JP2020143676A - Solenoid valve and damper - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電磁弁および緩衝器の改良に関する。 The present invention relates to improvements in solenoid valves and shock absorbers.
従来、電磁弁としては、筒状であって内外を連通するポートを備えたハウジングと、ハウジング内に摺動自在に挿入される筒状のスプールと、スプールを付勢するスプールばねと、スプールばねの付勢力に抗してスプールを駆動するソレノイドとを備えたものが知られている(たとえば、特許文献1参照)。 Conventionally, as a solenoid valve, a housing having a tubular shape and a port for communicating inside and outside, a tubular spool that is slidably inserted into the housing, a spool spring that urges the spool, and a spool spring There is known one provided with a solenoid that drives the spool against the urging force of the above (see, for example, Patent Document 1).
このような電磁弁では、ソレノイドでハウジングに対してスプールを駆動して、スプールの外周をポートに対向させてポートを開閉したり、ポートの開き度合を調節したりして、流路面積を可変にする。このように構成された電磁弁を緩衝器の伸縮時に作動油が通過する通路との途中に設ければ、通路を通過する作動油の流れに与える流路抵抗を可変にでき、緩衝器の減衰力を調節できる。 In such a solenoid valve, a solenoid drives the spool with respect to the housing, and the outer circumference of the spool faces the port to open and close the port, and the degree of opening of the port is adjusted to change the flow path area. To. If the solenoid valve configured in this way is provided in the middle of the passage through which the hydraulic oil passes when the shock absorber expands and contracts, the flow path resistance given to the flow of the hydraulic oil passing through the passage can be made variable, and the shock absorber is attenuated. You can adjust the force.
電磁弁は、流路面積の変更の指令に対して応答性よく、流路面積を変更できるから、たとえば、車両のサスペンションに組み込まれる緩衝器の減衰力を調節するのに向いており、スカイフック制御等といったアクティブ制御の実施を容易ならしめる。 Since the solenoid valve is responsive to a command to change the flow path area and can change the flow path area, it is suitable for adjusting the damping force of a shock absorber incorporated in the suspension of a vehicle, for example. It facilitates the implementation of active control such as control.
しかしながら、車両のサスペンションに組み込まれる緩衝器の減衰力を可変にする場合、電磁弁を緩衝器に組み込む必要があるが、当該緩衝器には、車両の走行中に上下方向の振動が絶えず入力されており、特に、悪路等を走行する場合には、緩衝器に対して下から突上げる大きな加速度が作用する。 However, in order to make the damping force of the shock absorber incorporated in the suspension of the vehicle variable, it is necessary to incorporate an electromagnetic valve into the shock absorber, and the shock absorber is constantly input with vertical vibration while the vehicle is running. In particular, when traveling on a rough road or the like, a large acceleration that pushes up from below acts on the shock absorber.
他方、電磁弁では、スプールやソレノイドの可動部が軸方向に弾性支持されるのみで固定的に支持されない。そのため、電磁弁を緩衝器に組み込んで減衰力を調整する場合、緩衝器に加速度が入力されると慣性力によってスプールが変位して電磁弁の開度が変化してしまい、狙った減衰力を発揮できなくなるという問題がある。 On the other hand, in the solenoid valve, the movable parts of the spool and the solenoid are only elastically supported in the axial direction and not fixedly supported. Therefore, when adjusting the damping force by incorporating the solenoid valve into the shock absorber, when acceleration is input to the shock absorber, the spool is displaced by the inertial force and the opening degree of the solenoid valve changes, so that the target damping force is applied. There is a problem that it cannot be demonstrated.
そこで、本発明は、外部からの振動入力があっても流路面積の変化を抑制できる電磁弁および狙い通りの減衰力を発揮できる緩衝器の提供を目的としている。 Therefore, an object of the present invention is to provide an electromagnetic valve capable of suppressing a change in the flow path area even when there is an external vibration input and a shock absorber capable of exerting a desired damping force.
上記課題を解決する電磁弁は、筒状であって内外を連通するポートを有するホルダと、筒状であってホルダ内に軸方向に往復動可能に挿入されるとともにポートを開閉可能なスプールと、スプールをスプールの移動方向の一方へ向けて付勢する付勢ばねと、スプールへスプールの移動方向の他方へ向けて移動させる推力を付与可能なソレノイドと、ホルダとスプールとの間に設けられて閉鎖されるとホルダに対するスプールの移動方向の一方或いは他方への移動を抑制する液圧ロック室と、スプールの移動方向に一致する方向へ往復動可能であるとともに液圧ロック室の開放と閉鎖を切換えるシャッタと、シャッタを付勢して液圧ロック室を開放する位置にシャッタを位置決めするシャッタばねとを備えている。 Solenoid valves that solve the above problems include a holder that is tubular and has a port that communicates inside and outside, and a spool that is tubular and is inserted into the holder so that it can reciprocate in the axial direction and can open and close the port. , Provided between the holder and the spool, an urging spring that urges the spool in one direction of the spool movement, a solenoid that can apply thrust to move the spool in the other direction of the spool movement direction. When closed, the hydraulic lock chamber that suppresses the movement of the spool to one or the other in the movement direction of the spool and the hydraulic lock chamber that can reciprocate in the direction that matches the movement direction of the spool are opened and closed. It is provided with a shutter for switching the shutter and a shutter spring for positioning the shutter at a position where the shutter is urged to open the hydraulic lock chamber.
このように構成された電磁弁によれば、外部から振動入力されるとシャッタによって液圧ロック室が閉鎖されてスプールのホルダに対する軸方向の変位が抑制される。 According to the solenoid valve configured in this way, when vibration is input from the outside, the hydraulic lock chamber is closed by the shutter and the axial displacement of the spool with respect to the holder is suppressed.
また、シャッタをホルダの外周に摺動自在に装着して電磁弁を構成してもよい。このように構成された電磁弁によれば、ホルダによってシャッタとスプールの移動方向を一致させ得るので、シャッタの移動方向をスプールの移動方向に一致させつつその移動を案内する部品の追加が不要となりコストを低減できるとともに、スプール内の流路抵抗を小さくでき、余計は圧力損失を生じさせずに済む。 Further, the solenoid valve may be configured by slidably mounting the shutter on the outer circumference of the holder. According to the solenoid valve configured in this way, the moving directions of the shutter and the spool can be matched by the holder, so that it is not necessary to add a component that guides the movement while matching the moving direction of the shutter with the moving direction of the spool. The cost can be reduced, the flow path resistance in the spool can be reduced, and no extra pressure loss can be caused.
さらに、シャッタが液圧ロック室を開放する状態において液圧ロック室がスプール内に連通するように電磁弁を構成してもよい。このように構成された電磁弁によれば、ポートを迂回して液圧ロック室を介してホルダ外とスプール内を行き来するルートができてしまうのを防止でき、流路面積を精度よく調整できる。 Further, the solenoid valve may be configured so that the hydraulic lock chamber communicates with the spool when the shutter opens the hydraulic lock chamber. According to the solenoid valve configured in this way, it is possible to prevent a route that bypasses the port and goes back and forth between the outside of the holder and the inside of the spool via the hydraulic lock chamber, and the flow path area can be adjusted accurately. ..
また、緩衝器は、シリンダと、シリンダ内に軸方向へ移動可能に挿入されてシリンダ内を伸側室と圧側室とに区画するピストンと、ピストンに連結されるとともに一端がシリンダ外へと突出するピストンロッドと、圧側室から伸側室へ向かう液体の流れに抵抗を与えるハード側減衰要素と、ハード側減衰要素を迂回して圧側室と前記伸側室とを連通するバイパス路と、バイパス路の途中に設けられる電磁弁と、バイパス路に電磁弁と直列に設けられるソフト側減衰要素とを備え、ハード側減衰要素はオリフィスとこのオリフィスと並列に設けられるリーフバルブとを有して構成されており、ソフト側減衰要素は前記オリフィスよりも開口面積の大きい大径オリフィスを有して構成されている。このように構成された緩衝器によれば、緩衝器に振動が入力されても電磁弁の流路面積の変動が抑制されるので狙い通りの減衰力を発揮できる。 Further, the shock absorber is connected to the cylinder, a piston that is movably inserted into the cylinder and divides the inside of the cylinder into an extension side chamber and a compression side chamber, and one end of the shock absorber protrudes out of the cylinder. A piston rod, a hard side damping element that resists the flow of liquid from the compression side chamber to the extension side chamber, a bypass path that bypasses the hard side damping element and connects the compression side chamber and the extension side chamber, and a bypass path in the middle of the bypass path. The solenoid valve provided in the above and the soft side damping element provided in series with the solenoid valve in the bypass path are provided, and the hard side damping element is configured to have an orifice and a leaf valve provided in parallel with the orifice. The soft side damping element is configured to have a large-diameter orifice having a larger opening area than the orifice. According to the shock absorber configured in this way, even if vibration is input to the shock absorber, the fluctuation of the flow path area of the solenoid valve is suppressed, so that the desired damping force can be exhibited.
本発明に係る電磁弁によれば、外部からの振動入力があっても流路面積の変化を抑制でき、本発明の干渉によれば狙い通りの減衰力を発揮できる。 According to the solenoid valve according to the present invention, it is possible to suppress a change in the flow path area even if there is a vibration input from the outside, and according to the interference of the present invention, it is possible to exert a damping force as intended.
以下に本発明の実施の形態の電磁弁Vおよび緩衝器Dについて、図面を参照しながら説明する。いくつかの図面を通して付された同じ符号は、同じ部品か対応する部品を示す。また、本発明の実施の形態に係る緩衝器Dは、鞍乗型車両の前輪を懸架するフロントフォークに利用されている。以下の説明では、その緩衝器Dを含むフロントフォークが車両に取り付けられた状態での上下を、特別な説明がない限り、単に「上」「下」という。 The solenoid valve V and the shock absorber D according to the embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. The same reference numerals, given throughout several drawings, indicate the same or corresponding parts. Further, the shock absorber D according to the embodiment of the present invention is used for a front fork that suspends the front wheels of a saddle-mounted vehicle. In the following description, the upper and lower parts of the front fork including the shock absorber D attached to the vehicle are simply referred to as "upper" and "lower" unless otherwise specified.
電磁弁Vは、図1および図2に示すように、筒状であって内外を連通するポート6aを有するホルダ6と、筒状であってホルダ6内に軸方向に往復動可能に挿入されるとともにポート6aを開閉可能なスプール7と、スプール7をスプール7の移動方向の一方へ向けて付勢する付勢ばね8と、スプール7へスプール7の移動方向の他方へ向けて移動させる推力を付与可能なソレノイド9と、ホルダ6とスプール7との間に設けられた液圧ロック室RCと、液圧ロック室RCの開放と閉鎖を切換えるシャッタ17と、シャッタ17を付勢して液圧ロック室RCを開放する位置にシャッタ17を位置決めするシャッタばね18とを備えて構成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the solenoid valve V is inserted into a
そして、図1に示すように、電磁弁Vは、緩衝器Dに適用されている。本実施の形態では、緩衝器Dは、収縮時にのみ減衰力を発揮する片効きの緩衝器とされており、電磁弁Vは緩衝器Dの圧側減衰力の調節に利用されている。なお、図示はしないが、緩衝器Dは、鞍乗型車両のステアリングシャフトに連結されるブラケットによって伸長時にのみ減衰力を発揮する片効きの緩衝器と連結されている。よって、緩衝器Dと伸長時にのみ減衰力を発揮する緩衝器は、対を成して鞍乗型車両の前輪を支持するフロントフォークを形成し、協働して鞍乗型車両の車体の振動を抑制する。なお、電磁弁Vは、伸長時にのみ減衰力を発揮する緩衝器に利用されてもよい。 Then, as shown in FIG. 1, the solenoid valve V is applied to the shock absorber D. In the present embodiment, the shock absorber D is a one-sided shock absorber that exerts a damping force only at the time of contraction, and the solenoid valve V is used for adjusting the compression side damping force of the shock absorber D. Although not shown, the shock absorber D is connected to a one-sided shock absorber that exerts a damping force only when extended by a bracket connected to the steering shaft of the saddle-type vehicle. Therefore, the shock absorber D and the shock absorber that exerts damping force only when extended form a pair of front forks that support the front wheels of the saddle-type vehicle, and cooperate with each other to vibrate the vehicle body of the saddle-type vehicle. Suppress. The solenoid valve V may be used as a shock absorber that exerts a damping force only when it is extended.
まず、本発明の一実施の形態の緩衝器Dについて具体的に説明する。図2に示すように、緩衝器Dは、アウターチューブ10と、アウターチューブ10内に摺動自在に挿入されるインナーチューブ11とを有して構成されるテレスコピック型のチューブ部材Tを備える。
First, the shock absorber D according to the embodiment of the present invention will be specifically described. As shown in FIG. 2, the shock absorber D includes a telescopic tube member T including an outer tube 10 and an
そして、鞍乗型車両が凹凸のある路面を走行するなどして前輪が上下に振動すると、インナーチューブ11がアウターチューブ10に出入りしてチューブ部材Tが伸縮する。このように、チューブ部材Tが伸縮することを、緩衝器Dが伸縮するともいう。なお、チューブ部材Tは、正立型になっていて、アウターチューブ10が車軸側チューブ、インナーチューブ11が車体側チューブとなっていてもよい。
Then, when the front wheel vibrates up and down as the saddle-mounted vehicle travels on an uneven road surface, the
つづいて、チューブ部材Tの上端となるアウターチューブ10の上端は、キャップ12で塞がれている。その一方、チューブ部材Tの下端となるインナーチューブ11の下端は、車軸側のブラケットBで塞がれている。さらに、アウターチューブ10とインナーチューブ11の重複部の間にできる筒状の隙間は、アウターチューブ10の下端に装着されてインナーチューブ11の外周に摺接する環状のシール部材13で塞がれている。
Subsequently, the upper end of the outer tube 10 which is the upper end of the tube member T is closed by the
このようにしてチューブ部材T内は密閉空間とされており、そのチューブ部材T内に緩衝器本体Sが収容されている。この緩衝器本体Sは、インナーチューブ11内に設けられるシリンダ1と、このシリンダ1内に摺動自在に挿入されるピストン2と、下端がピストン2に連結されるとともに上端がシリンダ1外へと突出してキャップ12に連結されるピストンロッド3とを有している。
In this way, the inside of the tube member T is a closed space, and the shock absorber main body S is housed in the tube member T. The shock absorber main body S has a
キャップ12は、アウターチューブ10に連結されているので、ピストンロッド3はアウターチューブ10に連結されているともいえる。さらに、シリンダ1は、インナーチューブ11に連結されている。このように、緩衝器本体Sは、アウターチューブ10とインナーチューブ11との間に介装されている。
Since the
また、シリンダ1の上端には、環状のヘッド部材14が装着されており、このヘッド部材14の内側をピストンロッド3が軸方向へ移動自在に貫通する。ヘッド部材14は、ピストンロッド3を摺動自在に支えており、そのヘッド部材14とキャップ12との間に、コイルばねからなる懸架ばね15が介装されている。
An
そして、緩衝器Dが伸縮してインナーチューブ11がアウターチューブ10に出入りすると、ピストンロッド3がシリンダ1に出入りしてピストン2がシリンダ1内を上下(軸方向)に移動する。
Then, when the shock absorber D expands and contracts and the
また、緩衝器Dが収縮してピストンロッド3がシリンダ1内へと侵入すると、懸架ばね15が圧縮されて弾性力を発揮して緩衝器Dを伸長方向へ付勢する。このように、懸架ばね15は圧縮量に応じた弾性力を発揮して、車体を弾性支持できるようになっている。
Further, when the shock absorber D contracts and the
なお、本実施の形態の緩衝器Dは片ロッド型で、ピストンロッド3がピストン2の片側からシリンダ1外へ延びている。しかし、緩衝器Dが両ロッド型になっていて、ピストンロッドがピストンの両側からシリンダ外へ延びていてもよい。さらには、ピストンロッド3がシリンダ1から下方へ突出して車軸側に連結されるとともに、シリンダ1が車体側に連結されていてもよい。また、懸架ばね15は、エアばね等のコイルばね以外のばねであってもよい。
The shock absorber D of the present embodiment is a single rod type, and the
つづいて、シリンダ1内には、作動油等の液体が充填された液室Lが形成されており、この液室Lがピストン2で伸側室Laと圧側室Lbとに区画されている。ここでいう伸側室とは、ピストンで区画された二室のうち、緩衝器の伸長時にピストンで圧縮される方の部屋のことである。その一方、圧側室とは、ピストンで区画された二室のうち、緩衝器の収縮時にピストンで圧縮される方の部屋のことである。
Subsequently, a liquid chamber L filled with a liquid such as hydraulic oil is formed in the
また、シリンダ1外、より詳しくは、緩衝器本体Sとチューブ部材Tとの間の空間は液溜室Rとされている。この液溜室Rには、シリンダ1内の液体と同じ液体が貯留されるとともに、その液面上側にエア等の気体の封入されたガス室Gが形成されている。このように、チューブ部材Tは、シリンダ1内の液体とは別に、液体を貯留するタンク16の外殻として機能する。
Further, the space outside the
そのタンク16内となる液溜室Rは、伸側室Laと連通されており、伸側室Laの圧力がタンク16内(液溜室R)の圧力と常に略同圧(タンク圧)となる。さらに、液溜室Rは、シリンダ1の下端に固定されたバルブケース4で圧側室Lbと仕切られている。このバルブケース4には、圧側室Lbと液溜室Rとを連通する吸込通路4aが形成されるとともに、この吸込通路4aを開閉する吸込バルブ40が装着されている。
The liquid storage chamber R in the
その吸込バルブ40は、伸側チェックバルブであり、緩衝器Dの伸長時に吸込通路4aを開いて、その吸込通路4aを液溜室Rから圧側室Lbへと向かう液体の流れを許容するが、緩衝器Dの収縮時には吸込通路4aを閉塞した状態に維持される。なお、本実施の形態の吸込バルブ40は、リーフバルブであるが、ポペットバルブ等であってもよい。
The
また、ピストン2には、伸側室Laと圧側室Lbとを連通する伸側通路2aと圧側通路2bが形成されるとともに、伸側通路2aを開閉する伸側チェックバルブ20と、圧側通路2bを圧側室Lbから伸側室Laへと向かう液体の流れに抵抗を与えるハード側減衰要素21が装着されている。
Further, the
ハード側減衰要素21は、ピストン2の上側に積層されるリーフバルブ21aと、このリーフバルブ21aと並列に設けられるオリフィス21bとを有して構成されている。
The hard
リーフバルブ21aは、金属等で形成された薄い環状板、又はその環状板を積み重ねた積層体であって弾性を有し、外周側(または内周側)の撓みを許容された状態でピストン2に装着されている。そして、圧側室Lbの圧力が、リーフバルブ21aの外周部を上側へ撓ませる方向へ作用するようになっている。また、オリフィス21bは、ピストン2Rの弁座(符示せず)に離着座するリーフバルブ21aの外周部に設けられた切欠きで形成されているが、前記弁座に設けられた打刻等によって形成されてもよい。
The
圧側室Lbは、緩衝器Dの収縮時にピストン2で圧縮されてその内圧が上昇し、伸側室Laの圧力よりも高くなる。このような緩衝器Dの収縮時にピストン速度が低速域にあり、圧側室Lbと伸側室Laとの差圧がリーフバルブ21aの開弁圧に満たない場合には、液体がオリフィス21bを通って圧側室Lbから伸側室Laへと向かうとともに、この液体の流れに対して抵抗が付与される。また、上記差圧が大きくなってリーフバルブ21aの開弁圧以上になると、リーフバルブ21aの外周部が撓んで、液体がその外周部とピストン2との間にできる隙間を通って圧側室Lbから伸側室Laへと向かうとともに、この液体の流れに対して抵抗が付与される。
The compression side chamber Lb is compressed by the
このように、オリフィス21bと、このオリフィス21bと並列されるリーフバルブ21aとを有して構成されるハード側減衰要素21は、緩衝器Dの収縮時に圧側室Lbから伸側室Laへと向かう液体の流れに抵抗を与える圧側の第一の減衰要素である。そして、この圧側のハード側減衰要素21による抵抗は、ピストン速度が低速域にある場合にはオリフィス21bに起因し、中高速域にある場合にはリーフバルブ21aに起因する。
As described above, the hard
その一方、伸側チェックバルブ20は、緩衝器Dの伸長時に伸側通路2aを開いて、その伸側通路2aを伸側室Laから圧側室Lbへと向かう液体の流れを許容するが、緩衝器Dの収縮時には伸側通路2aを閉塞した状態に維持される。なお、本実施の形態の伸側チェックバルブ20は、リーフバルブであるが、ポペットバルブ等であってもよい。さらには、シリンダ1内での液体の吸込不足が生じなければ、伸側通路2aと伸側チェックバルブ20を省略してもよい。
On the other hand, the
つづいて、ピストンロッド3には、ハード側減衰要素21を通過する液体の流量を変更するための減衰力調整部が設けられている。この減衰力調整部は、ハード側減衰要素21を迂回して伸側室Laと圧側室Lbとを連通するバイパス路3aの途中に設けられた流路面積を変更可能な電磁弁Vと、バイパス路3aの途中に電磁弁Vと直列に設けられるソフト側減衰要素50とを有している。
Subsequently, the
より詳しくは、図2に示すように、ピストンロッド3は、その先端に位置するピストン保持部材30と、その末端側に連なるソレノイドケース部材31と、さらにその末端側に連なり、シリンダ1外へと延びる筒状のロッド本体32とを有する。ピストン保持部材30は、有底筒状のハウジング部30aと、このハウジング部30aの底部分から下方へ突出する軸部30bとを含み、この軸部30bの外周に環状のピストン2がナットNで固定されている。
More specifically, as shown in FIG. 2, the
また、ハウジング部30aの筒部分の内周には、その内側を上室30cと下室30dとに仕切るバルブケース5が固定されている。そのバルブケース5には、上室30cと下室30dを連通する通路5aが形成されており、その通路5aにソフト側減衰要素50が設けられている。さらに、ピストン保持部材30の軸部30bには、下方へ開口してハウジング部30a内に通じる縦孔30eが形成されており、この縦孔30eによって下室30dと圧側室Lbとが連通される。
A
つづいて、ソレノイドケース部材31は、ハウジング部30aの上端外周に螺合する筒部31aを含む。その筒部31aには、側方へ開口する横孔31bが形成されており、この横孔31bによって伸側室Laとソレノイドケース部材31の内側が連通されている。そして、その横孔31bと上室30cとをつなぐ通路の途中に電磁弁Vが設けられている。
Subsequently, the
本実施の形態では、前述のソレノイドケース部材31またはピストン保持部材30に形成された横孔31b、上室30c、下室30d、および縦孔30eを有してハード側減衰要素21を迂回するバイパス路3aが形成されている。そして、このバイパス路3aの途中に電磁弁Vとソフト側減衰要素50が直列に設けられている。
In the present embodiment, a bypass having a
また、電磁弁Vとソフト側減衰要素50を収容するソレノイドケース部材31およびピストン保持部材30の外径は、シリンダ1の内径よりも小さく、これらで伸側室Laを仕切らないように配慮されている。
Further, the outer diameters of the
ソフト側減衰要素50は、バルブケース5の上側に積層されるリーフバルブ50aと、このリーフバルブ50aと並列に設けられるオリフィス50bとを有して構成されている。
The soft damping
リーフバルブ50aは、金属等で形成された薄い環状板、又はその環状板を積み重ねた積層体であって弾性を有し、外周側(または内周側)の撓みを許容された状態でバルブケース5に装着される。そして、下室30dの圧力が、リーフバルブ50aの外周部を上側へ撓ませる方向へ作用するようになっている。また、オリフィス50bは、バルブケース5Rの弁座に離着座するリーフバルブ50aの外周部に設けられた切欠きで形成されているが、前記弁座に設けられた打刻等によって形成されてもよい。
The leaf valve 50a is a thin annular plate made of metal or the like, or a laminated body obtained by stacking the annular plates, and has elasticity, and the valve case is in a state where bending on the outer peripheral side (or inner peripheral side) is allowed. It is attached to 5. Then, the pressure of the
下室30dの圧力は、緩衝器Dの収縮時であって電磁弁Vがバイパス路3aを開いているときに上室30cの圧力よりも高くなる。そして、このような緩衝器Dの収縮時にピストン速度が低速域にあり、上室30cと下室30dの差圧がリーフバルブ50aの開弁圧に満たない場合には、液体がオリフィス50bを通って下室30dから上室30c、即ち、圧側室Lbから伸側室Laへ向かうとともに、この液体の流れに対して抵抗が付与される。また、上記差圧が大きくなってリーフバルブ50aの開弁圧以上になると、リーフバルブ50の外周部が撓んで、液体がその外周部とバルブケース5との間にできる隙間を通って下室30dから上室30c、即ち、圧側室Lbから伸側室Laへと向かうとともに、この液体の流れに対して抵抗が付与される。
The pressure in the
このように、オリフィス50bと、このオリフィス50bと並列されるリーフバルブ50aとを有して構成されるソフト側減衰要素50は、緩衝器Dの収縮時に圧側バイパス路3aを圧側室Lbから伸側室Laへと向かう液体の流れに抵抗を与える圧側の第二の減衰要素である。そして、このソフト側減衰要素50による抵抗は、ピストン速度が低速域にある場合にはオリフィス50bに起因し、中高速域にある場合にはリーフバルブ50aに起因する。
As described above, the soft
また、ソフト側減衰要素50のリーフバルブ50aは、ハード側減衰要素21のリーフバルブ21aと比較してバルブ剛性の低い(撓みやすい)バルブであり、流量が同じである場合、液体の流れに与える抵抗(圧力損失)が小さい。換言すると、液体は、同一条件下において、リーフバルブ21aよりもリーフバルブ50aの方を通過しやすい。また、ソフト側減衰要素50のオリフィス50bは、ハード側減衰要素21のオリフィス21bよりも開口面積が大きい大径オリフィスであり、流量が同じである場合、液体の流れに与える抵抗(圧力損失)が小さい。
Further, the leaf valve 50a of the soft
つづいて、電磁弁Vは、図2に示すように、ピストンロッド3内に固定される筒状のホルダ6と、このホルダ6内に往復動可能に挿入される筒状のスプール7と、このスプール7を移動方向の一方である図2中上方へ付勢する付勢ばね8と、このスプール7に対して移動方向の他方へ推力を与え得るソレノイド9と、ホルダ6とスプール7との間に設けられた液圧ロック室RCと、液圧ロック室RCの開放と閉鎖を切換えるシャッタ17と、シャッタ17を付勢するシャッタばね18と備えている。そして、電磁弁Vは、ホルダ6内におけるスプール7の位置を調節して開度を大小調節する。
Subsequently, as shown in FIG. 2, the solenoid valve V includes a
より具体的には、ホルダ6は、ピストンロッド3内のバルブケース5よりも上側に、軸方向の一端を上側(ソレノイドケース部材31側)へ、他端を下側(バルブケース5側)へ向けた状態で、ピストンロッド3の中心軸に沿って配置されている。さらに、ホルダ6には、径方向に貫通する一以上のポート6aが形成されている。そのポート6aは、ソレノイドケース部材31の横孔31bを介して伸側室Laに連通されており、スプール7で開閉される。また、ホルダ6は、図2中上端側の大径部6bと、図2中下端側の小径部6cと、小径部6cの下端に設けられてピストン保持部材30のハウジング部30aの内周に嵌合するフランジ部6dとを備えており、大径部6bの内周は小径部6cの内径よりも大径とされるとともに大径部6bおよび小径部6cの外径は、同径とされてハウジング部30aの内径よりも小径とされている。また、ホルダ6の大径部6bと小径部6cとの境には、図2中上方側を向く段部6eが形成されている。ポート6aは、大径部6bに設けられており、大径部6bの内外を連通している。また、ホルダ6は、ポート6aの他に大径部6bであってポート6aの設置位置よりも下方の段部6eの近傍に設けられてホルダ6の内外を連通する孔6fと、小径部6cに設けられてホルダ6の内外を連通する孔6gとを備えている。
More specifically, the
スプール7は、筒状で、ホルダ6内に摺動自在に挿入されており、図2中上下方向に往復動可能とされている。より詳細には、スプール7は、図2中上方側の外径が大径な大径部7aと、図2中下方側の外径が小径な小径部7bと、外周であって大径部7aと小径部7bとの境に形成される段部7cと、大径部7aの外周に周方向に沿って設けられた環状溝7dと、大径部7aの内周から開口して環状溝7dに連通される透孔7eと、小径部7bの外周に周方向に沿って設けられた環状溝7fと、小径部7bの内周から開口して環状溝7fに連通される透孔7gとを備えて構成されている。そして、スプール7は、ホルダ6の内径が大きな大径部6bに大径部7aを摺接させるともに、ホルダ6の内径が小さな小径部6cに小径部7bを摺接させて、ホルダ6内に摺動自在に挿入されている。このようにスプール7をホルダ6内に挿入すると、スプール7の小径部7bの内周とホルダ6の大径部6bの内周との間のであって段部6eと段部7cとの間に液圧ロック室RCが形成される。液圧ロック室RCは、常時、ホルダ6に設けられた孔6fに対向して、孔6fに連通されている。また、スプール7に設けられた環状溝7fは、ホルダ6の小径部6cに設けられた孔6gに対向しており、スプール7がホルダ6に対して軸方向に移動しても常に環状溝7fと孔6gとの連通が維持される。
The
また、スプール7は、ホルダ6内に挿入されると、ホルダ6に設けられたポート6aを開閉する。具体的には、スプール7の大径部7aに設けた環状溝7dがホルダ6のポート6aに対向する状態では、スプール7は、ポート6aをスプール7内に連通させる。ポート6aは、ソレノイドケース部材31に設けた横孔31bを通じて伸側室Laに連通されている。他方、スプール7内は、上室30c、バルブケース5に設けた通路5a、下室30dおよび縦孔30eを介して圧側室Lbに連通されている。よって、バイパス路3aの途中に電磁弁Vが設けられており、ポート6aがスプール7内に連通すると電磁弁Vが開弁してバイパス路3aが開放され、バイパス路3aを通じて伸側室Laと圧側室Lbとが連通される。
Further, when the
そして、ホルダ6に対してスプール7が移動すると、ポート6aが環状溝7dに対向する面積が変化するので、スプール7のホルダ6に対する軸方向位置に応じて流路面積を変更できる。スプール7がホルダ6に対して図2中下方に移動してポート6aが環状溝7dに完全に対向しなくなってスプール7の大径部7aの外周で閉塞されると、ポート6aとスプール7内との連通が絶たれてバイパス路3aが遮断される。
Then, when the
また、スプール7の上端にはプレート70が積層されており、そのプレート70にソレノイド9の後述するプランジャ9aが当接している。その一方、スプール7の下端には、付勢ばね8が当接し、スプール7を移動方向の一方である図2中上方へ向けて付勢している。付勢ばね8は、外周に対して内周が図2中上下方向に変位すると内周を元の位置へ戻す付勢力を発揮する螺旋形状をしたばねとされている。付勢ばね8は、外周がホルダ6の付勢ばね8の下方であってピストン保持部材30のハウジング部30aの内周に嵌合される筒状のカラー19とホルダ6のフランジ部6dとにより挟持されてピストンロッド3に固定されている。そして、付勢ばね8の内周はスプール7の図2中下端外周に設けた環状凹部7hに嵌合しており、付勢ばね8は、ホルダ6に対してスプール7を図2中上方となる移動方向の一方へ向けて付勢しており、スプール7がホルダ6に対して図2中下方へ変位するとスプール7を元の位置へ戻す付勢力を発揮する。スプール7は、付勢ばね8の付勢力によって附勢される一方、ソレノイド9から付勢ばね8の付勢力に対向する推力を受けない状態では、図2に示すように、最も上方に位置決めされて環状溝7dをポート6aに対向させない。よって、電磁弁Vは、非通電時には、バイパス路3aを遮断する。
A
また、電磁弁Vのソレノイド9は、ソレノイドケース部材31内に収容されており、詳しくは図示しないが、コイルを含む筒状のステータと、このステータ内に移動自在に挿入される筒状の可動鉄心と、可動鉄心の内周に装着されて先端がプレート70に当接するプランジャ9aとを有している。このソレノイド9に電力供給するハーネス90は、ロッド本体32の内側を通って外方へ突出し、電源に接続されている。
Further, the
そして、そのハーネス90を通じてソレノイド9へ通電すると、可動鉄心が下側へ引き寄せられてプランジャ9aが下向きに移動し、スプール7が付勢ばね8の付勢力に抗して押し下げられる。すると、環状溝7dとポート6aが対向するようになって電磁弁Vが開く。また、その電磁弁Vの開度とソレノイド9への通電量との関係は正の比例定数をもつ比例関係となり、通電量を増やすほど開度が大きくなる。さらに、ソレノイド9への通電を断つと電磁弁Vが閉じる。
Then, when the
このように、本実施の形態の電磁弁Vは、常閉型で、その弁体となるスプール7を付勢ばね8で閉方向へ付勢するとともに、ソレノイド9で開方向の推力をスプール7に与えるようになっている。また、電磁弁Vの通電量に比例して開度が大きくなり、その開度の増加に伴いバイパス路3aの流路面積が大きくなる。よって、電磁弁Vへの通電量に比例してバイパス路3aの流路面積が大きくなるともいえる。
As described above, the solenoid valve V of the present embodiment is a normally closed type, and the
次に、ホルダ6の外周には、シャッタ17が設けられている。シャッタ17は、筒状であって、ホルダ6の外周に摺接してスプール7の移動方向に一致する方向である図2中上下方向へ往復動可能とされている。また、シャッタ17の内周には、環状溝17aが設けられている。ホルダ6の外周にはシャッタ17の図2中上方の移動限界を画するストッパとしてCリング24が装着されている。また、シャッタ17の外周には環状のばね受17bが設けられており、ばね受17bとホルダ6のフランジ部6dとの間に介装されたシャッタばね18によってシャッタ17は図2中上方へ向けて付勢されて上端がCリング24に当接する位置に位置決めされている。
Next, a
シャッタ17がCリング24に当接する上限位置に位置する状態では、内周側に形成された環状溝17aがホルダ6に設けた孔6fおよび孔6gに対向する。孔6fは、液圧ロック室RCに通じており、孔6gはスプール7の位置によらず環状溝7fに常時対向して孔6gをスプール7内に連通している。よって、シャッタ17がCリング24に当接した状態では、液圧ロック室RCが環状溝17aを通じてスプール7内に連通されて、液圧ロック室RCがシャッタ17によって開放される。このように液圧ロック室RCが開放される場合、スプール7がホルダ6に対して図2中上下方向へ移動しても液圧ロック室RC内への液体の出入りが自由であるので、スプール7の移動を妨げない。
In a state where the
他方、シャッタ17がシャッタばね18の付勢力に抗して図2中下方へ移動して、環状溝7fが孔6fに対向し得なくなると、孔6fがシャッタ17の内周によって閉塞されて液圧ロック室RCが閉鎖される。液圧ロック室RCが閉鎖される場合、スプール7がホルダ6に対して図2中上下方向へ移動しようとしても、液圧ロック室RC内への液体の出入りが不能となる。スプール7が液圧ロック室RCを圧縮する方向へ移動する場合、液圧ロック室RC内の圧力が上昇してスプール7の移動を抑制し、反対に、スプール7が液圧ロック室RCを拡大する方向へ移動する場合、液圧ロック室RC内の圧力が減少してスプール7の移動を抑制する。よって、液圧ロック室RCがシャッタ17によって開放される場合、スプール7はホルダ6に対して軸方向へ自由に移動できるが、液圧ロック室RCがシャッタ17によって閉鎖される場合、スプール7はホルダ6に対して軸方向への移動が抑制される。
On the other hand, when the
緩衝器Dに下方から突上げる方向の加速度が作用しないか、作用しても当該加速度が極小さい場合、ピストンロッド3に伝達される加速度も小さいので、シャッタ17はシャッタばね18によって液圧ロック室RCを開放する位置に位置決めされた状態に維持される。この場合、スプール7は、ホルダ6に対して自由に移動できるが、加速度が小さいのでスプール7がホルダ6に対して振動しても僅かであるので、電磁弁Vの流路面積が大きく変動しない。
If the acceleration in the direction of pushing up from below does not act on the shock absorber D, or if the acceleration is extremely small even if it acts, the acceleration transmitted to the
これに対して、緩衝器Dに下方から突上げる振動が入力されて緩衝器Dが収縮する際、ピストンロッド3にも振動が伝達されて上方側へ向く加速度が作用する。よって、ピストンロッド3に組付けられているホルダ6は上方へ移動するが、シャッタ17はシャッタばね18で弾性支持されてホルダ6に対して軸方向の移動が許容されているので、シャッタ17は慣性力によってその場に留まろうとする。これによって、シャッタ17は、ホルダ6に対して相対的に図2中下方へ移動して、液圧ロック室RCを閉鎖するのでスプール7のホルダ6に対する軸方向の変位が抑制される。このように、電磁弁Vでは、下方から大きな加速度が作用すると液圧ロック室RCがシャッタ17によって閉鎖されるので、スプール7とホルダ6の位置関係が変化しなくなるので、大きな加速度が作用しても流路面積が変動しない。したがって、緩衝器Dに振動が入力されても電磁弁Vの流路面積の変動が抑制されて緩衝器Dが発生する減衰力が安定するので、緩衝器Dは、狙い通りの減衰力を発揮できる。
On the other hand, when the shock absorber D is input with the vibration that pushes up from below and the shock absorber D contracts, the vibration is also transmitted to the
つづいて、本実施の形態の緩衝器Dは、上記電磁弁Vを含んでハード側減衰要素21の流量を自動で調節するための減衰力調整部の他に、ハード側減衰要素21の流量を手動で調節するための第二の減衰力調整部を備えている。その第二の減衰力調整部は、図1に示すように、緩衝器Dのボトム部分に設けられており、圧側室Lbと液溜室Rとを連通する排出通路4bの流路面積を手動操作によって変更可能な手動バルブ41を有して構成されている。
Subsequently, the shock absorber D of the present embodiment sets the flow rate of the hard
この手動バルブ41は、排出通路4bの途中に設けられた環状の弁座(符示せず)に離着座するニードル状の弁体41aを含む。そして、手動バルブ41を回転操作すると、その回転方向により弁体41aが弁座に遠近して排出通路4bの流路面積が大小調節される。本実施の形態では、電磁弁Vへの通電が正常になされる正常時には、弁体41aを弁座に着座させ、手動バルブ41で排出通路4bの連通を遮断した状態とする。
The manual valve 41 includes a needle-shaped
以上をまとめると、緩衝器Dは、図1に示すように、シリンダ1と、シリンダ1内に摺動自在に挿入されてシリンダ1内を伸側室Laと圧側室Lbとに区画するピストン2と、先端がピストン2に連結されるとともに末端がシリンダ1外へと突出するピストンロッド3と、シリンダ1内の伸側室Laに接続されるタンク16とを備え、伸側室Laの圧力がタンク圧となっている。
Summarizing the above, as shown in FIG. 1, the shock absorber D includes a
さらに、緩衝器Dには、伸側室Laと圧側室Lbとを連通する通路として、伸側通路2a、圧側通路2b、およびバイパス路3aが設けられている。伸側通路2aには、伸側室Laから圧側室Lbへ向かう液体の一方向流れのみを許容する伸側チェックバルブ20が設けられており、圧側室Lbから伸側室Laへ向かう液体は、圧側通路2bまたはバイパス路3aを通るようになっている。
Further, the shock absorber D is provided with an
そして、圧側通路2bには、オリフィス21bと、これに並列されるリーフバルブ21aを有して構成されていて、液体の流れに抵抗を与えるハード側減衰要素21が設けられている。その一方、バイパス路3aには、オリフィス21bより開口面積の大きいオリフィス50bと、これに並列されるリーフバルブ21aよりもバルブ剛性の低いリーフバルブ50aを有して構成されていて、液体の流れに与える抵抗を小さくしたソフト側減衰要素50が設けられている。
The
さらに、そのバイパス路3aには、ソフト側減衰要素50と直列に電磁弁Vが設けられており、その電磁弁Vへの通電量の調節によりバイパス路3aの流路面積を変更できるようになっている。そして、電磁弁Vは、常閉型で、通電量に比例してバイパス路3aの流路面積を大きくするように設定されている。
Further, the
また、緩衝器Dには、圧側室Lbとタンク16とを連通する通路として、吸込通路4aと排出通路4bが設けられている。吸込通路4aには、タンク16から圧側室Lbへ向かう液体の一方向流れのみを許容する吸込バルブ40が設けられている。その一方、排出通路4bには、手動操作により開閉される常閉型の手動バルブ41が設けられている。
Further, the shock absorber D is provided with a
緩衝器Dは、以上のように構成されており、緩衝器Dの収縮時には、ピストンロッド3がシリンダ1内へ侵入してピストン2が圧側室Lbを圧縮する。正常時には手動バルブ41が排出通路4bを閉じている。このため、緩衝器Dの収縮時には、圧側室Lbの液体が圧側通路2bまたはバイパス路3aを通って伸側室Laへと移動する。当該液体の流れに対しては、ハード側減衰要素21またはソフト側減衰要素50によって抵抗が付与されて、その抵抗に起因する圧側減衰力が発生する。
The shock absorber D is configured as described above, and when the shock absorber D contracts, the
また、正常時における緩衝器Dの収縮時に、ハード側減衰要素21とソフト側減衰要素50を通過する液体の分配比は、バイパス路3aの流路面積に応じて変わり、これにより減衰係数が大小して発生する圧側減衰力が大小調節される。
Further, when the shock absorber D contracts in the normal state, the distribution ratio of the liquid passing through the hard
具体的には、前述のように、ハード側減衰要素21およびソフト側減衰要素50は、それぞれオリフィス21b,50bと、これに並列されるリーフバルブ21a,50aとを有して構成されている。このため、減衰力特性は、ピストン速度が低速域にある場合、オリフィス特有のピストン速度の二乗に比例するオリフィス特性となり、ピストン速度が中高速域にある場合には、リーフバルブ特有のピストン速度に比例するバルブ特性となる。
Specifically, as described above, the hard
そして、電磁弁Vへの通電量を増やして開度を大きくすると、バイパス路3aの流量が増えてハード側減衰要素21を通過する液体の割合が減るとともに、ソフト側減衰要素50を通過する液体の割合が増える。ソフト側減衰要素50のオリフィス50bは、ハード側減衰要素21のオリフィス21bよりも開口面積の大きい大径オリフィスであるので、ソフト側減衰要素50側へ向かう液体の割合が増えるソフトモードでは、減衰係数が低速域と中高速域の両方で小さくなってピストン速度に対して発生する圧側減衰力が小さくなる。そして、電磁弁Vへ供給する電流量を最大にしたときに、減衰係数が最小になってピストン速度に対して発生する圧側減衰力が最小となる。
When the amount of electricity supplied to the solenoid valve V is increased to increase the opening degree, the flow rate of the
これとは逆に、電磁弁Vへの通電量を減らして開度を小さくすると、バイパス路3aの流量が減ってハード側減衰要素21を通過する液体の割合が増えるとともに、ソフト側減衰要素50を通過する液体の割合が減る。すると、減衰係数が低速域と中高速域の両方で大きくなってピストン速度に対する圧側減衰力が大きくなる。そして、電磁弁Vへの通電を断って電磁弁Vを閉じるとバイパス路3aの連通が遮断されるので、全流量がハード側減衰要素21を通過するようになる。すると、減衰係数が最大になって、ピストン速度に対して発生する圧側減衰力が最大となる。
On the contrary, when the amount of electricity supplied to the solenoid valve V is reduced to reduce the opening degree, the flow rate of the
このように、第一、第二の減衰要素であるハード側減衰要素21とソフト側減衰要素50を通過する液体の分配比を電磁弁Vで変えると減衰係数が大小し、図3に示すように、圧側の減衰力特性を示す特性線の傾きが変わる。そして、その特性線の傾きを最大にして発生する減衰力を大きくするハードモードと、傾きを最小にして発生する減衰力を小さくするソフトモードとの間で圧側減衰力が調節される。
In this way, when the distribution ratio of the liquid passing through the hard
そして、ソフトモードでは、減衰力特性を示す特性線の傾きが低速域と中高速域の両方で小さくなるとともに、ハードモードでは、減衰力特性を示す特性線の傾きが低速域と中高速域の両方で大きくなる。このため、減衰力特性がオリフィス特性からバルブ特性へと移行する際の変化がどのモードでも緩やかである。 In the soft mode, the slope of the characteristic line showing the damping force characteristic becomes small in both the low speed range and the medium / high speed range, and in the hard mode, the slope of the characteristic line showing the damping force characteristic becomes small in the low speed range and the medium / high speed range. Both grow larger. Therefore, the change in the damping force characteristic from the orifice characteristic to the valve characteristic is gradual in any mode.
さらに、ソフト側減衰要素50は、オリフィス50bと並列に、バルブ剛性の低いリーフバルブ50aを有している。このため、ハード側減衰要素21のリーフバルブ21aとしてバルブ剛性が高く、開弁圧の高いバルブを採用し、圧側減衰力を大きくする方向の調整幅を大きくしても、ソフトモードでの減衰力が過大にならない。
Further, the soft
また、フェール時(非正常時)には、電磁弁Vへの通電が断たれてハードモードに切り替わる。このとき、手動バルブ41を開けば、圧側室Lbの液体が圧側通路2bのみならず排出通路4bをも通過するようになるので、ハード側減衰要素21を通過する液体の流量が減って発生する圧側減衰力が低減される。
Further, at the time of failure (normal time), the energization of the solenoid valve V is cut off and the mode is switched to the hard mode. At this time, if the manual valve 41 is opened, the liquid in the compression side chamber Lb passes not only through the
また、緩衝器Dの収縮時にシリンダ1内に侵入したピストンロッド3体積分の液体は、伸側室Laからタンク16へと排出される。
Further, the liquid corresponding to 3 volumes of the piston rod that has entered the
反対に、緩衝器Dの伸長時には、伸側チェックバルブ20が開き、伸側室Laの液体が伸側通路2aを通って圧側室Lbへと移動する。このとき、液体は伸側チェックバルブ20を比較的抵抗なく通過できる。さらに、伸側室Laは、タンク16と連通されていてタンク圧に維持される。よって、緩衝器Dは、伸長側の減衰力を発揮しない。なお、前述したように、緩衝器Dは、伸長時にのみ減衰力を発生する緩衝器と対を成してフロントフォークを構成しているので、前輪と車体が離間する場合には伸長時にのみ減衰力を発揮する緩衝器が車体の振動を抑制する。
On the contrary, when the shock absorber D is extended, the extension
以下に、本発明の一実施の形態に係る電磁弁Vと電磁弁Vを備えた緩衝器Dの作用効果について説明する。 The action and effect of the solenoid valve V and the shock absorber D provided with the solenoid valve V according to the embodiment of the present invention will be described below.
電磁弁Vは、筒状であって内外を連通するポート6aを有するホルダ6と、ホルダ6内に軸方向に往復動可能に挿入されるとともにポート6aを開閉可能なスプール7と、スプール7をスプール7の移動方向の一方へ向けて付勢する付勢ばね8と、スプール7へスプール7の移動方向の他方へ向けて移動させる推力を付与可能なソレノイド9と、ホルダ6とスプール7との間に設けられて閉鎖されるとホルダ6に対するスプール7の移動方向の一方或いは他方への移動を抑制する液圧ロック室RCと、スプール7の移動方向に一致する方向へ往復動可能であるとともに液圧ロック室RCの開放と閉鎖を切換えるシャッタ17と、シャッタ17を付勢して液圧ロック室RCを開放する位置にシャッタ17を位置決めするシャッタばね18とを備えている。
The solenoid valve V includes a
このように構成された電磁弁Vによれば、外部から振動入力されるとシャッタ17によって液圧ロック室RCが閉鎖されてスプール7のホルダ6に対する軸方向の変位が抑制されるので、流路面積の変化を抑制できる。よって、電磁弁Vを適用した緩衝器Dによれば、緩衝器Dに振動が入力されても電磁弁Vの流路面積の変動が抑制されて緩衝器Dが発生する減衰力が安定するので、緩衝器Dは、狙い通りの減衰力を発揮できる。
According to the solenoid valve V configured in this way, when vibration is input from the outside, the hydraulic lock chamber RC is closed by the
なお、本実施の形態の電磁弁Vでは、シャッタばね18がシャッタ17を付勢する方向が図2中上方であるが、シャッタばね18がシャッタ17を付勢する方向を図2中下方としてシャッタ17が振動入力によってホルダ6に対して上方へ移動すると液圧ロック室RCを閉鎖するようにしてもよい。このように電磁弁Vが構成されると、電磁弁Vおよび緩衝器に対して下方へ押下げる方向の振動入力に対してシャッタ17が液圧ロック室RCを閉鎖する。よって、電磁弁Vおよび緩衝器に対して入力される加速度の方向の指向によって、シャッタ17がスプール7の移動方向の一方または他方のどちらに移動する場合に液圧ロック室RCを閉鎖するのかを決めればよい。
In the solenoid valve V of the present embodiment, the direction in which the
また、本実施の形態の電磁弁Vでは、シャッタ17がホルダ6の外周に摺動自在に装着されている。このように構成された電磁弁Vでは、ホルダ6によってシャッタ17とスプール7の移動方向を一致させ得るので、シャッタ17の移動方向をスプール7の移動方向に一致させつつその移動を案内する部品の追加が不要であるので、コストを低減できる。また、シャッタ17をホルダ6の外周に設けると、ホルダ6の内周径とスプール7の内周径を大きく確保できるので、スプール7内の流路抵抗を小さくでき、余計は圧力損失を生じさせずに済む。
Further, in the solenoid valve V of the present embodiment, the
なお、シャッタ17の環状溝17aを廃止して代わりに内外を連通する孔を設け、ホルダ6の孔6gとスプール7の環状溝7fと透孔7gを廃止し、液圧ロック室RCを開放する際にはシャッタ17の孔を孔6fに対向させて液圧ロック室RCを閉鎖する際にはシャッタ17の内周を孔6fに対向させるようにしてもよい。このように、液圧ロック室RCをホルダ6外に連通してもよいが、本実施の形態の電磁弁Vでは、液圧ロック室RCは、シャッタ17が液圧ロック室RCを開放する状態においてスプール7内に連通している。このように構成された電磁弁Vでは、ホルダ6とスプール7との間に形成される液圧ロック室RCがホルダ6の外部へ連通されないので、ホルダ6とスプール7との間に摺動隙間が液圧ロック室RCを介してホルダ6の外方と連通することが無い。よって、液圧ロック室RCを介してホルダ6とスプール7との間の摺動隙間がホルダ6外に連通されて、液体がホルダ6外とスプール7内を行き来する際にポート6aを通過するルート以外のルートができてしまうのを防止でき、流路面積を精度よく調整できる。
The
また、本実施の形態に係る緩衝器Dは、シリンダ1と、このシリンダ1内に軸方向へ移動可能に挿入されてシリンダ1内を伸側室Laと圧側室Lbとに区画するピストン2と、このピストン2に連結されるとともに一端がシリンダ1外へと突出するピストンロッド3とを備えている。
Further, the shock absorber D according to the present embodiment includes a
さらに、上記緩衝器Dは、圧側室Lbから伸側室Laへ向かう液体の流れに抵抗を与えるハード側減衰要素21と、このハード側減衰要素21を迂回して圧側室Lbと伸側室Laとを連通するバイパス路3aの流路面積を変更可能な電磁弁Vと、バイパス路3aに電磁弁Vと直列に設けられるソフト側減衰要素50とを備えている。そして、ハード側減衰要素21がオリフィス21bと、このオリフィス21bと並列に設けられるリーフバルブ21aとを有して構成されている。その一方、ソフト側減衰要素50は、オリフィス21bよりも開口面積の大きいオリフィス(大径オリフィス)50bを有して構成されている。
Further, the shock absorber D bypasses the hard
上記構成によれば、緩衝器Dの収縮時に発生する減衰力の特性は、ピストン速度が低速域にある場合には、オリフィス特有のオリフィス特性となり、ピストン速度が中高速域にある場合には、リーフバルブ特有のバルブ特性となる。そして、電磁弁Vでバイパス路3aの開口面積を変更すれば、緩衝器Dの収縮時に圧側室Lbから伸側室Laへと移動する液体のうち、ハード側減衰要素21とソフト側減衰要素50のそれぞれを通過する流量の分配比が変わるので、ピストン速度が低速域にある場合の減衰係数と、中高速域にある場合の減衰係数の両方を自由に設定できて、ピストン速度が中高速域にある場合の圧側減衰力の調整幅を大きくできる。
According to the above configuration, the damping force characteristic generated when the shock absorber D contracts becomes the orifice characteristic peculiar to the orifice when the piston speed is in the low speed range, and when the piston speed is in the medium and high speed range, it becomes the orifice characteristic. The valve characteristics are peculiar to leaf valves. Then, if the opening area of the
さらに、バイパス路3aの開口面積を大きくするソフトモードでは、ピストン速度が低速域にある場合の減衰係数と、中高速域にある場合の減衰係数の両方が小さくなる。その一方、バイパス路3aの開口面積を小さくするハードモードでは、ピストン速度が低速域にある場合の減衰係数と、中高速域にある場合の減衰係数の両方が大きくなる。このため、圧側減衰力の特性が、低速域でのオリフィス特性から中高速域でのバルブ特性に変化する際に、その特性線の傾きの変化をどのモードにおいても緩やかになる。これにより、本実施の形態に係る緩衝器Dを車両に搭載した場合には、上記傾きの変化に起因する違和感を軽減し、車両の乗り心地を良好にできる。
Further, in the soft mode in which the opening area of the
また、本実施の形態の緩衝器Dでは、ソフト側減衰要素50が前記オリフィス(大径オリフィス)50bと、このオリフィス50bと並列に設けられるリーフバルブ50aを有して構成されている。このように、ソフト側減衰要素50にもリーフバルブ50aを設けると、ハード側減衰要素21のリーフバルブ21aをバルブ剛性が高く、開弁圧の高いバルブにしても、ソフトモードでの減衰力が過大にならない。つまり、上記構成によれば、ハード側減衰要素21のリーフバルブ21aとしてバルブ剛性の高いバルブを採用できる。そして、そのようにすると、圧側減衰力を大きくする方向へ減衰力の調整幅が大きくなるので、ピストン速度が中高速域にある場合の圧側減衰力の調整幅を一層大きくできる。
Further, in the shock absorber D of the present embodiment, the soft
また、本実施の形態の緩衝器Dでは、ピストン2がピストンロッド3の他端に連結されて片ロッド型になっている。さらに、緩衝器Dは、伸側室Laに接続されるタンク16と、このタンク16から圧側室Lbへ向かう液体の流れのみを許容する吸込バルブ40とを備えている。当該構成によれば、シリンダ1に出入りするピストンロッド3の体積分をタンク16で補償できる。さらには、緩衝器Dを圧縮行程でのみ減衰力を発揮する片効きの緩衝器にできる。
Further, in the shock absorber D of the present embodiment, the
また、本実施の形態の緩衝器Dでは、電磁弁Vは、通電量に比例して開度が変化するように設定されている。当該構成によれば、バイパス路3aの開口面積を無段階で変更できる。
Further, in the shock absorber D of the present embodiment, the solenoid valve V is set so that the opening degree changes in proportion to the amount of energization. According to this configuration, the opening area of the
また、本実施の形態の緩衝器Dは、圧側室Lbとタンク16とを連通する排出通路4bの流路面積を手動操作によって変更可能な手動バルブ41を備えている。当該構成によれば、フェール時に電磁弁Vを閉じるようにしても、手動バルブ41を手動で開けば発生する圧側減衰力が低減される。このため、フェールモードでの圧側減衰力が過大になるのを防止でき、車両の乗り心地を良好にできる。
Further, the shock absorber D of the present embodiment includes a manual valve 41 in which the flow path area of the
また、本実施の形態の緩衝器Dでは、電磁弁Vがバイパス路3aに接続されるポート6aが形成される筒状のホルダ6と、このホルダ6内に往復動可能に挿入されてポート6aを開閉可能な筒状のスプール7と、このスプール7の移動方向の一方へスプール7を付勢する付勢ばね8と、この付勢ばね8の付勢力とは反対方向の推力をスプール7に与えるソレノイド9とを有する。
Further, in the shock absorber D of the present embodiment, a
ここで、例えば、特開2010−7758号公報に記載の電磁弁のように、弁体として往復動可能なニードルバルブを有し、そのニードルバルブの尖端と弁座との間にできる隙間を大小させて開度を変更する場合、開度の調整幅を大きくするには弁体のストローク量を大きくする必要があるが、そのようにはできない場合がある。 Here, for example, like the solenoid valve described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-7758, a needle valve that can reciprocate as a valve body is provided, and the gap formed between the tip of the needle valve and the valve seat is large or small. When changing the opening degree, it is necessary to increase the stroke amount of the valve body in order to increase the adjustment range of the opening degree, but such a case may not be possible.
具体的には、ニードルバルブのストローク量を大きくすると、そのニードルバルブの可動スペースが大きくなって収容スペースの確保が難しくなる。また、ニードルバルブのストローク量を大きくするため、ソレノイドのプランジャのストローク量を大きくしようとすると、ソレノイドの設計変更が必要になって煩雑である。さらには、ソレノイドの設計変更をせずにニードルバルブのストローク量を大きくしようとすると、プランジャの移動量に対するニードルバルブの移動量を大きくするための部品が必要になって部品数が増えるとともに収容スペースを確保するのが難しくなる。 Specifically, when the stroke amount of the needle valve is increased, the movable space of the needle valve becomes large and it becomes difficult to secure the accommodation space. Further, in order to increase the stroke amount of the needle valve, if it is attempted to increase the stroke amount of the plunger of the solenoid, it is necessary to change the design of the solenoid, which is complicated. Furthermore, if an attempt is made to increase the stroke amount of the needle valve without changing the design of the solenoid, parts for increasing the movement amount of the needle valve with respect to the movement amount of the plunger are required, and the number of parts increases and the accommodation space increases. It becomes difficult to secure.
これに対して、本実施の形態の電磁弁Vでは、筒状のホルダ6内に往復動可能に挿入されるスプール7で、ホルダ6に形成されたポート6aを開閉し、これにより電磁弁Vが開閉するようになっている。このため、ポート6aをホルダ6の周方向に複数形成したり、周方向に長い形状にしたりすれば、電磁弁Vの弁体であるスプール7のストローク量を大きくしなくても電磁弁Vの開度を大きくできる。よって、電磁弁Vの開度の調整幅を大きくして、圧側減衰力の調整幅を容易に大きくできる。
On the other hand, in the solenoid valve V of the present embodiment, the
さらに、上記構成によれば、電磁弁Vの開度と通電量との関係を容易に変更できる。例えば、電磁弁Vの開度と通電量との関係を負の比例関係にして、通電量が大きくなるほど開度を小さくしたい場合には、非通電時にポート6aが最大限に開く位置にポート6a、またはこのポート6aを開くための環状溝7dを配置すればよい。このように、電磁弁Vの開度と通電量との関係は、自由に変更できるとともに、これに合わせて手動バルブ41の設置の有無の選択できる。
Further, according to the above configuration, the relationship between the opening degree of the solenoid valve V and the amount of energization can be easily changed. For example, if the relationship between the opening degree of the solenoid valve V and the energized amount is made negatively proportional and the opening degree is to be reduced as the energized amount increases, the
以上、本発明の好ましい実施の形態を詳細に説明したが、特許請求の範囲から逸脱しない限り、改造、変形、および変更が可能である。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, modifications, modifications, and changes can be made without departing from the scope of the claims.
1・・・シリンダ、2・・・ピストン、3・・・ピストンロッド、3a・・・バイパス路、6・・・ホルダ、6a・・・ポート、7・・・スプール、8・・・付勢ばね、9・・・ソレノイド、17・・・シャッタ、18・・・シャッタばね、20・・・ハード側減衰要素、50・・・ソフト側減衰要、D・・・緩衝器、La・・・伸側室、Lb・・・圧側室、V・・・電磁弁 1 ... cylinder, 2 ... piston, 3 ... piston rod, 3a ... bypass path, 6 ... holder, 6a ... port, 7 ... spool, 8 ... urging Spring, 9 ... solenoid, 17 ... shutter, 18 ... shutter spring, 20 ... hard side damping element, 50 ... soft side damping required, D ... shock absorber, La ... Extension side chamber, Lb ... compression side chamber, V ... solenoid valve
Claims (4)
筒状であって前記ホルダ内に軸方向に往復動可能に挿入されるとともに前記ポートを開閉可能なスプールと、
前記スプールを前記スプールの移動方向の一方へ向けて付勢する付勢ばねと、
前記スプールへ前記スプールの前記移動方向の他方へ向けて移動させる推力を付与可能なソレノイドと、
前記ホルダと前記スプールとの間に設けられて閉鎖されると、前記ホルダに対する前記スプールの前記移動方向の一方或いは他方への移動を抑制する液圧ロック室と、
前記スプールの移動方向に一致する方向へ往復動可能であるとともに、前記液圧ロック室の開放と閉鎖を切換えるシャッタと、
前記シャッタを付勢して、液圧ロック室を開放する位置に前記シャッタを位置決めするシャッタばねとを備えた
ことを特徴とする電磁弁。 A holder that is tubular and has a port that communicates inside and outside,
A spool that is tubular and can be reciprocally inserted into the holder in the axial direction and can open and close the port.
An urging spring that urges the spool toward one of the moving directions of the spool,
A solenoid capable of applying thrust to the spool to move the spool toward the other side in the moving direction,
A hydraulic lock chamber provided between the holder and the spool and closed to prevent the spool from moving in one or the other direction of the spool with respect to the holder.
A shutter that can reciprocate in a direction that matches the moving direction of the spool and that switches between opening and closing of the hydraulic lock chamber.
A solenoid valve provided with a shutter spring for urging the shutter and positioning the shutter at a position where the hydraulic lock chamber is opened.
ことを特徴とする請求項1に記載の電磁弁。 The solenoid valve according to claim 1, wherein the shutter is slidably mounted on the outer periphery of the holder.
ことを特徴とする請求項1または2に記載の電磁弁。 The solenoid valve according to claim 1 or 2, wherein the hydraulic lock chamber is communicated with the spool in a state where the shutter opens the hydraulic lock chamber.
前記シリンダ内に軸方向へ移動可能に挿入されて前記シリンダ内を伸側室と圧側室とに区画するピストンと、
前記ピストンに連結されるとともに一端が前記シリンダ外へと突出するピストンロッドと、
前記圧側室から前記伸側室へ向かう液体の流れに抵抗を与えるハード側減衰要素と、
前記ハード側減衰要素を迂回して前記圧側室と前記伸側室とを連通するバイパス路と、
前記バイパス路の途中に設けられる請求項1から3のいずれか一項に記載の電磁弁と、
前記バイパス路に前記電磁弁と直列に設けられるソフト側減衰要とを備え、
前記ハード側減衰要素は、オリフィスと、前記オリフィスと並列に設けられるリーフバルブとを有して構成されており、
前記ソフト側減衰要素は、前記オリフィスよりも開口面積の大きい大径オリフィスを有して構成されている
ことを特徴とする緩衝器。
Cylinder and
A piston that is movably inserted into the cylinder to partition the inside of the cylinder into an extension side chamber and a compression side chamber.
A piston rod that is connected to the piston and one end of which protrudes out of the cylinder.
A hard side damping element that resists the flow of liquid from the compression side chamber to the extension side chamber,
A bypass path that bypasses the hard side damping element and communicates between the compression side chamber and the extension side chamber.
The solenoid valve according to any one of claims 1 to 3 provided in the middle of the bypass path, and the solenoid valve.
The bypass path is provided with a soft side attenuation required provided in series with the solenoid valve.
The hard side damping element is configured to have an orifice and a leaf valve provided in parallel with the orifice.
The soft side damping element is a shock absorber characterized by having a large-diameter orifice having a larger opening area than the orifice.
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