JP4058298B2

JP4058298B2 - 油圧緩衝器

Info

Publication number: JP4058298B2
Application number: JP2002165196A
Authority: JP
Inventors: 雅則小倉; 崇河相; 隆手塚
Original assignee: KYB Corp
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 2002-06-06
Filing date: 2002-06-06
Publication date: 2008-03-05
Anticipated expiration: 2022-06-06
Also published as: JP2004011733A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば鉄道車両、自動車、建築物等に設けられる油圧緩衝器の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ピストンのストロークに応じて減衰力が変化する変位依存特性を持つ油圧緩衝器があった。
【０００３】
この種の油圧緩衝器として、例えば図１１、図１２に示すものは、シリンダ４０を伸側油室１及び圧側油室２に仕切るピストン２０と、伸側油室１及び圧側油室２の間を流れる作動油に抵抗を付与する伸側減衰弁２１及び圧側減衰弁２２と、所定のストローク範囲で開通するバイパス回路１０とを備える。
【０００４】
片ロッド形の油圧緩衝器は、インナーシリンダ４１の一端からピストンロッド３０が突出し、インナーシリンダ４１とアウターシリンダ４２の間に油溜室３及びエア室４が設けられる。圧側行程でインナーシリンダ４１内に対するピストンロッド３０の侵入体積分の作動油が圧側油室２から圧側減衰弁５を通って油溜室３に流入する一方、伸側行程でピストンロッド３０の退出体積分の作動油が油溜室３からチェック弁６を通って圧側油室２に流入する。
【０００５】
図１１に示す油圧緩衝器は、ピストン２０が中立位置からストロークＨ１＋Ｈ２の範囲を外れるストロークエンド領域でバイパス回路１０が開通し、伸側減衰弁２１または圧側減衰弁２２が付与する減衰力が減少する。
【０００６】
図１２に示す油圧緩衝器は、ピストン２０が中立位置の付近でバイパス回路１０が開通し、伸側減衰弁２１または圧側減衰弁２２が付与する減衰力が減少する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の油圧緩衝器にあっては、バイパス回路１０がインナーシリンダ４１の内周面に刻まれた溝４１ａによって画成される構造のため、加工精度を高めることが難しく、減衰力の変位依存特性にバラツキが生じる可能性があった。
【０００８】
また、インナーシリンダ４１の内径より大きな工具を使用できないため、溝４１ａの形状が限定され、所望の減衰力の変位依存特性が得られない可能性があった。
【０００９】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、製品のバラツキを抑えられ、かつ減衰力変位依存特性の設定自由度が高い油圧緩衝器を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、シリンダと、このシリンダから摺動可能に突出するピストンロッドと、このピストンロッドに結合されシリンダを伸側油室及び圧側油室に仕切るピストンと、伸側油室及び圧側油室の間を流れる作動油に抵抗を付与する減衰力発生機構と、ピストンがシリンダに対して所定のストローク範囲にあるときに伸側油室及び圧側油室を結ぶバイパス回路とを備える油圧緩衝器に適用する。
【００１１】
シリンダの軸方向に延びてピストンに摺接するスプールを備え、このスプールをシリンダと離して別体で形成し、ピストンにシリンダの軸方向に貫通する穴を形成し、この穴にスプールを摺動可能に嵌挿し、スプールにバイパス回路を画成するバイパス回路画成部を形成し、スプールを円柱状に形成し、バイパス回路画成部としてスプールの外周面に軸方向に延びる溝を形成したことを特徴とするものとした。
【００１５】
【発明の作用および効果】
第１の発明によると、バイパス回路画成部がスプールに形成される構造のため、シリンダに対する機械加工が不要にして、バイパス回路の加工精度を高められ、減衰力の変位依存特性に生じるバラツキを抑えられる。
【００１６】
また、バイパス回路画成部を機械加工する場合、インナーシリンダの内径より大きな工具を使用できるため、バイパス回路の流路形状に対する自由度を高められ、多様な減衰特性に設定することができる。
【００１７】
そして、バイパス回路を画成する溝を円柱状のスプールの外周面に形成する構造のため、バイパス回路の加工精度を高め、減衰力の変位依存特性に生じるバラツキを抑えられる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２１】
図１に示すように、鉄道車両等に搭載される油圧緩衝器は、車輪側に連結されるシリンダ４０と、このシリンダ４０から摺動可能に突出して車体側に連結されるピストンロッド３０と、このピストンロッド３０に結合されシリンダ４０内に摺動可能に収められるピストン２０とを備え、車輪に受ける衝撃を緩和し、振動を減衰するようになっている。
【００２２】
シリンダ４０内はピストン２０によって伸側油室１と圧側油室２に仕切られる。ピストン２０には減衰力発生機構として伸側減衰弁２１と圧側減衰弁２２が介装される。伸側減衰弁２１は伸側行程で伸側油室１からを圧側油室２へと流れる作動油に抵抗を付与する。圧側減衰弁２２は圧側行程で圧側油室２から伸側油室１へと流れる作動油に抵抗を付与する。
【００２３】
片ロッド形の油圧緩衝器は、インナーシリンダ４１の一端からピストンロッド３０が突出し、インナーシリンダ４１とアウターシリンダ４２の間に油溜室３及びエア室４が設けられる。圧側行程でインナーシリンダ４１内に対するピストンロッド３０の侵入体積分の作動油が圧側油室２から圧側減衰弁５を通って油溜室３に流入する一方、伸側行程でピストンロッド３０の退出体積分の作動油が油溜室３からチェック弁６を通って圧側油室２に流入する。
【００２４】
減衰力発生機構として設けられる伸側減衰弁２１と圧側減衰弁２２及び圧側減衰弁５は、例えばリリーフ弁または調圧弁等で構成される。
【００２５】
所定のストローク範囲で伸側減衰弁２１と圧側減衰弁２２を迂回して作動油を導くバイパス回路１０が設けられる。このバイパス回路１０はピストン２０が中立位置からストロークＨ１＋Ｈ２のストローク領域で開通し、伸側減衰弁２１または圧側減衰弁２２が付与する減衰力が減少する。
【００２６】
そして本発明の要旨とするところであるが、インナーシリンダ４１の軸方向に延びてピストン２０に摺接するスプール５０を備え、このスプール５０がシリンダ４０と別体で形成され、このスプール５０にバイパス回路１０を画成するバイパス回路画成部が形成される。
【００２７】
本実施の形態では、図２の（ａ），（ｂ）に示すように、スプール５０はピストン２０を摺動可能に貫通する円柱状に形成され、バイパス回路画成部としてスプール５０の外周面に溝５０ａが刻まれる。
【００２８】
溝５０ａはスプール５０の軸方向に延び、その深さが軸方向の端部から中央部に向けて大きくなっている。溝５０ａの断面は半月形に形成される。
【００２９】
ピストン２０にはこれを軸方向に貫通する穴２０ａが形成され、この穴２０ａにスプール５０が摺動可能に嵌挿される。
【００３０】
以上のように構成されて、次に作用について説明する。
【００３１】
油圧緩衝器が中立位置の付近で作動する場合、バイパス回路１０が開通し、伸側減衰弁２１または圧側減衰弁２２が付与する減衰力が減少する。バイパス回路１０の流路断面積は軸方向の中央部から端部に向けて次第に小さくなっているため、バイパス回路１０を流れる作動油に付与される抵抗は中立位置からのストロークに応じて次第に大きくなり、ストロークに依存した所定の減衰力が得られる。
【００３２】
ピストン２０が中立位置からストロークＨ１、Ｈ２以上に移動するのに伴ってバイパス回路１０が塞がれ、作動油は伸側減衰弁２１、圧側減衰弁２２、圧側減衰弁５を通り、所定の減衰力が得られる。
【００３３】
バイパス回路１０はスプール５０の外周面に刻まれた溝５０ａによって画成される構造のため、加工精度を高めることが容易になり、減衰力の変位依存特性に生じるバラツキを抑えられる。
【００３４】
また、インナーシリンダ４１の内径より大きな工具を使用できるため、溝５０ａの形状に対する自由度を高められ、所望の減衰力の変位依存特性が得られる。
【００３５】
他の実施の形態として、図３の（ｂ）に示すように、溝５０ａの断面を矩形に形成しても良い。また、図３の（ｃ）に示すように、溝５０ａの断面を扇形に形成しても良い。このように、溝５０ａの断面形状は要求される減衰特性に応じて任意に設定できる。
【００３６】
図４に示す他の実施の形態は、本発明を両ロッド形の油圧緩衝器に適用したものである。この油圧緩衝器は、ピストンロッド３０はシリンダ４０の両端から突出し、前記実施の形態における油溜室３、エア室４、圧側減衰弁５、チェック弁６が不要となっている。
【００３７】
この場合も、前記実施の形態と同様に、中立位置付近のストロークエンド領域ではバイパス回路１０が開通し、伸側減衰弁２１または圧側減衰弁２２が付与する減衰力が中立位置付近で最も減少する。
【００３８】
そして、バイパス回路１０はスプール５０の外周面に刻まれた溝５０ａによって画成される構造のため、所望の減衰力の変位依存特性が得られるとともに、この変位依存特性に生じるバラツキを抑えられる。
【００３９】
図５に示す他の実施の形態は、本発明を片ロッド形の油圧緩衝器に適用したものである。この油圧緩衝器は、ピストン２０が中立位置からストロークＨ１＋Ｈ２の範囲を外れるストロークエンド領域でバイパス回路１０が開通し、伸側減衰弁２１または圧側減衰弁２２が付与する減衰力が減少する。
【００４０】
そして、インナーシリンダ４１の軸方向に延びてピストン２０に摺接する円柱状スプール５０をシリンダ４０と別体で備える。このスプール５０にバイパス回路１０を画成するバイパス回路画成部としてスプール５０の外周面に２つの溝５０ａが刻まれる。各溝５０ａはスプール５０の軸方向に延び、その深さが軸方向の端部から中央部に向けて大きくなっている。
【００４１】
ピストン２０にはこれを軸方向に貫通する穴２０ａが形成され、この穴２０ａにスプール５０が摺動可能に嵌挿される。
【００４２】
以上のように構成されて、油圧緩衝器が中立位置の付近で作動する場合、バイパス回路１０が塞がれており、作動油は伸側減衰弁２１、圧側減衰弁２２、圧側減衰弁５を通り、所定の減衰力が得られる。ピストン２０が中立位置からストロークＨ１、Ｈ２以上に移動するのに伴ってバイパス回路１０が開通し、伸側減衰弁２１または圧側減衰弁２２が付与する減衰力が減少する。バイパス回路１０の流路断面積は軸方向の中央部から端部に向けて次第に小さくなっているため、バイパス回路１０を流れる作動油に付与される抵抗は中立位置からのストロークに応じて次第に大きくなり、ストロークに依存した所定の減衰力が得られる。
【００４３】
この場合も、バイパス回路１０はスプール５０の外周面に刻まれた溝５０ａによって画成される構造のため、所望の減衰力の変位依存特性が得られるとともに、この変位依存特性に生じるバラツキを抑えられる。
【００４４】
図６に示す他の実施の形態は、本発明を両ロッド形の油圧緩衝器に適用したものである。この場合も、前記実施の形態と同様に、ピストン２０が中立位置からストロークＨ１＋Ｈ２の範囲を外れるストロークエンド領域でバイパス回路１０が開通し、伸側減衰弁２１または圧側減衰弁２２が付与する減衰力が減少する。
【００４５】
そして、バイパス回路１０は円柱状スプール５０の外周面に刻まれた２つの溝５０ａによって画成される構造のため、所望の減衰力の変位依存特性が得られるとともに、この変位依存特性に生じるバラツキを抑えられる。
【００４６】
次に図７〜図９に示す参考例を説明する。なお、前記図１に示す実施の形態と同一構成部には同一符号を付す。
【００４７】
スプール６０とピストン２０はそれぞれ半月形の断面を有する柱状に形成され、互いに摺接する平面６０ｂと平面２０ｂを有する。
【００４８】
バイパス回路画成部としてスプール６０の平面６０ｂに溝６０ａが刻まれる。この溝６０ａはスプール６０の軸方向に延び、その深さが軸方向の端部から中央部に向けて大きくなっている。
【００４９】
この場合、バイパス回路１０はスプール６０の平面６０ｂに刻まれた溝６０ａによって画成される構造のため、溝６０ａの形状に対する自由度をさらに高められ、所望の減衰力の変位依存特性が得られる。
【００５０】
参考例として、図１０に示すように、バイパス回路画成部として円柱状スプール５０の途中に縮径部５０ｂを形成しても良い。この縮径部５０ｂはその外径が軸方向の端部から中央部に向けて次第に大きくなっている。
【００５１】
この場合、スプール５０の形状を簡素化して、バイパス回路画成部の加工精度をさらに高めることができ、減衰力の変位依存特性に生じるバラツキを抑えられる。
【００５２】
本発明は上記の実施の形態に限定されずに、自動車や二輪車等に搭載される油圧緩衝器、あるいは建築物に備えられる油圧緩衝器に適用しても良く、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す油圧緩衝器の断面図。
【図２】同じく（ａ）はスプールの断面図、（ｂ）はＣ−Ｃ線に沿う断面図。
【図３】他の実施の形態を示し、（ａ）はスプールの断面図、（ｂ）、（ｃ）はＤ−Ｄ線に沿う断面図。
【図４】他の実施の形態を示す油圧緩衝器の断面図。
【図５】他の実施の形態を示す油圧緩衝器の断面図。
【図６】他の実施の形態を示す油圧緩衝器の断面図。
【図７】参考例を示す油圧緩衝器の断面図。
【図８】同じく図６のＢ−Ｂ線に沿う断面図。
【図９】同じくスプールの斜視図。
【図１０】参考例を示すスプールの斜視図。
【図１１】従来例を示す油圧緩衝器の断面図。
【図１２】従来例を示す油圧緩衝器の断面図。
【符号の説明】
１伸側油室
２圧側油室
１０バイパス回路
２０ピストン
２１伸側減衰弁（減衰力発生機構）
２２圧側減衰弁（減衰力発生機構）
４０シリンダ
５０スプール
５０ａ溝（バイパス回路画成部）
５０ｂ縮径部（バイパス回路画成部）
６０スプール
６０ｂ平面
６０ａ溝（バイパス回路画成部）

Claims

シリンダと、このシリンダから摺動可能に突出するピストンロッドと、このピストンロッドに結合されシリンダを伸側油室及び圧側油室に仕切るピストンと、伸側油室及び圧側油室の間を流れる作動油に抵抗を付与する減衰力発生機構と、ピストンが前記シリンダに対して所定のストローク範囲にあるときに前記伸側油室及び前記圧側油室を結ぶバイパス回路とを備える油圧緩衝器において、
前記シリンダの軸方向に延びて前記ピストンに摺接するスプールを備え、
このスプールを前記シリンダと離して別体で形成し、
前記ピストンに前記シリンダの軸方向に貫通する穴を形成し、この穴に前記スプールを摺動可能に嵌挿し、
前記スプールに前記バイパス回路を画成するバイパス回路画成部を形成し、
前記スプールを円柱状に形成し、
前記バイパス回路画成部としてスプールの外周面に軸方向に延びる溝を形成したことを特徴とする油圧緩衝器。