(57)【要約】【課題】  油圧緩衝器のピストンバルブ装置において、ディスクバルブに安定したプリセット荷重を付与し、減衰力を低くし、減衰力の調整範囲を広く細かくし、組付性も良好にすること。【解決手段】  油圧緩衝器のピストンバルブ装置２０において、ピストン１３に当接するディスクバルブ３１の背面に該ディスクバルブ３１の径より小径のバルブシート３２を備え、バルブシート３２の背面に該バルブシート３２の径より大径のボールリテーナ３３を配置し、ボールリテーナ３３の周方向複数位置に設けたボール保持孔３８のそれぞれに該ボールリテーナ３３の板厚と該バルブシート３２の板厚の和より大径のボール３４を保持し、ボールリテーナ３３の背面に配置したバルブスプリング３５によりボール３４を押圧して該ボール３４をディスクバルブ３１の背面に当てるもの。【選択図】  図１
2008274991.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダンパシリンダに摺動自在に挿入されたピストンロッドの挿入端にピストンを固定し、
ダンパシリンダの内部をピストンにより２つの油室に区画するとともに、該ピストンに２つの油室を連通する流路を形成し、
ピストンに形成された上記の流路に臨んで該流路を開閉するディスクバルブを該ピストンに備えた油圧緩衝器のピストンバルブ装置において、
ピストンに当接するディスクバルブの背面に該ディスクバルブの径より小径のバルブシートを備え、バルブシートの背面に該バルブシートの径より大径のボールリテーナを配置し、ボールリテーナの周方向複数位置に設けたボール保持孔のそれぞれに該ボールリテーナの板厚と該バルブシートの板厚の和より大径のボールを保持し、ボールリテーナの背面に配置したバルブスプリングによりボールを押圧して該ボールをディスクバルブの背面に当てることを特徴とする油圧緩衝器のピストンバルブ゛装置。
【請求項２】
前記ボールリテーナに設けた複数のボール保持孔に保持されるボールがそれらのボール径を互いに異ならせてなる請求項１に記載の油圧緩衝器のピストンバルブ装置。
【請求項３】
前記ボールリテーナに設けた複数のボール保持孔がそれらの径方向位置を互いに異ならせてなる請求項１又は２に記載の油圧緩衝器のピストンバルブ装置。
【請求項４】
前記ボールリテーナに設けたボール保持孔が、ボールを該ボールリテーナの板厚方向で移動自在に保持し、かつ該ボール保持孔からの脱落を防止する抜け止め手段を備える請求項１〜３のいずれかに記載の油圧緩衝器のピストンバルブ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は油圧緩衝器のピストンバルブ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
油圧緩衝器のピストンバルブ装置において、ピストンに当接するディスクバルブにプリセット荷重をかけ、ディスクバルブのたわみ変形による開弁圧を調整し、減衰力特性を調整可能にするため、特許文献１に記載のものがある。特許文献１に記載のピストンバルブ装置は、相互に重なり合う２枚のディスクバルブの間に配置されて当該ディスクバルブとともに弾性変形可能なセンタリングディスクと、相互に重なり合う２枚のディスクバルブの間にセンタリングディスクの外周面に内接して配置され、センタリングディスクよりも板厚が厚く、ディスクバルブにピストンの流路を塞ぐような初期たわみを与えるためのセットリングとを有するもの（図３（Ｃ）参照）である。
【特許文献１】特開平11-82597号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１に記載のピストンバルブ装置には以下の問題点がある。
(1)セットリングがセンタリングディスクの外周面に単に内接して配置されており、ピストン速度が速い大入力が繰り返されると、セットリングがずれてセンタリングディスクとディスクバルブの間に噛み込み、プリセット荷重がばらつくおそれがある。
【０００４】
(2)ディスクバルブがセットリングにより付与されている初期たわみに基づくプリセット荷重より大きな開弁圧を受けてブローした後、ディスクバルブにセンタリングディスクのたわみ剛性が付加されるから、このセンタリングディスクのたわみ剛性分だけ減衰力が高くなる。
【０００５】
(3)セットリングとセンタリングディスクの板厚差の変更により、ディスクバルブに付与するプリセット荷重を調整することができるが、減衰力の調整範囲は狭く、細かな調整ができない。
【０００６】
(4)セットリングがセンタリングディスクの外周面に単に内接して組付けられるものであり、セットリングの組付性が悪い。
【０００７】
本発明の課題は、油圧緩衝器のピストンバルブ装置において、ディスクバルブに安定したプリセット荷重を付与し、減衰力を低くし、減衰力の調整範囲を広く細かくし、組付性も良好にすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の発明は、ダンパシリンダに摺動自在に挿入されたピストンロッドの挿入端にピストンを固定し、ダンパシリンダの内部をピストンにより２つの油室に区画するとともに、該ピストンに２つの油室を連通する流路を形成し、ピストンに形成された上記の流路に臨んで該流路を開閉するディスクバルブを該ピストンに備えた油圧緩衝器のピストンバルブ装置において、ピストンに当接するディスクバルブの背面に該ディスクバルブの径より小径のバルブシートを備え、バルブシートの背面に該バルブシートの径より大径のボールリテーナを配置し、ボールリテーナの周方向複数位置に設けたボール保持孔のそれぞれに該ボールリテーナの板厚と該バルブシートの板厚の和より大径のボールを保持し、ボールリテーナの背面に配置したバルブスプリングによりボールを押圧して該ボールをディスクバルブの背面に当てるようにしたものである。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１の発明において更に、前記ボールリテーナに設けた複数のボール保持孔に保持されるボールがそれらのボール径を互いに異ならせてなるようにしたものである。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において更に、前記ボールリテーナに設けた複数のボール保持孔がそれらの径方向位置を互いに異ならせてなるようにしたものである。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれかの発明において更に、前記ボールリテーナに設けたボール保持孔が、ボールを該ボールリテーナの板厚方向で移動自在に保持し、かつ該ボール保持孔からの脱落を防止する抜け止め手段を備えるようにしたものである。
【発明の効果】
【００１２】
（請求項１）
(a)ディスクバルブにプリセット荷重をかけるためのバルブスプリングに初期たわみを与える構造として、ボールの径とバルブシート及びボールリテーナの板厚の差に基づく段差を用いる。ボールの径とバルブシート及びボールリテーナの板厚は一般市中材において高い寸法精度でしかも安価なベアリング球と板材を用いて簡易に高精度化できるから、高精度で均等な段差を形成でき、ディスクバルブに安定したプリセット荷重を付与できる。
【００１３】
(b)ディスクバルブがボールにより付与されているバルブスプリングの初期たわみに基づくプリセット荷重より大きな開弁圧を受けてブローした後、ディスクバルブに従来のセンタリングディスクのたわみ剛性の如くの付加がないから、減衰力を低くできる（図３）。
【００１４】
(c)ディスクバルブに付与するプリセット荷重は、ボールの径、配置（ボールリテーナに設けるボール保持孔の周方向位置、径方向位置）及び個数、バルブシートの径及び板厚、バルブスプリングのばね定数及び枚数等、複数の要素を容易に変更することにより、減衰力の調整範囲を広く細かく設定できる。
【００１５】
(d)ディスクバルブは複数のボールにより全ディスク面を部分的に押さえられているから、開弁時に、ボールの押さえのない箇所、又は押さえの弱い箇所から開き始め、最終的に全部が開く作動になり、減衰力のブロー特性が屈曲点のない滑らかな曲線状になる（図４、図５）。
【００１６】
（請求項２）
(e)ボールリテーナに設けた複数のボール保持孔に保持されるボールがそれらのボール径を互いに異ならせることにより、各ボールが形成する前述の段差を互いに異ならせる。これにより、バルブスプリングが各ボールを介してディスクバルブの各部に付与するプリセット荷重を互いに異ならせることにより、ディスクバルブの各部を徐々に開く作動になる。減衰力の調整範囲をより細かく設定できる。
【００１７】
（請求項３）
(f)ボールリテーナに設けた複数のボール保持孔がそれらの径方向位置を互いに異ならせることにより、各ボールのディスクバルブに対する当接点を互いに異ならせる。これにより、バルブスプリングが各ボールを介してディスクバルブの各部に付与するプリセット荷重を互いに異ならせることにより、ディスクバルブの各部を徐々に開く作動になる。減衰力の調整範囲をより細かく設定できる。
【００１８】
（請求項４）
(g)ボールリテーナに設けたボール保持孔が、ボールを該ボールリテーナの板厚方向で移動自在に保持し、かつ該ボール保持孔からの脱落を防止する抜け止め手段を備えた。従って、組付性を良好にできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１は油圧緩衝器のピストンバルブ装置を示す断面図、図２はボールリテーナを示す平面図、図３は本発明例と従来例の減衰力特性を示す模式図、図４は本発明例のブロー特性を示す模式図、図５は本発明例のブロー特性を示す模式図、図６はボールリテーナのボール抜け止め手段を示す模式図である。
【実施例】
【００２０】
本発明は、例えば特開2002-333051に記載の油圧緩衝器のピストンバルブ装置として適用できる。この油圧緩衝器は、アウタチューブの中に図１に示す如くのダンパシリンダ１１を設けた複筒型とされ、ダンパシリンダ１１に摺動自在にピストンロッド１２を挿入し、アウタチューブの下端部の側を車輪側に連結し、ピストンロッド１２の上端部の側を車体側に連結する。そして、油圧緩衝器は、アウタチューブの外周に固定された下スプリングシートと、ピストンロッド１２の上端部に設けた上スプリングシートの間に懸架ばねを介装する。
【００２１】
油圧緩衝器は、ピストンロッド１２のダンパシリンダ１１への挿入端に固定したピストン１３に設けたピストンバルブ装置２０と、ダンパシリンダ１１の内部の油室と、ダンパシリンダ１１とアウタチューブの間のリザーバ室を仕切るようにダンパシリンダ１１の下端部に固定したボトムピースに設けたベースバルブ装置（不図示）を有する。ピストンバルブ装置２０とベースバルブ装置が発生する減衰力により、懸架ばねによる衝撃力の吸収に伴うピストンロッド１２の伸縮振動を制振する。以下、ピストンバルブ装置２０について詳述する。
【００２２】
ピストンバルブ装置２０は、図１に示す如く、ピストンロッド１２のピストン装着部２１にバルブストッパ２２、バルブシート２３、チェックバルブ２４、ピストン１３、ディスクバルブ３１、バルブシート３２、後に詳述するボールリテーナ３３、ボール３４、バルブスプリング３５、ワッシャ３６、スプリングリテーナ３７を挿着し、これらをナット２５で固定し、更にピストンロッド１２の外端面を加締加工してこのナット２５の固着化を図っている。そして、ピストン１３は、ダンパシリンダ１１の内部をピストンロッド１２が収容されないピストン側油室４０Ａと、ピストンロッド１２が収容されるロッド側油室４０Ｂとに区画し、両油室４０Ａ、４０Ｂを連通する圧側流路４１Ａと伸側流路４１Ｂを備える。圧側流路４１Ａはチェックバルブ２４により開閉され、伸側流路４１Ｂはディスクバルブ３１により開閉される。
【００２３】
これにより、油圧緩衝器１０のピストンバルブ装置２０にあっては、圧縮時に、ピストン側油室４０Ａの油が圧側流路４１Ａを通りチェックバルブ２４をたわみ変形させて開き、ロッド側油室４０Ｂに導かれる。また、伸長時には、ロッド側油室４０Ｂの油が伸側流路４１Ｂを通りディスクバルブ３６をたわみ変形させて開き、ピストン側油室４０Ａに導かれ、伸側減衰力を生ずる。
【００２４】
しかるに、ピストンバルブ装置２０にあっては、ピストン１３に形成された伸側流路４１Ｂに臨んで該流路４１Ｂを開閉する上述のディスクバルブ３１をピストン１３に備えるに際し、以下の構成を具備する。
【００２５】
ピストンバルブ装置２０は、図１、図２に示す如く、ピストン１３の伸側流路４１Ｂがピストン側油室４０Ａの側に向けて開口しているラウンド面（伸側流路４１Ｂの全周を囲んで面一をなす）にディスクバルブ３１を当接させ、ディスクバルブ３１の背面に該ディスクバルブ３１の径より小径（ピストン１３の伸側流路４１Ｂが開口している領域よりも小径をなす）のバルブシート３２（バルブシート３２の外縁がディスクバルブ３１のたわみ支点になる）を備え、バルブシート３２の背面に該バルブシート３２の径より大径（ディスクバルブ３１よりも大径をなす）のボールリテーナ３３を配置し、ボールリテーナ３３の周方向複数位置に設けたボール保持孔３８のそれぞれに、該ボールリテーナ３３の板厚とバルブシート３２の板厚の和より大径のベアリング球からなるボール３４を保持し、ボールリテーナ３３の背面に配置したバルブスプリング３５によりボール３４を押圧して該ボール３４をディスクバルブ３１の背面に弾発的に当てる。
【００２６】
ピストンバルブ装置２０にあっては、ボール３４の径と、バルブシート３２及びボールリテーナ３３の合計板厚の差に基づく段差分だけ、バルブスプリング３５が初期たわみを付与される。ディスクバルブ３１は、バルブスプリング３５の初期たわみに基づくプリセット荷重をボール３４を介して与えられ、このプリセット荷重と自らのたわみ剛性で減衰力が設定される。
【００２７】
以下、ピストンバルブ装置２０におけるディスクバルブ３１の作動について説明する。
（本発明例と従来例の減衰力特性）（図３）
図３（Ｂ）に示した本発明例では、ピストン速度の上昇に伴い、ディスクバルブ３１がボール３４から与えられるバルブスプリング３５の初期たわみに基づくプリセット荷重より大きな開弁圧を受けてブローした後（ブロー領域Ｐ）、ディスクバルブ３１は自らのたわみ剛性とバルブスプリング３５の荷重に抗してたわみ変形し、このたわみ変形に基づく減衰力を発生する。
【００２８】
図３（Ｃ）に示した従来例では、ピストン速度の上昇に伴い、ディスクバルブ３１がセットリング１により付与されているバルブスプリング３５（特許文献１ではディスクバルブ）の初期たわみに基づくプリセット荷重より大きな開弁圧を受けてブローした後（ブロー領域Ｐ）、ディスクバルブ３１は自らのたわみ剛性とバルブスプリング３５の荷重だけでなく、センタリングディスク２のたわみ剛性にも抗してたわみ変形し、このたわみ変形に基づく大きな減衰力を発生する。
【００２９】
本発明例の減衰力Ｆ1は、従来例のＦ2に比して、センタリングディスク２のたわみ剛性の付加がない分だけ、低くなる。
【００３０】
（本発明例のブロー特性(1)）（図４）
本発明例において、ボールリテーナ３３の周方向に180度間隔をなす２位置（同一半径位置とする）に設けたボール保持孔３８に同一径のボール３４を保持させたとき、ディスクバルブ３１はボール３４の押さえのない図４（Ｂ）の左右90度範囲Ａから開き始めてブローし（図４（Ａ）の第１ブロー点Ｐ1）、その後ボール３４に押さえられている図４（Ｂ）の上下90度範囲Ｂが開いてブローする（図４（Ａ）の第２ブロー点Ｐ2）。
【００３１】
即ち、ディスクバルブ３１の図３に示したブロー領域Ｐは、図４（Ｂ）の構造により、細かくは図４（Ａ）の第１ブロー点Ｐ1、第２ブロー点Ｐ2を具備し、屈曲点のない滑らかな曲線状になる。
【００３２】
（本発明例のブロー特性(2)）（図５）
本発明例において、ボールリテーナ３３に設けた複数のボール保持孔３８に保持されるボール３４がそれらの径を異ならせる。即ち、ボールリテーナ３３の周方向に90度間隔をなす４位置（同一半径位置とする）に設けたボール保持孔３８のうち、１つの直径上に位置するボール保持孔３８に大径（例えば1.2φmm）のボール３４を保持させ、他の１つの直径上に位置するボール保持孔３８に小径（1.15φmm）のボール３４を保持させたとき、ディスクバルブ３１はボール３４の押さえのない図５（Ｂ）の斜め４つ範囲Ａから開き始めてブローし（図５（Ａ）の第１ブロー点Ｐ1）、その後小径のボール３４（バルブスプリング３５の初期たわみ小）に押さえられている図５（Ｂ）の左右２つの範囲Ｂが開いてブローし（図５（Ａ）の第２ブロー点Ｐ2）、その後大径のボール３４（バルブスプリング３５の初期たわみ大）に押さえられている図５（Ｂ）の上下２つの範囲Ｃが開いてブローする（図５（Ａ）の第３ブロー点Ｐ3）。
【００３３】
即ち、ディスクバルブ３１の図３に示したブロー領域Ｐは、図５（Ｂ）の構造により、細かくは図５（Ａ）の第１ブロー点Ｐ1、第２ブロー点Ｐ2、第３ブロー点Ｐ3を具備し、屈曲点のない滑らかな曲線状になる。
【００３４】
また、ピストンバルブ装置２０にあっては、ボールリテーナ３３に設けた複数のボール保持孔３８がそれらの径方向位置を互いに異ならせることができる。即ち、図２に示す如く、大径位置に設けたボール保持孔３８Ａと小径位置に設けたボール保持孔３８Ｂとを混在させ、大径位置に設けたボール保持孔３８Ａに保持したボール３４が弱い力（バルブスプリング３５起因）でディスクバルブ３１を押さえ、小径位置に設けたボール保持孔３８Ｂに保持したボール３４が強い力（バルブスプリング３５起因）でディスクバルブ３１を押さえる。従って、ディスクバルブ３１は押さえの弱い大径位置に設けたボール保持孔３８Ａのボール３４で押さえられている該ディスクバルブ３１の範囲を小径位置に設けたボール保持孔３８Ｂのボール３４をたわみ支点として開き始めてブローし、その後、押さえの強い小径位置に設けたボール保持孔３８Ｂのボール３４で押さえられている該ディスクバルブ３１の範囲をバルブシート３２の外縁をたわみ支点として開いてブローする。
【００３５】
ピストンバルブ装置２０のボールリテーナ３３に設けたボール保持孔３８は、詳細には、図６に示す如く、ボール３４をボールリテーナ３３の板厚方向で移動自在に保持し、かつボール保持孔３８からの脱落を防止する抜け止め手段３９を備える。即ち、ボールリテーナ３３は、ボール３４をボール保持孔３８に収容後、ボール保持孔３８の表裏の開口周辺を環状溝３９Ａに示す如くに加締め、ボール保持孔３８の表裏の開口縁にボール３４より小径の内径をなすボール抜け止め爪３９Ｂを形成する。
【００３６】
本実施例によれば以下の作用効果を奏する。
(a)ディスクバルブ３１にプリセット荷重をかけるためのバルブスプリング３５に初期たわみを与える構造として、ボール３４の径とバルブシート３２及びボールリテーナ３３の板厚の差に基づく段差を用いる。ボール３４の径とバルブシート３２及びボールリテーナ３３の板厚は一般市中材において高い寸法精度でしかも安価なベアリング球と板材を用いて簡易に高精度化できるから、高精度で均等な段差を形成でき、ディスクバルブ３１に安定したプリセット荷重を付与できる。
【００３７】
(b)ディスクバルブ３１がボール３４により付与されているバルブスプリング３５の初期たわみに基づくプリセット荷重より大きな開弁圧を受けてブローした後、ディスクバルブ３１に従来のセンタリングディスクのたわみ剛性の如くの付加がないから、減衰力を低くできる（図３）。
【００３８】
(c)ディスクバルブ３１に付与するプリセット荷重は、ボール３４の径、配置（ボールリテーナ３３に設けるボール保持孔３８の周方向位置、径方向位置）及び個数、バルブシート３２の径及び板厚、バルブスプリング３５のばね定数及び枚数等、複数の要素を容易に変更することにより、減衰力の調整範囲を広く細かく設定できる。
【００３９】
(d)ディスクバルブ３１は複数のボール３４により全ディスク面を部分的に押さえられているから、開弁時に、ボール３４の押さえのない箇所、又は押さえの弱い箇所から開き始め、最終的に全部が開く作動になり、減衰力のブロー特性が屈曲点のない滑らかな曲線状になる（図４、図５）。
【００４０】
(e)ボールリテーナ３３に設けた複数のボール保持孔３８に保持されるボール３４がそれらのボール径を互いに異ならせることにより、各ボール３４が形成する前述の段差を互いに異ならせる。これにより、バルブスプリング３５が各ボール３４を介してディスクバルブ３１の各部に付与するプリセット荷重を互いに異ならせることにより、ディスクバルブ３１の各部を徐々に開く作動になる。減衰力の調整範囲をより細かく設定できる。
【００４１】
(f)ボールリテーナ３３に設けた複数のボール保持孔３８がそれらの径方向位置を互いに異ならせることにより、各ボール３４のディスクバルブ３１に対する当接点を互いに異ならせる。これにより、バルブスプリング３５が各ボール３４を介してディスクバルブ３１の各部に付与するプリセット荷重を互いに異ならせることにより、ディスクバルブ３１の各部を徐々に開く作動になる。減衰力の調整範囲をより細かく設定できる。
【００４２】
(g)ボールリテーナ３３に設けたボール保持孔３８が、ボール３４を該ボールリテーナ３３の板厚方向で移動自在に保持し、かつ該ボール保持孔３８からの脱落を防止する抜け止め手段３９を備えた。従って、組付性を良好にできる。
【００４３】
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。例えば本発明のピストンバルブ装置は、伸側減衰力を発生するディスクバルブだけでなく、圧側ディスクバルブにプリセット荷重をかけるときにも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】図１は油圧緩衝器のピストンバルブ装置を示す断面図である。
【図２】図２はボールリテーナを示す平面図である。
【図３】図３は本発明例と従来例の減衰力特性を示す模式図である。
【図４】図４は本発明例のブロー特性を示す模式図である。
【図５】図５は本発明例のブロー特性を示す模式図である。
【図６】図６はボールリテーナのボール抜け止め手段を示す模式図である。
【符号の説明】
【００４５】
１１  ダンパシリンダ
１２  ピストンロッド
１３  ピストン
２０  ピストンバルブ装置
３１  ディスクバルブ
３２  バルブシート
３３  ボールリテーナ
３４  ボール
３５  バルブスプリング
３８  ボール保持孔
３９  抜け止め手段
４０Ａ、４０Ｂ  油室
４１Ａ、４１Ｂ  流路
【図１】
2008274991.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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