JP2015007469A - 減衰力調整式緩衝器 - Google Patents

Abstract

【課題】減衰力調整式緩衝器において、必要な減衰力特性の調整範囲を維持しつつ、ソレノイドバルブを小型化する。【解決手段】ピストンロッド６の伸縮に対して、シリンダ２内のピストン５の摺動によって生じる油液の流れを減衰力発生機構２６により制御して減衰力を発生させる。減衰力発生機構２６は、油液をパイロット室３１、３４に導入して、その内圧により開弁圧力を調整するパイロット型のメインバルブ２７及び制御バルブ２８、並びに、ソレノイドバルブであるパイロットバルブ２９を備え、パイロットバルブ２９により制御バルブ２８のパイロット室３４の内圧を制御し、制御バルブ２８によりメインバルブ２７のパイロット室３１の内圧を制御する。これにより、必要な減衰力特性の調整範囲を維持しつつ、パイロットバルブ２８の流量を小さくすることができ、ソレノイドバルブの小型化が可能になる。【選択図】図１

Description

本発明は、ピストンロッドのストロークに対して、流体の流れを制御することにより、減衰力を発生させ、その減衰力を調整可能な減衰力調整式緩衝器に関するものである。

自動車等の車両のサスペンション装置に装着される緩衝器は、一般的に、流体が封入されたシリンダ内にピストンロッドが連結されたピストンを摺動可能に嵌装し、ピストンロッドのストロークに対して、シリンダ内のピストンの摺動によって生じる流体の流れをオリフィス、ディスクバルブ等からなる減衰力発生機構によって制御して減衰力を発生させるようになっている。

また、例えば特許文献１に記載された油圧緩衝器では、減衰力発生機構であるメインディスクバルブの背部に背圧室（パイロット室）を形成し、流体を背圧室に導入して、メインディスクバルブに対して、背圧室の内圧を閉弁方向に作用させ、ソレノイドバルブ（パイロットバルブ）によって背圧室の内圧を調整することにより、メインディスクバルブの開弁を制御するようにしている。これにより、減衰力特性の調整の自由度を高めることができる。

２００９−２８１５８４号公報

上記のような減衰力調整式緩衝器には、消費電力の低減、製造コストの削減等のためにソレノイドバルブの小型化の要求がある。しかしながら、ソレノイドバルブを単に小型化すると、制御可能な流体の流量や、圧力が制限されるため、減衰力の調整範囲が狭くなり、所望の減衰力特性を得ることが困難になるという問題がある。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、必要な減衰力特性の調整範囲を維持しつつ、ソレノイドバルブを小型化することができる減衰力調整式緩衝器を提供することが目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明に係る減衰力調整式緩衝器は、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嵌装されたピストンと、該ピストンに連結され前記シリンダの外部に延出されたピストンロッドと、前記シリンダ内の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力発生機構とを備え、
前記減衰力発生機構は、作動流体の圧力を受けて開弁して減衰力を発生させ、作動流体をパイロット室に導入して該パイロット室の内圧により開弁圧力を調整するパイロット型のメインバルブと、該メインバルブのパイロット室の内圧を制御するパイロット型の制御バルブと、該制御バルブのパイロット室の内圧を制御するソレノイドバルブと有することを特徴とする。

本発明に係る減衰力調整式緩衝器によれば、必要な減衰力特性の調整範囲を維持しつつ、ソレノイドバルブを小型化することができる。

本発明の第1実施形態に係る減衰力調整式緩衝器の縦断面図である。 図1に示す減衰力調整式緩衝器の要部である減衰力発生機構を拡大して示す縦断面図である。 図1に示す減衰力調整式緩衝器の液圧回路図である。 図1に示す減衰力調整式緩衝器の減衰力特性を示すグラフ図である。 本発明の第２実施形態に係る減衰力調整式緩衝器の減衰力発生機構の要部を拡大して示す縦断面図である。 本発明の第２実施形態に係る減衰力調整式緩衝器の変形例の減衰力発生機構の要部を拡大して示す縦断面図である。 本発明の第２実施形態に係る減衰力調整式緩衝器の液圧回路図である。 本発明の第３実施形態に係る減衰力調整式緩衝器の減衰力発生機構の要部を拡大して示す縦断面図である。 図８の減衰力調整式緩衝器の減衰力特性を示すグラフ図である。

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に示すように、本実施形態に係る減衰力調整式緩衝器１は、シリンダ２の外側に外筒３を設けた複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が摺動可能に嵌装されており、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、ピストンロッド６の一端がナット７によって連結されており、ピストンロッド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およびオイルシール９に挿通されて、シリンダ２の外部へ延出されている。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。

ピストン５には、シリンダ上下室２Ａ、２Ｂ間を連通させる通路１１、１２が設けられている。そして、通路１２には、シリンダ下室２Ｂ側からシリンダ上室２Ａ側への流体の流通のみを許容し、ピストンロッド６の伸び行程から縮み行程に切り替わった瞬間に開弁する程度のセット荷重の小さな逆止弁１３が設けられ、また、通路１１には、伸び行程時にシリンダ上室２Ａ側の流体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。このディスクバルブ１４の開弁圧は極めて高く、通常路面走行時は開弁しない程度の開弁圧に設定されており、ディスクバルブ１４には、シリンダ上下室２Ａ、２Ｂ間を常時接続するオリフィス１４Ａ（図３参照）が設けられている。

ベースバルブ１０には、シリンダ下室２Ｂとリザーバ４とを連通させる通路１５、１６が設けられている。そして、通路１５には、リザーバ４側からシリンダ下室２Ｂ側への流体の流通のみを許容し、ピストンロッド６の縮み行程から伸び行程に切り替わった瞬間に開弁する程度のセット荷重の小さな逆止弁１７が設けられ、また、通路１６には、シリンダ下室２Ｂ側の流体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。このディスクバルブ１８の開弁圧は極めて高く、通常路面走行時は開弁しない程度の開弁圧に設定されており、ディスクバルブ１８には、シリンダ下室２Ｂとリザーバ４との間を常時接続するオリフィス１８Ａ（図３参照）が設けられている。作動流体として、シリンダ２内には油液が封入され、リザーバ４内には油液及びガスが封入されている。

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との間に環状通路２１が形成されている。環状通路２１は、シリンダ２の上端部付近の側壁に設けられた通路２２によってシリンダ上室２Ａに連通されている。なお、通路２２は、仕様に応じて周方向に複数設けてもよい。セパレータチューブ２０の下部には、側方に突出して開口する円筒状の接続口２３が形成されている。また、外筒３の側壁には、接続口２３と同心で接続口よりも大径の開口２４が設けられ、この開口２４を囲むように円筒状のケース２５が溶接等によって結合されている。そして、ケース２５に減衰力発生機構２６が取付けられている。

次に、減衰力発生機構２６について、主に図２及び図３を参照して説明する。
減衰力発生機構２６は、パイロット型のメインバルブ２７及び制御バルブ２８と、ソレノイド駆動の圧力制御弁であるパイロットバルブ２９とを備えている。

メインバルブ２７は、シリンダ上室２Ａ側の流体の圧力を受けて開弁して、その流体をリザーバ４側へ流通させるディスクバルブ３０、及び、このディスクバルブ３０に対して閉弁方向に内圧を作用させるパイロット室３１を有している。パイロット室３１は、固定オリフィス３２を介してシリンダ上室２Ａ側に接続され、また、制御バルブ２８を介してリザーバ４側に接続されている。ディスクバルブ３０には、シリンダ上室２Ａ側とリザーバ４側とを常時接続するオリフィス３０Ａが設けられている。

制御バルブ２８は、パイロット室３１側の流体の圧力を受けて開弁して、その流体をリザーバ４側へ流通させるディスクバルブ３３、及び、このディスクバルブ３３に対して閉弁方向に内圧を作用させるパイロット室３４を有している。パイロット室３４は、固定オリフィス３５を介してシリンダ上室２Ａ側に接続され、また、パイロットバルブ２９を介してリザーバ４側に接続されている。

パイロットバルブ２９は、小径のポート３６によって流路を絞り、このポート３６をソレノイド３７によって駆動される弁体３８によって開閉することにより、制御バルブ２８のパイロット室３４の内圧を調整するようになっている。なお、ポート３６を小径としたことにより、受圧面積を小さくすることで、最大電流でのパイロットバルブ２９閉弁時の圧力を大きくとることができ、これにより電流の大小での差圧が大きくなり、減衰力特性の可変幅を大きくすることが可能となっている。

次に、減衰力発生機構２６の具体的な構造について、主に図２を参照して更に詳細に説明する。
メインバルブ２７、制御バルブ２８及びパイロットバルブ２９が組込まれるメインボディ３９、制御ボディ４０及びパイロットボディ４１が通路部材４２と共にケース２５内に配置され、ソレノイドケース４３をナット４４によってケース２５の開口端部に取付けることにより、ケース２５内を密閉し、これらをケース２５に固定している。ソレノイドケース４３は、内部が中間壁４３Ａによって軸方向に仕切られた略円筒状で、一端部がケース２５内に挿入、嵌合され、他端部がケース２５から外部から突出した状態でナット４４によってケース２５に固定されている。中間壁４３Ａには、その中央部を貫通する開口４３Ｂ、及び、開口４３Ｂの一端側の周囲に形成された環状の凹部４３Ｃが形成されている。

通路部材４２は、一端部外周にフランジ部４２Ａを有する円筒状で、フランジ部４２Ａがケース２５の内側フランジ部２５Ａに当接し、円筒部がセパレータチューブ２０の接続口２３に液密的に挿入されて環状通路２１に接続している。ケース２５の内側フランジ部２５Ａには、径方向に延びる複数の通路溝２５Ｂが形成され、この通路溝２５Ｂ及び外筒３の開口２４を介してリザーバ４とケース２５内の室２５Ｃとが連通されている。

メインボディ３９及び制御ボディ４０は、環状であり、パイロットボディ４１は、中間部に大径部４１Ａを有する段付の円筒状である。パイロットボディ４１の一端側の円筒部４１Ｂがメインボディ３９及び制御ボディ４０に挿入され、他端側の円筒部４１Ｃがソレノイドケース４３の中間壁４３Ａの凹部４３Ｃに嵌合して、これらが互いに同心上に位置決めされている。

メインボディ３９には、軸方向に貫通する通路３９Ａが円周方向に沿って複数設けられている。通路３９Ａは、メインボディ３９の一端部に形成された環状凹部４５を介して通路部材４２に連通する。メインボディ３９の他端部には、複数の通路３９Ａの開口部の外周側に環状のシート部４６が突出し、内周側に環状のクランプ部４７が突出している。メインボディ３９のシート部４６には、メインバルブ２７を構成するディスクバルブ３０の外周部が着座している。ディスクバルブ３１の内周部は、環状のリテーナ４８及びワッシャ４９と共に、クランプ部４７と制御ボディ４０との間でクランプされている。ディスクバルブ３０の背面側の外周部には、ゴム等の弾性体からなる環状の弾性シール部材５０が加硫接着等の固着手段によって固着されている。ディスクバルブ３０は、所望の撓み特性が得られるように可撓性のディスク状の弁体が適宜積層され、また、外周部に通路３９Ａ側とリザーバ室２５Ｃ側とを常時連通させるオリフィス３０Ａを構成する切欠が形成されている。

制御ボディ４０の一端側には環状の凹部５１が形成され、この凹部５１内にディスクバルブ３０に固着された弾性シール部材５０の外周部が摺動可能かつ液密的に嵌合されて、凹部５１内にパイロット室３１が形成されている。ディスクバルブ３０は、通路３９Ａ側の圧力を受けてシート部４６からリフトして開弁して、通路３９Ａをケース２５内の室２５Ｃに連通させる。パイロット室３１の内圧は、ディスクバルブ３０に対して閉弁方向に作用する。パイロット室３１は、リテーナ４８の側壁に設けられた固定オリフィス３２及びパイロットボディ４１の円筒部４１Ｂの側壁に設けられた通路５２を介して円筒部４１Ｂ内に連通し、更に、通路部材４２に連通している。また、制御ボディ４０の環状の凹部５１を形成する底部は、中心側、つまりパイロットボディ４１側に向けて厚みが増すように形成される。これは、中心側、つまりパイロットボディ４１側は、軸力が加わるため剛性が必要であるため、底部の厚みを確保し、外周側はパイロット室３１のボリュームを確保するため、中心側と比して底部が薄く形成される。

制御ボディ４０には、軸方向に貫通して一端がパイロット室３１に連通する通路５３が円周方向に沿って複数設けられている。制御ボディ４０の他端部には、複数の通路５３の開口部の外周側に環状の内側シート部５４が突出し、内側シート部５４の外周側に外側シート部５５が突出し、また、複数の通路５３の内周側に環状のクランプ部５６が突出している。内側及び外側シート部５４、５５には、制御バルブ２８を構成するディスクバルブ３３が着座している。ディスクバルブ３３の内周部は、ワッシャ５７と共に、クランプ部５６とパイロットボディ４１の大径部４１Ａとの間でクランプされている。ディスクバルブ３３の背面側外周部には、ゴム等の弾性体からなる環状の弾性シール部材５８が加硫接着等の固着手段によって固着されている。ディスクバルブ３３は、所望の撓み特性が得られるように可撓性のディスク状の弁体が適宜積層されている。

パイロットボディ４１の大径部４１Ａの一端側には環状の凹部５９が形成され、この凹部５９内にディスクバルブ３３に固着された弾性シール部材５８の外周部が摺動可能かつ液密的に嵌合されて、凹部５９内にパイロット室３４が形成されている。ディスクバルブ３３は、メインバルブ２７のパイロット室３１に連通する通路５３側の圧力を受けて外側及び内側シート部５５、５４から順次リフトして開弁し、通路５３をケース２５内の室２５Ｃに連通させる。パイロット室３４の内圧は、ディスクバルブ３３に対して閉弁方向に作用する。パイロット室３４は、パイロットボディ４１の側壁に設けられた通路６０を介して円筒部４１Ｂ内の通路４１Ｄに連通し、更に、円筒部４１Ｂ内に設けられた固定オリフィス３５及びフィルタ６１を介して通路部材４２内に連通している。固定オリフィス３５及びフィルタ６１は、円筒部の先端部にネジ込まれた円筒状のリテーナ６２及びスペーサ６３によって円筒部４１Ｂ内の段部６４に固定されている。スペーサ６３の側壁には、固定オリフィス３０を円筒部４１Ｂ内の通路４１Ｄに連通させるための切欠６３Ａが設けられている。

パイロットボディ４１の他端の円筒部４１Ｃ、ソレノイドケース４３の開口４３Ｂ及び凹部４３Ｃには、ガイド部材６５が挿入されている。ガイド部材６５は、一端側に小径のポート圧入部６５Ａを有し、他端側に小径のプランジャ案内部６５Ｂを有し、中間部に大径部６５Ｃを有する段付の円筒状に形成されている。ガイド部材６５は、ポート圧入部６５Ａがパイロットボディ４１の円筒部４１Ｃ内に隙間をもって挿入され、プランジャ案内部６５Ｂがソレノイドケース４３の開口４３Ｂに挿通されて、ソレノイドケース４３の他端側の内部に突出し、大径部６５Ｃがソレノイドケース４３の凹部４３Ｃ内に嵌合し、凹部４３Ｃに挿入、嵌合されたパイロットボディ４１の円筒部４１Ｃに当接して固定されている。

ガイド部材６５のポート圧入部６５Ａ内には、略円筒状のポート部材６７が圧入されて固定されている。ポート圧入部６５Ａの先端部には、環状のリテーナ６６が取付けられている。ポート部材６５の外周面とパイロットボディ４１の円筒部４１Ｃの内周面との間は、Ｏリング７０によってシールされ、ポート部材６７内の通路６８は、パイロット部材４１内の通路４１Ｄに連通している。

ポート部材６７のガイド部材６５内に圧入された端部には、通路６８の内径を絞ったポート３６が形成され、ポート３６は、ガイド部材６５内に形成された弁室７３内に開口している。弁室７３は、ガイド部材６５のポート圧入部６５Ａ内に形成された軸方向溝７４、ポート圧入部６５Ａの開口の内周縁部に形成された環状凹部６９、リテーナ６６に形成された径方向通路７５、ガイド部材６５のポート圧入部６５Ａとパイロットボディ４１の円筒部４１Ｃとの間の環状の隙間７６及び円筒部４１Ｃの側壁を貫通する通路７７を介してケース２５内の室２５Ｃに連通している。ポート部材６７内の通路６８は、通路６０を介してパイロット室３４に連通し、固定オリフィス３５及びフィルタ６１を介して通路部材４２内に連通している。

ガイド部材６５のプランジャガイド部６５Ｂ内には、プランジャ７８が挿入され、軸方向に沿って摺動可能に案内されている。プランジャ７８の先端部には、先細り形状の弁体３８が設けられ、弁体３８は、ガイド部材６５内の弁室７３に挿入されて、ポート部材６７の端部のシート部３６Ａに離着してポート３６を開閉する。プランジャ７８の基端部には、大径のアーマチャ７９が設けられ、アーマチャ７９は、プランジャガイド部６５Ｂの外部に配置されている。プランジャガイド部６５Ｂには、アーマチャ７９を覆う略有底円筒状のカバー８０が取付けられており、カバー８０は、アーマチャ７９を軸方向に沿って移動可能に案内している。

ソレノイドケース４３内には、その中間壁４３Ａから突出したプランジャガイド部６５Ｂ及びカバー８０の周囲にソレノイド３７が配置され、ソレノイド３７は、ソレノイドケース４３の開口部に取付けられた閉止部材８１によって固定されている。ソレノイド３７に結線されたリード線（図示せず）は、閉止部材８１の切欠８１Ａを通して外部に延ばされている。プランジャ７８は、ポート部材６７との間に設けられた戻しバネ８４のバネ力により、弁体３８がシート部３６Ａから離間してポート３６を開く開弁方向に付勢されており、ソレノイド３７への通電により、推力を発生し、戻しバネ８４のバネ力に抗して、弁体３８がシート部３６Ａに着座してポート３６を閉じる閉弁方向に移動する。

以上のように構成した減衰力調整式緩衝器１の作用について次に説明する。
減衰力調整式緩衝器１は、車両のサスペンション装置のバネ上、バネ下間に装着され、車載コントローラ等からの指令により、通常の作動状態では、ソレノイド３７に通電して、プランジャ７８に推力を発生させ、弁体３８をシート部３６Ａに着座させて、パイロットバルブ２９による圧力制御を実行する。

ピストンロッド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、上流室となるシリンダ上室２Ａ側の流体が加圧されて、通路２２及び環状通路２１を通り、セパレータチューブ２０の接続口２３から減衰力発生機構２６の通路部材４２に流入する。

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。

ピストンロッド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の通路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の流体がシリンダ上室２Ａへ流入し、ピストンロッド６がシリンダ２内に侵入した分の流体が上流室となるシリンダ上室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。

減衰力発生機構２６では、通路部材４２から流入した油液は、主に次の３つの流路を通って下流室となるリザーバ４へ流れる。
（１）メイン流路
通路部材４２から流入した油液は、メインボディ３９の通路３９Ａを通り、メインバルブ２７のディスクバルブ３０を開いてケース２５内の室２５Ｃへ流れ、通路溝２５Ｂ及び開口２４を通ってリザーバ４へ流れる。

（２）制御流路
通路部材４２に流入した油液は、パイロットボディ４１の円筒部４１Ｂに取付けられたリテーナ６２及びスペーサ６３の内部、スペーサ６３の切欠６３Ａ、円筒部４１Ｂの側壁の通路５２及び固定オリフィス３２を通ってパイロット室３１へ流れ、更に、パイロット室３１から制御ボディ４０の通路５３を通り、制御バルブ２８のディスクバルブ３３を開いてケース２５内の室２５Ｃへ流れ、通路溝２５Ｂ及び開口２４を通ってリザーバ４へ流れる。

（３）パイロット流路
通路部材４２に流入した油液は、パイロットボディ４１の円筒部４１Ｂに取付けられたリテーナ６２及びスペーサ６３の内部、フィルタ６１、固定オリフィス３５、通路４１Ｄを通り、更に、ポート部材６７の通路６８、ポート３６を通り、パイロットバルブ２９の弁体３８を開いて弁室７３へ流れ、軸方向溝７４、環状凹部６９、径方向通路７５、隙間７６、通路７７を通ってケース２５内の室２５Ｃへ流れ、通路溝２５Ｂ及び開口２４を通ってリザーバ４へ流れる。

これにより、ピストンロッド６の伸縮行程時共に、減衰力発生機構２６のメインバルブ２７、制御バルブ２８及びパイロットバルブ２９によって減衰力が発生する。このとき、メインバルブ２７のディスクバルブ３０は、通路３９側の圧力を受けて開弁し、背面側に設けられたパイロット室３１の内圧が閉弁方向に作用する、すなわち、通路３９側とパイロット室３１側との差圧によって開弁するので、パイロット室３１の内圧に応じて、内圧が低いと開弁圧力が低く、内圧が高いと開弁圧力が高くなる。

また、制御バルブ２８のディスクバルブ３３は、通路５３側の圧力を受けて開弁し、背面側に設けられたパイロット室３４の内圧が閉弁方向に作用する、すなわち、通路５３側とパイロット室３４側との差圧によって開弁するので、パイロット室３４の内圧に応じて、内圧が低いと開弁圧力が低く、内圧が高いと開弁圧力が高くなる。

ピストン速度が低速域にあるとき、メインバルブ２７及び制御バルブ２８が閉弁し、油液は、主に上述の（３）のパイロット流路を通ってリザーバ４へ流れ、パイロットバルブ２９によって減衰力が発生する。そして、ピストン速度が上昇すると、パイロットバルブ２９の上流側の圧力が上昇する。このとき、パイロットバルブ２９の上流側のパイロット室３１、３４の内圧は、パイロットバルブ２９によって制御され、パイロットバルブ２９の開弁により、パイロット室３１、３４の内圧が低下する。これにより、先ず、制御バルブ２８のディスクバルブ３３が開弁して、油液が上述の（３）のパイロット流路に加えて（２）の制御流路を通ってリザーバ４へ流れることにより、ピストン速度の上昇による減衰力の増大が抑制される（図４の点Ａ参照）。

制御バルブ２８のディスクバルブ３３が開弁すると、パイロット室３１の内圧が低下する。パイロット室３１の内圧の低下により、メインバルブ２７のディスクバルブ３０が開弁して、油液が上述の（３）のパイロット流路及び（２）の制御流路に加えて（１）のメイン流路を通ってリザーバ４へ流れることにより、ピストン速度の上昇による減衰力の増大が抑制される（図４の点Ｂ参照）。

このようにして、ピストン速度の上昇による減衰力の増大を２段階に抑制することにより、適切な減衰力特性を得ることができる。そして、ソレノイド３７への通電により、パイロットバルブ２９の制御圧力を調整することにより、制御バルブ２８のパイロット室３４の内圧、すなわち、ディスクバルブ３３の開弁圧力を制御することができ、更に、ディスクバルブ３３の開弁圧力により、メインバルブ２７のパイロット室３１の内圧、すなわち、ディスクバルブ３０の開弁圧力を制御することができる。

これにより、メインバルブ２７の閉弁領域において、パイロットバルブ２９に加えて制御バルブ２８のディスクバルブ３３が開弁することにより、充分な油液の流量を得ることができるので、パイロットバルブ２９の流量（ポート３６の流路面積）を小さくすることができ、パイロットバルブ２９（ソレノイドバルブ）の小型化及びソレノイド３７の省電力化が可能になる。また、メインバルブ２７及び制御バルブ２８により、減衰力を２段階に調整することができるので、減衰力特性の調整の自由度を高めて適切な減衰力特性を得ることができる。

次に本発明の第２実施形態について、図５及び図７を参照して説明する。なお、以下の説明において、上記第１実施形態に対して、同様の部分には同じ参照符号を用いて、異なる部分についてのみ図示して詳細に説明する。

図５及び図７に示すように、本実施形態に係る減衰力発生機構２６´では、パイロットボディ４１に設けられた固定オリフィス３５、フィルタ６１、リテーナ６２及びスペーサ６３が省略され、パイロットボディ４１の円筒部４１Ｂには、その通路４１Ｄを通路５２に連通する部分４１Ｄ１と通路６０に連通する部分４１Ｄ２とに区画する中間壁４１Ｅが形成されている。また、制御バルブ２８のディスクバルブ３３には、通路５３とパイロット室３４とを常時連通させる固定オリフィス８２が設けられている。固定オリフィス８２の流路面積は、固定オリフィス３２の流路面積よりも充分小さくなっている。本実施形態の油圧回路を図７に示す。

これにより、上述の（３）のパイロット流路において、通路部材４２に流入した油液は、パイロットボディ４の円筒部４１Ｂの部分４１Ｄ１に流入し、円筒部４１Ｂの側壁の通路５２及びリテーナ４８の固定オリフィス３２を通ってパイロット室３１へ流れ、制御ボディ４０の通路５３を通り、制御バルブ２８のディスクバルブ３３に設けられた固定オリフィス８２を通ってパイロット室３４に流入する。更に、パイロット室３４から通路６０及び円筒部４１Ｂの部分４１Ｄ２、ポート部材６７の通路６８、ポート３６を通りパイロットバルブ２９の弁体３８を開いて弁室７３へ流れ、軸方向溝７４、環状凹部６９、径方向通路７５、隙間７６、通路７７を通ってケース２５内の室２５Ｃへ流れ、通路溝２５Ｂ及び開口２４を通ってリザーバ４へ流れる。

その結果、上記第１実施形態と同様、メインバルブ２７及び制御バルブ２８により、減衰力を２段階に調整することができ、上記第１実施形態と同様の作用効果を奏することができる。

次に、上記第２実施形態の変形例について、図６を参照して説明する。なお、以下の説明において、図５及び図７に示す第２実施形態に対して、同様の部分には同じ参照符号を用いて、異なる部分についてのみ図示して詳細に説明する。

本実施形態に係る減衰力発生機構２６´´では、パイロットボディ４１の円筒部４１Ｂの通路５２及びリテーナ４８の固定オリフィス３２が省略され、代りに、メインバルブ２７のディスクバルブ３０に、通路３９Ａとパイロット室３１とを常時連通させる固定オリフィス８３が設けられている。固定オリフィス８２の流路面積は、固定オリフィス８３の流路面積よりも充分小さくなっている。本実施形態の油圧回路は、図７に示すものと同様である。

これにより、上述の（２）の制御流路及び（３）のパイロット流路において、通路部材４２に流入した油液は、メインボディ３９の通路３９Ａを通り、メインバルブ２７のディスクバルブ３０に設けられた固定オリフィス８３を通ってパイロット室３１に流入する。そして、上記第２実施形態のもの同様の流路を通ってリザーバ４へ流れる。その結果、上記第２実施形態と同様の作用効果を奏することができる。

なお、上記第１及び第２実施形態において、パイロットバルブ２９をスプールタイプ等の流量制御弁として、リザーバ４へ流れる油液の流量を調整することにより、減衰力を発生させると共に、メインバルブ２７及び制御バルブ２８のパイロット室３１、３４の内圧を制御するようにしてもよい。

また、上記第１及び第２実施形態において、減衰力発生機構２６をシリンダ上室２Ａとリザーバ４との間に設けた例を示したが、これに限らず、シリンダ２Ｂとリザーバ４との間に減衰力発生機構２６と同様の縮み側の減衰力発生機構を追加して設けて、伸び側と縮み側とを別々に制御可能としてもよい。この場合、ピストン部には、流路をなくしてもよく、伸び側、縮み側のリリーフ弁を設けてもよい。また、縮み側の減衰力発生機構を設けた場合には、伸び側の減衰力発生機構２６は、シリンダ上室２Ａと下室２Ｂとの間に設けてもよい。

更に、例えば特開２００８−２６７４８９号公報に示されるように、減衰力発生機構をピストン部に設けたものに適用してもよい。この場合、シリンダ上室２Ａからシリンダ下室２Ｂへの流れと、シリンダ下室２Ｂからシリンダ上室２Ａへの流れに対し、それぞれ減衰力発生機構２６に相当する機構を設けてもよい。この場合、単筒式の緩衝器に適用も可能となる。

また、上記実施形態は、ディスクバルブ３３にゴム等の弾性体からなる環状の弾性シール部材５８を設けたパイロット型のバルブを示したが、これに限らず、パイロット圧制御可能なバルブであればよく、ディスクバルブでなく、ポペットタイプのバルブ等であってもよい。

次に、本発明の第３実施形態について、図８及び図９を参照して説明する。なお、本実施形態は、上記第１実施形態に対して、一部が異なるのみであるため、要部を図８に示し、同様の部分には同様の参照符号を用いて異なる部分についてのみ詳細に説明する。

本実施形態に係る減衰力調整式緩衝器では、図８に示すように、上記第１実施形態のものと同様、制御バルブ２８の制御ボディ４０には、環状の内側シート部５４及び外側シート部５５が設けられ、これらの内側及び外側シート部５４、５５にディスクバルブ３３が着座している。メインバルブ２７のパイロット室３１に連通する通路５３が内側シート部５４の内周側に開口している。内側シート部５４と外側シート部５５とは、同心上に配置され、ほぼ同じ突出高さ、又は、外側シート部５５の突出高さが内側シート部５４の突出高さよりも高くなっている。内側、外側シート部５４、５５及びクランプ部５６の突出高さを調整することにより、ディスクバルブ３３が内側及び外側シート部５５に着座する際のセット荷重を変化させて、ディスクバルブ３３の開弁特性を調整することができる。

なお、内側、外側シート部５４、５５、あるいは、ディスクバルブ３３に適宜、切欠を設けて、ディスクバルブ３３が内側、外側シート部５４、５５に着座した状態において適度に少量の流体の流通を許容するオリフィス通路を設けるようにしてもよい。

制御ボディ４０の外周部には、大径部９０が形成され、大径部９０とケース２５との間を絞って環状の制御バルブオリフィス９１（図３には仮想線で示す）を形成している。制御バルブオリフィス９１は、制御バルブ２８のディスクバルブ３３の開弁時における通路５３からリザーバ４への流体の流れを制限するものであり、パイロットバルブ２９からリザーバ４への流体の流れ（流量少）を制限しないように流路面積が設定されている。また、メインバルブ２７からリザーバ４への流体の流れは、制御バルブオリフィス９１によって制限されることはない。

なお、制御バルブオリフィス９１は、上述の構造のほか、制御ボディ４０の外周部をケース２５の内周部に当接させて、ケース内の室２５Ｃ内をメインバルブ２７側の室と制御バルブ２８側の室とに区画し、これらの室間の流路を絞る他の構造としてもよい。また、制御バルブ２８の開弁時の通路５３からリザーバ４への流路を絞り、パイロットバルブ２９からリザーバ４への流体の流れを制限しないものであれば、他の構造としてもよい。

本実施形態に係る減衰力調整域緩衝器によれば、上記第１実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
更に、制御バルブ２８に内側及び外側シート部５４、５５を設けたことにより、ディスクバルブ３３は、外側シート部５５から内側シート５４へ順に開度を拡大するので、流路の拡大を適正化することができ、メインバルブ２７の開弁特性を滑らかにすることができる。このように、制御バルブ２８の開弁特性を改善することにより、メインバルブ２７のパイロット室３１の内圧（パイロット圧）を適正化することができ、減衰力特性を効果的に改善することが可能になる。

本実施形態に係る減衰力調整式緩衝器の減衰力特性を図９に示す
図９において、点Ａ１は、パイロットバルブ２９の開弁を示し、点Ａ２は、制御バルブ２８の開弁を示し、点Ａ３は、メインバルブ２７の開弁を示す。制御バルブ２８に内側シート部５４を設けたことにより、図９に示されるように、パイロットバルブ２９、制御バルブ２８及びメインバルブ２７の開弁点Ａ１、Ａ２、Ａ３間のつながりが改善されて滑らかな減衰力特性を得ることができる。

また、制御オリフィス９１を設けて、制御バルブ２８のディスクバルブ３３の開弁時の通路５３からリザーバ４への流体の流れを制限することにより、制御バルブ２８の開度の過度の拡大を抑え、メインバルブ２７のパイロット室３１の内圧の過度の変動を抑制することができ、安定した減衰力特性を得ることができる。

本発明の第４実施形態として、上記第３本実施形態において、制御バルブ２８と同様、メインバルブ２７のメインボディ３９の外側のシート部４６の内側に内側のシート部を設け、通路３９Ａが内側のシート部の内周側に開口するように構成することができる。これにより、メインバルブ２７のディスクバルブ３０は、外側のシート部４６から内側のシート部へ順に開度を拡大して、開弁特性が滑らかになる。

なお、上記第３及び第４実施形態は、上記第１実施形態との関係において説明しているが、同様に、上述の第３及び第４実施形態の内容を上記第２実施形態に係る減衰力調整式緩衝器に適用することも可能である。

１…減衰力調整式緩衝器、２…シリンダ、５…ピストン、６…ピストンロッド、２６…減衰力発生機構、２７…メインバルブ、２８…制御バルブ、２９…パイロットバルブ（ソレノイドバルブ）、３１、３４…パイロット室

次に、減衰力発生機構２６の具体的な構造について、主に図２を参照して更に詳細に説明する。
メインバルブ２７、制御バルブ２８及びパイロットバルブ２９が組込まれるメインボディ３９、制御ボディ４０及びパイロットボディ４１が通路部材４２と共にケース２５内に配置され、ソレノイドケース４３をナット４４によってケース２５の開口端部に取付けることにより、ケース２５内を密閉し、これらをケース２５に固定している。ソレノイドケース４３は、内部が中間壁４３Ａによって軸方向に仕切られた略円筒状で、一端部がケース２５内に挿入、嵌合され、他端部がケース２５から外部に突出した状態でナット４４によってケース２５に固定されている。中間壁４３Ａには、その中央部を貫通する開口４３Ｂ、及び、開口４３Ｂの一端側の周囲に形成された環状の凹部４３Ｃが形成されている。

メインボディ３９には、軸方向に貫通する通路３９Ａが円周方向に沿って複数設けられている。通路３９Ａは、メインボディ３９の一端部に形成された環状凹部４５を介して通路部材４２に連通する。メインボディ３９の他端部には、複数の通路３９Ａの開口部の外周側に環状のシート部４６が突出し、内周側に環状のクランプ部４７が突出している。メインボディ３９のシート部４６には、メインバルブ２７を構成するディスクバルブ３０の外周部が着座している。ディスクバルブ３０内周部は、環状のリテーナ４８及びワッシャ４９と共に、クランプ部４７と制御ボディ４０との間でクランプされている。ディスクバルブ３０の背面側の外周部には、ゴム等の弾性体からなる環状の弾性シール部材５０が加硫接着等の固着手段によって固着されている。ディスクバルブ３０は、所望の撓み特性が得られるように可撓性のディスク状の弁体が適宜積層され、また、外周部に通路３９Ａ側とケース２５内の室２５Ｃ側とを常時連通させるオリフィス３０Ａを構成する切欠が形成されている。

パイロットボディ４１の大径部４１Ａの一端側には環状の凹部５９が形成され、この凹部５９内にディスクバルブ３３に固着された弾性シール部材５８の外周部が摺動可能かつ液密的に嵌合されて、凹部５９内にパイロット室３４が形成されている。ディスクバルブ３３は、メインバルブ２７のパイロット室３１に連通する通路５３側の圧力を受けて外側及び内側シート部５５、５４から順次リフトして開弁し、通路５３をケース２５内の室２５Ｃに連通させる。パイロット室３４の内圧は、ディスクバルブ３３に対して閉弁方向に作用する。パイロット室３４は、パイロットボディ４１の側壁に設けられた通路６０を介して円筒部４１Ｂ内の通路４１Ｄに連通し、更に、円筒部４１Ｂ内に設けられた固定オリフィス３５及びフィルタ６１を介して通路部材４２内に連通している。固定オリフィス３５及びフィルタ６１は、円筒部の先端部にネジ込まれた円筒状のリテーナ６２及びスペーサ６３によって円筒部４１Ｂ内の段部６４に固定されている。スペーサ６３の側壁には、固定オリフィス３５を円筒部４１Ｂ内の通路４１Ｄに連通させるための切欠６３Ａが設けられている。

ガイド部材６５のポート圧入部６５Ａ内には、略円筒状のポート部材６７が圧入されて固定されている。ポート圧入部６５Ａの先端部には、環状のリテーナ６６が取付けられている。ポート部材６７の外周面とパイロットボディ４１の円筒部４１Ｃの内周面との間は、Ｏリング７０によってシールされ、ポート部材６７内の通路６８は、パイロットボディ４１内の通路４１Ｄに連通している。

ピストンロッド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の通路１５の逆止弁１７が閉じて、ディスクバルブ１８の開弁前には、シリンダ下室２Ｂの流体がシリンダ上室２Ａへ流入し、ピストンロッド６がシリンダ２内に侵入した分の流体が上流室となるシリンダ上室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。

これにより、ピストンロッド６の伸縮行程時共に、減衰力発生機構２６のメインバルブ２７、制御バルブ２８及びパイロットバルブ２９によって減衰力が発生する。このとき、メインバルブ２７のディスクバルブ３０は、通路３９Ａ側の圧力を受けて開弁し、背面側に設けられたパイロット室３１の内圧が閉弁方向に作用する、すなわち、通路３９Ａ側とパイロット室３１側との差圧によって開弁するので、パイロット室３１の内圧に応じて、内圧が低いと開弁圧力が低く、内圧が高いと開弁圧力が高くなる。

本変形例に係る減衰力発生機構２６´´では、パイロットボディ４１の円筒部４１Ｂの通路５２及びリテーナ４８の固定オリフィス３２が省略され、代りに、メインバルブ２７のディスクバルブ３０に、通路３９Ａとパイロット室３１とを常時連通させる固定オリフィス８３が設けられている。固定オリフィス８２の流路面積は、固定オリフィス８３の流路面積よりも充分小さくなっている。本変形例の油圧回路は、図７に示すものと同様である。

また、上記第１及び第２実施形態において、減衰力発生機構２６をシリンダ上室２Ａとリザーバ４との間に設けた例を示したが、これに限らず、シリンダ下室２Ｂとリザーバ４との間に減衰力発生機構２６と同様の縮み側の減衰力発生機構を追加して設けて、伸び側と縮み側とを別々に制御可能としてもよい。この場合、ピストン部には、流路をなくしてもよく、伸び側、縮み側のリリーフ弁を設けてもよい。また、縮み側の減衰力発生機構を設けた場合には、伸び側の減衰力発生機構２６は、シリンダ上室２Ａと下室２Ｂとの間に設けてもよい。

本実施形態に係る減衰力調整式緩衝器によれば、上記第１実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
更に、制御バルブ２８に内側及び外側シート部５４、５５を設けたことにより、ディスクバルブ３３は、外側シート部５５から内側シート５４へ順に開度を拡大するので、流路の拡大を適正化することができ、メインバルブ２７の開弁特性を滑らかにすることができる。このように、制御バルブ２８の開弁特性を改善することにより、メインバルブ２７のパイロット室３１の内圧（パイロット圧）を適正化することができ、減衰力特性を効果的に改善することが可能になる。

本発明の第４実施形態として、上記第３本実施形態において、制御バルブ２８と同様、メインバルブ２７のメインボディ３９のシート部４６の内側に内側のシート部を設け、通路３９Ａが内側のシート部の内周側に開口するように構成することができる。これにより、メインバルブ２７のディスクバルブ３０は、外側のシート部４６から内側のシート部へ順に開度を拡大して、開弁特性が滑らかになる。

Claims (11)

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嵌装されたピストンと、該ピストンに連結され前記シリンダの外部に延出されたピストンロッドと、前記シリンダ内の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力発生機構とを備え、
   前記減衰力発生機構は、作動流体の圧力を受けて開弁して減衰力を発生させ、作動流体をパイロット室に導入して該パイロット室の内圧により開弁圧力を調整するパイロット型のメインバルブと、該メインバルブのパイロット室の内圧を制御するパイロット型の制御バルブと、該制御バルブのパイロット室の内圧を制御するソレノイドバルブとを有することを特徴とする減衰力調整式緩衝器。
2. 前記メインバルブは、前記ピストンの摺動によって生じる上流室から下流室への作動流体の流れを制御して減衰力を発生させ、前記制御バルブは、前記メインバルブのパイロット室から前記下流室への作動流体の流れを制御して減衰力を発生させ、前記ソレノイドバルブは、前記制御バルブのパイロット室から前記下流室への作動流体の流れを制御して減衰力を発生させることを特徴とする請求項１に記載の減衰力調整式緩衝器。
3. 前記制御バルブのパイロット室に作動流体を導入する流路の面積は、前記メインバルブのパイロット室に作動流体を導入する流路の面積よりも小さいことを特徴とする請求項２に記載の減衰力調整式緩衝器。
4. 前記制御バルブは、ディスクバルブと、該ディスクバルブが着座する内側シート部及び外側シート部とを含み、前記内側シート部の内周側に、前記メインバルブのパイロット室に連通する通路が開口していることを特徴とする請求項２又は３に記載の減衰力調整式緩衝器。
5. 前記メインバルブは、ディスクバルブと、該ディスクバルブが着座する内側のシート部及び外側のシート部とを含み、前記内側のシート部の内周側に、前記上流室に連通する通路が開口していることを特徴とする請求項４に記載の減衰力調整式緩衝器。
6. 前記内側シート部と、前記外側シート部とは、突出高さが同じであることを特徴とする請求項４又は５に記載の減衰力調整式緩衝器。
7. 前記外側シート部の突出高さは、前記内側シート部の突出高さよりも高いことを特徴とする請求項４又は５に記載の減衰力調整式緩衝器。
8. 前記制御バルブから前記下流室への流路を絞る制御バルブオリフィスが設けられていることを特徴とする請求項２乃至７のいずれかに記載の減衰力調整式緩衝器。
9. 前記ソレノイドバルブは、圧力制御弁であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の減衰力調整式緩衝器。
10. 前記ソレノイドバルブは、流量制御弁であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の減衰力調整式緩衝器。
11. 前記メインバルブ及び前記制御バルブは、ディスクバルブであり、ディスク状の弁体の背面側に環状の弾性シール部材が固着され、該弾性シール部材を凹部内に摺動可能かつ液密液に嵌合して前記パイロット室を形成することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の減衰力調整式緩衝器。

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