JPWO2019239521A1 - 圧力緩衝装置 - Google Patents

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Abstract

圧力緩衝装置は、液体を収容するシリンダと、軸方向に移動するロッドに接続するとともに、シリンダ内にて移動するピストン部と、ピストン部の一方向への移動に伴って液体が流れる第1流路、およびピストン部の一方向の移動に伴って第1流路と並列に液体が流れる第2流路を有する流路形成部と、第1流路および第2流路における液体の流れを制御するバルブ部と、第1流路および第2流路に対してバルブ部を進退させる単一の進退部と、を備えている。

Description

本発明は、圧力緩衝装置に関する。
例えば、特許文献1には、ベース側に、圧行程においてシリンダ内に侵入するピストンロッドの体積分に相当する液体のリザーバ室方向への流出を制限的に許容することで減衰力を発生させる圧側減衰バルブと、圧側減衰バルブのセット荷重を可変することで発生減衰力特性を可変制御可能なソレノイドとを備える減衰力可変型緩衝器が記載されている。
特開平7−91476号公報
ところで、圧力緩衝装置において、減衰力を発生させるための複数の流路が形成され、複数の流路における減衰力の調整を流路ごとに行いたい場合がある。このような場合に、複数の流路ごとに減衰力を調整するための機構をそれぞれ設けると、装置の複雑化につながる。
本発明は、装置の複雑化を抑制しつつ、複数の流路における減衰力の調整を行うことを目的とする。
かかる目的のもと、本発明は、液体を収容するシリンダと、軸方向に移動するロッドに接続するとともに、シリンダ内にて移動するピストン部と、ピストン部の一方向への移動に伴って液体が流れる第1流路、およびピストン部の一方向への移動に伴って第1流路と並列に液体が流れる第2流路を有する流路形成部と、第1流路および第2流路における液体の流れを制御するバルブ部と、第1流路および第2流路に対してバルブ部を進退させる単一の進退部と、を備える圧力緩衝装置である。
また、かかる目的のもと、本発明は、液体を収容するシリンダと、軸方向に移動するロッドに接続するとともに、シリンダ内にて移動するピストン部と、ピストン部の移動に伴ってオイルが流れる第1流路を絞る第1バルブ部と、液体を収容する収容室を有し、収容室における液体の圧力によって第1バルブ部を第1流路に対して押し付ける押付部と、第1流路と並列に設けられた第2流路の液体の流れを絞る第2バルブ部と、収容室における液体の圧力の調整に伴って、第2バルブ部による第2流路の絞り量を調整する調整機構部と、を備える圧力緩衝装置である。
本発明によれば、装置の複雑化を抑制しつつ、複数の流路における減衰力の調整を行うことができる。
本実施形態の油圧緩衝装置の全体図である。 本実施形態の外側減衰部の断面図である。 (A)および(B)は、本実施形態のコントロールバルブおよびコントロールバルブシートの説明図である。 コントロールバルブ、コントロールバルブシートおよび進退部材の動作の説明図である。 (A)および(B)は、本実施形態の油圧緩衝装置の動作説明図である。 (A)および(B)は、外側減衰部におけるオイルの流れの説明図である。 (A)および(B)は、外側減衰部におけるオイルの流れの説明図である。 (A)および(B)は、外側減衰部におけるオイルの流れの説明図である。 変形例の外側減衰部の説明図である。
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。
[油圧緩衝装置1の構成・機能]
図1は、本実施形態の油圧緩衝装置1の全体図である。
図1に示すように、油圧緩衝装置1は、オイルを収容するシリンダ部10と、他方側がシリンダ部10から突出して設けられるとともに一方側がシリンダ部10内にスライド可能に挿入されるロッド20と、を備える。また、油圧緩衝装置1は、ロッド20の一方側の端部に設けられるピストン部30と、シリンダ部10の一方側の端部に設けられるボトムピストン部40と、を備える。さらに、油圧緩衝装置1は、シリンダ部10の外部(半径方向外側)に設けられて減衰力を発生させる外側減衰部100を備える。
そして、本実施形態に係る油圧緩衝装置1の概略構成を説明する。
図1に示すように、本実施形態の油圧緩衝装置1(圧力緩衝装置の一例)は、オイル(液体の一例)を収容するシリンダ部10(シリンダの一例)と、軸方向に移動するロッド20に接続するとともに、シリンダ部10内にて移動するピストン部30(ピストン部の一例)と、ピストン部30の一方向への移動に伴ってオイルが流れる背圧流路77(第1流路の一例)、およびピストン部30の一方向への移動に伴って背圧流路77と並列にオイルが流れる低速流路78(第2流路の一例)を有するコントロールバルブシート75(流路形成部の一例)と、背圧流路77および低速流路78におけるオイルの流れを制御するコントロールバルブ70(バルブ部)と、背圧流路77および低速流路78に対してコントロールバルブ70を進退させる単一の進退部61(進退部の一例)と、を備える。
以下、これらの構成について詳述する。
なお、以下の説明において、図1に示すシリンダ部10の長手方向は、「軸方向」と称する。また、軸方向におけるシリンダ部10の下側は、「一方側」と称し、シリンダ部10の上側は、「他方側」と称する。
また、図1に示すシリンダ部10の左右方向は、「半径方向」と称する。そして、半径方向において、軸側は、「半径方向内側」と称し、軸から離れる側は、「半径方向外側」と称する。
〔シリンダ部10の構成・機能〕
シリンダ部10は、オイルを収容するシリンダ11と、シリンダ11の半径方向外側に設けられる外筒体12と、シリンダ11の半径方向外側であって外筒体12のさらに半径方向外側に設けられるダンパケース13とを有する。
シリンダ11は、円筒状に形成され、他方側にシリンダ開口11Hを有する。
外筒体12は、円筒状に形成される。そして、外筒体12は、シリンダ11との間に、連絡路Lを形成する。また、外筒体12は、外側減衰部100との対向位置に、外筒体開口部12Hおよび外側接続部12Jを有する。外側接続部12Jは、オイルの流路を有するとともに、半径方向外側に向けて突出し外側減衰部100との接続箇所を形成する。
ダンパケース13は、円筒状に形成される。そして、ダンパケース13は、外筒体12との間においてオイルが溜まるリザーバ室Rを形成する。リザーバ室Rは、ロッド20のシリンダ11に対する相対移動に伴って、シリンダ11(第1油室Y1)内のオイルを吸収したり、シリンダ11(第1油室Y1)内にオイルを供給したりする。また、リザーバ室Rは、外側減衰部100から流れ出たオイルを溜める。また、ダンパケース13は、外側減衰部100との対向位置に、ケース開口部13Hを有する。
〔ロッド20の構成・機能〕
ロッド20は、軸方向に長く延びる棒状の部材である。ロッド20は、一方側にてピストン部30に接続する。また、ロッド20は、他方側にて図示しない連結部材等を介して車体側に接続する。ロッド20は、内側が空洞になっている中空状、内側に空洞を有さない中実状のいずれでも良い。
〔ピストン部30の構成・機能〕
ピストン部30は、複数のピストン油路口311を有するピストンボディ31と、ピストン油路口311の他方側を開閉するピストンバルブ32と、ピストンバルブ32とロッド20の一方側端部との間に設けられるスプリング33とを有する。そして、ピストン部30は、シリンダ11内のオイルを第1油室Y1と第2油室Y2とに区画する。
〔ボトムピストン部40の構成・機能〕
ボトムピストン部40は、バルブシート41と、バルブシート41の一方側に設けられるボトムバルブ42と、バルブシート41の他方側に設けられるチェックバルブ部43と、軸方向に設けられる固定部材44と、を有する。そして、ボトムピストン部40は、第1油室Y1とリザーバ室Rとを区分する。
〔外側減衰部100の構成・機能〕
図2は、本実施形態の外側減衰部100の断面図である。
図3は、本実施形態のコントロールバルブ70およびコントロールバルブシート75の説明図である。
なお、図3(A)は、コントロールバルブ70およびコントロールバルブシート75の斜視図であり、図3(A)は、コントロールバルブ70およびコントロールバルブシート75の上面図である。
以下の説明では、図2に示す外側減衰部100の長手方向(シリンダ部10の軸方向に対する交差方向(略直交方向))は、「第2軸方向」と称する。また、第2軸方向において外側減衰部100の左側は、「第2軸内側」と称し、外側減衰部100の右側は、「第2軸外側」と称する。
また、図2に示す外側減衰部100の上下方向(第2軸方向に交差する方向)は、「第2半径方向」と称する。そして、第2半径方向において、第2軸側は、「第2半径方向内側」と称し、第2軸に対して離れる側は、「第2半径方向外側」と称する。
図2に示すように、外側減衰部100は、本実施形態の油圧緩衝装置1において主に減衰力を発生させるメインバルブ部50と、外側減衰部100にて発生させる減衰力の大きさを調整する減衰力調整部60と、を備える。さらに、外側減衰部100は、メインバルブ部50に対して並列流路を形成する連絡部80と、メインバルブ部50および連絡部80に対して連絡路Lからのオイルの流路を形成する接続流路部90と、を備える。そして、外側減衰部100は、外側減衰部100を構成する各種の部品を収容する外側ハウジング100Cを備える。
(メインバルブ部50)
メインバルブ部50は、オイルの流れを絞るように制御することで減衰力を発生させるメインバルブ51(他のバルブ部の一例、第1バルブ部の一例)と、メインバルブ51と対向しメインバルブ51が接触するメインバルブシート52(第2流路形成部の一例)と、を有する。
メインバルブ51は、第2半径方向内側に開口部51Hを有し、弾性変形する円盤形状の部材である。メインバルブ51の材料には、例えば鉄などの金属を用いることができる。メインバルブ51は、開口部51Hに連絡部80が貫通する。また、メインバルブ51は、第2半径方向内側にて、メインバルブシート52とスペーサ部材684(後述)とに挟まれる。そして、メインバルブ51は、メインバルブシート52の第2軸外側に対向する。
そして、メインバルブ51は、連絡部80によって第2半径方向における位置の移動が制限される。また、メインバルブ51の第2半径方向内側は、メインバルブシート52およびスペーサ部材684(後述)によって第2軸方向における移動が制限される。一方、メインバルブ51の第2半径方向外側は、変形することで第2軸方向において移動可能になっている。そして、メインバルブ51は、メインバルブシート52の後述するメイン流路53におけるオイルの流れを絞って減衰力を発生させる。
メインバルブシート52は、第2半径方向内側に開口部52Hを有し、円柱形状の部材である。そして、メインバルブシート52は、開口部52Hに連絡部80が貫通する。
メインバルブシート52は、メインバルブ51側(第2軸外側)に、第2半径方向内側に設けられる内側ラウンド521と、第2半径方向外側に設けられる外側ラウンド522とを有する。また、メインバルブシート52は、第2軸方向に貫通して形成されるメイン流路53を有する。
内側ラウンド521は、メインバルブ51側(第2軸外側)に向けて円環状に突出している。また、本実施形態では、内側ラウンド521の突出高さは、外側ラウンド522よりも低くなっている。外側ラウンド522は、メインバルブ51側(第2軸外側)に向けて円環状に突出している。そして、内側ラウンド521および外側ラウンド522は、メインバルブ51との接触箇所を形成する。
メイン流路53(第3流路の一例、一の流路の一例)は、後述する背圧流路77および低速流路78に対して、並列流路を構成する。また、本実施形態のメイン流路53は、複数設けられる。そして、各々のメイン流路53の第2軸内側の流路口531は、接続流路部90に対向する。また、各々のメイン流路53の第2軸外側の流路口532は、第2軸外側が内側ラウンド521および外側ラウンド522との間に位置する。
(減衰力調整部60)
減衰力調整部60は、連絡部80におけるオイルの流れを絞って制御するコントロールバルブ70と、コントロールバルブ70と対向しコントロールバルブ70が接触するコントロールバルブシート75と、を有する。また、減衰力調整部60は、コントロールバルブ70をコントロールバルブシート75に対して進退させる進退部61(調整機構部の一例)と、コントロールバルブ70およびコントロールバルブシート75の第2軸外側を覆うキャップ部67と、を有する。さらに、減衰力調整部60は、メインバルブシート52に対するメインバルブ51の変形し易さを変更する背圧形成部68を有している。
−コントロールバルブ70−
図3(A)に示すように、コントロールバルブ70(バルブ部の一例、第2バルブ部の一例)は、弾性変形するとともに、略円形状の板状部材である。コントロールバルブ70の材料には、例えば鉄などの金属を用いることができる。そして、コントロールバルブ70は、コントロールバルブシート75の第2軸外側に対向して設けられる。
図3(B)に示すように、コントロールバルブ70は、後述する背圧流路77に対向する背圧流路対向部71と、後述する低速流路78に対向する低速流路対向部72とを有する。さらに、コントロールバルブ70は、第2半径方向内側に設けられコントロールバルブ70を第2軸方向において変形し易くする内側開口部73と、内側開口部73よりも第2半径方向外側に設けられコントロールバルブ70を第2軸方向において変形し易くする外側開口部74と、を有する。
背圧流路対向部71は、円形状であって板状に形成される。そして、背圧流路対向部71は、背圧流路77の内径よりも大きく形成され、背圧流路ラウンド77Rを覆うことが可能になっている。本実施形態において、背圧流路対向部71は、コントロールバルブ70の中央部(第2半径方向内側)に形成している。
低速流路対向部72は、円環状であって板状に形成される。そして、低速流路対向部72は、低速流路78の内径よりも大きく形成され、低速流路ラウンド78Rを覆うことが可能になっている。低速流路対向部72は、背圧流路対向部71よりも第2半径方向外側に形成される。また、低速流路対向部72は、コントロールバルブ70において円環状の領域として形成される。これによって、本実施形態では、コントロールバルブシート75に対するコントロールバルブ70の周方向における位置にかかわらず、低速流路対向部72は、低速流路78と常に対向するようになっている。
内側開口部73は、略円弧状に形成される。また、内側開口部73は、本実施形態では、複数設けられるとともに、周方向において略等間隔に並べられている。なお、以下の説明において、隣り合う2つの内側開口部73の間の部分を、内側腕部73Aと呼ぶ。また、内側開口部73は、コントロールバルブ70において、背圧流路対向部71よりも第2半径方向外側であって低速流路対向部72よりも第2半径方向内側に設けられる。すなわち、内側開口部73は、第2半径方向において、背圧流路対向部71および低速流路対向部72の間に設けられる。
そして、複数の内側開口部73は、全体として渦状に形成される。すなわち、各々の内側開口部73は、中央部(第2半径方向内側)からの距離が、周方向に向かうに従って長くなるように形成される。また、複数の内側腕部73Aは、全体として渦状に形成される。
外側開口部74は、略円弧状に形成される。また、外側開口部74は、本実施形態では、複数設けられるとともに、周方向において略等間隔に並べられている。なお、以下の説明において、隣り合う2つの外側開口部74の間の部分を、外側腕部74Aと呼ぶ。
そして、複数の外側開口部74は、全体として渦状に形成される。すなわち、各々の外側開口部74は、中央部(第2半径方向内側)からの距離が、周方向に向かうに従って長くなるように形成される。また、複数の外側開口部74は、全体として渦状に形成される。
また、図3(B)に示すように、外側開口部74は、背圧流路対向部71よりも第2半径方向外側であって、コントロールバルブシート75の外側ラウンド76(後述)の対向部よりも第2半径方向内側に形成される。
本実施形態のコントロールバルブ70は、コントロールバルブ70自体の厚みを一定以上にすることでコントロールバルブ70の耐久性を向上させている。一方で、本実施形態のコントロールバルブ70は、内側腕部73Aが形成される箇所の剛性が低下し、内側腕部73Aが形成される箇所が変形し易くなる。また、本実施形態のコントロールバルブ70は、外側腕部74Aが形成される箇所の剛性が低下し、外側腕部74Aが形成される箇所が変形し易くなる。
本実施形態の油圧緩衝装置1では、単一の部材であるコントロールバルブ70に、背圧流路対向部71および低速流路対向部72を一体的に形成している。
そして、本実施形態では、コントロールバルブ70を単一の部材で構成することで、例えばコントロールバルブ70の板厚などを変更してばねレートを調整することにより、容易に減衰力の設定を行えるようにしている。
−コントロールバルブシート75−
コントロールバルブシート75は、コントロールバルブ70を保持する外側ラウンド76と、後述する背圧室68P(収容室の一例)におけるオイルの圧力を調整するためのオイルの流路を形成する背圧流路77(第1流路の一例)と、低速時のオイルの流路を形成する低速流路78(第2流路の一例、他の流路の一例)と、を有する。
外側ラウンド76は、第2半径方向外側にて、コントロールバルブ70側(第2軸外側)に向けて環状に突出する。そして、外側ラウンド76は、キャップ部67との間にコントロールバルブ70の第2半径方向外側を挟んで保持する箇所を形成する。
背圧流路77は、コントロールバルブシート75において第2軸方向に貫通して設けられる。そして、背圧流路77は、第2軸内側にて連絡部80の連絡室82に連絡し、第2軸外側にてコントロールバルブ70と対向する。
また、背圧流路77は、コントロールバルブ70側(第2軸外側)に向けて環状に突出する背圧流路ラウンド77Rを有する。
そして、本実施形態の油圧緩衝装置1において、背圧流路77は、メインバルブ51によるメイン流路53の開き易さを調整する背圧室68Pのオイルの圧力を制御する流路である。
低速流路78は、コントロールバルブシート75において第2軸方向に貫通して設けられる。また、低速流路78は、複数設けられ、背圧流路77に対して第2半径方向外側に配置される。そして、低速流路78は、第2軸内側にて連絡部80の低速連絡路85に連絡し、第2軸外側にてコントロールバルブ70と対向する。
また、低速流路78は、コントロールバルブ70側(第2軸外側)に向けて環状に突出する低速流路ラウンド78Rを有する。
また、外側ラウンド76の突出高さは、背圧流路ラウンド77Rおよび低速流路ラウンド78Rよりも高くなっている。また、背圧流路ラウンド77Rの突出高さは、低速流路ラウンド78Rよりも高くなっている。
なお、本実施形態において、背圧流路ラウンド77Rの突出高さは、低速流路ラウンド78Rよりも高くなっていれば良く、低速流路ラウンド78Rが周囲よりも必ずしも突出していなくても良い。
そして、本実施形態の油圧緩衝装置1において、低速流路78は、メインバルブ51を開いてメイン流路53におけるオイルの流れを生じさせるピストン部30の移動速度よりも低速時に、減衰力調整部60におけるオイルの流れを可能にする流路である。
本実施形態の油圧緩衝装置1では、単一の部材であるコントロールバルブシート75に、背圧流路77および低速流路78を一体的に形成している。そして、コントロールバルブシート75では、背圧流路77および低速流路78が分離されるとともに、並列流路を構成している。
−進退部61−
進退部61は、電磁石を用いて、後述のプランジャ64を進退させるソレノイド部62とプランジャ64と進退部材65との間に設けられる圧縮コイルバネ63と、第2軸方向に沿って進退するプランジャ64と、を有する。さらに、進退部61は、コントロールバルブ70をコントロールバルブシート75に対して押し付ける進退部材65と、ソレノイド部62の非通電時に背圧室68Pのオイルの圧力を高める非通電時制御部66とを有する。また、進退部61は、進退部61を構成する部品を収容したり、支持したりするソレノイドケース60Cを有している。
ソレノイド部62は、図示しない電磁石が通電状態になることで、プランジャ64を進退部材65に向けて押し出す。
圧縮コイルバネ63は、第2軸内側にて進退部材65に接触し、第2軸外側にてプランジャ64に接続する。そして、圧縮コイルバネ63は、進退部材65とプランジャ64とが互いに離れる方向の力を、進退部材65およびプランジャ64にそれぞれ与える。
プランジャ64は、ソレノイド部62が通電状態のときに進退部材65に向けて押し出され、ソレノイド部62が非通電状態のときに圧縮コイルバネ63により引き戻される。
進退部材65は、コントロールバルブ70側(第2軸内側)に向けて突出するバルブ接触部651を有している。バルブ接触部651は、複数設けられ、周方向において略等間隔に配置される。さらに、バルブ接触部651は、低速流路対向部72に対向する位置に形成されている。そして、バルブ接触部651は、コントロールバルブ70の低速流路対向部72に接触する。
また、隣り合う2つのバルブ接触部651との間には、開口部652が形成される。開口部652は、進退部材65の第2半径方向内側から第2半径方向外側に向けたオイルの流れを可能にする。
非通電時制御部66は、プランジャ64の第2軸内側の端部に固定されている。従って、非通電時制御部66は、プランジャ64の動きに従って移動する。そして、非通電時制御部66は、第2軸外側に移動した際に、キャップ部67の後述する半径方向流路672に対向し、第2軸内側に移動した際に、半径方向流路672から外れた状態を形成する。
さらに、非通電時制御部66は、キャップ部67との間にオイルの流れを可能にするオリフィス流路66Fを形成する。このオリフィス流路66Fは、非通電時制御部66の第2軸方向における位置にかかわらず常に形成される。
また、非通電時制御部66は、第2軸方向に貫通する貫通流路661を有している。貫通流路661のオイルの流路断面積は、上述したオリフィス流路66Fよりも大きい。
そして、本実施形態の非通電時制御部66(抑制部の一例)は、ソレノイド部62が非通電状態である場合に、キャップ部67の後述する半径方向流路672に対向し、貫通流路661ではなくオリフィス流路66Fだけが半径方向流路672へのオイルの流路となるようにする。これによって、非通電時制御部66は、ソレノイド部62が非通電状態である場合に、後述する背圧室68Pから背圧流路77を介したオイルの流出を抑制する。
−キャップ部67−
キャップ部67は、第2半径方向内側に形成されるキャップ内油室671と、第2半径方向に貫通する半径方向流路672と、コントロールバルブ70、コントロールバルブシート75および連絡部80を保持する保持部673と、を有する。
キャップ内油室671は、コントロールバルブ70の第2軸外側に形成される。また、キャップ内油室671は、プランジャ64、進退部材65および非通電時制御部66が第2軸方向において移動可能な領域を形成する。
半径方向流路672は、第2半径方向内側にてキャップ内油室671に連絡し、第2半径方向外側にて後述するハウジング内流路111に連絡する。
保持部673は、半径方向内側に、コントロールバルブ70、コントロールバルブシート75および連絡部80が圧入されることで、これらの部材を保持する。
−背圧形成部68−
背圧形成部68(押付部の一例)は、メインバルブ51に対してメインバルブシート52の逆側(第2半径外側)に背圧室68Pを形成するケース部681と、キャップ部67とケース部681との間を液密するシール部682と、を有する。さらに、背圧形成部68は、ケース部681をメインバルブ51に押し付ける力をケース部681に与えるケース戻バネ683と、ケース戻バネ683とメインバルブ51との間に介在するスペーサ部材684と、を有する。
ケース部681は、第2軸内側に、メインバルブ51に接触するメインバルブ接触部681Tを有している。また、ケース部681は、第2軸方向において移動可能になっている。そして、ケース部681は、背圧室68Pにおけるオイルの圧力によってメインバルブ51をメイン流路53に押し付ける。また、ケース部681は、背圧室68Pにおけるオイルの圧力に応じて、メインバルブ51に付与する押付力が変化するようになっている。
シール部682には、ゴムなどの弾性変形する樹脂材料を用いることができる。そして、シール部682は、背圧室68P内のオイルの外側への流出を抑制するとともに、ケース部681を第2軸方向において移動可能に保持する。
−連絡部80−
連絡部80は、連絡路Lからのオイルが流入する流入流路81と、コントロールバルブシート75の背圧流路77に連絡する連絡室82と、連絡室82と背圧室68Pとをつなぐ背圧連絡路83と、を有する。さらに、連絡部80は、流入流路81と連絡室82とをつなぐ背圧オリフィス流路84と、コントロールバルブシート75の低速流路78と連絡室82とをつなぐ低速連絡路85と、を有する。
流入流路81は、第2軸方向に沿って形成される。
連絡室82は、第2軸内側にて背圧オリフィス流路84に連絡し、第2軸外側にて背圧流路77に連絡し、第2半径方向において背圧連絡路83に対向する。
背圧連絡路83は、第2半径方向内側にて連絡室82に連絡し、第2半径方向外側にて背圧室68Pに連絡する。
背圧オリフィス流路84は、オイルの流路断面積が背圧連絡路83および背圧流路77よりも小さく形成される。これにより、背圧オリフィス流路84は、背圧室68P内のオイルが背圧オリフィス流路84を通って流入流路81へと戻り難くしている。
低速連絡路85は、低速流路78よりもオイルの流路断面積が大きくなっている。本実施形態では、後述する低速時におけるオイルの流れについては、コントロールバルブシート75の低速流路78において調整するようにしている。従って、低速流路78よりもオイルの流れにおける上流側にてオイルの流れを絞らないようにしている。
−接続流路部90−
接続流路部90は、第2半径方向内側に設けられる内側流路91と、第2半径方向外側に設けられる外側流路92とを有する。
内側流路91は、第2軸内側にて外筒体開口部12Hに連絡し、第2軸外側にて連絡部80の流入流路81およびメインバルブシート52のメイン流路53にそれぞれ連絡する。
外側流路92は、本実施形態では複数設けられている。そして、外側流路92は、第2軸内側にてケース開口部13Hに連絡し、第2軸外側にてハウジング内流路111に連絡する。
(外側ハウジング100C)
外側ハウジング100Cは、略円筒形状の部材である。外側ハウジング100Cは、第2軸内側にて、例えば溶接等によってダンパケース13に固定される。
また、外側ハウジング100Cは、メインバルブ部50および減衰力調整部60の第2半径方向外側に、外側ハウジング100C内におけるオイルの流路であるハウジング内流路111を形成する。
ハウジング内流路111には、キャップ部67の半径方向流路672から流れ出たオイル、およびメインバルブ51を開いてメインバルブシート52のメイン流路53から流れ出たオイルが流入するようになっている。
[減衰力調整部60の調整動作]
次に、減衰力調整部60における調整動作について説明する。
図4は、コントロールバルブ70、コントロールバルブシート75および進退部材65の動作の説明図である。
図4に示すように、進退部材65を第2軸内側に向けて押し込むことにより、コントロールバルブ70がコントロールバルブシート75に押し付けられる。そして、進退部材65の押付力は、ソレノイド部62(図2参照)に流す電流量に応じて変化する。
例えば、減衰力調整部60において、進退部材65の押付力を最も大きくした状態を形成する。このとき、コントロールバルブ70は、コントロールバルブシート75に対して最も強く押し付けられる。具体的には、図4に示すように、進退部材65のバルブ接触部651は、低速流路対向部72を低速流路78に近づけ、低速流路78(低速流路ラウンド78R)に低速流路対向部72を押し付ける。
さらに、本実施形態の低速流路対向部72は、内側腕部73Aを介して背圧流路対向部71につながっている。そのため、進退部材65のバルブ接触部651が低速流路対向部72を移動させることに伴って、背圧流路対向部71が背圧流路77に近づく。そして、背圧流路77には、背圧流路対向部71(背圧流路ラウンド77R)が押し付けられる。ここで、本実施形態では、背圧流路77は、低速流路78よりも高く突出している。そのため、本実施形態では、背圧流路対向部71によって、背圧流路77がより確実に押さえ付けられた状態が形成される。
以上のようにして、背圧流路対向部71が背圧流路ラウンド77Rに接触し、背圧流路77が閉じられる。同時に、低速流路対向部72が低速流路ラウンド78Rに接触し、低速流路78が閉じられる。
また、例えば、減衰力調整部60において、進退部材65の押付力を最も小さくした状態を形成する。このとき、減衰力調整部60では、背圧流路対向部71が背圧流路ラウンド77Rから離れ、背圧流路77が開けられた状態になる。同時に、低速流路対向部72が低速流路ラウンド78Rから離れ、低速流路78が開けられた状態になる。
さらに、例えば、減衰力調整部60において、進退部材65の押付力を最も小さくする状態と最も大きくする状態との間の状態にする。このとき、減衰力調整部60では、背圧流路対向部71は、押付力が最も大きい状態よりは背圧流路ラウンド77Rから離れ、押付力が最も小さい状態よりは背圧流路ラウンド77Rに近づく。同時に、低速流路対向部72は、押付力が最も大きい状態よりは低速流路ラウンド78Rから離れ、押付力が最も小さい状態よりは低速流路ラウンド78Rに近づく。
なお、上述した本実施形態では、低速流路78が背圧流路77よりも突出高さが低く、低い方の低速流路78に対向する低速流路対向部72を進退部材65によって押すようにしている。これに対して、背圧流路77の突出高さを低速流路78よりも低くした場合には、低い方の背圧流路77に対向する背圧流路対向部71を進退部材65によって押すようにすれば良い。
さらに、進退部材65のバルブ接触部651を背圧流路対向部71および低速流路対向部72の両方に接触させて、低速流路78および背圧流路77に対して進退させても良い。
[油圧緩衝装置1の動作]
図5は、本実施形態の油圧緩衝装置1の動作説明図である。なお、図5(A)は伸張行程時におけるオイルの流れを示し、図5(B)は圧縮行程時におけるオイルの流れを示す。
まず、油圧緩衝装置1の伸張行程時における動作を説明する。
図5(A)に示すように、伸張行程時において、ロッド20は、シリンダ11に対して他方側に移動する。このとき、ピストンバルブ32は、ピストン油路口311を塞いだままである。また、ピストン部30の他方側への移動によって、第2油室Y2の容積は、減少する。そして、第2油室Y2のオイルは、シリンダ開口11Hから連絡路Lに流れ出る。
さらに、オイルは、連絡路Lおよび外筒体開口部12Hを通って、外側減衰部100に流れ込む。そして、外側減衰部100において、オイルは、先ず、接続流路部90の内側流路91に流れ込む。その後、外側減衰部100において、メインバルブ51またはコントロールバルブ70において減衰力が発生する。なお、このときのオイルの流れについては、後に詳しく説明する。
その後、メインバルブ51またはコントロールバルブ70に流れたオイルは、ハウジング内流路111に流れ出る。さらに、オイルは、接続流路部90の外側流路92を通ってケース開口部13Hからリザーバ室Rに流れ込む。
また、第1油室Y1の圧力は、リザーバ室Rに対して相対的に低くなる。そのため、リザーバ室Rのオイルは、ボトムピストン部40を通って、第1油室Y1に流れ込む。
次に、油圧緩衝装置1の圧縮行程時における動作を説明する。
図5(B)に示すように、圧縮行程時において、ロッド20は、シリンダ11に対して一方側に相対移動する。ピストン部30においては、第1油室Y1と第2油室Y2との差圧によって、ピストン油路口311を塞ぐピストンバルブ32が開く。そして、第1油室Y1のオイルは、ピストン油路口311を通って第2油室Y2に流れ出る。ここで、第2油室Y2には、ロッド20が配置されている。そのため、第1油室Y1から第2油室Y2に流れ込むオイルは、ロッド20の体積分だけ過剰になる。従って、このロッド20の体積分に相当する量のオイルが、シリンダ開口11Hから連絡路Lに流出する。
さらに、オイルは、連絡路L、外筒体開口部12Hを通って、外側減衰部100に流れ込む。なお、外側減衰部100におけるオイルの流れは、上述した伸張行程時におけるオイルの流れと同様である。すなわち、本実施形態の油圧緩衝装置1では、圧縮行程時および伸張行程時との両方において、外側減衰部100においてオイルが流れる方向は同じになる。
また、ロッド20がシリンダ11に対して一方側に相対移動することで、第1油室Y1のオイルは、ボトムピストン部40におけるバルブシート41に形成される流路に流れ込む。さらに、オイルは、ボトムピストン部40のボトムバルブ42を開いて、リザーバ室Rに流れ出る。
以上のとおり、実施形態1の油圧緩衝装置1では、圧縮行程時および伸張行程時の両行程において外側減衰部100にて減衰力を発生させる。
続いて、外側減衰部100におけるオイルの流れについて詳細に説明する。
まず、進退部材65の押付力が比較的小さい状態でのオイルの流れを説明する。なお、以下では、コントロールバルブ70が、背圧流路ラウンド77Rおよび低速流路ラウンド78Rから離れた状態の例を用いて説明する。
図6は、外側減衰部100におけるオイルの流れの説明図である。なお、図6(A)は、進退部材65の押付力が比較的小さい状態であって低速時のオイルの流れを示し、図6(B)は、進退部材65の押付力が比較的小さい状態であって高速時のオイルの流れを示す。
(低速時)
図6(A)に示すように、ピストン部30の移動速度が低速である場合、内側流路91に流れたオイルは、流入流路81およびメイン流路53に流れ込む。ここで、ピストン部30の移動速度が低速であるため、メイン流路53においてメインバルブ51を開くオイルの流れは生じない。
一方、流入流路81に流れ込んだオイルは、低速連絡路85、低速流路78、内側開口部73または外側開口部74(図3参照)、貫通流路661またはオリフィス流路66F、半径方向流路672の順に流れる。そして、オイルは、ハウジング内流路111に流れ出る。
以上のように、ピストン部30の移動速度が低速である場合、減衰力は、コントロールバルブシート75の低速流路78におけるオイルの流れにより発生する。
(高速時)
図6(B)に示すように、ピストン部30の移動速度が高速である場合、内側流路91に流れたオイルは、流入流路81およびメイン流路53に流れ込む。ここで、上述した低速時のオイルの経路においては、流路断面積が比較的小さい低速流路78があり、オイルが流れにくくなる。一方で、メイン流路53に流れ込んだオイルは、メインバルブ51を開いてハウジング内流路111に流れ出る。
以上のように、ピストン部30の移動速度が高速である場合、減衰力は、メインバルブシート52のメイン流路53におけるオイルの流れにより発生する。
また、流入流路81に流れ込んだオイルは、背圧オリフィス流路84および背圧連絡路83を流れて、背圧室68Pに流れ込む。ただし、背圧室68Pに連絡する背圧流路77は、コントロールバルブ70によって開かれた状態になっている。そのため、背圧室68Pの圧力は、背圧流路77に対してコントロールバルブ70が押さえ付けられた状態の場合と比較して低くなっている。そして、ケース部681(図2参照)に接触しているメインバルブ51は、メイン流路53を比較的開き易くなっている。従って、進退部材65の押付力が比較的小さい状態では、メインバルブ51を開くメイン流路53におけるオイルの流れにより発生する減衰力は、比較的小さくなる。
次に、進退部材65の押付力が比較的大きい状態でのオイルの流れを説明する。
なお、以下では、コントロールバルブ70が、背圧流路ラウンド77Rおよび低速流路ラウンド78Rに押さえ付けられた状態の例を用いて説明する。
図7は、外側減衰部100におけるオイルの流れの説明図である。なお、図7(A)は、進退部材65の押付力が比較的大きい状態であって低速時のオイルの流れを示し、図7(B)は、進退部材65の押付力が比較的大きい状態であって高速時のオイルの流れを示す。
(低速時)
図7(A)に示すように、ピストン部30の移動速度が低速である場合、内側流路91に流れたオイルは、流入流路81およびメイン流路53に流れ込む。ここで、ピストン部30の移動速度が低速であるため、メインバルブ51を開いてメイン流路53を流れるオイルの流れは生じない。
一方、流入流路81に流れ込んだオイルは、低速連絡路85を通り、低速流路78に流れる。そして、オイルは、コントロールバルブ70を開きながら低速流路78を流れる。さらに、オイルは、内側開口部73または外側開口部74(図3参照)、貫通流路661またはオリフィス流路66F、半径方向流路672の順に流れる。そして、オイルは、ハウジング内流路111に流れ出る。
以上のように、ピストン部30の移動速度が低速である場合、減衰力は、コントロールバルブシート75の低速流路78におけるオイルの流れにより発生する。この低速流路78を流れる際の減衰力は、低速流路78に対してコントロールバルブ70が離れている場合と比較して高くなる。
(高速時)
図7(B)に示すように、ピストン部30の移動速度が高速である場合、内側流路91に流れたオイルは、流入流路81およびメイン流路53に流れ込む。ここで、上述した低速時のオイルの経路においては、流路断面積が比較的小さい低速流路78があり、オイルが流れにくくなる。一方で、メイン流路53に流れ込んだオイルは、メインバルブ51を開いてハウジング内流路111に流れ出る。
以上のように、ピストン部30の移動速度が高速である場合、減衰力は、メインバルブシート52のメイン流路53におけるオイルの流れにより発生する。
また、流入流路81に流れ込んだオイルは、背圧オリフィス流路84および背圧連絡路83を流れて、背圧室68Pに流れ込む。そして、背圧室68Pに連絡する背圧流路77は、コントロールバルブ70により押さえ付けられた状態になっている。そのため、背圧室68Pの圧力は、背圧流路77が開かれた状態の場合と比較して高くなる。そして、ケース部681に接触しているメインバルブ51は、メイン流路53を比較的開き難くなっている。従って、進退部材65の押付力が比較的高い状態では、メインバルブ51を開くメイン流路53におけるオイルの流れにより発生する減衰力は、比較的大きくなる。
上述したように、本実施形態の油圧緩衝装置1では、進退部材65を操作することで、低速時における減衰力の調整と、高速時における減衰力の調整との両方を行うようにしている。すなわち、進退部材65によってコントロールバルブシート75に対するコントロールバルブ70の押付力を変更することで、低速時におけるオイルの流路である低速流路78の流路面積と、高速時におけるオイルの流路面積に係わる背圧室68Pの圧力を調整する背圧流路77の流路面積とを調整するようになっている。
また、本実施形態の油圧緩衝装置1では、単一のコントロールバルブ70によって背圧流路77におけるオイルの流れと低速流路78におけるオイルの流れとを同時に制御することができる。特に、本実施形態の油圧緩衝装置1では、低速流路78における低速時のオイルの流れを制御できるため、メインバルブ51がメイン流路53を開くとき(所謂、ブローポイント)の調整ができるようになり、従来技術よりも、きめの細かい減衰力の制御が可能になっている。
なお、上述した動作例では、進退部材65の押付力が比較的大きい状態と比較的小さい状態との2パターンについて説明したが、上述した2パターンに限定されない。ソレノイド部62に対する電流量に応じて進退部材65の押付力を調整可能な範囲で任意に設定することができる。そして、この設定に伴って、本実施形態の減衰力調整部60では、低速時における減衰力と高速時における減衰力とについても複数段階の調整が可能になる。
次に、ソレノイド部62が非通電状態となっている場合におけるオイルの流れを説明する。
図8は、外側減衰部100におけるオイルの流れの説明図である。なお、図8(A)は、ソレノイド部62が非通電状態であって低速時のオイルの流れを示し、図8(B)は、ソレノイド部62が非通電状態であって高速時のオイルの流れを示す。
図8(A)および図8(B)に示すように、ソレノイド部62が非通電状態であると、圧縮コイルバネ63によってプランジャ64が第2軸外側に押し戻される。これに伴って、プランジャ64に固定された非通電時制御部66は、ソレノイドケース60Cに押し付けられた状態になる。そして、非通電時制御部66は、キャップ部67の半径方向流路672に対向する。さらに、非通電時制御部66の貫通流路661の第2軸外側の端部は、ソレノイドケース60Cによって閉じられた状態になる。
(低速時)
図8(A)に示すように、ピストン部30の移動速度が低速である場合、図6(A)を参照しながら説明したオイルの流れと同様に、流入流路81に流れ込んだオイルは、低速連絡路85、低速流路78、内側開口部73または外側開口部74、オリフィス流路66F、半径方向流路672の順に流れる。そして、オイルは、ハウジング内流路111に流れ出る。
そして、ピストン部30の移動速度が低速である場合、減衰力は、オリフィス流路66Fにおけるオイルの流れにより発生する。本実施形態では、オリフィス流路66Fの流路断面積は、低速流路78よりも小さくなっている。従って、オリフィス流路66Fにおけるオイルの流れによって生じる減衰力は、例えば低速流路78におけるオイルの流れにより生じる減衰力よりも大きくなる。
(高速時)
図8(B)に示すように、ピストン部30の移動速度が高速である場合、図7(B)を参照しながら説明したオイルの流れと同様に、内側流路91に流れたオイルは、流入流路81およびメイン流路53に流れ込む。ここで、上述した低速時のオイルの経路においては、流路断面積が比較的小さい低速流路78があり、オイルが流れにくくなる。従って、メイン流路53に流れ込んだオイルは、メインバルブ51を開いてハウジング内流路111に流れ出る。
以上のように、ピストン部30の移動速度が高速である場合、減衰力は、メインバルブシート52のメイン流路53におけるオイルの流れにより発生する。
また、流入流路81に流れ込んだオイルは、背圧オリフィス流路84および背圧連絡路83を流れて、背圧室68Pに流れ込む。ここで、背圧室68Pは、背圧流路77を介してキャップ内油室671と連絡している。そして、キャップ内油室671とハウジング内流路111との間のオイルの流れは、オリフィス流路66Fを通る必要があり。そのため、背圧室68Pからのオイルの流出が抑制され、背圧室68Pの圧力が比較的高い状態に維持される。そして、ケース部681に接触しているメインバルブ51は、メイン流路53を比較的開き難くなっている。従って、ソレノイド部62が非通電状態では、メインバルブ51を開くメイン流路53におけるオイルの流れにより発生する減衰力は、比較的大きくなる。
以上のとおり、本実施形態の油圧緩衝装置1では、ソレノイド部62に通電が行われない状態になった場合であっても、低速時における減衰力および高速時における減衰力の両方が比較的高くなるようにしている。
(変形例)
次に、変形例の外側減衰部100の減衰力調整部60について説明する。
図9は、変形例の減衰力調整部60の説明図である。
変形例の減衰力調整部60は、コントロールバルブ270の構成が上述した本実施形態のコントロールバルブ70とは異なる。
コントロールバルブ270は、第1コントロールバルブ270Aと第2コントロールバルブ270Bと、を有している。変形例の外側減衰部100では、コントロールバルブシート75に対し、第2軸内側から第2軸外側に向けて、第1コントロールバルブ270A、第2コントロールバルブ270Bの順に設けられる。
第1コントロールバルブ270Aは、弾性変形するとともに、概形が円形状に形成された板状部材である。そして、第1コントロールバルブ270Aは、背圧流路77に対向する円形状の背圧流路対向部271と、背圧流路対向部271を支持する複数(変形例においては4本)の腕部272とを有する。
第2コントロールバルブ270Bは、弾性変形するとともに、概形が円形状に形成された板状部材である。そして、第2コントロールバルブ270Bは、低速流路78に対向する円環状の低速流路対向部273と、低速流路対向部273を支持する複数(変形例においては2本)の腕部274とを有する。
以上のように構成される変形例の減衰力調整部60においては、第2コントロールバルブ270Bに進退部材65のバルブ接触部651を接触させて、第2コントロールバルブ270Bおよび第1コントロールバルブ270Aをコントロールバルブシート75に対して進退させる。そして、変形例の外側減衰部100では、第1コントロールバルブ270Aの背圧流路対向部271による背圧流路77のオイルの流れの制御と、第2コントロールバルブ270Bの低速流路対向部273による低速流路78のオイルの流れの制御とを単一の進退部材65によって同時に行えるようにしている。
なお、本実施形態において、ピストン部30およびボトムピストン部40は、上記の実施形態で示した構造に限らず、減衰機構としての機能を満たすのであれば、他の形状・構成でも良い。
例えば、シリンダ11の外部に設けられた外側減衰部100の機能を、シリンダ11の内部のピストン部30等に設けても良い。同様に、リンダ11の外部に設けられた外側減衰部100の機能を、ボトムピストン部40等に設けても良い。そして、本実施形態の油圧緩衝装置1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限定されず、シリンダ11とダンパケース13とによる所謂二重管構造であっても良い。
1…油圧緩衝装置、10…シリンダ部、30…ピストン部、50…メインバルブ部、51…メインバルブ、52…メインバルブシート、53…メイン流路、60…減衰力調整部、61…進退部、70…コントロールバルブ、71…背圧流路対向部、72…低速流路対向部、75…コントロールバルブシート、77…背圧流路、78…低速流路
かかる目的のもと、本発明は、液体を収容するシリンダと、軸方向に移動するロッドに接続するとともに、シリンダ内にて移動するピストン部と、ピストン部の一方向への移動に伴って液体が流れる第1流路、およびピストン部の一方向への移動に伴って第1流路と並列に液体が流れる第2流路を有する流路形成部と、第1流路および第2流路における液体の流れを制御するバルブ部と、第1流路および第2流路に対してバルブ部を進退させる単一の進退部と、を備える圧力緩衝装置である

Claims (9)

  1. 液体を収容するシリンダと、
    軸方向に移動するロッドに接続するとともに、前記シリンダ内にて移動するピストン部と、
    前記ピストン部の一方向への移動に伴って前記液体が流れる第1流路、および前記ピストン部の前記一方向への移動に伴って前記第1流路と並列に前記液体が流れる第2流路を有する流路形成部と、
    前記第1流路および前記第2流路における前記液体の流れを制御するバルブ部と、
    前記第1流路および前記第2流路に対して前記バルブ部を進退させる単一の進退部と、
    を備える圧力緩衝装置。
  2. 前記バルブ部は、前記第1流路に対向する板状の第1流路対向部および前記第2流路に対向する板状の第2流路対向部を有する請求項1に記載の圧力緩衝装置。
  3. 前記バルブ部は、前記第1流路対向部および前記第2流路対向部が一体形成された板状部材を含む請求項2に記載の圧力緩衝装置。
  4. 前記板状部材は、少なくとも前記第1流路対向部と前記第2流路対向部との間に開口部を有する請求項3に記載の圧力緩衝装置。
  5. 前記第1流路は、前記第2流路よりも前記バルブに向けて突出し、
    前記進退部は、前記バルブ部の前記第2流路対向部に接触することで、前記バルブ部を前記第1流路および前記第2流路に近づける請求項2に記載の圧力緩衝装置。
  6. 前記流路形成部は、前記第1流路と前記第2流路とが一体形成されている請求項1に記載の圧力緩衝装置。
  7. 前記ピストン部の前記一方向への移動に伴って前記第1流路および前記第2流路と並列に前記液体が流れる第3流路を形成する第2流路形成部と、
    前記第3流路の前記液体の流れを制御する他のバルブ部と、
    前記液体を収容する収容室を有し、前記収容室における前記液体の圧力によって前記他のバルブ部を前記第3流路に押し付ける押付部と、
    を備え、
    前記第1流路は、前記収容室の前記液体の圧力を調整する流路である請求項1に記載の圧力緩衝装置。
  8. 前記進退部は、通電状態に応じて前記バルブ部を前記第1流路および前記第2流路に対して進退させ、
    前記進退部は、非通電状態である場合に、前記収容部から前記第1流路を介した前記液体の流出を抑制する抑制部を有する請求項7に記載の圧力緩衝装置。
  9. 液体を収容するシリンダと、
    軸方向に移動するロッドに接続するとともに、前記シリンダ内にて移動するピストン部と、
    前記ピストン部の移動に伴ってオイルが流れる一の流路を絞る第1バルブ部と、
    前記液体を収容する収容室を有し、前記収容室における前記液体の圧力によって前記第1バルブ部を前記一の流路に対して押し付ける押付部と、
    前記一の流路と並列に設けられた他の流路の前記液体の流れを絞る第2バルブ部と、
    前記収容室における前記液体の圧力の調整に伴って、前記第2バルブ部による前記他の流路の絞り量を調整する調整機構部と、
    を備える圧力緩衝装置。
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