JP4726054B2

JP4726054B2 - バルブ構造

Info

Publication number: JP4726054B2
Application number: JP2005255830A
Authority: JP
Inventors: 善也中村; 博仁渡辺
Original assignee: KYB Corp
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 2005-09-05
Filing date: 2005-09-05
Publication date: 2011-07-20
Anticipated expiration: 2025-09-05
Also published as: JP2007071234A

Description

本発明は、バルブ構造の改良に関する。

従来、この種バルブ構造にあっては、たとえば、車両用等の緩衝器のピストン部等に具現化されており、このピストン部は、同一円上に設けられた複数のポートと、各ポートの出口端に連通する凹部でなる開口窓と、該開口窓の外周を取り囲むシート部と、該シート部に積層されポートを開閉する環状のリーフバルブとを備えたものが知られている（たとえば、特許文献１参照）。

このバルブ構造にあっては、上記ポートＰｏ１は上記リーフバルブの存在によって一方向の作動油の流れのみを許容していることから、図４に示すように、逆方向の作動油の流れを許容するために上記ポートＰｏ１の形成位置とは円周方向にずらして複数の別ポートＰｏ２が形成されるのが一般的であり、そのため、シート部Ｓは、図５に示すように、リーフバルブＬで別ポートＰｏ２を塞ぐことがないように、別ポートＰｏ２の出口端よりリーフバルブＬ側に突出するように設けられるとともに、また、正面から見たバルブシート部Ｓの形状は、図４に示すように、別ポートＰｏ２を避けることができるように略花形とされ、一つの花弁部で一つの開口窓Ｗを囲んでおり、このシート部ＳにリーフバルブＬを積層させることによって、各ポートＰｏ１のみをリーフバルブＬで閉塞することができるようになっている。
特開２００２−２２７９０３号公報（段落番号００３６，図２（Ｃ））

しかしながら、上述のようなバルブ構造にあっては、以下の不具合があると指摘される可能性がある。

すなわち、上記したように弁座としての役割を担うシート部は、上記した形状であり各開口窓Ｗを囲むようになっていることから、ポートＰｏ１を通過しようとする作動油は、環状のリーフバルブＬの一部のみを押圧することになる。

したがって、リーフバルブＬは、ポートＰｏ１を通過しようとする作動油による圧力を受けて内周側の間座Ｋを支点として撓むが、リーフバルブＬに作用する圧力は、その全周にわたり均等に作用しないので、環状のリーフバルブＬは、間座Ｋ支点の撓み以外にも、円周方向にもうねるように撓むことになり、結果、リーフバルブＬに無理な負荷がかかり、大きな応力が作用することになり、リーフバルブＬの各開口窓Ｗに対抗する部位の疲労が激しくなってリーフバルブＬの耐久性が低下する恐れがあった。

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、リーフバルブの耐久性を向上することが可能なバルブ構造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は、同一円上に設けられる複数のポートと各ポートの出口端に連通する複数の開口窓と該各開口窓の開口端外周を囲むシート部とを備えたバルブボディと、シート部に当接してバルブボディに積層されるリーフバルブとを備えたバルブ構造において、リーフバルブは、環状の本体部と、本体部の外周から放射状に延設され各開口窓を囲むシート部に離着座する弁部とを備えてなることを特徴とする。

本発明のバルブ構造によれば、リーフバルブにおける弁部はそれぞれ他の弁部と独立して撓むので、リーフバルブが円周方向にうねるように撓むことがなくなる。

すなわち、このバルブ構造にあっては、リーフバルブに大きな応力が作用することがなく、無理な負荷がかからないので、リーフバルブの耐久性が向上することになる。

また、リーフバルブの耐久性が向上するので、リーフバルブが長寿命となってバルブ構造が具現化されるバルブの信頼性が向上する。

以下、本発明のバルブ構造を図に基づいて説明する。図１は、一実施の形態におけるバルブ構造が具現化された緩衝器のピストン部の一部における縦断面図である。図２は、一実施の形態におけるバルブ構造が具現化されたピストン部の正面図である。図３は、一実施の形態におけるバルブ構造が具現化されたリーフバルブの正面図である。

一実施の形態におけるバルブ構造は、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、同一円上に設けられる複数のポート２と各ポート２の出口端に連通する複数の開口窓３と該各開口窓３の開口端外周を囲むシート部４とを備えたバルブボディたるピストン１と、シート部４に当接してバルブボディたるピストン１に積層されるリーフバルブ１０と備えて構成されている。

他方、このバルブ構造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ロッド５と、ロッド５の端部に設けられる上記ピストン１と、シリンダ４０内にピストン１で区画した上室４１と下室４２と、シリンダ４０の下端を封止する封止部材（図示せず）とを備えて構成され、シリンダ４０内には作動油が充填されている。

そして、上記バルブ構造は、シリンダ４０に対してピストン１が図１中下方向に移動するときに、下室４２内の圧力が上昇して下室４２から上室４１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する。

以下、バルブ構造について詳しく説明すると、バルブボディたるピストン１は、軸心部に緩衝器のロッド５が挿通される挿通孔１ａを備えた円板状に形成され、同一円上に設けられる複数のポート２と、各ポート２の出口端に連通する複数の開口窓３と、各開口窓３の外周側に形成され各開口窓３を囲むシート部４と、を備えて構成されている。

また、このピストン１には、図２に示すように、上記ポート２とは別に、緩衝器の上室４１から下室４２への作動油の移動を許容するポート５０が、上記ポート２が形成される位置を避ける位置に複数設けられており、シート部４の形状は、従来バルブ構造と同様に、略花形とされて、図示するところでは、該シート部４は、四つの開口窓３に対応して四つの花弁部４ａを備え、一つの花弁部４ａで一つの開口窓３を囲んでおり、また、シート部４は、ポート５０の入口端よりリーフバルブ１０側に突出させてある。

戻って、ピストン１の挿通孔１ａ内にはロッド５が挿通されて、ロッド５の先端部はピストン１の図１中上方側に突出させてある。なお、図示はしないが、ロッド５の先端部の外径は、図示しない下方側の外径より小径に設定され、下方側と先端部との外径が異なる部分に図示しない段部が形成されている。

そして、上記ロッド５の先端部にリーフバルブ１０、間座２５に挿入するとともに、間座２５の図１中上方からピストンナット３０をロッド５の先端に螺着することによって、ピストン１はロッド５の段部とで挟持されてロッド５に固定されている。

さらに、ピストン１に積層されるリーフバルブ１０は、軸心部へのロッド５の挿入を許容するために環状に形成される本体部１１と、本体部１１の外周から放射状に延設され各開口窓３を囲むシート部４に離着座する四つの弁部１２とを備えている。図示するところでは、弁部１２の形状は、具体的には、シート部４の花弁部４ａと略同様の形状をしており、これによって、リーフバルブ１０がシート部４に当接されてバルブボディたるピストン１に積層された際に、各開口窓３を閉塞して各ポート２を閉じることができるようになっている。なお、弁部１２、花弁部４ａ、開口窓３の数は、ポート２の数に対応する数とされればよい。

また、リーフバルブ１０の本体部１１の外径は、図３に示すように、間座２５の外径以下に設定されてなり、さらに、各弁部１２の基端部の円周方向巾ｈは徐々に拡幅されて本体部１１に連なるようになっており、さらに具体的には、弁部１２の基端部と本体部１１の外周との接合部位１３が円弧状となるようになっている。

したがって、リーフバルブ１０は、上記のような形状とされているので、ポート５０の入口端を閉塞することがないので、シート部４をポート５０の入口端と同じレベルとしてリーフバルブ側に突出させておかなくともよい。

以上のように、リーフバルブ１０の弁部１２で開口窓３を閉塞することによって、ポート２をも閉塞することができるようになっており、また、ポート２を介して下室４２から上室４１へ移動しようとする作動油からの圧力を受けて撓むことによって、シート部４から離座してポート２を開放することができるようになっている。

つづいて、バルブ構造の作用について説明すると、上述したように、ピストン１がシリンダ４０に対して図１中下方側に移動すると、下室４２内の圧力が高まり、下室４２内の作動油はポート２を通過して上室４１内に移動しようとする。

そして、作動油は、リーフバルブ１０の弁部１２を図１中上方に押し上げてシート部４から離座させ、シート部４とリーフバルブ１０との間にできる隙間を介して上室４１内へ流入するが、各弁部１２は、隣接する弁部１２と互いに干渉することなく間座２５を支点として撓むのみとなる。

したがって、リーフバルブ１０における弁部１２はそれぞれ他の弁部１２と独立して撓むので、従来のリーフバルブのように円周方向にうねるように撓むことがなくなる。

すなわち、このバルブ構造にあっては、リーフバルブ１０に大きな応力が作用することがなく、無理な負荷がかからないので、リーフバルブ１０の耐久性が向上することになる。

また、リーフバルブ１０の耐久性が向上するので、リーフバルブ１０が長寿命となってバルブ構造が具現化されるバルブの信頼性が向上する。

さらに、本体部１１の外径は、間座２５の外径以下に設定されてなるので、弁部１２が間座２５を支点として撓むのみで、本体部１１が弁部１２の撓みに影響されて撓むことや、本体部１１に無理な負荷がかかることも無く、リーフバルブ１０の耐久性および信頼性がより向上する。

また、さらに、弁部１２の基端部における円周方向巾ｈが本体部１１に向けて徐々に拡幅されているので、急激に形状が変化する部位がなく、これによっても、応力が集中して弁部１２に無理な負荷がかかることも防止され、リーフバルブ１０の耐久性および信頼性がより向上する。

そして、さらに、弁部１２の基端部と本体部１１の外周との接合部位１３が円弧状となるようになっているので、接合部位１３には形状が急激に変化する部位がないので、これによっても、該接合部位１３に応力が集中することも回避され、該接合部位１３に無理な負荷がかかることも防止され、リーフバルブ１０の耐久性および信頼性がより向上する。

以上でバルブ構造の一実施の形態についての説明を終えるが、本発明のバルブ構造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、およそ減衰力を発生する減衰力発生要素として機能する減衰バルブに適用することが可能なことは勿論である。

なお、本発明の範囲は図示されまたは説明された詳細そのものには限定されない。

一実施の形態におけるバルブ構造が具現化された緩衝器のピストン部の一部における縦断面図である。一実施の形態におけるバルブ構造が具現化されたピストン部の正面図である。一実施の形態におけるバルブ構造が具現化されたリーフバルブの正面図である。従来のバルブ構造のピストン部の正面図である。従来のバルブ構造のピストン部の縦断面図である。

符号の説明

１バルブボディたるピストン
１ａ挿通孔
２ポート
３開口窓
４シート部
４ａ花弁部
５ロッド
１０リーフバルブ
１１本体部
１２弁部
１３接合部位
２５間座
３０ピストンナット
４０シリンダ
４１上室
４２下室
５０ポート

Claims

同一円上に設けられる複数のポートと各ポートの出口端に連通する複数の開口窓と該各開口窓の開口端外周を囲むシート部とを備えたバルブボディと、シート部に当接してバルブボディに積層されるリーフバルブとを備えたバルブ構造において、リーフバルブは、環状の本体部と、本体部の外周から放射状に延設され各開口窓を囲むシート部に離着座する弁部とを備えてなることを特徴とするバルブ構造。
リーフバルブの内周側の移動を規制する環状の間座を備え、リーフバルブの本体部の外径は、間座の外径以下に設定されてなることを特徴とする請求項１に記載のバルブ構造。
弁部の基端部の円周方向巾は徐々に拡幅されて本体部に連なることを特徴とする請求項１または２に記載のバルブ構造。
弁部の基端部と本体部の外周との接合部位が円弧状とされてなる請求項３に記載のバルブ構造。