JP2021076139A - バルブ及び緩衝器 - Google Patents

Abstract

【課題】 リーフバルブを通過する液体の流量を確保しつつ、リーフバルブの耐久性を向上できるバルブ、及び緩衝器を提供する。
【解決手段】 バルブが、軸方向の両側への撓みが許容されるリーフバルブ８ａと、リーフバルブ８ａの自由端との間に隙間Ｐをあけて設けられる環状の対向部５ｄと、リーフバルブ８ａの軸方向の一方に積層されるサブリーフバルブ８ｂと、リーフバルブ８ａに隙間Ｐと並列に形成されて、リーフバルブ８ａがサブリーフバルブ８ｂから離れる方向へ撓むと開く通路Ｂとを備える。
【選択図】 図５

Description

本発明は、バルブと、バルブを備えた緩衝器の改良に関する。

従来、バルブは、例えば、緩衝器の伸縮時に生じる液体の流れに抵抗を与えて減衰力を発生するのに利用されている。さらに、そのようなバルブの中には、内周と外周の一方を固定端、他方を自由端として軸方向の両側への撓みが許容されるリーフバルブと、このリーフバルブの自由端の端面に向かって突出するとともに、その自由端の端面に対向した状態で、この端面との間に微小な隙間を形成する環状の対向面を含む対向部とを備えるものがある（例えば、特許文献１）。

上記構成によれば、リーフバルブの自由端の端面と対向部の対向面とが対向した状態であってもこれらの間に微小な隙間ができるので、リーフバルブの自由端側の端部がその端面を対向部の対向面に対向させた位置から対向しない位置まで軸方向の両側へ動ける。これにより、緩衝器の伸縮速度（ピストン速度）が上昇するとリーフバルブの自由端側の端部が撓み、その端面と対向部の対向面とが対向しなくなる。そして、ピストン速度の上昇に伴いリーフバルブの撓み量が増えると自由端と対向部との間にできる隙間が大きくなってリーフバルブを通過する液体の流量が増える。

特開平２−７６９３７号公報

ここで、リーフバルブの耐久性を向上させる上では、リーフバルブを通過する液体の流量を確保しつつ、リーフバルブの撓み量を小さくするのが好ましい。そして、リーフバルブを通過する液体の流量を確保しつつ撓み量を小さくするには、リーフバルブの撓み量が小さくてもリーフバルブの自由端の端面と対向面とが対向しなくなるように、対向面とその近傍の対向部の軸方向長さ（厚み）を短くする必要がある。とはいえ、強度確保等の観点から、対向部の軸方向長さを短くするにも限界があり、従来のバルブでは、リーフバルブを通過する液体の流量を確保しつつリーフバルブの耐久性を向上させるのが難しい。

そこで、本発明の目的は、このような不具合を解消し、リーフバルブを通過する液体の流量を確保しつつ、リーフバルブの耐久性を向上できるバルブ、及び緩衝器の提供を目的とする。

上記課題を解決するバルブは、軸方向の両側への撓みが許容されるリーフバルブと、このリーフバルブの自由端との間に隙間をあけて設けられる環状の対向部と、リーフバルブの軸方向の一方に積層されるサブリーフバルブ（第一のサブリーフバルブ）と、リーフバルブに隙間と並列に形成されて、リーフバルブがサブリーフバルブから離れる方向へ撓むと開く通路（第一の通路）とを備える。

上記構成によれば、リーフバルブが撓んで通路が開き、その通路を液体が通過できるようになる分、リーフバルブの撓み量に対する流量が増えるので、リーフバルブを通過する液体の流量を確保しつつ、リーフバルブの撓み量が大きくなるのを抑制してリーフバルブの耐久性を向上できる。

また、上記バルブでは、リーフバルブの軸方向の他方に積層される第二のサブリーフバルブを備え、通路がリーフバルブの肉厚を貫通する通孔と第二のサブリーフバルブの肉厚を貫通する孔により形成されて、第一のサブリーフバルブで開閉されてもよい。これにより、リーフバルブが第一のサブリーフバルブから離れる方向へ撓むと開く通路を容易に形成できるとともに、軸方向視における通孔と孔とが重なり合う量を変更すれば通路の開口面積を変更できるので、その通路の開口面積の調節を容易にできる。

また、上記バルブでは、リーフバルブの軸方向の他方に積層される第二のサブリーフバルブと、この第二のサブリーフバルブのリーフバルブとは反対側に積層される第三のサブリーフバルブとを備え、通路がリーフバルブに形成される通孔と、第二のサブリーフバルブに形成される切欠きによりリーフバルブと第三のサブリーフバルブとの間に形成される隙間により形成されて、第一のサブリーフバルブで開閉されてもよい。

これにより、リーフバルブが第一のサブリーフバルブから離れる方向へ撓むと開く通路を容易に形成できる。さらに、切欠きの形状の変更により通路の開口面積を変更できるので、その開口面積の調節を一層容易にできる。加えて、リーフバルブが第一のサブリーフバルブから離れる方向へ撓んで通路が開いた後に、第三のサブリーフバルブが第二のサブリーフバルブから離れて通路の開口面積を広げるようにもできる。

また、上記バルブは、リーフバルブの軸方向の他方に積層される第二のサブリーフバルブと、リーフバルブに上記隙間と並列に形成されて、リーフバルブが第二のサブリーフバルブから離れる方向へ撓むと開く第二の通路とを備えていてもよい。これにより、リーフバルブが軸方向のどちらに撓む場合であっても、リーフバルブを通過する液体の流量を確保しつつ、リーフバルブの撓み量が大きくなるのを抑制できるので、リーフバルブの耐久性を一層向上できる。

また、上記バルブでは、第一の通路がリーフバルブに形成される第一の通孔と第二のサブリーフバルブに形成される第二のサブリーフバルブ孔により形成されるとともに、第一のサブリーフバルブで開閉される一方で、第二の通路が第二の通孔と第一のサブリーフバルブに形成される第一のサブリーフバルブ孔により形成されるとともに、第二のサブリーフバルブで開閉されるとしてもよい。これにより、第一、第二の通路を容易に形成できるとともに、各通路の開口面積を個別に容易に調整できる。

また、上記バルブでは、リーフバルブに形成される第一の通孔が第二の通孔より外周側に形成されていてもよい。これにより、リーフバルブ、第一のサブリーフバルブ、第二のサブリーフバルブの周方向の位置合わせをしなくても、第一の通孔と第二のサブリーフバルブ孔とを連通させるとともに、第二の通孔と第一のサブリーフバルブ孔とを連通させるのが容易である。

また、上記バルブが緩衝器に設けられていて、その緩衝器が上記バルブの他に、シリンダと、このシリンダ内に軸方向へ移動可能に挿入されるロッドとを備え、前記シリンダと前記ロッドが軸方向へ相対移動する際に生じる液体の流れに対して上記バルブで抵抗を与えてもよい。これにより、緩衝器の伸縮時に上記バルブの抵抗に起因する減衰力を発生できる。

本発明のバルブ、及びバルブを備えた緩衝器によれば、リーフバルブを通過する液体の流量を確保しつつ、リーフバルブの耐久性を向上できる。

本発明の一実施の形態に係るバルブである減衰バルブを備えた緩衝器を示した縦断面図である。 図１のピストン部を拡大して示した部分拡大図である。 図２の一部を拡大して示した部分拡大図である。 本発明の一実施の形態に係るバルブである減衰バルブのリーフバルブ、及び第一、第二のサブリーフバルブを分解して示した平面図である。 図３に示すリーフバルブが下方へ撓んだ状態を説明する説明図である。 本発明の一実施の形態に係るバルブである減衰バルブの第一の変形例を示し、この変形例に係る減衰バルブのリーフバルブが下方へ撓んだ状態を説明する説明図である。 図６に示す第一の変形例に係る減衰バルブのリーフバルブ、及び第一、第二、第三のサブリーフバルブを分解して示した平面図である。 （ａ）は、本発明の一実施の形態に係るバルブである減衰バルブの第二の変形例を示し、この変形例に係る減衰バルブのリーフバルブが下方へ撓んだ状態を説明する説明図である。（ｂ）は、（ａ）に記載のリーフバルブが上方へ撓んだ状態を説明する説明図である。 図８に示す第二の変形例に係る減衰バルブのリーフバルブ、及び第一、第二のサブリーフバルブを分解して示した平面図である。

以下に本発明の実施の形態について、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（部分）か対応する部品（部分）を示す。

図１に示すように、本発明の一実施の形態に係るバルブは、緩衝器Ｄのピストン部に具現化された減衰バルブＶである。そして、緩衝器Ｄは、自動車等の車両の車体と車軸との間に介装されている。以下の説明では、説明の便宜上、特別な説明がない限り図１に示す緩衝器Ｄの上下を、単に「上」「下」という。

なお、本発明に係るバルブを備えた緩衝器の取付対象は、車両に限らず適宜変更できる。また、取付状態での緩衝器の上下を取付対象に応じて適宜変更できるのは勿論である。具体的には、本実施の形態の緩衝器Ｄを図１と同じ向きで車両に取り付けても、上下逆向きにして車両に取り付けてもよい。

つづいて、上記緩衝器Ｄの具体的な構造について説明する。図１に示すように、緩衝器Ｄは、有底筒状のシリンダ１と、このシリンダ１内に摺動自在に挿入されるピストン２と、下端がピストン２に連結されて上端がシリンダ１外へと突出するピストンロッド３とを備える。

そして、ピストンロッド３の上端には、ブラケット（図示せず）が設けられており、ピストンロッド３がそのブラケットを介して車体と車軸の一方に連結される。その一方、シリンダ１の底部１ａにもブラケット（図示せず）が設けられており、シリンダ１がそのブラケットを介して車体と車軸の他方に連結される。

このようにして緩衝器Ｄは車体と車軸との間に介装される。そして、車両が凹凸のある路面を走行する等して車輪が車体に対して上下に振動すると、ピストンロッド３がシリンダ１に出入りして緩衝器Ｄが伸縮するとともに、ピストン２がシリンダ１内を上下（軸方向）に移動する。

また、緩衝器Ｄは、シリンダ１の上端を塞ぐとともに、ピストンロッド３を摺動自在に支える環状のシリンダヘッド１０を備える。その一方、シリンダ１の下端は底部１ａで塞がれている。このように、シリンダ１内は、密閉空間とされている。そして、そのシリンダ１内のピストン２から見てピストンロッド３とは反対側に、フリーピストン１１が摺動自在に挿入されている。

シリンダ１内において、そのフリーピストン１１より上側には、作動油等の液体が充填された液室Ｌが形成されている。その一方、シリンダ１内におけるフリーピストン１１より下側には、エア、又は窒素ガス等の圧縮ガスが封入されたガス室Ｇが形成されている。このように、シリンダ１内は、フリーピストン１１で液室Ｌとガス室Ｇとに仕切られている。

そして、緩衝器Ｄの伸長時にピストンロッド３がシリンダ１から退出し、その退出したピストンロッド３の体積分シリンダ内容積が増加すると、フリーピストン１１がシリンダ１内を上側へ移動してガス室Ｇを拡大させる。反対に、緩衝器Ｄの収縮時にピストンロッド３がシリンダ１内へ侵入し、その侵入したピストンロッド３の体積分シリンダ内容積が減少すると、フリーピストン１１がシリンダ１内を下側へ移動してガス室Ｇを縮小させる。

このように、本実施の形態では、緩衝器Ｄが片ロッド、単筒型であり、シリンダ１に出入りするピストンロッド３の体積分をガス室Ｇで補償している。しかし、緩衝器Ｄの構成は、この限りではない。例えば、ガス室Ｇに替えて液体とガスを収容するリザーバを設け、緩衝器の伸縮時にシリンダとリザーバとの間で液体をやり取りしてシリンダに出入りするピストンロッド体積分を補償してもよい。さらに、緩衝器を両ロッド型にして、ピストンの両側にピストンロッドを設けてもよく、この場合には、ピストンロッド体積分を補償するための構成自体を省略できる。

つづいて、シリンダ１内の液室Ｌは、ピストン２でピストンロッド３側の伸側室Ｌ１と、その反対側（反ピストンロッド側）の圧側室Ｌ２とに区画されている。そのピストン２は、ピストンロッド３の外周に形成される段差３ａとピストンロッド３の先端部に螺合するナット３０で挟まれて、ピストンロッド３の外周に縦並びに保持される二つのバルブディスク４，５を有して構成される。

その二つのバルブディスク４，５のうちの、上側（伸側室Ｌ１側）のバルブディスク４には、伸側と圧側のメインバルブ６，７が装着されている。その一方、下側（圧側室Ｌ２側）のバルブディスク５には、極低速バルブ８が装着されている。そして、二つのバルブディスク４，５、伸側と圧側のメインバルブ６，７及び極低速バルブ８を含んで減衰バルブＶが構成されている。以下、この減衰バルブＶを構成する各部材について詳細に説明する。

図２に示すように、上側のバルブディスク４は、ピストンロッド３の挿通を許容する取付孔４ａが中心部に形成される環状の本体部４ｂと、この本体部４ｂの下端外周部から下方へ突出する筒状のスカート部４ｃとを含む。さらに、本体部４ｂには、スカート部４ｃの内周側に開口して本体部４ｂを軸方向へ貫通する伸側と圧側のポート４ｄ，４ｅが形成されている。そして、伸側のポート４ｄが本体部４ｂの下側に積層される伸側のメインバルブ６で開閉され、圧側のポート４ｅが本体部４ｂの上側に積層される圧側のメインバルブ７で開閉される。

また、下側のバルブディスク５は、ピストンロッド３の挿通を許容する取付孔５ａが中心部に形成されるとともに、上側のバルブディスク４におけるスカート部４ｃの内周に嵌合する環状の嵌合部５ｂと、この嵌合部５ｂの下端外周部から下方へ突出する筒部５ｃと、この筒部５ｃの下端から径方向内側へ突出する環状の対向部５ｄとを含む。そして、嵌合部５ｂとスカート部４ｃの間がシール５ｅで塞がれるとともに、嵌合部５ｂには、スカート部４ｃの内側と筒部５ｃの内側を連通する連通孔５ｆが形成されている。なお、シール５ｅについては、嵌合部５ｂをスカート部４ｃに圧入することで両者の間をシールできる場合には省略してもよい。さらに、嵌合部５ｂの下側に、バルブストッパ９と、極低速バルブ８が積層されており、この極低速バルブ８は、筒部５ｃの下端に位置する対向部５ｄの開口を塞ぐように設けられている。

これにより、メインバルブ６，７から圧側室Ｌ２へと向かう液体は、上側のバルブディスク４におけるスカート部４ｃの内側と、下側のバルブディスク５における連通孔５ｆ及び筒部５ｃの内側と、極低速バルブ８とをこの順に流れる。反対に、圧側室Ｌ２からメインバルブ６，７へ向かう液体は、上記経路を逆向きに流れる。このように、本実施の形態の極低速バルブ８は、伸側室Ｌ１と圧側室Ｌ２とを連通する通路の途中にメインバルブ６，７と直列に設けられている。以下、メインバルブ６，７と極低速バルブ８との間に位置するスカート部４ｃの内側から筒部５ｃの内側にかけての空間を中間室Ｌ３とする。

伸側と圧側のメインバルブ６，７は、それぞれ、一枚以上のリーフバルブを有して構成されている。このリーフバルブは、弾性を有する薄い環状板であり、各メインバルブ６，７は、外周側の撓みが許容された状態で内周側をバルブディスク４に固定され、外周部をバルブディスク４に離着座させて対応するポート４ｄ，４ｅの出口を開閉する。

伸側のポート４ｄの入口は伸側室Ｌ１に開口しており、伸側室Ｌ１の圧力が伸側のメインバルブ６の外周部を下方へ撓ませて、伸側のポート４ｄを開く方向へ作用する。その一方、圧側のポート４ｅの入口は中間室Ｌ３に開口しており、この中間室Ｌ３の圧力が圧側のメインバルブ７の外周部を上方へ撓ませて、圧側のポート４ｅを開く方向へ作用する。

さらに、伸側と圧側のメインバルブ６，７を構成するリーフバルブのうちの、最もバルブディスク４側に位置する一枚目のリーフバルブの外周部には、それぞれ切欠き６ａ，７ａが形成されている。これにより、伸側と圧側のメインバルブ６，７が閉弁していても、切欠き６ａ，７ａによりオリフィスが形成されて、液体がそのオリフィスを通って伸側室Ｌ１と中間室Ｌ３との間を行き来する。

上記切欠き６ａ，７ａにより形成されるオリフィスは、液体の双方向流れを許容する。このため、伸側と圧側のメインバルブ６，７に形成される切欠き６ａ，７ａのうちの一方を省略してもよい。また、オリフィスの形成方法は、適宜変更できる。例えば、伸側又は圧側のメインバルブ６，７が離着座する弁座に打刻を形成し、この打刻によりオリフィスを形成してもよい。また、オリフィスをチョークに替えてもよい。さらに、メインバルブは、ポペットバルブ等のリーフバルブ以外のバルブでもよい。

つづいて、極低速バルブ８は、図３に示すように、リーフバルブ８ａと、その上下に積層される第一、第二のサブリーフバルブ８ｂ，８ｃとを有して構成されている。リーフバルブ８ａと、第一、第二のサブリーフバルブ８ｂ，８ｃは、それぞれ弾性を有する薄い環状板であり、第一、第二のサブリーフバルブ８ｂ，８ｃの外径は、リーフバルブ８ａの外径よりも小さい。

さらに、極低速バルブ８の上下には、外径がリーフバルブ８ａ、及び第一、第二のサブリーフバルブ８ｂ，８ｃの外径よりも小さい間座８０ａ，８０ｂが一枚以上積層されている。そして、極低速バルブ８の内周部が間座８０ａ，８０ｂで挟まれてバルブディスク５に固定されている。その一方、極低速バルブ８における間座８０ａ，８０ｂよりも外周側は、それぞれ上下両側への撓みが許容されている。このように、本実施の形態では、リーフバルブ８ａ、及び第一、第二のサブリーフバルブ８ｂ，８ｃの内周が固定端、外周が自由端となっている。

また、リーフバルブ８ａは、撓んでいない状態でその自由端の端面となる外周面ｆ１が対向部５ｄの内周面ｆ２と相対向する位置に設けられている。換言すると、バルブディスク５の対向部５ｄは、撓んでいない状態でのリーフバルブ８ａの外周面（自由端の端面）ｆ１に向かって突出し、その対向部５ｄの内周面ｆ２がリーフバルブ８ａの外周面ｆ１と対向する対向面となっている。なお、「撓んでいない状態」とは、無負荷時の状態（自然長となった状態）に保たれていることをいう。

リーフバルブ８ａが撓んでいない状態で、そのリーフバルブ８ａの外周面ｆ１と対向部５ｄの内周面ｆ２とが相対向した状態であっても、リーフバルブ８ａの外周（自由端）と対向部５ｄとの間には隙間Ｐができる。そして、この隙間Ｐによって、リーフバルブ８ａの外周（自由端）の対向部５ｄに対する上下の移動が許容される。しかし、その隙間Ｐは非常に狭いので、隙間Ｐを介した液体の移動はほとんど起こらない。

圧側室Ｌ２の圧力はリーフバルブ８ａの外周部を上方へ撓ませる方向へ作用する。その一方、中間室Ｌ３の圧力はリーフバルブ８ａの外周部を下方へ撓ませる方向へ作用する。そして、圧側室Ｌ２又は中間室Ｌ３の圧力を受けてリーフバルブ８ａの外周部が上下に撓み、外周面ｆ１と対向部５ｄの内周面ｆ２とが上下にずれて対向しなくなると、リーフバルブ８ａの撓み量が大きくなるほどその外周（自由端）と対向部５ｄとの間にできる隙間Ｐが広がる。

また、リーフバルブ８ａと、この下側に重なる第二のサブリーフバルブ８ｃは、孔開リーフバルブであり、これらにはそれぞれピストンロッド３の挿通を許容する取付孔（符示せず）の他に、その肉厚を貫通する孔が形成されている。以下、リーフバルブ８ａに形成される孔と、第二のサブリーフバルブ８ｃに形成される孔とを区別するため、前者を通孔ｈ１、後者を孔ｈ２とする。また、減衰バルブＶを構成する各部材がピストンロッド３の外周に装着された状態を取付状態とする。

図４に示すように、リーフバルブ８ａの通孔ｈ１は、平面視において円形で、リーフバルブ８ａの周方向に八つ並んで形成されている。その一方、第二のサブリーフバルブ８ｃの孔ｈ２は、平面視において円弧状で、第二のサブリーフバルブ８ｃの周方向に三つ並んで形成されている。そして、図３に示すように、リーフバルブ８ａと第二のサブリーフバルブ８ｃが取付状態にある場合、これらの周方向の位置合わせをしなくても、一つの孔ｈ２に対して二以上の通孔ｈ１が連通される。

これにより、通孔ｈ１の下端が第二のサブリーフバルブ８ｃで塞がれるのを防ぎ、通孔ｈ１の下端が常に開放された状態に維持される。なお、通孔ｈ１の下端が第二のサブリーフバルブ８ｃで塞がれるのを防ぐには、リーフバルブ８ａと第二のサブリーフバルブ８ｃの取付状態において、通孔ｈ１の下端開口と孔ｈ２の上端開口が軸方向視（軸方向の一方から見た状態）で重なるように通孔ｈ１と孔ｈ２を配置すればよく、このような位置関係になっている限り、通孔ｈ１及び孔ｈ２の数、形状、及び配置は任意に変更できる。また、通孔ｈ１を平面視において円弧状として、リーフバルブ８ａの周方向に並べて形成してもよく、孔ｈ２を平面視において円形として、第二のサブリーフバルブ８ｃの周方向に並べて形成してもよい。

その一方、リーフバルブ８ａの上側に重なる第一のサブリーフバルブ８ｂは、本実施の形態において、ピストンロッド３の挿通を許容する取付孔（符示せず）以外に孔を持たない孔無リーフバルブである。そして、図３に示すように、リーフバルブ８ａと第一のサブリーフバルブ８ｂが取付状態にある場合、第一のサブリーフバルブ８ｂの外周がリーフバルブ８ａの通孔ｈ１の上側開口よりも外周側に位置する。

これにより、第一のサブリーフバルブ８ｂの外周がリーフバルブ８ａの上面に当接した状態では、通孔ｈ１の上端が第一のサブリーフバルブ８ｂで塞がれる。また、図３に示すリーフバルブ８ａの外周部が圧側室Ｌ２の圧力を受けて上方へ撓むと、これに倣うように第一のサブリーフバルブ８ｂの外周部も上方へ撓むので、第一のサブリーフバルブ８ｂの外周がリーフバルブ８ａの上面に当接した状態に維持されて、通孔ｈ１の上端が第一のサブリーフバルブ８ｂで閉塞された状態に維持される。

これに対して、図５に示すように、リーフバルブ８ａの外周部が中間室Ｌ３の圧力を受けて下方へ撓むと、第一のサブリーフバルブ８ｂの外周がリーフバルブ８ａの上面から離れ、通孔ｈ１の上端が開放される。リーフバルブ８ａの外周部が下方へ撓む場合、これに倣うように第二のサブリーフバルブ８ｃの外周部も下方へ撓むので、第二のサブリーフバルブ８ｃの外周はリーフバルブ８ａの下面に当接した状態に維持されるが、通孔ｈ１の下端は孔ｈ２により下方へ開放されている。

これにより、中間室Ｌ３の液体が第一のサブリーフバルブ８ｂとリーフバルブ８ａの間から通孔ｈ１に流入し、この通孔ｈ１と孔ｈ２を通って圧側室Ｌ２へ移動できるようになる。つまり、通孔ｈ１と孔ｈ２とで、リーフバルブ８ａの外周（自由端）と対向部５ｄとの間にできる隙間Ｐに並列される通路Ｂが形成される。そして、この通路Ｂが第一のサブリーフバルブ８ｂで開閉されるとともに、この第一のサブリーフバルブ８ｂは、リーフバルブ８ａが下方へ撓んだ場合に通路Ｂを開き、その通路Ｂを中間室Ｌ３から圧側室Ｌ２へ向かう液体の流れを許容する。

また、リーフバルブ８ａと第一のサブリーフバルブ８ｂの上方への撓み量がある程度大きくなると、リーフバルブ８ａと第一のサブリーフバルブ８ｂの一方又は両方がバルブストッパ９に当接し、それ以上の撓みが阻止される。このように、バルブストッパ９は、リーフバルブ８ａと第一のサブリーフバルブ８ｂの上方への撓み量を制限する。

反対に、リーフバルブ８ａと第二のサブリーフバルブ８ｃの下方への撓み量がある程度大きくなると、リーフバルブ８ａと第二のサブリーフバルブ８ｃの一方又は両方がナット３０に当接し、それ以上の撓みが阻止される。このように、ナット３０は、リーフバルブ８ａと第二のサブリーフバルブ８ｃの下方への撓み量を制限するバルブストッパとして機能する。なお、ナット３０とは別に、リーフバルブ８ａと第二のサブリーフバルブ８ｃの下方への撓み量を制限するバルブストッパを設けてもよいのは勿論である。

さらに、そのナット３０の上端には、径方向に沿うように溝３０ａが形成されている。この溝３０ａは、リーフバルブ８ａ又は第二のサブリーフバルブ８ｃがナット３０に当接したときに、通路Ｂと圧側室Ｌ２との連通が遮断されるのを防止する。なお、そのような溝３０ａは、極低速バルブ８に形成されていてもよい。また、溝３０ａに替えて孔をナット（バルブストッパ）３０に形成し、この孔によって第一のサブリーフバルブ８ｂが通路Ｂを開いたときの通路Ｂの連通が保障されていてもよい。

以下、本実施の形態に係る減衰バルブ（バルブ）Ｖを備えた緩衝器Ｄの作動について説明する。

緩衝器Ｄの伸長時には、ピストン２がシリンダ１内を上方へ移動して伸側室Ｌ１を圧縮し、この伸側室Ｌ１の液体が減衰バルブＶを通って圧側室Ｌ２へと移動する。当該液体の流れに対しては、伸側のメインバルブ６、各メインバルブ６，７の切欠き６ａ，７ａにより形成されたオリフィス、又は極低速バルブ８により抵抗が付与されるので伸側室Ｌ１の圧力が上昇し、緩衝器Ｄが伸長作動を妨げる伸側減衰力を発揮する。

反対に、緩衝器Ｄの収縮時には、ピストン２がシリンダ１内を下方へ移動して圧側室Ｌ２を圧縮し、この圧側室Ｌ２の液体が減衰バルブＶを通過して伸側室Ｌ１へと移動する。当該液体の流れに対しては、圧側のメインバルブ７、各メインバルブ６，７の切欠き６ａ，７ａにより形成されたオリフィス、又は極低速バルブ８により抵抗が付与されるので圧側室Ｌ２の圧力が上昇し、緩衝器Ｄが収縮作動を妨げる圧側減衰力を発揮する。

そして、上記緩衝器Ｄでは、ピストン速度に応じて伸側と圧側のメインバルブ６，７が開弁したり、極低速バルブ８のリーフバルブ８ａの外周部が上下に撓んだりして減衰力特性（ピストン速度に対する減衰力の特性）が変化する。

より詳しくは、緩衝器Ｄの動き出しのようなピストン２の速度（ピストン速度）が極めて低く、ピストン速度が０（ゼロ）に近い極低速域にある場合、伸側と圧側のメインバルブ６，７は閉じている。その一方、極低速バルブ８のリーフバルブ８ａの外周部は、緩衝器Ｄの伸長時には下方へ、収縮時には上方へと撓み、リーフバルブ８ａの外周面ｆ１と対向部５ｄの内周面ｆ２が上下にずれて対向しなくなる。

この場合、伸側室Ｌ１と圧側室Ｌ２との間を行き来する液体は、各メインバルブ６，７の切欠き６ａ，７ａにより形成されるオリフィスと、中間室Ｌ３と、上下にずれたリーフバルブ８ａの外周と対向部５ｄの内周との間にできる隙間Ｐを通過する。また、緩衝器Ｄの伸長時には、下方へ撓むリーフバルブ８ａの上面から第一のサブリーフバルブ８ｂの外周が離れて通路Ｂが開く。極低速域では、伸長時における通路Ｂと隙間Ｐとを合わせた流路の開口面積と、収縮時における隙間Ｐの開口面積が、それぞれピストン速度の上昇に伴い大きくなるが、各メインバルブ６，７の切欠き６ａ，７ａにより形成された全オリフィスの開口面積よりも小さい。

このため、ピストン速度が極低速域にある場合、液体が伸側室Ｌ１と圧側室Ｌ２との間を移動する際の圧力損失は、伸長時にはリーフバルブ８ａの外周と対向部５ｄの内周との間にできる隙間Ｐと通路Ｂとを合わせた流路による圧力損失が支配的となり、収縮時には隙間Ｐによる圧力損失が支配的となる。そして、極低速域での減衰力特性は、伸長時にも収縮時にもピストン速度に比例するバルブ特有の特性となる。リーフバルブ８ａにおける通孔ｈ１の設置位置をリーフバルブ８ａの図５よりも内周寄りにするか、中間室Ｌ３側から圧力を受けた際にリーフバルブ８ａがリーフバルブ８ｃによって支持されていない外周部がより撓むように設定して、ピストン速度が極低速域にある場合に通路Ｂが開かないようにし、ピストン速度が低速域或いは中高速域にある場合に通路Ｂが開くように設定してもよい。

なお、前述のように、リーフバルブ８ａの外周面ｆ１と対向部５ｄの内周面ｆ２とが対向した状態であってもこれらの間に微小な隙間ができる。このため、極低速域内の低速側の領域で、液体がその微小な隙間を通過するとしてもよい。このような場合には、極低速域内の低速側の領域で、その微小な隙間による圧力損失が支配的となって減衰力特性がビストン速度の二乗に比例するオリフィス特有の特性となり、極低速域内の高速側の領域でバルブ特有の特性となる。

つづいて、ピストン速度が高くなり、極低速域から脱して低速域にある場合、極低速域にある場合と同様に、伸側と圧側のメインバルブ６，７は閉じている。その一方、極低速バルブ８におけるリーフバルブ８ａの外周部の撓み量は大きくなって、伸長時における隙間Ｐと通路Ｂとを合わせた流路の開口面積と、収縮時における隙間Ｐの開口面積が、それぞれ各メインバルブ６，７の切欠き６ａ，７ａにより形成された全オリフィスの開口面積よりも大きくなる。

このため、ピストン速度が低速域にある場合、液体が伸側室Ｌ１と圧側室Ｌ２との間を移動する際の圧力損失は、切欠き６ａ，７ａにより形成されたオリフィスによる圧力損失が支配的となる。そして、低速域での減衰力特性は、ピストン速度の二乗に比例するオリフィス特有の特性となる。

つづいて、ピストン速度がさらに高くなり、低速域から脱して中高速域にある場合、緩衝器Ｄの伸長時には伸側のメインバルブ６が開き、収縮時には圧側のメインバルブ７が開く。さらに、極低速バルブ８のリーフバルブ８ａの撓み量が低速域と比較して大きくなり、上下にずれたリーフバルブ８ａの外周と対向部５ｄの内周との間にできる隙間Ｐが広くなる。

この場合、伸側室Ｌ１と圧側室Ｌ２との間を行き来する液体は、伸側又は圧側のメインバルブ６，７の開弁によってその外周部とバルブディスク４との間にできる隙間（開口部）と、中間室Ｌ３と、上下にずれたリーフバルブ８ａの外周と対向部５ｄの内周との間にできる隙間Ｐと、伸長時にはリーフバルブ８ａに形成される通路Ｂを通過する。中高速域において、隙間Ｐは広く、液体が比較的抵抗なく通過する。

このため、ピストン速度が中高速域にある場合、液体が伸側室Ｌ１と圧側室Ｌ２との間を移動する際の圧力損失は、伸側又は圧側のメインバルブ６，７の開口部による圧力損失が支配的となる。そして、中高速域での減衰力特性は、ピストン速度に比例するバルブ特有の特性となり、低速域と比較して傾きが小さくなる。また、中高速域の途中でメインバルブ６，７が開き切る場合には、その開き切った速度を境に減衰力特性がポート特有の特性となって、傾きが再び大きくなる。

以下、本実施の形態に係る減衰バルブ（バルブ）Ｖ、及びその減衰バルブＶを備えた緩衝器Ｄの作用効果について説明する。

本実施の形態に係る減衰バルブ（バルブ）Ｖは、環状であって外周を自由端として軸方向の両側への撓みが許容されるリーフバルブ８ａと、このリーフバルブ８ａの外周（自由端）との間に隙間Ｐをあけて設けられる環状の対向部５ｄと、リーフバルブ８ａの上側（軸方向の一方）に積層される第一のサブリーフバルブ（サブリーフバルブ）８ｂと、リーフバルブ８ａに隙間Ｐと並列に形成されて、リーフバルブ８ａが第一のサブリーフバルブ８ｂから離れる方向へ撓むと開く通路Ｂとを備える。

上記構成によれば、リーフバルブ８ａが撓んで通路Ｂが開くと、液体が通路Ｂと隙間Ｐの両方を通過できるようになる。これにより、通路Ｂをもたないリーフバルブと比較して、撓み量が同じであっても、液体が通路Ｂを通過できるようになった分、リーフバルブ８ａを通過する液体の流量が増える。このように、上記構成によれば、リーフバルブ８ａの撓み量に対する流量が増えるので、リーフバルブ８ａを通過する液体の流量を確保しつつ、リーフバルブ８ａの撓み量が大きくなるのを抑制してリーフバルブ８ａの耐久性を向上できる。

また、本実施の形態の減衰バルブ（バルブ）Ｖは、リーフバルブ８ａの下側（軸方向の他方）に積層される第二のサブリーフバルブ８ｃを備えている。さらに、リーフバルブ８ａには、その肉厚を貫通する通孔ｈ１が形成されるとともに、第二のサブリーフバルブ８ｃには、軸方向視で通孔ｈ１と重なり合う位置に第二のサブリーフバルブ８ｃの肉厚を貫通する孔ｈ２が形成されている。そして、通路Ｂが通孔ｈ１と、孔ｈ２により形成されて、第一のサブリーフバルブ８ｂで開閉される。

上記構成によれば、リーフバルブ８ａが第一のサブリーフバルブ８ｂから離れる方向へ撓むと開く通路Ｂを容易に形成できる。さらに、通孔ｈ１と孔ｈ２の重なり合う量を変更すると通路Ｂの開口面積を変更できるので、通路Ｂの開口面積の調整を容易にできる。そして、その通路Ｂの開口面積は、中高速域で発生する減衰力のチューニング要素になるので、上記構成によれば減衰力のチューニングを容易にできる。

なお、第二のサブリーフバルブ８ｃは省略されても、変更されてもよい。例えば、第二のサブリーフバルブを変更した第一の変形例に係る減衰バルブでは、図６，７に示すように、リーフバルブ８ａの下側（軸方向の他方）に積層される第二のサブリーフバルブ８ｄに、軸方向視で通孔ｈ１と重なり合う位置に、第二のサブリーフバルブ８ｄの肉厚を貫通するとともに側方へ開口する切欠きｈ３が形成されている。そして、その第二のサブリーフバルブ８ｄのリーフバルブ８ａとは反対側に第三のサブリーフバルブ８ｅが積層されており、通路Ｂが通孔ｈ１と、切欠きｈ３によりリーフバルブ８ａと第三のサブリーフバルブ８ｅとの間に形成される隙間により形成されて、第一のサブリーフバルブ８ｂで開閉される。

このような場合にも、リーフバルブ８ａが第一のサブリーフバルブ８ｂから離れる方向へ撓むと開く通路Ｂを容易に形成できる。さらに、第二のサブリーフバルブ８ｄにおける切欠きｈ３の側方への開口部の幅ｗ（図７）を変更すれば、通路Ｂの開口面積を変更できるので、通路Ｂの開口面積の調節を一層容易にできる。そして、通路Ｂの開口面積は、中高速域で発生する減衰力のチューニング要素になるので、上記構成によれば減衰力のチューニングを一層容易にできる。

加えて、上記第二、第三のサブリーフバルブ８ｄ，８ｅを設けた場合、リーフバルブ８ａが第一のサブリーフバルブ８ｂから離れて通路Ｂを開いた後に、さらに第二のサブリーフバルブ８ｄから第三のサブリーフバルブ８ｅが離れて、通路Ｂの開口面積がもう一段階大きくなるようにしてもよい。このように、第一の変形例に係る減衰バルブによれば、通路Ｂを二段階に開くようにもできる。

また、リーフバルブ８ａには、そのリーフバルブ８ａが一方へ撓むと開く通路の他に、他方へ撓むと開く通路が設けられていてもよい。例えば、第二の変形例に係る減衰バルブは、図８，９に示すように、リーフバルブ８ｆの上側に積層される第一のサブリーフバルブ８ｇと、リーフバルブ８ｆに隙間Ｐと並列に形成されて、リーフバルブ８ｆが第一のサブリーフバルブ８ｇから離れる方向へ撓むと開く第一の通路Ｂ１の他に、リーフバルブ８ｆの下側に積層される第二のサブリーフバルブ８ｈと、リーフバルブ８ｆに隙間Ｐと並列に形成されて、リーフバルブ８ｆが第二のサブリーフバルブ８ｈから離れる方向へ撓むと開く第二の通路Ｂ２が形成される。

上記構成によれば、図８（ａ）に示すように、液体がリーフバルブ８ｆを下方へ撓ませて中間室Ｌ３から圧側室Ｌ２へ向かう場合であっても、図８（ｂ）に示すように、リーフバルブ８ｆを上方へ撓ませて圧側室Ｌ２から中間室Ｌ３へ向かう場合であっても、その両方でリーフバルブ８ｆを通過する液体の流量を確保しつつ、リーフバルブ８ｆの撓み量が大きくなるのを抑制できる。このため、リーフバルブ８ｆの耐久性を一層向上できる。

さらに、第二の変形例に係る減衰バルブでは、リーフバルブ８ｆに、その肉厚を貫通する第一、第二の通孔ｈ４，ｈ５が形成され、第二のサブリーフバルブ８ｈの軸方向視で第一の通孔ｈ４と重なり合う位置に、第二のサブリーフバルブ８ｈの肉厚を貫通する第二のサブリーフバルブ孔ｈ６が形成され、第一のサブリーフバルブ８ｇの軸方向視で第二の通孔ｈ５と重なり合う位置に、第一のサブリーフバルブ８ｇの肉厚を貫通する第一のサブリーフバルブ孔ｈ７が形成されている。

そして、第一の通路Ｂ１が第一の通孔ｈ４と第二のサブリーフバルブ孔ｈ６により形成されて、第一のサブリーフバルブ８ｇで開閉される。その一方、第二の通路Ｂ２は、第二の通孔ｈ５と第一のサブリーフバルブ孔ｈ７により形成されて、第二のサブリーフバルブ８ｈで開閉される。当該構成によれば、第一、第二の通路Ｂ１，Ｂ２を容易に形成できるとともに、各通路Ｂ１，Ｂ２の開口面積を個別に容易に調整できるので、伸圧両側の減衰力のチューニングを容易にできる。

また、第二の変形例に係る減衰バルブでは、第一の通孔ｈ４は、第二の通孔ｈ５より外周側に形成されている。これにより、リーフバルブ８ｆ、第一のサブリーフバルブ８ｇ、第二のサブリーフバルブ８ｈの周方向の位置合わせをしなくても、第一の通孔ｈ４と第二のサブリーフバルブ孔ｈ６とを連通させるとともに、第二の通孔ｈ５と第一のサブリーフバルブ孔ｈ７とを連通させるのが容易である。

しかし、第一の通孔ｈ４を第二の通孔ｈ５より内周側に形成してもよいのは勿論、リーフバルブ８ｆ、第一のサブリーフバルブ８ｇ、第二のサブリーフバルブ８ｈの周方向の位置合わせをするのであれば、同一円周上に第一、第二の通孔ｈ４，ｈ５を配置してもよい。さらに、第二の変形例に係る減衰バルブのように、リーフバルブ８ｆに、第一、第二の通路Ｂ１，Ｂ２を形成する場合であっても、図６，７に示すような切欠きリーフバルブ（第二のサブリーフバルブ８ｄ）と孔無リーフバルブ（第三のサブリーフバルブ８ｅ）を利用して第一、第二の通路Ｂ１，Ｂ２を形成してもよい。

また、第二の変形例に係る減衰バルブでは、バルブストッパ９の下端とナット（バルブストッパ）３０の上端に、それぞれ径方向に沿う溝９ａ，３０ａが形成されている。そして、ナット３０の溝３０ａによって第一のサブリーフバルブ８ｇが第一の通路Ｂ１を開いたときの第一の通路Ｂ１の連通が保障される。その一方、バルブストッパ９の溝９ａによって第二のサブリーフバルブ８ｈが第二の通路Ｂ２を開いたときの第二の通路Ｂ２の連通が保障される。しかし、前述のように、各溝３０ａ，９ａを孔に替えてもよい。

また、各実施の形態では、リーフバルブ８ａ，８ｆ、及び各サブリーフバルブ８ｂ，８ｃ，８ｄ，８ｅ，８ｇ，８ｈの内周が固定端、外周が自由端となっているが、外周が固定端、内周が自由端となっていてもよい。また、本実施の形態において、本発明に係るリーフバルブ、及びサブリーフバルブは、メインバルブ６，７に直列される極低速バルブ８に利用されている。しかし、本発明に係るリーフバルブ、及びサブリーフバルブをメインバルブとして利用してもよい。さらに、上記説明では、ピストン速度の領域を、極低速域、低速域、中高速域に区画しているが、各領域の閾値はそれぞれ任意に設定できる。

また、本実施の形態の減衰バルブ（バルブ）Ｖは、緩衝器Ｄに利用されている。そして、その緩衝器Ｄは、シリンダ１と、シリンダ１内に軸方向へ移動可能に挿入されるピストンロッド３とを備え、シリンダ１とピストンロッド３が軸方向へ相対移動する際に生じる液体の流れに減衰バルブＶで抵抗を与える。このため、緩衝器Ｄが伸縮してシリンダ１とピストンロッド３が軸方向へ相対移動するときに、減衰バルブ（バルブ）Ｖの抵抗に起因する減衰力を発生できる。

そして、本実施の形態に係る減衰バルブ（バルブ）Ｖは、緩衝器Ｄのピストンロッド３に装着されたピストン部分に具現化されている。しかし、シリンダ１に出入りするロッドは、必ずしもピストンが取り付けられたピストンロッドでなくてもよく、減衰バルブＶを設ける位置はピストン部に限らない。例えば、前述のように、緩衝器がリザーバを備える場合には、シリンダ１とリザーバとを連通する通路の途中に本発明に係るバルブを設けてもよい。

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しない限り、改造、変形、及び変更が可能である。

Ｂ・・・通路、Ｂ１・・・第一の通路、Ｂ２・・・第二の通路、Ｄ・・・緩衝器、ｈ１・・・通孔、ｈ２・・・孔、ｈ３・・・切欠き、ｈ４・・・第一の通孔、ｈ５・・・第二の通孔、ｈ６・・・第二のサブリーフバルブ孔、ｈ７・・・第一のサブリーフバルブ孔、Ｐ・・・隙間、Ｖ・・・減衰バルブ（バルブ）、１・・・シリンダ、３・・・ロッド（ピストンロッド）、５ｄ・・・対向部、８ａ，８ｆ・・・リーフバルブ、８ｂ，８ｇ・・・第一のサブリーフバルブ（サブリーフバルブ）、８ｃ，８ｄ，８ｈ・・・第二のサブリーフバルブ、８ｅ・・・第三のサブリーフバルブ

Claims (7)

1. 環状であって外周と内周の一方を自由端として軸方向の両側への撓みが許容されるリーフバルブと、
   前記リーフバルブの前記自由端との間に隙間をあけて設けられる環状の対向部と、
   前記リーフバルブの軸方向の一方に積層されるサブリーフバルブと、
   前記リーフバルブに前記隙間と並列に形成されて、前記リーフバルブが前記サブリーフバルブから離れる方向へ撓むと開く通路とを備える
   ことを特徴とするバルブ。
2. 前記サブリーフバルブを第一のサブリーフバルブとすると、
   前記リーフバルブの軸方向の他方に積層される第二のサブリーフバルブを備え、
   前記リーフバルブには、前記リーフバルブの肉厚を貫通する通孔が形成され、
   前記第二のサブリーフバルブには、軸方向視で前記通孔と重なり合う位置に前記第二のサブリーフバルブの肉厚を貫通する孔が形成され、
   前記通路は、前記通孔と前記孔により形成されて、前記第一のサブリーフバルブで開閉される
   ことを特徴とする請求項１に記載のバルブ。
3. 前記サブリーフバルブを第一のサブリーフバルブとすると、
   前記リーフバルブの軸方向の他方に積層される第二のサブリーフバルブと、
   前記第二のサブリーフバルブの前記リーフバルブとは反対側に積層される第三のサブリーフバルブとを備え、
   前記リーフバルブには、前記リーフバルブの肉厚を貫通する通孔が形成され、
   前記第二のサブリーフバルブには、軸方向視で前記通孔と重なり合う位置に、前記第二のサブリーフバルブの肉厚を貫通するとともに側方へ開口する切欠きが形成され、
   前記通路は、前記通孔と前記切欠きにより前記リーフバルブと前記第三のサブリーフバルブとの間に形成される隙間により形成されて、前記第一のサブリーフバルブで開閉される
   ことを特徴とする請求項１に記載のバルブ。
4. 前記サブリーフバルブを第一のサブリーフバルブとし、
   前記通路を第一の通路とすると、
   前記リーフバルブの軸方向の他方に積層される第二のサブリーフバルブと、
   前記リーフバルブに前記隙間と並列に形成されて、前記リーフバルブが前記第二のサブリーフバルブから離れる方向へ撓むと開く第二の通路とを備える
   ことを特徴とする請求項１に記載のバルブ。
5. 前記リーフバルブには、前記リーフバルブの肉厚を貫通する第一、第二の通孔が形成され、
   前記第一のサブリーフバルブには、軸方向視で前記第二の通孔と重なり合う位置に、前記第一のサブリーフバルブの肉厚を貫通する第一のサブリーフバルブ孔が形成され、
   前記第二のサブリーフバルブには、軸方向視で前記第一の通孔と重なり合う位置に、前記第二のサブリーフバルブの肉厚を貫通する第二のサブリーフバルブ孔が形成され、
   前記第一の通路は、前記第一の通孔と前記第二のサブリーフバルブ孔により形成されて、前記第一のサブリーフバルブで開閉され、
   前記第二の通路は、前記第二の通孔と前記第一のサブリーフバルブ孔により形成されて、前記第二のサブリーフバルブで開閉される
   ことを特徴とする請求項４に記載のバルブ。
6. 前記第一の通孔は、前記第二の通孔より外周側又は内周側に形成されている
   ことを特徴とする請求項５に記載のバルブ。
7. シリンダと、
   前記シリンダ内に軸方向へ移動可能に挿入されるロッドと、
   請求項１から６の何れか一項に記載のバルブとを備え、
   前記バルブは、前記シリンダと前記ロッドが軸方向へ相対移動する際に生じる液体の流れに対して抵抗を与える
   ことを特徴とする緩衝器。
   

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