CN113613915A - 阻尼力调节式缓冲器 - Google Patents

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Abstract

本发明的阻尼力调节式缓冲器具备通过活塞杆的移动而产生工作流体的流动的流路(活塞的油通路)和设置于所述流路并且通过螺线管来对开闭动作进行调节的阻尼力调节阀。在所述流路中，设有与阻尼力调节阀串联，并且相对于高频振动降低阻尼力的频率感应机构。在频率感应机构中，具备对工作流体的从上游侧的室(上部室或下部室)向下游侧的室(下部室或上部室)的流动施加阻力的第二阀机构(缩短侧阻尼力发生阀和伸长侧阻尼力发生阀)。

Description

阻尼力调节式缓冲器
技术领域
本发明涉及一种阻尼力调节式缓冲器，适用于对例如以四轮汽车为代表的车辆的振动进行缓冲。
背景技术
一般来说，在包含通过对在车辆的车体侧与车轮侧之间设置的阻尼力调节阀进行驱动而使阻尼力可调的缓冲器和对所述阻尼力调节阀进行驱动控制的控制器的悬架装置中，已知在所述缓冲器设有相对于高频振动降低阻尼力的频率感应部的构造(例如，参照专利文献1)。由此，频率感应部能够机械地降低相对对于高频振动的阻尼力，从而改善车辆乘坐舒适性。并且，通过所述控制器对阻尼力调节阀进行驱动控制从而对所述缓冲器的阻尼力可变地进行调节。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：(日本)特开2012－206685号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
专利文献1所示的阻尼力调节式缓冲器具有根据车辆的振动状态来机械地降低阻尼力，从而改善车辆的乘坐舒适性的优点。但是，出于进一步改善车辆的乘坐舒适性(振动阻尼性能)的目的，考虑在所述阻尼力调节阀和频率感应部的基础上，追加设置另外的阻尼力调节阀。但是，在这种情况下，缓冲器的轴长会变长，从而产生使整体的轴长变短的问题。
本发明的目的在于提供一种能够使轴长变短从而使整体紧凑地形成，并且提高振动阻尼性能的阻尼力调节式缓冲器。
用于解决技术问题的技术方案
本发明的一个实施方式的阻尼力调节式缓冲器的特征在于，具备：缸筒，其封入有工作流体；活塞，其能够滑动地插入该缸筒内，并且将所述缸筒内划分为杆侧室和底侧室；活塞杆，其与该活塞连结而从所述缸筒的端部向外部延伸；流路，其通过所述活塞杆的移动而产生所述工作流体的流动；阻尼力调节阀，其设置于所述流路并且通过螺线管对开闭动作进行调节；在所述流路中，设有与所述阻尼力调节阀串联并且相对于高频振动降低阻尼力的频率感应机构，所述频率感应机构进一步具备对工作流体的从上游侧的室向下游侧的室的流动施加阻力的第二阀机构。
根据本发明一个实施方式的阻尼力调节式缓冲器，能够使缓冲器的轴长变短从而使整体紧凑地形成，并且提高振动阻尼性能(车辆的乘坐舒适性)。
附图说明
图1是表示本发明实施方式的阻尼力调节式缓冲器的纵剖视图。
图2是将图1中的阻尼力调节装置、频率感应机构以及缩短侧、伸长侧阻尼力发生阀等放大表示的局部剖视图。
图3是表示将螺线管励磁从而使锥形阀体打开的状态的的与土2相同位置处的局部剖视图。
图4是表示阻尼力调节式缓冲器的活塞速度与所发生的阻尼力的关系的特性线图。
图5是表示车辆在路况良好(微小起伏)道路上行驶时的阻尼力调节式缓冲器的活塞速度与所发生的阻尼力的关系的特性线图。
图6是表示车辆在路况良好(微小起伏+微小突起)道路上行驶时的阻尼力调节式缓冲器的活塞速度与所发生的阻尼力的关系的特性线图。
图7是表示车辆在路况恶劣(较大输入)道路上行驶时的阻尼力调节式缓冲器的活塞速度与所发生的阻尼力的关系的特性线图。
图8是表示车辆转向时的阻尼力调节式缓冲器的活塞速度与所发生的阻尼力的关系的特性线图。
具体实施方式
以下，以将本发明实施方式的阻尼力调节式缓冲器适用于阻尼力调节式的油压缓冲器的情况为例，基于所附附图的图1至图8详细地进行说明。
在图1中，阻尼力调节式油压缓冲器1(以下称为油压缓冲器1)构成为包含后述外筒2、内筒4、活塞5、活塞杆6、杆导向器9、底阀11、阻尼力调节装置15(阻尼力调节阀16)、频率感应机构31、缩短侧阻尼力发生阀33和伸长侧阻尼力发生阀34等。油压缓冲器1所发生的阻尼力根据来自外部的控制指令而通过阻尼力调节装置15(阻尼力调节阀16)可变地进行调节。
成为油压缓冲器1的外壳的有底筒状的外筒2的一端(下端)侧由底盖3通过焊接方式等封闭，另一端(上端)侧形成有向径向内侧弯曲的凿紧部2A。外筒2与后述内筒4一起形成缸筒。并且，在底盖3上设有例如安装于车辆的车轮侧的安装眼孔3A。
内筒4位于外筒2的径向内侧而与外筒2同轴设置。该内筒4与外筒2一起构成缸筒。内筒4中的底(下端)侧嵌合安装有底阀11的阀体12，上端侧嵌合安装有杆导向器9。内筒4中被封入有作为工作流体的工作液。作为工作液，不限于油液、油，还可以使用例如混有添加剂的水等。
在外筒2与内筒4之间形成有环状的贮存室A，所述工作液与气体一起被封入该贮存室A内。该气体可以是大气压状态下的空气，也可以使用被压缩的氮气等气体。被封入在该贮存室A内的气体通过被压缩或膨胀而具有对进入内筒4内或从内筒4推出的活塞杆6的进入(推出)体积量进行补偿的功能。
活塞5被能够滑动地插嵌设置在内筒4内。该活塞5将内筒4内划分为一侧的底侧室(即底侧油室B)和另一侧的杆侧室(即杆侧油室C)。活塞5的下方面(一侧)设有向径向内向突出的环状段差5A和从该环状段差5A的位置向下(即向底侧油室B)延伸的筒状延设部5B。筒状延设部5B形成为其径比内筒4的内径小，并且在内侧将后述自由活塞32收纳为能够沿轴向(上下方向)移动。
在活塞5(环状段差5A和筒状延设部5B)的径向内侧设有能够经由通过后述的阀壳体8将底侧油室B与杆侧油室C连通的油通路5C。在该油通路5C中，与后述阻尼力调节阀16串联地设有频率感应机构31。换而言之，阻尼力调节阀16在内筒4内设置在活塞5的上侧位置，频率感应机构31在内筒4内设置在活塞5的下侧位置。活塞5的筒状延设部5B在其下端(一端)设有凿紧部5D，该凿紧部5D在筒状延设部5B内以防脱状态对后述弹簧挡块41进行固定。
活塞杆6经由螺线管壳体7和阀壳体8与活塞5连结。活塞杆6的中心侧形成有向轴向延伸的配线孔6A，在该配线孔6A内插入有后述电气配线(线束30)。而且，在内筒4内沿轴向延伸的活塞杆6在其一端侧(下端侧)一体地设有筒状的螺线管壳体7和阀壳体8。螺线管壳体7和阀壳体8也是构成活塞杆6的一部分的构造。
在该情况下，在阀壳体8的一端(下端)侧，活塞5通过螺纹连接等方式以紧固状态固定。活塞杆6的另一端(上端)侧经由杆导向器9等以向外筒2和内筒4的外部延伸的方式突出。筒状的螺线管壳体7作为将活塞杆6的下端侧向阀壳体8连结(一体化)的连接部件使用。
阀壳体8与后述定子铁心23一起构成螺线管21的固定铁心，并且阀壳体8构成阻尼力调节阀16的外壳部分。阀壳体8通过磁性材料(例如铁系材料)作为阶梯筒状体而形成，在其内周侧能够滑动位移地插嵌有后述柱塞25。并且，在阀壳体8的一侧(下部侧)，在比柱塞25位于下方的位置，后述阀座部件17与设定压可变式的主阀体18在内侧嵌合设置。在阀壳体8的一侧(下部侧)，在使杆侧油室C与后述有底孔18A连通的位置设有节流通路8A，在通过后述主阀体18(环状阀体18C)使杆侧油室C与活塞5内的油通路5C连通的位置(即与环状阀部18C和环状阀座17C在径向上相对的位置)设有多个径向的油孔8B。
在内筒4的上端侧，如图1所示设有圆筒状的杆导向器9。该杆导向器9将内筒4的上端部分定位至外筒2的中央，并且具有在其内周侧在轴向上能够滑动地引导活塞杆6的功能。外筒2的凿紧部2A与杆导向器9之间设有环状的密封部件10。该密封部件10通过其内周侧与活塞杆6的外周侧滑动接触而对密封部件10与活塞杆6之间进行密封，从而防止外筒2和内筒4内的压油向外部漏出。
底阀11位于内筒4的下端侧，并且设置在底盖3与内筒4之间。如图1所示，底阀11由在底盖3与内筒4之间划分出贮存室A和底侧油室B的阀体12、在阀体12的下方面侧(轴向一侧)设置的缩短侧的盘形阀13以及在阀体12的上方面侧(轴向另一侧)设置的伸长侧止回阀14构成。在阀体12分别在周向上空出间隔形成有油路12A、12B，这些油路12A、12B是能够将贮存室A与底侧油室B之间连通的通路。
在这里，当活塞5在活塞杆6的收缩行程中向下滑动位移时，收缩侧的盘形阀13在底侧油室B内的压力超过溢流设定压时打开，并使此时的压油(压力)经由各油路12A向贮存室A侧溢流。该溢流设定压与后述阻尼力调节装置15被设定为硬时的压力等相关联而设定开阀压力。
当活塞5在活塞杆6的伸长行程中向上滑动位移时,伸长侧止回阀14打开，在其它情况下关闭。该伸长侧止回阀14允许贮存室A的压油(工作液)在各油路12B内向底侧油室B流动，阻止工作液向与其相反的方向流动。伸长侧止回阀14的开阀压力被设定为比后述阻尼力调节装置15被设定为软时的压力低的开阀压力，实质上并未发生阻尼力。
接下来，参考图1至图3，对作为可变地调节油压缓冲器1所发生的阻尼力的阻尼力调节机构的阻尼力调节装置15进行说明。
阻尼力调节装置15在内筒4内配设在活塞5与活塞杆6之间。即，阻尼力调节装置15的一端侧(图2所示的阀壳体8的下端侧)固定设置在活塞5的上端侧，另一端侧(图2所示的螺线管壳体7的上端侧)固定设置在活塞杆6的下端侧。阻尼力调节装置15通过阻尼力调节阀16控制压油在底侧油室B与杆侧油室C之间的流动，并可变地调节此时发生的阻尼力。即，阻尼力调节阀16通过阻尼力可变执行器(螺线管21)来调节后述设定压可变式的主阀体18的开阀压力，对所发生的阻尼力可变地进行控制。
在这里，阻尼力调节阀16构成为包含：所述阀壳体8，其一端(下端)侧粘着至活塞5的上端侧，另一端(上端)侧向螺线管壳体7内向轴向向上方向突出；阀座部件17，其固定设置在阀壳体8的下端侧内周，并且上端侧成为环状阀座17A；有盖筒状的主阀体18，其位于该阀座部件17的上侧并且能够滑动地插嵌至阀壳体8内；环状的背压室19，其以利用先导压力向下侧的阀座部件17按压该主阀体18的方式，在阀壳体8与主阀体18之间向周向延伸形成；作为先导阀部件的锥形阀体20，其根据向螺线管21的通电(电流值)而可变地设定该背压室19内的先导压力(背压)，并且对主阀体18的开阀压力进行调节。
阻尼力调节阀16的主阀体18是根据锥形阀体20的开阀程度而调节开阀压力的设定压可变式的阀体。其中，在主阀体18中，设有与锥形阀体20接触分离而开关的有底孔18A，在该有底孔18A的径向间隔的位置上所配置的主阀体18的轴向延伸的通孔18B，在主阀体18的下方面(一面)侧形成的由环状突起组成的环状阀部18C。在主阀体18在上下方向(轴向)位移时，环状阀部18C相对于阀座部件17的环状阀座17A接触分离，由此，主阀体18连通或断开油通路5C与油孔8B之间。
阻尼力调节阀16的背压室19通过阀壳体8的节流通路8A时常连通至杆侧油室C的同时，也与主阀体18的有底孔18A时常连通。因此，背压室19内的压力(先导压力)在锥形阀体20关闭有底孔18A的期间，被设定为与杆侧油室C相同的压力。但是，如图3所示，在锥形阀体20打开有底孔18A时，背压室19内的压力(先导压力)为了被减小至对应锥形阀体20的开阀程度的压力，可变地被调节。
在阻尼力调节阀16的主阀体18中，由于来自背压室19的先导压力(背压)，主阀体18的环状阀部18C承受向环状阀座17A接触方向(即关闭方向)的压力。即，主阀体18通过阀壳体8的油孔8B承受杆侧油室C的压力，如果该压力超过了背压室19侧的先导压力(背压)，主阀体18的环状阀部18C从环状阀座17A分离(向上方位移)并开阀。
在这种情况下，背压室19内的先导压力(背压)通过锥形阀体20而被调节，由此主阀体18的开阀压力可变地被设定。主阀体18的环状阀部18C从阀座部件17的环状阀座17A分离(打开)时，从杆侧油室C流出的压油通过主阀体18的环状阀部18C(阀座部件17的环状阀座17A)从各油孔8B向活塞5的油通路5C内流动。此时的压油通过自由活塞32的第二油路32B，伸长侧阻尼力发生阀34从后述上部室D流动至下部室E以及底侧油室B。
接下来，螺线管21与阻尼力调节阀16一同构成阻尼力调节装置15，并作为阻尼力可变驱动器而被使用。如图2所示，螺线管21被构成为包括通过从外部的通电而产生磁力的筒状线圈22，位于该线圈22的内周侧而且从所述阀壳体8的上端在轴向间隔配置的作为第一固定铁心的定子铁心23，介于位于线圈内周侧的阀壳体8(第2固定铁心)的上端与定子铁心23的下端之间，磁性阻断两者之间的筒状非磁性部24。
另外，螺线管21被构成为包括，在阀壳体8的内周侧并在轴向可移动地被设置的作为可动铁心的柱塞25，设置在该柱塞25的中心侧并可追随柱塞25移动的弹簧座部件26，为了向该弹簧座部件26时常向一个方向(向下)施力而在柱塞25内配置的施力弹簧27，扭固设置在定子铁心23的中心侧并调节该施力弹簧27的作用力的调节杆28，位于柱塞25的内侧并在该调节杆28与施力弹簧27之间配置的可动弹簧座29，覆盖线圈22的外周并作为外罩部件的所述螺线管壳体7。
其中，阀壳体8的上端部构成夹住相对的定子铁心23的下端与非磁性部24的其他定子铁心(第二固定铁心)。为了提高对于可动铁心(柱塞25)的磁路的磁通密度，在线圈22的内周侧，非磁性部24被配置在阀壳体8的上部侧与定子铁心23之间(即第一固定铁心与第二固定铁心之间)。
螺线管壳体7构成由磁性材料组成的磁轭，并在线圈22外侧形成磁路。螺线管壳体7从外侧环绕螺线管21的线圈22，定子铁心23以及阀壳体8的上部侧等，并构成螺线管21的外壳。弹簧座部件26的内侧被插入有锥形阀体20的轴部20A。施力弹簧27与弹簧座部件26一同对锥形阀体20向主阀体18的有底孔18A施力。施力弹簧27的作用力通过改变对于定子铁心23的调节杆28的扭固位置可变地被调节。另外，主阀体18也利用施力弹簧27，通过锥形阀体20在轴向上向阀座部件17的环状阀座17A侧被施力。
活塞杆6的内周侧设置有向轴向延伸的配线孔6A，电气布线(以下称为线束30)从活塞杆6的突出端侧向配线孔6A内插通。该线束30的端部在活塞杆6的外部连接至作为控制装置的控制器(未图示)。螺线管21的线圈22通过该控制器经由线束30控制通电而被励磁，通电停止时螺线管21置于消磁状态。
螺线管21在当线圈22被励磁时，产生向定子铁心23侧吸引柱塞25的磁力。通过该磁力，弹簧座部件26在缩短施力弹簧的方向与柱塞25一同位移。因此，锥形阀体20为了能从主阀体18的有底孔18A分离而向开阀方向移动。
即，螺线管21的柱塞25中，产生与向线圈22的通电(电流值)成比例的轴向推力，锥形阀体20开阀主阀体18的有底孔18A。为此，背压室19内的先导压力(背压)通过锥形阀体20的位移，与柱塞25的推力对应而可变地被设定。其结果是，抵抗背压室19内的压力开阀的主阀体18的开阀压力，通过根据向螺线管21的通电而使锥形阀体20在轴向位移，从而可变地被调节。
换而言之，通过利用所述控制器控制向螺线管21的线圈22通电的电流值22使锥形阀体20在轴向位移，从而使主阀体的开阀压力增大或减小。因此，能够根据与向螺线管21通电(电流值)成比例的主阀体18的开阀压力而可变地调节油压缓冲器1的发生阻尼力。阻尼力调节阀的锥形阀体20构成为常闭型阀，通常在消磁状态下关闭，在螺线管21被励磁时开阀。
频率感应机构31通过筒状延设部5B设置在活塞5的下侧。该频率感应机构31如图1～图3所示，构成为包括在筒状延设部5B内，在上下方向可相对位移地设置的自由活塞32，在该自由活塞32的上方面侧设置的由盘形阀构成的收缩侧阻尼力发生阀33，在自由活塞32的下方面侧设置的由其他盘形阀构成的伸长侧阻尼力发生阀34，和上下保持件35、36，螺栓37以及螺母38。
在自由活塞32中，相互间隔设置有可与活塞5的油通路5C相连通的第一油路32A与第二油路32B。其中，第一油路32A经常连通至底侧油室B(后述下部室E)，在收缩侧阻尼力发生阀33关闭时，活塞5的油通路5C(后述上部室D)对于第一油路32A(下部室E、底侧油室B)被阻断。但是，在活塞杆的收缩行程中，在收缩侧阻尼力发生阀33开阀时，活塞5的油通路5C对于第一油路32A(下部室E、底侧油室B)被连通。
另一方面，第二油路32B经常连通至活塞5的油通路5C，在伸长侧阻尼力发生阀开阀时，活塞5的油通路5C(第二油路32B)对于下部室E、底侧油室B被阻断。但是，在活塞杆的伸长行程中，在伸长侧阻尼力发生阀34开阀时，活塞5的油通路5C(第二油路32B)对于下部室E、底侧油室B被连通。
在内筒4内的频率感应机构31中，设有对于工作流体的从上游侧的室至下游侧的室的流动施加阻力的第二阀机构(即收缩侧阻尼力发生阀33与伸长侧阻尼力发生阀34)。其中，设在自由活塞32的上方面侧的收缩侧阻尼力发生阀33当在活塞杆6的收缩行程中在活塞5(自由活塞32)向下滑动位移时开阀，在其以外的情况下保持关闭状态。
另一方面，设在自由活塞32的下方面侧的伸长侧阻尼力发生阀34当在活塞杆6的伸长(伸长)行程中在活塞5(自由活塞32)向上滑动位移时，如果活塞5的油通路5C内的压力超过开阀设定压时开阀，并使此时的压油通过第二油路32B向下部室E、底侧油室B流动。在活塞杆6的收缩形成中，伸长侧阻尼力发生阀34保持关闭状态。
频率感应机构31具有在以在上下方向上夹住自由活塞32，收缩侧阻尼力发生阀33以及伸长侧阻尼力发生阀34的形式被设置的上下保持件35、36。上下保持件35、36在此状态下利用螺栓37以及螺母38，被固定至自由活塞32的上下两侧。由此，自由活塞32由作为收缩侧阻尼力发生阀33，伸长侧阻尼力发生阀34，上下保持件35、36，螺栓37以及螺母38组成的组装体所组装。此时，在自由活塞32的上面侧，收缩侧阻尼力发生阀33通过上侧的保持件35被定位，在自由活塞32的下面侧，伸长侧阻尼力发生阀34通过下侧的保持件36被定位。
另外，在活塞5的环状段差5A与上侧的保持件35之间，设有在缩短(弹性)变形状态下的作为施力部件的上侧弹簧39。作为其他施力部件的下侧弹簧40，在缩短(弹性)变形状态下被设置在弹簧挡块41与下侧的保持件36之间。上侧弹簧39与下侧弹簧40是构成频率感应机构31的抵抗元件的弹性体(即施力部件)，并允许自由活塞32的组装体(即收缩侧阻尼力发生阀33，伸长侧阻尼力发生阀34以及上下保持件35、36)在筒状延设部5B的内周侧在上下相对位移。上侧弹簧39与下侧弹簧40的作用力，也是频率感应机构31的阻尼力的特性决定从硬状态切换至软状态的截止频率的要素。
自由活塞32在筒状延设部5B内向上位移时，在活塞5的环状段差5A与上侧的保持件35之间上侧弹簧39弹性地被缩短变形。此时上侧弹簧39产生对于朝向自由活塞32的行程终点的向上位移的阻力。另外，在自由活塞32在筒状延设部5B内向下位移时，在下侧的保持件36与弹簧挡块41之间下侧弹簧40弹性地被缩短变形。此时下侧弹簧40产生对于朝向自由活塞32的行程终点的向下位移的阻力。
筒状延设部5B内在轴向相对位移的自由活塞32，通过上下保持件35、36抵接环状段差5A与弹簧挡块41，被规定了上下方向上的行程终点。自由活塞32的组装体(即收缩侧阻尼力发生阀33，伸长侧阻尼力发生阀34以及上下保持件35，36)将筒状延设部5B划分为上流侧与下流测的两个室，即上部室D与下部室E。
此外，在收缩侧阻尼力发生阀33与伸长侧阻尼力发生阀34的关闭状态时，通过自由活塞32而划分出的上部室D与下部室E，在底侧油室B与杆侧油室C之间不产生油液被置换形式的流动。但是，在自由活塞32对于筒状延设部5B相对移动的期间，因为杆侧油室C的油液流入上部室D，从下部室E被挤出等量的油液至底侧油室B，所以实质上产生了流动。
其中，在活塞杆6的伸长行程中，通过自由活塞32(收缩侧阻尼力发生阀33，伸长侧阻尼力发生阀34以及上下保持件35，36)与下侧弹簧40的位移(弹性变形)，上部室D内的容积被扩大。在该扩大范围中，活塞5的油通路5C的压油向上部室D内流动。因此，背压室19内的压力由于自由活塞32的位移相对降低，主阀体18的开阀设定压随之下降。结果导致关于油压缓冲器1的阻尼力特性，根据车辆的振动频率，发生阻尼力的特性从硬状态(图4中以实线表示的特性曲线42、44的状态)被切换至软状态(即图4中以虚线表示的特性曲线43、45的状态)。
因此，自由活塞32作为根据车辆的振动频率(活塞杆6和/或内筒4的振动频率)而调节上部室D(即背压室19)的内压的频率感应阀而工作。关于阻尼力调节阀16的主阀体18，例如图4中以实线所示的特性曲线42、44的形式，当活塞杆6和/或内筒4的振动频率比所述截止频率低时，不会发生由于自由活塞32而使背压室19内的压力相对下降的情况，可使主阀体18的开阀设定压保持在相对较高的压力。
但是，当所述振动频率为所述截止频率以上的高频率时(例如路况恶劣道路上行驶时)，由于自由活塞32导致背压室19内的压力相对下降，主阀体18的开阀设定压随之下降。因此，发生阻尼力的特性如图4中从以实线所示的特性曲线42、44至以虚线表示的特性曲线43、45的形式，从硬特性被切换至软特性。此外，关于特性曲线44，不仅是伴随主阀体18开关的特性，也是伴随伸长侧阻尼力发生阀34开关的特性。
图4中以实线所示的特性曲线42、44、46、48是车辆振动频率(活塞杆6和/或内筒4的振动频率)比截止频率低的(例如路况良好道路上行驶，或路况恶劣道路上行驶但振动频率为低频率)低频状态的特性。另一方面，以虚线所示的特性曲线43、45、47、49是车辆振动频率为所述截止频率以上的高频(例如路况恶劣道路上行驶时)状态的特性。另外，特性曲线42～45表示活塞杆6的伸长侧(行程)的阻尼力特性。另一方面，特性曲线46～49表示活塞杆6的收缩侧(行程)的阻尼力特性。
弹簧挡块41相对活塞5的筒状延设部5B，在其下端侧通过凿紧部5D而在防脱状态下被固定。弹簧挡块41在其与下侧的保持件36之间保持下侧弹簧40的缩短(弹性)状态。当自由活塞32在筒状延设部5B内向下位移时，下侧的保持件36使下侧弹簧40弹性地缩短变形至下侧的保持件36与弹簧挡块41的抵接位置，在此状态下，弹簧挡块41通过与下侧的保持件36抵接，规定了自由活塞32的行程终点。
本实施方式的阻尼力调节式的油压缓冲器1具有如上述的结构，接下来对其工作进行说明。
当把油压缓冲器1安装至车辆时，活塞杆5的上端侧被安装至车辆的车体侧，在外筒2的底部盖3侧安装眼孔3A被安装至车轮侧。在车辆行驶时，由于路面凹凸而发生上下方向的振动时，活塞杆6以从内筒4伸长，收缩的形式位移，并且可以通过阻尼力调节装置15(阻尼力调节阀16与螺线管21)，频率感应机构31，收缩侧阻尼力发生阀33以及伸长侧阻尼力发生阀34等产生阻尼力，从而能够缓冲车辆的振动。
即在活塞杆6的收缩行程中，活塞杆6进入内筒4内，底侧油室B内压力比杆侧油室C内压力更高。因此，底侧油室B内的压油从下部室E流入至第一油路32A内，此流入油通过收缩侧阻尼力发生阀33与主阀体18向杆侧油室C流动。此时，例如由于主阀体18与收缩侧阻尼力发生阀33而在收缩行程中产生阻尼力。另外，侧油室B内的压油在活塞杆6的收缩行程中以与向内筒4内的进入体积相称的量通过底阀11(收缩侧的盘形阀13)流动至贮存室A侧。
另一方面，在活塞杆6的伸长行程中，因为杆侧油室C内压力比底侧油室B内压力更高，所以杆侧油室C内的压油通过主阀体18从阀壳体8的油孔8B流入至活塞5的油通路5C。此流入油从活塞5的油通路5C(上部室D)被导入至自由活塞32的第二油路32B，在伸长侧阻尼力发生阀开阀时向下部室E，底侧油室B内流动。
在活塞杆6的伸长行程中，当杆侧油室C的压油通过背压室19，主阀体18的有底孔18A，锥形阀体20以及通孔18B等从阀壳体8的节流通路被导入至油通路5C时，阻尼力调节阀16的主阀体18在杆侧油室C与背压室19之间产生压力差。当此压力差增大至预设开阀设定压以上时，主阀体18的环状阀部18C从环状阀座17A分离，并向环状阀部18C与环状阀座17A之间流动的压油施加阻力并产生规定的伸长侧阻尼力。
其中，频率感应机构31中设有作为根据活塞杆6和/或内筒4的振动频率而调节上部室D(即背压室19)的内压的频率感应阀的自由活塞32。即在活塞杆6的伸长行程中，自由活塞32根据车辆振动而在活塞5的筒状延设部5B内向下位移时，活塞5的油通路5C内的压油向上部室D内流动。因此，背压室19内的压力由于自由活塞32的位移而相对下降，主阀体18的开阀设定压随之降低。
在此情况下，关于阻尼力调节阀16的主阀体18，如图4中以实线表示的特性曲线42、44的形式，活塞杆6和/或内筒4的振动频率比所述截止频率低时，不会发生由于自由活塞32而使背压室19内的压力相对下降的情况，可使主阀体18的开阀设定压保持在相对较高的压力。但是，当所述振动频率为所述截止频率以上的高频率时(例如在路况恶劣道路上行驶时)，因为自由活塞32导致背压室19内的压力相对下降，并且主阀体18的开阀设定压下降，所以如图4中以虚线表示的特性曲线43、45的形式，发生阻尼力的特性被切换至软状态。
另外，在活塞杆6的伸长行程中，在阻尼力调节装置15的螺线管21消磁(即电流设定为零)期间，锥形阀体20通过来自弹簧座部件的施力弹簧的作用力从而持续与有底孔18A接触，有底孔18A相对于通孔18B被阻断。因此，背压室19内的先导压力(背压)由于锥形阀体20的关闭而被保持在与杆侧油室C同等的较高压力下，通过阻尼力调节阀16的主阀体18的关闭，将发生阻尼力设定至硬状态如特性曲线42。
但是，当从外部向阻尼力调节装置15的线圈22通电，使螺线管21从消磁状态变为励磁状态时，产生吸引柱塞14向定子铁心23侧的磁力。由此，弹簧座部件26在缩短施力弹簧27的方向上与柱塞25一同位移，锥形阀体20以如从主阀体18的有底孔18A分离的形式而向开阀方向移动。此时，锥形阀体20为了打开主阀体18的有底孔18A，背压室19内的先导压力(背压)通过锥形阀体20的位移而对应柱塞25的推力(锥形阀体20的开阀程度)可变地被设定。
因此，通过利用所述控制器控制向螺线管21的线圈22通电的电流值，使锥形阀体20向轴向位移，从而使主阀体的开阀压力增加或减少。因此，可以根据与向螺线管21的通电(电流值)成比例的主阀体的开阀压力而可变地调节油压缓冲器的发生阻尼力。即通过从外部向阻尼力调节装置15的线圈22通电使螺线管21励磁，可以使阻尼力调节阀的发生阻尼力从硬特性(例如特性曲线42)切换至软特性(例如特性曲线44)。
而且，根据本实施方式，在内筒4内的与阻尼力调节阀16串联设置的频率感应机构31中，具备对于工作流体的从上流侧的室(例如上部室D)至下流侧的室的流动施加阻力的第二阀机构(例如伸长侧阻尼力发生阀34)。因此，通过从外部的通电使螺线管21励磁，并在阻尼力调节阀16的发生阻尼力切换至软特性的状态下，对于从上部室D流动至下部室E的压油，通过第二阀机构，可以如图4、图5中以实线所示的特性曲线44，产生油压阻力(规定的阻尼力)。
即在活塞杆6的伸长行程中，杆侧油室C内的压力变得比底侧油室B内的压力高。在此状态下，为了将在路况良好的道路上行驶时的阻尼力调节阀16的发生阻尼力调节至软特性，当通过从外部的通电使螺线管21励磁时，如图3所示，由于随着锥形阀体20的打开，背压室19内的先导压力降低，所以主阀体18的开阀设定压下降。因此，杆侧油室C内的压油随着主阀体18的开阀从阀壳体8的油孔8B流入至活塞5的油通路5C内。此流入的油从活塞5的油通路5C(上部室D)被导入至自由活塞32的第二油路32B，并在伸长侧阻尼力发生阀34打开时向下部室E，底侧油室B内流动。由此，伸长侧阻尼力发生阀34对于从上部室D流动至下部室E的压油，可以如图5中以粗实线所示的特性曲线44，根据活塞速度而产生阻尼力。
另外，在活塞杆6的收缩行程中，在底侧油室B内的压力变得比杆侧油室C内的压力高的状态下，从下部室E而来的压油通过自由活塞32的第一油路32A使收缩侧阻尼力发生阀33开阀的同时，向上部室D流动并流入至活塞5的油通路5C内。此流入的油使阻尼力调节阀的主阀体18开阀的同时，从阀壳体8的油孔8B向杆侧油室C流动，并且通过所述收缩侧阻尼力发生阀33与主阀体18可以如图5中以粗实线所示的特性曲线48产生规定的阻尼力。
接下来，当车辆在路况良好道路上行驶(微小起伏+微小突起)时，可以如图6中粗实线所示的特性曲线44、45，根据活塞速度而可变地控制伸长行程中的发生阻尼力的特性。其中，关于特性曲线44，由于将阻尼力调节阀16设定为软特性，并且频率感应机构31处于车辆的振动比所述截止频率低的低频状态，所以特性曲线44表示比特性曲线45高的阻尼力特性。但是，当在例如由于路面的微小突起而导致车辆的振动为在所述截止频率以上的高频状态下时，通过频率感应机构31可以使发生阻尼力的特性下降至软侧，从特性曲线44下降至特性曲线45。
另外，可以如图6中以粗实线所示的特性曲线48、49，根据活塞速度而可变地调节在收缩行程中的发生阻尼力的特性。其中，关于特性曲线48，由于将阻尼力调节阀16设定为软特性，并且频率感应机构31处于车辆的振动比所述截止频率低的低频状态，所以特性曲线48比表示比特性曲线49高的阻尼力特性。但是，当在例如由于路面的微小突起而导致车辆的振动为在所述截止频率以上的高频状态下时，通过频率感应机构31可以使发生阻尼力的特性下降至软侧，从特性曲线48下降至特性曲线49。
接下来，当车辆在路况恶劣道路上行驶(较大输入)时，可以在如图7中以粗实线表示的特性曲线42与特性曲线45之间的广范围中，根据活塞速度而可变地控制伸长行程中的发生阻尼力的特性。另外，可以在如图7中以粗实线表示的特性曲线46与特性曲线49之间的范围中，根据活塞速度而可变地控制收缩行程中的发生阻尼力的特性。
接下来，在车辆操纵时，可以在如图8中以粗实线表示的特性曲线42与特性曲线44之间的范围中，根据活塞速度而可变地控制伸长行程中的发生阻尼力的特性。另外，可以在如图8中以粗实线表示的特性曲线46与特性曲线48之间的范围中，根据活塞速度而可变地控制收缩行程中的发生阻尼力的特性。
这样，根据本实施方式，在具备通过活塞杆6的移动而产生工作流体的流动的流路(活塞5的油通路5C)和设置于所述流路并通过螺线管21调节开关动作的阻尼力调节阀16的阻尼力调节式的油压缓冲器1中，在所述流路中，设有与阻尼力调节阀16串联，并对于高频振动降低阻尼力的频率感应机构31。在与内筒4内中与阻尼力调节阀16串联设置的频率感应机构31中，具备对于工作流体的从上流侧的室至下流侧的室的流动施加阻力的第二阀机构(例如收缩侧阻尼力发生阀33与伸长侧阻尼力发生阀34)。
因此，不需要在活塞5的上侧(例如阻尼力调节阀的上侧)设置相当于所述第二阀机构的子阀，能够最小限度地抑制缓冲器的轴长的牺牲，维持频率相关性的功能。因此，能够缩短阻尼力调节式的油压缓冲器1的轴长，能够使整体紧凑地形成，并且提高车辆的乘坐舒适性。
其中，阻尼力调节阀16以及频率感应机构31被配置在缸筒(例如内筒4)内。另外，具有阻尼力调节阀16被设在活塞杆6，频率感应机构31配置在底阀11(即比活塞5更靠下方)侧的结构。由此，可以将频率感应机构31具备的第二阀机构(例如收缩侧阻尼力发生阀33与伸长侧阻尼力发生阀34)在内筒4内中配置在比活塞5更靠下方(底阀11侧)，从而可以最小限度的抑制缓冲器的轴长的牺牲，维持频率相关性的功能。
而在例如在杆的外周设置相当于第二阀机构的子阀的情况下，存在盘形阀的开阀量不大时阻尼力过高的可能，缺乏设计的自由度。与之相对，在本实施方式中，通过频率感应机构与第二阀机构(收缩侧阻尼力发生阀33与伸长侧阻尼力发生阀34)配置在缸筒内的底侧，可以提高设计的自由度。
并且，根据本实施方式，在通过从外部的通电使阻尼力调节阀切换至软特性的状态下，由于可以通过调节与控制阀(例如螺线管21以及锥形阀体20)独立的所述第二阀机构调节阻尼力特性，在向螺线管21的控制不介入的在良好道路上行驶时，例如如图5以粗实线表示的特性曲线44、48，可以通过不进行阻尼力调节的所述第二阀机构获得良好的车辆乘坐舒适性，并且可以兼顾在半自动控制(即螺线管21的阻尼力控制)介入的在路况恶劣道路上行驶时的乘坐舒适性，和紧急操纵下的弹簧减振性。
需要说明的是，在上述实施方式中，举例说明了在活塞5的下侧一体地设置环状段差5A与筒状延设部5B的结构的情况。但是，本发明不限于该情况，例如还可以是将与环状段差和/或筒状延设部相当的部分与活塞分体(通过不同材料)形成，之后利用螺纹结合或接合等固定方式使两者一体化的结构。并且，对于阀壳体8来说，例如可以使在内侧插入有柱塞25的部分和在内侧设有主阀体18的部分分体(通过不同材料)形成，之后利用螺纹结合或接合等固定方式使两者一体化的结构。
另一方面，根据上述实施方式，举例说明了在阻尼力调节阀16的主阀体18(环状阀部18C)相对于阀座部件17的环状阀座17A接触分离时，由在阀壳体8的下部内周侧的在上下方向上滑动位移的设定压可变式的阀体构成的情况。但是，本发明不限于该情况，例如还可以由使用盘形阀的设定压可变式的阀体来构成阻尼力调节阀。
另外，在上述实施方式中，举例说明了阻尼力调节阀16的锥形阀体20(先导阀部件)构成为常时以消磁状态关闭、在螺线管21被励磁时打开的常闭型阀的情况。但是，本发明不限于该情况，例如可以采用锥形阀体(先导阀部件)在螺线管的消磁状态下打开、在螺线管励磁时关闭的常开型阀。
此外，在上述实施方式中，举例说明了在内筒4(缸筒)内的活塞5与活塞杆6之间设置通过向螺线管21通电从而根据电流值对阻尼力调节阀的阻尼力可变地进行控制的阻尼力调节装置15的情况。但是，本发明不限于此，例如可以将具备阻尼力调节阀和螺线管的阻尼力调节装置横向设置在缸筒(例如，外筒2)的外周侧。
接下来，作为上述实施方式所包含的阻尼力调节式缓冲器，考虑例如以下所述的方案。
作为阻尼力调节式缓冲器的第一方案，其特征在于，具备：缸筒，其封入有工作流体；活塞，其能够滑动地插入该缸筒内，并且将所述缸筒内划分为杆侧室和底侧室；活塞杆，其与该活塞连结而从所述缸筒的端部向外部延伸；流路，其通过所述活塞杆的移动而产生所述工作流体的流动；阻尼力调节阀，其设置于所述流路并且通过螺线管对开闭动作进行调节；在所述流路中，设有与所述阻尼力调节阀串联并且相对于高频振动降低阻尼力的频率感应机构，所述频率感应机构进一步具备对工作流体的从上游侧的室向下游侧的室的流动施加阻力的第二阀机构。
作为阻尼力调节式缓冲器的第二方案，在上述第一方案的基础上，其特征在于，所述阻尼力调节阀和所述频率感应机构配置在所述缸筒内。作为阻尼力调节式缓冲器的第三方案，在上述第一或第二方案的基础上，其特征在于，在所述筒体的底侧设有底阀。作为阻尼力调节式缓冲器的第四方案，在上述第三方案的基础上，其特征在于，所述阻尼力调节阀设置于所述活塞杆，所述频率感应机构配置在所述底阀侧。
需要说明的是，本发明不限于上述实施方式，还包含各种变形例。例如，上述实施方式为使本发明容易理解而详细地进行了说明，但并不限于一定具备所说明的所有构成。并且，可以将某些实施方式的部分构成替换为其他实施方式的构成，在某些实施方式的部分构成中加入其他实施方式的构成。另外，对于各实施方式的部分构成，能够进行其他构成的追加、删除、替换。
本申请基于申请日为2019年3月26日、申请号为特愿第2019-058729号的日本专利申请主张优先权。通过参照而整体引入申请日为2019年3月26日、申请号为特愿第2019-058729号的日本专利申请的包含说明书、权利要求书、附图以及说明书摘要在内的全部公开内容。
附图标记说明
1…油压缓冲器(阻尼力调节式缓冲器)、2…外筒、4…内筒(缸筒)、5…活塞、5A…环状段差、5B…筒状延设部、5C…油通路(流路)、6…活塞杆、7…螺线管壳体、8…阀壳体、9…杆导向器、11…底阀、15、阻尼力调节装置、16…阻尼力调节阀、17…阀座部件、17A…环状阀座、18…主阀体、18C…环状阀部、19…背压室、20…锥形阀体、21…螺线管、31…频率感应机构、32…自由活塞、33…收缩侧阻尼力发生阀(第二阀机构)、34…伸长侧阻尼力发生阀(第二阀机构)、A…贮存室、B…底侧油室(底侧室)、C…杆侧油室(杆侧室)。

Claims (4)

1.一种阻尼力调节式缓冲器，其特征在于，具备：
缸筒，其封入有工作流体；
活塞，其能够滑动地插入该缸筒内，并且将所述缸筒内划分为杆侧室和底侧室；
活塞杆，其与该活塞连结而从所述缸筒的端部向外部延伸；
流路，其通过所述活塞杆的移动而产生所述工作流体的流动；
阻尼力调节阀，其设置于所述流路并且通过螺线管对开闭动作进行调节；
在所述流路中，设有与所述阻尼力调节阀串联并且相对于高频振动降低阻尼力的频率感应机构，
所述频率感应机构进一步具备对工作流体的从上游侧的室向下游侧的室的流动施加阻力的第二阀机构。
2.根据权利要求1所述的阻尼力调节式缓冲器，其特征在于，
所述阻尼力调节阀和所述频率感应机构配置在所述缸筒内。
3.根据权利要求1或2所述的阻尼力调节式缓冲器，其特征在于，
在所述缸筒的底侧设有底阀。
4.根据权利要求3所述的阻尼力调节式缓冲器，其特征在于，
所述阻尼力调节阀设置于所述活塞杆，
所述频率感应机构配置在所述底阀侧。
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