TWI553242B - Valve construction - Google Patents

Description

閥構造

本發明係關於閥構造之改良。

閥構造，係例如適用於車輛用之緩衝器之活塞部等。

JP2006-194335A係如圖10所示，揭示一種閥構造，具備：活塞P，滑動自如地插入於緩衝器之汽缸C內且將汽缸C內劃分為伸側室ER與壓側室CR；複數個伸側埠EP與壓側埠CP，設置於活塞P且使伸側室ER與壓側室CR連通；環狀之伸側翼閥EL，積層於活塞P之壓側室側端且僅開閉伸側埠EP；環狀之壓側翼閥CL，積層於活塞P之伸側室側端且僅開閉壓側埠CP；伸側埠EP與壓側埠CP沿著活塞P之周方向交互配置。

於適用上述習知閥構造之緩衝器中，在活塞P往下方移動之收縮作動時，如圖11所示，被壓縮之壓側室CR之作動油透過壓側埠CP往擴大之伸側室ER移動。此時，作動油按壓壓側翼閥CL並使其撓曲。當壓側翼閥CL大幅撓曲，則於較壓側埠CP更內周側，於壓側翼閥CL與活塞P之間形成間隙。

如此一來，會有混入於作動油中之像鐵粉或粉塵之污染物Co進入該間隙之情形。於此狀態下，在活塞P往上方 移動之緩衝器之延伸作動時，藉由復元力解除壓側翼閥CL之撓曲，則於壓側翼閥CL與活塞P之間挾持污染物Co，存在無法完全閉塞壓側埠CP之可能性。

藉此，藉由污染物Co使壓側翼閥CL之外周自活塞P呈浮起狀態，因此被壓縮之伸側室ER內之作動油不僅通過伸側埠EP亦通過壓側埠CP而往壓側室CR移動。

藉此，於緩衝器之延伸作動時，藉由通過壓側埠CP之作動油之流動，自活塞P浮起之壓側翼閥CL之外周振動而產生較大雜音。

於構成緩衝器之構件存在必須切割加工者，存在有於上述構件附著殘留在切割加工時產生之鐵粉之情形。又，也存在有於零件附著殘留粉塵之情形。因此，難以完全防止污染物Co之混入。

JP2005-76856A係揭示在安裝於活塞、或汽缸之端部之閥體(valve case)為了收集污染物Co而設置袋狀或口袋狀之異物收集部。然而，作動油無法流入該異物收集部，故難以收集污染物Co。

本發明之目的係提供一種可防止雜音之產生之閥構造。

根據本發明之形態，提供一種閥構造，具備：閥盤，於緩衝器內劃分一室與另一室；複數個一側埠，設置於閥盤且使一室與另一室連通；複數個另一側埠，設置於閥盤且使一室與另一室連通；環狀之一側翼閥，積層於閥盤之另一室側端且僅開閉一側埠；以及環狀之另一側翼閥，積 層於閥盤之一室側端且僅開閉另一側埠；一側埠與另一側埠在閥盤沿周方向交互配置；其特徵在於：具備從閥盤之一室側端且所有另一側埠之開口之內周側開口連通於一側埠之複數個通孔。

關於本發明之實施形態、本發明之優點，參照隨附之圖式於以下進行詳細說明。

以下，本實施形態之緩衝器之閥構造以圖示為基準進行說明。

如圖1~圖4所示，本實施形態之閥構造係適用於緩衝器之活塞部。閥構造具備：活塞1(閥盤)，於緩衝器內劃分伸側室R1(一室)與壓側室R2(另一室)；複數個伸側埠2(一側埠)，設置於活塞1且使伸側室R1與壓側室R2連通；複數個壓側埠3(另一側埠)，設置於活塞1且使伸側室R1與壓側室R2連通；環狀之伸側翼閥4(一側翼閥)，積層於活塞1之壓側室側端b(另一室側端)且僅開閉伸側埠2；環狀之壓側翼閥5(另一側翼閥)，積層於活塞1之伸側室側端a(一室側端)且僅開閉壓側埠3；複數個通孔6，從活塞1之伸側室側端a且所有壓側埠3之開口之內周側開口連通於伸側埠2。

此外，伸側室R1係指，於緩衝器進行延伸作動時被壓縮之室，壓側室R2係指，緩衝器進行收縮作動時被壓縮之室。又，圖1之活塞1之剖面圖，係圖2所示之活塞1之 A-A之箭頭剖面圖。

緩衝器，例如具備：汽缸40；頭部構件(未圖示)，密封汽缸之上端；活塞桿10，滑動自如地貫通頭部構件；上述活塞1，設置於活塞桿10之端部；伸側室R1及壓側室R2，藉由活塞1劃分汽缸40內而劃分成2個壓力室；密封構件(未圖示)，將汽缸40之下端密封；貯存糟或空氣室(未圖示)，補償於從汽缸40出没之活塞桿10之體積分之汽缸內之容積變化。於汽缸40內填充有流體、具體而言為作動油。又，緩衝器可非單桿型，亦可為兩桿型。

上述閥構造中，活塞1相對於汽缸40往圖1中上方移動之情形時，伸側室R1內之壓力上升，作動油透過伸側埠2從伸側室R1往壓側室R2移動，於該作動油之移動伸側翼閥4賦予阻力。相反地，活塞1相對於汽缸40往圖1中下方移動之情形時，壓側室R2內之壓力上升，作動油透過壓側埠3從壓側室R2往伸側室R1移動，於該作動油之移動壓側翼閥5賦予阻力。

以下，關於該閥構造進行詳細說明。

如圖1~圖4所示活塞1為環狀，藉由於活塞桿10之前端形成之小直徑部10a插通於活塞1之內方，組裝於活塞桿10。又，活塞1之外周係滑接於汽缸40之內周，藉此活塞1係將汽缸40內分隔成伸側室R1與壓側室R2。

活塞1為有底筒狀，於底部1a設置：插通孔1e，插通活塞桿10；4個伸側埠2；四個壓側埠3。伸側埠2及壓側埠3分別於軸方向即上下方向貫通活塞1之底部1a，並連 通伸側室R1與壓側室R2。又，伸側埠2於活塞1之底部1a沿周方向被均等間隔配置，壓側埠3亦於活塞1之底部1a沿周方向均等間隔配置。即，伸側埠2與壓側埠3係沿著活塞1之周方向交互地被配置。

於活塞1之底部1a之伸側室側端a，具備分別獨立地圍繞四個壓側埠3之閥座8。閥座8，具備從底部1a往伸側室側突出並圍繞插通孔1e之周圍之環狀部8a、與連接環狀部8a俯視觀之呈扇狀之四個片材部8b。於底部1a中未設置閥座8之部位，即，沿著周方向之片材部8b與片材部8b之間，係往壓側室側凹陷之形狀，伸側埠2於此處開口。

又，於底部1a，沿著周方向之片材部8b與片材部8b之間，分別設置有突起1f。於壓側埠3之伸側室側端，分部設置有獨立窗3a，閥座8之片材部8b係圍繞該等獨立窗3a之四方。又，伸側埠2係如圖5所示，配置在較設置有壓側埠3之圓環狀之區域Z(圖示中以斜線所示部分)更靠內周側。

如圖1及圖3所示，於活塞1之底部1a之壓側室側端b，設置有連通於四個伸側埠2之壓側室側端全部之環狀窗7。即，環狀窗7為環狀凹部狀。在該環狀窗7之外周側且較全部壓側埠3更內周側設置有環狀閥座9。伸側埠2係配置於較設置有壓側埠3之圓環狀之區域更靠內周側。藉此，藉由環狀閥座9可圍繞連接於伸側埠2之出口之環狀窗7，故下述伸側翼閥4之全周可均等地使伸側室R1內之壓力作用。

如圖1及圖2所示，於活塞1之底部1a之伸側室側端a中，設置從壓側埠3之端部即各獨立窗3a之內周側開口通往伸側埠2之四個通孔6。通孔6係沿著以活塞1之底部1a為軸方向之圖1中上下方向貫通，該壓側室側端係通往環狀窗7。環狀窗7係通往如前述之伸側埠2。

又，通孔6之伸側室側端，係通往設置於活塞1之底部1a之俯視圖(圖2)大致呈矩形之凹陷13。凹陷13係以朝矩形之中心深度漸漸變深之方式形成，並於最深部在伸側埠2開口。凹陷13係設在活塞1之底部1a且以不干涉獨立窗3a之方式設在較獨立窗3a內周側。進而，凹陷13被閥座8之片材部8b圍繞四方。

此外，伸側埠2、壓側埠3之設置數量，未限制於上述4個，可任意設定數量，通孔6可以對應壓側埠3之設置數量來設置其數量。又，通孔6可連通於複數個伸側埠2之中至少一個。

如圖4所示，於活塞1之圓筒部1b之外周中設置複數個環狀糟1c。如圖1、圖4、圖6所示，於圓筒部1b之外周安裝合成樹脂之活塞環11。活塞環11係一邊將圓盤狀之合成樹脂母材加壓且按壓於活塞1之圓筒部1b之外周、一邊使其加熱軟化並安裝。再者，取而代之，如圖7及圖8所示，於圓筒部1b預先設置環狀凹部1d，於環狀凹部1d內安裝具有裂痕之環狀之活塞環12亦可。圖4、圖6、圖7、圖8雖顯示活塞1之前視圖，但後視圖、左側視圖及右側視圖與前視圖相同。

如此構成之活塞1係安裝於活塞桿10之小直徑部10a。活塞桿10係以前端之小直徑部10a朝活塞1之圖1中下方側之方式配置，並於小直徑部10a更前端設置螺桿部10b。由於小直徑部10a之圖1中上方側係較小直徑部10a為更大直徑，故於該小直徑部10a與小直徑部10a上方之邊界形成段部10c。

在活塞1之圖1中作為上端之伸側室側端a，依序積層環狀之壓側翼閥5、環狀之間座14、以及環狀之閥制動器15。在活塞1之圖1中作為下端之壓側室側端b，依序積層環狀之伸側翼閥4及環狀之間座16。藉由螺接於設置於活塞桿10之小直徑部10a之螺桿部10b之活塞螺帽17，於圖1中由上之順序將閥制動器15、間座14、壓側翼閥5、活塞1、伸側翼閥4、以及間座16固定於活塞桿10之小直徑部10a。即，閥制動器15、間座14、壓側翼閥5、活塞1、伸側翼閥4、以及間座16被活塞螺帽17與活塞桿10之段部10c所挾持而固定於活塞桿10。

伸側翼閥4係以積層複數個環狀板而構成，並將內周側固定於活塞桿10且容許外周撓曲。於伸側翼閥4未作用任何負載之情形時，於伸側翼閥4中接觸活塞1之底部1a之圖1中最上段之環狀板係安裝於環狀閥座9並使伸側埠2閉塞。此時，伸側翼閥4，由於其外直徑設定成不閉塞配置於環狀閥座9之外周之壓側埠3程度，故未干涉壓側埠3之壓側室側端。又，若對伸側翼閥4透過伸側埠2將伸側室R1之壓力作用，則按壓且撓曲伸側翼閥4，從環狀閥座 9分離並將伸側埠2開放。

壓側翼閥5係與伸側翼閥4相同，以積層複數個環狀板而構成，並將內周側固定於活塞桿10且容許外周撓曲。於壓側翼閥5未作用任何負載之情形時，於壓側翼閥5中接觸活塞1之底部1a之圖1中最下段之環狀板係安裝於閥座8並使壓側埠3閉塞。此時，閥座8在相鄰之片材部8b之間朝活塞1之中心方向凹陷，於其中心方向伸側埠2開口，故即便壓側翼閥5閉塞壓側埠3也無法閉塞伸側埠2。又，若對壓側翼閥5透過壓側埠3將壓側室R2之壓力作用，則按壓且撓曲壓側翼閥5，從閥座8之片材部8b分離並將壓側埠3開放。

如上所述，活塞1之底部1a即閥座8之相鄰之片材部8b之間凹陷，故壓側翼閥5承受伸側室R1之壓力後，藉由片材部8b無法支承之部位雖向使伸側埠2閉塞之方向撓曲，但由於在相鄰之片材部8b間，突設有突起1f並支承壓側翼閥5，故未限制伸側埠2之流路面積。

此外，伸側翼閥4及壓側翼閥5係以積層複數個環狀板而構成，且可以環狀板之積層片數調節撓曲剛性。積層片數係對應緩衝器所要求之衰減特性(緩衝器之相對於活塞速度產生之衰減力之特性)任意地被設定。

如此構成之閥構造，係活塞1往圖1中下方移動之緩衝器之收縮作動時，被壓縮之壓側室R2之壓力上昇，透過壓側埠3於壓側翼閥5使壓側室R2之壓力作用，則壓側翼閥5之外周撓曲並將壓側埠3開放。藉此，藉由混入於作 動油中之污染物通過壓側埠3之作動油之流動，會有進入設置於壓側翼閥5與活塞1之閥座8之間且較壓側埠3內周側之可能性。

此時，較壓側埠3內周側係透過通孔6通往伸側埠2。於伸側埠2之壓側室側端係以壓側室R2之壓力藉由按壓活塞1之伸側翼閥4閉塞，且反方向之伸側室側端係經常通往伸側室R1。因此，如圖9箭頭所示，從壓側埠3通過通孔6及伸側埠2到達伸側室R1產生作動油之流動。因此，污染物並未停止於設置於壓側翼閥5與活塞1之閥座8之間之間隙，而藉由上述作動油之流動往通孔6排出。

以上所述之本實施形態中，由於可防止於壓側翼閥5與活塞1之間污染物挾入，並可防止壓側翼閥5從活塞1浮起，故緩衝器之作動方向切換時，可防止因壓側翼閥5之外周之振動導致較大之異音產生。

又，由於可防止於壓側翼閥5與活塞1之間污染物挾入，故壓側翼閥5可確實閉塞壓側埠3，並可於緩衝器之延伸作動時防止衰減力不足而可獲得穩定之衰減力。

進而，由於在所有壓側埠3之開口之內周側分別設置凹陷13，且通孔6於凹陷13開口，因此可將進入於壓側翼閥5與活塞1中閥座8之間之間隙之污染物迅速地往通孔6導引。又，於緩衝器從收縮作動切換至延伸作動，且撓曲壓側翼閥5後以復原力安裝閥座8時，可沿著凹陷13將污染物往通孔6導引，並可確實防止污染物挾入於壓側翼閥5與活塞1之間。進而，由於凹陷13未與壓側翼閥5連接， 故安裝壓側翼閥5時，即便於凹陷13殘留有污染物，亦可防止壓側翼閥5從閥座8浮起。

進而，以於活塞1之壓側室側端b設置通往所有伸側埠2之開口之環狀窗7，透過環狀窗7將通孔6往伸側埠2連通之方式配置，因此通孔6可相對於活塞1沿著軸方向形成，使穿設通孔6之開孔加工變得簡單，而可降低該閥構造適用之活塞之製造成本。此外，通孔6並未限定上述構造，若為從壓側埠3之內周側開口通往伸側埠2之構造，亦可相對於活塞1之軸方向斜向設置，亦可於中途彎曲。

以上，雖說明了有關本發明之實施形態，但上述實施形態只不過顯示本發明之適用例之一部分，本發明之申請專利範圍未限定於上述實施形態之具體構成。

例如於上述實施形態中，以一室作為伸側室R1、另一室作為壓側室R2、一側埠作為伸側埠2、另一側埠作為壓側埠3、一側翼閥作為伸側翼閥4、另一側翼閥作為壓側翼閥5進行了說明。然而，取而代之，亦可以一室作為壓側室R2、另一室作為伸側室R1、一側埠作為壓側埠3、另一側埠作為伸側埠2、一側翼閥作為壓側翼閥5、另一側翼閥作為伸側翼閥4。於此情形時，例如活塞1之底部1a之構造於圖1中變為上下相反。

進而，亦可於活塞1之底部1a之伸側室側端a設置獨立地圍繞各壓側埠3之花瓣型之閥座，並且於活塞1之底部1a之壓側室側端b設置獨立地圍繞各伸側埠2之花瓣型之閥座。於此情形時，通孔，係設置從壓側埠3之內周側 開口通往伸側埠2者、與從伸側埠2之內周側開口通往壓側埠3者，藉此不僅可防止壓側翼閥5之浮起，亦可防止伸側翼閥4之浮起。

進而，於上述實施形態中，雖說明了關於閥構造適用於緩衝器之活塞部之情形時，但亦可以一室與另一室之一方作為緩衝器之壓側室、一室與另一室之另一方作為緩衝器之體積補償用之貯存糟、閥盤安裝於緩衝器之汽缸之端部並設為劃分壓側室與貯存糟之基座閥之閥箱。

進而，於上述實施形態中，雖以於壓側埠3之開口之內周側分別設置凹陷13，通孔6開口於凹陷13之構造，但亦可為不設置凹陷13，將通孔6直接開口於活塞之底部1a之構造。

本申請係以於2011年6月8日於日本特許廳提出申請之特願2011-127924為基準主張優先權，參照該申請案之所有內容並寫入本說明書。

產業上利用可能性

本發明之閥構造係可利用於緩衝器之閥。

1‧‧‧活塞

1a‧‧‧底部

1b‧‧‧圓筒部

1c‧‧‧環狀糟

1d‧‧‧環狀凹部

1e‧‧‧插通孔

1f‧‧‧突起

2‧‧‧伸側埠

3‧‧‧壓側埠

3a‧‧‧獨立窗

4‧‧‧伸側翼閥

5‧‧‧壓側翼閥

6‧‧‧通孔

7‧‧‧環狀窗

8‧‧‧閥座

8a‧‧‧環狀部

8b‧‧‧片材部

9‧‧‧環狀閥座

10‧‧‧活塞桿

10a‧‧‧小直徑部

10b‧‧‧螺桿部

10c‧‧‧段部

11、12‧‧‧活塞環

13‧‧‧凹陷

14、16‧‧‧間座

15‧‧‧閥制動器

17‧‧‧活塞螺帽

40‧‧‧汽缸

a‧‧‧伸側室端

b‧‧‧壓側室側端

R1‧‧‧伸側室

R2‧‧‧壓側室

P‧‧‧活塞

CL‧‧‧壓側翼閥

CR‧‧‧壓側室

Co‧‧‧污染物

CP‧‧‧壓側埠

ER‧‧‧伸側室

圖1係顯示本發明實施形態之閥構造適用之緩衝器之活塞部之縱剖面圖。

圖2係圖1之活塞之俯視圖。

圖3係圖1之活塞之仰視圖。

圖4係圖1之活塞之前視圖。

圖5係說明圖1之活塞之壓側埠之配置之圖。

圖6係顯示於圖1之活塞安裝有活塞環之狀態之前視圖。

圖7係顯示圖1之活塞之變形例之活塞前視圖。

圖8係顯示於圖7之活塞安裝有活塞環之狀態之前視圖。

圖9係說明作動油之流動之圖。

圖10係顯示習知之閥構造適用之緩衝器之活塞部之縱剖面圖。

圖11係顯示於圖10之活塞部中壓側翼閥撓曲狀態之圖。

1‧‧‧活塞

1a‧‧‧底部

1b‧‧‧圓筒部

1c‧‧‧環狀糟

1e‧‧‧插通孔

1f‧‧‧突起

2‧‧‧伸側埠

3‧‧‧壓側埠

3a‧‧‧獨立窗

4‧‧‧伸側翼閥

5‧‧‧壓側翼閥

6‧‧‧通孔

7‧‧‧環狀窗

8‧‧‧閥座

9‧‧‧環狀閥座

10‧‧‧活塞桿

10a‧‧‧小直徑部

10b‧‧‧螺桿部

10c‧‧‧段部

11‧‧‧活塞環

13‧‧‧凹陷

14‧‧‧間座

15‧‧‧閥制動器

17‧‧‧活塞螺帽

40‧‧‧汽缸

a‧‧‧伸側室端

b‧‧‧壓側室側端

R1‧‧‧伸側室

R2‧‧‧壓側室

Claims (4)

1. 一種閥構造，具備：閥盤，於緩衝器內劃分一室與另一室；複數個一側埠，設置於上述閥盤且使上述一室與上述另一室連通；複數個另一側埠，設置於上述閥盤，從上述複數個一側埠獨立且使上述一室與上述另一室連通；環狀之一側翼閥，積層於上述閥盤之另一室側端，一邊保持上述另一側埠及上述一室側之通連且一邊僅開閉上述一側埠；以及環狀之另一側翼閥，積層於上述閥盤之一室側端，一邊保持上述一側埠及上述一室側之通連且一邊僅開閉上述另一側埠；上述一側埠與上述另一側埠在上述閥盤沿周方向交互配置，且具備從上述閥盤之一室側端且所有上述另一側埠之開口之內周側開口連通於上述一側埠之複數個通孔，同時上述另一側翼閥為隨著上述另一側埠之開閉而開閉上述通孔之一室側端。
2. 如申請專利範圍第1項之閥構造，其具備分別設在上述閥盤之一室側端且所有上述另一側埠之開口之內周側之凹陷；上述通孔於上述凹陷開口。
3. 如申請專利範圍第1項之閥構造，其具備設置於上述 閥盤之另一室側端且通往所有前述一側埠之另一室側之開口之環狀窗；上述通孔係透過上述環狀窗連通於上述一側埠。
4. 如申請專利範圍第1項之閥構造，其中，上述閥盤係滑動自如地插入於在上述緩衝器之汽缸內並將上述汽缸內劃分為伸側室與壓側室之活塞；上述一室為上述伸側室，上述另一室為上述壓側室。