JP2006226342A - バルブ構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 進退するポペット体で作動油の通路を開閉し、あるいは、作動油の通路を広狭することで、所定の減衰作用の具現化を可能にして、たとえば、走行中の二輪車における前輪の振れを抑制するダンパに配在される減衰バルブへの具現化に向くようにする。
【解決手段】 軸線方向への進退時に作動油の流路を開閉しあるいは作動油の流路を広狭するポペット体１１が最後退してこのポペット体１１における基端１１ｂをこの基端１１ｂに対向する他部１４における先端１４ａに当接させるときにポペット体１１における基端１１ｂの他部１４における先端１４ａへの貼り付きが抑制されてなる。
【選択図】 図４

Description

この発明は、バルブ構造に関し、特に、進退するポペット体で作動油の通路を開閉し、あるいは、作動油の通路を広狭するバルブ構造の改良に関する。

たとえば、特許文献１に開示されているように、近年の二輪車におけるステアリング機構にあっては、ダンパを有していて、走行中の二輪車における前輪の振れをダンパで減衰し、二輪車の乗り心地を向上させるとしている。

そして、この特許文献１に開示のダンパは、ロータリ型として提案されているが、作動油の通過時に所定の減衰作用をする減衰バルブを有していて、しかも、この減衰バルブが外的因子で減衰作用を可変にする構造に形成されている。

このとき、この特許文献１に開示の減衰バルブは、環状シート部に尖端を対向させながら進退するポペット体を有するバルブ構造に形成されていて、このポペット体が出力源たるソレノイドへの励磁で前進し、また、ソレノイドへの励磁が解除されたときに附勢バネのバネ力で後退するとしている。

それゆえ、この特許文献１に開示のバルブ構造にあっては、ポペット体の進退を適宜に制御することで、環状シート部の内側となる作動油の通路を開閉し、あるいは、ポペット体の尖端と環状シート部との間に出現する作動油の通路たる環状通路を広狭し得ることになり、減衰バルブによる最適な減衰作用の具現化が可能になる。
特開２００４−２３１０３６号公報（明細書中の段落００２５，同００３０〜００３５，図１，図３，図４）

しかしながら、上記した特許文献１に開示の減衰バルブにおけるバルブ構造にあっては、以下のような不具合を招来すると指摘される可能性がある。

すなわち、まず、上記した特許文献１に開示のバルブ構造を形成するポペット体は、出力源たるソレノイド部分の出力軸に同軸に延設されるシャフトを後端側たる基端側の軸芯部に連結させた状態下に、ソレノイドへの励磁時に前進し、ソレノイドへの励磁が解除されたときに附勢バネのバネ力で後退するとしている。

このとき、シャフトは、ポペット体とソレノイドとを隔離する隔壁部たる他部の軸芯部を貫通することで、ポペット体の環状シート部に対する同芯性を保障し、また、ポペット体の後端たる基端とこの基端が対向する他部の先端とがそれぞれ平坦面からなることで、他部に着座するポペット体における安定性を保障するとしている。

それゆえ、ポペット体が附勢バネのバネ力で後退して基端を他部の先端に当接させている状態が継続されることで、あるいは、ポペット体が附勢バネの強いバネ力で基端を他部の先端に強く当接させることで、ポペット体の基端が他部の先端に貼り付くようになり、したがって、出力源たるソレノイドへの励磁でポペット体を前進させて他部から分離させるとしても、これが円滑に実現されなくなり、いわゆる作動遅れを招来することになる不具合がある。

そして、上記の作動遅れを回避するためには、ソレノイドを大型化してポペット体を前進させる力を大きくすることを提案し得るが、ソレノイドの大型化は、バルブ構造の大型化、延いては、このバルブ構造を具現化する減衰バルブの大型化、さらには、この減衰バルブを配在させるダンパの大型化を招来させることになり、ダンパにおける二輪車への車載性を低下させたり、製品コストを増大化させたりするなどの不具合を招来することにもなる。

この発明は、上記した事情を鑑みて創案されたものであって、その目的とするところは、進退するポペット体で作動油の通路を開閉し、あるいは、作動油の通路を広狭することで、所定の減衰作用の具現化を可能にして、たとえば、走行中の二輪車における前輪の振れを抑制するダンパに配在される減衰バルブへの具現化に向き、また、そのダンパの汎用性の向上を期待するのに最適となるバルブ構造を提供することである。

上記した目的を達成するために、この発明によるバルブ構造の構成を、基本的には、請求項１にあって、軸線方向への進退時に作動油の流路を開閉し、あるいは、作動油の流路を広狭するポペット体を有してなるバルブ構造において、ポペット体が最後退してポペット体における基端がこの基端に対向する他部における先端に当接されるときにポペット体における基端の他部における先端への貼り付きが抑制されてなるとする。

それゆえ、請求項１の発明にあっては、最後退して他部に着座するポペット体の基端が他部の先端に貼り付き難くなるから、ポペット体を前進させる外力作用を必要以上に大きくさせず、また、作動遅れを招来させずして、ポペット体を前進させることが可能になる。

そして、ポペット体を前進させる際の外力作用を必要以上に大きくしないで済むから、外力の出力源の大型化を回避でき、バルブ構造の大型化、延いては、このバルブ構造を具現化する減衰バルブの大型化を、さらには、この減衰バルブを有するダンパの大型化を回避できることになる。

のみならず、ポペット体を前進させる際の外力作用については、ポペット体における基端の他部における先端への貼り付きを抑制していない場合に比較して、これを小さくできることになり、したがって、外力の出力源を小型化することが可能になり、バルブ構造の小型化、延いては、このバルブ構造を具現化する減衰バルブの小型化を、さらには、この減衰バルブを有するダンパの小型化を可能にし得ることになる。

その結果、この発明のバルブ構造によれば、進退するポペット体で作動油の通路を開閉し、あるいは、作動油の通路を広狭して所定の減衰作用の具現化を可能にする減衰バルブへの適用に向くのはもちろんのこと、この減衰バルブの、たとえば、走行中の二輪車における前輪の振れを抑制するダンパへの利用に向き、そのダンパの汎用性の向上を期待するのに最適となる。

以下に、図示した実施形態に基づいて、この発明を説明するが、この発明によるバルブ構造にあっても、前記した特許文献１に開示のバルブ構造と同様に、走行中の二輪車における前輪の振れを減衰するダンパに配在される減衰バルブに具現化されるとしている。

そして、図示するダンパは、ロータリ型に提案されており、また、減衰バルブは、作動油の通過時に所定の減衰作用をし、この減衰作用を外的因子で可変とするソレノイド減衰バルブとされている。

すなわち、図示するダンパは、図１の原理図および図２，図３の具体図に示すように、ハウジング１内に揺動可能に収装のベーン２でこのベーン２を挟んで左右となる油室Ｒ１，Ｒ２を画成すると共に、ベーン２の揺動時に広狭するこの左右の油室Ｒ１，Ｒ２間における作動油の流通を許容する流路Ｌ１，Ｌ２およびＬ３を有してなるとしている。

このとき、ハウジング１は、図示しないが、たとえば、二輪車における前輪を保持するフロントフォークの上端部に連結されたブラケットに一体的に保持され、ベーン２は、このハウジング１を液密構造下に貫通する基軸３に枢着され、この基軸３は、図示しないが、二輪車における車体側にリンク機構などの介在下に連結されるとしている。

それゆえ、二輪車において、たとえば、前輪がシミーなどで振られるようになるとき、このダンパにあって、相対的に看てハウジング１内でベーン２が揺動するようになり、ハウジング１内にベーン２で画成される左右の油室Ｒ１，Ｒ２が広狭されることになる。

そして、この広狭される左右の油室Ｒ１，Ｒ２を連通する流路Ｌ３中に減衰バルブ１０が配在されていて、この減衰バルブ１０を作動油が通過することで、所定の減衰作用が発現されるとしている。

そしてまた、上記の広狭される左右の油室Ｒ１，Ｒ２を連通する流路Ｌ３は、減衰バルブ１０を迂回するリリーフバルブＶを有していて、このリリーフバルブＶがベーン２の高速下での揺動を許容し、さらには、上記の流路Ｌ３に油温補償機構を形成するアキュムレータＡを連通させていて、作動油における油温上昇に伴う左右の油室Ｒ１，Ｒ２における異常高圧化を阻止するとしている。

なお、このダンパにおける減衰作用に関しては、図示しないが、ベーン２が左右の油室Ｒ１，Ｒ２の連通を許容するオリフィスを有していて、ベーン２の揺動時にこのオリフィスを作動油が通過することで所定の減衰作用が発現されるとしても良いことはもちろんである。

また、減衰作用を発現させる構成について、たとえば、上記した流路に配在の減衰バルブ１０が外部操作によって減衰作用の強弱を調整し得るように設定されてなるとしても良く、さらには、ベーン２とハウジング１との間における隙間流れを利用するとしても良い。

つぎに、図示するダンパにあっては、ハウジング１内に揺動可能に収装のベーン２によって左右の油室Ｒ１，Ｒ２を画成する一方で、ベーン２が、図２中に仮想線図で示すように、最揺動状態となってハウジング１における周壁部１ａに隣接する状態になるとき、このベーン２によって前室Ｒ３，Ｒ４が左右の油室Ｒ１，Ｒ２をベーン２の揺動方向に膨大化させる態様に画成されるとしている。

そして、このダンパにあっては、この前室Ｒ３，Ｒ４が画成されることで、最揺動状態のベーン２が反転して円滑な揺動を開始するときに必要なベーン２に対する受圧面を可能な限り大きく採ることが可能になる。

その一方で、このダンパにあっては、前室Ｒ３，Ｒ４がこの前室Ｒ３，Ｒ４に連通しながらこの前室Ｒ３，Ｒ４よりも浅く形成された溝部Ｇ１，Ｇ２に連通するとしており、この溝部Ｇ１，Ｇ２の底面に左右の油室Ｒ１，Ｒ２を連通する流路Ｌ１，Ｌ２（図２中には符示せず）の開口端を開口させてなるとしている。

上記流路Ｌ１，Ｌ２の開口端が溝部Ｇ１，Ｇ２における底面に開口することで、前室Ｒ３，Ｒ４に対する流路Ｌ１，Ｌ２の連通が可能とされる一方で、流路Ｌ１，Ｌ２の開口端が底面に開口する溝部Ｇ１，Ｇ２が前室Ｒ３，Ｒ４によりも浅く形成されているから、たとえば、前記した特許文献１に開示のロータリダンパにおいて、前室Ｒ３，Ｒ４の底面に流路の開口端を開口させる場合に比較して、前室Ｒ３，Ｒ４が占有する面積を小さくでき、したがって、前室Ｒ３，Ｒ４部分に収容される作動油の油量を少なくできることになる。

その結果、図示するダンパによれば、全体としてみるとき、必要とする作動油の油量を少なくでき、その分、重量の軽減化に寄与すると共に、製品コストの低廉化に寄与するこことになる。

のみならず、図示するダンパによれば、作動油の油量を少なくできるから、作動油の油温が上昇したときの油温補償のためのアキュムレータＡを小さくし得ることになり、この点からしても、ダンパにおける全体重量の軽減化に、また、製品コストの低減化に寄与することになる。

ところで、図示するダンパにあって、上記した減衰バルブ１０は、後述するように、ポペット体１１（図３参照）を有するバルブ構造に形成されていて、この発明で特徴とするところを具現化している。

ちなみに、図示するダンパにあっては、左右の油室Ｒ１，Ｒ２からの作動油がいわゆる反対の油室に流入する際に上記の減衰バルブ１０を作動油が常態的に通過するように、複数のチェックバルブ４，５，６，７を有していて、作動油の流れの向きを規制しているが、このチェックバルブ４，５，６，７は、詳しくは符示しないが、鋼球を附勢バネで附勢する構造に形成されてなるとしている。

一方、上記の減衰バルブ１０を形成するこの発明によるバルブ構造は、上記したようにポペット体１１を有してなるが、このポペット体１１は、図３中で左右方向となる軸線方向への移動時、すなわち、環状シート部１２に対して先端たる尖端１１ａを遠近させる進退時に作動油の流路を開閉し、あるいは、作動油の流路を広狭するとしている。

ちなみに、図示する実施形態では、図４に示すように、ポペット体１１の最前進時にこのポペット体１１の尖端１１ａをこの尖端１１ａに対向する環状シート部１２に当接させて環状シート部１２の内側となる作動油の通路を閉鎖すると共に、図５に示すように、附勢バネ１３のバネ力によるポペット体１１の最後退時にこのポペット体１１の尖端１１ａを環状シート部１２に近隣させる状態にして環状シート部１２との間に作動油の通路たる環状通路を出現させるとしている。

なお、この発明によるバルブ構造が意図するところからすれば、図示しないが、後述するところからも明らかなように、ポペット体１１の最後退時にこのポペット体１１の尖端１１ａを環状シート部１２から離れさせて環状シート部１２の内側となる作動油の流路を全面的に開放するとしても良いことはもちろんである。

このとき、環状シート部１２は、内側へのポペット体１１の収装、および、このポペット体１１のいわゆる背後側に配在される他部たる隔壁体１４を収装させる有頭筒状に形成のケーシングにおける頭部とされていて、この頭部の軸芯部に流路を開穿しなるとしている。

以上からすれば、環状シート部１２については、上記した有頭筒状に形成されたケーシングにおける頭部からなるのに代えて、図示しないが、軸芯部に流路たる孔を有するいわゆる環座状に形成され、適宜の手段で所定位置に定着されるとしても良いことはもちろんである。

つぎに、この発明のバルブ構造にあって、上記のポペット体１１は、その基端側の軸芯部にシャフト１５の先端側が固定状態に連結されてなると共に、このシャフト１５の後端側が上記の隔壁部１４の軸芯部を貫通してソレノイドを有してな出力源から突出する出力軸１６に連繋されてなるとしている。

それゆえ、このバルブ構造にあっては、ソレノイドが励磁されることによる出力源からの外力作用で出力軸１６が突出するようになると、シャフト１５がいわゆる前進してポペット体１１が前進することになり、図示するところでは、ポペット体１１が最前進状態になって、尖端１１ａが環状シート部１２の内側となる作動油の通路を閉鎖することになる。

そして、このバルブ構造にあっては、ソレノイドへの励磁が解除されることによる外力作用の解消時に、附勢バネ１３のバネ力でポペット体１１が後退され、図示するところでは、ポペット体１１が最後退状態になって、尖端１１ａを環状シート部１２に近隣させる状態にして環状シート部１２との間に作動油の通路たる環状通路を出現させることになる。

以上のようにして、このバルブ構造にあっては、ポペット体１１の尖端１１ａを環状シート部１２に当接させて作動油の流路を閉鎖し、あるいは、ポペット体１１の尖端１１ａを環状シート部１２に遠近させることで、作動油の流路を広狭することで、所定の減衰作用を具現化し得ることになる。

その一方で、この発明のバルブ構造にあっては、図５に示すように、ポペット体１１が最後退してポペット体１１における後端たる基端１１ｂがこの基端１１ｂに対向する他部たる前記した隔壁部１４における先端１４ａに当接されるときに、ポペット体１１における基端１１ｂの隔壁部１４における先端１４ａへの貼り付きが抑制されてなるとしている。

すなわち、前記した特許文献１に開示されているバルブ構造にあってそうであるが、最後退したポペット体１１の基端１１ｂが隔壁部１４の先端１４ａに貼り付くことが抑制されていない場合には、出力源による外力作用でこのポペット体１１を前進させるときには、大きな力による外力作用が必要になるが、ポペット体１１の隔壁部１４への貼り付きが抑制されている場合には、上記の外力作用を大きくしなくて済むことになる。

そこで、この発明では、ポペット体１１の隔壁部１４への貼り付きを抑制する手段として、ポペット体１１の基端１１ｂ、あるいは、隔壁部１４の先端１４ａのいずれか一方が平坦面とされるのに対して、いずれか他方が上記の平坦面に全面接触しない異形面を有してなるとしている。

そして、図示するところでは、隔壁部１４の先端１４ａが平坦面とされるのに対して、ポペット体１１の基端１１ｂが軸芯部よりを隔壁部１４の先端１４ａに接触する平坦面とするが、外周側をテーパ面からなる異形面として隔壁部１４の先端１４ａに接触しないとしている。

それゆえ、この実施形態による場合には、最後退して隔壁部１４に着座するポペット体１１の基端が隔壁部１４の先端に貼り付き難くなるから、ポペット体１１を前進させる外力作用を必要以上に大きくさせず、また、作動遅れを招来させずして、ポペット体１１を前進させることが可能になる。

以上からすれば、上記の平坦面とこれに対向するテーパ面とからなる構成については、上記したところと逆に、平坦面がポペット体１１の基端１１ｂに形成され、テーパ面が隔壁部１４の先端１４ａに形成されてなるとしても良く、さらには、この平坦面とテーパ面とからなる貼り付きの抑制に代えて、図示しないが、言わば不要な貼り付き現象を抑制し得る限りには、任意の異形面の構成が選択されて良いのはもちろんで、その場合に、隔壁部１４の先端１４ａとポペット体１１の先端１１ｂの両方が全面的な接触を回避する異形面とされてなるとしても良い。

それゆえ、以上のように形成されたこの発明によるバルブ構造にあっては、ポペット体１１を前進させる際の外力作用を必要以上に大きくしないで済むから、外力の出力源の大型化を回避でき、したがって、この発明によるバルブ構造の大型化、延いては、このバルブ構造を具現化する減衰バルブ１０の大型化を、さらには、この減衰バルブ１０を有するダンパの大型化を回避できることになる。

のみならず、ポペット体１１を前進させる際の外力作用については、ポペット体１１における基端１１ｂの隔壁部１４における先端１４ａへの貼り付きを抑制していない場合に比較して、これを小さくできることになり、したがって、外力の出力源を小型化することが可能になり、バルブ構造の小型化、延いては、このバルブ構造を具現化する減衰バルブ１０の小型化を、さらには、この減衰バルブ１０を有するダンパの小型化を可能にし得ることになる。

その結果、この発明のバルブ構造によれば、進退するポペット体１１で作動油の通路を開閉し、あるいは、作動油の通路を広狭して所定の減衰作用の具現化を可能にする減衰バルブ１０への適用に向くのはもちろんのこと、この減衰バルブ１０の、たとえば、走行中の二輪車における前輪の振れを抑制するダンパへの利用に向き、そのダンパの汎用性の向上を期待するのに最適となる。

前記したところでは、この発明によるダンパが二輪車におけるステアリング機構を形成するとしたが、この発明に意図するところからすれば、この発明によるロータリダンパが自動二輪車におけるステアリング機構を形成するとしても良いことはもちろんである。

この発明の一実施形態によるダンパを原理的に示す回路図である。 この発明の一実施形態によるダンパを具体的に示す横断面図である。 この発明の一実施形態によるダンパを具体的に示す部分立面縦断面図である この発明によるバルブ構造を具現化した図３中の減衰バルブ部分を拡大して示す縦断面図である。 図４に示すバルブ構造においてポペット体が最後退した状態をさらに拡大して示す縦断面図である。

符号の説明

１ ハウジング
２ ベーン
１０ 減衰バルブ
１１ ポペット体
１１ａ 尖端
１１ｂ 基端
１２ 環状シート部
１３ 附勢バネ
１４ 他部たる隔壁部
１５ シャフト

Claims (5)

1. 軸線方向への進退時に作動油の流路を開閉し、あるいは、作動油の流路を広狭するポペット体を有してなるバルブ構造において、ポペット体が最後退してポペット体における基端がこの基端に対向する他部における先端に当接されるときにポペット体における基端の他部における先端への貼り付きが抑制されてなることを特徴とするバルブ構造
2. ポペット体の基端あるいは他部の先端のいずれか一方が平坦面とされるのに対して、いずれか他方が上記の平坦面に全面接触しない異形面を有し、あるいは、ポペット体の基端および他部の先端の両方が全面的な接触を回避する異形面とされてなる請求項１に記載のバルブ構造
3. ポペット体が出力源の出力によって前進すると共に出力源における出力の解除時に附勢バネのバネ力によって後退してなる請求項１に記載のバルブ構造
4. ポペット体の基端側の軸芯部にシャフトの先端側が固定状態に連結されてなると共に、シャフトの後端側が他部の軸芯部を貫通してポペット体を前進させる出力源に連繋されてなる請求項１に記載のバルブ構造
5. ポペット体の最前進時にこのポペット体の尖端をこの尖端に対向する環状シート部に当接させて環状シート部の内側となる作動油の通路を閉鎖すると共に、ポペット体の最後退時にこのポペット体の尖端を環状シート部に近隣させて環状シート部との間に作動油の通路たる環状通路を出現させ、あるいは、ポペット体の尖端を環状シート部から離れさせて環状シート部の内側となる作動油の流路を全面的に開放してなる請求項1に記載のバルブ構造
   

Images