JP2009222124A - 流体圧緩衝器 - Google Patents

Abstract

【課題】減衰力のバラツキ抑制とディスクバルブの滑らかな作動の両立を図ることができる流体圧緩衝器の提供。
【解決手段】複数のディスクバルブ２５の通路２０側に、弁座１９の径寸法よりも小径で、ディスクバルブ２５が開弁するまで開弁方向にディスクバルブ２５を付勢する付勢部材３５を設け、この付勢部材３５が、ディスクバルブ２５が開弁するまで開弁方向にこれを付勢する。
【選択図】図１

Description

本発明は、流体圧緩衝器に関する。

流体圧緩衝器には、ピストンの移動により生じる流体の移動を制限することにより減衰力を発生するものがある。この流体圧緩衝器は、例えば、流体が封入されたシリンダと、シリンダ内に摺動可能に嵌装されたピストンと、一端がピストンに連結され、他端がシリンダの外部へ延出されたピストンロッドと、シリンダ内のピストンの摺動によって流体が流通する通路と、通路の下流側に環状に設けられた弁座と、弁座に離着座すると共に通路の流体の流れを制御して減衰力を発生させる複数のディスクバルブとを備えている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００７−１２０７２６号公報

ところで、複数のディスクバルブは、通常、所定のセット荷重をもって弁座に着座する構造となっている。これは、減衰力のバラツキを抑制する効果を得るためである。つまり、セット荷重が低いと複数のディスクのディスク毎のバラツキが支配的となり減衰力のバラツキが大きくなってしまうが、所定のセット荷重を与えることで、このような減衰力のバラツキを抑制するのである。しかしながら、このように比較的大きなセット荷重を与えると、その反面で、開閉するときの作動が唐突となって滑らかでなく、その結果、開閉による減衰特性も滑らかさが十分ではなくなってしまうという課題があった。

したがって、本発明は、減衰力のバラツキ抑制とディスクバルブの滑らかな作動との両立を図ることができる流体圧緩衝器の提供を目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、複数のディスクバルブの通路側に、弁座の径寸法よりも小径で、前記ディスクバルブが開弁するまで開弁方向に前記ディスクバルブを付勢する付勢部材を設けた。

請求項１に係る発明によれば、複数のディスクバルブの通路側に設けられた付勢部材が、ディスクバルブが開弁するまで開弁方向にこれを付勢するため、ディスクバルブが弁座から離着座する近傍のセット荷重を付勢部材によって緩和して唐突な開閉作動を低減し、開弁後は付勢部材から離れることで高いセット荷重を付与したディスクバルブの特性が得られる。したがって、減衰力のバラツキ抑制とディスクバルブの滑らかな作動との両立を図ることができる。

本発明の一実施形態の流体圧緩衝器を図面を参照して以下に説明する。
本実施形態の流体圧緩衝器１１は、自動車のサスペンション装置に用いられるもので、図１に要部の断面を示すように、流体である作動油が封入されたシリンダ１２と、このシリンダ１２内に摺動可能に嵌装された略円板状のピストン１３と、一端がこのピストン１３に連結され、他端がシリンダ１２の外部へ延出されたピストンロッド１４とを有している。

ピストン１３は、一対の分割体１５を軸線方向に重ね合わせて構成されるもので、中央に、ピストンロッド１４が挿入される貫通穴１７が軸線方向に貫通して形成されている。ピストン１３の軸線方向の両端面には、貫通穴１７の周囲に円環状の中央側段部１８がピストン１３と同心状をなして突出形成されている。また、ピストン１３の軸線方向の両端面には、径方向外端側にも、円環状の外周側段部（弁座）１９がピストン１３と同心状をなして形成されている。そして、ピストン１３には、軸線方向の両端面のそれぞれにおける外周側段部１９よりも径方向内側に一端開口部２０ａが形成され他端面における外周側段部１９よりも径方向外側に他端開口部２０ｂが形成されてピストン１３内を軸線方向に貫通する通路穴（通路）２０が形成されている。これらの通路穴２０にはシリンダ１２内のピストン１３の摺動によって作動油が流通する。また、外周側段部１９には、径方向に貫通する図示略の通路溝が外周側段部１９の突出方向に開口するように形成されている。ピストン１３の外周面は、シリンダ１２との隙間をシールするためのシール部材２２で被覆されている。

ピストン１３の軸線方向の両側には、複数のディスクバルブ２５が積層状態でそれぞれ配設されている。軸線方向一側の組を構成する複数のディスクバルブ２５および軸線方向他側の組を構成する複数のディスクバルブ２５は、いずれもピストン１３側ほど大径となる有孔円板状をなしている。各組それぞれの最もピストン１３側の最大径のディスクバルブ２５は、通路穴２０の一端開口部２０ａおよび外周側段部１９の図示略の通路溝を覆い、かつ通路穴２０の他端開口部２０ｂを覆うことのない大きさとされ、ピストン１３の弁座としての外周側段部１９に当接可能となっている。ここで、ピストン１３の外周側段部１９に形成された図示略の通路溝は、最もピストン１３側のディスクバルブ２５とでオリフィスを形成する。

ディスクバルブ２５の各組は、それぞれが開閉する通路穴２０の下流側に環状に設けられた弁座としての外周側段部１９に弾性変形した状態（撓んだ状態）で当接することになり、さらに弾性変形することにより外周側段部１９から離れ、流路を開く。各通路穴２０およびディスクバルブ２５の各組は、ピストン１３の移動により生じる流体の移動を制限することにより減衰力を発生させることになる。

ディスクバルブ２５の各組のピストン１３とは反対側には最も小径のディスクバルブ２５よりも小径のスペーサ２８がそれぞれ配置されており、各スペーサ２８のピストン１３とは反対側にはスペーサ２８よりも大径で最も小径のディスクバルブ２５よりも若干小径のストッパ２９がそれぞれ配置されている。ストッパ２９は、弾性変形するディスクバルブ２５のピストン１３とは反対側に当接することでディスクバルブ２５のそれ以上の変形を規制する。

一方のストッパ２９のピストン１３とは反対側には、ピストンロッド１４の段部３１が配置されており、他方のストッパ２９のピストン１３とは反対側には、ピストンロッド１４に螺合されるナット３２が配置されている。これらピストンロッド１４の段部３１およびナット３２で、両ストッパ２９、両スペーサ２８、複数のディスクバルブ２５の両組、後述する両付勢ディスク３５およびピストン１３等が挟持される。

そして、本実施形態においては、ピストン１３の両側でそれぞれ積層状態とされるディスクバルブ２５の各組のピストン１３側（開閉する通路穴２０側）に、ピストン１３の弁座としての外周側段部１９の径寸法よりも小径の付勢ディスク（付勢部材）３５がそれぞれ設けられている。

これらの付勢ディスク３５には、図２および図３に示すように、外周側段部１９の径寸法よりも小径の円環状の突条部３６が、図４にも示すように付勢ディスク３５と同心状に形成されており、この突条部３６が最もピストン１３側のディスクバルブ２５に当接する。各付勢ディスク３５は、ディスクバルブ２５の外周側段部１９への当接つまり閉弁を許容しつつディスクバルブ２５をピストン１３とは反対方向つまり開弁方向に付勢するものであり、ディスクバルブ２５がその付勢力で外周側段部１９へ当接した状態では、ピストン１３側に弾性変形し、ディスクバルブ２５が外周側段部１９から離れ開弁するまでは開弁方向（セット荷重を減少させる方向）にディスクバルブ２５を付勢している。そして、ピストン１３の移動によりシリンダ１２内のピストン１３の両側で差圧が生じてディスクバルブ２５が開弁するとディスクバルブ２５から離れる。言い換えれば、ディスクバルブ２５は、付勢ディスク３５をピストン１３側に弾性変形させて外周側段部１９へ当接して閉弁し、ピストン３１の移動時には外周側段部１９から離れて開弁するように開弁圧力が設定されている。

以上に述べた本実施形態によれば、複数のディスクバルブ２５の通路穴２０側に設けられた弁座としての外周側段部１９の径寸法よりも小径の付勢ディスク３５が、ディスクバルブ２５が開弁するまで開弁方向にこれを付勢するため、ディスクバルブ２５が外周側段部１９から離着座する近傍のセット荷重を付勢ディスク３５によって緩和して唐突な開閉作動を低減し、開弁後は付勢ディスク３５から離れることで高いセット荷重を付与したディスクバルブ２５の特性が得られる。したがって、減衰力のバラツキ抑制とディスクバルブ２５の滑らかな作動の両立を図ることができる。

言い換えれば、従来構造でディスクバルブ２５のセット荷重を下げると全体の減衰力も低下してしまうことになり、全体の減衰力を確保するためにディスクバルブ２５を多板化するとバラツキが増長してしまうことになるが、上記付勢ディスク３５はディスクバルブ２５の開弁に伴ってその影響が減少し、最大流量付近では付勢ディスク３５のない従来構造のディスクバルブ２５と同等の減衰特性を発生させることになり、必要以上にディスクバルブ２５を積層しなくても済む。

また、ディスクバルブ２５とは別に設けられた付勢ディスク３５でセット荷重を調整できる構造としたので、ディスクバルブ２５の積層条件に左右されず開弁付近のみセット荷重を調整することができる。

また、突条部３６の高さや径を変えたり、突条部３６の多段化等の形状変更を行うことで、容易にディスクバルブ２５のセット荷重を調整することができるため、ピストン１３の外周側段部１９の高さのバリエーションを増やす必要がない。

なお、以上においては、外周側段部１９の径寸法よりも小径の付勢ディスク３５が円環状の突条部３６を有し、この突条部３６でディスクバルブ２５を開弁方向に付勢する場合を例にとり説明したが、外周側段部１９の径寸法よりも小径の付勢ディスク３５が、図５に示すように、これと同心をなす円上に等間隔で配置される複数の突起部３８を有し、これら突起部３８でディスクバルブ２５を開弁方向に付勢するようにしても良い。また、付勢ディスク３５ではなく、外周側段部１９の径寸法よりも小径のコイルスプリング等の他の付勢部材を用いてディスクバルブ２５を開弁方向に付勢しても良い。

本発明の一実施形態の流体圧緩衝器を示す部分断面図である。 本発明の一実施形態の流体圧緩衝器におけるディスクバルブの閉状態を示す部分拡大断面図である。 本発明の一実施形態の流体圧緩衝器におけるディスクバルブの開状態を示す部分拡大断面図である。 本発明の一実施形態の流体圧緩衝器における付勢ディスクを示すもので、（ａ）は側断面図、（ｂ）は平面図である。 本発明の一実施形態の流体圧緩衝器における付勢ディスクの変形例を示す平面図である。

符号の説明

１１ 流体圧緩衝器
１２ シリンダ
１３ ピストン
１４ ピストンロッド
１９ 外周側段部（弁座）
２０ 通路穴（通路）
２５ ディスクバルブ
３５ 付勢ディスク（付勢部材）

Claims (1)

1. 流体が封入されたシリンダと、該シリンダ内に摺動可能に嵌装されたピストンと、一端が前記ピストンに連結され、他端が前記シリンダの外部へ延出されたピストンロッドと、前記シリンダ内のピストンの摺動によって流体が流通する通路と、前記通路の下流側に環状に設けられた弁座と、前記弁座に離着座すると共に前記通路の流体の流れを制御して減衰力を発生させる複数のディスクバルブとを備えた流体圧緩衝器において、
   前記複数のディスクバルブの前記通路側には、前記弁座の径寸法よりも小径で、前記ディスクバルブが開弁するまで開弁方向に前記ディスクバルブを付勢する付勢部材を設けたことを特徴とする流体圧緩衝器。

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