JP2011064284A - 組付工具 - Google Patents

Abstract

【課題】バルブディスクにバルブ部材を芯ずれなく容易に組付けることができ、組付不良を生じさせない組付工具を提供することである。
【解決手段】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、環状であって軸部材５ａの外周に装着されるバルブディスク６と同じく環状であって軸部材５ａの外周に装着されるとともにバルブディスク６に設けられたポート７を開閉する環状のリーフバルブ１０に積層されるバルブ部材Ｖを調芯させる組付工具１において、筒状であって内周側にバルブ部材Ｖの外周に嵌合してバルブ部材Ｖを調芯するバルブ調芯部２と、バルブディスク６に嵌合してバルブディスク６に調芯されるディスク調芯部３とを備えたことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、バルブディスクにバルブ部材を積層させる組付工具の改良に関する。

バルブディスクにリーフバルブを積層させて構成されるバルブとしては、たとえば、車両用の緩衝器のピストン部に多く見られ、バルブディスクとしてのピストンに設けたポートの出口端に環状のリーフバルブを積層し、このリーフバルブでポートを開閉するものがある。

リーフバルブの内周を固定支持し外周側を撓ませることによりポートをリーフバルブで開閉するバルブでは、リーフバルブの撓み剛性を小さくするとピストン速度が低速領域における減衰力が小さくなりすぎ、反対に、撓み剛性を大きくするとピストン速度が中高速領域における減衰力が大きくなりすぎ、全ての速度領域において車両における乗り心地を満足させるのは難しい。

そこで、この問題を解消するため、特開２００３−２５４３７５号公報に開示されているように、リーフバルブに積層されるガイド部材でリーフバルブの内周側を固定し、ガイド部材の外周に装着した皿ばねでガイド部材の外周に摺動自在に装着されるバルブ抑え部材を介して、リーフバルブをピストンへ向けて附勢するバルブがある。

このようなバルブを実際に組立てる際には、組付工具として保持針が利用される。そして、保持針にピストンとともにリーフバルブ、ガイド部材、バルブ抑え部材および皿ばねといったバルブ部材を一旦組み付け、これらバルブ部材をピストンとともに保持針から引き抜いてピストンロッドの外周へ移し変えて装着し、ピストンロッドに螺着されるピストンナットでこれらを締め付けて固定することでバルブを組立てるようになっている（たとえば、特許文献１参照）。

特開２００６−９５９号公報

しかしながら、バルブ部材が上述のようにリーフバルブに、ガイド部材、バルブ抑え部材および皿ばねを積層する構造を採用している場合には、折角保持針にてこれら部品の軸心を一致させた状態としても、ピストンロッドの先端へ移し変える際に各部品がばらけて芯ずれしてしまって、組付けを容易に行うことができない場合がある。

また、バルブ抑え部材および皿ばねの内径がガイド部材の外周に装着されるために保持針およびピストンロッドの外径より大きく、保持針に組み付けられた際やピストンロッドに組付けられた際に、バルブ抑え部材の内周がリーフバルブとガイド部材との間に挟み込まれたり、皿ばねがガイド部材とピストンナットとの間に挟みこまれたりする等といった組付不良が生じる可能性があり、組付不良が発生しないように、上記挟み込みを手作業で直さなくてはならない手間がある。

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、バルブディスクにバルブ部材を芯ずれなく容易に組付けることができ、組付不良を生じさせない組付工具を提供することである。

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、環状であって軸部材の外周に装着されるバルブディスクと同じく環状であって軸部材の外周に装着されるとともにバルブディスクに設けられたポートを開閉する環状のリーフバルブに積層されるバルブ部材を調芯させる組付工具において、筒状であって内周側にバルブ部材の外周に嵌合してバルブ部材を調芯するバルブ調芯部と、バルブディスクに嵌合してバルブディスクに調芯されるディスク調芯部とを備えたことを特徴とする。

本発明の組付工具によれば、バルブディスクへ当接させるだけでバルブ部材を調芯させることができ、わざわざ作業者が指でバルブ部材を調芯させる手間を省くことができ、組付作業を容易ならしめる。

さらに、組付工具をバルブディスクへ当接させるだけでバルブ部材を調芯させることができるので、組付不良の発生を防止することができる。

また、組付工具にバルブ部材を挿入しておいて、軸部材にバルブ部材を組付けるとともにリーフバルブへ積層させる場合、バルブ部材の軸部材への組付と調芯を同時に一つの工具で行うことができ、加工工数の削減と作業者の組付作業の負担を軽減することができる。

一実施の形態における組付工具の縦断面図である。 バルブの縦断面図である。 工具にバルブ部材を組付けた状態を示した図である。 一実施の形態における組付工具で工具に組み付けられたバルブ部材を調芯する行程を説明する図である。 一実施の形態における組付工具でバルブ部材を軸部材に組付けつつ調芯する行程を説明する図である。 一実施の形態における組付工具で軸部材にピストンナットを螺合する行程を説明する図である。 一実施の形態の一変形例における組付工具でバルブ部材を調芯する行程を説明する図である。

以下、本発明の組付工具１を各図に基づいて説明する。一実施の形態における組付工具１は、図１に示すように、筒状であって内周側にバルブ部材Ｖの外周に嵌合してバルブ部材Ｖを調芯するバルブ調芯部２と、バルブディスクとしてのピストン６に嵌合してピストン６に調芯されるディスク調芯部３とを備えて構成されている。

他方、組付工具１によって組立てられるバルブは、たとえば、緩衝器のピストン部に適用され、図２に示すように、環状であって軸部材としてのピストンロッド５の先端５ａの外周に装着されるポート７が形成されるバルブディスクとしてのピストン６と、ピストン６に積層されるリーフバルブ１０と、リーフバルブ１０に積層されるリーフバルブ１０より小径なガイド部材１１と、リーフバルブ１０に積層されるバルブ部材Ｖとで構成されており、また、バルブ部材Ｖは、環状であってピストン６とともに軸部材であるピストンロッド５の先端５ａに組付けられるようになっている。そして、この場合、バルブ部材Ｖは、環状であって上記先端５ａの外周に装着されるとともにリーフバルブ１０に積層されるリーフバルブ１０より小径なガイド部材１１の外周に装着されてリーフバルブ１０をピストン１側へ向けて附勢する環状のばね部材としての皿ばね１２と、ガイド部材１１の外周に摺動自在に装着されるとともに皿ばね１２とリーフバルブ１０の間に介装される環状のバルブ抑え部材１３とを備えて構成されている。

なお、このように構成されたバルブが適用される緩衝器は、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（図示せず）と、シリンダ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、軸部材を形成するピストンロッド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６と、シリンダ内にピストン６で隔成される一方室（図示せず）と他方室（図示せず）と、シリンダの下端を封止する封止部材（図示せず）と、シリンダ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る。上述のようにバルブが緩衝器に適用される場合、バルブは、ピストン６のポート７を通過する流体の流れに対してリーフバルブ１０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バルブとして機能する。

バルブディスクたるピストン６は、この場合、有底筒状に形成され、底部６ａの軸心部にピストンロッド５の先端５ａが挿通される挿通孔６ｂと、同じく底部６ａに設けたポート７と、底部６ａの外周側に延設される筒部６ｃと、ポート７の外周に設けた環状の弁座６ｄとを備えて構成されている。なお、このピストン６には、ポート７の外周側に外側ポート８を備えていて、当該外側ポート８は、ポート７とは逆向きの流体の流れを許容するようになっている。

リーフバルブ１０は、環状であってピストンロッド５の先端５ａの外周に装着され内周側がピストン６とピストンナット９によって挟持されて固定され、外周が自由端とされて外周撓みが許容されており、ポート７を開閉できるようになっている。なお、この実施の形態においては、リーフバルブ１０は、一枚の環状板で構成されているが、環状板を複数枚積層して積層リーフバルブとして構成されてもよく、環状板の枚数は、減衰特性（ピストン速度に対する減衰力の関係）によって任意とされてよく、また、複数枚の環状板を積層する場合、緩衝器に発生させる減衰特性によって各環状板の外径を異なるように設定することができる。

また、ガイド部材１１は、その外径がリーフバルブ１０の外径より小径とされており、外周に装着される皿ばね１２およびバルブ抑え部材１３の介装スペースを確保できるだけの軸方向長さを備えている。

そして、このガイド部材１１の外周には、環状であって弁座６ｄおよび皿ばね１２の外径より大きな外径を備えたバルブ抑え部材１３が摺動自在に装着されている。また、このバルブ抑え部材１３より図２中上方には、環状であってガイド部材１１の外周に装着されるバネ部材としての皿ばね１２が設けられており、皿ばね１２は、図中下端となる外周側をリーフバルブ１０側に向け、図中上端となる内周をピストンナット９に当接して、上下方向となる軸方向に圧縮された状態でピストンナット９とリーフバルブ１０との間に介装され、リーフバルブ１０をピストン６へ向けて附勢している。なお、皿ばね１２の附勢力は、ガイド部材１１の軸方向長さやバルブ抑え部材１３の軸方向長さや介装枚数によって調節することができる。

また、上記リーフバルブ１０は、外縁から内周へ向けて設けられる複数の切欠１０ａを備えており、当該切欠は、リーフバルブ１０の図２中上方に積層されるバルブ抑え部材１３によって、リーフバルブ１０の外縁側を残して閉塞され、リーフバルブ１０が弁座６ｄに着座した状態でオリフィスが形成される。なお、リーフバルブ１０が複数の環状板を積層してなる積層リーフバルブである場合、ピストン１に積層した環状板のみに上述のようなオリフィスとして機能する切欠を設け、ピストン６側から数えて二枚目以降の環状板には切欠を設けない。また、リーフバルブ１０に切欠１０ａを設けることに代えて、弁座６ｄに打刻されて形成されるオリフィスを設けてもよい。

つづいて、組付工具１は、図１に示すように、有底筒状であって内周側にバルブ部材Ｖの外周に嵌合してバルブ部材Ｖを調芯するバルブ調芯部２と、バルブディスクとしてのピストン６に嵌合してピストン６に調芯されるディスク調芯部３と、内周側に軸部材としてのピストンロッド５の先端５ａの外周に形成される螺子部５ｂに螺着されるナットとしてのピストンナット９を軸方向となる図１中上下方向へのみ移動可能に保持する保持部４とを備えて構成されている。

バルブ調芯部２は、この実施の形態では、皿ばね１２およびバルブ抑え部材１３の外周を調芯可能なように、図１中最下方に設けられてバルブ抑え部材１３の外周に嵌合するバルブ抑え嵌合部２ａと、当該バルブ抑え部材嵌合部２ａより上方に配置されて皿ばね１２の外周に嵌合する皿ばね嵌合部２ｂとを備えている。

そして、バルブ抑え嵌合部２ａにおけるバルブ抑え部材１３の外周に嵌合する嵌合面は、バルブディスクとしてのピストン６側が拡径するテーパ面とされ、皿ばね嵌合部２ｂにおける皿ばね１２の外周に嵌合する嵌合面にあってもピストン６側が拡径するテーパ面とされている。

さらに、保持部４は、皿ばね嵌合部２ｂより上方に設けられており、内周の形状がピストンナット９の回転と径方向への移動を阻止するもののピストンナット９が図１中上下方向へ移動することを許容する形状とされている。たとえば、ピストンナット９の外周形状が六角形である場合には、保持部４の内周形状がこれと一致する形状であるほか、ピストンナット９の外周の六面のうち連続しない三面以上に接する形状とされればよい。また、この保持部４は、ピストンナット９を皿ばね１２およびバルブ抑え部材１３に対して調芯するようになっており、組付工具１でピストンナット９、皿ばね１２およびバルブ抑え部材１３を調芯して、これらのそれぞれ中心軸を一致させることができるようになっている。

また、皿ばね１２およびバルブ抑え部材１３を調芯するので、これらの内周側に装着されるガイド部材１１をも間接的に調芯することができる。

さらに、この場合、ピストン６が筒部６ｃを備えているので、ディスク調芯部３は組付工具１における外周面とされている。つまり、組付工具１をピストン６の筒部６ｃに嵌合させることで、組付工具１がピストン６に調芯されることになる。

そして、この組付工具１におけるバルブ抑え嵌合部２ａおよび皿ばね嵌合部２ｂの軸方向設置位置は、上述のようにピストン６の底部６ａに組付工具１を当接した際に、リーフバルブ１０に積層された皿ばね１２およびバルブ抑え部材１３にそれぞれ対向する位置に設けられている。

具体的には、バルブ抑え嵌合部２ａは、図４に示すように、リーフバルブ１０に正しく積層されたバルブ抑え部材１３の上端縁と対向するようになっており、バルブ抑え嵌合部２ａの軸方向長さの範囲に上記バルブ抑え部材１３の上端縁が対向するようになっている。また、皿ばね嵌合部２ｂも同様に、図４に示すように、リーフバルブ１０およびバルブ抑え部材１３に正しく積層された皿ばね１２外周上端縁と対向するようになっており、皿ばね嵌合部２ｂの軸方向長さの範囲に上記皿ばね１２の外周上端縁が対向するようになっている。

なお、組付工具１は、有底筒状とされていて、ピストンナット９がバルブ調芯部２の反対側から抜けることがないようになっているが、両端が開口する筒状とされてもよい。

また、組付工具１の図１中上端外周は、円形以外の形状とされており、当該上端外周を把持可能な工具で組付工具１を外部操作で軸周りに回転させることができるようになっている。なお、上端に円形以外の穴を設けておいて、当該穴の形状に符合する工具を挿入して、組付工具１を外部操作で軸周りに回転させることができるようにしてもよく、この場合は、上端外周の形状は円形でもよい。

さて、このように構成された組付工具１でバルブ部材Ｖをピストン６とこれに積層されたリーフバルブ１０へ積層させる手順について説明する。

まず、図３に示すように、針山と称される軸状の工具Ｈに、ピストン６とリーフバルブ１０、ガイド部材１１、バルブ部材Ｖである皿ばね１２、バルブ抑え部材１３、さらには、チェックバルブ１４やバルブストッパ１５といったピストン６より図中下方へ積層されるバルブの類を予め組みつけておく。

つづいて、図４に示すように、工具Ｈに組み付けられたピストン６の筒部６ｃ内に組付工具１を挿入する。この行程において、組付工具１の筒部６ｃへの嵌合が進むと、バルブ抑え部材１３の外周上端縁がバルブ抑え嵌合部２ａのテーパ面に対向して接触するようになって、その後の組付工具１の更なる筒部６ｃ内への侵入によって、組付工具１に対して調芯される。また、皿ばね１２も同様に、組付工具１の筒部６ｃへの嵌合の進捗に合わせて、皿ばね１２の外周上端縁が皿ばね嵌合部２ｂのテーパ面に対向して接触するようになって、組付工具１に対して調芯される。また、組付工具１は、筒部６ｃへの嵌合によって、ピストン６に調芯され、さらに、ピストン６は工具Ｈに嵌合されて調芯されているので、組付工具１は、上記行程を実施することで、上記工具Ｈに対して皿ばね１２、バルブ抑え部材１３を調芯させることができる。なお、ガイド部材１１は、上記工具Ｈによって調芯されているので、バルブを構成するすべての部材が工具Ｈに対して調芯される。

そして、図５に示すように、ピストン６の筒部６ｃ内へ組付工具１を最深部へ挿入したまま、組付工具１をピストン６とこのピストン６の下方に積層されるチェックバルブ１４、バルブストッパ１５とともに工具Ｈから抜き取り、軸部材としてのピストンロッド５の先端５ａに、工具Ｈから抜き取った各部材を組付ける。

このようにして、ピストンロッド５の先端５ａに、ピストン６、リーフバルブ１０、ガイド部材１１、バルブ部材Ｖである皿ばね１２、バルブ抑え部材１３を組付けることで、これら各部材は、ピストンロッド５の先端５ａと組付工具１とによって調芯されて組み付けられることになる。なお、ピストン６の下方に積層されるチェックバルブ１４、バルブストッパ１５は、ピストンロッド５の先端５ａに直接組み付けられるので軸ずれすることはない。

つづいて、組付工具１をピストン６の筒部６ｃから一端引き抜き、組付工具１の内周に設けた保持部４にピストンナット９を挿入し、図６に示すように、再度、組付工具１を、ピストン６の筒部６ｃへ嵌合させて、組付工具１を周方向へ回転させて、ピストンナット９を上記先端５ａの螺子部５ｂに螺合させる。そして、組付工具１の下端をピストン６の底部６ａへ当接させつつ、ピストンナット９を螺子部５ｂに螺合することができるので、この螺合行程にあっても、バルブ部材Ｖが調芯された状態を保たれる。

この螺合行程では、ピストンナット９をガイド部材１１に当接させるまで、螺子部５ｂへ螺合させるようにしてもよいし、捻じ込みを途中で中止して、組付工具１を取り去った後にピストンナット９を最後まで螺合するようにしてもよい。

また、ピストンナット９の螺合行程において、バルブ部材Ｖの芯ずれの虞が無ければ、組付工具１を利用せずともよく、さらに、工具Ｈにピストンナット９をも組みつけておく場合には、工具Ｈから軸部材としてのピストンロッド５の先端５ａへピストン６、リーフバルブ１０、ガイド部材１１、バルブ部材Ｖである皿ばね１２、バルブ抑え部材１３リーフバルブ１０およびバルブ部材Ｖを移し変える組付行程とピストンナット９を螺合させる螺合行程とを同時進行させることもできる。

このように組付工具１は、バルブディスクたるピストン６へ当接させるだけでバルブ部材Ｖを調芯させることができ、わざわざ作業者が指でバルブ部材Ｖを調芯させる手間を省くことができ、組付作業を容易ならしめる。

また、ピストン６が筒部６ｃを備えていて筒部６ｃの内径が小さい場合、皿ばね１２やバルブ抑え部材１３を指で調芯するのは難しいが、そのような場合であっても、組付工具１を用いれば簡単にバルブ部材Ｖの調芯を行うことができる。

さらに、組付工具１をバルブディスクたるピストン６へ当接させるだけでバルブ部材Ｖを調芯させることができるので、組付不良の発生を防止することができる。

また、組付工具１にバルブ部材Ｖを挿入しておいて、軸部材としての先端５ａにバルブ部材Ｖを組付けるとともにリーフバルブ１０へ積層させる場合、バルブ部材Ｖの軸部材への組付と調芯を同時に一つの工具で行うことができ、加工工数の削減と作業者の組付作業の負担を軽減することができる。

さらに、ピストンナット９を保持する保持部４を備えているので、バルブ部材Ｖの調芯作業とピストンナット９を螺合させる螺合作業を、工具の変更なしに同時に行うことができるので、螺合作業の際にバルブ部材Ｖの調芯を損なう心配もない。

加えて、バルブ嵌合部２がテーパ面を備えているので、組付工具１をピストン６へ接近させることで、バルブ部材Ｖを自動的に調芯させることができ、便利である。なお、バルブ嵌合部２がテーパ面を備えておらず、バルブ抑え嵌合部２ａの内周形状がバルブ抑え部材１３の外周を摺動自在に嵌合可能な形状とされ、皿ばね嵌合部２ｂがテーパ面を備えておらず、皿ばね嵌合部２ｂの内周形状が皿ばね１２の外周を摺動自在に嵌合可能な形状とされていても、バルブ部材Ｖの調芯を行うことは可能であり、本発明の効果を失うことはない。

さらに、ばね部材は、皿ばね１２以外にも、ウェーブワッシャやゴム等の弾性体等とされてもよく、上述したところでは軸部材をピストンロッド５の先端５ａとしているが、軸部材を直接にバルブディスクに設ける構成としてもよい。

なお、本実施の形態では、ピストン６が筒部６ｃを備えていて、この筒部６ｃに組付工具１を嵌合させることで、ピストン６に対して組付工具１を調芯するようにしているが、図７に示すように、バルブディスク２０が筒部を備えていない場合、組付工具２１のバルブディスク２０側の開口端をバルブディスク２０の端部に嵌合するようにして、これをディスク調芯部２２としてもよい。なお、組付工具２１におけるバルブ調芯部２および保持部４における構造は、上述の組付工具１と同様であるので、同じ符号を付して説明を省略している。

以上で本発明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。

本発明は緩衝器等のバルブの組立に利用可能である。

１，２１ 組付工具
２ バルブ調芯部
２ａ バルブ抑え嵌合部
２ｂ 皿ばね嵌合部
３ ディスク調芯部
４ 保持部
５ ピストンロッド
５ａ 軸部材としての先端
５ｂ 先端における螺子部
６ ピストン
６ａ 底部
６ｂ 挿通孔
６ｃ 筒部
７ ポート
８ 外側ポート
９ ピストンナット
１０ リーフバルブ
１１ ガイド部材
１２ 皿ばね
１３ バルブ抑え部材
１４ チェックバルブ
１５ バルブストッパ
２０ バルブディスク
Ｈ 工具
Ｖ バルブ部材

Claims (5)

1. 環状であって軸部材の外周に装着されるバルブディスクと同じく環状であって軸部材の外周に装着されるとともにバルブディスクに設けられたポートを開閉する環状のリーフバルブに積層されるバルブ部材を調芯させる組付工具において、筒状であって内周側にバルブ部材の外周に嵌合してバルブ部材を調芯するバルブ調芯部と、バルブディスクに嵌合してバルブディスクに調芯されるディスク調芯部とを備えたことを特徴とする組付工具。
2. 内周側に軸部材に螺着されるナットを軸方向へのみ移動可能に保持する保持部を備え、バルブ部材をバルブディスクに積層しつつ、外方からの回転操作でナットを軸部材に螺着する請求項１に記載の組付工具。
3. バルブ部材が、環状であってリーフバルブより小径なガイド部材の外周に装着されてリーフバルブをバルブディスク側へ向けて附勢する環状のばね部材を備え、バルブ調芯部は、ばね部材を調芯することを特徴とする請求項１または２に記載の組付工具。
4. バルブ部材が、環状であってリーフバルブより小径なガイド部材の外周に装着されてリーフバルブをバルブディスク側へ向けて附勢する環状のばね部材と、ガイド部材の外周に摺動自在に装着されるとともにばね部材とリーフバルブの間に介装される環状のバルブ抑え部材とを備え、バルブ調芯部は、バルブ抑え部材およびばね部材を調芯することを特徴とする請求項１または２に記載の組付工具。
5. バルブ調芯部におけるバルブ部材の外周に嵌合する嵌合面は、バルブディスク側が拡径するテーパ面であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の組付工具。

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