JPWO2017038571A1

JPWO2017038571A1 - 緩衝器

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Publication number: JPWO2017038571A1
Application number: JP2017537777A
Authority: JP
Inventors: 幹郎山下; 山岡　史之; 史之山岡
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2015-08-31
Filing date: 2016-08-24
Publication date: 2018-04-05
Anticipated expiration: 2036-08-24
Also published as: JP6465983B2; US10876589B2; US20180245660A1; CN107923470B; CN107923470A; KR20180048623A; KR102590711B1; DE112016003952T5; WO2017038571A1

Abstract

ピストン速度の低速域における減衰力の変化が円滑で且つより小さい差圧でメインバルブを開弁させることが可能な緩衝器を提供する。サブバルブ１１１をメインバルブ２７の上流側に且つメインバルブ２７と直列に設けたことにより、ピストン速度の低速域における減衰力の変化を円滑にすることができる。また、メインバルブ２７を内周側をクランプしない片持ちの単純支持構造としたので、より小さい差圧でメインバルブ２７を開弁させることができる。

Description

本発明は、ピストンロッドのストロークに対して作動流体の流れを制御することにより減衰力を発生させる緩衝器に関する。

例えば、特許文献１には、主ディスクバルブの上流側に、該主ディスクバルブに対して直列に設けられた副ディスクバルブを備える減衰力調整式油圧緩衝器が開示されている。この緩衝器は、メインバルブを段階的（２段階）に開弁させることにより、減衰力の変化を円滑にすることができる。

特開平１１−２８７２８１号公報

このような減衰力調整式油圧緩衝器では、メインバルブの上流側にサブバルブを直列に配置したことにより、メインバルブとサブバルブとのトータルでの差圧が、サブバルブを持たない、すなわち、段階的に開弁されないメインバルブでの差圧と比較して高くなる。その結果、ピストン速度の低速域における減衰力が相対的に大きくなり、ソフト側の減衰力特性における乗り心地の改善が要望されていた。
本発明は、ピストン速度の低速域における減衰力の変化が円滑で且つより小さい差圧でメインバルブを開弁させることが可能な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されたピストンロッドと、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減衰力発生機構と、を備え、前記減衰力発生機構は、連通路が形成され、前記連通路を挟んで中心側に内側シート部が形成されるとともに外周側に外側シート部が形成されたバルブボディと、前記外側シート部に対して離着座可能に設けられ、作動流体の圧力を受けて開弁して減衰力を発生させ、前記外側シート部の反対側に形成されたパイロット室の内圧により開弁圧力が調整されるパイロット型のメインバルブと、作動流体が導入された前記パイロット室の内圧を制御する圧力制御弁である制御バルブと、前記メインバルブの上流側に前記メインバルブに対して直列に設けられるサブバルブと、を有し、前記メインバルブは、外周側が弁座に離着座して開閉する環状のディスクバルブであり、内周側が両面側からクランプされておらず、第１リテーナにより内周側の片面側からのみ支持されていることを特徴とする。

本発明の一実施形態に係る緩衝器によれば、ピストン速度の低速度における減衰力の変化が円滑で且つより低い差圧でメインバルブを開弁させることができる。

第１実施形態における緩衝器の一軸平面による断面図である。図１における減衰力発生機構を拡大して示す図である。図２における要部を拡大して示す図である。第１及び第４実施形態で用いる切欠きバルブの平面図である。第１実施形態の説明図であって、３パターンのバルブ構造における差圧と流量との関係（解析結果）を示し、曲線（Ａ）は、第１実施形態のバルブ構造における差圧と流量との関係を示し、曲線（Ｂ）は、既存の１段構造における差圧と流量との関係を示し、曲線（Ｃ）は、既存の２段構造における差圧と流量との関係を示す。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３実施形態の説明図であって、図３に対応する図である。第４実施形態の説明図であって、図３に対応する図である。

（第１実施形態）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、第１実施形態に係る緩衝器であ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、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）に突出する円筒状の枝管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状のケース２５が溶接等により結合される。そして、ケース２５内には、減衰力発生機構２６が収容される。

（減衰力発生機構）図２に示されるように、減衰力発生機構２６は、パイロット型（背圧型）のメインバルブ２７、メインバルブ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２８（制御バルブ）、パイロットバルブ２８の下流側に設けられてフェイル時に作動するフェイルセーフバルブ２９、及びサブバルブ１１１が一体に組込まれたバルブブロック３０、並びにパイロットバルブ２８を作動させるソレノイドブロック３１により構成される。そして、ケース２５内に通路部材３２を挿入し、バルブブロック３０とソレノイドアセンブリ３１とを結合して一体化させるとともにケース２５内に挿入し、さらにケース２５に螺着したナット３４を締め付けることにより、バルブブロック３０、ソレノイドアセンブリ３１、及び通路部材３２がケース２５内に固定される。

ケース２５の一端部に形成された内フランジ部２５Ａの内面側には、径方向に沿って延びる複数個の切欠き２５Ｃが形成され、この切欠き２５Ｃと外筒３の開口２４とによりリザーバ４とケース２５内の室２５Ｂとが連通される。通路部材３２は、略円筒状の円筒部３２Ａの一端の外周にフランジ部３２Ｂが形成され、円筒部３２Ａがケース２５の内フランジ部２５Ａの開口２５Ｅから突出して枝管２３内に嵌合され、さらにフランジ部３２Ｂがケース２５の内フランジ部２５Ａに当接することで固定される。また、通路部材３２は、シール材３３により表面の一部が被覆され、枝管２３及び後述するメインボディ３５との接合部がシール材３３によりシールされる。

バルブブロック３０は、メインボディ３５（バルブボディ）、パイロットピン３６、及びパイロットボディ３７を有する。メインボディ３５は、略環状に形成され、一端が通路部材３２のフランジ部３２Ｂに当接する。また、メインボディ３５は、本体を軸線に沿う方向（図２における左右方向）へ貫通し、メインボディ３５の周方向に沿って設けられた複数個の通路３８を有する。各通路３８は、メインボディ３５の一端に形成された環状凹部９０を介して通路部材３２内の通路（軸孔）に連通される。メインボディ３５の他端の外周側には、環状の外側シート部３９が突出し、メインボディ３５の外側シート部３９と通路３８との間には、環状の内側シート部９１が突出する。また、メインボディ３５の内周側には、環状のクランプ部４０が突出する。

図２に示されるように、パイロットピン３６は、中間部に大径部３６Ａを有する段付の円筒状に形成され、一端部にオリフィス４６が形成される。パイロットピン３６は、一端部がメインボディ３５に圧入され、図３に示されるように、大径部３６Ａとクランプ部４０とにより、上流側から順に、ディスクバルブ１１５、サブバルブ１１１、ワッシャ９４、切欠きバルブ１０１、ワッシャ９５、第１リテーナ９２、及び第２リテーナ９３をクランプする。パイロットピン３６の他端部が、パイロットボディ３７の軸孔である通路５０に圧入されることにより、パイロットピン３６の他端部とパイロットボディ３７の通路５０との間に、軸線方向（図２における左右方向）に沿って延びる複数個の通路４７が形成される。

パイロットボディ３７は、中間部に底部３７Ａを有する略有底円筒状に形成され、底部３７Ａが可撓性ディスク４８を介してパイロットピン３６の大径部３６Ａに当接することにより固定される。パイロットボディ３７の一端側の円筒部３７Ｂの内周面には、メインバルブ２７に固着されたシール部材４５が摺動可能且つ液密的に嵌合し、これによりメインバルブ２７の背部にパイロット室４９が形成される。パイロット室４９の内圧は、メインバルブ２７に対して閉弁方向に作用する。サブバルブ１１１は、通路３８側の圧力を受けて内側シート部９１から離座することで開弁し、これにより、メインバルブ２７は、通路３８側の圧力を受けて外側シート部３９から離座して開弁し、その結果、通路３８が下流側のケース２５内の室２５Ｂに連通される。

パイロットボディ３７の底部３７Ａには、通路５１が軸線に沿う方向へ貫通し、通路５１の開口の周囲に突出した環状のシート部に可撓性ディスク４８が着座し、パイロット室４９の内圧により可撓性ディスク４８が撓むことにより、パイロット室４９に体積弾性が付与される。これにより、メインバルブ２７の開弁動作時にパイロット室４９の内圧が過度に上昇することにより、開弁動作が不安定になることを防止する。パイロットピン３６に当接する可撓性ディスク４８の内周縁部には、径方向（図２における上下方向）へ延びる細長い切欠５２が形成され、切欠５２及び通路４７によりパイロット室４９と通路５０とが連通される。

パイロットボディ３７の他端側の円筒部３７Ｃ内には弁室５４が形成される。パイロットボディ３７の底部３７Ａには、通路５０の開口の周縁部に突出する環状のシート部５５が形成される。弁室５４内には、シート部５５に離着座して通路５０を開閉するパイロットバルブ２８を構成する弁体であるパイロット弁部材５６が設けられる。パイロット弁部材５６は、略円筒状に形成されるとともにシート部５５に離着座する先端部が先細りのテーパ状に形成され、基端側外周部に大径のフランジ状のばね受部５７が形成される。パイロット弁部材５６の先端側の内周部には、小径のロッド受部５８が形成される。パイロット弁部材５６の後部の開口の内周縁部は、テーパ部５６Ａが形成されて拡開されている。

パイロット弁部材５６は、付勢部材であるパイロットばね５９、フェイルセーフばね６０、及びフェイルセーフディスクバルブ６１により、シート部５５に対向して軸線に沿う方向へ移動可能に弾性的に保持される。パイロットボディ３７の他端側の円筒部３７Ｃは、内径が開口側に向かって段階的に大きくなり、内周部には２つの段部６２、６３が形成される。パイロットばね５９の径方向外側端部は段部６２に支持され、段部６３には、フェイルセーフばね６０、環状のリテーナ６４、フェイルセーフディスクバルブ６１、リテーナ６５、スペーサ６６、及び保持プレート６７が重ねられ、円筒部３７Ｃの端部に嵌合されたキャップ６８により固定される。

ソレノイドアセンブリ３１は、ソレノイドケース７１内に、コイル７２、コイル７２内に挿入されたコア７３、７４、コア７３、７４に案内されたプランジャ７５、及びプランジャ７５に連結された中空の作動ロッド７６を組み込んで一体化したものである。これらは、ソレノイドケース７１の後端部に加締められた環状のスペーサ７７及びカップ状のカバー７８により固定される。ソレノイドアクチュエータは、コイル７２、コア７３、７４、プランジャ７５、及び作動ロッド７６により構成される。そして、プランジャ７５は、リード線（図示省略）を介してコイル７２に通電されると、電流に応じて軸線方向に沿う方向の推力を発生する。

作動ロッド７６の先端部は、外周縁部にテーパ部７６Ａを有する先細り形状に形成される。作動ロッド７６の背室と通路５０及び弁室５４とは、中空の作動ロッド７６内に形成された連通路７６Ｂにより連通される。また、プランジャ７５には、その両端側に形成された室を相互に連通させる連通路７５Ａが設けられ、これら連通路７６Ｂ、７５Ａは、作動ロッド７６及びプランジャ７５に作用する流体力をバランスさせ、さらにこれらの移動に対して適度な減衰力を付与する。

ソレノイドケース７１は、一端側にケース２５内に嵌合される円筒部７１Ａを有し、円筒部７１Ａ内には、パイロットボディ３７に取り付けられたキャップ６８の外周の突出部が嵌合される。円筒部７１Ａとケース２５との間は、Ｏリング８０によりシールされる。ソレノイドケース７１は、円筒部７１Ａの内部に突出した作動ロッド７６の先端部を、バルブブロック３０に組み込まれたパイロット弁部材５６に挿入し、さらにロッド受部５８に当接させ、パイロットボディ３７に取り付けられたキャップ６８の外周の突出部を円筒部７１Ａ内に嵌合することによりバルブブロック３０に連結される。そして、ソレノイドケース７１は、その外周溝に装着された止輪８１をナット３４で拘束することによりケース２５に固定される。

また、バルブブロック３０とソレノイドブロック３１とが結合され、さらに作動ロッド７６がパイロット弁部材５６に挿入された状態において、コイル７２への非通電時には、図２に示されるように、フェイルセーフばね６０のばね力により、パイロット弁部材５６は、作動ロッド７６とともに後退してばね受部５７がフェイルセーフディスクバルブ６１に当接する。このとき、パイロットばね５９は、パイロット弁部材５６に対してばね力を作用させていない。コイル７２への通電により、作動ロッド７６は、パイロット弁部材５６をシート部５５の方へ推進させる。これにより、パイロット弁部材５６をフェイルセーフばね６０及びパイロットばね５９のばね力に抗してシート部５５に着座させ、開弁圧力を通電電流により制御する。

（メインバルブ）図３に示されるように、メインバルブ２７は、外周部２７Ａ（外周側）が外側シート部３９（弁座）に離着座して開閉する環状のディスクバルブであり、内周部２７Ｂ（内周側）が両面側（図３における左右両側）からクランプされておらず、パイロットピン３６に装着された第１リテーナ９２により、内周部２７Ｂの反シート部側（図３における右側）からのみ支持されている。なお、第１リテーナ９２とパイロットピン３６の大径部３６Ａとの間には、第２リテーナ９３（大径のリテーナ）が介装され、第１リテーナ９２は、パイロットピン３６の一端部がメインボディ３５の軸孔３５Ａに嵌着されることにより、メインボディ３５に対して軸線に沿う方向（図３における左右方向）に位置決めされる。また、メインバルブ２７は、後述の切欠きバルブ１０１を介在して外側シート部３９に着座される。

前述したように、メインバルブ２７の反シート部側（パイロット室４９側）には、ゴム等の弾性体により構成される環状のシール部材４５が固着される。メインバルブ２７は、シール部材４５の外周部をパイロットボディ３７の円筒部３７Ｂの内周面に嵌合させることにより、センタリング、すなわち、メインボディ３５に対して径方向に位置決めされる。メインバルブ２７とメインボディ３５（バルブボディ）の外側シート部３９及び内側シート部９１との間には、外周部１０２（外周側）に４個の切欠き１０４（スリット）が等配された環状のディスクバルブである切欠きバルブ１０１が設けられる。なお、メインバルブ２７の外径は、環状のシール部材４５の外径、及びパイロットボディ３７の円筒部３７Ｂの内径よりも大きく設定される。

（切欠きバルブ）切欠きバルブ１０１は、内周部１０３（内周側）がパイロットピン３６に装着されたワッシャ９４、９５により両面側（図３における左右両側）からクランプされ、外周部１０２と内周部１０３との間には、低剛性の連結部１０５が形成される。図４に示されるように、連結部１０５は、外周部１０２と内周部１０３との間の一部を切り抜くことで形成された一対の連結片１０６、１０７を有する。一対の連結片１０６、１０７は、各々が略Ｓ形に形成されるとともに切欠きバルブ１０１の中心線に関して対称に形成される。換言すると、外周部１０２と内周部１０３との間には、切欠きバルブ１０１の中心線に関して対称に形成された一対の切抜き部１０８、１０９が設けられる。このように、切抜き部１０８、１０９が切欠きバルブ１０１の中心線に関して対称に形成されるので、動作する際に周方向で偏りがない。

各連結片１０６、１０７は、外周部１０２に接続される外側端部１０６Ａ、１０７Ａと、内周部１０３に接続される内側端１０６Ｂ、１０７Ｂと、外側端部１０６Ａ、１０７Ａと内側端１０６Ｂ、１０７Ｂとの間に設けられて周方向に延びるばね部１０６Ｃ、１０７Ｃと、を有する。図３に示されるように、切欠きバルブ１０１の外径は、メインバルブ２７の外径よりも小さく、且つ外周部１０２の外側周縁のシート部側（図３における左側）の面がメインボディ３５の外側シート部３９に当接（着座）するように設定される。そして、各連結片１０６、１０７のばね部１０６Ｃ、１０７Ｃのばね力により切欠きバルブ１０１の外周部１０２をメインバルブ２７のシート部側（図３における左側）の面に密着させることで、メインバルブ２７と外側シート部３９との間には、各切欠き１０４による固定オリフィスが構成される。

（サブバルブ）図３に示されるように、サブバルブ１１１は、外周部１１２（外周側）が内側シート部９１に離着座して開閉する環状のディスクバルブであり、メインバルブ２７の上流側（図３における左側）にメインバルブ２７に対して直列に設けられる。また、サブバルブ１１１は、軸孔がパイロットピン３６に嵌合されることにより径方向に位置決めされ、内周部１１３（内周側）がワッシャ９４とクランプ部４０とにより両面側（図３における左右両側）からクランプされる。サブバルブ１１１とメインボディ３５（バルブボディ）の内側シート部９１との間には、外周部（外周側）に複数個の切欠き１１４（スリット）が等配された環状のディスクバルブ１１５が設けられる。ディスクバルブ１１５は、サブバルブ１１１と同一の外径に形成され、サブバルブ１１１と重ねられて内周部（内周側）がワッシャ９５とクランプ４０とにより両面側からクランプされる。これにより、サブバルブ１１１と内側シート部９１との間には、各切欠き１１４による固定オリフィスが構成される。なお、サブバルブ１１１及びディスクバルブ１１５は、メインバルブ２７に対して外径が小さく形成される。

次に、前述した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、通常の作動状態では、車載コントローラにより、コイル７２に通電してパイロット弁部材５６をパイロットボディ３７のシート部５５に着座させ、パイロットバルブ２８による圧力制御を実行する。

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、流路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２６の通路部材３２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でシリンダ上室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の移動によりピストン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内に侵入した体積分の油液が、シリンダ上室２Ａから前述した伸び行程時と同一経路でリザーバ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、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でシリンダ下室２Ｂの過度の圧力の上昇を防止する。

通路部材３２から減衰力発生機構２６へ流入した油液は、メインバルブ２７の開弁前（ピストン速度の低速域）の状態では、パイロットピン３６のオリフィス４６、パイロットボディ３７の通路５０を通り、パイロットバルブ２８のパイロット弁部材５６を押し開き弁室５４内へ流入する。そして、弁室５４から、フェイルセーフディスクバルブ６１の開口、保持プレート６７の開口、キャップ６８の切欠き、及びケース２５内の室２５Ｂを経由してリザーバ４へ流れる。

そして、ピストン速度が上昇し、通路部材３２から流入した油液の圧力がメインバルブ２７の開弁圧力に到達し、次いでサブバルブ１１１の開弁圧力に達すると、油液は、環状凹部９０及び通路３８を通り、メインバルブ２７並びにサブバルブ１１１を開弁させてケース２５内の室２５Ｂを通過してリザーバ４へ流れる。なお、ピストン速度の極低速域では、通路部材３２から流入した油液は、環状凹部９０、通路３８、ディスクバルブ１１５の切欠き１１４、切欠きバルブ１０１の切欠き１０４、及びケース２５内の室２５Ｂを通過してリザーバ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おいて、減衰力発生機構２６は、メインバルブ２７の開弁前（ピストン速度低速域）には、オリフィス４６及びパイロットバルブ２８のパイロット弁部材５６の開弁圧力により減衰力を発生し、メインバルブ２７の開弁後（ピストン速度中速域）には、その開度に応じて減衰力を発生する。さらに、サブバルブ１１１の開弁後（ピストン速度高速域）には、その開度に応じて減衰力を発生する。そして、コイル７２への通電電流によりパイロットバルブ２８の開弁圧力を調整することにより、ピストン速度にかかわらず、減衰力を直接制御することができる。このとき、パイロットバルブ２８の開弁圧力により、上流側の通路５０に連通するパイロット室４９の内圧が変化する。ここで、パイロット室４９の内圧は、メインバルブ２７の閉弁方向に作用することから、パイロットバルブ２８の開弁圧力を制御することにより、メインバルブ２７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７２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、パイロットバルブ２８の開弁圧力が低下してソフト側の減衰力が発生し、その反対に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、パイロットバルブ２８の開弁圧力が上昇してハード側の減衰力が発生する。これにより、使用頻度の高いソフト側の減衰力を低電流で発生させることができ、消費電力を低減することができる。

また、コイル７２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、フェイルセーフばね６０のばね力によりパイロット弁部材５６を後退させて通路５０を開き、パイロット弁部材５６のばね受部５７をフェイセーフルディスクバルブ６１に当接させ、弁室５４と、ケース２５内の室２５Ｂとの間の流路を閉じる。この状態では、弁室５４内における通路５０からケース２５内の室２５への油液の流れがフェイルセーフバルブ２９により制御されるため、フェイルセーフディスクバルブ６１の開弁圧力の設定により所望の減衰力を得ることができ、さらにパイロット室４９の内圧、すなわち、メインバルブ２７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。

ここで、図５に、３つのパターンのバルブ構造における差圧と油液の流量（以下「流量」と称する）との関係を示す。図５において、曲線（Ａ）は、第１実施形態のバルブ構造、すなわち、メインバルブ２７の上流側にサブバルブ１１１が直列に設けられ、且つメインバルブ２７の内周部２７Ｂ（内周側）が両面側からクランプされておらず、第１リテーナ９２により内周部２７Ｂの反シート部側からのみ支持されたバルブ構造における差圧と流量との関係を示し、曲線（Ｂ）は、サブバルブ１１１を持たず、メインバルブ２７の内周部２７Ｂ（内周側）が両面側からクランプされた既存のバルブ構造（以下「１段構造」と称する）における差圧と流量との関係を示し、曲線（Ｃ）は、メインバルブ２７の上流側にサブバルブ１１１が直列に設けられ、且つメインバルブ２７の内周部２７Ｂ（内周側）が両面側からクランプされた既存のバルブ構造（以下「２段構造」と称する）における差圧と流量との関係を示す。
また、図５における曲線（Ａ）において、Ａ１でパイロットバルブ２８が開弁し、Ａ２でメインバルブ２７が開弁し、Ａ３でサブバルブ１１１が開弁する。一方、図５における曲線（Ｂ）において、Ｂ１でパイロットバルブ２８が開弁し、Ｂ２でメインバルブ２７が開弁する。さらに、図５における曲線（Ｃ）において、Ｃ１でパイロットバルブ２８が開弁し、Ｃ２でメインバルブ２７が開弁し、Ｃ３でサブバルブ１１１が開弁する。

図５から理解できるように、第１実施形態のバルブ構造は、特に、ソフト側の減衰力特性における開弁初期段階において、１段構造及び２段構造に対してより小さい差圧により予め定められた流量（例えば、３．５Ｌ／ｍｉｎ）を得ることができる。換言すると、第１実施形態のバルブ構造は、ソフト側の減衰力特性における開弁初期段階において同一のバルブリフト量を得るために要する差圧が相対的に小さい。また、第１実施形態のバルブ構造では、サブバルブ１１１及びメインバルブ２７の２段階によるリフト動作が円滑であることから、ソフト側の減衰力特性の開弁初期段階における差圧の立ち上がりからの流量の増加が緩やかである。

このように、第１実施形態のバルブ構造によれば、ピストン速度の低速域においてより安定した減衰力を発生させることができる。また、第１実施形態のバルブ構造では、メインバルブ２７の内周側をクランプしない片持ちの単純支持構造としたことにより、既存のバルブ構造（１段構造及び２段構造）に対して剛性を低く設定することが可能であり、より小さい差圧でメインバルブ２７を開弁させることができる。その結果、ソフト側の減衰力特性におけるピストン速度の低速域の減衰力を既存のバルブ構造に対してより低く設定することが可能であり、ソフト側の減衰力特性における車両の乗り心地向上に寄与することができる。

また、第１実施形態のバルブ構造では、上流側（１段目）のサブバルブ１１１を小径のクランプ支持、下流側（２段目）のメインバルブ２７を大径の単純支持構造としたので、メインバルブ２７とサブバルブ１１１との剛性差を大きく設定することにより、２つのバルブ２７、１１１間の連成振動により減衰力が不安定になることを防止することができる。さらに、第１実施形態のバルブ構造では、メインバルブ２７を単純支持構造としたことでメインバルブ２７の剛性が低下するのに伴い、リフト量が増加してメインバルブ２７のリフト割れが発生し易くなるが、メインバルブ２７の外径をシート部材４５の摺動径（パイロットボディ３７の円筒部３７Ｂの内径）よりも大きく設定したことにより、メインバルブ２７のリフト量が一定量に達すると、メインバルブ２７がパイロットボディ３７の円筒部３７Ｂの開口端に当接するので、メインバルブ２７の過度のリフトを抑止し、メインバルブ２７のリフト割れを防止することができる。

また、内周側が両面側からクランプされて環状のシール部材４５が固着されたメインバルブ２７においては、従来、ソフト側の減衰力特性を低く抑えるため、セット荷重（プリロード）が０近傍に設定され、減衰力がばらつく要因になっていたが、第１実施形態のバルブ構造では、内周部２７Ｂ（内周側）を単純支持構造とし、且つメインバルブ２７のシート部３９側に内周部１０３（内周側）が両面側からクランプされた低剛性の切欠きバルブ１０１を重ねて設けたことにより、セット荷重をより大きく設定することが可能であり、且つ剛性が十分に低いことからセット荷重に対する減衰力特性の感度も低いため、減衰力の管理が容易であり、ばらつきの低減、セット荷重不足による減衰力の立ち遅れ等の既存のバルブ構造における不具合を防ぐことができる。さらに、外周部１０２と内周部１０３とを低剛性の２つの連結片１０６、１０７により連結して切欠きバルブ１０１を構成し、連結片１０６、１０７のばね力により切欠きバルブ１０１の外周部１０２をメインバルブ２７に密着させたので、メインバルブ２７と切欠きバルブ１０１との間からの油液のリーク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。

（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。
第２実施形態のバルブ構造（図６参照）は、第１実施形態のバルブ構造（図３参照）の切欠きバルブ１０１に代えて、切抜き部１０８、１０９を持たないディスクバルブ１２１を用いる点で、第１実施形態のバルブ構造と相違する。

図６に示されるように、ディスクバルブ１２１（リーク防止バルブ）は、内周部１２３（内周側）がワッシャ９４、９５により両面側（図６における左右両側）からクランプされ、内周部１２３と外周部１２２（外周側）との間には、外周部１２２をメインバルブ２７のシート部３９側の面に密着させるための環状のばね部１２４が形成される。メインバルブ２７の内周側の縁部には、複数個の切欠き１２５（スリット）が形成される。これにより、メインバルブ２７、ディスクバルブ１２１、ワッシャ９５、及び第１リテーナ９２により画定される室１２６が、パイロット室４９に連通される。

第２実施形態のバルブ構造によれば、第１実施形態のバルブ構造と同等の作用効果を得ることができる。また、第２実施形態のバルブ構造では、より低剛性の切欠きバルブ１０１を適用した第１実施形態のバルブ構造に対してソフト側の減衰力特性が若干高くなるが、メインバルブ２７の内周部２７Ｂ（内周側）と第１リテーナ９２との間からのパイロット室４９への油液（作動流体）のリークをより確実に抑止することが可能であり、より安定した減衰力を得ることができる。さらに、室１２６とパイロット室４９とをメインバルブ２７に形成した切欠き１２５で連通したことにより、室１２６とパイロット室４９とを同一の圧力に維持することが可能であり、室１２６とパイロット室４９との圧力バランスが崩れることによる不具合（圧力異常）を防止することができる。

また、第２実施形態のバルブ構造では、切欠きバルブ１０１を適用した第１実施形態のバルブ構造に対してディスクバルブ１２１の製造が容易であり、製造コストを削減することができるとともに、組立性を向上させることができる。さらに、ディスクバルブ１２１を複数枚重ねて用いることが可能であり、ディスクバルブ１２１の枚数を選択することにより減衰力を調整することができる。

（第３実施形態）本発明の第３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及び第２実施形態に係る緩衝器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。
第２実施形態のバルブ構造（図６参照）では、室１２６とパイロット室４９とを連通させるための切欠き１２５（スリット）を、メインバルブ２７の内周側端縁部に形成した。これに対し、第３実施形態のバルブ構造（図７参照）では、室１２６とパイロット室４９とを連通させるための切欠き１２８（スリット）を、第１リテーナ９２の外周側端縁部に形成した。
第３実施形態のバルブ構造によれば、第２実施形態のバルブ構造と同一の作用効果を得ることができる。

（第４実施形態）本発明の第４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。
第１実施形態のバルブ構造（図３参照）では、メインバルブ２７の内周部２７Ｂ（内周側）を単純支持（片持ち支持）する第１リテーナ９２の外径を、第１リテーナ９２と重ねて用いられる第２リテーナ９３の外径と同一に形成した。これに対し、第４実施形態のバルブ構造（図８参照）は、第２リテーナ９３の外径を第１リテーナ９２の外径よりも大きく形成し、これに伴い、パイロットピン３６の大径部３６Ａのメインバルブ２７側（図８における左側）にフランジ状の支持部１３１形成し、該支持部１３１により大径化された第２リテーナ９３の外周側を支持するように構成した。

第４実施形態のバルブ構造は、ピストン速度の低速域（低流量）では、単純支持構造のメインバルブ２７が第１リテーナ９２の外周側端縁部を支持点Ｐ１（支持線）として開弁し、ピストン速度の高速域（高流量）では、第２リテーナ９３の外周側端縁部を支持点Ｐ２（支持線）として開弁する。なお、図８に示されるように、メインバルブ２７の開弁前の状態において、メインバルブ２７と第２リテーナ９３との間の軸線に沿う方向（図８における左右方向）の距離、換言すると、第１リテーナ９２の厚さは、メインバルブ２７とパイロットボディ３７の円筒部３７Ｂとの間の軸線方向に沿う方向の距離Ｈよりも短く（小さく）設定される。

第４実施形態のバルブ構造によれば、第１実施形態のバルブ構造と同一の作用効果を得ることができる。また、第４実施形態のバルブ構造では、ピストン速度（流量）の増加に伴い、メインバルブ２７の支持点（支持線）を内周側（Ｐ１）から外周側（Ｐ２）へ移すことにより、第１実施形態のバルブ構造に対して実質的なバルブ剛性を高めることが可能であり、メインバルブ２７のリフト量が過大になることによるメインバルブ２７のリフト割れを防止することができる。

以上の実施形態に基づく緩衝器としては、例えば以下に記載する態様のものがあげられる。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されたピストンロッドと、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減衰力発生機構と、を備え、前記減衰力発生機構は、連通路が形成され、前記連通路を挟んで中心側に内側シート部が形成されるとともに外周側に外側シート部が形成されたバルブボディと、前記外側シート部に対して離着座可能に設けられ、作動流体の圧力を受けて開弁して減衰力を発生させ、前記外側シート部の反対側に形成されたパイロット室の内圧により開弁圧力が調整されるパイロット型のメインバルブと、作動流体が導入された前記パイロット室の内圧を制御する圧力制御弁である制御バルブと、前記メインバルブの上流側に前記メインバルブに対して直列に設けられるサブバルブと、を有し、前記メインバルブは、外周側が弁座に離着座して開閉する環状のディスクバルブであり、内周側が両面側からクランプされておらず、第１リテーナにより内周側の片面側からのみ支持されている。
上記第２の態様によれば、第１の態様において、前記メインバルブの反シート部側には、前記パイロット室の内筒部に摺動可能且つ液密的に嵌合する環状のシール部材が設けられる。
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、前記メインバルブと前記バルブボディのシート部との間には、外周側に切欠きを備えた環状のディスクバルブにより形成される切欠きバルブが設けられ、前記切欠きバルブは、内周側が両面側からクランプされ、外周側と内周側との間に一部を切り抜いて形成した低剛性の連結部が設けられる。
上記第４の態様によれば、第３の態様において、前記連結部は、前記切欠きバルブの中心に関して対称に形成される。
上記第５の態様によれば、第１または第２の態様において、外周側が前記メインバルブの前記外側シート部側に当接し、内周側が両面側からクランプされ、前記メインバルブの内周側と前記第１リテーナとの間からの前記パイロット室側への作動流体のリークを防止するリーク防止バルブが設けられる。
上記第６の態様によれば、第１乃至第５の何れかの態様において、前記メインバルブの前記外側シート部に対して反対側には、前記第１リテーナよりも大径のリテーナが設けられ、前記大径のリテーナにより前記メインバルブの開弁量が制限される。

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８月３１日付出願の日本国特許出願第２０１５−１７１０５８号に基づく優先権を主張する。２０１５年８月３１日付出願の日本国特許出願第２０１５−１７１０５８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、２６減衰力発生機構、２７メインバルブ、２８パイロットバルブ（制御バルブ）、３５メインボディ（バルブボディ）、３８通路（連通路）、３９外側シート部、４９パイロット室、９１内側シート部、９２第１リテーナ、１１１サブバルブ

Claims

緩衝器であって、
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されたピストンロッドと、
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減衰力発生機構と、を備え、
前記減衰力発生機構は、
連通路が形成され、前記連通路を挟んで中心側に内側シート部が形成されるとともに外周側に外側シート部が形成されたバルブボディと、
前記外側シート部に対して離着座可能に設けられ、作動流体の圧力を受けて開弁して減衰力を発生させ、前記外側シート部の反対側に形成されたパイロット室の内圧により開弁圧力が調整されるパイロット型のメインバルブと、
作動流体が導入された前記パイロット室の内圧を制御する圧力制御弁である制御バルブと、
前記メインバルブの上流側に前記メインバルブに対して直列に設けられるサブバルブと、を有し、
前記メインバルブは、外周側が弁座に離着座して開閉する環状のディスクバルブであり、内周側が両面側からクランプされておらず、第１リテーナにより内周側の片面側からのみ支持されていることを特徴とする緩衝器。
請求項１に記載の緩衝器において、
前記メインバルブの反シート部側には、前記パイロット室の内筒部に摺動可能且つ液密的に嵌合する環状のシール部材が設けられることを特徴とする緩衝器。
請求項１または２に記載の緩衝器において、
前記メインバルブと前記バルブボディのシート部との間には、外周側に切欠きを備えた環状のディスクバルブにより形成される切欠きバルブが設けられ、
前記切欠きバルブは、内周側が両面側からクランプされ、外周側と内周側との間に一部を切り抜いて形成した低剛性の連結部が設けられることを特徴とする緩衝器。
請求項３に記載の緩衝器において、
前記連結部は、前記切欠きバルブの中心に関して対称に形成されることを特徴とする緩衝器。
請求項１または２に記載の緩衝器において、
外周側が前記メインバルブの前記外側シート部側に当接し、内周側が両面側からクランプされ、前記メインバルブの内周側と前記第１リテーナとの間からの前記パイロット室側への作動流体のリークを防止するリーク防止バルブが設けられることを特徴とする緩衝器。
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の緩衝器において、
前記メインバルブの前記外側シート部に対して反対側には、前記第１リテーナよりも大径のリテーナが設けられ、前記大径のリテーナにより前記メインバルブの開弁量が制限されることを特徴とする緩衝器。