JP3210860B2 - 伸縮自在シリンダ - Google Patents

伸縮自在シリンダ

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JP3210860B2 JP12482196A JP12482196A JP3210860B2 JP 3210860 B2 JP3210860 B2 JP 3210860B2 JP 12482196 A JP12482196 A JP 12482196A JP 12482196 A JP12482196 A JP 12482196A JP 3210860 B2 JP3210860 B2 JP 3210860B2
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、伸縮自在シリンダの流
体供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】伸縮自在シリンダは、広範な用途および
目的に使用されている。例えば、自動車のダンパとして
の伸縮自在シリンダは、運転中に発生する不要な振動を
吸収するために、自動車の懸架装置と関連して使用され
ている。不要な振動を減衰するために、かかる伸縮自在
シリンダは一般に自動車の車体とサスペンシヨンとの間
に接続される。伸縮自在シリンダ内にはピストンが配置
され、該ピストンのピストンロツドを介して伸縮自在シ
リンダが自動車の車体に接続される。ピストンは、伸縮
自在シリンダが圧縮されるかまたは伸張されるときに、
伸縮自在シリンダの作動室内の減衰流体の流れを制限し
ており、このため、伸縮自在シリンダはサスペンシヨン
から車体へ伝達される振動を「平滑(smooths) 」または
「減衰(dampens) 」する減衰力を発生することができ
る。
【０００３】作動室中の減衰流体の流れがピストンによ
つて制限される程度が大きければ大きい程、伸縮自在シ
リンダによつて発生される減衰力は益々大きくなる。し
たがつて、「柔らかな(soft)」圧縮または「柔らかな(s
oft)」反動のストロークは、ピストンを通る作動室中の
減衰流体の流れ対する制限が比較的小さいときに、発生
されることになる。また、それとは反対に、「硬い(fir
m)」圧縮または「硬い(firm)」反動のストロークは、ピ
ストンを通る作動室中の減衰流体の流れに対する制限が
大きくなるときに発生されることになる。
【０００４】なお、伸縮自在シリンダへ流体および／ま
たは電気信号を供給することがしばしば必要になること
がある。例えば、該伸縮自在シリンダを自動車用の減衰
力調整可能なダンパ（減衰装置）として使用するときに
は、伸縮自在シリンダの外部に置かれた電子制御ユニツ
トと伸縮自在シリンダ内に配置される電気作動の弁もし
くはセンサとの間で電気信号が伝達できるように、伸縮
自在シリンダの外部に連通する電子制御の電気信号供給
用通路を伸縮自在シリンダ側に設ける必要がある。
【０００５】また、電気信号に代えてもしくは加えて、
伸縮自在シリンダ内へ油圧、空気圧または他の流体を供
給することが要求される場合（例えば減衰を制御する場
合や車両高さを制御することが要求される場合）には、
前述と同様に伸縮自在シリンダの外部に連通する流体供
給用通路を伸縮自在シリンダ側に設ける必要がある。
【０００６】
【発明が解決すべき課題】現在、流体および／または電
気信号を内部に供給可能な伸縮自在シリンダが、種々開
発されているが、それらにはいまだ幾つかの欠点があ
る。例えば、従来の伸縮自在シリンダにおいては、流体
源からの流体または電子制御ユニツトからの信号を受容
するための伸縮自在シリンダに設けられた供給用通路の
入口ポートは、伸縮自在シリンダのハウジングの長手方
向軸線から半径方向に延びるように配置されている。伸
縮自在シリンダ上のこの点に入口ポートを配置すると、
入口ポートの利用性(Accessibility) が制限される可能
性があった。さらに、入口ポートの利用性(Accessibili
ty) が制限されることにより、伸縮自在シリンダの設計
の自由度が制限されるという傾向もあった。そのうえ、
伸縮自在シリンダの側部に入口ポートを配置すると、伸
縮自在シリンダの無効域（作動に不必要な部分）の長さ
が増加し、結果として、圧力シリンダ内のピストンの走
行の長さが制限を受ける可能性があった。また、伸縮自
在シリンダの作動を制御するために電子制御用の電気信
号を使用する場合に、伸縮自在シリンダに取着されるリ
ード線が時々入口ポートからぶら下がってしまう可能性
もあった。
【０００７】本発明の目的は、伸縮自在シリンダの側部
に配置することなく、伸縮自在シリンダへ流体を供給す
る装置を提供することにある。
【０００８】本発明の他の目的は、伸縮自在シリンダへ
流体を供給する装置おいて、伸縮自在シリンダの頂部ま
たは底部に配設されたマウント内に入口ポートを設けた
ことを特徴とした流体を供給する装置を提供することに
ある。
【０００９】本発明のさらに他の目的は、流体と伸縮自
在シリンダとの間のアクセス性を改善した、伸縮自在シ
リンダへ流体を供給する装置を提供することにある。
【００１０】本発明のさらに他の目的は伸縮自在シリン
ダの無効長さ（作動のために不必要な部分の長さ）を増
加しない伸縮自在シリンダへ流体を供給する装置を提供
することにある。
【００１１】本発明の他の目的は構造が比較的簡単でか
つコストが比較的低い伸縮自在シリンダへ事実上あらゆ
る種類の流体を供給する装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、自
動車の第１の部材と第２の部材との間に配置され、かつ
外部の流体源と連通する伸縮自在シリンダにおいて、前
記流体源からの流体が流入可能な軸方向に延びる孔を有
するロッド部材と前記自動車の前記第１及び第２の部材
のうちの何れか一方に前記伸縮自在シリンダを固定する
マウントとを備え、前記マウントが、前記ロッド部材に
対して直接取り付けられる外側環状部材と、前記外側環
状部材に取り囲まれる中間環状部材とを備え、前記外側
環状部材及び中間環状部材によって、前記流体源と前記
ロッド部材とを連通するチャンネルが画成されており、
前記チャンネルからの流体の漏れを最小にしている少な
くとも１つの密封部材が、前記外側環状部材と前記中間
環状部材との間に配置され、弾性体から成るブッシュ
が、前記中間環状部材の内側に配置されており、前記ブ
ッシュの内側に内側環状部材が配置されており、前記内
側環状部材が、前記第１及び第２部材の何れか一方に前
記伸縮自在シリンダを固定するための固定具を受容する
ように適合されており、更に、前記マウントが、前記外
側環状部材の半径方向に延びて前記流体源に連通する入
口ポートを備えていることを特徴とする伸縮自在シリン
ダによって達成される。
【００１３】本発明は、１実施形態によれば、前記密封
部材の少なくとも１つが、前記外側環状部材内に形成さ
れた凹所内に設けられている。また、更に好ましくは、
前記密封部材が、前記チャンネルの両側に配置される１
対のシールリングから成る。
【００１４】本発明による伸縮自在シリンダの目的、構
成並びに作用は、図２乃至４に示された参考例に基づい
たその１つの実施例に関する以下の説明を添付図面を参
照して読むとき当該技術に熟練した者に明らかとなる。
【００１５】
【発明の実施の形態】図１には、本発明の好適な実施例
による複数の４個の伸縮自在シリンダ１０を示した。本
明細書において、用語「伸縮自在シリンダ」はその熟語
の最も広い意味において解釈されるべきでありかつあら
ゆる型の伸縮自在シリンダを事実上含むような意味を持
つ。自動車に関連して、用語「伸縮自在シリンダ」は、
ダンパ、シヨツクアブソーバ、マクフアーソン支柱、油
圧アクチユエータ、センサまたは自動車用途の事実上あ
らゆる型の他の同様な構成要素を表すものとして使用さ
れる。加えて、用語「伸縮自在シリンダ」はまた自動車
以外の用途に同様に使用され得る他の型のアクチユエー
タおよび／またはセンサを表すものである。
【００１６】図１において、伸縮自在シリンダ１０は自
動車１２のごとき固定部材に取着されているごとく描か
れている。自動車１２は、該自動車１２の後輪１６を作
動可能に支持する後方懸架装置１４を具備する。該後方
懸架装置１４は、一対の伸縮自在シリンダ１０によつて
自動車１２に作動可能に接続される。同様に、自動車１
２は前輪２０を支持する前方懸架装置１８を有する。該
前方懸架装置１８は他の一対の伸縮自在シリンダ１０に
よつて自動車１２に作動的に接続される。
【００１７】後方懸架装置１４の種々の負荷または運転
条件の調整が可能となるように、伸縮自在シリンダ１０
は、サスペンシヨン制御装置２４に接続されている。該
サスペンシヨン制御装置２４は、少なくとも１つの伸縮
自在シリンダ１０と連係して種々の特性の制御が可能に
なるように、伸縮自在シリンダ１０へ流体および／また
は電気信号を供給・制御するために使用される。該種々
の特性とは、例えば、伸縮自在シリンダ１０により発生
される減衰特性、伸縮自在シリンダ１０により発生され
る自動車高さ特性、または、制御されるかまたは感知さ
れ得る伸縮自在シリンダ１０の他の特性である。本明細
書で使用される用語「流体」は語句の最も広い意味にお
ける流体に言及しかつ適切な環境下で空気、窒素、電子
流動学的流体、磁気流動学的流体または論争中の特定の
用途により使用される他のあらゆる型の流体を包含す
る。上述されたサスペンシヨン制御装置２４の種々の構
成要素は本明細書に参考までに組み込まれるアメリカ合
衆国特許第５，１３５，２０３号に記載される要素であ
つても良く、一方他の適宜な要素が使用されることも可
能である。
【００１８】本発明の好適な実施例による自動車１２に
関連する伸縮自在シリンダ１０の１つの構造を、先ず
は、本発明の参考例として示された第２図乃至図４を参
照しつつ説明する。伸縮自在シリンダ１０は、ハウジン
グ３２および該ハウジング３２内で可動自在に設けられ
たロツド部材３８とを具備する。サスペンシヨン制御装
置２４からの流体および／または電気信号を受容または
供給することにより伸縮自在シリンダの特性を調整する
ために使用する関連部材を、該伸縮自在シリンダ１０に
追加装備することも可能である。該関連部材として代表
的には、複数の可変流路が設けられているとともに、該
ハウジング３２内に配設したロッド部材３８により支持
されているピストンがある。ロッド部材３８は、第２図
に示されるごとき伸縮自在シリンダ１０内に連通する通
路４０を含んでいる。なお、ロツド部材３８は、以下に
好適な参考例に関連して説明するが、該ロッド部材３８
をシリンダ１０に対して移動され得る他の運動可能な部
材に変更することも可能である。
【００１９】伸縮自在シリンダ１０を自動車１２に固定
するために、伸縮自在シリンダ１０は、上方マウント４
８および下方マウント５０を具備する。上方マウント４
８はロツド部材３８の上方端部分に接続されており、自
動車１２の本体２２にロツド部材３８を固定するのに使
用される。同様に、下方マウント５０はハウジング３２
の下方端部分に接続されており、後方懸架装置にハウジ
ング３２を固定するのに使用される。本実施例において
は、上方および下方マウント４８および５０を「ループ
式」マウントとしたが、他の適切なマウントに変更する
ことも可能である。
【００２０】上方マウント４８の構造および作動を次に
より詳細に説明する。なお、下方マウント５０は同一方
法において作用しならびに所望ならば上方マウント４８
と同一構造を有することが可能であるのでその説明を省
略する。上方マウント４８は、内方環状部材５６および
外方環状部材５８を有する。内方環状部材５６は、上方
マウント４８を自動車１２の本体２２に固定するのに使
用され、ボルトまたは他の適宜な固定具を受容できるよ
う構成されている。外方環状部材５８は、上方マウント
４８の周部のまわりに配置されかつ半径方向に延びる入
口ポート６０を含む。この半径方向に延びる入口ポート
６０は、外方環状部材５８の一側に配置される。該入口
ポート６０は、後述する方法において、管状部材等のア
クセスを可能とする。理解されるべきことは、半径方向
に延びる入口ポート６０は外方環状部材５８の周部のま
わりのどこにでも事実上配置することができかつ伸縮自
在シリンダ１０の軸線に対して垂直な平面からのいずれ
の回動位置においても配置する事が可能ということであ
る。内方環状部材５６と外方環状部材５８との間には、
環状ブツシユ６２が配設されている。該ブツシユ６２は
内方環状部材５６と外方環状部材５８との間の振動の伝
達を減少するのに使用される。
【００２１】伸縮自在シリンダ１０へ流体を供給するた
めに、上方マウント４８はさらに少なくとも１つの管状
部材６４を具備する。該管状部材６４は、入口ポート６
０を通って、ロツド部材３８の通路４０に延びている。
管状部材６４を上方マウント４８内に受容するために、
外方環状部材５８は溝６６を有する。第２図乃至第３図
に示した如く、該溝６６は外方環状部材５８の内面の周
部に延びかつ管状部材６４を収容するような形状および
大きさからなる。したがつて、管状部材６４は、伸縮自
在シリンダ１０の外部から、外方環状部材５８の入口ポ
ート６０および溝６６を介して、ロツド部材３８の通路
４０に挿入される。それ故、流体および／または電気信
号を、外部源から伸縮自在シリンダ１０へ該伸縮自在シ
リンダ１０の上方マウント４８を介して供給可能とな
る。
【００２２】上記参考例では、単一の環状部材６４を使
用する例を示したが、第４図に示されるごとく複数の管
状部材６４を使用できるよう変更することも可能であ
る。複数の環状部材６４の使用は、伸縮自在シリンダ１
０に流入およびそれから流出する流体用の別個の流路を
有することが要求されるときに特に望ましいものとな
る。また、例えば、単一の管状部材６４と同一の流体量
を複数の管状部材６４を通して流すことができるなら
ば、管状部材６４の半径方向高さを低減することが可能
となる。また、管状部材６４の一方もしくは両方を、電
気エネルギを電気エネルギ源から伸縮自在シリンダ１０
内の電気要素へ供給および／または受理させるための電
気導体に、取り替えることも可能である。
【００２３】本発明による実施例を第５図及び６図を参
照して以下で説明する。本発明の実施例の上方マウント
１４８は内方環状部材１５６および外方環状部材１５８
を具備する。本発明の第１実施例によるように、内方環
状部材１５６は上方マウント１４８を自動車１２の本体
２２に固定するのに使用される適宜の固定具、例えばボ
ルトを受容する機能を持つ。外方環状部材１５８は上方
マウント１４８の周辺のまわりに配置されかつ半径方向
に延びる入口ポート１６０を有する。さらに、外方環状
部材１５８は、該外方環状部材１５８の内面のまわりに
延びる溝１６６を有する。第２実施例による上方マウン
ト１４８はまた内方環状部材１５６に隣接して外方環状
部材１５８内に配置されるブツシユ１６２を含む。
【００２４】ブツシユ１６２と外方環状部材１５８との
間には、中間環状部材１６８が配設される。該中間環状
部材１６８はＵ形状断面を有しかつ第６図に示されるご
とく外方環状部材１５８の溝１６６との間にチヤンネル
１７０を形成すべく作動し得る。外方環状部材１５８と
中間環状部材１６８との間に形成されるチヤンネル１７
０は入口ポート１６０とピストンロツド１３８の通路１
４０との間の流体連通を許容する。チヤンネル１７０に
より半径方向に延びる入口ポート１６０ならびにピスト
ンロツド１３８の通路１４０との間の流体連通を許容さ
れるので、上方マウント１４８からチヤンネル１７０に
流れる流体を、ピストンロツド１３８の通路１４０を介
し、伸縮自在シリンダ１０内に流入可能である。
【００２５】チヤンネル１７０からの流体の漏洩が発生
する可能性を最小にするために、上方マウント１４８に
は、第１および第２のリング密封体１７２および１７４
が設けられている。該第１および第２の密封体１７２お
よび１７４は、円形状でありかつ外方環状部材１５８内
に形成された２つの凹所１７６および１７８中に配置さ
れる。密封体１７２および１７４は、中間環状部材１６
８ならびに外方環状部材１５８の両方と係合することに
より、チヤンネル１７０からの流体の漏洩を阻止する。
流体は、適宜な手段、例えば管状部材１８０によってチ
ヤンネル１７０に供給され得る。管状部材１８０は、半
径方向に延びる入口ポート１６０の外部ネジ山に係合す
る内ネジ付き端部分１８２を有する。代替的に、端部分
１８２に外部ネジ山を設け、且つ、入口ポート１６０に
内ネジ山を設ける構造としても良い。また、圧縮嵌合の
ごとき他の適宜な固定具または種々の他の種類の密封要
素を、管状部材１８０と半径方向に延びる入口ポート１
６０とを接続するのに使用してもよい。
【００２６】また、１つの試みとして、チヤンネル１７
０は、他の手段により形成しても良く、例えば、外方環
状部材１５８に、第７図に示されるごとく２つの肩部１
８６および１８８を設け、チャンネル１７０を形成して
もよい。本参考例においては、外方環状部材１５８の肩
部１８６および１８８は、それらの間にチヤンネル１７
０を形成するように中間環状部材１６８の肩部１９０お
よび１９２に係合される。また、上方マウント１４８内
にチヤンネル１７０を形成するために、カシメおよび圧
延のような他の適宜な手段を使用することも可能であ
る。
【００２７】ここで例示された好適な実施例が、上述さ
れた目的を実行するのに良好に適しているということが
理解される一方、本発明はその範囲から逸脱することな
しに変更、変形および変化可能である。本発明は、単一
管および二重管伸縮自在シリンダ双方に適用できる。さ
らに、本発明は、調整可能な減衰、調整可能な高さ、お
よび、同様な特性を持つ伸縮自在シリンダとして使用さ
れる。該伸縮自在シリンダは、これらの特性を制御する
ための流体の流れもしくは電気信号を使用可能である。
加えて、本発明は、流体をシリンダの外部から内部に入
れることが要求される事実上あらゆる型のシリンダ及び
該シリンダの応用物に使用可能である。
【００２８】本発明は、上方ループ型マウントとともに
使用されているものとして説明したが、種々形状および
種々の方向付けの他のマウントに適用できることはいう
までもない。さらに、下方マウントは、上述されたと同
一の方法において流体を運ぶのに使用することが可能で
ある。本発明は、自動車の固定部材にシリンダを固定す
るのにマウントを使用する際、自動車関連のまたは他
の、事実上あらゆる用途に使用可能である。したがつ
て、本発明の範囲はそれゆえ特許請求の範囲と対照して
判断されるべきである。
【００２９】
【発明の効果】叙上のごとく、本発明による伸縮自在シ
リンダは、上述した如く、自動車の第１の部材と第２の
部材との間に配置され、かつ外部の流体源と連通する伸
縮自在シリンダにおいて、前記流体源からの流体が流入
可能な軸方向に延びる孔を有するロッド部材と前記自動
車の前記第１及び第２の部材のうちの何れか一方に前記
伸縮自在シリンダを固定するマウントとを備え、前記マ
ウントが、前記ロッド部材に対して直接取り付けられる
外側環状部材と、前記外側環状部材に取り囲まれる中間
環状部材とを備え、前記外側環状部材及び中間環状部材
によって、前記流体源と前記ロッド部材とを連通するチ
ャンネルが画成されており、前記チャンネルからの流体
の漏れを最小にしている少なくとも１つの密封部材が、
前記外側環状部材と前記中間環状部材との間に配置さ
れ、弾性体から成るブッシュが、前記中間環状部材の内
側に配置されており、前記ブッシュの内側に内側環状部
材が配置されており、前記内側環状部材が、前記第１及
び第２部材の何れか一方に前記伸縮自在シリンダを固定
するための固定具を受容するように適合されており、更
に、前記マウントが、前記外側環状部材の半径方向に延
びて前記流体源に連通する入口ポートを備えているの
で、あらゆる種類の流体を伸縮自在シリンダに供給する
ことができ、比較的構造が簡単でかつ比較的コストを低
くすることが可能である伸縮自在シリンダおよび流体供
給方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好適な実施例の教示による伸縮自在シ
リンダへ流体および／または電気信号を供給する装置を
使用している自動車を示す図である。
【図２】本発明の第１実施例の教示にしたがった第１図
に示された参考例の伸縮自在シリンダの上方部分の断面
図である。
【図３】本発明の第１の好適な実施例の教示にしたがっ
た図２に示された参考例の縦線３−３の方向に取られた
マウントの断面図である。
【図４】本発明の参考例による第３図に示したマウント
の断面図である。
【図５】本発明の実施例の教示による第１図に示したマ
ウントの断面図である。
【図６】本発明の実施例の教示による線６−６の方向に
取られた第５図に示したマウントの断面図である。
【図７】本発明の参考例による第６図に示したマウント
の断面図である。
【符号の説明】
１０ 伸縮自在シリンダ １２ 自動車（固定部材） ２２ 自動車の本体 ３２ ハウジング ３８ ロツド部材 ４０ 通路 ４８ 上方マウント ５０ 下方マウント ５６ 内方環状部材 ５８ 外方環状部材 ６０ 半径方向に延びる入口ポート ６２ ブツシユ ６４ 管状部材 ６６ 溝 １４８ 上方マウント １５８ 下方マウント １６０ 半径方向に延びる入口ポート １７０ チヤンネル
フロントページの続き (73)特許権者 591004504 500 Ｎｏｒｔｈ Ｆｉｅｌｄ Ｄｒｉ ｖｅ，Ｌａｋｅ Ｆｏｒｅｓｔ，Ｉｌｌ ｉｎｏｉｓ 60045，Ｕｎｉｔｅｄ Ｓ ｔａｔｅｓ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ (72)発明者 ヨーラム・ガイ アメリカ合衆国 ミシガン、アン・アー バー、アンドーヴァー・ロード 3430 (56)参考文献 特開 平２−31007（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−139139（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−40537（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−140039（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F16F 9/44 F16F 9/54

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 自動車の第１の部材と第２の部材との間
    に配置され、かつ外部の流体源と連通する伸縮自在シリ
    ンダ（１０）において、 前記流体源からの流体が流入可能な軸方向に延びる孔
    （１４０）を有するロッド部材（１３８）と前記自動車
    の前記第１及び第２の部材のうちの何れか一方に前記伸
    縮自在シリンダ（１０）を固定するマウント（１４８）
    とを備え、 前記マウント（１４８）が、前記ロッド部材に対して直
    接取り付けられる外側環状部材（１５８）と、前記外側
    環状部材に取り囲まれる中間環状部材（１６８）とを備
    え、 前記外側環状部材（１５８）及び中間環状部材（１６
    ８）によって、前記流体源と前記ロッド部材（１３８）
    とを連通するチャンネル（１７０）が画成されており、前記チャンネル（１７０）からの流体の漏れを最小にし
    ている 少なくとも１つの密封部材（１７２、１７４）
    が、前記外側環状部材（１５８）と前記中間環状部材
    （１６８）との間に配置され、 弾性体から成るブッシュ（１６２）が、前記中間環状部
    材（１６８）の内側に配置されており、 前記ブッシュ（１６２）の内側に内側環状部材（１５
    ６）が配置されており、前記内側環状部材（１５６）
    が、前記第１及び第２部材の何れか一方に前記伸縮自在
    シリンダ（１０）を固定するための固定具を受容するよ
    うに適合されており、 更に、前記マウント（１４８）が、前記外側環状部材
    （１５８）の半径方向に延びて前記流体源に連通する入
    口ポート（１６０）を備えていることを特徴とする伸縮
    自在シリンダ（１０）。
  2. 【請求項２】 前記密封部材（１７２、１７４）の少な
    くとも１つが、前記外側環状部材（１５８）内に形成さ
    れた凹所（１７２、１７４）内に設けられていることを
    特徴とする、請求項１に記載の伸縮自在シリンダ（１
    ０）。
  3. 【請求項３】 前記密封部材（１７２、１７４）が、前
    記チャンネル（１７０）の両側に配置される１対のシー
    ルリング（１７２）から成ることを特徴とする、請求項
    １に記載の伸縮自在シリンダ。
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