JP2011174590A - 緩衝器のバルブ構造 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】減衰バルブ8を、第1リーフバルブ10、セットプレート11及びプリセットバルブ12を重ねたものとし、セットプレート11は放射状に径方向外方へ延出する腕部11dとその先端を折り曲げた押圧部11eを備える。押圧部11eの下端は第1リーフバルブ10に当接し、押圧部11eの上端は折り曲げ部11fにてプリセットバルブ12に当接し、プリセットバルブ12から押圧部11eを介して第1リーフバルブ10へプリセット荷重を与える。リリーフ時には、各押圧部11eがプリセットバルブ12を周方向にて不連続に押すことで、周方向において波打ち状に撓ませ、プリセットバルブ12の撓みを大きくして、ピストンスピードの高速度領域におけるバネレートを下げ、減衰力特性をフラット化すると同時にリリーフ荷重のバラツキを低減させて減衰力を安定させる。
【選択図】図1
Description
ピストン3のポート7a周囲には減衰バルブ80が着座する平坦面の弁座9が形成され、ポート6aの周囲にも減衰バルブ82が着座する弁座が形成されている。
減衰バルブ80及び82はピストン3とともにピストンロッド4の上端部に設けられた細径部4aに外嵌され、ナット14を細径部4aの外周に形成されている雄ネジ部へ締結することで固定されている。
なお、この減衰バルブ80はそれ自体が後述するプリセット荷重を発生するよう構成されているが、このようなものの一例として、便宜的に1枚のリーフバルブからなる最も簡潔な構成例を模式的に示すものである。但し、性能上の要求により必要に応じて径の異なる多数枚のリーフバルブをピラミッド状に積み上げて所定の減衰特性を出すように構成される場合もある(図12参照)。
この特性は低速領域及び中速領域で、勾配k1なる急勾配の直線状をなし、点Pにて屈曲し、より緩やかな勾配k2(k1>k2)の直線状になる。
すなわち、低速領域及び中速領域では、減衰バルブ80及び90がオリフィス7のポート7a(図11、12)を閉じた状態に維持し、予めピストンに設けられている図示しない別の絞り通路を作動液が流動することによって所定の減衰力を発生する。
なお、低速領域、中速領域及び高速領域はピストンスピードに関する便宜的な区分であり、本願においては、リリーフ後の領域(点Pより高速側)を高速領域とし、リリーフ前の領域を低速領域及び中速領域とする。
したがって、減衰力の変動幅を小さくするためには、高速領域の減衰力特性を低くするフラット化が求められる。
このリリーフ荷重のバラツキは、図12における減衰バルブ90のように、プリセット荷重を与えるため第2リーフバルブ92を第1リーフバルブ91と別に設けてプリセットバルブとしたとき、このプリセットバルブのバネレートを小さくして撓みやすくすることでも可能になることが知られている。
前記減衰バルブは、前記ピストンに設けられた弁座に着座する第1リーフバルブと、これに重なる第2リーフバルブと、これら第1及び第2リーフバルブ間に介在される別体のセットプレートとを備え、
前記セットプレートは周方向へ互いに分離されてそれぞれが独立的に動作可能な複数の分離構造部を備え、
各分離構造部は、前記第1及び第2リーフバルブへそれぞれ接触し、
前記分離構造部を介して前記第2リーフバルブから前記第1リーフバルブへプリセット荷重を与えるとともに、
リリーフ時における前記第2リーフバルブは、前記分離構造部による押圧により、周方向にて撓むことを特徴とする。
この押圧部は、前記ピストンの中心軸線方向にて一端側が前記第1リーフバルブへ当接し、他端側が前記第2リーフバルブへ当接することを特徴する。
したがって、リリーフ時には、第1リーフバルブが各分離構造部を介して第2リーフバルブを開き方向へ押すとともに、各分離構造部は周方向にて相互に分離されかつそれぞれが独立的に動作可能であるから、第2リーフバルブを周方向にて分離された状態で押すことになり、第2リーフバルブは周方向にて撓む。
その結果、ピストンスピードの高速領域における減衰バルブのバネレートを低くして減衰力特性をフラット化できると同時に、リリーフ荷重のバラツキを低減させてブロー圧を安定させ、その結果、減衰力を安定化させることができる。
しかもブロー圧の安定化と減衰力特性のフラット化を同時に達成できる。
このプリセット段差は別体のセットプレートに形成するものであって、ピストン側へ困難な加工をするものではないので、容易かつ高精度に形成できる。また、押圧部の高さを変更するだけでプリセット荷重を容易に調整できることになり、しかもプリセット荷重の設定における自由度も高くなる。
図1はピストンを中心とした本発明の一実施の形態にかかるバルブ構造を示し、図11に相当する部位におけるリーフバルブの荷重設定前の状態を示す断面図、図2は減衰バルブ要部の分解斜視図、図3はリーフバルブの製造工程を示す図、図4は減衰バルブの組み立てを説明する図、図5は減衰バルブのリリーフ時における動作を説明する図である。
なお、図11に示すように、オリフィス6も作動流体室5bに臨むポートを6a備え、このポートも別の減衰バルブにて開閉される。この縮み側の減衰バルブも伸び側と同様の構造をなすので、以下伸び側の減衰バルブ8についてのみ説明する。但し、伸び側又は縮み側の減衰バルブのうちいずれか一方を以下に説明する構造とし、他のものをこれと異なる適宜な従来構造とすることもできる。
プリセットバルブ12はセットプレート11によって弾性変形することによりプリセット荷重Fを第1リーフバルブ10に与えている。
このセットプレート11は、第1リーフバルブ10とプリセットバルブ12の間に配置され、リング状の内周部11cを備え、この内周部11cの軸心部に設けられた孔11aにピストンロッド4の細径部4aが挿入され、第1リーフバルブ10の内周側部分10bと第1のベースバルブ13とで内周部11cが挟持された状態でナット14により固定される。
図3の(a)はこの打ち抜きされた打ち抜き部材11bを示す斜視図であり、図3の(b)は折り曲げ成形終了後におけるセットプレート11の外観を示す斜視図である。
各押圧部11eの外周部は全体が仮想線で示す一つの円11jをなすように設けられる。各押圧部11eの外周部中央は、この円11jの一部を弦方向に沿って切除したものに相当する切り落とし部11hをなす。
このようにすると、打ち抜き及び折り曲げによるプレス成形にて容易に成形することができ、しかも押圧部の高さH(図4)を高精度で正確に形成でき、しかもその高さを自由に設定することができる。また、プレス成形によれば安価に製造できる。但し、セットプレート11の形成はプレス成形方法に限定されず種々可能である。例えば、セットプレート11の材料を樹脂もしくはゴム、又はこれらと金属の複合とする場合には、これらの材料に適した種々な成形方法が採用可能である。
このとき、第1リーフバルブ10から押圧部11eを介してプリセットバルブ12へ伝達される力fは、隣り合う押圧部11e(及び腕部11d)が互いに分離部11gにて分離されているから、周方向へ間隔をもって配置された折り曲げ部11fがプリセットバルブ12を周方向にて断続的に押し上げる。このため、プリセットバルブ12は複数の折り曲げ部11fによる、周方向にて不連続な複数の支持点を有することになるので、プリセットバルブ12は周方向で波打つように弾性変形して撓むことになる。
なお、この例ではプリセットバルブ12は周方向にて波打ち状に撓むので、周方向全体において無理なく(局部的な応力集中が無く)大きく撓むことができる。しかし、周方向における撓みはこのような波打ち状のものに限定されず、周方向における高さが変化するようにたわみ変形すればどのようなものでもよい。
まず、減衰バルブ8が弁座9へ着座したときは図1及び図5の(a)に示すように、セットプレート11によるプリセット段差Eにより、プリセットバルブ12が弾性変形して所定のプリセット荷重Fを第1リーフバルブ10の外周部背面へ真上から与える。このため、プリセット荷重Fは弁座9に対してほぼ垂直に効率よく与えられて要求されるリリーフ圧に相当するものとなり、プリセット荷重Fのロスが少なくなる分だけプリセットバルブ12のバネレートを下げて撓みやすくすることができる。
但し、性能上の要求により従来例のようなリーフバルブを多数枚積層することは自由にでき、例えば、高速領域における減衰力を大きくする場合には、第1リーフバルブ10の板厚や枚数を増加することにより容易に調整できる。
な加工をしないで済み、減衰バルブ8の製造において、設備や材料が一般的なもので足り、製造及び品質管理が容易になるので、コストダウンが可能になる。
また、別体のセットプレート11を用いてプリセット段差Eを形成するとともに、プリセット段差Eの寸法に対する自由度も大きくなるから、プリセット荷重が異なる種々の仕様を得る場合にも、既存のピストン3をそのままとし、セットプレート11又は段差調整バルブ13を交換するだけで対応できる場合があるので、この点でもコストダウンが可能になる。
押圧部21eは第1リーフバルブ10の上面から押圧部の高さHに相当する寸法分上方へ向かって突出し、その上端にプリセットバルブ12の外周部分12cの先端部が当接している。
しかも、セットプレート11のプリセットバルブ12に対する接触部を押圧部21eの上端のみとしたから、リリーフ時における第1リーフバルブ10側の力をプリセットバルブ12の外周縁部へより局部的に集中させて伝達できるから、プリセットバルブ12の周方向におけるたわみ変形をより生じ易くすることができる。
例えば、このような調整により図9における従来例同様なk2なる勾配の減衰力特性としても、セットプレート11とプリセットバルブ12の構成を上記各実施形態のようにすることで、プリセットバルブ12の撓み量を大きくしてプリセット荷重のバラツキを勾配k2の直線に沿う仮想線で示した小さな範囲のΔ3にできるから、ブロー圧の安定化を実現したままの状態に維持させることができる。
Claims (6)
- シリンダ内を摺動するピストンに設けたオリフィスを減衰バルブで開閉するとともに、この減衰バルブにプリセット荷重を設けた緩衝器のバルブ構造において、
前記減衰バルブは、前記ピストンに設けられた弁座に着座する第1リーフバルブと、これに重なる第2リーフバルブと、これら第1及び第2リーフバルブ間に介在される別体のセットプレートとを備え、
前記セットプレートは周方向へ互いに分離されてそれぞれが独立的にプリセット荷重を伝達可能な複数の分離構造部を備え、
各分離構造部は、前記第1及び第2リーフバルブへそれぞれ接触し、
前記分離構造部を介して前記第2リーフバルブから前記第1リーフバルブへプリセット荷重を与えるとともに、
リリーフ時における前記第2リーフバルブは、周方向へ前記各分離構造部が間隔を持って押圧することにより、周方向にて撓むことを特徴とする緩衝器のバルブ構造。 - 前記分離構造部は、前記セットプレートの中心部から放射状に径方向外方へ延出するとともに周方向へ等間隔で設けられる複数の腕部と、この各腕部の先端を折り曲げて形成された押圧部とを備え、
この押圧部は、前記ピストンの中心軸線方向にて一端側が前記第1リーフバルブへ当接し、他端側が前記第2リーフバルブへ当接することを特徴する請求項1に記載した緩衝器のバルブ構造。 - 前記各押圧部は前記第1リーフバルブに対して周方向へ間隔を持って不連続に当接することを特徴する請求項2に記載した緩衝器のバルブ構造。
- 前記各押圧部の前記第1リーフバルブに対する当接幅が、前記第2リーフバルブへの当接幅よりも広いことを特徴する請求項2又は3に記載した緩衝器のバルブ構造。
- 前記セットプレートがプレス成形にて形成されることを特徴する請求項1〜4のいずれかに記載した緩衝器のバルブ構造。
- 前記リリーフ時における前記第2リーフバルブは周方向にて波打ち状に撓むことを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載した緩衝器のバルブ構造。
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