JPS6224045A

JPS6224045A - 油圧緩衝器

Info

Publication number: JPS6224045A
Application number: JP16164085A
Authority: JP
Inventors: Etsuro Nakada; 悦郎中田
Original assignee: Kayaba Industry Co Ltd
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 1985-07-22
Filing date: 1985-07-22
Publication date: 1987-02-02

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】〔産業上の利用分野〕本発明は、油圧緩衝器に関し、特に、油圧緩衝器本体に
おける振動周波数が任意の領域内にあるときは低い減衰
力発生とするが上記任意の領域以上になるときは高い減
衰力発生とするようにした、所謂ローカット作用をする
油圧緩衝器に関する。

〔従来の技術〕

油圧緩衝器本体のシリンダ内における振動周波数が任意
の領域以上となると、それまで発生されていた高い減衰
力が低下されることとなる所謂ハイカット作用をする油
圧緩衝器としては、従来から種々の提案がある。そして
、本願の出願°人も安定した減衰力の低下作用、すなわ
ち、安定したハイカット作用をすることができる油圧緩
衝器の提案を先にした（特願昭５９−２２９７００号）
。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、現在、巷間で使用されている振動を利用
した振動コンベア、振動エレベータ。

くい打ち機、粉砕機、自動ふるい機、地固め機等の産業
機械あるいは遊具等にあっては、その使用の際の振動周
波数が特定の振動周波数領域を越えることとなって、し
かも各機における固有の振動周波数と一致することとな
ると、共振状態となり、共振による各機の破壊が招来さ
れることとなる危険がある。

従って、上記のような共振が発生される虞れがある場合
には、各機の使用の際における振動を緩衝するようにす
ることが好ましいが、このような用途の為の油圧緩衝器
が未だ提案されていないのが実情である。

そこで本発明は、各種振動機における振動を任意の振動
周波数領域までは許容し、当該領域以上になるとその緩
衝をすることができる油圧緩衝器を新たに提供すること
を目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記した問題点を解決するために本発明の構成を、シリ
ンダ内ピストン部の摺動時に所望の減衰力の発生を可と
する減衰バルブ部が、シリンダ内の振動周波数が任意の
領域内にあるときは低い減衰力発生を可とすると共に、
上記振動周波数が上記任意の領域以上となるときには減
衰用バルブに作用する外力によって当該減衰用バルブの
特性が変更されて高い減衰力発生を可とするように形成
されてなることを特徴とするとしたものである。

〔実施例〕

以下、図示した実施例に基づいて本発明を説明する。

牙１図に示すように、本発明に係る油圧緩衝器は、シリ
ンダ１内に挿通されたピストンロッド２の下端部にピス
トン部３を有してなると共に、当該ピストン部３に伸側
減衰力の発生を可とする減衰バルブ部４が形成されてい
る。

シリンダ１内はピストン部３によって上方油室Ａと下方
油室Ｂとに区画形成されてなると共に、シリンダ１の外
部にはアウターチューブ１０を有してなり、シリンダ１
とアウターチューブ１０との間をリザーバ室Ｃとしてい
る。そして、上記下方油室Ｂとリザーバ室Ｃとは、シリ
ンダ１の下端内部に配設されたベースバルブ部１１を介
して相互に連通されている。そしてまた、上記ベースバ
ルブ部１１には、圧側バルブ１１ａが配設されていて所
望の圧側減衰力の発生を町とすると共に、チェック弁１
１．’ｌおよびリリーフ弁１１．？が配設されている。

また、上記シリンダＩの上端であって、アウターチュー
ブ１０の上端内部にはベアリング１２が配設されていて
、当該ベアリング１２の中央部をピストンロッド２が貫
通し、上記ベアリング１２に対してピストンロッド２が
摺動自在とされ′Ｃいる。また、上記ベアリング１２の
上方には、シール１３が介装されている。またさらに、
前記アウターチューブ１ｏ内のりザーバ室Ｃの上方はガ
ス室りとされている。

なお、上記シリンダ１の下端側、すなわち、アウターチ
ューブ１０の下端には取付アイ１４が連設されていて、
他部、例えば、くい打ち機の振動側に連結し得るように
なっている。

ピストンロッド２は、図示していないが、その上端側が
他部、例えば、くい打ち機の固定側に連結し得るように
形成されているもので、その下端側にピストン部３を有
してなるものである。

ピストン部３は、牙２図にも示すように、上記ピストン
ロッド２の下端インロ一部２０に介装されたピストン本
体３０を有してなり、当該ピストン本体３０は上記ピス
トンロッド２の下端螺条部２１に螺着されたピストンナ
ツト３１によって所定位置に定着されている。そして、
上記ピストン本体３０が上記シリンダ１内を上方油室Ａ
と下方油室Ｂとに区画しているもので、当該ピストン本
体３０には、その内周側に内側ボート３０ａ、外周側に
外側ボート３０６を有して上記上方油室Ａ側と下方油室
Ｂとの間の連通を可とするようになっている。

上記ピストン本体３０の内側ボート３０αと外側ポート
３０ｂの上端側開口にはチェックバルブ３２が隣接され
ており、当該チェックバルブ３２は、ピストンロッド２
０段差部２２に係止されたバルブストッパ３３に上端が
係止されたコニカルスプリング３４の下端が当接されて
、その外周端が下方に向けて附勢され、初期荷重が附与
されるように形成されている。

なお、上記チェックバルブ３２の内側ボート３０ａ上端
開口に対向する部位には切欠部３２αが形成されており
、上記バルブストッパ３３のチェツクバルブ３２上面に
対向する部位にも切欠部３３αが形成されていて、シリ
ンダ内上方油室Ａ内の油が内側ボート３０σ内に流入し
易いようになっている。

上記ピストン本体３０における外側ポート３０Ａの下端
は、シリンダ内下方油室Ｂに開口しており、内側ボート
３０αの下端開口は、ピストンナツト３１に穿設された
内側ボート３１αの上端開口に対向している。そして、
上記ピストンナツト３１における内側ボート３１（Ｚの
下端は、当該ピストンナツト３１の下半内部に形成され
た内室３１７５に開口している。そしてまた、上記ピス
トンナツト３１内の内室３１ｂには、減衰バルブ部４が
配設されている。

すなわち、牙１図および牙２図に示す実施例における減
衰バルブ部４は、伸側の減衰バルブ部として設定されて
いるものであって、減衰用バルブとしてのリーフバルブ
４０は下方からディスク４１に支持されると共に、上方
からはブロック４２内に図中上下方向に摺動自在なよう
に収装されたブツシュバルブ４３が当接されてなり、リ
ーブバルブ４０の外周端撓みによって減衰力が発生され
るようになっている。

すなわち、リーフバルブ４０は、下方のディスク４１上
面の支持点４１αによって、その内周側が下面から固定
的に支持され、かつ、上方のブロック４２の外周側下端
面によって、その外周端が下方に向けての撓みを可とす
る自由端となるように上面で係止され、さらに、上方の
ブツシュバルブ４３の押圧点４３．２によって、その内
周側であって上記支持点４１ａの当接部位より外周端寄
りに位置決められた部位の上面で係止されているもので
ある。

従って、ブツシュバルブ４３の押圧点４３αに別設の押
圧力が作用していない限りにおいて、リーフバルブ４０
は、設定された撓み量でその外周端を下方に向けて撓ま
せろことを町とされることとなり、ブツシュバルブ４３
の押圧点４３ｄに下方に向けての押圧力が作用すること
となると、リーフバルブ４０は設定された撓み量以上に
大きく撓むことが可とされることとなる。

すなわち、ブロック４２内のボート４．２ａ内からの油
がリーフバルブ４０の外周端を撓ませて、かつ、ディス
ク４１のボート４．１　ｂを介して下方油室Ｂ内に流出
するときに、ブツシュバルブ４３による押圧力がリーフ
バルブ４０に作用していなければ高い減衰力発生となり
、ブツシュバルブ４３による押圧力がリーフバルブ４０
に作用していれば低い減衰力発生となるように形成され
ている。

上記ブツシュバルブ４３には、その上面にコイルスプリ
ング４４の下端が当接され、当該コイルスプリング４４
の上端には、ブロック４２内に図中上下方向に摺動自在
なように収装されたスプール４５が当接されている。そ
して、当該スプール４５の上面側とブロック４２の上端
内面との間には圧力室４２．６が形成されており、当該
圧力室４２ｂ内に高い内圧が発生されると、スプール４
５がブロック・１２内をコイルスプリング４４の圧縮す
るようにして下降し、当該コイルスプリング４４の反発
力がブツシュバルブ７１、３に伝達され、当該ブツシュ
バルブ４３が上記伝達された力を押圧力としてリーフバ
ルブ４０の内周側上面に下方に向けて作用するように形
成されている。

上記圧力室４２１５を形成するブロック４２の上面肉厚
部には、当該肉厚部を貫通して形成された開口４２．？
が設けられており、上方、すなわち、ピストンナツト３
１内のポート３１αから圧力室４２５内への油の流入を
可としていると共に、上記開口４２Ｃを閉塞するように
チェック弁４６が配設されており、そのオリフィス４６
αが上記開口・１２Ｃに対向している。すなわち、上記
圧力室・１２ｂを所謂減圧室としているものである。

上記チェック弁４６は、ノンリタンスプリング４７によ
って初期荷重が附与されており、上記ノンリタンスプリ
ング４７はストッパ４８に係止されている。そして、上
記ストッパ４８には、上方、すなわち、ピストンナツト
３１の伸側ポート３１ａからの油が下方のブロック４２
内の伸側ポート・１２ａおよび圧力室４２カへ流入する
こととなるように縦横の油孔４８σ、４８ｂ、４８Ｃが
穿設されている。

なお、前記ディスク４１の外周側上端と、ブロック４２
の外周側下端との間には調整用環座４１が配設されてい
るが、当該調整用環座の設置を省略して、上記ディスク
４１の外周側上端をリーフバルブ４０の肉厚に相当する
分だけ隆起させることとしてもよい。

以上のように形成された本発明に係る油圧緩衝器の作動
について少しく説明する。

ピストン部３がシリンダ１内を上昇する伸行程時には、
上方油室Ａ内が高圧側となると共に、当該・上方油室Ａ
内の油は、ポート３０ａ、　３１ａを介してピストンナ
ツト３１の内室３１５内に流入する。そして、当該内室
３１Ａ内に流入した油の一部は、チェック弁４６のオリ
フィス４５ｉｚを介して圧力室４２ｈ内に流入すると共
に、他の油は、ブロック４２のポート４２ａを介してリ
ーフバルブ４０の外周端を撓わませるようにして、下方
油室Ｂ内に流入する。

このとき、上方油室Ａ内における振動周波数が一定の領
域内にあると、圧力室４２Ａ内に高い内圧が発生し、当
該内圧がコイルスプリング４４およびブツシュバルブ４
３を介してであるがリーフバルブ４０に押圧力として伝
達され、当該押圧力がリーフバルブ４０の内周側を押圧
して、その外周端がブロック４２の下端からより離脱さ
れ易いようにされ、その結果、リーフバルブ４０の初期
の撓み特性が変更されて、低い減衰力発生とされる所謂
ハイカット現象が招来されることとなる。

すなわち、牙２図に示すように、高圧側たるチェック弁
４６のオリフィス４６α上方の油圧Ｐ／と、低圧側たる
チェック弁４６のオリフィス４６ａ下方の圧力室４２１
Ｊ内の油Ｐ２との間には、ブツシュバルブ４３がリーフ
バルブ４０の内周側を押圧する力Ｆとの関係で以下の（
１）式が成立する。

ここでｔ　：時間Ｐｌ：高圧側圧力Ｐ２ニー次遅れの圧力室側圧力Ｋ　：コイルスプリング・１４のばね定数Ａ−二ススプ
ール５の受圧面積Ｒ／ニオリフイス１６ａを流れる油の流体抵抗Ｒ２ニス
プール４５の外周を流れる油の流体抵抗である。

従って、例えば、Ｐｉが以下の（２）式のような正弦波
状半波の変化をするとすれば、Ｐ、２は上記（１）式を
解いて、牙３図のように変化する。

Ｐｉ　＝Ｐ１０ｓＩｎ２ｙｒｆ　ｔ　（０≦ｔ≦”／２
７ｒｆ）　　−−−（２）ここで　Ｐｌｏ：定数である
。

従って、牙３図から分るように、Ｐｉの周波数ｆが増大
すれば、Ｒ２は大部分の時間領域でＰ／より小さくなる
。そして、この低下割合や低下を開始する周波数は、上
述のスプール４５を附勢するコイルスプリング４４のば
ね定数に１スプール４５の受圧面積Ａｘ、油の流体抵抗
Ｒ／およびＲ２を適切に選択することによって、任意に
選択することができることとなり、その結果、任意の周
波数領域では低い減衰力発生とするが、上記任意の周波
数領域以上になると圧力室４２６内の内圧を低下させ、
高い減衰力発生とすることが可能となる。

牙４図および牙５図は、本発明における減衰バルブ部４
の他の実施例をそれぞれ示すものであって、各実施例は
、前記牙１図および牙２図に示す実施例における減衰バ
ルブ部４と比較してより短縮化されピストンロッド２の
有効ストロークを増大し得るようにしたものである。

すなわち、牙４図に示す実施例においては、圧力室４２
５の内圧によって下降するスプール４５と下方のブツシ
ュバルブ４３との間には、コイルスプリング４４（牙２
図参照）に代えてリーフスプリング４９を介装するとし
たものである。

また、牙５図に示す実施例にあっては、前記リーフスプ
リング４９　（、，４−４図参照）の介装も省略し、か
つ、ブツシュバルブ４３のブロック４１内への収装も省
略して、圧力室４２Ａの内圧によって下降するスプール
４５が直接リーフバルブ４０の内周側全押圧することと
なるようにしたものである。

なお、矛４図に示す実施例においては、リーフスプリン
グ４９の特性とリーフバルブ４ｏの特性を各々独立に設
定でき、牙５図に示す実施例においては、リーフバルブ
４０がリーフスプリングの機能をも果すので、所謂スプ
リングの特性とバルブの特性とを合一に設定することが
できることとなる。

牙６図は、本発明における減衰バルブ部４を圧側の減衰
バルブとしてシリンダ１内下端のベースバルブ部１３に
配設することとした実施例を示すものであって、シリン
ダ内下方油室Ｂとリザーバ室Ｃとの連通を可とするよう
に形成されたバルブケース５０内に減衰用バルブとして
のリーフバルブ５１を有してなる。そして、当該リーフ
バルブ５１は下方からディスク５２に支持され、上方か
らブロック５３の外周側下端にその外周端上面が係止さ
れている。そしてまた、上記ブロック５３内には、上記
リーフバルブ５１の内周側上面に当接されるブツシュバ
ルブ５４と、当該ブッシュバルブ５４上面に下端が当接
されるコイルスプリング５５と、当該コイルスプリング
５５の上端に当接されるスプール５６とを有しており、
上記スプール５６の上面側には圧力室５３αを形成して
いる。上記圧力室５３α上方にはチェック弁５７がコニ
カルスプリング５８によって附勢されて配設されており
、上記チェック弁５７のオリフィス５７αが上記圧力室
５３αに対向するように形成されている。

そして、前記バルブケース５０には、シリンダ内下方油
室Ｂとバルブケース５０内との連通を可とする内側ポー
ト５０αと、シリンダ内下方油室Ｂとり′ザーバ室Ｃと
の連通を可とする外側ポート５０．５とが形成されてお
り、上記外側ポート５０５の上端開口を上方から覆うよ
うにチェック弁５９が配設されている。

従って、シリンダ内下方油室Ｂ内が高圧側となる圧側行
程時には、下方油室Ｂ内の油は内側ポート５０ａを通過
してバルブケース５０内に流入する。そして、上記流入
した油の一部はブロック５３のボート５３ｂを介すると
共にリーフバルブ５１の外周端を介し、かつ、ディスク
５２のボート５２αおよびバルブケース５ｏの下端切欠
部５０Ｃを介してリザーバ室Ｃ内に流入する。

一方、他の油は、チェック弁５７のオリフィス５７αを
介して圧力室５３α内に流入し、その内圧が高いときに
、スプール５６を下降させ、コイルスプリング５５を介
してであるが、ブツシュバルブ５４によって押圧力をリ
ーフバルブ５１の内周側に伝達し、当該リーフバルブ５
１の外周端撓み量を変更して圧側の低い減衰力発生とす
ることとなる。

そして、上記圧力室５３ａ内の内圧は、シリンダ内下方
油室Ｂにおける振動周波数が設定の領域を越えることと
なるときに解消されることとなって、このとき、前記リ
ーフバルブ５１の外周端撓み量が初期設定に戻り、高い
減衰力発生が可とされることとなる。

前記したところは、本発明におけるローカット作用をす
る減衰バルブ部４をいずれも油圧緩衝器本体内に内装す
るとしたものであるが、これに代えて、上記減衰バルブ
部４を油圧緩衝器本体の外部に配設することとしてもよ
い。

〔発明の効果〕

以上のように、発明によれば、任意の振動周波数の領域
内にあるときは低い減衰力発生とされて、上記任意の振
動周波数の領域以上になるとき、高い減衰力が発生され
ることとなり、所謂ローカット作用が期待できることと
なる。

その結果、くい打ち機等の振動を利用する各機にあって
は、共振による各機の破壊の危険を予め防止することが
できることとなり、各機の円滑な使用が可能になると共
に、各機の振動に対する耐久性を向上させることが可能
となる効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

牙１図は本発明の一実施例に係る油圧緩衝器を一部破断
して示す縦断面図、牙２図は牙１図におけるピストン部
と減衰バルブ部とを拡大して示す縦断面図、牙３図は油
圧化と周波数変化の関係を示す特性線図、牙４図および
牙５図は減衰バルブ部の他の実施例をそれぞれ示す拡大
縦断面図、牙６図は本発明における減衰バルブ部をベー
スバルブ部に配設した実施例に係る油圧緩衝器の部分縦
断面図である。１拳・・シリンダ、２番・・ピストンロンド、３拳・・
ピストン部、４・・・減衰バルブ部、４０，５１・ｅ・
リーフバルブ、４２ｂ　、　５３α・・・圧力室、４３
．５４・・・ブツシュバルブ、４４．５５・１コイルス
プリング、４５．５６−・・スプール、４６ａ、　５７
α・・・オリフィス、Ａ−―・上方油室、Ｂ・・・下方
油室。第・２図第３図第４図第５図第６図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）シリンダ内ピストン部の摺動時に所望の減衰力発
生を可とする減衰バルブ部を有してなる油圧緩衝器にお
いて、減衰バルブ部はシリンダ内の振動周波数が任意の
領域内にあるときは低い減衰力の発生を可とすると共に
、上記振動周波数が上記任意の領域以上となるときには
減衰用バルブに作用する外力によつて当該減衰用バルブ
の特性が変更されて高い減衰力の発生を可とするように
形成されてなることを特徴とする油圧緩衝器。
（２）減衰用バルブがリーフバルブからなると共に、当
該リーフバルブの外周端撓みによつて所望の減衰力の発
生を可とする特許請求の範囲第１項記載の油圧緩衝器。
（３）外力がオリフィスを介してシリンダ内油室と連通
する圧力室における内圧によつて得られるように形成さ
れた特許請求の範囲第１項記載の油圧緩衝器。
（４）減衰バルブ部がシリンダ内ピストン部近傍に配設
され伸側の減衰力を発生するように形成されてなる特許
請求の範囲第１項記載の油圧緩衝器。
（５）減衰バルブ部がシリンダ内下端のベースバルブ部
内に配設され圧側の減衰力を発生するように形成されて
なる特許請求の範囲第１項記載の油圧緩衝器。
（６）減衰バルブ部が油圧緩衝器本体の外部に配設され
てなる特許請求の範囲第１項記載の油圧緩衝器。