(57)【要約】【課題】緩衝器の設計の自由度を向上させることが可能な緩衝器を提供する事である。【解決手段】上記した課題を解決するために、本発明の緩衝器Ｄは、シリンダ１と、シリンダ１を二つの圧力室Ａ，Ｂに区画するピストン２と、作動時に拡大する圧力室Ａ，Ｂ内の流体を旋回させる旋回流発生手段３を備え、減衰バルブで通過する流体に抵抗を与えて二つの圧力室間に差圧を生じせしめて減衰力を発生するのではなく、作動時に拡大する圧力室内の流体に旋回流を生じせしめて二つの圧力室間に差圧を生じせしめて減衰力を発生するので、減衰力発生要素として減衰バルブを採用する以外の選択肢を設計者に与え、緩衝器の設計の自由度を高めることができる。【選択図】図１
2008298247.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダと、シリンダを二つの圧力室に区画するピストンとを備えた緩衝器において、作動時に拡大する圧力室内の流体を旋回させる旋回流発生手段を備えたことを特徴とする緩衝器。
【請求項２】
旋回流発生手段は、ピストンに設けられて各圧力室同士を連通するとともに通過する流体を拡大する圧力室内で旋回させる通路であることを特徴とする請求項１に記載の緩衝器。
【請求項３】
ピストンは、一方の圧力室側と他方が圧力室側の両端にそれぞれ縮径部を備え、通路の一方の圧力室側の端部は一方の圧力室側の縮径部側面から開口し、通路の他方の圧力室側の端部は他方の圧力室側の縮径部側面から開口することを特徴とする請求項２に記載の緩衝器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、緩衝器の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の緩衝器としては、たとえば、シリンダと、シリンダ内に摺動自在に挿入されてシリンダ内を二つの圧力室に区画するピストンと、上記各圧力室を連通する通路と、通路の途中に設けた減衰力発生要素としての減衰バルブとを備えて構成される周知の緩衝器がある。
【０００３】
この緩衝器では、作動時、すなわち、シリンダに対してピストンが相対移動して一方の圧力室を拡大（圧縮）させるとともに他方の圧力室を圧縮（拡大）するときに、圧縮する圧力室内の作動流体を拡大する圧力室へ上記通路を介して移動させ減衰バルブで当該作動流体の移動流れに抵抗を与え、一方の圧力室内の圧力と他方の圧力室内の圧力に差を生じせしめて、ピストンのシリンダに対する相対移動を抑制する減衰力を発生するようになっている。
【０００４】
したがって、このような緩衝器では、一方の圧力室内の圧力と他方の圧力室内の圧力に差を生じせしめるのに、作動液体の減衰バルブ通過時の圧力損失を利用している（たとえば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特願２００４−８４２４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のように構成された緩衝器においては、特に問題がある訳ではないが、減衰力発生の根源には、作動流体の減衰バルブ通過時の圧力損失にあるため、減衰バルブが必須となる。
【０００６】
したがって、緩衝器の設計上、減衰バルブの緩衝器内への設置が必須であるため、緩衝器の設計が硬直的となり緩衝器の設計の自由度が低くなってしまう。
【０００７】
そこで、本発明は、上記した不具合を改善するために創案されたものであって、その目的とするところは、緩衝器の設計の自由度を向上させることが可能な緩衝器を提供する事である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記した目的を解決するために、本発明における課題解決手段は、シリンダと、シリンダを二つの圧力室に区画するピストンとを備えた緩衝器において、作動時に拡大する圧力室内の流体を旋回させる旋回流発生手段を備えた。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の緩衝器によれば、減衰バルブで通過する流体に抵抗を与えて二つの圧力室間に差圧を生じせしめて減衰力を発生するのではなく、作動時に拡大する圧力室内の流体に旋回流を生じせしめて二つの圧力室間に差圧を生じせしめて減衰力を発生する。
【００１０】
したがって、本発明の緩衝器によれば、減衰力発生原理を異にする旋回流発生手段によって減衰力を発生することができるので、減衰力発生要素として減衰バルブを採用する以外の選択肢を設計者に与え、緩衝器の設計の自由度を高めて、緩衝器設計者の設計負担を軽減する事が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明のバルブ構造を図に基づいて説明する。図１は、一実施の形態における緩衝器の縦断面図である。図２は、一実施の形態における緩衝器のピストンの平面図である。
【００１２】
一実施の形態における緩衝器Ｄは、図１に示すように、シリンダ１と、シリンダ１内に摺動自在に挿入されるとともにシリンダ１内を二つの圧力室となる上室Ａと下室Ｂとに区画するピストン２と、作動時に拡大する圧力室内の流体を旋回させる旋回流発生手段３とを備えるとともに、さらに、シリンダ１内のピストン２より図１中下方側に摺動自在に挿入されてシリンダ１内を上室Ａと下室Ｂでなる作動室Ｌと気室Ｇとに区画するフリーピストン４を備える。したがって、この場合、緩衝器Ｄは、いわゆる、単筒型の緩衝器として構成されている。
【００１３】
以下、各部材について詳細に説明すると、ピストン２は、上述のように、シリンダ１内に２つの圧力室となる上室Ａと下室Ｂを画成しており、この上室Ａおよび下室Ｂとでなる作動室Ｌには、作動油等の流体が充填されている。また、下室Ｂの図中下方には上記フリーピストン４により気室Ｇが区画されている。
【００１４】
そして、ピストン２の一端にはロッド５が連結されており、このロッド５は、シリンダ１の上端に設けられる環状のヘッド部材６によって摺動自在に軸支され、シリンダ１内が封止されている。さらに、シリンダ１の下端は、キャップ７によって閉塞されてシリンダ１は密封状態とされている。
【００１５】
また、ロッド５は環状のヘッド部材６の軸心部からシリンダ１外へ突出させてあり、このロッド５の上端とシリンダ１の下端に設けられる図示しない取付ブラケットを介して緩衝器Ｄを制振対象に取付ける事ができるようになっている。
【００１６】
さらに、ピストン２は、図１中上側となる上室Ａ側が縮径されて形成される上側縮径部２ａと、図１中下側となる下室Ｂ側が縮径されて形成される下側縮径部２ｂとを備えており、上側縮径部２ａと下側縮径部２ｂとで挟まれた中央部２ｃの外周がシリンダ１の内周に摺接して、この中央部２ｃで上室Ａと下室Ｂを区画している。
【００１７】
また、ピストン２には、上記した上室Ａと下室Ｂとを連通する通路１０を備えており、この通路１０の上室Ａ側の端部１０ａは上側縮径部２ａの側面から開口するとともに、この通路１０の下室Ｂ側の端部１０ｂは上側縮径部２ｂの側面から開口している。
【００１８】
そして、たとえば、緩衝器Ｄが伸長動作して、上室Ａが圧縮されて下室Ｂが拡大される場合には、流体が当該通路１０を通過して上室Ａから下室Ｂへ移動するが、流体が当該通路１０を通過すると、当該通過流体は、拡大する下室Ｂ内にピストン速度に応じた流速で噴射され、シリンダ１の内壁に衝突し当該内壁に沿って旋回せしめられる。
【００１９】
他方、緩衝器Ｄが収縮動作して、下室Ｂが圧縮されて上室Ａが拡大される場合には、流体が当該通路１０を通過して下室Ｂから上室Ａへ移動するが、流体が当該通路１０を通過すると、当該通過流体は、拡大する上室Ａ内にピストン速度に応じた流速で噴射され、シリンダ１の内壁に衝突し当該内壁に沿って旋回せしめられる。
【００２０】
なお、気室Ｇは、緩衝器Ｄが伸縮する際にフリーピストン４がシリンダ１に対し図中上下に移動して、その容積を膨縮することで、シリンダ１内で過不足となるシリンダ１内に侵入もしくはシリンダ１内から退出するロッド５の体積を補償している。
【００２１】
このように、緩衝器Ｄが作動する、すなわち、シリンダ１に対してピストン２が図１中上下方向に相対移動する際には、通路１０によって下流側の拡大する上室Ａあるいは下室Ｂ内で流体を旋回させることができる。すなわち、この実施の形態の場合、旋回流発生手段３は通路１０で構成されている。
【００２２】
また、通路１０の端部１０ａ，１０ｂの向きについては、図２に示すように、その端部１０ａ，１０ｂの軸線と当該軸線が交わるシリンダ１の内壁部における接線とで作られる角度θが極力小さくなるように設定されると、通路１０の通過後の流体をシリンダ１の内壁に沿って旋回させ易くなるので、有利となる。
【００２３】
さらに、本実施の形態では、ピストン２の上室Ａ側および下室Ｂ側の両端にそれぞれ縮径部２ａ，２ｂを設けて、通路１０をその各縮径部２ａ，２ｂの側面から開口しているので、通路１０を通過した流体をシリンダ１の内壁へ向かって噴射させる事が可能となって、より一層流体を旋回させ易くなる。
【００２４】
つづいて、上記のように構成された緩衝器Ｄの作用について説明する。上述のように、緩衝器Ｄが作動すると、拡大する側の圧力室、つまり、緩衝器Ｄが伸長作動する場合には下室Ｂ、緩衝器Ｄが収縮動作する場合には上室Ａ内に、通路１０を通過した流体が拡大する上室Ａあるいは下室Ｂ内で旋回流となって噴出する。
【００２５】
そして、このように流体が旋回して、上室Ａあるいは下室Ｂ内に旋回流が生じると、上室Ａあるいは下室Ｂ内にて旋回した流体の中心側ほど圧力降下が生じる。
【００２６】
この拡大する上室Ａ（下室Ｂ）の圧力下降に対して、圧縮される側の圧力室となる下室Ｂ（上室Ａ）では圧力が上昇する傾向となり、拡大側の上室Ａ（下室Ｂ）と圧縮側の下室Ｂ（上室Ａ）との間に圧力差が生じ、この圧力差とピストン２の受圧面積差によって当該緩衝器Ｄは減衰力を発生する。
【００２７】
なお、圧縮側の圧力室にて、圧力が上昇する傾向となるのは、通路１０の流路抵抗に起因している。
【００２８】
このように、この緩衝器Ｄは、減衰バルブで通過する流体に抵抗を与えて二つの圧力室間に差圧を生じせしめて減衰力を発生するのではなく、作動時に拡大する圧力室内の流体に旋回流を生じせしめて二つの圧力室間に差圧を生じせしめて減衰力を発生するのである。
【００２９】
したがって、本発明の緩衝器によれば、減衰力発生原理を異にする旋回流発生手段によって減衰力を発生することができるので、減衰力発生要素として減衰バルブを採用する以外の選択肢を設計者に与え、緩衝器の設計の自由度を高めて、緩衝器設計者の設計負担を軽減する事が可能となる。
【００３０】
さらに、旋回流発生手段３が通路１０である場合には、減衰バルブの弁体のように可動部を設ける必要が無いので、緩衝器が経年劣化しにくくなり緩衝器を長寿命化することができる。
【００３１】
なお、旋回流発生手段３としての通路１０は、拡大する圧力室内に旋回流を生じせしめる事ができればよいので、通路１０の形状は上述したところに限定されない。
【００３２】
また、本実施の形態の場合、緩衝器Ｄは、単筒型緩衝器として構成されているが、緩衝器をシリンダ１の外方にリザーバタンクを備えた複筒型緩衝器して構成するとしてもよく、また、その場合に、作動室Ｌとリザーバとを仕切る部材に旋回流発生手段、この実施の形態では旋回流を生じさせる通路を設けるようにしてもよい。
【００３３】
さらに、流体は液体に限定されず、流体が気体の場合には、気体が圧縮性に富むので、上述の緩衝器Ｄのように、体積補償のための気室Ｇを設けなくともよい。
【００３４】
以上で、本発明の実施の形態についての説明を終えるが、本発明の範囲は図示されまたは説明された詳細そのものには限定されないことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】一実施の形態における緩衝器の縦断面図である。
【図２】一実施の形態における緩衝器のピストンの平面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  シリンダ
２  ピストン
２ａ  ピストンにおける上側縮径部
２ｂ  ピストンにおける下側縮径部
２ｃ  ピストンにおける中間部
３  旋回流発生手段
４  フリーピストン
５  ロッド
６  ヘッド部材
７  キャップ
１０  旋回流発生手段としての通路
１０ａ  通路の上室側の端部
１０ｂ  通路の下室側の端部
Ａ  一方の圧力室たる上室
Ｂ  他方の圧力室たる下室
Ｄ  緩衝器
Ｇ  気室
Ｌ  液室
【図１】
2008298247.tif 000003
【図２】
2008298247.tif 000004