CN104094012B - 缓冲器的阻尼阀 - Google Patents

Abstract

一种缓冲器的阻尼阀，包括：阀盘，其将缸体内划分为一室和另一室；卡圈，其设为与阀盘叠合；内周侧流路，其包括形成于阀盘的内周侧的阀盘通孔和形成于卡圈的卡圈通孔，且该内周侧流路将一室和另一室之间连通；外周侧流路，其形成于阀盘的外周侧，并将一室和另一室之间连通；以及环板状的叶片阀，其配置于卡圈的与阀盘相反一侧，并以能够利用外周部以能够打开或关闭的方式封堵内周侧流路；卡圈通孔的流路面积大于阀盘通孔的流路面积。

Description

缓冲器的阻尼阀

技术领域

本发明涉及一种缓冲器的阻尼阀。

背景技术

缓冲器的阻尼阀例如应用于车辆用缓冲器的活塞部等，包括：活塞(阀盘)，其在缓冲器内划分出容纳工作流体的一室和另一室；流路，其形成于该活塞且将一室和另一室之间连通；以及叶片阀等阻尼力产生要素，其用于对通过该流路的工作流体施加阻力。

而且，若活塞向一室侧或另一室侧移动，则一室或另一室被加压，工作流体通过流路而在一室和另一室之间移动。由此，缓冲器产生由阻尼力产生要素的阻力引起的阻尼力。

在车辆用的缓冲器中，由于缓冲器所产生的阻尼力较大程度地影响到车辆的乘车舒适度，因此，为了使缓冲器能够实现期望的阻尼特性(阻尼力相对于活塞速度的变化)，优选的是缓冲器包括能够实现多样的阻尼特性的阻尼阀。

例如，在JP2008-138696A中，公开了一种与卡圈叠合地设置在划分出一室和另一室的活塞上的缓冲器的阻尼阀。

上述的阻尼阀包括：内周侧流路，其包括形成于活塞的内周侧的阀盘通孔和形成于卡圈的卡圈通孔，并将一室和另一室之间连通；以及外周侧流路，其形成于活塞的外周侧，并将一室和另一室之间连通。

而且，在上述的阻尼阀中，由于通过隔着卡圈层叠叶片阀能够增大供与内周侧流路相对应的叶片阀落座的阀座的直径，因此，即使在活塞的外周侧和内周侧形成流路，也能够使用直径较大且容易挠曲的叶片阀。

因而，能够减小由工作流体通过叶片阀的外周部与阀座之间的间隙时的阻力引起的阀特性的阻尼系数(阻尼力变化量与活塞速度变化量的比例)。

另外，通过更换装载各种尺寸形状的卡圈，能够多样地改变阻尼力特性。

应用了上述的阻尼阀的缓冲器在叶片阀某种程度地打开时，产生由工作流体通过内周侧流路时的阻力引起的端口特性的阻尼力。另外，通过更换装载为卡圈通孔的流路面积不同的卡圈，能够改变端口特性的阻尼力。

然而，为了能够产生依赖于卡圈通孔的流路面积的端口特性的阻尼力，需要避免通过内周侧流路的工作流体在阀盘通孔节流。

因而，为了与各种尺寸形状的卡圈组合使用，需要准备增大了阀盘通孔的流路面积的特别的活塞。而且，在以单体使用该特别的活塞的情况下，由于阀盘通孔的流路面积较大，因此，存在难以增大端口特性的阻尼系数的问题。

发明内容

发明要解决的问题

本发明即是鉴于上述的问题点而做成的，其目的在于提供如下一种缓冲器的阻尼阀：其能够与卡圈组合使用活塞(阀盘)，且即使在以单体使用活塞的情况下，也能够增大端口特性的阻尼系数，且能够改变端口特性的阻尼力。

用于解决问题的方案

根据本发明的某实施方式，提供一种缓冲器的阻尼阀，该缓冲器的阻尼阀包括：阀盘，其将缸体内划分为一室和另一室；卡圈，其设为与上述阀盘叠合；内周侧流路，其包括形成于上述阀盘的内周侧的阀盘通孔和形成于上述卡圈的卡圈通孔，且该内周侧流路将上述一室和上述另一室之间连通；外周侧流路，其形成于上述阀盘的外周侧，并将上述一室和上述另一室之间连通；以及环板状的叶片阀，其配置于上述卡圈的与上述阀盘相反一侧，并以能够利用外周部打开或关闭的方式封堵上述内周侧流路；上述卡圈通孔的流路面积大于上述阀盘通孔的流路面积。

以下，参照附图详细地说明本发明的实施方式和优点。

附图说明

图1是表示应用了本发明的实施方式的阻尼阀的缓冲器的活塞部的剖视图。

图2A是表示活塞的俯视图。

图2B是表示活塞的仰视图。

图3A是表示卡圈的俯视图。

图3B是表示卡圈的仰视图。

图4是表示应用了本发明的实施方式的阻尼阀的缓冲器的阻尼力特性的图。

图5是表示应用了比较例的阻尼阀的缓冲器的活塞部的剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式。另外，多个附图中标注的相同的附图标记表示相同部件或相对应的部件。

如图1所示，本实施方式的阻尼阀应用于缓冲器D的活塞部，包括：活塞(阀盘)1，其划分出一室A和另一室B；卡圈2，其设为与活塞1叠合；内周侧流路3a，其包括形成于活塞1的内周侧的阀盘通孔10和形成于卡圈2的卡圈通孔20，并将一室A和另一室B之间连通；外周侧流路3b，其形成于活塞1的外周侧，并将一室A和另一室B之间连通；以及环板状的叶片阀4a，其配置于卡圈2的与活塞相反的一侧，并利用外周部以能够打开或关闭的方式封堵内周侧流路3a。卡圈通孔20的流路面积设定为大于阀盘通孔10的流路面积。

另外，缓冲器D包括：缸体5，其用于容纳例如由水、水溶液、油等液体组成的工作流体；环状的盖构件(未图示)，其密封缸体5的一侧开口；活塞杆6，其轴支承于盖构件且以滑动自如的方式贯穿盖构件；活塞1，其保持于活塞杆6的安装部60；密封构件(未图示)，其用于封堵缸体5的另一侧开口；以及储存室(未图示)或空气室(未图示)，其用于补偿与进入缸体5内的活塞杆6的体积量相应的缸体内容积变化。

另外，缸体5内由活塞1划分为被工作流体填满的一室A和另一室B，一室A和另一室B借助内周侧流路3a和外周侧流路3b连通。

若活塞1与活塞杆6一起相对于缸体5沿上下方向移动，则工作流体借助内周侧流路3a、外周侧流路3b在一室A与另一室B之间交换。然后，通过利用各自相对应的叶片阀4a、4b对工作流体的流动施加阻力且使工作流体的流动产生预定的压力损失，使缓冲器D产生预定的阻尼力。

以下，详细地说明阻尼阀。

在活塞(阀盘)1的一室A侧自活塞1侧依次层叠有多个环板状的叶片阀4b、衬垫7以及阀挡8。在活塞1的另一室B侧自活塞1侧依次层叠有卡圈2、环板状的垫片9、多个环板状的叶片阀4a以及衬垫7。

在保持活塞1的活塞杆6的顶端部形成有直径小于活塞杆6的外径的安装部60，在该外径不同的部分形成有台阶部61。另外，在安装部60的顶端部60a形成有供螺母N螺合的螺纹槽。

因而，在使活塞杆6的安装部60贯穿活塞1、卡圈2、叶片阀4a、4b、衬垫7、阀挡8及垫片9的轴心部的状态下，通过将螺母N螺合在顶端部60a，能够在台阶部61与螺母N之间夹持活塞1、卡圈2、叶片阀4a、4b、衬垫7、阀挡8及垫片9，且使它们保持于活塞杆6。

此时，叶片阀4a、4b的内周侧固定于活塞杆6，但叶片阀4a、4b的外周侧能够向离开活塞的方向挠曲。另外，在层叠于卡圈2的叶片阀4a上施加有初始挠曲，该挠曲量能够通过使用厚度不同的垫片9、或改变垫片9的层叠张数来调整。

活塞1包括：活塞主体1b，其形成为环状，包括供活塞杆6的安装部60贯穿的安装孔1a；以及滑动接触部1c，其沿活塞主体1b的外周安装，并与缸体5的内周面滑动接触。另外，活塞主体1b的外周部向卡圈2侧延伸，并形成有筒状的侧缘部1d。

在活塞主体1b的外周侧、且在侧缘部1d的内侧形成有连通一室A和另一室B之间的外周侧流路3b，外周侧流路3b的出口以能够打开或关闭的方式被叶片阀4b封堵。另外，在活塞主体1b的内周侧和卡圈2上形成有内周侧流路3a，内周侧流路3a的出口以能够打开或关闭的方式被叶片阀4a封堵。

另外，在位于最靠活塞1(卡圈2)侧的叶片阀4a、4b的外周部分别形成有作为节流孔发挥功能的切口40。

外周侧流路3b沿缓冲器D的中心轴线的方向贯穿活塞1，且在活塞1的外周侧沿圆周方向形成多个。另外，内周侧流路3a包括：阀盘通孔10，其沿缓冲器D的中心轴线的方向贯穿活塞1，并在活塞1的内周侧沿圆周方向形成多个；以及卡圈通孔20，其沿缓冲器D的中心轴线的方向贯穿卡圈2，并沿卡圈2的圆周方向形成多个。

如图2A所示，在活塞1的与卡圈2相反的一侧的表面上沿周向交替地形成有与各外周侧流路3b相连接的孔11和与各阀盘通孔10相连接的孔12。这些孔11、12被包围孔11的外周的花瓣状的阀座13划分形成。因而，在叶片阀4b落座于阀座13时，外周侧流路3b的一室A侧被叶片阀4b封堵，但阀盘通孔10的一室A侧未被叶片阀4b封堵。

另外，在孔12上分别设有用于下支承叶片阀4b的突起14，但在图1中省略了对突起14的说明。另外，图1中所述的活塞1的截面为图2A的X-X截面。

另外，如图2B所示，在活塞1的卡圈2侧的表面上形成有与阀盘通孔10相连接的环状的孔15、包围孔15的外周的环状的阀座16、以及在孔15的内周侧立起的环状的座部17。另外，外周侧流路3b在阀座16的外周侧开口。

如图1所示，卡圈2包括：小外径部2a；以及大外径部2b，其外径大于小外径部2a的外径，且与小外径部2a同轴地形成于卡圈2的与活塞1相反的一侧，卡圈2插入于活塞1的侧缘部1d的内侧。

小外径部2a形成为小于侧缘部1d的内径，其与活塞1相反的一侧自侧缘部1d突出。另外，在大外径部2b的外周与缸体5之间存在间隙，从而不妨碍另一室B内的工作流体流入外周侧流路3b内。

如图3A、3B所示，形成于卡圈2的多个卡圈通孔20分别形成为圆弧状，沿卡圈2的周向以等间隔配置。在多个卡圈通孔20之间形成有能够变形的弹性变形部21。另外，图1所说明的卡圈的截面为图3A的Y-Y截面。

卡圈通孔20的流路面积设定为大于阀盘通孔10的流路面积。卡圈通孔20的流路面积为卡圈通孔20的各开口面积的总和。在本实施方式中，由于各卡圈通孔20具有相同形状，因此，卡圈通孔20的流路面积能够通过一个卡圈通孔20的开口面积乘以卡圈通孔20的数量求得。另外，阀盘通孔10的流路面积为阀盘通孔10的各开口面积的总和。在本实施方式中，由于各阀盘通孔10也具有相同形状，因此，阀盘通孔10的开口面积能够通过一个阀盘通孔10的开口面积乘以阀盘通孔10的数量求得。

另外，在本实施方式中，由于在以与缓冲器D的中心轴线垂直的平面剖切卡圈通孔20和阀盘通孔10时的各截面积设为从入口至出口的整个范围内相等，因此，卡圈通孔20和阀盘通孔10的各截面积与各开口面积相等。但是，在卡圈通孔20和阀盘通孔10中的任一者、或两者存在缩径的部分的情况下，最大程度地缩径的部分的截面积相当于开口面积。

如图3A所示，在卡圈2的活塞1侧的表面上形成有与卡圈通孔20相连接的环状的孔22、包围孔22的外周的环状的外周阀座表面23、以及在孔22的内周侧立起的环状的内周阀座表面24。另外，在将卡圈2重叠于活塞1时，外周阀座表面23和内周阀座表面24形成为分别与活塞1的阀座16和座部17相合(图1)。

而且，通过使外周阀座表面23与阀座16密合，能够防止工作流体自包括阀盘通孔10和卡圈通孔20在内的内周侧流路3a的中途泄漏。

另外，关于使外周阀座表面23与阀座16密合的方法，能够适当地采用众所周知的方法，但在本实施方式中，设定为以在不拧紧螺母N地使外周阀座表面23与阀座16相接触的状态下在内周阀座表面24和座部17之间产生间隙。然后，拧紧螺母N而使弹性变形部21弹性变形，使内周阀座表面24沿座部17的方向平行移动。由此，由于外周阀座表面23与阀座16密合，能够防止工作流体自内周侧流路3a的中途泄漏。

如图3B所示，在卡圈2的与活塞1相反的一侧的表面上形成有与卡圈通孔20相连接的环状的孔25、以及包围孔25的外周的大径的环状的阀座26。在叶片阀4a落座于阀座26的状态下，内周侧流路3a的另一室B侧被叶片阀4a封堵。

接着，参照本发明的比较例说明本实施方式的阻尼阀的作用效果。

在活塞杆6自缸体5退出、即缓冲器D扩展工作时，在活塞速度位于低速区域的情况下，被加压的一室A的工作流体通过叶片阀4a、4b的切口40而向另一室B移动。因而，缓冲器D产生由节流孔导致的自乘特性的阻尼力。

在缓冲器D的扩展工作时，若活塞速度脱离低速区域而到达中速区域，则被加压的一室A的工作流体使叶片阀4a的外周部挠曲，且通过在卡圈2的阀座26与叶片阀4a的外周部之间产生的间隙而向另一室B移动。因而，缓冲器D产生由叶片阀4a导致的比例特性的阻尼力。

在缓冲器D的扩展工作时，若活塞速度进一步升高而到达高速区域且叶片阀4a某种程度地打开，则缓冲器D产生由工作流体通过内周侧流路3a时的阻力带来的端口特性的阻尼力。

另外，在活塞杆6进入缸体5内的缓冲器D的压缩工作时，在活塞速度位于低速区域的情况下，被加压的另一室B的工作流体通过叶片阀4a、4b的切口40而向一室A移动。因而，缓冲器D产生由节流孔导致的自乘特性的阻尼力。

在缓冲器D的压缩工作时，若活塞速度脱离低速区域而到达中速区域，则被加压的另一室B的工作流体使叶片阀4b的外周部挠曲，且通过在活塞1的阀座13与叶片阀4b的外周部之间产生的间隙而向一室A移动。因而，缓冲器D产生由叶片阀4b导致的比例特性的阻尼力。

在缓冲器D的压缩工作时，若活塞速度进一步升高而到达高速区域且叶片阀4b某种程度地打开，则缓冲器D产生由工作流体通过外周侧流路3b时的阻力带来的端口特性的阻尼力。

图5是表示应用了比较例的阻尼阀的缓冲器的活塞部的剖视图。

如图5所示，应用了比较例的阻尼阀的缓冲器D1包括：活塞100，其划分出一室A和另一室B；以及卡圈200，其设为与活塞100叠合。

另外，缓冲器D1包括：内周侧流路300a，其包括形成于活塞100的内周侧的阀盘通孔110和形成于卡圈200的卡圈通孔210，并将一室A和另一室B之间连通；以及外周侧流路300b，其形成于活塞100的外周侧，并将一室A和另一室B之间连通。

在活塞100的与卡圈200相反的一侧的表面上形成有与外周侧流路300b相连接的孔101、以及用于包围孔101的外周的阀座102。另外，在卡圈200的与活塞100相反的一侧的表面上形成有与内周侧流路300a相连接的孔201、以及包围孔201的外周的阀座202。在阀座202、102上分别落座有环板状的叶片阀4a、4b的外周部，且以能够打开或关闭的方式封堵内周侧流路300a和外周侧流路300b的出口。

在缓冲器D1上，由于通过隔着卡圈200层叠叶片阀4a，能够增大供与内周侧流路300a相对应的叶片阀4a落座的阀座202的直径，因此，即使在活塞100的外周侧和内周侧形成流路，也能够使用直径较大且容易挠曲的叶片阀4a。

因而，能够减小由工作流体通过叶片阀4a的外周部与阀座202之间的间隙时的阻力引起的阀特性的阻尼系数(阻尼力变化量相对于活塞速度变化量的比例)。

另外，通过更换载置各种尺寸形状的卡圈200，能够多样地改变阻尼力特性。

另外，若叶片阀4a某种程度地打开，则缓冲器D产生由工作流体通过内周侧流路300a时的阻力引起的端口特性的阻尼力。而且，通过更换载置为卡圈通孔210的流路面积不同的卡圈200，能够改变端口特性的阻尼力。

然而，为了能够产生依赖于卡圈通孔210的流路面积的端口特性的阻尼力，需要使通过内周侧流路300a的工作流体不被阀盘通孔110节流。

因而，为了与各种尺寸形状的卡圈200组合使用，必须准备增大了阀盘通孔110的流路面积的特别的活塞。而且，在将该特别的活塞以单体使用的情况下，由于阀盘通孔110的流路面积较大，因此，存在难以增大端口特性的阻尼系数的问题。

相对于此，在本实施方式中，由于卡圈通孔20的流路面积设为大于阀盘通孔10的流路面积，因此，不会利用卡圈通孔20将通过阀盘通孔10的工作流体节流。因而，能够利用阀盘通孔10的流路面积设定端口特性的阻尼力，通过更换为具有不同的流路面积的活塞1，能够改变阻尼力特性。

另外，由于阀盘通孔10的流路面积只要小于卡圈通孔20的流路面积即可，因此，即使在以单体使用活塞1的情况下，也能够增大端口特性的阻尼系数，能够利用现有的活塞。而且，在欲提升由叶片阀4a的阻力引起的阻尼力的情况下，作为不具备卡圈2的结构，以单体使用活塞1即可。

因而，例如，准备三种阀盘通孔10的流路面积不同的活塞1，将具有最大流路面积的阀盘通孔10的活塞1设为活塞1A，将具有第二大流路面积的阀盘通孔10的活塞1设为活塞1B，将具有最小流路面积的阀盘通孔10的活塞设为活塞1C，在该情况下，形成于与活塞1A、1B、1C组合的卡圈2的卡圈通孔20的流路面积设为大于活塞1A的阀盘通孔10的流路面积。由此，能够实现图4所示的六种阻尼特性。

在图4中利用实线表示的P1、P2、P3为将三种活塞1A、1B、1C分别与卡圈通孔20的流路面积设为大于活塞1A的阀盘通孔10的流路面积的卡圈2组合使用的情况下的阻尼特性。P1表示使用了活塞1A的情况，P2表示使用了活塞1B的情况，P3表示使用了活塞1C的情况。

另外，在图4中利用虚线表示的P4、P5、P6为以活塞单体使用了三种活塞1A、1B、1C的情况下的阻尼特性。在该情况下，P1变化为P4，P2变化为P5，P3变化为P6。

根据本实施方式，通过准备阀盘通孔10的流路面积不同的n种活塞1、以及一个以不将通过n种活塞1中阀盘通孔10的流路面积最大的活塞1的阀盘通孔10的工作流体节流的方式设定了卡圈通孔20的流路面积的卡圈2，能够实现以活塞单体使用的情况下的n种阻尼力特性、以及将卡圈2与活塞1组合使用的情况下的n种阻尼力特性、即2n种阻尼力特性。也就是说，采用本实施方式，能够以较少的部件个数实现多种阻尼力特性。

另外，在活塞1上，由于在其内周侧形成有内周侧流路3a，在外周侧形成有外周侧流路3b，因此，在使封堵内周侧流路3a的出口的叶片阀4a直接落座在形成于活塞1的阀座16上的情况下，叶片阀4a的直径变小，活塞速度位于中速区域时的阻尼系数变大。

因而，如本实施方式这样，作为包括卡圈2的结构，优选的是，通过增大供封堵内周侧流路3a的叶片阀4a落座的阀座26的直径，能够使用直径较大且容易挠曲的叶片阀4a，能够减小活塞速度位于中速区域时的阻尼系数。

另外，在本实施方式中，由于阀盘通孔10和卡圈通孔20借助孔15、22连通，因此，不必将阀盘通孔10与卡圈通孔20在周向上位置对准。

另外，阀盘通孔10和外周侧流路3b沿缓冲器D的中心轴线的方向贯穿活塞1，卡圈通孔20沿缓冲器D的中心轴线的方向贯穿卡圈2，因此，能够容易地形成阀盘通孔10、外周侧流路3b及卡圈通孔20。

另外，活塞主体1b包括侧缘部1d，侧缘部1d供卡圈2的小外径部2a插入，因此，能够确保滑动接触部1c在缓冲器D的中心轴线的方向上的宽度，并且能够缩短将活塞1与卡圈2组合时的宽度，能够将缓冲器D小型化。

以上，说明了本发明的实施方式，但上述实施方式仅示出了本发明的应用例的一部分，其宗旨并不在于将本发明的保护范围限定于上述实施方式的具体结构。

例如，上述实施方式中的阻尼阀设为应用于缓冲器D的活塞部，但也可以应用于缓冲器D的基阀部。

另外，缓冲器D为使用液体作为工作流体的液压缓冲器，但也可以是使用气体作为工作流体的气压缓冲器。

另外，阀盘通孔10和卡圈通孔20借助形成于活塞1和卡圈2的各接合面的孔15、22连通，只要活塞1和卡圈2中的任一者形成有孔，就不必在周向上位置对准。另外，只要能够位置对准，就也可以在将阀盘通孔10和卡圈通孔20之间连通时不借助孔15、22使阀盘通孔10和卡圈通孔20连通。

另外，活塞1、卡圈2的形状、或阀盘通孔10、外周侧流路3b、卡圈通孔20的形状、个数不限定于上述那样，能够进行能够适当地变更。

另外，上述实施方式中的卡圈2在相邻的卡圈通孔20之间具有弹性变形部21，由此，能够防止工作流体自内周侧流路3a的中途泄漏，但只要是能够达成该效果，也可以不具有弹性变形部21。

本申请基于2012年3月14日向日本国特许厅申请的日本特愿2012-056846要求优先权，该申请的全部内容通过参照编入到本说明书中。

Claims (5)

1.一种缓冲器的阻尼阀，该缓冲器的阻尼阀包括：

阀盘，其将缸体内划分为一室和另一室；

卡圈，其设为与上述阀盘叠合；以及

环板状的叶片阀，其配置于上述卡圈的与上述阀盘相反的一侧；

其特征在于，

该缓冲器的阻尼阀还包括：

内周侧流路，其包括形成于上述阀盘的内周侧的阀盘通孔和形成于上述卡圈的卡圈通孔，且该内周侧流路将上述一室和上述另一室之间连通；

外周侧流路，其形成于上述阀盘的外周侧，并将上述一室和上述另一室之间连通；

上述叶片阀以能够利用外周部打开或关闭的方式封堵上述内周侧流路，上述卡圈通孔的流路面积大于上述阀盘通孔的流路面积。

2.根据权利要求1所述的缓冲器的阻尼阀，其中，

在上述阀盘与上述卡圈的至少一者的接合面上形成有环状的孔，上述阀盘通孔和上述卡圈通孔借助上述环状的孔相连通。

3.根据权利要求1所述的缓冲器的阻尼阀，其中，

上述阀盘通孔和上述外周侧流路沿轴向贯穿上述阀盘，上述卡圈通孔沿轴向贯穿上述卡圈。

4.根据权利要求1所述的缓冲器的阻尼阀，其中，

上述阀盘为与上述缸体的内周面滑动接触的活塞，

上述活塞具有：

活塞主体，其形成有上述外周侧流路和上述阀盘通孔；以及

滑动接触部，其沿上述活塞主体的外周安装。

5.根据权利要求4所述的缓冲器的阻尼阀，其中，

上述活塞主体具有外周部沿上述卡圈侧延伸的侧缘部，

上述卡圈具有：

小外径部，其插入于上述侧缘部内；以及

大外径部，其外径大于上述小外径部的外径，且与上述小外径部同轴地形成于上述卡圈的与上述阀盘相反的一侧。