JP2008232177A - Damper structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、振動などの力に応じて、摺動抵抗を調節することができるダンパー構造に関するものである。 The present invention relates to a damper structure capable of adjusting sliding resistance in accordance with a force such as vibration.
ダンパー構造には、摺動するピストンに圧電素子によって振動を発生させるものがある(例えば、特許文献1参照。)。
次に、特許文献1を簡単に説明する。
図4は、従来の技術(特許文献1)の説明図であり、従来のショックアブソーバー201は、ピストンロッド202にスライド自在にピストン203が嵌合して、これらの間に振動子204が配置され、圧着バネ205、固定ねじ206により圧着固定され、振動子204に通電して、ピストン203やピストンロッド202を振動させることで、摺動抵抗を低減している。
Next, Patent Document 1 will be briefly described.
FIG. 4 is an explanatory diagram of a conventional technique (Patent Document 1). In a
しかし、特許文献1のショックアブソーバー201では、振動子(圧電素子)204がピストン203内の油中に浸かっているため、振動子204に電気的な油対策を施す必要があるという問題がある。
また、ピストンロッド202にピストン203を圧着バネ205や振動子204でスライド自在に嵌合するため、構造が複雑になるという問題がある。
However, in the shock absorber 201 of Patent Document 1, the vibrator (piezoelectric element) 204 is immersed in the oil in the
Further, since the
本発明は、圧電素子でロッドの摺動抵抗を低減することができ、構造が簡単であり、シリンダ内のオイルから隔絶して圧電素子をシリンダ内に配置したダンパー構造を提供することを課題とする。 It is an object of the present invention to provide a damper structure in which the sliding resistance of a rod can be reduced with a piezoelectric element, the structure is simple, and the piezoelectric element is disposed in the cylinder so as to be isolated from the oil in the cylinder. To do.
請求項1に係る発明は、振動などの力を受けるシリンダとロッドをピストンを介して組合わせ、シリンダの前端部とロッドとの間にシール部材を配置しているダンパー構造において、前端部はシリンダ内の流体とはオイルシール部材によって隔絶されて、シール部材に駆動力を付与する圧電素子が配置されていることを特徴とする。 The invention according to claim 1 is a damper structure in which a cylinder and a rod that receive a force such as vibration are combined via a piston, and a seal member is disposed between the front end of the cylinder and the rod. The inside fluid is isolated by an oil seal member, and a piezoelectric element for applying a driving force to the seal member is arranged.
請求項1に係る発明では、前端部はシリンダ内の流体とはオイルシール部材によって隔絶されて、シール部材に駆動力を付与する圧電素子が配置されているので、圧電素子に通電すると圧電素子は振動して、シール部材を振動させることができる。その結果、シール部材とロッドとの摩擦が静摩擦状態から動摩擦状態になり、摺動抵抗を低減することができるという利点がある。 In the invention according to claim 1, the front end portion is isolated from the fluid in the cylinder by the oil seal member, and the piezoelectric element that applies driving force to the seal member is disposed. By vibrating, the seal member can be vibrated. As a result, the friction between the seal member and the rod changes from the static friction state to the dynamic friction state, and there is an advantage that the sliding resistance can be reduced.
また、シール部材を圧電素子によって振動させるので、構造が簡単になるという利点がある。 Further, since the seal member is vibrated by the piezoelectric element, there is an advantage that the structure is simplified.
さらに、前端部はシリンダ内の流体とはオイルシール部材によって隔絶されて、シール部材に駆動力を付与する圧電素子が配置されているので、圧電素子をシリンダ内で且つシリンダ内のオイルの外に配置することができるという利点がある。 Furthermore, since the front end portion is isolated from the fluid in the cylinder by the oil seal member, and a piezoelectric element for applying a driving force to the seal member is disposed, the piezoelectric element is placed in the cylinder and outside the oil in the cylinder. There is an advantage that it can be arranged.
本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。
図1は、本発明のダンパー構造の断面図である。
図2は、図1の2−2線断面図である。
The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view of the damper structure of the present invention.
2 is a cross-sectional view taken along line 2-2 of FIG.
ダンパー構造11は、シリンダ12と、ピストン13と、ロッド14と、フリーピストン15と、シリンダ12の前端部16のロッドカバー17と、ピストン13で隔絶している前室21並びに後室22と、前室21並びに後室22に充填している流体(オイル)24と、ガス室25に充填しているガス26を備える。
また、ロッドカバー17に配置しているシール機構28が制御装置31によって制御されるものである。
The
Further, the
制御装置31は、例えば、車両の全体を制御するもので、車両の状態を検出する車両状態検出装置32の情報に基づいて、ダンパー構造11を制御する。
The
フリーピストン15は、シリンダ12に摺動自在に嵌合して、シリンダ12の後部34とでガス室25を形成し、ガス室25内のガス26とシリンダ12内の流体(オイル)24の間に介在している。
The
ピストン13は、シリンダ12に摺動自在に嵌合して、且つロッド14の後端36に取付けられ、バルブ機構37を有する。
バルブ機構37は、ダンパー構造11に圧縮の荷重が矢印a1のように加わったときに、圧縮開弁体38が二点鎖線のように開いてオイル24を矢印a2のように流して移動させる。逆に、ダンパー構造11に引張りの荷重が矢印b1のように加わったときに、引張り開弁体41が二点鎖線のように開いてオイル24を矢印b2のように流して移動させる。
The
When a compression load is applied to the
ロッドカバー17は、シリンダ12の前端部16に嵌合しているカバー部材43と、カバー部材43の外周面に嵌めた外シールリング45と、カバー部材43の内周面に嵌めた軸受け47と、カバー部材43の端部に取付けたシール機構28と、を備える。
The
シール機構28は、ロッド14の面からオイル24の漏れを防ぐオイルシール部材51と、オイルシール部材51に連なるシール部材52と、ベースリング盤53と、ベースリング盤53に配置している圧電素子55と、からなる。
The
オイルシール部材51は、カバー部材43の凹部57に嵌合して外周のオイルの漏れを防ぐ外周シート部58が形成され、外周シート部58に連ねて、ロッド14に密着して摺動可能に漏れを防ぐ内周シート部61が形成され、内周シート部61の背部にバックアップリング62が取付けられている。そして、内周シート部61がベースリング盤53の内径部63(図2参照)に形成され、外周シート部58がベースリング盤53の外径部64に形成されている。
The oil seal member 51 is formed with an outer
シール部材52は、ベースリング盤53に本体部65が形成され、本体部65がシリンダ12の端面部66に密着して圧電素子収納室67を形成し、本体部65に連ねてロッド14に摺動可能に密着しているリップ部71が形成されている。そして、シール部材52がベースリング盤53の内径部63に形成され、シール部材52とオイルシール部材51との間に逃がし凹部72が形成されている。
The seal member 52 has a
圧電素子収納室67は、シール部材52がなす内周壁と、カバー部材43の凹部57がなす外周壁と、端面部66がなす前壁と、ベースリング盤53並びに外周シート部58でなす後壁と、からなるシールされた空間で、圧電素子55を格納している。その結果、圧電素子55がシリンダ12内のオイルに浸かることがない。また、圧電素子55に雨水や塵埃がかかることがない。従って、圧電素子55に防水・防塵対策を施す必要がなく、防水・防塵対策の手間を省くことができる。
The piezoelectric
圧電素子55は、既存の構成であり、電圧を印加すると、ひずむ。ベースリング盤53の外径部64に圧電素子55が4個、等ピッチの中心角θで取付けられ、カバー部材43の凹部57から前端部16に貫通している線取出し部76に圧電素子55の電線を通して、シリンダ12外に取出している。
The
また、圧電素子55は、振動の波をロッド14の軸線Crに交差する方向(矢印b3の方向)に進行させてもよく、ロッド14の軸線Crの方向(矢印b4の方向)に進行させてもよい。
なお、圧電素子55を4個配置したが、圧電素子55の数は任意である。
The
Although four
次に、本発明のダンパー構造の作用を説明する。
図1に示している車両状態検出装置32の車両情報に基づいて制御装置31がダンパー構造11の圧電素子55に通電すると、圧電素子55によってシール部材52が振動するので、シール部材52とロッド14との間の摺動抵抗を小さくすることができる。
また、シール部材52を圧電素子55によって振動させるので、構造が簡単である。
Next, the operation of the damper structure of the present invention will be described.
When the
Further, since the seal member 52 is vibrated by the
シリンダ12の前端部16をオイルシール部材51で漏れなく仕切り、前端部16に圧電素子55を配置しているので、シリンダ12内のオイル24から隔絶して圧電素子55をシリンダ12内に配置することができる。
具体的には、オイルシール部材51と、カバー部材43と、外シールリング45とでシリンダ12の前端部16を隔絶し、隔絶した前端部16に圧電素子55を配置しているので、オイル24から隔絶して圧電素子55をシリンダ12内に配置することができる。
Since the
Specifically, the oil seal member 51, the
図3は、シール部材の摺動抵抗と振動周波数の関係を示したグラフであり、横軸を振動周波数とし、縦軸をシール部材の摺動抵抗としたものである。 FIG. 3 is a graph showing the relationship between the sliding resistance of the seal member and the vibration frequency, in which the horizontal axis represents the vibration frequency and the vertical axis represents the sliding resistance of the seal member.
破線は、比較例で、シール部材を採用している一般的なダンパーの特性である。
実線は、実施の形態の特性である。
実施の形態のダンパーは、一般的なダンパー(破線)に対し、摺動抵抗を矢印c1のように高く設定する。その結果、非通電状態で、周波数V1近傍の低周波の領域での摺動抵抗を上げることができ、車体の姿勢変化(ロールやピッチング)を抑制することができる。
A broken line is a characteristic of a general damper which employs a seal member in the comparative example.
A solid line is a characteristic of the embodiment.
In the damper of the embodiment, the sliding resistance is set higher as indicated by the arrow c1 than a general damper (broken line). As a result, in a non-energized state, the sliding resistance in the low frequency region near the frequency V1 can be increased, and the posture change (rolling or pitching) of the vehicle body can be suppressed.
また、通電すると、摺動抵抗は矢印c2のように下がるので、周波数Vh近傍の高周波の領域での摺動抵抗を下げ、振動を吸収して乗り心地を向上させることができる。 Further, when energized, the sliding resistance decreases as indicated by an arrow c2, so that the sliding resistance in the high frequency region near the frequency Vh can be lowered, and the vibration can be absorbed to improve the riding comfort.
尚、本発明のダンパー構造は、実施の形態ではシール部材52とオイルシール部材51とを一体に成形しているが、別々に成形してもよい。
オイルの流路の形態やバルブの形態は任意である。
圧電素子55の振動波の進行方向は任意である。
In the damper structure of the present invention, the seal member 52 and the oil seal member 51 are integrally formed in the embodiment, but may be formed separately.
The form of the oil flow path and the form of the valve are arbitrary.
The traveling direction of the vibration wave of the
シリンダ12の形態は任意であり、シリンダ12の前端部16とロッドカバー17のカバー部材43との嵌合形態は任意である。例えば、シリンダを外筒と、外筒に所定の間を設けて配置した内筒とで形成し、内筒、外筒にカバー部材43を取付ける。
The form of the
本発明のダンパー構造は、自動車のサスペンション装置に好適である。 The damper structure of the present invention is suitable for an automobile suspension device.
11…ダンパー構造、12…シリンダ、13…ピストン、14…ロッド、16…シリンダの前端部、24…流体(オイル)、51…オイルシール部材、52…シール部材、55…圧電素子。
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記前端部は前記シリンダ内の流体とはオイルシール部材によって隔絶されて、
前記シール部材に駆動力を付与する圧電素子が配置されていることを特徴とするダンパー構造。 In a damper structure in which a cylinder and a rod that receive a force such as vibration are combined via a piston, and a seal member is disposed between the front end of the cylinder and the rod,
The front end is isolated from the fluid in the cylinder by an oil seal member,
A damper structure in which a piezoelectric element for applying a driving force to the seal member is disposed.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2007068855A JP2008232177A (en) | 2007-03-16 | 2007-03-16 | Damper structure |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN103016597A (en) * | 2012-12-13 | 2013-04-03 | 浙江师范大学 | Self-powered damper based on vibration energy recovery |
CN104631646A (en) * | 2015-01-12 | 2015-05-20 | 上海上材减振科技有限公司 | Viscous damper with pressure energy power generation |
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2007
- 2007-03-16 JP JP2007068855A patent/JP2008232177A/en active Pending
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