JP2010276066A - 空圧緩衝器 - Google Patents

Abstract

【課題】 油溜り凹部に収容の潤滑油を異物の混入で劣化させずして、伸縮作動性を恒久的に保障する。
【解決手段】 作動流体たる気体を収容するシリンダ体１におけるヘッド端部の内側に油溜り凹部を有すると共に、シリンダ体１に出没可能に挿通されるロッド体２が油溜り凹部を貫通して先端側をシリンダ体１内に臨在させてなる空圧緩衝器において、油溜り凹部がシリンダ体におけるヘッド端部の内側に配設されてロッド体の貫通を許容する油溜りケースに上下の二段に形成されてなる。
【選択図】 図１

Description

この発明は、空圧緩衝器に関し、特に、車両のサスペンション装置への利用に適する空圧緩衝器の改良に関する。

車両のサスペンション装置への利用に適する空圧緩衝器としては、従来から種々の提案があるが、その中で、たとえば、特許文献１に開示の提案にあっては、空圧緩衝器における伸縮作動性が保障されている。

すなわち、この特許文献１に開示の空圧緩衝器にあっては、凡そこの種の空圧緩衝器がそうであるように、たとえば、下端側部材とされて車両における車軸側に連結されるシリンダ体に上端側部材とされて車両における車体側に連結されるロッド体が出没可能に挿通されてなる。

そして、この空圧緩衝器にあって、シリンダ体の上端たるヘッド端は、軸芯部にロッド体を貫通させるロッドガイドで封止され、このロッドガイドは、ロッド体の外周に摺接するシールを有し、したがって、シリンダ体内への封入気体がこのシールによって外部に漏れ出ない。

その一方で、この空圧緩衝器にあっては、ロッドガイドに油溜り凹部を有し、この油溜り凹部に収容される潤滑油がロッド体の外周に付着し、ロッド体の外周に潤滑油膜を形成する。

それゆえ、この特許文献１に開示の空圧緩衝器にあっては、ロッド体の外周に潤滑油膜が形成されるので、ロッド体のロッドガイドに対する摺動性が保障され、したがって、シリンダ体に対するロッド体の出没作動性、すなわち、空圧緩衝器における伸縮作動性が保障される。

特開２００９‐４１７６６公報（明細書中の段落０００３，同０００４，同０００８，図２参照）

しかしながら、上記した特許文献１に開示の空圧緩衝器にあっては、伸縮作動性が保障される点で、基本的に問題がある訳ではないが、利用の実際を勘案すると、些かの不具合があると指摘される可能性がある。

すなわち、油溜り凹部に収容される潤滑油は、その機能するところを鑑みると、その量が不足することはもちろん問題になるが、量が減らないにしても汚れるなどして劣化することも問題になる。

つまり、空圧緩衝器であるがために、シリンダ体内に収装されるピストン体が摺動する雰囲気は、多くの場合にドライ傾向になり、したがって、仮にピストン体のシリンダ体に対する摺動などで発生したダスト、たとえば、極めて細かい金属粉がシリンダ体内を漂うような状況が醸し出されると、その細かい金属粉が油溜り凹部の潤滑油に混入することが危惧される。

この発明は、上記した事情を鑑みて創案されたものであって、その目的とするところは、油溜り凹部に収容の潤滑油を異物の混入で劣化させずして、伸縮作動性を恒久的に保障し、その汎用性の向上を期待するのに最適となる空圧緩衝器を提供することである。

上記した目的を達成するために、作動流体たる気体を収容するシリンダ体におけるヘッド端部の内側に油溜り凹部を有すると共に、上記のシリンダ体に出没可能に挿通されるロッド体が上記の油溜り凹部を貫通して先端側を上記のシリンダ体内に臨在させてなる空圧緩衝器において、上記の油溜り凹部が上記のシリンダ体におけるヘッド端部の内側に配設されて上記のロッド体の貫通を許容する油溜りケースに上下方向に複数形成されてなるとする。

それゆえ、この発明にあっては、シリンダ体におけるヘッド端部の内側に有する油溜り凹部が上下方向の複数に形成されるから、たとえば、下方の油溜り凹部に収容の潤滑油が汚れることを許容することで、上方の油溜り凹部に収容の潤滑油が汚れることを阻止し得ることになり、ロッド体の摺動性を保障する潤滑油を清浄に維持できる。

そして、この発明にあって、油溜り凹部が上下方向に複数形成されて、下方の油溜り凹部が異物の混入を許容するから、シリンダ体内で発生した異物がシリンダ体内に漂うことを防止し得る。

この発明による空圧緩衝器を示す縦断面図である。 図１の空圧緩衝器における油溜りケース周辺部を示す部分拡大縦断面図である。

以下に、図示した実施形態に基づいて、この発明を説明するが、この発明による空圧緩衝器は、図１に示すように、下端側部材とされて車両における車軸（図示せず）側に連結されるシリンダ体１と、上端側部材とされて車両における車体（図示せず）側に連結されるロッド体２とを有し、このロッド体２の図１中で下端側となる先端側がシリンダ体１内に出没可能に挿通されてなる。

このとき、作動流体たる気体を収容するシリンダ体１の図中で下端となるボトム端は、ボトムキャップ１１の溶接などで気密状態に閉塞され、このボトムキャップ１１は、アイ１１ａを有し、このアイ１１ａを利用してのこのシリンダ体１の、すなわち、この空圧緩衝器の車両における車軸側への連結を可能にしている。

そして、ロッド体２の図中で上端部となる基端部は、エンドボルト部２ａとされ、このエンドボルト部２ａを利用してのこのロッド体２の、すなわち、この空圧緩衝器の車両における車体側への連結を可能にしている。

また、この空圧緩衝器にあって、ロッド体２の図中で下端部となる先端部に保持されてシリンダ体１内に摺動可能に収装されるピストン体３を有し、このピストン体３は、シリンダ体１内に上方気室たるロッド側室Ｒ１と下方気室たるピストン側室Ｒ２とを画成する。

このとき、ピストン体３は、たとえば、シリンダ体１の内周に外周を摺接させるピストンリング（図示せず）を一体的に有するモールドピストンとされる一方で、シリンダ体１内を昇降するときに所定の減衰作用をする減衰手段を有してなる。

そして、この減衰手段は、ピストン体３がシリンダ体１内を上昇するときに、ロッド側室Ｒ１の気体がピストン側室Ｒ２に抜ける際に伸側の減衰作用をするリーフバルブ３１と、逆に、ピストン体３がシリンダ体１内を下降するときに、ピストン側室Ｒ２の気体がロッド側室Ｒ１に抜ける際に圧側の減衰作用をするリーフバルブ３２とを有してなる。

そして、この空圧緩衝器にあって、シリンダ体１の上端部たるヘッド端部は、内側にロッドガイド４を有すると共に、このロッドガイド４に適宜の手段で連結などされて所定位置に定着される油溜りケース５を有し、シリンダ体１のヘッド端は、キャップ１２の螺着で閉塞されている。

ロッドガイド４は、図２に示すように、外周にシール（図示せず）を有するなどしてシリンダ体１に気密状態に連結され、軸芯部にロッド体２を貫通させ、このロッド体２を貫通させる内周側部には、軸受４１が保持され、この軸受４１の内周がロッド体２の外周に摺接してロッド体２のロッドガイド４に対する摺動性を保障している。

また、このロッドガイド４の内周側部には、チェックシール４２とダストシール４３とが配設され、チェックシール４２は、たとえば、Ｕパッキンからなり、後述する油溜り凹部に収容の潤滑油が油膜となってロッド体２の外周に付着し、したがって、このロッド体２がシリンダ体１内から抜け出るようになるとき、油膜となる潤滑油がいわゆる外部に漏出しないようにロッド体２の外周から油膜を掻き落す。

ダストシール４３は、シリンダ体１の外に突出するロッド体２の外周に付着するダストを掻き落し、ダストがロッド体２の外周に付着したままシリンダ体１内に侵入するのをあらかじめ阻止する。

一方、油溜りケース５は、上記のロッドガイド４の下端に垂設されるように配設されると共に、ロッド体２の摺動性を保障するための潤滑油を収容する油溜り凹部を有してなるが、この油溜り凹部は、この発明にあって、上下の二段構成とされてなる。

つまり、油溜り凹部が単一とされ、したがって、この単一の油溜り凹部に収容の潤滑油に異物が混入する場合には、潤滑油が汚れるに任せることになり、いわゆる手立てがなくなる。

そこで、この発明では、油溜り凹部を上下の二段（５ａ，５ｂ）構成にして、特に、異物が混入し辛くなる上段の油溜り凹部５ａに収容の潤滑油を保護し、どうしても異物の混入を避け得ないなら、異物が混入し易くなる下段の油溜り凹部５ｂに収容の潤滑油中への異物の混入を許容しようと意図するものである。

ところで、この発明にあっては、上記したように油溜り凹部に収容の潤滑油中に異物が混入することがあり、したがって、これに対処しようとするが、その必要性は、以下にある。

すなわち、凡そ空圧緩衝器と称されるものには種々の態様のものがあるが、たとえば、ガススプリングと称される空圧緩衝器にあっては、油溜り凹部などに収容の潤滑油中に異物が混入することを危惧しなくても済む。

つまり、上記のガススプリングが利用される実態を見ると、たとえば、排煙ダンパとされる場合、このダンパが伸縮作動することは稀で、のみならず、いわゆる伸縮作動が連続して長時間続行されることもない。

また、ガススプリングがシートダンパとされたり、背凭れダンパとされたりする場合であっても、そのダンパたる空圧緩衝器が頻繁にしかも長時間に亘って伸縮作動されることはない。

それゆえ、上記の排煙ダンパやシートダンパ、あるいは、背凭れダンパとされる空圧緩衝器にあっては、頻繁に長時間連続して伸縮作動しないから、潤滑油が変性する以外に汚れる機会も余りなく、したがって、潤滑油の汚れに対する対策を考慮する必要がないと言い得る。

それに対して、この空圧緩衝器が長時間に亘って伸縮作動することがあるのは、この空圧緩衝器が車両におけるサスペンション装置を構成する場合であり、この場合には、シリンダ体１内をピストン体３が頻繁に往復作動し、また、ときとして空圧緩衝器に横力が作用することもあって、シリンダ体１内におけるピストン体３の摺動も常に抵抗が少ないとは言い難くなり、極めて細かい金属粉からなるダスト、つまり、異物が発生し漂うことが容易に想定できる。

このことからすると、この発明が目的とするように、空圧緩衝器が車両におけるサスペンション装置を構成するものであるとき、上記の異物が油溜り凹部に収容の潤滑油中に混入することを阻止する必要がある。

以上のことからして、この発明にあっては、前記したように、油溜り凹部を上下の二段（５ａ，５ｂ）構成にして、特に、異物が混入し辛くなる上段の油溜り凹部５ａに収容の潤滑油を保護し、異物の混入を避け得なくなる下段の油溜り凹部５ｂに収容の潤滑油中への異物の混入を許容するとする。

このとき、上段の油溜り凹部５ａは、油溜りケース５の上端側から中央部を抉るように欠落形成され、下段の油溜り凹部５ｂは、ロッド体２を貫通させる内周側から内周側部を水平方向に抉るように欠落形成され、それぞれ文字通り油、すなわち、潤滑油を定量収容している。

そして、この油溜りケース５は、外周にシール（図示せず）を有するなどしてシリンダ体１との間の気密性を保障すると共に、軸芯部にロッド体２を上下方向に貫通させ、したがって、ロッド体２は、油溜り凹部５ａ，５ｂを上下方向に貫通し、それゆえ、ロッド体２の外周には潤滑油が付着する。

ちなみに、ロッド体２は、油溜りケース５の軸芯部、すなわち、油溜り凹部５ａ，５ｂを貫通することでその外周に潤滑油膜を形成させるから、このことからすると、ロッド体２の外周と油溜りケース５の内周との間には潤滑油膜の形成を妨げない隙間、すなわち、潤滑隙間（符示せず）が出現する。

そして、この油溜りケース５は、上段の油溜り凹部５ａの下方であって下段の油溜り凹部５ｂの上方となる油溜りケース５の中間部にチェックシール５１を有し、さらに、下段の油溜り凹部５ｂの下方となる油溜りケース５の下端部にチェックシール５２を有してなる。

チェックシール５１は、たとえば、Ｕパッキンからなり、油溜り凹部５ａに収容の潤滑油が油膜となってロッド体２の外周に付着し、したがって、このロッド体２がシリンダ体１内に没入するようになるとき、油膜となる潤滑油がシリンダ体１内に漏出しないようにロッド体２の外周から油膜を掻き落す。

そして、チェックシール５２は、上記のチェックシール５１と同様に機能するもので、Ｕパッキンからなり、油溜り凹部５ｂに収容の潤滑油が油膜となってロッド体２の外周に付着し、したがって、このロッド体２がシリンダ体１内に没入するようになるとき、油膜となる潤滑油がシリンダ体１内に漏出しないようにロッド体２の外周から油膜を掻き落す。

以上からすると、この発明にあっては、ロッド体２の摺動性を保障する潤滑油を収容する油溜り凹部がシリンダ体１の上端開口を閉塞するロッドガイド４の下方に配設される油溜りケース５に上下の二段に形成されるから、ダストの発生源に近くなる下段の油溜り凹部５ｂに収容の潤滑油が異物たる極めて細かい金属粉の混入で汚れることになるとしても、ダストの発生源から遠くなる上段の油溜り凹部５ａに収容の潤滑油が異物の混入で汚れることがなく、ロッド体２の摺動性を保障し得ることになり、空圧緩衝器における伸縮作動性が恒久的に保障される。

そして、上記したところでは、油溜り凹部を複数たる二段に形成するとしたが、これに代えて、図示しないが、たとえば、異物を混入させない油溜り凹部を一つにするが、異物の混入を許容する油溜り凹部を複数にし、あるいは、逆に、異物の混入を許容する油溜り凹部を一つにするが、異物を混入させない油溜り凹部を複数にして、より確実にロッド体２の摺動性を保障し得るように設定しても良い。

また、異物の混入を許容する油溜り凹部にあっては、図示しないが、そこに侵入た異物をそこに定着させるための手段をこの油溜り凹部に配在させるとしても良い。

前記したところでは、空圧緩衝器がシリンダ体１を下端側部材にすると共にロッド体２を上端側部材にする正立型に設定されてなるとしたが、これは、油溜りケース５に形成される油溜り凹部５ａの形状に由来するからである。

したがって、仮に、油溜り凹部５ａに収容の潤滑油のいわゆる零れが危惧されない限りには、空圧緩衝器にあって、シリンダ体１が上端側部材とされ、ロッド体２が下端側部材とされる倒立型に設定されてなるとしても良い。

また、前記したところでは、この発明が空圧緩衝器であるとしたが、この発明が意図するところを勘案すると、凡そシリンダ体１内の作動流体中にあるダストを一箇所に集中させ、特に、ロッド体２の潤滑性を保障する潤滑油が汚れることを阻止する観点からすると、作動流体に液体を利用する液圧緩衝器に具現化されても良い。

作動流体たる気体を収容するシリンダ体におけるヘッド端部の内側に油溜り凹部を有する一方で、シリンダ体に出没可能に挿通されるロッド体が油溜り凹部を貫通して先端側をシリンダ体内に臨在させてなる空圧緩衝器への具現化に向く。

１ シリンダ体
２ ロッド体
３ ピストン体
４ ロッドガイド
５ 油溜りケース
５ａ 油溜り凹部
５ｂ 環状凹部
５ｄ ダスト収容部
６ 阻止手段たる払拭機構
３１，３２ 減衰手段たるリーフバルブ
６１ 払拭ブレード
６２ 本体部
６３ ダスト収容部
Ｒ１ 上方気室たるロッド側室
Ｒ２ 下方気室たるピストン側室

Claims (4)

1. 作動流体たる気体を収容するシリンダ体におけるヘッド端部の内側に油溜り凹部を有すると共に、上記のシリンダ体に出没可能に挿通されるロッド体が上記の油溜り凹部を貫通して先端側を上記のシリンダ体内に臨在させてなる空圧緩衝器において、上記の油溜り凹部が上記のシリンダ体におけるヘッド端部の内側に配設されて上記のロッド体の貫通を許容する油溜りケースに上下方向に複数形成されてなることを特徴とする空圧緩衝器。
2. 上記の上下方向に複数となる油溜り凹部が各油溜り凹部間へのチェックシールの配設で分離傾向に維持されてなる請求項１に記載の空圧緩衝器。
3. 上記のシリンダ体の上端開口を計測するロッドガイドの下方に油溜りケースが配設されると共に、この油溜りケースに上記の上下方向に複数となる油溜り凹部が形成されてなる請求項１または請求項２に記載の空圧緩衝器。
4. 上記のシリンダ体が下端側部材とされながら上端側部材とされる上記のロッド体の先端部に保持されるピストン体を摺動可能に収装させると共に、このピストン体が減衰手段を有しながら上記のシリンダ体内に上方気室と下方気室とを画成してなる請求項１，請求項２または請求項３に記載の空圧緩衝器。

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