JP7737958B2 - buffer - Google Patents
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Description
本発明は、緩衝器に関するもので、特に、ピストンロッドのストロークによって生じる作動流体の流れを制御して減衰力を調整する減衰力調整式緩衝器に関する。 The present invention relates to shock absorbers, and more particularly to adjustable damping force shock absorbers that adjust damping force by controlling the flow of working fluid generated by the stroke of a piston rod.
特許文献1には、メインバルブ51及びメインボディ52の内周にパイロットケース73と一体に形成されたピン部85を挿通し、該ピン部85に取り付けたナット87を締め付けることにより、メインバルブ51、メインボディ52、及びパイロットケース73を一体化させた緩衝器(以下「従来の緩衝器」と称する)が開示されている。 Patent Document 1 discloses a shock absorber (hereinafter referred to as a "conventional shock absorber") in which a pin portion 85 formed integrally with a pilot case 73 is inserted into the inner periphery of the main valve 51 and main body 52, and a nut 87 attached to the pin portion 85 is tightened to integrate the main valve 51, main body 52, and pilot case 73.
従来の緩衝器では、メインバルブ51の環状流路21の内圧がメインボディ52に曲げ荷重として作用する。また、従来の緩衝器は、一側にメインバルブ51の背圧室72が形成されたパイロットケース73と、他側にパイロットバルブ71が着座するシート部102(パイロットバルブシート部)と、が別個に構成される。ここで、パイロットケース73は、メインボディ52に作用する曲げ荷重を受けるため、底部75の肉厚を厚く(軸方向長さを長く)形成する必要があった。このため、減衰力調整機構31の軸長が長くなり、緩衝器が大型化する要因になっていた。 In conventional shock absorbers, the internal pressure of the annular flow path 21 of the main valve 51 acts as a bending load on the main body 52. Furthermore, conventional shock absorbers are constructed separately from one another: a pilot case 73, on one side of which the back pressure chamber 72 of the main valve 51 is formed, and a seat portion 102 (pilot valve seat portion) on which the pilot valve 71 seats, on the other side. Because the pilot case 73 bears the bending load acting on the main body 52, it was necessary to increase the thickness of the bottom portion 75 (longer axial length). This increased the axial length of the damping force adjustment mechanism 31, which resulted in an increase in the size of the shock absorber.
本発明は、緩衝器を小型化することを課題とする。 The objective of this invention is to reduce the size of the shock absorber.
本発明の緩衝器は、作動液が封入されたシリンダと、該シリンダ内に挿入されて前記シリンダ内を2室に画成するピストンと、前記シリンダの外周に設けられた外筒と、前記シリンダと前記外筒との間に形成されて作動液及びガスが封入されたリザーバと、前記シリンダと前記外筒との間に設けられて前記シリンダ内に連通する接続管と、前記外筒の外部に設けられたバルブケースに収容されて前記接続管に接続された減衰力発生機構と、を備えた緩衝器であって、前記減衰力発生機構は、減衰力を発生させるメインバルブと、前記メインバルブが当接するシート部材と、一側に内圧が前記メインバルブに閉弁方向へ作用する背圧室が形成され、他側に前記背圧室の内圧を調整するパイロットバルブが着座されるパイロットバルブシート部が形成されたパイロットケースと、を有し、前記シート部材、前記メインバルブには、前記パイロットケースと一体に形成されたピン部が挿通され、前記ピン部には、前記シート部材、前記メインバルブ、及び前記パイロットケースを締結させる締結部材が設けられることを特徴とする。 a piston inserted into the cylinder to divide the interior of the cylinder into two chambers; an outer cylinder attached to the outer periphery of the cylinder; a reservoir formed between the cylinder and the outer cylinder and filled with hydraulic fluid and gas; a connecting pipe provided between the cylinder and the outer cylinder and communicating with the interior of the cylinder; and a damping force generating mechanism housed in a valve case attached to the outside of the outer cylinder and connected to the connecting pipe, wherein the damping force generating mechanism has a main valve that generates damping force, a seat member against which the main valve abuts, and a pilot case having a back pressure chamber formed on one side in which internal pressure acts on the main valve in a valve closing direction and a pilot valve seat portion formed on the other side on which a pilot valve that adjusts the internal pressure of the back pressure chamber is seated, and wherein a pin portion formed integrally with the pilot case is inserted into the seat member and the main valve, and a fastening member that fastens the seat member, the main valve, and the pilot case is provided on the pin portion .
本発明によれば、減衰力調整機構の軸長を短くすることが可能であり、緩衝器を小型化することができる。 This invention makes it possible to shorten the axial length of the damping force adjustment mechanism, thereby enabling the shock absorber to be made more compact.
本発明の一実施形態を添付した図を参照して説明する。
図1に示されるように、本実施形態は、減衰力調整機構31が外筒3の側壁に横付けされた、所謂、制御バルブ横付型の減衰力調整式油圧緩衝器1(以下「緩衝器1」と称する)である。便宜上、図1における上下方向をそのまま「上下方向」と称する。
An embodiment of the present invention will now be described with reference to the accompanying drawings.
As shown in Fig. 1, this embodiment is a so-called horizontally mounted control valve damping force adjustable hydraulic shock absorber 1 (hereinafter referred to as "shock absorber 1") in which a damping force adjustment mechanism 31 is mounted horizontally on the side wall of an outer cylinder 3. For convenience, the up-down direction in Fig. 1 will be referred to as the "up-down direction".
緩衝器1は、外筒3の内側にシリンダ2が設けられた複筒構造をなし、外筒3とシリンダ2との間には、リザーバ4が形成される。シリンダ2内には、シリンダ2内をシリンダ上室2Aとシリンダ下室2Bとの2室に画成するピストン5が摺動可能に嵌装される。ピストン5には、ピストンロッド6の下端部が連結される。ピストンロッド6の上端側は、シリンダ上室2Aを通過し、さらにシリンダ2及び外筒3の上端部に取り付けられたロッドガイド8とオイルシール9とに挿通されてシリンダ2の外部へ突出する。 The shock absorber 1 has a twin-cylinder structure with a cylinder 2 inside an outer cylinder 3, and a reservoir 4 formed between the outer cylinder 3 and the cylinder 2. A piston 5 is slidably fitted within the cylinder 2, dividing the interior of the cylinder 2 into two chambers: an upper cylinder chamber 2A and a lower cylinder chamber 2B. The lower end of a piston rod 6 is connected to the piston 5. The upper end of the piston rod 6 passes through the upper cylinder chamber 2A and is inserted into a rod guide 8 and an oil seal 9 attached to the upper ends of the cylinder 2 and outer cylinder 3, protruding outside the cylinder 2.
ピストン5には、シリンダ上室2Aとシリンダ下室2Bとを連通する伸び側通路11及び縮み側通路12が設けられる。縮み側通路12には、シリンダ下室2Bからシリンダ上室2Aへの作動液の流通を許容する逆止弁13が設けられる。他方、伸び側通路11には、シリンダ上室2A側の圧力が設定圧力に達することで開弁し、シリンダ上室2A側の圧力をシリンダ下室2B側へ逃がすディスクバルブ14(リリーフバルブ)が設けられる。 The piston 5 is provided with an extension passage 11 and a compression passage 12 that connect the upper cylinder chamber 2A and the lower cylinder chamber 2B. The compression passage 12 is provided with a check valve 13 that allows hydraulic fluid to flow from the lower cylinder chamber 2B to the upper cylinder chamber 2A. The extension passage 11 is provided with a disk valve 14 (relief valve) that opens when the pressure in the upper cylinder chamber 2A reaches a set pressure, releasing the pressure in the upper cylinder chamber 2A to the lower cylinder chamber 2B.
シリンダ2の下端部には、シリンダ下室2Bとリザーバ4とを区画するベースバルブ10が設けられる。ベースバルブ10には、シリンダ下室2Bとリザーバ4とを連通する伸び側通路15及び縮み側通路16が設けられる。伸び側通路15には、リザーバ4側からシリンダ下室2B側への作動液の流通を許容する逆止弁17が設けられる。他方、縮み側通路16には、シリンダ下室2B側の圧力が設定圧力に達することで開弁し、シリンダ下室2B側の圧力をリザーバ4側へ逃すディスクバルブ18(リリーフバルブ)が設けられる。なお、シリンダ2内には作動液が封入され、リザーバ4内には作動液及びガスが封入される。 A base valve 10 is provided at the lower end of the cylinder 2, separating the cylinder lower chamber 2B from the reservoir 4. The base valve 10 is provided with an extension passage 15 and a compression passage 16 that connect the cylinder lower chamber 2B to the reservoir 4. The extension passage 15 is provided with a check valve 17 that allows hydraulic fluid to flow from the reservoir 4 to the cylinder lower chamber 2B. The compression passage 16 is provided with a disc valve 18 (relief valve) that opens when the pressure in the cylinder lower chamber 2B reaches a set pressure, releasing the pressure in the cylinder lower chamber 2B to the reservoir 4. Hydraulic fluid is sealed in the cylinder 2, and hydraulic fluid and gas are sealed in the reservoir 4.
シリンダ2の外周には、上下一対のシール部材19,19を介してセパレータチューブ20(接続管)が取り付けられる。シリンダ2とセパレータチューブ20との間には、環状流路21が形成される。環状流路21は、シリンダ2の側壁の上端側に設けられた通路22によりシリンダ上室2Aに連通される。セパレータチューブ20の側壁の下端側には、側方に突出して先端が開口する円筒形の接続口23が設けられる。外筒3の側壁には、接続口23と対向する位置に取付孔24が形成される。取付孔24は、接続口23と同軸に配置され、且つ接続口23の外径よりも大きい内径を有する。外筒3の側壁には、取付孔24を囲むようにして略円筒形のバルブケース25が設けられる。バルブケース25には、減衰力調整機構31が収容される。 A separator tube 20 (connecting pipe) is attached to the outer periphery of the cylinder 2 via a pair of upper and lower seal members 19, 19. An annular flow path 21 is formed between the cylinder 2 and the separator tube 20. The annular flow path 21 is connected to the cylinder upper chamber 2A via a passage 22 provided at the upper end of the side wall of the cylinder 2. A cylindrical connection port 23 that protrudes laterally and opens at its tip is provided at the lower end of the side wall of the separator tube 20. A mounting hole 24 is formed in the side wall of the outer cylinder 3 at a position opposite the connection port 23. The mounting hole 24 is positioned coaxially with the connection port 23 and has an inner diameter larger than the outer diameter of the connection port 23. A substantially cylindrical valve case 25 is provided in the side wall of the outer cylinder 3, surrounding the mounting hole 24. The valve case 25 houses a damping force adjustment mechanism 31.
図2に示されるように、減衰力調整機構31は、減衰力を発生させる背圧型のメインバルブ51と、該メインバルブ51が当接する環状のメインボディ52(シート部材)と、メインバルブ51の背部に形成されて内圧がメインバルブ51に対して閉弁方向へ作用する背圧室72と、一側(シリンダ2に接近する方向の側であって図2における左側)に背圧室72が形成されるパイロットケース73と、背圧室72の内圧を調整してメインバルブ51の開弁圧力を制御するパイロットバルブ71と、パイロットケース73の他側(シリンダ2から離反する方向の側であって図2における右側)に形成され、パイロットバルブ71が着座されるパイロットバルブシート部74と、パイロットバルブ71の下流側に設けられるフェイルセーフバルブ111と、パイロットバルブ71の開弁圧力を制御するソレノイド121と、を備える。 As shown in FIG. 2, the damping force adjustment mechanism 31 includes a back-pressure-type main valve 51 that generates a damping force, an annular main body 52 (seat member) against which the main valve 51 abuts, a back-pressure chamber 72 formed behind the main valve 51, whose internal pressure acts on the main valve 51 in a valve-closing direction, a pilot case 73 on one side (the side approaching the cylinder 2, the left side in FIG. 2) of which the back-pressure chamber 72 is formed, a pilot valve 71 that controls the valve-opening pressure of the main valve 51 by adjusting the internal pressure of the back-pressure chamber 72, a pilot valve seat 74 formed on the other side of the pilot case 73 (the side moving away from the cylinder 2, the right side in FIG. 2) on which the pilot valve 71 is seated, a fail-safe valve 111 provided downstream of the pilot valve 71, and a solenoid 121 that controls the valve-opening pressure of the pilot valve 71.
メインボディ52の他側端面(図2における「右側端面」)の外周縁部には、メインバルブ51の外周縁部が離着座可能に当接する環状のシート部53が形成される。シート部53の内周側、換言すれば、メインバルブ51の上流側には、環状凹部55が形成される。他方、メインボディ52の一側端面(図2における「左側端面」)には、セパレータチューブ20の接続口23が嵌合(挿入)される凹部56が形成される。凹部56は、メインボディ52と同軸の内円筒面からなる内周面57を有する。 An annular seat portion 53 is formed on the outer peripheral edge of the other end face (the "right end face" in Figure 2) of the main body 52, against which the outer peripheral edge of the main valve 51 can removably seat. An annular recess 55 is formed on the inner peripheral side of the seat portion 53, in other words, on the upstream side of the main valve 51. On the other hand, a recess 56 is formed on one end face (the "left end face" in Figure 2) of the main body 52, into which the connection port 23 of the separator tube 20 is fitted (inserted). The recess 56 has an inner peripheral surface 57 consisting of an inner cylindrical surface coaxial with the main body 52.
なお、メインボディ52(凹部56)の内周面57に形成された環状溝(符号省略)には、メインボディ52の内周面57とセパレータチューブ20の接続口23との間をシールするシールリング58が設けられる。また、メインボディ52の、一側の凹部56と他側の環状凹部55とは、メインボディ52の軸方向(接続管23の軸方向、図2における左右方向)に沿って延びる複数本の通路59によって連通される。 A seal ring 58 is provided in an annular groove (reference number omitted) formed in the inner circumferential surface 57 of the main body 52 (recess 56) to seal between the inner circumferential surface 57 of the main body 52 and the connection port 23 of the separator tube 20. The recess 56 on one side of the main body 52 and the annular recess 55 on the other side are connected by multiple passages 59 extending along the axial direction of the main body 52 (the axial direction of the connection pipe 23, left-right direction in Figure 2).
ディスク状のメインバルブ51の内周部は、メインボディ52の内周部54と略有底円筒形に形成されたパイロットケース73の底部75との間で挟持される。メインバルブ51の外周部の背面側には、環状のパッキン60(弾性シール部材)が接合される。パイロットケース73(底部75)の一側端面(図2における「左側端面」)には、背圧室72を形成する環状凹部77が形成される。環状凹部77の外周側壁面は、パイロットケース73の軸線(中心線)と同軸の内円筒面からなり、メインバルブ51のパッキン60の摺動面をなす。 The inner periphery of the disk-shaped main valve 51 is sandwiched between the inner periphery 54 of the main body 52 and the bottom 75 of the pilot case 73, which is formed in a generally cylindrical shape with a bottom. An annular gasket 60 (elastic seal member) is bonded to the back side of the outer periphery of the main valve 51. An annular recess 77 that forms the back pressure chamber 72 is formed on one end face (the "left end face" in Figure 2) of the pilot case 73 (bottom 75). The outer periphery of the annular recess 77 is an inner cylindrical surface coaxial with the axis (center line) of the pilot case 73, and forms the sliding surface for the gasket 60 of the main valve 51.
パイロットケース73の一側端面の、環状凹部77の内周縁部には、環状のシート部79が形成される。シート部79には、ディスク状の背圧導入弁81の外周縁部が離着座可能に当接する。背圧導入弁81の内周部は、メインボディ52の内周部54とパイロットケース73の底部75との間で挟持される。メインボディ52の内周部54とパイロットケース73の底部75との間には、一側から他側へ順に、メインバルブ51、リテーナ、スペーサ、リテーナ(符号省略)、及び背圧導入弁81が介装される。メインバルブ51、リテーナ、スペーサ、リテーナ(符号省略)、及び背圧導入弁81の軸孔には、パイロットケース73と一体に形成されたピン部85が挿通される。 An annular seat 79 is formed on the inner peripheral edge of the annular recess 77 on one end face of the pilot case 73. The outer peripheral edge of a disk-shaped back pressure introduction valve 81 is removably seated against the seat 79. The inner peripheral portion of the back pressure introduction valve 81 is sandwiched between the inner peripheral portion 54 of the main body 52 and the bottom 75 of the pilot case 73. Interposed between the inner peripheral portion 54 of the main body 52 and the bottom 75 of the pilot case 73, in this order from one side to the other, are the main valve 51, a retainer, a spacer, another retainer (reference numerals omitted), and the back pressure introduction valve 81. A pin 85, formed integrally with the pilot case 73, is inserted into the axial holes of the main valve 51, the retainer, the spacer, the retainer (reference numerals omitted), and the back pressure introduction valve 81.
ピン部85は、パイロットケース73と同軸に設けられ、パイロットケース73の底部75から一側(図2における左側)へ突出する。ピン部85は、メインボディ52の軸孔61に挿通され、一側端部(先端部)が、メインボディ52の凹部56の内側、換言すれば、接続口23の内側に位置する。ピン部85の一側端部にはねじ部86が形成され、該ねじ部86にはナット87(締結部材)が螺合される。ナット87は、接続口23の内側、換言すれば、メインボディ52の凹部56の内側に位置する(収容される)。 The pin portion 85 is arranged coaxially with the pilot case 73 and protrudes to one side (the left side in Figure 2) from the bottom 75 of the pilot case 73. The pin portion 85 is inserted through the axial hole 61 of the main body 52, and one end (tip) is located inside the recess 56 of the main body 52, in other words, inside the connection port 23. A threaded portion 86 is formed at one end of the pin portion 85, and a nut 87 (fastening member) is threaded onto the threaded portion 86. The nut 87 is located (housed) inside the connection port 23, in other words, inside the recess 56 of the main body 52.
ねじ部86に螺合したナット87を締め付けることにより、ワッシャ88とパイロットケース73との間の上流側バルブ部品に軸力が作用される。なお、ナット87を締め付けるとき、パイロットケース73の外周面に形成された二面幅89(図2に一方の面のみ表示)に工具を係合する。また、パイロットケース73の二面幅89とヨーク122との間には、後述する通路33が形成される。 By tightening the nut 87 threaded onto the threaded portion 86, an axial force is applied to the upstream valve parts between the washer 88 and the pilot case 73. When tightening the nut 87, a tool is engaged with the two-face width 89 (only one face is shown in Figure 2) formed on the outer peripheral surface of the pilot case 73. In addition, a passage 33, described below, is formed between the two-face width 89 of the pilot case 73 and the yoke 122.
パイロットケース73は、底部75の他側(図2における「右側」)に形成された一定の深さ(軸方向長さ)の凹部91を有する。凹部91は、パイロットケース73の軸線(中心線)と同軸の内円筒面92を有する。内円筒面92の内側には、パイロットバルブ71及びフェイルセーフバルブ111の弁室93が形成される。凹部91の底部中央には、パイロットバルブ71の弁体82が離着座可能に着座するパイロットバルブシート部74が形成される。パイロットバルブシート部74の中央には、一定の深さ(軸方向長さ)の凹部94(導入通路)が形成される。換言すれば、パイロットバルブシート部74は、凹部94の開口周縁に形成される。 The pilot case 73 has a recess 91 of a fixed depth (axial length) formed on the other side (the "right side" in Figure 2) of the bottom 75. The recess 91 has an inner cylindrical surface 92 coaxial with the axis (center line) of the pilot case 73. The valve chamber 93 of the pilot valve 71 and the fail-safe valve 111 is formed inside the inner cylindrical surface 92. The pilot valve seat portion 74 is formed in the center of the bottom of the recess 91, on which the valve body 82 of the pilot valve 71 is removably seated. A recess 94 (introduction passage) of a fixed depth (axial length) is formed in the center of the pilot valve seat portion 74. In other words, the pilot valve seat portion 74 is formed around the opening periphery of the recess 94.
一方、パイロットケース73は、背圧導入弁81が着座するシート部79の内側に形成された環状溝95(環状凹部)を有する。環状溝95は、パイロットケース73の軸平面による断面が略直角三角形に形成される。環状溝95は、パイロットケース73に形成され、パイロットケース73の軸線の周囲に等配された複数本の通路96を介して凹部94に連通される。通路96は、パイロットケース73の軸線に対して傾斜(本実施形態では「60°」)し、環状溝95の内周側の面(符号省略)に直交するように設けられる。 On the other hand, the pilot case 73 has an annular groove 95 (annular recess) formed inside the seat portion 79 on which the back pressure introduction valve 81 seats. The cross section of the annular groove 95 taken along the axial plane of the pilot case 73 is formed in the shape of a substantially right-angled triangle. The annular groove 95 is formed in the pilot case 73 and communicates with the recess 94 via multiple passages 96 evenly spaced around the axis of the pilot case 73. The passages 96 are inclined (60° in this embodiment) with respect to the axis of the pilot case 73 and are arranged perpendicular to the inner peripheral surface (reference numeral omitted) of the annular groove 95.
凹部94は、ピン部85の軸孔97(導入通路)を介して環状流路21に連通される。軸孔97の一側端(ピン部85の先端)には、環状流路21から背圧室72へ作動液(液圧)を導入する導入オリフィス98が形成される。環状流路21の作動液は、導入通路、即ち、導入オリフィス98、軸孔97、凹部94、通路96、環状溝95、及び背圧導入弁81を介して背圧室72に導入される。なお、背圧導入弁81の外周縁部には、背圧室72と環状流路21とを常時連通する複数個のオリフィス99が形成される。 The recess 94 is connected to the annular flow path 21 via an axial hole 97 (inlet passage) in the pin portion 85. An inlet orifice 98 is formed at one end of the axial hole 97 (the tip of the pin portion 85) to introduce hydraulic fluid (hydraulic pressure) from the annular flow path 21 to the backpressure chamber 72. The hydraulic fluid in the annular flow path 21 is introduced into the backpressure chamber 72 via the inlet passage, i.e., the inlet orifice 98, axial hole 97, recess 94, passage 96, annular groove 95, and backpressure introduction valve 81. The backpressure introduction valve 81 is also formed at its outer periphery with multiple orifices 99 that constantly connect the backpressure chamber 72 to the annular flow path 21.
パイロットバルブ71の弁体82は、略円筒形に形成され、一側端部がテーパ状に形成される。弁体82の他側には、外フランジ形のばね受部83が形成される。弁体82は、パイロットばね112、フェイルセーフばね113、及びフェイルセーフディスク114により、パイロットバルブシート部74に対向して軸方向へ移動可能に弾性支持される。なお、パイロットばね112とフェイルセーフばね113とは、単一の非線形ばねに形成することができる。 The valve body 82 of the pilot valve 71 is formed in a generally cylindrical shape with one end formed in a tapered shape. An outer flange-shaped spring bearing portion 83 is formed on the other side of the valve body 82. The valve body 82 is elastically supported by a pilot spring 112, a fail-safe spring 113, and a fail-safe disk 114, facing the pilot valve seat portion 74, allowing it to move axially. The pilot spring 112 and fail-safe spring 113 can be formed as a single nonlinear spring.
パイロットケース73の他側(図2における「右側」)には、内径が一側から他側(開口側)へ段階的に大きくなる内円筒面92(凹部91)、内円筒面100、及び内円筒面102が形成される。内円筒面92、内円筒面100、及び内円筒面102は同軸に配置される。内円筒面102は、パイロットケース73の他側端面に設けられた円筒部101の内周面である。 On the other side (the "right side" in Figure 2) of the pilot case 73, there are formed an inner cylindrical surface 92 (recess 91), an inner cylindrical surface 100, and an inner cylindrical surface 102, whose inner diameters increase stepwise from one side to the other (opening side). The inner cylindrical surfaces 92, 100, and 102 are arranged coaxially. The inner cylindrical surface 102 is the inner circumferential surface of a cylindrical portion 101 provided on the other end face of the pilot case 73.
パイロットばね112の外周縁部は、内円筒面92と内円筒面100との間の段部(符号省略)により支持される。他方、内円筒面100と内円筒面102との間の段部(符号省略)により、内円筒面102の内側に収容されたフェイルセーフばね113、フェイルセーフディスク114、及びワッシャ115が支持される。なお、内円筒面102の内側に収容されたフェイルセーフばね113、フェイルセーフディスク114、及びワッシャ115は、円筒部101の外周面である外円筒面103に装着されたキャップ117によりパイロットケース73の他側に固定される。 The outer peripheral edge of the pilot spring 112 is supported by a step (reference numeral omitted) between the inner cylindrical surface 92 and the inner cylindrical surface 100. On the other hand, the step (reference numeral omitted) between the inner cylindrical surface 100 and the inner cylindrical surface 102 supports the failsafe spring 113, failsafe disk 114, and washer 115 housed inside the inner cylindrical surface 102. The failsafe spring 113, failsafe disk 114, and washer 115 housed inside the inner cylindrical surface 102 are fixed to the other side of the pilot case 73 by a cap 117 attached to the outer cylindrical surface 103, which is the outer peripheral surface of the cylindrical portion 101.
キャップ117には、複数個の切欠き118が形成される。切欠き118は、弁室93をキャップ117の外周に形成された環状の流路37に連通する。弁室93は、ワッシャ115の軸孔116、キャップ117の切欠き118、流路37、パイロットケース73の二面幅89とヨーク122の円筒部123との間に形成された通路33、及びバルブケース25の内周であってメインボディ52の外周に形成された環状流路35を介してリザーバ4に連通される。 The cap 117 has multiple notches 118. The notches 118 connect the valve chamber 93 to an annular flow passage 37 formed on the outer periphery of the cap 117. The valve chamber 93 is connected to the reservoir 4 via the axial hole 116 of the washer 115, the notches 118 of the cap 117, the flow passage 37, the passage 33 formed between the flat width 89 of the pilot case 73 and the cylindrical portion 123 of the yoke 122, and the annular flow passage 35 formed on the inner periphery of the valve case 25 and the outer periphery of the main body 52.
なお、パイロットケース73の外周面に形成されたねじ部76(おねじ)とヨーク122の円筒部123の内周面に形成されたねじ部124(めねじ)とを締め付け方向へ相対回転させることにより、パイロットケース73とヨーク122とが締結される。これにより、パイロットケース73とヨーク122との間の下流側バルブ部品、即ち、パイロットばね112、フェイルセーフばね113、フェイルセーフディスク114、ワッシャ115、及びキャップ117等に軸力が作用される。 The pilot case 73 and the yoke 122 are fastened together by rotating the threaded portion 76 (external thread) formed on the outer peripheral surface of the pilot case 73 and the threaded portion 124 (internal thread) formed on the inner peripheral surface of the cylindrical portion 123 of the yoke 122 relative to each other in the tightening direction. This applies axial force to the downstream valve components between the pilot case 73 and the yoke 122, namely, the pilot spring 112, the failsafe spring 113, the failsafe disk 114, the washer 115, and the cap 117.
一方、ヨーク122の他側(図2における「右側」)には、コイル126、コア127、コア128、プランジャ129、及び中空の作動ロッド130が組み付けられる。作動ロッド130は、プランジャ129と一体に形成されるが、別体であってもよい。作動ロッド130の一側端部には、パイロットバルブ71の弁体82が固定される。ヨーク122の他側端部には、スペーサ131及びカバー132が挿入され、ヨーク122の他側周縁部を塑性加工する(かしめる)ことにより、ヨーク122内のソレノイド内機部品に軸力が作用される。 Meanwhile, the coil 126, core 127, core 128, plunger 129, and hollow actuating rod 130 are assembled to the other side of the yoke 122 (the "right side" in Figure 2). The actuating rod 130 is formed integrally with the plunger 129, but may also be a separate body. The valve body 82 of the pilot valve 71 is fixed to one end of the actuating rod 130. A spacer 131 and cover 132 are inserted into the other end of the yoke 122, and by plastically processing (crimping) the other peripheral edge of the yoke 122, an axial force is applied to the solenoid's internal components within the yoke 122.
ヨーク122は、一側の円筒部123がバルブケース25の他側に開口する大内径部26に嵌合される。ヨーク122は、円筒部123の一側端面がバルブケース25段部27(大内径部26の底部)に当接されることにより、バルブケース25に対して軸方向へ位置決めされる。バルブケース25とヨーク122の円筒部123との間は、ヨーク122の円筒部123の外周面に装着されたシールリング134によりシールされる。バルブケース25に装着されたナット135を締め付け、ヨーク122の環状溝(符号省略)に装着された止め輪137を圧縮することにより、バルブケース25とヨーク122とが締結される。なお、バルブケース25とナット135との間は、バルブケース25の外周面に装着されたシールリング29によりシールされる。 The yoke 122 has a cylindrical portion 123 on one side that fits into the large inner diameter portion 26, which opens to the other side of the valve case 25. The yoke 122 is axially positioned relative to the valve case 25 when one end face of the cylindrical portion 123 abuts against a step portion 27 (the bottom of the large inner diameter portion 26) of the valve case 25. A seal ring 134 attached to the outer surface of the cylindrical portion 123 of the yoke 122 provides a seal between the valve case 25 and the cylindrical portion 123 of the yoke 122. The valve case 25 and the yoke 122 are fastened together by tightening a nut 135 attached to the valve case 25 and compressing a retaining ring 137 attached to an annular groove (reference number omitted) in the yoke 122. The valve case 25 and the yoke 122 are sealed together by a seal ring 29 attached to the outer surface of the valve case 25.
そして、コイル126への非通電時には、弁体82は、フェイルセーフばね113のばね力により、パイロットバルブシート部74に対する離座方向(図2における「右方向」)へ付勢される。これにより、弁体82のばね受部83は、フェイルセーフディスク114に当接(着座)し、これによりフェイルセーフバルブ111が閉弁する。このとき、パイロットばね112は、パイロットケース73の内円筒面92と内円筒面100との間の段部(符号省略)から離間される。 When the coil 126 is de-energized, the spring force of the fail-safe spring 113 urges the valve element 82 in a direction away from the pilot valve seat 74 (to the right in Figure 2). This causes the spring bearing portion 83 of the valve element 82 to abut (seat) against the fail-safe disk 114, thereby closing the fail-safe valve 111. At this time, the pilot spring 112 is separated from the step (reference number omitted) between the inner cylindrical surface 92 and the inner cylindrical surface 100 of the pilot case 73.
また、コイル126への通電時には、作動ロッド130がパイロットばね142及びフェイルセーフばね113のばね力に抗して弁体82の着座方向(図2における「左方向」)へ付勢される。これにより、パイロットばね142がパイロットケース73の内円筒面92と内円筒面100との間の段部(符号省略)に当接し、弁体82がパイロットバルブシート部74に着座する。ここで、弁体82の開弁圧力は、コイル126に通電する電流値を変化させることで制御される。なお、コイル126に通電する電流値が小さいソフトモード時には、パイロットばね142のばね力とプランジャ129の推力とがつり合い、弁体82は、パイロットバルブシート部74から離間された状態(図2参照)となる。 When the coil 126 is energized, the operating rod 130 is biased in the seating direction of the valve element 82 (to the left in Figure 2) against the spring forces of the pilot spring 142 and the failsafe spring 113. As a result, the pilot spring 142 abuts against a step (reference number omitted) between the inner cylindrical surfaces 92 and 100 of the pilot case 73, and the valve element 82 seats on the pilot valve seat 74. The valve opening pressure of the valve element 82 is controlled by changing the value of the current passing through the coil 126. Note that in soft mode, when the value of the current passing through the coil 126 is small, the spring force of the pilot spring 142 and the thrust of the plunger 129 are balanced, and the valve element 82 is spaced apart from the pilot valve seat 74 (see Figure 2).
次に、緩衝器1の作動を説明する。
緩衝器1は、車両のサスペンション装置(図示省略)のばね上(車体)、ばね下(車輪)間に設けられる。通常の作動状態では、車載コントローラは、減衰力調整機構31のソレノイド121のコイル126への通電電流を制御することにより、パイロットバルブ71の開弁圧力を調節する。
Next, the operation of the shock absorber 1 will be described.
The shock absorber 1 is provided between the sprung portion (vehicle body) and the unsprung portion (wheels) of a vehicle suspension device (not shown). In normal operation, the on-board controller adjusts the opening pressure of the pilot valve 71 by controlling the current flowing through the coil 126 of the solenoid 121 of the damping force adjusting mechanism 31.
ピストンロッド6の伸び行程時には、シリンダ上室2A内の圧力上昇によりピストン5の逆止弁13が閉弁し、ディスクバルブ14の開弁前には、シリンダ上室2A側の作動液が加圧される。加圧された作動液は、通路22および環状流路21を通って、セパレータチューブ20(接続管)の接続口23から減衰力調整機構31へ導入される。このとき、ピストン5が移動した分の作動液は、リザーバ4からベースバルブ10の逆止弁17を開弁させてシリンダ下室2Bへ流入する。なお、シリンダ上室2Aの圧力がピストン5のディスクバルブ14の開弁圧力に達してディスクバルブ14が開弁すると、シリンダ上室2Aの圧力がシリンダ下室2Bへリリーフされる。これにより、シリンダ上室2Aの過度の圧力上昇を回避することができる。 During the extension stroke of the piston rod 6, the pressure in the upper cylinder chamber 2A rises, closing the check valve 13 of the piston 5. Before the disc valve 14 opens, the hydraulic fluid in the upper cylinder chamber 2A is pressurized. The pressurized hydraulic fluid passes through the passage 22 and the annular flow path 21 and is introduced into the damping force adjustment mechanism 31 through the connection port 23 of the separator tube 20 (connecting pipe). At this time, the hydraulic fluid equivalent to the amount of hydraulic fluid displaced by the piston 5 flows from the reservoir 4 into the lower cylinder chamber 2B, opening the check valve 17 of the base valve 10. When the pressure in the upper cylinder chamber 2A reaches the opening pressure of the disc valve 14 of the piston 5 and the disc valve 14 opens, the pressure in the upper cylinder chamber 2A is relieved into the lower cylinder chamber 2B. This prevents excessive pressure buildup in the upper cylinder chamber 2A.
一方、ピストンロッド6の縮み行程時には、シリンダ下室2B内の圧力上昇により、ピストン5の逆止弁13が開弁し、ベースバルブ10の通路15の逆止弁17が閉弁する。ディスクバルブ18の開弁前には、ピストン下室2Bの作動液がシリンダ上室2Aへ流入し、ピストンロッド6がシリンダ2内に侵入した体積分の作動液が、シリンダ上室2Aから、通路22、環状流路21、セパレータチューブ20(接続管)の接続口23を通って減衰力調整機構31へ導入される。なお、シリンダ下室2B内の圧力がディスクバルブ18の開弁圧力に達してディスクバルブ18が開弁すると、シリンダ下室2Bの圧力がリザーバ4へリリーフされる。これにより、シリンダ下室2Bの過度の圧力上昇を回避することができる。 Meanwhile, during the compression stroke of the piston rod 6, pressure rises in the cylinder lower chamber 2B, opening the check valve 13 in the piston 5 and closing the check valve 17 in the passage 15 of the base valve 10. Before the disc valve 18 opens, hydraulic fluid in the piston lower chamber 2B flows into the cylinder upper chamber 2A. The volume of hydraulic fluid that the piston rod 6 has invaded into the cylinder 2 is introduced from the cylinder upper chamber 2A through the passage 22, the annular flow path 21, and the connection port 23 of the separator tube 20 (connecting pipe) into the damping force adjustment mechanism 31. When the pressure in the cylinder lower chamber 2B reaches the opening pressure of the disc valve 18 and the disc valve 18 opens, the pressure in the cylinder lower chamber 2B is relieved to the reservoir 4. This prevents excessive pressure buildup in the cylinder lower chamber 2B.
減衰力調整機構31に導入された作動液は、ピン部85(ピン部材)に形成された導入オリフィス98、ピン部85の軸孔97、パイロットケース73の凹部94、及び通路96を介して環状溝95に流入し、背圧導入弁81の開弁方向の圧力(環状溝95内の圧力)が設定した圧力を超えると、背圧導入弁81が開弁して背圧室72に導入される。メインバルブ51の開弁前(ピストン速度低速域)には、減衰力調整機構31に導入された作動液は、導入オリフィス98、軸孔97、凹部94を通って弁体82(パイロットバルブ71)を開弁させ、パイロットケース73内の弁室93に流入する。 The hydraulic fluid introduced into the damping force adjustment mechanism 31 flows into the annular groove 95 via the inlet orifice 98 formed in the pin portion 85 (pin member), the axial hole 97 of the pin portion 85, the recess 94 of the pilot case 73, and the passage 96. When the pressure in the opening direction of the back pressure introduction valve 81 (the pressure inside the annular groove 95) exceeds the set pressure, the back pressure introduction valve 81 opens and the hydraulic fluid is introduced into the back pressure chamber 72. Before the main valve 51 opens (low piston speed range), the hydraulic fluid introduced into the damping force adjustment mechanism 31 passes through the inlet orifice 98, the axial hole 97, and the recess 94, opening the valve element 82 (pilot valve 71), and flows into the valve chamber 93 in the pilot case 73.
弁室93に流入した作動液は、弁体82とフェイルセーフディスク114との間、ワッシャ115の軸孔116、キャップ117の切欠き118、流路37、パイロットケース73とヨーク112との間の通路33、環状流路35、及びメインボディ52の外周を通ってリザーバ4へ流通する。ピストン速度が上昇し、メインボディ52の通路59を介して接続口23に連通される環状凹部55の圧力がメインバルブ51の開弁圧力に達すると、メインバルブ51が開弁し、環状流路21の作動液は、接続口23、通路59、環状凹部55、メインバルブ51を通ってリザーバ4へ流通する。 The hydraulic fluid that flows into the valve chamber 93 flows between the valve element 82 and the failsafe disk 114, through the axial hole 116 in the washer 115, the notch 118 in the cap 117, the flow path 37, the passage 33 between the pilot case 73 and the yoke 112, the annular flow path 35, and the outer periphery of the main body 52 to the reservoir 4. When the piston speed increases and the pressure in the annular recess 55, which is connected to the connection port 23 via the passage 59 in the main body 52, reaches the opening pressure of the main valve 51, the main valve 51 opens, and the hydraulic fluid in the annular flow path 21 flows through the connection port 23, the passage 59, the annular recess 55, and the main valve 51 to the reservoir 4.
このように、減衰力調整機構31は、ピストンロッド6の伸び行程及び縮み行程の両行程時において、メインバルブ51の開弁前(ピストン速度低速域)には、導入オリフィス98及びパイロットバルブ71(弁体82)の開弁圧力によって減衰力を発生し、メインバルブ51の開弁後(ピストン速度中速域)には、メインバルブ51の開度に応じた減衰力を発生する。そして、コイル126への通電を制御してパイロットバルブ71の開弁圧力を調整することにより、ピストン速度に係らず、減衰力を直接制御することができる。また、コイル126への通電を制御してパイロットバルブ71の開弁圧力を調整することにより、背圧導入弁81を開弁させて背圧室72に導入される作動液の圧力が調整されるので、減衰力特性を広範囲に調整することができる。 In this way, during both the extension stroke and compression stroke of the piston rod 6, the damping force adjustment mechanism 31 generates a damping force by the inlet orifice 98 and the valve opening pressure of the pilot valve 71 (valve element 82) before the main valve 51 opens (low piston speed range), and generates a damping force according to the opening degree of the main valve 51 after the main valve 51 opens (medium piston speed range). By controlling the supply of current to the coil 126 to adjust the opening pressure of the pilot valve 71, the damping force can be directly controlled regardless of the piston speed. Furthermore, by controlling the supply of current to the coil 126 to adjust the opening pressure of the pilot valve 71, the back pressure introduction valve 81 is opened, adjusting the pressure of the hydraulic fluid introduced into the back pressure chamber 72, thereby enabling adjustment of the damping force characteristics over a wide range.
また、コイル126の断線、車載コントローラの故障等のフェイル発生時にプランジャ129の推力が失われた場合、フェイルセーフばね113のばね力により弁体82を後退させ、パイロットバルブ71を開弁させるとともに、弁体82のばね受部83をフェイルセーフディスク114に当接させることにより、弁室93とバルブケース25内側の環状流路35との間の連通を遮断する。 In addition, if the thrust of the plunger 129 is lost due to a failure such as a broken coil 126 or a malfunction of the on-board controller, the spring force of the failsafe spring 113 will retract the valve element 82, opening the pilot valve 71 and causing the spring receiving portion 83 of the valve element 82 to abut against the failsafe disk 114, thereby blocking communication between the valve chamber 93 and the annular flow path 35 inside the valve case 25.
これにより、環状流路21から、導入オリフィス98、ピン部85の軸孔97、凹部94、弁室93、ワッシャ115の軸孔116、キャップ117の切欠き118、流路37、通路33、環状流路35、及びメインボディ52の外周を通ってリザーバ4へ流通する作動液の流れが、フェイルセーフバルブ111により制御される。ここで、フェイルセーフディスク114の開弁圧力を可変させることにより、所望の減衰力を得ることができる。同時に、背圧室72の内圧、即ち、メインバルブ51の開弁圧力を調整することが可能であり、フェイル発生時においても適切な減衰力を得ることができる。 As a result, the flow of hydraulic fluid from the annular flow path 21 through the inlet orifice 98, the axial hole 97 of the pin portion 85, the recess 94, the valve chamber 93, the axial hole 116 of the washer 115, the notch 118 of the cap 117, the flow path 37, the passage 33, the annular flow path 35, and the outer periphery of the main body 52 to the reservoir 4 is controlled by the fail-safe valve 111. By varying the valve opening pressure of the fail-safe disk 114, the desired damping force can be obtained. At the same time, the internal pressure of the back pressure chamber 72, i.e., the valve opening pressure of the main valve 51, can be adjusted, ensuring appropriate damping force even in the event of a failure.
ここで、従来の緩衝器では、メインバルブの弁室の内圧がメインボディに曲げ荷重として作用する。また、従来の緩衝器は、一側にメインバルブの背圧室が形成されたパイロットケースと、他側にパイロットバルブが着座するパイロットバルブシート部と、が別個に構成される。パイロットケースは、メインボディに作用する曲げ荷重を受けるため、底部の肉厚を厚く(軸方向長さを長く)形成する必要があった。このため、減衰力調整機構の軸長が長くなり、緩衝器が大型化する要因になっていた。 In conventional shock absorbers, the internal pressure of the main valve's valve chamber acts as a bending load on the main body. Furthermore, conventional shock absorbers are constructed separately, with a pilot case on one side forming a back pressure chamber for the main valve, and a pilot valve seat on the other side where the pilot valve seats. Because the pilot case bears the bending load acting on the main body, it was necessary to make the bottom thicker (longer axial length). This resulted in a longer axial length for the damping force adjustment mechanism, which in turn led to an increase in the size of the shock absorber.
これに対し、本実施形態では、パイロットケース73の一側に内圧がメインバルブ51を閉弁させる方向へ作用する背圧室72を形成すると共に、該パイロットケース73の他側に背圧室72の内圧を調整するパイロットバルブ71の弁体82が離着座可能に着座するパイロットバルブシート部74を形成した、即ち、従来の緩衝器におけるパイロットケースとパイロットボディとを統合して本実施形態の緩衝器1におけるパイロットケース73としたので、メインボディを受けていた従来の緩衝器におけるパイロットケースの底部の厚さ(軸方向長さ)分だけ減衰力調整機構31の軸長を短くすることができる。これにより、緩衝器1を小型化することが可能であり、車両のサスペンション装置の設計自由度を向上させることができる。
また、本実施形態では、従来の緩衝器におけるパイロットケースとパイロットボディとを一体に形成したので、パイロットケースとパイロットボディとの間をシールするシールリング及び該シールリングが装着される環状溝の加工が不要になる。これにより、部品点数及び工数(機械加工、組付け)を低減することが可能であり、製造コストを削減することができる。さらに、パイロットケースとパイロットボディとの間をシールするシールリングの廃止により、減衰力調整機構31延いては緩衝器の信頼性を高めることができる。
In contrast to this, in the present embodiment, a back pressure chamber 72 is formed on one side of the pilot case 73, in which internal pressure acts in a direction to close the main valve 51, and a pilot valve seat portion 74 is formed on the other side of the pilot case 73, in which the valve body 82 of the pilot valve 71 that adjusts the internal pressure of the back pressure chamber 72 is seated and releasably seated. In other words, the pilot case and pilot body of a conventional shock absorber are integrated into the pilot case 73 of the shock absorber 1 of the present embodiment, so that the axial length of the damping force adjusting mechanism 31 can be shortened by the thickness (axial length) of the bottom part of the pilot case in the conventional shock absorber that received the main body. This makes it possible to reduce the size of the shock absorber 1, thereby improving the degree of freedom in designing a vehicle suspension device.
In addition, in this embodiment, the pilot case and pilot body are integrally formed, which is required in conventional shock absorbers. This eliminates the need for a seal ring to seal between the pilot case and pilot body and the need to machine an annular groove to fit the seal ring. This reduces the number of parts and the number of steps (machining and assembly), thereby reducing manufacturing costs. Furthermore, by eliminating the seal ring to seal between the pilot case and pilot body, the reliability of the damping force adjusting mechanism 31 and, ultimately, the shock absorber can be improved.
1 緩衝器、2 シリンダ、3 外筒、4 リザーバ、5 ピストン、20 セパレータチューブ(接続管)、31 減衰力調整機構、51 メインバルブ、52 メインボディ(シート部材)、71 パイロットバルブ、72 背圧室、73 パイロットケース、74 パイロットバルブシート部 1. Shock absorber, 2. Cylinder, 3. Outer cylinder, 4. Reservoir, 5. Piston, 20. Separator tube (connecting pipe), 31. Damping force adjustment mechanism, 51. Main valve, 52. Main body (seat member), 71. Pilot valve, 72. Back pressure chamber, 73. Pilot case, 74. Pilot valve seat portion
Claims (2)
該シリンダ内に挿入されて前記シリンダ内を2室に画成するピストンと、
前記シリンダの外周に設けられた外筒と、
前記シリンダと前記外筒との間に形成されて作動液及びガスが封入されたリザーバと、
前記シリンダと前記外筒との間に設けられて前記シリンダ内に連通する接続管と、
前記外筒の外部に設けられたバルブケースに収容されて前記接続管に接続された減衰力発生機構と、
を備えた緩衝器であって、
前記減衰力発生機構は、
減衰力を発生させるメインバルブと、
前記メインバルブが当接するシート部材と、
一側に内圧が前記メインバルブに閉弁方向へ作用する背圧室が形成され、他側に前記背圧室の内圧を調整するパイロットバルブが着座されるパイロットバルブシート部が形成されたパイロットケースと、
を有し、
前記シート部材、前記メインバルブには、前記パイロットケースと一体に形成されたピン部が挿通され、前記ピン部には、前記シート部材、前記メインバルブ、及び前記パイロットケースを締結させる締結部材が設けられることを特徴とする緩衝器。 a cylinder filled with hydraulic fluid;
a piston inserted into the cylinder to divide the interior of the cylinder into two chambers;
an outer cylinder provided on the outer periphery of the cylinder;
a reservoir formed between the cylinder and the outer tube and containing a hydraulic fluid and a gas;
a connecting pipe provided between the cylinder and the outer cylinder and communicating with the inside of the cylinder;
a damping force generating mechanism housed in a valve case provided outside the outer cylinder and connected to the connecting pipe;
A shock absorber comprising:
The damping force generating mechanism includes:
A main valve that generates damping force;
a seat member against which the main valve abuts;
a pilot case having a back pressure chamber formed on one side thereof, in which internal pressure acts on the main valve in a valve closing direction, and a pilot valve seat portion formed on the other side thereof, on which a pilot valve for adjusting the internal pressure of the back pressure chamber is seated;
and
a pin portion formed integrally with the pilot case is inserted into the seat member and the main valve, and a fastening member that fastens the seat member, the main valve, and the pilot case together is provided on the pin portion .
前記ピン部には、前記背圧室へ作動液を導入する導入オリフィスが形成されることを特徴とする緩衝器。 2. The shock absorber according to claim 1 ,
A shock absorber characterized in that an inlet orifice for introducing hydraulic fluid into the back pressure chamber is formed in the pin portion.
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