JPH0241665B2

JPH0241665B2 -

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Publication number: JPH0241665B2
Application number: JP57061251A
Authority: JP
Priority date: 1982-04-13
Filing date: 1982-04-13
Publication date: 1990-09-18
Also published as: JPS58178036A

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、ピストンロツドの伸長行程
または縮小行程の少なくともいずれかにおいて減
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
の一端はキヤツプ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５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、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に図中矢示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に図中矢印ｂ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、縮小行程と共に同
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、ピストンロツドが伸長行程、縮小行程
の少なくともいずれか一方の行程にあるとき、油
圧抵抗力を２段階に設定しうるようにしたシリン
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、本発明に係るシリ
ンダ装置が採用する構成は、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
ンロツドの一端に設けられ、前記シリンダ内を２
室に画成するピストンと、該ピストンに両油室間
を連通するように穿設された第１のオリフイス
と、前記ピストンの少なくとも一側の端面に内周
側が外周側よりも軸方向に突出するように形成さ
れた内側突部と、前記ピストンの少なくとも一側
に内周部が該内側突部と当接するように設けられ
た弾性部材と、該弾性部材の外周部と前記ピスト
ンの外周側との間に前記各油室の一方と前記第１
のオリフイスとを連通するように形成され、前記
ピストンロツドが一方向に移動したときのみ該弾
性部材が存在する側の油室の圧力により該弾性部
材の外周部が前記ピストンの外周側にに当接して
閉塞される流路と、該流路および第１のオリフイ
スとは独立に前記２個の油室間を恒常的に連通す
る第２のオリフイスとからなる。

このように構成することにより、ピストンロツ
ドとピストンが一方向に移動するとき、ピストン
速度が低速域では、弾性部材とピストン外周部と
の間に形成される流路から第１のオリフイスと第
２のオリフイスを介して流れる油液によつて第１
段階の油圧抵抗力を発生し、ピストン速度が所定
速度以上となつたときには高圧側油室の圧力によ
つて弾性部材が変形して前記流路を閉塞し、第２
のオリフイスを流れる油液により第２段階の油圧
抵抗力を発生する。

以下、第３図ないし第８図に基づき本発明の実
施例について説明する。

まず、第３図において、第１図と同一構成要素
については同一の符号を付してその説明を省略す
るものとする。

２１は一端がシリンダ１内に位置し、他端が該
シリンダ１外に突出した本実施例のピストンロツ
ドで、該ピストンロツド２１にはその先端部に小
径部２１Ａが形成されており、該小径部２１Ａに
シリンダ１の内壁に沿つて摺動するピストン２２
がピストンロツド２１の軸方向に移動自在に挿嵌
せしめられている。そして、ピストンロツド２１
には立ち上り状段部２１Ｂが形成されると共に、
小径部２１Ａの先端にはストツパパ２３が固着し
て設けられ、該段部２１Ｂとストツパ２３とでピ
ストン２２の移動範囲を規制する規制部を形成し
ている。

次に、ピストン２２には軸方向に貫通する第１
のオリフイス２４が穿設され、また該第１のオリ
フイス２４とは別体に油室Ｃ側に開口する通路２
５が形成され、該通路２５と油室Ｂとの間には油
室Ｂ，Ｃ間を恒常的に連通する第２のオリフイス
２６が穿設されている。そして、前記第１のオリ
フイス２４は第２のオリフイス２６より大きな流
路面積を有する。

また、ピストン２２のストツパ２３と対面する
側の端面はその内周側部位が外周側部位よりスト
ツパ２３側に向け軸方向に突出した内側突部２２
Ａが形成され、第１のオリフイス２４の油室Ｂへ
の開口部周囲には凹部２２Ｂが形成されている。
一方、ピストン２２にはピストンロツド２１の段
部２１Ｂと対面する側の端面の中間部位および外
周部位にはそれぞれ円環状の内側突部２２Ｃ、外
側突部２２Ｄが形成され、該各突部２２Ｃ，２２
Ｄ間には第１のオリフイス２４の開口部を油室Ｃ
に連通させる環状溝２２Ｅが形成されていると共
に、突部２２Ｃの内周側には通路２５の開口部を
油室Ｃに連通させる環状溝２２Ｆが形成されてい
る。そして、内側突部２２Ｃの軸方向突出長さは
外側突部２２Ｄの突出長さより長くなつている。

２７，２８はストツパ２３とピストン２２との
間、ピストン２２と段部２１Ｂとの間にそれぞれ
介装された弾性部材としての円環状のデイスク
で、該各デイスク２７，２８の組付状態において
は、一方のデイスク２７は凹部２２Ｂ、ストツパ
２３より半径方向外側に突出し、他方のデイスク
２８は環状溝２２Ｅより半径方向外側に突出する
径方向長さとなつている。そして、デイスク２７
の内周部がピストン２２の内側突部２２Ａと当接
したときには該デイスク２７とピストン２２との
間には第１のオリフイス２４を介して油室Ｂ，Ｃ
間に油液を流通させる流路２９が形成され、デイ
スク２７が変形したときには該流路２９は閉塞さ
れる。

一方、デイスク２８には、環状溝２２Ｆと常時
連通するように、ピストンロツド２１の段部２１
Ｂよりも大径の切欠部２８Ａが形成されている。
そして、該デイスク２８がピストン２２の内側突
部２２Ｃと当接したときには油室Ｂ，Ｃ間は第２
のオリフイス２６、通路２５、環状溝２２Ｆ、切
欠部２８Ａを介していずれの方向へも油液が流通
するようになつている。

また、前記デイスク２８の外周部と外側突部２
２Ｄとの間には第１のオリフイス２４を介して油
室Ｃから油室Ｂに油液を流通させる流路３０が形
成され、デイスク２８が変形したときには該流路
３０は閉塞される。

本実施例に係るシリンダ装置は前述の構成を有
するもので、次に第４図ないし第７図に基づいて
その作動につき説明する。

まず、ピストンロツド２１に外力が作用して矢
示ａ方向に変位せしめられると、ピストン２２は
デイスク２７と共にストツパ２３に当接せしめら
れ、この後はピストン２２はピストンロツド２１
と共にａ方向に摺動変位して伸長行程を開始す
る。そして、ピストン２２の摺動変位により、油
室Ｃ内の油液は第１、第２のオリフイス２４，，
２６を介して油室Ｂ側に流れる。該第１、第２の
オリフイス２４，２６は流路面積が小さいから、
此部を流れる油液に流動抵抗を発生させ、この油
圧抵抗力によつて、ピストン２２は減速せしめら
れる。この油室Ｃ内に発生する圧力によりデイス
ク２８もピストン２２側に変位し、ピストン２２
の両端面にデイスク２７，２８が当接した第４図
の状態となる。このようになつても、流路２９，
３０がピストン２２の両端面と各デイスク２７，
２８との間に形成されているから、第１のオリフ
イス２４における油液の流通に支障を来すことは
ない。

然るに、ピストン２２の摺動変位が高速になる
と、油室Ｃと油室Ｂとの差圧が大きくなり、この
圧力を受けてデイスク２８は内側突部２２Ｃを支
点として変形し、その外周縁が外側突部２２Ｄと
当接した第５図の状態になつて流路３０は閉塞さ
れる。これにより、第１のオリフイス２４からは
油液は流れず、第２のオリフイス２６のみが油室
Ｃから油室Ｂへの流路となり、油圧抵抗力が急激
に増大する。

一方、ピストンロツド２１に外力が作用し、図
中ｂ方向に移動すると、段部２１Ｂがデイスク２
８と当接し、デイスク２８がピストン２２と当接
する位置にまでピストンロツド２１が変位し、そ
の後ピストン２２はピストンロツド２１と共にｂ
方向に摺動して縮小行程となる。このピストンロ
ツド２２の摺動変位により、油室Ｂから第１、第
２のオリフイス２４，２６を介して油室Ｃ内に流
れることになり油圧抵抗力を発生する。この場合
にもデイスク２７は油室Ｂ内の圧力によりピスト
ン２２と当接した第６図の状態となる。そして、
この状態では第４図の場合と同様、デイスク２
７，２２８はピストン２２と当接するが、第１、
第２のオリフイス２４，２６における油液の流通
に支障とならない。

そして、ピストン２２の摺動変位が高速になる
と、第７図に示したようにデイスク２７により流
路２９が閉塞され、第１のオリフイス２４が閉塞
されることになるから、油室Ｂから油室Ｃへの流
路は第２のオリフイス２６のみとなり、油圧抵抗
力が急激に増大する。

そこで、ピストン２２の速度と油圧抵抗力との
関係を第８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、油室Ｂ，Ｃ間の流路
は第１、第２のオリフイス２４，２６となるか
ら、流路面積は比較的大きく、油圧抵抗力は小と
なる。一方、ピストン２２が高速に摺動変位する
ときには、デイスク２７，２８が変形して流路は
第１のオリフイス２４が閉塞され、第２のオリフ
イス２６だけとなるから、油圧抵抗力の特性が変
化して、急激に増大することになる。従つて、第
１、第２のオリフイス２４，２６の流路面積、デ
イスク２７，２８の枚数やばね力等を適宜のもの
とすれば、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もできる
のは勿論である。また、第１のオリフイス２４を
第２のオリフイス２６より流路面積が大きいもの
として述べたが、両オリフイス２４，２６は同径
であつても、また第２のオリフイス２６の方が大
径であつてもよい。一方、環状溝２２Ｅは環状で
ある必要がなく、凹部２２Ｂと同様の凹部でよ
い。また、デイスク２７，２８はそれぞれストツ
パ２３、段部２１Ｂから突出するものとして述べ
たが、例えばストツパ２３に圧力導入用の通路を
設ける構成とすること等によつて、前記デイスク
２７の突出部分を不要とすることができる。一
方、ピストンロツド２１に小径部２１Ａを形成し
ないときには段部２１Ｂに代えてＣ輪等を用いた
規制部とすればよい。さらに、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。さらにまた、デイ
スク２７，２８のいずれか一方を省略することに
よつて伸長行程と縮小行程の油圧抵抗力特性を異
なるものとすることができる。

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、ピストンの低速域では弾性部材と
ピストン外周部との間に形成される流路から第１
のオリフイスと第２のオリフイスを介して流れる
油液によつて第１段階の油圧抵抗力を発生し、ピ
ストンの高速域では弾性部材が変形して前記流路
を閉塞し、第２のオリフイスを流れる油液により
第２段階の油圧抵抗力を発生する構成としたか
ら、弾性部材による流路と第１のオリフイスの閉
塞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るばかりでなく、内側突部の
軸方向突出長さ、弾性部材のばね力や枚数、第２
のオリフイスの流路面積等を適宜に設定すること
により、シリンダ装置の用途により所望の油圧抵
抗力特性を得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８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７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８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、２２Ａ，２２
Ｃ……内側突部、２２Ｄ……外側突部、２３……
ストツパ、２４……第１のオリフイス、２６……
第２のオリフイス、２７，２８……デイスク、２
９，３０……流路、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設けら
れ、前記シリンダ内を２室に画成するピストン
と、該ピストンに両油室間を連通するように穿設
された第１のオリフイスと、前記ピストンの少な
くとも一側の端面に内周側が外周側よりも軸方向
に突出するように形成された内側突部と、前記ピ
ストンの少なくとも一側に内周部が該内側突部と
当接するように設けられた弾性部材と、該弾性部
材の外周部と前記ピストンの外周側との間に前記
各油室の一方と前記第１のオリフイスとを連通す
るように形成され、前記ピストンロツドが一方向
に移動したときのみ該弾性部材が存在する側の油
室の圧力により該弾性部材の外周部が前記ピスト
ンの外周側に当接して閉塞される流路と、該流路
および第１のオリフイスとは独立に前記２個の油
室間を恒常的に連通する第２のオリフイスとから
構成してなるシリンダ装置。２前記弾性部材はデイスクである特許請求の範
囲１項記載のシリンダ装置。