JP2016023774A - 圧力緩衝装置および減衰力発生機構 - Google Patents
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Abstract
Description
そして、従来の技術の圧力緩衝装置において、ピストンの一方向および他方向の両方向の移動に伴って生じさせる減衰力の変更を行おうとすると、装置構成が複雑にならざるを得なかった。
を備える圧力緩衝装置である。
このような構成とすることにより、例えば第2部材を第1部材に対して相対的に一方向に移動させるだけで、第1部材および第2部材間の距離が変更され、第1部材と第2部材とにそれぞれ固定されている第1バルブと第2バルブとにおいて発生させる減衰力を変更することができるため、ピストンの一方向および他方向の両方向の移動に伴って生じさせる減衰力の変更を簡易な構成で実現することができる。
<実施形態1>
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、図1の矢印IIが示すピストン部30周辺の拡大図である。
なお、以下の説明においては、図1に示す油圧緩衝装置1の「軸方向」における図中下側を「一方側」と称し、図中上側を「他方側」と称する。また、図1に示す油圧緩衝装置1の左右方向を「半径方向」と称し、中心軸側を「内側」、中心軸に対して離れる側を「外側」と称する。
油圧緩衝装置1(圧力緩衝装置)は、図1に示すように、シリンダ部10と、他方側がシリンダ部10の外部に突出して設けられるとともに一方側がシリンダ部10の内部にスライド可能に挿入されるロッド部20と、ロッド部20の一方側の端部に設けられるピストン部30と、シリンダ部10の一方側の端部に配置されるボトムバルブ部50とを備えている。
第1中間室P1は、ピストン部30の一方側にて外側ピストン部31と内側ピストン部32とによって形成される。第2中間室P2は、ピストン部30の他方側にて外側ピストン部31、内側ピストン部32および圧側バルブ部33によって形成される。第3中間室P3は、ピストン部30の他方側にて外側ピストン部31と圧側バルブ部33によって形成される。そして、第4中間室P4は、ピストン部30の一方側にて内側ピストン部32と伸側バルブ部35とによって形成される。
そして、ボトムバルブ部50は、油圧緩衝装置1の一方側の端部に設けられて、後述のリザーバ室Rと第1油室Y1とを区分する。
以下、これらの構成について詳述する。
シリンダ11は、図1に示すように、一方側および他方側が開口した薄肉円筒状に形成される。シリンダ11は、一方側の端部がボトムバルブ部50によって閉じられ、他方側の端部がロッドガイド15によって閉じられる。そして、シリンダ11は、内部にオイルを収容する。
また、シリンダ11には、ピストン部30が内周面に対して軸方向にスライド可能に設けられる。さらに、シリンダ11は、他方側であってロッドガイド15よりも一方側に、半径方向に開口するシリンダ開口11Hを有している。シリンダ開口11Hは、シリンダ11の第2油室Y2と後述の連絡路Lとを連絡する。そして、シリンダ開口11Hは、第2油室Y2と連絡路Lとの間のオイルの流れを可能にする。
ロッド部材21は、図1に示すように、軸方向に長く延びる棒状の部材である。ロッド部材21は、内部に軸方向に貫通する貫通孔21Hを有する。また、ロッド部材21は、一方側の端部に設けられる一方側取付部21aと、他方側の端部に設けられる他方側取付部21bとを有する。
ロッド部材21の一方側取付部21aは、ピストン部30を保持する。また、ロッド部材21の他方側取付部21bには、油圧緩衝装置1を自動車などの車体などに連結するための連結部材(不図示)が取り付けられる。
なお、伝達部材22を移動させる移動手段23の機構は特に限定されるものではないが、本実施形態では、例えばモータの回転運動をねじ等の機構を用いて直進運動に変換する直動アクチュエータを用いている。
また、移動手段23は、内側ピストン部32に『単一方向』に荷重を付与するものだけでなく、『双方向』に荷重を付与する構成としてもよい。
(外側ピストン部31)
外側ピストン部31は、図2に示すように、中空状に形成される中空部310と、中空部310の一方側に形成される外側第1油路311と、中空部310の他方側に形成される外側第2油路312と、外側第1油路311と外側第2油路312との間に形成される外側第3油路313と、中空部310の半径方向外側に形成されるリング保持部314と、他方側の端部に形成される接続部315と、一方側に形成される伸側バルブ保持部316と、中空部310の内側であって他方側に形成される圧側バルブ押付部317を有する。
外側第1油路311は、軸方向に開口する貫通孔である。外側第1油路311は、中空部310の内側にて第1中間室P1や伸側バルブ部35により開かれた第4中間室P4に連絡し、中空部310の外側にて第1油室Y1に連絡する。そして、外側第1油路311(第1貫通孔)は、第1油室Y1から第2油室Y2にオイルが流れる圧縮行程時に中空部310内にオイルが流れ込むようにしている。
外側第3油路313は、半径方向に開口する貫通孔である。外側第3油路313は、中空部310の内側にて内側ピストン部32の後述する内側第2油路324に連絡し、中空部310の外側にて第2油室Y2に連絡する。
接続部315は、軸方向に貫通された貫通孔である。そして、接続部315は、ロッド部材21の一方側取付部21aに接続する(図1参照)。また、接続部315は、内側にて内側ピストン部32の後述する軸部322が軸方向に移動可能に収容される。
内側ピストン部32は、凹部321と、凹部321の他方側に設けられる軸部322と、凹部321に形成される内側第1油路323と、凹部321に形成される内側第2油路324と、一方側に設けられる伸側バルブ押付部325と、他方側に設けられる圧側バルブ保持部326とを有する。
内側第2油路324は、凹部321において径方向に形成される貫通孔である。内側第2油路324は、半径方向内側にて第4中間室P4に連絡し、半径方向外側にて外側ピストン部31の外側第3油路313に連絡する。なお、後述するように、内側ピストン部32は外側ピストン部31に対して軸方向に移動可能に設けられている。そして、内側第2油路324は、内側ピストン部32が移動した場合であっても、外側第3油路313に対向して、外側第3油路313との間においてオイルが流れることを可能にしている。
そして、圧側バルブ保持部326は、圧側バルブ部33を保持する。
圧側バルブ部33は、本実施形態では、軸部322を通す開口部33Hが形成された複数の円盤状の金属板材が重ね合わされて構成される。なお、圧側バルブ部33を構成する金属板材の枚数は、複数に限定されず、単数であっても構わない。
圧側固定部34は、圧側バルブ部33の他方側にて、圧側バルブ部33を圧側バルブ保持部326側に向けて押付ながら、圧側バルブ部33を内側ピストン部32に固定する。これによって、圧側固定部34は、圧側バルブ部33が内側ピストン部32と一体的に移動するように作用する。
伸側バルブ部35は、本実施形態では、伸側バルブ保持部316を通す開口部35Hが形成された複数の円盤状の金属板材が重ね合わされて構成される。なお、伸側バルブ部35を構成する金属板材の枚数は、複数に限定されず、単数であっても構わない。
伸側固定部36は、伸側バルブ部35の他方側にて、伸側バルブ部35を伸側バルブ保持部316側に向けて押付ながら、伸側バルブ部35を外側ピストン部31に固定する。これによって、伸側固定部36は、伸側バルブ部35が外側ピストン部31と一体的に移動するように作用する。
ピストンリング37は、シリンダ11の内周面にスライド可能に接触して設けられる。そして、ピストンリング37は、シリンダ11とピストン部30との間の摩擦抵抗を低減する。
第1バルブボディ51は、図1に示すように、軸方向に伸びて形成される複数の油路を有する。そして、圧側バルブ521および伸側バルブ522は、第1バルブボディ51に形成される複数の油路におけるオイルの流れを制御する。また、第1バルブボディ51は、連絡路Lにおける第1バルブボディ51を挟んだオイルの流れを可能にする。
第2バルブボディ54は、軸方向に伸びて形成される複数の油路を有する。そして、チェックバルブ55は、第2バルブボディ54の複数の油路におけるオイルの流れを制御する。
ベース部材56は、第1油室Y1、リザーバ室Rおよび連絡路Lの相互にオイルが流れる経路を形成する。
図3は、実施形態1の油圧緩衝装置1のオイルの流れを示す図である。
なお、図3(a)は圧縮行程時のオイルの流れを示し、図3(b)は伸張行程時のオイルの流れを示す。
(圧縮行程時)
まず、油圧緩衝装置1の圧縮行程時のオイルの流れを説明する。
図3(a)に示すように、ピストン部30が、白抜き矢印のようにシリンダ11に対して軸方向の一方側へ移動すると、ピストン部30の移動により第1油室Y1内のオイルが押され、第1油室Y1内の圧力が上昇する。
本実施形態の油圧緩衝装置1では、圧側バルブ部33をオイルが流れる際に生じる抵抗によって、圧縮行程時における減衰力が生じる。
図3(b)に示すように、ピストン部30が、白抜き矢印のようにシリンダ11に対して軸方向の他方側へ移動すると、ピストン部30の移動により第2油室Y2内のオイルが押され、第2油室Y2内の圧力が上昇する。
なお、図1に示すように、シリンダ開口11Hから連絡路Lを通じてオイルが流れようとしても、ボトムバルブ部50によって、連絡路Lを通じた第2油室Y2から第1油室Y1へのオイルの流れは生じない。
本実施形態の油圧緩衝装置1では、伸側バルブ部35をオイルが流れる際に生じる抵抗によって伸張行程時における減衰力が生じる。
図4は、ピストン部30における減衰力の変更を説明するための図である。
引き続いて、油圧緩衝装置1のピストン部30における減衰力の変更制御について説明する。
図1に示すように移動手段23によって伝達部材22を軸方向の一方側に向けて一定量押し込む。そして、伝達部材22の一方側への移動によって、伝達部材22に接触する内側ピストン部32が一方側に移動する。
このように、本実施形態の油圧緩衝装置1では、ピストン部30の一方向および他方向の両方向の移動に伴って生じるピストン部30における減衰力の変更を簡易な構成で実現することができる。
図5は、実施形態2のピストン部230を示す図である。
なお、実施形態2において、実施形態1と同様の構成については同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
図5に示すように、実施形態2のピストン部230は、実施形態1のピストン部30と基本構成が同じであるが、伸側バルブ保持部2316を有している点で異なる。以下では、伸側バルブ保持部2316について詳細に説明する。
例えばピストン部230が低速V1で移動する場合には、バイパス路を構成する貫通孔2316Hを主にオイルが流れて、第1油室Y1から第2油室Y2にオイルが流れる。この状態では、貫通孔2316Hは、オイルの流れを絞り(換言すれば、オイルに流体抵抗を与え)、所定の減衰力を発生させる。
図6は、実施形態3のピストン部330を示す図である。
なお、実施形態3において、他の実施形態と同様の構成については同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
図6に示すように、実施形態3のピストン部330は、実施形態1のピストン部30と基本構成が同じであるが、内側ピストン部332が内側流路332Hを有している点が異なる。以下では、内側流路332Hについて詳細に説明する。
なお、実施形態3では、外側ピストン部31は、実施形態1の外側第3油路313を有しておらず、内側ピストン部332は、実施形態1の内側第2油路324を有していない。
図7は、実施形態4のピストン部430を示す図である。
なお、実施形態4において、他の実施形態と同様の構成については同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
図7に示すように、実施形態4のピストン部430は、実施形態2の貫通孔2316Hと実施形態3の内側流路332Hとを有している。そして、貫通孔2316Hと実施形態3の内側流路332Hとは、同一列上に形成されている。
図8は、実施形態5のピストン部530を示す図である。
なお、実施形態5において、他の実施形態と同様の構成については同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
図8に示すように、実施形態5のピストン部530は、外側ピストン部531の構成が、実施形態1の外側ピストン部31とは異なるものである。以下、外側ピストン部531について詳細に説明する。
接続部531Jは、雄ネジと雌ネジとによって構成されている。そして、接続部531J(分割部)は、内側ピストン部32の移動方向である軸方向において、外側ピストン部531を、一方側の第1外側ピストン部531aと、他方側の第2外側ピストン部531bとに分割可能にしている。
例えば、ロッド部材21(図1参照)に対して他方側の第2外側ピストン部531bを固定する。その後、圧側バルブ部33および圧側固定部34が予め取り付けられた内側ピストン部32を第2外側ピストン部531bに取り付ける。そして、最後に、伸側バルブ部35および伸側固定部36が予め取り付けられた第1外側ピストン部531aを、接続部531Jを介して、第2外側ピストン部531bに取り付ける。このように、実施形態5では、複数の部材が小組されてまとめられた3つのパーツを組立てるだけで、ピストン部530を完成させることができる。
図9は、実施形態6のピストン部630を示す図である。
なお、実施形態6において、他の実施形態と同様の構成については同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
外側ピストン部631は、内側ピストン部32の移動方向において、軸方向において伸側バルブ保持部316と圧側バルブ押付部317との間で、外側ピストン部631を分割することを可能にする第2接続部631Jを有している。
図10は、実施形態7の油圧緩衝装置1を示す図である。
なお、実施形態7において、他の実施形態と同様の構成については同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
実施形態7の油圧緩衝装置1では、図10に示すように、シリンダ11には通常のピストン部700をロッド部材21の一方側の端部に設ける。そして、実施形態7の油圧緩衝装置1は、シリンダ11の外に減衰力発生部730を有する。すなわち、減衰力発生部730は、ロッド部20の軸方向における振幅によっては移動しない。
減衰力発生部730は、略円筒状に形成され、オイルを収容可能な第2シリンダ731を備える。第2シリンダ731は、第1連絡路732および第2連絡路733を有する。そして、第2シリンダ731は、上述した実施形態1のピストン部30の各構成部品を収容する。また、外側ピストン部31は、第2シリンダ731に固定されている。
そして、減衰力発生部730は、第2シリンダ731(所定の部材)に固定される外側ピストン部31(第1部材)と、外側ピストン部31に対して相対的に移動可能に設けられる内側ピストン部32(第2部材)と、ピストン部700の移動に伴って生じる第1油室Y1から第2油室Y2にオイルが流れる流路を形成する第1流路と、ピストン部30の移動に伴って生じる第2油室Y2から第1油室Y1にオイルが流れる流路を形成する第2流路と、内側ピストン部32に固定されるとともに、外側ピストン部31と接触して、第1流路におけるオイルの流れを制御する圧側バルブ部33(第1バルブ)と、外側ピストン部31に固定されるとともに、内側ピストン部32と接触して、第2流路におけるオイルの流れを制御する伸側バルブ部35(第2バルブ)とを備えている。
Claims (6)
- 液体を収容するシリンダと、
前記シリンダ内においてシリンダ軸方向に移動可能に設けられ、前記シリンダ内の空間を第1液室と第2液室とに区画するピストンと、
所定の部材に固定される第1部材と、
前記第1部材に対して相対的に移動可能に設けられる第2部材と、
前記ピストンの前記移動に伴って生じる前記第1液室から前記第2液室に前記液体が流れる流路を形成する第1流路と、
前記ピストンの前記移動に伴って生じる前記第2液室から前記第1液室に前記液体が流れる流路を形成する第2流路と、
前記第2部材に固定されるとともに、前記第1部材と接触して、前記第1流路における前記液体の流れを制御する第1バルブと、
前記第1部材に固定されるとともに、前記第2部材と接触して、前記第2流路における前記液体の流れを制御する第2バルブと、
を備える圧力緩衝装置。 - 前記第1流路および前記第2流路とは別に、前記液体の流れを絞りながら前記第1液室と前記第2液室との間の前記液体の流路を形成するバイパス路を有している請求項1に記載の圧力緩衝装置。
- 前記第1部材は、中空状に形成されるとともに、前記第1液室から前記第2液室に前記液体が流れる際に前記液体が流れ込む第1貫通孔と、前記第2液室から前記第1液室に前記液体が流れる際に前記液体が流れ込む第2貫通孔を有し、
前記第2部材は、前記第1部材の内側に設けられ、前記第1貫通孔と前記第2貫通孔との間における前記液体の流れを可能にする内側流路を有する請求項1又は2に記載の圧力緩衝装置。 - 前記第1部材は、前記第2部材の移動方向において分割可能な分割部を有している請求項1に記載の圧力緩衝装置。
- 前記第1部材は、前記第2バルブを固定する固定部と前記第1バルブに接触する接触部との間隔を、前記第2部材の移動方向において調整可能な調整部を有している請求項1に記載の圧力緩衝装置。
- 所定の部材に固定される第1部材と、
前記第1部材に対して相対的に移動可能に設けられる第2部材と、
液体を収容するシリンダ内の空間を第1液室と第2液室とに区画するピストンの移動に伴って生じる前記第1液室から前記第2液室に前記液体が流れる流路を形成する第1流路と、
前記ピストンの前記移動に伴って生じる前記第2液室から前記第1液室に前記液体が流れる流路を形成する第2流路と、
前記第2部材に固定されるとともに、前記第1部材と接触して、前記第1流路における前記液体の流れを制御する第1バルブと、
前記第1部材に固定されるとともに、前記第2部材と接触して、前記第2流路における前記液体の流れを制御する第2バルブと、
を備える減衰力発生機構。
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