JP2020041650A - damper - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、ダンパに関する。 The present invention relates to a damper.
ダンパは、機械や構造物、車両といった制振対象の振動を抑制するために幅広く使用されている。ダンパは、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伸側室と圧側室とに区画するピストンと、シリンダ内に挿入されてピストンに連結されるロッドとを備えており、伸縮時に伸側室と圧側室とに圧力差を生じさせて、伸縮に抵抗する減衰力を発揮する。 2. Description of the Related Art Dampers are widely used to suppress vibrations of damping targets such as machines, structures, and vehicles. The damper includes, for example, a cylinder, a piston slidably inserted into the cylinder to partition the inside of the cylinder into an extension side chamber and a compression side chamber, and a rod inserted into the cylinder and connected to the piston. In addition, a pressure difference is generated between the extension side chamber and the compression side chamber during expansion and contraction, and a damping force that resists expansion and contraction is exhibited.
通常、ダンパは、片ロッド型である場合にはロッドがシリンダに出入りする際の体積と作動液体の温度変化による体積変化を補償するため、両ロッド型である場合には作動液体の温度変化による体積変化を補償するため、気体と作動液体を貯留するリザーバを備える。 Normally, in the case of a single rod type, the damper compensates for the volume change due to the temperature change of the working liquid and the volume when the rod enters and exits the cylinder when the rod is a double rod type. A reservoir is provided for storing gas and working liquid to compensate for volume changes.
このようなダンパが制振対象への取付姿勢に拘わらず設定通りの減衰力を発揮するには、リザーバ内の気体がシリンダ内に混入しないようにする必要があり、その場合、リザーバを気体と作動液体とが混ざらないように分離される構造のアキュムレータとするのが好ましい。 In order for such a damper to exhibit the damping force as set irrespective of the mounting position on the damping target, it is necessary to prevent the gas in the reservoir from entering the cylinder. It is preferable that the accumulator has a structure that is separated so as not to mix with the working liquid.
たとえば、アキュムレータがロッド内に形成されるダンパがあるが、設置スペースに余裕がない場合、ダンパの外径が制限されてロッドを小径とせざるを得ず、アキュムレータの容量を確保できない場合がある(たとえば、特許文献1参照)。 For example, if there is a damper in which an accumulator is formed in a rod, but there is no room in the installation space, the outer diameter of the damper is limited and the rod has to be reduced in diameter, and the capacity of the accumulator may not be secured ( For example, see Patent Document 1).
これに対して、シリンダの外周に外筒を設けてシリンダと外筒との間の環状隙間をアキュムレータとして利用するダンパがある(たとえば、特許文献2参照)。 On the other hand, there is a damper in which an outer cylinder is provided on the outer periphery of a cylinder and an annular gap between the cylinder and the outer cylinder is used as an accumulator (for example, see Patent Document 2).
ところで、ダンパが最伸長した際には、シリンダ内が大気圧以下とならないように配慮する必要があり、ダンパが最収縮した際には、シリンダ内の圧力によりロッドをシリンダ内から押し出す力(ロッド反力)が過剰とならないように配慮する必要がある。このような要求を満たすため、アキュムレータを備えたダンパでは、アキュムレータでシリンダ内の伸側室と圧側室に予圧力を与える場合がある。 By the way, when the damper is fully extended, it is necessary to make sure that the pressure inside the cylinder does not become lower than the atmospheric pressure. When the damper is fully contracted, the force for pushing the rod out of the cylinder by the pressure in the cylinder (rod It is necessary to take care that the reaction force does not become excessive. In order to satisfy such a demand, in a damper provided with an accumulator, a preload may be applied to the extension side chamber and the compression side chamber in the cylinder by the accumulator.
しかしながら、設置スペースと制振対象に応じてシリンダおよび外筒の長さと肉厚が設計上一義的に決まってしまう。このように、シリンダと外筒との間をアキュムレータとして利用しようとすると、アキュムレータの容積が設計上一義的に決められてしまうために、ダンパが最伸長しても最収縮してもロッド反力が最適となるようにアキュムレータの特性を調整するのは非常に困難である。 However, the length and thickness of the cylinder and the outer cylinder are uniquely determined in design according to the installation space and the vibration damping target. As described above, if an attempt is made to use the space between the cylinder and the outer cylinder as an accumulator, the volume of the accumulator is uniquely determined by design. It is very difficult to adjust the characteristics of the accumulator so that is optimal.
また、ダンパの外部に別体でアキュムレータを設ける構造を採用して、この問題を解決しようとすると、ダンパ全体が大型化するとともに、非対称形状となるためにダンパを設置スペースへ取付ける際に、他部品との干渉を招きかねず設置作業が非常に面倒となる。 In order to solve this problem by adopting a structure in which an accumulator is provided separately from the outside of the damper, the size of the entire damper is increased and the asymmetric shape is required. The installation work is very troublesome because it may cause interference with parts.
そこで、本発明は、アキュムレータの特性の最適化が容易で、かつ、設置作業も容易なダンパの提供を目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a damper that can easily optimize the characteristics of an accumulator and can be easily installed.
上記した目的を達成するために、本発明のダンパは、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伸側室と圧側室に区画するピストンと、シリンダ内に挿入されるとともにピストンに連結されるロッドと、シリンダの径方向外側に配置されてシリンダを覆ってシリンダとの間にシリンダ内に連通されるリザーバを形成する外筒と、シリンダと外筒との間のリザーバ内に収容される筒状のハウジングと、シリンダと外筒のいずれか一方とハウジングとの間を閉塞する閉塞部材と、環状でシリンダと外筒の前記一方とハウジングとの双方に摺接して双方に対して軸方向移動可能でありシリンダと外筒の前記一方とハウジングの間であって閉塞部材との間に気室を区画する第一フリーピストンと、気室を拡大する方向へ第一フリーピストンを付勢するばね要素とを備えている。 In order to achieve the above object, a damper according to the present invention includes a cylinder, a piston slidably inserted into the cylinder to partition the cylinder into an extension side chamber and a compression side chamber, and a piston inserted into the cylinder and A rod connected to the cylinder, an outer cylinder disposed radially outside of the cylinder and covering the cylinder to form a reservoir communicated with the cylinder, and a reservoir between the cylinder and the outer cylinder. A cylindrical housing to be housed, a closing member for closing between one of the cylinder and the outer cylinder, and the housing, and an annular cylinder that slides on both the one of the cylinder and the outer cylinder and the housing. A first free piston movable axially between the one of the cylinder and the outer cylinder and the housing and defining an air chamber between the closing member and a first free piston in a direction to expand the air chamber. And a spring element for biasing the piston.
このように構成されたダンパは、リザーバをアキュムレータとして機能させるとともに、アキュムレータ容積をリザーバ内で許容される限りにおいて任意に設定できる。リザーバをアキュムレータとして機能させるハウジング、閉塞部材、第一フリーピストンおよびばね要素は、シリンダと外筒との間のリザーバ内に収容されるので、ダンパの大型化や非対称形状となるのを回避でき、ダンパを設置スペースへ取付ける際に他部品との干渉を招かずに済む。 The damper thus configured allows the reservoir to function as an accumulator, and can arbitrarily set the accumulator volume as long as it is allowed in the reservoir. Since the housing that functions as the accumulator, the closing member, the first free piston and the spring element are housed in the reservoir between the cylinder and the outer cylinder, it is possible to avoid an increase in the size of the damper and an asymmetric shape, When the damper is installed in the installation space, interference with other components does not occur.
また、ダンパは、閉塞部材が環状であってシリンダと外筒の一方とハウジングとの双方に摺接して双方に対して軸方向移動可能な第二フリーピストンであってもよい。このように構成されたダンパでは、シリンダに摺接する第一フリーピストンと第二フリーピストンとして機能する閉塞部材でハウジングが径方向に位置決めされ、ハウジングが寸法精度を出しやすい単純な管構造となっているので、精密な加工を要せずにリザーバ内にアキュムレータを構成でき、製造コストも安価となる。 The damper may be a second free piston in which the closing member has an annular shape and is slidably in contact with one of the cylinder and the outer cylinder and the housing and is axially movable with respect to both. In the damper configured as described above, the housing is positioned in the radial direction by the closing member that functions as the first free piston and the second free piston that is in sliding contact with the cylinder, and the housing has a simple tube structure that easily provides dimensional accuracy. Therefore, the accumulator can be configured in the reservoir without requiring precise processing, and the manufacturing cost is reduced.
なお、ダンパにおける閉塞部材は、段部で形成されるシリンダの一端に嵌合するシリンダ嵌合部と、段部で形成される前記ハウジングの一端に嵌合するハウジング嵌合部と、段部で形成される前記外筒の一端が嵌合する外筒嵌合部とを備えていてもよい。このように構成されたダンパでは、一般的にダンパに必須とされる部品であるロッドガイドを閉塞部材として利用できるので、気室の形成にあたって部品点数を削減でき、ダンパの組み立て性が向上するとともに、より安価にダンパを製造可能となる。 The closing member of the damper includes a cylinder fitting portion fitted to one end of a cylinder formed by a step portion, a housing fitting portion fitted to one end of the housing formed by the step portion, and a stepped portion. An outer cylinder fitting portion to which one end of the outer cylinder is fitted. In the damper configured as described above, since the rod guide, which is a component generally required for the damper, can be used as the closing member, the number of components can be reduced when forming the air chamber, and the assemblability of the damper is improved. Thus, the damper can be manufactured at lower cost.
さらに、ばね要素がコイルばねであって、閉塞部材がコイルばねの一端に嵌合してコイルばねの一端の径方向位置をシリンダと外筒の一方とハウジングの双方に対して離間する位置に位置決めする閉塞部材側調心部を有し、第一フリーピストンがコイルばねの他端に嵌合してコイルばねの他端の径方向位置をシリンダと外筒の一方とハウジングの双方に対して離間する位置に位置決めする第一フリーピストン側調心部を有してもよい。このように構成されたダンパによれば、ばね要素のシリンダと外筒の一方およびハウジングに対する干渉が防止され、シリンダと外筒の一方およびハウジングを保護でき、閉塞部材および第一フリーピストンが長期間に亘って円滑にシリンダと外筒の一方およびハウジング5に対して軸方向移動できる。 Further, the spring element is a coil spring, and the closing member is fitted to one end of the coil spring to position a radial position of one end of the coil spring at a position separated from both the cylinder and one of the outer cylinder and the housing. The first free piston is fitted to the other end of the coil spring to separate the radial position of the other end of the coil spring from both the cylinder, one of the outer cylinder, and the housing. May be provided at the first free piston side aligning portion positioned at a position where the first free piston moves. According to the damper configured in this manner, the interference of the spring element with one of the cylinder and the outer cylinder and the housing can be prevented, and the one of the cylinder and the outer cylinder and the housing can be protected. Can smoothly move in the axial direction with respect to one of the cylinder and the outer cylinder and the housing 5.
そして、ダンパは、ばね要素が閉塞部材と第一フリーピストンとが軸方向で最大限に離間した状態で閉塞部材と第一フリーピストンとに対して初期荷重を与えるように構成されてもよい。このように構成されたダンパによれば、伸長作動してから収縮作動する際にあっても、応答性よく圧側減衰力を発揮でき、「から走り」の発生を抑制できる。 The damper may be configured such that the spring element applies an initial load to the closing member and the first free piston in a state where the closing member and the first free piston are maximally separated in the axial direction. According to the damper configured as described above, even when the contraction operation is performed after the extension operation, the compression-side damping force can be exhibited with good responsiveness, and the occurrence of "running" can be suppressed.
さらに、ダンパは、第一フリーピストンのシリンダと外筒の一方とハウジングに摺接する摺動面の表面硬度をシリンダと外筒の一方とハウジングの第一フリーピストンが摺接する摺動面の表面硬度より小さくして構成されてもよい。このように構成されたダンパによれば、第一フリーピストンがシリンダと外筒の一方およびハウジングに対して摺動しやすくなり、円滑な伸縮作動も実現される。 Further, the damper is configured to reduce the surface hardness of the sliding surface of the first free piston that slides into contact with one of the cylinder and the outer cylinder and the housing, and the surface hardness of the sliding surface that slides with the first free piston of the cylinder and one of the outer cylinder and the housing. It may be configured to be smaller. According to the damper thus configured, the first free piston easily slides with respect to one of the cylinder and the outer cylinder and the housing, and a smooth expansion and contraction operation is also realized.
本発明のダンパによれば、アキュムレータの特性の最適化が容易で、かつ、設置作業も容易となる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the damper of this invention, optimization of the characteristic of an accumulator is easy and installation work also becomes easy.
以下、図に示した実施の形態に基づき、本発明を説明する。なお、以下に説明する各実施の形態のダンパD1,D2において共通する構成については同じ符号を付し、説明の重複を避けるために、一の実施の形態のダンパD1の説明において説明した構成については他の実施の形態のダンパD2における説明では詳細な説明を省略する。 Hereinafter, the present invention will be described based on the embodiment shown in the drawings. Note that the same reference numerals are given to configurations common to the dampers D1 and D2 of each embodiment described below, and to avoid duplication of description, the configuration described in the description of the damper D1 of one embodiment will be described. In the description of the damper D2 of another embodiment, detailed description is omitted.
<第一の実施の形態>
第一の実施の形態におけるダンパD1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てシリンダ1内を伸側室R1と圧側室R2を区画するピストン2と、シリンダ1内に挿入されるとともにピストン2に連結されるロッド3と、シリンダ1の径方向外側に配置されてシリンダ1を覆ってシリンダ1との間にリザーバRを形成する外筒4と、シリンダ1と外筒4との間のリザーバR内に収容される筒状のハウジング5と、シリンダ1とハウジング5の一端との間を閉塞する閉塞部材6と、シリンダ1とハウジング5の間であって閉塞部材6との間に気室Gを区画する第一フリーピストン7と、気室Gを拡大する方向へ第一フリーピストン7を付勢するばね要素Sとを備えている。
<First embodiment>
As shown in FIG. 1, the damper D1 in the first embodiment includes a
以下、ダンパD1の各部について詳細に説明する。シリンダ1の一端には、ロッドガイド8が嵌合されており、他端にはバルブケース9が嵌合されている。また、シリンダ1の径方向外側には、シリンダ1の外周を覆ってシリンダ1との間にシリンダ1内に連通されるリザーバRを形成する外筒4が設けられている。外筒4の一端は、ロッドガイド8によって閉塞され、外筒4の他端はバルブケース9によって閉塞されるとともにキャップ10が取り付けられている。シリンダ1は、外筒4に装着されるロッドガイド8とキャップ10に当接するバルブケース9によって挟持されて外筒4内に収容されつつ固定されている。
Hereinafter, each part of the damper D1 will be described in detail. A rod guide 8 is fitted to one end of the
ピストン2は、シリンダ1内に摺動自在に挿入されており、シリンダ1内を伸側室R1と圧側室R2とに区画している。伸側室R1および圧側室R2には、それぞれ、作動液体として作動油が充填されている。なお、作動液体は、本例では、作動油とされているが、水や水溶液等といった他の液体とされてもよい。
The piston 2 is slidably inserted into the
ピストン2は、伸側室R1と圧側室R2とを連通する整流通路2aと、整流通路2aに設置されて圧側室R2から伸側室R1へ向かう作動油の流れのみを許容するチェック弁2bとを備えている。 The piston 2 includes a rectifying passage 2a that communicates between the expansion side chamber R1 and the compression side chamber R2, and a check valve 2b that is provided in the rectification passage 2a and allows only the flow of hydraulic oil from the compression side chamber R2 to the expansion side chamber R1. ing.
また、ロッドガイド8は、環状であって、シリンダ1内に嵌合するシリンダ嵌合部8aと、外筒4の内周に嵌合する外筒嵌合部8bとを備えている。また、ロッドガイド8は、シリンダ嵌合部8aの図1中右端から開口して外筒嵌合部8bの図1中右端に通じて伸側室R1とリザーバRとを連通する排出通路8cと、排出通路8cに設置されて伸側室R1からリザーバRへ向かう作動油の流れのみを許容するとともに通過する作動油の流れに抵抗を与える減衰弁8dとを備えている。そして、本実施の形態では、排出通路8cと減衰弁8dとで減衰通路DPが構成されている。
Further, the rod guide 8 is annular and includes a cylinder fitting portion 8a fitted into the
さらに、バルブケース9は、シリンダ1内に嵌合する小径部9aと、外筒4の内周に嵌合される大径部9bとを備えている。また、バルブケース9は、小径部9aの図1中左端から開口して大径部9bの図1中左端に通じて圧側室R2とリザーバRとを連通する吸込通路9cと、吸込通路9cに設置されてリザーバRから圧側室R2へ向かう作動油の流れのみを許容するチェック弁9dとを備えている。
Further, the valve case 9 includes a small-diameter portion 9a fitted in the
ロッド3は、一端がロッドガイド8内を通してシリンダ1内に移動自在に挿入されてピストン2に連結されるとともに他端をシリンダ1外に突出させている。本例では、ダンパD1は、ロッド3が伸側室R1内にのみ挿通される所謂片ロッド型のダンパとされているが、圧側室R2にも挿通されてロッド3の両端がシリンダ1の両端側からそれぞれ外方へ突出する所謂両ロッド型のダンパとされていてもよい。ダンパD1は、制振対象に連結できるように、ロッド3とキャップ10との双方の端部にブラケット3a,9eを備えている。
One end of the rod 3 is movably inserted into the
ハウジング5は、シリンダ1の外径よりも大径の内径と、外筒4の内径よりも小径な外径を有しており、シリンダ1と外筒4との間に収容されている。また、ハウジング5は、両端内周に形成される環状溝5a,5bにそれぞれ装着されるCリング5c,5dを備えている。また、ハウジング5と外筒4との間には、作動油の通過を許容する隙間が形成されている。
The housing 5 has an inner diameter larger than the outer diameter of the
閉塞部材6は、環状であって、内周と外周に設けた環状溝6a,6b内にそれぞれ装着されるシールリング6c,6dを備えており、シリンダ1の外周とハウジング5の内周にそれぞれ摺接してシリンダ1およびハウジング5の双方に対して軸方向への移動が許容される第二フリーピストンとされている。閉塞部材6は、シリンダ1とハウジング5との間に挿入されるとこれらシリンダ1とハウジング5とに摺接して、シリンダ1とハウジング5の一端との間を閉塞する。閉塞部材6は、ハウジング5の左端に設けられたCリング5cに当接すると、ハウジング5に対してそれ以上図1中左方への移動が規制される。また、閉塞部材6は、図1中右端の気室G側端から気室G側に突出する環状の閉塞部材側調心部6eを備えている。
The closing
第一フリーピストン7は、環状であって、内周と外周に設けた環状溝7a,7b内にそれぞれ装着されるシールリング7c,7dを備えており、シリンダ1の外周とハウジング5の内周にそれぞれ摺接してシリンダ1およびハウジング5の双方に対して軸方向への移動が許容されている。第一フリーピストン7は、シリンダ1とハウジング5との間に挿入されるとこれらシリンダ1とハウジング5とに摺接して、シリンダ1とハウジング5の一端との間を閉塞し、シリンダ1とハウジング5の間であって閉塞部材6との間に閉塞部材6と協働して気室Gを区画している。第一フリーピストン7は、ハウジング5の右端に設けられたCリング5dに当接すると、ハウジング5に対してそれ以上図1中右方への移動が規制される。また、第一フリーピストン7は、図1中左端の気室G側端から気室G側に突出する環状の第一フリーピストン側調心部7eを備えている。
The first free piston 7 is annular and includes seal rings 7c and 7d mounted in annular grooves 7a and 7b provided on the inner and outer circumferences, respectively. The outer circumference of the
このように、閉塞部材6がハウジング5の図1中左端側のCリング5cに当接してハウジング5に対して左方への移動が規制されるとともに、第一フリーピストン7がハウジング5の図1中右端側のCリング5dに当接してハウジング5に対して右方への移動が規制される。よって、閉塞部材6と第一フリーピストン7は、Cリング5c,5dによってハウジング5からの抜け出しが防止されている。なお、閉塞部材6と第一フリーピストン7のハウジング5からの抜け出しの阻止は、Cリング以外にもストッパとして機能できる部品によって行われてもよく、ストッパはシリンダ1に設けられてもよい。
As described above, the closing
閉塞部材6、第一フリーピストン7、シリンダ1およびハウジング5の摺動面における表面硬度の設定について制限はないが、閉塞部材6と第一フリーピストン7のシリンダ1およびハウジング5に対してより円滑に軸方向移動させるには以下のようにすればよい。具体的には、閉塞部材6と第一フリーピストン7のシリンダ1およびハウジング5に摺接する摺接面の表面硬度は、シリンダ1の閉塞部材6と第一フリーピストン7が摺接する摺接面である外周面とハウジング5の閉塞部材6と第一フリーピストン7が摺接する摺接面である内周面の表面硬度よりも軟らかくする(低くする)。なお、本実施の形態では、閉塞部材6と第一フリーピストン7は、シリンダ1およびハウジング5の材料よりも硬度が小さい(硬さが軟らかい)材料で形成されている。このように、シリンダ1とハウジング5の前記摺接面の表面硬度より閉塞部材6と第一フリーピストン7の前記摺接面の表面硬度を軟らかくすると、閉塞部材6と第一フリーピストン7がシリンダ1およびハウジング5に対して摺動しやすくなるので、閉塞部材6と第一フリーピストン7の円滑な軸方向移動が可能となる。なお、閉塞部材6、第一フリーピストン7、シリンダ1およびハウジング5の材料自体を変える他、摺動面に表面処理を行って表面硬度を前述のように設定してもよい。
There is no limitation on the setting of the surface hardness on the sliding surfaces of the closing
また、シリンダ1の外周であってハウジング5、閉塞部材6および第一フリーピストン7との間に形成された気室Gは、第二フリーピストンとしての閉塞部材6に設けられたシールリング6c,6dと、第一フリーピストン7に設けられたシールリング7c,7dよって気密に保持されている。なお、気室Gには、気体が封入されている。
The air chamber G formed on the outer periphery of the
ばね要素Sは、本実施の形態では、コイルばねとされており、一端が閉塞部材6に設けられた閉塞部材側調心部6eの外周に嵌合し、他端が第一フリーピストン7に設けられた第一フリーピストン側調心部7eの外周に嵌合している。そして、ばね要素Sは、このように閉塞部材6と第一フリーピストン7との間に介装されて、閉塞部材6と第一フリーピストン7とを軸方向で離間する方向である気室Gを拡大する方向へ付勢している。また、ばね要素Sは、ダンパD1が最伸長してもリザーバR内に貯留される作動油によって閉塞部材6と第一フリーピストン7を介して押圧されて自然長から圧縮された状態となっており、気室Gを拡大する方向へ閉塞部材6と第一フリーピストン7の双方を付勢して初期荷重を与えている。ダンパD1が最伸長した状態では、リザーバR内の作動油量が最少となり、閉塞部材6と第一フリーピストン7とが軸方向で最も離間して気室Gの容積を最大とする状態となるが、ばね要素Sは、圧縮状態となって閉塞部材6と第一フリーピストン7とを離間する方向へ付勢している。よって、ばね要素Sは、常に、気室Gを拡大する方向へ閉塞部材6と第一フリーピストン7の双方を付勢している。
In the present embodiment, the spring element S is a coil spring, one end of which is fitted on the outer periphery of the closing member-side aligning portion 6e provided on the closing
また、ばね要素Sが嵌合する閉塞部材側調心部6eと第一フリーピストン側調心部7eの外径は、ハウジング5の内径よりも小径であって、ばね要素Sの外径もハウジング5の内径よりも小径とされている。よって、ばね要素Sの一端の径方向位置は、閉塞部材側調心部6eによってシリンダ1とハウジング5の双方に対して離間する位置に位置決めされ、ばね要素Sの他端の径方向位置は、第一フリーピストン側調心部7eによってシリンダ1とハウジング5の双方に対して離間する位置に位置決めされる。このようにコイルばねであるばね要素Sがシリンダ1とハウジング5の双方に対して径方向で離間する位置に位置決めされるので、ばね要素Sのシリンダ1およびハウジング5に対する干渉が防止される。なお、本実施の形態では、ばね要素Sは、閉塞部材側調心部6eと第一フリーピストン側調心部7eの外周に嵌合しているが、閉塞部材側調心部6eと第一フリーピストン側調心部7eの内周径をシリンダ1の外径よりも大きくして、ばね要素Sの外周を閉塞部材側調心部6eと第一フリーピストン側調心部7eの内周に嵌合してもよい。この場合、コイルばねであるばね要素Sの内径をシリンダ1の外径よりも大径にすれば、ばね要素Sのシリンダ1およびハウジング5に対する干渉を防止できる。閉塞部材側調心部6eと第一フリーピストン側調心部7eは、コイルばねであるばね要素Sを径方向へ位置決めする役割を果たせばよいので、ばね要素Sの内周だけでなく外周に嵌合される構造となっていてもよい。なお、閉塞部材側調心部6eと第一フリーピストン側調心部7eがともにばね要素Sの内周に嵌合するか、或いは外周に嵌合する構造となっている場合、閉塞部材6と第一フリーピストン7とを同一形状とできるので製造上の部品管理の簡素となるとともに製造コストが安価となる。
The outer diameters of the closing member side aligning portion 6e and the first free piston side aligning portion 7e into which the spring element S fits are smaller than the inner diameter of the housing 5, and the outer diameter of the spring element S is also smaller than that of the housing. 5 is smaller than the inner diameter. Therefore, the radial position of one end of the spring element S is positioned at a position separated from both the
なお、ばね要素Sは、コイルばねに代えて気室Gと気室G内に充填された気体とでなるエアばねとされてもよい。このように、ばね要素Sがエアばねで形成される場合、閉塞部材6に設けた閉塞部材側調心部6eと第一フリーピストン7に設けた第一フリーピストン側調心部7eは不要である。
The spring element S may be an air spring composed of the air chamber G and the gas filled in the air chamber G instead of the coil spring. As described above, when the spring element S is formed by an air spring, the closing member-side aligning portion 6e provided on the closing
ダンパD1は、以上のように構成され、以下にダンパD1の作動について説明する。まず、ダンパD1が伸長作動する場合の作動を説明する。ダンパD1が伸長作動してピストン2がシリンダ1に対して図1中左方へ移動すると、伸側室R1が圧縮されて圧側室R2の容積が拡大される。すると、圧縮される伸側室R1内の作動油は、減衰通路DPを通過してリザーバRへ移動する。また、拡大する圧側室R2には、吸込通路9cを介してリザーバRから作動油が供給される。
The damper D1 is configured as described above, and the operation of the damper D1 will be described below. First, the operation when the damper D1 performs the extension operation will be described. When the damper D1 extends and the piston 2 moves leftward in FIG. 1 with respect to the
そして、前記した減衰通路DPを介して伸側室R1からリザーバRへ向かう作動油の流れに対して、減衰弁8dが抵抗を与えるので、伸側室R1内の圧力が上昇する一方、圧側室R2はリザーバR内の圧力と等しくなる。よって、伸側室R1と圧側室R2の圧力に差が生じ、ダンパD1は、圧力差に見合った伸長作動を妨げる方向の伸側減衰力を発揮する。 Then, the damping valve 8d gives resistance to the flow of hydraulic oil from the expansion side chamber R1 to the reservoir R via the above-described attenuation passage DP, so that the pressure in the expansion side chamber R1 increases, while the compression side chamber R2 is It becomes equal to the pressure in the reservoir R. Therefore, a difference is generated between the pressures of the extension side chamber R1 and the compression side chamber R2, and the damper D1 exerts an extension side damping force in a direction that hinders the extension operation according to the pressure difference.
なお、ダンパD1の伸長作動時では、シリンダ1からロッド3が退出する体積分の作動油をシリンダ1内に供給するためにリザーバR内において作動油量が減少するが、閉塞部材6と第一フリーピストン7の一方または両方がハウジング5に対して互いに離間する方向へ移動して、減少分の作動油体積分だけ気室Gの容積を拡大させる。このように、ダンパD1の伸長作動時において、シリンダ1からロッド3が退出する体積は、気室Gを拡大させるように閉塞部材6と第一フリーピストン7の一方または両方がハウジング5に対して移動するために補償される。
During the extension operation of the damper D1, the amount of hydraulic oil in the reservoir R decreases in order to supply the
ダンパD1が収縮作動する場合の作動を説明する。ダンパD1が収縮作動してピストン2がシリンダ1に対して図1中右方へ移動すると、圧側室R2が圧縮されて伸側室R1の容積が拡大される。すると、圧縮される圧側室R2内の作動油は、チェック弁2bを押し開いて整流通路2aを通過して伸側室R1へ移動する。また、ロッド3がシリンダ1内へ進入する体積分の作動油は、シリンダ1内で過剰となり、この過剰分の作動油は、減衰通路DPを介してリザーバRへ排出される。そして、前記した減衰通路DPを介して伸側室R1からリザーバRへ向かう作動油の流れに対して、減衰弁8dが抵抗を与えるので、伸側室R1と圧側室R2の圧力は、共に等しく上昇する。本実施の形態では、ダンパD1は、片ロッド型のダンパであって、ピストン2の伸側室R1側の受圧面積より圧側室R2側の受圧面積が大きいため、収縮作動を妨げる圧側減衰力を発揮する。
The operation when the damper D1 performs the contraction operation will be described. When the damper D1 contracts and the piston 2 moves rightward in FIG. 1 with respect to the
なお、ダンパD1の収縮作動時には、ロッド3がシリンダ1内に進入するために、ロッド3がシリンダ1内に進入する体積分の作動油がシリンダ1からリザーバRへ排出される。そのため、リザーバR内において作動油量が増大するが、閉塞部材6と第一フリーピストン7がハウジング5に対して互いに接近する方向へ移動して、増大分の作動油体積分だけ気室Gの容積を縮小させる。このように、ダンパD1の収縮作動時において、ロッド3がシリンダ1内へ侵入する体積は、気室Gを縮小させるように閉塞部材6と第一フリーピストン7の一方または両方がハウジング5に対して移動するために補償される。
During the contraction operation of the damper D1, since the rod 3 enters the
そして、リザーバR内の作動油量は、ダンパD1が最伸長した場合に最も少なく、ダンパD1が最収縮した場合に最も多くなる。よって、閉塞部材6と第一フリーピストン7は、ダンパD1が最伸長する場合に互いに最も離間して気室Gの容積を最大とし、ダンパD1が最収縮する場合に互いに最も近寄って気室Gの容積を最小とする。なお、ダンパD1が最伸長した場合であっても、閉塞部材6と第一フリーピストン7は、ハウジング5のCリング5c,5dによって移動が規制されず、ダンパD1が最収縮した場合であっても、ばね要素Sが密着長とならないように、リザーバR内の作動油量と気室Gの容量が設定されている。よって、リザーバR内の作動油は、ばね要素Sおよび気室G内の気体が発揮する弾発力によって閉塞部材6と第一フリーピストン7を介して加圧されている。つまり、シリンダ1、ハウジング5、閉塞部材6、第一フリーピストン7およびばね要素Sによって、リザーバRはアキュムレータとして機能して、リザーバRに連通されるシリンダ1内を常に加圧するとともに、シリンダ1に出入りするロッド3の体積を補償している。なお、ハウジング5が充分に長く、ダンパD1が最伸長して気室Gの容積が最大となった状態でも閉塞部材6および第一フリーピストン7がハウジング5から抜け出ないように、作動油量のばね要素Sの自然長とばね定数が設定されていれば、閉塞部材6および第一フリーピストン7の抜け止めとして機能するCリング5c,5dを省略できる。
The amount of hydraulic oil in the reservoir R is the smallest when the damper D1 extends the most, and becomes the largest when the damper D1 contracts the most. Therefore, the closing
このように本発明のダンパD1は、シリンダ1と、シリンダ1内に摺動自在に挿入されてシリンダ1内を伸側室R1と圧側室R2を区画するピストン2と、シリンダ1内に挿入されるとともにピストン2に連結されるロッド3と、シリンダ1の外側に配置されてシリンダ1を覆ってシリンダ1との間にシリンダ1内に連通されるリザーバRを形成する外筒4と、シリンダ1と外筒4との間のリザーバR内に収容される筒状のハウジング5と、シリンダ1とハウジング5との間を閉塞する閉塞部材6と、環状であってシリンダ1とハウジング5との双方に摺接して前記双方に対して軸方向移動可能であってシリンダ1とハウジング5の間であって閉塞部材6との間に気室Gを区画する第一フリーピストン7と、気室Gを拡大する方向へ第一フリーピストン7を付勢するばね要素Sとを備えている。
As described above, the damper D1 of the present invention is inserted into the
このように構成されたダンパD1は、リザーバRをアキュムレータとして機能させるとともに、アキュムレータ容積をリザーバR内で許容される限りにおいて任意に設定できる。よって、本発明のダンパD1では、最伸長から最収縮までロッド反力が適切となるようにアキュムレータ容積を調整でき、アキュムレータ特性をダンパD1に最適となるようにチューニングできる。 The damper D1 configured as described above allows the reservoir R to function as an accumulator, and can arbitrarily set the accumulator volume as long as it is allowed in the reservoir R. Therefore, in the damper D1 of the present invention, the accumulator volume can be adjusted so that the rod reaction force is appropriate from the maximum extension to the maximum contraction, and the accumulator characteristics can be tuned so as to be optimal for the damper D1.
また、リザーバRをアキュムレータとして機能させるハウジング5、閉塞部材6、第一フリーピストン7およびばね要素Sは、シリンダ1と外筒4との間のリザーバR内に収容されるので、ダンパD1の大型化や非対称形状となるのを回避でき、ダンパD1を設置スペースへ取付ける際に他部品との干渉を招かずに済む。以上より、本発明のダンパD1によれば、アキュムレータ特性の最適化が容易で、かつ、設置作業も容易となる。
Further, since the housing 5, the closing
さらに、本実施の形態のダンパD1では、閉塞部材6が第二フリーピストンとされている。このように構成されたダンパD1では、シリンダ1に摺接する第一フリーピストン7と第二フリーピストンとして機能する閉塞部材6でハウジング5が径方向に位置決めされ、ハウジング5が寸法精度を出しやすい単純な管構造となっているので、精密な加工を要せずにリザーバR内にアキュムレータを構成できる。よって、本発明のダンパD1によれば、製造コストも安価となる。
Further, in the damper D1 of the present embodiment, the closing
また、本実施の形態のダンパD1では、ばね要素Sがコイルばねであって、閉塞部材6がコイルばね(ばね要素S)の一端に嵌合してコイルばね(ばね要素S)の一端の径方向位置をシリンダ1とハウジング5の双方に対して離間する位置に位置決めする閉塞部材側調心部6eを有し、第一フリーピストン7がコイルばね(ばね要素S)の他端に嵌合してコイルばね(ばね要素S)の他端の径方向位置をシリンダ1とハウジング5の双方に対して離間する位置に位置決めする第一フリーピストン側調心部7eを有している。このように構成されたダンパD1によれば、ばね要素Sのシリンダ1およびハウジング5に対する干渉が防止され、シリンダ1およびハウジング5を保護でき、閉塞部材6および第一フリーピストン7が長期間に亘って円滑にシリンダ1およびハウジング5に対して軸方向移動できる。
Further, in the damper D1 of the present embodiment, the spring element S is a coil spring, and the closing
そして、本実施の形態のダンパD1では、ばね要素Sが閉塞部材6と第一フリーピストン7とが軸方向で最大限に離間した状態で閉塞部材6と第一フリーピストン7とに対して初期荷重を与えている。このように構成されたダンパD1では、リザーバR内が常に加圧されるので、ダンパD1が伸長作動時に拡大する圧側室R2内にリザーバRから作動油を充分に供給でき、シリンダ1内での作動油の吸込不良が発生しにくくなる。よって、ダンパD1が伸長作動してから収縮作動する際にあっても、シリンダ1内が速やかに昇圧されるので、ダンパD1は応答性よく圧側減衰力を発揮できる。詳しくは、ダンパD1の伸長作動時にシリンダ1内で吸込不良が生じると、ダンパD1が伸長作動から収縮作動に転じる際にシリンダ1内で圧力がなかなか上昇せずに圧側減衰力の発揮が時間的に遅れる「から走り」と称される現象が生じるが、前述したようにばね要素Sが閉塞部材6と第一フリーピストン7とに対して初期荷重を与えると「から走り」の発生を抑制できるのである。
Then, in the damper D1 of the present embodiment, the spring element S initially moves the closing
さらに、本実施の形態のダンパD1では、第一フリーピストン7のシリンダ1とハウジング5に摺接する摺動面の表面硬度をシリンダ1とハウジング5の第一フリーピストン7が摺接する摺動面の表面硬度より軟らかくしてある。このように構成されたダンパD1によれば、第一フリーピストン7がシリンダ1およびハウジング5に対して摺動しやすくなり、円滑な伸縮作動も実現される。
Furthermore, in the damper D1 of the present embodiment, the surface hardness of the sliding surface of the first free piston 7 that slides on the
なお、図1に示したダンパD1の構成に代えて、閉塞部材6と第一フリーピストン7を図2に示す第一変形例のダンパD2のように、外筒4とハウジング5との間に挿入し、外筒4の内周とハウジング5の外周の双方に対して摺接させて、気室Gを形成してもよい。ダンパD1では、シリンダ1を用いて気室Gを形成いたが、図2に示したダンパD2のように、シリンダ1の代わりに外筒4を用いて気室Gを形成してもよい。このようにしても、ダンパD2は、リザーバRをアキュムレータとして機能させるとともに、アキュムレータ容積をリザーバR内で許容される限りにおいて任意に設定できる。よって、本発明のダンパD2では、最伸長から最収縮までロッド反力が適切となるようにアキュムレータ容積を調整でき、アキュムレータ特性をダンパD2に最適となるようにチューニングできる。
Note that, instead of the configuration of the damper D1 shown in FIG. 1, the closing
また、リザーバRをアキュムレータとして機能させるハウジング5、閉塞部材6、第一フリーピストン7およびばね要素Sは、シリンダ1と外筒4との間のリザーバR内に収容されるので、ダンパD2の大型化や非対称形状となるのを回避でき、ダンパD2を設置スペースへ取付ける際に他部品との干渉を招かずに済む。以上より、本発明のダンパD2によれば、アキュムレータ特性の最適化が容易で、かつ、設置作業も容易となる。
Further, since the housing 5, the closing
さらに、ダンパD2にあっても、閉塞部材6が第二フリーピストンとされる利点、ばね要素Sがコイルばねであって閉塞部材6に閉塞部材側調心部6eを設けるとともに第一フリーピストン7に第一フリーピストン側調心部7eを設ける利点、および、ばね要素Sが閉塞部材6と第一フリーピストン7とが軸方向で最大限に離間した状態で閉塞部材6と第一フリーピストン7とに対して初期荷重を与える利点については第一の実施の形態のダンパD1と同様に享受できる。また、ダンパD2にあっては、第一フリーピストン7の外筒4とハウジング5に摺接する摺動面の表面硬度を外筒4とハウジング5の第一フリーピストン7が摺接する摺動面の表面硬度より軟らかくすれば、第一フリーピストン7が外筒4およびハウジング5に対して摺動しやすくなり、円滑な伸縮作動も実現される。
Further, even with the damper D2, the advantage that the closing
<第二の実施の形態>
第二の実施の形態におけるダンパD3は、図3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てシリンダ1内を伸側室R1と圧側室R2を区画するピストン2と、シリンダ1内に挿入されるとともにピストン2に連結されるロッド3と、シリンダ1の径方向外側に配置されてシリンダ1を覆ってシリンダ1との間にリザーバRを形成する外筒4と、シリンダ1と外筒4との間のリザーバR内に収容される筒状のハウジング5と、シリンダ1とハウジング5の一端との間を閉塞する閉塞部材としてのロッドガイド8と、シリンダ1とハウジング5の間であってロッドガイド8との間に気室Gを区画する第一フリーピストン7と、気室Gを拡大する方向へ第一フリーピストン7を付勢するばね要素Sとを備えている。
<Second embodiment>
As shown in FIG. 3, a damper D3 according to the second embodiment includes a
つまり、第二の実施の形態のダンパD3では、ロッドガイド8を閉塞部材として利用しており、シリンダ1とともにハウジング5がロッドガイド8に嵌合されてロッドガイド8が閉塞部材として気室Gを形成する部材として機能している。ダンパD3のその他の構造は、ダンパD1と同様の構造となっている。以下、ダンパD3がダンパD1と異なる部分についてのみ詳細に説明する。
That is, in the damper D3 of the second embodiment, the rod guide 8 is used as a closing member, and the housing 5 is fitted to the rod guide 8 together with the
ロッドガイド8は、環状であって、シリンダ1内に嵌合するシリンダ嵌合部8aと、外筒4の内周に嵌合する外筒嵌合部8bと、シリンダ嵌合部8aと外筒嵌合部8bとの間に設けられた段部でなるハウジング嵌合部8eと、シリンダ嵌合部8aとハウジング嵌合部8eとの間に設けられた段部でなる閉塞部材側調心部8fとを備えている。つまり、本実施の形態のロッドガイド8は、外周に四つの段部を備えており、これら段部によって、最も外径が小さいシリンダ嵌合部8a、二番目に外径が小さい閉塞部材側調心部8f、三番目に外径が小さいハウジング嵌合部8e、および、嵌合部のうち最も外径が大きな外筒嵌合部8bを備えている。
The rod guide 8 is annular and has a cylinder fitting portion 8a fitted into the
そして、シリンダ1の一端は、ロッドガイド8のシリンダ嵌合部8aに嵌合しており、ハウジング5の一端は、ロッドガイド8のハウジング嵌合部8eの外周に嵌合していて、シリンダ1とハウジング5の一端側がロッドガイド8によって閉塞されている。ハウジング5は、ロッドガイド8に嵌合されてロッドガイド8には相対移動しないので、ダンパD1ではハウジング5に設けられていたCリング5cは廃止されている。
One end of the
なお、シリンダ1とハウジング5との間には、シリンダ1とハウジング5の双方に摺接する第一フリーピストン7が挿入されていて、シリンダ1とハウジング5との間であってロッドガイド8と第一フリーピストン7との間に気室Gが形成される。シリンダ嵌合部8aとハウジング嵌合部8eの外周に設けた符示しない環状溝には、それぞれ、シールリング8g,8hが装着されていて、シリンダ1とロッドガイド8との間、ハウジング5とロッドガイド8との間は、それぞれシールされており、気室Gが気密に保持される。
A first free piston 7 that slides on both the
また、ばね要素Sは、コイルばねとされており、ばね要素Sの図3中左端である一端がロッドガイド8の閉塞部材側調心部8fの外周に嵌合される。ばね要素Sの図3中右端である他端は、第一フリーピストン7の第一フリーピストン側調心部7eの外周に嵌合している。よって、ばね要素Sは、閉塞部材であるロッドガイド8と第一フリーピストン7により径方向に位置決めされて、シリンダ1とハウジング5との干渉が阻止されている。
Further, the spring element S is a coil spring, and one end, which is the left end in FIG. 3, of the spring element S is fitted to the outer periphery of the closing member-side centering portion 8 f of the rod guide 8. The other end, which is the right end in FIG. 3, of the spring element S is fitted on the outer periphery of the first free piston-side aligning portion 7 e of the first free piston 7. Therefore, the spring element S is positioned in the radial direction by the rod guide 8 and the first free piston 7 serving as the closing member, and the interference between the
そして、ばね要素Sは、閉塞部材であるロッドガイド8と第一フリーピストン7との間に介装されて、ロッドガイド8に対して第一フリーピストン7を軸方向で離間する方向である気室Gを拡大する方向へ付勢している。また、ばね要素Sは、ダンパD3が最伸長してもリザーバR内に貯留される作動油によってロッドガイド8と第一フリーピストン7を介して押圧されて自然長から圧縮された状態となっており、気室Gを拡大する方向へ第一フリーピストン7を付勢して初期荷重を与えている。ダンパD3が最伸長した状態では、リザーバR内の作動油量が最少となり、ロッドガイド8と第一フリーピストン7とが軸方向で最も離間して気室Gの容積を最大とする状態となるが、ばね要素Sは、圧縮状態となってロッドガイド8と第一フリーピストン7とを離間する方向へ付勢している。よって、ばね要素Sは、常に、気室Gを拡大する方向へ第一フリーピストン7を付勢している。 The spring element S is interposed between the rod guide 8 which is a closing member and the first free piston 7, and is a direction in which the first free piston 7 is separated from the rod guide 8 in the axial direction. The room G is urged in a direction to expand. Further, even when the damper D3 is fully extended, the spring element S is pressed by the hydraulic oil stored in the reservoir R via the rod guide 8 and the first free piston 7 and is compressed from its natural length. Thus, the first free piston 7 is urged in a direction to expand the air chamber G to apply an initial load. When the damper D3 is in the maximum extension state, the amount of hydraulic oil in the reservoir R is the minimum, and the rod guide 8 and the first free piston 7 are most separated in the axial direction to maximize the volume of the air chamber G. However, the spring element S is in a compressed state and urges the rod guide 8 and the first free piston 7 in a direction to be separated. Therefore, the spring element S always urges the first free piston 7 in a direction to expand the air chamber G.
ダンパD3は、以上のように構成され、以下にダンパD3の作動について説明する。まず、ダンパD3が伸長作動する場合の作動を説明する。ダンパD3が伸長作動してピストン2がシリンダ1に対して図3中左方へ移動すると、伸側室R1が圧縮されて圧側室R2の容積が拡大される。すると、圧縮される伸側室R1内の作動油は、減衰通路DPを通過してリザーバRへ移動する。また、拡大する圧側室R2には、吸込通路9cを介してリザーバRから作動油が供給される。
The damper D3 is configured as described above, and the operation of the damper D3 will be described below. First, the operation when the damper D3 performs the extension operation will be described. When the damper D3 extends and the piston 2 moves leftward in FIG. 3 with respect to the
そして、前記した減衰通路DPを介して伸側室R1からリザーバRへ向かう作動油の流れに対して、減衰弁8dが抵抗を与えるので、伸側室R1内の圧力が上昇する一方、圧側室R2はリザーバR内の圧力と等しくなる。よって、伸側室R1と圧側室R2の圧力に差が生じ、ダンパD3は、圧力差に見合った伸長作動を妨げる方向の伸側減衰力を発揮する。 Then, the damping valve 8d gives resistance to the flow of hydraulic oil from the expansion side chamber R1 to the reservoir R via the above-described attenuation passage DP, so that the pressure in the expansion side chamber R1 increases, while the compression side chamber R2 is It becomes equal to the pressure in the reservoir R. Therefore, a difference is generated between the pressure in the expansion side chamber R1 and the pressure in the compression side chamber R2, and the damper D3 exerts an expansion side damping force in a direction that hinders the expansion operation according to the pressure difference.
なお、ダンパD3の伸長作動時では、シリンダ1からロッド3が退出する体積分の作動油をシリンダ1内に供給するためにリザーバR内において作動油量が減少するが、第一フリーピストン7が閉塞部材であるロッドガイド8から離間する方向へ移動して、減少分の作動油体積分だけ気室Gの容積を拡大させる。このように、ダンパD3の伸長作動時において、シリンダ1からロッド3が退出する体積は、気室Gを拡大させるように第一フリーピストン7がハウジング5に対して移動するために補償される。
During the extension operation of the damper D3, the amount of hydraulic oil in the reservoir R decreases in order to supply the hydraulic oil of the volume of the rod 3 withdrawing from the
ダンパD3が収縮作動する場合の作動を説明する。ダンパD3が収縮作動してピストン2がシリンダ1に対して図3中右方へ移動すると、圧側室R2が圧縮されて伸側室R1の容積が拡大される。すると、圧縮される圧側室R2内の作動油は、チェック弁2bを押し開いて整流通路2aを通過して伸側室R1へ移動する。また、ロッド3がシリンダ1内へ進入する体積分の作動油は、シリンダ1内で過剰となり、この過剰分の作動油は、減衰通路DPを介してリザーバRへ排出される。そして、前記した減衰通路DPを介して伸側室R1からリザーバRへ向かう作動油の流れに対して、減衰弁8dが抵抗を与えるので、伸側室R1と圧側室R2の圧力は、共に等しく上昇する。本実施の形態では、ダンパD3は、片ロッド型のダンパであって、ピストン2の伸側室R1側の受圧面積より圧側室R2側の受圧面積が大きいため、収縮作動を妨げる圧側減衰力を発揮する。
The operation when the damper D3 contracts will be described. When the damper D3 contracts and the piston 2 moves rightward in FIG. 3 with respect to the
なお、ダンパD3の収縮作動時には、ロッド3がシリンダ1内に進入するために、ロッド3がシリンダ1内に進入する体積分の作動油がシリンダ1からリザーバRへ排出される。そのため、リザーバR内において作動油量が増大するが、閉塞部材であるロッドガイド8に対して第一フリーピストン7が接近する方向へ移動して、増大分の作動油体積分だけ気室Gの容積を縮小させる。このように、ダンパD3の収縮作動時において、ロッド3がシリンダ1内へ侵入する体積は、気室Gを縮小させるように閉塞部材6と第一フリーピストン7の一方または両方がハウジング5に対して移動するために補償される。
During the contraction operation of the damper D3, since the rod 3 enters the
そして、リザーバR内の作動油量は、ダンパD3が最伸長した場合に最も少なく、ダンパD3が最収縮した場合に最も多くなる。よって、第一フリーピストン7は、ダンパD3が最伸長する場合にロッドガイド8から最も離間して気室Gの容積を最大とし、ダンパD3が最収縮する場合にロッドガイド8に最も近寄って気室Gの容積を最小とする。なお、ダンパD3が最伸長した場合であっても、第一フリーピストン7がハウジング5のCリング5dによって移動が規制されず、ダンパD3が最収縮した場合であっても、ばね要素Sが密着長とならないように、リザーバR内の作動油量と気室Gの容量が設定されている。よって、リザーバR内の作動油は、ばね要素Sおよび気室G内の気体が発揮する弾発力によって第一フリーピストン7を介して加圧されている。つまり、シリンダ1、ハウジング5、ロッドガイド8、第一フリーピストン7およびばね要素Sによって、リザーバRはアキュムレータとして機能して、リザーバRに連通されるシリンダ1内を常に加圧するとともに、シリンダ1に出入りするロッド3の体積を補償している。なお、ハウジング5が充分に長く、ダンパD3が最伸長して気室Gの容積が最大となった状態でも第一フリーピストン7がハウジング5から抜け出ないように、作動油量のばね要素Sの自然長とばね定数が設定されていれば、第一フリーピストン7の抜け止めとして機能するCリング5dを省略できる。
The amount of hydraulic oil in the reservoir R is the smallest when the damper D3 extends the most, and becomes the largest when the damper D3 contracts the most. Therefore, the first free piston 7 maximizes the volume of the air chamber G by farthest from the rod guide 8 when the damper D3 extends most, and becomes closest to the rod guide 8 when the damper D3 contracts most. Minimize the volume of chamber G. In addition, even when the damper D3 is fully extended, the movement of the first free piston 7 is not restricted by the C-ring 5d of the housing 5, and even when the damper D3 is fully contracted, the spring element S is in tight contact. The hydraulic oil amount in the reservoir R and the capacity of the air chamber G are set so as not to be long. Therefore, the hydraulic oil in the reservoir R is pressurized via the first free piston 7 by the resilient force exerted by the gas in the spring element S and the gas in the air chamber G. That is, the reservoir R functions as an accumulator by the
このように本発明のダンパD3は、シリンダ1と、シリンダ1内に摺動自在に挿入されてシリンダ1内を伸側室R1と圧側室R2を区画するピストン2と、シリンダ1内に挿入されるとともにピストン2に連結されるロッド3と、シリンダ1の外側に配置されてシリンダ1を覆ってシリンダ1との間にシリンダ1内に連通されるリザーバRを形成する外筒4と、シリンダ1と外筒4との間のリザーバR内に収容される筒状のハウジング5と、シリンダ1とハウジング5との間を閉塞するロッドガイド(閉塞部材)8と、環状であってシリンダ1とハウジング5との双方に摺接して前記双方に対して軸方向移動可能であってシリンダ1とハウジング5の間であってロッドガイド(閉塞部材)8との間に気室Gを区画する第一フリーピストン7と、気室Gを拡大する方向へ第一フリーピストン7を付勢するばね要素Sとを備えている。
As described above, the damper D3 of the present invention is inserted into the
このように構成されたダンパD3は、リザーバRをアキュムレータとして機能させるとともに、アキュムレータ容積をリザーバR内で許容される限りにおいて任意に設定できる。よって、本発明のダンパD3では、最伸長から最収縮までロッド反力が適切となるようにアキュムレータ容積を調整でき、アキュムレータ特性をダンパD3に最適となるようにチューニングできる。 The damper D3 configured as described above allows the reservoir R to function as an accumulator, and can arbitrarily set the accumulator volume as long as it is allowed in the reservoir R. Therefore, in the damper D3 of the present invention, the accumulator volume can be adjusted so that the rod reaction force is appropriate from the maximum extension to the maximum contraction, and the accumulator characteristics can be tuned so as to be optimal for the damper D3.
また、リザーバRをアキュムレータとして機能させるハウジング5、ロッドガイド(閉塞部材)8、第一フリーピストン7およびばね要素Sは、シリンダ1と外筒4との間のリザーバR内に収容されるので、ダンパD3の大型化や非対称形状となるのを回避でき、ダンパD3を設置スペースへ取付ける際に他部品との干渉を招かずに済む。以上より、本発明のダンパD3によれば、アキュムレータ特性の最適化が容易で、かつ、設置作業も容易となる。
Further, the housing 5, the rod guide (blocking member) 8, the first free piston 7, and the spring element S that make the reservoir R function as an accumulator are housed in the reservoir R between the
そして、本実施の形態のダンパD3では、ロッドガイド(閉塞部材)8が段部で形成されて前記シリンダが嵌合するシリンダ嵌合部8aと、段部で形成されてハウジング5が嵌合するハウジング嵌合部8eと、段部で形成されて外筒4が嵌合する外筒嵌合部8bとを有している。このように構成されたダンパD3では、一般的にダンパに必須とされる部品(ロッドガイド8)を閉塞部材として利用できるので、気室Gの形成にあたって部品点数を削減でき、ダンパD3の組み立て性が向上するとともに、より安価にダンパD3を製造可能となる。 In the damper D3 of the present embodiment, the rod guide (blocking member) 8 is formed in a stepped portion and the cylinder fitting portion 8a in which the cylinder is fitted, and the housing 5 formed in the stepped portion is fitted. It has a housing fitting portion 8e and an outer tube fitting portion 8b formed of a step portion and fitted with the outer tube 4. In the damper D3 configured as described above, a component (rod guide 8) generally required for the damper can be used as the closing member, so that the number of components can be reduced in forming the air chamber G, and the assembling property of the damper D3 can be reduced. And the damper D3 can be manufactured at lower cost.
また、本実施の形態のダンパD3では、ばね要素Sがコイルばねであって、ロッドガイド(閉塞部材)8がコイルばね(ばね要素S)の一端に嵌合してコイルばね(ばね要素S)の一端の径方向位置をシリンダ1とハウジング5の双方に対して離間する位置に位置決めする閉塞部材側調心部8fを有し、第一フリーピストン7がコイルばね(ばね要素S)の一端に嵌合してコイルばね(ばね要素S)の一端の径方向位置をシリンダ1とハウジング5の双方に対して離間する位置に位置決めする第一フリーピストン側調心部7eを有している。このように構成されたダンパD3によれば、ばね要素Sのシリンダ1およびハウジング5に対する干渉が防止され、シリンダ1およびハウジング5を保護でき、ロッドガイド(閉塞部材)8および第一フリーピストン7が長期間に亘って円滑にシリンダ1およびハウジング5に対して軸方向移動できる。
Further, in the damper D3 of the present embodiment, the spring element S is a coil spring, and the rod guide (closing member) 8 is fitted to one end of the coil spring (spring element S) and is connected to the coil spring (spring element S). Has a closing member side aligning portion 8f for positioning a radial position of one end of the coil spring at a position separated from both the
そして、本実施の形態のダンパD3では、ばね要素Sがロッドガイド(閉塞部材)8と第一フリーピストン7とが軸方向で最大限に離間した状態でロッドガイド(閉塞部材)8と第一フリーピストン7とに対して初期荷重を与えている。このように構成されたダンパD3では、リザーバR内が常に加圧されるので、ダンパD3が伸長作動時に拡大する圧側室R2内にリザーバRから作動油を充分に供給でき、シリンダ1内での作動油の吸込不良が発生しにくくなる。よって、ダンパD3が伸長作動してから収縮作動する際にあっても、シリンダ1内が速やかに昇圧されるので、ダンパD3は応答性よく圧側減衰力を発揮でき、「から走り」の発生を抑制できるのである。
In the damper D3 of the present embodiment, the rod element (blocking member) 8 and the first free piston 7 are separated from the rod guide (blocking member) 8 in the state where the spring element S is maximally separated in the axial direction. An initial load is applied to the free piston 7. In the damper D3 configured as described above, since the inside of the reservoir R is constantly pressurized, the hydraulic oil can be sufficiently supplied from the reservoir R into the pressure side chamber R2 that expands when the damper D3 extends, and the pressure in the
さらに、本実施の形態のダンパD3では、第一フリーピストン7のシリンダ1とハウジング5に摺接する摺動面の表面硬度をシリンダ1とハウジング5の第一フリーピストン7が摺接する摺動面の表面硬度より軟らかくしてある。このように構成されたダンパD3によれば、第一フリーピストン7がシリンダ1およびハウジング5に対して摺動しやすくなり、円滑な伸縮作動も実現される。
Furthermore, in the damper D3 of the present embodiment, the surface hardness of the sliding surface of the first free piston 7 that slides on the
なお、図示はしないが、図3に示したダンパD3の構成に代えて、外筒4とハウジング5の一端をロッドガイド8に嵌合させてこれらの開口端を閉塞して、気室Gを形成してもよいし、閉塞部材をバルブケース9として、ハウジング5をバルブケース9に嵌合して、ハウジング5とシリンダ1の開口端を閉塞するようにしてもよい。このように構成されたダンパであっても、ダンパD3と同様の作用効果を発揮できる。
Although not shown, instead of the configuration of the damper D3 shown in FIG. 3, one end of the outer cylinder 4 and the housing 5 is fitted to the rod guide 8 to close the open ends thereof, thereby forming the air chamber G. The housing 5 may be fitted to the valve case 9 so as to close the open ends of the housing 5 and the
また、本実施の形態のダンパD1,D2,D3では、ばね要素Sがコイルばねとされているが、これに代えて気室Gに封入した気体の圧力で第一フリーピストン7を付勢するエアばねとしてもよいし、コイルばねとエアばねとを組み合わせたものをばね要素Sとしてもよい。さらには、ばね要素Sは、コイルばねに代えてゴムなどの弾性体で構成されてもよい。 In the dampers D1, D2, and D3 of the present embodiment, the spring element S is a coil spring. Instead of this, the first free piston 7 is urged by the pressure of the gas sealed in the air chamber G. The spring element S may be an air spring or a combination of a coil spring and an air spring. Further, the spring element S may be formed of an elastic body such as rubber instead of the coil spring.
なお、前述したところでは、ダンパD1,D2,D3は、伸縮作動時において作動油がリザーバR、圧側室R2、伸側室R1の順に循環するユニフロー型のダンパとして構成されているが、バイフロー型のダンパとされてもよい。バイフロー型のダンパとする場合、たとえば、整流通路2aを廃止して伸側室R1から圧側室R2へ向かう作動油の流れに抵抗を与える伸側通路と圧側室R2から伸側室R1へ向う作動油の流れに抵抗を与える圧側通路とをピストン2に設け、ロッドガイド8の減衰通路DPを廃止してバルブケース9に圧側室R2からリザーバRへ向かう作動油の流れに抵抗を与える減衰通路を設ければよい。前記したバイフロー型ダンパの構成は、一例であって他の構成であってもよく、リザーバRをアキュムレータとして機能させる本発明の構造は、種々のダンパに適用可能である。 Note that, as described above, the dampers D1, D2, and D3 are configured as uniflow-type dampers in which hydraulic oil circulates in the order of the reservoir R, the compression-side chamber R2, and the expansion-side chamber R1 during expansion and contraction operations. It may be a damper. In the case of a biflow damper, for example, the rectifying passage 2a is abolished and the expansion-side passage that gives resistance to the flow of the hydraulic oil from the expansion-side chamber R1 to the compression-side chamber R2 and the hydraulic oil from the compression-side chamber R2 to the expansion-side chamber R1 The piston 2 is provided with a pressure side passage which gives resistance to the flow, and the damping passage DP of the rod guide 8 is eliminated, and the valve case 9 is provided with a damping passage which gives resistance to the flow of hydraulic oil from the pressure side chamber R2 toward the reservoir R. I just need. The configuration of the biflow damper described above is merely an example, and may be another configuration. The structure of the present invention in which the reservoir R functions as an accumulator is applicable to various dampers.
以上、本発明の好ましい実施の形態を詳細に説明したが、特許請求の範囲から逸脱しない限り、改造、変形および変更が可能である。 As described above, the preferred embodiments of the present invention have been described in detail, but alterations, modifications, and changes are possible without departing from the scope of the claims.
1・・・シリンダ、2・・・ピストン、3・・・ロッド、4・・・外筒、5・・・ハウジング、6・・・閉塞部材(第二フリーピストン)、6e,8f・・・閉塞部材側調心部、7・・・第一フリーピストン、7e・・・第一フリーピストン側調心部、8・・・ロッドガイド(閉塞部材)、8a・・・シリンダ嵌合部、8b・・・外筒嵌合部、8e・・・ハウジング嵌合部、D1,D2,D3・・・ダンパ、G・・・気室、R・・・リザーバ、R1・・・伸側室、R2・・・圧側室、S・・・ばね要素
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記シリンダ内に摺動自在に挿入されて前記シリンダ内を伸側室と圧側室に区画するピストンと、
前記シリンダ内に挿入されるとともに前記ピストンに連結されるロッドと、
前記シリンダの径方向外側に配置されて前記シリンダを覆って前記シリンダとの間に前記シリンダ内に連通されるリザーバを形成する外筒と、
前記シリンダと前記外筒との間のリザーバ内に収容される筒状のハウジングと、
前記シリンダと前記外筒のいずれか一方と前記ハウジングとの間を閉塞する閉塞部材と、
環状であって、前記シリンダと前記外筒の前記一方と前記ハウジングとの双方に摺接して前記双方に対して軸方向移動可能であって、前記シリンダと前記外筒の前記一方と前記ハウジングとの間であって前記閉塞部材との間に気室を区画する第一フリーピストンと、
前記気室を拡大する方向へ前記第一フリーピストンを付勢するばね要素とを備えた
ことを特徴とするダンパ。 A cylinder,
A piston slidably inserted into the cylinder to partition the cylinder into an extension chamber and a compression chamber;
A rod inserted into the cylinder and connected to the piston;
An outer cylinder disposed radially outside the cylinder to form a reservoir that covers the cylinder and communicates with the cylinder between the cylinder and the outer cylinder;
A cylindrical housing housed in a reservoir between the cylinder and the outer cylinder;
A closing member that closes between the cylinder and any one of the outer cylinders and the housing;
An annular, slidably contacting both the one of the cylinder and the outer cylinder and the housing and being axially movable with respect to the two, and the one of the cylinder and the outer cylinder and the housing; A first free piston that defines an air chamber between and between the closing member,
A spring element for urging the first free piston in a direction to enlarge the air chamber.
ことを特徴とする請求項1に記載のダンパ。 The closing member is a ring-shaped second free piston which is slidably in contact with both the one of the cylinder and the outer cylinder and the housing and is axially movable with respect to the two. The damper according to claim 1.
段部で形成されて前記シリンダが嵌合するシリンダ嵌合部と、
段部で形成されて前記ハウジングが嵌合するハウジング嵌合部と、
段部で形成されて前記外筒が嵌合する外筒嵌合部とを有する、
ことを特徴とする請求項1に記載のダンパ。 The closing member,
A cylinder fitting portion formed by a step portion and fitted with the cylinder,
A housing fitting portion formed by a step portion and fitted with the housing;
An outer cylinder fitting portion formed by a step portion and fitted with the outer cylinder,
The damper according to claim 1, wherein:
前記閉塞部材は、前記コイルばねの一端に嵌合して前記コイルばねの一端の径方向位置を前記シリンダと前記外筒の前記一方と前記ハウジングの双方に対して離間する位置に位置決めする閉塞部材側調心部を有し、
前記第一フリーピストンは、前記コイルばねの他端に嵌合して前記コイルばねの他端の径方向位置を前記シリンダと前記外筒の前記一方と前記ハウジングの双方に対して離間する位置に位置決めする第一フリーピストン側調心部を有する
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載のダンパ。 The spring element is a coil spring,
The closing member is fitted to one end of the coil spring to position a radial position of one end of the coil spring at a position separated from both the one of the cylinder and the outer cylinder and the housing. It has a side alignment part,
The first free piston is fitted to the other end of the coil spring so that a radial position of the other end of the coil spring is located at a position separated from both the one of the cylinder and the outer cylinder and the housing. The damper according to any one of claims 1 to 3, further comprising a first free piston-side centering portion for positioning.
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載のダンパ。 The spring element applies an initial load to the closing member and the first free piston in a state where the closing member and the first free piston are maximally separated in the axial direction. The damper according to any one of claims 1 to 4.
ことを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載のダンパ。 The surface hardness of a sliding surface of the first free piston that slides on the one of the cylinder and the outer cylinder and the housing is such that the one of the cylinder and the outer cylinder slides on the first free piston of the housing. The damper according to claim 1, wherein the damper has a surface hardness smaller than that of the sliding surface.
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