JP3471438B2 - 緩衝器のバルブ構造 - Google Patents

緩衝器のバルブ構造

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は緩衝器のバルブ構造に関
し、特に、低速から中速のピストン速度における減衰特
性の設定の自由度を確保することができる緩衝器のバル
ブ構造に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の油圧緩衝器として、図14に示す
ようにシリンダ101内にピストンロッド102を挿通
し、このピストンロッド102の先端部にシリンダ10
1内周面に摺接するピストン103を装着して2つの油
室S1,S2を画成し、ピストン103には圧縮側油路
104及び伸び側油路105を形成し、ピストン103
の両側には圧縮側油路104を開閉する圧縮側バルブ1
06及び伸び側油路105を開閉する伸び側バルブ10
7を設け、圧縮側バルブ106にはスリット109aを
形成し、また伸び側バルブ107はピストン103のシ
ート面(ランド面)110側に複数枚の板バルブ11
1,112,113を順次重ねた構造としたものがあ
る。
【0003】そして、これらの板バルブ111,11
2,113を円形に形成し、これらを受けるシート面1
10を図15(a)に示すように円形(円環状)に形成
したものがある。このようなバルブ構造における伸び行
程での減衰力特性は、図6に線IIIで示すように、ピス
トン速度が低速のときには油室S1内の作動油が圧縮側
バルブ106のスリット109aから圧縮側油路104
を通って油室S2に流入して比較的急な減衰力特性が得
られ、シート面110が円形(円環状)であるためにピ
ストン速度が中速になると伸び側油路105に流入する
作動油で伸び側バルブ107が開いて比較的緩やかな減
衰力特性が得られる。このように円形シート面とした場
合、低速域と中速域との間で減衰力特性に変曲点が発生
して、リニアな特性が得られない。
【0004】そこで、シート面を図15(b)に示すよ
うに非円形(非円環状)に形成することにより、図6に
線IIで示すように、ピストン速度が低速域のときにもバ
ルブが徐々に開くようにして低速域から中速域に至るま
で略リニアな減衰力特性が得られるようにしたものもあ
る。ところが、非円形シート面にした場合、同図から分
るように高速域でのバルブの開きが小さくなって減衰力
特性が比較的急な特性になってしまう。
【0005】そのため、実開昭60−99341号公報
にも開示されているように円形シート面としたまま、バ
ルブ107を構成する中間シートとなる中間の板バルブ
112の形状を図15(c)に示すように偏芯した形状
に形成することにより、サブバルブとなる板バルブ11
1及びメインバルブとなる板バルブ113の全周のうち
の一部が撓み始めた後徐々に全周が撓むようにすること
で低速域から中速域まで変曲点がないようにすることが
提案されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上述した実開昭60−
99341号公報に示されるように、バルブを構成する
中間シートを偏芯した形状にしたバルブ構造にあって
は、円形シート面とした場合と同様の中速域の減衰力特
性が得られるものの、中間シートの形状と発生する減衰
力との相関関係を把握することが困難である。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく本
発明は、中間シートはサブバルブ及びメインバルブと内
外径を同じに形成するとともにバルブシートのシート面
を円形としてサブバルブに当接させ、この中間シートに
扇形状で且つサブバルブを部分的に撓ませる切り欠き部
を形成した。上記メインバルブには、その自由端側に開
いた扇形状で且つサブバルブを部分的に撓ませる切り欠
き部を形成してメインバルブと中間シートとを一体化し
てもよい。
【0008】
【作用】中間シートはサブバルブ及びメインバルブと内
外径を同じに形成されるとともに、扇形状の切り欠き部
が形成されているので、低速域から中速域まで略リニア
で、しかも高速域では本来の円形のシート面により定ま
る減衰力特性となり、低速から高速域まで変曲点のない
減衰力特性が得られるとともに、中間シートの切り欠き
部の数や角度などによって発生する減衰力との相関関係
を把握することが容易になり、また、メインバルブと中
間シートとを一体化することにより、少ない部材構成で
同様の作用効果を得ることができる。
【0009】
【実施例】以下に本発明の第1の実施例を添付図面に基
づいて説明する。ここで、図1は本発明の第1の実施例
に係るバルブ構造を適用した緩衝器のピストン周りの断
面図、図2は同緩衝器の中間シートの平面図、図3乃至
図5は同緩衝器のバルブの作動過程を説明する説明図、
図6は減衰力特性を示す線図、図7は他の中間シートの
平面図である。
【0010】シリンダ1内には下方からピストンロッド
2を挿通し、このピストンロッド2の先端部にはシリン
ダ1内周面に摺接するピストン3を装着して2つの油室
S1,S2を画成し、ピストン3には圧縮側油路4及び
伸び側油路5を形成し、このピストン3の下面には圧縮
側油路4を開閉する圧縮側バルブ6を装着し、ピストン
3の上面には伸び側油路5を開閉する伸び側バルブ7を
装着し、圧縮側バルブ6の背面にシート8を、伸び側バ
ルブ7の背面にシート9,9を設け、これらをリテーナ
10,11間に挟持してナット12で固定している。
【0011】圧縮側バルブ6は2枚の円形バルブ14,
15からなり、内側の円形バルブ14にはスリット14
aを形成している。また、伸び側バルブ7は円形のサブ
バルブ17とメインバルブ18との間に中間シート19
を介在させてなり、ピストン3のサブバルブ17が当接
するバルブシート20のシート面は円形シート面として
いる。
【0012】ここで、中間シート19はサブバルブ17
及びメインバルブ18と外径が同じに形成されるととも
に、図2に示すように2箇所に扇形状の切り欠き部19
aが形成されている。
【0013】以上のように構成した緩衝器のバルブ構造
において、伸び行程でピストンロッド2が下動すると
き、ピストン速度の低速時には油室S1の作動油が圧縮
側バルブ6のスリット14aから圧縮側油路4に流入し
て、図3(a)に示すように伸び側バルブ7に関係なく
圧縮側油路4を通じて油室S2内に流入する。従って、
減衰力特性は同図(b)に示すように点線の丸で囲む領
域から圧縮側油路4の開口特性に応じて徐々に高くな
る。
【0014】そして、ピストン速度が中速域に近付くに
従って図4(a)に示すように伸び側油路5に流入した
作動油により中間シート19の切り欠き部19aに対応
するサブバルブ17の部分17aが開き始めて、減衰力
特性は同図(b)に点線の丸で囲む領域で変曲点を発生
することなく滑らかになる。
【0015】更に、ピストン速度が高速域になると図5
(a)に示すように伸び側油路5に流入した作動油によ
り伸び側バルブ7全体が開くようになり、このときバル
ブシート20のシート面は円形をなしているので、減衰
力特性は同図(b)に点線の丸で囲む領域のように急激
に減衰力が上昇することなく徐々に上昇する。
【0016】このように中間シート19に切り欠き部1
9aを形成することによって円形バルブを使用する場合
でも減衰力特性は図6に線Iで示すように変曲点のない
滑らかのものとなるとともに、中速域で減衰力変化を緩
やかにすることができる。そして、中間シート19の切
り欠き部19aの数、形状、角度、深さなどによって減
衰力が変化するので、中間シート19の形状と減衰力と
の相関関係の把握が容易になる。
【0017】尚、第1実施例の中間シートの切り欠き部
の形状は上記実施例に限られるものではなく、例えば図
7(a)に示すように切り欠き部19aを半円形状また
はU字状に形成したもの、或いは同図(b)に示すよう
に切り欠き部19aとこの切り欠き部19aより角度の
狭い切り欠き部19cを形成したもの等を用いることも
できる。また、非円形(非円環状)シートにも適用する
ことができる。そして、伸び側バルブに限らず、圧縮側
バルブに適用すること、および、ボトムバルブ等の固定
の画成部材に構成することも可能である。
【0018】次に、本発明の第2の実施例に係るバルブ
構造につき、同バルブ構造を適用した緩衝器のピストン
周りの断面図を示す図8に基づいて説明する。
【0019】ピストン3には、伸び側バルブ21を除い
て前記第1実施例と同様に減衰弁を構成する。伸び側バ
ルブ21のバルブ構造は、バルブシート20に当接する
環状のサブバルブ17とこのサブバルブ17の撓み側の
面に当接するメインバルブ22とをピストンロッド2に
同心に支持する。このメインバルブ22は、前記第1実
施例の中間シート19と形状を同じくしてその自由端側
に開いた1以上の扇形切欠22aを有する弾性板をなす
とともに、サブバルブ17より大なる板厚をなす。
【0020】上記構成により、メインバルブ22は、サ
ブバルブ17に部分的に当接してその撓みを弾性的に抑
制し、前記第1実施例のメインバルブ18と中間シート
19とを一体化した作用をなし、部品点数を低減した簡
易な構成によって低速域から中速域の減衰力特性の設定
の自由度を確保することができる。
【0021】また、本発明の第3の実施例に係るバルブ
構造につき、図9の同バルブ構造を適用した緩衝器のピ
ストン周りの断面図、および図10の同バルブ構造の中
間シートの平面図、図11乃至図13の同バルブ構造の
バルブの作動過程の説明図に基づいて説明する。
【0022】ピストン23はその上下方向に油路23a
…を貫通し、下部にバルブガイド24を同心に備える。
このバルブガイド24内には、ピストンロッド2部にカ
ラー25を外嵌してこのカラー25との間にバルブホル
ダー26を上下動可能に設け、バルブガイド24との間
にばね27を備える。
【0023】バルブホルダー26には上下方向の油路2
6a…を貫通形成するとともに、バルブホルダー26の
内周側にバルブシート26bを形成し、同バルブホルダ
ー26の外周側には、内径、外径がそれぞれ同一のサブ
バルブ28、中間シート29、メインバルブ30、アッ
パーバルブ31をバルブシート26b側から重ねて固定
する。
【0024】上記中間シート29にはその自由端側をな
す内周側に向かって開いた図10の切欠29a,29a
を形成する。これらの切欠29a,29aは、低速のピ
ストン速度域におけるサブバルブ28の撓みを許容し、
減衰力を発生する可変オリフィスをなす。この切欠の大
きさと個数によって低速域から中速域の減衰特性の設定
を容易に変えることができる。
【0025】アッパーバルブ31にはその外周側に複数
のスリット31a…を分周形成する。このアッパーバル
ブ31は、ばね27の弾性力を受けるバルブホルダー2
6によってピストン23の外周部に当接し、バルブホル
ダー26と各バルブが一体となって逆止弁を構成する。
アッパーバルブ31のスリット31aは、バルブホルダ
ー26によって構成される上記逆止弁が閉じている時に
低速のピストン速度域において減衰力を発生する固定オ
リフィスをなす。
【0026】以上のように構成した第3の実施例に係る
緩衝器のバルブ構造は、伸び行程において、油室S1の
圧力が油室S2より僅かに高い低速域のピストン速度で
は、図11(a)に示すように、サブバルブ28は開く
ことがなく、この場合はアッパーバルブ31の外周側の
複数のスリット31a…でなる固定オリフィスの開口特
性に応じて、減衰特性が同図(b)に示すように点線の
丸で囲む領域から徐々に高くなる。
【0027】そして、ピストン速度が中速域に近付くに
従って図12(a)に示すように油路26aに流入した
作動油により中間シート29の切り欠き部29aに臨む
サブバルブ28の一部の自由端側が撓んで部分的な減衰
流路(矢印)を形成し、この減衰流路は速度に対応して
開口面積が変化し、減衰力特性は同図(b)に点線の丸
で囲む領域で変曲点を発生することなく滑らかになる。
【0028】更に、ピストン速度が高速域になると図1
3(a)に示すように油路26aに流入した作動油によ
り中間シート29全体が撓んでバルブ全体が開き、バル
ブシート26b全体との間に減衰流路(矢印)が形成さ
れ、このときバルブシート26bは円形をなしているの
で、減衰力特性は同図(b)に点線の丸で囲む領域のよ
うに急激に減衰力が上昇することなく徐々に上昇する。
圧縮行程ではばね27の撓みにより逆止弁をなすバルブ
ホルダー26の外周側が固定オリフィスをなす。
【0029】このように、外周側支持のバルブ構成の場
合にも、内周側支持のバルブ構成に係る前記第1実施例
と同様の作用効果を奏する。
【0030】
【発明の効果】以上に説明したように本発明によれば、
中間シートはサブバルブ及びメインバルブと内外径を同
じに形成するとともにバルブシートのシート面を円形と
してサブバルブに当接させ、扇形状で且つサブバルブを
部分的に撓ませる切り欠き部を形成し、サブバルブが切
り欠き部に対応する部分から開き出すようにしたので、
低速域から中速域まで略リニアで、しかも高速域では本
来の円形のシート面により定まる減衰力特性となり、低
速から高速域まで変曲点のない減衰力特性が得られると
ともに、中間シートの切り欠き部の数、形状、角度、深
さなどによって発生する減衰力との相関関係を把握する
ことが容易になり、減衰特性の設定の自由度を確保する
ことができ、また、メインバルブと中間シートとを一体
化することにより、少ない部材構成で同様の作用効果を
得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例に係るバルブ構造を適用し
た緩衝器のピストン周りの断面図
【図2】同緩衝器の中間シートの平面図
【図3】同緩衝器の低速域でのバルブの作動状態及び減
衰力特性を説明する説明図
【図4】同緩衝器の低速域と中速域との間付近でのバル
ブの作動状態及び減衰力特性を説明する説明図
【図5】同緩衝器の高速域でのバルブの作動状態及び減
衰力特性を説明する説明図
【図6】減衰力特性を示す線図
【図7】他の中間シートの平面図
【図8】本発明の第2実施例に係るバルブ構造を適用し
た緩衝器のピストン周りの断面図
【図9】本発明の第3実施例に係るバルブ構造を適用し
た緩衝器のピストン周りの断面図
【図10】同緩衝器の中間シートの平面図
【図11】同緩衝器の低速域でのバルブの作動状態及び
減衰力特性を説明する説明図
【図12】同緩衝器の低速域と中速域との間付近でのバ
ルブの作動状態及び減衰力特性を説明する説明図
【図13】同緩衝器の高速域でのバルブの作動状態及び
減衰力特性を説明する説明図
【図14】従来のバルブ構造を適用した緩衝器のピスト
ン周りの断面図
【図15】従来のシート面形状及び中間シートの平面図
【符号の説明】
1…シリンダ、2…ピストンロッド、3…ピストン(画
成部材)、4…圧縮側油路、5…伸び側油路、6…圧縮
側バルブ、7…伸び側バルブ、17…サブバルブ、18
…メインバルブ、19…中間シート、19a,19c…
切り欠き部、20…バルブシート、21…伸び側バル
ブ、22…メインバルブ、22a…切り欠き部、23…
ピストン(画成部材)、23a…油路、24…バルブガ
イド、25…カラー、26…バルブホルダー、26a…
油路、26b…バルブシート、27…ばね、28…サブ
バルブ、29…中間シート、29a…切り欠き部、30
…メインバルブ、31…アッパーバルブ、31a…切り
欠き部、S1,S2…油室。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 円環形弾性板をなしてその内周側または
    外周側を支持された弁部材とこの弁部材の自由端側を受
    けるバルブシートとを備えた画成部材によってシリンダ
    内を2つの油室に画成し、これら2つの油室間の圧力差
    に応じた上記弁部材の撓みによって減衰流路を形成する
    ことにより、シリンダに対するピストンロッドの進退動
    作に減衰力を作用する緩衝器のバルブ構造において、前
    記弁部材は内外径が同一の円環形弾性板をなすサブバル
    ブと中間シートとメインバルブとを前記バルブシート側
    から重ねて構成するとともにバルブシートのシート面を
    円形としてサブバルブに当接させ、上記中間シートには
    その自由端側に開いた扇形状で且つ前記サブバルブを部
    分的に撓ませる切り欠き部を形成し、サブバルブが切り
    欠き部に対応する部分から開き出すようにしたことを特
    徴とする緩衝器のバルブ構造。
  2. 【請求項2】 円環形弾性板をなしてその内周側または
    外周側を支持された弁部材とこの弁部材の自由端側を受
    けるバルブシートとを備えた画成部材によってシリンダ
    内を2つの油室に画成し、これら2つの油室間の圧力差
    に応じた上記弁部材の撓みによって減衰流路を形成する
    ことにより、シリンダに対するピストンロッドの進退動
    作に減衰力を作用する緩衝器のバルブ構造において、前
    記弁部材は内外径が同一の円環形弾性板をなすサブバル
    ブとメインバルブとを前記バルブシート側から重ねて構
    成するとともにバルブシートのシート面を円形としてサ
    ブバルブに当接させ、上記メインバルブにはその自由端
    側に開いた扇形状で且つ前記サブバルブを部分的に撓ま
    せる切り欠き部を形成し、サブバルブが切り欠き部に対
    応する部分から開き出すようにしたことを特徴とする緩
    衝器のバルブ構造。
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