JP2009168159A - Shock absorber - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ショックアブソーバに関する。 The present invention relates to a shock absorber.
従来のショックアブソーバとしては、作動流体を封入したシリンダ内に、ピストンロッドを介してピストンを配置するものがある(例えば、特許文献1参照)。 As a conventional shock absorber, there is one in which a piston is disposed through a piston rod in a cylinder filled with a working fluid (see, for example, Patent Document 1).
このようなショックアブソーバでは、ピストンとピストンロッドとの連結を、構造の簡素化等の観点から圧入によって行う場合がある。 In such a shock absorber, the piston and the piston rod may be connected by press-fitting from the viewpoint of simplifying the structure.
一方、近年のショックアブソーバでは、シリンダとピストンとを異なる線膨張係数を有した材料で形成し、シリンダとピストンとの間の間隔を温度変化に応じて変化させて、目的の温度特性を得ようとすることが試みられている。 On the other hand, in recent shock absorbers, the cylinder and piston are made of materials having different linear expansion coefficients, and the desired temperature characteristics are obtained by changing the distance between the cylinder and piston according to the temperature change. Attempts have been made.
しかしながら、前記のようにピストンとピストンロッドとを圧入によって連結する場合は、圧入に伴うピストンの膨張が、前記隙間に影響を与えてしまい、目的の温度特性を得ることができなかった。 However, when the piston and the piston rod are connected by press-fitting as described above, the expansion of the piston accompanying the press-fitting affects the gap, and the desired temperature characteristics cannot be obtained.
解決しようとする問題点は、ピストンとピストンロッドとを圧入によって連結する場合に目的の温度特性を得ることができない点にある。 The problem to be solved is that the target temperature characteristic cannot be obtained when the piston and the piston rod are connected by press fitting.
本発明は、ピストンとピストンロッドとを圧入によって連結する場合に目的の温度特性を得るため、作動流体を封入したシリンダ内に、ピストンロッドを介して配置され前記シリンダ内を圧力室側と非圧力室側とに区画するピストンを設け、該ピストンに、圧力室側と非圧力室側とを連通する流路を設け、前記シリンダと前記ピストンとを異なる膨張係数を有した材料によって形成し、前記作動流体の温度変化に応じて前記シリンダと前記ピストンとの間の間隔を変化させるショックアブソーバであって、前記ピストンに、前記ピストンロッドを所定の圧入代で圧入結合させる筒状の圧入部を一体に設け、該圧入部と前記シリンダとの間に、前記圧入代による前記圧入部の膨張を吸収可能とする周回状の第1の空間部を形成したことを最も主な特徴とする。 In order to obtain a desired temperature characteristic when a piston and a piston rod are connected by press-fitting, the present invention is arranged in a cylinder filled with a working fluid via a piston rod, and the inside of the cylinder is connected to a pressure chamber side and a non-pressure. A piston partitioned into a chamber side, a flow path communicating the pressure chamber side and the non-pressure chamber side is provided in the piston, and the cylinder and the piston are formed of materials having different expansion coefficients, A shock absorber that changes a distance between the cylinder and the piston in accordance with a temperature change of the working fluid, and a cylindrical press-fit portion that press-fits the piston rod with a predetermined press-fit allowance to the piston. And a first circular space portion that can absorb expansion of the press-fitting portion due to the press-fitting allowance is formed between the press-fitting portion and the cylinder. And features.
本発明のショックアブソーバは、ピストンに、ピストンロッドを所定の圧入代によって圧入させる筒状の圧入部を一体形成したため、圧入部を膨張させながらピストンとピストンロッドとを圧入結合することができる。 In the shock absorber according to the present invention, since the cylindrical press-fitting portion for press-fitting the piston rod with a predetermined press-fitting allowance is integrally formed on the piston, the piston and the piston rod can be press-fitted and joined while the press-fitting portion is expanded.
そして、圧入部とシリンダとの間に、前記圧入に伴う圧入部の膨張を吸収する第1の空間部を備えているため、前記圧入による膨張がシリンダとピストンとの間の間隔に影響するのを抑制することができる。 And since the 1st space part which absorbs expansion | swelling of the press-fit part accompanying the press-fit is provided between the press-fit part and the cylinder, the expansion by the press-fit affects the distance between the cylinder and the piston. Can be suppressed.
従って、ショックアブソーバでは、前記間隔をシリンダ及びピストンの膨張係数に応じて確実に変化させることができ、目的の温度特性を確実に得ることができる。 Therefore, in the shock absorber, the interval can be reliably changed according to the expansion coefficients of the cylinder and the piston, and the desired temperature characteristic can be obtained with certainty.
ピストンとピストンロッドとを圧入によって結合する場合に目的の温度特性を得ることを可能とするという目的を、ピストンの中心部側に筒状の圧入部を設けると共に圧入部の外周側に溝部を形成することによって実現した。 When connecting the piston and piston rod by press-fitting, a cylindrical press-fit part is provided on the center side of the piston and a groove is formed on the outer periphery of the press-fit part for the purpose of obtaining the desired temperature characteristics. Realized by doing.
図1は、本発明の実施例1に係るショックアブソーバの断面図、図2は、図1のショックアブソーバに用いられるピストンを示し、(a)は拡大断面図、(b)は(a)の要部概略を示す拡大断面図、図3は図1のショックアブソーバに用いられるピストンを示し、(a)は平面図、(b)は底面図である。 1 is a cross-sectional view of a shock absorber according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 shows a piston used in the shock absorber of FIG. 1, (a) is an enlarged cross-sectional view, and (b) is a cross-sectional view of (a). 3 is an enlarged cross-sectional view showing an outline of the main part, FIG. 3 shows a piston used in the shock absorber of FIG. 1, (a) is a plan view, and (b) is a bottom view.
本実施例のショックアブソーバ1は、作動流体に温度変化が生じた場合に、ダンパ効果の変化を抑制する温度特性(目的の温度特性)を有している。ショックアブソーバ1は、図1のように、シリンダ3と、該シリンダ3内にピストンロッド5を介して配置されるピストン7とを備えている。
The shock absorber 1 of this embodiment has a temperature characteristic (target temperature characteristic) that suppresses a change in the damper effect when a temperature change occurs in the working fluid. As shown in FIG. 1, the shock absorber 1 includes a
前記シリンダ3は、所定の線膨張係数を有した材料からなる。本実施例においては、PPS(ポリフェニレンサルファイド)樹脂からなっている。シリンダ3は開放端がキャップ9により閉止された円筒形状となっており、内部にはシリコンオイル等の粘性を有する作動流体を封入した流体室11が形成されている。この流体室11は、ピストン7がシリンダ3内に移動可能に挿入されて、圧力室13側と非圧力室15側とに区画されている。
The
前記ピストン7は、シリンダ3とは線膨張係数が異なる材料からなる。本実施例においては、POM(ポリアセタール)樹脂からなり、シリンダ3よりも線膨張係数が大きいものとなっている。このピストン7は、図1〜図3のように、ほぼ円柱形状に形成され、その外周面17がシリンダ3の内周面19との間に所定の間隔(クリアランス)dを形成している。
The
間隔dは、後述する流路21とは別に、圧力室13側と非圧力室15側とを連通し、作動流体の流通を可能としている。間隔dの寸法は、シリンダ3とピストン7との線膨張係数の相違により、作動流体の温度変化に応じて変化するようになっている。本実施例では、シリンダ3よりもピストン7の方が線膨張係数が大きいため、作動流体の温度が低下すると、シリンダ3に対してピストン7が相対的に収縮し、間隔dの寸法が大きくなる。逆に、作動流体の温度が上昇すると、シリンダ3に対してピストン7が相対的に膨張し、間隔dの寸法が小さくなる。
The interval d communicates the
前記ピストン7の一側中心部には、ピストンロッド5を圧入するための筒状の圧入部23が一体形成されている。圧入部23は、ピストンロッド5の内端部25を所定の圧入代によって圧入させるようになっている。すなわち、圧入部23は、その内周径がピストンロッド5の内端部25の外周径よりも小さく形成されており、この径の差が圧入代となって圧入を行わせる。
A cylindrical press-fitting
圧入部23の内周面には、ピストンロッド5の内端部25に設けられた周回溝27に係合する周回突起29が形成されている。この圧入部23の外周側には、溝部31が形成されている。
On the inner peripheral surface of the press-
前記溝部31は、圧入部23の周囲全体に周回状に形成されている。溝部31は、外径側に、シリンダ3との間でピストン7の一側外周に隙間dを形成する外周壁部33を区画すると共に、内径側に、前記圧入部23を区画している。さらに、溝部31内には、周回状の第1の空間部35を区画形成している。
The
第1の空間部35は、ピストンロッド5の圧入に伴う圧入部23の膨張を吸収するようになっている。すなわち、ピストンロッド5の内端部25が圧入部23に圧入されると、第1の空間部35は、その範囲内において圧入部23の膨張を行わせる。これにより、前記圧入によってピストン7の一側が全体として膨張するのを抑制し、ピストン7の一側外周に間隔dを確保する。
The
前記溝部31の底部からは、ピストン7の他側にかけて流路21が貫通形成されている。従って、流路21は、溝部31を介して圧力室13側と非圧力室15側とを連通している。流路21は、溝部31の内外径間の幅よりも小径に形成されており、溝部31との間を段付き形状としている。換言すると、溝部31の内外径間の幅は、流路21の径よりも大きく形成されており、圧入部23が膨張しても圧力室13側と非圧力室15側とを確実に連通できるようになっている。前記流路21は、ピストン7の周方向所定ピッチ毎に複数形成されている。本実施例においては、中心角45°毎に配置されている。
A
前記溝部31の他側外周には、周回状の段部37が形成されている。段部37は、一側外周よりも他側外周を小径にすることで形成されている。この段部37は、シリンダ3の内周面19との間に周回状の第2の空間部39を形成している。
On the other outer periphery of the
第2の空間部39は、圧入に伴うピストン7他側の膨張を吸収する。すなわち、ピストンロッド5の内端部25が圧入部23に圧入されると、圧入部23と共にピストン7他側が全体として膨張するが、かかる膨張を第2の空間部39の範囲内で行わせる。これにより、ピストン7他側が膨張しても、ピストン7の他側外周に間隔dを確保する。
The
前記ピストン7の他側端面41には、流路21から段部37にかけて形成されたオリフィス43を備えている。オリフィス43は、後述する弁体47による流路21の閉じ状態で、流路21と圧力室13とを連通する。
The
前記ピストン7の他側には、ガイドバー45を介して弁体47が設けられている。弁体47は、ガイドバー45に軸方向移動自在に挿通されている。この弁体47は、ピストン7の移動に応じた作動流体の抵抗によってピストン7に対して近接離反移動するようになっている。この近接離反移動により、弁体47は、前記流路21を開閉する。
A
前記シリンダ3の非圧力室15内には、この非圧力室15内の圧力変動に対応して弾性変形する弾性膜49が配置されている。弾性膜49は、ゴム膜からなるメンブレンであり、シリンダ3内に挿入されたガイド51に取り付けられている。
In the
前記ガイド51は、シリンダ3の開放端側に形成された収容段部37内に嵌装されている。ガイド51の軸心部は、挿通孔53を備えピストンロッド5を挿通している。ガイド51の中間部には、弾性膜49を収容配置する凹部55が形成されている。弾性膜49の内周側には、ガイド51との間に空間57が形成されている。
The
前記ガイド51の両端には、シリンダ3の内周面に嵌合するフランジ部59,61が形成されている。フランジ部59,61は、外周に、弾性膜49両側の周状端部63,65が係合する凹溝67が形成されている。従って、弾性膜49の周状端部63,65は、ガイド51のフランジ部59,61とシリンダ3内周面との間で狭持固定されている。
At both ends of the
前記開放端側のフランジ部61は、周溝69内にパッキン71を収容し、シリンダ3内の作動流体がピストンロッド5の周囲から外部に漏れるのを防止している。反開放端側のフランジ部59は、連通孔73を備え、非圧力室15と空間57とを連通している。
The
前記弾性膜49は、その弾性変形により、非圧力室15と圧力室13との間の作動流体の流通を良好化し、ショックアブソーバ1の性能を向上している。
[ショックアブソーバの作用]
本実施例のショックアブソーバ1は、ピストンロッド5の外端部75が外力を受けることで動作する。
The
[Action of shock absorber]
The shock absorber 1 of this embodiment operates when the
外端部75がシリンダ3に対する押し込み方向の外力を受けると、ピストンロッド5に連動してピストン7が圧力室13側に移動する。かかる移動に応じて、作動流体の抵抗を受けた弁体47がピストン7側へ近接移動し、各流路21が閉塞される。このとき、閉塞された流路21は、オリフィス43を介して圧力室13に連通し、非圧力室15側へ作動流体を移動させる。同時に、作動流体は、シリンダ3の内周面19とピストン7の外周面17との間の間隔dを通って非圧力室15側へ移動する。これらの作動流体の移動によって、ショックアブソーバ1は、所定のダンパー効果を発揮することができる。
When the
外端部75がシリンダ3に対する引き抜き方向の外力を受けると、前記とは逆に、ピストン7が非圧力室15側に移動すると共に弁体47が作動流体の抵抗を受けて反ピストン7側へ離反移動し、各流路21が開放される。従って、作動流体は、開放された流路21及び間隔dを介して圧力室13側へ移動する。
When the
なお、ピストン7の外周側に配置される外周壁部33は、第1の空間部35によって薄肉となっているため、リリーフ弁として機能させることができ、高負荷時の破損を抑制することができる。
In addition, since the outer
前記動作中には、周辺環境や使用時間等によって作動流体の温度と共に粘度が変化することがある。この場合でも、本実施例のショックアブソーバ1は、間隔dの寸法が変化することで、ダンパ効果の変化を抑制することができる。 During the operation, the viscosity may change with the temperature of the working fluid depending on the surrounding environment, usage time, and the like. Even in this case, the shock absorber 1 of the present embodiment can suppress the change in the damper effect by changing the dimension of the distance d.
すなわち、作動流体の温度が上昇した場合は、シリンダ3に対してピストン7が相対的に膨張して間隔dの寸法が小さくなる。従って、ショックアブソーバ1は、温度上昇に応じて作動流体の粘度が低下しても間隔dの流動抵抗が増大するため、ピストン7全体の移動に対する抵抗の変化を、温度上昇に拘わらず抑制し又は防止することができる。
That is, when the temperature of the working fluid rises, the
一方、作動流体の温度が低下した場合は、シリンダ3に対してピストン7が相対的に収縮して間隔dの寸法が大きくなる。従って、ショックアブソーバ1は、温度低下に応じて作動流体の粘度が上昇しても間隔dの流動抵抗が低下するため、ピストン7全体の移動に対する抵抗の変化を、温度低下に拘わらず抑制し又は防止することができる。
On the other hand, when the temperature of the working fluid is lowered, the
ここで、ショックアブソーバ1は、ピストン7一側の中心部に一体形成された圧入部23にピストンロッド5の内端部25を圧入すると共に、圧入部23の周囲全体に形成した第1の空間部35により前記圧入に伴う圧入部23の膨張を吸収している。このため、ピストン7の一側は、圧入による膨張、すなわち圧入による影響が抑制され、作動流体の温度変化に伴って線膨張係数に応じた膨張及び収縮を確実行うことができる。
Here, the shock absorber 1 press-fits the
一方、ピストン7の他側外周には、圧入に伴うピストン7他側の膨張を吸収する第2の空間部39が形成されている。このため、ピストン7の他側も、圧入による影響(圧入による膨張)が抑制され、作動流体の温度変化に伴って線膨張計数に応じた膨張及び収縮を確実に行うことができる。
On the other hand, a
このように、本実施例のショックアブソーバ1では、作動流体の温度変化に伴ってピストン7の一側から他側の全体にわたって線膨張係数に応じた膨張及び収縮を確実に行わせ、ダンパ効果の変化を抑制する温度特性を確実に得ることができる。
Thus, in the shock absorber 1 of the present embodiment, the expansion and contraction according to the linear expansion coefficient is surely performed from one side of the
図4はショックアブソーバの温度変化に伴うダンパ効果の変化を示す図表である。図5は、図4の変化を示すグラフであり、(a)は温度変化に伴う動作時間の変化を示し、(b)は温度変化に伴う変化率を示している。図4及び図5においては、23℃(常温)のダンパ効果を基準とし、これに対するー10℃(低温)及び50℃(高温)での変化を示している。また、図5中では、▲が第1及び第2の空間部35,39を有した本実施例のショックアブソーバ1を示し、■が第1及び第2の空間部35,39を有さない比較例を示している。
FIG. 4 is a table showing changes in the damper effect accompanying changes in the temperature of the shock absorber. 5A and 5B are graphs showing changes in FIG. 4, in which FIG. 5A shows a change in operating time accompanying a temperature change, and FIG. 5B shows a change rate accompanying a temperature change. 4 and 5 show changes at −10 ° C. (low temperature) and 50 ° C. (high temperature) relative to the damper effect at 23 ° C. (normal temperature). Further, in FIG. 5, ▲ indicates the shock absorber 1 of the present embodiment having the first and
図4及び図5より明らかなように、本実施例のショックアブソーバ1は、低温及び高温の各時点での動作時間の変化及び変化率を比較例に対して著しく低減し、ダンパ効果の変動を抑制した温度特性を得ることができた。
[変形例]
前記ショックアブソーバ1は、作動流体の温度変化に伴うダンパ効果の変化を抑制する温度特性を有していたが、作動流体の温度変化に伴ってダンパ効果を積極的に変化させる温度特性とすることも可能である。
As is apparent from FIGS. 4 and 5, the shock absorber 1 of this embodiment significantly reduces the change and rate of change in the operating time at each of the low temperature and high temperature times as compared with the comparative example, thereby reducing the fluctuation of the damper effect. Suppressed temperature characteristics could be obtained.
[Modification]
The shock absorber 1 has a temperature characteristic that suppresses a change in the damper effect accompanying a change in the temperature of the working fluid. However, the shock absorber 1 has a temperature characteristic that positively changes the damper effect in accordance with a change in the temperature of the working fluid. Is also possible.
例えば、シリンダ3の内周面19とピストン7の外周面17との間の間隔d及びオリフィス43の設定により、図4及び図5の×のように、低温時に動作時間を短くし高温時に動作時間を長くした温度特性(目的の温度特性)とすることができる。
For example, by setting the distance d between the inner
この温度特性とは逆に、低温時に動作時間を長くし高温時に動作時間を短くする温度特性とすることも可能である。 Contrary to this temperature characteristic, it is also possible to have a temperature characteristic in which the operating time is lengthened at low temperatures and the operating time is shortened at high temperatures.
この他、シリンダ3及びピストン7の材料選択によっても、前記同様の温度特性を得ることも可能である。
[実施例の効果]
本実施例のショックアブソーバ1は、ピストン7に、ピストンロッド5の内端部25を所定の圧入代によって圧入させる筒状の圧入部23を一体形成したため、圧入部23を膨張させながらピストン7とピストンロッド5とを圧入結合することができ、構造の簡素化を図ることができる。
In addition, the same temperature characteristics as described above can be obtained by selecting materials for the
[Effect of Example]
In the shock absorber 1 of this embodiment, since the cylindrical press-
そして、シリンダ3と圧入部23との間には、圧入部23の周囲全体に形成した溝部31からなり、前記圧入に伴う圧入部23の膨張を吸収する第1の空間部35が設けられている。このため、前記圧入による圧入部23の膨張が第1の空間部35の範囲内で行われ、間隔dに対する圧入の影響を抑制することができる。
A
従って、ショックアブソーバ1では、作動流体の温度変化に伴い、ピストン7を線膨張係数に応じて確実に膨張及び収縮させることができ、目的の温度特性を確実に得ることができる。
Therefore, in the shock absorber 1, the
ピストン7の外周には、圧入に伴うピストン7の膨張を吸収する第2の空間部39が形成されている。このため、間隔dに対する圧入の影響を、より確実に抑制することができ、より確実に目的の温度特性を得ることができる。
A
本実施例のショックアブソーバ1は、ピストン7に対して近接離反し流路21を開閉する弁体47を設けると共に、流路の閉状態で圧力室13と流路21とを連通するオリフィス43を設けたため、容易且つ確実にダンパ効果を得ることができる。
The shock absorber 1 according to the present embodiment is provided with a
しかも、ピストン7及びシリンダ3の設計等として、ピストン7及びシリンダ3の材料選択、間隔dの設定、及びオリフィス43の設定の何れか一つ、或いは何れかの又は全部の組み合わせを適宜行うことによって、より容易且つ確実に目的の温度特性を得ることができる。
In addition, as the design of the
1 ショックアブソーバ
3 シリンダ
5 ピストンロッド
7 ピストン
11 流体室
13 圧力室
15 非圧力室
21 流路
23 圧入部
31 溝部
35 第1の空間部
37 段部
39 第2の空間部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (5)
該ピストンに、圧力室側と非圧力室側とを連通する流路を設け、
前記シリンダと前記ピストンとを異なる膨張係数を有した材料によって形成し、前記作動流体の温度変化に応じて前記シリンダと前記ピストンとの間の間隔を変化させるショックアブソーバであって、
前記ピストンに、前記ピストンロッドを所定の圧入代で圧入結合させる筒状の圧入部を一体に設け、
該圧入部と前記シリンダとの間に、前記圧入代による前記圧入部の膨張を吸収可能とする周回状の第1の空間部を形成した、
ことを特徴とするショックアブソーバ。 Provided in the cylinder filled with the working fluid is a piston that is arranged via a piston rod and divides the cylinder into a pressure chamber side and a non-pressure chamber side,
The piston is provided with a flow path communicating the pressure chamber side and the non-pressure chamber side,
A shock absorber, wherein the cylinder and the piston are formed of materials having different expansion coefficients, and a distance between the cylinder and the piston is changed according to a temperature change of the working fluid,
The piston is integrally provided with a cylindrical press-fitting portion that press-fits the piston rod with a predetermined press-fitting allowance,
Between the press-fitting part and the cylinder, a circular first space part capable of absorbing expansion of the press-fitting part due to the press-fitting allowance was formed.
Shock absorber characterized by that.
前記ピストンの外周に、前記圧入代によるピストンの膨張を吸収可能とする周回状の第2の空間部を形成した、
ことを特徴とするショックアブソーバ。 The shock absorber according to claim 1,
On the outer periphery of the piston, a circular second space portion that can absorb expansion of the piston due to the press-fitting allowance was formed.
Shock absorber characterized by that.
前記第1の空間部は、前記圧入部の周囲全体に形成された周回状の溝部からなる、
ことを特徴とするショックアブソーバ。 The shock absorber according to claim 1 or 2,
The first space portion is composed of a circumferential groove formed around the entire press-fit portion.
Shock absorber characterized by that.
前記第2の空間部は、前記ピストンの外周に形成された周回状の段部からなる、
ことを特徴とするショックアブソーバ。 The shock absorber according to claim 2 or 3,
The second space portion comprises a circular step formed on the outer periphery of the piston.
Shock absorber characterized by that.
前記ピストンに対して近接離反し前記流路を開閉する弁体を設けると共に、前記流路の閉状態で前記圧力室と前記流路とを連通するオリフィスを設けた、
ことを特徴とするショックアブソーバ。 The shock absorber according to any one of claims 1 to 4,
Provided with a valve body that opens and closes the flow path close to and away from the piston, and provided with an orifice that communicates the pressure chamber and the flow path in a closed state of the flow path.
Shock absorber characterized by that.
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