JP2015222110A

JP2015222110A - シリンダ装置

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Publication number: JP2015222110A
Application number: JP2014106934A
Authority: JP
Inventors: 貴之小川; Takayuki Ogawa; 小川　　貴之
Original assignee: KYB Corp
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 2014-05-23
Filing date: 2014-05-23
Publication date: 2015-12-10
Anticipated expiration: 2034-05-23
Also published as: CN106068399B; CA2940831A1; EP3106708A4; KR101893666B1; KR20160110489A; CN106068399A; JP6336822B2; US10054183B2; EP3106708A1; EP3106708B1; WO2015178056A1; CA2940831C; US20170067527A1

Abstract

【課題】シリンダ装置を安定して作動させる。
【解決手段】シリンダ装置１００は、シリンダ１と、アウターチューブ１２と、ピストン２と、ピストンロッド３と、ロッドガイド１６と、ロッド側室１１０へ給排される作動油が通過する第１共通通路２００と、第１共通通路２００の一部を形成し、リザーバタンク１３０内に配設されるパイプ１３と、パイプ１３とロッドガイド１６との間に設けられ、パイプ１３の一端を保持するパイプホルダ１４と、パイプホルダ１４におけるパイプ１３とは反対側に設けられ、第１共通通路２００とリザーバタンク１３０とを連通する絞り通路１５ａを有するプラグ１５と、を備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、シリンダ装置に関する。

特許文献１には、アウターチューブの一端を閉塞するボトム部材の内部に、通過する作動油の流れに抵抗を与えるリリーフ弁を設けたユニフローのシリンダ装置が開示されている。

上記のシリンダ装置では、インナーチューブとアウターチューブとの間にリザーバタンクが形成される。リザーバタンク内には、ロッド側室から排出された作動油をボトム部材まで導くためのパイプが配設される。これにより、ロッド側室から排出された作動油が、ボトム部材に設けられたリリーフ弁を通過してからリザーバタンクに還流するようになっている。

特開２００８−２５６９４号公報

上記のシリンダ装置では、インナーチューブ内に混入した気体が作動油とともにロッド側室から排出されるので、リリーフ弁を気体が通過することになる。このため、リリーフ弁で発生する差圧にばらつきが生じて、シリンダ装置の作動が不安定になる可能性がある。

本発明は、このような技術的課題に鑑みてなされたもので、シリンダ装置を安定して作動させることを目的とする。

本発明は、シリンダ装置であって、作動液が充填されるインナーチューブと、前記インナーチューブを覆って配設され、前記インナーチューブとの間に前記作動液を貯留するリザーバタンクを形成するアウターチューブと、前記インナーチューブに摺動自在に挿入され、前記インナーチューブ内をロッド側室とピストン側室とに区画するピストンと、前記インナーチューブに進退自在に挿入され、前記ピストンと連結されるピストンロッドと、前記ピストンロッドが挿入されるとともに、前記インナーチューブおよび前記アウターチューブの一端を閉塞するロッドガイドと、前記ロッド側室へ給排される前記作動液が通過する第１共通通路と、前記第１共通通路の一部を形成し、前記リザーバタンク内に配設されるパイプと、前記パイプと前記ロッドガイドとの間に設けられ、前記パイプの一端を保持するパイプホルダと、前記パイプホルダにおける前記パイプとは反対側に設けられ、前記第１共通通路と前記リザーバタンクとを連通する絞り通路を有するプラグと、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、ロッド側室へ給排される作動液が通過する第１共通通路が、プラグに形成された絞り通路によりリザーバタンクと連通するので、ロッド側室から排出された作動液の一部が、絞り通路を通じてリザーバタンクに排出される。このとき、絞り通路の前後では差圧が発生するので、作動液に混入してロッド側室から排出された気体を、低圧側であるリザーバタンクに効率よく排出することができる。したがって、パイプを通過してリリーフ弁に到達する気体の量を低減でき、シリンダ装置の作動を安定させることができる。

本発明の実施形態に係るシリンダ装置をアクチュエータとした場合の回路図である。本発明の実施形態に係るシリンダ装置をパッシブダンパとした場合の回路図である。本発明の実施形態に係るシリンダ装置の要部の断面図である。本発明の実施形態に係るシリンダ装置の斜視図である。シリンダ装置の変形例を示す図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態に係るシリンダ装置１００について説明する。

シリンダ装置１００は、例えば、鉄道車両の車体と台車との間に横向きに介装されて車体の進行方向に対して左右方向の振動を抑制するアクチュエータである。

まず、図１を参照して、シリンダ装置１００の概略について説明する。

シリンダ装置１００は、作動液としての作動油が充填されるシリンダ１と、シリンダ１に摺動自在に挿入されてシリンダ１内をロッド側室１１０とピストン側室１２０とに区画するピストン２と、シリンダ１に進退自在に挿入されてピストン２と連結されるピストンロッド３と、作動油を貯留するリザーバタンク１３０と、ロッド側室１１０とピストン側室１２０とを連通する第１通路１４０に設けられてピストン側室１２０からロッド側室１１０へと向かう作動油の流れのみを許容する第１逆止弁４と、リザーバタンク１３０とピストン側室１２０とを連通する第２通路１５０に設けられてリザーバタンク１３０からピストン側室１２０へと向かう作動油の流れのみ許容する第２逆止弁５と、ロッド側室１１０とリザーバタンク１３０とを連通する第３通路１６０に設けられてシリンダ１内の圧力を所定の圧力に調整するリリーフ弁６と、を備える。

また、シリンダ装置１００は、ロッド側室１１０とピストン側室１２０とを連通する第４通路１７０に設けられて第４通路１７０を開閉する第１開閉弁７と、ピストン側室１２０とリザーバタンク１３０とを連通する第５通路１８０に設けられて第５通路１８０を開閉する第２開閉弁８と、ロッド側室１１０とリザーバタンク１３０とを連通する第６通路１９０に設けられてリザーバタンク１３０からロッド側室１１０に作動油を供給するポンプ９と、ポンプ９を駆動するモータ１０と、第６通路１９０におけるポンプ９とシリンダ１との間に設けられてポンプ９からロッド側室１１０へと向かう作動油の流れのみを許容する第３逆止弁１１と、を備える。

第３通路１６０、第４通路１７０、および第６通路１９０は、ロッド側室１１０へ作動油を給排する第１共通通路２００を通じてロッド側室１１０と連通する。また、第４通路１７０および第５通路１８０は、ピストン側室１２０へ作動油を給排する第２共通通路２１０を通じてピストン側室１２０と連通する。また、第２通路１５０および第５通路１８０は、ピストン側室１２０に作動油を供給する第３共通通路２２０を通じてピストン側室１２０と連通する。

なお、第３通路１６０、第４通路１７０、および第６通路１９０を第１供給通路２００で合流させずに、それぞれがロッド側室１１０と連通するようにしてもよい。同様に、第４通路１７０および第５通路１８０を第２共通通路２１０で合流させずに、それぞれがピストン側室１２０と連通するようにしてもよいし、第２通路１５０および第５通路１８０を第３共通通路２２０で合流させずに、それぞれがピストン側室１２０と連通するようにしてもよい。

第１共通通路２００の途中には、ロッド側室１１０とリザーバタンク１３０とを連通するオリフィス通路１５ａが設けられる。オリフィス通路１５ａについては後述する。

シリンダ装置１００は、第１開閉弁７を開いて第２開閉弁８を閉じた状態でポンプ９を駆動することで、伸長作動させることができる。

この場合は、第４通路１７０を通じてロッド側室１１０とピストン側室１２０とが連通し、ロッド側室１１０およびピストン側室１２０に作動油が供給されて双方の内圧が等しく上昇する。

ピストン２にはピストンロッド３が連結されることから、ピストン２の受圧面積は、ロッド側室１１０側よりもピストン側室１２０側のほうが大きくなる。したがって、シリンダ装置１００は、上記のようにシリンダ１内の圧力が上昇すると、ピストン２がロッド側室１１０側に移動する伸長作動を呈するとともに、ピストン２のピストン側室１２０側の受圧面積からロッド側室１１０側の受圧面積を減じた面積にシリンダ１内の圧力を乗じた推力を発生する。

このとき、シリンダ１内の圧力が所定のリリーフ圧まで上昇すると、リリーフ弁６が開弁する。開弁後のリリーフ弁６は、通過する作動油の流れに抵抗を与えてリリーフ弁６の前後で差圧を発生させる。シリンダ装置１００は、第３通路１６０を通過する作動油の流れにリリーフ弁６で抵抗を与えることで、シリンダ１内の圧力を所定のリリーフ圧に調整している。

本実施形態では、リリーフ弁６が比例ソレノイド６ａを備えており、リリーフ圧を可変制御できるようになっている。したがって、シリンダ装置１００は、リリーフ弁６のリリーフ圧を変更することでシリンダ１内の圧力を変更でき、発生する推力を変更できるようになっている。

また、シリンダ装置１００は、第１開閉弁７を閉じて第２開閉弁８を開いた状態でポンプ９を駆動することで、収縮作動させることができる。

この場合は、第４通路１７０が遮断されるとともに、第５通路１８０を通じてピストン側室１２０とリザーバタンク１３０とが連通し、ロッド側室１１０にのみ作動油が供給されて内圧が上昇する。

したがって、シリンダ装置１００は、ピストン２がピストン側室１２０側に移動する収縮作動を呈するとともに、ピストン２のロッド側室１１０側の受圧面積にロッド側室１１０内の圧力を乗じた推力を発生する。

本実施形態では、ピストンロッド３の断面積をピストン２の断面積の１／２にして、ピストン２のロッド側室１１０側の受圧面積が、ピストン側室１２０側の受圧面積の１／２になるようにしている。このため、シリンダ装置１００の伸長作動時および収縮作動時のロッド側室１１０内の圧力を等しくすると、シリンダ装置１００が発生する推力を、伸長作動時と収縮作動時とで等しくできる。また、シリンダ装置１００の変位量に対する作動油の流量も等しくできる。

これによれば、シリンダ装置１００に伸縮両側で同じ推力を発生させる場合は、リリーフ弁６のリリーフ圧を変更する必要がないので、リリーフ圧の制御を簡素にできる。また、シリンダ装置１００の変位量に対する流量が伸縮両側で等しくなるので、シリンダ装置１００が推力を発生する応答性を伸縮両側で同じにできる。

シリンダ装置１００は、ポンプ９を駆動しない場合には、第１開閉弁７および第２開閉弁８を閉じた状態とすることで、パッシブダンパとして用いることができる。

以下、シリンダ装置１００をパッシブダンパとして用いる場合について説明する。

外力によりシリンダ装置１００が伸長する場合は、ピストン２がロッド側室１１０側に移動することでロッド側室１１０が縮小し、縮小した体積分の作動油がロッド側室１１０から排出される。このとき、ピストン２がロッド側室１１０側に移動することで拡大したピストン側室１２０には、第２通路１５０を通じてリザーバタンク１３０から作動油が供給される。

上述したように、第６通路１９０におけるポンプ９とシリンダ１との間には第３逆止弁１１が設けられている。このため、ロッド側室１１０から排出された作動油は、第３通路１６０を通じてリザーバタンク１３０に還流する。

第３通路１６０にはリリーフ弁６が設けられているので、シリンダ装置１００が伸長する場合のロッド側室１１０内の圧力は、リリーフ弁６で設定されたリリーフ圧まで上昇することになる。したがって、シリンダ装置１００は、ピストン２のロッド側室１１０側の受圧面積にロッド側室１１０内の圧力を乗じた減衰力を発生する。

外力によりシリンダ装置１００が収縮する場合は、ピストンロッド３がシリンダ１に進入した体積分の作動油が、ロッド側室１１０から排出される。

この場合は、第１逆止弁４が開弁してロッド側室１１０とピストン側室１２０とが連通するので、ロッド側室１１０内の圧力およびピストン側室１２０内の圧力が、リリーフ弁６で設定されたリリーフ圧まで上昇する。したがって、シリンダ装置１００は、ピストン２のピストン側室１２０側の受圧面積からロッド側室１１０側の受圧面積を減じた面積にシリンダ１内の圧力を乗じた減衰力を発生する。

本実施形態の第１開閉弁７および第２開閉弁８は、図１に示すように、ノーマルクローズの開閉弁である。したがって、非通電時には、シリンダ装置１００は、パッシブダンパとして機能する。

また、本実施形態では、上述したように、リリーフ弁６が比例ソレノイド６ａを備えており、リリーフ圧を可変制御できるようになっている。したがって、シリンダ装置１００は、減衰力を可変制御できるようになっている。

なお、シリンダ装置１００は、図２に示すように、パッシブダンパ３００として構成することもできる。

この場合は、シリンダ装置１００をアクチュエータとする場合に対して、第１共通通路２００、第２共通通路２１０、第３共通通路２２０、第４通路１７０、第５通路１８０、第６通路１９０、第１開閉弁７、第２開閉弁８、ポンプ９、およびモータ１０が不要となる。また、リリーフ弁６に代えて減衰弁３０が設けられる。減衰弁３０は、第３通路１６０を通過する作動油の流れに抵抗を与える減衰力発生要素である。その他の構成については、シリンダ装置１００をアクチュエータとする場合と同様である。

続いて、図３、図４を参照して、シリンダ装置１００の具体的な構成について説明する。なお、上述した概略説明と重複する部分については説明を省略する。

図３は、シリンダ装置１００の要部の断面図である。図４は、シリンダ装置１００の斜視図である。

図３に示すように、シリンダ装置１００は、インナーチューブとしてのシリンダ１を覆って配設され、シリンダ１との間にリザーバタンク１３０を形成するアウターチューブ１２と、リザーバタンク１３０内に配設され、第１共通通路２００の一部を形成するパイプ１３と、シリンダ１のロッド側室１１０側の端部の外周に嵌装され、パイプ１３のロッド側室１１０側の端部を保持するパイプホルダ１４と、パイプホルダ１４に取り付けられるプラグ１５と、を備える。

以下、詳細に説明する。

シリンダ１およびアウターチューブ１２のロッド側室１１０側の端部は、ピストンロッド３の外周に嵌装された環状のロッドガイド１６により閉塞される。

ロッドガイド１６は、シリンダ１の内周に圧入される圧入部１６ａと、圧入部１６ａよりも径が大きい大径部１６ｂと、アウターチューブ１２に対してシリンダ１を同軸に位置決めする鍔部１６ｃと、鍔部１６ｃに形成された係合部１６ｄと、シリンダ１に圧入したときにシリンダ１と当接する面に形成された切欠部１６ｅと、を有する。ロッドガイド１６は、内周に圧入されたブッシュ１７を介してピストンロッド３を摺動自在に支持する。

ロッドガイド１６とアウターチューブ１２との間およびロッドガイド１６とピストンロッド３との間には、外部に作動油が漏れることを防止するためのシール部材５０、５１が設けられる。

シリンダ１のピストン側室１２０側の端部には、バルブ機構１８が取り付けられる。アウターチューブ１２のピストン側室１２０側の端部は、ボトム部材１９により閉塞される。

ボトム部材１９の底面には、バルブ機構１８が着座する座面１９ａが設けられる。また、座面１９ａには、切欠部１９ｂが設けられる。

切欠部１９ｂには第３通路１６０、第５通路１８０、および第６通路１９０が接続されている。つまり、第３通路１６０、第５通路１８０、および第６通路１９０は、切欠部１９ｂを通じてリザーバタンク１３０と連通している。

ボトム部材１９におけるシリンダ１とアウターチューブ１２との間であってリザーバタンク１３０の一部を形成する面には、パイプ１３の一端が挿入される挿入穴１９ｃが設けられる。

ボトム部材１９には、図４に示すように、第１開閉弁７、第２開閉弁８、リリーフ弁６、ポンプ９、モータ１０、および第３逆止弁１１が固定される。また、ボトム部材１９の端部には、シリンダ装置１００を車両における車体に取り付けるための取付部１９ｄが設けられる。

アウターチューブ１２のピストンロッド３側の開口部には、図３に示すように、ロックナット２０が螺合する。バルブ機構１８、シリンダ１、およびロッドガイド１６は、ボトム部材１９とロックナット２０とにより挟持される。

バルブ機構１８は、ベース２１と、第２逆止弁５と、スプリング２２と、スプリング保持部材２３と、を備える。

ベース２１は、円盤状であって、ボトム部材１９側に突出して中心部に設けられた円筒部２１ａと、中心部を貫通する貫通穴２１ｂと、ピストン側室１２０側に設けられた凹部２１ｃと、ボトム部材１９の座面１９ａに当接する面と凹部２１ｃの底面とに開口する第２通路１５０と、凹部２１ｃの内周に設けられた環状溝２１ｄと、を有する。

上述したように、ボトム部材１９の座面１９ａには切欠部１９ｂが設けられている。このため、バルブ機構１８を取り付けたシリンダ１をボトム部材１９に着座させると、切欠部１９ｂと第２通路１５０とを通じて、リザーバタンク１３０とピストン側室１２０とが連通する。

第２逆止弁５は、環状のディスクバルブであって、ベース２１の凹部２１ｃに配設されて第２通路１５０を閉塞する。スプリング２２は、第２逆止弁５のピストン側室１２０側に配設される。スプリング保持部材２３は、環状であって、凹部２１ｃに設けられた環状溝２１ｄに嵌装される。スプリング２２は、第２逆止弁５とスプリング保持部材２３との間で圧縮され、第２逆止弁５をベース２１側に常に付勢する。

バルブ機構１８は、上記のように、第２逆止弁５およびスプリング保持部材２３を環状の部材とすることで、第２逆止弁５およびスプリング保持部材２３をベース２１に組付けたときに、ベース２１の貫通穴２１ｂを閉塞しないようになっている。

第２逆止弁５は、シリンダ装置１００の作動時におけるリザーバタンク１３０とピストン側室１２０との差圧により開閉し、リザーバタンク１３０からピストン側室１２０へと向かう作動油の流れのみを許容する。

また、ボトム部材１９には、バルブ機構１８を座面１９ａに着座させたときにベース２１の円筒部２１ａが挿入される挿入穴１９ｅが設けられる。挿入穴１９ｅには第２共通通路２１０が接続されている。つまり、第４通路１７０および第５通路１８０は、ベース２１の貫通穴２１ｂを通じてピストン側室１２０と連通している。

ベース２１とシリンダ１との間およびベース２１とボトム部材１９との間には、ピストン側室１２０からリザーバタンク１３０に作動油が漏れることを防止するためのシール部材５２、５３が設けられる。

ピストンロッド３のボトム部材１９側の端部には、本体部３ａよりも径が小さい第１小径部３ｂと、第１小径部３ｂよりも径が小さい第２小径部３ｃと、が設けられる。ピストンロッド３のボトム部材１９とは反対側の端部には、図４に示すように、シリンダ装置１００を車両における台車に取り付けるための取付部材２４が接続される。

ピストン２は、ロッド側室１１０とピストン側室１２０とに開口して設けられた第１通路１４０を有し、ピストンロッド３の第２小径部３ｃにナット２５で固定される。ピストン２のロッド側室１１０側には、第１逆止弁４が配設される。

第１逆止弁４は、環状のディスクバルブであって、ピストンロッド３の第１小径部３ｂの外周に保持されてピストン２の第１通路１４０を閉塞する。第１逆止弁４とピストンロッド３の本体部３ａとの間であって第１小径部３ｂの外周にはスプリング２６が配設される。スプリング２６は、第１逆止弁４と本体部３ａとの間で圧縮され、第１逆止弁４をピストン２側に常に付勢する。

第１逆止弁４は、シリンダ装置１００の作動時におけるロッド側室１１０とピストン側室１２０との差圧により開閉し、ピストン側室１２０からロッド側室１１０へと向かう作動油の流れのみを許容する。

パイプホルダ１４は環状に形成される。パイプホルダ１４は、内周に形成された環状溝１４ａと、外周に形成されて位置決めピン２７と係合する係合部１４ｂと、パイプ１３側の面に形成されてパイプ１３の一端が挿入される挿入穴１４ｃと、ロッドガイド１６側の面に形成されてプラグ１５が嵌装される取付穴１４ｄと、を有する。

シリンダ１の外周おけるパイプホルダ１４が嵌装される部分は、他の部分よりも径が小さい小径部１ａになっている。また、ロッドガイド１６の鍔部１６ｃは、図３に示すように、シリンダ１にパイプホルダ１４およびロッドガイド１６を組み付けた状態において、パイプホルダ１４の端面に近接する位置に設けられる。これにより、パイプホルダ１４の軸方向の位置が規定される。

パイプホルダ１４の係合部１４ｂには、アウターチューブ１２の貫通穴１２ａに挿入された回り止め部材としての位置決めピン２７が係合する。これにより、パイプホルダ１４とアウターチューブ１２との相対回転が規制される。位置決めピン２７は、例えば、ろう付けによりアウターチューブ１２に固定される。アウターチューブ１２の貫通穴１２ａは、位置決めピン２７を固定する際に、ろう付けにより閉塞される。

パイプホルダ１４の挿入穴１４ｃは、位置決めピン２７によりパイプホルダ１４とアウターチューブ１２との相対回転が規制された状態で、ボトム部材１９の挿入穴１９ｃと同軸上に位置するように設けられる。

パイプホルダ１４の環状溝１４ａは、ロッドガイド１６の切欠部１６ｅと対向する位置に設けられる。これにより、環状溝１４ａとロッド側室１１０とが切欠部１６ｅを通じて連通する。

ロッドガイド１６の大径部１６ｂはシリンダ１の小径部１ａと同径になっており、パイプホルダ１４の内周と嵌合する。

パイプホルダ１４とシリンダ１との間およびパイプホルダ１４とロッドガイド１６との間には、環状溝１４ａからリザーバタンク１３０に作動油が漏れることを防止するためのシール部材５４、５５が設けられる。

パイプ１３は、筒状の本体部１３ａと、本体部１３ａよりも厚肉であって、本体部１３ａの両端にそれぞれ嵌装される筒状の取付部材１３ｂと、を備える。

パイプ１３は、一端がパイプホルダ１４の挿入穴１４ｃに挿入され、他端がボトム部材１９の挿入穴１９ｃに挿入されて、パイプホルダ１４とボトム部材１９とにより保持される。

パイプホルダ１４の挿入穴１４ｃは、内周に設けられた環状溝１４ａに開口している。このため、パイプ１３をパイプホルダ１４の挿入穴１４ｃに挿入すると、パイプ１３と環状溝１４ａとが連通する。

このように、本実施形態では、パイプホルダ１４の内周に形成された環状溝１４ａにより、ロッド側室１１０とパイプ１３とが連通するようになっている。これによれば、ロッド側室１１０とパイプ１３とを連通する連通路をパイプホルダ１４により構成するようにしても、パイプホルダ１４を加工が容易な形状にできる。

また、ボトム部材１９の挿入穴１９ｃには第１共通通路２００が接続されており、パイプ１３をボトム部材１９の挿入穴１９ｃに挿入すると、第１共通通路２００とパイプ１３とが連通する。これにより、第１共通通路２００が、パイプホルダ１４の環状溝１４ａとパイプ１３とを通じてロッド側室１１０と連通する。

このように、本実施形態では、リザーバタンク１３０内に設けられたパイプ１３を通じて、ボトム部材１９側に設けられた第１共通通路２００とロッド側室１１０とが連通するようになっている。このため、第３通路１６０、第４通路１７０、および第６通路１９０にそれぞれ設けられるリリーフ弁６、第１開閉弁７、ポンプ９、および第３逆止弁１１を、図４に示すように、第２開閉弁８およびモータ１０とともに、ボトム部材１９に固定することができる。

これによれば、シリンダ装置１００の車体への取付部１９ｄの近くに多くの部品を固定できるので、シリンダ装置１００が振動したときにロッドガイド１６部に発生する横力を低減できる。したがって、シリンダ装置１００の耐久性を向上させることができる。

また、このように、ロッド側室１１０と連通する第１共通通路２００の一部をパイプ１３としてリザーバタンク１３０内に配設することで、車両の走行中に飛び石等で配管が破損することを防止できる。

パイプ１３のロッド側室１１０側の取付部材１３ｂとパイプホルダ１４との間、ピストン側室１２０側の取付部材１３ｂとボトム部材１９との間、および本体部１３ａと２つの取付部材１３ｂとの間には、パイプ１３からリザーバタンク１３０に作動油が漏れることを防止するためのシール部材５６、５７、５８、５９がそれぞれ設けられる。

一般的なパイプ材は薄肉であり、例えば、Ｏリングのようなシール部材を嵌装するための環状溝を形成することが困難な場合がある。

これに対して、本実施形態では、パイプ１３の本体部１３ａの両端に、本体部１３ａよりも厚肉の取付部材１３ｂが設けられる。このため、図３に示すように、取付部材１３ｂに環状溝１３ｃ、１３ｄを設けることで、パイプ１３からリザーバタンク１３０に作動油が漏れることを防止するためのシール部材５６、５７、５８、５９を容易に設けることができる。

プラグ１５は、筒状であって、内周にオリフィス通路１５ａが形成される。

パイプホルダ１４の取付穴１４ｄは、内周に設けられた環状溝１４ａに開口する貫通穴になっている。このため、取付穴１４ｄにプラグ１５を嵌装すると、プラグ１５のオリフィス通路１５ａを通じて環状溝１４ａとリザーバタンク１３０とが連通する。

プラグ１５は、パイプホルダ１４の取付穴１４ｄに嵌装したときに、図３に示すように、パイプホルダ１４のロッドガイド１６側の面よりも突出するように設けられる。プラグ１５におけるパイプホルダ１４から突出した部分は、ロッドガイド１６の係合部１６ｄと係合する。

プラグ１５とパイプホルダ１４との間には、隙間からリザーバタンク１３０に作動油が漏れることを防止するためのシール部材６０が設けられる。

上記の構成によれば、シリンダ装置１００が作動してロッド側室１１０から作動油が排出されると、作動油の一部が、パイプ１３を通過する前にプラグ１５のオリフィス通路１５ａからリザーバタンク１３０に排出されることになる。

オリフィス通路１５ａの前後では差圧が発生するので、ロッド側室１１０から排出された作動油に気体が混入している場合は、オリフィス通路１５ａからリザーバタンク１３０に効率よく気体を排出することができる。

シリンダ装置１００が発生する推力や減衰力は、上述したように、リリーフ弁６の設定圧により調整される。このため、気体がリリーフ弁６を通過することで当該差圧にばらつきが生じると、シリンダ１内の圧力が変動してシリンダ装置１００の作動が不安定になる可能性がある。

これに対して、本実施形態では、上述したように、ロッド側室１１０から排出された気体を、リザーバタンク１３０に効率よく排出することができる。したがって、パイプ１３を通過してリリーフ弁６に到達する気体の量を低減でき、シリンダ装置１００の作動を安定させることができる。

パイプホルダ１４の円周上におけるプラグ１５の位置は任意に設定できる。ここで、本実施形態のように、シリンダ装置１００を横向きに設置する場合は、リザーバタンク１３０に貯留される作動油の油面よりも下方、つまり油中にオリフィス通路１５ａが開口するようにプラグ１５の位置を設定すれば、作動油をオリフィス通路１５ａから油中に直接排出できる。これによれば、リザーバタンク１３０に貯留される作動油の泡立ちや作動油への気体の混入を抑制できる。

また、プラグ１５の位置を、パイプ１３と同軸となる位置に設定した場合は、パイプホルダ１４の挿入穴１４ｃと取付穴１４ｄとが、同軸に設けられることになる。これによれば、挿入穴１４ｃと取付穴１４ｄとにより、パイプ１３側の面とロッドガイド１６側の面とに開口する貫通孔が、パイプホルダ１４に形成される。

この場合は、例えば、ボトム部材１９の挿入穴１９ｃに棒状の治具を挿入し、まず、パイプ１３を治具に挿通させてシリンダ装置１００に組み付け、続いて、挿入穴１４ｃと取付穴１４ｄとにより形成された貫通孔を治具に挿通させてパイプホルダ１４をシリンダ装置１００に組み付けることができる。これによれば、パイプ１３とパイプホルダ１４とを容易に位置決めできるので、シリンダ装置１００の組立て性が向上する。

また、本実施形態では、プラグ１５におけるパイプホルダ１４から突出した部分がロッドガイド１６の係合部１６ｄと係合するので、パイプホルダ１４とロッドガイド１６との相対回転がプラグ１５により規制される。

これによれば、アウターチューブ１２とパイプホルダ１４との相対回転が位置決めピン２７により規制されていることから、ロッドガイド１６とアウターチューブ１２との相対回転も規制されることになる。したがって、アウターチューブ１２、パイプホルダ１４、およびロッドガイド１６の回転方向の相対位置を、任意の位置に定めることができる。

上述したように、シリンダ１内に混入した気体は、ロッドガイド１６の切欠部１６ｅからパイプホルダ１４の環状溝１４ａに排出される。このため、シリンダ装置１００を横向きに設置する場合において、シリンダ１内から効率よく気体を排出するには、気体が溜まる位置、すなわち、シリンダ１の上方にロッドガイド１６の切欠部１６ｅを位置させればよい。

ここで、シリンダ装置１００は、アウターチューブ１２の開口部にロックナット２０を螺合させることで、バルブ機構１８、シリンダ１、およびロッドガイド１６を、アウターチューブ１２内に固定している。このため、例えば、ロッドガイド１６がアウターチューブ１２に対して回転自在に設けられた場合は、ロックナット２０の締結時に接触摩擦でロッドガイド１６が供回りしてしまい、切欠部１６ｅを任意の位置に設けることが困難になる。

これに対して、本実施形態では、位置決めピン２７がアウターチューブ１２とパイプホルダ１４との相対回転を規制し、プラグ１５がパイプホルダ１４とロッドガイド１６との相対回転を規制するので、ロックナット２０を締結したときに、ロッドガイド１６がアウターチューブ１２に対して回転することがない。したがって、シリンダ装置１００を横向きに設置した場合に、ロッドガイド１６の切欠部１６ｅを上方に位置させることができ、シリンダ１内に混入した気体を効率よく排出できる。

また、パイプホルダ１４はパイプ１３の一端を保持しているので、シリンダ装置１００の組付け作業時にパイプホルダ１４が回転してパイプホルダ１４の挿入穴１４ｃとボトム部材１９の挿入穴１９ｃとの位相がずれると、パイプ１３が挿入穴１４ｃ、１９ｃから抜けたりする可能性がある。

これに対して、本実施形態では、位置決めピン２７によりパイプホルダ１４とアウターチューブ１２との相対回転を規制するので、パイプホルダ１４の挿入穴１４ｃとボトム部材１９の挿入穴１９ｃとの位相がずれることを防止できる。したがって、パイプ１３が挿入穴１４ｃ、１９ｃから抜けたりすることを防止できる。

また、本実施形態では、気体を効率よく排出するために設けられたプラグ１５を用いて、パイプホルダ１４とロッドガイド１６との相対回転を規制している。

これによれば、パイプホルダ１４とアウターチューブ１２との相対回転を規制する位置決めピン２７のみを新たに設けることで、部品点数およびコストの増加を抑制しつつ、アウターチューブ１２、パイプホルダ１４、およびロッドガイド１６の相対回転を規制する構造を実現できる。

また、プラグ１５は、一端がパイプホルダ１４の取付穴１４ｄに嵌装され、パイプホルダ１４から突出した部分がロッドガイド１６の係合部１６ｄと係合する。つまり、プラグ１５は、パイプホルダ１４およびロッドガイド１６の軸方向長さの範囲内に収まるように設けられている。これによれば、シリンダ装置１００の軸方向長さを大きくすることなく、プラグ１５を設けることができる。

以上述べたように、本実施形態によれば、第１共通通路２００の一部を構成し、ロッド側室１１０およびパイプ１３と連通するパイプホルダ１４の環状溝１４ａが、プラグ１５に形成されたオリフィス通路１５ａによりリザーバタンク１３０と連通するので、ロッド側室１１０から排出された作動油の一部が、オリフィス通路１５ａを通じてリザーバタンク１３０に排出される。このとき、オリフィス通路１５ａの前後では差圧が発生するので、作動油に混入してロッド側室１１０から排出された気体を、低圧側であるリザーバタンク１３０に効率よく排出することができる。したがって、パイプ１３を通過してリリーフ弁６に到達する気体の量を低減でき、シリンダ装置１００の作動を安定させることができる。

また、ロッド側室１１０と連通する第１共通通路２００の一部をパイプ１３としてリザーバタンク１３０内に配設しているので、車両の走行中に飛び石等で配管が破損することを防止できる。

また、パイプホルダ１４の内周に形成された環状溝１４ａにより、ロッド側室１１０とパイプ１３とが連通するようになっている。これによれば、ロッド側室１１０とパイプ１３とを連通する通路をパイプホルダ１４により構成するようにしても、パイプホルダ１４を加工が容易な形状にできる。

また、位置決めピン２７によりアウターチューブ１２とパイプホルダ１４との相対回転を規制し、プラグ１５によりパイプホルダ１４とロッドガイド１６との相対回転を規制するので、ロックナット２０を締結したときに、ロッドガイド１６がアウターチューブ１２に対して回転することがない。したがって、シリンダ装置１００を横置きにした場合に、ロッドガイド１６の切欠部１６ｅを上方に位置させることができ、シリンダ１内に混入した気体を効率よく排出できる。

また、プラグ１５は、一端がパイプホルダ１４の取付穴１４ｄに嵌装され、パイプホルダ１４から突出した部分がロッドガイド１６の係合部１６ｄと係合するように設けられる。つまり、プラグ１５は、パイプホルダ１４およびロッドガイド１６の軸方向長さの範囲内に収まるように設けられている。これによれば、シリンダ装置１００の軸方向長さを大きくすることなく、プラグ１５を設けることができる。

また、パイプ１３が、本体部１３ａの両端に本体部１３ａよりも厚肉の取付部材１３ｂを備えて構成されるので、取付部材１３ｂに環状溝１３ｃ、１３ｄを設けることで、パイプ１３からリザーバタンク１３０に作動油が漏れることを防止するためのシール部材５６、５７、５８、５９を容易に設けることができる。

また、位置決めピン２７によりパイプホルダ１４とアウターチューブ１２との相対回転を規制するので、パイプホルダ１４の挿入穴１４ｃとボトム部材１９の挿入穴１９ｃとの位相がずれることを防止できる。したがって、パイプ１３が挿入穴１４ｃ、１９ｃから抜けたりすることを防止できる。

また、気体を効率よく排出するために設けられたプラグ１５を用いて、パイプホルダ１４とロッドガイド１６との相対回転を規制するので、パイプホルダ１４とアウターチューブ１２との相対回転を規制する位置決めピン２７のみを新たに設けることで、部品点数およびコストの増加を抑制しつつ、アウターチューブ１２、パイプホルダ１４、およびロッドガイド１６の相対回転を規制する構造を実現できる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体例に限定する趣旨ではない。

例えば、上記実施形態では、第３通路１６０に、通過する作動油の流れに抵抗を与えるリリーフ弁６を設けているが、所望する推力特性や減衰力特性に応じて、ディスクバルブを用いた絞り弁等を設けてもよい。

また、上記実施形態では、第６通路１９０に第３逆止弁１１を設けているが、第３逆止弁１１を設けることなく、ポンプ９を逆回転不能のワンウェイポンプにしてもよいし、モータ１０によりポンプ９を回転不能に保持してもよい。

また、上記実施形態では、ロッドガイド１６に設けた切欠部１６ｅにより、ロッド側室１１０とパイプホルダ１４の環状溝１４ａとが連通するようにしているが、図５に示すように、シリンダ１に連通穴１ｂを設けて、ロッド側室１１０と環状溝１４ａとが連通するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、図３に示すように、ロッドガイド１６の切欠部１６ｅがシリンダ１の上方に位置するようにシリンダ装置１００を横向きに設置した場合に、パイプ１３が下方に位置するようになっているが、パイプ１３の位置は下方でなくともよい。例えば、パイプ１３の位置を、シリンダ装置１００が最伸長したときにリザーバタンク１３０の油面がかかる位置に設定した場合は、振動による油面の波立ちを抑制でき、リザーバタンク１３０からシリンダ１内への気体の混入を抑制できる。

また、上記実施形態では、プラグ１５にオリフィス通路１５ａを設けているが、差圧を発生させることができる絞り通路であればよいので、チョーク通路としてもよい。

また、上記実施形態では、ポンプ９をモータ１０で駆動しているが、モータ以外の駆動手段を用いてもよい。

また、上記実施形態では、作動液として作動油を用いているが、水等のその他の液体を用いてもよい。

１００シリンダ装置
１１０ロッド側室
１２０ピストン側室
１３０リザーバタンク
１６０第３通路
１７０第４通路
１８０第５通路
２００第１共通通路
１シリンダ（インナーチューブ）
２ピストン
３ピストンロッド
６リリーフ弁
７第１開閉弁
８第２開閉弁
９ポンプ
１０モータ
１２アウターチューブ
１３パイプ
１３ａ本体部
１３ｂ取付部材
１４パイプホルダ
１４ａ環状溝（連通路、溝）
１４ｄ取付穴（貫通穴）
１５プラグ
１５ａオリフィス通路（絞り通路）
１６ロッドガイド
１６ｄ係合部
１９ボトム部材
２７位置決めピン（回り止め部材）
５６シール部材
５７シール部材
５８シール部材
５９シール部材

Claims

シリンダ装置であって、
作動液が充填されるインナーチューブと、
前記インナーチューブを覆って配設され、前記インナーチューブとの間に前記作動液を貯留するリザーバタンクを形成するアウターチューブと、
前記インナーチューブに摺動自在に挿入され、前記インナーチューブ内をロッド側室とピストン側室とに区画するピストンと、
前記インナーチューブに進退自在に挿入され、前記ピストンと連結されるピストンロッドと、
前記ピストンロッドが挿入されるとともに、前記インナーチューブおよび前記アウターチューブの一端を閉塞するロッドガイドと、
前記ロッド側室へ給排される前記作動液が通過する第１共通通路と、
前記第１共通通路の一部を形成し、前記リザーバタンク内に配設されるパイプと、
前記パイプと前記ロッドガイドとの間に設けられ、前記パイプの一端を保持するパイプホルダと、
前記パイプホルダにおける前記パイプとは反対側に設けられ、前記第１共通通路と前記リザーバタンクとを連通する絞り通路を有するプラグと、
を備えることを特徴とするシリンダ装置。
請求項１に記載のシリンダ装置であって、
前記パイプと前記プラグとは、前記パイプホルダを介して同軸に配置される、
ことを特徴とするシリンダ装置。
請求項１または２に記載のシリンダ装置であって、
前記ロッド側室と前記パイプとを連通する連通路を有し、
前記連通路は、前記パイプホルダの内周に形成された溝からなる、
ことを特徴とするシリンダ装置。
請求項１から３のいずれかに記載のシリンダ装置であって、
前記インナーチューブおよび前記アウターチューブの他端を閉塞し、前記パイプの他端を保持するボトム部材を備え、
前記パイプは、
本体部と、
前記本体部よりも厚肉であって、前記本体部の両端にそれぞれ嵌装される取付部材と、
を備え、
前記ロッド側室側の前記取付部材と前記パイプホルダとの間、前記ピストン側室側の前記取付部材と前記ボトム部材との間、および前記取付部材と前記本体部との間には、それぞれシール部材が設けられる、
ことを特徴とするシリンダ装置。
請求項１から４のいずれかに記載のシリンダ装置であって、
前記アウターチューブと前記パイプホルダとに係合し、前記アウターチューブと前記パイプホルダとの相対回転を規制する回り止め部材を備える、
ことを特徴とするシリンダ装置。
請求項１から５のいずれかに記載のシリンダ装置であって、
前記パイプホルダには、前記プラグが嵌装される貫通孔が形成され、
前記プラグは、前記貫通穴に嵌装したときに前記パイプホルダの端面から突出し、
前記ロッドガイドには、前記プラグと係合する係合部が形成される、
ことを特徴とするシリンダ装置。
請求項１から６のいずれかに記載のシリンダ装置であって、
前記ピストン側室へ給排される前記作動液が通過する第４通路を有し、
前記第４通路は、前記第１共通通路を通じて前記ロッド側室と連通する、
ことを特徴とするシリンダ装置。
請求項１から７のいずれかに記載のシリンダ装置であって、
前記ロッド側室と前記リザーバタンクとを連通する第３通路と、
前記第３通路の途中に設けられ、前記第３通路を通過する前記作動液の流れに抵抗を与えるリリーフ弁と、
を備えることを特徴とするシリンダ装置。
請求項３に記載のシリンダ装置であって、
前記シリンダ装置を横向きに設置した場合において、前記連通路と前記ロッド側室とは、前記インナーチューブの上方で連通する、
ことを特徴とするシリンダ装置。
請求項１から９のいずれかに記載のシリンダ装置であって、
前記ロッド側室および前記ピストン側室に前記作動液を供給するポンプと、
前記ポンプを駆動するモータと、
前記第４通路の途中に設けられ、前記第４通路を開閉する第１開閉弁と、
前記ピストン側室と前記リザーバタンクとを連通する第５通路と、
前記第５通路の途中に設けられ、前記第５通路を開閉する第２開閉弁と、
を備えることを特徴とするシリンダ装置。