JP2012193804A - シリンダ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 シリンダ装置の改良に関し、コイルスプリングが圧縮されたときにコイル部がずれて生じる異音の発生を抑制する。
【解決手段】 シリンダ１と、シリンダ１の一端側に設けられる環状のロッドガイド２と、シリンダ１内周に外周を摺接させるピストン３と、シリンダ１内にピストン３を介して移動自在に挿入されロッドガイド２を貫通するピストンロッド４と、ロッドガイド２とピストン３との間に設けられて伸び切り時の衝撃を緩和するリバウンド部材５とを備えるシリンダ装置において、リバウンド部材５がピストンロッド４外周に配設されるコイルスプリング６と、その両端に形成される固定部６１、６２に嵌合しピストンロッド４が軸心孔７ａ、８ａに挿通する上下一対のホルダ部材７、８とからなり、コイルスプリングの中央部６０が固定部６１、６２よりも小径に形成される。
【選択図】 図１

Description

この発明は、例えば油圧緩衝器またはガススプリング等に用いられるシリンダ装置の改良に関する。

油圧緩衝器またはガススプリング等に用いられるシリンダ装置は、これまでに種々の提案がなされており、例えば、自動車の車体と車軸との間に介装されて車輪に入力される路面振動を吸収する。

特許文献１には、従来のシリンダ装置の構成が開示されており、このシリンダ装置は、シリンダと、このシリンダの一端側に設けられる環状のロッドガイドと、上記シリンダ内周に外周を摺接させて上記シリンダ内を二つの作用室に区画するピストンと、上記シリンダ内に上記ピストンを介して移動自在に挿入され上記ロッドガイドを貫通するピストンロッドとを備える。

また、上記シリンダ装置は、上記ロッドガイドと上記ピストンとの間に設けられて伸び切り時の衝撃を緩和するリバウンド部材を備えてなり、このリバウンド部材は、上記ピストンロッド外周に配設されるコイルスプリングと、その両端に形成される固定部に嵌合する上下一対のホルダ部材とからなる。

そして、上側のホルダ部材は、ピストンロッド外周に摺動自在に設けられ、下側のボルダ部材は、ピストンロッド外周に圧入されピストンの直上部に固定される。

上記構成を備えることにより、シリンダ装置が伸張するとき、ピストンロッドがシリンダ外に退出してピストンがロッドガイドに接近し、シリンダ装置の伸び切り時にコイルスプリングが圧縮されて伸び切り時の衝撃を緩和する。

図４に示すように、上記コイルスプリング６００は、コイル部６００ａ、６００ｂ、６００ｃ、６００ｄが軸方向に連なって形成される断面円形の線材であり、シリンダ装置の伸び切り時には、上下に隣り合うコイル部同士が密着して最圧縮状態となる。このとき、隣り合うコイル部同士が滑り、一部のコイル部６００ｂが径方向にずれてｆ２で示す分移動し、異音を発生する虞があった。

そこで、出願人は、特許文献２に示すように、コイルスプリングの断面形状を例えば四角形にしてコイル部同士が滑ることを防止した。

特開平０５−３２１９６９号公報 特開２００６−１３２６２０号公報

上記特許文献２に記載のシリンダ装置においては、異音の発生を抑制することが可能となる点において有用であるが、コイルスプリングが高価となる不具合がある。

そこで、本発明の課題は、コイルスプリングの断面形状を変更することなく異音の発生を抑制することが可能なシリンダ装置を提供することである。

上記課題を解決するための手段は、シリンダと、このシリンダの一端側に設けられる環状のロッドガイドと、上記シリンダ内周に外周を摺接させるピストンと、上記シリンダ内に上記ピストンを介して移動自在に挿入され上記ロッドガイドを貫通するピストンロッドと、上記ロッドガイドと上記ピストンとの間に設けられて伸び切り時の衝撃を緩和するリバウンド部材とを備えるシリンダ装置において、上記リバウンド部材が上記ピストンロッド外周に配設されるコイルスプリングと、その両端に形成される固定部に嵌合し上記ピストンロッドが軸心孔に挿通する上下一対のホルダ部材とからなり、上記コイルスプリングの固定部の間に形成される中央部が上記固定部よりも小径に形成されることである。

本発明によれば、コイルスプリングの中央部を固定部よりも小径に形成することにより、中央部とピストンロッドとの距離が短くなる。したがって、コイル部の一部が径方向にずれたとき、従来よりも移動量が小さい段階でピストンロッドに当接するため、コイルスプリングの断面形状を変更することなく異音の発生を抑制することが可能となる。

本発明の一実施の形態を示すシリンダ装置の要部を部分的に切り欠いて示す正面図である。 本発明の一実施の形態を示すシリンダ装置の伸び切り時におけるコイルスプリングの中央部を示す半断面図である。 本発明の一実施の形態を示すシリンダ装置におけるコイルスプリングの変形例を示す縦断面図である。 従来のシリンダ装置の伸び切り時におけるコイルスプリングの中央部を示す半断面図である。

以下に本願発明の一実施の形態を示すシリンダ装置について、図面を参照しながら説明する。いくつかの図面を通して付された同じ符号は、同じ部品かまたはそれに対応する部品を示す。

本実施の形態に係るシリンダ装置は、図１に示すように、シリンダ１と、このシリンダ１の一端側に設けられる環状のロッドガイド２と、上記シリンダ１内周に外周を摺接させるピストン３と、上記シリンダ１内に上記ピストン３を介して移動自在に挿入され上記ロッドガイド２を貫通するピストンロッド４と、上記ロッドガイド２と上記ピストン３との間に設けられて伸び切り時の衝撃を緩和するリバウンド部材５とを備える。

そして、上記リバウンド部材５が上記ピストンロッド４外周に配設されるコイルスプリング６と、その両端に形成される固定部６１、６２に嵌合し上記ピストンロッド４が軸心孔７ａ、８ａに挿通する上下一対のホルダ部材７、８とからなり、上記コイルスプリング６の固定部６１、６２の間に形成される中央部６０が固定部６１、６２よりも小径に形成される。

以下に詳細に説明すると、上記シリンダ装置は、自動車の車体と車軸との間に介装されて路面振動を緩和する油圧緩衝器であり、シリンダ１の外側に同芯に配置される外筒１０を備え、複筒型緩衝器を構成する。

シリンダ１の一端側（図中上側）に設けられるロッドガイド２は、シリンダ１の上端部及び外筒１０の上部に嵌合する。ロッドガイド２の中央にはピストンロッド４を案内する案内孔２ａが設けられ、この案内孔２ａ内に嵌合する環状の軸受２０を介してピストンロッド４が摺動自在に軸支されている。

また、ロッドガイド２の上面にはピストンロッド４との隙間をシールするシール部材２１が設けられ、外筒１０の上端部を加締めることにより、ロッドガイド２とシール部材２１が外筒１０とシリンダ１に固定される。

シリンダ１は、ピストンロッド４の先端にナットＮを介して固定されるピストン３によって内部を二つの作用室Ｒ１、Ｒ２に区画されてなり、ピストンロッド４側に伸側作用室Ｒ１が、ピストン３側に圧側作用室Ｒ２が形成され、各作用室Ｒ１、Ｒ２内には作動流体が充填される。

ピストン３は、その外周に設けられるシール３０を介してシリンダ１内周に摺接し、ピストン３には、伸側作用室Ｒ１と圧側作用室Ｒ２とを連通する伸側流路３１と圧側流路（図示せず）とが穿設される。

そして、ピストン３の圧側作用室Ｒ２側面には伸側流路３１を開閉可能に閉塞する伸側バルブＶ１が設けられ、ピストン３の伸側作用室Ｒ１側面には圧側流路を開閉可能に閉塞する圧側バルブＶ２が設けられる。

更に、ピストン３の直上部には、ピストンロッド４外周に溶接または圧入等によって固定される筒状のストッパ部材９が設けられ、このストッパ部材９は、外側に張り出す環状のフランジ部９０を備える。

そして、リバウンド部材５は、ストッパ部材９のフランジ部９０とロッドガイド２との間に設けられ、コイルスプリング６と、その両端に形成される固定部６１、６２に嵌合する上下一対のホルダ部材７、８とからなる。

各ホルダ部材７、８は、軸心部に穿設されてピストンロッド４が挿通する軸心孔７ａ、８ａと、端部外周に張り出してコイルスプリング６の両端が当接するフランジ部７０、８０と、コイルスプリング６の固定部６１、６２内周に嵌合するガイド部７１、８１とを備えてなり、ガイド部７１、８１を対向させながら配置される。

そして、各ガイド部７１、８１の先端部外周は、徐々に縮径されてテーパ状に形成されてなり、上側のホルダ部材７は、ロッド４外周に摺動自在に設けられ、下側のホルダ部材８は、ロッド４外周に圧入固定される。

一方、コイルスプリング６は、コイル部６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄが軸方向に連なって形成される断面円形の線材であり（図２）、図１に示すように、両端に形成される固定部６１、６２と、この固定部６１、６２から徐々に縮径される縮径部６３、６４と、縮径部６３、６４の間に形成される小径の中央部６０とからなる。

そして、コイルスプリング６の縮径部６３、６４がテーパ状に形成されるガイド部７１、８１の先端部に接触しないよう設定される。

上記構成を備えることにより、本実施の形態に係るシリンダ装置は、シリンダ装置の伸長時において、伸側作用室Ｒ１が加圧されて伸側作用室Ｒ１内の作動流体が伸側バルブＶ１を押し開いて伸側流路３１を介して圧側作用室Ｒ２内に移動することにより減衰力を発生する。このとき、ピストンロッド４の退出に伴いリバウンド部材５がストッパ部材９で下支えされながら図中上方に移動すると共に、ピストン３とロッドガイド２が接近する。

そして、シリンダ装置の伸び切り時付近において、上側のホルダ部材７がロッドガイド２の下面に当接し、シリンダ装置の伸び切り時にコイルスプリング６が最圧縮されて伸び切り時の衝撃を緩和する。

また、上記したようにガイド部７１、８１が嵌合するコイルスプリング６の固定部６１、６２よりも中央部６０が小径に形成されることにより、従来のコイルスプリング６００とピストンロッド４との距離ｄ２（図４）よりも中央部６０とピストンロッド４との距離ｄ１（図２）が短くなるため、コイル部の一部６ｂが径方向にずれたとしても、従来よりも移動量（ずれた量）が小さい段階でコイル部６ｂがピストンロッド４に当接する。

したがって、従来のコイル部６００ｂの移動量ｆ２（図４）よりも移動量ｆ１（図２）が小さくなり、コイルスプリング６の断面形状を変更することなく異音の発生を抑制することが可能となる。具体的には、上記移動量ｆ１が１ｍｍよりも小さくすることが好ましい。

また、図１に示すように、コイルスプリング６の中央部６０をホルダ部材７、８の間になるべく広範囲に亘り形成することが好ましく、当該構成を備えることにより異音の発生を確実に抑制することが可能となる。

また、コイルスプリング６が縮径部６３、６４を有し、固定部６１、６２が大径に形成されることにより、ホルダ部材７、８のガイド部７１、８１を大径に形成し、その強度を増すことが可能となる。

したがって、下側のホルダ部材８をロッド４外周に圧入するとき、フランジ部８０とガイド部８１とで圧入代を確保して、リバウンド部材５をコンパクトに形成することが可能となる。

また、ホルダ部材７、８のガイド部７１、８１の先端部外周を徐々に縮径してテーパ状に形成し、縮径部６３、６４がテーパ状のガイド部７１、８１の先端部に接触しないよう設定され、シリンダ装置の最伸張時においても縮径部６３、６４とガイド部７１、８１とが接触しないよう設定されるため、中央部６０の軸方向長さを長くすると共に、縮径部６３、６４とガイド部材７、８との干渉を回避することが可能となる。

以上、本発明の好ましい実施の形態を詳細に説明したが、特許請求の範囲から逸脱することなく改造、変形及び変更を行うことができることは理解すべきである。

例えば、コイルスプリング６の形状を図３に示すように、中央にかけて徐々に縮径されてなる固定部６１Ａ、６２Ａの間に小径の中央部６０を形成するとしても良く、この場合には、ホルダ部材７、８のガイド部７１、８１の外周を徐々に縮径させる。

この場合においても、一実施の形態と同様にコイルスプリング６の断面形状を変更することなく異音の発生を防止することが可能となり、中央部６０の軸方向長さを長くすることが可能となる。

また、上記実施の形態においては、シリンダ装置が複筒型緩衝器を構成するとしたが、単筒型緩衝器を構成するとしても、ガススプリングに用いるとしても良い。

また、図中には、縮径部や固定部が直線的に傾斜した状態を示すが、縮径部や固定部が円弧状に傾斜するとしても良い。

また、図中、上下のホルダ部材のガイド部の傾斜角度が同一であるが、ガイド部の傾斜角度を変えるとしても良い。

１ シリンダ
２ ロッドガイド
３ ピストン
４ ピストンロッド
５ リバウンド部材
６ コイルスプリング
７、８ ホルダ部材
９ ストッパ部材
１０ 外筒
６０ 中央部
６１、６２ 固定部
６３、６４ 縮径部
７０、８０ フランジ部
７１、８１ ガイド部

Claims (4)

1. シリンダと、このシリンダの一端側に設けられる環状のロッドガイドと、上記シリンダ内周に外周を摺接させるピストンと、上記シリンダ内に上記ピストンを介して移動自在に挿入され上記ロッドガイドを貫通するピストンロッドと、上記ロッドガイドと上記ピストンとの間に設けられて伸び切り時の衝撃を緩和するリバウンド部材とを備えるシリンダ装置において、
   上記リバウンド部材が上記ピストンロッド外周に配設されるコイルスプリングと、その両端に形成される固定部に嵌合し上記ピストンロッドが軸心孔に挿通する上下一対のホルダ部材とからなり、
   上記コイルスプリングの固定部の間に形成される中央部が上記固定部よりも小径に形成されることを特徴とするシリンダ装置。
2. 上記コイルスプリングが上記固定部と、この固定部から徐々に縮径される縮径部と、この縮径部の間に形成される上記中央部とからなることを特徴とする請求項１に記載のシリンダ装置。
3. 上記コイルスプリングの上記固定部に嵌合するホルダ部材のガイド部の先端部外周が徐々に縮径されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のシリンダ装置。
4. 上記コイルスプリングの上記縮径部が上記ガイド部の先端部に接触しないよう設定されることを特徴とする請求項３に記載のシリンダ装置。

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