩衝器を形成している。なお、本実施の形態では、緩衝器を上記の通り単筒式の緩衝器として説明しているが、本発明の意図するところは、クッション部材が緩衝器内で移動してしまうことを防止することにあるので、たとえば、この発明が複筒式緩衝器や他の緩衝器に具現可能であることは無論である。
【００３０】
他方、クッション部材Ｋは、バルブ押え１５とストッパ部材７との間に介装され、コイルスプリング５と、コイルスプリング５の図中上端に嵌合し、シリンダ内周に圧入したホルダＨ１と、コイルスプリング５の図中下端に嵌合したホルダＨ２とで構成されている。なお、本実施の形態では、バルブ押え１５を設けているので、このバルブ押え１５がクッション部材Ｋに接触することとなるが、ピストン１４にバルブを設けない場合には、ピストンロッド伸び切り時に直接ピストンにクッション部材が当接するようにしてもよい。
【００３１】
ホルダＨ１は、円筒状のホルダ本体１と、本体１から垂設され、外径が本体１より小径の嵌合部２とで構成され、ホルダＨ１の内径はピストンロッド６の外径より大きくしてあり、本体１の外周をシリンダ内周に圧入することによって、上記ストッパ部材７に当接させている。ホルダＨ２は、円筒状でその外周にテーパを施した本体３と、本体３から垂設され、外径が本体３より小径の嵌合部４とで構成され、本体３の外径は、シリンダ内径より小さく、内径はピストンロッド６の外径より大きくしてある。
【００３２】
したがって、クッション部材Ｋは、シリンダ８内のストッパ部材７に当接させているので、ピストン１４がいわゆる中立位置にあるときは、ピストン側に位置するホルダＨ２は、ある程度の距離をおいてピストン１４と対向することとなる。また、各ホルダＨ１，Ｈ２の内径は、ピストンロッド６の外径より大きいので、ピストンロッド６がシリンダ８内を移動する際に、ホルダＨ１、Ｈ２と干渉することが防止されている。
【００３３】
なお、ホルダＨ１、Ｈ２の本体１、３の外径は、嵌合部２、４の外径より大きいが、本体１、３の外径を、嵌合部２、４にコイルスプリング５を圧入した場合のコイルスプリング５の外径より大きくしておけば、このクッション部材Ｋを、緩衝器内の狭い空間に配置して使用しても、ホルダＨ１、Ｈ２の外周面を軸方向に延長してつくられる円筒面と内周面を軸方向に延長してつくられる円筒面との間の空間にコイルスプリング１が存在することとなるので、この空間内ではコイルスプリング１と緩衝器の他部材と干渉することが防止される。すなわち、シリンダ８およびピストンロッド１０と、コイルスプリング１とが干渉することが防止されている。
【００３４】
つづいて、作用について説明すると、緩衝器が伸長すると、すなわち、ピストンロッド６がシリンダ８に対し、図中上昇すると、ピストンロッド６に設けたバルブ押え１５にクッション部材ＫのホルダＨ２が当接し、コイルスプリング５の上端に設けたホルダＨ１がシリンダ８に圧入され固定されているので、徐々にクッション部材Ｋのコイルスプリング５を圧縮していく。
【００３５】
さらに、ピストンロッド６が上昇して伸び切った場合に、コイルスプリング５が最圧縮状態となり、ホルダＨ１にコイルスプリング５を介してバルブ押え１５から力が負荷されても、ホルダＨ１はストッパ部材７に当接し、ストッパ部材７は上記係止リング２２により係止されているので、それ以上、上方へ移動することはない。すなわち、ホルダＨ１の上方への移動はストッパ部材７により規制されている。
【００３６】
そして、緩衝器が伸縮運動を繰り返すと、油の温度が上昇し緩衝器内の温度が上昇するが、この温度上昇に伴い、ホルダＨ１の外径は拡径していくが、ホルダＨ１はシリンダ８の内周に圧入されているので、シリンダ８とホルダＨ１との接触面圧は上昇するから、より強固にシリンダ８とホルダＨ１とが、連結されることとなる。
【００３７】
したがって、温度上昇によっても、従来のように、クッション部材が緩衝器内を移動することが無いので、緩衝器の異音発生が防止されるとともに、緩衝器の減衰特性が変化することが防止され、結果的に緩衝器の機能の維持発揮が可能となる。
【００３８】
さらに、従来では、ホルダの内周に接触面圧を高めるための突起部を設けていたが、上述の通り、温度上昇によりホルダが拡径し、シリンダとホルダの接触面圧を高めることから、特に突起部を設ける必要が無くなる。
【００３９】
すると、高精度の加工が要求される突起部形成の必要が無いので、加工コストが減少し、生産性も向上する。
【００４０】
次に、第２の実施の形態について説明する。第１の実施の形態と同様の部分については、同一の符号を付すのみとして、その詳しい説明は重複するので省略し、第１の実施の形態と異なる部分のみ説明する。
【００４１】
図２は、第２の実施の形態における緩衝器の拡大断面図であって、図示していない部分は第１の実施の形態と同様の構成である。すなわち、第２の実施の形態における緩衝器も、外筒２３内に軸受１８，２３を介して摺動自在に挿入されたシリンダ８と、シリンダ端部に設けたヘッド部材１１と、ヘッド部材１１に挿入されるとともに、ピストン１４を介してシリンダ８に移動自在に挿入されたピストンロッド６と、シリンダ上方に挿入されたストッパ部材７と、ストッパ部材７とピストン１４との間に介装されたクッション部材Ｋとで構成されている。
【００４２】
第１の実施の形態と異なるところは、クッション部材ＫのホルダＨ１がシリンダ８の内周に圧入されている代わりに、シリンダ８の内周に設けた環状溝８ａにスナップリング２１を環装して、ホルダＨ１をストッパ部材７と上記スナップリング２１との間に介装した点にある。
【００４３】
以下、詳細に説明すると、第２の実施の形態におけるシリンダ８には、ストッパ部材７の下端から、ホルダＨ１の本体１の軸方向長さより図中下方であって、シリンダ８の内周に環状溝８ａを設けて、その環状溝８ａにスナップリング２１を環装してある。そして、このスナップリング２１とストッパ部材７との間にホルダＨ１を介装している。環状溝８ａの設ける位置は、ストッパ部材７の下端から、ホルダＨ１の本体１の軸方向長さより下方であればよいが、ストッパ部材７とスナップリング２１との間ではホルダＨ１の移動が規制できないので、できるだけ、ストッパ部材７の下端から環状溝８ａまでの距離を短くする方が好ましい。
【００４４】
ホルダＨ１の本体１の外径は、スナップリング２１の内径より大きく形成されており、スナップリング２１を乗り越えて、シリンダ８の図中下方へのホルダＨ１が移動することは規制されている。
【００４５】
また、ホルダＨ１の上方への移動は、ストッパ部材７により規制されているのは第１の実施の形態と同様である。
【００４６】
なお、ホルダＨ２の外径は、シリンダ８の内径より小さいのは、第１の実施の形態と同様であるが、第２の実施の形態では、組付け時には、先ずスナップリング２１をシリンダ８の環状溝８ａに環装し、ついで、クッション部材Ｋをシリンダ８内に挿入することから、スナップリング２１の内径より小さく形成することが望ましい。
【００４７】
そして、上述のように、スナップリング２１とストッパ部材７とにより、ホルダＨ１の緩衝器内の移動が規制され、温度上昇時でもその状態が維持されるので、その作用および効果は、第１の実施の形態と同様である。
【００４８】
なお、ホルダＨ１をシリンダ内周に圧入し、さらに、上述のスナップリングをシリンダ内周に設けた環状溝に環装して、ホルダＨ１の緩衝器内の移動を規制するようにしても良いことは言うまでもない。
【００４９】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、ホルダが、ピストンロッドの外周に圧入されるのではなく、シリンダ内周に圧入されるから、緩衝器内が温度上昇しても、ホルダの外径は拡径するので、より、シリンダとホルダとの間の接触面圧は高まることになり、強固にホルダとシリンダとを連結することが可能である。
【００５０】
したがって、ホルダは、温度上昇下にあっても、シリンダに圧入されていた位置に固定されるので、緩衝器内での移動が規制されるから、クッション部材の移動も規制され、緩衝器の異音発生を防止することができる。
【００５１】
また、クッション部材が緩衝器内を移動することが防止されるから、緩衝器の減衰特性が変化することが防止され、結果的に緩衝器の機能の維持発揮が可能となる。
【００５２】
さらに、従来では、ホルダの内周に接触面圧を高めるための突起部を設けていたが、上述の通り、温度上昇によりホルダが拡径し、シリンダとホルダの接触面圧を高めることから、特に突起部を設ける必要が無くなる。
【００５３】
すると、高精度の加工が要求される突起部形成の必要が無いので、加工コストが減少し、生産性も向上する。
【００５４】
請求項２の発明によれば、スナップリングとヘッド部材との間にホルダを配在したので、ホルダが緩衝器内を移動することが規制されるので、クッション部材の移動も規制され、緩衝器の異音発生を防止することができる。
【００５５】
また、クッション部材が緩衝器内を移動することが防止されるから、緩衝器の減衰特性が変化することが防止され、結果的に緩衝器の機能の維持発揮が可能となる。
【００５６】
さらに、従来では、ホルダの内周に接触面圧を高めるための突起部を設けていたが、上述の通り、温度上昇によりホルダが拡径し、シリンダとホルダの接触面圧を高めることから、特に突起部を設ける必要が無くなる。
【００５７】
すると、高精度の加工が要求される突起部形成の必要が無いので、加工コストが減少し、生産性も向上する。
【００５８】
請求項３の発明によれば、上記の各効果を奏するだけでなく、ヘッド部材に直接ホルダが接触することが無く、ヘッド部材が保護されるので、緩衝器の伸長方向に大きな力が負荷されても、緩衝器の損傷を防止することが可能であり、緩衝器の機能の維持発揮が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態における緩衝器の断面図である。
【図２】第２の実施の形態における緩衝器の拡大断面図である。
【図３】従来の緩衝器の断面図である。
【符号の説明】
１、３　本体
２、４　嵌合部
５　コイルスプリング
６　ピストンロッド
７　ストッパ部材
８　シリンダ
８ａ　環状溝
１１　ヘッド部材
１４　ピストン
１５　バルブ押え
２１　スナップリング
Ｈ１、Ｈ２　ホルダ
Ｋ　クッション部材

Claims

シリンダ内にシリンダ端部のヘッド部材と、ピストンとを介してピストンロッドが移動自在に挿入され、シリンダ内であって、ヘッド部材とピストンの間に、相対向する一対の円筒状のホルダと、各ホルダ間に結合したコイルスプリングとからなるクッション部材を配設し、ピストンロッドの最大伸び切り時近傍でクッション部材を上記ピストンに当接して衝撃を緩衝する空圧または油圧緩衝器において、ヘッド部材側に位置するホルダの外周をシリンダ内周に圧入したことを特徴とする空圧または油圧緩衝器。
シリンダ内にシリンダ端部のヘッド部材と、ピストンとを介してピストンロッドが移動自在に挿入され、シリンダ内であって、ヘッド部材とピストンの間に、相対向する一対の円筒状のホルダと、各ホルダ間に結合したコイルスプリングとからなるクッション部材を配設し、ピストンロッドの最大伸び切り時近傍でクッション部材を上記ピストンに当接して衝撃を緩衝する空圧または油圧緩衝器において、シリンダ内周に環状溝を設け、環状溝にスナップリングを環装して、ヘッド部材側に位置するホルダを、ヘッド部材と上記スナップリングとの間に介装したことを特徴とする空圧または油圧緩衝器。
ヘッド部材とヘッド部材側に位置するホルダとの間に、ストッパ部材を介装し、ストッパ部材にホルダを当接したことを特徴とする請求項１または２に記載の空圧または油圧緩衝器。