特許 6695718 シリンダ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6695718

(24)【登録日】2020年4月24日

(45)【発行日】2020年5月20日

(54)【発明の名称】シリンダ装置

(51)【国際特許分類】

   F16F 9/48 20060101AFI20200511BHJP

   F16F 9/34 20060101ALI20200511BHJP

   F16F 9/20 20060101ALI20200511BHJP

【ＦＩ】

   F16F9/48

   F16F9/34

   F16F9/20

【請求項の数】7

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2016-55250(P2016-55250)

(22)【出願日】2016年3月18日

(65)【公開番号】特開2017-166678(P2017-166678A)

(43)【公開日】2017年9月21日

【審査請求日】2019年2月18日

(73)【特許権者】

【識別番号】000235543

【氏名又は名称】飛島建設株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】514315997

【氏名又は名称】株式会社Ｅ＆ＣＳ

(73)【特許権者】

【識別番号】509186579

【氏名又は名称】日立オートモティブシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】久保田 雅春

(72)【発明者】

【氏名】名取 祥一

(72)【発明者】

【氏名】阿部 隆英

(72)【発明者】

【氏名】張 苓

(72)【発明者】

【氏名】中村 和明

(72)【発明者】

【氏名】河合 類斗

【審査官】 竹村 秀康

(56)【参考文献】

【文献】 実開昭５８−１６５３４９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２０００−０２７９１６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｆ９／００−９／５８

(57)【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、
該シリンダ内を第１室と第２室に画成し、当該シリンダ内を摺動するピストンと、
該ピストンに連結されたロッドと、
前記ピストンに設けられ、前記第１室と前記第２室とを連通する連通路と、
前記ピストンの移動に伴う前記第１室と前記第２室との圧力差により開弁して作動流体の通過に伴う減衰力を発生する減衰弁と、
前記ピストンの中心軸から径方向に離間した位置に配置され、該ピストンがストロークエンドに近づいたときに、前記連通路の通路面積を大きくする弁部を有する弁機構と、
を備えたことを特徴とするシリンダ装置。

【請求項2】

作動流体が封入されたシリンダと、
該シリンダ内を第１室と第２室に画成し、当該シリンダ内を摺動するピストンと、
該ピストンに連結されたロッドと、
前記ピストンに設けられ、前記第１室と前記第２室とを連通する連通路と、
前記ピストンの移動に伴う前記第１室と前記第２室との圧力差により開弁して作動流体の通過に伴う減衰力を発生する減衰弁と、
前記ピストンの中心軸から径方向に離間した位置に配置され、該ピストンの軸方向位置により前記連通路の通路面積を変更する弁部と、前記ピストンの端面より軸方向に突出して前記弁部に連結された軸部材とを有する弁機構と、
を備えたことを特徴とするシリンダ装置。

【請求項3】

前記軸部材は、前記弁部と一体に設けられ、前記シリンダの内壁に当接した後の前記ピストンの移動に伴う相対変位によって前記弁部をピストン移動方向に移動させることを特徴とする請求項２に記載のシリンダ装置。

【請求項4】

前記弁部は、前記軸部材と同軸に設けられたスプールを有し、前記軸部材の移動位置に応じて前記連通路を閉止又は開放することを特徴とする請求項２又は３に記載のシリンダ装置。

【請求項5】

作動流体が封入されたシリンダと、
該シリンダ内を第１室と第２室に画成し、当該シリンダ内を摺動するピストンと、
該ピストンに連結されたロッドと、
前記ピストンに設けられ、前記第１室と前記第２室とを連通する連通路と、
前記ピストンの移動に伴う前記第１室と前記第２室との圧力差により開弁して作動流体の通過に伴う減衰力を発生する減衰弁と、
前記ピストンの中心軸から径方向に離間した位置に配置され、該ピストンの軸方向位置により前記連通路の通路面積を変更する弁部と、前記ピストンの外周面より径方向に突出し前記弁部に連結された軸部材とを有する弁機構と、
を備えたことを特徴とするシリンダ装置。

【請求項6】

前記軸部材を突出方向に付勢する付勢部材を設け、
前記弁部は、前記軸部材の先端が前記シリンダの端部内壁に当接して前記ピストン側に移動することで前記通路面積を前記軸部材の先端が前記シリンダの内壁に当接する前の通路面積より大きくすることを特徴とする請求項２から５の何れか一項に記載のシリンダ装置。

【請求項7】

前記軸部材は、前記弁部の移動方向両側に設けられ、前記シリンダの両側の端部内壁に当接することを特徴とする請求項２から４の何れか一項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、シリンダ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、構造物の震動を減衰する減衰手段として構造物に取り付けられたシリンダ装置、あるいは鉄道車両などの走行中の車輪の上下動作を減衰する減衰手段として用いられるシリンダ装置では、シリンダ内に封入された作動流体（作動油）がピストンの往復移動に伴ってピストン内に設けられた減衰機構（絞り）の微小流路を通過する際の流路抵抗によって減衰力を発生させている（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

このようなシリンダ装置においては、設計上シリンダ内におけるピストンの摺動行程（ストローク）が決められており、その範囲内でのピストン速度に対する減衰が得られるように構成されている。

【0004】

また、シリンダ装置においては、ピストンが所定の摺動行程を超える位置まで移動した場合、すぐにピストン移動方向におけるシリンダ端部内壁にピストンが衝突しないように所定寸法のクリアランスが設けられ、且つシリンダ端部内壁にストッパが設けられている。しかしながら、シリンダ装置に想定以上の過大な加速度が入力された場合には、ピストンが摺動行程を超える位置まで移動してストッパに衝突することになる。

【0005】

このような状況では、入力された加速度（ピストン速度）に対する減衰力が十分に得られないため、ピストンがストッパに衝突する直前にシリンダ内からシリンダの外側に平行に形成されたリザーバ室に連通されたオリフィスを遮断し、減衰力を増大させて衝撃を抑制している。

【0006】

ところが、上記のようにピストンがストッパに衝突する直前にシリンダとリザーバ室とを連通するオリフィスを遮断すると、ピストンの移動に伴う作動流体がピストン内に設けられた減衰機構の微小流路のみを通過させることになる。そのため、ピストンが摺動行程のストロークエンド直前位置に達した時点で減衰力が増大するようにした場合、当該シリンダ装置の両端が連結される構造物あるいは車両の各支持部に過大な力が作用してしまい、当該支持部が変形又は破損してしまうおそれがある。

【0007】

そのため、従来のシリンダ装置においては、例えば特許文献１に記載されているようにピストンのストロークエンドより内側のシリンダ内周壁にピストン移動方向を中心とする軸周りの螺旋状溝を形成している。これにより、ピストンがストッパに衝突する直前にピストンの両端面が螺旋状溝をまたぐことになり、ピストンにより加圧されたシリンダ室（第１室）の作動流体が螺旋状溝を通過して非加圧側のシリンダ室（第２室）に流通して減衰力が低下する。これにより、シリンダ装置のピストンロッドの端部、及びシリンダ本体の端部が連結された支持機構に過大な力が作用せず、支持機構の損傷を抑制することが可能になる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２０００−１８３０８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

しかしながら、上記従来のシリンダ装置では、螺旋状溝をシリンダ内周壁に正確に加工することが難しい上、ピストンの外周がシリンダ内を往復動する際に螺旋状溝の角部に摺接することになる。そのため、従来は、ピストン外周面に螺旋状溝の縁部との擦れによる傷がついたり、ピストン外周に設けられたリング状のシール部材が摩耗しやすくなって耐久性が低下するという問題があった。

【0010】

そこで、本発明は上記事情に鑑み、上記課題を解決したシリンダ装置の提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

上記課題を解決するため、本発明は以下のような手段を有する。

【0012】

本発明は、作動流体が封入されたシリンダと、該シリンダ内を第１室と第２室に画成し、当該シリンダ内を摺動するピストンと、該ピストンに連結されたロッドと 前記ピストンに設けられ、前記第１室と前記第２室とを連通する連通路と、前記ピストンの移動に伴う前記第１室と前記第２室との圧力差により開弁して作動流体の通過に伴う減衰力を発生する減衰弁と、前記ピストンの中心軸から径方向に離間した位置に配置され、該ピストンがストロークエンドに近づいたときに、前記連通路の通路面積を大きくする弁部を有する弁機構と、を備えたことを特徴とする。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、ピストンの損傷やピストンの外周に設けられたシール部材の摩耗を抑制して耐久性の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の第１の実施形態におけるシリンダ装置の内部構造を示すＡ−Ａ断面図である。

【図2】本発明の第１の実施形態におけるシリンダ装置の内部構造を示すＢ−Ｂ断面図である。

【図3】本発明の第１の実施形態における減衰力切替機構を拡大して示す断面図である。

【図4】本発明の第１の実施形態における減衰力切替機構のストロークエンドにおける動作を拡大して示す断面図である。

【図5】本発明の第１の実施形態におけるピストンの一側端面を軸方向からみた図である。

【図6】本発明の第１の実施形態におけるシリンダ装置のピストンストロークと減衰力との関係を示すグラフである。

【図7】本発明の第２の実施形態におけるシリンダ装置の内部構造を示す断面図である。

【図8】本発明の第３の実施形態におけるシリンダ装置の内部構造を示す断面図である。

【図9】本発明の第４の実施形態におけるシリンダ装置の内部構造を示す断面図である。

【図10】本発明の第４の実施形態における減衰力切替機構を拡大して示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。

【0016】

〔シリンダ装置の構成〕
図１は本発明の第１の実施形態におけるシリンダ装置の内部構造を示す断面図である。尚、図１は、図５中に示すＡ−Ａ線に沿う変則断面図を示している。図１、図５に示されるように、シリンダ装置１０は、シリンダ内部に作動油（作動流体）Ｆが封入された油圧緩衝器である。また、シリンダ装置１０は、作動油が封入されたシリンダ２０と、当該シリンダ２０内を摺動するピストン３０と、ピストン３０に連結されたピストンロッド４０とを有する。

【0017】

シリンダ２０は、内部にシリンダ室２２を有し、当該シリンダ室２２がピストン３０により第１室２４と第２室２６とに画成されている。第１室２４及び第２室２６には、作動油が充填されている。また、シリンダ２０のシリンダ本体２１の両端には、第１、第２蓋部材２５、２７が固定されており、第１、第２蓋部材２５、２７の内側には、第１、第２ガイド部材２８、２９が配置されている。また、第２蓋部材２７には、後述するアキュームレータ１６０を覆うように形成された円筒形状の中空ロッド１５１が固定されている。第１の実施形態では、ピストンロッド４０のＸ１方向に延在する端部、及び中空ロッド１５１のＸ２方向に延在する端部が、例えば構造物の支持部に連結されている。

【0018】

ピストン３０は、減衰力切替機構５０、６０以外に温度補償弁機構９０と、第１、第２リリーフ弁１００、１１０と、第１、第２調圧弁１２０、１３０とを有する。

【0019】

第１の実施形態においては、減衰力発生機構は、第１、第２リリーフ弁１００、１１０及び、第１、第２調圧弁１２０、１３０を有する。尚、各リリーフ弁及び各調圧弁は、第１室２４、第２室２６の圧力変化に応じて開弁するように設定されており、各リリーフ弁及び調圧弁の設置数は、要求される減衰特性が得られるように配置することが望ましい。

【0020】

図１においては、温度補償弁機構９０とピストン３０がＸ１方向に摺動したときに動作する、第１リリーフ弁１００を示しており、図５に示されるように、ピストン３０がＸ１方向に摺動したときに動作する第１調圧弁１２０及びピストン３０がＸ２方向に摺動したときに動作する第２リリーフ弁１１０、第２調圧弁１３０は周方向にずれた位置に配置されている。尚、第２リリーフ弁１１０及び第１、第２調圧弁１２０、１３０の構造は、第１リリーフ弁１００と同様であるので説明は省略する。

【0021】

ピストンロッド４０は、ピストン３０の一側（Ｘ１方向側）に設けられた第１ピストンロッド４２と、ピストン３０の他側（Ｘ２方向側）に設けられた第２ピストンロッド４４とを有する。第１ピストンロッド４２は、ピストン３０の一側（Ｘ１方向側）に延在する大径部４２ａと、ピストン３０の中央穴３２を貫通する小径部４２ｂとを有する。第２ピストンロッド４４は、中空円筒形状に形成されており、第１ピストンロッド４２の小径部４２ｂが挿通される内径部４４ａと、第１ピストンロッド４２の外径と同径とされた外径部４４ｂとを有する。

【0022】

このように、ピストンロッド４０は、ピストン３０の一側及び他側における外径が同径であるので、ピストン３０がＸ１、Ｘ２方向に往復動する際、ピストンロッド４０の移動に伴う第１室２４及び第２室２６における作動油の流入量・流出量に差が生じない。また、ピストンロッド４０は、シリンダ２０の軸方向に設けられた第１、第２ガイド部材２８、２９の中央穴２８ａ、２９ａによりＸ１、Ｘ２方向に摺動可能に支持されている。さらに、第１、第２ガイド部材２８、２９の内側端部には、ピストン３０のＸ１、Ｘ２方向のストロークを所定の摺動範囲に規制する第１、第２ストッパ部２８ｂ、２９ｂが軸方向にシリンダ室に向けて突出している。

【0023】

さらに、ピストン３０は、温度補償経路１４０と、リリーフ経路１５０とを有する。温度補償経路１４０は、第１ピストンロッド４２の小径部４２ｂを貫通する連通孔１４６を有し、連通孔１４６はアキュームレータ１６０に連通されている。

【0024】

温度補償経路１４０には、アキュームレータ１６０から第１室２４へ向けての流れに対し開弁し、常時連通するオリフィス１４２ａが設けられた第１弁１４２と、アキュームレータ１６０から第２室２６へ向けての流れに対し開弁し、常時連通するオリフィス１４４ａが設けられた第２弁１４４とが設けられている。そして、第１、第２室２４、２６内の油液が熱膨張した際に、オリフィス１４２ａ、１４４ａを介して作動流体を回収し、また、温度低下による作動流体の収縮量や何等かの原因で第１、第２室２４、２６が負圧になった際に油液を補給する温度補償弁機構９０を構成する。また、アキュームレータ１６０は、作動流体が貯留された貯留室１６２と、アキュームレータピストン１６４の動作により温度上昇に伴う熱膨張分の作動流体を吸収するとともに、温度低下に伴う収縮分の作動流体を供給するものである。

【0025】

また、ピストン３０が往復動する際に第１室２４及び第２室２６の圧力上昇が生じた場合、第１、第２弁１４２、１４４は、開弁状態を維持してピストン３０によって加圧された作動流体がアキュームレータ１６０に供給されないようにしている。

【0026】

リリーフ経路１５０には、ピストン３０の移動に伴う第１室２４と第２室２６との圧力差により開弁して作動流体の通過に伴う減衰力を発生させる第１リリーフ弁１００が設けられている。また、第１リリーフ弁１００は、ピストン３０の動作に伴う第１室２４で加圧された作動流体の圧力変化に応じて開弁又は閉弁する弁体１００ａを有する。すなわち、第１室２４の圧力が第２室２６の圧力よりも所定圧力以上に大きくなると、弁体１００ａが開弁動作して、第１室２４の作動流体が第１リリーフ弁１００を通過して第２室２６に移動する。その際、第１リリーフ弁１００においては、作動流体が通過する過程で粘性抵抗による減衰力が発生し、入力された振動エネルギを熱に変換して減衰する減衰弁として機能する。

【0027】

尚、第２リリーフ弁１１０及び第１、第２調圧弁１２０、１３０は、上記第１リリーフ弁１００と同様に減衰弁として設けられ、ピストン３０の動作に伴う圧力差によって適宜開弁して減衰力を発生する減衰弁である。尚、第１リリーフ弁１００及び第１調圧弁１２０は、ピストン３０がＸ１方向に移動した際に開弁して減衰力を発生し、第２リリーフ弁１１０及び第２調圧弁１３０は、ピストン３０がＸ２方向に移動した際に開弁して減衰力を発生するように設けられている。

【0028】

また、第１、第２リリーフ弁１００、１１０と、第１、第２調圧弁１２０、１３０との開弁するタイミングがずれるように弁体を付勢するバネのバネ定数を異なる値に設定してある。また、第１、第２リリーフ弁１００、１１０及び、第１、第２調圧弁１２０、１３０のそれぞれがほぼ同時に開弁するように設定することも可能である。

【0029】

図２は本発明の第１の実施形態におけるシリンダ装置の内部構造を示す断面図である。尚、図２は、図５中に示すＢ−Ｂ線に沿う断面図を示している。

【0030】

尚、第１の実施形態のシリンダ２０は、複数の部品が組み合わせられた円筒形状の組立体であるが、各部品形状や分割数はこれに限るものではないので、各部品の説明は省略する。

【0031】

ピストン３０は、第１、第２ストッパ部２８ｂ、２９ｂに当接した場合に減衰力を低下させるように切り替える第１、第２減衰力切替機構（弁機構）５０、６０を有する。

【0032】

第１減衰力切替機構５０は、ピストン３０の内部に形成された第１連通路３４に設けられている。また、第２減衰力切替機構６０は、ピストン３０の内部に形成された第２連通路３６に設けられている。各連通路３４、３６は、ピストン３０の内部で第１、第２減衰力切替機構５０、６０と交差するように形成され、それぞれ別経路で第１室２４と第２室２６とを連通している。また、各連通路３４、３６には、後述する第１、第２逆止弁７０、８０が設けられている。

【0033】

〔減衰力切替機構の構成〕
図３は本発明の第１の実施形態における減衰力切替機構を拡大して示す断面図である。図３に示されるように、第１減衰力切替機構５０は、ピストン３０のＸ１方向側端面が第１ストッパ部２８ｂに当接する直前の所定位置に達したとき、第１連通路３４における通路面積を大きく変更する構成であり、第１弁部５２と、第１軸部材５４と、第１バネ部材（付勢部材）５６とを有する。第１弁部５２及び第１軸部材５４は、第１バネ部材によりピストン３０の端面より突出する方向（Ｘ１方向）に付勢されている。

【0034】

第１軸部材５４は、Ｘ１方向側の端面３０ａより軸方向に突出する長さによってピストン位置に対する減衰力低下のタイミングを所定位置に設定する。この第１軸部材５４は、内部を軸方向に貫通する小径な小流路５４ａを有し、基端部が第１弁部５２に結合されている。そのため、第１弁部５２と第１軸部材５４とは、軸方向に移動可能なため、第１軸部材５４の端部が第１ストッパ部２８ｂの端部に当接すると、ピストン３０の相対変位により第１弁部５２が開弁動作する。

【0035】

第１の実施形態では、第１弁部５２には、両端部分より小径に構成されたスプール５２ａと、スプール５２ａより大径なシール部５２ｂとが設けられている。また、第１弁部５２は、第１バネ部材５６によりＸ１方向に付勢されている。そのため、第１弁部５２のスプール５２ａは、第１連通路３４から離間した位置にあり、大径なシール部５２ｂが第１連通路３４を閉止している。

【0036】

さらに、第１弁部５２は、軸心を貫通する微小な通路面積を有する小流路５２ｃを有する。この小流路５２ｃは、前述した第１軸部材５４の小流路５４ａと連通されている。そのため、第１弁部５２は、第１連通路３４を閉止している場合でも、ピストン３０の移動により加圧された第１室２４の作動流体は、小流路５４ａ、５２ｃを通過して挿入孔内の圧力を第１室２４の圧力と同圧にしている。そのため、第１弁部５２は、第１室２４の作動流体の圧力により開弁しないように設けられている。

【0037】

また、第１軸部材５４は、第１バネ部材５６のバネ力によりピストン３０のＸ１方向側の端面３０ａより軸方向に所定長さ分突出している。第１軸部材５４の突出長さは、ピストンストロークエンドに対する減圧開始位置に応じて適宜設定される。すなわち、ピストン３０がピストンストロークエンドに近づいた場合、減衰力を低下させるタイミングをピストンストロークに対してどの位置にするかによって決まる。

【0038】

〔減衰力切替機構の動作〕
図４は本発明の第１の実施形態における減衰力切替機構のストロークエンドにおける動作を拡大して示す断面図である。図４に示されるように、ピストン３０がＸ１方向に移動すると、第１軸部材５４は、先端部が第１ガイド部材２８の第１ストッパ部２８ｂの端部に接近する。このピストン３０の動作過程においては、第１室２４の圧力が増大して第１室２４と第２室２６との間で圧力差が生じる。従って、ピストン３０がシリンダ２０内を往復移動する際は、後述する第１、第２リリーフ弁１００、１１０及び、第１、第２調圧弁１２０、１３０（図１参照）の開閉動作に伴って減衰力が発生する。そのため、シリンダ装置１０は振動エネルギが入力された場合、ピストン３０の移動方向に応じた第１、第２リリーフ弁１００、１１０及び、第１、第２調圧弁１２０、１３０（図１参照）の何れかを作動流体が通過する際の粘性抵抗による減衰力が発生して入力された振動エネルギを減衰させることができる。

【0039】

さらに、ピストン３０がシリンダ２０内のストロークエンドに近づくと、第１軸部材５４の先端部が第１ガイド部材２８の第１ストッパ部２８ｂの端部に当接する。これにより、ピストン３０がＸ１方向に移動するとともに、第１軸部材５４が第１弁部５２を相対的にＸ２方向に移動させることが可能になる。さらにピストン３０がＸ１方向に移動して第１ガイド部材２８に当接する直前位置に達したとき、第１軸部材５４及び第１弁部５２がピストン移動方向とは逆方向となるＸ２方向に押圧される。これにより、第１弁部５２のスプール５２ａは、第１連通路３４と交差する減衰力切替位置に達する。

【0040】

そして、第１連通路３４を流れる作動流体の流量が増大されるとともに、第１逆止弁７０が作動流体の圧力により開弁するため、第１室２４の加圧された作動流体は、第１連通路３４を介して第１連通路３４を通過して第２室２６に流出される。これにより、ピストン３０が第１ストッパ部２８ｂに当接する直前において、ピストン３０の移動に伴う第１室２４で加圧された作動流体の一部が第２室２６へ移動する。その結果、第１室２４における圧力が低下するため、当該シリンダ装置１０が取り付けられた構造物などの支持部に過大な力が作用することを抑制できる。

【0041】

第２減衰力切替機構６０は、ピストン３０のＸ２方向側端面３０ｂが第２ガイド部材２９の第２ストッパ部２９ｂに当接する直前の所定位置に達したとき、第２連通路３６における通路面積を大きくする構成であり、第２弁部６２と、第２軸部材６４と、第２バネ部材６６とを有する。すなわち、第２減衰力切替機構６０は、上記第１減衰力切替機構５０と同様な構成であり、軸方向上第１減衰力切替機構５０と１８０度反転した向きで設けられている。また、ピストン３０がＸ２方向に移動したときの第２弁部６２及び第２軸部材６４の動作は、前述した第１減衰力切替機構５０の場合と同様である。

【0042】

〔減衰力の変化パターン〕
ここで、上記のように構成されたシリンダ装置１０における減衰力の変化について説明する。図６は本発明の第１の実施形態におけるシリンダ装置のピストンストロークと減衰力との関係を示すグラフである。

【0043】

図６に示すグラフＧは、直交座標系における横軸で示すピストンストロークと、ピストンストロークに応じた縦軸で示す減衰力との関係を示している。なお、変位は正弦波で作動した場合である。第１象限と第３象限において、ピストン３０のストロークエンド付近における減衰力の低下を示す急激な傾きα、βが現れている。また、それ以外の第２象限及び第４象限においては、ストロークエンド付近における減衰力は増加しており、ほぼ同じ半径による円形パターンで変化している。

【0044】

例えば、図２〜図４に示す第１減衰力切替機構５０が無い場合、第１象限と第３象限において、ピストン３０のストロークエンド付近における減衰力は、破線で示すように円形パターンになる。この場合、減衰弁としての第１、第２リリーフ弁１００、１１０及び、第１、第２調圧弁１２０、１３０における減衰力は、ピストン３０がストロークエンドに達するまで発生していることが分かる。また、円形パターンによる減衰力の変化は、ストロークエンドに達するまで、比較的高い減衰力が維持されるため、その反作用としてシリンダ装置１０の両端部が連結される構造物の支持部が受ける力が強いことが分かる。

【0045】

一方、第１の実施形態の第１減衰力切替機構５０を有する場合、ピストン３０がＸ１方向に移動して第１ガイド部材２８に当接する直前位置に達したとき、第１軸部材５４及び第１弁部５２がピストン移動方向とは逆方向となるＸ２方向に押圧される。これにより、第１弁部５２のスプール５２ａは、第１連通路３４と交差する減衰力切替位置に達する（図４参照）。すなわち、ピストン３０が第１ストッパ部２８ｂに当接する直前において、ピストン３０の移動に伴う第１室２４で加圧された作動流体の一部が第１連通路３４を介して第２室２６へ移動する。その結果、第１室２４における圧力が低下するため、第１、第２リリーフ弁１００、１１０及び、第１、第２調圧弁１２０、１３０による減衰力も傾きα、βで示すように急速に低下する。そのため、当該シリンダ装置１０が取り付けられた構造物などの支持部に過大な力が作用することを抑制できる。

【0046】

尚、図６においては、例えば第１象限における傾きαが第１減衰力切替機構５０によるものとした場合、第３象限における傾きβが第２減衰力切替機構６０によるものとなる。

【0047】

このように、第１の実施形態では、ピストン３０に第１、第２減衰力切替機構５０、６０を設けることにより、シリンダ２０内を往復移動するピストン３０の両ストロークエンドにおける減衰力低下を生じさせて、シリンダ装置１０が取り付けられた構造物などの各支持部に過大な力が作用することを抑制できる。

【0048】

また、第１の実施形態では、ピストン３０の端面３０ａ、３０ｂに第１、第２減衰力切替機構５０、６０の各軸部材５４、６４が軸方向（Ｘ１、Ｘ２方向）に突出しているため、ピストン３０の外周やピストン３０の外周をシールするシール部材などが損傷することを抑制できる。

【0049】

尚、上記した第１の実施形態においては、第１弁部５２がスプールを有する場合を一例としてあげたが、これに限らず、他の弁構造のものを用いても良いのは勿論である。

【0050】

また、上記した第１の実施形態においては、第１軸部材５４の先端部が第１ガイド部材２８の第１ストッパ部２８ｂに当接する場合について説明したが、これに限らず、第１ガイド部材２８の代わりに第１軸部材５４の先端部が蓋部材２５の内壁に当接するようにしても良い。

【0051】

次に、本発明の第２の実施形態を図７に基づいて説明する。なお、第１の実施形態と同様の構成は、第１の実施形態と同様の番号を付し、説明は省略する。また、実質的に同様の働きをする部材は、第１の実施形態における符号に２００を加えた番号を付す。

【0052】

シリンダ２２０は、シリンダ本体２１と、その端部を閉塞する第１、第２蓋部材２２５、２２７とから大略構成されている。

【0053】

シリンダ２２０内には、ピストン２３０が摺動可能に嵌挿されている。ピストン２３０には、第１ピストンロッド２４２と、第２ピストンロッド２４４とからなるピストンロッド２４０が取り付けられている。

【0054】

ピストン２３０には、第１の実施形態と同様に他の断面に第１、第２のリリーフ弁１００、１１０と、第１、第２調圧弁１２０、１３０が設けられている。

【0055】

また、ピストン２３０には、第１の実施形態と同様に温度補償経路１４０が設けられている。温度補償経路１４０は、第１ピストンロッド２４２の小径部２４２ｂを貫通する連通孔１４６を有し、連通孔１４６はアキュームレータ２６０に連通されている。

【0056】

温度補償経路１４０には、アキュームレータ２６０から第１室２４へ向けての流れに対し開弁し、常時連通するオリフィス１４２ａが設けられた第１弁１４２と、アキュームレータ１６０から第２室２６へ向けての流れに対し開弁し、常時連通するオリフィス１４４ａが設けられた第２弁１４４とが設けられている。そして、第１、第２室２４、２６内の油液が熱膨張した際に、オリフィス１４２ａ、１４４ａを介して作動流体を回収し、また、温度低下による作動流体の収縮量や何等か原因で第１、第２室２４、２６が負圧になった際に油液を補給する温度補償弁機構９０を構成する。

【0057】

次に、第２の実施形態における特徴的構成である減衰力切替機構２５０について説明する。

【0058】

ピストン２３０には、軸方向に貫通する貫通孔２０１が設けられている。この貫通孔２０１には、ピン２０２が挿通されている。このピン２０２の両端は、第１、第２蓋部材２２５、２２７と接触しており、固定はされていない。これにより、ピストンロッド２４０が回転してもピン２０２には負荷がかからないようにしている。

【0059】

ピン２０２は、その両端が小径部２０２ａ、２０２ｃとなっており、中央部が略貫通孔の内径と同様の外径を有する大径部２０２ｂとなっている。この小径部２０２ａ、２０２ｃが本発明の軸部となっており、小径部２０２ａ、２０２ｃから大径部２０２ｂに拡径する部分が弁部となっている。なお、小径部２０２ａ、２０２ｃは、全体を小径にするのではなく、大径部２０２ｂと同径として、スリットを入れる構造として、外周を部分的に小径としてもよい。

【0060】

ピストン２３０内には、貫通孔２０１の第１室２４側の途中に接続する第１接続路２０３と、第２室２６側の途中に接続する第２接続路２０４とが形成され、この第１接続路２０３と第２接続路２０４は、連通路２０５を介して接続され、さらには、温度補償経路１４０と接続されている。なお、第１接続路２０３の第１室２４側には、第１シール２０６が設けられ、第２接続路２０４の第１室２６側には、第２シール２０７が設けられ大径部２０２ｂがこれらのシール２０６、２０７と接触しているときは、作動流体の流れを遮断し、小径部２０２ａ、２０２ｃが対向するときは、作動流体の流れを許容する。

【0061】

このように構成された第２の実施形態にあっては、ピストン２３０がＸ１方向に移動し、シール２０６が小径部２０２ａと対向するストロークエンド付近では、第１室２４の作動流体は、小径部２０２ａと貫通孔２０１の間、第１接続路２０３、温度補償経路１４０、第２弁１４４を介して第２室２６に流れる。このとき、第２弁１４４は、第１のリリーフ弁１００や第１調圧弁１２０より開弁圧が低いので、低い減衰力が発生する。

【0062】

また、ピストン２３０がＸ２方向に移動し、シール２０７が小径部２０２ｃと対向するストロークエンド付近では、第２室２６の作動流体は、小径部２０２ｃと貫通孔２０１の間、第２接続路２０４、温度補償経路１４０、第１弁１４２を介して第１室２４に流れる。このとき、第１弁１４２は、第２のリリーフ弁１１０や第２調圧弁１３０より開弁圧が低いので、低い減衰力が発生する。

【0063】

さらに、ピストン２３０が中間ストロークにあるときは、貫通孔２０１は、ピン２０２により閉塞され、第１、第２のリリーフ弁１００、１１０や第１、第２調圧弁１２０、１３０により高い減衰力が発生する。

【0064】

よって、第２の実施形態においても第１の実施形態と同様に図６に示す減衰特性が発生する。

【0065】

次に、本発明の第３の実施形態を図８に基づいて説明する。なお、第１及び第２の実施形態と同様の構成は、第１及び第２の実施形態と同様の番号を付し、説明は省略する。また、実質的に同様の働きをする部材は、第１実施形態における符号に３００を加えた番号を付す。

【0066】

第３の実施形態は、第２の実施形態のピン２０２を２本に分散したことにあり、その他は同様である。

【0067】

シリンダ３２０は、シリンダ本体２１と、その端部を閉塞する第１、第２蓋部材２２５、２２７とから大略構成されている。

【0068】

ピストン３３０には、第１の実施形態と同様に他の断面に第１、第２のリリーフ弁１００、１１０と、第１、第２調圧弁１２０、１３０が設けられている。

【0069】

また、ピストン３３０には、第１の実施形態と同様に温度補償経路１４０とが設けられている。温度補償経路１４０は、第１ピストンロッド２４２の小径部２４２ｂを貫通する連通孔１４６を有し、連通孔１４６はアキュームレータ２６０に連通されている。

【0070】

温度補償経路１４０には、図８と異なる断面に設けられたアキュームレータ２６０から第１室２４へ向けての流れに対し開弁し、常時連通するオリフィス１４２ａが設けられた第１弁１４２と、アキュームレータ２６０から第２室２６へ向けての流れに対し開弁し、常時連通するオリフィス１４４ａが設けられた第２弁１４４とが設けられている。そして、第１、第２室２４、２６内の油液が熱膨張した際に、オリフィス１４２ａ、１４４ａを介して作動流体を回収し、また、温度低下による作動流体の収縮量や何等か原因で第１、第２室２４、２６が負圧になった際に油液を補給する温度補償弁機構９０を構成する。

【0071】

次に、第３の実施形態における特徴的構成である減衰力切替機構３５０について説明する。

【0072】

ピストン３３０には、軸方向に貫通する第１貫通孔３０１ａと第２貫通孔３０１ｂが設けられている。この貫通孔３０１ａ、３０１ｂには、それぞれピン３０２ａ、３０２ｂが挿通されている。

【0073】

ピン３０２ａの第１蓋部材２２５側は、小径部３０２ａａとなっており、逆側は、大径部３０２ａｂとなっている。また、ピン３０２ｂの第２蓋部材２２７側は、小径部３０２ｂａとなっており、逆側は、大径部３０２ｂｂとなっている。この小径部３０２ａａ、３０２ｂａが本発明の軸部となっており、小径部から大径部に拡径する部分が弁部となっている。

【0074】

ピストン３３０内には、貫通孔３０１ａの第１室２４側の途中に接続する第１接続路３０３が形成され、この第１接続路３０３は温度補償経路１４０と接続されている。

【0075】

また、貫通孔３０１ｂの第２室２６側の途中に接続する第２接続路３０４と、が形成され、温度補償経路１４０と接続されている。

【0076】

このように構成された第３の実施形態にあっては、ピストン３３０がＸ１方向に移動し、シール２０６が小径部３０２ａａと対向するストロークエンド付近では、第１室２４の作動流体は、小径部３０２ａａと貫通孔３０１ａの間、第１接続路３０３、温度補償経路１４０、第２弁１４４を介して第２室２６に流れる。このとき、第２弁１４４は、第１のリリーフ弁１００や第１調圧弁１２０より開弁圧が低いので、低い減衰力が発生する。

【0077】

また、ピストン３３０がＸ２方向に移動し、シール２０７が小径部３０２ｂａと対向するストロークエンド付近では、第２室２６の作動流体は、小径部３０２ｂａと貫通孔３０１ｂの間、第２接続路３０４、温度補償経路１４０、第２弁１４４を介して第２室２６に流れる。このとき、第２弁１４４は、第２のリリーフ弁１１０や第２調圧弁１３０より開弁圧が低いので、低い減衰力が発生する。

【0078】

さらに、ピストン３３０が中間ストロークにあるときは、貫通孔３０１ａ、３０１ｂは、ピン３０２ａ、３０２ｂにより閉塞され、第１、第２のリリーフ弁１００、１１０や第１、第２調圧弁１２０、１３０により高い減衰力が発生する。

【0079】

よって、第３の実施形態においても第１の実施形態と同様に図６に示す減衰特性が発生する。

【0080】

次に、本発明の第４の実施形態を図９、１０に基づいて説明する。なお、第１の実施形態と同様の構成は、同様の番号を付し、説明は省略する。また、実質的に同様の働きをする部材は、第１の実施形態における符号に４００を加えた番号を付す。

【0081】

シリンダ４２０は、シリンダ本体４２１と、その端部を閉塞する第１、第２蓋部材４２５、４２７とから大略構成されている。

【0082】

シリンダ４２０内には、ピストン４３０が摺動可能に嵌挿されている。ピストン４３０には、第１ピストンロッド４４２と、第２ピストンロッド４４４とからなるピストンロッド４４０が取り付けられている。

【0083】

ピストン４３０には、第１の実施形態と同様に他の断面に第１、第２のリリーフ弁１００、１１０と、第１、第２調圧弁１２０、１３０が設けられている。

【0084】

また、ピストン４３０には、第１実施形態と同様に温度補償経路１４０とが設けられている。温度補償経路１４０は、第１ピストンロッド４４２の小径部４４２ｂを貫通する連通孔１４６を有し、連通孔１４６はアキュームレータ４６０に連通されている。

【0085】

温度補償経路１４０には、アキュームレータ４６０から第１室２４へ向けての流れに対し開弁し、常時連通するオリフィス１４２ａが設けられた第１弁１４２と、アキュームレータ１６０から第２室２６へ向けての流れに対し開弁し、常時連通するオリフィス１４４ａが設けられた第２弁１４４とが設けられている。そして、第１、第２室２４、２６内の油液が熱膨張した際に、オリフィス１４２ａ、１４４ａを介して作動流体を回収し、また、温度低下による作動流体の収縮量や何等か原因で第１、第２室２４、２６が負圧になった際に油液を補給する温度補償弁機構９０を構成する。

【0086】

次に、第４の実施形態における特徴的構成である減衰力切替機構４５０について説明する。

【0087】

ピストン４３０には、軸方向に貫通する貫通孔４０１が設けられている。この貫通孔４０１は、温度補償経路１４０と連通している。

【0088】

ピストン４３０には、その外周から貫通孔４０１に向かって径方向に延びる弁孔４０２ａ、４０２ｂが第１室２４側と第２室２６側に設けられている。

【0089】

弁孔４０２ａ、４０２ｂには、それぞれ、弁体４０３ａ、４０３ｂが摺動可能に挿入されている。この弁体４０３ａ、４０３ｂは、ばね４０４ａ、４０４ｂにより径方向外側に向けて付勢されている。また、この弁体４０３ａ、４０３ｂが径方向内側に移動したときには、貫通孔４０１を遮断する。

【0090】

シリンダ４２０の両端側の内周面には、内径が拡径された拡径部４０５ａ、４０５ｃが形成され、中間付近は、ピストン４３０の外径と略同径の小径部４０５ｂとなっている。

【0091】

このように構成された第４の実施形態にあっては、ピストン４３０がＸ１方向に移動し、弁体４０３ａが拡径部４０５ａに対向すると、ばね４０４ａにより、弁体４０３ａが径方向外側に移動し、貫通孔４０１が図１０のように連通状態となる。

【0092】

このような状態にあっては、第１室２４の作動流体は、貫通孔４０１、温度補償経路１４０、第２弁１４４を介して第２室２６に流れる。このとき、第２弁１４４は、第１のリリーフ弁１００や第１調圧弁１２０より開弁圧が低いので、低い減衰力が発生する。

【0093】

また、ピストン４３０がＸ２方向に移動し、弁体４０３ｂが拡径部４０５ｃに対向すると、ばね４０４ｂにより、弁体４０３ｂが径方向外側に移動し、貫通孔４０１が連通状態となる。このような状態にあっては、第２室２６の作動流体は、貫通孔４０１、温度補償経路１４０、第１弁１４２を介して第１室２４に流れる。このとき、第２弁１４４は、第１のリリーフ弁１００や第１調圧弁１２０より開弁圧が低いので、低い減衰力が発生する。

【0094】

さらに、ピストン４３０が中間ストロークにあるときは、貫通孔４０１は、弁体４０３ａ、４０３ｂにより閉塞され、第１、第２のリリーフ弁１００、１１０や第１、第２調圧弁１２０、１３０により高い減衰力が発生する。

【0095】

よって、第４の実施形態においても第１の実施形態と同様に図６に示す減衰特性が発生する。

【符号の説明】

【0096】

１０ シリンダ装置
２０ シリンダ
２２ シリンダ室
２４、２６ 第１、第２室
２５、２７ 第１、第２蓋部材
２８、２９ 第１、第２ガイド部材
２８ｂ、２９ｂ 第１、第２ストッパ部
３０ ピストン
３４、３６ 第１、第２連通路
４０ ピストンロッド
４２、４４ 第１、第２ピストンロッド
５０、６０ 第１、第２減衰力切替機構
５２、６２ 第１、第２弁部
５４、６４ 第１、第２軸部材
５６、６６ 第１、第２バネ部材
７０、８０ 第１、第２逆止弁
９０ 温度補償弁機構
１００、１１０ 第１、第２リリーフ弁
１２０、１３０ 第１、第２調圧弁
１４０ 温度補償経路
１５０ リリーフ経路
１６０ アキュームレータ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】