JP2947889B2 - 緩衝弁 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、液体充填されたシリンダ内で走入・走出可
能なピストンロッドに固定されていて、しかもシリンダ
を下側の作業室と上側の作業室とに分割している、特に
自動二輪車のステアリングダンパに用いられる緩衝弁で
あって、下側の作業室に、ピストンロッドの走入によっ
て押しのけられた流体のための補償室が対応しており、
当該緩衝弁が、下側の作業室と上側の作業室との間に流
体の通流を可能にする接続（以下「通流接続」と呼ぶ）
を形成するための複数の通過孔を有しており、該通過孔
に、前記通流接続を制御する弁ばねが対応配置されてい
る形式のものに関する。

［従来の技術］ このような形式のステアリングダンパは、たとえばド
イツ連邦共和国特許出願第P3813402号明細書（特開平１
−316535号公報に相当）に基づき公知である。このよう
なステアリングダンパは、たとえば路面の凹凸によって
引き起こされる、二輪車のステアリングの舵取り操作の
不本意な振れを緩衝するために働く。ただしこの場合、
緩衝によって生ぜしめられる舵取り抵抗は、操縦者の意
図した通りの正確な操舵性が損なわれるほど大きく形成
されてはならない。ピストン弁への緩衝媒体の流入速度
が低い場合、つまり舵取りの振れ速度が低い場合には、
できるだけ小さな緩衝しか行われないほうが望ましい。
それに対して、流入速度が高い場合、つまり舵取りの振
れが激しくかつ迅速に生じる場合には、乗り心地や走行
安全性を高めるためにできるだけ大きな緩衝が行われる
ことが望ましい。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明の課題は、冒頭で述べた形式の緩衝弁を改良し
て、流入速度に関連して逓増的な、つまりプログレッシ
ブな緩衝力を有するような緩衝弁を提供することであ
る。

［課題を解決するための手段］ この課題を解決するために本発明の構成では、通過孔
が、軸方向に一貫して延びる、弁ばねのためのガイドを
形成しており、しかも通過孔が両側でそれぞれ弁板によ
って少なくとも部分的に閉鎖可能であり、該弁板が、弁
ばねに互いに逆向きに支持されており、さらに弁板が、
軸方向の切欠き内に配置されており、弁板の半径方向外
側の表面が、軸方向に延びる溝を備えており、弁板の軸
方向内側の端面が、半径方向に延びる溝を備えているよ
うにしていた。

［発明の効果］ 本発明はこのような構成により、緩衝媒体の流入速度
が低い場合には比較的大きな溢流開口、つまりオーバフ
ロー開口を有し、ひいては小さな緩衝力しか有しない緩
衝弁が提供される。相応して流入速度が高められた場
合、つまりピストンロッドの走入・走出速度が高められ
た場合には、オーバフロー開口として働く通過孔が、弁
ばねの圧力に抗していわば衝撃的に十分に閉じられる。
これにより、流れ抵抗が増大し、ひいては所要の大きさ
の緩衝力が得られる。

すなわち、流入速度が高くなった場合、つまり舵取り
の振れ速度が高められたことに基づき、ピストンロッド
が、高められた速度でシリンダに対して走入・走出を繰
り返す場合には、それぞれ運動方向で見て弁板の前方
で、当該作業室内の圧力が増大して動圧が生じる。この
場合、弁ばねのばね剛性とプレロードもしくは予荷重と
によって予め規定された力が当該弁板に作用すると、こ
の動圧は、それぞれ前方に位置する方の弁板、つまり容
積が減じられる方の作業室に隣接した弁板の軸方向移動
を生ぜしめる。これにより、通過孔は十分に閉じられ
る。この場合、本発明の構成では、弁板が、軸方向の切
欠き内に配置されており、弁板の半径方向外側の表面
が、軸方向に延びる溝を備えており、弁板の軸方向内側
の端面が、半径方向に延びる溝を備えていることに基づ
き、次のような利点が得られる。すなわち、このような
場合でも、唯一つの通流接続部として、軸方向の溝と、
相変わらず通過孔６と通流接続されている半径方向の溝
とを経由する通流経路が残るので、シリンダに対するピ
ストンのロックが回避される。

［実施例］ 以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく説明す
る。

たとえば出力の大きな大型の自動二輪車に用いられ
る。第１図に示したステアリングダンパは、主として管
状のシリンダ１を有しており、このシリンダ１の内室
は、シリンダ１に対して走入・走出可能なピストンロッ
ド３に固定された緩衝弁２によって、上側の作業室４と
下側の作業室５とに分割されている。下側の作業室５は
ベースバルブ、つまり底部弁７によって補償室８から分
離されている。この補償室８内には、ピストンロッド３
の走入によって押しのけられた容量を収容するための弾
性的なダイアフラム14が配置されている。両作業室4,5
は流体、有利には緩衝オイルで充填されている。緩衝弁
２は半径方向外側にシールリング19を備えていて、シリ
ンダ１の内側表面に対してシールされている。

第２図に示したように、緩衝弁２は多数の軸方向の通
過孔６を有しており、これらの通過孔６には、それぞれ
圧縮コイルばねが弁ばね11として案内されている。緩衝
弁２の軸方向外側の両端面22には、それぞれ切欠き17が
設けられており、これらの切欠き17には、それぞれ環状
のバルブディスク、つまり弁板9,10が嵌め込まれてい
る。図示の休止状態では、弁板9;10が緩衝弁２の軸方向
外側の端面22と整合しており、つまり軸方向外側の端面
22と同一平面に位置している。

切欠き17は、半径方向に一貫して延びる弁体16にまで
延びる軸方向深さを有している。この弁体16には、上で
述べた通過孔６が全周にわたって分配されて設けられて
いる。上側の弁板９および下側の弁板10の軸方向長さ
は、それぞれ対応する切欠き17の軸方向深さよりも小さ
く形成されているので、それぞれ弁板9,10の下には、つ
まり弁板9,10の弁体側には、軸方向の間隙が残ってお
り、この間隙に前記通過孔６が開口している。

弁板9,10は半径方向内側に位置するピストン摺動面18
に対して、半径方向の遊ぎ15を有している。さらに弁板
9,10の半径方向外側に位置する表面20は、それぞれ軸方
向に延びる溝12を備えている。弁板9,10の軸方向で見て
内側の端面21は、それぞれ半径方向に延びる溝13を有し
ており、これらの溝13は半径方向外側では軸方向の溝12
と、半径方向内側では軸方向の切欠き23と、それぞれ流
体の通流を可能にするように接続されている（以下、
「通流接続」と呼ぶ）。軸方向の切欠き23は、それぞれ
弁ばね11の端部を収容しかつ支承するためにも働く。

上で説明した実施例につき、以下に本発明による緩衝
弁２の機能を詳しく説明する。流体の流入速度が低い場
合、つまりピストンロッド運動の速度が低い場合には、
両弁板9,10が弁ばね11によって軸方向外側の端面22と整
合する位置に、つまり第２図に示した位置に保持され
る。緩衝オイルは軸方向の溝12と、環状ギャップを形成
する遊び15とを介して、通過孔６を通じて緩衝弁２を貫
流し、この場合、通過孔６の横断面は、極めて小さな流
れ抵抗しか生じないような大きさに、つまり緩衝弁２の
極めて小さな緩衝作用しか生じないような大きさに設定
されている。

流入速度が高くなった場合、つまり舵取り操作の振れ
速度が高まったことに基づきピストンロッド３が、高め
られた速度でシリンダ１に対して走入・走出を繰り返す
場合には、それぞれ運動方向で見て弁板9;10の前方で当
該作業室4;5内の圧力が増大して動圧が生じる。この動
圧は、弁ばね11のばね剛性とプレロードもしくは予荷重
とによって予め規定可能な力値に到達すると、それぞれ
運動方向で見て前方に位置する方の弁板９または弁板1
0、つまり容積が縮小される方の作業室に隣接した弁板
の軸方向移動を生ぜしめる。これにより、通過孔６は十
分に閉鎖される。ただしこの場合、本発明の構成では、
唯一つの通流接続部として、軸方向の溝12と、相変わら
ず通過孔６に通流接続されている半径方向の溝13とを経
由する通流経路が残されているので、シリンダ１に対す
るピストンのロックが回避される。

第３図に示した緩衝力と流入速度との関係を示す線図
から判るように、流れ抵抗はなだらかに上昇する緩衝力
特性線範囲24に示したように、低い流入速度では差し当
たり極めて小さく形成されている。流入速度が高められ
ると、緩衝力は緩衝力特性線範囲25に示したように急激
に上昇する。本発明による手段により、極めてなだらか
な緩衝力特性線範囲24から急激な緩衝力特性線範囲25へ
の、いわば衝撃的な移行を有する極めて逓増的な、つま
りプログレッシブな特性線経過が得られる。それに対し
て、公知の緩衝弁では、第３図に特性線26で示したよう
に、下側の速度範囲において、既に比較的大きな緩衝力
の上昇が認められる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明による緩衝弁の１実施例を示すもので、第
１図は本発明による緩衝弁を備えたステアリングダンパ
の断面図、第２図は本発明による緩衝弁の断面図、第３
図は緩衝力と流入速度との関係を示す線図である。 １……シリンダ、２……緩衝弁、３……ピストンロッ
ド、４……上側の作業室、５……下側の作業室、６……
通過孔、７……底部弁、８……補償室、9,10……弁板、
11……弁ばね、12……軸方向の溝、13……半径方向の
溝、14……ダイアフラム、15……遊び、16……弁体、17
……切欠き、18……ピストン摺動面、19……シールリン
グ、20……表面、21,22……端面、23……切欠き、24,25
……緩衝力特性線範囲、26……緩衝力特性線

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−316535（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−178035（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−54340（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−115140（ＪＰ，Ｕ) 米国特許2310570（ＵＳ，Ａ) 米国特許3627346（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F16F 9/00 - 9/58 B60G 17/08

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】液体充填されたシリンダ内で走入・走出可
   能なピストンロッドに固定されていて、しかもシリンダ
   を下側の作業室と上側の作業室とに分割している緩衝弁
   であって、下側の作業室に、ピストンロッドの走入によ
   って押しのけられた流体のための補償室が対応してお
   り、当該緩衝弁が、下側の作業室と上側の作業室との間
   に通流接続を形成するための複数の通過孔を有してお
   り、該通過孔に、前記通流接続を制御する弁ばねが対応
   配置されている形式のものにおいて、通過孔（６）が、
   軸方向に一貫して延びる、弁ばね（11）のためのガイド
   を形成しており、しかも通過孔（６）が両側でそれぞれ
   弁板（9,10）によって少なくとも部分的に閉鎖可能であ
   り、該弁板（9,10）が、弁ばね（11）に互いに逆向きに
   支持されており、さらに弁板（9,10）が、軸方向の切欠
   き（17）内に配置されており、弁板（9,10）の半径方向
   外側の表面（20）が、軸方向に延びる溝（12）を備えて
   おり、弁板（9,10）の軸方向内側の端面（21）が、半径
   方向に延びる溝（13）を備えていることを特徴とする緩
   衝弁。
2. 【請求項２】弁ばね（11）が圧縮コイルばねである、請
   求項１記載の緩衝弁。
3. 【請求項３】弁板（9,10）の軸方向長さが、前記切欠き
   （17）の軸方向深さよりも小さく形成されている、請求
   項１または２記載の緩衝弁。
4. 【請求項４】半径方向の溝（13）が、通過孔（６）と通
   流接続されるようになっている、請求項１から３までの
   いずれか１項記載の緩衝弁。
5. 【請求項５】弁板（9,10）が、弁体（16）に設けられた
   ピストン摺動面（18）に対して遊びを持って配置されて
   いて、軸方向に容易に移動可能である、請求項１から４
   までのいずれか１項記載の緩衝弁。
6. 【請求項６】多数の通過孔（６）が、弁体（16）の全周
   にわたって分配されて配置されている、請求項１から５
   までのいずれか１項記載の緩衝弁。
7. 【請求項７】弁体（9,10）が、出発位置で、弁体（16）
   の軸方向外側の端面（22）と整合するように位置してい
   る、請求項１から６までのいずれか１項記載の緩衝弁。