JP6516916B2

JP6516916B2 - 減衰力調整式緩衝器

Info

Publication number: JP6516916B2
Application number: JP2018501667A
Authority: JP
Inventors: 村上　裕; 裕村上; 山岡　史之; 史之山岡
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2016-02-24
Filing date: 2017-02-20
Publication date: 2019-05-22
Anticipated expiration: 2037-02-20
Also published as: JPWO2017145983A1; WO2017145983A1

Description

本発明は、ピストンロッドのストロークに対する作動流体の流れを制御して減衰力を発生する減衰力調整式緩衝器に関する。

良好な減衰力特性を得る緩衝器には、ピストンロッドに係合するバルブ部材に開口を有する複数のディスクバルブを積層することで、背圧室を形成するものがある。（例えば、特許文献１）

特開２０１４−１９４２５９号公報

減衰力調整式緩衝器では、さらに良好な減衰力特性を得ることが望まれている。そこで、本発明は、良好な減衰力特性を得ることができる減衰力調整式緩衝器を提供することを目的とする。

本発明の一実施形態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、前記シリンダ内に摺動可能に嵌装されたピストンと、前記ピストンに連結され、前記シリンダの外部に延出するピストンロッドと、前記シリンダ内の前記ピストンの摺動により生じる作動流体の流れを制御して減衰力を発生させるメインバルブと、前記メインバルブに対して閉弁方向の圧力を作用させるパイロット室と、前記パイロット室を形成するパイロット部材と、前記パイロット室と前記メインバルブの上流側通路とを連通するパイロット通路と、前記パイロット通路に設けられた制御弁と、を備え、前記メインバルブは、前記シリンダ内の流体が流通する通路と、前記通路の下流側開口の外側に形成されたシート部とを有する弁座部材と、前記シート部に離着座することで前記通路の下流側開口を開閉するサブ弁体と、前記サブ弁体のうち前記弁座部材とは反対側に重ねて設けられるメイン弁体と、を含み、前記サブ弁体は、第１ディスクであって、該第１ディスクの内周側が前記弁座部材と前記パイロット部材とによって挟持され、該第１ディスクの外周側が前記シート部に着座され、第１開口を有する第１ディスクと、第２ディスクであって、該第２ディスクの内周側が前記弁座部材と前記パイロット部材とによって挟持され、前記第１開口と連通する第２開口を有する第２ディスクと、を含み、前記第１開口は、前記メインバルブの通路を流通する流体の流れを絞る開口面積を有し、前記第２開口は、前記第１開口よりも大きい開口面積を有しており、該第２開口によって、前記メイン弁体の外周側を前記第２ディスクから離座させて前記メイン弁体を開弁させる圧力室が形成されており、前記メイン弁体は、第１弁体であって、該第１弁体の内周側が前記弁座部材と前記パイロット部材とによって挟持され、該第１弁体の背面の外周側に固着されたパッキンを前記パイロット部材に摺動可能に当接させて前記パイロット室を閉塞する第１弁体と、前記第１弁体と前記第２ディスクとの間に介装され、前記第２開口を閉塞し、前記第１弁体よりも小径の第２弁体と、を含み、前記第１ディスクは、前記第１開口を介してディスク径方向の一側及び他側に形成され、各々が前記第１開口に連通される第１長孔及び第２長孔を有し、前記第１ディスクの一側には、前記第１長孔に連通される第３長孔を有する第３ディスクが重ねて設けられ、前記第１ディスクの他側には、前記第２長孔に連通される第４長孔を有する第４ディスクが重ねて設けられることを特徴とする。

本発明の一実施形態に係る減衰力調整式緩衝器によれば、良好な減衰力特性を得ることができる。

第１実施形態に係る減衰力調整式緩衝器の一軸平面による断面図である。第１実施形態の説明図であって、図１の要部（減衰力発生機構）を拡大して示す図である。第１実施形態の説明図であって、図２の要部（弁体）を拡大して示す図である。第１実施形態の説明図であって、メイン弁体及びサブ弁体の構成を示す図である。第１実施形態の説明図であって、ピストン速度と減衰力との関係を示す図表である。第２実施形態の説明図であって、図３に対応する図である。第２実施形態の説明図であって、メイン弁体及びサブ弁体の構成を示す図である。

本発明の第１実施形態を添付した図を参照して説明する。なお、以下の説明において、図１における上下方向をそのまま上下方向と称する。
図１に示されるように、減衰力調整式緩衝器１は、シリンダ２の外側に外筒３を設けた複筒構造であり、シリンダ２と外筒３との間には、リザーバ４が形成される。シリンダ２内には、ピストン５が摺動可能に嵌装され、当該ピストン５により、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室に分画される。ピストン５には、ピストンロッド６の一端がナット７により連結され、ピストンロッド６の他端側は、シリンダ上室２Ａを通過し、さらにシリンダ２及び外筒３の上端部に装着されたロッドガイド８及びオイルシール９に挿通され、シリンダ２の外部へ延出する。

なお、シリンダ２の下端部には、シリンダ下室２Ｂとリザーバ４とを分画するベースバルブ１０が設けられる。ピストン５には、シリンダ上室２Ａ、シリンダ下室２Ｂ間を連通する通路１１、１２が設けられる。通路１２には、シリンダ下室２Ｂ側からシリンダ上室２Ａ側への油液（作動流体）の流通のみを許容する逆止弁１３が設けられる。また、通路１１には、シリンダ上室２Ａ側の油液の圧力が設定圧力に達したとき開弁し、この圧力をシリンダ下室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とを連通する通路１５、１６が設けられる。通路１５には、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１７が設けられる。また、通路１６には、シリンダ下室２Ｂ側の油液の圧力が所定圧力に達したときに開弁し、この圧力をリザーバ４側へリリーフするディスクバルブ１８が設けられる。なお、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る。

シリンダ２には、上下方向両端部に、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、シリンダ２とセパレータチューブ２０との間には、環状通路２１が形成される。環状通路２１は、シリンダ２の上端部近傍の側壁に設けられた通路２２により、シリンダ上室２Ａに連通される。セパレータチューブ２０の下部には、側方（図１における右方向）に突出する円筒形の枝管２３が形成される。外筒３の側壁には、枝管２３に対して同心で枝管２３よりも大径の開口２４が設けられ、この開口２４を囲むようにして円筒形のバルブケース２５が溶接等により結合される。当該バルブケース２５内には、減衰力発生機構３１が収容される。

（減衰力発生機構）図１に示されるように、減衰力発生機構３１は、基端側（図１における左端側）が、リザーバ４と環状通路２１との間に介在し、先端側（図１における右端側）が、外筒３から径方向外向き（図１における右向き）へ突出するように設けられる。減衰力発生機構３１は、環状通路２１からリザーバ４への油液の流通を、メインバルブ３２にて制御することにより、減衰力を発生する。また、メインバルブ３２の開弁圧を、減衰力可変アクチュエータとして適用されるソレノイド３３にて調整することにより、発生させる減衰力が可変に調整される。

図２に示されるように、減衰力発生機構３１は、前述のバルブケース２５と、基端側（図２における左端側）が、セパレータチューブ２０の枝管２３に固定され、先端側（図２における右端側）に形成された環状のフランジ部３４Ａが、バルブケース２５の基端側の内フランジ部２５Ａに対して隙間をもって配置される通路部材３４と、当該通路部材３４のフランジ部３４Ａに当接するバルブ部材３５（弁座部材）と、を含む。バルブケース２５の先端側にはねじ部３９が形成され、当該ねじ部３９に螺合したナット３８により、バルブケース２５とソレノイド３３のケース部材７１とが結合される。また、バルブケース２５の内周面とメインバルブ３２との間には、リザーバ４に連通する環状の通路４０が形成される。

通路部材３４の内側には、一方が環状通路２１に連通し、他方がバルブ部材３５まで延びる通路４１（メインバルブ３２の上流側通路）が形成される。また、通路部材３４のフランジ部３４Ａとバルブケース２５の内フランジ部２５Ａとにより、円環状のスペーサ４２が挟持される。当該スペーサ４２には、通路４０とリザーバ４とを連通する複数本（図２には２本のみ表示）の通路４３が形成される。なお、スペーサ４２に代えて、バルブケース２５の基端側の内フランジ部２５Ａに直接フランジ部３４Ａを配置するようにしてもよい。その場合には、内フランジ部２５Ａに通路４０とリザーバ４とを連通する複数本の通路を切削などにより形成する。

バルブ部材３５は、軸孔３５Ａの周囲に周方向に離間して設けられる複数本（図２には２本のみ表示）の通路４４を有する。各通路４４は、一側（図２における左側）が通路部材３４の通路４１に連通する。また、バルブ部材３５の他側（図２における右側）の端面には、通路４４の他側（図２における右側）が開口する環状凹部３５Ｂと、当該環状凹部３５Ｂの径方向外側、すなわち、通路４４の下流側開口の外側に形成され、後述のサブ弁体が離着座する環状のシート部４６と、が設けられる。そして、バルブ部材３５の通路４４は、環状通路２１側の通路４１とリザーバ４側の通路４０とを、サブ弁体又は後述のメイン弁体を介して油液を流通させる。

（サブ弁体）図３、図４を参照すると、サブ弁体は、第１ディスク８３と第２ディスク８４とを含む。第１ディスク８３及び第２ディスク８４は、内周側（図３における下側）が、バルブ部材３５のボス部３５Ｃと後述のパイロットピン４７のフランジ部４７Ａとの間にて挟持される。第１ディスク８３は、パイロットピン４７が挿通される軸孔８３Ａを有する。また、第１ディスク８３は、メインバルブ３２を流通する油液（流体）を絞る、すなわち、バルブ部材３５の通路４４を流れる油液を制限する開口面積に形成された第１開口８５を有する。また、第１ディスク８３には、複数個（第１実施形態では３個）の第１開口８５が、軸孔８３Ａに対して同心の円上に等間隔で配置される。そして、第１ディスク８３は、外周側（図３における上側）が、バルブ部材３５のシート部４６に着座される。

第２ディスク８４は、第１ディスク８３の背面側、すなわち、シート部４６に着座する側とは反対側に重ねて設けられる。また、第２ディスク８４は、第１ディスク８３に対して大きい外径及び板厚を有する。第２ディスク８４は、外周部８６と内周部８７とが、軸孔８４Ａの周囲に等間隔で配置されたディスク径方向へ延びる複数本（第１実施形態では３本）のステー８８により接続される。また、第２ディスク８４は、外周部８６、内周部８７、及び隣接するステー８８により画定される複数個（第１実施形態では３個）の第２開口８９を有する。換言すると、軸孔８４Ａの周囲には、３つの第２開口８９が設けられる。当該第２開口８９は、第１開口８５よりも大きい開口面積を有し、対応する各第１開口８５に連通する。

（メイン弁体）一方、メイン弁体は、第１弁体８１と第２弁体８２とを含む。第１弁体８１は、第１ディスク８３及び第２ディスク８４と共に、内周側（図３における下側）が、バルブ部材３５のボス部３５Ｃと後述のパイロットピン４７のフランジ部４７Ａとの間にて挟持される。第１弁体８１は、第２ディスク８４の外径と同一径であり、第２ディスクの背面側、換言すると、サブ弁体のバルブ部材３５（弁座部材）とは反対側に重ねて設けられる。また、第１弁体８１は、いわゆるパッキンバルブであり、背面の外周側にはパッキン９０が固着される。そして、第１弁体８１は、パッキン９０を、パイロットボディ５０（パイロット部材）の突出筒部５０Ｄの内周面に摺動可能に当接させることにより、背圧室５２（パイロット室）を画定（閉塞）する。つまり、背圧室５２（パイロット室）は、パイロットボディ５０（パイロット部材）を形成している。

他方、第２弁体８２は、第１弁体８１とサブ弁体（第２ディスク８４）との間に介装される。また、第２弁体８２は、第１弁体８１よりも小さい外径（小径）及び板厚を有し、第２ディスク８４の各第２開口８９を閉塞する。これにより、第２弁体８２とサブ弁体（第２ディスク８４）との間には、各第２開口により画定される複数個（第１実施形態では３個）の圧力室９１が形成される。各圧力室９１は、第１ディスク８３の対応する各第１開口８５、バルブ部材３５の各通路４４、及び通路部材３４の通路４１を介して環状通路２１に連通される。なお、第１弁体８１とパイロットピン４７のフランジ部４７Ａとの間には、スペーサ９２、９３、９４、及びスペーサ９５が介装されている。ここで、第１弁体８１に隣接するスペーサ９２は、他のスペーサ９３、９４、９５よりも小径である。

そして、第１弁体８１は、第２弁体８２が各圧力室９１の圧力を受けることにより、第２弁体８２と共に第２ディスク８４から離座される。これにより、バルブ部材３５の通路４４（環状通路２１）が通路４０（リザーバ４）に連通され、メイン弁体によるバルブ特性の減衰力が得られる。この場合、第２ディスク８４は、メイン弁体の弁座として機能する。一方、ピストン速度、すなわち、ピストンロッド６の移動速度が一定速度に達すると、サブ弁体（第１ディスク８３及び第２ディスク８４）がシート部４６から離座される。これにより、バルブ部材３５の通路４４（環状通路２１）が通路４０（リザーバ４）に直接連通され、サブ弁体によるバルブ特性の減衰力が得られる。

（パイロットバルブ）図２に示されるように、パイロットピン４７は、軸方向中間部にフランジ部４７Ａを有する円筒状に形成され、軸孔４７Ｂの一端（図２における左側端）には、オリフィス４９が形成される。また、パイロットピン４７は、一端がバルブ部材３５の軸孔３５Ａに圧入され、他端（図２におけるの右側端）が、パイロットボディ５０の軸孔５０Ａに嵌合される。この状態で、パイロットボディ５０の軸孔５０Ａと、パイロットピン４７の他端側との間には、軸方向へ延びる通路５１が形成される。通路５１は、メイン弁体（第１弁体８１）とパイロットボディ５０との間に形成される背圧室５２に接続される。

パイロットボディ５０は、内側に段付穴が形成された円筒部５０Ｂと当該円筒部５０Ｂを閉塞する底部５０Ｃとを有する有底筒状に形成され、底部５０Ｃには、パイロットピン４７の他端が嵌合される軸孔５０Ａが形成される。パイロットボディ５０の底部５０Ｃの一端側（図２における左側）には、バルブ部材３５側（図２における左側）に突出する突出筒部５０Ｄが形成される。当該突出筒部５０Ｄの内周面には、第１弁体８１のパッキン９０が液密に嵌合され、第１弁体８１とパイロットボディ５０との間には、前述の背圧室５２が形成される。当該背圧室５２の内圧は、メイン弁体に対して閉弁方向、すなわち、第１弁体８１を第２弁体８２に押し付ける方向、延いてはサブ弁体をバルブ部材３５のシート部４６に着座させる方向へ作用する。

パイロットボディ５０の底部５０Ｃの他側（図２における右側）中央には、軸孔５０Ａを囲むように設けられ、パイロット弁部材５３が離着座するシート部５４が形成される。また、パイロットボディ５０の円筒部５０Ｂの内側には、パイロット弁部材５３をパイロットボディ５０のシート部５４から離れる方向に付勢するリターンばね５５、ソレノイド３３が非通電状態のとき（パイロット弁部材５３がシート部５４から最も離れたとき）のフェールセーフバルブを構成するディスクバルブ５６、通路５７Ａが形成された保持プレート５７等が設けられる。

また、パイロットボディ５０の円筒部５０Ｂの開口端には、当該円筒部５０Ｂの内側に、リターンばね５５、ディスクバルブ５６、保持プレート５７等を設けた状態にて、キャップ５８が嵌合固定される。当該キャップ５８には、保持プレート５７の通路５７Ａを通じてソレノイド３３側に流れた油液を、通路４０（リザーバ４側）へ流通させる流路となる通路５９が形成される。なお、通路５９は、例えば円周方向の４箇所に設けられる。

パイロット弁部材５３は、パイロットボディ５０と共にパイロットバルブを構成する。パイロット弁部材５３は、円筒状に形成され、パイロットボディ５０のシート部５４に離着座する先端部が先細りのテーパ状に形成される。パイロット弁部材５３の内側には、ソレノイド３３の作動ピン６９の一端が嵌合固定され、ソレノイド３３への通電に応じて、パイロット弁部材５３の開弁圧が調節される。また、パイロット弁部材５３の基端側（図２における右端側）には、全周にわたって、ばね受として機能するフランジ部５３Ａが形成される。そして、ソレノイド３３が非通電状態のとき、すなわち、パイロット弁部材５３がシート部５４から最も離れたとき、フランジ部５３Ａは、ディスクバルブ５６に当接するシート部として機能してフェールセーフバルブを構成する。

（ソレノイド）図２に示されるように、ソレノイド３３は、コイルケース６１と、前述のケース部材７１とを含む。コイルケース６１は、コイル６１Ａ及びコア６２をモールド成形することにより円筒状に形成され、コイルケース６１には、ケーブル６３が接続される。そして、コイル６１Ａは、ケーブル６３を通じた電力供給（通電）により磁力を発生する。なお、コア６２は、磁性体からなる部材により形成される。

作動ピン６９は、ステータコア７３に組み込まれたブッシュ７８、及びコア７４に組み込まれたブッシュ７９により、軸線方向（図２における左右方向）へ移動可能に支持される。作動ピン６９の外周面には、プランジャ７５が結合される。可動鉄心と称されるプランジャ７５は、例えば鉄系の磁性体により円筒状に形成され、コイル６１Ａに通電されて磁力が発生することにより、コア７４に吸着されて推力を発生する。なお、ソレノイド３３が通電状態であるとき、プランジャ７５のメインバルブ３２側（図２における左側）の端は、コア７４の凹部７４Ｂに対して摺動可能に嵌合される。

（作用）次に、第１実施形態に係る減衰力調整式緩衝器１の作用を説明する。
減衰力調整式緩衝器１は、車両のサスペンション装置のばね上、ばね下間に装着される。車両の走行時には、路面の凹凸等により上下方向の振動が発生すると、緩衝器１は、ピストンロッド６が外筒３から伸長、縮小するように変位し、減衰力発生機構３１にて減衰力を発生させることにより、車両の振動を緩衝させる。このとき、コントローラによりソレノイド３３のコイル６１Ａへの電流値を制御し、パイロット弁部材５３の開弁圧を調整する。これにより、緩衝器１が発生する減衰力を可変に調整することができる。

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の移動によりピストン５の逆止弁１３が閉弁し、ディスクバルブ１４の開弁前にはシリンダ上室２Ａ側の油液（作動流体）が加圧される。加圧された油液は、通路２２及び環状通路２１を通り、セパレータチューブ２０の枝管２３から減衰力発生機構３１の通路部材３４へ流入する。このとき、ピストン５が移動した分の油液は、リザーバ４から、ベースバルブ１０の逆止弁１７を開弁させてシリンダ下室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が開弁し、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。

一方、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の移動に伴いピストン５の逆止弁１３が開弁し、ベースバルブ１０の通路１５の逆止弁１７が閉弁する。そして、ディスクバルブ１８の開弁前には、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内に進入した体積分の油液が、シリンダ上室２Ａから前述の伸び行程時と同一経路にてリザーバ４へ流通する。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が開弁して、シリンダ下室２Ｂの圧力をリザーバ４へリリーフする。これにより、シリンダ下室２Ｂの過度の圧力の上昇を防止することができる。

他方、減衰力発生機構３１では、通路部材３４の通路４１に流入した油液は、メイン弁体、すなわち、第１弁体８１及び第２弁体８２の開弁前（ピストン速度低速域）において、バルブ部材３５の軸孔３５Ａ、パイロットピン４７の軸孔４７Ｂ、パイロットボディ５０の軸孔５０Ａを通り、パイロット弁部材５３を押し開き、パイロットボディ５０の内側へ流入する。パイロットボディ５０の内側に流入した油液は、パイロット弁部材５３のフランジ部５３Ａとディスクバルブ５６との間、保持プレート５７の通路５７Ａ、キャップ５８の通路５９、バルブケース２５の通路４０を通ってリザーバ４へ流れる。

ピストン速度の上昇に伴い、シリンダ上室２Ａの圧力、延いては通路部材３４の通路４１の圧力が上昇すると、当該圧力は、バルブ部材３５の通路４４及び第１ディスク８３（サブ弁体）の第１開口８５を介して、サブ弁体（第２ディスク８４）内に形成された圧力室９１に伝達される。当該圧力室９１の圧力がメイン弁体の開弁圧力に達すると、メイン弁体、すなわち、第１弁体８１及び第２弁体８２が、サブ弁体（第２ディスク８４）から離座して開弁し、その結果、油液は、通路部材３４の通路４１、バルブ部材３５の通路４４、及びバルブケース２５の通路４０を経由してリザーバ４へ流れる。

さらに、ピストン速度が一定速度（図５におけるＶ１）に達すると、サブ弁体、すなわち、第１ディスク８３及び第２ディスク８４が、バルブ部材３５のシート部４６から離座して開弁し、その結果、油液は、通路部材３４の通路４１、バルブ部材３５の通路４４、及びバルブケース２５の通路４０を経由してリザーバ４へ流れる。これにより、ピストンロッド６の伸び行程及び縮み行程の両行程時に、メイン弁体及びサブ弁体の開弁前は、パイロットピン４７のオリフィス４９、及びパイロット弁部材５３の開弁圧力にて減衰力を発生させ、メイン弁体又はサブ弁体の開弁後は、当該弁体の開度に応じた減衰力を得ることができる。この場合、ソレノイド３３のコイル６１Ａへの通電にてパイロット弁部材５３の開弁圧力を調整することにより、ピストン速度に拘わらず、減衰力を直接制御することができる。

具体的には、コイル６１Ａへの通電電流を小さくしてプランジャ７５の推力を小さくすると、パイロット弁部材５３の開弁圧力が低下し、ソフト側の減衰力が発生する。一方、コイル６１Ａへの通電電流を大きくしてプランジャ７５の推力を大きくすると、パイロット弁部材５３の開弁圧力が上昇し、ハード側の減衰力が発生する。このとき、パイロット弁部材５３の開弁圧力に応じて、上流側の通路５１を介して連通する背圧室５２の内圧が変化する。このように、パイロット弁部材５３の開弁圧力を制御することにより、メイン弁体（第１弁体８１及び第２弁体８２）の開弁圧力を同時に調整することが可能であり、減衰力特性の調整を広範囲に行うことができる。

また、コイル６１Ａの断線、車載コントローラの故障等のフェイル発生時に、プランジャ７５の推力が失われた場合には、リターンばね５５のばね力によりパイロット弁部材５３を後退させてパイロットボディ５０の通路６０（パイロット通路）を開き、パイロット弁部材５３のフランジ部５３Ａをディスクバルブ５６（フェールセーフディスクバルブ）に当接させ、弁室６７と、バルブケース２５内の通路４０との間の流路を閉じる。この状態では、弁室６７内の、通路６０からバルブケース２５内の通路４０への油液の流れが、ディスクバルブ５６により制御されるため、ディスクバルブ５６の開弁圧力を調節することにより、所望の減衰力を得ることができ、さらに背圧室５２の内圧、すなわち、メイン弁体（第１弁体８１及び第２弁体８２）の開弁圧力を調整することができる。その結果、フェイル時においても適切な減衰力を得ることができる。

（効果）第１実施形態に係る減衰力調整式緩衝器１は以下の構成を含む。
メインバルブ３２は、バルブ部材３５（弁座部材）のシート部４６に離着座させてバルブ部材３５（弁座部材）の流路４４の下流側開口を開閉させるサブ弁体と、当該サブ弁体のバルブ部材３５とは反対側に重ねて設けられるメイン弁体とを含む。
サブ弁体は、第１開口８５が形成された第１ディスク８３と、第１開口８５と連通する第２開口８９が形成された第２ディスク８４とを含む。
第１開口８５は、バルブ部材３５（弁座部材）の流路４４を流通する油液（流体）の流れを絞る（制限する）開口面積を有する。
第２開口８９は、第１開口よりも大きい開口面積を有し、メイン弁体をサブ弁体から離座させて開弁させる圧力室９１を形成する。
メイン弁体は、背面の外周側に固着されたパッキン９０をパイロットボディ５０（パイロット部材）に摺動可能に当接させて背圧室５２（パイロット室）を閉塞する第１弁体８１と、当該第１弁体８１とサブ弁体（第２ディスク８４）との間に介装され、第１弁体８１よりも小径の第２弁体８２とを含む。

第１実施形態によれば、メイン弁体（第１弁体８１及び第２弁体８２）とサブ弁体（第１ディスク８３及び第２ディスク８４）とが、油液の並列流れにより段階的に開弁される、換言すると、サブ弁体の開弁の前後における減衰力特性の傾き（図５参照）を変えることができるので、メイン弁体の開弁圧力とサブ弁体の開弁圧力とを個別に調節することが可能であり、ピストン速度の微低速領域における、減衰力発生機構３１が発生する減衰力を調整することができる。
また、第２弁体８２の外径を第１弁体８１の外径に対して小径としたので、サブ弁体が弁座として機能するとき、すなわち、メイン弁体の開弁時における、メイン弁体（第２弁体８２）とサブ弁体（第２ディスク８４）との接触面積を減らすことができる。これにより、特に低温環境下におけるメイン弁体とサブ弁体との貼り付きが抑止され、当該貼り付きに起因する、開弁タイミングのずれ、異音の発生等を防止することが可能であり、安定した減衰力を得ることができる。
また、メイン弁体を開弁させる圧力室９１を、ディスク（第２弁体８２、第１ディスク８３、及び第２ディスク８４）を積層して形成したので、製造が容易で、且つ低コストの減衰力調整式緩衝器１を提供することができる。

（第２実施形態）本発明の第２実施形態を添付した図を参照して説明する。なお、前述した第１実施形態に係る減衰力調整式緩衝器１と同一または相当の構成要素については、同一の名称及び符号を付与するとともに詳細な説明を省略する。

図３及び図４と図６及び図７とを参照すると、第１実施形態と第２実施形態とは、メインバルブ３２のサブ弁体の構造が異なる。図６、図７に示されるように、第２実施形態において、サブ弁体は、第１ディスク８３、第２ディスク８４、第３ディスク１０１、及び第４ディスク１０２を含む。なお、第２実施形態で適用される第２ディスク８４は、第１実施形態で適用される第２ディスク８４（図４参照）と同一である。

第１ディスク８３は、軸孔８３Ａの周囲に等配された複数個（第２実施形態では５個）の第１長孔１０３と、各第１長孔１０３の内側（軸孔８３Ａ側）に相対して設けられる複数個の第２長孔１０４と、各第１長孔１０３と相対する各第２長孔１０４とを中央で連通する複数個の第１開口８５とを有する。換言すると、第１開口８５を介して、第１ディスク８５のディスク径方向一側（軸孔８３Ａから遠い側）に、第１長孔１０３が形成され、第１ディスク８５のディスク径方向他側（軸孔８３Ａに近い側）に、第２長孔１０４が形成される。

図６に示されるように、各第１長孔１０３は、軸孔８３Ａに対して同心の円に沿って弧状に延びる。同様に、各第２長孔１０４は、軸孔８３Ａに対して同心の円に沿って弧状に延びる。なお、第２実施形態における第１ディスク８３の第１開口８５は、メインバルブ３２を流通する油液（流体）を絞る、すなわち、バルブ部材３５の通路４４を流れる油液を制限する開口面積に形成される。また、第１長孔１０３及び第２長孔１０４の幅、すなわち、ディスク径方向長さは同一で、且つ第１開口８５のディスク径方向長さよりも大きく設定される。

一方、第３ディスク１０１は、第１ディスク８３と同一径に形成され、第１ディスク８３のバルブ部材３５側（一側）に重ねて設けられる。すなわち、第３ディスク１０１は、外周側がバルブ部材３５（弁座部材）のシート部４６に当接（着座）される。また、第３ディスク１０１は、軸孔１０１Ａに対して同心の円に沿って弧状に延びる複数個（第２実施形態では４個）の第３長孔１０５を有する。そして、第１ディスク８３と第３ディスク１０１とが、如何なる角度位相にてパイロットピン４７に組み付けられた場合であっても、第１ディスク８３の各第１長孔１０３は、第３ディスク１０１のいずれかの第３長孔１０５に連通される。

他方、第４ディスク１０２は、第２ディスク８４と同一径に形成され、第１ディスク８３の背面側（他側）に重ねて設けられる。すなわち、第４ディスク１０２は、第２ディスク８４の第２弁体８２とは反対側に重ねて設けられる。また、第４ディスク１０２は、軸孔１０２Ａに対して同心の円に沿って弧状に延びる複数個（第２実施形態では５個）の第４長孔１０６を有する。

そして、第１ディスク８３と第４ディスク１０２とが、如何なる角度位相にてパイロットピン４７に組み付けられた場合であっても、第１ディスク８３の各第１長孔１０３は、第４ディスク１０２のいずれかの第４長孔１０６に連通される。同様に、第２ディスク８４と第４ディスク１０２とが、如何なる角度位相にてパイロットピン４７に組み付けられた場合であっても、第４ディスク１０２の第４長孔１０６は、第２ディスク８４のいずれかの第２開口８９に連通される。

これにより、図６に示されるように、サブ弁体には、第３長孔１０５、第１長孔１０３、第１開口８５、第２長孔１０４、及び第４長孔１０６からなる連通路１０７が形成される。当該連通路１０７は、サブ弁体内の圧力室９１をバルブ部材３５（弁座部材）の通路４４に連通する。そして、連通路１０７を圧力室９１へ向かって流れる油液（流体）は、ディスク径方向（図６における上下方向）の外側から内側へ向かって（図６における下方向へ）流れる。すなわち、連通路１０７を通過する油液は、第１長孔１０３から第１開口８５を通って第２長孔１０４へ流れる。

第２実施形態によれば、前述した第１実施形態と同一の作用効果を得ることができる。また、第１実施形態では、第１ディスク８３及び第２ディスク８４をパイロットピン４７に組み付けるとき、第１ディスク８３の各第１開口８５が第２ディスク８４の各ステー８８に重ならないようにする、いわゆる位相合せを行う必要があるのに対して、第２実施形態では、このような位相合せが不要である。これにより、第２実施形態では、組付性を向上させることが可能であり、さらに、組付ミスによる減衰力調整式緩衝器１の動作不良を防止することができる。
また、第２実施形態では、第２ディスク８４の第２弁体８２とは反対側に重ねて設けられる第４ディスク１０２の外径を、第２ディスク８４の外径と同一径にしたので、第２ディスク８４よりも小径の第１ディスク８３が、第２ディスク８４の第２弁体８２とは反対側に重ねて設けられる第１実施形態と比較した場合、圧力室９１を大容量化することができる。

なお、第２実施形態では、サブ弁体内の油液が、ディスク径方向の外側から内側へ向かって流れる、すなわち、油液が、第１長孔１０３から第１開口８５を通って第２長孔１０４へ流れるように連通路１０７を形成したが、例えば、第３ディスク１０１と第４ディスク１０２とを入れ替えて、サブ弁体内の油液が、ディスク径方向の内側から外側へ向かって流れる、すなわち、油液が、第２長孔１０４から第１開口８５を通って第１長孔１０３へ流れるように連通路１０７を形成することができる。

以上説明した実施形態に基づく減衰力調整式緩衝器として、例えば、以下に述べる態様のものが考えられる。
減衰力調整式緩衝器の第１の態様としては、作動流体が封入されたシリンダと、前記シリンダ内に摺動可能に嵌装されたピストンと、前記ピストンに連結され、前記シリンダの外部に延出するピストンロッドと、前記シリンダ内の前記ピストンの摺動により生じる作動流体の流れを制御して減衰力を発生させるメインバルブと、前記メインバルブに対して閉弁方向の圧力を作用させるパイロット室と、前記パイロット室と前記メインバルブの上流側通路とを連通するパイロット通路と、前記パイロット通路に設けられた制御弁と、を備える減衰力調整式緩衝器であって、前記メインバルブは、前記シリンダ内の流体が流通する通路、及び前記通路の下流側開口の外側に形成されたシート部を有する弁座部材と、前記シート部に離着座することで前記通路の下流側開口を開閉するサブ弁体と、前記サブ弁体の前記弁座部材とは反対側に重ねて設けられるメイン弁体と、を含み、前記サブ弁体は、内周側が挟持され、外周側が前記シート部に着座され、第１開口を有する第１ディスクと、内周側が挟持され、前記第１開口と連通する第２開口を有する第２ディスクと、を含み、前記第１開口は、前記メインバルブの通路を流通する流体の流れを絞る開口面積を有し、前記第２開口は、前記第１開口よりも大きい開口面積を有し、前記メイン弁体の外周側を前記第２ディスクから離座させて前記メイン弁体を開弁させる圧力室を形成し、前記メイン弁体は、内周側が挟持され、背面の外周側に固着されたパッキンをパイロット部材に摺動可能に当接させて前記パイロット室を閉塞する第１弁体と、前記第１弁体と前記第２ディスクとの間に介装され、前記第２開口を閉塞し、前記第１弁体よりも小径の第２弁体とを含む。
第２の態様としては、第１の態様において、前記第１ディスクは、前記第１開口を介してディスク径方向の一側及び他側に形成され、各々が前記第１開口に連通される第１長孔及び第２長孔を有し、前記第１ディスクの一側には、前記第１長孔に連通される第３長孔を有する第３ディスクが重ねて設けられ、前記第１ディスクの他側には、前記第２長孔に連通される第４長孔を有する第４ディスクが重ねて設けられる。
第３の態様としては、第２の態様において、前記第１開口、前記第１長孔、前記第２長孔、前記第３長孔、及び前記第４長孔は、前記弁座部材の通路と前記圧力室とを連通する連通路を形成し、前記連通路には、流体がディスク径方向の外側から内側へ流れる。
第４の態様としては、第２の態様において、前記第１開口、前記第１長孔、前記第２長孔、前記第３長孔、及び前記第４長孔は、前記弁座部材の通路と前記圧力室とを連通する連通路を形成し、前記連通路には、流体がディスク径方向の内側から外側へ流れる。
第５の態様としては、第１の態様乃至第４の態様のいずれかにおいて、前記第２ディスクの前記第２弁体とは反対側に重ねて設けられるディスクの外径は、前記第２ディスクの外径と同一径である。

以上、本発明の幾つかの実施形態のみを説明したが、本発明の新規の教示や利点から実質的に外れることなく例示の実施形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者には容易に理解できるであろう。従って、その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含むことを意図する。上記実施形態を任意に組み合わせても良い。

本願は、２０１６年２月２４日付出願の日本国特許出願第２０１６−０３３２２３号に基づく優先権を主張する。２０１６年２月２４日付出願の日本国特許出願第２０１６−０３３２２３号の明細書、特許請求の範囲、図面、及び要約書を含む全開示内容は、参照により本願に全体として組み込まれる。

１緩衝器、２シリンダ、５ピストン、６ピストンロッド、３１減衰力発生機構、３２メインバルブ、３５バルブ部材（弁座部材）、４１通路４１（メインバルブの上流側通路）、４４通路、５０パイロットボディ（パイロット部材）、５２背圧室（パイロット室）、５３パイロット弁部材（制御弁）、６０通路（パイロット通路）、８１第１弁体（メイン弁体）、８２第２弁体（メイン弁体）、８３第１ディスク（サブ弁体）、８４第２ディスク（サブ弁体）、８５第１開口、８９第２開口、９０パッキン

Claims

減衰力調整式緩衝器であって、該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、
前記シリンダ内に摺動可能に嵌装されたピストンと、
前記ピストンに連結され、前記シリンダの外部に延出するピストンロッドと、
前記シリンダ内の前記ピストンの摺動により生じる作動流体の流れを制御して減衰力を発生させるメインバルブと、
前記メインバルブに対して閉弁方向の圧力を作用させるパイロット室と、
前記パイロット室を形成するパイロット部材と、
前記パイロット室と前記メインバルブの上流側通路とを連通するパイロット通路と、
前記パイロット通路に設けられた制御弁と、を備え、
前記メインバルブは、
前記シリンダ内の流体が流通する通路と、前記通路の下流側開口の外側に形成されたシート部とを有する弁座部材と、
前記シート部に離着座することで前記通路の下流側開口を開閉するサブ弁体と、
前記サブ弁体のうち前記弁座部材とは反対側に重ねて設けられるメイン弁体と、を含み、
前記サブ弁体は、
第１ディスクであって、該第１ディスクの内周側が前記弁座部材と前記パイロット部材とによって挟持され、該第１ディスクの外周側が前記シート部に着座され、第１開口を有する第１ディスクと、
第２ディスクであって、該第２ディスクの内周側が前記弁座部材と前記パイロット部材とによって挟持され、前記第１開口と連通する第２開口を有する第２ディスクと、を含み、
前記第１開口は、前記メインバルブの通路を流通する流体の流れを絞る開口面積を有し、
前記第２開口は、前記第１開口よりも大きい開口面積を有しており、該第２開口によって、前記メイン弁体の外周側を前記第２ディスクから離座させて前記メイン弁体を開弁させる圧力室が形成されており、
前記メイン弁体は、
第１弁体であって、該第１弁体の内周側が前記弁座部材と前記パイロット部材とによって挟持され、該第１弁体の背面の外周側に固着されたパッキンを前記パイロット部材に摺動可能に当接させて前記パイロット室を閉塞する第１弁体と、
前記第１弁体と前記第２ディスクとの間に介装され、前記第２開口を閉塞し、前記第１弁体よりも小径の第２弁体と、を含み、
前記第１ディスクは、前記第１開口を介してディスク径方向の一側及び他側に形成され、各々が前記第１開口に連通される第１長孔及び第２長孔を有し、
前記第１ディスクの一側には、前記第１長孔に連通される第３長孔を有する第３ディスクが重ねて設けられ、
前記第１ディスクの他側には、前記第２長孔に連通される第４長孔を有する第４ディスクが重ねて設けられることを特徴とする減衰力調整式緩衝器。
請求項１に記載の減衰力調整式緩衝器において、
前記第１開口、前記第１長孔、前記第２長孔、前記第３長孔、及び前記第４長孔は、前記弁座部材の通路と前記圧力室とを連通する連通路を形成し、
前記連通路には、流体がディスク径方向の外側から内側へ流れることを特徴とする減衰力調整式緩衝器。
請求項１に記載の減衰力調整式緩衝器において、
前記第１開口、前記第１長孔、前記第２長孔、前記第３長孔、及び前記第４長孔は、前記弁座部材の通路と前記圧力室とを連通する連通路を形成し、
前記連通路には、流体がディスク径方向の内側から外側へ流れることを特徴とする減衰力調整式緩衝器。
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の減衰力調整式緩衝器において、
前記第２ディスクの前記第２弁体とは反対側に重ねて設けられるディスクの外径は、前記第２ディスクの外径と同一径であることを特徴とする減衰力調整式緩衝器。