JP3992086B2 - 油圧緩衝器用のバルブ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、油圧緩衝器の伸縮動作に伴って拡張側の作動油室に作動油を補給するための吸込用のノンリターンバルブに関し、さらに詳しくは、安定した減衰特性を確保しつつ作動油の吸い込みに際しての異音の発生を防止することのできる油圧緩衝器用のバルブに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、複筒型の油圧緩衝器にあっては、図示するまでもなく広く一般に知られているように、減衰力発生用のバルブ機構をピストンに設けた伸側減衰バルブとベースバルブに設置した圧側減衰バルブ、およびそれぞれと並行して配置した吸込用のノンリターンバルブとで構成している。
【0003】
この場合おいて、上記したノンリターンバルブは、例えば、内周側を固定して設置し、かつ、バルブシート面に段差を設けて初期撓みを与えると共に、併せてノンリターンスプリングにより上から抑えて作動油の洩れを除去している。
【0004】
或いは、また、上記のように内周側を固定することなくノンリターンバルブ全体をリフト可能に配置し、しかも、これをノンリターンスプリングで上から抑えることにより作動油の洩れを除去するようにしていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、これらノンリターンバルブの応答性(吸込性能)を高めて拡張側の作動油室に発生するバキュームを防止して安定した減衰特性を確保するという点からみた場合には、当該ノンリターンバルブの閉鎖状態での初期設定荷重を可能な限りゼロに近づけてやることが望ましい。
【0006】
そうとは言っても、ノンリターンバルブを内周固定した前者のものからシート面の段差による初期撓みの付与をなくしてしまうことは、取り付け時の締付力でノンリターンバルブのシート面への当りに変化が生じることから、製品毎の減衰特性に大きなばらつきが生じて安定しないことになる。
【0007】
また、前者或いは後者のものからノンリターンスプリングを除去して初期設定荷重を下げたとすると、油圧緩衝器の高速域での伸縮動作時にノンリターンバルブがオーバオープニングして割れを起こすばかりでなく、オーバオープニングによる油圧力の急激な変動によって異音(コトコト音)が発生し易くなる。
【0008】
したがって、この発明の目的は、安定した減衰特性を確保しつつ、かつ、オーバオープニングによるノンリターンバルブの割れや異音の発生をも除去することのできる油圧緩衝器用のバルブを提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の手段は、 ピストン又はベースバルブのバルブボディにポートを形成し、当該ポートの出口端にノンリターンバルブを開閉自在に設け、更に上記ノンリターンバルブの上面側に当該ノンリターンバルブを閉じ方向に附勢するノンリタースプリングを介装している油圧緩衝器用のバルブにおいて、上記ノンリターンバルブの下面側に上記ノンリターンスプリングに対向して上記ノンリターンバルブを開き方向に附勢する他のスプリングを配設したことを特徴とするものである。
この場合、ポートの出口端に外側シート面と内側シート面とを起立させ、ノンリターンスプリングを上記外側シート面と外周端との間に位置する上記ノンリターバルブの上面に当接させているのが好ましい。
同じく、ポートの出口端に外側シート面と内側シート面とを起立させ、ノンリターンスプリングを上記外側シート面より内周側に位置する上記ノンリターバルブの上面に当接させても良い。
【0010】
すなわち、このように構成することで、ノンリターンバルブとノンリターンスプリングおよびこれらに対して逆向きに働くもう一つのスプリングの三つでノンリターンバルブの初期設定荷重を調整することができる。
【0011】
したがって、簡単な手段により容易に細かく調整しつつ初期設定荷重をゼロに近づけながら開度特性をも低減し、ノンリターンバルブの応答性を高めて安定した減衰特性を確保することが可能になる。
【0012】
しかも、ノンリターンスプリングを備えたノンリターンバルブに対して、ノンリターンスプリングのばね定数を変えることなくノンリターンバルブの撓み荷重と逆向き作用のスプリング、或いは、逆向き作用のスプリングのみを用いてノンリターンバルブの初期設定荷重をゼロに近づけながら開度特性を低減することもできる。
【0013】
その結果、油圧緩衝器の高速域での伸縮動作時にノンリターンバルブがオーバオープニングして割れを起こしたり、オーバオープニングによる油圧力の急激な変動で異音を発生することもなくなる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、この発明による油圧緩衝器用のバルブを、自動車などの車両における懸架部分に用いられる複筒型の油圧緩衝器のベースバルブに適用した場合の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。但し、上記従来の技術の欄で説明した様に、ピストンにも適用できることは言うまでもない。
本発明の基本構造は、従来と同じく、ベースバルブ2のバルブボディ3に伸側ポート11を形成し、当該伸側ポート11の出口端に外側シート面4と内側シート面5を介してノンリターンバルブ13を開閉自在に設け、更に上記ノンリターンバルブ13の上面側に当該ノンリターンバルブ13を閉じ方向に附勢するノンリタースプリング16を介装しているものである。
そして、図1に示す実施の形態では、ノンリターンスプリング13を上記外側シート面4と外周端との間に位置する上記ノンリターバルブ13の上面に当接させている。
同じく、図3に示す実施の形態では、上記ノンリターンスプリング16を上記外側シート面4より内周側に位置する上記ノンリターバルブ13の上面に当接させている。
そして、図1、図3の各実施の形態において、上記ノンリターンバルブ13の下面側に上記ノンリターンスプリング16に対向して上記ノンリターンバルブ13を開き方向に附勢する他のスプリング21を配設したものである。
以下更に詳しく説明する。
【0015】
図1は、油圧緩衝器1におけるベースバルブ2の部分を縦断して示す部分図であって、当該ベースバルブ2は、バルブボディ3の上面を外側シート面4と内側シート面5によって同芯円状の内外環状溝6,7に区画し、かつ、下面をシート面8で上面側の環状溝6と対向する環状溝9として区画している。
【0016】
上面における内側の環状溝6は、バルブボディ3に穿った圧側ポート10を通して下面の環状溝9へと通じており、また、環状溝6の外側に位置する環状溝7は、バルブボディ3に穿った伸側ポート11を通して下面へと通じている。
【0017】
バルブボディ3には、両面から挟んで圧側減衰バルブ12とノンリターンバルブ13が固定ピン14により内周端を挟持して取り付けてあり、これら圧側減衰バルブ12で圧側ポート10の出口端である環状溝9を塞ぐと共に、ノンリターンバルブ13で伸側ポート11の出口端である環状溝7を塞いでいる。
【0018】
さらに、上記したノンリターンバルブ13は、環状溝6と対向する部分に通油孔15を有し、これら通油孔15で環状溝6を常に油圧緩衝器1の圧側作動油室Bへと連通状態に保っている。
【0019】
なお、この上記において、図1に示す油圧緩衝器1にあっては、ノンリターンバルブ13と固定ピン14との間に位置してノンリターンスプリング16を介装し、このノンリターンスプリング16のばね荷重でノンリターンバルブ13をバルブボディ3の外側および内側シート面4,5へと押し付けて伸側ポート11を塞ぐようにしている。
【0020】
そして、以上のように構成したベースバルブ2を油圧緩衝器1におけるシリンダ17の端部にバルブボディ3を通して嵌着し、この状態でベースバルブ2をアウタシェル18の底部に取り付けたエンドキャップ19に当接して配置する。
【0021】
しかも、この状態において、当該実施の形態にあっては、シリンダ17に対するバルブボディ3の嵌着隅部21とノンリターンバルブ13の先端側下面との間に、ノンリターンバルブ13を開き方向へと向ってばね荷重を加える逆向き作用のスプリング22を配設したのである。
【0022】
次に、以上のように構成した油圧緩衝器1のベースバルブ2についてその作用を基本的な減衰作用と併せて説明する。
【0023】
すなわち、油圧緩衝器1の圧縮動作時にあっては、シリンダ17へのピストンロッド20の浸入によって生じる余剰の作動油を、ノンリターンバルブ13の通油孔15から環状溝6,圧側ポート10および環状溝9を通して圧側減衰バルブ12を押し開きつつ貯油室Rへと押し出し、当該圧側減衰バルブ12で所定の圧側減衰力を発生する。
【0024】
それに対して、逆の伸長動作時には、図示しないピストンの伸側減衰バルブを押し開いて所定の伸側減衰力を発生し、かつ、シリンダ17からのピストンロッド20の退出によって圧側作動油室Bに生じる不足分の作動油を、シリンダ17とアウタシェル18との間の貯油室Rから伸側ポート11および環状溝7を通してノンリターンバルブ13を押し開きつつ圧側作動油室Bへと吸い込む。
【0025】
このときに、貯油室Rからの作動油は、図2のグラフで示したように、ノンリターンバルブ13の撓みばねとしてのばね定数vにノンリターンスプリング16のばね定数sを加えた荷重特性Yから、逆向き作用のスプリング22のばね定数wを差し引いた合成ばね定数Xに沿ってノンリターンバルブ13を押し開きつつ圧側作動油室Bへと吸い込まれる。
【0026】
しかも、この合成ばね定数Xは、ノンリターンバルブ13の撓みばね定数vとノンリターンスプリング16のばね定数sに加え、逆向き作用のスプリング22のばね定数wの三つを選択して任意に変えることにより簡単かつ容易に細かく調整することができる。
【0027】
このようにして、簡単な手段によりノンリターンバルブ13の合成荷重特性Xを理想の荷重特性Zに近づけ、初期設定荷重をゼロに近づけながら開度特性をも低減して応答性を高めつつ安定した減衰特性を確保することが可能になる。
【0028】
しかも、これに加えて、ノンリターンスプリング16のばね定数を変えることなく、ノンリターンバルブ13と逆向き作用のスプリング22、或いは、逆向き作用のスプリング22のみでノンリターンバルブ13の初期設定荷重をゼロに近づけながら開度特性を低減することもできる。
【0029】
その結果、油圧緩衝器1の高速域での伸縮動作時にノンリターンバルブ13がオーバオープニングして割れを起こしたり、オーバオープニングによる油圧力の急激な変動で異音を発生することもなくなるのである。
【0030】
また、図3は、ノンリターンバルブ13に対するノンリターンスプリング16の作用位置たる当接位置を外側シート面4より内側にずらしたものである。即ち、ノンリターンスプリング16の下部をノンリターンバルブ13の上面に対して外側シート面4より内周側の位置に当接させたもので、この点において、これまで述べてきた図1と異なった油圧緩衝器1におけるベースバルブ2の他の実施の形態を示している。
【0031】
このものによれば、ノンリターンスプリング16が作用する位置までのノンリターンバルブ13のばね定数は変わらないが、当該作用位置から先の外側シート面4までの部分では、ノンリターンスプリング16のばね荷重が取り除かれることになるのでばね定数が低下する。
【0032】
その結果、この場合におけるノンリターンバルブ13の合成荷重特性Xは、図4のグラフにみられるように、油圧緩衝器1の伸長速度に伴い低速域では低く高速域では高くなる二段階に変化することになる。
【0033】
したがって、ノンリターンバルブ13は、低速域では速やかにしかも高速域では緩やかに開口し、滑らかにノンリターンバルブ13を開口させることで圧力変動を緩和しつつ異音の発生をより効果的に防止することになる。
【0034】
なお、これまで説明した各実施の形態にあっては、内周固定のノンリターンバルブ13に対してこの発明を適用した場合について述べてきたが、内周側を挟んで固定することなく、上下動自在とした内周自由のノンリターンバルブにもこの発明を適用して同様のことを行い得ることは言うまでもない。
【0035】
【発明の効果】
以上述べたように、各請求項の発明によれば、ノンリターンバルブの下面側にノンリターンスプリングに対向して当該ノンリターンバルブを開き方向に附勢する他のスプリングを配設したので、簡単な手段を用いてノンリターンバルブの初期設定荷重を容易に細かく調整しつつゼロに近づけ、ノンリターンバルブの応答性を高めて安定した減衰特性を確保することができる。
【0036】
しかも、ノンリターンスプリングをもつものに対しては、そのばね定数を所定の値に保ったままノンリターンバルブと逆向き作用のスプリングとでノンリターンバルブの初期設定荷重と開度特性を低減することにより、安定した減衰特性を確保しつつ、かつ、油圧緩衝器の高速域での伸縮動作時にノンリターンバルブがオーバオープニングして割れを起こしたり、オーバオープニングによる油圧力の急激な変動で異音を発生するのをも防止することができる。
【0037】
また、請求項3の発明によれば、ノンリターンスプリングの作用位置を外側シート面より内周側に位置させたのでノンリターンバルブの開度特性を油圧緩衝器の低速域では低く高速域では高くなるように二段階に滑らかに開口させることで、上記の効果に加え、圧力変動をさらに緩和しつつ異音の発生をより効果的に防止することができる
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態である油圧緩衝器用のバルブの部分を縦断して示す正面図である。
【図2】同上、油圧緩衝器用のバルブにおけるノンリタンバルブの荷重−撓み特性を示すグラフである。
【図3】同じく、この発明の他の実施の形態である油圧緩衝器用のバルブの部分を縦断して示す正面図である。
【図4】同上における油圧緩衝器用のバルブにおけるノンリタンバルブの荷重−撓み特性を示すグラフである。
【符号の説明】
B 圧側作動油室
R 貯油室
1 油圧緩衝器
2 ベースバルブ
4 外側シート面
5 内側シート面
6,7,9 環状溝
10 圧側ポート
11 伸側ポート
12 圧側減衰バルブ
13 ノンリターンバルブ
16 ノンリターンスプリング
22 逆向き作用のスプリング
Claims (3)
- ピストン又はベースバルブのバルブボディにポートを形成し、当該ポートの出口端にノンリターンバルブを開閉自在に設け、更に上記ノンリターンバルブの上面側に当該ノンリターンバルブを閉じ方向に附勢するノンリタースプリングを介装している油圧緩衝器用のバルブにおいて、上記ノンリターンバルブの下面側に上記ノンリターンスプリングに対向して上記ノンリターンバルブを開き方向に附勢する他のスプリングを配設したことを特徴とする油圧緩衝器用のバルブ。
- ポートの出口端に外側シート面と内側シート面とを起立させ、ノンリターンスプリングを上記外側シート面と外周端との間に位置する上記ノンリターバルブの上面に当接させている請求項1の油圧緩衝器用のバルブ。
- ポートの出口端に外側シート面と内側シート面とを起立させ、ノンリターンスプリングを上記外側シート面より内周側に位置する上記ノンリターバルブの上面に当接させている請求項1の油圧緩衝器用のバルブ。
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