JP5145157B2 - シリンダ装置 - Google Patents

Description

本発明は、シリンダ装置に関する。

シリンダ装置の一例として、自動車のサスペンション装置に装着される一般的な筒型の油圧緩衝器がある。この筒型の油圧緩衝器は、油液が封入されたシリンダ内に、ピストンロッドが連結されたピストンが摺動可能に嵌装され、ピストンにオリフィス及びディスクバルブ等からなる減衰力発生機構が設けられている。そして、ピストンロッドの伸縮によって生じる油液の流れを減衰力発生機構によって制御することにより減衰力を発生させるものである。このような油圧緩衝器において、ピストンロッド及びシリンダを覆う有底円筒状の保護カバーを備えたものがある。そして、この保護カバーの取付構造として、ピストンロッドのシリンダから突出する部分に略円板状のヘッドキャップを固定し、このヘッドキャップに保護カバーを被せ、保護カバーの受部でヘッドキャップを軸方向にクランプするものがある（例えば特許文献１参照）。
特開２００７−２４７８４２号公報

上記のように、略円板状のヘッドキャップを軸方向にクランプすることで保護カバーをピストンロッドに支持する構造であると、ヘッドキャップに対して保護カバーが回転してしまう。このため、車体への組付作業時にピストンロッドの位相を車体側に合わせようと保護カバーを回転させても保護カバーのみが空回りしてピストンロッドを回転させることができない。よってピストンロッドを直接回転させなければならず、作業性が悪いという問題があった。

したがって、本発明は、組付対象への組付作業性を向上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、ヘッドキャップ及び受部には、互いに嵌合することで相対回転を規制する規制凸部及び規制凹部が複数設けられており、保護カバーは、シリンダを覆う筒部と、前記筒部と前記受部とを繋ぐ錐形部とを有し、前記錐形部には、前記ヘッドキャップの挿入時に前記規制凹部に前記規制凸部を案内する複数のガイド部が、前記規制凹部から離れるほど幅広となり且つ径方向外側に位置するように径方向外方に凹む凹形状をなして設けられ、前記ヘッドキャップは、前記保護カバーの前記筒部側から挿入されることにより、前記錐形部の位置において、各前記規制凸部が各前記ガイド部に案内されるようにした。

本発明によれば、組付対象への組付作業性を向上できる。

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図面を参照して以下に説明する。

図１に示す本実施形態の油圧緩衝器１は、複筒式であって、シリンダ２の外周に外筒３が設けられ、シリンダ２と外筒３との間にリザーバ４が形成された二重筒構造をなしている。シリンダ２内には、ピストン５が摺動可能に嵌装され、このピストン５によってシリンダ２内がシリンダ上室２Ａとシリンダ下室２Ｂとの２室に画成されている。ピストン５には、ピストンロッド（ロッド）６の一端部がナット７によって連結されており、ピストンロッド６の他端側は、シリンダ２及び外筒３の上端部に装着されたロッドガイド８及びオイルシール９に挿通されて外部へ延出されている。これにより、ピストンロッド６がシリンダ２から伸縮可能に延出されている。シリンダ２の下端部には、シリンダ下室２Ｂとリザーバ４とを区画するベースバルブ１０が設けられており、シリンダ上室２Ａ、シリンダ下室２Ｂ内には、油液が封入され、リザーバ４内には、油液及びガスが封入されている。

ピストン５には、シリンダ上室２Ａ、シリンダ下室２Ｂ間を連通させる伸び側油路１１及び縮み側油路１２が設けられており、伸び側油路１１及び縮み側油路１２には、それぞれ、その油液の流動を制御して減衰力を発生させるオリフィス及びディスクバルブからなる伸び側減衰力発生機構１３及び縮み側減衰力発生機構１４が設けられている。また、ベースバルブ１０には、シリンダ下室２Ｂとリザーバ４とを連通させる伸び側油路１５及び縮み側油路１６が設けられている。伸び側油路１５には、リザーバ４側からシリンダ下室２Ｂ側への油液の流通のみを許容する逆止弁１７が設けられ、縮み側油路１６には、シリンダ下室２Ｂ側からリザーバ４側への油液の流通に抵抗を付与するオリフィス及びディスクバルブからなる縮み側減衰力発生機構１８が設けられている。

これにより、ピストンロッド６の伸び行程時には、シリンダ２内のピストン５の摺動にともない、シリンダ上室２Ａの油液がピストン５の伸び側油路１１を通ってシリンダ下室２Ｂへ流れ、伸び側減衰力発生機構１３によって減衰力が発生する。このとき、ピストンロッド６がシリンダ２から退出した分の油液がリザーバ４からベースバルブ１０の逆止弁１７を開いてシリンダ下室２Ｂへ流れ、リザーバ４内のガスが膨張することによって、シリンダ２内の容積変化を補償する。

縮み行程時には、シリンダ２内のピストン５の摺動にともない、シリンダ下室２Ｂの油液がピストン５の縮み側油路１２を通ってシリンダ上室２Ａへ流れ、縮み側減衰力発生機構１４の流通抵抗によって減衰力が発生し、また、ピストンロッド６がシリンダ２内へ進入することによって、シリンダ下室２Ｂの油液がベースバルブ１０の縮み側油路１６を通ってリザーバ４へ流れ、縮み側減衰力発生機構１８の流通抵抗によって減衰力が発生し、これらの減衰力の合計が縮み行程時の減衰力となる。このとき、ピストンロッド６がシリンダ２内に侵入した分だけリザーバ４内のガスが圧縮されることによって、シリンダ２内の容積変化を補償する。

シリンダ２及び外筒３から延出されたピストンロッド６の先端側には、ピストンロッド６、シリンダ２及び外筒３の周囲を覆うように合成樹脂製の有底円筒状の保護カバー１９が取り付けられている。

保護カバー１９のピストンロッド６への取付構造について、図２〜図５を参照して以下に説明する。

ピストンロッド６には、つば部６Ａが一体的に形成され、つば部６Ａのシリンダ２側（図２下側）に隣接して環状の取付溝６Ｂが形成されている。そして、金属製の板状のヘッドキャップ２０が、つば部６Ａに当接し取付溝６Ｂに嵌合する位置まで、その中央に形成された開口２１にピストンロッド６を挿通させている。この状態でヘッドキャップ２０はピストンロッド６に溶接されて固定されている。

ヘッドキャップ２０は、中央部に中央側ほど突出量が大きくなるように板厚方向に若干突出する凸状部２２が形成されており、この凸状部２２の頂上位置に上記した開口２１が形成されている。また、ヘッドキャップ２０は、段差部２４よりもピストンロッド６の径方向外向きに突出する規制凸部２３が図３に示すように各角部に配置された多角形形状、具体的には四角形状をなしている。ヘッドキャップ２０には、隣り合う規制凸部２３同士の間の各縁部に、図２に示すように上記凸状部２２と繋がって平ら、傾斜、平らを成し、段差状となった段差部２４が形成されている。

保護カバー１９は、図４に示す円筒状の筒部３０と、各直線部５０よりも筒部３０の半径方向外向きに突出する図３に示す規制凹部３１が各角部に配置された多角形形状、具体的には四角形状の受部３２と、これら筒部３０と受部３２とを繋ぐ図４に示す錐形部３３とを有している。受部３２には、その筒部３０とは反対の頂板部３４の中央にピストンロッド６を挿通させる挿通穴３５が形成されている。また、受部３２の図３に示す規制凹部３１が形成された中間の嵌合部３６の内周面は、ヘッドキャップ２０の外周面と一致する形状をなしており、この内周面に筒部３０側から挿入されたヘッドキャップ２０が外周面において嵌合される。このとき、ヘッドキャップ２０の各規制凸部２３が嵌合部３２の各規制凹部３１に嵌合することになり、ヘッドキャップ２０及び保護カバー１９の相対回転が規制される。

また、受部３２の錐形部３３側の端部には、筒部３０の径方向の内側に若干突出する図２に示す縊部４０が複数形成されており、筒部３０側から挿入されたヘッドキャップ２０が受部３２に嵌合する前に縊部４０を乗り越えることになり、受部３２の縊部４０と頂板部３４とによってロッド軸方向（つまり油圧緩衝器１の軸方向）にクランプされる。このようにしてピストンロッド６に取り付けられた保護カバー１９は、図１に示すように、その筒部３０においてシリンダ２及び外筒３を覆う。

図５に示すように、錐形部３３は、各規制凹部３１の底部から延出する角板部４１と、周方向に隣り合う角板部４１同士を繋ぐ平板部４２とを有している。角板部４１と両隣りの平板部４２の角板部４１側の一部とで筒部３０の径方向外方に凹形状をなすガイド部４３が形成されている。ここで、各ガイド部４３は、その角板部４１で形成される内底面が、規制凹部３１の底面と同じ幅をなして規制凹部３１に繋がっており、また、規制凹部３１から離れるほど、つまり筒部３０に近接するほど、周方向の幅が幅広となり且つ径方向の位置が外側になるように拡大する形状をなしている。これにより、各ガイド部４３も規制凹部３１から離れるほど周方向の幅が幅広となり且つ径方向の位置が外側になるように拡大する形状をなしている。上記形状とされることにより、錐形部３３は、軸直交断面形状が、受部３２の嵌合部３６と略同様の形状で、嵌合部３６から離れるほど拡大するようになっている。

各ガイド部４３は、保護カバー１９へのヘッドキャップ２０の挿入時に、保護カバー１９の受部３２の規制凹部３１にヘッドキャップ２０の規制凸部２３を案内する。つまり、ヘッドキャップ２０は、保護カバー１９内に筒部３０側から挿入されることになり、錐形部３３の位置において、各規制凸部２３の位相を各ガイド部４３に合わせることになる。このとき、ガイド部４３は規制凸部２３よりも幅広で且つ径方向外側に位置しているため、比較的ラフにしても良い。そして、さらに進むとヘッドキャップ２０は、各ガイド部４３で各規制凸部２３が案内されながら縊部４０を乗り越えて、各規制凸部２３を各規制凹部３１に嵌合させて、縊部４０と頂板部３４とによって軸方向にクランプされる。

ここで、各ガイド部４３の間が平板部４２になっているため、ヘッドキャップ２０がその規制凸部２３を平板部４２に当接させるように位相がずれてしまっていたとしても、ヘッドキャップ２０の保護カバー１９への挿入によって生じる平板部４２からの反力で規制凸部２３をガイド部４３の方向に移動させるように回転することになり、規制凸部２３の位相がガイド部４３に合うことになる。

なお、受部３２の上記した縊部４０は、ガイド部４３の位置には形成されておらず、平板部４２の位置にのみ形成されている。つまり、縊部４０がガイド部４３による規制凸部２３の規制凹部３１への案内を阻害することはない。

以上に述べた本実施形態の油圧緩衝器１は、ヘッドキャップ２０及び受部３２に、互いに嵌合することで相対回転を規制する規制凸部２３及び規制凹部３１が設けられているため、車体への組付作業時にピストンロッド６の位相を車体側に合わせようと保護カバー１９を回転させるとピストンロッド６を回転させることができる。したがって、組付対象への組付作業性を向上できる。

また、保護カバー１９には、ヘッドキャップ２０の挿入時に規制凹部３１に規制凸部２３を案内するガイド部４３が設けられているため、規制凹部３１の位相を規制凸部２３に合わせて取り付ける必要がある保護カバー１９のピストンロッド６及びヘッドキャップ２０への取付作業が容易となる。

また、ヘッドキャップ２０は規制凸部２３が各角部に配置された多角形形状をなしており、保護カバー１９の各ガイド部４３が錐形部３３に形成され各規制凹部３１に繋がって径方向外方に凹む凹形状をなしているため、簡素な形状で各規制凸部２３を各規制凹部３１に円滑に案内することができる。

また、保護カバー１９の各ガイド部４３が錐形部３３に規制凹部３１から離れるほど幅広となり且つ径方向外側に位置する凹形状をなしているため、ヘッドキャップ２０の位相を若干ラフにしても各規制凸部２３を各ガイド部４３によって各規制凹部３１に確実に案内することができる。

また、保護カバー１９の錐形部３３におけるガイド部４３同士の間が平板部４２とされているため、規制凸部２３の位相がガイド部４３に対してずれてしまっていたとしても、ヘッドキャップ２０がその保護カバー１９への挿入によって生じる平板部４２からの反力で規制凸部２３をガイド部４３の方向に移動させるように回転することになり、規制凸部２３の位相をガイド部４３に合わせることができる。

なお、保護カバー１９の筒部３０の形状を受部３２に合わせて多角形状にしても良い。このように構成すれば、保護カバー１９の筒部３０への挿入時にヘッドキャップ２０の位相を概略合わせることができることになり、保護カバー１９のピストンロッド及びヘッドキャップ２０への取付作業がさらに容易となる。

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の断面図である。 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の上部側の断面図である。 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の保護カバーの嵌合部とヘッドキャップとの嵌合状態を示す平断面図である。 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の保護カバーの部分斜視図である。 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の保護カバーの下面図である。

符号の説明

１ 油圧緩衝器（シリンダ装置）
２ シリンダ
６ ピストンロッド（ロッド）
１９ 保護カバー
２０ ヘッドキャップ
２３ 規制凸部
３０ 筒部
３１ 規制凹部
３２ 受部
３３ 錐形部
４１ ガイド部
４２ 平板部

Claims (3)

1. シリンダと、該シリンダから伸縮可能に延出されたロッドと、該ロッドに固定されたヘッドキャップと、該ヘッドキャップが挿入され該ヘッドキャップを受部にて軸方向にクランプして前記シリンダを覆う保護カバーとを有するシリンダ装置において、
   前記ヘッドキャップ及び前記受部には、互いに嵌合することで相対回転を規制する規制凸部及び規制凹部が複数設けられており、
   前記保護カバーは、前記シリンダを覆う筒部と、前記筒部と前記受部とを繋ぐ錐形部とを有し、
   前記錐形部には、前記ヘッドキャップの挿入時に前記規制凹部に前記規制凸部を案内する複数のガイド部が、前記規制凹部から離れるほど幅広となり且つ径方向外側に位置するように径方向外方に凹む凹形状をなして設けられ、
   前記ヘッドキャップは、前記保護カバーの前記筒部側から挿入されることにより、前記錐形部の位置において、各前記規制凸部が各前記ガイド部に案内されることを特徴とするシリンダ装置。
2. 前記ヘッドキャップは前記規制凸部が各角部に配置された四角形形状をなしており、
   前記保護カバーの前記受部は、前記規制凹部が各角部に配置された四角形形状をなしていることを特徴とする請求項１に記載のシリンダ装置。
3. 前記錐形部における前記ガイド部同士の間が平板部とされていることを特徴とする請求項１または２に記載のシリンダ装置。

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