(57)【要約】【課題】ショックアブソーバピストンに於いて、３個以上の個数の感圧逃がし弁がピストンの中心軸線の周りに配列され、弁板が円板状の弾性シート部材として形成されると、円板状シート部材の各弁を開く変形は単なる曲げ変形ではなくシート面に沿った局部的伸縮を要する３次元的変形となるため、開弁度が増大するにつれて開弁に対するシートの変形抵抗が急激に増大し、ショックアブソーバのピストン速度に対する減衰力特性がピストン速度の高い領域に於いて好ましい比例的特性から外れて強くなりすぎるという問題があることに対処する。【解決手段】一対のみの弁座をピストンの中心軸線に対して互いに対称に配置する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状の弁座とそれに着座する弁板よりなり該弁板の表裏に作用する差圧が所定値以下のときには前記弁板は前記弁座に着座した状態にあるが該差圧が前記所定値以上のときには前記弁板は前記弁座より浮上して該弁座に囲まれたポートを前記弁座の外側に開くようになっている感圧逃がし弁を有するショックアブソーバピストンにして、ピストンが中心軸線に沿って第一の方向へ移動するとき減衰機能を果たす一対の感圧逃がし弁であってピストンが前記第一の方向へ移動するとき減衰機能を果たす感圧逃がし弁としては一対のみである感圧逃がし弁を含み、該一対の感圧逃がし弁の弁座はピストンの中心軸線に対して互いに対称に配置されており、これら一対の弁座に着座する弁板はピストンの中心軸線に中心を一致させ中心部にて該弁座上に固定された円板状の弾性シートであることを特徴とするショックアブソーバピストン。
【請求項２】
更にピストンが中心軸線に沿って前記第一の方向とは反対の第二の方向へ移動するとき減衰機能を果たす一対の感圧逃がし弁であってピストンが前記第二の方向へ移動するとき減衰機能を果たす感圧逃がし弁としては一対のみである感圧逃がし弁を含み、該一対の感圧逃がし弁の弁座もまたピストンの中心軸線に対して互いに対称に配置されており、これら一対の弁座に着座する弁板もまたピストンの中心軸線に中心を一致させ中心部にて該弁座上に固定された円板状の弾性シートであることを特徴とする請求項１に記載のショックアブソーバピストン。
【請求項３】
ピストンが前記第一の方向へ移動するとき減衰機能を果たす前記一対の感圧逃がし弁とピストンが前記第二の方向へ移動するとき減衰機能を果たす前記一対の感圧逃がし弁とはピストンの中心軸線の回りに交互に配置されていることを特徴とする請求項２に記載のショックアブソーバピストン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輌の車輪懸架装置等に組み込まれるショックアブソーバのピストンに係る。
【背景技術】
【０００２】
車輌の車輪懸架装置等に組み込まれるショックアブソーバは、シリンダとピストンを組み合せ、シリンダ内に充填された流体の層を横切ってピストンがシリンダ内を摺動することにより衝撃力を吸収しつつ伸縮するシリンダ−ピストン装置であるが、流体層内を移動する物体に対して作用する抵抗力はその移動速度の増大に伴って２次元的に急上昇するので、その伸縮速度の増大に対する抵抗力の増大が適度の勾配の比例的特性を呈するよう、通常、ピストンにはその両側に作用する差圧の増大に連れて開度を増大させる感圧逃がし弁が設けられている。
【０００３】
ショックアブソーバのピストンにはその中心軸線に沿ってピストンロッドが取り付けられるので、ピストンに於ける感圧逃がし弁の組み込みが可能な部分はピストンロット取付け部の周りの環状の部分である。かかる環状部への感圧逃がし弁の組み込みは、従来、複数の物体を中心点の周りに配置する場合の安定感に関する常識に従って、３〜４個の感圧逃がし弁をピストンの中心軸線の周りに均等に隔置して設ける要領にて行われている。車輌の車輪懸架装置等に組み込まれるショックアブソーバは、通常、伸縮両方向に作用するようになっており、伸び方向と縮み方向のそれぞれに３〜４個の感圧逃がし弁が設けられれば、ピストンの中心軸線回りの環状部には６〜８個の感圧逃がし弁が組み込まれ、それらは、通常、伸び方向の感圧逃がし弁と縮み方向の感圧逃がし弁とが交互に位置するよう配列される。例えば、下記の特許文献１には、４個の伸び方向の感圧逃がし弁と４個の縮み方向の感圧逃がし弁とを交互に配列した例が示されており、また下記の特許文献２には、そのような４個ずつの配列の例に代えて、３個の伸び方向の感圧逃がし弁と３個の縮み方向の感圧逃がし弁とを交互に配列した例が示されている。
【特許文献１】特開平９−８９０３２
【特許文献２】特開平１１−１６６５７４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の通り３〜４個またはそれ以上の個数の感圧逃がし弁がピストンの中心軸線の周りに環状に配列された場合、もしこれらの弁を開閉する弁板が、中央にピストンロッド取付け部に重なりあって保持される環状部を有し、これより各感圧逃がし弁の弁座上へ向けて延在する突起部とを備えた星型の弾性シートとして構成されれば、これらの各突起部はそれぞれ根元部を中央の環状部により保持された状態で湾曲することにより各感圧逃がし弁の弁座を開閉することができる。しかし、弁板がそのような星型シート部材として構成されると、かかる星形シート部材とピストン本体との間の相対回転を確実に阻止するキー等の何らかの回り止め手段が設けられていない限り、時間の経過につれて弁座に対する星形シート部材の回転が生じ、弁座が開かれたままとなる恐れがある。
【０００５】
以上のようなずれ発生の問題があることと、弁板の弁座に対する回転位置を問うことなく弁板の組み付けが容易に行えることの利点から、従来、３〜４個の感圧逃がし弁が環状に配列されたショックアブソーバピストンに於ける弁板は、円板状のシート部材として形成され、その周縁部の各弁座上に重なり合う部分が各弁に対する弁板として作用するようになっている。
【０００６】
しかし、弁板がそのような円板状のシート部材として形成されていると、各弁の開閉はすべて同時に生ずるので、例えば感圧逃がし弁が４個設けられている場合について添付の図７に示す如く、円板状シート部材の各弁を開く変形はシートが単に曲がるだけでは済まず、弾性シートにシート面に沿った局部的伸縮を要する３次元的変形となる。そのため、開弁度が増大するにつれて開弁に対するシートの変形抵抗が急激に増大し、ショックアブソーバのピストン速度に対する減衰力特性が、添付の図８に一点鎖線や二点鎖線にて示す如くピストン速度の高い領域に於いて好ましい比例的特性から外れて強くなりすぎるという問題がある。
【０００７】
本発明は、ショックアブソーバピストンに於いて、中央のピストンロッド取付け部の周りに環状に隔置して設けられた複数個の感圧逃がし弁に対し弁板として円板状の弾性シート部材を用いる場合に於ける上記の問題に対処し、低速から高速までの広いピストン速度領域の全般にわたって好ましい減衰力特性を安定して得ることのできるショックアブソーバピストンを提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するため、本発明は、環状の弁座とそれに着座する弁板よりなり該弁板の表裏に作用する差圧が所定値以下のときには前記弁板は前記弁座に着座した状態にあるが該差圧が前記所定値以上のときには前記弁板は前記弁座より浮上して該弁座に囲まれたポートを前記弁座の外側に開くようになっている感圧逃がし弁を有するショックアブソーバピストンにして、ピストンが中心軸線に沿って第一の方向へ移動するとき減衰機能を果たす一対の感圧逃がし弁であってピストンが前記第一の方向へ移動するとき減衰機能を果たす感圧逃がし弁としては一対のみである感圧逃がし弁を含み、該一対の感圧逃がし弁の弁座はピストンの中心軸線に対して互いに対称に配置されており、これら一対の弁座に着座する弁板はピストンの中心軸線に中心を一致させ中心部にて該弁座上に固定された円板状の弾性シートであることを特徴とするショックアブソーバピストンを提案するものである。
【０００９】
ピストンは、更にピストンが中心軸線に沿って前記第一の方向とは反対の第二の方向へ移動するとき減衰機能を果たす一対の感圧逃がし弁であってピストンが前記第二の方向へ移動するとき減衰機能を果たす感圧逃がし弁としては一対のみである感圧逃がし弁を含み、該一対の感圧逃がし弁の弁座もまたピストンの中心軸線に対して互いに対称に配置されており、これら一対の弁座に着座する弁板もまたピストンの中心軸線に中心を一致させ中心部にて該弁座上に固定された円板状の弾性シートであってよい。
【００１０】
ピストンが前記第一の方向へ移動するとき減衰機能を果たす前記一対の感圧逃がし弁とピストンが前記第二の方向へ移動するとき減衰機能を果たす前記一対の感圧逃がし弁とは、ピストンの中心軸線の回りに交互に配置されていてよい。
【発明の効果】
【００１１】
上記の如く、環状の弁座とそれに着座する弁板よりなり該弁板の表裏に作用する差圧が所定値以下のときには前記弁板は前記弁座に着座した状態にあるが該差圧が前記所定値以上のときには前記弁板は前記弁座より浮上して該弁座に囲まれたポートを前記弁座の外側に開くようになっている感圧逃がし弁を有するショックアブソーバピストンに於いて、ピストンが中心軸線に沿って第一の方向へ移動するとき減衰機能を果たす一対の感圧逃がし弁であってピストンが前記第一の方向へ移動するとき減衰機能を果たす感圧逃がし弁としては一対のみである感圧逃がし弁を含み、該一対の感圧逃がし弁の弁座がピストンの中心軸線に対して互いに対称に配置されており、これら一対の弁座に着座する弁板がピストンの中心軸線に中心を一致させ中心部にて該弁座上に固定された円板状の弾性シートであれば、弁を開閉する円板状弾性シートの変形は単純な曲げ変形となり、ピストン速度が高い領域に於いてもピストン速度の増大に対する減衰力の増大を好ましい比例的特性に安定して維持することができる。
【００１２】
ピストンが、更にピストンが中心軸線に沿って前記第一の方向とは反対の第二の方向へ移動するとき減衰機能を果たす一対の感圧逃がし弁であってピストンが前記第二の方向へ移動するとき減衰機能を果たす感圧逃がし弁としては一対のみである感圧逃がし弁を含み、該一対の感圧逃がし弁の弁座もまたピストンの中心軸線に対して互いに対称に配置されており、これら一対の弁座に着座する弁板もまたピストンの中心軸線に中心を一致させ中心部にて該弁座上に固定された円板状の弾性シートであれば、伸縮両方向に作動するショックアブソーバの伸び方向および縮み方向の作動に於いて同様の効果を得ることができる。
【００１３】
感圧逃がし弁がピストンの中心軸線に対し対称に唯２つ設けられていても、ピストンが第一の方向へ移動するとき減衰機能を果たす一対の感圧逃がし弁とピストンが第二の方向へ移動するとき減衰機能を果たす一対の感圧逃がし弁とがピストンの中心軸線の回りに交互に配置されていれば、ショックアブソーバのシリンダ内に於ける流体のかき混ぜはピストンの往復動によって十分均一化され、シリンダ内の流体に温度の偏分布が生ずるようなことはない。
【００１４】
尚、後程実施の形態としても例示するが、ピストンの中心軸線に対して互いに対称に配置され、ピストンが第一または第二の方向へ移動するとき減衰機能を果たす感圧逃がし弁の弁座が、一対のみであるということは、その機能に照らして一対のみであるということであり、一つの弁座に囲まれた領域を弁座と同様に弁板に対し当たり面を呈する仕切り壁で仕切り、単に形状の上からは二つの弁座を呈するような構造は、ここでは一つの弁座と見なすものとする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
添付の図１は、本発明によるショックアブソーバピストンを、その一つの実施の形態について、ショックアブソーバに組み込まれた状態に於いて示す概略断面図であり、図２は、図１の切断面ＩＩ−ＩＩによりピストンを矢印方向に見たピストンの弁座部の端面図である。尚、図１に於けるピストンの図は，図２の切断面Ｉ−Ｉによりピストンを矢印方向に見たピストンの縦断面図に相当している。
【００１６】
ピストン１０は、それがシリンダ１２に対し図にて下方へ移動するときピストンの下方より上方へ流体を逃がす一対の感圧逃がし弁１４をピストンの中心軸線に対し対称に、またそれがシリンダ１２に対し図にて上方へ移動するときピストンの上方より下方へ流体を逃がす一対の感圧逃がし弁１６をピストンの中心軸線に対し対称に備えており、これらの感圧逃がし弁１４と１６とはピストンの中心軸線の周りに交互に配置されている。
【００１７】
感圧逃がし弁１４の各々は、ピストンを貫通するポート１８と、それを囲む環状の弁座２０と、その上に着座する弁板２２とを備えている。尚、この例では、ポート１８は２つに分けて設けられている。弁板２２は、図にはその平面輪郭は現れてはいないが、一対の感圧逃がし弁１４の各々の環状弁座２０に着座しまた該弁座より浮上することができる部分を含む全体としては円板状の弾力性を有するシート部材であり、環状の押さえ部材２４および２６を介してピストンロッド２８の環状顎部３０によりピストンロッドの先端部３２を通す軸孔３４の縁に沿って弁座上に着座した状態に固定されている。但し、弁板２２は、その中心部にピストンロッドを通す孔が開けられているので、形状的には孔開き円板部材、即ち円環状の部材である。環状の弁座２０は、軸孔３４の縁に沿った円環状部の一部よりなる内側の円弧状部３６と、ピストンの外周に沿った外側の円弧状部３８と、これら内側および外側の円弧状部の両端間に放射状に延在する一対の側縁部４０とを含んでいる。
【００１８】
弁板２２は、その下側に作用する圧力と上側に作用する圧力の差圧が或る所定値を越えて増大すると、環状弁座の外側円弧状部３８上に着座したその外縁部から始まって弁座より浮上し、ピストンの下側から上側へ流体を逃がすようになっている。弁座よりの弁板の浮上は、弁板に作用する差圧の増大に応じて弁板が固定された根元部より外側の自由端部へ向けて湾曲する度合がより増大するように生じ、これによってピストンの移動速度の増大に応じた流体抵抗の２次元的増大に対し、弁の開口度を大きくしてより多くの量の流体をポート１８から環状弁座２０を通って逃がし、ピストンの移動速度の増大に対するショックアブソーバの減衰力の増大が所望の勾配による比例的特性を呈するようにする。
【００１９】
この場合、弁座２０とそれを開閉する弁板２２よりなる感圧逃がし弁１４は、弁座２０がピストンの中心軸線に対して互いに対称に配置された一対の弁座として形成され、ピストンが中心軸線に沿って図１で見て下方へ移動するとき減衰機能を果たす感圧逃がし弁としては一対のみであることにより、弁板２２が弁座２０より浮上して弁座を開く変形は、図３に示す如く、一対の弁座２０の対称軸線Ｓ−Ｓに沿った円板状弾性シートの単純な曲げ変形であり、弾性シートに何らのシート面に沿う方向の伸縮を要しないものである。従って感熱逃がし弁１４の開弁度を大きく増大すべく、弁座２０より弁板２２が浮上する度合が大きく増大しても、弁板２２の変形抵抗が比例的関係を越えて急激に増大することはなく、添付の図８に於いて一点鎖線あるいは二点鎖線にて示した如くピストン速度の高い領域に於いて減衰力が比例的特性を越えて急上昇することはない。
【００２０】
感圧逃がし弁１６についても、感圧逃がし弁１４について上に説明した構成と同様の構成が採用されてよく、それによってピストン１０がシリンダ１２に対し図にて上向きに移動するとき、同様に感圧逃がし弁の好ましい開弁特性が得られることは明らかであろう。
【００２１】
図２に示す実施の形態に於いては、一つの弁座に２０に囲まれた弁ポートとして２つのポート１８が形成されているが、弁ポートは図４に示す如く各弁座２０内にただ一つ設けられてもよく、或は図５に示す如く各弁座に２０内に３個設けられてもよく、或はそれ以上の個数のポートが設けられてもよい。図４および５に於いて、図２に示す部分に対応する部分は図２に於けると同じ符号により示されている。
【００２２】
また、弁座は、ピストンが図１で見て上向き又は下向きへ移動するとき減衰機能を果たす感圧逃がし弁の弁座がピストンの中心軸線に対して互いに対称に一対のみ設けられているものとしたが、この場合の一対のみとの記載は、弁座の構造と配置によって弁の開閉に当っての弁板の変形を単純な曲げ変形にするという発明の機能に照らして一対のみであるということであり、例えば図６に示す如く環状弁座２０に囲まれた領域を弁座２０と同様に弁板２２に対し当たり面を呈する仕切り壁４２で仕切り、単に形状の上からは二つの弁座を呈するような構造は、ここでは一つの弁座と見なすものとする。図６に於いても、図２に示す部分に対応する部分は図２に於けると同じ符号により示されている。
【００２３】
以上に於いては本発明をいくつかの実施の形態について詳細に説明したが、これらの実施の形態について本発明の範囲内にて種々の変更が可能であることは当業者にとって明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明によるショックアブソーバピストンをその一つの実施の形態についてショックアブソーバに組み込まれた状態に於いて示す概略断面図であり、図２の切断面Ｉ−Ｉによりピストンを矢印方向に見たピストンの縦断面を示す図。
【図２】図１の切断面ＩＩ−ＩＩによりピストンを矢印方向に見たピストンの弁座部の端面図。
【図３】図１および２に示すピストンに於いて弁板が弁座より浮上して感圧逃がし弁が開かれた状態を示す部分斜視図。
【図４】図２に示すショックアブソーバピストンの一つの変形例を示す図２と同様の図。
【図５】図２に示すショックアブソーバピストンの更に他の一つの変形例を示す図２と同様の図。
【図６】図２に示すショックアブソーバピストンの更に他の一つの変形例を示す図２と同様の図。
【図７】従来技術に於ける円板状弁板の開弁による変形を示す概略図。
【図８】図７に示す如き従来の円板状弁板による感圧逃がし弁の作動特性上の問題を示すグラフ。
【符号の説明】
【００２５】
１０…ピストン、１２…シリンダ、１４．１６…感圧逃がし弁、１８…ポート、２０…弁座、２２…弁板、２４，２６…押さえ部材、２８…ピストンロッド、３０…環状顎部、３２…ピストンロッドの先端部、３４…軸孔、３６…弁座の内側円弧状部、３８…弁座の外側円弧状部、４０…座の側縁部
【図１】
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【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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【図７】
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【図８】
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