WO2015159722A1

WO2015159722A1 - シリンダ装置

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Publication number: WO2015159722A1
Application number: PCT/JP2015/060503
Authority: WO
Inventors: 泰志船戸
Original assignee: カヤバ工業株式会社
Priority date: 2014-04-17
Filing date: 2015-04-02
Publication date: 2015-10-22
Also published as: CA2941517A1; CN106133380A; CN106133380B; CA2941517C; EP3109501B1; EP3109501A4; US20170016505A1; JP6343480B2; JP2015206374A; US9995362B2; KR20160145541A; EP3109501A1

Abstract

　シリンダに進退自在に挿入されたピストンロッドを備えるシリンダ装置であって、ピストンロッドは、シリンダの外部へと延出するロッド部と、ロッド部の端部に連結されてシリンダ内を摺動自在に移動するピストンと、を有し、ロッド部は、ロッド部の内部に形成されてシリンダのピストン側室と連通するロッド内空間と、ロッド内空間とシリンダのロッド側室とを接続する第１連通路と、第１連通路に交換可能に設けられるオリフィスプラグと、を有し、ピストンは、オリフィスプラグの一部を覆うようにロッド部に連結される。

Description

シリンダ装置

　本発明は、ショックアブソーバやアクチュエータとして用いられるシリンダ装置に関するものである。

　ＪＰ２００５－２２７２７０Ａには、ピストンと、ピストンが摺動可能に取り付けられるシリンダと、を備えるサスペンションシリンダが開示されている。ピストンは、有底筒状のピストン本体と、ピストン本体の上部外周側に設けられた筒状のリング部材と、から構成されている。

　ピストン本体とシリンダとの間には、環状のキャビティが設けられている。ピストン本体には、所定個数の第１オリフィスが周方向に離間して設けられている。各第１オリフィスは、ピストン本体の内部空間とキャビティとを連通するように形成されている。また、ピストン本体には、第１オリフィスとは長手方向の異なる位置に、所定個数の第２オリフィスが周方向に離間して設けられている。各第２オリフィスの外側には、チェックボールが設けられている。

　ＪＰ２００５－２２７２７０Ａに記載のサスペンションシリンダにおいて、減衰力を調整可能なように、第１オリフィスに代えて、ピストン本体の油通路にオリフィスプラグを取り付けることが考えられる。その場合には、使用中にオリフィスプラグが緩み、ピストン本体の油通路から脱落するおそれがある。

　オリフィスプラグの緩みを防止するために、ピストン本体の油通路内にオリフィスプラグの底面が当接する座面を設け、座面に対してオリフィスプラグを高締付トルクにて取り付けることが考えられる。しかし、このように構成した場合には、ピストン本体の油通路の穴加工が複雑になる。

　本発明は、簡便な方法でオリフィスプラグの脱落を防止することを目的とする。

　本発明のある態様によれば、シリンダと、当該シリンダに進退自在に挿入されたピストンロッドと、を備えるシリンダ装置であって、前記ピストンロッドは、前記シリンダの外部へと延出するロッド部と、前記ロッド部の端部に連結されて前記シリンダ内を摺動自在に移動し、前記シリンダ内をピストン側室とロッド側室に区画するピストンと、を有し、前記ロッド部は、前記ロッド部の内部に形成されて前記シリンダの前記ピストン側室と連通するロッド内空間と、前記ロッド内空間と前記シリンダの前記ロッド側室とを接続する第１連通路と、前記第１連通路に交換可能に設けられるオリフィスプラグと、を有し、前記ピストンは、前記オリフィスプラグの一部を覆うように前記ロッド部に連結される。

図１は、本発明の第１実施形態に係るショックアブソーバの断面図である。図２は、図１におけるピストンロッドの部分拡大図である。図３は、本発明の第２実施形態に係るアクチュエータの断面図である。図４は、図３の部分拡大図である。図５は、本発明の第２実施形態に係るアクチュエータの部分断面図であり、図３とは異なる断面を示す。

　以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係るシリンダ装置ついて説明する。

　＜第１実施形態＞
　本第１実施形態では、シリンダ装置が車両に搭載されるショックアブソーバ１００である場合について、図１及び２を参照して説明する。

　ショックアブソーバ１００は、例えば、車両の車体と車軸との間に介装され、減衰力を発生させて車体の振動を抑制する装置である。

　ショックアブソーバ１００は、筒状のシリンダ１と、シリンダ１に進退自在に挿入されたピストンロッド２と、を備える。本実施形態では、ショックアブソーバ１００は、図１に示すとおり、シリンダ１が上側、ピストンロッド２が下側となる向きに車両に搭載される。

　ピストンロッド２は、シリンダ１の外部へと延出するロッド部１１と、ロッド部１１の端部に連結されシリンダ１内を摺動自在に移動するピストン１２と、を備える。

　シリンダ１内はピストン１２によってピストン側室１３とロッド側室１４とに区画され、ピストン側室１３とロッド側室１４には作動流体としての作動油が封入される。また、シリンダ１内には、シリンダ１に対するピストンロッド２の進入及び退出に伴うシリンダ１内の容積変化を利用してばね作用を得るためのガスが封入される。

　シリンダ１の端部には、ピストンロッド２のロッド部１１が摺動自在に挿通するシリンダヘッド３が設けられる。シリンダヘッド３は、円筒状の本体部３ａと、本体部３ａと比較して大径のフランジ部３ｂと、を有する。シリンダヘッド３は、フランジ部３ｂがボルト４にてシリンダ１の端部に締結されることによって、シリンダ１に固定される。シリンダヘッド３の本体部３ａの内周面には、ロッド部１１の外周面に摺接するシール部材７やダストシール８が設けられる。

　シリンダ１におけるシリンダヘッド３の逆側の端部には、ボトム部材５が接合される。ボトム部材５は、ショックアブソーバ１００を車両に取り付けるための取付部５ａを有する。

　ロッド部１１は円筒状部材であって、内部にシリンダ１のピストン側室１３と連通するロッド内空間としてのロッド内室１６を有する。ロッド部１１は、ロッド内室１６とシリンダ１のロッド側室１４とを接続する第１連通路１８及び第２連通路１９と、第１連通路１８に交換可能に設けられ通過する作動油に対して抵抗を付与して減衰力を発生するオリフィスプラグ２０と、第２連通路１９に設けられロッド内室１６からロッド側室１４への作動油の流れのみを許容する逆止弁２１と、を備える。

　ロッド部１１におけるシリンダ１から延出する側の端部には、ロッドヘッド６が設けられる。ロッド部１１におけるピストン１２側の開口端はピストン側室１３に連通し、ピストン１２と反対側の開口端はロッドヘッド６によって封止される。このように、ロッド内室１６は、一端がピストン側室１３に連通すると共に、他端がロッドヘッド６によって封止される。

　ロッドヘッド６は、ピストンロッド２よりも大径に形成されショックアブソーバ１００の収縮作動時のストロークエンドを規定するストッパ部６ａと、ショックアブソーバ１００を車両に取り付けるための取付部６ｂと、を有する。ストッパ部６ａには、ショックアブソーバ１００の収縮作動時にストロークエンドでのシリンダヘッド３とロッドヘッド６との衝突を防止する環状のクッションリング１０が設けられる。

　ショックアブソーバ１００が収縮作動した際には、ピストン側室１３及びロッド内室１６の圧力が上昇して逆止弁２１が開弁するため、ピストン側室１３及びロッド内室１６の作動油はオリフィスプラグ２０及び逆止弁２１を通じてロッド側室１４に流入する。一方、ショックアブソーバ１００が伸長作動した際には、ロッド側室１４の圧力が上昇して逆止弁２１が閉弁するため、ロッド側室１４の作動油はオリフィスプラグ２０のみを通じてピストン側室１３及びロッド内室１６に流入する。このように、ショックアブソーバ１００が発生する減衰力は、伸長作動時の方が収縮作動時よりも大きくなる。これにより、車両が路面上の突起部に乗り上げたような場合には、ショックアブソーバ１００は比較的スムーズに収縮作動し、その後、伸長作動する際に大きな減衰力を発生して、路面から車体に入力される振動を効果的に減衰させる。

　以下では、オリフィスプラグ２０及び逆止弁２１について詳しく説明する。

　第１連通路１８と第２連通路１９は、ロッド部１１の内外周面に開口部を有し、径方向に貫通して形成される。第１連通路１８と第２連通路１９は、ロッド部１１の軸方向には略同一の位置に形成され、ロッド部１１の周方向には異なる位置に形成される。

　第１連通路１８は、その内径が一様に形成される。第１連通路１８の内周面には、ロッド部１１の外周面側にめねじ１８ａが形成される一方、ロッド部１１の内周面側にはめねじが形成されない。

　オリフィスプラグ２０は、外周面に形成され第１連通路１８のめねじ１８ａと螺合するおねじ２０ａと、作動油の流れを絞るオリフィス部２０ｂと、を有する。オリフィスプラグ２０は第１連通路１８内に螺合して締結され、オリフィスプラグ２０が発生する減衰力はオリフィス部２０ｂの径によって決まる。

　第２連通路１９は、ロッド部１１の外周面に開口する大径部１９ａと、ロッド部１１の内周面に開口し大径部１９ａと比較して小径な小径部１９ｂと、を有する。逆止弁２１は、大径部１９ａと小径部１９ｂの間に形成された環状のシート面２１ａと、大径部１９ａ内に収容され小径部１９ｂの内径よりも大きな直径を有するボール２１ｂと、を有する。大径部１９ａ側の圧力が小径部１９ｂ側の圧力よりも大きい場合には、ボール２１ｂがシート面２１ａに着座して大径部１９ａ側から小径部１９ｂ側への作動油の流れが遮断される。一方、小径部１９ｂ側の圧力が大径部１９ａ側の圧力よりも大きい場合には、ボール２１ｂがシート面２１ａよりも離間して、小径部１９ｂ側から大径部１９ａ側への作動油の流れが許容される。

　ピストン１２は円筒状部材であって、ロッド部１１に締結される締結部２５と、ロッド部１１の外周面に沿って設けられるリング部２６と、を備える。締結部２５の内径はロッド部１１の内径と略同一であり、リング部２６の内径はロッド部１１の外径と略同一である。このように、締結部２５の内径は、リング部２６の内径と比較して小径に形成される。これにより、ピストン１２の内周には、締結部２５とリング部２６の境界に、径方向に平らな環状端面２７が形成される。一方、締結部２５の外周面とリング部２６の外周面は、同一であって連続して形成される。つまり、ピストン１２の外径は軸方向に一様である。ただ、ピストン１２の外径は軸方向に一様である必要はない。

　締結部２５には、軸方向に沿って形成され環状端面２７に開口する締結孔２５ａが形成される。締結孔２５ａは、周方向に所定間隔を空けて複数形成される。ロッド部１１にも、軸方向に沿って形成され端面１１ａに開口する締結穴１１ｂが形成される。締結穴１１ｂは、周方向に締結孔２５ａと同一の間隔を空けて複数形成される。

　ピストン１２をロッド部１１に連結する際には、ピストン１２の環状端面２７とロッド部１１の端面１１ａとが当接するまでピストン１２のリング部２６内にロッド部１１を挿入させ、締結孔２５ａと締結穴１１ｂとを一致させる。この状態で、ボルト２９を締結孔２５ａから締結穴１１ｂに亘って締結する。このようにして、ピストン１２はロッド部１１に固定される。

　ピストン１２がロッド部１１に連結された状態では、ピストン１２のリング部２６は第１連通路１８におけるロッド部１１の外周面の開口部の一部を閉じる。つまり、ピストン１２は、第１連通路１８におけるロッド部１１の外周面の開口部の一部を閉じるようにロッド部１１に連結される。このように、ピストン１２は、リング部２６がオリフィスプラグ２０の一部を覆うようにロッド部１１に連結される。これにより、オリフィスプラグ２０が第１連通路１８からロッド側室１４へ脱落することが防止される。第１連通路１８の内周面におけるロッド部１１の内周面側にはめねじが形成されていないため、オリフィスプラグ２０がロッド内室１６へ脱落することもない。このように、ロッド部１１に連結されるピストン１２によって、オリフィスプラグ２０の脱落を防止することができる。

　また、ピストン１２がロッド部１１に連結された状態では、ピストン１２のリング部２６は第２連通路１９におけるロッド部１１の外周面の開口部の一部を閉じる。つまり、ピストン１２は、リング部２６が逆止弁２１の一部を覆うようにロッド部１１に連結される。これにより、逆止弁２１のボール２１ｂが第２連通路１９からロッド側室１４へ脱落することが防止される。ボール２１ｂは、その直径が第２連通路１９の小径部１９ｂの内径よりも大きいため、ロッド内室１６へ脱落することもない。このように、ロッド部１１に連結されるピストン１２によって、逆止弁２１の脱落も防止することができる。

　オリフィスプラグ２０及び逆止弁２１の脱落を防止するには、ピストン１２のリング部２６の軸方向長さを適切に設定する必要がある。具体的には、リング部２６の軸方向長さは、リング部２６の先端がオリフィスプラグ２０の一部に重なりつつ、オリフィス部２０ｂの流路を減じないように設定すると共に、かつ、逆止弁２１のボール２１ｂが第２連通路１９の大径部１９ａから脱落しないように設定する必要がある。

　オリフィスプラグ２０を交換するには、ボルト２９を緩めて取り外してピストン１２とロッド部１１の固定を解除し、ピストン１２をロッド部１１から取り外す。これにより、オリフィスプラグ２０の端面が第１連通路１８におけるロッド部１１の外周面の開口部に露出する。この状態において、ロッド部１１の外周面側からオリフィスプラグ２０に工具を取り付けてオリフィスプラグ２０を回転させることによって、第１連通路１８からオリフィスプラグ２０を取り外す。そして、所望の径のオリフィス部２０ｂを有するオリフィスプラグ２０を、工具を用いて第１連通路１８に締結する。

　このように、オリフィスプラグ２０の交換は、ピストン１２をロッド部１１から取り外し、第１連通路１８に螺合して締結されたオリフィスプラグ２０を、工具を用いて交換することによって行われる。このようにして、オリフィス部２０ｂの径が異なるオリフィスプラグ２０への交換は簡単に行うことができるため、ショックアブソーバ１００が発生する減衰力を簡単に調整することができる。

　以上の第１実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。

　ロッド内室１６とロッド側室１４とを接続する第１連通路１８をロッド部１１に設け、第１連通路１８を流れる作動油を絞ることで減衰力を発生させる構造のショックアブソーバ１００において、本実施形態では第１連通路１８に交換可能にオリフィスプラグ２０が設けられるため、所望の減衰力特性を得ることができる。また、ピストン１２はオリフィスプラグ２０の一部を覆うようにロッド部１１の端部に連結されるため、振動によってオリフィスプラグ２０が緩み、脱落することが防止される。このように、簡便な方法でオリフィスプラグ２０の脱落を防止することができる。

　また、オリフィスプラグ２０はピストン１２によって脱落が防止されるため、オリフィスプラグ２０をロッド部１１に取り付けるにあたって、ねじ止め剤やかしめ等の緩み止め処置が不要となる。緩み止め処置が不要となる結果として、オリフィスプラグ２０の交換を容易に行うことが可能となる。

　また、オリフィスプラグ２０の緩みを防止するために、オリフィスプラグ２０を高締付トルクにて締め付けるための座面を第１連通路１８内に設ける必要がないため、第１連通路１８は内径を一様に加工してめねじ１８ａを形成するだけで構成することができる。このように、第１連通路１８の加工は容易となる。

　また、第１連通路１８の内径が一様で絞り部が存在しないため、オリフィスプラグ２０のオリフィス部２０ｂのみで減衰作用が発揮される。したがって、作動油の粘性の影響を受け難いため、粘性変化に対する減衰力特性の変化を小さくすることができ、減衰力の調整を行い易い。

　以下に、本第１実施形態の変形例について説明する。

　（１）オリフィスプラグ２０を複数設けるようにしてもよい。この場合には、第１連通路１８はロッド部１１の周方向に複数形成され、各第１連通路１８にオリフィスプラグ２０が締結される。ピストン１２は、各オリフィスプラグ２０の一部を覆うようにロッド部１１に連結される。

　（２）上記実施形態では、オリフィスプラグ２０は第１連通路１８に螺合して締結される構成である。これに代えて、オリフィスプラグ２０を第１連通路１８に圧入してもよい。

　（３）上記実施形態では、第１連通路１８は内径が一様に形成される構成である。これに代えて、ロッド内室１６へのオリフィスプラグ２０の脱落を防止するため、第１連通路１８におけるロッド内室１６側の内径を僅かに小さくするようにしてもよい。

　（４）上記実施形態では、ショックアブソーバ１００はシリンダ１内に封入されたガスによってばね作用を得る構成である。これに代えて、ショックアブソーバ１００とは別体に、車体と車輪の間に懸架ばねを設けるようにしてもよい。

　（５）上記実施形態では、ピストン１２はボルト２９によってロッド部１１に固定される構成である。これに代えて、ピストン１２をロッド部１１の外周に螺子によって固定するようにしてもよい。

　＜第２実施形態＞
　本第２実施形態では、シリンダ装置が流体圧供給源から供給される作動流体によって伸縮作動して負荷を駆動するアクチュエータ２００である場合について、図３～５を参照して説明する。

　アクチュエータ２００は、例えば、油圧ショベルに搭載されるバケットシリンダとして用いられ、アクチュエータ２００が伸縮作動することによって油圧ショベルのバケットが回動する。

　アクチュエータ２００は、筒状のシリンダ３１と、シリンダ３１に進退自在に挿入されたピストンロッド３２と、を備える。

　ピストンロッド３２は、シリンダ３１の外部へと延出するロッド部４１と、ロッド部４１の端部に連結されシリンダ１内を摺動自在に移動するピストン４２と、を備える。

　シリンダ３１内はピストン４２によってピストン側室４３とロッド側室４４とに区画され、ピストン側室４３とロッド側室４４には作動流体としての作動油が封入される。ピストン側室４３とロッド側室４４は、切換弁を通じて油圧供給源としての油圧ポンプ又はタンクに接続される。ピストン側室４３及びロッド側室４４の一方が油圧ポンプに接続された場合には、他方がタンクに接続される。アクチュエータ２００は、油圧ポンプからピストン側室４３又はロッド側室４４に作動油が導かれてピストンロッド３２が軸方向に移動することによって伸縮作動する。

　シリンダ３１の端部には、ピストンロッド３２のロッド部４１が摺動自在に挿通するシリンダヘッド３３が設けられる。シリンダヘッド３３は、円筒状の本体部３３ａと、本体部３３ａと比較して大径のフランジ部３３ｂと、を有する。シリンダヘッド３３は、フランジ部３３ｂがボルト３４にてシリンダ３１の端部に締結されることによって、シリンダ３１に固定される。シリンダヘッド３３の本体部３３ａの内周面には、ロッド部４１の外周面に摺接するシール部材３７、ダストシール３８、及び軸受３９が設けられる。

　シリンダ３１におけるシリンダヘッド３３の逆側の端部には、ボトム部材３５が接合される。ボトム部材３５は、アクチュエータ２００を油圧ショベルに取り付けるための取付部３５ａを有する。

　ロッド部４１は、先端部に形成された小径部４１ａと、シリンダヘッド３３の内周面に摺接し、小径部４１ａと比較して径が大きい大径部４１ｂと、を有する。ロッド部４１の外周には、小径部４１ａと大径部４１ｂの境界に、径方向に平らな環状の肩端面４１ｃが形成される。小径部４１ａにはおねじが形成される。

　ピストン４２は、円筒状部材であって、内周にめねじが形成されロッド部４１に締結される締結部５７と、ロッド部４１の外周面に沿って設けられるリング部５８と、を備える。リング部５８の内径は、締結部５７の内径と比較して大径に形成される。これにより、ピストン４２の内周には、締結部５７とリング部５８の境界に、径方向に平らな環状端面４２ｃが形成される。

　ピストン４２をロッド部４１に連結する際には、ピストン４２の環状端面４２ｃとロッド部４１の肩端面４１ｃとが当接するまで、ピストン４２の締結部５７をロッド部４１の小径部４１ａに螺合させ、所定の締付トルクにてピストン４２を締め付ける。

　ロッド部４１におけるシリンダ１から延出する側の端部には、ロッドヘッド３６が設けられる。ロッドヘッド３６には、アクチュエータ２００を油圧ショベルに取り付けるための取付部３６ａが形成される。

　ロッド部４１の内部には、縮油通路５１と伸油通路５２が軸方向に並んで形成される。伸油通路５２は、ロッド部４１におけるピストン４２側の端面に開口して形成され、ピストン側室４３に連通する。縮油通路５１は、ロッド部４１におけるピストン４２側の端面に開口する開口部がプラグ５３にて封止され、ピストン側室４３に連通しない。ロッド部４１のピストン４２側には、一端がロッド部４１の外周面に開口すると共に、他端が縮油通路５１に連通するメイン連通路５４が径方向に形成される。縮油通路５１はメイン連通路５４を通じてロッド側室４４に連通する。縮油通路５１が請求項に記載のロッド内空間に相当する。

　ロッド部４１のロッドヘッド３６側には、ロッド部４１の外周面に開口すると共に縮油通路５１と伸油通路５２のそれぞれに連通する給排ポート５５，５６が径方向に形成される。給排ポート５５，５６には油圧配管が接続され、その油圧配管は切換弁を通じて油圧ポンプ又はタンクに接続される。このように、２つの給排ポート５５，５６はピストンロッド３２の先端側に形成されるため、ピストンロッド３２が上側、シリンダ３１が下側となるようにアクチュエータ２００を取り付けることによって、給排ポート５５，５６に接続される油圧配管が地面から遠くなり、油圧配管の損傷を防止することができる。

　ロッド側室４４が縮油通路５１を通じて油圧ポンプに接続され、ピストン側室４３が伸油通路５２を通じてタンクに接続された際には、ロッド側室４４に作動油が供給され、ピストン側室４３の作動油がタンクへ排出される。これにより、ピストンロッド３２が図３中下方向に移動してアクチュエータ２００は収縮作動する。

　一方、ピストン側室４３が伸油通路５２を通じて油圧ポンプに接続され、ロッド側室４４が縮油通路５１を通じてタンクに接続された際には、ピストン側室４３に作動油が供給され、ロッド側室４４の作動油がタンクへ排出される。これにより、ピストンロッド３２が図３中上方向に移動してアクチュエータ２００は伸長作動する。

　アクチュエータ２００は、伸長作動時のストローク端付近でピストンロッド３２を減速させるクッション作用を発揮する。以下では、クッション作用について説明する。

　ロッド部４１は、縮油通路５１とシリンダ３１のロッド側室４４とを接続する第１連通路４８及び第２連通路４９と、第１連通路４８に交換可能に設けられ通過する作動油に対して抵抗を付与して減衰力を発生するオリフィスプラグ６０と、第２連通路４９に設けられ縮油通路５１からロッド側室４４への作動油の流れのみを許容する逆止弁６１と、を備える。

　アクチュエータ２００の伸長作動時において、ピストンロッド３２が通常ストローク域にある場合には、ロッド側室４４の作動油はメイン連通路５４から縮油通路５１を通じて給排ポート５５へ導かれて排出される。一方、アクチュエータ２００の伸長作動時において、ピストンロッド３２がストローク端付近にある場合には（図３及び４に示す状態）、メイン連通路５４が軸受３９の内側に進入してメイン連通路５４の流路面積が除々に減少する。メイン連通路５４の流路面積が減少してロッド側室４４の圧力が上昇すると、ロッド側室４４の作動油はオリフィスプラグ６０を通じても排出され、メイン連通路５４が遮断された後は、ロッド側室４４の作動油はオリフィスプラグ６０のみを通じて排出されることになる。このように、ピストンロッド３２がストローク端付近にある場合には、ロッド側室４４の圧力が上昇してピストンロッド３２が減速する。このようにしてクッション作用が発揮される。なお、クッション作用が発揮されている間、ロッド側室４４の作動油が逆止弁６１を通じて排出されることはない。

　なお、ロッド部４１におけるメイン連通路５４と第１連通路４８の間に、一端がロッド部４１の外周面に開口すると共に他端が縮油通路５１に開口するサブ連通路を複数形成するようにしてもよい。この場合には、アクチュエータ２００の伸長作動の過程でメイン連通路５４が遮断された後は、サブ連通路が順番に遮断されていき、最終的にはロッド側室４４の作動油はオリフィスプラグ６０のみを通じて排出されることになる。このように構成すれば、メイン連通路５４が遮断された後に、クッション作用が急激に発揮されることを防止できる。

　アクチュエータ２００が最伸長状態から収縮作動する際には、縮油通路５１から逆止弁６１を通じてロッド側室４４へ作動油が流入するため、アクチュエータ２００は素早く収縮作動を開始する。

　クッション作用が発揮されているクッション動作時のロッド側室４４の圧力であるクッション圧力は、オリフィスプラグ６０によって調整される。つまり、オリフィスプラグ６０を交換することによって、クッション作用の効き具合を自由に調整することができる。

　第１連通路４８と第２連通路４９は、ロッド部４１の径方向に形成され、一端がロッド部４１の外周面に開口すると共に他端が縮油通路５１に開口して形成される。第１連通路４８と第２連通路４９は、ロッド部４１の軸方向には略同一の位置に形成され、ロッド部４１の周方向には異なる位置に形成される。

　第１連通路４８は、その内径が一様に形成される。第１連通路４８の内周面には、ロッド部４１の外周面側にめねじ４８ａが形成される一方、縮油通路５１側にはめねじは形成されない。

　オリフィスプラグ６０は、外周面に形成され第１連通路４８のめねじ４８ａと螺合するおねじ６０ａと、作動油の流れを絞るオリフィス部６０ｂと、を有する。オリフィスプラグ６０は第１連通路４８内に螺合して締結され、オリフィスプラグ６０が発生する減衰力はオリフィス部６０ｂの径によって決まる。

　第２連通路４９は、ロッド部４１の外周面に開口する大径部４９ａと、ロッド部４１の内周面に開口し大径部４９ａと比較して小径な小径部４９ｂと、を有する。逆止弁６１は、大径部４９ａと小径部４９ｂの間に形成された環状のシート面６１ａと、大径部４９ａ内に収容され小径部４９ｂの内径よりも大きな直径を有するボール６１ｂと、を有する。大径部４９ａ側の圧力が小径部４９ｂ側の圧力よりも大きい場合には、ボール６１ｂがシート面６１ａに着座して大径部４９ａ側から小径部４９ｂ側への作動油の流れが遮断される。一方、小径部４９ｂ側の圧力が大径部４９ａ側の圧力よりも大きい場合には、ボール６１ｂがシート面６１ａよりも離間して、小径部４９ｂ側から大径部４９ａ側への作動油の流れが許容される。

　ピストン４２がロッド部４１に連結された状態では、ピストン４２のリング部５８は第１連通路４８におけるロッド部４１の外周面の開口部の一部を閉じる。つまり、ピストン４２は、リング部５８がオリフィスプラグ６０の一部を覆うようにロッド部４１に連結される。これにより、オリフィスプラグ６０が第１連通路４８からロッド側室４４へ脱落することが防止される。第１連通路４８の内周面における縮油通路５１側にはめねじが形成されていないため、オリフィスプラグ６０が縮油通路５１へ脱落することもない。このように、ロッド部４１に連結されるピストン４２によって、オリフィスプラグ６０の脱落を防止することができる。

　また、ピストン４２がロッド部４１に連結された状態では、ピストン４２のリング部５８は第２連通路４９におけるロッド部４１の外周面の開口部の一部を閉じる。つまり、ピストン４２は、リング部５８が逆止弁６１の一部を覆うようにロッド部４１に連結される。これにより、逆止弁６１のボール６１ｂが第２連通路４９からロッド側室４４へ脱落することが防止される。ボール６１ｂは、その直径が第２連通路４９の小径部４９ｂの内径よりも大きいため、縮油通路５１へ脱落することもない。このように、ロッド部４１に連結されるピストン４２によって、逆止弁６１の脱落も防止することができる。

　オリフィスプラグ６０及び逆止弁６１の脱落を防止するには、ピストン４２のリング部５８の軸方向長さを適切に設定する必要がある。具体的には、リング部５８の軸方向長さは、リング部５８の先端がオリフィスプラグ６０の一部に重なりつつ、オリフィス部６０ｂの流路を減じないように設定すると共に、かつ、逆止弁６１のボール６１ｂが第２連通路４９の大径部４９ａから脱落しないように設定する必要がある。

　オリフィスプラグ６０を交換するには、ピストン４２とロッド部４１の螺合を解除し、ピストン４２をロッド部４１から取り外す。これにより、オリフィスプラグ６０の端面が第１連通路４８におけるロッド部４１の外周面の開口部に露出する。この状態において、ロッド部４１の外周面側からオリフィスプラグ６０に工具を取り付けてオリフィスプラグ６０を回転させることによって、第１連通路４８からオリフィスプラグ６０を取り外す。そして、所望の径のオリフィス部６０ｂを有するオリフィスプラグ６０を、工具を用いて第１連通路４８に締結する。

　このように、オリフィスプラグ６０の交換は、ピストン４２をロッド部４１から取り外し、第１連通路４８に螺合して締結されたオリフィスプラグ６０を、工具を用いて交換することによって行われる。このようにして、オリフィス部６０ｂの径が異なるオリフィスプラグ６０への交換は簡単に行うことができるため、クッション作用の効き具合を簡単に調整することができる。

　本第２実施形態においても、上記第１実施形態と同様の作用効果を奏する。

　以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

　本願は２０１４年４月１７日に日本国特許庁に出願された特願２０１４－８５１９０に基づく優先権を主張し、この出願の全ての内容は参照により本明細書に組み込まれる。

Claims

　シリンダと、当該シリンダに進退自在に挿入されたピストンロッドと、を備えるシリンダ装置であって、
　前記ピストンロッドは、
　前記シリンダの外部へと延出するロッド部と、
　前記ロッド部の端部に連結されて前記シリンダ内を摺動自在に移動し、前記シリンダ内をピストン側室とロッド側室に区画するピストンと、を有し、
　前記ロッド部は、
　前記ロッド部の内部に形成されて前記シリンダの前記ピストン側室と連通するロッド内空間と、
　前記ロッド内空間と前記シリンダの前記ロッド側室とを接続する第１連通路と、
　前記第１連通路に交換可能に設けられるオリフィスプラグと、を有し、
　前記ピストンは、前記オリフィスプラグの一部を覆うように前記ロッド部に連結されるシリンダ装置。
　請求項１に記載のシリンダ装置であって、
　前記ロッド内空間と前記シリンダの前記ロッド側室とを接続する第２連通路と、
　前記第２連通路に設けられ前記ロッド内空間から前記ロッド側室への作動流体の流れのみを許容する逆止弁と、をさらに備え、
　前記ピストンは、前記逆止弁の一部を覆うように前記ロッド部に連結されるシリンダ装置。
　請求項１に記載のシリンダ装置であって、
　前記シリンダ装置は、車体の振動を抑制するショックアブソーバであって、
　前記オリフィスプラグは、通過する作動流体に対して抵抗を付与して減衰力を発生するシリンダ装置。
　請求項１に記載のシリンダ装置であって、
　前記シリンダ装置は、流体圧供給源から前記シリンダに供給される作動流体によって伸縮作動して負荷を駆動するアクチュエータであって、
　前記オリフィスプラグは、通過する作動流体に対して抵抗を付与して前記アクチュエータの伸長作動時のストローク端付近で前記ピストンロッドを減速させるクッション作用を発揮するシリンダ装置。