(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
油液が封入された緩衝器本体内を複数の室に画成する画成手段と、一端が緩衝器本体内に挿入され他端が緩衝器本体外に延出されたロッドと、前記画成手段に設けられ前記ロッドの出入りによって前記複数の室間で油液を流通させる複数の連通路と、該連通路を流れる油液に一方向の流通のみを許容するバルブ手段とを備え、前記バルブ手段は円盤状のバルブと該円盤状のバルブが離着座する該円盤状のバルブと同心の環状のバルブシート面とからなり、
前記円盤状のバルブが離着座する前記バルブシート面は、前記連通路が直接開口するメインシート面と、該メインシート面の外周に設けられた環状のサブシート面とからなり、前記メインシート面と前記サブシート面との間には環状の大溝が形成され、
前記メインシート面は、前記連通路と前記大溝とを連通する切り欠きを有し、
前記メインシート面には前記複数の連通路と連通し、前記連通路と部分的に重なりながら実質的に前記メインシート面の周方向に延びる溝を設け、
前記メインシート面は前記サブシート面よりも面積を大とすることを特徴とする油圧緩衝器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、油圧緩衝器に係り、特に自動車等の車両の懸架装置に装着されて好適な油圧緩衝器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両の懸架装置に装着される従来の油圧緩衝器について、図３ないし図５を用いて説明する。
【０００３】
図３に示すように、油圧緩衝器１は、シリンダを構成する内筒２と、内筒２の外側に設けられた外筒３とを備えた二重筒構造となっており、内筒２内に後述するシリンダ上室及びシリンダ下室が形成され、内筒２と外筒３の間にリザーバ室２ｃが形成されている。内筒２内には、ピストン４が摺動可能に嵌装されており、ピストン４によって内筒２内がシリンダ上室２ａとシリンダ下室２ｂの２室に画成されている。
【０００４】
ピストン４には、ロッド５の一端側がナット６によって連結されており、ロッド５の他端側は内筒２および外筒３の上端部に設けられたロッドガイド７およびシール部材８を貫通してシリンダの外部まで延ばされている。
【０００５】
内筒２の下端部には、ベースバルブ９が設けられており、ベースバルブ９を介してシリンダ下室２ｂとリザーバ室２ｃとが連通されている。
【０００６】
そして、シリンダ上室２ａおよびシリンダ下室２ｂには油液が封入されており、リザーバ室２ｃには油液および加圧または大気圧のガスが封入されている。
【０００７】
ピストン４には、シリンダ上室２ａとシリンダ下室２ｂとを連通させる伸び側連通路１０および縮み側連通路１１が設けられている。そして、ピストン４には、伸び側連通路１０のシリンダ上室２ａ側からシリンダ下室２ｂ側への油液の流通を許容して減衰力を発生させるディスクバルブ１２および縮み側連通路１１のシリンダ下室２ｂ側からシリンダ上室２ａ側への油液の流通を許容するリーフバルブ１３が設けられている。
【０００８】
図４はベースバルブ９のベースバルブ本体９ａを、バルブシート面９ｂ側から見た図であり、図５はベースバルブ９の縦断面図である。
【０００９】
ベースバルブ９のベースバルブ本体９ａには、環状のバルブシート面９ｂが設けられ、さらに、シリンダ下室２ｂとリザーバ室２ｃとを連通させる伸び側連通路１４および縮み側連通路１５が設けられており、該伸び側連通路１４は、後述するリーフバルブ１６と当接する前記バルブシート面９ｂに開口している。
【００１０】
そして、図５に示すように、ベースバルブ本体９ａには、伸び側連通路１４のリザーバ室２ｃ側からシリンダ下室２ｂ側への油液の流通を許容するリーフバルブ１６および縮み側連通路１５のシリンダ下室２ｂ側からリザーバ室２ｃ側への油液の流通を許容して減衰力を発生させるディスクバルブ１７が設けられている。なお、リーフバルブ１６には、バルブシート面９ｂに当接した状態でも僅かに油液の流通を許容するオリフィス１６ａが設けられている。
以上のように構成した油圧緩衝器１の作用について次に説明する。
【００１１】
ロッド５の伸び行程時には、ピストン４の移動にともないシリンダ上室２ａの油液が伸び側連通路１０を通ってシリンダ下室２ｂへ流れ、ディスクバルブ１２が撓んで開弁し、その開度に応じて減衰力が発生する。このとき、ロッド５が内筒２内から退出した分の油液がリザーバ室２ｃからベースバルブ９のリーフバルブ１６を開き伸び側連通路１４を通ってシリンダ下室２ｂへ流れる。
【００１２】
ロッド５の縮み行程時には、ピストン４の移動にともないシリンダ下室２ｂの油液がリーフバルブ１３を開き縮み側連通路１１を通ってシリンダ上室２ａへ流れる。このとき、ロッド５が内筒２内に侵入した分の油液がシリンダ下室２ｂからベースバルブ９の縮み側連通路１５を通ってリザーバ室２ｃへ流れディスクバルブ１７が撓んで開弁し、その開度に応じて減衰力が発生する。
【００１３】
このようにして、ロッド５の伸び行程時にはピストン４のディスクバルブ１２によって減衰力を発生し、縮み行程時にはベースバルブ９のディスクバルブ１７によって減衰力を発生する。また、ロッド５の伸縮にともなう内筒２内の容積変化をリザーバ室２ｃ内のガスの圧縮、膨張によって吸収している。
【００１４】
ところで、上記従来の油圧緩衝器１では、図５に示すように、ロッド５の縮み行程時においては、ベースバルブ本体９ａのバルブシート面９ｂにリーフバルブ１６が着座することにより、伸び側連通路１４が閉じ、一方、ロッド５の伸び行程時には、油液の圧力が高くなっているリザーバ室２ｃ側と油液の圧力が低くなっているシリンダ下室２ｂ側との油液の圧力差に応じて略抵抗無くリーフバルブ１６が撓み、リーフバルブ１６は該バルブシート面９ｂから離座する。
【００１５】
これにより、伸び側連通路１４が、リザーバ室２ｃ側からシリンダ下室２ｂ側に油液が略抵抗無く移動するようになっている。
【００１６】
このとき、リーフバルブ１６はリザーバ室２ｃ側とシリンダ下室２ｂ側との油液の圧力差が生じた際にはその圧力差に応じてスムーズに撓んで開口することがのぞましい。
【００１７】
このため、リーフバルブ１６は、その厚さが薄く、またそのリザーバ室２ｃ側の受圧面積が大きく取れるようになっている。
【００１８】
しかし、ロッド５の縮み行程時には、ディスクバルブ１７により減衰力が発生するため、シリンダ下室２ｂ側の油液の圧力がリザーバ室２ｃ側の油液の圧力より高くなり、リーフバルブ１６は、その圧力差により変形、破損する可能性がある。
【００１９】
そのため、リーフバルブ１６が着座するバルブシート面９ｂの面積は広く設定され、そのバルブシート面９ｂに伸び側連通路１４が直接開口するようになっている。
これにより、シリンダ下室２ｂ側の油液の圧力は、最低限必要である伸び側連通路１４の開口部にのみ実質的に作用し、よってリーフバルブ１６がシリンダ下室２ｂ側の油液の圧力によって破損することが防止できる。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のようにバルブシート面９ｂの面積を広く設定することにより、圧力差による変形は防止できるものの、冷間時等、油圧緩衝器内の油液の粘性が高い場合、伸び側連通路１４が閉じている状態から、油液の圧力差によってリーフバルブ１６が開く際に、バルブシート面９ｂとリーフバルブ１６との当接面とが油液の表面張力によって生じる吸着力を持った状態となり、リーフバルブ１６にかかる油液の圧力差が該吸着力を下回っている状態では伸び側連通路１４は開かず、リーフバルブ１６にかかる油液の圧力差が該吸着力を上回った瞬間に伸び側連通路１４が急に開く、所謂バルブの貼り付き現象が起きることがあった。
【００２１】
この現象が発生すると、伸び側連通路１４が開いた瞬間に急激に油液が伸び側連通路１４を通って油液がリザーバ室２ｃからシリンダ下室２ｂへ流れるため、減衰力が急激に変化する。
【００２２】
この現象は、ロッド５の縮み行程時に、ピストン４のバルブシート面とリーフバルブ１３との間でも同様に発生し、縮み側連通路１１が急に開くことにより、急激にシリンダ下室２ｂの油液がディスクバルブ１３を開き縮み側連通路１１を通ってシリンダ上室２ａへ流れることにより、減衰力が急激に変化する。
【００２３】
この減衰力の急激な変化は、ロッド５を介して車体に伝達され、所謂異音を発生させ、運転者に不快感を与えることがあった。
【００２４】
また、このバルブの貼り付き現象は、油液の温度によって発生の頻度にばらつきがあり、このため、油圧緩衝器の減衰特性を設定する際の障害となっていた。
【００２５】
このバルブの貼り付き現象は、バルブシート面の面積が広い場合に特に起きやすく、対策が求められていた。
【００２６】
上記の課題を解決するために、本発明は、油液が封入された緩衝器本体内を複数の室に画成する画成手段と、一端が緩衝器本体内に挿入され他端が緩衝器本体外に延出されたロッドと、前記画成手段に設けられ前記ロッドの出入りによって前記複数の室間で油液を流通させる複数の連通路と、該連通路を流れる油液に一方向の流通のみを許容するバルブ手段とを備え、前記バルブ手段は円盤状のバルブと該円盤状のバルブが離着座する環状のバルブシート面とからなり、前記円盤状のバルブが離着座する前記バルブシート面は、前記連通路が直接開口するメインシート面と、該メインシート面の外周に設けられた環状のサブシート面とからなり、前記メインシート面と前記サブシート面との間には環状の大溝が形成され、
前記メインシート面は、前記連通路と前記大溝とを連通する切り欠きを有し、
前記メインシート面には前記複数の連通路と連通し、前記連通路と部分的に重なりながら実質的に前記メインシート面の周方向に延びる溝を設け、
前記メインシート面は前記サブシート面よりも面積を大とすることを特徴とする。
【００２７】
このように構成することにより、バルブと、該バルブと当接するバルブシート面とが吸着した状態であっても、前記連通路と前記環状の溝が連通しているので、前記連通路の開口部と前記周方向に延びる溝とに油液の圧力が伝わり、バルブ手段のスムーズな開弁が実現できる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態の油圧緩衝器について、図１ないし図２を用いて説明する。なお、従来技術と相違する部分について説明し、従来技術と同じ部分は従来技術の説明で用いた記号をそのまま用い説明を省略する。
【００２９】
図１は本発明の実施の形態の油圧緩衝器のベースバルブ１０９（画成手段）のベースバルブ本体１０９ａをリーフバルブ１１６（円盤状のバルブ）と当接するバルブシート面１０９ｂ側から見た図であり、図２は本発明の実施の形態の油圧緩衝器のベースバルブ１０９周辺の縦断面図である。
【００３０】
ベースバルブ１０９は、油圧緩衝器内部において、従来技術の図３に示されるベースバルブ９の位置に設けられ、ベースバルブ本体１０９ａには、図１に示すように、該ベースバルブ本体１０９ａの軸を中心とする環状に、リーフバルブ１０６が当接するバルブシート面１０９ｂが設けられている。
【００３１】
該バルブシート面１０９ｂは、本発明のバルブシート面に相当するメインシート面１０９ｂ１と、サブシート面１０９ｂ２の２つのシート面に分かれており、該メインシート面１０９ｂ１と該サブシート面１０９ｂ２とは、メインシート面１０９ｂ１を内周側として同心環状に配置されている。
【００３２】
バルブシート面１０９ｂは、リーフバルブ１０６の液圧による変形を防止するため、該リーフバルブ１０６の着座する面積が相当量大きく設定されている。
【００３３】
具体的には、バルブシート面１０９ｂは、環状のメインシート面１０９ｂ１を広く設定し、その周囲に、前記メインシート面１０９ｂ１よりも面積の狭い環状のサブシート面１０９ｂ２が設けられている。
【００３４】
メインシート面１０９ｂ１には周方向に等間隔に伸び側連通路１１４の開口部が複数設けられ、該伸び側連通路１１４は、バルブシート面１０９ｂに当接して該伸び側連通路１１４を閉じているリーフバルブ１１６が撓むことによって、従来技術の図３によって示されるリザーバ室２ｃからシリンダ下室２ｂへの油液の連通を許容している。
【００３５】
バルブシート面１０９ｂのメインシート面１０９ｂ１には、伸び側連通路１１４の開口部と部分的に重なりながら、同心環状に、半円状の断面形状を有し周方向に延びる複数の溝１１４ａが設けられており、該溝１１４ａそれぞれの幅はここでは０．２５ｍｍとなっている。
【００３６】
このため、すべての溝１１４ａは、リーフバルブ１１６がバルブシート面１０９ｂに着座した状態でも、伸び側連通路１１４と連通している。
【００３７】
また、前記伸び側連通路１１４の開口部は、メインシート面１０９ｂ１の外周側に向かって、メインシート面１０９ｂ１とサブシート面１０９ｂ２とに仕切られた環状の大溝１１４ｂに連通する切り欠き１１４ｃを有し、このため、大溝１１４ｂも、リーフバルブ１１６がバルブシート面１０９ｂに着座した状態でも、伸び側連通路１１４と連通している。
しかし、サブシート面１０９ｂ２には、切り欠きも溝も設けられておらず、前記伸び側連通路１１４は、リーフバルブ１１６がバルブシート面１０９ｂに着座した状態では、リーフバルブ１１６に設けられたオリフィス１１６ａによる以外は、バルブシート面１０９ｂの外部とは連通していない。
【００３８】
次に、以上の様に構成した本発明の実施の形態の油圧緩衝器の作用について説明する。
【００３９】
ロッド５の伸び行程時には、ピストンの移動にともないシリンダ上室２ａの油液が伸び側連通路１０を通ってシリンダ下室２ｂへ流れ、ディスクバルブ１２が撓んで開弁し、その開度に応じて減衰力が発生する。
【００４０】
このとき、ロッド５が内筒２内から退出した分、シリンダ下室２ｂとリザーバ室２ｃとの間には油液の圧力差が生じ、リーフバルブ１１６が伸び側連通路１１４（すなわち、リザーバ室２ｃ側）とシリンダ下室２ｂ側とのこの油液の圧力差に応じて撓もうとする。
【００４１】
そしてこのとき、伸び側連通路１１４と溝１１４ａ及び大溝１１４ｂとは連通しているので、溝１１４ａ及び大溝１１４ｂにも油液の圧力が伝わり、このため、バルブシート面１０９ｂとリーフバルブ１１６との当接面とが油液の表面張力によって生じる吸着力を持った状態であっても、該吸着力が容易に解消し、圧力差に応じてスムーズにリーフバルブ１１６が撓み、開弁するようになる。
【００４２】
このように、本発明の油圧緩衝器においては、バルブの貼り付き現象が起きにくく、減衰特性を設定する際にバルブの貼り付き現象を考慮しなくてよいので、減衰特性の設定が容易となる。
【００４３】
なお、本発明の油圧緩衝器においては、リーフバルブ１１６が着座するメインシート面１０９ｂ１の面積が広く設定されているので、従来技術の油圧緩衝器と同様に、シリンダ下室２ｂ側の油液の圧力がリザーバ室２ｃ側の油液の圧力より高くなるロッド５の縮み行程時においても、リーフバルブ１１６がシリンダ下室２ｂ側の油液の圧力によって破損することが防止できる。
【００４４】
なお、本実施の形態においては、溝１１４ａは環状に設けられているが、これに限るものではなく、連通路と連通しており実質的に周方向に延びるものであれば同様の効果がある。
【００４５】
本実施の形態においては、溝１１４ａのそれぞれの幅は０．２５ｍｍとなっているが、これに限るものではなく、油液の粘度や溝の深さ等に応じて適宜変えてもよい。但し、０．５ｍｍ以下の溝とすることが望ましい。
【００４６】
また、本実施の形態においては溝の断面形状は半円であるが、これに限るものではなく、四角でも三角でも、連通路と連通する形状であれば他の断面形状でもよい。また、溝の数は任意でよい。
【００４７】
また、本実施の形態においては、バルブシート面１０９ｂをメインシート面１０９ｂ１とサブシート面１０９ｂ２とに分けているが、これに限るものではなく、表面に伸び側連通路の開口部が設けられた単一のバルブシート面に、当該伸び側連通路と連通する溝を設けてもよい。
また、本実施の形態は、ベースバルブのバルブシート面についてのものであるが、ピストン（画成手段）についても同様に、ピストンがディスクバルブ（円盤状のバルブ）と当接するバルブシート面に縮み側連通路を設け、該縮み側連通路と連通する溝を設けてもよい。
【００４８】
また、本実施の形態はリーフバルブのバルブシート面での実施について説明したが、これに限るものではなく、ディスクバルブ（円盤状のバルブ）のバルブシート面に用いてもよい。
【００４９】
また、特開平８−第１４５１０７号公報に示されるような、シリンダ側面に画成手段を有する油圧緩衝器に用いてもよい。
【００５０】
上記のように、本発明は、油液が封入された緩衝器本体内を複数の室に画成する画成手段と、一端が緩衝器本体内に挿入され他端が緩衝器本体外に延出されたロッドと、前記画成手段に設けられ前記ロッドの出入りによって前記複数の室間で油液を流通させる複数の連通路と、該連通路を流れる油液に一方向の流通のみを許容するバルブ手段とを備え、前記バルブ手段は円盤状のバルブと該円盤状のバルブが離着座する環状のバルブシート面とからなり、前記円盤状のバルブが離着座する前記バルブシート面は、前記連通路が直接開口するメインシート面と、該メインシート面の外周に設けられた環状のサブシート面とからなり、前記メインシート面と前記サブシート面との間には環状の大溝が形成され、
前記メインシート面は、前記連通路と前記大溝とを連通する切り欠きを有し、
前記メインシート面には前記複数の連通路と連通し、前記連通路と部分的に重なりながら実質的に前記メインシート面の周方向に延びる溝を設け、
前記メインシート面は前記サブシート面よりも面積を大とすることを特徴とすることにより、バルブと該バルブと当接するバルブシート面とが吸着した状態であっても、前記連通路と前記環状の溝が連通しているので、前記連通路の開口部と前記環状の溝に油液の圧力が伝わり、スムーズな開弁を実現でき、バルブの貼り付き現象による異音の発生を防止できる。
【００５１】
また、油圧緩衝器の減衰特性を設定する際に、バルブの貼り付き現象を考慮しなくてよいので、容易に減衰特性の設定ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の油圧緩衝器のベースバルブをリーフバルブと当接するバルブシート面側から見た図である。
【図２】本発明の実施の形態の油圧緩衝器のベースバルブ周辺の縦断面図である。
【図３】従来技術の油圧緩衝器全体の断面図である。
【図４】従来技術の油圧緩衝器のベースバルブをリーフバルブと当接するバルブシート面側から見た図である。
【図５】従来技術の油圧緩衝器のベースバルブ周辺の縦断面図である。
【符号の説明】
１          油圧緩衝器
２          内筒
２ａ        シリンダ上室
２ｂ        シリンダ下室
２ｃ        リザーバ室
３          外筒
４          ピストン
５          ロッド
６          ナット
７          ロッドガイド
８          シール部材
９          ベースバルブ
９ａ        ベースバルブ本体
９ｂ        バルブシート面
１０        伸び側連通路
１１        縮み側連通路
１２        ディスクバルブ
１３        ディスクバルブ
１４        伸び側連通路
１５        縮み側連通路
１６        リーフバルブ
１６ａ      オリフィス
１７        ディスクバルブ
１０９      ベースバルブ（画成手段）
１０９ａ    ベースバルブ本体
１０９ｂ    バルブシート面
１０９ｂ１  メインシート面
１０９ｂ２  サブシート面
１１４      伸び側連通路
１１４ａ    溝
１１４ｂ    大溝
１１４ｃ    切り欠き
１１６      リーフバルブ（円盤状のバルブ）
１１６ａ    オリフィス
【図１】
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【図２】
0004317977.tif 000003
【図３】
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【図４】
0004317977.tif 000005
【図５】
0004317977.tif 000006