JP2008281113A - Valve structure of shock absorber - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、緩衝器のバルブ構造の改良に関する。 The present invention relates to an improved valve structure of a shock absorber.
従来、この種緩衝器のバルブ構造にあっては、たとえば、車両用の緩衝器のピストン部等に具現化され、緩衝器内に二つの圧力室を隔成するピストンと、当該ピストンに設けたポートの外周に配置される環状弁座に着座する環状のリーフバルブとを備え、このリーフバルブでポートを開閉するものが知られている。 Conventionally, in this kind of shock absorber valve structure, for example, it is embodied in a piston portion or the like of a shock absorber for a vehicle, and a piston that separates two pressure chambers in the shock absorber and the piston is provided. An annular leaf valve seated on an annular valve seat disposed on the outer periphery of the port is known, and the leaf valve is used to open and close the port.
そして、リーフバルブの外周側を撓ませることによりポートを開閉する上記緩衝器のバルブ構造では、ピストン速度が低い場合には、作動液体は、環状弁座に設けた切欠あるいはリーフバルブの外周に設けた切欠によって形成されるオリフィスを通過して、圧縮される圧力室から拡張される圧力室へ移動する。 When the piston speed is low in the above-described shock absorber valve structure that opens and closes the port by bending the outer peripheral side of the leaf valve, the working liquid is provided in the notch provided in the annular valve seat or the outer periphery of the leaf valve. It passes through the orifice formed by the notch and moves from the compressed pressure chamber to the expanded pressure chamber.
したがって、このような緩衝器のバルブ構造では、ピストン速度が低い場合には、オリフィス特有の二乗特性となる減衰特性(ピストン速度に対する減衰力変化)が発揮されて、ピストン速度が低速領域にあるときのピストン速度変化に対して減衰力変化が大きく、また、ピストン速度が低速領域を脱して中速となるとリーフバルブが環状弁座から離座するので中速領域における減衰特性が低速領域における減衰特性と大きく異なり、減衰特性が急激に変化してしまう。 Therefore, in such a valve structure of the shock absorber, when the piston speed is low, a damping characteristic (a change in damping force with respect to the piston speed) that is a square characteristic peculiar to the orifice is exhibited, and the piston speed is in a low speed region. The damping force change is large with respect to the piston speed change, and when the piston speed goes out of the low speed range and becomes medium speed, the leaf valve is separated from the annular valve seat, so the damping characteristic in the medium speed range is the damping characteristic in the low speed range. In contrast, the attenuation characteristics change abruptly.
そこで、低速領域においてピストン速度に対して減衰力をリニアに変化させるべく、弁座に着座するリーフバルブと、リーフバルブに積層されるサブリーフバルブとの間にリーフバルブの撓みを部分的に規制する十字状のシートを介装した緩衝器のバルブ構造の提案がなされている(たとえば、特許文献1参照)。 Therefore, in order to change the damping force linearly with respect to the piston speed in the low speed region, the leaf valve deflection is partially restricted between the leaf valve seated on the valve seat and the sub leaf valve stacked on the leaf valve. There has been proposed a shock absorber valve structure having a cross-shaped seat interposed therebetween (see, for example, Patent Document 1).
この緩衝器のバルブ構造では、シートが十字状とされているので、リーフバルブの背面に部分的に当接して、ピストン速度が低速である場合にはリーフバルブは、シートが当接していない部位のみが撓んでポートを開放するので、ピストン速度に対して減衰力を比例的に変化させることができる。
しかしながら、上述のような提案のバルブ構造にあっては、ピストン速度に対して減衰力を比例的に変化させることができ、有用な技術ではあるが、以下の不具合があると指摘される可能性がある。 However, in the proposed valve structure as described above, the damping force can be changed proportionally with respect to the piston speed. There is.
上記提案のバルブ構造では、リーフバルブを部分的に支持するために、リーフバルブとサブリーフバルブとの間にシートを介装しており、さらに、リーフバルブ、サブリーフバルブおよびシートは非常に薄いので、バルブ構造が具現化されたピストン部を組み上げる際および組み上げ後に、シートの介装忘れが無いか確認、つまり、積層不良が生じているかの確認は容易ではなく、確認作業に多大な時間がかかり、またその作業負担も大きい。また、減衰特性の微調整を可能なら締める為に、形状の異なるシートを複数種類用意して、ピストン部を組み上げる場合には、より作業時間がかかり負担も大きくなる。 In the proposed valve structure, in order to partially support the leaf valve, a seat is interposed between the leaf valve and the sub leaf valve, and the leaf valve, the sub leaf valve and the seat are very thin. Therefore, when assembling and after assembling the piston part in which the valve structure is embodied, it is not easy to check whether seats are forgotten, that is, whether stacking failure has occurred. It takes a lot of work. Further, when a plurality of types of sheets having different shapes are prepared and the piston portion is assembled in order to tighten the damping characteristics if possible, the work time is increased and the burden is increased.
そこで、本発明は、上記不具合を改善するために創案されたものであって、その目的とするところは、低速領域における減衰力をピストン速度に対して比例的に変化させることが可能であっても、積層不良の発見が容易な緩衝器のバルブ構造を提供することである。 Therefore, the present invention was devised to improve the above-mentioned problems, and the object of the present invention is to change the damping force in the low speed region in proportion to the piston speed. Another object of the present invention is to provide a valve structure of a shock absorber that can easily find a stacking fault.
上記した目的を解決するために、本発明における課題解決手段は、ポートとポートの外周に配置される環状弁座とを備えたバルブディスクと、バルブディスクに積層されるとともに環状弁座に着座してポートを開閉するリーフバルブとを備えた緩衝器のバルブ構造において、リーフバルブにサブリーフバルブを介して積層されてリーフバルブの背面に部分的に当接して支持する支持部材を備えたこと特徴とする。 In order to solve the above-described object, the problem-solving means in the present invention includes a valve disk including a port and an annular valve seat disposed on the outer periphery of the port, and is stacked on the valve disk and seated on the annular valve seat. In the valve structure of the shock absorber provided with a leaf valve that opens and closes the port, a support member is provided which is stacked on the leaf valve via the sub leaf valve and is supported by partially contacting the back surface of the leaf valve. And
本発明の緩衝器のバルブ構造によれば、低速領域における減衰力をピストン速度に対して比例的に変化させることができるとともに、支持部材がリーフバルブとサブリーフバルブとの間に介装されるのではなく、これらリーフバルブとサブリーフバルブを覆うように積層されるから、外部からの視認性が良好で、組付加工時及び組付加工後に、支持部材の有無の確認が容易であり、積層不良が発生したことをいち早く発見でき、さらに、組付加工時においても容易に支持部材の有無を確認する事ができるので、積層不良の発生自体を抑制することができる。 According to the valve structure of the shock absorber of the present invention, the damping force in the low speed region can be changed in proportion to the piston speed, and the support member is interposed between the leaf valve and the sub leaf valve. Rather than being laminated so as to cover these leaf valves and sub-leaf valves, the visibility from the outside is good, and it is easy to check the presence or absence of the support member during and after the assembly process, It is possible to quickly find out that a stacking fault has occurred, and furthermore, since the presence or absence of a support member can be easily confirmed even during assembly processing, the occurrence of stacking fault itself can be suppressed.
また、積層不良の発生を抑制する事ができるから、製品歩留まりが向上し、支持部材の有無の確認作業に要する時間が短縮され、作業負担も飛躍的に軽減される。 In addition, since the occurrence of defective stacking can be suppressed, the product yield is improved, the time required for checking the presence / absence of the support member is shortened, and the work load is drastically reduced.
以下、本発明のバルブ構造を図に基づいて説明する。図1は、一実施の形態におけるバルブ構造が具現化された緩衝器のピストン部の一部における縦断面図である。図2は、一実施の形態の緩衝器のバルブ構造における支持部材の斜視図である。図3は、一実施の形態の一変形例の緩衝器のバルブ構造における支持部材の斜視図である。図4は、一実施の形態の緩衝器のバルブ構造が具現化した緩衝器における減衰特性を示す図である。 The valve structure of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a part of a piston portion of a shock absorber in which a valve structure according to an embodiment is embodied. FIG. 2 is a perspective view of a support member in the valve structure of the shock absorber according to the embodiment. FIG. 3 is a perspective view of the support member in the valve structure of the shock absorber according to one modification of the embodiment. FIG. 4 is a diagram illustrating a damping characteristic in the shock absorber in which the valve structure of the shock absorber according to the embodiment is embodied.
一実施の形態における緩衝器のバルブ構造は、図1に示すように、緩衝器のピストン部の伸側および圧側の両方の減衰バルブに具現化されており、緩衝器内に一方室41と他方室42とを隔成するとともに上記一方室41と他方室42とを連通する一方側のポート2aおよび他方側のポート2bと各ポート2a,2bの外周に配置される環状弁座1a,1bを備えたバルブディスクたるピストン1と、ピストン1の一方室側面に積層されて一方側のポート2aを開閉する一方側のリーフバルブ10aと、ピストン1の他方室側面に積層されて他方側のポート2bを開閉する他方側のリーフバルブ10bと、一方側のリーフバルブ10aにサブリーフバルブ12aを介して積層されてリーフバルブ10aの背面を部分的に当接して支持する一方側の支持部材11と、他方側のリーフバルブ10bにサブリーフバルブ12bを介して積層されてリーフバルブ10bの背面を部分的に当接して支持する他方側の支持部材13とを備えて構成されている。
As shown in FIG. 1, the valve structure of the shock absorber in one embodiment is embodied in both the expansion side and pressure side damping valves of the piston portion of the shock absorber. An
他方、バルブ構造が具現化される緩衝器は、周知であるので詳細には図示して説明しないが、具体的にたとえば、シリンダ40と、シリンダ40の上端を封止するヘッド部材(図示せず)と、ヘッド部材(図示せず)を摺動自在に貫通するピストンロッド5と、ピストンロッド5の先端5aが挿通されて上記先端5aに固定されるピストン1と、シリンダ40内にピストン1で隔成される図1中上方側の一方室41と下方側の他方室42と、シリンダ40の下端を封止する封止部材(図示せず)と、シリンダ40から出没するピストンロッド5の体積分のシリンダ内容積変化を補償する図示しないリザーバあるいはエア室とを備えて構成され、シリンダ40内には流体、具体的には作動油が充填されている。
On the other hand, a shock absorber in which the valve structure is embodied is well known and will not be described in detail, but specifically, for example, a
そして、上記バルブ構造にあっては、シリンダ40に対してピストン1が図1中上下方に移動して、一方室41と他方室42とをポート2a,2bを介して作動油が交流するときに、その作動油の流れに対しそれぞれ対応するリーフバルブ10a,10bで抵抗を与えて所定の圧力損失を生じせしめて、緩衝器に所定の減衰力を発生させる減衰力発生要素として機能する。
In the valve structure, when the
以下、このバルブ構造について詳しく説明すると、バルブディスクたるピストン1は、環状に形成されて、作動油が他方室42から一方室41へ通過することを許容する一方側のポート2aと、逆に作動油が一方室41から他方室42へ通過することを許容する他方側のポート2bと、各ポート2a,2bの出口端にそれぞれ連なる窓3a,3bと、各ポート2a,2bの出口端となる窓3a,3bの外周側に形成される環状弁座1a,1bとを備えている。
Hereinafter, the valve structure will be described in detail. The
さらに、ポート2aは、環状弁座1bより外周側から開口してピストン1の他方室側面に積層される他方側のリーフバルブ10bによって閉塞されないように配慮され、他方のポート2bについても同様に、環状弁座1aより外周側から開口している。
Further, the
そして、上述のように、ピストン1の内周側には緩衝器のピストンロッド5の先端5aが挿通され、ピストンロッド5の先端5aはピストン1の図1中下方側に突出させてある。
As described above, the
また、ピストンロッド5の先端5aの外径は、先端5aより図1中上方側の外径より小径に設定され、上方側と先端5aとの外径が異なる部分に段部5bが形成され、さらに、先端5aの図1中最下方の外周には螺子溝5cが形成されている。
Further, the outer diameter of the
また、ピストン1の図1中上下に積層されるリーフバルブ10a,10bは、それぞれ、環状に形成されており、一方側のリーフバルブ10aは、内周側がピストンロッド5の先端5aに固定されるとともにピストン1に形成の環状弁座1aに当接して、一方側のポート2aの出口端を閉塞し、他方側のリーフバルブ10bも、内周側がピストンロッド5の先端5aに固定されるとともにピストン1に形成の環状弁座1bに当接して、他方側のポート2bの出口端を閉塞している。
Further, the
したがって、各リーフバルブ10a,10bは、内周側が固定端とされて外周側が撓むことによってポート2a,2bを開放することができるようになっている。
Therefore, the
また、一方側のリーフバルブ10aのピストン1側とは反対側面である背面には、一方側のリーフバルブ10aより小径のサブリーフバルブ12aが積層され、また、他方側のリーフバルブ10bのピストン1側とは反対側面である背面には、他方側のリーフバルブ10bより小径のサブリーフバルブ12bが積層され、この実施の形態の場合、サブリーフバルブ12a,12bは、それぞれ二枚の環状板を積層して構成されている。
Further, a sub-leaf valve 12a having a smaller diameter than the
なお、リーフバルブ10a,10bは、本実施の形態では、一枚の環状板で構成されているが、複数の環状板を積層させて構成した積層リーフバルブとされてもよく、上記環状板の枚数は、本バルブ構造で実現する減衰特性によって任意とされ、また、サブリーフバルブ12a,12bにあっても環状板の枚数は本バルブ構造で実現する減衰特性によって任意に設定されてよい。
In this embodiment, the
つづいて、一方側のサブリーフバルブ12aより図1中上方には、順に、一方側の支持部材11、サブリーフバルブ14aおよび間座15が積層され、他方側のサブリーフバルブ12bより図1中下方には、順に他方側の支持部材13、サブリーフバルブ14bおよび間座16が積層され、これら各部材は、ピストン1とともにピストンロッド5の先端5aに組み付けられ、上記先端5aに設けた螺子溝5cに螺着されるピストンナット17とピストンロッド5の段部5bとで挟持されてピストンロッド5に固定されている。
Subsequently, the
すなわち、このバルブ構造にあっては、ピストン1の上方側に配置されるリーフバルブ10a、サブリーフバルブ12a、支持部材11、サブリーフバルブ14aおよび間座15の構成と、ピストン1の下方側に配置されるリーフバルブ10b、サブリーフバルブ12b、支持部材13、サブリーフバルブ14bおよび間座16の構成とは、ピストン1を境にして天地逆とした対称の関係にある。
That is, in this valve structure, the configuration of the
そして、一方側の支持部材11は、図2に示すように、サブリーフバルブ12aを介してリーフバルブ10aに積層される環状のプレート11aと、プレート11aの外周から垂下されて一方側のリーフバルブ10a側へ突出してリーフバルブ10aの背面に当接する四つの支持部11bとを備えて構成されている。
As shown in FIG. 2, the
支持部11bは、この実施の形態の場合、プレート11aの外周に等間隔を以って設けられており、リーフバルブ10aの背面の同一円周上に等間隔を持って当接している。そして、支持部11bのリーフバルブ10aの当接部位は、環状弁座1aの内縁より外周側に配置されている。
In the case of this embodiment, the
また、他方側の支持部材13も上記した支持部材11と同様に、サブリーフバルブ12bを介してリーフバルブ10bに積層される環状のプレート13aと、プレート13aの外周から垂下されて他方側のリーフバルブ10b側へ突出してリーフバルブ10bの背面に当接する四つの支持部13bとを備えて構成されている。
Similarly to the
支持部13bは、この実施の形態の場合、プレート13aの外周に等間隔を以って設けられており、リーフバルブ10bの背面の同一円周上に等間隔を持って当接している。そして、支持部13bのリーフバルブ10bの当接部位は、環状弁座1bの内縁より外周側に配置されている。
In this embodiment, the
なお、支持部材11,13を製造するには、たとえば、プレート11a,13aの外周のリーフバルブ10a,10b側面に支持部11b,13bを接着あるいは溶接すればよく、また、図3に示すように、予め複数の支持部11b,13bを備えたリングRをプレート11a,13aのリーフバルブ10a,10b側面に接着あるいは溶接するようにしてもよい。
In order to manufacture the
そして、リーフバルブ10a,10bの背面にそれぞれ支持部材11,13が部分的に当接されて支持されて、当該支持部分におけるリーフバルブ10a,10bの撓みが抑制されるので、ピストン速度が低速領域にある場合にはリーフバルブ10a,10bはともに支持部材11,13で支持されていない部位から撓み始め、ピストン速度の上昇に伴って徐々に撓み量が増加して、ピストン速度が中速領域に達すると、支持部材11,13で支持されている部位も撓んで、リーフバルブ10a,10bの外周全周が環状弁座1a,1bから離座するようになっている。
The
つづいて、上述のように構成されたバルブ構造の作用について説明する。まず、ピストン1がシリンダ40に対して図1中下方側に移動すると、他方室42内の圧力が高まり、他方室42内の作動油は一方側のポート2aを通過して一方室41内に移動しようとする。
Next, the operation of the valve structure configured as described above will be described. First, when the
そして、緩衝器の伸縮速度となるピストン速度が低速領域にある場合、作動油は、上述の環状弁座1aに着座する一方側のリーフバルブ10aの外周のうち、支持部材11で支持されていない部位を撓ませて一方室41側へ移動し、その後のピストン速度が上昇して中速領域に達すると、作動油は、一方側のリーフバルブ10aとともに支持部材11のプレート11aをも撓ませるようになり、リーフバルブ10aはその外周全周が撓んで一方側のリーフバルブ10aと環状弁座1aとの間の隙間を形成し、この隙間を作動油が通過するようになる。
And when the piston speed used as the expansion-contraction speed | velocity | rate of a shock absorber exists in a low speed area | region, hydraulic fluid is not supported by the
このように、リーフバルブ10aの全周が環状弁座1aから離座するまでに、リーフバルブ10aと環状弁座1aとの間に形成される隙間の大きさがピストン速度の上昇に伴って徐々に大きくなり、発生される減衰力はピストン速度に対して比例的に変化し、このバルブ構造が具現化した緩衝器が発生する圧側の減衰特性は、図4に示すが如くとなり、オリフィス特性を備えたバルブ構造に比較して、低速領域と中速領域との境で減衰特性が急激に変化するような事が無い。
As described above, the size of the gap formed between the
逆に、ピストン1がシリンダ40に対して図1中上方側に移動する場合には、ピストン1の下方側に配置されるバルブ構造の構成がピストン1の上方側に配置される構成とが互いに天地逆となった構成とされているので、上記した処と同様の作動を呈することになるので、伸側の減衰特性は、図4に示すが如くとなる。
On the contrary, when the
したがって、本実施の形態の緩衝器のバルブ構造にあっては、低速領域における減衰力をピストン速度に対して比例的に変化させることができる。 Therefore, in the shock absorber valve structure of the present embodiment, the damping force in the low speed region can be changed in proportion to the piston speed.
そして、このバルブ構造の場合、リーフバルブ10a,10bの背面を部分的に支持する支持部材11,13は、リーフバルブ10a,10bとサブリーフバルブ12a,12bとの間に介装されるのではなく、これらリーフバルブ10a,10bとサブリーフバルブ12a,12bを覆うように積層されるから、外部からの視認性が良好である。つまり、支持部材11,13は、外部からの視認性を確保しつつ、リーフバルブ10a,10bの背面を部分的に支持してリーフバルブ10a,10bの見かけ上の撓み剛性を部分的に高めることができるのである。
In the case of this valve structure, the
したがって、このバルブ構造が具現化したバルブを組付加工時及び組付加工後に、支持部材11,13の有無の確認が容易であり、積層不良が発生したことをいち早く発見でき、さらに、組付加工時においても容易に支持部材11,13の有無を確認する事ができるので、積層不良の発生自体を抑制することができる。そして、積層不良の発生を抑制する事ができるから、製品歩留まりが向上する。
Therefore, it is easy to confirm the presence or absence of the
またさらに、支持部材11,13の有無の確認が容易であるから、当該確認作業に要する時間が短縮され、作業負担も飛躍的に軽減される。
Furthermore, since it is easy to confirm the presence / absence of the
なお、支持部材11,13における支持部11b,13bの設置数は、このバルブ構造で実現する減衰特性に応じて任意に設定でき、支持部材11,13における各支持部11b,13b同士の各間隔についても、減衰特性によっては、等間隔ではなく、不等間隔となるように設定して、リーフバルブ10a,10bの各支持部11b,13bの間の支持部位以外の部位の各撓み剛性を異ならしめるようにしてもよい。
The number of
また、なお、上記したところでは、緩衝器のピストン部の伸圧両側の減衰バルブに具現化した例を用いて本発明のバルブ構造を説明しているが、伸側のみ、あるいは、圧側のみの減衰バルブに具現化することも可能で、さらには、ベースバルブ部に具現化することも可能であり、およそ減衰力を発生する減衰力発生要素として機能する緩衝器のバルブに適用することが可能なことは勿論である。すなわち、バルブ構造がベースバルブ部に具現化される場合には、一方室をピストン側室あるいはリザーバ室の一方とし、他方室をピストン側室あるいはリザーバ室の他方とすればよい。 Further, in the above description, the valve structure of the present invention has been described using an example embodied in the damping valve on both sides of the pressure expansion of the piston portion of the shock absorber, but only the expansion side or only the pressure side is described. It can be embodied in a damping valve, and can also be embodied in a base valve portion, and can be applied to a valve of a shock absorber that functions as a damping force generating element that generates a damping force. Of course. That is, when the valve structure is embodied in the base valve portion, one chamber may be one of the piston side chamber or the reservoir chamber, and the other chamber may be the other of the piston side chamber or the reservoir chamber.
以上で緩衝器のバルブ構造の実施の形態についての説明を終えるが、本発明の範囲は図示されまたは説明された詳細そのものには限定されない。 This is the end of the description of the embodiment of the valve structure of the shock absorber, but the scope of the present invention is not limited to the details shown or described.
1 バルブディスクたるピストン
1a,1b 環状弁座
2a 一方側のポート
2b 他方側のポート
3a,3b 窓
5 ピストンロッド
5a ピストンロッドの先端
5b ピストンロッドの段部
5c ピストンロッドの螺子溝
10a 一方側のリーフバルブ
10b 他方側のリーフバルブ
11 一方側の支持部材
11a,13a 支持部材におけるプレート
11b,13b 支持部材における支持部
12a,12b,14a,14b サブリーフバルブ
13 他方側の支持部材
15,16 間座
17 ピストンナット
40 シリンダ
41 一方室
42 他方室
R リング
1
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