(57)【要約】【課題】独立ポート型のバルブディスクを採用しつつも組立作業が容易となるバルブ構造を提供することである。【解決手段】上記した目的を解決するために、本発明における課題解決手段は、軸部材６と、同一円周上に配置される複数のポート２と各ポート２の開口端の周囲を個々に囲繞する弁座４とを備えるとともに環状であって軸部材６の外周に装着されるバルブディスク１と、環状であって軸部材６の外周に装着されるとともにポート２を開閉するリーフバルブ５とを備えたバルブ構造において、リーフバルブ５が積層される複数の環状板１４でなり、環状板１４の一部または全部に各ポート２に対向する切欠１５を設け、軸部材６の断面形状を円形以外の形状とし、バルブディスク１および切欠１５を備えた環状板１４の内形を軸部材の外形に符合する形状として、バルブディスク１と切欠１５を備えた環状板１４を周方向に位置決めることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸部材と、同一円周上に配置される複数のポートと各ポートの開口端の周囲を個々に囲繞する弁座とを備えるとともに環状であって軸部材の外周に装着されるバルブディスクと、環状であって軸部材の外周に装着されるとともにポートを開閉するリーフバルブとを備えたバルブ構造において、リーフバルブが積層される複数の環状板でなり、環状板の一部または全部に各ポートに対向する切欠を設け、軸部材の断面形状を円形以外の形状とし、バルブディスクおよび切欠を備えた環状板の内形を軸部材の外形に符合する形状として、バルブディスクと切欠を備えた環状板を周方向に位置決めることを特徴とするバルブ構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バルブ構造の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のバルブ構造にあっては、たとえば、車両用の油圧緩衝器のピストン部の伸側の減衰バルブに具現化されており、詳しくは、油圧緩衝器内に二つの圧力室を隔成するとともに同一円周上に設けた複数のポートとこれに連通される環状窓と環状窓の外周に設けた環状の弁座とを備えたピストンと、当該ピストンに積層されて上記弁座に離着座してポートを開閉するリーフバルブと、これらが装着されるピストンロッドとを備えたものがある。
【０００３】
このバルブ構造にあっては、油圧緩衝器の伸長速度が低速域にある際における減衰力を立ち上げるため、リーフバルブを弁座から離座させずに各圧力室をオリフィスやチョークで連通するようにしており、具体的には、リーフバルブを複数の環状板で構成し、一つあるいは複数の環状板に環状窓に対向するとともにチョークやオリフィスとして機能する切欠を設け、当該切欠を介して各圧力室を連通させるようにしている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００４】
このように構成されたバルブにあっては、上記したように油圧緩衝器の伸長速度が低速域にある際に、作動油にリーフバルブの切欠を通過させることで減衰力を立ち上げることができるので、低速域において良好な減衰特性を得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−２９４５１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したように、従来のバルブ構造では良好な減衰特性を得ることができるのであるが、弁座が環状であって各ポートが単一の環状窓に連通されていることから、リーフバルブが弁座から離座して開弁する際に、リーフバルブの全周が一斉に弁座から離座してポートを開放することになるので、開弁直後に流路面積が急激に大きくなるため、リーフバルブの開弁前後で減衰係数が大きく変化する特性となる。
【０００７】
これに対して、複数のポートの開口端の周囲を個々に囲繞する弁座を備えた、いわゆる、独立ポート型に設定されるバルブディスクを採用することで、リーフバルブの全周でポートを開放するのではなく、個々の独立した弁座から離座してポートを開放するため、環状窓を備えたバルブ構造に比較してリーフバルブの開弁前後で減衰係数を緩やかに変化させることができる利点がある。
【０００８】
それゆえ、この利点を享受したい場合、独立ポート型のバルブディスクを採用したいのであるが、単に上記したピストンを独立ポート型のバルブディスクに変更するだけでは、ピストンロッドにバルブディスクとリーフバルブを組付けた後に、リーフバルブの切欠とポートとを対向させるためにバルブディスクに対してリーフバルブを周方向に位置決めしつつこれらをピストンロッドに固定するという極めて煩雑な組立作業を強いられるという問題がある。
【０００９】
そこで、本発明は、上記した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、独立ポート型のバルブディスクを採用しつつも組立作業が容易となるバルブ構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記した目的を解決するために、本発明における課題解決手段は、軸部材と、同一円周上に配置される複数のポートと各ポートの開口端の周囲を個々に囲繞する弁座とを備えるとともに環状であって軸部材の外周に装着されるバルブディスクと、環状であって軸部材の外周に装着されるとともにポートを開閉するリーフバルブとを備えたバルブ構造において、リーフバルブが積層される複数の環状板でなり、環状板の一部または全部に各ポートに対向する切欠を設け、軸部材の断面形状を円形以外の形状とし、バルブディスクおよび切欠を備えた環状板の内形を軸部材の外形に符合する形状として、バルブディスクと切欠を備えた環状板を周方向に位置決めることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のバルブ構造によれば、軸部材の断面形状を円形以外の形状とし、バルブディスクおよび切欠を備えた環状板の内形を軸部材の外形に符合する形状として、バルブディスクと切欠を備えた環状板を周方向に位置決めるようにしたので、バルブディスクと切欠を備えた環状板を軸部材に装着することで、環状板の切欠が自動的に各ポートへ対向するので、独立ポート型に設定されるバルブディスクを採用してもバルブディスクおよび環状板を軸部材へ組付ける組立作業が非常に簡単となり、作業負担が軽減される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】一実施の形態におけるバルブが具現化された緩衝器のピストン部の縦断面図である。
【図２】一実施の形態におけるバルブが具現化されたバルブディスクおよびリーフバルブの平面図である。
【図３】一実施の形態の一変形例におけるバルブが具現化されたリーフバルブの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明のバルブ構造を図に基づいて説明する。一実施の形態におけるバルブ構造は、図１および図２に示すように、緩衝器のピストン部の伸側の減衰バルブに具現化されており、軸部材としてのピストンロッド６と、ピストンロッド６の外周に装着されるとともに同一円周上に配置される複数のポート２と各ポート２の開口端の周囲を個々に囲繞する弁座４とを備えたバルブディスクたるピストン１と、ピストンロッド６の外周に装着されてピストン１の図１中下方に積層されるとともに各弁座４の内周側に離着座する環状のリーフバルブ５とを備えて構成されている。
【００１４】
他方、本発明のバルブ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６と、ピストンロッド６の先端７が挿通されて当該先端７に固定されるバルブディスクたるピストン１と、シリンダ４０内にピストン１で隔成した図１中上方側の伸側室４１と下方側の圧側室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６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、具体的にはたとえば、作動油が充填されている。
【００１５】
また、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中上方に移動して、流体がポート２を通過して伸側室４１から圧側室４２へ移動する際に、その流体の流れに対しリーフバルブ５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伸側減衰力を発生させるようになっている。
【００１６】
また、ピストン１には、上述したポート２とは別に、伸側室４１と圧側室４２とを連通する複数のポート３が設けられ、このポート３は、内周側がピストンロッド６の先端７に固定されてピストン１の伸側室４１側の端面に積層される環状のリーフバルブ８によって開閉されるようになっており、シリンダ４０に対してピストン１が図２中下方に移動して、流体がポート３を通過して圧側室４２から伸側室４１へ移動する際に、その流体の流れに対しリーフバルブ８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圧側減衰力を発生させるようになっている。
【００１７】
以下、このバルブ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、図１に示すように、環状であって、流体が伸側室４１から圧側室４２へ通過することを許容するポート２と、逆に流体が圧側室４２から伸側室４１へ通過することを許容するポート３とを備えている。
【００１８】
また、この場合、ポート２とポート３は、ピストン１にそれぞれ複数、具体的に図示するところでは四つずつ設けらており、ポート２は同一円周上に等間隔を持って配置され、ポート３も同一円周上に等間隔を持って配置され、ポート２とポート３は、周方向に交互に配置されている。なお、ポート２とポート３の設置数は、任意である。
【００１９】
さらに、ピストン１は、その圧側室４２側に、ピストンロッド６が挿通される内周の周囲に設けた内周シート部４ａと内周シート部４ａに連なってポート２の開口端である独立窓９の周囲を個々に囲繞する四つの包囲部４ｂとを有して圧側室４２側へ突出する花弁型の弁座４を備えている。また、ピストン１は、伸側室４１側に、ポート３の開口端の周囲を個々に囲繞する花弁型の弁座１０を備えている。すなわち、このピストン１における各ポート２，３は弁座４，１０によって個々に囲繞され互いに連通されておらず、いわゆる、独立ポート型に設定されている。
【００２０】
このように構成されたバルブディスクたるピストン１は、その図１中上方に積層されるリーフバルブ８およびバルブストッパ１１と、その図１中下方に積層されるリーフバルブ５、リーフバルブ５の撓み剛性を調節するサブリーフバルブ１９およびバルブストッパ１２とともに、ピストンロッド６の先端７に組みつけられて、ピストンナット１３によってピストンロッド６に固定される。
【００２１】
ピストンロッド６の先端７の断面形状は、円形の一部を切り落とした、いわゆるＤ型形状とされており、ピストン１とリーフバルブ５の内側形状である内形が先端７の外側形状である外形に符合する形状とされ、ピストン１とリーフバルブ５の内周に上述のようにピストンロッド６の先端７を挿入してこれらを当該先端７に組付けると、ピストン１とリーフバルブ５が周方向へ位置決められてピストンロッド６に対してピストン１とリーフバルブ５が回転不能に取付けられるようになっている。
【００２２】
なお、ピストンロッド６の先端７の外形、これに符合するピストン１およびリーフバルブ５の内形は、上記したＤ型形状に限られず、ピストンロッド６にピストン１およびリーフバルブ５を装着した際に、ピストン１とリーフバルブ５とが相対移動することがなければよいので、円形以外の形状であればよいが、ピストンロッド６の先端７、ピストン１およびリーフバルブ５の強度の著しい低下を招かずピストンナット１３の螺着にも支承を来たさない形状を選択することが好ましく、上記のＤ形形状や円形の両端を切り落とした二面幅形状とするとよい。
【００２３】
そして、リーフバルブ５は、２枚の環状板１４を積層して構成されており、弁座４に当接する図１中最上方に配置される環状板１４には、図２に図示するように、四つのポート２にそれぞれ対向する四つの切欠１５が設けられている。また、リーフバルブ５の反ピストン側となる背面には、リーフバルブ５の撓み剛性を調節する環状板を複数枚積層して構成されるサブリーフバルブ１９が積層されているが、サブリーフバルブ１９の設置の有無は任意である。
【００２４】
この切欠１５は、ポート２に対向する円弧状の対向部１５ａと、環状板１４の外周から対向部１５ａへ通じる連通部１５ｂとを備えており、当該切欠１５を備えた環状板１４をピストン１に積層し、この環状板１４に切欠１５を備えていない環状板１４を積層すると、リーフバルブ５が弁座４に着座した状態で、ポート２が切欠１５を介して圧側室４２へ連通されるようになっている。
【００２５】
また、上記以外にも、図３に示すように、リーフバルブ５を三枚の環状板１４で構成させ、弁座４に当接する図１中最上方に配置される環状板１４に四つのポート２のそれぞれ対向するオリフィスとして機能する四つの切欠１６を設け、これに積層される環状板１４に外周から開口して切欠１６に対向する切欠１７を設けるとともに、切欠１７を備えた環状板１４に環状板１４を積層し、ポート２がオリフィスとして機能する切欠１６と切欠１７を介して圧側室４２へ連通し、切欠１６および切欠１７を通路として機能させるようにしてもよい。なお、切欠１６の口径を大きくしてオリフィスとして使用せず切欠１７をチョーク通路として機能させるようにしてもよい。
【００２６】
このように、リーフバルブ５を構成する複数の環状板１４に切欠を設けて、弁座４に着座した状態でポート２を圧側室４２へ連通させるようにしてもよい。また、切欠１５，１６，１７が設けられる環状板１４とこれに積層される環状板１４の外径は同径とされる。
【００２７】
そして、切欠１５，１６，１７が設けられる環状板１４の内形は、ピストンロッド６の先端７の外形に符合する形状、この場合、Ｄ型形状とされ、ピストンロッド６の先端７に装着すると周方向へ位置決めされ、同じく、当該ピストンロッド６の先端７に装着すると周方向へ位置決めされるピストン１のポート２に、上記した切欠１５，１６，１７が自動的に対向することになる。
【００２８】
このように、ピストン１およびリーフバルブ５をピストンロッド６の先端７に装着することで、リーフバルブ５に設けた切欠１５，１６，１７が自動的に各ポート２へ対向するので、独立ポート型に設定されるピストン１を採用してもピストン１およびリーフバルブ５をピストンロッド６へ組付ける組立作業が非常に簡単となり、さらに、ピストンナット１３による締め付け時にピストン１とリーフバルブ５の相対回転を阻止するよう保持しておく必要も無いので、この点でも作業負担が軽減される。
【００２９】
なお、ピストン１のポート２に切欠１５，１６，１７が対向すればよく、切欠を備えていない環状板１４はピストン１に対して相対回転しても問題が無いので、リーフバルブ５を構成する環状板１４のうち切欠１５，１６，１７を備えている環状板１４の内形のみをピストンロッド６の先端７の外形に符合させておけばよく、切欠を備えない環状板１４の内形は円形であってもよい。また、リーフバルブ５の撓み剛性を調節するサブリーフバルブ１９の内形は円形とされてよい。
【００３０】
つづいて、上述のように構成されたバルブの作用について説明する。ピストン１がシリンダ４０に対して図１中上方側に移動すると、伸側室４１内の圧力が高まり、伸側室４１内の流体はポート２を通過して圧側室４２内に移動しようとする。
【００３１】
このように緩衝器が伸長する行程にあっては、リーフバルブ５を図１中上方へ押し下げる力が作用するが、ピストン速度が低速領域にある場合には、伸側室４１内の圧力が小さく、リーフバルブ５は撓まず弁座４に着座したままとなる。
【００３２】
すると、このような状態では、リーフバルブ５に設けた切欠１５を介して伸側室４１と圧側室４２とが連通状態とされるため、流体は伸側室４１、ポート２および切欠１５を介して圧側室４２へ移動し、切欠１５を通過する際の抵抗によって減衰力が発生され、緩衝器の伸長行程においてピストン速度が低速領域にある場合の減衰特性は、ピストン速度の増加に対して減衰力が立ち上がる、つまり、減衰係数が大きくなる特性となる。
【００３３】
これに対して、ピストン速度が速くなって高速領域に達すると、伸側室４１内の圧力が大きくなってリーフバルブ５をサブリーフバルブ１９とともに撓ませるようになると、リーフバルブ５が弁座４から離座してポート２を開放するので、減衰係数は上記した低速領域にあるときのものに比較して小さくなるが、独立ポート型のピストン１を採用しているので、ピストン速度が低速と高速の境において緩衝器の減衰係数が急激に変化せず緩やかに減衰係数が変化するようになり、特に緩衝器を車両に適用する場合には、車両の搭乗者にショックを感じさせたり違和感を与えたりすることがなく、車両における乗り心地を向上することができる。
【００３４】
なお、上記したところでは、緩衝器のピストン部の伸側の減衰バルブに具現化した例を用いて本発明のバルブ構造を説明しているが、圧側のみ、あるいは、伸圧両側の減衰バルブに具現化することも可能で、さらには、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バルブに適用することが可能なことは勿論である。
【００３５】
以上で緩衝器のバルブ構造の実施の形態についての説明を終えるが、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。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明のバルブ構造は、緩衝器のバルブに適用することが可能である。
【符号の説明】
【００３７】
１  バルブディスクたるピストン
２，３  ポート
４，１０  弁座
４ａ  弁座における内周シート部
４ｂ  弁座における包囲部
５  リーフバルブ
６  ピストンロッド
７  ピストンロッドの先端
８  リーフバルブ
９  独立窓
１１，１２  バルブストッパ
１３  ピストンナット
１４  環状板
１５，１６，１７  切欠
１５ａ  対向部
１５ｂ  連通部
１９  サブリーフバルブ
４０  シリンダ
４１  伸側室
４２  圧側室
【図１】
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【図２】
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【図３】
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