WO2005103523A1

WO2005103523A1 - 油圧緩衝器

Info

Publication number: WO2005103523A1
Application number: PCT/JP2005/008386
Authority: WO
Inventors: Tatsuya Masamura
Original assignee: Kayaba Industry Co., Ltd.
Priority date: 2004-04-26
Filing date: 2005-04-26
Publication date: 2005-11-03
Also published as: US7946399B2; KR100835488B1; JP2005308178A; US20070209892A1; ES2389629T3; EP1746302B1; KR20070001283A; EP1746302A4; JP4491270B2; EP1746302A1

Abstract

油圧緩衝器の伸側行程と圧側行程で発生する減衰力の可変範囲を共に大きくする。作動油が封入されたシリンダ１をピストン２により、第１と第２の油室１０１、１０２とに区画し、ピストン２のメイン通路８１の途中にメインバルブ４を配置する。メインバルブのスプール８の背面には、伸側行程で第１のオリフィスを３２介して導かれるパイロット圧で、前記スプール８を閉弁方向に付勢する伸側パイロット室６と、圧側行程で第２のオリフィス４３を介して導かれるパイロット圧で前記スプール８を閉弁方向に付勢する圧側パイロット室７とを備える。前記スプール８を伸側行程での高圧を受けて前記パイロット圧に対抗して開弁方向に付勢する受圧部と、また圧側行程での高圧を受けて前記パイロット圧に対抗してスプール８を開弁方向に付勢する受圧部とを備える。さらに、伸側行程で前記パイロット圧を調整する伸側ポペット弁１１と、圧側行程で前記パイロット圧を調整する圧側ポペット弁１０と、さらに通電により、前記伸側と前記圧側ポペット弁１１、１０のスプリング９のイニシャルを減少させるように付勢するソレノイド７１とを備える。

Description

, 明細書

' 油圧緩衝器

技術分野

本発明は、自動車等の車両の懸架装置として利用される減衰力調整式の油圧緩衝器に関する。背景技術

この種の油圧緩衝器としては、例えば、 J P 1 1— 7 2 1 3 3 A公報に開示されたものがある。

この油圧緩衝器は、伸側作動行程と圧側作動行程において、それぞれ発生減衰カを独立して可変的に制御可能となっている。

この場合、伸側行程では、減衰力を発生させるスプールが、ポペット弁によつて設定されるパイロット圧で付勢され、圧側行程ではパネで直接付勢されている。ソレノイドの吸引力を、パネの付勢力を減少させる方向に作用させ、これによりソレノィドの通電電流に応じて減衰力を可変的に制御可能としている。発明の開示

しかし、従来の油圧緩衝器では、前記のように減衰力を変化させるスプールを、伸側行程ではパイロット圧で附勢しているが、圧側行程ではばねで直接附勢しているため、圧側行程での減衰力可変範囲がばねのみに依存し、調整巾を大きくとれない問題があった。

本発明の目的は、伸側行程のみならず、圧側行程においても減衰力の可変範囲を大きくとれるようにした油圧緩衝器を提供することである。

本発明の油圧緩衝器は、作動油が封入されたシリンダと、前記シリンダ内を第 1と第 2の油室とに区画する、シリンダ内に摺動自由に配置したピストンと、前記ビストンに設けられ、前記第 1と第 2の油室を連通するメイン通路の途中に配置された、スプール及び、このスプールが着座するディスクとからなるメインバルブとを備える。さらに、前記油圧緩衝器は、前記スプールの背面に形成され、伸側行程で高圧となる前記レ、ずれかの油室から第 1のオリフィスを介して導かれるパイ口ット圧により、前記スプールを閉弁方向に付勢する伸側パィロット室と、前記スプールの背面に形成され、圧側行程で高圧となる前記いずれかの油室から第 2のオリフィスを介して導かれるパイロット圧により、前記スプールを閉弁方向に付勢する圧側パイロット室と、前記スプールに設けられ、伸側行程で高圧となる油室からの圧力が導かれ、前記スプールを前記伸側パイ口ット圧に対抗して開弁方向に付勢する、前記伸側パイ口ット室よりも受圧面積の小さい伸側受圧部と、前記スプールに設けられ、圧側行程で高圧となる油室からの圧力が導かれ、前記スプールを前記圧側パイロット圧に対抗して開弁方向に付勢する、前記圧側パイ口ット室よりも受圧面積の小さい圧側受圧部と、前記伸側パイロット室の圧力がクラッキング圧に達したときに開き、前記パイロット圧をほぼそれ以上に高まることのないように維持する伸側ポぺット弁と、前記圧側パイロット室の圧力がクラッキング圧に達したときに開き、前記パイ口ット圧をほぼそれ以上に高まることのないように維持する圧側ポぺット弁と、通電時に励磁され、前記伸側と前記圧側ポぺット弁のスプリングのイニシャル荷重を減少させる方向に付勢するソレノィドと、を備える。

本発明によれば、スプーノレの背面側に、独立した伸側パイロット室と圧側パイロット室とを設け、各パイロット室の圧力を、 2つの独立したポペット弁により制御するので、伸側行程のみならず圧側行程においても減衰力の可変範囲を大きく取れ、しかも伸側行程と圧側行程の減衰力の可変範囲を独立して設定できる。図面の簡単な説明

図 1は本発明に係る油圧緩衝器の縦断正面図である。

図 2は図 1のビストンバルブを中心とする要部の寸法関係を示す部分拡大断面図である。

図 3は同じくビストンバルブの詳細を示す部分拡大断面図である。

図 4は油圧緩衝器の発生減衰力の特性を示す特性図である。

図 5の（A) , (B ) はそれぞれメインバルブのシート部に作用する圧力の関係を説明するシ一ト部の部分拡大断面図である。

図 6の（A) , (B ) は同じく、シート部に打刻オリフィスが無い場合の、それぞれシ一ト部に作用する圧力の関係を説明するシート部の部分拡大断面図である。発明の最良の実施の形態

本発明の油圧緩衝器は、図 1に示すように、シリンダ 1と、シリンダ 1内に摺動自由に配置したピストン 2及ぴ、このピストン 2に連結されるピストン口ッド 3を備える。

シリンダ 1内はビストン 2により第 1油室 1 0 1と，第 2の油室 1 0 2に仕切られる。さらにシリンダ 1内にはフリーピストン 1 0 3が配置され、これによりガス室 1 0 4が区画される。前記ピストン 2内には、油圧緩衝器の減衰力を制御するためのビストンバルブ 1 0 5が設けられる。

前記ビストンバルブ 1 0 5を中心とする油圧緩衝器の断面図を図 2、図 3に示す。なお、図 2と図 3は実質的に同じであるが、図 2は各部の寸法関係が記載されている。

以下、主として図 3を参照しながら具体的に説明する。 .

ビストンロッド 3の先端には、円筒形のハウジング 2 0が同軸的に連結される。このハウジング 2 0の内部には、上方から下方に向けて順々に、キャップ 2 1、ガイド 2 2、非磁性体のフィラーパイプ 2 3、ガイド 2 4、ディスク 1 8力 S、それぞれ同心的に挿入され、この状態で、ピストン 2とハウジング 2 0のネジ部 6 1、 6 2を螺合締結することにより、各部品は互いに固定されている。

このうち、上部のガイド 2 2と、フィラーパイプ 2 3と、下部のガイド 2 4 との各嵌合部は、溶接等により固着され、ガイドアッセンブリー 7 0として構成され、気密性が確保できるようになつている。

また、ハウジング 2 0の下部の円筒部 2 0 a、及ぴガイド 2 4の円筒部 2 4 aには、通路 2 5、通路 2 6がそれぞれ設けられ、これらと、ディスク 1 8の中央部にあけた通路 5 3と力互いに連通することにより、メイン通路 8 1を構成している。前記通路 2 5は上部の油室 1 0 1に開口し、前記通路 5 3は下部の油室 1 0 2へと連通する。

前記メイン通路 8 1は、ディスク 1 8と、これに着座するスプール 8とから構成されるメインバルブ 4によって開閉される。このメインバルブ 4によって油圧緩衝器の伸側と圧側行程でそれぞれ発生する減衰力が制御される。

前記ハウジング 2 0の上面には、ビストンロッド 3でセンタリングされたリバウンドストツパ 5 0が嵌装されている。ハウジング 2 0上端面にはビストン口ッド 3を中心にして放射状に複数の溝が形成され、この溝とリバウンドストッパ 5 0とにより通路 2 7が形成される。また、ハウジング 2 0には、この通路 2 7 から、ハウジング 2 0内部に連通する通路 2 8が設けられる。さらに前記キヤップ 2 1には、後述するチェック弁 1 2が内装され、このチェック弁 1 2と接続する通路 2 9が設けられる。前記通路 2 8は前記チェック弁 1 2と接続する。また前記通路 2 9は前記ガイド 2 2に設けた通路 3 0に連通している。俞記通路 2 7、 2 8、 2 9及び 3 0は、後で詳しく説明するが、パイ口ット圧を導くノィ口ット通路 8 2を形成している。

前記チェック弁 1 2は、キャップ 2 1の上面の環状溝内に、リーフバルブ 3 1、切欠リーフパルプ 3 2、ノンリタンスプリング 3 3を順次揷入し、バルブキャップ 3 4を前記キャップ 2 1に圧入して構成される。チヱック弁 1 2とハウジング 2 0の間の環状通路にはフィルター 3 5が設置されている。

このチェック弁 1 2は、原則として油室 1 0 1側からパイロット通路 8 2への作動油の流れを阻止し、その反対方向への流れを許容するが、オリフィスとしての、切欠リーフバルブ 3 2の切欠を通して、油室 1 0 1からパイロット通路 8 2への微少な流量の流れは可能としている。

ガイドアッセンブリー 7 0の内部には、油路たる切欠きを設けた切欠プレート 5 4、ポペット弁 1 0， 1 1に付勢力を与えるスプリング 9、ポペット弁 1 1、プランジャ 1 7、ポペット弁 1 0、スプール 8が挿入されている。

前記ガイドアッセンブリー 7 0の外側にはソレノィド 7 1が配置される。ソレノイド 7 1はハーネス 3 6に接続されたコイル 1 6を備え、コイル 1 6に通電されると、磁力によりプランジャ 1 7がガイド 2 2に引きつけられ、これにより前記スプリング 9のイニシャル荷重を減じるように作用する。このソレノィド 7 1については、後で詳しく説明する。

前記プランジャ 1 7は円筒形の前記ガイド 2 4の内周に沿って摺動可能であり、プランジャ 1 7の円筒部の内側に突出するフランジ部 1 7 aに、前記ポぺット弁 1 1のつば部 1 1 aが当接し、もしプランジャ 1 7が上方に移動するときには、ポペット弁 1 1も同時に移動する。前記プランジャ 1 7の円筒部の内周と、ガイド 2 2の下部の円筒部の外周との間に環状の通路 3 7を形成し、また、プランジャ 1 7の当接するフランジ部 1 7 aには通路 3 8が設けられている。これら通路 3 7と 3 8は、前記パイロット通路 8 2の一部を構成し、後述する伸側パイロット室 6に連通している。

前記ポペット弁 1 1の先端部は、これと同軸的に配置した、もう一つのポぺット弁 1 0の内側に配置され、そのシート部に着座する。ポぺット弁 1 1はスプリング 9に抗して単独で移動したり、あるいはポペット弁 1 0に着座したまま、一緒に移動したりする。

ポぺット弁 1 0の中央にはシート穴部 1 0 bが設けられ、その開口周囲が前記シート部となり、ここにポぺット弁 1 1のテーパー状の弁頭部 1 1 bが着座する。ポぺット弁 1 0の円筒部にはポート 1 0 aが設けられる。

前記ポぺット弁 1 1は弁頭部 1 1 bと反対側に延びる円筒部 1 1 cを有し、この円筒部 1 1 cが前記筒型のガイド 2 2の内周に摺動可能に揷入され、これらガイド 2 2とポぺット弁 1 1との間に背圧室 6 5を形成している。

ポぺット弁 1 1の中央部を貫通して連通孔 3 9が設けられ、この連通孔 3 9 の一端が前記背圧室 6 5と違通し、他端は前記シート穴部 1 0 bと連通する。前記ガイド 2 2に挿入される前記ポぺット弁 1 1の円筒部 1 1 cの外径は、ポペット弁 1 0のシート部穴径（ポぺット弁 1 1のシート径）より大きな径に設定されている。即ち、図 2に示すようにポぺット弁 1 1の円筒部 1 1 cの外径を D l、ポペット弁 1 0のシート穴部径（ポペット弁 1 1のシート径）を D 2とすると、 D 1 > D 2の関係にある。

前記スプール 8は、小径部 8 aと大径部 8 bとからなる段付形状に形成され、このスプール 8が、同じく段付形状の内周面をもつ前記ガイド 2 4に摺動自由に挿入されている。これらスプール 8とガイド 2 4の間には、段付き部分に位置して、後で詳しく述べる、圧側のパイロット室 7が区画形成される。

なお、スプール 8の小径部 8 aの外径は D 4、大径部 8 bの外径は D 5とする。 - スプール 8の中央には軸方向に貫通する通路 4 0が形成され、その上端は、前記ポぺット弁 1 0の弁頭部 1 0 cが着座するシート穴部 4 1と接続している。そして、前記ガイド 2 4の內周とスプール 8の小径部 8 aの上部と、ポぺット弁 1 0との間には、伸側のパイ口ット室 6が区画形成されている。この伸側パィロット室 6は、前記通路 3 8、 3 7を介してチェック弁 1 2側に連通し、これにより第 1の油室 1 0 1からの圧力が伝達されるようになっている。

スプール 8の、ポペット弁 1 0が着座するシート穴部 4 1の直径 D 3は、前記ポぺット弁 1 1の円筒部 1 1 cの外径 D 1よりも大きく、すなわち、 D 3 > D 1となるように設定されている。

スプール 8の小径部 8 aには通路 4 0と圧側パイロット室 7とを連通するパイロット圧導入穴 4 0 aが設けられている。

スプール 8の通路 4 0の途中には、ディスク 4 2、切欠リーフバルブ 4 3、リーフパルプ 4 4、ノンリタンスプリング 4 5、キャップ 4 6、フィルター 4 7、ホルダー 4 8で構成されるチェック弁 1 3が配置される。

このチェック弁 1 3は、通路 4 0に対して油室 1 0 2側からの作動油の流れを阻止し、反対方向への流れは許容するようになっている。ただし、油室 1 0 2 からの微少の流量が、オリフィスとしての切欠リーフバルブ 4 3の切欠を通して、スプール 8のシート穴部 4 1の上流側に流れることは可能としている。

前記ディスク 1 8のスプール 8の端面と当接する部分には、内外 2つシート部 1 8 aと 1 8 bが設けられ、これら内外 2つのシート部 1 8 a、 1 8 b間にまたがるように打刻オリフィス 1 8 c (図 5参照）が刻まれ、シート部 1 8 a と 1 8 bの内側、及ぴ外側と連通している。スプール 8がディスク 1 8の内外シート部 1 8 a、 1 8 bに着座しているときのシート部の伸側等価有効径 D rと、圧側の等価有効径 D cは、内外 2つのシート部 1 8 a、 1 8 bの間に存在することになる。

伸側行程でメインバルブ 4のディスク 1 8の下面からスプール 8の開弁方向に油室 1 0 1の圧力が作用する受圧部の面積は、スプール 8の外側シート部 1 8 の外側の面積、つまり、前記スプール 8の大径部 8 bの外径 D 5と、前記等価有効径 D rとの間の環状部分の面積となる。これに対して、前記ポペット弁 1 0と 1 1が閉じている場合において、スプール 8を閉弁方向、つまりディスク 1 8に押し付ける方向に、上記と同じ圧力（伸側パイロット圧）が作用する受圧面積は、スプール 8の小径部 8 aの外径 D 4と、ポペット弁 1 1のシート径 D 2との間の環状部分の面積となる。

また、圧側行程で同じくスプール 8に開弁方向に油室 1 0 2側の圧力が作用する受圧部の面積は、スプール 8のシート部 1 8 aの内側の面積であり、正確には、シート部 1 8 aの等価有効径 D cからポぺット弁 1 0のシート穴径 D 3 を引いた環状の面積となる。これに対して、前記と同じくポペット弁 1 0と 1 1が閉じている場合に、スプール 8の閉弁方向に上記と同じ油室 1 0 2側の圧力（圧側パイロット圧）が作用する受圧面積は、スプール 8の小径部 8 aの外径 D 4と大径部 8 bの外径 D 5とで囲まれる段部の環状面積となる。

本発明では、前記伸側及び圧側行程でのスプール 8の受圧面積の関係は、ポペット弁 1 0、 1 1が閉じている時に、油室 1 0 1または油室 1 0 2の圧力で常にスプール 8をディスク 1 8に付勢する、つまり、スプール 8を閉弁状態に保っために、各径の寸法は、 D 4 ²— D 2 ² > D 5 ー D r ²、並びに、 D 5 ² - D 4 >D c ² -D 3 ²の関係を満たすようになつている。

前記ビストン 2の外周面には、シリンダ 1と摺動する部分にテフロンバンド 4 9が卷かれていて、摺動抵抗を減少させる。前記ピストン 2の内部には発生減衰力の小さレ、減衰バルブ 5が固定されている。この減衰バルブ 5は前記メィンバルブ 4と直列にメイン通路 8 1に配置される。したがって緩衝器が発生する減衰力は、直列に配置されたこれらメインパルプ 4と減衰バルブ 5の合計の減衰力となる。

減衰バルブ 5は、ビストン 2の内周にかしめ固定されるディスク 5 2を備える。ディスク 5 2には、外周の一部が切欠かれたキャップ 5 6と、その内側に位置するサポート 3 7が、センターガイド 5 8により固定されている。ディスク 5 2とサポート 5 7の間には外周をキャップ 5 6で案内される複数の積層されたリーフバルブ 5 1が挟持されている。リーフバルブ 5 1は、外周部の下面がディスク 5 2に支持され、内周部の上面がサポート 3 7に支持される。

これにより、リーフバルブ 5 1は緩衝器の伸側行程では、その内周部が下方にたわみ、メイン通路 8 1から第 2の油室 1 0 2側に向けて作動油が流れるのを許容し、圧側行程では、リーフパルプ 5 1の外周部が上方にたわんで第 2の油室 1 0 2からメイン通路 8 1への作動油の流れを許容し、このときいずれの流れに対しても比較的小さい減衰抵抗を発生する。

なお、ディスク 5 2には油の流れるメイン通路 8 1を構成する穴 5 5が設けられている。図示はしないが、通常のショックァブソーパのパルプと同様に、要求される特性によってはりーフパルプ 5 1をパイパスするオリフィスを設けても良い。

次ぎに、作動について説明する。

まず、ソレノイド 7 1のコイル 1 6に通電されていない場合の作動について説明する。

ビストンロッド 3が引き抜かれていく方向に作動する、緩衝器の伸側行程では、ピストン 2の上方への移動により油室 1 0 1が圧縮され、油室 1 0 2が拡大する。このため、圧縮側の油室 1 0 1の圧力が高まり、拡大側の油室 1 0 2の圧力は低下する。ただし、以下の説明では、拡大側の油室 1 0 2の圧力は便宜上、ゼロとして扱うことにする。なお、このことは、後述する圧側行程での説明においても同様に扱う。

ビストン速度の遅いときは、油室 1 0 1の圧力は上昇するが、それほど高くはならない。

この油室 1 0 1の圧力は、チェック弁 1 2からパイロット通路 8 2、伸側パイロット室 6を経て、ポペット弁 1 1に作用し、ポペット弁 1 1を開く方向に作用する。

し力し、前記圧力がポペット弁 1 1のクラッキング圧（開弁圧）より低い間は、ポペット弁 1 1は閉じた状態にある。なお、ポペット弁 1 1はスプリング 9により閉じ方向に付勢されている。

このとき、伸側パイロット室 6に伝達されている前記油室 1 0 1と同じ大きさの圧力は、スプール 8をディスク 1 8に押し付ける方向に作用する。一方、スプール 8の下面からは、ディスク 1 8のシート部 1 8 aの外側の部分に、前記油室 1 0 1と同じ圧力が通路 2 5、 2 6を経由して導かれ、スプール 8を押し上げようとする。

しカゝし、このときスプール 8の上下にかかる受圧面積の関係が、上記のとおり、 D 4 ²— D 2 ² > D 5 ²— D r ²の関係にあり、スプール 8を押し下げる方向の力が大きいために、スプール 8は閉じた状態を維持する。

この状態では、油室 1 0 1の作動油はメイン通路 8 1となる通路 2 5， 2 6 から、ディスク 1 8のシート部 1 8 a、 1 8 bに形成された打刻オリフィス 1 8 cを通り、ディスク 1 8の内側の通通路 5 3に流れる。さらに、減衰パルプ 5のリーフパルプ 5 1の内周側を下方にたわませ、油室 1 0 2に流れる。このとき、オリフィス 1 8 c、減衰バルブ 5を油が通過するときの抵抗により、油室 1 0 1と油室 1 0 2との間に圧力差を生じ、ビストンロッド 3を引き上げる方向に対する抵抗力、すなわち、伸側減衰力を発生する。

ピストン速度が増大すると、オリフィス 1 8 cの圧力損失が大きくなり、それに伴い油室 1 0 1の圧力が上昇し、これと同一の圧力が伸側パイロット室 6 に作用する。この伸側パイロット室 6の圧力がポぺット弁 1 1のクラッキング圧に達すると、ポぺット弁 1 1がスプリング 9の付勢力に打ち勝ってリフトする。

この結果、伸側パイ口ット室 6の作動油は、ポート部 1 0 b、通路 40を介して、チェック弁 1 3を開いてディスク 1 8の内側の通路 5 3に流れる。

この場合、油室 1 0 1の圧力が更に増大しても、チェック弁 1 2の切欠リーフバルブ 3 2の切欠がオリフィスとなり、油室 1 0 1からパイロット通路 8 2 へ流れる流量を微少値に規制している。このときの圧力損失により、伸側パイロット室 6の圧力は、ポぺット弁 1 1が閉じているときのように、油室 1 0 1 の圧力と同一にはならず、これよりも低い圧力である、ポペット弁 1 1のクラッキング圧を維持するように調整される。

なお、ポペット弁 1 1が開いても、ポペット弁 1 0は通路 40が通路 5 3と同じ低い圧力状態にあるため、常にシート部に押し付けられたまま保持される。このようにして、ポペット弁 1 1が開弁した後は、スプール 8は、ポペット弁 1 1のクラッキング圧に維持される伸側パイ口ット室 6のパイ口ット圧力により、ディスク 1 8に押付けられている。

いま、油室 1 0 1の圧力を P a、ポぺット弁 1 1のクラッキング圧を P p b とすると、 P p b ' (D4²—D 2 ) >P a · (D 5 ² -D r ^ώ) の関係が保たれている間は、スプール 8は常にディスク 1 8に向けて付勢され、閉じた状態となつている。

しかし更に、前記ピストン速度が増大し、油室 1 0 1の圧力が増大し、 Ρ ρ b · (D 4 ² -D 2 ²) <P a · (D 5 ² -D r ²) の状態になると、スプール 8の下面から伸側受圧面に作用する力が、伸側パイ口ット室 6に作用するパイロット圧力による付勢力に打ち勝って、スプール 8はディスク 1 8のシート部 1 8 a力ら離れる。

これにより油室 1 0 1の作動油は、通路 2 5， 2 6、スプール 8とディスク 1 8との隙間、すなわちメインバルブ 4の開口部を通り、通路 5 3へと流れ、さらに減衰バルブ 5のリーフバルブ 5 1の内側をたわませ、油室 1 0 2へ流れる。このときの減衰力は、メィンバルブ 4と減衰バルブ 5との合計値として発生する。ただし、メィンパルプ 4に比較して減衰バルブ 5の設定減衰力は小さく、伸側行程での減衰力としては、メィンバルブ 4により発生する減衰力が支配的となる。

これに対して、緩衝器の圧側行程では、ピストン 2が下方に移動し、圧縮される油室 1 0 2からは、減衰バルブ 5のリーフバルブ 5 1の外周側を押し上げて通路 5 3に作動油が流れる。この作動油は、チェック弁 1 3の切欠リーフバルブ 4 3の切欠部、通路 4 0を通ってポぺット弁 1 0を押し上げて開こうとする。しかし、ピストン速度が遅いときは、油室 1 0 2の圧力が低く、ポペット弁 1 0はポペット弁 1 1を介してスプリング 9で閉じ方向に付勢されているのでポぺット弁 1 0は開力ずに閉じたままとなる。

この場合、ポペット弁 1 1にも開弁方向の圧力が作用するが、ポペット弁 1 1の背圧室 6 5は通路 4 0とは連通されており、同一圧力になっている。そして、ポぺット弁 1 1のシート径 D 2と、背圧室 6 5の内径 D 1の関係が、 D 1 > D 2となっているので、常にポぺット体 1 1はポぺット弁 1 0に押付けられ、開くことはない。

この状態では、通路 4 0から庄側パイロット室 7に導かれる圧力は、通路 5 3の圧力と同じになり、スプール 8をディスク 1 8に押付ける力が生じている。スプール 8の下面の圧側受圧面にも、スプール 8を押し上げて開こうとする同一の圧力が作用しているが、互いの面積の関係は、（D 5 ²—D 4 ² ) > (D c ^ώ - D 3 ^Δ ) となっていので、スプール 8をディスク 1 8に押付ける力が勝り、スプール 8は閉じた状態に維持される。

この状態では、作動油はメイン通路 8 1となる、通路 5 3からディスク 1 8 のシート部 1 8 a、 1 8 bに形成された打刻オリフィス 1 8 cを通り、さらに通路 2 6， 2 5を経て拡大する側の油室 1 0 1へと流れる。このとき、オリフイス 1 8 c、減衰バルブ 5を通過することにより、油室 1 0 2と油室 1 0 1との間に圧力差を生じ、ビストン口ッド 3を押し下げようとする力に対抗する圧側減衰カを発生する。

ビストン速度が増大すると、前記オリフィス 1 8 cの圧力損失が大きくなり、それに伴い油室 1 0 2、通路 5 3、通路 4 0、及び圧側パイロット室 7の圧力も同一的に上昇する。

圧側パイロット室 7と同じ圧力の通路 4 0の圧力が、ポぺット弁 1 0のクラッキング圧に達すると、スプリング 9の付勢力に打ち勝って、ポペット弁 1 0 はポペット弁 1 1と一体となってリフトし、開弁する。

これにより、通路 4 0の作動油は、開弁したポぺット弁 1 0から伸側パイ口ット室 6へと流れ、パイロット通路 8 2となる通路 3 8， 3 7， 3 0を通り、チェック弁 1 2を押し開き、更に通路 2 8， 2 7を経て油室 1 0 1に流れる。ただし、油室 1 0 2の圧力がさらに上昇し、通路 5 3の圧力がさらに高くなつても、チェック弁 1 3の切欠リーフバルブ 4 3の切欠がオリフィスとなり流量を規制し、圧力損失を発生するので、チェック弁 1 3の下流の通路 4 0の圧力は常にポぺット弁 1 0のクラッキング圧に調整される。

このとき圧側パイロット室 7の圧力も前記クラッキング圧力と同一圧に維持され、この圧側パイロット圧力によりスプール 8をディスク 1 8に押付けようとする力が働く。これに対して、スプール 8の下面の受圧面には、油室 1 0 2 側の通路 5 3の圧力が作用し、スプール 8を押し上げようとする。ここで、通路 5 3の圧カを？1)、ポペット弁 1 0の前記クラッキング圧を P p aとすると、 P p a ' (D 5 ²—D 4 ² ) > P b · (D c ² -D 3 ² ) の関係が保たれている間は、スプール 8を押し下げる力が勝り、スプール 8が常にデイスク 1 8に押し付けられ、メインバルブ 4は閉じた状態となっている。

しかし更に、ピストン速度が速まり、油室 1 0 1、通路 5 3の圧力 P bが上昇し、 P p a · (D 5 ²— D 4 ² ) く P b · (D c ²— D 3 ² ) の状態になると、スプール 8の下面の受圧面に作用する力が、パイ口ット圧力による付勢力に打ち勝って、スプール 8はディスク 1 8のシート部 1 8 aから離れる。

すると、油室 1 0 2の作動油は減衰バルブ 5のリーフバルブ 5 1の外側を押し開き、メイン通路 8 1である通路 5 3から、スプール 8とディスク 1 8との間の開口部を流れ、さらに通路 2 6 、 2 5を経て油室 1 0 1 へ流れる。この時の減衰力は、主としてメインバルブ 4により依存してハニドの減衰力特性となる。このようにして、本発明では、伸側行程、圧側行程のいずれについても、発生減衰力はポぺット弁 1 0と 1 1のクラッキング圧力、すなわちパイロット圧に応じて制御することができる。

次に、ポぺット弁 1 0 、 1 1のクラッキング圧力に影響を及ぼすソレノィド 7 1のコイル 1 6に通電する場合について説明する。

コイル 1 6に電流を流すとコイル 1 6の回りに磁力が発生し、この磁力の大きさは電流の大きさにより変わる。

磁力はガイド 2 2、キャップ 2 1、ハウジング 2 0、ガイド 2 4、プランジャ 1 7を通るループ状に発生する。ガイド 2 2とプランジャ 1 7の間には隙間があるので、磁力によりプランジャ 1 7をガイド 2 2に引き付けられるように吸引力が働く。

この吸引力はガイド 1 7のフランジ部 1 7 aからポぺット弁 1 1の鍔部 1 1 aに伝達され、スプリング 9を縮める方向に作用する。スプリング 9にはィニシャルカが作用しているので、吸引力がイニシャル力を超えない間はスプリング 9はたわまず、ポペット弁 1 1は閉じたままとなる。しかし、ポペット弁 1 1には、スプリング 9のイニシャル力から前記吸引力を減じた力が、閉弁方向の付勢力として作用することになる。このことは、スプリング 9の付勢力を減少させたことと同じとなる。

これにより、緩衝器の伸側行程ではポペット弁 1 1のクラッキング圧が、圧側行程ではポぺット弁 1 0のクラッキング圧が減少することになる。この結果、伸側行程においては、メインバルブ 4のスプール 8は、油室 1 0 1の圧力がより低い圧力でリフトし始め、または、圧側行程では、油室 1 0 2の圧力がより低い圧力でスプール 8がリフトし始める。

スプール 8がリフトを開始するときの圧力は、前記コイル 1 6に流す電流値に応じて変化する。より大きな電流を流すと発生する磁力も大きくなり、ポぺット弁 1 0と 1 1のクラッキング圧力が減少し、スプール 8の開弁する圧力が低下する。このようにメインバルブ 4により発生する減衰力は、コイル 1 6により発生する磁力に応じて変化する。図 4には、コイル 1 6に供給する電流の大きさと、発生する減衰力の関係を表している。図の縦軸は減衰力の大きさ、横軸はピストン速度を示してある。ソレノィド 7 1のコィ/レ 1 6による吸引力がスプリング 9のイエシャルカと等しくなる電流値にしたときに、最も低い減衰力が得られ、これに対して、コィル 1 6への非通電時には最も高い減衰力が得られることになる。この間で電流値を連続的に変化させることにより、それに応じて減衰力も連続的に変化させられる。

このように、本発明では、スプール 8の背面側に、独立した伸側パイロット室 6と圧側パイロット室 7とを設け、互いに独立したクラッキング圧力でもつて開閉する 2つのポペット弁 1 0と 1 1を設け、また、これら 2つのポペット弁 1 0と 1 1のクラッキング圧力を一つのソレノィド 7 1により制御することで、伸側行程のみならず圧側行程においても減衰力可変範囲を大きく取れ、しかも伸側行程と圧側行程のそれぞれの減衰力の可変範囲を、ソレノィド励磁電流に応じて独立して設定できる。

次に、メインバルブ 4のディスク 1 8には、前記したとおり、内外 2つのシート部 1 8 a、 1 8 bを備えている。

図 5の（A) (B ) は、 2つのシート部 1 8 a、 1 8 bにまたがって打刻ォリフィス 1 8 cを設けた場合、図 6の（A) (B ) は単一のシート部 1 8 dで打刻オリフィスの無い場合の、それぞれのシート部内周側に高圧が作用する、圧側行程でのシート部付近で圧力の変化する様子を示している。

図 6 (A) は，スプール 8が開く前の状態を示しており、スプール 8とディスク 1 8のシート部 1 8 dは当接しているので、圧力が作用する有効受圧径はシート部 1 8 dの内径となる。

これに対して、図 6の（B ) のスプール 8が開いた後の状態では、シート部 1 8 dの外径位置は、内径位置よりも下流側となるので、圧力は下流側ほど低下し、シート部 1 8 dのシート面上に圧力勾配を生じる。この場合は、有効受圧径は前記シート部 1 8 dの内径より大きな径となる。スプール 8は受圧面にかかる力の釣合いで動くので、開いた後に有効受圧径が大きくなると、その分だけ釣り合う圧力が低下し、これにより、スプール 8の開弁直後に、減衰力の変動を生じてしまう。

したがって、スプール 8が開く前と後での、スプール 8に作用する有効受圧径の変動幅が小さい方が好ましい。

図 5の（A) , (B ) の場合、 2つのシート部 1 8 a、 1 8 bにまたがってォリブイス 1 8 cが打刻され、互いに連通している。このため、スプール 8が開く前の有効受圧径は、 2つのシート部 1 8 a、 1 8 bの間にあり、また、スプール 8が開いた後でも、 2つのシート部 1 8 a、 1 8 bの間にあることになる。スプール 8が開く前と後の有効受圧径は、両者とも内外のシート部 1 8 aと 1 8 bの間に存在するので、スプール 8が開く前と後の有効受圧径は等しくはならないが、図 6の場合に比較すると、その変化幅は小さくなる。このため、スプール 8が開く過程での減衰力の変動を小さく抑えることができる。本発明の以上の実施例に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内で当業者がなしうるさまざまな改良、変更も含まれるものである。産業上の利用分野

本発明の油圧緩衝器は、車両の懸架装置の緩衝器として用いることができる。

Claims

請求の範囲

1 . 作動油が封入されたシリンダと、

前記シリンダ內を第 1と第 2の油室とに区画する、シリンダ内に摺動自由に配置したビストンと、

前記ピストンに設けられ、前記第 1と第 2の油室を連通するメイン通路の途中に配置された、スプール及び、このスプールが着座するディスクとからなるメインバルブと、

を備える油圧緩衝器において、

前記スプールの背面に形成され、伸側行程で高圧となる前記いずれかの油室から第 1のオリフィスを介して導かれるパイロット圧により、前記スプールを閉弁方向に付勢する伸側パイ口ット室と、

前記スプールの背面に形成され、圧側行程で高圧となる前記レ、ずれかの油室から第 2のオリフィスを介して導かれるパイロット圧により、前記スプールを閉弁方向に付勢する圧側パイ口ット室と、

前記スプールに設けられ、伸側行程で高圧となる油室からの圧力が導かれ、前記スプールを前記伸側パイロット圧に対抗して開弁方向に付勢する、前記伸側パイ口ット室よりも受圧面積の小さい伸側受圧部と、

前記スプールに設けられ、圧側行程で高圧となる油室からの圧力が導かれ、前記スプールを前記圧側パイロット圧に対抗して開弁方向に付勢する、前記圧側パイロット室よりも受圧面積の小さい圧側受圧部と、

前記伸側パイロット室の圧力がクラッキング圧に達したときに開き、前記パイロット圧をほぼそれ以上に高まることのないように維持する伸側ポぺット弁と、

前記圧側パイロット室の圧力がクラッキング圧に達したときに開き、前記パイロット圧をほぼそれ以上に高まることのないように維持する圧側ポぺット弁と、

通電時に励磁され、前記伸側と前記圧側ポぺット弁のスプリングのィニシャノレ荷重を減少させる方向に付勢するソレノィドと、を備えることを特徴とする油圧緩衝器。

2 . 請求項 1に記載の油圧緩衝器において、

前記伸側ポぺット弁にパイ口ット圧を導く通路と、前記圧側ポぺット弁にパィロット圧を導く通路とが、共通の単一のパイロット通路で構成され、前記パィロット通路には、前記各ポペット弁の上流と下流に位置して、互いに逆方向への作動油の流れによって開弁すると共に、前記第 1オリフィスと、第 2オリフィスとを有する、第 1と第 2のチェック弁が配置されている油圧緩衝器。

3 . 請求項 2に記載の油圧緩衝器において、

前記第 1と第 2チェック弁は、それぞれリーフパルプと、切欠リーフバルブを積層して構成される油圧緩衝器。

4 . 請求項 2に記載の油圧緩衝器において、

前記圧側ポぺット弁は前記スプールのシート穴部に着座し、前記圧側ポぺット弁のシート穴部に前記伸側ポペット弁が着座し、前記伸側、圧側ポペット弁を閉弁方向に付勢する単一のスプリングを備え、

前記伸側ポぺット弁が前記伸側パイ口ット圧で前記スプリングに抗して前記圧側ポペット弁から離れ、開弁するときには、前記圧側ポペット弁のシート穴部を介して前記伸側パイ口ット圧を逃がし、

前記圧側ポぺット弁が前記圧側パイ口ット圧で前記スプリングに抗して開くときは、前記圧側ポぺット弁は前記伸側ポぺット弁と一体になつて前記スプールのシ一ト穴部から離間して圧側パイ口ット圧を逃がす油圧緩衝器。

5 . 請求項 4に記載の油圧緩衝器において、

前記伸側ポぺット弁の背面には背圧室が形成され、前記伸側ポぺット弁の円筒部が前記背圧室に摺動自由に挿入され、前記背圧室は前記伸側ポぺット弁を軸方向に貫通する貫通路により前記スプールのシート穴部と連通している油圧緩衝器。

6 . 請求項 5に記載の油圧緩衝器において、

前記圧側ポペット弁のシート径は、前記円筒部の外径よりも大きく、前記円筒部の外径は前記伸側ポぺット弁のシート径ょりも大きく形成されている油圧緩衝器。

7 . 請求項 5に記載の油圧緩衝器において、

前記伸側ポぺット弁の外側には円筒形のブランジャが同軸的に摺動可能に配置され、前記伸側ポペット弁は、前記ポペット弁を閉弁方向に付勢するスプリングにより前記プランジャと係合し、前記プランジャのさらに外側に前記ソレノィドが配置され、

前記ソレノィドが通電励磁されたときには、前記プランジャに前記スプリングと対抗する方向の付勢力を発生させる油圧緩衝器。

8 . 請求項 1に記載の油圧緩衝器において、

前記スプールは、大径部と小径部の段付きスプールとして形成され、前記小径部に面して前記伸側パイロット室が形成され、前記大径部と小径部の段部に面して前記圧側パイ口ット室が形成される油圧緩衝器。

9 . 請求項 1に記載の油圧緩衝器において、

前記メィン通路には、前記メインバルブと直列に小さい減衰力を発生するように設定された減衰バルブが配置される油圧緩衝器。

1 0 . 請求項 1に記載の油圧緩衝器において、

前記メインバルブの前記ディスクには、前記スプールのシート部として、内外 2重のシート部が形成され、各シート部には、シート部外側と内側とを連通するオリフィスが形成されている油圧緩衝器。