JP2006017192A - シリンダ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シリンダ装置において、リバウンドクッションに設ける突起の高さを高くしても耐久性に悪影響を与えることがないようにする。
【解決手段】ピストンロッドの伸長に応じてロッドガイドに当接し、衝撃を緩和しかつ打音を低減するリバウンドクッション１９の片側端面または両側端面に複数の突起２０を設け、この突起２０の根元の輪郭形状に倣ってリバウンドクッション１９の端面に形成した環状溝２１によって、該突起２０の根元部２０ａをリバウンドクッション１９の内部側へ実質的に延長し、突起２０の剛性を小さくしてピストンロッドの伸長端における打音を低減すると共に、該突起２０の圧縮率を抑えてその耐久性を向上させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、液圧緩衝器、ガススプリング、液圧シリンダ等のシリンダ装置に係り、より詳しくはピストンロッドの伸長端における衝撃を緩和するリバウンドクッションを備えたシリンダ装置に関する。

この種のシリンダ装置は、一般にシリンダと、該シリンダ内に摺動可能に嵌装されたピストンと、一端部が前記ピストンに連結され、他端側がシリンダの開口端部に装着したロッドガイドを挿通してシリンダの外部へ延ばされたピストンロッドとを備えた構造となっている。このようなシリンダ装置においては、通常、ピストンロッドの伸長端での衝撃を緩和するため、ピストンとロッドガイドとの間にゴム等の弾性体からなるリバウンドクッションを配設し、ピストンロッドの伸長端で該リバウンドクッションをロッドガイドに当接させるようにしている。なお、シリンダ装置としては、ピストンロッドに一端部が連結されたリバウンドスプリングの他端部に結合した可動ストッパにリバウンドクッションを支承させたもの（例えば、特許文献１参照）、あるいはピストンロッドに固定した固定ストッパにリバウンドクッションを支承させたもの（例えば、特許文献２参照）がある。
特開２００４−１２４９９３号公報 特開平９−１４３２８号公報

ところで、従来一般のリバウンドクッションは、単純なリング形状または円筒形状をなしていたため、ロッドガイドとの衝突時の打音がかなり大きい、という問題があった。このため、一部では、リバウンドクッションの片側端面または両側端面に突起を設け、この突起の弾性変形（圧縮）により前記打音を低減することを行っていた。しかし、所望の打音低減効果を得るには、前記突起の高さをある程度高くして剛性を下げる必要があり、この場合は、該突起の圧縮率が上がってその耐久性が悪化する、という新たな問題が生じていた。

本発明は、上記した技術的背景に鑑みてなされたもので、その課題とするところは、リバウンドクッションに設ける突起の高さを高くしても耐久性に悪影響を与えることがないシリンダ装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明は、シリンダと、該シリンダ内に摺動可能に嵌装されたピストンと、一端側が前記ピストンに連結され、他端側がシリンダの開口部に装着したロッドガイドを挿通してシリンダの外部へ延ばされたピストンロッドと、前記ピストンロッドの伸長に応じて前記ロッドガイドに当接するリバウンドクッションとを備えたシリンダ装置において、前記リバウンドクッションは、その片側端面または両側端面に突起を有しており、前記突起は、前記端面に形成した環状溝によってその根元部が内部側へ延長されていることを特徴とする。

このように構成したシリンダ装置においては、リバウンドクッションに設けた突起の根元部が内部側へ延長されているので、該突起の弾性変形はリバウンドクッションの端面から突出している範囲に限定され、したがって突起の圧縮率が過剰になることはない。また、リバウンドクッション全体が圧縮する大きな圧縮荷重を受けた場合でも、突起の根元部の周りの環状溝が突起変形の逃げ部として機能するので、突起が損傷することはない。

本発明において、上記突起は複数設けられていてもよい。この場合、複数の突起の高さが均一であっても、不均一であってもよいが、不均一である場合は、突起の高さが高い順に順次当接していき、弾性変形していくので、より打音の低減効果を高めることができる。

本発明は、上記リバウンドクッションの支持形態を問わないもので、ピストンロッドに一端側が連結されたリバウンドスプリングの他端部に結合した可動ストッパに支承されている形態としても、ピストンロッドに固定した固定ストッパに支承されている形態としてもよい。

本発明に係るシリンダ装置によれば、所望の打音低減効果を得るべくリバウンドクッションに設ける突起の高さを高くしても耐久性が十分となり、装置全体の耐久信頼性が向上する。また、この突起を複数設けてその高さを不均一とした場合は、突起の高さが高い順に当接していき、弾性変形していくので、より打音の低減効果を高めることができる。

また、リバウンドクッションが、リバウンドスプリングに結合した可動ストッパまたはピストンロッドに固定した固定ストッパに支承される形態としても、所望の打音低減効果が得られる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を添付図面に基づいて説明する。

図３は、本発明に係るシリンダ装置の１つである液圧緩衝器の全体構造を示したものである。本液圧緩衝器は、車両の懸架装置に組込まれるもので、ここでは、ツインチューブ式として構成されている。同図において、１は作動液が封入されたシリンダ、２は前記シリンダ１を収納する有底のベースシェルである。シリンダ１内には、ピストン３が摺動可能に配設されており、このピストン３によってシリンダ１内はシリンダ上室１Ａとシリンダ下室１Ｂとに区画されている。ピストン３には、ピストンロッド４の一端部がナット５を用いて連結されており、このピストンロッド４の他端側は、シリンダ１およびベースシェル２の上端開口部内に共通に装着したロッドガイド６およびオイルシール７を摺動可能に挿通して外部へ延ばされている。また、ピストン３には、伸び行程時および縮み行程時の双方で減衰力を発生する減衰力発生機構８が、シリンダ１の底部には縮み行程時に減衰力を発生するベースバルブ９がそれぞれ配設されている。シリンダ１とベースシェル２との間は環状のリザーバ室１０として構成されており、このリザーバ室１０と前記シリンダ下室１Ｂとは前記ベースバルブ９を介して連通している。

このような液圧緩衝器は、そのピストンロッド４の上端部に一体に形成したボルト１１とベースシェル２の底部に取付けたブラケット１２とを利用して車体のメインボデーとナックルとの間に介装され、この状態で、そのベースシェル２に予め固定されたスプリングシート１３に懸架スプリング（図示略）が装着される。そして、伸び行程時には、シリンダ１内のピストン上室１Ａ内の作動液がピストン３内の流路を通ってピストン下室ｂに流れ込み、この間、減衰力発生機構８によって減衰力が発生する。また、ピストンロッド４のシリンダ１内からの退出分の作動液がリザーバ室１０からベースバルブ９を通ってピストン下室１Ｂに補給される。一方、ピストンロッド４の縮み行程時には、ピストン下室１Ｂの作動液の一部がピストン３内の流路を通ってピストン上室ａに流れ込み、この間、減衰力発生機構８によって減衰力が発生する。また、これと同時に、シリンダ１内へのピストンロッド４の進入分の作動液がベースバルブ９を開いてリザーバ室１０へ流れ込み、この間、ベースバルブ９とによって減衰力が発生する。

本実施形態において、上記ピストンロッド４の伸長端は、その途中に設けたロッドストッパ装置１４によって規制されるようになっている。このロッドストッパ装置１４は、図２にも示すように、ピストンロッド４の、ピストン３に近接する下側部分に固定された固定ストッパ１５と、この固定ストッパ１５上に配置したばね受１６に下端を着座させたリバウンドスプリング１７と、このリバウンドスプリング１７の上端に結合された可動ストッパ１８と、この可動ストッパ１８の上面に配置されたリバウンドクッション１９とからなっている。可動ストッパ１８は、リング状の本体部１８ａと該本体部１８ａから下方へ延ばされた筒状のガイド部１８ｂとを備えており、そのガイド部１８がリバウンドスプリング１７の上端部に圧入固定されている。

上記リバウンドクッション１９は、従来と同様にゴム等の弾性体からなっている。このリバウンドクッション１９の両端には、図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように複数（ここでは、４つ）の突起２０が設けられている。しかして、リバウンドクッション１９の端面には、前記突起２０の根元側の輪郭に沿って環状溝２１が形成されており、これにより、各突起２０の根元部２０ａは、リバウンドクッション１９の内部側へ実質的に延長されている。すなわち、各突起２０は、リバウンドクッション１９の端面からの高さを変更することなく、その全高が実質的に拡大されている。

上記のように構成した液圧緩衝器においては、伸び行程時、ピストンロッド４が伸長すると、これと一体に可動ストッパ１８が上動し、所定位置までピストンロッド４が伸長した時点で、可動ストッパ１８がリバウンドクッション１９を介してロッドガイド６に当接する。この時、リバウンドクッション１９は、その突起２０をロッドガイド６に当接させ、これにより該突起２０が弾性変形（圧縮）して当接時の衝撃が緩和され、かつ打音が低減される。この場合。前記突起２０は、上記したようにその全高が実質的に拡大されて、剛性が小さくなっているので、打音が十分に低減される。また、この段階では、突起２０の弾性変形がリバウンドクッション１９の端面から突出している範囲に限定され、したがって突起２０の圧縮率が過剰になることはない。

その後、さらにピストンロッド４が伸長すると、リバウンドスプリング１７が圧縮されて、そのばね力がピストンロッド４に制動力として付与される。そして、リバウンドスプリング１７が最大に縮小した状態で、ピストンロッド４は伸長端に達するが、この伸長端では、リバウンドクッション１９の全体が弾性変形して衝撃が緩和され、かつ打音が低減される。この場合、リバウンドクッション１９が大きな圧縮荷重を受けて突起２０が大きく圧縮するが、突起２０の根元部２０ａの周りに環状溝２１が存在することから、突起２０の圧縮部分がこの環状溝２１内に逃げ、これにより突起１０の損傷が防止される。

ここで、上記リバウンドクッション１９に設ける突起の数および設置箇所は任意であり、例えば、図４に示すように、リバウンドクッション１９の一端側に、多数（ここでは、８つ）の突起２０を設けるようにしてもよい。また、複数の突起を設けずとも、環状突起としてもよい。これらの場合、突起２０を設ける端面は、上記ロッドガイド６に当接する側とするのが望ましい。

また、上記複数の突起の高さは、図５に示すように、不均一としてもよい。この例では、比較的高さの高い突起２０Ａと比較的高さの低い突起２０Ｂとを円周方向に交互に配置している。このように高さの不均一な突起２０Ａ、２０Ｂを設けた場合は、突起の高さが高い順に当接していき、弾性変形していくので、より打音の低減効果を高めることができる。

また、上記突起の断面形状も任意であり、例えば、図６に示すように、扇形の突起２０Ｃとすることができる。この場合は、リバウンドクッション１９の端面に形成する環状溝２１Ｃも、突起２０Ｃの根元の輪郭に倣って扇形となる。

さらに、上記実施形態においては、リバウンドスプリング１７を備えた液圧緩衝器として構成したが、本発明は、リバウンドスプリングを有しない構成としてもよいことはもちろんである。この場合は、図７に示すように、上記実施形態においてピストンロッド４に固着された固定ストッパ１５をそのまま利用して、この固定ストッパ１５上に前記突起２０を有するリバウンドクッション１９を配置すればよい。図７には、図３に示した部分と同一部分に同一符号を付しているが、このような液圧緩衝器では、ピストンロッド４の伸長端においてリバウンドクッション１９がロッドガイド６に当接し、その突起１９の弾性変形と全体の弾性変形とにより衝撃が緩和され、かつ打音が低減される。

なお、上記実施形態では、ツインチューブ式の液圧緩衝器として構成した例を示したが、この液圧緩衝器の形式は任意であり、モノチューブ式として構成してもよいことはもちろんである。また、本発明は、これら液圧緩衝器以外にも、ガススプリング、液圧シリンダ、液圧ダンパ等の他のシリンダ装置に適用できることは、もちろんである。

本発明の１つの実施形態としてのツインチューブ式液圧緩衝器に適用したリバウンドクッションの構造を示したもので、（Ａ）断面図および（Ｂ）平面図である。 本液圧緩衝器の要部構造を示す断面図である。 本液圧緩衝器の全体構造を示す断面図である。 本発明に係るシリンダ装置に適用するリバウンドクッションの他の形態を示したもので、（Ａ）断面図および（Ｂ）平面図である。 本発明に係るシリンダ装置に適用するリバウンドクッションの、さらに他の形態を示したもので、（Ａ）断面図および（Ｂ）平面図である。 本発明に係るシリンダ装置に適用するリバウンドクッションの、さらに他の形態を示したもので、（Ａ）断面図および（Ｂ）平面図である。 本発明の他の実施形態としてのツインチューブ式液圧緩衝器の要部構造を示す断面図である。

符号の説明

１ シリンダ
２ ベースシェル
３ ピストン
４ ピストンロッド
６ ロッドガイド
１５ 固定ストッパ
１７ リバウンドスプリング
１８ 可動ストッパ
１９ リバウンドクッション
２０、２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ 突起
２０ａ 突起の根元部
２１、２１Ｃ 環状溝

Claims (4)

1. シリンダと、該シリンダ内に摺動可能に嵌装されたピストンと、一端側が前記ピストンに連結され、他端側がシリンダの開口部に装着したロッドガイドを挿通してシリンダの外部へ延ばされたピストンロッドと、前記ピストンロッドの伸長に応じて前記ロッドガイドに当接するリバウンドクッションとを備えたシリンダ装置において、前記リバウンドクッションは、その片側端面または両側端面に突起を有しており、前記突起は、前記端面に形成した環状溝によってその根元部が内部側へ延長されていることを特徴とするシリンダ装置。
2. 前記突起を複数設け、該複数の突起の高さが、不均一であることを特徴とする請求項１に記載のシリンダ装置。
3. リバウンドクッションが、ピストンロッドに一端側が連結されたリバウンドスプリングの他端側に結合した可動ストッパに支承されていることを特徴とする請求項１または２に記載のシリンダ装置。
4. リバウンドクッションが、ピストンロッドに固定した固定ストッパに支承されていることを特徴とする請求項１または２に記載のシリンダ装置。
   
   

Images