特許第6434838号(P6434838)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6434838
(24)【登録日】2018年11月16日
(45)【発行日】2018年12月5日
(54)【発明の名称】圧力緩衝装置
(51)【国際特許分類】
   F16F 9/46 20060101AFI20181126BHJP
   F16F 9/34 20060101ALI20181126BHJP
   F16F 9/32 20060101ALI20181126BHJP
【FI】
   F16F9/46
   F16F9/34
   F16F9/32 L
【請求項の数】5
【全頁数】15
(21)【出願番号】特願2015-63406(P2015-63406)
(22)【出願日】2015年3月25日
(65)【公開番号】特開2016-183700(P2016-183700A)
(43)【公開日】2016年10月20日
【審査請求日】2017年9月29日
(73)【特許権者】
【識別番号】000146010
【氏名又は名称】株式会社ショーワ
(74)【代理人】
【識別番号】100104880
【弁理士】
【氏名又は名称】古部 次郎
(74)【代理人】
【識別番号】100125346
【弁理士】
【氏名又は名称】尾形 文雄
(72)【発明者】
【氏名】中野 剛太
【審査官】 杉山 豊博
(56)【参考文献】
【文献】 米国特許第05950775(US,A)
【文献】 欧州特許出願公開第00211442(EP,A1)
【文献】 特開昭58−057534(JP,A)
【文献】 実開昭61−188047(JP,U)
【文献】 特開昭58−081245(JP,A)
【文献】 特開昭62−171539(JP,A)
【文献】 実開昭62−087233(JP,U)
【文献】 特開昭63−257449(JP,A)
【文献】 特開昭64−021263(JP,A)
【文献】 実開昭58−067138(JP,U)
【文献】 実開平03−114645(JP,U)
【文献】 特開2014−185774(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
F16F 9/46
F16F 9/32
F16F 9/34
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
液体を収容するシリンダと、
前記シリンダ内において軸方向に移動可能に設けられ、前記シリンダ内の空間を第1室と第2室とに区画する区画部と、
前記区画部を支持するとともに一部が前記シリンダから突出するロッド部材と、
前記ロッド部材の半径方向外側に配置され、前記ロッド部材を励磁するコイル部と、
前記ロッド部材が前記コイル部により励磁されることによって生じた磁力を用いて発生させる減衰力を変更する変更部と、
を備え
前記変更部は、前記液体が流れる流路が形成されるとともに、前記磁力により回転する回転部を有する圧力緩衝装置。
【請求項2】
前記変更部は、前記コイル部の半径方向外側に配置され、前記ロッド部材に対して移動可能に設けられる可動部を有する請求項1に記載の圧力緩衝装置。
【請求項3】
前記変更部は、前記回転部に接触して前記回転部の回転位置を固定する回転固定部を有する請求項に記載の圧力緩衝装置。
【請求項4】
前記回転部は、前記液体の流路断面積が異なる複数の流路を有する請求項に記載の圧力緩衝装置。
【請求項5】
液体を収容するシリンダと、
前記シリンダ内において軸方向に移動可能に設けられ、前記シリンダ内の空間を第1室と第2室とに区画する区画部と、
前記区画部を支持するとともに一部が前記シリンダから突出するロッド部材と、
前記ロッド部材の半径方向外側に配置され、前記ロッド部材を励磁するコイル部と、
前記ロッド部材が前記コイル部により励磁されることによって生じた磁力を用いて発生させる減衰力を変更する変更部と、
前記区画部の移動に伴って前記液体が流れる第1流路を形成する流路形成部と、
前記第1流路における前記液体の流れを制御するバルブと、
前記バルブを開きながら前記第1流路を流れる前記液体の流れとは別に前記液体が流れるバイパス路を形成するバイパス路形成部と、
を備え、
前記変更部は、前記磁力を用いて前記第1流路と前記バイパス路とのいずれかに前記液体の流れを切り替える圧力緩衝装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、液体を用いて緩衝する圧力緩衝装置に関する。
【背景技術】
【0002】
自動車等の車両の懸架装置は、走行中に路面から車体へ伝達される振動を減衰させる圧力緩衝装置を備えている。また、この種の圧力緩衝装置において、発生させる減衰力を変更可能な減衰力変更機構を有するものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2014−185774号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、圧力緩衝装置において、減衰力変更機構の部品点数が増加すると、装置の複雑化や高コスト化につながるおそれがある。従って、減衰力変更機構を構成する部品点数は少ない方が好ましい。
本発明は、圧力緩衝装置における減衰力変更機構の部品点数をより少なくすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
かかる目的のもと、本発明は、液体を収容するシリンダと、前記シリンダ内において軸方向に移動可能に設けられ、前記シリンダ内の空間を第1室と第2室とに区画する区画部と、前記区画部を支持するとともに一部が前記シリンダから突出するロッド部材と、前記ロッド部材の半径方向外側に配置され、前記ロッド部材を励磁するコイル部と、前記ロッド部材が前記コイル部により励磁されることによって生じた磁力を用いて発生させる減衰力を変更する変更部と、を備え、前記変更部は、前記液体が流れる流路が形成されるとともに、前記磁力により回転する回転部を有する圧力緩衝装置である
【発明の効果】
【0006】
本発明によれば、圧力緩衝装置における減衰力変更機構の部品点数をより少なくすることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
図1】本実施形態の油圧緩衝装置の全体構成図である。
図2】本実施形態のピストン部の断面図である。
図3】(A)〜(C)は、減衰力変更部の詳細な説明図である。
図4】(A)〜(C)は、減衰力変更部の動作の説明図である。
図5】(A)〜(C)は、本実施形態の油圧緩衝装置の圧縮行程時における動作の説明図である。
図6】(A)〜(C)は、本実施形態の油圧緩衝装置の伸張行程時における動作の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図1は、本実施形態の油圧緩衝装置1の全体構成図である。
なお、以下の説明においては、図1に示す油圧緩衝装置1の軸方向における図中下側を「一方側」と称し、図中上側を「他方側」と称する。また、油圧緩衝装置1の半径方向の中心側を「中央側」、半径方向の外側の「外側」と称する。
【0009】
<油圧緩衝装置1の構成・機能>
図1に示すように、油圧緩衝装置1(圧力緩衝装置)は、シリンダ部10と、他方側がシリンダ部10の外部に突出して設けられるとともに一方側がシリンダ部10の内部にスライド可能に挿入されるロッド部20と、ロッド部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の一方側の端部に配置されるボトムバルブ部70とを備えている。
そして、油圧緩衝装置1は、例えば四輪自動車や二輪自動車等において車体と車軸との間に設けられて、シリンダ部10に対するロッド部20の振幅運動の減衰を行う。
【0010】
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)は、オイル(液体)を収容するシリンダ11(シリンダ)と、シリンダ11内において軸方向に移動可能に設けられ、シリンダ11内の空間を第1油室Y1(第1室)と第2油室Y2(第2室)とに区画する第1ピストン部40(区画部)と、第1ピストン部40を支持するとともに一部がシリンダ11から突出するロッド部材21(ロッド部材)と、ロッド部材21の半径方向の外側に配置され、ロッド部材21を励磁するコイル部61(コイル部)と、ロッド部材21がコイル部61により励磁されることによって生じた磁力を用いて発生させる減衰力を変更する減衰力変更部60(変更部)とを備える。
以下、これらの構成について詳述する。
【0011】
シリンダ部10は、シリンダ11と、シリンダ11の外側に設けられる外筒体12と、外筒体12の一方側の端部に設けられる底部13とを備えている。そして、本実施形態では、シリンダ11と外筒体12との間にオイルが溜まるリザーバ室Rが形成される。
また、シリンダ部10は、シリンダ11の他方側の端部に設けられるロッドガイド14と、外筒体12の他方側の端部を閉じるシール部材15とを有している。
【0012】
ロッド部20は、本実施形態では、軸方向に延びて形成されるロッド部材21と、ロッド部材21の一方側の端部に設けられる一方側取付部21aと、ロッド部材21の他方側の端部に設けられる他方側取付部21bとを有する。
ロッド部材21の一方側取付部21aは、ピストン部30を保持する。また、ロッド部材21の他方側取付部21bには、油圧緩衝装置1を自動車などの車体などに連結するための連結部材(不図示)が取り付けられる。また、本実施形態のロッド部材21は、軸方向に延びる貫通孔21Hが形成される。この貫通孔21Hには、後述するコイル部61に電気的に接続する配線が通される。
また、本実施形態のロッド部材21の材料には、鉄などの磁性を帯びることが可能な磁性材料を用いることができる。
【0013】
ピストン部30は、一方側に設けられる第1ピストン部40と、第1ピストン部40の他方側に設けられる第2ピストン部50と、第2ピストン部50の他方側に設けられる減衰力変更部60とを有する。
なお、ピストン部30の各構成については後に詳述する。
【0014】
そして、本実施形態ではピストン部30の第1ピストン部40は、シリンダ11内の空間のオイルを収容する第1油室Y1と第2油室Y2とに区画する。本実施形態では、第1ピストン部40の一方側に第1油室Y1が形成され、第1ピストン部40の他方側に第2油室Y2が形成される。さらに、本実施形態では、ピストン部30の第2ピストン部50は、第1油室Y1と第2油室Y2との間に、第3油室Y3を形成する。
【0015】
ボトムバルブ部70は、軸方向に貫通する複数の圧側油路711および圧側油路711よりも半径方向の外側にて軸方向に貫通する複数の伸側油路712を有するバルブボディ71と、バルブボディ71の一方側に設けられる圧側バルブ721と、バルブボディ71の他方側に設けられる伸側バルブ722とを備える。また、伸側バルブ722は、半径方向において圧側油路711に対応する位置に油孔722Rを有する。
そして、ボトムバルブ部70は、油圧緩衝装置1の一方側の端部に設けられて、第1油室Y1とリザーバ室Rとを区分する。
【0016】
〔ピストン部30の構成・機能〕
図2は、本実施形態のピストン部30の断面図である。
[第1ピストン部40]
図2に示すように、第1ピストン部40は、第1ピストン41と、第1ピストン41の他方側に設けられる第1圧側減衰バルブ42と、第1ピストン41の一方側に設けられる第1伸側減衰バルブ43と、第1ピストン41の半径方向の外側に設けられるピストンリング44と、第1伸側減衰バルブ43の一方側に設けられるナット45とを備える。
【0017】
第1ピストン41は、ロッド部材21を通す開口部41Hを有する略円柱状の部材である。そして、第1ピストン41は、半径方向の外側にて軸方向に形成された複数の第1圧側油路411と、半径方向の外側にて略軸方向に形成された複数の第1伸側油路412とを有する。
【0018】
第1圧側減衰バルブ42は、ロッド部材21を通す開口部42Hを有する円盤状の金属板材により構成される。そして、第1圧側減衰バルブ42は、第1ピストン41の第1圧側油路411の他方側を開閉可能にするとともに、第1伸側油路412の他方側を常に開放する。
第1伸側減衰バルブ43は、ロッド部材21を通す開口部43Hを有する円盤状の金属板材により構成される。そして、第1伸側減衰バルブ43は、第1ピストン41の第1伸側油路412の一方側を開閉可能にするとともに、第1圧側油路411の一方側を常に開放する。
【0019】
ピストンリング44は、シリンダ11と第1ピストン41の間を封止する。さらに、ピストンリング44は、第1ピストン41がシリンダ11に対して軸方向に移動する際に、シリンダ11に対する摺動性を向上させる。
ナット45は、第1ピストン41、第1圧側減衰バルブ42および第1伸側減衰バルブ43を、ロッド部材21に押し付けて固定する。
【0020】
[第2ピストン部50]
図2に示すように、第2ピストン部50は、第2ピストン51(流路形成部)と、第2ピストン51の他方側に設けられる第2減衰バルブ52(バルブ)と、第2ピストン51の半径方向の外側に設けられる第2ピストンリング53とを有している。
【0021】
第2ピストン51は、ロッド部材21を通す開口部51Hを有する略円柱状の部材である。そして、第2ピストン51は、半径方向の外側にて軸方向に形成された複数の第2油路511を有する。
さらに、本実施形態の第2ピストン51は、他方側の端部において、半径方向に形成される半径方向流路51Rを有している。半径方向流路51Rは、半径方向の中央側にて後述する軸方向流路632に連絡し、半径方向の外側にて第2油路511に連絡する。
【0022】
第2減衰バルブ52は、円盤状の金属板材によって構成される。第2減衰バルブ52は、半径方向の中央側に開口部52Hを有する。そして、第2減衰バルブ52は、予め定められたオイル圧に応じて一方側または他方側に向けて変形し、第2ピストン51の第2油路511を開閉する。
【0023】
第2ピストンリング53は、シリンダ11と第2ピストン51の間を封止する。さらに、第2ピストンリング53は、第2ピストン51がシリンダ11に対して軸方向に移動する際に、シリンダ11に対する摺動性を向上させる。
【0024】
図3は、減衰力変更部60の詳細な説明図である。
なお、図3(A)は、減衰力変更部60の側面図である。図3(B)は、固定部材62を他方側からみた上面図である。図3(C)は、回転部64を他方側からみた上面図である。
【0025】
[減衰力変更部60]
図2に示すように、減衰力変更部60は、ロッド部材21の半径方向の外側に設けられるコイル部61と、コイル部61の他方側に設けられる固定部材62と、コイル部61の一方側に設けられるバイパス形成部63(バイパス路形成部)と、コイル部61およびバイパス形成部63の半径方向の外側に設けられる回転部64と、回転部64の一方側に設けられるカム部65と、カム部65の一方側に設けられるウェーブワッシャ66とを有している。
【0026】
(コイル部61)
コイル部61は、螺旋状に巻かれた導電線により構成される。また、コイル部61は、図示しない配線によって制御部(電源)に接続している。そして、コイル部61は、通電状態においてロッド部材21を励磁させ、ロッド部材21と共に磁力を発生させる。
【0027】
(固定部材62)
図3(B)に示すように、固定部材62は、円環状に形成された部材である。そして、固定部材62は、半径方向の中央側に設けられる環状部621と、環状部621から半径方向の外側に延びる固定極部622と、環状部621および固定極部622を覆うカバー部623とを有している。
【0028】
環状部621および固定極部622の材料には、鉄などの磁性を帯びることが可能な磁性材料を用いることができる。一方、カバー部623の材料には、樹脂などの磁性を帯びにくい非磁性材料を用いることができる。
【0029】
図2に示すように、環状部621は、コイル部61の他方側に対向するように設けられる。また、固定極部622は、回転部64の他方側(後述する回転極部644)に対向するように設けられる。また、図3(B)に示すように、固定極部622は、複数(本実施形態では3箇所)設けられる。これら複数の固定極部622は、周方向において略等間隔に配置される。
以上のように構成される固定部材62は、コイル部61がロッド部材21を励磁することにより生じた磁力によって一時的に磁化される。そして、本実施形態では、磁化された固定部材62の固定極部622は、回転部64の後述する回転極部644を吸引するように作用する。
【0030】
(バイパス形成部63)
バイパス形成部63は、略円筒状に形成される部材である。そして、バイパス形成部63は、半径方向の中央側にロッド部材21の一方側の端部が挿入される。
また、バイパス形成部63は、半径方向に形成される開口部631と、軸方向に形成される軸方向流路632と、半径方向の外側にて軸方向に形成される案内溝633と、一方側に設けられるバルブ保持部634と、バルブ保持部634の他方側に設けられるバルブ対向部635とを有している。
【0031】
開口部631は、複数(本実施形態では3つ)設けられる。また、複数の開口部631は、バイパス形成部63の周方向において略等間隔に配置される。そして、各開口部631は、半径方向の中央側にて軸方向流路632に連絡する。さらに、各開口部631は、半径方向の外側にて、回転部64の回転位置に応じて、後述する第1開口部6431、第2開口部6432および閉塞部6433のうちいずれかと対向する。
【0032】
軸方向流路632は、一方側にて第2ピストン51の半径方向流路51Rに連絡し、他方側にて開口部631に連絡する。
そして、本実施形態では、開口部631と、軸方向流路632と、回転部64の第1開口部6431または第2開口部6432と、第2ピストン51の半径方向流路51Rとは、第2ピストン部50の第2減衰バルブ52(バルブ)を開きながら第2油路511(第1流路)を流れるオイルの流れとは別にオイルが流れるバイパス路を形成する。
【0033】
案内溝633は、カム部65の一部が嵌め込まれる。そして、案内溝633は、カム部65の軸方向における移動を可能にするとともに、カム部65の周方向における移動を制限する。
【0034】
バルブ保持部634の外径は、第2減衰バルブ52の内径よりも小さく形成される。そして、バルブ保持部634には第2減衰バルブ52が嵌め込まれる。
バルブ対向部635は、第2減衰バルブ52の開口部52Hを覆うことが可能な面を有する。そして、バルブ対向部635は、第2減衰バルブ52がバルブ対向部635に押し付けられた状態においては、開口部52Hの他方側を塞ぐ。
【0035】
(回転部64)
回転部64は、円筒形状に形成される部材である。回転部64の内径は、コイル部61の外径およびバイパス形成部63の外径よりも若干大きく形成される。また、本実施形態の回転部64の材料には、鉄などの磁性を帯びることが可能な磁性材料を用いることができる。そして、回転部64(可動部)は、コイル部61の半径方向の外側に配置される。また、回転部64は、ロッド部材21に対して軸方向および周方向に移動可能に設けられる。つまり、回転部64は、軸方向の移動動作と回転動作とが生じるように構成される。
【0036】
また、図3(A)に示すように、回転部64は、一方側に複数の凸部640を有している。各々の凸部640は、他方側を向く面である第1傾斜部641と第2傾斜部642とによって形成される。第1傾斜部641は、周方向の反時計回りCCW側に向けて、軸方向の一方側に向けた突出高さが次第に高くなるように形成される。第2傾斜部642は、周方向の反時計回りCCW側に向けて、軸方向の一方側に向けた突出高さが次第に低くなるように形成される。
【0037】
また、回転部64(変更部)は、オイルの流路断面積が異なる複数の流路を有している。詳細には、回転部64は、側部に設けられ半径方向に開口する第1開口部6431と、側部に設けられ半径方向に開口する第2開口部6432と、側部に設けられる閉塞部6433とを有する。
【0038】
第1開口部6431は、バイパス形成部63の開口部631(図2参照)と略同じ内径に形成される。また、第1開口部6431は、複数(本実施形態では3つ)設けられる。そして、第1開口部6431は、バイパス形成部63と回転部64との相対的な回転位置に応じて、開口部631に対向する。
【0039】
第2開口部6432は、第1開口部6431よりも開口面積が小さく形成される。従って、第2開口部6432は、開口部631よりも開口面積が小さい。また、第2開口部6432は、複数(本実施形態では3つ)設けられる。さらに、第2開口部6432は、第1開口部6431の時計回りCW側に隣り合って設けられる。そして、第2開口部6432は、バイパス形成部63と回転部64との相対的な回転位置に応じて、開口部631に対向する。
【0040】
閉塞部6433は、第2開口部6432の時計回りCW側に隣り合って設けられる。また、閉塞部6433は、複数箇所(本実施形態では3箇所)に設けられる。そして、閉塞部6433は、バイパス形成部63と回転部64との相対的な回転位置に応じて、開口部631に対向する。
【0041】
そして、本実施形態では、回転部64(変更部)は、後述するように、コイル部61およびロッド部材21によって発生した磁力を用いて、第2ピストン部50の第2油路511(第1流路)と、上述したバイパス路とのいずれかにオイルの流れを切り替える。
【0042】
なお、以上のように構成されるバイパス形成部63および回転部64において、開口部631、第1開口部6431および第2開口部6432は、それぞれ複数設けられる。そして、複数の開口部631、複数の第1開口部6431および複数の第2開口部6432は、それぞれ、周方向において略等間隔に設けられる。これによって、例えば回転部64にオイル圧が掛かる際に、周方向にわたって均等に力が掛かることになる。そのため、例えば、回転部64の円筒軸が、コイル部61やバイパス形成部63の円筒軸に対して傾くことが抑制される。その結果、コイル部61やバイパス形成部63に対する回転部64の所謂かじりの発生が抑制される。
【0043】
さらに、図3(C)に示すように、回転部64は、他方側の端部に複数(本実施形態では9つ)の回転極部644を有している。これら複数の回転極部644は、周方向において略等間隔に配置されている。また、各回転極部644は、周方向において隣接する他の回転極部644との間に間隙が設けられる。
そして、回転部64の回転極部644は、コイル部61がロッド部材21を励磁することにより生じた磁力によって一時的に磁化される。そして、本実施形態の回転部64は、固定部材62の固定極部622に、回転極部644が吸引されることによって回転を生じる。
【0044】
(カム部65)
カム部65は、円筒状に形成される部材である。また、カム部65は、半径方向の中央側に向けて突出する突起(不図示)を有している。カム部65の突起(不図示)は、バイパス形成部63の案内溝633(図2参照)に嵌め込まれる。そして、カム部65は、案内溝633によって軸方向に沿った移動が案内される。このように構成されるカム部65(回転固定部)は、回転部64に接触して回転部64の回転位置を固定する。
【0045】
また、図3(A)に示すように、カム部65は、一方側に複数の凹部650を有している。各々の凹部650は、他方側を向く面である第1傾斜部651と第2傾斜部652とによって形成される。第1傾斜部651は、周方向の反時計回りCCW側に向けて、軸方向の他方側に向けた突出高さが次第に低くなるように形成される。第2傾斜部652は、周方向の反時計回りCCW側に向けて、軸方向の他方側に向けた突出高さが次第に高くなるように形成される。
【0046】
さらに、本実施形態の凹部650は、回転部64の凸部640と同じ形状をしている。従って、カム部65は、回転部64に対して予め定められた回転位置にて対向した際には、凸部640が嵌り込む状態になる。なお、凹部650に凸部640が嵌り込んだ状態を、「固定状態」と呼ぶ。そして、固定状態においては、後述するように回転部64が磁力により回転しようとしない限り、ウェーブワッシャ66(図2参照)がカム部65を回転部64に向けて押し付けても、回転部64は回転しない。
【0047】
そして、固定状態では、バイパス形成部63の開口部631に対して、第1開口部6431、第2開口部6432および閉塞部6433のいずれかが対向する。なお、本実施形態では、開口部631に第1開口部6431が対向した状態を「第1開状態」、開口部631に第2開口部6432が対向した状態を「第2開状態」、開口部631に閉塞部6433が対向した状態を「閉状態」と、それぞれ呼ぶ。
【0048】
また、図3(A)に示すように、固定状態では、固定部材62の固定極部622は、周方向において隣り合う2つの回転極部644の間に位置するように設定している。さらに、固定状態では、固定極部622は、隣り合う2つの回転極部644に対して以下のような位置関係になるように設定されている。すなわち、固定極部622と、その固定極部622に対して時計回りCW側に位置する回転極部644との間隔を距離L1とする。同様に、固定極部622と、その固定極部622の反時計回りCCW側に位置する回転極部644との間隔を距離L2とする。そして、距離L1は、距離L2よりも短くなるように設定している。この固定状態における位置関係は、図3(A)においては図示されていない他の固定極部622(図3(B)参照)と他の回転極部644とにおいても同じである。
【0049】
(ウェーブワッシャ66)
図2に示すように、ウェーブワッシャ66は、一方側にてバイパス形成部63に接触し、他方側にてカム部65に接触する。そして、ウェーブワッシャ66は、カム部65に対して、カム部65が他方側に移動する力を付与する。
【0050】
<減衰力変更部60の動作>
図4(A)〜図4(C)は、減衰力変更部60の動作の説明図である。
以下では、減衰力変更部60において、コイル部61に通電を行い回転部64が回転する際の動作について説明する。
図4(A)に示すように、回転部64およびカム部65は、固定状態になっている。また、図4(A)の例では、開口部631に対して、第1開口部6431が対向した状態(第1開状態)になっている。
【0051】
そして、コイル部61に通電を行う。そうすると、コイル部61によってロッド部材21が励磁され、ロッド部材21の周囲に位置する固定部材62や回転部64に対して磁力が掛かる。これによって、固定極部622および回転極部644がそれぞれ磁化される。
【0052】
ここで、本実施形態では、固定極部622に対して、時計回りCW側に位置する回転極部644の方が、反時計回りCCW側に位置する回転極部644よりも近くに位置している(図3(A)参照)。従って、図4(B)に示すように、固定極部622が回転極部644を吸引することによって、回転部64は、反時計回りCCWに回転する。
これに伴って、回転部64は、ウェーブワッシャ66を圧縮させながら、カム部65を一方側に変位させる。そして、回転部64の凸部640が、カム部65の凹部650の第2傾斜部652を乗り越えて第1傾斜部651に達する。
【0053】
そして、コイル部61に対する通電を停止する。このとき、ウェーブワッシャ66によってカム部65が回転部64に向けて押し込まれる。そうすると、凸部640がカム部65の第1傾斜部651を滑ることによって、回転部64が反時計回りCCWに回転する。最終的には、図4(C)に示すように、凸部640が凹部650に嵌り込んで、固定状態になる。そして、この図4(C)の例では、開口部631に対して、第2開口部6432が対向した状態(第2開状態)に移行する。
【0054】
なお、同様に、コイル部61の通電および通電停止の動作を実行することで、今度は、開口部631に対して、閉塞部6433が対向した状態(閉状態)に移行させることができる。
【0055】
以上のようにして、コイル部61に通電を行うことで、回転部64が回転移動する。より詳細には、回転部64は、コイル部61における通電の一回のオン/オフ動作によって、予め定められた回転量の回転を生じる。そして、開口部631に対して、第1開口部6431、第2開口部6432および閉塞部6433が対向した状態をそれぞれ形成することができる。
また、コイル部61に通電を行っていない状態であっても、カム部65が回転部64に接触して回転部64を固定状態にする。従って、コイル部61に通電を行っていない状態においても減衰力変更部60の状態が安定的に維持される。
【0056】
<油圧緩衝装置1の動作>
続いて、本実施形態の油圧緩衝装置1のオイルの流れについて詳細に説明する。
図5(A)〜図5(C)は、本実施形態の油圧緩衝装置1の圧縮行程時における動作の説明図である。
また、図6(A)〜図6(C)は、本実施形態の油圧緩衝装置1の伸張行程時における動作の説明図である。
【0057】
[圧縮行程時]
まず、圧縮行程時におけるオイルの流れを説明する。また、以下では減衰力変更部60の状態として、第1開状態、第2開状態、閉状態の順に説明する。
【0058】
(第1開状態)
ピストン部30がシリンダ11に対して軸方向の一方側へ移動すると、第1油室Y1内の圧力が上昇する。そうすると、図5(A)の実線の矢印で示すように、第1油室Y1のオイルは、第1圧側油路411に流れ込む。そして、第1圧側油路411に流れたオイルは、第1圧側減衰バルブ42を開きながら、第3油室Y3に流れ出る。
【0059】
さらに、第3油室Y3のオイルは、第2油路511、半径方向流路51R、軸方向流路632、開口部631および第1開口部6431を介して、第2油室Y2に流れ出る。このように、第1開状態では、第2ピストン部50の第2減衰バルブ52を開く流れを迂回するオイルの流れが生じる。
【0060】
そして、圧縮行程時であって第1開状態においては、主に、上述した第1圧側油路411および第1圧側減衰バルブ42をオイルが流れる際に生じる抵抗によって減衰力が発生する。
【0061】
なお、図1に示すように、ボトムバルブ部70において、ピストン部30の軸方向の一方側への移動によって高まった第1油室Y1のオイルは、伸側バルブ722の油孔722Rを通って、圧側油路711にオイルが流れ込む。そして、圧側油路711に流れたオイルは、圧側バルブ721を押し開きながら、リザーバ室Rに流れ出る。
【0062】
(第2開状態)
次に、圧縮行程時であって第2開状態について説明する。
第2開状態におけるオイルの流れは、基本的には、上述した第1開状態と同様である。ただし、図5(B)に示すように、第2開状態では、開口部631に対して第2開口部6432が対向した状態になっている。
そして、第2開口部6432の流路断面積は、第1開口部6431よりも小さい。従って、第2開状態においては、第2開口部6432をオイルが流れる際、第1開口部6431をオイルが流れる場合よりもオイルの流れが絞られることになる。そのため、第2開状態において発生する減衰力は、第1開状態の場合よりも大きくなる。
【0063】
(閉状態)
続いて、圧縮行程時であって閉状態について説明する。
閉状態において、第1ピストン部40におけるオイルの流れは、上述した第1開状態と同様である。ただし、閉状態では、第2ピストン部50におけるオイルの流れが異なる。すなわち、図5(C)に示すように、閉状態では、開口部631に対して閉塞部6433が対向した状態になっている。これにより、半径方向流路51R、軸方向流路632および開口部631を介した第3油室Y3から第2油室Y2へのオイルの流れは生じない。従って、閉状態においては、第3油室Y3のオイルは、第2油路511に流れ込み、第2減衰バルブ52を開きながら第2油室Y2に流れ出る。
【0064】
そして、圧縮行程時であって閉状態においては、第1ピストン部40における第1圧側油路411および第1圧側減衰バルブ42と、第2ピストン部50における第2油路511および第2減衰バルブ52との両方をオイルが流れる際に生じる抵抗によって減衰力が発生する。従って、本実施形態では、閉状態の場合に生じる減衰力は、第1開状態および第2開状態よりも大きくなる。
【0065】
[伸張行程時]
次に、伸張行程時におけるオイルの流れを説明する。また、以下では減衰力変更部60の状態として、第1開状態、第2開状態、閉状態の順に説明する。
【0066】
(第1開状態)
ピストン部30がシリンダ11に対して軸方向の他方側へ移動すると、第2油室Y2内の圧力が上昇する。そうすると、図6(A)の実線の矢印で示すように、第2油室Y2のオイルは、第1開口部6431、開口部631、軸方向流路632、半径方向流路51Rおよび第2油路511を介して、第3油室Y3に流れ出る。このように、第1開状態では、第2ピストン部50の第2減衰バルブ52を開く流れを迂回するオイルの流れが生じる。
【0067】
さらに、第3油室Y3のオイルは、第1伸側油路412に流れ込む。そして、第1伸側油路412に流れたオイルは、第1伸側減衰バルブ43を開きながら、第1油室Y1に流れ出る。
【0068】
そして、伸張行程時であって第1開状態においては、主に、第1伸側油路412および第1伸側減衰バルブ43をオイルが流れる際に生じる抵抗によって減衰力が発生する。
【0069】
なお、図1に示すように、ボトムバルブ部70においては、ピストン部30の軸方向の他方側への移動によって高まった第2油室Y2のオイルの圧力は、リザーバ室Rと比較して相対的に低くなる。その結果、リザーバ室Rのオイルは、伸側油路712に流れ込む。そして、伸側油路712に流れたオイルは、伸側バルブ722を押し開きながら、第1油室Y1に流れ出る。
【0070】
(第2開状態)
次に、伸張行程時であって第2開状態について説明する。
第2開状態におけるオイルの流れは、基本的には、上述した第1開状態と同様である。第2開状態では、開口部631に対して第2開口部6432が対向した状態になっている。
そして、第2開口部6432の流路断面積は、第1開口部6431よりも小さい。従って、第2開状態においては、第2開口部6432をオイルが流れる際に、第2開口部6432をオイルが流れる場合よりもオイルの流れが絞られることになる。そのため、第2開状態において発生する減衰力は、第1開状態の場合よりも大きくなる。
【0071】
(閉状態)
続いて、伸張行程時であって閉状態について説明する。
閉状態において、第1ピストン部40におけるオイルの流れは、上述した第1開状態と同様である。ただし、閉状態では、第2ピストン部50におけるオイルの流れが異なる。すなわち、閉状態では、開口部631に対して閉塞部6433が対向した状態になっている。これにより、開口部631、軸方向流路632および半径方向流路51Rを介した第2油室Y2から第3油室Y3へのオイルの流れは生じない。
従って、閉状態では、第2油室Y2のオイルは、第2減衰バルブ52の半径方向の中央側を一方側に向けて変形させながら第3油室Y3に流れ出る。詳細には、第2油室Y2のオイルは、第2減衰バルブ52の中央側であって開口部52Hを通って第3油室Y3に流れ込む。
【0072】
そして、伸張行程時であって閉状態においては、第1ピストン部40における第1伸側油路412および第1伸側減衰バルブ43と、第2ピストン部50における第2油路511および第2減衰バルブ52との両方をオイルが流れる際に生じる抵抗によって減衰力が発生する。従って、本実施形態では、閉状態の場合に生じる減衰力は、第1開状態および第2開状態よりも大きくなる。
【0073】
以上のように構成される本実施形態の油圧緩衝装置1では、油圧緩衝装置1において発生させる減衰力を変更することができる。そして、減衰力を変更する減衰力変更機構である減衰力変更部60では、ロッド部材21を磁気回路の一部として構成し、電磁石の所謂鉄芯として用いることで、例えば鉄芯を別途備える構成と比較して部品点数が少なくなる。
【0074】
また、本実施形態の油圧緩衝装置1では、部品点数の削減に伴って小型化が図られる。そのため、サイズの関係により、例えばシリンダ部10に設けざるを得なかった減衰力変更機構を、ロッド部材21の端部に設けることができる。ここで、例えば減衰力変更機構をシリンダ部10に設ける場合、シリンダ部10に曲げ力が入力されたときに、シリンダ部10に応力が集中するおそれがある。これに対し、本実施形態では、ロッド部材21に減衰力変更機構を設けられ、シリンダ部10に集中する応力が緩和される。
また、本実施形態の油圧緩衝装置1は、サイズの小型化が図られるため、ロッド部材21の軸方向におけるストローク量がより長く確保される。
【0075】
なお、上記の実施形態では、圧縮行程時、伸張行程時の双方の行程での第2開状態において、第2減衰バルブ52が閉じた状態ではあるが、第2減衰バルブ52が開いた状態としても良い。
また、回転部64に設けられる第1開口部6431等の形状は、上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、回転部64において、周方向に沿って形成されるとともに、その開口の幅が周方向において変化するような溝を形成しても構わない。
【0076】
また、本実施形態では、コイル部61およびロッド部材21によって生成される磁力は、少なくとも固定部材62および回転部64に作用すれば良い。従って、コイル部61およびロッド部材21により形成される磁場が、固定部材62および回転部64以外の他の領域に影響しないように、固定部材62および回転部64に対して磁場を遮蔽する部材を設けても良い。また、ロッド部材21についても、固定部材62および回転部64の周囲の部分以外に磁場が影響しないように、軸方向の途中に磁気が漏れないようにする部材を介在させても良い。
【0077】
さらに、回転部64は、コイル部61およびロッド部材21にて生じる磁力によって回転することができれば良く、上述した実施形態に限定されない。例えば、固定部材62または回転部64に永久磁石を設け、コイル部61およびロッド部材21にて生じる磁力によって他方の部材が吸引されるようにしても良い。
【0078】
また、本実施形態では、第2ピストン部50の第2減衰バルブ52を開く流れと開かない流れとを切り替えて、発生させる減衰力の変更を行っているが、第2ピストン部50は必須の構成ではない。例えば、油圧緩衝装置1において、第2ピストン部50を設けずに、回転部64の第1開口部6431や第2開口部6432のように流路断面積が異なる複数の流路におけるオイルの流れを切り替えて、発生させる減衰力の変更を行うようにしても良い。
【0079】
さらに、ボトムバルブ部70に代えて、本実施形態のピストン部30に相当する部材を設けても構わない。この場合には、例えばバルブボディ71に対して圧側バルブ721や伸側バルブ722を保持させる磁性材料であるボルトの周囲にコイル部61を配置し、コイル部61とそのボルトとによって磁力を発生するように構成すれば良い。
【0080】
なお、上記の実施形態において、油圧緩衝装置1は、いわゆる二重管構造であるが、これに限らず、いわゆる三重管構造でもよい。さらに、ボトムバルブ部70についても、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・構成でもよい。
【符号の説明】
【0081】
1…油圧緩衝装置(圧力緩衝装置の一例)、11…シリンダ(シリンダの一例)、21…ロッド部材(ロッド部材の一例)、30…ピストン部、40…第1ピストン部(区画部の一例)、50…第2ピストン部、51…第2ピストン(流路形成部の一例)、52…第2減衰バルブ(バルブの一例)、60…減衰力変更部(変更部の一例)、61…コイル部(コイル部の一例)、63…バイパス形成部(バイパス路形成部の一例)、64…回転部(可動部、回転部の一例)、65…カム部(回転固定部の一例)、Y1…第1油室(第1室の一例)、Y2…第2油室(第2室の一例)
図1
図2
図3
図4
図5
図6