(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
シリンダと該シリンダの一端側に支持されたシール部材から延出するロッドとを有するシリンダ装置の、前記ロッドを挿通させる挿通孔が形成され前記シリンダの一端側に当接して前記シール部材を覆うカバー部を備え、該カバー部の前記シール部材とは反対側がバンプラバーに当接するバンパキャップであって、
前記カバー部には、
前記シール部材側に、前記挿通孔側の周縁部で周方向に延びる逃げ部が形成され、
前記バンプラバー側に、前記挿通孔側の周縁部で周方向に延びる周方向リブと、該周方向リブから径方向外方に延出する複数の径方向リブとが形成され、
前記径方向リブは、前記周方向リブよりも突出高さが高くなっていることを特徴とするバンパキャップ。
シリンダと、該シリンダの一端側に支持されたシール部材から延出するロッドと、前記ロッドを挿通させる挿通孔が形成され前記シリンダの一端側に当接して前記シール部材を覆い、該シール部材とは反対側がバンプラバーに当接するバンパキャップと、を有するシリンダ装置であって、
前記バンパキャップには、
前記シール部材側に、前記挿通孔側の周縁部で周方向に延びる逃げ部が形成され、
前記バンプラバー側に、前記挿通孔側の周縁部で周方向に延びる周方向リブと、該周方向リブから径方向外方に延出する複数の径方向リブとが形成され、
前記径方向リブは、前記周方向リブよりも突出高さが高くなっていることを特徴とするシリンダ装置。
【発明を実施するための形態】
【0010】
本発明の一実施形態を図面を参照して以下に説明する。
【0011】
図1に示すように、本実施形態に係るバンパキャップ1は、シリンダ装置2を保護するものである。
【0012】
シリンダ装置2は、自動車や鉄道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2は、作動流体が封入されるシリンダ12を有している。シリンダ12は、金属製の外筒13と、外筒13よりも小径で外筒13の内周側に同軸状に設けられる金属製の内筒14とを有し、これら外筒13および内筒14の間にリザーバ室15が形成された二重筒構造をなしている。
【0013】
シリンダ12の外筒13は、一端側が開口部19とされた円筒状の胴部20と、この胴部20の軸方向の開口部19とは反対側を閉塞させる図示略の底部とを有する略有底円筒状をなしている。外筒13の軸方向の一端部には、径方向内方に延出する内フランジ部23が形成されており、この内フランジ部23の内側が開口部19となっている。内フランジ部23は、径方向の内側ほど外筒13における軸方向の外側に位置するように若干傾斜している。外筒13の開口部19は、内筒14よりも軸方向の外側にあることからシリンダ12の開口部にもなっている。
【0014】
外筒13には、胴部20の開口部19側の内周部に嵌合される環状の金属製のロッドガイド26と、胴部20の図示略の底部側の内周部に嵌合される図示略のベースバルブとが設けられている。内筒14は、円筒状をなしており、その軸方向の一端側がロッドガイド26に嵌合し、軸方向の他端側が図示略のベースバルブに嵌合している。これにより、内筒14は、外筒13に対し同軸状に位置決めされている。図示は略すが、内筒14内には、ロッドガイド26とベースバルブとの間にピストンが摺動可能に嵌装されており、このピストンは内筒14内に二室を画成する。
【0015】
外筒13には、胴部20の開口部19側の内周部に、上記したロッドガイド26に加えて、環状のシール部材35が設けられている。シール部材35は、外筒13における軸方向のロッドガイド26よりも外側に設けられている。シール部材35は、外筒13の一端の内フランジ部23とロッドガイド26とに挟持されており、内フランジ部23の径方向の内側の開口部19を通って外筒13つまりシリンダ12の外側に一部突出している。
【0016】
ロッドガイド26およびシール部材35には、それぞれの内側にロッド37が摺動可能に挿通されている。ロッド37は、ロッドガイド26およびシール部材35を通ってシール部材35から外部へと延出している。シール部材35は、シリンダ12のロッド37が延出する側である一端側に支持されてロッド37に摺接する。
【0017】
ロッドガイド26は、内周部にカラー40が嵌合固定されることになり、このカラー40を介してロッド37を、その径方向の移動を規制しつつ軸方向に移動可能に支持する。つまり、ロッド37は、その円筒面からなる外周面で摺接するようにカラー40内に挿入されている。ロッド37は、内筒14内に挿入された端部が図示略のピストンに連結されてピストンと一体化されている。よって、ロッド37は、ロッドガイド26およびカラー40と、ピストンとによって、内筒14に対する径方向の移動が規制されて軸方向に移動可能に支持されている。その結果、ロッド37は、外筒13および内筒14と同軸状に配置され、この同軸状を維持したまま軸方向に移動する。
【0018】
図示略のピストンは、ロッド37がシリンダ12に対して軸方向に移動すると内筒14内の図示略の二室の容積を変化させてこれらの室間で作動流体を流すことになる。その際に、図示略の流路抵抗機構により作動流体の流れに抵抗を与え、これにより減衰力を発生させる。シリンダ12の二室内には作動流体としての作動液が封入され、リザーバ室15内には作動流体としての作動液およびガスが封入される。
【0019】
図示略のベースバルブは、ロッド37が内筒14内への進入量を増やす縮み側に移動するとロッド37の内筒14へ進入する体積分の作動液を内筒14内からリザーバ室15に排出する一方、ロッド37が内筒14からの突出量を増やす伸び側に移動するとロッド37の内筒14から退出する体積分の作動液をリザーバ室15から内筒14内に補給する。
【0020】
ロッドガイド26は、略段付き円環状をなしており、軸方向一側に外周面が円筒面からなる大径部42が形成され、軸方向他側に外周面が大径部42の外周面よりも小径の円筒面からなる小径部43が形成されている。大径部42および小径部43は同軸状に形成されており、ロッドガイド26は、大径部42において外筒13の内周面に嵌合し、小径部43において内筒14の内周面に嵌合する。
【0021】
ロッドガイド26の軸方向の大径部42側の端部には、軸方向に突出する円環状の外側環状凸部45と、これよりも径方向の内側に配置されて軸方向に突出する円環状の内側環状凸部46とが形成されている。外側環状凸部45は、内側環状凸部46よりも上面の突出方向の高さが高くなっている。
【0022】
外側環状凸部45には、その径方向内側位置に、ロッドガイド26を軸方向に沿って貫通する連通穴47が形成されている。連通穴47は、軸方向の外側環状凸部45とは反対側が外筒13と内筒14との間のリザーバ室15に開口している。
【0023】
シール部材35は、合成ゴム製のシール材49に金属製の環状部材50が埋め込まれた一体成形品となっている。環状部材50は、シール材49の形状を維持するためのものであり、対象部位に固定するための強度をシール部材35に生じさせるものである。シール部材35は、径方向の環状部材50の位置がロッドガイド26の外側環状凸部45と外筒13の内フランジ部23とに挟持されてシリンダ12の一端側に支持される。
【0024】
シール材49は、ダストリップ部51、オイルリップ部52、シールリング部53およびチェックリップ部54を有している。
【0025】
ダストリップ部51は、環状部材50の内周面側から軸方向の一側に円環筒状をなして延出している。オイルリップ部52は、環状部材50の内周面側から軸方向の他側に円環筒状をなして延出している。シール部材35は、これらオイルリップ部52およびダストリップ部51の内側にロッド37を摺接可能に挿通させており、これらダストリップ部51およびオイルリップ部52がロッド37との隙間をシールする。
【0026】
シールリング部53は、環状部材50の外周面側から軸方向のオイルリップ部52と同側に円環状をなして突出している。シールリング部53は、ロッドガイド26の外側環状凸部45と外筒13とに同時に接触して外筒13とロッドガイド26との隙間をシールする。
【0027】
チェックリップ部54は、環状部材50の径方向の中間位置から軸方向のオイルリップ部52と同側に円環筒状をなして突出している。チェックリップ部54は、内側環状凸部46の外側環状凸部45側の壁面に当接しており、カラー40とロッド37との隙間から漏れ出た作動流体を連通穴47を介してリザーバ室15に流す一方、逆方向の作動流体の流れを規制する逆止弁として機能する。
【0028】
シール部材35には、ダストリップ部51の外周部に環状のスプリング56が装着されており、オイルリップ部52の外周部にも環状のスプリング57が装着されている。シール部材35は、そのダストリップ部51およびスプリング56が、外筒13の内フランジ部23の径方向内側の開口部19を通ってシリンダ12から外側に突出している。
【0029】
本実施形態に係るバンパキャップ1は、合成樹脂の一体成形品であり、シリンダ装置2のシリンダ12の開口部19側を覆うものである。
【0030】
バンパキャップ1は、シリンダ12の外筒13の胴部20の外周面を覆う円筒状の外周面カバー部62と、外周面カバー部62の軸方向一端側を閉塞するように設けられてシリンダ12のロッド37が突出する側の端部を覆う円板状の端面カバー部63(カバー部)とを有している。シリンダ12のロッド37が突出する側の端部には、シリンダ12の内フランジ部23に加えてシール部材35が設けられており、よって、端面カバー部63はこれら内フランジ部23およびシール部材35を覆う。
【0031】
端面カバー部63は、径方向の中央にロッド37を挿通させる挿通孔65が形成された有孔円板状をなしている。端面カバー部63は、軸方向の外周面カバー部62側にあって外周面カバー部62に繋がる本体部71と、本体部71の軸方向の外周面カバー部62とは反対側にあって挿通孔65側の周縁部で周方向に延びる周方向リブ72と、本体部71の軸方向の外周面カバー部62とは反対側にあって周方向リブ72から径方向外方に延出する複数具体的には
図2に示す三カ所の径方向リブ73とを有している。つまり、
図1に示すように、端面カバー部63には、シール部材35とは反対側に周方向リブ72および複数の径方向リブ73が形成されている。
【0032】
本体部71の軸方向の外周面カバー部62とは反対側の外端面81は、軸方向位置が一定の円環状の平坦面となっている。つまり、外端面81は、バンパキャップ1の軸直交面に平行をなしている。外端面81の径方向外側には、径方向外側ほど軸方向の外周面カバー部62側に位置するように傾斜する湾曲面82が形成されている。外端面81および湾曲面82は、
図2に示すように複数の径方向リブ73で分断されており、バンパキャップ1の円周方向に断続的に形成されている。
【0033】
図1に示すように、本体部71の軸方向の外周面カバー部62側には、外周面カバー部62の内周面から径方向内方に内側ほど外周面カバー部62から軸方向に離れるように傾斜して延出する円環状の湾曲面91と、湾曲面91の内周縁部から径方向内方に内側ほど外周面カバー部62から軸方向に離れるように傾斜して延出するテーパ面92と、テーパ面92の内周縁部から外周面カバー部62から軸方向に離れるように延出する円筒面93とが形成されている。
【0034】
また、本体部71の軸方向の外周面カバー部62側には、円筒面93の外周面カバー部62とは反対側の端縁部から径方向内方に内側ほど外周面カバー部62から軸方向に離れるように傾斜して延出する円環状の湾曲面94と、湾曲面94の内周縁部から径方向内方に延出する軸方向位置が一定の円環状の平坦面95と、平坦面95の内周縁部から径方向内方に内側ほど外周面カバー部62から軸方向に離れるように傾斜して延出するテーパ面96とを有している。テーパ面96の内周縁部が挿通孔65を形成する円筒面状の内周面97に繋がっている。
【0035】
上記したように、本体部71の外端面81は、軸方向位置が一定の平坦面となっていることから、本体部71は、外端面81とテーパ面92との間が、軸方向の厚さが厚い円環状の厚肉部101となっており、外端面81と平坦面95との間が厚肉部101よりも軸方向の厚さが薄い中肉部102となっている。また、外端面81とテーパ面96との間が、中肉部102よりも軸方向の厚さが薄く中肉部102から離れるほど軸方向の厚さが薄くなる薄肉部103となっている。つまり、本体部71は、径方向の外側に厚肉部101が、径方向の中間に厚肉部101よりも薄肉の中肉部102が、径方向の内側に中肉部102よりも薄肉の薄肉部103が形成されている。
【0036】
本体部71は、厚肉部101のテーパ面92においてシリンダ12のロッド37が突出する一端側にある外筒13の内フランジ部23に当接してシール部材35を覆うことになる。その際に、薄肉部103のテーパ面96がシリンダ12から軸方向外方に突出するシール部材35のダストリップ部51およびスプリング56との干渉を避けるように逃げる。つまり、テーパ面96は、端面カバー部63において径方向内側ほど軸方向外側に位置するように傾斜してシール部材35およびスプリング56から逃げる逃げ部104の軸方向の外周面カバー部62側の端面を構成している。この逃げ部104は、薄肉部103における軸方向の外周面カバー部62側に形成されており、端面カバー部63における軸方向のシール部材35側に、挿通孔65側の周縁部で周方向に延びるように形成されている。
【0037】
周方向リブ72は、本体部71の外端面81から軸方向の外周面カバー部62とは反対側に突出しており、挿通孔65と同軸の円環状をなしている。周方向リブ72は、本体部71の内周面97に対し同一円筒面をなして連続する内周面111と、内周面111の軸方向の外端縁部から軸方向外方に外側ほど大径となるように傾斜して延出するテーパ面112とを有している。また、周方向リブ72は、テーパ面112の軸方向の外端縁部から径方向外方に本体部71の外端面81と平行をなして延出する平坦な頂面113と、頂面113の径方向外方の外周縁部から本体部71の外端面81側に、外端面81側ほど大径となるように傾斜して延出して外端面81に繋がる外周面114とを有している。
図2に示すように、テーパ面112、頂面113および外周面114は、複数の径方向リブ73で分断されており、バンパキャップ1の円周方向に断続的に露出している。
図1に示すように、周方向リブ72は、径方向の幅が逃げ部104の径方向の幅と同等になっており、径方向の位置が逃げ部104と重なり合っている。
【0038】
複数の径方向リブ73は、いずれも同形状をなしている。複数の径方向リブ73は、
図2に示すようにバンパキャップ1の周方向に等ピッチで配置されており、挿通孔65を中心とする放射状をなしている。複数の径方向リブ73は、
図1に示すように本体部71の外端面81から軸方向の外周面カバー部62とは反対側に周方向リブ72よりも突出しており、バンパキャップ1の径方向における位置を周方向リブ72と重ね合わせている。
【0039】
径方向リブ73は、周方向リブ72の内周面111に対し同一円筒面に配置されて連続する円筒面の一部からなる内側面121と、内側面121のバンパキャップ1の軸方向における外端縁部から軸方向外方に外側ほどバンパキャップ1の径方向の外側に位置するように傾斜して延出するテーパ面の一部からなる傾斜面122とを有している。また、径方向リブ73は、傾斜面122のバンパキャップ1の軸方向における外端縁部から径方向外方に周方向リブ72の頂面113と平行をなして延出する平坦な頂面123と、頂面123のバンパキャップ1の周方向における
図2に示す両側縁部から周方向リブ72の頂面113および外周面114と本体部71の外端面81および湾曲面82とに向けて、これらに近づくほどバンパキャップ1の周方向における外側に位置するように傾斜して延出してこれらに繋がる一対の側壁面124とを有している。
【0040】
図1に示すように、径方向リブ73は、本体部71の外端面81から周方向リブ72よりも突出しており、よって、すべての径方向リブ73の同一平面に配置される頂面123と本体部71の外端面81との距離は、周方向リブ72の頂面113と外端面81との距離よりも大きくなっている。言い換えれば、径方向リブ73は、周方向リブ72よりも本体部71の外端面81からの突出高さが高くなっている。
【0041】
シリンダ装置2は、ロッド37が車体側に連結され、シリンダ12が車輪側に連結される。その際に、バンパキャップ1がシリンダ12のロッド37の突出する側およびシール部材35を覆う。そして、バンパキャップ1と車体側との間には、弾性樹脂材料からなるバンプラバー131が配置される。バンプラバー131は、筒状をなしており、内側にロッド37を挿通させた状態で車体側に支持されている。
【0042】
シリンダ装置2は、ロッド37がシリンダ12に対しストロークすることで、車輪の車体に対する移動に対して減衰力を発生させる。バンプラバー131は、ロッド37がシリンダ12内に進入する縮み方向の移動限界側までストロークしたときに、シリンダ12とともに上昇するバンパキャップ1に当接し弾性変形してシリンダ12の速度を低下させて異音の発生を抑制する。このとき、バンパキャップ1は、端面カバー部63のシール部材35とは反対側の突出高さの高い複数の径方向リブ73でバンプラバー131に当接してバンプラバー131からの荷重を受け、この荷重を複数の径方向リブ73から厚肉部101を介してこれに内フランジ部23で当接する剛性の高い外筒13に伝達する。
【0043】
上記した特許文献1に記載のシリンダ装置は、ピストンロッドを通す貫通孔を有する覆い部に、一端が貫通孔に対する接線方向に沿い他端側が外周に向けて延びる突起部を形成している。しかしながら、突起部がバンプストップキャップの強度を効果的に向上させているとは言えない。よって、全体の肉厚を厚くしなければならない可能性があり、バンパキャップの重量増を抑制しつつ強度を向上させることができない可能性がある。
【0044】
これに対して、本実施形態のバンパキャップ1は、その軸方向のシール部材35側に挿通孔65側の周縁部で周方向に延びる逃げ部104が形成されている端面カバー部63のシール部材35とは反対側に、挿通孔65側の周縁部で周方向に延びる周方向リブ72が設けられている。このため、逃げ部104が形成されることでそのままでは強度が低下してしまう端面カバー部63の挿通孔65側の周縁部を周方向リブ72を形成することで断面積を増やして効果的に補強することができる。しかも、周方向リブ72を端面カバー部63のシール部材35とは反対側に形成することでシール部材35とのクリアランスを確保したまま補強することができる。
【0045】
また、バンパキャップ1は、バンプラバー131からの荷重を受ける部分を、複数の径方向リブ73を形成することによって断面積を増やして効果的に補強することができる。したがって、バンパキャップ1の重量増を抑制しつつ強度を向上させることができる。
【0046】
また、径方向リブ73の突出高さが周方向リブ72よりも高いため、バンパキャップ1は、バンプラバー131との接触部分が複数の径方向リブ73のみとなり、バンプラバー131とバンパキャップ1との接触面積を減らすことができる。よって、接触状態での相対回転に起因する異音の発生を抑制できる。
【0047】
また、周方向リブ72は円環状をなしており、複数の径方向リブ73は周方向に等間隔で配置されているため、バンパキャップ1は回転方向の位置決めが不要となり、取り付けが容易となる。
【0048】
以上に述べた実施形態は、シリンダと該シリンダの一端側に支持されたシール部材から延出するロッドとを有するシリンダ装置の、前記ロッドを挿通させる挿通孔が形成され前記シリンダの一端側に当接して前記シール部材を覆うカバー部を備え、該カバー部の前記シール部材とは反対側がバンプラバーに当接するバンパキャップおよびこれを用いたシリンダ装置であって、前記カバー部には、前記シール部材側に、前記挿通孔側の周縁部で周方向に延びる逃げ部が形成され、前記バンプラバー側に、前記挿通孔側の周縁部で周方向に延びる周方向リブと、該周方向リブから径方向外方に延出する複数の径方向リブとが形成され、前記径方向リブは、前記周方向リブよりも突出高さが高くなっている。よって、逃げ部が形成されることでそのままでは強度が低下してしまうカバー部の挿通孔側の周縁部を周方向リブを形成することで断面積を増やして効果的に補強することができる。また、バンプラバーからの荷重を受ける部分を、複数の径方向リブを形成することによって断面積を増やして効果的に補強することができる。したがって、重量増を抑制しつつ強度を向上させることができる。また、径方向リブは、周方向リブよりも突出高さが高いため、バンプラバーとの接触部分が複数の径方向リブのみとなり、バンプラバーとの接触面積を減らすことができる。よって、接触状態での相対回転に起因する異音の発生を抑制できる。
なお、本実施形態では、バンパキャップ1の材料として、合成樹脂を用いた例を示したが、スチールや鉄で形成してもよい。ただし、合成樹脂を用いたほうが、周方向リブや径方向リブを型で一体形成することができ、生産性に優れる。