JP2009144763A

JP2009144763A - 逆止弁

Info

Publication number: JP2009144763A
Application number: JP2007320588A
Authority: JP
Inventors: Kentaro Ozawa; 賢太郎小澤
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2007-12-12
Filing date: 2007-12-12
Publication date: 2009-07-02
Also published as: EP2071218B1; EP2071218A3; EP2071218A2; US20090151799A1

Abstract

【課題】弁が開く際の応答性の向上を図った逆止弁を提供する。
【解決手段】一方の領域（Ｏ）内の圧力の他方の領域（Ｋ）内の圧力に対する差圧が大きくなると弁が開いて流体を逃し、他方の領域（Ｋ）内の圧力が一方の領域（Ｏ）内の圧力より高くなっても弁は閉じたままの状態を維持する逆止弁において、逆止弁に対向する位置に設けられた対向面に接触するリップ３１を備え、該リップ３１は先端に向かうにつれて他方の領域（Ｋ）側に撓んだ状態で前記対向面に接触するように構成されると共に、リップ表面には、前記対向面に接触し得る全領域にわたって梨地加工が施されていることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、逆止弁に関するものである。

油圧機器などの各種装置においては、オイルなどの流体の逆流を防いで一方向にだけ流体を流す逆止弁が用いられる場合がある。例えば、ショックアブソーバーにおいては、油圧を確保すると同時にオイルシールにおける潤滑確保のために、オイルシールに逆止弁（チェックリップとも呼ばれる）が設けられている。

この逆止弁は、一方の領域内の圧力が高くなると弁が開いて流体を逃す一方で、他方の領域内の圧力が高くなっても、他方の領域側から一方の領域側に流体が流れてしまわないように、弁が閉じたままの状態を維持できるように構成されている。

従来例に係る逆止弁について、図５及び図６を参照して説明する。図５は従来例に係る逆止弁の模式的断面図である。図６は従来例に係る逆止弁の使用状態を示す模式的断面図である。

この従来例に係る逆止弁１００は、弁体として機能するリップ１０１を備えている。このリップ１０１は、一方の領域（Ｏ）側から他方の領域（Ｋ）側に伸び、かつ逆止弁１００に対向する位置に設けられた部材２００の表面（対向面２０１）に接触するように構成されている。また、このリップ１０１は、図６に示すように、先端に向かうにつれて他方の領域（Ｋ）側に撓んだ状態で、対向面２０１に面接触するように構成されている。なお、この従来例においては、一方の領域（Ｏ）にオイルが密封されている。

そして、一方の領域（Ｏ）内の圧力が高くなって、一方の領域（Ｏ）内の圧力における他方の領域（Ｋ）内の圧力に対する差圧が大きくなると、リップ１０１は更に撓むように変形し（図６中、点線で示すリップ１０１ａ参照）、弁が開く。これにより、オイルの一部が他方の領域（Ｋ）に逃げて、上記の差圧が小さくなると、リップ１０１が元の状態に戻って弁が閉じられる。一方、他方の領域（Ｋ）内の圧力が高くなっても、リップ１０１の対向面２０１に対する密着力がより高くなるだけで、弁は閉じたままの状態が維持される。

以上のように構成される逆止弁１００においては、所望の圧力で確実に弁が開くことが要求される。そのため、リップ１０１の開閉の応答性を高めるために、リップ１０１の肉厚を薄くしてリップ１０１の剛性を低くする対策が採られることがある。しかしながら、この場合には、リップ１０１の剛性が低い故に、リップ１０１の表面が対向面２０１に対して貼り付き易くなり、リップ１０１の挙動が不安定になってしまうことがある。また、リップ１０１の剛性を低くしすぎると、他方の領域（Ｋ）内の圧力が高くなった場合に、リップ１０１が一方の領域（Ｏ）側に反転してしまうおそれがある。

他の対策として、リップの表面に突起や溝を形成することで、リップの接触面積を低減させることもあるが、従来例では、逆流防止のために面接触させる部分を確保する構成を採用しており、リップの貼り付きに対する対策としては未だ課題を残している。

自動車にはショックアブソーバーが用いられているが、乗り心地をより良くするために、より低圧で逆止弁の弁が開くようにさせることが求められており、上記のような問題が顕著になっている。

関連する技術としては、特許文献１〜３に開示されたものがある。
特開平１１−１０８１０１号公報特開平１１−２１０８０３号公報実開平５−３７３９号公報

本発明の目的は、弁が開く際の応答性の向上を図った逆止弁を提供することにある。

本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。

すなわち、本発明の逆止弁は、
一方の領域内の圧力における他方の領域内の圧力に対する差圧が大きくなると弁が開いて流体を逃し、他方の領域内の圧力が一方の領域内の圧力より高くなっても弁は閉じたままの状態を維持する逆止弁において、
逆止弁に対向する位置に設けられた対向面に接触するリップを備え、
該リップは先端に向かうにつれて他方の領域側に撓んだ状態で前記対向面に接触するように構成されると共に、リップ表面には、前記対向面に接触し得る全領域にわたって梨地加工が施されていることを特徴とする。

本発明によれば、リップにおける対向面に接触し得る全領域にわたって梨地加工が施されているので、リップが対向面に対して貼り付いてしまうことを抑制できる。従って、リップの剛性を低く設定したとしても、弁が開く際の応答性を高くすることができる。

また、リップの表面に梨地加工を施すと、リップの表面には凹凸が形成されるが、個々の凹部は独立的に形成される。従って、リップにおける対向面に対して接触する面に梨地加工を施しても、一方の領域から他方の領域に連通する部分が形成される訳ではないので、一方の領域と他方の領域とを遮断した状態を確保できる。つまり、逆流防止に影響はない。

ここで、前記梨地加工により得られる凹凸の高低差が０．５μｍ以上５００μｍ以下に設定されるとよい。

また、本発明の逆止弁は、
一方の領域内の圧力における他方の領域内の圧力に対する差圧が大きくなると弁が開いて流体を逃し、他方の領域内の圧力が一方の領域内の圧力より高くなっても弁は閉じたままの状態を維持する逆止弁において、
逆止弁に対向する位置に設けられた対向面に接触するリップを備え、
該リップは先端に向かうにつれて他方の領域側に撓んだ状態で前記対向面に接触するように構成されると共に、リップ表面には、前記対向面に接触し得る全領域にわたって格子状（格子の形状は、正方形に限らず、長方形や菱形でも良い。また、本発明においては、格子の形状には、円形など四角形以外のものも含まれる）の凸部が設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、リップにおける対向面に接触し得る全領域にわたって格子状の凸部が設けられているので、リップが対向面に対して貼り付いてしまうことを抑制できる。従って、リップの剛性を低く設定したとしても、弁が開く際の応答性を高くすることができる。

また、個々の格子（凸部によって囲まれる凹んだ部分）は独立している。従って、リップにおける対向面に対して接触する面に格子状の凸部が設けられても、一方の領域から他方の領域に連通する部分が形成される訳ではないので、一方の領域と他方の領域とを遮断した状態を確保できる。つまり、逆流防止に影響はない。

以上説明したように、本発明によれば、弁が開く際の応答性の向上を図ることができる。

以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

本実施例においては、オイルシールに逆止弁が適用される場合を例にして説明する。

（実施例１）
図１及び図２を参照して、本発明の実施例１に係る逆止弁について説明する。図１は本発明の実施例に係る逆止弁の使用状態を示す模式的断面図である。図２は本発明の実施例１に係る逆止弁の模式的断面図である。

＜逆止弁を具備するオイルシールが適用されたショックアブソーバー＞
特に、図１を参照して、逆止弁を具備するオイルシールが適用されたショックアブソーバーについて説明する。

本実施例に係るオイルシール１０は、ショックアブソーバー８０に適用されるものである。ショックアブソーバー８０は、往復運動を行うピストン５０と、略円筒状のケース６０と、ケース６０の内部に固定され、ピストン５０の移動を案内するガイド部材７０とを備えている。そして、ケース６０の端部にオイルシール１０が固定され、オイルが密封された領域（一方の領域（Ｏ））を形成している。

以上のように構成されるショックアブソーバー８０によれば、ピストン５０の端部（または当該端部に固定された不図示の部材)が衝撃を受けると、ピストン５０が密封領域側
に移動し、油圧（オイルが密封された領域内の内部圧力）によって衝撃を吸収することができる。

＜オイルシール＞
特に、図１を参照して、オイルシール１０について更に詳しく説明する。本実施例に係るオイルシール１０は、オイルの漏れを防止する機能（オイルシール本来の機能）と、逆止弁の機能とを具備している。そして、本実施例に係るオイルシール１０は、補強環２０と、補強環２０の内周側に一体成形されるゴム状弾性体製のシール本体３０とを備えている。

補強環２０は、その外周端部付近が、ケース６０の端部に設けられた内向きフランジ部６１とガイド部材７０との間に挟みこまれた状態で固定される。

シール本体３０は、ピストン５０の表面に対して摺動自在に接触してオイルの漏れを防止するメインリップ３２と、ピストン５０の表面に対して摺動自在に接触して、外部から
埃などの異物が内部に侵入することを防止するダストリップ３３とを備えている。なお、メインリップ３２の外周には、メインリップ３２の先端をピストン５０の表面に押し付けるためのスプリング３４が嵌め込まれている。

そして、本実施例においては、シール本体３０に、逆止弁の弁体としての機能を発揮するリップ３１が設けられている。このリップ３１によって、ケース６０の内部において、上述したオイルが密封された領域である一方の領域（Ｏ）と他方の領域（Ｋ）とを隔てている。

＜逆止弁＞
図１及び図２を参照して、逆止弁（の弁体）として機能するリップ３１について、更に詳細に説明する。

リップ３１は、先端に向かうにつれて、一方の領域（Ｏ）側から他方の領域（Ｋ）側に向かって傾斜するように構成されている。そして、ショックアブソーバー８０に組み込まれた状態においては、このリップ３１は、逆止弁（の弁体）として機能するリップ３１に対向する位置に設けられた対向面７２（ガイド部材７０の端面）に接触する。このとき、リップ３１は、先端に向かうにつれて他方の領域（Ｋ）側に撓んだ状態で対向面７２に接触するように構成されている。

そして、リップ３１における一方の領域（Ｏ）側の表面には、リップ先端３１ａからリップの根本付近に至る領域に、梨地加工が施されることで形成された多数の微小な凹凸３５が設けられている。これにより、リップ３１における対向面７２に接触し得る全領域にわたって、梨地加工により得られた微小な凹凸３５が設けられていることになる。なお、凹凸３５の高低差は、０．５μｍ以上５００μｍ以下に設定すると良く、５μｍ以上４０μｍ以下に設定すれば、より好適である。

以上のように構成されるリップ３１によれば、一方の領域（Ｏ）内の圧力が高くなって、一方の領域（Ｏ）内の圧力における他方の領域（Ｋ）内の圧力に対する差圧が大きくなると、リップ３１は更に撓むように変形する。これにより、リップ３１が対向面７２から離れて、リップ３１と対向面７２との間に隙間ができる。つまり、弁が開く。そのため、オイルの一部が他方の領域（Ｋ）に逃げる。そして、上記の差圧が小さくなると、リップ３１が元の状態に戻って弁が閉じられる。一方、他方の領域（Ｋ）内の圧力が高くなっても、リップ３１の対向面７２に対する密着力がより高くなるだけで、弁は閉じたままの状態が維持される。

なお、他方の領域（Ｋ）に逃げたオイルは、ガイド部材７０に設けられた連通路７１から、ピストン５０の図１中上部側に戻される。

＜本実施例の優れた点＞
以上のように、本実施例に係る逆止弁によれば、リップ３１における対向面７２に接触し得る全領域にわたって梨地加工が施されているので（多数の微小な凹凸３５が形成されるので）、リップ３１が対向面７２に対して貼り付いてしまうことを抑制できる。これにより、リップ３１の剛性を低く設定したとしても、弁が開く際の応答性を高くすることができる。

従って、他方の領域（Ｋ）内の圧力によってリップ３１が一方の領域（Ｏ）側に反転してしまわない程度に、肉厚を薄くするなどにより、リップ３１の剛性を可及的に低く設定することが可能となる。これにより、弁が開く圧力を低い値に設定しても、リップ３１の反転を防止しつつ、弁が開く際の応答性を高くすることができる。

また、リップ３１の表面に梨地加工を施すと、リップ３１の表面には凹凸３５が形成されるが、個々の凹部は独立的に形成される。従って、リップ３１における対向面７２に対して接触する面に梨地加工を施しても、一方の領域（Ｏ）から他方の領域（Ｋ）に連通する部分が形成される訳ではないので、一方の領域（Ｏ）と他方の領域（Ｋ）とを遮断した状態を確保できる。つまり、逆流防止に影響はない。

（実施例２）
図３及び図４には、本発明の実施例２が示されている。上記実施例１では、リップの表面に梨地加工を施すことで、リップ表面に多数の微小な凹凸を設ける構成を示した。本実施例においては、リップの表面に格子状の凸部を設ける場合の構成を示す。その他の構成および作用については実施例１と同一なので、同一の構成部分については、適宜、その説明は省略する。

図３及び図４は本発明の実施例２に係る逆止弁の模式的断面図である。なお、図３に示す逆止弁（リップ）と図４に示す逆止弁（リップ）は、格子形状のみが異なっている。

本実施例に係るリップ３１においても、基本的な構成は、上記実施例１に示したリップと同じである。本実施例に係るリップ３１においては、その一方の領域（Ｏ）側の表面には、リップ先端３１ａからリップの根本付近に至る領域に、格子状の凸部３６，３７が設けられている点のみが実施例１の場合とは異なる。これにより、本実施例においては、リップ３１における対向面７２に接触し得る全領域にわたって、格子状の凸部３６または格子状の凸部３７が設けられている。

なお、図３に示す例の場合には、凸部３６の格子形状が正方形であるのに対して、図４に示す例の場合には凸部３７の格子形状が菱形である。このように、格子形状は適宜の形状を採用し得る。また、凸部３６，３７の高さや一つの格子の面積などについては、使用環境（油圧，オイルの種類（粘度）など）に応じて適宜設定すればよい。

以上のように、本実施例においても、リップ３１における対向面７２に接触し得る全領域にわたって格子状の凸部３６，３７が設けられているので、リップ３１が対向面７２に対して貼り付いてしまうことを抑制できる。従って、上記実施例１の場合と同様の作用効果を発揮する。

また、個々の格子（凸部によって囲まれる凹んだ部分）は独立している。従って、リップ３１における対向面７２に対して接触する面に格子状の凸部３６，３７が設けられても、一方の領域（Ｏ）から他方の領域（Ｋ）に連通する部分が形成される訳ではないので、一方の領域（Ｏ）と他方の領域（Ｋ）とを遮断した状態を確保できる。つまり、本実施例においても、逆流防止に影響はない。

図１は本発明の実施例に係る逆止弁の使用状態を示す模式的断面図である。図２は本発明の実施例１に係る逆止弁の模式的断面図である。図３は本発明の実施例２に係る逆止弁の模式的断面図である。図４は本発明の実施例２に係る逆止弁の模式的断面図である。図５は従来例に係る逆止弁の模式的断面図である。図６は従来例に係る逆止弁の使用状態を示す模式的断面図である。

符号の説明

１０オイルシール
２０補強環
３０シール本体
３１リップ
３１ａリップ先端
３２メインリップ
３３ダストリップ
３４スプリング
３５凹凸
３６，３７格子状の凸部
５０ピストン
６０ケース
６１内向きフランジ部
７０ガイド部材
７１連通路
７２対向面
８０ショックアブソーバー

Claims

一方の領域内の圧力における他方の領域内の圧力に対する差圧が大きくなると弁が開いて流体を逃し、他方の領域内の圧力が一方の領域内の圧力より高くなっても弁は閉じたままの状態を維持する逆止弁において、
逆止弁に対向する位置に設けられた対向面に接触するリップを備え、
該リップは先端に向かうにつれて他方の領域側に撓んだ状態で前記対向面に接触するように構成されると共に、リップ表面には、前記対向面に接触し得る全領域にわたって梨地加工が施されていることを特徴とする逆止弁。
前記梨地加工により得られる凹凸の高低差が０．５μｍ以上５００μｍ以下に設定されることを特徴とする請求項１に記載の逆止弁。
一方の領域内の圧力における他方の領域内の圧力に対する差圧が大きくなると弁が開いて流体を逃し、他方の領域内の圧力が一方の領域内の圧力より高くなっても弁は閉じたままの状態を維持する逆止弁において、
逆止弁に対向する位置に設けられた対向面に接触するリップを備え、
該リップは先端に向かうにつれて他方の領域側に撓んだ状態で前記対向面に接触するように構成されると共に、リップ表面には、前記対向面に接触し得る全領域にわたって格子状の凸部が設けられていることを特徴とする逆止弁。