JP7216618B2 - バルブ及び緩衝器 - Google Patents

Description

本発明は、バルブと、バルブを備えた緩衝器の改良に関する。

従来、バルブは、例えば、緩衝器の伸縮時に生じる液体の流れに抵抗を与えて減衰力を発生するのに利用されている。さらに、そのようなバルブの中には、バルブディスクと、このバルブディスクに内周と外周の一方を固定され、他方を自由端として軸方向の両側への撓みが許容されるリーフバルブとを備え、バルブディスクにリーフバルブの自由端の端面に向かって突出するとともに、その自由端の端面に対向した状態で、この端面との間に微小な隙間を形成する環状の対向面を含む対向部を設けたものがある（例えば、特許文献１）。

上記構成によれば、リーフバルブの自由端の端面と対向部の対向面とが対向した状態であってもこれらの間に微小な隙間ができるので、リーフバルブの自由端側の端部がその端面を対向部の対向面に対向させた位置から対向しない位置まで軸方向の両側へ動ける。これにより、緩衝器の伸縮速度（ピストン速度）が上昇するとリーフバルブの自由端側の端部が撓み、その端面と対向部の対向面とが対向しなくなる。そして、ピストン速度の上昇に伴いリーフバルブの撓み量が増えると自由端と対向部との間にできる隙間が大きくなってリーフバルブを通過する液体の流量が増える。

特開平２－７６９３７号公報

ここで、リーフバルブの耐久性を向上させる上では、リーフバルブを通過する液体の流量を確保しつつ、リーフバルブの撓み量を小さくするのが好ましい。そして、リーフバルブを通過する液体の流量を確保しつつ撓み量を小さくするには、リーフバルブの撓み量が少なくても自由端の端面が対向面と対向しなくなるように、対向部における対向面とその近傍部分の軸方向長さを短くする必要がある。

しかしながら、そのようにすると対向部に肉厚の薄い部分ができ、その肉厚の薄い部分の剛性が不足して変形等の別の不具合が生じる可能性がある。このように、従来のバルブでは、リーフバルブの耐久性を確保するため、流量を確保しつつ撓み量を小さくしようとすると、バルブディスクに剛性不足となる部分ができる可能性があるのでそのようにはできず、リーフバルブの耐久性を向上させるのが難しい。

そこで、本発明の目的は、リーフバルブの耐久性を向上できるとともに、バルブディスクに剛性不足となる部分ができるのを防止できるバルブ、及び緩衝器の提供を目的とする。

上記課題を解決するバルブでは、バルブディスクが、環状であって内周又は外周にリーフバルブの自由端の端面と隙間をあけて対向可能な環状の対向面が形成される対向部と、対向部から軸方向の一方へ突出する一以上の第一突部と、対向部から軸方向の他方へ突出する一以上の第二突部とを含み、第一突部の周方向の両端部が対向部を挟んで何れかの第二突部と軸方向に重なり、第二突部の周方向の両端部が対向部を挟んで何れかの第一突部と軸方向に重なり、対向部の全周は第一突部と第二突部の少なくともいずれか一方と軸方向で重なる。

上記構成によれば、対向面の軸方向長さを短くすると、リーフバルブの撓み量が少なくても、その自由端の端面と対向面とが対向しなくなり、このときに液体が対向部の軸方向の一方側の第一突部がない部分、又は対向部の軸方向の他方側の第二突部がない部分を通過できる。このため、対向面の軸方向長さを短くすれば、リーフバルブの撓み量が少なくてもリーフバルブを通過する液体の流量を確保でき、リーフバルブの耐久性を向上できる。

さらに、上記構成によれば、リーフバルブの耐久性を向上させるために対向面の軸方向長さを短くしたとしても、対向面が形成される対向部が第一突部と第二突部の少なくとも一方で補強されるので、バルブディスクに剛性不足となる部分ができるのを防止できる。つまり、上記構成によれば、リーフバルブの耐久性を向上させるために対向面の軸方向長さを短くできる。

また、上記バルブでは、第一突部と第二突部が対向部の周方向に交互に設けられていてもよい。このようにすると、バルブディスクを容易に形成できる。

また、上記バルブでは、第一突部と第二突部の一方又は両方に、対向面へ接近するに従ってリーフバルブに接近する方向へ傾斜する傾斜面が形成されていてもよい。このような場合であって、第一突部と第二突部のうちの、バルブディスクにおけるリーフバルブ挿入側に位置する突部に上記傾斜面が形成されている場合には、リーフバルブを組み付ける際に、リーフバルブを傾斜面で対向部の内側又は外側へ案内できるのでバルブの組立性を良好にできる。

また、上記バルブでは、第一突部と第二突部の一方又は両方に、対向面に連なり、対向面と面一となる延長面が形成されていてもよい。このようにすると、バルブを組み立てる過程でリーフバルブが多少動いたとしても、その自由端が傾斜面等に乗り上げることがなく、バルブの組立性を一層良好にできる。

また、上記バルブでは、バルブディスクがポートの形成されるディスク部と、筒状であって内周に対向部、第一突部、及び第二突部が設けられ、ディスク部の外周部に接合される筒部とを有していてもよい。このようにすると、ポートが形成されるディスク部と、対向部、第一突部、及び第二突部が設けられる筒部を個別に形成してから接合により一体化でき、ディスク部と筒部のそれぞれを焼結で成形しやすくできる。

また、上記バルブが緩衝器に設けられていて、その緩衝器が上記バルブの他に、シリンダと、このシリンダ内に軸方向へ移動可能に挿入されるロッドとを備え、前記シリンダと前記ロッドが軸方向へ相対移動する際に生じる液体の流れに対して上記バルブで抵抗を与えてもよい。このようにすると、緩衝器の伸縮時に上記バルブの抵抗に起因する減衰力を発生できる。

本発明のバルブ、及びバルブを備えた緩衝器によれば、リーフバルブの耐久性を向上できるとともに、バルブディスクに剛性不足となる部分ができるのを防止できる。

本発明の一実施の形態に係るバルブである減衰バルブを備えた緩衝器を示した縦断面図である。 図１のピストン部を拡大して示した部分拡大図である。 （ａ）は、（ｃ）のＺ－Ｏ－Ｚ線断面図である。（ｂ）は、（ａ）のＹ２部分を拡大して示した部分拡大図である。（ｃ）は、本発明の一実施の形態に係るバルブである減衰バルブの下側のバルブディスクの底面図である。 本発明の一実施の形態に係るバルブである減衰バルブの対向部、第一突部、及び第二突部を含む部分の展開図である。 本発明の一実施の形態に係るバルブである減衰バルブの第一の変形例を示し、この変形例に係る減衰バルブの対向部、第一突部、及び第二突部を含む部分の展開図である。 本発明の一実施の形態に係るバルブである減衰バルブの第二の変形例を示し、この変形例に係る減衰バルブを備えた緩衝器のピストン部を示した縦断面図である。

以下に本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。いくつかの図面を通して付された同じ符号は、同じ部品（部分）か対応する部品（部分）を示す。

図１に示すように、本発明の一実施の形態に係るバルブは、緩衝器Ｄのピストン部に具現化された減衰バルブＶである。そして、緩衝器Ｄは、自動車等の車両の車体と車軸との間に介装されている。以下の説明では、説明の便宜上、特別な説明がない限り図１に示す緩衝器Ｄの上下を、単に「上」「下」という。

なお、本発明に係るバルブを備えた緩衝器の取付対象は、車両に限らず適宜変更できる。また、取付状態での緩衝器の上下を取付対象に応じて適宜変更できるのは勿論である。具体的には、本実施の形態の緩衝器Ｄを図１と同じ向きで車両に取り付けても、上下逆向きにして車両に取り付けてもよい。

つづいて、上記緩衝器Ｄの具体的な構造について説明する。図１に示すように、緩衝器Ｄは、有底筒状のシリンダ１と、このシリンダ１内に摺動自在に挿入されるピストン２と、下端がピストン２に連結されて上端がシリンダ１外へと突出するピストンロッド３とを備える。

そして、ピストンロッド３の上端には、ブラケット（図示せず）が設けられており、ピストンロッド３がそのブラケットを介して車体と車軸の一方に連結される。その一方、シリンダ１の底部１ａにもブラケット（図示せず）が設けられており、シリンダ１がそのブラケットを介して車体と車軸の他方に連結される。

このようにして緩衝器Ｄは車体と車軸との間に介装される。そして、車両が凹凸のある路面を走行する等して車輪が車体に対して上下に振動すると、ピストンロッド３がシリンダ１に出入りして緩衝器Ｄが伸縮するとともに、ピストン２がシリンダ１内を上下（軸方向）に移動する。

また、緩衝器Ｄは、シリンダ１の上端を塞ぐとともに、ピストンロッド３を摺動自在に支える環状のシリンダヘッド１０を備える。その一方、シリンダ１の下端は底部１ａで塞がれている。このように、シリンダ１内は、密閉空間とされている。そして、そのシリンダ１内のピストン２から見てピストンロッド３とは反対側に、フリーピストン１１が摺動自在に挿入されている。

シリンダ１内において、そのフリーピストン１１より上側には、作動油等の液体が充填された液室Ｌが形成されている。その一方、シリンダ１内におけるフリーピストン１１より下側には、エア、又は窒素ガス等の圧縮ガスが封入されたガス室Ｇが形成されている。このように、シリンダ１内は、フリーピストン１１で液室Ｌとガス室Ｇとに仕切られている。

そして、緩衝器Ｄの伸長時にピストンロッド３がシリンダ１から退出し、その退出したピストンロッド３の体積分シリンダ内容積が増加すると、フリーピストン１１がシリンダ１内を上側へ移動してガス室Ｇを拡大させる。反対に、緩衝器Ｄの収縮時にピストンロッド３がシリンダ１内へ侵入し、その侵入したピストンロッド３の体積分シリンダ内容積が減少すると、フリーピストン１１がシリンダ１内を下側へ移動してガス室Ｇを縮小させる。

このように、本実施の形態では、緩衝器Ｄが片ロッド、単筒型であり、シリンダ１に出入りするピストンロッド３の体積分をガス室Ｇで補償している。しかし、緩衝器Ｄの構成は、この限りではない。例えば、ガス室Ｇに替えて液体とガスを収容するリザーバを設け、緩衝器の伸縮時にシリンダとリザーバとの間で液体をやり取りしてシリンダに出入りするピストンロッド体積分を補償してもよい。さらに、緩衝器を両ロッド型にして、ピストンの両側にピストンロッドを設けてもよく、この場合には、ピストンロッド体積分を補償するための構成自体を省略できる。

つづいて、シリンダ１内の液室Ｌは、ピストン２でピストンロッド３側の伸側室Ｌ１と、その反対側（反ピストンロッド側）の圧側室Ｌ２とに区画されている。そのピストン２は、ピストンロッド３の外周に形成される段差３ａとピストンロッド３の先端部に螺合するナット３０で挟まれて、ピストンロッド３の外周に縦並びに保持される二つのバルブディスク４，５を有して構成される。

その二つのバルブディスク４，５のうちの、上側（伸側室Ｌ１側）のバルブディスク４には、伸側と圧側のメインバルブ６，７が装着されている。その一方、下側（圧側室Ｌ２側）のバルブディスク５には、極低速バルブ８が装着されている。そして、二つのバルブディスク４，５、伸側と圧側のメインバルブ６，７及び極低速バルブ８を含んで減衰バルブＶが構成されている。以下、この減衰バルブＶを構成する各部材について詳細に説明する。

図２に示すように、上側のバルブディスク４は、ピストンロッド３の挿通を許容する取付孔４ａが中心部に形成される環状の本体部４ｂと、この本体部４ｂの下端外周部から下方へ突出する筒状のスカート部４ｃとを含む。さらに、本体部４ｂには、スカート部４ｃの内周側に開口して本体部４ｂを軸方向へ貫通する伸側と圧側のポート４ｄ，４ｅが形成されている。そして、伸側のポート４ｄが本体部４ｂの下側に積層される伸側のメインバルブ６で開閉され、圧側のポート４ｅが本体部４ｂの上側に積層される圧側のメインバルブ７で開閉される。

また、下側のバルブディスク５は、ピストンロッド３の挿通を許容する取付孔５ａが中心部に形成されるとともに、上側のバルブディスク４におけるスカート部４ｃの内周に嵌合する環状のディスク部５ｂと、このディスク部５ｂの下端外周に嵌合してディスク部５ｂから下方へ突出する筒部５ｃと、この筒部５ｃの下端から径方向内側へ突出する環状の対向部５ｄとを含み、筒部５ｃとディスク部５ｂが圧入により一体化されている。

そして、ディスク部５ｂと上側のバルブディスク４におけるスカート部４ｃとの間がシール５ｅで塞がれるとともに、ディスク部５ｂには、スカート部４ｃの内側と筒部５ｃの内側を連通するポート５ｆが形成されている。さらに、ディスク部５ｂの下側に、バルブストッパ９と、極低速バルブ８が積層されており、この極低速バルブ８は、筒部５ｃの下端部に位置する対向部５ｄの開口を塞ぐように設けられている。

これにより、メインバルブ６，７から圧側室Ｌ２へと向かう液体は、上側のバルブディスク４におけるスカート部４ｃの内側と、下側のバルブディスク５におけるポート５ｆ及び筒部５ｃの内側と、極低速バルブ８とをこの順に流れる。反対に、圧側室Ｌ２からメインバルブ６，７へ向かう液体は、上記経路を逆向きに流れる。このように、本実施の形態の極低速バルブ８は、伸側室Ｌ１と圧側室Ｌ２とを連通する通路の途中にメインバルブ６，７と直列に設けられている。以下、メインバルブ６，７と極低速バルブ８との間に位置するスカート部４ｃの内側から筒部５ｃの内側にかけての空間を中間室Ｌ３とする。

伸側と圧側のメインバルブ６，７は、それぞれ、一枚以上のリーフバルブを有して構成されている。このリーフバルブは、弾性を有する薄い環状板であり、各メインバルブ６，７は、外周側の撓みが許容された状態で内周側をバルブディスク４に固定され、外周部をバルブディスク４に離着座させて対応するポート４ｄ，４ｅの出口を開閉する。

伸側のポート４ｄの入口は伸側室Ｌ１に開口しており、伸側室Ｌ１の圧力が伸側のメインバルブ６の外周部を下方へ撓ませて、伸側のポート４ｄを開く方向へ作用する。その一方、圧側のポート４ｅの入口は中間室Ｌ３に開口しており、この中間室Ｌ３の圧力が圧側のメインバルブ７の外周部を上方へ撓ませて、圧側のポート４ｅを開く方向へ作用する。

さらに、伸側と圧側のメインバルブ６，７を構成するリーフバルブのうちの、最もバルブディスク４側に位置する一枚目のリーフバルブの外周部には、それぞれ切欠き６ａ，７ａが形成されている。これにより、伸側と圧側のメインバルブ６，７が閉弁していても、切欠き６ａ，７ａによりオリフィスが形成されて、液体がそのオリフィスを通って伸側室Ｌ１と中間室Ｌ３との間を行き来する。

上記切欠き６ａ，７ａにより形成されるオリフィスは、液体の双方向流れを許容する。このため、伸側と圧側のメインバルブ６，７に形成される切欠き６ａ，７ａのうちの一方を省略してもよい。また、オリフィスの形成方法は、適宜変更できる。例えば、伸側又は圧側のメインバルブ６，７が離着座する弁座に打刻を形成し、この打刻によりオリフィスを形成してもよい。また、オリフィスをチョークに替えてもよい。さらに、メインバルブは、ポペットバルブ等のリーフバルブ以外のバルブでもよい。

つづいて、極低速バルブ８は、リーフバルブ８ａと、その上下に積層される第一、第二のサブリーフバルブ８ｂ，８ｃとを有して構成されている。リーフバルブ８ａと、第一、第二のサブリーフバルブ８ｂ，８ｃは、それぞれ弾性を有する薄い環状板であり、第一、第二のサブリーフバルブ８ｂ，８ｃの外径は、リーフバルブ８ａの外径よりも小さい。

さらに、極低速バルブ８の上下には、外径がリーフバルブ８ａ、及び各サブリーフバルブ８ｂ，８ｃの外径よりも小さい間座（符示せず）が一枚以上積層されており、極低速バルブ８の内周部が間座で挟まれてバルブディスク５に固定されている。その一方、極低速バルブ８における間座よりも外周側は、それぞれ上下両側への撓みが許容されている。このように、本実施の形態では、リーフバルブ８ａ、及び第一、第二のサブリーフバルブ８ｂ，８ｃの内周が固定端、外周が自由端となっている。

また、リーフバルブ８ａは、撓んでいない状態でその自由端の端面となる外周面ｆ１が対向部５ｄの内周面と相対向する位置に設けられている。換言すると、バルブディスク５の対向部５ｄは、撓んでいない状態でのリーフバルブ８ａの外周面（自由端の端面）ｆ１に向かって突出し、その対向部５ｄの内周面が撓んでいないリーフバルブ８ａの外周面ｆ１と対向する対向面ｆ２となっている。なお、「撓んでいない状態」とは、無負荷時の状態（自然長となった状態）に保たれていることをいう。

図３に示すように、対向部５ｄは環状であって、その上下には互い違いに突出する突部が周方向に並べて設けられている。これらの突部のうち、対向部５ｄから上方へ突出する突部を第一突部５ｇ、対向部５ｄから下方へ突出する突部を第二突部５ｈとすると、第一突部５ｇと第二突部５ｈは、互いの端部を重ね合わせつつ対向部５ｄの周方向に交互に配置されている。

これにより、第一突部５ｇの周方向の両端部は、それぞれ何れかの第二突部５ｈと対向部５ｄを挟んで軸方向に重なるように縦並びに配置され、第二突部５ｈの周方向の両端部は、それぞれ何れかの第一突部５ｇと対向部５ｄを挟んで軸方向に重なるように縦並びに配置される。このため、対向面ｆ２の形成される対向部５ｄには、第一突部５ｇと第二突部５ｈの少なくとも一方が連なる。さらに、第一突部５ｇと第二突部５ｈとが重なり合う部分では、第一突部５ｇの端部と、対向部５ｄと、第二突部５ｈの端部が軸方向（縦並び）に並ぶ。

図４は、対向部５ｄ、第一突部５ｇ、及び第二突部５ｈを含む部分を展開し、バルブディスク５の中心軸Ｘから見た展開図である。この図４において、第一突部５ｇのない対向部５ｄの上端をつなぐ直線ｓ１と、第二突部５ｈのない対向部５ｄの下端をつなぐ直線ｓ２で挟まれた領域が対向面ｆ２であり、この対向面ｆ２は切れ目のない帯状の環状面となっている。本実施の形態において、対向面ｆ２の軸方向長さ（幅）は、リーフバルブ８ａの厚みと略等しく、非常に短い。

また、第一突部５ｇ、及び第二突部５ｈには、その対向面ｆ２に連なり、この対向面ｆ２と面一とされる延長面ｆ３，ｆ５と、延長面ｆ３，ｆ５に連なり、延長面ｆ３から離れるに従って中心軸Ｘから離れる方向へ傾斜する傾斜面ｆ４，ｆ６がそれぞれ形成されている。ここでいう「面一」とは、一方の面と他方の面とに段差がない、又は段差が略なく、部材が一方の面から他方の面へ摺接しながら移動する際に、引っ掛からずに移動可能な状態をいう。また、傾斜面ｆ４，ｆ６は、対向面ｆ２に近づくに従って中心軸Ｘに近づく方向へ傾斜しているともいえる。

上記構成によれば、減衰バルブＶの組立時においてリーフバルブ８ａを組み付ける際、バルブディスク５の図中下端が上方を向くように設置し、対向部５ｄの内側へリーフバルブ８ａを落とせば、リーフバルブ８ａが傾斜面ｆ６と延長面ｆ５に案内されてリーフバルブ８ａの外周面ｆ１が対向面ｆ２と対向する位置へ移動する。また、対向部５ｄの上下に、これと面一となる延長面ｆ３，ｆ５があるので、減衰バルブＶを針山からピストンロッド３へ移し替えるとき、又はナット３０を締め付けるときなどにリーフバルブ８ａが多少動いたとしても、リーフバルブ８ａの外周が傾斜面ｆ４，ｆ６に乗り上げることがない。

図２に示すように、リーフバルブ８ａを組み付けた状態で、減衰バルブＶに液圧が作用していない場合には、リーフバルブ８ａは撓んでおらず、その外周面ｆ１が対向部５ｄの対向面ｆ２に対向する。このとき、相対向するリーフバルブ８ａの外周面ｆ１と対向部５ｄの対向面ｆ２との間には、微小な隙間ができる。そして、この隙間によって、リーフバルブ８ａの外周（自由端）の対向部５ｄに対する上下の移動が許容される。しかし、相対向する外周面ｆ１と対向面ｆ２との間にできる隙間は非常に狭いので、その隙間を介した液体の移動はほとんど起こらない。

圧側室Ｌ２の圧力は、リーフバルブ８ａの外周部を上方へ撓ませる方向へ作用する。そして、この圧側室Ｌ２の圧力を受けてリーフバルブ８ａの外周部が第一のサブリーフバルブ８ｂの外周部を撓ませつつ上方へ撓み、リーフバルブ８ａの外周面（自由端の端面）ｆ１が対向部５ｄの対向面ｆ２から上方へずれてこれらが対向しなくなると、圧側室Ｌ２の液体が対向部５ｄの内側と、隣り合う第一突部５ｇ，５ｇの間を通って中間室Ｌ３へと向かう。

さらに、リーフバルブ８ａと第一のサブリーフバルブ８ｂの上方への撓み量がある程度大きくなると、リーフバルブ８ａと第一のサブリーフバルブ８ｂの一方又は両方がバルブストッパ９に当接し、それ以上の撓みが阻止される。このように、バルブストッパ９は、リーフバルブ８ａと第一のサブリーフバルブ８ｂの上方への撓み量を制限する。

その一方、中間室Ｌ３の圧力は、リーフバルブ８ａの外周部を下方へ撓ませる方向へ作用する。そして、この中間室Ｌ３の圧力を受けてリーフバルブ８ａの外周部が第二のサブリーフバルブ８ｃの外周部を撓ませつつ下方へ撓み、リーフバルブ８ａの外周面（自由端の端面）ｆ１が対向部５ｄの対向面ｆ２から下方へずれてこれらが対向しなくなると、中間室Ｌ３の液体が対向部５ｄの内側と、隣り合う第二突部５ｈ，５ｈの間を通って圧側室Ｌ２へと向かう。

さらに、リーフバルブ８ａと第二のサブリーフバルブ８ｃの下方への撓み量がある程度大きくなると、リーフバルブ８ａと第二のサブリーフバルブ８ｃの一方又は両方がナット３０に当接し、それ以上の撓みが阻止される。このように、ナット３０は、リーフバルブ８ａと第二のサブリーフバルブ８ｃの下方への撓み量を制限するバルブストッパとして機能する。

なお、ナット３０とは別に、リーフバルブ８ａと第二のサブリーフバルブ８ｃの下方への撓み量を制限するバルブストッパを設けてもよいのは勿論である。また、極低速バルブ８を構成するリーフバルブと、サブリーフバルブの枚数も適宜変更できる。

以下、本実施の形態に係る減衰バルブ（バルブ）Ｖを備えた緩衝器Ｄの作動について説明する。

緩衝器Ｄの伸長時には、ピストン２がシリンダ１内を上方へ移動して伸側室Ｌ１を圧縮し、この伸側室Ｌ１の液体が減衰バルブＶを通って圧側室Ｌ２へと移動する。当該液体の流れに対しては、伸側のメインバルブ６、各メインバルブ６，７の切欠き６ａ，７ａにより形成されたオリフィス、又は極低速バルブ８により抵抗が付与されるので伸側室Ｌ１の圧力が上昇し、緩衝器Ｄが伸長作動を妨げる伸側減衰力を発揮する。

反対に、緩衝器Ｄの収縮時には、ピストン２がシリンダ１内を下方へ移動して圧側室Ｌ２を圧縮し、この圧側室Ｌ２の液体が減衰バルブＶを通過して伸側室Ｌ１へと移動する。当該液体の流れに対しては、圧側のメインバルブ７、各メインバルブ６，７の切欠き６ａ，７ａにより形成されたオリフィス、又は極低速バルブ８により抵抗が付与されるので圧側室Ｌ２の圧力が上昇し、緩衝器Ｄが収縮作動を妨げる圧側減衰力を発揮する。

そして、上記緩衝器Ｄでは、ピストン速度に応じて伸側と圧側のメインバルブ６，７が開弁したり、極低速バルブ８のリーフバルブ８ａの外周部が上下に撓んだりして減衰力特性（ピストン速度に対する減衰力の特性）が変化する。

より詳しくは、緩衝器Ｄの動き出しのようなピストン２の速度（ピストン速度）が極めて低く、ピストン速度が０（ゼロ）に近い極低速域にある場合、伸側と圧側のメインバルブ６，７は閉じている。その一方、極低速バルブ８のリーフバルブ８ａの外周部は、緩衝器Ｄの伸長時には下方へ、収縮時には上方へと撓み、リーフバルブ８ａの外周面ｆ１と対向部５ｄの対向面ｆ２が上下にずれて対向しなくなる。

この場合、伸側室Ｌ１と圧側室Ｌ２との間を行き来する液体は、各メインバルブ６，７の切欠き６ａ，７ａにより形成されるオリフィスと、中間室Ｌ３と、上下にずれたリーフバルブ８ａの外周と対向部５ｄの内周との間であって、隣り合う第一突部５ｇ，５ｇ又は第二突部５ｈ，５ｈの間にできる隙間を通過する。この隙間を、以下、極低速バルブ８の開口部とすると、極低速域において、その極低速バルブ８の開口部の開口面積は、ピストン速度の上昇に伴い大きくなるが、各メインバルブ６，７の切欠き６ａ，７ａにより形成された全オリフィスの開口面積よりも小さい。

このため、ピストン速度が極低速域にある場合、液体が伸側室Ｌ１と圧側室Ｌ２との間を移動する際の圧力損失は、極低速バルブ８の開口部による圧力損失が支配的となる。そして、極低速域での減衰特性は、ピストン速度に比例するバルブ特有の特性となる。なお、前述のように、リーフバルブ８ａの外周面ｆ１と対向部５ｄの対向面ｆ２とが対向した状態であってもこれらの間に微小な隙間ができる。このため、極低速域内の低速側の領域で、液体がその微小な隙間を通過するとしてもよい。このような場合には、極低速域内の低速側の領域で、その微小な隙間による圧力損失が支配的となって減衰特性がピストン速度の二乗に比例するオリフィス特有の特性となり、極低速域内の高速側の領域でバルブ特有の特性となる。

つづいて、ピストン速度が高くなり、極低速域から脱して低速域にある場合、極低速域にある場合と同様に、伸側と圧側のメインバルブ６，７は閉じている。その一方、極低速バルブ８におけるリーフバルブ８ａの外周部の撓み量は大きくなって、極低速バルブ８の開口部の開口面積が、各メインバルブ６，７の切欠き６ａ，７ａにより形成された全オリフィスの開口面積よりも大きくなる。

このため、ピストン速度が低速域にある場合、液体が伸側室Ｌ１と圧側室Ｌ２との間を移動する際の圧力損失は、切欠き６ａ，７ａにより形成されたオリフィスによる圧力損失が支配的となる。そして、低速域での減衰力特性は、ピストン速度の二乗に比例するオリフィス特有の特性となる。

つづいて、ピストン速度がさらに高くなり、低速域から脱して中高速域にある場合、緩衝器Ｄの伸長時には伸側のメインバルブ６が開き、収縮時には圧側のメインバルブ７が開く。さらに、極低速バルブ８のリーフバルブ８ａの撓み量が低速域と比較して大きくなり、極低速バルブ８の開口部が上下に広がる。

この場合、伸側室Ｌ１と圧側室Ｌ２との間を行き来する液体は、伸側又は圧側のメインバルブ６，７の開弁によってその外周部とバルブディスク４との間にできる隙間（開口部）と、中間室Ｌ３と、極低速バルブ８の開口部を通過する。中高速域において、極低速バルブ８の開口部の開口面積は大きく、その開口部を液体が比較的抵抗なく通過する。

このため、ピストン速度が中高速域にある場合、液体が伸側室Ｌ１と圧側室Ｌ２との間を移動する際の圧力損失は、伸側又は圧側のメインバルブ６，７の開口部による圧力損失が支配的となる。そして、中高速域での減衰力特性は、ピストン速度に比例するバルブ特有の特性となり、低速域と比較して傾きがさらに小さくなる。また、中高速域の途中でメインバルブ６，７が開き切る場合には、その開き切った速度を境に減衰力特性がポート特有の特性となって、傾きが再び大きくなる。

以下、本実施の形態に係る減衰バルブ（バルブ）Ｖ、及びその減衰バルブＶを備えた緩衝器Ｄの作用効果について説明する。

本実施の形態に係る減衰バルブ（バルブ）Ｖは、バルブディスク５と、環状であって内周をバルブディスク５に固定され、外周を自由端として軸方向の両側への撓みが許容されるリーフバルブ８ａとを備えている。さらに、上記バルブディスク５が、環状であって内周にリーフバルブ８ａの外周面（自由端の端面）ｆ１と隙間をあけて対向可能な環状の対向面ｆ２が形成される対向部５ｄと、この対向部５ｄから軸方向の一方へ突出する一以上の第一突部５ｇと、対向部から軸方向の他方へ突出する一以上の第二突部５ｈとを含む。そして、第一突部５ｇの周方向の両端部は、対向部５ｄを挟んで何れかの第二突部５ｈと軸方向に重なり、第二突部５ｈの周方向の両端部は、対向部５ｄを挟んで何れかの第一突部５ｇと軸方向に重なる。

上記構成によれば、対向面ｆ２の軸方向長さを短くすると、リーフバルブ８ａの撓み量が少なくても、その外周面（自由端の端面）ｆ１と対向面ｆ２とが対向しなくなる。このとき、上記構成によれば、液体が隣り合う第一突部５ｇと第一突部５ｇとの間、又は、隣り合う第二突部５ｈと第二突部５ｈとの間から対向部５ｄの内側へ流入できるので、リーフバルブ８ａの撓み量が少なくてもリーフバルブ８ａを通過する液体の流量を確保でき、リーフバルブ８ａの耐久性を向上できる。

さらに、上記構成によれば、リーフバルブ８ａの耐久性を向上させるため、対向面ｆ２の軸方向長さを短くしたとしても、対向面ｆ２が形成される対向部５ｄが第一突部５ｇと第二突部５ｈの少なくとも一方で補強される。このため、リーフバルブ８ａの耐久性を向上させるために対向面ｆ２の軸方向長さを短くしても、バルブディスク５に剛性不足となる部分ができるのを防止できる。これにより、上記構成を備えた減衰バルブ（バルブ）Ｖ、及びそのバルブを備えた緩衝器Ｄによれば、リーフバルブ８ａの耐久性を向上できるとともに、バルブディスク５に剛性不足となる部分ができるのを防止できる。

また、本実施の形態では、第一突部５ｇと第二突部５ｈが対向部５ｄの周方向に交互に設けられている。これにより、バルブディスク５を容易に形成できる。しかし、第一突部５ｇと第二突部５ｈは、必ずしも交互に配置されていなくてもよい。例えば、周方向長さの長い一つの第二突部５ｈの上側（軸方向の一方側）に、周方向長さの短い三以上の第一突部５ｇが重なるように配置されていてもよい。

また、図４に示すように、隣り合う第一突部５ｇ，５ｇの間隔と、隣り合う第二突部５ｈ，５ｈの間隔が、それぞれ第一突部５ｇと第二突部５ｈが重なり合う部分（第一突部５ｇ、対向部５ｄ、第二突部５ｈが縦並びになる部分）の幅より短く設定されれば、リーフバルブ８ａの開口量を大きくして液体の通過流量を多くできるので、リーフバルブ８ａの耐久性を一層向上できる。なお、第一突部５ｇ，５ｇの間隔、第二突部５ｈ，５ｈの間隔、及び第一突部５ｇと第二突部５ｈが重なり合う部分の幅は、それぞれ一定でなくてもよく、上記間隔の何れかが上記幅の何れかより短くてもよい。

また、本実施の形態の第一突部５ｇと第二突部５ｈには、それぞれ、対向面ｆ２に近づくに従って中心軸Ｘに近づく方向へ傾斜する傾斜面ｆ４，ｆ６が形成されている。この傾斜面ｆ４，ｆ６において、中心軸Ｘに近づく方向とは、リーフバルブ８ａに接近する方向である。上記構成によれば、減衰バルブＶを組み立てる際、バルブディスク５においてリーフバルブ挿入側にある第二突部５ｈの傾斜面ｆ６でリーフバルブ８ａを対向部５ｄの内側へ案内できるので、減衰バルブＶの組立性を良好にできる。

また、本実施の形態の第一突部５ｇと第二突部５ｈには、それぞれ、対向面ｆ２に連なり、対向面ｆ２と面一となる延長面ｆ３，ｆ５が形成されている。当該構成によれば、減衰バルブＶを針山からピストンロッド３へ移し替えるとき、又はナット３０を締め付けるときなどにリーフバルブ８ａが多少動いたとしても、リーフバルブ８ａの外周が傾斜面ｆ４，ｆ６に乗り上げることがない。このため、上記構成によれば、減衰バルブＶの組立性を一層良好にできる。

また、図４に示すように、本実施の形態の延長面ｆ３，ｆ５と傾斜面ｆ４，ｆ６は、それぞれ矩形であるが、その形状は適宜変更できる。例えば、図５に示すように、延長面ｆ３，ｆ５と傾斜面ｆ４，ｆ６とを合わせた面の形状を三角形にしてもよく、このような場合には、リーフバルブ８ａが撓んでその外周面ｆ１が対向面ｆ２と対向しなくなったときに、リーフバルブ８ａを通過する液体の流量を一層確保しやすい。

また、本実施の形態のように、延長面ｆ３，ｆ５と傾斜面ｆ４，ｆ６を第一突部５ｇと第二突部５ｈの両方に形成すると、リーフバルブ８ａの撓み量が上下で同じである場合に、通過する液体の流量を同じにしやすいが、リーフバルブ８ａを対向部５ｄの内側に案内するという機能に着目するのであれば、バルブディスク５においてリーフバルブ挿入側にある突部（本実施の形態では第二突部５ｈ）にのみ傾斜面ｆ６があればよく、傾斜面ｆ６が対向面ｆ２に直接連なっていてもよい。

また、本実施の形態の第一突部５ｇと第二突部５ｈは、リーフバルブ８ａを対向部５ｄ内に案内したり、減衰バルブＶの組立工程でリーフバルブ８ａが所定の位置からずれるのを防いだりするガイドとして機能する。しかし、第一突部５ｇと第二突部５ｈは、必ずしもガイドとして機能しなくてもよく、この場合には、延長面ｆ３，ｆ５と傾斜面ｆ４，ｆ６の両方を廃してもよい。

また、本実施の形態のバルブディスク５は、ポート５ｆが形成されるディスク部５ｂと、筒状であって内周に対向部５ｄ、第一突部５ｇ、及び第二突部５ｈが設けられ、ディスク部５ｂの外周部に接合される筒部５ｃとを有している。当該構成によれば、ポート５ｆが形成されるディスク部５ｂと、対向部５ｄ、第一突部５ｇ、及び第二突部５ｈが設けられる筒部５ｃを個別に形成してから、接合により一体化できるので、ディスク部５ｂと筒部５ｃのそれぞれを焼結で成形しやすくできる。

なお、本実施の形態では、ディスク部５ｂが筒部５ｃ内に圧入されているが、ディスク部５ｂと筒部５ｃの接合方法は適宜変更できる。例えば、ディスク部５ｂに環状の接合部を設け、この接合部内に筒部５ｃを圧入してもよい。さらに、ディスク部５ｂと筒部５ｃとを接着又は螺合により一体化してもよい。

また、本実施の形態では、リーフバルブ８ａ、及び第一、第二のサブリーフバルブ８ｂ，８ｃの内周が固定端、外周が自由端となっている。このため、前述のように、バルブディスク５をディスク部５ｂと筒部５ｃに分割し、筒部５ｃの内周に対向部５ｄ、第一突部５ｇ、及び第二突部５ｈを設けるとよい。しかし、リーフバルブ８ａの外周が固定端、内周が自由端となっていて、対向部の外周に対向面ｆ２を形成してもよく、これに合わせてバルブディスクの分割位置を変更できるのは勿論、バルブディスクを単一の部品で形成してもよい。

また、本実施の形態において、自由端の端面が対向面ｆ２と対向可能なリーフバルブ８ａは、メインバルブ６，７に直列される極低速バルブ８に利用されている。しかし、図６に示すように、バルブディスク５のみをピストンとして機能させ、リーフバルブ８ａを中高速域で撓むメインバルブとして利用してもよい。なお、上記説明では、ピストン速度の領域を、極低速域、低速域、中高速域に区画しているが、各領域の閾値はそれぞれ任意に設定できる。

また、本実施の形態の減衰バルブ（バルブ）Ｖは、緩衝器Ｄに利用されている。そして、その緩衝器Ｄは、シリンダ１と、シリンダ１内に軸方向へ移動可能に挿入されるピストンロッド３とを備え、シリンダ１とピストンロッド３が軸方向へ相対移動する際に生じる液体の流れに減衰バルブＶで抵抗を与える。このため、緩衝器Ｄが伸縮してシリンダ１とピストンロッド３が軸方向へ相対移動するときに、減衰バルブ（バルブ）Ｖの抵抗に起因する減衰力を発生できる。

そして、本実施の形態に係る減衰バルブ（バルブ）Ｖは、緩衝器Ｄのピストンロッド３に装着されたピストン部分に具現化されている。しかし、シリンダ１に出入りするロッドは、必ずしもピストンが取り付けられたピストンロッドでなくてもよく、減衰バルブＶを設ける位置はピストン部に限らない。例えば、前述のように、緩衝器がリザーバを備える場合には、シリンダとリザーバとを連通する通路の途中に本発明に係るバルブを設けてもよい。

以上、本発明の好ましい実施の形態を詳細に説明したが、特許請求の範囲から逸脱しない限り、改造、変形、及び変更が可能である。

Ｄ・・・緩衝器、ｆ１・・・外周面（自由端の端面）、ｆ２・・・対向面、ｆ３，ｆ５・・・延長面、ｆ４，ｆ６・・・傾斜面、Ｖ・・・減衰バルブ（バルブ）、１・・・シリンダ、３・・・ピストンロッド（ロッド）、５・・・バルブディスク、５ｂ・・・ディスク部、５ｃ・・・筒部、５ｄ・・・対向部、５ｆ・・・ポート、５ｇ・・・第一突部、５ｈ・・・第二突部、８ａ・・・リーフバルブ

Claims (6)

1. バルブディスクと、
   環状であって内周と外周の一方を前記バルブディスクに固定され、他方を自由端として軸方向の両側への撓みが許容されるリーフバルブとを備え、
   前記バルブディスクは、
   環状であって内周又は外周に前記自由端の端面と隙間をあけて対向可能な環状の対向面が形成される対向部と、
   前記対向部から軸方向の一方へ突出する一以上の第一突部と、
   前記対向部から軸方向の他方へ突出する一以上の第二突部とを含み、
   前記第一突部の周方向の両端部は、前記対向部を挟んで何れかの前記第二突部と軸方向に重なり、
   前記第二突部の周方向の両端部は、前記対向部を挟んで何れかの前記第一突部と軸方向に重なり、
   前記対向部の全周は前記第一突部と前記第二突部の少なくともいずれか一方と軸方向で重なる
   ことを特徴とするバルブ。
2. 前記第一突部と前記第二突部は、前記対向部の周方向に交互に設けられている
   ことを特徴とする請求項１に記載のバルブ。
3. 前記第一突部と前記第二突部の一方又は両方に、前記対向面へ接近するに従って前記リーフバルブに接近する方向へ傾斜する傾斜面が形成されている
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のバルブ。
4. 前記第一突部と前記第二突部の一方又は両方に、前記対向面に連なり、前記対向面と面一となる延長面が形成されている
   ことを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載のバルブ。
5. 前記バルブディスクは、
   ポートが形成されるディスク部と、
   筒状であって内周に、前記対向部と、前記第一突部と、前記第二突部とが設けられ、前記ディスク部の外周部に接合される筒部とを有する
   ことを特徴とする請求項１から請求項４の何れか一項に記載のバルブ。
6. シリンダと、
   前記シリンダ内に軸方向へ移動可能に挿入されるロッドと、
   請求項１から５の何れか一項に記載のバルブとを備え、
   前記バルブは、前記シリンダと前記ロッドが軸方向へ相対移動する際に生じる液体の流れに対して抵抗を与える
   ことを特徴とする緩衝器。

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