JP6652895B2 - 減衰力調整式緩衝器 - Google Patents

Description

本発明はピストンロッドのストロークに対する減衰力を発生させる緩衝器に係り、特に減衰力を制御可能にした減衰力調整式緩衝器に関するものである。

自動車等の車両に用いられる緩衝器では、走行条件によって減衰力を自由に変更できるのが望ましい。そこで、走行状態を検出し、緩衝器のピストンに設けた油路を開閉する弁の作動圧をリニアソレノイドによって変化させる減衰力調整式緩衝器が知られている。

例えば、特許第３２８５３０２号公報（特許文献１）には、自動車に搭載されるセミアクティブサスペンションにおいて、２つの油室を連通する主通路を開閉する主弁と、この主弁に高圧側の油室内の圧力を閉方向に作用させる副油室と、この副油室を低圧側の油室に連通するパイロット通路を開閉可能に設けられ、この副油室内の圧力が設定圧を越えるとパイロット通路を開いて副油室から低圧側に作動油を逃がすことにより主弁への閉方向力を変化させるパイロット弁と、設定圧を可変制御する設定圧可変手段とを備えた減衰力調整式緩衛器が開示されている。

特許文献１に記載の減衰力調整式緩衛器では、リニアソレノイドの励磁力に対応した下向きの力がプランジャを介してパイロット弁に付与され、この励磁力を制御することにより、パイロット弁の開き始める副油室の内圧が変化するようになっている。ここで、リニアソレノイドへの電力供給が停止されると、パイロット弁に固定した円盤部の外周面によりパイロット通路との接続が停止されると共に、円盤部より下側のパイロット弁の上流側領域とパイロット通路とを連通する連通路にボール弁を配設し、このボール弁を付勢ばねで閉方向に付勢するようにしている。

そして、制御装置等に一時的な異常が発生してリニアソレノイドが非励磁になると、パイロット弁を下方へ押圧する力が消失する。このためパイロット弁は板ばねの復帰力により押し上げられ、円盤部の外周面がパイロット通路との連通を閉じるように動作する。

したがって、副油室の内圧がボール弁の開弁設定圧になると、ボール弁が開いて作動油をパイロット弁の上流領域からパイロット通路に逃がすようになる。これによって副油室はボール弁の開弁設定圧に保持され、一定の減衰力を発生させることができるようになる。

特許第３２８５３０２号公報

しかしながら、特許文献１に記載された減衰力調整式緩衝器の構造では、リニアソレノイドに流れる制御電流が遮断されるフェイル動作状態への移行時や、フェイル動作状態からの復帰時に、作動油の流れ方向の変化によってパイロット弁に作用する流体力が変動してパイロット弁に振動がおこりやすいという課題があった。

本発明の目的は、フェイル動作状態への移行時、或いはフェイル動作状態からの復帰時に、作動油の流れの変化によってパイロット弁に振動が生じるのをできるだけ抑制することができる新規な減衰力調整式緩衝器を提供することにある。

本発明は、シリンダ内のピストンの摺動によって生じる作動油の流れを制御して減衰力を発生させる制御弁組立体を備えた減衰力調整式緩衝器において、制御弁組立体は、弁体部及び弁体部を収容する弁室と、ソレノイドの推力によって弁体部を制御するアクチュエータとを有しており、弁体部は、弁室内を上流室と下流室に区画すると共に前記上流室とこれより上流の上流領域に繋がる第１流通口を開閉する第１弁部と、下流室とこれより下流の下流領域に繋がる第２流通口を開閉する第２弁部と、上流室と下流室とを連通する連通路と、第２弁部を迂回して下流室と下流領域を繋ぐフェイル通路及び前記フェイル通路に配置されたフェイル弁とを備えている、ことを特徴とするものである。

更に、アクチュエータが作動している状態では、第１弁部、上流室、連通路、下流室、第２弁部及び下流領域の経路を通ってリザーバに作動流体を流し、アクチュエータの作動が停止された状態では、第１弁部、上流室、連通路、下流室、フェイル弁が開かれたフェイル通路及び下流領域の経路を通ってリザーバに作動流体を流すようにした、ことを特徴とするものである。

本発明によれば、フェイル動作状態への移行時、或いはフェイル動作状態からの復帰時に、第１弁部に作用する作動油の流れの変化による流体力の変動を少なくでき第１弁部に振動が生じるのを抑制することができるようになる。

本発明が適用されるセミアクティブサスペンションの油圧回路図である。 本発明の第１の実施形態になる減衰力調整式緩衝器の通常動作状態の時の断面図である。 図２に示す減衰力調整式緩衝器の通常動作状態のパイロットバルブ部付近を拡大した拡大断面図である。 図３に示すパイロットバルブを図３の上方から見た図である。 図３に示すパイロットバルブ外径通路部を図３の上方から見た図である。 図３に示すパイロットバルブ下流側シート部材を図３の上方から見た図である。 図３に示すフェイルバルブシート部材を図３の上方から見た図である。 図３に示すフェイルバルブを図３の上方から見た図である。 図２に示す減衰力調整式緩衝器のフェイル動作状態の時の断面図である。 図９に示す減衰力調整式緩衝器のフェイル動作状態のパイロットバルブ部付近を拡大した拡大断面図である。 本発明の比較例になる減衰力調整式緩衝器のフェイル動作状態の時の断面図である。 図１１に示す減衰力調整式緩衝器の通常動作状態のパイロットバルブ部付近を拡大した拡大断面図である。 図１２に示すパイロットバルブ外径通路部を図１２の上方から見た図である。 図１２に示すパイロットバルブ下流側シート部材を図１２の上方から見た図である。 図１１に示す減衰力調整式緩衝器のフェイル動作状態のパイロットバルブ部付近を拡大した拡大断面図である。 本発明が適用される他のセミアクティブサスペンションの構成を示す構成図である。 図１６に示す減衰力調整式緩衝器付近の断面図である。 図１７に示す減衰力調整式緩衝器の通常動作状態のパイロットバルブ部付近を拡大した拡大断面図である。 図１７に示す減衰力調整式緩衝器のフェイル動作状態のパイロットバルブ部付近を拡大した拡大断面図である。

本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されることなく、本発明の技術的な概念の中で種々の変形例や応用例をもその範囲に含むものである。

ここで、本発明を説明する前に特許文献１に記載された減衰力調整式緩衝器における課題について補足説明する。

特許文献１の図３、図４にあるように、通常時はパイロット弁の上流領域からパイロット弁の円盤部に形成した貫通油路を介してパイロット通路に作動油を供給し、フェイル時はパイロット弁の上流領域からパイロット弁を迂回しながらボール弁を介してパイロット通路に作動油を供給している。このように、通常動作時とフェイル動作時では、作動油を流す油路が切り換えられることになる。そして、円盤部に形成した貫通油路を介してパイロット通路に作動油を供給している状態から、ボール弁を介してパイロット通路に作動油を供給する状態に遷移する時に、パイロット弁に振動を生じる恐れがあることが予想される。

つまり、フェイル動作時において、ボール弁を通過する作動油によってパイロット弁を閉じる方向に流体力が作用してパイロット弁が閉じ方向に移動しやすくなるが、それにより移動した場合にはパイロット弁に固定された円盤部も同時に移動して、円盤部に形成した貫通油路とパイロット通路が接続されて作動油がパイロット通路に流れるようになる。このため、パイロット弁を閉じる方向に作用していた流体力が弱まり、パイロット弁は開く方向に移動する。

そして、パイロット弁が開く方向に移動すると、今度はパイロット弁に固定された円盤部がパイロット通路との連通を遮断するので、ボール弁を通過する作動油が多くなって、再びパイロット弁を閉じる方向に流体力が作用してパイロット弁が閉じ方向に移動する。この繰り返しによってパイロット弁に振動を生じる可能性が高くなるものである。

この振動は、フェイル動作状態への移行時だけではなく、フェイル動作状態からの復帰時にも発生することがある。この振動が発生すると騒音となって外部に漏れ出し、静粛性が求められる自動車の製品品質が低下することになる。

よって、本発明は、フェイル動作状態への移行時、或いはフェイル動作状態からの復帰時に、作動油の流れの変化によってパイロット弁に振動が生じるのをできるだけ抑制することができる減衰力調整式緩衝器を提案するものである。

［実施例１］
以下、本発明の第１の実施形態になる減衰力調整式緩衝器を図面に基づいて説明する。

図１はセミアクティブサスペンション用の減衰力調整式緩衝器の全体構成を示している。図１に示すように、本実施形態に係る緩衝器１は、シリンダ２、リザーバ４、減衰力発生機構２５から構成され、図示しない車両のサスペンション装置のバネ上（車体）側、バネ下（車輪側）等の相対移動可能な二部材間に装着されるものである。

シリンダ２内には摺動可能にピストン５が介装され、このピストン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に区分されている。

ピストン５にはピストンロッド６が連結されており、ピストンロッド６のピストン５とは反対側端部は、シリンダ上室２Ａを通り、図示しないオイルシールを通して、シリンダ２の外側に突出している。シリンダ２の下端側には、シリンダ下室２Ｂとリザーバ４を区分するベースバルブ１０が設けられている。

ピストン５にはシリンダ上室２Ａとシリンダ下室２Ｂの間を連通させる通路１１、１２が設けられている。そして通路１２にはシリンダ下室２Ｂからシリンダ上室２Ａへの流体の流通のみを許容する逆止弁１３が設けられ、また通路１１にはシリンダ上室２Ａ側の流体の圧力が所定圧力に達した時に開弁して、これをシリンダ下室２Ｂ側へリリーフするリリーフ弁１４が設けられている。

ベースバルブ１０には、シリンダ下室２Ｂとリザーバ４とを連通させる通路１５、１６が設けられている。そして通路１５にはリザーバ４からシリンダ下室２Ｂへの流体の流通のみを許容する逆止弁１７が設けられ、通路１６には、シリンダ下室２Ｂ側の流体の圧力が所定圧力に達したときに開弁して、これをリザーバ４側へリリーフするリリーフ弁１８が設けられている。減衰力発生機構２５は、上流側２５ｕがシリンダ上室２Ａ側に接続され、下流側２５ｄがリザーバ４に接続されている。

次に、減衰力発生機構２５のシリンダ２への取り付け構造及び減衰力発生機構２５の詳細構造について図２、図３を用いて説明する。

図２は減衰力発生機構２５の全体構成を示し、図３はパイロットバルブ部とフェイルバルブ部付近を拡大した構成を示している。図２では、パイロットバルブ部とフェイルバルブ部付近の構成が判別しづらいので、図３も併せて参照して説明する。尚、図２、図３に示す状態は通常動作状態を示している。

シリンダ２は内部にピストン５が摺動可能な円筒状で形成され、その外側にセパレータチューブ２０が設けられ、シリンダ２の側壁とセパレータチューブ２０の間に環状通路２１が形成されており、環状通路２１はシリンダ上室２Ａ側に連通されている。セパレータチューブの２０の側壁には、環状通路２１に連通する開口を有する小径の略円筒状のセパレータチューブ開口としての円筒状の枝管２３が突出している。また、シリンダ２の外側には外筒３を設けた複筒構造となっており、シリンダ２と外筒３の間に環状のリザーバ４が形成されている。

外筒３の側壁には、枝管２３に対向して円環状の開口２４が設けられている。開口２４は、枝管２３よりも大径で、枝管２３と同心的に配置されている。外筒３の側壁には、枝管２３及び開口２４に対向して減衰力発生機構２５が溶接によって取り付けられている。尚、セパレータチューブ開口（枝管２３）は、セパレータチューブ２０から径方向外側に突出してリザーバ４に連通される枝管構造ではなく、単なる開口だけでも良いものである。

減衰力発生機構２５は、外筒３の開口２４を覆うように取り付けられた略円筒状のケース２６と、その内部に設けられた、パイロット型のメインバルブ部２７、及びメインバルブ部２７の開弁圧力を制御するソレノイド駆動の圧力制御弁であるパイロットバルブ部２８、更にパイロットバルブ部２８の下流側に位置し、フェイル時に作動するフェイルバルブ部２９等から構成されている。

ここで、パイロットバルブ部２８とフェイルバルブ部２９、或いはパイロットバルブ部２８、フェイルバルブ部２９及びメインバルブ部２７とが本実施形態では「制御弁組立体」として機能するものである。したがって、パイロットバルブ部２８とフェイルバルブ部２９を合せて「制御弁組立体」とする場合と、パイロットバルブ部２８、フェイルバルブ部２９及びメインバルブ部２７を合せて「制御弁組立体」とする場合がある。

ケース２６は有底円筒状に形成され、その底部２６ａには、セパレータチューブ２０の枝管２３よりも大径で外筒３の開口２４に接続する開口部３３が形成されており、外筒３に溶接等により固着されている。ケース２６内には、底部側（外筒３側）から順に、通路部材３０、メインバルブ部２７のシート部を形成するメインボディ３６、メインボディ３６との間で流路を開閉するメインバルブ３９、パイロット通路を形成するパイロットピン３７、及び内部にパイロットバルブ部２８などが設けられるパイロットボディ３８が収納されている。そして、ケース２６の開口部にパイロットバルブ部２８を駆動するリニアソレノイド部１５４がナット５２によってねじ結合されている。

通路部材３０は、円筒部３０ａの一端部外周にフランジ部３０ｂが形成された形状で、円筒部３０ａがセパレータチューブ２０の枝管２３内に液密的に嵌合され、フランジ部３０ｂがケース１６の底部２６ａとメインボディ３６との間に挟持されて固定されている。尚、ケース底部２６ａには図示しない溝部が設けられており、メインボディ３６の外周側とケース２６内に形成される液室５７とが連通されている。

メインボディ３６は、一端側（通路部材３０側）が凹部を持った略円筒形状で、他端側には液室５７を形成する円環状溝部を持ち、溝部の外側（凸部）でメインバルブ３９との間でシート部を形成する。また、メインボディ３６の円環状溝部の中心には円筒のパイロットピン３７が挿入され、かつパイロット通路を形成する中心穴３６ａが設けられる。メインボディ３６の一端側は、ケース２６の底部２６ａとの間で通路部材３０を挟持している。

液室５７は、リザーバ４側に接続、連通されており、流体的に見てメインバルブ３９の下流側に位置する「リザーバ側領域」となっている。一方、メインバルブ３９の上流側は開口部３０を介してシリンダ側に接続、連通されており、流体的に見てメインバルブ３９の上流側に位置する「シリンダ側領域」となっている。

メインボディ３６の一端側と他端側の円環状溝部との間には複数の連通穴が設けられ、また中心穴３６ａにパイロットピン３７が嵌装されている。パイロットピン３７は、中心に絞り３７ａをもつ連通路と、中間部に外径側に大径となる大径部を持つ円筒形状に形成してあり、一端側はメインボディ３６に挿入され、他端側はパイロットボディ３８に嵌装されている。

パイロットボディ３８の外側は、外径が、ケース２６の内径よりも小さく、かつメインバルブ部２７側が、メインバルブ部２７とは反対側よりも大きくなるように、段部をもって変化する円筒形状に形成されている。また、パイロットバルブの内側は、メインバルブ部２７側には、階段状に径が変化する凹部が形成され、同様にメインバルブ部２７とは反対側にも階段状に径が変化する凹部が形成されている。

パイロットボディ３８のメインバルブ部２７側の凹部３８ａには、メインバルブ３９が摺動可能に配置され、更に凹部３８ａの径が小さくなる中央部分３８ｂには、パイロットピン３７が嵌装されている。これにより、メインバルブ３９とパイロットボディ３８の凹部３８ａ、パイロットピン３７の外径側との間にメインバルブ部２７の背圧室５８を形成する。この背圧室５８は、パイロットピン３７の絞り３７ａよりも下流側と連通している。

パイロットボディ３８のメインバルブ３９とは反対側の凹部３８ｃの内部には上流側からディスクばね５９、パイロットボディ３８との間で流路の開閉を行うパイロットバルブ５５、フェイルバルブ部２９を形成するパイロットバルブ外径通路部６９、パイロットバルブ下流側シート部材８０、フェイルバルブシート部材８１、フェイルバルブ８２、フェイルバルブ支持部８３、フェイルバルブ固定部８４が配置される。

図４にパイロットバルブ５５の形状（以下で説明する下流室側から見た状態）を示しているので、これも参照して説明する。

パイロットバルブ５５は、中心付近に中心穴５５ｆを持ち、その周囲の中央部付近に凸部、及び外周部にフランジ部５５ｅを持つ円板形状に形成されている。凸部側はパイロットボディ３８との間でパイロットピン３７に繋がる流路を開閉できる「第１弁部」を持つように形成されている。つまり、パイロットバルブ５５は第１弁部５５ｄが形成されており、後述する上流室５１ａと、これに繋がる作動油の流れから見て上流領域（上流室５１ａより環状通路２１側）との接続路を開閉するため、パイロットピン３７に繋がるパイロットボディ３８に形成したシート部を開閉するものである。

また、パイロットバルブ５５は、凸部（第１弁部５５ｄ）とは反対側に径が段状に大きくなる環状凸部５５ｃが一体的に設けられている。フランジ部５５ｅに形成した環状凸部５５ｃの外径は、後述のパイロットバルブ外径通路部６９の内部の穴を摺動する、或いは微小の隙間を介してパイロットバルブ５５が動作可能なように設定されている。

また、このフランジ部５５ｅにより、パイロットバルブ５５が配置される弁室５１は、上流側の上流室５１ａと下流側の下流室５１ｂに分離されている。そして、パイロットバルブ５５のフランジ部５５ｅには、上流室５１ａと下流室５１ｂを連通する連通路５５ｂが複数形成されている。つまり、パイロットバルブ５５、言い換えれば第１弁部５５ｄ自体に連通路５５ｂが形成されているものである。

更に、フランジ部５５ｅの第１弁部５５ｄとは反対側の最外周部には環状凸部５５ｃが一体形成されている。この環状凸部５５ｃは後述する「第２弁部」として機能するものであり、以下では、環状凸部５５ｃ、或いは第２弁部５５ｃとして表記する。そして、第１弁部５５ｄと第２弁部５５ｃの間の環状領域には、上述した連通路５５ｂが所定角度毎に複数個設けられている。

図５にパイロットバルブ外径通路部６９の形状（以下で説明する下流室側から見た状態）を示しているので、これも参照して説明する。

パイロットバルブ外径通路部６９は、図５に示すように内径部分がパイロットバルブ５５の第２弁部５５ｃを摺動できる径に設定され、外径部分がパイロットボディ３８のメインバルブ部２７とは反対側の凹部に収納されるような円板形状であり、パイロットボディ３８の凹部内部とパイロットバルブ外径通路部６９の内径内側との間に弁室５１を形成している。更に、下流室５１ｂから作動油の流れから見て下流領域には、内径側から外径側へ向けて作動油が流れる連通路６９ａが設けられ、外径側にパイロットボディ３８によって形成された空間６９ｂと連通されている。

図６にパイロットバルブ下流側シート部材８０の形状（以下で説明する下流室側から見た状態）を示しているので、これも参照して説明する。

パイロットバルブ下流側シート部材８０は、図６に示すように中心部に穴を設けた円板形状で形成され、作動油の流れで見て上流側と下流側を連通する複数の連通穴８０ａが設けられている。この連通穴８０ａの位置よりも外側の位置で、パイロットバルブの環状凸部５５ｃの先端部との間で連通路６９ａを開閉する第２弁部５５ｃが当接される。また外径側にはパイロットボディ３８との間に空間８０ｂが設けられている。

図７にフェイルバルブシート部材８１の形状（以下で説明する下流室側から見た状態）を示しているので、これも参照して説明する。

フェイルバルブシート部材８１は、図７に示すように中心部に穴を設けた円板形状で形成され、パイロットバルブ下流側シート部材８０の連通穴よりも大きいシート穴８１ａを設けた形状であり、外径側にはパイロットボディ３８との間に空間８１ｂが設けられる円板形状である。

図８にフェイルバルブ８２の形状（以下で説明する下流室側から見た状態）を示しているので、これも参照して説明する。

フェイルバルブ８２は、図８に示すように円板形状であり、フェイルバルブシート部材８１に設けたシート穴８１ａを開閉できる開閉部８２ａを設けたものであり、外径側にはパイロットボディ３８との間に空間８２ｂが設けられる。開閉部８２ａは弾性変形可能に形成され、図８の紙面に垂直な方向に外側を支点に動作可能であり、ディスク状に形成されたばねの役割を持ち、所定の圧力以上で動作するリリーフ弁として機能する。

フェイルバルブ支持部８３はフェイルバルブ８２の下流側に設けられ、中心に穴を持った円板形状で、フェイルバルブ８２の外側が開閉部８２ａの動作の支点となるように保持されている。中心穴の内径は、フェイルバルブ８２の開閉部８２ａの最外周部よりも外側となるように決められ、外径側にはパイロットボディ３８との間に空間８３ｂが設けられる。

フェイルバルブ固定部８４は、フェイルバルブ支持部８３の下流側に設置され、円板形状で、中心部と外縁部に上流から下流を連通する連通路が設けられている。このフェイルバルブ固定部８４がパイロットボディ３８に固定され、外径側にはパイロットボディ３８との間に空間８４ｂが設けられる。また、フェイルバルブ固定部８４の中心部、外縁部の連通路は、パイロットボディ３８の外側の液室５７に連通し、更にリザーバ４に連通している。

リニアソレノイド１５４は、有底の円筒形状を持ち、内部に穴部を設けたソレノイドケース７１内に、ボアを形成するケース部材１５８と、プランジャ５３の下端部（図２の左側）が摺動可能に嵌合される凹部７２ｂが形成されたコア７２と、を有する。また、ケース部材１５８は略円筒形に形成され、上端部７３（図２の右側）がコイルキャップ１２７の下端面に形成された凹部に嵌合されている。他方、コア７２は、略円筒形に形成され、下端部（図２の左側）外周にフランジ部が形成され、ソレノイドケース７１の底部の外側に設けた段部に嵌合されている。

パイロットバルブ５５は、パイロットボディ３８とは反対側に設置されるリニアソレノイド１５４のプランジャ５３に固定された作動ピン７９に固定されている。またプランジャ５３の周りにコイル４０が巻かれており、プランジャ５３、コア７２、ケース部材１５８がソレノイドケース７１内の中央付近に配置される。コイル４０に電流が流れたときに、プランジャ７０にはコア７２との間で吸引力が図２の左方向に発生する。

一方、パイロットバルブ５５の凸部の根元部分とパイロットボディ３８の段部との間にはディスクばね５９の外周が固定されるように設置されている。このディスクばね５９は板状のばねとなっており、パイロットボディ３８とパイロットバルブ５５の間の流路を開く方向に付勢力を発生させるように配置されている。

尚、図示しないが、ディスクばね５９の一部には流路が形成されており、ディスクばね５９を境として図３の下側と上側の室は連通されている。また、作動ピン７９及びパイロットバルブ５５の中心には連通路７０を形成する連通路が設けられ、作動ピン７９のパイロットバルブ５５とは反対側に設けられる液室７６に連通している。作動ピン７９は、コア７２の内側に組み付けられた一対のブッシュ６２、６３により上下方向（図２では左右方向）へ移動可能に支持されている。

以上のような構成を備えた本実施形態になる減衰力調整式緩衝器の具体的な動作について説明するが、先ず通常状態の動作を図１乃至図３を用いて説明する。

図１に示すように、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（図１において上方向）によって、ピストン５の逆止弁１３が閉じ、リリーフ弁１４の開弁前にはシリンダ上室２Ａ側の作動油が加圧されるので、作動油は環状通路２１を通ってセパレータチューブ２０の枝管２３から減衰力発生機構２５の通路部材３０へ流入する。

そして、通路部材３０から流入した作動油は、メインバルブ部２７、パイロットバルブ部２８を通って、実線で示す流線Ｆ１及び破線で示す流線Ｆ２の流れに沿ってケース２６で囲まれた液室５７へ流れ、更に、ケース２６の端部の空間（通路溝）及び外筒３の開口２４を通ってリザーバ４へ流入する。

尚、パイロットバルブ２８を流れる作動油の流線Ｆ２については図３に詳細に示している。図３にある通り、パイロットボディ３８とパイロットバルブ５５の第１弁部５５ｄの間に形成された「第１流通口」から流入してきた作動油は、上流室５１ａに流れ込み、ディスクばね５９に形成した流路（図示せず）を通ってパイロットバルブ５５の複数の連通路５５ｂに至る。ここで、パイロットボディ３８とパイロットバルブ５５の第１弁部５５ｄの間に形成された「第１流通口」より上流側(パイロットピン３７側)の流入口の作動油が通過する断面積は、連通路５５ｂの総断面積より大きく設定されている。

そして、連通路５５ｂを流れ出た作動油は下流室５１ｂに至る。ここで、パイロットバルブ５５のフランジ部５５ｅの外周部に形成された第２弁部５５ｃは、パイロットバルブ外径通路部６９の連通路６９ａを開くように動作する。このため、第１弁部５５ｄを通り上流室５１ａから下流室５１ｂに流入した作動油は、連通路６９aを通って下流室５１ｂの更に下流側である空間８０ｂ、８２ｂを通り、液室５７へ流れて外筒３の開口２４に至り、最終的にリザーバ４へ流入する。

このとき、図１にあるようにピストン５が伸び行程で移動した分の流体が、リザーバ４からベースバルブ１０の逆止弁１７を開いてシリンダ下室２Ｂへ流入する。尚、シリンダ上室２Ａの圧力がピストン５のリリーフ弁１４の開弁圧力に達すると、リリーフ弁１４が開いて、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ことができる。

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（図１において下方向）によって、ピストン５の逆止弁１３が開き、ベースバルブ１０の通路１５の逆止弁１７が閉じ、リリーフ弁１８の開弁前には、ピストン下室２Ｂの作動油がシリンダ上室２Ａへ流入し、ピストンロッド６がシリンダ２内に侵入した分の流体がシリンダ上室２Ａから、上述した伸び行程時と同様の経路を通ってリザーバ４へ流れる。

尚、シリンダ下室２Ｂ内の圧力がベースバルブ１０のリリーフ弁１８の開弁圧力に達すると、リリーフ弁１８が開いて、シリンダ下室２Ｂの圧力をリザーバ４へリリーフすることにより、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。

このように、ピストンロッド６の伸縮行程において、減衰力発生機構２５のメインバルブ部２７の開弁前（ピストン速度が低速域にある時）では、パイロットバルブ部２８によって減衰力が発生し、メインバルブ部２７の開弁後（ピストン速度が高速域にある時）においては、その開度に応じて減衰力が発生する。そして、コイル４０への通電電流によってパイロットバルブ部２８の制御圧力を調整することにより、減衰力を調整することができ、その結果、背圧室５８の内圧が変化してメインバルブ部２７の開弁圧力及び開度を調整することができる。

次に、リニアソレノイド１５４の通電が停止された状態の動作を図９及び図１０を用いて説明する。尚、図９では、パイロットバルブ部とフェイルバルブ部付近の構成が判別しづらいので、この部分を拡大した図１０も併せて参照して説明する。

例えば、信号待ち等による車両の停止、或いは制御装置の故障等により、コイル４０への通電が遮断されたとき、本実施形態では、第１弁部５５ｄが「常時開」となり、通常作動時に閉弁しているフェイルバルブ部２９が開弁して、「常時開」となったパイロットバルブ部２８の代りに作動油の流れを制限することにより、減衰力の過度の低下を抑制して適度な減衰力を維持することができるようにしている。

このように、コイルへの通電が遮断された状態をフェイル動作状態と呼ぶが、次に通常動作状態からフェイル動作状態に移行したときの動作について以下に説明する。

通常動作状態では、図２、図３に示すように、作動油はパイロットバルブ部２８側では破線で示す流線Ｆ２に沿って流れ、メインバルブ部２７側では実線で示す流線Ｆ１に沿って流れる。

そして、パイロットバルブ部２８側を流れる流線Ｆ２は図３にある通り、「パイロットボディ３８とパイロットバルブ５５の間で形成する第１弁部５５ｄ」⇒「上流室５１ａ」⇒「パイロットバルブ５５に設けた連通路５５ｂ」⇒「下流室５１ｂ」⇒「パイロットバルブ下流側シート部材８０と協働して形成される第２弁部５５ｃ」⇒「パイロットバルブ外径通路部６９の連通路６９ａ」⇒「空間６９ｂ、８０ｂ、８２ｂ、８３ｂ、８４ｂ」⇒「液室５７」という経路を通って最終的にリザーバ４へ流れる。また、メインバルブ部２７側はメインバルブ３９のシート部を通り液室５７でパイロット部２８側の流れと合流し、リザーバ４へ流れるものである。

一方、通電が遮断されたフェイル動作状態の場合は図９、図１０に示すように動作する。図９、図１０にある通り、リニアソレノイド１５４が動作しないのでパイロットバルブ部２８を構成するパイロットボディ３８に接触している第１弁部５５ｄが、ディスクばね５９によって開かれた状態となる。この状態においては、パイロットバルブ５５に形成された第２弁部５５ｃも同時に移動して、第２弁部５５ｃとパイロットバルブ下流側シート部材８０の間で形成する「第２流通口」が閉じられ、結果的にパイロットバルブ外径通路部６９の流路６９ａを塞ぐようになる。

このとき、第１弁部５５ｄが開かれているので、第１弁部５５ｄの上流側である上流領域に位置するパイロットピン３７からの作動油が弁室５１に流れこみ、弁室５１全体の圧力が上昇する。そして、弁室５１内の圧力が所定圧力になると、フェイルバルブ８２がこの圧力によって、フェイルバルブシート部材８１との間の流路を開くように変形する。

フェイルバルブ８２は、フェイルバルブシート部材８１に設けたシート穴８１ａを開閉できる開閉部８２ａを設けてあり、この開閉部８２ａは弾性変形可能に形成され所定圧力以上で開弁動作するリリーフ弁として機能している。したがって、この時の作動油は第２弁部５５ｃを通らず、第２弁部５５ｃを迂回してフェイルバルブ８２側に流れることになる。

そして、パイロットバルブ部２８側を流れる流線Ｆ２は図１０にある通り、「パイロットボディ３８とパイロットバルブ５５の間で形成する第１弁部５５ｄ」⇒「上流室５１ａ」⇒「パイロットバルブ５５に設けた連通路５５ｂ」⇒「下流室５１ｂ」⇒「パイロットバルブ下流側シート部材８０に形成した連通路８０ａ」⇒「フェイルバルブシート部材８１に設けたシート穴８１ａ」⇒「フェイルバルブ８２の開閉部８２ａによって開口される流路」⇒「液室５７」を通り、最終的にリザーバ４へ流れる。また、メインバルブ部２７側はメインバルブ３９のシート部を通り液室５７でパイロット部２８側の流れと合流し、リザーバ４へ流れるものである。

図３、図１０から理解できるように、通常動作状態からフェイル動作状態に移行する際、或いは、フェイル動作状態から通常動作状態に移行する際において、パイロットバルブ５５の弁室５１の上流室５１ａと下流室５１ｂの作動油の流れは常に上流室５１ａから下流室５１ｂの側に流れ続けることとなる。

このように、通常動作状態からフェイル動作状態へ変化しても、上流室５１ａから下流室５１ｂへの作動油の流れが継続されるため、上流室５１ａおよび下流室５１ｂを流れる作動油により発生する流体力がほとんど変動しないようになる。したがって、パイロットバルブ５５に作用する流体力が、動作状態の変化によって変動する度合が小さくなり、パイロットバルブ５５が振動するといった挙動を行うことなく、フェイル動作状態に移行することができる。

同様に、フェイル動作状態から通常動作状態へ復帰する場合も、上流室５１ａから下流室５１ｂへの作動油の流れが継続されるため、上流室５１ａおよび下流室５１ｂを流れる作動油により発生する流体力がほとんど変動しないようになる。したがって、パイロットバルブ５５に作用する流体力が、動作状態の変化によって変動する度合が小さくなり、パイロットバルブ５５が振動するといった挙動を行うことなく通常動作状態に移行することができる。

尚、作動油の流速が速いときには、パイロットバルブ５５のフランジ部５５ｅに形成した連通路５５ｂが抵抗となる恐れがある。この場合、フェイルバルブ部２９はリリーフ圧力となって開弁する瞬間に下流室５１ｂの圧力が低下するが、この場合はパイロットバルブ５５の第１弁部５５ｄの開弁方向の力が若干増えるだけであり、振動的な現象は発生しないものである。

以上の通り、本実施形態によれば、弁室５１をパイロットバルブ５５によって上流室５１ａと下流室５１ｂに区画し、上流室５１ａへの流入口を開閉する第１弁部５５ｄと、下流室５１ｂに下流側と連通する流出口を開閉する第２弁部５５ｃとを設け、上流室５１ａと下流室５１ｂとをパイロットバルブ５５のフランジ部５５ｅに形成した連通路５５ｂにより連通すると共に、下流室５１ｂと下流側と連通する通路を開閉するフェイルバルブ部２７とを設けたことで、通常動作状態とフェイル動作状態の間の動作状態移行時に発生するパイロットバルブの振動を抑制することが可能となる。

尚、本実施形態ではフェイルバルブ８２をディスク状のばねで構成した例を示したが、作動油の流れは変わらなければボール弁及びこれを閉方向に付勢するばねで形成されるボール弁タイプの弁であっても良いものである。

［比較例］
次に本発明の比較例について、図１１乃至図１５を参照して説明するが、本比較例では、上流室５１ａと下流室５１ｂを接続する連通路５５ｂを、パイロットバルブ５５のフランジ部５５eに形成するのでなく、パイロットバルブ５５の外側付近に別に形成した点で異なっており、これ以外の構成は実施例１と同様である。したがって、以下の説明では実施例１と重複する説明は省略する。

図１１は減衰力発生機構２５の全体構成を示し、図１２はパイロットバルブ部とフェイルバルブ部付近を拡大した構成を示している。図１１では、パイロットバルブ部とフェイルバルブ部付近の構成が判別しづらいので、図１２も併せて参照して説明する。尚、図１２に示す状態は通常動作状態を示し、図１５に示す状態はフェイル動作状態を示している。

図１１、図１２に示すように、本比較例のパイロットバルブ５５のフランジ部５５ｅには、実施例１に示すような上流室５１ａと下流室５１ｂとを連通する連通路５５ｂは設けられていない。

この連通路５５ｂの代わりに、パイロットバルブ５５とは別で、しかもパイロットバルブ５５の外側に位置するように、パイロットバルブ外径通路部６９及びパイロットバルブ下流側シート部材８０に上流室５１ａと下流室５１ｂとを連通する連通路６９ｃを新たに設けたものである。このため、パイロットバルブ外径通路部６９とパイロットバルブ下流側シート部材８０の形状が実施例１とは異なった構成となっている。

図１３にパイロットバルブ外径通路部６９の形状（下流室側から見た状態）を示しているので、これも参照して説明する。

パイロットバルブ外径通路部６９は、図１３に示すように内径部分がパイロットバルブ５５の第２弁部５５ｃを摺動できる径に設定され、外径部分がパイロットボディ３８のメインバルブ部２７とは反対側の凹部に収納されるような円板形状であり、パイロットボディ３８の凹部内部とパイロットバルブ外径通路部６９の内径内側との間に弁室５１を形成している。更に、下流側には、内径側から外径側へ向けて作動油が流れる連通路６９ａが設けられ、外径側にパイロットボディ３８によって形成された空間６９ｂと連通されている。

また、円板形状のパイロットバルブ外径通路部６９の両面を貫通し、パイロットバルブ外径通路部６９の上流側と下流側を連通する連通路６９ｃが複数（４個）設けられている。この連通路６９ｃが連通路５５ｂの代わりの一部となるものである。
ここで、パイロットバルブ５５の第２弁部５５ｃは、パイロットバルブ外径通路部６９に形成した内径側から外径側へ向けて作動油が流れる連通路６９ａの内径側の「第２流通口」の開口を開閉するように構成されている。この場合、通常動作状態ではパイロットバルブ５５の第２弁部５５ｃは連通路６９ａの「第２流通口」を開き、フェイル動作状態ではパイロットバルブ５５が移動することによって第２弁部５５ｃは連通路６９ａの「第２流通口」を閉じるように動作する。

また、図１４にパイロットバルブ下流側シート部材８０の形状（下流室側から見た状態）を示しているので、これも参照して説明する。

パイロットバルブ下流側シート部材８０は、図１４に示すように中心部に穴を設けた円板形状で形成され、円板形状のパイロットバルブ下流側シート部材８０の両面を貫通し、流体的に見て上流側と下流側を連通する複数の連通穴８０ａが設けられる。また、パイロットバルブ下流側シート部材８０には、パイロットバルブ外径通路部６９の連通路６９ｃと対応する位置に連通路８０ｃを設けている。この連通路８０ｃも連通路５５ｂの代わりの一部となるものである。したがって、連通路６９ｃと連通路８０ｃによって連通路５５ｂの代わりとされている。

また、パイロットバルブ下流側シート部材８０の下流側には連通路８０ｃから内径側に流れを導く溝８０ｄが設けられ、フェイルバルブシート部材８１のシート穴８１ａ部に対応する位置まで流れが導かれる構成となっている。また、連通路８０ａと溝８０ｄを連通する溝８０ｅを設けている。これ以外の構成は実施例１と同様である。

図１１、図１２に戻って、次にその動作について説明する。尚、パイロットバルブ部２８以外の動作は実施例１と同じであるので、パイロットバルブ部２８の動作について説明する。

通常動作状態では、パイロットバルブ部２８側を流れる流線Ｆ２は図１２に示す通りである。パイロットバルブ５５の第２弁部５５ｃは、パイロットバルブ外径通路部６９に形成した内径側から外径側へ向けて作動油が流れる連通路６９ａの内径側の開口を開閉するように構成されているので、通常動作状態ではパイロットバルブ５５の第２弁部５５ｃは連通路６９ａを開いている。

したがって、作動油は、「パイロットボディ３８とパイロットバルブ５５の間で形成する第１弁部５５ｄ」⇒「上流室５１ａ」⇒「パイロットバルブ外径通路部６９に設けた連通路６９ｃ」⇒「パイロットバルブ下流側シート部材８０の連通路８０ｃ、溝部８０ｄ、溝部８０ｅ」⇒「パイロットバルブ下流側シート部材８０の連通路８０ａ」⇒「下流室５１ｂ」⇒「パイロットバルブ外径通路部６９の連通路６９ａ」⇒「空間６９ｂ、８０ｂ、８２ｂ、８３ｂ、８４ｂ」⇒「液室５７」という経路を通って最終的にリザーバ４へ流れる。

一方、通電が遮断されたフェイル動作状態の場合は図１５に示すように動作する。図１５にある通り、リニアソレノイド１５４が動作しないのでパイロットバルブ部２８を構成するパイロットボディ３８に接触している第１弁部５５ｄが、ディスクばね５９によって開かれた状態となる。この状態においては、パイロットバルブ５５に形成された第２弁部５５ｃも移動するので、第２弁部５５ｃはパイロットバルブ外径通路部６９の連通路６９ａを塞ぐようになる。

このとき、第１弁部５５ｄが開かれているので、第１弁部５５ｄの上流側に位置するパイロットピン３７からの作動油が弁室５１に流れこみ、弁室５１全体の圧力が上昇する。そして、弁室５１内の圧力が所定圧力になると、フェイルバルブ８２がこの圧力によって、フェイルバルブシート部材８１との間の流路を開くように変形する。

フェイルバルブ８２は、実施例１と同様にフェイルバルブシート部材８１に設けたシート穴８１ａを開閉できる開閉部８２ａを設けてあり、この開閉部８２ａは弾性変形可能に形成され所定圧力以上で開弁動作するリリーフ弁として機能している。したがって、この時の作動油は第２弁部５５ｃを通らず、第２弁部５５ｃを迂回してフェイルバルブ８２側に流れることになる。

そして、作動油は「パイロットボディ３８とパイロットバルブ５５の間で形成する第１弁部５５ｄ」⇒「上流室５１ａ」⇒「パイロットバルブ外径通路部６９に設けた連通路６９ｃ」⇒「パイロットバルブ下流側シート部材８０の連通路８０ｃ、溝部８０ｄ、溝部８０ｅ」⇒「フェイルバルブシート部材８１に設けたシート穴８１ａ」⇒「フェイルバルブ８２の開閉部８２ａによって開口される流路」⇒「液室５７」という経路を通って最終的にリザーバ４へ流れる。

以上のような構成により、実施例１と同様の作用、効果が得られると共に、パイロットバルブの外周側に上流室と下流室の連通路を設けることで、パイロットバルブに連通路を設ける必要がなくなり、減衰力調整式緩衝器の全体を小型化することが可能となる。

［実施例２］
次に本発明の第２の実施形態について、図１６乃至図１９を参照して説明するが、本実施形態では、減衰力発生機構２５をシリンダ２内に配置した構成にした点で実施例１と異なっており、これ以外の構成は実施例１と同様である。したがって、以下の説明では実施例１と重複する説明は省略する。

図１７は減衰力発生機構２５の構成を示し、図１８、図１９はパイロットバルブ部とフェイルバルブ部付近を拡大した構成を示している。図１７では、パイロットバルブ部とフェイルバルブ部付近の構成が判別しづらいので、図１８、図１９も併せて参照して説明する。尚、図１８に示す状態は通常動作状態を示し、図１９に示す状態はフェイル動作状態を示している。

図１６に示されるように、本実施形態になる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、ピストンバルブ５が摺動可能に嵌装され、このピストンバルブ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室に区画されている。

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が設けられている。通路１５には、リザーバ４側からシリンダ下室２Ｂ側への作動油の流通のみを許容する逆止弁１７が設けられる。他方、通路１６には、シリンダ下室２Ｂ側の作動油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状のリリーフ弁１８が設けられる。尚、作動流体として、シリンダ２内には作動油が封入され、リザーバ４内には作動油及びガスが封入される。また、図１６において、参照番号３Ａは、外筒３の下端に接合されたボトムキャップ、参照番号１９は、ボトムキャップ３Ａに接合された取付アイである。

図１７に示されるように、ピストンバルブ５は、略円筒形のピストンケース１２１の下端部に設けられる。ピストンケース１２１の下端部には、後述するメインバルブ３９が離脱、着座する弁座部材２２が設けられる。弁座部材２２は、円筒形の軸部２３と、軸部２３の下端に形成されたフランジ部２４と、軸部２３の外周面に形成されたねじ部１２５とを有する。

また、弁座部材２２は、ねじ部１２５をピストンケース１２１の第１軸孔１４２に形成されたねじ部１２６に螺合することにより、ピストンケース１２１に固定される。これにより、ピストンバルブ５の内フランジ部５Ａが、ピストンケース１２１の下端部端面と弁座部材２２のフランジ部２４とにより挟持され、ピストンバルブ５がピストンケース１２１の下端部に固定される。

ピストンケース１２１の上端は、略円柱形のコイルキャップ１２７により閉塞されている。コイルキャップ１２７は、上端部外周面にねじ部１２８が形成され、このねじ部１２８を、ピストンケース１２１の第２軸孔４３の上端に形成されたねじ部１２９に螺合することにより、ピストンケース１２１に固定される。また、コイルキャップ１２７は、下端部外周面に沿って環状のシール溝が形成され、このシール溝に装着されたＯリング１３０により、ピストンケース１２１の第２軸孔４３との間がシールされる。

尚、コイルキャップ１２７の上端部中央には、ピストンロッド６の一端が連結され、ピストンロッド６の他端側は、シリンダ上室２Ａを通過し、更にシリンダ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（図１６参照）に挿通され、シリンダ２の外部へ延出する。

そして、ピストンケース１２１内、延いてはシリンダ２内には、ピストンロッド６の移動（伸縮）により生じる、シリンダ上室２Ａとシリンダ下室２Ｂとの２室間の作動油の流れを制御して、減衰力を発生させる減衰力発生機構２５が設けられる。減衰力発生機構２５は、後述するパイロット室３３の圧力により閉弁方向（図１７における下方向）へ付勢されるメインバルブ部２７と、ピストンロッド６の伸び行程時に、パイロット室３３の作動油をシリンダ下室２Ｂ（下流側の室）へ排出するパイロットバルブ部２８とを有する。ここで、下流側の室とは、パイロット室３３の圧力に対向して減衰力発生機構２５が開弁する際に、一側の室から排出され作動油が流入する他側の室を意味する。

メインバルブ部２７は、ピストンケース１２１の下部に収容されるメインバルブ３９を有する。メインバルブ３９は、略有底円筒形に形成されており、メインバルブ３９の下端には、フランジ部１３７（外フランジ）が形成されている。また、メインバルブ３９の下端面１３８には、ピストンロッド６に対して同軸上に設けられ、弁座部材２２の弁座４０に離脱、着座する環状のシート部１３９が形成されている。

尚、メインバルブ３９の下端面１３８の、シート部１３９よりも外側の環状面１３８Ａ（フランジ部１３７側の面１３８Ａ）と、シート部１３９よりも内側の面１３８Ｂとの間に、段差が設けられており、シート部１３９よりも内側の面１３８Ｂを、環状面１３８Ａよりも高い位置に設けることにより、シート部１３９の内周面１３９Ａ（受圧面）の面積を確保している。

また、メインバルブ３９のシート部１３９が弁座部材２２の弁座４０に着座したとき、ピストンケース１２１の下端部と弁座部材２２とメインバルブ３９との間には、環状室１８０が形成されている。そして、ピストンケース１２１の下端部には、環状室１８０とシリンダ上室２Ａとを連通する複数個の通路１８１が設けられている。

メインバルブ３９は、外周面４１が、ピストンケース１２１の第３軸孔４４に摺動可能に挿入され、フランジ部１３７の外周面１３７Ａが、ピストンケース１２１の第１軸孔４２に摺動可能に挿入されている。これにより、メインバルブ３９と第１軸孔４２との間には、環状の背圧室４６が形成される。そして、メインバルブ３９の底部には、後述のパイロットバルブ５５の第１弁部５５ｄに形成した環状のシート部４８が離脱、着座する弁座４９が設けられている。

メインバルブ３９の弁座４９には、着座したパイロットバルブ５５の第１弁部５５ｄのシート部４８により開口が囲まれるパイロット室３３が設けられ、パイロット室３３は、連通路１５０を介して背圧室４６に連通される。尚、参照番号４７はパイロットバルブ組立体である。

参照番号１５１は、メインバルブ３９にセット荷重を付与する圧縮コイルばねであり、メインバルブ３９は、圧縮コイルばね１５１のばね力により、ピストンケース１２１に対して下方向へ付勢、すなわち、閉弁方向へ付勢されている。

前述のパイロットバルブ部２８は、パイロットバルブ５５、パイロットバルブ５５が下端（一端）に固定される作動ピン７９（軸部）、作動ピン７９の外周に取り付けられるプランジャ５３（可動子）、及びプランジャ１５３を上下方向（軸方向）へ駆動するリニアソレノイド１５４を含むものである。

パイロットバルブ５５は、リニアソレノイド１５４の通電に応じて開弁圧力が調節される開閉弁であり、パイロットバルブ５５の外周にフランジ部５５ｅを設け、フランジ部５５ｅの根元部分がばね受として機能する。また、パイロットバルブ５５は、実施例１と同様の構成であり、フランジ部５５ｅを貫通する複数個の連通路５５ｂを有する。そして、パイロットバルブ５５には、作動ピン７９の軸孔とともに連通路７０を構成する軸孔が形成される。

図１８にあるように、パイロットバルブ５５が配置されるメインバルブ３９の有底円筒形の内部には複数の段部が設けられ、最底部から第１底部、第２底部、第３底部とする。第１底部にはパイロット室３３が形成され、次の第２底部内には弁室５１が形成され、パイロットバルブ５５のフランジ部５５ｅによって上流室５１ａと下流室５１ｂに区画される。フランジ部５５ｅには複数個の連通路５５ｂが形成されている。

また、パイロットバルブ５５の上部には、第３底部が設けられ、フェイルバルブ部２９を構成するパイロットバルブ下流側シート部材８０、フェイルバルブシート部材８１、フェイルバルブ８２、フェイルバルブ支持部８３、フェイルバルブ固定部８４が配置される。これらの構造は実施例１と同様の構成である。

また、メインバルブ３９の第３底部とパイロットバルブ下流側シート部材８０によって連通路３９Ｂが形成されており、この連通路３９Ｂはシリンダ下室２Ｂ側へ連通する連通路３９Ａに接続されている。そして、この連通路３９Ｂは、パイロットバルブのフランジ部５１eの外周に形成された第２弁部５５ｃの移動によって開閉されるようになっている。つまり、通常動作状態では下流室５１ｂと連通路３９Ｂが接続され、フェイル動作状態では下流室５１ｂと連通路３９Ｂの接続が遮断されるものである。

リニアソレノイド１５４は、プランジャボアが形成されたケース部材１５８と、プランジャ１５３の下端部が摺動可能に嵌合される凹部７２ｂが形成されたコア７２とを有している。ケース部材１５８は、略円筒形に形成され、上端部外周にフランジ部１５８Ａが形成される。また、ケース部材１５８は、上端部が、コイルキャップ１２７の下端面に形成された凹部６４に嵌合される。更に、ケース部材１５８は、外周面にスリーブ６５が装着され、スリーブ６５の下端部は、ピストンケース１２１の第４軸孔４５に嵌合される。これにより、ケース部材１５８は、ピストンケース１２１の中心線に対して同軸上に位置決めされる。

他方、コア７２は、略円筒形に形成され、下端部外周にフランジ部７２Ａが形成される。また、コア７２は、フランジ部６０Ａがピストンケース１２１の第４軸孔４５に嵌合され、フランジ部６０Ａは、ピストンケース１２１の第３軸孔４４と第４軸孔４５との間に形成された環状凸部６６に突き当てられることにより、ピストンケース１２１に対して上下方向に位置決めされる。

尚、コア７２の外周面には、スリーブ６５の下端部内周面が嵌合される。また、スリーブ６５は、下端部をコア７２のフランジ部７２Ａに突き当てることにより、ピストンケース１２１に対して上下方向に位置決めされる。更に、図１７における参照番号６７は、ケース部材１５８とスリーブ６５との間をシールするＯリングであり、参照番号６８は、スリーブ６５とピストンケース１２１の第４軸孔４５との間をシールするＯリングである。

他方、作動ピン７９は、ケース部材１５８及びコア７２に組み付けられた一対のブッシュ６２、６３により上下方向へ移動可能に支持される。また、作動ピン７９は、パイロットバルブ５５の軸孔とともに前述の連通路７０を構成する軸孔を有する。この連通路７０は、下端側（一端側）がパイロット室３３に連通され、上端側（他端側）が、通路１７３を介してシリンダ上室２Ａ（ピストンロッド６の伸び行程時における上流側の室）に連通される。

この通路１７３は、ケース部材１５８の軸孔１７４と、コイルキャップ１２７の下端面中央に形成された一定深さの止り穴１７５と、止り穴１７５とシリンダ上室２Ａとを連通するオリフィス１７６とを含むものである。言い換えると、連通路７０は、一端側がパイロット室３３に連通され、他端側がシリンダ２内の２室のうちの上流側の室、伸び行程ではシリンダ上室２Ａにオリフィス１７６を介して直接連通されるものである。

オリフィス１７６は、ピストンケース１２１の上端部とコイルキャップ１２７との間に形成された環状通路１７７と、ピストンケース１２１の上端部に設けられ、シリンダ上室２Ａと環状通路１７７とを連通する第１オリフィス１７８と、コイルキャップ１２７に設けられ、止り穴１７５と環状通路１７７とを連通する第２オリフィス１７９とにより構成される。尚、ケース部材１５８の軸孔１７４及びコイルキャップ１２７の止り穴１７５は、パイロットバルブ５５の弁体背圧室を形成する。

また、作動ピン７９の外周面に形成された環状溝には、止め輪１７１が装着される。この止め輪１７１には、下端部がメインバルブ３９と圧縮コイルばね１５１とにより挟持されたパイロットばね１７２の上端部が係合される。これにより、作動ピン７９は、パイロットばね１７２のばね力にて上方向へ付勢され、リニアソレノイド１５４への制御電流が遮断された場合や低電流の場合に、パイロットばね１７２のばね力がソレノイド推力を上回り、パイロットバルブ部２８は、第１弁部５５ｄのシート部４８がメインバルブ３９の弁座４９から離脱して開弁する。

以上のような構成を備えた本実施形態になる減衰力調整式緩衝器の具体的な動作について説明するが、先ず通常状態の動作を図１７、図１８を参照して用いて説明する。

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ものである。そして、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２５にて減衰力を発生させて車両の振動を緩衝させる。

このとき、減衰力発生機構２５は、ピストンロッド６の伸び行程時には、メインバルブ３９の背圧を変化させることで減衰力を可変に調整し、他方、ピストンロッド６の縮み行程時には、ソレノイド１５４の推力（制御電流）を調整してパイロットバルブ５５の開弁圧を変化させることで減衰力を可変に調整することができる。

ここで、ピストンロッド６の伸び行程時には、シリンダ２内のピストンバルブ５の移動により、シリンダ上室２Ａ側の作動油が加圧される。シリンダ上室２Ａの作動油の圧力は、オリフィス１７６を含む通路１７３、連通路７０、パイロット室３３、及び連通路１５０を介して背圧室４６に作用する。

このとき、メインバルブ３９の受圧面積（Ｓ１）は、メインバルブ３９の環状面１３８Ａの面積（Ｓ２）と、環状のシート部１３９の外周面１３９Ｂの面積（Ｓ３）と、を加えた面積（Ｓ２＋Ｓ３）から、背圧室４６の軸直角平面による断面積、換言すると、フランジ部１３７の環状の上端面１３７Ｂの面積（Ｓ４）を差引いた面積（Ｓ１＝Ｓ２＋Ｓ３−Ｓ４）となる。

そして、パイロットバルブ５５がパイロット室３３の圧力によって移動すると、パイロットバルブ５５の第１弁部５５ｄのシート部４８がメインバルブ３９の弁座４９から離脱して開弁し、パイロット室３３（＝背圧室４６）内の作動油は、「パイロットバルブ５５のフランジ部５５ｅの連通路５５ｂ」⇒「メインバルブ３９に形成された上下方向へ延びる連通路３９Ｂ、連通路３９Ａ」という経路を流れて、シリンダ下室２Ｂへ流入する。

このとき、ピストンロッド６がシリンダ２内から退出させた分の作動油は、リザーバ４から、ベースバルブ１０の逆止弁１６を開弁させてシリンダ下室２Ｂへ流入する。尚、パイロットバルブ５５の受圧面積は、下面のシート部４８内側の面積（弁座側の面積）から、作動ピン７９（軸部）の軸直角平面による断面積（弁体背圧室側の面積）を差引いた面積となる。

一方、ピストンロッド６の縮み行程において、リニアソレノイド５４の制御電流が低電流の場合では、パイロットばね１７２が作動ピン７９を押し上げる力が、リニアソレノイド１５４の推力を上回るようになる。これにより、パイロットバルブ５５の第１弁部５５ｄのシート部４８がメインバルブ３９の弁座４９から離脱して、パイロットバルブ５５の第１弁部５５ｄが開弁する。その結果、シリンダ下室２Ｂの作動油は、「メインバルブ３９の通路３９Ａ」⇒「パイロットバルブ５５のフランジ部５５ｅの連通路５５ｂ」⇒「連通路７０」⇒「オリフィス１７６を含む通路１７３」という経路を流れて、シリンダ上室２Ａへ流入する。

更に、このピストンロッド６の縮み行程において、リニアソレノイド５４の制御電流が高電流の場合では、リニアソレノイド１５４の推力がパイロットばね１７２の押し上げる力を上回るようになる。これにより、パイロットバルブ５５の第２弁部５５ｄのシート部４８がメインバルブ３９の弁座４９に着座することにより、パイロットバルブ５５の第１弁部５５ｄは閉弁する。

この状態で、メインバルブ３９とパイロットバルブ５５は一体的と見做されるので、メインバルブ３９（メインバルブ部２７）の開弁圧力は、リニアソレノイド１５４が発生するプランジャ１５３の推力に依存する。このときのメインバルブ３９の受圧面積は、シート部１３９内側の面積から、ピストンケース２１の第３軸孔４４の断面積を差引いた面積となる。

そして、ピストンロッド６がシリンダ２内に進入した分の作動油は、シリンダ下室２Ｂ内の圧力がベースバルブ１０のリリーフバルブ１８の開弁圧力に達し、リリーフバルブ１８が開弁することで、リザーバ４へ流通するようになる。

次に、リニアソレノイド１５４のコイルの断線や制御装置の故障、又は信号待ち等で制御電流を遮断した時のフェイル動作状態について、図１９を参照して説明する。

リニアソレノイド１５４への制御電流が遮断されると、プランジャ１５３、作動ピン７９の推力が消失されるので、フェイルばね１６９のばね力によりパイロットバルブ５５がパイロット室３３から離れる方向に後退される。これにより、パイロットバルブ５５の第１弁部５５ｄのシート部４８がメインバルブ３９の弁座４９から離脱して、パイロットバルブ５５の第１弁部５５ｄが開弁して、パイロット室３３を開口させる。

パイロットバルブ５５が後退すると、パイロットバルブ５５のフランジ部５５ｅの外周に形成した第２弁部５５ｃが、パイロットバルブ下流側シート部８０に当接され、この第２弁部５５ｃによって連通路３９Ｂが閉じられる。この状態において、シリンダ上室２Ａとシリンダ下室２Ｂとは、「オリフィス１７６を含む通路１７３」、「連通路７０」、「パイロットバルブ５５のフランジ部５５ｅの連通路５５ｂ」、「フェイルバルブ８１の開口部」、及び「メインバルブ３９の通路３９Ａ」を介して連通されることになる。

例えば、伸び行程時において、シリンダ２内のピストンバルブ５の移動により、シリンダ上室２Ａ側の作動油が加圧される。シリンダ上室２Ａの作動油は、オリフィス１７６を含む通路１７３、連通路７０に流れ込むことになる。したがって、作動油は、「オリフィス１７６を含む通路１７３」⇒「連通路７０」⇒「上流室５１a」⇒「パイロットバルブ５５のフランジ部５５ｅの連通路５５ｂ」⇒「下流室５１ｂ」⇒「パイロットバルブ下流側シート部材８０の開口部８０ａ」⇒「フェイルバルブ８１の開口部８１ａ」⇒「メインバルブ３９の通路３９Ａ」という経路を通ってシリンダ下室２Ｂに流入する。

ここで、上流室５１ａ、下流室５１ｂ内の圧力が所定圧力になると、フェイルバルブ８２がこの圧力によって、フェイルバルブシート部材８１との間の流路を開くように変形することは実施例１と同様である。フェイルバルブ８２は、実施例１と同様にフェイルバルブシート部材８１に設けたシート穴８１ａを開閉できる開閉部８２ａを設けてあり、この開閉部８２ａは弾性変形可能に形成され所定圧力以上で開弁動作するリリーフバルブとして機能している。

本実施形態によれば、フェイル動作状態においても実施例１と同様に充分な減衰力を得ることができる。また、シリンダ２内に減衰力発生機構２５を配置したことで、小型化を更に向上することが可能となる。

尚、上述した各実施形態では作動流体として作動油を使用したが、これ以外の流体を使用しても差し支えないものである。また、車両だけではなく、これ以外の産業分野の減衰力調整式緩衝器としても使用できるものである。

以上の通り本発明は、シリンダ内のピストンの摺動によって生じる作動油の流れを制御して減衰力を発生させる制御弁組立体を備えた減衰力調整式緩衝器において、制御弁組立体は、弁体部及び弁体部を収容する弁室と、ソレノイドの推力によって弁体部を制御するアクチュエータとを有しており、弁体部は、弁室内を上流室と下流室に区画すると共に前記上流室とこれより上流の上流領域に繋がる第１流通口を開閉する第１弁部と、下流室とこれより下流の下流領域に繋がる第２流通口を開閉する第２弁部と、上流室と下流室とを連通する連通路と、第２弁部を迂回して下流室と下流領域を繋ぐフェイル通路及び前記フェイル通路に配置されたフェイル弁とを備えている、ことを特徴とするものである。

本発明によれば、フェイル動作状態への移行時、或いはフェイル動作状態からの復帰時に、第１弁部に作用する作動油の流れの変化による流体力の変動を少なくでき第１弁部に振動が生じるのを抑制することができるようになる。

尚、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

１…緩衝器、２…シリンダ、４…リザーバ、５…ピストン、６…ピストンロッド、１０…ベースバルブ、２５…減衰力発生機構、２７…メインバルブ部、２８…パイロットバルブ部、２９…フェイルバルブ部、３６…メインボディ、３８…パイロットボディ、３９…メインバルブ、５１…弁室、５１ａ上流室、５１ｂ…下流室、５３…プランジャ、５５…パイロットバルブ、５５ｄ…第１弁部、５５ｃ…第２弁部、５５ｂ…連通路、６９…パイロットバルブ外径通路部、８０…パイロットバルブ下流側シート部材、８１…フェイルバルブシート部材、８２…フェイルバルブ、１５４…ソレノイド部。

Claims (8)

1. 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て前記シリンダの外部へ延出されたピストンロッドと、前記シリンダと接続されたリザーバと、前記シリンダ内の前記ピストンの摺動によって生じる作動流体の流れを制御して減衰力を発生させる制御弁組立体を備えた減衰力調整式緩衝器において、
   前記制御弁組立体は、弁体部及び前記弁体部を収容する弁室と、ソレノイドの推力によって前記弁体部を制御するアクチュエータとを有しており、
   前記弁体部は、
   前記弁室内を上流室と下流室に区画する弁体を備え、前記弁体には前記上流室とこれより上流の上流領域に繋がる第１流通口を開閉する第１弁部と、前記下流室とこれより下流の下流領域に繋がる第２流通口を開閉する第２弁部とが形成され、前記第１弁部と前記第２弁部とが形成された前記弁体は円板状に形成されており、前記弁体の中央部付近に前記第１弁部が形成され、前記弁体の外周囲に前記第２弁部が形成され、前記第１弁部と前記第２弁部の間の環状領域に前記上流室と前記下流室とを連通する連通路が形成されていると共に、
   更に前記弁体部は、
   前記第２弁部を迂回し、前記上流室から前記連通路、及び前記下流室を通って前記下流領域を繋ぐフェイル通路、及び前記下流室の下流側の前記フェイル通路に配置されたフェイル弁を備えている
   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、
   前記アクチュエータが作動している状態では、前記第１弁部、前記上流室、前記連通路、前記下流室、前記第２弁部及び前記下流領域の経路を通って前記リザーバに作動流体を流し、
   前記アクチュエータの作動が停止された状態では、前記第１弁部、前記上流室、前記連通路、前記下流室、前記フェイル弁が開かれた前記フェイル通路及び前記下流領域の経路を通って前記リザーバに作動流体を流すようにした
   ことを特徴とする減衰力調整式緩衝器。
3. 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て前記シリンダの外部へ延出されたピストンロッドと、前記シリンダと接続されたリザーバと、前記シリンダ内の前記ピストンの摺動によって生じる作動流体の流れを制御して減衰力を発生させる制御弁組立体を備えた減衰力調整式緩衝器において、
   前記制御弁組立体は、メインバルブ部とパイロットバルブ部から構成され、
   前記パイロットバルブ部は、弁体部及び前記弁体部を収容する弁室と、ソレノイドの推力によって前記弁体部を制御するアクチュエータとを有しており、
   前記弁体部は、
   前記弁室内を上流室と下流室に区画するパイロットバルブを備え、前記パイロットバルブには前記上流室とこれより上流の上流領域に繋がる第１流通口を開閉する第１弁部と、前記下流室とこれより下流の下流領域に繋がる第２流通口を開閉する第２弁部とが形成され、前記第１弁部と前記第２弁部とが形成された前記パイロットバルブは円板状に形成されており、前記パイロットバルブの中央部付近に前記第１弁部が形成され、前記パイロットバルブの外周囲に前記第２弁部が形成され、前記第１弁部と前記第２弁部の間の環状領域に前記上流室と前記下流室とを連通する連通路が形成されていると共に、
   更に前記弁体部は、
   前記第２弁部を迂回し、前記上流室から前記連通路、及び前記下流室を通って前記下流領域を繋ぐフェイル通路、及び前記下流室の下流側の前記フェイル通路に配置されたフェイル弁を備え、
   前記メインバルブ部は、前記シリンダと連通されたシリンダ側領域と前記リザーバに連通されたリザーバ側領域の接続を開閉するメインバルブとを備え、前記メインバルブの開度は前記パイロットバルブ部の前記上流室の圧力によって調整される
   ことを特徴とする減衰力調整式緩衝器。
4. 請求項３に記載の減衰力調整式緩衝器において、
   前記アクチュエータが作動している状態では、前記第１弁部、前記上流室、前記連通路、前記下流室、前記第２弁部及び前記下流領域の経路を通って前記リザーバに作動流体を流し、
   前記アクチュエータの作動が停止された状態では、前記第１弁部、前記上流室、前記連通路、前記下流室、前記フェイル弁が開かれた前記フェイル通路及び前記下流領域の経路を通って前記リザーバに作動流体を流すようにした
   ことを特徴とする減衰力調整式緩衝器。
5. 請求項１或いは請求項３に記載の減衰力調整式緩衝器において、
   前記第１弁部によって開閉される前記第１流通口より上流側の流入口の作動油が通過する断面積は、前記連通路の総断面積より大きく設定されている
   ことを特徴とする減衰力調整式緩衝器。
6. 請求項１或いは請求項３に記載の減衰力調整式緩衝器において、
   前記第１弁部と前記第２弁部の間の前記環状領域には、前記連通路が所定角度毎に複数個形成されている
   ことを特徴とする減衰力調整式緩衝器。
7. 請求項１に記載の減衰力調整式緩衝器において、
   前記第２弁部は前記弁体の外周囲に形成された環状凸部から形成され、前記環状凸部によって前記第２流通口を開閉する
   ことを特徴とする減衰力調整式緩衝器。
8. 請求項１或いは請求項３に記載の減衰力調整式緩衝器において、
   前記フェイル弁は、ボール弁とばねとで形成されている
   ことを特徴とする減衰力調整式緩衝器。

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