JP4726074B2 - 減衰力調整バルブ構造 - Google Patents

Description

この発明は、減衰力調整バルブ構造に関し、特に、油圧緩衝器にあって主たる減衰力を発生するメインバルブを迂回するバイパス路に配設されて油圧緩衝器の伸縮作動時における発生減衰力を高低調整し得るとする減衰力調整バルブ構造の改良に関する。

たとえば、車両に装備されて路面振動を吸収するなどで車両における乗り心地を改善する油圧緩衝器にあっては、その伸縮作動時にシリンダ内のピストン部やベースバルブ部などの減衰力発生部に配設のメインバルブで主たる減衰力を発生するとしている。

一方、このような油圧緩衝器にあって、主たる減衰力を発生するメインバルブを迂回するバイパス路に調整バルブを有していて、この調整バルブの作動でバイパス路における作動油の流量の多少を調整し、油圧緩衝器の伸縮作動時におけるメインバルブによる発生減衰力を高低調整し得るとする減衰力調整バルブ構造の提案が従来から種々ある。

その中で、たとえば、特許文献１には、油圧緩衝器にあって、シリンダ内に収装のピストン部におけるメインバルブを迂回するバイパス路にニードル弁体からなる調整バルブを有していて、この調整バルブたるニードル弁体がプッシュロッドからの入力によって前進すると共にプッシュロッドを押し戻す附勢バネのバネ力によって後退するとする提案が開示されている。

それゆえ、この特許文献１に開示の提案によれば、バイパス路における調整バルブたるニードル弁体の進退でバイパス路における作動油の流量の多少が調整されることになり、したがって、メインバルブを通過する作動油の流量の多少が調整され、油圧緩衝器が発生する減衰力の高低調整を可能にすることになる。
特開２００３‐３１４６０７公報（明細書中の段落０００１〜同０００４,図４）

しかしながら、上記した特許文献１に開示の提案にあっては、原理的に見て格別の不具合がある訳ではないが、その作動に些かの不具合があると指摘される可能性がある。

すなわち、特許文献１に開示の減衰力調整バルブ構造にあって、調整バルブたるニードル弁体は、ハウジング内に収装された状態で背面にプッシュロッドを当接させると共に附勢バネを当接させる大径のスプール状に形成の後端部を有するが、この後端部に一体に連設されて附勢バネの軸芯部を挿通する小径のロッド状に形成の先端部を有していて、この先端部に連設のニードル状に形成の尖端部がバイパス路に臨在される、すなわち、バイパス路を形成する流路中に臨在されるとしている。

それゆえ、このニードル弁体にあっては、その進退時に尖端部がバイパス路を形成する流路に対していわゆる出没されることになり、そこを通過する作動油の流量を多少を調整し得ることになる。

このとき、尖端部を連設させる先端部は、言わば大径に形成される後端部に比較して小径に形成されながら後端部の軸芯部にいわゆる片持ち状態に連設されてなるとしており、後端部がハウジング内で安定して摺動するとしても、先端部は言わば何処にも動きが規制されておらず、それゆえ、この先端部に連設される尖端部は、作動油の通過に伴って流路中で揺動することがあり、したがって、このニードル弁体からなる調整バルブにおける作動油の流量調整が安定されなくなる危惧がある。

この発明は、上記した事情を鑑みて創案されたものであって、その目的とするところは、油圧緩衝器にあって、メインバルブを迂回するバイパス路に配設されてバイパス路における作動油の流量の多少を調整するニードル弁体からなる調整バルブの作動を安定させて、メインバルブで発生される減衰力の安定した高低調整を可能にし得るようにして、その油圧緩衝器の汎用性の向上を期待するのに最適となる減衰力調整バルブ構造を提供することである。

上記した目的を達成するために、本発明の手段は、油圧緩衝器における減衰力発生部に配設したメインバルブを迂回するバイパス路に配設されて進退時にバイパス路を通過する作動油の油量の多少を調整する調整バルブを有し、当該調整バルブが一側にプッシュロッドを当接させると共に他側に上記プッシュロッドと対向する附勢バネを当接させる円板部と、この円板部に連設されて上記附勢バネの軸芯部を挿通するロッド部と、このロッド部に連設されて上記バイパス路を形成する流路に臨在されるニードル状の弁体とを備え、上記調整バルブを上記ハウジング内にあって上記プッシュロッドの移動方向に摺動自在に収装させている減衰力調整バルブ構造において、上記円板部と同径に形成され且つ当該円板部との間で上記附勢バネを挟持するガイド部材と、このガイド部材に保持されたシール体とを上記ハウジング内に収装させ、上記ガイド部材と上記シール体との各軸芯部に上記ロッド体を貫通させてなることを特徴とするものである。

それゆえ、この発明にあっては、調整バルブにおける大径の円板部からなる後端部がハウジング内に摺動可能に収装されるから、この円板部のいわゆる揺動が阻止される。

このとき、後端部が円板状に形成されるから、これが外径を同じくするスプール状に形成される場合に比較して、ハウジングに対する摺動抵抗を小さくすることが可能になり、この調整バルブにおける作動性を向上し得ることになる。

一方、調整バルブにおける小径のロッド部からなる先端部は、円板部に連設されながら外径を円板部と同径にしてハウジング内に収装されるガイド部材の軸芯部を貫通するから、このロッド部における揺動が阻止されることになる。

その結果、このロッド部に連設される弁体における揺動が阻止され、したがって、この弁体が安定した状態でバイパス路に対して出没し得ることになり、バイパス路を通過する作動油における油量の多少の調整が安定されることになる

以下に、図示した実施形態に基づいて、この発明を説明するが、この発明による減衰力調整バルブ構造は、詳しくは図示しないが、たとえば、車両に装備されて路面振動を吸収するなどで車両における乗り心地を改善する複筒型の油圧緩衝器に具現化されるとしている。

そして、油圧緩衝器は、図１に示すように、シリンダ１内に摺動可能に収装されるピストン部２を有していて、このピストン部２がシリンダ１内を摺動するときに、すなわち、この油圧緩衝器の伸縮作動時にこのピストン部２が主たる伸側の減衰力を発生する減衰力発生部になるとしている。
即ち、図１に本発明の一つの実施の形態が示されている。
この油圧緩衝器は、シリンダ１内にピストン体２１を介してピストンロッド３が出没自在に挿入され、上記ピストン体２１は上記シリンダ１内にロッド側室Ｒ１とピストン側室Ｒ２とを画成し、上記ピストン体２１には上記ロッド側室Ｒ１とピストン側室Ｒ２と連通する伸側ポート２１ａと圧側ポート２１ｂとが形成され、上記伸側ポート２１ａと圧側ポート２１の出口端にバルブ４、５をそれぞれ開閉自在に設け、上記ピストンロッド３内に上記バルブ４、５を迂回するバイパス路を形成し、このバイパス路内の作動油の油量を調整するに調整バルブ１０を上記ピストンロッド３内に摺動自在に挿入したものである。
そして、この調整バルブ１０が一側にプッシュロッド１１を当接し他側に上記プッシュロッド１１と対向する附勢バネ１２を当接する大径の円板部１０ａたる後端部１０ａと、この円板部１０ａに連設したロッド部１０ｂたる先端部１０ｂと、このロッド部１０ｂに連設したニードル状の弁体１０ｃたる尖端部１０ｃとで構成されている。
本発明では、上記円板部１０ａと同径に形成され且つ当該円板部１０ａとの間で上記附勢バネ１２を挟持するガイド部材１４と、このガイド部材１４に保持されたシール体１４ｂとを上記ピストンロッド３内に収装させ、上記ガイド部材１４と上記シール体１４ｂとの各軸芯部に上記ロッド体１０ｂを貫通させている。

ちなみに、この油圧緩衝器にあっては、図示しないが、シリンダ１の下端内部にベースバルブ部を有していて、このベースバルブ部で圧側の減衰力が発生されるとしている。

ところで、ピストン部２は、図示するところでは、シリンダ１内に出没可能に挿通されるピストンロッド３の図１中で下端部となる先端部に連設される先端部部材３１に保持されてなるとしている。

そして、このピストン部２は、シリンダ１内にロッド側油室Ｒ１とピストン側油室Ｒ２を画成するピストン体２１を有していて、このピストン体２１は、ロッド側油室Ｒ１とピストン側油室Ｒ２の連通を許容する伸側ポート２１ａおよび圧側ポート２１ｂを有しており、伸側ポート２１ａの下流側端にメインバルブたる伸側減衰バルブ４が配設され、圧側ポート２１ｂの下流側端に吸い込みバルブ５が配設されるとしている。

なお、この油圧緩衝器にあっては、図示しないが、シリンダ１の外側に外筒を有していて、この外筒とシリンダ１との間をリザーバ室に設定して、このリザーバ室がシリンダ１内のピストン側油室Ｒ２に前記したベースバルブ部を介して連通するとしている。

それゆえ、図示する油圧緩衝器にあっては、シリンダ１内でピストン部２が上昇することになる伸長作動時には、ロッド側油室Ｒ１の作動油がメインバルブたる伸側減衰バルブ４を介してピストン側油室Ｒ２に流出することになり、このとき、伸側減衰バルブ４の作動で所定の大きさの伸側減衰力が発生されることになる。

そして、図示する油圧緩衝器にあって、シリンダ１内でピストン部２が下降する収縮作動時には、ピストン側油室Ｒ２の作動油が吸い込みバルブ５を介してロッド側油室Ｒ１に流入することになり、ロッド側油室Ｒ１におけるバキューム現象の発現が阻止されることになる。

なお、油圧緩衝器の伸長作動時にピストン側油室Ｒ２で不足することになる退出ロッド体積分に相当する量の作動油は、前記したベースバルブ部を介してリザーバ室から補充される。

また、油圧緩衝器の収縮作動時にピストン側油室Ｒ２で余剰となる侵入ロッド体積分に相当する量の作動油は、同じくベースバルブ部を介してリザーバ室に流出される。

以上のように形成された油圧緩衝器にあって、図示するところでは、減衰力発生部たるピストン部２に配設のメインバルブたる伸側減衰バルブ４を迂回するバイパス路が形成されてなると共に、このバイパス路には、その進退時にバイパス路を通過する作動油の油量の多少を調整する調整バルブ１０が配設されてなるとしている。

すなわち、まず、バイパス路は、前記したピストンロッド３の先端部に連設される先端部部材３１に開穿されてなるとするもので、シリンダ１内のロッド側油室Ｒ１とピストン側油室Ｒ２の直接の連通を許容するとしている。

このように、バイパス路を開穿する先端部部材３１がピストンロッド３の先端部に連設されるとすることで、ピストンロッド３の先端部をハウジングにする調整バルブ１０とこれに関連する部品の配置作業が容易になり、この油圧緩衝器におけるいわゆる組立作業の迅速化を図れる利点がある。

そして、図示するところでは、この先端部部材３１にピストン体２１を始めとして伸側減衰バルブ４や吸い込みバルブ５およびこれに関連する種々の部品が介装されるとしていわゆる針山の機能を果すとしており、このことからも、先端部部材３１をピストンロッド３の先端部に連設することで、この油圧緩衝器における組立作業の迅速化を図れることになる。

このように形成された先端部部材３１に開穿されるバイパス路は、この先端部部材３１を径方向に貫通してシリンダ１内のロッド側油室Ｒ１に連通する横孔３１ａと、この横孔３１ａに連通しながら下端側部の軸芯部を貫通してシリンダ１内のピストン側油室Ｒ２に連通する縦孔３１bとからなるとしており、この縦孔３１ｂ内に調整バルブ１０における後述する尖端部１０ｃが臨在されるとしている。

つぎに、調整バルブ１０は、図１中で上面となる背面にプッシュロッド１１を当接させながら図１中で下面となる正面に附勢バネ１２を当接させる大径の後端部１０ａを有すると共に、この後端部１０ａに一体に連設されて附勢バネ１２の軸芯部を挿通する小径のロッド状に形成の先端部１０ｂを有してなり、かつ、この先端部１０ｂに一体に連設されてバイパス路に臨在されるニードル状に形成の尖端部１０ｃを有してなるとしている。

そして、この調整バルブ１０を内装させるハウジングの図中で下端となる開口は、他部たる先端部部材３１の前記した横孔３１ａを開穿させるいわゆる肉厚部で閉塞される状態におかれて、この調整バルブ１０および後述するガイド部材１４が所定位置から抜け出ないように配慮されている。

一方、この調整バルブ１０にあって、後端部１０ａは、ハウジング内にあって大径の円板状に、すなわち、後述する先端部１０ｂが小径のロッド状に形成されることに比較して大径となる円板状に形成されながらプッシュロッド１１の移動方向に摺動可能に収装されてなるとしている。

それゆえ、この調整バルブ１０における後端部１０ａにあっては、これがハウジング内に摺動可能に収装されるとき、このハウジング内にあって、いわゆる揺動が阻止されることになる。

そして、この後端部１０ａが、図示するように、円板状に形成されることで、後述するようにガイド部材１４がハウジング内に収装されるとしても附勢バネ１２における絶対長さをいたずらに減殺しないようにすることが可能になる点でも有利となる。

つぎに、調整バルブ１０にあって、先端部１０ｂは、前記したように、比較すれば、後端部１０ａより小径となるロッド状に形成されていて、言わば後述する尖端部１０ｃを後端部１０ａに直接連設させることによる不具合の招来を回避すると共に、この先端部１０ｂ周りでのいわゆる作動油の漏れを効果的に阻止し得るようにしている。

すなわち、この調整バルブ１０にあって、実際にバイパス路における作動油の流量の多少を調整するのは尖端部１０ｃであって、その意味では、この尖端部１０ｃが後端部１０ａに直接連設されてなるとしても問題ないことになる。

しかしながら、この種の尖端部１０ｃが機能するところを勘案すると、尖端部１０ｃをいわゆる揺れ難くするのが当然であって、そのためには、後端部１０ａと尖端部１０ｃとの間にいわゆる中間部を設けて、後端部１０ａとシール体１４ｂの二点で支持するのが良いことになる。

一方、この発明にあっては、バイパス路中に尖端部１０ｃが臨在されるとするから、この尖端部１０ｃを連設させる先端部１０ｂ周りで作動油が漏れることを阻止するのは当然となり、したがって、後述するガイド部材１４にシール体１４ｂを設けるとしていることからも、このシール体１４ｂにおけるシール機能の正常な機能の発揮を可能にするように先端部１０ｂがロッド状に形成されるのが肝要になる。

そして、この調整バルブ１０にあって、先端部１０ｂは、外径を後端部１０ａと同径にしながらハウジング内に収装されて後端部１０ａとの間で附勢バネ１２を挟持するガイド部材１４の軸芯部を貫通するとしている。

このように、先端部１０ｂがガイド部材１４に装着したシール１４ｂで保持されることで、この先端部１０ｂがハウジング内で揺動し得なくなり、その分、この先端部１０ｂに連設される尖端部１０ｃがバイパス路を形成する流路に対して安定した状態で出没し得ることになり、バイパス路を通過する作動油における油量の多少の調整が安定されることになる。

ところで、この図１に示す実施形態のガイド部材１４は、外径を後端部１０ａと同径にする円筒状に形成されてハウジング内に収装される本体部１４ａを有してなると共に、この本体部１４ａの内周側にシール体１４ｂを配設させてなるとしている。

それに対して、図２に示す実施形態のガイド部材１４は、本体部１４ａおよびシール体１４ｂを有してなることは、図１に示すところと同様であるが、本体部１４ａにおける下端側部、すなわち、調整バルブ１０における尖端部１０ｃ側の端部の外周にフランジ部１４ｃを有し、このフランジ部１４ｃがハウジングの端面とこのハウジングの端面が対向する他部、すなわち、先端部部材３１との間に挟持されてなるとしている。

それゆえ、この図２に示す実施形態による場合には、本体部１４ａがいわゆる固定状態に維持されるから、バイパス路側からに油圧作用があってもこのガイド部材１４が移動することがなく、したがって、附勢バネ１２のバネ力を低く設定することが可能になり、その結果、プッシュロッド１１を介しての外力を小さくすることが可能になる。

一方、図３に示す実施形態のガイド部材１４は、ハウジング内に収装されながら附勢バネ１２を当接させるリング体１４ｄと、同じくハウジング内に収装されながらリング体１４ｄに直列に当接されるシール体１４ｂと、同じくハウジング内に収装されながらシール体１４ｂに直列に当接されるサブリング体１４ｅとを有してなるとしている。

それゆえ、この図３に示す実施形態による場合には、調整バルブ１０にガイド部材１４を組み付ける作業、特に、シール体１４ｂを所定位置に配設する作業が容易になる利点がある。

そして、図４に示す実施形態のガイド部材１４は、基本的には、前記した図２に示す実施形態と同様に形成されてなるとするもので、それゆえ、本体部１４ａおよびシール体１４ｂさらにはフランジ部１４ｃを有するのはもちろんだが、シール体１４ｂが他部たる尖端部部材３１側に露呈するとしているので、このシール体１４ｂおよびフランジ部１４ｃに当接されるように環座１４ｆが当接されるとしている。

それゆえ、この図４に示す実施形態にあっては、環座１４ｆがフランジ部１４ｃと共にハウジングの端面とこのハウジングの端面が対向する他部たる先端部部材３１との間に挟持されることで、シール体１４ｂの所定位置からの抜け出しを阻止し得ると共に、ガイド部材１４のいわゆる移動が阻止され、さらには、図２に示す実施形態の場合に比較して、図３に示す実施形態の場合と同様に、調整バルブ１０にガイド部材１４を組み付ける作業、特に、シール体１４ｂを所定位置に配設する作業が容易になる。

前記したところは、この発明による減衰力調整バルブ構造が油圧緩衝器におけるシリンダ１内に収装のピストン部２に具現化されてなるとしたが、この減衰力調整バルブ構造の機能からすれば、これがシリンダ１内のベースバルブ部に具現化されてなるとしても良く、さらには、減衰力発生部がシリンダ１外のバルブハウジング内などに設けられる場合にもこの発明による減衰力調整バルブ構造が具現化されるとしても良い。

また、前記したところでは、油圧緩衝器は、車両に装備されて路面振動を吸収するなどで車両における乗り心地を改善するものであるとして、すなわち、車両が四輪車両であるか二輪車であるかを特定していないが、この発明が意図するところからすれば、油圧緩衝器が二輪車の前輪側に架装されるフロントフォークとされるとしても良いことはもちろんである。

そして、油圧緩衝器がフロントフォークとされるときには、シリンダ１は、図示しないが、車輪側チューブの軸芯部に立設され、ピストンロッド３は、車体側チューブの軸芯部に垂設されることになり、シリンダ１内のピストン側油室Ｒ２は、同じく図示しないが、シリンダ１と車体側チューブとの間に画成されるリザーバ室に連通されることになり、このとき、シリンダ１の下端内部にベースバルブ部を有していて、このベースバルブ部で圧側減衰力の発生を可能にするとしても良いことはもちろんである。

この発明による減衰力調整バルブ構造をフロントフォークにおけるピストン部に具現化した部分縦断面図である。 この発明による減衰力調整バルブ構造を構成する調整バルブにおける他の実施形態を示す拡大部分縦断面図である。 同じく他の実施形態を図３と同様に示す図である。 従来の減衰力調整バルブ構造を図１と同様に示す図である。

符号の説明

１ シリンダ
２ 減衰力発生部たるピストン部
３ ピストンロッド
４ メインバルブたる伸側減衰バルブ
１０ 調整バルブ
１０ａ 基端部
１０ｂ 先端部
１０ｃ 尖端部
１１ プッシュロッド
１２ 附勢バネ
１４ ガイド部材
１４ａ 本体部
１４ｂ シール体
１４ｃ フランジ部
１４ｄ リング体
１４ｅ サブリング体
１４ｆ 環座
２１ａ 伸側ポート
２１ｂ 圧側ポート
Ｒ１ ロッド側油室
Ｒ２ ピストン側油室

Claims (8)

1. 油圧緩衝器における減衰力発生部に配設したメインバルブを迂回するバイパス路に配設されて進退時にバイパス路を通過する作動油の油量の多少を調整する調整バルブを有し、当該調整バルブが一側にプッシュロッドを当接させると共に他側に上記プッシュロッドと対向する附勢バネを当接させる円板部と、この円板部に連設されて上記附勢バネの軸芯部を挿通するロッド部と、このロッド部に連設されて上記バイパス路を形成する流路に臨在されるニードル状の弁体とを備え、上記調整バルブをハウジング内にあって上記プッシュロッドの移動方向に摺動自在に収装させている減衰力調整バルブ構造において、上記円板部と同径に形成され且つ当該円板部との間で上記附勢バネを挟持するガイド部材と、このガイド部材に保持されたシール体とを上記ハウジング内に収装させ、上記ガイド部材と上記シール体との各軸芯部に上記ロッド体を貫通させてなることを特徴とする減衰力調整バルブ構造。
2. 減衰力発生部がシリンダ内に摺動可能に収装されてシリンダ内にロッド側油室とピストン側油室を画成すると共に伸側ポートおよび圧側ポートを介してロッド側油室とピストン側油室との連通を許容するピストン部とされると共に、メインバルブが上記の伸側ポートの下流側端に配設される伸側減衰バルブとされてなる請求項１に記載の減衰力調整バルブ構造。
3. バイパス路がシリンダ内に摺動可能に収装されてシリンダ内にロッド側油室とピストン側油室を画成するピストン部を連設させるピストンロッドにおける先端部を形成する先端部部材に形成されて上記のロッド側油室とピストン側油室の連通を許容してなる請求項２に記載の減衰力調整バルブ構造。
4. ガイド部材が円筒状に形成されてハウジング内に収装される本体部の内周側にシール体を配設させてなる請求項１に記載の減衰力調整バルブ構造。
5. ガイド部材がハウジング内に収装されながら附勢バネを当接させるリング体と、同じくハウジング内に収装されながらリング体に直列に当接されるシール体と、同じくハウジング内に収装されながらシール体に直列に当接されるサブリング体とを有してなる請求項１に記載の減衰力調整バルブ構造。
6. ガイド部材が円筒状に形成されてハウジング内に収装される本体部の内周側にシール体を配設させると共に、本体部における尖端部側の端部の外周にフランジ部を有し、このフランジ部がハウジングの端面とこのハウジングの端面が対向する他部との間に挟持されてなる請求項１に記載の減衰力調整バルブ構造。
7. フランジ部とハウジングの端面が対向する他部との間に環座が挟持されてなり、この環座の内周側にシール体が当接されてなる請求項６に記載の減衰力調整バルブ構造。
8. シリンダ内にピストン体を介してピストンロッドが出没自在に挿入され、上記ピストン体は上記シリンダ内にロッド側室とピストン側室とを画成し、上記ピストン体には上記ロッド側室とピストン側室と連通する伸側ポートと圧側ポートとが形成され、上記伸側ポートと圧側ポートの出口端にバルブをそれぞれ開閉自在に設け、上記ピストンロッド内に上記バルブを迂回するバイパス路を形成し、このバイパス路内の作動油の油量を調整するに調整バルブを上記ピストンロッド内に摺動自在に挿入し、当該調整バルブが一側にプッシュロッドを当接し他側に上記プッシュロッドと対向する附勢バネを当接する大径の円板部と、この円板部に連設したロッド部と、このロッド部に連設したニードル状の弁体とで構成されている減衰力調整バルブ構造において、上記円板部と同径に形成され且つ当該円板部との間で上記附勢バネを挟持するガイド部材と、このガイド部材に保持されたシール体とを上記ピストンロッド内に収装させ、上記ガイド部材と上記シール体との各軸芯部に上記ロッド体を貫通させてなることを特徴とする減衰力調整バルブ構造。
   

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