WO2024122108A1 - 緩衝器 - Google Patents
緩衝器 Download PDFInfo
- Publication number
- WO2024122108A1 WO2024122108A1 PCT/JP2023/028848 JP2023028848W WO2024122108A1 WO 2024122108 A1 WO2024122108 A1 WO 2024122108A1 JP 2023028848 W JP2023028848 W JP 2023028848W WO 2024122108 A1 WO2024122108 A1 WO 2024122108A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- chamber
- cylinder
- liquid
- valve
- side chamber
- Prior art date
Links
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 title claims abstract description 72
- 230000035939 shock Effects 0.000 title claims abstract description 72
- 238000013016 damping Methods 0.000 claims abstract description 175
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 154
- 230000004323 axial length Effects 0.000 claims description 7
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 6
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 97
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 96
- 239000010720 hydraulic oil Substances 0.000 description 81
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 8
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 7
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 7
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 4
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 description 4
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000002788 crimping Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- -1 specifically Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
- F16F9/32—Details
Definitions
- the present invention relates to a shock absorber.
- shock absorbers exert a damping force to suppress vibration and allow the damping force to be adjusted.
- a well-known example of such shock absorber is one that uses a solenoid as a damping valve to adjust the damping force.
- a damping valve that exerts a damping force during the extension operation and a damping valve that exerts a damping force during the retraction operation would result in high costs.
- shock absorbers have been developed that have a damping passage through which hydraulic oil passes whether the shock absorber is extended or retracted, and a damping valve is installed in this damping passage, allowing damping force adjustment during both extension and retraction.
- this shock absorber is configured with a cylinder, a piston slidably inserted into the cylinder, a piston rod movably inserted into the cylinder and connected to the piston, a rod side chamber and a piston side chamber partitioned by the piston inserted into the cylinder, an intermediate cylinder covering the outer periphery of the cylinder and forming a damping passage between the cylinder, an outer tube covering the outer periphery of the intermediate cylinder and forming a reservoir between the intermediate cylinder, a suction passage that allows hydraulic oil to flow only from the reservoir to the piston side chamber, a piston passage provided in the piston that allows hydraulic oil to flow only from the piston side chamber to the rod side chamber, and a damping valve provided between the damping passage and the reservoir.
- the present invention aims to provide a shock absorber that can exert the desired damping force without compromising the ease of mounting it on the object to be installed.
- the shock absorber of the present invention comprises a cylinder, a piston movably inserted into the cylinder and dividing the cylinder into an extension side chamber and a compression side chamber filled with liquid, a piston rod inserted into the cylinder and connected to the piston, an outer tube disposed on the outer periphery of the cylinder and forming a liquid reservoir chamber filled only with liquid on the inside, a damping passage connecting the extension side chamber to the liquid reservoir chamber, a variable damping valve disposed in the damping passage and capable of adjusting the resistance applied to the flow of liquid from the extension side chamber to the liquid reservoir chamber, and a tank disposed outside the outer tube and connected to the liquid reservoir chamber for storing liquid.
- the tank is provided outside the outer tube, so the liquid chamber can be filled with liquid only. Even if liquid flows into the liquid chamber through the variable damping valve during expansion and contraction, the liquid can be prevented from entraining gas in the liquid chamber.
- FIG. 1 is a cross-sectional view of a shock absorber according to one embodiment.
- FIG. 2 is a diagram showing the damping force characteristics of the shock absorber according to the embodiment.
- FIG. 3 is a cross-sectional view of a shock absorber according to a modified example of the embodiment.
- the shock absorber D of the present invention is configured with a cylinder 1, a piston 2 that is inserted movably into the cylinder 1 and divides the cylinder 1 into an extension side chamber R1 and a compression side chamber R2 filled with liquid, a piston rod 3 that is inserted into the cylinder 1 and connected to the piston 2, an outer tube 4 that is disposed on the outer periphery of the cylinder 1 and forms a liquid reservoir chamber R3 that is filled only with liquid on the inside, a damping passage P that connects the extension side chamber R1 to the liquid reservoir chamber R3, a variable damping valve V that is provided in the damping passage P and can adjust the resistance applied to the flow of liquid from the extension side chamber R1 to the liquid reservoir chamber R3, and a tank 6 that is disposed outside the outer tube 4 and communicates with the liquid reservoir chamber R3 to store liquid.
- the cylinder 1 is cylindrical, and as described above, the piston 2 is inserted inside so as to be freely movable.
- the extension side chamber R1 is defined above the piston 2 in FIG. 1, and the compression side chamber R2 is defined below the piston 2 in FIG. 1.
- the extension side chamber R1 and the compression side chamber R2 are filled with a liquid, specifically, hydraulic oil, for example. Note that in addition to hydraulic oil, water, an aqueous solution, etc. may also be filled as the liquid.
- the cylinder 1 is housed in a cylindrical outer tube 4 with a bottom that is arranged on the outer periphery.
- An intermediate tube 7 is inserted between the cylinder 1 and the outer tube 4, and a damping passage P is formed by the annular gap between the cylinder 1 and the intermediate tube 7, and a liquid reservoir chamber R3 is formed by the annular gap between the intermediate tube 7 and the outer tube 4.
- a hole 1a that communicates with the extension side chamber R1 and the damping passage P is provided near the upper end of the cylinder 1.
- the outer tube 4 covers the outer periphery of the cylinder 1 over its entire length, and houses the entire cylinder 1 inside.
- the damping passage P and the liquid reservoir chamber R3 are filled with hydraulic oil, just like the cylinder 1.
- a valve case 8 is fitted to the lower ends of the cylinder 1 and intermediate cylinder 7 in FIG. 1, and a rod guide 9 that axially supports the piston rod 3 so that it can slide freely is fitted to the upper ends of the cylinder 1 and intermediate cylinder 7 in FIG. 1.
- the cylinder 1 and intermediate cylinder 7 are sandwiched between the valve case 8 and the rod guide 9 and positioned so that they are concentric in the radial direction.
- the lower ends of the cylinder 1 and intermediate cylinder 7 are both closed by the valve case 8, and the valve case 8 separates the pressure side chamber R2 inside the cylinder 1 from the liquid reservoir chamber R3 formed outside the cylinder 1 and in the outer tube 4.
- valve case 8 and rod guide 9 sandwiching the cylinder 1 and intermediate tube 7 are inserted into the inner circumference of the outer tube 4.
- the cylinder 1, intermediate tube 7, valve case 8, and rod guide 9 are clamped between the crimped portion of the outer tube 4 and the bottom, and fixed inside the outer tube 4.
- the space between the rod guide 9 and the piston rod 3, and between the rod guide 9 and the outer tube 4, are sealed with a sealing member (not shown), preventing leakage of liquid from inside the shock absorber D.
- a cap may be screwed onto the upper opening of the outer tube 4, and the rod guide 9, cylinder 1, intermediate tube 7, and valve case 8 may be clamped between this cap and the bottom of the outer tube 4, and these components may be fixed inside the outer tube 4.
- the piston 2 is annular and connected to the piston rod 3. It divides the inside of the cylinder 1 into an extension side chamber R1 at the top in FIG. 1 and a compression side chamber R2 at the bottom in FIG. 1, and is equipped with an extension side port 2a that connects the extension side chamber R1 to the compression side chamber R2, and a compression side port 2b that connects the compression side chamber R2 to the extension side chamber R1.
- a compression side check valve 12 made of multiple laminated annular plates is provided on the extension side chamber side, which is the upper side of the piston 2 in FIG. 1.
- the inner circumference of the compression side check valve 12 is fixed to the outer circumference of the piston rod 3, allowing deflection on the outer circumference side.
- the compression side port 2b is opened to connect the compression side chamber R2 and the extension side chamber R1, allowing the flow of hydraulic oil from the compression side chamber R2 to the extension side chamber R1.
- the compression side check valve 12 when the pressure in the expansion side chamber R1 is higher than the pressure in the expansion side chamber R2, the compression side check valve 12 is pressed by the pressure in the expansion side chamber R1 acting from the rear side, closing the compression side port 2b and cutting off communication between the compression side chamber R2 and the expansion side chamber R1.
- the compression side check valve 12 may provide resistance to the flow of hydraulic oil passing through the compression side port 2b when it is open, to the extent that the expansion side chamber R1 does not become negative pressure.
- the extension side damping valve 13 which is formed by laminating multiple annular plates, is provided on the compression side chamber side, which is the lower side of the piston 2 in FIG. 1.
- the inner circumference of the extension side damping valve 13 is fixed to the outer circumference of the piston rod 3, and bending on the outer circumference side is permitted, and an initial bending is provided.
- an orifice 13a formed by a notch is provided on the outer circumference of the annular plate of the extension side damping valve 13 that is seated on and separated from the piston 2.
- the extension side damping valve 13 maintains a state in which it remains seated on the piston 2 until the difference in pressure between the extension side chamber R1 and the compression side chamber R2 reaches the valve opening pressure set by the initial bending. Therefore, in this state, the hydraulic oil moves from the extension side chamber R1 to the compression side chamber R2 only through the orifice 13a, and the orifice 13a provides resistance to the flow of the hydraulic oil.
- the expansion side damping valve 13 is bent by the pressure of the expansion side chamber R1 acting through the expansion side port 2a, opening the expansion side port 2a and connecting the expansion side chamber R1 and the compression side chamber R2, allowing the flow of hydraulic oil from the expansion side chamber R1 to the compression side chamber R2, and providing resistance to the flow of hydraulic oil.
- the expansion side damping valve 13 is pressed by the pressure of the compression side chamber R2 acting from the back side, closing the expansion side port 2a, and allowing communication between the expansion side chamber R1 and the compression side chamber R2 only through the orifice 13a.
- the valve case 8 is annular and includes a small diameter portion 8a that fits into the lower end of the cylinder 1, a medium diameter portion 8b that is below the small diameter portion 8a in FIG. 1 and has a larger outer diameter than the small diameter portion 8a and fits into the lower end of the intermediate cylinder 7, an annular skirt 8c that is below the medium diameter portion 8b and has a larger outer diameter than the medium diameter portion 8b, a notch 8d provided in the skirt 8c that connects the inside and outside of the skirt 8c, and a damping port 8e and a suction port 8f that connect from the compression side chamber end, which is the upper end in FIG. 1 facing the compression side chamber R2, to the counter compression side chamber end facing the inside of the skirt 8c.
- the valve case 8 is fixed to the outer tube 4 by being clamped between the outer tube 4 and the cylinder 1, with the small diameter portion 8a fitted to the lower end of the cylinder 1 in FIG. 1, and the medium diameter portion 8b fitted to the lower end of the intermediate tube 7 in FIG. 1, and the lower end of the skirt 8c abutting against the bottom of the outer tube 4.
- the inside of the skirt 8c is connected to the liquid reservoir chamber R3 via the notch 8d, and is connected to the compression side chamber R2 via the damping port 8e and the suction port 8f. Therefore, the compression side chamber R2 and the liquid reservoir chamber R3 are connected to each other via the notch 8d, the inside of the skirt 8c, the damping port 8e, and the suction port 8f.
- the compression side chamber side which is the upper side in FIG. 1 of the valve case 8, is provided with an extension side check valve 14, which is constructed by laminating multiple annular plates.
- the inner circumference of the extension side check valve 14 is fixed to the outer circumference of the center rod 15, which is inserted into the inner circumference of the valve case 8, and bending on the outer circumference side is permitted.
- the extension side check valve 14 bends under the pressure of the liquid reservoir chamber R3 acting through the suction port 8f and opens the suction port 8f, allowing the flow of hydraulic oil from the liquid reservoir chamber R3 to the compression side chamber R2.
- the extension side check valve 14 is pressed by the pressure of the compression side chamber R2 acting from the back side, closing the suction port 8f and blocking communication between the compression side chamber R2 and the liquid reservoir chamber R3.
- the extension check valve 14 may provide resistance to the flow of hydraulic oil passing through the suction port 8f when it is open, to the extent that negative pressure is not created inside the cylinder 1.
- the compression side damping valve 16 which is formed by stacking multiple annular plates, is provided on the counter-compression side chamber side, which is the lower side in FIG. 1 of the valve case 8.
- the inner circumference of the compression side damping valve 16 is fixed to the outer circumference of the center rod 15, and bending on the outer circumference side is permitted, and an initial bending is provided.
- an orifice 16a formed by a notch is provided on the outer circumference of the annular plate of the compression side damping valve 16 that is seated on and removed from the valve case 8.
- the compression side damping valve 16 is bent by the pressure in the compression side chamber R2 acting through the damping port 8e, opening the damping port 8e and connecting the compression side chamber R2 and the liquid reservoir chamber R3, allowing the flow of hydraulic oil from the compression side chamber R2 to the liquid reservoir chamber R3 and providing resistance to the flow of hydraulic oil.
- the intermediate cylinder 7 covers the outer circumference of the cylinder 1 and is sandwiched between the rod guide 9 and the valve case 8, forming an annular damping passage P between the cylinder 1 and the intermediate cylinder 7.
- the damping passage P is connected to the extension side chamber R1 by a hole 1a provided in the cylinder 1, and is also connected to the liquid reservoir chamber R3 through the variable damping valve V.
- the intermediate cylinder 7 separates the cylinder 1 from the outer tube 4, and forms an annular liquid reservoir chamber R3 between the intermediate cylinder 7 and the outer tube 4.
- the intermediate cylinder 7 has a hole 7a on the bottom and a socket 7b on the outer periphery that surrounds the hole 7a and protrudes in the radial direction.
- a valve housing 17 with a variable damping valve V inside is fitted into the socket 7b.
- the socket 7b and the valve housing 17 are sealed with a sealing member (not shown), preventing communication between the damping passage P and the liquid reservoir chamber R3 through the gap between the valve housing 17 and the socket 7b.
- the hole 1a provided in the cylinder 1 is used to connect the damping passage P in the intermediate cylinder 7 to the extension side chamber R1, but instead of the hole 1a, a passage that connects the extension side chamber R1 to the annular gap between the cylinder 1 and the intermediate cylinder 7 in the rod guide 9 may be provided to connect the damping passage P to the extension side chamber R1.
- the outer tube 4 also has a hole 4a provided at a position radially opposite the hole 7a and socket 7b of the intermediate tube 7, and a valve mounting tube 4b that surrounds the hole 4a on its outer periphery and protrudes in the radial direction.
- the aforementioned valve housing 17 is fitted into the valve mounting tube 4b, and the opening of the valve mounting tube 4b is closed by a bottomed cylindrical cap 19 that is screwed onto the outer periphery of the valve mounting tube 4b.
- a seal member (not shown) is provided between the valve housing 17 and the valve mounting tube 4b to prevent hydraulic oil in the liquid reservoir chamber R3 from leaking out of the outer tube 4 from between the valve housing 17 and the valve mounting tube 4b.
- the valve housing 17 has a front end inserted into the socket 7b in the intermediate tube 7 and a rear end inserted into the valve mounting tube 4b of the outer tube 4, with the front end facing the damping passage P and the side facing the liquid reservoir chamber R3.
- the valve housing 17 is equipped with a flow path 18 that opens from the front end and leads to the side to connect the damping passage P in the intermediate tube 7 and the liquid reservoir chamber R3 in the outer tube 4, and a variable damping valve V installed in the middle of the flow path 18.
- the flow path 18 in the valve housing 17 connects the annular gap formed between the intermediate tube 7 and the outer tube 4 and connected to the expansion side chamber R1 to the liquid reservoir chamber R3, and forms the damping passage P together with the annular gap. Therefore, the variable damping valve V is installed in the middle of the damping passage P.
- variable damping valve V only allows hydraulic oil to flow through the damping passage P from the extension side chamber R1 to the liquid reservoir chamber R3, and provides resistance to the flow of hydraulic oil passing through the damping passage P. More specifically, the variable damping valve V is an electromagnetic valve equipped with a solenoid, and provides resistance to the hydraulic oil flowing through the damping passage P from the extension side chamber R1 to the liquid reservoir chamber R3, and is capable of adjusting the valve opening pressure by the current supplied to the solenoid.
- the variable damping valve V configured in this way functions as a pressure control valve that adjusts the valve opening pressure according to the amount of current supplied to the solenoid, and can adjust the damping force generated by the shock absorber.
- the variable damping valve V can be any damping valve configured as long as it is possible to adjust the damping force, other than a damping valve that makes the damping force variable by adjusting the valve opening pressure.
- the tank 6 is provided outside the outer tube 4 and includes a cylindrical container 6a and a free piston 6b that is movably inserted into the container 6a and divides the inside of the container 6a into a liquid chamber L filled with hydraulic oil and an air chamber G filled with gas. Gas is sealed in the air chamber G in a compressed state, and the liquid chamber L in the tank 6 is pressurized by the pressure of the air chamber G.
- the liquid chamber L of the tank 6 and the liquid chamber R3 in the outer tube 4 are also connected to each other via piping 5, allowing hydraulic oil to move between the liquid chamber L and the liquid chamber R3.
- the piping 5 is made of a flexible hose, one end of which is connected to the lower end of the container 6a, and the other end of which is connected to the outer periphery of the outer tube 4 at a position that does not interfere with the valve housing 17.
- the piping 5 may be made of a material other than a flexible hose, such as a steel pipe, that is not flexible.
- the liquid chamber L and the air chamber G in the tank 6 are partitioned by the free piston 6b, but they may be partitioned by a partitioning member such as a bladder, diaphragm, or bellows that can partition the liquid chamber L and the air chamber G and can change the distribution of the volume of the liquid chamber L and the volume of the air chamber G in the container 6a.
- connection part of the piping 5 in the container 6a can be arranged downward, for example, and the movement of gas from the container 6a to the liquid reservoir chamber R3 in the tank 6 can be prevented, the partitioning member that partitions the liquid chamber L and the air chamber G may be eliminated.
- a structure in which one end of the container 6a is open to the atmosphere and a spring that biases the free piston 6b in the container 6a in the direction of pressurizing the liquid chamber L may be adopted. In this case, it is not necessary to provide an air chamber G in which gas is sealed in the container 6a.
- the other end of the pipe 5 may be connected to any part of the side of the outer tube 4 that is separated from the valve housing 17 and does not interfere with it, and may be connected anywhere within the entire axial length of the outer tube 4.
- the other end of the pipe 5 may also be connected to the rod guide 9, and a passage may be provided in the rod guide 9 that connects the inside of the pipe 5 to the liquid reservoir chamber R3.
- variable damping valve V opens at a lower piston speed than the piston speed at which the extension side damping valve 13 opens, so hydraulic oil moves from the extension side chamber R1 to the reservoir chamber R3 through the damping passage P in addition to the orifice 13a. Also, if the opening pressure of the variable damping valve V is made higher than the opening pressure of the extension side damping valve 13, the variable damping valve V remains closed, so hydraulic oil moves from the extension side chamber R1 to the compression side chamber R2 only through the orifice 13a.
- the damping force of the shock absorber D can be adjusted by adjusting the variable damping valve V, as shown in FIG. 2, in a range from the damping force when the valve opening pressure of the variable damping valve V is minimized (dashed line in FIG. 2) to the damping force generated only by the orifice 13a (solid line in FIG. 2).
- the pressure difference between the extension side chamber R1 and the compression side chamber R2 becomes large.
- the pressure in the extension side chamber R1 can be controlled by adjusting the valve opening pressure of the variable damping valve V.
- the extension side damping valve 13 opens and opens the extension side port 2a. Then, the hydraulic oil moves from the extension side chamber R1 to the compression side chamber R2 through the annular gap that appears between the extension side damping valve 13 and the piston 2.
- the damping force of the shock absorber D can be adjusted by adjusting the variable damping valve V as shown in FIG. 2, within a range from the damping force when the valve opening pressure of the variable damping valve V is minimized (dash line in FIG. 2) to the damping force generated by the extension damping valve 13 (solid line in FIG. 2).
- the variable damping valve V opens during the extension stroke, the hydraulic oil flows from the extension side chamber R1 to the liquid reservoir chamber R3 through the damping passage P and the variable damping valve V, but the liquid reservoir chamber R3 is filled with hydraulic oil only, and the hydraulic oil that flows at a high flow rate through the variable damping valve V does not come into contact with any gas in the liquid reservoir chamber R3, so gas entrainment can be prevented.
- the inside of the container 6a of the tank 6 is partitioned into a liquid chamber L and an air chamber G by the free piston 6b, so that the hydraulic oil does not come into direct contact with gas even in the tank 6, and there is no problem even if the hydraulic oil flows into the tank 6.
- variable damping valve V opens at a lower piston speed than the piston speed at which the compression side damping valve 16 opens, so hydraulic oil moves from inside the cylinder 1 through the damping passage P to the liquid reservoir chamber R3 in addition to the orifice 16a. Also, if the opening pressure of the variable damping valve V is made higher than the opening pressure of the compression side damping valve 16, the variable damping valve V remains closed, so hydraulic oil moves from the compression side chamber R2 to the liquid reservoir chamber R3 only through the orifice 16a.
- the damping force of shock absorber D can be adjusted by adjusting variable damping valve V, as shown in FIG. 2, in a range from the damping force when the valve opening pressure of variable damping valve V is minimized (dash line in FIG. 2) to the damping force generated only by orifice 16a (solid line in FIG. 2).
- the damping force of the shock absorber D can be adjusted by adjusting the variable damping valve V as shown in FIG. 2, within a range from the damping force when the valve opening pressure of the variable damping valve V is minimized (dotted line in FIG. 2) to the damping force generated by the compression side damping valve 16 (solid line in FIG. 2).
- variable damping valve V opens during the contraction stroke, the hydraulic oil flows from the extension side chamber R1 to the liquid reservoir chamber R3 through the damping passage P and the variable damping valve V, but the liquid reservoir chamber R3 is filled with only hydraulic oil, and the hydraulic oil that flows at a high flow rate through the variable damping valve V does not come into contact with the gas at all in the liquid reservoir chamber R3, so gas entrainment can be prevented.
- the inside of the container 6a of the tank 6 is partitioned into the liquid chamber L and the air chamber G by the free piston 6b, so that the hydraulic oil does not come into direct contact with the gas even in the tank 6, so there is no problem even if the hydraulic oil flows into the tank 6.
- shock absorber D basically behaves as a uniflow type shock absorber in which hydraulic oil flows from inside cylinder 1 to reservoir chamber R3 through variable damping valve V whether it is extending or retracting. Also, when the pressure in extension side chamber R1 becomes excessive, extension side damping valve 13 functions as a relief valve, moving hydraulic oil from extension side chamber R1 to compression side chamber R2, and when the pressure in compression side chamber R2 becomes excessive, compression side damping valve 16 functions as a relief valve, moving hydraulic oil from compression side chamber R2 to reservoir chamber R3.
- the shock absorber D comprises a cylinder 1, a piston 2 movably inserted into the cylinder 1 and dividing the cylinder 1 into an extension side chamber R1 and a compression side chamber R2 filled with hydraulic oil (liquid), a piston rod 3 inserted into the cylinder 1 and connected to the piston 2, an outer tube 4 arranged on the outer periphery of the cylinder 1 and forming a liquid reservoir chamber R3 on the inside filled only with hydraulic oil (liquid), a damping passage P connecting the extension side chamber R1 to the liquid reservoir chamber R3, a variable damping valve V arranged in the damping passage P and capable of adjusting the resistance applied to the flow of hydraulic oil (liquid) from the extension side chamber R1 to the liquid reservoir chamber R3, and a tank 6 arranged outside the outer tube 4 and connected to the liquid reservoir chamber R3 via a pipe 5 for storing hydraulic oil (liquid).
- the liquid reservoir chamber R3 can be filled with hydraulic oil (liquid) only, and even if the hydraulic oil (liquid) flows into the liquid reservoir chamber R3 through the variable damping valve V during extension and retraction, the hydraulic oil (liquid) can be prevented from entraining gas within the liquid reservoir chamber R3. Even if the gas and liquid within the tank 6 are not separated by a partition member, the liquid reservoir chamber R3 is connected to the tank 6 through the piping 5, so the flow rate of the hydraulic oil (liquid) is reduced, and therefore entrainment of gas into the hydraulic oil (liquid) within the tank 6 can be prevented.
- shock absorber D of this embodiment there is no need to worry about gas being drawn into the liquid reservoir chamber R3, and so it is possible to shorten the overall length of the outer tube 4. This not only shortens the basic length of the shock absorber D without impairing its mountability on the installation target, but also prevents gas from being drawn into the hydraulic oil (liquid), which prevents gas from being mixed into the cylinder 1 and enables the desired damping force to be exerted.
- the liquid reservoir chamber R3 in the outer tube 4 is filled with only hydraulic oil (liquid), so the shock absorber body equipped with the cylinder 1, piston 2, piston rod 3 and outer tube 4 can be used in an inverted position with the cylinder 1 at the top and the piston rod 3 at the bottom, or can be used horizontally.
- This also improves the mountability of the shock absorber D, as the shock absorber body can be installed according to the specifications of the installation location of the shock absorber D.
- the liquid reservoir chamber R3 is filled only with hydraulic oil (liquid), so no matter where the variable damping valve V is installed in the outer tube 4, it is possible to prevent gas from being entrained in the hydraulic oil (liquid). Therefore, according to the shock absorber D of this embodiment, the installation position of the variable damping valve V relative to the outer tube 4 can be freely set, improving the design freedom of the shock absorber D.
- the variable damping valve V may be installed in the rod guide 9 or valve case 8 in addition to the outer tube 4.
- the outer tube 4 covers the entire length of the cylinder 1 in the axial direction.
- the installation position of the variable damping valve V relative to the outer tube 4 can be set at any position within the range of the entire axial length of the outer tube 4, improving the design freedom of the installation position of the variable damping valve V.
- the shock absorber D of this embodiment is provided with an intermediate tube 7 that is disposed between the cylinder 1 and the outer tube 4 and forms a damping passage P between the cylinder 1 and the intermediate tube 7, and a liquid reservoir chamber R3 is formed between the intermediate tube 7 and the outer tube 4.
- the damping passage P and the liquid reservoir chamber R3 can be easily formed with a simple structure by installing the intermediate tube 7 between the cylinder 1 and the outer tube 4, so that the manufacturing cost can be reduced and the assembly work can be made easy.
- the intermediate tube 7 when forming the damping passage P, the intermediate tube 7 may be eliminated, and a pipe is provided with one end attached to the rod guide 9 and housed between the cylinder 1 and the outer tube 4, and the inside of the pipe is connected to the extension side chamber R1 through a passage provided in the rod guide 9, and the other end of the pipe is connected to the liquid reservoir chamber R3 formed in the annular gap between the cylinder 1 and the outer tube 4, so that the damping passage P is formed by the pipe.
- a variable damping valve V may be provided in the middle of the pipe.
- the intermediate tube 7 can be eliminated, and a passage provided in the rod guide 9 can be used to connect the expansion side chamber R1 to the liquid reservoir chamber R3 formed in the annular gap between the cylinder 1 and the outer tube 4, and a variable damping valve V can be installed in the rod guide 9.
- the intermediate tube 7 and pipes are no longer necessary, reducing the number of parts in the shock absorber D.
- the outer tube 4 covers the cylinder 1 and the intermediate cylinder 7 over the entire axial length, but the axial length of the outer tube 4 may be shorter than that of the cylinder 1 and the intermediate cylinder 7, provided that a liquid reservoir chamber R3 can be formed in the outer tube 4 to prevent the hydraulic oil (liquid) from entraining gas, and the variable damping valve V is contained within the entire axial length of the outer tube 4.
- connection position of the pipe 5 to the outer tube 4 or the rod guide 9 is set at a position circumferentially and vertically spaced from the installation position of the variable damping valve V, the high-speed hydraulic oil that passes through the variable damping valve V and flows from inside the cylinder 1 into the liquid reservoir chamber R3 can be prevented from flowing into the tank 6.
- the piston 2 is provided with a compression side check valve 12 and an extension side damping valve 13
- the valve case 8 is provided with an extension side check valve 14 and a compression side damping valve 16.
- the shock absorber D may be a uniflow type shock absorber in which the piston 2 is provided with only a compression side port 2b and a compression side check valve 12, and the valve case 8 is provided with only an intake port 8f and an extension side check valve 14, and the damping force is generated only by the variable damping valve V.
- the tank 6 and the liquid reservoir chamber R3 are connected through the pipe 5, but in the case where the container 6a forming the tank 6 is integrally formed with the outer tube 4 as in the shock absorber D1 in the modified embodiment shown in FIG. 3, the pipe 5 may be eliminated and the liquid reservoir chamber R3 and the liquid chamber L of the tank 6 may be connected through the hole 20 penetrating the outer tube 4 and the container 6a.
- the tank 6 is provided outside the outer tube 4, so that the liquid reservoir chamber R3 can be filled with hydraulic oil (liquid) only, and even if the hydraulic oil (liquid) flows into the liquid reservoir chamber R3 through the variable damping valve V during the expansion and contraction operation, the hydraulic oil (liquid) can be prevented from entraining gas in the liquid reservoir chamber R3.
- the liquid reservoir chamber R3 is connected to the tank 6 through the hole 20, so that the flow rate of the hydraulic oil (liquid) is reduced, and the entrainment of gas into the hydraulic oil (liquid) in the tank 6 can be prevented.
- shock absorber D1 configured in this way, there is no need to worry about gas being drawn into the liquid reservoir chamber R3, so it is possible to shorten the overall length of the outer tube 4, and not only is it possible to shorten the basic length of the shock absorber D1 without impairing its mountability on the installation target, but it is also possible to prevent gas from being drawn into the hydraulic oil (liquid), which prevents gas from being mixed into the cylinder 1 and allows the desired damping force to be exerted.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Fluid-Damping Devices (AREA)
Abstract
本発明の緩衝器(D)は、シリンダ(1)と、シリンダ(1)内に移動自在に挿入されるとともにシリンダ(1)内を液体が充填される伸側室(R1)と圧側室(R2)とに区画するピストン(2)と、シリンダ(1)内に挿入されてピストン(2)に連結されるピストンロッド(3)と、シリンダ(1)の外周側に配置されて内方に液体のみで満たされる液溜室(R3)を形成するアウターチューブ(4)と、伸側室(R1)を液溜室(R3)に連通する減衰通路(P)と、減衰通路(P)に設けられて伸側室(R1)から液溜室(R3)へ向かう液体の流れに与える抵抗を調整可能な可変減衰バルブ(V)と、アウターチューブ(4)の外方に配置されるとともに液溜室(R3)に連通されて液体を貯留するタンク(6)とを備えている。
Description
本発明は、緩衝器に関する。
振動を抑制する減衰力を発揮する緩衝器にあっては、減衰力を調整可能なものがある。このような緩衝器では、たとえば、ソレノイドを利用した電磁弁を減衰弁として減衰力調整を可能とするものがよく知られている。ここで、伸長作動時と収縮作動時の両方で減衰力調整を行えるようにする場合、伸長作動時で減衰力を発揮する減衰弁と収縮作動時で減衰力を発揮する減衰弁の双方を設けるとコスト高となってしまう。
そこで、緩衝器が伸長しても収縮しても作動油が通過する減衰通路を設け、この減衰通路に減衰弁を設置して、伸長作動時と収縮作動時の両方で減衰力調整を行える構造を採用する緩衝器が開発されている。
具体的には、この緩衝器は、たとえば、JP2014-231912Aに開示されているように、シリンダと、シリンダ内に摺動自在に挿入されるピストンと、シリンダ内に移動自在に挿入されてピストンに連結されるピストンロッドと、シリンダ内に挿入したピストンで区画したロッド側室とピストン側室と、シリンダの外周を覆ってシリンダとの間に減衰通路を形成する中間筒と、さらに、中間筒の外周を覆って中間筒との間にリザーバを形成するアウターチューブと、リザーバからピストン側室へ向かう作動油の流れのみを許容する吸込通路と、ピストンに設けられてピストン側室からロッド側室へ向かう作動油の流れのみを許容するピストン通路と、減衰通路とリザーバとの間に設けた減衰弁とを備えて構成されている。
このように構成された従来の緩衝器では、減衰弁を通過した作動油が噴流となって勢いよくリザーバ内へ流入し、この噴流によって気体に面するリザーバ内の作動油が撹拌されて、リザーバ内の作動油に気体が巻き込まれて混入されてしまうと、緩衝器の変位に対して発生される減衰力の波形(減衰波形)に乱れが生じてしまい狙い通りの減衰力を発揮しづらくなる問題がある。
よって、従来の緩衝器では、リザーバ内の油量を多くしてリザーバ内の油面を可能な限り減衰弁の液体の吹き出し口から遠ざけておく必要があり、そのため、リザーバを形成するアウターチューブの軸方向長さが長くなって緩衝器の基本長が長くなる。このように緩衝器の基本長が長くなってしまうと、緩衝器の設置対象への搭載性が悪化してしまう。
そこで、本発明は、設置対象への搭載性を損なうことなく狙い通りの減衰力を発揮可能な緩衝器の提供を目的としている。
上記の目的を達成するため、本発明の緩衝器は、シリンダと、シリンダ内に移動自在に挿入されるとともにシリンダ内を液体が充填される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ピストンロッドと、シリンダの外周側に配置されて内方に液体のみで満たされる液溜室を形成するアウターチューブと、伸側室を液溜室に連通する減衰通路と、減衰通路に設けられて伸側室から液溜室へ向かう液体の流れに与える抵抗を調整可能な可変減衰バルブと、アウターチューブの外方に配置されるとともに液溜室に連通されて液体を貯留するタンクとを備えている。
このように構成された緩衝器では、タンクをアウターチューブの外方に備えることで液溜室内を液体のみで満たすことができ、伸縮作動時に可変減衰弁を通じて液体が液溜室内に流入しても、液溜室内で液体が気体を巻き込むのを防止できる。
以下、本発明の緩衝器Dを図に基づいて説明する。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内に移動自在に挿入されるとともにシリンダ1内を液体が充填される伸側室R1と圧側室R2とに区画するピストン2と、シリンダ1内に挿入されてピストン2に連結されるピストンロッド3と、シリンダ1の外周側に配置されて内方に液体のみで満たされる液溜室R3を形成するアウターチューブ4と、伸側室R1を液溜室R3に連通する減衰通路Pと、減衰通路Pに設けられて伸側室R1から液溜室R3へ向かう液体の流れに与える抵抗を調整可能な可変減衰バルブVと、アウターチューブ4の外方に配置されるとともに液溜室R3に連通されて液体を貯留するタンク6とを備えて構成されている。
以下、緩衝器Dの各部について詳細に説明する。シリンダ1は、筒状であって内部には、前述したようにピストン2が移動自在に挿入されており、ピストン2の図1中上方に伸側室R1が、図1中下方には圧側室R2がそれぞれ区画されている。伸側室R1と圧側室R2内には、液体として、具体的にはたとえば、作動油が充填されている。なお、液体としては、作動油の他にも、水、水溶液等を充填してもよい。
また、シリンダ1は、外周側に配置される有底筒状のアウターチューブ4内に収容されている。また、シリンダ1とアウターチューブ4との間には、中間筒7が挿入されており、シリンダ1と中間筒7との間の環状隙間によって減衰通路Pが形成され、中間筒7とアウターチューブ4との間の環状隙間によって液溜室R3が形成されている。なお、シリンダ1の上端近傍には、伸側室R1と減衰通路Pに連通する孔1aが設けられている。さらに、アウターチューブ4は、シリンダ1の全長に亘ってシリンダ1の外周を覆っており、シリンダ1の全体を内部に収容している。減衰通路P内および液溜室R3内には、シリンダ1内と同様に、作動油で満たされている。
そして、シリンダ1と中間筒7の図1中下端には、バルブケース8が嵌合されており、また、シリンダ1と中間筒7の図1中上端には、ピストンロッド3を摺動自在に軸支するロッドガイド9が嵌合されている。シリンダ1と中間筒7とは、バルブケース8とロッドガイド9とによって挟み込まれて径方向で同心となるように位置決めされている。また、シリンダ1の下端と中間筒7の下端とは、ともにバルブケース8によって閉塞されており、シリンダ1内の圧側室R2とシリンダ1外であってアウターチューブ4内に形成された液溜室R3とがバルブケース8によって区画されている。
このように、シリンダ1と中間筒7とを挟み込んだバルブケース8とロッドガイド9とは、アウターチューブ4の内周に挿入される。そして、アウターチューブ4の上端を加締めると、アウターチューブ4の加締められた部分と底部とでシリンダ1、中間筒7、バルブケース8およびロッドガイド9が挟持されてアウターチューブ4内で固定される。ロッドガイド9とピストンロッド3との間およびロッドガイド9とアウターチューブ4との間は、符示しないシール部材によってシールされており、緩衝器D内からの液体の漏洩が防止されている。なお、アウターチューブ4の上端開口端を加締める代わりに、アウターチューブ4の上端開口部にキャップを螺着して、このキャップとアウターチューブ4の底部とで、ロッドガイド9、シリンダ1、中間筒7およびバルブケース8を挟持して、これら部材をアウターチューブ4内で固定してもよい。
ピストン2は、環状であってピストンロッド3に連結されており、シリンダ1内を図1中上方の伸側室R1と図1中下方の圧側室R2とに区画するとともに、伸側室R1と圧側室R2とを連通する伸側ポート2aと、圧側室R2と伸側室R1とを連通する圧側ポート2bとを備えている。
また、ピストン2の図1中上側である伸側室側には、環状板を複数枚積層して構成された圧側チェックバルブ12が設けられている。圧側チェックバルブ12は、内周がピストンロッド3の外周に固定されており外周側の撓みが許容されている。圧側チェックバルブ12は、圧側室R2の圧力が伸側室R1の圧力より高くなり、圧側ポート2bを介して作用する圧側室R2の圧力を受けて撓むと圧側ポート2bを開放して圧側室R2と伸側室R1とを連通させて圧側室R2から伸側室R1へ向かう作動油の流れを許容する。
反対に、圧側チェックバルブ12は、伸側室R1の圧力が圧側室R2の圧力より高いと背面側から作用する伸側室R1の圧力によって押しつけられて圧側ポート2bを閉塞して圧側室R2と伸側室R1との連通を遮断する。なお、圧側チェックバルブ12は、伸側室R1が負圧にならない程度に圧側ポート2bを開いた状態で通過する作動油の流れに抵抗を与えてもよい。
他方、ピストン2の図1中下側である圧側室側には、環状板を複数枚積層して構成された伸側減衰バルブ13が設けられている。伸側減衰バルブ13は、内周がピストンロッド3の外周に固定されており外周側の撓みが許容されており、初期撓みが与えられている。また、伸側減衰バルブ13のピストン2に離着座する環状板の外周には切欠によって形成されたオリフィス13aが設けられている。伸側減衰バルブ13は、伸側室R1の圧力が圧側室R2の圧力より高くなっても伸側室R1の圧力と圧側室R2の圧力の差が前記初期撓みによって設定される開弁圧に達するまではピストン2に着座したままの状態を維持する。よって、この状態では、作動油は、オリフィス13aのみを介して伸側室R1から圧側室R2へ移動し、当該作動油の流れに対してオリフィス13aが抵抗を与える。また、伸側減衰バルブ13は、伸側室R1の圧力が圧側室R2の圧力より高くなり、伸側室R1の圧力と圧側室R2の圧力の差が前記開弁圧に達すると、伸側ポート2aを介して作用する伸側室R1の圧力を受けて撓んで伸側ポート2aを開放して伸側室R1と圧側室R2とを連通させて伸側室R1から圧側室R2へ向かう作動油の流れを許容するとともに、当該作動油の流れに抵抗を与える。反対に、伸側減衰バルブ13は、圧側室R2の圧力が伸側室R1の圧力より高いと背面側から作用する圧側室R2の圧力によって押しつけられて伸側ポート2aを閉塞してオリフィス13aのみによって伸側室R1と圧側室R2との連通を許容する。
つづいて、バルブケース8は、図1に示すように、環状であって、シリンダ1の下端に嵌合する小径な小径部8aと、小径部8aより図1中下方であって外径が小径部8aよりも大径であって中間筒7の下端に嵌合する中径部8bと、中径部8bよりも下方であって外径が中径部8bより大径な環状のスカート8cと、スカート8cに設けられてスカート8cの内外を連通する切欠8dと、圧側室R2に臨む図1中上端となる圧側室端からスカート8c内に臨む反圧側室端へと通じる減衰ポート8eおよび吸込ポート8fとを備えて構成されている。
そして、バルブケース8は、シリンダ1の図1中下端に小径部8aを、中間筒7の図1中下端に中径部8bを嵌合し、スカート8cの下端をアウターチューブ4の底部に当接させて、アウターチューブ4とシリンダ1とで挟持されてアウターチューブ4に固定されている。スカート8c内は、切欠8dを介して液溜室R3に通じており、減衰ポート8eおよび吸込ポート8fを通じて圧側室R2に連通されている。よって、圧側室R2と液溜室R3とは、切欠8d、スカート8c内、減衰ポート8eおよび吸込ポート8fとによって互いに連通されている。
バルブケース8の図1中上側である圧側室側には、環状板を複数枚積層して構成された伸側チェックバルブ14が設けられている。伸側チェックバルブ14は、内周がバルブケース8の内周に挿通されたセンターロッド15の外周に固定されており、外周側の撓みが許容されている。伸側チェックバルブ14は、液溜室R3の圧力が圧側室R2の圧力より高くなり、吸込ポート8fを介して作用する液溜室R3の圧力を受けて撓んで吸込ポート8fを開放すると液溜室R3から圧側室R2へ向かう作動油の流れを許容する。反対に、伸側チェックバルブ14は、圧側室R2の圧力が液溜室R3の圧力より高いと背面側から作用する圧側室R2の圧力によって押しつけられて吸込ポート8fを閉塞して圧側室R2と液溜室R3との連通を遮断する。伸側チェックバルブ14は、シリンダ1内が負圧にならない程度に吸込ポート8fを開いた状態で通過する作動油の流れに抵抗を与えてもよい。
他方、バルブケース8の図1中下側である反圧側室側には、環状板を複数枚積層して構成された圧側減衰バルブ16が設けられている。圧側減衰バルブ16は、内周がセンターロッド15の外周に固定されており外周側の撓みが許容されており、初期撓みが与えられている。また、圧側減衰バルブ16のバルブケース8に離着座する環状板の外周には切欠によって形成されたオリフィス16aが設けられている。圧側減衰バルブ16は、圧側室R2の圧力が液溜室R3の圧力より高くなっても圧側室R2の圧力と液溜室R3の圧力の差が前記初期撓みによって設定される開弁圧に達するまではバルブケース8に着座したままの状態を維持する。よって、この状態では、作動油は、オリフィス16aのみを介して圧側室R2から液溜室R3へ移動し、当該作動油の流れに対してオリフィス16aが抵抗を与える。また、圧側減衰バルブ16は、圧側室R2の圧力が液溜室R3の圧力より高くなり、圧側室R2の圧力と液溜室R3の圧力の差が前記開弁圧に達すると、減衰ポート8eを介して作用する圧側室R2の圧力を受けて撓んで減衰ポート8eを開放して圧側室R2と液溜室R3とを連通させて圧側室R2から液溜室R3へ向かう作動油の流れを許容するとともに、当該作動油の流れに抵抗を与える。反対に、圧側減衰バルブ16は、液溜室R3の圧力が圧側室R2の圧力より高いと背面側から作用する液溜室R3の圧力によって押しつけられて減衰ポート8eを閉塞してオリフィス16aのみによって圧側室R2と液溜室R3との連通を許容する。
中間筒7は、前述した通り、シリンダ1の外周を覆ってロッドガイド9とバルブケース8との間で挟持されており、シリンダ1との間に環状の減衰通路Pを形成している。減衰通路Pは、シリンダ1に設けられた孔1aによって伸側室R1に連通されるとともに、可変減衰バルブVを通じて液溜室R3に連通されている。中間筒7は、シリンダ1とアウターチューブ4との間を仕切っており、アウターチューブ4との間で環状の液溜室R3を形成している。
中間筒7は、下方に孔7aと、外周に孔7aを取り囲んで径方向へ突出するソケット7bとを備えている。そして、ソケット7b内には、内部に可変減衰バルブVを備えたバルブハウジング17が嵌合されている。ソケット7bとバルブハウジング17との間は図示しないシール部材によってシールされており、バルブハウジング17とソケット7bとの間を介して減衰通路Pと液溜室R3とが連通するのが防止されている。なお、中間筒7内の減衰通路Pと伸側室R1との連通に際してシリンダ1に設けた孔1aを利用しているが、孔1aの代わりにロッドガイド9に伸側室R1と、シリンダ1と中間筒7との間の環状隙間とを連通する通路を設けて、減衰通路Pと伸側室R1とを連通させてもよい。
また、アウターチューブ4は、中間筒7の孔7aおよびソケット7bと径方向で対向する位置に設けられた孔4aと、外周に孔4aを取り囲んで径方向へ突出するバルブ取付筒4bとを備えている。そして、バルブ取付筒4b内には、前述のバルブハウジング17が嵌合されており、バルブ取付筒4bの外周に螺着される有底筒状のキャップ19によってバルブ取付筒4bの開口部が閉塞されている。また、バルブハウジング17とバルブ取付筒4bとの間には、図示しないシール部材が設けられており、バルブハウジング17とバルブ取付筒4bとの間から液溜室R3内の作動油がアウターチューブ4外へ漏洩するのが防止されている。
バルブハウジング17は、先端が中間筒7におけるソケット7b内に挿入されるとともに後端がアウターチューブ4のバルブ取付筒4b内に挿入されており、先端を減衰通路Pに臨ませるとともに側部を液溜室R3に臨ませている。そして、バルブハウジング17は、先端から開口して側方へ通じて中間筒7内の減衰通路Pとアウターチューブ4内の液溜室R3とを連通する流路18と、流路18の途中に設置される可変減衰バルブVとを備えている。バルブハウジング17における流路18は、中間筒7とアウターチューブ4との間に形成されて伸側室R1に連通される環状隙間を液溜室R3に連通しており、前記環状隙間とともに減衰通路Pを形成している。よって、可変減衰バルブVは、減衰通路Pの途中に設けられている。
可変減衰バルブVは、減衰通路Pを伸側室R1から液溜室R3へ向かう作動油の流れのみを許容するとともに減衰通路Pを通過する作動油の流れに抵抗を与える。より詳細には、可変減衰バルブVは、ソレノイドを備えた電磁弁とされており、伸側室R1から液溜室R3へ向かって減衰通路Pを流れる作動油に抵抗を与えるとともに、ソレノイドへ与える電流によって開弁圧を調節できるようになっている。このように構成される可変減衰バルブVは、ソレノイドへの通電量に応じて開弁圧を調整する圧力制御弁として機能し、緩衝器が発生する減衰力を調節できる。なお、可変減衰バルブVは、開弁圧の調整によって減衰力を可変にする減衰バルブ以外にも減衰力の調整が可能であれば任意構成の減衰バルブを利用できる。
つづいて、タンク6は、アウターチューブ4の外方に設けられており、筒状の容器6aと、容器6a内に移動自在に挿入されて容器6a内を作動油が充填された液室Lと気体が封入された気室Gとに区画するフリーピストン6bとを備えている。気室G内には、圧縮状態で気体が封入されており、気室Gの圧力でタンク6における液室L内を加圧している。また、タンク6の液室Lとアウターチューブ4内の液溜室R3とは、配管5を通じて互いに連通されており、液室Lと液溜室R3とを作動油が行き来できるようになっている。
配管5は、フレキシブルホースで形成されており、一端が容器6aの下端に接続され、他端がアウターチューブ4の外周であってバルブハウジング17と干渉しない位置に接続されている。配管5は、フレキシブルホース以外にも鋼管等の可撓性を持たない材料によって形成されてもよい。なお、タンク6における液室Lと気室Gとは、フリーピストン6bによって区画されているが、液室Lと気室Gとを区画可能であって容器6a内の液室Lの容積と気室Gの容積との配分を変更可能なブラダ、ダイヤフラム或いはベローズといった区画部材によって区画されてもよい。また、たとえば、容器6aにおける配管5の接続部を下方に配置するなどして、タンク6における容器6aから液溜室R3へ気体の移動を阻止できれば液室Lと気室Gとを区画する区画部材を廃止してもよい。さらに、容器6aの一端を大気開放して、容器6a内に液室Lを加圧する方向にフリーピストン6bを付勢するばねを収容する構造を採用してもよい。この場合、容器6a内に気体が封入された気室Gを設けなくともよい。
なお、配管5の他端は、アウターチューブ4の側部であれば、バルブハウジング17と離間して干渉しない箇所に接続されればよいのでアウターチューブ4の軸方向の全長の範囲で何処に接続されても構わない。また、配管5の他端をロッドガイド9に接続して、ロッドガイド9に配管5内と液溜室R3とを連通する通路を設けてもよい。
以下、前述のように構成された緩衝器Dの作動について説明する。まず、緩衝器Dが伸長する場合について説明する。ピストン2がシリンダ1に対して図1中上方側へ移動して、緩衝器Dが伸長行程にある場合、伸側室R1が圧縮されて、圧側室R2が拡大される。ピストン2のシリンダ1に対する移動速度であるピストン速度が低速の場合、伸側室R1の圧力が圧側室R2の圧力より高くなるが、両者の差圧は伸側減衰バルブ13の開弁圧に達しない。そのため、伸側減衰バルブ13が閉弁状態を維持するので、作動油は、オリフィス13aを通じて伸側室R1から圧側室R2へ移動する。
ここで、可変減衰バルブVの開弁圧を伸側減衰バルブ13の開弁圧よりも低くすれば、伸側減衰バルブ13が開弁するピストン速度よりも低いピストン速度で可変減衰バルブVが開弁するため、作動油は、オリフィス13aの他にも伸側室R1から減衰通路Pを通じて液溜室R3へ移動する。また、可変減衰バルブVの開弁圧を伸側減衰バルブ13の開弁圧よりも高くすれば、可変減衰バルブVが閉弁したままとなるので、作動油は、オリフィス13aのみを通じて伸側室R1から圧側室R2へ移動することになる。
よって、伸長行程時であってピストン速度が低速域にある場合、緩衝器Dは、図2に示すように、可変減衰バルブVの調整により、可変減衰バルブVの開弁圧を最小にする際の減衰力(図2中一点鎖線)からオリフィス13aのみによって発生される減衰力(図2中実線)までの範囲で減衰力を調整できる。
また、緩衝器Dの伸長行程時には、ピストンロッド3がシリンダ1内から退出するので、このピストンロッド3がシリンダ1から退出する体積分の作動油がシリンダ1内で不足する。シリンダ1内で不足する体積分の作動油は、伸側チェックバルブ14が開弁して液溜室R3および配管5を介してタンク6の液室Lからシリンダ1内に供給される。タンク6内では、液室Lから作動油が排出されるのでフリーピストン6bが容器6a内で移動して液室Lの容積を減少させる一方で気室Gの容積を拡大させる。このように、緩衝器Dの伸長行程時では、タンク6から作動油がシリンダ1内に供給されて、ピストンロッド3がシリンダ1内から退出する体積の補償が行われる。
また、伸長行程の際のピストン速度が高速となると、伸側室R1と圧側室R2の差圧が大きくなる。伸側室R1と圧側室R2の差圧が伸側減衰バルブ13の開弁圧に達するまでは、可変減衰バルブVの開弁圧の調整によって伸側室R1内の圧力を制御できる。伸側室R1と圧側室R2の差圧が伸側減衰バルブ13の開弁圧に達すると、伸側減衰バルブ13が開弁して伸側ポート2aを開放する。すると、作動油は、伸側減衰バルブ13とピストン2との間に出現する環状隙間を通過して伸側室R1から圧側室R2へ移動するようになる。
よって、伸長行程時であってピストン速度が高速域にある場合、緩衝器Dは、図2に示すように、可変減衰バルブVの調整により、可変減衰バルブVの開弁圧を最小にする際の減衰力(図2中一点鎖線)から伸側減衰バルブ13によって発生される減衰力(図2中実線)までの範囲で減衰力を調整できる。
また、伸長行程時において可変減衰バルブVが開弁する場合、作動油は、減衰通路Pおよび可変減衰バルブVを通過して伸側室R1から液溜室R3に流出するものの、液溜室R3内は作動油のみで満たされており可変減衰バルブVを通過した流速の速い作動油が液溜室R3内で気体に一切触れることがないので気体の巻き込みを防止できる。本実施の形態の緩衝器Dでは、タンク6の容器6a内は、フリーピストン6bによって液室Lと気室Gとに区画されているので、タンク6内においても作動油が気体に直接触れることがないため、タンク6内に作動油が流れても問題はないが、気体と作動油とを分離するフリーピストン6bその他の区画部材を廃止しても、可変減衰バルブVを通過した作動油がタンク6内の液室Lへ向かうようなことがあっても、配管5を通過中に流れが穏やかになるためタンク6内において作動油が気体を巻き込むのを防止できる。
つづいて、緩衝器Dが収縮する場合について説明する。ピストン2がシリンダ1に対して図1中下方側へ移動して、緩衝器Dが収縮行程にある場合、圧側室R2が圧縮されて、伸側室R1が拡大される。ピストン速度が低速の場合、圧側室R2の圧力が伸側室R1の圧力より高くなる。すると、圧側チェックバルブ12が開弁して圧側室R2から伸側室R1へ作動油が移動する。
また、緩衝器Dの収縮行程時には、ピストンロッド3がシリンダ1内へ侵入するので、このピストンロッド3がシリンダ1へ侵入する体積分の作動油がシリンダ1内で過剰となる。ピストン速度が低速の場合、圧側室R2と液溜室R3と差圧が小さいため圧側減衰バルブ16が閉弁状態を維持するので、作動油は、オリフィス16aを通じて圧側室R2から液溜室R3へ移動する。
ここで、可変減衰バルブVの開弁圧を圧側減衰バルブ16の開弁圧よりも低くすれば、圧側減衰バルブ16が開弁するピストン速度よりも低いピストン速度で可変減衰バルブVが開弁するため、作動油は、オリフィス16aの他にもシリンダ1内から減衰通路Pを通じて液溜室R3へ移動する。また、可変減衰バルブVの開弁圧を圧側減衰バルブ16の開弁圧よりも高くすれば、可変減衰バルブVが閉弁したままとなるので、作動油は、オリフィス16aのみを通じて圧側室R2から液溜室R3へ移動することになる。
よって、収縮行程時であってピストン速度が低速域にある場合、緩衝器Dは、図2に示すように、可変減衰バルブVの調整により、可変減衰バルブVの開弁圧を最小にする際の減衰力(図2中一点鎖線)からオリフィス16aのみによって発生される減衰力(図2中実線)までの範囲で減衰力を調整できる。
収縮行程の際のピストン速度が高速となると、圧側室R2と液溜室R3の差圧が大きくなる。そして、圧側室R2と液溜室R3の差圧が圧側減衰バルブ16の開弁圧に達すると、圧側減衰バルブ16が減衰ポート8eを開放するようになる。圧側室R2と液溜室R3の差圧が圧側減衰バルブ16の開弁圧に達するまでは、可変減衰バルブVの開弁圧の調整によってシリンダ1内の圧力を制御できる。
よって、収縮行程時であってピストン速度が高速域にある場合、緩衝器Dは、図2に示すように、可変減衰バルブVの調整により、可変減衰バルブVの開弁圧を最小にする際の減衰力(図2中一点鎖線)から圧側減衰バルブ16によって発生される減衰力(図2中実線)までの範囲で減衰力を調整できる。
また、収縮行程時において可変減衰バルブVが開弁する場合、作動油は、減衰通路Pおよび可変減衰バルブVを通過して伸側室R1から液溜室R3に流出するものの、液溜室R3内は作動油のみで満たされており可変減衰バルブVを通過した流速の速い作動油が液溜室R3内で気体に一切触れることがないので気体の巻き込みを防止できる。なお、本実施の形態の緩衝器Dでは、タンク6の容器6a内は、フリーピストン6bによって液室Lと気室Gとに区画されているので、タンク6内においても作動油が気体に直接触れることがないため、タンク6内に作動油が流れても問題はないが、気体と作動油とを分離するフリーピストン6bその他の区画部材を廃止しても、可変減衰バルブVを通過した作動油がタンク6内の液室Lへ向かっても、配管5を通過中に流れが穏やかになるためタンク6内において作動油が気体を巻き込むのを防止できる。
前述したところから理解できるように、緩衝器Dは、基本的には、伸長しても収縮してもシリンダ1内から作動油が可変減衰バルブVを通じて液溜室R3へ流れるユニフロー型の緩衝器として振る舞う。また、伸側室R1内の圧力が過剰となると伸側減衰バルブ13がリリーフバルブとして機能して、伸側室R1から圧側室R2へ作動油を移動させ、圧側室R2内の圧力が過剰となると圧側減衰バルブ16がリリーフバルブとして機能して、圧側室R2から液溜室R3へ作動油を移動させるようになっている。
以上のように緩衝器Dは、シリンダ1と、シリンダ1内に移動自在に挿入されるとともにシリンダ1内を作動油(液体)が充填される伸側室R1と圧側室R2とに区画するピストン2と、シリンダ1内に挿入されてピストン2に連結されるピストンロッド3と、シリンダ1の外周側に配置されて内方に作動油(液体)のみで満たされる液溜室R3を形成するアウターチューブ4と、伸側室R1を液溜室R3に連通する減衰通路Pと、減衰通路Pに設けられて伸側室R1から液溜室R3へ向かう作動油(液体)の流れに与える抵抗を調整可能な可変減衰バルブVと、アウターチューブ4の外方に配置されるとともに液溜室R3に配管5を通じて連通されて作動油(液体)を貯留するタンク6とを備えている。
このように構成された緩衝器Dでは、タンク6をアウターチューブ4の外方に備えることで液溜室R3内を作動油(液体)のみで満たすことができ、伸縮作動時に可変減衰バルブVを通じて作動油(液体)が液溜室R3内に流入しても、液溜室R3内で作動油(液体)が気体を巻き込むのを防止できる。なお、タンク6内が気体と液体とが区画部材によって区画されていなくても、配管5を通じて液溜室R3がタンク6に連通されているので、作動油(液体)の流速が緩和されるからタンク6内での作動油(液体)への気体の巻き込みも防止できる。
よって、本実施の形態の緩衝器Dによれば、液溜室R3内での気体の巻き込みの心配がないので、アウターチューブ4の全長を短くすることが可能となるため、緩衝器Dの基本長を短くして設置対象への搭載性を損なわずに済むだけでなく、作動油(液体)への気体の巻き込みを阻止できることからシリンダ1内への気体の混入を防止でき狙い通りの減衰力の発揮が可能となる。
なお、本実施の形態の緩衝器Dは、アウターチューブ4内の液溜室R3には作動油(液体)のみが充填されるため、シリンダ1、ピストン2、ピストンロッド3およびアウターチューブ4を備えた緩衝器本体をシリンダ1を上方にしてピストンロッド3を下方にする倒立配置での使用や横置きでの使用も可能となり、緩衝器Dの設置箇所の仕様に応じて緩衝器本体を設置できるから、この点でも緩衝器Dの搭載性が向上する。
また、本実施の形態の緩衝器Dでは、液溜室R3内が作動油(液体)のみで満たされるため、可変減衰バルブVをアウターチューブ4のどこに設置しても作動油(液体)への気体の巻き込みを阻止できる。よって、本実施の形態の緩衝器Dによれば、可変減衰バルブVのアウターチューブ4に対する設置位置を自由に設定できるので、緩衝器Dの設計自由度が向上する。なお、可変減衰バルブVは、アウターチューブ4以外にもロッドガイド9或いはバルブケース8に設置されてもよい。
さらに、本実施の形態の緩衝器Dでは、アウターチューブ4がシリンダ1を軸方向の全長に亘って覆っている。このように構成された緩衝器Dによれば、アウターチューブ4がシリンダ1の全長をカバーしているので、可変減衰バルブVのアウターチューブ4に対する設置位置をアウターチューブ4の軸方向の全長の範囲で任意の位置に設定できるから、可変減衰バルブVの設置位置の設計自由度が向上する。
また、本実施の形態の緩衝器Dでは、シリンダ1とアウターチューブ4との間に配置されて、シリンダ1との間に減衰通路Pを形成する中間筒7を備え、中間筒7とアウターチューブ4との間に液溜室R3を形成している。このように構成された緩衝器Dによれば、中間筒7をシリンダ1とアウターチューブ4との間に設置することによって減衰通路Pと液溜室R3とを簡単な構造で容易に形成できるので、製造コストを低減できるとともに組立作業も容易となる。なお、減衰通路Pの形成にあたって、中間筒7を廃止して、一端がロッドガイド9に取り付けられてシリンダ1とアウターチューブ4との間に収容されるパイプを設けて、当該パイプ内をロッドガイド9に設けた通路によって伸側室R1に連通するとともにパイプの他端をシリンダ1とアウターチューブ4との間の環状隙間で形成される液溜室R3に連通させて、当該パイプによって減衰通路Pを形成するようにしてもよい。パイプの途中に可変減衰バルブVを設ければよい。
さらには、中間筒7を廃止して、ロッドガイド9に設けた通路によって伸側室R1をシリンダ1とアウターチューブ4との間の環状隙間で形成される液溜室R3に連通するようにし、ロッドガイド9に可変減衰バルブVを設置するようにしてもよい。この場合には、中間筒7やパイプが不要となるので、緩衝器Dの部品点数を削減できる。
また、本実施の形態の緩衝器Dでは、アウターチューブ4がシリンダ1および中間筒7を軸方向の全長に亘って覆うようになっているが、アウターチューブ4内に作動油(液体)が気体を巻き込むのを防止できるように液溜室R3を形成でき、かつ、アウターチューブ4の軸方向の全長の範囲に可変減衰バルブVを収めることを条件にアウターチューブ4の軸方向長さはシリンダ1および中間筒7よりも短くてもよい。
なお、配管5のアウターチューブ4或いはロッドガイド9への接続位置は、可変減衰バルブVの設置位置から周方向および上下方向で離間した位置にしておくと、可変減衰バルブVを通過してシリンダ1内から液溜室R3内に流入した流速の速い作動油がタンク6へ流れ込むのを防止でき、緩衝器Dの伸長作動時にシリンダ1内で不足する作動油をタンク6内からスムーズに送り込むことができ、より一層安定した減衰力の発揮が期待できる。
また、前述したところでは、ピストン2に圧側チェックバルブ12と伸側減衰バルブ13とを設け、バルブケース8に伸側チェックバルブ14と圧側減衰バルブ16とを設けているが、緩衝器Dは、ピストン2に圧側ポート2bと圧側チェックバルブ12のみを備え、バルブケース8に吸込ポート8fと伸側チェックバルブ14のみを備えて、可変減衰バルブVのみで減衰力を発生するユニフロー型の緩衝器とされてもよい。
さらに、前述した緩衝器Dでは、タンク6と液溜室R3とが配管5を通じて連通されているが、図3に示した一実施の形態の変形例における緩衝器D1のようにアウターチューブ4にタンク6を形成する容器6aが一体に形成される場合、配管5を廃止してアウターチューブ4と容器6aとを貫通する孔20を通じて液溜室R3とタンク6の液室Lとを連通してもよい。このように構成された緩衝器D1でもタンク6をアウターチューブ4の外方に備えることで液溜室R3内を作動油(液体)のみで満たすことができ、伸縮作動時に可変減衰バルブVを通じて作動油(液体)が液溜室R3内に流入しても、液溜室R3内で作動油(液体)が気体を巻き込むのを防止できる。なお、タンク6内が気体と液体とが区画部材によって区画されていなくても、孔20を通じて液溜室R3がタンク6に連通されているので、作動油(液体)の流速が緩和されるからタンク6内での作動油(液体)への気体の巻き込みも防止できる。よって、このように構成された緩衝器D1によれば、液溜室R3内での気体の巻き込みの心配がないので、アウターチューブ4の全長を短くすることが可能となり、緩衝器D1の基本長を短くして設置対象への搭載性を損なわずに済むだけでなく、作動油(液体)への気体の巻き込みを阻止できることからシリンダ1内への気体の混入を防止でき狙い通りの減衰力の発揮が可能となる。
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。
1・・・シリンダ、2・・・ピストン、3・・・ピストンロッド、4・・・アウターチューブ、6・・・タンク、7・・・中間筒、D・・・緩衝器、P・・・減衰通路、R1・・・伸側室、R2・・・圧側室、R3・・・液溜室、V・・・可変減衰バルブ
Claims (3)
- 緩衝器であって、
シリンダと、
前記シリンダ内に移動自在に挿入されるとともに前記シリンダ内を液体が充填される伸側室と圧側室とに区画するピストンと、
前記シリンダ内に挿入されて前記ピストンに連結されるピストンロッドと、
前記シリンダの外周側に配置されて内方に液体のみで満たされる液溜室を形成するアウターチューブと、
前記伸側室を前記液溜室に連通する減衰通路と、
前記減衰通路に設けられて前記伸側室から前記液溜室へ向かう液体の流れに与える抵抗を調整可能な可変減衰バルブと、
前記アウターチューブの外方に配置されるとともに前記液溜室に連通されて液体を貯留するタンクとを備えた
緩衝器。 - 請求項1に記載の緩衝器であって、
前記アウターチューブは、前記シリンダを軸方向の全長に亘って覆う
緩衝器。 - 請求項2に記載の緩衝器であって、
前記シリンダと前記アウターチューブとの間に配置されて、前記シリンダとの間に前記減衰通路を形成する中間筒を備え、
前記中間筒と前記アウターチューブとの間に前記液溜室を形成した
緩衝器。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022196705A JP7510485B2 (ja) | 2022-12-09 | 2022-12-09 | 緩衝器 |
JP2022-196705 | 2022-12-09 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2024122108A1 true WO2024122108A1 (ja) | 2024-06-13 |
Family
ID=91379142
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/JP2023/028848 WO2024122108A1 (ja) | 2022-12-09 | 2023-08-08 | 緩衝器 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7510485B2 (ja) |
WO (1) | WO2024122108A1 (ja) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS56131409A (en) * | 1980-03-18 | 1981-10-15 | Honda Motor Co Ltd | Oil-hydraulic damper for automobile |
JPH08177935A (ja) * | 1994-12-26 | 1996-07-12 | Mitsubishi Motors Corp | ショックアブソーバ冷却構造 |
JPH09100863A (ja) * | 1995-10-04 | 1997-04-15 | Tokico Ltd | 減衰力調整式油圧緩衝器 |
JP2013060960A (ja) * | 2011-09-12 | 2013-04-04 | Kyb Co Ltd | 緩衝器 |
JP2014231912A (ja) * | 2014-09-17 | 2014-12-11 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 緩衝器 |
-
2022
- 2022-12-09 JP JP2022196705A patent/JP7510485B2/ja active Active
-
2023
- 2023-08-08 WO PCT/JP2023/028848 patent/WO2024122108A1/ja unknown
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS56131409A (en) * | 1980-03-18 | 1981-10-15 | Honda Motor Co Ltd | Oil-hydraulic damper for automobile |
JPH08177935A (ja) * | 1994-12-26 | 1996-07-12 | Mitsubishi Motors Corp | ショックアブソーバ冷却構造 |
JPH09100863A (ja) * | 1995-10-04 | 1997-04-15 | Tokico Ltd | 減衰力調整式油圧緩衝器 |
JP2013060960A (ja) * | 2011-09-12 | 2013-04-04 | Kyb Co Ltd | 緩衝器 |
JP2014231912A (ja) * | 2014-09-17 | 2014-12-11 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 緩衝器 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2024082685A (ja) | 2024-06-20 |
JP7510485B2 (ja) | 2024-07-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20060054435A1 (en) | Hydraulic shock absorber | |
US4189033A (en) | Shock absorber | |
US5293968A (en) | Dual-tube shock absorber | |
US11473645B2 (en) | Hydraulic shock-absorber with hydraulic stop member and adjustment device | |
CN113785136B (zh) | 具有两个可调阻尼阀装置的振动阻尼器 | |
RU2267453C2 (ru) | Аэрозольный баллончик с клапаном регулирования давления | |
US6182687B1 (en) | Pressure-dependent valve for a vibration damper | |
EP3163114A1 (en) | Damper | |
US20210010557A1 (en) | Valve and shock absorber | |
US11519476B2 (en) | Vibration damper for a vehicle | |
JP2013096470A (ja) | 油圧緩衝器 | |
US20220144036A1 (en) | Scalable damper | |
US20110024957A1 (en) | Vehicle height adjusting apparatus | |
WO2024122108A1 (ja) | 緩衝器 | |
JPH08207545A (ja) | セルフポンピング式ショックアブソーバ | |
JP3719454B2 (ja) | 油圧緩衝器 | |
JPH01238727A (ja) | ショックアブソーバ | |
JP2023007996A (ja) | 車高調整機能付き緩衝器 | |
JPS601008A (ja) | 車高調整用緩衝器 | |
JP2017166572A (ja) | 緩衝器 | |
GB2045892A (en) | Fluid separation valves in hydropneumatic shock absorbers | |
KR20200089427A (ko) | 쇽업소버 | |
JP2009078721A (ja) | 油圧緩衝器 | |
JP5483007B2 (ja) | 緩衝器 | |
JP7461284B2 (ja) | 緩衝器 |