JP2009270597A - Damper device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ピストンの移動速度に応じて所定のダンパー効果を得ることができるダンパー装置に関する。 The present invention relates to a damper device capable of obtaining a predetermined damper effect according to the moving speed of a piston.
ダンパー装置としては、例えば、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。かかるダンパー装置は、ピストン・ロッドが扉などから外力を受けて軸方向移動し、これに連動してピストンがシリンダ内を移動する。この結果、ダンパー装置は、所定のダンパー効果を発揮することができる。 As a damper device, for example, there is one in which a piston is disposed in a cylinder via a piston rod. In such a damper device, the piston / rod moves in the axial direction in response to an external force from a door or the like, and the piston moves in the cylinder in conjunction with this movement. As a result, the damper device can exhibit a predetermined damper effect.
この場合、ピストンの移動速度が設定速度の許容範囲内であれば正常に作動する
しかしながら、緩衝対象物からの外力が大きくなると、これに応じてピストンの移動速度が速くなり、許容範囲を超えて速くなると、正常に作動しなくなるばかりかピストンが損傷して所定のダンパー効果を得ることができないおそれがあった。
解決しようとする問題点は、ピストンの移動速度が許容範囲を超えると所定のダンパー効果を得ることができない点にある。 The problem to be solved is that when the moving speed of the piston exceeds the allowable range, a predetermined damper effect cannot be obtained.
本発明は、ピストンの移動速度が許容範囲を超えても所定のダンパー効果を得るため、作動流体を封入したシリンダ内を圧力室側と非圧力室側とに移動可能なピストンに、前記圧力室と非圧力室とを連通する流路を設け、前記ピストンの前記圧力室側への移動速度に応じて前記流路の面積を減少させる調整弁を備えたダンパー装置であって、前記ピストンに貫通形成され前記圧力室と非圧力室とを連通するリリーフ路と、該リリーフ路を開閉可能なリリーフ弁とを備え、前記リリーフ弁は、前記調整弁の動作後に前記リリーフ路を開放するように動作することを最も主な特徴とする。 In order to obtain a predetermined damper effect even when the moving speed of the piston exceeds an allowable range, the present invention provides the piston that is movable in the cylinder filled with the working fluid to the pressure chamber side and the non-pressure chamber side. And a non-pressure chamber, and a damper device provided with an adjustment valve that reduces the area of the flow path according to the moving speed of the piston toward the pressure chamber. A relief path formed to communicate the pressure chamber and the non-pressure chamber, and a relief valve capable of opening and closing the relief path, the relief valve operating to open the relief path after the operation of the regulating valve The main feature is to do.
本発明のダンパー装置は、ピストンの移動速度が許容範囲を超えても、調整弁による流路面積の減少を通じて、所定のダンパー効果を確実に発揮することができる。 According to the damper device of the present invention, even if the moving speed of the piston exceeds the allowable range, the predetermined damper effect can be reliably exhibited through the reduction of the flow path area by the adjusting valve.
そして、少なくとも調整弁の動作後においては、リリーフ路を開放して作動流体を非圧力室側に逃がすことができる。この結果、ピストンの損傷を抑制して所定のダンパー効果を確実に発揮することができる。 At least after the operation of the regulating valve, the relief path can be opened to allow the working fluid to escape to the non-pressure chamber side. As a result, it is possible to reliably exhibit a predetermined damper effect while suppressing damage to the piston.
ピストンの移動速度が許容範囲を超えても所定のダンパー効果を得るという目的を、リリーフ路及びリリーフ弁によって実現した。 The purpose of obtaining a predetermined damper effect even when the moving speed of the piston exceeds the allowable range is realized by the relief path and the relief valve.
図1は本発明の実施例1に係るダンパー装置を示す断面図である。
[ダンパー装置の全体構成]
本実施例のダンパー装置1は、図1のように、シリンダ3とピストン5とを備えている。
1 is a cross-sectional view illustrating a damper device according to a first embodiment of the present invention.
[Overall configuration of damper device]
The damper device 1 of this embodiment includes a
前記シリンダ3は、筒状に形成され、内径側に小径部7と該小径部7よりも大径の大径部9とが軸方向に連続して設けられている。
The
前記小径部7内には、作動液体として例えばシリコン・オイルが封入されている。この小径部7内は、ピストン5が軸方向へ往復移動可能に配置され、そのピストン5の軸方向両側が圧力室11及び非圧力室13として区画形成されている。また、小径部7内には、ピストン5を非圧力室13側に付勢するリターン・スプリング15が配置されている。前記ピストン5にはピストン・ロッド17が組み付けられ、ピストン・ロッド17はシリンダ3外部へ突出している。
In the
前記シリンダ3の大径部9内には、ロッド・ガイド19が非圧力室13に隣接して嵌装されている。ロッド・ガイド19は、中空筒状に形成されており、軸心部に挿通孔21を備えている。挿通孔21は、ロッド・ガイド19の内周にピストン・ロッド17を貫通させている。ロッド・ガイド19の外周中間部には、周回状の凹部23が形成されている。凹部23内には、独立気泡のゴム等からなるアキュムレータ25が収容されている。
A
前記ロッド・ガイド19の両端には、フランジ部27,29が形成されている。一端のフランジ部27は、非圧力室13に隣接するようにして大径部9の内周面に嵌合して取り付けられている。この一端フランジ部27には、凹部23内を非圧力室13と連通する連通路27aが貫通形成されている。連通路27aは、シリコン・オイルをロッド・ガイド19の凹部23内へ導き、アキュムレータ25による非圧力室13の容積変化を吸収させることができるようになっている。
前記他端のフランジ部29は、周溝29aが設けられ、周溝29a内にはピストン・ロッド17に摺接するUパッキン等からなるシール部材31が嵌合保持されている。また、他端フランジ部29の外周には、周回状の凹溝29bを備え凹溝29b内にOリング等からなるシール部材33が保持されている。この他端フランジ部29に隣接して、前記大径部9の開放端側内周面にはキャップ部35が取り付けられ、ロッド・ガイド19の抜け止め等が行われている。
[ピストンの具体構成]
図2は図1のダンパー装置のピストン及びその周辺構造を示す拡大断面図、図3は図2のピストンを示し、(a)は断面図、(b)は(a)のIII−III線矢視における断面図、(c)は平面図、(d)は底面図である。
The
[Specific structure of piston]
2 is an enlarged cross-sectional view showing the piston of the damper device of FIG. 1 and its peripheral structure, FIG. 3 shows the piston of FIG. 2, (a) is a cross-sectional view, and (b) is a III-III line arrow of (a). Sectional drawing in view, (c) is a plan view, and (d) is a bottom view.
前記ピストン5は、図1〜図3のように、樹脂或いは金属などにより形成され、流路37を備えている。流路37は、ピストン5を貫通するように形成された小孔37a及びピストン5外周面とシリンダ3との間の隙間37bで形成されている。かかる流路37は、ピストン5の移動に応じてシリコン・オイルを圧力室11及び非圧力室13側間で移動させるようになっている。前記流路37の小孔37aは、ピストン5の周方向に複数設けられている。この小孔37aに隣接して、ピストン5の圧力室11側には調整弁39が取り付けられている。
The
前記調整弁39は、ゴムやプラスチック等の弾性体からなり、リング状に形成されている。調整弁39は、ピストン5の圧力室11側に突設されたガイド・バー5aに一定範囲で軸方向移動可能に支持されている。従って、調整弁39は、ピストン5の圧力室11側への移動時にシリコン・オイルの圧力を受けて流路37の小孔37aに対する閉じ側へ動作すると共に、同様にピストン5の非圧力室13側への移動時に流路37の小孔37aに対する開側へ動作するようになっている。
The
調整弁39の内周側は、ガイド・バー5aの基端側に形成された段部5bに当接し、調整弁39は、閉じ側への動作が規制されるようになっている。かかる規制によって、調整弁39と小孔37aとの間には第1のオリフィス40が形成される。調整弁39の外周部は、ピストン5の圧力室11側への移動速度が第1の設定速度を越えると、シリコン・オイルの圧力を受けて弾性変形し小孔37aを閉塞するようになっている。従って、調整弁39は、ピストン5の圧力室11側への移動速度に応じて小孔37aを閉塞し、流路37の面積を減少させることができる。なお、本実施例では、ピストン5の圧力室11側端部に、調整弁39による閉塞状態で一部の小孔37aを開放可能とする第2のオリフィス41が設けられている。ただし、第2のオリフィス41は、ダンパー装置1の仕様に応じて省略することも可能である。
The inner peripheral side of the regulating
前記ピストン5は、流路37の小孔37aに対する内径側にリリーフ路43を備えている。リリーフ路43は、ピストン5に貫通形成されており、流路37の小孔37aよりも小径となっている。リリーフ路43の圧力室11側端部は、ピストン5のガイド・バー5aまで至り、リリーフ路43の非圧力室13側端部は、周回状の溝部45に連通して拡径されている。前記リリーフ路43は、ピストン5の周方向所定間隔毎に複数、例えば180°毎に一対設けられている。このリリーフ路43は、径方向において弁取付座47及び弁受座49間に配置されている。
前記弁取付座47は、ピストン5の軸心部側に設けられている。弁取付座47は、ピストン5の非圧力室13側の端面51よりも圧力室11側に偏倚して配置されている。前記弁受座49は、弁取付座47の周囲に設けられ、ピストン5の非圧力室13側の端面51と面一に設定されている。従って、弁受座49は、弁取付座47より非圧力室13側に突出している。
The
The
前記リリーフ路43に隣接して、ピストン5の非圧力室13側にはリリーフ弁53が取り付けられている。
A
リリーフ弁53は、プラスチックやスチール等の弾性変形可能な弾性体からなり、リング状に形成されている。このリリーフ弁53は、ピストン5の弁取付座47に取り付けられている。すなわち、リリーフ弁53は、内周部53aが弁取付座47とピストン・ロッド17との間で狭持固定され、押圧力が付与されている。かかる押圧力により、リリーフ弁53の外周部53bは、予め弾性変形した状態で弁受座49に密着している。従って、リリーフ弁53は、弾性力によってプリロード状態でリリーフ路43を閉塞している。
The
前記リリーフ弁53は、調整弁39の動作後にピストン5の圧力室11側への移動速度が第2の設定速度を超えると、外周部53bがシリコン・オイルの圧力を受けて非圧力室13側に弾性変形し、リリーフ路43を開放するようにリリーフ圧力が設定されている。従って、リリーフ弁53は、調整弁39の動作後にリリーフ路43を開放するように動作する。
When the movement speed of the
前記リリーフ圧力は、リリーフ弁53の弾性変形量及び弾性係数の何れか一方又は双方の調整によって設定することができる。例えば、リリーフ圧力は、調整弁39が流路37の小穴37aを完全に閉塞した後にリリーフ弁53がリリーフ路43を開放するように設定し或いは調整弁39が流路37の小穴37aを完全に閉塞する前からリリーフ弁53がリリーフ路43を開放するように設定することが可能である。
The relief pressure can be set by adjusting one or both of the elastic deformation amount and the elastic coefficient of the
前記ピストン・ロッド17は、一端部55の段部55aがリリーフ弁53に突き当てられると共に一端部55がピストン5の中心孔5cに嵌合している。ピストン・ロッド17の一端部55の先端55bには、ピストン5のガイド・バー5aに突き当てられたリータン・スプリング15のバネ受け部57を介して締結具としてのプッシュ・ナット59が取り付けられている。このようにして、ピストン・ロッド17は、ピストン5に組み付けられ、ピストン5の弁取付座47に取り付けられたリリーフ弁53に対して押圧力を付与している。ピストン・ロッド17の段部55aの外周側は、テーパ面55cを備えており、リリーフ弁53の開放動作時に干渉しないようになっている。
[ダンピング]
以下、本実施例のダンパー装置1のダンピング動作について、図4〜図8をも参照して説明する。図4〜図7は、ダンパー動作時におけるピストン及びその周辺構造を示す拡大断面図であり、図4はピストンが圧力室側へ低速で移動する場合、図5はピストンが圧力室側へ中速で移動する場合、図6はピストンが圧力室側へ高速で移動する場合、図7はピストンが非圧力室側へ移動する場合を示している。また、図8は、ピストン動作時のピストンの移動速度と抗力との関係を示す図表である。
The
[Dumping]
Hereinafter, the damping operation of the damper device 1 of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 4 to 7 are enlarged sectional views showing the piston and its peripheral structure during the damper operation. FIG. 4 shows a case where the piston moves to the pressure chamber side at a low speed, and FIG. 6 shows a case where the piston moves to the pressure chamber side at a high speed, and FIG. 7 shows a case where the piston moves to the non-pressure chamber side. FIG. 8 is a chart showing the relationship between the moving speed of the piston and the drag during the piston operation.
本実施例のダンパー装置1は、図1〜図6のように、緩衝対象物としての扉の閉じ動作等でピストン・ロッド17が外力を受けてシリンダ3内へ収縮動作する。このピストン・ロッド17の収縮動作に連動して、ピストン5が圧力室11側へ軸方向移動する。ピストン5が軸方向移動すると、調整弁39がシリコン・オイルから圧力を受けて閉じ側へ動作し、ピストン5の移動速度に応じたダンピング動作を行う。
As shown in FIGS. 1 to 6, the damper device 1 according to the present embodiment is contracted into the
前記外力が比較的小さく、ピストン5の移動速度が第1の設定速度の許容範囲内であれば(低速)、図4のように、ダンパー装置1は、流路37であるピストン5とシリンダ3との間の隙間37b及び第1のオリフィス40によって開放された流路37の小孔37aを介して非圧力室13側へシリコン・オイルを移動させる。
If the external force is relatively small and the moving speed of the
この結果、低速域では、図8のように、ピストン5の移動速度に応じた抗力の上昇を緩やかなものとし、抗力を小さく抑えながら所定のダンパー効果を確実に発揮することができる(図8の1の領域)。
As a result, in the low speed region, as shown in FIG. 8, the increase of the drag according to the moving speed of the
前記外力が比較的大きく、ピストンの移動速度が第1の設定速度を越えると共に第2の設定速度の許容範囲内である場合(中速)、図5のように、ダンパー装置1は、調整弁39の外周部53bがピストン5側に弾性変形して流路37の小孔37aを閉塞する。
When the external force is relatively large and the moving speed of the piston exceeds the first set speed and is within the allowable range of the second set speed (medium speed), as shown in FIG. The outer
従って、ダンパー装置1は、面積が減少した流路37であるピストン5とシリンダ3との間の隙間37b及び第2のオリフィス41によって開放された流路37の小孔37aを介して非圧力室13側へシリコン・オイルを移動させる。
Therefore, the damper device 1 has a non-pressure chamber through the
この結果、中速域では、図8のように、ピストン5の移動速度に応じた抗力の上昇を低速時よりも急激なものとすることができ、所定のダンパー効果を確実に発揮することができる(図8の2の領域)。
As a result, in the middle speed range, as shown in FIG. 8, the drag increase according to the moving speed of the
前記外力が更に大きい過負荷であり、ピストンの移動速度が第2の設定速度を越えた場合(高速)、図6のように、ダンパー装置1は、リリーフ弁53の外周部53bが非圧力室13側に弾性変形し、リリーフ路43を開放する。
When the external force is a larger overload and the moving speed of the piston exceeds the second set speed (high speed), as shown in FIG. 6, in the damper device 1, the outer
従って、ダンパー装置1は、面積が減少した流路37に加えて開放されたリリーフ路43を介して非圧力室13側へシリコン・オイルを移動させることができる。
Therefore, the damper device 1 can move the silicon oil to the
すなわち、高速域では、リリーフ路43からシリコン・オイルを非圧力室13側に逃がすことで、図8のように、ピストン5の移動速度に応じた抗力の上昇を中速時よりも緩やかなものとすることができる(図8の3の領域)。
That is, in the high speed region, the silicon oil is released from the
この結果、ピストン5の移動速度が高速の場合であっても、過度の抗力上昇(圧力室11の内圧上昇)によるピストン5の損傷を抑制して所定のダンパー効果を確実に発揮することができる。
As a result, even when the moving speed of the
このように、ダンパー装置1では、ピストン5の移動速度が低速、中速、高速に対する3段階の抗力−速度特性(2つの変曲点を有する抗力−速度特性)を得ることができ、所定のダンパー効果を確実に発揮することができる。
As described above, the damper device 1 can obtain three stages of drag-speed characteristics (drag-speed characteristics having two inflection points) against the low, medium, and high speeds of movement of the
一方、扉の開動作等でピストン・ロッド17がシリンダ3に対して伸張方向へ引き出されると、図7のように、非圧力室13側のシリコン・オイルは、流路37の小孔37aを通って調整弁39に作用する。この結果、調整弁39が開側へ動作し、ピストン5に働くシリコン・オイルの圧力を小さくしてピストン5を軽く移動させることができる。
[実施例1の効果]
本実施例のダンパー装置1は、シリコン・オイルを封入したシリンダ3内を圧力室11側と非圧力室13側とに移動可能なピストン5に、圧力室11と非圧力室13とを連通する流路37を設け、ピストン5の圧力室11側への移動速度に応じて流路37の面積を減少させる調整弁39を備えている。
On the other hand, when the
[Effect of Example 1]
The damper device 1 of the present embodiment communicates the
従って、ダンパー装置1では、ピストン5の移動速度が許容範囲を超えても、調整弁39によって流路37の面積を減少させ、所定のダンパー効果を確実に発揮することができる。
Therefore, in the damper device 1, even if the moving speed of the
そして、本実施例のダンパー装置1は、ピストン5に貫通形成され圧力室11と非圧力室13とを連通するリリーフ路43と、リリーフ路43を開閉可能なリリーフ弁53とを備え、リリーフ弁53が調整弁39の動作後にリリーフ路43を開放するように動作する。
The damper device 1 of the present embodiment includes a
従って、流路37の面積を減少させて所定のダンパー効果を発揮した後は、リリーフ路43を開放してシリコン・オイルを非圧力室13側に逃がすことができる。この結果、ピストン5の損傷を抑制し、所定のダンパー効果を確実に発揮することができる。
Therefore, after reducing the area of the
しかも、上記構成により、部品点数を抑え、シンプルな構造でリリーフ弁機能を備えることができる。 Moreover, with the above configuration, the number of parts can be reduced, and a relief valve function can be provided with a simple structure.
本実施例のダンパー装置1は、リリーフ弁53がリリーフ路43を弾性変位によって開放する弾性部材であるため、ピストン5の移動速度に応じたリリーフ路43の開放を円滑に行わせることができると共に、構造の簡素化を図ることができる。
In the damper device 1 of the present embodiment, the
リリーフ弁53は、弾性変形によりプリロード状態でリリーフ路43を閉塞するため、弾性変形量及び弾性係数の何れか一方又は双方の調整によってプリロードを容易に調整することができる。この結果、ダンパー装置1では、仕様等に応じて特性を容易に変化させることができ、所定のダンパー効果を容易且つ確実に発揮することができる。
Since the
本実施例のダンパー装置1は、弁取付座47とこの弁取付座47より非圧力室13側に突出する弁受座49との間にリリーフ路43を設け、ピストン5に組み付けられるピストン・ロッド17により押圧力を付与してリリーフ弁53を弁取付座47に取り付け、且つリリーフ弁53の外周部53bを弁受座49に密着させ、リリーフ路43をリリーフ弁53により閉塞している。
The damper device 1 of the present embodiment is provided with a
従って、ダンパー装置1では、弁受座49の弁取付座47に対する突出位置を変更するだけで、リリーフ弁53の弾性変形量を調整することができ、プリロードを容易に調整することができる。
[その他]
本発明は上記実施例に限定されるものではなく、各種の設計変更が可能である。例えば、リリーフ弁53は、弾性部材で形成され、弾性変形することによって弾性変位していたが、例えば、リリーフ弁53とピストン・ロッド17との間に弾性部材を介在させ、この弾性部材の弾性変形によってリリーフ弁が全体として変位するように構成することも可能である。
Therefore, in the damper device 1, the elastic deformation amount of the
[Others]
The present invention is not limited to the above embodiments, and various design changes are possible. For example, the
また、リリーフ弁53は、プリロード状態でリリーフ路43を閉塞していたが、非プリロード状態でリリーフ路を閉塞するように構成しても良い。この場合は、弁受座を弁取付座と面一に構成することも可能である。
Further, although the
また、ピストン5の第1及び第2の設定速度は、仕様等に応じて任意に設定することができる。
Moreover, the 1st and 2nd setting speed of the
1 ダンパー装置
3 シリンダ
5 ピストン
11 圧力室
13 非圧力室
17 ピストン・ロッド
37 流路
39 調整弁
43 リリーフ路
47 弁取付座
49 弁受座
53 リリーフ弁
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (4)
前記ピストンに貫通形成され前記圧力室と非圧力室とを連通するリリーフ路と、
該リリーフ路を開閉可能なリリーフ弁とを備え、
前記リリーフ弁は、前記調整弁の動作後に前記リリーフ路を開放するように動作する、
ことを特徴とするダンパー装置。 A piston that can move between the pressure chamber side and the non-pressure chamber side in the cylinder filled with the working fluid is provided with a flow path that connects the pressure chamber and the non-pressure chamber, and the piston moves to the pressure chamber side. A damper device comprising an adjustment valve that reduces the area of the flow path according to speed,
A relief passage formed through the piston and communicating the pressure chamber and the non-pressure chamber;
A relief valve capable of opening and closing the relief path;
The relief valve operates to open the relief path after operation of the regulating valve;
A damper device characterized by that.
前記リリーフ弁は、前記リリーフ路を弾性変位によって開放する弾性部材である、
ことを特徴とするダンパー装置。 The damper device according to claim 1,
The relief valve is an elastic member that opens the relief path by elastic displacement.
A damper device characterized by that.
前記リリーフ弁は、弾性変形によりプリロード状態で前記リリーフ路を閉塞する、
ことを特徴とするダンパー装置。 The damper device according to claim 2, wherein
The relief valve closes the relief path in a preloaded state by elastic deformation,
A damper device characterized by that.
前記ピストンの非圧力室側端部に、前記弁取付座を設け、
前記弁取付座の周囲に、前記弁取付座より非圧力室側に突出し前記リリーフ弁の外周部を密着させる弁受座を設け、
前記弁取付座と弁受座との間に、前記リリーフ路を設け、
前記ピストンに組み付けられるピストン・ロッドにより押圧力を付与して前記リリーフ弁を前記弁取付座に取り付け、且つ前記リリーフ弁の外周部を前記弁受座に密着させ、前記リリーフ路を前記リリーフ弁により閉塞する、
ことを特徴とするダンパー装置。 The damper device according to any one of claims 1 to 3,
The valve mounting seat is provided at the non-pressure chamber side end of the piston,
Around the valve mounting seat, a valve seat that protrudes from the valve mounting seat to the non-pressure chamber side and closely contacts the outer periphery of the relief valve is provided,
The relief path is provided between the valve mounting seat and the valve seat,
A pressing force is applied by a piston rod assembled to the piston to attach the relief valve to the valve mounting seat, and an outer peripheral portion of the relief valve is brought into close contact with the valve receiving seat, and the relief path is formed by the relief valve. Occluded,
A damper device characterized by that.
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