JP3796458B2 - ダンピングバルブ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば油圧シリンダの一方の室に連通する通路と、他方の室に連通する通路に設け、外乱に対するダンピング効果を発揮するダンピングバルブに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図２〜５は、従来のダンピングバルブ本体を示したものである。
図２に示したように、ダンピングバルブ本体は油圧シリンダ１の一方の室１ａに連通する通路２と、他方の室１ｂに連通する通路３のそれぞれに設けている。また、上記通路２，３には図示しない油圧ポンプとタンクとのいずれか一方を選択的に接続している。また、上記通路２，３にはダンピングバルブ本体Ｖ１，Ｖ２を設けている。
そして、上記油圧ポンプによって、いずれかの室１ａあるいは１ｂに圧油が供給され、他方の室１ａあるいは１ｂからは、タンクに圧油が排出されるようにしている。
【０００３】
上記のように上記油圧シリンダ１の室１ａあるいは１ｂに圧油を供給したり、この室１ａあるいは１ｂから圧油を排出したりすることによって、油圧シリンダ１のロッド４を左右に移動させることができる。
また、上記油圧シリンダ１のロッド４の両端には図示しないタイヤを接続し、このロッド４の移動によってタイヤが転舵するようにしている。
【０００４】
図３，４には、ダンピングバルブ本体Ｖ１の拡大断面図を示している。なお、上記ダンピングバルブ本体Ｖ１，Ｖ２は、両者とも同じ構成なので、ここでは一方のダンピングバルブ本体Ｖ１だけを説明する。
図示したように、バルブボディ５には、油圧ポンプあるいはタンク側と連通する第１ポート６を形成している。また、この第１ポート６を形成した側面と対向する側面に開口するポペット組み込み穴７を形成している。
【０００５】
また、上記ポペット組み込み穴７の開口側には連結部材８を螺合するようにしている。この連結部材８には、油圧シリンダ１の室１ａあるいは１ｂと連通する第２ポート９を形成している。
上記ポペット組み込み穴７は、その底面１０を上記第１ポート６と連通させている。
【０００６】
上記のようにしたポペット組み込み穴７に、メインポペット１１を組み込む。
上記メインポペット１１には、ダンパ機構１２を組み込むダンパ機構組み込み穴１３を形成している。このダンパ機構組み込み穴１３は、ポペット組み込み穴７の底面１０側に開口するとともに、このダンパ機構組み込み穴１３の底面１３ａには、第２ポート９に連通する連通孔１４を形成している。
【０００７】
また、上記ダンパ機構組み込み穴１３に組み込んだ上記ダンパ機構１２は、ケーシング１５と、このケーシング１５に組み込んだ弁体１６と、ケーシング１５の底面１５ａと弁体１６との間に介在させたダンパ用バネ部材１７と、上記ケーシング１５にフタをする弁座板１８とを備えている。
【０００８】
また、上記弁体１６は、図５に示したように、例えば３本の脚部１９からなり、この３本の脚部１９を接続した中心部分には中心孔２０を形成している。そして、上記弁体１６は、上記ダンパ用バネ部材１７によって、ケーシング１５内を上下方向に移動可能としている。また、上記脚部１９と脚部１９との間には、間隔が形成され、ケーシング１５に対する弁体１６の移動をより抵抗なく実現するようにしている。
【０００９】
さらに、上記弁座板１８は、図５に示したように、環状形を有するとともに、上記弁体１６がダンパ用バネ部材１７によって、弁座板１８に押し付けられたとき、この弁体１６と弁座板１８とがぴったりと接触するようにしている。
上記弁体１６と弁座板１８とがぴったりと接触すると、脚部１９と脚部１９との間隔が、上記弁座板１８で塞がれ、これらの間でシール性を有するようになる。
また、図３に示したように、上記ケーシング１５の底面１５ａには、メインポペット１１の連通孔１４と連通する底孔２１を形成している。
【００１０】
上記ダンパ機構１２のケーシング１５、弁体１６、弁座板１８は薄い板を用いて形成している。そして、ダンパ用バネ部材１７および上記弁体１６をケーシング１５の中に組み込んだ状態でこのケーシング１５の開口を弁座板１８で塞ぐようにしている。上記ケーシング１５の開口を弁座板１８で塞ぐ場合、カシメ等によって、弁座板１８をケーシング１５に固定している。
上記のようにケーシング１５に弁座板１８を固定することによって、上記ダンパ機構１２は、アッセンブリー化されている。
【００１１】
また、上記アッセンブリー化したダンパ機構１２は、圧入によって、メインポペット１１のダンパ機構組み込み孔１３に組み込むようにしている。そして、このようにダンパ機構１２を組み込んだら、このダンパ機構１２の上から抜け止め部材２２を挿入するようにしている。なお、この抜け止め部材２２は、特別に圧入などによって固定するものではない。
【００１２】
上記のようにダンパ機構１２の上から抜け止め部材２２を挿入したら、この抜け止め部材２２と、バルブボディ５に形成したポペット組み込み孔７の底面１０との間にポペット用バネ部材２３を介在させている。このポペット用バネ部材２３は、上記抜け止め部材２２，ダンパ機構１２を介して、メインポペット１１をバルブボディ５の開口面側に設けたブロック部材２４に押し付けるようにしている。
【００１３】
また、上記メインポペット１１の側面には、第２ポート９側に開口するスリット２５ａを形成するとともに、このスリット２５ａと第１ポート６とを連通するスリット２５ｂを形成している。しかし、上記のようにメインポペット１１がポペット用バネ部材２３によってブロック部材２４に押し付けられているときには、上記メインポペット１１が閉じ、このスリット２５ａ，２５ｂを介した第１ポート６と第２ポート９との連通を遮断させる。
一方、上記メインポペット１１に対して、図３の下方側からポペット用バネ部材２３をたわませる方向に圧力が作用したときには、メインポペット１１が図の上方に移動して、第１ポート６と第２ポート９とを、スリット２５ａ，２５ｂを介して連通させる。
【００１４】
次に、上記のような構成のダンピングバルブ本体の作用を説明する。
図３は、第１ポート６が油圧ポンプに接続し、第２ポート９を介してシリンダ１の室１ａに作動油を供給する場合を示している。上記シリンダ１に作動油が供給される場合は、図の矢印方向に作動油が流れることになる。
矢印方向に作動油が供給されると、この作動油は、ダンパ機構１２の弁座板１８を介して、弁体１６に作用する。この弁体１６には、その中心に中心孔２０を設け、この中心孔２０を介して、作動油を第２ポート９側に導いている。また、この弁体１６の初期状態では、ダンパ用バネ部材１７によって弁座板１８側に押し付けられているが、上記ダンパ用バネ部材１７は、セット荷重が十分小さく設定されているので、作動油によって、上記ダンパ用バネ部材１７をたわませる方向に押し戻される。すなわち、上記弁体１６は、弁座板１８から離れて図面下方向に移動する。
【００１５】
上記のように弁体１６が弁座板１８から離れることによって、油圧ポンプから供給された作動油は、脚部１９と脚部１９との間隔を通ることができるようになる。
したがって、上記作動油は、第１ポート６、弁座板１８、脚部１９，１９の間隔、ケーシング１５の底孔２１、メインポペット１１の連通孔１４、第２ポート９を介して油圧シリンダ１の室１ａに供給される。
【００１６】
一方、図４は、上記第１ポート６がタンクに接続し、油圧シリンダ１の室１ａからタンクに作動油を戻す場合を示している。油圧シリンダ１の室１ａからタンクに作動油を戻す場合には、図の矢印方向に作動油が流れる。
上記矢印方向に作動油が流れると、この作動油は第２ポート９、メインポペット１１の連通孔１４を介してダンパ機構１２に導かれる。しかし、このダンパ機構１２の弁体１６がダンパ用バネ部材１７のバネ力によって弁座板１８に押し付けられているので、弁体１６と弁座板１８とがぴったりと接触している。したがって、弁体１６の脚部１９と脚部１９との間隔は、弁座板１８によって塞がれる。
【００１７】
上記のように脚部１９，１９の間隔が弁座板１８によって塞がれているので、作動油は、弁体１６の中心孔２０を介して第１ポート６に導かれるようになる。しかし、上記中心孔２０は非常に小さいので、この中心孔２０を介して第１ポート６に導かれる作動油はわずかである。したがって、ほとんどの作動油によって、ダンパ機構１２の弁体１８に大きな圧力が作用する。そして、この圧力が、ポペット用バネ部材２３をたわませて、上記ダンパ機構１２を図面上方に押し上げようとする。
この場合、このダンパ機構１２はメインポペット１１のダンパ機構組み込み孔３に圧入しているので、ダンパ機構１２が上方に押し上げられると、これにともなってメインポペット１１が上方に移動する。
【００１８】
上記メインポペット１１が上方に移動すると、このメインポペット１１がブロック部材２４から離れる。メインポペット１１がブロック部材２４から離れることによって、作動油はメインポペット１１とブロック部材２４との間を通るようになる。そして、この作動油はメインポペット１１の側面に形成したスリット２５ａおよびこのスリット２５ａとメインポペット１１の内側とを連通するスリット２５ｂを介して、このメインポペット１１の内側に流入し、第１ポート６に導かれる。
上記のようにして、油圧シリンダ１の室１ａに作動油を供給したり、室１ａからの作動油をタンクに戻したりしている。
【００１９】
上記のようなダンピングバルブ本体において、タイヤの外側からのキックバック等による外乱が発生したときには、上記ダンパ機構１２によってダンピングするようにしている。この外乱は特に直線走行時に問題になる。
それは以下の理由による。タイヤを左右いずれかに転舵しているときには、上記に示したように油圧ポンプからの作動油が、油圧シリンダ１の左右いずれかの室に供給されているので、外乱が発生したとしても、この外乱によって油圧シリンダ１が左右に移動することはほとんどない。しかし、上記直線走行時には、油圧シリンダ１のいずれの室にも高い圧力が供給されることがないので、わずかな外乱でも、上記油圧シリンダ１を移動させてしまうからである。
【００２０】
上記直線走行時に外乱が発生すると、その外乱によって油圧シリンダ１のロッド４が左右いずれかに移動する。ここでは、上記ロッド４が図２の左側に移動して、室１ａが縮小し、室１ｂが拡大したときについて説明する。
上記拡大方向の室１ｂには、ダンピングバルブ本体Ｖ２を介して作動油が導かれ、縮小方向の室１ａから、ダンピングダンパＶ１を介して作動油がタンクに戻される。
【００２１】
上記外乱が微小である場合や、高車速でのレールチェンジおよび微操舵時は、室１ａからタンクに戻る作動油の量および室１ｂへ供給される作動油の量がわずかである。このように作動油がわずかな場合、この作動油が弁体１６の中心孔２０を抵抗なく通過することによって、スムーズな操舵フィーリングを得ることができる。
また、上記外乱がもう少し大きい場合、室１ａからタンクに戻る作動油の量がその分多くなる。この作動油は上記中心孔２０を通ることによって減衰され、ダンパ効果が発揮される。したがって、上記少し大きめの外乱が発生したとしても、この外乱を軽減することができる。したがって、この外乱によって、ドライバーの操舵フィーリングを著しく損ねることがない。
【００２２】
また、上記外乱が大きい場合、油圧シリンダ１が大きく左右に移動されるので、室１ａからタンクに戻る作動油の量が多くなる。このように室１ａからの戻り油が多いと、上記中心孔２０を通過する以上の作動油を油圧シリンダ１側から第１ポート６側に移動させようとする。したがって、この油圧がダンパ機構１２に作用し、そして、この油圧がポペット用バネ部材２３のバネ力よりも大きくなったとき、ダンパ機構１２およびメインポペット１１を上方に押し上げ、この戻り油はメインポペット１１の側面に形成したスリット２５ａ，２５ｂを介してタンクに戻される。
上記のように、メインポペット１１を押し上げて、この側面を流れることによって、一度に大量の作動油をタンクに戻すことができる。
【００２３】
上記のようなダンピングバルブ本体では、ある一定油圧まではダンピング効果を発揮するようにし、それ以上の油圧になったときには作動油の流量を多くするというクラッキングポイントを設定している。
【００２４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来のダンピングバルブ本体Ｖ１，Ｖ２において、ダンパ機構１２をメインポペット１１のダンパ機構組み込み穴１３に圧入している。しかし、圧入方向からは、ダンパ機構組み込み穴１３の底面１３ａが見えないので、ダンパ機構１２が底面１３ａに当接したのかどうかを確認することができない。このようにダンパ機構１２と、これを組み込むダンパ機構組み込み穴１３の底面１３ａとの間隔が確認できない状態で、ダンパ機構１２を組み込もうとすると、このダンパ機構１２を底面１３ａに押し付けすぎて、薄い板材から構成されるダンパ機構１２を破損してしまうことがあった。
【００２５】
そこで、ダンパ機構１２を組み込み穴１３に圧入する場合には、このダンパ機構１２を組み込み穴１３の底面１３ａに押し付けすぎないように、ダンパ機構１２と底面１３ａとにすき間をあけるようにしていた。
しかし、上記すき間をあけるようにした場合、そのすき間の大きさを確認することができないので、このすき間の大きさにばらつきができる。ダンパ機構１２と組み込み穴１３の底面１３ａとのすき間にばらつきができると、ポペット用バネ部材２３を支持するポペット組み込み穴７の底面１０から抜け止め部材２２までの距離にばらつきができる。すなわち、ポペット用バネ部材２３のセット荷重が異なってしまう。
このポペット用バネ部材２３のセット荷重が異なると、各ダンピングバルブ本体毎にクラッキングポイントが変わってしまうという問題があった。
【００２６】
また、上記ダンパ機構１２のケーシング１５，弁座板１８は、薄い板材からなるので、これを圧入する際の締め代を大きくとることができない。締め代を大きくとることができないので、圧入後に、このダンパ機構１２が上下に動いてしまうこともある。このようにダンパ機構１２が動くと、上記ダンパ機構１２とダンパ機構組み込み穴１３の底部１３ａとのすき間の大きさが狂うだけでなく、事後的にクラッキングポイントが変わるという問題もあった。
【００２７】
この発明の目的は、ポペット用バネ部材のクラッキングポイントが一定になるようなダンピングバルブを提供することである。
【００２８】
【課題を解決するための手段】
この発明は、バルブボディと、このバルブボディに形成したポペット組み込み穴と、このポペット組み込み穴に摺動自在に組み込むとともに一方からの圧力にのみ開口するメインポペットと、このメインポペットに形成したダンパ機構組み込み穴と、このダンパ機構組み込み穴に組み込むとともに他方からの圧力にのみ開口するダンパ機構と、上記ダンパ機構の組み込み方向後方から圧入することでダンパ機構の抜け止め作用を有する抜け止め部材とを備え、上記抜け止め部材を介してメインポペットの開口を抑止するポペット用バネ部材のバネ力をメインポペットを閉じる方向に作用させるダンピングバルブにおいて、上記ダンパ機構組み込み穴は、ダンパ機構組み込み部と、このダンパ機構組み込み部よりも径を大きくした大径部と、大径部とダンパ機構組み込み部とによって形成される段部とからなり、また、上記ダンパ機構は、ケーシングと、ケーシングに摺動自在に組み込むとともにその一方と他方とを常時連通する孔を形成した弁体と、この弁体の組み込み方向後方であって上記ケーシングに固定した弁座板と、上記ケーシングの底部と弁体との間であって、弁体を弁座板に当接させるダンパ用バネ部材とを設け、これらケーシングと弁体と弁座板とを上記ダンパ機構組み込み部に収納可能にアッセンブリー化してなり、このアッセンブリー化したダンパ機構を、上記ダンパ機構組み込み部に挿入し、その後上記抜け止め部材を上記段部に当接するまで圧入してこの抜け止め部材の位置決めをするとともに、上記弁体の一方から圧力が作用しているときには弁体が弁座板に当接し、この当接面でシール性が発揮され、上記他方から圧力が作用しこの圧力がダンパ用バネ部材の押し付け力よりも大きくなったとき、このダンパ用バネ部材をたわませて、弁座板から弁体を離す構成にしたことを特徴とする。
【００３０】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明の一実施形態を示したものである。
この実施形態は、ダンピングバルブ本体Ｖのメインポペット１１に形成したダンパ機構組み込み穴２６に、段部２９を形成し、この段部２９に抜け止め部材３０を圧入することを特徴とする。この特徴以外の構成要素は、従来例と同様である。したがって、従来例と同様の構成要素については、上記従来例と同じ符号を用いることとし、この従来例と同様の構成要素の詳細な説明を省略する。
【００３１】
図１に示したように、メインポペット１１のダンパ機構組み込み穴２６には、上記ダンパ機構１２が位置するダンパ機構組み込み部２７を形成し、さらに、このダンパ機構組み込み部２７よりも径の大きい大径部２８を形成している。このようにダンパ機構組み込み部２７と大径部２８とを設けることにより、段部２９を形成するようにしている。
【００３２】
また、上記ダンパ機構組み込み部２７はダンパ機構１２の直径よりもわずかに大きくしている。したがって、ダンパ機構組み込み部２７にダンパ機構１２を挿入するときには、この組み込み部２７にダンパ機構１２を落とすようにするだけで、ダンパ機構１２は組み込み穴２６の底面２６ａに当接し、組み込み部２７に位置する。したがって、このダンパ機構１２を圧入する必要がない。圧入しなくてもよいので、ダンパ機構１２に有害な変形を生じさせることがない。
【００３３】
また、上記のようにダンパ機構組み込み部２７にダンパ機構１２を落とすようにして挿入したら、挿入方向後端から抜け止め部材３０を圧入する。そして、このように抜け止め部材３０を段部２９に当接させるようにしている。
上記のような抜け止め部材３０とポペット組み込み穴７の底面１０とで、ポペット用バネ部材２３を支持する。
上記抜け止め部材３０は、その厚さはダンパ機構１２よりも十分に厚くしている。したがって、この抜け止め部材３０を段部２９に突き当たるまで圧入しても、抜け止め部材３０がつぶれて変形してしまうということがない。
さらに、上記したように圧入する抜け止め部材３０は、肉厚部材であるので、十分に圧入することができ、圧入位置がずれるということもない。
【００３４】
上記抜け止め部材３０を段部２９に突き当たるまで圧入することができるので、この抜け止め部材３０からポペット組み込み穴７の底面１０までの距離を一定に保つことができる。この距離を一定に保つことができるので、この抜け止め部材３０と底面１０とに介在させるポペット用バネ部材２３のセット荷重を一定に保つことができる。
したがって、従来のようにクラッキングポイントがばらついてしまうことがない。
【００３５】
しかも、上記ダンパ機構１２をダンパ機構組み込み部２７に当接させ、その図面上の上部すなわち、挿入方向後端面を抜け止め部材３０で支持することができるので、このダンパ機構１２が上下に移動してしまうことがない。したがって、従来のような事後的なクラッキングポイントのばらつきを防止することができる。
さらに、ダンパ機構１２をダンパ機構組み込み部２７に落とすようにして挿入することができるので、その挿入が非常に楽になる。しかも、このダンパ機構１２はアッセンブリー化しているので、より一層その挿入を容易にすることができる。
【００３６】
【発明の効果】
この発明によれば、抜け止め部材をダンパ機構の組み込み方向後方から圧入することでダンパ機構の抜け止め作用を発揮させることとしたので、上記ダンパ機構が上下に移動することがない。ダンパ機構が移動せず、その位置を保持させることができるので、メインポペット用バネ部材のセット荷重を一定にすることができる。
したがって、このセット荷重のばらつきによるクラッキングポイントのばらつきを防止することができる。
【００３７】
また、ダンパ機構組み込み穴に段部を形成し、抜け止め部材をこの段部に当接するまで圧入することで、上記抜け止め部材の位置決めをすることとしたので、上記抜け止め部材の位置決めを簡単に行うことができる。
【００３８】
しかも、ケーシングと弁体と弁座板とをアッセンブリー化することとしたので、このダンパ機構をダンパ機構組み込み穴に容易に組み込むことができる。
そのうえ、上記弁体にはその一方と他方とを常時連通する孔を形成し、上記一方から圧力が作用しているときには上記弁体が弁座板に当接し、この当接面でシール性が発揮され、上記他方から圧力が作用しこの圧力がダンパ用バネ部材の押し付け力よりも大きくなったとき、このダンパ用バネ部材をたわませて、弁座板から弁体を離す構成にしたので、上記外乱が微小である場合には、作動油が上記孔を抵抗なく通過し、外乱がもう少し大きい場合には、ダンパ効果を発揮することによって、操舵フィーリングを良好に保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態の断面図である。
【図２】従来例の全体概要図である。
【図３】従来例の作動状態を示す断面図である。
【図４】従来例の作動状態を示す断面図である。
【図５】従来例のダンパ機構の一部を表した斜視図である。
【符号の説明】
Ｖ ダンピングバルブ本体
５ バルブボディ
７ ポペット組み込み穴
１１ メインポペット
１２ ダンパ機構
１５ ケーシング
１６ 弁体
１７ ダンパ用バネ部材
１８ 弁座板
２３ ポペット用バネ部材
２６ ダンパ機構組み込み穴
２９ 段部
３０ 抜け止め部材

Claims (1)

1. バルブボディと、このバルブボディに形成したポペット組み込み穴と、このポペット組み込み穴に摺動自在に組み込むとともに一方からの圧力にのみ開口するメインポペットと、このメインポペットに形成したダンパ機構組み込み穴と、このダンパ機構組み込み穴に組み込むとともに他方からの圧力にのみ開口するダンパ機構と、上記ダンパ機構の組み込み方向後方から圧入することでダンパ機構の抜け止め作用を有する抜け止め部材とを備え、上記抜け止め部材を介してメインポペットの開口を抑止するポペット用バネ部材のバネ力をメインポペットを閉じる方向に作用させるダンピングバルブにおいて、上記ダンパ機構組み込み穴は、ダンパ機構組み込み部と、このダンパ機構組み込み部よりも径を大きくした大径部と、大径部とダンパ機構組み込み部とによって形成される段部とからなり、また、上記ダンパ機構は、ケーシングと、ケーシングに摺動自在に組み込むとともにその一方と他方とを常時連通する孔を形成した弁体と、この弁体の組み込み方向後方であって上記ケーシングに固定した弁座板と、上記ケーシングの底部と弁体との間であって、弁体を弁座板に当接させるダンパ用バネ部材とを設け、これらケーシングと弁体と弁座板とを上記ダンパ機構組み込み部に収納可能にアッセンブリー化してなり、このアッセンブリー化したダンパ機構を、上記ダンパ機構組み込み部に挿入し、その後上記抜け止め部材を上記段部に当接するまで圧入してこの抜け止め部材の位置決めをするとともに、上記弁体の一方から圧力が作用しているときには弁体が弁座板に当接し、この当接面でシール性が発揮され、上記他方から圧力が作用しこの圧力がダンパ用バネ部材の押し付け力よりも大きくなったとき、このダンパ用バネ部材をたわませて、弁座板から弁体を離す構成にしたダンピングバルブ。

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