JP5949789B2 - ショックアブソーバ - Google Patents
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Description
図1から図10を参照して、第1実施形態について説明する。本実施形態は、ショックアブソーバに関する。図1は、本発明の第1実施形態に係るショックアブソーバの要部断面図、図2は、第1実施形態に係るショックアブソーバの機能を示す図、図3は、第1実施形態に係るショックアブソーバの構成部材を示す斜視図、図4は、第1実施形態に係るショックアブソーバの第1バルブの拡大図、図5は、第1実施形態に係るショックアブソーバの収縮時の動作を示す図、図6は、第1実施形態に係るショックアブソーバの伸張時の動作を示す図、図7は、第1実施形態に係る第1バルブおよび第2バルブの特性を示す図、図8は、第1実施形態に係るショックアブソーバの特性を示す図である。
図1および図5を参照して、ピストン1が縮み方向(図5の矢印Y1方向)に移動する場合の動作について説明する。ピストン1が縮み方向に進む場合、下側の空間部7bの圧力が、第1油路31の圧力よりも高くなる。この差圧により、第1リーフバルブ11が伸び方向に向けて押圧される。第1リーフバルブ11は、差圧による力がプリセット荷重に相当する力に満たない場合、閉弁状態を維持する。第1リーフバルブ11が閉弁していると、油路30は閉塞された状態であり、上側の空間部7aと下側の空間部7bとは遮断される。したがって、第1リーフバルブ11は、ピストン速度が低速である場合、上側の空間部7aと下側の空間部7bとの作動流体の流通を規制し、減衰力を発生させる。
次に、図1および図6を参照して、ピストンが伸び方向(図6の矢印Y3方向)に進む場合の動作について説明する。図1を参照して、ピストン1が伸び方向に進む場合、上側の空間部7aの作動流体が弁座24の切欠部を介して伸び側油路32aに流入する。伸び側油路32aの作動流体は、弁座23の切欠部を介して中間油路33に流入し、更に第1油路31へと流れる。これにより、第1油路31の圧力が下側の空間部7bの圧力よりも高くなる。第1リーフバルブ11は、第1油路31と下側の空間部7bとの差圧による力が、プリセット荷重に相当する力に満たない場合、閉弁状態を維持する。したがって、第1リーフバルブ11は、ピストン速度が低速である場合、上側の空間部7aと下側の空間部7bとの作動流体の流通を規制し、減衰力を発生させる。
δ=R4×p/64×D …(1)
なお、R:リーフバルブ40の半径、D:リーフバルブ40の断面2次モーメントやヤング率から決まる固有値である。
δ1=(5+ν)×R4×p/64(1+ν)×D …(2)
第1実施形態の変形例について説明する。図11は、第1実施形態の第1変形例に係るショックアブソーバの要部断面図である。本変形例の第1バルブ10の構成は、上記第1実施形態の構成と同様である。
図12を参照して、第2実施形態について説明する。第2実施形態については、上記第1実施形態で説明したものと同様の機能を有する構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。図12は、第2実施形態に係るショックアブソーバの要部断面図、図13は、第2実施形態に係るショックアブソーバの機能を示す図である。第2実施形態に係るショックアブソーバ101において、上記第1実施形態のショックアブソーバ100と異なる点は、伸び側のみに第1リーフバルブ11が効く点である。図12において、中心軸線Xよりも紙面左側には、ピストン1が伸び方向に移動する場合の状態が示され、中心軸線Xよりも紙面右側には、ピストン1が縮み方向に移動する場合の状態が示されている。
上記第2実施形態では、第1バルブ10をバイパスする第3バルブ50は、ピストン1が縮み方向に移動する際に開弁するものであったが、これに代えて、第3バルブ50は、ピストン1が伸び方向に移動する際に開弁するものとされてもよい。この場合、第3バルブ50は、例えば、伸び側第2リーフバルブ21と同様の伸び側リーフバルブと、伸び側油路32aと同様の伸び側油路と、伸び側リーフバルブが開弁した場合に第1バルブ10をバイパスして伸び側油路と下側の空間部7bとを連通するバイパス油路とを含む構成であることが好ましい。また、第2バルブ20は、上記第1実施形態と同様の縮み側油路32bや縮み側第2リーフバルブ22を含んで構成されることが好ましい。つまり、第2実施形態および本変形例によれば、第1バルブ10と並列に設けられた第3バルブを有するピストン1が開示されている。
図14から図17を参照して、第3実施形態について説明する。第3実施形態については、上記第1実施形態および第2実施形態で説明したものと同様の機能を有する構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。図14は、第3実施形態に係るショックアブソーバの要部断面図、図15は、第3実施形態に係るショックアブソーバの構成部材を示す斜視図、図16は、第1リーフバルブの実質的な閉弁状態を示す図、図17は、第1リーフバルブの開弁状態を示す図である。第3実施形態に係るショックアブソーバ102において、上記各実施形態のショックアブソーバ100,101と異なる点は、第1バルブ10が、同じ大きさのピストン速度に対して、ピストン1の移動方向に応じて異なる大きさの減衰力を発生させる点である。このようにピストン1の移動方向に応じて異なる大きさの減衰力を発生させる構成の一例として、本実施形態のショックアブソーバ102は、減衰力を調整する調整シート8を含んで構成される。
V2<V3…(3)
図18を参照して、上記第1実施形態乃至第3実施形態の第1変形例について説明する。図18は、各実施形態の第1変形例に係るリーフシートを示す平面図である。本変形例のリーフシート9は、外周の一部が切り欠かれている点で上記各実施形態のリーフシート5と異なる。本変形例のリーフシート9によれば、第1リーフバルブ11の一部を先行して開弁させることが可能である。図18に示すように、リーフシート9は、円環形状の部材を、中心から等距離にある2本の平行な線分によって切り取った形状となっている。切欠部の辺9aは、軸方向視した場合に第1リーフバルブ11の内側縁部12と重なっている。つまり、内側縁部12がリーフシート9に当接(着座)した閉弁状態では、第1リーフバルブ11は作動流体の流通を規制する。
上記第1実施形態乃至第3実施形態の第2変形例について説明する。上記各実施形態では、第1リーフバルブ11の外側縁部13が軸方向の伸び方向側から支持され、内側縁部12が縮み方向側から支持されていたが、これに代えて、外側縁部13が縮み方向側から支持され、内側縁部12が伸び方向側から支持されてもよい。この場合において、ピストン本体3が内側縁部12を支持する第1弁座部として機能し、リーフシート5,9が外側縁部13を支持する第2弁座部として機能するようにされてもよい。
2 ピストンロッド
3 ピストン本体
3a 内側突起
3b 外側突起(第2弁座部)
4 センタリングシート
5 リーフシート(第1弁座部、支持部材)
7 シリンダ
7a 上側の空間部
7b 下側の空間部
8 調整シート
10 第1バルブ
11 第1リーフバルブ
11a 貫通孔
12 内側縁部
13 外側縁部
20 第2バルブ
21 伸び側第2リーフバルブ
21a 内側縁部
21b 外側縁部
22 縮み側第2リーフバルブ
22a 内側縁部
22b 外側縁部
30 油路
31 第1油路
32 第2油路
32a 伸び側油路
32b,52 縮み側油路
33 中間油路
100,101,102 ショックアブソーバ
V1 所定速度
Claims (6)
- シリンダと、ピストンと、ピストンロッドとを備え、
前記ピストンは、
前記ピストンの径方向における内側縁部および外側縁部がそれぞれ自由端である第1リーフバルブと、軸方向の一方側から前記第1リーフバルブの内側縁部を支持する第1弁座部と、軸方向の他方側から前記第1リーフバルブの外側縁部を支持する第2弁座部と、第1油路とを有し、前記第1リーフバルブによって前記第1油路を開閉する第1バルブと、
前記径方向における内側縁部および外側縁部の一方が固定端である第2リーフバルブと、第2油路とを有し、前記第2リーフバルブによって前記第2油路を開閉する第2バルブと、
を備え、
前記第1バルブは、前記ピストンの移動方向に応じて前記第1リーフバルブが前記第1弁座部および前記第2弁座部のうち一方によって支持された状態で他方から離間することにより開弁して前記ピストンのピストン速度に応じた減衰力を発生し、
前記第2バルブは、前記ピストンの移動方向が所定の方向である場合に前記第2リーフバルブが撓むことで開弁し、前記ピストン速度に応じた減衰力を発生し、
前記第1バルブと前記第2バルブとが直列に配置され、
前記第2リーフバルブは、前記ピストンが伸び方向に移動する場合に開弁する伸び側第2リーフバルブと、前記ピストンが縮み方向に移動する場合に開弁する縮み側第2リーフバルブと、を有し、
前記第2油路は、前記伸び側第2リーフバルブによって開閉される伸び側油路と、縮み側第2リーフバルブによって開閉される縮み側油路と、を含み、
前記伸び側第2リーフバルブは、前記第1バルブと直列に配置され、
前記縮み側第2リーフバルブは、前記第1バルブと直列に配置されている
ことを特徴とするショックアブソーバ。 - 前記第1バルブが所定速度よりも低速の前記ピストン速度の速度領域で発生させる減衰力は、当該速度領域で前記第2バルブが発生させる減衰力よりも大きく、
前記第2バルブが前記所定速度よりも高速の前記ピストン速度の速度領域で発生させる減衰力は、当該速度領域で前記第1バルブが発生させる減衰力よりも大きい
請求項1に記載のショックアブソーバ。 - 前記ピストンは、ピストン本体と、前記第1リーフバルブを前記ピストン本体に向けて軸方向に押圧した状態で支持する支持部材とを備え、
前記第1リーフバルブは、貫通孔を有する板状の部材であり、
前記ピストン本体が前記第1弁座部および前記第2弁座部のうち一方として機能し、前記支持部材が前記第1弁座部および前記第2弁座部のうち他方として機能する
請求項1または2に記載のショックアブソーバ。 - 前記第1リーフバルブは、前記第1弁座部および前記第2弁座部の少なくともいずれか一方と線接触している
請求項1から3のいずれか1項に記載のショックアブソーバ。 - 前記第1油路の流路断面積は、前記伸び側油路の流路断面積および前記縮み側油路の流路断面積のいずれよりも大きく、
前記伸び側油路の流路断面積は、前記縮み側油路の流路断面積よりも大きい
請求項1から4のいずれか1項に記載のショックアブソーバ。 - 前記第1バルブは、同じ大きさの前記ピストン速度に対して、前記ピストンの移動方向に応じて異なる大きさの減衰力を発生させる
請求項1から5のいずれか1項に記載のショックアブソーバ。
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