JP4955241B2

JP4955241B2 - 油圧緩衝器の減衰力発生バルブ構造

Info

Publication number: JP4955241B2
Application number: JP2005258722A
Authority: JP
Inventors: 晶久太田
Original assignee: KYB Corp
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 2005-09-07
Filing date: 2005-09-07
Publication date: 2012-06-20
Anticipated expiration: 2025-09-07
Also published as: EP1942289B1; WO2007029861A1; JP2007071290A; ES2361484T3; EP1942289A4; CA2621518A1; CN100549454C; CN101243267A; US20090026029A1; KR101040385B1; EP1942289A1; CA2621518C; KR20080017380A; DE602006021599D1

Description

本発明は、自動車等の車両のサスペンション装置に用いられる油圧緩衝器に関わり、詳しくは、そのピストン部に設けられるリーフバルブを使用した減衰力発生バルブ構造に関する。

自動車等の車両のサスペンション装置に用いられる油圧緩衝器は、走行中に路面から車体へ伝達される振動を適切に緩和して乗心地、操安性を向上させるために、そのピストン部又はベースバルブ部に減衰力発生用のバルブ構造を設けている。

その具体的構造としては、種々のものを例示することができるが、ピストン部に設けられる一般的な構造としては、例えば、特許文献１に示す油圧緩衝器のバルブ構造を例示することができる。

即ち、図５に示すように、ピストンロッド３１の差込部３２にリテーナ３３と、圧側及び伸側ポート３４、３５を備えたピストン体３６と、スペーサ３７とがそれらの中央に形成された取付孔を介して積層されると共に、上記スペーサ３７の下方からナット３８を螺合させ、上記した各部材を差込部３２の基端部３２ａとの間で固定している。

上記リテーナ３３とピストン体３６の背面との間には、上記圧側ポート３４を開閉可能に閉塞する圧縮弁ディスク３９がその中央に形成された取付孔を介してリテーナ３３の筒体３３ａの外周に上下動可能に配置されており、この圧縮弁ディスク３９の上面と、リテーナ３３の鍔部３３ｂとの間には上記圧縮弁ディスク３９を圧側ポート３４に付勢する圧縮ばね４０が設けられている。

又、上記ピストン体３６の内面とナット３８との間には、上記伸側ポート３５の開口端を開閉可能に閉塞しながら上記スペーサ３７に沿って上下動するブリードディスク４１、弁ディスク４２、スペーサディスク４３、支持ディスク４４とからなる伸側弁ディスク４５がその中央に形成された取付孔を介して上記スペーサ３７の外周に積層配置されると共に、上記伸側弁ディスク４５の下面とナット３８との間には上記伸側弁ディスク４５を伸側ポート３５側へ付勢する皿ばね４６がシム４７を介して設けられている。

このように構成された油圧緩衝器のバルブ構造においては、ピストンロッド３１の圧縮動作によって圧側ポート３４を通過した作動油は圧縮ばね４０の付勢力に抗して圧縮弁ディスク３９を上方へ移動させて圧側の減衰力を発生させる。

又、ピストンロッド３１の伸長動作によって伸側ポート３５を通過した作動油は伸側弁ディスク４５の外周側を撓ませた後、皿ばね４６の付勢力に抗して伸側弁ディスク４５を下方へ移動させて伸側の減衰力を発生させる。
特許第３６６０８５７号公報（図３）

上記のように構成された油圧緩衝器の減衰力発生バルブ構造においては、特に、問題がある訳ではないが、以下に示すような課題の発生が考えられる場合がある。

即ち、この減衰力発生バルブ構造を組み付けるには、先ず、上記差込部３２の先端が上方を向くようにピストンロッド３１を配置し、この差込部３２にリテーナ３３、圧縮ばね４０、圧縮弁ディスク３９、ピストン体３６及びスペーサ３７をそれらの取付孔を介して挿入する。

次いで、上記スペーサ３７の外周に伸側弁ディスク４５、皿ばね４６及びシム４７を配置し、差込部３２の先端にナット３８を螺合させることでピストン体３６とナット３８との相対位置を規定した状態でこのピストン体３６を差込部３２に固定するのが一般的である。

この場合、スペーサ３７の外周に伸側弁ディスク４５、皿ばね４６及びシム４７を配置する工程が必要となるが、上記差込部３２とスペーサ３７の先端との間にスペーサ３７の厚み分に相当する段部４８ができることで、上記各部材の挿入時にこれらがスペーサ３７に対して偏芯した状態で挿入されると、各部材の取付孔部分が上記段部４８に引っ掛かることが想定される。

従って、上記伸側弁ディスク４５、皿ばね４６及びシム４７のスペーサ３７への挿入作業を調芯した状態で慎重に行う必要があり、組付けに時間を要して組付性が悪いとい課題が発生する。

又、この減衰力発生バルブ構造では、上記差込部３２の外周にピストン体３６とナット３８との相対位置を規定する筒状のスペーサ３７を配置し、このスペーサ３７の外周に伸側弁ディスク４５、皿ばね４６及びシム４７を配置しているので、ピストン体３６に設けられる伸側或いは圧側ポート３５、３４の径をピストン体３６の径を変更することなく充分な大きさに設定すると、スペーサ３７の厚み分だけ、差込部３２の径が小さくなる。

このため、上記差込部３２内を中空にし、この中空部内にコントロールロッドを挿入して減衰力調整式の減衰力発生バルブ構造を設計しようとすると、強度上の理由で大径のコントロールロッドを挿入可能とする充分なスペースが確保できす、減衰力の調整幅を大きなものとすることができない。

従って、上記した減衰力発生バルブ構造は、設計上の自由度が少ないと言う課題が発生する。

そこで、本発明の目的は、組付性が向上するばかりでなく、設計上の自由度も大きくできる油圧緩衝器の減衰力発生バルブ構造を提供することである。

上記の目的を達成するため、本発明の手段は、ピストンロッドの小径差込部に対してその中央の取付孔を介して取り付けられた圧側及び伸側ポートを有するピストンと、この伸側ポートのうち、ピストンの内面側となる開口端を開閉可能に閉塞すると共に、その中央の取付孔を介して差込部に取り付けられることで、この差込部に沿って上下動可能にされた伸側減衰力発生バルブと、差込部の先端側に螺合されたナットと、このナットに支持されながら伸側減衰力発生バルブを伸側ポート側へ付勢する付勢部材とを備えた油圧緩衝器の減衰力発生バルブ構造であって、上記ナットには上端側先端が伸側減衰力発生バルブより外側となるピストンの内面側下端面に当接してナットとピストンとの上下方向の相対位置を規定する規定部材を設けたことを特徴とするものである。

本発明によれば、上端側先端が伸側減衰力発生バルブより外側となるピストンの内面側下端面に当接してナットとピストンとの上下方向の相対位置を規定する規定部材をナットに設けたので、ナットとピストンとの上下方向の相対位置を規定した状態でピストンがピストンロッドの差込部に対して固定され、また、このピストンロッドの差込部に直接、伸側減衰力発生バルブ及び付勢部材をその取付孔を介して取り付けることができる。

従って、上記各部材の差込部への取付作業がし易くて組付性に優れると共に、従来例で示したような差込部と伸側減衰力発生バルブ及び付勢部材との間に設けたスペーサを不要にできるので、このスペーサの存在により発生した段部を無くすいことができ、併せて、部品点数が減る分、組付時間を短縮して製造コストを削減することができる。

又、スペーサを不要とした分、ピストンロッドの差込部を充分な径に設定できるので、例えば、差込部内を中空にし、この中空部内にコントロールロッドを挿入して減衰力調整式の減衰力発生バルブ構造を設計する場合、大径のコントロールロッドを挿入可能とする充分なスペースを確保して減衰力の調整幅を大きなものとすることができるので、設計上の自由度を高めることができる。

以下に、本発明を自動車用のサスペンション装置に使用される単筒型油圧緩衝器のピストン部に設けられた減衰力発生バルブ構造に具体化した一実施の形態を図に基づいて説明する。

この減衰力発生バルブ構造は、ピストンロッド１の本体より小径な差込部２に圧側皿ばね３、間座４、圧側減衰力発生バルブ５、圧側及び伸側ポート６、７を備えたピストン８、伸側減衰力発生バルブ９、間座１０、伸側皿ばね１１、スペーサ部材１２をこれらの中央に形成された取付孔を介して順次積層すると共に、このスペーサ部材１２の下方となる差込部２の先端にナット１３を螺合させ、ナット１３に設けた本発明の規定部材としての筒体１４によってこのナット１３とピストン８との上下方向の相対位置を規定するようになっている。

以下、更に詳述すると、上記圧側減衰力発生バルブ５は、径の異なる複数枚のリーフバルブ５ａを積層することで構成されると共に、これら複数のリーフバルブ５ａ内にはピストン速度の微低速域における圧側減衰力を立ち上げるためのイニシャル荷重発生用のリング部材５ｂが薄肉状のプレート部材５ｃとともに配置されている。

そして、これら圧側減衰力発生バルブ５は、上記差込部２に沿って上下動可能に積層されると共に、上記圧側皿ばね３の付勢力によって圧側ポート６におけるピストン８の背面側となる開口端を開閉可能に閉塞している。

上記差込部２にはピストン８の取付孔における背面側端部８ｂと当接して位置決めを行う段差部２ａが設けられており、この段差部２ａによってピストン８のピストンロッド１方向への位置決めがなされるようになっている。

伸側減衰力発生バルブ９は、径の異なる複数枚のリーフバルブ９ａを積層することで構成されると共に、これら複数のリーフバルブ９ａ内にはピストン速度の微低速域における伸側減衰力を立ち上げるためのイニシャル荷重発生用のリング部材９ｂが薄肉状のプレート部材９ｃとともに配置されている。

そして、これら伸側減衰力発生バルブ９は、上記差込部２に沿って上下動可能に積層されると共に、上記伸側皿ばね１１の付勢力によって伸側ポート７におけるピストン８の内面側となる開口端を開閉可能に閉塞している。

ナット１３の外周には上端側先端を伸側減衰力発生バルブ９よりも外側となるピストン８の内面側下端面に当接する上記筒体１４が一体的に形成されており、このナット１３とピストン８との相対位置を規定するようになっている。

又、上記筒体１４の一部には内側と外側との間で作動油の流通を可能とする複数個の流通孔１４ａが形成されており、筒体１４の外側の作動油を圧側ポート６へ導いたり、伸側ポート７からの作動油を筒体１４の外側へ導いたりするようになっている。

このように構成された減衰力発生バルブ構造は、シリンダ１５内に摺動可能に収装されることで、ピストン８によってシリンダ１５内をロッド側油室Ｒと、ピストン側油室Ｐとに画成している。

従って、このシリンダ１５内でピストン８が上方へ移動する伸側行程においては、ピストン速度の微低速から低速域では、伸側ポート７を通過した作動油は伸側減衰力発生バルブ９の外周側を撓ませることで、所謂リニアな減衰力特性を発生させると共に、ピストン速度の高速域では、減衰力発生バルブ９自体が伸側皿ばね１１の付勢力に抗して上記差込部２に沿って下降し、所謂、ソフトな減衰力特性を発生させる。

又、このシリンダ１５内でピストン８が下方へ移動する圧側行程においては、ピストン速度の微低速から低速域では、圧側ポート６を通過した作動油は圧側減衰力発生バルブ５の外周側を撓ませることで、所謂リニアな減衰力特性を発生させると共に、ピストン速度の高速域では、圧側減衰力発生バルブ５自体が圧側皿ばね３の付勢力に抗して上記差込部２に沿って上昇し、所謂、ソフトな減衰力特性を発生させる。

このため、この減衰力発生バルブ構造によれば、操縦安定性を向上させた状態で、乗り心地も向上させることができる。

以上のように構成された減衰力発生バルブ構造を組み付けるには、図２に示すように、上記差込部２の先端が上方を向くようにピストンロッド１を配置する。

次いで、図３に示すように、差込部２に圧側皿ばね３、間座４、圧側減衰力発生バルブ５及びピストン８をこれらの中央に形成された取付孔を介して順次積層する。

この状態では、ピストン８の取付孔における背面側端部８ｂが差込部２の上記段差部２ａと当接するので、ピストン８のピストンロッド１方向への位置決めがなされる。

その後、伸側減衰力発生バルブ９、間座１０、伸側皿ばね１１及びスペーサ部材１２をこれらの中央に形成された取付孔を介して順次積層すると共に、差込部２の下方側先端にナット１３を螺合させてナット１３に設けた上記筒体１４の上端側先端をピストン８の内面側下端面に当接させることで、図１に示すように、ナット１３とピストン８との相対位置を規定した状態でピストン８が差込部２に対して固定される。

この構成によれば、従来例で示したスペーサを不要にできるので、このスペーサの存在により発生した段部を無くすことができる。

従って、上記伸側減衰力発生バルブ９、間座１０、伸側皿ばね１１及びスペーサ部材１２の差込部２への挿入作業時に、これらの取付孔部分が上記段部に引っ掛かることを確実に防止できるので、組付性を著しく向上させることができる。

又、スペーサを不要とした分、部品点数が減るので、組付時間を短縮して製造コストを削減できる。

更には、スペーサを不要とした分、ピストンロッド１の差込部２の径を大きく設定できるので、例えば、差込部２内を中空にし、この中空部内にコントロールロッドを挿入した減衰力調整式の減衰力発生バルブ構造を設計する場合、差込部の径にゆとりがある分、大径のコントロールロッドを挿入可能にできて減衰力の調整幅を大きなものとすることができ、ひいては、設計の自由度を高めることができる。

又、ピストンロッド１の差込部２にピストン８の取付孔における背面側端部８ｂと当接して位置決めを行う段差部２ａを設けることで、ピストン８のピストンロッド１方向への位置決めを行うようにしたので、ピストン８の背面側に差込部２に沿って上下動する圧側減衰力発生バルブ５を設けることが容易にできる。

尚、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、例えば、以下のように変更することも可能である。

１）本実施の形態では、伸側減衰力発生バルブ９とスペーサ部材１２との間に配置される付勢部材として伸側皿ばね１１を使用したが、これに限定されるものではなく、コイルスプリングを採用しても良い。

２）本実施の形態では、ピストンロッド１の差込部２にピストン８の取付孔における背面側端部８ｂと当接して位置決めを行う段差部２ａを設けることで、ピストン８のピストンロッド１方向への位置決めを行うようにしたが、これに限定されるものではなく、図４に示すように、上記差込部２にピストン８の取付孔における背面側端部８ｂと当接して位置決めを行うスナップリング、その他のストップリングからなるリング部材１６を嵌合させるようにしても良い。

こうすれば、差込部２に対する加工作業を上記段差部２ａを形成するのに比較して少なくできるので、製造コストを削減できる。

３）本実施の形態では、規定部材として複数個の流通孔１４ａが形成された筒体１４を用いたが、これに限定されるものではなく、ナット１３から複数本の腕部を延長させて規定部材とし、この腕部の先端がピストン８の内面に当接することでナット１３とピストン８との相対位置を規定するようにしても良い。

４）本実施の形態では、単筒型油圧緩衝器のピストン部に使用する減衰力発生バルブ構造に具体化したが、これに限定されるものではなく、複筒型油圧緩衝器のピストン部に使用する減衰力発生バルブ構造に具体化しても良い。

本発明の一実施の形態を示し、単筒型油圧緩衝器のピストンに使用する減衰力発生バルブ構造を示す要部断面図である。図１に示す減衰力発生バルブ構造の組付工程の際に、ピストンロッドの差込部の先端側を上方に向かって配置した状態を示す正面図である。図１に示す減衰力発生バルブ構造の組付工程の際に、ピストンロッドの差込部に圧側皿ばね、間座、圧側減衰力発生バルブ及びピストンをこれらの中央に形成された取付孔を介して順次積層した状態を示す要部断面図である。本発明の別例を示す減衰力発生バルブ構造の要部断面図である。本発明の従技術を示し、単筒型油圧緩衝器のピストンに使用する減衰力発生バルブ構造の中心線より右側部分を示す要部断面図である。

符号の説明

１ピストンロッド
２差込部
２ａ段差部
６圧側ポート
７伸側ポート
８ピストン
９伸側減衰力発生バルブ
１１伸側皿ばね（付勢部材）
１３ナット
１４筒体（規定部材）
１４ａ流通孔
１６リング部材

Claims

ピストンロッドの小径差込部に対してその中央の取付孔を介して取り付けられた圧側及び伸側ポートを有するピストンと、この伸側ポートのうち、ピストンの内面側となる開口端を開閉可能に閉塞すると共に、その中央の取付孔を介して差込部に取り付けられることで、この差込部に沿って上下動可能にされた伸側減衰力発生バルブと、差込部の先端側に螺合されたナットと、このナットに支持されながら伸側減衰力発生バルブを伸側ポート側へ付勢する付勢部材とを備えた油圧緩衝器の減衰力発生バルブ構造であって、上記ナットには上端側先端が伸側減衰力発生バルブより外側となるピストンの内面側下端面に当接してナットとピストンとの上下方向の相対位置を規定する規定部材を設けたことを特徴とする油圧緩衝器の減衰力発生バルブ構造。
規定部材は、ナットの外周から延設されて上端側先端が伸側減衰力発生バルブより外側となるピストンの内面に当接する筒体であって、その一部には作動油の流通を可能とする流通孔が形成されている請求項１に記載の油圧緩衝器の減衰力発生バルブ構造。
ピストンロッドの差込部にはピストンの取付孔における背面側端部と当接して位置決めされる段差部が設けられている請求項１又は２に記載の油圧緩衝器の減衰力発生バルブ構造。
ピストンロッドの差込部にはピストンの取付孔における背面側端部と当接して位置決めされるリング部材が嵌合されている請求項１又は２に記載の油圧緩衝器の減衰力発生バルブ構造。
付勢部材は皿ばね又はコイルスプリングである請求項１、２、３又は４に記載の油圧緩衝器の減衰力発生バルブ構造。