JPS5881241A - 液圧緩衝装置 - Google Patents

液圧緩衝装置

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Publication number
JPS5881241A
JPS5881241A JP17774881A JP17774881A JPS5881241A JP S5881241 A JPS5881241 A JP S5881241A JP 17774881 A JP17774881 A JP 17774881A JP 17774881 A JP17774881 A JP 17774881A JP S5881241 A JPS5881241 A JP S5881241A
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JP
Japan
Prior art keywords
cylinder
piston
control rod
communication hole
orifice
Prior art date
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Pending
Application number
JP17774881A
Other languages
English (en)
Inventor
Nobuo Sogawa
十川 延夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Astemo Ltd
Original Assignee
Atsugi Motor Parts Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Atsugi Motor Parts Co Ltd filed Critical Atsugi Motor Parts Co Ltd
Priority to JP17774881A priority Critical patent/JPS5881241A/ja
Publication of JPS5881241A publication Critical patent/JPS5881241A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/32Details
    • F16F9/48Arrangements for providing different damping effects at different parts of the stroke
    • F16F9/486Arrangements for providing different damping effects at different parts of the stroke comprising a pin or stem co-operating with an aperture, e.g. a cylinder-mounted stem co-operating with a hollow piston rod

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Fluid-Damping Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は液圧緩衝装置に関する。
従来の液圧緩衝装置としては、例えば第111に示すも
のがある。これについてIl!明すると、1は作動液体
が充填された一端封止のシリンダ、2は前記シリンダ1
内に摺動自在に僚挿された中空ピストンで、その内部は
摺動自在KIiR挿されたフリーピストンIsKよって
液114とガス@sK隔成されている。またこの中空ピ
ストン2の一趨忙は液富4と前記シリンダ内部eとの間
の連通孔7が穿設されている。8は前記シリンダの封止
端に植設され中空ピストン2の挿入端側に向って伸びる
截頭円錐状のコントロールロッドで、このコントロール
ロッド8は前記連通孔Tと整合して中空ピストン禦のシ
リンダ1内への侵入に伴い、その同面と連通孔7の内径
との間に作動液体のオリアイス・を形成する。斯かる構
成において、中空ピストン2Km中矢印方向の衝撃力が
作用すると、中空ピストン2が左行し、シリンダ1内の
作動液体が前記オリフィス9による流通抵抗すなわち減
衰力な生じつつ中空ピストンの油室4内に流入し、この
流入液体はフリーピストン6t−右行せしめガス室aの
ガスの圧力χI!に高めるのである。しかしながらこの
ような従来の液圧緩衝装置にあっては、コントロールロ
ッド8が截頭円錐状であるため、このl1lrfJと前
記連通孔7内径との間に形成されるオリアイスay通過
する作動液体の流通抵抗で生じる減衰力特性は第7図の
A又はBK示す如く、中空ピストンがストロークするに
伴ない発生荷重が漸減する特性しか得られなかった。
従って、所望の衝撃吸収エネルギを得る場合にあって、
発生荷重を低く抑えようとすると十分なストロークが必
要となり、逆にストロークを短かくするためには発生荷
重が過大化してしまうという欠点があった。また、シリ
ンダ10封止端に植設サレるコントロール京ツドロの前
記連通孔7との同心度或いは傾斜によっては前記オリア
イス9にバラツキを生じ、のって衝撃吸収特性が安定し
て得られないという欠点があった。
本発明は斯かる従来の諸問題に着目して成されたもので
、中空ピストン2の全ストロ−11M、8KIつて略一
定した減衰力(発生荷重)が得られる液圧緩衝装置な得
ること′lk−目的とする。
また、連通孔v7o−ティングオリフィス板と共に構成
し、衝撃吸収特性の安定化を纏ることを他の目的とする
以下、本発明11面に基づいて説明する。尚、従来と同
一構成部分には同一符号を付し、その重複する説wAW
省略する。即ち、第2ag及び第3図は、この発明の一
実施例を示す断面図で、作動液体が充填されたシリンダ
1と、このシリンダ1内に挿入されその内部をガス室i
と作動室4に隔成するレリーピストンsを備える中空□
ピストン2と、この中空ピストン3趨部に設けられた作
動液室4とシリンダ室6とを連通する連通孔1oと、前
記シリンダ1の封止端から軸方向に伸び、前記連通孔1
oとの間に作動液体のオリフィス1av形成するコント
四−ルロツド11%−備える液圧緩衝装置テアって、コ
ントロールロッド11は、後述する曲線で切欠された切
欠部116ヲ有する略円柱状に形成されていると共に、
中空ピストン2の連通孔10の開口11には、中央にコ
ント0−ルロツド11を挿通する、好ましく4連通孔1
oの内径よりも僅かに小さい直径の円形のオリアイス孔
126を有するフローティングオリフィス板12が、リ
テーナ14に包受されて、半径方向に僅かな移動を許容
された状態で備えられている。
斯く構成することにより連通孔10に対するコントロー
ルロッド11の偏心等はフローテイングオリアイス[1
2が半径方向に移動することで吸収でき、最終的にフロ
ーティングオリフィスl[1jilのオリフィス孔12
gトコントロールロツド11の切欠@11aとの間で安
定したオリフィス面積を確保することができるのである
ところで、前記コントロールロッド11の切欠部11g
はフローティングオリフィス@12のオリフィス孔12
・と賜物して、作動ストロークの間中略一定の減衰力を
得るために都合よく形成されなければならない。而して
本発94にあっては次の如く形成されている。
11112IQ及び第3図に於てシリンダ室6へ中空ピ
ストン2が侵入するkつれて1.<リンダ童6の圧力は
、上昇し、作動液体はコントロールoツ)’11の切欠
部11@と70−ティングオリフィス板12のオリフィ
ス孔12aで形成されるオリフィス1stSてピストン
内の液室4へ移動する。このときのシリンダBeと液室
4の圧力差VPsオリフィス13の断面積%−Aとする
と、シリンダ室・から液室4への流量Qは、 l :重力加速度 で表わされる。この流量は中空ピストン2が速度Vでシ
リンダ室6内へ侵入して来た分に相当するので、中空ピ
ストン2の有効断面積乞ムpとすると、 Q=Ap・V        ・・・・・・・・・■と
なる。更にシリンダ室6と液室4の圧力差のため断面積
Apの中空ピストン2は、 F=Ap@P        ・・・・・・・・・■な
る抵抗力即ち減衰力F%−生じることとなる。従って、
減衰力Fは■、■及び0式から次の如くとなる。
ここで、ストローク中一定の発生荷重即ち減衰力χ得な
がら、この減衰力Fo Kより、ピストン2の全ストロ
ーク内で衝突エネルギBY仕事量として吸収する必要が
あるので、 B = Fo−t       ・・・・・・・・・■
を満足しなければならない。
ここで中空ピストン2に重量Wの物体が速度Vaで衝突
すると中空ビン2は嫌ぼ初速Toでシリンダ1内へ侵入
を始める。このとき、衝突物体の運動のエネルギEは、 この運動エネルギEは0式により仕事量として吸収され
るので0.0式より減衰力Foは次式で表わせる。
また、衝突直後はコントロールロッド11が中9ピスト
ン2内へ侵入して来るが、コントロール0”/)”11
の先噛の切欠部11a Kよるオリフィス孔1mの断面
積をムOとし、ピストン2の侵入初速度VVo とする
と0式より次式が得られる。
0式は又次式のようkも表わせる。
よって0式と■′式より次式が得られる。
今ピストン2が1だけストロークしたときのピストン達
RをVpとすると、このとき物体の育する運動エネルギ
gは次式で表わせる。
この運動エネルギ「は残り(1−g)のストロークで仕
事量として吸収されなければならないからE′は次式で
表わせる。
H’ = Fe @(J−z)    ・・・・・・・
・・◎[株]、■式より 0.0式より、任意のストローク位置1wK於けるピス
トン速度は次式で表わせる。
また、このストローク#に於けるオリフィス1aの断面
積Aは0式より 0.0式より e、[株]式より任意のストローク位置IK於けるオリ
フィス1sの面積は次式で表わせる。
また第4図はコントロールロッド11の切欠部11・の
一般断面形状l示すものである。図のハラチン   バ
グIIは切欠1111aとオリフィス孔12aとによっ
て形成されるオリフィス1sである。このオリフィス1
sの断面1人は図によって次のよ5になる。
衝突による発生エネルギを緩衝器のストローク中に仕事
量として吸収するととkより導出した[株]式忙よるオ
リフィス断面積ムが、O弐に示した幾何、学的断面積人
に等しいと置くと [相]式ハコント四−ルロッド11が1タケストローク
したときの切欠部高さHl−表わすものであり、第58
Oはこの形状の1例なグラフ化したものである。逆に第
5図の例に示す形状のコントa−ルロツド119有する
緩衝器は衝突エネルギな一定発生荷重忙て吸収する。こ
のために第7図の特性曲線CK表わされるような優れた
時機を有する。即ち、この種の緩衝Sは車体への過大な
衝撃入力を防止すべく、その最大発生荷重はある値以下
に抑えなければならない。また、車両の小!1@量化の
要求により、緩衝器のストーーりもまたある値以下に限
定される。従って、これらの要求を満たす衝撃吸収特性
は、IIT図の特性曲線CK示すように、最大発生荷重
と最大ストロークで囲まれた方形の領域で衝突時の全エ
ネルギに吸収しなければならない。
従来の緩衝器の衝撃吸収特性は97図の特性人又は特性
Bで示すように、いずれもストロークと共に発生荷重が
減少するもので、このため所定の衝突エネルギvll収
するため虻は特性人のように最大発生荷重を大きくする
か、特性Bのようにストロークを長くする必要がある。
このために、特性Aの場合は車体の受ける衝撃力が大き
くなり、車体の剛性な大きくしなければならないので、
その分量だけ重量増となり、特性Bの場合は緩衝器自体
が大きくなるという欠点があり、これが車両造形に与え
る制約は大きかった。
特性Cは本発明の緩衝器の特性を示すもので、最大発生
荷重は特性ムよりも小さく、最大ストロークは特性Bよ
りも小さくかつ全衝突エネルギを吸収することができる
なお、実際にコントロールロッド11の切欠部11gン
成形成形場合には、式[相]の曲−に代わって第6−に
示すよ5にストp−りを適当に分割した時のそれぞれの
切欠高さを求め、これを順次に結んだ折れ線形状で近似
することも可能で、これにより型成形を容易にすること
ができる。また、これら特性1纏のいずれも、衝突時か
ら量大荷重発生時までストロークLだけ要している。こ
れは作動油が完全な非圧縮性流体ではなく、多少の圧縮
性を有するために発生荷重の遅れが生じるためである。
このため実際のコントロールロッド11は第5図及び第
6図に示すように1先端部に約6−程度の軸平行の直線
部を設け′ている。
以上詳細に説明したように、本発明によれば、シリンダ
に対する中空ピストンの侵入111にコントロールロッ
ドと連通孔とで作るオリフィスにて生じる発生荷重ケ、
中空ピストンの全ストロークに亘って略一定とする切欠
をコントロールロッドに形成したことKより、比較的短
いストロークで所定レベルの発生荷重Y略全ストローク
に1って安定に得ることができ、以って安定した衝撃吸
収特性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第115ICIは従来例の軸方内断ff11m、第2(
2)及び第3図は本発明実施例の軸方向断面図、第4図
は第3図のA−人断面でオリアイス孔断面の詳IIB図
、第5図は本発明オリフィス孔形成曲線の軸方向断面図
、第6rI!Jは上記第5図のオリフィス孔曲線を分割
直線で近似した1実總例の図、第7図は従来例及び本発
明の衝撃吸収特性線図。 1・・・シリンダ、2・・・中空ピストン、3・・・ガ
ス室、4・・・液室、6・・・フリーピストン、1o・
・・連通孔、11・・・コントロールロツ)’、11.
・・・切欠、12・・・70−ティングオリアイス板。 第3図 手続補正書(加 昭和 57年3月10日 特許庁長官殿 1、事件の表示 昭和56年畳許原11177T48”l12、侮−の名
称 筐圧緩*装置 3、補正をする者 事件との関係  出願人 代表者  北 村  茂 4、代理人〒104 東京都中央区明石町1番29号 液済会ビル■閏 4 補正の内容  − 第5図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)作動流体が充填された一端封止のシリンダと、こ
    のシリンダ内に摺動自在に@挿された中空ピストンと、
    この中9ピストン内1Ilt−摺動しかつ液室とガス富
    Y隔成するフリーピストンと、前記中空ピストン端に設
    けられ、前記液量とシリンダ内部とに連通する連通孔と
    、前記シリンダの封止層に突設されかつ前記連通孔内に
    向って延びるコントロールロッドとt備えてなり、前記
    コントロールロッドには、シリンダに対する中空ピスト
    ンの侵入時にこのコントロールロッドと連通孔とで作る
    オリフィスにて生じる発生荷重を中!ピストンの全スト
    ロークに1って略一定とする切欠な形成してなる液圧緩
    衝装置。
  2. (2)オリフィスがピストン趨の連通孔[111m!L
    かつ中径方向に移動自在なフローティンダオリフイスl
    [Kて形成されてなる特許請求の範1!第1項に記載の
    液圧緩衝装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995025232A1 (fr) * 1994-03-17 1995-09-21 Ricard Andre Dispositif oleopneumatique d'amortissement modulable, avec possibilite de reglage

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5516850A (en) * 1978-07-21 1980-02-05 Hitachi Electronics Eng Co Ltd Taping apparatus for continuously cutting wire or the like into uniform length

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