JP2007162769A - 減衰バルブ構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 ピストン速度が低速領域にあるときから高速領域になるまでに発生される減衰力を適正なものにする。
【解決手段】 油圧作用で外周部１１が撓むリーフバルブ１と、このリーフバルブ１の背面側に隙間を有して配在されてリーフバルブ１の外周部１１の大きい撓み時にこれを外周部２１に干渉させるサポート２と、このサポート２における外周部２１の撓み時にこれを干渉させて大きい撓みを阻止するバルブストッパ３とを有してなる減衰バルブ構造において、リーフバルブ１の外周部１１に油圧が作用してこの外周部１１が撓み始める前にリーフバルブ１がバルブシート部材３から離座して浮動するように形成されてなる。
【選択図】 図１

Description

この発明は、減衰バルブ構造に関し、特に、車両に入力される路面振動を吸収する油圧緩衝器への具現化に向く減衰バルブ構造の改良に関する。

たとえば、車両たる二輪車の前輪側に架装されて前輪に入力される路面振動を吸収する油圧緩衝器たるフロントフォークにあっては、ピストン速度が低速領域にあるときの発生減衰力を低くして乗り心地を良くする一方で、急制動時などのピストン速度が高速領域になるときの発生減衰力については、これを高くするのが好ましいとされている。

そして、凡そフロントフォークにあって、ピストン速度が高速領域になるときの発生減衰力を高くし易くするために、すなわち、流量を多くして高い減衰力を発生し易くするために、シリンダ径を大きくする設定が選択されるが、この場合には、ピストン速度が低速領域にあるときの発生減衰力を低くする方策を採る必要があり、そのため、従来から種々の減衰バルブ構造が提案されるに至っている。

その中で、たとえば、特許文献１には、シリンダ内に摺動可能に収装のピストン部に配在の背面バルブによって、ピストン速度に依存した収縮作動時の減衰力の発生を可能にするとしている。

すなわち、具体的には、ピストン部を形成してバルブシート部材とされるピストン体に着座してこのピストン体に開穿されて流路とされる圧側ポートにおける下流側端を開閉可能に閉塞する背面バルブたる環状のリーフバルブが背面側に配在された附勢部材たるゴム材などからなるＯリングで附勢されてなるとしている。

それゆえ、この背面バルブたるリーフバルブを背面から附勢する附勢部材としてＯリングを利用する減衰バルブ構造にあっては、ピストン速度が低速領域にあるときにＯリングが比較的簡単に潰れることになって、低い減衰力発生に止まることを可能にし得ることになる。

そして、上記の減衰バルブ構造にあって、ピストン速度が高速領域になるときにはＯリングが潰れるのが容易でなくなり、高い減衰力発生を可能にし得ることになる。
特開２００２‐２６６９２４号公報（明細書中の段落０００４，同０００８から同００１６，図３参照）

しかしながら、上記した特許文献１に開示の減衰バルブ構造にあっては、ピストン速度が低速領域にあるときの減衰力については、これを設定通りに発生し得るが、ピストン速度が高速領域になるときの減衰力については、その制御が容易でないと指摘される可能性がある。

すなわち、上記した減衰バルブ構造にあって、附勢部材たるＯリングは、僅かな潰れに対する復元力、すなわち、反発力を小さくするが、大きな潰れに対する反発力を極めて大きくする特性がある。

したがって、このＯリングからなる附勢部材にあっては、その大きい潰れによってリーフバルブを大きくリフトさせることが困難になる、すなわち、逆に言えば、リーフバルブにおける大きいリフトを阻止する傾向になる。

それゆえ、上記した減衰バルブ構造にあっては、ピストン速度が低速領域にあるときの減衰力を設定通りに発生できる反面、ピストン速度が高速領域になるときの減衰力が高くなり過ぎ易くなり、その変化が著しく表出されるとき、二輪車における乗り心地が悪化されることになる。

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、ピストン速度が低速領域にあるときから高速領域になるまでに発生される減衰力を適正なものにして、車両用とされる油圧緩衝器への具現化に最適となる減衰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、この発明の構成を、基本的には、油圧作用で外周部が撓むリーフバルブと、このリーフバルブの背面側に隙間を有して配在されてリーフバルブの外周部の大きい撓み時にこれを外周部に干渉させるサポートと、このサポートにおける外周部の撓み時にこれを干渉させて大きい撓みを阻止するバルブストッパとを有してなる減衰バルブ構造において、リーフバルブの外周部に油圧が作用してこの外周部が撓み始める前にリーフバルブがバルブシート部材から離座して浮動するように形成されてなるとする。

それゆえ、この発明によれば、リーフバルブに油圧が作用するとき、当初の油圧作用でリーフバルブが浮動してバルブシート部材から離座し、このとき、リーフバルブとバルブシート部材との間に僅かな隙間が出現し、この隙間を作動油が通過するときに低い減衰力が発生する。

そして、リーフバルブへの更なる油圧作用でリーフバルブの外周部が撓む状況になるとき、やや高い減衰力が発生されることになり、リーフバルブの外周部が大きく撓んでサポートにおける外周部に干渉することになるまで滑らかに発生減衰力が上昇する。

そしてまた、リーフバルブの外周部の干渉でサポートにおける外周部が撓む状況になるとき、さらに高い減衰力の発生状況になり、サポートにおける外周部の撓みが大きくなってバルブストッパに干渉するとき、リーフバルブが大きく撓みバルブシート部材に開穿のポートが全面開放的に開放されて、以降、ポート特性の減衰力が発生される。

その結果、この発明によれば、ピストン速度が低速領域から高速領域に至るときに発生減衰力が緩やかに高くなり、この減衰バルブ構造を具現化する油圧緩衝器を利用する車両における乗心地を良好に維持することが可能になる。

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、この発明による減衰バルブ構造は、図１および図２に示すように、油圧緩衝器を構成するシリンダＣ内に摺動可能に収装のピストン部Ｐにおける背面バルブＶに具現化されてなるとしている。

ちなみに、この発明による減衰バルブ構造は、ピストン部Ｐにおける伸側減衰バルブＶ１に具現化されてなるとしても良いものであるが、ここでは、背面バルブＶを例にして説明する。

すなわち、まず、この発明による減衰バルブ構造を具現化する背面バルブＶは、図２に示すように、リーフバルブ１と、サポート２と、バルブストッパ３とを有してなり、さらには、間座部材４と、バネ部材５とを有してなるとしている。

なお、シリンダＣ内にはピストンロッドＲが出没可能に挿通されていて、このピストンロッドＲの先端インロー部Ｒ１の外周に上記のピストン部Ｐを形成するピストン体６と共に上記のリーフバルブ１，サポート２およびバルブストッパ３が介装されてなるとしている。

また、シリンダＣ内にピストン部Ｐが収装されることでこのシリンダＣ内にはロッド側油室Ａとピストン側油室Ｂ（図１参照）が画成され、上記の背面バルブＶは、ピストン部ＰがシリンダＣ内を下降することになる油圧緩衝器の収縮作動時にピストン側油室Ｂからの作動油がピストン部Ｐを介してロッド側油室Ａに流入するときに所定の減衰作用をするとしている。

上記の前提の下に、まず、リーフバルブ１は、図示するところでは、環状に形成されたいわゆる薄手の複数枚のリーフバルブが積層された積層リーフバルブからなり、外周部１１が上記したピストン部Ｐを形成してバルブシート部材とされるピストン体６の図中で上端となる端面に形成のバルブシート部６１に着座すると共に、この外周部１１がバルブシート部６１に着座するとき、ピストン体６に開穿の流路たる圧側ポート６２における図中で上端となる下流側端を開閉可能に閉塞するとしている。

また、このリーフバルブ１は、内周部１２がピストン体６の内周部たる固定部６３に着座するとしており、このとき、この発明にあっては、内周部１２が固定部６３に対して浮動可能に着座してなるとしている。

それゆえ、このリーフバルブ１にあっては、後述するバネ部材５が機能するところでもあるが、上記の圧側ポート６２を介しての油圧作用で外周部１１が撓むことになる前に内周部１２が上記の固定部６３から離座してバルブシート部６１との間に隙間を現出させ、この隙間による低い減衰力の発生を可能にすることになる。

ちなみに、このリーフバルブ１は、図示するところでは、径の異なるリーフバルブが積層されて外周側にいわゆる段差が設けられてなるとしており、したがって、このリーフバルブ１の外周部１１が油圧作用で撓むとき、外周側に上記の段差を有しない場合に比較して、上記した隙間による減衰力発生に引き続く低い減衰力を無理なく発生させ得ることになる。

つぎに、サポート２は、上記のリーフバルブ１の背面側に隙間を有して配在されてリーフバルブ１の外周部１１の大きい撓み時にこれを外周部２１に干渉させるとしている。

このとき、サポート２は、上記のリーフバルブ１より小径となる環状に、すなわち、リーフバルブ１における段差部分とほぼ同径となる環状に形成されてなるとしている。

そして、このサポート２は、図示するところでは、上記したリーフバルブ１がいわゆる薄手のリーフバルブを複数枚積層してなるとするのに対して、いわゆる厚手の板バルブからなるとして、このサポート２における外周部２１の撓み剛性が上記の環状リーフバルブ１における外周部１１の撓み剛性よりも大きくなるとしている。

また、このサポート２の内周部２２は、上記のリーフバルブ１の内周部１２との間に配在される間座部材４を介してリーフバルブ１の内周部１２に着座するとしており、したがって、サポート２とリーフバルブ１との間に形成される隙間は、この間座部材４のいわゆる厚さによって設定されることになる。

そしてまた、このサポート２にあっても、間座部材４を介してであるが、上記のリーフバルブ１がバネ部材５の附勢力に抗して浮動するときに同時に浮動するとしている。

ちなみに、このサポート２が浮動するとき、特に、その外周部２１が撓んでいない限りにおいて、この外周部２１が後述するバルブストッパ３に干渉しないことはもちろんである。

それゆえ、このサポート２にあっては、リーフバルブ１における外周部１１が大きく撓んで外周部２１に干渉することを許容するのはもちろんだが、この外周部２１までもが撓むことになる場合には、リーフバルブ１の外周部１１が大きく撓むことによって発生される減衰力よりも高い減衰力の発生を可能にし得ることになる。

さらに、バルブストッパ３は、上記のサポート２における外周部２１の撓み時にこれを外周部３１に干渉させて大きい撓みを阻止するもので、サポート２とほぼ同径になる環状に形成されている。

このとき、このバルブストッパ３にあっては、内周部３２がピストンロッドＲにおける先端インロー部Ｒ１の形成で表出される段差部Ｒ２に係止された状態で、先端インロー部Ｒ１に介装された筒状スペーサ７を介してピストン体６からの押圧力によって定着されるとしている。

ちなみに、前記したリーフバルブ１，間座部材４およびサポート２は、上記の筒状スペーサ７を介してピストンロッドＲの先端インロー部Ｒ１の外周に介装されてなるとしている。

間座部材４は、前記したようにリーフバルブ１とサポート２との間に隙間を形成するもので、いわゆる環座からなり、多くの場合に、選択された複数枚とされて所定の隙間の形成を実現するとしている。

バネ部材５は、図示するところではコイルスプリングからなり、したがって、バルブストッパ３は、いわゆる環状凹部３３を形成してコイルスプリングを収容させると共に、バルブストッパ３の外周部３１が言わば下方のサポート２の外周部２１に近隣し得るように配慮している。

以上のように形成された背面バルブＶにあっては、シリンダＣ内をピストン部Ｐが下降することで、ピストン側油室Ｂからの作動油がバルブシート部材たるピストン体６に開穿の流路たる圧側ポート６２を介してロッド側油室Ａに流入することになるときに、以下のようにして所定の減衰作用をすることになる。

すなわち、圧側ポート６２からの油圧がリーフバルブ１に作用すると、当初の油圧作用でリーフバルブ１が浮動してピストン体６に形成のバルブシート部６１から離座し、このとき、リーフバルブ１とバルブシート部６１との間に僅かな隙間が出現し、この隙間を作動油が通過するときに低い減衰力が発生されることになる。

そして、リーフバルブ１への更なる油圧作用でリーフバルブ１の外周部１１が撓む状況になるとき、やや高い減衰力が発生されることになり、リーフバルブ１の外周部１１が大きく撓んでサポート２における外周部２１に干渉することになるまで滑らかに発生減衰力が上昇する。

そしてまた、リーフバルブ１の外周部１１の干渉でサポート２における外周部２１が撓む状況になるとき、さらに高い減衰力の発生状況になり、サポート２における外周部２１の撓みが大きくなってバルブストッパ３に干渉するとき、リーフバルブ１が大きく撓みバルブシート部材たるピストン体６に開穿の圧側ポート６２が全面開放的に開放されて、以降、ポート特性の減衰力が発生されることになる。

その結果、この発明によれば、ピストン速度が低速領域から高速領域に至るときに発生減衰力が緩やかに高くなり、この減衰バルブ構造を具現化する油圧緩衝器を利用する車両における乗心地を良好に維持することが可能になる。

つぎに、図３に示す実施形態は、バネ部材５が前記した図２に示す実施形態におけるバネ部材５と変更されてなるとするもので、前記したところでは、バネ部材５がコイルスプリングからなるとしたが、この図３に示すところでは、板バネからなるとしている。

それゆえ、この実施形態では、バルブストッパ３に環状凹部３３（図２参照）を形成しなくても済む点で有利となるが、以下にバネ部材５について、少し説明する。

すなわち、バネ部材５は、環状リーフバルブ状に形成されながら前記した筒状スペーサ７の外周に介装されるバネ本体５１と、筒状スペーサ７とバルブストッパ３とに挟持されながらバネ本体５１に対向するスペーサ体５２とからなるとしている。

そして、バネ本体５１の外周部とスペーサ体５２の外周部とは隙間なく接触されているが、バネ本体５１の内周部とスペーサ体５２の内周部との間には、隙間が形成されるとしている。

それゆえ、このバネ体５にあっては、バネ本体５１にあっては、外周部がいわゆる固定状態にあるに対して内周部が移動可能な状態になることになり、したがって、この状態から内周部がリフトして、すなわち、図中で上昇して隙間が狭められるようになるときに反力、すなわち、附勢力を生じることになる。

以上のように形成されたバネ体５を有する実施形態にあっては、バルブストッパ３に環状凹部３３を形成しなくて済むことから、部品製作の上で有利となり、また、バネ体５がコイルスプリングからなる場合に比較して、バネ力の設定が容易になる点で有利となる。

前記したところは、この発明による減衰バルブ構造が車両用とされる油圧緩衝器を形成するシリンダＣ内のピストン部Ｐに具現化されてなる場合を例にして説明したが、この発明が意図するところからすれば、図示しないが、シリンダＣのボトム部内に配在のベースバルブ部に具現化されてなるとしても良いのはもちろんで、その場合に、この減衰バルブ構造が機能するところおよび作用効果も同様であることはもちろんである。

この発明による減衰バルブ構造を具現化したシリンダ内のピストン部を示す部分縦断面図である。 背面バルブ部分を拡大して示す部分半截拡大縦断面図である。 他の実施形態による背面バルブ部分を図１と同様に示す図である。

符号の説明

１ リーフバルブ
２ サポート
３ バルブストッパ
３ｃ バルブシート部
４ 間座部材
５ バネ部材
６ バルブシート部材たるピストン体
１１，２１ 外周部
１２，２２ 内周部

Claims (4)

1. 油圧作用で外周部が撓むリーフバルブと、このリーフバルブの背面側に隙間を有して配在されてリーフバルブの外周部の大きい撓み時にこれを外周部に干渉させるサポートと、このサポートにおける外周部の撓み時にこれを干渉させて大きい撓みを阻止するバルブストッパとを有してなる減衰バルブ構造において、リーフバルブの外周部に油圧が作用してこの外周部が撓み始める前にリーフバルブがバルブシート部材から離座して浮動するように形成されてなることを特徴とする減衰バルブ構造
2. リーフバルブの内周部とサポートの内周部との間に間座部材が配在されてリーフバルブとサポートとの間に隙間が形成されてなる請求項１に記載の減衰バルブ構造
3. リーフバルブが積層リーフバルブからなる一方で、サポートが板バルブからなる請求項１に記載の減衰バルブ構造
4. サポートとバルブストッパとの間にバネ部材が配在されてなると共に、このバネ部材からの附勢力がサポートを介してリーフバルブをバルブシート部材に着座させてなる請求項１に記載の減衰バルブ構造
   

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