JP2011007280A - シリンダ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】振動音を抑制しつつフリクションを安定させることができるシリンダ装置の提供。
【解決手段】リバウンドスプリング４３の自由端に、リバウンドスプリング４３を受けるバネ受４４と、バネ受４４の内周に設けられてピストンロッド１３を摺動するスリーブ６０とを備えており、バネ受４４の内周とスリーブ６０の外周との間に径方向の隙間６１を設けた。
【選択図】図２

Description

本発明は、シリンダ装置に関する。

シリンダ装置には、シリンダ内に摺動可能に嵌装されたピストンにピストンロッドを連結するとともに、シリンダ内にて、このピストンロッドに、その伸び側のストロークによって圧縮されるリバウンドスプリングをバネ受を介して設けたものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２００４−１２４９９３号公報

上記のようなリバウンドスプリングを有するシリンダ装置においては、リバウンドスプリングの共振に起因して振動音が発生することがある。この振動音は、リバウンドスプリングを保持するバネ受とピストンロッドとのクリアランスを小さくすることで抑制可能となっている。他方、リバウンドスプリングは縮んだときに生じる倒れ（せり）が一定ではないため、バネ受とピストンロッドとのクリアランスを小さくすると、リバウンドスプリングが縮んだときにバネ受とピストンロッドとの間に生じるフリクションにばらつきが生じ、乗り心地に影響を及ぼす可能性があった。

したがって、本発明は、振動音を抑制しつつフリクションを安定させることができるシリンダ装置の提供を目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、リバウンドスプリングの自由端に、リバウンドスプリングを受けるバネ受と、前記バネ受の内周に設けられてピストンロッドを摺動するスリーブとを備え、前記バネ受の内周と前記スリーブの外周との間に径方向の隙間を設けた。

本発明によれば、振動音を抑制しつつフリクションを安定させることができる。

本発明に係るシリンダ装置の一実施形態である油圧緩衝器を示す要部の断面図である。 図１に示すＺ部の部分拡大断面図である。 本発明のシリンダ装置に係る一実施形態である油圧緩衝器のスリーブを示す斜視図である。

本発明に係るシリンダ装置の一実施形態である油圧緩衝器を図面を参照して以下に説明する。

本実施形態の油圧緩衝器１０は、自動車等の車両のサスペンション装置に用いられるもので、図１に要部の断面を示すように、流体である作動油が封入されるシリンダ１１と、このシリンダ１１内に摺動可能に嵌装された略円板状のピストン１２と、一端がピストン１２に連結され、他端がシリンダ１１の外部へ延出された略円柱棒状のピストンロッド１３と、シリンダ１１に取り付けられてピストンロッド１３を軸方向移動可能に支承する円環状のロッドガイド１４と、ロッドガイド１４のシリンダ軸方向外側でシリンダ１１とピストンロッド１３との間に配置された円環状のオイルシール１５とを有している。ピストン１２には、ピストン１２の移動により生じる流体の移動を制限することにより減衰力を発生させるオリフィスおよびディスクバルブを有する減衰力発生機構１６が設けられている。

シリンダ１１は、外筒２０と外筒２０の径方向の内側に配置される内筒２１とを有する複筒式のものであり、内筒２１内に上記したピストン１２が摺動可能に配置される。外筒２０の軸線方向の端部は径方向内方に屈曲してオイルシール１５を係止している。ここで、外筒２０と内筒２１との間は、図示せぬベースバルブを介して内筒２１との間で作動液を給排するリザーバ室２３となっている。

ロッドガイド１４は、内筒２１内に嵌合される内側嵌合部２６と、外筒２０内に嵌合される外側嵌合部２７とを有する段付円筒状をなしており、その中央の軸線方向に貫通する挿通穴２８にロッド１３が挿通される。ロッドガイド１４には、挿通穴２８とリザーバ室２３とを連通させる連通路２９が形成されている。

ピストンロッド１３は、軸部３２と、軸部３２の一端側にあって軸部３２よりも小径に形成された小径軸部３３とを有しており、軸部３２の小径軸部３３側には、小径軸部３３側ほど小径となるテーパ部３４が形成されている。ピストンロッド１３は、軸部３２においてオイルシール１５およびロッドガイド１４に挿入され、小径軸部３３にピストン１２が取り付けられている。

そして、ピストンロッド１３には、テーパ部３４に略円板状のストッパ３７が固定されている。このストッパ３７は有孔の円板部３８と円板部３８の内周縁部から軸方向一側に突出する筒状部３９とを有している。ストッパ３７は、筒状部３９を小径軸部３３側にする向きでピストンロッド１３の軸部３２を内側に挿通させることになり、筒状部３９がテーパ部３４に倣って加締められることで、ピストンロッド１３に固定される。

また、ピストンロッド１３には、ストッパ３７のピストン１２とは反対側に、ストッパ３７側から順に、バネ受４２、リバウンドスプリング４３、バネ受４４およびストップラバー４５が設けられている。

ピストン１２側のバネ受４２は、リバウンドスプリング４３の軸方向の一端側を受けるもので、有孔の円板部４８と円板部４８の内周縁部から軸方向一側に突出する筒状部４９とを有している。このバネ受４２は、内側にピストンロッド１３を挿通させた状態で、筒状部４９をピストン１２とは反対側にする向きでピストンロッド１３の軸部３２の位置に配置されることになり、円板部４８の筒状部４９とは反対側においてストッパ３７の円板部３８に当接する。このバネ受４２の筒状部４９の円板部４８とは反対側の外周面には面取部５０が形成されている。このバネ受４２は、ピストンロッド１３の軸部３２上を摺動可能となっている。

リバウンドスプリング４３は、円筒状に巻かれたコイルスプリングであり、内側にピストンロッド１３を挿通させるとともに、軸方向の一端部において、その内側にバネ受４２の筒状部４９を配置しつつバネ受４２の円板部４８の筒状部４９側に当接する。リバウンドスプリング４３には、このような状態にバネ受４２が装着され固定される。

バネ受４４は、リバウンドスプリング４３の他端側を受けるもので、有孔の円板部５３と円板部５３の内周縁部から軸方向一側に突出する筒状部５４とを有している。このバネ受４４は、内側にピストンロッド１３を挿通させた状態で、筒状部５４をピストン１２側にする向きでピストンロッド１３の軸部３２の位置に配置されることになり、筒状部５４がリバウンドスプリング４３の他端部の内側に挿入され、この他端部に円板部５３の筒状部５４側を当接させる。バネ受４４には、リバウンドスプリング４３が、このような状態に装着され固定される。このバネ受４４の筒状部５４の円板部５３とは反対側の外周面には面取部５５が形成されている。このバネ受４４は、ピストンロッド１３の軸部３２を摺動可能となっている。

ストップラバー４５は、円環状をなしており、内側にピストンロッド１３の軸部３２を挿通させた状態で、バネ受４４のリバウンドスプリング４３とは反対側に配置される。

ここで、リバウンドスプリング４３は、そのピストン１２とは反対側（ロッドガイド１４側）が自由端となっており、この自由端に上記したバネ受４４が設けられている。このバネ受４４の内周には、図２に示すように、軸線方向の中間部に大径の大径溝部５７が全周にわたって形成されている。その結果、バネ受４４の内周は、軸線方向における大径溝部５７の両側が大径溝部５７よりも小径の小径部５８となっており、小径部５８とピストンロッド１３の軸部３２との間には比較的大きな径方向のクリアランスが全周にわたり形成されている。

そして、バネ受４４の大径溝部５７には、低摩擦樹脂材からなる円筒状のスリーブ６０が配置されている。このスリーブ６０は、その内側にピストンロッド１３の軸部３２が挿通され、このピストンロッド１３の軸部３２を摺動する。スリーブ６０は、外径がバネ受４４の小径部５８よりも大径で大径溝部５７よりも小径となっており、大径溝部５７内に大径溝部５７に対して径方向に摺動可能となるように嵌合される。この状態で、バネ受４４の内周を構成する大径溝部５７の底部とスリーブ６０の外周との間に径方向の隙間６１が全周にわたって形成されている。

なお、スリーブ６０には、図３に示すように、軸方向の切れ目（スリワリ）６２が形成されている。具体的に、切れ目６２は、周方向に一定の幅をなして軸方向に対し若干傾斜して軸方向の全長に形成されており、これにより、スリーブ６０は、縮径可能となっている。よって、スリーブ６０は、縮径状態でバネ受４４の内側に挿入され、その弾性で元に戻ることによってバネ受４４の大径溝部５７に嵌合する。この状態で、バネ受４４およびスリーブ６０の内側にピストンロッド１３の軸部３２が挿入される。そして、このスリーブ６０の切れ目６２を介してバネ受４４の大径溝部５７とスリーブ６０との間の隙間６１に作動油が充填されることになる。

以上の構成の油圧緩衝器１０は、ピストンロッド１３がシリンダ１１からの突出長さを長くする伸び方向に移動する際および突出長さを短くする縮み方向に移動する際に、ピストンロッド１３に固定されたピストン１２がシリンダ１１内で摺動し、その際にピストン１２に設けられた減衰力発生機構１６が作動油の移動を制限することで減衰力を発生させる。

そして、ピストンロッド１３が伸び側にストロークすると、ピストン１２とともにストッパ３７がロッドガイド１４側に移動し、バネ受４２、リバウンドスプリング４３、バネ受４４、スリーブ６０およびストップラバー４５もロッドガイド１４側に移動する。そして、ピストンロッド１３が伸び側に最大限移動する際に、その手前でストップラバー４５がロッドガイド１４に当接しバネ受４４およびスリーブ６０のロッドガイド１４に対する移動が規制される。すると、ピストンロッド１３と一体に移動するストッパ３７およびバネ受４２がリバウンドスプリング４３を圧縮することになり、これにより生じるリバウンドスプリング４３の付勢力でピストンロッド１３の伸び側の移動に抵抗を与える。

以上に述べた油圧緩衝器１０によれば、リバウンドスプリング４３は縮んだときに加わる軸直方向の荷重が周方向の各点で一定ではないため、軸直方向に対して真っ直ぐには縮まず、左右どちらかに倒れ（せり）を生じてしまうことがあるが、リバウンドスプリング４３の自由端を受けるバネ受４４の内周に、ピストンロッド１３を摺動するスリーブ６０を径方向に隙間６１をもって設けたため、バネ受４４の小径部５８とピストンロッド１３との間に積極的にクリアランスを形成してこれらの接触を抑制しても、バネ受４４の倒れを隙間６１で逃がしつつスリーブ６０を安定的にピストンロッド１３に接触させることができる。したがって、リバウンドスプリング４３の振動に起因する振動音を抑制しつつ、フリクションを安定させて、車両の乗り心地に与える影響を少なくすることができる。

また、バネ受４４の内周とスリーブ６０の外周との間に径方向の隙間６１を設けたため、リバウンドスプリング４３の作動時に振動が例え生じてしまっても、この振動を隙間６１に溜まった作動油で減衰させることができ、自励振動音の発生を抑制することができる。

また、スリーブ６０に軸方向の切れ目６２を設けたため、スリーブ６０を容易にバネ受４４の大径溝部５７内に配置することができ、加えて、バネ受４４とスリーブ６０との隙間６１に油液を良好に充填することができる。

なお、以上の実施形態においては、リバウンドスプリング４３の両端が、シリンダ軸方向に固定されずピストンロッド１３上を移動可能な構造を例にとり説明したが、リバウンドスプリング４３の一端をロッドガイド１４に固定する構造にも適用可能である。
なお、上述した実施形態においては、外筒と内筒とからなる２重管のシリンダ装置を例にあげて説明したが、これに限らず、シリンダのみの単筒式のものにおいても適用可能である。

１０ 油圧緩衝器（シリンダ装置）
１１ シリンダ
１２ ピストン
１３ ピストンロッド
４３ リバウンドスプリング
４４ バネ受
６０ スリーブ
６１ 隙間
６２ 切れ目

Claims (2)

1. シリンダと、前記シリンダ内に摺動可能に嵌装されたピストンと、一端が前記ピストンに連結され、他端が前記シリンダの外部へ延出されたピストンロッドと、前記シリンダ内に設けられ前記ピストンロッドの伸び側のストロークによって圧縮されるリバウンドスプリングとからなるシリンダ装置であって、
   前記リバウンドスプリングの少なくとも一端が自由端であり、前記自由端に、前記リバウンドスプリングを受けるバネ受と、前記バネ受の内周に設けられて前記ピストンロッドを摺動するスリーブとを備え、前記バネ受の内周と前記スリーブの外周との間に径方向の隙間を設けたことを特徴とするシリンダ装置。
2. 前記スリーブに軸方向の切れ目を設けたことを特徴とする請求項１に記載のシリンダ装置。

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