JP2017089748A - オイルダンパの異音低減構造 - Google Patents

Abstract

【課題】シリンダ内におけるピストンの摺動によりピストンの両側のシリンダ室間に移動する流体の流れを絞り通路により絞ることによってシリンダとピストンの間に作用する衝撃を和らげる構造であって絞り通路をバイパスして流体を元に戻す戻り通路に逆止弁が設けられているオイルダンパにおいて生ずるカタカタあるいはコトコトという異音は、逆止弁が閉じ終わる瞬間に弁体が弁座に強い力で叩きつけられることによるものと判断し、それに基づいて異音を抑制する対策を提供する。【解決手段】逆止弁の弁体は弁座に着座する表面部が緩衝性とされる。【選択図】図１

Description

本発明は、オイルダンパの異音を低減する構造に係る。

シリンダ内におけるピストンの摺動によりピストンの両側のシリンダ室間に移動する流体の流れを絞り通路により絞ることによってシリンダとピストンの間に作用する衝撃を和らげる構造のオイルダンパにおいては、絞り通路をバイパスして流体を元に戻す戻り通路に逆止弁が設けられているが、この種のオイルダンパの作動時にコトコトという異音が発生することがあることに関し、それは、従来の逆止弁においては、弁体が平板面にてシート部に面接触しており、弁が閉じ状態から開状態へ変化するとき、シート面での油による吸着現象で弁体がシート面からスムーズに離間できずに開弁が遅れ、シリンダ室内に異常な負圧が発生し、該負圧の反動で弁体が再度シート面に衝突することによるとの認識に基づき、逆止弁の弁体のピストンあるいは底板のシート部と面接触する表面に第１，２の環状の溝を設け、第１の環状溝と第２の環状溝とを連通するとともに弁体の内側、外側に開口する導油スリットを形成し、弁体が閉じ状態から開状態へ変化するとき、弁体がシート部からスムーズに離間できるようにすることが、下記の特許文献１において提案されている。

特開２０００-１７９６０８号公報

シリンダ内におけるピストンの摺動によりピストンの両側のシリンダ室間に移動する流体の流れを絞り通路により絞ることによってシリンダとピストンの間に作用する衝撃を和らげる構造のオイルダンパにおいては、従来一般に、本願の図７に例示する如く、逆止弁１００では所定の弾性を呈する板状の弁体１０２が弁座１０４に逆止的に着座しており、戻り通路１０６を開弁方向に流れる油流により弁座１０４から離間した弁体１０２は、該油流の停止とともに弁座１０４上に着座した状態に戻る。かかる逆止弁は、僅かに開弁している状態では油流に対し一種のオリフィスを呈するが、開口面積Aのオリフィスの前後に差圧ΔPが作用するときオリフィスを流れる油量Qは、油の密度をρとし、オリフィスの流量係数をｃとすると、

であるので、

の如く、弁が全閉となる（Aが０に戻る）瞬間に弁体１０２には大きな差圧が作用し、弁体１０２は強い力で弁座１０４に叩き付けられることが注目される。本件発明者は、この認識に基づいて事象を追求した結果、確かに逆止弁の閉弁の完了時に図８に示す如く弁体１０２と弁座１０４の突合せ部から衝撃音が発せられることを確認した。

本発明は、上記の認識と確認から、シリンダ内におけるピストンの摺動によりピストンの両側のシリンダ室間に移動する流体の流れを絞り通路により絞ることによってシリンダとピストンの間に作用する衝撃を和らげる構造であって絞り通路をバイパスして流体を元に戻す戻り通路に逆止弁が設けられているオイルダンパにおいて生ずるカタカタあるいはコトコトという異音は、逆止弁が閉じ終わる瞬間に弁体が弁座に強い力で叩きつけられることによるものと判断し、それに基づいて異音を抑制する対策を提供することを課題としている。

上記の課題を解決すべく、本発明は、シリンダ内におけるピストンの摺動によりピストンの両側のシリンダ室間に移動する流体の流れを絞り通路により絞ることによってシリンダとピストンの間に作用する衝撃を和らげる構造であって前記絞り通路をバイパスして流体を元に戻す戻り通路に逆止弁が設けられているオイルダンパにおいて、前記逆止弁の弁体は弁座に着座する表面部が緩衝性とされていることを特徴とするオイルダンパを提案するものである。

上記の如く、シリンダ内におけるピストンの摺動によりピストンの両側のシリンダ室間に移動する流体の流れを絞り通路により絞ることによってシリンダとピストンの間に作用する衝撃を和らげる構造であって前記絞り通路をバイパスして流体を元に戻す戻り通路に逆止弁が設けられているオイルダンパにおいて、前記逆止弁の弁体は弁座に着座する表面部が緩衝性とされていれば、逆止弁が閉じ終わりに近付き、逆止弁の開口度が０に近付くことにより逆止弁に掛かる差圧が急上昇し、弁体が弁座に強く叩き付けられるとき、弁座に着座する弁体の表面部が緩衝性を発揮するので、弁座への弁体の着座は緩衝的に行われ、カタカタあるいはコトコトという異音の発生は回避される。

シリンダ内におけるピストンの摺動によりピストンの両側のシリンダ室間に移動する流体の流れを絞り通路により絞ることによってシリンダとピストンの間に作用する衝撃を和らげる構造であって絞り通路をバイパスして流体を元に戻す戻り通路に逆止弁が設けられているオイルダンパに本発明による異音抑制対策が施された本発明の一つの実施例をピストンの部分について示す断面図である。 図１に示すピストンの逆止弁の要部をより詳細に示す断面図およびその構成部品の平面図である。 本発明の他の一つの実施例を示す図２と同様の図である。 本発明の更に他の一つの実施例を示す図２または３と同様の図である。 図２に示す逆止弁の弁体の弁座に着座する表面部が逆止弁の前後に作用する差圧により緩衝性を発揮している状態を示す断面図である。 図３に示す逆止弁の弁体の弁座に着座する表面部が逆止弁の前後に作用する差圧により緩衝性を発揮している状態を示す断面図である。 シリンダ内におけるピストンの摺動によりピストンの両側のシリンダ室間に移動する流体の流れを絞り通路により絞ることによってシリンダとピストンの間に作用する衝撃を和らげる構造であって絞り通路をバイパスして流体を元に戻す戻り通路に逆止弁が設けられているオイルダンパのピストン部を公知の構造について示す断面図である。 図７に示す公知のオイルダンパにおいて異音が発生する状態を示す要部の断面図である。

図１において、１０はピストンであり、１２は一端にてピストン１０を支持するピストンロッドである。ピストン１０は、図には示されていないシリンダ内にてピストンロッド１２の中心軸線に沿ってシリンダに対し図にて上下に摺動するようになっている。ピストン１０がシリンダに対し図にて下方へ向かう方向の力を受けてシリンダに対し図にて下方へ摺動するときには、ピストン１０より下側のシリンダ室１４内にある流体の一部は、絞り通路１６にて絞られつつピストン１０より上側のシリンダ室１８へ向けて移動し、かかる流体の絞り流動を伴うピストンの移動によってシリンダとピストンの間に作用する衝撃が和らげられるようになっている。絞り通路１６を通ってシリンダ室１４よりシリンダ室１８へ移動した流体は、その後ピストン１０がシリンダに対し図にて上方へ摺動するとき、絞り通路１６をバイパスする戻り通路２０を経てシリンダ室１８よりシリンダ室１４へ戻るが、戻り流路２０にはシリンダ室１８よりシリンダ室１４へ向う流体の流れのみを許す逆止弁２２が設けられている。逆止弁２２は、戻り通路２０の下端を囲む弁座２４と、常時は該弁座に当接してシリンダ室１４よりシリンダ室１８への流体の流れを阻止する弁体２６とを含んでいる。

図１およびその一部を拡大した図２に示す実施例においては、弁体２６はピストンロッド１２の周りに嵌め合わされた第一の環状の板部材２８、第二の環状の板部材３０、第二の環状の板部材３０の周りに嵌め合わされた第三の環状の板部材３２、ピストンロッド１０の周りに嵌め合わされた第四、五、六の環状の板部材３４、３６、３８よりなっている。これらの環状の板部材のうち、第三の環状の板部材３２はゴム状弾性材の如く弾性係数が比較的小さい材料よりなっており、その他の環状の板部材は金属の如く弾性係数が比較的大きい材料よりなっている。

図３に示す実施例においては、弁体４０はピストンロッド１２の周りに嵌め合わされた第一〜第五の環状の板部材４２、４４、４６、４８、５０よりなっている。これら第一〜第五の環状の板部材はいずれも金属の如く弾性係数が比較的大きい材料よりなっているが、第二の環状の板部材４４はピストンロッド１０の周りに嵌め合わされた内側環状部４４−１とその外側を囲む外側環状部４４−２が橋渡し部４４−３により連結された構造を有する。第二の環状の板部材４４は、その内側環状部４４−１とその外側を囲む外側環状部４４−２の間に残された環状の空隙部４４−４が弁座２４に対向する位置にあることから、板部材４２が弁座２４に着座するとき、弁座２４に対峙する部分にては裏から支持されない状態となり、このことによって弁体４０は弁座２４に着座する表面部が緩衝性とされている。

図４に示す実施例は、図３に示す実施例における第一の板部材４２の弁座２４に着座する部分に小孔５２を開けたものである。図４に示す実施例におけるその他の構成は図３に示す実施例におけるものと同じであるので、図４に示す弁体を図３に示す弁体と区別して４０aとし、また図４に示す弁体における第一の板部材を図３に示す弁体における第一の板部材と区別して４２aとし、その他の部分については図３におけると同じ符号を付する。小孔５２の作用効果については、図６を参照して後述する。

図５は、図１および図２に示す弁体２６が閉弁に際して弁座２４に着座する直前であって、弁体２６と弁座２４の間に残された流体通路が０に近づき、弁体２６の上下に掛かる差圧の急上昇によって弁体２６が弁座２４に強く叩き付けられようとするとき、弁体２６がゴム状弾性材の板部材３２の弾性圧縮によって弁座２４に着座する表面部に緩衝性を呈している状態を示す。

図６は、図３に示す弁体４０が閉弁に際して弁座２４に着座する直前であって、弁体４０と弁座２４の間に残された流体通路が０に近づき、弁体４０の上下に掛かる差圧の急上昇によって弁体４０が弁座２４に強く叩き付けられようとするとき、弁体４０が板部材４４の環状空隙部４４−４によって弁座２４に着座する表面部に緩衝性を呈している状態を示す。

上記の図６の実施例においては、板部材４２の一部が環状空隙部４４−４内に嵌まり込むとき、それまで環状空隙部４４−４内を充たしていた流体の一部は板部材４４と板部材４２の間および板部材４４と板部材４６の間を通って環状空隙部４４−４外へ流出し、その分の流体は弁体４０の上下に掛かる差圧の急上昇が解除されて環状空隙部４４−４内への板部材４２の一部の嵌まり込みが元に戻るにつれて、板部材４４と板部材４２の間および板部材４４と板部材４６の間を通って環状空隙部４４−４内へ流入する。この点に関し、図４の実施例における如く、板部材４２aの弁座２４に着座する部分に小孔５２が開けられていると、弁体４０aの上下に掛かる差圧の急上昇により板部材４２aの一部が環状空隙部４４−４内へ嵌まり込むときには、小孔５２より流出する流体流は弁座２４に噴き付けられる噴流となって上記の緩衝性の発揮に寄与し、その上で、弁体４０aの上下に掛かる差圧の急上昇が解除され、板部材４２aの一部の環状空隙部４４−４内への嵌まり込みが元に戻るにつれて流体が環状空隙部４４−４内へ戻る際には、環状空隙部４４−４内への流体の流れが小孔５２により板部材間を通る場合より容易となり、オイルダンパを次の作動に備えた状態に速やかに復帰させることができる。

以上においては本発明を実施例について詳細に説明したが、かかる実施例について本発明の範囲内にて種々の変更が可能であることは当業者にとって明らかであろう。

１０…ピストン、１２…ピストンロッド、１４…シリンダ室、１６…絞り通路、１８…シリンダ室、２０…戻り通路、２２…逆止弁、２４…弁座、２６…弁体、２８，３０，３２，３４，３６，３８…板部材、４０，４０a…弁体、４２，４４…板部材、４４−１…内側環状部、４４−２…外側環状部、４４−３…橋渡し部、４４−４…環状空隙部、４６，４８，５０…板部材、５２…小孔、１００…逆止弁、１０２…弁体、１０４…弁座、１０６…戻り通路

Claims (1)

1. シリンダ内におけるピストンの摺動によりピストンの両側のシリンダ室間に移動する流体の流れを絞り通路により絞ることによってシリンダとピストンの間に作用する衝撃を和らげる構造であって前記絞り通路をバイパスして流体を元に戻す戻り通路に逆止弁が設けられているオイルダンパにおいて、前記逆止弁の弁体は弁座に着座する表面部が緩衝性とされていることを特徴とするオイルダンパ。

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