JP2007127169A - 油圧緩衝器の減衰力発生バルブ構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 簡単な構造で減衰力の設定自由度が大きくとれる油圧緩衝器のバルブ構造を提供する。
【解決手段】 ピストンロッド１の基端に縮径された取付部２を設け、この取付部２に対して圧側減衰力発生バルブ６、圧側及び伸側ポート７、８を有するピストン体９、複数のリーフバルブ１０で構成される伸側減衰力発生バルブ１１をその中央の取付孔を介して積層すると共に、上記取付部２の先端からナット１４を螺合させ、上記した各部材を取付部２の基端部２aとの間で固定した油圧緩衝器の減衰力発生バルブ構造において、上記取付部２の少なくとも伸側減衰力発生バルブ１１と対向する部分から先端側を、基端側よりも小径となる小径取付部２ｃとすると共に、上記伸側減衰力発生バルブ１１の取付孔１０ｂ径を、上記小径分ｒだけ小さくすることでこの伸側減衰力発生バルブ１１の内外径差を大きくした。
【選択図】 図１

Description

本発明は、自動車等の車両のサスペンション装置に用いられる油圧緩衝器に関わり、詳しくは、そのピストン部に設けられるリーフバルブを用いた減衰力発生バルブ構造に関する。

自動車等の車両のサスペンション装置に用いられる油圧緩衝器は、走行中に路面から車体へ伝達される振動を適切に緩和して乗心地、操安性を向上させるために、そのピストン部又はベースバルブ部に減衰力発生用のバルブ構造を設けている。

その具体的構造としては、種々のものを例示することができるが、ピストン部に設けられる一般的な構造としては、例えば、特許文献１に示す油圧緩衝器の減衰力発生バルブ構造を例示することができる。

即ち、図３に示すように、ピストンロッド１をロッド本体とこのロッド本体の基端に縮径されながら延設した柱体状の取付部２とで構成し、この取付部２にバルブストッパ３、上側間座４、複数の圧側リーフバルブ５からなる圧側減衰力発生バルブ６、圧側及び伸側ポート７、８を備えたピストン体９、複数の伸側リーフバルブ１０からなる伸側減衰力発生バルブ１１、下側間座１２、及びバルブストッパ１３がそれらの中央に形成された取付孔を介して順次挿入して積層させ、更に上記取付部２の下方からナット１４を螺合させ、上記したバルブストッパ３から下方の各部材を取付部２の基端部２ａとナット１４の間で挟持している。

このように構成された油圧緩衝器のバルブ構造においては、ピストンロッド１の圧縮動作によって圧側ポート７を通過したピストン側油室Ｐの作動油は、圧側減衰力発生バルブ６を構成する圧側リーフバルブ５の外周側を撓ませてロッド側室Ｒに流入することで圧側の減衰力を発生させる。

又、ピストンロッド１の伸長動作によって伸側ポート８を通過したロッド側室Ｒの作動油は伸側減衰力発生バルブ１１を構成する伸側リーフバルブ１０の外周側を撓ませてピストン側室Ｐへ流入することで伸側の減衰力を発生させる。
特開平１１‐１９１２９４３号公報（図４）

上記のように構成された油圧緩衝器の減衰力発生バルブ構造においては特に問題がある訳ではないが、以下に示すような課題が考えられる場合がある。

即ち、近年、この種の油圧緩衝器が取り付けられる車両は、その種類、用途によって様々な減衰力特性を要求するようになってきており、その要求に応じた減衰力特性を設定する場合には、例えば、伸側或いは圧側減衰力発生バルブ１１、６を構成する伸側或いは圧側リーフバルブ１０、５の形状、板厚、枚数を変更したり、伸側或いは圧側減衰力発生バルブ１０、５の受圧面となる伸側或いは圧側ポート８、７のシート面形状を変更したりすることが行なわれる。

ところが、上記の変更のうち、伸側或いは圧側リーフバルブ１０、５の形状、板厚、枚数を変更することは比較的安価に実施化可能であるが、所詮、リーフバルブ部分のみの変更なので、減衰力の設定自由度を大きくすることについては限界がある。

又、上記リーフバルブの変更に加えてシート面形状を変更することは、上記受圧面の変更を可能にするので、その分、減衰力の設定自由度を大きくすることができるが、シート面形状のみが異なるピストン体９を複数種類持つ事になり、製造コストが嵩むと共に、部品管理も面倒になると言う問題点が発生する。

そこで、本発明は、簡単な構造で減衰力の設定自由度が大きくとれる油圧緩衝器のバルブ構造を提供することである。

上記の目的を達成するため、本発明の手段は、ピストンロッドをロッド本体とロッド本体の基端から縮径させながら延設した取付部とで構成し、この取付部に対して圧側減衰力発生バルブ、圧側及び伸側ポートを有するピストン体、複数のリーフバルブで構成される伸側減衰力発生バルブをその中央の取付孔を介して順次挿入して積層し、上記取付部の先端からナットを螺合させて上記圧側減衰発生バルブとピストン体と伸側減衰力発生バルブとを上記ナットとロッド本体の基端とで挟持した油圧緩衝器の減衰力発生バルブ構造において、上記取付部の少なくとも伸側減衰力発生バルブを挿入する部分から先端側を、基端側よりも小径となる小径取付部として形成し、併せて上記伸側減衰力発生バルブの取付孔の内径を上記小径取付部の外径に対応して形成したことを特徴とするものである。

本発明によれば、伸側減衰力発生バルブの取付孔の内径を小径取付部の外径に対応して形成しているのでこの取付孔を介して小径取付部に伸側減衰力発生バルブを挿入できる。

しかも、この取付孔の内径を取付部に挿入した従来の伸側減衰力発生バルブの取付孔の内径に比べて取付部と小径取付部との直径の差分だけ小さく設定することができから、伸側減衰力発生バルブを構成するリーフバルブ本体の内外径差を従来のリーフバルブよりも大きくすることができ、言い換えればリーフバルブ本体を長く出来る。

従って、リーフバルブが撓みやすくなり、併せて上記直径の差分の寸法を任意に調整することにより調整巾が大きくなって減衰力の設定自由度を大きくすることができる。

以下に、本発明を自動車用のサスペンション装置に使用される単筒型油圧緩衝器のピストン部に設けられた減衰力発生バルブ構造に具体化した一実施の形態を図に基づいて説明する。

本発明の減衰力発生バルブ構造の基本は、 ピストンロッド１をロッド本体とロッド本体の基端から縮径させながら延設した取付部２とで構成し、この取付部２に対して圧側減衰力発生バルブ６、圧側ポート７及び伸側ポート８を有するピストン体９、複数のリーフバルブ１０で構成される伸側減衰力発生バルブ１１をその中央の取付孔を介して順次挿入して積層し、上記取付部２の先端からナット１４を螺合させて上記圧側減衰発生バルブ６とピストン体９と伸側減衰力発生バルブ１１とを上記ナット１４とロッド本体の基端とで挟持した油圧緩衝器の減衰力発生バルブ構造である。

そして、本発明では、上記取付部２の少なくとも伸側減衰力発生バルブ１１を挿入する部分から先端側を、基端側よりも小径となる小径取付部２ｃとして形成し、併せて上記伸側減衰力発生バルブ１１の取付孔の内径を上記小径取付部２ｃの外径に対応して形成したことを特徴とする。

図１の実施の形態では、ピストンロッド１のロッド本体の基端に設けられた縮径状の取付部２に対してバルブストッパ３、上側間座４、圧側減衰力発生バルブ６、複数の圧側及び伸側ポート７、８を有するピストン体９、カラー体１６、伸側減衰力発生バルブ１１及び下側間座１２がその中央の取付孔を介して順次挿入して積層されると共に、上記取付部２の下方からこの先端にナット１４を螺合させ、上記したバルブストッパ３から下方の各部材をロッド本体の下端とナット１４とで挟持して締付けながら固定している。

以下、更に詳述すると、上記ピストン体９の背面には複数の伸側ポート８を連通する伸側環状溝１９と、同じく複数の圧側ポート７を連通する圧側環状溝２０とが形成されており、伸側環状溝１９と中央の取付孔９ａとの間に上部内側シート面２１が形成され、伸側環状溝１９と圧側環状溝２０との間に上部中央側シート面２２が形成され、圧側環状溝２０の外周側に上部外側シート面２３が形成されている。

上記圧側減衰力発生バルブ６は、二枚の圧側リーフバルブ５を積層することで構成されると共に、上部内側シート面２１と上記上側間座４により挟持されることで内周端が固定された状態で圧側ポート７の開口端となる上部中央側シート面２２と上部外側シート面２３とに当接し、この圧側ポート７を開閉可能に閉塞している。

上記二枚の圧側リーフバルブ５の伸側ポート８と対向する部分には連通孔５ａが形成されており、上記バルブストッパ３に設けたストッパ側連通孔３ａからの作動油がこの連通孔５ａを通って伸側ポート８に抵抗なく流入するようになっている。

尚、上部中央側及び外側シート面２２，２３に当接する圧側リーフバルブ５の上記圧側ポート７と対向する部分には切欠部５ｂが複数個所設けられており、この切欠部５ｂでピストン速度の微低速域における減衰力を発生させるようになっている。

上記ピストン体９におけるピストン側油室Ｐに対向する内面たる下面には上記複数の伸側ポート８を連通する断面円錐台状の伸側凹部２４と、複数の圧側ポート７を連通する圧側環状溝２５とが形成されており、伸側凹部２４と圧側環状溝２５との間に下部中央側シート面２６が形成されている。

上記取付部２は、伸側環状凹部２４と対向する部分よりも若干基端側から下方が、傾斜部２ｂを介して縮径された筒状に形成されて本発明の小径取付部２ｃとされると共に、先端外周には上記ナット１４を螺合するためのねじ部２ｄが形成されている。

この小径取付部２ｃには断面L字状をなす環状のカラー体１６がその挿入孔を介して挿入されており、このカラー体１６の外周側上面が上記伸側凹部２４の内周側下面に当接すると共に、下面がピストン体９の下面における下部内側シート面２７を構成している。

上記伸側減衰力発生バルブ１１は、五枚の伸側リーフバルブ１０を積層することで形成されており、上記カラー体１６と上記下側間座１２により挟持されることで内周端が固定された状態で伸側ポート８の開口端となる中央側シート面２６に当接し、この伸側ポート８を開閉可能に閉塞している。

又、伸側リーフバルブ１０は、上記小径取付部２ｃに挿入されるので、取付部２と小径取付部２ｃとの直径の差分（以下、小径分ｒと言う）だけ取付部２に挿入した図３に示す従来のリーフバルブ１０に比べて、取付孔１０ｂの内径が小さく形成されており、その分、従来のリーフバルブ１０よりも内外径差を大きくして撓みやすくし、併せて、小径取付部２ｃの外径と取付孔１０ｂの内径を任意に選択することにより減衰力の設定自由度を大きくできるようになっている。

尚、下部中央側シート面２６に当接する伸側リーフバルブ１０の伸側ポート８と対向する部分には切欠部１０ａが複数個所設けられており、この切欠部１０ａでピストン速度の微低速域における減衰力を発生させるようになっている。

このように構成された減衰力発生バルブ構造は、シリンダ２９内に摺動可能に収装されることで、ピストン体９によってシリンダ２９内をロッド側油室Ｒと、ピストン側油室Ｐとに画成している。

従って、このシリンダ２９内でピストン体９が上方へ移動する伸側行程においては、ピストン速度の微低速域では、伸側ポート８を通過した作動油は伸側減衰力発生バルブ１１を構成する伸側リーフバルブ１０に設けた切欠部１０ａを通過ことで、オリフィス特性となる減衰力を発生させると共に、ピストン速度の高速域では、伸側リーフバルブ１０自体が撓んでバルブ特性となる減衰力を発生させる。

又、このシリンダ２９内でピストン体９が下方へ移動する圧側行程においては、ピストン速度の微低速域では、圧側ポート７を通過した作動油は圧側減衰力発生バルブ６を構成する圧側リーフバルブ５に設けた切欠部５ｂを通過することで、オリフィス特性となる減衰力を発生させると共に、ピストン速度の高速域では、圧側リーフバルブ５自体が撓んでバルブ特性となる減衰力を発生させる。

以上のように構成された減衰力発生バルブ構造においては、上記取付部２のピストン体９の伸側凹部２４と対向する部分よりも若干基端側から下方を、傾斜部２ｂを介して縮径させることで本発明の小径取付部２ｃを形成したので、この小径取付部２ｃに挿入して配置される伸側リーフバルブ１０の取付孔１０ｂ径を小径分ｒだけ小さくできる。

従って、従来のリーフバルブよりも内外径差を大きくすることができるので、その分、すでに述べたように、減衰力の設定自由度を大きくすることができる。

又、小径取付部２ｃをピストン体９の伸側凹部２４と対向する部分よりも若干基端側となる部分から下方に形成したので、油圧緩衝器の作動状態においてピストン体９に加わる横力を大径の取付部２で受けることができ、強度不足を生じることもない。

又、取付部２に対して小径取付部２ｃを傾斜部２ｂを介して連続的に延設したので、取付部２と小径取付部２ｃとの境界部分に応力が集中するのを防止できる。但し、この部分は直角の段部にしても使用可能である。

又、小径取付部２ｃに断面L字状をなす環状のカラー体１６を挿入し、このカラー体１６の下面でピストン体９の下面における下部内側シート面２７を構成したので、シート面の形状のみが異なる複数種類のピストン体９を持つことなくカラー体１６の径を変更することのみで伸側減衰力発生バルブ１１の受圧面積を任意に変更することができる。

従って、この減衰力発生バルブ構造では、上記した伸側リーフバルブ１０の内外径差を大きくできることに加え、受圧面積の変更も容易に可能なので、減衰力の設定自由度を更に大きくすることができる。

尚、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、例えば、以下のように変更することも可能である。

１）本実施の形態では、小径取付部２ｃにカラー体１６を挿入し、その下面でピストン体９の下面における下部内側シート面２７を形成したが、これに限定されるものではなく、図２に示すように、ピストン体９に下部内側シート面となる環状突起３１を一体的に形成することで上記カラー体１６を省略しても良い。

２）本実施の形態では、小径取付部２ｃにカラー体１６を挿入し、その下面でピストン体９の下面における下部内側シート面２７を構成したが、これに限定されるものではなく、カラー体１６の上下方向の厚みを厚くすることで、上記伸側減衰力発生バルブ１１にイニシャル荷重を加えるようにしても良い。

又、上記カラー体１６が挿入される部分は必ずしも本実施例のように小径取付部２ｃである必要はなく、小径取付部２ｃより大径の取付部２であっても良い。

３）本実施の形態では、小径取付部２ｃをピストン体９の伸側凹部２４と対向する部分よりも若干基端側となる部分より下方に形成したが、これに限定されるものではなく、伸側減衰力発生バルブ１１が挿入される部分となる取付部２より下方を小径取付部２ｃとしても良い。

４）本実施の形態では、取付部２と小径取付部２ｃとの間に傾斜部２ｂを設けたが、これに限定されるものではなく、取付部２及び小径取付部２ｃを構成する材料が十分な強度を持っている場合には上記傾斜部２ｂは必要ない。

５）本実施の形態では、単筒型油圧緩衝器のピストン部に使用する減衰力発生バルブ構造に具体化したが、これに限定されるものではなく、複筒型油圧緩衝器のピストン部に使用する減衰力発生バルブ構造に具体化しても良い。

本発明の最良の実施形態を示し、単筒型油圧緩衝器のピストンに使用する減衰力発生バルブ構造の中心線より右側を示す要部断面図である。 本発明の別例を示し、図１と同様に単筒型油圧緩衝器のピストンに使用する減衰力発生バルブ構造の中心線より右側を示す要部断面図である。 本発明の従来例を示す減衰力発生バルブ構造を示す要部断面図である。

符号の説明

１ ピストンロッド
２ 取付部
２ａ 取付部の基端部
２ｂ 傾斜部
２ｃ 小径取付部
６ 圧側減衰力発生バルブ
７ 圧側ポート
８ 伸側ポート
９ ピストン体
９ａ ピストン体の取付孔
１０ 伸側リーフバルブ
１０ａ 伸側リーフバルブの取付孔
１１ 伸側減衰力発生バルブ
１４ ナット
１６ カラー体
２７ 下部内周シート面
ｒ 小径分

Claims (3)

1. ピストンロッドをロッド本体とロッド本体の基端から縮径させながら延設した取付部とで構成し、この取付部に対して圧側減衰力発生バルブ、圧側及び伸側ポートを有するピストン体、複数のリーフバルブで構成される伸側減衰力発生バルブをその中央の取付孔を介して順次挿入して積層し、上記取付部の先端からナットを螺合させて上記圧側減衰発生バルブとピストン体と伸側減衰力発生バルブとを上記ナットとロッド本体の基端とで挟持した油圧緩衝器の減衰力発生バルブ構造において、上記取付部の少なくとも伸側減衰力発生バルブを挿入する部分から先端側を、基端側よりも小径となる小径取付部として形成し、併せて上記伸側減衰力発生バルブの取付孔の内径を上記小径取付部の外径に対応して形成したことを特徴とする油圧緩衝器の減衰力発生バルブ構造。
2. 上記取付部と小径取付部との間には傾斜部が設けられている請求項１記載の油圧緩衝器の減衰力発生バルブ構造。
3. ピストン体の下面と伸側減衰力発生バルブの上面との間においてカラー体をその取付孔を介して上記取付部又は小径取付部に挿入させ、カラー体の下面が上記伸側減衰力発生バルブの内側シート面を構成している請求項１又は２に記載の油圧緩衝器の減衰力発生バルブ構造。
   

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