JP6526247B2 - シリンダ装置 - Google Patents

Description

本発明は、シリンダ装置に関する。
本願は、２０１６年１月２２日に、米国に出願された米国特許出願第１５／００３，９２１号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

ボトム側の内筒と外筒との間にボトム部材が設けられたシリンダ装置がある（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１３−２９１３３号公報 特開２０１２−２０７６７４号公報

ボトム部材に、内筒と外筒との間の部分と内筒の内部とを連通させる開口を設ける場合、この開口が大きいほど作動液体の流れは円滑になるが、ボトム部材の強度が低下してしまう可能性がある。

本発明は、作動液体の流れを円滑にすることができるシリンダ装置の提供を目的とする。

本発明のシリンダ装置は、作動液体が封入され、内部をロッドに設けられたピストンが摺動する内筒と、前記内筒の外周側に設けられ、該内筒との間に作動気体と作動液体とが封入されるリザーバ室を形成する外筒と、を備えた複筒式のシリンダ装置である。前記シリンダ装置は、前記内筒のボトム側に設けられるボトム部材と、前記外筒のボトム側を閉塞する閉塞部と、を有している。前記ボトム部材には、前記リザーバ室と前記内筒内とを連通可能なリザーバ室側開口と、前記リザーバ室側開口から前記内筒内への作動液体の流通を許容する第１弁が設けられた吸込通路と、前記内筒内から前記リザーバ室側開口への作動液体の流通を許容する第２弁が設けられた排出通路と、が設けられている。前記リザーバ室側開口から前記吸込通路への作動液体の流れ、および前記排出通路から前記リザーバ室側開口への作動液体の流れを案内する案内部材が、前記ボトム部材と前記閉塞部との間に設けられている。

前記第２弁は、前記ボトム部材の前記閉塞部側に設けられた環状のディスク状のバルブで構成され、該バルブは、外周側が閉塞部側に撓むことで開弁するバルブであってもよい。前記案内部材は円形状であって、前記ボトム部材と前記閉塞部とに挟持されていても良い。

前記第２弁は、前記ボトム部材の前記閉塞部側に設けられた環状のディスク状のバルブで構成され、該バルブは、外周側が閉塞部側に撓むことで開弁するバルブであってもよい。前記案内部材は、前記ボトム部材に取り付けられていても良い。

前記第２弁と前記案内部材は、同軸上に配置されて、その中心軸に軸部材を貫通することで、取り付けられていてもよい。
前記案内部材は、その外周部が前記閉塞部に当接するように該閉塞部に向かって延びるように設けられていても良い。

前記案内部材には、前記第２弁の外周部よりも内周側となる位置と軸方向に対向して貫通穴が形成されていても良い。

前記案内部材は、前記第２弁の外周部に軸方向に対向して配置されており、前記第２弁の開弁時の所定量以上の変形を規制していても良い。

本発明によれば、作動液体の流れを円滑にすることができる。

本発明の第１実施形態に係るシリンダ装置のボトム側を示す一部を断面とした部分正面図である。 本発明の第１実施形態に係るシリンダ装置の案内部材を示す平面図である。 本発明の第１実施形態に係るシリンダ装置の案内部材を示す図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。 本発明の第１実施形態に係るシリンダ装置の案内部材を示す斜視図である。 本発明の第２実施形態に係るシリンダ装置のボトム側を示す平断面図である。 本発明の第２実施形態に係るシリンダ装置のボトム側を示す図５のＶＩ−ＶＩ断面図である。 本発明の第２実施形態に係るシリンダ装置の案内部材を示す平面図である。 本発明の第２実施形態に係るシリンダ装置の案内部材を示す図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面図である。 本発明の第２実施形態に係るシリンダ装置の案内部材を示す斜視図である。 本発明の第１実施形態に係るシリンダ装置の第１変形例のボトム側を示す一部を断面とした部分正面図である。 本発明の第１実施形態に係るシリンダ装置の第２変形例のボトム側を示す一部を断面とした部分正面図である。 本発明の第１実施形態に係るシリンダ装置の第３変形例のボトム側を示す一部を断面とした部分正面図である。

「第１実施形態」
本発明の第１実施形態を図１〜図４を参照して以下に説明する。

図１に示す第１実施形態に係るシリンダ装置１０は、自動車や鉄道車両等の車両のサスペンション装置に用いられる緩衝器である。シリンダ装置１０は、円筒状の内筒１１と、内筒１１よりも大径で内筒１１の外周側に設けられる有底筒状の外筒１２とを有している。内筒１１内には作動液体が封入されている。外筒１２は、内筒１１との間に作動気体としてのガスと作動液体としての油とが封入されるリザーバ室１３を形成している。つまり、シリンダ装置１０は、内筒１１と外筒１２とを有して二重筒構造をなす複筒式のシリンダ装置となっている。

外筒１２は、金属製の本体部材１５と、金属製の閉塞部材１６とからなっている。本体部材１５は、円筒状の一部材からなっている。閉塞部材１６は、有底筒状の一部材からなっており、本体部材１５の一端開口部の内側に嵌合してこの開口部を閉塞している。閉塞部材１６の本体部材１５へ嵌合する円筒状の筒状部１８と、本体部材１５とが、外筒１２における円筒状の胴部１９となっている。閉塞部材１６の本体部材１５へ嵌合しない閉塞部２０が、外筒１２における一端側を閉塞する閉塞部２０となっている。閉塞部材１６は本体部材１５に溶接により密閉状態となるように固定されている。シリンダ装置１０において軸方向における外筒１２の閉塞側をボトム側とする。言い換えれば、閉塞部２０は外筒１２のボトム側を閉塞している。外筒１２は、内筒１１と同軸状に設けられて内筒１１をその径方向の外側で覆っている。なお、閉塞部材１６と本体部材１５との固定は溶接に限らず、かしめや溶接等の固定方法でもよい。

閉塞部２０は、軸方向の筒状部１８側に、径方向外側から外側テーパ面２１、円環状平坦面２２、内側テーパ面２３、円形平坦面２４が設けられている。外側テーパ面２１は筒状部１８の内周面の端縁部から軸方向に延出しており、筒状部１８から軸方向に離れるほど小径となっている。円環状平坦面２２は外側テーパ面２１から径方向内側に延出しており、外筒１２の中心軸に対して直交するように広がっている。内側テーパ面２３は円環状平坦面２２の内周縁部から軸方向に延出しており、円環状平坦面２２から軸方向に離れるほど小径となっている。円形平坦面２４は内側テーパ面２３から径方向内側に延出しており、外筒１２の中心軸に対して直交している。

内筒１１は、金属製の円筒状の一部材からなっている。内筒１１には、その軸方向の一端部に円形状のボトム部材２５が取り付けられている。ボトム部材２５は、円形状であり、内筒１１のボトム側の端部に取り付けられている。ボトム部材２５は、内筒１１に嵌合されてこの内筒１１に固定されている。ボトム部材２５に対し内筒１１とは反対側には板状の案内部材２８が配置されている。内筒１１は、その軸方向の一端部に固定されたボトム部材２５が案内部材２８に載置され、案内部材２８は、外筒１２の閉塞部２０に載置されている。言い換えれば、案内部材２８はボトム部材２５と外筒１２の閉塞部２０との間に配置されている。

図示は略すが、内筒１１は、その軸方向のボトム部材２５とは反対の端部がロッドガイドに嵌合されてこのロッドガイドに固定されている。このロッドガイドは、外筒１２の胴部１９の内側に嵌合されている。このロッドガイドに対し閉塞部２０とは反対側には、図示略のシール部材が設けられている。このシール部材も、胴部１９の内側に嵌合されている。このシール部材の閉塞部２０とは反対側が外筒１２に係止されている。これにより、外筒１２は、軸方向の一端側と他端側とで、シール部材、ロッドガイド、内筒１１、ボトム部材２５および案内部材２８を挟持している。これにより、案内部材２８は、ボトム部材２５と閉塞部２０とに挟持されている。

内筒１１内には、ピストン３０が摺動可能に嵌合されている。言い換えれば、内筒１１内は、その内部をピストン３０が摺動する。内筒１１内は、ピストン３０と上記したロッドガイドとの間が第１室３１となっており、ピストン３０とボトム部材２５との間が第２室３２となっている。言い換えれば、第１室３１は、内筒１１内のピストン３０よりも閉塞部２０とは反対側に設けられ、第２室３２は、内筒１１内のピストン３０よりも閉塞部２０側に設けられている。内筒１１内の第２室３２は、内筒１１の一端側に設けられたボトム部材２５によって、リザーバ室１３と画成されている。

ピストン３０にはロッド３５が連結されている。ロッド３５は、上記したシール部材およびロッドガイドを通って内筒１１内に挿入されており、その挿入側の先端部がピストン３０に連結されている。ロッド３５に設けられたピストン３０は、ロッド３５と一体的に移動する。ロッド３５は、上記したロッドガイドおよびシール部材を通って内筒１１および外筒１２から外部へと延出している。

図示は略すが、ピストン３０には、ロッド３５が内筒１１および外筒１２からの延出量を増やす伸び側に移動するときに第１室３１から第２室３２へ作動液体を流すと共にその流れを抑制して減衰力を発生させる伸び側減衰力発生機構が設けられている。ピストン３０には、ロッド３５が内筒１１および外筒１２からの延出量を減らす縮み側に移動するときに第２室３２から第１室３１へ作動液体を流すと共にその流れを抑制して減衰力を発生させる縮み側減衰力発生機構が設けられている。シリンダ装置１０は、例えばロッド３５が車両の車体側に連結され、閉塞部２０側が車両の車輪側に連結されて、車輪の車体に対する移動に対して減衰力を発生させる。

ボトム部材２５は、円形状の基板部３８と筒状の足部３９とを有している。足部３９は基板部３８の外周側から軸方向において内筒１１とは反対側に突出している。足部３９の軸方向の基板部３８とは反対側の端面４０は、ボトム部材２５の中心軸に直交する方向に広がっている。基板部３８には、これを軸方向に貫通する貫通穴４１が、径方向の中央部に形成されている。基板部３８には、これを軸方向に貫通する通路穴４２および通路穴４３が、貫通穴４１と足部３９との間に形成されている。通路穴４３は、基板部３８の径方向において貫通穴４１と通路穴４２との間に配置されている。

ボトム部材２５には、通路溝４５が形成されている。通路溝４５は、足部３９の基板部３８とは反対側に形成されており、足部３９をその径方向に貫通している。通路溝４５の内側は、足部３９の径方向内側の室４６をリザーバ室１３に常時連通させるリザーバ室側開口４５ａとなっている。通路穴４２の内側は、足部３９の内側の室４６を第２室３２に連通させることが可能な通路４２ａ（吸込通路）となっている。通路穴４３の内側は、足部３９の内側の室４６を第２室３２に連通させることが可能な通路４３ａ（排出通路）となっている。ボトム部材２５に設けられた通路４２ａ，４３ａは、リザーバ室側開口４５ａを介して第２室３２とリザーバ室１３とを連通可能となっている。よって、ボトム部材２５に設けられたリザーバ室側開口４５ａは、通路４２ａ，４３ａを介してリザーバ室１３と内筒１１内の第２室３２とを連通可能となっている。

ボトム部材２５には、基板部３８の軸方向の足部３９とは反対側に第１弁５１が設けられている。ボトム部材２５には、基板部３８の軸方向の足部３９側に第２弁５２が設けられている。第１弁５１は複数枚のディスクからなるディスクバルブである。第２弁５２も複数枚のディスクからなるディスクバルブである。これらの第１弁５１および第２弁５２は、いずれも円環状をなしており、リベット６１によって、リング６２と、これよりも大径のリング６３と、リング６４と、これよりも大径のリング６５と共に、ボトム部材２５に取り付けられている。

軸部材としてのリベット６１は、軸部７１と軸部７１よりも大径のフランジ部７２とを有している。リベット６１は、軸部７１が、リング６５、リング６４、第２弁５２、ボトム部材２５、第１弁５１、リング６２およびリング６３のそれぞれの内側にこの順に挿入される。リベット６１は、この状態で、軸部７１のリング６３よりも軸方向の外側部分が径方向外側に広がるように加締められる。この加締めにより形成されたリベット６１の加締部７３とフランジ部７２とが、リング６３、リング６２、第１弁５１、ボトム部材２５、第２弁５２、リング６４およびリング６５を軸方向両側から挟持する。第２弁５２は、ボトム部材２５の閉塞部２０側に設けられた環状のディスク状のバルブで構成され、バルブは、外周側が閉塞部２０側に撓むことで開弁するバルブである。

第１弁５１は、ボトム部材２５の閉塞部２０とは反対側に配置されており、ボトム部材２５に当接することで通路４２ａを閉塞する。第１弁５１は、リング６２よりも大径となっており、リング６２よりも外側部分がボトム部材２５から離れる方向に変形してボトム部材２５から離れると、通路４２ａを開放する。第１弁５１は通路４２ａに、これを開閉するように設けられている。第１弁５１には、通路４３ａを第２室３２に常時連通させる図示略の開口が設けられている。リング６２よりも大径のリング６３は、第１弁５１の所定量以上の変形を規制する。

第１弁５１は、リザーバ室側開口４５ａから通路４２ａを介する第２室３２側への作動液体の流れを許容し、第２室３２から通路４２ａを介するリザーバ室側開口４５ａ側への作動液体の流れを規制するチェックバルブである。よって、第１弁５１は、リザーバ室１３からリザーバ室側開口４５ａおよび通路４２ａを介する第２室３２側への作動液体の流れを許容し、第２室３２から通路４２ａおよびリザーバ室側開口４５ａを介するリザーバ室１３側への流れを規制する。

第１弁５１は、リザーバ室１３からリザーバ室側開口４５ａおよび通路４２ａを介する第２室３２側への作動液体の流れを許容する際に、リザーバ室１３から第２室３２内に実質的に減衰力を発生させずに作動液体を流すサクションバルブである。第１弁５１は、ロッド３５が内筒１１からの突出量を増やす伸び側に移動しピストン３０が第１室３１側に移動して第２室３２の圧力がリザーバ室１３の圧力より下降すると通路４２ａを開く。

第２弁５２は、ボトム部材２５の閉塞部２０側に配置されている。第２弁５２は、リング６４よりも大径となっており、ボトム部材２５に当接することで通路４３ａを閉塞する。第２弁５２は、リング６４よりも外側部分がボトム部材２５から離れる方向に変形してボトム部材２５から離れると、通路４３ａを開放する。第２弁５２は通路４３ａに、これを開閉するように設けられている。

第２弁５２は、第２室３２から第１弁５１に形成された図示略の開口および通路４３ａを介するリザーバ室側開口４５ａ側への作動液体の流れを許容し、リザーバ室側開口４５ａ側から通路４３ａを介する第２室３２側への作動液体の流れを規制するチェックバルブである。よって、第２弁５２は、第２室３２から通路４３ａおよびリザーバ室側開口４５ａを介するリザーバ室１３側への作動液体の流れを許容し、リザーバ室１３からリザーバ室側開口４５ａおよび通路４３ａを介する第２室３２側への作動液体の流れを規制する。リング６４よりも大径のリング６５は、第２弁５２の所定量以上の変形を規制する。

第２弁５２は、第２室３２から通路４３ａおよびリザーバ室側開口４５ａを介するリザーバ室１３側への作動液体の流れを許容する際に、作動液体の流れを制御して減衰力を発生させる減衰バルブである。第２弁５２は、ロッド３５が内筒１１内への進入量を増やす縮み側に移動しピストン３０が第２室３２側に移動して第２室３２の圧力がリザーバ室１３の圧力よりも所定値以上高くなると通路４３ａを開くことになる。

図２〜図４に示すように、案内部材２８は、円環状となっている。言い換えると、円形状となっている。案内部材２８には、その外周側から順に、外側平板部８１と外側テーパ板部８２と内側テーパ板部８３とが設けられている。

外側平板部８１は、平板状であり、その板厚方向に中心軸線が延びる円環状となっている。外側平板部８１は、全周にわたって径方向の幅が一定となっている。

外側テーパ板部８２は、外側平板部８１の内周縁部から外側平板部８１の板厚方向一側に延出している。外側テーパ板部８２は、筒状であり、外側平板部８１から離れるほど小径となっている。

内側テーパ板部８３は、外側テーパ板部８２の外側平板部８１とは反対側の端縁部から、外側平板部８１に対する外側テーパ板部８２の延出方向とは逆方向に延出している。内側テーパ板部８３は、円環状であり、外側テーパ板部８２から離れるほど小径となっている。内側テーパ板部８３の径方向の内側は、案内部材２８をその中心において軸方向に貫通する貫通穴８４となっている。

外側テーパ板部８２および内側テーパ板部８３は、外側平板部８１から軸方向一側に突出する環状突出部８５を構成している。案内部材２８は、一枚の一定厚さの板状部材からプレス成形で上記形状に成形されることになる。

案内部材２８は、図１に示すように、その環状突出部８５が、外側平板部８１から基板部３８に向け突出する姿勢で、その外側平板部８１が、ボトム部材２５と閉塞部２０とに挟持されている。このとき、案内部材２８は、その外側平板部８１が閉塞部２０の円環状平坦面２２に載置されると共に外側テーパ面２１の内側に配置されて外側テーパ面２１によって径方向移動が規制される。また、このとき、外側平板部８１は、閉塞部２０の円環状平坦面２２に面接触すると共に足部３９の端面４０にも面接触する。

外側平板部８１とボトム部材２５の通路溝４５とで囲まれた部分がリザーバ室側開口４５ａとなっている。外側平板部８１は、ボトム部材２５の軸方向においてリザーバ室側開口４５ａよりも基板部３８から離れる方向に位置することはない。外側テーパ板部８２は、この外側平板部８１から基板部３８に向けて突出している。

外側テーパ板部８２は、ボトム部材２５の径方向においてリザーバ室側開口４５ａの延長上にあり、ボトム部材２５の軸方向においてリザーバ室側開口４５ａと位置を重ね合わせている。外側テーパ板部８２は、ボトム部材２５の径方向においてリザーバ室側開口４５ａから離れるほど、ボトム部材２５の軸方向において通路４２ａおよび通路４３ａに近づくように傾斜している。

環状突出部８５は、その突出先端側の頂部８６が通路穴４２の中心と通路穴４３の中心との間に配置されている。頂部８６は、径方向において、通路穴４３よりも通路穴４２に近く配置されている。頂部８６は、その外径が第２弁５２の外径よりも大径となっている。

外側平板部８１および外側テーパ板部８２は、ボトム部材２５の軸方向において通路穴４２の延長上にあり、通路穴４２とボトム部材２５の径方向の位置を重ね合わせている。外側テーパ板部８２は、ボトム部材２５の軸方向において通路４２ａから離れるほど大径となって、ボトム部材２５の径方向においてリザーバ室側開口４５ａに近づくように傾斜している。この外側テーパ板部８２の通路４２ａとは反対側の端縁部から外側平板部８１がリザーバ室側開口４５ａに向けて延出している。

案内部材２８は、その外側平板部８１および外側テーパ板部８２が、リザーバ室側開口４５ａから通路４２ａへの作動液体の流れを、通路４２ａに近づく方向に案内する。言い換えれば、外側平板部８１および外側テーパ板部８２は、リザーバ室側開口４５ａから通路４２ａへの作動液体の流れが、通路４２ａから離れる方向となることを抑制する。さらに言い換えれば、外側平板部８１および外側テーパ板部８２は、作動液体がリザーバ室側開口４５ａから通路４２ａまで流れる距離を最短距離に近づけるように作動液体の流れを案内する。

案内部材２８は、その外側テーパ板部８２および外側平板部８１が、通路４３ａから第２弁５２を開き、第２弁５２で径方向外方に案内されるリザーバ室側開口４５ａへの作動液体の流れを、リザーバ室側開口４５ａに近づく方向に案内する。言い換えれば、外側平板部８１および外側テーパ板部８２は、通路４３ａから第２弁５２を開き、第２弁５２で径方向外方に案内される作動液体の流れがリザーバ室側開口４５ａから離れる方向となることを抑制する。さらに言い換えれば、外側平板部８１および外側テーパ板部８２は、作動液体が通路４３ａからリザーバ室側開口４５ａまで流れる距離を最短距離に近づけるように作動液体の流れを案内する。

シリンダ装置１０は、そのロッド３５が伸び側に移動しピストン３０が第１室３１側に移動して第１室３１の圧力が第２室３２の圧力よりも所定値以上高くなると、ピストン３０に設けられた伸び側の減衰力発生機構が第１室３１の作動液体を第２室３２に流す。その際に、伸び側の減衰力発生機構が作動液体の流れを制御して減衰力を発生させる。

このとき、ロッド３５が内筒１１から突出した分だけ内筒１１内の容積が増えることになり、第１弁５１がボトム部材２５から離れ、通路４２ａを開いてリザーバ室１３からその分の作動液体を第２室３２に補給する。このとき、第１弁５１は実質的に作動液体の流れの抵抗となることなく開いてリザーバ室１３から第２室３２に作動液体を円滑に補給する。

また、シリンダ装置１０は、そのロッド３５が縮み側に移動しピストン３０が第２室３２側に移動して第２室３２の圧力が第１室３１の圧力よりも所定値以上高くなると、ピストン３０に設けられた縮み側の減衰力発生機構が第２室３２の作動液体を第１室３１に流す。その際に、縮み側の減衰力発生機構は作動液体の流れを制御して減衰力を発生させる。

このとき、ロッド３５が内筒１１に進入した分だけ内筒１１内の容積が減ることになり、第２弁５２がボトム部材２５から離れ、通路４３ａを開いて第２室３２からリザーバ室１３へその分の作動液体を排出する。その際にも、第２弁５２が作動液体の流れを制御して減衰力を発生させる。

上記した特許文献１には、ボトム側の内筒と外筒との間にボトム部材を設けたシリンダ装置が記載されている。このボトム部材には、内筒と外筒との間のリザーバ室と内筒の内部とを連通させる開口が設けられている。この開口は大きいほど圧力損失を抑えることができ、作動液体の流れは円滑になるが、ボトム部材の強度が低下してしまう可能性がある。このため、開口を十分に大きくすることができず、リザーバ室と内筒の内部との間で作動液体が円滑に流れない可能性がある。なお、ボトム部材の強度の低下を防止するため、例えば足部３９の肉厚を増やす等の対策を行うと、軸方向長、径方向長が増し、大型化や質量増加を招いたり、リザーバ室１３の容積を減らし性能に影響を与える等の問題が生じる。

これに対して、第１実施形態のシリンダ装置１０は、ボトム部材２５と外筒１２の閉塞部２０との間に設けられた板状の案内部材２８が、ボトム部材２５に設けられたリザーバ室側開口４５ａから第１弁５１が設けられた通路４２ａへの作動液体の流れ、および第２弁５２が設けられた通路４３ａからリザーバ室側開口４５ａへの作動液体の流れを案内する。よって、ボトム部材２５に設けられるリザーバ室側開口４５ａを大きくしなくても、リザーバ室側開口４５ａから通路４２ａへの作動液体の流れ、および通路４３ａからリザーバ室側開口４５ａへの作動液体の流れを円滑にすることができる。したがって、作動液体の流れに起因する圧力損失を抑制でき、応答性を向上させることができる。
また上記した特許文献２には、閉塞部に環状の突出部が示されているが、閉塞部はプレスで成形されるため突出部を形成するのは困難である。またシリンダ装置１０をクロージングにより形成することができない。さらに、突出部は、ボトム部２５の足部３９を当接するためのものであって、作動液体の流れを円滑にする、圧力損失を抑制するといった技術思想を示すものではない。

第１実施形態のシリンダ装置１０は、ボトム部材２５とは別の案内部材２８を設けるため、ボトム部材２５の形状を変更することなく作動液体の流れを円滑にすることができる。

第１実施形態のシリンダ装置１０は、案内部材２８が、ボトム部材２５と外筒１２の閉塞部２０とに挟持されているため、案内部材２８の取り付け構造が簡素となる。よって、コスト増を抑制することができる。

「第２実施形態」
次に、第２実施形態を主に図５〜図９に基づいて第１実施形態との相違部分を中心に説明する。なお、第１実施形態と共通する部位については、同一称呼、同一の符号で表す。

第２実施形態においては、図５，図６に示す外筒１２が第１実施形態とは一部異なっている。第２実施形態の外筒１２は、円筒状の胴部１９と、その一端側を閉塞する閉塞部２０とが、図６に示すように例えばクロージング等の加工方法により一体成形されている。また、第２実施形態では、ボトム部材２５の足部３９が閉塞部２０に当接している。さらに、第２実施形態では、第１実施形態のリベット６１にかえてボルト１０１とナット１０２とが設けられている。そして、第２実施形態では、ボルト１０１とナット１０２とによって、案内部材１１０がボトム部材２５に、第１弁５１および第２弁５２と共に取り付けられている。ボルト１０１は、ナット１０２に螺合されるネジ軸部１０５と、ネジ軸部１０５よりも大径の頭部１０６とを有している。

図７〜図９に示すように、案内部材１１０は、円環状となっている。案内部材１１０には、その中央側から順に、内側平板部１１１と中間板部１１２とテーパ板部１１３とフランジ板部１１４とが設けられている。

内側平板部１１１は、平板状であり、その板厚方向に中心軸線が延びる円環状となっている。内側平板部１１１は、全周にわたって径方向の幅が一定となっている。

中間板部１１２は、内側平板部１１１の外周端縁部から径方向外側に延出している。中間板部１１２は、全体形状が、その板厚方向に中心軸線が延びる円環状となっている。中間板部１１２は、全周にわたって径方向の幅が一定となっている。中間板部１１２には、板厚方向の一側に凹む凹部１２１と板厚方向の逆側に突出する凸部１２２とが周方向に交互に形成されている。これにより、凹部１２１および凸部１２２がリブとなって中間板部１１２の剛性を上げている。また、凸部１２２には、板厚方向に貫通する貫通穴１２３が形成されている。貫通穴１２３は凸部１２２に設けられることにより、周方向に間隔をあけて複数形成されている。なお、貫通穴１２３の数は全ての凸部１２２に形成する必要はなく、一つでもよい。さらに、貫通穴１２３は、第２弁５２の外周部よりも内周側となる位置と軸方向に対向して配置されている。言い換えると、第２弁５２の外周部に軸方向に対向して配置される案内部材１１０の環状突出部１２４よりも内側となる位置にある中間板部１１２の凸部１２２に配置されている。これにより、作動液体がリザーバ室側開口４５ａから通路４２ａまで流れる流れ、また作動液体が通路４３ａからリザーバ室側開口４５ａまで流れる流れがある領域以外の位置に貫通穴１２３を設けるので、流れがある領域以外の流れの発生を抑え、作動液体の流れを円滑にすることができる。

テーパ板部１１３は、中間板部１１２の外周縁部から凹部１２１の凹む方向に延出している。テーパ板部１１３は、筒状であり、中間板部１１２から離れるほど大径となっている。フランジ板部１１４は、テーパ板部１１３の中間板部１１２とは反対側の端縁部から径方向外側に延出している。フランジ板部１１４は、径方向に一定幅の円環状となっている。案内部材１１０も、一枚の一定厚さの板状部材からプレス成形で上記形状に成形されることになる。またフランジ板部１１４は、閉塞部２０に向かって延びるように設けられる。

図６に示すように、それぞれの内側に、ボルト１０１のネジ軸部１０５を通しながら、ボルト１０１の頭部１０６に、案内部材１１０の内側平板部１１１、リング６４、第２弁５２、ボトム部材２５、第１弁５１、リング６２をこの順に重ねる。その際に、案内部材１１０を、そのテーパ板部１１３が内側平板部１１１から頭部１０６側に延出する姿勢とし、ボトム部材２５を、その足部３９が基板部３８からボルト１０１の頭部１０６側に延出する姿勢とする。この状態で、ボルト１０１のネジ軸部１０５にナット１０２を螺合させて、頭部１０６とナット１０２とで、案内部材１１０の内側平板部１１１、リング６４、第２弁５２、ボトム部材２５、第１弁５１およびリング６２を挟持する。これにより、案内部材１１０が、ボトム部材２５に、第１弁５１および第２弁５２と共に取り付けられた組立体１２５となる。このような組立体１２５が、ボトム部材２５の足部３９において外筒１２の閉塞部２０に載置される。閉塞部２０とボトム部材２５の通路溝４５とで囲まれた部分がリザーバ室側開口４５ａとなる。このように、第２弁５２と案内部材１１０は、同軸上に配置されて、その中心軸に軸部材としてのネジ軸部１０５を貫通することで、ボトム部材２５と一体に取り付けられる。

このとき、案内部材１１０は、そのフランジ板部１１４が、中間板部１１２から閉塞部２０に向けて突出して、閉塞部２０に当接する。テーパ板部１１３は、ボトム部材２５の径方向においてリザーバ室側開口４５ａの延長上にあり、ボトム部材２５の軸方向においてリザーバ室側開口４５ａと位置を重ね合わせている。テーパ板部１１３は、ボトム部材２５の径方向においてリザーバ室側開口４５ａから離れるほど、ボトム部材２５の軸方向において通路４２ａおよび通路４３ａに近づくように傾斜している。

テーパ板部１１３と中間板部１１２との境界部分は、円環状をなしてフランジ板部１１４とは反対方向に突出する環状突出部１２４となっている。この環状突出部１２４は通路穴４２の中心と通路穴４３の中心との間に配置されている。環状突出部１２４は、径方向において、通路穴４３よりも通路穴４２に近く配置されている。環状突出部１２４は、第２弁５２の外径とほぼ同径となっている。

テーパ板部１１３は、ボトム部材２５の軸方向において通路穴４２の延長上にあり、通路穴４２とボトム部材２５の径方向の位置を重ね合わせている。テーパ板部１１３は、ボトム部材２５の軸方向において通路４２ａから離れるほど大径となって、ボトム部材２５の径方向においてリザーバ室側開口４５ａに近づくように傾斜している。

案内部材１１０の環状突出部１２４は、第２弁５２の外周部に軸方向に対向して配置されており、第２弁５２の開弁時の所定量以上の変形を規制する。凸部１２２の貫通穴１２３は、製品組み付け時のエア溜まり発生による品質ばらつきを抑えるための空気抜き穴である。貫通穴はテーパ板部に設けてもよいが、ロッド３５が内筒１１および外筒１２からの延出量を増やす伸び側に移動するとき、言い換えると伸び工程のときに、リザーバ室１３からリザーバ室側開口４５ａに流れる流体の流れ以外の流れが発生する可能性があるため、その影響の少ない凸部１２２に設けることが好ましい。これにより、作動液体の流れを円滑にすることができる。

案内部材１１０は、そのテーパ板部１１３およびフランジ板部１１４が、リザーバ室側開口４５ａから通路４２ａへの作動液体の流れを、通路４２ａに近づく方向に案内する。言い換えれば、テーパ板部１１３およびフランジ板部１１４は、リザーバ室側開口４５ａから通路４２ａへの作動液体の流れが、通路４２ａから離れる方向となることを抑制する。さらに言い換えれば、テーパ板部１１３およびフランジ板部１１４は、作動液体がリザーバ室側開口４５ａから通路４２ａまで流れる距離を最短距離に近づけるように作動液体の流れを案内する。

案内部材１１０は、そのテーパ板部１１３およびフランジ板部１１４が、通路４３ａから第２弁５２を開き、第２弁５２で径方向外方に案内されるリザーバ室側開口４５ａへの作動液体の流れを、リザーバ室側開口４５ａに近づく方向に案内する。言い換えれば、テーパ板部１１３およびフランジ板部１１４は、通路４３ａから第２弁５２を開き、第２弁５２で径方向外方に案内される作動液体の流れがリザーバ室側開口４５ａから離れる方向となることを抑制する。さらに言い換えれば、テーパ板部１１３およびフランジ板部１１４は、作動液体が通路４３ａからリザーバ室側開口４５ａまで流れる距離を最短距離に近づけるように作動液体の流れを案内する。

第２実施形態のシリンダ装置１０は、ボトム部材２５と外筒１２の閉塞部２０との間に設けられた板状の案内部材１１０が、ボトム部材２５に設けられたリザーバ室側開口４５ａから第１弁５１が設けられた通路４２ａへの作動液体の流れ、および第２弁５２が設けられた通路４３ａからリザーバ室側開口４５ａへの作動液体の流れを案内する。よって、ボトム部材２５に設けられるリザーバ室側開口４５ａを大きくしなくても、リザーバ室側開口４５ａから通路４２ａへの作動液体の流れ、および通路４３ａからリザーバ室側開口４５ａへの作動液体の流れを円滑にすることができる。したがって、作動液体の流れに起因する圧力損失を抑制でき、応答性を向上させることができる。

第２実施形態のシリンダ装置１０は、ボトム部材２５とは別の案内部材１１０を設けるため、ボトム部材２５の形状を変更することなく作動液体の流れを円滑にすることができる。

第２実施形態のシリンダ装置１０は、案内部材１１０が、ボトム部材２５に一体的に取り付けられているため、案内部材１１０をボトム部材２５と一緒に外筒１２に配置することができる。よって、案内部材１１０の外筒１２内への配置が容易となる。よって、シリンダ装置１０の組み立て作業が容易となる。

ここで、案内部材１１０は、そのフランジ板部１１４が閉塞部２０に当接しているが、閉塞部２０から若干離れていても良い。ただし、フランジ板部１１４が閉塞部２０から離れる量が多くなると、これらの隙間が広くなる上、テーパ板部１１３が軸方向に短くなるため、作動液体の流れを案内する性能が低下してしまう。このため、フランジ板部１１４が閉塞部２０に当接するまでテーパ板部１１３の軸方向の長さを長くするのが好ましい。
なお、本第１、第２の実施の形態の案内部材２８、１１０は一枚の一定厚さの板状部材からプレス成形で第１、第２の実施形態の形状に成形されることを示したが、プレス成形に限らず、深絞り、鍛造などの成形方法であってもよく、その場合板状部材から形成しなくてもよい。

「第１実施形態の第１変形例」
次に、第１実施形態の第１変形例を図１０に基づいて第１実施形態との相違部分を中心に説明する。なお、第１実施形態と共通する部位については、同一称呼、同一の符号で表す。

第１実施形態の第１変形例においては、図１０に示す案内部材１２８が第１実施形態の案内部材２８とは一部異なっている。第１変形例の案内部材１２８は、外側平板部１８１の径方向幅をボトム部材１２５の足部３９の径方向幅と等しくするよう外側テーパ板部１８２の外側平板部１８１に対する角度を変えている。このような構成とすることにより、ボトム部材２５の足部３９の内周側を案内部材１２８の外側テーパ板部１８２によって拘束することができ、径方向の位置決めを行うことで、組み付け精度を向上することができる。

「第１実施形態の第２変形例」
次に、第１実施形態の第２変形例を図１１に基づいて第１実施形態との相違部分を中心に説明する。なお、第１実施形態と共通する部位については、同一称呼、同一の符号で表す。

第１実施形態の第２変形例においては、図１１に示す閉塞部１２０が第１実施形態の閉塞部２０とは一部異なっている。第２変形例の閉塞部１２０は、円環状平坦面１２２と外側テーパ面１２１との径方向間に、筒状部１００を設けている。この筒状部１００により、案内部材２８の外周と、ボトム部材２５の外周とは拘束されるため、ボトム部材２５を閉塞部１２０によって、第１変形例と同様に径方向の位置決めを行うことができ、組み付け精度を向上することができる。

「第１実施形態の第３変形例」
次に、第１実施形態の第３変形例を図１２に基づいて第１実施形態との相違部分を中心に説明する。なお、第１実施形態と共通する部位については、同一称呼、同一の符号で表す。

第１実施形態の第３変形例は第１変形例と同様ボトム部材２５の足部３９の内周側を案内部材２２８の外側テーパ板部２８２によって拘束する構成である。さらに、第３変形例は、第１実施形態の内側テーパ板部８３を形成しない構成としている。このような構成とした場合であっても、第１、第２の変形例と同様、ボトム部材２５の足部３９の内周側を案内部材２２８の外側テーパ板部２８２によって拘束することができ、径方向の位置決めを行うことで、組み付け精度を向上することができる。

以上に述べた実施形態は、作動液体が封入され、内部をロッドに設けられたピストンが摺動する内筒と、前記内筒の外周側に設けられ、該内筒との間に作動気体と作動液体とが封入されるリザーバ室を形成する外筒と、を備えた複筒式のシリンダ装置である。前記シリンダ装置は、前記内筒のボトム側に設けられるボトム部材と、前記外筒のボトム側を閉塞する閉塞部と、を有している。前記ボトム部材には、前記リザーバ室と前記内筒内とを連通可能なリザーバ室側開口と、前記リザーバ室側開口から前記内筒内への作動液体の流通を許容する第１弁が設けられた吸込通路と、前記内筒内から前記リザーバ室側開口への作動液体の流通を許容する第２弁が設けられた排出通路と、が設けられている。前記リザーバ室側開口から前記吸込通路への作動液体の流れ、および前記排出通路から前記リザーバ室側開口への作動液体の流れを案内する案内部材が、前記ボトム部材と前記閉塞部との間に設けられている。これにより、リザーバ室側開口を大きくすることなく作動液体の流れを円滑にすることができる。

また、前記案内部材が、板状であって前記ボトム部材と前記閉塞部とに挟持されているため、取り付け構造が簡素となる。よって、コスト増を抑制することができる。

また、前記案内部材が、前記ボトム部材に取り付けられているため、案内部材をボトム部材と一緒に外筒に配置することができる。よって、案内部材の外筒内への配置が容易となる。

１０ シリンダ装置
１１ 内筒
１２ 外筒
１３ リザーバ室
２０ 閉塞部
２５ ボトム部材
２８，１１０ 案内部材
３５ ロッド
３０ ピストン
４５ａ リザーバ室側開口
５１ 第１弁
４２ａ 通路（吸込通路）
４３ａ 通路（排出通路）
５２ 第２弁

Claims (7)

1. 作動液体が封入され、内部をロッドに設けられたピストンが摺動する内筒と、
   前記内筒の外周側に設けられ、該内筒との間に作動気体と作動液体とが封入されるリザーバ室を形成する外筒と、
   を備えた複筒式のシリンダ装置であって、
   前記内筒のボトム側に設けられるボトム部材と、
   前記外筒のボトム側を閉塞する閉塞部と、
   前記ボトム部材と前記閉塞部とで形成される径方向内側室と、
   を有し、
   前記ボトム部材は、
   前記リザーバ室と前記内筒内とを前記径方向内側室を介して連通可能なリザーバ室側開口と、
   前記リザーバ室側開口から前記内筒内への作動液体の流通を許容する第１弁が設けられた吸込通路と、
   前記内筒内から前記リザーバ室側開口への作動液体の流通を許容する第２弁が設けられた排出通路と、を有し、
   前記径方向内側室には、該径方向内側室を仕切る案内部材が設けられ、
   前記案内部材は、前記ボトム部材と前記閉塞部との間に設けられ、前記リザーバ室側開口から前記吸込通路への作動液体の流れを、前記吸込通路に近づく方向に案内するシリンダ装置。
2. 前記第２弁は、前記ボトム部材の前記閉塞部側に設けられた環状のディスク状のバルブで構成され、該バルブは、外周側が閉塞部側に撓むことで開弁するバルブであり、
   前記案内部材は円形状であって、前記ボトム部材と前記閉塞部とに挟持されている請求項１記載のシリンダ装置。
3. 前記第２弁は、前記ボトム部材の前記閉塞部側に設けられた環状のディスク状のバルブで構成され、該バルブは、外周側が閉塞部側に撓むことで開弁するバルブであり、
   前記案内部材が、前記ボトム部材に取り付けられている請求項１記載のシリンダ装置。
4. 前記第２弁と前記案内部材は、同軸上に配置されて、その中心軸に軸部材を貫通することで、取り付けられる請求項３に記載のシリンダ装置。
5. 前記案内部材は、その外周部が前記閉塞部に当接するように該閉塞部に向かって延びるように設けられる請求項３に記載のシリンダ装置。
6. 前記案内部材には、前記第２弁の外周部よりも内周側となる位置と軸方向に対向して貫通穴が形成されている請求項４または５に記載のシリンダ装置。
7. 前記案内部材は、前記第２弁の外周部に軸方向に対向して配置されており、前記第２弁の開弁時の所定量以上の変形を規制する請求項２乃至６のいずれか一項に記載のシリンダ装置。

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