緩衝器
【課題】緩衝器において、減衰バルブの開弁時に油液の流れを円滑にして安定した減衰力を得る。
【解決手段】シリンダ内のピストンの摺動によって生じる副通路３３の油液の流れを弁体３５の弁座４５Ａへの離着座によって制御して減衰力を発生させる。弁体３５の開弁圧力は、開弁方向に作用するコイルバネ５８のバネ力に抗してコイル３６への通電により弁体３５を閉弁方向に付勢することによって調整する。弁座４５Ａが形成された突出部４５の突出高さをコイルバネ５８の座巻５８Ａの軸方向高さ以上とする。これにより、開弁時に副通路３３の開口から流出する油液の流れが座巻５８Ａに衝突するのを防止することができ、油液の流れを円滑にして安定した減衰力を得ることができる。
【解決手段】シリンダ内のピストンの摺動によって生じる副通路３３の油液の流れを弁体３５の弁座４５Ａへの離着座によって制御して減衰力を発生させる。弁体３５の開弁圧力は、開弁方向に作用するコイルバネ５８のバネ力に抗してコイル３６への通電により弁体３５を閉弁方向に付勢することによって調整する。弁座４５Ａが形成された突出部４５の突出高さをコイルバネ５８の座巻５８Ａの軸方向高さ以上とする。これにより、開弁時に副通路３３の開口から流出する油液の流れが座巻５８Ａに衝突するのを防止することができ、油液の流れを円滑にして安定した減衰力を得ることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体圧を利用して減衰力を発生する緩衝器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば自動車のサスペンション装置に装着される筒型の油圧緩衝器は、一般的に、作動流体が封入されたシリンダ内にロッドが連結されたピストンが摺動可能に設けられ、ピストン部にオリフィス及びディスクバルブ等からなる減衰力発生機構が設けられた構造となっている。これにより、ロッドの伸縮に伴うシリンダ内のピストンの摺動によって生じる作動液の流れをオリフィス及びディスクバルブによって制御して減衰力を発生させる。
【０００３】
この種の緩衝器において、例えば特許文献１の図１４に示されたものでは、減衰力調整弁である圧力制御弁（ソレノイドバルブ）は、作動流体の流路の開口の周囲に形成された弁座部に、弁体の先端の環状のシート部を離着座させることにより、流路を開閉するようになっている。そして、流路の開口の周囲を取囲むように弁座側と弁体側との間に介装されたコイルバネ（圧縮バネ）のバネ力によって弁体を開弁方向に付勢し、ソレノイドの推力によってバネ力に抗して弁体を閉弁方向に付勢することにより、ソレノイドへの通電電流に応じて開弁圧力を制御している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２８１５８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の特許文献１に記載された構造の圧力制御弁では、開弁時に、流路の開口から流出した作動流体は、開口を取囲むコイルバネの線間を通って下流側へ流れることになる。一方、コイルバネの端部には、取付時の安定性を高めるため、線材どうしを接触させた座巻が形成されている。このため、流路の開口から流出した作動流体がコイルバネの座巻に衝突して流通抵抗が生じる。圧力制御弁の開弁時には、弁座と弁体との間で流路が絞られているため、作動流体の流速が非常に高くなっており、この高速の流れがコイルバネの座巻に衝突することによって乱流が発生して、弁体に作用する圧力が不安定になる。その結果、弁体が振動して騒音を発生する等減衰力が不安定になるという問題を生じる。
【０００６】
本発明は、減衰バルブの安定した減衰力を得るようにした緩衝器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明に係る緩衝器は、作動流体が封入されたシリンダと、該シリンダ内に摺動可能に挿入されたピストンと、前記ピストンに連結されると共に前記シリンダの外部に延出されたロッドと、前記ピストンの摺動によって生じる作動流体の流れを制御して減衰力を発生させる減衰バルブとを備え、
前記減衰バルブは、作動流体が流出する開口と、該開口の周囲に形成された弁座と、該弁座に離着座する弁体と、前記弁体側と前記弁座側との間に介装されて前記弁座及び前記弁体の周囲を取囲むように配置されたコイルバネとを含み、前記弁座は、前記コイルバネ内に、該コイルバネの前記弁座側の座巻の軸方向高さに対して同程度以上突出していることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る緩衝器によれば、減衰バルブの開弁時に作動流体の流れを円滑にして安定した減衰力を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係る緩衝器の縦断面図である。
【図２】図1に示す緩衝器のソレノイドバルブを拡大して示す縦断面図である。
【図３】図２に示すソレノイドバルブの弁体及び弁座部を拡大して示す縦断面図である。
【図４】図３に示す弁体及び弁座部の開弁時の作動流体の流路を拡大して示す縦断面図である。
【図５】図２に示すソレノイドバルブの第１変形例に係る弁体及び弁座部を示す縦断面図である。
【図６】図２に示すソレノイドバルブの第２変形例に係る弁体及び弁座部を示す縦断面図である。
【図７】図２に示すソレノイドバルブの第３変形例に係る弁体及び弁座部を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１及び図２に示すように、本実施形態に係る筒側の緩衝器である減衰力調整式油圧緩衝器１は、シリンダ２の外側に外筒３を設けた二重筒構造となっており、シリンダ２と外筒３との間にリザーバ４が形成されている。シリンダ２内には、ピストン５が摺動可能に挿入されて、このピストン５によってシリンダ２内がシリンダ上室２Ａとシリンダ下室２Ｂとの２室に画成されている。ピストン５には、ロッド６の一端がナット７によって連結され、ロッド６の他端側は、シリンダ上室２Ａを通り、シリンダ２及び外筒３の上端部に装着されたロッドガイド８及びオイルシール９を貫通してシリンダ２の外部へ延出している。シリンダ２の下端部には、シリンダ下室２Ｂとリザーバ４とを区画するベースバルブ１０が設けられている。なお、ロッド６の下端をさらに延ばし、ボトム部から突出させ、所謂、両ロッドとしてもよい。
【００１１】
ピストン５には、シリンダ上下室２Ａ、２Ｂ間を連通させる油路１１、１２が設けられている。そして、油路１１には、シリンダ下室２Ｂ側からシリンダ上室２Ａ側への油液の流通のみを許容する逆止弁１３が設けられ、また、油路１２には、シリンダ上室２Ａ側の油液の圧力が所定圧力に達したとき開弁して、これをシリンダ下室２Ｂ側へリリーフするディスクバルブ１４が設けられている。
【００１２】
ベースバルブ１０には、シリンダ下室２Ｂとリザーバ４とを連通させる油路１５、１６が設けられている。そして、油路１５には、リザーバ４側からシリンダ下室２Ｂ側への油液の流通のみを許容する逆止弁１７が設けられ、また、油路１６には、シリンダ下室２Ｂ側の油液の圧力が所定圧力に達したとき開弁して、これをリザーバ４側へリリーフするディスクバルブ１８が設けられている。シリンダ２内には、作動流体として油液が封入されており、リザーバ４内には油液及びガスが封入されている。
【００１３】
シリンダ２には、上下両端部にシール部材１９を介してセパレータチューブ２０が外嵌されており、シリンダ２とセパレータチューブ２０との間に環状油路２１が形成されている。環状油路２１は、シリンダ２の上端部付近の側壁に設けられた油路２２によってシリンダ上室２Ａに連通されている。セパレータチューブ２０の側壁には、小径の開口２３が設けられ、また、外筒３の側壁には、開口２３と略同心に大径の開口２４が設けられており、外筒３の側壁の開口２４に減衰力発生機構２５が取付けられている。
【００１４】
減衰力発生機構２５は、開口２４に取付けられた円筒状のケース２６内に、パイロット型（背圧型）の主減衰弁２７及び主減衰バルブ２７の開弁圧力を制御する圧力制御弁であるソレノイドバブル２８が挿入されてナット２９によって固定されている。主減衰バルブ２７及びソレノイドバルブ２８は、開口２３に接続され、この開口２３からリザーバ４への油液の流れを制御して減衰力を発生させるものである。
【００１５】
主減衰バルブ２７は、開口２３側の油液の圧力を受けて撓んで開弁して、リザーバ４側へ流通させるメインバルブであるディスクバルブ３０と、ディスクバルブ３０の背面側に形成されて、その内圧をディスクバルブ３０の閉弁方向に作用させる背圧室３１とを備えている。また、開口２３には、固定オリフィス３２を介して副通路３３が接続され、副通路３３は、ソレノイドバルブ２８に接続され、また、側壁の通路３３Ａを介して背圧室３１に連通している。
【００１６】
次に、ソレノイドバルブ２８について、図２を参照して説明する。図２に示すように、ソレノイドバルブ２８は、略円筒状のソレノイドケース３４内に、弁体３５、コイル３６及びアーマチャ３７を収容し、このソレノイドケース３４をナット２９によってケース２６に固定している（図１参照）。ソレノイドケース３４は、案内ボア３８が形成され、案内ボア３８の一端側に、段付円筒状のコア部材３９の小径部が嵌合されている。案内ボア３８の他端側には、アーマチャ３７の前端部が挿入されている。ソレノイドケース３４の一端側には、副通路３３が開口する底部を有する円筒状のバルブ部材４０が挿入され、バルブ部材４０の端部がコア部材３９に当接して、コア部材３９を固定している。バルブ部材４０内には、弁体３５を収容する弁室４１が形成されている。弁室４１は、コア部材３９の内部、コア部材３９の大径部の側壁に設けられた通路４２及びバルブ部材４０とソレノイドケース３４との間に形成された通路４３を介してケース２６内、すなわち、リザーバ４に連通している。
【００１７】
弁体３５は、大径部３５Ａ及び小径部３５Ｂを有する凸形状に形成され、アーマチャ３７に連結された中空の作動ロッド４４の先端部が摺動可能かつ液密的に挿入、貫通している。バルブ部材４０の弁室４１の底部には、副通路３３が開口された円筒状の突出部４５が突出し、突出部４５の先端部の副通路３３の開口の周囲に環状の弁座４５Ａが形成されている。弁体３５の小径部３５Ｂの先端部には、弁座４５Ａに離着座する環状のシート部４６が突出されている。このシート部４６は、小径部３５Ｂの外径を先端に行くにし従い小径にすることで、シート部４６を形成しており、シート部４６の内部も抉った形状であり、シート部４６の面積を最小として、着座性を高めている。そして、シート部４６を弁座４５Ａに離着座させて副通路３３と弁室４１との間を開閉し、その開弁圧力によって副通路３３の圧力を制御する。作動ロッド４４は、コア部材３９の小径部内に固定されたガイド部材４７によって、軸方向に摺動可能に案内されている。
【００１８】
弁体３５の大径部３５Ｂの端面外周縁部には、環状の当接部４８が突出している。作動ロッド４４の先端側には、止輪４９が固定され、止輪４９と弁体３５の当接部４８との間に、円板状の弁バネ５０（板バネ）及びシート部材５１が設けられている。弁バネ５０は、弁体３５を作動ロッド４４に弾性的に支持している。また、シート部材５１は、外周縁部にオリフィス５１Ａ（切欠）が形成されており、弁体３５が後退して、その開弁方向にある閉止位置に達したとき、コア部材３９に当接し、弁室４１とコア部材３９の内部、すなわち、通路４２との間を閉止すると共に、これらの間をオリフィス５１Ａを介して連通させる。
【００１９】
ソレノイドケース３４内のコイル３６の後端側に、有底円筒状のコア５２が嵌合され、ソレノイドケース３４の後端部に環状のリテーナ５３が嵌合され、これらが、ソレノイドケース３４の後端縁部を内側にかしめることによってコイル３６と共に固定されている。コア５２には、アーマチャ３７の後端部が挿入されている。作動ロッド４４は、アーマチャ３７を貫通して、コア５２内の底部に形成された弁体背圧室５４内まで延ばされている。弁体背圧室５４には、ガイド部材５５が設けられて、作動ロッド４４を摺動可能に案内している。そして、中空の作動ロッド４４内に形成された連通路４４Ａによって副通路３３と弁体背圧室５４とが常時連通されている。アーマチャ３７には、その両端側に形成された室を互いに連通させる流路である絞り通路５６が設けられており、その移動に適度な減衰力を作用させるようになっている。コイル３６には、導線５７が接続されて外部へ延ばされている。
【００２０】
弁体３５の大径部３５Ａとバルブ部材４０の弁室４１の底部との間に圧縮バネであるコイルバネ５８が介装されている。弁体３５は、コイルバネ５８のバネ力によって、その開弁方向であるコア部材３９側に常時付勢されており、コイル３６の非通電状態では、閉止位置まで後退してシート部材５１がコア部材３９に当接するようになっている。そして、コイル３６への通電により、アーマチャ３７に推力を発生させ、弁体３５をコイルバネ５８のバネ力に抗して前進させて弁座４５Ａに押圧し、通電電流に応じて弁体３５の開弁圧力を調整する。なお、弁バネ５０のバネ剛性は、コイルバネ５８のバネ剛性よりも大きく、また、弁体３５の質量は、アーマチャ３７に比して充分小さくなっている。
【００２１】
アーマチャ３７の後端部には、減衰手段を構成するアーマチャ３７と同径の円板状のダンピングプレート５９が取付けられている。ダンピングプレート５９は、一端部に小径の突出部５９Ａが形成されており、作動ロッド４４を貫通させて突出部５９Ａをアーマチャ３７に当接させて固定されている。これにより、絞り通路５６の開口を有するアーマチャ３７の端部との間に隙間を形成して、絞り通路５６の流路を確保している。コア５２のアーマチャ３７を案内する案内ボア６０は、アーマチャ３７及びダンピングプレート５９よりもやや大径で、これらとの間に隙間が形成されている。また、案内ボア６０は、底部付近で徐々に縮径されて、底部にダンピングプレート５９との隙間が小さいダンピング手段を構成する小径部６０Ａが形成されている。そして、弁体３５が副通路３３を開閉して、その圧力を制御する位置にあるとき、ダンピングプレート５９が案内ボア６０の開口側にあって案内ボア６０との間に隙間を形成し、弁体３５がコア部材３９の付近まで後退したとき、ダンピングプレート５９が小径部６０Ａに挿入されて、その隙間が小さくなるようになっている。
【００２２】
コイル３６の磁界の磁路の一部を構成するアーマチャ３７及びコア５２が強磁性体であるのに対して、ダンピングプレート５９は、非磁性体であり、ステンレス鋼等で製造するとよい。また、図示の実施形態では、アーマチャ３７及びダンピングプレート５９は、ステーキング加工により塑性流動させて作動ロッド４４に固定されている。
【００２３】
次に、ソレノイドバルブ２８の突出部４５、弁座４５Ａ及び弁体３５の構造について、図３及び図４を参照して更に詳細に説明する。
図３及び図４（Ａ）に示すように、弁体３５は、先端のシート部４６の内周部に凹部４６Ａが形成され、凹部４６Ａの側壁が弁座４５Ａに対して略垂直で、シート部４６の外周部がテーパ状に形成されている。これにより、シート部４６の環状の先端部の受圧面積Ａが充分小さくなっている。
【００２４】
コイルバネ５８は、コイル径が略一定で、突出部４５及び弁体３５の小径部３５Ｂの周囲を取囲むように配置されている。コイルバネ５８は、突出部４５又は弁体３５の小径部３５Ｂの少なくとも一方によって案内されて径方向に位置決めされるようにしてもよい。コイルバネ５８のバルブ部材４０の弁室４１の底部に当接する端部には、線材どうしが密着した座巻５８Ａが形成されている。図４（Ａ）に示すように、突出部４５の弁室４１の底部からの突出高さＨ１は、コイルバネ５８の座巻５８Ａの高さＨ２と同程度以上（やや低い場合を含む）となっている（図示の例では、Ｈ１＞Ｈ２としてある）。また、突出部４５の外周は弁室４１の底部から垂直に延びる構成を図示しているが、例えば底部から弁室４１に向けて縮径するようにテーパ状に突出される構成としてもよい。テーパ状とした場合には加工性に優れるという効果を奏することができる。
【００２５】
以上のように構成した本実施形態の作用について次に説明する。
ロッド６の伸び行程時には、シリンダ２内のピストン５の移動によって、ピストン５の逆止弁１３が閉じ、ディスクバルブ１４の開弁前には、シリンダ上室２Ａ側の油液が加圧されて、油路２２及び環状油路２１を通り、セパレータチューブ２０の開口２３から減衰力発生機構２５へ流れる。減衰力発生機構２５では、主減衰バルブ２７のディスクバルブ３０の開弁前においては、油液は、固定オリフィス３２、副通路３３及びソレノイドバルブ２８を通ってリザーバ４へ流れる。そして、開口２３の油液の圧力がディスクバルブ３０の開弁圧力に達すると、ディスクバルブ３０が開弁して、油液は開口２３からリザーバ４へ流れる。
【００２６】
このとき、ピストン５が移動した分の油液がリザーバ４からベースバルブ１０の逆止弁１７を開いてシリンダ下室２Ｂへ流入する。なお、シリンダ上室２Ａの圧力がピストン５のディスクバルブ１４の開弁圧力に達すると、ディスクバルブ１４が開いて、シリンダ上室２Ａの圧力をシリンダ下室２Ｂへリリーフすることにより、シリンダ上室２Ａの過度の圧力の上昇を防止する。
【００２７】
ロッド６の縮み行程時には、シリンダ２内のピストン５の移動によって、ピストン５の逆止弁１３が開き、ベースバルブ１０の油路１５の逆止弁１７が閉じて、ディスクバルブ１８の開弁前には、ピストン下室２Ｂの油液がシリンダ上室２Ａへ流入し、ロッド６がシリンダ２内に侵入した分の油液がシリンダ上室２Ａから、上記伸び行程時と同様の経路を通ってリザーバ４へ流れる。なお、シリンダ下室２Ｂ内の圧力がベースバルブ１０のディスクバルブ１８の開弁圧力に達すると、ディスクバルブ１８が開いて、シリンダ下室２Ｂの圧力をリザーバ４へリリーフすることにより、シリンダ下室２Ｂの過度の圧力の上昇を防止する。
【００２８】
これにより、ロッド６の伸縮行程時共に、主減衰バルブ２７の開弁前（ピストン速度低速域）においては、固定オリフィス３２及びソレノイドバルブ２８によって減衰力が発生し、主減衰バルブ２７の開弁後（ピストン速度高速域）においては、その開度に応じて減衰力が発生する。そして、コイル３６への通電電流によってソレノイドバルブ２８の開弁圧力を調整することにより、ピストン速度にかかわらず、減衰力を直接制御することができる。このとき、ソレノイドバルブ２８の開弁圧力によって背圧室３１の内圧が調整されるので、主減衰バルブ２７の開弁圧力を同時に調整することができ、減衰力特性の調整範囲を広くすることができる。
【００２９】
ソレノイドバルブ２８では、弁バネ５０のバネ剛性がコイルバネ５８のバネ剛性よりも高く設定され、また、弁体３５の質量がアーマチャ３７の質量よりも充分小さく、弁体３５の固有振動数が充分高く設定されているので、アーマチャ３７の慣性による応答遅れが生じにくく、オーバーシュートを防止して適切な減衰力制御を行なうことができる。そして、副通路３３の圧力が急激に上昇した場合には、弁バネ５０が撓んで軽量の弁体３５のみが後退して、開弁した後、アーマチャ３７が追従して後退するので、弁体３５の開弁遅れによって背圧室３１の圧力が過度に上昇することがなく、安定した減衰力制御を行なうことができる。また、弁体３５の固有振動数が充分高く設定されているので、自励振動による異音の発生及び減衰力が不安定になるのを防止することができる。
【００３０】
弁体３５の閉弁時、すなわち、弁体３５のシート部４６が弁座４５Ａに着座した状態において、弁体背圧室５４は、作動ロッド４４の連通路４４Ａを介して副通路３３に連通するので、副通路３３に対する弁体３５の受圧面積は、シート部４６の内側の面積から作動ロッド４４の断面積を差引いた面積となる。これにより、弁体３５は、シート部４６の径だけでなく、作動ロッド４４の径によって副通路３３に対する受圧面積を調整することができるので、弁体３５の開弁特性の設定の自由度、延いては減衰力発生機構２５の減衰力特性の設定の自由度を高めることができる。
【００３１】
コイル３６の断線等のフェイルの発生により、アーマチャ３７の推力が失われた場合には、コイルバネ５８のバネ力によって弁体３５が閉止位置まで後退して、シート部材５１がコア部材３９に当接して弁室４１と通路４２との間の流路を閉じ、これらの間がシート部材５１のオリフィス５１Ａによって連通される。そして、オリフィス５１Ａの流路面積に応じて減衰力が発生し、これにより、背圧室３１の圧力すなわちディスクバルブ３０の開弁圧力が調整されるので、フェイル時においても適度な減衰力を発生させることができる。
【００３２】
このように、コイル３６への低電流の通電により、一般的に使用頻度の高いソフト側の減衰力が得られるので、消費電力を低減することができ、また、非通電時には、ソフト側よりも大きな適度な減衰力が得られるので、車両の操縦安定性を確保して、フェイルセーフを実現することができ、更に、ハード側固定による車体への振動入力の増大の等の弊害が生じることもない。
【００３３】
また、弁体３５が開弁方向に移動する際、所定位置、例えば通常の制御範囲を超えたところから閉止位置まで後退して、シート部材５１がコア部材３９に当接する際には、ダンピングプレート５９がコア５２の案内ボア６０の小径部６０Ａに挿入されることにより、ダンピングプレート５９の後退に対して、小径部６０Ａ内からダンピングプレート５９と小径部６０Ａとの間の隙間を通って流出する油液の流路が絞られることによって減衰力が作用する。これにより、コイル３６への通電による弁体３５の開弁圧力の制御中に、副通路３３の圧力が急激に上昇し、弁体３５が大きく後退した場合でも、弁体３５の移動にダンピングプレート５９による減衰力が作用してシート部５１がコア部材３９に当接して、不用意に減衰力が増大するのを防止することができる。
【００３４】
また、ダンピングプレート５９は、比較的大径のアーマチャ３７を案内する案内ボア６０に挿入しているので、小径部６０Ａとの隙間をあまり小さくしなくても充分な減衰効果を得ることができ、寸法精度を緩和しつつ、隙間に異物が詰まり難くなっている。ダンピングプレート５９を非磁性体としたことにより、磁性体の摩耗粉の吸着、堆積を防止することができる。また、ダンピングプレート５９をアーマチャ３７と別体としたことにより、アーマチャ３７の絞り通路５６及びダンピングプレート５９を容易に製造することができる。
【００３５】
次にソレノイドバルブ２８の開弁時の油液の流路について図４を参照して説明する。
図４（Ａ）に矢印で示すように、ソレノイドバルブ２８の開弁時には、副通路３３の開口から弁室４１へ流出した油液は、コイルバネ５８の線間を通って下流側へ流れる。このとき、弁体３５のシート部４６と弁座４５Ａとの間で絞られて流速が高められた油液の流れは、弁座４５Ａの突出部４５の突出高さＨ１がコイルバネ５８の座巻５８Ａの軸方向高さＨ２と同程度以上となっているので、座巻５８Ａに衝突することなく、弁座４５Ａ及びシート部４６のテーパ状の外周部４６Ｂに沿ってコイルバネ５８の線間を通って下流側へ円滑に流れる。これにより、ソレノイドバルブ２８の開弁時の流路通抵抗の過度の増大及び乱流の発生を防止して、弁体３５に作用する圧力が不安定になるの防止することができる。その結果、弁体３５の振動及び減衰力の変動を抑制して安定した減衰力制御を行なうことができる。
【００３６】
ここで、突出部４５の突出高さＨ１がコイルバネ５８の座巻５８Ａの軸方向高さＨ２と同程度以上とは、副通路３３の開口から流出する油液の流れが、コイルバネ５８の座巻５８Ａに妨げられず、コイルバネ５８の線間を通って円滑に流れる程度であれば、突出高さＨ１が座巻５８Ａの軸方向高さＨ２よりもやや低くてもよいことを意味する。但し、座巻５８Ａの軸方向高さＨ２以上とすることにより、油液の流れをより円滑にすることができる。
【００３７】
なお、図４（Ｂ）に示すように、突出部４５の突出高さがコイルバネ５８の座巻５８Ａの高さよりも低い場合には、シート部４６と弁座４５Ａとの間で絞られて流速が高められた油液の流れが座巻５８Ａに衝突することになり、乱流が発生して、弁体３５に作用する圧力が不安定なる虞がある。
【００３８】
次に本実施形態の変形例について図５乃至図７を参照して説明する。
なお、以下の説明において、上述の図１乃至図４に示す実施形態に対して、同様の部分には同じ符号を用いて、異なる部分についてのみ詳細に説明する。
【００３９】
図５に示す変形例では、コイルバネとして、一端側が拡径した形状であるテーパ状のコイルバネ６２を使用し、そのの小径側の端部を弁体３５の小径部３５Ａの外周に係合し、大径側の端部を弁室４１の底部に当接させている。これにより、大径側の端部の座巻６２Ａを副通路３３の開口から径方向に離すことができるので、油液の流れをより円滑にすることができる。また、コイルバネ６２を弁体３５の小径部３５Ｂによって案内することにより、コイルバネ６２の位置を安定させることができる。
【００４０】
図６に示す変形例では、コイルバネとして、テーパ状のコイルバネ６２を使用し、その小径側の端部を突出部４５の外周に係合し、大径側の端部を弁体３５の大径部３５Ａの端面に当接させている。この場合、突出部４５の突出高さＨ１がコイルバネ６２の小径側の端部の座巻６２Ｂの高さＨ２と同程度以上となっていることにより、上記実施形態と同様、油液の流れを円滑にすることができる。また、コイルバネ６２を突出部４５によって案内することにより、コイルバネ６２の位置を安定させることができる。
【００４１】
図７に示す変形例では、コイルバネとして、上記実施形態のものよりも大径で一定のコイル径を有するコイルバネ６３を使用し、弁体３５の大径部の端部を段付形状とし、その段部６４の外周にコイルバネ６３の端部を係合させている。これにより、コイルバネの両端部は、弁座４５Ａから径方向に離間して配置されることになり、コイルバネ６３の弁室４１の底部に当接する端部に設けられた座巻６３Ａを副通路３３の開口から離すことができるので、油液の流れをより円滑にすることができる。また、コイルバネ６３を弁体３５の段部６４によって案内することにより、コイルバネ６３の位置を安定させることができる。
【００４２】
なお、上記実施形態では、一例として、パイロット型の主減衰バルブの開弁圧力を制御するソレノイドバルブについて、弁座の突出高さをコイルバネの座巻よりも高くした場合について説明しているが、本発明は、これに限らず、作動流体の流れを制御して減衰力を発生させる減衰バルブを有する緩衝器に適用することができる。つまり、本実施の形態では、減衰バルブは、メインバルブと並列に設けられ、副通路に配されるものを示したが、減衰バルブにより主通路を直接制御するものに採用してもよい。また、減衰力調整式緩衝器の作動流体は、油液に限らず、ガス等の他の流体でもよい。
さらに、減衰バルブは、アクチュエータにより制御されるものを示したが、他の機械的に制御されるもの、あるいは、手動制御されるものであってもよい。また、減衰バルブとして圧力制御弁を用いた例に挙げて説明したが、通電電流等によって背圧室の圧力を排出する流路面積を調整する流量制御弁であってもよい。
【符号の説明】
【００４３】
１ 減衰力調整式油圧緩衝器（緩衝器）、２ シリンダ、５ ピストン、６ ロッド、２８ ソレノイドバルブ（減衰バルブ）、３５ 弁体、４５Ａ 弁座、５８ コイルスプリング、５８Ａ 座巻
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体圧を利用して減衰力を発生する緩衝器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば自動車のサスペンション装置に装着される筒型の油圧緩衝器は、一般的に、作動流体が封入されたシリンダ内にロッドが連結されたピストンが摺動可能に設けられ、ピストン部にオリフィス及びディスクバルブ等からなる減衰力発生機構が設けられた構造となっている。これにより、ロッドの伸縮に伴うシリンダ内のピストンの摺動によって生じる作動液の流れをオリフィス及びディスクバルブによって制御して減衰力を発生させる。
【０００３】
この種の緩衝器において、例えば特許文献１の図１４に示されたものでは、減衰力調整弁である圧力制御弁（ソレノイドバルブ）は、作動流体の流路の開口の周囲に形成された弁座部に、弁体の先端の環状のシート部を離着座させることにより、流路を開閉するようになっている。そして、流路の開口の周囲を取囲むように弁座側と弁体側との間に介装されたコイルバネ（圧縮バネ）のバネ力によって弁体を開弁方向に付勢し、ソレノイドの推力によってバネ力に抗して弁体を閉弁方向に付勢することにより、ソレノイドへの通電電流に応じて開弁圧力を制御している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２８１５８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の特許文献１に記載された構造の圧力制御弁では、開弁時に、流路の開口から流出した作動流体は、開口を取囲むコイルバネの線間を通って下流側へ流れることになる。一方、コイルバネの端部には、取付時の安定性を高めるため、線材どうしを接触させた座巻が形成されている。このため、流路の開口から流出した作動流体がコイルバネの座巻に衝突して流通抵抗が生じる。圧力制御弁の開弁時には、弁座と弁体との間で流路が絞られているため、作動流体の流速が非常に高くなっており、この高速の流れがコイルバネの座巻に衝突することによって乱流が発生して、弁体に作用する圧力が不安定になる。その結果、弁体が振動して騒音を発生する等減衰力が不安定になるという問題を生じる。
【０００６】
本発明は、減衰バルブの安定した減衰力を得るようにした緩衝器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明に係る緩衝器は、作動流体が封入されたシリンダと、該シリンダ内に摺動可能に挿入されたピストンと、前記ピストンに連結されると共に前記シリンダの外部に延出されたロッドと、前記ピストンの摺動によって生じる作動流体の流れを制御して減衰力を発生させる減衰バルブとを備え、
前記減衰バルブは、作動流体が流出する開口と、該開口の周囲に形成された弁座と、該弁座に離着座する弁体と、前記弁体側と前記弁座側との間に介装されて前記弁座及び前記弁体の周囲を取囲むように配置されたコイルバネとを含み、前記弁座は、前記コイルバネ内に、該コイルバネの前記弁座側の座巻の軸方向高さに対して同程度以上突出していることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る緩衝器によれば、減衰バルブの開弁時に作動流体の流れを円滑にして安定した減衰力を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係る緩衝器の縦断面図である。
【図２】図1に示す緩衝器のソレノイドバルブを拡大して示す縦断面図である。
【図３】図２に示すソレノイドバルブの弁体及び弁座部を拡大して示す縦断面図である。
【図４】図３に示す弁体及び弁座部の開弁時の作動流体の流路を拡大して示す縦断面図である。
【図５】図２に示すソレノイドバルブの第１変形例に係る弁体及び弁座部を示す縦断面図である。
【図６】図２に示すソレノイドバルブの第２変形例に係る弁体及び弁座部を示す縦断面図である。
【図７】図２に示すソレノイドバルブの第３変形例に係る弁体及び弁座部を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１及び図２に示すように、本実施形態に係る筒側の緩衝器である減衰力調整式油圧緩衝器１は、シリンダ２の外側に外筒３を設けた二重筒構造となっており、シリンダ２と外筒３との間にリザーバ４が形成されている。シリンダ２内には、ピストン５が摺動可能に挿入されて、このピストン５によってシリンダ２内がシリンダ上室２Ａとシリンダ下室２Ｂとの２室に画成されている。ピストン５には、ロッド６の一端がナット７によって連結され、ロッド６の他端側は、シリンダ上室２Ａを通り、シリンダ２及び外筒３の上端部に装着されたロッドガイド８及びオイルシール９を貫通してシリンダ２の外部へ延出している。シリンダ２の下端部には、シリンダ下室２Ｂとリザーバ４とを区画するベースバルブ１０が設けられている。なお、ロッド６の下端をさらに延ばし、ボトム部から突出させ、所謂、両ロッドとしてもよい。
【００１１】
ピストン５には、シリンダ上下室２Ａ、２Ｂ間を連通させる油路１１、１２が設けられている。そして、油路１１には、シリンダ下室２Ｂ側からシリンダ上室２Ａ側への油液の流通のみを許容する逆止弁１３が設けられ、また、油路１２には、シリンダ上室２Ａ側の油液の圧力が所定圧力に達したとき開弁して、これをシリンダ下室２Ｂ側へリリーフするディスクバルブ１４が設けられている。
【００１２】
ベースバルブ１０には、シリンダ下室２Ｂとリザーバ４とを連通させる油路１５、１６が設けられている。そして、油路１５には、リザーバ４側からシリンダ下室２Ｂ側への油液の流通のみを許容する逆止弁１７が設けられ、また、油路１６には、シリンダ下室２Ｂ側の油液の圧力が所定圧力に達したとき開弁して、これをリザーバ４側へリリーフするディスクバルブ１８が設けられている。シリンダ２内には、作動流体として油液が封入されており、リザーバ４内には油液及びガスが封入されている。
【００１３】
シリンダ２には、上下両端部にシール部材１９を介してセパレータチューブ２０が外嵌されており、シリンダ２とセパレータチューブ２０との間に環状油路２１が形成されている。環状油路２１は、シリンダ２の上端部付近の側壁に設けられた油路２２によってシリンダ上室２Ａに連通されている。セパレータチューブ２０の側壁には、小径の開口２３が設けられ、また、外筒３の側壁には、開口２３と略同心に大径の開口２４が設けられており、外筒３の側壁の開口２４に減衰力発生機構２５が取付けられている。
【００１４】
減衰力発生機構２５は、開口２４に取付けられた円筒状のケース２６内に、パイロット型（背圧型）の主減衰弁２７及び主減衰バルブ２７の開弁圧力を制御する圧力制御弁であるソレノイドバブル２８が挿入されてナット２９によって固定されている。主減衰バルブ２７及びソレノイドバルブ２８は、開口２３に接続され、この開口２３からリザーバ４への油液の流れを制御して減衰力を発生させるものである。
【００１５】
主減衰バルブ２７は、開口２３側の油液の圧力を受けて撓んで開弁して、リザーバ４側へ流通させるメインバルブであるディスクバルブ３０と、ディスクバルブ３０の背面側に形成されて、その内圧をディスクバルブ３０の閉弁方向に作用させる背圧室３１とを備えている。また、開口２３には、固定オリフィス３２を介して副通路３３が接続され、副通路３３は、ソレノイドバルブ２８に接続され、また、側壁の通路３３Ａを介して背圧室３１に連通している。
【００１６】
次に、ソレノイドバルブ２８について、図２を参照して説明する。図２に示すように、ソレノイドバルブ２８は、略円筒状のソレノイドケース３４内に、弁体３５、コイル３６及びアーマチャ３７を収容し、このソレノイドケース３４をナット２９によってケース２６に固定している（図１参照）。ソレノイドケース３４は、案内ボア３８が形成され、案内ボア３８の一端側に、段付円筒状のコア部材３９の小径部が嵌合されている。案内ボア３８の他端側には、アーマチャ３７の前端部が挿入されている。ソレノイドケース３４の一端側には、副通路３３が開口する底部を有する円筒状のバルブ部材４０が挿入され、バルブ部材４０の端部がコア部材３９に当接して、コア部材３９を固定している。バルブ部材４０内には、弁体３５を収容する弁室４１が形成されている。弁室４１は、コア部材３９の内部、コア部材３９の大径部の側壁に設けられた通路４２及びバルブ部材４０とソレノイドケース３４との間に形成された通路４３を介してケース２６内、すなわち、リザーバ４に連通している。
【００１７】
弁体３５は、大径部３５Ａ及び小径部３５Ｂを有する凸形状に形成され、アーマチャ３７に連結された中空の作動ロッド４４の先端部が摺動可能かつ液密的に挿入、貫通している。バルブ部材４０の弁室４１の底部には、副通路３３が開口された円筒状の突出部４５が突出し、突出部４５の先端部の副通路３３の開口の周囲に環状の弁座４５Ａが形成されている。弁体３５の小径部３５Ｂの先端部には、弁座４５Ａに離着座する環状のシート部４６が突出されている。このシート部４６は、小径部３５Ｂの外径を先端に行くにし従い小径にすることで、シート部４６を形成しており、シート部４６の内部も抉った形状であり、シート部４６の面積を最小として、着座性を高めている。そして、シート部４６を弁座４５Ａに離着座させて副通路３３と弁室４１との間を開閉し、その開弁圧力によって副通路３３の圧力を制御する。作動ロッド４４は、コア部材３９の小径部内に固定されたガイド部材４７によって、軸方向に摺動可能に案内されている。
【００１８】
弁体３５の大径部３５Ｂの端面外周縁部には、環状の当接部４８が突出している。作動ロッド４４の先端側には、止輪４９が固定され、止輪４９と弁体３５の当接部４８との間に、円板状の弁バネ５０（板バネ）及びシート部材５１が設けられている。弁バネ５０は、弁体３５を作動ロッド４４に弾性的に支持している。また、シート部材５１は、外周縁部にオリフィス５１Ａ（切欠）が形成されており、弁体３５が後退して、その開弁方向にある閉止位置に達したとき、コア部材３９に当接し、弁室４１とコア部材３９の内部、すなわち、通路４２との間を閉止すると共に、これらの間をオリフィス５１Ａを介して連通させる。
【００１９】
ソレノイドケース３４内のコイル３６の後端側に、有底円筒状のコア５２が嵌合され、ソレノイドケース３４の後端部に環状のリテーナ５３が嵌合され、これらが、ソレノイドケース３４の後端縁部を内側にかしめることによってコイル３６と共に固定されている。コア５２には、アーマチャ３７の後端部が挿入されている。作動ロッド４４は、アーマチャ３７を貫通して、コア５２内の底部に形成された弁体背圧室５４内まで延ばされている。弁体背圧室５４には、ガイド部材５５が設けられて、作動ロッド４４を摺動可能に案内している。そして、中空の作動ロッド４４内に形成された連通路４４Ａによって副通路３３と弁体背圧室５４とが常時連通されている。アーマチャ３７には、その両端側に形成された室を互いに連通させる流路である絞り通路５６が設けられており、その移動に適度な減衰力を作用させるようになっている。コイル３６には、導線５７が接続されて外部へ延ばされている。
【００２０】
弁体３５の大径部３５Ａとバルブ部材４０の弁室４１の底部との間に圧縮バネであるコイルバネ５８が介装されている。弁体３５は、コイルバネ５８のバネ力によって、その開弁方向であるコア部材３９側に常時付勢されており、コイル３６の非通電状態では、閉止位置まで後退してシート部材５１がコア部材３９に当接するようになっている。そして、コイル３６への通電により、アーマチャ３７に推力を発生させ、弁体３５をコイルバネ５８のバネ力に抗して前進させて弁座４５Ａに押圧し、通電電流に応じて弁体３５の開弁圧力を調整する。なお、弁バネ５０のバネ剛性は、コイルバネ５８のバネ剛性よりも大きく、また、弁体３５の質量は、アーマチャ３７に比して充分小さくなっている。
【００２１】
アーマチャ３７の後端部には、減衰手段を構成するアーマチャ３７と同径の円板状のダンピングプレート５９が取付けられている。ダンピングプレート５９は、一端部に小径の突出部５９Ａが形成されており、作動ロッド４４を貫通させて突出部５９Ａをアーマチャ３７に当接させて固定されている。これにより、絞り通路５６の開口を有するアーマチャ３７の端部との間に隙間を形成して、絞り通路５６の流路を確保している。コア５２のアーマチャ３７を案内する案内ボア６０は、アーマチャ３７及びダンピングプレート５９よりもやや大径で、これらとの間に隙間が形成されている。また、案内ボア６０は、底部付近で徐々に縮径されて、底部にダンピングプレート５９との隙間が小さいダンピング手段を構成する小径部６０Ａが形成されている。そして、弁体３５が副通路３３を開閉して、その圧力を制御する位置にあるとき、ダンピングプレート５９が案内ボア６０の開口側にあって案内ボア６０との間に隙間を形成し、弁体３５がコア部材３９の付近まで後退したとき、ダンピングプレート５９が小径部６０Ａに挿入されて、その隙間が小さくなるようになっている。
【００２２】
コイル３６の磁界の磁路の一部を構成するアーマチャ３７及びコア５２が強磁性体であるのに対して、ダンピングプレート５９は、非磁性体であり、ステンレス鋼等で製造するとよい。また、図示の実施形態では、アーマチャ３７及びダンピングプレート５９は、ステーキング加工により塑性流動させて作動ロッド４４に固定されている。
【００２３】
次に、ソレノイドバルブ２８の突出部４５、弁座４５Ａ及び弁体３５の構造について、図３及び図４を参照して更に詳細に説明する。
図３及び図４（Ａ）に示すように、弁体３５は、先端のシート部４６の内周部に凹部４６Ａが形成され、凹部４６Ａの側壁が弁座４５Ａに対して略垂直で、シート部４６の外周部がテーパ状に形成されている。これにより、シート部４６の環状の先端部の受圧面積Ａが充分小さくなっている。
【００２４】
コイルバネ５８は、コイル径が略一定で、突出部４５及び弁体３５の小径部３５Ｂの周囲を取囲むように配置されている。コイルバネ５８は、突出部４５又は弁体３５の小径部３５Ｂの少なくとも一方によって案内されて径方向に位置決めされるようにしてもよい。コイルバネ５８のバルブ部材４０の弁室４１の底部に当接する端部には、線材どうしが密着した座巻５８Ａが形成されている。図４（Ａ）に示すように、突出部４５の弁室４１の底部からの突出高さＨ１は、コイルバネ５８の座巻５８Ａの高さＨ２と同程度以上（やや低い場合を含む）となっている（図示の例では、Ｈ１＞Ｈ２としてある）。また、突出部４５の外周は弁室４１の底部から垂直に延びる構成を図示しているが、例えば底部から弁室４１に向けて縮径するようにテーパ状に突出される構成としてもよい。テーパ状とした場合には加工性に優れるという効果を奏することができる。
【００２５】
以上のように構成した本実施形態の作用について次に説明する。
ロッド６の伸び行程時には、シリンダ２内のピストン５の移動によって、ピストン５の逆止弁１３が閉じ、ディスクバルブ１４の開弁前には、シリンダ上室２Ａ側の油液が加圧されて、油路２２及び環状油路２１を通り、セパレータチューブ２０の開口２３から減衰力発生機構２５へ流れる。減衰力発生機構２５では、主減衰バルブ２７のディスクバルブ３０の開弁前においては、油液は、固定オリフィス３２、副通路３３及びソレノイドバルブ２８を通ってリザーバ４へ流れる。そして、開口２３の油液の圧力がディスクバルブ３０の開弁圧力に達すると、ディスクバルブ３０が開弁して、油液は開口２３からリザーバ４へ流れる。
【００２６】
このとき、ピストン５が移動した分の油液がリザーバ４からベースバルブ１０の逆止弁１７を開いてシリンダ下室２Ｂへ流入する。なお、シリンダ上室２Ａの圧力がピストン５のディスクバルブ１４の開弁圧力に達すると、ディスクバルブ１４が開いて、シリンダ上室２Ａの圧力をシリンダ下室２Ｂへリリーフすることにより、シリンダ上室２Ａの過度の圧力の上昇を防止する。
【００２７】
ロッド６の縮み行程時には、シリンダ２内のピストン５の移動によって、ピストン５の逆止弁１３が開き、ベースバルブ１０の油路１５の逆止弁１７が閉じて、ディスクバルブ１８の開弁前には、ピストン下室２Ｂの油液がシリンダ上室２Ａへ流入し、ロッド６がシリンダ２内に侵入した分の油液がシリンダ上室２Ａから、上記伸び行程時と同様の経路を通ってリザーバ４へ流れる。なお、シリンダ下室２Ｂ内の圧力がベースバルブ１０のディスクバルブ１８の開弁圧力に達すると、ディスクバルブ１８が開いて、シリンダ下室２Ｂの圧力をリザーバ４へリリーフすることにより、シリンダ下室２Ｂの過度の圧力の上昇を防止する。
【００２８】
これにより、ロッド６の伸縮行程時共に、主減衰バルブ２７の開弁前（ピストン速度低速域）においては、固定オリフィス３２及びソレノイドバルブ２８によって減衰力が発生し、主減衰バルブ２７の開弁後（ピストン速度高速域）においては、その開度に応じて減衰力が発生する。そして、コイル３６への通電電流によってソレノイドバルブ２８の開弁圧力を調整することにより、ピストン速度にかかわらず、減衰力を直接制御することができる。このとき、ソレノイドバルブ２８の開弁圧力によって背圧室３１の内圧が調整されるので、主減衰バルブ２７の開弁圧力を同時に調整することができ、減衰力特性の調整範囲を広くすることができる。
【００２９】
ソレノイドバルブ２８では、弁バネ５０のバネ剛性がコイルバネ５８のバネ剛性よりも高く設定され、また、弁体３５の質量がアーマチャ３７の質量よりも充分小さく、弁体３５の固有振動数が充分高く設定されているので、アーマチャ３７の慣性による応答遅れが生じにくく、オーバーシュートを防止して適切な減衰力制御を行なうことができる。そして、副通路３３の圧力が急激に上昇した場合には、弁バネ５０が撓んで軽量の弁体３５のみが後退して、開弁した後、アーマチャ３７が追従して後退するので、弁体３５の開弁遅れによって背圧室３１の圧力が過度に上昇することがなく、安定した減衰力制御を行なうことができる。また、弁体３５の固有振動数が充分高く設定されているので、自励振動による異音の発生及び減衰力が不安定になるのを防止することができる。
【００３０】
弁体３５の閉弁時、すなわち、弁体３５のシート部４６が弁座４５Ａに着座した状態において、弁体背圧室５４は、作動ロッド４４の連通路４４Ａを介して副通路３３に連通するので、副通路３３に対する弁体３５の受圧面積は、シート部４６の内側の面積から作動ロッド４４の断面積を差引いた面積となる。これにより、弁体３５は、シート部４６の径だけでなく、作動ロッド４４の径によって副通路３３に対する受圧面積を調整することができるので、弁体３５の開弁特性の設定の自由度、延いては減衰力発生機構２５の減衰力特性の設定の自由度を高めることができる。
【００３１】
コイル３６の断線等のフェイルの発生により、アーマチャ３７の推力が失われた場合には、コイルバネ５８のバネ力によって弁体３５が閉止位置まで後退して、シート部材５１がコア部材３９に当接して弁室４１と通路４２との間の流路を閉じ、これらの間がシート部材５１のオリフィス５１Ａによって連通される。そして、オリフィス５１Ａの流路面積に応じて減衰力が発生し、これにより、背圧室３１の圧力すなわちディスクバルブ３０の開弁圧力が調整されるので、フェイル時においても適度な減衰力を発生させることができる。
【００３２】
このように、コイル３６への低電流の通電により、一般的に使用頻度の高いソフト側の減衰力が得られるので、消費電力を低減することができ、また、非通電時には、ソフト側よりも大きな適度な減衰力が得られるので、車両の操縦安定性を確保して、フェイルセーフを実現することができ、更に、ハード側固定による車体への振動入力の増大の等の弊害が生じることもない。
【００３３】
また、弁体３５が開弁方向に移動する際、所定位置、例えば通常の制御範囲を超えたところから閉止位置まで後退して、シート部材５１がコア部材３９に当接する際には、ダンピングプレート５９がコア５２の案内ボア６０の小径部６０Ａに挿入されることにより、ダンピングプレート５９の後退に対して、小径部６０Ａ内からダンピングプレート５９と小径部６０Ａとの間の隙間を通って流出する油液の流路が絞られることによって減衰力が作用する。これにより、コイル３６への通電による弁体３５の開弁圧力の制御中に、副通路３３の圧力が急激に上昇し、弁体３５が大きく後退した場合でも、弁体３５の移動にダンピングプレート５９による減衰力が作用してシート部５１がコア部材３９に当接して、不用意に減衰力が増大するのを防止することができる。
【００３４】
また、ダンピングプレート５９は、比較的大径のアーマチャ３７を案内する案内ボア６０に挿入しているので、小径部６０Ａとの隙間をあまり小さくしなくても充分な減衰効果を得ることができ、寸法精度を緩和しつつ、隙間に異物が詰まり難くなっている。ダンピングプレート５９を非磁性体としたことにより、磁性体の摩耗粉の吸着、堆積を防止することができる。また、ダンピングプレート５９をアーマチャ３７と別体としたことにより、アーマチャ３７の絞り通路５６及びダンピングプレート５９を容易に製造することができる。
【００３５】
次にソレノイドバルブ２８の開弁時の油液の流路について図４を参照して説明する。
図４（Ａ）に矢印で示すように、ソレノイドバルブ２８の開弁時には、副通路３３の開口から弁室４１へ流出した油液は、コイルバネ５８の線間を通って下流側へ流れる。このとき、弁体３５のシート部４６と弁座４５Ａとの間で絞られて流速が高められた油液の流れは、弁座４５Ａの突出部４５の突出高さＨ１がコイルバネ５８の座巻５８Ａの軸方向高さＨ２と同程度以上となっているので、座巻５８Ａに衝突することなく、弁座４５Ａ及びシート部４６のテーパ状の外周部４６Ｂに沿ってコイルバネ５８の線間を通って下流側へ円滑に流れる。これにより、ソレノイドバルブ２８の開弁時の流路通抵抗の過度の増大及び乱流の発生を防止して、弁体３５に作用する圧力が不安定になるの防止することができる。その結果、弁体３５の振動及び減衰力の変動を抑制して安定した減衰力制御を行なうことができる。
【００３６】
ここで、突出部４５の突出高さＨ１がコイルバネ５８の座巻５８Ａの軸方向高さＨ２と同程度以上とは、副通路３３の開口から流出する油液の流れが、コイルバネ５８の座巻５８Ａに妨げられず、コイルバネ５８の線間を通って円滑に流れる程度であれば、突出高さＨ１が座巻５８Ａの軸方向高さＨ２よりもやや低くてもよいことを意味する。但し、座巻５８Ａの軸方向高さＨ２以上とすることにより、油液の流れをより円滑にすることができる。
【００３７】
なお、図４（Ｂ）に示すように、突出部４５の突出高さがコイルバネ５８の座巻５８Ａの高さよりも低い場合には、シート部４６と弁座４５Ａとの間で絞られて流速が高められた油液の流れが座巻５８Ａに衝突することになり、乱流が発生して、弁体３５に作用する圧力が不安定なる虞がある。
【００３８】
次に本実施形態の変形例について図５乃至図７を参照して説明する。
なお、以下の説明において、上述の図１乃至図４に示す実施形態に対して、同様の部分には同じ符号を用いて、異なる部分についてのみ詳細に説明する。
【００３９】
図５に示す変形例では、コイルバネとして、一端側が拡径した形状であるテーパ状のコイルバネ６２を使用し、そのの小径側の端部を弁体３５の小径部３５Ａの外周に係合し、大径側の端部を弁室４１の底部に当接させている。これにより、大径側の端部の座巻６２Ａを副通路３３の開口から径方向に離すことができるので、油液の流れをより円滑にすることができる。また、コイルバネ６２を弁体３５の小径部３５Ｂによって案内することにより、コイルバネ６２の位置を安定させることができる。
【００４０】
図６に示す変形例では、コイルバネとして、テーパ状のコイルバネ６２を使用し、その小径側の端部を突出部４５の外周に係合し、大径側の端部を弁体３５の大径部３５Ａの端面に当接させている。この場合、突出部４５の突出高さＨ１がコイルバネ６２の小径側の端部の座巻６２Ｂの高さＨ２と同程度以上となっていることにより、上記実施形態と同様、油液の流れを円滑にすることができる。また、コイルバネ６２を突出部４５によって案内することにより、コイルバネ６２の位置を安定させることができる。
【００４１】
図７に示す変形例では、コイルバネとして、上記実施形態のものよりも大径で一定のコイル径を有するコイルバネ６３を使用し、弁体３５の大径部の端部を段付形状とし、その段部６４の外周にコイルバネ６３の端部を係合させている。これにより、コイルバネの両端部は、弁座４５Ａから径方向に離間して配置されることになり、コイルバネ６３の弁室４１の底部に当接する端部に設けられた座巻６３Ａを副通路３３の開口から離すことができるので、油液の流れをより円滑にすることができる。また、コイルバネ６３を弁体３５の段部６４によって案内することにより、コイルバネ６３の位置を安定させることができる。
【００４２】
なお、上記実施形態では、一例として、パイロット型の主減衰バルブの開弁圧力を制御するソレノイドバルブについて、弁座の突出高さをコイルバネの座巻よりも高くした場合について説明しているが、本発明は、これに限らず、作動流体の流れを制御して減衰力を発生させる減衰バルブを有する緩衝器に適用することができる。つまり、本実施の形態では、減衰バルブは、メインバルブと並列に設けられ、副通路に配されるものを示したが、減衰バルブにより主通路を直接制御するものに採用してもよい。また、減衰力調整式緩衝器の作動流体は、油液に限らず、ガス等の他の流体でもよい。
さらに、減衰バルブは、アクチュエータにより制御されるものを示したが、他の機械的に制御されるもの、あるいは、手動制御されるものであってもよい。また、減衰バルブとして圧力制御弁を用いた例に挙げて説明したが、通電電流等によって背圧室の圧力を排出する流路面積を調整する流量制御弁であってもよい。
【符号の説明】
【００４３】
１ 減衰力調整式油圧緩衝器（緩衝器）、２ シリンダ、５ ピストン、６ ロッド、２８ ソレノイドバルブ（減衰バルブ）、３５ 弁体、４５Ａ 弁座、５８ コイルスプリング、５８Ａ 座巻
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作動流体が封入されたシリンダと、該シリンダ内に摺動可能に挿入されたピストンと、一端が前記シリンダの外部へ延出されて前記ピストンが取り付けられたロッドと、前記ピストンの摺動によって生じる作動流体の流れを制御して減衰力を発生させる減衰バルブとを備え、
前記減衰バルブは、作動流体が流出する開口と、該開口の周囲に形成された弁座と、該弁座に離着座する弁体と、前記弁体側と前記弁座側との間に介装されて前記弁座及び前記弁体の周囲を取囲むように配置されたコイルバネとを含み、前記弁座は、前記コイルバネ内に、該コイルバネの前記弁座側の座巻の軸方向高さに対して同程度以上突出していることを特徴とする緩衝器。
【請求項２】
前記減衰バルブは、前記ピストンの摺動によって生じる作動流体の流れを制御して減衰力を発生させるメインバルブと、該メインバルブの閉弁方向に内圧を作用させる背圧室と、前記メインバルブと並列に該メインバルブの上流側と下流側とを連通し、上流側の圧力を前記背圧室に導入するための副通路とを備え、
前記開口は、前記副通路の前記背圧室の下流側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の緩衝器。
【請求項３】
前記コイルバネは、一端側が拡径した形状であることを特徴とする請求項１又は２に記載の緩衝器。
【請求項４】
前記コイルバネは、両端部が前記弁座から径方向に離間して配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の緩衝器。
【請求項５】
前記弁体はアクチュエータにより制御されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の緩衝器。
【請求項６】
前記弁体は圧力制御弁の弁体をであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の緩衝器。
【請求項７】
前記コイルバネは、前記アクチュエータの電流遮断時に前記弁体を開弁方向に移動させて下流側への流路を絞るものであることを特徴とする請求項５又は６に記載の緩衝器。
【請求項８】
前記減衰バルブは、前記シリンダの側部に配置されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の緩衝器。
【請求項１】
作動流体が封入されたシリンダと、該シリンダ内に摺動可能に挿入されたピストンと、一端が前記シリンダの外部へ延出されて前記ピストンが取り付けられたロッドと、前記ピストンの摺動によって生じる作動流体の流れを制御して減衰力を発生させる減衰バルブとを備え、
前記減衰バルブは、作動流体が流出する開口と、該開口の周囲に形成された弁座と、該弁座に離着座する弁体と、前記弁体側と前記弁座側との間に介装されて前記弁座及び前記弁体の周囲を取囲むように配置されたコイルバネとを含み、前記弁座は、前記コイルバネ内に、該コイルバネの前記弁座側の座巻の軸方向高さに対して同程度以上突出していることを特徴とする緩衝器。
【請求項２】
前記減衰バルブは、前記ピストンの摺動によって生じる作動流体の流れを制御して減衰力を発生させるメインバルブと、該メインバルブの閉弁方向に内圧を作用させる背圧室と、前記メインバルブと並列に該メインバルブの上流側と下流側とを連通し、上流側の圧力を前記背圧室に導入するための副通路とを備え、
前記開口は、前記副通路の前記背圧室の下流側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の緩衝器。
【請求項３】
前記コイルバネは、一端側が拡径した形状であることを特徴とする請求項１又は２に記載の緩衝器。
【請求項４】
前記コイルバネは、両端部が前記弁座から径方向に離間して配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の緩衝器。
【請求項５】
前記弁体はアクチュエータにより制御されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の緩衝器。
【請求項６】
前記弁体は圧力制御弁の弁体をであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の緩衝器。
【請求項７】
前記コイルバネは、前記アクチュエータの電流遮断時に前記弁体を開弁方向に移動させて下流側への流路を絞るものであることを特徴とする請求項５又は６に記載の緩衝器。
【請求項８】
前記減衰バルブは、前記シリンダの側部に配置されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の緩衝器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−２３３６（Ｐ２０１２−２３３６Ａ）
【公開日】平成２４年１月５日（２０１２．１．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１４０７７６（Ｐ２０１０−１４０７７６）
【出願日】平成２２年６月２１日（２０１０．６．２１）
【出願人】（５０９１８６５７９）日立オートモティブシステムズ株式会社 (2,205)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月５日（２０１２．１．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月２１日（２０１０．６．２１）
【出願人】（５０９１８６５７９）日立オートモティブシステムズ株式会社 (2,205)
【Ｆターム（参考）】
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