JP2980744B2 - ショックアブソーバのバルブ構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、車輛用のショックア
ブソーバのバルブ構造に関し、さらに詳しくは、減衰力
発生バルブ等におけるキャビテイションによるスウィッ
シュ音を抑制するショックアブソーバのバルブ構造に関
する。

【０００２】

【従来の技術】車輛用ショックアブソーバは、作動油を
充填したシリンダ内に摺嵌したピストンのストローク移
動によって、加圧される側のシリンダ内容室の作動油を
室外に流出させ、この流出する作動油の流量および流路
抵抗を制御することにより、該ピストン移動、ななわち
加振動に対する減衰力を生じせしめる。

【０００３】そして、この場合の制御手段として、減衰
力発生バルブ構造が用いられる。

【０００４】一方、上記減衰力発生バルブ機構で採用さ
れるリーフバルブは、ピストンの移動によって変化する
上部室および下部室間の内圧差に応じて、それ等のベー
ス面に対して離反または当接する向きの高速運動を反復
する結果、これを通過する作動油の流れにキャビテイシ
ョンが発生し、これによってウィッシュ音が発生する。

【０００５】特に、このキャビテイションは、上記リー
フバルブの高速運動にピストン移動速度が加算されるピ
ストンの減衰力発生部において、より高速化される作動
油流れで発生し、ショックアブソーバの作動ノイズとな
る。

【０００６】そこで、かかる作動ノイズの発生を防止す
るため、従来から図４に示すようなショックアブソーバ
のバルブ構造が提案されている。

【０００７】これについて、簡単に述べると、１はシリ
ンダ２内を摺動するピストン、３ａ，３ｂはピストン１
に設けられた上部室Ａおよび下部室Ｂ貫に連通する作動
油通路、４ａはピストン１の通路３ａを開閉するノンリ
タンバルブ、４ｂは中速域の伸作動時に動作するリーフ
バルブ、Ｃはシリンダ２とアウターチューブとの間の容
室、７ａ，７ｂは容室Ｃと下部室Ｂとの間に連通する通
路６ａ，６ｂ上に配置したノンリタンバルブ及びリーフ
バルブで、これらが圧側減衰力発生部８を形成してい
る。

【０００８】また、９，１０はピストン１のシートおよ
び圧側減衰力発生部８のシートに形成した打刻オリフィ
スである。１１ａはピストン１の下部室側端に形成した
シート、１２ａはピストン１の締結ナット１２の上方端
面に形成したシート、１３は両シート１１ａ，１２ａ間
に組み付けた背圧用リーフバルブ、Ｄは背圧用リーフバ
ルブ１３によって下部室Ｂ側とは隔成された背圧室、１
４はピストンロッドである。

【０００９】次に動作について説明する。ピストン１の
伸作動時においては、上部室の油は打刻オリフィス９ま
たはリーフバルブ４ｂを押し開いて、背圧室Ｄに導か
れ、さらに、背用リーフバルブ１３の外周を押し開いて
下部室Ｂへ流出する。

【００１０】この場合において、背圧室Ｄから下部室Ｂ
への流れには、常に、背圧用リーフバルブ１３の撓み剛
性によって決まる流体抵抗が働くので、背圧室Ｄの圧力
は常に下部室Ｂより、この流体抵抗に相当する分だけ高
い。

【００１１】すなわち、ピストンロッド１４が上方に移
動する伸び行程では、ピストン部を通過して背圧室内に
至る油は上記圧力を受けるため、キャビテイションが発
生しにくくなり、スウィッシュ音の発生を抑制できる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
バルブ構成においては、背圧用リーフバルブ１３の内外
周はピストン１側のシート１１ａおよび締結ナット１２
の締結ナットのシート１２ａによって支持され、これに
よって発生する減衰力は、背圧用リーフバルブ１３の撓
み剛性と内外シート面間の段差によって決まる初期撓み
の２つの要因によって左右される。

【００１３】この２つの要因のうち、後者は、（イ）ピ
ストン１の内外シート面間の製作誤差、（ロ）リーフバ
ルブ４ｂおよびスペーサ１５のトータル厚さのばらつ
き、（ハ）締結ナット１２の左面とシート１２ａとの間
の製作誤差など、多くの部品の製作誤差が集積されるた
め、制御するのは実際上難しく、背圧用リーフバルブに
より発生する減衰力のばらつきを縮小するには限界があ
った。

【００１４】この発明は上記のような従来の問題点に着
目してなされたものであり、ピストンの微低速域から中
速域以上で、作動油の流れに背圧を発生させて、キャビ
テイションの発生を抑えるとともに、背圧用リーフバル
ブの初期撓みを一定にして減衰力のばらつきを抑えるこ
とができるショックアブソーバのバルブ構造を得ること
を目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】この発明にかかるショッ
クアブソーバのバルブ構造は、ピストンの速度に応じて
得られる減衰力を、外周部の撓みにより制御するリーフ
バルブと、該リーフバルブを閉じる方向に付勢するバル
プスプリングと、該バルブスプリングの下端を支持する
ようにピストンに取り付けられ、かつ下端面にシートを
有する締結ナットと、上記ピストンの下端部に上端が結
合され、かつ下端部に上向きのシートを有するキャップ
と、上記結合の過程で該キャップおよび上記締結ナット
の各シートのそれぞれに内外周が支持される背圧用リー
フバルブとを設け、上記ピストンの下部室側に上記背圧
用リーフバルブによって背圧室を隔成し、この背圧室内
部の圧力を、該背圧用リーフバルブの撓み剛性により制
御される圧力分だけ上記下部室より高くなるように設定
したものである。

【００１６】

【作用】この発明における背圧室は、内部圧力が背圧用
リーフバルブの撓み剛性により制御される圧力分だけ、
その背圧用リーフバルブによって隔成された下部室より
高くすることにより、この背圧用リーフバルブを通過す
る油の流れに対しては、その圧力相当分のガスを封入し
たのと同一効果が得られ、従って、キャビテイションの
発生を抑制し、スウィッシュ音の発生を抑えるように機
能する。

【００１７】また、キャップはピストンへの圧入等の機
械的結合により固定されているため、シートに対する背
圧用リーフバルブの接触圧が一定に保たれ、従って、初
期撓みが締結ナットの高さなどに影響されずに、正確に
一定に保たれ、背圧用リーフバルブにより発生する減衰
力のばらつきを防止可能にする。

【００１８】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図１において、１Ａはピストンロッド１４に取り
付けられたピストンで、このピストン１Ａの下部外周に
はスカート状の小径部２１が設けられている。

【００１９】２２はこの小径部２１に上端の開口部を円
筒状抑え治具２３によって圧入された筒状のキャップ
で、このキャップ２２の下端円周部は中心方向９０度方
向に曲折されており、その上面部が背圧用リーフバルブ
外周のシート２４となっている。

【００２０】１２Ａはピストン１Ａをピストンロッド１
４に取り付ける締結ナットで、この締結ナット１２Ａは
リーフバルブ４ｂの内周部をピストン１Ａとの間に介在
している。２５は締結ナット１２Ａの下部外周に突設し
たばね座で、このばね座２５に載せたバルブスプリング
２６の上端部が、締結ナット１２Ａの軸方向に摺動自在
なバルブ押え用のリング２７を介して、リーフバルブ４
ｂの外周をシート２８に押し付けている。

【００２１】２９は締結ナット１２Ａの下端面に突設し
たシートで、このシート２９と上記キャップ２２のシー
ト２４との間に、内周上面および外周下面がそれぞれ接
するように、背圧室Ｄを隔成する上記背圧用リーフバル
ブ３０が設けられている。

【００２２】ここで、締結ナット１２Ａ下端のシート２
９の高さは、リーフバルブ４ｂの厚さ、締結ナット１２
Ａの高さ、リーフバルブ４ｂと締結ナット１２Ａとの間
に挾持されるワッシャ３１の厚さなどの寸法上のばらつ
きに影響されるが、これらをピストンロッド１４に組み
付けた後、周面に段差δを設けた円筒状押え治具２３に
よって、背圧用リーフバルブ３０を挿入したキャップ２
２上端部を、徐々にピストン１Ａの小径部２１外周に圧
入する。

【００２３】これにより、押え治具２３の上端内周部の
突起部３２が背圧用リーフバルブ３０の内周部を下面か
ら上方へ押圧するため、これがシート２９に接触し、こ
の階段でキャップ２２のピストン１Ａに対する圧入も停
止する。

【００２４】従って、押え治具２３の段差δを適正に設
定しておけば、背圧用リーフバルブ３０の初期撓みは、
上記のような締結ナット１２Ａの高さなどに影響される
ことなく正確に設定でき、背圧用リーフバルブ３０によ
り発生させる減衰力のばらつきを防止することができ
る。

【００２５】次に、このバルブ構造の動作について説明
する。まず、ピストンロッド１４が上方に伸びる伸び行
程では、伸長速度が約０．１ｍ／ｓの低速である場合に
は、ピストン１Ａ上面の打刻オリフィス９を通過して、
低速減衰力を発生する油がピストン１Ａの外周側の作動
油通路３ａを経て、背圧室Ｄに流入する。

【００２６】また、伸長速度が約０．３ｍ／ｓの中速以
上である場合には、上部室Ａの油がピストン１Ａの作動
油通路３ｂを経て環状溝３３に導かれ、スプリング２６
により付勢されたリーフバルブ４ｂの外周部を押し開い
て、背圧室Ｄに流入する。

【００２７】すなわち、微低速域を含む全速度域に亘
り、ピストン部を通る油はすべて背圧室Ｄに流入する。

【００２８】背圧室Ｄは密閉された空間であるため、流
入した油は背圧用リーフバルブ３０の内周部を押し開い
て下部室Ｂに流出し、この際の流体抵抗により、背圧室
Ｄの圧力は下部室ＢよりＰｄだけ高くなる。

【００２９】すなわち、ピストン部を通過した油はＰｄ
の圧力を発生させる背圧室Ｄに全流量が流入するため、
油の流れに対しては、Ｐｄの圧力のガスを封入したのと
同一の効果が得られる。従って、キャビテイションの発
生を押えることができ、スウィッシュ音の発生を抑制す
る。

【００３０】背圧用リーフバルブ３０がない通常のバル
ブ構造では、ピストン１Ａの背面の打刻オリフィス９を
通過した油は、作動油通路３ａを経て、直接下部室Ｂに
開放されるため、低速域以下の減衰力は図２に示すよう
に一定面積のオリフィス通路を通過する際の流体抵抗に
基づくピストン速度の２乗に比例する値Ｐとなるが、背
圧用リーフバルブ３０を通過する際の流体抵抗が発生す
るこの発明の構造においては、低速域以下の微低速域で
も、背圧用リーフバルブ３０の撓み剛性により制御され
る減衰力ｑが発生する。

【００３１】すなわち、この発明は本質的に微低速バル
ブ構造となる。 ピストンロッド１４が下方に縮む圧縮
行程では、下部室Ｂの作動油は、締結ナット１２Ａのシ
ート２９により内周側を自由に支持された背圧用リーフ
バルブ３０の外周部が上方に押し開かれて、背圧室Ｄに
流入する。

【００３２】このときに発生する流体抵抗に相当する減
衰力は、ベースバルブ８により発生される圧縮側減衰力
に、全速度域に亘りプラスされるため、圧縮行程におい
ても微低速域の減衰力が制御できる。

【００３３】一般にスウィッシュ音は伸び側の方が大き
いので、背圧室Ｄの圧力は伸び側で高い方が良い。

【００３４】そこで、内径のみ異なる背圧用リーフバル
ブ３０，３０Ａを図３に示すように重ねて使用すること
によって、伸び側では背圧用リーフバルブ３０，３０Ａ
の合成された撓み剛性が効き、縮み側では背圧用リーフ
バルブ３０の撓み剛性のみ効く様にして、伸び側および
縮み側の撓み剛性を調整することができる。

【００３５】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、ピス
トンの速度に応じて得られる減衰力を、外周部の撓みに
より制御するリーフバルブと、該リーフバルブを閉じる
方向に付勢するバルブスプリングと、該バルブスプリン
グの下端を支持するようにピストンに取り付けられ、か
つ下端面にシートを有する締結ナットと、上記ピストン
の下端部に上端が圧入保持され、かつ下端部に上向きの
シートを有するキャップと、上記圧入の過程で該キャッ
プおよび締結ナットの各シートのそれぞれに内外周が支
持される背圧用リーフバルブとを設け、上記ピストンの
下部室側に上記背圧用リーフバルブによって背圧室を隔
成し、この背圧室内部の圧力を、該背圧用リーフバルブ
の撓み剛性により制御される圧力分だけ上記下部室より
高くなるように設定したので、背圧用リーフバルブを通
過する油の流れに対しては、その圧力相当分のガスを封
入したのと同一効果が得られ、従って、キャビテイショ
ンの発生を抑制でき、従って、スウィッシュ音の発生を
抑えることができるとともに、シートに対する背圧用リ
ーフバルブの接触圧が一定に保たれ、従って、初期撓み
が締結ナットの高さなどに影響されずに、正確に一定に
保たれ、背圧用リーフバルブにより発生する減衰力のば
らつきを防止できるものが得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例によるショックアブソーバ
のバルブ構造を示す断面図である。

【図２】この発明におけるピストン速度に対する減衰力
の大きさを示す特性図である。

【図３】図１の他の応用例を示す断面図である。

【図４】従来のショックアブソーバのバルブ構造を示す
断面図である。

【符号の説明】

１Ａ ピストン ４ａ ノンリタンバルブ ４ｂ リーフバルブ １２Ａ 締結ナット １４ ピストンロッド ２２ キャップ ２６ バルブスプリング ２９ シート ３０ 背圧用リーフバルブ Ｂ 下部室 Ｄ 背圧室

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F16F 9/00 - 9/58

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ピストンの速度に応じて得られる減衰力
   を、外周部の撓みにより制御するリーフバルブと、該リ
   ーフバルブを閉じる方向に付勢するバルブスプリング
   と、該バルブスプリングの下端を支持するようにピスト
   ンに取り付けられ、かつ下端面にシートを有する締結ナ
   ットと、上記ピストンの下端部に上端が結合され、かつ
   下端部に上向きのシートを有するキャップと、上記結合
   の過程で該キャップおよび上記締結ナットの各シートの
   それぞれに内外周が支持される背圧用リーフバルブと、
   上記ピストンの下部室側に上記背圧用リーフバルブによ
   って隔成され、内部の圧力が該背圧用リーフバルブの撓
   み剛性により制御される圧力分だけ上記下部室より高く
   なるように設定された背圧室とを備えたショックアブソ
   ーバのバルブ構造。