WO2013077129A1

WO2013077129A1 - 減衰バルブ

Info

Publication number: WO2013077129A1
Application number: PCT/JP2012/077337
Authority: WO
Inventors: 隆久望月
Original assignee: カヤバ工業株式会社
Priority date: 2011-11-22
Filing date: 2012-10-23
Publication date: 2013-05-30
Also published as: EP2784345A4; CN103946583B; EP2784345A1; US20140339034A1; JP2013108580A; CN103946583A; US9234560B2; EP2784345B1

Abstract

　減衰バルブは、環状の弁座と、弁体と、弁体を駆動するアクチュエータと、弁体が摺動自在に挿入される弁孔を有するバルブケースと、を備える。弁体は、弁本体と、弁本体にアクチュエータの推力を伝達するシャフトと、を有する。弁本体は、弁孔内を弁座側室と反弁座側室とに区画するフランジと、フランジから伸びる軸部と、弁座に離着座する弁頭と、を有する。弁座側室と反弁座側室とは連絡通路によって連通され、弁座側室と流路とは絞り通路によって連通される。

Description

減衰バルブ

　本発明は、減衰バルブ及び緩衝器に関する。

　減衰力調整が可能な減衰バルブは、たとえば、二輪車のフロントフォーク等の緩衝器に内蔵されて使用される。

　ＪＰ２００８－１４４３１Ａは、アウターチューブに連結されるシリンダと、シリンダ内に摺動自在に挿入されてシリンダ内を圧側室と伸側室とに区画するピストンと、シリンダ内に挿入されて一端がアウターチューブに摺動自在に挿入されるインナーチューブに連結されるとともに他端がピストンに連結されるピストンロッドと、圧側室と伸側室とを連通する連通路と、連通路の途中に設けられて圧側室から伸側室へ向かう流れのみを許容する又は伸側室から圧側室へ向かう流れのみを許容するチェック弁と、を備える緩衝器を開示している。この緩衝器に使用される減衰バルブは、連通路の途中に設けた環状の弁座と、弁座に離着座するニードル状の弁体と、ピストンロッドの他端側に固定されて弁体を駆動するステッピングモータと、を備える。

　この緩衝器は、伸長時にはピストンに設けたピストンバルブによって作動油の流れに抵抗を与えて減衰力を発揮し、収縮時にはシリンダの端部に設けたベースバルブによってシリンダからリザーバへ流出する作動油の流れに抵抗を与えて減衰力を発揮する。

　さらに、この緩衝器では、チェック弁の作用によって、伸長時のみ又は収縮時のみ連通路に作動油が流れ、この作動油の流れに弁体で抵抗を与えることで減衰バルブを発揮する。緩衝器の伸長時及び収縮時のいずれか一方では減衰バルブも協働して減衰力を発揮する。減衰バルブは、弁体をモータで駆動することで流路面積が調節され、緩衝器の減衰力を可変にする。

　つまり、減衰バルブは、緩衝器の伸長時又は収縮時にのみ減衰機能を発揮することになるが、二輪車の車輪を懸架するフロントフォークは、通常左右一対で車輪を懸架するので、一方のフロントフォークに内蔵される緩衝器の弁体を伸長時に減衰機能を発揮させるようにし、他方のフロントフォークに内蔵される緩衝器のニードル弁を収縮時に減衰機能を発揮させるようにすることで、左右のフロントフォーク全体として伸長側及び収縮側の減衰力を調節することができる。

　上記した緩衝器では、減衰バルブを通過する作動油の流れは常に一方通行であり安定した流れとなるので、緩衝器で発生する減衰力を正確に調節することができる。

　ところで、減衰バルブにおける弁体には、緩衝器の伸縮によって圧縮される作動油から大きな圧力が作用するとともに、作動油の流れによる流体力等が作用する。そのため、ステッピングモータは、圧力及び流体力に打ち勝って弁体を駆動する必要があり、トルクが不足すると減衰力調整を正確に行うことが難しくなる。

　したがって、緩衝器が伸縮作動中であっても減衰力調整を正確に行うには、大トルクを出力可能なステッピングモータを用いる必要があるが、ステッピングモータが大型化するとともにコストが上昇し、経済性及び車両への搭載性が低下する。

　この発明の目的は、低コスト及び小型であって、減衰力調整を正確に行うことが可能な減衰バルブ及び緩衝器を提供することである。

　本発明のある態様によれば、一方室と他方室とを連通する流路の途中に設けられる環状の弁座と、弁座に離着座可能な弁体と、弁体を軸方向に駆動するアクチュエータと、を備える減衰バルブであって、弁体が摺動自在に挿入される弁孔を有するバルブケースを備え、弁体は、弁本体と、弁本体の反弁座側に配置され弁孔外へ突出して弁本体にアクチュエータの推力を伝達するシャフトと、を有し、弁本体は、弁孔の内周に摺接して弁孔内を弁座側室と反弁座側室とに区画するフランジと、フランジから伸びて弁孔外へ突出する軸部と、軸部の先端に設けられて弁座に離着座する弁頭と、を有し、弁座側室と反弁座側室とは連絡通路によって連通され、弁座側室と流路とは絞り通路によって連通される減衰バルブが提供される。

　本発明の実施形態、本発明の利点については、添付された図面を参照しながら以下に詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る減衰バルブを搭載した緩衝器の断面図である。図２は、本発明の実施形態に係る減衰バルブの拡大断面図である。図３は、本発明の実施形態に係る減衰バルブの弁体の平面図である。

　以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。

　図１に示すように、本実施形態の緩衝器１は、シリンダ２と、シリンダ２内に摺動自在に挿入されてシリンダ２内を圧側室Ｒ２と伸側室Ｒ１とに区画するピストン３と、シリンダ２内に挿入されてピストン３に連結されるピストンロッド４と、シリンダ２外に設けたリザーバＲと、伸側室Ｒ１とリザーバＲとを連通する流路５と、流路５の途中に設けた減衰バルブＶと、を備える。

　緩衝器１は、二輪車などの鞍乗り型車両の図示しない車体に連結される車体側チューブ１０と、鞍乗り型車両の図示しない車軸に連結されて車体側チューブ１０内へ摺動自在に挿入される車軸側チューブ１１と、で構成されるフロントフォークＦ内に収容される。緩衝器１はさらに、ピストンロッド４を車体側チューブ１０へ連結し、シリンダ２を車軸側チューブ１１へ連結して、車体側チューブ１０と車軸側チューブ１１との間に介装され、車体側チューブ１０と車軸側チューブ１１とで閉鎖されたフロントフォークＦ内に収容される。なお、本実施形態では、フロントフォークＦは、車体側チューブ１０内に車軸側チューブ１１を挿入する倒立型のフロントフォークとして説明するが、反対に、車体側チューブ１０を車軸側チューブ１１へ挿入する正立型のフロントフォークであってもよい。

　緩衝器１のピストンロッド４とシリンダ２との間には、懸架ばね１２が介装される。懸架ばね１２は、緩衝器１を介して車体側チューブ１０と車軸側チューブ１１とを離間させる方向、つまり、フロントフォークＦを伸長させる方向に附勢力を発揮する。この懸架ばね１２の附勢力によって、鞍乗り型車両の車体が弾性支持される。また、シリンダ２より外側であって、車体側チューブ１０と車軸側チューブ１１とで画成される閉鎖空間にリザーバＲが形成される。

　緩衝器１はさらに、ピストン３に設けられて伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とを連通するとともに通過する流体の流れに抵抗を与える減衰通路１３と、シリンダ２の下端に設けられて圧側室Ｒ２からリザーバＲへ向かう流体の流れに抵抗を与える圧側減衰通路１５と、リザーバＲから圧側室Ｒ２へ向かう流体の流れのみを許容する吸込通路１６と、圧側減衰通路１５及び吸込通路１６を有するボトム部材１４と、を備える。伸側室Ｒ１及び圧側室Ｒ２には作動油等の液体が充填され、リザーバＲ内には液体と気体とが充填されている。

　シリンダ２は、下端に嵌合されたボトム部材１４を介して、有底筒状に形成された車軸側チューブ１１の底部に固定される。シリンダ２の上端には、ピストンロッド４を摺動自在に軸支するロッドガイド１７が設けられる。ピストンロッド４は、中空部４ｂを備えた筒状のピストンロッド本体４ａと、ピストンロッド本体４ａの図１中下端に固定されてピストン３を保持するピストン連結部４ｃと、を備える。ピストンロッド４の図１中上端は、減衰バルブＶを収容するハウジング９を介して車体側チューブ１０の上端に固定される。ピストン連結部４ｃは、中空部４ｂと伸側室Ｒ１とを連通する連通路４ｄと、連通路４ｄの途中に設けられて伸側室Ｒ１から中空部４ｂへ向かう液体の流れのみを許容する逆止弁４ｅと、を備える。ピストン連結部４ｃの図１中下端には、環状のピストン３がガイド部材２４を用いて固定される。

　ロッドガイド１７とハウジング９の外周に設けた筒状のばね受け１８との間には懸架ばね１２が介装され、緩衝器１が伸長方向に附勢され、これにより、フロントフォークＦも伸長方向に附勢される。

　ピストン３は、ピストンロッド４の図１中下端に固定される。ピストン３に設けられる減衰通路１３は、伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とを連通する通路１３ａと、通路１３ａの途中に設けた減衰弁１３ｂと、を備える。減衰弁１３ｂは、通路１３ａを通過する液体の流れに抵抗を与える。減衰弁１３ｂは絞り弁などである。減衰通路１３は、伸側室Ｒ１から圧側室Ｒ２へ向かう液体の流れと、圧側室Ｒ２から伸側室Ｒ１へ向かう液体の流れと、の双方向の流れを許容する。なお、通路を二つ以上設け、一部の通路に伸側室Ｒ１から圧側室Ｒ２へ向かう液体の流れのみを許容する減衰弁を設け、その他の通路に圧側室Ｒ２から伸側室Ｒ１へ向かう液体の流れのみを許容する減衰弁を設けてもよい。

　ボトム部材１４に形成される圧側減衰通路１５は、圧側室Ｒ２とリザーバＲとを連通する通路１５ａと、圧側室Ｒ２からリザーバＲへ向かう液体の流れのみを許容して通過する液体の流れに抵抗を与える減衰弁１５ｂと、を備える。圧側減衰通路１５は、圧側室Ｒ２からリザーバＲへ向かう液体の流れのみを許容する一方通行の通路である。他方、ボトム部材１４に形成される吸込通路１６は、圧側室Ｒ２とリザーバＲとを連通する通路１６ａと、リザーバＲから圧側室Ｒ２へ向かう液体の流れのみを許容する逆止弁１６ｂと、を備える。吸込通路１６は、圧側減衰通路１５とは逆向きに、リザーバＲから圧側室Ｒ２へ向かう液体の流れのみを許容する一方通行の通路である。

　減衰バルブＶは、上述のように、伸側室Ｒ１とリザーバＲとを連通して伸側室Ｒ１からリザーバＲへ向かう液体の通過のみを許容する流路５の途中に設けられる。減衰バルブＶは、ピストンロッド４の上端に設けられ内部が一方室としての伸側室Ｒ１と他方室としてのリザーバＲとに連通される中空のハウジング９と、ハウジング９内に設けた環状の弁座２１と、ハウジング９内に軸方向に移動自在に収容されて弁座２１に遠近可能な弁体２２と、ハウジング９内に設けられて弁体２２が摺動自在に挿入される弁孔Ｈを有するバルブケース２０と、弁体２２を軸方向に駆動するアクチュエータＡと、を備える。

　図１及び図２に示すように、ハウジング９は、筒状であり、図中下端の小径部９ａと、図中上端の大径部９ｂと、小径部９ａと大径部９ｂとの間であって外径が小径部９ａの外径よりも大きく大径部９ｂの外径よりも小さい中径部９ｃと、を備える。ハウジング９の内周であって小径部９ａの途中には、内方へ向けて突出した環状の弁座２１が形成される。小径部９ａ内であって弁座２１よりも図中下端側には、ピストンロッド４の上端が螺着される螺子部９ｄが設けられる。ハウジング９の小径部９ａの外周には、軸方向に沿って縦溝９ｆが設けられる。ハウジング９には、小径部９ａ内であって弁座２１よりも上方側に縦溝９ｆを連通させる横孔９ｇが設けられる。ハウジング９は、小径部９ａの横孔９ｇの開口位置よりも上方において、内径が拡径しており、内部に段部９ｅが形成される。大径部９ｂの内径は、途中から中径部９ｃの内径よりも拡径されて大径となっている。

　このように構成されたハウジング９をピストンロッド４の上端に取り付けると、ハウジング９の小径部９ａ内がピストンロッド４に設けた中空部４ｂの上端に臨んで伸側室Ｒ１に連通する。また、ハウジング９内は、横孔９ｇを介してリザーバＲに連通する。

　したがって、流路５は、ピストンロッド４に設けた中空部４ｂ及び連通路４ｄと、ピストンロッド４の図１中上端に連結されるハウジング９の小径部９ａ内と、ハウジング９内をリザーバＲへ連通する横孔９ｇと、によって伸側室Ｒ１とリザーバＲとを連通するとともに、連通路４ｄの途中に設けられた逆止弁４ｅによって、伸側室Ｒ１からリザーバＲへ向かう液体の通過のみを許容する。弁座２１は、小径部９ａの内周であって横孔９ｇよりもピストンロッド４側に設けられているので、一方室としての伸側室Ｒ１と他方室としてのリザーバＲとを連通する流路５の途中に位置することになる。なお、流路５を一方通行に設定する逆止弁４ｅは、ピストン連結部４ｃ以外の箇所へ設けてもよく、たとえば、ピストンロッド本体４ａの中空部４ｂ内に設けてもよいし、ピストンロッド本体４ａの図１中上端における中空部４ｂの開口端に設けてもよい。

　バルブケース２０は、有底筒状の絞り形成部材２３と、筒状であって絞り形成部材２３が開口端側から内方に嵌合されるガイド部材２４と、を備える。

　絞り形成部材２３は、有底筒状であって、底部２３ａと、筒部２３ｂと、を備える。底部２３ａには、挿通孔２３ｃが設けられる。筒部２３ｂの外周の途中には、外側へ突出する環状のフランジ２３ｄが設けられる。

　ガイド部材２４は、筒状であって、軸方向中間の内方には内周側に突出する環状の軸受部２４ａが設けられる。軸受部２４ａの図２中下方側には、環状のシール部材２５が積層される。また、ガイド部材２４の軸受部２４ａよりも図２中下方側には段部２４ｂが設けられ、この段部２４ｂにはシール部材２５の抜けを防止する環状のストッパ２６が積層される。さらに、ガイド部材２４の外周には、環状溝２４ｃと螺子部２４ｄとが設けられ、環状溝２４ｃ内にはシールリング２７が装着される。

　このように構成された絞り形成部材２３を開口端側からガイド部材２４の内方に嵌合することでバルブケース２０が形成され、絞り形成部材２３とガイド部材２４との間に弁孔Ｈが画成される。なお、ガイド部材２４における軸受部２４ａから下方の軸方向長さは、ガイド部材２４の下端が絞り形成部材２３のフランジ２３ｄと当接しても、ストッパ２６を絞り形成部材２３の開口端とガイド部材２４の軸受部２４ａとで挟持できる程度の長さに設定される。このバルブケース２０をハウジング９の中径部９ｃ内に収容し、ガイド部材２４の外周に設けた螺子部２４ｄを中径部９ｃの内周に形成された螺子部（符示せず）に螺着すると、バルブケース２０がハウジング９に固定される。絞り形成部材２３のフランジ２３ｄは、ハウジング９の段部９ｅに当接し、ハウジング９の段部９ｅとガイド部材２４とで挟持される。さらに、絞り形成部材２３の筒部２３ｂはガイド部材２４内に圧入される。これにより、絞り形成部材２３がハウジング９内に固定される。

　このように構成されたバルブケース２０をハウジング９に固定すると、フランジ２３ｄが段部９ｅに当接し、バルブケース２０が流路５に臨むように配置される。

　弁体２２は、弁本体２８と、弁本体２８の反弁座側である図２中上方側に配置されバルブケース２０に摺動自在に軸支され弁孔Ｈ外へ突出して弁本体２８にアクチュエータＡの推力を伝達するシャフト２９と、を備える。

　弁本体２８は、弁孔Ｈの内周に摺接するフランジ２８ａと、フランジ２８ａから図２中下方側に伸びて弁孔Ｈ外へ突出する軸部２８ｂと、軸部２８ｂの先端に設けられて弁座２１に離着座する円錐状の弁頭２８ｃと、を備える。

　図３に示すように、弁本体２８は、フランジ２８ａの外周の四箇所を切り落として形成される切欠２８ｄを有する。弁本体２８は、この切欠２８ｄと弁孔Ｈの内壁との間に、つまり、切欠２８ｄと絞り形成部材２３の筒部２３ｂとの間に、連絡通路Ｃを画成する。シャフト２９は、一端が弁本体２８に一体化され、他端が軸受部２４ａの内周に挿通されて弁孔Ｈ外へ突出される。なお、弁頭２８ｃの形状は、上記した円錐状以外の形状であってもよい。

　弁体２２は、弁頭２８ｃを弁座２１へ向け、フランジ２８ａの外周を絞り形成部材２３の筒部２３ｂの内周に摺接させ、絞り形成部材２３内に軸方向となる図２中上下方向へ移動可能に挿入される。弁体２２の軸部２８ｂは、絞り形成部材２３の底部２３ａに設けた挿通孔２３ｃに挿通される。この軸部２８ｂと挿通孔２３ｃとの間には、環状の隙間が設けられ、減衰バルブＶは、この隙間で絞り通路Ｐを形成している。

　弁体２２は、バルブケース２０を構成する絞り形成部材２３とガイド部材２４とで形成される弁孔Ｈ内に移動可能に収容され、弁孔Ｈ内で軸方向にストローク可能である。弁孔Ｈ内は、フランジ２８ａによって、フランジ２８ａより図２中下方側となる弁座側の弁座側室Ｓと、フランジ２８ａより図２中上方側となる反弁座側の反弁座側室Ｂと、に区画される。

　弁座側室Ｓは、絞り通路Ｐを介して流路５の弁座２１よりも他方室側へ通じており、反弁座側室Ｂは、連絡通路Ｃを介して弁座側室Ｓへ通じている。よって、弁座側室Ｓ内の圧力が反弁座側室Ｂへ伝播する。連絡通路Ｃは、弁本体２８のフランジ２８ａに形成された切欠２８ｄによって画成されるので、弁体２２に簡単な加工を施すだけで設けることができる。なお、連絡通路Ｃは、弁座側室Ｓと反弁座側室Ｂとを連通していれば、上記以外の構成であってもよい。たとえば、絞り形成部材２３の筒部２３ｂの内周に軸方向に沿って弁座側室Ｓと反弁座側室Ｂとを連通する溝を設けてもよい。この場合、溝の軸方向長さは、弁体２２が弁孔Ｈ内でストロークしてもフランジ２８ａによって弁座側室Ｓと反弁座側室Ｂとの連通が断たれないように設定される。

　さらに、フランジ２８ａとバルブケース２０を構成する絞り形成部材２３の底部２３ａとの間には、弾性体としてのコイルばね３０が介装される。このコイルばね３０によって、弁体２２が弁座２１から遠ざかる方向へ附勢される。なお、コイルばね３０の他に、皿ばね、ウェーブワッシャ、ゴム等といった附勢力を発揮可能な弾性体を使用してもよい。

　弁体２２が弁孔Ｈ内をストロークすると、シャフト２９も軸受部２４ａに対して軸方向ヘストロークする。このとき、バルブケース２０に設けた軸受部２４ａの内周にシャフト２９が摺接する範囲を摺接部２９ａ（図２中網掛け部分）とすると、摺接部２９ａの横断面積は、フランジ２８ａの横断面積よりも小さい。ここで、横断面積とは、軸方向に対して垂直横方向（図２中では左右方向）へ切断した際の断面の面積である。

　シャフト２９の外周形状及びフランジ２８ａの外周形状は、切欠２８ｄを無視すれば、ともに円形状であるので、シャフト２９の外径はフランジ２８ａの外径よりも小さい。なお、シャフト２９の外周形状及びフランジ２８ａの外周形状は、円形状に限定されるものではない。また、シャフト２９の外径は、軸方向の全長に亘って等しく円柱状とされているが、軸方向に亘って外径が変化する形状であってもよい。つまり、横断面積が軸方向の全長に亘って一定でなくてもよい。

　アクチュエータＡは、アクチュエータ本体３１と、アクチュエータ本体３１に対して軸方向に移動可能な可動部３２と、を備える。アクチュエータ本体３１は、たとえば、回転型のモータと、モータのロータに連結された回転部材の回転運動を軸方向の直線運動へと変換する直動部材とからなる運動変換機構と、を備える。運動変換機構は、たとえば、送り螺子機構やラックアンドピニオンなどである。また、アクチュエータＡは、リニアモータやソレノイドなどであってもよい。

　可動部３２をバルブケース２０側へ向けた状態で、アクチュエータ本体３１をハウジング９の大径部９ｂ内に収容し、ハウジング９の大径部９ｂの開口端内周にリングナット３３を螺着することで、アクチュエータ本体３１がリングナット３３とハウジング９とで挟持されてハウジング９の大径部９ｂ内に固定される。

　上記のようにアクチュエータ本体３１をハウジング９に固定しても、可動部３２は、ハウジング９に対して固定されていないので、ハウジング９内で軸方向に移動することができる。また、可動部３２の先端は、シャフト２９の他端に当接しており、アクチュエータＡが可動部３２を弁体２２側へ移動させるように推力を与えると、シャフト２９を介して弁本体２８へ当該推力が伝達され、弁体２２を弁座２１方向へ駆動することができる。さらに、弁体２２を弁座２１から遠ざかる方向へ附勢する弾性体としてコイルばね３０が設けられているので、可動部３２とシャフト２９とは固定的に連結しなくても、可動部３２とシャフト２９との接触が保たれ、アクチュエータＡの推力を弁体２２へ伝達することが可能である。なお、シャフト２９と弁本体２８とを分離して互いに独立した部品としてもよい。また、シャフト２９と弁本体２８とが一体とされ、シャフト２９を可動部３２に固定的に連結する場合には、弁体２２を附勢する弾性体を用いることなく、アクチュエータＡのみで弁体２２を軸方向に駆動して弁座２１に対して進退させることができる。この場合には、弾性体を省略してもよい。

　アクチュエータＡを駆動して弁体２２を弁座２１側へ押し下げると、弁体２２の弁頭２８ｃが弁座２１に着座して流路５が遮断される。この状態からアクチュエータＡを駆動して可動部３２をアクチュエータ本体３１側へ押し上げると、弁体２２がコイルばね３０によって押し上げられる。これにより、弁体２２が弁座２１から離間する方向へ移動し、弁頭２８ｃと弁座２１との間に隙間が生じて流路５が開放される。つまり、アクチュエータＡを駆動することで、弁体２２を弁座２１に対して進退させることができ、流路５の流路面積を変化させることができる。流路５の流路面積は、弁体２２と弁座２１との位置関係によって変更でき、弁体２２を弁座２１から最も遠ざけると流路５の流路面積が最大となり、弁体２２を弁座２１に着座させる、つまり、弁頭２８ｃを弁座２１に当接させると、流路５が完全に遮断されて流路面積が０となる。流路５が開放状態である場合、伸側室Ｒ１とリザーバＲとが連通される。この状態で緩衝器１が伸長すると、液体が流路５を通過してリザーバＲへ排出され、流路５の流路面積に応じて液体の流れに抵抗が与えられる。

　次に、減衰バルブＶの各部材を組み立てる手順について説明する。

　弁体２２がコイルばね３０とともに絞り形成部材２３内に挿入され、シャフト２９にストッパ２６とシール部材２５とが装着され、絞り形成部材２３が開口端側からガイド部材２４内に圧入される。すると、バルブケース２０と弁体２２とがアッセンブリ化され、これがハウジング９に螺着される。さらに、アクチュエータＡがリングナット３３によってハウジング９に固定される。このように、バルブケース２０と弁体２２とがカートリッジ化されるので、緩衝器１への組み付けが容易となり、挿通孔２３ｃの口径や弁体２２の弁頭２８ｃの形状が異なるカートリッジを複数用意しておくことで、カートリッジ交換を行うだけで減衰力特性を容易に変更することができる。なお、絞り形成部材２３をガイド部材２４へ圧入しない場合には、弁体２２と絞り形成部材２３とを独立に交換することが可能となり、弁体２２又は絞り形成部材２３を交換することで減衰力特性を変更することができる。

　なお、弁体２２を構成する弁本体２８とシャフト２９とが一体化されているので、シャフト２９にストッパ２６とシール部材２５とを予め組み付けておくことが可能である。これにより、ストッパ２６及びシール部材２５のガイド部材２４に対する調芯が容易となるので、絞り形成部材２３のガイド部材２４への組み付けが非常に簡単となるとともに、弁体２２とバルブケース２０とをカートリッジ化した後にシャフト２９が脱落することを防止することができる。

　絞り形成部材２３とガイド部材２４とが圧入や螺合等によって固定的に締結される構成であれば、上記以外の構成であってもバルブケース２０と弁体２２とがカートリッジ化され上記の利点を享受することができる。また、バルブケース２０とハウジング９とを同一の部品によって構成してもよい。

　次に、緩衝器１及び減衰バルブＶの動作について説明する。

　緩衝器１は、シリンダ２に対してピストン３が図１中上方へ移動する伸長時、ピストン３によって圧縮される伸側室Ｒ１から圧側室Ｒ２へ移動する液体の流れに減衰通路１３で抵抗を与えるとともに、伸側室Ｒ１からリザーバＲへ向かう液体の流れに対して減衰バルブＶで抵抗を与える。つまり、緩衝器１は、伸長時に減衰通路１３及び減衰バルブＶによって伸側減衰力を発揮する。なお、伸長時に拡大する圧側室Ｒ２には、ボトム部材１４に設けた吸込通路１６を介してリザーバＲから液体が供給され、緩衝器１の伸長に伴ってシリンダ２内からピストンロッド４が退出することで生じるシリンダ２内の容積変化が補償される。

　反対に、緩衝器１は、シリンダ２に対してピストン３が図１中下方へ移動する収縮時、ピストン３によって圧縮される圧側室Ｒ２から伸側室Ｒ１へ移動する液体の流れに減衰通路１３で抵抗を与える。さらに、シリンダ２内ヘピストンロッド４が侵入することで生じるシリンダ２内の容積減少分の液体が、ボトム部材１４の圧側減衰通路１５を介してリザーバＲへ排出され、シリンダ２内の体積変化が補償される。このとき、圧側減衰通路１５でも液体の流れに抵抗が与えられる。よって、緩衝器１は、収縮時に、減衰通路１３及び圧側減衰通路１５で圧側減衰力を発揮する。流路５には液体が流れないので、減衰バルブＶは圧側減衰力の発生には関与しない。

　上述のように減衰バルブＶは、弁体２２を駆動することで流路５の流路面積を変化させることができるので、この緩衝器１は、伸長時における伸側減衰力を調節することができる。

　緩衝器１が伸長する場合であって、弁体２２が弁座２１から離間していて流路５が開放状態にある場合、弁体２２には、伸側室Ｒ１からの高圧が作用するとともに流路５を流れる液体の流れによる流体力が作用する。また、緩衝器１が収縮する場合には、車体側チューブ１０内に車軸側チューブ１１が侵入するためにリザーバＲの容積が減少してリザーバＲ内の圧力が上昇し、この圧力が弁体２２に作用する。

　これらの圧力及び流体力は、弁孔Ｈ内の弁座側室Ｓに伝播するが、連絡通路Ｃを介して反弁座側室Ｂにも伝播する。弁座側室Ｓに伝播した圧力は、弁体２２を図２中上方へ押し上げる、つまり、弁座２１から遠ざかる方向へ押し上げるように作用する。弁体２２に作用する力の大きさは、弁体２２のフランジ２８ａの横断面積に、弁座側室Ｓに伝播した圧力を乗じた値となる。他方、反弁座側室Ｂに伝播した圧力は、弁体２２を図２中下方へ押し下げる、つまり、弁座２１へ接近させる方向へ押し下げるように作用する。弁体２２に作用する力の大きさは、弁体２２のフランジ２８ａの横断面積からシャフト２９における摺接部２９ａの横断面積を引いた値に、反弁座側室Ｂに伝播した圧力を乗じた値となる。

　このように、弁体２２には、弁座側室Ｓ側からのみではなく反弁座側室Ｂ側からも圧力が作用するので、これらの圧力を差し引きすると、弁体２２にはシャフト２９における摺接部２９ａの横断面積に上記圧力を乗じた値の力が弁座２１から遠ざかる方向へ向けて作用することになる。

　これにより、弁体２２に作用する圧力によって、弁体２２を弁座２１から遠ざかる方向へ押圧する力は、従来の減衰バルブに比較して小さくなる。

　また、弁座側室Ｓと流路５とは、絞り通路Ｐを介して連通されているので、流路５を通過する液体の流れが弁座側室Ｓ内のフランジ２８ａに対して直接には衝突せず、液体の流れによって弁体２２を図２中上方へ押し上げるように作用する流体力は弁頭２８ｃにのみ作用する。したがって、従来の減衰バルブのように弁体の全体に流体力が作用することを防止することができる。同様に、液体が流路５を通過する際に弁体２２に作用する流体力も従来の減衰バルブに比較して低減される。

　以上の実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。

　減衰バルブＶでは、弁体２２を弁座２１に接近させる方向へ駆動して、流路５における流路面積を減少させる際に、弁体２２を押し上げる方向に作用する圧力や流体力を低減できるので、弁体２２の弁座２１への接近を抑制する力が小さくなり、アクチュエータＡの推力が小さくても減衰力調整を正確に行うことができる。

　これにより、アクチュエータＡに要求される出力を低減でき、アクチュエータＡの大型化を回避しつつ正確な減衰力調整が可能となる。さらに、小型でかつ低コストのアクチュエータＡを用いることができるので、車両への搭載性の悪化を防止できる。

　つまり、減衰バルブＶは、低コストで、且つ、小型であり、減衰力調整を正確に行うことができる。本実施形態の緩衝器１は、アクチュエータＡを小型化することができるので、上記した効果に加えて車両への搭載性の悪化を防止することができる。

　なお、弁座側室Ｓは、バルブケース２０に設けた挿通孔２３ｃと弁体２２における軸部２８ｂとによって画成されているが、絞り通路Ｐを介して流路５に連通される構造であればよく、たとえば、絞り形成部材２３の底部２３ａや筒部２３ｂに別途絞り通路を設けてもよい。この場合、挿通孔２３ｃに軸部２８ｂを摺動自在に挿入する。しかし、絞り形成部材２３にはもともと弁体２２を挿通する挿通孔２３ｃが必要であるから、別途、絞り通路Ｐをバルブケース２０に設けるよりも、挿通孔２３ｃと軸部２８ｂとの間に絞り通路Ｐを設ける方が加工工数を低減でき、その分加工コストを低減できる。

　また、減衰バルブＶは、内部にバルブケース２０とアクチュエータＡとを着脱自在に収容するハウジング９を備えるので、バルブケース２０やアクチュエータＡの交換が容易であり、減衰力特性の変更やメンテナンスを簡単に行うことができる。

　さらに、バルブケース２０は、挿通孔２３ｃが形成される底部２３ａとフランジ２８ａの外周が摺接する筒部２３ｂとを有する有底筒状の絞り形成部材２３と、内方にシャフト２９を軸支する軸受部２４ａを備えるとともに内方に絞り形成部材２３が開口端側から圧入される筒状のガイド部材２４と、を備え、絞り形成部材２３とガイド部材２４とで弁孔Ｈを形成した。これにより、バルブケース２０と弁体２２とをアッセンブリしてカートリッジ化することができるので、減衰バルブＶの組立が簡単となる。また、バルブケース２０及び弁体２２からなるカートリッジを変更するだけで、減衰力特性を容易に変更することができる。

　さらに、減衰バルブＶは、フランジ２８ａと絞り形成部材２３における底部２３ａとの間に弁体２２を弁座２１から遠ざかる方向へ附勢する弾性体を有するので、アクチュエータＡと弁体２２とを固定的に連結する必要がない。よって、アクチュエータＡと弁体２２との調心を高精度に行う必要がなく、加工コストを低減することができるとともに、減衰バルブＶの厳密な位置決めを要することなく減衰力調整を正確に行うことができる。

　さらに、減衰バルブＶは、ガイド部材２４の軸受部２４ａの弁孔Ｈ側にシャフト２９の摺接部２９ａの外周に摺接する環状のシール部材２５を積層し、ガイド部材２４の軸受部２４ａと絞り形成部材２３との間にシール部材２５の抜けを防止する環状のストッパ２６を挟持する。これにより、シール部材２５が弁体２２とともにバルブケース２０にカートリッジ化されるので、減衰バルブＶの組立加工をより一層簡略化することができる。

　さらに、上記実施形態では、緩衝器１の伸長時にのみ流路５が流体の通過を許容し、減衰バルブＶが、緩衝器１の伸側減衰力を発生する減衰力発生要素として機能しているが、これに代えて、緩衝器１の収縮時にのみ流路５が流体の通過を許容し、緩衝器１の圧側減衰力を発生する減衰力発生要素として機能するようにしてもよい。この場合、ピストン連結部４ｃに設けられる連通路４ｄによって伸側室Ｒ１の代わりに圧側室Ｒ２を中空部４ｂへ連通するようにすれば、減衰バルブＶは、圧側減衰力の調整を行うことができる。つまり、減衰バルブＶは、伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とのうちいずれを一方室としてもよい。また、リザーバＲを一方室として、他方室を伸側室Ｒ１及び圧側室Ｒ２の一方としてもよい。さらに、一方室と他方室とをそれぞれ伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２として、緩衝器１の伸縮の双方にて減衰力調整を行うようにしてもよい。

　さらに、緩衝器１では、弁体２２とアクチュエータＡとを至近に配置するので、長尺なコントロールロッドなどを介さずに弁体２２を駆動でき、部品点数の削減を図ることができるとともに、弁体２２をより正確に駆動できるので減衰力制御性が向上する。また、アクチュエータＡへの外部からの給電も容易となり利便性及び汎用性を向上させることができる。

　さらに、緩衝器１は、減衰バルブＶが緩衝器１の伸長時に減衰力を発揮する場合には、伸長時にのみ減衰力を発揮する構成としてもよく、また、減衰バルブＶが緩衝器１の収縮時に減衰力を発揮する場合には、収縮時にのみ減衰力を発揮する構成としてもよい。

　以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

　本願は２０１１年１１月２２日に日本国特許庁に出願された特願２０１１－２５４９９５に基づく優先権を主張し、この出願の全ての内容は参照により本明細書に組み込まれる。

Claims

　一方室と他方室とを連通する流路の途中に設けられる環状の弁座と、前記弁座に離着座可能な弁体と、前記弁体を軸方向に駆動するアクチュエータと、を備える減衰バルブであって、
　前記弁体が摺動自在に挿入される弁孔を有するバルブケースを備え、
　前記弁体は、弁本体と、前記弁本体の反弁座側に配置され前記弁孔外へ突出して前記弁本体に前記アクチュエータの推力を伝達するシャフトと、を有し、
　前記弁本体は、前記弁孔の内周に摺接して前記弁孔内を弁座側室と反弁座側室とに区画するフランジと、前記フランジから伸びて前記弁孔外へ突出する軸部と、前記軸部の先端に設けられて前記弁座に離着座する弁頭と、を有し、
　前記弁座側室と前記反弁座側室とは連絡通路によって連通され、
　前記弁座側室と前記流路とは絞り通路によって連通される減衰バルブ。
　請求項１に記載の減衰バルブであって、
　前記シャフトの前記バルブケースに摺接する部分である摺接部の横断面積が前記フランジの横断面積より小さい減衰バルブ。
　請求項１に記載の減衰バルブであって、
　前記バルブケースは、前記弁孔に連通して前記弁座に対向して前記軸部が挿通される挿通孔を有し、
　前記絞り通路は、前記挿通孔と前記軸部との間に形成される環状の隙間である減衰バルブ。
　請求項１に記載の減衰バルブであって、
　内部に前記バルブケースと前記アクチュエータとを着脱自在に収容するとともに前記弁座を有するハウジングをさらに備える減衰バルブ。
　請求項３に記載の減衰バルブであって、
　前記バルブケースは、前記挿通孔が形成される底部と前記フランジの外周が摺接する筒部とを有する有底筒状の絞り形成部材と、前記シャフトを軸支する軸受部を内方に有するとともに前記絞り形成部材が開口端側から内方に圧入される筒状のガイド部材と、を有し、
　前記弁孔は、前記絞り形成部材及び前記ガイド部材によって形成される減衰バルブ。
　請求項５に記載の減衰バルブであって、
　前記フランジと前記底部との間に設けられ前記弁体を前記弁座から遠ざける方向へ附勢する弾性体をさらに備える減衰バルブ。
　請求項５に記載の減衰バルブであって、
　前記軸受部の前記弁孔側に積層され、前記シャフトの前記バルブケースに摺接する部分である摺接部の外周に摺接する環状のシール部材と、
　前記軸受部と前記絞り形成部材との間に挟持され、前記シール部材の抜けを防止する環状のストッパと、
をさらに備える減衰バルブ。
　請求項１に記載の減衰バルブであって、
　前記弁本体と前記シャフトとは一体化されている減衰バルブ。
　シリンダと、前記シリンダ内に摺動自在に挿入されて前記シリンダ内を圧側室と伸側室とに区画するピストンと、前記シリンダ内に挿入されて前記ピストンに連結されるピストンロッドと、前記シリンダ外に設けられるリザーバと、前記圧側室及び前記伸側室の一方を前記リザーバへ連通する流路と、前記流路の途中に設けた環状の弁座と、前記弁座に離着座可能な弁体と、前記弁体を軸方向に駆動するアクチュエータと、を備えた緩衝器であって、
　前記弁体が摺動自在に挿入される弁孔を有するバルブケースを備え、
　前記弁体は、弁本体と、前記弁本体の反弁座側に配置され前記バルブケースに摺動自在に軸支され前記弁孔外へ突出して前記弁本体に前記アクチュエータの推力を伝達するシャフトと、を有し、
　前記弁本体は、前記弁孔の内周に摺接して前記弁孔内を弁座側室と反弁座側室とに区画するフランジと、前記フランジから伸びて弁孔外へ突出する軸部と、前記軸部の先端に設けられて前記弁座に離着座する弁頭と、を有し、
　前記弁座側室と反弁座側室とは連絡通路によって連通され、
　前記弁座側室と前記流路とは絞り通路によって連通され、
　前記シャフトの前記バルブケースに摺接する範囲である摺接部の横断面積が前記フランジの横断面積より小さい緩衝器。