JP4331083B2

JP4331083B2 - バルブ構造

Info

Publication number: JP4331083B2
Application number: JP2004304304A
Authority: JP
Inventors: 知治村上
Original assignee: KYB Corp
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 2004-10-19
Filing date: 2004-10-19
Publication date: 2009-09-16
Anticipated expiration: 2024-10-19
Also published as: JP2006118536A

Description

本発明は、リーフバルブを備えたバルブ構造の改良に関する。

従来、この種リーフバルブを備えたバルブ構造にあっては、たとえば、緩衝器のピストン部に具現化され、ピストン部に設けたポートの出口端に各ポートに連通する窓と言われる環状溝を形成し、この窓を積層リーフバルブで開閉することによりポートを開閉するものが知られている。

そして、この窓の半径方向幅寸法は、ポートの直径より大きく設定され、さらに、積層リーフバルブは、上記窓の出口端に当接する環状の第１のリーフバルブと、第１のリーフバルブに積層され、円周方向に等間隔をもって設けた３個の円弧状長孔と、この長孔と外周とを連通するチョークとを備えた環状の第２のリーフバルブと、第２のリーフバルブに積層され、円周方向に等間隔をもって設けた３個の円弧状長孔を備えた第３のリーフバルブと、第３のリーフバルブに積層される環状の第４のリーフバルブとで構成されており、緩衝器の伸縮時におけるピストン速度が低い場合には、シリンダ内の作動油はチョークを通過するとともに、第４のリーフバルブを撓ませて減衰力を発生し、緩衝器の伸縮時におけるピストン速度が高い場合には、全てのリーフバルブを撓ませて減衰力を発生することができる。

すなわち、このバルブ構造にあっては、ピストン速度に比例した減衰力を発生することができる（たとえば、特許文献１参照）。
特開２００１−１６５２２４号公報（段落番号００３９から段落番号００４０まで、図１および図４）

上述のようなバルブ構造にあっては、以下のような不具合を招来する可能性があると指摘される恐れがある。

すなわち、従来のバルブ構造では、流量を確保しようとして、ポートを大きくしようとする場合、必然的に、ポートの径を窓の幅に近づけるか、大型化されるポートによって窓の半径方向の幅寸法を大きくする必要があるために環状の固定部の外周直径を小さく、すなわち、環状の固定部の幅を小さくする必要がある。

しかし、ポートの径を窓の幅に近づける場合、ピストンにポートを形成する穴あけ加工によって、弁座にバリができてしまう場合があり、このバリを取り除く作業が別途必要となり加工工数が増えてコスト高となる。

他方、環状の固定部の幅を小さくする場合には、固定部の面積が減少するので、リーフバルブ組み付け作業時に固定部に作用する圧力が大きくなり、これにより固定部が変形してしまい、発生減衰力にばらつきが出てしまうと言う不具合がある。

なお、ピストン部の外周径を大きくして対応する限りにおいては、固定部の面積の減少は回避され得るが、それでは、当該ピストン部が適用される緩衝器等の材料費、総重量、油量の点で不利となるので、避けなければならない。

そこで、本発明は、ポート径を大きくする場合にあっても、加工コストを軽減でき、かつ、均一な減衰力を発生可能なバルブ構造を提供することである。

上記した目的を解決するために、本発明の課題解決手段におけるバルブ構造は、同一円周上に配置される複数のポートの夫々に連通する環状溝が形成されるバルブボディに積層され上記各ポートを開閉するリーフバルブを備えたバルブ構造において、環状溝は、その幅寸法がポート直径より小さく設定されるとともに、その幅内にポート内側縁を通る円が入る位置に形成され、バルブボディにおけるリーフバルブを当接させる固定部が、上記環状溝を境として外側に形成されることを特徴とする。

本発明によれば、同一径のポートをバルブボディに開穿する場合、固定部の面積は、従来のバルブ構造の固定部の面積に比較して大きくなる。

そして、固定部の面積は、従来バルブ構造に比較して大きくなるので、リーフバルブを所定の締め付け力で締め付けても、面圧は小さくなる。

すると、ポート径を大きくする場合にあっても、ポート径を大きくしない場合における固定部面積を確保することができ、固定部に作用する圧力が過大となってしまう事がない。

したがって、ポート径を大きくしても、固定部の面積確保がなされるので、固定部の変形が防止され、これにより、発生減衰力にばらつきが出てしまうと言う不具合が防止される。

また、ポート径を大きくするとしても、固定部の面積確保がなされるので、固定部側に偏心させてポートを開穿することが可能となるから、窓の外周側に向けてポート径を拡大する必要がないので、ポートを形成する穴あけ加工時に、弁座にバリができてしまう不具合も解消される。

したがって、ポート径を大きくする場合にあっても、バリを取り除く作業が必要になることがなく、従来バルブ構造のように加工工数が増えてコスト高となることもない。

さらに、上記したようにポート径を大きくする場合の不都合が回避されるので、ポートの大型化に伴ってバルブボディの外周径を大きくして対応することを要せず、当該バルブ構造が適用される緩衝器等の材料費、総重量、油量の増加という弊害もない。

以下、本発明のバルブ構造と参考例に係わるバルブ構造を図に基づいて説明する。図１は、参考例に係わるバルブ構造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は、バルブ構造が具現化したピストンの一部拡大平面図である。図３は、本実施の一実施の形態におけるバルブ構造が具現化された緩衝器のベースバルブ部の縦断面図である。

本発明の参考例に係わるバルブ構造は、図１に示すように、緩衝器のピストン部に具現化されており、複数のポート１と各ポート１に連通する環状溝たる窓２とを備えたバルブボディたるピストン３と、上記ポート１の下流端を開閉するリーフバルブたる積層リーフバルブ１０とで構成されている。

他方、このバルブ構造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２０と、シリンダ２０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２１と、ピストンロッド２１の端部に設けたピストン３と、シリンダ２０の下端を封止する封止部材（図示せず）とを備えて構成されている。

さらに、ピストンロッド２１の縮径部２２には、図１中上から順にバルブストッパ２３、間座２４、圧側リーフバルブ２５、本バルブ構造が具現化されたピストン３および積層リーフバルブ１０、間座２６が挿入され、ピストンナット２７で上記各部材がピストンロッド２１に固定されている。

上記積層リーフバルブ１０は、具体的には、ポート１に対面しＣ型の長孔を備えた環状の第１のリーフバルブ１１と、第１のリーフバルブ１１に積層され、円周方向に等間隔をもって設けた４個の円弧状長孔と、この長孔と外周とを連通するチョークとを備えた環状の第２のリーフバルブ１２と、第２のリーフバルブ１２に積層される環状の第３のリーフバルブ１３と、第３のリーフバルブ１３に積層される第３のリーフバルブ１３より小径で環状の第４のリーフバルブ１４とで構成されており、緩衝器の伸縮時におけるピストン速度が低い場合には、シリンダ２０内の作動油は第２のリーフバルブ１２におけるチョークを通過するとともに、第３のリーフバルブ１３を撓ませて減衰力を発生し、緩衝器の伸縮時におけるピストン速度が高い場合には、積層リーフバルブ１０全体を撓ませて減衰力を発生することができる。

さらに、ピストン３には、ロッド側室Ｒ１とピストン側室Ｒ２とを連通する同一円周上に配置されて形成される複数のポート１と、さらにその外周側に同一円周上に配置されて圧側ポート２８が設けられ、さらに、上記各ポート１は、ピストン３の図１中下端に形成した環状溝たる窓２で連通されている。

そして、環状溝である窓２は、環状部２ａと、ポート１開穿部位における複数の拡開部２ｂとを備えて構成され、環状部２ａの半径方向の幅寸法ｗは、ポート１の直径より小さく設定されるとともに、当該窓２は、図示したところでは、その幅内にポート１の外側縁を通る図２中破線でしめす円ｃが入る位置に形成されている。

また、ポート１開穿部位における拡開部２ｂは、図１に示すように、ポート１縁部から所定の勾配で拡開するように形成されている。

そして、窓２の外周を境として、積層リーフバルブ１０が着座する弁座５が形成されており、積層リーフバルブ１０が弁座５に離着座することにより、ポート１を開閉することができるようになっている。

他方、ピストン３における積層リーフバルブ１０の図１中上端内周側が当接する固定部４は、上記窓２を境としてその内周側に形成されている。すなわち、この固定部４は、図２に示すように、環状であって、その外周側が同一円周上に配置される各ポート１間に突出するように形成されている。

詳しくは、固定部４は、環状部４ａと、隣り合うポート１とポート１との間に突出する突出部４ｂとを備えており、突出部４ｂは、各ポート１の外側縁を通る円ｃと内側縁を通る円ｄとで作られる環状帯内に突出されて形成されている。

したがって、同一径のポートをバルブボディに開穿する場合、固定部４の面積は、従来のバルブ構造の固定部の面積に比較して大きくなる。

そして、上記積層リーフバルブ１０は、この固定部４にピストンナット２７による所定の締め付け力で圧接されるが、固定部４の面積は、従来バルブ構造に比較して大きくなるので、積層リーフバルブ１０を所定の締め付け力で締め付けても、面圧は小さくなる。

すると、ポート径を大きくする場合にあっても、ポート径を大きくしない場合における固定部面積を確保することができ、固定部４に作用する圧力が過大となってしまう事がない。

したがって、ポート径を大きくしても、固定部４の面積確保がなされるので、固定部４の変形が防止され、これにより、発生減衰力にばらつきが出てしまうと言う不具合が防止される。

また、ポート径を大きくするとしても、固定部４の面積確保がなされるので、固定部４側に偏心させてポート１を開穿することが可能となるから、窓２の外周側に向けてポート径を拡大する必要がないので、ポート１を形成する穴あけ加工時に、弁座５にバリができてしまう不具合も解消される。

さらに、上記したようにポート径を大きくする場合の不都合が回避されるので、ポート１の大型化に伴ってバルブボディたるピストン３の外周径を大きくして対応することを要せず、当該バルブ構造が適用される緩衝器等の材料費、総重量、油量の増加という弊害もない。

また、固定部４を上記のように構成することにより、ポート径を大型化するかしないかに関らず、窓２の幅寸法ｗを従来バルブ構造と同じ幅に設定する場合にあっても、ポート１開穿部位における複数の拡開部２ｂにより、積層リーフバルブ１０の受圧面積を大きくすることができる、すなわち、第１のリーフバルブ１１の受圧面積を大きくすることが可能であるので、各リーフバルブ１１，１２，１３，１４がバラバラに撓んでしまうことなく積層リーフバルブ１０全体を均一に撓ませることができ、この点でも均一な減衰力を発生することができる。

なお、上記したところからでは、本発明の参考例に係わるバルブ構造が緩衝器のピストン部に具現化された場合について説明したが、ベースバルブ部に具現化されても良いことは無論であって、図３に示した本発明の一実施の形態のバルブ構造が具現化したベースバルブ部のように、バルブボディ３０の外周側に固定部３１が配置されるとともに、リーフバルブ３２の内周側を弁座３３に当接させてポート３４を開閉する場合にも、やはり、固定部３１を各ポート３４間に突出させるようにして形成しておくことにより、ポート径を大きくしても固定部３１の面積を確保することができるため、上記した参考例に係わるバルブ構造と同様の作用効果を奏することが可能である。

また、上記した各実施の形態においては、ポートが同一円周上に配置した場合について説明しているが、一直線上に配置される場合にあっても隣り合うポートとポートとの間に固定部を突出させて形成することで固定部の面積の確保が可能であるから本発明の効果は失われることはない。

以上で、本発明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ことは勿論である。

参考例に係わるバルブ構造が具現化された緩衝器のピストン部の縦断面図である。バルブ構造が具現化したピストンの一部拡大平面図である。本発明の一実施の形態におけるバルブ構造が具現化された緩衝器のベースバルブ部の縦断面図である。

符号の説明

１，３４ポート
２環状溝たる窓
２ａ窓における環状部
２ｂ窓における拡開部
３バルブボディたるピストン
４，３１固定部
４ａ固定部における環状部
４ｂ固定部における突出部
５，３３弁座
１０リーフバルブたる積層リーフバルブ
１１第１のリーフバルブ
１２第２のリーフバルブ
１３第３のリーフバルブ
１４第４のリーフバルブ
２０シリンダ
２１ピストンロッド
２２縮径部
２３バルブストッパ
２４，２６間座
２５圧側リーフバルブ
２７ピストンナット
２８圧側ポート
３０バルブボディ
３２リーフバルブ

Claims

同一円周上に配置される複数のポートの夫々に連通する環状溝が形成されるバルブボディに積層され上記各ポートを開閉するリーフバルブを備えたバルブ構造において、環状溝は、その幅寸法がポート直径より小さく設定されるとともに、その幅内にポート内側縁を通る円が入る位置に形成され、バルブボディにおけるリーフバルブを当接させる固定部が、上記環状溝を境として外側に形成されることを特徴とするバルブ構造。