JP2008215433A - 緩衝器のバルブ構造 - Google Patents

Abstract

【課題】車両における乗り心地とストローク長の両方を満足させることが可能な緩衝器のバルブ構造を提供することである。
【解決手段】緩衝器内に一方室４１と他方室４２とを隔成するとともに上記一方室４１と他方室４２とを連通するポート２ｂを備えたバルブディスク１と、上記バルブディスク１の他方室側面に積層されてポート２ｂを開閉するリーフバルブ１０ｂとを備えた緩衝器のバルブ構造において、リーフバルブ１０ｂに積層されるスプール１２と、スプール１２の背面側と一方室４１とを連通する通路８と、通路を開閉するリリーフ弁１４と備え、リリーフ弁１４が開弁動作時にスプール１２に一方室４１の圧力を作用させてスプール４１でリーフバルブ１０ｂをバルブディスク１側へ附勢することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、緩衝器のバルブ構造の改良に関する。

従来、この種緩衝器のバルブ構造にあっては、たとえば、車両用の緩衝器のピストン部等に具現化され、ピストン部に設けたポートの出口端に環状のリーフバルブを積層し、このリーフバルブでポートを開閉するものが知られている。

そして、特に、リーフバルブの内周を固定支持し外周側を撓ませることによりポートをリーフバルブで開閉する上記緩衝器のバルブ構造では、ピストン速度が高速領域における減衰力が不足して振動抑制が充分に行われず、車両における乗り心地を損なう場合があり、これを解消するため、図３に示すように、リーフバルブＬの内周側を固定的に支持するとともに、スプリングＳでメインバルブＭを介してリーフバルブＬをピストンＰへ向けて附勢した緩衝器のバルブ構造が提案されるに至っており、図示したところでは、緩衝器の伸側減衰バルブに具現化されている（たとえば、特許文献１参照）。

このバルブ構造にあっては、図示するところではピストンＰが上方へ移動する際のピストン速度が低速領域にあるときにはリーフバルブＬの外周側がリーフバルブＬに積層したメインバルブＭで支持される部位を支点として撓むので、内周が固定的に支持される通常のバルブ構造より高い減衰力の発揮を期待でき、また、ピストン速度が高速領域に達して、リーフバルブＬが大きく撓むようになると、スプリングＳが圧縮されるのでリーフバルブＬをピストンＰ側へ附勢する力も大きくなり、スプリングＳの附勢力が重畳されない通常のバルブ構造に比較して、ピストン速度が高速領域にある場合にも大きな減衰力の発揮が見込め、車両における乗り心地を向上することができる。
特開２００４−１９０７１６号公報（図４）

しかしながら、上述のような提案のバルブ構造にあっては、車両における乗り心地を向上できる点で有用な技術ではあるが、以下の不具合があると指摘される可能性がある。

ここで、車両における乗り心地を向上するには、ピストン速度が中速領域にあるときに減衰係数を極力小さくして発生減衰力が過剰とならないようにするとよいが、上記従来の緩衝器のバルブ構造にあっては、スプリングＳの圧縮によってより大きな附勢力がリーフバルブＬに作用するので、ピストン速度が中速領域にあるときにおいても減衰力が過剰となって、車両における乗り心地を損なってしまう。

これらの問題を解決するためには、スプリングＳによるリーフバルブＬを附勢する初期荷重はそのままとしつつ、スプリングＳのバネ定数を小さく設定することが必要となる。

ところが、スプリングＳを上記条件の如く設定すると、今度は、ピストン速度が高速領域にある場合の減衰力が不足してしまうことになって、振動抑制を充分に行うことができなくなってしまう虞がある。

また、スプリングＳの初期荷重をそのままとしてバネ定数を小さくするという条件を満足させるためには、スプリングＳの自由長を長く設定するとともに線条径を小さく設定する必要があり、すると、スプリングＳの自然長の長大化によってバルブを含んだピストン部全体の長さが長くなり、その長さ分だけ緩衝器の伸縮可能範囲であるストローク長が短くなり、上記ストローク長を確保しようとすると、緩衝器全体の長さが長くなり、車両への搭載性が悪化してしまう。

そこで、本発明は、上記不具合を改善するために創案されたものであって、その目的とするところは、車両における乗り心地と緩衝器におけるストローク長との両方を満足させることが可能な緩衝器の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、本発明における課題解決手段は、緩衝器内に一方室と他方室とを隔成するとともに上記一方室と他方室とを連通するポートを備えたバルブディスクと、上記バルブディスクの他方室側面に積層されてポートを開閉するリーフバルブとを備えた緩衝器のバルブ構造において、リーフバルブに積層されるスプールと、スプールの背面側と一方室とを連通する通路と、通路を開閉するリリーフ弁とを備え、リリーフ弁が開弁動作時にスプールに一方室の圧力を作用させてスプールでリーフバルブをバルブディスク側へ附勢することを特徴とする。

また、本発明の他の課題解決手段は、緩衝器内に一方室と他方室とを隔成するとともに上記一方室と他方室とを連通する一方側のポートと他方側のポートを備えたバルブディスクと、上記バルブディスクの一方室側面に積層されて一方側のポートを開閉する一方側のリーフバルブと、上記バルブディスクの他方室側面に積層されて他方側のポートを開閉する他方側のリーフバルブとを備えた緩衝器のバルブ構造において、一方側のリーフバルブに積層される一方側のスプールと、他方側のリーフバルブに積層される他方側のスプールと、一方側のスプールの背面側と他方室とを連通する一方側の通路と、他方側のスプールの背面側と一方室とを連通する他方側の通路と、一方側の通路の途中に設けた一方側のリリーフ弁と、他方側の通路の途中に設けた他方側のリリーフ弁と、を備え、一方側のリリーフ弁が開弁動作時に一方側のスプールに他方室の圧力を作用させて一方側のスプールで一方側のリーフバルブをバルブディスク側へ附勢し、他方側のリリーフ弁が開弁動作時に他方側のスプールに一方室の圧力を作用させて他方側のスプールで他方側のリーフバルブをバルブディスク側へ附勢することを特徴とする。

本発明の緩衝器のバルブ構造によれば、ピストン速度が中速領域における減衰係数を低く設定しながら、ピストン速度が高速領域における減衰係数を大きくすることが可能であるので、ピストン速度に応じて発生される減衰力に過不足が生じず、車両における乗り心地を向上することができるのである。

また、本バルブ構造にあっては、リーフバルブを附勢するスプリングが不要で、スプリングの自然長の長大化を招くことが無く、バルブ構造を含んだピストン部の軸方向長さが大型化してしまう不具合が無いため、緩衝器の伸縮可能範囲であるストローク長が短くなる不具合がなく、車両への搭載性が悪化することがない。

さらに、スプリングでリーフバルブの背面を附勢する構成を採用していないので、スプリングの附勢力のバラツキによって製品毎の減衰特性にバラツキが生じてしまうような心配が無く、緩衝器のバルブ構造の信頼性および安定性が向上する。

以下、本発明のバルブ構造を図に基づいて説明する。図１は、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ピストン部の一部における縦断面図である。図２は、一実施の形態の緩衝器のバルブ構造が具現化した緩衝器における減衰特性を示す図である。

一実施の形態における緩衝器のバルブ構造は、図１に示すように、緩衝器のピストン部の伸側および圧側の両方の減衰バルブに具現化されており、緩衝器内に一方室４１と他方室４２とを隔成するとともに上記一方室４１と他方室４２とを連通する一方側のポート２ａおよび他方側のポート２ｂとを備えたバルブディスクたるピストン１と、ピストン１の一方室側面に積層されて一方側のポート２ａを開閉する一方側のリーフバルブ１０ａと、ピストン１の他方室側面に積層されて他方側のポート２ｂを開閉する他方側のリーフバルブ１０ｂと、一方側のリーフバルブ１０ａに積層される一方側のスプール１１と、他方側のリーフバルブ１０ｂに積層される他方側のスプール１２と、一方側のスプール１１の背面側と他方室４２とを連通する一方側の通路７と、他方側のスプール１２の背面側と一方室４１とを連通する他方側の通路８と、一方側の通路７の途中に設けた一方側のリリーフ弁１３と、他方側の通路の途中に設けた他方側のリリーフ弁１４とを備えて構成されており、一方側のリリーフ弁１３が開弁動作時に一方側のスプール１１に他方室４２の圧力を作用させて一方側のスプール１１で一方側のリーフバルブ１０ａをピストン１側へ附勢し、他方側のリリーフ弁１４が開弁動作時に他方側のスプール１２に一方室４１の圧力を作用させて他方側のスプール１２で他方側のリーフバルブ１０ｂをピストン１側へ附勢するようになっている。

他方、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４０と、シリンダ４０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５と、軸部材を形成するピストンロッド５の先端５ａが挿通されて上記先端５ａに固定されるピストン１と、シリンダ４０内にピストン１で隔成される図１中上方側の一方室４１と下方側の他方室４２と、シリンダ４０の下端を封止する封止部材（図示せず）と、シリンダ４０から出没するピストンロッド５の体積分のシリンダ内容積変化を補償する図示しないリザーバあるいはエア室とを備えて構成され、シリンダ４０内には流体、具体的には作動油が充填されている。

そして、上記バルブ構造にあっては、シリンダ４０に対してピストン１が図１中上下方に移動して、一方室４１と他方室４２とをポート２ａ，２ｂを介して作動油が交流するときに、その作動油の流れに対しそれぞれ対応するリーフバルブ１０ａ，１０ｂで抵抗を与えて所定の圧力損失を生じせしめて、緩衝器に所定の減衰力を発生させる減衰力発生要素として機能する。

以下、このバルブ構造について詳しく説明すると、バルブディスクたるピストン１は、環状に形成されて、作動油が他方室４２から一方室４１へ通過することを許容する一方側のポート２ａと、逆に作動油が一方室４１から他方室４２へ通過することを許容する他方側のポート２ｂと、各ポート２ａ，２ｂの出口端にそれぞれ連なる窓３ａ，３ｂと、各ポート２ａ，２ｂの出口端となる窓３ａ，３ｂの外周側に形成される環状の弁座１ａ，１ｂとを備えている。

さらに、各ポート２ａ，２ｂの開口端には、ピストン１に積層される各リーフバルブ１０ａ，１０ｂによって閉塞されないように開口窓６ａ，６ｂが設けられ、またさらには、このピストン１は、一方側のポート２ａとピストン１の内周とを連通する通孔４ａと、他方側のポート２ｂとピストン１の内周とを連通する通孔４ｂとを備えている。

そして、上述のように、ピストン１の内周側には緩衝器のピストンロッド５の先端５ａが挿通され、ピストンロッド５の先端５ａはピストン１の図１中下方側に突出させてあり、このピストンロッド５は、軸部材における軸とされている。なお、ピストンロッド５の先端５ａの外径は、先端５ａより図１中上方側の外径より小径に設定され、上方側と先端５ａとの外径が異なる部分に段部５ｂが形成されている。

また、このピストンロッド５の先端５ａの外周には、上下に順に配置される四つの環状溝１５，１６，１７，１８が形成され、環状溝１５と環状溝１６とは同じく先端５ａの外周に形成した縦溝１９によって連通され、環状溝１７と環状溝１８とは同じく先端５ａの外周に形成した縦溝２０によって連通され、さらには、先端５ａの図１中最下方の外周には螺子溝５ｃが形成されている。

また、ピストン１の図１中上下に積層されるリーフバルブ１０ａ，１０ｂは、環状に形成された板を複数枚積層して積層リーフバルブとして構成されており、一方側のリーフバルブ１０ａは、ピストン１に形成の弁座１ａに当接させて、一方側のポート２ａの出口端を閉塞し、他方側のリーフバルブ１０ｂは、ピストン１に形成の弁座１ｂに当接させて、他方側のポート２ｂの出口端を閉塞している。この実施の形態においては、リーフバルブ１０ａ，１０ｂは、積層リーフバルブとして構成されているが、上記環状の板の枚数は、本バルブ構造で実現する減衰特性（ピストン速度に対する減衰力の関係）によって任意とされてよく、緩衝器に発生させる減衰特性によって複数枚とされても一枚のみでも差し支えなく、また、緩衝器に発生させ減衰特性によって各リーフの外径を異なるように設定することができる。

なお、一方側のリーフバルブ１０ａの積層リーフバルブを構成する板と板との間の一箇所に肉厚のリングｒが介装されており、このリングｒによって図１中上方側に積層される板群に初期撓みを与えられるようになっている。そして、リングｒの厚みで初期撓みの撓み量を調節でき、この撓み量の設定によって、リーフバルブ１０ａが弁座１ａから離れてポート２ａを開放する時の開弁圧を調節することができるようになっている。このリングｒは、他方側のリーフバルブ１０ｂに適用されてもよいことは当然である。

さらに、詳しくは図示しないが、弁座１ａ，１ｂに着座するリーフバルブ１０ａ，１０ｂの外周に形成した切欠あるいは弁座１ａ，１ｂに打刻されて形成される周知のオリフィスが設けられている。

つづいて、一方側のリーフバルブ１０ａより図１中上方には、間座２１、環状のプレート２２、一方側のリリーフ弁１３における環状弁体２３と、間座２４、環状の蓋体２５および環板状のストッパ２６が積層され、さらに、リーフバルブ１０ａの背面となる図１中上面に当接するスプール１１が上記プレート２２と蓋体２５の外周に摺動自在に装着されている。

他方、他方側のリーフバルブ１０ｂより図１中下方には、間座２７、環状のプレート２８、他方側のリリーフ弁１４における環状弁体２９と、間座３０、環状の蓋体３１および環板状のストッパ３２が積層され、が積層され、さらに、リーフバルブ１０ｂの背面となる図１中下面に当接するスプール１２が上記プレート２８と蓋体３１の外周に摺動自在に装着されている。

すなわち、このバルブ構造にあっては、ピストン１の上方側に配置される間座２１，２４、プレート２２、環状弁体２３、蓋体２５、スプール１１およびストッパ２６の構成と、下方側に配置される間座２７，３０、プレート２８、環状弁体２９、蓋体３１、スプール１２およびストッパ３２の構成とは、ピストン１を境にして天地逆とした線対称の関係にある。

なお、ピストン１に積層されるリーフバルブ１０ａ，１０ｂ、間座２１，２４，２７，３０、プレート２２，２８、環状弁体２３，２９、蓋体２５，３１およびストッパ２６，３２の各部材にあっては、ピストン１を中心としてピストン１側を向く面を正面とし、その正面に対して裏面を背面としている。

プレート２２，２８は、ともに、肉厚の環状板形状とされており、その内周から外周までを貫く貫通孔２２ａ，２８ａと、一端に形成されて当該貫通孔２２ａ，２８ａの途中に連通される環状溝２２ｂ，２８ｂとを備えており、一方側のプレート２２は、環状溝２２ｂを図１中上方に向け、他方側のプレート２８は、環状溝２８ｂを図１中下方に向けてピストンロッド５に組み付けられている。

環状弁体２３，２９は、ともに、二枚の環状板を積層するとともにこれら環状板の間に初期撓みを与えるリングを介装して構成され、環状弁体２３は環状溝２２ｂを開閉可能なようにプレート２２に積層され、内周側が間座２４とプレート２２に挟持されて固定されて環状溝２２ｂを開閉するようになっており、他方の環状弁体２４は、環状溝２８ｂを開閉するようにプレート２８に積層され、内周側が間座３０とプレート２８に挟持されて固定されて環状溝２８ｂを開閉するようになっている。

さらに、蓋体２５，３１は、ともに、外径がプレート２２，２８より大径とされるとともにピストンロッド５の先端５ａの外周に装着されており、それぞれ上記各プレート２２，２８に環状弁体２３，２９および間座２４，３０を介して積層されて、プレート２２，２８との間に空間Ｒ１，Ｒ２を形成できるようになっている。

一方側のスプール１１は、ともに、筒状に形成されており、中間部における内周が小径とされて形成される小径部１１ａと、小径部１１ａより図１中上方側となる背面側の筒部１１ｂの内外周を連通するオリフィス孔１１ｃとを備え、スプール１１は、小径部１１ａをプレート２２の外周に摺接させるとともに、当該小径部１１ａより図１中上方側となる筒部１１ｂの内周を蓋体２５の外周に摺接させてあり、オリフィス孔１１ｃによって空間Ｒ１と一方室４１との連通を許容しつつ空間Ｒ１と一方室４１との間を仕切っている。なお、プレート２２の貫通孔２２ａの外周側の開口端は、スプール１１の小径部１１ａの内周面で封止されるようになっている。

また、このスプール１１の図１中下端は、一方側のリーフバルブ１０ａの背圧側となる背面に当接されており、このスプール１１の小径部１１ａより図１中下方となる正面側の筒部１１ｄでリーフバルブ１０ａの背面側が密閉されてスプール１１の図１中上下方向の移動が妨げられることが無いようにないように、上記筒部１１ｄには孔１１ｅが設けられている。

さらに、上記蓋体２５の図１中上方には、蓋体２５より大径の環板状のストッパ２６が積層されており、このストッパ２６によって、スプール１１の図１中上方側への移動限界が設定されている。

他方、他方側のスプール１２は、ともに、筒状に形成されており、中間部における内周が小径とされて形成される小径部１２ａと、小径部１２ａより図１中下方側となる背面側の筒部１２ｂの内外周を連通するオリフィス孔１２ｃとを備え、スプール１２は、小径部１２ａをプレート２８の外周に摺接させるとともに、当該小径部１２ａより図１中下方側となる筒部１２ｂの内周を蓋体３１の外周に摺接させてあり、オリフィス孔１２ｃによって空間Ｒ２と他方室４２との連通を許容しつつ空間Ｒ２と他方室４２との間を仕切っている。なお、プレート２８の貫通孔２８ａの外周側の開口端は、スプール１２の小径部１２ａの内周面で封止されるようになっている。

また、このスプール１２の図１中上端は、他方側のリーフバルブ１０ｂの背圧側となる背面に当接されており、このスプール１２の小径部１２ａより図１中上方となる正面側の筒部１２ｄでリーフバルブ１０ｂの背面側が密閉されてスプール１２の図１中上下方向の移動が妨げられることが無いようにないように、上記筒部１２ｄには孔１２ｅが設けられている。

さらに、上記蓋体３１の図１中下方には、蓋体３１より大径の環板状のストッパ３２が積層されており、このストッパ３２によって、スプール１２の図１中下方側への移動限界が設定されている。

そして、ストッパ２６、蓋体２５、間座２４、環状弁体２３、プレート２２、間座２１、一方側のスプール１１、一方側のリーフバルブ１０ａ、ピストン１、他方側のリーフバルブ１０ｂ、間座２７、他方側のスプール１２、プレート２８、環状弁体２９、間座３０、蓋体３１およびストッパ３２のこれら各部材は、順にピストンロッド５の先端５ａに組み付けられ、上記先端５ａに設けた螺子溝５ｃに螺着されるピストンナット３３とピストンロッド５の段部５ｂとで挟持されてピストンロッド５に固定される。

このように上記各部材がピストンロッド５に固定された状態で、ピストン１の内周に開口する通孔４ａがピストンロッド５の先端５ａに設けた環状溝１６に対向し、プレート２２の内周に開口する貫通孔２２ａがピストンロッド５の先端５ａに設けた環状溝１５に対向し、通孔４ａ、環状溝１６、縦溝１９、環状溝１５、貫通孔２２ａおよび環状溝２２ｂを介して上記空間Ｒ１と他方室４２とが連通されるようになっている。したがって、本実施の形態の場合、これら通孔４ａ、環状溝１６、縦溝１９、環状溝１５、貫通孔２２ａおよび環状溝２２ｂで一方側の通路７が形成され、一方側のリリーフ弁１３は、このプレート２２の空間Ｒ１側の面から開通する通路７の開口端となる環状溝２２ｂを環状弁体２３で開閉するように構成されている。

また、上記各部材がピストンロッド５に固定された状態で、ピストン１の内周に開口する通孔４ｂがピストンロッド５の先端５ａに設けた環状溝１７に対向し、プレート２８の内周に開口する貫通孔２８ａがピストンロッド５の先端５ａに設けた環状溝１８に対向し、通孔４ｂ、環状溝１７、縦溝２０、環状溝１８、貫通孔２８ａおよび環状溝２８ｂを介して上記空間Ｒ２と一方室４１とが連通されるようになっている。したがって、本実施の形態の場合、これら通孔４ｂ、環状溝１７、縦溝２０、環状溝１８、貫通孔２８ａおよび環状溝２８ｂで他方側の通路８が形成され、他方側のリリーフ弁１４は、このプレート２８の空間Ｒ２側の面から開通する通路８の開口端となる環状溝２８ｂを環状弁体２９で開閉するように構成されている。

つまり、一方側のリリーフ弁１３における環状弁体２３が撓んで環状溝２２ｂを開放する開弁動作時には、一方側の通路７を介して一方側のスプール１１の小径部１１ａの図１中上面となる背面側に他方室４２の圧力が作用し、この他方室４２の圧力の作用によってスプール１１を図１中下方へ附勢して一方側のリーフバルブ１０ａをピストン１側へ押し付けることができるようになっており、他方、他方側のリリーフ弁１４における環状弁体２９が撓んで環状溝２８ｂを開放する開弁動作時には、他方側の通路８を介して他方側のスプール１２の小径部１２ａの図１中下面となる背面側に一方室４１の圧力が作用し、この一方室４１の圧力の作用によってスプール１２を図１中上方へ附勢して他方側のリーフバルブ１０ｂをピストン１側へ押し付けることができるようになっている。

ここで、スプール１１に設けられたオリフィス孔１１ｃは、それぞれリリーフ弁１３の開弁動作時に空間Ｒ１に導かれる他方室４２の圧力が一方室４１にまで低下してしまうことがないように、作動油通過時に圧力損失を生じるように設定されており、スプール１２に設けられたオリフィス孔１２ｃも同様に設定されているので、空間Ｒ１，Ｒ２内の圧力を高めて、スプール１１，１２を充分に附勢することができるようになっている。

また、プレート２２，２８と蓋体２５，３１とスプール１１，１２とで空間Ｒ１，Ｒ２を設けて、当該空間Ｒ１，Ｒ２内に環状弁体２３，２９を収容してリリーフ弁１３，１４を構成するようにしているので、リリーフ弁１３，１４の緩衝器のピストン部への設置が非常に簡単で、リリーフ弁１３，１４自体の軸方向長さも短くてすむので、ピストンロッド５に組み付けられる上記各部材で構成されるピストン部の軸方向長さも短くなり、当該ピストン部を小型化することができる。

つづいて、上述のように構成されたバルブ構造の作用について説明する。まず、ピストン１がシリンダ４０に対して図１中下方側に移動すると、他方室４２内の圧力が高まり、他方室４２内の作動油は開口窓６ａおよび一方側のポート２ａを通過して一方室４１内に移動しようとする。

そして、緩衝器の伸縮速度となるピストン速度が低速領域にある場合、作動油は、上述の弁座１ａに着座する一方側のリーフバルブ１０ａの外周に設けた切欠あるいは弁座１ａに打刻によって形成されるオリフィスを通過し、その後のピストン速度が上昇して中速領域に達すると、作動油は、一方側のリーフバルブ１０ａの外周を撓ませて、一方側のリーフバルブ１０ａと弁座１ａと間の隙間を通過する。

このピストン速度が低中速領域にある場合、環状弁体２３の正面側に通路７を介して作用する他方室４２の圧力と環状弁体２３の空間Ｒ１に面する背面側に作用する一方室４１の圧力との差が、リリーフ弁１３の開弁圧に達しないので、リリーフ弁１３は通路７を開放せず、空間Ｒ１内の圧力は一方室４１内の圧力と略等しくスプール１１には、一方側のリーフバルブ１０ａをピストン１側へ附勢する力が作用せず、上記リーフバルブ１０ａは、ポート２ａ側から作用する他方室４２の圧力を受けて自由に撓むことができる。

したがって、ピストン速度が低中速領域にある場合には、一方側のリーフバルブ１０ａの撓みがスプール１１によって制限されることなく、この低中速領域では内周端固定の一方側のリーフバルブ１０ａのみが作用する減衰特性（ピストン速度に対する減衰力の関係）を呈することとなる。そして、一方側のリーフバルブ１０ａのバネ剛性を低く設定しておくことにより、図２の実線に示すが如く、ピストン速度が中速領域における減衰特性の傾きを小さくし、従来のバルブ構造に比較して発生減衰力が低くなるよう設定することができる。

他方、ピストン１の速度が高速領域に達して、他方室４２内の圧力と一方室４１内の圧力との差が大きくとなると、作動油の環状弁体２３を図１中上方へ押し上げる力が大きくなり、上記圧力差がリリーフ弁１３の開弁圧に達すると、通路７が開放されて空間Ｒ１内に他方室４２の高圧が導かれて、スプール１１の小径部１１ａの背面に他方室４２の圧力が作用してスプール１１が図１中下方へ向けて附勢される。

すなわち、ピストン速度が高速領域に達すると、リリーフ弁１３が開弁動作してスプール１１が一方側のリーフバルブ１０ａの外周の当接部位をピストン１側へ押圧し、リーフバルブ１０ａの撓みを制限するようになる。

したがって、ピストン速度が高速領域にある場合には、一方側のリーフバルブ１０ａの撓みがスプール１１によって制限されることになり、このスプール１１の一方側のリーフバルブ１０ａを附勢する附勢力はピストン速度の上昇に応じて大きくなるので、この高速領域における減衰特性は、図２の実線に示すが如く、ピストン速度の上昇に伴って傾きが大きくなることになって、ピストン速度が高速領域にある時の発生減衰力を高めることになる。

逆に、ピストン１がシリンダ４０に対して図１中上方側に移動する場合には、ピストン１の下方側に配置されるバルブ構造の構成がピストン１の上方側に配置される構成とが互いに天地逆となった構成とされているので、上記した処と同様の作動を呈することになる。

詳しくは、ピストン１がシリンダ４０に対して図１中上方側に移動する場合、一方室４１内の圧力が高まって、一方室４１内の作動油は開口窓６ｂおよび他方側のポート２ｂを通過して他方室４２内に移動しようとする。そして、緩衝器の伸縮速度となるピストン速度が低速領域にある場合、作動油は、上述の弁座１ｂに着座する他方側のリーフバルブ１０ｂの外周に設けた切欠あるいは弁座１ｂに打刻によって形成されるオリフィスを通過する。

その後のピストン速度が上昇して中速領域に達すると、作動油は、他方側のリーフバルブ１０ｂの外周を撓ませて、他方側のリーフバルブ１０ｂと弁座１ｂと間の隙間を通過するが、通路８を介して作用する一方室４１の圧力と環状弁体２９の空間Ｒ２に面する背面側に作用する他方室４２の圧力との差が他方側のリリーフ弁１４の開弁圧に達しないので、他方側のリーフバルブ１０ｂの撓みがスプール１２によって制限されることがなく、この低中速領域では内周端固定の他方側のリーフバルブ１０ｂのみが作用する減衰特性（ピストン速度に対する減衰力の関係）を呈することとなる。そして、他方側のリーフバルブ１０ｂのバネ剛性を低く設定しておくことにより、図２の破線に示すが如く、ピストン速度が中速領域における減衰特性の傾きを小さくし、従来のバルブ構造に比較して発生減衰力が低くなるよう設定することができる。

さらに、ピストン１の速度が高速領域に達すると、今度は、リリーフ弁１４が開弁動作して、スプール１２が他方側のリーフバルブ１０ｂの外周の当接部位をピストン１側へ押圧し、他方側のリーフバルブ１０ｂの撓みを制限するようになり、高速領域における減衰特性は、図２の破線に示すが如く、ピストン速度の上昇に伴って傾きが大きくなることになって、ピストン速度が高速領域にある時の発生減衰力を高めることになる。

したがって、本実施の形態の緩衝器のバルブ構造にあっては、ピストン速度が中速領域における減衰係数を低く設定しながら、ピストン速度が高速領域における減衰係数を大きくすることが可能であるので、ピストン速度に応じて発生される減衰力に過不足が生じず、車両における乗り心地を向上することができるのである。

また、本バルブ構造にあっては、リーフバルブ１０ａ，１０ｂを附勢するスプリングが不要で、スプリングの自然長の長大化を招くことが無く、バルブ構造を含んだピストン部の軸方向長さが大型化してしまう不具合が無いため、緩衝器の伸縮可能範囲であるストローク長が短くなる不具合がなく、車両への搭載性が悪化することがない。

さらに、スプリングでリーフバルブ１０ａ，１０ｂの背面を附勢する構成を採用していないので、スプリングの附勢力のバラツキによって製品毎の減衰特性にバラツキが生じてしまうような心配が無く、緩衝器のバルブ構造の信頼性および安定性が向上する。

そしてさらに、上述のように本実施の形態におけるバルブ構造にあっては、バルブディスクたるピストン１の軸心部から立ち上がる軸部材たるピストンロッド５に、プレート２２，２８と、プレート２２，２８との間に空間Ｒ１，Ｒ２を形成する蓋体２５，３１とを装着し、これらの外周に摺動自在にスプール１１，１２を装着するとともに、プレート２２，２８の空間Ｒ１，Ｒ２側の面に環状弁体２３，２９を積層してリリーフ弁１３，１４を構成するようにしたので、ピストンロッド５に上記各部材を組み付けることで本発明のバルブ構造を実現でき、組立が容易となる。

なお、通路７，８は、その一部をピストンロッド５内に設けることもできるが、ピストンロッド５の外周に環状溝１５，１６，１７，１８および縦溝１９，２０を設けて通路７，８が形成されるようになっているので、通路７，８の加工が容易となる利点がある。さらに、通路７，８は、その一部をピストンロッド５内に設ける場合には、リリーフ弁１３，１４をピストンロッド５内に設置するようにしてもよい。

ちなみに、減衰力を高めるべきピストン速度、つまり、中速と高速との境については、バルブ構造が具現化した緩衝器が搭載される車両に最適となるように設定すればよく、また、上記減衰力を高めるべきピストン速度は緩衝器の伸長時と圧縮時とで一致しなくともよく、上記設定は、リリーフ弁１３，１４における開弁圧の調整によって行うことが可能である。

また、上記したところでは、緩衝器のピストン部の伸圧両側の減衰バルブに具現化した例を用いて本発明のバルブ構造を説明しているが、伸側のみ、あるいは、圧側のみの減衰バルブに具現化することも可能で、さらには、ベースバルブ部に具現化することも可能であり、およそ減衰力を発生する減衰力発生要素として機能する緩衝器のバルブに適用することが可能なことは勿論である。すなわち、バルブ構造がベースバルブ部に具現化される場合には、一方室をピストン側室あるいはリザーバ室の一方とし、他方室をピストン側室あるいはリザーバ室の他方とすればよい。

以上で緩衝器のバルブ構造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。

一実施の形態における緩衝器のバルブ構造が具現化された緩衝器のピストン部の一部における縦断面図である。 一実施の形態の緩衝器のバルブ構造が具現化した緩衝器における減衰特性を示す図である。 従来の緩衝器の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。

符号の説明

１ バルブディスクたるピストン
１ａ，１ｂ 弁座
２ａ 一方側のポート
２ｂ 他方側のポート
３ａ，３ｂ 窓
４ａ，４ｂ 通孔
５ ピストンロッド
５ａ ピストンロッドの先端
５ｂ ピストンロッドの段部
５ｃ ピストンロッドの螺子溝
６ａ，６ｂ 開口窓
７ 一方側の通路
８ 他方側の通路
１０ａ 一方側のリーフバルブ
１０ｂ 他方側のリーフバルブ
１１ 一方側のスプール
１１ａ，１２ａ スプールの小径部
１１ｂ，１２ｂ スプールの背面側の筒部
１１ｄ，１２ｄ スプールの正面側の筒部
１１ｃ，１２ｃ スプールのオリフィス孔
１１ｅ，１２ｅ スプールの孔
１２ 他方側のスプール
１３ 一方側のリリーフ弁
１４ 他方側のリリーフ弁
１５，１６，１７，１８ 環状溝
１９，２０ 縦溝
２１，２４，２７，３０ 間座
２２，２８ プレート
２３，２９ 環状弁体
２５，３１ 蓋体
２６，３２ ストッパ
２２ａ，２８ａ プレートの貫通孔
２２ｂ，２８ｂ プレートの環状溝
４０ シリンダ
４１ 一方室
４２ 他方室
Ｒ１，Ｒ２ 空間
ｒ リング

Claims (4)

1. 緩衝器内に一方室と他方室とを隔成するとともに上記一方室と他方室とを連通するポートを備えたバルブディスクと、上記バルブディスクの他方室側面に積層されてポートを開閉するリーフバルブとを備えた緩衝器のバルブ構造において、リーフバルブに積層されるスプールと、スプールの背面側と一方室とを連通する通路と、通路を開閉するリリーフ弁と備え、リリーフ弁が開弁動作時にスプールに一方室の圧力を作用させてスプールでリーフバルブをバルブディスク側へ附勢することを特徴とする緩衝器のバルブ構造。
2. 緩衝器内に一方室と他方室とを隔成するとともに上記一方室と他方室とを連通する一方側のポートと他方側のポートを備えたバルブディスクと、上記バルブディスクの一方室側面に積層されて一方側のポートを開閉する一方側のリーフバルブと、上記バルブディスクの他方室側面に積層されて他方側のポートを開閉する他方側のリーフバルブとを備えた緩衝器のバルブ構造において、一方側のリーフバルブに積層される一方側のスプールと、他方側のリーフバルブに積層される他方側のスプールと、一方側のスプールの背面側と他方室とを連通する一方側の通路と、他方側のスプールの背面側と一方室とを連通する他方側の通路と、一方側の通路の途中に設けた一方側のリリーフ弁と、他方側の通路の途中に設けた他方側のリリーフ弁と、を備え、一方側のリリーフ弁が開弁動作時に一方側のスプールに他方室の圧力を作用させて一方側のスプールで一方側のリーフバルブをバルブディスク側へ附勢し、他方側のリリーフ弁が開弁動作時に他方側のスプールに一方室の圧力を作用させて他方側のスプールで他方側のリーフバルブをバルブディスク側へ附勢することを特徴とする緩衝器のバルブ構造。
3. バルブディスクの軸心部から立ち上がる軸部材と、軸部材の外周に装着された環状のプレートと、同じくプレートより大径とされるとともに軸部材の外周に装着されて上記プレートとの間に空間を形成する環状の蓋体とを備え、リリーフ弁はプレートの空間側面に積層される環状弁体を備えてプレートの空間側面から開通する通路の開口端を開閉するように設定され、スプールは、筒状に形成されるとともにプレートと蓋体の外周に摺動自在に装着されてなることを特徴する請求項１または２に記載の緩衝器のバルブ構造。
4. バルブディスクはピストンであって、軸部材はピストンの軸心部に挿通されるピストンロッドであることを特徴とする請求項３に記載の緩衝器のバルブ構造。

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