JP6971745B2 - ダンパ - Google Patents

Description

この発明は、ダンパに関する。

ダンパは、機械や構造物、車両といった制振対象の振動を抑制するために幅広く使用されている。ダンパは、たとえば、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を伸側室と圧側室とに仕切るピストンと、シリンダ内に挿入されてピストンに連結されるロッドとを備えており、伸縮時に伸側室と圧側室とに圧力差を生じさせて、伸縮に抵抗する減衰力を発揮する。

通常、ダンパは、片ロッド型である場合にはロッドがシリンダに出入りする際の体積と作動液体の温度変化による体積変化を補償するため、両ロッド型である場合には作動液体の温度変化による体積変化を補償するため、気体と作動液体を貯留するリザーバを備える。

このようなダンパが制振対象への取付姿勢に拘わらず設定通りの減衰力を発揮するには、リザーバ内の気体がシリンダ内に混入しないようにする必要があり、その場合、リザーバを気体と作動液体とが混ざらなように分離される構造のアキュムレータとするのが好ましい。

たとえば、アキュムレータがロッド内に形成されるダンパがあるが、設置スペースに余裕がない場合、ダンパの外径が制限されてロッドを小径とせざるを得ず、アキュムレータの容量を確保できない場合がある（たとえば、特許文献１参照）。

これに対して、シリンダの外周に外筒を設けてシリンダと外筒との間の環状隙間をアキュムレータとして利用するダンパがある（たとえば、特許文献２参照）。

特開２００４−１１６５５２号公報 特開平１１−８２６０５号公報

ところで、ダンパが最伸長した際には、シリンダ内が大気圧以下とならないように配慮する必要があり、ダンパが最収縮した際には、シリンダ内の圧力によりロッドをシリンダ内から押し出す力（ロッド反力）が過剰とならないように配慮する必要がある。このような要求を満たすため、アキュムレータを備えたダンパでは、アキュムレータでシリンダ内の伸側室と圧側室に予圧力を与える場合がある。

しかしながら、設置スペースと制振対象に応じてシリンダおよび外筒の長さと肉厚が設計上一義的に決まってしまう。このように、シリンダと外筒との間をアキュムレータとして利用しようとすると、アキュムレータの容積が設計上一義的に決められてしまうために、ダンパが最伸長しても最収縮してもロッド反力が最適となるようにアキュムレータの特性を調整するのは非常に困難である。

また、ダンパの外部に別体でアキュムレータを設ける構造を採用して、この問題を解決しようとすると、ダンパ全体が大型化するとともに、非対称形状となるためにダンパを設置スペースへ取付ける際に、他部品との干渉を招きかねず設置作業が非常に面倒となる。

そこで、本発明は、アキュムレータの特性の最適化が容易で、かつ、設置作業も容易なダンパの提供を目的とする。

上記した目的を達成するために、本発明のダンパは、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を伸側室と圧側室とに仕切るピストンと、シリンダ内に挿入されるとともにピストンに連結されるロッドと、シリンダの外周側に配置されてシリンダを覆う外筒と、シリンダと外筒との間に設置されたアキュムレータとを備え、アキュムレータは複数の孔が設けられたハウジングと、孔内に摺動自在に挿入されるフリーピストンと、フリーピストンを液室側へ向けて附勢するばね要素とを有する。

また、本発明の他のダンパは、筒状のアキュムレータと、アキュムレータ内に摺動自在に挿入されてアキュムレータ内を伸側室と圧側室とに仕切るピストンと、アキュムレータ内に挿入されるとともにピストンに連結されるロッドとを備え、アキュムレータは複数の孔が設けられた筒状のハウジングと、孔内に摺動自在に挿入されるフリーピストンと、フリーピストンを液室側へ向けて附勢するばね要素とを有する。

さらに、本発明の他のダンパは、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を伸側室と圧側室とに仕切るピストンと、シリンダ内に挿入されるとともにピストンに連結されるロッドと、シリンダの外周に配置されてシリンダの外周を覆う筒状のアキュムレータとを備え、アキュムレータは複数の孔が設けられたハウジングと、孔内に摺動自在に挿入されるフリーピストンと、フリーピストンを液室側へ向けて附勢するばね要素とを有する。

このように構成されたダンパによれば、アキュムレータのアキュムレータ容積をダンパの最伸長から最収縮までロッド反力が適切となるように調整でき、アキュムレータの特性をダンパに最適となるようにチューニングできる。また、ダンパの大型化や非対称形状となるのを回避できる。

そして、アキュムレータにおけるハウジングが一端から他端へ通じる整流通路を有していてもよく、このように構成されたダンパによれば、作動液体が整流通路を通過する際に流速を減じて作動液体中の気泡の発生を防止できるので常時設定通りの減衰力を発揮できる。

さらに、ダンパは、複数のアキュムレータをシリンダと外筒との間に軸方向に並べて配置させて構成されてもよい。このように構成されたダンパによれば、各々のアキュムレータにおけるハウジングの軸方向の寸法を短くしつつもアキュムレータ容積の確保が可能となるとともに各々のアキュムレータの加工が非常に簡単となる。

そしてさらに、アキュムレータにおけるハウジングが液室とシリンダ内或いはアキュムレータ内とを連通する減衰通路と、減衰通路を通過する液体の流れに抵抗を与える減衰バルブとを有していてもよい。このように構成されたダンパによれば、ダンパの構造によって部品点数を削減できるか、或いは、ダンパの長手方向の長さを短くできる。

本発明のダンパによれば、アキュムレータの特性の最適化が容易で、かつ、設置作業も容易となる。

第一の実施の形態におけるダンパの断面図である。 第一の実施の形態のダンパにおけるアキュムレータの平面図である。 第一の実施の形態の第一変形例におけるダンパの断面図である。 第一の実施の形態の第二変形例におけるダンパの断面図である。 第一の実施の形態の第三変形例におけるダンパの断面図である。 第一の実施の形態の第四変形例におけるダンパの断面図である。 第一の実施の形態の第五変形例におけるダンパの断面図である。 第一の実施の形態の第六変形例におけるダンパの断面図である。 第二の実施の形態におけるダンパの断面図である。 第二の実施の形態の第一変形例におけるダンパの断面図である。 第三の実施の形態におけるダンパの断面図である。

以下、図に示した実施の形態に基づき、本発明を説明する。なお、以下に説明する各実施の形態のダンパにおいて共通する構成については同じ符号を付し、説明の重複を避けるために、一の実施の形態のダンパの説明において説明した構成については他の実施の形態のダンパにおける説明では詳細な説明を省略する。

＜第一の実施の形態＞
第一の実施の形態におけるダンパＤ１は、図１に示すように、シリンダ１と、シリンダ１内に摺動自在に挿入されてシリンダ１内を伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とに仕切るピストン２と、シリンダ１内に挿入されるとともにピストン２に連結されるロッド３と、シリンダ１の外周側に配置されてシリンダ１を覆う外筒４と、シリンダ１と外筒４との間に設置されたアキュムレータＡとを備えて構成されている。

以下、ダンパＤ１の各部について詳細に説明する。シリンダ１の一端には、バルブケース５が嵌合されており、他端にはロッドガイド６が嵌合されている。また、シリンダ１の外側には、シリンダ１の外周を覆ってシリンダ１との間にシリンダ１内に連通される環状隙間Ｓを形成する外筒４が設けられている。外筒４の一端は、キャップ７によって閉塞され、外筒４の他端はロッドガイド６によって閉塞されている。シリンダ１は、外筒４に装着されるロッドガイド６とキャップ７に当接するバルブケース５によって挟持されて外筒４内に収容されつつ固定されている。

ピストン２は、シリンダ１内に摺動自在に挿入されており、シリンダ１内を伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とに仕切っている。伸側室Ｒ１および圧側室Ｒ２には、それぞれ、作動液体として作動油が充填されている。なお、作動液体は、本例では、作動油とされているが、水や水溶液等といった他の液体とされてもよい。

ピストン２は、伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とを連通する伸側通路２ａおよび圧側通路２ｂを備えている。伸側通路２ａには、伸側室Ｒ１から圧側室Ｒ２へ向かう作動油の流れのみを許容するとともにこの流れに抵抗を与える伸側減衰バルブ２ｃが設けられ、圧側通路２ｂには、圧側室Ｒ２から伸側室Ｒ１へ向かう作動油の流れのみを許容するとともにこの流れに抵抗を与える圧側減衰バルブ２ｄが設けられている。なお、伸側減衰バルブ２ｃおよび圧側減衰バルブ２ｄには、調圧バルブ、リリーフバルブといった種々の減衰バルブを利用できる。このように本例では、伸側通路２ａおよび圧側通路２ｂは、共に一方通行の通路に設定されているが、伸側通路２ａおよび圧側通路２ｂの代わりに伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２を連通して双方向の流れを許容する通路を設けて、この通路に絞りなどの双方向流れを許容する減衰バルブを設けてもよい。

また、ロッド３は、一端がロッドガイド６内を通してシリンダ１内に移動自在に挿入されてピストン２に連結されるとともに他端をシリンダ１外に突出させている。本例では、ダンパＤ１は、ロッド３が伸側室Ｒ１内にのみ挿通される所謂片ロッド型のダンパとされているが、圧側室Ｒ２にも挿通されてロッド３の両端がシリンダ１の両端側からそれぞれ外方へ突出する所謂両ロッド型のダンパとされていてもよい。ダンパＤ１は、制振対象に連結できるように、キャップ７とロッド３の他端の双方にブラケット３ａ，７ａを備えている。

バルブケース５は、圧側室Ｒ２と環状隙間Ｓとを連通する排出通路５ａと吸込通路５ｂとを備えている。排出通路５ａには、圧側室Ｒ２から環状隙間Ｓへ向かう作動油の流れに抵抗を与えるベースバルブ５ｃが設けられており、吸込通路５ｂには、環状隙間Ｓから圧側室Ｒ２へ向かう作動油の流れのみを許容する逆止弁５ｄが設けられている。なお、ベースバルブ５ｃには、伸側減衰バルブ２ｃおよび圧側減衰バルブ２ｄと同様に種々の構造の減衰バルブを利用できる。ベースバルブ５ｃは、圧側室Ｒ２から環状隙間Ｓへ向かう流体の流れのみを許容するものでもよいし、双方向の流れを許容するものでもよい。

アキュムレータＡは、図１および図２に示すように、複数の孔１０ａを備えた筒状のハウジング１０と、孔１０ａ内に摺動自在に挿入されるフリーピストン１１と、フリーピストン１１を附勢するばね要素としてのコイルばね１２とを備えて構成されている。

ハウジング１０は、肉厚の筒状であって外筒４の内周に装着されるＣリング１３，１４によって挟持されて軸方向への移動が規制された状態でシリンダ１と外筒４との間の環状隙間Ｓに収容されている。なお、Ｃリング１３，１４は、シリンダ１の外周に装着されていてもよい。また、ハウジング１０は、本例では、図２に示すように、軸方向に沿って形成される六つの孔１０ａを備えるとともに、一端から開口して他端へ通じる二つの整流通路１０ｂを備えている。

なお、整流通路１０ｂの直径は、孔１０ａの直径よりも小径に設定されている。また、本例では、孔１０ａは、ハウジング１０を軸方向に貫く貫通孔とされており、図１中左端となるヘッド側端は開放される一方、図１中右端となるボトム側端は孔１０ａのボトム側端に装着されるプラグ１５によって閉塞されている。孔１０ａの容積は、アキュムレータＡにおけるアキュムレータ容積に寄与するものであり、孔１０ａの設置数と容積は、ダンパＤ１に適するように設定されればよい。なお、プラグ１５を廃止して孔１０ａを底がある袋孔としてもよい。ハウジング１０は、金属で形成されてもよいが、合成樹脂で形成されてもよい。ハウジング１０を合成樹脂で成形する場合、射出成形等の型を利用した製造ができるので孔あけ加工が不要となるので加工工数を低減できる。

そして、この孔１０ａ内には、フリーピストン１１が摺動自在に挿入されている。そして、フリーピストン１１は、孔１０ａ内を、環状隙間Ｓおよび排出通路５ａ或いは吸込通路５ｂを通じてシリンダ１内の圧側室Ｒ２内へ連通される液室Ｌと密閉される密閉室Ｃとに仕切っている。液室Ｌと環状隙間Ｓには、伸側室Ｒ１および圧側室Ｒ２と同様に作動液体として作動油が充填される。

また、密閉室Ｃ内には、気体が充填されるとともにコイルばね１２が収容されている。気体は、窒素等の不活性ガスとされるとよいが、大気等、他の気体の利用も可能である。コイルばね１２の一端はフリーピストン１１の端部に設けた突起１１ａに嵌合されており、コイルばね１２の他端はプラグ１５の端部に設けた突起１５ａに嵌合されている。よって、フリーピストン１１は、コイルばね１２およびプラグ１５によってハウジング１０の孔１０ａ内から脱落して外方へ抜け出ないようになっている。フリーピストン１１は、密閉室Ｃ内の圧力とコイルばね１２の弾発力によって液室Ｌ側に附勢されており、環状隙間Ｓ内およびシリンダ１内を加圧している。なお、ばね要素は、コイルばね１２のばね、ゴムなどの弾性体であってもよいし、密閉室Ｃ内に気体を封入して構成されるエアばねであってもよい。

このように構成されたダンパＤ１の作動について説明する。まず、ダンパＤ１が伸長作動する場合の作動を説明する。ダンパＤ１が伸長作動してピストン２がシリンダ１に対して図１中左方へ移動すると、伸側室Ｒ１が圧縮されて圧側室Ｒ２の容積が拡大される。すると、圧縮される伸側室Ｒ１内の作動油は、伸側通路２ａを通過して圧側室Ｒ２へ移動する。また、ロッド３がシリンダ１から退出する体積分の作動油がシリンダ１内で不足するが、フリーピストン１１が液室Ｌ側に移動してこの不足分に見合った作動油が液室Ｌから押し出されて吸込通路５ｂを介してシリンダ１内へ供給される。このようにアキュムレータＡによって、ロッド３がシリンダ１内から退出する体積分の作動油がシリンダ１内に供給されて、ダンパＤ１の伸長行程時の体積補償が行われる。そして、前記した伸側通路２ａを介して伸側室Ｒ１から圧側室Ｒ２へ向かう作動油の流れに対して、伸側減衰バルブ２ｃが抵抗を与えるので、伸側室Ｒ１内の圧力は上昇する。他方のアキュムレータＡから作動油の供給を受ける圧側室Ｒ２内の圧力は、アキュムレータＡ内の圧力と等しくなる。よって、伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２の圧力に差が生じ、ダンパＤ１は、圧力差に見合った伸長を妨げる方向の伸側減衰力を発揮する。

つづいて、ダンパＤ１が収縮作動する場合の作動を説明する。ダンパＤ１が収縮作動してピストン２がシリンダ１に対して図１中右方へ移動すると、圧側室Ｒ２が圧縮されて伸側室Ｒ１の容積が拡大される。すると、圧縮される圧側室Ｒ２内の作動油は、圧側通路２ｂを通過して伸側室Ｒ１へ移動する。また、ロッド３がシリンダ１内へ進入する体積分の作動油は、シリンダ１内で過剰となる。この過剰分の作動油は、排出通路５ａを介して環状隙間Ｓへ排出され、フリーピストン１１が孔１０ａ内で密閉室Ｃを圧縮する方向へ移動して液室Ｌを拡大し、アキュムレータＡによって吸収される。このように、ロッド３がシリンダ１内へ進入する体積分の作動油がアキュムレータＡに吸収されて、ダンパＤ１の収縮行程時の体積補償が行われる。そして、排出通路５ａを介して圧側室Ｒ２からアキュムレータＡへ向かう作動用の流れに対してベースバルブ５ｃが抵抗を与え、圧側通路２ｂを介して圧側室Ｒ２から伸側室Ｒ１へ向かう作動油の流れに対して伸側減衰バルブ２ｃが抵抗を与える。そのため、圧側室Ｒ２の圧力が上昇するとともに伸側室Ｒ１内の圧力は下降して、伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２の圧力に差が生じ、ダンパＤ１は、圧力差に見合った収縮を妨げる方向の圧側減衰力を発揮する。なお、アキュムレータＡは、作動油の温度変化による体積変化が生じると、フリーピストン１１が変位して液室Ｌを拡縮させて作動油の体積変化を吸収できる。

前述したところでは、ダンパＤ１は、排出通路５ａに設けたベースバルブ５ｃ、ピストン２に設けた伸側減衰バルブ２ｃおよび圧側減衰バルブ２ｄによって減衰力を発揮しているが、これらに代えて或いは加えて、シリンダ１に環状隙間Ｓを介して液室Ｌに通じるオリフィスを設けて減衰力を発揮してもよい。この場合、オリフィスを複数軸方向に配置して設けておけば、ダンパＤ１は、ピストン２がシリンダ１の中央からストロークエンドに向かって変位していくと伸側室Ｒ１あるいは圧側室Ｒ２を液室Ｌに連通するオリフィスの数が変化するので、ダンパＤ１はピストン２の位置に依存して変化する減衰力を発揮できるようになる。この様なオリフィスの追加は、以下で説明する各実施の形態のダンパにも採用できる。

このダンパＤ１の収縮行程時には、シリンダ１からアキュムレータＡの液室Ｌへ向けて作動油が流れるが、収縮速度が速いと排出通路５ａを通過した作動油が勢いよく環状隙間Ｓへ流れる。しかし、アキュムレータＡの液室Ｌは、ダンパＤ１のヘッド側となる図１中左方に開口しており、作動油は、ハウジング１０に設けた小径の整流通路１０ｂを通過してから液室Ｌへ到達する。作動油の流速は、液室Ｌへ到達する前に整流通路１０ｂの通過により減速される。

よって、このように整流通路１０ｂを設けておくと、作動油の流速が減速されて環状隙間Ｓ内での作動油の撹拌が抑制され、作動油中に溶け込んだ気体が気泡となって出現するのを防止できる。気泡が作動油中に出現すると、ダンパＤ１が設定通りの減衰力を発揮し難くなるが、本例のダンパＤ１では、気泡の発生を防止できるので常時設定通りの減衰力を発揮できる。

なお、本例では、整流通路１０ｂをハウジング１０の肉を軸方向に貫くように形成されているが、ハウジング１０の外周或いは内周に溝を設けて流速を減速させる整流通路としてもよい。また、図３に示す第一の実施の形態の第一変形例のダンパＤ１１のように、ハウジング１０の外径を外筒４に嵌合できる径として、ハウジング１０の内径をシリンダ１との間に流速を減速させ得る隙間を形成できる径として、流速を減速させる整流通路としてハウジング１０とシリンダ１との間の隙間を利用してもよい。さらには、図４に示す第一の実施の形態の第二変形例のダンパＤ１２のように、ハウジング１０の内径をシリンダ１に嵌合できる径として、ハウジング１０の外径を外筒４との間に流速を減速させ得る隙間を形成できる径として、流速を減速させる整流通路としてハウジング１０と外筒４との間の隙間を利用してもよい。この場合、アキュムレータＡは、シリンダ１の外周に装着されるＣリング１３，１４を用いてシリンダ１に固定されればよい。なお、流速を減速させる必要がない場合、液室Ｌの開口がダンパＤ１のボトム側に向くようにアキュムレータＡを配置してもよい。

そして、本発明のダンパＤ１にあっては、シリンダ１と外筒４との間の環状隙間Ｓをそのままアキュムレータとして利用するのではなく、この環状隙間Ｓに、複数の孔１０ａを備えたハウジング１０と、孔１０ａ内に液室Ｌを仕切るフリーピストン１１と、コイルばね（ばね要素）１２とを備えたアキュムレータＡを備えている。

アキュムレータＡのアキュムレータ容積に寄与する孔１０ａの容積、設置数は、ハウジング１０で許容される限りにおいて任意に設定できるから、アキュムレータＡを備えたダンパＤ１によれば、最伸長から最収縮までロッド反力が適切となるようにアキュムレータＡのアキュムレータ容積を調整でき、アキュムレータＡの特性をダンパＤ１に最適となるようにチューニングできる。また、アキュムレータＡは、シリンダ１と外筒４との間の環状隙間Ｓ内に収容されるので、ダンパＤ１の大型化や非対称形状となるのを回避でき、ダンパＤ１を設置スペースへ取付ける際に他部品との干渉を招かずに済む。以上より、本発明のダンパＤ１によれば、アキュムレータＡの特性の最適化が容易で、かつ、設置作業も容易となる。なお、アキュムレータＡの特性のチューニングの際に、ハウジング１０に設ける孔１０ａの設置数と容積をダンパＤ１の仕様に合わせて変更してもよいが、孔１０ａの設置数と容積を決めておいて、必要となるアキュムレータ容積に応じてダンパＤ１に最適となる個数の孔１０ａのみにフリーピストン１１とばね要素を設けてアキュムレータＡの特性をチューニングしてもよい。

本例では、アキュムレータＡがシリンダ１と外筒４との間の環状隙間Ｓ内に収容されるので、ハウジング１０を軸方向から見た形状が円形でなくとも扇形状やＣ形状といった形状とされてもよい。

また、本例では、バルブケース５を設けているがバルブケース５を廃止して、図５に示す第一の実施の形態の第三変形例のダンパＤ１３のように、シリンダ１の図５中右端に環状隙間Ｓと連通する透孔１ａを設けて、アキュムレータＡにおけるハウジング１０が、ハウジング１０の一端から他端へ通じる減衰通路１６と吸込通路１７と、減衰通路１６に設けた減衰バルブ１８と、吸込通路１７に設けた逆止弁１９とを備えてもよい。なお、この場合、ハウジング１０は、整流通路１０ｂを備えない。

環状隙間ＳのアキュムレータＡより図５中右方のボトム側は、透孔１ａによってシリンダ１内に連通されて圧側室Ｒ２の一部として機能する。減衰バルブ１８は、圧側室Ｒ２からアキュムレータＡにおける液室Ｌへ向かう作動油の流れに抵抗を与える。逆止弁１９は、アキュムレータＡにおける液室Ｌから圧側室Ｒ２へ向かう作動油の流れのみを許容する。よって、ダンパＤ１３が伸長する際には、逆止弁１９が開いて液室Ｌからロッド３がシリンダ１から退出する体積分の作動油が圧側室Ｒ２に供給されて体積補償がなされ、ダンパＤ１３は伸側減衰バルブ２ｃによって生じる伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２の圧力差に見合った伸側減衰力を発揮する。また、ダンパＤ１が収縮する際には、ロッド３がシリンダ１内に進入する体積分の作動油が圧側室Ｒ２から減衰バルブ１８を通過して液室Ｌへ移動して体積補償がなされ、ダンパＤ１３は圧側減衰バルブ２ｄと減衰バルブ１８によって生じる圧側室Ｒ２と伸側室Ｒ１の圧力差に見合った圧側減衰力を発揮する。

このように、第一の実施の形態の第三変形例のダンパＤ１３では、アキュムレータＡの図５中右方のボトム側が圧側室Ｒ２の一部として機能し、減衰バルブ１８がベースバルブとして機能するので、アキュムレータＡがバルブケース５として機能する。バルブケース５の機能は、アキュムレータと圧側室Ｒ２とを仕切り、アキュムレータＡと圧側室Ｒ２とを連通する排出通路５ａと吸込通路５ｂの形成と、ベースバルブ５ｃと逆止弁５ｄの保持にあるが、この機能をアキュムレータＡに集約できる。よって、ダンパＤ１３の部品点数を削減できるので、ダンパＤ１３が安価となる。

なお、図６に示す第一の実施の形態の第四変形例のダンパＤ１４のように、シリンダ１と外筒４との間の環状隙間Ｓ内に複数のアキュムレータＡを軸方向に並べて配置してもよい。この場合、アキュムレータＡを並べて配置されても、隣り合うアキュムレータＡ同士で孔１０ａ，１０ａの開口部が閉塞されないように、ハウジング１０の図３中左端となるヘッド側端外周に切欠部１０ｃを設けている。よって、孔１０ａの開口端および整流通路１０ｂは、切欠部１０ｃに臨んでいる。そして、各アキュムレータＡのハウジング１０を同一方向に向けて並べて配置すれば、切欠部１０ｃを設けていないハウジング１０の端部と切欠部１０ｃを備えたハウジング１０の端部が接するから、孔１０ａの開口端および整流通路１０ｂが閉塞されるのを防止できる。

ダンパＤ１４が長尺な場合、一つのアキュムレータＡでアキュムレータ容積を確保する場合にハウジング１０が長尺となって加工が困難となる場合があるが、複数のアキュムレータＡを設置する場合には、各々のアキュムレータＡにおけるハウジング１０の軸方向の寸法を短くしつつもアキュムレータ容積の確保が可能となるとともに各々のアキュムレータＡの加工が非常に簡単となる。

また、前述したところでは、バイフロー型のダンパＤ１にアキュムレータＡを適用しているが、図７に示す第一の実施の形態の第五変形例のダンパＤ１５のように、ユニフロー型のダンパＤ１５にアキュムレータＡを適用してもよい。

具体的には、ダンパＤ１５では、ピストン２にはピストン通路２ｅとピストン通路２ｅを圧側室Ｒ２から伸側室Ｒ１へ向かう作動油の流れのみを許容する一方通行の通路に設定する逆止弁２ｆを設け、バルブケース５には、排出通路５ａとベースバルブ５ｃを廃して吸込通路５ｂと逆止弁５ｄのみを設け、ロッドガイド６に伸側室Ｒ１と環状隙間Ｓとを連通する減衰通路２０と減衰通路２０を伸側室Ｒ１から環状隙間Ｓへ向けて通過する作動油の流れのみを許容するとともにこの流れに抵抗を与える減衰バルブ２１を設けている。アキュムレータＡは、ダンパＤ１と同様に環状隙間Ｓ内に収容されており、本例では、液室Ｌの開口を図７中右側となるボトム側に向けた状態でＣリング１３，１４によって固定されている。

このように構成されたダンパＤ１５が伸長作動する場合、ピストン２によって圧縮される伸側室Ｒ１から作動油が減衰通路２０を介して環状隙間Ｓ内に排出される。また、ロッド３がシリンダ１内から退出する体積分の作動油が吸込通路５ｂを介して液室Ｌから拡大する圧側室Ｒ２に供給される。そして、伸側室Ｒ１から環状隙間Ｓへ向かう作動油の流れに対して減衰バルブ２１が抵抗を与えるので、伸側室Ｒ１内の圧力が上昇し、圧側室Ｒ２の圧力はアキュムレータＡ内の圧力に等しくなる。よって、ダンパＤ１５が伸長作動する場合、減衰バルブ２１によって伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とに圧力差が生じ、ダンパＤ１５は、この圧力差に見合って伸長作動を妨げる伸側減衰力を発揮する。

また、ダンパＤ１５が収縮作動する場合、ピストン２によって圧縮される圧側室Ｒ２から作動油がピストン通路２ｅを介して伸側室Ｒ１へ移動する。また、ロッド３がシリンダ１内へ進入する体積分の作動油がシリンダ１内で過剰となるので、過剰分の作動油が減衰通路２０を介して環状隙間Ｓ内に排出される。この過剰分の作動油は、環状隙間Ｓに進入した後に整流通路１０ｂを通過して流速が減速されるとともにフリーピストン１１が孔１０ａ内で密閉室Ｃ側へ後退して拡大される液室Ｌに吸収され、収縮作動時の体積補償がなされる。そして、伸側室Ｒ１から環状隙間Ｓへ向かう作動油の流れに対して減衰バルブ２１が抵抗を与え、逆止弁２ｆが開いて伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とがピストン通路２ｅで連通状態におかれるので、伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２の圧力が等しく上昇する。ピストン２における伸側室Ｒ１に面する面積は、ピストン２における圧側室Ｒ２に面する面積よりもロッド３の断面積だけ小さいために、シリンダ１内の圧力によってピストン２は図７中左方へ押されるため、ダンパＤ１５は、収縮作動を妨げる圧側減衰力を発揮する。

このようにダンパＤ１５では、伸縮作動すると必ず伸側室Ｒ１から減衰通路２０を介して作動油が環状隙間Ｓへ排出され、アキュムレータＡ、圧側室Ｒ２、伸側室Ｒ１の順に作動油が一方通行で循環するユニフロー型のダンパとされる。このように構成されたダンパＤ１５にあっても、伸縮作動時に伸縮を妨げる方向の減衰力を発揮でき、アキュムレータＡで体積補償が行われる。したがって、アキュムレータＡを備えたユニフロー型のダンパＤ１５にあっても最伸長から最収縮までロッド反力が適切となるようにアキュムレータＡのアキュムレータ容積を調整でき、アキュムレータＡの特性をダンパＤ１５に最適となるようにチューニングできる。また、アキュムレータＡは、シリンダ１と外筒４との間の環状隙間Ｓ内に収容されるので、ダンパＤ１５の大型化や非対称形状となるのを回避でき、ダンパＤ１５を設置スペースへ取付ける際に、他部品との干渉を招かずに済む。以上より、本例のダンパＤ１５は、アキュムレータＡの特性の最適化が容易で、かつ、設置作業も容易となる。

なお、図８に示す第一の実施の形態の第六変形例のダンパＤ１６のように、ロッドガイド６に設けている減衰バルブ２１をアキュムレータＡに設けてもよい。この場合、ロッドガイド６には、減衰通路２０と減衰バルブ２１の代わりに伸側室Ｒ１と環状隙間Ｓ内のアキュムレータＡより図８中左側となるヘッド側とを連通する通路２２のみを設けて、アキュムレータＡにおけるハウジング１０の整流通路１０ｂを廃止し、ハウジング１０に減衰通路２３と減衰バルブ２４を設ければよい。なお、この場合は、液室Ｌの開口は、図８中右側となるボトム側へ向けておき、減衰バルブ２１が環状隙間Ｓ内のアキュムレータＡより図８中左側のヘッド側から図８中右側のボトム側へ向う作動油の流れのみを許容するように設定してある。このように構成されたダンパＤ１６は、ダンパＤ１５と同様にユニフロー型ダンパとして機能するが、アキュムレータＡに減衰通路２３と減衰バルブ２４を設けているので、ロッドガイド６に減衰バルブを設ける必要がなくなるからロッドガイド６の軸方向長さを短くできる。よって、ユニフロー型に設定されるダンパＤ１６の長手方向寸法を短くできる。

＜第二の実施の形態＞
第二の実施の形態におけるダンパＤ２は、図９に示すように、アキュムレータＡ１のハウジング３０をそのままシリンダとして利用している。具体的には、ダンパＤ２は、筒状のアキュムレータＡ１と、アキュムレータＡ１内に摺動自在に挿入されてアキュムレータＡ１内を伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とに仕切るピストン２と、アキュムレータＡ１内に挿入されるとともにピストン２に連結されるロッド３とを備えて構成されている。

この例におけるアキュムレータＡ１は、複数の孔３０ａを有するハウジング３０と、孔３０ａ内に摺動自在に挿入されるフリーピストン３１と、フリーピストン３１を附勢するばね要素としてのコイルばね３２とを備えている。

ハウジング３０は、孔３０ａと整流通路３０ｂを備える他に筒状であって、内周にピストン２が摺動自在に挿入されており、両端外周部にそれぞれロッドガイド６とキャップ７に嵌合する環状のソケット３０ｃ，３０ｄを備えている。よって、この場合、ハウジング３０は、ロッドガイド６とキャップ７に装着されていて、ダンパＤ２における強度部材として機能するとともにシリンダとして機能しており、ハウジング３０内はピストン２によって伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とに仕切られている。また、ハウジング３０は、本例では、第一の実施の形態のアキュムレータＡにおけるハウジング１０と同様に、軸方向に沿って形成される六つの孔３０ａを備えるとともに、一端から開口して他端へ通じる二つの整流通路３０ｂを備えている。なお、整流通路３０ｂの直径は、孔３０ａの直径よりも小径に設定されている。また、本例では、孔３０ａは、ハウジング３０を軸方向に貫く貫通孔とされており、ハウジング３０の両端のそれぞれソケット３０ｃ，３０ｄの内側に開口している。また、孔３０ａの図９中左端となるヘッド側端は、ロッドガイド６の外周に設けた環状凹部６ａに臨んでおり、環状凹部６ａを介して整流通路３０ｂに連通されている。また、図９中右端となるボトム側端は孔３０ａのボトム側端に装着されるプラグ３３によって閉塞されている。整流通路３０ｂの図９中右端のボトム側端は、バルブケース５の外周に設けられた環状凹部５ｅに臨んでおり、排出通路５ａおよび吸込通路５ｂを通じて圧側室Ｒ２に連通されている。よって、アキュムレータＡ１における液室Ｌは、環状凹部５ｅ，６ａおよび整流通路３０ｂを通じてハウジング３０内に設けられた圧側室Ｒ２に連通されているが、液室Ｌと圧側室Ｒ２とを連通する流路構造はこれに限定されない。また、孔３０ａの容積は、アキュムレータＡの孔１０ａと同様にアキュムレータ容積に寄与するものであり、孔３０ａの設置数と容積は、ダンパＤ２に適するように設定されればよい。なお、プラグ３３を廃止して孔３０ａを底がある袋孔としてもよい。

そして、この孔３０ａ内には、フリーピストン３１が摺動自在に挿入されている。そして、フリーピストン３１は、孔３０ａ内を、排出通路５ａ或いは吸込通路５ｂを通じてシリンダ１内の圧側室Ｒ２内へ連通される液室Ｌと密閉される密閉室Ｃとに仕切っている。液室Ｌには、伸側室Ｒ１および圧側室Ｒ２と同様に作動液体として作動油が充填される。

また、密閉室Ｃ内には、気体が充填されるとともにコイルばね３２が収容されている。気体は、窒素等の不活性ガスとされるとよいが、大気等、他の気体の利用も可能である。コイルばね３２の一端はフリーピストン３１の端部に設けた突起３１ａに嵌合されており、コイルばね３２の他端はプラグ３３の端部に設けた突起３３ａに嵌合されている。よって、フリーピストン３１は、コイルばね３２およびプラグ１５によってハウジング１０の孔１０ａ内から脱落して外方へ抜け出ないようになっている。フリーピストン３１は、密閉室Ｃ内の圧力とコイルばね３２の弾発力によって液室Ｌ側に附勢されており、アキュムレータＡの内側に設けられる伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とを加圧している。なお、ばね要素は、コイルばね３２のばね、ゴムなどの弾性体であってもよいし、密閉室Ｃ内に気体を封入して構成されるエアばねであってもよい。

そして、ハウジング３０の内周には、ピストン２が摺動自在に挿入されており、ピストン２によってアキュムレータＡ内の空間が伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とに仕切られている。また、ピストン２には、伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とを連通する伸側通路２ａおよび圧側通路２ｂと、伸側通路２ａに設けた伸側減衰バルブ２ｃと、圧側通路２ｂに設けた圧側減衰バルブ２ｄとが設けられている。

つまり、このダンパＤ２は、シリンダ１と外筒４を廃止してアキュムレータＡ１をシリンダ１として機能させている点でダンパＤ１と異なるだけであり、ダンパＤ１と同様の作動を呈する。このようにダンパＤ２を構成しても、アキュムレータＡ１のアキュムレータ容積に寄与する孔３０ａの容積、設置数は、ハウジング３０で許容される限りにおいて任意に設定できる。よって、アキュムレータＡ１を備えたダンパＤ２によれば、最伸長から最収縮までロッド反力が適切となるようにアキュムレータＡ１のアキュムレータ容積を調整でき、アキュムレータＡ１の特性をダンパＤ２に最適となるようにチューニングできる。また、アキュムレータＡ１は、シリンダ１を兼ねており、ダンパＤ２の大型化や非対称形状となるのを回避でき、ダンパＤ２を設置スペースへ取付ける際に他部品との干渉を招かずに済む。以上より、本発明のダンパＤ２によれば、アキュムレータＡ１の特性の最適化が容易で、かつ、設置作業も容易となる。なお、アキュムレータＡ１の特性のチューニングの際に、ハウジング３０に設ける孔３０ａの設置数と容積をダンパＤ２の仕様に合わせて変更してもよいが、孔３０ａの設置数と容積を決めておいて、必要となるアキュムレータ容積に応じてダンパＤ２に最適となる個数の孔３０ａのみにフリーピストン３１とばね要素を設けてアキュムレータＡ１の特性をチューニングしてもよい。

また、本例のダンパＤ２は、ハウジング３０に整流通路３０ｂを備えているので、ダンパＤ２の収縮行程時に作動油が圧側室Ｒ２から液室Ｌへ至る間に流速を減速させ得るので、気泡の発生を防止して常時設定通りの減衰力を発揮できる。

なお、このようにアキュムレータＡ１のハウジング３０をシリンダとして機能させるようにする場合にあっても、第一の実施の形態の第三変形例のダンパＤ１３のようにベースバルブをアキュムレータＡ１に設ける構造の採用も可能であるし、第一の実施の形態の第五変形例のダンパＤ１５や第六変形例のダンパＤ１６のようにユニフロー構造のダンパへのアキュムレータＡ１の適用も可能である。

また、図１０に示す第二の実施の形態の第一変形例におけるダンパＤ２１のように、シリンダとして機能するアキュムレータＡ１の外周に外筒４０を設けて、外筒４０で軸力その他の荷重を受けるようにしてもよい。

＜第三の実施の形態＞
さらに、図１１に示す第三の実施の形態におけるダンパＤ３のように、第二の実施の形態のダンパＤ２の構造に加えて、アキュムレータＡ１の内周にシリンダ１を設けるようにしてもよい。

第三の実施の形態のダンパＤ３は、シリンダ１と、シリンダ１内に摺動自在に挿入されてシリンダ１内を伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とに仕切るピストン２と、シリンダ１内に挿入されるとともにピストン２に連結されるロッド３と、シリンダ１の外周に配置されてシリンダ１の外周を覆う筒状のアキュムレータＡ１とを備えて構成されている。このように構成されるダンパＤ３にあっても、第二の実施の形態のダンパＤ２と同様の作動を呈し、最伸長から最収縮までロッド反力が適切となるようにアキュムレータＡ１のアキュムレータ容積を調整でき、アキュムレータＡ１の特性をダンパＤ３に最適となるようにチューニングできる。また、アキュムレータＡ１は、シリンダ１の外周を覆う筒状とされているので、ダンパＤ３の大型化や非対称形状となるのを回避でき、ダンパＤ３を設置スペースへ取付ける際に他部品との干渉を招かずに済む。以上より、本発明のダンパＤ３によれば、アキュムレータＡ１の特性の最適化が容易で、かつ、設置作業も容易となる。

また、本例のダンパＤ３にあっては、ピストン２が摺接するシリンダ１を強度部材として利用でき、ピストン２から攻撃を受けないのでアキュムレータＡ１のハウジング３０の材料選択の自由度が向上する。

なお、このように構成されたダンパＤ３にあっても、第一の実施の形態の第三変形例のダンパＤ１３のようにベースバルブをアキュムレータＡ１に設ける構造の採用も可能であるし、第一の実施の形態の第五変形例のダンパＤ１５や第六変形例のダンパＤ１６のようにユニフロー構造のダンパへのアキュムレータＡ１の適用も可能である。

以上、本発明の好ましい実施の形態を詳細に説明したが、特許請求の範囲から逸脱しない限り、改造、変形および変更が可能である。

１・・・シリンダ、２・・・ピストン、３・・・ロッド、４，４０・・・外筒、１０，３０・・・ハウジング、１０ａ，３０ａ・・・孔、１０ｂ，３０ｂ・・・整流通路、１１，３１・・・フリーピストン、１２，３２・・・コイルばね（ばね要素）、１６，２０・・・減衰通路、１８，２１・・・減衰バルブ、Ａ，Ａ１・・・アキュムレータ、Ｃ・・・密閉室、Ｄ１，Ｄ１１，Ｄ１２，Ｄ１３，Ｄ１４，Ｄ１５，Ｄ１６，Ｄ２，Ｄ２１，Ｄ３・・・ダンパ、Ｌ・・・液室、Ｒ１・・・伸側室、Ｒ２・・・圧側室、Ｓ・・・環状隙間

Claims (6)

1. シリンダと、
   前記シリンダ内に摺動自在に挿入されて前記シリンダ内を伸側室と圧側室とに仕切るピストンと、
   前記シリンダ内に挿入されるとともに前記ピストンに連結されるロッドと、
   前記シリンダの外周側に配置されて前記シリンダを覆って前記シリンダとの間に前記シリンダに連通される環状隙間を形成する外筒と、
   前記環状隙間に設置されたアキュムレータとを備え、
   前記アキュムレータは、
   前記環状隙間内に連通される複数の孔が設けられたハウジングと、
   前記孔内に摺動自在に挿入されるとともに、前記孔内を前記環状隙間内に連通される液室と密閉室とに仕切るフリーピストンと、
   前記フリーピストンを前記液室側へ向けて附勢するばね要素とを有する
   ことを特徴とするダンパ。
2. 筒状のアキュムレータと、
   前記アキュムレータ内に摺動自在に挿入されて前記アキュムレータ内を伸側室と圧側室とに仕切るピストンと、
   前記アキュムレータ内に挿入されるとともに前記ピストンに連結されるロッドとを備え、
   前記アキュムレータは、
   内周に前記ピストンが摺動自在に挿入されるとともに、前記内周に通じる複数の孔を有する筒状のハウジングと、
   前記孔内に摺動自在に挿入されるとともに、前記孔内を前記アキュムレータ内に連通される液室と密閉室とに仕切るフリーピストンと、
   前記フリーピストンを前記液室側へ向けて附勢するばね要素とを有する
   ことを特徴とするダンパ。
3. シリンダと、
   前記シリンダ内に摺動自在に挿入されて前記シリンダ内を伸側室と圧側室とに仕切るピストンと、
   前記シリンダ内に挿入されるとともに前記ピストンに連結されるロッドと、
   前記シリンダの外周に配置されて前記シリンダの外周を覆う筒状のアキュムレータとを備え、
   前記アキュムレータは、
   前記シリンダ内に連通される複数の孔が設けられたハウジングと、
   前記孔内に摺動自在に挿入されるとともに、前記孔内を前記シリンダ内に連通される液室と密閉室とに仕切るフリーピストンと、
   前記フリーピストンを前記液室側へ向けて附勢するばね要素とを有する
   ことを特徴とするダンパ。
4. 前記ハウジングは、一端から他端へ通じる整流通路を有する
   ことを特徴とする請求項１に記載のダンパ。
5. 前記アキュムレータを複数備え、
   前記アキュムレータが前記シリンダと前記外筒との間に軸方向に並べて配置される
   ことを特徴とする請求項１または４に記載のダンパ。
6. 前記ハウジングは、
   前記液室と前記シリンダ内或いは前記アキュムレータ内とを連通する減衰通路と、
   前記減衰通路を通過する液体の流れに抵抗を与える減衰バルブとを有する
   ことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のダンパ。

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