JP6646678B2 - 減衰力調整式緩衝器 - Google Patents

Description

本発明は、例えば４輪自動車等の車両に搭載され、車両の振動を緩衝するのに好適に用いられる減衰力調整式緩衝器に関する。

４輪自動車等の車両には、相対的に移動する車輪側と車体側との間に減衰力調整式緩衝器が設けられ、走行時に発生する上，下方向の振動等を緩衝する構成としている。この減衰力調整式緩衝器として、走行条件、車両の挙動等に応じて減衰力を可変に調整するようにした電磁式減衰力調整装置を備える構成としたものが知られている（例えば、特許文献１，２参照）。

特表平９−５０６３０９号公報 特開２０１４−１１３５２号公報

ところで、特許文献１に記載された電磁式減衰力調整装置は、磁力を発生するコイルの内周側にキャップ部材を設け、このキャップ部材内に直接可動鉄心が設けられることで小型で低コストな構成としているが、特許文献２に記載されているように、弁体を移動させる軸部の背面に背圧室を形成する構成をそのまま適用すると、磁束の受け渡しや大きさ、磁気抵抗の面で課題が生じる。

本発明は、背圧室形成部材を非磁性体で形成することで、ソレノイドを小型化しつつ、磁束の受け渡しがスムーズな減衰力調整式緩衝器を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するため、本発明の一実施形態は、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る内筒と、前記内筒内に摺動可能に設けられたピストンと、前記ピストンに連結されたピストンロッドと、前記内筒内の前記ピストンの移動によって生じる前記作動流体の流れを制御して減衰力を発生させる減衰力調整装置と、通電により磁力を発生するコイルと、前記コイルの内周側に配される有底筒状のキャップ部材と、前記キャップ部材の内周側に配され、前記キャップ部材内を移動可能に設けられる鉄心と、前記鉄心と対向し、前記鉄心を吸引する固定鉄心と、前記鉄心の内周側に一体的に設けられ、内周側に連通路が形成される軸部と、前記軸部の前記固定鉄心側の一端に設けられる弁体と、前記キャップ部材の内周側の底部に配置される背圧室形成部材と、前記背圧室形成部材の内周側に配置され、前記軸部を支持するブッシュと、を備え、前記背圧室形成部材は、前記軸部の反固定鉄心側の端部との間に前記内筒内の作動流体が前記軸部の連通路を介して連通され、前記弁体を閉弁方向に付勢する背圧室を形成し、前記背圧室形成部材は非磁性体で形成されている。

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、ソレノイドを小型化、軽量化することができる。

本発明の実施の形態による減衰力調整式緩衝器を示す縦断面図である。 図１中の電磁式減衰力調整装置を拡大して示す拡大断面図である。 コイル通電時の電磁式減衰力調整装置を示す拡大断面図である。

以下、本発明の実施の形態による減衰力調整式緩衝器を、車両用の減衰力調整式油圧緩衝器に適用した場合を例に挙げ、図１ないし図３に従って詳細に説明する。

減衰力調整式油圧緩衝器１（以下、緩衝器１とする）の外殻をなす有底筒状の外筒２は、下端側がボトムキャップ３により溶接手段等を用いて閉塞され、上端側は、径方向内側に屈曲されたかしめ部２Ａとなっている。かしめ部２Ａと内筒４との間には、ロッドガイド９とシール部材１０が設けられている。一方、外筒２の下部側には、後述する中間筒１２の接続口１２Ｃと同心に開口２Ｂが形成され、該開口２Ｂと対向して後述する電磁式減衰力調整装置１７が取付けられている。また、ボトムキャップ３には、例えば車両の車輪側に取付けられる取付アイ３Ａが設けられている。

外筒２内には、該外筒２と同軸上に内筒４が設けられている。内筒４は、下端側がボトムバルブ１３に嵌合して取付けられ、上端側はロッドガイド９に嵌合して取付けられている。内筒４内には作動液としての油液が封入されている。作動液としては油液、オイルに限らず、例えば添加剤を混在させた水等でもよい。

内筒４と外筒２との間には、環状のリザーバ室Ａが形成され、このリザーバ室Ａ内には、前記油液と共にガスが封入されている。このガスは、大気圧状態の空気であってもよく、また圧縮された窒素ガス等の気体を用いてもよい。また、内筒４の長さ方向（軸方向）の途中位置には、ロッド側油室Ｂを環状油室Ｄに常時連通させる油穴４Ａが径方向に穿設されている。

ピストン５は、内筒４内に摺動可能に挿嵌されている。ピストン５は、内筒４内をロッド側油室Ｂとボトム側油室Ｃとに画成している。ピストン５には、ロッド側油室Ｂとボトム側油室Ｃとを連通可能とする油路５Ａ，５Ｂがそれぞれ複数個、周方向に離間して形成されている。

ここで、ピストン５の下端面には、伸長側のディスクバルブ６が設けられている。この伸長側のディスクバルブ６は、ピストンロッド８の伸長行程でピストン５が上向きに摺動変位するときに、ロッド側油室Ｂ内の圧力がリリーフ設定圧を越えると開弁し、このときの圧力を各油路５Ａを介してボトム側油室Ｃ側にリリーフする。このリリーフ設定圧は、後述の電磁式減衰力調整装置１７がハードに設定されたときの開弁圧より高い圧に設定される。

ピストン５の上端面には、ピストンロッド８の縮小行程でピストン５が下向きに摺動変位するときに開弁し、これ以外のときには閉弁する縮み側逆止弁７が設けられている。この逆止弁７は、ボトム側油室Ｃ内の油液がロッド側油室Ｂに向けて各油路５Ｂ内を流通するのを許し、これとは逆向きに油液が流れるのを阻止するものである。この逆止弁７の開弁圧は、後述の電磁式減衰力調整装置１７がソフトに設定されたときの開弁圧より低い圧に設定され、実質的に減衰力を発生しない。この実質的に減衰力を発生しないとは、ピストン５やシール部材１０のフリクション以下の力であり、車の運動に対し影響しないものである。

内筒４内を軸方向に延びるピストンロッド８は、下端側が内筒４内に挿入され、ナット８Ａ等によりピストン５に固着して設けられている。また、ピストンロッド８の上端側は、ロッドガイド９を介して外筒２および内筒４の外部に突出している。なお、ピストンロッド８の下端をさらに延ばしてボトム部（例えば、ボトムキャップ３）側から外向きに突出させ、所謂、両ロッドとしてもよい。

内筒４の上端側には、段付円筒状のロッドガイド９が設けられている。ロッドガイド９は、内筒４の上側部分を外筒２の中央に位置決めすると共に、その内周側でピストンロッド８を軸方向に摺動可能にガイドしている。また、ロッドガイド９と外筒２のかしめ部２Ａとの間には、環状のシール部材１０が設けられている。シール部材１０は、中心にピストンロッド８が挿通される孔が設けられた金属性の円輪板にゴム等の弾性材料を焼き付けたもので、内周がピストンロッド８の外周側に摺接することによりピストンロッド８との間をシールするものである。

また、シール部材１０は、下面側にロッドガイド９と接触するように延びるチェック弁としてのリップシール１０Ａが形成されている。リップシール１０Ａは、油溜め室１１とリザーバ室Ａとの間に配置され、油溜め室１１内の油液等がロッドガイド９の戻し通路９Ａを介してリザーバ室Ａ側に向け流通するのを許し、逆向きの流れを阻止するものである。

中間筒１２は、外筒２と内筒４との間に位置して、配設されている。中間筒１２は、例えば、内筒４の外周側に上，下の筒状シール１２Ａ，１２Ｂを介して取付けられている。中間筒１２は、内筒４の外周側を全周にわたって取囲むように延びた環状油室Ｄを内部に形成し、環状油室Ｄはリザーバ室Ａとは独立した油室となっている。環状油室Ｄは、内筒４に形成した径方向の油穴４Ａによりロッド側油室Ｂと常時連通している。また、中間筒１２の下端側には、後述する減衰力調整バルブ１８の筒形ホルダ２０が取付けられる接続口１２Ｃが設けられている。

ボトムバルブ１３は、内筒４の下端側に位置してボトムキャップ３と内筒４との間に設けられている。ボトムバルブ１３は、ボトムキャップ３と内筒４との間でリザーバ室Ａとボトム側油室Ｃとを画成するバルブボディ１４と、バルブボディ１４の下面側に設けられた縮小側のディスクバルブ１５と、バルブボディ１４の上面側に設けられた伸び側逆止弁１６とにより構成されている。バルブボディ１４には、リザーバ室Ａとボトム側油室Ｃとを連通可能にする油路１４Ａ，１４Ｂがそれぞれ周方向に間隔をあけて形成されている。

縮小側のディスクバルブ１５は、ピストンロッド８の縮小行程でピストン５が下向きに摺動変位するときに、ボトム側油室Ｃ内の圧力がリリーフ設定圧を越えると開弁し、このときの圧力を各油路１４Ａを介してリザーバ室Ａ側にリリーフする。このリリーフ設定圧は、後述の電磁式減衰力調整装置１７がハードに設定されたときの開弁圧より高い圧に設定される。

伸び側逆止弁１６は、ピストンロッド８の伸長行程でピストン５が上向きに摺動変位するときに開弁し、これ以外のときには閉弁する。この逆止弁１６は、リザーバ室Ａ内の油液がボトム側油室Ｃに向けて各油路１４Ｂ内を流通するのを許し、これとは逆向きに油液が流れるのを阻止するものである。この逆止弁１６の開弁圧は、後述の電磁式減衰力調整装置１７がソフトに設定されたときの開弁圧より低い圧に設定され、実質的に減衰力を発生しない。

次に、緩衝器１の発生減衰力を可変に調整するための電磁式減衰力調整装置１７について、図１ないし図３を参照しつつ説明する。なお、図２は、ソレノイド３３のコイル３９への非通電時に、油圧により弁体３２がパイロットボディ２６の弁座部２６Ｅから離座する側に移動（変位）した開弁状態を示している。また、図３は、ソレノイド３３のコイル３９への通電に基づいて、弁体３２がパイロットボディ２６の弁座部２６Ｅに着座する側に移動した閉弁状態を示している。

図１中に示すように、電磁式減衰力調整装置１７は、その基端側（一端側、図１〜図３の左端側）がリザーバ室Ａと環状油室Ｄとの間に介在して配置され、先端側（他端側、図１〜図３の右端側）が外筒２の下部側から径方向外向きに突出するように設けられている。この電磁式減衰力調整装置１７は、減衰力を発生する減衰力調整バルブ１８と、発生減衰力を可変に調整するソレノイド３３と、により構成されている。具体的には、電磁式減衰力調整装置１７は、環状油室Ｄからリザーバ室Ａへの油液の流通を、減衰力調整バルブ１８により制御することで、減衰力を発生する。また、電磁式減衰力調整装置１７は、減衰力調整バルブ１８（例えば、メインディスクバルブ２３）の開弁圧を、減衰力可変アクチュエータとして用いられるソレノイド３３で調整することにより、発生減衰力を可変に調整する。

ここで、減衰力調整バルブ１８は、その基端側が外筒２の開口２Ｂの周囲に固着され先端側が外筒２から径方向外向に突出するように設けられた略円筒状のバルブケース１９、基端側が中間筒１２の接続口１２Ｃに固定されると共に先端側が環状のフランジ部２０Ａとなってバルブケース１９の内側に隙間をもって配設された筒形ホルダ２０、該筒形ホルダ２０のフランジ部２０Ａに当接するバルブ部材２１、メインディスクバルブ２３および弁体３２等を含んで構成されている。

バルブケース１９の基端側は、径方向内側に向けて突出する内側フランジ部１９Ａとなり、バルブケース１９の先端側は、該バルブケース１９の内周側係合部１９Ｂを筒状ケース３６に係合させてかしめ固定するかしめ固定部となっている。バルブケース１９の内周面と後述するバルブ部材２１、パイロットボディ２６等の外周面との間は、リザーバ室Ａに通じる環状の油室１９Ｃとなっている。

筒形ホルダ２０の内側は、一端側が環状油室Ｄに連通し、他端側がバルブ部材２１の位置まで延びる油路２０Ｂとなっている。また、筒形ホルダ２０のフランジ部２０Ａとバルブケース１９の内側フランジ部１９Ａとの間には、円環状のスペーサ２２が挟持されている。このスペーサ２２は、油室１９Ｃとリザーバ室Ａとを油路２０Ｂを介して連通するためのものである。

バルブ部材２１には、径方向の中心に位置して軸方向に延びる中心孔２１Ａが設けられている。また、バルブ部材２１には、中心孔２１Ａの周囲に周方向に離間して複数の油路２１Ｂが設けられ、これら各油路２１Ｂは、その一端側が筒形ホルダ２０の油路２０Ｂ側に常時連通している。また、バルブ部材２１の他端側の端面には、油路２１Ｂの他側開口を取囲むように形成された環状凹部２１Ｃと、該環状凹部２１Ｃの径方向外側に位置して後述するメインディスクバルブ２３が離着座する環状弁座２１Ｄとが設けられている。ここで、バルブ部材２１の油路２１Ｂは、環状油室Ｄ側（油路２０Ｂ側）とリザーバ室Ａ側（油室１９Ｃ側）との間でメインディスクバルブ２３を介して油液を流通させるものである。

メインバルブを構成するメインディスクバルブ２３は、内周側がバルブ部材２１と後述するパイロットピン２４の大径部２４Ａとの間に挟持され、外周側がバルブ部材２１の環状弁座２１Ｄに着座している。メインディスクバルブ２３の背面側の外周部には、弾性シール部材２３Ａが固着されている。メインディスクバルブ２３は、バルブ部材２１の油路２１Ｂ側（環状油室Ｄ側）の圧力を受けて環状弁座２１Ｄから離座することにより開弁し、バルブ部材２１の油路２１Ｂ（環状油室Ｄ側）を油室１９Ｃ（リザーバ室Ａ側）に連通させる。この場合、メインディスクバルブ２３の開弁圧は、後述するパイロット室２７内の圧力に応じて可変に制御される。

パイロットピン２４は、軸方向中間部に大径部２４Ａを有すると共に径方向中央部に軸方向に延びる中心孔２４Ｂを有する段付円筒状に形成され、中心孔２４Ｂの一端部には、オリフィス２４Ｃが形成されている。パイロットピン２４は、一端側がバルブ部材２１の中心孔２１Ａに圧入され、大径部２４Ａとバルブ部材２１との間でメインディスクバルブ２３を挟持している。パイロットピン２４の他端側は、後述するパイロットボディ２６の中心孔２６Ｃに嵌合している。この状態で、パイロットボディ２６の中心孔２６Ｃとパイロットピン２４の他端側との間には、軸方向に延びる油路２５が形成され、該油路２５を通じてメインディスクバルブ２３とパイロットボディ２６との間に形成されるパイロット室２７に接続されている。

パイロットボディ２６は、内側に段付き穴が形成された円筒部２６Ａと、該円筒部２６Ａを塞ぐ底部２６Ｂと、を有する略有底筒状に形成され、底部２６Ｂの中央部には、パイロットピン２４の他端側が嵌合される中心孔２６Ｃが設けられている。パイロットボディ２６の底部２６Ｂの一端側（図２の左端側）には、外径側に位置して全周にわたってバルブ部材２１側に突出する突出筒部２６Ｄが設けられている。この突出筒部２６Ｄの内周面には、メインディスクバルブ２３の弾性シール部材２３Ａが液密に嵌合し、メインディスクバルブ２３とパイロットボディ２６との間にパイロット室２７を形成している。パイロット室２７の内圧は、メインディスクバルブ２３に対して閉弁方向、即ち、メインディスクバルブ２３をバルブ部材２１の環状弁座２１Ｄに着座させる方向に作用する。

パイロットボディ２６の底部２６Ｂの他端側（図２の右端側）には、後述する弁体３２が離着座する弁座部２６Ｅが、中心孔２６Ｃを囲むように設けられている。この弁座部２６Ｅの外周側には、底部２６Ｂを軸方向に貫通する油路２６Ｆが設けられている。この油路２６Ｆは、メインディスクバルブ２３の開弁動作によりパイロット室２７の内圧が過度に上昇した際に、油液を可撓性ディスク２６Ｇを介して弁体３２側に逃すものである。

また、パイロットボディ２６の円筒部２６Ａの内側には、弁体３２をパイロットボディ２６の弁座部２６Ｅから離れる方向に付勢するリターンばね２８、後述するソレノイド３３が非通電状態のとき（弁体３２が弁座部２６Ｅ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２９、中心側に油路３０Ａが形成された保持プレート３０等が配設されている。

パイロットボディ２６の円筒部２６Ａの開口端には、該円筒部２６Ａの内側にリターンばね２８、ディスクバルブ２９、保持プレート３０等を配設した状態で、パイロットキャップ３１が嵌合固定される。このパイロットキャップ３１には、保持プレート３０の油路３０Ａを通じてソレノイド３３側に流れた油液を油室１９Ｃ（リザーバ室Ａ側）に流通させる流路となる切欠き３１Ａが、例えば円周方向の４箇所に形成されている。

弁体３２は、後述するソレノイド３３の軸部４４の一端側に設けられ、パイロットボディ２６と共にパイロットバルブを構成するものである。弁体３２は、略円筒状に形成され、パイロットボディ２６の弁座部２６Ｅに離着座する先端部は、先細りのテーパ状となっている。弁体３２の内側には、軸部４４が嵌合固定され、ソレノイド３３（コイル３９）への通電（電流値）に応じて、弁体３２の開度（開弁圧）が調節される構成となっている。弁体３２の基端側（ソレノイド３３側）には、ばね受となるフランジ部３２Ａが全周にわたって形成されている。フランジ部３２Ａは、ソレノイド３３（コイル３９）が非通電状態のとき、即ち、弁体３２が弁座部２６Ｅから最も離れたときに、ディスクバルブ２９と当接することにより、フェールセーフバルブを構成するものである。

次に、減衰力調整バルブ１８と共に電磁式減衰力調整装置１７を構成するソレノイド３３について、図２および図３を参照しつつ説明する。

電磁式減衰力調整装置１７の減衰力可変アクチュエータ（電磁アクチュエータ）として用いられるソレノイド３３は、オーバーモールド３４、筒状ケース３６、コイル３９、アンカ部材４０、インサートコア４１、キャップ部材４２、軸部４４、第１，第２のブッシュ４５Ａ，４５Ｂ、背圧室形成部材４６、背圧室４７等により構成されている。このソレノイド３３は、例えば比例ソレノイドにより構成されている。

カバー部材としてのオーバーモールド３４は、ソレノイド３３の先端側（他端側）の外殻をなし、その内部にコイル３９を収容している。オーバーモールド３４は、熱硬化性樹脂等を用いて全体として有底筒状に形成され、コイル３９の外周側を覆っている。このオーバーモールド３４は、コイル３９の外周側を覆う円筒状の筒状部３４Ａと、該筒状部３４Ａの一端側（図２の右端側）を閉塞する蓋部３４Ｂとにより大略構成されている。蓋部３４Ｂの周方向の一部は、リード線からなるケーブル３５が接続されたケーブル取出部３４Ｃとなっている。

筒状ケース３６は、ソレノイド３３の周方向の外殻をなし、その内部にパイロットボディ２６およびコイル３９を収容している。この筒状ケース３６は、パイロットバルブの外周側に位置するバルブ側筒部３６Ａと、オーバーモールド３４の筒状部３４Ａの外周側に位置するコイル側筒部３６Ｂと、該バルブ側筒部３６Ａと該コイル側筒部３６Ｂとの間に位置して径方向内側に全周にわたって突出するフランジ部３６Ｃとにより大略構成されている。筒状ケース３６は、磁性体（磁性材料）により略円筒状のヨーク部材として形成され、通電時に磁路を形成するものである。

バルブ側筒部３６Ａの内径側には、減衰力調整バルブ１８のパイロットキャップ３１が嵌合（内嵌）され、バルブ側筒部３６Ａの外径側には、減衰力調整バルブ１８のバルブケース１９が嵌合（外嵌）されている。ここで、バルブ側筒部３６Ａの外周面には、シール溝３６Ａ１が全周にわたって設けられている。シール溝３６Ａ１には、シールリング３６Ａ２が装着され、該シールリング３６Ａ２により筒状ケース３６と減衰力調整バルブ１８のバルブケース１９との間が液密に封止されている。

コイル側筒部３６Ｂの内径側には、オーバーモールド３４の筒状部３４Ａが嵌合（内嵌）されている。また、コイル側筒部３６Ｂの先端側（他端側）内周面とオーバーモールド３４の外周面との間には、筒状ケース３６とオーバーモールド３４との間を液密に封止するシールリング３６Ｂ１，３６Ｂ２が設けられている。

フランジ部３６Ｃの内周側は、一端側から他端側に向けて漸次縮径した傾斜面からなるテーパ面３６Ｃ１が形成される。そして、フランジ部３６Ｃの内周側には、後述のキャップ部材４２が嵌合されている。この場合、フランジ部３６Ｃのテーパ面３６Ｃ１とキャップ部材４２との間には、シールリング３６Ｃ２が設けられている。

結合リング３７は、バルブケース１９の他端側に位置して、略円筒状に形成されている。結合リング３７の内側には、バルブケース１９の内周側係合部１９Ｂに係合する外周側係合部３７Ａと、内径寸法が外周側係合部３７Ａの内径寸法よりも小さい鍔部３７Ｂが設けられている。結合リング３７は、バルブケース１９の内周側係合部１９Ｂと筒状ケース３６との係合かしめ部を外側から覆うための部材であり、結合リング３７は外周側係合部３７Ａが内周側係合部１９Ｂに係合することで固定されている。

ボビン３８は、オーバーモールド３４の内周側に位置して設けられている。ボビン３８は、熱硬化性樹脂等の樹脂部材により形成され、コイル３９の内周側を覆って（モールド成形して）いる。ボビン３８の他端側の周方向一側は、オーバーモールド３４のケーブル取出部３４Ｃと接続されている。また、ボビン３８は、その内部に後述のインサートコア４１を埋設させ、封止している。ここで、コイル３９は、その外周側がオーバーモールド３４の筒状部３４Ａにより覆われ、その内周側がボビン３８により覆われている。このコイル３９は、ケーブル３５を通じた電力の供給（通電）により、磁力を発生するものである。

アンカ部材４０は、固定鉄心として、筒状ケース３６およびボビン３８の内周側に位置して設けられている。アンカ部材４０は、内側に軸部４４が挿通される筒部４０Ａと、該筒部４０Ａの外周面から径方向外側に突出するフランジ部４０Ｂとを備えている。このアンカ部材４０は、コイル３９により磁力を発生したときに後述の可動鉄心４３を吸引するものである。この場合、フランジ部４０Ｂの外周面は、筒状ケース３６のバルブ側筒部３６Ａの内周面と当接し、フランジ部４０Ｂとバルブ側筒部３６Ａとの間で、磁束の受け渡しを効率良く行うことができる構成となっている。

筒部４０Ａのうち可動鉄心４３と対向する端面には、該可動鉄心４３が吸着したときに該可動鉄心４３が入り込む有底穴部４０Ｃが設けられている。また、アンカ部材４０の内周側には、後述の軸部４４を支持する第１のブッシュ（軸受）４５Ａが嵌着されるブッシュ嵌合穴４０Ｄが設けられている。

ここで、アンカ部材４０のうち可動鉄心４３側となる他端側（図２の右端側）は、その外周面が一端側（フランジ部４０Ｂ側、図２の左端側）に向かう程外径寸法が大きくなる方向に傾斜したテーパ面状となった環状のコニカル部４０Ｅとなっている。即ち、コニカル部４０Ｅは、有底穴部４０Ｃの外周側に形成されている。このコニカル部４０Ｅは、アンカ部材４０と可動鉄心４３との間の磁気特性をリニア（直線的）にするためのものである。

インサートコア４１は、ボビン３８の内部に位置して、コイル３９の内周側および他端側を覆って設けられている。このインサートコア４１は、磁性材を用いたヨークからなり、内側に可動鉄心４３が挿通される筒部４１Ａと、該筒部４１Ａの外周面から径方向外側に突出するフランジ部４１Ｂとを備えている。この場合、図２に示すように、可動鉄心４３に対向する筒部４１Ａの内周側は、ボビン３８に封止されていないので、筒部４１Ａと可動鉄心４３との間で、磁束の受け渡しを行うことができる磁気回路を構成している。

フランジ部４１Ｂの外周側には、コイル３９にケーブル３５を接続するための切欠き４１Ｃが周方向に複数（例えば、２個）形成されている。切欠き４１Ｃによりケーブル３５を通す他、オーバーモールド３４の成形時の樹脂回りを向上させる機能を有する。

キャップ部材４２は、コイル３９（ボビン３８）の内周側に位置して、アンカ部材４０、可動鉄心４３、背圧室形成部材４６等を囲むように設けられている。このキャップ部材４２は、非磁性材の薄板により有底の段付円筒状に形成され、底部４２Ａと第１，第２の筒部４２Ｂ，４２Ｃとテーパ部４２Ｄとフランジ部４２Ｅとにより構成されている。キャップ部材４２は、ソレノイド３３の内部を液密にして、減衰力調整バルブ１８内の油液が外部に流出するのを防ぐものである。

キャップ部材４２の底部４２Ａは、オーバーモールド３４の蓋部３４Ｂの内周側に位置し、キャップ部材４２の他端側を閉塞するものである。また、第１の筒部４２Ｂは可動鉄心４３および背圧室形成部材４６の外周側に位置して設けられ、第２の筒部４２Ｃはアンカ部材４０の外周側に位置して設けられている。この場合、第２の筒部４２Ｃの外形寸法は第１の筒部４２Ｂの外形寸法よりも大きく形成され、第１の筒部４２Ｂと第２の筒部４２Ｃとの間はテーパ部４２Ｄにより接続されている。このテーパ部４２Ｄは、アンカ部材４０のコニカル部４０Ｅの傾斜に沿うように傾斜面を形成している。フランジ部４２Ｅは、第２の筒部４２Ｃの一端側を径方向外側に折り曲げることにより、筒状ケース３６のフランジ部３６Ｃとアンカ部材４０のフランジ部４０Ｂとの間に設けられている。

可動鉄心４３は、キャップ部材４２の内周側に配され、軸部４４に一体的に固定されることにより、軸方向へ移動可能な鉄心として設けられている。可動鉄心４３は、例えば鉄系の磁性体により略円筒状に形成され、コイル３９により磁力を発生したときに、アンカ部材４０に吸着されることにより推力を発生するものである。可動鉄心４３には、該可動鉄心４３の変位に対してソレノイド３３内の油液が流路抵抗とならないように連通路４３Ａが形成されている。また、可動鉄心４３の内周側には、その内周面が一側から他側に向かう程内径寸法が大きくなる方向に傾斜したテーパ面４３Ｂが形成されている。

軸部４４は、アンカ部材４０、可動鉄心４３、背圧室形成部材４６の内周側に位置して設けられている。軸部４４の軸方向の両側は、アンカ部材４０と背圧室形成部材４６とに第１，第２のブッシュ４５Ａ，４５Ｂを介して軸方向の変位を可能に支持されている。軸部４４は、その中間部に可動鉄心４３が圧入等の手段を用いて一体的に固定（サブアッセンブリ）され、可動鉄心４３の推力を弁体３２に伝達するものである。ここで、軸部４４の内周側には、軸部４４を軸方向に貫通して、パイロットバルブと背圧室形成部材４６との間を連通する軸穴からなる連通路４４Ａが設けられている。なお、本実施の形態では、背圧室形成部材４６と第２のブッシュ４５Ｂとは別体で構成されているが、一体に形成してもよい。

軸部４４の一端側（図２の左端側）は、アンカ部材４０から突出すると共に、その突出端には、減衰力調整バルブ１８の弁体３２が固定されている。従って、弁体３２は、可動鉄心４３と軸部４４と共に一体的に移動（変位）する。換言すれば、弁体３２の弁開度または開弁圧は、コイル３９への通電に基づく可動鉄心４３の推力に対応したものとなる。これにより、可動鉄心４３は、その軸方向の移動により、減衰力調整バルブ１８のパイロットバルブ、即ち、パイロットボディ２６の弁座部２６Ｅに対する弁体３２の開閉弁を行う構成となっている。

第１のブッシュ４５Ａは、アンカ部材４０のブッシュ嵌合穴４０Ｄに設けられ、軸受として軸部４４の一端側を支持している。また、第２のブッシュ４５Ｂは、後述の背圧室形成部材４６のブッシュ嵌合穴４６Ｃに設けられ、軸受として軸部４４の他端側を支持している。これらの第１，第２のブッシュ４５Ａ，４５Ｂにより、軸部４４は軸方向に摺動可能に案内される。

背圧室形成部材４６は、キャップ部材４２の他端側（底部４２Ａ側）内周に嵌合して設けられている。この背圧室形成部材４６は、非磁性体（非磁性材料）により有底の段付円筒状に形成され、底部４６Ａと筒部４６Ｂとにより大略構成されている。また、背圧室形成部材４６の内周側には、軸部４４を支持する第２のブッシュ４５Ｂが嵌合されるブッシュ嵌合穴４６Ｃが設けられている。背圧室形成部材４６は、その内部に油液が流入する背圧室４７を形成し、油液が背圧室４７内を満たした状態で弁体３２の受圧面積を小さくするものである。即ち、背圧室４７は、軸部４４の他端（アンカ部材４０とは反対側の端部）と第２のブッシュ４５Ｂの内周面（筒部４６Ｂの内周面）と底部４６Ａの内周面とにより画成された空間により形成されている。この場合、背圧室４７の受圧面積は、図３に示すように、弁体３２が弁座部２６Ｅとの間で油圧力を受圧する受圧面積よりも小さくなっている。

本実施の形態による電磁式減衰力調整装置１７および該電磁式減衰力調整装置１７が組込まれた緩衝器１は、上述の如き構成を有するもので、次にその作動について説明する。

まず、緩衝器１を自動車等の車両に実装するときには、例えば、ピストンロッド８の上端側が車両の車体側に取付けられ、ボトムキャップ３に設けられた取付アイ３Ａ側が車輪側に取付けられる。また、ソレノイド３３のケーブル３５は、車両のコントローラ（図示せず）等に接続される。

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、ピストンロッド８が外筒２から伸長、縮小するように変位し、電磁式減衰力調整装置１７等により減衰力を発生することができ、車両の振動を緩衝することができる。このとき、コントローラによりソレノイド３３のコイル３９への電流値を制御し、弁体３２の開度（開弁圧）を調整することにより、緩衝器１（減衰力調整バルブ１８）による発生減衰力を可変に調整することができる。

例えば、ピストンロッド８の伸び行程では、内筒４内のピストン５の移動によってピストン５の縮み側逆止弁７が閉じる。ピストン５のディスクバルブ６の開弁前には、ロッド側油室Ｂの油液が加圧され、内筒４の油穴４Ａ、環状油室Ｄ、中間筒１２の接続口１２Ｃを通じて減衰力調整バルブ１８の筒形ホルダ２０の油路２０Ｂに流入する。このとき、ピストン５が移動した分の油液は、リザーバ室Ａからボトムバルブ１３の伸び側逆止弁１６を開いてボトム側油室Ｃに流入する。なお、ロッド側油室Ｂの圧力がディスクバルブ６の開弁圧に達すると、該ディスクバルブ６が開き、ロッド側油室Ｂの圧力をボトム側油室Ｃにリリーフする。

電磁式減衰力調整装置１７では、筒形ホルダ２０の油路２０Ｂに流入した油液は、メインディスクバルブ２３の開弁前（ピストン速度低速域）においては、図３に矢印Ｘで示すように、バルブ部材２１の中心孔２１Ａ、パイロットピン２４の中心孔２４Ｂ、パイロットボディ２６の中心孔２６Ｃを通り、弁体３２を僅かに小さな開度で押し開き、パイロットボディ２６の内側に流入する。そして、パイロットボディ２６の内側に流入した油液は、弁体３２のフランジ部３２Ａとディスクバルブ２９との間、保持プレート３０の油路３０Ａ、パイロットキャップ３１の切欠き３１Ａ、バルブケース１９の油室１９Ｃを通ってリザーバ室Ａへ流れる。

そして、ピストン速度の上昇に伴って、筒形ホルダ２０の油路２０Ｂの圧力、即ち、ロッド側油室Ｂの圧力がメインディスクバルブ２３の開弁圧に達すると、筒形ホルダ２０の油路２０Ｂに流入した油液は、図３に矢印Ｙで示すように、バルブ部材２１の油路２１Ｂを通り、メインディスクバルブ２３を押し開き、バルブケース１９の油室１９Ｃを通ってリザーバ室Ａへ流れる。

一方、ピストンロッド８の縮み行程では、内筒４内のピストン５の移動によってピストン５の縮み側逆止弁７が開き、ボトムバルブ１３の伸び側逆止弁１６が閉じる。ボトムバルブ１３（ディスクバルブ１５）の開弁前には、ボトム側油室Ｃの油液がロッド側油室Ｂに流入する。これと共に、ピストンロッド８が内筒４内に進入した分に相当する油液が、ロッド側油室Ｂから減衰力調整バルブ１８を介してリザーバ室Ａに、前述した伸び行程と同様の経路で流れる。なお、ボトム側油室Ｃ内の圧力がボトムバルブ１３（ディスクバルブ１５）の開弁圧に達すると、ボトムバルブ１３（ディスクバルブ１５）が開き、ボトム側油室Ｃの圧力をリザーバ室Ａにリリーフする。

これにより、ピストンロッド８の伸び行程と縮み行程とで、減衰力調整バルブ１８のメインディスクバルブ２３の開弁前（ピストン速度低速域）は、弁体３２の開度に応じた減衰力が発生し、メインディスクバルブ２３の開弁後（ピストン速度高速域）は、該メインディスクバルブ２３の開度に応じて減衰力が発生する。この場合、弁体３２の開度は、ソレノイド３３のコイル３９への通電によって可動鉄心４３に発生させる磁力（推力）を調整することにより、下記のように可変に制御される。

即ち、コイル３９への通電電流を小さくして可動鉄心４３の推力を小さくすると、弁体３２の開度は大きくなり、ソフト側の減衰力が発生する。このときは、パイロットピン２４のオリフィス２４Ｃにより減衰力を発生することも可能である。一方、コイル３９への通電電流を大きくして可動鉄心４３の推力を大きくすると、弁体３２の開度は小さくなり、ハード側の減衰力が発生する。このとき、弁体３２の開度が変化するに応じて、その上流側の油路２５を介して連通するパイロット室２７の内圧が変化する。このように、弁体３２の開度を可変に制御することにより、メインディスクバルブ２３の開弁圧を同時に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。

なお、コイル３９の断線等により可動鉄心４３の推力が失われた場合には、図２に示すように、弁体３２がリターンばね２８により後退（弁座部２６Ｅから離れる方向に変位）し、弁体３２のフランジ部３２Ａとディスクバルブ２９とが当接する。この状態では、ディスクバルブ２９の開弁によって減衰力を発生することができ、コイルの断線等の不調時にも、必要な減衰力を得ることができる。

ここで、図３に示すように、ソレノイド３３（コイル３９）への通電によって弁体３２が弁座部２６Ｅに着座した状態（即ち、弁体３２の閉弁時）において、弁体３２の上流側に位置するパイロットピン２４内の油液は、軸部４４の連通路４４Ａを介して背圧室４７に流通する。そして、背圧室４７内に流入した油液により、軸部４４の他端面には、軸部４４を他端側から一端側に向けて押す方向の油圧が発生する。これにより、弁体３２が上流側（パイロットピン２４側）で油圧力を受承する受圧面積は、弁座部２６Ｅに対面する弁体３２の面積から軸部４４の断面積を差し引いた面積分となる。

また、コイル３９により発生した磁力（磁束）は、図３に矢印Ｍで示すように、筒状ケース３６のコイル側筒部３６Ｂ、筒状ケース３６のコイル側筒部３６Ｂとインサートコア４１のフランジ部４１Ｂとの当接部（図示せず）、インサートコア４１、可動鉄心４３、可動鉄心４３からアンカ部材４０のコニカル部４０Ｅ、アンカ部材４０、アンカ部材４０のフランジ部４０Ｂと筒状ケース３６のバルブ側筒部３６Ａとの当接部との順に周る。この場合、背圧室形成部材４６は非磁性体で形成しているので、コイル３９の通電時に発生した磁力は、背圧室形成部材４６を周ることはなく、インサートコア４１を介して可動鉄心４３に伝わることができる。

また、図３の矢印Ｍで示す磁束の流れは、それぞれの部材間の隙間が小さいので、磁束の受け渡しをスムーズに行うことができる。

かくして、本実施の形態によれば、軸部４４の他端側に位置する背圧室形成部材４６を非磁性体により形成する構成とした。これにより、コイル３９の通電時に、背圧室形成部材４６が磁力を帯びることなく、コイル３９の周りに効率的な閉磁路を形成することができる。この結果、背圧室形成部材４６側に可動鉄心４３が吸引されることはないので、アンカ部材４０の磁力により可動鉄心４３をパイロットボディ２６の弁座部２６Ｅ側に吸引して、最小限の磁力（電流値）により弁体３２をリターンばね２８に対して、効率よく閉弁方向に駆動することができる。

即ち、本実施の形態では、キャップ部材４２内に背圧室４７を形成する場合であっても、ソレノイド３３の磁気効率を高めて、可動鉄心４３をアンカ部材４０側に吸引して、弁体３２を閉弁方向に駆動する構成としている。これにより、コイル３９の小型化を図ることができるので、製造コストを低減することができる。この結果、全体としてソレノイド３３を小型化、軽量化しつつ、磁束の受け渡しをスムーズにすることができる。

また、背圧室形成部材４６が磁力を帯びることはないので、軸部４４の連通路４４Ａを介して背圧室４７内に磁性コンタミ（摩耗粉）が流入した場合でも、該磁性コンタミが背圧室４７内にとどまることを抑制することができる。即ち、背圧室形成部材４６が磁性コンタミを吸引することを抑制できるので、背圧室４７内に流入した磁性コンタミは、背圧室４７内にとどまることなく連通路４４Ａを介して流出する。この結果、第２のブッシュ４５Ｂが磁性コンタミを噛みこむことを抑制できるので、ソレノイド３３の損傷を低減でき、ソレノイド３３の信頼性を向上することができる。

また、キャップ部材４２は、アンカ部材４０、可動鉄心４３、背圧室形成部材４６等を囲むように設けられている。これにより、キャップ部材４２内の油圧力は、アンカ部材４０、可動鉄心４３、背圧室形成部材４６等に主に受承されるので、キャップ部材４２がソレノイド３３内の油圧力を直接受承することを抑制できる。従って、キャップ部材４２が受承する油圧力を減少することができ、キャップ部材４２の厚さ寸法を小さく（薄く）し、軽量化を図ることができる。この結果、キャップ部材４２の磁気抵抗を小さくすることができるので、高い磁気効率をもって、インサートコア４１からキャップ部材４２を介して可動鉄心４３に磁束を伝えることができる。

ここで、特許文献２に記載した減衰力調整装置では、ブッシュを支持する部材（ステータコア本体）を介して可動鉄心に磁束を伝える構成としている。この場合、ステータコア本体を可動鉄心の外周側に配置する必要があり、ステータコア本体の外周側に配置するキャップ部材の外径が大きくなるので、キャップ部材の耐圧性が減少する虞がある。

一方、本実施の形態によれば、コイル３９により発生した磁束を、インサートコア４１の筒部４１Ａを介して可動鉄心４３に伝える構成とした。この場合、可動鉄心４３の外周側にキャップ部材４２を配置することができるので、特許文献２に記載した構成と比べて、キャップ部材４２の内径を小さくすることができる。これにより、キャップ部材４２が受承する油圧の受圧面積を全体として小さくすることができるので、キャップ部材４２の耐圧性を確保しつつ、軽量化を図ることができる。この結果、キャップ部材４２の厚さ寸法を小さくすることができるので、キャップ部材４２の磁気抵抗を小さくし、効率よく可動鉄心４３に磁束を伝えることができる。

また、ソレノイド３３の他端側に軸部４４の連通路４４Ａと連通する背圧室４７を設ける構成とした。これにより、弁体３２の受圧面積を、弁座部２６Ｅに対面する弁体３２の面積から軸部４４の断面積を差し引いた面積とすることができる。この結果、背圧室がないソレノイドの構成と比べて、コイル３９に対する通電量を小さくしても弁体３２を閉弁することができるので、コイル３９を小型化することができる。

また、ソレノイド３３に背圧室４７を形成したことによって、弁体３２の受圧面積を軸部４４の連通路４４Ａの径によって調整することができる。これにより、弁体３２の開弁特性の設定の自由度、延いては電磁式減衰力調整装置１７の減衰力特性の設定の自由度を高めることができる。

また、可動鉄心４３の内周側には、その内周面が一側から他側に向かう程内径寸法が大きくなる方向に傾斜したテーパ面４３Ｂを形成する構成とした。これにより、テーパ面がない可動鉄心と比べて体積を低減できるので、可動鉄心４３を軽量化することができる。この結果、可動鉄心４３が軸方向に変位する際の抵抗を小さくできるので、コイル３９への通電時に効率よく可動鉄心４３を変位させて、弁体３２を閉弁することができる。また、磁束密度は、インサートコア４１と可動鉄心４３の間は高く、可動鉄心４３とアンカ部材４０の間はインサートコア４１と可動鉄心４３の間と比べて隙間が大きいので磁束密度が低い。そこで、可動鉄心４３のうち磁束密度が高い部分の肉厚を小とし、低い部分に向けて肉厚を大きくしたので、磁束密度の低下を抑え、磁気特性を維持するようにすることができる。

なお、上述した実施の形態では、ソレノイド３３を比例ソレノイドとして構成した場合を例に挙げて説明した。しかし、これに限らず、例えば、ＯＮ／ＯＦＦソレノイドとして構成してもよい。

次に、上記実施の形態に含まれる発明について、以下に述べる。即ち、本発明は、前記弁体の受圧面積は、該弁体が弁座部に着座した状態で前記弁体の上流側の作動流体を前記背圧室に前記連通路を介して連通させることにより、前記弁座部に対面する前記弁体の面積から前記軸部の断面積を差し引いた受圧面積となる構成としている。これにより、弁体を閉弁するときのコイルに対する通電量を小さくすることができる。

以上の実施形態に基づく減衰力調整式緩衝器としては、例えば以下に記載する態様のものがあげられる。
減衰力調整式緩衝器の第１の態様としては、通電により磁力を発生するコイルと、前記コイルの内周側に配される有底筒状のキャップ部材と、前記キャップ部材の内周側に配され、前記減衰力調整式緩衝器の軸方向へ移動可能に設けられる鉄心と、前記鉄心を吸引する固定鉄心と、前記鉄心の内周側に設けられ、内周側に連通路が形成される軸部と、前記軸部に設けられる弁体と、前記軸部を支持するブッシュと、前記ブッシュを内周側に嵌合し、前記軸部の反固定鉄心側の端部と前記ブッシュとの間に背圧室を形成する有底筒状の背圧室形成部材と、を備え、前記背圧室形成部材は非磁性体で形成する。
上記第２の態様によれば、第１の態様において、前記弁体の受圧面積は、該弁体が弁座部に着座した状態で前記弁体の上流側の作動流体を前記背圧室に前記連通路を介して連通させることにより、前記弁座部に対面する前記弁体の面積から前記軸部の断面積を差し引いた受圧面積となる。
上記第３の態様によれば、第１または第２の態様において、前記コイルの外周には該コイルの外周を覆う有底筒状のオーバーモールドが設けられる。
上記第４の態様によれば、第１乃至第３の何れかの態様において、前記ブッシュと前記背圧室形成部材とは一体に形成されている。

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、２０１５年１０月２７日付出願の日本国特許出願第２０１５−２１０８６４号に基づく優先権を主張する。２０１５年１０月２７日付出願の日本国特許出願第２０１５−２１０８６４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 減衰力調整式油圧緩衝器 ２６Ｅ 弁座部 ３２ 弁体 ３４ オーバーモールド ３９ コイル ４０ アンカ部材（固定鉄心） ４２ キャップ部材 ４３ 可動鉄心（鉄心） ４４ 軸部 ４４Ａ 連通路 ４５Ｂ 第２のブッシュ（ブッシュ） ４６ 背圧室形成状部材 ４７ 背圧室

Claims (4)

1. 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る内筒と、
   前記内筒内に摺動可能に設けられたピストンと、
   前記ピストンに連結されたピストンロッドと、
   前記内筒内の前記ピストンの移動によって生じる前記作動流体の流れを制御して減衰力を発生させる減衰力調整装置と、
   通電により磁力を発生するコイルと、
   前記コイルの内周側に配される有底筒状のキャップ部材と、
   前記キャップ部材の内周側に配され、前記キャップ部材内を移動可能に設けられる鉄心と、
   前記鉄心と対向し、前記鉄心を吸引する固定鉄心と、
   前記鉄心の内周側に一体的に設けられ、内周側に連通路が形成される軸部と、
   前記軸部の前記固定鉄心側の一端に設けられる弁体と、
   前記キャップ部材の内周側の底部に配置される背圧室形成部材と、
   前記背圧室形成部材の内周側に配置され、前記軸部を支持するブッシュと、を備え、
   前記背圧室形成部材は、前記軸部の反固定鉄心側の端部との間に前記内筒内の作動流体が前記軸部の連通路を介して連通され、前記弁体を閉弁方向に付勢する背圧室を形成し、
   前記背圧室形成部材は非磁性体で形成することを特徴とする減衰力調整式緩衝器。
2. 請求項１に記載の減衰力調整式緩衝器において、
   前記弁体が離着座し、前記連通路に前記内筒内の作動流体を連通する開口が形成される弁座部を有し、
   前記弁体の受圧面積は、該弁体が前記弁座部の前記開口を覆うように着座した状態で前記弁体の上流側の作動流体を前記背圧室に前記連通路を介して連通させることにより、前記弁座部に対面する前記弁体の面積から前記軸部の断面積を差し引いた受圧面積となることを特徴とする減衰力調整式緩衝器。
3. 請求項１または２に記載の減衰力調整式緩衝器において、
   前記コイルの外周には該コイルの外周を覆う有底筒状のオーバーモールドが設けられることを特徴とする減衰力調整式緩衝器。
4. 請求項１乃至３の何れか１項に記載の減衰力調整式緩衝器において、
   前記ブッシュと前記背圧室形成部材とは一体に形成されていることを特徴とする減衰力調整式緩衝器。

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