JP5840488B2 - バルブ装置 - Google Patents

Description

本発明は自動二輪車或いは自動四輪車等に用いられる油圧緩衝器のバルブ装置に関する。

油圧緩衝器の第１室と第２室の間に設けられるバルブ装置として、特許文献１に記載のものがある。このバルブ装置は、図９に示す如く、油圧緩衝器の第１室Ａと第２室Ｂの間に設けられ、バルブハウジング１Ａにリターンリング２を保持し、バルブハウジング１Ａの内周側に該バルブハウジング１Ａと固定的に設置されているバルブ支持部材１Ｂに板バルブ３を保持し、リターンリング２の内周と板バルブ３の外周との間に環状間隙Ｇを形成するとともに、リターンリング２が備える支持面２Ａと板バルブ３のバルブ面３Ａを面一にし、バルブハウジング１Ａの内周側に装填されるチェックバルブ４を、リターンリング２の支持面２Ａと板バルブ３のバルブ面３Ａに接離可能に設けたものである。

油圧緩衝器の伸長行程では、第１室Ａが第２室Ｂより低圧になる結果、図９（Ａ）に示す如く、第２室Ｂの油がチェックバルブ４を押し込んで開き、リターンリング２と板バルブ３の環状間隙Ｇを通って第１室Ａに流入する。

他方、油圧緩衝器の圧縮行程では、第１室Ａが第２室Ｂより高圧になる結果、図９（Ｂ）に示す如く、第１室Ａの油が板バルブ３を撓み変形させて開き、リターンリング２と板バルブ３の環状間隙Ｇを通って第２室Ｂに流入し、板バルブ３の撓み変形に起因する流路抵抗により圧側減衰力を発生させる。

特開平9-196105

特許文献１に記載のバルブ装置では、圧縮行程の第１室Ａから第２室Ｂへの油の流れにおいて、リターンリング２で制止されるチェックバルブ４と、板バルブ３の撓みとの差分で、板バルブ３の開口面積が決まり、圧側減衰力が決定される。

しかしながら、リターンリング２で制止された薄いチェックバルブ４が第１室Ａの圧力により弾性変形するため（図９（Ｃ））、板バルブ３とチェックバルブ４との開口面積を大きく取れない。この場合、板バルブ３とチェックバルブ４との開口が絞りとなり、圧側減衰力の安定した設定に困難を伴なう。そしてまた、リターンリング２の支持面２Ａの平坦度や面取り（又はエッジだれ）の大きさ等がチェックバルブ４の弾性変形の程度に影響し、ひいては圧側減衰力の大きなバラツキを招くおそれもある。

尚、チェックバルブ４の弾性変形を抑えるために、チェックバルブ４を厚くすると、チェックバルブ４の慣性質量が大きくなり、圧側減衰力と伸側減衰力の応答性の悪化を招く。

本発明の課題は、油圧緩衝器のバルブ装置において、減衰力の安定を図ることにある。

請求項１に係る発明は、油圧緩衝器の第１室と第２室の間に設けられ、バルブハウジングにリターンリングを保持し、バルブハウジングの内周側に該バルブハウジングと固定的に設置されているバルブ支持部材に板バルブを保持し、リターンリングの内周と板バルブの外周との間に環状間隙を形成するとともに、リターンリングが備える支持面と板バルブのバルブ面を面一にし、バルブハウジングの内周側に装填されるチェックバルブを、リターンリングの支持面と板バルブのバルブ面に接離可能に設けてなるバルブ装置において、前記リターンリングがバルブハウジングに一体成形されてなり、該リターンリングの内周の周方向に凸部と凹部を交互に備えてなるようにしたものである。

請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において更に、前記チェックバルブをリターンリングの支持面と板バルブのバルブ面に向けて付勢するチェックバルブスプリングを有してなるようにしたものである。

（請求項１）
(a)バルブ装置はリターンリングの内周の周方向に凸部と凹部を交互に備えた。従って、リターンリングの内周の凸部が板バルブの外周との間隙Ｇ1を小さくし、これによってリターンリングの内周に大きく張り出る凸部の支持面が、圧縮行程でチェックバルブを半径方向の広い範囲で支持し、チェックバルブの弾性変形を抑える。これにより、圧縮行程における板バルブの開口面積がチェックバルブの弾性変形によって狭まることがなく、板バルブのチェックバルブとの開口が絞りにならないから、油圧緩衝器における圧側減衰力の設定の安定を図ることができる。

(b)リターンリングの内周の凹部が板バルブの外周との間隙Ｇ2を大きくし、これにより、圧縮行程と伸長行程の両行程で、板バルブのリターンリングとの開口が絞りにならず、油圧緩衝器における圧側減衰力と伸側減衰力の設定の安定を図ることができる。

(c)上述(a)により、チェックバルブを厚くしてその弾性変形を抑える必要がないから、チェックバルブの慣性質量を小さくし、油圧緩衝器における圧側減衰力と伸側減衰力の応答性を向上できる。

(d)上述(a)によりチェックバルブの弾性変形が抑えられる結果、リターンリングの平坦度や面取り（エッジだれ）の大きさ等が油圧緩衝器における圧側減衰力に与える影響も低減できる。
(e)前記リターンリングがバルブハウジングに一体成形される。バルブ装置の構成の簡素を図ることができる。

（請求項２）
(f)前記チェックバルブをリターンリングの支持面と板バルブのバルブ面に向けて付勢するチェックバルブスプリングを有する。圧縮行程で確実にチェックバルブをリターンリングの支持面に当接させ、油圧緩衝器における圧側減衰力の設定の安定と応答性の向上を図ることができる。

図１は油圧緩衝器を示す全体図である。 図２は参考例１のバルブ装置を示す断面図である。 図３は図２の要部拡大図である。 図４は図３のIV−IV線に沿う断面図である。 図５はリターンリングを示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は断面図である。 図６は実施例１のバルブ装置を示す断面図である。 図７は図６の要部拡大図である。 図８は図７のVIII−VIII線に沿う断面図である。 図９は従来例のバルブ装置を示す模式図である。

（参考例１）（図１〜図５）
図１に示す油圧緩衝器１０は、不図示の懸架ばねと一体にされたリヤクッションユニットとして、自動二輪車の後輪の車体と車軸間に配置されて使用される。油圧緩衝器１０は、路面から受ける衝撃を吸収する懸架ばねの伸縮振動を減衰して車体を制振させる。

油圧緩衝器１０は、基本的構造を前述の特許文献１（特開平9-196105）に記載のものと同様にしており、シングルチューブからなるシリンダ１１内に作動油が充填されるとともに、ピストンロッド１２が摺動自在に挿入される。ピストンロッド１２の挿入端に設けてあるピストンにて、シリンダ１１内の油室がロッド側油室とピストン側油室に区画される。ピストンには、ロッド側油室とピストン側油室を連通する伸側流路と圧側流路が設けられ、伸側流路に伸側減衰バルブが設けられ、圧側流路に圧側減衰バルブが設けられている。

油圧緩衝器１０の圧縮行程で、ピストン側油室の作動油が圧側流路を通過し、圧側バルブを撓み変形させて、ロッド側油室に流入する。作動油がこの圧側減衰バルブを撓み変形させるときに、圧側減衰力が発生する。

また、油圧緩衝器１０の伸長行程で、ロッド側油室の作動油が伸側流路を通過して伸側減衰バルブを撓み変形させ、ピストン側油室に流入する。作動油がこの伸側減衰バルブを撓み変形させるときに、伸側減衰力が発生する。

油圧緩衝器１０は、減衰力調整アジャスタ１３を有している。減衰力調整アジャスタ１３を回転させることにて、ピストンロッド１２の中空部に挿通してあるニードル弁を移動し、このニードル弁によりピストンロッド１２の中空部に設けられてピストン側油室とロッド側油室を連通しているバイパス流路の開口面積を変更し、減衰力を調整する。

上述のピストンに設置された伸側減衰バルブ及び圧側減衰バルブ、並びにピストンロッドに挿通されたニードル弁を有してシリンダ側減衰力発生調整装置が構成される。

油圧緩衝器１０において、シリンダ１１のピストン側油室は、図２に示す如く、シリンダ１１の延長部１１Ａに設けた連通路２１を経てリザーバタンク２２に連通される。このリザーバタンク２２は、油圧緩衝器１０の圧縮或いは伸長行程で、ロッド側油室に進入或いは退出するピストンロッド１２の容積変化分の作動油を補償する機能を有する。このリザーバタンク２２は、リザーバタンクハウジング２３内にゴム製の隔膜２４を備え、タンク閉塞部材２５にてリザーバタンクハウジング２３の開口を閉塞して構成される。

リザーバタンク２２は、リザーバタンクハウジング２３の内部を隔膜２４にて、空気が充填されたガス室２６と、作動油が充填された油室２７とに区画する。ガス室２６に空気を供給するためのエアバルブ２８が、タンク閉塞部材２５に設置される。また、油室２７が、リザーバタンクハウジング２３に形成された上記連通路２１を介して、シリンダ１１のピストン側油室に連通され、この連通路２１に、減衰力発生調整装置としてのリザーバタンク側減衰力発生調整装置３０が設置される。

リザーバタンク側減衰力発生調整装置３０は、油圧緩衝器１０のピストン側油室（第１室）に連通するようにシリンダ１１の延長部１１Ａに設けた連通路２１と、油圧緩衝器１０のリザーバタンク２２の油室２７との間にバルブ装置４０を設けて構成される。

バルブ装置４０は、図３、図４に示す如く、シリンダ１１の延長部１１Ａに設けたバルブ装填孔１１Ｂに嵌着されるバルブハウジング４１を有する。バルブハウジング４１は外筒４１Ａと内筒４１Ｂとからなる。外筒４１Ａはバルブ装填孔１１Ｂに嵌合かつ螺着される。内筒４１Ｂは外筒４１Ａの先端側凹部の最奥部に概ね円環形状のリターンリング４２を挟み込むように、外筒４１Ａの該凹部に嵌合され、外筒４１Ａの先端側内周に係着した止め輪４３により外筒４１Ａの該凹部から抜け止めされる。外筒４１Ａがバルブ装填孔１１Ｂに螺着されたとき、外筒４１Ａ内の内筒４１Ｂの先端面はバルブ装填孔１１Ｂの底部に押圧される。このとき、リターンリング４２の外縁部は外筒４１Ａの該凹部の最奥部と内筒４１Ｂの大径環状基端面４１Ｊとの間に挟圧保持される。

バルブハウジング４１は、外筒４１Ａの中間部内周に伸圧共用室４４を形成し、内筒４１Ｂの軸方向に貫通する伸圧共用流路４５を形成して備える。伸圧共用室４４はリザーバタンク２２の油室２７に常時連通し、伸圧共用流路４５はシリンダ１１の延長部１１Ａに設けた連通路２１に常時連通する。伸圧共用室４４と伸圧共用流路４５は後述する板バルブ４７とチェックバルブ４８を介して連通可能にされる。

バルブ装置４０は、バルブハウジング４１の内周側に設けた内筒４１Ｂの中心孔にバルブ支持部材としてのバルブ支持ボルト４６を挿着する。バルブ支持ボルト４６は、頭部４６Ａと内筒４１Ｂの小径環状基端面４１Ｋとの間に積層状の圧側板バルブ４７を挟み、内筒４１Ｂの中心孔から突出した該バルブ支持ボルト４６のねじ部に螺着されるナット４６Ｂにより該板バルブ４７を挟圧保持しつつ、内筒４１Ｂに固定的に設置される。

バルブ装置４０は、リターンリング４２の内周と板バルブ４７の外周との間に環状間隙Ｇ（図４）を形成する。そして、リターンリング４２がバルブハウジング４１の内筒４１Ｂの大径環状基端面４１Ｊに接している該リターンリング４２の支持面４２Ａと、板バルブ４７がバルブハウジング４１の内筒４１Ｂの小径環状基端面４１Ｋに接している該板バルブ４７のバルブ面４７Ａを面一にしている。内筒４１Ｂの大径環状基端面４１Ｊと小径環状基端面４１Ｋも互いに面一をなすものである。

バルブ装置４０は、バルブハウジング４１の内周側に設けた内筒４１Ｂにおける大径環状基端面４１Ｊと小径環状基端面４１Ｋに挟まれる環状凹部４１Ｌに円環板状のチェックバルブ４８を装填している。環状凹部４１Ｌには前述の伸圧共用流路４５が開口している。チェックバルブ４８の外縁部はリターンリング４２の支持面４２Ａの内縁部に対して接離可能にされ、チェックバルブ４８の内縁部は板バルブ４７のバルブ面４７Ａの外縁部に対して接離可能にされる。内筒４１Ｂの環状凹部４１Ｌの奥側には、チェックバルブ４８をリターンリング４２の支持面４２Ａと板バルブ４７のバルブ面４７Ａに向けて付勢する湾曲板状のチェックバルブスプリング４９が装填されている。

油圧緩衝器１０の伸長行程で、シリンダ１１のロッド側油室からピストンロッド１２が退出することにより生ずるピストン側油室の負圧を解消するために、リザーバタンク２２の油室２７の作動油が、バルブハウジング４１の伸圧共用室４４を経てチェックバルブ４８を開弁し、実線矢印（図３）に示すようにバルブハウジング４１の伸圧共用通路４５を流れ、連通路２１を流れてシリンダ１１のピストン側油室に流入する。

また、油圧緩衝器１０の圧縮行程では、シリンダ１１のロッド側油室に進入するピストンロッド１２の容積増加分の作動油が、連通路２１を流れてシリンダ１１のピストン側油室から、鎖線矢印（図３）に示すように、バルブハウジング４１の伸圧共用通路４５を通過して板バルブ４７を撓み変形させ、リザーバタンク２２の油室２７へ戻る。作動油が板バルブ４７を撓み変形させるときに、圧側減衰力が発生する。

尚、バルブ装置４０は、バルブ支持ボルト４６の中心部に前述の伸圧共用流路４５に並列するバイパス流路５１を設け、このバイパス流路５１により伸圧共用室４４とシリンダ１１の延長部１１Ａに設けた連通路２１とを連通可能にする。一方、バルブハウジング４１の外筒４１Ａの中心部には圧側ニードルバルブ５２が液密に挿入かつ螺合されている。ニードルバルブ５２の外部に臨んでいる操作部５２Ａを回転操作することにより、ニードルバルブ５２の先端部がバルブ支持ボルト４６のバイパス流路５１の流路面積を変更し、圧側減衰力が調整される。

しかるに、油圧緩衝器１０にあっては、バルブ装置４０において、減衰力の安定を図るために、以下の構成を具備する。

即ち、バルブ装置４０にあっては、図３〜図５に示す如く、リターンリング４２の概ね円形状の内周の周方向に凸部Ｐ（図４、図５）と凹部Ｃ（図４、図５）を交互に備えた。

従って、リターンリング４２の内周と板バルブ４７の外周との間に形成される環状間隙Ｇは、図４に示す如く、リターンリング４２の内周の凸部Ｐと板バルブ４７の円形状外周との間で小間隙Ｇ1となり、リターンリング４２の内周の凹部Ｃと板バルブ４７の円形状外周との間で大間隙Ｇ2となる。

尚、本参考例では、前述の如く、リターンリング４２がバルブハウジング４１（外筒４１Ａ、内筒４１Ｂ）と別体とされ、バルブハウジング４１の外筒４１Ａと内筒４１Ｂの間に挟圧固定される。

本参考例によれば以下の作用効果を奏する。
(a)バルブ装置４０はリターンリング４２の内周の周方向に凸部Ｐと凹部Ｃを交互に備えた。従って、リターンリング４２の内周の凸部Ｐが板バルブ４７の外周との間隙Ｇ1を小さくし、これによってリターンリング４２の内周に大きく張り出る凸部Ｐの支持面４２Ａが、圧縮行程でチェックバルブ４８を半径方向の広い範囲で支持し、チェックバルブ４８の弾性変形を抑える。これにより、圧縮行程における板バルブ４７の開口面積がチェックバルブ４８の弾性変形によって狭まることがなく、板バルブ４７のチェックバルブ４８との開口が絞りにならないから、油圧緩衝器１０における圧側減衰力の設定の安定を図ることができる。

(b)リターンリング４２の内周の凹部Ｃが板バルブ４７の外周との間隙Ｇ2を大きくし、これにより、圧縮行程と伸長行程の両行程で、板バルブ４７のリターンリング４２との開口が絞りにならず、油圧緩衝器１０における圧側減衰力と伸側減衰力の設定の安定を図ることができる。

(c)上述(a)により、チェックバルブ４８を厚くしてその弾性変形を抑える必要がないから、チェックバルブ４８の慣性質量を小さくし、油圧緩衝器１０における圧側減衰力と伸側減衰力の応答性を向上できる。

(d)上述(a)によりチェックバルブ４８の弾性変形が抑えられる結果、リターンリング４２の平坦度や面取り（エッジだれ）の大きさ等が油圧緩衝器１０における圧側減衰力に与える影響も低減できる。

(e)前記チェックバルブ４８をリターンリング４２の支持面４２Ａと板バルブ４７のバルブ面４７Ａに向けて付勢するチェックバルブスプリング４９を有する。圧縮行程で確実にチェックバルブ４８をリターンリング４２の支持面４２Ａに当接させ、油圧緩衝器１０における圧側減衰力の設定の安定と応答性の向上を図ることができる。

(f)前記リターンリング４２がバルブハウジング４１と別体とされ、該バルブハウジング４１に固定される。形状（凸部Ｐと凹部Ｃ）が異なる複数種のリターンリング４２を交換使用し、油圧緩衝器１０における減衰力の特性を多様に設定替えできる。

（実施例１）（図６〜図８）
実施例１のバルブ装置６０が参考例１のバルブ装置４０と異なる点は、図６〜図８に示す如く、参考例１のリターンリング４２に代わるリターンリング６１がバルブハウジング４１、本実施例ではバルブハウジング４１の外筒４１Ａに一体成形されたことにある。外筒４１Ａに一体をなすリターンリング６１の概ね円形状の内周の周方向に凸部Ｐと凹部Ｃを交互に備えるものである。

即ち、リターンリング６１は、バルブハウジング４１の外筒４１Ａにおいて伸圧共用室４４を形成する該外筒４１Ａの中間部内周により形成される。リターンリング６１は、外筒４１Ａにおいて内筒４１Ｂが嵌合される先端側凹部の最奥部で、内筒４１Ｂの大径環状基端面４１Ｊが当接する支持面６１Ａから、伸圧共用室４４の軸方向に沿う一定範囲（本実施例では伸圧共用室４４の軸方向に沿う全範囲）に渡る外筒４１Ａの概ね円形状をなす中間部内周の周方向に凸部Ｐと凹部Ｃが交互に刻設される。

尚、参考例１と同様に、バルブハウジング４１の外筒４１Ａと一体のリターンリング６１の凸部Ｐと凹部Ｃが形成された内周と、内筒４１Ｂに固定的に設置されているバルブ支持ボルト４６に保持される板バルブ４７の外周との間には、小間隙Ｇ1と大間隙Ｇ2とからなる環状間隙Ｇが形成される。また、参考例１と同様に、リターンリング６１の上述の支持面６１Ａと板バルブ４７のバルブ面４７Ａとは面一をなす。また、参考例１と同様に、チェックバルブ４８とチェックバルブスプリング４９がバルブハウジング４１の内筒４１Ｂにおける環状凹部４１Ｌに装填され、チェックバルブ４８がリターンリング６１の支持面６１Ａと板バルブ４７のバルブ面４７Ａに接離可能に設けられる。

従って、実施例１のバルブ装置６０にあっても、参考例１のバルブ装置４０における前述(a)〜(e)と同様の作用効果を奏するとともに、リターンリング６１がバルブハウジング４１（外筒４１Ａ）に一体成形されたことから、バルブ装置６０の構成の簡素を図ることができる。

以上、本発明の実施例を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。例えば、本発明のバルブ装置は、油圧緩衝器を構成するシリンダに挿入されたピストンロッドにバルブハウジングが固定化され、シリンダのピストン側油室とロッド側油室の間に設けることができる。このとき、バルブハウジングの内周側に固定的に設置したバルブ支持部材に保持される板バルブをロッド側油室に臨む側に、バルブハウジングの内周側に装填したチェックバルブをピストン側油室に臨む側に配置することにより、油圧緩衝器における圧側減衰力と伸側減衰力の設定の安定と、応答性の向上を図ることができる。

本発明は、油圧緩衝器の第１室と第２室の間に設けられ、バルブハウジングにリターンリングを保持し、バルブハウジングの内周側に該バルブハウジングと固定的に設置されているバルブ支持部材に板バルブを保持し、リターンリングの内周と板バルブの外周との間に環状間隙を形成するとともに、リターンリングが備える支持面と板バルブのバルブ面を面一にし、バルブハウジングの内周側に装填されるチェックバルブを、リターンリングの支持面と板バルブのバルブ面に接離可能に設けてなるバルブ装置において、前記リターンリングがバルブハウジングに一体成形されてなり、該リターンリングの内周の周方向に凸部と凹部を交互に備えた。従って、油圧緩衝器のバルブ装置において、減衰力の安定を図ることができる。

１０ 油圧緩衝器
１１ シリンダ
１２ ピストンロッド
２１ 連通路（第１室）
２２ リザーバタンク
２７ 油室（第２室）
４０ バルブ装置
４１ バルブハウジング
４２ リターンリング
４２Ａ 支持面
４６ バルブ支持ボルト（バルブ支持部材）
４７ 板バルブ
４７Ａ バルブ面
４８ チェックバルブ
４９ チェックバルブスプリング
６０ バルブ装置
６１ リターンリング
６１Ａ 支持面
Ｇ、Ｇ1、Ｇ2 間隙
Ｐ 凸部
Ｃ 凹部

Claims (2)

1. 油圧緩衝器の第１室と第２室の間に設けられ、
   バルブハウジングにリターンリングを保持し、
   バルブハウジングの内周側に該バルブハウジングと固定的に設置されているバルブ支持部材に板バルブを保持し、
   リターンリングの内周と板バルブの外周との間に環状間隙を形成するとともに、リターンリングが備える支持面と板バルブのバルブ面を面一にし、
   バルブハウジングの内周側に装填されるチェックバルブを、リターンリングの支持面と板バルブのバルブ面に接離可能に設けてなるバルブ装置において、
   前記リターンリングがバルブハウジングに一体成形されてなり、
   該リターンリングの内周の周方向に凸部と凹部を交互に備えてなることを特徴とするバルブ装置。
2. 前記チェックバルブをリターンリングの支持面と板バルブのバルブ面に向けて付勢するチェックバルブスプリングを有してなる請求項１に記載のバルブ装置。

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