JP4048512B2 - 減衰力調整式油圧緩衝器 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等の車両の懸架装置に装着される減衰力調整式油圧緩衝器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等の車両の懸架装置に装着される油圧緩衝器には、路面状況、走行状況等に応じて乗り心地や操縦安定性を向上させるために減衰力を適宜調整できるようにした減衰力調整式油圧緩衝器がある。
【０００３】
減衰力調整式油圧緩衝器は、一般に、油液を封入したシリンダ内にピストンロッドを連結したピストンを摺動可能に嵌装してシリンダ内を２室に画成し、ピストン部にシリンダ内の２室を連通させる主油液通路およびバイパス通路を設け、主油液通路にはオリフィスおよびディスクバルブからなる減衰力発生機構を設け、バイパス通路にはその通路面積を調整する減衰力調整弁を設けた構成となっている。
【０００４】
そして、減衰力調整弁によってバイパス通路を開いてシリンダ内の２室間の油液の流通抵抗を小さくすることにより減衰力を小さくし、また、バイパス通路を閉じて２室間の流通抵抗を大きくすることにより減衰力を大きくする。このように、減衰力調整弁の開閉により減衰力特性を適宜調整することができる。
【０００５】
しかしながら、上記のようにバイパス通路の通路面積によって減衰力を調整するものでは、ピストン速度の低速域においては、減衰力は油液通路のオリフィスの絞りに依存するので、減衰力特性を大きく変化させることができるが、ピストン速度の中高速域においては、減衰力が主油液通路の減衰力発生機構（ディスクバルブ等）の開度に依存するため、減衰力特性を大きく変化させることができない。
【０００６】
そこで、例えば特開昭６２−２２０７２８号公報に記載されているように、伸び縮み側共通の主油液通路の減衰力発生機構であるディスクバルブの背部に圧力室（パイロット室）を形成し、この圧力室を固定オリフィスを介してディスクバルブの上流側のシリンダ室に連通させ、また、可変オリフィス（流量制御弁）を介してディスクバルブの下流側のシリンダ室に連通させるようにしたものが知られている。
【０００７】
この減衰力調整式油圧緩衝器によれば、可変オリフィスを開閉することにより、シリンダ内の２室間の連通路面積を調整するとともに、可変オリフィスで生じる圧力損失によって圧力室の圧力を変化させてディスクバルブの開弁初期圧力を変化させることができる。このようにして、オリフィス特性（減衰力がピストン速度の２乗にほぼ比例する）およびバルブ特性（減衰力がピストン速度にほぼ比例する）を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。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の公報記載の減衰力調整式油圧緩衝器では、可変オリフィスによる流量制御によって減衰力を調整しているため、実際に発生する減衰力は、ピストン速度の大きさによって変化する。このため、路面からの突上げ等によって、急激な入力があった場合、ピストン速度の上昇にともない減衰力が急激に増大して車体に衝撃を伝達して乗り心地を悪化させることがある。また、可変オリフィスは、油液の粘度によってその流通抵抗が大きく変化するので、温度変化による減衰力特性への影響が大きく、安定した減衰力特性が得られない。
【０００９】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、減衰力特性の調整範囲が広く、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、温度変化による減衰力特性への影響が小さく、かつ、急激な入力を適宜吸収することができる減衰力調整式油圧緩衝器を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１の発明は、油液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、一端が前記ピストンに連結され他端が前記シリンダの外部へ延出されたピストンロッドと、前記シリンダに接続され前記ピストンの摺動によって油液を流通させる主油液通路および副油液通路と、前記主油液通路に設けられたパイロット型減衰弁と、前記副油液通路に設けられた固定オリフィスおよび圧力制御弁とを備え、前記副油液通路の前記固定オリフィスと前記圧力制御弁との間の圧力を前記パイロット型減衰弁のパイロット圧力とする減衰力調整式油圧緩衝器であって、
前記圧力制御弁をソレノイドと、該ソレノイドによって推力が調整されるプランジャと、該プランジャの推力によって開弁圧力が調整されるディスクバルブとから構成したことを特徴とする。
【００１１】
このように構成したことにより、ソレノイドの推力によってディスクバルブの開弁圧力を調整して、パイロット型減衰弁の開弁前の減衰力を直接調整するとともに、圧力制御弁による制御圧力によってパイロット圧力を変化させてパイロット型減衰弁の開弁圧力を調整する。このとき、ディスクバルブの撓みにより、油液の圧力の急激な上昇をリリーフすることができる。
【００１２】
請求項２の発明は、上記請求項１の構成に加えて、前記ディスクバルブの背面側に、該ディスクバルブの撓み量を規制する規制部材を設けたことを特徴とする。
【００１３】
このように構成したことにより、規制部材によってディスクバルブの過度の撓みが防止される。
【００１４】
請求項３の発明は、上記請求項１または２の構成において、前記ソレノイド制御弁は、前記ディスクバルブに推力を付与するプランジャが円板状の板ばねによって付勢されていることを特徴とする。
【００１５】
このように構成したことにより、ソレノイドによって板ばねのばね力に抗してプランジャに推力を作用させてディスクバルブの開弁圧力を調整する。
【００１６】
また、請求項４の発明は、上記請求項１ないし３のいずれかの構成において、前記圧力制御弁は、ソレノイドの推力に応じて前記副油液通路の流路面積を調整する流量制御弁を有していることを特徴とする。
【００１７】
このように構成したことにより、パイロット型減衰弁の開弁前において、ソレノイドの推力に応じて、バルブ特性およびオリフィス特性が調整される。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１９】
本発明の第１実施形態について、図１ないし図３および図12を参照して説明する。図２に示すように、本実施形態の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および外筒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。
【００２０】
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およびこの油路11のシリンダ下室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12が設けられている。また、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13およびこの油路13のリザーバ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14が設けられている。そして、シリンダ２内には油液が封入されており、リザーバ４内には油液および所定圧力のガスが封入されている。
【００２１】
シリンダ２には、アウタチューブ15が外嵌され、シリンダ２とアウタチューブ15との間に環状油路16が形成されている。環状油路16は、シリンダ２の上端部付近の側壁に設けられた油路17によってシリンダ上室2aに連通されている。アウタチューブ15の側壁には、開口18が形成されている。外筒３の側面部には、減衰力発生機構19が取付けられている。
【００２２】
図１を参照して、減衰力発生機構19について説明する。図１に示すように、円筒状のケース20のフランジ部21を有する一端側開口部が外筒３の側壁に溶接されている。ケース20内には、フランジ部21側から順に、通路部材22、バルブ部材23、円筒部材24およびパイロット弁部材25が互いに当接するように挿入されている。そして、比例ソレノイド制御部26が、ナット27によってケース20の他端部に取付けられ、パイロット弁部材25に当接して、通路部材22、バルブ部材23、円筒部材24およびパイロット弁部材25を固定している。通路部材22、バルブ部材23、円筒部材24およびパイロット弁部材25の外周部とケース20との間には、環状油室28が形成されている。環状油室28は、ケース20のフランジ部21に設けられた油路29によってリザーバ４に連通されている。
【００２３】
バルブ部材23には、通路部材22と環状油室28とを連通させる油路30，31および環状溝32が設けられている。また、バルブ部材23には、副ディスクバルブ33、主ディスクバルブ34（パイロット型減衰弁）、スペーサディスク35、シールリング36および円板状の板ばね37がピン38およびナット39によって取付けられている。副ディスクバルブ33および主ディスクバルブ34は、その外周部がリフトして開弁し、その開度に応じて油路30側から環状溝32側への油液の流動を制御して減衰力を発生させるようになっている。また、スペーサディスク35およびシールリング36は、板ばね37によって主ディスクバルブ34の背面部に押圧され、パイロット弁部材25との間に、背圧室40を形成しており、背圧室40の内圧が主ディスクバルブ34に閉弁方向に作用するようになっている。
【００２４】
主ディスクバルブ34には、固定オリフィス34a が設けられており、固定オリフィス34a は、スペーサディスク35の油路35a および板ばね37の外周部に形成された切欠37a を介して背圧室40に連通されている。
【００２５】
パイロット弁部材25には、背圧室40を比例ソレノイド制御部26との間に形成された油室41とを連通させる油路42が設けられている。油室41は、油路43によって環状油室28に連通されている。油路42には、フィルタ44が装着されている。パイロット弁部材25には、油路42の周囲に環状の弁座45が突出されており、弁座45に対向させて、比例ソレノイド制御装置26のプランジャ46がガイド47によって進退動可能に案内されている。プランジャ46の先端部には、弁座45に着座するディスクバルブ48が取付けられている。ディスクバルブ48は、プランジャ46の先端部をかしめてスペーサ49，50を介してプランジャ46に固定されている。
【００２６】
プランジャ46は、コイルばね51によって弁座45側へ付勢されており、ディスクバルブ48がばね51の弾性力によって所定の初期荷重をもって弁座45に押しつけられている。プランジャ46には、その背部に形成された油室52と油路42とを連通させる絞り通路53が形成されており、プランジャ46の両端部に作用する圧力をバランスさせるとともに、プランジャ46の移動に適度な減衰力を作用させるようになっている。そして、弁座45、プランジャ46およびディスクバルブ48によって、圧力制御弁Ａが構成されており、リード線54によってコイル55（ソレノイド）に通電すると、プランジャ46にディスクバルブ48を弁座45から離間させる方向の推力が作用し、この推力とばね51による初期荷重のバランスによって、ディスクバルブ48の開弁圧力が決定され、これによって、コイル55への通電電流に応じて圧力制御弁Ａの制御圧力（リリーフ圧力）を調整することができる。
【００２７】
なお、上記の構成において、油路17、環状油路16、開口18、通路部材22、油路30、環状溝32、油路31、環状油室28および油路29によって、シリンダ上室2aとリザーバ４とを連通させる主油液通路を構成しており、また、固定オリフィス34a 、油路35a 、切欠37a 、背圧室40、油路42、油室41および油路43によって、パイロット型減衰弁である主ディスクバルブ34をバイパスする副油液通路を構成している。
【００２８】
以上の構成した本実施形態の作用について次に説明する。
【００２９】
ピストンロッド６の伸び行程時には、ピストン５の移動によって、ピストン５の油路11の逆止弁12が閉じて、シリンダ上室2a側の油液が加圧される。これにより、シリンダ上室2a側の油液は、油路17、環状油路16および開口18を通って減衰力発生機構19の通路部材22へ流れ、油路30、副ディスクバルブ33、主ディスクバルブ34の固定オリフィス34a 、スペーサディスク35の油路35a および板ばね37の切欠37a を通って背圧室40へ流れる。圧力制御弁Ａのクラッキング圧力に達した背圧室40の油液は、プランジャ46を後退させてディスクバルブ48を弁座45からリフトさせ、油室41、油路43、環状油室28および油路29を通ってリザーバ４へ流れる。
【００３０】
このとき、副ディスクバルブ33を流通した油液は、その圧力が主ディスクバルブ34の開弁圧力に達すると、主ディスクバルブ34を開弁させて、環状溝32へ流れ、油路31を介して環状油室28へ直接流入する。また、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の油路13の逆止弁14を開いてシリンダ下室2bへ流入する。
【００３１】
また、ピストンロッド６の縮み行程時には、ピストン５の移動によって、ピストン５の油路11の逆止弁12が開き、ベースバルブ10の油路13の逆止弁14が閉じて、ピストン下室2bの油液がシリンダ上室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。
【００３２】
したがって、ピストンロッド６の伸縮行程時共に、主ディスクバルブ34の開弁前（ピストン速度の低速域）においては、副ディスクバルブ33、固定オリフィス34a および圧力制御弁Ａによって減衰力が発生し、比例ソレノイド弁本体26のコイル55への通電電流に応じて圧力制御弁Ａの制御圧力（リリーフ圧力）を制御することにより、ピストン速度にかかわらず、背圧室40の圧力、すなわち、減衰力を直接制御することができる。このとき、背圧室40の内圧は、主ディスクバルブ34の閉弁方向に作用するので、主ディスクバルブ34の開弁圧力が圧力制御弁Ａの制御圧力とともに調整されることになり、主ディスクバルブ34の開弁特性による減衰力（ピストン速度の高速域の減衰力）を調整することができる。
【００３３】
このようにして、ピストン速度の低速域から高速域にわたって減衰力を調整することができ、その調整範囲を広くすることができる。圧力制御弁Ａによって、ピストン速度の低速域においてもバルブ特性による適度な減衰力を得ることができるので、ピストン速度の低速域における減衰力の不足および高速域における減衰力の過度の上昇を防止することができる。減衰力調整式油圧緩衝器１の減衰力特性を図12に示す。圧力制御弁Ａは、可変オリフィス（流量制御弁）に比して、油液の粘度変化による流通抵抗への影響が小さいので、温度変化に対して安定した減衰力を得ることができる。
【００３４】
また、路面からの突上げ等による急激な入力によって、背圧室40の圧力が急激に上昇した場合、圧力制御弁Ａのディスクバルブ48が撓んでその外周部が弁座45からリフトすることにより、背圧室40の圧力を油室41へ迅速にリリーフすることができるので、減衰力の急激な上昇を抑制することができ、車両の乗り心地を向上させることができる。ディスクバルブ48は、従来のポペット弁に比して、そのリフト量に対する開口面積が大きいため、プランジャ46の移動量が小さくてすむので、応答性に優れ、また、摩擦抵抗による影響を受けにくい。
【００３５】
次に、圧力制御弁Ａの主要部の実際の寸法の一例について図３を参照して説明する。
【００３６】
ディスクバルブ48の弁座45への当接荷重Fs、ハード減衰力を得る際のパイロット圧力Ph（背圧室40の圧力）としたとき、ディスクバルブ48の静的な受圧面積Spは、(1) 式によって決定される。
Sp＝Fs／Ph …(1)
【００３７】
また、受圧面積Spは、弁座45の直径Ds、ディスクバルブ48のクランプ部直径ｄ（スペーサ49の直径）により、(2) 式によって決定される。
Sp＝（Ds 2 −Dp 2 ）π／４ …(2)
【００３８】
ソフト減衰力時には、圧力制御弁Ａによる圧力損失が充分小さいことが望ましい。このことは、圧力制御弁Ａの上流側の固定オリフィス34a の直径dOとし、流量制御弁Ａの流路面積を固定オリフィス34a の流路面積のｍ倍として、充分な流流路面積が得られるディスクバルブ48のリフト量ｈ（ディスクバルブ48の撓みとプランジャ46の後退変位量の合計）としたとき、(3) 式が成り立つ場合に達成される。
πDsｈ≧ｍπdO 2 ／４ …(3)
【００３９】
(3) 式より、ソフト減衰力を得る際のパイロット圧Ps（背圧室40の圧力）が作用しているときのリフト量ｈを決定することができ、これにより、ディスクバルブ48の厚さｔおよび撓みに対するばね定数kdを決定することができる。
【００４０】
プランジャ46を付勢するばね51のばね定数kp、コイル55によるプランジャ46の推力Fp、プランジャ46のストロークＳとしたとき、当接荷重Fsと、これらとの関係は、(4) 式および(5) 式によって表すことができる。
Ｓ＝Fp／（kd＋kp） …(4)
Fs＝kd・Ｓ …(5)
【００４１】
ここで、上記１実施形態のものにおいて、例えば、
Ph＝2.43MPa
Fs＝18.8N
ｄ＝8.0mm
ｍ＝２
dO＝1.0mm
Ps＝0.15MPa
DP＝12.0mm（プランジャ46の直径）
としたとき、(1) 式より、
Sp＝7.74×10-6 (m2)
(2) 式より、
Ds＝12.4(mm)
(3) 式より、
ｈ＝dO 2 ／２Ds＝0.04(mm)
となる。
【００４２】
ここで、ディスクバルブ48の板厚ｔ＝0.15mm、ディスクバルブ48のばね定数kd＝627.4(Ｎ／mm) 、ばね51のばね定数kp＝8.0(Ｎ／mm) 、コイル55によるプランジャ46の推力Fp＝19.6(N) とすると、プランジャ46のストロークＳは、(4) 式より、
Ｓ＝19.6／(627.4＋8.0)＝0.03(mm)
となる。
【００４３】
この場合、ソフト減衰力を得る際のパイロット圧Ps＝0.15MPa のとき、ディスクバルブ48のリフト量ｈは、
ｈ＝0.16(mm)
となり、(3) 式を満足することになる。
【００４４】
次に、上記第１実施形態の圧力制御弁Ａのディスクバルブの構造の第１および第２変形例について、それぞれ図４および図５を参照して説明する。なお、図４および図５において、図１ないし図３に示すものと同様の部分には同一の符号を付してある。
【００４５】
第１変形例として、図４に示すように、ディスクバルブ48をプランジャ46に固定せず、プランジャ46の先端部に形成した凸部56をディスクバルブ48に挿通させる、さらに、プランジャ46の先端の周縁部57を突出させ、この周縁部57をディスククバルブ48の背面部に当接させるようにすることもでき、これによって、上記第１実施のものと同様の作用および効果を奏することができる。
【００４６】
また、第２変形例として、図５に示すように、ディスクバルブ48をパイロット弁部材25側の弁座45の中心部に形成した凸部58に固定し、プランジャ46の先端の周縁部59を突出させ、この周縁部59をディスククバルブ48の背面部に当接させるようにすることもでき、これによって、上記第１実施のものと同様の作用および効果を奏することができる。
【００４７】
次に、本発明の第２実施形態について、図６を参照して説明する。なお、第２実施形態は、上記第１実施形態に対して、圧力制御弁のディスクバルブ部の構造が異なる以外は概して同様の構成であるから、圧力制御弁のディスクバルブ部付近のみを図示し、図１ないし図３に示すものと同様の部分には同一の符号を付して、異なる部分についてのみ詳細に説明する。
【００４８】
図６に示すように、第２実施形態では、プランジャ46の先端部に形成された凸部60に、ワッシャ61（規制部材）、小径のスペーサ62およびディスクバルブ48が嵌合されている。ワッシャ61は、ディスクバルブ48よりも僅かに大径で、また、充分な剛性を有しており、スペーサ62によってディスクバルブ48の背面側に所定の間隔をもって配置されて、ディスクバルブ48のリフト量（撓み量）を規制している。なお、ワッシャ61は、ディスクバルブ48と同径または僅かに小径でもよく、すなわち、ディスクバルブ48がリフトした際に、その外周縁部がワッシャ61に当接してリフト量を規制できる径であればよい。
【００４９】
このように構成したことにより、ワッシャ61によって、ディスクバルブ48の最大撓み量を規制し、過度の撓みを防止して、その破損を確実に防止することがきる。また、万一、ディスクバルブ48が破損した場合でも、ワッシャ61が弁座45に当接することにより、プランジャ46が突出してフィルタ44を破損させるのを防止することができる。
【００５０】
次に、本発明の第３実施形態について、図７、図11および図13を参照して説明する。なお、第３実施形態は、上記第１実施形態に対して、圧力制御弁の構造が異なる以外は概して同様の構成であるから、図１ないし図３に示す第１実施形態ものと同様の部分には同一の符号を付して、異なる部分についてのみ詳細に説明する。
【００５１】
図７に示すように、本実施形態では、ディスクバルブ48は、パイロット弁部材25に、ガイド部材63によって取付けられており、また、プランジャ46との間にコイルばね64が介装されている。プランジャ46は、その先端部65が突出されて、ガイド部材63に摺動可能に案内されている。
【００５２】
プランジャ46には、その側面部に外周溝66が設けられており、外周溝66は、油路67によって絞り通路53を介して背圧室40に連通されている。ガイド47には、プランジャ46の外周溝66に対向させて、環状油室28に連通する環状溝68a およびポート68が設けられている。プランジャ46の外周溝66およびガイド47の環状溝68a によって流量制御弁Ｂが形成されている。
【００５３】
通常は、ばね51のばね力によってプランジャ46がばね64を圧縮して弁座45側へ移動されている。この状態では、ばね64の最大ばね力によってディスクバルブ48が弁座45に押しつけられており、また、流量制御弁Ｂの流路面積すなわち外周溝66と環状溝68a との連通路面積が最小になっている。そして、コイル55に通電して、プランジャ46をばね51のばね力に抗して後退させるにつれて、ディスクバルブ48のばね64によるセット荷重すなわちリリーフ圧が小さくなるとともに、流量制御弁Ｂの流路面積が大きくなるようになっている。
【００５４】
上記のように構成した第３実施形態に係る減衰力調整式油圧緩衝器の油圧回路図を図11に示す。図11においては、図１、図２および図８のものに対応する部分には、同一の符号が付してある。
【００５５】
このように構成したことにより、コイル55への通電電流に応じて圧力制御弁Ａの制御圧力とともに流量制御弁Ｂの流路面積を調整することができるので、上記第１実施形態のものの減衰力特性に対して、主ディスクバルブ34の開弁前のピストン速度の低速域において、圧力制御弁によるバルブ特性とともに流量制御弁Ｂによるオリフィス特性を調整することができるので、減衰力特性の設定の自由度を広げることができる。本実施形態に係る減衰力調整式油圧緩衝器の減衰力特性を図13に示す。
【００５６】
次に、本発明の第４実施形態について、図８および図９を参照して説明する。なお、第４実施形態は、上記第２実施形態に対して、圧力制御弁のプランジャを付勢するばねの構造が異なる以外は概して同様の構成であるから、減衰力発生機構のみを図示し、図１、図２および図６に示すのものと同様の部分には同一の符号を付して、異なる部分についてのみ詳細に説明する。
【００５７】
図８および図９に示すように、第４実施形態の減衰力調整式油圧緩衝器では、プランジャ46の背部に設けられたばね51（コイルばね）が省略され、代わりに、プランジャ46の先端部に、円板状の板ばね69が設けられている。板ばね69は、ワッシャ61の背面側にスペーサ70を介して配置されて、ディスクバルブ48、スペーサ69，70およびワッシャ61と共に、ボルト71によってプランジャ46に固定されている。ボルト71には、絞り通路53に連通する油路72が設けられている。そして、板ばね69のばね力よって、ディスクバルブ48が所定のセット荷重をもって弁座45に押しつけられている。板ばね69の外周部には、その両面に作用する油液の圧力をバランスさせるために、切欠73が設けられている。
【００５８】
このように構成したことにより、プランジャ46の背部にコイルばねを配置するためのスペースが不要となり、ソレノイド制御弁を小型化することができる。また、ばね力をプランジャ46のディスクバルブ48の取付部の近傍に作用させることができるので、ディスクバルブ46のばね力および板ばね69のばね力によって、プランジャ46に作用するモーメントを小さくすることができ、プランジャ46のたおれによる摺動抵抗を軽減して、その作動を円滑にすることができる。
【００５９】
次に、本発明の第５実施形態について、図10および図14を参照して説明する。なお、第５実施形態は、上記第４実施形態に対して、圧力制御弁のディスクバルブおよびワッシャの構造が異なる以外は概して同様の構成であるから、圧力制御弁付近のみを図示し、図８および図９に示す第４実施形態のものと同様の部分には同一の符号を付して、異なる部分についてのみ詳細に説明する。
【００６０】
図10に示すように、第５実施形態の減衰力調整式油圧緩衝器では、ディスクバルブ48に、軸方向に貫通する油路74が設けられている。ワッシャ61には、ディスクバルブ48の背面部の油路74よりも外周部に対向させて、環状シート部75が突出されている。環状シート部75は、ディスクバルブ48が着座する弁座45よりも小径となっている。
【００６１】
そして、通常は、板ばね69のばね力により、ディスクバルブ48が弁座45に押しつけられ、撓んで環状シート部75に着座して、油路74の流通を遮断している。コイル55に通電して、プランジャ46を板ばね69のばね力に抗して後退させるにつれて、ディスクバルブ48のセット荷重すなわちリリーフ圧力が小さくなる。また、ディスクバルブ48の背面部と環状シート部75とで流量制御弁Ｂが形成されており、プランジャ46の後退につれて、環状シート部75がディスクバルブ48から離間して、これらの間に油路74に連通する流路が形成され、その流路面積が大きくなるようになっている。
【００６２】
このように構成したことにより、上記第４実施形態の作用および効果に加えて、上記第３実施形態と同様、コイル55への通電電流によって圧力制御弁Ａのリリーフ圧力とともに流量制御弁Ｂの流路面積を調整することができるので、主ディスクバルブ34の開弁前のピストン速度の低速域において、圧力制御弁Ａによるバルブ特性とともに流量制御弁Ｂによるオリフィス特性を調整することができるので、減衰力特性の設定の自由度を広げることができる。本実施形態に係る減衰力調整式油圧緩衝器の減衰力特性を図14に示す。
【００６３】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１の発明の減衰力調整式油圧緩衝器によれば、ソレノイドの推力によってディスクバルブの開弁圧力を調整して、パイロット型減衰弁の開弁前の減衰力を直接調整するとともに、圧力制御弁による制御圧力によってパイロット圧力を変化させてパイロット型減衰弁の開弁圧力を調整する。このとき、ディスクバルブの撓みにより、油液の圧力の急激な上昇をリリーフすることができる。その結果、減衰力の調整範囲を広くすることができ、圧力制御弁によって、ピストン速度の低速域においてもバルブ特性による適度な減衰力を得ることができ、しかも、温度変化に対して安定した減衰力を得ることができる。また、路面からの突上げ等による急激な入力を吸収することができ、減衰力の急激な上昇を抑制して、車両の乗り心地を向上させることができる。
【００６４】
請求項２の発明の減衰力調整式油圧緩衝器によれば、規制部材によってディスクバルブの過度の撓みを防止して、ディスクバルブの破損を防止することができる。
【００６５】
請求項３の発明の減衰力調整式油圧緩衝器によれば、ソレノイドによって板ばねのばね力に抗してプランジャに推力を作用させてディスクバルブの開弁圧力を調整することにより、プランジャを付勢するためのコイルばねが不要となり、ソレノイド制御弁を小型化することができる。
【００６６】
また、請求項４の発明の減衰力調整式油圧緩衝器によれば、圧力制御弁に流量制御弁を組み合わせたことにより、パイロット型減衰弁の開弁前において、ソレノイドの推力に応じて、バルブ特性およびオリフィス特性を調整することができ、減衰力の調整の自由度を広くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の減衰力調整式油圧緩衝器の減衰力発生機構の縦断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態の減衰力調整式油圧緩衝器の縦断面図である。
【図３】図１の装置の減衰力発生機構の圧力制御弁を拡大して示す図である。
【図４】本発明の第１実施形態の第１変形例に係る圧力制御弁を拡大して示す図である。
【図５】本発明の第１実施形態の第２変形例に係る圧力制御弁を拡大して示す図である。
【図６】本発明の第２実施形態の減衰力調整式油圧緩衝器の減衰力発生機構の圧力制御弁を拡大して示す図である。
【図７】本発明の第３実施形態の減衰力調整式油圧緩衝器の減衰力発生機構の縦断面図である。
【図８】本発明の第４実施形態の減衰力調整式油圧緩衝器の減衰力発生機構の縦断面図である。
【図９】図８の減衰力発生機構の圧力制御弁を拡大して示す図である。
【図１０】本発明の第５実施形態に係る減衰力調整式油圧緩衝器の減衰力発生機構の圧力制御弁を拡大して示す図である。
【図１１】本発明の第３実施形態に係る減衰力調整式油圧緩衝器の油圧回路図である。
【図１２】本発明の第１実施形態の減衰力調整式油圧緩衝器の減衰力特性を示す図である。
【図１３】本発明の第３実施形態の減衰力調整式油圧緩衝器の減衰力特性を示す図である。
【図１４】本発明の第５実施形態の減衰力調整式油圧緩衝器の減衰力特性を示す図である。
【符号の説明】
１ 減衰力調整式油圧緩衝器
２ シリンダ
５ ピストン
６ ピストンロッド
34 主ディスクバルブ（パイロット型減衰弁）
34a 固定オリフィス
46 プランジャ
48 ディスクバルブ
55 コイル（ソレノイド）
61 ワッシャ（規制部材）
69 板ばね
Ａ 圧力制御弁
Ｂ 流量制御弁
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等の車両の懸架装置に装着される減衰力調整式油圧緩衝器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等の車両の懸架装置に装着される油圧緩衝器には、路面状況、走行状況等に応じて乗り心地や操縦安定性を向上させるために減衰力を適宜調整できるようにした減衰力調整式油圧緩衝器がある。
【０００３】
減衰力調整式油圧緩衝器は、一般に、油液を封入したシリンダ内にピストンロッドを連結したピストンを摺動可能に嵌装してシリンダ内を２室に画成し、ピストン部にシリンダ内の２室を連通させる主油液通路およびバイパス通路を設け、主油液通路にはオリフィスおよびディスクバルブからなる減衰力発生機構を設け、バイパス通路にはその通路面積を調整する減衰力調整弁を設けた構成となっている。
【０００４】
そして、減衰力調整弁によってバイパス通路を開いてシリンダ内の２室間の油液の流通抵抗を小さくすることにより減衰力を小さくし、また、バイパス通路を閉じて２室間の流通抵抗を大きくすることにより減衰力を大きくする。このように、減衰力調整弁の開閉により減衰力特性を適宜調整することができる。
【０００５】
しかしながら、上記のようにバイパス通路の通路面積によって減衰力を調整するものでは、ピストン速度の低速域においては、減衰力は油液通路のオリフィスの絞りに依存するので、減衰力特性を大きく変化させることができるが、ピストン速度の中高速域においては、減衰力が主油液通路の減衰力発生機構（ディスクバルブ等）の開度に依存するため、減衰力特性を大きく変化させることができない。
【０００６】
そこで、例えば特開昭６２−２２０７２８号公報に記載されているように、伸び縮み側共通の主油液通路の減衰力発生機構であるディスクバルブの背部に圧力室（パイロット室）を形成し、この圧力室を固定オリフィスを介してディスクバルブの上流側のシリンダ室に連通させ、また、可変オリフィス（流量制御弁）を介してディスクバルブの下流側のシリンダ室に連通させるようにしたものが知られている。
【０００７】
この減衰力調整式油圧緩衝器によれば、可変オリフィスを開閉することにより、シリンダ内の２室間の連通路面積を調整するとともに、可変オリフィスで生じる圧力損失によって圧力室の圧力を変化させてディスクバルブの開弁初期圧力を変化させることができる。このようにして、オリフィス特性（減衰力がピストン速度の２乗にほぼ比例する）およびバルブ特性（減衰力がピストン速度にほぼ比例する）を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。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の公報記載の減衰力調整式油圧緩衝器では、可変オリフィスによる流量制御によって減衰力を調整しているため、実際に発生する減衰力は、ピストン速度の大きさによって変化する。このため、路面からの突上げ等によって、急激な入力があった場合、ピストン速度の上昇にともない減衰力が急激に増大して車体に衝撃を伝達して乗り心地を悪化させることがある。また、可変オリフィスは、油液の粘度によってその流通抵抗が大きく変化するので、温度変化による減衰力特性への影響が大きく、安定した減衰力特性が得られない。
【０００９】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、減衰力特性の調整範囲が広く、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、温度変化による減衰力特性への影響が小さく、かつ、急激な入力を適宜吸収することができる減衰力調整式油圧緩衝器を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１の発明は、油液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、一端が前記ピストンに連結され他端が前記シリンダの外部へ延出されたピストンロッドと、前記シリンダに接続され前記ピストンの摺動によって油液を流通させる主油液通路および副油液通路と、前記主油液通路に設けられたパイロット型減衰弁と、前記副油液通路に設けられた固定オリフィスおよび圧力制御弁とを備え、前記副油液通路の前記固定オリフィスと前記圧力制御弁との間の圧力を前記パイロット型減衰弁のパイロット圧力とする減衰力調整式油圧緩衝器であって、
前記圧力制御弁をソレノイドと、該ソレノイドによって推力が調整されるプランジャと、該プランジャの推力によって開弁圧力が調整されるディスクバルブとから構成したことを特徴とする。
【００１１】
このように構成したことにより、ソレノイドの推力によってディスクバルブの開弁圧力を調整して、パイロット型減衰弁の開弁前の減衰力を直接調整するとともに、圧力制御弁による制御圧力によってパイロット圧力を変化させてパイロット型減衰弁の開弁圧力を調整する。このとき、ディスクバルブの撓みにより、油液の圧力の急激な上昇をリリーフすることができる。
【００１２】
請求項２の発明は、上記請求項１の構成に加えて、前記ディスクバルブの背面側に、該ディスクバルブの撓み量を規制する規制部材を設けたことを特徴とする。
【００１３】
このように構成したことにより、規制部材によってディスクバルブの過度の撓みが防止される。
【００１４】
請求項３の発明は、上記請求項１または２の構成において、前記ソレノイド制御弁は、前記ディスクバルブに推力を付与するプランジャが円板状の板ばねによって付勢されていることを特徴とする。
【００１５】
このように構成したことにより、ソレノイドによって板ばねのばね力に抗してプランジャに推力を作用させてディスクバルブの開弁圧力を調整する。
【００１６】
また、請求項４の発明は、上記請求項１ないし３のいずれかの構成において、前記圧力制御弁は、ソレノイドの推力に応じて前記副油液通路の流路面積を調整する流量制御弁を有していることを特徴とする。
【００１７】
このように構成したことにより、パイロット型減衰弁の開弁前において、ソレノイドの推力に応じて、バルブ特性およびオリフィス特性が調整される。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１９】
本発明の第１実施形態について、図１ないし図３および図12を参照して説明する。図２に示すように、本実施形態の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および外筒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。
【００２０】
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およびこの油路11のシリンダ下室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12が設けられている。また、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13およびこの油路13のリザーバ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14が設けられている。そして、シリンダ２内には油液が封入されており、リザーバ４内には油液および所定圧力のガスが封入されている。
【００２１】
シリンダ２には、アウタチューブ15が外嵌され、シリンダ２とアウタチューブ15との間に環状油路16が形成されている。環状油路16は、シリンダ２の上端部付近の側壁に設けられた油路17によってシリンダ上室2aに連通されている。アウタチューブ15の側壁には、開口18が形成されている。外筒３の側面部には、減衰力発生機構19が取付けられている。
【００２２】
図１を参照して、減衰力発生機構19について説明する。図１に示すように、円筒状のケース20のフランジ部21を有する一端側開口部が外筒３の側壁に溶接されている。ケース20内には、フランジ部21側から順に、通路部材22、バルブ部材23、円筒部材24およびパイロット弁部材25が互いに当接するように挿入されている。そして、比例ソレノイド制御部26が、ナット27によってケース20の他端部に取付けられ、パイロット弁部材25に当接して、通路部材22、バルブ部材23、円筒部材24およびパイロット弁部材25を固定している。通路部材22、バルブ部材23、円筒部材24およびパイロット弁部材25の外周部とケース20との間には、環状油室28が形成されている。環状油室28は、ケース20のフランジ部21に設けられた油路29によってリザーバ４に連通されている。
【００２３】
バルブ部材23には、通路部材22と環状油室28とを連通させる油路30，31および環状溝32が設けられている。また、バルブ部材23には、副ディスクバルブ33、主ディスクバルブ34（パイロット型減衰弁）、スペーサディスク35、シールリング36および円板状の板ばね37がピン38およびナット39によって取付けられている。副ディスクバルブ33および主ディスクバルブ34は、その外周部がリフトして開弁し、その開度に応じて油路30側から環状溝32側への油液の流動を制御して減衰力を発生させるようになっている。また、スペーサディスク35およびシールリング36は、板ばね37によって主ディスクバルブ34の背面部に押圧され、パイロット弁部材25との間に、背圧室40を形成しており、背圧室40の内圧が主ディスクバルブ34に閉弁方向に作用するようになっている。
【００２４】
主ディスクバルブ34には、固定オリフィス34a が設けられており、固定オリフィス34a は、スペーサディスク35の油路35a および板ばね37の外周部に形成された切欠37a を介して背圧室40に連通されている。
【００２５】
パイロット弁部材25には、背圧室40を比例ソレノイド制御部26との間に形成された油室41とを連通させる油路42が設けられている。油室41は、油路43によって環状油室28に連通されている。油路42には、フィルタ44が装着されている。パイロット弁部材25には、油路42の周囲に環状の弁座45が突出されており、弁座45に対向させて、比例ソレノイド制御装置26のプランジャ46がガイド47によって進退動可能に案内されている。プランジャ46の先端部には、弁座45に着座するディスクバルブ48が取付けられている。ディスクバルブ48は、プランジャ46の先端部をかしめてスペーサ49，50を介してプランジャ46に固定されている。
【００２６】
プランジャ46は、コイルばね51によって弁座45側へ付勢されており、ディスクバルブ48がばね51の弾性力によって所定の初期荷重をもって弁座45に押しつけられている。プランジャ46には、その背部に形成された油室52と油路42とを連通させる絞り通路53が形成されており、プランジャ46の両端部に作用する圧力をバランスさせるとともに、プランジャ46の移動に適度な減衰力を作用させるようになっている。そして、弁座45、プランジャ46およびディスクバルブ48によって、圧力制御弁Ａが構成されており、リード線54によってコイル55（ソレノイド）に通電すると、プランジャ46にディスクバルブ48を弁座45から離間させる方向の推力が作用し、この推力とばね51による初期荷重のバランスによって、ディスクバルブ48の開弁圧力が決定され、これによって、コイル55への通電電流に応じて圧力制御弁Ａの制御圧力（リリーフ圧力）を調整することができる。
【００２７】
なお、上記の構成において、油路17、環状油路16、開口18、通路部材22、油路30、環状溝32、油路31、環状油室28および油路29によって、シリンダ上室2aとリザーバ４とを連通させる主油液通路を構成しており、また、固定オリフィス34a 、油路35a 、切欠37a 、背圧室40、油路42、油室41および油路43によって、パイロット型減衰弁である主ディスクバルブ34をバイパスする副油液通路を構成している。
【００２８】
以上の構成した本実施形態の作用について次に説明する。
【００２９】
ピストンロッド６の伸び行程時には、ピストン５の移動によって、ピストン５の油路11の逆止弁12が閉じて、シリンダ上室2a側の油液が加圧される。これにより、シリンダ上室2a側の油液は、油路17、環状油路16および開口18を通って減衰力発生機構19の通路部材22へ流れ、油路30、副ディスクバルブ33、主ディスクバルブ34の固定オリフィス34a 、スペーサディスク35の油路35a および板ばね37の切欠37a を通って背圧室40へ流れる。圧力制御弁Ａのクラッキング圧力に達した背圧室40の油液は、プランジャ46を後退させてディスクバルブ48を弁座45からリフトさせ、油室41、油路43、環状油室28および油路29を通ってリザーバ４へ流れる。
【００３０】
このとき、副ディスクバルブ33を流通した油液は、その圧力が主ディスクバルブ34の開弁圧力に達すると、主ディスクバルブ34を開弁させて、環状溝32へ流れ、油路31を介して環状油室28へ直接流入する。また、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の油路13の逆止弁14を開いてシリンダ下室2bへ流入する。
【００３１】
また、ピストンロッド６の縮み行程時には、ピストン５の移動によって、ピストン５の油路11の逆止弁12が開き、ベースバルブ10の油路13の逆止弁14が閉じて、ピストン下室2bの油液がシリンダ上室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。
【００３２】
したがって、ピストンロッド６の伸縮行程時共に、主ディスクバルブ34の開弁前（ピストン速度の低速域）においては、副ディスクバルブ33、固定オリフィス34a および圧力制御弁Ａによって減衰力が発生し、比例ソレノイド弁本体26のコイル55への通電電流に応じて圧力制御弁Ａの制御圧力（リリーフ圧力）を制御することにより、ピストン速度にかかわらず、背圧室40の圧力、すなわち、減衰力を直接制御することができる。このとき、背圧室40の内圧は、主ディスクバルブ34の閉弁方向に作用するので、主ディスクバルブ34の開弁圧力が圧力制御弁Ａの制御圧力とともに調整されることになり、主ディスクバルブ34の開弁特性による減衰力（ピストン速度の高速域の減衰力）を調整することができる。
【００３３】
このようにして、ピストン速度の低速域から高速域にわたって減衰力を調整することができ、その調整範囲を広くすることができる。圧力制御弁Ａによって、ピストン速度の低速域においてもバルブ特性による適度な減衰力を得ることができるので、ピストン速度の低速域における減衰力の不足および高速域における減衰力の過度の上昇を防止することができる。減衰力調整式油圧緩衝器１の減衰力特性を図12に示す。圧力制御弁Ａは、可変オリフィス（流量制御弁）に比して、油液の粘度変化による流通抵抗への影響が小さいので、温度変化に対して安定した減衰力を得ることができる。
【００３４】
また、路面からの突上げ等による急激な入力によって、背圧室40の圧力が急激に上昇した場合、圧力制御弁Ａのディスクバルブ48が撓んでその外周部が弁座45からリフトすることにより、背圧室40の圧力を油室41へ迅速にリリーフすることができるので、減衰力の急激な上昇を抑制することができ、車両の乗り心地を向上させることができる。ディスクバルブ48は、従来のポペット弁に比して、そのリフト量に対する開口面積が大きいため、プランジャ46の移動量が小さくてすむので、応答性に優れ、また、摩擦抵抗による影響を受けにくい。
【００３５】
次に、圧力制御弁Ａの主要部の実際の寸法の一例について図３を参照して説明する。
【００３６】
ディスクバルブ48の弁座45への当接荷重Fs、ハード減衰力を得る際のパイロット圧力Ph（背圧室40の圧力）としたとき、ディスクバルブ48の静的な受圧面積Spは、(1) 式によって決定される。
Sp＝Fs／Ph …(1)
【００３７】
また、受圧面積Spは、弁座45の直径Ds、ディスクバルブ48のクランプ部直径ｄ（スペーサ49の直径）により、(2) 式によって決定される。
Sp＝（Ds 2 −Dp 2 ）π／４ …(2)
【００３８】
ソフト減衰力時には、圧力制御弁Ａによる圧力損失が充分小さいことが望ましい。このことは、圧力制御弁Ａの上流側の固定オリフィス34a の直径dOとし、流量制御弁Ａの流路面積を固定オリフィス34a の流路面積のｍ倍として、充分な流流路面積が得られるディスクバルブ48のリフト量ｈ（ディスクバルブ48の撓みとプランジャ46の後退変位量の合計）としたとき、(3) 式が成り立つ場合に達成される。
πDsｈ≧ｍπdO 2 ／４ …(3)
【００３９】
(3) 式より、ソフト減衰力を得る際のパイロット圧Ps（背圧室40の圧力）が作用しているときのリフト量ｈを決定することができ、これにより、ディスクバルブ48の厚さｔおよび撓みに対するばね定数kdを決定することができる。
【００４０】
プランジャ46を付勢するばね51のばね定数kp、コイル55によるプランジャ46の推力Fp、プランジャ46のストロークＳとしたとき、当接荷重Fsと、これらとの関係は、(4) 式および(5) 式によって表すことができる。
Ｓ＝Fp／（kd＋kp） …(4)
Fs＝kd・Ｓ …(5)
【００４１】
ここで、上記１実施形態のものにおいて、例えば、
Ph＝2.43MPa
Fs＝18.8N
ｄ＝8.0mm
ｍ＝２
dO＝1.0mm
Ps＝0.15MPa
DP＝12.0mm（プランジャ46の直径）
としたとき、(1) 式より、
Sp＝7.74×10-6 (m2)
(2) 式より、
Ds＝12.4(mm)
(3) 式より、
ｈ＝dO 2 ／２Ds＝0.04(mm)
となる。
【００４２】
ここで、ディスクバルブ48の板厚ｔ＝0.15mm、ディスクバルブ48のばね定数kd＝627.4(Ｎ／mm) 、ばね51のばね定数kp＝8.0(Ｎ／mm) 、コイル55によるプランジャ46の推力Fp＝19.6(N) とすると、プランジャ46のストロークＳは、(4) 式より、
Ｓ＝19.6／(627.4＋8.0)＝0.03(mm)
となる。
【００４３】
この場合、ソフト減衰力を得る際のパイロット圧Ps＝0.15MPa のとき、ディスクバルブ48のリフト量ｈは、
ｈ＝0.16(mm)
となり、(3) 式を満足することになる。
【００４４】
次に、上記第１実施形態の圧力制御弁Ａのディスクバルブの構造の第１および第２変形例について、それぞれ図４および図５を参照して説明する。なお、図４および図５において、図１ないし図３に示すものと同様の部分には同一の符号を付してある。
【００４５】
第１変形例として、図４に示すように、ディスクバルブ48をプランジャ46に固定せず、プランジャ46の先端部に形成した凸部56をディスクバルブ48に挿通させる、さらに、プランジャ46の先端の周縁部57を突出させ、この周縁部57をディスククバルブ48の背面部に当接させるようにすることもでき、これによって、上記第１実施のものと同様の作用および効果を奏することができる。
【００４６】
また、第２変形例として、図５に示すように、ディスクバルブ48をパイロット弁部材25側の弁座45の中心部に形成した凸部58に固定し、プランジャ46の先端の周縁部59を突出させ、この周縁部59をディスククバルブ48の背面部に当接させるようにすることもでき、これによって、上記第１実施のものと同様の作用および効果を奏することができる。
【００４７】
次に、本発明の第２実施形態について、図６を参照して説明する。なお、第２実施形態は、上記第１実施形態に対して、圧力制御弁のディスクバルブ部の構造が異なる以外は概して同様の構成であるから、圧力制御弁のディスクバルブ部付近のみを図示し、図１ないし図３に示すものと同様の部分には同一の符号を付して、異なる部分についてのみ詳細に説明する。
【００４８】
図６に示すように、第２実施形態では、プランジャ46の先端部に形成された凸部60に、ワッシャ61（規制部材）、小径のスペーサ62およびディスクバルブ48が嵌合されている。ワッシャ61は、ディスクバルブ48よりも僅かに大径で、また、充分な剛性を有しており、スペーサ62によってディスクバルブ48の背面側に所定の間隔をもって配置されて、ディスクバルブ48のリフト量（撓み量）を規制している。なお、ワッシャ61は、ディスクバルブ48と同径または僅かに小径でもよく、すなわち、ディスクバルブ48がリフトした際に、その外周縁部がワッシャ61に当接してリフト量を規制できる径であればよい。
【００４９】
このように構成したことにより、ワッシャ61によって、ディスクバルブ48の最大撓み量を規制し、過度の撓みを防止して、その破損を確実に防止することがきる。また、万一、ディスクバルブ48が破損した場合でも、ワッシャ61が弁座45に当接することにより、プランジャ46が突出してフィルタ44を破損させるのを防止することができる。
【００５０】
次に、本発明の第３実施形態について、図７、図11および図13を参照して説明する。なお、第３実施形態は、上記第１実施形態に対して、圧力制御弁の構造が異なる以外は概して同様の構成であるから、図１ないし図３に示す第１実施形態ものと同様の部分には同一の符号を付して、異なる部分についてのみ詳細に説明する。
【００５１】
図７に示すように、本実施形態では、ディスクバルブ48は、パイロット弁部材25に、ガイド部材63によって取付けられており、また、プランジャ46との間にコイルばね64が介装されている。プランジャ46は、その先端部65が突出されて、ガイド部材63に摺動可能に案内されている。
【００５２】
プランジャ46には、その側面部に外周溝66が設けられており、外周溝66は、油路67によって絞り通路53を介して背圧室40に連通されている。ガイド47には、プランジャ46の外周溝66に対向させて、環状油室28に連通する環状溝68a およびポート68が設けられている。プランジャ46の外周溝66およびガイド47の環状溝68a によって流量制御弁Ｂが形成されている。
【００５３】
通常は、ばね51のばね力によってプランジャ46がばね64を圧縮して弁座45側へ移動されている。この状態では、ばね64の最大ばね力によってディスクバルブ48が弁座45に押しつけられており、また、流量制御弁Ｂの流路面積すなわち外周溝66と環状溝68a との連通路面積が最小になっている。そして、コイル55に通電して、プランジャ46をばね51のばね力に抗して後退させるにつれて、ディスクバルブ48のばね64によるセット荷重すなわちリリーフ圧が小さくなるとともに、流量制御弁Ｂの流路面積が大きくなるようになっている。
【００５４】
上記のように構成した第３実施形態に係る減衰力調整式油圧緩衝器の油圧回路図を図11に示す。図11においては、図１、図２および図８のものに対応する部分には、同一の符号が付してある。
【００５５】
このように構成したことにより、コイル55への通電電流に応じて圧力制御弁Ａの制御圧力とともに流量制御弁Ｂの流路面積を調整することができるので、上記第１実施形態のものの減衰力特性に対して、主ディスクバルブ34の開弁前のピストン速度の低速域において、圧力制御弁によるバルブ特性とともに流量制御弁Ｂによるオリフィス特性を調整することができるので、減衰力特性の設定の自由度を広げることができる。本実施形態に係る減衰力調整式油圧緩衝器の減衰力特性を図13に示す。
【００５６】
次に、本発明の第４実施形態について、図８および図９を参照して説明する。なお、第４実施形態は、上記第２実施形態に対して、圧力制御弁のプランジャを付勢するばねの構造が異なる以外は概して同様の構成であるから、減衰力発生機構のみを図示し、図１、図２および図６に示すのものと同様の部分には同一の符号を付して、異なる部分についてのみ詳細に説明する。
【００５７】
図８および図９に示すように、第４実施形態の減衰力調整式油圧緩衝器では、プランジャ46の背部に設けられたばね51（コイルばね）が省略され、代わりに、プランジャ46の先端部に、円板状の板ばね69が設けられている。板ばね69は、ワッシャ61の背面側にスペーサ70を介して配置されて、ディスクバルブ48、スペーサ69，70およびワッシャ61と共に、ボルト71によってプランジャ46に固定されている。ボルト71には、絞り通路53に連通する油路72が設けられている。そして、板ばね69のばね力よって、ディスクバルブ48が所定のセット荷重をもって弁座45に押しつけられている。板ばね69の外周部には、その両面に作用する油液の圧力をバランスさせるために、切欠73が設けられている。
【００５８】
このように構成したことにより、プランジャ46の背部にコイルばねを配置するためのスペースが不要となり、ソレノイド制御弁を小型化することができる。また、ばね力をプランジャ46のディスクバルブ48の取付部の近傍に作用させることができるので、ディスクバルブ46のばね力および板ばね69のばね力によって、プランジャ46に作用するモーメントを小さくすることができ、プランジャ46のたおれによる摺動抵抗を軽減して、その作動を円滑にすることができる。
【００５９】
次に、本発明の第５実施形態について、図10および図14を参照して説明する。なお、第５実施形態は、上記第４実施形態に対して、圧力制御弁のディスクバルブおよびワッシャの構造が異なる以外は概して同様の構成であるから、圧力制御弁付近のみを図示し、図８および図９に示す第４実施形態のものと同様の部分には同一の符号を付して、異なる部分についてのみ詳細に説明する。
【００６０】
図10に示すように、第５実施形態の減衰力調整式油圧緩衝器では、ディスクバルブ48に、軸方向に貫通する油路74が設けられている。ワッシャ61には、ディスクバルブ48の背面部の油路74よりも外周部に対向させて、環状シート部75が突出されている。環状シート部75は、ディスクバルブ48が着座する弁座45よりも小径となっている。
【００６１】
そして、通常は、板ばね69のばね力により、ディスクバルブ48が弁座45に押しつけられ、撓んで環状シート部75に着座して、油路74の流通を遮断している。コイル55に通電して、プランジャ46を板ばね69のばね力に抗して後退させるにつれて、ディスクバルブ48のセット荷重すなわちリリーフ圧力が小さくなる。また、ディスクバルブ48の背面部と環状シート部75とで流量制御弁Ｂが形成されており、プランジャ46の後退につれて、環状シート部75がディスクバルブ48から離間して、これらの間に油路74に連通する流路が形成され、その流路面積が大きくなるようになっている。
【００６２】
このように構成したことにより、上記第４実施形態の作用および効果に加えて、上記第３実施形態と同様、コイル55への通電電流によって圧力制御弁Ａのリリーフ圧力とともに流量制御弁Ｂの流路面積を調整することができるので、主ディスクバルブ34の開弁前のピストン速度の低速域において、圧力制御弁Ａによるバルブ特性とともに流量制御弁Ｂによるオリフィス特性を調整することができるので、減衰力特性の設定の自由度を広げることができる。本実施形態に係る減衰力調整式油圧緩衝器の減衰力特性を図14に示す。
【００６３】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１の発明の減衰力調整式油圧緩衝器によれば、ソレノイドの推力によってディスクバルブの開弁圧力を調整して、パイロット型減衰弁の開弁前の減衰力を直接調整するとともに、圧力制御弁による制御圧力によってパイロット圧力を変化させてパイロット型減衰弁の開弁圧力を調整する。このとき、ディスクバルブの撓みにより、油液の圧力の急激な上昇をリリーフすることができる。その結果、減衰力の調整範囲を広くすることができ、圧力制御弁によって、ピストン速度の低速域においてもバルブ特性による適度な減衰力を得ることができ、しかも、温度変化に対して安定した減衰力を得ることができる。また、路面からの突上げ等による急激な入力を吸収することができ、減衰力の急激な上昇を抑制して、車両の乗り心地を向上させることができる。
【００６４】
請求項２の発明の減衰力調整式油圧緩衝器によれば、規制部材によってディスクバルブの過度の撓みを防止して、ディスクバルブの破損を防止することができる。
【００６５】
請求項３の発明の減衰力調整式油圧緩衝器によれば、ソレノイドによって板ばねのばね力に抗してプランジャに推力を作用させてディスクバルブの開弁圧力を調整することにより、プランジャを付勢するためのコイルばねが不要となり、ソレノイド制御弁を小型化することができる。
【００６６】
また、請求項４の発明の減衰力調整式油圧緩衝器によれば、圧力制御弁に流量制御弁を組み合わせたことにより、パイロット型減衰弁の開弁前において、ソレノイドの推力に応じて、バルブ特性およびオリフィス特性を調整することができ、減衰力の調整の自由度を広くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の減衰力調整式油圧緩衝器の減衰力発生機構の縦断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態の減衰力調整式油圧緩衝器の縦断面図である。
【図３】図１の装置の減衰力発生機構の圧力制御弁を拡大して示す図である。
【図４】本発明の第１実施形態の第１変形例に係る圧力制御弁を拡大して示す図である。
【図５】本発明の第１実施形態の第２変形例に係る圧力制御弁を拡大して示す図である。
【図６】本発明の第２実施形態の減衰力調整式油圧緩衝器の減衰力発生機構の圧力制御弁を拡大して示す図である。
【図７】本発明の第３実施形態の減衰力調整式油圧緩衝器の減衰力発生機構の縦断面図である。
【図８】本発明の第４実施形態の減衰力調整式油圧緩衝器の減衰力発生機構の縦断面図である。
【図９】図８の減衰力発生機構の圧力制御弁を拡大して示す図である。
【図１０】本発明の第５実施形態に係る減衰力調整式油圧緩衝器の減衰力発生機構の圧力制御弁を拡大して示す図である。
【図１１】本発明の第３実施形態に係る減衰力調整式油圧緩衝器の油圧回路図である。
【図１２】本発明の第１実施形態の減衰力調整式油圧緩衝器の減衰力特性を示す図である。
【図１３】本発明の第３実施形態の減衰力調整式油圧緩衝器の減衰力特性を示す図である。
【図１４】本発明の第５実施形態の減衰力調整式油圧緩衝器の減衰力特性を示す図である。
【符号の説明】
１ 減衰力調整式油圧緩衝器
２ シリンダ
５ ピストン
６ ピストンロッド
34 主ディスクバルブ（パイロット型減衰弁）
34a 固定オリフィス
46 プランジャ
48 ディスクバルブ
55 コイル（ソレノイド）
61 ワッシャ（規制部材）
69 板ばね
Ａ 圧力制御弁
Ｂ 流量制御弁
Claims (4)
- 油液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、一端が前記ピストンに連結され他端が前記シリンダの外部へ延出されたピストンロッドと、前記シリンダに接続され前記ピストンの摺動によって油液を流通させる主油液通路および副油液通路と、前記主油液通路に設けられたパイロット型減衰弁と、前記副油液通路に設けられた固定オリフィスおよび圧力制御弁とを備え、前記副油液通路の前記固定オリフィスと前記圧力制御弁との間の圧力を前記パイロット型減衰弁のパイロット圧力とする減衰力調整式油圧緩衝器であって、
前記圧力制御弁をソレノイドと、該ソレノイドによって推力が調整されるプランジャと、該プランジャの推力によって開弁圧力が調整されるディスクバルブとから構成したことを特徴とする減衰力調整式油圧緩衝器。 - 前記ディスクバルブの背面側に、該ディスクバルブの撓み量を規制する規制部材を設けたことを特徴とする請求項１に記載の減衰力調整式油圧緩衝器。
- 前記ソレノイド制御弁は、前記ディスクバルブに推力を付与するプランャが円板状の板ばねによって付勢されていることを特徴とする請求項１または２に記載の減衰力調整式油圧緩衝器。
- 前記圧力制御弁は、ソレノイドの推力に応じて前記副油液通路の流路面積を調整する流量制御弁を有していることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の減衰力調整式油圧緩衝器。
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