JP4987283B2

JP4987283B2 - 緩衝器のバルブ構造および緩衝器

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Publication number: JP4987283B2
Application number: JP2005324312A
Authority: JP
Inventors: 晶久太田; 建吉金
Original assignee: KYB Corp
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 2005-11-09
Filing date: 2005-11-09
Publication date: 2012-07-25
Anticipated expiration: 2025-11-09
Also published as: ES2351039T3; EP1947363B1; EP1947363A1; KR20080045759A; US8042661B2; CA2630100A1; WO2007055402A1; CA2630100C; CN101305204A; KR100938965B1; CN101305204B; EP1947363A4; JP2007132389A; US20090107782A1; DE602006017870D1

Description

本発明は、緩衝器のバルブ構造および緩衝器の改良に関する。

従来、この種緩衝器のバルブ構造にあっては、たとえば、車両用の緩衝器のピストン部等に具現化され、ピストン部に設けたポートの出口端に環状のリーフバルブを積層し、このリーフバルブでポートを開閉するものが知られている。

そして、特に、リーフバルブの内周を固定支持し外周側を撓ませることによりポートをリーフバルブで開閉する上記緩衝器のバルブ構造では、ピストン速度が中高速領域における減衰力が大きくなりすぎ車両における乗り心地を損なう場合があり、これを解消するため、図９に示すように、リーフバルブＬの内周側を固定的に支持せずに、リーフバルブＬの内周をピストンロッドＲもしくはピストンＰをピストンロッドＲに固定する筒状のピストンナットＮの外周に摺接させ、スプリングＳでメインバルブＭを介してリーフバルブＬの背面を附勢した緩衝器のバルブ構造が提案されるに至っており、図示したところでは、緩衝器の伸側減衰バルブに具現化されている（たとえば、特許文献１参照）。

このバルブ構造を適用した緩衝器にあっては、図示するところではピストンＰが上方へ移動する際のピストン速度が低速領域にあるときにはリーフバルブＬの外周側がリーフバルブＬに積層したメインバルブＭの当接部位を支点として撓むので、図１０に示すように、内周が固定的に支持されるバルブ構造と略同様の減衰特性を発揮し、ピストン速度が中高速領域に達すると、ポートＰｏを通過する作動油の圧力がリーフバルブＬに作用し、スプリングＳの附勢力に抗してリーフバルブＬがメインバルブＭとともにピストンＰから軸方向にリフトして後退するので、内周が固定的に支持される緩衝器のバルブ構造に比較して流路面積が大きくなり、減衰力が過大となること抑制して、車両における乗り心地を向上することができる。
特開２００４−１９０７１６号公報（図１）

しかしながら、上述のような提案のバルブ構造およびこれを適用した緩衝器にあっては、車両における乗り心地を向上できる点で有用な技術ではあるが、以下の不具合があると指摘される可能性がある。

というのは、たとえば、上記ピストン速度すなわち緩衝器の伸縮速度が高速領域に達すると、従来の緩衝器のバルブ構造では、伸縮速度に応じてリーフバルブＬがピストンＰから軸方向に後退してリフトするのみで、減衰係数は大きくならない。

したがって、ピストン速度が高速領域に達する場合の減衰力が不足気味となり、振動抑制が充分に行われず、車両における乗り心地を悪化させてしまうことになる。

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、緩衝器の伸縮速度が高速領域に達する場合にあっても車両における乗り心地を向上することができる緩衝器のバルブ構造および緩衝器を提供することである。

上記した目的を解決するために、本発明における一つの課題解決手段は、ポートが形成されたバルブディスクと、ポートの出口に設けられて当該出口を開閉する弁体と、ポートを閉塞する方向に弁体を附勢する附勢手段と、ポートより下流側に設けられた流路とを備え、緩衝器の伸縮速度が所定の速度以上になると上記流路の流路面積を小さくする緩衝器のバルブ構造において、上記流路は、上記バルブディスクと、通孔を備えるとともに上記バルブディスクに対向して設けられた隔壁体との間で形成され、緩衝器の伸縮速度が所定の速度以上になると上記弁体あるいは上記隔壁体の一方に当接して上記流路の流路面積を減じる堰部が上記弁体あるいは上記隔壁体の他方の外周側に設けられていることを特徴とするものである。
同じく、他の手段は、ポートが形成されたバルブディスクと、ポートの出口に設けられて当該出口を開閉する弁体と、ポートを閉塞する方向に弁体を附勢する附勢手段と、ポートより下流側に設けられた流路とを備え、緩衝器の伸縮速度が所定の速度以上になると上記流路の流路面積を小さくする緩衝器のバルブ構造において、上記流路は、上記バルブディスクと、通孔を備え上記バルブディスクに対向して設けられた隔壁体との間で形成され、緩衝器の伸縮速度が所定の速度以上になると上記弁体あるいは上記隔壁体の一方に当接する環状の堰部が上記弁体あるいは上記隔壁体の他方の外周側に設けられ、上記弁体には上記ポートの開放時に開放される切欠が設けられていることを特徴とするものである。

更に他の課題解決手段は、シリンダと、シリンダ内に摺動自在に挿入されて当該シリンダ内に２つの圧力室を隔成するピストンと、ピストンを介してシリンダ内に移動自在に挿入されるピストンロッドと、ピストンに設けられた上記２つの圧力室を連通するポートと、ポートの出口に設けられて当該出口を開閉する弁体と、ポートを閉塞する方向に弁体を附勢する附勢手段と、ポートより下流側に設けられた流路と備え、伸縮速度が所定の速度以上になると上記流路の流路面積を小さくする緩衝器において、上記流路は、上記ピストンと、通孔を備えるとともに上記ピストンに対向して設けられた隔壁体との間で形成され、伸縮速度が所定の速度以上になると上記弁体あるいは上記隔壁体の一方に当接して上記流路の流路面積を減じる堰部が上記弁体あるいは上記隔壁体の他方の外周側に設けられていることを特徴とするものである。
更に別の課題解決手段は、シリンダと、シリンダ内に摺動自在に挿入されシリンダ内に２つの圧力室を隔成するピストンと、ピストンを介してシリンダ内に移動自在に挿入されるピストンロッドと、ピストンに設けられた上記２つの圧力室を連通するポートと、ポートの出口に設けられて当該出口を開閉する弁体と、ポートを閉塞する方向に弁体を附勢する附勢手段と、ポートより下流側に設けられた流路とを備え、伸縮速度が所定の速度以上になると上記流路の流路面積を小さくする緩衝器において、上記流路は、上記バルブディスクと、通孔を備え上記バルブディスクに対向して設けられた隔壁体との間で形成され、伸縮速度が所定の速度以上になると上記弁体あるいは上記隔壁体の一方に当接する環状の堰部が上記弁体あるいは上記隔壁体の他方の外周側に設けられ、上記弁体に上記ポートの開放時に開放される切欠が設けられていることを特徴とするものである。

本発明の緩衝器のバルブ構造および緩衝器によれば、緩衝器の伸縮速度が所定速度以上となる高速領域に達すると、流路の流路面積が小さくなり、中速領域にある場合よりも減衰係数を大きくすることができ、緩衝器の伸縮速度が高速領域に達する場合にあっても減衰力が不足することがなく、振動抑制が充分に行われ、車両における乗り心地を向上することができる。

さらに、緩衝器が最伸縮するような振幅が大きく、かつ、緩衝器の伸縮速度が高速領域に達するような状況下にあっては、減衰係数を大きくして緩衝器の発生減衰力を大きくすることができるので、緩衝器の伸縮速度を速やかに低減することができ、最伸縮時の衝撃を緩和することができる。

また、特に、バルブ構造が圧側バルブに具現化される場合には、上記したように、減衰力を高くすることで緩衝器が最収縮するときの衝撃を緩和することができるので、緩衝器の最収縮時の衝撃を緩和するバンプストッパラバーの負担を軽減し、該バンプストッパラバーを長寿命とすることが可能である。

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、緩衝器の伸縮速度が低速領域にある場合における緩衝器のピストン部の一部における縦断面図である。図３は、緩衝器の伸縮速度が所定速度以上となる場合における緩衝器のピストン部の一部における縦断面図である。図４は、一実施の形態の緩衝器のバルブ構造が具現化した緩衝器における減衰特性を示す図である。図５は、緩衝器の伸縮速度が中速領域にある場合における緩衝器のピストン部の一部における縦断面図である。図６は、他の実施の形態における緩衝器の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７は、他の実施の形態のバルブ構造における堰部の正面図である。図８は、他の実施の形態の一変形例におけるバルブ構造の堰部の縦断面図である。

一実施の形態における緩衝器のバルブ構造は、図１に示すように、緩衝器のピストン部の圧側減衰バルブとして具現化されており、ポート２が形成されるバルブディスクたるピストン１と、ポート２の出口を開閉自在な弁体たるリーフバルブ１０と、ポート２を閉塞する方向にリーフバルブ１０を附勢する附勢手段たる皿バネ１５と、ポート２の下流側に形成される流路１７と、緩衝器の伸縮速度が所定の速度以上になると上記流路１７の流路面積を小さくするようになっている。

他方、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ピストンロッド５と、ピストンロッド５の端部に設けた上記ピストン１と、シリンダ４０内にピストン１で隔成される２つの圧力室たる上室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、シリンダ４０から出没するピストンロッド５の体積分のシリンダ内容積変化を補償する図示しないリザーバあるいはエア室とを備えて構成され、シリンダ４０内には流体、具体的には作動油が充填されている。

そして、上記バルブ構造にあっては、シリンダ４０に対してピストン１が図１中下方に移動するときに、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および流路１７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、このバルブ構造について詳しく説明すると、バルブディスクたるピストン１は、円盤状に形成され、軸心部に緩衝器のピストンロッド５が挿通される挿通孔１ａと、ポート２と、ポート２の出口端にそれぞれ設けた窓３と、ポート２の出口端となる窓３の外周側に形成された弁座１ｂと、ポート２より外周側に設けられ該ポート２を迂回するチョーク通路１ｃとを備えて構成されている。なお、このピストン１には、図示はしないが、緩衝器が伸長するときに上室４１から下室４２へと向かう作動油の流れを許容する、すなわち、ポート２とは逆向きの流れを許容する伸側のポートが設けられている。

なお、このピストン１の挿通孔１ａ内にはピストンロッド５が挿通され、ピストンロッド５の先端部はピストン１の図１中下方側に突出するようになっている。

上述のピストンロッド５の先端部の外径は、上方側の外径より小径に設定され、上方側と先端部との外径が異なる部分に段部５ｂが形成されている。

つづいて、上記ピストンロッド５の先端の螺子部５ａに螺着されるピストンナット４は、ナット本体４ａと、ナット本体４ａの図１中上端に形成されるフランジ部４ｂから上方に向けて延設される筒部４ｃとを備えて構成されている。

そして、上記ピストンロッド５の先端部を、図１中上から順に隔壁体たる環状のバルブストッパ２０および筒状のスペーサ２１の軸心部に挿入し、スペーサ２１の外周に皿バネ１５、間座２２およびリーフバルブ１０を順に遊嵌し、さらに、その状態でスペーサ２１の図１中下方から該ピストンロッド５の先端部をピストン１の挿通孔１ａに挿入して、ピストン１と段部５ｂでバルブストッパ２０とスペーサ２１を挟みこみ、上記ピストンナット４をピストンロッド５の螺子部５ａに螺着することによって、ピストン１はピストンロッド５の段部５ｂとピストンナット４の筒部４ｃの上端とで挟持されて上記したピストン１がピストンロッド５に固定される。

なお、ピストン１の図１中下方には、前述の図示しない伸側のポートを閉塞する複数の環状弁体および間座を積層して構成した積層リーフバルブ５０が積層されており、この積層リーフバルブ５０は、皿バネ５１によってピストン１側に向けて附勢され、緩衝器の伸長時における上室４１内の圧力が下室４２内の圧力より大きくなり、その差圧が設定された値となると、皿バネ５１が圧縮されて積層リーフバルブ５０の全体がピストン１から軸方向に後退、つまり、図１中下方にリフトするようになっている。また、上記積層リーフバルブ５０および皿バネ５１は、ピストンロッド５の螺子部５ａに螺着されるピストンナット４のナット本体４ａとピストン１で挟持されることにより、ピストンロッド５に装着されている。

戻って、バルブストッパ２０は、上述のように環状に形成される本体２０ａと、本体２０ａの上下を貫通する通孔２０ｂと、外周側にはリーフバルブ１０側に突出する環状の堰部２５とを備えて構成され、上記のようにしてピストンロッド５の先端部に固定することによって、ピストン１に対向させてある。

そして、この堰部２５は、具体的には、バルブストッパ２０の外周に嵌合する環状の嵌合部２５ａと、嵌合部２５ａの内周側に延設される鍔部２５ｂと、鍔部２５ｂの内周側から図１中下方へ垂下される環状の凸部２５ｃとからなっており、この堰部２５の嵌合部２５ａの外周をシリンダ４０の内周に摺接させてある。

したがって、緩衝器の圧縮時にピストン１に設けられたポート２を通過して下室４２から上室４１へ向かう作動油は、ピストン１とバルブストッパ２０とで区画された部屋Ｒを通過するとともに、通孔２０ａを介して上室４１へ移動することになり、すなわち、ポート２の下流側に設けられる流路１７は、バルブディスクたるピストン１と、隔壁体たるバルブストッパ２０との間に形成されている。

なお、シリンダ４０の内周に上記堰部２５の嵌合部２５ａの外周が摺接することから、堰部２５の材料は、合成樹脂等としておくと摺動抵抗を低減できる点で有利となる。また、堰部２５は、バルブストッパ２０の本体２０ａと一体とされてもよい。

つづいて、リーフバルブ１０は、環状に形成されるとともに、上記ピストン１の図１中上面方に積層され、ポート２の出口を開閉することができるようになっており、さらに、このリーフバルブ１０には、窓３に対向する部位より外周側にリーフバルブ１０の上下を貫通する切欠たる孔１０ａが設けられており、この孔１０ａは、リーフバルブ１０が弁座１ｂに着座した状態では、ポート２と連通されずに閉じられた状態となっている。なお、孔１０ａの数は、任意であり緩衝器に要求される減衰特性に応じて決定されればよく、また、開口面積についても同様に、緩衝器に要求される減衰特性に応じて決定されればよい。

このリーフバルブ１０の図中上面には、上述のように、リーフバルブ１０より小径であって環状の間座２２が複数積層されており、この間座２２の上方には皿バネ１５が積層されているので、リーフバルブ１０は、その内周側が附勢手段である皿バネ１５によってポート２を閉じる方向に附勢されている。

そして、ピストン１が図１中下方に移動し、下室４２内と上室４１内の差圧が内周側が附勢されているリーフバルブ１０の外周側を撓ませることができる開弁圧に達すると、図２に示すように、リーフバルブ１０が弁座１ｂから離座してポート２が開通するとともに、孔１０ａが開放され、作動油は、リーフバルブ１０と弁座１ｂとの間の隙間からリーフバルブ１０と堰部２５の凸部２５ｃと野間の環状隙間を介して流路１７に流れ込むとともに、孔１０ａを介しても流路１７に流れ込むようになっている。

さらに、ピストン１が図１中下方に移動して、下室４２内の圧力と上室４１内の圧力との差が上記開弁圧を超えてさらに大きくなると、リーフバルブ１０は、上記皿バネ１５の附勢力に抗して皿バネ１５を圧縮してリーフバルブ１０の全体がピストン１から軸方向に後退、つまり、図１中上方にリフトするようになっている。

また、リーフバルブ１０の外径は、少なくとも堰部２５の凸部２５ｃの内径以上に設定されており、ピストン１が下方に移動する時のピストン速度、つまり、緩衝器の伸縮速度が所定速度以上となると、リーフバルブ１０は、図３に示すように、上記皿バネ１５の附勢力に抗して皿バネ１５を圧縮してリーフバルブ１０の全体がピストン１から軸方向に後退して、リーフバルブ１０の外周上面が、堰部２５の凸部２５ｃの図３中下面に当接するようになっている。

そして、リーフバルブ１０が凸部２５ｃの下面に当接する状態にあっても、孔１０ａは、リーフバルブ１０の凸部２５ｃによって完全に閉塞されないような位置に設けあり、孔１０ａは、このリーフバルブ１０と凸部２５ｃとの当接時にあっても開通状態に維持され、流路１７の連通が維持される。

すなわち、緩衝器の伸縮速度が所定の速度以上となる場合には、リーフバルブ１０の外周が堰部２５の凸部２５ｃの図３中下面に当接して、該外周と凸部２５ｃとの間が閉塞されるので、下室４２から上室４１へ向かう作動油は、上記孔１０ａのみを介して流路１７へ流れ込むようになり、流路１７の流路面積は、孔１０ａの開口面積に制限され、減少されることになる。

また、本実施の形態においては、弁体たるリーフバルブ１０に設けられる切欠を孔１０ａとしているが、切欠はリーフバルブ１０の外周の一部をたとえばＵ字状等の形状に切除して形成されるようにしてもよく、このように切欠を形成しても、堰部２５とリーフバルブ１０とが当接しても流路１７の連通が維持されるとともに、流路１７の流路面積を減少させることが可能である。さらに、堰部２５は、この場合、隔壁体たるバルブストッパ２０に設けられているが、弁体たるリーフバルブ１０のバルブストッパ２０との対向面に設けるようにしてもよい。

なお、リーフバルブ１０がピストン１から後退し、かつ、堰部２５に当接するときの緩衝器の伸縮時における所定速度は、皿バネ１５のバネ定数およびリーフバルブ１０の撓み剛性によって調節することができ、本実施の形態においては、１ｍ／ｓ以上となるように設定されている。また、実用性を勘案すると、上記所定速度は、１ｍ／ｓ以上であって２ｍ／ｓ以下に設定されるとよい。

また、図示したところでは、ピストン１の上面は平坦であるが、弁座１ｂを上室４１側に突出させるようにしておき、内周側に皿バネ１５の附勢力が作用しているリーフバルブ１０に初期撓みを与えて開弁圧を調整できるようにしてもよく、リーフバルブ１０は、一枚となっているが、孔１０ａの開通が確保されれば、複数枚としてもよい。

さらに、附勢手段をこの場合皿バネ１５としているが、リーフバルブ１０に所定の附勢力を作用させればよいので、これを例えば、コイルスプリングやリーフスプリングとしたり、ゴム等の弾性体としたりしてもよい。

なお、上述したところでは、本バルブ構造は緩衝器の圧側バルブに具現化されているが、伸側のポートを閉塞するように構成すれば伸側バルブに具現化することもでき、さらには、伸圧の両側のバルブに本バルブ構造を具現化することも可能である。

つづいて、一実施の形態におけるバルブ構造および緩衝器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内の作動油は上室４１内に移動しようとする。

そして、緩衝器の伸縮速度となるピストン速度が微低速領域にある場合には、ピストン速度が所定速度に達しておらず、かつ、下室４２と上室４１との差圧が小さく、該差圧がリーフバルブ１０の外周側が撓んで弁座１ｂから離座する開弁圧にも達しないため、図１に示すように、ポート２がリーフバルブ１０によって閉塞されたままとなり、作動油は、ポート２を迂回するチョーク通路１ｃを通過して流路１７に流入し、さらに、バルブストッパ２０に設けた通孔２０ａを介して下室４２から上室４１へ移動することになる。

したがって、このときの減衰特性（ピストン速度に対する減衰力の関係）は、図４に示すが如くとなり、この低速領域では、減衰係数は比較的大きいものとなる。なお、上記したところでは、ピストン速度が微低速領域にある場合には、作動油にチョーク通路１ｃを通過させるようにしているが、このチョーク通路１ｃを設ける代わりに、弁座１ｂにポート２からピストン１の外縁まで伸びる溝を設けておき、作動油にこの溝を通過させることによって、ピストン速度が微低速領域における減衰特性を実現するようにしてもよい。

したがって、本実施の形態におけるバルブ構造および緩衝器によれば、チョーク通路１ｃを備えているので、緩衝器の伸縮速度が極微低速のときには、減衰係数を極小さくすることができ、これを超えると減衰係数が大きくなってピストン速度に応じて減衰力を速やかに立ち上げるような減衰特性を実現でき、極微低速領域あっては緩衝器の伸縮しはじめるときのピストン１の動きを円滑にすることができるとともに、微低速領域内であって極微低速領域を超える場合には、減衰力を大きくして確実に車体の振動を抑制でき、微低速領域における車両の乗り心地を向上することができる。

つづき、緩衝器の伸縮速度となるピストン速度が低速領域にある場合には、ピストン速度が所定速度に達してはいないが、下室４２と上室４１との差圧が開弁圧に達して、図２に示すように、リーフバルブ１０の外周側が撓んで弁座１ｂから離座してポート２を開放するようになる。

すると、図２に示すように、作動油は、リーフバルブ１０と弁座１ｂとの間の隙間およびバルブストッパ２０に設けた堰部２５との間の環状隙間を介して流路１７に流入するとともに、リーフバルブ１０の孔１０ａが開通するので、作動油は、この孔１０ａをも介して流路１７内に流れ込むようになる。

したがって、ピストン速度が低速領域にある場合にあっては、リーフバルブ１０と弁座１ｂとの間の隙間およびバルブストッパ２０に設けた堰部２５との間の環状隙間を介するとともに孔１０ａを介して作動油が移動するので、チョーク通路１ｃを介して作動油が移動していたピストン速度が微低速領域にある場合よりも流路面積が大きくなり、ピストン速度が低速領域にあるときの減衰特性は、図４に示すが如くとなり、ピストン速度の増加に対して減衰力は大きくなるものの微低速領域より減衰係数は小さくなり、また、リーフバルブ１０の撓み量はピストン速度の増加に対して大きくなって流路面積が拡大するので減衰特性の傾きが徐々に小さくなる。

他方、ピストン速度が中速領域に達すると、下室４２内の圧力と上室４１内の圧力との差が大きくなり、作動油のリーフバルブ１０を図１中上方へ押し下げる力が大きくなるとともに、該力が皿バネ１５の附勢力に打ち勝って、リーフバルブ１０の全体をピストン１から軸方向に後退させる、すなわち、図１中上方へ移動させることになる。

このとき、リーフバルブ１０の全体がピストン１から離れ、弁座１ｂとリーフバルブ１０との間の隙間は、ピストン速度が低速領域にあるときよりも大きく、また、ピストン速度に比例して隙間が大きくなる。

なお、このピストン速度が中速領域にあるときにおいても、緩衝器の伸縮時の速度であるピストン速度が所定速度に達しておらず、リーフバルブ１０と堰部２５との間の環状隙間全周は流路１７と開通状態に維持され、ピストン速度が中速領域にあっても、流路１７を通過する作動油は上記環状隙間および孔１０ａを介して、ポート２内へ移動する。

したがって、ピストン速度が中速領域にあるときの減衰特性は、リーフバルブ１０がピストン１からリフトする分、図５に示すように、弁座１ｂとリーフバルブ１０との間の隙間は、ピストン速度が低速領域にあるときよりも大きくなり、図４に示すが如くとなり、ピストン速度の増加に対して比例はするものの低速領域より減衰係数は小さくなり、減衰特性の傾きが小さくなる。

そして、ピストン速度が上記所定速度以上となる高速領域に達すると、図３に示すように、リーフバルブ１０の外周がバルブストッパ２０に設けた堰部２５の下面に当接するようになる。すると、堰部２５における凸部２５ｃとリーフバルブ１０の外周との間が閉塞され、流路１７は孔１０ａのみを介して下室４２と連通される状態となって、作動油は、該孔１０ａを介して上室４１へ移動することになり、流路１７の流路面積が小さくなる。

したがって、ピストン速度が高速領域に達すると、流路１７の流路面積が減じられることになり、この流路１７を作動油が通過するときの圧力損失が大きくなって、ピストン速度が高速領域にある場合におけるピストン速度に対する減衰力の増加割合（減衰係数）は、ピストン速度が中速領域にある場合におけるピストン速度に対する増加割合（減衰係数）より大きくなる。

つまり、ピストン速度が高速領域にあるときの減衰係数は、ピストン速度が中速領域にあるときの減衰係数より大きくなるので、ピストン速度が高速領域にあるときの減衰特性は、図４に示すが如くとなり、ピストン速度の増加に対して比例はするものの中速領域より減衰係数は大きく、減衰特性の傾きが大きくなる。

したがって、本実施の形態における緩衝器のバルブ構造および緩衝器にあっては、緩衝器の伸縮速度が所定速度以上となる高速領域に達すると、リーフバルブ１０と堰部２５との当接によって流路１７の流路面積が小さくなり、中速領域にある場合よりも減衰係数を大きくすることができ、緩衝器の伸縮速度が高速領域に達する場合にあっても減衰力が不足することがなく、振動抑制が充分に行われ、車両における乗り心地を向上することができる。

なお、流路１７の流路面積が小さくなる緩衝器の伸縮時の所定速度は、本実施の形態においては、１ｍ／ｓ以上となるように設定されている、すなわち、減衰係数が大きくなるピストン速度の中速領域と高速領域との境が１ｍ／ｓ以上となるように設定されているので、ピストン速度が中速領域にあるときには、減衰係数を比較的小さく保っておくことができるので、減衰力が大きくなり過ぎることがなく、車両における乗り心地を確保することができる。

また、上記減衰係数が大きくなるピストン速度の中速領域と高速領域との境を１ｍ／ｓ以上であって２ｍ／ｓ以下に設定することで、緩衝器が適用される実車に好適となり、実用性が向上することになる。

つづいて、他の実施の形態におけるバルブ構造について説明する。この他の実施の形態における緩衝器のバルブ構造は、図６に示すように、リーフバルブ１０に切欠を設ける代わりにバルブストッパ２０に設けた堰部２５における凸部２５ｃに切欠３０を設けている点で一実施の形態における緩衝器のバルブ構造と異なるのみである。

したがって、他の構成については、図１に示したものと同様であり、本実施の形態の説明に際し、一実施の形態における緩衝器のバルブ構造と同様の構成部材については同じ符号を付するものとして、その詳細な説明を省略することとし、異なる部分のみを詳細に説明する。

切欠３０は、具体的には、図７に示すように、環状の凸部２５ｃの一部を切除することによって設けられており、緩衝器の伸縮速度が所定速度以上となってリーフバルブ１０が凸部２５ｃの下面に当接すると、流路１７の流路面積は、凸部２５ｃとリーフバルブ１０の外周との間の環状隙間が切欠３０以外を残して閉塞されることで制限され、減少されることになる。また、切欠３０の軸方向深さについては、環状の凸部２５ｃの複数箇所を切除して複数設けられるようにしてもよいし、その深さも緩衝器に要求される減衰特性に応じて決定されればよい。

なお、この他の実施の形態においても、流路面積を小さくするときの緩衝器の伸縮時における所定速度は、皿バネ１５のバネ定数およびリーフバルブ１０の撓み剛性によって調節することができ、本実施の形態においては、１ｍ／ｓ以上となるように設定されている。また、実用性を勘案すると、上記所定速度は、１ｍ／ｓ以上であって２ｍ／ｓ以下に設定されるとよい。

また、流路面積を制限するための切欠の構成としては、図８に示すように、凸部２５ｃの内外周を貫くように形成した孔３１とされてもよい。また、この他の実施の形態においても、堰部２５を弁体たるリーフバルブ１０のバルブストッパ２０との対向面に設けるようにしてもよい。

そして、この他の実施の形態における緩衝器のバルブ構造にあっても、一実施の形態の緩衝器のバルブ構造と同様に、緩衝器の伸縮速度が所定速度以上となる高速領域に達すると、リーフバルブ１０の外周が堰部２５における凸部２５ｃの図６中下面に当接することによって、流路面積が切欠３０の開口面積に制限されて小さくなり、中速領域にある場合よりも減衰係数を大きくすることができ、緩衝器の伸縮速度が高速領域に達する場合にあっても減衰力が不足することがなく、振動抑制が充分に行われ、車両における乗り心地を向上することができる。

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伸側減衰バルブに具現化することが可能であることは上記したとおりであるが、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緩衝器の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緩衝器の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。緩衝器の伸縮速度が低速領域にある場合における緩衝器のピストン部の一部における縦断面図である。緩衝器の伸縮速度が所定速度以上となる場合における緩衝器のピストン部の一部における縦断面図である。一実施の形態の緩衝器のバルブ構造が具現化した緩衝器における減衰特性を示す図である。緩衝器の伸縮速度が中速領域にある場合における緩衝器のピストン部の一部における縦断面図である。他の実施の形態における緩衝器の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。他の実施の形態のバルブ構造における堰部の正面図である。他の実施の形態の一変形例におけるバルブ構造の堰部の縦断面図である。従来の緩衝器のバルブ構造が具現化された緩衝器のピストン部の縦断面図である。従来の緩衝器のバルブ構造が具現化した緩衝器における減衰特性を示す図である。

符号の説明

１バルブディスクたるピストン
１ａ挿通孔
１ｂ弁座
１ｃチョーク通路
２ポート
３窓
４ピストンナット
４ａナット本体
４ｂフランジ部
４ｃ筒部
５ピストンロッド
５ａ螺子部
５ｂ段部
１０リーフバルブ
１０ａ，３１切欠たる孔
１５附勢手段たる皿バネ
１７流路
２０隔壁体たるバルブストッパ
２０ａ本体
２０ｂ通孔
２１スペーサ２１
２２間座
２５堰部
２５ａ嵌合部
２５ｂ鍔部
２５ｃ凸部
３０切欠
４０シリンダ
４１上室
４２下室
５０積層リーフバルブ
５１皿バネ
Ｒ部屋

Claims

ポートが形成されたバルブディスクと、ポートの出口に設けられて当該出口を開閉する弁体と、ポートを閉塞する方向に弁体を附勢する附勢手段と、ポートより下流側に設けられた流路とを備え、緩衝器の伸縮速度が所定の速度以上になると上記流路の流路面積を小さくする緩衝器のバルブ構造において、上記流路は、上記バルブディスクと、通孔を備えるとともに上記バルブディスクに対向して設けられた隔壁体との間で形成され、緩衝器の伸縮速度が所定の速度以上になると上記弁体あるいは隔壁体の一方に当接して上記流路の流路面積を減じる堰部が上記弁体あるいは上記隔壁体の他方の外周側に設けられていることを特徴とする緩衝器のバルブ構造。
ポートが形成されたバルブディスクと、ポートの出口に設けられて当該出口を開閉する弁体と、ポートを閉塞する方向に弁体を附勢する附勢手段と、ポートより下流側に設けられた流路とを備え、緩衝器の伸縮速度が所定の速度以上になると上記流路の流路面積を小さくする緩衝器のバルブ構造において、上記流路は、上記バルブディスクと、通孔を備え上記バルブディスクに対向して設けられた隔壁体との間で形成され、緩衝器の伸縮速度が所定の速度以上になると上記弁体あるいは上記隔壁体の一方に当接する環状の堰部が上記弁体あるいは上記隔壁体の他方の外周側に設けられ、上記弁体には上記ポートの開放時に開放される切欠が設けられていることを特徴とする緩衝器のバルブ構造。
バルブディスクにはポートを迂回するチョーク通路が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の緩衝器のバルブ構造。
シリンダと、シリンダ内に摺動自在に挿入されて当該シリンダ内に２つの圧力室を隔成するピストンと、ピストンを介してシリンダ内に移動自在に挿入されるピストンロッドと、ピストンに設けられた上記２つの圧力室を連通するポートと、ポートの出口に設けられて当該出口を開閉する弁体と、ポートを閉塞する方向に弁体を附勢する附勢手段と、ポートより下流側に設けられた流路と備え、伸縮速度が所定の速度以上になると上記流路の流路面積を小さくする緩衝器において、上記流路は、上記ピストンと、通孔を備えるとともに上記ピストンに対向して設けられた隔壁体との間で形成され、伸縮速度が所定の速度以上になると上記弁体あるいは上記隔壁体の一方に当接して上記流路の流路面積を減じる堰部が上記弁体あるいは上記隔壁体の他方の外周側に設けられていることを特徴とする緩衝器。
シリンダと、シリンダ内に摺動自在に挿入されシリンダ内に２つの圧力室を隔成するピストンと、ピストンを介してシリンダ内に移動自在に挿入されるピストンロッドと、ピストンに設けられた上記２つの圧力室を連通するポートと、ポートの出口に設けられて当該出口を開閉する弁体と、ポートを閉塞する方向に弁体を附勢する附勢手段と、ポートより下流側に設けられた流路とを備え、伸縮速度が所定の速度以上になると上記流路の流路面積を小さくする緩衝器において、上記流路は、上記バルブディスクと、通孔を備え上記バルブディスクに対向して設けられた隔壁体との間で形成され、伸縮速度が所定の速度以上になると上記弁体あるいは上記隔壁体の一方に当接する環状の堰部が上記弁体あるいは上記隔壁体の他方の外周側に設けられ、上記弁体に上記ポートの開放時に開放される切欠が設けられていることを特徴とする緩衝器。