(57)【要約】【課題】作動液体量を減少させることが可能な液圧緩衝器を提供することである。【解決手段】上記目的を達成するために、本発明の課題解決手段は、シリンダ１と、シリンダ１内に移動自在に挿入されるロッド２と、ロッド２に連結されるとともにシリンダ１内に摺動自在に挿入されてシリンダ１内を二つの圧力室Ｒ１，Ｒ２に区画するピストン３とを備えた液圧緩衝器Ｄにおいて、ピストンストローク範囲外のシリンダ１の一部または全部の内径をピストン外径より小径に設定したことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダと、シリンダ内に移動自在に挿入されるロッドと、ロッドに連結されるとともにシリンダ内に摺動自在に挿入されてシリンダ内を二つの圧力室に区画するピストンとを備えた液圧緩衝器において、ピストンストローク範囲外のシリンダの一部または全部の内径をピストン外径より小径に設定したことを特徴とする液圧緩衝器。
【請求項２】
シリンダの外周を覆う外筒を設け、シリンダと外筒との間の隙間で圧力室に連通されるとともに液体と気体が充填されるリザーバを形成したことを特徴とする請求項１に記載の液圧緩衝器。
【請求項３】
ロッドの外周にクッションを装着し、当該クッションをシリンダの小径部位と大径部位との間の段部に衝合させて最伸長長さを規制することを特徴とする請求項１または２に記載の液圧緩衝器。
【請求項４】
シリンダは、内径がピストンの外周が摺接することが可能な径に設定されるとともにボトム部材に嵌合される大径筒部と、内径がピストンの外径より小径に設定されるとともにロッドを摺動自在に軸支するロッドガイドに嵌合される小径筒部と、大径筒部と小径筒部との間に介装されて大径筒部の上端と小径筒部の下端に嵌合する連繋環とを備えて構成されることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の液圧緩衝器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液圧緩衝器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の液圧緩衝器にあっては、たとえば、シリンダと、シリンダ内に挿通されるロッドと、ロッドに連結されるとともにシリンダ内に摺動自在に挿入されてシリンダ内を二つの圧力室に区画するピストンとを備えて構成されている。
【０００３】
このような液圧緩衝器にあっては、最伸長時の衝撃を緩衝するために、シリンダ端部を封止しピストンロッドを軸支するロッドガイドに衝合可能なクッションをピストンロッドの外周に設けている（たとえば、特許文献１、２参照）。
【０００４】
そして、液圧緩衝器は、横方向から入力される力で曲げモーメントが作用する場合、これをピストンとシリンダの摺動部とピストンロッドとロッドガイドの摺動部で受けることになり、最伸長時の曲げ強度を高めるために最伸長時における上記摺動部間の間隔をある程度確保する必要があり、クッションとロッドガイドを衝合させて摺動部同士のそれ以上の接近を規制するようにしており、換言すれば、クッションとロッドガイドとの衝合によって最伸長長さが規制されることになる。
【特許文献１】特開平９−１４３２８号公報（図１）
【特許文献２】特開２００８−３８９７１号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
さて、上述のような液圧緩衝器の発生減衰力を大きくし、減衰力発生の応答性の向上を図る場合、ピストン外径を大きく設定することが考えられるが、ピストン外径を大きくする分、シリンダ内径も大型化してシリンダ内に充填される作動液体量が増加することになり、液圧緩衝器の重量増加を招くことになる。
【０００６】
また、液圧緩衝器は、上述のように最伸長長さが規制されるため、シリンダ長に対してピストンのストローク長は短く、シリンダ長の一部はストローク長さには寄与しないようになっており、ストローク長に寄与しないシリンダ内にも作動液体を充填しなければならない無駄がある。
【０００７】
そこで、本発明は、上記した不具合を改善するために創案されたものであって、その目的とするところは、作動液体量を減少させることが可能な液圧緩衝器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の課題解決手段は、シリンダと、シリンダ内に移動自在に挿入されるロッドと、ロッドに連結されるとともにシリンダ内に摺動自在に挿入されてシリンダ内を二つの圧力室に区画するピストンとを備えた液圧緩衝器において、ピストンストローク範囲外のシリンダの一部または全部の内径をピストン外径より小径に設定したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の液圧緩衝器によれば、シリンダのピストンのストロークに影響を与えない部分の内径をピストンの外径より小径に設定しているので、シリンダが全長に亘って大径で同じ内径に設定される従来の液圧緩衝器のシリンダ内容積に比較して小さくなり、その分、液圧緩衝器に必要となる作動液体量を減少させることができ、重量を軽減することができる。
【００１０】
よって、発生減衰力の増大や減衰力発生の応答性を向上させるために、ピストンの外径を大型化するようにしても、このように、シリンダのピストンストロークに影響を与えない部位の内径をピストンの外径より小径にしてシリンダ内容積の増加を抑えることができるので、発生減衰力の増大や減衰力発生の応答性向上に対して作動液体量の増大を低く抑えることができるのである。
【００１１】
また、シリンダの外周にシリンダとの間にリザーバを形成する外筒を設ける場合には、シリンダ内容積が減少する分リザーバ内容積を増やすことができ、リザーバ内の気体圧力変動を小さくできるので、シール部材の耐圧強度をそのままに、リザーバ内の圧力を高く設定して発生減衰力の増大や減衰力発生の応答性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図に示した実施の形態に基づき、本発明を説明する。図１は、一実施の形態における液圧緩衝器の縦断面図である。
【００１３】
図１に示すように、一実施の形態における液圧緩衝器Ｄは、シリンダ１と、シリンダ１内に移動自在に挿入されるロッド２と、ロッド２に連結されるとともにシリンダ１内に摺動自在に挿入されてシリンダ１内を二つの圧力室Ｒ１，Ｒ２に区画するピストン３と、シリンダ１の外周を覆う外筒４を備えて構成されている。
【００１４】
そして、上記圧力室Ｒ１，Ｒ２内には、作動液体が充填されており、また、シリンダ１から出没するロッド２の体積分のシリンダ内容積変化を補償するためのリザーバＲがシリンダ１と外筒４との間の隙間で形成され、当該リザーバＲは、この実施の形態の場合、圧力室Ｒ２に連通され、作動液体と気体が充填されている。なお、作動液体は、液圧緩衝器が減衰力を発揮することが可能な液体であればよく、たとえば、作動油が用いられる。
【００１５】
以下、各部材について詳細に説明すると、シリンダ１は、内径がピストン３の外周が摺接することが可能な径に設定される大径筒部１ａと、内径がピストン３の外径より小径に設定される小径筒部１ｂと、大径筒部１ａと小径筒部１ｂとの間に介装されて大径筒部１ａの上端と小径筒部１ｂの下端に嵌合する連繋環１ｃとを備えて構成され、小径筒部１ｂは大径筒部１ａの上方に配置されるとともに連繋環１ｃによって大径筒部１ａと小径筒部１ｂとの間に段部が形成されている。
【００１６】
このシリンダ１の上端となる小径筒部１ｂの上端開口部には、ロッド２を摺動自在に軸支するロッドガイド５が嵌合されて閉塞され、シリンダ１の下端となる大径筒部１ａの下端開口部には、ボトム部材６が嵌合されて閉塞されている。
【００１７】
ロッド２は、上記したシリンダ１内に移動自在に挿入され、ロッド２の図１中下端にはピストン３が連結されている。さらに、ロッド２の外周には、ピストン３の上方に鍔２ａが設けられており、当該鍔２ａに支承される環状のクッション７が装着されている。
【００１８】
このクッション７は、液圧緩衝器Ｄが伸長するとロッド２がシリンダ１に対して上方へ移動し最終的にはシリンダ１の段部となる連繋環１ｃの下端に当接して、図１に示す状態となって、ロッド２のそれ以上の上昇を阻止して、液圧緩衝器Ｄの最伸長長さを規制するとともに、最伸長時に連繋環１ｃに衝合して最伸長時の衝撃を緩和するようになっている。
【００１９】
また、シリンダ１の外方にはシリンダ１を覆いシリンダ１との間にリザーバＲを形成する有底筒状の外筒４が設けられており、外筒４の図１中上端内周に上記ロッドガイド５が嵌合されるとともに下端底部にボトム部材６を座らせてある。
【００２０】
そして、外筒４の図１中上端外周には螺子部４ａが設けられており、当該螺子部４ａには、外筒４の図１中上端を覆うキャップ８が螺着され、当該キャップ８と外筒４の底部とロッドガイド５、シリンダ１およびボトム部材６を挟持して、外筒４にこれら部材を固定している。
【００２１】
また、当該キャップ８と上記ロッドガイド５との間には、環状のシール部材９が介装され、このシール部材９によってロッド２の外周がシールされ、シリンダ１の上端が密封されて作動液体のシリンダ１外への漏洩が阻止されている。
【００２２】
なお、ロッドガイド５、シリンダ１およびボトム部材６の外筒４への固定に際しては、キャップ８を用いず、外筒４の上端開口部を外周側から加締めてロッドガイド５に図中下方への軸力を作用させて固定するようにしてもよく、また、外筒４を有底筒状とするのではなく単なる筒としておいて下端を蓋で閉塞するようにしてもよい。
【００２３】
つづいて、ピストン３は、ロッド２の図１中下端に連結されるとともにシリンダ１における大径筒部１ａの内周に摺接しており、この大径筒部１ａの軸方向長さの範囲内でストロークするようになっている。すなわち、この実施の形態の場合、液圧緩衝器Ｄは、片ロッド型に設定されている。
【００２４】
また、このピストン３は、図１中上方配置される圧力室Ｒ１と下方配置される圧力室Ｒ２とを連通する通路３ａ，３ｂを備えている。そして、ピストン３の上端にリーフバルブ１０が積層され、当該リーフバルブ１０で通路３ａの上端が開閉され、ピストン３の下端にリーフバルブ１１が積層され、当該リーフバルブ１１で通路３ｂの下端が開閉されるようになっている。すなわち、リーフバルブ１０は、圧力室Ｒ１から圧力室Ｒ２へ向かう作動液体の流れを阻止するとともに、圧力室Ｒ２から圧力室Ｒ１へ向かう作動液体の流れに抵抗を与えるようになっており、他方のリーフバルブ１１は、圧力室Ｒ２から圧力室Ｒ１へ向かう作動液体の流れを阻止するとともに、圧力室Ｒ１から圧力室Ｒ２へ向かう作動液体の流れに抵抗を与えるようになっている。
【００２５】
さらに、ボトム部材６は、シリンダ１と外筒４との間に形成されるリザーバＲと圧力室Ｒ２とを連通する通路６ａ，６ｂを備えており、通路６ａの上端はボトム部材６の図１中上端に積層されるチェックバルブ１２によって開閉され、他方の通路６ｂの下端はボトム部材６の図１中下端に積層されるリーフバルブ１３によって開閉されるようになっている。すなわち、チェックバルブ１２は、圧力室Ｒ２からリザーバＲへ向かう作動液体の流れを阻止し、他方のリーフバルブ１３は、リザーバＲから圧力室Ｒ２へ向かう作動液体の流れを阻止するとともに、圧力室Ｒ２からリザーバＲへ向かう作動液体の流れに抵抗を与えるようになっている。
【００２６】
したがって、この液圧緩衝器Ｄにあっては、シリンダ１に対してロッド２が図１中上方へ移動する伸長作動時には、ピストン３の通路３ｂを介して圧力室Ｒ２から圧側室Ｒ１へ向かう作動液体の流れにリーフバルブ１１で抵抗を与えて所定の圧力損失を生じせしめて、液圧緩衝器Ｄに所定の伸側減衰力を発生させる。この伸長作動時には、チェックバルブ１２が開いて、ロッド２がシリンダ１から退出する体積分の作動液体が、通路６ａを介してリザーバＲからシリンダ１内へ供給されてシリンダ１内の体積補償がなされる。なお、リザーバＲからシリンダ１へ作動液体が流入する際にも、作動液体の流れに抵抗を与えたい場合には、通路６ａを開閉するのにチェックバルブ１２に代えてリーフバルブといった減衰バルブを用いるようにしてもよい。
【００２７】
他方、シリンダ１に対してロッド２が図１中下方へ移動する圧縮作動時には、ロッド２がシリンダ１内へ侵入する体積分の作動液体がシリンダ１内で過剰となり、通路６ｂを介してシリンダ１内からリザーバＲへ作動液体が排出され、この作動液体の流れにリーフバルブ１３によって抵抗を与えてシリンダ１内を増圧させる。この液圧緩衝器Ｄの場合、圧縮作動時には、主としてリーフバルブ１３によるシリンダ１内の増圧によって、液圧緩衝器Ｄに圧側の減衰力を発生させるが、この実施の形態の液圧緩衝器Ｄでは、ピストン３の通路３ａを介して圧力室Ｒ２から圧力室Ｒ１へ向かう作動油の流れにリーフバルブ１０で抵抗を与えるようになっており、このリーフバルブ１０は、圧力室Ｒ１と圧力室Ｒ２とに差圧を生じせめて液圧緩衝器Ｄの圧側の減衰力を高めるように作用し、液圧緩衝器Ｄの圧側減衰力の発生に寄与することになる。なお、特に、通路３ａを作動液体が通過する際に圧力損失を生じさせて圧側の減衰力の発生を期待する必要が無い場合、リーフバルブ１０は、単なるチェックバルブに代えてもよい。
【００２８】
さて、このように構成された液圧緩衝器Ｄにあっては、上記したように、シリンダ１はピストン３の外径より小径の内径を持つ小径筒部１ｂを備えており、この小径筒部１ｂは、ピストン３のストローク範囲外、すなわち、液圧緩衝器Ｄが伸縮してもピストン３が対向し得ない範囲に位置して、ピストン３のストロークに影響を与えないようになっている。換言すれば、シリンダ１のピストン３のストロークに影響を与えない部分を小径筒部１ｂとしている。
【００２９】
それゆえ、液圧緩衝器Ｄのシリンダ１内の容積は、小径な部位、この場合、小径筒部１ｂが設けられることによって、シリンダが全長に亘って大径で同じ内径に設定される従来の液圧緩衝器のシリンダ内容積に比較して小さくなるので、その分、液圧緩衝器Ｄに必要となる作動液体量を減少させることができ、重量を軽減することができる。
【００３０】
よって、発生減衰力の増大や減衰力発生の応答性を向上させるために、ピストン３の外径を大型化するようにしても、このように、シリンダ１のピストンストロークに影響を与えない部位の内径をピストン３の外径より小径にしてシリンダ内容積の増加を抑えることができるので、発生減衰力の増大や減衰力発生の応答性向上に対して作動液体量の増大を低く抑えることができるのである。
【００３１】
また、この実施の形態の場合、シリンダ１に小径な部位、すなわち、本実施の形態では小径筒部１ｂを設けており、当該小径筒部１ｂの外径が大径筒部１ａより小径となっていることから、シリンダ１内容積が減少する分リザーバＲ内容積を増やすことができる。
【００３２】
すると、リザーバＲの容積に気体が占める容積を大きくすることができ、液圧緩衝器Ｄの最伸長した状態のリザーバＲ内の気体が占める容積と最収縮した状態のリザーバＲ内の気体が占める容積の変化量を小さくすることができ、リザーバＲ内の気体圧力変動が小さくなる。それゆえ、リザーバＲ内の圧力を高く設定して発生減衰力の増大や減衰力発生の応答性を向上させる場合にあっても、液圧緩衝器Ｄの最収縮時のリザーバＲ内圧力の上昇を低く抑えることができ、シール部材９の耐圧強度を無駄に高く設定する必要もなくなる。換言すれば、シール部材９の耐圧強度をそのままに、リザーバＲ内の圧力を高く設定して発生減衰力の増大や減衰力発生の応答性を向上させることができるのである。
【００３３】
さらに、シリンダ１の段部、この実施の形態の場合には、段部を形成する連繋環１ｃをロッド２の外周に装着されるクッション７を衝合させて最伸長長さを規制するようにしているので、シリンダ１の小径部位をクッション７の外径よりも小径に設定することができ、作動液体量をより一層減少させることが可能となる。
【００３４】
また、シリンダ１は、上述のようにシリンダ１が大径筒部１ａと小径筒部１ｂと大径筒部１ａと小径筒部１ｂとに嵌合する連繋環１ｃの三つのピースで構成されているが、単一の筒で構成されるシリンダにおけるピストン３のストローク範囲外を小径に設定して小径部位を形成するようにしてもよいが、大径筒部１ａと小径筒部１ｂと連繋環１ｃの三つのピースでシリンダ１を構成することによって、片ロッド型に設定される液圧緩衝器Ｄの組立作業が簡単となる利点がある。すなわち、外筒４内にシリンダ１を組み付ける際に、予め、シリンダ１が単一の筒である場合、小径部位の存在によりピストン３をロッド２にアッセンブリ化したものをシリンダ１内に挿入しておいてから外筒４に組み付けなくてはならず、組立作業が煩雑となるが、シリンダ１が三つのピースで構成される場合には、大径筒部１ａを外筒４内に挿入した後にピストン３をロッド２にアッセンブリ化したものを大径筒部１ａ内に挿入し、それから、連繋環１ｃと小径筒部１ｂを順次組み付けることができ、組立作業が簡単となるのである。さらに、連繋環１ｃには大径部位１ａと小径部位１ｂから荷重を受けるとせん断力が作用するが、連繋環１ｃを別部材とすることで強度確保が容易となる利点もある。なお、組立作業を簡単ならしめる場合、連繋環１ｃを廃して小径筒部１ｂの下端を拡開して大径筒部１ａの上端に嵌合可能とするようにし、シリンダ１を小径筒部１ｂと大径筒部１ａの二つのピースで構成するようにしてもよい。
【００３５】
上述したところでは、液圧緩衝器Ｄを、片ロッド型の緩衝器として説明しているが、両ロッド型に設定される液圧緩衝器にあっても、シリンダの全長に亘ってピストンがストロークしない無駄長さが存在する液圧緩衝器に本発明が具現化することが可能であって、本発明の作用効果を奏することができる。
【００３６】
また、液圧緩衝器ＤがリザーバＲをシリンダ１と外筒４との間の隙間に形成するいわゆる複筒型の液圧緩衝器に設定されることで、上記した種々の利点を享受することができるが、液圧緩衝器Ｄが単筒型緩衝器に具現化可能であることは当然であり、これを妨げるものではない。
【００３７】
さらに、この実施の形態の場合、ロッド２に対向するシリンダ１の図１中上端側を小径に設定しているが、シリンダ１の図１中下端側にあってもピストン３がストロークしない範囲にあってはその内径をピストン３の外径より小径に設定するようにしてもよい。
【００３８】
以上で、本発明の実施の形態についての説明を終えるが、本発明の範囲は図示されまたは説明された詳細そのものには限定されないことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】一実施の形態における緩衝器の縦断面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１  シリンダ
１ａ  シリンダにおける大径筒部
１ｂ  シリンダにおける小径筒部
１ｃ  シリンダにおける連繋環
２  ロッド
２ａ  鍔
３  ピストン
３ａ，３ｂ  ピストンにおける通路
４  外筒
４ａ  外筒における螺子部
５  ロッドガイド
６  ボトム部材
６ａ，６ｂ  ボトム部材における螺子部
７  クッション
８  キャップ
９  シール部材
１０，１１，１３  リーフバルブ
１２  チェックバルブ
Ｄ  液圧緩衝器
Ｒ  リザーバ
Ｒ１，Ｒ２  圧力室
【図１】
2009299769.tif 000003