JP5080507B2 - Shock absorber - Google Patents
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Description
この発明は、緩衝器の改良に関する。 The present invention relates to an improvement of a shock absorber.
従来、特に、減衰力を調節することが可能な緩衝器にあっては、たとえば、シリンダと、シリンダ内に移動自在に挿入されるピストンロッドと、シリンダ内に摺動自在に挿入されてピストンロッドの外周に装着されシリンダ内を上方室と下方室とに区画するとともに上方室と下方室とを連通する主減衰通路を備えたピストンと、主減衰通路を迂回して上方室と下方室とを連通するバイパス路とを備え、当該バイパス路の途中に設けたロータリバルブによってバイパス路における流路面積を変更して減衰力を調整するものがある。 Conventionally, particularly in a shock absorber capable of adjusting damping force, for example, a cylinder, a piston rod movably inserted into the cylinder, and a piston rod slidably inserted into the cylinder A piston having a main damping passage that divides the inside of the cylinder into an upper chamber and a lower chamber and communicates the upper chamber and the lower chamber, and bypasses the upper damping chamber and the lower chamber by bypassing the main damping passage. And a bypass passage that communicates, and a rotary valve provided in the middle of the bypass passage changes the flow passage area in the bypass passage to adjust the damping force.
減衰力調整を可能とするための構造として、詳しくは、バイパス路をピストンロッドの先端から開口して下方室に通じる中空孔と、ピストンロッドの外周であってピストンより上方室側に装着されるバルブディスクとバルブディスクの下方側に嵌合するキャップとによって形成される部屋と、バルブディスクに形成される部屋を上方室へ連通する第一通路と、ピストン外周から開口して主減衰通路を回避してピストン内周へ通じる第二通路と、ピストンロッドに設けられて中空孔と部屋とを連通する第一ポートと、ピストンロッドに設けられて中空孔と第二通路とを連通する第二ポートとで形成し、ピストンロッドの中空孔内に周方向に回動可能にロータリバルブを収容し、このロータリバルブは、筒状とされて、第一ポートに対向可能な第一オリフィス孔と、第二ポートに対向可能な第二オリフィス孔を備えている(たとえば、特許文献1参照)。 As a structure for enabling the damping force adjustment, in detail, a hollow hole that opens from the tip of the piston rod to the lower chamber and leads to the lower chamber and an outer periphery of the piston rod that is mounted on the upper chamber side from the piston A chamber formed by the valve disk and a cap fitted to the lower side of the valve disk, a first passage communicating the chamber formed in the valve disk to the upper chamber, and opening from the outer periphery of the piston to avoid the main damping passage A second passage communicating with the inner periphery of the piston, a first port provided in the piston rod for communicating the hollow hole and the chamber, and a second port provided for the piston rod for communicating the hollow hole and the second passage. The rotary valve is accommodated in the hollow hole of the piston rod so as to be rotatable in the circumferential direction. The rotary valve is formed in a cylindrical shape and can be opposed to the first port. And the orifice hole, and a opposable second orifice hole to the second port (e.g., see Patent Document 1).
そして、この緩衝器にあっては、ロータリバルブをピストンロッドに対し回動させることにより上記ポートとオリフィス孔との重なり(ラップ)の度合いを変化させて流路面積を変化させ、作動油がロータリバルブを通過するときの圧力損失を変化させることができ、これによって緩衝器の発生する減衰力を調整することが可能である。 In this shock absorber, the rotary valve is rotated with respect to the piston rod to change the degree of overlap (wrap) between the port and the orifice hole, thereby changing the flow passage area, so that the hydraulic oil can be rotated. It is possible to change the pressure loss when passing through the valve, thereby adjusting the damping force generated by the shock absorber.
上述のように、上記したロータリバルブは、ピストンロッド内に収容されており、当該緩衝器の減衰特性(ピストン速度に対する発生減衰力の特性)をソフトからハードまで広範に渡って調整させるべく、二対の第一オリフィス孔のほかに一対の第二オリフィス孔をバイパス路中に並列させているが、第一オリフィス孔をピストンロッドのピストンより上方側に装着されるバルブディスクとキャップとで形成された部屋に通じさせるとともに、第二オリフィス孔をピストンに設けた第二通路に通じさせる都合上、どうしても長尺となってしまう。 As described above, the above-described rotary valve is accommodated in the piston rod, and in order to adjust the damping characteristic (characteristic of the generated damping force with respect to the piston speed) of the buffer over a wide range from soft to hard. In addition to the pair of first orifice holes, a pair of second orifice holes are juxtaposed in the bypass passage. The first orifice hole is formed by a valve disk and a cap mounted on the piston rod above the piston. For the convenience of allowing the second orifice hole to communicate with the second passage provided in the piston, the length of the second orifice hole is inevitably long.
また、ピストンの上方室側面からピストンの内周へと通じる第二通路をピストンに設ける加工は、面倒であり、それゆえ従来技術におけるピストンは3分割された3つのピースを組み合わせることで第二通路の形成を簡単にする構造を採用しており、第二通路を後加工するにしてもピストンを分割したピースで形成するにしても、従来緩衝器にはこの第二通路を持たない一般的なピストンを使用することができない。 In addition, it is troublesome to provide the piston with the second passage leading from the side surface of the upper chamber of the piston to the inner periphery of the piston. Therefore, the piston in the prior art is formed by combining three pieces divided into three parts. A structure that simplifies the formation of the piston is used, and even if the second passage is post-processed or formed with a divided piece, the conventional shock absorber does not have this second passage. The piston cannot be used.
このようにロータリバルブを利用して減衰力調整を実現する緩衝器にあっては、特別なピストンと長尺なロータリバルブが必要であり、製造コストが嵩むことになる。 Thus, in the shock absorber that realizes the damping force adjustment using the rotary valve, a special piston and a long rotary valve are necessary, and the manufacturing cost increases.
これを解消するには、たとえば、キャップとピストンとの間に第二通路を形成する筒状のスペーサを介装し、ピストンロッドに設けるべき第二ポートをこのスペーサに対向させる位置に設けるようにすればよい。しかし、このようにスペーサを用いる場合、上下方向の位置関係が第一ポートと第二ポートとでキャップを挟むような位置関係となっており、キャップの内周とピストンロッドの外周との間に生じる嵌合隙間を通じて、第二ポートのみならず第一ポートもが第二通路へ連通される状態となってしまう問題がある。 In order to solve this, for example, a cylindrical spacer that forms a second passage is interposed between the cap and the piston, and a second port to be provided on the piston rod is provided at a position facing the spacer. do it. However, when using a spacer in this way, the positional relationship in the vertical direction is such that the cap is sandwiched between the first port and the second port, and between the inner periphery of the cap and the outer periphery of the piston rod. There is a problem that not only the second port but also the first port communicates with the second passage through the generated fitting gap.
第一ポートは、バルブディスクに積層されるリーフバルブが開放されなければ作動油が通過しないようになっているため、上述のように第二通路と第一ポートとが上記嵌合隙間を通じて連通されてしまうと、作動油に第一ポートを通過させたくない場合にあってもこれを通過してしまう事態となるため、減衰特性を高くしてハードへ調節したくともこれができなくなってしまう虞があり、また、嵌合隙間のバラつきにより減衰力が大きくバラついてしまう問題がある。 Since the first port does not allow hydraulic oil to pass through unless the leaf valve stacked on the valve disc is opened, the second passage and the first port communicate with each other through the fitting gap as described above. If this happens, even if you do not want the hydraulic oil to pass through the first port, it will pass through it, so there is a risk that this will not be possible even if you want to increase the damping characteristics and adjust to hardware. There is also a problem that the damping force varies greatly due to variations in the fitting gap.
そこで、本発明は、上記した不具合を改善するために創案されたものであって、その目的とするところは、ロータリバルブを短縮にして製造コストを低減できるとともに広範な減衰特性の調節を可能にする緩衝器を提供することである。 Therefore, the present invention was created to improve the above-described problems, and the object of the present invention is to shorten the rotary valve to reduce the manufacturing cost and to adjust a wide range of damping characteristics. Is to provide a shock absorber.
上記した目的を解決するために、本発明における課題解決手段は、シリンダと、シリンダ内に移動自在に挿入されるピストンロッドと、シリンダ内に摺動自在に挿入されてピストンロッドの外周に装着されシリンダ内を上方室と下方室とに区画するとともに上方室と下方室とを連通する主減衰通路を備えたピストンと、主減衰通路を迂回して上方室と下方室とを連通するバイパス路とを備え、バイパス路がピストンロッドの先端から開口して下方室に通じる中空孔と、ピストンロッドの外周であってピストンより上方室側に装着されるバルブディスクとバルブディスクの下方側に嵌合するキャップとによって形成される部屋と、バルブディスクに形成される部屋を上方室へ連通する第一通路と、キャップとピストンとの間に介装されるスペーサに設けた第二通路と、ピストンロッドに設けられて中空孔と部屋とを連通する第一ポートと、ピストンロッドに設けられて中空孔と第二通路とを連通する第二ポートとで形成されるとともに、中空孔内に周方向に回動可能であって第一ポートおよび第二ポートを開閉するロータリバルブとを収容してなる緩衝器において、皿状の円環或いは断面山型の円環であって軸方向に圧縮されると内径が縮径してピストンロッドの外周に密着するシール部材を圧縮状態でキャップに積層したことを特徴とする。 In order to solve the above-described object, the problem solving means in the present invention includes a cylinder, a piston rod that is slidably inserted into the cylinder, and is slidably inserted into the cylinder and attached to the outer periphery of the piston rod. A piston having a main damping passage that divides the inside of the cylinder into an upper chamber and a lower chamber and communicates the upper chamber and the lower chamber; and a bypass passage that bypasses the main damping passage and communicates the upper chamber and the lower chamber. A hollow hole that opens from the tip of the piston rod and leads to the lower chamber, and a valve disc that is mounted on the outer periphery of the piston rod and on the upper chamber side from the piston, and is fitted to the lower side of the valve disc. A chamber formed by the cap, a first passage communicating the chamber formed by the valve disk to the upper chamber, and a space interposed between the cap and the piston. A second port provided in the piston rod to communicate the hollow hole and the chamber, and a second port provided in the piston rod to communicate the hollow hole and the second passage. In addition, in a shock absorber that accommodates a rotary valve that can be rotated in a circumferential direction in a hollow hole and that opens and closes a first port and a second port, In this case, a seal member, which is compressed in the axial direction and whose inner diameter is reduced and is in close contact with the outer periphery of the piston rod, is laminated on the cap in a compressed state.
本発明の緩衝器によれば、ロータリバルブを軸方向に短縮でき、特別なピストンの利用を強いられないので、製造コストが低減され経済的に有利となる。 According to the shock absorber of the present invention, the rotary valve can be shortened in the axial direction, and the use of a special piston cannot be forced. Therefore, the manufacturing cost is reduced, which is economically advantageous.
また、キャップとピストンロッドの嵌合隙間は、皿状の円環或いは断面山型の円環であって軸方向に圧縮されると内径が縮径してピストンロッドの外周に密着するシール部材によってシールされているので、第一ポートと第二通路との連通が阻止され、ロータリバルブを短縮にして製造コストを低減できる利点を享受しつつも広範な減衰特性の調節が可能となる。 Further, the fitting gap between the cap and the piston rod is a dish-shaped ring or an annular ring having a cross-sectional shape, and when compressed in the axial direction, the inner diameter is reduced and the seal member is in close contact with the outer periphery of the piston rod. Since it is sealed, communication between the first port and the second passage is prevented, and it is possible to adjust a wide range of damping characteristics while enjoying the advantage of shortening the rotary valve and reducing the manufacturing cost.
さらに、シール部材は圧縮されると環状の平板状となるので、OリングやUパッキン等のシール部材でキャップとピストンロッドとの間をシールするものに比較しても、シール部材は軸方向にスペースをとることが無く、ロータリバルブの長さをその分短く設定できることになる。 Furthermore, since the seal member is formed into an annular flat plate shape when compressed, the seal member is arranged in the axial direction even when compared with a seal member such as an O-ring or U-packing that seals between the cap and the piston rod. There is no space, and the length of the rotary valve can be set shorter.
以下、図に基づいて本発明の実施の形態について説明する。本発明の緩衝器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ピストンロッド2と、シリンダ1内に摺動自在に挿入されてピストンロッド2の外周に装着されシリンダ1内を上方室R1と下方室R2とに区画するとともに上方室R1と下方室R2とを連通する主減衰通路3a,3bを備えたピストン3と、主減衰通路3a,3bを迂回して上方室R1と下方室R2とを連通するバイパス路4と、バイパス路4の途中に設けられてバイパス路4の流路面積を変更するロータリバルブ5とを備えて構成され、シリンダ1内には作動油等の作動流体が封入されている。そして、この緩衝器Dにあっては、上記したロータリバルブ5によってバイパス路4における流路面積を変更することで減衰力調整を行うようになっている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the shock absorber D of the present invention includes a cylinder 1, a piston rod 2 that is slidably inserted into the cylinder 1, and an outer periphery of the piston rod 2 that is slidably inserted into the cylinder 1. The
なお、図示はしないが、シリンダ1の図1中上下端は封止部材(図示せず)で封止されており、シリンダ1は密閉状態下に保持されている。また、作動流体が液体である場合、緩衝器Dが伸縮する際に、ピストンロッド2がシリンダ1内に進入あるいはシリンダ1から退出することによって、シリンダ1内で過不足となる液体量を補償するため、図示はしないが、シリンダ1内の下方に挿入されるフリーピストンで区画される気体室あるいはシリンダ1内に連通されるリザーバが設けられることは当然である。 Although not shown, the upper and lower ends of the cylinder 1 in FIG. 1 are sealed with a sealing member (not shown), and the cylinder 1 is held in a sealed state. When the working fluid is a liquid, when the shock absorber D expands or contracts, the piston rod 2 enters or leaves the cylinder 1 to compensate for the amount of liquid that becomes excessive or insufficient in the cylinder 1. Therefore, although not shown, it is natural that a gas chamber defined by a free piston inserted below the cylinder 1 or a reservoir communicating with the cylinder 1 is provided.
以下、各部材について詳細に説明すると、シリンダ1は筒状に形成されており、図1中上端にはピストンロッド2を摺動自在に軸支するロッドガイド(図示せず)が設けられている。 Hereinafter, each member will be described in detail. The cylinder 1 is formed in a cylindrical shape, and a rod guide (not shown) for slidably supporting the piston rod 2 is provided at the upper end in FIG. .
ピストンロッド2は、図1中下端から開口して下方室R2に臨む中空孔2aと、中空孔2aに連なって図示しない上端に通じるコントロールロッド挿通孔2bを備え、その先端となる図1中下端の外周には、ピストン3と、ピストン3より図1中上方となる上方室R1側にスペーサ6、キャップ10およびバルブディスク9が装着されている。
The piston rod 2 includes a hollow hole 2a that opens from the lower end in FIG. 1 and faces the lower chamber R2, and a control
そして、ピストンロッド2の中空孔2a内には、筒状のロータリバルブ5が回転可能に収容され、また、ピストンロッド2の下方側は、小径に設定されて小径部2cと段部2dが形成されるとともに、小径部2cには、中空孔2aをピストンロッド外へ連通して互いに向き合って配置される、すなわち、円周方向に180度の間隔を持って配置される上下二対の第一ポート2e,2fと、中空孔2aをピストンロッド外へ連通して互いに向き合う一対の第二ポート2gとが開穿されている。なお、この実施の形態の場合、上記した第一ポート2e,2fは円形とされ、第二ポート2gはピストンロッド2の長手方向に沿う長孔とされているが、形状はこれに限定されない。
A cylindrical
ピストン3は、環状に形成され、上方室R1と下方室R2とを連通し緩衝器Dが伸長するときに作動流体が通過するとともに伸側の主減衰通路3aと、上方室R1と下方室R2とを連通し緩衝器Dが圧縮するときに作動流体が通過する圧側の主減衰通路3bとを備えている。そして、このピストン3の上下にはリーフバルブV1,V2がそれぞれ積層されており、主減衰通路3aの出口端となる下端をリーフバルブV1で開閉し、反対に主減衰通路3bの出口端となる上端をリーフバルブV2で開閉するようになっている。
The
したがって、緩衝器Dが伸長作動する際に、上記リーフバルブV1は、伸側の主減衰通路3aを通過して上方室R1から下方室R2へ移動する作動流体の流れに抵抗を与えて緩衝器Dに伸側の減衰力を発生させ、他方のリーフバルブV2は、緩衝器Dが圧縮作動する際に、圧側の主減衰通路3bを通過して下方室R2から上方室R1へ移動する作動流体の流れに抵抗を与えて緩衝器Dに圧側の減衰力を発生させるようになっている。
Therefore, when the shock absorber D is extended, the leaf valve V1 applies a resistance to the flow of the working fluid that passes through the main damping
スペーサ6は、有底筒状に形成されて、底部にピストンロッド2の小径部2cの挿通を許容する孔6aが設けられるとともに、筒部6bには内外を連通する切欠6cが設けられ、ピストンロッド2の小径部2cの外周に組みつけられている。なお、切欠6cは、筒部6bの端部に設けてもよく、筒部6bの中間に孔状に設けてもよい。この実施の形態の場合、スペーサ6は、ピストン3の上方に積層されるリーフバルブV2に直接積層されるようになっており、リーフバルブV2の撓み量を規制するバルブストッパとして機能させるようにしてもよい。
The
さらに、スペーサ6の図1中上方には、ピストンロッド2の小径部2cの外周に組みつけられる環状のバルブディスク9と、ピストンロッド2の外周に組み付けられるとともにバルブディスク9の外周に嵌合する有底筒状のキャップ10とが設けられており、これらバルブディスク9とキャップ10とで上方室R1内に部屋11を仕切っている。
Further, in the upper part of the
詳しくは、バルブディスク9は、その上下を貫通する伸側通路9aと、圧側通路9bとを備えている。そして、伸側通路9aの出口端はバルブディスク9の図1中下方に積層したリーフバルブV3によって開閉され、伸側通路9aは緩衝器Dが伸長行程時のみに開放される一方通行の通路に設定され、通過する作動流体にリーフバルブV3で抵抗を与えるようになっている。反対に、圧側通路9bの出口端はバルブディスク9の図1中上方に積層したリーフバルブV4によって開閉され、圧側通路9bは緩衝器Dが圧縮行程時のみに開放される一方通行の通路に設定され、通過する作動流体にリーフバルブV4で抵抗を与えるようになっている。なお、予め、リーフバルブV3,V4における撓み剛性は、ピストン3に積層されているリーフバルブV1,V2における撓み剛性より小さく設定しているので、リーフバルブV1,V2における開弁圧より低い開弁圧によって伸側通路9aおよび圧側通路9bが開放されるようになっている。
Specifically, the
また、キャップ10は、有底筒状に形成されており、底部にピストンロッド2の小径部2cの挿通を許容する孔10aが設けられるとともに、筒部の開口部がバルブディスク9の外周に嵌合されている。そして、このキャップ10の底部とバルブディスク9との間には、有底筒状であってキャップ10より小径に設定されるバルブ抑え12が介装されており、当該バルブ抑え12は、底部でリーフバルブV3の内周のバルブディスク9からの浮き上がりを阻止してリーフバルブV3を外開きに設定している。また、バルブ抑え12は、筒部12aに切欠12bを備えており、当該切欠12bによって内外を連通するようになっている。なお、切欠12bは、筒部12aの端部に設けてもよく、筒部12aの中間に孔状に設けてもよい。
The
さらに、キャップ10とスペーサ6の上端との間には、シール部材7が介装されており、このシール部材7でキャップ10とピストンロッド2との間の嵌合隙間がシールされている。具体的には、シール部材7は、図1および図3に示すように、円錐台の側面形状とされており、軸方向に圧縮されると、皿状の形状から平らな円環形状に変形し、内径が縮径されるとともに外径が拡径されるようになっている。なお、シール部材7は、円弧を回転してできる皿状の形状とされてもよく、断面が円弧状であっても、上述のように、押しつぶすと内径が縮径されるとともに外径が拡径される。
Further, a
シール部材7は、上記のようにキャップ10とスペーサ6との間に介装されて挟持されると、軸方向に圧縮されて内径が縮径して、内周がピストンロッド2の外周に密着してシール部材7の内側を介して作動油の流通が阻止される。
When the
また、シール部材7は、キャップ10とスペーサ6と挟持されており、図1中上面がキャップ10の下端に密着するので、キャップ10とピストンロッド2との間の嵌合隙間がシールされることになる。
Further, the
このようにシール部材7は、軸方向に圧縮されると内径が縮径するので、装着されてしまうと軸方向に圧縮されて平らな円環形状となるので、軸方向にスペースをとることがなく、また、シール部材7のピストンロッド2への装着にあたっては、圧縮状態となったときにピストンロッド2の外周に内周が密着するというシール部材7の特性上、シール部材7の内径がピストンロッド2の外径より大径となる非圧縮状態で、シール部材7をピストンロッド2に装着すればよいので、ピストンロッド2への装着も円滑に行うことができる。
Thus, since the inner diameter of the
なお、シール部材7は、キャップ10の図1中上面に積層されてもよく、この場合には、キャップ10とバルブ抑え12によってシール部材7を挟持し、圧縮状態とされればよい。
The
また、シール部材7は、図4に示しように、断面山型の円環状とすることも可能であり、このシール部材7を断面山型に設定しても頂部7aを含んで内周側に荷重をかけて圧縮すると、内径が縮径するので、図1および図3に示したシール部材7と同様に、内周でピストンロッド2の外周をシールすることができ、また、軸方向のスペースをとらず、ピストンロッド2への装着性も良好である。なお、図4に示したところでは、シール部材7の断面は頂部が尖った三角形状とされているが、円弧状としてもよい。
Further, as shown in FIG. 4, the
そして、ピストンロッド2の小径部2cには、図1中上から順に、ピストンロッド2の段部2dによってピストンロッド2に対して上方への移動が規制されたバルブストッパ13、リーフバルブV4、バルブディスク9、リーフバルブV3、バルブ抑え12、キャップ10、シール部材7、スペーサ6、リーフバルブV2、ピストン3、リーフバルブV1およびリーフバルブV1の撓み量を規制する環状のバルブストッパ14が組みつけられ、ピストンロッド2の最下端に螺子締結されるピストンナット15によって上記した各部材がピストンロッド2に固定される。
Further, the
このように、各部材がピストンロッド2に組みつけられ固定された状態において、スペーサ6の筒部6bにピストンロッド2に設けた第二ポート2gが対向し、さらに、バルブ抑え12の筒部12aにピストンロッド2に設けた第一ポート2e,2fが対向するようになっており、下方室R2に臨む中空孔2aは、第二ポート2gおよびスペーサ6に設けた切欠6cを介して上方室R1へ連通されるとともに、ハード側ポート2e,2f、バルブ抑え12に設けた切欠12b、バルブディスク9とキャップ10によって仕切られた部屋11およびバルブディスク9に設けた伸側通路9aと圧側通路9bを介して上方室R1へ連通されている。
Thus, in a state where each member is assembled and fixed to the piston rod 2, the second port 2 g provided on the piston rod 2 faces the
したがって、この実施の形態では、バイパス路4は、ピストンロッド2の先端から開口して下方室R2に通じる中空孔2aと、第二ポート2g、スペーサ6に設けた切欠6c、第一ポート2e,2f、バルブ抑え12に設けた切欠12b、部屋11、伸側通路9aと圧側通路9bとで構成されており、この実施の形態の場合、第一通路はバルブディスク9に設けた伸側通路9aおよび圧側通路9bによって形成され、第二通路はスペーサ6に設けた切欠6cによって形成されている。
Therefore, in this embodiment, the bypass passage 4 includes the hollow hole 2a that opens from the tip of the piston rod 2 and communicates with the lower chamber R2, the second port 2g, the
なお、第一通路として機能する伸側通路9aと圧側通路9bは一方通行に設定されて、リーフバルブV3,V4で開閉するようになっているため、リーフバルブV3,V4の開弁圧に達するまでは対応する伸側通路9aおよび圧側通路9bは閉じられて、バイパス路4は中空孔2a、第二ポート2gおよびスペーサ6に設けた切欠6cを介して上方室R1と下方室R2を連通するようになっている。
Note that the
つづいて、ピストンロッド2の中空孔2a内に収容されるロータリバルブ5は、その外周面を中空孔2a内周面に摺接させており、周方向へ回転可能とされ、その上端は、ピストンロッド2のコントロールロッド挿通孔2b内に挿入されたコントロールロッド16に連結されている。
Subsequently, the
このコントロールロッド16は、ピストンロッド2の上端に固定される図外のステッピングモータの出力軸に連結されており、ステッピングモータを駆動することによって、ロータリバルブ5をピストンロッド2に対して周方向に所定の回転角度毎にステップ回転させることができるようになっている。
The
また、ピストンロッド2の中空孔2a内であってロータリバルブ5より図1中下方には筒状のストッパ18が圧入されており、このストッパ18によりロータリバルブ5のピストンロッド2からの脱落を阻止している。さらに、ストッパ18とロータリバルブ5との間には筒状であって樹脂製のベアリング17が介装されており、ロータリバルブ5の滑らかな回転を保証している。
Further, a
そして、ロータリバルブ5は、側部に内外を連通しピストンロッド2の小径部2cに形成した第一ポート2e,2fに対向可能な上下二対の第一オリフィス孔19,20と、第二ポート2gに対向可能な一対の第二オリフィス孔21とを備えている。
The
そして、オリフィス孔19,20は、図2に示すように、ともに、円形孔19a,20aと、周方向に沿いそれぞれ円形孔19a,20aに連通されるスリット19b,20bと備えて構成されており、スリット19b,20b自体も弁体8の肉厚を貫通して弁体8の内外を連通するようになっている。また、第二オリフィス孔21は、図2に示すように、弁体8の軸線に沿うとともに第二ポート2gと同形状の長孔21aと、周方向に沿い長孔21aに連通される溝21bと備えて構成されており、長孔21aは弁体8の内外を連通するが溝21b自体は弁体8の肉厚を貫通せず長孔21aに連なるのみで弁体8の内外を連通しないようになっている。
As shown in FIG. 2, the orifice holes 19 and 20 are both provided with
そして、上記第二オリフィス孔21を第二ポート2gに対向させることで、第二通路である切欠6cとロータリバルブ5内が連通され、この切欠6cとロータリバルブ5およびピストンロッド2の中空孔2aを介して上方室R1と下方室R2とが連通状態とされ、第二オリフィス孔21を第二ポート2gに対向させずにロータリバルブ5の側面を第二ポート2gに対向させて第二ポート2gを閉塞すると、上方室R1と下方室R2との連通が遮断されるようになっており、また、第二ポート2gと第二オリフィス孔21の重なり度合いを変化させることで第二ポート2gと第二オリフィス孔21とで作られる流路における流路面積を変化させることができるようになっている。なお、長孔21aをポート2gに対向させずに、溝21bのみをポート2gに対向させる場合、流路面積を極めて小さくすることができるとともにロータリバルブ5の回転に対する流路面積の変化割合を小さくすることができるが、溝21bを設置するか否かは任意であり廃止することも可能である。
Then, by making the
同様に、上記第一オリフィス孔19,20をそれぞれ対応する第一ポート2e,2fに対向させることで、部屋11とロータリバルブ5内とが連通され、バルブディスク9に積層されるリーフバルブV3,V4の一方が開けば上方室R1と下方室R2とが連通状態とされ、第一オリフィス孔19,20を第一ポート2e,2fに対向させずにロータリバルブ5の側面を第一ポート2e,2fに対向させて第一ポート2e,2fを閉塞すると、空間11を介しての上方室R1と下方室R2との連通が遮断されるようになっており、また、第一ポート2e,2fと第一オリフィス孔19,20の重なり(ラップ)度合いを変化させることによって、第一ポート2e,2fと第一オリフィス孔19,20とで作られる流路における流路面積を変化させることができるようになっている。
Similarly, the first orifice holes 19 and 20 are made to face the corresponding
また、第一オリフィス孔19,20は、第二オリフィス孔21の長孔21aより周方向に幅が長い円形孔19a,20aのみならず、さらには、溝21bより長いスリット19b,20bを備えているため、第二オリフィス孔21の長孔21aを第二ポート2gに正対させた状態からロータリバルブ5を第一オリフィス孔19,20のスリット19b,20bを第一ポート2e,2fへ対向させるように周方向に回転させていくと、第一オリフィス孔19,20が第一ポート2e,2fに対向し得なくなる以前に第二オリフィス孔21が第二ポート2gに対向できずに第二ポート2gが閉塞されるようになっている。そして、第二オリフィス孔21を第二ポート2gに正対させた状態では、つまり、長孔21aを第二ポート2gに完全に対面させた状態では、第一オリフィス孔19,20の円形孔19a,20aも第一ポート2e,2fに正対して、バイパス路4の流路面積は最大となり、ロータリバルブ5を第一オリフィス孔19,20のスリット19b,20bを第一ポート2e,2fへ対向させるように周方向に回転させていくと、徐々にバイパス路4における流路面積が減じられて、最終的には、第二ポート2gのみならず第一ポート2e,2fも弁体8の側面で閉塞されて流路面積が0の状態となってバイパス路4が閉じられることになる。このように、ロータリバルブ5をピストンロッド2に対して回転させることで、バイパス路4における流路面積を変化させることができるようになっている。
The first orifice holes 19 and 20 include not only
そして、緩衝器Dが伸縮する際に、第二オリフィス孔21と第二ポート2gとが連通状態である場合には、作動流体は、各リーフバルブV1,V2で開閉する主減衰通路3a,3bに優先して、この第二オリフィス孔21と第二ポート2gを通過して上方室R1と下方室R2とを行き来する。このとき、第一オリフィス孔19,20は第一ポート2e,2fに対向しているが、緩衝器Dの伸縮速度が低速域にあると上方室R1あるいは下方室R2内の圧力がリーフバルブV3,V4の開弁圧に達せずに伸側通路9aおよび圧側通路9bが閉塞されたままとなり、緩衝器Dの伸縮速度が高速域にあって上方室R1あるいは下方室R2内の圧力がリーフバルブV3,V4の開弁圧に達して伸側通路9aあるいは圧側通路9bが開放されても、リーフバルブV3,V4における抵抗が大きいため、作動流体は、優先的に第二オリフィス孔21と第二ポート2gを通過して上方室R1と下方室R2とを行き来する。
When the
そして、第二オリフィス孔21と第二ポート2gとが連通状態であるときに、バイパス路4における流路面積が大きく流路抵抗が小さくなるので、緩衝器Dにおける減衰係数(伸縮速度に対する減衰力の傾き)が最小となって、緩衝器Dはソフトな減衰力を発生することになる。
And when the
これに対して、ロータリバルブ5を上記した状態から回転させて、第二オリフィス孔21と第二ポート2gとのラップ面積を小さくしていくと、作動流体が第二オリフィス孔21と第二ポート2gとを通過する際の抵抗が大きくなり、これを通過しづらくなり、リーフバルブV3,V4における撓み剛性がリーフバルブV1,V2における撓み剛性より小さく設定されているので、作動流体はリーフバルブV3,V4を押し開いて、第一オリフィス孔19,20を介して上方室R1と下方室R2を行き来するようになる。第一オリフィス孔19,20と第一ポート2e,2fのラップ面積を変化させることによって減衰力調節することができ、さらに、緩衝器の伸縮速度が速くなると、最終的には、ピストン2に積層されたリーフバルブV1,V2が開くようになる。この場合にも、第一オリフィス孔19,20を介しても上方室R1と下方室R2の作動流体が交流することから、第一オリフィス孔19,20と第一ポート2e,2fのラップ面積を変化させることによって減衰力調節することができることになり、第一オリフィス孔19,20と第一ポート2e,2fのラップ面積が小さくなればなるほど、流路面積が小さくなって、緩衝器Dにおける減衰係数が大きくなって、主減衰通路3a,3bを迂回するバイパス路4における流路抵抗が大きくなり、緩衝器Dはハードな減衰力を発生することになる。
On the other hand, when the
さて、このように構成された緩衝器Dにあっては、キャップ10とピストン3との間にスペーサ6を介装し、当該スペーサ6に第二通路を形成しているので、ロータリバルブ5を従来緩衝器に比較して少なくともリーフバルブV2とバルブストッパの厚み分は軸方向に短縮することができる。
Now, in the shock absorber D configured as described above, the
さらに、スペーサ6に第二通路を形成しているので、ピストン3に第二通路を形成する必要がなくなるため、第二通路を持たない一般的なピストンを使用することができるようになる。
Furthermore, since the second passage is formed in the
このように、本発明の緩衝器Dによれば、ロータリバルブ5を軸方向に短縮でき、特別なピストンの利用を強いられないので、製造コストが低減され経済的に有利となる。
As described above, according to the shock absorber D of the present invention, the
また、キャップ10とピストンロッド2の嵌合隙間は、皿状の円環或いは断面山型の円環であって軸方向に圧縮されると内径が縮径してピストンロッド2の外周に密着するシール部材7によってシールされているので、第一ポート2e,2fと第二通路としての切欠6cとの連通が阻止され、ロータリバルブ5を短縮にして製造コストを低減できる利点を享受しつつも広範な減衰特性の調節が可能となる。
Further, the fitting gap between the
さらに、シール部材7は圧縮されると環状の平板状となるので、OリングやUパッキン等のシール部材でキャップ10とピストンロッド2との間をシールするものに比較しても、シール部材7は軸方向にスペースをとることが無く、ロータリバルブ5の長さをその分短く設定できることになる。
Further, since the
なお、第一オリフィス孔とこれに対向する第一ポートの設置数、第一オリフィス孔19,20、第二オリフィス孔21、第一ポート2e,2fおよび第二ポート2gの形状は、任意であり、緩衝器Dにて達成しようとする減衰特性に応じて適する形状に設定することができる。
The number of the first orifice holes and the number of the first ports facing the first orifice holes and the shapes of the first orifice holes 19 and 20, the second orifice holes 21, the
以上で、緩衝器Dの一実施の形態についての説明を終えるが、本発明の範囲は図示されまたは説明された詳細そのものには限定されない。 This is the end of the description of the embodiment of the shock absorber D, but the scope of the present invention is not limited to the details shown or described.
本発明は、たとえば、車両や建築物等といった制振対象の振動を抑制する緩衝器に利用することができる。 The present invention can be used, for example, in a shock absorber that suppresses vibration of a vibration control target such as a vehicle or a building.
1 シリンダ
2 ピストンロッド
2a ピストンロッドにおける中空孔
2b ピストンロッドにおけるコントロールロッド挿通孔
2c ピストンロッドにおける小径部
2d ピストンロッドおける段部
2e,2f ピストンロッドにおける第一ポート
2g ピストンロッドにおける第二ポート
3 ピストン
3a,3b 主減衰通路
4 バイパス路
5 ロータリバルブ
6 スペーサ
6a スペーサにおける孔
6b スペーサにおける筒部
6c 第二通路としての切欠
7 シール部材
9 バルブディスク
9a 伸側通路
9b 圧側通路
10 キャップ
10a キャップにおける孔
11 部屋
12 バルブ抑え
12a バルブ抑えにおける筒部
12b バルブ抑えにおける切欠
13,14 バルブストッパ
15 ピストンナット
16 コントロールロッド
17 ベアリング
18 ストッパ
19,20 第一オリフィス孔
19a,20a 円形孔
19b,20b スリット
21 第二オリフィス孔
21a オリフィス孔における長孔
21b オリフィス孔における溝
D 緩衝器
R1 上方室
R2 下方室
V1,V2,V3,V4 リーフバルブ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cylinder 2 Piston rod
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