JP5848652B2 - 減衰バルブ構造 - Google Patents

Description

この発明は、減衰バルブ構造に関し、特に、車両のサスペンションに装備される油圧緩衝器への利用に向く減衰バルブ構造の改良に関する。

車両のサスペンションにあっては、車両の乗り心地を良くするために車軸と車体との間に油圧緩衝器を装備し、油圧緩衝器は、所望の減衰力の発生を可能にする減衰バルブ構造を備える。

この種の減衰バルブ構造としては、たとえば、特許文献１に開示のものがあり、このものは、一方室と他方室とを区画する隔壁体たるピストンと、ピストンに積層されるリーフバルブとを有している。

ピストンは、一方室と他方室との連通を許容するポートを有し、ポートの下流側端をリーフバルブが開放可能に閉塞し、リーフバルブは、環状に形成されてピストンに浮動可能に積層されると共に、内周側端部が附勢バネによってピストンの内周側ボス部に押し付けられている。

それゆえ、減衰バルブ構造にあっては、たとえば、リーフバルブが絞りを有することで、ピストン速度が低速領域にあるときのオリフィス特性となる減衰力の発生を可能にし、また、ピストン速度が中高速領域にあるときにリーフバルブの作動によるバルブ特性の減衰力の発生を可能にし得ることになる。

そして、ピストン速度が中高速領域を超える場合には、リーフバルブによって発生される減衰力が高くなり過ぎないように、附勢バネの附勢力に抗してリーフバルブがピストンから離れ、流路抵抗を小さくし、発生される減衰力を抑制するとしている。

特開平９−２９１９６１号公報

上記の減衰バルブ構造にあっては、リーフバルブが附勢バネの附勢力に抗してピストンから離れることで、ピストン速度が中高速領域を超えたときの減衰力を高くなり過ぎないようにするが、以下の不具合が指摘される可能性がある。

すなわち、上記の減衰バルブ構造にあっては、リーフバルブがピストンから離れることで、リーフバルブによる高い減衰力の発生を抑制するが、ポートは、言わば全面的に開放された状態になる。

したがって、リーフバルブがピストンから離れた後のポート特性の減衰力は、ピストン速度が高速になることで高くなり、また、ピストンを交換しないとポートの特性を変更できない。

この発明は、上記した事情を鑑みて創案されたものであって、隔壁体からバルブが離れた後であってもポート特性の減衰力が高くなることを抑制でき、また、隔壁体を交換しなくてもポート特性を変更できる減衰バルブ構造を提供することを目的とする。

上記した目的を達成するために、本発明の課題解決手段は、シリンダ内に一方室と他方室とを区画する隔壁体と、上記隔壁体に設けられて上記一方室と上記他方室との連通を許容するポートと、上記ポートの下流側端を開放可能に閉塞するバルブと、上記隔壁体の軸芯部に設けられる軸体とを有する減衰バルブ構造において、上記軸体は、上記ポートを迂回して上記一方室と上記他方室との連通を許容するバイパス路を上記軸体内に有し、上記バイパス路には、弁体と、上記弁体を離着座させるシート部と、上記弁体を上記シート部に着座させる附勢バネと、制御バルブとが設けられ、上記弁体は、上記附勢バネの附勢力に抗して上記シート部から離座して上記バイパス路を開放すると共に、上記制御バルブは、上記バイパス路内の上記弁体の上流側に上記バイパス路の軸線方向に移動可能に設けられ、上記一方室に連通可能な異径の複数の通孔を上記軸線方向に有し、上記軸線方向への移動により上記制御バルブの上流側と下流側との差圧を変更すると共に上記附勢ばねの附勢力を変更することを特徴とする。また、本は詰めの他の課題解決手段は、シリンダ内に一方室と他方室とを区画する隔壁体と、上記隔壁体に設けられて上記一方室と上記他方室との連通を許容するポートと、上記ポートの下流側端を開放可能に閉塞するバルブと、上記隔壁体の軸芯部に設けられる軸体とを有する減衰バルブ構造において、上記軸体は、上記ポートを迂回して上記一方室と上記他方室との連通を許容するバイパス路を上記軸体内に有し、上記バイパス路には、弁体と、上記弁体を離着座させるシート部と、上記弁体を上記シート部に着座させる附勢バネと、制御バルブとが設けられ、上記弁体は、上記附勢バネの附勢力に抗して上記シート部から離座して上記バイパス路を開放すると共に、上記制御バルブは、上記バイパス路内の上記弁体の上流側に上記バイパス路の軸線方向に移動可能かつ回動可能に設けられ、上記一方室に連通可能な異径の複数の通孔を上記軸線方向に傾斜する周方向に有し、上記軸線方向および回動方向への移動により上記制御バルブの上流側と下流側との差圧を変更すると共に上記附勢ばねの附勢力を変更することを特徴とする。さらに、本発明の別の課題解決手段は、シリンダ内に一方室と他方室とを区画する隔壁体と、上記隔壁体に設けられて上記一方室と上記他方室との連通を許容するポートと、上記ポートの下流側端を開放可能に閉塞するバルブと、上記隔壁体の軸芯部に設けられる軸体とを有する減衰バルブ構造において、上記軸体は、上記ポートを迂回して上記一方室と上記他方室との連通を許容するバイパス路を上記軸体内に有し、上記バイパス路には、弁体と、上記弁体を離着座させるシート部と、上記弁体を上記シート部に着座させる附勢バネと、制御バルブとが設けられ、上記弁体は、上記附勢バネの附勢力に抗して上記シート部から離座して上記バイパス路を開放すると共に、上記制御バルブは、上記弁体の上流側に配置されて上記制御バルブの上流側と下流側との差圧を変更可能であり、上記弁体がニードル状体からなり、上記シート部が環状体で形成され、上記制御バルブが有底円筒状とされて、上記制御バルブの開口端に上記シート部が設けられることを特徴とする。

減衰バルブ構造にあって、一方室がポートを通じて他方室に連通するとき、バルブの作動によるバルブ特性の減衰力の発生を期待でき、一方室がより高圧になると、ポートによるポート特性の減衰力の発生を期待でき、一方室がさらに高圧になると、バイパス路に設けた弁体がシート部から離座してバイパス路を開き、ポート特性の減衰力がそれ以上に高くなることを抑制することができる。そして、バイパス路において、制御バルブによってポート特性から抑制される特性を変更できる。

すなわち、たとえば、制御バルブが上流側と下流側との差圧を小さくする場合には、高速領域にある隔壁体速度、つまり、ピストン速度が言わば遅いときに、弁体がシート部から離れてバイパス路を開放することになるから、ポート特性から抑制される特性が緩やかな傾斜で発現され、制御バルブが上流側と下流側との差圧を大きくする場合には、高速領域にあるピストン速度が言わば速いときに、弁体がシート部から離れてバイパス路を開放することになるから、ポート特性から抑制される特性が急な傾斜で発現されることになる。

また、弁体を附勢する附勢バネの附勢力が変更される場合には、ピストン速度が高速領域にあるときに、弁体がシート部から離座するタイミング、つまり、バイパス路を開放するタイミングをずらすことが可能になる。

そして、減衰バルブ構造が油圧緩衝器に利用されるとき、油圧緩衝器におけるピストン速度が高速領域にあるとき、つまり、大入力時の発生減衰力を適正にすることが可能になり、この油圧緩衝器をサスペンションに装備する車両における乗り心地を良くすることができる。

そしてまた、減衰バルブ構造にあっては、バイパス路が隔壁体の軸芯部に設けられる軸体内に設けられ、このバイパス路に、弁体，シート部，附勢バネおよび制御バルブが設けられるから、これら弁体，シート部，附勢バネおよび制御バルブを隔壁体に直列配置する場合に比較して、減衰バルブ構造を長大化させないことが可能になる。

その結果、隔壁体からバルブが離れた後であってもポート特性の減衰力が高くなることを抑制でき、また、隔壁体を交換しなくてもポート特性を変更できることになる。

一実施形態の減衰バルブ構造を備える油圧緩衝器を示す部分半截縦断面図である。 図１の減衰バルブ構造における制御バルブが通孔を有する状態を展開して示す図である。 図１の減衰バルブ構造による減衰特性を示す図である。 他の実施形態の減衰バルブ構造を備える油圧緩衝器を示す部分半截縦断面図である。 図４の減衰バルブ構造における制御バルブが通孔を有する状態を展開して示す図である。 図４の減衰バルブ構造の一作動状態を示す部分半截縦断面図である。 図４の状態にある減衰バルブ構造による減衰特性を示す図である。 図６の状態にある減衰バルブ構造による減衰特性を示す図である。

以下に、図示した実施形態に基づいて、この発明を説明するが、この発明の減衰バルブ構造は、油圧緩衝器に利用され、油圧緩衝器は、車両のサスペンションに装備される。

油圧緩衝器は、図１に示すように、車両の車軸側に連結される車軸側部材とされて作動油を収容するシリンダ１と、車両の車体側に連結される車体側部材とされて図１中での右端側となる先端側がシリンダ１内に出入自在に挿通される軸体たるピストンロッド２とを有している。

そして、減衰バルブ構造は、ピストンロッド２と、ピストンロッド２の先端インロー部２ａに保持されてシリンダ１内に挿通される隔壁体たる環状に形成のピストン３と、ピストン３に積層されるバルブたる伸側のバルブ４とを有している。

ピストン３は、シリンダ１内に一方室Ｒ１と他方室Ｒ２とを区画すると共に、一方室Ｒ１と他方室Ｒ２との連通を許容するポートたる伸側のポート３ａおよび図示しない圧側のポートを有している。伸側のポート３ａは、図１中で左端となる下流側端がピストン３の一端、すなわち、一方室Ｒ１側端に形成されて一方室Ｒ１に連通する凹部３ｂに開口し、図１中で右端となる下流側端がピストン３の他端、すなわち、他方室Ｒ２側端に形成される環状溝３ｃに開口する。

伸側のバルブ４は、図１に示すところにあって、異径の環状リーフバルブが複数枚積層された積層環状リーフバルブからなり、内周端部固定で外端部自由の態勢に設けられ、外周側端部（符示せず）がピストン３の他端に形成の外周側シート部３ｄに離着座自在に着座して環状溝３ｃを開放可能に閉塞する。

ちなみに、ピストン３の他端には、圧側のバルブ５が内周端部固定で外周端部自由の態勢に積層され、圧側のポートの下流側端を開放可能に閉塞するとしており、図１に示すところでは、異径となる複数枚の環状リーフバルブを積層しているが、これに代えて、一枚の環状リーフバルブを有して良い。

なお、伸側のバルブ４および圧側のバルブ５は、ピストン３を図１中で左右から挟む態勢でロッド２の先端インロー部２ａの外周に介装され、内周側端部（符示せず）がピストン３の内周側ボス部３ｅ，３ｆに着座された状態でロッド２の段差部２ｂとロッド２の先端螺条部２ｃに螺装のピストンナット６との間に挟持されて定着される。

また、伸側のバルブ４は、図示するところでは、積層環状リーフバルブからなるが、この発明が意図するところからすれば、減衰作用をなす限りには、その他の任意の構成が選択されて良い。

それゆえ、この発明の減衰バルブ構造にあっては、ピストン３がシリンダ１内を移動して、たとえば、一方室Ｒ１が狭くなるときには、一方室Ｒ１からの作動油が伸側のバルブ４の外周側端部を撓ませ外周側シート部３ｄとの間に出現する隙間を通過して他方室Ｒ２に流出することになり、その際の圧力損失で所定の減衰作用がなされることになる。

ちなみに、他方室Ｒ２が狭くなるときには、他方室Ｒ２からの作動油が圧側のバルブ５の外周側端部を撓ませて、一方室Ｒ１に流出することになり、その際の圧力損失で所定の減衰作用がなされる。

また、この発明の減衰バルブ構造にあっては、ピストンロッド２は、伸側のポート３ａおよび伸側のバルブ４を迂回して一方室Ｒ１の他方室Ｒ２への連通を許容するバイパス路Ｌをこのピストンロッド２内に有している。

そして、バイパス路Ｌには、弁体１１と、弁体１１を離着座させるシート部１２と、弁体１１をシート部１２に着座させる附勢バネＳと、弁体１１の上流に設けられる制御バルブ１４とを有し、弁体１１は、附勢バネＳの附勢力に抗してシート部１２から離座してバイパス路Ｌを開放すると共に、制御バルブ１４は、この制御バルブ１４の上流側と下流側との差圧の変更を可能にしている。

以下に、説明すると、先ず、バイパス路Ｌは、図１に示すところでは、ピストンロッド２の軸部（符示せず）に径方向に形成されて外側端が一方室Ｒ１に開口する横孔Ｌ１と、横孔Ｌ１の内側端に基端が連通すると共にピストンロッド２の先端インロー部２ａおよび先端螺条部２ｃの軸芯部に形成されて先端が他方室Ｒ２に開口する縦孔Ｌ２とで形成されている。

弁体１１は、図１に示すところでは、縦孔Ｌ２に移動可能に設けられたニードル状体で形成されており、弁体１１を離着座させるシート部１２は、同じく縦孔Ｌ２に設けられた環状体で形成されている。

弁体１１は、図１に示すところでは、尖端状に形成の先端部１１ａをシート部１２の内側の孔１２ａに出入自在に臨ませており、先端部１１ａの外周がシート部１２の内周縁部１２ｂに当接することで、弁体１１とシート部１２との間を通じてバイパス路Ｌが連通することを阻止している。

そして、弁体１１は、符示しない本体部の外周にシール部材１１ｂを有して縦孔Ｌ２の内周に摺接しており、シール部材１１ｂが縦孔Ｌ２の軸線方向に整列される二つとされることで、弁体１１のいわゆる上流側と下流側との連通を遮断すると共に、弁体１１の縦孔Ｌ２内での摺動時の安定性を保障している。また、弁体１１は、本体部の外周が縦孔Ｌ２の内周に摺接するから、本体部に孔１１ｃを有し、孔１１ｃによって、弁体１１の上流側と下流側との連通を許容している。

なお、二つのシール部材１１ｂについては、これに代えて、図示しないが、縦孔Ｌ２の軸線方向に沿う単一の軸受部材とされても良く、この場合には、部品点数の削減を図れる点で有利となる。また、図示しないが、縦孔Ｌ２の内周にシール部材を設け、弁体１１の外周にシール部材１１ｂを設けることを省略しても良い。

一方、シート部１２は、内側の孔１２ａに出入自在に臨む弁体１１の先端部１１ａの外周が内側縁部１２ｂに当接されることで、孔１２ａを閉鎖し、先端部１１ａの外周が内側縁部１２ｂから離れて両者間に環状流路（図示せず）を形成することで、バイパス路Ｌを開放するとしている。

ところで、シート部１２は、図１に示すところでは、バイパス路Ｌに、すなわち、縦孔Ｌ２に設けられる制御バルブ１４に保持されてなるとする。以下に、説明すると、制御バルブ１４は、図２に示すように、複数、すなわち、４個の通孔１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄを有する有底筒状に形成のロータリバルブとされ、シート部１２は、制御バルブ１４の図１中で右端となる開口端を閉塞するように設けられている。

このように、シート部１２が制御バルブ１４の開口端に設けられる場合には、シート部１２を制御バルブ１４と分離して設ける場合に比較して、バイパス路Ｌにおける縦孔Ｌ２の基本長さを小さくできる点で有利となる。

戻って、制御バルブ１４は、図１に示すところでは、外周に一対となるシール部材１４ｅを有して、縦孔Ｌ２内に回動可能に、つまり、縦孔Ｌ２の中心を回転中心にするようにして縦孔Ｌ２内に回動可能に設けられている。なお、制御バルブ１４の外周と縦孔Ｌ２の内周との間でいわゆるシール性が保障されるのであれば、シール部材１４ｅの配設が省略されても良い。

そして、制御バルブ１４は、図示するところでは、図２に示すように、４個の異径となる通孔１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄを周方向に等間隔に有し、これらの通孔１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄのいずれかが選択されることで、制御バルブ１４の上流側と下流側との差圧を設定すると共にその変更を可能にする。なお、図２に示すところにあって、両方向矢印ａは、制御バルブ１４の回動方向を示す。

戻って、制御バルブ１４にあって、径が最大となる通孔１４ｄが選択されるときには、制御バルブ１４の上流側と下流側との差圧を最も小さくし、径が最小となる通孔１４ａが選択されるときには、制御バルブ１４の上流側と下流側との差圧を最も大きくする。

したがって、たとえば、一方室Ｒ１におけるピストン速度が同じ場合には、制御バルブ１４において、最大径の通孔１４ｄが選択されることで、弁体１１に作用する圧力が比較すれば高くなり、最小径の通孔１４ａが選択されることで、弁体１１に作用する圧力が比較すれば低くなる。

また、制御バルブ１４は、底部たる後端部（符示せず）にコントロールロッド１５の図１中で右端部となる先端部（符示せず）を連結させており、コントロールロッド１５の回動で上記の４個の通孔１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄのいずれかを選択して横孔Ｌ１に対向させるとしている。なお、コントロールロッド１５の回動状況によっては、いずれの通孔１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄも横孔Ｌ１に対向せずしてバイパス路Ｌを閉鎖することも可能になる。

ちなみに、コントロールロッド１５は、ピストンロッド２の軸芯部に開穿されてバイパス路Ｌにおける縦孔Ｌ２に連通する透孔２ｄ内に回動自在に設けられ、図示しない後端には、入力手段たる、たとえば、外部からの人力や機械力の利用で回動もしくは進退するアジャスタが連結され、アジャスタの回動もしくは進退で、制御バルブ１４を回動もしくは進退させる。

また、上記したところでは、制御バルブ１４は、回動可能かつ軸方向に移動不能としたため、４個の通孔１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄを周方向に等間隔に有しているが、この構成に限定されない。

たとえば、制御バルブ１４を回動不能かつ軸方向に移動可能とし、４個の通孔１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄを軸線方向に沿って等間隔にあるいは任意の間隔で有するとしても良い。

また、当然、制御バルブ１４を回動可能かつ軸方向に移動可能とし、４個の通孔１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄを軸線方向に沿って等間隔にあるいは任意の間隔で有するとしても良い。

そして、たとえば、図４および図５を示して後述するように、制御バルブ１４を回動可能かつ軸方向に移動可能とし、４個の通孔１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄを軸線方向に対して傾斜する方向に沿って等間隔にあるいは任意の間隔で有するとしても良い。

また、図１に示すところでは、制御バルブ１４を軸方向に移動不能にしたため、通孔１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄの選択の際に弁体１１を附勢する附勢バネＳのバネ力は変更されない。しかし、上記の別例のように、制御バルブ１４を軸方向に移動可能とする場合には、通孔１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄの選択の際に弁体１１を附勢する附勢バネＳのバネ力が変更されるので、たとえば、図３中に示すポート特性Ｐを抑制する特性Ｃに変化を生じることになる。

附勢バネＳは、図１に示すところでは、コイルスプリングからなり、図１中で左端となる先端が弁体１１の後端に係止され、図１中で右端となる後端が支持部材１３に支持されている。

そして、附勢バネＳは、先端が弁体１１の後端に形成の嵌合部（符示せず）に嵌合し、後端が支持部材１３の先端に形成の嵌合部（符示せず）に嵌合するとして、弁体１１と支持部材１３とに一体的に連結され、ガタを生じないように配慮されている。

ところで、この発明の減衰バルブ構造にあって、附勢バネＳは、ピストン３に積層された伸側のバルブ４が言わば完全な開放状態になる際の油圧で収縮作動する設定とされている。

つまり、伸側のバルブ４の開放作動に続いて伸側のポート３ａを作動油が通過することでポート特性の減衰力が発生されるときに、附勢バネＳが収縮作動して弁体１１の後退を許容し、それまで閉鎖状態にあったシート部１２と弁体１１との間の環状流路を開放状態にする、つまり、バイパス路Ｌを開放状態にする。

もっとも、附勢バネＳの附勢力の設定については、基本的には任意であり、特に、附勢バネＳ自体を別の附勢力を備えるものに交換することで選択されるとしても良い。

支持部材１３は、附勢バネＳの後端を支持するもので、それゆえ、附勢バネＳの後端を支持する限りには任意に形成されて良いが、図示するところでは、バイパス路Ｌの他方室Ｒ２側の開口を閉鎖するように、ピストンロッド２の先端螺条部２ｃの内側に設けられ、バイパス路Ｌの他方室Ｒ２への連通を許容する孔１３ａがバイパス路Ｌにおける抵抗を設定する流路とされる。

ちなみに、支持部材１３が有する孔１３ａは、バイパス路Ｌの下方室Ｒ２への連通を可能にすることからすれば、図示しないが、支持部材１３への形成に代えて、たとえば、ピストンロッド２の先端螺条部２ｃに形成されるとしても良い。

もっとも、孔１３ａが弁体１１の背後側に設けられることからすると、孔１３ａは、バイパス路Ｌにおける抵抗を設定し得ることになり、バイパス路Ｌにおける抵抗を変更する場合には、ポート特性から抑制される特性になる際の傾きを変更できる。そして、この場合には、支持部材１３がピストンロッド２の先端螺条部２ｃの内側に分離可能に螺合されていることで、孔１３ａの抵抗を変更することが容易になる。

以上のように形成された減衰バルブ構造にあっては、たとえば、一方室Ｒ１が高圧側となるときに、バイパス路Ｌへの作動油の流入で弁体１１が図１中で右行するように後退して、弁体１１とシート部１２との間に環状流路を出現させ、したがって、バイパス路Ｌが開放され、作動油が他方室Ｒ２に流出する。つまり、バイパス路Ｌが開放されることで、減衰バルブ構造における流路面積が大きくなり、したがって、減衰係数が低下されて、高い減衰力の発生が抑制されることになる。

このことを図３に基づいて説明すると、ピストン速度が図３中のＸ１点に至るまでの低速領域にあるときには、たとえば、伸側のバルブ４が有する絞りによるオリフィス特性Ｏの減衰力が発生される。

ピストン速度が上昇して、図３中のＸ１点からＸ２点に至るまでの中高速領域にあるときは、伸側のバルブ４の作動でバルブ特性Ｖの減衰力が発生されることになり、ピストン速度がさらに上昇して、図３中のＸ２点以上になるときには、伸側のポート３ａを作動油が通過することによるポート特性Ｐの減衰力が発生される。

そして、ピストン速度がさらに速くなってもポート特性Ｐの減衰力が発生する場合には、図３中に破線図で示すように、減衰力が高過ぎる状態になり、好ましくない状況になるので、バイパス路Ｌが開放状態になることで、ポート特性Ｐから抑制された特性Ｃの減衰力が発生される状況になる。

ところで、この減衰バルブ構造にあっては、弁体１１の上流に制御バルブ１４を有してなり、制御バルブ１４がこの制御バルブ１４の上流側と下流側との差圧を設定すると共にその変更を可能にしている。

すなわち、先ず、図３に示すように、ピストン速度がＸ２点を過ぎて図３中のＸ３点に至ると、一方室Ｒ１からのバイパス路Ｌへの油圧で、弁体１１が附勢バネＳの附勢力に抗して後退しシート部１２との間の環状流路を出現させ、バイパス路Ｌを開放状態にして一方室Ｒ１の他方室Ｒ２への連通を許容し、ポート特性Ｐから抑制された特性Ｃに移行し、バイパス路Ｌを有しない場合に比較して、発生減衰力を低くすることが可能になる。

そして、制御バルブ１４が最大径の通孔１４ｄを横孔Ｌ１に対向させて、一方室Ｒ１からの作動油がバイパス路Ｌに流入することを許容する場合には、制御バルブ１４の上流側と下流側との差圧が小さくなることから、弁体１１に作用する圧力が比較すれば高くなる。

したがって、開放されたバイパス路Ｌにあっては、比較すれば多量の作動油が通過することになり、高速領域にあるピストン速度が言わば遅いときに抑制された特性Ｃが図３中のＣ１点でいわゆる傾斜の緩い低い特性になる。

それに対して、制御バルブ１４における最小径の通孔１４ａを横孔Ｌ１に対向させる場合には、制御バルブ１４の上流側と下流側との差圧が大きくなることから、弁体１１に作用する圧力が低くなり、高速領域にあるピストン速度が比較すればＸ３点より速くならないと、弁体１１がシート部１２から離座してバイパス路Ｌを開放し得ないことになり、抑制された特性Ｃが図３中のＣ４点でいわゆる傾斜の急な高い特性になる。

このことから、制御バルブ１４において通孔１４ａより径を大きくする通孔１４ｂが選択される場合には、抑制された特性Ｃが図３中のＣ２点で、Ｃ１点で抑制される特性に比較して傾斜が急な高い特性になり、制御バルブ１４において通孔１４ｂより径を大きくする通孔１４ｃが選択される場合には、抑制された特性Ｃが図３中のＣ３点で、Ｃ２点で抑制される特性に比較して傾斜が急な高い特性になる。つまり、ポート特性Ｐから抑制された特性Ｃになるのについて、制御バルブ１４における差圧の変更で抑制される特性のタイミングおよび傾斜が変更されることになる。

それゆえ、上記した減衰バルブ構造が油圧緩衝器に利用されるとき、部品交換を伴わずして油圧緩衝器におけるピストン速度が高速領域となる大入力時に過剰な減衰力の発生を抑制し得ると共に、抑制したいピストン速度領域を選択でき、油圧緩衝器を備えるサスペンションを装備する車両における乗り心地の最適化を可能にし得ることになる。

一方、減衰バルブ構造にあっては、バイパス路Ｌがピストン３の軸芯部を挿通するピストンロッド２内に設けられ、バイパス路Ｌに弁体１１，シート部１２，附勢バネＳ，支持部材１３および制御バルブ１４が設けられるから、弁体１１，環状体１２，附勢バネＳ，支持部材１３および制御バルブ１４がピストン３に直列する場合、つまり、特許文献１に開示されているように、ピストン３の外たる他方室Ｒ２側に突出するように設けられる場合に比較して、減衰バルブ構造を長大化させないことが可能になり、減衰バルブ構造を利用する油圧緩衝器の車両におけるサスペンションへの装備性を低下させないことが可能になる。

図４は、他の実施形態の減衰バルブ構造を備える油圧緩衝器を示し、以下には、この油圧緩衝器における減衰バルブ構造について説明するが、図示するところにあって、その構成が図１に示すところと同様となるところについては、図４中に同一の符号を付するのみとして、要する場合を除き、その説明を省略する。

図４に示す減衰バルブ構造にあっては、図１に示す制御バルブ１４に代わる制御バルブ２１を有すると共に、支持部材１３が弁体１１の後端に向かう突出部１３ｂを有している。

制御バルブ２１は、バイパス路Ｌにおける縦孔Ｌ２にあって、図４中で左右方向に移動可能とされており、これが移動されるとき、すなわち、制御バルブ２１に設けられている複数の通孔２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄを横孔Ｌ１に対向させるべく移動されるときに、弁体１１を移動させて附勢バネＳの附勢力を積極的に変更するとしている。

少し説明すると、制御バルブ２１は、有底筒状に形成のロータリバルブとされ、また、図４中で右端となる開口端に弁体１１を離着座させるシート部１２を有している。

ちなみに、シート部１２が制御バルブ２１の開口端に設けられることで、シート部１２を制御バルブ２１と分離して設ける場合に比較して、バイパス路Ｌにおける縦孔Ｌ２の基本長さを小さくできる。

戻って、制御バルブ２１は、図４に示すところでは、外周に複数となるシール部材２１ｅを有して、縦孔Ｌ２内に回動可能にして摺動可能に設けられている。なお、制御バルブ２１の外周と縦孔Ｌ２の内周との間でのいわゆるシール性が保障され、また、相隣する通孔間の連通が効果的に阻止されるのであれば、シール部材２１ｅの配設が省略されても良い。

そして、制御バルブ２１は、図示するところでは、図５に示すように、４個の異径となる通孔２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄを筒状体の軸線方向に傾斜する周方向に等間隔に有する。なお、図５中にあって、両方向矢印ｂは、制御バルブ２１の移動方向を示す。

また、制御バルブ２１は、通孔２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄを選択することで、この制御バルブ２１の上流側と下流側との差圧を設定すると共に、その変更を可能にし、この差圧による油圧が弁体１１に作用する。

つまり、制御バルブ２１が最大径の通孔２１ｄを横孔Ｌ１に対向させて、一方室Ｒ１からの作動油がバイパス路Ｌに流入することを許容する場合には、制御バルブ２１の上流側と下流側との差圧が小さくなるから、弁体１１に作用する圧力が比較すれば高くなり、ピストン速度が高速領域での言わば遅い領域にあるときに、弁体１１をシート部１２から離座させてバイパス路Ｌを開放状態にするから、ポート特性Ｐから抑制された特性Ｃがいわゆる傾斜の緩い低い特性になる。

それに対して、制御バルブ２１における最小径の通孔２１ａを横孔Ｌ１に対向させる場合には、制御バルブ２１の上流側と下流側との差圧が大きくなるから、弁体１１に作用する圧力が比較すれば低くなり、ピストン速度が高速領域での言わば速い領域になるときに、弁体１１をシート部１２から離座させてバイパス路Ｌを開放状態にするから、ポート特性Ｐから抑制された特性Ｃがいわゆる傾斜の急な高い特性になる。

戻って、制御バルブ２１は、底部たる後端部（符示せず）にコントロールロッド１５の図４中で右端部となる先端部（符示せず）を連結させており、コントロールロッド１５の回動しながらの軸線方向の移動で上記の４個の通孔２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄのいずれかを選択して横孔Ｌ１に対向させるとしている。

ちなみに、コントロールロッド１５は、ピストンロッド２の軸芯部に開穿されてバイパス路Ｌにおける縦孔Ｌ２に連通する透孔２ｄ内に回動自在に設けられ、図示しない後端には、入力手段たる、たとえば、油圧緩衝器の外部からの人力や機械力で回動されて進退するアジャスタが連結され、アジャスタへの回動操作で制御バルブ２１を回動させながら軸線方向に移動させる。

なお、上記したところでは、制御バルブ２１は、４個の通孔２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄを筒状体の軸線方向に傾斜方向に等間隔に有しているが、これに代えて、図５中の破線図で示すように、筒状体の軸線方向に４個の通孔２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄを等間隔に有するとしても良い。つまり、通孔２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄを横孔Ｌ２に対向させる観点からすれば、制御バルブ２１が回動ではなく、軸線方向に移動可能とされても良い。

次に、支持部材１３は、基本的には、図１に示す支持部材１３と同様に、弁体１１を附勢する附勢バネＳの図４中で右端となる後端を支持するが、その一方で、図４に示すところにあっては、弁体１１の後端に対向する先端に突出部１３ｂを有してなるとする。そして、突出部１３ｂが形成されることで、弁体１１の後退量を規制することが可能になるとしている。

すなわち、制御バルブ２１が、図４に示す状態、つまり、径を最小にする通孔２１ａが一方室Ｒ１に通じる横孔Ｌ１に対向する状態にあるときには、弁体１１に作用する圧力が言わば低くなり、したがって、ピストン速度が図７中のＸ３点より一層速くなるＸ４点になるときに弁体１１が後退することになる。

附勢バネＳは、収縮が許容される範囲内で最大長さを有していてバネ力を比較すれば小さくし、しかも、弁体１１が上記の突出部１３ｂに後退を規制されないから、上記のＸ４点でポート特性Ｐから抑制された特性Ｃは、傾斜を緩くすることになる。

一方、図６に示すように、径を最大にする通孔２１ｄが一方室Ｒ１に通じる横孔Ｌ１に対向する状態にあるときには、弁体１１に作用する圧力が言わば高くなり、したがって、ピストン速度が図８中のＸ３点にあるときに弁体１１が後退することになる。

附勢バネＳは、収縮が許容される範囲内で言わば最収縮状態に近い状態にあってバネ力を比較すれば大きくし、しかも、弁体１１が上記の突出部１３ｂに後退を規制されるから、上記のＸ３点でポート特性Ｐから抑制された特性Ｃは、傾斜を急にすることになる。

なお、図７および図８にあって、Ｏは、オリフィス特性を示し、Ｖは、バルブ特性を示し、Ｐは、ポート特性を示し、さらに、Ｃは、ポート特性Ｐが抑制された特性を示すことは、図３に示すところと同様である。

以上からすれば、図４に示す実施形態にあっては、ピストン速度がポート特性Ｐの発生領域を超えて言わば極めて高速になる時点で抑制された特性Ｃの減衰力を発生させるか、または、ピストン速度がポート特性Ｐの発生領域を余り超えない時点で抑制された特性Ｃの減衰力を発生させるかを選択できることになる。

図４に示す実施形態にあって、支持部材１３が有する突出部１３ｂについては、これが支持部材１３に植設されることで形成されるとしても良く、この場合にはは、植設されるいわゆるピン状部品を用意することで足りる利点がある。

また、図４に示す実施形態にあって、支持部材１３が突出部１３ｂを有してなるとしたが、突出部１３ｂの形成を省略しても良いことはもちろんであり、この場合には、弁体１１の後退ストロークが制限されないから、図８中に一点鎖線図で示すように、緩やかな傾斜の減衰力が発生されることになる。

それゆえ、図４に示す減衰バルブ構造が油圧緩衝器に利用されるとき、油圧緩衝器におけるピストン速度が高速領域にあるとき、つまり、大入力時の発生減衰力を適正にすることが可能になり、油圧緩衝器をサスペンションに装備する車両の仕様に適した乗り心地を得ることが可能になる。

前記したところでは、減衰バルブ構造を構成する弁体１１がニードル状体からなり、シート部１２が環状体で形成されるとしたが、この発明が意図するところからすると、図示しないが、弁体１１が環状体からなり、シート部１２がニードル状体で形成されるとしても良い。

そして、前記したところでは、隔壁体がシリンダ１内のピストン３であるとして説明したが、これに代えて、図示しないが、隔壁体がシリンダ１内のベースバルブを構成するバルブディスクであるとしても良い。

１ シリンダ
２ ピストンロッド（軸体）
２ａ 先端インロー部
２ｂ 先端螺条部
２ｃ 段部
２ｄ 透孔
３ ピストン（隔壁体）
３ａ 伸側のポート（ポート）
３ｂ 凹部
３ｃ 環状溝
３ｄ 外周側シート部
３ｅ，３ｆ 内周側ボス部
４ 伸側のバルブ（バルブ）
５ 圧側のバルブ
６ ピストンナット
１１ 弁体
１１ａ 先端部
１１ｂ，１４ｅ，２１ｅ シール部材
１１ｃ，１２ａ 孔
１２ シート部
１２ｂ 内側縁部
１３ 支持部材
１３ａ 孔（流路）
１３ｂ 突出部
１４，２１ 制御バルブ
１４ａ〜１４ｄ，２１ａ〜２１ｄ 通孔
１５ コントロールロッド
Ｃ 抑制された特性
Ｌ バイパス路
Ｌ１ 横孔
Ｌ２ 縦孔
Ｏ オリフィス特性
Ｐ，Ｐ１〜Ｐ５，ｐ１〜ｐ５ ポート特性
Ｒ１ 一方室
Ｒ２ 他方室
Ｓ 附勢バネ
Ｖ バルブ特性

Claims (5)

1. シリンダ内に一方室と他方室とを区画する隔壁体と、上記隔壁体に設けられて上記一方室と上記他方室との連通を許容するポートと、上記ポートの下流側端を開放可能に閉塞するバルブと、上記隔壁体の軸芯部に設けられる軸体とを有する減衰バルブ構造において、
   上記軸体は、上記ポートを迂回して上記一方室と上記他方室との連通を許容するバイパス路を上記軸体内に有し、
   上記バイパス路には、弁体と、上記弁体を離着座させるシート部と、上記弁体を上記シート部に着座させる附勢バネと、制御バルブとが設けられ、
   上記弁体は、上記附勢バネの附勢力に抗して上記シート部から離座して上記バイパス路を開放すると共に、
   上記制御バルブは、上記バイパス路内の上記弁体の上流側に上記バイパス路の軸線方向に移動可能に設けられ、上記一方室に連通可能な異径の複数の通孔を上記軸線方向に有し、上記軸線方向への移動により上記制御バルブの上流側と下流側との差圧を変更すると共に上記附勢ばねの附勢力を変更する
   ことを特徴とする減衰バルブ構造。
2. シリンダ内に一方室と他方室とを区画する隔壁体と、上記隔壁体に設けられて上記一方室と上記他方室との連通を許容するポートと、上記ポートの下流側端を開放可能に閉塞するバルブと、上記隔壁体の軸芯部に設けられる軸体とを有する減衰バルブ構造において、
   上記軸体は、上記ポートを迂回して上記一方室と上記他方室との連通を許容するバイパス路を上記軸体内に有し、
   上記バイパス路には、弁体と、上記弁体を離着座させるシート部と、上記弁体を上記シート部に着座させる附勢バネと、制御バルブとが設けられ、
   上記弁体は、上記附勢バネの附勢力に抗して上記シート部から離座して上記バイパス路を開放すると共に、
   上記制御バルブは、上記バイパス路内の上記弁体の上流側に上記バイパス路の軸線方向に移動可能かつ回動可能に設けられ、上記一方室に連通可能な異径の複数の通孔を上記軸線方向に傾斜する周方向に有し、上記軸線方向および回動方向への移動により上記制御バルブの上流側と下流側との差圧を変更すると共に上記附勢ばねの附勢力を変更する
   ことを特徴とする減衰バルブ構造。
3. シリンダ内に一方室と他方室とを区画する隔壁体と、上記隔壁体に設けられて上記一方室と上記他方室との連通を許容するポートと、上記ポートの下流側端を開放可能に閉塞するバルブと、上記隔壁体の軸芯部に設けられる軸体とを有する減衰バルブ構造において、
   上記軸体は、上記ポートを迂回して上記一方室と上記他方室との連通を許容するバイパス路を上記軸体内に有し、
   上記バイパス路には、弁体と、上記弁体を離着座させるシート部と、上記弁体を上記シート部に着座させる附勢バネと、制御バルブとが設けられ、
   上記弁体は、上記附勢バネの附勢力に抗して上記シート部から離座して上記バイパス路を開放すると共に、
   上記制御バルブは、上記弁体の上流側に配置されて上記制御バルブの上流側と下流側との差圧を変更可能であり、
   上記弁体がニードル状体からなり、
   上記シート部が環状体で形成され、
   上記制御バルブが有底円筒状とされて、上記制御バルブの開口端に上記シート部が設けられる
   ことを特徴とする減衰バルブ構造。
4. 上記軸体に開穿された透孔内に設けられて上記制御バルブに連結されるコントロールロッドを備える
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の減衰バルブ構造。
5. 上記弁体の上記附勢バネの附勢力に抗しての後退量が上記附勢バネの収縮許容範囲内で規制される
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の減衰バルブ構造。

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