JP2009204147A - 油圧緩衝器 - Google Patents

Abstract

【課題】ディスクバルブを構成するディスク間の板間摩擦を低減することができる油圧緩衝器の提供。
【解決手段】減衰力発生機構２７が、流体が流れる通路２６と、通路２６を開閉する積層された複数のディスク２９，３０で構成されるディスクバルブ２５とを有しており、ディスクバルブ２５が、少なくとも一つの凸部３５を有する第１のディスク２９と、凸部３５に干渉しない位置に設けられて第１のディスク２９に積層されるスペーサ３１と、スペーサ３１に積層されて凸部３５に接触する第２のディスク３０とを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、油圧緩衝器に関する。

油圧緩衝器には、ピストンの移動により生じる流体の移動を制限することにより減衰力を発生する減衰力発生機構を有するものがあり、この減衰力発生機構に、流体が流れる通路と、この通路を開閉する積層された複数のディスクで構成されるディスクバルブとを有するものがある（例えば、特許文献１参照）。このディスクバルブは、積層されたディスクを流れる油の流量に応じて撓ませることで油の流路を広げ、流量の増加に伴う差圧の上昇を制御する構造となっている。そして、この積層されるディスクの厚さや積層枚数を変更することによって、差圧と流量との特性を変化させ、必要な減衰力特性を得るようになっている。
特開２００５−２９９７９１号公報

しかしながら、上記のディスクバルブは、複数のディスクが順次重なり合うように積層されているため、撓む際に隣り合うディスク間に摺動による摩擦力（いわゆる板間摩擦）が発生し、これに起因して減衰力にバラツキが生じたり、減衰力のチューニングに影響を及ぼしたりする可能性があった。

したがって、本発明は、ディスクバルブを構成するディスク間の板間摩擦を低減することができる油圧緩衝器の提供を目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、ディスクバルブが、少なくとも一つの凸部を有する第１のディスクと、前記凸部に干渉しない位置に設けられて前記第１のディスクに積層されるスペーサと、該スペーサに積層されて前記凸部に接触する第２のディスクとを有する。

本発明によれば、第１のディスクは凸部において第２のディスクに接触するため、接触面積を低減できる上、第１のディスクと第２のディスクとの間に油膜を形成することができる。したがって、第１のディスクと第２のディスクとの間の板間摩擦を低減することができる。

「第１実施形態」
本発明の第１実施形態の油圧緩衝器を図１を参照して以下に説明する。
第１実施形態の油圧緩衝器１１は、自動車のサスペンション装置に用いられるもので、図１に要部の断面を示すように、流体である作動油が封入されたシリンダ１２と、このシリンダ１２の内部に摺動可能に挿入された略円板状のピストン１３と、このピストン１３に固定されて他端がシリンダ１２外に突出されたピストンロッド１４とを有している。

ピストン１３は、中央に、ピストンロッド１４が挿入される貫通穴１７が軸線方向に貫通して形成されている。ピストン１３の軸線方向一側の端面には、貫通穴１７の周囲に円環状の中央側段部１８がピストン１３と同心状をなして突出形成されている。また、この軸線方向一側の端面には、径方向外端側にも、円環状の外周側段部１９がピストン１３と同心状をなして形成されている。そして、ピストン１３の外周側段部１９よりも径方向内側には、軸線方向に貫通する通路穴２０が形成されており、外周側段部１９には、径方向に貫通する通路溝２１が外周側段部１９の突出方向に開口するように形成されている。なお、中央側段部１８および外周側段部１９は同高さに形成されている。

ピストン１３の上記した一側の端面には、通路穴２０および通路溝２１を覆うようにディスクバルブ２５が取り付けられている。通路溝２１は、ディスクバルブ２５とでオリフィス（通路）２６を形成することになり、ディスクバルブ２５は、弾性変形することにより外周側段部１９から離れ、流路を開く。通路溝２１およびディスクバルブ２５は、ピストン１３の移動により生じる流体の移動を制限することにより減衰力を発生する減衰力発生機構２７を構成している。

ディスクバルブ２５は、ピストン１３の中央側段部１８に当接するディスク（第１のディスク）２９と、ディスク２９のピストン１３とは反対側に積層されるスペーサ３１と、スペーサ３１のディスク２９とは反対側に積層されるディスク（第２のディスク）３０とを有しており、これらがピストンロッド１４を中央に挿通させた状態で、ピストンロッド１４に螺合されるナット３２とピストン１３とで挟持されている。

ディスク２９は、金属製のもので、円板状をなしており、中央にピストンロッド１４が挿入される貫通穴３４が軸線方向に貫通して形成されている。このディスク２９は、ピストン１３の外周側段部１９に当接可能となるように、その外径が外周側段部１９の内径よりも大きくされており、外周側段部１９に当接した状態で通路溝２１とでオリフィス２６を形成する。

そして、ディスク２９には、ディスク２９と同心状をなして軸線方向の一側に突出する円環状の凸部３５が一つ形成されている。この凸部３５は、軸方向視が円環状をなし軸直交断面が円弧状をなしており、軸直交断面においては半径方向の中央位置が最も突出する形状をなしている。また、凸部３５は、その内径がピストン１３の中央側段部１８の外径よりも大きくされており、その外径がピストン１３の外周側段部１９よりも小さくされている。これにより、凸部３５は、ピストン１３の中央側段部１８と外周側段部１９との間に配置される。このディスク２９は、凸部３５を含めてプレス成形により形成されている。

スペーサ３１は、円板状をなしており、中央にピストンロッド１４が挿入される貫通穴３７が軸線方向に貫通して形成されている。スペーサ３１の外径は、ディスク２９の凸部３５と干渉することがないように、円環状の凸部３５の内径よりも小径且つピストン１３の中央側段部１８の外径よりも小径となっている。また、スペーサ３１の厚さは凸部３５の突出量と同等とされている。

ディスク３０は、金属製のもので、円板状をなしており、中央にピストンロッド１４が挿入される貫通穴３８が軸線方向に貫通して形成されている。このディスク３０の外径は、ディスク２９の凸部３５に接触するように、円環状の凸部３５の外径よりも大径となっている。

上記の減衰力発生機構２７は、ピストン１３が図１における下向きに移動すると、通路穴２０と、ディスク２９および通路溝２１で形成されるオリフィス２６とを作動油が通過することになり、差圧が所定値を超えると、作動油がディスク２９およびディスク３０を含むディスクバルブ２５を押し上げて通路溝２１を開放し流路を開くようになっている。

以上に述べた第１実施形態の油圧緩衝器１１によれば、ディスクバルブ２５が、凸部３５を有するディスク２９と、凸部３５に干渉しない位置に設けられてディスク２９に積層されるスペーサ３１と、このスペーサ３１に積層されて凸部３５に接触するディスク３０とを有することで、ディスク２９は凸部３５においてディスク３０に接触することになり、接触面積を低減できる上、ディスク２９とディスク３０との間に油膜を形成することができる。したがって、ディスク２９，３０間の板間摩擦を低減することができ、減衰力を安定させることができる。よって、車両の足回り部品として用いた場合に、乗り心地や操縦安定性を向上することができる。また、ディスク２９は凸部３５を含めてプレスにより形成されるため、コスト増を抑制することができる。

なお、ディスク２９の径方向における凸部３５の位置を変更することによってディスクバルブ２５の変形量を変更して、開弁時の特性を変更することも可能である。

また、図２に示すように、凸部３５の径方向の位置が異なる複数種類のディスク２９を用意し、これらを互いの凸部３５が干渉しないように複数、間にスペーサ３１を介在させながら積層しても良い。言い換えれば、スペーサ３１に積層されて一のディスク（第１のディスク）２９の凸部３５に接触する他のディスク（第２のディスク）２９に、一のディスク２９の凸部３５とは径方向の位置を異ならせた凸部３５を設けるようにして、複数のディスク２９を間にスペーサ３１を介在させながら積層しても良い。このように構成することにより、ディスクバルブ２５の開閉の特性を調整することができる。

さらに、一つのディスク２９に凸部３５を複数形成しても良い。
加えて、凸部３５を円環状ではなく、円周方向に断続的に配置される円弧状としたり、突起状としたりしても良い。

「第２実施形態」
本発明の第２実施形態の油圧緩衝器を図３および図４を参照して第１実施形態との相違部分を中心に以下に説明する。なお、第１実施形態と同様の部分には同一の符号を付しその説明は略す。

第２実施形態においては、積層させる複数枚、具体的には二枚のディスク（第１のディスクおよび第２のディスク）２９Ａ，２９Ｂに、異なる高さの突起状の凸部３５Ａ，３５Ｂを、互いに重なり合うようにポンチ等で形成している。凸部３５Ａ，３５Ｂは、ディスク２９Ａ，２９Ｂの軸線方向に沿う断面が曲線形状をなしている。

ここで、図４に示すように、ディスク２９Ａにおいて、凸部３５Ａは円周方向に等間隔で複数カ所、具体的には三カ所が同一半径上に形成されており、ディスク２９Ｂにおいて、凸部３５Ｂも、ディスク２９Ａにおける凸部３５Ａと同様、円周方向に等間隔で複数カ所、具体的には三カ所が同一半径上に形成されている。

そして、図３に示すように、ピストン１３側のディスク２９Ｂの凸部３５Ｂの高さが、ピストン１３とは反対側のディスク２９Ａの凸部３５Ａの裏側に形成される凹部４０Ａの深さよりも高く形成されており、しかも、ディスク２９Ｂの凸部３５Ｂは、その先端がディスク２９Ａの凹部４０Ａの底部に当接するようにこの凹部４０Ａに対し細くなっている。これにより、ディスク２９Ｂの凸部３５Ｂがディスク２９Ａの凹部４０Ａに挿入されて、凸部３５Ａ，３５Ｂ同士が重なり合う状態になっても、二枚のディスク２９Ａ，２９Ｂにはスペーサ３１の厚さと同等の隙間が形成される。

以上に述べた第２実施形態の油圧緩衝器１１によれば、第１実施形態と同様に、ディスク２９Ａ，２９Ｂ同士の接触面積を低減できる上、ディスク２９Ａ，２９Ｂの間に油膜を形成することができるため、ディスク２９Ａ，２９Ｂ間の板間摩擦を低減することができ、減衰力を安定させることができる。また、ディスク２９Ａ，２９Ｂ同士の回り止めを図ることができることから、ディスク２９Ａ，２９Ｂが円盤状ではなく、例えば小判状の場合であっても、ディスクの重なり方を一定にでき、減衰力を安定させることができる。

なお、ディスクを三枚以上積層しても良い。この場合は、隣り合うディスク同士の間に油膜を形成できるように、ピストン１３側のディスクほど、高さが高くなり深さが深くなる凸部および凹部を形成することになる。

また、各ディスク２９Ａ，２９Ｂにおいて、凸部３５Ａ，３５Ｂを円周方向に等間隔で複数カ所、具体的には三カ所ずつ形成する場合を例にとり説明したが、作動油の流れを阻害しなければ周方向の数および位置は適宜変更することができる。

加えて、図５に示すように、隣り合うディスク２９Ａ，２９Ｂのうち、ピストン１３側のディスク２９Ｂの凸部３５Ｂを頂面４２Ｂを有する先端側が略円柱となる形状とし、その中央に頂面４２Ｂを厚さ方向に貫通する貫通穴４３Ｂを形成しても良い。これにより、この凸部３５Ｂがピストン１３とは反対側のディスク２９Ａの凹部４０Ａに挿入される際に、頂面４２Ｂの外周縁部のみで接触することになり、しかも、頂面４２Ｂと凹部４０Ａとの隙間が貫通穴４３Ｂで開放される。よって、ディスク２９Ａ，２９Ｂ間に加えて、凸部３５Ｂと凹部４０Ａとの隙間にも常に作動油を保持できることになる。このように構成すれば、ディスク２９Ａ，２９Ｂ間の板間摩擦をさらに低減することができる。この場合、ディスク２９Ｂの凸部３５Ｂを第２実施形態と同様の曲面状とし、その先端を潰して頂面４２Ｂを形成しても良い。

本発明の第１実施形態の油圧緩衝器を示す要部断面図である。 本発明の第１実施形態の油圧緩衝器の変形例を示す要部断面図である。 本発明の第２実施形態の油圧緩衝器を示す要部断面図である。 本発明の第２実施形態の油圧緩衝器のディスクを示す平面図である。 本発明の第２実施形態の油圧緩衝器の変形例を示す要部断面図である。

符号の説明

１１ 油圧緩衝器
１２ シリンダ
１３ ピストン
１４ ピストンロッド
２５ ディスクバルブ
２６ オリフィス（通路）
２７ 減衰力発生機構
２９，２９Ａ，２９Ｂ，３０ ディスク
３１ スペーサ
３５，３５Ａ，３５Ｂ 凸部

Claims (4)

1. 流体が封入されたシリンダと、
   該シリンダ内に摺動可能に挿入されたピストンと、
   該ピストンに固定されて他端がシリンダ外に突出されたピストンロッドと、
   前記ピストンの移動により生じる流体の移動を制限することにより減衰力を発生する減衰力発生機構とを有し、
   該減衰力発生機構が、流体が流れる通路と、該通路を開閉する積層された複数のディスクで構成されるディスクバルブとを有する油圧緩衝器において、
   前記ディスクバルブが、
   少なくとも一つの凸部を有する第１のディスクと、
   前記凸部に干渉しない位置に設けられて前記第１のディスクに積層されるスペーサと、
   該スペーサに積層されて前記凸部に接触する第２のディスクとを有することを特徴とする油圧緩衝器。
2. 前記第２のディスクが凸部を有することを特徴とする請求項１記載の油圧緩衝器。
3. 前記第２のディスクの凸部が、前記第１のディスクの凸部と重なり合うことを特徴とする請求項２記載の油圧緩衝器。
4. 前記第２のディスクの凸部が、前記第１のディスクの凸部と径方向の位置を異ならせていることを特徴とする請求項２記載の油圧緩衝器。

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