JP2013190043A - 緩衝器のバルブ構造 - Google Patents

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Abstract

【課題】 緩衝器のバルブ構造の改良に関し、なじむまでの時間を従来よりも短縮する。
【解決手段】 作動流体が収容される一方室Aと他方室Bとを区画するピストン2と、このピストン2に形成されて一方室Aと他方室Bとを連通するポート1a,1bと、ピストン2に内周側を固定端として積層されポート1a,1bを開閉する複数のリーフバルブ30a〜30f,31a〜31eと、これらリーフバルブ30a〜30f,31a〜31eの何れかの間に介装されるリング4a,4bとを備え、リング4a,4bの反ピストン側に積層されるリーフバルブ30a〜30f,31a〜31eの外周側をリング4a,4bで撓ませる緩衝器のバルブ構造において、リング4a,4bの内周側に上記作動流体を供給する供給流路(切欠き5a、孔5b)を備える。
【選択図】 図1

Description

この発明は、緩衝器のバルブ構造の改良に関する。
上記緩衝器のバルブ構造は、例えば、車両用の緩衝器のピストン部等に具現化され、ポートを通過する作動流体の流れに対して抵抗を与えて所定の圧力損失を生じさせることから、緩衝器は、走行中の車両に入力される路面振動を抑制する。
特許文献1に開示される緩衝器のバルブ構造は、図8に示すように、作動流体が通過するポート13a,13bが形成されるピストン20と、このピストン20に内周側を固定端として積層され上記ポート13a,13bを開閉する積層リーフバルブ34a,34bとを備える。
上記積層リーフバルブ34a,34bは、軸方向に積層される複数の環板状のリーフバルブ(符示せず)からなり、ピストン20の図8中下側に一方側の積層リーフバルブ34aが配置されると共に、ピストン20の図8中上側に他方側の積層リーフバルブ34bが配置される。
そして、上記他方側の積層リーフバルブ34bを構成するリーフバルブの間には、何れか一箇所にリング41が介装されており、このリング41は、このリング41よりも図8中上側に積層されるリーフバルブの外周側を撓ませて初期撓みを与えている。
尚、上記緩衝器のバルブ構造にあっては、上記リング41の厚みで初期撓みの撓み量を調節でき、この撓み量の設定によって他方側の積層リーフバルブ34bがピストン20の弁座21から離れてポート13bを開放するときの開弁圧を調整することができるようになっている。
そして、上記ピストン20で区画される一方室Aと他方室Bとの差圧が積層リーフバルブ34a,34bの開弁圧に達すると、積層リーフバルブ34a,34bの外周部が撓んで上記ポート13a,13bを開放し、緩衝器は、このポート13a,13bを通過する作動流体の流路抵抗に起因する減衰力を発生する。
特開2008−202713号公報
ここで、上記従来の緩衝器のバルブ構造において、リーフバルブに初期撓みを与えており、リーフバルブの内側に作動流体が行き渡り難く、リーフバルブとリングの当接部に作動流体が供給され難いため、リーフバルブの座りが安定する、即ち、なじむまでに時間がかかるという不具合がある。
そこで、本発明の目的は、なじむまでの時間を従来よりも短縮することが可能な緩衝器のバルブ構造を提供することである。
上記課題を解決するための手段は、作動流体が収容される一方室と他方室とを区画するバルブディスクと、このバルブディスクに形成されて上記一方室と上記他方室とを連通するポートと、上記バルブディスクに内周側を固定端として積層され上記ポートを開閉する複数のリーフバルブと、これらリーフバルブの何れかの間に介装されるリングとを備え、上記リングの反バルブディスク側に積層される上記リーフバルブの外周側を上記リングで撓ませる緩衝器のバルブ構造において、上記リングの内周側に上記作動流体を供給する供給流路を備えることである。
本発明によれば、上記リングの内周側に作動流体を供給する供給流路を備えることから、この流路を介してリーフバルブとリングとの当接部に作動流体を供給し易い。
したがって、なじむまでの時間を従来よりも短縮することが可能となる。
本発明の一実施の形態に係る緩衝器のバルブ構造が具現化された緩衝器のピストン部を示す縦断面図である。 図1の一方側の積層リーフバルブ部の右半分を拡大して示す縦断面図である。 図1の他方側の積層リーフバルブ部の右半分を拡大して示す縦断面図である。 本発明の一実施の形態に係る緩衝器のバルブ構造の第一の変形例が具現化された緩衝器のピストン部における一方側の積層リーフバルブ部の右半分を拡大して示す縦断面図である。 本発明の一実施の形態に係る緩衝器のバルブ構造の第二の変形例が具現化された緩衝器のピストン部における一方側の積層リーフバルブ部の右半分を拡大して示す縦断面図である。 (a)は、本発明の一実施の形態に係る緩衝器のバルブ構造の第三の変形例が具現化された緩衝器のピストン部における一方側の積層リーフバルブ部の右半分を拡大して示す縦断面図である。(b)は、(a)のリンクの右半分を示す平面図である。 (a)は、本発明の一実施の形態に係る緩衝器のバルブ構造の第四の変形例が具現化された緩衝器のピストン部における一方側の積層リーフバルブ部の右半分を拡大して示す縦断面図である。(b)は、(a)のリンクの右半分を示す平面図である。 従来の緩衝器のバルブ構造が具現化された緩衝器のピストン部を示す縦断面図である。
以下に本発明の一実施の形態を示す緩衝器のバルブ構造について、図面を参照しながら説明する。いくつかの図面を通して付された同じ符号は、同じ部品か対応する部品を示す。
図1に示すように、本実施の形態に係る緩衝器のバルブ構造は、緩衝器のピストン部の伸側及び圧側の両方の減衰バルブに具現化されており、作動流体が収容される一方室Aと他方室Bとを区画するバルブディスクたるピストン2と、このピストン2に形成されて上記一方室Aと上記他方室Bとを連通するポート1a,1bとを備える。
また、上記緩衝器のバルブ構造は、上記ピストン2に内周側を固定端として積層され上記ポート1a,1bを開閉する複数のリーフバルブ30a〜30f,31a〜31eと、これらリーフバルブ30a〜30f,31a〜31eの何れかの間に介装されるリング4a,4bとを備え、このリング4a,4bの反ピストン側に積層される上記リーフバルブ30d〜30f,31c〜31eの外周側を上記リング4a,4bで撓ませる。
さらに、上記緩衝器のバルブ構造は、上記リング4a,4bの内周側に上記作動流体を供給する供給流路(切欠き5a,孔5b)を備える。
本実施の形態に係るバルブ構造が具現化される緩衝器は、周知であるので詳細には図示して説明しないが、例えば、作動流体を収容するシリンダ6と、このシリンダ6の図1中上端を封止するヘッド部材(図示せず)と、このヘッド部材を摺動自在に貫通するピストンロッド7と、このピストンロッド7の先端70に固定されるピストン2と、このピストン2で区画される図1中上側の一方室A及び図1中下側の他方室Bと、シリンダ6の図1中下端側を封止する封止部材(図示せず)と、シリンダ6内に出没するロッド7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。
そして、上記バルブ構造にあっては、シリンダ6に対してピストン7が図1中上下方向に移動して、一方室Aと他方室Bとをポート1a,1bを介して作動流体が交流するときに、その作動流体の流れに対してそれぞれ対応するリーフバルブ30a〜30f,31a〜31e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。
以下、このバルブ構造について詳しく説明すると、バルブディスクたるピストン2は、環状に形成されてなり、上記ピストン2の内周側に配置されて作動流体が一方室Aから他方室Bへ通過することを許容する一方側のポート1aと、上記ピストン2の外周側に配置されて作動流体が他方室Bから一方室Aへ通過することを許容する他方側のポート1bと、各ポート1a,1bの出口端にそれぞれ連なる一方側及び他方側の窓10a,10bと、窓10a,10bを囲む一方側及び他方側の弁座11a,11bとを備えている。
さらに、上記一方側のポート1aの入口側開口には、ピストン2の図1中上側に積層されるリーフバルブ31a〜31eによって閉塞されないように開口窓12aが設けられている。
また、上記他方側のポート1bの入口側開口は、上記一方側の弁座11aよりも外周側に配置され、ピストン2の図1中下側に積層されるリーフバルブ30a〜30fによって塞がれないようになっている。
そして、ピストン2の内周側には、上記ピストンロッド7の先端70が挿通され、このピストンロッド7の先端70は、ピストン2の図1中下方側に突出させてある。このピストンロッド7の先端70の外径は、この先端より図1中上側の外径より小径に形成されてなり、その外径が異なる部分に段部71が形成される。
また、ピストンロッド7の先端70の図1中最下端部外周には、螺子溝(符示せず)が形成されてナットNが螺着しており、このナットNと、上記段部71との間にバルブストッパ8、間座9,9、ピストン2、及びリーフバルブ30a〜30f,31a〜31eが挟持されている。
上記リーフバルブ30a〜30d,31a〜31eは、ピストン2の図1中上下に複数枚積層されて、それぞれ積層リーフバルブ3a,3bを構成し、ピストン2の図1中下側に配置される一方側の積層リーフバルブ3aは、内周側が上記ナットNと上記段部71との間に挟持されてピストンロッド7の先端70に固定されると共に、外周側が上記ピストン2の一方側の弁座11aに当接し、一方側のポート1aの出口端を閉塞する。
一方、ピストン2の図1中上側に配置される他方側の積層リーフバルブ3bは、同じく内周側が上記ナットNと上記段部71との間に挟持されてピストンロッド7の先端70に固定されると共に、外周側が上記ピストン2の他方側の弁座11bに当接して、他方側のポート1bの出口端を閉塞する。
したがって、各積層リーフバルブ3a,3bは、内周側が固定端とされて外周側が撓むことにより各ポート1a,1bを開放することができるようになっている。
また、本実施の形態において、一方側の積層リーフバルブ3aは、軸方向に積層される6枚のリーフバルブ30a〜30fからなり、これらリーフバルブ30a〜30fをピストン側から順に一方側第一リーフバルブ30a、一方側第二リーフバルブ30b、一方側第三リーフバルブ30c、一方側第四リーフバルブ30d、一方側第五リーフバルブ30e、一方側第六リーフバルブ30fとする。
上記一方側第三リーフバルブ30cと一方側第四リーフバルブ30dの間には、リング4aが介装されてなり、このリング4aは、一方側第三リーフバルブ30cの外周部に溶接等により固定され、一方側第四,第五,第六リーフバルブ30d,30e,30fの外周側を撓ませて初期撓みを与えている。
また、上記リング4aの内側には、図2に示すように、上記リング4aよりも薄く形成される環状のシム40aが設けられ、このシム40aは、一方側第三リーフバルブ3cの図2中下側に積層されて内周側が各リーフバルブ30a〜30f,31a〜31eと同様に内周側を固定端としてピストンロッド7の先端70に固定されている。
したがって、一方側第四,第五,第六リーフバルブ30d,30e,30fの初期撓みの撓み量は、上記シム40aと上記リング4aの厚みの差分で調整でき、この撓み量の設定によって一方側の積層リーフバルブ3aがピストン2の弁座11aから離れてポート1aを開放する時の開弁圧を調整することができるようになっている。
また、上記リング4aの反ピストン側(図2中下側)に積層される一方側第四リーフバルブ30dの外周側には、切欠き5aが設けられてなり、この切欠き5aは、上記リング4aの内周側に作動流体を供給する供給流路を構成する。
さらに、上記一方側第一リーフバルブ30aの外周側にも切欠き32が設けられ、周知のオリフィスを形成している。
また、本実施の形態において、他方側の積層リーフバルブ3bは、図1に示すように、軸方向に積層される5枚のリーフバルブ31a〜31eからなり、これらリーフバルブ31a〜31eをピストン側から順に他方側第一リーフバルブ31a、他方側第二リーフバルブ31b、他方側第三リーフバルブ31c、他方側第四リーフバルブ31d、他方側第五リーフバルブ31eとする。
上記他方側第二リーフバルブ31bと他方側第三リーフバルブ31cの間には、リング4bが介装されてなり、このリング4bは、他方側第二リーフバルブ31bの外周部に溶接等により固定され、このリング4bで他方側第三,第四,第五リーフバルブ31c,31d,31eの外周側を撓ませて、上記リング4aと同様に初期撓みを与えている。
また、上記リング4bの内側には、図3に示すように、このリング4bよりも薄く形成される環状のシム40bが設けられ、このシム40bは、他方側第二リーフバルブ31bの図3中上側に積層されて内周側が上記シム40aや各リーフバルブ30a〜30f,31a〜31eと同様に内周側を固定端としてピストンロッド7の先端70に固定されている。
したがって、他方側第三,第四,第五リーフバルブ31c,31d,31eの初期撓みの撓み量は、上記シム40bと上記リング4bの厚みの差分で調整でき、この撓み量の設定によって他方側の積層リーフバルブ3bがピストン2の他方側の弁座11bから離れてポート1bを開放する時の開弁圧を調整することができるようになっている。
また、上記リング4bの反ピストン側(図3中上側)に積層される上記他方側第三リーフバルブ31cの外周側には、この他方側第三リーフバルブ31cの肉厚を貫通する孔5bが設けられ、この孔5bは、上記リング4bの内周側に作動流体を供給する供給流路を構成する。
さらに、上記他方側第一リーフバルブ31aの外周側には、切欠き33が設けられ、周知のオリフィスを形成している。
次に、本実施の形態に係る緩衝器のバルブ構造の作用について説明する。
まず、ピストン2がシリンダ6に対して図1中上方向に移動すると、一方室A内の圧力が高まり、一方室A内の作動流体は、開口窓12a及び一方側のポート1aを通過して他方室B内に移動しようとする。
そして、緩衝器の伸縮速度となるピストン速度が低速領域にある場合、作動流体は、一方側第一リーフバルブ30aの外周側に設けた切欠き32によって形成されるオリフィスを通過する。
さらに、その後のピストン速度が上昇して中速領域に達すると、作動流体は、一方側の積層リーフバルブ3aの外周側を撓ませて、一方側の積層リーフバルブ3aと一方側の弁座11aとの隙間を通過する。
一方、ピストン2がシリンダ6に対して図1中下方向に移動すると、他方室B内の圧力が高まり、他方室B内の作動流体は、他方側のポート1bを通過して一方室A内に移動しようとする。
そして、ピストン速度が低速領域にある場合、作動流体は、他方側第一リーフバルブ31aの外周側に設けた切欠き33によって形成されるオリフィスを通過する。
さらに、その後のピストン速度が上昇して中速領域に達すると、作動流体は、他方側の積層リーフバルブ3bの外周側を撓ませて、他方側の積層リーフバルブ3bと他方側の弁座11bとの隙間を通過する。
また、本実施の形態において、一方側第四リーフバルブ30dに形成される切欠き5aからなる供給流路及び他方側第三リーフバルブ31cに形成される孔5bからなる供給流路を介して作動流体がリング4a,4bの内周側に流入する。
したがって、従来よりも一方側第四リーフバルブ30dとリング4aの当接部及び他方側第三リーフバルブ31cとリング4bの当接部に作動流体を供給し易く、なじむまでの時間を従来よりも短縮することが可能となる。
次に、本実施の形態に係る緩衝器のバルブ構造における第一の変形例について説明する。尚、本変形例は、上記一実施の形態の供給流路の構成を変更したものである。したがって、以下、変更した供給流路の構成についてのみ説明し、他の構成については一実施の形態の説明を参照するものとする。
本変形例においては、図4に示すように、リング4aが積層される一方側第三リーフバルブ30cの外周側及びシム40aの外周側の対応する位置に切欠き50,51を設けると共に、一方側第四リーフバルブ30dの外周側にも切欠き5aを設け、これらの切欠き50,51,5aで上記リング4aの内周側に作動流体を供給する供給流路を構成する。
したがって、一実施の形態と同様に、供給流路を介して作動流体がリング5aの内周側に流入することから、従来よりも一方側第四リーフバルブ30dとリング4aの当接部に作動流体を供給し易く、なじむまでの時間を従来よりも短縮することが可能となる。
また、本変形例においては、リング4aの図4中上下からリング4aの内周側に作動流体が流入するため、一方側第四リーフバルブ30dとリング4aの当接部に作動流体を供給することがさらに容易である。
次に、本実施の形態に係る緩衝器のバルブ構造における第二の変形例について説明する。尚、本変形例は、上記一実施の形態の供給流路の構成を変更したものである。したがって、以下、変更した供給流路の構成についてのみ説明し、他の構成については一実施の形態の説明を参照するものとする。
本変形例においては、図5に示すように、一方側第三リーフバルブ30cの外周部に固定されるリング4aの反ピストン側面(図5中下面)に溝53を設け、この溝53で上記リング4aの内周側に作動流体を供給する供給流路を構成する。
したがって、一実施の形態と同様に、供給流路を介して作動流体がリング4aの内周側に流入することから、従来よりも一方側第四リーフバルブ30dとリング4aの当接部に作動流体を供給し易く、なじむまでの時間を従来よりも短縮することが可能となる。
次に、本実施の形態に係る緩衝器のバルブ構造における第三の変形例について説明する。尚、本変形例は、上記一実施の形態の供給流路の構成を変更したものである。したがって、以下、変更した供給流路の構成についてのみ説明し、他の構成については一実施の形態の説明を参照するものとする。
本変形例においては、図6に示すように、一方側第三リーフバルブ30cの外周部に固定されるリング4aに、径方向に貫通する切欠き54を設け、この切欠き54で上記リング4aの内周側に作動流体を供給する供給流路を構成する。
したがって、一実施の形態と同様に、供給流路を介して作動流体がリング4aの内周側に流入することから、従来よりも一方側第四リーフバルブ30dとリング4aの当接部に作動流体を供給し易く、なじむまでの時間を従来よりも短縮することが可能となる。
次に、本実施の形態に係る緩衝器のバルブ構造における第四の変形例について説明する。尚、本変形例は、上記一実施の形態の供給流路の構成を変更したものである。したがって、以下、変更した供給流路の構成についてのみ説明し、他の構成については一実施の形態の説明を参照するものとする。
本実施の形態においては、図7に示すように、一方側第三リーフバルブ30cの外周部に固定されるリング4aに、径方向に貫通する切欠き54を設けるとともに、上記切欠き54が形成されるリング4aの合口部54a,54bから外周側に突出し、平面視でU字状に形成される突出部55を設けている。
そして、この突出部55は、その内側55aが一方側第四リーフバルブ30dで塞がないように設定されており、この突出部55の内側55aで、上記リング4aの内周側に作動流体を供給する供給流路を構成する。
したがって、一実施の形態と同様に、供給流路を介して作動流体がリング4aの内周側に流入することから、従来よりも一方側第四リーフバルブ30dとリング4aの当接部に作動流体を供給し易く、なじむまでの時間を従来よりも短縮することが可能となる。
また、本変形例においては、リング4aの合口部54a,54bが突出部55で繋がれていることから、リング4aの変形を抑制することができる。
また、本変形例においては、上記突出部55の内側55aの一部が一方側の積層リーフバルブ3aの外周端よりも外側に位置するように設定されていることが好ましく、この場合には、突出部55の図7(a)中上下方向から作動流体をリング4aの内周側に供給することができる。
以上、本発明の好ましい実施の形態を詳細に説明したが、特許請求の範囲から逸脱することなく改造、変形及び変更を行うことができることは理解すべきである。
例えば、上記実施の形態における緩衝器のバルブ構造は、緩衝器のピストン部の伸側及び圧側の両方の減衰バルブに具現化されるとしたが、緩衝器のベースバルブ部に具現化するとしてもよく、伸側若しくは圧側の一方の減衰バルブに具現化されるとしても良い。
また、供給流路の構成は上記の限りではなく、一方側第三リーフバルブ30cの外周側及びシム40aの外周側の対応する位置に切欠き50,51を設けた場合には、必ずしも一方側第四リーフバルブ30d外周に切欠き5aを設ける必要はない。
また、一方側の積層リーフバルブ3a部に具現化した上記各供給流路(切欠き5a,50,51、溝53)の構成を他方側の積層リーフバルブ3b部に適用するとしても、逆に、他方側の積層リーフバルブ3b部に具現化した上記供給流路(孔5b)の構成を一方側の積層リーフバルブ部3aに適用するとしても良い。
また、リング4a,4bの内周側に作動流体を供給可能な限りにおいて、上記切欠き5a,50,51、溝53、及び、孔5bをどのように組み合わせて供給流路を構成するとしても良く、図示しないが、上記切欠き5a,50,51に替えて孔とするとしても、上記孔5bに替えて切欠きとするとしても、1枚のリーフバルブ若しくはシムに切欠きと孔の両方を形成し、それぞれが供給流路を構成するとしても良い。
また、上記実施の形態において、一方側の積層リーフバルブ3aを6枚のリーフバルブ30a〜30fで構成し、他方側の積層リーフバルブ3bを5枚のリーフバルブ31a〜31eで構成するとしたが、リーフバルブの枚数を適宜変更することが可能である。
また、リーフバルブ30a〜30f,31a〜31eの間に介装されるリング4a,4bの位置も上記の限りではなく、適宜変更することが可能である。
A 一方室
B 他方室
1a,13a 一方側のポート
1b,13b 他方側のポート
2,20 ピストン
3a,34a 一方側の積層リーフバルブ
3b,34b 他方側の積層リーフバルブ
4a,4b,41 リング
5a 切欠き
5b 孔
6 シリンダ
7 ピストンロッド
8 バルブストッパ
9 間座
10a 一方側の窓
10b 他方側の窓
11a 一方側の弁座
11b,21 他方側の弁座
12a 開口窓
30a 一方側第一リーフバルブ
30b 一方側第二リーフバルブ
30c 一方側第三リーフバルブ
30d 一方側第四リーフバルブ
30e 一方側第五リーフバルブ
30f 一方側第六リーフバルブ
31a 他方側第一リーフバルブ
31b 他方側第二リーフバルブ
31c 他方側第三リーフバルブ
31d 他方側第四リーフバルブ
31e 他方側第五リーフバルブ
40a,40b シム

Claims (6)

  1. 作動流体が収容される一方室と他方室とを区画するバルブディスクと、このバルブディスクに形成されて上記一方室と上記他方室とを連通するポートと、上記バルブディスクに内周側を固定端として積層され上記ポートを開閉する複数のリーフバルブと、これらリーフバルブの何れかの間に介装されるリングとを備え、
    上記リングの反バルブディスク側に積層される上記リーフバルブの外周側を上記リングで撓ませる緩衝器のバルブ構造において、
    上記リングの内周側に上記作動流体を供給する供給流路を備えることを特徴とする緩衝器のバルブ構造。
  2. 上記供給流路が上記リングの反バルブディスク側に積層される上記リーフバルブの外周側に形成される切欠き及び孔の少なくとも何れか一方を備えて構成されることを特徴とする請求項1に記載の緩衝器のバルブ構造。
  3. 上記リングの内周に配置され上記バルブディスクに内周側を固定端として積層される環板状のシムを備えることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の緩衝器のバルブ構造。
  4. 上記供給流路は、上記リングのバルブディスク側に積層される上記リーフバルブの外周側に形成される切欠き及び孔の少なくとも何れか一方を備えて構成されることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の緩衝器のバルブ構造。
  5. 上記供給流路が上記シムの外周側に形成される切欠き及び孔の少なくとも何れか一方を備えて構成され、この切欠き及び孔の少なくとも何れか一方は、上記リングのバルブディスク側に積層される上記リーフバルブの外周側に形成される上記切欠き及び孔の少なくとも何れか一方に対応する位置に形成されることを特徴とする請求項4に記載の緩衝器のバルブ構造。
  6. 上記供給流路が上記リングの反バルブディスク側面に形成される溝を備えて構成されることを特徴とする請求項1から請求項5の何れかに記載の緩衝器のバルブ構造。
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