JPS6210506Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案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の一方の
行程または両方の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に図中矢示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。このことはシリンダ装置を片
利きの油圧緩衝器またはガススプリングとして使
用する場合についても同様である。

本考案は前述した従来技術の欠点を解消するこ
とを目的とするものであつて、油圧抵抗力をピス
トン速度に応じて複数段で変化させることができ
るシリンダ装置を提供することをその特徴とする
ものである。

以下、図面に基づき本考案の実施例について説
明する。

まず、第３図ないし第８図は本考案の第１の実
施例を示すもので、本実施例においては伸長行程
および縮小行程の両行程において油圧抵抗力を発
生させる、所謂両利きの油圧緩衝器が示されてい
る。

同図において、第１図と同一構成要素について
は同一符号を付して説明を省略するものとする
に、２１はピストンロツドを示し、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
れている。該小径部２１Ａにはカラー２２が嵌合
せしめられており、該カラー２２にはピストン２
３が嵌合されている。そして、カラー２２の両端
部とピストンロツド２１の段部２１Ｂおよび小径
部２１Ａの先端部に螺合されたロツクナツト２４
との間にはカラー２２を挾んで円環状のデイスク
で形成した弾性体２５，２６および規制部２７，
２８が介装されており、これらの各部材はいずれ
もシリンダ１の内径より小径に形成されている。

ピストン２３はシリンダ１の内壁に沿つて摺動
すると共に、カラー２２上を規制部２７，２８に
よつて規制される位置までピストンロツド２１の
軸方向に移動することができるようになつてい
る。また、ピストン２３にはその軸方向に油室
Ｂ，Ｃ間を大きな流路面積をもつて流通させる通
路２９が穿設されており、さらに該ピストン２３
の両端面には円環状の突部３０，３１が形成され
ている。該各突部３０，３１は通路２９を囲む位
置であつて、ピストン２３がカラー２２上を移動
したときに弾性体２５，２６の外周縁部近傍位置
に当接せしめられる位置に形成されている。

次に、弾性体２５，２６には油液の流通に対し
て油圧抵抗力を発生させるオリフイス３２，３３
が穿設されている。

また、規制部２７，２８の弾性体２５，２６に
対面する側には内周縁部に長尺部２７Ａ，２８Ａ
が形成されると共に、外周縁部は短尺部２７Ｂ，
２８Ｂとなつている。そして、その中間部には円
周溝２７Ｃ，２８Ｃが設けられている。そして、
弾性体２５，２６はそれぞれ長尺部２７Ａ，２８
Ａとカラー２２の両端面との間に挾持させること
によつて位置決めされており、また弾性体２５，
２６の外周縁と短尺部２７Ｂ，２８Ｂとは常時に
はそれぞれ間隔ｌだけ離間した状態になつてい
る。

さらに、ピストンロツド２１にはその先端部か
ら軸方向に連通路３４が穿設されている。該連通
路３４の一端は油室Ｂに開口し、他端は閉塞さ
れ、この閉塞部近傍には連通路３４を介して常時
油室Ｂ，Ｃ間を連通させるオリフイス３５が形成
されている。そして、本実施例においてはオリフ
イス３５の流路面積はオリフイス３２，３３より
小さくなつている。しかし、オリフイス３５は必
ずしもオリフイス３２，３３より小径に形成する
必要はなく、同径またはオリフイス３５の方を大
径に形成してもよい。また、オリフイス３５は本
実施例では連通路３４とピストンロツド２１の周
面とを結ぶ通路状に形成したものが示されている
が、シリンダ１内の油温の変化により油圧抵抗力
の特性が変化するのを防止するためには、連通路
をＬ字状に形成して油室Ｂ，Ｃ間を連通させ、こ
の連通路の途中または油室Ｂ，Ｃへの開口端にオ
リフイス板を取付ける構成とすることもできる。

本考案に係るシリンダ装置は前述の構成を有す
るもので、次にその作動について説明する。

まず、ピストンロツド２１に外力が作用し、図
中矢示ａ方向に変位せしめられると、伸長行程が
開始する。このときピストン２３はシリンダ１の
内壁との間の摺動抵抗によりピストンロツド２１
に対して相対移動して突部３１が弾性体２６に当
接する第４図の状態となる。この第４図の状態に
なると、ピストン２３はピストンロツド２１と共
にａ方向に摺動変位せしめられるから、油室Ｃ内
は高圧となつて、該油室Ｃ内の油液は油室Ｂ内に
流れようとする。そして、油室Ｃから油室Ｂへの
油液の流れはピストン２３に設けた通路２９、突
部３１と弾性体２６との当接により弾性体２６の
オリフイス３３、および弾性体２６と規制部２８
の短尺部２８Ｂとの間に形成される円環状隙間を
介して行なわれると共に、オリフイス３５および
連通路３４を介しても油液が流れる。

ここで、通路２９は大きな流路面積を有するか
ら此部を流れる油液に格別油圧抵抗力を発生させ
ることはない。一方、オリフイス３３は流路面積
が小さく、オリフイス３５はさらに流路面積が小
さくなつている。従つて、油室Ｃから油室Ｂへの
油液の流路面積はオリフイス３３とオリフイス３
５との和となり、油液がこれらの流路を流れる際
に油圧抵抗力が発生する。この油圧抵抗力により
減衰力が得られてピストン２３は減速せしめられ
る。

ピストン２３の速度が増大すると、油室Ｃ内の
圧力も増大し、油室Ｃと油室Ｂとの間の差圧が拡
大することになる。このために、ピストン２３は
弾性体２６を押圧変形させながら規制部２８に近
接する方向に移動する。これにより弾性体２６と
規制部２８との間の円環状隙間による流路が徐々
に減少し、遂には弾性体２６が規制部２８の短尺
部２８Ｂに当接せしめられ、該弾性体２６はピス
トン２３の突部３１と規制部２８の短尺部２８Ｂ
との間に挾持された第５図の状態になる。この状
態になると、油室Ｃから油室Ｂへの油路はオリフ
イス３３より小さな流路面積を有するオリフイス
３５だけとなるから、流路面積はさらに小さくな
る。従つて、極めて大きな油圧抵抗力が発生し、
ピストン２３の減衰力も著しく増大する。

一方、ピストンロツド２１に外力が作用して図
中矢示ｂ方向に変位すると、縮小行程となる。こ
の縮小行程においても前述の伸長行程と同様、ピ
ストン２３は第６図に示したように、まず、その
突部３０が弾性部材２５に当接せしめられる。こ
れにより、油室Ｂから油室Ｃへの油液の流路は弾
性体２５に穿設したオリフイス３２とピストンロ
ツド２１に設けたオリフイス３５となるから油圧
抵抗力が発生し、ピストン２３に対する所定の減
衰力を得ることができる。

また、油室Ｂ内の圧力が増大すると、第７図に
示したように、ピストン２３の突部３０により弾
性体２７が押圧変形されて規制部２７の短尺部２
７Ｂに当接せしめられるから、油室Ｂから油室Ｃ
への油路はオリフイス３５だけとなり、流路面積
がさらに小さくなつてピストン２３の減衰力を増
大させることになる。

前述のピストン２３の速度と油圧抵抗力との関
係は第８図に示したようになる。即ち、両油室
Ｂ，Ｃ間の油液の流路が第４図および第６図で示
したようにオリフイス３２，３３およびオリフイ
ス３５である状態と、第５図および第７図に示し
たようにオリフイス３５のみである状態とでは異
なる油圧抵抗力特性を示し、その特性は２段階に
変化することになる。従つて、オリフイス３２，
３３または他のオリフイス３５の流路面積や、弾
性体２５，２６のばね力および枚数等を適宜のも
のとすれば、所望の油圧抵抗力を得ることができ
る。

前述の実施例においてはシリンダ装置を両利き
の油圧緩衝器として用いたものを示したが、第９
図に示したようにロツクナツト２４とカラー２２
との間に弾性体２６および規制部２８を介装し、
段部２１Ｂ側には弾性体、規制部を設けない構成
とすれば伸長行程時においてのみ油圧抵抗力を発
生する片利きの油圧緩衝器ないしガススプリング
として用いることができる。この場合、ピストン
２３′には段部２１Ｂに対面する側には突部を設
ける必要がなく、段部２１Ｂがピストン２３′の
他方向への移動を規制するストツパとなる。そし
て、段部２１Ｂにゴムリング等からなる弾性部材
４０を取付ける構成とすれば、ピストン２３′の
縮小行程において、該ピストン２３′が段部２１
Ｂと衝突する際に異音を発生させることはない。

一方、縮小行程時にのみ油圧抵抗力を発生させ
る片利きの油圧緩衝器とする場合には、第１０図
に示す如くカラー２２とピストンロツド２１の段
部２１Ｂとの間にのみ弾性体２５、規制部２７を
介装する構成とすればよい。そしてこの場合、ピ
ストン２３″のロツクナツト２４と対面する側に
は突部を設ける必要はなく、ロツクナツト２４を
ピストン２３″の他方向への移動時のストツパと
して機能させる。また、前述の実施例と同様ロツ
クナツト２４に弾性部材４０を取付ければ、伸長
行程時におけるピストン２３″のロツクナツト２
４との衝突音の発生を防止することができる。

なお、前述の各実施例においてはカラー２２を
設ける構成としたが、これはピストン２３，２
３′，２３″の移動を円滑ならしめるために設けら
れるもので、ピストン２３，２３′，２３″をピス
トンロツド２１に直接嵌合する構成としてもよ
い。また、ピストンロツド２１には小径部２１Ａ
を形成し、該小径部２１Ａにロツクナツト２４を
嵌合させる構成としているが、これは規制部２
７，２８および弾性体２５，２６を位置決めをす
るためのものであつて、例えばＣ輪等をピストン
ロツド２１に嵌合することにより前記各部材を保
持させる構成とすれば、小径部２１Ａを形成した
り、ロツクナツト２４を用いる必要はない。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。さらにまた規制部２７，２８には長尺部２７
Ａ，２８Ａと短尺部２７Ｂ，２８Ｂとで形成する
ものとして述べたが、長尺部２７Ａ，２８Ａを短
尺部２７Ｂ，２８Ｂと同一軸方向長さとし、長尺
部２７Ａ，２８Ａと同じ高さのスペーサ等を規制
部２７，２８と弾性体２５，２６との間に挿入す
れば、間隔ｌを形成することができる。さらに、
第１１図に示したように、ピストン４１の弾性体
２６（ないし弾性体２５）と対面する端面に中ぐ
り部４１Ａを形成し、その外周縁部を円環突状と
なし、該円環突状部を突部４２とする構成とする
こともできる。また、同図に示したように、通路
４３はピストン４１のピストンロツド挿通孔に連
設して設けたものではなく、これとは別体に形成
したものであつてもよい。

以上詳細に述べた如く、本考案に係るシリンダ
装置によれば、ピストンの移動方向の少なくとも
一側に規制部を設け、該規制部とピストンとの間
にはオリフイスを有する円環状の弾性体をその外
周縁が規制部の外周部と所定間隔離間した状態に
対面させて配設し、ピストンには弾性体の外周縁
部と当接し、該弾性体を規制部と当接する方向に
変形させる突部を形成し、またピストンロツドに
は両油室を連通させる他のオリフイスを形成する
構成としたから、ピストンと弾性体との当接時に
は一方の油室から他方の油室への油液の流路の流
路面積が絞られ、所定の油圧抵抗力特性を発揮さ
せることができ、またピストンが一定速度以上に
なつたときには弾性体がピストンにより押圧変形
されて、ピストンと規制部との間に挾持された状
態になり、油液の流路面積がさらに小さくなつ
て、油圧抵抗力が増大する方向に特性変化させ、
油圧抵抗力特性の複数段変化を可能とすることが
できる。従つて、弾性体のオリフイスまたはピス
トンロツドに設けられるオリフイスの流路面積、
弾性体のばね力や枚数を適宜選定することにより
所望の油圧抵抗力特性を得ることができる。

【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図は本考案の第１
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、第９図ないし第１１図はそれ
ぞれ本考案の第２、第３、第４の実施例を示すシ
リンダ装置の要部断面図である。 １……シリンダ、２１……ピストンロツド、２
３，２３′，２３″，４１……ピストン、２５，２
６……弾性体、２７，２８……規制部、２９，４
３……通路、３０，３１，４２……突部、３２，
３３……オリフイス、３５……他のオリフイス、
Ｂ，Ｃ……油室。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) シリンダ内にはピストンロツドを突出させて
   設け、該ピストンロツドの先端には前記シリン
   ダ内を２個の油室に画成するピストンを前記ピ
   ストンロツドの軸方向に移動可能に挿嵌し、該
   ピストンには前記各油室を連通する連通路を設
   け、前記ピストンロツドには前記ピストンの移
   動方向の少なくとも一側には規制部を設け、該
   規制部と前記ピストンとの間には前記連通路に
   連通するオリフイスを有する円環状の弾性体を
   その外周縁が前記規制部と所定間隔離間した状
   態で対面させて配設し、前記ピストンには前記
   弾性体の外周縁部と当接し、該弾性体を前記規
   制部と当接する方向に変形させる突部を形成
   し、しかも前記ピストンロツドには前記各油室
   を常時連通する他のオリフイスを設けてなるシ
   リンダ装置。 (2) 前記規制部、弾性体および突部を前記ピスト
   ンの両側にそれぞれ設けてなる実用新案登録請
   求の範囲(1)項記載のシリンダ装置。 (3) 前記ピストンロツドの伸長行程において前記
   ピストンが移動する方向に規制部を設け、該規
   制部と前記ピストンの端面との間に前記弾性体
   を配設し、該弾性体に対面させて前記突部を形
   成してなる実用新案登録請求の範囲(1)項記載の
   シリンダ装置。 (4) 前記ピストンロツドの縮小行程において前記
   ピストンが移動する方向に規制部を設け、該規
   制部と前記ピストンの端面との間に前記弾性体
   を配設し、該弾性体に対面させて前記突部を形
   成してなる実用新案登録請求の範囲(1)項記載の
   シリンダ装置。