減衰バルブ
【課題】低コストで、且つ、小型あって、減衰力調整を正確に行うことができる減衰バルブおよび緩衝器を提供することである。
【解決手段】一方室Ｒ１と他方室Ｒとを連通する流路５の途中に設けた環状の弁座２１と、弁座２１に遠近可能な弁体２２と、弁体２２を軸方向に駆動するアクチュエータＡとを備えた減衰バルブＶ、および、この減衰バルブＶを備えた緩衝器１において、弁体２２は、弁孔Ｈの内周に摺接するフランジ２８ａを備えた弁本体２８と、バルブケース２０に摺動自在に軸支されて弁孔Ｈ外へ突出し弁本体２８にアクチュエータＡの推力を伝達するシャフト２９とを有し、弁孔Ｈ内に形成される弁座側室Ｓと反弁座側室Ｂとを連絡通路Ｃによって連通し、弁座側室Ｓと流路５とを絞り通路Ｐを介して連通した。
【解決手段】一方室Ｒ１と他方室Ｒとを連通する流路５の途中に設けた環状の弁座２１と、弁座２１に遠近可能な弁体２２と、弁体２２を軸方向に駆動するアクチュエータＡとを備えた減衰バルブＶ、および、この減衰バルブＶを備えた緩衝器１において、弁体２２は、弁孔Ｈの内周に摺接するフランジ２８ａを備えた弁本体２８と、バルブケース２０に摺動自在に軸支されて弁孔Ｈ外へ突出し弁本体２８にアクチュエータＡの推力を伝達するシャフト２９とを有し、弁孔Ｈ内に形成される弁座側室Ｓと反弁座側室Ｂとを連絡通路Ｃによって連通し、弁座側室Ｓと流路５とを絞り通路Ｐを介して連通した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、減衰バルブおよび緩衝器の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
減衰力調整を可能とする減衰バルブは、たとえば、二輪車のフロントフォーク等の緩衝器に内蔵されて使用される。
【０００３】
そして、緩衝器は、たとえば、アウターチューブに連結されるシリンダと、シリンダ内に摺動自在に挿入されてシリンダ内を圧側室と伸側室とに区画するピストンと、シリンダ内に挿入されて一端が上記アウターチューブに摺動自在に挿入されるインナーチューブに連結されるとともに他端が上記ピストンに連結されるピストンロッドと、上記した圧側室と伸側室と連通する通路と、当該通路の途中に設けられて圧側室から伸側室へ向かう流れのみを許容するか反対に伸側室から圧側室へ向かう流れのみを許容するチェック弁とを備えて構成される。この緩衝器に使用される減衰バルブは、当該通路の途中に設けた環状の弁座と当該弁座に離着座するニードル状の弁体と、ピストンロッドの他端側に固定されるとともに弁体を駆動するステッピングモータとを備えて構成される（たとえば、特許文献１参照）。
【０００４】
この緩衝器では、伸長時にはピストンに設けたピストンバルブによって作動油の流れに抵抗を与えて減衰力を発揮するだけでなく、収縮時には、シリンダの端部に設けたベースバルブによってシリンダからリザーバへ流出する作動油の流れに抵抗を与えて減衰力を発揮するようになっている。
【０００５】
これに加えて、この緩衝器にあっては、上記チェック弁の作用によって、伸長時のみ或いは収縮時のみ通路に作動油が流れ、この作動油の流れに弁体で抵抗を与えることで、緩衝器の伸長時或いは収縮時のいずれか一方では減衰バルブも協働して減衰力を発揮するようになっていて、他方の減衰バルブは、弁体をモータで駆動することで流路面積を調節することで、この緩衝器の減衰力を可変にする。
【０００６】
つまり、減衰バルブは、緩衝器の伸長時或いは収縮時にのみ減衰機能を発揮することになるが、二輪車の車輪を懸架するフロントフォークは、通常左右一対で車輪を懸架することから、一方のフロントフォークに内蔵される緩衝器の弁体を伸長時に減衰機能を発揮させるようにし、他方のフロントフォークに内蔵される緩衝器のニードル弁を収縮時に減衰機能を発揮させるようにしておいて、左右のフロントフォークの全体として伸長側と収縮側の減衰力を調節することができるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−１４４３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記した緩衝器では、減衰バルブを通過する作動油の流れは常に一方通行であって安定した流れとなるので、緩衝器で発生する減衰力を正確に調節することができると云う利点がある。
【０００９】
ところで、減衰バルブにおける弁体には、緩衝器の伸縮によって圧縮される作動油から大きな圧力が作用するとともに、作動油の流れによる流体力等が作用する。そのため、ステッピングモータは、圧力および流体力に打ち勝って弁体を駆動しなければならないが、トルクが不足する場合には、減衰力調整を正確に行うことが難しくなる。
【００１０】
この問題を解消して緩衝器が伸縮作動中であっても減衰力調整を正確に行うには、大トルクを出力可能なステッピングモータを用いることが考えられるが、ステッピングモータに大きなトルクを出力させようとすると、ステッピングモータが大型化するともにコストも高くなってしまい、経済性と車両への搭載性が犠牲となってしまう。
【００１１】
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、且つ、小型あって、減衰力調整を正確に行うことができる減衰バルブを提供することであり、また、同じく低コストで車両への搭載性を犠牲にすることなく減衰力調整を正確に行うことができる緩衝器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記した目的を達成するため、本発明の課題解決手段は、一方室と他方室とを連通する流路の途中に設けた環状の弁座と、上記弁座に遠近可能な弁体と、上記弁体を軸方向に駆動するアクチュエータとを備えた減衰バルブにおいて、上記弁体が摺動自在に挿入される弁孔を有するバルブケースを設け、上記弁体は、弁本体と、上記弁本体の反弁座側に配置され上記バルブケースに摺動自在に軸支され上記弁孔外へ突出して当該弁本体に上記アクチュエータの推力を伝達するシャフトとを備え、上記弁本体は、上記弁孔の内周に摺接するフランジと、当該フランジから伸びて弁孔外へ突出する軸部と、当該軸部の先端に設けられて上記弁座に離着座する弁頭とを備え、上記フランジによって上記弁孔内が弁座側室と反弁座側室とに区画され、上記弁座側室と反弁座側室とが連絡通路によって連通され、上記弁座側室と上記流路とが絞り通路によって連通されることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の他の課題解決手段は、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圧側室と伸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上記ピストンに連結されるピストンロッドと、上記シリンダ外へ設けたリザーバと、上記圧側室および上記伸側室の一方を上記リザーバへ連通する流路とを備え、当該流路の途中に設けた環状の弁座と、上記弁座に遠近可能な弁体と、上記弁体を軸方向に駆動するアクチュエータとを備えた緩衝器において、上記弁体が摺動自在に挿入される弁孔を有するバルブケースを設け、上記弁体は、弁本体と、上記弁本体の反弁座側に配置され上記バルブケースに摺動自在に軸支され上記弁孔外へ突出して当該弁本体に上記アクチュエータの推力を伝達するシャフトとを備え、上記弁本体は、上記弁孔の内周に摺接するフランジと、当該フランジから伸びて弁孔外へ突出する軸部と、当該軸部の先端に設けられて上記弁座に離着座する弁頭とを備え、上記フランジによって上記弁孔内が弁座側室と反弁座側室とに区画され、上記弁座側室と反弁座側室とが連絡通路によって連通され、上記弁座側室と上記流路とが絞り通路によって連通されることを特徴とする。
【００１４】
上記のように減衰バルブ或いは緩衝器が構成されることで、弁体には、弁座側室側からのみではなく反弁座側室側からも同じ圧力が作用するため、弁体に作用する圧力によって、弁体を弁座から遠ざかる方向へ押圧する力は、従来の減衰バルブに比較して小さくなる。これに加えて、液体が流路を通過する際に弁体に作用する流体力も従来の減衰バルブに比較して低減される。
【００１５】
したがって、本発明における減衰バルブ或いは緩衝器にあっては、弁体を弁座に接近させる方向へ駆動するに際して、弁体に作用する圧力によって弁体の弁座への接近を抑制する力が小さくなるから、アクチュエータの推力が小さくとも減衰力調整を正確に行うことができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の減衰バルブおよび緩衝器によれば、アクチュエータを大出力なものとする必要がなくなり、アクチュエータの大型化を回避しつつ正確な減衰力調整が可能となる。また、本発明の緩衝器によれば、低コストで小型のアクチュエータを用いることができるので、車両への搭載性も損なわれることがない。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】一実施の形態における減衰バルブを搭載した緩衝器の断面図である。
【図２】一実施の形態における減衰バルブの拡大断面図である。
【図３】一実施の形態における減衰バルブの弁体の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
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緩衝器１は、図１に示すように、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内を圧側室Ｒ２と伸側室Ｒ１とに区画するピストン３と、シリンダ２内に挿入されてピストン３に連結されるピストンロッド４と、シリンダ２外に設けたリザーバＲと、伸側室Ｒ１とリザーバＲとを連通する流路５と、当該流路５の途中に設けた減衰バルブＶを備えて構成されている。
【００１９】
以下、各部について詳細に説明する。緩衝器１は、この実施の形態では、ピストンロッド４を二輪車などの鞍乗り型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、鞍乗り型車両の図示しない車軸に連結されて車体側チューブ１０内へ摺動自在に挿入される車軸側チューブ１１とで構成されるフロントフォークＦ内に収容されている。より詳しくは、緩衝器１は、ピストンロッド４を車体側チューブ１０へ連結し、シリンダ２を車軸側チューブ１１へ連結して、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内に収容されている。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。
【００２０】
また、この緩衝器１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１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、フロントフォークＦを伸長させる方向に附勢力を発揮していて、当該懸架ばね１２により図外の鞍乗り型車両の車体が弾性支持されるようになっている。また、シリンダ２外であって、車体側チューブ１０と車軸側チューブ１１とで作られる閉鎖空間を利用してリザーバＲが形成されている。
【００２１】
また、フロントフォークＦ内に内蔵されるこの緩衝器１は、上記した構成の他に、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流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へ向かう流体の流れに抵抗を与える圧側減衰通路１５と、リザーバＲから圧側室へ向かう流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とを備えており、伸側室Ｒ１および圧側室Ｒ２には流体として作動油等の液体が充満され、リザーバＲ内には液体と気体が充填されている。
【００２２】
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、筒状とされて中空部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中上端が減衰バルブＶを収容するハウジング９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、中空部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から中空部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。
【００２３】
そして、ロッドガイド１７とハウジング９の外周に設けた筒状のばね受け１８との間に懸架ばね１２が介装され、緩衝器１が伸長方向に附勢され、これにより、フロントフォークＦも伸長方向に附勢されるようになっている。
【００２４】
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。
【００２５】
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、圧側室Ｒ２とリザーバＲ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。
【００２６】
つづいて、減衰バルブＶについて説明する。減衰バルブＶは、上述したように、伸側室Ｒ１とリザーバＲとを連通して伸側室Ｒ１からリザーバＲへ向かう液体の通過のみを許容する流路５の途中に設けられており、この実施の形態では、中空であってピストンロッド４の上端に設けられて内部が一方室となる伸側室Ｒ１と他方室となるリザーバＲとに連通されるハウジング９と、当該ハウジング９内に設けた環状の弁座２１と、ハウジング９内に軸方向に移動自在に収容されて弁座２１に遠近可能な弁体２２と、ハウジング９内に設けられて弁体２２が摺動自在に挿入される弁孔Ｈを有するバルブケース２０と、弁体２２を軸方向に駆動するアクチュエータＡとを備えている。
【００２７】
ハウジング９は、図１および図２に示すように、筒状とされており、この場合、図中下端の小径部９ａと、図中上端の大径部９ｂと、小径部９ａと大径部９ｂとの間であって外径が小径部９ａの外径よりも大きく大径部９ｂの外径よりも小さい中径部９ｃとを備えている。そして、ハウジング９の内周であって小径部９ａの途中に内方へ向けて環状の凸部が設けられており、この凸部で環状の弁座２１を形成している。また、小径部９ａ内であって弁座２１よりも図中下端側には、ピストンロッド４の上端が螺着される螺子部９ｄが設けられている。さらに、バルブハウジング９の小径部９ａの外周には、軸方向に沿って縦溝９ｆが設けられ、また、バルブハウジング９には、この縦溝９ｆを小径部９ａ内であって弁座２１よりも上方側に連通する横孔９ｇが設けられている。さらに、小径部９ａの横孔９ｇの開口位置よりも上方において、内径が拡径されていて、内部に段部９ｅが形成されている。大径部９ｂの内径についても、途中から中径部９ｃの内径よりも拡径されて大径とされている。
【００２８】
このように構成されたハウジング９をピストンロッド４の上端に取り付けると、ハウジング９の小径部９ａ内がピストンロッド４に設けた中空部４ｂの上端に臨んで伸側室Ｒ１に連通される。また、ハウジング９内は、横孔９ｇを介してリザーバＲに連通される。
【００２９】
したがって、流路５は、ピストンロッド４に設けた中空部４ｂと連通路４ｄと、ピストンロッド４の図１中上端に連結されるハウジング９の小径部９ａ内、ハウジング９内をリザーバＲへ連通する横孔９ｇとを備えて構成されて、伸側室Ｒ１とリザーバＲとを連通するとともに、連通路４ｄの途中に設けられた逆止弁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。そして、上記した弁座２１は、小径部９ａの内周であって横孔９ｇよりもピストンロッド４側に設けられているので、弁座２１は、一方室としての伸側室Ｒ１と他方室としてのリザーバＲとを連通する流路５の途中に設けられている。なお、流路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の中空部４ｂ内に設けてもよいし、ピストンロッド本体４ａの図１中上端における中空部４ｂの開口端に設けるようにしてもよい。
【００３０】
つづいて、バルブケース２０は、この実施の形態では、有底筒状の絞り形成部材２３と、筒状であって内方に絞り形成部材２３が開口端側から嵌合されるガイド部材２４とを備えて構成されている。
【００３１】
絞り形成部材２３は、上記したように有底筒状であって、底部２３ａと、筒部２３ｂとを備えている。底部２３ａには、挿通孔２３ｃが設けられている。また、筒部２３ｂの外周の途中には、外側へ突出する環状のフランジ２３ｄが設けられている。
【００３２】
また、ガイド部材２４は、上記したように筒状であって、中間部内方には内周側に突出する環状の軸受部２４ａが設けられている。軸受部２４ａの図２中下方には、環状のシール部材２５が積層されている。また、ガイド部材２４の軸受部２４ａよりも図２中下方側には段部２４ｂが設けられており、この段部２４ｂには上記したシール部材２５の抜けを防止する環状のストッパ２６が積層されている。さらに、ガイド部材２４の外周には、環状溝２４ｃと螺子部２４ｄが設けられており、環状溝２４ｃ内にはシールリング２７が装着されている。
【００３３】
このように構成された絞り形成部材２３を開口端側からガイド部材２４の内方に嵌合することでバルブケース２０が形成され、絞り形成部材２３とガイド部材２４との間に作られた空間にて弁孔Ｈが形成される。なお、ガイド部材２４における軸受部２４ａから下方の軸方向長さは、ガイド部材２４の下端が絞り形成部材２３のフランジ２３ｄと当接してもストッパ２６を絞り形成部材２３の開口端とガイド部材２４の軸受部２４ａとで挟持できるように配慮されている。そして、このバルブケース２０をハウジング９の中径部９ｃ内に収容しつつ、ガイド部材２４の外周に設けた螺子部２４ｄを中径部９ｃの内周に形成の螺子部（符示せず）に螺着すると、バルブケース２０がハウジング９に固定される。なお、絞り形成部材２３のフランジ２３ｄは、ハウジング９の段部９ｅに当接して、ハウジング９の段部９ｅとガイド部材２４とで挟持されるため、絞り形成部材２３をガイド部材２４に遊嵌するようにしても当該絞り形成部材２３をハウジング９内に固定することができるが、この場合、絞り形成部材２３の筒部２３ｂをガイド部材２４内に圧入するようにしている。
【００３４】
このように構成されたバルブケース２０は、ハウジング９に固定されると、上記したようにフランジ２３ｄが段部９ｅに当接して、バルブケース２０が流路５に臨むように配置される。
【００３５】
他方、弁体２２は、弁本体２８と、弁本体２８の反弁座側である図２中上方側に配置されバルブケース２０に摺動自在に軸支され弁孔Ｈ外へ突出して弁本体２８にアクチュエータＡの推力を伝達するシャフト２９とを備えて構成されている。
【００３６】
弁本体２８は、弁孔Ｈの内周に摺接するフランジ２８ａと、フランジ２８ａから伸びて弁孔Ｈ外へ突出する軸部２８ｂと、軸部２８ｂの先端に設けられて弁座２１に離着座する円錐状の弁頭２８ｃとを備えている。
【００３７】
弁本体２８は、図３に示すように、フランジ２８ａの外周の四箇所を切り落として切欠２８ｄを設けてあり、この切欠２８ｄと弁孔Ｈの内壁との間に、この場合、切欠２８ｄと絞り形成部材２３の筒部２３ｂとの間に、連通通路Ｃを形成している。シャフト２９は、一端が弁本体２８に一体化されており、他端が軸受部２４ａの内周に挿通されて弁孔Ｈ外へ突出されている。なお、弁頭２８ｃの形状は、任意であって上記した円錐状に限定されるものではない。
【００３８】
そして、弁体２２は、弁頭２８ｃを弁座２１へ向けてフランジ２８ａの外周を絞り形成部材２３の筒部２３ｂの内周に摺接させつつ絞り形成部材２３内に軸方向となる図２中上下方向へ移動可能に挿入されていて、軸部２８ｃが絞り形成部材２３の底部２３ａに設けた挿通孔２３ｃに挿通されている。この軸部２８ｂと挿通孔２３ｃとの間には、環状の隙間が設けられ、この実施の形態の減衰バルブＶにあっては、この隙間で絞り通路Ｐを形成している。
【００３９】
このように、弁体２２は、バルブケース２０を構成する絞り形成部材２３とガイド部材２４とで形成される弁孔Ｈ内に移動可能に収容されていて、上述したように、弁孔Ｈ内で軸方向にストロークすることができる。そして、この弁孔Ｈ内は、フランジ２８ａによって、図２中、フランジ２８ａより下方となる弁座側の弁座側室Ｓとフランジ２８ａより上方となる反弁座側の反弁座側室Ｂとに区画されている。
【００４０】
弁座側室Ｓは、上記した絞り通路Ｐを介して流路５の弁座２１よりも他方室側へ通じており、反弁座側室Ｂは、上記した連絡通路Ｃを介して弁座側室Ｓへ通じている。よって、弁座側室Ｓ内の圧力が反弁座側室Ｂへ伝播するようになっている。なお、連絡通路Ｃは、弁本体２８のフランジ２８ａに切欠２８ｄを設けて形成されるので、弁体２２に簡単な加工を施すことで形成することができるが、弁座側室Ｓと反弁座側室Ｂを連通していればよいので、上記構成に限定されるものではない。したがって、たとえば、絞り形成部材２３の筒部２３ｂの内周に軸方向に沿って連絡通路Ｃとして機能する溝等を設け、当該溝等で弁座側室Ｓと反弁座側室Ｂを連通するようにし、弁体２２が弁孔Ｈ内でストロークしてもフランジ２８ａによって弁座側室Ｓと反弁座側室Ｂの連通が断たれないようにしてもよい。
【００４１】
さらに、フランジ２８ａとバルブケース２０を構成する絞り形成部材２３の底部２３ａとの間には、弾性体としてのコイルばね３０が介装されており、このコイルばね３０によって、弁体２２が弁座２１から遠ざかる方向へ附勢されている。なお、弁体２２を附勢するにあたり、コイルばね３０の他に、皿ばね、ウェーブワッシャやゴム等といった附勢力を発揮可能な弾性体を使用することも可能である。
【００４２】
また、弁体２２が弁孔Ｈ内をストロークすると、シャフト２９も軸受部２４ａに対して軸方向へストロークするが、この実施の形態の場合、このストロークする際にバルブケース２０に設けた軸受部２４ａの内周にシャフト２９が摺接する範囲を摺接部２９ａ（図２中網掛け部分）とすると、この摺接部２９ａの横断面積をフランジ２８ａの横断面積よりも小さくしてある。ここで、横断面とは、軸方向に対して垂直横方向（図２中では左右方向）へ切断した際の断面であって、この断面の面積を横断面積と定義している。
【００４３】
シャフト２９の外周形状およびフランジ２８ａの外周形状は、切欠２８ｄを無視すれば、ともに円形状としているので、この場合、シャフト２９の外径をフランジ２８ａの外径よりも小さくしてある。なお、シャフト２９の外周形状およびフランジ２８ａの外周形状は、これに限定されるものではない。また、シャフト２９の外径は、軸方向の全長に亘って等しく円柱状とされているが、外径が変化するものでもよい。つまり、横断面積が軸方向の全長に亘って一定ではないシャフト２９を使用することも可能である。
【００４４】
アクチュエータＡは、この場合、アクチュエータ本体３１と、アクチュエータ本体３１に対して軸方向に移動可能な可動部３２とを備えている。アクチュエータ本体３１としては、たとえば、回転型のモータと、モータのロータに連結され回転部材と回転部材の回転によって軸方向の直線運動を呈する直動部材とでなる運動変換機構とを備えて構成されてもよい。運動変換機構としては、たとえば、送り螺子機構やラックアンドピニオンといった機構等を採用できる。また、アクチュエータＡは、リニアモータやソレノイドとされてもよく、その場合、ステータをアクチュエータ本体３１とし、可動子を可動部３２とすればよい。
【００４５】
そして、可動部３２をバルブケース２０側へ向けて、アクチュエータ本体３１をハウジング９の大径部９ｂ内に収容し、ハウジング９の大径部９ｂの開口端内周にリングナット３３を螺着することで、アクチュエータ本体３１がリングナット３３とハウジング９とで挟持されてハウジング９の大径部９ｂ内に固定される。
【００４６】
上記のようにアクチュエータ本体３１をハウジング９に固定しても、可動部３２は、ハウジング９に対しては何ら固定されておらず、ハウジング９内で軸方向に移動することができる。また、可動部３２の先端は、シャフト２９の他端に当接しており、アクチュエータＡが可動部３２を弁体２２側へ移動させるように推力を与えると、シャフト２９を介して弁本体２８へ当該推力が伝達され弁体２２を弁座２１方向へ駆動することができる。なお、この実施の形態の場合、弁体２２を弁座２１から遠ざかる方向へ附勢する弾性体としてコイルばね３０が設けられているので、可動部３２とシャフト２９とは固定的に連結せずとも、可動部３２とシャフト２９との接触が保たれ、アクチュエータＡの推力の弁体２２への伝達が可能であり、また、この場合には、シャフト２９と弁本体２８とが分離されて互いに独立した部品として構成されてもよい。なお、本実施の形態のようにシャフト２９と弁本体２８とが一体とされることに加えて、シャフト２９を可動部３２に固定的に連結する場合、弁体２２を附勢する弾性体を要せずにアクチュエータＡのみで弁体２２を軸方向に駆動して弁座２１に対して遠近させることができるので、このような場合には、弾性体を廃止することもできる。
【００４７】
そして、アクチュエータＡで弁体２２を弁座２１側へ向けて押し下げ駆動すると、弁体２２の弁頭２８ｃが弁座２１に着座させることができ、このように弁頭２８ｃが弁座２１に着座すると流路５が遮断される。この状態からアクチュエータＡにおける可動部３２をアクチュエータ本体３１側へ駆動すると、弁体２２がコイルばね３０によって押し上げられるので、弁体２２が弁座２１から離間する方向へ移動し、弁頭２８ｂと弁座２１との間に隙間が生じて流路５が開放されるようになっている。つまり、アクチュエータＡを駆動することで、弁体２２を弁座２１に対して進退させることができ、流路５の流路面積を変化させることができるようになっている。つまり、弁体２２と弁座２１の位置関係によって流路５の流路面積を変更でき、弁体２２を弁座２１から最も遠ざけると流路５の流路面積が最大となり弁体２２が弁座２１に着座する、つまり、弁頭２８ｂが弁座２１に当接すると流路５が完全に遮断されて流路面積が０となる。流路５が開放状態である場合、伸側室Ｒ１とリザーバＲとが連通される状態におかれ、緩衝器１が伸長作動を呈すると、液体は流路５を通過してリザーバＲへ排出され、流路５の流路面積に応じて液体の流れに抵抗が与えられる。
【００４８】
このように構成された減衰バルブＶの各部材を組み立てる手順としては、たとえば、弁体２２をコイルばね３０とともに絞り形成部材２３内に挿入し、シャフト２９にストッパ２６とシール部材２５を装着して、絞り形成部材２３を開口端側からガイド部材２４内に圧入する。すると、バルブケース２０と弁体２２とがアッセンブリ化されるので、これをハウジング９に螺着し、アクチュエータＡをリングナット３３でハウジング９に固定すればよい。このように、バルブケース２０と弁体２２とがカートリッジ化されるので、緩衝器１への組み付けが容易となり、高圧側ポート２３ｃの口径や弁体２２の弁頭２８ｃの形状が異なるカートリッジを複数用意しておくことで、カートリッジ交換を行えば減衰力特性も容易に変更することができる。なお、絞り形成部材２３をガイド部材２４へ圧入せずに嵌合に留める場合には、弁体２２と絞り形成部材２３を独立に交換が可能となるので、この場合、減衰力特性の変更は弁体２２或いは絞り形成部材２３の交換することで行うことが可能となる。
【００４９】
なお、この実施の形態の場合、弁体２２を構成する弁本体２８とシャフト２９とが一体化されているので、シャフト２９にストッパ２６とシール部材２５を先んじて組み付けておくことで、これらのガイド部材２４に対する調芯が容易となるので、絞り形成部材２３のガイド部材２４への組み付けも非常に簡単となり、弁体２２をバルブケース２０にカートリッジ化した後にシャフト２９が脱落する心配もない。
【００５０】
絞り形成部材２３とガイド部材２４は、上記構成に限定されるものではなく、シート部材２３とガイド部材２４とが圧入や螺合等により固定的に締結されるようにしておけば、ケース２０と弁体２２とがカートリッジ化されて上記の利点を享受することができる。またさらに、本実施の形態におけるバルブケース２０がハウジング９と別部品としてあるが、これらを一部品で構成するようにしてもよい。
【００５１】
つづいて、上述のように構成された緩衝器１及び減衰バルブＶの動作について説明する。この緩衝器１の場合、シリンダ２に対してピストン３が図１中上方へ移動する伸長時には、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減衰バルブＶで抵抗を与えるようになっている。つまり、緩衝器１は、この実施の形態にあっては、伸長時に減衰通路１３および減衰バルブＶ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、緩衝器１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。
【００５２】
反対に、シリンダ２に対してピストン３が図１中下方へ移動する収縮時には、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１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、流路５には、液体が流れないようになっているので、減衰バルブＶは圧側減衰力の発生には関与しない。
【００５３】
そして、減衰バルブＶにおいて、弁体２２を駆動することで流路５の流路面積を可変にすることができるので、この緩衝器１では、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。
【００５４】
この減衰力調節の際、弁体２２が弁座２１から離間していて流路５が開放状態にある場合、弁体２２には、緩衝器１が伸長作動中であると伸側室Ｒ１からの高圧が作用するとともに、流路５を流れる液体の流れによる流体力が作用する。また、緩衝器１が収縮する場合には、車体側チューブ１０内に車軸側チューブ１１が侵入するためにリザーバＲの容積が減少してリザーバＲ内の圧力が上昇し、この圧力が弁体２２に作用する。
【００５５】
これらの圧力は、具体的には、弁孔Ｈ内であって弁座側室Ｓに伝播するが、連絡通路Ｃを介して反弁座側室Ｂにも伝播する。そして、弁座側室Ｓに伝播した圧力は、弁体２２を図２中上方へ押し上げる、つまり、弁座２１から遠ざかる方向へ押し上げるように作用し、その力の大きさは、弁体２２のフランジ２８ａの横断面積に上記圧力を乗じたものとなる。他方、反弁座側室Ｂに伝播した圧力は、弁体２２を図２中下方へ押し下げる、つまり、弁座２１へ接近させる方向へ押し下げるように作用し、その力の大きさは、弁体２２のフランジ２８ａの横断面積からシャフト２９における摺接部２９ａの横断面積を引いた値に上記圧力を乗じたものとなる。
【００５６】
このように、弁体２２には、弁座側室Ｓ側からのみではなく反弁座側室Ｂ側からも同じ圧力が作用するので、結果的に差し引きして、弁体２２にはシャフト２９における摺接部２９ａの横断面積に上記圧力を乗じた値の力が弁座２１から遠ざかる方向へ向けて作用することになる。
【００５７】
そのため、弁体２２に作用する圧力によって、弁体２２を弁座２１から遠ざかる方向へ押圧する力は、従来の減衰バルブに比較して小さくなる。
【００５８】
また、弁座側室Ｓと流路５とは、絞り通路Ｐを介して連通されているので、流路５を通過する液体の流れが弁座側室Ｓ内のフランジ２８ａには直接に衝突せず、液体の流れによって弁体２２を図２中押し上げる方向へ作用する流体力は弁頭２８ｃにのみ作用するだけであり、従来の減衰バルブのように弁体の全体に流体力が作用しないようになっている。そのため、液体が流路５を通過する際に弁体２２に作用する流体力も従来の減衰バルブに比較して低減される。
【００５９】
したがって、本発明における減衰バルブＶにあっては、弁体２２を弁座２１に接近させる方向へ駆動する、つまり、流路５における流路面積を減少させるに際して、弁体２２に作用する圧力や流体力による弁体２２の弁座２１への接近を抑制する力が小さくなるので、アクチュエータＡの推力が小さくとも減衰力調整を正確に行うことができる。
【００６０】
このように、アクチュエータＡを大出力なものとする必要がなくなり、アクチュエータＡの大型化を回避しつつ正確な減衰力調整が可能となる。そして、小型であって低コストのアクチュエータＡを用いることができるので、車両への搭載性も損なわれることがない。
【００６１】
つまり、本発明の減衰バルブＶによれば、低コストで、且つ、小型あって、減衰力調整を正確に行うことができ、本発明の緩衝器１によれば、アクチュエータＡに小型なものを使用できるから、上記した効果に加えて車両への搭載性も損なわれることがない効果をも奏することができる。
【００６２】
なお、弁座側室Ｓは、絞り通路Ｐを介して流路５に連通されるようになっていればよいので、バルブケース２０に設けた挿通孔２３ｃと弁体２２における軸部２８ｂとの間の隙間によって形成する以外にも、たとえば、絞り形成部材２３の底部２３ａや筒部２３ｂに別途絞り通路を設けるようにしてもよく、その場合には、挿通孔２３ｃに軸部２８ｂを摺動自在に挿入するようにしてもよい。しかしながら、絞り形成部材２３にはもともと弁体２２を挿通する挿通孔２３ｃが必要であるから、別途、絞り通路Ｐをバルブケース２０に設ける場合に比較して、挿通孔２３ｃと軸部２８ｂとの間に絞り通路Ｐを設ける方が加工工数が減るので、その分加工コストが安価となるメリットがある。
【００６３】
また、本発明の減衰バルブＶにあっては、内部にバルブケース２０とアクチュエータＡとを着脱自在に収容するハウジング９を備えているので、バルブケース２０やアクチュエータＡの交換が容易となり、減衰力特性の変更やメンテナンスを簡単に行うことができる。
【００６４】
さらに、本実施の形態の減衰バルブＶにあっては、バルブケース２０が、挿通孔２３ｃが形成される底部２３ａと、フランジ２８ａの外周が摺接する筒部２３ｂとを有する有底筒状の絞り形成部材２３と、筒状であって内方にシャフト２９を軸支する軸受部２９ａを備えるとともに内方に絞り形成部材２３が開口端側から圧入されるガイド部材２４とを備え、絞り形成部材２３とガイド部材２４とで弁孔Ｈを形成したので、バルブケース２０と弁体２２とをアッセンブリしてカートリッジ化することができ、減衰バルブＶの組立が簡単となる。また、減衰力特性の変更は、バルブケース２０と弁体２２のカートリッジを変更するだけでより簡単に行える。
【００６５】
そして、本実施の形態の減衰バルブＶにあっては、フランジ２８ａと絞り形成部材２３における底部２３ａとの間に弁体２２を弁座２１から遠ざかる方向へ附勢する弾性体を設けているので、アクチュエータＡと弁体２２とを固定的に連結する必要がないため、アクチュエータＡと弁体２２との調心を高精度に行う必要がなく、加工コストが低減されるとともに、減衰バルブＶの厳密な位置決めをせずに組立を行っても減衰力調整を正確に行うことができる。
【００６６】
また、本実施の形態の減衰バルブＶにあっては、ガイド部材２４の軸受部２４ａの弁孔Ｈ側にシャフト２９の摺動部２９ａの外周に摺接する環状のシール部材２５を積層し、ガイド部材２４の軸受部２４ａと絞り形成部材２３との間でシール部材２５の抜けを防止する環状のストッパ２６を挟持したので、シール部材２５も弁体２２とともにバルブケース２０にカートリッジ化されるので、減衰バルブＶの組立加工がより一層簡単となる。
【００６７】
以上、本発明の実施の形態についての説明を終えるが、上記したところでは、減衰バルブＶは、緩衝器１が伸長する際にのみ流路５が流体の通過を許容するようになっており、緩衝器１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１の伸側減衰力を調整することができるが、緩衝器１が収縮する際にのみ流路５が流体の通過を許容するように設定して、緩衝器１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。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、減衰バルブＶは、圧側減衰力の調整を行うことができる。つまり、減衰バルブＶは、伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２のうちいずれを一方室としてもよいし、その反対に、リザーバＲを一方室として、他方室を伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２の一方としてもよく、また、一方室と他方室を伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２として、緩衝器１の伸縮の双方にて減衰力調整を行うようにしてもよい。
【００６８】
また、ピストンロッド４の先端に弁体２２、バルブケース２０及びアクチュエータＡを収容したハウジング９を設け、流路５は、ピストンロッド４を貫通して緩衝器１内の圧側室Ｒ２或いは伸側室Ｒ１とシリンダ２外に設けたリザーバＲとを連通し、鞍乗り型車両の車体に連結される車体側チューブ１０と、鞍乗り型車両の車輪に連結される車輪側チューブ１１とを設け、上記ハウジング９を介して緩衝器１におけるピストンロッド４を車体側チューブ１０へ連結するとともにシリンダ２を車軸側チューブ１１へ連結し、アクチュエータＡをハウジング９に固定して車体側チューブ１０から突出させて配置することで、弁体２２とアクチュエータＡとを至近に配置して長尺なコントロールロッドなどを介さずに弁体２２を駆動でき、部品点数の削減が図れるとともに弁体２２をより正確に駆動できるので減衰力制御性が向上するとともに、アクチュエータＡへの外部からの給電も容易となり利便性および汎用性が向上する。
【００６９】
また、緩衝器１は、減衰バルブＶが緩衝器１の伸長時に減衰力を発揮する場合には、伸長時にのみ減衰力を発揮する構成とされてもよく、また、減衰バルブＶが緩衝器１の収縮時に減衰力を発揮する場合には、収縮時にのみ減衰力を発揮する構成を採用しても構わない。
【００７０】
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。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明は緩衝器に利用できる。
【符号の説明】
【００７２】
１ 緩衝器
２ シリンダ
３ ピストン
４ ピストンロッド
５ 流路
９ ハウジング
２０ バルブケース
２１ 弁座
２２ 弁体
２３ 絞り形成部材
２３ａ 底部
２３ｂ 筒部
２３ｃ 挿通孔
２４ ガイド部材
２４ａ 軸受部
２５ シール部材
２６ ストッパ
２８ 弁体
２８ａ フランジ
２８ｂ 軸部
２８ｃ 弁頭
２９ シャフト
２９ａ 摺動部
３０ 弾性体としてのコイルばね
Ａ アクチュエータ
Ｂ 反弁座側室
Ｃ 連絡通路
Ｈ 弁孔
Ｐ 絞り通路
Ｒ 他方室としてのリザーバ
Ｒ１ 一方室としての伸側室
Ｒ２ 圧側室
Ｓ 弁座側室
Ｖ 減衰バルブ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、減衰バルブおよび緩衝器の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
減衰力調整を可能とする減衰バルブは、たとえば、二輪車のフロントフォーク等の緩衝器に内蔵されて使用される。
【０００３】
そして、緩衝器は、たとえば、アウターチューブに連結されるシリンダと、シリンダ内に摺動自在に挿入されてシリンダ内を圧側室と伸側室とに区画するピストンと、シリンダ内に挿入されて一端が上記アウターチューブに摺動自在に挿入されるインナーチューブに連結されるとともに他端が上記ピストンに連結されるピストンロッドと、上記した圧側室と伸側室と連通する通路と、当該通路の途中に設けられて圧側室から伸側室へ向かう流れのみを許容するか反対に伸側室から圧側室へ向かう流れのみを許容するチェック弁とを備えて構成される。この緩衝器に使用される減衰バルブは、当該通路の途中に設けた環状の弁座と当該弁座に離着座するニードル状の弁体と、ピストンロッドの他端側に固定されるとともに弁体を駆動するステッピングモータとを備えて構成される（たとえば、特許文献１参照）。
【０００４】
この緩衝器では、伸長時にはピストンに設けたピストンバルブによって作動油の流れに抵抗を与えて減衰力を発揮するだけでなく、収縮時には、シリンダの端部に設けたベースバルブによってシリンダからリザーバへ流出する作動油の流れに抵抗を与えて減衰力を発揮するようになっている。
【０００５】
これに加えて、この緩衝器にあっては、上記チェック弁の作用によって、伸長時のみ或いは収縮時のみ通路に作動油が流れ、この作動油の流れに弁体で抵抗を与えることで、緩衝器の伸長時或いは収縮時のいずれか一方では減衰バルブも協働して減衰力を発揮するようになっていて、他方の減衰バルブは、弁体をモータで駆動することで流路面積を調節することで、この緩衝器の減衰力を可変にする。
【０００６】
つまり、減衰バルブは、緩衝器の伸長時或いは収縮時にのみ減衰機能を発揮することになるが、二輪車の車輪を懸架するフロントフォークは、通常左右一対で車輪を懸架することから、一方のフロントフォークに内蔵される緩衝器の弁体を伸長時に減衰機能を発揮させるようにし、他方のフロントフォークに内蔵される緩衝器のニードル弁を収縮時に減衰機能を発揮させるようにしておいて、左右のフロントフォークの全体として伸長側と収縮側の減衰力を調節することができるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−１４４３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記した緩衝器では、減衰バルブを通過する作動油の流れは常に一方通行であって安定した流れとなるので、緩衝器で発生する減衰力を正確に調節することができると云う利点がある。
【０００９】
ところで、減衰バルブにおける弁体には、緩衝器の伸縮によって圧縮される作動油から大きな圧力が作用するとともに、作動油の流れによる流体力等が作用する。そのため、ステッピングモータは、圧力および流体力に打ち勝って弁体を駆動しなければならないが、トルクが不足する場合には、減衰力調整を正確に行うことが難しくなる。
【００１０】
この問題を解消して緩衝器が伸縮作動中であっても減衰力調整を正確に行うには、大トルクを出力可能なステッピングモータを用いることが考えられるが、ステッピングモータに大きなトルクを出力させようとすると、ステッピングモータが大型化するともにコストも高くなってしまい、経済性と車両への搭載性が犠牲となってしまう。
【００１１】
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、且つ、小型あって、減衰力調整を正確に行うことができる減衰バルブを提供することであり、また、同じく低コストで車両への搭載性を犠牲にすることなく減衰力調整を正確に行うことができる緩衝器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記した目的を達成するため、本発明の課題解決手段は、一方室と他方室とを連通する流路の途中に設けた環状の弁座と、上記弁座に遠近可能な弁体と、上記弁体を軸方向に駆動するアクチュエータとを備えた減衰バルブにおいて、上記弁体が摺動自在に挿入される弁孔を有するバルブケースを設け、上記弁体は、弁本体と、上記弁本体の反弁座側に配置され上記バルブケースに摺動自在に軸支され上記弁孔外へ突出して当該弁本体に上記アクチュエータの推力を伝達するシャフトとを備え、上記弁本体は、上記弁孔の内周に摺接するフランジと、当該フランジから伸びて弁孔外へ突出する軸部と、当該軸部の先端に設けられて上記弁座に離着座する弁頭とを備え、上記フランジによって上記弁孔内が弁座側室と反弁座側室とに区画され、上記弁座側室と反弁座側室とが連絡通路によって連通され、上記弁座側室と上記流路とが絞り通路によって連通されることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の他の課題解決手段は、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圧側室と伸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上記ピストンに連結されるピストンロッドと、上記シリンダ外へ設けたリザーバと、上記圧側室および上記伸側室の一方を上記リザーバへ連通する流路とを備え、当該流路の途中に設けた環状の弁座と、上記弁座に遠近可能な弁体と、上記弁体を軸方向に駆動するアクチュエータとを備えた緩衝器において、上記弁体が摺動自在に挿入される弁孔を有するバルブケースを設け、上記弁体は、弁本体と、上記弁本体の反弁座側に配置され上記バルブケースに摺動自在に軸支され上記弁孔外へ突出して当該弁本体に上記アクチュエータの推力を伝達するシャフトとを備え、上記弁本体は、上記弁孔の内周に摺接するフランジと、当該フランジから伸びて弁孔外へ突出する軸部と、当該軸部の先端に設けられて上記弁座に離着座する弁頭とを備え、上記フランジによって上記弁孔内が弁座側室と反弁座側室とに区画され、上記弁座側室と反弁座側室とが連絡通路によって連通され、上記弁座側室と上記流路とが絞り通路によって連通されることを特徴とする。
【００１４】
上記のように減衰バルブ或いは緩衝器が構成されることで、弁体には、弁座側室側からのみではなく反弁座側室側からも同じ圧力が作用するため、弁体に作用する圧力によって、弁体を弁座から遠ざかる方向へ押圧する力は、従来の減衰バルブに比較して小さくなる。これに加えて、液体が流路を通過する際に弁体に作用する流体力も従来の減衰バルブに比較して低減される。
【００１５】
したがって、本発明における減衰バルブ或いは緩衝器にあっては、弁体を弁座に接近させる方向へ駆動するに際して、弁体に作用する圧力によって弁体の弁座への接近を抑制する力が小さくなるから、アクチュエータの推力が小さくとも減衰力調整を正確に行うことができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の減衰バルブおよび緩衝器によれば、アクチュエータを大出力なものとする必要がなくなり、アクチュエータの大型化を回避しつつ正確な減衰力調整が可能となる。また、本発明の緩衝器によれば、低コストで小型のアクチュエータを用いることができるので、車両への搭載性も損なわれることがない。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】一実施の形態における減衰バルブを搭載した緩衝器の断面図である。
【図２】一実施の形態における減衰バルブの拡大断面図である。
【図３】一実施の形態における減衰バルブの弁体の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
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緩衝器１は、図１に示すように、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内を圧側室Ｒ２と伸側室Ｒ１とに区画するピストン３と、シリンダ２内に挿入されてピストン３に連結されるピストンロッド４と、シリンダ２外に設けたリザーバＲと、伸側室Ｒ１とリザーバＲとを連通する流路５と、当該流路５の途中に設けた減衰バルブＶを備えて構成されている。
【００１９】
以下、各部について詳細に説明する。緩衝器１は、この実施の形態では、ピストンロッド４を二輪車などの鞍乗り型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、鞍乗り型車両の図示しない車軸に連結されて車体側チューブ１０内へ摺動自在に挿入される車軸側チューブ１１とで構成されるフロントフォークＦ内に収容されている。より詳しくは、緩衝器１は、ピストンロッド４を車体側チューブ１０へ連結し、シリンダ２を車軸側チューブ１１へ連結して、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内に収容されている。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。
【００２０】
また、この緩衝器１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１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、フロントフォークＦを伸長させる方向に附勢力を発揮していて、当該懸架ばね１２により図外の鞍乗り型車両の車体が弾性支持されるようになっている。また、シリンダ２外であって、車体側チューブ１０と車軸側チューブ１１とで作られる閉鎖空間を利用してリザーバＲが形成されている。
【００２１】
また、フロントフォークＦ内に内蔵されるこの緩衝器１は、上記した構成の他に、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流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へ向かう流体の流れに抵抗を与える圧側減衰通路１５と、リザーバＲから圧側室へ向かう流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とを備えており、伸側室Ｒ１および圧側室Ｒ２には流体として作動油等の液体が充満され、リザーバＲ内には液体と気体が充填されている。
【００２２】
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、筒状とされて中空部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中上端が減衰バルブＶを収容するハウジング９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、中空部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から中空部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。
【００２３】
そして、ロッドガイド１７とハウジング９の外周に設けた筒状のばね受け１８との間に懸架ばね１２が介装され、緩衝器１が伸長方向に附勢され、これにより、フロントフォークＦも伸長方向に附勢されるようになっている。
【００２４】
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。
【００２５】
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、圧側室Ｒ２とリザーバＲ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。
【００２６】
つづいて、減衰バルブＶについて説明する。減衰バルブＶは、上述したように、伸側室Ｒ１とリザーバＲとを連通して伸側室Ｒ１からリザーバＲへ向かう液体の通過のみを許容する流路５の途中に設けられており、この実施の形態では、中空であってピストンロッド４の上端に設けられて内部が一方室となる伸側室Ｒ１と他方室となるリザーバＲとに連通されるハウジング９と、当該ハウジング９内に設けた環状の弁座２１と、ハウジング９内に軸方向に移動自在に収容されて弁座２１に遠近可能な弁体２２と、ハウジング９内に設けられて弁体２２が摺動自在に挿入される弁孔Ｈを有するバルブケース２０と、弁体２２を軸方向に駆動するアクチュエータＡとを備えている。
【００２７】
ハウジング９は、図１および図２に示すように、筒状とされており、この場合、図中下端の小径部９ａと、図中上端の大径部９ｂと、小径部９ａと大径部９ｂとの間であって外径が小径部９ａの外径よりも大きく大径部９ｂの外径よりも小さい中径部９ｃとを備えている。そして、ハウジング９の内周であって小径部９ａの途中に内方へ向けて環状の凸部が設けられており、この凸部で環状の弁座２１を形成している。また、小径部９ａ内であって弁座２１よりも図中下端側には、ピストンロッド４の上端が螺着される螺子部９ｄが設けられている。さらに、バルブハウジング９の小径部９ａの外周には、軸方向に沿って縦溝９ｆが設けられ、また、バルブハウジング９には、この縦溝９ｆを小径部９ａ内であって弁座２１よりも上方側に連通する横孔９ｇが設けられている。さらに、小径部９ａの横孔９ｇの開口位置よりも上方において、内径が拡径されていて、内部に段部９ｅが形成されている。大径部９ｂの内径についても、途中から中径部９ｃの内径よりも拡径されて大径とされている。
【００２８】
このように構成されたハウジング９をピストンロッド４の上端に取り付けると、ハウジング９の小径部９ａ内がピストンロッド４に設けた中空部４ｂの上端に臨んで伸側室Ｒ１に連通される。また、ハウジング９内は、横孔９ｇを介してリザーバＲに連通される。
【００２９】
したがって、流路５は、ピストンロッド４に設けた中空部４ｂと連通路４ｄと、ピストンロッド４の図１中上端に連結されるハウジング９の小径部９ａ内、ハウジング９内をリザーバＲへ連通する横孔９ｇとを備えて構成されて、伸側室Ｒ１とリザーバＲとを連通するとともに、連通路４ｄの途中に設けられた逆止弁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。そして、上記した弁座２１は、小径部９ａの内周であって横孔９ｇよりもピストンロッド４側に設けられているので、弁座２１は、一方室としての伸側室Ｒ１と他方室としてのリザーバＲとを連通する流路５の途中に設けられている。なお、流路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の中空部４ｂ内に設けてもよいし、ピストンロッド本体４ａの図１中上端における中空部４ｂの開口端に設けるようにしてもよい。
【００３０】
つづいて、バルブケース２０は、この実施の形態では、有底筒状の絞り形成部材２３と、筒状であって内方に絞り形成部材２３が開口端側から嵌合されるガイド部材２４とを備えて構成されている。
【００３１】
絞り形成部材２３は、上記したように有底筒状であって、底部２３ａと、筒部２３ｂとを備えている。底部２３ａには、挿通孔２３ｃが設けられている。また、筒部２３ｂの外周の途中には、外側へ突出する環状のフランジ２３ｄが設けられている。
【００３２】
また、ガイド部材２４は、上記したように筒状であって、中間部内方には内周側に突出する環状の軸受部２４ａが設けられている。軸受部２４ａの図２中下方には、環状のシール部材２５が積層されている。また、ガイド部材２４の軸受部２４ａよりも図２中下方側には段部２４ｂが設けられており、この段部２４ｂには上記したシール部材２５の抜けを防止する環状のストッパ２６が積層されている。さらに、ガイド部材２４の外周には、環状溝２４ｃと螺子部２４ｄが設けられており、環状溝２４ｃ内にはシールリング２７が装着されている。
【００３３】
このように構成された絞り形成部材２３を開口端側からガイド部材２４の内方に嵌合することでバルブケース２０が形成され、絞り形成部材２３とガイド部材２４との間に作られた空間にて弁孔Ｈが形成される。なお、ガイド部材２４における軸受部２４ａから下方の軸方向長さは、ガイド部材２４の下端が絞り形成部材２３のフランジ２３ｄと当接してもストッパ２６を絞り形成部材２３の開口端とガイド部材２４の軸受部２４ａとで挟持できるように配慮されている。そして、このバルブケース２０をハウジング９の中径部９ｃ内に収容しつつ、ガイド部材２４の外周に設けた螺子部２４ｄを中径部９ｃの内周に形成の螺子部（符示せず）に螺着すると、バルブケース２０がハウジング９に固定される。なお、絞り形成部材２３のフランジ２３ｄは、ハウジング９の段部９ｅに当接して、ハウジング９の段部９ｅとガイド部材２４とで挟持されるため、絞り形成部材２３をガイド部材２４に遊嵌するようにしても当該絞り形成部材２３をハウジング９内に固定することができるが、この場合、絞り形成部材２３の筒部２３ｂをガイド部材２４内に圧入するようにしている。
【００３４】
このように構成されたバルブケース２０は、ハウジング９に固定されると、上記したようにフランジ２３ｄが段部９ｅに当接して、バルブケース２０が流路５に臨むように配置される。
【００３５】
他方、弁体２２は、弁本体２８と、弁本体２８の反弁座側である図２中上方側に配置されバルブケース２０に摺動自在に軸支され弁孔Ｈ外へ突出して弁本体２８にアクチュエータＡの推力を伝達するシャフト２９とを備えて構成されている。
【００３６】
弁本体２８は、弁孔Ｈの内周に摺接するフランジ２８ａと、フランジ２８ａから伸びて弁孔Ｈ外へ突出する軸部２８ｂと、軸部２８ｂの先端に設けられて弁座２１に離着座する円錐状の弁頭２８ｃとを備えている。
【００３７】
弁本体２８は、図３に示すように、フランジ２８ａの外周の四箇所を切り落として切欠２８ｄを設けてあり、この切欠２８ｄと弁孔Ｈの内壁との間に、この場合、切欠２８ｄと絞り形成部材２３の筒部２３ｂとの間に、連通通路Ｃを形成している。シャフト２９は、一端が弁本体２８に一体化されており、他端が軸受部２４ａの内周に挿通されて弁孔Ｈ外へ突出されている。なお、弁頭２８ｃの形状は、任意であって上記した円錐状に限定されるものではない。
【００３８】
そして、弁体２２は、弁頭２８ｃを弁座２１へ向けてフランジ２８ａの外周を絞り形成部材２３の筒部２３ｂの内周に摺接させつつ絞り形成部材２３内に軸方向となる図２中上下方向へ移動可能に挿入されていて、軸部２８ｃが絞り形成部材２３の底部２３ａに設けた挿通孔２３ｃに挿通されている。この軸部２８ｂと挿通孔２３ｃとの間には、環状の隙間が設けられ、この実施の形態の減衰バルブＶにあっては、この隙間で絞り通路Ｐを形成している。
【００３９】
このように、弁体２２は、バルブケース２０を構成する絞り形成部材２３とガイド部材２４とで形成される弁孔Ｈ内に移動可能に収容されていて、上述したように、弁孔Ｈ内で軸方向にストロークすることができる。そして、この弁孔Ｈ内は、フランジ２８ａによって、図２中、フランジ２８ａより下方となる弁座側の弁座側室Ｓとフランジ２８ａより上方となる反弁座側の反弁座側室Ｂとに区画されている。
【００４０】
弁座側室Ｓは、上記した絞り通路Ｐを介して流路５の弁座２１よりも他方室側へ通じており、反弁座側室Ｂは、上記した連絡通路Ｃを介して弁座側室Ｓへ通じている。よって、弁座側室Ｓ内の圧力が反弁座側室Ｂへ伝播するようになっている。なお、連絡通路Ｃは、弁本体２８のフランジ２８ａに切欠２８ｄを設けて形成されるので、弁体２２に簡単な加工を施すことで形成することができるが、弁座側室Ｓと反弁座側室Ｂを連通していればよいので、上記構成に限定されるものではない。したがって、たとえば、絞り形成部材２３の筒部２３ｂの内周に軸方向に沿って連絡通路Ｃとして機能する溝等を設け、当該溝等で弁座側室Ｓと反弁座側室Ｂを連通するようにし、弁体２２が弁孔Ｈ内でストロークしてもフランジ２８ａによって弁座側室Ｓと反弁座側室Ｂの連通が断たれないようにしてもよい。
【００４１】
さらに、フランジ２８ａとバルブケース２０を構成する絞り形成部材２３の底部２３ａとの間には、弾性体としてのコイルばね３０が介装されており、このコイルばね３０によって、弁体２２が弁座２１から遠ざかる方向へ附勢されている。なお、弁体２２を附勢するにあたり、コイルばね３０の他に、皿ばね、ウェーブワッシャやゴム等といった附勢力を発揮可能な弾性体を使用することも可能である。
【００４２】
また、弁体２２が弁孔Ｈ内をストロークすると、シャフト２９も軸受部２４ａに対して軸方向へストロークするが、この実施の形態の場合、このストロークする際にバルブケース２０に設けた軸受部２４ａの内周にシャフト２９が摺接する範囲を摺接部２９ａ（図２中網掛け部分）とすると、この摺接部２９ａの横断面積をフランジ２８ａの横断面積よりも小さくしてある。ここで、横断面とは、軸方向に対して垂直横方向（図２中では左右方向）へ切断した際の断面であって、この断面の面積を横断面積と定義している。
【００４３】
シャフト２９の外周形状およびフランジ２８ａの外周形状は、切欠２８ｄを無視すれば、ともに円形状としているので、この場合、シャフト２９の外径をフランジ２８ａの外径よりも小さくしてある。なお、シャフト２９の外周形状およびフランジ２８ａの外周形状は、これに限定されるものではない。また、シャフト２９の外径は、軸方向の全長に亘って等しく円柱状とされているが、外径が変化するものでもよい。つまり、横断面積が軸方向の全長に亘って一定ではないシャフト２９を使用することも可能である。
【００４４】
アクチュエータＡは、この場合、アクチュエータ本体３１と、アクチュエータ本体３１に対して軸方向に移動可能な可動部３２とを備えている。アクチュエータ本体３１としては、たとえば、回転型のモータと、モータのロータに連結され回転部材と回転部材の回転によって軸方向の直線運動を呈する直動部材とでなる運動変換機構とを備えて構成されてもよい。運動変換機構としては、たとえば、送り螺子機構やラックアンドピニオンといった機構等を採用できる。また、アクチュエータＡは、リニアモータやソレノイドとされてもよく、その場合、ステータをアクチュエータ本体３１とし、可動子を可動部３２とすればよい。
【００４５】
そして、可動部３２をバルブケース２０側へ向けて、アクチュエータ本体３１をハウジング９の大径部９ｂ内に収容し、ハウジング９の大径部９ｂの開口端内周にリングナット３３を螺着することで、アクチュエータ本体３１がリングナット３３とハウジング９とで挟持されてハウジング９の大径部９ｂ内に固定される。
【００４６】
上記のようにアクチュエータ本体３１をハウジング９に固定しても、可動部３２は、ハウジング９に対しては何ら固定されておらず、ハウジング９内で軸方向に移動することができる。また、可動部３２の先端は、シャフト２９の他端に当接しており、アクチュエータＡが可動部３２を弁体２２側へ移動させるように推力を与えると、シャフト２９を介して弁本体２８へ当該推力が伝達され弁体２２を弁座２１方向へ駆動することができる。なお、この実施の形態の場合、弁体２２を弁座２１から遠ざかる方向へ附勢する弾性体としてコイルばね３０が設けられているので、可動部３２とシャフト２９とは固定的に連結せずとも、可動部３２とシャフト２９との接触が保たれ、アクチュエータＡの推力の弁体２２への伝達が可能であり、また、この場合には、シャフト２９と弁本体２８とが分離されて互いに独立した部品として構成されてもよい。なお、本実施の形態のようにシャフト２９と弁本体２８とが一体とされることに加えて、シャフト２９を可動部３２に固定的に連結する場合、弁体２２を附勢する弾性体を要せずにアクチュエータＡのみで弁体２２を軸方向に駆動して弁座２１に対して遠近させることができるので、このような場合には、弾性体を廃止することもできる。
【００４７】
そして、アクチュエータＡで弁体２２を弁座２１側へ向けて押し下げ駆動すると、弁体２２の弁頭２８ｃが弁座２１に着座させることができ、このように弁頭２８ｃが弁座２１に着座すると流路５が遮断される。この状態からアクチュエータＡにおける可動部３２をアクチュエータ本体３１側へ駆動すると、弁体２２がコイルばね３０によって押し上げられるので、弁体２２が弁座２１から離間する方向へ移動し、弁頭２８ｂと弁座２１との間に隙間が生じて流路５が開放されるようになっている。つまり、アクチュエータＡを駆動することで、弁体２２を弁座２１に対して進退させることができ、流路５の流路面積を変化させることができるようになっている。つまり、弁体２２と弁座２１の位置関係によって流路５の流路面積を変更でき、弁体２２を弁座２１から最も遠ざけると流路５の流路面積が最大となり弁体２２が弁座２１に着座する、つまり、弁頭２８ｂが弁座２１に当接すると流路５が完全に遮断されて流路面積が０となる。流路５が開放状態である場合、伸側室Ｒ１とリザーバＲとが連通される状態におかれ、緩衝器１が伸長作動を呈すると、液体は流路５を通過してリザーバＲへ排出され、流路５の流路面積に応じて液体の流れに抵抗が与えられる。
【００４８】
このように構成された減衰バルブＶの各部材を組み立てる手順としては、たとえば、弁体２２をコイルばね３０とともに絞り形成部材２３内に挿入し、シャフト２９にストッパ２６とシール部材２５を装着して、絞り形成部材２３を開口端側からガイド部材２４内に圧入する。すると、バルブケース２０と弁体２２とがアッセンブリ化されるので、これをハウジング９に螺着し、アクチュエータＡをリングナット３３でハウジング９に固定すればよい。このように、バルブケース２０と弁体２２とがカートリッジ化されるので、緩衝器１への組み付けが容易となり、高圧側ポート２３ｃの口径や弁体２２の弁頭２８ｃの形状が異なるカートリッジを複数用意しておくことで、カートリッジ交換を行えば減衰力特性も容易に変更することができる。なお、絞り形成部材２３をガイド部材２４へ圧入せずに嵌合に留める場合には、弁体２２と絞り形成部材２３を独立に交換が可能となるので、この場合、減衰力特性の変更は弁体２２或いは絞り形成部材２３の交換することで行うことが可能となる。
【００４９】
なお、この実施の形態の場合、弁体２２を構成する弁本体２８とシャフト２９とが一体化されているので、シャフト２９にストッパ２６とシール部材２５を先んじて組み付けておくことで、これらのガイド部材２４に対する調芯が容易となるので、絞り形成部材２３のガイド部材２４への組み付けも非常に簡単となり、弁体２２をバルブケース２０にカートリッジ化した後にシャフト２９が脱落する心配もない。
【００５０】
絞り形成部材２３とガイド部材２４は、上記構成に限定されるものではなく、シート部材２３とガイド部材２４とが圧入や螺合等により固定的に締結されるようにしておけば、ケース２０と弁体２２とがカートリッジ化されて上記の利点を享受することができる。またさらに、本実施の形態におけるバルブケース２０がハウジング９と別部品としてあるが、これらを一部品で構成するようにしてもよい。
【００５１】
つづいて、上述のように構成された緩衝器１及び減衰バルブＶの動作について説明する。この緩衝器１の場合、シリンダ２に対してピストン３が図１中上方へ移動する伸長時には、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減衰バルブＶで抵抗を与えるようになっている。つまり、緩衝器１は、この実施の形態にあっては、伸長時に減衰通路１３および減衰バルブＶ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、緩衝器１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。
【００５２】
反対に、シリンダ２に対してピストン３が図１中下方へ移動する収縮時には、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１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、流路５には、液体が流れないようになっているので、減衰バルブＶは圧側減衰力の発生には関与しない。
【００５３】
そして、減衰バルブＶにおいて、弁体２２を駆動することで流路５の流路面積を可変にすることができるので、この緩衝器１では、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。
【００５４】
この減衰力調節の際、弁体２２が弁座２１から離間していて流路５が開放状態にある場合、弁体２２には、緩衝器１が伸長作動中であると伸側室Ｒ１からの高圧が作用するとともに、流路５を流れる液体の流れによる流体力が作用する。また、緩衝器１が収縮する場合には、車体側チューブ１０内に車軸側チューブ１１が侵入するためにリザーバＲの容積が減少してリザーバＲ内の圧力が上昇し、この圧力が弁体２２に作用する。
【００５５】
これらの圧力は、具体的には、弁孔Ｈ内であって弁座側室Ｓに伝播するが、連絡通路Ｃを介して反弁座側室Ｂにも伝播する。そして、弁座側室Ｓに伝播した圧力は、弁体２２を図２中上方へ押し上げる、つまり、弁座２１から遠ざかる方向へ押し上げるように作用し、その力の大きさは、弁体２２のフランジ２８ａの横断面積に上記圧力を乗じたものとなる。他方、反弁座側室Ｂに伝播した圧力は、弁体２２を図２中下方へ押し下げる、つまり、弁座２１へ接近させる方向へ押し下げるように作用し、その力の大きさは、弁体２２のフランジ２８ａの横断面積からシャフト２９における摺接部２９ａの横断面積を引いた値に上記圧力を乗じたものとなる。
【００５６】
このように、弁体２２には、弁座側室Ｓ側からのみではなく反弁座側室Ｂ側からも同じ圧力が作用するので、結果的に差し引きして、弁体２２にはシャフト２９における摺接部２９ａの横断面積に上記圧力を乗じた値の力が弁座２１から遠ざかる方向へ向けて作用することになる。
【００５７】
そのため、弁体２２に作用する圧力によって、弁体２２を弁座２１から遠ざかる方向へ押圧する力は、従来の減衰バルブに比較して小さくなる。
【００５８】
また、弁座側室Ｓと流路５とは、絞り通路Ｐを介して連通されているので、流路５を通過する液体の流れが弁座側室Ｓ内のフランジ２８ａには直接に衝突せず、液体の流れによって弁体２２を図２中押し上げる方向へ作用する流体力は弁頭２８ｃにのみ作用するだけであり、従来の減衰バルブのように弁体の全体に流体力が作用しないようになっている。そのため、液体が流路５を通過する際に弁体２２に作用する流体力も従来の減衰バルブに比較して低減される。
【００５９】
したがって、本発明における減衰バルブＶにあっては、弁体２２を弁座２１に接近させる方向へ駆動する、つまり、流路５における流路面積を減少させるに際して、弁体２２に作用する圧力や流体力による弁体２２の弁座２１への接近を抑制する力が小さくなるので、アクチュエータＡの推力が小さくとも減衰力調整を正確に行うことができる。
【００６０】
このように、アクチュエータＡを大出力なものとする必要がなくなり、アクチュエータＡの大型化を回避しつつ正確な減衰力調整が可能となる。そして、小型であって低コストのアクチュエータＡを用いることができるので、車両への搭載性も損なわれることがない。
【００６１】
つまり、本発明の減衰バルブＶによれば、低コストで、且つ、小型あって、減衰力調整を正確に行うことができ、本発明の緩衝器１によれば、アクチュエータＡに小型なものを使用できるから、上記した効果に加えて車両への搭載性も損なわれることがない効果をも奏することができる。
【００６２】
なお、弁座側室Ｓは、絞り通路Ｐを介して流路５に連通されるようになっていればよいので、バルブケース２０に設けた挿通孔２３ｃと弁体２２における軸部２８ｂとの間の隙間によって形成する以外にも、たとえば、絞り形成部材２３の底部２３ａや筒部２３ｂに別途絞り通路を設けるようにしてもよく、その場合には、挿通孔２３ｃに軸部２８ｂを摺動自在に挿入するようにしてもよい。しかしながら、絞り形成部材２３にはもともと弁体２２を挿通する挿通孔２３ｃが必要であるから、別途、絞り通路Ｐをバルブケース２０に設ける場合に比較して、挿通孔２３ｃと軸部２８ｂとの間に絞り通路Ｐを設ける方が加工工数が減るので、その分加工コストが安価となるメリットがある。
【００６３】
また、本発明の減衰バルブＶにあっては、内部にバルブケース２０とアクチュエータＡとを着脱自在に収容するハウジング９を備えているので、バルブケース２０やアクチュエータＡの交換が容易となり、減衰力特性の変更やメンテナンスを簡単に行うことができる。
【００６４】
さらに、本実施の形態の減衰バルブＶにあっては、バルブケース２０が、挿通孔２３ｃが形成される底部２３ａと、フランジ２８ａの外周が摺接する筒部２３ｂとを有する有底筒状の絞り形成部材２３と、筒状であって内方にシャフト２９を軸支する軸受部２９ａを備えるとともに内方に絞り形成部材２３が開口端側から圧入されるガイド部材２４とを備え、絞り形成部材２３とガイド部材２４とで弁孔Ｈを形成したので、バルブケース２０と弁体２２とをアッセンブリしてカートリッジ化することができ、減衰バルブＶの組立が簡単となる。また、減衰力特性の変更は、バルブケース２０と弁体２２のカートリッジを変更するだけでより簡単に行える。
【００６５】
そして、本実施の形態の減衰バルブＶにあっては、フランジ２８ａと絞り形成部材２３における底部２３ａとの間に弁体２２を弁座２１から遠ざかる方向へ附勢する弾性体を設けているので、アクチュエータＡと弁体２２とを固定的に連結する必要がないため、アクチュエータＡと弁体２２との調心を高精度に行う必要がなく、加工コストが低減されるとともに、減衰バルブＶの厳密な位置決めをせずに組立を行っても減衰力調整を正確に行うことができる。
【００６６】
また、本実施の形態の減衰バルブＶにあっては、ガイド部材２４の軸受部２４ａの弁孔Ｈ側にシャフト２９の摺動部２９ａの外周に摺接する環状のシール部材２５を積層し、ガイド部材２４の軸受部２４ａと絞り形成部材２３との間でシール部材２５の抜けを防止する環状のストッパ２６を挟持したので、シール部材２５も弁体２２とともにバルブケース２０にカートリッジ化されるので、減衰バルブＶの組立加工がより一層簡単となる。
【００６７】
以上、本発明の実施の形態についての説明を終えるが、上記したところでは、減衰バルブＶは、緩衝器１が伸長する際にのみ流路５が流体の通過を許容するようになっており、緩衝器１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１の伸側減衰力を調整することができるが、緩衝器１が収縮する際にのみ流路５が流体の通過を許容するように設定して、緩衝器１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。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、減衰バルブＶは、圧側減衰力の調整を行うことができる。つまり、減衰バルブＶは、伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２のうちいずれを一方室としてもよいし、その反対に、リザーバＲを一方室として、他方室を伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２の一方としてもよく、また、一方室と他方室を伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２として、緩衝器１の伸縮の双方にて減衰力調整を行うようにしてもよい。
【００６８】
また、ピストンロッド４の先端に弁体２２、バルブケース２０及びアクチュエータＡを収容したハウジング９を設け、流路５は、ピストンロッド４を貫通して緩衝器１内の圧側室Ｒ２或いは伸側室Ｒ１とシリンダ２外に設けたリザーバＲとを連通し、鞍乗り型車両の車体に連結される車体側チューブ１０と、鞍乗り型車両の車輪に連結される車輪側チューブ１１とを設け、上記ハウジング９を介して緩衝器１におけるピストンロッド４を車体側チューブ１０へ連結するとともにシリンダ２を車軸側チューブ１１へ連結し、アクチュエータＡをハウジング９に固定して車体側チューブ１０から突出させて配置することで、弁体２２とアクチュエータＡとを至近に配置して長尺なコントロールロッドなどを介さずに弁体２２を駆動でき、部品点数の削減が図れるとともに弁体２２をより正確に駆動できるので減衰力制御性が向上するとともに、アクチュエータＡへの外部からの給電も容易となり利便性および汎用性が向上する。
【００６９】
また、緩衝器１は、減衰バルブＶが緩衝器１の伸長時に減衰力を発揮する場合には、伸長時にのみ減衰力を発揮する構成とされてもよく、また、減衰バルブＶが緩衝器１の収縮時に減衰力を発揮する場合には、収縮時にのみ減衰力を発揮する構成を採用しても構わない。
【００７０】
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。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明は緩衝器に利用できる。
【符号の説明】
【００７２】
１ 緩衝器
２ シリンダ
３ ピストン
４ ピストンロッド
５ 流路
９ ハウジング
２０ バルブケース
２１ 弁座
２２ 弁体
２３ 絞り形成部材
２３ａ 底部
２３ｂ 筒部
２３ｃ 挿通孔
２４ ガイド部材
２４ａ 軸受部
２５ シール部材
２６ ストッパ
２８ 弁体
２８ａ フランジ
２８ｂ 軸部
２８ｃ 弁頭
２９ シャフト
２９ａ 摺動部
３０ 弾性体としてのコイルばね
Ａ アクチュエータ
Ｂ 反弁座側室
Ｃ 連絡通路
Ｈ 弁孔
Ｐ 絞り通路
Ｒ 他方室としてのリザーバ
Ｒ１ 一方室としての伸側室
Ｒ２ 圧側室
Ｓ 弁座側室
Ｖ 減衰バルブ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方室と他方室とを連通する流路の途中に設けた環状の弁座と、上記弁座に遠近可能な弁体と、上記弁体を軸方向に駆動するアクチュエータとを備えた減衰バルブにおいて、
上記弁体が摺動自在に挿入される弁孔を有するバルブケースを設け、
上記弁体は、弁本体と、上記弁本体の反弁座側に配置され上記弁孔外へ突出して当該弁本体に上記アクチュエータの推力を伝達するシャフトとを備え、
上記弁本体は、上記弁孔の内周に摺接するフランジと、当該フランジから伸びて弁孔外へ突出する軸部と、当該軸部の先端に設けられて上記弁座に離着座する弁頭とを備え、
上記フランジによって上記弁孔内が弁座側室と反弁座側室とに区画され、
上記弁座側室と反弁座側室とが連絡通路によって連通され、
上記弁座側室と上記流路とが絞り通路によって連通されることを特徴とする減衰バルブ。
【請求項２】
上記シャフトの上記バルブケースに摺接する範囲を摺動部として、この摺動部の横断面積を上記フランジの横断面積より小さくしたことを特徴とする請求項１に記載の減衰バルブ。
【請求項３】
上記バルブケースは、上記弁孔に連通して上記弁座に対向するとともに上記軸部が挿通される挿通孔を備え、上記絞り通路を上記挿通孔と上記軸部との間に形成される環状によって形成したことを特徴とする請求項１または２に記載の減衰バルブ。
【請求項４】
内部に上記バルブケースと上記アクチュエータとを着脱自在に収容するとともに上記弁座を有するハウジングを備え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減衰バルブ。
【請求項５】
上記バルブケースが、
上記挿通孔が形成される底部と、上記フランジの外周が摺接する筒部とを有する有底筒状の絞り形成部材と、筒状であって内方に上記シャフトを軸支する軸受部を備えるとともに内方に上記絞り形成部材が開口端側から圧入されるガイド部材とを備え、上記絞り形成部材と上記ガイド部材とで上記弁孔を形成したことを特徴とする請求項３または４に記載の減衰バルブ。
【請求項６】
上記フランジと上記絞り形成部材における底部との間に上記弁体を上記弁座から遠ざかる方向へ附勢する弾性体を設けことを特徴とする請求項５に記載の減衰バルブ。
【請求項７】
上記ガイド部材の軸受部の上記弁孔側に上記シャフトの摺動部の外周に摺接する環状のシール部材を積層し、上記ガイド部材の軸受部と絞り形成部材との間で上記シール部材の抜けを防止する環状のストッパを挟持したことを特徴とする請求項５または６に記載の減衰バルブ。
【請求項８】
上記弁本体と上記シャフトは一体化されていることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の減衰バルブ。
【請求項９】
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圧側室と伸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上記ピストンに連結されるピストンロッドと、上記シリンダ外へ設けたリザーバと、上記圧側室および上記伸側室の一方を上記リザーバへ連通する流路とを備え、当該流路の途中に設けた環状の弁座と、上記弁座に遠近可能な弁体と、上記弁体を軸方向に駆動するアクチュエータとを備えた緩衝器において、
上記弁体が摺動自在に挿入される弁孔を有するバルブケースを設け、
上記弁体は、弁本体と、上記弁本体の反弁座側に配置され上記バルブケースに摺動自在に軸支され上記弁孔外へ突出して当該弁本体に上記アクチュエータの推力を伝達するシャフトとを備え、
上記弁本体は、上記弁孔の内周に摺接するフランジと、当該フランジから伸びて弁孔外へ突出する軸部と、当該軸部の先端に設けられて上記弁座に離着座する弁頭とを備え、
上記フランジによって上記弁孔内が弁座側室と反弁座側室とに区画され、
上記弁座側室と反弁座側室とが連絡通路によって連通され、
上記弁座側室と上記流路とが絞り通路によって連通され、
上記シャフトの上記バルブケースに摺接する範囲を摺動部として、この摺動部の横断面積を上記フランジの横断面積より小さくしたことを特徴とする緩衝器。
【請求項１】
一方室と他方室とを連通する流路の途中に設けた環状の弁座と、上記弁座に遠近可能な弁体と、上記弁体を軸方向に駆動するアクチュエータとを備えた減衰バルブにおいて、
上記弁体が摺動自在に挿入される弁孔を有するバルブケースを設け、
上記弁体は、弁本体と、上記弁本体の反弁座側に配置され上記弁孔外へ突出して当該弁本体に上記アクチュエータの推力を伝達するシャフトとを備え、
上記弁本体は、上記弁孔の内周に摺接するフランジと、当該フランジから伸びて弁孔外へ突出する軸部と、当該軸部の先端に設けられて上記弁座に離着座する弁頭とを備え、
上記フランジによって上記弁孔内が弁座側室と反弁座側室とに区画され、
上記弁座側室と反弁座側室とが連絡通路によって連通され、
上記弁座側室と上記流路とが絞り通路によって連通されることを特徴とする減衰バルブ。
【請求項２】
上記シャフトの上記バルブケースに摺接する範囲を摺動部として、この摺動部の横断面積を上記フランジの横断面積より小さくしたことを特徴とする請求項１に記載の減衰バルブ。
【請求項３】
上記バルブケースは、上記弁孔に連通して上記弁座に対向するとともに上記軸部が挿通される挿通孔を備え、上記絞り通路を上記挿通孔と上記軸部との間に形成される環状によって形成したことを特徴とする請求項１または２に記載の減衰バルブ。
【請求項４】
内部に上記バルブケースと上記アクチュエータとを着脱自在に収容するとともに上記弁座を有するハウジングを備え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減衰バルブ。
【請求項５】
上記バルブケースが、
上記挿通孔が形成される底部と、上記フランジの外周が摺接する筒部とを有する有底筒状の絞り形成部材と、筒状であって内方に上記シャフトを軸支する軸受部を備えるとともに内方に上記絞り形成部材が開口端側から圧入されるガイド部材とを備え、上記絞り形成部材と上記ガイド部材とで上記弁孔を形成したことを特徴とする請求項３または４に記載の減衰バルブ。
【請求項６】
上記フランジと上記絞り形成部材における底部との間に上記弁体を上記弁座から遠ざかる方向へ附勢する弾性体を設けことを特徴とする請求項５に記載の減衰バルブ。
【請求項７】
上記ガイド部材の軸受部の上記弁孔側に上記シャフトの摺動部の外周に摺接する環状のシール部材を積層し、上記ガイド部材の軸受部と絞り形成部材との間で上記シール部材の抜けを防止する環状のストッパを挟持したことを特徴とする請求項５または６に記載の減衰バルブ。
【請求項８】
上記弁本体と上記シャフトは一体化されていることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の減衰バルブ。
【請求項９】
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圧側室と伸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上記ピストンに連結されるピストンロッドと、上記シリンダ外へ設けたリザーバと、上記圧側室および上記伸側室の一方を上記リザーバへ連通する流路とを備え、当該流路の途中に設けた環状の弁座と、上記弁座に遠近可能な弁体と、上記弁体を軸方向に駆動するアクチュエータとを備えた緩衝器において、
上記弁体が摺動自在に挿入される弁孔を有するバルブケースを設け、
上記弁体は、弁本体と、上記弁本体の反弁座側に配置され上記バルブケースに摺動自在に軸支され上記弁孔外へ突出して当該弁本体に上記アクチュエータの推力を伝達するシャフトとを備え、
上記弁本体は、上記弁孔の内周に摺接するフランジと、当該フランジから伸びて弁孔外へ突出する軸部と、当該軸部の先端に設けられて上記弁座に離着座する弁頭とを備え、
上記フランジによって上記弁孔内が弁座側室と反弁座側室とに区画され、
上記弁座側室と反弁座側室とが連絡通路によって連通され、
上記弁座側室と上記流路とが絞り通路によって連通され、
上記シャフトの上記バルブケースに摺接する範囲を摺動部として、この摺動部の横断面積を上記フランジの横断面積より小さくしたことを特徴とする緩衝器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１３−１０８５８０（Ｐ２０１３−１０８５８０Ａ）
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５４９９５（Ｐ２０１１−２５４９９５）
【出願日】平成２３年１１月２２日（２０１１．１１．２２）
【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２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２２日（２０１１．１１．２２）
【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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