JP2014084906A - Pressure shock absorber - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、圧力緩衝装置に関する。 The present invention relates to a pressure buffering device.
自動車等の車両のサスペンション装置には、走行中に路面から車体へ伝達される振動を適切に緩和して、乗心地、操縦安定性を向上させるために、減衰力発生器を用いた圧力緩衝装置を備えている。このような圧力緩衝装置において、液体を収容するシリンダ内における液体の流路上に、変位および変形可能なバルブ部材を配置し液体の流れの開閉を行うものが知られている。
例えば、特許文献１には、低周波数域で減衰力を高く高周波域で減衰力を低くするように減衰力調整機構を備えた圧力緩衝装置が提案されている。そして、特許文献１の減衰力調整構造においては、変位および変形可能なバルブ部材を液体の流れの流路に設けることによって圧力室を構成し減衰力の調整を図っている。
A suspension device for a vehicle such as an automobile has a pressure buffering device using a damping force generator to appropriately reduce vibration transmitted from the road surface to the vehicle body during traveling and improve riding comfort and handling stability. It has. In such a pressure buffering device, there is known a device in which a displaceable and deformable valve member is disposed on a liquid flow path in a cylinder for storing liquid to open and close the flow of the liquid.
For example, Patent Document 1 proposes a pressure buffer device including a damping force adjusting mechanism so that a damping force is high in a low frequency region and a damping force is low in a high frequency region. And in the damping force adjustment structure of patent document 1, the pressure chamber is comprised by providing the valve member which can be displaced and deformed in the flow path of the liquid flow, and the damping force is adjusted.
ところで、圧力緩衝装置においてシリンダ内の圧力に応じて変位および変形可能なバルブ部材を設けた場合、例えば部品に付着していた異物や液体に含まれていた異物がバルブ部材と流路との間に噛み込まれるおそれがあった。
本発明は、バルブ部材における異物の噛み込みを抑制することを目的とする。
By the way, when the pressure buffer device is provided with a valve member that can be displaced and deformed according to the pressure in the cylinder, for example, the foreign matter adhering to the component or the foreign matter contained in the liquid is between the valve member and the flow path. There was a risk of being bitten.
An object of this invention is to suppress the biting of the foreign material in a valve member.
かかる目的のもと、本発明は、液体を収容するシリンダと、シリンダ内の空間を、液体を収容する第１液室と第２液室とに区画する区画部材と、区画部材に接続するとともに、シリンダの軸方向において移動するロッド部材と、第１液室と第２液室との間における液体の流路を形成する流路形成部と、第１液室および第２液室の液体の圧力に応じて変形または変位することで流路形成部に対して接離し、流路を開閉するバルブ部材と、を備え、流路形成部は、液体に含まれる異物がバルブ部材との接触面から退くように溜まる溜部をバルブ部材との対向箇所に有することを特徴とする圧力緩衝装置である。
ここで、シリンダ内に配置され、第１液室または第２液室における圧力の変化に応じて液体の流入を受けるシリンダ内液室をさらに備え、バルブ部材は、シリンダ内液室に設けられ、シリンダ内液室に流入する液体の圧力に応じてシリンダ内液室の容積を調整するとよい。
また、流路形成部の接触面は、バルブ部材の変形に伴ってバルブ部材の接触を受ける傾斜面を有し、溜部は、傾斜面が形成される領域の一部に設けられることを特徴とするとよい。
For this purpose, the present invention connects a cylinder for storing liquid, a partition member for partitioning a space in the cylinder into a first liquid chamber and a second liquid chamber for storing liquid, and the partition member. A rod member that moves in the axial direction of the cylinder, a flow path forming portion that forms a liquid flow path between the first liquid chamber and the second liquid chamber, and the liquid in the first liquid chamber and the second liquid chamber And a valve member that opens and closes the flow path by being deformed or displaced according to the pressure, and the flow path formation section is configured so that the foreign matter contained in the liquid is in contact with the valve member. The pressure buffering device has a reservoir portion that accumulates so as to retract from the valve member at a location facing the valve member.
Here, the cylinder further includes a liquid chamber in the cylinder that receives the inflow of liquid according to a change in pressure in the first liquid chamber or the second liquid chamber, and the valve member is provided in the liquid chamber in the cylinder. The volume of the liquid chamber in the cylinder may be adjusted according to the pressure of the liquid flowing into the liquid chamber in the cylinder.
The contact surface of the flow path forming portion has an inclined surface that receives contact with the valve member as the valve member is deformed, and the reservoir portion is provided in a part of a region where the inclined surface is formed. It is good to do.
また、かかる目的のもと、本発明は、液体を収容するシリンダと、シリンダ内の空間を、液体を収容する第１液室と第２液室とに区画する区画部材と、区画部材に接続するとともに、シリンダの軸方向において移動するロッド部材と、第１液室と第２液室との間における液体の流路を有する流路形成部と、第１液室および第２液室の液体の圧力に応じて変形または変位することで流路形成部に対して接離し、流路を開閉するバルブ部材と、を備え、流路形成部は、バルブ部材との接触領域における端部から一定の距離だけ内側に離れて形成された凹部を有することを特徴とする圧力緩衝装置である。
そして、流路形成部の凹部は、環状の溝であることを特徴とするとよい。
Also, for this purpose, the present invention provides a cylinder for storing a liquid, a partition member for partitioning a space in the cylinder into a first liquid chamber and a second liquid chamber for storing the liquid, and the partition member. In addition, a rod member that moves in the axial direction of the cylinder, a flow path forming portion having a liquid flow path between the first liquid chamber and the second liquid chamber, and the liquid in the first liquid chamber and the second liquid chamber And a valve member that opens and closes the flow path by being deformed or displaced according to the pressure of the flow path, and the flow path formation section is constant from the end in the contact area with the valve member. It is a pressure buffering device characterized by having a recessed part formed inwardly in the distance.
And it is good for the recessed part of a flow-path formation part to be an annular groove.
本発明によれば、バルブ部材における異物の噛み込みを抑制することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to suppress biting of foreign matter in the valve member.
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本実施形態の油圧緩衝装置１の全体構成図である。
図２は、油圧緩衝装置１を詳細に説明するための図である。
圧力緩衝装置の一例としての油圧緩衝装置１は、図１に示すように、周波数応答型のサスペンションの一部を構成する複筒型式油圧緩衝装置である。そして、油圧緩衝装置１は、シリンダ部１０と、ロッド部材の一例としてのピストンロッド２０と、区画部材の一例としてのピストンバルブ３０と、減衰力調整部４０と、ボトムバルブ６０と、を備えている。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a hydraulic shock absorber 1 according to the present embodiment.
FIG. 2 is a diagram for explaining the hydraulic shock absorber 1 in detail.
As shown in FIG. 1, a hydraulic shock absorber 1 as an example of a pressure shock absorber is a double-tube type hydraulic shock absorber that constitutes a part of a frequency response type suspension. And the hydraulic shock absorber 1 is provided with the
〔シリンダ部１０の構成・機能〕
シリンダ部１０は、薄肉円筒状の外シリンダ１１と、外シリンダ１１内に収容される薄肉円筒状の内シリンダ１２と、円筒状の外シリンダ１１の円筒の軸方向（図１では上下方向）の一方の端部を塞ぐ底蓋１３とを備えている。なお、以下では、外シリンダ１１の円筒の中心軸方向を、単に「軸方向」と称す。
[Configuration and function of cylinder part 10]
The
また、シリンダ部１０は、外シリンダ１１の内側に配置されてピストンロッド２０をガイドするロッドガイド１４と、ピストンロッド２０を摺動させるとともに、外シリンダ１１における軸方向の他方の端部に装着されたバンプストッパキャップ１５とを備えている。また、シリンダ部１０は、バンプストッパキャップ１５の内側であって、ロッドガイド１４に対してピストン３１とは反対側に設けられ、シリンダ部１０内の液体の漏れやシリンダ部１０内への異物の混入を防ぐオイルシール１６を備えている。
The
そして、シリンダ部１０においては、外シリンダ１１における軸方向の長さの方が内シリンダ１２の長さよりも長く、内シリンダ１２は、外シリンダ１１と同心に配置される。つまり、内シリンダ１２における軸方向の一方の端部は、ボトムバルブ６０を構成する部品の一つである後述するバルブボディ６１と底蓋１３とを介して、外シリンダ１１における軸方向の一方の端部に支持される。
In the
他方、内シリンダ１２における軸方向の他方の端部は、ロッドガイド１４にて支持される。これらにより、内シリンダ１２の外周と外シリンダ１１の内周との間隙が軸方向に一定となるように、内シリンダ１２は、外シリンダ１１と同心に配置される。そして、内シリンダ１２の外周面と外シリンダ１１の内周面とで、リザーバ室Ｒを形成している。ボトムバルブ６０は、図１に示すように、後述するバルブボディ６１により第１油室Ｙ１とリザーバ室Ｒとを区分する。
On the other hand, the other end of the
〔ピストンロッド２０の構成・機能〕
ピストンロッド２０は、軸方向に延びるとともに軸方向の一方の端部（図１では下端部）でピストンバルブ３０および減衰力調整部４０に接続する。
ピストンロッド２０は、中実または中空の棒状の部材であり、円柱状または円筒状のロッド部２１と、軸方向の一方の端部にピストンバルブ３０や減衰力調整部４０などを取り付けるための一方側取付部２２ａと、軸方向の他方の端部にこのピストンロッド２０を車体などへ取り付けるための他方側取付部２２ｂと、を有している。一方側取付部２２ａおよび他方側取付部２２ｂの端部の外面には螺旋状の溝が切られて雄ねじが形成されており、ボルトとして機能する。
[Configuration and function of piston rod 20]
The
The
また、一方側取付部２２ａは、ロッド部２１と比較して外径が小さくなっている。それによって、一方側取付部２２ａは、ロッド部２１との接続点において段差２３を形成する。さらに、ピストンロッド２０は、図２に示すように、一方側取付部２２ａにおいて、軸方向に伸びて形成された溝状の経路であって、第２油室Ｙ２と第１油室Ｙ１との間でオイルを流通させるバイパス路２５を備えている。なお、本実施形態では、一方側取付部２２ａの断面をＤ字状にするいわゆるＤカット加工によりバイパス路２５を構成している。
Further, the one
〔ピストンバルブ３０の構成・機能〕
ピストンバルブ３０は、図２（ａ）に示すように、ピストン３１と、ピストン３１に形成された複数の油路の内の一部の油路における軸方向の一方の端部を塞ぐ第１バルブ群３２１と、ピストン３１に形成された複数の油路の内の一部の油路における軸方向の他方の端部を塞ぐ第２バルブ群３２２と、を備えている。また、ピストンバルブ３０は、第１バルブストッパ３５１、第２バルブストッパ３５２および第３バルブストッパ３５３を備えている。
[Configuration and function of piston valve 30]
As shown in FIG. 2A, the
ピストン３１は、軸方向に形成された複数の油路を有する円柱状の部材である。そして、ピストン３１は、その外周面に設けられたシール部材を介して内シリンダ１２の内周面に接触し、内シリンダ１２内の液体（本実施形態においてはオイル）が封入された空間を、ピストン３１よりも軸方向の一方の端部側の第１油室Ｙ１と、ピストン３１よりも軸方向の他方の端部側の第２油室Ｙ２とに区分する（図１参照）。なお、本実施形態では第１油室Ｙ１が第１液室として機能し、第２油室Ｙ２が第２液室として機能する。
The
そして、ピストン３１には、ピストンロッド２０の一方側取付部２２ａを通すために軸方向に形成された取付孔３３Ｒと、取付孔３３Ｒよりも径方向の外側の部位に軸方向に形成された第１油路３４１と、第１油路３４１よりも径方向の外側の部位に軸方向に形成された第２油路３４２とが形成されている。第１油路３４１および第２油路３４２は、円周方向に等間隔に複数（本実施形態においては４つ）形成されており、第１油室Ｙ１と第２油室Ｙ２とを連通する。
The
第１バルブ群３２１は、ピストンロッド２０の一方側取付部２２ａを通すボルト孔が形成された円盤状の部材が複数重ねられることで構成される。そして、第１バルブ群３２１を構成する個々のバルブは、第１油路３４１を塞ぎ、かつ第２油路３４２を開放するように設定されている。
The
第２バルブ群３２２は、ピストンロッド２０の一方側取付部２２ａを通すボルト孔が形成された円盤状の部材が複数重ねられることで構成される。そして、第２バルブ群３２２を構成する個々のバルブは、第２油路３４２を塞ぎ、かつ第１油路３４１を開放するように設定されている。
The
第１バルブストッパ３５１および第２バルブストッパ３５２は、それぞれ概形が円筒形状をしている。第１バルブストッパ３５１および第２バルブストッパ３５２は、軸方向に伸びてピストンロッド２０の一方側取付部２２ａが貫通可能な内径を有する取付孔３５１Ｒおよび取付孔３５２Ｒをそれぞれ備える。さらに、第１バルブストッパ３５１は、取付孔３５１Ｒに隣接して形成され同様に軸方向に連通する連通孔３５１Ｈを有する。
そして、第１バルブストッパ３５１および第２バルブストッパ３５２は、取付孔３５１Ｒに一方側取付部２２ａが嵌め込まれ、ピストン３１との間に第２バルブ群３２２を挟み込む。また、第１バルブストッパ３５１の連通孔３５１Ｈは、軸方向の一方側が第２油室Ｙ２に対して開口し、他方側が第２バルブストッパ３５２の内側に位置するピストンロッド２０に形成されるバイパス路２５に臨む。
The
The
第３バルブストッパ３５３は、概形が円筒形状をしている。そして、第３バルブストッパ３５３は、軸方向に伸びてピストンロッド２０の一方側取付部２２ａが貫通可能な内径を有する取付孔３５３Ｒを有する。さらに、第３バルブストッパ３５３は、後述の減衰力可変バルブ４１に向けて開放された凹部３５３ａが設けられる。
そして、第３バルブストッパ３５３は、取付孔３５３Ｒに一方側取付部２２ａが嵌め込まれ、ピストン３１との間に第１バルブ群３２１を挟み込む。また、第３バルブストッパ３５３の凹部３５３ａは、バイパス路２５に連通する空間である吐出通路３６を形成する。
The
The
〔減衰力調整部４０の構成・機能〕
図２（ａ）に示すように、減衰力調整部４０は、減衰力可変バルブ４１と、オリフィス４２と、ピストンナット４３と、スプール４４と、支持バネ４６とを有する。さらに、減衰力調整部４０は、流路形成部の一例としてのエンドキャップ５１と、バルブ部材の一例としてのフロートバルブ５２と、圧力調整室スプリング５３とを有する。
[Configuration and function of damping force adjustment unit 40]
As shown in FIG. 2A, the damping
減衰力可変バルブ４１は、第３バルブストッパ３５３の凹部３５３ａを覆った状態で、吐出通路３６の開口部を塞ぐ。また、減衰力可変バルブ４１は、変形して凹部３５３ａを覆わない状態になると、吐出通路３６を開放し、バイパス路２５および吐出通路３６を通して第２油室Ｙ２のオイルを第１油室Ｙ１側へと流す。すなわち、バイパス路２５は第２油室Ｙ２のオイルの圧力に対する逃がし通路として機能し、減衰力可変バルブ４１は液圧逃がし弁として機能する。
The damping force
オリフィス４２は、図２（ｂ）に示すように、ディスクバルブ形状を有し、中央部にピストンロッド２０の一方側取付部２２ａが貫通する開口部４２Ｈを有し、この開口部４２Ｈを囲む環状部４２Ｃの内周面より径方向外方へ外周寄りの位置まで切り込まれたスリット４２Ｓを備える。そして、オリフィス４２は、減衰力可変バルブ４１と共に、第３バルブストッパ３５３の第１油室Ｙ１側の端部と、ピストンナット４３の環状突出部４３２（後述）と間に挟持される。このとき、スリット４２Ｓの先端側は、環状突出部４３２（後述）を越えてその径方向外方へ延出して圧力室４７（後述）へ連通する。また、スリット４２Ｓの基端側はバイパス路２５の下端部へ連通する。
なお、本実施形態では、スリット４２Ｓは周方向において１箇所以上に設けている。ただし、スリット４２Ｓの数、長さ、スリット幅などは仕様に応じて適宜設定できる。
As shown in FIG. 2 (b), the
In the present embodiment, the
ピストンナット４３は、円柱状部４３１と、円柱状部４３１の軸方向における一端側に設けられる環状突出部４３２と、他端側に設けられる円筒部４３３とを有して構成される。
円柱状部４３１は、軸方向に伸びピストンロッド２０の一方側取付部２２ａが嵌め込まれる貫通孔であるボルト孔４３Ｒと、ボルト孔４３Ｒに隣接し軸方向に環状突出部４３２側から円筒部４３３まで貫通して形成される連絡通路４３Ｈを有している。なお、本実施形態では、連絡通路４３Ｈは、ピストンナット４３の周方向において複数設けられている。
The
The
ピストンナット４３は、ボルト孔４３Ｒに一方側取付部２２ａが固定されることで、ピストンロッド２０に支持される。そして、本実施形態では、ピストンナット４３のボルト孔４３Ｒを一方側取付部２２ａに取り付ける。これによって、ピストンナット４３は、ピストンバルブ３０、減衰力調整部４０などのピストンナット４３とピストンロッド２０の段差２３との間に挟まれる部材を段差２３との間に挟み込み、これらの部材をピストンロッド２０に保持させる。
The
また、連絡通路４３Ｈは、後述する圧力室４７と圧力調整室５５とを連通し、圧力室４７と圧力調整室５５との間におけるオイルの流路を形成する。
なお、ピストンロッド２０のバイパス路２５、圧力室４７、連絡通路４３Ｈ、円筒部４３３（圧力調整室５５）、エンドキャップ５１の貫通孔５１Ｈ（後述）によって、第２油室Ｙ２と第１油室Ｙ１との間に一つのオイルの流路が形成される。この流路においては、後述するように、ピストンバルブ３０の動作に応じてオイルが流れる。
The
Note that the second oil chamber Y2 and the first oil chamber are defined by the
スプール４４は、円筒形状の概形をしている。スプール４４は、一端側の開口部において軸方向に向けて折れ曲がった内向きフランジ状の上端部４４ａを有し、他端側がピストンナット４３の円柱状部４３１の外側に嵌り込む。スプール４４と円柱状部４３１との間にはＯリング４５が設けられる。そして、スプール４４は、ピストンナット４３の円柱状部４３１に対して、軸方向において移動可能に取り付けられる。
また、スプール４４の上端部４４ａは、軸方向の一端側にて減衰力可変バルブ４１に接触可能に形成されるとともに、他端側にて後述する支持バネ４６に接触するように形成される。そして、スプール４４は、後述する支持バネ４６によりピストンナット４３に向けて付勢され、減衰力可変バルブ４１をピストンナット４３の端部に押し付ける。
そして、図２（ａ）に示すように、スプール４４の上端部４４ａと、ピストンナット４３の環状突出部４３２と、減衰力可変バルブ４１とによって囲まれた空間によって、圧力室４７を形成する。
The
Further, the
As shown in FIG. 2A, a
支持バネ４６は、図２（ｃ）に示すように、リング状を有するとともに、外周部に径方向外側へ突出する突出部４６ａが複数突出形成される。また、支持バネ４６は、内周部にピストンナット４３の環状突出部４３２にて支持される。そして、図２（ａ）に示すように、支持バネ４６は、突出部４６ａをスプール４４の上端部４４ａへ接触させ、スプール４４を軸方向において移動可能に保持する。
As shown in FIG. 2C, the
図３は、減衰力調整部４０を説明するための図である。
図４は、図３に示すエンドキャップ５１のIV−IV断面の断面図である。
エンドキャップ５１は、図３に示すように、円柱形状を有する部材である。エンドキャップ５１は、側面部５１１と、軸方向における一方側に位置する一方側端面部５１２と、軸方向における他方側に位置する他方側端面部５１３とを備える。
エンドキャップ５１の側面部５１１の外径は、ピストンナット４３の円筒部４３３の内径よりも若干小さく設定される。そして、エンドキャップ５１は、ピストンナット４３の円筒部４３３の内側に嵌め込まれる。この際に、側面部５１１の外周に形成される雄ねじと、円筒部４３３の内周に形成される雌ねじとが嵌め合わされて固定される。
FIG. 3 is a diagram for explaining the damping
4 is a cross-sectional view of the
The
The outer diameter of the
そして、エンドキャップ５１は、ピストンナット４３の円筒部４３３の内側に嵌め合わされた状態で、他方側端面部５１３と円筒部４３３との間に、オイルが流入する空間となる圧力調整室５５（シリンダ内液室の一例）を形成する。圧力調整室５５には、フロートバルブ５２および圧力調整室スプリング５３が収容される（図２（ａ）参照）。
The
エンドキャップ５１の他方側端面部５１３は、図３に示すように、円形の縁に沿って形成され軸方向に突出する環状突出部５１Ｃと、環状突出部５１Ｃよりも径方向の内側に設けられる変形規制部５１Ｇと、環状突出部５１Ｃと変形規制部５１Ｇとの間に設けられる斜面部５１Ｓとを備えている。さらに、本実施形態のエンドキャップ５１は、他方側端面部５１３において、環状突出部５１Ｃよりも内側に形成され、後述するように異物が溜まる溜部５１Ｐを有している。また、エンドキャップ５１は、他方側端面部５１３から一方側端面部５１２に向けて貫通する貫通孔５１Ｈを備えている。
As shown in FIG. 3, the other
環状突出部５１Ｃは、フロートバルブ５２の端部を支持する。そして、環状突出部５１Ｃは、後述する圧力調整室スプリング５３との間に、フロートバルブ５２の外縁を挟み込む。また、環状突出部５１Ｃは、他方側端面部５１３の外縁部において後述するようにフロートバルブ５２の撓み変形初期におけるシール部を形成する。なお、本実施形態では、環状突出部５１Ｃの径方向における幅は、約０．５ｍｍに設定している。
The
変形規制部５１Ｇは、軸方向において環状突出部５１Ｃよりも一段低い位置に形成される。そして、変形規制部５１Ｇは、後述するようにフロートバルブ５２が撓み変形した際に、その変形量を所定範囲で許容するとともに、フロートバルブ５２が最も変形した際にフロートバルブ５２を受ける面を構成する。
The
斜面部５１Ｓは、エンドキャップ５１の中央部から外周部に向けて高くなるように傾斜している。本実施形態では、斜面部５１Ｓは、中心軸に対する角度が約８０度に設定している。また、斜面部５１Ｓの径方向における斜面の長さは、約２ｍｍに設定している。
斜面部５１Ｓは、後述するようにフロートバルブ５２が他方側端面部５１３に向けて押し込まれて変形した際に、フロートバルブ５２の変形形状に沿うようにしている。このように構成される斜面部５１Ｓは、フロートバルブ５２の接触を受けてフロートバルブ５２を支持することで、フロートバルブ５２が変形することにより生じる応力集中を緩和する。このように、本実施形態では、エンドキャップ５１におけるフロートバルブ５２の接触面となる他方側端面部５１３に斜面部５１Ｓを設けることによって、フロートバルブ５２の耐久性の向上を図っている。
The
As will be described later, the
溜部５１Ｐは、図３に示すように、他方側端面部５１３において、端部（外周部）から一定距離だけ内側に向けて離れた位置に形成される凹部である。本実施形態では、溜部５１Ｐは、環状の溝によって構成している。また、溜部５１Ｐは、図４に示すように、断面が矩形状をしている。溜部５１Ｐを構成する溝の断面は、後述するように例えばオイル内に混入している異物（コンタミネーション）が入り込むことが可能なサイズに基づいて設定している。異物の粒径は、約０．７ｍｍ前後であることが経験的に分かっている。そこで、本実施形態では、溜部５１Ｐを構成する溝の幅は、異物よりも大きいサイズとなる約１ｍｍに設定している。
As shown in FIG. 3, the
また、溜部５１Ｐは、本実施形態では、溜部５１Ｐの断面の形状を矩形にしている。これによって、溜部５１Ｐの底部側にオイルの流れの「よどみ」を形成し、一度、溜部５１Ｐに溜まった異物が再び溜部５１Ｐから飛び出し難くしている。そして、溜部５１Ｐは、異物を捕獲した状態を保つようにしている。なお、溜部５１Ｐの形状に関して、溝の幅に対して深さ方向の長さを長くすることによって、異物を保持する機能をより高めるようにしても良い。
Further, in the present embodiment, the
さらに、溜部５１Ｐは、エンドキャップ５１の端部（外周部）から一定距離だけ内側に向けて離れた位置に形成する。そして、溜部５１Ｐが、フロートバルブ５２の縁部との間でシール箇所を形成する環状突出部５１Ｃの近傍に設けるようにしている。フロートバルブ５２は、接離対象となる部材の縁部をシールすることでバルブとして機能するため、エンドキャップ５１の外周部に設けられる環状突出部５１Ｃにおいて異物を噛み込む場合に影響が最も大きくなる。そこで、本実施形態では、溜部５１Ｐをエンドキャップ５１の端部の内側近傍に形成している。
Furthermore, the
また、溜部５１Ｐは、斜面部５１Ｓの途中に形成される。そして、溜部５１Ｐは、他方側端面部５１３においては、斜面部５１Ｓと環状突出部５１Ｃとの間に設けている。特に、本実施形態では、溜部５１Ｐは、斜面部５１Ｓの外周側に配置している。これによって、溜部５１Ｐが、フロートバルブ５２を受ける変形規制部５１Ｇと斜面部５１Ｓとを分断せず両者が連続するようにしている。そして、上述の斜面部５１Ｓによるフロートバルブ５２の支持が効果的に行われるようにしている。
The
さらにまた、斜面部５１Ｓは、変形規制部５１Ｇから環状突出部５１Ｃに向けて傾斜するため、フロートバルブ５２の面との間に楔状の部分を形成する。そのため、エンドキャップ５１の外周部に向かうに従って、より異物が噛み込まれ易くなる。そして、本実施形態の溜部５１Ｐは、斜面部５１Ｓにおいて比較的にフロートバルブ５２との距離が狭まる環状突出部５１Ｃ側に配置することによって、斜面部５１Ｓを形成することによって構造的に生じる異物の噛み込みを低減している。
Furthermore, since the
貫通孔５１Ｈは、一方側が圧力調整室５５と連通し、他方側が第１油室Ｙ１に臨む（図２（ａ）参照）。そして、貫通孔５１Ｈは、圧縮行程時においては第１油室Ｙ１から圧力調整室５５へのオイルの流路を形成し、伸縮行程時においては圧力調整室５５から第２油室Ｙ２に向けたオイルの流路を形成する。
One side of the through
フロートバルブ５２は、図３に示すように、円板形状を有する板バネである。そして、フロートバルブ５２は、オイルの圧力によって湾曲状に撓むように構成している。
フロートバルブ５２は、外周部がエンドキャップ５１の環状突出部５１Ｃへ圧力調整室スプリング５３によりエンドキャップ５１に向けて付勢される。なお、フロートバルブ５２は、後述する圧力調整室スプリング５３の付勢力に抗して移動することが可能であり、軸方向および軸方向に直交する方向において変位する。さらに、フロートバルブ５２は、エンドキャップ５１の環状突出部５１Ｃに接触し、圧力を受けることによって、さらに、中央部が変形規制部５１Ｇに接触するまで変形する。
以上のように、フロートバルブ５２は、伸張行程時や圧縮行程時において、変形または変位することで、圧力調整室５５の容積を変化させる。また、エンドキャップ５１の貫通孔５１Ｈを塞ぐことによって圧力調整室５５と第１油室Ｙ１側とのオイルの流れを遮断したり、開放したりする。
As shown in FIG. 3, the
The
As described above, the
圧力調整室スプリング５３は、図３に示すように、薄板環状ばねであり、板状円環部５３ａと、板状円環部５３ａの外周に放射状に設けられる複数の上向きばね脚５３ｂと下向きばね脚５３ｃとを有する。上向きばね脚５３ｂおよび下向きばね脚５３ｃは、板状円環部５３ａの周方向において一定の間隔で設けられる。さらに、上向きばね脚５３ｂと下向きばね脚５３ｃとは、板状円環部５３ａの外周にて、交互に斜め上向きと斜め下向きに並ぶように配置される。
そして、圧力調整室スプリング５３は、上向きばね脚５３ｂをピストンナット４３の円筒部４３３の端部面に対向して取り付けられ、下向きばね脚５３ｃによりフロートバルブ５２をエンドキャップ５１の環状突出部５１Ｃに向けて押し付けるように支持する。
As shown in FIG. 3, the pressure adjusting
The pressure adjusting
〔ボトムバルブ６０の構成・機能〕
図１に示すように、ボトムバルブ６０は、軸方向に形成された複数の油路を有するバルブボディ６１と、バルブボディ６１に形成された複数の油路の内の一部の油路における軸方向の一方の端部を塞ぐ第１バルブ６２１と、バルブボディ６１に形成された複数の油路の内の一部の油路における軸方向の他方の端部を塞ぐ第２バルブ６２２、これらの部材を固定するボルト６０Ｂとを備えている。
[Configuration and function of bottom valve 60]
As shown in FIG. 1, the
バルブボディ６１は、円盤状の円盤状部６３と、この円盤状部６３の径方向の最外部から軸方向に延びた円筒状の円筒状部６４と、を有し、シリンダ部１０内における閉ざされた空間を区分する。
円盤状部６３には、ボルト６０Ｂの軸部を通すために軸方向に形成されたボルト孔６５Ｒと、ボルト孔６５Ｒよりも径方向の外側の部位に軸方向に形成された第１油路６６１と、第１油路６６１よりも径方向の外側の部位に軸方向に形成された第２油路６６２とが形成されている。第１油路６６１および第２油路６６２は、円周方向に等間隔に複数（本実施形態においては４つ）形成されており、第１油室Ｙ１とリザーバ室Ｒとを連通する連通路として機能する。
円筒状部６４は、軸方向の一方の端部側に端面から凹んだ凹部６４ａを、円周方向に等間隔に複数（本実施形態においては４つ）有している。この凹部６４ａにより、円筒状部６４の内部とリザーバ室Ｒとを連通している。
The
The disc-shaped
The
第１バルブ６２１は、ボルト６０Ｂの軸部を通すボルト孔が形成された円盤状の部材である。そして、第１バルブ６２１の外径は、第１油路６６１を塞ぐ大きさであり、かつ第２油路６６２を開放する大きさに設定されている。
第２バルブ６２２は、ボルト６０Ｂの軸部を通すボルト孔が形成された円盤状の部材である。そして、第２バルブ６２２の外径は、第２油路６６２を塞ぐ大きさに設定されている。また、第２バルブ６２２には、径方向の中心から見た場合の第１油路６６１に対応する位置に、円周方向に等間隔に複数（本実施形態においては９つ）の油孔が形成されている。
The
The
続いて、本実施形態の油圧緩衝装置１の動作を説明する。
はじめに、圧縮行程時および伸張行程時におけるピストンバルブ３０とボトムバルブ６０の動作について説明する。
図５は、圧縮行程時のオイルの流れを示す図である。
図５に示すように、ピストン３１が、白抜き矢印のようにシリンダ部１０に対して軸方向の一方の端部側（図５においては下方）へ移動すると、ピストン３１の移動で第１油室Ｙ１内のオイルは押され、ピストンバルブ３０下側の圧力は上昇し、ピストンバルブ３０の第２油路３４２に高圧が作用する。その結果、この第２油路３４２を塞ぐ第２バルブ群３２２が開き、オイルは図５の矢印Ａに示すように第２油路３４２を通ってピストンバルブ３０の上方の第２油室Ｙ２に流入する。この第１油室Ｙ１から第２油室Ｙ２へのオイルの流れは、第２バルブ群３２２および第２油路３４２で絞られ、油圧緩衝装置１の圧縮行程時における減衰力を得る。
Next, the operation of the hydraulic shock absorber 1 according to this embodiment will be described.
First, the operation of the
FIG. 5 is a diagram showing the oil flow during the compression stroke.
As shown in FIG. 5, when the
また、ピストン３１の軸方向の一方の端部側への移動により高まった第１油室Ｙ１の圧力は、ボトムバルブ６０の第１油路６６１に作用し、これを閉塞する第１バルブ６２１を開く。そして、第１油室Ｙ１内のオイルは、図５の矢印Ｂに示すように、バルブボディ６１の第１油路６６１、凹部６４ａを通って内シリンダ１２と外シリンダ１１との間に形成されるリザーバ室Ｒに流入する。この第１油室Ｙ１からリザーバ室Ｒへのオイルの流れは、第１バルブ６２１および第１油路６６１で絞られ、油圧緩衝装置１の圧縮行程時における減衰力を得る。
Further, the pressure in the first oil chamber Y1 increased by the movement of the
図６は、伸張行程時のオイルの流れを示す図である。
図６に示すように、ピストン３１が、白抜き矢印のようにシリンダ部１０に対して軸方向の他方の端部側（図６においては上方）へ移動すると、その体積分のオイルが第１油室Ｙ１に不足することにより負圧となる。これにより、第２油室Ｙ２内のオイルがピストンバルブ３０の第１油路３４１を通り、この第１油路３４１を閉塞する第１バルブ群３２１を開き、図６の矢印Ｃのように、第１油室Ｙ１に流入する。この第２油室Ｙ２から第１油室Ｙ１へのオイルの流れは、ピストンバルブ３０の第１バルブ群３２１および第１油路３４１で絞られ、油圧緩衝装置１の伸張行程時における減衰力を得る。
FIG. 6 is a diagram showing the flow of oil during the extension stroke.
As shown in FIG. 6, when the
また、ピストン３１が図６の白抜き矢印の方向に移動すると、リザーバ室Ｒ内のオイルがボトムバルブ６０のバルブボディ６１の凹部６４ａ、第２油路６６２を通り、この第２油路６６２を閉塞する第２バルブ６２２を開き、図６の矢印Ｄのように、第１油室Ｙ１内に流入する。このリザーバ室Ｒから第１油室Ｙ１へのオイルの流れは、ボトムバルブ６０の第２バルブ６２２および第２油路６６２で絞られ、油圧緩衝装置１の伸張行程時における減衰力を得る。
When the
図７は、伸張行程時における減衰力調整部４０の動作を説明するための図である。
伸張行程において、ピストン３１（図６参照）の移動が低周波大振幅の領域では、第２油室Ｙ２（図６参照）のオイルの圧力はオリフィス４２で絞られることなく、速やかに圧力室４７へ伝達される。そのため、圧力室４７のオイルの圧力は第２油室Ｙ２と同圧となる。その結果、減衰力調整部４０における減衰力可変バルブ４１は閉じたままとなる。
また、圧力調整室５５が連絡通路４３Ｈを介して圧力室４７と連通している。従って、フロートバルブ５２は押し込まれ、圧力調整室５５も圧力室４７と同圧になって、圧力室４７の液圧低下を生じさせない。
FIG. 7 is a diagram for explaining the operation of the damping
In the extension stroke, in the region where the movement of the piston 31 (see FIG. 6) has a low frequency and large amplitude, the pressure of the oil in the second oil chamber Y2 (see FIG. 6) is not restricted by the
Further, the
一方、ピストン３１（図６参照）の移動が所定の高周波微小振幅の領域になると、第２油室Ｙ２（図６参照）のオイルの圧力はバイパス路２５のオリフィス４２で絞られて圧力室４７へ遅れて伝達される。そのため、圧力室４７の液圧は第２油室Ｙ２のオイルの圧力より低くなり、圧力室４７と第２油室Ｙ２との間に圧力の差が発生する。この圧力差によって、図７に示すように、減衰力可変バルブ４１が押されて開き、バイパス路２５を介して第２油室Ｙ２のオイルを第１油室Ｙ１側へと逃がす。
On the other hand, when the movement of the piston 31 (see FIG. 6) reaches a predetermined high-frequency minute amplitude region, the oil pressure in the second oil chamber Y2 (see FIG. 6) is throttled by the
その結果、第２油室Ｙ２のオイルの圧力を第１油室Ｙ１へ逃がし、ピストンバルブ３０の第２油路３４２および第２バルブ群３２２に加えて、バイパス路２５および減衰力可変バルブ４１を介する、合計２つの流路により、油圧緩衝装置１の減衰力が小さくなる。
As a result, the oil pressure in the second oil chamber Y2 is released to the first oil chamber Y1, and in addition to the
また、オリフィス４２による圧力伝達の遅れによって低下していた圧力室４７のオイルの圧力は、その後に上昇しようとする。このとき、図７に示すように、圧力調整室５５のフロートバルブ５２は、圧力室４７の液圧を維持するべく押し下げられる。そのため、実質的に、圧力室４７の容積が拡大するため、圧力室４７の液圧上昇が遅れる。この遅れは、フロートバルブ５２がエンドキャップ５１の変形規制部５１Ｇに接触するまで持続する。
そして、フロートバルブ５２が変形規制部５１Ｇに接触すると、急速に圧力室４７の液圧が上昇し、第２油室Ｙ２と圧力室４７との圧力差が解消されると、スプール４４が支持バネ４６に押されて減衰力可変バルブ４１が閉じる。最終的には、ピストンバルブ３０を介するオイルの移動経路のみとなり、油圧緩衝装置１の減衰力が高くなる。
Further, the pressure of the oil in the
When the
圧縮行程時においては、圧力調整室５５の圧力に対して第１油室Ｙ１の圧力が高くなる。そうすると、エンドキャップ５１に設けられる貫通孔５１Ｈを通って、圧力調整室５５内に第１油室Ｙ１からオイルが流入する。このとき、フロートバルブ５２は、圧力調整室スプリング５３に抗して、エンドキャップ５１の変形規制部５１Ｇから離れる。
そして、第１油室Ｙ１から流入したオイルは、貫通孔５１Ｈ、ピストンナット４３の円筒部４３３（圧力調整室５５）、連絡通路４３Ｈを流路として、第２油室Ｙ２側に向けて流れようとする。
During the compression stroke, the pressure in the first oil chamber Y1 is higher than the pressure in the
The oil flowing in from the first oil chamber Y1 flows toward the second oil chamber Y2 using the through
図８は、エンドキャップ５１とフロートバルブ５２との作用を説明するための図である。
図８に示すように、何らかの理由でオイル内に異物が混入し、減衰力調整部４０におけるフロートバルブ５２とエンドキャップ５１との間に異物が入り込む場合がある。本実施形態では、エンドキャップ５１とフロートバルブ５２との間に異物が入り込んだ場合であっても、エンドキャップ５１に形成される溜部５１Ｐに異物が入り込む。そして、フロートバルブ５２と他方側端面部５１３との間において、フロートバルブ５２との接触面から異物が退くように作用する。また、溜部５１Ｐにおいては、一度異物を溜め込むと、異物が抜け出し難くなる。その結果、その後の動作においては、フロートバルブ５２における異物の噛み込みが発生せず、フロートバルブ５２が正常に動作することが可能になる。
FIG. 8 is a view for explaining the operation of the
As shown in FIG. 8, foreign matter may be mixed into the oil for some reason, and foreign matter may enter between the
特に、本実施形態の圧力調整室５５においては、フロートバルブ５２の変形および変位に応じてオイルが流れる程度であり、オイルの流量は比較的に小さい。そのため、圧力調整室５５のような空間に異物が侵入し、フロートバルブ５２において噛み込みが発生すると、オイルの流れによる異物の排出の効果を期待しにくい。そのため、本実施形態のように圧力調整室５５にフロートバルブ５２を適用するような場合に、溜部５１Ｐを設けることで、噛み込み防止の効果が特に発揮される。
In particular, in the
さらに、本実施形態では、フロートバルブ５２の変形に沿うように斜面部５１Ｓを設けている。斜面部５１Ｓにおいては、フロートバルブ５２と他方側端面部５１３との距離が小さくなるため、フロートバルブ５２との間に異物を噛み込み易くなる。そして、本実施形態の減衰力調整部４０では、斜面部５１Ｓ（図４参照）に溜部５１Ｐが配置されるため、他方側端面部５１３における異物の噛み込みが効果的に防止される。
一方で、フロートバルブ５２は、変形して他方側端面部５１３に押し付けられるが、斜面部５１Ｓによって支持されるため、応力集中が緩和される。そのため、フロートバルブ５２の耐久性が向上する。
Further, in the present embodiment, the
On the other hand, the
続いて、減衰力調整部４０における溜部５１Ｐの効果を確認するために行った試験について説明する。
溜部５１Ｐを設けた減衰力調整部４０を有するサンプルとしての油圧緩衝装置を数十本準備した。そして、各サンプルの油圧緩衝装置において、粒径が約０．４ｍｍのパーティクルをエンドキャップ５１とフロートバルブ５２との間に入り込ませた。そして、各サンプルにおける減衰力不良を確認する試験を行った。
なお、試験における減衰力不良は、減衰力調整部４０が正常に動作するか否かによって判断する。すなわち、エンドキャップ５１とフロートバルブ５２との間にパーティクルが噛み込まれた状態が継続すると、フロートバルブ５２が作動しなくなる。その結果、圧力調整室５５における圧力が上昇せず、スプール４４が開放した状態のままになる。そこで、減衰力調整部４０においてフロートバルブ５２が正常に動作した場合には一定の減衰力が発生する状態であるにもかかわらず、減衰力が低下したままとなる状態が発生することで、減衰力不良が発生したと判断する。
そして、試験の結果、本実施形態が適用される溜部５１Ｐを有する油圧緩衝装置は、溜部５１Ｐを有しない油圧緩衝装置と比較して、減衰力不良の発生率が約３０％減少することが明らかとなった。
Next, a test performed to confirm the effect of the
Several tens of hydraulic shock absorbers as samples having the damping
In addition, the damping force defect in a test is judged by whether the damping
As a result of the test, the hydraulic shock absorber having the
なお、上記の実施形態においては、溜部５１Ｐは、本実施形態では環状の溝によって構成しているが、この形状に限定されるものではない。例えば、溜部５１Ｐは、複数のスポット的な窪みによって構成しても良い。この場合、窪みの断面の形状は、異物が入り込めるようなサイズに設定する。そして、他の例の溜部５１Ｐの窪みによっても異物を溜め込み、フロートバルブ５２との接触面から異物を退かせるようにしても良い。
ただし、本実施形態では、溜部５１Ｐは、環状の溝によって構成することで、他方側端面部５１３上においてどの方向に異物が移動しても、その異物を確実に捕捉できるようにしている。
In the above embodiment, the
However, in the present embodiment, the
また、本実施形態では、圧力調整室５５内のフロートバルブ５２における異物の噛み込みを抑制する例について説明したが、この構成に限定されるものではない。油圧緩衝装置におけるオイルの流路上に設けられて変形または変位するバルブ部材であって、異物が噛み込まれる箇所に用いられる構成であれば、本実施形態のように溜部５１Ｐ（凹部）を設けることでバルブ部材における噛み込みを防止することが可能となる。
Further, in the present embodiment, the example of suppressing the biting of foreign matter in the
１…油圧緩衝装置、１０…シリンダ部、２０…ピストンロッド、２５…バイパス路、３０…ピストンバルブ、４０…減衰力調整部、４１…減衰力可変バルブ、４２…オリフィス、４３…ピストンナット、４４…スプール、４７…圧力室、５１…エンドキャップ、５１Ｐ…溜部、５２…フロートバルブ、５５…圧力調整室、６０…ボトムバルブ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Hydraulic shock absorber, 10 ... Cylinder part, 20 ... Piston rod, 25 ... Bypass path, 30 ... Piston valve, 40 ... Damping force adjustment part, 41 ... Damping force variable valve, 42 ... Orifice, 43 ... Piston nut, 44 ... Spool, 47 ... Pressure chamber, 51 ... End cap, 51P ... Reservoir, 52 ... Float valve, 55 ... Pressure adjustment chamber, 60 ... Bottom valve
Claims (5)
前記シリンダ内の空間を、液体を収容する第１液室と第２液室とに区画する区画部材と、
前記区画部材に接続するとともに、前記シリンダの軸方向において移動するロッド部材と、
前記第１液室と前記第２液室との間における液体の流路を形成する流路形成部と、
前記第１液室および前記第２液室の液体の圧力に応じて変形または変位することで前記流路形成部に対して接離し、前記流路を開閉するバルブ部材と、を備え、
前記流路形成部は、液体に含まれる異物が前記バルブ部材との接触面から退くように溜まる溜部を当該バルブ部材との対向箇所に有することを特徴とする圧力緩衝装置。 A cylinder containing liquid;
A partition member that divides the space in the cylinder into a first liquid chamber and a second liquid chamber for containing a liquid;
A rod member connected to the partition member and moving in the axial direction of the cylinder;
A flow path forming part for forming a liquid flow path between the first liquid chamber and the second liquid chamber;
A valve member that opens and closes the flow path by making contact with and separating from the flow path forming portion by being deformed or displaced according to the pressure of the liquid in the first liquid chamber and the second liquid chamber,
The pressure buffering device according to claim 1, wherein the flow path forming portion has a reservoir portion in which a foreign substance contained in a liquid accumulates so as to retreat from a contact surface with the valve member at a location facing the valve member.
前記バルブ部材は、前記シリンダ内液室に設けられ、当該シリンダ内液室に流入する液体の圧力に応じて当該シリンダ内液室の容積を調整することを特徴とする請求項１に記載の圧力緩衝装置。 A liquid chamber in the cylinder which is disposed in the cylinder and receives an inflow of liquid according to a change in pressure in the first liquid chamber or the second liquid chamber;
2. The pressure according to claim 1, wherein the valve member is provided in the liquid chamber in the cylinder and adjusts the volume of the liquid chamber in the cylinder according to the pressure of the liquid flowing into the liquid chamber in the cylinder. Shock absorber.
前記溜部は、前記傾斜面が形成される領域の一部に設けられることを特徴とする請求項１または２に記載の圧力緩衝装置。 The contact surface of the flow path forming portion has an inclined surface that receives contact with the valve member as the valve member is deformed,
The pressure buffer according to claim 1, wherein the reservoir is provided in a part of a region where the inclined surface is formed.
前記シリンダ内の空間を、液体を収容する第１液室と第２液室とに区画する区画部材と、
前記区画部材に接続するとともに、前記シリンダの軸方向において移動するロッド部材と、
前記第１液室と前記第２液室との間における液体の流路を有する流路形成部と、
前記第１液室および前記第２液室の液体の圧力に応じて変形または変位することで前記流路形成部に対して接離し、前記流路を開閉するバルブ部材と、を備え、
前記流路形成部は、前記バルブ部材との接触領域における端部から一定の距離だけ内側に離れて形成された凹部を有することを特徴とする圧力緩衝装置。 A cylinder containing liquid;
A partition member that divides the space in the cylinder into a first liquid chamber and a second liquid chamber for containing a liquid;
A rod member connected to the partition member and moving in the axial direction of the cylinder;
A flow path forming portion having a liquid flow path between the first liquid chamber and the second liquid chamber;
A valve member that opens and closes the flow path by making contact with and separating from the flow path forming portion by being deformed or displaced according to the pressure of the liquid in the first liquid chamber and the second liquid chamber,
The pressure buffering device according to claim 1, wherein the flow path forming portion includes a concave portion formed inwardly by a predetermined distance from an end portion in a contact area with the valve member.
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