WO2017047499A1 - 減衰弁及び緩衝器 - Google Patents

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damping
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義史 小林
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Kyb株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a damping valve and a shock absorber.
  • a damping valve that variably controls the damping force of a shock absorber interposed between a vehicle body and an axle.
  • a damping valve described in JP2014-173714A includes a port (not shown) through which liquid flows when the shock absorber expands and contracts, a main valve (not shown) that opens and closes the outlet of the port, A pilot passage 180 that guides the pressure upstream of the port as a back pressure of the main valve, a fail passage 190 that branches from the middle of the pilot passage 180, and a pilot valve body 600 that is provided in the middle of the pilot passage 180, A pilot valve body 600 having a seat 601 that opens and closes the upstream side of the branch portion 191 of the fail passage 190 in 180, and an annular protrusion 602 that opens and closes the downstream side of the branch portion 191 of the pilot passage 180;
  • the pilot valve in the direction of opening the upstream side of the branch portion 191 in 180 and closing the downstream side Comprising 600 and coil spring
  • the back pressure of the main valve is controlled by adjusting the amount of current supplied to the solenoid S and adjusting the thrust applied to the pilot valve body 600, thereby changing the valve opening pressure of the main valve.
  • the damping force of the shock absorber can be variably controlled.
  • the pilot valve body 600 receives the urging force of the coil spring 610 and closes the downstream side of the branch portion 191 in the pilot passage 180.
  • the fail valve 192 opens, so that the liquid flows through the fail passage 190. Therefore, by changing the valve opening pressure of the fail valve 192, the valve opening pressure of the main valve at the time of failure can be set, and the damping force characteristic generated by the buffer at the time of failure can be arbitrarily set.
  • the damping force of the shock absorber is set to the minimum (full soft control) in order to improve the riding comfort of the vehicle.
  • control is performed so that an initial clearance is formed between the seating portion 601 of the pilot valve body 600 and the pilot valve seat 501 on which the seating portion 601 is seated, and the pilot passage 180 is not blocked at the seating portion 601.
  • the seating portion 601 is seated on the pilot valve seat 501 and the initial clearance is not formed due to variations among products even during full soft control. This is because the opening amount of the initial gap is determined by the balance between the thrust of the solenoid S and the urging force of the coil spring 610, but the amount of current supplied to the solenoid S during full soft control is adjusted to suppress the thrust of the solenoid S.
  • the seating portion 601 may be seated on the pilot valve seat 501 due to the presence of dimensional tolerances of parts, variations in the biasing force of the coil spring 610, variations in the amount of current supplied to the solenoid S, and the like. It is.
  • the biasing force of the coil spring 610 so that an initial gap is formed.
  • the pilot valve body 600 when the downstream side of the branch portion 191 of the fail passage 190 in the pilot passage 180 is a pilot passage downstream portion 181, the pilot valve body 600 has an annular protrusion 602 formed on an annular flange 502 provided on the fail valve seat member 500. The pilot passage downstream portion 181 is blocked from being seated.
  • the pilot valve body 600 is pressed against the flange 502 by the urging force of the coil spring 610 to block the communication of the pilot passage downstream portion 181.
  • the urging force of the coil spring 610 when the urging force of the coil spring 610 is increased, during full soft control where the thrust of the solenoid S is small, the urging force of the coil spring 610 is large with respect to the thrust of the solenoid S. If it receives and reverse
  • the initial clearance is formed between the seating portion 601 and the pilot valve seat 501 and the communication between the pilot passage downstream portion 181 is prevented from being blocked. It is difficult to achieve at the same time during control.
  • the present invention provides a damping valve and a shock absorber capable of simultaneously realizing that a flow path is not blocked by a pressure control valve body and a flow path is not blocked by an on-off valve body during full soft control. With the goal.
  • the damping valve includes a pressure control valve body that opens and closes the pressure control valve seat to open and close the flow path, and a pressure control valve body that opens and closes the open and close valve seat and opens the flow path.
  • An opening / closing valve body that opens and closes a downstream side of a portion that is opened and closed by the valve, and is interposed between a spring receiver and the valve body member, the pressure control valve body being the pressure control valve
  • An elastic member that urges the valve body member in a direction to move the on-off valve body closer to the on-off valve seat, and separates the pressure control valve body against the urging force of the elastic member.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view conceptually showing a shock absorber provided with a damping valve according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a damping valve according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is an enlarged view of a part of FIG.
  • FIG. 4 is an enlarged view of a portion different from FIG. 3 in FIG.
  • FIG. 5 is a plan view showing a disc spring (elastic member) of the damping valve according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a plan view showing a disc spring (second elastic member) of the damping valve according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a damping characteristic of the shock absorber to which the damping valve according to the embodiment of the present invention is applied.
  • FIG. 8A is a partially enlarged longitudinal sectional view showing a state where the valve body member of the damping valve according to the embodiment of the present invention is in a neutral position during a failure.
  • FIG. 8B is a partially enlarged longitudinal sectional view showing a state in which the valve body member is seated on the opening / closing valve seat and the fail valve is opened during a failure.
  • FIG. 9 is an enlarged view of a part of a conventional damping valve.
  • the damping valve V As shown in FIG. 1, the damping valve V according to the embodiment of the present invention is provided in a shock absorber A interposed between a vehicle body and an axle.
  • the shock absorber A includes a cylinder 1, a piston 10 slidably inserted into the cylinder 1, a rod 11 having one end connected to the piston 10 and the other end extending outside the cylinder 1, and an outer periphery of the cylinder 1.
  • This is a triple-pipe structure having an intermediate cylinder 12 to be covered and an outer cylinder 13 that covers the outer periphery of the intermediate cylinder 12.
  • the cylinder 1 is partitioned by the piston 10 into two chambers, a rod side chamber L1 on the rod 11 side and a piston side chamber L2 on the piston 10 side.
  • the rod side chamber L1 and the piston side chamber L2 are filled with a liquid such as hydraulic oil.
  • a cylindrical space between the cylinder 1 and the intermediate cylinder 12 is a discharge passage 14 and is filled with liquid.
  • a cylindrical space between the intermediate cylinder 12 and the outer cylinder 13 is a reservoir R and is filled with liquid and gas.
  • the rod side chamber L1 and the piston side chamber L2 communicate with each other through a piston passage 15 provided in the piston 10, and only a liquid flow from the piston side chamber L2 toward the rod side chamber L1 is allowed.
  • the rod side chamber L1 and the discharge passage 14 communicate with each other through a communication hole 1a provided in the cylinder 1. Further, the discharge passage 14 and the reservoir R communicate with each other through the attenuation passage 16, and a damping valve V that provides resistance to the liquid flow is provided in the middle of the attenuation passage 16. The reservoir R and the piston side chamber L2 communicate with each other through the suction passage 17, and only a liquid flow from the reservoir R toward the piston side chamber L2 is allowed.
  • the shock absorber A when the shock absorber A expands and contracts, the liquid circulates in one-way through the piston side chamber L2, the rod side chamber L1, and the reservoir R in this order.
  • the shock absorber A performs either the compression operation or the expansion operation, the liquid passes through the attenuation passage 16 and moves from the cylinder 1 to the reservoir R. Therefore, the shock absorber A can generate the expansion-side damping force and the compression-side damping force by providing one damping valve V that provides resistance to the liquid flowing through the damping passage 16.
  • the damping valve V is attached to sleeves 12 b and 13 b provided in lateral holes 12 a and 13 a formed in the intermediate cylinder 12 and the outer cylinder 13.
  • a sleeve 12b protruding radially outward from the intermediate cylinder 12 is fixed to an edge of the horizontal hole 12a provided in the intermediate cylinder 12, and an edge of the horizontal hole 13a provided in the outer cylinder 13 is fixed.
  • a sleeve 13b that protrudes radially outward from the outer cylinder 13 is fixed.
  • These sleeves 12b and 13b are cylindrical and are provided coaxially.
  • the inner diameter of the sleeve 13 b provided in the outer cylinder 13 is larger than the outer diameter of the sleeve 12 b provided in the intermediate cylinder 12. Therefore, the left end opening in FIG. 2 of the sleeve 12b faces the discharge passage 14, and the right end opening in FIG. 2 is located inside the sleeve 13b. Further, the sleeve 12b is positioned at the center of the left end opening in FIG. 2 of the sleeve 13b, and the outer peripheral side of the left end opening in FIG. Furthermore, the right end opening in FIG. 2 of the sleeve 13 b is closed by a solenoid S (described later) of the damping valve V.
  • the liquid in the discharge passage 14 passes through the inside of the lateral hole 12a and the sleeve 12b and is guided to the inside of the sleeve 13b, and passes through the inside of the sleeve 13b and the lateral hole 13a and is guided to the reservoir R. That is, the attenuation passage 16 (FIG. 1) is constituted by the lateral holes 12a and 13a and the sleeves 12b and 13b.
  • the damping valve V is fitted to the sleeve 12b and extends to the inside of the sleeve 13b, the main valve body 3 and the auxiliary valve body 30 mounted on the outer periphery of the mounting member 2 protruding from the sleeve 12b, and the mounting member 2.
  • the valve housing 4 connected to the tip of the valve housing 4, the spool 40 slidably attached to the outer periphery of the valve housing 4, the first valve seat member 5 accommodated in the valve housing 4, and the first valve seat member 5
  • a spring 60, a solenoid S that drives the valve body member 6 to the left in FIG. 2, and a fail valve body 7 provided between the valve housing 4 and the first valve seat member 5 are provided.
  • the attachment member 2 is connected to the insertion portion 2a fitted to the inner periphery of the sleeve 12b, the valve seat portion 2b connected to the right side of the insertion portion 2a in FIG. 2 and having an outer diameter larger than the outer diameter of the insertion portion 2a, And a mounting shaft 2c extending rightward in FIG. 2 from the center of the seat 2b.
  • the mounting member 2 includes a shaft hole 2d penetrating the central portion of the mounting member 2 in the axial direction, one end opening into the shaft hole 2d, and the other end being the right end in FIG. 2 of the valve seat portion 2b. And a plurality of ports 2e opened on the outer peripheral side of the mounting shaft 2c. In the middle of the shaft hole 2d, an orifice 2f having a small channel cross-sectional area is provided, and the port 2e communicates with the shaft hole 2d on the left side in FIG. 2 rather than the orifice 2f.
  • An annular O-ring 20 is provided between the insertion portion 2a and the sleeve 12b. Since the space between the insertion portion 2a and the sleeve 12b is blocked by the O-ring 20, the liquid flowing into the sleeve 12b from the discharge passage 14 moves to the inside of the sleeve 13b through the shaft hole 2d and then to the reservoir R. Moving. Further, a screw groove into which the valve housing 4 is screwed is formed on the outer periphery of the tip end portion of the mounting shaft 2c. Between the valve seat portion 2b and the valve housing 4, a spacer 21 disposed on the outer periphery of the mounting shaft 2c is sandwiched and fixed. A disc-shaped main valve body 3 is slidably attached to the outer periphery of the spacer 21.
  • the main valve body 3 is an annular member in which a mounting hole that allows the insertion of the spacer 21 is formed at the center.
  • the main valve body 3 is provided on the outer peripheral portion of the main valve body 3 and protrudes leftward in FIG. 3.
  • the main protrusion 3a is provided on the outer peripheral portion of the main valve body 3 and protrudes rightward in FIG. 3.
  • the restricting passage 3c is always in communication with the port 2e. Further, the axial length of the inner peripheral portion of the main valve body 3 is set to be shorter than the axial length of the spacer 21. For this reason, the main valve body 3 can move in the axial direction of the spacer 21.
  • a sub-valve element 30 is stacked on the right side of the main valve element 3 in FIG.
  • the sub-valve element 30 is a laminated leaf valve in which a plurality of leaf valves are laminated, and an attachment hole that allows the attachment shaft 2c to pass therethrough is provided at the center. Further, the sub-valve body 30 is fixed with the inner peripheral side being sandwiched between the spacer 21 and the valve housing 4 in a state where the outer peripheral side is allowed to bend. The outer peripheral part of the subvalve body 30 can be separated from the valve seat 3b. In addition, an annular inter-valve chamber C is formed between the main valve body 3 and the sub-valve body 30 on the inner peripheral side of the valve seat 3b.
  • the restriction passage 3c provided in the main valve body 3 opens to the inner peripheral side of the valve seat 3b, so that the inter-valve chamber C always communicates with the port 2e through the restriction passage 3c. Furthermore, a notch 30 a that functions as an orifice is provided on the outer periphery of the leaf valve that is closest to the main valve body 3 among the leaf valves that constitute the sub-valve body 30. The notch 30a (orifice) may be omitted.
  • a disc spring 31 for biasing the main valve body 3 toward the valve seat portion 2b is interposed between the main valve body 3 and the sub valve body 30.
  • the disc spring 31 includes an annular ring 31a that is sandwiched and fixed between the spacer 21 and the valve housing 4, and a plurality of arms 31b that extend in the radial direction from the outer periphery of the annular ring 31a and are arranged in the circumferential direction.
  • the arm 31b functions as a spring. Since a gap is provided between the arm 31 b and the arm 31 b, the inter-valve chamber C is not partitioned by the disc spring 31.
  • a spacer 32, a disc spring 33, and a spacer 34 are stacked in this order on the right side of the auxiliary valve body 30 in FIG. 3, and the right end of the spacer 34 in FIG. 3 is pressed by the valve housing 4. ing.
  • the valve housing 4 is formed in a bottomed cylindrical shape, and has an annular bottom portion 4a, a cylindrical portion 4b that rises rightward in FIG. 4 from the outer peripheral portion of the bottom portion 4a, and a bottom portion 4a. And an annular projecting portion 4c projecting leftward in FIG. Screw grooves are respectively formed on the inner periphery of the bottom portion 4a and the outer periphery of the tube portion 4b.
  • the mounting shaft 2c of the mounting member 2 inserted into the protruding portion 4c is screwed to the inner periphery of the bottom 4a.
  • a solenoid S is screwed onto the outer periphery of the cylindrical portion 4b.
  • the bottom portion 4a is provided with a plurality of tool insertion holes 4d that open to the left in FIG. 4 and is used when the valve housing 4 and the solenoid S are screwed together. Furthermore, a mortar-shaped concave portion 4e that is continuous with the inner periphery of the cylindrical portion 4b is formed on the bottom portion 4a on the right side in FIG. The bottom portion 4a is formed with a communication hole 4f that opens to and communicates with the recess 4e and the insertion hole 4d. A spool 40 is mounted on the outer periphery of the bottom 4a.
  • the spool 40 includes a cylindrical sliding tube portion 40a that is in sliding contact with the outer periphery of the bottom portion 4a, and an annular flange 40b that protrudes from the left end of the sliding tube portion 40a in FIG. And an annular protrusion 40c protruding leftward in FIG. 3 from the flange 40b.
  • the outer peripheral portion of the disc spring 33 is in contact with the right side surface of the flange 40 b in FIG. 3, and the spool 40 is urged toward the auxiliary valve body 30 by the disc spring 33.
  • the annular protrusion 40c provided on the flange 40b is pressed against the outer periphery of the right side surface in FIG.
  • a space between the disc spring 33 and the valve housing 4 inside the spool 40 is a back pressure chamber P.
  • the back pressure chamber P communicates with the inside of the valve housing 4 through the insertion hole 4d and the communication hole 4f (FIG. 4).
  • a shaft hole 2 d of the mounting member 2 is opened inside the valve housing 4. Therefore, the liquid on the upstream side of the port 2e is guided to the back pressure chamber P through the shaft hole 2d, the inside of the valve housing 4, the communication hole 4f, and the insertion hole 4d. Since the orifice 2f is provided in the middle of the shaft hole 2d, the liquid upstream of the port 2e is decompressed by the orifice 2f and introduced into the back pressure chamber P. The pressure of the liquid guided to the back pressure chamber P acts in the direction in which the sub-valve element 30 is pressed against the main valve element 3, similarly to the biasing force of the disc spring 33.
  • the ratio of the valve opening pressure of the sub valve body 30 to the pressure in the back pressure chamber P is the pressure increase ratio of the sub valve body 30.
  • the pressure in the inter-valve chamber C increases due to the pressure in the rod side chamber L1, and the force to deflect the outer periphery of the sub-valve body 30 to the right in FIG.
  • the sub-valve element 30 bends and separates from the valve seat 3b.
  • the port 2e is opened by forming a gap between the auxiliary valve body 30 and the valve seat 3b.
  • the inner diameter of the valve seat 3b is set larger than the inner diameter of the annular protrusion 3a, and the main valve body 3 receives the pressure on the port 2e side, and the main valve body 3 is between the valve bodies. There is a difference from the pressure receiving area that receives the pressure on the chamber C side. If the differential pressure generated by the restriction passage 3c does not reach the valve opening pressure for separating the main valve body 3 from the valve seat portion 2b, the main valve body 3 is in a state where the annular protrusion 3a is seated on the valve seat portion 2b. Maintained.
  • the differential pressure generated by the restriction passage 3c becomes the valve opening pressure that separates the main valve body 3 from the valve seat portion 2b.
  • the main valve body 3 is also separated from the valve seat 2b to open the port 2e.
  • the pressure increase ratio of the sub-valve element 30 is set to be smaller than the pressure increase ratio of the main valve element 3, which is the ratio of the valve opening pressure of the main valve element 3 to the pressure in the inter-valve chamber C. That is, the pressure in the rod side chamber L1 when the sub valve body 30 opens is lower than the pressure in the rod side chamber L1 when the main valve body 3 opens.
  • valve opening pressure of the sub valve body 30 is set lower than the valve opening pressure of the main valve body 3.
  • the port 2e is opened in two stages by the main valve body 3 and the sub-valve body 30.
  • the main valve body 3 and the auxiliary valve body 30 constitute a main valve V1.
  • a fail valve body 7 and a first valve seat member 5 are accommodated in order from the left side in FIG.
  • a second valve seat member 50 is stacked on the right side of the first valve seat member 5 in FIG.
  • a valve body member 6, which is a poppet valve, can be attached to and detached from the first valve seat member 5 and the second valve seat member 50.
  • the valve body member 6 is urged to the right in FIG. 4 by a disc spring 60 supported by the first valve seat member 5 and driven to the left in FIG.
  • the fail valve body 7 is a laminated leaf valve in which a plurality of leaf valves are laminated.
  • the inner diameter of the cylindrical portion 4b of the valve housing 4 is formed so that the right side in FIG. 4 is larger than the left side, and an annular step 4g is formed at the boundary of the portion where the inner diameter changes. .
  • An annular projecting portion 4h projecting to the right in FIG. 4 is provided on the inner peripheral portion of the step 4g, and the first valve seat member 5 is supported by the projecting portion 4h.
  • the cylinder part 4b has the groove
  • the communication hole 4j is disposed on the right side in FIG. 4 with respect to the step 4g in the cylindrical portion 4b.
  • the first valve seat member 5 is inserted to the left in FIG. 4 rather than the step 4g in the cylindrical portion 4b, and a bottomed cylindrical small diameter portion 5a in which a tip portion is inserted into the concave portion 4e, and a small diameter portion 5a.
  • 4 has an annular flange portion 5b protruding from the right end portion in FIG. 4 to the outer peripheral side, and an annular support portion 5c protruding rightward in FIG. 4 from the outer peripheral portion of the flange portion 5b.
  • the small-diameter portion 5a is provided with an annular groove 5d formed along the circumferential direction on the inner periphery of the opening-side end portion, and a plurality of communication holes 5e penetrating obliquely from the annular groove 5d to the side of the small-diameter portion 5a.
  • the inner peripheral edge of the opening-side end surface of the small diameter portion 5a is an annular pressure control valve seat 5f, and a pressure control valve body 6b (described later) of the valve body member 6 is attached to and detached from the pressure control valve seat 5f.
  • the inner diameter of the support portion 5c of the first valve seat member 5 is expanded in two steps toward the right end in FIG. 4, and steps 5g and 5h are provided at the boundaries between the portions where the inner diameter changes.
  • the first step 5 g supports the disc spring 60 as a spring receiver
  • the second step 5 h supports the second valve seat member 50.
  • the flange 5b includes an annular protrusion 5i that protrudes leftward from the inner periphery of the flange 5b, and an annular fail valve that protrudes leftward from the outer periphery of the flange 5b in FIG. A seat 5j, and a communication hole 5k formed through the step 5h from between the annular protrusion 5i and the fail valve seat 5j are provided.
  • the communication hole 5k is also opened on the inner peripheral side of the support portion 5c so that the right end in FIG. 4 is not blocked by the second valve seat member 50.
  • the inner peripheral side of the fail valve body 7 is sandwiched and fixed between the protrusion 4 h of the valve housing 4 and the annular protrusion 5 i of the first valve seat member 5.
  • the fail valve body 7 is allowed to bend on the outer peripheral side by an annular space formed on the outer periphery of the protruding portion 4h, and opens and closes the communication hole 5k by allowing the outer peripheral portion to be separated from and seated on the fail valve seat 5j.
  • the second valve seat member 50 includes an annular fitting portion 50a that is fitted to the inner periphery of the support portion 5c of the first valve seat member 5 and contacts the step 5h, and an annular fitting portion that protrudes from the fitting portion 50a toward the inner peripheral side.
  • a groove 50c extending in the radial direction from the inner peripheral end to the outer peripheral end, and the opening / closing valve seat 50b in FIG. And an orifice 50d leading to the left side.
  • An opening / closing valve body 6c, which will be described later, of the valve body member 6 is separated from the opening / closing valve seat 50b.
  • the valve body member 6 includes a sliding shaft portion 6a that is slidably inserted into the small diameter portion 5a of the first valve seat member 5, and a sliding shaft portion 6a that protrudes from the small diameter portion 5a from the right end in FIG.
  • a pressure control valve body 6b projecting to the outer peripheral side, an on-off valve body 6c connected to the right of the pressure control valve body 6b in FIG. 4 and having a larger outer diameter than the pressure control valve body 6b, and the on-off valve body 6c to FIG.
  • an annular socket 6d protruding rightward.
  • An annular groove 6e is formed along the circumferential direction on the outer periphery of the right end portion in FIG. 4 of the sliding shaft portion 6a.
  • the annular groove 6e is formed so as to always face the communication hole 5e within a range in which the valve body member 6 is allowed to move in the axial direction with respect to the first valve seat member 5 and the second valve seat member 50. ing. For this reason, the communication hole 5 e is not blocked by the valve body member 6.
  • a disc spring 60 which is an elastic member, is mounted on the outer periphery of the pressure control valve body 6b.
  • the disc spring 60 has an annular outer ring portion 60 a and a plurality of tongue portions 60 b that protrude from the outer ring portion 60 a toward the center and are arranged in the circumferential direction. These tongue portions 60b function as springs. As shown in FIG. 4, since the outer peripheral ring portion 60a of the disc spring 60 is supported by the step 5g of the first valve seat member 5, the tongue portion 60b is allowed to bend to the left in FIG. The On the outer periphery of the boundary portion between the pressure control valve body 6b and the on-off valve body 6c, an annular step 6f with which the tongue portion 60b abuts is provided. The pressure control valve body 6 b passes through the center portion of the disc spring 60.
  • the axial length of the valve body member 6 from the portion where the pressure control valve body 6b is seated on the pressure control valve seat 5f to the portion where the on-off valve body 6c is seated on the on-off valve seat 50b is M, and the pressure control valve If the axial distance from the seat 5f to the on-off valve seat 50b is N, M is set to be shorter than N (M ⁇ N).
  • the outer peripheral ring portion 60a contacts the step 5g of the first valve seat member 5
  • the pressure control valve body 6b and the pressure control valve are located when the valve body member 6 is in the neutral position. Clearances are formed between the seat 5f and between the on-off valve body 6c and the on-off valve seat 50b.
  • the disc spring 60 has a natural length as in the case where the valve body member 6 is in the neutral position. For this reason, in this state, the urging force by the disc spring 60 does not act on the valve body member 6.
  • a shaft hole 6 g penetrating in the axial direction is provided at the center of the valve body member 6.
  • an orifice 6h having a small channel cross-sectional area is provided in the middle of the shaft hole 6g.
  • a space K formed between the tip end of the sliding shaft portion 6a and the bottom portion of the small diameter portion 5a communicates with the space outside the valve body member 6 through the shaft hole 6g. Therefore, when the valve body member 6 moves to the left and right in FIG. 4 with respect to the first valve seat member 5 and the second valve seat member 50, the space K functions as a dashpot, and the steepness of the valve body member 6 is increased. While displacement is suppressed, it can control that valve body member 6 vibrates.
  • a disc spring 61 as a second elastic member is fitted in the socket 6d of the valve body member 6 with play.
  • the valve body member 6 receives the thrust of the solenoid S via the disc spring 61.
  • the disc spring 61 includes an annular outer peripheral ring portion 61 a and a plurality of tongue portions 61 b that protrude from the outer peripheral ring portion 61 a toward the center and are arranged in the circumferential direction. These tongue portions 61b function as springs.
  • a step 6i is formed on the inner periphery of the socket 6d.
  • the tongue portion 61b Since the outer peripheral ring portion 61a of the disc spring 61 is supported by the step 6i, the tongue portion 61b is allowed to be bent to the left in FIG. And the small diameter part 8a provided in the front-end
  • the tongue portion 61b of the disc spring 61 can come into contact with a step 8b formed at the proximal end of the small diameter portion 8a.
  • the step 8b of the shaft 8 is the opening end of the socket 6d ( It is set so as to be located at the same position in the axial direction as the right end in FIG. 4 or on the left side in FIG.
  • the solenoid S is fitted with a solenoid bobbin 70 around which the winding 79 is wound, a mold resin 71 that covers the periphery of the solenoid bobbin 70, and an inner periphery on one end side of the solenoid bobbin 70.
  • a cylindrical first fixed iron core 72, a second fixed iron core 73 having an annular fitting portion 73b fitted to the inner circumference on the other end side of the solenoid bobbin 70, and the inner circumference of the solenoid bobbin 70 are fitted.
  • the shaft 8 is moved in the axial direction Comprising an annular bushing 76, 77 for rotatably supporting, to.
  • the movable iron core 80 is provided with a through hole 80a penetrating the movable iron core 80 in the axial direction. Since the chambers provided on both sides of the movable iron core 80 in the axial direction communicate with each other through the through holes 80a, the movable iron core 80 can move smoothly in the axial direction.
  • the guide 75 is also provided with a through hole 75a penetrating in the axial direction. For this reason, it is suppressed that a pressure difference arises in the both sides of the axial direction of the guide 75. FIG.
  • the magnetic path is formed so as to pass through the first fixed iron core 72, the movable iron core 80, and the second fixed iron core 73.
  • the movable iron core 80 disposed near the first fixed iron core 72 is attracted to the fitting portion 73b side of the second fixed iron core 73, and the movable iron core 80 is moved to the left in FIG.
  • the thrust toward the direction acts.
  • the shaft 8 that moves integrally with the movable iron core 80 gives a thrust in the direction toward the left in FIG. 2 to the valve body member 6 when the solenoid S is excited.
  • the second fixed iron core 73 extends from the inner peripheral portion of the cap-shaped tubular portion 73a fitted to the inner periphery of the sleeve 13b provided in the outer tube 13 and the annular top portion of the cap portion 73a to the right in FIG.
  • An annular fitting portion 73b that rises and fits on the inner periphery of the solenoid bobbin 70, and a cylindrical case portion 73c that rises to the right in FIG. 2 from the outer peripheral portion of the top portion of the cap portion 73a.
  • the solenoid bobbin 70 with the winding 79 covered with the mold resin 71, the filler ring 74, and the first fixed iron core 72 are inserted into the case portion 73c, the case 78c is covered and the tip of the case portion 73c is directed to the inner peripheral side.
  • the cap portion 73a With the guide 75 with the bush 77 fitted in the fitting portion 73b of the second fixed iron core 73, the cap portion 73a is screwed onto the outer periphery of the cylindrical portion 4b of the valve housing 4, and the nut 13c provided on the outer periphery of the sleeve 13b. Is screwed onto the outer periphery of the second fixed iron core 73.
  • the second fixed iron core 73 can be fixed to the sleeve 13b. Further, the valve housing 4 screwed to the second fixed iron core 73 and the mounting member 2 screwed to the valve housing 4 can be fixed to the sleeve 12b. Further, between the valve housing 4 and the second fixed iron core 73, the fail valve body 7, the first valve seat member 5, the second valve seat member 50, and the guide 75 are sandwiched and fixed. An annular O-ring (not shown) is provided between the cap portion 73a and the sleeve 13b. The O-ring prevents the liquid in the sleeve 13b from leaking to the outside air side.
  • a gap is formed between the guide 75 and the second valve seat member 50 by a groove 50 c provided in the second valve seat member 50.
  • a gap is formed between the second fixed iron core 73 and the cylindrical portion 4b by a groove 4i provided in the cylindrical portion 4b.
  • the first valve seat member 5 and the second fixed iron core 73 are not in direct contact with each other.
  • the pilot passage 18 as a flow path is formed by the gap that can be formed, the gap that is formed between the first valve seat member 5 and the second fixed iron core 73, and the gap that is formed between the second fixed iron core 73 and the valve housing 4 by the groove 4i. Is configured.
  • the inside of the valve housing 4 in the pilot passage 18 is communicated with the back pressure chamber P through the communication hole 4 f and the insertion hole 4 d of the valve housing 4.
  • the pressure control valve body 6b of the valve body member 6 constitutes a pressure control valve V2 together with the disc spring 60 and the solenoid S, and opens and closes the pilot passage 18 by detaching and seating the pressure control valve body 6b from the pressure control valve seat 5f.
  • the disc spring 60 urges the valve body member 6 to the right in FIG. 2 when the valve body member 6 is in a position advanced from the neutral position. Therefore, the urging force of the disc spring 60 causes the pressure control valve V2 to be urged. Acts in the direction to open the valve.
  • the on-off valve body 6c of the valve body member 6 constitutes an on-off valve V3 together with the disc spring 60, and the on-off valve body 6c is seated on and off from the on-off valve seat 50b so as to be downstream of the pressure control valve V2 in the pilot passage 18. Open and close. That is, in the damping valve V, the pressure control valve V2 and the on-off valve V3 are provided in series in the pilot passage 18 with the pressure control valve V2 upstream. In the damping valve V, a pressure control valve body 6b that is a valve body of the pressure control valve V2 and an on-off valve body 6c that is a valve body of the on-off valve V3 are integrated as a valve body member 6.
  • a fail passage is formed by the communication hole 5k of the first valve seat member 5, the gap formed between the valve housing 4 and the first valve seat member 5 and on the outer periphery of the protruding portion 4h, and the communication hole 4j. 19 is configured.
  • the communication hole 5k is between the pressure control valve seat 5f and the on-off valve seat 50b and opens to the inner peripheral side of the support portion 5c.
  • the communication hole 4j of the fail passage 19 communicates with a gap formed between the second fixed iron core 73 and the valve housing 4 by the groove 4i. That is, the fail passage 19 is branched from the pressure control valve V2 and the on-off valve V3 in the pilot passage 18, and bypasses the on-off valve V3 and merges with the pilot passage 18.
  • the fail valve V4 includes a fail valve body 7 sandwiched between the first valve seat member 5 and the valve housing 4. The fail valve V4 causes the fail valve body 7 to be separated from and seated on the fail valve seat 5j. 19 is opened and closed.
  • the valve opening pressure of the sub valve body 30 is set smaller than the valve opening pressure of the main valve body 3 by making the pressure increasing ratio of the sub valve body 30 smaller than the pressure increasing ratio of the main valve body 3. ing. For this reason, when the piston speed increases, the sub-valve element 30 is first opened, and then the main valve element 3 is opened. In a state where only the sub-valve element 30 is opened, a gap is generated between the outer peripheral portion of the sub-valve element 30 bent to the right in FIG. 2 and the valve seat 3b of the main valve element 3, and the gap passes through this gap. Then, the liquid moves to the reservoir R.
  • the main valve V1 opens the port 2e stepwise (two steps), and the flow passage area of the flow passage connecting the port 2e and the reservoir R increases stepwise. Therefore, the damping characteristic (damping force characteristic with respect to the piston speed) of the shock absorber A has a damping coefficient (slope of the solid line X) as the piston speed increases, as shown by the solid line X in FIG. And the characteristic becomes smaller step by step with the valve opening of the main valve body 3 as a boundary.
  • the valve opening pressure at which the sub valve body 30 opens the port 2e can be adjusted by changing the internal pressure of the back pressure chamber P acting on the back surface of the sub valve body 30.
  • the internal pressure of the back pressure chamber P can be controlled by adjusting the energization amount to the solenoid S and adjusting the valve opening pressure of the pressure control valve V2. That is, the magnitude of the damping force generated by the shock absorber A can be adjusted by changing the energization amount to the solenoid S.
  • the valve opening pressure of the pressure control valve V2 can be adjusted by adjusting the magnitude of the amount of current supplied to the solenoid S and adjusting the thrust of the solenoid S.
  • the pressure control valve V2 When the pressure control valve V2 is opened, the pressure upstream of the pressure control valve V2 in the pilot passage 18 becomes equal to the valve opening pressure of the pressure control valve V2. That is, the internal pressure of the back pressure chamber P into which the pressure upstream of the pressure control valve V2 in the pilot passage 18 is introduced is also equal to the valve opening pressure of the pressure control valve V2. If the internal pressure of the back pressure chamber P is lowered, the valve opening pressures of the sub-valve body 30 and the main valve body 3 are also reduced, so that the damping force can be reduced. On the other hand, if the internal pressure of the back pressure chamber P is increased, the valve opening pressures of the sub-valve element 30 and the main valve element 3 also increase, so that the damping force can be increased.
  • the pressure control valve V2 does not close even when the piston speed is zero, and the pressure control valve seat 5f and the pressure control valve body 6b are not closed. An initial gap is set between them. Therefore, when the piston speed is in the extremely low speed region, the liquid passes through the pressure control valve V2 with relatively little resistance, so that the internal pressure of the back pressure chamber P can be lowered. As a result, the damping force in the extremely low speed region during full soft control can be reduced.
  • the valve body member 6 since the thrust of the solenoid S is small at the time of full soft control, the valve body member 6 is in a state of being easily retracted (a state of being easily moved rightward in FIG. 2).
  • the disc spring 60 has a natural length when the valve body member 6 reaches the neutral position, and the disc spring 60 remains in the natural length even when the valve body member 6 is retracted from the neutral position. 6 does not receive the biasing force of the disc spring 60. That is, the valve body member 6 can move from the position seated on the pressure control valve seat 5f to the position seated on the on-off valve seat 50b, but the urging force of the disc spring 60 on the retreating valve body member 6 is halfway. It has a structure that only works.
  • the valve body member 6 can be opened and closed. In the state seated on 50 b, the valve body member 6 is not affected by the biasing force of the disc spring 60. For this reason, the piston speed is increased during full soft control, and the resultant force of the force by which the pressure in the rod side chamber L1 separates the pressure control valve body 6b from the pressure control valve seat 5f and the biasing force of the disc spring 60 is large. Even if it becomes, it can prevent that the valve body member 6 seats on the on-off valve seat 50b, and the on-off valve V3 obstruct
  • the on-off valve V3 is opened, and the upstream side of the on-off valve V3.
  • the channel area of the channel that communicates with the downstream side can be maintained in a large state. Therefore, the damping force in the extremely low speed region at the time of failure can be reduced.
  • the on-off valve V3 is closed and the fail valve V4 is opened, so that the fail valve V4 becomes resistant to the flow of liquid. Therefore, the shock absorber A functions as a passive shock absorber at the time of failure.
  • the size of the gap formed between the on-off valve body 6c and the on-off valve seat 50b when the valve body member 6 is in the neutral position, the cross-sectional area of the orifice 50d, and the valve opening pressure of the fail valve V4 are appropriately set.
  • the damping characteristic of the shock absorber A at the time of failure can be arbitrarily set in advance.
  • the shock absorber A is slidably inserted into the cylinder 1 and the cylinder 1, and the cylinder 1 has a rod side chamber (one of the two chambers) L1 and a piston side chamber (of the two chambers).
  • the other) a piston 10 partitioned into L2 and a damping valve V.
  • the damping valve V provides resistance to the flow of liquid pushed out from the rod side chamber (one chamber) L1 by the piston 10 when the piston 10 slides.
  • the pressure control valve V2 is prevented from closing during the full soft control, and an initial clearance is provided between the pressure control valve seat 5f and the pressure control valve body 6b.
  • the shock absorber A can exhibit a desired damping force. Therefore, according to the shock absorber A, the riding comfort of the vehicle can be improved.
  • the configuration of the shock absorber A is not limited to that shown in the drawings, and may be changed as appropriate.
  • the above-described damping valve V may be used for a shock absorber other than the shock absorber A mounted on the vehicle.
  • the damping valve V includes a port 2e and a main valve V1 that opens and closes the port 2e.
  • the pilot passage 18 guides the pressure upstream of the main valve V1 of the port 2e as the back pressure of the main valve V1.
  • This back pressure changes according to the degree of opening and closing of the pressure control valve body 6b. That is, the magnitude of the back pressure can be controlled by adjusting the degree of opening and closing of the pressure control valve body 6b.
  • the degree of opening / closing means the degree of ease of opening including the pre-opened state of the pressure control valve V2, such as the valve opening pressure of the pressure control valve V2, the initial clearance, and the like.
  • the valve opening pressure of the main valve V1 can be set using the pressure of the upstream of the port 2e. Furthermore, according to the above configuration, the valve opening pressure of the main valve V1 is adjusted by controlling the back pressure of the main valve V1, that is, the internal pressure of the back pressure chamber P. Thus, by adjusting the magnitude of the back pressure of the main valve V1 as desired without depending on the flow rate flowing through the pilot passage 18, the variation in damping force can be reduced.
  • an orifice 2 f is provided in the middle of the pilot passage 18, and the pressure on the upstream side of the port 2 e is guided to the back pressure chamber P while being reduced.
  • the configuration for reducing the pressure on the upstream side of the port 2e and leading it to the back pressure chamber P is not limited to the orifice 2f, and may be another valve such as a choke.
  • the main valve V1 includes the main valve body 3 and the sub-valve body 30, and is configured to open the port 2e in two stages. Therefore, the damping force during full soft control is reduced, and the damping force can be varied. Can be increased.
  • the configuration of the main valve V1 is not limited to this, and may be changed as appropriate. Further, the present invention may be applied to channels other than the pilot passage 18.
  • the solenoid S has a shaft 8 having a small diameter portion 8a formed at the tip, and the valve body member 6 has a socket 6d at the end.
  • the damping valve V configured as described above includes a disc spring 61 (second elastic member) whose inner periphery (one end) fits on the outer periphery of the small-diameter portion 8a and whose outer periphery (other end) fits on the inner periphery of the socket 6d. For this reason, even if the valve body member 6 does not receive the biasing force of the disc spring 60 (elastic member) and does not receive the thrust of the solenoid S, the disc spring 61 is prevented from coming off from the valve body member 6. Can be prevented.
  • the second elastic member is a disc spring 61 and has an outer peripheral ring portion 61a and a tongue portion 61b.
  • the second elastic member may be a spring other than a disc spring (for example, a coil spring) or rubber.
  • the configuration for preventing the second elastic member from coming off is not limited to the socket 6d and the small diameter portion 8a, and can be changed as appropriate.
  • the disc spring 61 having the above shape can be separated from both the step 6 i of the socket 6 d and the step 8 b of the shaft 8, so that the assemblability is good.
  • the second elastic member may be locked to one of the valve body member 6 and the shaft 8 so as to move integrally with one of the valve body member 6 and the shaft 8. Such a change is possible even when the present invention is applied to a flow path other than the pilot path 18.
  • the damping valve V has one end opened between the pressure control valve seat 5f and the on-off valve seat 50b, and the fail passage 19 branched from the pilot passage 18 (flow passage) and the fail passage 19 And a provided fail valve V4. For this reason, when the current supply to the solenoid S is cut off, the shock absorber A can function as a passive shock absorber.
  • the damping valve V configured as described above, even when the valve body member 6 is pushed back to the on-off valve seat 50b side by the disc spring 60 when the current supply to the solenoid S is cut off, the on-off valve body 6c The valve body member 6 can be retracted without elastically deforming the disc spring 60 without being seated on the on-off valve seat 50b by the urging force of the spring 60. Therefore, since the liquid can pass between the on-off valve body 6c and the on-off valve seat 50b in the very low speed region at the time of the failure, the damping force can be reduced.
  • shock absorber A When the shock absorber A is mounted on a vehicle, depending on the control of the vehicle, there is a case where control is performed so that no current flows through the shock absorber A when the vehicle speed is low. It is possible to improve the riding comfort of the vehicle by reducing the damping force in the low speed range.
  • the fail valve V4 includes the fail valve body 7 that is a laminated leaf valve, but the configuration of the fail valve V4 is not limited thereto.
  • the damping valve V is separated from the pressure control valve seat 5f to open and close the pilot passage 18 (flow path), and the pressure control valve body 6b to open and close the opening and closing valve seat 50b.
  • a valve body member 6 having an opening / closing valve body 6c that opens and closes a downstream side of a portion that is opened and closed by the pressure control valve body 6b, and is interposed between the step 5g (spring receiver) and the valve body member 6.
  • a disc spring 60 (elastic member) that separates the pressure control valve body 6b from the pressure control valve seat 5f and urges the valve body member 6 in a direction in which the on-off valve body 6c approaches the on-off valve seat 50b; And a solenoid S capable of driving the valve body member 6 in a direction in which the pressure control valve body 6b approaches the pressure control valve seat 5f against the urging force of the disc spring 60. And in the state where the disc spring 60 became natural length, a clearance gap is formed between the on-off valve body 6c and the on-off valve seat 50b.
  • the pressure control valve V2 is configured by the solenoid S, the pressure control valve body 6b, and the disc spring 60.
  • the solenoid S By adjusting the amount of current supplied to the solenoid S, the initial clearance and the valve opening of the pressure control valve V2 are adjusted.
  • the pressure (degree of opening and closing) can be adjusted.
  • the on-off valve body 6c and the disc spring 60 constitute an on-off valve V3, and the downstream side of the pressure control valve V2 in the pilot passage 18 is opened and closed by the on-off valve V3.
  • a pressure control valve body 6b which is a valve body of the pressure control valve V2 and an on-off valve body 6c which is a valve body of the on-off valve V3 are integrated as a valve body member 6, and the pressure control valve V2 is opened and closed.
  • the disc spring 60 is shared with the valve V3.
  • the on-off valve body 6c in the state where the on-off valve body 6c is seated on the on-off valve seat 50b, that is, the on-off valve V3 is closed, the biasing force of the disc spring 60 does not act on the on-off valve body 6c.
  • the on-off valve body 6c is in a state in which it can be retracted without elastically deforming the disc spring 60. Therefore, even if the spring constant of the disc spring 60 is increased so that the pressure control valve V2 is maintained in the open state at the time of full soft control in consideration of variations among products, the on-off valve V3 is not closed. Since the urging force of the disc spring 60 is not involved, it is possible to prevent the on-off valve body 6c from closing the pilot passage 18.
  • the damping valve V having the above-described configuration, even when the valve body member 6 having the pressure control valve body 6b and the opening / closing valve body 6c is provided, the pilot passage 18 is provided with the pressure control valve body 6b during full soft control. It is possible to simultaneously realize that the pilot passage 18 is not blocked by the on-off valve body 6c during full soft control. Further, since there is no problem in reducing the spring constant of the disc spring 60, according to the above configuration, the degree of freedom in designing the disc spring 60 can be improved.
  • the elastic member is the disc spring 60 and has the outer peripheral ring portion 60a and the tongue portion 60b.
  • the elastic member is not limited to this, and any shape that does not block the pilot passage 18 can be used.
  • Other disc springs may be used.
  • the elastic member may be a spring other than a disc spring (for example, a coil spring) or rubber.
  • the disc spring 60 can be separated from both the step 6f of the valve body member 6 and the step 5g of the first valve seat member 5, so that the assemblability is good.
  • the elastic member may be engaged with one or both of the valve body member 6 and the spring support. Such a change is possible irrespective of the configuration for preventing the elastic member from coming off. Such a change is possible even when the present invention is applied to a flow path other than the pilot passage 18 or when the present invention is applied to a damping valve that does not include the fail valve V4. .

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Abstract

減衰弁Vは、圧力制御弁座5fに離着座する圧力制御弁体6bと開閉弁座50bに離着座する開閉弁体6cとによりパイロット通路18の上流側と下流側とを開閉する弁体部材6と、段差5gと弁体部材6との間に介装されて、圧力制御弁体6bを圧力制御弁座5fから離間させるとともに、開閉弁体6cを開閉弁座50bへ接近させる方向へ弁体部材6を附勢する皿ばね60と、皿ばね60の附勢力に抗して弁体部材6を駆動可能なソレノイドSと、を備える。皿ばね60が自然長となった状態において、開閉弁体6cと開閉弁座50bとの間には隙間が形成される。

Description

減衰弁及び緩衝器
 本発明は、減衰弁及び緩衝器に関するものである。
 従来、車両の車体と車軸との間に介装される緩衝器の減衰力を可変に制御する減衰弁が知られている。例えば、JP2014-173714Aに記載の減衰弁は、図9に示すように、緩衝器の伸縮時に液体が流れるポート(図示せず)と、ポートの出口を開閉する主弁(図示せず)と、ポートの上流側の圧力を主弁の背圧として導くパイロット通路180と、パイロット通路180の途中から分岐するフェール通路190と、パイロット通路180の途中に設けられるパイロット弁体600であって、パイロット通路180におけるフェール通路190の分岐部分191よりも上流側を開閉する着座部601と、パイロット通路180における分岐部分191よりも下流側を開閉する環状突起602と、を有するパイロット弁体600と、パイロット通路180における分岐部分191よりも上流側を開き、下流側を閉じる方向へパイロット弁体600を附勢するコイルばね610と、コイルばね610の附勢力に抗する方向へパイロット弁体600に推力を与えるソレノイドSと、フェール通路190に設けられたフェール弁192と、を備える。
 上記構成の減衰弁によれば、ソレノイドSへの通電量を調節してパイロット弁体600に与えられる推力を調節することにより主弁の背圧を制御し、主弁の開弁圧を変更することで緩衝器の減衰力を可変に制御することができる。また、ソレノイドSへの電流供給が遮断されるフェール時には、パイロット弁体600は、コイルばね610の附勢力を受けてパイロット通路180における分岐部分191よりも下流側を閉じる。しかし、パイロット通路180内の液体の圧力が上昇すると、フェール弁192が開くため、液体はフェール通路190を流通する。よって、フェール弁192の開弁圧を変更することで、フェール時の主弁の開弁圧が設定され、フェール時に緩衝器が生じる減衰力特性を任意に設定することができる。
 緩衝器のピストン速度が微低速である場合、車両の乗り心地を向上させるために、緩衝器の減衰力は最小に設定される(フルソフト制御)。フルソフト制御時には、パイロット弁体600の着座部601と、着座部601が離着座するパイロット弁座501と、の間に初期隙間が形成され、パイロット通路180が着座部601において遮断されないように制御する必要がある。
 しかしながら、従来の減衰弁では、フルソフト制御時であっても製品毎のばらつきにより、着座部601がパイロット弁座501に着座して初期隙間が形成されないおそれがある。これは、初期隙間の開口量は、ソレノイドSの推力とコイルばね610の附勢力とのバランスによって決まるが、フルソフト制御時にソレノイドSへ供給される電流量を調整しソレノイドSの推力を抑えたとしても、部品の寸法公差やコイルばね610の附勢力のばらつき、ソレノイドSへの供給電流量のばらつき等が存在することにより、着座部601がパイロット弁座501に着座してしまうことがあるためである。
 これらのばらつきを考慮し、コイルばね610の附勢力を大きくして、初期隙間が形成されるようにすることも考えられる。ここで、パイロット通路180におけるフェール通路190の分岐部分191の下流側をパイロット通路下流部181とすると、パイロット弁体600は、環状突起602をフェール弁座部材500に設けられた環状のフランジ502に着座させてパイロット通路下流部181の連通を遮断する。従来の減衰弁では、フェール時には、パイロット弁体600がコイルばね610の附勢力によってフランジ502に押し付けられることでパイロット通路下流部181の連通を遮断する。したがって、コイルばね610の附勢力を大きくした場合、ソレノイドSの推力が小さいフルソフト制御時には、ソレノイドSの推力に対してコイルばね610の附勢力が大きいため、パイロット弁体600が上流側の圧力を受けて後退すると、環状突起602がフランジ502に突き当たるまで後退することになる。このように、コイルばね610の附勢力を大きくすると、フルソフト制御中の緩衝器の減衰特性がフェール時の減衰特性と同じになり、所望の減衰特性を得ることが困難となるおそれがある。
 つまり、従来の減衰弁では、着座部601とパイロット弁座501との間に初期隙間が形成されることと、パイロット通路下流部181の連通が遮断されることを防止することと、をフルソフト制御時に同時に実現することが困難である。
 本発明は、フルソフト制御時に、圧力制御弁体により流路が遮断されないことと、開閉弁体により流路が遮断されないこととを同時に実現することが可能な減衰弁及び緩衝器を提供することを目的とする。
 本発明のある態様によれば、減衰弁は、圧力制御弁座に離着座して流路を開閉する圧力制御弁体と、開閉弁座に離着座して前記流路の前記圧力制御弁体により開閉される部分よりも下流側を開閉する開閉弁体と、を有する弁体部材と、ばね受と前記弁体部材との間に介装されて、前記圧力制御弁体を前記圧力制御弁座から離間させるとともに、前記開閉弁体を前記開閉弁座へ接近させる方向へ前記弁体部材を附勢する弾性部材と、前記弾性部材の附勢力に抗して、前記圧力制御弁体を前記圧力制御弁座へ接近させる方向へ前記弁体部材を駆動可能なソレノイドと、を備え、前記弾性部材が自然長となった状態において、前記開閉弁体と前記開閉弁座との間には隙間が形成される。
図1は、本発明の実施形態に係る減衰弁を備えた緩衝器を概念的に示す縦断面図である。 図2は、本発明の実施形態に係る減衰弁を示す縦断面図である。 図3は、図2の一部を拡大して示した図である。 図4は、図2における図3とは別の部分を拡大して示した図である。 図5は、本発明の実施形態に係る減衰弁の皿ばね(弾性部材)を示す平面図である。 図6は、本発明の実施形態に係る減衰弁の皿ばね(第二弾性部材)を示す平面図である。 図7は、本発明の実施形態に係る減衰弁が適用された緩衝器の減衰特性を示す図である。 図8Aは、フェール時において本発明の実施形態に係る減衰弁の弁体部材が中立位置にある状態を示す部分拡大縦断面図である。 図8Bは、フェール時において弁体部材が開閉弁座に着座し、フェール弁が開いた状態を示す部分拡大縦断面図である。 図9は、従来の減衰弁の一部を拡大して示した図である。
 以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照して説明する。いくつかの図面を通して付された同じ符号は、同じ部品か対応する部品を示す。また、図面の上下左右とは、図面中の符号の向きを基準とする。
 図1に示すように、本発明の実施形態に係る減衰弁Vは、車両の車体と車軸との間に介装される緩衝器Aに設けられる。緩衝器Aは、シリンダ1と、シリンダ1内に摺動自在に挿入されるピストン10と、一端がピストン10に連結されて他端がシリンダ1の外に延びるロッド11と、シリンダ1の外周を覆う中間筒12と、中間筒12の外周を覆う外筒13と、を有する三重管構造である。
 シリンダ1内は、ピストン10によってロッド11側のロッド側室L1と、ピストン10側のピストン側室L2と、の二つの部屋に区画される。ロッド側室L1及びピストン側室L2には作動油等の液体が充填されている。また、シリンダ1と中間筒12との間の筒状の空間は、排出通路14であり、液体が充填されている。また、中間筒12と外筒13との間の筒状の空間は、リザーバRであり、液体と気体が充填されている。ロッド側室L1とピストン側室L2とは、ピストン10に設けられたピストン通路15を通じて連通しており、ピストン側室L2からロッド側室L1へ向かう液体の流れのみが許容されている。また、ロッド側室L1と排出通路14とは、シリンダ1に設けられた連通孔1aを通じて連通している。また、排出通路14とリザーバRとは、減衰通路16を通じて連通しており、減衰通路16の途中には、液体の流れに抵抗を与える減衰弁Vが設けられている。また、リザーバRとピストン側室L2とは、吸込通路17を通じて連通しており、リザーバRからピストン側室L2へ向かう液体の流れのみが許容されている。
 上記構成の緩衝器Aでは、ロッド11がシリンダ1内に進入して緩衝器Aが収縮作動する場合、ピストン10が図1中の下方へ移動してピストン側室L2が圧縮され、ピストン側室L2の液体はピストン通路15を通ってロッド側室L1へと移動する。収縮作動時には、シリンダ1に進入したロッド体積分の液体がシリンダ1内で余剰となる。この余剰分の液体は連通孔1a、排出通路14、減衰通路16をこの順に通ってロッド側室L1からリザーバRへ排出される。そして、減衰通路16を通過する液体の流れに対して減衰弁Vにより抵抗が与えられ、シリンダ1内の圧力が上昇することで緩衝器Aは圧側減衰力を発生する。
 一方、ロッド11がシリンダ1から退出して緩衝器Aが伸長作動する場合、ピストン10が図1中の上方へ移動してロッド側室L1が圧縮され、ロッド側室L1の液体は連通孔1a、排出通路14、減衰通路16をこの順に通ってリザーバRへと移動する。伸長作動時には、ピストン10が図1中の上方へ移動してピストン側室L2の容積が拡大する。このため、ピストン側室L2の容積の拡大分に見合った液体が吸込通路17を通ってリザーバRからピストン側室L2へ移動する。そして、減衰通路16を通過する液体の流れに対して減衰弁Vにより抵抗が与えられ、ロッド側室L1内の圧力が上昇することで緩衝器Aは伸側減衰力を発生する。
 つまり、緩衝器Aが伸縮すると、液体は、ピストン側室L2、ロッド側室L1、リザーバRをこの順に一方通行で循環する。そして、緩衝器Aが圧縮作動と伸長作動との何れの作動を行う場合も、液体は減衰通路16を通過してシリンダ1内からリザーバRへと移動する。したがって、減衰通路16を流れる液体に抵抗を付与する一つの減衰弁Vが設けられることで、緩衝器Aは、伸側減衰力及び圧側減衰力を発生することができる。
 減衰弁Vは、図2に示すように、中間筒12と外筒13に形成された横孔12a,13aに設けられたスリーブ12b,13bに取り付けられる。具体的には、中間筒12に設けられた横孔12aの縁には、中間筒12から径方向外側に突出するスリーブ12bが固定されるとともに、外筒13に設けられた横孔13aの縁には、外筒13から径方向外側に突出するスリーブ13bが固定される。これらスリーブ12b,13bは、筒状で且つ同軸上に設けられる。外筒13に設けられたスリーブ13bの内径は中間筒12に設けられたスリーブ12bの外径よりも大きい。このため、スリーブ12bの図2中の左端開口は排出通路14に対向し、図2中の右端開口はスリーブ13bの内側に位置する。また、スリーブ13bの図2中の左端開口の中央にはスリーブ12bが位置し、図2中の左端開口の外周側はリザーバRに対向する。さらに、スリーブ13bの図2中の右端開口は減衰弁Vの後述するソレノイドSにより塞がれる。排出通路14の液体は、横孔12a及びスリーブ12bの内側を通過してスリーブ13bの内側に導かれ、スリーブ13bの内側及び横孔13aを通過してリザーバRに導かれる。つまり、これら横孔12a,13a及び、スリーブ12b、13bにより減衰通路16(図1)が構成される。
 減衰弁Vは、スリーブ12bに嵌合されスリーブ13bの内側へ延びる取付部材2と、スリーブ12bから突出した取付部材2の外周に装着される主弁体3及び副弁体30と、取付部材2の先端部に連結されるバルブハウジング4と、バルブハウジング4の外周に摺動自在に取り付けられるスプール40と、バルブハウジング4に収容される第一弁座部材5と、第一弁座部材5に積層される第二弁座部材50と、第一弁座部材5及び第二弁座部材50に離着座する弁体部材6と、弁体部材6を図2中の右方へ附勢する皿ばね60と、弁体部材6を図2中の左方へ駆動するソレノイドSと、バルブハウジング4と第一弁座部材5との間に設けられたフェール弁体7と、を備える。
 取付部材2は、スリーブ12bの内周に嵌合する挿入部2aと、挿入部2aの図2中の右側に連なり、外径が挿入部2aの外径よりも大きい弁座部2bと、弁座部2bの中央部から図2中の右方へ延びる取付軸2cと、を有する。また、取付部材2には、取付部材2の中心部を軸方向に貫通する軸孔2dと、一端が軸孔2dに開口し、他端が弁座部2bの図2中の右端であって、取付軸2cの外周側に開口する複数のポート2eと、が形成される。軸孔2dの途中には、流路断面積が小さく設定されたオリフィス2fが設けられており、ポート2eは、オリフィス2fよりも図2中の左方において軸孔2dと連通している。
 挿入部2aとスリーブ12bとの間には、環状のOリング20が設けられる。挿入部2aとスリーブ12bとの間がOリング20により塞がれるため、排出通路14からスリーブ12b内に流入する液体は、軸孔2dを通りスリーブ13bの内側に移動した後、リザーバRへと移動する。また、取付軸2cの先端部外周にはバルブハウジング4が螺合される螺子溝が形成される。弁座部2bとバルブハウジング4との間には、取付軸2cの外周に配置されたスペーサ21が挟持固定されている。スペーサ21の外周には、円板状の主弁体3が摺動自在に取り付けられる。
 主弁体3は、図3に示すように、中心にスペーサ21の挿通を許容する取付孔が形成された環状部材である。主弁体3は、主弁体3の外周部に設けられ、図3中の左方へ突出する環状突起3aと、主弁体3の外周部に設けられて図3中の右方へ突出する環状の弁座3bと、一端が環状突起3aの内周側に開口し他端が弁座3bの内周側に開口し、主弁体3を軸方向に貫通する制限通路3cと、を有する。環状突起3aは、弁座部2bにおけるポート2eの開口よりも外周側に離着座するため、制限通路3cは、ポート2eと常に連通している。また、主弁体3の内周部の軸方向長さはスペーサ21の軸方向長さよりも短く設定される。このため、主弁体3はスペーサ21の軸方向に移動できる。
 主弁体3の図3中の右方には、副弁体30が積層されている。副弁体30は、リーフバルブが複数枚積層された積層リーフバルブであり、中心に取付軸2cの挿通を許容する取付孔が設けられる。また、副弁体30は、外周側の撓みが許容された状態で内周側がスペーサ21とバルブハウジング4との間に挟まれて固定される。副弁体30の外周部は弁座3bに離着座可能である。また、弁座3bよりも内周側であって、主弁体3と副弁体30との間には、環状の弁体間室Cが形成される。前述のように主弁体3に設けられた制限通路3cは、弁座3bの内周側に開口するので、弁体間室Cは制限通路3cを通じてポート2eと常に連通する。さらに、副弁体30を構成するリーフバルブのうち、最も主弁体3側のリーフバルブの外周にはオリフィスとして機能する切欠30aが設けられる。なお、切欠30a(オリフィス)は、省略してもよい。
 また、主弁体3と副弁体30との間には、主弁体3を弁座部2b側へ附勢する皿ばね31が介装される。皿ばね31は、スペーサ21とバルブハウジング4との間に挟まれて固定される円環31aと、円環31aの外周から径方向に延びて周方向に並ぶ複数の腕31bと、を有し、腕31bがばねとして機能する。腕31bと腕31bの間には隙間が設けられているため、弁体間室Cは皿ばね31によって区画されない。さらに、副弁体30の図3中の右側には、間座32、皿ばね33、間座34がこの順に積層されており、間座34の図3中の右端がバルブハウジング4により押さえつけられている。
 バルブハウジング4は、図4に示すように、有底筒状に形成されており、環状の底部4aと、底部4aの外周部から図4中の右方へ起立する筒部4bと、底部4aの内周部から図4中の左方へ突出する環状の突出部4cと、を有する。底部4aの内周と筒部4bの外周とには、それぞれ螺子溝が形成される。突出部4cに挿入された取付部材2の取付軸2cは底部4aの内周に螺合される。筒部4bの外周には、ソレノイドSが螺合される。底部4aには、図4中の左方に開口する工具の差込穴4dが複数設けられ、バルブハウジング4とソレノイドSとを螺合する際等に利用される。さらに、底部4aには、図4中の右部に筒部4bの内周に連なるすり鉢状の凹部4eが形成される。また、底部4aには、凹部4eと差込穴4dに開口してこれらを連通する連通孔4fが形成される。底部4aの外周に、スプール40が装着されている。
 スプール40は、図3に示すように、底部4aの外周に摺接する筒状の摺動筒部40aと、摺動筒部40aの図3中の左端から内周側に突出する環状のフランジ40bと、フランジ40bから図3中の左方へ突出する環状突起40cと、を有する。フランジ40bの図3中の右側面には、皿ばね33の外周部が当接しており、スプール40は皿ばね33によって副弁体30側へと附勢される。これにより、フランジ40bに設けられた環状突起40cは副弁体30の図3中の右側面外周に押し付けられる。また、スプール40の内側であって、皿ばね33とバルブハウジング4との間の空間は、背圧室Pとされる。背圧室Pは、差込穴4dと、連通孔4f(図4)を通じてバルブハウジング4の内部と連通している。
 図2に示すように、バルブハウジング4の内部には、取付部材2の軸孔2dが開口している。このため、ポート2eの上流側の液体は、軸孔2d、バルブハウジング4の内部、連通孔4f及び差込穴4dを通って背圧室Pに導かれる。また、軸孔2dの途中にはオリフィス2fが設けられているため、ポート2eの上流側の液体は、オリフィス2fにより減圧されて背圧室Pに導入される。背圧室Pに導かれた液体の圧力は、皿ばね33の附勢力と同様に、副弁体30を主弁体3に押し付ける方向へ作用する。このため、主弁体3には、緩衝器Aが伸縮作動する際、正面側からはポート2eを通じてロッド側室L1内の圧力が作用し、背面側からは副弁体30を介して背圧室Pの内部圧力、皿ばね33及び皿ばね31の附勢力が作用する。
 図3に示すスプール40の摺動筒部40aの内径断面積から間座34の外径断面積を減じた断面積に背圧室Pの圧力を乗じた力が副弁体30を主弁体3へ押し付ける方向に作用し、弁座3bの内径断面積からスペーサ21の外径断面積を減じた断面積に弁体間室Cの圧力を乗じた力が副弁体30を主弁体3から離座させる方向へ作用する。背圧室P内の圧力に対する副弁体30の開弁圧の比が副弁体30の増圧比となる。そして、ロッド側室L1内の圧力によって、弁体間室C内の圧力が高まり、副弁体30の外周を図3中の右方へ撓ませようとする力が、背圧室Pの内部圧力と皿ばね33による附勢力とに打ち勝つと、副弁体30が撓んで弁座3bから離座する。このように、副弁体30と弁座3bとの間に隙間が形成されることでポート2eは開放される。
 また、本実施形態では、環状突起3aの内径よりも弁座3bの内径が大きく設定されており、主弁体3がポート2e側の圧力を受ける受圧面積と、主弁体3が弁体間室C側の圧力を受ける受圧面積とには差が設けられている。そして、制限通路3cによって生じる差圧が主弁体3を弁座部2bから離座させる開弁圧に達しなければ、主弁体3は環状突起3aを弁座部2bに着座させた状態に維持される。一方、副弁体30が撓んで開弁し、弁体間室Cが開放された状態において、制限通路3cによって生じる差圧が主弁体3を弁座部2bから離座させる開弁圧に達すると、主弁体3も弁座部2bから離座してポート2eを開放する。ここで、副弁体30の増圧比は、弁体間室Cの圧力に対する主弁体3の開弁圧の比である主弁体3の増圧比よりも小さく設定されている。つまり、主弁体3が開弁する際のロッド側室L1内の圧力よりも副弁体30が開弁する際のロッド側室L1内の圧力が低くなっている。換言すれば、主弁体3の開弁圧よりも副弁体30の開弁圧が低く設定されている。このように、ポート2eは主弁体3及び副弁体30により二段階で開放される。これら主弁体3と副弁体30とにより主弁V1が構成される。
 バルブハウジング4の筒部4b内には、図4に示すように、図4中の左側から順にフェール弁体7と第一弁座部材5とが収容される。第一弁座部材5の図4中の右方には、第二弁座部材50が積層されている。第一弁座部材5及び第二弁座部材50には、ポペット弁である弁体部材6が離着座可能である。弁体部材6は、第一弁座部材5に支持される皿ばね60により図4中の右方へ附勢されるとともに、ソレノイドSで図4中の左方へ駆動される。フェール弁体7は、複数枚のリーフバルブが積層された積層リーフバルブである。
 具体的には、バルブハウジング4の筒部4bの内径は、図4中の右側の方が左側よりも大きく形成されており、内径が変化する部分の境界に環状の段差4gが形成されている。段差4gの内周部には、図4中の右方へ突出する環状の突出部4hが設けられており、突出部4hにより第一弁座部材5が支持されている。また、筒部4bは、外周に形成され軸方向に延びる溝4iと、溝4iに開口し、溝4iと筒部4bの内側とを連通する連通孔4jと、を有する。連通孔4jは、筒部4bにおける段差4gよりも図4中の右側に配置される。
 第一弁座部材5は、筒部4bにおける段差4gよりも図4中の左方へ挿入されて、先端部が凹部4e内に挿入される有底筒状の小径部5aと、小径部5aの開口側となる図4中の右端部から外周側に張り出す環状の鍔部5bと、鍔部5bの外周部から図4中の右方へ突出する環状の支持部5cと、を有する。小径部5aには、開口側端部内周に周方向に沿って形成される環状溝5dと、環状溝5dから小径部5aの側方へ斜めに貫通する複数の連通孔5eと、が設けられる。また、小径部5aの開口側端面の内周縁部は環状の圧力制御弁座5fとされており、圧力制御弁座5fには弁体部材6の後述する圧力制御弁体6bが離着座する。
 また、第一弁座部材5の支持部5cの内径は、図4中の右端にかけて二段階に拡径されており、内径が変わる部分の境界にそれぞれ段差5g,5hが設けられる。図4中の左側から順に、一段目の段差5gは、ばね受として皿ばね60を支持し、二段目の段差5hは、第二弁座部材50を支持する。
 また、鍔部5bには、鍔部5bの内周部から図4中の左方へ突出する環状突起5iと、鍔部5bの外周部から図4中の左方へ突出する環状のフェール弁座5jと、環状突起5iとフェール弁座5jとの間から段差5hにかけて貫通して形成される連通孔5kと、が設けられる。連通孔5kは、図4中の右端が第二弁座部材50で塞がれないように、支持部5cの内周側にも開口している。バルブハウジング4の突出部4hと第一弁座部材5の環状突起5iとの間には、フェール弁体7の内周側が挟まれて固定される。フェール弁体7は、突出部4hの外周にできる環状の空間により外周側の撓みが許容されており、外周部をフェール弁座5jに離着座させて連通孔5kを開閉する。
 第二弁座部材50は、第一弁座部材5の支持部5cの内周に嵌められ段差5hに当接する環状の嵌合部50aと、嵌合部50aから内周側に張り出す環状の開閉弁座50bと、第二弁座部材50の図4中の右部に内周端から外周端にかけて径方向に延びる溝50cと、溝50cに開口して開閉弁座50bの図4中の左側に通じるオリフィス50dと、を有する。開閉弁座50bには弁体部材6の後述する開閉弁体6cが離着座する。
 弁体部材6は、第一弁座部材5の小径部5a内に摺動自在に挿入される摺動軸部6aと、小径部5aから突出する摺動軸部6aの図4中の右端から外周側に張り出す圧力制御弁体6bと、圧力制御弁体6bの図4中の右方に連なり圧力制御弁体6bよりも外径が大きい開閉弁体6cと、開閉弁体6cから図4中の右方へ突出する環状のソケット6dと、を有する。摺動軸部6aの図4中の右端部外周には、周方向に沿って環状溝6eが形成される。環状溝6eは、弁体部材6が第一弁座部材5及び第二弁座部材50に対して軸方向への移動が許容される範囲内において、常に連通孔5eに対向するように形成されている。このため、弁体部材6により連通孔5eが閉塞されることはない。圧力制御弁体6bの外周には、弾性部材である皿ばね60が装着されている。
 皿ばね60は、図5に示すように、環状の外周環部60aと、外周環部60aから中心へ向けて突出し、周方向に並べて配置される複数の舌部60bと、を有する。これら舌部60bがばねとして機能する。図4に示すように、皿ばね60の外周環部60aが第一弁座部材5の段差5gにより支えられているため、舌部60bは、図4中の左方へ撓むことが許容される。圧力制御弁体6bと開閉弁体6cとの境界部分の外周には、舌部60bが当接する環状の段差6fが設けられる。圧力制御弁体6bは皿ばね60の中心部を貫通している。
 ここで、圧力制御弁体6bが圧力制御弁座5fに着座する部分から開閉弁体6cが開閉弁座50bに着座する部分までの弁体部材6の軸方向長さをMとし、圧力制御弁座5fから開閉弁座50bまでの軸方向距離をNとすると、MはNよりも短く設定されている(M<N)。また、皿ばね60が自然長(負荷がかかっていないときの皿ばね60の軸方向長さ)となっている状態で、外周環部60aが第一弁座部材5の段差5gに当接し、舌部60bが弁体部材6の段差6fに当接しているときの弁体部材6の位置を中立位置とすると、弁体部材6が中立位置にあるとき、圧力制御弁体6bと圧力制御弁座5fとの間、及び開閉弁体6cと開閉弁座50bとの間には、それぞれ隙間が形成される。
 このため、弁体部材6が中立位置から図4中の左方へ向けて前進し、圧力制御弁体6bが圧力制御弁座5fに当接(着座)すると、圧力制御弁座5fと圧力制御弁体6bとの間が塞がれる。このように、弁体部材6が中立位置よりも前進した位置にある状態では、舌部60bは弾性変形し、弁体部材6を図4中の右方へ附勢する。反対に、弁体部材6が中立位置から図4中の右方へ後退し、開閉弁体6cが開閉弁座50bに当接(着座)すると、開閉弁座50bと開閉弁体6cとの間が塞がれる。このように弁体部材6が中立位置よりも後退した位置にある状態では、皿ばね60は、弁体部材6が中立位置にあるときと同じく自然長である。このため、この状態では、皿ばね60による附勢力は弁体部材6に作用しない。
 弁体部材6の中心部には、軸方向に貫通する軸孔6gが設けられる。軸孔6gの途中には、流路断面積が小さく設定されたオリフィス6hが設けられる。摺動軸部6aの先端と小径部5aの底部との間に形成される空間Kは、軸孔6gを通じて弁体部材6の外側の空間と連通する。よって、弁体部材6が第一弁座部材5及び第二弁座部材50に対して図4中の左右に移動する際、空間Kがダッシュポットとして機能して、弁体部材6の急峻な変位が抑制されるとともに、弁体部材6が振動することを抑制できる。
 また、弁体部材6のソケット6d内には、第二弾性部材である皿ばね61が遊びを有して嵌め込まれている。弁体部材6は、皿ばね61を介してソレノイドSの推力を受ける。皿ばね61は、図6に示すように、環状の外周環部61aと、外周環部61aから中心へ向けて突出し、周方向に並べて配置される複数の舌部61bと、を有する。これら舌部61bはばねとして機能する。また、図4に示すように、ソケット6dの内周には、段差6iが形成される。段差6iにより皿ばね61の外周環部61aが支えられることで、舌部61bの図4中の左方への撓みが許容される。そして、皿ばね61の中心部には、ソレノイドSの後述するシャフト8の先端部に設けられる小径部8aが遊びを有して挿入される。皿ばね61の舌部61bは、小径部8aの基端に形成される段差8bに当接可能である。
 このため、シャフト8が図4中の左方へ前進して段差8bが皿ばね61に突き当たり、皿ばね61がソケット6dの段差6iに突き当たると、ソレノイドSの推力が皿ばね61を介して弁体部材6に伝わる。反対に、シャフト8が図4中の右方へ後退して、段差8bが皿ばね61から離れると、皿ばね61はシャフト8に対して軸方向に自由に動ける状態となる。なお、皿ばね61がシャフト8に対して軸方向に動ける状態であっても、皿ばね61は小径部8a及びソケット6dから外れることはない。具体的には、弁体部材6が中立位置又は中立位置よりも前進した位置にある状態で、且つ、シャフト8が最大限に後退した状態において、シャフト8の段差8bがソケット6dの開口端(図4中の右端)と軸方向に同じ位置か、それよりも図4中の左側に位置するように設定される。
 ソレノイドSは、図2に示すように、巻線79が巻き回されるソレノイドボビン70と、ソレノイドボビン70の周囲を覆うモールド樹脂71と、ソレノイドボビン70の一端側内周に嵌合する有頂筒状の第一固定鉄心72と、ソレノイドボビン70の他端側の内周に嵌合する環状の嵌合部73bを有する第二固定鉄心73と、ソレノイドボビン70の内周に嵌合して第一固定鉄心72と第二固定鉄心73の嵌合部73bとの間に空隙を形成する非磁性体のフィラーリング74と、第一固定鉄心72の内側に挿入される筒状の可動鉄心80と、可動鉄心80の内周に固定されるシャフト8と、嵌合部73bの内周に嵌合する環状のガイド75と、第一固定鉄心72の頂部とガイド75の内周にそれぞれ嵌合されシャフト8を軸方向に移動自在に軸支する環状のブッシュ76,77と、を備える。可動鉄心80には、可動鉄心80を軸方向に貫く貫通孔80aが設けられる。可動鉄心80の軸方向の両側に設けられる室が貫通孔80aを通じて連通するため、可動鉄心80は軸方向に円滑に移動することができる。また、ガイド75にも軸方向に貫く貫通孔75aが設けられる。このため、ガイド75の軸方向の両側で圧力差が生じることが抑制される。
 ソレノイドSでは、磁路が第一固定鉄心72、可動鉄心80、及び第二固定鉄心73を通過するように形成される。そして、巻線79が励磁されると、第一固定鉄心72寄りに配置される可動鉄心80が第二固定鉄心73の嵌合部73b側に吸引されて、可動鉄心80に図2中の左方へ向かう推力が作用する。このため、可動鉄心80と一体となって移動するシャフト8は、ソレノイドSの励磁時には、弁体部材6に図2中の左方へ向かう方向の推力を与える。
 第二固定鉄心73は、外筒13に設けられたスリーブ13bの内周に嵌る有頂筒状のキャップ部73aと、キャップ部73aの環状の頂部の内周部から図2中の右方へ起立してソレノイドボビン70の内周に嵌合する環状の嵌合部73bと、キャップ部73aの頂部の外周部から図2中の右方へ起立する筒状のケース部73cと、を有する。ケース部73c内にモールド樹脂71で覆われた巻線79付きのソレノイドボビン70、フィラーリング74、第一固定鉄心72が挿入されてから蓋78を被せてケース部73cの先端を内周側に加締めることでこれらを一体化できる。第二固定鉄心73の嵌合部73bにブッシュ77付きのガイド75が嵌められた状態でキャップ部73aはバルブハウジング4の筒部4b外周に螺合され、スリーブ13bの外周に設けられたナット13cが第二固定鉄心73の外周に螺合される。ナット13cはスリーブ13bに対して抜け止めされているので第二固定鉄心73をスリーブ13bに固定することができる。また、第二固定鉄心73に螺合するバルブハウジング4と、バルブハウジング4に螺合する取付部材2をスリーブ12bに対して固定することができる。また、バルブハウジング4と第二固定鉄心73との間には、フェール弁体7、第一弁座部材5、第二弁座部材50及びガイド75が挟持固定される。キャップ部73aとスリーブ13bとの間には、環状のOリング(符示せず)が設けられる。Oリングにより、スリーブ13b内の液体が外気側に漏れることが防止される。
 ガイド75と第二弁座部材50との間には、第二弁座部材50に設けられた溝50cにより隙間が形成される。第二固定鉄心73と筒部4bとの間には、筒部4bに設けられた溝4iにより隙間が形成される。第一弁座部材5と第二固定鉄心73とは直接接触しない構成となっている。取付部材2の軸孔2d、バルブハウジング4の内部、第一弁座部材5の連通孔5e、第一弁座部材5の内部、溝50cによりガイド75と第二弁座部材50との間にできる隙間、第一弁座部材5と第二固定鉄心73との間にできる隙間、及び、溝4iにより第二固定鉄心73とバルブハウジング4との間にできる隙間により流路としてのパイロット通路18が構成される。パイロット通路18におけるバルブハウジング4の内部は、バルブハウジング4の連通孔4f及び差込穴4dを通じて背圧室Pに連通される。
 弁体部材6の圧力制御弁体6bは、皿ばね60及びソレノイドSとともに圧力制御弁V2を構成し、圧力制御弁体6bを圧力制御弁座5fに離着座させてパイロット通路18を開閉する。皿ばね60は、弁体部材6が中立位置よりも前進した位置にある場合、弁体部材6を図2中の右方へ附勢するので、皿ばね60による附勢力は圧力制御弁V2を開弁させる方向へ作用する。また、弁体部材6の開閉弁体6cは、皿ばね60とともに開閉弁V3を構成し、開閉弁体6cを開閉弁座50bに離着座させてパイロット通路18における圧力制御弁V2よりも下流側を開閉する。つまり、減衰弁Vでは、パイロット通路18の途中に、圧力制御弁V2を上流側にして圧力制御弁V2と開閉弁V3とが直列に設けられている。また、減衰弁Vでは、圧力制御弁V2の弁体である圧力制御弁体6bと、開閉弁V3の弁体である開閉弁体6cと、が弁体部材6として一体化されている。
 また、第一弁座部材5の連通孔5kと、バルブハウジング4と第一弁座部材5との間であって突出部4hの外周に形成される隙間と、連通孔4jと、によりフェール通路19が構成される。上述のように連通孔5kは、圧力制御弁座5fと開閉弁座50bとの間であって、支持部5cの内周側に開口している。また、フェール通路19の連通孔4jは、溝4iにより第二固定鉄心73とバルブハウジング4との間に形成される隙間に連通している。つまり、フェール通路19は、パイロット通路18における圧力制御弁V2と開閉弁V3との間から分岐され、開閉弁V3を迂回してパイロット通路18に合流している。フェール弁V4は、第一弁座部材5とバルブハウジング4との間に挟まれるフェール弁体7により構成され、フェール弁V4は、フェール弁体7をフェール弁座5jに離着座させてフェール通路19を開閉する。
 以下、上記構成の減衰弁Vの作動について説明する。
 緩衝器Aが伸縮してロッド側室L1内の圧力が高まると、この圧力は排出通路14及びポート2eを通じて主弁体3に作用するとともに、主弁体3の制限通路3c及び弁体間室Cを通じて副弁体30に作用する。ピストン速度が低く、主弁体3及び副弁体30が開弁しない場合、液体は副弁体30の切欠30aにより形成されるオリフィスを通ってリザーバRへ移動する。
 上述のように、副弁体30の増圧比を主弁体3の増圧比よりも小さくすることで、副弁体30の開弁圧は、主弁体3の開弁圧よりも小さく設定されている。このため、ピストン速度が上昇すると、まず副弁体30が開弁し、続いて主弁体3が開弁する。副弁体30のみが開弁した状態では、図2中の右方へ撓んだ副弁体30の外周部と主弁体3の弁座3bとの間に隙間が生じ、この隙間を通って液体はリザーバRへ移動する。また、主弁体3も開弁すると、主弁体3の環状突起3aと弁座部2bとの間に隙間が生じ、この隙間を通って液体はリザーバRへ移動するようになる。このように、本実施形態では、主弁V1がポート2eを段階的(二段階)に開放し、ポート2eとリザーバRとを連通する流路の流路面積は段階的に大きくなる。よって、緩衝器Aの減衰特性(ピストン速度に対する減衰力の特性)は、図7中の実線Xで示すように、ピストン速度が上昇するにしたがって減衰係数(実線Xの傾き)が副弁体30と主弁体3の開弁を境に段階的に小さくなる特性となる。
 副弁体30がポート2eを開放する開弁圧は、副弁体30の背面に作用する背圧室Pの内部圧力を変更することにより調節することができる。そして、背圧室Pの内部圧力は、ソレノイドSへの通電量を調節し、圧力制御弁V2の開弁圧を調節することで制御することができる。つまり、ソレノイドSへの通電量を変更することで緩衝器Aが生じる減衰力の大きさを調節することができる。
 具体的には、ソレノイドSへ電流を供給し弁体部材6に推力を作用させると、弁体部材6の圧力制御弁体6bは皿ばね60の附勢力に抗して圧力制御弁座5fに押し付けられ、着座した状態となる。この状態において、パイロット通路18を通じて弁体部材6に作用するロッド側室L1の圧力が圧力制御弁体6bを圧力制御弁座5fから離座させる力と、皿ばね60の附勢力と、の合力がソレノイドSの推力を上回ると、圧力制御弁V2が開弁し、パイロット通路18は開放される。このように、ソレノイドSに供給される電流量の大きさを調節し、ソレノイドSの推力を調節することで、圧力制御弁V2の開弁圧を調節することができる。そして、圧力制御弁V2が開弁すると、パイロット通路18の圧力制御弁V2よりも上流側の圧力が圧力制御弁V2の開弁圧に等しくなる。つまり、パイロット通路18の圧力制御弁V2より上流側の圧力が導入される背圧室Pの内部圧力も圧力制御弁V2の開弁圧に等しくなる。背圧室Pの内部圧力を低くすれば、副弁体30及び主弁体3の開弁圧も低下するため、減衰力を小さくすることができる。一方、背圧室Pの内部圧力を高くすれば、副弁体30及び主弁体3の開弁圧も上昇するため、減衰力を大きくすることができる。
 また、本実施形態では、減衰力を最小にするフルソフト制御時においては、ピストン速度が零のときでも圧力制御弁V2が閉弁せず、圧力制御弁座5fと圧力制御弁体6bとの間に初期隙間ができるように設定されている。よって、ピストン速度が極低速域にある場合、液体は比較的抵抗なく圧力制御弁V2を通過するため、背圧室Pの内部圧力を低くすることができる。この結果、フルソフト制御時における極低速域での減衰力を小さくすることができる。
 また、フルソフト制御時はソレノイドSの推力が小さいので、弁体部材6が後退しやすい状態(図2中の右方へ移動しやすい状態)となる。しかしながら、弁体部材6が中立位置に到達した時点で皿ばね60は自然長となり、弁体部材6が中立位置から後退しても、皿ばね60は自然長のままであるため、弁体部材6は皿ばね60の附勢力を受けることはない。つまり、弁体部材6は、圧力制御弁座5fに着座した位置から開閉弁座50bに着座する位置まで移動可能であるものの、後退する弁体部材6に対して皿ばね60の附勢力は途中までしか作用しない構造となっている。よって、ばね定数の大きい皿ばね60を用いるなどして、弁体部材6を図4中の右方へ附勢する皿ばね60の附勢力を大きくしたとしても、弁体部材6が開閉弁座50bに着座した状態では、弁体部材6は皿ばね60の附勢力の影響を受けない。このため、フルソフト制御時においてピストン速度が高くなり、ロッド側室L1の圧力が圧力制御弁体6bを圧力制御弁座5fから離座させる力と、皿ばね60の附勢力と、の合力が大きくなったとしても、弁体部材6が開閉弁座50bに着座して、開閉弁V3がパイロット通路18における圧力制御弁V2の下流側を閉塞することを防止することができる。
 一方、ソレノイドSの非励磁時には、ソレノイドSによる推力が失われる。このため、皿ばね60の附勢力により弁体部材6は圧力制御弁座5fから離座し、圧力制御弁V2は開弁する。中立位置よりも前進した弁体部材6が中立位置まで後退する過程では、弁体部材6は皿ばね60の附勢力を受けて後退するが、弁体部材6が中立位置に達すると、図8Aに示すように、皿ばね60が自然長になる。そして、ピストン速度が極低速域にあってパイロット通路18を流れる液体の流量が少ない場合には、弁体部材6が開閉弁座50bに着座するまで後退することはないので、液体は開閉弁体6cと開閉弁座50bとの間にできる隙間とオリフィス50dとを通ってリザーバRへ移動する。
 これに対して、ピストン速度が上昇してパイロット通路18を流れる液体の流量が多くなると、パイロット通路18における開閉弁V3よりも上流側の圧力が高くなる。すると、この圧力を受けて弁体部材6が後退し、開閉弁体6cが開閉弁座50bに着座する。このように開閉弁V3がパイロット通路18を閉じた状態では、フェール弁V4が開弁するまでの間、液体は第二弁座部材50のオリフィス50dを通ってリザーバRへ移動する。そして、パイロット通路18の圧力がフェール弁V4の開弁圧に達すると、図8Bに示すように、フェール弁体7の外周部が図2中の左方へ撓んでフェール弁座5jから離れ、液体がフェール弁体7とフェール弁座5jとの間に生じた隙間を通ってリザーバRへ移動する。
 つまり、減衰弁Vでは、ソレノイドSへの電流供給が断たれるフェール時であっても、ピストン速度が極低速である場合には、開閉弁V3が開いた状態となり、開閉弁V3の上流側と下流側とを連通する流路の流路面積を大きい状態に維持することができる。よって、フェール時における極低速域での減衰力を小さくすることができる。また、フェール時においてピストン速度が高速となると、開閉弁V3が閉じるとともにフェール弁V4が開弁するので、フェール弁V4が液体の流れに対して抵抗となる。よって、緩衝器Aはフェール時において、パッシブな緩衝器として機能する。また、弁体部材6が中立位置にあるときの開閉弁体6cと開閉弁座50bとの間にできる隙間の大きさ、オリフィス50dの断面積、及びフェール弁V4の開弁圧を適宜設定することによって、フェール時における緩衝器Aの減衰特性を予め任意に設定することができる。
 以下、本実施形態に係る減衰弁V、及び減衰弁Vを備える緩衝器Aの作用効果について説明する。
 上記実施形態において、緩衝器Aは、シリンダ1と、シリンダ1内に摺動可能に挿入されてシリンダ1内をロッド側室(二つの部屋の内の一方)L1とピストン側室(二つの部屋の内の他方)L2に区画するピストン10と、減衰弁Vと、を備える。減衰弁Vは、ピストン10の摺動時にロッド側室(一方の部屋)L1からピストン10により押し出される液体の流れに抵抗を与える。上述の減衰弁Vを備える緩衝器Aによれば、フルソフト制御時に、圧力制御弁V2が閉弁することが防止され、圧力制御弁座5fと圧力制御弁体6bとの間に初期隙間が設けられるので、フルソフト制御時における微低速域での減衰力を小さくすることができる。また、フルソフト制御時には、フェール時のように開閉弁V3が閉じることがないので、緩衝器Aは所望の減衰力を発揮することができる。よって、緩衝器Aによれば車両の乗り心地を向上させることができる。なお、緩衝器Aの構成は図示されるものに限定されず、適宜変更してもよい。また、上述の減衰弁Vは、車両に搭載される緩衝器A以外の緩衝器に利用されてもよい。
 また、本実施形態において、減衰弁Vは、ポート2eと、ポート2eを開閉する主弁V1と、を備える。パイロット通路18は、ポート2eの主弁V1よりも上流側の圧力を主弁V1の背圧として導く。この背圧は、圧力制御弁体6bの開閉度合に応じて変化する。つまり、圧力制御弁体6bの開閉度合を調整することにより背圧の大きさを制御することができる。開閉度合とは、圧力制御弁V2の開弁圧、初期隙間等、圧力制御弁V2の予め開いた状態も含む開き易さの度合いを意味する。上記構成によれば、ポート2eの上流側の圧力を利用して主弁V1の開弁圧を設定することができる。さらに、上記構成によれば、主弁V1の背圧、即ち、背圧室Pの内部圧力を制御することで主弁V1の開弁圧が調節される。このように、パイロット通路18を流れる流量に依存せずに主弁V1の背圧の大きさを目標通りに調節することで、減衰力のばらつきを小さくすることができる。
 なお、パイロット通路18の途中にはオリフィス2fが設けられており、ポート2eの上流側の圧力は背圧室Pに減圧して導かれている。しかし、ポート2eの上流側の圧力を減圧して背圧室Pへ導くための構成としては、オリフィス2fに限定されず、チョーク等の他の弁であってもよい。また、主弁V1は、主弁体3と副弁体30とを備え、ポート2eを二段階に開放する構成であるため、フルソフト制御時における減衰力を小さくして、減衰力の可変幅を大きくすることができる。主弁V1の構成はこれに限定されず、適宜変更してもよい。また、本発明は、パイロット通路18以外の流路に適用されてもよい。
 また、本実施形態において、ソレノイドSは、先端部に小径部8aが形成されたシャフト8を有し、弁体部材6は、端部にソケット6dを有する。さらに、上記構成の減衰弁Vは、内周(一端)が小径部8aの外周に嵌るとともに、外周(他端)がソケット6dの内周に嵌る皿ばね61(第二弾性部材)を備える。このため、弁体部材6が皿ばね60(弾性部材)の附勢力を受けず、且つ、ソレノイドSの推力も受けない状態になったとしても、皿ばね61が弁体部材6から外れることを防止することができる。
 なお、本実施形態では、第二弾性部材は皿ばね61であり、外周環部61aと舌部61bとを有しているが、これに限定されず、これ以外の皿ばねであってもよい。また、第二弾性部材は、皿ばね以外のばね(例えば、コイルばね等)又は、ゴムであってもよい。また、第二弾性部材を外れ止めするための構成は、ソケット6d及び小径部8aに限らず、適宜変更できる。例えば、上記形状の皿ばね61は、ソケット6dの段差6iとシャフト8の段差8bとの両方に対して離間できるので組付性が良好である。しかしながら、弁体部材6とシャフト8との一方に第二弾性部材を係止させ、弁体部材6とシャフト8との一方と一体的に動くようにしてもよい。このような変更は、パイロット通路18以外の流路に本発明が適用される場合であっても可能である。
 また、本実施形態において、減衰弁Vは、一端が圧力制御弁座5fと開閉弁座50bとの間に開口し、パイロット通路18(流路)から分岐するフェール通路19と、フェール通路19に設けられたフェール弁V4と、を備える。このため、ソレノイドSへの電流供給が断たれた場合、緩衝器Aはパッシブな緩衝器として機能することができる。さらに、上記構成の減衰弁Vでは、ソレノイドSへの電流供給が断たれたときに、皿ばね60により弁体部材6が開閉弁座50b側へ押し戻されたとしても、開閉弁体6cは皿ばね60の附勢力によって開閉弁座50bに着座することはなく、弁体部材6は、皿ばね60を弾性変形させずに後退可能である。よって、フェール時の微低速域において、液体は開閉弁体6cと開閉弁座50bとの間を通過できるので、減衰力を小さくすることができる。緩衝器Aが車両に搭載される場合、車両の制御によっては、車速が低いときに緩衝器Aに電流を流さないような制御をする場合があるが、このような場合でも非通電時における微低速域での減衰力を小さくして車両の乗り心地を向上させることができる。
 なお、本実施形態において、フェール弁V4は、積層リーフバルブであるフェール弁体7を備えているが、フェール弁V4の構成はこれに限定されない。
 また、本実施形態において、減衰弁Vは、圧力制御弁座5fに離着座してパイロット通路18(流路)を開閉する圧力制御弁体6bと、開閉弁座50bに離着座してパイロット通路18の圧力制御弁体6bにより開閉される部分よりも下流側を開閉する開閉弁体6cと、を有する弁体部材6と、段差5g(ばね受)と弁体部材6との間に介装されて、圧力制御弁体6bを圧力制御弁座5fから離間させるとともに、開閉弁体6cを開閉弁座50bへ接近させる方向へ弁体部材6を附勢する皿ばね60(弾性部材)と、皿ばね60の附勢力に抗して圧力制御弁体6bを圧力制御弁座5fへ接近させる方向へ弁体部材6を駆動可能なソレノイドSと、を備える。そして、皿ばね60が自然長となった状態において、開閉弁体6cと開閉弁座50bとの間には隙間が形成される。
 上記構成によれば、ソレノイドS、圧力制御弁体6b及び皿ばね60により圧力制御弁V2が構成され、ソレノイドSへ供給される電流量を調整することで圧力制御弁V2の初期隙間及び開弁圧(開閉度合)を調整することができる。また、開閉弁体6cと皿ばね60とにより開閉弁V3が構成され、パイロット通路18における圧力制御弁V2の下流側は開閉弁V3により開閉される。さらに、圧力制御弁V2の弁体である圧力制御弁体6bと、開閉弁V3の弁体である開閉弁体6cと、が弁体部材6として一体化されており、圧力制御弁V2と開閉弁V3とは皿ばね60を共有している。このため、パイロット通路18に圧力制御弁V2と開閉弁V2とが直列に設けられる場合であっても、部品点数を少なくして減衰弁Vの構成を簡素化することができる。
 さらに、上記構成によれば、開閉弁体6cが開閉弁座50bに着座した状態、すなわち、開閉弁V3が閉弁した状態においては、皿ばね60の附勢力が開閉弁体6cに作用せず、開閉弁体6cは皿ばね60を弾性変形させることなく後退可能な状態となっている。よって、製品毎のばらつきを考慮し、フルソフト制御時において圧力制御弁V2が開弁した状態に維持されるように皿ばね60のばね定数を大きくしたとしても、開閉弁V3の閉弁には皿ばね60の附勢力が関与しないため、開閉弁体6cがパイロット通路18を閉塞することを防止することができる。
 つまり、上記構成の減衰弁Vによれば、圧力制御弁体6bと開閉弁体6cとを有する弁体部材6を備える場合であっても、フルソフト制御時にパイロット通路18が圧力制御弁体6bにより遮断されないことと、フルソフト制御時にパイロット通路18が開閉弁体6cにより遮断されないこととを同時に実現することができる。また、皿ばね60のばね定数を下げる分には何ら問題ないので、上記構成によれば、皿ばね60の設計自由度を向上させることができる。
 なお、上記実施形態において、弾性部材は皿ばね60であり、外周環部60aと舌部60bとを有しているが、これに限定されず、パイロット通路18を遮断しない形状であれば、これ以外の皿ばねであってもよい。また、弾性部材は、皿ばね以外のばね(例えば、コイルばね等)又は、ゴムであってもよい。また、皿ばね60は、弁体部材6の段差6fと第一弁座部材5の段差5gの両方に対して離間できるので組付性が良好である。しかしながら、弁体部材6とばね受との一方または両方に弾性部材を係止させた構成としてもよい。このような変更は、弾性部材の外れ止めをするための構成によらずとも可能である。また、このような変更は、パイロット通路18以外の流路に本発明が適用される場合、又は、フェール弁V4を備えていない減衰弁に本発明が適用される場合であっても可能である。
 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2015年9月14日に日本国特許庁に出願された特願2015-180349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 (5)

  1.  減衰弁であって、
     圧力制御弁座に離着座して流路を開閉する圧力制御弁体と、開閉弁座に離着座して前記流路の前記圧力制御弁体により開閉される部分よりも下流側を開閉する開閉弁体と、を有する弁体部材と、
     ばね受と前記弁体部材との間に介装されて、前記圧力制御弁体を前記圧力制御弁座から離間させるとともに、前記開閉弁体を前記開閉弁座へ接近させる方向へ前記弁体部材を附勢する弾性部材と、
     前記弾性部材の附勢力に抗して、前記圧力制御弁体を前記圧力制御弁座へ接近させる方向へ前記弁体部材を駆動可能なソレノイドと、を備え、
     前記弾性部材が自然長となった状態において、前記開閉弁体と前記開閉弁座との間には隙間が形成される減衰弁。
  2.  請求項1に記載の減衰弁であって、
     一端が前記圧力制御弁座と前記開閉弁座の間に開口し、前記流路から分岐するフェール通路と、
     前記フェール通路に設けられたフェール弁と、をさらに備える減衰弁。
  3.  請求項1に記載の減衰弁であって、
     前記ソレノイドは、先端に小径部が形成されたシャフトを有し、
     前記弁体部材は、端部にソケットを有し、
     前記減衰弁は、
     一端が前記小径部の外周に嵌るとともに、他端が前記ソケットの内周に嵌る第二弾性部材をさらに備える減衰弁。
  4.  請求項1に記載の減衰弁であって、
     ポートと、
     前記ポートを開閉する主弁と、をさらに備え、
     前記流路は、前記ポートの前記主弁よりも上流側の圧力を前記主弁の背圧として導くパイロット通路であり、
     前記背圧は、前記圧力制御弁体の開閉度合に応じて変化する減衰弁。
  5.  請求項1に記載の減衰弁を備える緩衝器であって、
     シリンダと、
     前記シリンダ内に摺動可能に挿入されて前記シリンダ内を二つの部屋に区画するピストンと、
     前記減衰弁と、を備え、
     前記減衰弁は、前記ピストンの摺動時に一方の前記部屋から前記ピストンにより押し出される液体の流れに抵抗を与える緩衝器。
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