JP2008298247A

JP2008298247A - Damper

Info

Publication number: JP2008298247A
Application number: JP2007147595A
Authority: JP
Inventors: Shizuka Sakai; 静坂井; Satoshi Chikamatsu; 聡近松
Original assignee: Kayaba Industry Co Ltd
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 2007-06-04
Filing date: 2007-06-04
Publication date: 2008-12-11

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a damper capable of enhancing the flexibility in design. <P>SOLUTION: The damper D is equipped with a cylinder 1, a piston 2 to partition the cylinder 1 into two pressure chambers A and B, and a swirl generating means 3 to swirl the fluid in the pressure chamber A/B enlarging when the operation is started, in which the damping force is generated not through such a process as giving a resistance to the fluid in passage using a damping valve and producing a differential pressure between the two pressure chambers, but through a process to generate a swirl in the fluid in the pressure chamber which enlarges when the operation is started and produce a differential pressure between the two pressure chambers, so that a designer can have a choice other than adopting a damping valve as a damping force generating element, which enhances the flexibility in designing the damper. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、緩衝器の改良に関する。 The present invention relates to an improved shock absorber.

従来の緩衝器としては、たとえば、シリンダと、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、上記各圧力室を連通する通路と、通路の途中に設けた減衰力発生要素としての減衰バルブとを備えて構成される周知の緩衝器がある。 Conventional shock absorbers include, for example, a cylinder, a piston that is slidably inserted into the cylinder and divides the inside of the cylinder into two pressure chambers, a passage that communicates the pressure chambers, and a midway in the passage. There is a known shock absorber configured with a damping valve as a damping force generating element.

この緩衝器では、作動時、すなわち、シリンダに対してピストンが相対移動して一方の圧力室を拡大（圧縮）させるとともに他方の圧力室を圧縮（拡大）するときに、圧縮する圧力室内の作動流体を拡大する圧力室へ上記通路を介して移動させ減衰バルブで当該作動流体の移動流れに抵抗を与え、一方の圧力室内の圧力と他方の圧力室内の圧力に差を生じせしめて、ピストンのシリンダに対する相対移動を抑制する減衰力を発生するようになっている。 In this shock absorber, when operating, that is, when the piston moves relative to the cylinder to expand (compress) one pressure chamber and compress (expand) the other pressure chamber, The fluid is moved to the pressure chamber through which the fluid is expanded through the passage, and a resistance is given to the moving flow of the working fluid by the damping valve, causing a difference between the pressure in one pressure chamber and the pressure in the other pressure chamber. A damping force that suppresses relative movement with respect to the cylinder is generated.

したがって、このような緩衝器では、一方の圧力室内の圧力と他方の圧力室内の圧力に差を生じせしめるのに、作動液体の減衰バルブ通過時の圧力損失を利用している（たとえば、特許文献１参照）。
特願２００４−８４２４４号公報 Therefore, in such a shock absorber, the pressure loss when the working liquid passes through the damping valve is used to cause a difference between the pressure in one pressure chamber and the pressure in the other pressure chamber (for example, Patent Documents). 1).
Japanese Patent Application No. 2004-84244

上述のように構成された緩衝器においては、特に問題がある訳ではないが、減衰力発生の根源には、作動流体の減衰バルブ通過時の圧力損失にあるため、減衰バルブが必須となる。 The shock absorber configured as described above is not particularly problematic, but a damping valve is essential because the source of damping force is the pressure loss when the working fluid passes through the damping valve.

したがって、緩衝器の設計上、減衰バルブの緩衝器内への設置が必須であるため、緩衝器の設計が硬直的となり緩衝器の設計の自由度が低くなってしまう。 Therefore, since it is essential to install the damping valve in the shock absorber in designing the shock absorber, the shock absorber design becomes rigid and the degree of freedom in designing the shock absorber is reduced.

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、緩衝器の設計の自由度を向上させることが可能な緩衝器を提供する事である。 Therefore, the present invention was created to improve the above-described problems, and the object of the present invention is to provide a shock absorber capable of improving the degree of freedom of shock absorber design. is there.

上記した目的を解決するために、本発明における課題解決手段は、シリンダと、シリンダを二つの圧力室に区画するピストンとを備えた緩衝器において、作動時に拡大する圧力室内の流体を旋回させる旋回流発生手段を備えた。 In order to solve the above-described object, the problem-solving means in the present invention is a shock absorber provided with a cylinder and a piston that divides the cylinder into two pressure chambers. A flow generating means was provided.

本発明の緩衝器によれば、減衰バルブで通過する流体に抵抗を与えて二つの圧力室間に差圧を生じせしめて減衰力を発生するのではなく、作動時に拡大する圧力室内の流体に旋回流を生じせしめて二つの圧力室間に差圧を生じせしめて減衰力を発生する。 According to the shock absorber of the present invention, the fluid passing through the damping valve is resisted and a differential pressure is generated between the two pressure chambers to generate a damping force. A swirling flow is generated, a differential pressure is generated between the two pressure chambers, and a damping force is generated.

したがって、本発明の緩衝器によれば、減衰力発生原理を異にする旋回流発生手段によって減衰力を発生することができるので、減衰力発生要素として減衰バルブを採用する以外の選択肢を設計者に与え、緩衝器の設計の自由度を高めて、緩衝器設計者の設計負担を軽減する事が可能となる。 Therefore, according to the shock absorber of the present invention, the damping force can be generated by the swirling flow generating means having a different damping force generation principle. Therefore, an option other than adopting a damping valve as a damping force generating element can be selected by the designer. Therefore, it is possible to increase the degree of freedom in designing the shock absorber and reduce the design burden on the shock absorber designer.

以下、本発明のバルブ構造を図に基づいて説明する。図１は、一実施の形態における緩衝器の縦断面図である。図２は、一実施の形態における緩衝器のピストンの平面図である。 The valve structure of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a shock absorber according to an embodiment. FIG. 2 is a plan view of the piston of the shock absorber in one embodiment.

一実施の形態における緩衝器Ｄは、図１に示すように、シリンダ１と、シリンダ１内に摺動自在に挿入されるとともにシリンダ１内を二つの圧力室となる上室Ａと下室Ｂとに区画するピストン２と、作動時に拡大する圧力室内の流体を旋回させる旋回流発生手段３とを備えるとともに、さらに、シリンダ１内のピストン２より図１中下方側に摺動自在に挿入されてシリンダ１内を上室Ａと下室Ｂでなる作動室Ｌと気室Ｇとに区画するフリーピストン４を備える。したがって、この場合、緩衝器Ｄは、いわゆる、単筒型の緩衝器として構成されている。 As shown in FIG. 1, the shock absorber D in one embodiment includes a cylinder 1, an upper chamber A and a lower chamber B that are slidably inserted into the cylinder 1 and serve as two pressure chambers in the cylinder 1. And a swirling flow generating means 3 for swirling the fluid in the pressure chamber that expands during operation, and is further slidably inserted below the piston 2 in the cylinder 1 in FIG. And a free piston 4 that divides the inside of the cylinder 1 into a working chamber L and an air chamber G composed of an upper chamber A and a lower chamber B. Therefore, in this case, the shock absorber D is configured as a so-called single-tube shock absorber.

以下、各部材について詳細に説明すると、ピストン２は、上述のように、シリンダ１内に２つの圧力室となる上室Ａと下室Ｂを画成しており、この上室Ａおよび下室Ｂとでなる作動室Ｌには、作動油等の流体が充填されている。また、下室Ｂの図中下方には上記フリーピストン４により気室Ｇが区画されている。 Hereinafter, each member will be described in detail. As described above, the piston 2 defines an upper chamber A and a lower chamber B which are two pressure chambers in the cylinder 1. The working chamber L composed of B is filled with fluid such as hydraulic oil. An air chamber G is defined by the free piston 4 below the lower chamber B in the figure.

そして、ピストン２の一端にはロッド５が連結されており、このロッド５は、シリンダ１の上端に設けられる環状のヘッド部材６によって摺動自在に軸支され、シリンダ１内が封止されている。さらに、シリンダ１の下端は、キャップ７によって閉塞されてシリンダ１は密封状態とされている。 A rod 5 is connected to one end of the piston 2, and this rod 5 is slidably supported by an annular head member 6 provided at the upper end of the cylinder 1 so that the inside of the cylinder 1 is sealed. Yes. Furthermore, the lower end of the cylinder 1 is closed by a cap 7 so that the cylinder 1 is sealed.

また、ロッド５は環状のヘッド部材６の軸心部からシリンダ１外へ突出させてあり、このロッド５の上端とシリンダ１の下端に設けられる図示しない取付ブラケットを介して緩衝器Ｄを制振対象に取付ける事ができるようになっている。 The rod 5 protrudes from the axial center of the annular head member 6 to the outside of the cylinder 1, and the shock absorber D is damped through mounting brackets (not shown) provided at the upper end of the rod 5 and the lower end of the cylinder 1. It can be attached to the target.

さらに、ピストン２は、図１中上側となる上室Ａ側が縮径されて形成される上側縮径部２ａと、図１中下側となる下室Ｂ側が縮径されて形成される下側縮径部２ｂとを備えており、上側縮径部２ａと下側縮径部２ｂとで挟まれた中央部２ｃの外周がシリンダ１の内周に摺接して、この中央部２ｃで上室Ａと下室Ｂを区画している。 Further, the piston 2 has an upper reduced diameter portion 2a formed by reducing the diameter of the upper chamber A which is the upper side in FIG. 1, and a lower side formed by reducing the diameter of the lower chamber B which is the lower side in FIG. The outer periphery of the central portion 2c sandwiched between the upper reduced diameter portion 2a and the lower reduced diameter portion 2b is in sliding contact with the inner periphery of the cylinder 1, and the upper chamber is formed in the central portion 2c. A and lower chamber B are partitioned.

また、ピストン２には、上記した上室Ａと下室Ｂとを連通する通路１０を備えており、この通路１０の上室Ａ側の端部１０ａは上側縮径部２ａの側面から開口するとともに、この通路１０の下室Ｂ側の端部１０ｂは上側縮径部２ｂの側面から開口している。 Further, the piston 2 is provided with a passage 10 communicating the upper chamber A and the lower chamber B described above, and an end portion 10a on the upper chamber A side of the passage 10 opens from a side surface of the upper reduced diameter portion 2a. At the same time, an end 10b on the lower chamber B side of the passage 10 is opened from the side surface of the upper reduced diameter portion 2b.

そして、たとえば、緩衝器Ｄが伸長動作して、上室Ａが圧縮されて下室Ｂが拡大される場合には、流体が当該通路１０を通過して上室Ａから下室Ｂへ移動するが、流体が当該通路１０を通過すると、当該通過流体は、拡大する下室Ｂ内にピストン速度に応じた流速で噴射され、シリンダ１の内壁に衝突し当該内壁に沿って旋回せしめられる。 For example, when the shock absorber D extends and the upper chamber A is compressed and the lower chamber B is expanded, the fluid passes through the passage 10 and moves from the upper chamber A to the lower chamber B. However, when the fluid passes through the passage 10, the passing fluid is injected into the expanding lower chamber B at a flow velocity corresponding to the piston speed, collides with the inner wall of the cylinder 1, and is swung along the inner wall.

他方、緩衝器Ｄが収縮動作して、下室Ｂが圧縮されて上室Ａが拡大される場合には、流体が当該通路１０を通過して下室Ｂから上室Ａへ移動するが、流体が当該通路１０を通過すると、当該通過流体は、拡大する上室Ａ内にピストン速度に応じた流速で噴射され、シリンダ１の内壁に衝突し当該内壁に沿って旋回せしめられる。 On the other hand, when the shock absorber D contracts and the lower chamber B is compressed and the upper chamber A is expanded, the fluid passes through the passage 10 and moves from the lower chamber B to the upper chamber A. When the fluid passes through the passage 10, the passing fluid is injected into the expanding upper chamber A at a flow velocity corresponding to the piston speed, collides with the inner wall of the cylinder 1, and is swung along the inner wall.

なお、気室Ｇは、緩衝器Ｄが伸縮する際にフリーピストン４がシリンダ１に対し図中上下に移動して、その容積を膨縮することで、シリンダ１内で過不足となるシリンダ１内に侵入もしくはシリンダ１内から退出するロッド５の体積を補償している。 In the air chamber G, the free piston 4 moves up and down in the drawing with respect to the cylinder 1 when the shock absorber D expands and contracts, and the volume of the air chamber G expands and contracts. The volume of the rod 5 entering or leaving the cylinder 1 is compensated.

このように、緩衝器Ｄが作動する、すなわち、シリンダ１に対してピストン２が図１中上下方向に相対移動する際には、通路１０によって下流側の拡大する上室Ａあるいは下室Ｂ内で流体を旋回させることができる。すなわち、この実施の形態の場合、旋回流発生手段３は通路１０で構成されている。 As described above, when the shock absorber D is operated, that is, when the piston 2 moves relative to the cylinder 1 in the vertical direction in FIG. 1, the inside of the upper chamber A or the lower chamber B that expands downstream by the passage 10. The fluid can be swirled with. That is, in the case of this embodiment, the swirl flow generating means 3 is constituted by the passage 10.

また、通路１０の端部１０ａ，１０ｂの向きについては、図２に示すように、その端部１０ａ，１０ｂの軸線と当該軸線が交わるシリンダ１の内壁部における接線とで作られる角度θが極力小さくなるように設定されると、通路１０の通過後の流体をシリンダ１の内壁に沿って旋回させ易くなるので、有利となる。 Further, as shown in FIG. 2, the angle θ formed by the axis of the ends 10a and 10b and the tangent at the inner wall of the cylinder 1 where the axis intersects is as much as possible. If it is set to be small, the fluid after passing through the passage 10 can be easily swung along the inner wall of the cylinder 1, which is advantageous.

さらに、本実施の形態では、ピストン２の上室Ａ側および下室Ｂ側の両端にそれぞれ縮径部２ａ，２ｂを設けて、通路１０をその各縮径部２ａ，２ｂの側面から開口しているので、通路１０を通過した流体をシリンダ１の内壁へ向かって噴射させる事が可能となって、より一層流体を旋回させ易くなる。 Further, in the present embodiment, the diameter-reduced portions 2a and 2b are provided at both ends of the upper chamber A side and the lower chamber B side of the piston 2, respectively, and the passage 10 is opened from the side surfaces of the respective reduced-diameter portions 2a and 2b. Therefore, the fluid that has passed through the passage 10 can be ejected toward the inner wall of the cylinder 1, and the fluid can be more easily swirled.

つづいて、上記のように構成された緩衝器Ｄの作用について説明する。上述のように、緩衝器Ｄが作動すると、拡大する側の圧力室、つまり、緩衝器Ｄが伸長作動する場合には下室Ｂ、緩衝器Ｄが収縮動作する場合には上室Ａ内に、通路１０を通過した流体が拡大する上室Ａあるいは下室Ｂ内で旋回流となって噴出する。 It continues and demonstrates the effect | action of the buffer D comprised as mentioned above. As described above, when the shock absorber D is actuated, the pressure chamber on the expanding side, that is, the lower chamber B when the shock absorber D is extended, and the upper chamber A when the shock absorber D is contracted. The fluid passing through the passage 10 is ejected as a swirling flow in the upper chamber A or the lower chamber B where the fluid expands.

そして、このように流体が旋回して、上室Ａあるいは下室Ｂ内に旋回流が生じると、上室Ａあるいは下室Ｂ内にて旋回した流体の中心側ほど圧力降下が生じる。 When the fluid swirls in this manner and a swirling flow is generated in the upper chamber A or the lower chamber B, a pressure drop is generated toward the center of the swirled fluid in the upper chamber A or the lower chamber B.

この拡大する上室Ａ（下室Ｂ）の圧力下降に対して、圧縮される側の圧力室となる下室Ｂ（上室Ａ）では圧力が上昇する傾向となり、拡大側の上室Ａ（下室Ｂ）と圧縮側の下室Ｂ（上室Ａ）との間に圧力差が生じ、この圧力差とピストン２の受圧面積差によって当該緩衝器Ｄは減衰力を発生する。 In contrast to the pressure drop in the expanding upper chamber A (lower chamber B), the pressure tends to increase in the lower chamber B (upper chamber A), which is the pressure chamber on the compressed side, and the upper chamber A ( A pressure difference is generated between the lower chamber B) and the lower chamber B (upper chamber A) on the compression side, and the shock absorber D generates a damping force due to the pressure difference and the pressure receiving area difference of the piston 2.

なお、圧縮側の圧力室にて、圧力が上昇する傾向となるのは、通路１０の流路抵抗に起因している。 Note that the pressure tends to increase in the compression-side pressure chamber due to the flow path resistance of the passage 10.

このように、この緩衝器Ｄは、減衰バルブで通過する流体に抵抗を与えて二つの圧力室間に差圧を生じせしめて減衰力を発生するのではなく、作動時に拡大する圧力室内の流体に旋回流を生じせしめて二つの圧力室間に差圧を生じせしめて減衰力を発生するのである。 In this way, the shock absorber D does not generate a damping force by giving a resistance to the fluid passing through the damping valve and generating a differential pressure between the two pressure chambers. Thus, a swirling flow is generated, and a differential pressure is generated between the two pressure chambers to generate a damping force.

さらに、旋回流発生手段３が通路１０である場合には、減衰バルブの弁体のように可動部を設ける必要が無いので、緩衝器が経年劣化しにくくなり緩衝器を長寿命化することができる。 Further, when the swirl flow generating means 3 is the passage 10, there is no need to provide a movable portion unlike the valve body of the damping valve, so that the shock absorber is unlikely to deteriorate over time and the life of the shock absorber can be extended. it can.

なお、旋回流発生手段３としての通路１０は、拡大する圧力室内に旋回流を生じせしめる事ができればよいので、通路１０の形状は上述したところに限定されない。 The passage 10 as the swirling flow generating means 3 is not limited to the above-described shape because it is only necessary to generate a swirling flow in the expanding pressure chamber.

また、本実施の形態の場合、緩衝器Ｄは、単筒型緩衝器として構成されているが、緩衝器をシリンダ１の外方にリザーバタンクを備えた複筒型緩衝器して構成するとしてもよく、また、その場合に、作動室Ｌとリザーバとを仕切る部材に旋回流発生手段、この実施の形態では旋回流を生じさせる通路を設けるようにしてもよい。 Further, in the case of the present embodiment, the shock absorber D is configured as a single cylinder shock absorber, but the shock absorber is configured as a double cylinder shock absorber provided with a reservoir tank outside the cylinder 1. In this case, the member that partitions the working chamber L and the reservoir may be provided with a swirling flow generating means, in this embodiment, a passage that generates a swirling flow.

さらに、流体は液体に限定されず、流体が気体の場合には、気体が圧縮性に富むので、上述の緩衝器Ｄのように、体積補償のための気室Ｇを設けなくともよい。 Furthermore, the fluid is not limited to a liquid, and when the fluid is a gas, the gas is rich in compressibility, so that the air chamber G for volume compensation does not need to be provided like the above-described shock absorber D.

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。 This is the end of the description of the embodiment of the present invention, but the scope of the present invention is of course not limited to the details shown or described.

一実施の形態における緩衝器の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the shock absorber in one embodiment. 一実施の形態における緩衝器のピストンの平面図である。It is a top view of the piston of the buffer in one embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

１シリンダ
２ピストン
２ａピストンにおける上側縮径部
２ｂピストンにおける下側縮径部
２ｃピストンにおける中間部
３旋回流発生手段
４フリーピストン
５ロッド
６ヘッド部材
７キャップ
１０旋回流発生手段としての通路
１０ａ通路の上室側の端部
１０ｂ通路の下室側の端部
Ａ一方の圧力室たる上室
Ｂ他方の圧力室たる下室
Ｄ緩衝器
Ｇ気室
Ｌ液室 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cylinder 2 Piston 2a Upper diameter reduction part 2b in piston Lower diameter reduction part 2c in piston 3 Intermediate part in piston 3 Swirling flow generation means 4 Free piston 5 Rod 6 Head member 7 Cap 10 Passage 10a as swirl flow generation means Upper chamber side end portion 10b Lower chamber side end portion A Upper chamber as one pressure chamber B Lower chamber as another pressure chamber D Buffer G Air chamber L Liquid chamber

Claims

シリンダと、シリンダを二つの圧力室に区画するピストンとを備えた緩衝器において、作動時に拡大する圧力室内の流体を旋回させる旋回流発生手段を備えたことを特徴とする緩衝器。 A shock absorber comprising a cylinder and a piston that divides the cylinder into two pressure chambers, comprising a swirl flow generating means for swirling a fluid in the pressure chamber that expands during operation.

旋回流発生手段は、ピストンに設けられて各圧力室同士を連通するとともに通過する流体を拡大する圧力室内で旋回させる通路であることを特徴とする請求項１に記載の緩衝器。 2. The shock absorber according to claim 1, wherein the swirl flow generating means is a passage provided in the piston for communicating in the pressure chambers and swirling in the pressure chamber for expanding the fluid passing therethrough.

ピストンは、一方の圧力室側と他方が圧力室側の両端にそれぞれ縮径部を備え、通路の一方の圧力室側の端部は一方の圧力室側の縮径部側面から開口し、通路の他方の圧力室側の端部は他方の圧力室側の縮径部側面から開口することを特徴とする請求項２に記載の緩衝器。 The piston is provided with a reduced diameter portion at both ends of the pressure chamber side and the other pressure chamber side, and one end of the pressure chamber side of the passage opens from the side of the reduced diameter portion of the one pressure chamber side. The shock absorber according to claim 2, wherein an end of the other pressure chamber side opens from a side surface of the reduced diameter portion on the other pressure chamber side.