JP2012172700A - 油圧緩衝器のチェックバルブ構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 油圧緩衝器のチェックバルブ構造において、外側環状部に高いリフトを確保しながら、支持片に対する外側環状部の接合部に生ずる応力集中を緩和すること。
【解決手段】 油圧緩衝器１０のチェックバルブ構造において、チェックバルブ３０の開き時に、バルブストッパ２０のテーパ状ストッパ面２１に衝接し得る外側環状部３２のスリット３４に沿うエッジＥ上の衝接予定部Ｆiと、チェックバルブ３０中心との距離を、該スリット３４の支持片３３寄りとなる周方向の両端側よりも中央部の側においてより大きくしてなるもの。
【選択図】 図３

Description

本発明は、油圧緩衝器のチェックバルブ構造に関する。

油圧緩衝器では、特許文献１、２に記載の如く、シリンダ内に、ピストンロッドのピストン又はシリンダのボトムピース等の隔壁部材を設け、この隔壁部材によってシリンダ内に２つの油室を区画し、２つの油室を連絡する流路を隔壁部材に設け、その流路を開閉するチェックバルブを有してなるものがある。

即ち、従来の油圧緩衝器は、シリンダ内に設けた隔壁部材の流路を開閉するチェックバルブと、チェックバルブの開き時の撓みを規制するバルブストッパとを有するチェックバルブ構造を採用している。このとき、チェックバルブは、内側環状部と、外側環状部と、内側環状部と外側環状部とを接続するばね力を備えた支持片とを備え、内側環状部と外側環状部の間にそれらの環状部の周方向に延在するスリットを形成している。そして、チェックバルブの内側環状部の中央の孔を例えばピストンロッドに挿着し、外側環状部が例えばピストンの圧側流路を開閉し、内側環状部と外側環状部の間のスリットが例えばピストンの伸側流路に対向するように配置している。

これにより、ピストンロッドの伸長作動時にはピストン上方の油室の油が、チェックバルブのスリットから伸側流路を通ってピストン下方の伸側バルブに作用してこれを押し開き、伸側減衰力を発生する。ピストンロッドの圧縮作動時にはピストン下方の油室の油が、圧側流路からチェックバルブの外側環状部に作用し、これによって外側環状部を支持片に対し撓ませて押し開き、上方の油室へと流出する。

特開平6-129469 特開2005-226694

従来、チェックバルブは、内側環状部と外側環状部の間に形成されるスリットにより、外側環状部の曲げ剛性を低下させ、支持片に対する外側環状部の大きく撓み、高いリフト量（押し開き量）を稼ぐものである。このようなチェックバルブでは、外側環状部が支持片に対し大きく撓むとき、支持片との接合部に応力集中を生じ、割れ発生等の耐久性を損なうおそれがある。

特許文献１に記載のチェックバルブでは、支持片に対する外側環状部の接合部に切り溝を設けておき、接合部の応力集中を若干緩和するものの、外側環状部は支持片との接合部から概ね直線状に撓む結果、その接合部になお応力集中が残り、チェックバルブの耐久性を損なう。

本発明の課題は、油圧緩衝器のチェックバルブ構造において、外側環状部に高いリフト量を確保しながら、支持片に対する外側環状部の接合部に生ずる応力集中を緩和することにある。

請求項１に係る発明は、シリンダ内に設けた隔壁部材の流路を開閉するチェックバルブと、チェックバルブの開き時の撓みを規制するバルブストッパとを有し、チェックバルブが、内側環状部と、外側環状部と、内側環状部と外側環状部とを接続するばね力を備えた支持片とを備え、内側環状部と外側環状部の間にそれらの環状部の周方向に延在するスリットを形成してなる油圧緩衝器のチェックバルブ構造において、バルブストッパがチェックバルブの外側環状部のスリットに沿うエッジと衝接し、その撓みを規制するように概ねテーパ状をなすテーパ状ストッパ面を備え、チェックバルブの開き時に、バルブストッパのテーパ状ストッパ面に衝接し得る外側環状部のスリットに沿うエッジ上の衝接予定部と、チェックバルブ中心との距離を、該スリットの支持片寄りとなる周方向の両端側よりも中央部の側においてより大きくしてなるようにしたものである。

請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において更に、前記チェックバルブのスリットが、支持片寄りとなる周方向の両端側から中央部に向けて徐々に広幅となる概ね三日月状をなすようにしたものである。

請求項３に係る発明は、請求項１に係る発明において更に、前記チェックバルブのスリットが花びら状をなし、該スリットを形成している外側環状部の該スリットに沿うエッジ上に、バルブストッパのテーパ状ストッパ面に衝接し得る２点以上の衝接予定部を備えるようにしたものである。

請求項４に係る発明は、請求項１〜３のいずれかに係る発明において更に、前記チェックバルブが２個以上の支持片を備えるようにしたものである。

（請求項１）
(a)チェックバルブの開き時に、バルブストッパのテーパ状ストッパ面に衝接し得る外側環状部のスリットに沿うエッジ上の衝接予定部と、チェックバルブ中心との距離を、該スリットの支持片寄りとなる周方向の両端側よりも中央部の側においてより大きくした。即ち、チェックバルブの外側環状部は撓んだときにそのエッジ上の衝接予定部がバルブストッパのテーパ状ストッパ面に衝接することでリフト規制される。外側環状部のエッジは支持片から近い側では該外側環状部に小さなリフトを規制し、支持片から遠い側では該外側環状部に大きなリフトを許容する。これにより、外側環状部の支持片に対する撓み曲線を、支持片との接合部から近い側〜遠い側の全域で例えば均等な曲率をなすものに設定できる。従って、外側環状部の全域に応力を分散せしめ、結果として外側環状部に高いリフトを確保しながら、支持片に対する外側環状部の接合部に応力集中を生じないようにし、チェックバルブの耐久性を向上できる。

このとき、チェックバルブの外側環状部のスリットに沿うエッジが、バルブストッパの周方向に方向性のないテーパ状ストッパ面に衝接するものであるから、バルブストッパとチェックバルブとの組立状の方向付けを必要とせず、組立性も良い。

（請求項２）
(b)前記チェックバルブのスリットが、支持片寄りとなる周方向の両端側から中央部に向けて徐々に広幅となる概ね三日月状をなすものにした。チェックバルブのスリットが三日月状をなすことは、該スリットを形成している外側環状部の該スリットに沿うエッジ上に、バルブストッパのテーパ状ストッパ面に衝接し得る衝接予定部が連続的に形成され、外側環状部のスリットに沿うエッジが連続的にバルブストッパのテーパ状ストッパ面に衝接することを意味する。これにより、外側環状部の支持片に対する撓み曲線を、支持片との接合部から近い側〜遠い側の全域で均等な曲率をなすものに設定でき、外側環状部の全域に応力を分散せしめることができる。

（請求項３）
(c)前記チェックバルブのスリットが花びら状をなし、該スリットを形成している外側環状部の該スリットに沿うエッジ上に、バルブストッパのテーパ状ストッパ面に衝接し得る２点以上の衝接予定部を備えるものにした。これは、外側環状部のスリットに沿うエッジ上の衝接予定部が断続的にバルブストッパのテーパ状ストッパ面に衝接することを意味する。これにより、外側環状部の支持片に対する撓み曲線を、支持片との接合部から近い側〜遠い側の全域で、概ね均等な曲率をなすものに設定でき、外側環状部の全域に応力を分散せしめることができる。同時に、スリットにおいて、バルブストッパのテーパ状ストッパ面に衝接し得る衝接予定部よりも大きく切欠かれた切欠部は、該スリットの流路面積を拡大することに寄与する。

（請求項４）
(d)前記チェックバルブが２個以上の支持片を備える。チェックバルブの耐久性をより向上できる。また、チェックバルブの部品輸送段階で、チェックバルブ同士の絡み合いを防止できる。

尚、バルブストッパのテーパ状ストッパ面が概ねテーパ状をなすとは、完全なテーパ状に限らず、直径が階段状に変化する多数の円板を積層して互いに階段状外周面を形成するものでも足りることを意味する。

図１は油圧緩衝器のチェックバルブ構造を示す断面図である。 図２はチェックバルブの撓み状態を示す模式図である。 図３はチェックバルブを示す平面図である。 図４はチェックバルブの変形例を示す平面図である。 図５はチェックバルブの変形例を示す平面図である。

図１は油圧緩衝器１０の要部を示すものであり、シリンダ１１内に挿入されたピストンロッド１２に設けたピストン１３（隔壁部材）に、本願発明のバルブストッパ２０とチェックバルブ３０を設けた例を示すものである。

油圧緩衝器１０は、ピストンロッド１２のシリンダ１１への挿入端にて段差状をなす小径部１２Ａにワッシャ１４、ワッシャ１４と一体をなすバルブストッパ２０、チェックバルブ３０、ピストン１３、伸側バルブ１５、バルブストッパ１６を挿着し、これらをナット１７で固定してある。このとき、ピストン１３は、シリンダ１１の内部を２つの油室１８Ａ、１８Ｂに区画し、２つの油室１８Ａ、１８Ｂを連絡する伸側流路１９Ａ、圧側流路１９Ｂを備える。

伸側流路１９Ａはピストン１３の内径側に穿設され、伸側バルブ１５により開閉される。伸側バルブ１５は複数枚の板バルブの積層体により構成されている。

圧側流路１９Ｂはピストン１３の伸側流路１９Ａよりも外径側に穿設され、チェックバルブ３０により開閉される。チェックバルブ３０は、図３に示す如く、内側環状部３１と、外側環状部３２と、内側環状部３１と外側環状部３２とを接続するばね力を備えた支持片３３とを備え、内側環状部３１と外側環状部３２の間にそれらの環状部の周方向に延在するＣ字状スリット３４を形成している。図３のチェックバルブ３０では、単一の支持片３３を備えるものとしている。そして、チェックバルブ３０の内側環状部３１の中央の孔をピストンロッド１２の小径部１２Ａに挿着し、外側環状部３２がピストン１３の圧側流路１９Ｂを開閉し、スリット３４がピストン１３の伸側流路１９Ａに対向するように配置される。

これにより、ピストンロッド１２の伸長作動時にはピストン１３の上方の油室１８Ａの油が、チェックバルブ３０のスリット３４から伸側流路１９Ａを通ってピストン１３の下方の伸側バルブ１５に作用してこれを押し開き、伸側減衰力を発生する。ピストンロッド１２の圧縮作動時にはピストン１３の下方の油室１８Ｂの油が、圧側流路１９Ｂからチェックバルブ３０の外側環状部３２に作用し、これによって外側環状部３２を支持片３３に対し撓ませて押し開き、上方の油室１８Ａへと流出する。尚、ワッシャ１４とチェックバルブ３０は、それらの周方向複数位置のそれぞれに、油室１８Ａの油をチェックバルブ３０のスリット３４、ピストン１３の伸側流路１９Ａに導く孔状流路を穿設されていても良い。

しかるに、油圧緩衝器１０は、チェックバルブ３０における外側環状部３２のリフトを確保しながら、外側環状部３２の支持片３３に対する接合部に生ずる応力集中を緩和するため、以下の構成を具備する。

まず、油圧緩衝器１０にあっては、バルブストッパ２０が、図１、図２に示す如く、チェックバルブ３０の外側環状部３２のスリット３４に沿うエッジＥと衝接し、その撓みを規制するテーパ状ストッパ面２１を備える。テーパ状ストッパ面２１は、概ねテーパ状をなすものであり、図２（Ａ）に示す如くの完全な円錐状斜面からなるテーパ状に限らず、階段状斜面からなるテーパ状あるいは球面状をなすものでも良い。バルブストッパ２０において、階段状斜面からなるテーパ状ストッパ面２１は、直径が階段状に変化する多数の円板を積層し、それらの円板が互いに形成する階段状外周面によって形成するものでも良い。

そして、チェックバルブ３０は、図２に示す如くの開き時に、図３に示す如く、バルブストッパ２０のテーパ状ストッパ面２１に衝接し得る外側環状部３２のスリット３４に沿うエッジＥ上の衝接予定部Ｆiと、チェックバルブ３０中心との距離（換言すれば、内側環状部３１との間に形成するスリット幅Ｘi）を、スリット３４の支持片３３寄りとなる周方向の両端側よりも中央部（内側環状部３１の中心を挟んで支持片３３に対する反対側に位置する部分）の側においてより大きく、即ち広幅にしてなる。両端側のスリット幅をＸ1、中央部のスリット幅Ｘnとするとき、Ｘ1＜Ｘnである。

図３に示したチェックバルブ３０にあっては、スリット３４が、支持片３３寄りとなる周方向の両端側から中央部に向けて徐々に広幅となる概ね三日月状をなすものとしている。

従って、本実施例によれば以下の作用効果を奏する。
(a)チェックバルブ３０の開き時に、バルブストッパ２０のテーパ状ストッパ面２１に衝接し得る外側環状部３２のスリット３４に沿うエッジＥ上の衝接予定部Ｆiと、チェックバルブ３０中心との距離（換言すれば、内側環状部３１との間に形成するスリット幅Ｘi）を、該スリット３４の支持片３３寄りとなる周方向の両端側よりも中央部の側においてより大きくした。即ち、チェックバルブ３０の外側環状部３２は撓んだときにそのエッジＥ上の衝接予定部Ｆiがバルブストッパ２０のテーパ状ストッパ面２１に衝接することでリフト規制される。外側環状部３２のエッジＥは支持片３３から近い側では該外側環状部３２に小さなリフトを規制し、支持片３３から遠い側では該外側環状部３２に大きなリフトを許容する。これにより、外側環状部３２の支持片３３に対する撓み曲線を、支持片３３との接合部から近い側〜遠い側の全域で例えば均等な曲率をなすものに設定できる。従って、外側環状部３２の全域に応力を分散せしめ、結果として外側環状部３２に大きなリフトを確保しながら、支持片３３に対する外側環状部３２の接合部に応力集中を生じないようにし、チェックバルブ３０の耐久性を向上できる。

このとき、チェックバルブ３０の外側環状部３２のスリット３４に沿うエッジＥが、バルブストッパ２０の周方向に方向性のないテーパ状ストッパ面２１に衝接するものであるから、バルブストッパ２０とチェックバルブ３０との組立状の方向付けを必要とせず、組立性も良い。

(b)前記チェックバルブ３０のスリット３４が、支持片３３寄りとなる周方向の両端側から中央部に向けて徐々に広幅となる概ね三日月状をなすものにした。チェックバルブ３０のスリット３４が三日月状をなすことは、該スリット３４を形成している外側環状部３２の該スリット３４に沿うエッジＥ上に、バルブストッパ２０のテーパ状ストッパ面２１に衝接し得る衝接予定部Ｆiが連続的に形成され、外側環状部３２のスリット３４に沿うエッジＥが連続的にバルブストッパ２０のテーパ状ストッパ面２１に衝接することを意味する。これにより、外側環状部３２の支持片３３に対する撓み曲線を、支持片３３との接合部から近い側〜遠い側の全域で均等な曲率をなすものに設定でき、外側環状部３２の全域に応力を分散せしめることができる。

図４は、チェックバルブ３０が２個の支持片３３を備え、２個のスリット３４を形成したものである。チェックバルブ３０は、図２に示す如くの開き時に、図４に示す如く、バルブストッパ２０のテーパ状ストッパ面２１に衝接し得る外側環状部３２の各スリット３４に沿うエッジＥ上の衝接予定部Ｆiが内側環状部３１との間に形成するスリット幅Ｘiを、各スリット３４の支持片３３寄りとなる周方向の両端側よりも中央部の側においてより広幅してなる。両端側のスリット幅をＸ1、中央部のスリット幅をＸnとするとき、Ｘ1＜Ｘnである。従って、チェックバルブ３０の各スリット３４は、図３に示したチェックバルブ３０のスリット３４と同様に、２個の支持片３３寄りとなる周方向の両端側から中央部に向けて徐々に広幅となる概ね三日月状をなす。

本実施例によれば、チェックバルブ３０の耐久性をより向上できる。また、チェックバルブ３０の部品輸送段階で、チェックバルブ３０同士の絡み合いを防止できる。

図５は、チェックバルブ３０がスリット３４を花びら状にし、外側環状部３２のスリット３４に沿うエッジＥ上の複数箇所に、凹状切欠部３２Ａを形成している。このとき、チェックバルブ３０は、スリット３４を形成している外側環状部３２の該スリット３４に沿うエッジＥ上に、バルブストッパ２０のテーパ状ストッパ面２１に衝接し得る２個以上の衝接予定部Ｆiを備える。図５に示した２点鎖線は、それらの２点以上の衝接予定部Ｆiを結んだ、バルブストッパ２０のテーパ状ストッパ面２１とチェックバルブ３０における外側環状部３２のスリット３４に沿うエッジＥとの衝接予定曲線である。

図５では、チェックバルブ３０におけるスリット３４の支持片３３寄りとなる周方向の左端側から中央部の間と、右端側から中央部の間のそれぞれにおいて、各４個の衝接予定部Ｆ1、Ｆ2、Ｆ3、Ｆ4を備え、それらの衝接予定部Ｆ1、Ｆ2、Ｆ3、Ｆ4が内側環状部３１との間に形成するスリット幅Ｘ1、Ｘ2、Ｘ3、Ｘ4をＸ1＜Ｘ2＜Ｘ3＜Ｘ4とするものである。

本実施例によれば、外側環状部３２のスリット３４に沿うエッジＥ上の衝接予定部Ｆ1、Ｆ2、Ｆ3、Ｆ4が断続的にバルブストッパ２０のテーパ状ストッパ面２１に衝接するものになる。これにより、外側環状部３２の支持片３３に対する撓み曲線を、支持片３３との接合部から近い側〜遠い側の全域で、概ね均等な曲率をなすものに設定でき、外側環状部３２の全域に応力を分散せしめることができる。同時に、スリット３４において、バルブストッパ２０のテーパ状ストッパ面２１に衝接し得る衝接予定部Ｆ1、Ｆ2、Ｆ3、Ｆ4よりも大きく切欠かれた切欠部３２Ａは、該スリット３４の流路面積を拡大することに寄与する。

以上、本発明の実施例を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。例えば、本発明はチェックバルブが３個以上の支持片を備え、３個以上のスリットを形成するものでも良い。

また、本発明はシリンダのボトムピースを隔壁部材とし、このボトムピースの流路を開閉するチェックバルブに適用することもできる。

本発明は、シリンダ内に設けた隔壁部材の流路を開閉するチェックバルブと、チェックバルブの開き時の撓みを規制するバルブストッパとを有し、チェックバルブが、内側環状部と、外側環状部と、内側環状部と外側環状部とを接続するばね力を備えた支持片とを備え、内側環状部と外側環状部の間にそれらの環状部の周方向に延在するスリットを形成してなる油圧緩衝器のチェックバルブ構造において、バルブストッパがチェックバルブの外側環状部のスリットに沿うエッジと衝接し、その撓みを規制するように概ねテーパ状をなすテーパ状ストッパ面を備え、チェックバルブの開き時に、バルブストッパのテーパ状ストッパ面に衝接し得る外側環状部のスリットに沿うエッジ上の衝接予定部と、チェックバルブ中心との距離を、該スリットの支持片寄りとなる周方向の両端側よりも中央部の側においてより大きくしてなるものである。これにより、油圧緩衝器のチェックバルブ構造において、外側環状部に高いリフトを確保しながら、支持片に対する外側環状部の接合部に生ずる応力集中を緩和することができる。

１０ 油圧緩衝器
１１ シリンダ
１２ ピストンロッド
１３ ピストン
１８Ａ、１８Ｂ 油室
１９Ａ 伸側流路
１９Ｂ 圧側流路
２０ バルブストッパ
２１ テーパ状ストッパ面
３０ チェックバルブ
３１ 内側環状部
３２ 外側環状部
３２Ａ 切欠部
３３ 支持片
３４ スリット
Ｅ エッジ
Ｆi 衝接予定部
Ｘi スリット幅

Claims (4)

1. シリンダ内に設けた隔壁部材の流路を開閉するチェックバルブと、チェックバルブの開き時の撓みを規制するバルブストッパとを有し、
   チェックバルブが、内側環状部と、外側環状部と、内側環状部と外側環状部とを接続するばね力を備えた支持片とを備え、内側環状部と外側環状部の間にそれらの環状部の周方向に延在するスリットを形成してなる油圧緩衝器のチェックバルブ構造において、
   バルブストッパがチェックバルブの外側環状部のスリットに沿うエッジと衝接し、その撓みを規制するように概ねテーパ状をなすテーパ状ストッパ面を備え、
   チェックバルブの開き時に、バルブストッパのテーパ状ストッパ面に衝接し得る外側環状部のスリットに沿うエッジ上の衝接予定部と、チェックバルブ中心との距離を、該スリットの支持片寄りとなる周方向の両端側よりも中央部の側においてより大きくしてなることを特徴とする油圧緩衝器のチェックバルブ構造。
2. 前記チェックバルブのスリットが、支持片寄りとなる周方向の両端側から中央部に向けて徐々に広幅となる概ね三日月状をなす請求項１に記載の油圧緩衝器のチェックバルブ構造。
3. 前記チェックバルブのスリットが花びら状をなし、該スリットを形成している外側環状部の該スリットに沿うエッジ上に、バルブストッパのテーパ状ストッパ面に衝接し得る２点以上の衝接予定部を備える請求項１に記載の油圧緩衝器のチェックバルブ構造。
4. 前記チェックバルブが２個以上の支持片を備える請求項１〜３のいずれかに記載の油圧緩衝器のチェックバルブ構造。

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