JP7002395B2 - バルブ及び緩衝器 - Google Patents

Description

本発明は、バルブと、バルブを備えた緩衝器の改良に関する。

従来、バルブは、例えば、緩衝器の伸縮時に生じる液体の流れに抵抗を与えて減衰力を発生するのに利用されている。また、そのようなバルブの中には、内周と外周の一方をバルブケースに固定される固定端、他方を軸方向の両側へ動ける自由端とする環状の弁体を備え、その弁体の自由端の外周又は内周に液体の通過を許容する隙間を形成したものがある（例えば、特許文献１）。

上記構成によれば、緩衝器の伸縮速度（ピストン速度）が低く、弁体が撓まない速度領域では、弁体の自由端の外周又は内周にできる隙間が狭い状態に維持される。しかし、緩衝器のピストン速度が上昇して弁体の自由端側の端部が撓むと、その自由端の外周又は内周にできる隙間が広くなる。このため、ピストン速度が上昇したときの緩衝器の減衰係数が小さくなり、緩衝器の減衰力特性が速度に依存した特性となる。

特開平２－７６９３７号公報、第８図

ここで、特開平２－７６９３７号公報の第８図に記載のバルブでは、弁体の固定端側の端部を間座で押さえており、この間座と弁体とが当接する当接部の自由端側の縁を支点（以下、撓み支点という）にして弁体が撓む。また、上記バルブは、バルブストッパを備え、弁体の撓み量を制限できるようになっている。

しかしながら、上記した従来のバルブでは、図６に示すように、弁体８００が撓んだときに、その弁体８００の撓み支点Ｆ３と、弁体８００を支えるバルブストッパＢ３の支持部Ｓ５との高低差によってできる段差に倣って弁体８００がうねるように変形する場合がある。すると、図６中、矢印Ｙ１，Ｙ２で示したような部分に応力が集中し、弁体８００の耐久性が低下する虞がある。

そこで、本発明は、そのような問題を解決するために創案されたものであり、弁体の耐久性を向上できるバルブ、及びバルブを備えた緩衝器の提供を目的とする。

上記課題を解決するバルブは、バルブケースと、外周端が軸方向の両側へ動ける自由端とされる環状の弁体と、弁体の外周側に位置して前記自由端と隙間をあけて対向できる環状の対向面を含みバルブケースに設けられる対向部と、弁体の撓み量を制限するバルブストッパとを備え、バルブストッパは弁体が撓んだときに弁体の径方向の異なる位置を異なる高さで支持できる複数の支持部を有し、バルブケースは、筒状のケース部とケース部の内周から径方向内側へ突出する環状の対向部とを有し、弁体の自由端の径は複数の支持部のうちの外周側の支持部であるバルブストッパの外周縁の径よりも大きく、バルブストッパの外周縁は弁体が撓むと弁体の自由端の外周の近傍を支持する。また、上記課題を解決する他のバルブは、バルブケースと、内周端と外周端の一方がバルブケースに対して軸方向の両側へ動ける自由端とされる環状の弁体と、弁体の内周側又は外周側に位置して自由端と隙間をあけて対向できる環状の対向面を含みバルブケースに設けられる対向部と、弁体の撓み量を制限するバルブストッパと、弁体とバルブストッパとの間に介装される間座とを備え、バルブストッパは弁体が撓んだときに弁体の径方向の異なる位置を異なる高さで支持できる複数の支持部を有し、バルブストッパは内径又は外径の異なる少なくとも二つの環状部材を有し、少なくとも二つの環状部材のうち前記間座に接触する環状部材の厚さは間座の厚さよりも大きい。

上記構成によれば、弁体の撓み支点と、最も高い位置で弁体を支える支持部との高低差が大きくても、その支持位置よりも低く、径方向へずれた位置を他の支持部で支えられる。このため、弁体が撓んだときに生じる応力が低減されて、弁体の耐久性を向上できる。また、弁体は、環状の第一のリーフバルブと、第一のリーフバルブの上下に積層されるとともに外周の径が第一のリーフバルブの外周の径よりも小さい上下端の第二のリーフバルブとを有し、バルブストッパの外周縁の径は、第二のリーフバルブの外周の径よりも大きくてもよい。

また、上記バルブでは、複数の支持部の中で、弁体を支持する位置が自由端側となる支持部であるほど、弁体を支持する位置が高くなるとよい。当該構成によれば、弁体が撓んだときに生じる応力を分散させて、最大発生応力を効率的、且つ合理的に低減できるので、弁体の耐久性を確実に向上できる。

また、上記バルブの第一、第二のバルブストッパが、それぞれ、内径又は外径の異なる複数の環状部材を有して構成されていて、これら環状部材のそれぞれに支持部が設けられているとよい。当該構成によれば、各支持部で弁体を支持する位置を容易に調整できる。さらに、第一、第二のバルブストッパを汎用性の高い環状部材の組み合わせで構成できるので、各バルブストッパを安価にできる。

また、上記バルブでは、バルブケースに設けられる対向部に、弁体の自由端と隙間をあけて対向できる環状の対向面が形成されており、上記バルブがその隙間と直列な通路が形成されるメインバルブケースと、このメインバルブケースに積層されて通路を開閉する主弁体とを備えるとよい。当該構成によれば、バルブを緩衝器に利用した場合、緩衝器の減衰力の特性を細かく設定できる。

また、上記バルブでは、メインバルブケースが通路の形成される本体部と、この本体部の一端外周部から突出する筒状のスカート部とを有するとともに、バルブケースがスカート部の内周に嵌合する嵌合部と、この嵌合部の一端外周部からスカート部の外へ突出する筒状のケース部とを有し、第一のバルブストッパがケース部内に挿入され、弁体と第二のバルブストッパが第一のバルブストッパの反嵌合部側に配置されており、嵌合部に弁体の自由端と対向面との間にできる隙間と通路を連通する連通路が形成されているとよい。当該構成によれば、隙間と通路を直接に接続するのが容易である。

また、緩衝器がシリンダと、このシリンダ内に軸方向へ移動可能に挿入されるロッドと、上記バルブとを備え、そのバルブがシリンダとロッドが軸方向へ相対移動する際に生じる液体の流れに対して抵抗を与えるようになっていて、シリンダに対して移動するロッドの速度が所定の速度よりも低い速度領域では、主弁体が閉じるとともに弁体の自由端が対向面と対向し、シリンダに対して移動するロッドの速度が所定の速度よりも高い速度領域では、主弁体が開くとともに弁体の自由端側の端部が撓んで自由端と対向面とが対向しなくなるとよい。

上記構成によれば、ピストン速度が所定の速度よりも低い速度領域では、相対向する自由端と対向面の間にできる隙間を液体が流れ、緩衝器がその液体の流れに付与される抵抗に起因する減衰力を発揮できる。その一方、ピストン速度が所定の速度よりも高い速度領域では、緩衝器が主弁体の抵抗に起因する減衰力を発揮できる。

そして、シリンダに対して移動するロッドの速度が所定の速度よりも低い速度領域にある場合の減衰力発生用に弁体を利用する場合、剛性の低い弁体が一般的に利用され、弁体が変形しやすくなる。このため、上記構成を備えた緩衝器では、第一、第二のバルブストッパに弁体の径方向の異なる位置を異なる高さで支持できる複数の支持部を設けるのが特に効果的である。

本発明のバルブ、及びバルブを備えた緩衝器によれば、弁体の耐久性を向上できる。

本発明の一実施の形態に係るバルブである減衰バルブを備えた緩衝器を示した縦断面図である。 図１の一部を拡大して示した部分拡大図である。 図２の一部をさらに拡大して示した部分拡大図である。 図３の弁体の外周部が図中下側へ撓んだときの状態を示した部分拡大図である。 図３の弁体の外周部が図中上側へ撓んだときの状態を示した部分拡大図である。 従来のバルブの弁体の外周部が図中上側へ撓んだときの状態を示した部分拡大図である。

以下に本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。いくつかの図面を通して付された同じ符号は、同じ部品を示す。

図１に示すように、本発明の一実施の形態に係るバルブは、緩衝器Ｄのピストン部に具現化された減衰バルブＶである。そして、緩衝器Ｄは、自動車等の車両の車体と車軸との間に介装されている。以下の説明では、説明の便宜上、特別な説明がない限り図１に示す緩衝器Ｄの上下を、単に「上」「下」という。

なお、本発明に係るバルブを備えた緩衝器の取付対象は、車両に限らず適宜変更できる。また、取付状態での緩衝器の上下を取付対象に応じて適宜変更できるのは勿論である。具体的には、本実施の形態の緩衝器Ｄを図１と同じ向きで車両に取り付けても、上下逆向きにして車両に取り付けてもよい。

つづいて、上記緩衝器Ｄの具体的な構造について説明する。図１に示すように、緩衝器Ｄは、有底筒状のシリンダ１と、このシリンダ１内に摺動自在に挿入されるピストン２と、下端がピストン２に連結されて上端がシリンダ１外へと突出するピストンロッド３とを備える。

そして、ピストンロッド３の上端には、ブラケット（図示せず）が設けられており、ピストンロッド３がそのブラケットを介して車体と車軸の一方に連結される。その一方、シリンダ１の底部１ａにもブラケット（図示せず）が設けられており、シリンダ１がそのブラケットを介して車体と車軸の他方に連結される。

このようにして緩衝器Ｄは車体と車軸との間に介装される。そして、車両が凹凸のある路面を走行する等して車輪が車体に対して上下に振動すると、ピストンロッド３がシリンダ１に出入りして緩衝器Ｄが伸縮するとともに、ピストン２がシリンダ１内を上下（軸方向）に移動する。

また、緩衝器Ｄは、シリンダ１の上端を塞ぐとともに、ピストンロッド３を摺動自在に支える環状のシリンダヘッド１０を備える。その一方、シリンダ１の下端は底部１ａで塞がれている。このように、シリンダ１内は、密閉空間とされている。そして、そのシリンダ１内のピストン２から見てピストンロッド３とは反対側に、フリーピストン１１が摺動自在に挿入されている。

シリンダ１内におけるフリーピストン１１の上側には液室Ｌが形成され、下側にはガス室Ｇが形成されている。さらに、液室Ｌは、ピストン２でピストンロッド３側の伸側室Ｌ１とピストン２側の圧側室Ｌ２とに区画されており、伸側室Ｌ１と圧側室Ｌ２には、それぞれ作動油等の液体が充填されている。その一方、ガス室Ｇには、エア、又は窒素ガス等の気体が圧縮された状態で封入されている。

そして、緩衝器Ｄの伸長時にピストンロッド３がシリンダ１から退出し、その退出したピストンロッド３の体積分シリンダ内容積が増加すると、フリーピストン１１がシリンダ１内を上側へ移動してガス室Ｇを拡大させる。反対に、緩衝器Ｄの収縮時にピストンロッド３がシリンダ１内へ侵入し、その侵入したピストンロッド３の体積分シリンダ内容積が減少すると、フリーピストン１１がシリンダ１内を下側へ移動してガス室Ｇを縮小させる。

なお、フリーピストン１１に替えて、ブラダ、又はベローズ等を利用して液室Ｌとガス室Ｇとを仕切っていてもよく、この仕切となる可動隔壁の構成は適宜変更できる。

さらに、本実施の形態では、緩衝器Ｄが片ロッド、単筒型であり、緩衝器Ｄの伸縮時にフリーピストン（可動隔壁）１１でガス室Ｇを拡大又は縮小させて、シリンダ１に出入りするピストンロッド３の体積補償をする。しかし、この体積補償のための構成も適宜変更できる。

例えば、フリーピストン（可動隔壁）１１とガス室Ｇとを廃し、シリンダ１の外周にアウターシェルを設けて緩衝器を複筒型にする。そして、シリンダ１とアウターシェルとの間に液体を貯留するリザーバ室を形成し、このリザーバ室で体積補償をしてもよい。さらに、そのリザーバ室は、シリンダ１とは別置き型のタンク内に形成されていてもよい。

また、ピストンの両側にピストンロッドを設けて緩衝器を両ロッド型にしてもよい。このような場合には、ピストンロッドの体積補償自体を不要にできる。

つづいて、ピストン２は、ピストンロッド３の外周にナット３０で保持される二つのバルブケースを有して構成されている。以下、二つのバルブケースを区別するため、後述する主弁体６，７が積層されるバルブケースをメインバルブケース４、後述する弁体８が取り付けられるもう一方のバルブケースを単にバルブケース５とする。

このように、本実施の形態のピストン２は、主弁体６，７又は弁体８等の弁体を取り付けるためのバルブケースとして機能しており、弁体等とともに減衰バルブＶを構成している。以下、その減衰バルブＶの構成について説明する。

図２に示すように、メインバルブケース４は、環状の本体部４ａと、この本体部４ａの下端外周部から下方へ突出する筒状のスカート部４ｂとを含む。そして、本体部４ａには、スカート部４ｂの内周側に開口して本体部４ａを軸方向に貫通する伸側と圧側の通路４ｃ，４ｄが形成されている。さらに、その本体部４ａの下側（圧側室Ｌ２側）には、伸側の通路４ｃの出口を開閉する伸側の主弁体６が積層されるとともに、本体部４ａの上側（伸側室Ｌ１側）には、圧側の通路４ｄの出口を開閉する圧側の主弁体７が積層されている。

伸側と圧側の主弁体６，７は、それぞれ、複数の弾性変形可能なリーフバルブが積層された積層リーフバルブである。そして、伸側の主弁体６は、緩衝器Ｄの伸長時であってピストン速度が中高速域にある場合に開いて、伸側の通路４ｃを伸側室Ｌ１から圧側室Ｌ２へ向かう液体の流れに抵抗を与える。その一方、圧側の主弁体７は、緩衝器Ｄの収縮時であってピストン速度が中高速域にある場合に開いて、圧側の通路４ｄを圧側室Ｌ２から伸側室Ｌ１へ向かう液体の流れに抵抗を与える。

また、伸側と圧側の主弁体６，７を構成する複数のリーフバルブのうちの、最もメインバルブケース４側に位置する一枚目のリーフバルブの外周部には、それぞれ切欠き６ａ，７ａが形成されている。そして、ピストン速度が低速域にあり、伸側と圧側の主弁体６，７が閉弁している場合、液体が切欠き６ａ，７ａにより形成されるオリフィスを通って伸側室Ｌ１と圧側室Ｌ２との間を行き来する。当該液体の流れに対しては、オリフィス（切欠き６ａ，７ａ）により抵抗が付与される。

上記切欠き６ａ，７ａにより形成されるオリフィスは、液体の双方向流れを許容する。そこで、伸側と圧側の主弁体６，７に形成される切欠き６ａ，７ａのうちの一方を省略してもよい。また、オリフィスの形成方法は、適宜変更できる。例えば、伸側又は圧側の主弁体６，７が離着座する弁座に打刻を形成し、この打刻によりオリフィスを形成してもよい。また、オリフィスをチョークに替えてもよい。さらに、メインバルブケース４に取り付けられて緩衝器Ｄに中高速域の減衰力を発生させるための主弁体６，７は、積層リーフバルブ以外でもよく、例えば、ポペットバルブ等であってもよい。

つづいて、バルブケース５は、メインバルブケース４のスカート部４ｂの内周に嵌合する環状の嵌合部５ａと、この嵌合部５ａの下端外周部から下方へ突出する筒状のケース部５ｂとを含む。そして、嵌合部５ａとスカート部４ｂとの間がシール５０で塞がれており、嵌合部５ａには、ケース部５ｂの内周側に開口して嵌合部５ａを軸方向に貫通する連通路５ｃが形成されている。

その一方、ケース部５ｂには、外径の異なる二つのストッパ部材９，９０が収容されている。さらに、その下側には弁体８とストッパ部材９１が積層されており、このストッパ部材９１の下端にナット３０が突き当てられている。このように、弁体８の軸方向の両側にストッパ部材９０，９１が位置し、さらにその両側にストッパ部材９、ナット３０が位置する。

本実施の形態の弁体８は、図３に示すように、積層された三枚のリーフバルブ８ａ，８ｂ，８ｃを有して構成されていて、弾性変形できる。そして、弁体８を構成する三枚のリーフバルブのうちの中央のリーフバルブ８ｂの外径は、上下両端に位置するリーフバルブ８ａ，８ｃの外径よりも大きい。さらに、上端のリーフバルブ８ａとその直上のストッパ部材９０との間、及び下端のリーフバルブ８ｃとその直下のストッパ部材９１との間には、それぞれ間座８０，８１が介装されている。

これらの各間座８０，８１は、外径が弁体８を構成する各リーフバルブ８ａ，８ｂ，８ｃの外径よりも小さい環状板であり、弁体８はその内周部を間座８０，８１で挟まれた状態でバルブケース５に固定されている。その一方、弁体８の間座８０，８１よりも外周側は、間座８０，８１と弁体８との当接部の外周縁を支点（撓み支点Ｆ１，Ｆ２）に上下（軸方向）へ移動できる。

このように、本実施の形態では、バルブケース５に装着された弁体８の内周側の端（内周端）がバルブケース５に対して動かない固定端８ｄとなっている。さらに、弁体８の外周側の端（外周端）に位置する中央のリーフバルブ８ｂの外周面が、バルブケース５に対して上下（軸方向の両側）へ動ける自由端８ｅとなっている。

また、バルブケース５におけるケース部５ｂの先端には、ケース部５ｂの内周から径方向内側（緩衝器Ｄの中心軸側）へ突出する環状の対向部５ｄが設けられており、その対向部５ｄの内周側に弁体８が収容される。そして、緩衝器Ｄの動き出しのような、ピストン速度が０（ゼロ）に近い極低速域では、弁体８が撓まず、取付初期の状態に保たれる（図３）。

このように、弁体８が撓んでいない状態では、その弁体８の自由端８ｅが対向部５ｄの内周に形成される対向面５ｅと所定の隙間Ｐをあけて対向する（図３）。そして、本実施の形態では、相対向する対向面５ｅと弁体８の自由端８ｅとの間にできる隙間Ｐは非常に狭く、その隙間Ｐの開口面積は、前述の主弁体６，７に形成された切欠き６ａ，７ａにより形成される全オリフィスの開口面積よりも小さい。

その一方、緩衝器Ｄの伸長時であってピストン速度が低速域、又は中高速域にある場合には、図４に示すように、弁体８の外周部が撓み支点Ｆ１を支点に下側へと撓む。反対に、緩衝器Ｄの収縮時であってピストン速度が低速域、又は中高速域にある場合には、図５に示すように、弁体８の外周部が撓み支点Ｆ２を支点に上側へと撓む。

このように、弁体８の外周部（自由端８ｅ側の端部）が上下に撓む低速域、及び高速域では、上下にずれた弁体８の自由端８ｅと対向面５ｅとの間にできる隙間の開口面積が、切欠き６ａ，７ａにより形成されるオリフィスの開口面積よりも大きくなる。

また、本実施の形態では、弁体８の上側に位置する二枚のストッパ部材９，９０を有して弁体８の上側への撓み量を制限する第一のバルブストッパＢ１が構成されている。そして、上側（反弁体側）のストッパ部材９の外径が下側（弁体側）のストッパ部材９０の外径よりも大きく、上下のストッパ部材９，９０の下端外周縁のそれぞれが弁体８の上面に当接して弁体８を支える支持部Ｓ１，Ｓ２となっている（図５）。

さらに、これらの支持部Ｓ１，Ｓ２は、径方向と軸方向にずれた位置にあり、弁体８を径方向、及び高さ方向の異なる位置で支えられる。より具体的には、撓んでいない状態の弁体８に近い位置を低い位置、遠い位置を高い位置とすると、上側のストッパ部材９に設けられた支持部Ｓ１は、下側のストッパ部材９０に設けられた支持部Ｓ２よりも弁体８の自由端８ｅ側を高い位置で支えられる。

また、本実施の形態では、弁体８の下側に位置するストッパ部材９１とナット３０を有して弁体８の下側への撓み量を制限する第二のバルブストッパＢ２が構成されている。そして、ナット３０の上端に位置するストッパ部３０ａ（図３）の外径がストッパ部材９１の外径よりも大きく、ストッパ部３０ａとストッパ部材９１の上端外周縁のそれぞれが弁体８の下面に当接して弁体８を支える支持部Ｓ３，Ｓ４となっている（図４）。

さらに、これらの支持部Ｓ３，Ｓ４は、径方向と軸方向にずれた位置にあり、弁体８を径方向、及び高さ方向の異なる位置で支えられる。より具体的には、ナット３０に設けられた支持部Ｓ３は、ストッパ部材９１に設けられた支持部Ｓ４よりも弁体８の自由端８ｅ側を高い位置で支えられる。

上記構成によれば、弁体８が撓んで第一（第二）のバルブストッパＢ１（Ｂ２）に当接したとき、弁体８の間座８０（８１）よりも自由端８ｅ側が自由端８ｅへ向かうに従って徐々に高くなるように、弁体８が無理なくしなる。よって、弁体８が撓んだときに生じる応力を分散させて最大発生応力を小さくできるので、弁体８の耐久性を向上できる。

また、本実施の形態の第一のバルブストッパＢ１では、内周側の支持部Ｓ２の径方向の位置が、間座８０の外周縁（撓み支点Ｆ１）と外周側の支持部Ｓ１の中間位置付近にあり、間座８０の板厚よりもストッパ部材９０の板厚の方が大きい。同様に、第二のバルブストッパＢ２では、内周側の支持部Ｓ４の径方向の位置が、間座８１の外周縁（撓み支点Ｆ２）と外周側の支持部Ｓ３の中間位置付近にあり、間座８１の板厚よりもストッパ部材９１の板厚の方が大きい。

上記構成によれば、弁体８が第一（第二）のバルブストッパＢ１（Ｂ２）に当接したとき、弁体８がその自由端８ｅへ向かうに従って傾きが徐々に大きくなるように滑らかに湾曲する。このため、弁体８の撓み支点Ｆ１，Ｆ２付近に生じる応力を低減し、弁体８の耐久性を一層向上できる。

さらに、本実施の形態では、対向面５ｅに対向する自由端８ｅを含むリーフバルブ８ｂの上下にリーフバルブ８ａ，８ｃが積層されるとともに、間座８０の板厚よりもストッパ部材９０の板厚とリーフバルブ８ａの板厚の合計の板厚の方が大きく、間座８１の板厚よりもストッパ部材９１の板厚とリーフバルブ８ｃの合計の板厚の方が大きい。

このため、対向面５ｅに対向する自由端８ｅを含むリーフバルブ８ｂでは、弁体８が撓んで第一（第二）のバルブストッパＢ１（Ｂ２）に当接したとき変形量が大きくなるものの、リーフバルブ８ｂが自由端８ｅへ向かうに従って傾きが徐々に大きくなるように滑らかに湾曲する。よって、そのリーフバルブ８ｂの撓み支点付近に生じる応力を低減し、リーフバルブ８ｂの耐久性を向上できる。

また、本実施の形態では、弁体８が撓んでいない取付初期の状態での自由端８ｅの径が、外周側の支持部Ｓ１，Ｓ３の径より大きい。このため、弁体８が第一（第二）のバルブストッパＢ１（Ｂ２）に当接したとき、弁体８の自由端８ｅと対向面５ｅとの間にできる隙間よりも、外周側の支持部Ｓ１（Ｓ３）と対向面５ｅとの間にできる隙間が小さくなって、その隙間で液体の流れを絞るのを抑制できる。

さらに、上記したように、取付初期の状態での自由端８ｅの径を外周側の支持部Ｓ１，Ｓ３の径より大きくした場合には、その支持部Ｓ１，Ｓ３を弁体８の自由端８ｅ付近に当接させるとよい。なぜなら、そのようにすると、弁体８が第一（第二）のバルブストッパＢ１（Ｂ２）に当接したときに、弁体８の支持部Ｓ１（Ｓ３）から外周側にはみ出す部分が小さく、その支持部Ｓ１（Ｓ３）を支点に弁体８が大きく撓んで耐久性が低下するのを抑制できるためである。

なお、本実施の形態では、弁体８が撓んだときに、外周側の支持部Ｓ１，Ｓ３が中央のリーフバルブ８ｂの外周部に当接し、内周側の支持部Ｓ２，Ｓ４が両端のリーフバルブ８ａ，８ｂの何れか一方に当接するようになっている。しかし、弁体８は、少なくとも一枚のリーフバルブを有して構成されていればよく、各支持部が当接するリーフバルブも適宜変更できる。

以下、本実施の形態に係る減衰バルブ（バルブ）Ｖを備えた緩衝器Ｄの作動について説明する。

緩衝器Ｄの伸長時には、ピストン２がシリンダ１内を上方へ移動して伸側室Ｌ１を圧縮し、この伸側室Ｌ１の液体が伸側の主弁体６と弁体８を通過して圧側室Ｌ２へと移動する。当該液体の流れに対しては、伸側の主弁体６、各主弁体６，７の切欠き６ａ，７ａにより形成されたオリフィス、又は弁体８により抵抗が付与されるので、伸側室Ｌ１の圧力が上昇し、緩衝器Ｄが伸長作動を妨げる伸側減衰力を発揮する。

反対に、緩衝器Ｄの収縮時には、ピストン２がシリンダ１内を下方へ移動して圧側室Ｌ２を圧縮し、この圧側室Ｌ２の液体が弁体８と圧側の主弁体７を通過して伸側室Ｌ１へと移動する。当該液体の流れに対しては、圧側の主弁体７、各主弁体６，７の切欠き６ａ，７ａにより形成されたオリフィス、又は弁体８により抵抗が付与されるので、圧側室Ｌ２の圧力が上昇し、緩衝器Ｄが収縮作動を妨げる圧側減衰力を発揮する。

そして、本実施の形態では、ピストン速度に応じて伸側と圧側の主弁体６，７が開弁したり、弁体８の外周部（自由端８ｅ側の端部）が上下に撓んだりして、緩衝器Ｄがピストン速度に依存した速度依存の減衰力を発生できる。

より詳しくは、ピストン速度が０に近い極低速域にある場合、伸側と圧側の主弁体６，７が閉じるとともに、弁体８が撓まずにその自由端８ｅを対向面５ｅに対向させている。

そして、緩衝器Ｄの伸長時にピストン速度が極低速域にある場合、液体が伸側と圧側の主弁体６，７の切欠き６ａ，７ａを通って伸側室Ｌ１からスカート部４ｂ内へと流入し、連通路５ｃ、第一のバルブストッパＢ１とケース部５ｂとの間を図２中下向きに流れて、相対向する弁体８の自由端８ｅと対向面５ｅとの間にできる隙間Ｐ（図３）から圧側室Ｌ２へと流出する。

反対に、緩衝器Ｄの収縮時にピストン速度が極低速域にある場合、液体が圧側室Ｌ２から相対向する弁体８の自由端８ｅと対向面５ｅとの間にできる隙間Ｐからケース部５ｂ内へ流入し、第一のバルブストッパＢ１とケース部５ｂとの間、連通路５ｃを図２中上向きに流れて、伸側と圧側の主弁体６，７の切欠き６ａ，７ａから伸側室Ｌ１へと流出する。

前述のように、相対向する弁体８の自由端８ｅと対向面５ｅとの間にできる隙間Ｐの開口面積は非常に小さいので、ピストン速度が極低速域にある場合、緩衝器Ｄは、その隙間Ｐを液体が流れる際の抵抗に起因する極低速域の減衰力を発揮する。

また、ピストン速度が高くなり、極低速域から脱して低速域にある場合、伸側と圧側の主弁体６，７は閉じているが、弁体８の外周部（自由端８ｅ側の端部）が伸長時には下側へ、収縮時には上側へと撓み、弁体８の自由端８ｅと対向面５ｅとが上下にずれる。そして、これらの間にできる隙間の開口面積が、切欠き６ａ，７ａにより形成されるオリフィスの開口面積よりも大きくなる。

このため、ピストン速度が低速域にある場合、緩衝器Ｄは、伸側と圧側の主弁体６，７の切欠き６ａ，７ａにより形成されるオリフィスの抵抗に起因する低速域の減衰力を発揮するようになる。そして、ピストン速度が極低速域からこのような低速域へ移行すると、緩衝器Ｄの減衰係数が小さくなる。

また、ピストン速度がさらに高くなり、低速域から脱して中高速域にある場合、弁体８の外周部が上側又は下側へ撓んでいるのは勿論、伸長時には伸側の主弁体６が開き、収縮時には圧側の主弁体７が開く。

本実施の形態では、伸側の主弁体６が開くと、その主弁体６の外周部が下側へ撓み、その外周部とメインバルブケース４との間にできる隙間を液体が通過できるようになる。同様に、圧側の主弁体７が開くと、その主弁体７の外周部が上側へ撓み、その外周部とメインバルブケース４との間にできる隙間を液体が通過できるようになる。

このため、ピストン速度が中高速域にある場合、緩衝器Ｄは、伸側又は圧側の主弁体６，７の開弁によってできる隙間の抵抗に起因する中高速域の減衰力を発揮する。そして、ピストン速度が低速域からこのような中高速域へ移行すると、緩衝器Ｄの減衰係数が小さくなる。

なお、中高速域の途中で、伸側と圧側の主弁体６，７の撓み量を規制してもよい。このような場合には、伸側と圧側の主弁体６，７の撓み量が最大となった速度を境に減衰係数が再び大きくなる。

以下、本実施の形態に係る減衰バルブ（バルブ）Ｖ、及びその減衰バルブＶを備えた緩衝器Ｄの作用効果について説明する。

本実施の形態に係る減衰バルブ（バルブ）Ｖは、バルブケース５と、外周端がバルブケース５に対して軸方向の両側へ動ける自由端８ｅとされる環状の弁体８と、この弁体８の自由端８ｅと隙間Ｐをあけて対向できる環状の対向面５ｅを含んでバルブケース５に設けられる対向部５ｄと、弁体８の軸方向の両側に位置する第一、第二のバルブストッパＢ１，Ｂ２とを備える。

そして、本実施の形態では、第一、第二のバルブストッパＢ１，Ｂ２が、それぞれ、弁体８が撓んだときにその弁体８の径方向の異なる位置を異なる高さで支持できる複数の支持部（Ｓ１，Ｓ２又はＳ３，Ｓ４）を有する。当該構成によれば、弁体８の撓み支点Ｆ１，Ｆ２と、最も高い位置で弁体８を支える支持部Ｓ１，Ｓ３との高低差が大きくても、その支持位置よりも低く、径方向へずれた位置を他の支持部Ｓ２，Ｓ４で支えられる。このため、弁体８が撓んだときに生じる応力が低減されて、弁体８の耐久性を向上できる。

また、本実施の形態において、弁体８の外周側（自由端８ｅ側）を支持する支持部Ｓ１，Ｓ３は、それより内周側（撓み支点Ｆ１，Ｆ２側）を支持する支持部Ｓ２，Ｓ４よりも高い位置にある。このように、本実施の形態では、複数の支持部の中でも、弁体８を支持する位置が自由端８ｅ側となる支持部であるほど、弁体８を支持する位置が高くなる。

このため、弁体８が撓んだときに、弁体８の撓み支点Ｆ１，Ｆ２より自由端８ｅ側が自由端８ｅへ向かうに従って徐々に高くなるように無理なくしなる。つまり、上記構成によれば、弁体８に生じる応力を分散させて、最大発生応力を効率的、且つ合理的に低減できるので、弁体８の耐久性を確実に向上できる。

また、本実施の形態では、第一のバルブストッパＢ１が外径の異なる二枚の環状のストッパ部材９，９０を有して構成されている。そして、二枚のストッパ部材９にそれぞれ支持部Ｓ１，Ｓ２が設けられている（図５）。さらに、第二のバルブストッパＢ２が外径の異なる環状のストッパ部材９１とナット３０とを有して構成されている。そして、ナット３０とストッパ部材９１にそれぞれ支持部Ｓ３，Ｓ４が設けられている（図４）。

このように、第一、第二のバルブストッパＢ１，Ｂ２を構成するストッパ部材９，９０，９１及びナット３０は、それぞれ環状部材となっている。そして、第一、第二のバルブストッパＢ１，Ｂ２が、それぞれ、外径の異なる複数の環状部材を有して構成されていて、各環状部材に支持部が設けられている。このため、各支持部で弁体８を支持する位置を容易に調整できる。

具体的に、例えば、第一のバルブストッパＢ１において、弁体８側のストッパ部材９０を、これよりも外径の大きなストッパ部材に変更すれば、支持部Ｓ２が弁体８を支える位置を外周側（自由端８ｅ側）へ変更できる。また、そのストッパ部材９０を、これよりも薄いストッパ部材に変更すれば、各支持部Ｓ１，Ｓ２の弁体８を支える位置を低くできる。

このように、第一、第二のバルブストッパＢ１，Ｂ２を異なる外径の環状部材で形成すれば、仕様（リーフバルブの形状、素材、枚数等）の異なる弁体を備えた減衰バルブ（バルブ）であっても、径及び厚みの異なる環状部材の組合せによりその弁体に適したバルブストッパを構成できる。つまり、第一、第二のバルブストッパＢ１，Ｂ２を汎用性の高い環状部材を組み合わせてそれぞれ構成できるので、第一、第二のバルブストッパＢ１，Ｂ２をそれぞれ安価にできる。

また、本実施の形態では、第二のバルブストッパＢ２の反弁体側の環状部材として、減衰バルブＶをピストンロッド３の外周に取り付けるためのナット３０を利用している。当該構成によれば、ナット３０が第二のバルブストッパＢ２としての機能も兼ねるので、緩衝器Ｄの部品数を低減できる。しかし、ナット３０とは別に、環状部材を設けてもよい。

また、本実施の形態では、第一、第二のバルブストッパＢ１，Ｂ２の支持部の数は、それぞれ二つであり、各バルブストッパＢ１，Ｂ２が外径の異なる二つの環状部材を有して構成されている。しかし、第一、第二のバルブストッパＢ１，Ｂ２に設ける支持部の数は、複数であればよく、適宜変更できる。そして、各バルブディスクを構成する環状部材を支持部の数だけ重ねれば、三以上の支持部をもつバルブストッパであっても容易に形成できる。

しかし、バルブディスクは、必ずしも複数の環状部材で形成されていなくてもよい。具体的には、例えば、バルブディスクの弁体側を向く面に段差を形成し、この段差によって弁体を径方向の異なる位置、異なる高さで支持する複数の支持部を形成してもよい。このような場合には、減衰バルブ（バルブ）の部品数を削減できる。

さらに、本実施の形態では、ストッパ部材（環状部材）９，９０，９１、及びナット（環状部材）３０における弁体８側の外周縁がそれぞれ支持部Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４となっており、各支持部Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４の形状が環状である。しかし、各支持部の形状は、この限りではなく、例えば、周方向に並ぶ複数の突起を支持部として利用してもよい。

また、本実施の形態の緩衝器Ｄは、シリンダ１と、シリンダ１内に軸方向へ移動可能に挿入されるピストンロッド３と、減衰バルブ（バルブ）Ｖとを備える。そして、減衰バルブ（バルブ）Ｖは、シリンダ１とピストンロッド３が軸方向へ相対移動する際に生じる液体の流れに対して抵抗を与える。このため、緩衝器Ｄが伸縮してシリンダ１とピストンロッド３が軸方向へ相対移動するときに、減衰バルブ（バルブ）Ｖの抵抗に起因する減衰力を発揮できる。

また、本実施の形態の減衰バルブ（バルブ）Ｖは、通路４ｃ，４ｄが形成されるメインバルブケース４と、メインバルブケース４に積層されて通路４ｃ，４ｄを開閉する主弁体６，７とを備える。そして、メインバルブケース４の通路４ｃ，４ｄは、弁体８の自由端８ｅと対向面５ｅとの間にできる隙間Ｐと直列に接続されている。

上記したように、主弁体６，７と弁体８を有して減衰バルブＶが構成されている場合、弁体８を撓ませるピストン速度の領域と、主弁体６，７を開くピストン速度の領域をそれぞれ設定できるので、緩衝器Ｄの減衰力特性を細かく設定できる。

さらに、本実施の形態では、ピストン速度（シリンダ１に対して移動するピストンロッド３の速度）が極低速域のような、所定の速度よりも低い速度領域にある場合、主弁体６，７が閉じるとともに弁体８の自由端８ｅが対向面５ｅと対向する。このため、ピストン速度が所定の速度よりも低い速度領域では、相対向する自由端８ｅと対向面５ｅの間にできる隙間Ｐを液体が流れ、緩衝器Ｄがその液体の流れに付与される抵抗に起因する減衰力を発揮できる。

その一方、ピストン速度が中高速域のような、所定の速度よりも高い速度領域にある場合には、主弁体６，７が開くとともに弁体８の外周部（自由端８ｅ側の端部）が撓んで自由端８ｅと対向面５ｅとが対向しなくなる。すると、弁体８を通過する液体の流れに付与される抵抗が小さくなる。このため、ピストン速度が所定の速度よりも高い速度領域では、緩衝器Ｄが主弁体６，７の抵抗に起因する減衰力を発揮できる。

このように、極低速域のような、ピストン速度が所定の速度よりも低い速度領域の減衰力の発生に弁体８を利用する場合、一般的に剛性の低い弁体８が利用されるので、弁体８が図６に示すような変形をしやすくなる。このため、所定の速度よりも低い速度領域の減衰力の発生に弁体８を利用する場合には、弁体８の径方向の異なる位置を異なる高さで支持できる複数の支持部をバルブストッパに設けるのが特に効果的である。

また、本実施の形態のメインバルブケース４は、通路４ｃ，４ｄが形成される本体部４ａと、この本体部４ａの一端外周部から突出する筒状のスカート部４ｂとを有する。さらに、バルブケース５は、スカート部４ｂの内周に嵌合する嵌合部５ａと、この嵌合部５ａの一端外周部からスカート部４ｂの外へ突出する筒状のケース部５ｂとを有する。

そして、第一のバルブストッパＢ１がケース部５ｂ内に挿入されるとともに、弁体８と第二のバルブストッパＢ２が第一のバルブストッパＢ１の反嵌合部側に配置されている。また、嵌合部５ａには、弁体８の自由端８ｅと対向面５ｅとの間にできる隙間Ｐと、メインバルブケース４の通路４ｃ，４ｄとを連通する連通路５ｃが形成されている。

このため、上記構成によれば、メインバルブケース４の通路４ｃ，４ｄと、弁体８の自由端８ｅと対向面５ｅとの間にできる隙間Ｐとを直列に接続するのが容易である。しかし、メインバルブケース４とバルブケース５の構成は、上記の限りではなく、適宜変更できる。さらに、必ずしも弁体８を主弁体６，７と組み合わせて利用しなくてもよい。

そして、上記説明では、ピストン速度の領域を、弁体８が撓まず、主弁体６，７が閉じた状態に維持される領域である極低速域、弁体８は撓むが主弁体６，７は閉じている領域である低速域、及び弁体８が撓むとともに主弁体６，７が開弁する領域である中高速域に区画している。しかし、どのようにピストン速度の領域を区分けしてもよく、各領域の閾値もそれぞれ任意に設定できる。

また、本実施の形態では、弁体８の内周端が固定端８ｄ、外周端が自由端８ｅとなっていて、弁体８の外周側に対向部５ｄが位置しているが、反対に、弁体の内周端を自由端、外周端を固定端として、弁体８の内周側に対向部を設けてもよい。

さらに、本実施の形態では、バルブケース５自体に対向面５ｅが形成されていて、この対向面５ｅを含む対向部５ｄと弁体８が積層される嵌合部５ａが一体成形されている。このため、減衰バルブＶの部品数を少なくして組立作業を容易にできる。しかし、対向面５ｅを含む対向部５ｄと、嵌合部５ａを含むバルブケースを個別に形成してから、これらを組み立てて一体化してもよい。

また、本実施の形態に係る減衰バルブ（バルブ）Ｖは、緩衝器Ｄのピストンロッド３に装着されたピストン部分に具現化されている。しかし、シリンダに出入りするロッドは、必ずしもピストンが取り付けられたピストンロッドでなくてもよく、減衰バルブＶを設ける位置はピストン部に限らない。例えば、前述のように、緩衝器がリザーバ室を備え、このリザーバ室でシリンダに出入りするピストンロッドの体積補償をする場合には、シリンダ内とリザーバ室とを連通する通路の途中に減衰バルブＶを設けてもよい。

そして、これらの変更は、第一、第二のバルブストッパＢ１，Ｂ２に設けられる支持部の位置、数、及び形状、並びに、第一、第二のバルブストッパＢ１，Ｂ２の形成方法によらず可能である。

以上、本発明の好ましい実施の形態を詳細に説明したが、特許請求の範囲から逸脱しない限り、改造、変形、及び変更が可能である。

Ｂ１・・・第一のバルブストッパ、Ｂ２・・・第二のバルブストッパ、Ｄ・・・緩衝器、Ｐ・・・隙間、Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４・・・支持部、Ｖ・・・減衰バルブ（バルブ）、１・・・シリンダ、３・・・ピストンロッド（ロッド）、４・・・メインバルブケース、４ａ・・・本体部、４ｂ・・・スカート部、４ｃ・・・伸側の通路（通路）、４ｄ・・・圧側の通路（通路）、５・・・バルブケース、５ａ・・・嵌合部、５ｂ・・・ケース部、５ｃ・・・連通路、５ｅ・・・対向面、５ｄ・・・対向部、６・・・伸側の主弁体（主弁体）、７・・・圧側の主弁体（主弁体）、８・・・弁体、８ｅ・・・自由端、９，９０，９１・・・ストッパ部材（環状部材）、３０・・・ナット（環状部材）

Claims (8)

1. バルブケースと、
   外周端が前記バルブケースに対して軸方向の両側へ動ける自由端とされる環状の弁体と、
   前記弁体の外周側に位置して前記自由端と隙間をあけて対向できる環状の対向面を含み、前記バルブケースに設けられる対向部と、
   前記弁体の撓み量を制限するバルブストッパとを備え、
   前記バルブストッパは、前記弁体が撓んだときに前記弁体の径方向の異なる位置を異なる高さで支持できる複数の支持部を有し、
   前記バルブケースは、筒状のケース部と、前記ケース部の内周から径方向内側へ突出する環状の前記対向部とを有し、
   前記弁体の自由端の径は、複数の前記支持部のうちの外周側の支持部である前記バルブストッパの外周縁の径よりも大きく、
   前記バルブストッパの外周縁は、前記弁体が撓むと前記弁体の前記自由端の外周の近傍を支持する
   ことを特徴とするバルブ。
2. 前記弁体は、環状の第一のリーフバルブと、前記第一のリーフバルブに積層されるとともに外周の径が前記第一のリーフバルブの外周の径よりも小さい第二のリーフバルブとを有し、
   前記バルブストッパの外周縁の径は、前記第二のリーフバルブの外周の径よりも大きい
   ことを特徴とする請求項１に記載のバルブ。
3. バルブケースと、
   内周端と外周端の一方が前記バルブケースに対して軸方向の両側へ動ける自由端とされる環状の弁体と、
   前記弁体の内周側又は外周側に位置して前記自由端と隙間をあけて対向できる環状の対向面を含み、前記バルブケースに設けられる対向部と、
   前記弁体の撓み量を制限するバルブストッパと、
   前記弁体と前記バルブストッパとの間に介装される間座とを備え、
   前記バルブストッパは、前記弁体が撓んだときに前記弁体の径方向の異なる位置を異なる高さで支持できる複数の支持部を有し、
   前記バルブストッパは、内径又は外径の異なる少なくとも二つの環状部材を有し、
   前記少なくとも二つの環状部材のうち前記間座に接触する環状部材の厚さは、前記間座の厚さよりも大きい
   ことを特徴とするバルブ。
4. 前記複数の支持部の中では、前記弁体を支持する位置が自由端側となる支持部であるほど、前記弁体を支持する位置が高くなる
   ことを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載のバルブ。
5. 前記複数の環状部材のそれぞれに前記支持部が設けられている
   ことを特徴とする請求項３に記載のバルブ。
6. 前記隙間と直列な通路が形成されるメインバルブケースと、
   前記メインバルブケースに積層されて前記通路を開閉する主弁体とを備える
   ことを特徴とする請求項１から５の何れか一項に記載のバルブ。
7. 前記メインバルブケースは、前記通路が形成される本体部と、前記本体部の一端外周部から突出する筒状のスカート部とを有し、
   前記バルブケースは、前記スカート部の内周に嵌合する嵌合部と、前記嵌合部の一端外周部から前記スカート部の外へ突出する筒状のケース部とを有し、
   前記バルブストッパは、前記弁体の軸方向の両側に位置する第一、第二のバルブストッパとを有し、
   前記第一のバルブストッパは、前記ケース部内に挿入されており、
   前記弁体と前記第二のバルブストッパは、前記第一のバルブストッパの反嵌合部側に配置されており、
   前記嵌合部には、前記隙間と前記通路を連通する連通路が形成されている
   ことを特徴とする請求項６に記載のバルブ。
8. シリンダと、
   前記シリンダ内に軸方向へ移動可能に挿入されるロッドと、
   請求項６又は７に記載のバルブとを備え、
   前記バルブは、前記シリンダと前記ロッドが軸方向へ相対移動する際に生じる液体の流れに対して抵抗を与えるようになっており、
   前記シリンダに対して移動する前記ロッドの速度が所定の速度よりも低い速度領域では、前記主弁体が閉じるとともに前記自由端が前記対向面と対向し、
   前記シリンダに対して移動する前記ロッドの速度が前記所定の速度よりも高い速度領域では、前記主弁体が開くとともに前記弁体の自由端側の端部が撓んで前記自由端と前記対向面とが対向しなくなる
   ことを特徴とする緩衝器。

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