JPH0241663B2

JPH0241663B2 -

Info

Publication number: JPH0241663B2
Application number: JP57060233A
Authority: JP
Priority date: 1982-04-10
Filing date: 1982-04-10
Publication date: 1990-09-18
Also published as: JPS58178033A

Description

【発明の詳細な説明】本発明はシリンダ内にピストンとピストンロツ
ドとからなるピストン―ピストンロツドアセンブ
リを摺動可能に設け、該ピストン―ピストンロツ
ドアセンブリの伸長行程および縮小行程において
減衰力を発生させる油圧緩衝器、ガススプリング
等のシリンダ装置に関するものである。

第１図に従来技術によるシリンダ装置としての
油圧緩衝器を示す。

同図において、１はシリンダで、該シリンダ１
の１端はキヤツプ２により施蓋されており、他端
にはロツドガイド３およびシール部材４が嵌着さ
れている。５はシリンダ１内に摺動可能に設けた
ピストン、６はロツドガイド３、シール部材４を
貫通してシリンダ１内に突出して設けたピストン
ロツドを示し、前記ピストンはピストンロツド６
の先端に嵌入固着されている。

次に、７はシリンダ１のキヤツプ２側において
摺動可能に挿嵌されたフリーピストンで、該フリ
ーピストン７とキヤツプ２との間にはピストンロ
ツド６のシリンダ１内への進入体積分を補償する
ための気体室Ａが形成され、該気体室Ａには所定
圧力の気体が封入されている。またフリーピスト
ン７とピストン５との間およびピストン５とシー
ル部材４との間には油室Ｂ，Ｃが形成されて、油
液で満たされている。８はピストン５に穿設した
オリフイスで、該オリフイス８により油室Ｂ，Ｃ
は小さな流路面積をもつて常時連通している。

なお、９，１０はそれぞれピストン５およびフ
リーピストン７に設けられたシール部材、１１，
１２はそれぞれピストン５の基端部およびキヤツ
プ２に取付けたブラケツトを示す。

従来技術による油圧緩衝器は前述の構成を有す
るもので、ピストンロツド６に図中矢印ａ方向に
外力が加わると、ピストンロツド６はピストン５
と共に伸長する方向に変位する。このため油室Ｃ
内が高圧となつて、該油室Ｃ内の油液がオリフイ
ス８を介して油室Ｂ内に流入する。この油液がオ
リフイス８を通過する際の油圧抵抗力によつて、
ピストン５は減速せしめられる。

一方、ピストンロツド６に図中矢示ｂ方向に外
力が加わると、ピストン６はピストン５と共に縮
小する方向に変位し、このとき油室Ｂ内の油液が
オリフイス８を通過して油室Ｃ内に流入する際の
油圧抵抗力によつて、ピストン５の緩衝作用が行
なわれる。

第２図にピストン５の速度に対する油圧抵抗力
の関係を示す。同図から明らかなように、ピスト
ン５に設けたオリフイス８の流路面積は一定であ
るから、ピストン５の速度に対する油圧抵抗力の
特性は一定で、その伸長行程、縮小行程共に同じ
である。従つて、例えばピストン５の速度が低速
域にあるときには僅かの油圧抵抗力しか生じず、
高速域になると極めて大きな油圧抵抗力を発生さ
せる必要がある等、油圧抵抗力特性をピストン５
の速度域に応じて変化させるような制御を行なう
ことは、前述の従来技術による油圧緩衝器では不
可能であつた。従つて、油圧抵抗力の特性設定に
おける自由度は限られ、油圧緩衝器の用途に応じ
て最適の特性設定を行なうことができない欠点が
あつた。

本発明は前述した従来技術の欠点に鑑みなされ
たもので、ピストンが伸長行程、縮小行程のいず
れにあるときにも、油圧抵抗力特性を２段階に設
定しうるようにした両利き型のシリンダ装置を提
供することを目的とする。

この目的を達成するために、本発明は、油液を
封入したシリンダと、一端が該シリンダ内に位置
し、他端がシリンダ外に突出したピストンロツド
と、該ピストンロツドの一端に該ピストンロツド
に対して軸方向に移動可能に挿嵌され、シリンダ
内を２個の油室に画成するピストンと、前記ピス
トンの移動範囲を規制すべく前記ピストンロツド
に設けられた一対の規制部と、前記ピストンに形
成され、前記両油室間を連通させる連通路と、前
記両油室間を恒常的に連通するオリフイスと、前
記ピストンと前記各規制部のうちの一方の規制部
との間に設けられ、前記ピストンと共に前記ピス
トンロツド上を移動する弾性部材とを備え、該弾
性部材は、前記ピストンロツドが一方向に移動し
たとき、前記ピストンと一方の規制部とが近接す
ることにより前記連通路を閉じるように変形され
て、前記連通路を介して流れる油液による油圧抵
抗力を増大させ、前記ピストンロツドが他方向に
移動したとき、前記一方の規制部側の油室の圧力
を受けて前記連通路を閉じるように変形されて、
前記連通路を介して流れる油液による油圧抵抗力
を増大させる構成としたことにある。

このように構成することにより、ピストンロツ
ドが一方向に移動したときには、連通路を介して
流れる油液による第１段階の油圧抵抗力を発生
し、ピストン速度が速くなつてピストンと一方の
規制部とが近接することにより弾性部材が変形
し、該弾性部材が連通路を閉塞した後オリフイス
を流れる油液によつて第２段階の高い油圧抵抗力
を発生する。

一方、ピストンロツドが他方向に移動したとき
には、ピストンが他方が規制部に当接すると共
に、弾性部材もピストンと一緒に移動して、該弾
性部材とピストンとの間および連通路を介して流
れる油液による第１段階の油圧抵抗力を発生し、
ピストン速度が早くなつて弾性部材が一方の規制
部側の油室の圧力を受けて変形し、該弾性部材が
連通路を閉塞した後はオリフイスを流れる油液に
よつて第２段階の高い油圧抵抗力を発生する。

以下、第３図ないし第１０図に基づき本発明の
シリンダ装置を油圧緩衝器を例にとり説明する。

まず、第３図において、第１図と同一構成要素
については同一符号を付してその説明を省略する
ものとするに、ピストンロツド２１にその先端部
に小径部２１Ａが形成されており、該小径部２１
Ａにシリンダ１の内蔵に沿つて摺動するピストン
２２がその軸方向に移動自在に挿通せしめられて
いる。そして、ピストンロツド２１には立上り状
段部２１Ｂが形成されると共に、小径部２１Ａ先
端にストツパ２３が固着して設けられ、該段部２
１Ｂとストツパ２３とピストン２２の移動範囲を
規制する規制部を形成している。

２４はピストン２２に穿設され、油室Ｂと油室
Ｃとを連通される流路面積の大きな通路、２５は
ピストン２２に穿設され、油室Ｂと通路２４とに
開口するオリフイスを示す。また、ピストン２２
とストツパ２３との間にはストツパ２３側に拡開
する弾性部材としての皿ばね２６が介装されてい
る。そして、該皿ばね２６は組付状態において、
その外周縁部がストツパ２３より僅かに半径方向
外方に突出した状態となつている。また、ピスト
ン２２にはその内周側と外周側とにそれぞれスト
ツパ２３の方向に突出する円環状の突部２２Ａ，
２２Ｂが形成されている。

本発明に係るシリンダ装置は前述の構成を有す
るもので、第４図ないし第９図に基づきその作動
について説明する。

まず、ピストンロツド２１に第３図中ａ方向に
外力が作用すると、ピストンロツド２１はシリン
ダ１から突出する方向に変位する。このとき、ピ
ストンロツド２２はシリンダ１内壁と摺接してい
るから、所定の摩擦力が付与された状態にあり、
ピストンロツド２１のみが移動してピストン２２
の突部２２Ａとストツパ２３との間に皿ばね２６
が挾持された第４図の状態になる。この状態でさ
らに矢示ａ方向に外力が作用すると、ピストンロ
ツド２１と共にピストン２２がシリンダ１内を摺
動変位する。このとき、油室Ｃ内の油液は流路２
４内に流入し、ピストン２２の突部２２Ｂと皿ば
ね２６との間の隙間によつて形成される流路Ｄお
よびオリフイス２５を介して油室Ｂに流れるが、
流路Ｄの開口面積が大きいから油液の流動抵抗は
発生させない。

次に、ピストンロツド２１に大きな外力が作用
し、ピストン２２の速度が増速せしめられると、
油室Ｃ内は高圧となつて、油室Ｂとの間の差圧が
増大する。このため、ピストン２２は第５図に示
したようにさらにストツパ２３側に変位し、皿ば
ね２６を変形させるから、流路Ｄの流路面積が小
さくなつて油圧抵抗が発生し始める。

そして、ピストンロツド２１にさらに大きな外
力が加わり、ピストン２２の摺動速度が極めて大
きくなると、油室Ｃ内はさらに高圧となつて、ピ
ストン２２に対する押圧力が皿ばね２６のばね力
より大きくなると、突部２２Ｂが皿ばね２６と当
接することになり、流路Ｄは閉塞される。従つ
て、油室Ｃから油室Ｂへの油液の流通はオリフイ
ス２５のみにより行なわれるから、油圧抵抗力は
急激に増大する。

一方、ピストンロツド２１に第３図中の矢示ｂ
方向に外力が作用すると、ピストンロツド２１は
シリンダ１内に進入し、段部２１Ｂはピストン３
２に当接する位置にまで変位する。そして、この
状態でピストンロツド２１と共にピストン２２が
シリンダ１内を摺動変位すると、油室Ｂが高圧と
なる。この結果、皿ばね２６はこの油圧力により
ピストン２２側に突部２２Ａと当接する位置まで
変位した第７図の状態となる。このため、油室Ｂ
から油室Ｃへの油液の流通はピストン２２の突部
２２Ｂと皿ばね２６との間に形成される流路Ｄと
オリフイス２５となるが、流路Ｄの開口面積が大
きいから油圧抵抗力が発生しない。

そして、ピストンロツド２１に大きな外力が加
わると、皿ばね２６はピストン２２に近接する側
に変形した第８図の状態となり、流路Ｄの流路面
積が小さくなり、油圧抵抗力が発生し始める。

ピストンロツド２１に作用する外力が極めて大
きくなり、油室Ｂと油室Ｃとの差圧が皿ばね２６
のばね力より大きくなると、第９図に示したよう
に、皿ばね２６が突部２２Ｂと当接し、流路Ｄが
閉塞されるから、油圧抵抗力も急激に増大する。

そこで、ピストン２２の速度と油圧抵抗力との
関係を第１０図に示す。同図から明らかなよう
に、ピストン２２の低速域ではオリフイス２５と
流路Ｄとが流路面積となるから、流路面積は比較
的大きく、油圧抵抗力は小となり、ピストン２２
はあまり減速されない。そして、ピストン２２の
速度が大きくなり、油室Ｂ，Ｃ間の差圧が皿ばね
２６のばね力F_Aを越えたときに流路Ｄは閉塞さ
れ、流路面積はオリフイス２５だけとなるから油
圧抵抗力の特性が変化し、ピストン２２の減速は
極めて大きくなる。従つて、オリフイス２５の流
路面積、皿ばね２６の形状、枚数、ばね力等を適
宜のものとすることにより、所望の油圧抵抗力特
性を得ることができる。

なお、前述の実施例では本発明に係るシリンダ
装置を油圧緩衝器として使用する場合につき述べ
たが、ガススプリングとして用いることができる
ことは勿論である。また、前述の実施例ではオリ
フイス２５を油室Ｂと通路２４との間に設けるも
のとして述べたが、油室Ｂ，Ｃ間を直接、即ち恒
久的に連通させるものであればよい。また、皿ば
ね２６はピストン２２とストツパ２３との間に介
装するものとして述べたが段部２１Ｂとピストン
２２との間に配設するものであつてもよい。ま
た、小径部２１Ａを形成しないときには段部２１
Ｂに代えＣ輪等を用いた規制部とすればよい。ま
た、ブラケツト１２を上方に取付ける構成とすれ
ばフリーピストン７は必ずしも設ける必要はな
い。さらに、前記皿ばね２６はストツパ２３より
突出するものとして述べたが、これに代えストツ
パ２３に圧導入用の通路を設けることにより、前
記皿ばね２６の突出部分を不要としうる。

以上詳細に述べた如く、本発明に係るシリンダ
装置によれば、ピストンロツドが伸長側、縮小側
のいずれかの方向に変位する場合においても、弾
性部材の弾性変化の前後において油圧抵抗力の特
性を２段階に変化させることができ、ピストンの
低速域では油圧抵抗力が小さく、ピストンの高速
域では大きな油圧抵抗力を発生させる等、シリン
ダ装置の用途により所望の油圧抵抗力特性の制御
が可能となり、しかも単一の弾性部材で両利きの
シリンダ装置を構成することができる等の効果を
奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来技術によるシリンダ装置としての
油圧緩衝器を示す縦断面図、第２図は第１図の油
圧緩衝器のピストン速度に対する油圧抵抗力特性
を示す線図、第３図ないし第１０図は本発明の実
施例を示すもので、第３図はシリンダ装置として
の油圧緩衝器の縦断面図、第４図ないし第９図は
それぞれ異なる作動状態を示す第３図の部分拡大
図、第１０図はピストン速度に対する油圧抵抗力
特性を示す線図である。１……シリンダ、２１……ピストンロツド、２
１Ｂ……段部、２２……ピストン、２３……スト
ツパ、２４……通路、２５……オリフイス、２６
……皿ばね、Ｂ，Ｃ……油室。

Claims

【特許請求の範囲】１油液を封入したシリンダと、一端が該シリン
ダ内に位置し、他端がシリンダ外に突出したピス
トンロツドと、該ピストンロツドの一端に該ピス
トンロツドに対して軸方向に移動可能に挿嵌さ
れ、シリンダ内を２個の油室に画成するピストン
と、前記ピストンの移動範囲を規制すべく前記ピ
ストンロツドに設けられた一対の規制部と、前記
ピストンに形成され、前記両油室間を連通させる
連通路と、前記両油室間を恒常的に連通するオリ
フイスと、前記ピストンと前記各規制部のうちの
一方の規制部との間に設けられ、前記ピストンと
共に前記ピストンロツド上を移動する弾性部材と
を備え、該弾性部材は、前記ピストンロツドが一
方向に移動したとき、前記ピストンと一方の規制
部とが近接することにより前記連通路を閉じるよ
うに変形されて、前記連通路を介して流れる油液
による油圧抵抗力を増大させ、前記ピストンロツ
ドが他方向に移動したとき、前記一方の規制部側
の油室の圧力を受けて前記連通路を閉じるように
変形されて、前記連通路を介して流れる油液によ
る油圧抵抗力を増大させる構成としたシリンダ装
置。２前記弾性部材は皿ばねである特許請求の範囲
１項記載のシリンダ装置。