JP2004316674A - ロータリバルブ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】円筒状のロータリバルブ10の外周に、ピストンロッド7のポート9に対向するオリフィスポート11と、当該オリフィスポート11に基端部が連なりロータリバルブ10の円周方向にそって先端に向うほど段階的にもしくは無段階にロータリバルブ10の軸方向となる長さが小さくなる切欠孔20,21とを設け、当該切欠孔20,21のロータリバルブの軸方向に沿う側面を当該側面20a,21aにおけるロータリバルブ10の接線に対し直角となる角度をもって形成する。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、ロータリバルブの改良に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種のロータリバルブにおいては、緩衝器のピストンロッドに設けたピストン側室に連通する中空孔内に挿入され、ピストンロッドの外周に設けられた中空孔とロッド側室とを連通するポートに対向する円形のオリフィスポートを備えているものが知られている。そして、この従来のロータリバルブにあっては、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ポートとの重なり度合いを変化させて流路面積を変化させ、このピストンロッドの中空孔およびポート内を通過する作動液体の流量を制御して、緩衝器の発生する減衰力を調整することが可能なものである。
【0003】
しかしながら、上記ロータリバルブのオリフィスポートを単に円形とすると、上記ポートとオリフィスポートとが重なり開始時や重なり終了時に、作動液体の流量が急激に変化するため、中空孔およびポート内の圧力変化が大きくなり、異常振動や異常音が発生してしまうという問題点があった。
【0004】
そこで、上記異常振動や異常音を防止方法として、ロータリバルブに、オリフィスポートに基端側が連なりロータリバルブの円周方向にそって先端に向うほど深さが浅くなる溝を設ける提案がなされている(たとえば、特許文献1参照)。このロータリバルブにあっては、ロータリバルブを回動させると、まず、オリフィスポートに先んじて当該切欠孔がポートと重なり始め、作動液体の流量を徐々に多くなるようにできるので、円形のオリフィスポートのみを設けたロータリバルブに比較して、圧力変化が小さくて済み、また、重なり終了時にあっても、切欠孔側からポートとの重なりを終了するようにできるので、この場合にも圧力変化が少なくて済む。したがって、圧力変化が少なくて済むので、上記異常振動や異常音を防止することができることとなる。
【0005】
【特許文献1】
実開平7−38781号公報(全文、図1および図2)
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
さて、上述のようなロータリバルブは、異常振動や異常音を防止する点では非常に有用であるが、以下の弊害があると指摘される恐れがある。
【0007】
このオリフィスポートに連なる溝102は、図8に示すように、オリフィスポート101から遠ざかる程徐々に深さが浅くなるように勾配をもって形成されており、この勾配を設けた溝102の底部にはロータリバルブを通過する作動液体の流量Qおよび流速vに比例する流体力Ff(Ff=ρ×Q×v×cosθ,ここで、それぞれρは液体密度、Qは流量、vは流速、θは流入角を示す)が負荷されるが、この流体力Ffは、常にポートを閉じる方向にロータリバルブを回転させるトルクとして作用するため、最悪の場合ロータリバルブを回動させることができなくなる恐れがある。
【0008】
また、実際にこのコントロールバルブが緩衝器に適用される際には、ロータリバルブを駆動するためにモータが使用されるが、上述のように従来のロータリバルブには流体力に起因するトルクに抗してロータリバルブを回動させる必要があるので、ロータリバルブを駆動するモータを出力トルクの大きい大型のモータを使用しなければならず、そのため、大型モータのためのスペースの確保が必要となるとともに、コスト高となってしまう。
【0009】
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、ロータリバルブを通過する流体力によるトルクを減少させることであり、また、他に目的とするところは、ロータリバルブの駆動に際して小型モータを使用可能とし、省スペース、コスト低減を図ることである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明の第1の課題解決手段は、シリンダ内に摺動自在に挿入されシリンダ内を第1液室と第2液室とに区画するピストンを支持し、かつ、第1液室と連通する連通孔と、外周に上記連通孔と第2液室とを連通するポートとを設けたピストンロッドの中空孔内に回動可能に挿入された円筒状のロータリバルブにおいて、ロータリバルブの外周に、上記ポートに対向するオリフィスポートと、当該オリフィスポートに基端部が連なりロータリバルブの円周方向に沿って先端に向うほど段階的にもしくは無段階に軸方向長さが小さくなる切欠孔とを設け、当該切欠孔のロータリバルブの軸方向に沿う側面が当該側面におけるロータリバルブの接線に対し直角となる角度をもって形成されていることを特徴とする。
【0011】
本発明の第2の課題解決手段は、シリンダ内に摺動自在に挿入されシリンダ内を第1液室と第2液室とに区画するピストンを支持し、かつ、第1液室と連通する連通孔と、外周に上記連通孔と第2液室とを連通するポートとを設けたピストンロッドの中空孔内に回動可能に挿入された円筒状のロータリバルブにおいて、ロータリバルブの外周に、上記ポートに対向するオリフィスポートと、当該オリフィスポートに基端部が連なりロータリバルブの円周方向に沿って先端に向うほど段階的にもしくは無段階に軸方向長さが小さくなる切欠孔とを設け、当該切欠孔が作動液体をロータリバルブの軸心から径方向に案内する側面を備えていることを特徴とする。
【0012】
上記構成によれば、切欠孔のロータリバルブの軸方向に沿う側面が当該側面におけるロータリバルブの接線に対し直角となる角度をもって形成されているので、すなわち、切欠孔が作動液体をロータリバルブの軸心から径方向に案内する側面を備えているので、作動液体がオリフィスポートおよび切欠孔を通過するときにロータリバルブが受ける流体力はゼロとなる。すると、従来のロータリバルブのように、ロータリバルブに流体力に起因するトルクが負荷されることはない。したがって、流体力に起因するトルクがロータリバルブに作用しないので、ロータリバルブを回動させることができなくなることが防止される。
【0013】
また、ロータリバルブを駆動するための駆動モータは、ロータリバルブに流体力に起因するトルクが作用しないことから、従来のロータリバルブを駆動するために使用されるモータのように出力トルクが大きい駆動モータを使用しなくて良いので、従来のロータリバルブに比較して駆動モータを小型化できる。すると、小型の駆動モータを使用できることから、従来のロータリバルブに比較して省スペースおよびコスト低減が可能となる。
【0014】
さらに、このロータリバルブには、先端に向うほど段階的もしくは無段階に軸方向長さが小さくなる切欠孔が設けられているので、徐々に流路面積を変化させることができるので、微細な減衰力調整が可能となり、かつ、減衰力調整時に作動液体の流量を徐々に多くなるもしくは少なくなるようにできるので、中空孔およびポート内の圧力変化が小さくて済み、このロータリバルブが適用される緩衝器が異常振動や異常音を発生することを防止することができることとなる。
【0015】
本発明の第3の課題解決手段は、シリンダ内に摺動自在に挿入されシリンダ内を第1液室と第2液室とに区画するピストンを支持し、かつ、第1液室と連通する連通孔と、外周に上記連通孔と第2液室とを連通するポートとを設けたピストンロッドの中空孔内に回動可能に挿入された円筒状のロータリバルブにおいて、ロータリバルブの外周に上記ポートに対向するオリフィスポートと、当該オリフィスポートに基端側が連なりロータリバルブの円周方向にそって先端に向うほど深さが浅くなる溝と、溝の先端とロータリバルブ内とを連通する連通孔とを設けたことを特徴とする。
【0016】
上記構成によれば、従来のロータリバルブに比較して流体力に起因するトルクの発生を低減することができる。したがって、ロータリバルブに作用する流体力に起因するトルクを低減できるので、ロータリバルブを回動させることができなくなることが防止される。
【0017】
また、ロータリバルブを駆動するための駆動モータは、ロータリバルブに作用する流体力に起因するトルクを低減できるので、従来のロータリバルブを駆動するために使用されるモータのように出力トルクが大きい駆動モータを使用しなくて良いので、従来のロータリバルブに比較して駆動モータを小型化できる。すると、小型の駆動モータを使用できることから、従来のロータリバルブに比較して省スペースおよびコスト低減が可能となる。
【0018】
さらに、このロータリバルブには、先端に向うほど深さが浅くなる溝が設けられているので、徐々に流路面積を変化させることができるので、微細な減衰力調整が可能となり、かつ、減衰力調整時に作動液体の流量を徐々に多くなるもしくは少なくなるようにできるので、中空孔およびポート内の圧力変化が小さくて済み、このロータリバルブが適用される緩衝器が異常振動や異常音を発生することを防止することができることとなる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、図1から図6に基づいて本発明の実施の形態について説明する。図1は、本発明の第1の実施の形態におけるロータリバルブが具現化された緩衝器の一部の縦断面図である。図2(a)は、第1の実施の形態におけるロータリバルブの横断面である。図2(b)は、第1の実施の形態におけるロータリバルブの一部の正面図である。図3は、第1の実施の形態のロータリバルブをピストンロッドの中空孔に挿入した状態における横断面図である。図4(a)は、第2の実施の形態におけるロータリバルブの横断面である。図4(b)は、第2の実施の形態におけるロータリバルブの一部の正面図である。図5(a1)および図5(b1)は、第2の実施の形態の一変形例におけるロータリバルブの一部の正面図である。図5(a2)および図5(b2)は、第2の実施の形態の一変形例におけるロータリバルブの横断面図である。図6(a)は、第3の実施の形態におけるロータリバルブの横断面である。図6(b)は、第3の実施の形態におけるロータリバルブの一部の正面図である。図7は、第4の実施の形態におけるロータリバルブの横断面である。
【0020】
さて、本発明のロータリバルブは、減衰力調整用に使用され、たとえば、図1に示すような緩衝器に適用される。この緩衝器は、図1に示すように、シリンダ2と、シリンダ2内を第1液室R1および第2液室R2とに区画するピストン1と、シリンダ2内にピストン1を介して移動自在に挿入されたピストンロッド7とで構成され、シリンダ2内には作動油等の作動液体が封入されている。なお、図示はしないが、シリンダ2の図1中左右端は封止部材(図示せず)で封止されており、シリンダ2は液密状態下に保持されている。また、緩衝器に必要な補償室(図示せず)は、図示はしないが、シリンダ2内の図1中右方に挿入されるフリーピストンで隔成されており、この補償室には気体が封入されている。なお、図示したところでは、緩衝器をいわゆる単筒型としているが、複筒型としてもよい。
【0021】
以下、各部材について詳細に説明すると、シリンダ2は円筒状に形成されており、図1中左端にはピストンロッド7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。なお、シリンダ2を円筒状として説明したが、図1中左端が開口する有底筒状としてもよい。
【0022】
ピストンロッド7は、円柱状に形成され、その軸心部には図1中右端から開口する中空孔8と、中空孔8に連通し、この中空孔8と同軸に図1中左端から開口するコントロールロッド挿入孔7aが設けられるとともに、その外周には中空孔8に連通する一対のポート9が対称な位置に穿設されている。そして、ピストンロッド7は上記ロッドガイド(図示せず)に摺動自在に挿入されている。また、ピストンロッド7の図1中右端部外周にはピストン1が設けられている。このピストン1には、付示はしないが複数の流路(付示せず)が設けらており、各流路をそれぞれ開閉するリーフバルブ5,6が設けられている。また、ピストン1の外周にはピストンリング(付示せず)が設けられており、このピストンリングを介してピストン1は摺動自在にシリンダ2内周に摺動自在に挿入されており、このピストン1によりシリンダ2内が第1液室R1と第2液室R2とに区画されている。
【0023】
したがって、中空孔8は、第2液室R2に連通し、また、ポート9を介して第1液室R1に連通しているので、第1液室R1と第2液室R2は、この中空孔8およびポート9を介して連通している。
【0024】
そして、ピストンロッド7の中空孔8には、円筒状のロータリバルブ10が回動自在に挿入され、このロータリバルブ10の図1中左端には、コントロールロッド12が連結され、コントロールロッド12は、ピストンロッド7のコントロールロッド挿入孔7a内に挿入されている、また、コントロールロッド12の図1中左端は、図示はしないが、ピストンロッド7の図1中左端に設けられるであろう駆動モータに接続されている。すなわち、ロータリバルブ10は、コントロールロッド12を介して、駆動モータの駆動によりピストンロッド7に対して移動させることが可能である。
【0025】
さて、本発明の第1の実施の形態におけるロータリバルブ10について、詳細に説明すると、ロータリバルブ10は、図2(a)および図2(b)に示すように円筒状であって、その側部にはロータリバルブ10内外を連通する一対のオリフィスポート11が対称な位置に設けられている。そして、この各オリフィスポート11にそれぞれ基端部が連なりロータリバルブ10の円周方向にそって切欠孔20が設けられ、さらに、それぞれ当該各切欠孔20の先端に連なりロータリバルブ10の円周方向にそって切欠孔20の軸方向長さXより軸方向長さYが小さい切欠孔21が設けられている。すなわち、このロータリバルブ10には、切欠孔全体として先端に向うほど段階的に軸方向長さが小さくなる切欠孔20,21が設けられている。また、切欠孔20,21のロータリバルブの軸方向に沿う側面、すなわち、切欠孔21の先端の側面21aおよび切欠孔20の先端の側面20aがそれぞれ当該切欠孔20,21の当該側面20a,21aにおけるロータリバルブ10の接線に対し直角となる角度をもって形成されている。
【0026】
そして、このように形成されたロータリバルブ10は、上述したように、ピストンロッド7の中空孔8内に挿入されており、図3に示すように、ロータリバルブ10をピストンロッド7に対し回動させると、オリフィスポート11もしくは切欠孔20,21がポート9と対向する位置では、第1液室R1と第2液室R2とを連通し、オリフィスポート11および切欠孔20,21がポート9と対向しえない位置では、第1液室R1と第2液室R2との連通を遮断することが可能である。また、ロータリバルブ10を回動させることにより、オリフィスポート11もしくは切欠孔20,21とポート9との重なり度合いを変化させ、これにより流路面積を変化させることが可能である。すなわち、本実施の形態におけるロータリバルブ10にあっては、軸方向長さYがいちばん小さい切欠孔21側からポート9に対向するように回動させる、すなわち、図3中反時計回りとなるように回動させると、切欠孔21とポート9とが対向しえる位置となると第1液室R1と第2液室R2とが連通し、さらに、ロータリバルブ10を回動させると、今度は切欠孔20がポート9に対向するようになり、最終的にはオリフィスポート11がポート9と対向するようになる。このときの作動液体が通過可能な流路面積は、切欠孔21とポート9とが対向しえる位置で最小となり、オリフィスポート11とポート9とが対向する位置で最大となるが、切欠孔21の軸方向長さは切欠孔20の軸方向長さより小さいので、ロータリバルブ10をピストンロッド7に対し切欠孔21側から回動させることにより、徐々に流路面積を増大させるように変化させることができる。反対に、オリフィスポート11とポート9とが対向する位置からロータリバルブ10を切欠孔21側へ回動させる、すなわち図3中時計回りに回動させると、こんどは、上述とは逆に徐々に流路面積を減少させるように変化させることができる。
【0027】
さて、このように構成されたロータリバルブ10の作用であるが、たとえば、上述の緩衝器が収縮する場合、すなわち、図1中ピストンロッド7がシリンダ2に対し右方に移動する場合には、第2液室R2内の流体圧力が高まり、作動液体は上述のピストン1の流路をリーフバルブ5を押し開くとともに、ピストンロッド7の中空孔8およびポート9を通過して第2液室R2から第1液室R1へ流入しようとする。ここで、ロータリバルブ10のオリフィスポート11および切欠孔20,21がポート9と対向しえない位置では、第1液室R1と第2液室R2との連通を遮断するので、この場合の減衰力はリーフバルブ5で発生することとなり、オリフィスポート11もしくは切欠孔20,21がポート9と対向する位置では、第1液室R1と第2液室R2とを連通するので、この場合には減衰力は上記リーフバルブ5およびオリフィスポート11もしくは切欠孔20,21とポート9で発生することとなる。そして、オリフィスポート11もしくは切欠孔20,21とポート9との重なり度合いに応じて流量面積を変化させることができるので流量を制御でき、流路面積がいちばん小さくなるオリフィスポート11および切欠孔20,21がポート9と対向しえない位置でいちばん高い減衰力を発生し、オリフィスポート11とポート9とが対向する位置でいちばん低い減衰力を発生することとなる。すなわち、ロータリバルブ10を回動させることにより、流路面積を変化させ、これにより減衰力を調整することができる。なお、緩衝器が伸長する場合、すなわち、図1中ピストンロッド7がシリンダ2に対し左方に移動する場合にも、作動液体の移動が先程とは逆に第1液室R1から第2液室R2へ向うようになり、この場合の減衰力はリーフバルブ6およびおよびオリフィスポート11もしくは切欠孔20,21とポート9で発生することとなるだけであり、ロータリバルブ10により減衰力調整が行えることは同様である。
【0028】
ところで、各切欠孔20,21の側面20a,21aがそれぞれ当該側面20a,21aにおけるロータリバルブ10の接線に対し直角となる角度をもって形成されているので、すなわち、各切欠孔20,21が作動液体をロータリバルブ10の軸心から径方向に案内する側面20a,21aを備えているので、作動液体がオリフィスポート11および切欠孔20,21を通過するときにロータリバルブ10が受ける流体力はゼロとなる。すると、従来のロータリバルブのように、ロータリバルブに流体力に起因するトルクが負荷されることはない。したがって、流体力に起因するトルクがロータリバルブ10に作用しないので、ロータリバルブ10を回動させることができなくなることが防止される。
【0029】
また、ロータリバルブを駆動するための駆動モータは、ロータリバルブ10に流体力に起因するトルクが作用しないことから、従来のロータリバルブを駆動するために使用されるモータのように出力トルクが大きい駆動モータを使用しなくて良いので、従来のロータリバルブに比較して駆動モータを小型化できる。すると、小型の駆動モータを使用できることから、従来のロータリバルブに比較して省スペースおよびコスト低減が可能となる。
【0030】
さらに、このロータリバルブ10には、先端に向うほど段階的に軸方向長さが小さくなる切欠孔20,21が設けられているので、徐々に流路面積を変化させることができるので、微細な減衰力調整が可能となり、かつ、減衰力調整時に作動液体の流量を徐々に多くなるもしくは少なくなるようにできるので、中空孔8およびポート9内の圧力変化が小さくて済み、このロータリバルブ10が適用される緩衝器が異常振動や異常音を発生することを防止することができることとなる。
【0031】
つづいて、第2の実施の形態について説明する。図4(a)および図4(b)に示すように、第2の実施の形態におけるロータリバルブ30は、円筒状であって、その側部にはロータリバルブ30内外を連通する一対のオリフィスポート31が対称な位置に設けられている。そして、この各オリフィスポート31にそれぞれ基端部が連なりロータリバルブ31の円周方向にそって切欠孔32が設けられている。この切欠孔32は、先端に向うほど無段階に軸方向長さが小さくなるように形成されている。また、切欠孔32の先端の側面32aが当該切欠孔32の先端におけるロータリバルブ30の接線に対し直角となる角度をもって形成されている。
【0032】
そして、このように形成されたロータリバルブ30は、第1の実施の形態と同様に、ピストンロッド7の中空孔8内に挿入されており、ロータリバルブ30をピストンロッド7に対し回動させると、オリフィスポート31もしくは切欠孔32がポート9と対向する位置では、第1液室R1と第2液室R2とを連通し、オリフィスポート31および切欠孔32がポート9と対向しえない位置では、第1液室R1と第2液室R2との連通を遮断することが可能である。また、ロータリバルブ30を回動させることにより、オリフィスポート31もしくは切欠孔32とポート9との重なり度合いを変化させ、これにより流路面積を変化させることが可能である。すなわち、第2の実施の形態におけるロータリバルブ30にあっても、切欠孔32側からポート9に対向するように回動させ、切欠孔32とポート9とが対向しえる位置となると第1液室R1と第2液室R2とが連通し、さらに、ロータリバルブ30を回動させると、最終的にはオリフィスポート31がポート9と対向するようになる。このときの作動液体が通過可能な流路面積は、切欠孔32とポート9とが対向しえる位置で最小となり、オリフィスポート31とポート9とが対向する位置で最大となるが、切欠孔32の軸方向長さはその先端側で最小となり基端側で最大となるので、ロータリバルブ30をピストンロッド7に対し切欠孔32側から回動させることにより、徐々に流路面積を増大させるように変化させることができる。反対に、オリフィスポート11とポート9とが対向する位置からロータリバルブ10を切欠孔21側へ回動させると、こんどは、上述とは逆に徐々に流路面積を減少させるように変化させることができる。
【0033】
すなわち、第1の実施の形態同様に、減衰力を徐々に高めたり低めたりすることができ、かつ、その調整も微細に行うことができる。
【0034】
ここで、切欠孔32の先端の側面32aが当該切欠孔32の先端におけるロータリバルブ30の接線に対し直角となる角度をもって形成されているので、すなわち、切欠孔32が作動液体をロータリバルブ30の軸心から径方向に案内する側面32aを備えているので、第1の実施の形態と同様に、作動液体がオリフィスポート31および切欠孔32を通過するときに受ける流体力はゼロとなる。すると、従来のロータリバルブのように流体力によりロータリバルブに流体力に起因するトルクが負荷されることはない。したがって、流体力に起因するトルクがロータリバルブ30に作用しないので、ロータリバルブ30を回動させることができなくなることが防止される。
【0035】
また、ロータリバルブを駆動するための駆動モータは、ロータリバルブ30に流体力に起因するトルクが作用しないことから、従来のロータリバルブを駆動するために使用されるモータのように出力トルクが大きい駆動モータを使用しなくて良いので、従来のロータリバルブに比較して駆動モータを小型化できる。すると、小型の駆動モータを使用できることから、従来のロータリバルブに比較して省スペースおよびコスト低減が可能となる。
【0036】
なお、図5(a1),図5(a2)および図5(b1),図5(b2)に示すように、切欠孔を形成してもよい。すなわち、図5(a1),図5(a2)に示すロータリバルブ60にあっては、切欠孔62は先細りのU字状であって基端側がオリフィスポート61に連なり、先端に向うほど無段階に軸方向長さが小さくなるようになっており、かつ、当該切欠孔62の側面は、ロータリバルブ60を真横に切断すると常に当該側面におけるロータリバルブ60の接線に対し直角となるようになっている。また、図5(b1),図5(b2)に示すロータリバルブ71にあっては、切欠孔72はV字状であって基端側がオリフィスポート71に連なり、先端に向うほど無段階に軸方向長さが小さくなるようになっており、かつ、当該切欠孔72の側面は、ロータリバルブ70を真横に切断すると常に当該側面におけるロータリバルブ70の接線に対し直角となるようになっている。
【0037】
すなわち、この場合にも切欠孔62,72が作動液体をロータリバルブ60,70の軸心から径方向に案内する側面を備えているので、第1および第2の実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。
【0038】
さらに、第3の実施の形態について説明する。図6(a)および図6(b)に示すように、第3の実施の形態におけるロータリバルブ40は、円筒状であって、その側部にはロータリバルブ40内外を連通する一対のオリフィスポート41が対称な位置に設けられている。そして、この各オリフィスポート41にそれぞれ基端部が連なりロータリバルブ40の円周方向にそって切欠孔42が設けられ、さらに、それぞれ当該各切欠孔42の先端に連なりロータリバルブ40の円周方向にそって切欠孔42の軸方向長さX1より軸方向長さY1が小さい切欠孔43が設けられ、そしてさらに、それぞれ当該各切欠孔43の先端に連なりロータリバルブ40の円周方向にそって切欠孔43の軸方向長さY1より軸方向長さZが小さい切欠孔44が設けられている。すなわち、このロータリバルブ40には、切欠孔全体として先端に向うほど段階的に軸方向長さが小さくなる切欠孔42,43,44が設けられている。また、切欠孔42,43,44のロータリバルブの軸方向に沿う側面、すなわち、切欠孔42の先端の側面42aおよび切欠孔43の先端の側面43aおよび切欠孔44の先端の側面44aがそれぞれ当該切欠孔42,43,44の当該側面42a,43a,44aにおけるロータリバルブ40の接線に対し直角となる角度をもって形成されている。すなわち、この場合にも各切欠孔42,43,44が作動液体をロータリバルブ40の軸心から径方向に案内する側面42a,43a,44aを備えている。そして、第1の実施の形態と同様に、やはり、このロータリバルブ40は、ピストンロッド7の中空孔8内に回動自在に挿入され、コントロールロッド12を介して駆動モータに接続される。
【0039】
したがって、この場合にも第1の実施の形態と同様の作用効果を奏することができるとともに、切欠孔が第1の実施の形態より1つ多いので、さらに微細な減衰力調整が可能である。なお、上述したところでは、切欠孔の軸方向長さが第1の実施の形態では2段階に、第3の実施の形態では3段階に変化するとしているが、4段階以上に変化させてもよい。
【0040】
つぎに、第4の実施の形態について説明する。図7に示すように、第4の実施の形態におけるロータリバルブ50は、円筒状であって、その側部にはロータリバルブ50内外を連通する一対のオリフィスポート51が対称な位置に設けられている。そして、この各オリフィスポート51にそれぞれ基端部が連なりロータリバルブ50の円周方向にそって先端に向うほど深さが浅くなる溝52と、溝52の先端とロータリバルブ50内とを連通する連通孔53とが設けられている。また、第1の実施の形態と同様に、やはり、このロータリバルブ50は、ピストンロッド7の中空孔8内に回動自在に挿入され、コントロールロッド12を介して駆動モータに接続される。
【0041】
そして、このように形成されたロータリバルブ50は、上述したように、ピストンロッド7の中空孔8内に挿入されており、ロータリバルブ50をピストンロッド7に対し回動させると、オリフィスポート51もしくは溝52もしくは連通孔53がポート9と対向する位置では、第1液室R1と第2液室R2とを連通し、オリフィスポート51および溝52および連通孔53がポート9と対向しえない位置では、第1液室R1と第2液室R2との連通を遮断することが可能である。また、ロータリバルブ50を回動させることにより、オリフィスポート51もしくは溝52もしくは連通孔53とポート9との重なり度合いを変化させ、これにより流路面積を変化させることが可能である。すなわち、本実施の形態におけるロータリバルブ50にあっては、連通孔53側からポート9に対向するように回動させると、連通孔53とポート9とが対向しえる位置となると第1液室R1と第2液室R2とが連通し、さらに、ロータリバルブ50を回動させると、今度は溝52がポート9に対向するようになり、最終的にはオリフィスポート51がポート9と対向するようになる。このときの作動液体が通過可能な流路面積は、連通孔53とポート9とが対向しえる位置で最小となり、オリフィスポート51とポート9とが対向する位置で最大となるが、連通孔53とオリフィスポート51との間に位置する溝52の深さはオリフィスポート51に向うほど深くなるので、ロータリバルブ50をピストンロッド7に対し連通孔53側から回動させることにより、徐々に流路面積を増大させるように変化させることができる。反対に、オリフィスポート51とポート9とが対向する位置からロータリバルブ50を連通孔53側へ回動させると、こんどは、上述とは逆に徐々に流路面積を減少させるように変化させることができる。
【0042】
さて、このように構成されたロータリバルブ50の作用であるが、たとえば、上述の緩衝器が収縮する場合、すなわち、図1中ピストンロッド7がシリンダ2に対し右方に移動する場合には、第2液室R2内の流体圧力が高まり、作動液体は上述のピストン1の流路をリーフバルブ5を押し開くとともに、ピストンロッド7の中空孔8およびポート9を通過して第2液室R2から第1液室R1へ流入しようとする。ここで、ロータリバルブ50のオリフィスポート51および溝52および連通孔53がポート9と対向しえない位置では、第1液室R1と第2液室R2との連通を遮断するので、この場合の減衰力はリーフバルブ5で発生することとなり、オリフィスポート51もしくは溝52もしくは連通孔53がポート9と対向する位置では、第1液室R1と第2液室R2とを連通するので、この場合には減衰力は上記リーフバルブ5およびオリフィスポート51もしくは溝52もしくは連通孔53とポート9で発生することとなる。そして、オリフィスポート51もしくは溝52もしくは連通孔53とポート9との重なり度合いに応じて流量面積を変化させることができるので流量を制御でき、流路面積がいちばん小さくなるオリフィスポート51および溝52および連通孔53がポート9と対向しえない位置でいちばん高い減衰力を発生し、オリフィスポート51とポート9とが対向する位置でいちばん低い減衰力を発生することとなる。すなわち、ロータリバルブ50を回動させることにより、流路面積を変化させ、これにより減衰力を調整することができる。なお、緩衝器が伸長する場合、すなわち、図1中ピストンロッド7がシリンダ2に対し左方に移動する場合にも、作動液体の移動が先程とは逆に第1液室R1から第2液室R2へ向うようになり、この場合の減衰力はリーフバルブ6およびおよびオリフィスポート51もしくは溝52もしくは連通孔53とポート9で発生することとなるだけであり、ロータリバルブ50により減衰力調整が行えることは同様である。
【0043】
ところで、作動液体はオリフィスポート51、溝52、連通孔53を通過するが、溝52を通過する作動液体の流れは、連通孔53を通過する作動液体の流れと衝突することとなる。すると、溝52を通過する作動液体の流れは溝52に沿う方向から溝52の先端におけるロータリバルブ50の接線に対し略直角となる方向に曲げられることとなる。したがって、作動液体がオリフィスポート51、溝52、連通孔53を通過するときにロータリバルブ50に作用する流体力を、従来のロータリバルブに比較して低減することができる。
【0044】
すると、従来のロータリバルブに比較して流体力に起因するトルクの発生を低減することができる。したがって、ロータリバルブに作用する流体力に起因するトルクを低減できるので、ロータリバルブ50を回動させることができなくなることが防止される。
【0045】
また、ロータリバルブを駆動するための駆動モータは、ロータリバルブ50に作用する流体力に起因するトルクを低減できるので、従来のロータリバルブを駆動するために使用されるモータのように出力トルクが大きい駆動モータを使用しなくて良いので、従来のロータリバルブに比較して駆動モータを小型化できる。すると、小型の駆動モータを使用できることから、従来のロータリバルブに比較して省スペースおよびコスト低減が可能となる。
【0046】
さらに、このロータリバルブ50には、先端に向うほど深さが浅くなる溝52が設けられているので、徐々に流路面積を変化させることができるので、微細な減衰力調整が可能となり、かつ、減衰力調整時に作動液体の流量を徐々に多くなるもしくは少なくなるようにできるので、中空孔8およびポート9内の圧力変化が小さくて済み、このロータリバルブ50が適用される緩衝器が異常振動や異常音を発生することを防止することができることとなる。
【0047】
【発明の効果】
請求項1および請求項2の発明によれば、切欠孔のロータリバルブの軸方向に沿う側面が当該側面におけるロータリバルブの接線に対し直角となる角度をもって形成されているので、すなわち、切欠孔が作動液体をロータリバルブの軸心から径方向に案内する側面を備えているので、作動液体がオリフィスポートおよび切欠孔を通過するときにロータリバルブが受ける流体力はゼロとなる。すると、従来のロータリバルブのように、ロータリバルブに流体力に起因するトルクが負荷されることはない。したがって、流体力に起因するトルクがロータリバルブに作用しないので、ロータリバルブを回動させることができなくなることが防止される。
【0048】
また、ロータリバルブを駆動するための駆動モータは、ロータリバルブに流体力に起因するトルクが作用しないことから、従来のロータリバルブを駆動するために使用されるモータのように出力トルクが大きい駆動モータを使用しなくて良いので、従来のロータリバルブに比較して駆動モータを小型化できる。すると、小型の駆動モータを使用できることから、従来のロータリバルブに比較して省スペースおよびコスト低減が可能となる。
【0049】
さらに、このロータリバルブには、先端に向うほど段階的もしくは無段階に軸方向長さが小さくなる切欠孔が設けられているので、徐々に流路面積を変化させることができるので、微細な減衰力調整が可能となり、かつ、減衰力調整時に作動液体の流量を徐々に多くなるもしくは少なくなるようにできるので、中空孔およびポート内の圧力変化が小さくて済み、このロータリバルブが適用される緩衝器が異常振動や異常音を発生することを防止することができることとなる。
【0050】
請求項3の発明によれば、従来のロータリバルブに比較して流体力に起因するトルクの発生を低減することができる。したがって、ロータリバルブに作用する流体力に起因するトルクを低減できるので、ロータリバルブを回動させることができなくなることが防止される。
【0051】
また、ロータリバルブを駆動するための駆動モータは、ロータリバルブに作用する流体力に起因するトルクを低減できるので、従来のロータリバルブを駆動するために使用されるモータのように出力トルクが大きい駆動モータを使用しなくて良いので、従来のロータリバルブに比較して駆動モータを小型化できる。すると、小型の駆動モータを使用できることから、従来のロータリバルブに比較して省スペースおよびコスト低減が可能となる。
【0052】
さらに、このロータリバルブには、先端に向うほど深さが浅くなる溝が設けられているので、徐々に流路面積を変化させることができるので、微細な減衰力調整が可能となり、かつ、減衰力調整時に作動液体の流量を徐々に多くなるもしくは少なくなるようにできるので、中空孔およびポート内の圧力変化が小さくて済み、このロータリバルブが適用される緩衝器が異常振動や異常音を発生することを防止することができることとなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態におけるロータリバルブが具現化された緩衝器の一部の縦断面図である。
【図2】(a)第1の実施の形態におけるロータリバルブの横断面である。
(b)第1の実施の形態におけるロータリバルブの一部の正面図である。
【図3】第1の実施の形態のロータリバルブをピストンロッドの中空孔に挿入した状態における横断面図である。
【図4】(a)第2の実施の形態におけるロータリバルブの横断面である。
(b)第2の実施の形態におけるロータリバルブの一部の正面図である。
【図5】(a1)第2の実施の形態の一変形例におけるロータリバルブの一部の正面図である。
(a2)第2の実施の形態の一変形例におけるロータリバルブの横断面図である。
(b1)第2の実施の形態の一変形例におけるロータリバルブの一部の正面図である。
(b2)第2の実施の形態の一変形例におけるロータリバルブの横断面図である。
【図6】(a)第3の実施の形態におけるロータリバルブの横断面である。
(b)第3の実施の形態におけるロータリバルブの一部の正面図である。
【図7】
第4の実施の形態におけるロータリバルブの横断面
【図8】
従来のロータリバルブの横断面図である。
【符号の説明】
1 ピストン
2 シリンダ
7 ピストンロッド
8 中空孔
9 ポート
10,30,40,50、60,70 ロータリバルブ
11,31,41,51、61,71 オリフィスポート
20,21,32,42,43,44、62,72 切欠孔
20a,21a,32a,42a,43a,44a 側面
52 溝
53 連通孔
R1 第1液室
R2 第2液室
Claims (3)
- シリンダ内に摺動自在に挿入されシリンダ内を第1液室と第2液室とに区画するピストンを支持し、かつ、第1液室と連通する連通孔と、外周に上記連通孔と第2液室とを連通するポートとを設けたピストンロッドの中空孔内に回動可能に挿入された円筒状のロータリバルブにおいて、ロータリバルブの外周に、上記ポートに対向するオリフィスポートと、当該オリフィスポートに基端部が連なりロータリバルブの円周方向に沿って先端に向うほど段階的にもしくは無段階に軸方向長さが小さくなる切欠孔とを設け、当該切欠孔のロータリバルブの軸方向に沿う側面が当該側面におけるロータリバルブの接線に対し直角となる角度をもって形成されていることを特徴とするロータリバルブ。
- シリンダ内に摺動自在に挿入されシリンダ内を第1液室と第2液室とに区画するピストンを支持し、かつ、第1液室と連通する連通孔と、外周に上記連通孔と第2液室とを連通するポートとを設けたピストンロッドの中空孔内に回動可能に挿入された円筒状のロータリバルブにおいて、ロータリバルブの外周に、上記ポートに対向するオリフィスポートと、当該オリフィスポートに基端部が連なりロータリバルブの円周方向に沿って先端に向うほど段階的にもしくは無段階に軸方向長さが小さくなる切欠孔とを設け、当該切欠孔が作動液体をロータリバルブの軸心から径方向に案内する側面を備えていることを特徴とするロータリバルブ。
- シリンダ内に摺動自在に挿入されシリンダ内を第1液室と第2液室とに区画するピストンを支持し、かつ、第1液室と連通する連通孔と、外周に上記連通孔と第2液室とを連通するポートとを設けたピストンロッドの中空孔内に回動可能に挿入された円筒状のロータリバルブにおいて、ロータリバルブの外周に、上記ポートに対向するオリフィスポートと、当該オリフィスポートに基端側が連なりロータリバルブの円周方向に沿って先端に向うほど深さが浅くなる溝と、溝の先端とロータリバルブ内とを連通する連通孔とを設けたことを特徴とするロータリバルブ。
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