JP2013087854A - 調整バルブ - Google Patents

Abstract

【課題】 調整バルブにおける発生減衰力を高低調整する際に、発生減衰力の急激な変化を阻止し得るようにする。
【解決手段】 通路Ｌに設けられ通過する作動油の流れに与える抵抗を変更可能にする調整バルブにおいて、通路Ｌに設けられる環状のバルブシート６と、このバルブシート６に相対する弁体５とを有し、弁体５がバルブシート６と軸線方向を同じにして環状のバルブシート６の一端部６ａに離着座する傾斜部５１と、この傾斜部５１に連続してバルブシート６内に挿入される直状部５２とを有し、傾斜部５１がバルブシート６の一端部６ａに着座して通路Ｌを閉鎖すると共にバルブシート６の一端部６ａから離座して通路Ｌを開放し、直状部５２がバルブシート６との間にチョーク絞りを形成してなる。
【選択図】 図１

Description

この発明は、調整バルブに関し、特に、通路における作動油の流れに対する抵抗の変更を可能にする調整バルブの改良に関する。

通路における作動油の流れに対する抵抗の変更を可能にする調整バルブとしては、従来から種々の提案があるが、たとえば、特許文献１に開示の提案にあっては、図３に示すように、調整バルブが通路Ｌに設けられる弁体Ｖと、この弁体Ｖに相対する筒Ｐとを有してなる。

そして、この調整バルブにあって、弁体Ｖは、ニードル状に形成の尖端部Ｖ１を有し、筒Ｐは、尖端部Ｖ１を離着座させる環状のバルブシート部Ｐ１を有し、尖端部Ｖ１の先端側は、筒Ｐ内に出入自在とされる。

それゆえ、この従来の調整バルブにあっては、弁体Ｖにおいて、ニードル状の尖端部Ｖ１の外周が環状のバルブシート部Ｐ１に離着座することで、通路Ｌを開閉すると共に、通路Ｌの開放時に尖端部Ｖ１の外周とバルブシート部Ｐ１との間に環状隙間を出現させて通路Ｌにおける作動油の流れに抵抗を与え、さらに、環状隙間を大小させることで、上記の抵抗を大小させる。

特開２００８−２４０８６１号公報

上記した従来の調整バルブにあっては、通路における作動油の流れに対する抵抗を大小調整できる点で、基本的に問題がある訳ではないが、利用の実際を勘案すると、些かの不具合があると指摘される可能性がある。

上記の調整バルブは、弁体Ｖにおける尖端部Ｖ１の移動量に応じて環状隙間の面積を変化させるが、尖端部Ｖ１がニードル状に形成されているために、この尖端部Ｖ１の移動量に対する環状隙間の面積変化が大きくなり易い。

それゆえ、従来の調整バルブでは、弁体Ｖにおける尖端部Ｖ１の移動量に対して環状隙間の面積変化が大きくなり易いことから、作動油の流れに与える抵抗の微細な調整、すなわち、減衰力の微細な調整が難しくなる。

特に、減衰力を下げたい場合に、環状隙間の面積が急激に大きくなり過ぎて、減衰力が急激に小さくなるいわゆる減衰力の抜けを生じることが危惧される。

この発明は、上記した事情を鑑みて創案されたものであって、減衰力を高低調整する際に、減衰力の急激な変化を阻止し得る調整バルブを提供することを目的とする。

上記した目的を達成するために、この発明による調整バルブの構成を、通路に設けられ通過する作動油の流れに与える抵抗を変更可能にする調整バルブにおいて、上記通路に設けられる環状のバルブシートと、このバルブシートに相対する弁体とを有し、上記弁体が上記バルブシートと軸線方向を同じにして上記環状のバルブシートの一端部に離着座する傾斜部と、この傾斜部に連続して上記バルブシート内に挿入される直状部とを有し、上記傾斜部が上記バルブシートの一端部に着座して上記通路Ｌを閉鎖すると共に上記バルブシートの一端部から離座して上記通路を開放し、上記直状部が上記バルブシートとの間にチョーク絞りを形成してなるとする。

それゆえ、この発明にあっては、調整バルブを構成する弁体における傾斜部が通路における環状のバルブシートの一端部に離着座することで通路を開閉すると共に、通路を開放するとき、傾斜部がバルブシートの一端部との間に環状隙間を出現させて、通路における作動油の流れを許容する。

そして、弁体における直状部がバルブシートとの間にチョーク絞りを形成し、弁体の移動によってチョーク絞りの長さを変化させる。

そのため、弁体の移動量に対する通路における抵抗の変化度合いを、オリフィス絞りで抵抗を調整する場合に比較して、小さくすることが可能になる。

その結果、この発明にあっては、通路に設けた調整バルブで通路における作動油の流れに抵抗を与える際に、抵抗の急激な変化を阻止することが可能になる。

したがって、通路における作動油の流れに与える抵抗の微細な調整、すなわち、減衰力の微細な調整が可能になり、特に、減衰力を下げる際に、調整バルブを通過する作動油の流れに与える抵抗を急激に減少させず、減衰力の抜けを阻止し得る。

この発明の一実施形態に係る油圧緩衝器を一部破断して示す部分縦断面図である。 調整バルブの他の実施形態を拡大して示す部分半截縦断面図である。 従来の調整バルブを拡大して示す部分半截縦断面図である。

以下に、図示した実施形態に基づいて、この発明を説明するが、図示するところでは、この発明の調整バルブは、油圧緩衝器における通路Ｌに設けられ、この通路Ｌを通過する作動油の流れに与える抵抗を変更可能にする。

油圧緩衝器は、作動油を収容するシリンダ１内に挿通されるロッド２に保持されてシリンダ１内に摺動自在に挿入されるピストン３によって隔成される一方室Ｒ１と他方室Ｒ２と有する。

そして、調整バルブを設ける通路Ｌは、ロッド２に形成の縦孔２ａと横孔２ｂとからなり、ピストン３に設けられる減衰バルブ３ａ，３ｂを迂回し、シリンダ１内の一方室Ｒ１と他方室Ｒ２との連通を許容する。

一方、調整バルブは、上記の通路Ｌに設けられる環状のバルブシートと、このバルブシートに相対する弁体５とを有してなり、上記環状のバルブシートは、図示するところでは、筒６からなり、この筒６の図中で上端部となる一端部がバルブシート部６ａとされる。

弁体５は、筒６と軸方向を同じにして環状のバルブシート部６ａに離着座する傾斜部５１と、この傾斜部５１に連続して筒６内に挿入される直状部５２とを有してなる。

そして、この調整バルブにあって、弁体５における傾斜部５１がバルブシート部６ａに着座して通路Ｌを閉鎖すると共にバルブシート部６ａから離座して通路Ｌを開放し、弁体５における直状部５２が筒６との間にチョーク絞りを形成する。

以下に詳しく説明すると、先ず、調整バルブにおけるバルブシートを形成する筒６は、ロッド２の下端部の軸芯部に形成されて図１中で下端となる一端がシリンダ１内の他方室Ｒ２に開口する縦孔２ａに下方室Ｒ２側から圧入固定され、図１中で上端部となる開口の内周を環状のバルブシート部６ａにしてなる。

ちなみに、ロッド２の縦孔２ａに環状のバルブシート部６ａを設けるのについて、縦孔２ａを直接加工して環状のバルブシート部６ａを設けても良いが、図示するように、縦孔２ａに筒６を圧入固定することで、その形成が容易になる。

また、図示する筒６は、後述する直状部５２を挿入させることからして、また、筒６内で直状部５２との間に言わば長いチョーク絞りを形成することからして、たとえば、図３に示す従来例における筒Ｐに比較して長く形成され、その分ロッド２の縦孔２ａにおける定着性が向上され、筒６の、たとえば、いわゆるバルブストッパとしての機能が保障される。

弁体５における傾斜部５１は、縦孔２ｃに圧入固定された筒６内に向けて収斂する態様に形成され、筒６内に入る先端と筒６内に入らない後端との間の外周面を傾斜面（符示せず）にする。

そして、傾斜部５１は、外周を環状のバルブシート部６ａに着座させるとき通路Ｌを閉鎖し、環状のバルブシート部６ａから離座するとき通路Ｌを開放して外周と筒６の内周、つまり、バルブシート部６ａとの間にオリフィス絞りとなる環状隙間を出現させ、作動油の通過を許容する。

そしてまた、環状隙間は、ここを通過する作動油の流れに抵抗を与え、したがって、通路Ｌを通過する作動油の流れに抵抗を与えることになり、減衰作用をなす。

直状部５２は、外径が筒６の内径より小さく設定されるロッド状に形成されて、筒６との間に環状の隙間を形成するもので、図示するところでは、先ず、図１中で上端となる後端の径を傾斜部５１における先端の径と同じにしている。

そして、この傾斜部５１の先端と同径になる後端から図１中で下端となる先端にかけての外径を同一にして筒６の内径より小さくし、これによって、筒６との間にチョーク絞りからなる環状の流路５２ａを形成する。

ちなみに、チョーク絞りは、断面寸法に対して長さ寸法を大きくするもので、これに対して、断面寸法に対して長さ寸法を小さくするのがオリフィス絞りである。

また、チョーク絞りからなる流路５２ａは、一定の流路面積と一定の長さとを有するが、図示するところにあっては、直状部５２が最大限にいわゆる後退しても筒６との間でチョーク絞りを消滅させない、つまり、流路５２ａが消滅されない長さを有するように設定される。

流量が一定であれば、チョーク絞りは、弁体５の移動量に比例して圧力損失を変化させるが、それに対して、オリフィス絞りは、流路面積変化の二乗に比例して圧力損失を変化させる。

つまり、前記した図３に示す従来の調整バルブにあっては、流路面積の変化がニードル状に形成された尖端部Ｖ１を有する弁体Ｖの移動量の二乗となる値で変化する。

それゆえ、直状部５２で筒６内に形成されるチョーク絞りは、弁体５の移動量に対する通路Ｌにおける抵抗の変化度合いを、オリフィス絞りで抵抗を調整する場合に比較して、小さくする。

このことから、弁体５における直状部５２は、図１中で上下方向となる移動時に筒６との間に形成される流路５２ａにおける作動油の流れに与える抵抗を急激に大小させない。

したがって、調整バルブにあっては、直状部５２が通路Ｌを通過する作動油の流れに与える抵抗の急激な変化を阻止する。

そして、チョーク絞りは、筒６との間に形成されるから、直状部５２が筒６内で移動して筒６との間に形成される流路５２ａの長さを長短されると、このチョーク絞りからなる流路５２ａを通過する作動油の流れに与える抵抗が大小変更される。

その結果、調整バルブを通過する作動油の流れに与える抵抗を急激に変化させずして微細に変化させることが可能になり、したがって、調整バルブにおける減衰力の抜けを阻止し得る。

以上からすると、調整バルブにあって、弁体５は、傾斜部５１を有することで、通路Ｌの開閉を可能にすると共に、直状部５２を有することで、通路Ｌにチョーク絞りを形成し、このチョーク絞りによって通路Ｌにおける作動油の流れに与える抵抗の急激な変化を阻止して微細な変更を可能にする。

そして、調整バルブにおいて通路Ｌを通過する作動油の流れに与える抵抗を微細に調整できるので、たとえば、調整バルブにおける減衰力を低下させるとき、減衰力が急激に低下することを回避でき、減衰力の抜けを阻止することが可能になる。

また、図示する調整バルブは、油圧緩衝器にあって、ロッド２に形成され減衰バルブ３ａ，３ｂを迂回して一方室Ｒ１と他方室Ｒ２との連通を許容する通路Ｌに設けられるから、調整バルブにおける減衰力の抜けを阻止することで、減衰バルブ３ａ，３ｂで発生される減衰力、つまり、油圧緩衝器における減衰力の抜けを阻止し得る。

そして、図示する実施形態にあっては、通路Ｌを形成するためにロッド２に形成される横孔２ｂについて、作動油の流れに抵抗を生じないように径を大きくする単なる通路にすることが可能になり、この横孔２ｂの形成を容易にする。

以上のように、この発明の調整バルブにおける弁体５は、図３に示す従来例の弁体Ｖと比較すると、直状部５２を有して筒６内へのチョーク絞りの形成を可能にし、通路Ｌを通過する作動油の流れに与える抵抗を急激に大小させないところに特徴があり、この特徴は、以下の構成によっても達成できる。

図２に示すところは、調整バルブが弁体５および筒６を有する点で、また、弁体５が傾斜部５１と、これに連続する直状部５２とを有する点で、前記した図１に示す実施形態と共通する。

それゆえ、この図２に示すところにあっても、基本的には、前記した図１に示すところと同様の作用効果を得ることが可能になる。

その一方で、この図２に示す実施形態にあっては、傾斜部５１が図１における傾斜部５１と軸線方向の長さ寸法を同一にするのに対して、直状部５２が図１における直状部５２より長さ寸法を短くする。

そして、この図２に示す実施形態にあっては、傾斜部５１と直状部５２との間に変化部５３を有し、この変化部５３における外周の傾斜角、すなわち、図示するところでは、通路Ｌを形成する筒６の軸線に対する傾斜角が傾斜部５１における外周の筒６の軸線に対する傾斜角より小さく設定されてなる。

それゆえ、この図２に示す調整バルブを構成する弁体５にあっては、通路Ｌにおいて、傾斜部５１が形成する環状隙間と直状部５２が筒６との間に形成するチョーク絞りからなる流路５２ａへの移行が、この変化部５３を有しない場合に比較して、より滑らかになり、たとえば、油圧緩衝器における減衰力の滑らかな変更を可能にする。

ところで、図示するところにあって、調整バルブは、通路Ｌにおいて、外力の入力でいわゆる進退して作動する。

そして、調整バルブの作動を可能にするために、図示する油圧緩衝器は、アジャスタ４を有し、このアジャスタ４は、ロッド２の上端部に連結されるアイ２１にロッド２の軸線を横切る方向となる横方向から捩じ込まれてなる。

ちなみに、アジャスタ４は、アイ２１に横方向から捩じ込まれることに代えて、図示しないが、アイ２１の上端からアイ２１の軸芯部に上下動自在に捩じ込まれても良い。

そして、図示するアジャスタ４は、図１中で左端となる後端をアイ２１の外に突出させた状態で、図１中で右端側となる先端側をアイ２１の中に位置決めさせ、図１中で右端となる先端をロッド２の軸芯部上下動自在に挿通されるコントロールロッド４１の上端に当接させる。

つまり、アジャスタ４の先端が断面を横向きの山形にする尖端とされ、対するコントロールロッド４１の上端が断面を上向きの山形にする尖端とされ、互いの尖端を形成する傾斜面が互いに当接される。

それゆえ、アジャスタ４にあっては、アイ２１から抜け出るように後退するときにコントロールロッド４１のロッド２内での上昇を許容し、アイ２１に入り込むように前進するときにコントロールロッド４１をロッド２内で下降させる。

そして、アジャスタ４の回動については、任意の構成を採用でき、たとえば、工具たるドライバの利用による手動で実践されても良く、また、図示しないが、外部信号の入力による適宜の駆動源の駆動で実践されても良い。

また、コントロールロッド４１の作動からすれば、たとえば、アジャスタ４が省略されて、アイ２１に設けられたソレノイドなどのアクチュエータの駆動するところで上下動されても良い。

ちなみに、コントロールロッド４１は、ロッド２の軸芯部に上下動自在に挿通され、図中で下端となる先端に調整バルブを構成する弁体５を一体に有してなる。

また、弁体５は、シリンダ１内の他方室Ｒ２が高圧側となるとき、この他方室Ｒ２からの油圧作用によって図１中で上昇するように通路Ｌで後退し、シリンダ１内の一方室Ｒ１が高圧側となるときにも、その油圧作用を受けて通路Ｌで後退し、油圧緩衝器が伸縮作動する両方向において、調整バルブを機能させる。

このことからすると、弁体５がコントロールロッド４１に先端に一体に設けられずして、別体とされて、コントロールロッド４１に軸線方向を同じにして直列されるとしても良い。

ちなみに、弁体５がコントロールロッド４１に先端に一体に設けられる場合には、調整バルブの組付けを容易にし、弁体５がコントロールロッド４１の先端から分離されている場合には、弁体５の交換を容易にする。

一方、図示するところにあって、通路Ｌは、油圧緩衝器におけるシリンダ１内に設けられるが、この通路Ｌがシリンダ１の外に設けられて、シリンダ１内の一方室Ｒ１と他方室Ｒ２とを連通するとしても良い。

また、油圧緩衝器は、図示するところでは、単筒型とされて、正立型に設定されるが、これに代えて、図示しないが、倒立型に設定されても良く、また、複筒型に設定されても良い。

そして、シリンダ１とロッド２との間に設けられて油圧緩衝器を伸長方向に附勢する懸架バネＳは、その下端が、図示しないが、シリンダ１の外にあってシリンダ１側に担持され、このとき、懸架バネＳの下端位置がシリンダ１に対して上下動自在とされても良い。

そして、懸架バネＳの下端位置が上下動される場合には、懸架バネＳの上端位置が昇降され、したがって、ロッド２の上端位置が昇降される。

なお、図示する油圧緩衝器にあっては、ピストン３がシリンダ１内を上昇する伸長作動時に、減衰バルブ３ａが所定の減衰作用をなし、ピストン３がシリンダ１内を下降する収縮作動時に、減衰バルブ３ｂが所定の圧側の減衰作用をなす。

また、上記したところでは、通路Ｌが迂回する減衰バルブ３ａ，３ｂは、シリンダ１内に、すなわち、シリンダ１内のピストン３に設けられるとしたが、これに代えて、図示しないが、減衰バルブ３ａ，３ｂをシリンダ１の下端部内に設けられるベースバルブを構成する隔壁体たるバルブディスクに設けられるとしても良い。

前記したところでは、弁体５における直状部５２によって筒６内に形成されるチョーク絞りからなる流路５２ａは、一定の流路面積と一定の長さとを有するが、チョーク絞りからなる限りには、一定の長さが流路面積を一定にする複数に細分化されても良い。

そして、前記したところでは、筒６内に形成されるチョーク絞りからなる流路５２ａが環状に形成されるとしたが、チョーク絞りからなる流路５２ａである限りには、直線状に形成されても良く、また、螺旋状に形成されても良い。

また、前記したところでは、この発明の調整バルブが油圧緩衝器に装備されるとしたが、油圧緩衝器としては、車両用とされる他、産業機械用とされて良く、また、この発明の調整バルブが免震ダンパや制振ダンパに装備されるとしても良い。

１ シリンダ
２ ロッド
２ａ 縦孔
２ｂ 横孔
３ ピストン
３ａ，３ｂ 減衰バルブ
４ アジャスタ
５ 弁体
６ 筒
６ａ バルブシート部
２１ アイ
４１ コントロールロッド
５１ 傾斜部
５２ 直状部
５２ａ 流路
５３ 変化部
Ｌ 通路
Ｒ１ 一方室
Ｒ２ 他方室
Ｓ 懸架バネ

Claims (3)

1. 通路に設けられ通過する作動油の流れに与える抵抗を変更可能にする調整バルブにおいて、
   上記通路に設けられる環状のバルブシートと、このバルブシートに相対する弁体とを有し、
   上記弁体が上記バルブシートと軸線方向を同じにして上記環状のバルブシートの一端部に離着座する傾斜部と、この傾斜部に連続して上記バルブシート内に挿入される直状部とを有し、
   上記傾斜部が上記バルブシートの一端部に着座して上記通路を閉鎖すると共に上記バルブシートの一端部から離座して上記通路を開放し、
   上記直状部が上記バルブシートとの間にチョーク絞りを形成してなることを特徴とする調整バルブ。
2. 上記バルブシートが筒からなり、上記通路に圧入されてなる請求項１に調整バルブ。
3. 上記弁体が上記傾斜部と上記直状部との間に上記傾斜部より上記バルブシートに対する傾斜角を小さくする変形部を有してなる請求項１または請求項２に調整バルブ。

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