JP3676466B2 - 油圧ダンパ装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、船舶の操縦席や車両の運転席に利用される高さ調整機構を備えた油圧ダンパ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の高さ調整機構を有する油圧ダンパ装置として、本出願人により提案された特開平６−３４６９６９号に示されたものがある。
【０００３】
これは、懸架ばねの介装下にシリンダに対してピストンロッドの先端側を出没可能に挿通し、該ピストンロッドの先端に、シリンダ内に摺動可能に収装されて、該シリンダ内にロッド側油室とピストン側油室とを区画しながらバルブを介してロッド側油室とピストン側油室との相互の連通を可能にするピストンを設け、そのロッド側油室内にその容積を変更可能にする油室を区画して懸架ばねの一端を該懸架ばねの伸縮方向に作動するシリンダ機構に係止し、該シリンダ機構と上記油室とを通路を介して連通するとともに、該通路に開閉弁を配設したものからなる。
【０００４】
そして、これによれば、開閉弁が開放されると、油室とシリンダ機構とが通路を介して連通され、両者間の油室がバランスするまで、両者間に作動油が流通し、一方、軸方向に作用してピストンロッドをシリンダ内に押し込むようにした外力が排除されると、懸架ばねの附勢力でピストンロッドがシリンダ内から突出する。
【０００５】
従って、上記の外力の排除時に開閉弁が開放されると、シリンダ内において、ガス圧と油圧とがバランスするまでピストンがシリンダ内を伸側方向に摺動するとともに、油室とシリンダ機構との間における油圧がバランスするまでピストンがシリンダ内を伸側方向に摺動する。
【０００６】
その結果、シリンダ内からのピストンロッドの突出が懸架ばねの附勢力とガス圧と共働で実行されることになる。
【０００７】
一方、開閉弁を閉鎖すると、通路を介しての油室とシリンダ機構との連通が遮断されることになり、それぞれが所謂オイルロック状態になる。このとき、油室が収縮した分だけシリンダ機構には作動油が供給されているから、該シリンダ機構が伸長作動する。
【０００８】
その結果、シリンダ機構の伸長作動で懸架ばねが収縮されることになり、シリンダ内におけるピストン収装位置、すなわち、高さ位置が変更されても、懸架ばねの附勢力を変更させないようにすることが可能になる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、かかる従来の油圧ダンパ装置では、シリンダ内のロッド側油室と懸架ばねを作動させるシリンダ機構のシリンダとを、開閉弁によって開閉して、ダンパ長さを変えるため、高さ調整分だけダンパストロークも変化し、一定のダンパストロークが得られず、例えば船舶の操縦席にかかる油圧ダンパ装置を用いるとオーバストロークおよび過少ストロークとなる場合が生じ、操縦者が戸惑うという課題があった。
【００１０】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、高さ調整を行っても、ダンパストロークが変化することのない油圧ダンパ装置を得ることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明にかかる油圧ダンパ装置は、ピストン側油室側にフリーピストンによって区画されたガス室と、ロッド側油室側に設けられて、ピストンロッドの出没動作に応じて容積が変化する第１のストローク制御油室と、上記ピストンロッドに設けられて、上記第１のストローク制御油室に連通する油路と、懸架ばねの上端を支持するスプリングガイドに取り付けられて、上記ピストンロッドを摺動自在に支持するガイドシリンダとを備えて、上記ピストンロッド端に、上記ガイドシリンダに対し摺動自在なアッパーブラケットを設け、該アッパーブラケットと上記ガイドシリンダとの間に、上記油路に高さ設定用の開閉弁を介して連通する第２のストローク制御油室を区画したものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施の形態を図に基づいて説明するが、図１において、１は、シリンダ、２は、このシリンダ１内をロッド側油室Ｒ１およびピストン側油室Ｒ２とに区画するピストン、３は、ピストン２に設けられて各油室Ｒ１，Ｒ２の連通を可能にするバルブである。
【００１３】
また、４は、このピストン２を下端に有し、シリンダ１上端の封止部を出没自在に摺動するピストンロッド、５は、ピストン側油室Ｒ２側にフリーピストン６によって区画されたガス室である。
【００１４】
７は、シリンダ１内の上部に設けられたシール部材、８は、後述のピストン部材の上面を支持する支持部材、９は、ピストンロッド４の下部に取り付けられたカップ形のガイドシリンダである。
【００１５】
また、１０は、このガイドシリンダ９内に摺動自在に挿入されて、このガイドシリンダ９内に第１のストローク制御油室Ａを区画する上記ピストン部材である。なお、ピストンロッド４は、上記シール部材７，支持部材８およびピストン部材１０の中心部にシール状態にて摺動自在に貫通している。
【００１６】
一方、１１は、上記ピストンロッド４の上端にねじ込みなどにより固定されたアッパーブラケットであり、これの下部外周の円柱状部１１ａがカップ形のガイドシリンダ１２内に摺動自在に挿入されて、これらの間に第１のストローク制御油室Ａと略同じ受圧面積を有する第２のストローク制御油室Ｂが区画されている。
【００１７】
また、１３，１４は、アッパーブラケット１１内に形成された油路、１５は、これらの油路１３，１４間に設けられた開閉弁で、油路１３の一端は上記第２のストローク制御油室Ｂに連通している。
【００１８】
なお、上記開閉弁１５は、操作子１５ａの押圧操作により両油路１３，１４を連通させ、押圧解除操作によりその連通を解除（遮断）するように機能する。
【００１９】
また、１６は、ピストンロッド４の中心部に貫通形成された油路であり、これの一端（下端）は、このピストンロッド４を径方向に貫通する油孔１７を介して上記第１のストローク制御油室Ａに連通し、他端（上端）は、上記油路１４に連通している。
【００２０】
なお、１８は、アッパーブラケット１１の上記円柱状部１１ａ下端内周とピストンロッド４上端の取付部外周とを封止するシールリングであり、上記アッパーブラケット１１には、例えば、操縦席の座部が取り付けられ、シリンダ１の下端部が床側脚部などに固定される。
【００２１】
また、１９は、ガイドシリンダ１２の下端に取り付けられたクッションラバーで、シリンダ１の封止端（上端）に対する衝撃を緩和する。
【００２２】
２０は、上記シリンダ１の下部外周に取り付けられたスプリングガイド、２１は、上記ガイドシリンダ１２のフランジ部にこれを支持するように装着されたスプリングガイド、２２は、これらの各スプリングガイド２０，２１間に介装された懸架ばねである。
【００２３】
かかる構成になる油圧ダンパ装置では、これが、例えば、船舶の操縦席に利用されて、座部の高さ調整を行う場合には、その座部に座る前に操縦者が上記開閉弁１５の操作子１５ａを押圧する。
【００２４】
このため、この開閉弁１５を通じて第１のストローク制御油室Ａ，油孔１７，油路１６，１４，１３および第２のストローク制御油室Ｂがそれぞれ連通し、第１および第２のストローク制御油室Ａ，Ｂの受圧面積が略同じであるためばね反力による推力はバランスする。
【００２５】
すなわち、懸架ばね２２のばね反力は、第１のストローク制御油室Ａにおいて、ピストンロッド４を圧縮する方向に作用し、第２のストローク制御油室Ｂにおいてピストンロッド４を伸長する方向に作用するが両室の受圧面積が略同じであるから、両方向の推力がバランスする。
【００２６】
従って、懸架ばね２２の反力によってピストンロッド４が伸び方向に動くことはないが、ガス室５のガス反力でピストンロッド４のが伸長方向に動くことになる。
【００２７】
上記ガス室５のガス反力を受けてピストンロッド４を上昇させようとする力は、上記第１のストローク制御油室Ａを反縮し、この第１のストローク制御油室Ａ内の作動油が油孔１７，油路１６，１４，１３を介して第２のストローク制御油室Ｂ内に供給されるが、両室が懸架ばね反力に対しては推力バランスの関係にあるから、シリンダ１に対するガイドシリンダ１２やスプリングガイド２１の対向距離は変化しない状態、つまり、シリンダ１の上端とクッションラバー１９下端との距離（ダンパストローク）を一定とした状態でピストンロッド４の上端のアッパーブラケットラケット１１がガイドシリンダ１２内を上昇する。
【００２８】
次に、操縦者は、操縦席の高さが自分で選んだ高さになったとき、上記操作子１５ａの押圧操作を解除して、開閉弁１５を閉じさせる。
【００２９】
これにより、上記油孔１６などを通じて第１のストローク制御油室Ａおよび第２のストローク制御油室Ｂ間の作動油の流れが阻止される。
【００３０】
このため、ガイドシリンダ９のピストン部材１０に対する摺動およびアッパーブラケット１１のガイドシリンダ１２に対する摺動がそれぞれロックされ、上記操縦者によって選択された高さに操縦席が保持されることとなる。
【００３１】
次に、操縦者は、このように高さ調整された操縦席に座りながら船舶の操縦を行っているとき、船体が波を受けることにより操縦席が振動した場合には、その振動は、ピストン２に設けたバルブ３の開閉量制御による周知の減衰力発生機能により、吸収されることとなる。
【００３２】
すなわち、この実施の形態によれば、ダンパストロークを変えることなく、高さ調整を任意に行うことができ、上記ダンパストロークを一定とすることで、上記クッションラバー１９のシリンダ１上端への激突，ピストン２のシリンダ１底部への底衝きなどを未然に回避できるとともに、所期の良好なクッション効果が得られる。
【００３３】
図２は、この発明の実施の他の形態を示す断面図であり、これが図１に示したものと異なるところは、上部のスプリングガイド２１に、上記ガイドシリンダ１２に代えてボビン形のガイドシリンダ３１を取り付け、このガイドシリンダ３１に対してアッパーブラケット３２に形成した凹部３３をそのガイドシリンダ３１の外周面で摺動可能に組み付けたものである。
【００３４】
そして、上記ガイドシリンダ３１および凹部３３との間には第２のストローク制御油室Ｂが形成されている。１５Ａは、開閉弁であり、これがアッパーブラケット３２を介してピストンロッド４の上端に取り付けられて、操作子１５ｂの押圧操作によって第２のストローク制御油室Ｂとピストンロッド４内の油路１６とを油孔３４を介して連通させ、一方、この押圧操作の解除により、その連通を解除するように機能する。
【００３５】
この図２に示すような実施の形態にあっても、第１のストローク制御油室Ａおよび第２のストローク制御油室Ｂの受圧面積が同じであれば、開閉弁１５Ａを開いた場合には、ばね反力による推力はバランスし、ガス反力によってピストンロッド４に連続されたアッパーブラケット３２は上昇する。
【００３６】
そして、ピストンロッド４の上昇に伴い、第１のストローク制御油室Ａが収縮して、その余剰の作動油が第２のストローク制御油室Ｂに流入することとなり、結果的に、アッパーブラケット３２が上昇して操作席が上昇することとなっても、ガイドシリンダ３１とシリンダ１との間隔に変化はなく、ダンパストロークに変化は生じない。
【００３７】
このように、従来がアッパーブラケットでストローク設定していたのに対し、上記各実施の形態にあっては、ガイドシリンダ部によってストローク設定することとなり、ダンパストロークが一定の乗心地を維持することができる。
【００３８】
【発明の効果】
以上のように、この発明によればピストン側油室側にフリーピストンによって区画されたガス室と、ロッド側油室側に設けられて、ピストンロッドの出没動作に応じて容積が変化する第１のストローク制御油室と、上記ピストンロッドに設けられて、上記第１のストローク制御油室に連通する油路と、懸架ばねの上端を支持するスプリングガイドに取り付けられて、上記ピストンロッドを摺動自在に支持するガイドシリンダとを備えて、上記ピストンロッド端に、上記ガイドシリンダに対し摺動自在なアッパーブラケットを設け、該アッパーブラケットと上記ガイドシリンダとの間に、上記油路に高さ設定用の開閉弁を介して連通する第２のストローク制御油室を区画するように構成したので、ダンパ装置の高さ調整を行った場合でも、ダンパストロークが変わることがないので、操縦者が戸惑うことのない良好な乗心地を維持できるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の一形態による油圧ダンパ装置を示す断面図である。
【図２】この発明の実施の他の形態による油圧ダンパ装置を示す断面図である。
【符号の説明】
１ シリンダ
２ ピストン
３ バルブ
４ ピストンロッド
５ ガス室
６ フリーピストン
１１，３２ アッパーブラケット
１２，３１ ガイドシリンダ
１５，１５Ａ 開閉弁
１６ 油路
２０，２１ スプリングガイド
２２ 懸架ばね
Ａ 第１のストローク制御油室
Ｂ 第２のストローク制御油室
Ｒ１ ロッド側油室
Ｒ２ ピストン側油室

Claims (1)

1. 懸架ばねの介装下にシリンダに対してピストンロッドの先端側が出没可能に挿通されるとともに、該ピストンロッドの先端に上記シリンダ内に摺動可能に収容されて、該シリンダ内にロッド側油室とピストン側油室とを区画しながらバルブを介して上記ロッド側油室とピストン側油室との連通を可能にするピストンを有してなるダンパにおいて、上記ピストン側油室側にフリーピストンによって区画されたガス室と、上記ロッド側油室側に設けられて、上記ピストンロッドの上記出没動作に応じて容積が変化する第１のストローク制御油室と、上記ピストンロッドに設けられて、上記第１のストローク制御油室に連通する油路と、上記懸架ばねの上端を支持するスプリングガイドに取り付けられて、上記ピストンロッドを摺動自在に支持するガイドシリンダと、上記ピストンロッド端に取り付けられて、上記ガイドシリンダに対し摺動自在に設けられたアッパーブラケットと、該アッパーブラケットと上記ガイドシリンダとの間に区画されて、上記油路に高さ設定用の開閉弁を介して連通する第２のストローク制御油室とを備え、第１のストローク制御油室と第２のストローク制御油室の受圧面積を略同じに設定したことを特徴とする油圧ダンパ装置。

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