JP2014005923A5 - 減衰バルブ - Google Patents

Description

本発明は、減衰バルブの改良に関する。

従来、この種の減衰バルブにあっては、たとえば、車両用の緩衝器のピストン部等に具現化され、ピストン部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知られている。

そして、特に、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上記減衰バルブでは、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、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摺動自在にメインバルブを装着し、さらに、このメインバルブを介してガイド部材の外周に装着した皿ばねでリーフバルブをピストンへ向けて附勢する減衰バルブが開発されるに至っている（たとえば、特許文献１参照）。

この減衰バルブを適用した緩衝器にあっては、ピストンが移動する際のピストン速度が低速領域にあるときには、内周が固定的に支持される減衰バルブと略同様の減衰特性を発揮し、ピストン速度が中高速領域に達すると、ポートを通過する作動油の圧力がリーフバルブに作用し、皿ばねの附勢力に抗してリーフバルブが大きく撓んで、ポートを大きく開放でき、減衰力が過大となることを抑制して、車両における乗り心地を向上することができる。

上述のような減衰バルブでは、メインバルブを皿ばねで附勢するようになっており、皿ばねは外周縁でのみメインバルブに接触しているだけで、メインバルブは孔空き円盤状とされていて軸方向長さが短いため、メインバルブがガイド部材上をピストンから離間する方向へ後退する際に、メインバルブがガイド部材に対して傾いてしまい、皿ばねの附勢力がリーフバルブの周方向でバラツキが生じることから、リーフバルブとピストンとの間にできた隙間を流れる作動油の流れが安定せず、発生する減衰力にバラツキが出てしまうという問題がある。

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、発生する減衰力のバラつきを抑制することができる減衰バルブ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における減衰バルブは、ポートが形成されるバルブディスクと、上記バルブディスクの軸心部から立ち上がる軸部材と、環状であって上記軸部材の外周に装着されるとともに上記バルブディスクに積層されて上記ポートを開閉する環状のリーフバルブと、筒状であって上記軸部材の外周に装着されて上記リーフバルブに積層され、外径が当該リーフバルブの外径よりも小径であって当該リーフバルブの内周を支持するガイド部材と、上記ガイド部材の外周に軸方向へ移動自在に設けられ上記リーフバルブの反バルブディスク側に積層される環状のメインバルブと、上記メインバルブを介して上記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皿ばねと、上記皿ばねの反バルブディスク側端を支承するばね支持部とを備え、上記メインバルブは、上記リーフバルブの反バルブディスク側面に当接するとともに上記皿ばねのバルブディスク側端を支承する環状のばね受部と、上記ばね受部の内周から上記ガイド部材に沿って立ち上がる筒状のカラーとを有し、上記皿ばねは、上記カラーの外周に装着され、上記ばね支持部は、筒状であって、内径が上記カラーの外径より大きく設定され、上記カラーは、上記ガイド部材の外周と上記ばね支持部の内周との間で軸方向移動自在となるよう配置されたことを特徴とする。

本発明の減衰バルブによれば、発生する減衰力のバラつきを抑制することができる。

一実施の形態における減衰バルブが具現化された緩衝器のピストン部における縦断面図である。 一実施の形態における減衰バルブが具現化された緩衝器の伸側の減衰特性を示した図である。 一実施の形態の一変形例における減衰バルブが具現化された緩衝器のピストン部における縦断面図である。

以下、本発明の減衰バルブを図に基づいて説明する。一実施の形態における減衰バルブは、図１に示すように、緩衝器のピストン部の伸側減衰バルブとして具現化されており、ポート２が形成されるバルブディスクとしてのピストン１と、ピストン１の軸心部から立ち上がる軸部材としてのピストンロッド５の先端５ａと、環状であって上記先端５ａの外周に装着されるとともに上記ピストン１に積層されてポート２を開閉する環状のリーフバルブ１０と、筒状であって上記先端５ａの外周に装着されてリーフバルブ１０に積層され外径がリーフバルブ１０の外径より小径であって当該リーフバルブ１０の内周を支持するガイド部材１１と、ガイド部材１１の外周に軸方向へ摺動自在に装着されるとともに上記リーフバルブ１０の反ピストン側に積層される環状のメインバルブ１２と、メインバルブ１２を介してリーフバルブ１０をピストン１側へ向けて附勢する環状の皿ばね１３と、軸部材である先端５ａに螺着されてピストン１を当該先端５ａに固定するナット１４を備えて構成されている。

他方、減衰バルブ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、具体的にたとえば、シリンダ４０と、シリンダ４０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１と、シリンダ４０内にピストン１で隔成される図１中上方側の一方室４１と下方側の他方室４２と、シリンダ４０の下端を封止する封止部材（図示せず）と、シリンダ４０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、シリンダ４０内には流体、具体的には作動油が充填されている。

そして、上記減衰バルブにあっては、この場合、シリンダ４０に対してピストン１が図１中上方に移動するときに、一方室４１内の圧力が上昇して一方室４１から他方室４２へポート２を介して作動油が移動するときに、その作動油の移動にリーフバルブ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力発生要素として機能している。

以下、この減衰バルブ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１は、有底筒状に形成され、底部１ａの軸心部に緩衝器のピストンロッド５の先端５ａが挿通される挿通孔１ｂと、ポート２と、ポート２に連通する窓３と、ポート２の出口端となる窓３の外周側に形成されピストン１の底部１ａよりリーフバルブ１０側に突出する環状の弁座１ｃと、外周側に延設される筒部１ｅを備えて構成されている。

また、上述のように、ピストン１を有底筒状の形状とすることによって、シリンダ４０に対する軸ぶれを回避するために必要な軸方向の摺接長さを確保しつつ、リーフバルブ１０等の減衰バルブを構成する一部または全部の部材をピストン１内に収納することが可能となって、ピストン１の図１中上端からピストンナット６の図１中下端までの長さを短くすることができ、ピストン部を小型化することができる利点がある。

このリーフバルブ１０は、この図１中上面を弁座１ｃに当接させて、ピストン１のポート２を閉塞することが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、本減衰バルブで実現する減衰特性（ピストン速度に対する減衰力の関係）によって任意に決定することができる。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。

つづいて、一実施の形態における減衰バルブの作用について説明する。上述したように、ピストン１がシリンダ４０に対して図１中上方側に移動すると、一方室４１内の圧力が高まり、一方室４１内の作動油はポート２を通過して他方室４２内に移動しようとする。

よって、一実施の形態における減衰バルブでは、リーフバルブ１０を附勢するのにコイルスプリングに換えて皿ばね１３を用いており、軸方向長さがコイルスプリングより短くてすみ、加えて、リーフバルブ１０の撓み量を確保できるので、ピストン速度が中高速領域にあるときの減衰係数を小さくすることができ、車両における乗り心地を損なってしまう虞がない。

そして、本実施の形態における減衰バルブにあっては、メインバルブ１２がカラー１２ｂを備えており、このカラー１２ｂがガイド部材１１に摺接して軸方向への移動を案内するので、メインバルブ１２がピストン１から離間する軸方向移動する後退の際に先端５ａに対して傾くことがなく、皿ばね１３の附勢力をリーフバルブ１０へ周方向に均一に作用させることができ、リーフバルブ１０とピストン１における弁座１ｃとの間に形成される隙間量がポート２の開閉のたびにバラつくことが無く、安定した減衰力を発揮することができる。すなわち、この減衰バルブによれば、発生する減衰力のバラつきを抑制することができる。

以上で減衰バルブの一実施の形態についての説明を終えるが、本発明の減衰バルブが緩衝器のピストン部の圧側減衰バルブに具現化することも、また、ベースバルブ部に具現化することも可能であり、本発明の効果を失うことも無い。

Claims (4)

1. ポートが形成されるバルブディスクと、
   上記バルブディスクの軸心部から立ち上がる軸部材と、
   環状であって上記軸部材の外周に装着されるとともに上記バルブディスクに積層されて上記ポートを開閉する環状のリーフバルブと、
   筒状であって上記軸部材の外周に装着されて上記リーフバルブに積層され、外径が当該リーフバルブの外径よりも小径であって当該リーフバルブの内周を支持するガイド部材と、
   上記ガイド部材の外周に軸方向へ移動自在に設けられ上記リーフバルブの反バルブディスク側に積層される環状のメインバルブと、
   上記メインバルブを介して上記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皿ばねと、
   上記皿ばねの反バルブディスク側端を支承するばね支持部とを備え、
   上記メインバルブは、上記リーフバルブの反バルブディスク側面に当接するとともに上記皿ばねのバルブディスク側端を支承する環状のばね受部と、上記ばね受部の内周から上記ガイド部材に沿って立ち上がる筒状のカラーとを有し、
   上記皿ばねは、上記カラーの外周に装着され、
   上記ばね支持部は、筒状であって、内径が上記カラーの外径より大きく設定され、
   上記カラーは、上記ガイド部材の外周と上記ばね支持部の内周との間で軸方向移動自在となるよう配置された
   ことを特徴とする減衰バルブ。
2. 上記軸部材に螺着されるナットを備え、
   上記ばね支持部は、上記ナットに一体的に設けられている
   ことを特徴とする請求項１に記載の減衰バルブ。
3. 上記ナットは、上記ばね支持部の内周側に上記カラーの侵入を許容する凹部を備えた
   ことを特徴とする請求項２に記載の減衰バルブ。
4. 上記軸部材に螺着されるナットを備え、
   上記ばね支持部は、一端が上記皿ばねの反バルブディスク側端を支承し、他端が上記ナットに当接するよう配置されるばね支持部材である
   ことを特徴とする請求項１に記載の減衰バルブ。