説明

流体圧緩衝器

【課題】減衰力の調整が容易な流体圧緩衝器を提供する。
【解決手段】伸び側減衰力発生機構13の積層ディスクバルブ21は、小径ディスクバルブ24を弁座ディスクバルブ25へ押し付けて密着させるためのディスクスプリング22(弾性部材)を含むので、小径ディスクバルブ24によって弁座ディスクバルブ25の連通穴25Aを確実に閉塞させることができる。これにより、流体圧緩衝器の伸び行程時におけるオリフィス特性領域の減衰力の低下を防ぐことが可能であり、伸び行程時のオリフィス特性と縮み行程時のオリフィス特性とを独立して調整することができる。その結果、減衰力の調整が容易な流体圧緩衝器を提供することができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、流体圧緩衝器に関する。
【背景技術】
【0002】
流体圧緩衝器においては、縮み行程時のオリフィス特性領域の減衰力を、伸び側積層ディスクバルブの主ディスクバルブと弁座ディスクバルブに形成された第1連通穴と切欠きディスクバルブに形成された第2連通穴とによって画定された通路(オリフィス)によって発生させ、弁座ディスクバルブの連通穴を閉じるための一方向ディスクバルブ(小径ディスクバルブ)を設けるものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2004−125023号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
通常、このような流体圧緩衝器においては、ピストンには、積層ディスクバルブをクランプするための内周側シートと弁座ディスクバルブが着座される外周側シートとの間に段差が設けられている。すなわち、ピストンは、外周側シートに対して内周側シートが低くなるように形成されている。これにより、積層ディスクバルブ(弁座ディスクバルブ)は、予め決定されたセット荷重で外周側シート(弁座)に着座される。
【0005】
前述した流体圧緩衝器においては、伸び側積層ディスクバルブのセット荷重を確保するために外周側シートと内周側シートとの段差を大きく設定した場合、一方向ディスクバルブが弁座ディスクバルブに対して浮いた状態になる。この場合、一方向ディスクバルブが一方向弁として機能せず、流体圧緩衝器の伸び行程時に、連通穴を通して第1シリンダ室(シリンダ上室)から第2シリンダ室(シリンダ下室)へ油液が移動してしまい、所望の減衰力特性にならないという課題がある。
【0006】
そこで本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、減衰力の調整が容易な流体圧緩衝器を提供することを課題としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記課題を解決するために、作動流体が封入されたシリンダと、前記シリンダに摺動可能に嵌挿されて前記シリンダの内部を2室に画成するピストンと、前記ピストンに固定されて一端が前記シリンダの外部へ突出するピストンロッドと、前記ピストンの摺動により前記作動流体が流通する通路と、前記通路の一部に設けられて前記作動流体の流通を制御することにより減衰力を発生する減衰力発生機構と、を備えて、前記減衰力発生機構は、前記通路が内部を貫通するバルブ本体と、前記バルブ本体に設けられて前記通路の開口部を囲むように突出した略円形の外周側シートと、前記外周側シートに対して内周側に突出して該突出高さが前記外周側シートの突出高さよりも低く設定された内周側シートと、前記内周側シートによってクランプされて前記バルブ本体側から弾性部材、小径ディスクバルブ、弁座ディスクバルブ、主ディスクバルブの順に積層される積層ディスクバルブと、を含み、前記小径ディスクバルブは、前記外周側シートよりも小径に形成され、前記弁座ディスクバルブは、内周側に第1連通穴が形成されるとともに外周側が前記外周側シートに着座するように設けられ、前記主ディスクバルブには、前記第1連通穴と前記室とを連通する第2連通穴が形成され、前記弾性部材は、前記小径ディスクバルブを前記弁座ディスクバルブへ向けて押圧するように構成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、積層ディスクバルブの連通穴からの油液の漏れを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】第1実施形態の流体圧緩衝器の軸平面による断面図である。
【図2】図1におけるA部詳細図である。
【図3】本実施形態のディスクスプリング(弾性部材)の平面図である。
【図4】本実施形態の小径ディスクバルブの平面図である。
【図5】本実施形態の弁座ディスクバルブの平面図である。
【図6】本実施形態の切欠きディスクバルブ(主ディスクバルブ)の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明の一実施形態を添付した図面に基づき説明する。なお、以下の説明において、便宜上、図1及び図2における上方向(上側)を上方向(上側)、下方向(下側)を下方向(下側)と各々定義するが、油圧緩衝器1(流体圧緩衝器)の取付の向きはこれに限定されない。
【0011】
図1に示されるように、油圧緩衝器1は、いわゆるツインチューブ型油圧緩衝器であり、シリンダ2の外周にアウタチューブ3が設けられ、シリンダ2とアウタチューブ3との間には環状のリザーバ4が形成される。シリンダ2内には、ピストン5(バルブ本体)が摺動可能に嵌装され、このピストン5によってシリンダ2内がシリンダ上室2Aとシリンダ下室2Bとの2室に画成される。ピストン5は、ピストンロッド6の一端の小径部6Aにナット7によって固定される。ピストンロッド6の他端側は、シリンダ2及びアウタチューブ3の上端部に設けられたロッドガイド8及びオイルシール9を摺動可能且つ液密的に貫通して外部へ突出される。シリンダ2の下端部には、シリンダ下室2Bとリザーバ4とを区画するベースバルブ10が設けられる。なお、リザーバ4内には、油液及びガス(窒素ガス)が封入される。
【0012】
ピストン5は、シリンダ上下室2A、2B間を連通する伸び側油液通路11及び縮み側油液通路12を有する。また、ピストン5は、油圧緩衝器1の伸び行程時に、伸び側油液通路11をシリンダ上室2A側からシリンダ下室2B側へ流れる油液(作動流体)の流れを制御して減衰力を発生させる伸び側減衰力発生機構13と、油圧緩衝器1の縮み行程時に、縮み側油液通路12をシリンダ下室2B側からシリンダ上室2A側へ流れる油液(作動流体)の流れを制御して減衰力を発生させる縮み側減衰力発生機構14とを備える。
【0013】
ベースバルブ10は、シリンダ下室2Bとリザーバ4とを連通させる伸び側油液通路15及び縮み側油液通路16を有する。ベースバルブ10には、伸び側油液通路15におけるリザーバ4側からシリンダ下室2B側への油液(作動流体)の流通のみを許容するチェックバルブ15Aが設けられる。また、ベースバルブ10は、縮み側油液通路16をシリンダ下室2B側からリザーバ4側へ流れる油液(作動流体)の流れを制御して減衰力を発生させる縮み側ディスクバルブ16Aを備える。
【0014】
図2を参照して、伸び側減衰力発生機構13を説明する。
伸び側減衰力発生機構13は、ピストン5のシリンダ下室2B側の端面の外周側(図2における右側)に突設される環状の外周シート18と、ピストン5のシリンダ下室2B側の端面の内周側(図2における左側)に突設される環状の内周シート19とを備え、外周シート18と内周シート19との間の環状の空間は、伸び側油液通路11によってシリンダ上室2Aに連通されている。また、伸び側減衰力発生機構13は、ピストンロッド6の小径部6Aが貫通して内周シート19とワッシャ20との間にナット7よって固定(クランプ)される積層ディスクバルブ21を有する。
【0015】
積層ディスクバルブ21は、内周シート19側からワッシャ20側へ向けて順に配置されるディスクスプリング22(弾性部材)、リテーナ23、小径ディスクバルブ24、弁座ディスクバルブ25、切欠きディスクバルブ26(主ディスクバルブ)、第1ディスクバルブ27、第2ディスクバルブ28、第3ディスクバルブ29、第1リテーナ30、第2リテーナ31、及びバックアップディスク32を含む。
【0016】
弁座ディスクバルブ25は、弁座ディスクバルブ25に対して同心円上に配置される円弧状の2つの連通穴25A(第1連通穴)と、これら連通穴25Aに対して外周側に形成されて円形の外周シート18に着座される外周部25Bとを有する。切欠きディスクバルブ26は、直径が弁座ディスクバルブ25と同一であるとともに切欠きディスクバルブ26に対して同心円上に等配された複数個(本実施形態では8個)の切欠き部33(第2連通穴)を有する。各切欠き部33は、弁座ディスクバルブ25の連通穴25Aに一致するように形成された円弧部33Aと、切欠きディスクバルブ26の半径方向へ延びて円弧部33Aと切欠きディスクバルブ26の円周部26Aとを連通する先端部33Bとを含む。
【0017】
小径ディスクバルブ24は、直径が弁座ディスクバルブ25よりも小さく形成され、弁座ディスクバルブ25の各連通穴25Aは、小径ディスクバルブ24の外周部24Aによって閉塞される。そして、積層ディスクバルブ21は、切欠きディスクバルブ26の切欠部33の先端部33B、第1ディスクバルブ27、及び弁座ディスクバルブ25の外周部25Bによって画定される通路の面積が、いくつかの通路の面積の中で最も小さく設定されており、油圧緩衝器1の縮み行程時に、油液がこの通路(オリフィス)を通過してシリンダ下室2Bからシリンダ上室2Aへ流れることにより、縮み側のオリフィス特性領域の減衰力が発生するように構成されている。ここで、小径ディスクバルブ24は、抜き孔24Bによって撓み剛性が調節されているため、シリンダ下室2Bからシリンダ上室2Aへ流れる油液に対して抵抗なく開弁し、その逆に、シリンダ上室2Aからシリンダ下室2Bへの油液の流れを阻止することが可能である。
【0018】
ディスクスプリング22は、直径が小径ディスクバルブ24の抜き孔24Bの内周側よりも小さいリング部22Aと、リング22Aの外周部から突出する複数本(本実施形態では3本)の脚部22B(弾性脚)とを有する。ディスクスプリング22は、脚部22Bの基部がリング部22Aに対して小径ディスクバルブ24側へ折り曲げられており、伸び側減衰力発生機構13は、小径ディスクバルブ24がディスクスプリング22の各脚部22Bによって弁座ディスクバルブ25へ押し付けられるように構成される。なお、本実施形態において、ディスクスプリング22の各脚部22Bは、基部から先端部へ向けて先細りに形成される。また、ディスクスプリング22のリング部22Aに対する各脚部22Bの高さは、リテーナ23の高さ(厚さ)よりも高く設定される。これにより、小径ディスクバルブ24を弁座ディスクバルブ25へ十分な押圧力で押し付けることができる。また、リテーナ23の外径は、小径ディスクバルブ24の抜き孔24Bの内周側よりも小さい必要がある。なお、本実施の形態では、直径が小径ディスクバルブ24の抜き孔24Bの内周側よりも小さいリング部22Aとしたが、抜き孔24Bの内周側よりも大きいリング部22Aとしてもよい。
【0019】
次に、本実施形態の作用を説明する。
(伸び行程)
油圧緩衝器1の伸び行程時には、加圧されたシリンダ上室2A側の油液が、ピストン5(バルブ本体)の伸び側油液通路11を通ってシリンダ下室2B側へ流れる。これにより、油圧緩衝器1は、伸び側減衰力発生機構13が発生するバルブ特性又はポート特性領域の伸び側減衰力を得ることができる。この時、ピストンロッド6がシリンダ2から退出した分の油液が、リザーバ4からベースバルブ10の伸び側油液通路15のチェックバルブ15Aを開弁させてシリンダ下室2Bへ流れる。これにより、リザーバ4内のガスが膨張し、シリンダ2内の油液の体積補償が行われる。
【0020】
この油圧緩衝器1の伸び行程において、ピストン5の速度(以下、ピストン速度という)が超低速で移行される場合、小径ディスクバルブ24によって弁座ディスクバルブ25の連通穴25A(第1連通穴)が閉塞されることにより、伸び側油液通路11を通過するシリンダ上室2A側からシリンダ下室2B側への油液の流れが阻止される。これにより、ピストン速度が超低速で移行される場合、油圧緩衝器1は、縮み側減衰力発生機構14が発生するオリフィス特性領域の伸び側減衰力を得ることができる。
【0021】
(縮み行程)
一方、油圧緩衝器1の縮み行程時には、加圧されたシリンダ下室2B側の油液が、ピストン5の縮み側油液通路12を通ってシリンダ上室2A側へ流れるとともに、ピストンロッド6がシリンダ2内へ進入した分の油液が、シリンダ下室2Bからベースバルブ10の縮み側油液通路16の縮み側ディスクバルブ16Aを開弁させてリザーバ4へ流れる。これにより、油圧緩衝器1は、縮み側減衰力発生機構14及びベースバルブ10が発生する縮み側減衰力(バルブ特性又はポート特性領域の減衰力)を得ることができる。この時、リザーバ4内のガスが圧縮され、シリンダ2内の油液の体積補償が行われる。
【0022】
この油圧緩衝器1の縮み行程において、ピストン速度が超低速で移行される場合、縮み側減衰力発生機構14の縮み側ディスクバルブは閉弁されたままである。この場合、シリンダ下室2B側の油液は、切欠きディスクバルブ26の切欠部33、第1ディスクバルブ27、及び弁座ディスクバルブ25の外周部25Bによって画定される通路(オリフィス)を通過し、弁座ディスクバルブ25の連通穴25Aを介して小径ディスクバルブ24を開弁させてシリンダ上室2Aへ流れる。これにより、ピストン速度が超低速で移行される場合、油圧緩衝器1は、伸び側減衰力発生機構13が発生するオリフィス特性領域の縮み側減衰力を得ることができる。
【0023】
本実施形態によれば、伸び側減衰力発生機構13の積層ディスクバルブ21は、小径ディスクバルブ24を弁座ディスクバルブ25へ押し付けて密着させるためのディスクスプリング22(弾性部材)を含むので、外周側シート18に対する積層ディスクバルブ21のセット荷重を確保するために、外周側シート18と内周側シート19との段差を大きく設定した場合であっても、小径ディスクバルブ24が弁座ディスクバルブ25に対して浮くことを防止することが可能であり、小径ディスクバルブ24によって弁座ディスクバルブ25の連通穴25A(第1連通穴)を確実に閉塞させることができる。
【0024】
これにより、小径ディスクバルブ24が弁座ディスクバルブ25に対して浮いてしまうことに起因して、油圧緩衝器1の伸び行程時に、弁座ディスクバルブ25の連通穴25Aを通してシリンダ上室2Aからシリンダ下室2Bへ油液が移動してしまうことがなく、オリフィス特性領域の減衰力の低下を防ぐことができ、伸び行程時のオリフィス特性領域の減衰力と縮み行程時のオリフィス特性領域の減衰力とを独立して調整することが可能である。その結果、各々のオリフィス特性領域の減衰力のセッティングが容易であり、車両の快適性(乗り心地)と操縦安定性とを高いレベルで両立させることができる。
【0025】
また、本実施形態は、ピストン5の内周側シート19と小径ディスクバルブ24との間にディスクスプリング22及びリテーナ23とを挿入するだけで実施することができるので、製造及び組み付けが容易であり、その結果、製造コストの増大を抑制することができる。さらに、ディスクスプリング22を採用したことで、他のスプリング(例えば、圧縮コイルばね)を採用した場合と比較して、積層ディスクバルブ21の厚さ(軸線方向長さ)を短くすることができる。
【0026】
本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下のように構成することができる。
ディスクスプリング22を含む積層ディスクバルブ21の構造を、ピストン5(バルブ本体)の縮み側減衰力発生機構14又はベースバルブ10(バルブ本体)の縮み側ディスクバルブ16Aに採用して油圧緩衝器1を構成することができる。
表裏がない6本の脚部22Bを設けてディスクスプリング22(弾性部材)を構成することにより、ディスクスプリング22の組み付けミスを防止することが可能であり、油圧緩衝器1の品質を向上させることができる。
なお、本実施の形態では、作動流体として油液を用いた例を示したが、油液に限らず他の流体、または気体としてもよい。
また、本実施の形態では、外周シート18は円形のものを示したが、略円形で環状であればよく、例えば楕円形でもよい。
また、本実施の形態では、ピストン5の縮み側減衰バルブ13に適用した例を示したが、伸び側減衰バルブ14に適用してもよく、また、ベースバルブ10などに適用してもよい。
【符号の説明】
【0027】
1 油圧緩衝器(流体圧緩衝器)、2 シリンダ、2A シリンダ上室、2B シリンダ下室、5 ピストン、6 ピストンロッド、10 ベースバルブ、11 伸び側油液通路、12 縮み側油液通路、13 伸び側減衰力発生機構、18 外周側シート、19 内周側シート、21 積層ディスクバルブ、22 ディスクスプリング(弾性部材)、22B 脚部(弾性脚)、24 小径ディスクバルブ、25 弁座ディスクバルブ、25A 連通穴(第1連通穴)、26 切欠きディスクバルブ(主ディスクバルブ)、33 切欠部(第2連通穴)

【特許請求の範囲】
【請求項1】
作動流体が封入されたシリンダと、前記シリンダに摺動可能に嵌挿されて前記シリンダの内部を2室に画成するピストンと、前記ピストンに固定されて一端が前記シリンダの外部へ突出するピストンロッドと、前記ピストンの摺動により前記作動流体が流通する通路と、前記通路の一部に設けられて前記作動流体の流通を制御することにより減衰力を発生する減衰力発生機構と、を備えて、
前記減衰力発生機構は、前記通路が内部を貫通するバルブ本体と、前記バルブ本体に設けられて前記通路の開口部を囲むように突出した略円形の外周側シートと、前記外周側シートに対して内周側に突出して該突出高さが前記外周側シートの突出高さよりも低く設定された内周側シートと、
前記内周側シートによってクランプされて前記バルブ本体側から弾性部材、小径ディスクバルブ、弁座ディスクバルブ、主ディスクバルブの順に積層される積層ディスクバルブと、を含み、
前記小径ディスクバルブは、前記外周側シートよりも小径に形成され、前記弁座ディスクバルブは、内周側に第1連通穴が形成されるとともに外周側が前記外周側シートに着座するように設けられ、前記主ディスクバルブには、前記第1連通穴と前記室とを連通する第2連通穴が形成され、
前記弾性部材は、前記小径ディスクバルブを前記弁座ディスクバルブへ向けて押圧するように構成されることを特徴とする流体圧緩衝器。
【請求項2】
前記弾性部材は、前記小径ディスクバルブに向けて屈曲した弾性脚を周方向に複数備える板状のばねであることを特徴とする請求項1に記載の流体圧緩衝器。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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