JPH04258544A - 電気粘性流体利用の減衰バルブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、電気粘性流体が電圧
の印加によってその粘性を変化させる性質を利用して、
発生減衰力の変更調整を可能にする電気粘性流体利用の
減衰バルブに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、例えば自動車に搭載される油圧緩
衝器にあっては、該自動車の走行路面の状況に応じて減
衰バルブで発生される減衰力が変更調整されるように構
成されていることが望まれている。そして、そのために
発生減衰力を調整可能にする減衰バルブが従来から種々
の提案されている。

【０００３】例えば、図４に示すような従来の減衰バル
ブにあっては、ハウジング１にポンプＰ等の供給源側に
連通される供給ポート１ａとタンクＴ等の排出側に連通
される排出ポート１ｂとを設けてなる一方で、該ハウジ
ング１内にポート１ａに連通する上流側室Ｒ１とポート
１ｂに連通する下流側室Ｒ２とを区画形成するようにデ
ィスク２を配設している。そして、該ディスク２に開穿
のポート２ａを介して上記上流側室Ｒ１と下流側室Ｒ２
との連通を図ると共に、上記ポート２ａを下流側室Ｒ２
から閉塞するようにリーフバルブ３を隣設させてなる。

【０００４】また、上記ハウジング１内の中央部には、
コア４が配設されてなるが、該コア４は、細径部４ａと
、中径部４ｂと、太径部４ｃと、を有してなると共に、
細径部４ａが上記ディスク２及びリーフバルブ３の中央
部を貫通し、中径部４ｂがリーフバルブ３の内周端をデ
ィスク２の内周端との間に挾持し、太径部４ｃがその外
周に筒状ばね受け５を摺動可能に介装させている。 そして、該太径部４ｃは、その内側に容室Ｒ３を有して
なると共に、その肉厚部に開穿のポート４ｄで上記容室
Ｒ３と上記下流側室Ｒ２との連通を図っている。

【０００５】上記筒状ばね受け５は、その所謂背後側に
配設された附勢ばね６で図中で左方向となる前進方向に
附勢されていて、該附勢力でその先端を上記リーフバル
ブ３の外周端の背面に密接させると共に該リーフバルブ
３の外周端をディスク２に押し付けるようにしている。 そして、該筒状ばね受け５は、その内周側と前記コア４
の中径部４ｂの外周との間、即ち、上記リーフバルブ３
の背面側に圧力室Ｒ４を区画形成している。

【０００６】一方、上記コア４は、前記ディスク２のポ
ート２ａをバイパスするように、その細径部４ａに横孔
４ｅをその中径部４ｂに横孔４ｆをそれぞれ有してなる
と共に、その軸芯部に上記横孔４ｅ，４ｆ及び前記容室
Ｒ３に連通する縦孔４ｇを有してなるとする。そして、
該縦孔４ｇの上記容室Ｒ３側開口には、該容室Ｒ３の中
央部に配在されたポペット７の尖端が臨在されてなると
すると共に、該ポペット７の後端にはアクチュエータと
してのソレノイド８から突出されるプランジャ８ａの先
端が隣接されてなるとしている。

【０００７】尚、上記ソレノイド８は、ハウジング１の
開口端に螺着されるカバーキャップ９内に収装されてな
る。また、上記縦孔４ｇには制圧用の絞り４ｈが配設さ
れている。

【０００８】それ故、上記した従来の減衰バルブによれ
ば、供給ポート１ａから上流側室Ｒ１に供給される作動
油は、ディスク２のポート２ａを介すると共にリーフバ
ルブ３の外周端を撓ませて下流側室Ｒ２に流入すること
になる。このとき、上記上流側室Ｒ１に供給される作動
油の一部は、バイパスたる横孔４ｅと縦孔４ｇを介して
ポペット７がある容室Ｒ３に流出されると共に、上記縦
孔４ｇに連通する横孔４ｆを介してリーフバルブ３の背
面側に形成されている圧力室Ｒ４にも流出することにな
る。

【０００９】そして、上記ポペット７が所謂後退状態に
あって上記縦孔４ｇの容室Ｒ３側開口を開放状態にして
いるときには、上記圧力室Ｒ４にバイパスにおける流体
圧が供給されず、従って、リーフバルブ３は、附勢ばね
６の附勢力に抗してのみその外周端が撓むことになって
、その設定通りの減衰力を発生することになる。

【００１０】また、上記ポペット７がソレノイド８への
磁励によって所謂前進状態にあって上記縦孔４ｇの容室
Ｒ３側開口を閉鎖状態にしているときには、上記圧力室
Ｒ４にバイパスにおいて制御された流体圧が供給され、
従って、リーフバルブ３は、附勢ばね６の附勢力に加え
てこの圧力室Ｒ４の流体圧にも抗してその外周端を撓ま
せることになって、上記より高い減衰力が発生されるこ
とになる。

【００１１】その結果、上記ポペット７の前進状態を制
御するソレノイド８への印加電圧を高低制御すれば、リ
ーフバルブ３で発生される減衰力を高低調整し得ること
になり、従って、該減衰バルブを装備する油圧緩衝器が
自動車に搭載される場合には、該自動車の例えば乗り心
地を該自動車の走行路面の状況に応じて改善することが
可能になる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来例としての減衰バルブにあっては、減衰力の発生
に関して応答性が悪い上に、製品コストの上昇化を招き
易くなるという欠点が指摘されている。

【００１３】即ち、上記従来の減衰バルブの作動は、通
電操作でアクチュエータたるソレノイド８に磁励力を発
生させると共に、該ソレノイド８の磁励力でプランジャ
８ａを前進させ、これによって、ポペット７の前進状態
を発現させるとしている。そして、ソレノイド８の応答
性に関しては、通電操作と略同時と言う訳にはいかない
のは周知のことである。

【００１４】そして、上記従来の減衰バルブが自動車に
搭載の油圧緩衝器に装備される場合には、該油圧緩衝器
における所謂作動遅れを排除できず、従って、該自動車
の乗り心地を走行路面の状況に応じて適確に制御できな
いことになる。そしてまた、上記減衰バルブを利用しな
がら、油圧緩衝器における作動遅れを排除することを画
策する場合には、該油圧緩衝器の構造が複雑化される一
方で、その制御をも複雑化されることになる。

【００１５】その結果、上記従来の減衰バルブを油圧緩
衝器に利用する場合にあっては、構造の複雑化による生
産性の低下や、高価な部品の利用や徒らな部品点数の増
大によるコストの上昇化が招来され易くなり、その汎用
性を期待できなくなる。

【００１６】ところで、近年、印加電圧によってその粘
性が変化する電気粘性流体が発見されているが、該電気
粘性流体は、電圧が印加される際には略瞬時にその粘性
を変化させる、即ち、粘度を高くするという性質を有し
ている。そして、その粘性変化度合は、印加電圧量に応
じるという性質も有している。そしてまた、その応答性
は、上記ソレノイド８の応答性とは比較にならない程、
著しく優れている。

【００１７】そこで、この発明は、前記した事情を鑑み
て創案されたものであって、その目的とするところは、
減衰バルブ自体やこれを利用する緩衝器の構造を複雑に
せずして高価な部品の利用や徒らな部品点数の増大によ
るコストの上昇化を防止しながら、作動遅れを招来させ
ないで所望の減衰力調整を速やかに可能にするようにし
て、その汎用性の向上を期待できる電気粘性流体利用の
減衰バルブを提供することである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記した目的の達成のた
めに、この発明の構成を、リーフバルブの撓み作動時に
バイパスにおける流体圧を制御して該バイパスに連通す
るように上記リーフバルブの背面側に設けられた圧力室
に上記流体圧を供給して該リーフバルブの撓み量を調整
し得るように形成されてなる電気粘性流体利用の減衰バ
ルブにおいて、バイパスの出口に連通する制御用隙間を
一方の電極部材とこれに対向するように配設される他方
の電極部材とで形成してなると共に、上記一方の電極部
材及び他方の電極部材への電圧印加時に上記制御用隙間
に介在される電気粘性流体の粘性が変化されるように構
成されてなることを特徴とするとしたものである。

【００１９】そして、一具体例として、一方の電極部材
がバイパスの出口を延長するように円筒状に形成されて
配設されてなると共に、他方の電極部材棒状に形成され
てこれが上記一方の電極部材の内部に挿通されてなると
し、上記両電極部材の間に所定の制御用隙間が形成され
てなるとする。

【００２０】

【作用】それ故、リーフバルブの撓み作動時にバイパス
における流体圧が制御されないときには、該バイパスに
連通するように上記リーフバルブの背面側に設けられた
圧力室には特別に流体圧の供給がなく、従って、該リー
フバルブの撓み量は当初の設定通りに維持され、そのま
まの減衰力が発生されることになる。

【００２１】そして、リーフバルブの撓み作動時に、一
方の電極部材及び他方の電極部材への電圧印加で制御用
隙間に介在されている電気粘性流体の粘性が変化される
ことになると、バイパスにおける流体圧が制御されるこ
とになり、該バイパスに連通するようにリーフバルブの
背面側に設けられた圧力室に、上記制御された流体圧が
供給される。

【００２２】その結果、リーフバルブは、所謂背圧作用
でその撓み量が当初の設定のものより小さく抑えられ、
従って、背圧作用前に比較して高い減衰力を発生するこ
とになる。そして、バイパスにおける流体圧が制御用隙
間に介在されている電気粘性流体の粘性変化で調整され
る、即ち、両方の電極部材に印加される電圧量が調整さ
れると、上記バイパスにおける流体圧が相応に制御され
、従って、リーフバルブへの背圧が相応に制御されて該
リーフバルブによって発生される減衰力が相応に調整さ
れることになり、上記印加電圧量の高低連続する調整操
作で所定の減衰力調整が段差なく円滑に実現されること
になる。

【００２３】

【実施例】以下、図示した実施例に基いてこの発明を詳
細に説明するが、図中に付した符号で前記した従来例（
図４に示す）と同一の符号のものは、その構成が同一で
あるのでその説明を省略し、以下には、この発明が特徴
とするところを中心にして説明する。

【００２４】即ち、図１に示す実施例にあっては、バイ
パスを形成する縦孔４ｇの図中で右方端となる出口には
、一方の電極部材１０が絶縁材１１の配在下に配設され
てなるとし、該一方の電極部材１０は、この実施例にあ
って、上記縦孔４ｇの出口を延長するように円筒状に形
成されてなるとしている。尚、絶縁材１１は、略筒状に
形成されてコア４の太径部４ｃの内側の容室Ｒ３内に嵌
着されてなると共に、該絶縁材１１内に上記一方の電極
部材１０が嵌入されてなるとしている。

【００２５】これに対して、他方の電極部材１２は、上
記一方の電極部材１０に対向して配設されてなるとし、
この実施例にあっては、棒状に形成されてその基端がハ
ウジング１の開口端に螺着されるキャップ１３の内側中
央部に一体に連設される一方でその先端側が上記筒状に
形成された一方の電極部材１０の内部に挿通されてなる
としている。尚、上記他方の電極部材１２の尖端は、前
記縦孔４ｇの出口内に適宜の隙間を有して臨在されると
している。

【００２６】上記一方の電極部材１０の内周と上記他方
の電極部材１２の外周との間に約１ｍ／ｍ程度の制御用
隙間Ｓが形成されてなる。即ち、上記制御用隙間Ｓは、
前述したようにこの発明に係る減衰バルブがその作動媒
体として電気粘性流体を選択していることに鑑みて決定
されるものであり、従って、該制御用隙間Ｓは、印加電
圧量に応じた寸法に予め設定される。

【００２７】そして、上記制御用隙間Ｓの寸法が確保さ
れる限りは、その構造は自由であって、例えば、図示し
ないが、２枚の電極板が両側に絶縁材を介在させて対向
し、その中央空部を制御用隙間に設定し、一方の電極板
をプラス側とすると共に他方の電極板をマイナス側に設
定するようにしても良い。

【００２８】上記一方の電極部材１０には、該減衰バル
ブの外部に配設される電圧源Ｅから延長された電線Ｅ１
の一端が接続されて例えばプラス側とされており、上記
他方の電極部材１２には、上記電圧源Ｅから延長された
電線Ｅ２の一端が接続されてマイナス側とされるとして
いる。尚、該減衰バルブの実際の作動時には、上記電圧
源Ｅにはコントローラ等（図示せず）が接続されること
勿論である。

【００２９】また、上記電線Ｅ１が前記キャップ１３の
肉厚を貫通してその一端が容室Ｒ３に案内されるにあっ
ては、該キャップ１３の貫通部分に絶縁材１１ａが配在
されてなるとしているが、該絶縁材１４が、図中に破線
図で示すように、上記他方の電極部材１２に接続される
電線Ｅ２のキャップ１３に対する貫通部分に配在される
とする場合には、前記一方の電極部材１０の外周側への
絶縁材１１の配設を省略することが可能になる。

【００３０】上記のように形成されたこの実施例に係る
電気粘性流体利用の減衰バルブにおいては、供給源Ｐか
らの電気粘性流体がポート１ａを介してハウジング１内
の上流側室Ｒ１に供給されると、該電気粘性流体の殆ど
がリーフバルブ３の外周端を撓ませて下流側室Ｒ２に流
出され、その一部がバイパスに流入される。

【００３１】そして、バイパスに流入された電気粘性流
体は、縦孔４ｇに連通するように配設された制御用隙間
Ｓを介して太径部４ｃの内側に形成の容室Ｒ３に流出す
るようになる。このとき、上記制御用隙間Ｓを形成する
両方の電極部材１０，１２に電圧が印加されていない場
合には、上記制御用隙間Ｓに介在される電気粘性流体の
粘性が変化されない。

【００３２】従って、バイパスにおける流体圧が制御さ
れないことから、上記圧力室Ｒ４にも流体圧が供給され
ないことになり、その結果、リーフバルブ３は、その外
周端の撓み特性を変更しないで当初設定の減衰力を発生
することになる。そして、リーフバルブ３の撓み作動時
に、両方の電極部材１０，１２への電圧の印加で制御用
隙間Ｓに介在されている電気粘性流体の粘性が変化され
ることになると、バイパスにおける流体圧が制御される
ことになり、該制御された流体圧が上記圧力室Ｒ４に供
給されることになる。

【００３３】その結果、リーフバルブ３は、所謂背圧作
用でその撓み量が当初の設定のものより小さく抑えられ
、従って、背圧作用前に比較して高い減衰力を発生する
ことになる。そして、制御用隙間Ｓにおける電気粘性流
体の粘性変化が両方の電極部材１０，１２に印加される
電圧量の調整で実行されると、上記バイパスにおける流
体圧が相応に制御されることになり、従って、リーフバ
ルブ３への背圧が相応に制御されて該リーフバルブ３に
よって発生される減衰力が相応に調整されることになる
。そしてまた、上記印加電圧量を高低連続するように調
整することで所定の減衰力調整を段差なく円滑に実現し
得ることになる。

【００３４】図２は、この発明の他の実施例に係る減衰
バルブを示すものであって、該実施例においても図中に
付した符号で前記した実施例と同一の符号のものは、そ
の構成が同一であるのでその説明を省略し、以下には、
この実施例が特徴とするところを説明する。

【００３５】該実施例においては、前記した実施例にお
けるコア４の配設に代えて、これと同等に機能するコア
部分１ｃがハウジング１に連設されてなるとする。そし
て、該コア部分１ｃは、細径部１ｄと中径部１ｅと太径
部１ｆとを有してなり、細径部１ｄから太径部１ｆにか
けて開穿されてバイパスを形成する縦孔１ｇと該縦孔１
ｇに連通する横孔１ｈとを有してなる。

【００３６】そして上記縦孔１ｇは、その一端がハウジ
ング１の外部に連通すると共、その他端が太径部１ｆの
内側に形成の容室Ｒ３に連通し、上記横孔１ｇは、これ
がリーフバルブ３の背面側に形成の圧力室Ｒ４に連通す
るとしている。尚、上記縦孔１ｇには制圧用の絞り１ｉ
が配設されている。

【００３７】一方、この実施例にあっては、太径部１ｆ
の肉厚部には、容室Ｒ３を下流側室Ｒ２に連通するポー
ト（図１中の４ｄ参照）を設けておらず、これに代えて
、キャップ１３にポート１３ａが開穿されてなるとし、
該ポート１３ａを利用して容室Ｒ３と該減衰バルブの外
部に配設のタンクＴとの連通を可能にしている。 尚、前記縦孔１ｇには、該減衰バルブの外部に配設のポ
ンプＰがチェック弁Ｃを介して連通されている。また、
この実施例にあっては、上記キャップ１３に介装の絶縁
材１４には他方の電極部材１２に接続される電線Ｅ２が
挿通されるとし、これによって、一方の電極部材１０と
太径部１ｆ、即ち、ハウジング１との通電性を確保して
いる。

【００３８】この実施例にあっては、バイパスがリーフ
バルブ３に供給される流体の流路とは別系統とされてい
るので、バイパスにおける流体圧制御が確実に実行され
ることになる利点がある。

【００３９】図３は、この発明に係る減衰バルブを装備
した緩衝器の一実施例を示すものであって、該緩衝器は
、シリンダ２０内にピストン部２１を摺動自在に有して
なると共に、該ピストン部２１によってロッド側室Ａと
ピストン側室Ｂとを区画形成してなる。そして、上記ピ
ストン部２１にはピストン側室Ｂからのロッド側室Ａへ
の電気粘性流体の流入のみを許容するチェック弁２１ａ
を有してなる。

【００４０】また、上記シリンダ２０の下端内部にはベ
ースバルブ部２２を有してなると共に、該ベースバルブ
部２２には外部からピストン側室Ｂに向けてのみ電気粘
性流体の流入を許容するチェック弁２２ａを有してなる
。尚、シリンダ２０の上端部には、ポート２０ａが開穿
されていて該ポート２０ａを介してロッド側室Ａが外部
に連通するとしている。

【００４１】上記ピストン部２１にその下端が連設され
るピストンロッド２３は、該シリンダ２０の上端を閉塞
するように配設されるキャップ２４の軸芯ベアリング部
をシール部材２４ａの介在下に貫通している。

【００４２】上記シリンダ２０の外周側には、アウター
チューブ２５が配設されており、該アウターチューブ２
５と上記シリンダ２０との間に所謂リザーバ室Ｃを形成
している。該リザーバ室Ｃは、前記ベースバルブ部２２
に配設のチェック弁２２ａを介してピストン側室Ｂに連
通している。

【００４３】また、上記リザーバ室Ｃには、これを区画
するようにインナーチューブ２６が配設されており、該
インナーチューブ２６の内側に流路としての容室Ｒを確
保するとしている。そして、該容室Ｄは、前記シリンダ
２０の上端部に開穿のポート２０ａを介してロッド側室
Ａに連通している。尚、上記インナーチューブ２６は、
これを配設するにあって、前記リザーバ室Ｃピストン側
室Ｂとの間のチェック弁２２ａを介しての連通を阻害し
ないこと勿論である。

【００４４】一方、該緩衝器にあっては、前記アウター
チューブ２５の外周に附設する外観に減衰バルブが連設
されてなる。即ち、該減衰バルブのハウジング１は、そ
の開口端が前記インナーチューブ２６に連設されるとし
ており、該インナーチューブ２６の相応部分には開口２
６ａが形成されてなるとし、該インナーチューブ２６の
内側の容室Ｄとハウジング１内の上流側室Ｒ１とを連通
している。

【００４５】尚、上記減衰バルブ自体は、その構成が基
本的には図１及び図２に示す実施例の場合と同一なので
、図中に所要の符号を付すのみでその説明を省略する。

【００４６】上記のように形成されたこの実施例に係る
緩衝器においては、シリンダ２０に対してピストンロッ
ド２３が没入される圧側行程時には、ピストン側室Ｂの
電気粘性流体がピストン部２１のチェック弁２１ａを介
してロッド側室Ａに全部流入すると共に、該ロッド側室
Ａにおいて余剰となる電気粘性流体がシリンダ２０の上
端部に開穿のポート２０ａを介してシリンダ２０の外部
の容室Ｄに流出することになる。

【００４７】該容室Ｄに流入された電気粘性流体は、減
衰バルブ内に流入しリーフバルブ３を撓み作動させて所
定の減衰力を発生させると共に、ハウジング１に開穿の
排出ポート１ｂを介してリザーバ室Ｃに流出される。そ
して、該リザーバ室Ｃ内に流入された電気粘性流体の一
部がベースバルブ部２２のチェック弁２２ａを介してピ
ストン側室Ｂに補充用として流入される。

【００４８】一方、シリンダ２０からピストンロッド２
３が突出される伸側行程時には、ロッド側室Ａ内の電気
粘性流体がシリンダ２０の上端部に開穿のポート２０ａ
を介してシリンダ２０の外部の容室Ｄに流出する。そし
て、以降は上記圧側行程時と同一の過程を経ることにな
り、減衰バルブにおいて所定の減衰力を発生させること
になる。

【００４９】そしてまた、上記緩衝器の伸縮作動時、即
ち、減衰バルブの作動時に該減衰バルブにおける両方の
電極部材１０，１２に所定量の電圧を印加すれば、リー
フバルブ３の背圧が変更されて発生減衰力が変更調整さ
れることになり、従って、上記印加電圧量を適宜に制御
すれば、該印加電圧量の調整度合に応じて発生減衰力高
低調整されることになる。

【００５０】その結果、従来の油圧緩衝器のようにアク
チュエータを有してなる減衰力調整部によって減衰力の
変更調整をする場合に比較して、所謂作動遅れによる減
衰力の発生遅れが招来されないくなり、印加電圧を高低
連続して変更するようにすれば、所定の減衰力調整が段
差なく円滑に実行されることになる。

【００５１】

【発明の効果】以上のように、この発明に係る電気粘性
流体利用の減衰バルブによれば、両方の電極部材への印
加電圧を適宜に調整すれば、該両方の電極部材間に形成
されている制御用隙間に介在の電気粘性流体における粘
性が印加電圧量に応じて瞬時に変化されて、これによっ
てリーフバルブの背面側における背圧を調整することが
可能になり、従って、リーフバルブで発生される減衰力
を瞬時に高低調整し得ることになるので、アクチュエー
タとしてのソレノイドを有してなる従来の減衰バルブに
比較して、所謂作動遅れによる減衰力の発生遅れが招来
されなると共に、上記印加電圧を高低連続して変更すれ
ば、所定の減衰力調整が段差なく円滑に実行されること
になり、これを装備する緩衝器を自動車に搭載する場合
には該自動車の例えば乗り心地を走行路面の状況に応じ
て改善することが可能になり、緩衝器自体の構造を複雑
にしないで済むと共に、アクチュエータ等の高価な部品
の利用が回避できる上に、徒らな部品点数の増大による
コストの上昇化を阻止し得て、その汎用性の向上を期待
できる等、幾多の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例に係る減衰バルブを示す断
面図である。

【図２】他の実施例に係る減衰バルブを示す部分断面図
である。

【図３】この発明に係る減衰バルブを装備した緩衝器を
示す断面図である。

【図４】従来の減衰バルブを示す断面図である。

【符号の説明】

３　　リーフバルブ １０　　一方の電極部材 １２　　他方の電極部材 Ｒ４　　圧力室 Ｓ　　制御用隙間

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　リーフバルブの撓み作動時にバイパス
   における流体圧を制御して該バイパスに連通するように
   上記リーフバルブの背面側に設けられた圧力室に上記流
   体圧を供給して該リーフバルブの撓み量を調整し得るよ
   うに形成されてなる電気粘性流体利用の減衰バルブにお
   いて、バイパスの出口に連通する制御用隙間を一方の電
   極部材とこれに対向するように配設される他方の電極部
   材とで形成してなると共に、上記一方の電極部材及び他
   方の電極部材への電圧印加時に上記制御用隙間に介在さ
   れる電気粘性流体の粘性が変化されるように構成されて
   なることを特徴とする電気粘性流体利用の減衰バルブ。