JP6283658B2 - 圧力緩衝装置 - Google Patents

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Description

本発明は、圧力緩衝装置に関する。
自動車等の車両の懸架装置は、走行中に路面から車体へ伝達される振動を適切に緩和して、乗心地や操縦安定性を向上させるために減衰力発生器を用いた圧力緩衝装置を備えている。そして、圧力緩衝装置には、例えばシリンダ内に移動可能に設けられてシリンダ内を区画する区画部材と、区画部材に接続するロッド部材と、シリンダ内に設けられて区画部材の移動に伴う液体の流れに抵抗を与えて減衰力を発生させる減衰力発生部材とが設けられる。
また、ロッド部材がシリンダ内に対して進退することによるロッド部材の体積に相当する液体の体積がシリンダ内で過不足となるため、この過不足となる体積分の液体をシリンダから吸収したりシリンダへと供給したりする液溜部が設けられた圧力緩衝装置が知られている。
この主の圧力緩衝装置では、例えば、シリンダと、シリンダ内に摺動自在に挿入されてシリンダ内にロッド室とピストン室とに区画するピストンと、シリンダ内に移動自在に挿入されて一端がピストンに連結されるロッドと、リザーバと、ロッド室からピストン室へ向かう流れを許容するとともに通過する液体の流れに抵抗を与える伸側減衰流路と、ピストン室からリザーバへ向かう流れを許容するとともに通過する液体の流れに抵抗を与える圧側減衰流路と、リザーバからピストン室へ向かう流れをのみを許容するピストン室側吸込流路と、リザーバからロッド室へ向かう流れをのみを許容するロッド室側吸込流路とを備える(例えば、特許文献1参照)。
特開2009−074562号公報
ところで、例えば車両などの懸架装置の設置対象におけるレイアウトの制約により、懸架装置の軸方向の所定の長さを維持しながら、ロッド部材の移動距離を出来る限り長く確保したいという要請がある。
本発明は、ロッド部材の軸方向におけるストローク範囲をより長くすることを目的とする。
かかる目的のもと、本発明は、液体を収容する第1シリンダと、第1シリンダの外側に設けられる第2シリンダと、移動するロッド部材に接続するとともに第1シリンダ内において軸方向に移動可能に設けられ、第1シリンダ内の空間を第1液室と第2液室とに区画する区画部材と、第1シリンダと第2シリンダとの間に設けられ、第2シリンダとの間に液体が溜まる液溜室を形成するとともに、第1シリンダとの間に第1液室と液溜室との間にて液体を流す外側流路を形成する第3シリンダと、第1シリンダ内と液溜室とを区画するとともに、第1シリンダ内と液溜室との間における液体の連絡路を有する区画連絡部材と、区画部材の移動に伴う第1シリンダ内と液溜室との間の一方向の流れを許容するとともに他方向の流れを制限する許容制限部と、を備え、区画連絡部材は、外側流路と液溜室との間における液体の流路を形成する液溜部連絡路を有し、第3シリンダは、所定の内径である第1径部と、液溜部連絡路と対向する箇所に形成され第1径部よりも内径が大きい第2径部とを有し、許容制限部は、外側流路における第2径部に設けられ、液溜部連絡路における第1シリンダ内と液溜室との間の一方向の流れを許容するとともに他方向の流れを制限することを特徴とする圧力緩衝装置である。
本発明によれば、ロッド部材の軸方向におけるストローク範囲をより長くすることが可能になる。
本実施形態の懸架装置の概略構成を示す図である。 本実施形態の油圧緩衝装置の全体構成図である。 油圧緩衝装置を詳細に説明するための図である。 油圧緩衝装置の動作を説明するための図である。 第1変形例の逆止弁機構を説明するための図である。 第2変形例の逆止弁機構を説明するための図である。 第3変形例の逆止弁機構を説明するための図である。 第4変形例の逆止弁機構を説明するための図である。 第5変形例の逆止弁機構を説明するための図である。 他の油圧緩衝装置を説明するための概念図である。
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図1は、本実施形態の懸架装置100の概略構成を示す図である。
〔懸架装置100の構成・機能〕
懸架装置100は、図1に示すように、油圧緩衝装置1と、油圧緩衝装置1の外側に配置されたコイルスプリング2とを備えている。そして、懸架装置100は、コイルスプリング2は、両端に設けられるスプリングシート3およびスプリングシート4に保持される。懸架装置100は、車体等に取り付けるためのボルト5と、油圧緩衝装置1の下部に設けられた車輪側取付部6とを備えている。
また、懸架装置100は、油圧緩衝装置1から飛び出す後述のピストンロッド20の外周に圧入されたバンプラバー7を備えている。そして、懸架装置100は、油圧緩衝装置1の一部の端部および油圧緩衝装置1から突出するピストンロッド20の外周を覆う蛇腹状のダストカバー8を備えている。さらに、懸架装置100は、ピストンロッド20の上端部側において上下方向に配置され、振動を吸収する複数(本実施形態においては2個)のマウントラバー9を備えている。
図2は、本実施形態の油圧緩衝装置1の全体構成図である。
図3は、油圧緩衝装置1を詳細に説明するための図である。
〔油圧緩衝装置1の構成・機能〕
油圧緩衝装置1は、図2に示すように、シリンダ部10と、ロッド部材の一例としてのピストンロッド20と、区画部材の一例としてのピストン30と、区画連絡部材の一例としてのボトムバルブ40と、許容制限部材の一例としての逆止弁機構50とを備えている。
(シリンダ部10の構成・機能)
シリンダ部10は、第1シリンダの一例としてのシリンダ11と、シリンダ11の外側に設けられる第3シリンダの一例としての外筒体12と、外筒体12のさらに外側に設けられる第2シリンダの一例としてのダンパケース13とを備えている。これら、シリンダ11、外筒体12およびダンパケース13は同心(同軸)に配置される。
なお、以下の説明においては、ダンパケース13の円筒の中心軸方向を、単に「軸方向」と称す。また、ダンパケース13の軸方向において図中下側の端部側を「一方」と称し、ダンパケース13とによっての図中上側の端部側を「他方」と称する。
また、シリンダ部10は、ダンパケース13の中心軸方向(図2では上下方向)の一方の端部を塞ぐ底蓋14と、ピストンロッド20をガイドするロッドガイド15と、シリンダ部10内のオイルの漏れやシリンダ部10内への異物の混入を防ぐオイルシール16とを有している。
さらに、シリンダ部10は、ピストンロッド20の移動範囲を制限するリバウンドストッパ17と、ダンパケース13における軸方向の他方の端部に装着されたバンプストッパキャップ18とを備えている。
シリンダ11(第1シリンダ)は、薄肉円筒状の部材である。シリンダ11の内側に液体の一例としてのオイルを収容する。また、シリンダ11は、内周面においてピストン30が軸方向に摺動可能に設けられ、ピストン30の外周がシリンダ11の内周を接触しながら移動する。そして、シリンダ11は、内側にピストン30およびピストンロッド20の一部が移動可能に配置される。
また、シリンダ11は、他方の端部側であってロッドガイド15よりも一方側において、後述の連絡路Lとの間のオイルの流れる経路となるシリンダ開口11Hを有している。
外筒体12(第3シリンダ)は、薄肉円筒状の部材である。そして、シリンダ11の外側であって、ダンパケース13の内側に設けられる。外筒体12は、シリンダ11の外周に対して内周が所定の間隔を有して配置される。そして、外筒体12は、シリンダ11との間に、シリンダ11の内側と後述のリザーバ室Rとの間におけるオイルの経路となる外側流路の一例としての連絡路Lを形成する。
また、図3(a)および図3(b)に示すように、外筒体12は、一方の端部において他方側よりも内径が大きくなる拡径部12Dを有する。この拡径部12Dにおいては、シリンダ11との間隔が他の部分よりも大きくなっている。
ダンパケース13(第2シリンダ)は、シリンダ11および外筒体12の長さよりも長く形成される。そして、軸方向および周方向において内側にシリンダ11および外筒体12を収容する。また、ダンパケース13は、外筒体12の外周に対して内周が所定の間隔を有して配置される。ダンパケース13は、外筒体12との間に、シリンダ11内のオイルを吸収したりシリンダ11内へとオイルを供給したりして、ピストンロッド20の進退移動分の体積のオイルを補償するリザーバ室R(液溜室)を形成する。
底蓋14は、ダンパケース13の一方の端部に取り付けられ、ダンパケース13の一方の端部を塞ぐ。また、底蓋14は、台座14Mを介してボトムバルブ40を支持するとともに、さらにボトムバルブ40を介して、シリンダ11および外筒体12をダンパケース13の軸方向の一方の端部にて支持する。
ロッドガイド15は、概形が肉厚円筒状の部材であって、ダンパケース13の内周にてダンパケース13に保持される。また、ロッドガイド15は、ロッドガイド15よりも他方の端部側に位置するオイルシール16を介してダンパケース13の他方の端部にて軸方向に固定される。
そして、ロッドガイド15は、例えば内側の孔にてブッシュなどを介しピストンロッド20を保持し、ピストンロッド20を移動可能に支持する。
また、ロッドガイド15は、径方向においてダンパケース13よりも内側にてシリンダ11および外筒体12の軸方向の他方の端部を塞ぐ。
オイルシール16は、概形が肉厚円筒状の部材であって、ダンパケース13の他方の端部に形成された巻締め部に固定される。なお、オイルシール16は、内側に設けられた孔にてピストンロッド20を軸方向に移動可能にする。
また、オイルシール16は、ロッドガイド15を介して、シリンダ11および外筒体12をダンパケース13の軸方向の他方の端部にて支持する。
リバウンドストッパ17は、リバウンドシート17Sとリバウンドラバー17Rとを備えて構成される。
リバウンドシート17Sは、円筒状部材であってピストンロッド20の外周に(例えば溶接やかしめ等により)固定される。リバウンドラバー17Rは、円筒状部材であり、オイルが封入されたシリンダ11の内部でピストンロッド20とともに移動する。リバウンドラバー17Rは、中心線方向において、ロッドガイド15とリバウンドシート17Sとの間に配置される。図2では、リバウンドラバー17Rは、リバウンドシート17Sと接するよう設けられる。
そして、リバウンドストッパ17は、懸架装置100の伸張行程時において、ピストンロッド20の軸方向他方に向けた一定以上の移動を制限する。
バンプストッパキャップ18は、ダンパケース13の他方の端部にて、ダンパケース13の外側を覆うように設けられる。そして、バンプストッパキャップ18は、懸架装置100の圧縮行程時において、バンプラバー7の衝突を受ける際に油圧緩衝装置1の他方の端部を保護する。
(ピストンロッド20の構成・機能)
ピストンロッド20は、軸方向に延びるとともに軸方向の一方の端部でピストン30に接続する。
ピストンロッド20は、中実または中空の棒状の部材であり、円柱状または円筒状のロッド部21と、軸方向の一方の端部にピストン30などを取り付けるための一方側取付部22aと、軸方向の他方の端部にこのピストンロッド20を車体などへ取り付けるための他方側取付部22bと、を有している。一方側取付部22aおよび他方側取付部22bの端部の外面には螺旋状の溝が切られて雄ねじが形成されており、ボルトとして機能する。
(ピストン30の構成・機能)
ピストン30は、図2に示すように、ピストンボディ31と、ピストンボディ31の軸方向の一方の端部側に設けられたバルブ群32と、バルブ群32とピストンロッドの一方側取付部22aのボルトに接続するナットとの間に設けられるバルブストッパ33と、を備えている。
そして、ピストン30は、シリンダ11内において軸方向に移動可能に設けられるとともに、シリンダ11内の空間を液体を収容する第1液室と第2液室とに区画する。
ピストンボディ31は、ピストンロッド20の一方側取付部22aを通すために軸方向に形成された取付孔31Rと、取付孔31Rよりも半径方向の外側の部位に軸方向に形成された油路31Hとを有する。油路31Hは、円周方向において等間隔に複数(本実施形態においては4つ)形成されており、ピストンボディ31を介してオイルが流れる経路を構成する。
バルブ群32は、ピストンロッド20の一方側取付部22aを通すボルト孔が形成された円盤状の部材であって、円盤状の部材が複数重ねられて構成される。そして、バルブ群32を構成する個々のバルブは、ピストンボディ31の一方の端部に設けられて、複数の油路31Hの一方を塞ぐように取り付けられる。
バルブストッパ33は、厚肉円筒形状をしている。バルブストッパ33の外径は、ピストンボディ31の中心から油路31Hが形成される位置までの径方向の距離よりも小さく形成される。そして、バルブストッパ33は、バルブ群32の他方の端部に位置して、バルブ群32をピストンボディ31に向けて押し付ける。
(ボトムバルブ40の構成・機能)
図3(a)に示すように、ボトムバルブ40は、軸方向に形成された複数の油路を有するバルブボディ41と、バルブボディ41に形成された複数の油路の内の一部の油路における軸方向の一方の端部を塞ぐ第1バルブ421と、バルブボディ41に形成された複数の油路の内の一部の油路における軸方向の他方の端部を塞ぐ第2バルブ422と、第2バルブ422を押さえるバルブストッパ43と、これらの部材を固定するボルト40Bとを備えている。
バルブボディ41は、円盤状の円盤状部411と、この円盤状部411の半径方向の最外部から軸方向に延びた円筒状の円筒状部412とを有する。そして、バルブボディ41は、第1油室Y1とリザーバ室Rとを区分する。
円盤状部411には、ボルト40Bの軸部を通すために軸方向に形成されたボルト孔45Rと、ボルト孔45Rよりも半径方向の外側の部位に軸方向に形成された第2油路462と、第2油路462よりも半径方向の外側の部位に軸方向に形成された第1油路461と、さらに第1油路461よりも半径方向の外側の部位に軸方向に形成された液溜部連絡路の一例としての第3油路463とが設けられている。
第1油路461および第2油路462は、円周方向に等間隔に複数(本実施形態においては4つ)形成されており、第1油室Y1とリザーバ室Rとを連通する連通路として機能する。また、第3油路463は、連絡路Lとリザーバ室Rとを連絡する。なお、第3油路463については、後に詳しく説明する。
円筒状部412は、円筒の内側に空間412Hを形成するとともに、軸方向の一方の端部側に端面から凹んだ凹部44を、円周方向に等間隔に複数(本実施形態においては4つ(不図示))有している。この凹部44により、円筒状部412の内部とリザーバ室Rとを連通している。
第1バルブ421は、ボルト40Bの軸部を通すボルト孔が形成された円盤状の部材である。さらに、第1バルブ421は、第2油路462の他方の端部を塞ぐことができる外径を有するとともに、半径方向の中心から見た場合の第1油路461に対応する位置に、円周方向に等間隔に複数(本実施形態においては9つ(不図示))の油孔421Hが形成されている。
第2バルブ422は、ボルト40Bの軸部を通すボルト孔が形成された円盤状の部材である。そして、第2バルブ422は、第2油路462の一方の端部を塞ぐことができる外径を有している。第2バルブ422は、バルブストッパ43との間に隙間が設けられながらバルブストッパ43を介してバルブボディ41に取り付けられる。
(逆止弁機構50の構成・機能)
逆止弁機構50は、本実施形態では、図3(a)に示すように、移動体の一例としてのリフトバルブ50Vと、弾性部材の一例としてのスプリング50Sとを備えて構成される。そして、本実施形態では、逆止弁機構50は、ピストン30の軌道を延長した領域よりも外側に配置されるようにしている。より具体的には、逆止弁機構50は、ピストン30の軌道を形成するシリンダ11またはシリンダ11を軸方向に延長した領域の径方向の外側に位置している。
なお、ピストン30の軌道は、ピストン30が軸方向の一方に最も移動した位置から、軸方向の他方に最も移動した位置までピストン30が描く一定の経路である。本実施形態では、ピストン30は、円柱状の概形をしている。従って、ピストン30の軌道は、円柱形状を描き、その円柱形状の外径はピストン30の外径に相当する。また、軌道を延長した領域とは、ピストン30の軌道の方向に沿って軌道よりも軸方向の外側に軌道を延長した仮想の領域である。
リフトバルブ50Vは、内側に開口を有する円盤状部材である。リフトバルブ50Vは、内径がシリンダ11の外径よりも大きく形成され、外径が外筒体12の拡径部12Dの内径よりも小さく形成される。そして、リフトバルブ50Vは、シリンダ11と外筒体12との間であって拡径部12Dが形成される箇所において軸方向に移動可能に設けられる。
また、リフトバルブ50Vは、バルブボディ41に形成される第3油路463の他方の端部に対向し、バルブボディ41に接触した状態にて第3油路463を塞ぐ。
スプリング50Sは、伸縮方向(軸方向)の一方においてリフトバルブ50Vに接触し、他方において拡径部12Dの角に引っ掛かるように取り付けられる。そして、スプリング50Sは、リフトバルブ50Vをバルブボディ41の第3油路463の他方の端部側に押し付ける。
スプリング50Sのばね力は、後述するようにリザーバ室Rから第3油路463を介して連絡路Lへと向かう流れが生じる際に、その流れにより縮むことが可能なように設定している。また、スプリング50Sは、コイルばねを例示することができるが、ウェーブワッシャ、皿バネ、板バネなど弾性変形する部材であれば各種部材を用いることができる。
以上のように、逆止弁機構50は、リフトバルブ50Vと、スプリング50Sとによって、スプリング50Sの弾性力によってバルブボディ41の第3油路463の一方の端部に対してリフトバルブ50Vを進退させている。
ここで、オイルの流れに応じて変形および変形状態から復元することによって、例えば第3油路463の一方の端部に対して進退する構成であっても良い。
図3(b)に示すように、弾性体の一例としてのチェックバルブ50Cを用いても良い。チェックバルブ50Cは、内側に開口を有する円盤状の部材であって、オイルの抵抗により変形可能に構成されている。チェックバルブ50Cは、内径がシリンダ11の外径よりも小さくシリンダ11の内径よりも大きく形成される。また、チェックバルブ50Cは、外筒体12の拡径部12Dにおける内径よりも小さく設定される。すなわち、チェックバルブ50Cは、組み付けられた状態で、内周部がシリンダ11の一方の端部にてバルブボディ41の他方との間に挟み込まれる。また、チェックバルブ50Cは、外周側が拘束されずに変形可能に構成され、バルブボディ41に接触する状態にて第3油路463の一方の端部を覆うようになっている。
なお、ピストン30は、シリンダ11の内周において軸方向に移動する。そして、リフトバルブ50Vやチェックバルブ50Cは、シリンダ11の径方向の外側に設けられる。従って、リフトバルブ50Vやチェックバルブ50Cは、ピストン30の軌道よりも外側に配置されることになる。
以上のように、図3(a)および図3(b)に設けられる逆止弁機構50は、バルブボディ41に形成した第3油路463に対して、バルブボディ41に設けられたリフトバルブ50Vやチェックバルブ50Cを進退させることで、第3油路463を開閉するように構成した。これによって、連絡路Lを介したリザーバ室Rとシリンダ11内のオイルの流れを制御するための逆止弁機構50をボトムバルブ40に一体的に形成することができる。そのため、ボトムバルブ40を組み付けることによって、逆止弁機構50も同時に形成することができるため、装置の組立性を向上させることができる。
また、第3油路463とリフトバルブ50Vまたはチェックバルブ50Cとの関係のように、流路と流路を開閉する部材をボトムバルブ40という一組の部材において完結させることができるため、信頼性が高まるとともに製造の際の組付性を向上させることができ、さらに製造原価を低減することが可能となる。
〔油圧緩衝装置1の動作〕
図4は、油圧緩衝装置1の動作を説明するための図である。
まず、油圧緩衝装置1の圧縮行程時のオイルの流れを説明する。
図4(a)は圧縮行程時のオイルの流れを示す図であり、図4(b)は伸張行程時のオイルの流れを示す図である。なお、以下の説明では、図1および図3(a)を参照しながら説明した逆止弁機構50を例に説明を行う。
図4(a)に示すように、ピストン30が、白抜き矢印のようにシリンダ部10に対して軸方向の一方の端部側(図4(a)においては下方)へ移動すると、ピストン30の移動で第1油室Y1内のオイルは押され、第1油室Y1内の圧力が上昇する。なお、このときに、ピストン30の一方側に位置する第1油室Y1に対して他方側に位置する第2油室Y2の圧力が低くなるため、バルブ群32が油路31Hを塞いだままとなる。
そして、ピストン30の軸方向の一方の端部側への移動により高まった第1油室Y1の圧力は、ボトムバルブ40の第2油路462に作用し、これを閉塞する第2バルブ422を開く。そして、第1油室Y1内のオイルは、図4(a)の矢印Aに示すように、バルブボディ41の第2油路462を通って、バルブボディ41の空間412Hへと流れる。
そして、この第1油室Y1からリザーバ室Rへのオイルの流れは、第2バルブ422および第2油路462で絞られ、油圧緩衝装置1の圧縮行程時における減衰力を得る。
また、ピストン30の軸方向に一方の端部側への移動により第2油室Y2の圧力が下がるとともに、上記のとおり、矢印Aのオイルの流れによってバルブボディ41の一方側の圧力が相対的に高くなる。そのため、バルブボディ41の一方側において高まった圧力は、バルブボディ41の第3油路463に作用し、第3油路463を閉塞するリフトバルブ50Vがスプリング50Sのばね力に抗して第3油路463の他方の端部から離れる。その結果、矢印A1に示すように、連絡路Lにおけるオイルの流れが生じ、第2油室Y2へとオイルが流入する。
さらに、ピストンロッド20の一方向への移動分に相当する体積のオイルを補償するように、バルブボディ41の一方側から、矢印A2に示すように、凹部44を通って外筒体12とダンパケース13との間に形成されるリザーバ室Rに流入する。
次に、油圧緩衝装置1の伸張行程時のオイルの流れを説明する。
図4(b)に示すように、ピストン30が、白抜き矢印のようにシリンダ部10に対して軸方向の他方の端部側(図4(b)においては上方)へ移動すると、その体積分のオイルが第1油室Y1に不足することにより負圧となる。これにより、第2油室Y2内のオイルがピストンボディ31の油路31Hを通り、この油路31Hを閉塞するバルブ群32を開き、図4(b)の矢印Bのように、第1油室Y1に流入する。
この第2油室Y2から第1油室Y1へのオイルの流れは、バルブ群32および油路31Hで絞られ、油圧緩衝装置1の伸張行程時における減衰力を得る。
また、ピストン30が図4(b)の白抜き矢印の方向に移動すると、第1油室Y1のオイルの圧力が低下し、ボトムバルブ40の一方側の圧力が相対的に高くなる。ボトムバルブ40の空間412Hの圧力が、第1油路461に作用して、第1油路461を閉塞する第1バルブ421が開く。そして、リザーバ室R内のオイルは、バルブボディ41の凹部44を通って、図4(b)の矢印Cのように流れる。
このリザーバ室Rから第1油室Y1へのオイルの流れは、ボトムバルブ40の第1バルブ421および第1油路461で絞られ、油圧緩衝装置1の伸張行程時における減衰力を得る。
また、ピストン30の他方向への移動によって、第2油室Y2の圧力が高まり第2油室Y2から連絡路Lを介してリザーバ室Rに向けてオイルが流れようとするが、この流れは、逆止弁機構50によって制限される。すなわち、第2油室Y2における圧力の高まりによって連絡路Lにおける圧力も高くなるが、バルブボディ41の一方側の圧力は相対的に低い。従って、バルブボディ41に形成される第3油路463の他方側の端部に位置するリフトバルブ50Vが第3油路463を塞いだままとなり、第3油路463を介したリザーバ室Rに向けたオイルの流れは制限される。
そして、上述した油圧緩衝装置1においては、逆止弁機構50は、シリンダ11の径方向の外側に配置されている。そのため、逆止弁機構50がピストン30の移動を妨げない。従って、ピストン30およびピストン30に接続するピストンロッド20の軸方向におけるストローク長を従来よりも長く確保することができる。
すなわち、従来技術の油圧緩衝装置において、例えばリザーバ室Rと第1油室Y1との間におけるオイルの流れを制御する逆止弁の機構を設けるには、例えばボトムバルブ40よりも軸方向の一方側に油路が形成されたピースを設け、そのピースの油路を塞ぐようにバルブ部材を設ける構成を採用していた。この場合、ピースの軸方向の長さ、およびバルブ部材の軸方向の長さの分だけ、ピストン30およびピストンロッド20の軸方向における移動長さである軌道が短くなるか、あるいは、ピストンロッド20の軌道を確保するために油圧緩衝装置1の全長を長くする必要が生じる。
これに対して、本実施形態の油圧緩衝装置1では、逆止弁機構50がシリンダ11の径方向の外側に位置することで、ピストン30の軌道または軌道を延長した領域の外側に配置されるため、ピストンロッド20のストローク長を長く確保することができる。
(第1変形例の逆止弁機構51の構成・機能)
図5は、第1変形例の逆止弁機構51を説明するための図である。
なお、以下の説明において、上述した実施形態と同様な部材について同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
第1変形例の逆止弁機構51が適用されるボトムバルブ40は、バルブボディ41の一部に、外径が外筒体12の内径よりも小さい部分であって、外筒体12との間にオイルを流す経路を形成する外側流路形成部464を有する。
外側流路形成部464は、軸方向の一方において凹部44に対向し、軸方向の他方において連絡路Lに対向する。そして、外側流路形成部464は、連絡路Lとリザーバ室Rとの間におけるオイルの流れる経路を構成する。
そして、第1変形例の逆止弁機構51は、オイルシール51Sを有する。オイルシール51Sは、内側に開口部51S1を有する円盤状の部材であって、ゴムなどの変形可能な材料によって構成される。また、オイルシール51Sは、開口部51S1の内径がシリンダ11の内径よりも大きくシリンダ11の外径よりも小さい。また、オイルシール51Sは、外径が外筒体12の内径よりも大きく形成される。そして、オイルシール51Sは、開口部51S1がバルブボディ41に保持される。さらに、シリンダ11の一方の端部に挟み込まれる。
以上のように構成される逆止弁機構51においても、圧縮行程時においてリザーバ室Rから第2油室Y2へのオイルの流れが許容され、伸張行程時には第2油室Y2からリザーバ室Rへのオイルの流れが制限される。また、逆止弁機構51は、オイルシール51Sがシリンダ11の径方向の外側に配置され、ピストン30の軌道または軌道を延長した領域の外側に位置しているため、ピストンロッド20のストローク長を長く確保される。
以上のように、例えばボトムバルブ40だけでリザーバ室Rとの間に流路を形成するのではなく、外筒体12との間でリザーバ室Rとの間の流路を形成しても良い。さらに、その流路におけるオイルの流れを制御するために、オイルシール51Sを設けても構わない。
さらに、ボトムバルブ40に連絡路Lとリザーバ室Rとの間における流路を形成するのではなく、図5(b)に示すように、外筒体12に連絡口12Hを形成することで、連絡路Lとリザーバ室Rとの間における流路を形成しても良い。この場合、図5(b)に示すように、オイルシール51Sの外径を、外筒体12に形成される連絡口12Hを覆うことが可能な長さに設定すれば良い。
(第2変形例の逆止弁機構52の構成・機能)
図6は、第2変形例の逆止弁機構52を説明するための図である。
図6(a)に示すように、第2変形例の逆止弁機構52は、外筒体12に設置したオイルシール52Sを用いて、リザーバ室Rとの間のオイルの流れを制御するものである。
第2変形例が適用される外筒体12は、一方側の端部に内径が大きくなる拡径部12Dを有している。また、バルブボディ41は、外周部に連絡路Lおよびリザーバ室Rに対向する開口部465を有している。
そして、図6(a)に示すように、オイルシール52Sは、拡径部12Dにおいて外筒体12の内面に設置する。オイルシール52Sは、薄肉円筒形状を有し、ゴムなどの変形可能な部材によって構成される。そして、オイルシール52Sは、円筒軸方向の接続部52S1が外筒体12の内面に接着され、変形部52S2がオイルの流れに応じて変形可能に自由に構成されている。
以上のように構成される第2変形例の逆止弁機構52において、圧縮行程時には、リザーバ室Rから第2油室Y2へのオイルの流れは、変形部52S2が外筒体12の内周に近づくことで許容される。一方、伸張行程時には、第2油室Y2からリザーバ室Rへのオイルの流れは、変形部52S2がシリンダ11の外周側に倒れ込んでシリンダ11に接触することで制限される。
そして、第2変形例の逆止弁機構52においても、オイルシール52Sがシリンダ11の径方向の外側に配置され、ピストン30の軌道または軌道を延長した領域の外側に位置しているため、ピストンロッド20のストローク長が長く確保される。
なお、図6(b)に示すように、オイルシール52Sを安定して動作させるために、保持ピース52Pを設けても良い。保持ピース52Pは、厚肉円筒形状を有する部材であって、外周側にてオイルシール52Sを間に挟んで拡径部12Dの内周に取り付けられ、内周側にオイルの流れる経路となるリング油路52Phを有している。
そして、図6(b)に示すように、オイルシール52Sは接続部52S1が保持ピース52Pによって外筒体12の内周に保持される。そして、伸張行程時には、オイルシール52Sは、保持ピース52Pにて接続部52S1が支持され、変形部52S2が保持ピース52Pに沿って接触するとともにリング油路52Phを塞ぐため、安定した形状により連絡路Lにおけるオイルの流れを制限することができる。
引き続いて、さらに他の変形例について説明する。
上述した実施形態においては、逆止弁機構50等を主にボトムバルブ40やボトムバルブ40近傍に設ける例を用いて説明した。しなしながら、逆止弁機構50等を配置する位置は上述した例に限定されるものではない。すなわち、逆止弁機構は、シリンダ11またはシリンダ11の軸方向に延長した領域の径方向の外側に設けられ、ピストン30の軌道または軌道を延長した領域の外側に配置されていれば良く、例えば連絡路Lにおけるオイルの流路上(オイル液中)に設けても良い。
以下、連絡路Lに逆止弁機構を設ける例を順に説明する。
(第3変形例の逆止弁機構53の構成・機能)
図7は、第3変形例の逆止弁機構53を説明するための図である。
第3変形例の逆止弁機構53は、図7(a)に示すように、保持ピース53Pと、リフトバルブ53Vと、スプリング53Sと、を備えて構成される。
保持ピース53Pは、円筒状の部材であって、シリンダ11の外周と外筒体12の内周との間に設けられる。また、保持ピース53Pは、オイルが流れる複数のリング油路53Phを有している。そして、保持ピース53Pは、リング油路53Phによって連絡路Lにおけるオイルの流れる経路を構成している。
リフトバルブ53Vは、内側に開口を有する円盤状部材である。リフトバルブ53Vは、内径がシリンダ11の外径よりも大きく形成され、外径が外筒体12の内径よりも小さく形成される。そして、リフトバルブ53Vは、シリンダ11と外筒体12との間において軸方向に移動可能に設けられる。また、リフトバルブ53Vは、保持ピース53Pの他方側の端部に対向し、保持ピース53Pに接触した状態にてリング油路53Phを塞ぐ。
スプリング53Sは、伸縮方向(軸方向)の一方においてリフトバルブ53Vに接触し、他方において外筒体12に引っ掛かるように取り付けられる。そして、スプリング53Sは、リフトバルブ53Vを保持ピース53Pのリング油路53Phの他方の端部側に押し付ける。
以上のように構成される第3変形例の逆止弁機構53において、圧縮行程時には、連絡路Lを介したリザーバ室Rから第2油室Y2へのオイルの流れは、リフトバルブ53Vがスプリング53Sのばね力に抗して他方側に移動することによってリング油路53Phを開くことで許容される。一方、伸張行程時には、連絡路Lを介した第2油室Y2からリザーバ室Rへのオイルの流れは、リフトバルブ53Vが保持ピース53Pのリング油路53Phを閉じることで制限される。
なお、図7(b)に示すように、チェックバルブ53Cを用いても良い。チェックバルブ53Cは、内側に開口を有する円盤状の部材であって、オイルの抵抗により変形可能に構成されている。チェックバルブ53Cは、内径がシリンダ11の外径より大きく形成される。また、チェックバルブ53Cは、外筒体12の内径よりも大きく外筒体12の外径よりも小さく設定される。すなわち、チェックバルブ53Cは、組み付けられた状態で、外周部が外筒体12の他方の端部にて保持ピース53Pの他方の端部との間に挟み込まれる。また、チェックバルブ53Cは、内周側が拘束されずに変形可能に構成され、保持ピース53Pに接触する状態にてリング油路53Phの他方の端部を覆うようになっている。
そして、チェックバルブ53Cによるリング油路53Phの開閉によって、連絡路Lを介したリザーバ室R間におけるオイルの流れを制御することができる。
そして、第3変形例の逆止弁機構53においても、チェックバルブ53Cやリフトバルブ53Vがピストン30の軌道または軌道を延長した領域の外側に位置しているため、ピストンロッド20のストローク長が長く確保される。
ここで、オイルシール16などが設けられる他方側の端部に設けられる部材に、逆止弁機構を設けようとすると複雑な加工が必要となり、また、その分だけストローク長が短くなるおそれがある。これに対して、第3変形例の逆止弁機構53では、他方側の端部に設けられる部材の構成を変更せずに、上述のとおりピストンロッド20のストローク長を確保することが可能となる。
(第4変形例の逆止弁機構54の構成・機能)
図8は、第4変形例の逆止弁機構54を説明するための図である。
第4変形例の逆止弁機構54は、図8(a)に示すように、連絡路Lの内に設けられるオイルシール54Sを有している。オイルシール54Sは、薄肉円筒状を有し、ゴムなどの変形可能な部材によって構成される。そして、オイルシール54Sは、円筒軸方向の接続部54S1がシリンダ11の外面に接着され、変形部54S2がオイルの流れに応じて変形可能に自由に構成されている。
以上のように構成される第4変形例の逆止弁機構54において、圧縮行程時には、リザーバ室Rから第2油室Y2へのオイルの流れは、変形部54S2がシリンダ11の外周に近づくことで許容される。一方、伸張行程時には、第2油室Y2からリザーバ室Rへのオイルの流れは、変形部54S2が外筒体12の内周側に倒れ込んでシリンダ11に接触することで制限される。
なお、図8(b)に示すように、オイルシール54Sは、外筒体12の内周に設けられていても良い。すなわち、接続部54S1が外筒体12の内周に接着され、変形部54S2がオイルの流れに応じて変形可能に自由に構成されている。
この構成によっても、圧縮行程時には、リザーバ室Rから第2油室Y2へのオイルの流れは、変形部54S2が外筒体12の内周に近づくことで許容される。一方、伸張行程時には、第2油室Y2からリザーバ室Rへのオイルの流れは、変形部54S2がシリンダ11の外周に倒れ込んで外筒体12に接触することで制限される。
さらに、図8(c)に示すように、オイルシール54Sを安定して動作させるために、保持ピース54Pを設けても良い。保持ピース54Pは、略厚肉円筒形状を有する部材であって、外周側にてオイルシール54Sを間に挟んで外筒体12の内周に取り付けられ、内周側にオイルの流れる経路となるリング油路54Phを有している。
そして、図8(c)に示すように、オイルシール54Sは接続部54S1が保持ピース54Pによって外筒体12の内周に保持される。そして、伸張行程時には、オイルシール54Sは、保持ピース54Pにて接続部54S1が支持され、変形部54S2が保持ピース54Pに沿って接触するとともにリング油路54Phを塞ぐため、安定した形状により連絡路Lにおけるオイルの流れを制限することができる。
そして、第4変形例の逆止弁機構54においても、オイルシール54Sがピストン30の軌道または軌道を延長した延長領域の外側に位置しているため、ピストンロッド20のストローク長が長く確保される。
(第5変形例の逆止弁機構55の構成・機能)
図9は、第5変形例の逆止弁機構55を説明するための図である。
第5変形例の逆止弁機構55が適用されるシリンダ11は、図9に示すように、第2油室Y2と連絡路Lとの間におけるオイルの流路を形成するシリンダ開口11Hを有している。
そして、第5変形例の逆止弁機構55は、オイルシール55Sを備える。オイルシール55Sは、薄肉円筒状を有し、ゴムなどの変形可能な部材によって構成される。そして、オイルシール55Sは、円筒軸方向の接続部55S1がシリンダ11の内面に接着され、変形部55S2がオイルの流れに応じて変形可能に自由に構成されている。
そして、オイルシール55Sは、図9に示すように、リバウンドストッパ17によって制限されるピストンロッド20の移動範囲において、最も伸張側に移動した際のピストン30よりも軸方向の他方側の外に位置する。すなわち、オイルシール55Sは、シリンダ11内におけるピストン30の移動が物理的に制限されている領域に配置される。
以上のように構成される第5変形例の逆止弁機構55において、圧縮行程時には、リザーバ室Rから第2油室Y2へのオイルの流れは、接続部55S1がシリンダ11の内周に近づくことで許容される。一方、伸張行程時には、第2油室Y2からリザーバ室Rへのオイルの流れは、変形部55S2がシリンダ11の外周側に倒れ込んでシリンダ11に接触することで制限される。
また、第5変形例の逆止弁機構55は、オイルシール55Sがピストン30軌道の軸方向の外側に位置し、シリンダ11内におけるピストン30の移動が物理的に制限されている領域に配置されるため、ピストンロッド20のストローク長が長く確保される。
なお、例えば、ピストン30において一方側にはチェックバルブを設けず、他方側の端部に油路を開閉するチェックバルブを設ける場合が考えられる。この場合には、伸張行程時においてはピストン30を介した第2油室Y2から第1油室Y1へのオイルの流れを形成せず、圧縮行程時においてピストン30を介した第1油室Y1から第2油室Y2へのオイルの流れを生じさせる逆止弁機構を設ける。この構成においても、逆止弁機構を、シリンダ11内におけるピストン30の移動が制限される領域、または、シリンダ11およびシリンダ11を延長した領域の径方向外側に配置することで、ピストンロッド20のストローク長を長く確保することができる。
図10は、油圧緩衝装置の他の態様を説明するための概念図である。
図10に示すように、油圧緩衝装置202は、ピストン30に油路およびチェックバルブが設けられていない。また、油圧緩衝装置202は、第1油室Y1の一方側において第1ボトム部材60と第2ボトム部材70とを有する。
第1ボトム部材60は、油路に対して設けられる減衰バルブ61とチェックバルブ62とを有する。減衰バルブ61は、第1油室Y1に対して出入りするオイルの流れを絞って減衰力を発生させる。チェックバルブ62は、第1油室Y1内へのオイルの流れを許容し、第1油室Y1外へのオイルの流れを制限する。
また、第2ボトム部材70は、第1ボトム部材60よりもさらに一方の端部側に設けられる。そして、第2ボトム部材70は、油路に対して設けられる減衰バルブ71と、シリンダ11内とリザーバ室Rとを連絡する第1連絡路72と、第2ボトム部材70の一方側の端部に形成される空間73と連絡路Lとを連絡する第2連絡路74とを有している。
そして、図10に示すように、油圧緩衝装置202は、例えば外筒体12の外周に、空間73とリザーバ室Rとの間のオイルの流れを制御する逆止弁機構350を有している。逆止弁機構350は、連絡路Lおよび第2連絡路74を介したリザーバ室Rから第2油室Y2へのオイルの流れを許容し、連絡路Lおよび第2連絡路74を介した第2油室Y2からリザーバ室Rへのオイルの流れを制限する。なお、逆止弁機構350は、例えばシリンダ11に形成された開閉可能に覆うオイルシールを外筒体12の外周部に設ける構成を例示できる。
以上の構成においても、従来技術では例えば第2ボトム部材70の軸方向に端部に設けられていた逆止弁機構350を、本実施形態では外筒体12に設けることで、シリンダ11およびシリンダ11を延長した領域の径方向外側に配置した。その結果、ピストンロッド20のストローク長が長く確保される。
なお、本実施形態では、シリンダ11、外筒体12およびダンパケース13のそれぞれ筒形状にて構成された所謂三重管構造によって、油室(第1油室Y1,第2油室Y2)、リザーバ室Rおよび連絡路Lを形成している。ただし、三重管構造ではなく、第1油室Y1と第2油室Y2との間のオイルの経路を形成する構成を用いても良い。この場合、第1油室Y1と第2油室Y2との間をパイプ部材などによって連絡することで、オイルの経路を形成する構成が考えられる。
さらに、油室とリザーバ室とを備えた所謂複筒式の油圧緩衝装置においても、リザーバ室Rと油室との間を流れるオイルの流れを制御する逆止弁機構を、上述の実施形態と同様に、シリンダ11内におけるピストン30の移動が制限される領域、または、シリンダ11およびシリンダ11を延長した領域の径方向外側に配置する。これによって、少なくとも逆止弁機構の軸方向長の分だけ、ピストンロッド20のストローク長が長く確保される。
1…油圧緩衝装置、10…シリンダ、11…シリンダ、12…外筒体、13…ダンパケース、20…ピストンロッド、30…ピストン、40…ボトムバルブ、50(51,52,53,54,55,350)…逆止弁機構、L…連絡路、R…リザーバ室

Claims (1)

  1. 液体を収容する第1シリンダと、
    前記第1シリンダの外側に設けられる第2シリンダと、
    移動するロッド部材に接続するとともに前記第1シリンダ内において軸方向に移動可能に設けられ、前記第1シリンダ内の空間を第1液室と第2液室とに区画する区画部材と、
    前記第1シリンダと前記第2シリンダとの間に設けられ、前記第2シリンダとの間に液体が溜まる液溜室を形成するとともに、前記第1シリンダとの間に前記第1液室と前記液溜室との間にて液体を流す外側流路を形成する第3シリンダと、
    前記第1シリンダ内と前記液溜室とを区画するとともに、前記第1シリンダ内と前記液溜室との間における液体の連絡路を有する区画連絡部材と、
    前記区画部材の移動に伴う前記第1シリンダ内と前記液溜室との間の一方向の流れを許容するとともに他方向の流れを制限する許容制限部と、
    を備え、
    前記区画連絡部材は、前記外側流路と前記液溜室との間における液体の流路を形成する液溜部連絡路を有し、
    前記第3シリンダは、所定の内径である第1径部と、前記液溜部連絡路と対向する箇所に形成され前記第1径部よりも内径が大きい第2径部とを有し、
    前記許容制限部は、前記外側流路における前記第2径部に設けられ、前記液溜部連絡路における前記第1シリンダ内と前記液溜室との間の一方向の流れを許容するとともに他方向の流れを制限することを特徴とする圧力緩衝装置。
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