JP3992086B2

JP3992086B2 - 油圧緩衝器用のバルブ

Info

Publication number: JP3992086B2
Application number: JP01479998A
Authority: JP
Inventors: 知治村上; 昌一郎松永
Original assignee: KYB Corp
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 1998-01-09
Filing date: 1998-01-09
Publication date: 2007-10-17
Anticipated expiration: 2018-01-09
Also published as: JPH11201211A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、油圧緩衝器の伸縮動作に伴って拡張側の作動油室に作動油を補給するための吸込用のノンリターンバルブに関し、さらに詳しくは、安定した減衰特性を確保しつつ作動油の吸い込みに際しての異音の発生を防止することのできる油圧緩衝器用のバルブに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、複筒型の油圧緩衝器にあっては、図示するまでもなく広く一般に知られているように、減衰力発生用のバルブ機構をピストンに設けた伸側減衰バルブとベースバルブに設置した圧側減衰バルブ、およびそれぞれと並行して配置した吸込用のノンリターンバルブとで構成している。
【０００３】
この場合おいて、上記したノンリターンバルブは、例えば、内周側を固定して設置し、かつ、バルブシート面に段差を設けて初期撓みを与えると共に、併せてノンリターンスプリングにより上から抑えて作動油の洩れを除去している。
【０００４】
或いは、また、上記のように内周側を固定することなくノンリターンバルブ全体をリフト可能に配置し、しかも、これをノンリターンスプリングで上から抑えることにより作動油の洩れを除去するようにしていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、これらノンリターンバルブの応答性（吸込性能）を高めて拡張側の作動油室に発生するバキュームを防止して安定した減衰特性を確保するという点からみた場合には、当該ノンリターンバルブの閉鎖状態での初期設定荷重を可能な限りゼロに近づけてやることが望ましい。
【０００６】
そうとは言っても、ノンリターンバルブを内周固定した前者のものからシート面の段差による初期撓みの付与をなくしてしまうことは、取り付け時の締付力でノンリターンバルブのシート面への当りに変化が生じることから、製品毎の減衰特性に大きなばらつきが生じて安定しないことになる。
【０００７】
また、前者或いは後者のものからノンリターンスプリングを除去して初期設定荷重を下げたとすると、油圧緩衝器の高速域での伸縮動作時にノンリターンバルブがオーバオープニングして割れを起こすばかりでなく、オーバオープニングによる油圧力の急激な変動によって異音（コトコト音）が発生し易くなる。
【０００８】
したがって、この発明の目的は、安定した減衰特性を確保しつつ、かつ、オーバオープニングによるノンリターンバルブの割れや異音の発生をも除去することのできる油圧緩衝器用のバルブを提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の手段は、ピストン又はベースバルブのバルブボディにポートを形成し、当該ポートの出口端にノンリターンバルブを開閉自在に設け、更に上記ノンリターンバルブの上面側に当該ノンリターンバルブを閉じ方向に附勢するノンリタースプリングを介装している油圧緩衝器用のバルブにおいて、上記ノンリターンバルブの下面側に上記ノンリターンスプリングに対向して上記ノンリターンバルブを開き方向に附勢する他のスプリングを配設したことを特徴とするものである。
この場合、ポートの出口端に外側シート面と内側シート面とを起立させ、ノンリターンスプリングを上記外側シート面と外周端との間に位置する上記ノンリターバルブの上面に当接させているのが好ましい。
同じく、ポートの出口端に外側シート面と内側シート面とを起立させ、ノンリターンスプリングを上記外側シート面より内周側に位置する上記ノンリターバルブの上面に当接させても良い。
【００１０】
すなわち、このように構成することで、ノンリターンバルブとノンリターンスプリングおよびこれらに対して逆向きに働くもう一つのスプリングの三つでノンリターンバルブの初期設定荷重を調整することができる。
【００１１】
したがって、簡単な手段により容易に細かく調整しつつ初期設定荷重をゼロに近づけながら開度特性をも低減し、ノンリターンバルブの応答性を高めて安定した減衰特性を確保することが可能になる。
【００１２】
しかも、ノンリターンスプリングを備えたノンリターンバルブに対して、ノンリターンスプリングのばね定数を変えることなくノンリターンバルブの撓み荷重と逆向き作用のスプリング、或いは、逆向き作用のスプリングのみを用いてノンリターンバルブの初期設定荷重をゼロに近づけながら開度特性を低減することもできる。
【００１３】
その結果、油圧緩衝器の高速域での伸縮動作時にノンリターンバルブがオーバオープニングして割れを起こしたり、オーバオープニングによる油圧力の急激な変動で異音を発生することもなくなる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明による油圧緩衝器用のバルブを、自動車などの車両における懸架部分に用いられる複筒型の油圧緩衝器のベースバルブに適用した場合の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。但し、上記従来の技術の欄で説明した様に、ピストンにも適用できることは言うまでもない。
本発明の基本構造は、従来と同じく、ベースバルブ２のバルブボディ３に伸側ポート１１を形成し、当該伸側ポート１１の出口端に外側シート面４と内側シート面５を介してノンリターンバルブ１３を開閉自在に設け、更に上記ノンリターンバルブ１３の上面側に当該ノンリターンバルブ１３を閉じ方向に附勢するノンリタースプリング１６を介装しているものである。
そして、図１に示す実施の形態では、ノンリターンスプリング１３を上記外側シート面４と外周端との間に位置する上記ノンリターバルブ１３の上面に当接させている。
同じく、図３に示す実施の形態では、上記ノンリターンスプリング１６を上記外側シート面４より内周側に位置する上記ノンリターバルブ１３の上面に当接させている。
そして、図１、図３の各実施の形態において、上記ノンリターンバルブ１３の下面側に上記ノンリターンスプリング１６に対向して上記ノンリターンバルブ１３を開き方向に附勢する他のスプリング２１を配設したものである。
以下更に詳しく説明する。
【００１５】
図１は、油圧緩衝器１におけるベースバルブ２の部分を縦断して示す部分図であって、当該ベースバルブ２は、バルブボディ３の上面を外側シート面４と内側シート面５によって同芯円状の内外環状溝６，７に区画し、かつ、下面をシート面８で上面側の環状溝６と対向する環状溝９として区画している。
【００１６】
上面における内側の環状溝６は、バルブボディ３に穿った圧側ポート１０を通して下面の環状溝９へと通じており、また、環状溝６の外側に位置する環状溝７は、バルブボディ３に穿った伸側ポート１１を通して下面へと通じている。
【００１７】
バルブボディ３には、両面から挟んで圧側減衰バルブ１２とノンリターンバルブ１３が固定ピン１４により内周端を挟持して取り付けてあり、これら圧側減衰バルブ１２で圧側ポート１０の出口端である環状溝９を塞ぐと共に、ノンリターンバルブ１３で伸側ポート１１の出口端である環状溝７を塞いでいる。
【００１８】
さらに、上記したノンリターンバルブ１３は、環状溝６と対向する部分に通油孔１５を有し、これら通油孔１５で環状溝６を常に油圧緩衝器１の圧側作動油室Ｂへと連通状態に保っている。
【００１９】
なお、この上記において、図１に示す油圧緩衝器１にあっては、ノンリターンバルブ１３と固定ピン１４との間に位置してノンリターンスプリング１６を介装し、このノンリターンスプリング１６のばね荷重でノンリターンバルブ１３をバルブボディ３の外側および内側シート面４，５へと押し付けて伸側ポート１１を塞ぐようにしている。
【００２０】
そして、以上のように構成したベースバルブ２を油圧緩衝器１におけるシリンダ１７の端部にバルブボディ３を通して嵌着し、この状態でベースバルブ２をアウタシェル１８の底部に取り付けたエンドキャップ１９に当接して配置する。
【００２１】
しかも、この状態において、当該実施の形態にあっては、シリンダ１７に対するバルブボディ３の嵌着隅部２１とノンリターンバルブ１３の先端側下面との間に、ノンリターンバルブ１３を開き方向へと向ってばね荷重を加える逆向き作用のスプリング２２を配設したのである。
【００２２】
次に、以上のように構成した油圧緩衝器１のベースバルブ２についてその作用を基本的な減衰作用と併せて説明する。
【００２３】
すなわち、油圧緩衝器１の圧縮動作時にあっては、シリンダ１７へのピストンロッド２０の浸入によって生じる余剰の作動油を、ノンリターンバルブ１３の通油孔１５から環状溝６，圧側ポート１０および環状溝９を通して圧側減衰バルブ１２を押し開きつつ貯油室Ｒへと押し出し、当該圧側減衰バルブ１２で所定の圧側減衰力を発生する。
【００２４】
それに対して、逆の伸長動作時には、図示しないピストンの伸側減衰バルブを押し開いて所定の伸側減衰力を発生し、かつ、シリンダ１７からのピストンロッド２０の退出によって圧側作動油室Ｂに生じる不足分の作動油を、シリンダ１７とアウタシェル１８との間の貯油室Ｒから伸側ポート１１および環状溝７を通してノンリターンバルブ１３を押し開きつつ圧側作動油室Ｂへと吸い込む。
【００２５】
このときに、貯油室Ｒからの作動油は、図２のグラフで示したように、ノンリターンバルブ１３の撓みばねとしてのばね定数ｖにノンリターンスプリング１６のばね定数ｓを加えた荷重特性Ｙから、逆向き作用のスプリング２２のばね定数ｗを差し引いた合成ばね定数Ｘに沿ってノンリターンバルブ１３を押し開きつつ圧側作動油室Ｂへと吸い込まれる。
【００２６】
しかも、この合成ばね定数Ｘは、ノンリターンバルブ１３の撓みばね定数ｖとノンリターンスプリング１６のばね定数ｓに加え、逆向き作用のスプリング２２のばね定数ｗの三つを選択して任意に変えることにより簡単かつ容易に細かく調整することができる。
【００２７】
このようにして、簡単な手段によりノンリターンバルブ１３の合成荷重特性Ｘを理想の荷重特性Ｚに近づけ、初期設定荷重をゼロに近づけながら開度特性をも低減して応答性を高めつつ安定した減衰特性を確保することが可能になる。
【００２８】
しかも、これに加えて、ノンリターンスプリング１６のばね定数を変えることなく、ノンリターンバルブ１３と逆向き作用のスプリング２２、或いは、逆向き作用のスプリング２２のみでノンリターンバルブ１３の初期設定荷重をゼロに近づけながら開度特性を低減することもできる。
【００２９】
その結果、油圧緩衝器１の高速域での伸縮動作時にノンリターンバルブ１３がオーバオープニングして割れを起こしたり、オーバオープニングによる油圧力の急激な変動で異音を発生することもなくなるのである。
【００３０】
また、図３は、ノンリターンバルブ１３に対するノンリターンスプリング１６の作用位置たる当接位置を外側シート面４より内側にずらしたものである。即ち、ノンリターンスプリング１６の下部をノンリターンバルブ１３の上面に対して外側シート面４より内周側の位置に当接させたもので、この点において、これまで述べてきた図１と異なった油圧緩衝器１におけるベースバルブ２の他の実施の形態を示している。
【００３１】
このものによれば、ノンリターンスプリング１６が作用する位置までのノンリターンバルブ１３のばね定数は変わらないが、当該作用位置から先の外側シート面４までの部分では、ノンリターンスプリング１６のばね荷重が取り除かれることになるのでばね定数が低下する。
【００３２】
その結果、この場合におけるノンリターンバルブ１３の合成荷重特性Ｘは、図４のグラフにみられるように、油圧緩衝器１の伸長速度に伴い低速域では低く高速域では高くなる二段階に変化することになる。
【００３３】
したがって、ノンリターンバルブ１３は、低速域では速やかにしかも高速域では緩やかに開口し、滑らかにノンリターンバルブ１３を開口させることで圧力変動を緩和しつつ異音の発生をより効果的に防止することになる。
【００３４】
なお、これまで説明した各実施の形態にあっては、内周固定のノンリターンバルブ１３に対してこの発明を適用した場合について述べてきたが、内周側を挟んで固定することなく、上下動自在とした内周自由のノンリターンバルブにもこの発明を適用して同様のことを行い得ることは言うまでもない。
【００３５】
【発明の効果】
以上述べたように、各請求項の発明によれば、ノンリターンバルブの下面側にノンリターンスプリングに対向して当該ノンリターンバルブを開き方向に附勢する他のスプリングを配設したので、簡単な手段を用いてノンリターンバルブの初期設定荷重を容易に細かく調整しつつゼロに近づけ、ノンリターンバルブの応答性を高めて安定した減衰特性を確保することができる。
【００３６】
しかも、ノンリターンスプリングをもつものに対しては、そのばね定数を所定の値に保ったままノンリターンバルブと逆向き作用のスプリングとでノンリターンバルブの初期設定荷重と開度特性を低減することにより、安定した減衰特性を確保しつつ、かつ、油圧緩衝器の高速域での伸縮動作時にノンリターンバルブがオーバオープニングして割れを起こしたり、オーバオープニングによる油圧力の急激な変動で異音を発生するのをも防止することができる。
【００３７】
また、請求項３の発明によれば、ノンリターンスプリングの作用位置を外側シート面より内周側に位置させたのでノンリターンバルブの開度特性を油圧緩衝器の低速域では低く高速域では高くなるように二段階に滑らかに開口させることで、上記の効果に加え、圧力変動をさらに緩和しつつ異音の発生をより効果的に防止することができる
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態である油圧緩衝器用のバルブの部分を縦断して示す正面図である。
【図２】同上、油圧緩衝器用のバルブにおけるノンリタンバルブの荷重−撓み特性を示すグラフである。
【図３】同じく、この発明の他の実施の形態である油圧緩衝器用のバルブの部分を縦断して示す正面図である。
【図４】同上における油圧緩衝器用のバルブにおけるノンリタンバルブの荷重−撓み特性を示すグラフである。
【符号の説明】
Ｂ圧側作動油室
Ｒ貯油室
１油圧緩衝器
２ベースバルブ
４外側シート面
５内側シート面
６，７，９環状溝
１０圧側ポート
１１伸側ポート
１２圧側減衰バルブ
１３ノンリターンバルブ
１６ノンリターンスプリング
２２逆向き作用のスプリング

Claims

ピストン又はベースバルブのバルブボディにポートを形成し、当該ポートの出口端にノンリターンバルブを開閉自在に設け、更に上記ノンリターンバルブの上面側に当該ノンリターンバルブを閉じ方向に附勢するノンリタースプリングを介装している油圧緩衝器用のバルブにおいて、上記ノンリターンバルブの下面側に上記ノンリターンスプリングに対向して上記ノンリターンバルブを開き方向に附勢する他のスプリングを配設したことを特徴とする油圧緩衝器用のバルブ。
ポートの出口端に外側シート面と内側シート面とを起立させ、ノンリターンスプリングを上記外側シート面と外周端との間に位置する上記ノンリターバルブの上面に当接させている請求項１の油圧緩衝器用のバルブ。
ポートの出口端に外側シート面と内側シート面とを起立させ、ノンリターンスプリングを上記外側シート面より内周側に位置する上記ノンリターバルブの上面に当接させている請求項１の油圧緩衝器用のバルブ。