JP2014194253A - Damping force variable hydraulic vibration control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、減衰力を無段階で変化させることができる油圧制振装置に関する。 The present invention relates to a hydraulic vibration control device capable of changing a damping force steplessly.
従来、減衰力を変化させることができる制振装置として、特許文献1に記載されたものが知られている。この制振装置は、一端側が支持体又は被支持体に連結されるシリンダと、シリンダ内を2つの隔室に区画するピストンと、一端側がピストンに連結されシリンダに軸線方向へ出入り自在で、他端側が被支持体又は支持体に連結されるピストンロッドと、シリンダの2つの隔室間を連通するバイパス管と、シリンダに連通するリザーバとで構成される。シリンダとバイパス管内には磁気粘性流体が充填される。バイパス管内の軸には電磁石が固定される。電磁石は管体との隙間に磁界を形成し、磁界の変化により、隙間に流通する磁気粘性流体の流動抵抗を制御し、それにより減衰力を変化させる。
Conventionally, what was described in
上記従来の磁気粘性流体を用いた制振装置においては、高価な磁気粘性流体を比較的大量に用いるため、コスト高となるという課題がある。
したがって、本発明は、用いる磁気粘性流体の量が少なくて、なお減衰力を無段階に変化させることができる油圧制振装置を提供することを目的としている。
In the conventional vibration damping device using a magnetorheological fluid, there is a problem that the cost is high because a relatively large amount of expensive magnetorheological fluid is used.
Accordingly, an object of the present invention is to provide a hydraulic vibration control device that uses a small amount of magnetorheological fluid and that can change the damping force steplessly.
以下、添付図面の符号を参照して説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
上記課題を解決するための、本発明の減衰力可変油圧制振装置は、作動油が封入されるシリンダ1と、このシリンダ1内に摺動可能に嵌装されシリンダ1内を2油室3,4に区画するピストン2と、一端がピストン2に連結され他端がシリンダ1の外部まで延ばされるピストンロッド5と、2油室間を連通し減衰力を発生する減衰力発生機構としての電磁弁装置25とを有する。電磁弁装置25は、油室3,4を連通する連通路であるバイパス管17と、このバイパス管17に設けられ一方向の油の流れによりばね33の力に抗して開弁し減衰力を発生する第1の弁体31と、他方向の油の流れによりばね33の力に抗して開弁し減衰力を発生する第2の弁体31と、これら各弁体31の開弁圧を変化させる付勢力調整機構27とを具備する。付勢力調整機構27は、弁体31からそれの動作軸線方向に延出する鉄製のプランジャ34と、このプランジャ34を気密に受け入れるケーシング35と、このケーシング35内にプランジャ34の外周を囲むように設けられるヨーク36及びこのヨークを磁化するソレノイド37と、プランジャ34の外周とヨークと36との間に形成される流体室38と、この流体室内38に充填される磁気粘性流体39とを具備する。ソレノイド37へ流す電流の変化により、プランジャ34の移動に対する磁気粘性流体の粘性抵抗を増減し、見かけ上のばね力を可変とする。
Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited thereto.
In order to solve the above-mentioned problems, a damping force variable hydraulic vibration damping device of the present invention includes a
本発明は、少量の磁気粘性流体を用いて、減衰力を無段階に変化させることができる安価な油圧制振装置を提供する。 The present invention provides an inexpensive hydraulic damping device capable of changing a damping force steplessly using a small amount of a magnetorheological fluid.
図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図1において、シリンダチューブ1にピストン2が摺動自在に挿入され、シリンダチューブ1内は、第1及び第2の油室3,4に区画される。ピストンロッド5は、ピストン2の両側に延びてシリンダチューブ1の両端のシリンダカバー6,7を気密に貫通する。一端側のシリンダカバー6には、ロードコラム8が接続され、その先端には、支持体又は被支持体に接続するための引き手9が設けられる。ピストンロッド5の一端側は、ロードコラム8内に延び、他端側は、シリンダカバー7を貫通して外方へ延び、その先端には、被支持体又は支持体に接続するための引き手10が設けられる。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
In FIG. 1, a
シリンダカバー6,7間は、それぞれ油通路11,12,13,14、弁ケース15,16、バイパス管17を介して連通する。
The cylinder covers 6 and 7 communicate with each other through
シリンダカバー6,7には、それぞれ油通路11,12を介して油室3,4に連通する弁ケース15と、油通路13,14を介して油室3,4に連通する弁ケース16とが固着される。弁ケース15,16は油通路18を介して連通する。
The cylinder covers 6 and 7 have a
弁ケース15内には逆止弁19が設けられる。逆止弁19は、常時油室3,4との間の流路を開いているが、油室3,4内の油圧が高まると、流路を閉じて弁ケース16を経由するバイパス管17への油の流通を止める。
A
バイパス管17の中間部には、熱による作動油の容量変化を吸収するためのアキュムレータ20が設けられる。アキュムレータ20は、油通路21を介してバイパス管17に連通するリザーバチューブ22と、その内部に挿入されるフリーピストン23とばね24とを具備する。ばね24は、フリーピストン23に常時与圧を加える。以上が制振装置本体の構成である。
An
減衰力発生装置である電磁弁装置25が、弁ケース16に組み付けられる。電磁弁装置25は、弁ケース16内に設けられる弁機構26と、弁ケース16の外側に取り付けられる付勢力調整機構27とからなる。
An
弁ケース16は、油通路13,14を介して油室3,4に、油通路18を介して弁ケース15に、また油通路28を介してバイパス管17にそれぞれ連通する。弁ケース16内には、一端側に弁座30を保持するインナケース29が挿入される。インナケース29には、弁体31が内装される。弁座30は、油通路13,14に介在し、弁体31は、油通路13,14を開閉する。
The
弁ケース16には、接続フランジ32を介して付勢力調整機構27が固着される。弁体31は、付勢力調整機構27を軸線方向移動自在に貫通する磁性体製のプランジャ34の一端に結合され、このプランジャ34を介してばね33により弁座30に対して付勢される。弁体31とプランジャ34とは互いに分離可能に螺合して結合される。
An urging
付勢力調整機構27は、プランジャ34を気密に受け入れる磁性体のケーシング35と、このケーシング35内にプランジャ34の外周を囲むように設けられるヨーク36及びこのヨーク36を磁化するソレノイド37とを具備する。プランジャ34の外周とヨーク36との間には、流体室38が形成され、この流体室38内に磁気粘性流体39が充填される。ソレノイド37に電流を流すと、ヨーク36、ケーシング35、磁気粘性流体39、プランジャ34を通る磁界が生じ、この磁界により、磁気粘性流体39中に散在する磁性粉が磁界方向に揃い、磁性粉クラスタを形成する。ケーシング35に対してプランジャ34が移動するとき、磁性粉クラスタのせん断応力が、粘性抵抗となり、プランジャ34の移動を妨げる方向の荷重を生じる。ソレノイド37へ流す電流の変化により、磁気粘性流体39の粘性を変化させ、プランジャ34の移動に対する抵抗を増減できる。これにより、見かけ上のばね力を変化させる。
The biasing
ケーシング35は、ケーシングカバー40,41と、それらの外側に気密に固着されるロッドカバー42,43とにより両端を気密に閉じられる。一端側のロッドカバー42が、接続フランジ32を介して弁ケース26に接続される。ケーシングカバー40,41は、それぞれ磁気粘性流体を供給するための給油口40a,41aを有する。給油口40a,41aは、鋼球40b,41bとボルト40c,41cで閉じられる。
The
プランジャ34は、一端側においてロッドカバー42、ケーシングカバー40を気密に軸線方向移動自在に貫通し、ケーシング35を通り、他端側においてケーシングカバー41、ロッドカバー43を気密に軸線方向移動自在に貫通し、ばね受け筒44内へ突出する。ばね受け筒44内へ突出したプランジャ34の他端部には、ばね受け座を兼ねた抜け止め部材45が固着される。
The
ばね受け筒44は、内周にねじ部44aを有し、これにばね受け円板46と回り止め円板47が螺合され、相互間が間隔を置いてボルト48で結合される。ばね受け座45とばね受け円板46との間にばね33が挿入される。
The
図示しない支持体と被支持体とがシリンダ8の軸線方向に相対変位する場合、ピストン2が摺動して、作動油が油通路11(12)に流れる。これにより、逆止弁19がリフトし、油通路を閉じる。作動油は油通路13(14)に流れて弁体31を変位させ、電磁弁装置25を経てバイパス管17へ流れる。このとき、油量と流路断面積との関係から、油室3,4間に圧力差が生じ、支持体と被支持体との相対変位を抑制する減衰力が発生する。この減衰力は、弁体31を付勢するばね33のばね力に依存するが、付勢力調整機構5により、このばね力を見かけ上変化させることができる。すなわち、ソレノイド37へ流す電流の変化により、磁気粘性流体39の粘性を変化させ、プランジャ34を通して、弁体31の移動に対する抵抗を変化させる。ソレノイド37への電流を増加させることにより、磁気粘性流体39の粘度を高くする方向に変化させると、弁体31の移動量は小さくなり、流路断面積が小さくなるため、より大きな圧力差が生まれ、大きな減衰力が得られる。
付勢ばね33のばね力に、付勢力調整機構5が変化させる磁気粘性流体39の粘性抵抗が加わることにより、ばね力が見かけ上、変化する。これにより、減衰力を無段階に変化させることができる。電磁弁装置25に使用する磁気粘性流体の使用量は数十cc程度であり、従来の磁気粘性流体を用いたダンパと比較して、使用する磁気粘性流体の量が格段に少ない。これにより、価格の低減化が図れる。
When a support body (not shown) and a supported body are relatively displaced in the axial direction of the
When the viscous resistance of the
なお、接続フランジ32を弁ケース16から外せば、インナケース29、付勢力調整機構27は容易に取り外して分解することができる。したがって、孔形の異なる弁座30への交換、弁体31の交換、ばね33の調整等が容易に行える。本発明は、オイルダンパーだけでなく、油圧防振器への応用も可能である。
If the
1 シリンダチューブ
2 ピストン
3 第1油室
4 第2油室
5 ピストンロッド
6 シリンダカバー
7 シリンダカバー
8 ロードコラム
9 引き手
10 引き手
11 油通路
12 油通路
13 油通路
14 油通路
15 弁ケース
16 弁ケース
17 バイパス管
18 油通路
19 逆止弁
20 アキュムレータ
21 油通路
22 リザーバチューブ
23 フリーピストン
24 ばね
25 電磁弁装置
26 弁機構
27 付勢力調整機構
28 油通路
29 インナケース
30 弁座
31 弁体
32 接続フランジ
33 ばね
34 プランジャ
35 ケーシング
36 ヨーク
37 ソレノイド
38 流体室
39 磁気粘性流体
40 ケーシングカバー
40a 給油口
40b 鋼球
40c ボルト
41 ケーシングカバー
41a 給油口
41b 鋼球
41c ボルト
42 ロッドカバー
43 ロッドカバー
44 ばね受け筒
45 ばね受け座
46 ばね受け円板
47 回り止め円板
DESCRIPTION OF
Claims (4)
一端が前記ピストンに連結され他端が前記シリンダの外部まで延ばされるピストンロッドと、
前記2油室間を連通し減衰力を発生する減衰力発生機構と、を有する油圧制振装置において、
前記減衰力発生機構は、前記シリンダ内の一方の油室と他方の油室とを連通する連通路と、この連通路に設けられ一方向の油の流れによりばね力に抗して開弁し減衰力を発生する第1の弁体と、他方向の油の流れによりばね力に抗して開弁し減衰力を発生する第2の弁体と、これら各弁体の開弁圧を変化させる付勢力調整機構とを具備し、
前記付勢力調整機構は、前記弁体からそれの動作軸線方向に延出する鉄製のプランジャと、このプランジャを気密に受け入れるケーシングと、このケーシング内にプランジャの外周を囲むように設けられるヨーク及びこのヨークを磁化するソレノイドと、プランジャの外周とヨークとの間に形成される流体室と、この流体室内に充填される磁気粘性流体とを具備し、
ソレノイドへ流す電流の変化により前記プランジャの移動に対する粘性抵抗を増減し、見かけ上のばね力を可変とすることを特徴とする減衰力可変油圧制振装置。 A cylinder filled with hydraulic oil, and a piston that is slidably fitted in the cylinder and divides the cylinder into two oil chambers;
A piston rod having one end connected to the piston and the other end extended to the outside of the cylinder;
A damping force generating mechanism that communicates between the two oil chambers and generates a damping force;
The damping force generation mechanism opens a valve against a spring force by a communication path that communicates between one oil chamber and the other oil chamber in the cylinder and a flow of oil in one direction provided in the communication path. The first valve body that generates a damping force, the second valve body that opens against the spring force by the flow of oil in the other direction, and generates a damping force, and the valve opening pressure of each of these valve bodies is changed. An urging force adjusting mechanism to be
The urging force adjusting mechanism includes an iron plunger extending from the valve body in an operation axis direction thereof, a casing for receiving the plunger in an airtight manner, a yoke provided in the casing so as to surround an outer periphery of the plunger, and a A solenoid for magnetizing the yoke, a fluid chamber formed between the outer periphery of the plunger and the yoke, and a magnetorheological fluid filled in the fluid chamber;
A damping force variable hydraulic damping device, wherein the apparent spring force is variable by increasing / decreasing the viscous resistance to the movement of the plunger by changing the current flowing to the solenoid.
前記ケーシングの外側に、前記プランジャの他端側を受け入れるばね受け部が設けられ、
前記ばね受け部内に、前記プランジャの他端を一端側へ押圧するばねが設けられることを特徴とする請求項1に記載の減衰力可変油圧制振装置。 The plunger penetrates the casing of the biasing force adjusting mechanism in an airtight manner, and the other end protrudes from the casing.
On the outside of the casing, a spring receiving portion for receiving the other end side of the plunger is provided,
The damping force variable hydraulic damping device according to claim 1, wherein a spring that presses the other end of the plunger toward one end side is provided in the spring receiving portion.
前記ばね座の進退調整により、前記ばねの初期たわみ量を調整可能に構成されることを特徴とする請求項2に記載の減衰力可変油圧制振装置。 The spring receiving portion includes a cylindrical spring receiving tube that is concentrically fixed to the plunger on the outside of the casing, and a spring seat that is screwed to the spring receiving tube so as to be movable forward and backward in the axial direction.
3. The damping force variable hydraulic damping device according to claim 2, wherein an initial deflection amount of the spring can be adjusted by adjusting a forward / backward movement of the spring seat.
前記弁体と弁座は、機器本体に固着される円筒状弁ケースの内側に挿脱自在に嵌合される円筒状のインナケース内に設けられ、
前記弁座は、前記インナケースの機器本体側である内側端に着脱自在に接続され、
前記弁体は、前記インナケース内に突出する前記プランジャの一端に着脱自在に接続され、
前記ロッドカバーは、前記インナケースの外側端に着脱自在に接続されることを特徴とする請求項1に記載の減衰力可変油圧制振装置。 The casing of the biasing force adjusting mechanism includes a rod cover that allows the plunger to pass through in an airtight manner on one end side,
The valve body and the valve seat are provided in a cylindrical inner case that is removably fitted inside a cylindrical valve case that is fixed to the apparatus body.
The valve seat is detachably connected to the inner end of the inner case on the device main body side,
The valve body is detachably connected to one end of the plunger protruding into the inner case,
The damping force variable hydraulic damper according to claim 1, wherein the rod cover is detachably connected to an outer end of the inner case.
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