ソレノイドバルブおよびフロントフォーク
【課題】低コストで小型なソレノイドの使用を可能として、減衰力調整をアクティブ制御することができるソレノイドバルブおよびフロントフォークを提供する。
【解決手段】空部２１ａとスプールポートとを有するスプール弁７と、スプール弁７の外周に摺接してスプールポートの一部または全部を遮断可能なシャッター部材９と、スプール弁７を軸方向に駆動するソレノイド８とを備え、空部２１ａを上流としスプールポートを下流として流路が形成され、スプールポートの遮断度合で流路面積を調節するソレノイドバルブ１において、スプールポートが複数の細孔２３ａからなり、これら細孔２３ａの少なくとも一部が軸方向にずらして配置されることを特徴とする。
【解決手段】空部２１ａとスプールポートとを有するスプール弁７と、スプール弁７の外周に摺接してスプールポートの一部または全部を遮断可能なシャッター部材９と、スプール弁７を軸方向に駆動するソレノイド８とを備え、空部２１ａを上流としスプールポートを下流として流路が形成され、スプールポートの遮断度合で流路面積を調節するソレノイドバルブ１において、スプールポートが複数の細孔２３ａからなり、これら細孔２３ａの少なくとも一部が軸方向にずらして配置されることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ソレノイドバルブおよびフロントフォークの改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ソレノイドバルブとしては、中空部と中空部に連通されるポートとを備えたハウジングと、中空部内に摺動自在に挿入されるスプール弁と、スプール弁を附勢するスプールばねと、スプールばねの附勢力に抗してスプール弁を駆動するソレノイドとを備えたものが知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
このようなソレノイドバルブでは、ソレノイドでハウジングに対してスプール弁を駆動して、スプール弁の外周をポートに対向させてポートを開閉したり、ポートの開き度合を調節したりして、流路面積を可変にするようになっていて、これを緩衝器の伸縮時に作動油が通過する通路の途中に設ければ、当該通路を通過する作動油の流れに与える流路抵抗を可変にでき、緩衝器の減衰力を調節することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１９３１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ソレノイドバルブは、流路面積の変更の指令に対して応答性よく、流路面積を変更することができるから、たとえば、車両のサスペンションに組み込めば、緩衝器の減衰力を応答性よく調節でき、スカイフック制御等といったアクティブ制御の実施を容易ならしめる。
【０００６】
ところで、従来のソレノイドバルブにあっては、スプール弁を通過しようする作動油の流れによってスプール弁に流体力が作用する。具体的には、この流体力は、スプールポートをハウジングの内周面で遮断する方向にスプール弁を駆動する際に、当該スプール弁の駆動を妨げるように作用する。つまり、流路面積を減じようとするとスプール弁に流路面積を拡大しようとする流体力が作用することになる。
【０００７】
ここで、ソレノイドバルブを鞍乗車両のフロントフォークに内蔵の緩衝器に組み込む場合を考えると、鞍乗車両のフロントフォークに内蔵の緩衝器は四輪自動車に用いられる緩衝器に比較してストローク量が多く、ソレノイドバルブを通過する油量も多くなるので、スプール弁を通過しようする作動油の流れによってスプール弁に大きな流体力が作用する。このように、ソレノイドバルブを鞍乗車両のフロントフォークに内蔵の緩衝器に組み込む場合、流路面積の調節には、上記流体力に打ち勝つだけの推力を発揮できるソレノイドを用いる必要があり、このため、ソレノイドが大型化してしまい鞍乗車両への搭載性を損なうとともにコスト高となって経済性も損なってしまう問題がある。
【０００８】
そこで、本発明は、上記不具合を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、低コストで小型なソレノイドの使用を可能として、減衰力調整をアクティブ制御することができるソレノイドバルブを提供することであり、また、低コストで小型なソレノイドの使用を可能として、減衰力調整をアクティブ制御することができるフロントフォークを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記した目的を達成するため、本発明の課題解決手段は、空部と外周から当該空部へ開口するスプールポートとを有するスプール弁と、上記スプール弁の外周に摺接して上記スプールポートの一部または全部を遮断可能なシャッター部材と、上記スプール弁を軸方向に駆動するソレノイドとを備え、上記空部を上流とし上記スプールポートを下流として流路が形成され、上記スプールポートの遮断度合で流路面積を調節するソレノイドバルブにおいて、上記スプールポートが複数の細孔からなり、これら細孔の少なくとも一部が軸方向にずらして配置されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のソレノイドバルブおよびフロントフォークによれば、低コストで小型なソレノイドの使用を可能として、減衰力調整をアクティブ制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】一実施の形態におけるソレノイドバルブおよびフロントフォークの断面図である。
【図２】一実施の形態におけるソレノイドバルブの拡大断面図である。
【図３】一実施の形態におけるソレノイドバルブのスプール弁の一部拡大断面図である。
【図４】一実施の形態におけるソレノイドバルブのスプール弁とシャッター部材の一部拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図に示した実施の形態に基づき、本発明を説明する。一実施の形態におけるソレノイドバルブ１は、図１から図３に示すように、空部２１ａと外周から当該空部２１ａへ開口するスプールポートを形成する複数の細孔２３ａとを有するスプール弁７と、スプール弁７の外周に摺接して細孔２３ａの一部または全部を遮断可能なシャッター部材９と、スプール弁７を軸方向に駆動するソレノイド８とを備えて構成されている。
【００１３】
この実施の形態では、ソレノイドバルブ１は、フロントフォークＦに内蔵された緩衝器Ｄが伸長する際に発生する伸側減衰力を調節することができるようになっている。
【００１４】
フロントフォークＦは、二輪車などの鞍乗車両の図示しない車体に連結される車体側チューブ１０と、鞍乗車両の図示しない車軸に連結されて車体側チューブ１０内に摺動自在に嵌合する車軸側チューブ１１と、当該車体側チューブ１０と車軸側チューブ１１との間に介装される緩衝器Ｄと、ソレノイドバルブ１とで構成されている。
【００１５】
緩衝器Ｄは、具体的には、シリンダ２と、シリンダ２内に摺動自在に挿入されてシリンダ２内を作動油等の液体が充填される伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とに区画するピストン３と、シリンダ２内に挿入されて一端がピストン３に連結されるピストンロッド４と、緩衝器Ｄの伸長時でのみ液体の通過を許容する減衰力調整通路５とを備えており、ソレノイドバルブ１は当該減衰力調整通路５の途中に設けられて緩衝器Ｄが伸長する際に発生する伸側減衰力を調整する。
【００１６】
そして、ピストンロッド４の他端がソレノイドバルブ１のスプール弁７が収容されるハウジング６を介して車体側チューブ１０へ連結され、シリンダ２が車軸側チューブ１１へ連結されることで、緩衝器Ｄは、車体側チューブ１０と車軸側チューブ１１との間に介装されつつ、車体側チューブ１０と車軸側チューブ１１で閉鎖されたフロントフォークＦ内となる空間Ｌ内に収容される。なお、本実施の形態では、フロントフォークＦは、車体側チューブ１０内に車軸側チューブ１１を挿入する倒立型のフロントフォークとされているが、反対に、車体側チューブ１０を車軸側チューブ１１へ挿入する正立型のフロントフォークとされていてもよい。
【００１７】
また、この緩衝器Ｄのピストンロッド４とシリンダ２との間には、懸架ばね１２が介装されており、この懸架ばね１２は緩衝器Ｄを介して車体側チューブ１０と車軸側チューブ１１を離間させる方向、つまり、緩衝器１を伸長させる方向に弾発力を発揮していて、当該懸架ばね１２により図外の鞍乗車両の車体が弾性支持されるようになっている。
【００１８】
さらに、上記空間Ｌ内であってシリンダ２外には、リザーバＲが形成されている。そしてさらに、緩衝器Ｄは、図１に示すように、ピストン３に設けられて伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とを連通するとともに通過する液体の流れに抵抗を与える減衰通路１３と、シリンダ２の下端に設けられて圧側室Ｒ２からリザーバＲへ向かう液体の流れに抵抗を与える圧側減衰通路１５とリザーバＲから圧側室Ｒ２へ向かう液体の流れのみを許容する吸込通路１６とを有するボトム部材１４とを備えている。なお、伸側室Ｒ１および圧側室Ｒ２には液体として作動油等の液体が充満されており、リザーバＲ内には上記液体と気体が充填されている。
【００１９】
より詳しくは、シリンダ２は、下端に嵌合されたボトム部材１４を介して有底筒状に形成された車軸側チューブ１１の底部に固定されている。また、シリンダ２の上端には、ピストンロッド４を摺動自在に軸支するロッドガイド１７が設けられている。ピストンロッド４は、軸方向に沿って図１中上下に貫通する空孔４ｂを備えたピストンロッド本体４ａと、ピストンロッド本体４ａの図１中下端に固定されてピストン３を保持するピストン連結部４ｃとを備えて構成されており、その図１中上端となる先端がソレノイドバルブ１におけるスプール弁７を収容するハウジング６を介して車体側チューブ１０の上端に固定されている。ピストン連結部４ｃは、空孔４ｂと伸側室Ｒ１とを連通する連通路４ｄと、連通路４ｄの途中に設けられて伸側室Ｒ１から空孔４ｂへ向かう液体の流れのみを許容する逆止弁４ｅとを備えて構成されていて、図１中下端に環状のピストン３がピストンナット２４を用いて固定されるようになっている。
【００２０】
そして、ロッドガイド１７とハウジング６の外周に設けた筒状のばね受１８との間に懸架ばね１２が介装され、緩衝器Ｄが懸架ばね１２により伸長方向に附勢され、これにより、緩衝器Ｄも懸架ばね１２により伸長方向に附勢されるようになっている。
【００２１】
ピストン３は、ピストンロッド４の図１中下端に固定されており、ピストン３に設けられる減衰通路１３は、伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とを連通する通路１３ａと、通路１３ａの途中に設けた減衰弁１３ｂとを備えていて、通過する液体の流れに抵抗を与えるようになっている。この場合、減衰弁１３ｂが絞り弁などとされていて、減衰通路１３は、伸側室Ｒ１から圧側室Ｒ２へ向かう液体の流れと、圧側室Ｒ２から伸側室Ｒ１へ向かう液体の流れの双方向の流れを許容するようになっているが、通路を二つ以上設けて一部の通路に伸側室Ｒ１から圧側室Ｒ２へ向かう液体の流れのみを許容する減衰弁を設けるとともにそれ以外の通路に圧側室Ｒ２から伸側室Ｒ１へ向かう液体の流れのみを許容する減衰弁を設けてもよい。
【００２２】
ボトム部材１４に形成される圧側減衰通路１５は、圧側室Ｒ２とリザーバＲとを連通する通路１５ａと、圧側室Ｒ２からリザーバＲへ向かう液体の流れのみを許容して通過する液体の流れに抵抗を与える減衰弁１５ｂとを備えて構成されており、圧側室Ｒ２からリザーバＲへ向かう液体の流れのみを許容する一方通行の通路とされている。他方、ボトム部材１４に形成される吸込通路１６は、リザーバＲと圧側室Ｒ２とを連通する通路１６ａと、リザーバＲから圧側室Ｒ２へ向かう液体の流れのみを許容する逆止弁１６ｂとを備えて構成されており、圧側減衰通路１５とは逆向きにリザーバＲから圧側室Ｒ２へ向かう液体の流れのみを許容する一方通行の通路とされている。なお、この緩衝器１にあっては、圧側減衰力を減衰弁１５ｂにて発生することができるので、上記したように圧側室Ｒ２から伸側室Ｒ１へ向かう液体の流れのみを許容する通路を設ける場合、当該通路に減衰弁を設けずともよい。
【００２３】
つづいて、ソレノイドバルブ１について説明する。ソレノイドバルブ１は、この実施の形態の場合、減衰力調整通路５の途中に設けられており、スプール弁７と、スプール弁７の外周に摺接するシャッター部材９と、スプール弁７を軸方向に駆動するソレノイド８とを備えており、これらが筒状のハウジング６内に収容されている。
【００２４】
ハウジング６は、図１および図２に示すように、筒状とされており、図２中下端から開口して内部に形成される中空部６ａと、側方から開口して中空部６ａに通じるハウジングポート６ｂと、図２中上端から開口して中空部６ａに通じて中空部６ａより大径で上記ソレノイド８を収容する収容部６ｃと、上端外周に設けたフランジ６ｄと、下端側外周を小径にして設けた小径部６ｅと段部６ｆと、小径部６ｅの外周に軸方向に沿って設けた溝６ｇとを備えて構成されており、この場合、上記ハウジングポート６ｂは、径方向へ伸びて溝６ｇと中空部６ａとを連通している。
【００２５】
そして、このハウジング６の中空部６ａの図２中下方を小径にして設けた小内径部６ｈよりも図中下方には螺子部６ｉが設けてあり、ピストンロッド４の上端の外周には螺子部４ｆが設けてあって、ピストンロッド４の上端の螺子部４ｆを螺子部６ｉに螺合してハウジング６とピストンロッド４とを螺子締結することができるようになっている。なお、この実施の形態では、螺子部４ｆにナット１９を螺着していて、当該ナット１９の図２中上端をハウジング６の図２中下端に当接させてハウジング６に軸荷重をかけることで上記螺子部６ｉと螺子部４ｆとが緩まないように配慮している。
【００２６】
このようにハウジング６をピストンロッド４に連結すると、中空部６ａがピストンロッド４の空孔４ｂとが同軸で且つ直列に接続されて、中空部６ａは、当該空孔４ｂおよび連通路４ｄを介して緩衝器Ｄにおける伸側室Ｒ１に連通される。また、中空部６ａは、ハウジングポート６ｂおよび溝６ｇを介して上記したリザーバＲに連通される。よって、この実施の形態の場合、減衰力調整通路５は、上記した連通路４ｄ、空孔４ｂ、中空部６ａ、ハウジングポート６ｂおよび溝６ｇとで構成されており、伸側室Ｒ１とリザーバＲとを連通している。また、減衰力調整通路５は、この場合、逆止弁４ｅによって、伸側室Ｒ１からリザーバＲへ向かう液体の通過のみを許容するようになっている。減衰力調整通路５を一方通行に設定する逆止弁は、ピストン連結部４ｃに設けるのではなく、他の箇所へ設けてもよく、具体的にはたとえば、ピストンロッド本体４ａの空孔４ｂ内に設けてもよいし、ピストンロッド本体４ａの図１中上端における空孔４ｂの開口端に設けるようにしてもよい。
【００２７】
ハウジング６の小径部６ｅの外周には、懸架ばね１２の上端を支承する筒状のばね受１８の上端を支持するカラー２０が嵌合されていて、カラー２０がポート６ｂを覆うように配置されているため、溝６ｇを設けてポート６ｂとリザーバＲとの連通を確保しているが、ポート６ｂがカラー２０或いはばね受１８と干渉しないようであれば、溝６ｇを省略することも可能である。
【００２８】
また、ハウジング６の図２中上方の外周には、螺子部６ｊが設けられており、車体側チューブ１０の開口端にハウジング６に螺子締結することができるようになっていて、ハウジング６を介してピストンロッド４を車体側チューブ１０に連結可能とされている。
【００２９】
つづいて、シャッター部材９は、筒状とされてハウジング６の中空部６ａ内に軸方向に摺動自在に挿入されており、外周に周方向に沿って形成したシャッター側環状溝９ａと、内周に周方向に沿って形成した内周側環状溝９ｂと、シャッター側環状溝９ａと内周側環状溝９ｂとを連通するシャッターポート９ｃとを備えて構成されている。
【００３０】
そして、このシャッター部材９は、その上下端となる軸方向両端が一対のシャッターばね２５，２６で挟持されていて、何ら負荷がない状態では、これらシャッターばね２５，２６の附勢力がバランスする位置に位置決めされている。なお、シャッターばね２５は、ハウジング６の中空部６ａの下方の小内径部６ｈを形成することで設けられた内周段部６ｋと、シャッター部材９の図２中下端との間に介装され、他方のシャッターばね２６は、詳しくは後述するソレノイド８におけるケース３０とシャッター部材９の図２中上端との間に介装されていて、これらシャッターばね２５，２６はともに縮んだ状態で、シャッター部材９を上下から附勢している。
【００３１】
したがって、シャッター部材９は、シャッターばね２５，２６によって弾性支持されているので、フロントフォークＦに外力が加わって振動する際に、軸方向となる図２中上下方向へ振動するが、シャッター部材９のストローク範囲では、常に、シャッター側環状溝９ａがハウジングポート６ｂに常に対向するようにシャッター側環状溝９ａの軸方向長さが設定されており、シャッター部材９でハウジングポート６ｂを遮断することがないようになっている。なお、シャッター部材９がハウジングポート６ｂの一部を遮る場合があっても、ここでの流路面積がシャッター部材９とスプール弁７とで決する流路面積の最大値以上となるようになっている、つまり、ハウジングポート６ｂ側でシャッター部材９とスプール弁７とで形成される絞りよりも大きな抵抗を与えないように配慮されている。
【００３２】
上記したところでは、シャッター部材９の外周に円周方向に沿ってシャッターポート９ｃに連通されるシャッター部材側環状溝９ａを設けて、シャッター部材９がハウジング６に対して軸方向へ移動しても、シャッターポート９ｃとハウジングポート６ｂとの連通を確保できるようになっており、加工しやすい外周加工をシャッター部材９に施すことで、シャッターポート９ｃとハウジングポート６ｂとの連通を確保できる利点がある。なお、シャッター側環状溝９ａを設ける代わりにハウジング６の中空部６ａの内周に円周方向に沿うとともにハウジングポート６ｂに連通されるハウジング側環状溝を設けて、これをシャッターポート９ｃに常に対向させてシャッターポート９ｃとハウジングポート６ｂとの連通を確保してもよい。
【００３３】
また、シャッター部材９の上下端は、それぞれ外径が小径に設定されていて、シャッターばね２５，２６が、当該小径部位の外周に配置されるようになっており、シャッター部材９とスプール弁７の嵌合長を長くして、シャッター部材９とスプール弁７の安定した相対摺動を保障している。
【００３４】
次に、スプール弁７は、シャッター部材９内に摺動自在に挿入されており、シャッター部材９とともにハウジング６の中空部６ａ内に軸方向となる図２中上下方向へ移動可能に収容されている。詳しくは、スプール弁７は、この場合、スプール弁本体２１と、スプール弁本体２１の他端側に嵌合されて一体化された筒状の磁性部材２２とを備えて構成されている。また、スプール弁本体２１は、合成樹脂、アルミニウム、アルミニウム合金やマグネシウム合金といった材料から構成されており、磁性部材２２よりも比重の小さい材料で構成されている。なお、合成樹脂を用いる場合には、摺動性に富み摩耗に強い材料を用いるとよく、たとえば、ポリアセタール、ポリブチレンテレフタラート、ポリフェニレンサルフィド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルケトンを用いることができ、作動液体が油である場合には、上記以外にもフェノール樹脂を用いることもできる。
【００３５】
そして、スプール弁本体２１は、ソレノイド８を向く側とは反対側の反ソレノイド側端となる図２中下端に減衰力調整通路５を通過する液体の圧力を受けるようになっており、この反ソレノイド側端から開口する空部２１ａと、外周から開口して空部２１ａに連通するスプールポートを構成する複数の細孔２３ａと、空部２１ａに連通してスプール弁７のソレノイド８に向くソレノイド側端側となる図２中上端側に上記液体の圧力を導く圧力導入孔２１ｃと、ソレノイド側端の外径を小径にして形成した嵌合部２１ｄとを備えて構成されている。
【００３６】
また、磁性部材２２は、鉄、ニッケル、コバルトやこれらを含む合金、フェライト等といった磁性材料で形成されていて筒状とされ、図２中上方側の基部２２ａと、基部２２ａから図２中下方側となるスプール弁本体２１側へ伸びるとともに基部２２ａより薄肉筒状のソケット２２ｂとを備え、外周径は単一径とされていて、ソケット２２ｂ内にスプール弁本体２１の嵌合部２１ｅを嵌合することでスプール弁本体２１に一体化されている。なお、磁性部材２２の嵌合に当たり、たとえば、圧入することで、スプール弁本体２１と磁性部材２２とが強固に一体化される。スプール弁本体２１が金属材料で形成される場合には、磁性部材２２の嵌合に当たり焼き嵌めしてよい。また、上記一体化は、嵌合部に接着剤を塗布して行うこともできる。
【００３７】
細孔２３ａは具体的には、図３に示すように、多数の細孔２３ａを備えた細孔部材２３をスプール弁本体２１の外周から空部２１ａへ通じる四つの貫通孔２１ｂのそれぞれに嵌合することで、スプール弁７に設けられている。この場合、各細孔部材２３は、この場合、焼結ベントとされていて、２１６個の細孔２３ａを備えていて、細孔２３ａのそれぞれが単独してスプール弁本体２１の内外を連通している。また、この場合、細孔２３ａをスプール弁７の軸方向に８個から１６個並べて作った列を周方向にずらして１６列設けてある。このように、細孔２３ａは、周方向に並べられるものもあるが、スプール弁７の軸方向にずらして配置されるものが必ず一つ以上設けられる。また、細孔部材２３によらず、スプール弁本体２１に複数の細孔を穿設して設けるようにすることも可能である。但し、細孔を穿設するのに比較して最初から細孔を備える焼結ベントを用いる方が加工が簡単となる。また、細孔２３ａの通路面積と設置数は、少なくとも細孔２３ａが全て開放された状態でソレノイドバルブ１において要求される最大流路面積を確保できるように設定されていればよい。
【００３８】
そして、これら細孔２３ａは、シャッター部材９の内周側環状溝９ｂ以外の部位である内周面に対向すると、当該内周面によって遮断され、内周側環状溝９ｂに対向する細孔２３ａのみが開放状態とされる。当該開放状態である細孔２３ａは、シャッターポート９ｃと連通されるので、このシャッターポート９ｃを介してハウジングポート６ｂに連通され、減衰力調整通路５は開放された状態となる。また、この実施の形態では、スプール弁７をソレノイド８側へ向けて移動させると、シャッター部材９の内周面で遮断する細孔２３ａの数が多くなるようになっており、スプール弁７の位置を変化させることで細孔２３ａを遮断する数を調節でき、このようにして細孔２３ａでなるスプールポートの遮断度合を変化させることができるようになっている。つまり、スプール弁７をソレノイド８側へ移動させると、シャッター部材９の内周面で遮断される細孔２３ａの数が多くなり、ソレノイドバルブ１における流路面積を減少させる（流路を絞る）ことができるようになっている。細孔２３ａは、少なくとも一部がスプール弁７の移動方向となる軸方向にずらして配置されているので、上記のようにスプール弁７をソレノイド８で駆動すると、シャッター部材９で遮断される細孔２３ａの数を変更することができる。つまり、全部の細孔２３ａがスプール弁７の周方向に並べて配置されておらず、全部のうちいくつかが周方向に並べて配置されてもよいが、少なくとも互いに軸方向にずれる細孔２３ａが設けられる。
【００３９】
そして、伸側室Ｒ１からリザーバＲへ減衰力調整通路５を介して移動しようとする液体は、ソレノイドバルブ１を通過する場合、減衰力調整通路５が一方通行に設定されているので、まず、ハウジング６の中空部６ａへ流れ込み、その後、スプール弁７の空部２１ａ、細孔２３ａでなるスプールポートおよびシャッターポート９ｃを順に通過してハウジングポート６ｂへ抜け、リザーバＲへ至る。つまり、ソレノイドバルブ１における流路は、空部２１ａ、スプールポート、シャッターポート９ｃおよびハウジングポート６ｂによって形成されていて、空部２１ａとスプールポートでは、空部２１ａを流路の上流としスプールポートを流路の下流としている。
【００４０】
このように、ソレノイドバルブ１にあっては、上記のように構成される流路における流路面積をスプール弁７と上記シャッター部材９との軸方向の相対位置に応じて調節することができる。なお、流路を絞る結果、シャッター部材９の内周面でスプール弁７の細孔２３ａの全部を遮断する、つまり、スプールポートを完全に閉塞して流路を遮断するように設定されてもよいし、細孔２３ａの全部を遮断しないようにしてスプールポートが完全に遮断されないように設定されていてもよい。
【００４１】
また、この場合、シャッター部材９の内周に内周側環状溝９ｂを設けて、シャッター部材９に対してスプール弁７が周方向に回転しても回転位置によらず細孔２３ａでなるスプールポートとシャッターポート９ｃとの連通を可能としているが、シャッター部材９とスプール弁７とが周方向へ相対回転しないようであれば。これを省略してもよい。
【００４２】
なお、シャッター部材９は、スプール弁７の外周に摺接して内周面を上記細孔２３ａに対向させて、スプールポートの遮断度合を調節することができればよい、つまり、細孔２３ａの遮断数を調節することができればよいので、たとえば、シャッターポート等を備えずともスプール弁７の外周に摺接させて細孔２３ａの遮断数を調節できれば形状は特に限定されるものではない。
【００４３】
ソレノイド８は、内筒３０ａと外筒３０ｂと内筒３０ａおよび外筒３０ｂの図２中下端を接続する環状底部３０ｃとでなり磁性体で形成されるケース３０と、コイル３１ａをモールド樹脂３１ｂにてモールドして形成されて上記外筒３０ｂと内筒３０ａとの間に収容される筒状のモールドコイル３１と、モールドコイル３１の内周に挿入される筒状であって磁性体であるベース３３と、ベース３３とケース３０の内筒３０ａとの間に環状のギャップを設ける非磁性リング３２と、ベース３３内に螺着されるアジャスタ３４と、アジャスタ３４とスプール弁７との間に介装されるスプールばね３５とを備えて構成されている。ソレノイド８は、スプール弁７における磁性部材２２を可動鉄心として、コイル３１ａへの通電によってスプール弁７を駆動することができるようになっている。
【００４４】
ケース３０の内筒３０ａは、その内径をスプール弁７が移動自在に挿入可能であって中空部６ａの内径よりも小径に設定されていて、ハウジング６の収容部６ｃ内に収容されると、スプール弁７の移動を妨げることがなく、また、上記シャッターばね２６の図２上端を支えることができるようになっている。なお、当該内筒３０ａの内径をスプール弁７が摺動可能な径に設定されてもよい。
【００４５】
また、ケース３０のハウジング６に対する径方向の位置決めは、外筒３０ｂとハウジング６の収容部６ｃへの嵌合によって行ってもよいし、ハウジング６の中空部６ａとケース３０の内筒３０ａの内周とにスプール弁７を摺接させる場合には、スプール弁７を利用して行うことも可能である。なお、ケース３０とハウジング６との間は、ケース３０の環状底部３０ｃとハウジング６との間に介装される環状シール３６によって密にシールされている。
【００４６】
モールドコイル３１は、コイル３１ａへ通電するための電源端子３１ｃを内部に収容する筒状のコネクタ３１ｄを備えており、このコネクタ３１ｄは、モールド樹脂３１ｂによってコイル３１ａに一体化されている。上記コネクタ３１ｄ内の電源端子３１ｃを図外の外部電源へ接続することで、外部からコイル３１ａへの通電ができるようになっている。
【００４７】
ベース３３は、筒状とされてモールドコイル３１の内周に挿入されており、図２中下端となるスプール弁側端の外周にスプール弁側へ突出する環状凸部３３ａを備えており、当該環状凸部３３ａは、外周がテーパ状に面取りされている。そして、この環状凸部３３ａとケース３０の内筒３０ａとの間には、アルミニウム、銅、亜鉛、ＳＵＳ３０５等の非磁性ステンレス鋼や高マンガン鋼等といった材料で形成した非磁性リング３２が介装され、当該非磁性リング３２は、ろう付け等によってケース３０およびベース３３に一体化されている。この非磁性リング３２は、コイル３１ａの通電時に磁化されるベース３３で磁性部材２２を吸引する際に、ベース３３とケース３０との間にギャップを形成して、磁路が磁性部材２２を経由するようにするとともに、ケース３０とベース３３とを一体化し、ケース３０とベース３３との間をシールする役割も果たしている。
【００４８】
さらに、ベース３３の外周であってモールドコイル３１およびケース３０の図２中上端には、コネクタ３１ｄの通過を許容する割３８ａを備えた環状のエンドリング３８が積層される。このエンドリング３８の図２中上方からハウジング６の収容部６ｃの開口端となる図２中上端の内周にナット部材３７を螺着し、ナット部材３７とハウジング６とで、モールドコイル３１およびケース３０とこれに一体化された非磁性リング３２とベース３３とを挟持して、これら部材を当該ハウジング６に固定している。
【００４９】
なお、ベース３３とケース３０の内筒３０ａとの間にギャップを設けるには、非磁性リング３２を介装するほか、ケース３０の内筒３０ａの外周とベース３３の外周に筒状のフィラーリングを圧入してギャップを設けつつケース３０とベース３３とを一体化するようにしてもよく、その場合には、非磁性リング３２を省略することも可能である。フィラーリングを用いる際には、フィラーリングとの嵌合長を確保しなければならないので、ケース３０の内筒３０ａの軸方向長さが非磁性リング３２でケース３０とベース３３とを一体化するよりも長くなる。換言すれば、非磁性リング３２でケース３０とベース３３とを一体化する構造を採用することで、ソレノイド８の非可動部の全長を短くすることができる点で有利となる。
【００５０】
転じて、アジャスタ３４は、軸状であって図２中上端となる基端外周に螺子部を備えてベース３３の筒部３３ａの内周に螺着されており、その先端となる図２中下端とスプール弁７との間にスプールばね３５が圧縮状態で介装されている。
【００５１】
ここで、スプール弁７における圧力導入孔２１ｃは、空部２１ａに通じる部位が小径に設定されていて圧力導入孔２１ｃ内に段部２１ｅが形成されており、当該段部２１ｅとアジャスタ３４との間にスプールばね３５が介装される。そして、アジャスタ３４を送り螺子の要領で、ベース３３に対して軸方向となる図２中上下方向へ進退させて、スプールばね３５の圧縮長さを調整することで、スプール弁７へスプールばね３５が与える初期荷重を調整することができるようになっている。
【００５２】
なお、磁性部材２２内にスプールばね３５を収容する構造を採用しているため、スプールばね３５の収容スペースが確保され、アジャスタ３４を含めたソレノイド８の全長を短くすることができる。
【００５３】
このように構成されたソレノイド８は、コイル３１ａへ通電すると、ベース３３が磁化されて磁性部材２２を吸引する吸引力が発生し、スプール弁７をスプールばね３５の附勢力に抗して図２中上方側へ駆動することができるようになっている。なお、磁性部材２２がベース３３に吸着した状態、つまり、磁性部材２２の基部２２ａの図２中上端が完全にベース３３の図２中下端内周に当接した状態で、ソケット２２ｂより肉厚の基部２２ａが径方向でケース３０の内筒３０ａに対向するようになっており、また、ソケット２２ｂがスプール弁本体２１の他端外周に嵌合していて上記内筒３０ａに対向しているので、磁路の断面積が小さくなりすぎて磁束密度が飽和して吸引力が低下してしまうことのないように配慮されている。
【００５４】
戻って、上述のように、スプール弁７をスプールばね３５で附勢すると、スプール弁７は、中空部６ａ内で最下方位置に位置決められる。具体的には、スプール弁７の下端がハウジング６の内周段部６ｋに当接すると、スプール弁７のそれ以上のピストンロッド４側への移動が制限され、スプール弁７がこの最下方位置に位置決められる。
【００５５】
この最下方位置では、この場合、スプール弁７の細孔２３ａの全部が内周側環状溝９ｂに対向して、シャッターポート９ｃを介してハウジングポート６ｂが連通状態におかれ、減衰力調整通路５は開放された状態となる。つまり、この状態では、全ての細孔２３ａがシャッター部材９の内周面で遮断されないので、細孔２３ａの全開口面積が有効となってスプールポートが全開された状態となる。
【００５６】
また、この実施の形態では、コイル３１ａへ通電してスプール弁７をベース３３側へ向けて吸引して、スプール弁７を中空部６ａ内で図２中上方へ後退させることで、細孔２３ａのいくつかが内周側環状溝９ｂに対向せずシャッター部材９の内周面によって遮断されて、流路面積を減じることができるようになっている。さらに、コイル３１ａの通電量によってスプール弁７の移動量をコントロールすることで、シャッター部材９の内周面に対向して遮断される細孔２３ａの数を調節することができる。
【００５７】
このように、コイル３１ａへの通電によりスプール弁７を図２中上方向へ駆動でき、コイル３１ａへの通電を停止すればスプール弁７を図２中下方向へ駆動でき、コイル３１ａの通電量でスプール弁７の位置を調節できる。そして、スプール弁７の位置に応じて遮断される細孔２３ａの数をコントロールして流路を絞ることができ、コイル３１ａへ通電することで、流路を通過しようとする液体の流れに与える抵抗を、スプール弁７が最下方位置にある場合に比較して大きくすることができる。この場合、スプール弁７の後退量が大きくなればなるほど、細孔２３ａの遮断数を多くなり、流路の絞り度合が大きくなるので、スプール弁７の後退量の増加に伴って流路を通過する液体の流れに与える抵抗が大きくなるが、反対に、スプール弁７の後退量が大きくなればなるほど、流路面積が大きくなるようにしてもよい。
【００５８】
上記したように、ソレノイド８でスプール弁７を駆動することでソレノイドバルブ１における流路面積を調節することができるが、このソレノイドバルブ１によれば、図４に示すように、スプールポートが少なくとも一部がスプール弁７の軸方向ずらして配置される複数の細孔２３ａで形成されているため、細孔２３ａの全部が一遍にシャッター部材９で遮断されることがなく、一つ一つの細孔２３ａを流れる液体の流量が単一の孔でスプールポートを形成するものよりも少なくなる。そのため、スプール弁７を駆動して細孔２３ａをシャッター部材９で遮断しようとするときにスプール弁７を細孔２３ａの遮断を妨げる方向に押す流体力が減少し、また、細孔２３ａは、シャッター部材９で遮断されてしまうと、液体は細孔２３ａを通過しないので、遮断された細孔２３ａは流体力の発生に寄与しない。
【００５９】
つまり、本発明のソレノイドバルブ１によれば、従来のソレノイドバルブに比較して、スプールポートを遮断する方向へスプール弁７を移動させる際に、このスプール弁７の移動を妨げる流体力を低減することができる。
【００６０】
その結果、本発明のソレノイドバルブ１にあっては、流路面積の調節に大きな推力を発揮できるソレノイドを用いる必要がなくなるので、低コストで小型なソレノイドの使用が可能となる。そして、本発明のソレノイドバルブ１によれば、小型なソレノイドバルブの使用が可能となるので、フロントフォークＦへの搭載が可能となり、減衰力調整をアクティブ制御することが可能となる。
【００６１】
なお、細孔２３ａの設置数は、任意であり、少なくとも、二つ以上あれば、流体力を低減できるが、ある程度、設置数を多くしたほうが、流体力の低減効果を高めることができる。
【００６２】
戻って、この実施の形態では、スプール弁７の質量をＭｂ、スプールばね３５のばね乗数をＫｂ、シャッター部材９の質量をＭｓおよびシャッターばね２５，２６の合成ばね定数をＫｓとすると、Ｍｂ／Ｋｂ＝Ｍｓ／Ｋｓの関係を満たすように設定されている。
【００６３】
したがって、ソレノイドバルブ１に外部からの入力でスプール弁７の軸方向となる図２中上下方向の加速度が作用する場合、スプール弁７は、スプールばね３５で支持されているので当該加速度の作用によって慣性力が生じてハウジング６に対して相対移動し、シャッター部材９も同様に慣性力が生じてハウジング６に対して相対移動する。
【００６４】
上記加速度をαとすると、スプール弁７の慣性力は、Ｍｂ・αとなり、ハウジング６に対して変位Ｘｂだけ移動すると、これがスプールばね３５の附勢力と釣りあうことから、Ｍｂ・α＝Ｋｂ・Ｘｂが成り立つ。また、シャッター部材９の慣性力は、Ｍｓ・αとなり、ハウジング６に対して変位Ｘｓだけ移動すると、これがシャッターばね２５，２６の附勢力と釣りあうことから、Ｍｓ・α＝Ｋｓ・Ｘｓが成り立つ。
【００６５】
すると、スプール弁７の変位Ｘｂは、Ｘｂ＝Ｍｂ・α／Ｋｂとなり、シャッター部材９の変位Ｘｓは、Ｘｓ＝Ｍｓ・α／Ｋｓとなるが、Ｍｂ／Ｋｂ＝Ｍｓ／Ｋｓの関係となっているので、Ｘｂ＝Ｋｓとなり、スプール弁７の変位Ｘｂとシャッター部材９の変位Ｘｓは等しくなる。
【００６６】
よって、ソレノイドバルブ１に外部からの入力でスプール弁７の軸方向となる図２中上下方向の加速度が作用しても、スプール弁７は可変シャッター９に対して相対変位することは無く、流路面積は変動しないことが理解できよう。
【００６７】
また、車両が走行中には緩衝器Ｄには上下方向の大きな加速度が作用するが、この加速度の方向がスプール弁７の摺動方向とほぼ一致するので、この実施の形態では、スプール弁７の重量を軽量にして上記加速度によるスプール弁７の慣性力を小さくしスプール弁７の振動をより一層軽微なものとするため、スプール弁７を可動鉄心として機能する磁性部材２２と磁性部材２２よりも比重の小さいスプール弁本体２１とで構成し、ソレノイドバルブ１における可動部であるスプール弁７全体重量の軽量化を図っている。また、この実施の形態では、スプール弁本体２１の重量の更なる軽減を図るため、空部２１ａ、圧力導入孔２１ｃの内径を大きくして肉厚を極力薄くしている。
【００６８】
なお、ソレノイドバルブ１を通過する液体の圧力は、この実施の形態の場合、反ソレノイド側端となるスプール弁７の図２中下端に作用するだけでなく、圧力導入孔２１ｃによってスプール弁７のソレノイド側端にも作用するようになっており、上記液体の圧力でスプール弁７を反ソレノイド側端側からソレノイド端側へ押圧する推力（図２中上向きの推力）と当該液体の圧力でスプール弁７をソレノイド側端側から反ソレノイド側端側へ押圧する推力（図２中下向きの推力）とが等しくなるように設定されている。つまり、スプール弁７を図２中上方へ押し上げるように通過液体の圧力が作用するスプール弁７の反ソレノイド側端側の受圧面積と、スプール弁７を図２中下方へ押し下げるように圧力が作用するスプール弁７のソレノイド側端側の受圧面積とが等しくなるように設定されている。また、スプール弁７の減衰力調整通路５の圧力を受けるスプール弁一端側の受圧面積とスプール弁他端側の受圧面積は、必ずしもスプール弁７の両端面でなくともよい。つまり、スプール弁７を図２中下方へ押圧するように減衰力調整通路５の圧力を受ける面積と、スプール弁７を図２中上方へ押圧するように減衰力調整通路５の圧力を受ける面積とを等しくすればよく、たとえば、スプール弁７の途中に段部を設けて、段部の上面と下面に減衰力調整通路５の圧力を作用させるスプール弁７を、一端側から他端側へ押圧する推力と他端側から一端側へ押圧する推力とを等しくするようにしてもよい。
【００６９】
続いて、このように構成されたフロントフォークＦの作動について説明する。シリンダ２に対してピストン３が図１中上方へ移動するフロントフォークＦの伸長時には、緩衝器Ｄも伸長し、ピストン３によって圧縮される伸側室Ｒ１から圧側室Ｒ２へ移動する液体の流れに減衰通路１３で抵抗を与えるとともに、伸側室Ｒ１からリザーバＲへ向かう液体の流れに対してソレノイドバルブ１で抵抗を与えるようになっている。つまり、フロントフォークＦは、この実施の形態にあっては、伸長時に減衰通路１３およびソレノイドバルブ１によって伸側減衰力を発揮する。なお、伸長時に拡大する圧側室Ｒ２には、ボトム部材１４に設けた吸込通路１６を介してリザーバＲから液体が供給されて、フロントフォークＦの伸長時にシリンダ２内からピストンロッド４が退出することで生じるシリンダ２内の容積変化が補償される。
【００７０】
反対に、シリンダ２に対してピストン３が図１中下方へ移動するフロントフォークＦの収縮時には、緩衝器Ｄも収縮し、ピストン３によって圧縮される圧側室Ｒ２から伸側室Ｒ１へ移動する液体の流れに減衰通路１３で抵抗を与えるとともに、シリンダ２内へピストンロッド４が侵入することで生じるシリンダ２内の容積減少分の液体がボトム部材１４の圧側減衰通路１５を介してリザーバＲへ排出されてシリンダ２内の体積変化が補償されるので、この圧側減衰通路１５でも液体の流れに抵抗を与えることになる。よって、緩衝器Ｄの収縮時には、減衰通路１３および圧側減衰通路１５で圧側減衰力を発揮し、この場合、減衰力調整通路５には、液体が流れないようになっているので、ソレノイドバルブ１は圧側減衰力の発生には関与しない。
【００７１】
つまり、この実施の形態では、ソレノイドバルブ１において、スプール弁７を駆動して流路面積を調節することで減衰力調整通路５を通過する液体の流れに与える抵抗を調節でき、このフロントフォークＦの伸長時における伸側減衰力を調節することができるようになっている。
【００７２】
この減衰力調節の際、必要に応じてスプール弁７をソレノイド８で駆動して流路面積を変化させるが、このソレノイドバルブ１にあっては、スプールポートが少なくとも一部がスプール弁７の軸方向ずらして配置される複数の細孔２３ａで形成されているため、スプールポートを遮断する方向へスプール弁７を移動させる際に、このスプール弁７の移動を妨げる流体力を低減することができる。
【００７３】
その結果、本発明のソレノイドバルブ１にあっては、流路面積の調節に大きな推力を発揮できるソレノイドを用いる必要がなくなるので、低コストで小型なソレノイドの使用が可能となる。
【００７４】
そして、本発明のソレノイドバルブ１によれば、小型なソレノイドバルブの使用が可能となるので、フロントフォークＦへの搭載が可能となり、減衰力調整応答性が飛躍的に向上して、減衰力調整をアクティブ制御することが可能となる。
【００７５】
加えて、このソレノイドバルブ１にあっては、スプール弁７と、シャッター部材９と、当該シャッター部材９の軸方向両端を挟んで弾性支持する一対のシャッターばね２５，２６と、スプールばね３５とを備えており、スプール弁７の質量Ｍｂ、スプールばね３５のばね乗数Ｋｂ、シャッター部材９の質量Ｍｓおよびシャッターばね２５，２６の合成ばね定数ＫｓがＭｂ／Ｋｂ＝Ｍｓ／Ｋｓの関係を満たすように設定されているので、ソレノイドバルブ１に外部からスプール弁７の軸方向の大きな加速度が作用しても、スプール弁７とシャッター部材９とが軸方向に相対移動することがなく、これらスプール弁７とシャッター部材９の相対位置が変化することがない。これにより、ソレノイドバルブ１の発生する減衰力が狙った減衰力とならずに振動的に変化してしまうことを防止でき、安定した減衰力を発揮することが可能である。
【００７６】
なお、上記したところでは、スプール弁７を単一のスプールばね３５のみで附勢しているが、スプール弁７をシャッター部材９と同様に一対のばねで軸方向両端を弾性支持するようにしてもよく、その場合、スプールばねのばね定数は、上記二つのばねの合成ばね定数として上記関係を満たすように設定すればよい。
【００７７】
このようにソレノイドバルブ１は、外部からの振動の入力に対して流路面積の変動を抑制できるので、振動が絶えず入力されるような環境下で使用されるフロントフォークに適しており、緩衝器の減衰力調整応答性を飛躍的に向上でき、安定した減衰力を発揮しつつ減衰力調整をスカイフック制御等といったアクティブ制御にて行うことが可能となり、本発明のソレノイドバルブ１は、特に、大きな上下加速度が作用する悪路走行に向く鞍乗車両に用いられる緩衝器に最適となる。
【００７８】
また、本実施の形態では、スプール弁７を可動鉄心として機能する磁性部材２２と磁性部材２２よりも比重の小さいスプール弁本体２１とで構成し、全体が磁性部材で構成される場合に比較して、ソレノイドバルブ１における可動部であるスプール弁７全体重量の軽量化を図っているので、車両走行中に緩衝器１に入力される上下方向となる伸縮方向の大きな加速度によってスプール弁７に作用する慣性力を軽微なものとして、スプール弁７の振動を軽微にすることができるので、より一層、ソレノイドバルブ１の発生する減衰力が狙った減衰力とならずに振動的に変化してしまうことを防止でき、より安定した減衰力を発揮することが可能である。
【００７９】
さらに、ソレノイドバルブ１は、磁性部材２２が筒状とされてスプール弁本体２１の他端に一体化され、スプール弁本体２１のソレノイド側端から開口して空部２１ａに連通するとともにスプール弁７のソレノイド側端側にこのソレノイドバルブ１を通過する液体の圧力を導く圧力導入孔２１ｃとを有していて、当該通過液体の圧力はスプール弁７の圧力導入孔７ｃによって両端側に作用し、双方の受圧面積が等しくしている。すなわち、上記スプール弁７に作用する上記通過液体の圧力による反ソレノイド側端側から受ける推力とソレノイド側端側から受ける推力を等しくしている。これにより、通過液体の圧力によってスプール弁７を反ソレノイド側端側からソレノイド側端側へ押圧する推力とソレノイド側端側から反ソレノイド側端側へ押圧する推力とが拮抗して、スプール弁７を軸方向の何れへも移動させることがないから、このソレノイドバルブ１にあっては、通過液体の圧力が高圧となっても、ソレノイド８による流路面積の調整に影響しない。この結果、ソレノイド８の推力を通過液体の圧力に打ち勝つように大きくしなければならないという問題を解消でき、小型のソレノイド８でスプール弁７を駆動して減衰力調整を行うことができる。また、通過液体の圧力でスプール弁７が移動してしまうことがないので、このソレノイドバルブ１にあっては、通過液体の圧力によって発生減衰力が変動せず、充分な制振効果を得ることができる。また、圧力による影響を受けないので、ソレノイド８の大型化を招かずに、スプール弁７の駆動が可能となるから、このソレノイドバルブ１にあっては、鞍乗車両といった小型な車両への搭載性を損なうこともなく、コスト高となって経済性も損なってしまう問題もない。
【００８０】
また、スプール弁７が可動鉄心とされているので、ソレノイド８とスプール弁７とを至近に配置して別途の長尺な可動鉄心などを介さずにスプール弁７を駆動でき減衰力制御性が向上するとともに、スプール弁７といった可動部重量を軽減できるから緩衝器１に入力される振動加速度によって減衰力が変化してしまうことを抑制することができ、安定した減衰力の発生と調整が可能となる。
【００８１】
また、ソレノイド８は、スプール弁７の挿通を可能とする内筒３０ａと、当該内筒３０ａの外周側に配置される外筒３０ｂと、上記内筒３０ａと上記外筒３０ｂを接続する環状底部３０ｃとを備えたケース３０と、ケース３０内に収容されるコイル３１ａと、ケース３０の内筒３０ａと環状のギャップを介して対向してコイル３１ａの内周に挿入されるとともにコイル３１ａへの通電により上記スプール弁７を吸引するベース３３とを備え、磁性部材２２は、ベース３３に吸着した状態で少なくともケース３０の内筒３０ａに径方向で対向する基部２２ａと、基部２２ａからスプール弁本体２１側へ延長されてケース３０の内筒３０ａに径方向で対向するとともにスプール弁本体２１の他端外周を小径にして形成した嵌合部２１ｅへ嵌合する筒状のソケット２２ｂとを備えている。これにより、常時ケース３０の内筒３０ａに対向する基部２２ａの肉厚を確保することができるので、磁路の断面積が小さくなりすぎて磁束密度が飽和して吸引力が低下してしまうことがなく、スプール弁７の振動をより抑制することができ、より一層安定した減衰力の発揮に寄与できる。
【００８２】
また、鞍乗車両の車体に連結される車体側チューブ１０と、鞍乗車両の車軸に連結される車軸側チューブ１１とを備え、ピストンロッド４の先端に連結したハウジング６を介してピストンロッド４を車体側チューブ１０に連結するとともにシリンダ２を車軸側チューブ１１に連結して緩衝器本体Ｄを車体側チューブ１０と車軸側チューブ１１とで形成される空間Ｌ内に収容し、空間Ｌ内であってシリンダ２外にリザーバＲを形成し、減衰力調整通路５がピストンロッド４を貫通してシリンダ２内の圧側室Ｒ２或いは伸側室Ｒ１とハウジング６の中空部６ａとを連通し、ポート６ｂがリザーバＲに連通されるようにすることで、ソレノイドバルブ１を車体側チューブ１０の上方へ集約することができ、ソレノイド８への通電も容易となるとともに、ソレノイドバルブ１が緩衝器Ｄにて制振される鞍乗車両の車体側へ連結されることになるから、車両走行中におけるスプール弁７の振動を抑制することができ、当該振動による減衰力変動を抑制することができる。
【００８３】
また、ピストンロッド４が軸方向に沿って減衰力調整通路５の一部を形成する空孔４ｂを備え、ピストンロッド４と当該ピストンロッド４の先端に連結されるハウジング６とが中空部６ａと上記空孔４ｂとを同軸かつ直列となるように連結されるので、スプール弁７の駆動方向がピストンロッド４の軸方向に一致するからスプール弁７を駆動するソレノイド８が側方へ張り出すことがなく、スプール弁７の駆動方向をピストンロッド４の軸線に対して交差する方向とする場合に比較して、緩衝器Ｄをスリムにすることができる。無論、当該効果と引き換えにスプール弁７の駆動方向を緩衝器Ｄの伸縮方向とは異なった方向とする、つまり、ピストンロッド４の軸線と一致させないようにすることもできるが、この場合、車両の振動と上記駆動方向とが一致しないため、当該振動によってスプール弁７の駆動方向へ加振させることを抑制することができる。
【００８４】
なお、スプール弁７の形状、構造を上記のごとくとすることで、上記した種々の利点を享受することができるが、スプール弁７の形状、構造が上記した形状、構造と異なっていても、スプール弁７の質量Ｍｂ、スプールばね３５のばね乗数Ｋｂ、シャッター部材９の質量Ｍｓおよびシャッターばね２５，２６の合成ばね定数ＫｓをＭｂ／Ｋｂ＝Ｍｓ／Ｋｓの関係を満たすように設定することによる効果を得ることができることは当然である。
【００８５】
また、本実施の形態では、シャッター部材９をハウジング６とスプール弁７との間に設けているが、ハウジング６をシャッター部材として、ハウジング６の内周面をスプール弁７の外周に摺接させて細孔２３ａの遮断と開放を行うようにしてもよい。
【００８６】
さらに、ハウジング６が中空部６ａに連なってソレノイド８を収容する収容部６ｃを備えて当該収容部６ｃを図２中外方へ臨ませて車体側チューブ１０の開口端に固定され、ソレノイド８のスプールばね３５の初期荷重を調節するアジャスタ３４が車体側チューブ１０の開口端から緩衝器１の外方へ臨んで設けられる。これにより、当該アジャスタ３４を外部操作することができるので、上記初期荷重の調整が容易となる。なお、スプールばね３５のばね定数にバラつきがある場合等にこの初期荷重調整を行うことで、製品毎でバラツキのない均一な減衰力調整を行うことができる。緩衝器１の減衰力調整の均一化は、ソレノイド８に与える電流量を補正することで行ってもよい。
【００８７】
なお、上記したところでは、ソレノイドバルブ１は、緩衝器Ｄが伸長する際にのみ減衰力調整通路５が液体の通過を許容するようになっており、緩衝器Ｄの伸側減衰力を発生する減衰力発生要素として機能しているので、緩衝器Ｄの伸側減衰力を調整することができるが、緩衝器Ｄが収縮する際にのみ減衰力調整通路５が液体の通過を許容するように設定して、緩衝器Ｄの圧側減衰力を発生する減衰力発生要素として機能して圧側減衰力の調整をするようにしてもよい。つまり、ピストン連結部４ｃに設けられる連通路４ｄで伸側室Ｒ１の代わりに圧側室Ｒ２を中空部４ｂへ連通するようにすれば、ソレノイドバルブ１は、圧側減衰力の調整を行うことができる。このようにすると、緩衝器Ｄの収縮作動時にのみ減衰力調整通路５を液体が通過するように設定できる。
【００８８】
また、減衰力調整通路５が伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とを連通するように設定される場合には、ソレノイドバルブ１は、緩衝器Ｄの伸長時と収縮時の両方で減衰力調整を行うように設定されてもよい。この場合、たとえば、ハウジングをピストンロッド若しくはピストン連結部としてスプール弁を収容し、ピストンロッド若しくはピストン連結部に伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とを連通する流路を設けて、ソレノイドでスプール弁を駆動してやればよい。
【００８９】
さらに、上記したところでは、スプール弁７の後退時に流路面積が減少するように設定されているが、スプール弁７が最下方位置にて流路面積を最小とするように設定しておき、スプール弁７の後退で流路面積が大きくなるようにしてもよい。
【００９０】
また、ハウジング６は、ピストンロッド４と一体とされて一部品とされてもよく、ハウジング６を複数の部品で構成するようにしてもよい。
【００９１】
さらに、上記実施の形態では、コイル３１ａへ通電するためのコネクタ３１ｄをモールドコイル３１に一体化しているが、コネクタ３１ｄをモールドコイル３１から分離してコイル３１ａと電源端子３１ｃとをコードで接続するようにしてもよいし、コネクタおよび電源端子を廃してコイル３１ａをコードのみを介して外部電源に接続するようにしてもよい。
【００９２】
以上で、本発明の実施の形態についての説明を終えるが、本発明の範囲は図示されまたは説明された詳細そのものには限定されないことは勿論である。
【符号の説明】
【００９３】
１ ソレノイドバルブ
２ シリンダ
３ ピストン
４ ピストンロッド
５ 減衰力調整通路
７ スプール弁
８ ソレノイド
９ シャッター部材
１０ 車体側チューブ
１１ 車軸側チューブ
２１ スプール本体
２１ａ 空部
２１ｂ 貫通孔
２１ｃ 圧力導入孔
２２ 磁性部材
２３ 細孔部材
２３ａ 細孔
３５ スプールばね
Ｆ フロントフォーク。
【００９４】
Ｒ リザーバ
Ｒ１ 伸側室
Ｒ２ 圧側室
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ソレノイドバルブおよびフロントフォークの改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ソレノイドバルブとしては、中空部と中空部に連通されるポートとを備えたハウジングと、中空部内に摺動自在に挿入されるスプール弁と、スプール弁を附勢するスプールばねと、スプールばねの附勢力に抗してスプール弁を駆動するソレノイドとを備えたものが知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
このようなソレノイドバルブでは、ソレノイドでハウジングに対してスプール弁を駆動して、スプール弁の外周をポートに対向させてポートを開閉したり、ポートの開き度合を調節したりして、流路面積を可変にするようになっていて、これを緩衝器の伸縮時に作動油が通過する通路の途中に設ければ、当該通路を通過する作動油の流れに与える流路抵抗を可変にでき、緩衝器の減衰力を調節することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１９３１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ソレノイドバルブは、流路面積の変更の指令に対して応答性よく、流路面積を変更することができるから、たとえば、車両のサスペンションに組み込めば、緩衝器の減衰力を応答性よく調節でき、スカイフック制御等といったアクティブ制御の実施を容易ならしめる。
【０００６】
ところで、従来のソレノイドバルブにあっては、スプール弁を通過しようする作動油の流れによってスプール弁に流体力が作用する。具体的には、この流体力は、スプールポートをハウジングの内周面で遮断する方向にスプール弁を駆動する際に、当該スプール弁の駆動を妨げるように作用する。つまり、流路面積を減じようとするとスプール弁に流路面積を拡大しようとする流体力が作用することになる。
【０００７】
ここで、ソレノイドバルブを鞍乗車両のフロントフォークに内蔵の緩衝器に組み込む場合を考えると、鞍乗車両のフロントフォークに内蔵の緩衝器は四輪自動車に用いられる緩衝器に比較してストローク量が多く、ソレノイドバルブを通過する油量も多くなるので、スプール弁を通過しようする作動油の流れによってスプール弁に大きな流体力が作用する。このように、ソレノイドバルブを鞍乗車両のフロントフォークに内蔵の緩衝器に組み込む場合、流路面積の調節には、上記流体力に打ち勝つだけの推力を発揮できるソレノイドを用いる必要があり、このため、ソレノイドが大型化してしまい鞍乗車両への搭載性を損なうとともにコスト高となって経済性も損なってしまう問題がある。
【０００８】
そこで、本発明は、上記不具合を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、低コストで小型なソレノイドの使用を可能として、減衰力調整をアクティブ制御することができるソレノイドバルブを提供することであり、また、低コストで小型なソレノイドの使用を可能として、減衰力調整をアクティブ制御することができるフロントフォークを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記した目的を達成するため、本発明の課題解決手段は、空部と外周から当該空部へ開口するスプールポートとを有するスプール弁と、上記スプール弁の外周に摺接して上記スプールポートの一部または全部を遮断可能なシャッター部材と、上記スプール弁を軸方向に駆動するソレノイドとを備え、上記空部を上流とし上記スプールポートを下流として流路が形成され、上記スプールポートの遮断度合で流路面積を調節するソレノイドバルブにおいて、上記スプールポートが複数の細孔からなり、これら細孔の少なくとも一部が軸方向にずらして配置されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のソレノイドバルブおよびフロントフォークによれば、低コストで小型なソレノイドの使用を可能として、減衰力調整をアクティブ制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】一実施の形態におけるソレノイドバルブおよびフロントフォークの断面図である。
【図２】一実施の形態におけるソレノイドバルブの拡大断面図である。
【図３】一実施の形態におけるソレノイドバルブのスプール弁の一部拡大断面図である。
【図４】一実施の形態におけるソレノイドバルブのスプール弁とシャッター部材の一部拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図に示した実施の形態に基づき、本発明を説明する。一実施の形態におけるソレノイドバルブ１は、図１から図３に示すように、空部２１ａと外周から当該空部２１ａへ開口するスプールポートを形成する複数の細孔２３ａとを有するスプール弁７と、スプール弁７の外周に摺接して細孔２３ａの一部または全部を遮断可能なシャッター部材９と、スプール弁７を軸方向に駆動するソレノイド８とを備えて構成されている。
【００１３】
この実施の形態では、ソレノイドバルブ１は、フロントフォークＦに内蔵された緩衝器Ｄが伸長する際に発生する伸側減衰力を調節することができるようになっている。
【００１４】
フロントフォークＦは、二輪車などの鞍乗車両の図示しない車体に連結される車体側チューブ１０と、鞍乗車両の図示しない車軸に連結されて車体側チューブ１０内に摺動自在に嵌合する車軸側チューブ１１と、当該車体側チューブ１０と車軸側チューブ１１との間に介装される緩衝器Ｄと、ソレノイドバルブ１とで構成されている。
【００１５】
緩衝器Ｄは、具体的には、シリンダ２と、シリンダ２内に摺動自在に挿入されてシリンダ２内を作動油等の液体が充填される伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とに区画するピストン３と、シリンダ２内に挿入されて一端がピストン３に連結されるピストンロッド４と、緩衝器Ｄの伸長時でのみ液体の通過を許容する減衰力調整通路５とを備えており、ソレノイドバルブ１は当該減衰力調整通路５の途中に設けられて緩衝器Ｄが伸長する際に発生する伸側減衰力を調整する。
【００１６】
そして、ピストンロッド４の他端がソレノイドバルブ１のスプール弁７が収容されるハウジング６を介して車体側チューブ１０へ連結され、シリンダ２が車軸側チューブ１１へ連結されることで、緩衝器Ｄは、車体側チューブ１０と車軸側チューブ１１との間に介装されつつ、車体側チューブ１０と車軸側チューブ１１で閉鎖されたフロントフォークＦ内となる空間Ｌ内に収容される。なお、本実施の形態では、フロントフォークＦは、車体側チューブ１０内に車軸側チューブ１１を挿入する倒立型のフロントフォークとされているが、反対に、車体側チューブ１０を車軸側チューブ１１へ挿入する正立型のフロントフォークとされていてもよい。
【００１７】
また、この緩衝器Ｄのピストンロッド４とシリンダ２との間には、懸架ばね１２が介装されており、この懸架ばね１２は緩衝器Ｄを介して車体側チューブ１０と車軸側チューブ１１を離間させる方向、つまり、緩衝器１を伸長させる方向に弾発力を発揮していて、当該懸架ばね１２により図外の鞍乗車両の車体が弾性支持されるようになっている。
【００１８】
さらに、上記空間Ｌ内であってシリンダ２外には、リザーバＲが形成されている。そしてさらに、緩衝器Ｄは、図１に示すように、ピストン３に設けられて伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とを連通するとともに通過する液体の流れに抵抗を与える減衰通路１３と、シリンダ２の下端に設けられて圧側室Ｒ２からリザーバＲへ向かう液体の流れに抵抗を与える圧側減衰通路１５とリザーバＲから圧側室Ｒ２へ向かう液体の流れのみを許容する吸込通路１６とを有するボトム部材１４とを備えている。なお、伸側室Ｒ１および圧側室Ｒ２には液体として作動油等の液体が充満されており、リザーバＲ内には上記液体と気体が充填されている。
【００１９】
より詳しくは、シリンダ２は、下端に嵌合されたボトム部材１４を介して有底筒状に形成された車軸側チューブ１１の底部に固定されている。また、シリンダ２の上端には、ピストンロッド４を摺動自在に軸支するロッドガイド１７が設けられている。ピストンロッド４は、軸方向に沿って図１中上下に貫通する空孔４ｂを備えたピストンロッド本体４ａと、ピストンロッド本体４ａの図１中下端に固定されてピストン３を保持するピストン連結部４ｃとを備えて構成されており、その図１中上端となる先端がソレノイドバルブ１におけるスプール弁７を収容するハウジング６を介して車体側チューブ１０の上端に固定されている。ピストン連結部４ｃは、空孔４ｂと伸側室Ｒ１とを連通する連通路４ｄと、連通路４ｄの途中に設けられて伸側室Ｒ１から空孔４ｂへ向かう液体の流れのみを許容する逆止弁４ｅとを備えて構成されていて、図１中下端に環状のピストン３がピストンナット２４を用いて固定されるようになっている。
【００２０】
そして、ロッドガイド１７とハウジング６の外周に設けた筒状のばね受１８との間に懸架ばね１２が介装され、緩衝器Ｄが懸架ばね１２により伸長方向に附勢され、これにより、緩衝器Ｄも懸架ばね１２により伸長方向に附勢されるようになっている。
【００２１】
ピストン３は、ピストンロッド４の図１中下端に固定されており、ピストン３に設けられる減衰通路１３は、伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とを連通する通路１３ａと、通路１３ａの途中に設けた減衰弁１３ｂとを備えていて、通過する液体の流れに抵抗を与えるようになっている。この場合、減衰弁１３ｂが絞り弁などとされていて、減衰通路１３は、伸側室Ｒ１から圧側室Ｒ２へ向かう液体の流れと、圧側室Ｒ２から伸側室Ｒ１へ向かう液体の流れの双方向の流れを許容するようになっているが、通路を二つ以上設けて一部の通路に伸側室Ｒ１から圧側室Ｒ２へ向かう液体の流れのみを許容する減衰弁を設けるとともにそれ以外の通路に圧側室Ｒ２から伸側室Ｒ１へ向かう液体の流れのみを許容する減衰弁を設けてもよい。
【００２２】
ボトム部材１４に形成される圧側減衰通路１５は、圧側室Ｒ２とリザーバＲとを連通する通路１５ａと、圧側室Ｒ２からリザーバＲへ向かう液体の流れのみを許容して通過する液体の流れに抵抗を与える減衰弁１５ｂとを備えて構成されており、圧側室Ｒ２からリザーバＲへ向かう液体の流れのみを許容する一方通行の通路とされている。他方、ボトム部材１４に形成される吸込通路１６は、リザーバＲと圧側室Ｒ２とを連通する通路１６ａと、リザーバＲから圧側室Ｒ２へ向かう液体の流れのみを許容する逆止弁１６ｂとを備えて構成されており、圧側減衰通路１５とは逆向きにリザーバＲから圧側室Ｒ２へ向かう液体の流れのみを許容する一方通行の通路とされている。なお、この緩衝器１にあっては、圧側減衰力を減衰弁１５ｂにて発生することができるので、上記したように圧側室Ｒ２から伸側室Ｒ１へ向かう液体の流れのみを許容する通路を設ける場合、当該通路に減衰弁を設けずともよい。
【００２３】
つづいて、ソレノイドバルブ１について説明する。ソレノイドバルブ１は、この実施の形態の場合、減衰力調整通路５の途中に設けられており、スプール弁７と、スプール弁７の外周に摺接するシャッター部材９と、スプール弁７を軸方向に駆動するソレノイド８とを備えており、これらが筒状のハウジング６内に収容されている。
【００２４】
ハウジング６は、図１および図２に示すように、筒状とされており、図２中下端から開口して内部に形成される中空部６ａと、側方から開口して中空部６ａに通じるハウジングポート６ｂと、図２中上端から開口して中空部６ａに通じて中空部６ａより大径で上記ソレノイド８を収容する収容部６ｃと、上端外周に設けたフランジ６ｄと、下端側外周を小径にして設けた小径部６ｅと段部６ｆと、小径部６ｅの外周に軸方向に沿って設けた溝６ｇとを備えて構成されており、この場合、上記ハウジングポート６ｂは、径方向へ伸びて溝６ｇと中空部６ａとを連通している。
【００２５】
そして、このハウジング６の中空部６ａの図２中下方を小径にして設けた小内径部６ｈよりも図中下方には螺子部６ｉが設けてあり、ピストンロッド４の上端の外周には螺子部４ｆが設けてあって、ピストンロッド４の上端の螺子部４ｆを螺子部６ｉに螺合してハウジング６とピストンロッド４とを螺子締結することができるようになっている。なお、この実施の形態では、螺子部４ｆにナット１９を螺着していて、当該ナット１９の図２中上端をハウジング６の図２中下端に当接させてハウジング６に軸荷重をかけることで上記螺子部６ｉと螺子部４ｆとが緩まないように配慮している。
【００２６】
このようにハウジング６をピストンロッド４に連結すると、中空部６ａがピストンロッド４の空孔４ｂとが同軸で且つ直列に接続されて、中空部６ａは、当該空孔４ｂおよび連通路４ｄを介して緩衝器Ｄにおける伸側室Ｒ１に連通される。また、中空部６ａは、ハウジングポート６ｂおよび溝６ｇを介して上記したリザーバＲに連通される。よって、この実施の形態の場合、減衰力調整通路５は、上記した連通路４ｄ、空孔４ｂ、中空部６ａ、ハウジングポート６ｂおよび溝６ｇとで構成されており、伸側室Ｒ１とリザーバＲとを連通している。また、減衰力調整通路５は、この場合、逆止弁４ｅによって、伸側室Ｒ１からリザーバＲへ向かう液体の通過のみを許容するようになっている。減衰力調整通路５を一方通行に設定する逆止弁は、ピストン連結部４ｃに設けるのではなく、他の箇所へ設けてもよく、具体的にはたとえば、ピストンロッド本体４ａの空孔４ｂ内に設けてもよいし、ピストンロッド本体４ａの図１中上端における空孔４ｂの開口端に設けるようにしてもよい。
【００２７】
ハウジング６の小径部６ｅの外周には、懸架ばね１２の上端を支承する筒状のばね受１８の上端を支持するカラー２０が嵌合されていて、カラー２０がポート６ｂを覆うように配置されているため、溝６ｇを設けてポート６ｂとリザーバＲとの連通を確保しているが、ポート６ｂがカラー２０或いはばね受１８と干渉しないようであれば、溝６ｇを省略することも可能である。
【００２８】
また、ハウジング６の図２中上方の外周には、螺子部６ｊが設けられており、車体側チューブ１０の開口端にハウジング６に螺子締結することができるようになっていて、ハウジング６を介してピストンロッド４を車体側チューブ１０に連結可能とされている。
【００２９】
つづいて、シャッター部材９は、筒状とされてハウジング６の中空部６ａ内に軸方向に摺動自在に挿入されており、外周に周方向に沿って形成したシャッター側環状溝９ａと、内周に周方向に沿って形成した内周側環状溝９ｂと、シャッター側環状溝９ａと内周側環状溝９ｂとを連通するシャッターポート９ｃとを備えて構成されている。
【００３０】
そして、このシャッター部材９は、その上下端となる軸方向両端が一対のシャッターばね２５，２６で挟持されていて、何ら負荷がない状態では、これらシャッターばね２５，２６の附勢力がバランスする位置に位置決めされている。なお、シャッターばね２５は、ハウジング６の中空部６ａの下方の小内径部６ｈを形成することで設けられた内周段部６ｋと、シャッター部材９の図２中下端との間に介装され、他方のシャッターばね２６は、詳しくは後述するソレノイド８におけるケース３０とシャッター部材９の図２中上端との間に介装されていて、これらシャッターばね２５，２６はともに縮んだ状態で、シャッター部材９を上下から附勢している。
【００３１】
したがって、シャッター部材９は、シャッターばね２５，２６によって弾性支持されているので、フロントフォークＦに外力が加わって振動する際に、軸方向となる図２中上下方向へ振動するが、シャッター部材９のストローク範囲では、常に、シャッター側環状溝９ａがハウジングポート６ｂに常に対向するようにシャッター側環状溝９ａの軸方向長さが設定されており、シャッター部材９でハウジングポート６ｂを遮断することがないようになっている。なお、シャッター部材９がハウジングポート６ｂの一部を遮る場合があっても、ここでの流路面積がシャッター部材９とスプール弁７とで決する流路面積の最大値以上となるようになっている、つまり、ハウジングポート６ｂ側でシャッター部材９とスプール弁７とで形成される絞りよりも大きな抵抗を与えないように配慮されている。
【００３２】
上記したところでは、シャッター部材９の外周に円周方向に沿ってシャッターポート９ｃに連通されるシャッター部材側環状溝９ａを設けて、シャッター部材９がハウジング６に対して軸方向へ移動しても、シャッターポート９ｃとハウジングポート６ｂとの連通を確保できるようになっており、加工しやすい外周加工をシャッター部材９に施すことで、シャッターポート９ｃとハウジングポート６ｂとの連通を確保できる利点がある。なお、シャッター側環状溝９ａを設ける代わりにハウジング６の中空部６ａの内周に円周方向に沿うとともにハウジングポート６ｂに連通されるハウジング側環状溝を設けて、これをシャッターポート９ｃに常に対向させてシャッターポート９ｃとハウジングポート６ｂとの連通を確保してもよい。
【００３３】
また、シャッター部材９の上下端は、それぞれ外径が小径に設定されていて、シャッターばね２５，２６が、当該小径部位の外周に配置されるようになっており、シャッター部材９とスプール弁７の嵌合長を長くして、シャッター部材９とスプール弁７の安定した相対摺動を保障している。
【００３４】
次に、スプール弁７は、シャッター部材９内に摺動自在に挿入されており、シャッター部材９とともにハウジング６の中空部６ａ内に軸方向となる図２中上下方向へ移動可能に収容されている。詳しくは、スプール弁７は、この場合、スプール弁本体２１と、スプール弁本体２１の他端側に嵌合されて一体化された筒状の磁性部材２２とを備えて構成されている。また、スプール弁本体２１は、合成樹脂、アルミニウム、アルミニウム合金やマグネシウム合金といった材料から構成されており、磁性部材２２よりも比重の小さい材料で構成されている。なお、合成樹脂を用いる場合には、摺動性に富み摩耗に強い材料を用いるとよく、たとえば、ポリアセタール、ポリブチレンテレフタラート、ポリフェニレンサルフィド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルケトンを用いることができ、作動液体が油である場合には、上記以外にもフェノール樹脂を用いることもできる。
【００３５】
そして、スプール弁本体２１は、ソレノイド８を向く側とは反対側の反ソレノイド側端となる図２中下端に減衰力調整通路５を通過する液体の圧力を受けるようになっており、この反ソレノイド側端から開口する空部２１ａと、外周から開口して空部２１ａに連通するスプールポートを構成する複数の細孔２３ａと、空部２１ａに連通してスプール弁７のソレノイド８に向くソレノイド側端側となる図２中上端側に上記液体の圧力を導く圧力導入孔２１ｃと、ソレノイド側端の外径を小径にして形成した嵌合部２１ｄとを備えて構成されている。
【００３６】
また、磁性部材２２は、鉄、ニッケル、コバルトやこれらを含む合金、フェライト等といった磁性材料で形成されていて筒状とされ、図２中上方側の基部２２ａと、基部２２ａから図２中下方側となるスプール弁本体２１側へ伸びるとともに基部２２ａより薄肉筒状のソケット２２ｂとを備え、外周径は単一径とされていて、ソケット２２ｂ内にスプール弁本体２１の嵌合部２１ｅを嵌合することでスプール弁本体２１に一体化されている。なお、磁性部材２２の嵌合に当たり、たとえば、圧入することで、スプール弁本体２１と磁性部材２２とが強固に一体化される。スプール弁本体２１が金属材料で形成される場合には、磁性部材２２の嵌合に当たり焼き嵌めしてよい。また、上記一体化は、嵌合部に接着剤を塗布して行うこともできる。
【００３７】
細孔２３ａは具体的には、図３に示すように、多数の細孔２３ａを備えた細孔部材２３をスプール弁本体２１の外周から空部２１ａへ通じる四つの貫通孔２１ｂのそれぞれに嵌合することで、スプール弁７に設けられている。この場合、各細孔部材２３は、この場合、焼結ベントとされていて、２１６個の細孔２３ａを備えていて、細孔２３ａのそれぞれが単独してスプール弁本体２１の内外を連通している。また、この場合、細孔２３ａをスプール弁７の軸方向に８個から１６個並べて作った列を周方向にずらして１６列設けてある。このように、細孔２３ａは、周方向に並べられるものもあるが、スプール弁７の軸方向にずらして配置されるものが必ず一つ以上設けられる。また、細孔部材２３によらず、スプール弁本体２１に複数の細孔を穿設して設けるようにすることも可能である。但し、細孔を穿設するのに比較して最初から細孔を備える焼結ベントを用いる方が加工が簡単となる。また、細孔２３ａの通路面積と設置数は、少なくとも細孔２３ａが全て開放された状態でソレノイドバルブ１において要求される最大流路面積を確保できるように設定されていればよい。
【００３８】
そして、これら細孔２３ａは、シャッター部材９の内周側環状溝９ｂ以外の部位である内周面に対向すると、当該内周面によって遮断され、内周側環状溝９ｂに対向する細孔２３ａのみが開放状態とされる。当該開放状態である細孔２３ａは、シャッターポート９ｃと連通されるので、このシャッターポート９ｃを介してハウジングポート６ｂに連通され、減衰力調整通路５は開放された状態となる。また、この実施の形態では、スプール弁７をソレノイド８側へ向けて移動させると、シャッター部材９の内周面で遮断する細孔２３ａの数が多くなるようになっており、スプール弁７の位置を変化させることで細孔２３ａを遮断する数を調節でき、このようにして細孔２３ａでなるスプールポートの遮断度合を変化させることができるようになっている。つまり、スプール弁７をソレノイド８側へ移動させると、シャッター部材９の内周面で遮断される細孔２３ａの数が多くなり、ソレノイドバルブ１における流路面積を減少させる（流路を絞る）ことができるようになっている。細孔２３ａは、少なくとも一部がスプール弁７の移動方向となる軸方向にずらして配置されているので、上記のようにスプール弁７をソレノイド８で駆動すると、シャッター部材９で遮断される細孔２３ａの数を変更することができる。つまり、全部の細孔２３ａがスプール弁７の周方向に並べて配置されておらず、全部のうちいくつかが周方向に並べて配置されてもよいが、少なくとも互いに軸方向にずれる細孔２３ａが設けられる。
【００３９】
そして、伸側室Ｒ１からリザーバＲへ減衰力調整通路５を介して移動しようとする液体は、ソレノイドバルブ１を通過する場合、減衰力調整通路５が一方通行に設定されているので、まず、ハウジング６の中空部６ａへ流れ込み、その後、スプール弁７の空部２１ａ、細孔２３ａでなるスプールポートおよびシャッターポート９ｃを順に通過してハウジングポート６ｂへ抜け、リザーバＲへ至る。つまり、ソレノイドバルブ１における流路は、空部２１ａ、スプールポート、シャッターポート９ｃおよびハウジングポート６ｂによって形成されていて、空部２１ａとスプールポートでは、空部２１ａを流路の上流としスプールポートを流路の下流としている。
【００４０】
このように、ソレノイドバルブ１にあっては、上記のように構成される流路における流路面積をスプール弁７と上記シャッター部材９との軸方向の相対位置に応じて調節することができる。なお、流路を絞る結果、シャッター部材９の内周面でスプール弁７の細孔２３ａの全部を遮断する、つまり、スプールポートを完全に閉塞して流路を遮断するように設定されてもよいし、細孔２３ａの全部を遮断しないようにしてスプールポートが完全に遮断されないように設定されていてもよい。
【００４１】
また、この場合、シャッター部材９の内周に内周側環状溝９ｂを設けて、シャッター部材９に対してスプール弁７が周方向に回転しても回転位置によらず細孔２３ａでなるスプールポートとシャッターポート９ｃとの連通を可能としているが、シャッター部材９とスプール弁７とが周方向へ相対回転しないようであれば。これを省略してもよい。
【００４２】
なお、シャッター部材９は、スプール弁７の外周に摺接して内周面を上記細孔２３ａに対向させて、スプールポートの遮断度合を調節することができればよい、つまり、細孔２３ａの遮断数を調節することができればよいので、たとえば、シャッターポート等を備えずともスプール弁７の外周に摺接させて細孔２３ａの遮断数を調節できれば形状は特に限定されるものではない。
【００４３】
ソレノイド８は、内筒３０ａと外筒３０ｂと内筒３０ａおよび外筒３０ｂの図２中下端を接続する環状底部３０ｃとでなり磁性体で形成されるケース３０と、コイル３１ａをモールド樹脂３１ｂにてモールドして形成されて上記外筒３０ｂと内筒３０ａとの間に収容される筒状のモールドコイル３１と、モールドコイル３１の内周に挿入される筒状であって磁性体であるベース３３と、ベース３３とケース３０の内筒３０ａとの間に環状のギャップを設ける非磁性リング３２と、ベース３３内に螺着されるアジャスタ３４と、アジャスタ３４とスプール弁７との間に介装されるスプールばね３５とを備えて構成されている。ソレノイド８は、スプール弁７における磁性部材２２を可動鉄心として、コイル３１ａへの通電によってスプール弁７を駆動することができるようになっている。
【００４４】
ケース３０の内筒３０ａは、その内径をスプール弁７が移動自在に挿入可能であって中空部６ａの内径よりも小径に設定されていて、ハウジング６の収容部６ｃ内に収容されると、スプール弁７の移動を妨げることがなく、また、上記シャッターばね２６の図２上端を支えることができるようになっている。なお、当該内筒３０ａの内径をスプール弁７が摺動可能な径に設定されてもよい。
【００４５】
また、ケース３０のハウジング６に対する径方向の位置決めは、外筒３０ｂとハウジング６の収容部６ｃへの嵌合によって行ってもよいし、ハウジング６の中空部６ａとケース３０の内筒３０ａの内周とにスプール弁７を摺接させる場合には、スプール弁７を利用して行うことも可能である。なお、ケース３０とハウジング６との間は、ケース３０の環状底部３０ｃとハウジング６との間に介装される環状シール３６によって密にシールされている。
【００４６】
モールドコイル３１は、コイル３１ａへ通電するための電源端子３１ｃを内部に収容する筒状のコネクタ３１ｄを備えており、このコネクタ３１ｄは、モールド樹脂３１ｂによってコイル３１ａに一体化されている。上記コネクタ３１ｄ内の電源端子３１ｃを図外の外部電源へ接続することで、外部からコイル３１ａへの通電ができるようになっている。
【００４７】
ベース３３は、筒状とされてモールドコイル３１の内周に挿入されており、図２中下端となるスプール弁側端の外周にスプール弁側へ突出する環状凸部３３ａを備えており、当該環状凸部３３ａは、外周がテーパ状に面取りされている。そして、この環状凸部３３ａとケース３０の内筒３０ａとの間には、アルミニウム、銅、亜鉛、ＳＵＳ３０５等の非磁性ステンレス鋼や高マンガン鋼等といった材料で形成した非磁性リング３２が介装され、当該非磁性リング３２は、ろう付け等によってケース３０およびベース３３に一体化されている。この非磁性リング３２は、コイル３１ａの通電時に磁化されるベース３３で磁性部材２２を吸引する際に、ベース３３とケース３０との間にギャップを形成して、磁路が磁性部材２２を経由するようにするとともに、ケース３０とベース３３とを一体化し、ケース３０とベース３３との間をシールする役割も果たしている。
【００４８】
さらに、ベース３３の外周であってモールドコイル３１およびケース３０の図２中上端には、コネクタ３１ｄの通過を許容する割３８ａを備えた環状のエンドリング３８が積層される。このエンドリング３８の図２中上方からハウジング６の収容部６ｃの開口端となる図２中上端の内周にナット部材３７を螺着し、ナット部材３７とハウジング６とで、モールドコイル３１およびケース３０とこれに一体化された非磁性リング３２とベース３３とを挟持して、これら部材を当該ハウジング６に固定している。
【００４９】
なお、ベース３３とケース３０の内筒３０ａとの間にギャップを設けるには、非磁性リング３２を介装するほか、ケース３０の内筒３０ａの外周とベース３３の外周に筒状のフィラーリングを圧入してギャップを設けつつケース３０とベース３３とを一体化するようにしてもよく、その場合には、非磁性リング３２を省略することも可能である。フィラーリングを用いる際には、フィラーリングとの嵌合長を確保しなければならないので、ケース３０の内筒３０ａの軸方向長さが非磁性リング３２でケース３０とベース３３とを一体化するよりも長くなる。換言すれば、非磁性リング３２でケース３０とベース３３とを一体化する構造を採用することで、ソレノイド８の非可動部の全長を短くすることができる点で有利となる。
【００５０】
転じて、アジャスタ３４は、軸状であって図２中上端となる基端外周に螺子部を備えてベース３３の筒部３３ａの内周に螺着されており、その先端となる図２中下端とスプール弁７との間にスプールばね３５が圧縮状態で介装されている。
【００５１】
ここで、スプール弁７における圧力導入孔２１ｃは、空部２１ａに通じる部位が小径に設定されていて圧力導入孔２１ｃ内に段部２１ｅが形成されており、当該段部２１ｅとアジャスタ３４との間にスプールばね３５が介装される。そして、アジャスタ３４を送り螺子の要領で、ベース３３に対して軸方向となる図２中上下方向へ進退させて、スプールばね３５の圧縮長さを調整することで、スプール弁７へスプールばね３５が与える初期荷重を調整することができるようになっている。
【００５２】
なお、磁性部材２２内にスプールばね３５を収容する構造を採用しているため、スプールばね３５の収容スペースが確保され、アジャスタ３４を含めたソレノイド８の全長を短くすることができる。
【００５３】
このように構成されたソレノイド８は、コイル３１ａへ通電すると、ベース３３が磁化されて磁性部材２２を吸引する吸引力が発生し、スプール弁７をスプールばね３５の附勢力に抗して図２中上方側へ駆動することができるようになっている。なお、磁性部材２２がベース３３に吸着した状態、つまり、磁性部材２２の基部２２ａの図２中上端が完全にベース３３の図２中下端内周に当接した状態で、ソケット２２ｂより肉厚の基部２２ａが径方向でケース３０の内筒３０ａに対向するようになっており、また、ソケット２２ｂがスプール弁本体２１の他端外周に嵌合していて上記内筒３０ａに対向しているので、磁路の断面積が小さくなりすぎて磁束密度が飽和して吸引力が低下してしまうことのないように配慮されている。
【００５４】
戻って、上述のように、スプール弁７をスプールばね３５で附勢すると、スプール弁７は、中空部６ａ内で最下方位置に位置決められる。具体的には、スプール弁７の下端がハウジング６の内周段部６ｋに当接すると、スプール弁７のそれ以上のピストンロッド４側への移動が制限され、スプール弁７がこの最下方位置に位置決められる。
【００５５】
この最下方位置では、この場合、スプール弁７の細孔２３ａの全部が内周側環状溝９ｂに対向して、シャッターポート９ｃを介してハウジングポート６ｂが連通状態におかれ、減衰力調整通路５は開放された状態となる。つまり、この状態では、全ての細孔２３ａがシャッター部材９の内周面で遮断されないので、細孔２３ａの全開口面積が有効となってスプールポートが全開された状態となる。
【００５６】
また、この実施の形態では、コイル３１ａへ通電してスプール弁７をベース３３側へ向けて吸引して、スプール弁７を中空部６ａ内で図２中上方へ後退させることで、細孔２３ａのいくつかが内周側環状溝９ｂに対向せずシャッター部材９の内周面によって遮断されて、流路面積を減じることができるようになっている。さらに、コイル３１ａの通電量によってスプール弁７の移動量をコントロールすることで、シャッター部材９の内周面に対向して遮断される細孔２３ａの数を調節することができる。
【００５７】
このように、コイル３１ａへの通電によりスプール弁７を図２中上方向へ駆動でき、コイル３１ａへの通電を停止すればスプール弁７を図２中下方向へ駆動でき、コイル３１ａの通電量でスプール弁７の位置を調節できる。そして、スプール弁７の位置に応じて遮断される細孔２３ａの数をコントロールして流路を絞ることができ、コイル３１ａへ通電することで、流路を通過しようとする液体の流れに与える抵抗を、スプール弁７が最下方位置にある場合に比較して大きくすることができる。この場合、スプール弁７の後退量が大きくなればなるほど、細孔２３ａの遮断数を多くなり、流路の絞り度合が大きくなるので、スプール弁７の後退量の増加に伴って流路を通過する液体の流れに与える抵抗が大きくなるが、反対に、スプール弁７の後退量が大きくなればなるほど、流路面積が大きくなるようにしてもよい。
【００５８】
上記したように、ソレノイド８でスプール弁７を駆動することでソレノイドバルブ１における流路面積を調節することができるが、このソレノイドバルブ１によれば、図４に示すように、スプールポートが少なくとも一部がスプール弁７の軸方向ずらして配置される複数の細孔２３ａで形成されているため、細孔２３ａの全部が一遍にシャッター部材９で遮断されることがなく、一つ一つの細孔２３ａを流れる液体の流量が単一の孔でスプールポートを形成するものよりも少なくなる。そのため、スプール弁７を駆動して細孔２３ａをシャッター部材９で遮断しようとするときにスプール弁７を細孔２３ａの遮断を妨げる方向に押す流体力が減少し、また、細孔２３ａは、シャッター部材９で遮断されてしまうと、液体は細孔２３ａを通過しないので、遮断された細孔２３ａは流体力の発生に寄与しない。
【００５９】
つまり、本発明のソレノイドバルブ１によれば、従来のソレノイドバルブに比較して、スプールポートを遮断する方向へスプール弁７を移動させる際に、このスプール弁７の移動を妨げる流体力を低減することができる。
【００６０】
その結果、本発明のソレノイドバルブ１にあっては、流路面積の調節に大きな推力を発揮できるソレノイドを用いる必要がなくなるので、低コストで小型なソレノイドの使用が可能となる。そして、本発明のソレノイドバルブ１によれば、小型なソレノイドバルブの使用が可能となるので、フロントフォークＦへの搭載が可能となり、減衰力調整をアクティブ制御することが可能となる。
【００６１】
なお、細孔２３ａの設置数は、任意であり、少なくとも、二つ以上あれば、流体力を低減できるが、ある程度、設置数を多くしたほうが、流体力の低減効果を高めることができる。
【００６２】
戻って、この実施の形態では、スプール弁７の質量をＭｂ、スプールばね３５のばね乗数をＫｂ、シャッター部材９の質量をＭｓおよびシャッターばね２５，２６の合成ばね定数をＫｓとすると、Ｍｂ／Ｋｂ＝Ｍｓ／Ｋｓの関係を満たすように設定されている。
【００６３】
したがって、ソレノイドバルブ１に外部からの入力でスプール弁７の軸方向となる図２中上下方向の加速度が作用する場合、スプール弁７は、スプールばね３５で支持されているので当該加速度の作用によって慣性力が生じてハウジング６に対して相対移動し、シャッター部材９も同様に慣性力が生じてハウジング６に対して相対移動する。
【００６４】
上記加速度をαとすると、スプール弁７の慣性力は、Ｍｂ・αとなり、ハウジング６に対して変位Ｘｂだけ移動すると、これがスプールばね３５の附勢力と釣りあうことから、Ｍｂ・α＝Ｋｂ・Ｘｂが成り立つ。また、シャッター部材９の慣性力は、Ｍｓ・αとなり、ハウジング６に対して変位Ｘｓだけ移動すると、これがシャッターばね２５，２６の附勢力と釣りあうことから、Ｍｓ・α＝Ｋｓ・Ｘｓが成り立つ。
【００６５】
すると、スプール弁７の変位Ｘｂは、Ｘｂ＝Ｍｂ・α／Ｋｂとなり、シャッター部材９の変位Ｘｓは、Ｘｓ＝Ｍｓ・α／Ｋｓとなるが、Ｍｂ／Ｋｂ＝Ｍｓ／Ｋｓの関係となっているので、Ｘｂ＝Ｋｓとなり、スプール弁７の変位Ｘｂとシャッター部材９の変位Ｘｓは等しくなる。
【００６６】
よって、ソレノイドバルブ１に外部からの入力でスプール弁７の軸方向となる図２中上下方向の加速度が作用しても、スプール弁７は可変シャッター９に対して相対変位することは無く、流路面積は変動しないことが理解できよう。
【００６７】
また、車両が走行中には緩衝器Ｄには上下方向の大きな加速度が作用するが、この加速度の方向がスプール弁７の摺動方向とほぼ一致するので、この実施の形態では、スプール弁７の重量を軽量にして上記加速度によるスプール弁７の慣性力を小さくしスプール弁７の振動をより一層軽微なものとするため、スプール弁７を可動鉄心として機能する磁性部材２２と磁性部材２２よりも比重の小さいスプール弁本体２１とで構成し、ソレノイドバルブ１における可動部であるスプール弁７全体重量の軽量化を図っている。また、この実施の形態では、スプール弁本体２１の重量の更なる軽減を図るため、空部２１ａ、圧力導入孔２１ｃの内径を大きくして肉厚を極力薄くしている。
【００６８】
なお、ソレノイドバルブ１を通過する液体の圧力は、この実施の形態の場合、反ソレノイド側端となるスプール弁７の図２中下端に作用するだけでなく、圧力導入孔２１ｃによってスプール弁７のソレノイド側端にも作用するようになっており、上記液体の圧力でスプール弁７を反ソレノイド側端側からソレノイド端側へ押圧する推力（図２中上向きの推力）と当該液体の圧力でスプール弁７をソレノイド側端側から反ソレノイド側端側へ押圧する推力（図２中下向きの推力）とが等しくなるように設定されている。つまり、スプール弁７を図２中上方へ押し上げるように通過液体の圧力が作用するスプール弁７の反ソレノイド側端側の受圧面積と、スプール弁７を図２中下方へ押し下げるように圧力が作用するスプール弁７のソレノイド側端側の受圧面積とが等しくなるように設定されている。また、スプール弁７の減衰力調整通路５の圧力を受けるスプール弁一端側の受圧面積とスプール弁他端側の受圧面積は、必ずしもスプール弁７の両端面でなくともよい。つまり、スプール弁７を図２中下方へ押圧するように減衰力調整通路５の圧力を受ける面積と、スプール弁７を図２中上方へ押圧するように減衰力調整通路５の圧力を受ける面積とを等しくすればよく、たとえば、スプール弁７の途中に段部を設けて、段部の上面と下面に減衰力調整通路５の圧力を作用させるスプール弁７を、一端側から他端側へ押圧する推力と他端側から一端側へ押圧する推力とを等しくするようにしてもよい。
【００６９】
続いて、このように構成されたフロントフォークＦの作動について説明する。シリンダ２に対してピストン３が図１中上方へ移動するフロントフォークＦの伸長時には、緩衝器Ｄも伸長し、ピストン３によって圧縮される伸側室Ｒ１から圧側室Ｒ２へ移動する液体の流れに減衰通路１３で抵抗を与えるとともに、伸側室Ｒ１からリザーバＲへ向かう液体の流れに対してソレノイドバルブ１で抵抗を与えるようになっている。つまり、フロントフォークＦは、この実施の形態にあっては、伸長時に減衰通路１３およびソレノイドバルブ１によって伸側減衰力を発揮する。なお、伸長時に拡大する圧側室Ｒ２には、ボトム部材１４に設けた吸込通路１６を介してリザーバＲから液体が供給されて、フロントフォークＦの伸長時にシリンダ２内からピストンロッド４が退出することで生じるシリンダ２内の容積変化が補償される。
【００７０】
反対に、シリンダ２に対してピストン３が図１中下方へ移動するフロントフォークＦの収縮時には、緩衝器Ｄも収縮し、ピストン３によって圧縮される圧側室Ｒ２から伸側室Ｒ１へ移動する液体の流れに減衰通路１３で抵抗を与えるとともに、シリンダ２内へピストンロッド４が侵入することで生じるシリンダ２内の容積減少分の液体がボトム部材１４の圧側減衰通路１５を介してリザーバＲへ排出されてシリンダ２内の体積変化が補償されるので、この圧側減衰通路１５でも液体の流れに抵抗を与えることになる。よって、緩衝器Ｄの収縮時には、減衰通路１３および圧側減衰通路１５で圧側減衰力を発揮し、この場合、減衰力調整通路５には、液体が流れないようになっているので、ソレノイドバルブ１は圧側減衰力の発生には関与しない。
【００７１】
つまり、この実施の形態では、ソレノイドバルブ１において、スプール弁７を駆動して流路面積を調節することで減衰力調整通路５を通過する液体の流れに与える抵抗を調節でき、このフロントフォークＦの伸長時における伸側減衰力を調節することができるようになっている。
【００７２】
この減衰力調節の際、必要に応じてスプール弁７をソレノイド８で駆動して流路面積を変化させるが、このソレノイドバルブ１にあっては、スプールポートが少なくとも一部がスプール弁７の軸方向ずらして配置される複数の細孔２３ａで形成されているため、スプールポートを遮断する方向へスプール弁７を移動させる際に、このスプール弁７の移動を妨げる流体力を低減することができる。
【００７３】
その結果、本発明のソレノイドバルブ１にあっては、流路面積の調節に大きな推力を発揮できるソレノイドを用いる必要がなくなるので、低コストで小型なソレノイドの使用が可能となる。
【００７４】
そして、本発明のソレノイドバルブ１によれば、小型なソレノイドバルブの使用が可能となるので、フロントフォークＦへの搭載が可能となり、減衰力調整応答性が飛躍的に向上して、減衰力調整をアクティブ制御することが可能となる。
【００７５】
加えて、このソレノイドバルブ１にあっては、スプール弁７と、シャッター部材９と、当該シャッター部材９の軸方向両端を挟んで弾性支持する一対のシャッターばね２５，２６と、スプールばね３５とを備えており、スプール弁７の質量Ｍｂ、スプールばね３５のばね乗数Ｋｂ、シャッター部材９の質量Ｍｓおよびシャッターばね２５，２６の合成ばね定数ＫｓがＭｂ／Ｋｂ＝Ｍｓ／Ｋｓの関係を満たすように設定されているので、ソレノイドバルブ１に外部からスプール弁７の軸方向の大きな加速度が作用しても、スプール弁７とシャッター部材９とが軸方向に相対移動することがなく、これらスプール弁７とシャッター部材９の相対位置が変化することがない。これにより、ソレノイドバルブ１の発生する減衰力が狙った減衰力とならずに振動的に変化してしまうことを防止でき、安定した減衰力を発揮することが可能である。
【００７６】
なお、上記したところでは、スプール弁７を単一のスプールばね３５のみで附勢しているが、スプール弁７をシャッター部材９と同様に一対のばねで軸方向両端を弾性支持するようにしてもよく、その場合、スプールばねのばね定数は、上記二つのばねの合成ばね定数として上記関係を満たすように設定すればよい。
【００７７】
このようにソレノイドバルブ１は、外部からの振動の入力に対して流路面積の変動を抑制できるので、振動が絶えず入力されるような環境下で使用されるフロントフォークに適しており、緩衝器の減衰力調整応答性を飛躍的に向上でき、安定した減衰力を発揮しつつ減衰力調整をスカイフック制御等といったアクティブ制御にて行うことが可能となり、本発明のソレノイドバルブ１は、特に、大きな上下加速度が作用する悪路走行に向く鞍乗車両に用いられる緩衝器に最適となる。
【００７８】
また、本実施の形態では、スプール弁７を可動鉄心として機能する磁性部材２２と磁性部材２２よりも比重の小さいスプール弁本体２１とで構成し、全体が磁性部材で構成される場合に比較して、ソレノイドバルブ１における可動部であるスプール弁７全体重量の軽量化を図っているので、車両走行中に緩衝器１に入力される上下方向となる伸縮方向の大きな加速度によってスプール弁７に作用する慣性力を軽微なものとして、スプール弁７の振動を軽微にすることができるので、より一層、ソレノイドバルブ１の発生する減衰力が狙った減衰力とならずに振動的に変化してしまうことを防止でき、より安定した減衰力を発揮することが可能である。
【００７９】
さらに、ソレノイドバルブ１は、磁性部材２２が筒状とされてスプール弁本体２１の他端に一体化され、スプール弁本体２１のソレノイド側端から開口して空部２１ａに連通するとともにスプール弁７のソレノイド側端側にこのソレノイドバルブ１を通過する液体の圧力を導く圧力導入孔２１ｃとを有していて、当該通過液体の圧力はスプール弁７の圧力導入孔７ｃによって両端側に作用し、双方の受圧面積が等しくしている。すなわち、上記スプール弁７に作用する上記通過液体の圧力による反ソレノイド側端側から受ける推力とソレノイド側端側から受ける推力を等しくしている。これにより、通過液体の圧力によってスプール弁７を反ソレノイド側端側からソレノイド側端側へ押圧する推力とソレノイド側端側から反ソレノイド側端側へ押圧する推力とが拮抗して、スプール弁７を軸方向の何れへも移動させることがないから、このソレノイドバルブ１にあっては、通過液体の圧力が高圧となっても、ソレノイド８による流路面積の調整に影響しない。この結果、ソレノイド８の推力を通過液体の圧力に打ち勝つように大きくしなければならないという問題を解消でき、小型のソレノイド８でスプール弁７を駆動して減衰力調整を行うことができる。また、通過液体の圧力でスプール弁７が移動してしまうことがないので、このソレノイドバルブ１にあっては、通過液体の圧力によって発生減衰力が変動せず、充分な制振効果を得ることができる。また、圧力による影響を受けないので、ソレノイド８の大型化を招かずに、スプール弁７の駆動が可能となるから、このソレノイドバルブ１にあっては、鞍乗車両といった小型な車両への搭載性を損なうこともなく、コスト高となって経済性も損なってしまう問題もない。
【００８０】
また、スプール弁７が可動鉄心とされているので、ソレノイド８とスプール弁７とを至近に配置して別途の長尺な可動鉄心などを介さずにスプール弁７を駆動でき減衰力制御性が向上するとともに、スプール弁７といった可動部重量を軽減できるから緩衝器１に入力される振動加速度によって減衰力が変化してしまうことを抑制することができ、安定した減衰力の発生と調整が可能となる。
【００８１】
また、ソレノイド８は、スプール弁７の挿通を可能とする内筒３０ａと、当該内筒３０ａの外周側に配置される外筒３０ｂと、上記内筒３０ａと上記外筒３０ｂを接続する環状底部３０ｃとを備えたケース３０と、ケース３０内に収容されるコイル３１ａと、ケース３０の内筒３０ａと環状のギャップを介して対向してコイル３１ａの内周に挿入されるとともにコイル３１ａへの通電により上記スプール弁７を吸引するベース３３とを備え、磁性部材２２は、ベース３３に吸着した状態で少なくともケース３０の内筒３０ａに径方向で対向する基部２２ａと、基部２２ａからスプール弁本体２１側へ延長されてケース３０の内筒３０ａに径方向で対向するとともにスプール弁本体２１の他端外周を小径にして形成した嵌合部２１ｅへ嵌合する筒状のソケット２２ｂとを備えている。これにより、常時ケース３０の内筒３０ａに対向する基部２２ａの肉厚を確保することができるので、磁路の断面積が小さくなりすぎて磁束密度が飽和して吸引力が低下してしまうことがなく、スプール弁７の振動をより抑制することができ、より一層安定した減衰力の発揮に寄与できる。
【００８２】
また、鞍乗車両の車体に連結される車体側チューブ１０と、鞍乗車両の車軸に連結される車軸側チューブ１１とを備え、ピストンロッド４の先端に連結したハウジング６を介してピストンロッド４を車体側チューブ１０に連結するとともにシリンダ２を車軸側チューブ１１に連結して緩衝器本体Ｄを車体側チューブ１０と車軸側チューブ１１とで形成される空間Ｌ内に収容し、空間Ｌ内であってシリンダ２外にリザーバＲを形成し、減衰力調整通路５がピストンロッド４を貫通してシリンダ２内の圧側室Ｒ２或いは伸側室Ｒ１とハウジング６の中空部６ａとを連通し、ポート６ｂがリザーバＲに連通されるようにすることで、ソレノイドバルブ１を車体側チューブ１０の上方へ集約することができ、ソレノイド８への通電も容易となるとともに、ソレノイドバルブ１が緩衝器Ｄにて制振される鞍乗車両の車体側へ連結されることになるから、車両走行中におけるスプール弁７の振動を抑制することができ、当該振動による減衰力変動を抑制することができる。
【００８３】
また、ピストンロッド４が軸方向に沿って減衰力調整通路５の一部を形成する空孔４ｂを備え、ピストンロッド４と当該ピストンロッド４の先端に連結されるハウジング６とが中空部６ａと上記空孔４ｂとを同軸かつ直列となるように連結されるので、スプール弁７の駆動方向がピストンロッド４の軸方向に一致するからスプール弁７を駆動するソレノイド８が側方へ張り出すことがなく、スプール弁７の駆動方向をピストンロッド４の軸線に対して交差する方向とする場合に比較して、緩衝器Ｄをスリムにすることができる。無論、当該効果と引き換えにスプール弁７の駆動方向を緩衝器Ｄの伸縮方向とは異なった方向とする、つまり、ピストンロッド４の軸線と一致させないようにすることもできるが、この場合、車両の振動と上記駆動方向とが一致しないため、当該振動によってスプール弁７の駆動方向へ加振させることを抑制することができる。
【００８４】
なお、スプール弁７の形状、構造を上記のごとくとすることで、上記した種々の利点を享受することができるが、スプール弁７の形状、構造が上記した形状、構造と異なっていても、スプール弁７の質量Ｍｂ、スプールばね３５のばね乗数Ｋｂ、シャッター部材９の質量Ｍｓおよびシャッターばね２５，２６の合成ばね定数ＫｓをＭｂ／Ｋｂ＝Ｍｓ／Ｋｓの関係を満たすように設定することによる効果を得ることができることは当然である。
【００８５】
また、本実施の形態では、シャッター部材９をハウジング６とスプール弁７との間に設けているが、ハウジング６をシャッター部材として、ハウジング６の内周面をスプール弁７の外周に摺接させて細孔２３ａの遮断と開放を行うようにしてもよい。
【００８６】
さらに、ハウジング６が中空部６ａに連なってソレノイド８を収容する収容部６ｃを備えて当該収容部６ｃを図２中外方へ臨ませて車体側チューブ１０の開口端に固定され、ソレノイド８のスプールばね３５の初期荷重を調節するアジャスタ３４が車体側チューブ１０の開口端から緩衝器１の外方へ臨んで設けられる。これにより、当該アジャスタ３４を外部操作することができるので、上記初期荷重の調整が容易となる。なお、スプールばね３５のばね定数にバラつきがある場合等にこの初期荷重調整を行うことで、製品毎でバラツキのない均一な減衰力調整を行うことができる。緩衝器１の減衰力調整の均一化は、ソレノイド８に与える電流量を補正することで行ってもよい。
【００８７】
なお、上記したところでは、ソレノイドバルブ１は、緩衝器Ｄが伸長する際にのみ減衰力調整通路５が液体の通過を許容するようになっており、緩衝器Ｄの伸側減衰力を発生する減衰力発生要素として機能しているので、緩衝器Ｄの伸側減衰力を調整することができるが、緩衝器Ｄが収縮する際にのみ減衰力調整通路５が液体の通過を許容するように設定して、緩衝器Ｄの圧側減衰力を発生する減衰力発生要素として機能して圧側減衰力の調整をするようにしてもよい。つまり、ピストン連結部４ｃに設けられる連通路４ｄで伸側室Ｒ１の代わりに圧側室Ｒ２を中空部４ｂへ連通するようにすれば、ソレノイドバルブ１は、圧側減衰力の調整を行うことができる。このようにすると、緩衝器Ｄの収縮作動時にのみ減衰力調整通路５を液体が通過するように設定できる。
【００８８】
また、減衰力調整通路５が伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とを連通するように設定される場合には、ソレノイドバルブ１は、緩衝器Ｄの伸長時と収縮時の両方で減衰力調整を行うように設定されてもよい。この場合、たとえば、ハウジングをピストンロッド若しくはピストン連結部としてスプール弁を収容し、ピストンロッド若しくはピストン連結部に伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とを連通する流路を設けて、ソレノイドでスプール弁を駆動してやればよい。
【００８９】
さらに、上記したところでは、スプール弁７の後退時に流路面積が減少するように設定されているが、スプール弁７が最下方位置にて流路面積を最小とするように設定しておき、スプール弁７の後退で流路面積が大きくなるようにしてもよい。
【００９０】
また、ハウジング６は、ピストンロッド４と一体とされて一部品とされてもよく、ハウジング６を複数の部品で構成するようにしてもよい。
【００９１】
さらに、上記実施の形態では、コイル３１ａへ通電するためのコネクタ３１ｄをモールドコイル３１に一体化しているが、コネクタ３１ｄをモールドコイル３１から分離してコイル３１ａと電源端子３１ｃとをコードで接続するようにしてもよいし、コネクタおよび電源端子を廃してコイル３１ａをコードのみを介して外部電源に接続するようにしてもよい。
【００９２】
以上で、本発明の実施の形態についての説明を終えるが、本発明の範囲は図示されまたは説明された詳細そのものには限定されないことは勿論である。
【符号の説明】
【００９３】
１ ソレノイドバルブ
２ シリンダ
３ ピストン
４ ピストンロッド
５ 減衰力調整通路
７ スプール弁
８ ソレノイド
９ シャッター部材
１０ 車体側チューブ
１１ 車軸側チューブ
２１ スプール本体
２１ａ 空部
２１ｂ 貫通孔
２１ｃ 圧力導入孔
２２ 磁性部材
２３ 細孔部材
２３ａ 細孔
３５ スプールばね
Ｆ フロントフォーク。
【００９４】
Ｒ リザーバ
Ｒ１ 伸側室
Ｒ２ 圧側室
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空部と外周から当該空部へ開口するスプールポートとを有するスプール弁と、上記スプール弁の外周に摺接して上記スプールポートの一部または全部を遮断可能なシャッター部材と、上記スプール弁を軸方向に駆動するソレノイドとを備え、上記空部を上流とし上記スプールポートを下流として流路が形成され、上記スプールポートの遮断度合で流路面積を調節するソレノイドバルブにおいて、上記スプールポートが複数の細孔からなり、これら細孔の少なくとも一部が軸方向にずらして配置されることを特徴とするソレノイドバルブ。
【請求項２】
上記スプール弁に外周から上記空部へ通じる貫通孔を設け、当該貫通孔に上記細孔の全部を備えた細孔部材を嵌合することで、上記スプールポートを形成することを特徴とする請求項１に記載のソレノイドバルブ。
【請求項３】
上記スプール弁を軸方向へ附勢するスプールばねと、上記シャッター部材の軸方向両端を挟んでこれを弾性支持する一対のシャッターばねとを備え、上記スプール弁の質量Ｍｂ、上記スプールばねのばね乗数Ｋｂ、上記スシャッター部材の質量Ｍｓおよび上記シャッターばねの合成ばね定数ＫｓがＭｂ／Ｋｂ＝Ｍｓ／Ｋｓの関係を満たすように設定されることを特徴とする請求項１または２に記載のソレノイドバルブ。
【請求項４】
上記スプール弁は、筒状のスプール本体と、当該スプール本体のソレノイド側端に一体化されるとともに上記ソレノイドの可動鉄心として機能する磁性部材とを備え、上記スプール弁本体の比重を上記磁性部材の比重より小さくしたことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のソレノイドバルブ。
【請求項５】
上記空部は、上記スプール弁の通過液体の圧力を受ける反ソレノイド側端から開口され、上記スプール弁にソレノイド側端から開口して上記空部に連通して上記スプール弁のソレノイド側端側に通過液体の圧力を導く圧力導入孔を設け、上記スプール弁に作用する上記圧力による反ソレノイド側から受ける推力とソレノイド側から受ける推力を等しくしたことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のソレノイドバルブ。
【請求項６】
鞍乗車両の車体に連結可能な車体側チューブと、上記鞍乗車両の車軸に連結可能であって上記車体側チューブの内周或いは外周に摺動自在に嵌合される車軸側チューブと、上記車軸側チューブに連結されるシリンダと、当該シリンダ内に摺動自在に挿入されて当該シリンダ内を液体が充填される伸側室と圧側室とに区画するピストンと、上記シリンダ内に挿入されて一端が上記ピストンに連結され他端が上記車体側チューブに連結されるピストンロッドと、上記伸長時と上記圧側室の一方とシリンダ外に設けたリザーバとを連通する減衰力調整通路と、当該減衰力調整通路の途中に設けた請求項１から５のいずれか一項に記載のソレノイドバルブとを備えたフロントフォーク。
【請求項１】
空部と外周から当該空部へ開口するスプールポートとを有するスプール弁と、上記スプール弁の外周に摺接して上記スプールポートの一部または全部を遮断可能なシャッター部材と、上記スプール弁を軸方向に駆動するソレノイドとを備え、上記空部を上流とし上記スプールポートを下流として流路が形成され、上記スプールポートの遮断度合で流路面積を調節するソレノイドバルブにおいて、上記スプールポートが複数の細孔からなり、これら細孔の少なくとも一部が軸方向にずらして配置されることを特徴とするソレノイドバルブ。
【請求項２】
上記スプール弁に外周から上記空部へ通じる貫通孔を設け、当該貫通孔に上記細孔の全部を備えた細孔部材を嵌合することで、上記スプールポートを形成することを特徴とする請求項１に記載のソレノイドバルブ。
【請求項３】
上記スプール弁を軸方向へ附勢するスプールばねと、上記シャッター部材の軸方向両端を挟んでこれを弾性支持する一対のシャッターばねとを備え、上記スプール弁の質量Ｍｂ、上記スプールばねのばね乗数Ｋｂ、上記スシャッター部材の質量Ｍｓおよび上記シャッターばねの合成ばね定数ＫｓがＭｂ／Ｋｂ＝Ｍｓ／Ｋｓの関係を満たすように設定されることを特徴とする請求項１または２に記載のソレノイドバルブ。
【請求項４】
上記スプール弁は、筒状のスプール本体と、当該スプール本体のソレノイド側端に一体化されるとともに上記ソレノイドの可動鉄心として機能する磁性部材とを備え、上記スプール弁本体の比重を上記磁性部材の比重より小さくしたことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のソレノイドバルブ。
【請求項５】
上記空部は、上記スプール弁の通過液体の圧力を受ける反ソレノイド側端から開口され、上記スプール弁にソレノイド側端から開口して上記空部に連通して上記スプール弁のソレノイド側端側に通過液体の圧力を導く圧力導入孔を設け、上記スプール弁に作用する上記圧力による反ソレノイド側から受ける推力とソレノイド側から受ける推力を等しくしたことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のソレノイドバルブ。
【請求項６】
鞍乗車両の車体に連結可能な車体側チューブと、上記鞍乗車両の車軸に連結可能であって上記車体側チューブの内周或いは外周に摺動自在に嵌合される車軸側チューブと、上記車軸側チューブに連結されるシリンダと、当該シリンダ内に摺動自在に挿入されて当該シリンダ内を液体が充填される伸側室と圧側室とに区画するピストンと、上記シリンダ内に挿入されて一端が上記ピストンに連結され他端が上記車体側チューブに連結されるピストンロッドと、上記伸長時と上記圧側室の一方とシリンダ外に設けたリザーバとを連通する減衰力調整通路と、当該減衰力調整通路の途中に設けた請求項１から５のいずれか一項に記載のソレノイドバルブとを備えたフロントフォーク。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−２４１８６９（Ｐ２０１２−２４１８６９Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１１５３１５（Ｐ２０１１−１１５３１５）
【出願日】平成２３年５月２４日（２０１１．５．２４）
【出願人】（００００００９２９）カヤバ工業株式会社 (2,151)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月２４日（２０１１．５．２４）
【出願人】（００００００９２９）カヤバ工業株式会社 (2,151)
【Ｆターム（参考）】
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