JPH06101734A - シリンダ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ピストンロッドの加速度変化等でスプリング
がばね受けから外れるのを防止し、スプリングによりピ
ストンロッドの外周面が損傷されたり、異音を発生した
りする等の問題を解消する。 【構成】 スプリング１２とリテーナ１４との間に位置
してピストンロッド９の外周側にストッパリング２１を
固着して設け、ストッパリング２１上にはピストンロッ
ド９の外周側に所定の締代（抵抗力）をもって嵌合し、
スプリング１２の下端側を掛止め状態で保持したばね受
けとしてのスプリングガイド２２を設ける。そして、常
時はスプリングガイド２２をストッパリング２１上に当
接させ、スプリングガイド２２，２３間でスプリング１
２の両端側をピストンロッド９の径方向に位置決めし、
スプリング１２の下端側がスプリングガイド２２から外
れるような前記抵抗力を越える外力が働いたときには、
スプリングガイド２２をスプリング１２と共にピストン
ロッド９の外周側を相対的に摺動変位させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば油圧緩衝器また
はガススプリング等に好適に用いられるシリンダ装置に
関し、特に、ピストンロッドの最大伸長時の衝撃をスプ
リングにより緩和させるようにしたスプリング内蔵型の
シリンダ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４に従来技術のシリンダ装置として油
圧緩衝器を例に挙げて示す。

【０００３】図において、１は油圧緩衝器の本体を構成
する外筒、２は該外筒１内に同軸に配設されたシリンダ
としての内筒を示し、該内筒２の下端側は外筒１と共に
ボトムキャップ（図示せず）等により閉塞されている。
そして、該内筒２と外筒１との間には環状油室Ａが画成
され、該環状油室Ａは内筒２の下端側で後述の油室Ｃと
連通している。３は内筒２の上端側に設けられ、ガイド
ブッシュ３Ａを有したロッドガイド、４は該ロッドガイ
ド３等と共に外筒１の上端側を施蓋したキャップを示し
ている。

【０００４】５は内筒２内に摺動可能に挿嵌されたピス
トンを示し、該ピストン５は内筒２内を上，下の油室
Ｂ，Ｃに画成している。そして、該ピストン５の上，下
両面には油室Ｂ，Ｃ間を流通する圧油によりそれぞれ所
定の減衰力を発生させる縮小側，伸長側の減衰力バルブ
６，７が設けられている。また、該ピストン５の外周側
には弾性樹脂材料からなるピストンシール８が設けら
れ、該ピストンシール８は内筒２とピストン５との間を
シールしている。

【０００５】９は下端側がナット１０を介してピストン
５に固着され、上端側がロッドガイド３のガイドブッシ
ュ３Ａを介して内筒２の外部に突出したピストンロッド
を示し、該ピストンロッド９の突出端側は、例えば車両
の車体側に取付けられ、懸架ばね（図示せず）等により
常時伸長方向に付勢されている。

【０００６】１１はピストン５の上側に位置してピスト
ンロッド９の外周に固着されたばね受けを示し、該ばね
受け１１は高い剛性を有する材料により段付筒状に形成
され、その外周側には鍔部１１Ａが設けられている。そ
して、該ばね受け１１は鍔部１１Ａによって後述のスプ
リング１２を支持し、ピストンロッド９が大きく伸長し
たときにスプリング１２を圧縮変形させる。

【０００７】１２は内筒２内に位置してピストンロッド
９の周囲に挿通されたスプリングを示し、該スプリング
１２は螺旋状に巻回された各コイル部１２Ａの内径がピ
ストンロッド９の外径よりも大きいコイルばねによって
構成され、その下端側はばね受け１１に圧入嵌合されて
いる。また、該スプリング１２の上端は自由端となり、
後述のスプリングガイド１３が取付けられている。そし
て、ピストンロッド９が矢示Ｆ方向に伸長するときに、
該スプリング１２はスプリングガイド１３を介してロッ
ドガイド３の下面に当接し、ばね受け１１との間で弾性
的に圧縮変形されることにより、ピストンロッド９の最
大伸長時にピストン５がロッドガイド３に衝突するのを
防止し、このときの衝撃を緩和するようになっている。

【０００８】１３はスプリング１２の上端側に圧入嵌合
され、ばね受け１１と共に第１、第２のばね受けを構成
するスプリングガイドを示し、該スプリングガイド１３
はピストンロッド９の外周側に相対変位可能に挿通さ
れ、スプリング１２がピストンロッド９の径方向に位置
ずれするのをばね受け１１と共に規制している。さら
に、１４はピストン５の上側に位置してピストンロッド
９に固着されたリテーナを示し、該リテーナ１４はピス
トンロッド９から径方向外向きに突出し、減衰力バルブ
６の弁開度を規制する機能等を有している。

【０００９】このように構成される油圧緩衝器では、例
えば外筒１の下端側を車両の車軸側に取付け、ピストン
ロッド９の突出端側を車体側に取付け、車体側を懸架す
る懸架ばねによってピストンロッド９を常時伸長方向に
付勢する。そして、路面の凹凸等によって車両に振動が
加えられたときには、ピストンロッド９が外筒１から伸
縮し、油室Ｂ，Ｃ間で減衰力バルブ６，７を介して圧油
が流通するようになるので、該減衰力バルブ６，７で発
生する減衰力により前記振動を緩衝することができる。

【００１０】また、ピストンロッド９が矢示Ｆ方向に大
きく伸長するときには、スプリング１２の上端側がスプ
リングガイド１３を介してロッドガイド３の下面に当接
し、スプリング１２はばね受け１１との間で弾性的に圧
縮変形されるので、スプリング１２のばね力によりピス
トンロッド９の伸長方向の速度を制限することができ、
該ピストンロッド９がストロークエンド付近まで伸長し
たときの衝撃を緩和することができる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術では、ピストン５の上側に位置してピストンロッ
ド９の外周に固着したばね受け１１の外周側にスプリン
グ１２の下端側を単に圧入嵌合によって取付けているに
過ぎないから、車両が縁石等に乗り上げてピストンロッ
ド９が急激に縮小し、油室Ｂ内に油室Ｃ側の圧油が速い
速度で流入してくるとき等に、このときの圧油の流れが
スプリング１２に上向きに作用して該スプリング１２の
下端側がばね受け１１から抜出すようにして外れること
があり、この状態でピストンロッド９が伸縮を繰り返す
と、スプリング１２の下端側がピストンロッド９の外周
面に干渉して該ピストンロッド９を損傷させるという問
題がある。

【００１２】また、他の従来技術として、スプリング１
２の下端側を支持するばね受けをスプリングガイド１３
と同様にピストンロッド９の外周側に相対変位可能に設
け、スプリング１２の下端側がばね受けから外れるのを
防止するようにしたものも知られている。しかし、この
場合には、ピストンロッド９が伸縮を繰り返すときにス
プリング１２に慣性力が作用すると、この慣性力により
スプリング１２と共にばね受けがピストンロッドに対し
て相対変位し、ピストンロッド９に設けたストッパ等に
ばね受けが衝突して異音を発生させるという問題があ
る。

【００１３】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みな
されたもので、本発明はピストンロッドの加速度変化等
でスプリングがばね受けから外れるのを効果的に防止で
き、スプリングによりピストンロッドの外周面が損傷さ
れたり、異音を発生したりする等の問題を解消できるよ
うにしたシリンダ装置を提供することを目的としてい
る。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために本発明は、一端側が閉塞され、他端側にロッドガ
イドが設けられたシリンダと、該シリンダ内に摺動可能
に挿嵌され、該シリンダ内を２室に画成したピストン
と、一端側が該ピストンに固着され、他端側が前記ロッ
ドガイドを介してシリンダ外に突出したピストンロッド
と、前記ピストンとロッドガイドとの間で該ピストンロ
ッドの外周側に挿通して設けられ、該ピストンロッドが
シリンダ外に大きく伸長するときに、前記ロッドガイド
とピストンとの間で圧縮変形される衝撃緩和用のスプリ
ングと、該スプリングの両端側を前記ピストンロッドの
径方向に位置決めすべく、前記ピストンロッドの外周側
に挿通して該スプリングの両端側にそれぞれ取付けられ
た第１、第２のばね受けとからなるシリンダ装置におい
て、前記各ばね受けのうち、前記ロッドガイド側に位置
する第１のばね受けは前記ピストンロッドの外周側に相
対変位可能に設け、前記ピストン側に位置する第２のば
ね受けは前記ピストンロッドに所定の抵抗力をもって位
置決めされ、前記スプリングに前記シリンダの他端側方
向へ前記抵抗力を越える外力が作用したときに、該スプ
リングと共に前記ピストンロッドの外周側を相対変位す
るようにしたことを特徴としてなる構成を採用してい
る。

【００１５】

【作用】上記構成により、ピストンロッドに所定の抵抗
力をもって位置決めされた第２のばね受けは、例えばス
プリングの一端側が第２のばね受けから外れるようなシ
リンダの他端側方向への前記抵抗力を越える外力が作用
したときに、スプリングと共に前記ピストンロッドの外
周側を相対変位するようになり、ピストンロッドの加速
度変化等でスプリングの一端側がばね受けから外れるの
を確実に防止できる。そして、スプリングの両端側がピ
ストンロッドの外周面に接触干渉するのを第１、第２の
ばね受けによって防止し続けることができ、常時は第２
のばね受けを前記ピストンロッドに所定の抵抗力をもっ
て位置決めしておくことができる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１ないし図３に基
づき説明する。なお、実施例では前述した図４に示す従
来技術と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明
を省略するものとする。

【００１７】まず、図１および図２は本発明の第１の実
施例を示している。

【００１８】図中、２１はスプリング１２とリテーナ１
４との間に位置してピストンロッド９の外周側に溶接等
の手段で固着されたストッパリングを示し、該ストッパ
リング２１は鉄等の金属材料により筒状に形成され、外
周側に環状の鍔部２１Ａが一体形成されている。

【００１９】２２はスプリングガイド２３と共に第１、
第２のばね受けを構成する他のスプリングガイドを示
し、該スプリングガイド２２は樹脂材料または金属材料
により筒状に形成され、その外周側にはストッパリング
２１の鍔部２１Ａに当接し、スプリング１２の下端側を
支持する環状の鍔部２２Ａと、該鍔部２２Ａとの間でス
プリング１２の下端側を掛止め状態に保持すべく、径方
向外向きに僅かに突出して形成された係止突起２２Ｂと
が設けられている。また、該スプリングガイド２２の内
周側にはピストンロッド９の外径にほぼ対応する挿通穴
２２Ｃが形成され、該挿通穴２２Ｃはピストンロッド９
の外周側にスプリングガイド２２を所定の締代（抵抗
力）をもって嵌合させている。

【００２０】ここで、ピストンロッド９に対するスプリ
ングガイド２２の締代は、スプリングガイド２２の係止
突起２２Ｂに掛止めされたスプリング１２の係止力より
も僅かに小さい抵抗力に設定され、この抵抗力を越える
外力がスプリング１２の下端側に作用したときに、スプ
リングガイド２２はスプリング１２と共にピストンロッ
ド９の外周側を相対的に摺動変位するようになってい
る。

【００２１】即ち、ピストンロッド９に対するスプリン
グガイド２２の締代は、高速道路、一般市街地路および
比較的路面状態の良い未舗装路等における車輪上，下動
速度（例えば１．５ｍ／ｓ以下）の路面入力に対して
は、スプリングガイド２２がピストンロッド９から動か
ず、かつこの路面入力を越え、スプリングガイド２２か
らスプリング１２が抜けるような外力が作用したときに
は、スプリングガイド２２がスプリング１２と共にピス
トンロッド９の外周側を相対的に摺動変位するように所
定の抵抗力をもって設定される。そして、該スプリング
ガイド２２はスプリング１２の下端側に掛止め状態で保
持されることにより、スプリング１２の下端側をピスト
ンロッド９の径方向に位置決めし、スプリング１２の下
端側がピストンロッド９の外周側に接触干渉するのを防
止している。

【００２２】また、ロッドガイド３側に位置する第１の
ばね受けとしてのスプリングガイド２３は従来技術で述
べたスプリングガイド１３とほぼ同様に形成され、スプ
リング１２の上端側に圧入嵌合されている。そして、該
スプリングガイド２３はピストンロッド９の外周側に相
対変位可能に挿通され、スプリング１２の上，下両端側
がピストンロッド９の径方向に位置ずれするのをスプリ
ングガイド２２と共に規制している。

【００２３】本実施例による油圧緩衝器は上述の如き構
成を有するもので、その基本的作動については従来技術
によるものと格別差異はない。

【００２４】然るに本実施例では、スプリング１２とリ
テーナ１４との間に位置してピストンロッド９の外周側
にストッパリング２１を固着して設け、該ストッパリン
グ２１上にはピストンロッド９の外周側に所定の締代
（抵抗力）をもって嵌合し、スプリング１２の下端側を
掛止め状態で保持したスプリングガイド２２を設けたか
ら、常時はスプリングガイド２２をストッパリング２１
上に当接させ、スプリングガイド２２，２３間でスプリ
ング１２の両端側をピストンロッド９の径方向に位置決
めでき、ピストンロッド９が矢示Ｆ方向に大きく伸長し
たときには、ロッドガイド３とストッパリング２１との
間でスプリングガイド２３，２２を介してスプリング１
２を圧縮変形させることにより、ピストンロッド９がス
トロークエンド付近まで伸長したときの衝撃を緩和する
ことができる。

【００２５】また、例えば車両が縁石等に乗り上げてピ
ストンロッド９が急激に縮小し、油室Ｂ内に油室Ｃ側の
圧油が速い速度で流入してくるとき等に、このときの圧
油の流れがスプリング１２に上向きに作用して該スプリ
ング１２の下端側がスプリングガイド２２から外れるよ
うな外力が働いたとしても、スプリングガイド２２は前
記抵抗力を越える外力の作用によりスプリング１２と共
にピストンロッド９の外周側を相対的に摺動変位するか
ら、スプリングガイド２２をスプリング１２の下端側に
掛止め状態で保持し続けることができ、スプリング１２
の下端側がピストンロッド９の外周側に直接干渉するの
を確実に防止できる。

【００２６】そして、ピストンロッド９がその後矢示Ｆ
方向に伸長してスプリング１２が圧縮変形されるときに
は、該スプリング１２の弾性力でスプリングガイド２２
をストッパリング２１上に押戻すことができ、スプリン
グガイド２２をピストンロッド９の外周側に所定の締代
（抵抗力）をもって位置決めし続けることが可能とな
る。

【００２７】従って、本実施例によれば、ピストンロッ
ド９の加速度変化等でスプリング１２がスプリングガイ
ド２２から外れるのを効果的に防止でき、スプリングガ
イド２２によりピストンロッド９の外周面をスプリング
１２から保護し続けることができる上に、常時はスプリ
ングガイド２２がスプリング１２と共にピストンロッド
９に対して相対変位するのを効果的に規制でき、異音が
発生するのを防止できる等、種々の効果を奏する。

【００２８】次に、図３は本発明の第２の実施例を示
し、本実施例では前記第１の実施例と同一の構成要素に
同一の符号を付し、その説明を省略するものとするに、
本実施例の特徴は、第２のばね受けを構成するスプリン
グガイド３１の下面側にリング状の永久磁石３２を設
け、該永久磁石３２をストッパリング２１に吸着させる
ことにより、該ストッパリング２１上にスプリングガイ
ド３１を所定の抵抗力をもって位置決めするようにした
ことにある。

【００２９】ここで、スプリングガイド３１は前記第１
の実施例で述べたスプリングガイド２２とほぼ同様に、
鍔部３１Ａ、係止突起３１Ｂおよび挿通穴３１Ｃが設け
られているものの、該スプリングガイド３１は挿通穴３
１Ｃがピストンロッド９よりも大径に形成されている。
そして、該スプリングガイド３１は鍔部３１Ａの下面側
に永久磁石３２が埋設され、該永久磁石３２が鉄等の磁
性材料からなるストッパリング２１の鍔部２１Ａ上面側
に吸着することにより、スプリングガイド３１には係止
突起３１Ｂに掛止めされたスプリング１２の係止力より
も僅かに小さい抵抗力が与えられている。

【００３０】かくして、このように構成される本実施例
でも、前記第１の実施例とほぼ同様の作用効果を得るこ
とができるが、特に本実施例では、スプリングガイド３
１の下面側に設けた永久磁石３２をストッパリング２１
に吸着させることにより、該ストッパリング２１上にス
プリングガイド３１を所定の抵抗力をもって位置決めす
るようにしたから、スプリングガイド３１の挿通穴３１
Ｃをピストンロッド９よりも大径に形成でき、スプリン
グガイド３１をピストンロッド９の外周側に所定の締代
（抵抗力）をもって嵌合させる必要がなく、スプリング
ガイド３１の摩耗等によって前記抵抗力が変化するのを
防止できる。

【００３１】なお、前記第２の実施例では、スプリング
ガイド３１の下面側にリング状の永久磁石３２を設け、
該永久磁石３２をストッパリング２１に吸着させるもの
として述べたが、これに替えて、ストッパリング２１側
に永久磁石を設けるようにし、スプリングガイド３１を
鉄等の磁性材料から形成してもよく、永久磁石は必ずし
もリング状である必要はなく、複数の永久磁石を用いる
ようにしてもよい。

【００３２】また、前記各実施例では、スプリング１２
とリテーナ１４との間に位置してピストンロッド９の外
周側にストッパリング２１を固着して設け、該ストッパ
リング２１上にスプリングガイド２２（３１）を当接さ
せるものとして述べたが、本発明はこれに限らず、例え
ばリテーナ１４上にスプリングガイド２２（３１）を当
接させるようにし、ストッパリング２１を省略するよう
にしてもよい。

【００３３】さらに、前記各実施例では、スプリング１
２の下端側をスプリングガイド２２（３１）の係止突起
２２Ｂ（３１Ｂ）に掛止めし、スプリングガイド２２
（３１）に対してスプリング１２の下端側を抜止め状態
に保持するものとして述べたが、本発明はこれに限ら
ず、例えば係止突起２２Ｂ（３１Ｂ）を廃止し、スプリ
ング１２の下端側をスプリングガイド２２（３１）に強
く圧入嵌合させることにより、スプリングガイド２２
（３１）に対してスプリング１２の下端側を抜止め状態
に保持するようにしてもよい。

【００３４】さらにまた、前記各実施例では、油圧緩衝
器を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限らず、例
えばガススプリング、油圧シリンダ、空圧シリンダ等の
シリンダ装置にも適用できる。

【００３５】

【発明の効果】以上詳述した通り本発明によれば、スプ
リングの両端側にそれぞれ取付けられた第１、第２のば
ね受けのうち、ピストン側に位置する第２のばね受けを
ピストンロッドに所定の抵抗力をもって位置決めし、前
記スプリングの一端側に前記抵抗力を越える外力が作用
したときに、該スプリングと共に前記ピストンロッドの
外周側を相対変位する構成としたから、例えばスプリン
グの一端側が第２のばね受けから外れるような前記抵抗
力を越える外力が該第２のばね受けに作用したときに、
該第２のばね受けをスプリングと共に前記ピストンロッ
ドの外周側で相対変位させることができ、ピストンロッ
ドの加速度変化等でスプリングの一端側が第２のばね受
けから外れるのを効果的に防止できる。そして、スプリ
ングによりピストンロッドの外周面が損傷されるのを防
止できる上に、常時は第２のばね受けがスプリングと共
にピストンロッドに対して相対変位するのを効果的に規
制でき、異音が発生するのを防止できる等、種々の効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例による油圧緩衝器を示す
縦断面図である。

【図２】図１中の要部を拡大して示す半断面図である。

【図３】第２の実施例を示す図２と同様の半断面図であ
る。

【図４】従来技術による油圧緩衝器を示す縦断面図であ
る。

【符号の説明】

２ 内筒（シリンダ） ３ ロッドガイド ５ ピストン ９ ピストンロッド １２ スプリング ２１ ストッパリング ２２，２３，３１ スプリングガイド（ばね受け） ２１Ａ，２２Ａ，３１Ａ 鍔部 ２２Ｂ，３１Ｂ 係止突起 ３２ 永久磁石

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端側が閉塞され、他端側にロッドガイ
   ドが設けられたシリンダと、該シリンダ内に摺動可能に
   挿嵌され、該シリンダ内を２室に画成したピストンと、
   一端側が該ピストンに固着され、他端側が前記ロッドガ
   イドを介してシリンダ外に突出したピストンロッドと、
   前記ピストンとロッドガイドとの間で該ピストンロッド
   の外周側に挿通して設けられ、該ピストンロッドがシリ
   ンダ外に大きく伸長するときに、前記ロッドガイドとピ
   ストンとの間で圧縮変形される衝撃緩和用のスプリング
   と、該スプリングの両端側を前記ピストンロッドの径方
   向に位置決めすべく、前記ピストンロッドの外周側に挿
   通して該スプリングの両端側にそれぞれ取付けられた第
   １、第２のばね受けとからなるシリンダ装置において、
   前記各ばね受けのうち、前記ロッドガイド側に位置する
   第１のばね受けは前記ピストンロッドの外周側に相対変
   位可能に設け、前記ピストン側に位置する第２のばね受
   けは前記ピストンロッドに所定の抵抗力をもって位置決
   めされ、前記スプリングに前記シリンダの他端側方向へ
   前記抵抗力を越える外力が作用したときに、該スプリン
   グと共に前記ピストンロッドの外周側を相対変位する構
   成としたことを特徴とするシリンダ装置。