(57)【要約】【課題】  少ない部品点数でピストンロッドの最大伸長時の衝撃緩和ができるシリンダ装置を提供する。【解決手段】  ストッパ機構１１は、ピストンロッド７のピストン６よりもロッドガイド９側に設けられるロックピストン１３と、内筒５内のピストンロッド７突出端側に設けられ、ロックピストン１３が嵌装可能に設けられるロックシリンダ部１２とから構成される。ロックピストン１３には、ロックシリンダ部１２に進入するとき、ロックシリンダ部１２とロックピストン１３との間をシールするための円環板状の底部１４Ａの全周縁からリップ部１４Ｂが立設されたリップリング１４を備える。これにより、ピストンロッド７の最大伸長時にはリップリング１４が拡径し、オリフィスで油液を絞ることによって、ピストンロッド伸び切り時の衝撃を緩和することができる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
作動流体が封入されたシリンダと、
前記シリンダ内に摺動可能に嵌装され、該シリンダ内を区画するピストンと、
前記ピストンに連結されるピストンロッドと、
前記シリンダに装着されて前記ピストンロッドを挿通させて摺動可能に案内するロッドガイドと、
前記ピストンロッドが伸長して前記シリンダの伸び切り位置に達したときに作動するストッパ機構と、を備え、
前記ストッパ機構は、
前記ピストンロッドの前記ピストンよりも前記ロッドガイド側に設けられるロックピストンと、
前記シリンダ内の前記ピストンロッド突出端側に設けられ、前記ロックピストンが嵌装可能に設けられるロックシリンダ部と、からなり、
前記ロックピストンには、前記ロックシリンダ部に進入するとき、前記ロックシリンダ部と前記ロックピストンとの間をシールするための円環板状の底部の全周縁からリップ部が立設したリップリングを備えることを特徴とするシリンダ装置。
【請求項２】
前記リップリングは自然状態で前記リップ部端が縮径していることを特徴とする請求項１に記載のシリンダ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば４輪自動車等の車両に搭載され、車両の振動を緩衝するのに好適に用いられるシリンダ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、４輪自動車等の車両には、各車輪（車軸側）と車体との間にシリンダ装置としての油圧緩衝器が設けられ、車両の振動を緩衝するようにしている（例えば、特許文献１参照）。この種の従来技術によるシリンダ装置には、ピストンロッドの最大伸長時に油圧的なクッション作用を発生させて伸び切り防止を行う構成とした油圧式のストッパ機構が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６２−１９６４３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来技術によるシリンダ装置は、油圧的なクッション作用を発生させることによってピストンロッドの最大伸長時の衝撃を緩和している。しかし、上記シリンダ装置は、ピストンロッドの縮小時にも、比較的大きな抵抗力が発生してしまうという問題がある。また、部品点数が多く、コストが嵩んでしまうという問題もある。
【０００５】
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、本発明の目的は、少ない部品点数でピストンロッドの最大伸長時の衝撃を緩和することができ、さらに、縮小動作を円滑にできるシリンダ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するために本発明によるシリンダ装置は、作動流体が封入されたシリンダと、前記シリンダ内に摺動可能に嵌装され、該シリンダ内を区画するピストンと、前記ピストンに連結されるピストンロッドと、前記シリンダに装着されて前記ピストンロッドを挿通させて摺動可能に案内するロッドガイドと、前記ピストンロッドが伸長して前記シリンダの伸び切り位置に達したときに作動するストッパ機構と、を備え、前記ストッパ機構は、前記ピストンロッドの前記ピストンよりも前記ロッドガイド側に設けられるロックピストンと、前記シリンダ内の前記ピストンロッド突出端側に設けられ、前記ロックピストンが嵌装可能に設けられるロックシリンダ部と、からなり、前記ロックピストンには、前記ロックシリンダ部に進入するとき、前記ロックシリンダ部と前記ロックピストンとの間をシールするための円環板状の底部の全周縁からリップ部が立設したリップリングを備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、少ない部品点数でピストンロッドの最大伸長時の衝撃を緩和することができ、さらに、縮小動作を円滑にできる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１の実施の形態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である。
【図２】ピストンロッドの伸長行程時のストッパ機構を拡大して示す断面図である。
【図３】図１中のロックピストンを拡大して示す断面図である。
【図４】第２の実施の形態のロックピストンを拡大して示す図２と同様位置の断面図である。
【図５】第３の実施の形態のロックピストンを拡大して示す図２と同様位置の断面図である。
【図６】第３の実施の形態のリップリングを単体として示す斜視図である。
【図７】第４の実施の形態のロックピストンを拡大して示す図２と同様位置の断面図である。
【図８】第５の実施の形態のロックピストンを拡大して示す図２と同様位置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態に係るシリンダ装置を、油圧緩衝器に適用した場合を例に挙げて、添付図面に従って詳細に説明する。
【００１０】
ここで、図１ないし図３は本発明の第１の実施の形態を示している。図１において、１はシリンダ装置の代表例としての油圧緩衝器を示している。油圧緩衝器１は、その外殻をなす筒状の外筒２と、後述の内筒５、ピストン６、ピストンロッド７、ロッドガイド９及びストッパ機構１１とを含んで構成されている。
【００１１】
油圧緩衝器１の外筒２は、その一端（図１中の下端）側がボトムキャップ（図示せず）によって閉塞された閉塞端となり、他端側としての上端側は開口端となっている。外筒２の開口端（上端）側には、径方向内側に屈曲して形成されたかしめ部２Ａが設けられ、該かしめ部２Ａは、外筒２の開口端側を閉塞する蓋体３を抜止め状態で保持している。
【００１２】
環状円板からなる蓋体３は、外筒２の開口端（上端）側を閉塞するため後述のロッドガイド９に当接した状態で、その外周側が外筒２のかしめ部２Ａにより固定されている。蓋体３の内周側には、弾性材料からなるロッドシール４が取付けられ、該ロッドシール４は、後述のピストンロッド７と蓋体３との間をシールしている。
【００１３】
シリンダとしての内筒５は、外筒２内に同軸をなして設けられ、該内筒５の一端（下端）側は、前記ボトムキャップ側にボトムバルブ（図示せず）を介して嵌合、固定されている。内筒５の他端（上端）側である端部は、径方向外向きに拡径して形成された筒状の拡径部５Ａとなり、該拡径部５Ａの上端側内周には、後述のロッドガイド９が嵌合して取付けられている。内筒５内には、作動流体としての油液が封入されている。作動流体としては、油液（オイル）に限らず、例えば添加剤を混在させた水等を用いることができる。
【００１４】
内筒５と外筒２との間には環状のリザーバ室Ａが形成され、このリザーバ室Ａ内には、前記油液と共にガスが封入されている。このガスは、大気圧状態の空気であってもよく、また圧縮された窒素ガス等の気体を用いてもよい。リザーバ室Ａ内のガスは、ピストンロッド７の縮小時（縮み行程）に当該ピストンロッド７の進入体積分を補償すべく圧縮される。
【００１５】
ピストン６は、内筒５内に摺動可能に嵌装されている。該ピストン６は、内筒５（シリンダ）内をボトム側油室Ｂとロッド側油室Ｃとの２室に区画している。また、ピストン６には、ボトム側油室Ｂとロッド側油室Ｃとを連通可能な油路６Ａ，６Ｂが形成されている。さらに、ピストン６の上端面には、ピストンロッド７の縮小によってピストン６が下向きに摺動変位するときに、油路６Ａを流通する油液に抵抗力を与えて所定の減衰力を発生する縮小側のディスクバルブ６Ｃが配設されている。一方、ピストン６の下端面には、ピストンロッド７の伸長によってピストン６が上向きに摺動変位するときに、油路６Ｂを流通する油液に抵抗力を与えて所定の減衰力を発生する伸長側のディスクバルブ６Ｄが配設されている。
【００１６】
ピストンロッド７は、その一端（下端）側がピストン６に連結されている。即ち、該ピストンロッド７は、下端側が内筒５内に挿入され、ナット８等によってピストン６の内周側に固着されている。また、ピストンロッド７の上端側は、ロッドガイド９、蓋体３等を介して外部へと伸縮可能に突出している。ピストンロッド７には、ピストン６の取付位置からそれぞれ予め決められた寸法だけ離間した位置に第１，第２の環状溝７Ａ，７Ｂが設けられている。第１の環状溝７Ａには、後述のストッパ１７の嵌合部１７Ａが嵌合して固定され、第２の環状溝７Ｂには、後述のクッション部材１８が取付けられるものである。
【００１７】
ロッドガイド９は、段付円筒状に形成され、外筒２の上端側に嵌合されると共に、内筒５の拡径部５Ａの上端側にも固定して設けられている。これにより、ロッドガイド９は、内筒５の上側部分を外筒２の中央に位置決めすると共に、内周側でピストンロッド７を軸方向へと摺動可能に案内（ガイド）するものである。また、ロッドガイド９は、蓋体３を外筒２のかしめ部２Ａにより外側からかしめ固定するときに、該蓋体３を内側から支持する支持構造物を構成する。
【００１８】
ロッドガイド９は、例えば金属材料、硬質な樹脂材料等に成型加工、切削加工等を施すことにより所定の形状に形成されている。即ち、ロッドガイド９は、図１に示すように、上側に位置して外筒２の内周側に挿嵌される大径部９Ａと、該大径部９Ａの下側に位置して内筒５の内周側に挿嵌される小径部９Ｂとにより段付円筒状に形成されている。該小径部９Ｂの内周側には、ピストンロッド７を軸方向に摺動可能にガイドするガイド部１０が設けられている。このガイド部１０は、例えば金属製筒体の内周面をフッ素系樹脂（４フッ化エチレン）等で被覆した摺動筒体として構成されている。
【００１９】
また、ロッドガイド９の大径部９Ａには、蓋体３と対向する大径部９Ａの上面側に環状の油溜め室９Ｃが設けられ、該油溜め室９Ｃは、ロッドシール４及びピストンロッド７を径方向外側から取囲む環状の空間部として形成されている。そして、油溜め室９Ｃは、ロッド側油室Ｃ内の油液（または、この油液中に混入したガス）がピストンロッド７とガイド部１０との僅かな隙間等を介して漏出したときに、この漏出した油液等を一時的に溜めるための空間を提供するものである。
【００２０】
さらに、ロッドガイド９の大径部９Ａには、外筒２側のリザーバ室Ａに常時連通した連通路９Ｄが設けられ、この連通路９Ｄは、前記油溜め室９Ｃに溜められた油液（ガスを含む）を外筒２側のリザーバ室Ａへと導くものである。なお、蓋体３とロッドガイド９との間には逆止弁（図示せず）が設けられている。即ち、蓋体３とロッドガイド９との間に設けられた前記逆止弁は、油溜め室９Ｃ内に漏出油が増えて溢れた場合に、この溢れた油液がロッドガイド９の連通路９Ｄ（リザーバ室Ａ）側に向けて流れるのを許し、逆向きの流れを阻止するものである。
【００２１】
次に、本実施の形態で採用した油圧式のストッパ機構１１について詳細に説明する。このストッパ機構１１は、ピストンロッド７が外筒２及び内筒５から摺動して（伸長して）、内筒５内の端部（伸び切り位置）に達したときに後述の如く作動し、油圧的なクッション作用によってピストンロッド７の伸長動作を停止させ、所謂伸び切り防止を行うものである。
【００２２】
ここで、ストッパ機構１１は、内筒５の端部であるピストンロッド７の突出端側寄りに位置して拡径部５Ａの内側に設けられたロックシリンダ部１２と、ピストン６よりもロッドガイド９側に位置してピストンロッド７の外周側に設けられたロックピストン１３とにより構成されている。このストッパ機構１１では、ピストンロッド７の最大伸長時（伸び切り時）には、ロックピストン１３がロックシリンダ部１２の内周側に摺動可能に挿嵌（進入）されるものである。
【００２３】
ロックシリンダ部１２は、内筒５の拡径部５Ａ内に後述のカラー１２Ｃを介して抜止め状態で設けられたスリーブ１２Ａを含んで構成されている。スリーブ１２Ａの下端側は、テーパ状に拡開した開口端１２Ｂとなり、この開口端１２Ｂは、ピストンロッド７と一体に動くロックピストン１３がスリーブ１２Ａ内へと摺動可能に挿嵌されるのを円滑化し、補償するものである。ロックシリンダ部１２は、内筒５と同軸となるように内筒５の内側に固定して配設され、内筒５とは別体で設けられている。即ち、スリーブ１２Ａは、ロッドガイド９の小径部９Ｂの下端側と内筒５の拡径部５Ａとの間に、筒状のカラー１２Ｃを介して嵌合して固定されている。
【００２４】
ロックピストン１３は、ピストン６とロックシリンダ部１２との間に設けられ、ストッパ機構１１の可動部を構成している。即ち、ロックピストン１３は、ピストンロッド７の移動に伴って内筒５内を一体に移動（変位）し、ロックシリンダ部１２に嵌装可能に設けられている。ロックピストン１３は、ロックシリンダ部１２とロックピストン１３との間をシールするリップリング１４と、ロックピストン１３をピストン６側から支持するストッパ１７と、後述のクッション部材１８とを含んで構成されている。
【００２５】
リップリング１４は、ピストンロッド７の外周側で、後述のストッパ１７及びクッション部材１８に狭持されて所定位置に固定されている。このリップリング１４は、弾性材料（例えば、フッ素系樹脂）を用いた縮拡径可能な段付筒状体として形成されている。ここで、リップリング１４は、その軸方向一側に位置し底面を構成する円環板状の底部１４Ａと、該底部１４Ａの全周縁から斜め上向きにテーパ状に立設されたリップ部１４Ｂとを含んで構成される。底部１４Ａの外周はリップ部１４Ｂと連続し一体物として設けられている。また、リップ部１４Ｂの軸方向他側（上端側）には、径方向外側へと突出するように一体形成されたリップ部端としての環状の鍔部１４Ｃが形成されている。
【００２６】
この鍔部１４Ｃの軸方向下側には、リップリング１４のリップ部１４Ｂを萎んだ状態にするためのスプリング１５が設けられている。このスプリング１５は、ばね性をもった金属線材をＣ字状に湾曲させて形成した弾性リングにより構成され、その外周面は樹脂によって被覆されている。スプリング１５は、リップ部１４Ｂの外周側に設けられた断面コ字形状の取付溝１４Ｄ内に拡径した状態で嵌入され、その後はスプリング１５の弾性復元力（縮径力）によりリップリング１４のリップ部１４Ｂを径方向内側（縮径方向）に向けて弾性変形させるものである。これにより、リップリング１４は、図３に示すように、リップ部１４Ｂのリップ部端である鍔部１４Ｃを弾性的に縮径させた状態に保つことができる。換言すると、リップリング１４は自然状態でリップ部１４Ｂ端が縮径している。
【００２７】
また、リップリング１４の底部１４Ａとリップ部１４Ｂとの間には、その内周側と外周側とを貫通して延び、油液の流れに対して絞り作用を与える小孔１６が複数（例えば、３〜４個）設けられている。これらの小孔１６は、図２に示すように、ロックピストン１３がロックシリンダ部１２内に進入したピストンロッド７の伸長時に、リップ部１４Ｂの内周側から外周側に向けて、油液の流通を許す絞り油路（即ち、オリフィス）を構成するものである。
【００２８】
ここで、スプリング１５を取付けた縮径状態のリップリング１４は、鍔部１４Ｃの外径寸法が内筒５の内径よりも小さく、スリーブ１２Ａの内径とほぼ等しい寸法に形成されている。また、この場合、リップリング１４のリップ部１４Ｂの内周面とクッション部材１８の外周面との間には、後述の封じ込め圧を受圧するための隙間が形成される。このため、ロックピストン１３がスリーブ１２Ａ内へと進入したときに、ロックシリンダ部１２内で油液の圧力（封じ込め圧）が大きく上昇し、この封じ込め圧は、リップリング１４の内周面とクッション部材１８の外周面との間の隙間に作用し、リップリング１４のリップ部１４Ｂを径方向外側へと拡径させる。そして、リップ部１４Ｂの鍔部１４Ｃは、その外周面がスリーブ１２Ａの内周面に摺接する。この結果、リップ部１４Ｂの鍔部１４Ｃは、スリーブ１２Ａとロックピストン１３との間をシールし、この状態でオリフィスとしての小孔１６により、油液の流通を制限することができる。このときの流動抵抗（油液流通の絞り作用）によってピストンロッド７の伸長動作を抑制する方向の力を、ピストンロッド７の最大伸長時の衝撃緩和力として発生することができる。
【００２９】
リップリング１４の軸方向一側（下側）には、底部１４Ａの下端面と当接するストッパ１７が設けられている。ストッパ１７は、リップリング１４をピストン６側から支持する固定部を構成している。このストッパ１７は、ピストンロッド７の一端（下端）側にピストン６を取付ける前に、ピストンロッド７の外周側に一端側（下側）から挿入され、メタルフロー（塑性流動）を行うための治具を用いて第１の環状溝７Ａ内に嵌合して固定される。ストッパ１７は、金属材料を用いた環状体からなり、前記メタルフローにより第１の環状溝７Ａ内に抜止め状態で嵌合される嵌合部１７Ａを有している。この嵌合部１７Ａは、ストッパ１７の内径と比較して所定寸法だけ小さい内径を有し、ストッパ１７と一体物として形成されている。
【００３０】
リップリング１４の軸方向他側（上側）には、底部１４Ａの上端面と当接するクッション部材１８が設けられている。クッション部材１８は、ピストンロッド７の外周側に挿通して設けられた衝突防止用の緩衝部材であり、ロッドガイド９への衝突を緩和するストッパを構成している。クッション部材１８は、Ｃ字状のリングにより弾性変形可能な樹脂材料を用いて形成されている。なお、クッション部材１８は、必ずしもＣ字状のリングとして形成する必要はなく、弾性材料からなる円筒状リングとして形成してもよい。
【００３１】
ここで、クッション部材１８の軸方向一側（下側部位）には、クッション部材１８をピストンロッド７に掛止して固定するための掛止め爪１８Ａが周方向に複数（例えば、３個）設けられている。これらの掛止め爪１８Ａは、断面Ｌ字状の爪片として形成され、径方向内向きに突出している。各掛止め爪１８Ａは、ピストンロッド７の第２の環状溝７Ｂに着脱可能に嵌合し、クッション部材１８をピストンロッド７に固定するものである。
【００３２】
一方、クッション部材１８の軸方向他側（上側部位）の端面は、ピストンロッド７の最大伸長時にロッドガイド９の下側面に当接する当接面１８Ｂとなり、該当接面１８Ｂは、ロッドガイド９の下側面にクッション部材１８が密着するのを防ぐため、波形状をなす凹凸面として形成されている。クッション部材１８は、ピストンロッド７の最大伸長時に、万一ロックピストン１３がロッドガイド９に衝突した場合でも、このときの衝撃を緩和し、かつピストンロッド７がこれ以上に伸長するのを規制するものである。
【００３３】
第１の実施の形態によるシリンダ装置としての油圧緩衝器１は、上述の如き構成を有するもので、次に、その組付け方法について説明する。
【００３４】
油圧式のストッパ機構１１の可動部を構成するロックピストン１３をピストンロッド７に組付けるときには、ピストン６をピストンロッド７に取付ける前にロックピストン１３の固定工程を行う。即ち、ストッパ１７を、ピストンロッド７の外周面に沿って下端側となるピストン６側から挿入する。そして、嵌合部１７Ａを、例えばメタルフロー等の固定手段を用いて第１の環状溝７Ａに嵌合させ、これによりストッパ１７をピストンロッド７に固定する。
【００３５】
次に、リップリング１４をロッドガイド９側からピストンロッド７の外周面に沿って挿入し、ストッパ１７の上端面に取付ける。この場合、リップリング１４の内径寸法は、ピストンロッド７の外径寸法と同等または僅かに大きく形成されている。このため、ピストンロッド７の外周面が、リップリング１４により損傷されることはない。また、スプリング１５は、リップリング１４の取付溝１４Ｄに予め嵌入されており、リップ部１４Ｂを図３に示すように縮径した状態に保持している。このとき、スプリング１５は、鍔部１４Ｃ及び取付溝１４Ｄにより位置ずれするのが防止される。
【００３６】
その後、ピストンロッド７の外周側には、クッション部材１８がリップリング１４のリップ部１４Ｂ内に嵌装するように挿通され、クッション部材１８の各掛止め爪１８Ａが第２の環状溝７Ｂに掛止めされる。即ち、各掛止め爪１８Ａは、それ自体の弾性的な復元力（縮径力）により、第２の環状溝７Ｂ内に嵌入して固定される。この場合、クッション部材１８の下端面はリップリング１４の底部１４Ａと当接する。このとき、リップリング１４の底部１４Ａは、ストッパ１７とクッション部材１８とにより軸方向両側から狭持され、この状態でリップリング１４は、ピストンロッド７の外周側に所定位置で固定される。
【００３７】
一方、ストッパ機構１１のロックシリンダ部１２は、内筒５の拡径部５Ａの内側に、筒状のカラー１２Ｃを介してスリーブ１２Ａを嵌合することにより組立てられる。この状態で、内筒５の内側にピストンロッド７を挿通して設け、このときに、ピストン６を内筒５内に摺動可能に挿嵌する。
【００３８】
その後は、ロッドガイド９の大径部９Ａを外筒２に、小径部９Ｂを内筒５に圧入した後、ロッドシール４等が取付けられた蓋体３をロッドガイド９の上側に配設する。次に、ロッドガイド９が軸方向にがたつかないように、円筒状の押圧具（図示せず）等により蓋体３を介してロッドガイド９を内筒５に押付ける。この状態で、外筒２の上端部を径方向内側に折曲げることにより、蓋体３の外径側とロッドガイド９の大径部９Ａとをかしめ部２Ａによって固定する。
【００３９】
次に、このように組立てられた油圧緩衝器１は、ピストンロッド７の上端側を自動車の車体側に取付け、外筒２の下端側を車軸（いずれも図示せず）側に取付ける。これにより、自動車の走行時に振動が発生した場合には、ピストンロッド７が内筒５、外筒２から軸方向に縮小，伸長するときに、ピストン６のディスクバルブ６Ｃ，６Ｄ等によって縮小側，伸長側の減衰力が発生され、車両の上，下振動を減衰するように緩衝することができる。
【００４０】
即ち、ピストンロッド７が伸長行程にある場合には、ロッド側油室Ｃ内が高圧状態となるから、ロッド側油室Ｃ内の圧油がディスクバルブ６Ｄを介してボトム側油室Ｂ内へと流通し、伸長側の減衰力が発生する。そして、内筒５から進出したピストンロッド７の進出体積分に相当する分量の油液が、リザーバ室Ａ内からボトムバルブ（図示せず）を介してボトム側油室Ｂ内に流入する。
【００４１】
このとき、ロッド側油室Ｃ内が高圧状態となるから、ロッド側油室Ｃ内の油液は、例えばピストンロッド７とガイド部１０との僅かな隙間等を介して油溜め室９Ｃ内に漏出することがある。また、油溜め室９Ｃ内に漏出油が増えると、溢れた油液は、蓋体３とロッドガイド９との間に設けた逆止弁（図示せず）を介してロッドガイド９の連通路９Ｄ側に導かれ、徐々にリザーバ室Ａ内に還流される。この場合、リップリング１４の鍔部１４Ｃの外周面と内筒５の内周面との間は環状の隙間が空いているので、油液はこの隙間を介してストッパ機構１１の一側と他側とを流れる。
【００４２】
一方、ピストンロッド７の縮小行程では、ピストン６の下側に位置するボトム側油室Ｂ内が高圧になるから、ボトム側油室Ｂ内の圧油がピストン６のディスクバルブ６Ｃを介してロッド側油室Ｃ内へと流通し、縮小側の減衰力を発生する。そして、内筒５内へのピストンロッド７の進入体積分に相当する分量の油液が、ボトム側油室Ｂから前記ボトムバルブを介してリザーバ室Ａ内に流入し、リザーバ室Ａは内部のガスが圧縮されることにより、ピストンロッド７の進入体積分を吸収する。この場合も上記伸長時と同様に、リップリング１４の外周面と内筒５の内周面との間は隙間が空いているので、油液はこの隙間を介してストッパ機構１１の一側と他側とを流れる。
【００４３】
ところで、図２に示すように、ピストンロッド７が外筒２の外側へと大きく伸長するときには、ストッパ機構１１の可動部であるロックピストン１３がロックシリンダ部１２の内周側へと摺動可能に挿嵌（進入）される。このとき、ロックシリンダ部１２内で油液の圧力が大きく上昇し、このときの油圧力（封じ込め圧）がリップリング１４のリップ部１４Ｂ及びスプリング１５を拡径させる。
【００４４】
この結果、リップ部１４Ｂの鍔部１４Ｃは、スリーブ１２Ａとロックピストン１３との間をシールし、リップリング１４は、スリーブ１２Ａ内で所謂逆止弁として作用する。即ち、ロックピストン１３がスリーブ１２Ａ内へと進入した伸長行程において、リップリング１４は、スリーブ１２Ａの内側から外側（ロックピストン１３の上側から下側）に向けて油液が流通するのを抑え、前述の如き封じ込め圧をスリーブ１２Ａ内に発生させる。
【００４５】
このとき、スリーブ１２Ａ内に封じ込められた油液は、リップリング１４の各小孔１６を介してロックピストン１３よりも下側の油室Ｃ内へと流出し、このときの流動抵抗（油液流通の絞り作用）によってピストンロッド７の伸長動作を抑制する方向の力を、ピストンロッド７の最大伸長時の衝撃緩和力として発生することができる。この結果、ピストンロッド７の伸長方向の変位に対して油圧的なクッション作用を与えることができ、ピストンロッド７の伸び切りを抑制することができる。
【００４６】
また、仮に、クッション部材１８がロックシリンダ部１２の内側でロッドガイド９の下面に衝突する位置まで、ピストンロッド７が最大伸長した場合でも、このときには、衝突防止用のクッション部材１８が弾性変形することにより衝撃を緩和することができ、ピストンロッド７のこれ以上の伸長動作を抑制することができる。
【００４７】
一方、ロックピストン１３がスリーブ１２Ａ内へと進入した状態から逆に縮小行程に切換わったときには、スリーブ１２Ａ内の圧力（封じ込め圧）がピストンロッド７の縮小動作に伴って急激に低下し、ロックピストン１３よりも下側の油室Ｃ内の圧力がスリーブ１２Ａ内の圧力よりも高くなる。これにより、リップリング１４は、ロックピストン１３の上側と下側の圧力差によって径方向内側へと萎むように弾性変形し、縮径したリップ部１４Ｂとスリーブ１２Ａの内周面との間には、環状の隙間が空き、油路が形成される。この結果、ロックピストン１３よりも下側の油室Ｃ内からスリーブ１２Ａ内に向けて油液が流通するのを許し、ピストンロッド７の縮小動作が円滑になるのを保証するものである。
【００４８】
特に、ピストンロッド７の縮小行程時において、リップ部１４Ｂとスリーブ１２Ａとの間に形成された油路は、各小孔１６を合計した流路面積よりも大きな流路面積をもって形成されているので、ピストンロッド７の伸長時に比べて、ピストンロッド７の縮小時の方が油液の流路面積が大きくなる。この結果、ロックピストン１３は、ロックシリンダ部１２内から下方へと滑らかに進出するように動作し、ピストンロッド７の円滑な縮小動作を補償することができる。
【００４９】
かくして、第１の実施の形態によれば、油圧式のストッパ機構１１を、内筒５の拡径部５Ａの内側に設けられたロックシリンダ部１２と、ピストンロッド７の外周側に設けられたロックピストン１３とにより構成している。リップリング１４の外周は、縮拡径可能なリップ部１４Ｂにより構成されている。また、リップリング１４の取付溝１４Ｄには、リップ部１４Ｂを縮径した状態に保持するスプリング１５が設けられている。
【００５０】
これにより、ピストンロッド７が最大伸長位置に近付いたときには、スリーブ１２Ａ内の油圧力（封じ込め圧）により、リップリング１４のリップ部１４Ｂ及びスプリング１５が拡径し、スリーブ１２Ａとロックピストン１３との間をシールする。この場合、リップリング１４に設けられた小孔１６を介して高圧状態の油液が流通し、このときの流動抵抗（油液流通の絞り作用）によってピストンロッド７の伸長動作を抑制することができる。
【００５１】
一方、ピストンロッド７の縮小行程では、スリーブ１２Ａ内のロックピストン１３の上側と下側との圧力差により、リップリング１４のリップ部１４Ｂが縮径し（萎み）、リップ部１４Ｂの鍔部１４Ｃとスリーブ１２Ａの内周面との間には、環状の隙間からなる油路が形成される。この油路によって、ロックピストン１３の軸方向他側から一側へとロックシリンダ部１２内に向けて油液が円滑に流通するのを許すことができ、ピストンロッド７の縮小動作を円滑化することができる。
【００５２】
従って、第１の実施の形態によれば、油圧式のストッパ機構１１を、内筒５の拡径部５Ａの内側に設けられたロックシリンダ部１２と、ピストンロッド７の外周側に設けられたロックピストン１３とにより構成することができ、従来の油圧緩衝器に比べて、より少ない部品点数で、ピストンロッド伸び切り時の衝撃を緩和することができる。
【００５３】
また、ストッパ機構１１の可動部であるロックピストン１３は、リップリング１４とストッパ１７とクッション部材１８とにより構成している。この場合、少ない部品点数で可動部を構成するため、組付け時間を短くすることができ、ひいては、組付け作業のコストを抑制することができる。
【００５４】
また、リップリング１４は、弾性変形可能な材料であるフッ素系樹脂により形成されている。これにより、金属性のリップリングを用いた場合に比べて、組付け性が向上し、さらに、油圧緩衝器全体の軽量化を達成できる。この結果、ピストンロッド伸び切り時の衝撃を緩和することができる。
【００５５】
次に、図４は本発明の第２の実施の形態を示している。第２の実施の形態の特徴は、リップリングのリップ部の形状を、上方と下方とで異なる肉厚（厚さ）にしたことにある。なお、第２の実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成については同一の符号を付し、その説明は省略する。
【００５６】
ここで、ロックピストン２１は、前記第１の実施の形態で述べたロックピストン１３とほぼ同様に構成され、第１の実施の形態と同様なストッパ１７及びクッション部材１８と、ロックシリンダ部１２とロックピストン２１との間をシールするリップリング２２とを含んで構成されている。
【００５７】
リップリング２２は、第１の実施の形態で述べたリップリング１４とほぼ同様に、リップリング２２の底面を構成する円環板状の底部２２Ａと、該底部２２Ａの全周縁から立設したリップ部２２Ｂとを含んで構成されている。しかし、この場合のリップリング２２は、リップ部２２Ｂが軸方向一側（下側）から他側（上側）に向けてテーパ状に拡開して形成され、リップ部２２Ｂの先端２２Ｃはリップ部端となっている。リップ部２２Ｂは、その先端２２Ｃの厚さ寸法ｔ1（即ち、先端側厚さｔ1）が、下方寸法ｔ2（基端側厚さｔ2）に比較して薄肉となるように形成されている。即ち、先端側厚さｔ1と基端側厚さｔ2とは、ｔ1＜ｔ2なる関係に設定されている。また、リップリング２２には、底部２２Ａとリップ部２２Ｂとの境界位置に、その内周側と外周側とを貫通し、油液の流通を絞るためのオリフィスとしての小孔２３が複数設けられている。
【００５８】
ここで、自由長状態（外力を加えていないフリーな状態）のリップリング２２は、その外径寸法が内筒５の内径よりも小さく、スリーブ１２Ａの内径とほぼ等しい寸法に形成されている。このため、ロックピストン１３がスリーブ１２Ａ内へと進入したときに、ロックシリンダ部１２内で油液の圧力が大きく上昇し、このときの油圧力（封じ込め圧）がリップリング２２のリップ部２２Ｂを拡径させるように作用する。そして、リップ部２２Ｂの外周面はスリーブ１２Ａの内周面に摺接する。この結果、リップ部２２Ｂは、スリーブ１２Ａとロックピストン１３との間をシールし、各小孔２３により油液の流通を制限することができる。
【００５９】
かくして、第２の実施の形態でも、第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。第２の実施の形態では、リップ部２２Ｂの上端は径方向外側に向かって開き、リップ部２２Ｂの先端側厚さｔ1が、基端側厚さｔ2に比較して薄肉となるように形成されている。これにより、ピストンロッド７の伸長行程では、径方向外側に開いたリップ部２２Ｂの内周面にスリーブ１２Ａ内の油圧力（封じ込め圧）がかかるので、リップ部２２Ｂの拡径動作を円滑化することができる。また、ピストンロッド７の縮小行程では、径方向外側に開いたリップ部２２Ｂの外周面にスリーブ１２Ａ内の油圧力（ロックピストン２１の上側と下側との圧力差）がかかるので、リップ部２２Ｂの縮径（萎み）動作を円滑化することができる。
【００６０】
次に、図５、図６は本発明の第３の実施の形態を示している。第３の実施の形態の特徴は、リップリングのリップ部の形状を、多角形の波状としたことにある。なお、第３の実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成については同一の符号を付し、その説明は省略する。
【００６１】
ここで、ロックピストン３１は、前記第１の実施の形態で述べたロックピストン１３とほぼ同様に構成され、第１の実施の形態と同様なストッパ１７及びクッション部材１８と、リップリング３２とを含んで構成されている。
【００６２】
リップリング３２は、第１の実施の形態で述べたリップリング１４とほぼ同様に、リップリング３２の底面を構成する円環板状の底部３２Ａと、該底部３２Ａの全周縁から立設したリップ部３２Ｂとを含んで構成されている。しかし、この場合のリップ部３２Ｂは、図６に示すように、周方向にオリフィスとしての凹溝３３が等間隔で複数（例えば、１０個）配置されることにより、波状の多角形を形成している。この凹溝３３は、リップ部３２Ｂの外周面を軸方向で斜めに延びるように切欠くことにより、油液の流通を絞るためのオリフィスを形成している。また、リップ部３２Ｂは、リップ部端である先端３２Ｃが最大径となるように、径方向外側に向けてテーパ状に拡開して形成されている（図５参照）。
【００６３】
ここで、自由長状態（外力を加えていないフリーな状態）のリップリング３２は、第２の実施の形態のリップリング２２と同様に、その外径寸法が内筒５の内径よりも小さく、スリーブ１２Ａの内径とほぼ等しい寸法に形成されている。
【００６４】
かくして、第３の実施の形態でも、第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。第３の実施の形態では、リップ部３２Ｂは、その外周面に凹溝３３を周方向に複数設けることにより、波状の多角形を形成している。さらに、リップ部３２Ｂの上端は径方向外側に向けて拡開している。これにより、ピストンロッド７の伸長行程では、外側に開いたリップ部３２Ｂの内周面にスリーブ１２Ａ内の油圧力（封じ込め圧）がかかるので、リップ部３２Ｂの拡径動作を円滑化することができる。この場合、リップ部３２Ｂの外周面に設けた凹溝３３により、油液流通の絞り抵抗を大きくでき、ピストンロッド７に対して油圧的なクッション作用を与えることができる。また、ピストンロッド７の縮小行程では、外側に開いたリップ部３２Ｂの外周面にスリーブ１２Ａ内の油圧力（ロックピストン３１の上側と下側との圧力差）がかかるので、リップ部３２Ｂの縮径（萎み）動作を円滑化することができる。
【００６５】
次に、図７は本発明の第４の実施の形態を示している。第４の実施の形態の特徴は、ストッパの形状を段付円筒状にして、軸方向上向きに突出する突出部を設けたことにある。なお、第４の実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成については同一の符号を付し、その説明は省略する。
【００６６】
ここで、ロックピストン４１は、前記第１の実施の形態で述べたロックピストン１３とほぼ同様に構成され、第１の実施の形態と同様なクッション部材１８と、リップリング４２と、ストッパ４３を含んで構成されている。
【００６７】
リップリング４２は、第１の実施の形態で述べたリップリング１４とほぼ同様に、リップリング４２の底面を構成する円環板状の底部４２Ａと、該底部４２Ａの全周縁から立設したリップ部４２Ｂとを含んで構成されている。しかし、この場合のリップリング４２は、図７に示すように、リップ部４２Ｂの外周面がストッパ４３の突出部４３Ｂと当接することにより、リップ部４２Ｂのリップ部端である先端部４２Ｃは径方向内側に向けて縮径して（萎んで）いる。
【００６８】
リップリング４２の軸方向下側には、底部４２Ａの下端面に当接するストッパ４３が、第１の実施の形態で述べたストッパ１７とほぼ同様に設けられている。このストッパ４３の下部には、第１の環状溝７Ａ内に抜止め状態で嵌合される嵌合部４３Ａが、ストッパ４３と一体物として形成されている。また、ストッパ４３の外周側には、軸方向上側に突出した突出部４３Ｂが、ストッパ４３と一体物として形成されている。この突出部４３Ｂは径方向内側に向けて縮径し、その内周面４３Ｃはリップ部４２Ｂの外周面と当接している。これにより、突出部４３Ｂは、リップ部４２Ｂの先端部４２Ｃを縮径した状態に保持している。
【００６９】
さらに、リップリング４２及びストッパ４３には、リップリング４２の内周側とストッパ４３の外周側とを貫通し、油液の流通を絞るためのオリフィスとしての小孔４４が複数設けられている。これらの小孔４４は、リップリング４２の底部４２Ａとリップ部４２Ｂとの境界位置からストッパ４３を貫通して形成されている。
【００７０】
ここで、ストッパ４３を取付けた縮径状態のリップリング４２は、リップ部４２Ｂの先端部４２Ｃが縮径し、その外径寸法がスリーブ１２Ａの内径よりも僅かに小さい寸法に形成されている。また、この場合、リップリング４２の内周面とクッション部材１８の外周面との間には、油液が入るための環状の隙間が形成される。このため、ロックピストン４１がスリーブ１２Ａ内へと進入したときに、ロックシリンダ部１２内で油液の圧力が大きく上昇し、油液がリップリング４２の内周面とクッション部材１８の外周面との間の隙間に流れ込む。このときの油圧力（封じ込め圧）がリップリング４２のリップ部４２Ｂを拡径させるように作用する。そして、図７中の仮想線で示すように、リップ部４２Ｂの先端部４２Ｃは突出部４３Ｂの先端面に乗るように、径方向外側に開く。この結果、リップ部４２Ｂの先端部４２Ｃがスリーブ１２Ａの内周面に摺接し、スリーブ１２Ａとロックピストン４１との間をシールすることができる。
【００７１】
かくして、第４の実施の形態でも、第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。第４の実施の形態では、ストッパ４３の外周に径方向内側を向いた突出部４３Ｂを設けている。また、突出部４３Ｂの内周面４３Ｃがリップ部４２Ｂの外周面に当接することにより、リップ部４２Ｂの先端部４２Ｃを縮径した状態に保持している。これにより、ピストンロッド７の伸長行程では、スリーブ１２Ａ内の油圧力（封じ込め圧）がリップ部４２Ｂに作用し、リップ部４２Ｂの先端部４２Ｃは突出部４３Ｂの先端面に乗るように、径方向外側に開く。この結果、リップ部４２Ｂがスリーブ１２Ａの内周面に摺接し、スリーブ１２Ａとロックピストン４１との間をシールすることができる。一方、ピストンロッド７の縮小行程では、縮径した状態に保持されているリップ部４２Ｂの外周面に、スリーブ１２Ａ内の油圧力（ロックピストン４１の上側と下側との圧力差）がかかるので、リップ部４２Ｂの縮径（萎み）動作を円滑化することができる。
【００７２】
次に、図８は本発明の第５の実施の形態を示している。第５の実施の形態の特徴は、リップリングのリップ部に対して、可動リングが上，下にスライドするように移動可能な構成としたことにある。なお、第５の実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成については同一の符号を付し、その説明は省略する。
【００７３】
ここで、ロックピストン５１は、前記第１の実施の形態で述べたロックピストン１３とほぼ同様に構成され、第１の実施の形態と同様なストッパ１７及びクッション部材１８と、リップリング５２とを含んで構成されている。
【００７４】
リップリング５２は、第１の実施の形態で述べたリップリング１４とほぼ同様に、リップリング５２の底面を構成する円環板状の底部５２Ａと、該底部５２Ａの全周縁から立設し、径方向内側に傾斜したリップ部５２Ｂとを含んで構成されている。リップ部５２Ｂの上端には、第１の実施の形態と同様な環状の鍔部５２Ｃが形成されている。この鍔部５２Ｃの軸方向下側には、リップリング５２のリップ部５２Ｂを縮径した状態に保持する可動リング５３が設けられている。さらに、リップリング５２の底部５２Ａとリップ部５２Ｂとの間には、その内周側と外周側とを貫通し、油液の流通を絞るためのオリフィスとしての小孔５４が複数設けられている。
【００７５】
可動リング５３は、第１の実施の形態で述べたスプリング１５と同様に形成されている。しかし、この可動リング５３は必ずしも縮径可能なリングとして形成する必要はなく、無端の剛性リングとして形成してもよい。そして、可動リング５３は、リップリング５２が萎むように縮径されるときには、リップ部５２Ｂの外周面に沿って鍔部５２Ｃに当接する位置にまで上向きに移動される。一方、リップリング５２が拡径されるときには、可動リング５３はリップ部５２Ｂの外周面に沿って下向きに移動される。
【００７６】
かくして、第５の実施の形態でも、第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。第５の実施の形態では、リップリング５２のリップ部５２Ｂは、可動リング５３により、径方向内側に向かって縮径した状態に保持されている。これにより、ピストンロッド７の伸長行程では、リップ部５２Ｂの内周面にスリーブ１２Ａ内の油圧力（封じ込め圧）がかかるので、リップ部５２Ｂが拡径しスリーブ１２Ａの内周面に摺接し、スリーブ１２Ａとロックピストン５１との間をシールすることができる。このとき、可動リング５３は軸方向下方に移動し、リップ部５２Ｂが拡径するように弾性変形するのを許す。一方、ピストンロッド７の縮小行程では、リップ部５２Ｂの外周面にスリーブ１２Ａ内の油圧力（ロックピストン５１の上側と下側との圧力差）がかかり、また、可動リング５３は軸方向上方に移動するので、リップ部５２Ｂの縮径（萎み）動作を円滑化することができる。
【００７７】
なお、前記第１の実施の形態では、リップリング１４を、例えばフッ素系合成樹脂を用いて縮拡径可能なリングとして形成する場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば合成ゴムまたは天然ゴム等のゴム系弾性材料を用いてリップリングを形成してもよい。このことは、第２，第３，第４，第５の実施の形態についても同様である。
【００７８】
また、前記各実施の形態では、ロックシリンダ部１２は、内筒５（シリンダ）の中にロックシリンダ部１２となる筒を挿嵌し、内筒５とロックシリンダ部１２とを別体で設ける構成とした。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば内筒を縮径させて、内筒とロックシリンダ部とを一体に形成する構成としてもよい。
【００７９】
さらに、前記各実施の形態では、４輪自動車の各車輪側に取付ける油圧緩衝器１をシリンダ装置の代表例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば２輪車に用いる油圧緩衝器であってもよく、車両以外の種々の機械、建築物等に用いるシリンダ装置に用いてもよいものである。
【００８０】
次に、前記実施の形態に含まれる発明について記載する。本発明によれば、前記リップリングは自然状態で前記リップ部端が縮径している構成としている。これにより、ピストンロッドがシリンダ外へと大きく伸長するときには、ロックシリンダ部内でリップリングのリップ部が油液の圧力により拡径され、リップリングは、ロックシリンダ部内で所謂逆止弁として作用して封じ込め圧を発生でき、ピストンロッドの伸び切りを抑制することができる。
【符号の説明】
【００８１】
１  油圧緩衝器（シリンダ装置）
５  内筒（シリンダ）
６  ピストン
７  ピストンロッド
９  ロッドガイド
１１  ストッパ機構
１２  ロックシリンダ部
１３，２１，３１，４１，５１  ロックピストン
１４，２２，３２，４２，５２  リップリング
１４Ａ，２２Ａ，３２Ａ，４２Ａ，５２Ａ  底部
１４Ｂ，２２Ｂ，３２Ｂ，４２Ｂ，５２Ｂ  リップ部
１４Ｃ，５２Ｃ  鍔部（リップ部端）
２２Ｃ，３２Ｃ  先端（リップ部端）
４２Ｃ  先端部（リップ部端）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2015197142.tif 000009
【図８】
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