JP2023054575A - ショックアブソーバ - Google Patents
ショックアブソーバ Download PDFInfo
- Publication number
- JP2023054575A JP2023054575A JP2021163507A JP2021163507A JP2023054575A JP 2023054575 A JP2023054575 A JP 2023054575A JP 2021163507 A JP2021163507 A JP 2021163507A JP 2021163507 A JP2021163507 A JP 2021163507A JP 2023054575 A JP2023054575 A JP 2023054575A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- stroke
- valve element
- leaf valve
- passage
- chamber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 title claims abstract description 39
- 230000035939 shock Effects 0.000 title claims abstract description 39
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 94
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 157
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 38
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 37
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 37
- 230000008602 contraction Effects 0.000 claims description 27
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 19
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 claims description 2
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 claims 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 abstract description 13
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 54
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 13
- 230000006870 function Effects 0.000 description 13
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 10
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 230000005489 elastic deformation Effects 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000004323 axial length Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
- F16F9/32—Details
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
- F16F9/32—Details
- F16F9/34—Special valve constructions; Shape or construction of throttling passages
- F16F9/348—Throttling passages in the form of annular discs or other plate-like elements which may or may not have a spring action, operating in opposite directions or singly, e.g. annular discs positioned on top of the valve or piston body
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
- F16F9/32—Details
- F16F9/44—Means on or in the damper for manual or non-automatic adjustment; such means combined with temperature correction
- F16F9/46—Means on or in the damper for manual or non-automatic adjustment; such means combined with temperature correction allowing control from a distance, i.e. location of means for control input being remote from site of valves, e.g. on damper external wall
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
- F16F9/32—Details
- F16F9/50—Special means providing automatic damping adjustment, i.e. self-adjustment of damping by particular sliding movements of a valve element, other than flexions or displacement of valve discs; Special means providing self-adjustment of spring characteristics
- F16F9/512—Means responsive to load action, i.e. static load on the damper or dynamic fluid pressure changes in the damper, e.g. due to changes in velocity
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Fluid-Damping Devices (AREA)
Abstract
【課題】異音の発生を抑制でき、且つ逆止弁機能を発揮できるバルブを備えるショックアブソーバを提供する。【解決手段】本発明のバルブ93は、リーフ弁要素931と、リーフ弁要素931に対向し、リーフ弁要素931が配置された液路91での作動液の通過を禁止する対向面932と、リーフ弁要素931が所定量弾性変形した場合、リーフ弁要素931と当接して、リーフ弁要素931が配置された液路91での作動液の通過を禁止する着座面933と、を備え、リーフ弁要素931は、作動液の通過を許可する許可行程において、作動液が通過可能となるように、着座面933から離れる方向に弾性変形し、上記所定量は、制限行程において、ピストン3の速度が所定の常用域の上限値を超えた場合に、リーフ弁要素931が着座面933に当接するように設定されている。【選択図】図7
Description
本発明は、ショックアブソーバに関する。
一般に、ショックアブソーバは、シリンダと、シリンダ内を第1室と第2室に区画するピストンと、ピストンに設けられ第1室と第2室とを連通させる主連通路と、主連通路を開閉する主バルブと、を備えている。ショックアブソーバには、例えば特開平8-223994号公報に記載されているように、上記連通路とは別に、第1室と第2室とを連通させる副連通路と、副連通路の流路断面積を変更する回転バルブと、副連通路を開閉する副バルブと、を備えるものがある。回転バルブは、電動モータの駆動力によって回転する。この構成では、回転バルブの回転に応じて副連通路の流路断面積が調整され、ショックアブソーバの減衰力特性が調整可能となる。
副バルブは、環状の板ばね部材で構成され、差圧により弾性変形し、副連通路を開閉する。副バルブは、ショックアブソーバが伸びる伸び行程において開弁する伸び行程用バルブと、ショックアブソーバが縮む縮み行程において開弁する縮み行程用バルブとにより構成される。伸び行程用バルブのリーフ弁要素は、初期状態及び縮み行程において着座面に着座しており、伸び行程において着座面から離間するように構成されている。縮み行程用バルブのリーフ弁要素は、初期状態及び伸び行程において着座面に着座しており、縮み行程において着座面から離間するように構成されている。
各バルブのリーフ弁要素は、ショックアブソーバの動きに応じて弾性変形し、着座面に対して当接したり離間したりする。したがって、ショックアブソーバが動く度に、リーフ弁要素と着座面との間で当接・離間が行われる。リーフ弁要素と着座面とが当接した際には、異音が発生する。
一方、例えば特開2016-173140号公報には、リーフ弁要素と、リーフ弁要素に対向する対向面とで構成されたバルブが記載されている。この構成によれば、リーフ弁要素の着座面はなく、両者の当接による異音は発生しない。しかしながら、このバルブには逆止弁としての機能はない。例えば伸び行程用液路と縮み行程用液路とが独立して形成されているショックアブソーバでは、逆止弁機能をもつバルブが必須となる。
本発明の目的は、異音の発生を抑制でき、且つ逆止弁機能を発揮できるバルブを備えるショックアブソーバを提供することである。
本発明の目的は、異音の発生を抑制でき、且つ逆止弁機能を発揮できるバルブを備えるショックアブソーバを提供することである。
本発明のショックアブソーバは、シリンダと、前記シリンダ内に摺動可能に配置され、前記シリンダ内を第1室と第2室に区画するピストンと、前記シリンダ内に設けられた前記第1室と前記第2室とを連通させる液路と、前記液路に対して設けられたバルブと、を備えるショックアブソーバであって、前記バルブは、固定端と自由端を有するリーフ弁要素と、前記リーフ弁要素の前記自由端に対向し、少なくとも前記リーフ弁要素が弾性変形していない状態において、前記リーフ弁要素とともに、前記リーフ弁要素が配置された前記液路での作動液の通過を禁止する対向面と、前記作動液の通過を制限する制限行程において前記リーフ弁要素が所定量弾性変形した場合、前記リーフ弁要素と当接して前記リーフ弁要素とともに、前記リーフ弁要素が配置された前記液路での前記作動液の通過を禁止する着座面と、を備え、前記リーフ弁要素は、前記作動液の通過を許可する許可行程において、前記自由端と前記対向面とのクリアランスを介して前記作動液が通過可能となるように、前記着座面から離れる方向に弾性変形し、前記所定量は、前記制限行程において、前記ピストンの速度が所定の常用域の上限値を超えた場合に、前記リーフ弁要素が前記着座面に当接するように設定されている。
本発明によれば、バルブが、リーフ弁要素、対向面、及び着座面を備えて構成されている。リーフ弁要素は、ピストンの速度が常用域の上限値以下である場合、着座面に当接することなく、異音の発生は抑制される。一方、ピストンの速度が常用域の上限値を超えた場合、リーフ弁要素は、着座面に当接して、精度良い逆止弁として機能する。これにより、バルブは、ピストンの速度の常用域においては異音の発生を抑制しつつ作動液の通過を制限し、常用域外においては着座により精度良い逆止弁として機能する。常用域外、すなわちピストンの速度が高い領域では、減衰力が大きくなり、リーフ弁要素の弾性変形速度は遅くなる。したがって、この構成によれば、着座による異音の大きさは抑制される。本発明によれば、異音の発生を抑制でき、且つ逆止弁機能を発揮できるバルブを実現することができる。
以下、本発明を実施するための形態として、本発明の実施形態であるショックアブソーバ1を、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、本発明は、下記実施形態の他、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の形態で実施することができる。
本実施形態のショックアブソーバ1は、ばね下の振動を減衰させるために、車両の各車輪に対して設けられている。図1、図2、及び図3に示すように、ショックアブソーバ1は、シリンダ2と、ピストン3と、中空ロッド4と、回転バルブ5と、電動モータ6と、筒状部材としてのインナーパイプ7と、主バルブ機構8と、副バルブ機構9と、を備えている。
シリンダ2は、有底円筒状の部材であって、内部に作動液が充填されている。以下、説明において、シリンダ2の中心軸に平行な方向を軸方向とし、軸方向一方を上方とし、軸方向他方を下方とする。シリンダ2の上端部はエンドキャップ(図示略)により閉鎖されており、下端部にはガス室20が形成されている。ガス室20は、シリンダ2の底面を含む下端部とフリーピストン2aとで区画形成されている。ショックアブソーバ1の伸縮に伴ってシリンダ2内に存在するロッド部11の体積が変化するため、ガス室20がその体積変化を吸収する。
なお、ロッド部11は、シリンダ2の上端のエンドキャップを貫通してシリンダ2の外部にまで延在している。図示しないが、ロッド部11の上端は車体に連結され、シリンダ2の下端は車両のばね下部材に連結されている。ロッド部11の外周側には、図示略のスプリングが配置されている。
ピストン3は、シリンダ2内に摺動可能に配置され、シリンダ2内を第1室としての上室21と第2室としての下室22とに区画する円柱状部材である。ピストン3は、ピストン3の中心軸とシリンダ2の中心軸とが一致するように、且つ軸方向に摺動可能に配置されている。ピストン3は、中空ロッド4を介してロッド部11に接続されている。つまり、ピストン3、中空ロッド4、及びロッド部11は、一体的に移動する。
上室21及び下室22は、それぞれシリンダ2とピストン3とにより区画形成されている。ショックアブソーバ1が車両に設置された状態で、上室21はピストン3の上側に位置し、下室22はピストン3の下側に位置する。ピストン3の外周面(摺動面)は、樹脂で形成されている。
ピストン3には、それぞれ独立して上室21と下室22とを連通させる第1主連通路31及び第2主連通路32が形成されている。第1主連通路31(「連通路」に相当する)は、上端が上室21に開口し、下端が下室22に開口した液路であって、当該下端開口は、第1主バルブ81により閉鎖されている。ショックアブソーバ1が伸びる伸び行程において、上室21が下室22よりも高圧となり、第1主バルブ(「バルブ機構」に相当する)81が開弁し、第1主連通路31を介して上室21と下室22とが連通する。第1主バルブ81は、中空ロッド4に固定された環状の板ばね部材で構成されている。弾性変形によって第1主バルブ81の外周部が下方に移動することで、第1主連通路31の下端が下室22に開口する。
第2主連通路32(「連通路」に相当する)は、上端が上室21に開口し、下端が下室22に開口した液路であって、当該上端開口は、第2主バルブ(「バルブ機構」に相当する)82により閉鎖されている。ショックアブソーバ1が縮む縮み行程において、下室22が上室21よりも高圧となり、第2主バルブ82が開弁し、第2主連通路32を介して上室21と下室22とが連通する。第2主バルブ82は、中空ロッド4に固定された環状の板ばね部材で構成されている。弾性変形によって第2主バルブ82の外周部が上方に移動することで、第2主連通路32の上端が上室21に開口する。このように、主バルブ機構8は、第1主バルブ81、第2主バルブ82、第1主連通路31、及び第2主連通路32により構成されている。
中空ロッド4は、ピストン3を貫通するように配置された円筒状部材であって、上室21に開口したロッド孔41及びロッド孔41と下室22とを連通させる内部液路42を有する。中空ロッド4の上端部は、当該上端部に固定されたロッド部11により閉鎖されている。中空ロッド4の下端部は、下室22に開口している。ロッド孔41は、中空ロッド4の側面のうち上室21に位置する部分に、複数形成されている。本実施形態では、軸方向に離間して並んだ4つのロッド孔41により構成されたロッド孔41の列が、周方向に離間して2列中空ロッド4に形成されている(計8つ)。内部液路42は、中空ロッド4の内部に形成される、換言すると中空ロッド4の内部に位置する軸方向に延びる液路である。内部液路42は、中空ロッド4内で作動液が流通する部分といえる。
回転バルブ5は、中空ロッド4の内側に回転可能に配置され、ロッド孔41とともに上室21と内部液路42とを連通させるバルブ孔51を有する中空部材(円筒状部材)である。回転バルブ5の外周面と中空ロッド4の内周面との間には、ほとんどクリアランスがなく、作動液は当該クリアランスを流通しない。当該クリアランスは、作動液が流通しない程度に存在するともいえる。回転バルブ5の上端部は、電動モータ6の出力軸部61に固定されている。回転バルブ5は、電動モータ6の駆動力により回転する。バルブ孔51は、ロッド孔41に対応して複数形成されている。つまり、本実施形態では、軸方向に離間して並んだ4つのバルブ孔51により構成されたバルブ孔51の列が、周方向に離間して2列回転バルブ5に形成されている(計8つ)。回転バルブ5の下端は、中空ロッド4の下端よりも上方に位置している。なお、「軸方向」については、下記のようにもいえる。すなわち、回転バルブ5の回転軸が延びる方向を軸方向とし、ピストン3から上室21に向かう方向を軸方向一方(上方)とし、ピストン3から下室22に向かう方向を軸方向他方(下方)とする。回転バルブ5の回転軸の延長線と、シリンダ2の中心軸の延長線とは一致する。
電動モータ6は、回転バルブ5を回転させて、ロッド孔41とバルブ孔51とで構成される液路の断面積(流路断面積又は開口面積ともいえる)を調整するように構成されている。上室21と内部液路42とをつなぐ液路の流路断面積は、バルブ孔51の位相により変化する。なお、電動モータ6は、アクチュエータの一例であって、電動モータ6に替えて例えばロータリーソレノイドであってもよい。また、流路断面積は、作動液の流れ方向(孔の貫通方向)に直交する平面で対象を切断した断面の面積であるといえる。また、図2において、左右対称に配置されている各孔41、51、71は、紙面の都合上、左右のうち一方にのみ符号が付されている(すなわち8つの孔のうち4つの符号が省略されている)。
電動モータ6の本体部60は、ロッド部11の内部に固定されている。電動モータ6は、例えばステッピングモータである。電動モータ6の出力軸部61は、本体部60から下方(軸方向他方)に延びており、複数の部材で構成されている。電動モータ6の駆動力は、出力軸部61により回転バルブ5に伝達される。電動モータ6の駆動は、コントローラ12によって制御される。コントローラ12は、CPUやメモリ等を備える電子制御ユニット(ECU)である。
インナーパイプ7は、回転バルブ5の内周面の少なくとも一部を覆うように、回転バルブ5の内側に中空ロッド4に対して相対移動不能に配置された円筒状部材である。インナーパイプ7は、中空ロッド4に固定されている。インナーパイプ7の内周面は、内部液路42の少なくとも一部を構成している。本実施形態では、インナーパイプ7が回転バルブ5の上端部から中空ロッド4の下端まで延在しているため、内部液路42全体がインナーパイプ7の内周面で構成されている。
インナーパイプ7は、ロッド孔41に対向する位置に連通孔71を有している。つまり、インナーパイプ7の側面には、ロッド孔41に対応して複数の連通孔71が形成されている。本実施形態では、軸方向に離間して並んだ4つの連通孔71により構成された連通孔71の列が、周方向に離間して2列インナーパイプ7に形成されている(計8つ)。
図4に示すように、本実施形態において、径方向に見てロッド孔41が連通孔71内に配置されやすいように、換言すると径方向においてロッド孔41全体が連通孔71にオーバーラップしやすいように、連通孔71の開口面積(流路断面積)はロッド孔41の開口面積(流路断面積)よりも大きくなっている。ロッド孔41と連通孔71とは、同位相に形成されている。このように、上室21と内部液路42とは、ロッド孔41、バルブ孔51、及び連通孔71により連通される。なお、ロッド孔41の開口面積とバルブ孔51の開口面積とは同等である。
より詳細に、インナーパイプ7は、上側(軸方向一方)部分を構成する小径部72と、下側(軸方向他方)部分を構成する大径部73と、を含んで構成されている。小径部72と大径部73とは一体的に形成されている。小径部72の外径は、大径部73の外径よりも小さい。両者の内径は同等である。小径部72の外径と大径部73の外径との差は、回転バルブ5の板厚(径方向の幅)に相当する。
回転バルブ5は、小径部72の外周面と中空ロッド4の外周面との間に配置されている。つまり、小径部72の下端は、回転バルブ5の下端よりも下方に位置している。小径部72の上端は、回転バルブ5の上端部に対応する位置に位置している。小径部72の外周面と回転バルブ5の内周面との間には、ほとんどクリアランスがなく、作動液は当該クリアランスを流通しない。当該クリアランスは、作動液が流通しない程度に存在するともいえる。すべての連通孔71は、小径部72に形成されている。
大径部73は、中空ロッド4の外周面に対向するように配置されている。大径部73は、回転バルブ5の下端よりも下方の位置から中空ロッド4の下端まで延在している。大径部73の外周面と中空ロッド4の内周面との間には、ほとんどクリアランスがなく、作動液は当該クリアランスを流通しない。当該クリアランスは、作動液が流通しない程度に存在するともいえる。大径部73の下端には、中空ロッド4の下端面に当接するフランジ部74が形成されている。インナーパイプ7の下端部と中空ロッド4の下端部とは、例えば、かしめ固定されている。インナーパイプ7が中空ロッド4の下端部に固定されることで、例えば中空ロッド4内に各部材を配置した後に固定作業を行うことができ、ショックアブソーバ1の製造及び組み付け作業が容易となる。なお、インナーパイプ7の中空ロッド4への固定は、かしめに限らず、周知の方法を適用できる。
副バルブ機構9は、主バルブ機構8とは別にシリンダ2内に設けられた、回転バルブ5を含んで構成されるバルブ機構である。副バルブ機構9は、伸び行程用液路91と、縮み行程用液路92と、伸び行程用バルブ93と、縮み行程用バルブ94と、を備えている。伸び行程用液路91及び縮み行程用液路92は、主連通路31、32とは別に設けられた、それぞれ独立して上室21と下室22とを連通させる液路である。伸び行程用液路91の一部は第1液路形成部95により形成され、縮み行程用液路92の一部は第2液路形成部96により形成されている。
第1液路形成部95は、中空ロッド4の外周面に固定された筒状部材951と、筒状部材951を包むように中空ロッド4の外周面に固定された有底筒状部材952と、有底筒状部材952の上部開口を塞ぐように中空ロッド4の外周面に固定された蓋部材953と、を備えている。
筒状部材951は、円筒状であって、8つのロッド孔41のうちの上側の4つに対向するように配置されている。筒状部材951の側面のうちロッド孔41に対応する位置には、径方向に延びる2つの液路951aが周方向に離間して形成されている。また、筒状部材951の内周部には、2つの液路951aをつなぐ環状の液路951bが形成されている。筒状部材951内に位置する4つのロッド孔41は、すべて液路951bに開口している。液路951bは、筒状部材951の内周面と中空ロッド4の外周面と有底筒状部材952とで区画形成されている。
有底筒状部材952は、筒状部材951よりも大径な有底円筒状に形成されている。有底筒状部材952の外周面とシリンダ2の内周面との間には、作動液が流通可能なクリアランスが形成されている。当該クリアランスは環状の液路といえる。有底筒状部材952の下端を構成する底面は、筒状部材951の下端面に当接している。有底筒状部材952の内側には、有底筒状部材952の内周面、筒状部材951の外周面、及び蓋部材953によって、環状の液室95aが形成されている。
蓋部材953は、円筒状部材であって、上室21と液室95aとを連通させる1つ又は複数の貫通孔953a(ここでは3つ)が形成されている。3つの貫通孔953aは、それぞれ軸方向に延び、互いに周方向に離間して配置されている。各貫通孔953aの下端部は、周方向に広がる液室953a1を形成している。換言すると、貫通孔953aの下端開口部分は、周方向に延びるように拡がっており、流路断面積が相対的に大きい液室953a1を形成している。したがって、図2の蓋部材953のうち右側部分に記載されているように、伸び行程用バルブ93と蓋部材953との間の空間である液室953a1は、図示されていない貫通孔953aの一部である。このように、伸び行程用液路91は、貫通孔953a、液室95a、液路951a、液路951b、ロッド孔41、バルブ孔51、連通孔71、及び内部液路42により構成されている。
伸び行程用バルブ93は、液室95a内で、貫通孔953aの下端開口を塞ぐように配置されている。伸び行程用バルブ93は、有底筒状部材952の内側で、筒状部材951と蓋部材953との間に配置され、中空ロッド4の外周面に固定されている。伸び行程用バルブ93は、伸び行程において、伸び行程用液路91を介した上室21から下室22への作動液の通過を許可し、縮み行程において伸び行程用液路91を介した下室22から上室21への作動液の通過を制限するように構成されている。以下、説明において、作動液の通過を許可する行程を許可行程ともいい、作動液の通過を制限する行程を制限行程ともいう。
伸び行程において、ピストン3が上方に摺動し、上室21が下室22よりも高圧となり、伸び行程用バルブ93が下方に弾性変形して開弁すると、貫通孔953aの下端が液室95aに開口し、伸び行程用液路91を介して上室21から下室22に作動液が流動する。伸び行程用バルブ93の詳細構成は後述する。
第2液路形成部96は、円筒状部材であって、第1液路形成部95とピストン3との間に配置されている。第2液路形成部96とシリンダ2との間には、作動液が通過可能な環状の液路(クリアランス)が形成されている。第2液路形成部96は、8つのロッド孔41のうちの下側の4つに対向するように、中空ロッド4の外周面に固定されている。第2液路形成部96には、上室21とロッド孔41とを連通させる液路96a、96bが形成されている。
液路96aは、第2液路形成部96に1つ又は複数(ここでは周方向に離間して3つ)形成されており、下方に向かうほど径方向外側に向かうように軸方向に対して傾斜して延びている。液路96aの下端は上室21に開口し、上端は液路96bに開口している。液路96bは、すべての液路96aが連通するように、第2液路形成部96の内周部に形成された環状の液路である。第2液路形成部96内に位置する4つのロッド孔41は、すべて液路96bに開口している。液路96aの下端部は、周方向に延びた液室96a1を形成している。
このように、縮み行程用液路92は、液路96a、液路96b、ロッド孔41、バルブ孔51、連通孔71、及び内部液路42により構成されている。内部液路42は、両液路91、92兼用の液路である。
縮み行程用バルブ94は、第2液路形成部96の下方で、液路96a(液室96a1)の下端開口を塞ぐように配置されている。縮み行程用バルブ94は、縮み行程において縮み行程用液路92を介した下室22から上室21への作動液の通過を許可し、伸び行程において縮み行程用液路92を介した上室21から下室22への作動液の通過を制限するように構成されている。縮み行程において、ピストン3が下方に摺動し、下室22が上室21よりも高圧になり、縮み行程用バルブ94が下方に弾性変形して開弁すると、液路96aの下端が上室21に開口し、縮み行程用液路92を介して作動液が下室22から上室21に流動する。縮み行程用バルブ94の詳細構成は後述する。
上記したショックアブソーバ1の各部(シリンダ2、ピストン3、中空ロッド4、回転バルブ5、出力軸部61、インナーパイプ7、バルブ81、82、93、94、液路形成部95、96等)は、自身の中心軸を含む直線が互いに一致するように配置されている。つまり、各部は同軸的に配置されている。
(回転バルブに対するトルク)
回転バルブ5の回転により、ロッド孔41とバルブ孔51とで構成される液路の断面積が小さくなるほど、ショックアブソーバ1の伸縮時において、伸び行程用液路91又は縮み行程用液路92で作動液が流通しにくくなり、ドライブフィーリングは硬くなる。一方、液路の断面積が大きくなるほど、伸び行程用液路91又は縮み行程用液路92で作動液が流通しやすくなり、ドライブフィーリングは柔らかくなる。
回転バルブ5の回転により、ロッド孔41とバルブ孔51とで構成される液路の断面積が小さくなるほど、ショックアブソーバ1の伸縮時において、伸び行程用液路91又は縮み行程用液路92で作動液が流通しにくくなり、ドライブフィーリングは硬くなる。一方、液路の断面積が大きくなるほど、伸び行程用液路91又は縮み行程用液路92で作動液が流通しやすくなり、ドライブフィーリングは柔らかくなる。
インナーパイプ7がない従来の構成(以下「従来構成」ともいう)において、回転バルブ5は、作動液の流通時に生じる流体力によってトルクを受ける。ここで、従来構成において、伸び行程で、作動液が、上室21からロッド孔41及びバルブ孔51を介して回転バルブ5内(内部液路42に相当)に流入する場合について、図5及び図6を参照して説明する。なお、図6は、図5の下方のロッド孔41及びバルブ孔51の部分拡大図(概念図)である。また、説明では、図6の右方向を正とする。
作動液は、回転バルブ5内への流入に際して、図6の左方向の力を受けて減速する。一方、回転バルブ5は、作動液の流入により図6の右方向の力(反力)を受ける。つまり、回転バルブ5は、反時計回りのトルクを受ける。作動液がロッド孔41からバルブ孔51に流入する際の流速をVinとし、その際の作動液の流入角度をαとし、作動液がバルブ孔51から回転バルブ5内に流入する際の流速をVoutとし、その際の作動液の流入角度をβとし、回転バルブ5の内径をrとし、作動液の密度をρとし、作動液の流量をQとすると、回転バルブ5が受ける流体力F及びトルクT1は以下の式で表される。
F=-ρQ(voutcosβ-vincosα)
T1=2rF
F=-ρQ(voutcosβ-vincosα)
T1=2rF
さらに、回転バルブ5は、軸方向の長さLに応じて、反時計回りのトルクを受ける。回転バルブ5内に流入した作動液は、長さLの液路(回転バルブ5内)を通過するにあたり、旋回しながら流動する。このため、作動液は回転バルブ5の内周面の抵抗を受けて減速し、回転バルブ5には流体力が働く。回転バルブ5のバルブ孔51(入口)付近に発生する反時計回りの作動液の流れの回転速度をωinとし、回転バルブ5の下端部(出口)付近に発生する反時計回りの作動液の回転速度ωoutとすると、従来構成において回転バルブ5内での作動液の旋回により回転バルブ5が受けるトルクT2は以下の式で表される。
T2=-rρQ(ωout-ωin)
T2=-rρQ(ωout-ωin)
(インナーパイプによる効果)
本実施形態によれば、インナーパイプ7が、回転バルブ5の内側に配置されて内部液路42を構成している。このため、回転バルブ5の内側で発生する流体力(トルクT2)の少なくとも一部をインナーパイプ7が受けることになり、その分、回転バルブ5が受けるトルクを低減させることができる。このように、本実施形態によれば、回転バルブ5内に流入した作動液の旋回によるトルクT2をインナーパイプ7が受けることとなり、回転バルブ5が受けるトルクを低減させ、電動モータ6の負荷を低減させることができる。また、作動液の流入出時のトルクT1については、回転バルブ5の板厚を小さくすることで、低減させることができる。インナーパイプ7の存在により、構成上の回転バルブ5の耐久性が向上し、板厚の縮小も可能になると考えられる。
本実施形態によれば、インナーパイプ7が、回転バルブ5の内側に配置されて内部液路42を構成している。このため、回転バルブ5の内側で発生する流体力(トルクT2)の少なくとも一部をインナーパイプ7が受けることになり、その分、回転バルブ5が受けるトルクを低減させることができる。このように、本実施形態によれば、回転バルブ5内に流入した作動液の旋回によるトルクT2をインナーパイプ7が受けることとなり、回転バルブ5が受けるトルクを低減させ、電動モータ6の負荷を低減させることができる。また、作動液の流入出時のトルクT1については、回転バルブ5の板厚を小さくすることで、低減させることができる。インナーパイプ7の存在により、構成上の回転バルブ5の耐久性が向上し、板厚の縮小も可能になると考えられる。
本実施形態のインナーパイプ7は、回転バルブ5の内周面のうち内部液路42に対応する部分に対して、軸方向全体にわたって覆うように配置されている。換言すると、インナーパイプ7の上端(軸方向一端部)は最も上方のバルブ孔51よりも上方に位置し、インナーパイプ7の下端(軸方向他端部)は回転バルブ5の下端よりも下方に位置している。この構成により、回転バルブ5のうち流体力を受ける部分の長さLを疑似的に0にする又は近づけることができ、回転バルブ5の壁面抵抗(内周面の抵抗)によるトルクの発生を0に近づけることができる(T2≒0)。
また、インナーパイプ7が小径部72を備えるため、中空ロッド4及び回転バルブ5をもつ既存の構成に対して、設計変更をすることなく、すなわち容易に、インナーパイプ7を組み付けることが可能となる。なお、一連の孔41、51、71の数や配置位置は、任意に設定可能である。
(伸び行程用バルブの詳細構成)
伸び行程用バルブ93は、図2及び図7に示すように、リーフ弁要素931(「伸び行程用リーフ弁要素」に相当する)と、対向面932(「伸び行程用対向面」に相当する)と、着座面933(「伸び行程用着座面」に相当する)と、を備えて構成されている。リーフ弁要素931は、固定端931a及び自由端931bを有している。リーフ弁要素931の内周部が中空ロッド4に固定される固定端931aであって、外周部が自由端931bである。リーフ弁要素931は、1つ又は複数の環状の板ばね部材で構成されている。
伸び行程用バルブ93は、図2及び図7に示すように、リーフ弁要素931(「伸び行程用リーフ弁要素」に相当する)と、対向面932(「伸び行程用対向面」に相当する)と、着座面933(「伸び行程用着座面」に相当する)と、を備えて構成されている。リーフ弁要素931は、固定端931a及び自由端931bを有している。リーフ弁要素931の内周部が中空ロッド4に固定される固定端931aであって、外周部が自由端931bである。リーフ弁要素931は、1つ又は複数の環状の板ばね部材で構成されている。
リーフ弁要素931は、貫通孔953a(液室953a1)の下端開口を塞ぐように、蓋部材953の下方に配置されている。リーフ弁要素931は、環状の板ばね部材が軸方向に複数重なって構成されており、板ばね部材の枚数や板厚により減衰特性を調整可能となっている。本実施形態のリーフ弁要素931は、3枚の板ばね部材が軸方向に重なって構成され、上から下に向かって外径が小さくなっている。上下の差圧により、リーフ弁要素931が弾性変形し、自由端931bが変位する。
対向面932は、リーフ弁要素931の自由端931bに対向し、少なくともリーフ弁要素931が弾性変形していない状態において、リーフ弁要素931とともに、リーフ弁要素931が配置された液路(すなわち伸び行程用液路91)での作動液の通過を禁止する。リーフ弁要素931と対向面932とのクリアランスは、作動液が通過できないように設定されている。対向面932は、リーフ弁要素931の最も外径が大きい板ばね部材931dの外周面を囲むように、環状に形成されている。板ばね部材931dと対向面932との径方向でのオーバーラップ分(板ばね部材931dの板厚相当)は、伸び行程用バルブ93の閉弁から開弁への状態変化のしやすさに影響する。軸方向において、リーフ弁要素931の板ばね部材931dの下端位置と、対向面932の下端位置とは一致している。
対向面932は、蓋部材953の下端部により形成されている。蓋部材953の下端の外周部には、環状に突出する環状部953cが形成されている。対向面932は、その環状部953cの内周面である。リーフ弁要素931の外周面は、全周にわたって、環状部953cの内周面(対向面932)に対向している。
着座面933は、作動液の通過を制限する制限行程においてリーフ弁要素931が所定量弾性変形した場合、リーフ弁要素931と当接してリーフ弁要素931とともに、リーフ弁要素931が配置された液路(すなわち伸び行程用液路91)での作動液の通過を禁止する。着座面933は、リーフ弁要素931の自由端931bの上方に、リーフ弁要素931から離間して配置されている。着座面933は、平面状であり、リーフ弁要素931の自由端931bに全周にわたって対向するように環状に延在している。着座面933は、蓋部材953の下端面のうち、対向面932よりも径方向内側の部分で構成されている。
リーフ弁要素931は、作動液の通過を許可する許可行程において、自由端931bと対向面932とのクリアランスを介して作動液が通過可能となるように、着座面933から離れる方向に弾性変形する。伸び行程用バルブ93において、許可行程は伸び行程であり、作動液の通過を制限する制限行程は縮み行程である。一方、縮み行程用バルブ94において、許可行程は縮み行程であり、制限行程は伸び行程である。
ショックアブソーバ1が伸びる伸び行程(ピストン3が上方に摺動する行程)において、リーフ弁要素931の上方に位置する液室953a1の液圧は、リーフ弁要素931の下方に位置する液室95aの液圧よりも高くなる。この差圧により、図8に示すように、リーフ弁要素931が弾性変形して自由端931bが下方に移動し、図9に示すように、リーフ弁要素931の自由端931bと対向面932とのクリアランスが作動液通過可能にまで大きくなることで、伸び行程用バルブ93は開弁する。
伸び行程用バルブ93が開弁すると、作動液は、伸び行程用液路91を介して上室21から下室22に流入する。作動液の流動により差圧が小さくなると、リーフ弁要素931は、自身の復元力により、図9の状態から図8の状態に移行し、図7の状態(初期状態)に戻る。図8の状態では、作動液の通過は禁止される。少なくとも板ばね部材931dの外周面が対向面932に対向する位置にある状態では、作動液の通過は制限又は禁止される。
一方、ショックアブソーバ1が縮む縮み行程(ピストン3が下方に摺動する行程)においては、リーフ弁要素931の下方に位置する液室95aの液圧は、リーフ弁要素931の上方に位置する液室953a1の液圧よりも高くなる。この差圧により、リーフ弁要素931が弾性変形して自由端931bが上方に移動し、図7の状態から図10の状態に移行し、図11に示すように、リーフ弁要素931が所定量弾性変形すると自由端931bが着座面933に着座(当接)する。
図10の状態において、自由端931bと対向面932とのクリアランスは小さい状態で保たれ、作動液は当該クリアランスをほとんど又は全く通過することができない。伸び行程用バルブ93は、図10の状態で、多少(無視できる程度)の作動液の上方への漏れを許容する構成となっている。図11の状態において、リーフ弁要素931が着座面933に当接して、作動液の通過は禁止される(通過不可な状態となる)。このように、伸び行程用バルブ93は、縮み行程における作動液の通過を制限又は禁止し、逆止弁としての機能を発揮する。
図11の状態において、リーフ弁要素931は、図7の状態から所定量弾性変形している。この所定量は、制限行程(ここでは縮み行程)において、ピストン3の速度が所定の常用域の上限値を超えた場合に、リーフ弁要素931が着座面933に当接するように設定されている。つまり、リーフ弁要素931は、制限行程において、ピストン3の速度が常用域の上限値以下である場合、着座面933に当接しない。ピストン3の速度は、ストローク速度ともいえ、例えば棒状変位計又は加速度センサにより測定できる。なお、ピストン3の速度は、シミュレーションにより予測することも可能である。
図12に示すように、良路(一般国道相当)走行時におけるピストン3の速度とその頻度の関係から、ほとんどの走行時間において、ピストン3の速度が0.1m/s以下であることが分かる。また、全走行時間の約7割はピストン3の速度が0.02m/s以下であり、全走行時間の約5割はピストン3の速度が0.01m/s以下であった。ピストン速度の常用域の上限値は、上記実験値に基づいて設定することができる。例えば全走行時間の5割を占めるピストン速度の範囲を常用域に設定してもよい。
常用域の上限値は、例えば0.01m/s以上0.1m/s以下の数値であることが好ましい。これにより、計算上、全走行時間の約5割以上の時間でリーフ弁要素931と着座面933とが当接せず、且つ高いピストン速度が出る伸縮に対して両者の当接(着座)が実行される。さらに、常用域の上限値は、0.02m/s以上0.1m/s以下の数値であることが好ましい。これにより、計算上、全走行時間の7割以上の時間でリーフ弁要素931と着座面933とが当接しない。リーフ弁要素931と着座面933との当接頻度が低いほど、異音の発生頻度は低くなる。
なお、ピストン速度の常用域は、車種に応じて設定してもよい。また、常用域の下限値は0である。また、図12において、横軸はピストン3の速度(m/s)であり、縦軸は全走行時間のうちの走行時間比率(棒グラフは走行時間比率、折れ線グラフは累積比率)である。この実験では、一般的な乗用車が用いられ、全走行時間は約18分である。
伸び行程用バルブ93の減衰力Fdは、ピストン3の速度vの3分の2乗に比例することが知られている(Fd=Kv2/3)(Kは比例定数)。また、リーフ弁要素931のリフト量(変形量)xは、減衰力Fdに比例する(x=kFd)(kは比例定数)。したがって、図13に示すように、伸び行程用バルブ93の開閉速度は、ピストン3の速度の3分の1乗に反比例する(dx/dv=2/3kKv-1/3)。つまり、ピストン3の速度が高いほど、減衰力Fdが大きくなり、伸び行程用バルブ93の開閉速度(バルブ開閉速度)は低くなる。伸び行程用バルブ93の開閉速度が低いほど、リーフ弁要素931が着座面933に着座したときに生じる音は小さくなる。
例えば常用域の上限値が0.1m/sに設定されている場合、縮み行程において、リーフ弁要素931は、ピストン3の速度が0.1m/s以下である場合、図10の状態で作動液の通過を制限する。そして、ピストン3の速度が0.1m/sを超えるような縮み動作が起こると、リーフ弁要素931の弾性変形量(リフト量)が大きくなって作動液の上方への漏れ量が大きくなりかけるが、リーフ弁要素931が着座面933に着座して、確実に作動液の通過が禁止される。
(縮み行程用バルブの詳細構成)
縮み行程用バルブ94は、伸び行程用バルブ93と同様の構成であり、図2及び図14に示すように、リーフ弁要素941(「縮み行程用リーフ弁要素」に相当する)と、対向面942(「縮み行程用対向面」に相当する)と、着座面943(「縮み行程用着座面」に相当する)と、を備えて構成されている。リーフ弁要素941の内周部は中空ロッド4に固定される固定端941aであって、外周部は自由端941bである。リーフ弁要素941は、1つ又は複数の環状板ばね部材で構成されている。
縮み行程用バルブ94は、伸び行程用バルブ93と同様の構成であり、図2及び図14に示すように、リーフ弁要素941(「縮み行程用リーフ弁要素」に相当する)と、対向面942(「縮み行程用対向面」に相当する)と、着座面943(「縮み行程用着座面」に相当する)と、を備えて構成されている。リーフ弁要素941の内周部は中空ロッド4に固定される固定端941aであって、外周部は自由端941bである。リーフ弁要素941は、1つ又は複数の環状板ばね部材で構成されている。
リーフ弁要素941は、液路96a(液室96a1)の下端開口を塞ぐように、第2液路形成部96の下方に配置されている。リーフ弁要素941は、環状の板ばね部材が軸方向に複数重なって構成されており、板ばね部材の枚数や板厚により減衰特性を調整可能となっている。本実施形態のリーフ弁要素941は、3枚の板ばね部材が軸方向に重なって構成され、上から下に向かって外径が小さくなっている。上下の差圧により、リーフ弁要素941の外周部が弾性変形する。
対向面942は、リーフ弁要素941の自由端941bに対向し、少なくともリーフ弁要素941が弾性変形していない状態において、リーフ弁要素941とともに、リーフ弁要素941が配置された液路(すなわち縮み行程用液路92)での作動液の通過を禁止する。リーフ弁要素941と対向面942とのクリアランスは、作動液が通過できないように設定されている。対向面942は、リーフ弁要素941の最も外径が大きい板ばね部材941dの外周面を囲むように、環状に形成されている。板ばね部材941dと対向面942との径方向でのオーバーラップ分(板ばね部材941dの板厚相当)は、縮み行程用バルブ94の閉弁から開弁への状態変化のしやすさに影響する。軸方向において、リーフ弁要素941の板ばね部材941dの下端位置と、対向面942の下端位置とは一致している。
対向面942は、第2液路形成部96の下端部により形成されている。第2液路形成部96の下端の外周部には、環状に突出する環状部96cが形成されている。対向面942は、その環状部96cの内周面である。リーフ弁要素941の外周面は、全周にわたって、環状部96cの内周面(対向面942)に対向している。
着座面943は、作動液の通過を制限する制限行程においてリーフ弁要素941が所定量弾性変形した場合、リーフ弁要素941と当接してリーフ弁要素941とともに、リーフ弁要素941が配置された液路(すなわち縮み行程用液路92)での作動液の通過を禁止する。着座面943は、リーフ弁要素941の自由端941bの上方に、リーフ弁要素941から離間して配置されている。着座面943は、平面状であり、リーフ弁要素941の自由端941bに全周にわたって対向するように環状に延在している。着座面943は、第2液路形成部96の下端面のうち、対向面942よりも径方向内側の部分で構成されている。
リーフ弁要素941は、作動液の通過を許可する許可行程において、自由端941bと対向面942とのクリアランスを介して作動液が通過可能となるように、着座面943から離れる方向に弾性変形する。縮み行程用バルブ94において、許可行程は縮み行程であり、制限行程は伸び行程である。縮み行程用バルブ94の状態変化は、図7~図11に示す伸び行程用バルブ93の状態変化と同じであり、図示は省略する。
ショックアブソーバ1が縮む縮み行程(ピストン3が下方に摺動する行程)において、リーフ弁要素941の上方に位置する液室96a1の液圧は、リーフ弁要素941の下方に位置する上室21の液圧よりも高くなる。この差圧により、リーフ弁要素941が弾性変形し、自由端941bが下方に移動し、リーフ弁要素941の自由端941bと対向面942とのクリアランスが作動液通過可能にまで大きくなることで、縮み行程用バルブ94は開弁する。縮み行程用バルブ94が開弁すると、作動液は、縮み行程用液路92を介して下室22から上室21に流入する。作動液の流動により差圧が小さくなると、リーフ弁要素941は、自身の復元力により、初期状態に戻っていく。少なくとも板ばね部材941dの外周面が対向面942に対向する位置にある状態では、作動液の通過は制限又は禁止される。
一方、ショックアブソーバ1が伸びる伸び行程(ピストン3が上方に摺動する行程)において、リーフ弁要素941の下方に位置する上室21の液圧は、リーフ弁要素941の上方に位置する液室96a1の液圧よりも高くなる。この差圧により、リーフ弁要素941は弾性変形し、自由端941bが上方に移動し、リーフ弁要素941が所定量弾性変形すると自由端931bが着座面933に着座(当接)する。
自由端941bが上方に移動した状態(着座していない状態)では、自由端941bと対向面942とのクリアランスは小さい状態で保たれ、作動液は当該クリアランスをほとんど又は全く通過することができない。縮み行程用バルブ94は、多少(無視できる程度)の作動液の上方への漏れを許容する構成となっている。リーフ弁要素941が所定量弾性変形した状態では、リーフ弁要素941が着座面943に当接して、作動液の通過は禁止される(通過不可な状態となる)。このように、縮み行程用バルブ94は、伸び行程における作動液の通過を制限又は禁止し、逆止弁としての機能を発揮する。
上記のように、リーフ弁要素941は、初期状態から所定量弾性変形して着座面943に着座する。この所定量は、制限行程(ここでは伸び行程)において、ピストン3の速度が所定の常用域の上限値を超えた場合に、リーフ弁要素941が着座面943に当接するように設定されている。ピストン速度の常用域の上限値は、伸び行程用バルブ93同様、例えば、0.01m/s以上0.1m/s以下の数値、又は0.02m/s以上0.1m/s以下の数値に設定される。
(伸び行程用バルブ及び縮み行程用バルブによる効果)
本実施形態によれば、リーフ弁要素931、941は、ピストン3の速度が常用域の上限値以下である場合、作動液の通過を制限しつつ、対応する着座面933、943に当接することなく、異音の発生は抑制される。一方、ピストン3の速度が常用域の上限値を超えた場合、リーフ弁要素931、941は、対応する着座面933、943に当接して、作動液の通過を確実に禁止し、逆止弁として機能する。これにより、副バルブ機構9は、制限行程において、ピストン3の速度の常用域においては異音の発生を抑制しつつ液路91、92での作動液の通過を制限し、常用域外においては着座して精度良い逆止弁として機能する。常用域外、すなわちピストン3の速度が高い領域では、減衰力が大きくなり、リーフ弁要素の弾性変形速度は遅くなる。したがって、この構成によれば、着座により発生する異音の大きさは抑制される。このように、本実施形態によれば、異音の発生を抑制でき、且つ逆止弁機能を発揮できる副バルブ機構9を実現することができる。なお、伸び行程用バルブ93及び縮み行程用バルブ94の少なくとも一方が上記構成であることで、異音の発生を抑制することができる。
本実施形態によれば、リーフ弁要素931、941は、ピストン3の速度が常用域の上限値以下である場合、作動液の通過を制限しつつ、対応する着座面933、943に当接することなく、異音の発生は抑制される。一方、ピストン3の速度が常用域の上限値を超えた場合、リーフ弁要素931、941は、対応する着座面933、943に当接して、作動液の通過を確実に禁止し、逆止弁として機能する。これにより、副バルブ機構9は、制限行程において、ピストン3の速度の常用域においては異音の発生を抑制しつつ液路91、92での作動液の通過を制限し、常用域外においては着座して精度良い逆止弁として機能する。常用域外、すなわちピストン3の速度が高い領域では、減衰力が大きくなり、リーフ弁要素の弾性変形速度は遅くなる。したがって、この構成によれば、着座により発生する異音の大きさは抑制される。このように、本実施形態によれば、異音の発生を抑制でき、且つ逆止弁機能を発揮できる副バルブ機構9を実現することができる。なお、伸び行程用バルブ93及び縮み行程用バルブ94の少なくとも一方が上記構成であることで、異音の発生を抑制することができる。
また、ピストン速度の常用域の上限値が、0.01m/s以上0.1m/s以下の数値、又は0.02m/s以上0.1m/s以下の数値に設定されることで、全走行時間の5割以上の時間で異音の発生を抑制することができる。本実施形態では、伸び行程用バルブ93及び縮み行程用バルブ94の両方で、上記構成が採用されているため、減衰特性は、伸び行程と縮み行程とでほぼ同様となる。シリンダ2内に設けられた上室21と下室22とを連通させる液路としては、連通路31、32及び液路91、92が挙げられる。なお、本実施形態において、本発明の「液路」に相当する構成は液路91、92であり、本発明の「バルブ」に相当する構成はバルブ93、94である。本発明の「液路」が連通路31、32に相当する場合、本発明の「バルブ」に相当する構成は主バルブ81、82となる。
(その他)
本発明は、上記実施形態に限られない。例えば、図15に示すように、着座面933、943は、上記実施形態よりも径方向内側に形成されてもよい。図15では代表として伸び行程用バルブ93を示しているが、縮み行程用バルブ94でも同様である。図15の構成であっても、リーフ弁要素931、941が、ピストン速度の常用域に基づき設定された所定量だけ弾性変形することで、着座面933、943に当接する。伸び行程用バルブ93及び縮み行程用バルブ94の構成は、逆止弁機能を必要とするあらゆるバルブ機構に適用可能である。
本発明は、上記実施形態に限られない。例えば、図15に示すように、着座面933、943は、上記実施形態よりも径方向内側に形成されてもよい。図15では代表として伸び行程用バルブ93を示しているが、縮み行程用バルブ94でも同様である。図15の構成であっても、リーフ弁要素931、941が、ピストン速度の常用域に基づき設定された所定量だけ弾性変形することで、着座面933、943に当接する。伸び行程用バルブ93及び縮み行程用バルブ94の構成は、逆止弁機能を必要とするあらゆるバルブ機構に適用可能である。
また、インナーパイプ7は、中空ロッド4における下端部以外の部分に固定されてもよい。また、インナーパイプ7は、内部液路42に対応する回転バルブ5の内周面の一部を覆うように配置されてもよく、例えば、インナーパイプ7の下端は、回転バルブ5の下端よりも上方に位置していてもよい。この場合、内部液路42は、例えば、インナーパイプ7の内周面と、回転バルブ5の内周面と、中空ロッド4の内周面とで区画形成される。インナーパイプ7が、内部液路42に対応する回転バルブ5の内周面の少なくとも一部を覆うことで、作動液の流体力による回転バルブ5が受けるトルクは低減する。インナーパイプ7を持つ構成は、回転バルブ5を持つあらゆるバルブ機構に適用可能である。
また、本発明は、主バルブ機構8に適用されてもよい。すなわち、第1主バルブ81及び第2主バルブ82の少なくとも一方は、実施形態同様に、リーフ弁要素、対向面、及び着座面を備えて構成されてもよい。これによっても、実施形態同様、異音の発生を抑制でき、且つ逆止弁機能を発揮できるバルブ機構を実現することができる。このように、本発明によれば、第1主バルブ81、第2主バルブ82、伸び行程用バルブ93、及び縮み行程用バルブ94の少なくとも1つに、リーフ弁要素、対向面、及び着座面が形成可能となる。このように、本発明のバルブ構成(リーフ弁要素、対向面、及び着座面)は、例えば、主バルブ、副バルブ、及びベースバルブ等、ショックアブソーバのあらゆるバルブに適用可能である。
1:ショックアブソーバ、2:シリンダ、21:上室(第1室)、22:下室(第2室)、3:ピストン、31:第1主連通路(連通路)、32:第2主連通路(連通路)、8:主バルブ機構、81:第1主バルブ(バルブ機構)、82:第2主バルブ(バルブ機構)、91:伸び行程用液路、92:縮み行程用液路、93:伸び行程用バルブ、931:リーフ弁要素(伸び行程用リーフ弁要素)、932:対向面(伸び行程用対向面)、933:着座面(伸び行程用着座面)、94:縮み行程用バルブ、941:リーフ弁要素(縮み行程用リーフ弁要素)、942:対向面(縮み行程用対向面)、943:着座面(縮み行程用着座面)。
Claims (6)
- シリンダと、
前記シリンダ内に摺動可能に配置され、前記シリンダ内を第1室と第2室に区画するピストンと、
前記シリンダ内に設けられた前記第1室と前記第2室とを連通させる液路と、
前記液路に対して設けられたバルブと、
を備えるショックアブソーバであって、
前記バルブは、
固定端と自由端を有するリーフ弁要素と、
前記リーフ弁要素の前記自由端に対向し、少なくとも前記リーフ弁要素が弾性変形していない状態において、前記リーフ弁要素とともに、前記リーフ弁要素が配置された前記液路での作動液の通過を禁止する対向面と、
前記作動液の通過を制限する制限行程において前記リーフ弁要素が所定量弾性変形した場合、前記リーフ弁要素と当接して前記リーフ弁要素とともに、前記リーフ弁要素が配置された前記液路での前記作動液の通過を禁止する着座面と、
を備え、
前記リーフ弁要素は、前記作動液の通過を許可する許可行程において、前記自由端と前記対向面とのクリアランスを介して前記作動液が通過可能となるように、前記着座面から離れる方向に弾性変形し、
前記所定量は、前記制限行程において、前記ピストンの速度が所定の常用域の上限値を超えた場合に、前記リーフ弁要素が前記着座面に当接するように設定されている、
ショックアブソーバ。 - 前記ピストンに設けられた前記第1室と前記第2室とを連通させる連通路と、
前記連通路に対して設けられたバルブ機構と、
少なくとも一方が前記液路を構成し、前記連通路とは別に設けられ、それぞれ独立して前記第1室と前記第2室とを連通させる伸び行程用液路及び縮み行程用液路と、
伸び行程において前記伸び行程用液路を介した前記第1室から前記第2室への前記作動液の通過を許可し、縮み行程において前記伸び行程用液路を介した前記第2室から前記第1室への前記作動液の通過を制限するように構成された伸び行程用バルブと、
前記縮み行程において前記縮み行程用液路を介した前記第2室から前記第1室への前記作動液の通過を許可し、前記伸び行程において前記縮み行程用液路を介した前記第1室から前記第2室への前記作動液の通過を制限するように構成された縮み行程用バルブと、
をさらに備え、
前記液路に対応する前記伸び行程用バルブ及び前記縮み行程用バルブの少なくとも一方は、前記バルブを構成し、前記リーフ弁要素、前記対向面、及び前記着座面を備える、
請求項1に記載のショックアブソーバ。 - 前記伸び行程用バルブは、
前記リーフ弁要素としての伸び行程用リーフ弁要素と、
前記伸び行程用リーフ弁要素の前記自由端に対向し、少なくとも前記伸び行程用リーフ弁要素が弾性変形していない状態において、前記伸び行程用リーフ弁要素とともに、前記伸び行程用液路での前記作動液の通過を禁止する前記対向面としての伸び行程用対向面と、
前記縮み行程において前記伸び行程用リーフ弁要素が前記所定量弾性変形した場合、前記伸び行程用リーフ弁要素と当接して前記伸び行程用リーフ弁要素とともに、前記伸び行程用液路での前記作動液の通過を禁止する前記着座面としての伸び行程用着座面と、
を備え、
前記伸び行程用リーフ弁要素は、前記伸び行程において、前記自由端と前記伸び行程用対向面とのクリアランスを介して前記作動液が通過可能となるように、前記伸び行程用着座面から離れる方向に弾性変形し、
前記縮み行程用バルブは、
前記リーフ弁要素としての縮み行程用リーフ弁要素と、
前記縮み行程用リーフ弁要素の前記自由端に対向し、少なくとも前記縮み行程用リーフ弁要素が弾性変形していない状態において、前記縮み行程用リーフ弁要素とともに、前記縮み行程用液路での前記作動液の通過を禁止する前記対向面としての縮み行程用対向面と、
前記伸び行程において前記縮み行程用リーフ弁要素が前記所定量弾性変形した場合、前記縮み行程用リーフ弁要素と当接して前記縮み行程用リーフ弁要素とともに、前記縮み行程用液路での前記作動液の通過を禁止する前記着座面としての縮み行程用着座面と、
を備え、
前記縮み行程用リーフ弁要素は、前記縮み行程において、前記自由端と前記縮み行程用対向面とのクリアランスを介して前記作動液が通過可能となるように、前記縮み行程用着座面から離れる方向に弾性変形する、
請求項2に記載のショックアブソーバ。 - 前記液路は、前記ピストンに設けられた前記第1室と前記第2室とを連通させる互いに独立した第1連通路及び第2連通路の少なくとも一方であり、
前記液路に対して設けられた前記バルブは、前記リーフ弁要素、前記対向面、及び前記着座面を備える、
請求項1に記載のショックアブソーバ。 - 前記常用域の上限値は、0.01m/s以上0.1m/s以下の数値に設定されている、
請求項1~4の何れか一項に記載のショックアブソーバ。 - 前記常用域の上限値は、0.02m/s以上0.1m/s以下の数値に設定されている、
請求項1~4の何れか一項に記載のショックアブソーバ。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021163507A JP2023054575A (ja) | 2021-10-04 | 2021-10-04 | ショックアブソーバ |
PCT/JP2022/035336 WO2023058467A1 (ja) | 2021-10-04 | 2022-09-22 | ショックアブソーバ及びバルブ |
CN202280066741.2A CN118056083A (zh) | 2021-10-04 | 2022-09-22 | 减震器以及阀 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021163507A JP2023054575A (ja) | 2021-10-04 | 2021-10-04 | ショックアブソーバ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023054575A true JP2023054575A (ja) | 2023-04-14 |
Family
ID=85804199
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021163507A Pending JP2023054575A (ja) | 2021-10-04 | 2021-10-04 | ショックアブソーバ |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2023054575A (ja) |
CN (1) | CN118056083A (ja) |
WO (1) | WO2023058467A1 (ja) |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08223994A (ja) * | 1995-02-09 | 1996-08-30 | Unisia Jecs Corp | 減衰力特性変更手段駆動用ステッピングモータの駆動方法 |
JP2016173140A (ja) * | 2015-03-17 | 2016-09-29 | トヨタ自動車株式会社 | ショックアブソーバ |
JP6750578B2 (ja) * | 2017-07-14 | 2020-09-02 | トヨタ自動車株式会社 | ショックアブソーバ |
JP7002395B2 (ja) * | 2018-04-06 | 2022-01-20 | Kyb株式会社 | バルブ及び緩衝器 |
-
2021
- 2021-10-04 JP JP2021163507A patent/JP2023054575A/ja active Pending
-
2022
- 2022-09-22 WO PCT/JP2022/035336 patent/WO2023058467A1/ja unknown
- 2022-09-22 CN CN202280066741.2A patent/CN118056083A/zh active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN118056083A (zh) | 2024-05-17 |
WO2023058467A1 (ja) | 2023-04-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101160776B1 (ko) | 완충 장치 | |
KR101383380B1 (ko) | 완충 장치 | |
JP4081589B2 (ja) | 減衰力調整式油圧緩衝器 | |
JP6838220B2 (ja) | 緩衝器 | |
JP6279759B2 (ja) | 緩衝器 | |
KR20080094557A (ko) | 감쇠력 조정식 유체압 완충기 | |
JP5503473B2 (ja) | 緩衝装置 | |
WO2019208200A1 (ja) | 緩衝器 | |
WO2023058467A1 (ja) | ショックアブソーバ及びバルブ | |
JP2020034068A (ja) | 流体圧緩衝器 | |
JP2023053540A (ja) | ショックアブソーバ | |
JP6565442B2 (ja) | シリンダ装置 | |
JP7109293B2 (ja) | 緩衝器 | |
JP6800056B2 (ja) | 緩衝器 | |
JP5798813B2 (ja) | 緩衝器 | |
JP2001041271A (ja) | 油圧緩衝器 | |
JP5897955B2 (ja) | 減衰力調整式緩衝器 | |
JP2020180691A (ja) | スプール弁型ショックアブソーバ | |
JP7485624B2 (ja) | 緩衝器 | |
JP7487086B2 (ja) | 緩衝器 | |
JP7269899B2 (ja) | 減衰力調整式緩衝器 | |
JPS6332992Y2 (ja) | ||
WO2022172601A1 (ja) | 緩衝器 | |
JP5907707B2 (ja) | 緩衝器 | |
JP7154167B2 (ja) | 緩衝器 |