JP4946359B2

JP4946359B2 - スプリングダンパー

Info

Publication number: JP4946359B2
Application number: JP2006298198A
Authority: JP
Inventors: 義明加藤
Original assignee: 美和ロック株式会社
Priority date: 2006-11-01
Filing date: 2006-11-01
Publication date: 2012-06-06
Anticipated expiration: 2026-11-01
Also published as: JP2008115913A

Description

この発明は、新規なスプリングダンパーに係り、特に、構造が非常に簡単で、緩衝機能も有するスプリングダンパーに関する。

スプリングダンパーは、例えば後記特許文献１に記載されているような油圧を利用したアクチュエータ或いは緩衝装置である。

このスプリングダンパーは、上記特許文献１の図４に示すように、作動油を充填したシリンダ１０内に、圧縮コイルばね２によって外方に突出する方向に付勢されたピストン１５を収納したものである。

かかる構造のスプリングダンパー１４は従来周知であり、図示のものとは逆にピストン１５がシリンダ内に押込まれるときに緩衝されるタイプのスプリングダンパーは、例えばオートバイの緩衝装置として使用されている。
特願２００５−２５２１４９

上記特許文献１に記載のスプリングダンパーに限らず一般のスプリングダンパーは、特許文献１の図４に示すように、ピストンにチェックバルブ１６及びオリフィス９を必須の構成要素とし、更に、緩衝機能を高めようとすれば特許文献１の図７及び図８に示すようなかなり複雑なオリフィス機構を必要とし、構造が複雑にならざるを得ない、等未だ改良の余地がある。

そこで、この発明は、構造が非常に簡単で、緩衝機能も有するスプリングダンパーを提供することを目的としている。

上記の目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、作動油を充填したシリンダの両端を第１及び第２キャップで封止し、その内側でピストンをシリンダの長さ方向に移動可能に案内し、一方、第１キャップを液密に貫通するロッドの内端をピストンに接続し、他方、第２キャップとピストンとの間に圧縮コイルばねを弾装したものにおいて、ピストンをロッドの内端に回動可能に結合すると共に、ピストンがロッドの長さ方向に僅かの距離遊動できるようにし、一方、ピストンをシリンダの長さ方向に貫通する作動油流路を形成し、この作動油流路の第１キャップ側の開口を覆うように、ロッドと嵌合する取付穴を中心に開口させた薄い弾性板である弁体を配設し、この弁体に関し第１キャップ側におけるロッドの部分に、弾性リングを弁体に押し付けるように嵌着して、弁体を弾性リングとの摩擦係合を介してロッドに接続し、他方、弁体上にロッドの中心軸を中心とし上記作動油流路の開口を通る基準円を想定し、この基準円上に作動油流路の開口と同形の単位円の複数を設定して、一の単位円とこれに隣接する他の単位円の何れか一方に複数の微少なオリフィス孔を基準円に沿って開口させるが、他方は無開口のまま残し、以て、ピストンをシリンダ内に押し込んだとき、弁体の第１キャップに向う方向の弾性変形により作動油を第１キャップ側に逃がすことを可能にし、、また、ピストンをシリンダ内に押し込んだ状態でロッドとピストンとを相対回動させることにより、単位円を基準円に沿って円周方向に移動させて弁体の緩衝の度合いを調整できるようにしたことを特徴とする。

上記のように構成された請求項１に記載の発明によるスプリングダンパーは、ロッドをシリンダ内に押込むとき、作動油流路を通る作動油に押され、弁体が第１キャップに向かう方向に弾性変形して作動油を同方向に逃すので、弁体にチェックバルブの機能を付与することができる。

また、ロッドをシリンダ内に押込んだ状態でこれらを相対的に回動させると、弾性リングを介してロッドに摩擦係合している弁体に対し、ピストンが相対的に回動して作動油流路の開口に臨む弁対の微小なオリフィス孔が増減するので、弁対による緩衝の度合いを調節できる。

更にまた、薄い弁体の微小孔による緩衝作用は、通常クローザの緩衝に用いられるスプール弁のように管摩擦抵抗が無く、オリフィス抵抗のみによるものなので、作動油の粘性に依存せず、換言すれば温度変化に対して緩衝作用が変化しない、等種々の効果を奏する。

薄い弾性板である弁体をピストンの前端面に油圧により張り付ける態様で装着し、ピストンの作動油流路を通る作動油によってこれを第１キャップ側に弾性変形させ、作動油を第１キャップ側に逃すようにしたので、弁体にチェックバルブの機能を付与すると共に、ロッドとピストンとを相対回動させることにより作動油流路の開口を覆う弁体の部分の微小なオリフィス孔の数を増減させて、簡単な構成により緩衝の度合いを調節できるようにした。

以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。
図１において符号１はシリンダを示し、このシリンダ１は、一端（左端）を第１キャップ２により、図示しない他端を第２キャップにより夫々封止され、内側に作動油を充填した筒状体である。

このシリンダ１内には、図１に示すように、短円柱状のピストン３が長さ方向に摺動可能に嵌合している。

なお、ピストン３の外周面にはＯ−リング４が巻装されていることは通常のスプリングダンパー或いはクローザと同様である。

一方、第１キャップ２を液密に貫通するロッドの内端に上記ピストン３が接続されている。

なお、第１キャップ２とロッド５とを液密に封止するため、第１キャップ２内にもＯ−リングが弾装されている。

図示の実施例では、ロッド５の内端に小径部が形成されており、この小径部にピストン３が回動可能に嵌合していて、このピストンがロッド５から抜け外れないようにワッシャ６がボルト止めされている。

なお、図１に示すようにピストン３がロッドの内端部の小径段部に突き当たっているとき、ピストンの他端面とワッシャ６との間に僅かの隙間が生じるようにピストンの厚さが設定されている。

上記の構成により、ピストンがワッシャとロッドの小径段部との間で少し遊動できるので、ピストン３がロッドの内端小径部の回りを回動できる。

他方、シリンダ１の図示しない他端部に嵌着された図示しない第２キャップとピストン３との間には圧縮コイルばね７が弾装されており、この圧縮コイルばね７の弾力により、ピストン３は常時第１キャップ２方向に付勢されている。

また、ピストン３にはこれをシリンダ１の長さ方向に、換言すれば図１で水平方向に貫通する作動油流路８が形成されており、この作動油流路８の内径は例えば３．５ミリメートル程度である。

そして、この作動油流路８の第１キャップ側の開口を覆うように、例えば円形で、中心にロッドと嵌合する取付穴を開口させた薄い弾性板である弁体１１が配設されている。

この弁体１１の厚さは例えば０．２ミリメートル程度の合成樹脂の薄板で、例えば図１に示すように上記取付穴をロッドと嵌合させた状態で、上記圧縮コイルばねの付勢によって生じる油圧により、ピストン３の第１キャップ２側の端面に貼り付けるようにして装着されている。

また、この弁体１１に関し第１キャップ２側におけるロッドの部分に、例えばゴムリング等の弾性リング１２が弁体１に押し付けられるようにして嵌着されている。

そのため、弾性リング１２と弁体１１との間に摩擦係合が生じ、この摩擦係合を介して、弁体１１は準安定的にロッドに連結され、或いは接続されることになる。

或いは、弾性リング１２の弁体側の端部と弁体とを例えば接着剤により一体的に結合しても良い。

なお、図４に示すようにロッド５が最大限シリンダ１から押し出され、ピストン３が第１キャップと突き当たったとき上記弾性リングが押し潰されないように、第１キャップ２の内端面に付番しない凹陥部を形成するを可とする。

一方、図２に示すように、弁体１１上、にロッド５の中心軸を中心とし、ピストンの作動油流路８（図２参照）を通る基準円１３を想定し、図３に示すように、この基準円１３上に作動油流路８の開口と同形の単位円１４の複数を設定する。

そして、図３に示すように、一の単位円１４とこれに隣接する他の単位円の何れか一方に複数の微小なオリフィス孔１７、１７を基準円１３に沿って開口させるが、他方は無開口のまま残す。

図示の実施例では、オリフィス孔１７の径は例えば０．５ミリメートル程度とし、オリフィス孔を開口させた単位円においては、例えば３個のオリフィス孔を等角度間隔で開口させている。

上記のように構成されたこの発明の一実施例によるスプリングダンパーは、図５に示す矢印方向にロッド５を押し込むときには、作動油が作動油流路８を第１キャップ方向に移動するので、この作動油の流れによって弁体１１の一部が第１キャップ側に弾性変形し、作動油を逃がす。

逆に、図６に示すように圧縮コイルばね７の弾力によりピストン３が矢印方向（左方）に移動するときには、油圧により弁体１１がピストン３の端面に張り付くので、薄い弾性板である弁体１１がチェックバルブとしての機能を果たす。

一方、図６に示すようにピストン３が第１キャップ方向（左方）に移動するとき、弁体の作動油流路８の開口を覆う部分のオリフィス孔を作動油が通過するので、作動油の粘性抵抗により緩衝作用が生じる。

その緩衝の度合いは、弁体の作動油流路８の開口を覆う部分のオリフィス孔の数に反比例するので、この発明では以下に述べるようにしてオリフィス孔の数を変化させる。

すなわち、図１に示すように、ロッド５をシリンダ１内に押し込んだ状態で,ロッド５とシリンダ１の中心軸線回りの関係角度を変える。

具体的には、ロッド５とシリンダ１を夫々別の手で持って少し捻る。その捻りの角度は、図３から明らかなように、弁体１１の中心から単位円１７を見込む角度の２倍以上にすることは無意味になるので、それより小さくする。

すると、図１から明らかなように、また、前記したように、Ｏ−リング４による摩擦係合を介して一体的に連結されたシリンダ１及びピストン３に対し、ロッド５は相対回動できるから、ロッド５に準安定的に連結された弁体とピストン３との関係角度を変えることができ、したがって緩衝の度合いを調整することができる。

なお、図４に示すようにロッド５がシリンダから一杯に押し出された状態では、弁体１１が第１キャップ２とピストン３との間に強く挟まれるので、緩衝の度合いを調整することができない。

この発明の一実施例によるスプリングダンパーの要部の線図的断面図。弁体を第１キャップ側から見た正面図。基準円、単位円及びオリフィス孔の説明をするための線図。図１と同様の断面図で、ピストンと第１キャップとが弁体を挟み込んだ状態を示す。ロッドがシリンダ内に押し込まれたときのピストンの側面図。ロッドがシリンダから伸長するときのピストンの側面図。

符号の説明

１シリンダ
２第１キャップ
３ピストン
４Ｏ−リング
５ロッド
６ワッシャ
７圧縮コイルばね
８作動油流路
１１弁体
１２弾性リング
１３基準円
１４単位円
１７オリフィス孔

Claims

作動油を充填したシリンダの両端を第１及び第２キャップで封止し、その内側でピストンをシリンダの長さ方向に移動可能に案内し、一方、第１キャップを液密に貫通するロッドの内端をピストンに接続し、他方、第２キャップとピストンとの間に圧縮コイルばねを弾装したものにおいて、ピストンをロッドの内端に回動可能に結合すると共に、ピストンがロッドの長さ方向に僅かの距離遊動できるようにし、一方、ピストンをシリンダの長さ方向に貫通する作動油流路を形成し、この作動油流路の第１キャップ側の開口を覆うように、ロッドと嵌合する取付穴を中心に開口させた薄い弾性板である弁体を配設し、この弁体に関し第１キャップ側におけるロッドの部分に、弾性リングを弁体に押し付けるように嵌着して、弁体を弾性リングとの摩擦係合を介してロッドに接続し、他方、弁体上にロッドの中心軸を中心とし上記作動油流路の開口を通る基準円を想定し、この基準円上に作動油流路の開口と同形の単位円の複数を設定して、一の単位円とこれに隣接する他の単位円の何れか一方に複数の微少なオリフィス孔を基準円に沿って開口させるが、他方は無開口のまま残し、以て、ピストンをシリンダ内に押し込んだとき、弁体の第１キャップに向う方向の弾性変形により作動油を第１キャップ側に逃がすことを可能にし、また、ピストンをシリンダ内に押し込んだ状態でロッドとピストンとを相対回動させることにより、単位円を基準円に沿って円周方向に移動させて弁体の緩衝の度合いを調整できるようにしたことを特徴とするスプリングダンパー。