(57)【要約】【課題】セミアクティブ油圧緩衝器の小型化をはかる。【解決手段】伸側行程で作動油を伸側圧力室１１から圧側圧力室１２へと導く伸側減衰弁２１と、伸側行程で作動油をタンク室１３から圧側圧力室１２へと導く伸側チェック弁１９と、伸側アンロード作動時に作動油を伸側圧力室１１からタンク室１３へと導く伸側アンロード弁１６と、圧側行程で作動油を圧側圧力室１２から伸側圧力室１１へと導く圧側減衰弁２２と、圧側行程で余剰作動油を圧側圧力室１２からタンク室１３へと導くタンク流入側減衰弁２３と、圧側行程で作動油を伸側圧力室１１へと導く圧側チェック弁２０と、圧側アンロード作動時に作動油を圧側減衰弁２２及びタンク流入側減衰弁２３を迂回して導く圧側アンロード弁１７とを備える。【選択図】　　図１
2004108507.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対変位する一方の物に連結されるシリンダと、このシリンダから摺動可能に突出して相対変位する他方の物に連結されるピストンロッドと、このピストンロッドに結合されシリンダ内に摺動可能に収められるピストンと、シリンダ内にピストンによって仕切られる伸側圧力室及び圧側圧力室と、シリンダの外側に設けられるタンク室とを備えるセミアクティブ油圧緩衝器において、
伸側行程で作動油を伸側圧力室から圧側圧力室へと導く伸側減衰弁と、伸側行程で作動油をタンク室から圧側圧力室へと導く伸側チェック弁と、伸側アンロード作動時に作動油を伸側圧力室からタンク室へと導く伸側アンロード弁と、圧側行程で作動油を圧側圧力室から伸側圧力室へと導く圧側減衰弁と、圧側行程で余剰作動油を圧側圧力室からタンク室へと導くタンク流入側減衰弁と、圧側行程で作動油を伸側圧力室へと導く圧側チェック弁と、圧側アンロード作動時に作動油を圧側圧力室から伸側圧力室へと圧側減衰弁を迂回して導くとともに圧側圧力室からタンク室へと導くタンク流入側減衰弁を迂回して導く圧側アンロード弁とを備えたことを特徴とするセミアクティブ油圧緩衝器。
【請求項２】
作動油を前記伸側圧力室から前記タンク室へと導く伸側アンロード通路と、作動油を前記圧側圧力室から伸側圧力室へ及びタンク室へと導く圧側アンロード通路と、圧側アンロード通路の圧側アンロード弁よりタンク室側の圧側アンロード通路下流側部と伸側アンロード通路の伸側アンロード弁より伸側圧力室側の伸側アンロード通路上流側部とを結ぶ連通路とを備え、この連通路に圧側チェック弁を介装したことを特徴とする請求項１に記載のセミアクティブ油圧緩衝器。
【請求項３】
前記圧側アンロード通路下流側部を前記連通路の分岐部より前記タンク室側で絞る絞り手段を備えたことを特徴とする請求項２に記載のセミアクティブ油圧緩衝器。
【請求項４】
前記タンク室と前記圧側圧力室を連通するタンク通路を備え、このタンク通路に前記圧側チェック弁を介装したことを特徴とする請求項１に記載のセミアクティブ油圧緩衝器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば鉄道車両、自動車、建築物等に設けられ、減衰力が可変制御されるセミアクティブ油圧緩衝器の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のセミアクティブ油圧緩衝器として、例えば特開平５−６５０１１号公報に開示されたものや、図５に示すものがある。
【０００３】
これについて説明すると、片ロッド形の油圧緩衝器１は、相対変位する一方の物に連結されるシリンダ２と、このシリンダ２から摺動可能に突出して相対変位する他方の物に連結されるピストンロッド３と、このピストンロッド３に結合されシリンダ２内に摺動可能に収められるピストン４とを備える。シリンダ２内はピストン４によって伸側圧力室１１と圧側圧力室１２に仕切られる。シリンダ２の外側にタンク室１３が設けられる。
【０００４】
セミアクティブ油圧緩衝器１は、伸張作動する伸側行程と収縮作動する圧側行程で作動油を伸側圧力室１１からタンク室１３へと導くユニフロー通路１４と、このユニフロー通路１４を流れる作動油に抵抗を付与する減衰弁１５と、伸側行程で伸側圧力室１１の作動油を圧側圧力室１２側に導く伸側アンロード弁１６と、圧側行程で圧側圧力室１２の作動油をタンク室１３へと導く圧側アンロード弁１７とを備える。
【０００５】
図示しないコントローラは振動制御対象物（例えば建物、車体等）の速度の方向に応じて圧側アンロード弁１７と伸側アンロード弁１６を開閉作動させて発生する減衰力を変化させるスカイフック制御等を行う。
【０００６】
圧側アンロード弁１７が閉弁した圧側オンロード作動時に、圧側圧力室１２の作動油はピストン２内のチェック弁１８を通って伸側圧力室１１へと流れ、伸側圧力室１１の作動油がユニフロー通路１４を通って減衰弁１５を介してタンク室１３へと流れ、減衰弁１５がこの作動油の流れに付与する抵抗によって高い圧側減衰力が生じる。
【０００７】
圧側アンロード弁１７が開弁した圧側アンロード作動時に、圧側圧力室１２の作動油は圧側アンロード弁１７を通ってタンク室１３へと流れ、ピストンロッド３の侵入に伴う余剰作動油のみがユニフロー通路１４、減衰弁１５を通ってタンク室１３へと流れ、圧側減衰力が減少する。
【０００８】
伸側アンロード弁１６が閉弁した伸側オンロード作動時に、タンク室１３の作動油はチェック弁１９を通って圧側圧力室１２へと流れ、伸側圧力室１１の作動油がユニフロー通路１４、減衰弁１５を通ってタンク室１３へと流れ、減衰弁１５がこの作動油の流れに付与する抵抗によって高い伸側減衰力が生じる。
【０００９】
伸側アンロード弁１６が開弁した伸側アンロード作動時に、伸側圧力室１１の作動油は伸側アンロード弁１６を通って圧側圧力室１２へと流れ、ピストンロッド３の侵入に伴う余剰作動油のみがタンク室１３からチェック弁１９を通って圧側圧力室１２へと流れ、伸側減衰力が減少する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のセミアクティブ油圧緩衝器１にあっては、単一の減衰弁１５を用いて伸側減衰力と圧側減衰力を付与する構造のため、伸側減衰力と圧側減衰力が等しく生じるように設定するには、ピストン４の断面積からピストンロッド３の断面積を引いたものとピストンロッド３の断面積を等しくする必要があり、装置の大型化を招くという問題点があった。
【００１１】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、セミアクティブ油圧緩衝器の小型化をはかることを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、相対変位する一方の物に連結されるシリンダと、このシリンダから摺動可能に突出して相対変位する他方の物に連結されるピストンロッドと、このピストンロッドに結合されシリンダ内に摺動可能に収められるピストンと、シリンダ内にピストンによって仕切られる伸側圧力室及び圧側圧力室と、シリンダの外側に設けられるタンク室とを備えるセミアクティブ油圧緩衝器に適用する。
【００１３】
そして、伸側行程で作動油を伸側圧力室から圧側圧力室へと導く伸側減衰弁と、伸側行程で作動油をタンク室から圧側圧力室へと導く伸側チェック弁と、伸側アンロード作動時に作動油を伸側圧力室からタンク室へと導く伸側アンロード弁と、圧側行程で作動油を圧側圧力室から伸側圧力室へと導く圧側減衰弁と、圧側行程で余剰作動油を圧側圧力室からタンク室へと導くタンク流入側減衰弁と、圧側行程で作動油を伸側圧力室へと導く圧側チェック弁と、圧側アンロード作動時に作動油を圧側圧力室から伸側圧力室へと圧側減衰弁を迂回して導くとともに圧側圧力室からタンク室へと導くタンク流入側減衰弁を迂回して導く圧側アンロード弁とを備えたことを特徴とするものとした。
【００１４】
第２の発明は、第１の発明において、作動油を伸側圧力室からタンク室へと導く伸側アンロード通路と、作動油を圧側圧力室から伸側圧力室及びタンク室へと導く圧側アンロード通路と、圧側アンロード通路の圧側アンロード弁よりタンク室側の圧側アンロード通路下流側部と伸側アンロード通路の伸側アンロード弁より伸側圧力室側の伸側アンロード通路上流側部とを結ぶ連通路とを備え、この連通路に圧側チェック弁を介装したことを特徴とするものとした。
【００１５】
第３の発明は、第２の発明において、圧側アンロード通路下流側部を連通路の分岐部よりタンク室側で絞る絞り手段を備えたことを特徴とするものとした。
【００１６】
第４の発明は、第１の発明において、タンク室と圧側圧力室を連通するタンク通路を備え、このタンク通路に圧側チェック弁を介装したことを特徴とするものとした。
【００１７】
【発明の作用および効果】
第１の発明によると、セミアクティブ油圧緩衝器は例えば振動制御対象物の速度方向等に応じて圧側アンロード弁と伸側アンロード弁を開閉作動させて発生する減衰力を変化させる制御が行われる。伸側減衰弁を介して伸側減衰力が付与され、圧側減衰弁及び流入側減衰弁を介して圧側減衰力が付与される構造のため、各減衰弁の特性を任意に設定して伸側減衰力と圧側減衰力を等しく設定することが可能である。したがって、前記従来装置のようにピストンの断面積からピストンロッドの断面積を引いたものとピストンロッドの断面積を等しくしなければならないという制約が解消され、装置の小型化がはかれる。
【００１８】
第２の発明によると、圧側アンロード通路下流側部と伸側アンロード通路上流側部とを結ぶ連通路に圧側チェック弁を介装する構造のため、各通路を独立して設ける構造に比べて、構造の簡素化がはかれる。
【００１９】
第３の発明によると、圧側アンロード作動時に圧側アンロード弁を通過した後にタンク室へ流入しようとする作動油の流れに抵抗を付与し、作動油が圧側チェック弁を介して伸側圧力室１１へと流入することが促される。このため、伸側圧力室の圧力が低くなり過ぎることがなく、伸側行程に反転する際に伸側減衰力の立ち上がり不良を防止する。また、作動油を伸側圧力室へと導く配管径を大きくしたり、圧側チェック弁の開口面積を大きくする必要がなくなり、装置の小型化がはかれる。
【００２０】
第４の発明によると、圧側アンロード作動時に、タンク室の作動油が圧側チェック弁を介して伸側圧力室へと流入するため、伸側圧力室の圧力が低くなり過ぎることがなく、伸側行程に反転する際に伸側減衰力の立ち上がり不良を防止する。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２２】
図１に示すように、片ロッド形の油圧緩衝器１は、相対変位する一方の物に連結されるシリンダ２と、このシリンダ２から摺動可能に突出して相対変位する他方の物に連結されるピストンロッド３と、このピストンロッド３に結合されシリンダ２内に摺動可能に収められるピストン４とを備える。シリンダ２内はピストン４によって伸側圧力室１１と圧側圧力室１２に仕切られる。シリンダ２の外側にタンク室１３が設けられる。
【００２３】
セミアクティブ油圧緩衝器１は、伸側減衰力を二段階に切換える構成として、伸側行程で作動油を伸側圧力室１１から圧側圧力室１２へと導く伸側減衰弁２１と、伸側行程で作動油をタンク室１３から圧側圧力室１２へと導く伸側チェック弁１９と、伸側アンロード作動時に作動油を伸側圧力室１１からタンク室１３へと導く伸側アンロード弁１６とを備える。
【００２４】
セミアクティブ油圧緩衝器１は、圧側減衰力を二段階に切換える構成として、圧側行程で作動油を圧側圧力室１２から伸側圧力室１１へと導く圧側減衰弁２２と、圧側行程で余剰作動油を圧側圧力室１２からタンク室１３へと導くタンク流入側減衰弁２３と、圧側行程での作動油を伸側圧力室１１へと導く圧側チェック弁２０と、圧側アンロード作動時に作動油を圧側圧力室１２からタンク室１３へと導くタンク流入側減衰弁２３を迂回して導く圧側アンロード弁１７とを備える。
【００２５】
各減衰弁２１〜２３は所定の開弁圧を超えるのに伴って開弁するリリーフ弁構造を有し、緩衝器１の作動速度に比例した減衰力を付与する。
【００２６】
ピストン２には伸側圧力室１１と圧側圧力室１２を結ぶ２本の通孔が形成され、一方の通孔に伸側減衰弁２１が介装され、他方の通孔に圧側減衰弁２２が介装される。
【００２７】
伸側圧力室１１とタンク室１３を連通する伸側アンロード通路３１が配設され、この伸側アンロード通路３１の途中に伸側アンロード弁１６が介装される。伸側アンロード弁１６は通電時に伸側アンロード通路３１を開通させ、非通電時に伸側アンロード通路３１をチェック弁１６ａを介して閉じる。
【００２８】
圧側圧力室１２とタンク室１３を連通するタンク流入側減衰通路３０が配設される。このタンク流入側減衰通路３０の途中にタンク流入側減衰弁２３が介装される。
【００２９】
圧側圧力室１２と伸側圧力室１１及びタンク室１３を連通する圧側アンロード通路３２が配設される。この圧側アンロード通路３２はタンク流入側減衰通路３０とその通路構成部（配管）を部分的に共通化して設けられる。
【００３０】
圧側アンロード通路３２の途中に圧側アンロード弁１７が介装される。圧側アンロード弁１７は通電時に圧側アンロード通路３２を開通させ、非通電時に圧側アンロード通路３２をチェック弁１７ａを介して閉じる。
【００３１】
本実施の形態では、圧側アンロード通路３２の圧側アンロード弁１７よりタンク室１３側の圧側アンロード通路下流側部３２ａと、伸側アンロード通路３１の伸側アンロード弁１６より伸側圧力室１１側の伸側アンロード通路上流側部３１ａとを結ぶ連通路３３を設け、この連通路３３に圧側チェック弁２０が介装される。
【００３２】
図示しないコントローラは油圧緩衝器１の振動制御対象物の速度方向に応じて圧側アンロード弁１７と伸側アンロード弁１６を開閉作動させて発生する減衰力を変化させるスカイフック制御等を行う。
【００３３】
圧側アンロード弁１７が閉弁した圧側オンロード作動時に、圧側圧力室１２の作動油はピストン２内の圧側減衰弁２２を通って伸側圧力室１１へと流れ、ピストンロッド３の侵入に伴う余剰作動油がタンク流入側減衰通路３０、タンク流入側減衰弁２３を通ってタンク室１３へと流れ、圧側減衰弁２２及び流入側減衰弁２３がこの作動油の流れに付与する抵抗によって高い圧側減衰力が生じる。
【００３４】
圧側アンロード弁１７が開弁した圧側アンロード作動時に、圧側圧力室１２の作動油は圧側アンロード弁１７を通ってタンク室１３へと流れるとともに、圧側チェック弁２０を通って伸側圧力室１１へと流れ、圧側減衰力が減少する。
【００３５】
この圧側アンロード作動時に、作動油が圧側チェック弁２０を介して伸側圧力室１１へと流入するため、伸側圧力室１１の圧力が低くなり過ぎることがなく、伸側行程に反転する際に伸側減衰力の立ち上がり不良を防止する。
【００３６】
伸側アンロード弁１６が閉弁した伸側オンロード作動時に、伸側圧力室１１の作動油が伸側減衰弁２１を通って圧側圧力室１２へと流れ、伸側減衰弁２１がこの作動油の流れに付与する抵抗によって高い伸側減衰力が生じる。このとき、ピストンロッド３の侵入に伴う余剰作動油がタンク室１３から伸側チェック弁１９を通って圧側圧力室１２へと流れる。
【００３７】
伸側アンロード弁１６が開弁した伸側アンロード作動時に、伸側圧力室１１の作動油は伸側アンロード弁１６を通ってタンク室１３へと流れ、タンク室１３の作動油は伸側チェック弁１９を通って圧側圧力室１２へと流れ、伸側減衰力が減少する。
【００３８】
このように、伸側減衰弁２１を介して伸側減衰力が付与され、圧側減衰弁２２及び流入側減衰弁２３を介して圧側減衰力が付与される構造のため、各減衰弁２１〜２３の特性を任意に設定して伸側減衰力と圧側減衰力を等しく設定することが可能である。したがって、前記従来装置のようにピストン４の断面積からピストンロッド３の断面積を引いたものとピストンロッド３の断面積を等しくしなければならないという制約が解消され、装置の小型化がはかれる。
【００３９】
本実施の形態では、圧側アンロード通路下流側部３２ａと伸側アンロード通路上流側部３１ａとを結ぶ連通路３３に圧側チェック弁２０を介装する構造のため、各通路３１，３２を独立して設ける構造に比べて、構造の簡素化がはかれる。
【００４０】
しかし、圧側アンロード作動時に圧側圧力室１２の作動油が圧側アンロード通路３２から連通路３３及び伸側アンロード通路３１を通って伸側圧力室１１へと流れるため、その通路長が長くなってこの作動油の流れに付与される通路抵抗が過大になる可能性があった。また、この通路抵抗を減らすため、配管径を大きくしたり、圧側チェック弁２０の開口面積を大きくすると、装置の大型化を招くという問題点が生じた。
【００４１】
この対策として、図２に示す他の実施の形態は、圧側アンロード通路下流側部３２ａを連通路３３の分岐部よりタンク室１３側で絞る絞り手段としてオリフィス３５が介装される。
【００４２】
圧側アンロード作動時に、オリフィス３５は圧側アンロード弁１７を通過した後にタンク室１３へ流入しようとする作動油の流れに抵抗を付与し、作動油が圧側チェック弁２０を介して伸側圧力室１１へと流入することが促される。このため、伸側圧力室１１の圧力が低くなり過ぎることがなく、伸側行程に反転する際に伸側減衰力の立ち上がり不良を防止する。また、作動油を伸側圧力室１１へと導く配管径を大きくしたり、圧側チェック弁２０の開口面積を大きくする必要がなくなり、装置の小型化がはかれる。
【００４３】
また、図３に示す他の実施の形態は、圧側アンロード通路下流側部３２ａを連通路３３の分岐部よりタンク室１３側で絞る絞り手段として調圧弁３６が介装される。この調圧弁３６は所定の開弁圧を超えるのに伴って開弁するリリーフ弁構造を有し、緩衝器１の作動速度に比例した抵抗を付与する。このため、伸側圧力室１１の圧力が低くなり過ぎることを有効に抑えられ、伸側行程に反転する際に伸側減衰力の立ち上がり不良を防止する。
【００４４】
次に図４に示す他の実施の形態を説明する。なお、前記実施の形態と同一構成部には同一符号を付す。
【００４５】
タンク室１３と圧側圧力室１２を連通するタンク通路４０が設けられ、このタンク通路４０に圧側チェック弁２０が介装される。
【００４６】
この場合、圧側アンロード作動時に、タンク室１３の作動油が圧側チェック弁２０を介して伸側圧力室１１へと流入するため、伸側圧力室１１の圧力が低くなり過ぎることがなく、伸側行程に反転する際に伸側減衰力の立ち上がり不良を防止する。
【００４７】
本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示すセミアクティブ油圧緩衝器の構成図。
【図２】他の実施の形態を示すセミアクティブ油圧緩衝器の構成図。
【図３】さらに他の実施の形態を示すセミアクティブ油圧緩衝器の構成図。
【図４】さらに他の実施の形態を示すセミアクティブ油圧緩衝器の構成図。
【図５】従来例を示すセミアクティブ油圧緩衝器の構成図。
【符号の説明】
１　セミアクティブ油圧緩衝器
２　シリンダ
３　ピストンロッド
４　ピストン
１１　伸側圧力室
１２　圧側圧力室
１３　タンク室
１６　伸側アンロード弁
１７　圧側アンロード弁
１９　伸側チェック弁
２０　圧側チェック弁
２１　伸側減衰弁
２２　圧側減衰弁
２３　タンク流入側減衰弁
３０　タンク流入側減衰通路
３１　伸側アンロード通路
３１ａ　伸側アンロード通路上流部
３２　圧側アンロード通路
３２ａ　圧側アンロード通路下流部
３３　連通路
３５　オリフィス（絞り手段）
３６　調圧弁（絞り手段）
４０　タンク通路
【図１】
2004108507.tif 000003
【図２】
2004108507.tif 000004
【図３】
2004108507.tif 000005
【図４】
2004108507.tif 000006
【図５】
2004108507.tif 000007