(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
緩衝装置のための弁装置（１）であって、
第１および第２のポート（７、８）を備える弁ハウジング（２）と、
第１および／または第２のポートと流体連絡するパイロット室（３）、ここにおいて、パイロット圧（Ｐｐ）は前記パイロット室内の流体圧と定義される、と、
前記弁ハウジング内に配置され軸方向に移動可能であり、主弁部材に作用するパイロット圧に応答して、前記第１および第２のポート（７，８）の間の主流れ（１０）を制限するために弁ハウジングの主弁座（９）に接するように配置された、主弁部材（４）と、
それ自体に作用する作動ロッドによる作動力に応答して、前記主弁部材（４）に対して軸方向に移動可能である制御弁部材（５）であって、前記制御弁部材は付勢部材（１４）によって作用する力により、反対方向に弾性的に負荷されている、と
を備え、
前記弁ハウジング（２）は、前記制御弁部材（５）が前記付勢部材（１４）による付勢方向にそれ自身を軸方向に通過することを防止する幾何学的に規定された軸方向停止部（１１）をさらに備え、
前記制御弁部材（５）と前記主弁部材（４）との間の界面は、前記制御弁部材（５）が、前記付勢部材（１４）によって前記軸方向停止部（１１）に当接したときに、前記制御弁部材と前記主弁部材との間に径方向コラム（１８）を形成する凹所であって、減衰媒体の軸方向のフェールセーフ流れを可能にする、ここにおいて、前記フェールセーフ流れ（２０）の制限は、径方向コラム（１８）の幅によって決定される、凹所（１２，１３）を備える、
弁装置（１）。
【請求項２】
前記制御弁部材（５）が軸方向停止部（１１）に接触して保持されるとき、前記制御弁部材（５）は、前記主弁部材（４）を前記主弁座（９）に接触させて保持することによって前記第１および第２のポート（７、８）の間の前記主流れ（１０）を阻止する密閉圧力を前記パイロット室（３）内で高めるために、前記パイロット室（３）を閉じる、請求項１に記載の弁装置（１）。
【請求項３】
前記パイロット室（３）内の閉鎖された圧力は、前記制御弁部材（５）を前記軸方向停止部（１１）と接触させて保持する、請求項１に記載の弁装置（１）。
【請求項４】
付勢手段（１４）の自由長さは、前記制御弁部材に作用する作動力は予め設定された値より小さいとき、前記制御弁部材（５）を前記軸方向停止部（１１）に接触させるように適合されている、請求項１から３のいずれか一項に記載の弁装置（１）。
【請求項５】
付勢手段（１４）は付勢バネ部材（１６）を備える、請求項１から４のいずれか一項に記載の弁装置（１）。
【請求項６】
付勢手段（１４）が、第１フェールセーフバネ（１５）およびそれらの間のバネベース部材（１７）により直列に配置される付勢バネ部材（１６）を備える、請求項１から５のいずれか一項に記載の弁装置（１）。
【請求項７】
前記制御弁部材（５）が、前記主弁部材（４）内に少なくとも部分的に配置されている、請求項１から６のいずれか一項に記載の弁装置（１）。
【請求項８】
前記制御弁部材と前記主弁部材との間の前記径方向コラム（１８）は、前記制御弁部材（５）の外周と前記主弁部材の内周に沿って形成される、請求項１から７のいずれか一項に記載の弁装置（１）。
【請求項９】
前記主弁部材（４）は、前記第１のポート（７）内の油圧に応答して主弁座（９）から主弁部材が軸方向に離れるように配置された第１の持ち上げ表面領域（２１）と、前記第２のポート（８）内の油圧に応答して主弁座から主弁部材が軸方向に離れるように配置された第２の持ち上げ表面領域（２２）とを備える、請求項１から８のいずれか一項に記載の弁装置（１）。
【請求項１０】
前記制御弁部材に作用する前記作動力は、ソレノイドによって生成される、請求項１から９のいずれか一項に記載の弁装置（１）。
【請求項１１】
前記パイロット圧（Pp）は、前記制御弁部材（５）に一体化された圧力調整器によって調整される、請求項１から１０のいずれか一項に記載の弁装置（１）。
【請求項１２】
前記制御弁部材（５）内で軸方向に移動可能なパイロット弁部材（６）をさらに備え、前記パイロット弁部材は、前記パイロット室から流出するパイロット流体流（３０）を制限するように、前記制御弁部材のパイロット弁座（２３）と相互作用するように構成されている、請求項１から１１のいずれか一項に記載の弁装置（１）。
【請求項１３】
前記パイロット弁部材（６）は、前記主弁部材（４）または前記弁ハウジング（２）に対して前記パイロット弁座（２３）に向かって弾力的に負荷され、前記パイロット弁部材の弾性負荷は前記作動力に応答して調節可能である、請求項１２に記載の弁装置（１）。
【請求項１４】
前記パイロット弁部材（６）が、前記制御弁部材（５）に対して前記パイロット弁座（２３）に向かって弾力的に負荷され、前記パイロット弁部材の弾性負荷は前記作動力に応答して調節可能である、請求項１２に記載の弁装置（１）。
【請求項１５】
前記パイロット弁座（２３）と前記パイロット弁部材（６）との間に配置された中間パイロット弁部材（２４）をさらに備え、前記中間パイロット弁部材（２４）は、前記パイロット弁座（２３）から離れる方向に前記パイロット弁部材に向かって弾力的に負荷される、請求項１２から１４のいずれか一項に記載の弁装置（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して弁装置の分野に関する。特に、本発明は、緩衝装置における減衰媒体の流れを制御するための弁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
概して、パイロット弁、圧力調整器を含む緩衝装置の技術分野内では、弁装置が緩衝装置の減衰媒体で満たされた室におけるピストンの往復運動の間、圧縮室と反発室との間の減衰媒体の流れを制御するために使用される。ピストンは、ピストンロッドを介して、車輪またはシャーシのいずれかに連結されるのに対し、室は、ピストンが連結されない車輪またはシャーシの一方に連結される。圧縮行程の間、ピストンは圧縮室に向かう方向に軸方向で移動し、それによって、圧縮室における減衰媒体を加圧する。反発行程の間、ピストンは軸方向に反発室に向かって、つまり反対の方向に移動し、それによって反発室内の減衰媒体を加圧する。緩衝装置の機能に従うと、加圧された減衰媒体は、加圧室からもう一方の室へ、つまり圧縮室から反発室へ、または反発室から圧縮室へ移送される必要がある。減衰媒体の流れは、ピストンの減衰効果、延いては緩衝装置の減衰効果を得るために、つまり、車輪とシャーシとの間の相対運動を減衰するために、制御される必要がある。
【０００３】
緩衝装置における減衰媒体の流れの圧力の制御は、弁装置によって作り出される圧力に依存する。緩衝装置における圧力調整器には、座部に対して作用するワッシャ、コーン、またはシムなど、軸方向に移動可能または屈折可能な弁部材が、普通は設けられる。圧力制御は、例えば、一方の方向において弁部材に作用する圧力および／または流れ力と、反対方向において弁部材に作用するバネ力、摩擦力、またはパイロット圧による力のうちの１つまたは複数などの反作動力または反対の力との間の平衡といった、力の平衡または釣り合いによって達成される。圧力および／または流れ力が反対の力または反作動力より大きくなるように緩衝装置のピストンがある速度で移動するとき、移動可能な弁部材は座部から強制的に離され、それによって流れ通路を開く。したがって、移動可能な弁部材は、圧力調整器の調整領域に作用する圧力によって生成される流れの関数として定められる行程において強制的に開けられる。
【０００４】
上述した圧力調整式の従来の弁装置は、一般的に、ソレノイドまたは制御システムに電気的または機械的な誤動作が発生したときに、弁は開状態または閉状態のままにされるという欠点を有する。開放状態のままにされていると、圧縮室と反発フェールセーフ室との間の流路が開放され、その結果、前記室間に作動流体の実質的に制限されない流れが生じ、結果として実質的に減衰力はない。 あるいは、不調によりバルブが閉状態になると、流路は実質的に閉鎖され、減衰力が高すぎる。 
緩衝器用の従来技術の弁装置は、バイパス流が室間に所定の流れの減衰媒体を許容するフェールセーフモードを有する。 しかしながら、これらのバイパス流は、制限を通って流れる減衰媒体から発生する振動および流れの力に対して敏感である。 
したがって、振動および流れの力の影響を受けにくいフェールセーフ動作のために制御されたバイパス流を有する緩衝器に使用するための弁装置が必要とされている。
【発明の概要】
【０００５】
本発明の目的は、より安定で信頼性の高いフェールセーフ動作を有する改善された弁装置を提供し、より信頼できる弁装置をもたらすことである。
【０００６】
これらの目的および他の目的は、緩衝装置に適した弁装置であって、第１および第２のポート、前記第１および／または第２のポートと流体連通したパイロット室、ここでパイロット圧は前記パイロット室での流体圧によって定義される、を備える弁ハウジングを備える。さらに、前記弁ハウジング内に配置され、軸方向に可動であり、それ自体に作用するパイロット圧に応答して、第１および第２のポートの間の主流れを制限するために、弁ハウジングの主弁座に作用するように配置される主弁部材と、それ自体に作用する作動力に応答して、前記主弁部材に対して軸方向に移動可能であり、付勢部材の手段の作動力と反対の方向に弾性的に負荷されている制御弁部材とを備える。ここにおいて、前記弁ハウジングは、前記制御弁部材が付勢方向にそれ自身を軸方向に超えて移動することを防止するための幾何学的に規定された軸方向停止部をさらに備え、前記制御弁部材と前記主弁部材との間の領域は、制御弁部材が付勢部材の手段によって軸方向ストッパに対抗するとき、前記制御弁部材と前記主弁部材との間に、前記減衰媒体の軸方向のフェールセーフ流れを許容する、径方向コラムを形成する、凹所を備えている。
【０００７】
本発明は、従来の径方向フェールセーフ流れは、まっすぐな軸方向力および制御弁部材に作用する径方向力により増加する摩擦によって制御弁部材の軸方向位置に影響する乱流を生成するという見識に基づいている。軸方向のフェールセーフ流れによる径方向コラム（column）を備えることによる、フェールセーフ流れは、フェールセーフ制限を生成するための制御弁部材の正確な軸方向位置に依存せず、制御弁部材の軸方向位置に影響するより少ない乱流を起こす。このように、上記のような弁装置を用意することによって、弁装置はより安定にフェールセーフ動作を実現し、そのことにより先行技術より信頼性の高い弁装置も得られる。
【０００８】
具体的には、フェールセーフ動作中に制御弁部材を軸方向停止部に対して付勢する付勢部材を有することにより、付勢部材の自由長が正確に形成され、感度が低下する。 かくして、付勢部材の自由長は、例えば、経時的に、または設置または製造の差異に起因して、同じ効果が達成され得る。 さらに、軸方向の制限および半径方向または角度付きの流れとは対照的に、径方向コラムによってフェールセーフ流れを画定し、軸方向のフェールセーフ流れを許容することによって、圧力制限が制御弁部材の軸方向の運動と平行に形成され、横方向に前記軸方向運動とは対照的である。これにより、制御弁部材の軸方向位置の外乱が低減され、制御弁部材の正確な軸方向位置もそれほど重要でなく、最終的にはより信頼性の高い弁装置が提供される。
【０００９】
簡単に言えば、上記の構成を有する弁装置は、構成要素の誤差の限界が大きい信頼できるフェールセーフ流れを提供することができる。
【００１０】
本出願では、「流れを制限する」という表現は、圧力および／または流れ自体を調整することと解釈されるべきである。加えて、「制御弁部材と主弁部材との間の境界面」という用語の凹所について書くときには、凹所が、例えば、材料を制御弁部材もしくは主弁部材から取り除くことによって、または、２つの弁部材の各々から材料の組み合わせによって、作り出され得ることを意味する。加えて、フェールセーフ流れは、作動力が所定の力未満であるときに主流体流れを迂回する減衰媒体の流れとして定められる。さらに、作動力が少なくとも軸方向において提供されることが理解されるべきである。加えて、作動力は、少なくとも軸方向に提供されることを理解されたい。 さらに、制御弁部材の弾性負荷が作動力に反作用することが理解される。 これは、作動力が一方向のみに作動力を提供する作動装置、例えば、ソレノイドベースの作動装置、によって提供される場合に有利であり得る。
【００１１】
一実施形態によれば、前記制御弁部材が軸方向停止部に接触して保持されるとき、制御弁部材は、主弁部材を前記主弁座に接触させて保持し、それによって前記第１および第２のポートの間で主流れを止める密閉圧力をパイロット室において高めるために、パイロット室を閉じる。それによって、高められた圧力は、主弁部材を閉位置において保持でき、結果として唯一の流れは径方向コラムを通る軸方向フェールセーフ流れになり、したがって、弁装置は、前記室同士の間の液流体の実質的に制限のない流れを回避し、結果として実質的に減衰力のないことを回避するために、主流れが閉じられることを確保する。
【００１２】
別の実施形態によれば、パイロット室における密閉圧力は、制御弁部材を前記軸方向停止部に接触させて同様に保持する。それによって、制御弁部材も密閉圧力によって停止部に接触して保持され、信頼できる弁装置を可能にする。
【００１３】
さらに別の実施形態では、制御弁部材は、パイロット座部における両側で異なる領域を用い、パイロット段を通る圧力を解放することで、保持される。
【００１４】
別の実施形態によれば、制御弁部材に作用する作動力が設定された値より小さいとき、付勢手段の自由長は軸方向停止部に接触させる制御弁部材に適用される。それにより、付勢手段は制御弁部材がフェールセーフ位置に移動させることを保証する。しかしながら、付勢手段はフェールセーフ位置にある制御弁部材を保持する、パイロット室内の封入圧によるフェールセーフ位置に主に保持される。作動力の予め定められた値は、１つの例では付勢手段の付勢力に応答する。例えば、付勢手段がバネ部材であるとき、定められた値は制御弁部材に作用する合計ばね力に応答する。さらに、付勢手段は、軸方向移動あるいは作動力を受けないときのフェールセーフ位置の制御弁部材の力に設定される。作動力は、作動システムにおける電気的あるいは機械的な不調のときに関係して受けられるときの場合であることが理解できる。
【００１５】
さらに別の実施形態では付勢手段は、付勢バネ部材を備えている。それにより、付勢力は低価格の試験要素で確実に実現することができる。
【００１６】
別の実施形態によれば、付勢手段は第１フェールセーフバネ部材とそれらの間のバネベース部材により直列に配置される付勢バネ部材とを備える。１つの実施形態において、フェールセーフバネ部材のバネ堅さは付勢バネ部材の堅さより低くできる。フェールセーフバネ部材のバネ堅さはバネベース部材は通常の作動中、例えば作動力が受けられるときは、作動しないように選ばれる。例えば、バネベース部材は通常作動中主弁部材に対して支えられ、フェールセーフ動作中、例えば作動力を受けられないとき、主弁部材から開放される。したがって、フェールセーフバネ作動中、フェールセーフバネ部材と付勢バネ部材はフェールセーフ位置の制御弁部材に一緒に直列に力を作用する。
【００１７】
さらに別の実施形態によれば、制御弁部材は、軸方向にみて主弁部材の中で、少なくとも部分的に配置される。それにより、低い高さの小さな弁装置を達成できる。
【００１８】
別の実施形態によれば、制御弁部材と主弁部材の間の径方向コラムは、制御弁部材の外周と主弁部材の内周に沿って形成される。それにより、フェールセーフ流れは、流れの分配および制御弁部材に作用する力を減少させる制御弁部材の穴の周囲の周りに分配される。
【００１９】
本発明のさらに別の実施形態によれば、主弁部材は、第1のポートの液圧に応答して主弁部材を主弁座から軸方向に分離するように構成された第1の持上げ表面領域と、第2のポートの液圧に応答して主弁部材を主弁座から軸方向に分離するように構成された第２の持ち上げ表面領域とを備える。 これにより、主弁部材は、主弁部材に圧力上昇力を及ぼすために、第1のポートにおける作動液の圧力が第1の持ち上げ面に作用するような半径方向の広がり有する第1の持ち上げ面を備えてもよい。 これに対応して、第2の持ち上げ面は、第2のポートにおける作動液の圧力が第2の持ち上げ面に作用するような半径方向の広がり有する第２の持ち上げ面を有することができる。 このような第1および第2の持ち上げ面を有することは、主弁部材が両方向の主流れにおける圧力、すなわち第1のポートから第2のポートまたは第2のポートから第1のポートへの圧力を制限または調整することができるので有利である。
【００２０】
さらに別の実施形態によれば、制御弁部材に作用する作動力は、ソレノイドによって発生される。それによって、制御弁部材は、電流に応答して主弁部材に対して軸方向に移動可能であり得る。例えば、作動力は、ソレノイドが電流に応答して力を発揮する磁気部材を有し得る作動ロッドによって伝達され得る。
【００２１】
別の実施形態によれば、パイロット圧は制御弁部材により統合された圧力調整器によって調整される。それにより、パイロット圧の小さな圧力調整器が完成できる。さらに、個別の要素はパイロット圧の制御に必要とされない。
【００２２】
別の実施形態によれば、弁装置は、制御弁部材内で軸方向に移動可能であるパイロット弁部材をさらに備え、パイロット弁部材は、パイロット室から出るパイロット流体流れを制限するために、制御弁部材のパイロット弁座と相互作用するように配置される。それによって、パイロット圧は、制御弁部材に対するパイロット弁部材の軸方向位置を調節し、減衰流体のより多くの流れまたはより少ない流れを許容するために、パイロット弁部材とパイロット弁座との間の開口の調節をもたらすことで、制御され得る。
【００２３】
さらに別の実施形態によれば、パイロット弁部材は、パイロット弁部材の弾力荷重が前記作動力に応じて調節可能なように、主弁部材または弁ハウジングに対してパイロット弁座に向かって弾力的に負荷される。別の実施形態では、パイロット弁部材は、代わりに、パイロット弁部材の弾性荷重が作動力に応じて調節可能なように、制御弁部材に対してパイロット弁座に向かって弾力的に負荷される。これにより、パイロット室から流出するパイロット流体の制限は、制御弁部材に作用する作動力に応答するパイロット弁部材への予張力または弾性負荷を相互作用するように構成された設けることによって調節される。さらに、この実施形態により、作動力は、一方向のみに作動力を提供する作動装置、例えば、ソレノイドベースの作動装置、によって提供されてもよい。
【００２４】
別の実施形態によれば、弁装置は、パイロット弁座とパイロット弁部材との間に配置された中間パイロット弁部材をさらに備える。中間パイロット弁部材は、パイロット弁座から離れる方向にパイロット弁部材に向かって弾性的に負荷されてもよい。中間パイロット弁部材は、このようにパイロット弁部材に作用して、パイロット弁の閉鎖を防止または低減する。
【００２５】
さらに別の実施形態によれば、中間パイロット弁部材は、軸方向に撓みまたは片寄可能であってもよく、ディスクまたはプレート形状であってもよい。このような中間パイロット弁部材は、シムまたは互いの上に積み重ねられた複数のシムとして説明することもできる。撓みまたは片寄可能なパイロット弁部材は、弁装置内の油圧によって作用されるときに撓む曲げ剛性または曲げ剛性を有するワッシャ型弁部材、例えば、バネ鋼のシートから打ち抜かれ又はエッチングされた弁部材、を指すことが理解される。
【００２６】
別の実施形態によれば、パイロット弁座は、パイロット弁部材よりも大きな半径方向の広がりを有する。パイロット弁座は、パイロット弁部材の外径よりも大きな直径を有する環状の弁座によって画定されてもよい。半径方向の広がりまたは直径の差は、中間パイロット弁部材の2つの側面間、すなわちパイロット制限の上流および下流の圧力の間の圧力フィードバック効果を達成する差異領域を画定する。異なる領域のために、パイロット制限の圧力上昇流は、圧力下流に比べて中間パイロット弁のより大きな領域に作用する。圧力フィードバックは、このように、パイロット制限の上下流の圧力差が小さいとき、すなわちパイロット制限がパイロット流体流量の制限をほとんど受けないときには、ほとんど効果を発揮しない。この場合、圧力フィードバックは、パイロット制限を開くようにパイロット弁座から中間パイロット弁部材を強制的に離すように作用する。上流の圧力がパイロット制限の下流の圧力より実質的に大きいとき、パイロット圧の閉鎖圧力が支配的になり、圧力フィードバックが最も効果的になる。
【００２７】
本発明のさらなる特徴および本発明による利点は、添付の請求項および以下の記載を検討するとき、明らかとなろう。当業者は、本発明の異なる特徴が、本発明の範囲から逸脱することなく、以下に記載されているもの以外の実施形態を作り出すために組み合わされ得ることを理解する。
【００２８】
本発明のさらなる詳細および態様は、添付図面を参照しつつ、以下の詳細な記載から明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】弁装置の実施形態の分解図。
【図２】第１のポートと第２のポートの間の調整された主流れと、制御弁部材を通るバイパス流れとを許容するために、主弁部材が部分的に開いた位置にあるときの実施形態の断面図。
【図３ａ】主弁部材が第１のポートと第２のポートの間の主流れを阻止するために閉位置にあり、減衰媒体のフェールセーフ流れを許容するために、制御弁がフェールセーフ軸方向位置にある、実施形態の断面図。
【図３ｂ】図３ａに示したフェールセーフ流れの拡大図。
【図４】第１のポートと第２のポートとの間の制御弁部材を通るバイパス流れと、パイロット弁部材と調整された主流れを許容する部分的に開いた位置にあるときの主弁部材からなる弁装置の実施形態の断面図。
【図５】第１のポートから第２のポートへの調整された主流れと、制御弁部材を通るバイパス流れとを許容するために、弁組立体が一方向弁組立体であり、主弁部材が部分的に開いた位置にあるときの実施形態の断面図。
【図６】フェールセーフバネ部材１５と付勢バネ部材１６からなり、バネベース部材１７を間において直列に配置された、付勢手段１４の実施形態の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
次いで、本発明が、以後において、本発明の現在好ましいとされている実施形態が示されている添付の図面を参照して、より完全に説明される。しかしながら、本発明は、多くの異なる形態で具現化でき、ここに記載されている実施形態に限定されるものと解釈されるべきではなく、むしろ、これらの実施形態は、徹底した完全性のために提供され、本発明の範囲を当業者に十分に伝える。同様の符号は、初めから終わりまで同様の要素を指す。
【００３１】
以下において、図２〜図４に示した実施形態における弁装置は、第１および第２のポートの間で、両方の方向における流体の流れを制限するように構成されている。しかしながら、その概念は、図５に示しているような一方向の流れの弁装置において等しく適用可能である。図５はパイロット弁部材６なしで一方向弁のみを示しているけれども、本発明は、パイロット弁部材を有する一方向弁に、等しく関連している。
【００３２】
図１は、弁装置の断面分解図を示している。弁装置１は、弁ハウジング２（上方部および下方部を伴う）と、主弁部材４と、制御弁部材５と、パイロット弁部材６とを備える。図は、一方向弁４２、４３および付勢手段１４など、弁装置の実施形態のいくつかの詳細部をさらに示している。しかしながら、これらの詳細部は図２〜図５に関連してさらに説明され、それらのそれぞれの機能もそこで記載される。代わりに、図１は、主に各々の構成要素の形態を明確にするために本出願に含まれており、それによって本出願の読解および理解を容易にしている。
【００３３】
図２は、弁装置の第１の実施形態の断面図を示している。弁装置１は、弁ハウジング２と、パイロット室３と、主弁部材４と、制御弁部材５と、を備える。弁ハウジング２は第１および第２のポート７、８を備える。図示した実施形態では、第１および第２のポートは、それぞれ液流体の入口および出口のための入口ポートおよび出口ポートとして作用する。主弁部材４は、弁ハウジング２において軸方向に移動可能に配置されており、主弁部材４の上方面４１に作用するパイロット圧Ｐｐに応答して第１のポート７と第２のポート８との間の主流体流れ１０を制限するために（または、圧力を調整するために）、弁ハウジングの主弁座９と相互作用するように配置される。この実施形態では、主弁部材４は、主弁部材の上方面４１に作用する主螺旋バネ部材１９によって、閉位置に向かうように、主弁座９に向かって弾性的に装着されている。他の実施形態では、主弁部材は、他の種類の弁部材によって弾性的に装着され得るか、または、所望の弾性的な装着を達成するために、それ自体が柔軟性および／または弾性的であり得る。
【００３４】
さらに、制御弁部材５は、この実施形態においてはバネ部材１４である付勢手段１４によって、前記主弁部材に対して、軸方向停止部１１に向かって弾性的に装着されている。図６に図示されるような他の実施形態では、付勢手段１４は、バネベース部材１７を間に置いて直列に配置されるフェールセーフバネ部材１５と付勢バネ部材１６とを備えることができる。フェールセーフバネ部材１５のバネ剛性は、バネベース部材１７が、通常の動作の間に、つまり、作動力が受けられるときに動作できないように、付勢バネ部材１６の剛性より小さくてもよい。バネベース部材１７は、通常の動作の間に主弁部材の座部に接触して位置できる。フェールセーフ動作の間に主弁部材から解放され得る。そのため、フェールセーフ動作の間、フェールセーフバネ部材１５および付勢バネ部材１６は、制御弁部材を軸方向停止部１１に接触するフェールセーフ位置にさせるために、直列で一体に作用する。軸方向停止部は、制御弁部材が軸方向停止部を越えて軸方向に移動するのを防止する基本的には任意の方法で形成され得る。図２および図３ａにおいて軸方向停止部１１は、主弁ハウジング２の実質的に平坦な面が制御弁部材の実質的に平坦な上面と相互作用するように形成されている。それによって、接触領域が比較的大きくなるため、それぞれの面における摩耗が制限される。
【００３５】
パイロット室３は、主弁部材の上方面４１と弁ハウジング２の内壁との間に形成される空間によって画定される。パイロット室３は、主弁部材４における第１の軸方向貫通孔３２を介して第１のポート７と流体連通しており、主弁部材４における第２の軸方向貫通孔３３を介して第２のポート８と流体連通している。図示した実施形態では、軸方向において柔軟もしくは屈折可能であるか、円板または板形状の一方向弁部材３４が、軸方向貫通孔３２および３３を覆うために主弁部材の上方面４１に配置されており、それによって、第１のポートからパイロット室３への方向のみにおいて、第１の軸方向貫通孔３２を通じた液流体の流れを許容するための一方向弁と、第２のポートからパイロット室３への方向のみにおいて、第２の軸方向貫通孔３３を通じた液流体の流れを許容するための一方向弁とを形成する。他の実施形態では、一方向弁は、例えば、ボール弁型といった他の種類のものであってもよい。主弁部材４の上方面４１に作用するパイロット圧Ｐｐは、パイロット室３における液圧によって画定される。
【００３６】
制御弁部材５は、実質的に円筒形であり、主弁部材内で同軸に配置され、主弁部材内に部分的に配置され、上方面４１の上方に延伸してパイロット室３の中に入る。制御弁部材５は、制御弁部材に作用する作動力に応答して、主弁部材４に対して軸方向においてさらに移動可能である。この実施形態では、作動力は作動ロッド３５によって受けられる。例えば、作動ロッドは、ソレノイドが電流に応答して力を発揮する軸方向に移動可能な磁気部材であり得る。
【００３７】
図２では、主弁部材４の持ち上げ領域２１に作用する第１のポート７における液圧は、主弁部材に作用する主螺旋バネ部材１９およびパイロット圧Ｐｐの反対の力に打ち勝つのに十分な大きさである。持ち上げ領域２１は主弁部材の底面４０も含み得る。
【００３８】
さらに、主弁部材４は、第１のポートと第２のポートとの間の調整された主流体１０流れ（いずれかの方向または両方の方向）と、制御弁部材５を通るバイパス流れ２０とを許容するために、図２において、部分的に開いた位置にある。これらの２つの流れは、弁装置の能動的な制御動作の間に存在する。流れの制御は、制御弁部材５への作動ロッド３５を介した作動力を発揮するソレノイドを用いることで実行され、それによって、２つのポート７、８の間で減衰媒体の流れを調整する。より具体的には、制御弁部材５は、前記制御弁部材５の外周表面にある環状の溝５１のエッジ５２の形で第１のバイパス弁部分を備える。主弁部材４は、前記主弁部材４の環状凹所１３の内側エッジの形で第２のバイパス弁部分を備える。第１のバイパス弁部分は、前記主弁部材４の第２のバイパス弁部分と相互作用し、第１のポート７と第２のポート８の間のバイパス流れ２０のバイパス制限を定めるように、配置される。バイパス流れは主流れ１０をバイパスして流れる。制御弁部材５は作動力に応答して軸方向に移動するとき、制御弁部材５の溝５１と主弁部材４の凹所１３の間の重なり（第１および第２のバイパス弁部分のエッジ）は、変化し、それによって、バイパス流れ２０において効果的な流れの制限領域を調節する。
【００３９】
図３ａおよび図３ｂでは、主弁部材４は、第１および第２のポート７、８と制御弁５との間で主流れ１０を阻止するために閉位置にあり、制御弁５はフェールセーフ軸方向位置にあり、その位置で、前述のバイパス流れは減衰媒体のフェールセーフ流れ２０である。弁装置１は、作動力（ロッド３５からの）が図示されているように受けられない場合に、つまり、例えば、作動システムに電気的または機械的な不具合がある場合に、この動作モードを許容するように設計される。作動力が受けられないため、付勢バネ部材１４は、制御弁部材５を図示しているフェールセーフ位置へと上向きに押し、そのフェールセーフ位置において、パイロット制限から第２のポート８への流路は閉じられ、バイパス制限、または、より具体的にはフェールセーフ制限は、バイパス流体の流れ２０において所定の制限を達成するために開いている。開けることは、図３ｂにおいてより明確に図示しているように、減衰媒体の軸方向流れ２０を許容する径方向コラム１８によって構成される。径方向コラム１８は、主弁部材４および／または制御弁部材５の１つまたは両方にある凹所１２，１３によって構成される。加えて、図において示しているように、弁ハウジング２は、制御弁部材５が付勢方向において軸方向停止部を越えて軸方向に移動するのを防止するように大きさが決定され、適合されている軸方向停止部１１を備える。この設計は、付勢バネ部材１４が制御弁部材を接触して保持できる軸方向移動のための幾何学的停止部があるため、制御弁部材５のフェールセーフ位置を非常に信頼性のあるものとする。フェールセーフ位置では、制御弁部材５は軸方向停止部１１に接触して保持され、それによって制御弁部材５は主弁部材４を主弁座９に接触させて保持し、それによって前記第１および第２のポート７、８の間で主流れ１０を閉じたままにする密閉圧力をパイロット室３において高めるために、パイロット室３を閉じる。結果として、液流体はパイロット室から出て行くのが防止され、パイロット室３における液流体の圧力は、主弁部材４が主弁座９から解放または持ち上げられるのを防止することになる。したがって、フェールセーフ位置では、第１および第２のポートの間の全体の流れは、軸方向流れ２０を許容する径方向コラム１８によって定められるバイパス流体流れ２０における所定の制限だけによって決定される。したがって、主弁部材に対する制御弁部材の軸方向位置は実際の制限を構成せず、代わりに、制限は、径方向コラム１８の幅によって決定される。
【００４０】
図４は、制御弁部材５を通るバイパス流れと、パイロット弁部材６と第１のポート７と第２のポート８の間の調整された主流れ１０を許容する部分的に開いた位置にあるときの主弁部材４とからなる弁装置１の実施形態の断面図を示している。このように、図２および３と比較して図４の実施形態の間の違いは、この実施形態はさらにパイロット弁部材６を備えることです。
【００４１】
パイロット弁部材６は、形が実質的に円筒形であり、主弁部材４に対して、および、制御弁部材５に対して、制御弁部材内で軸方向に移動可能である。パイロット弁部材の上方端は、パイロット室から第２のポート８へと出るパイロット流体流れを制限するために、制御弁部材の環状のパイロット弁座２３と相互作用するように配置される上方部４７を備える。パイロット弁部材６は、この実施形態ではバネ部材である付勢手段１４によって、前記主弁部材に対してパイロット弁座に向かって弾性的に装着される。パイロット弁座２３は制御弁部材５の一部であるため、パイロット弁部材への弾性的な装着における初期荷重は、作動力に応答して、制御弁部材５の軸方向の移動によって調節可能である。
【００４２】
加えて、図４における図示した実施形態は、前記パイロット弁座２３と前記パイロット弁部材６との間に配置された中間パイロット弁部材２４を備える。中間パイロット弁部材２４は、前記パイロット弁座２３から離れる方向で前記パイロット弁部材に向かって弾性的に装着される。中間パイロット弁部材２４には、パイロット弁部材６の貫通孔６１を介して、中間パイロット弁部材２４を通じたパイロット室と減衰容積との間での液流体の流れを制限するために、オリフィスまたは貫通孔がさらに設けられる。オリフィスまたは貫通孔は、主弁部材と制御弁部材との間の相対移動が水力学的に減衰されるように、減衰容積とパイロット室との間での流体の流れを制限するために配置される減衰流体制限部を形成するための効果的な流れ領域を有する。
【００４３】
それによって、パイロット圧Ｐｐは、第１のポート７からパイロット室３へと入ってくる流体流れと、パイロット室から第２のポート８へと（または、流れの方向によっては反対に）出て行くパイロット流体流れとの間の釣り合いによって決定され、出て行くパイロット流体流れは、パイロット制限によって決定される。パイロット圧Ｐｐは、パイロット弁を開けるように作用することになる下向きの方向とされた圧力の力を発揮するために、パイロット弁部材の上方端に作用することになる。パイロット制限の効果的な流れ領域は、パイロット弁座に対するパイロット弁部材の行程によって決定される。この行程は、圧力の力と、付勢バネ部材１４（および、存在するときには中間パイロット弁部材２４）からの反作用バネ力との間の釣り合いによって決定される。したがって、パイロット制限は圧力調整式のものである。前述のように、付勢バネ部材の初期荷重は、作動力に応答して調節可能である。
【００４４】
加えて図４には、制御弁部材５の下方端と、主弁部材４のカップ形の下方端の内面、つまり、主弁部材４の底面４０のすぐ上方との間に形成される空間が減衰容積４４を画定することが、さらに図示されている。パイロット弁部材６は、パイロット弁部材６を通じた減衰容積４４とパイロット室３との間の流体連通のために軸方向に延伸する貫通孔６１を有する。軸方向の貫通孔６１によって、パイロット弁部材および制御弁部材の両方の軸方向の端面に必然的に同じ圧力が作用する結果ともなり、それによって、制御弁部材にわたる圧力差から生じる力に打ち勝つための作動力の必要性がなくなる。
【００４５】
加えて、図２〜図４に示したすべての実施形態では、弁装置は、ボール弁式の２つの一方向弁４２、４３を備える。一方向弁は、シム弁などの任意の種類の一方向弁のものであり得る。一方向弁４２、４３は、パイロット室３から第１のポート７または第２のポート８へと一方向のみで流体流れを許容するために、パイロット流路に配置される。２つの一方向弁４２、４３は、液圧が最も低いポートへとパイロット流体流れが流れることを確保する方向性の弁装置を一体に形成している。それによって、弁装置は二方向弁装置で使用され得る。一方向弁のうちの第１の一方のボールはパイロット制限にわたる圧力差によって閉位置に保持され、他方の一方向弁のボールはパイロット流体流れによって開位置に移動されることが理解される。したがって、２つの一方向弁は、互いから独立して作動するが、所望の方向性の弁の機能を達成するために、同じ圧力および圧力差に応答する。
【００４６】
しかしながら、本発明の概念は、図５に示されている一方向弁装置に等しく適用可能であり、図５は、第１のポートから第２のポートへの調整された主流れと、制御弁部材を通るバイパス流れとを許容するために、弁組立体が一方向弁組立体であり、主弁部材が部分的に開いた位置にあるときの実施形態の断面図を示している。図５における弁装置は、図２における弁装置の動作と比較され得る能動的な制御動作にある。主流体流れ１０に対する制限は、パイロット室から第２のポートへのパイロット流体流れ３０における制限を調節することでパイロット圧を調節することによって、調節可能である。この調節は、制御弁部材に作用する作動力を調節することで達成される。したがって、主流体流れ１０の制限は圧力調整式のものである。
【００４７】
本発明の例示の実施形態が図示および記載されてきたが、本明細書に記載される本発明のいくつかの変更および変形または代替が行われ得ることは、当業者には明らかである。したがって、本発明の前述の記載および添付の図面は、本発明の非限定的な例として解釈されるものであり、本発明の範囲は添付の特許請求の範囲において定められていることが、理解されるべきである。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］  緩衝装置のための弁装置（１）であって、
第１および第２のポート（７、８）を備える弁ハウジング（２）と、
第１および／または第２のポートと流体連絡するパイロット室（３）、ここにおいて、パイロット圧（Ｐｐ）は前記パイロット室内の流体圧と定義される、と、
前記弁ハウジング内に配置され軸方向に移動可能であり、主弁部材に作用するパイロット圧に応答して、前記第１および第２のポート（７，８）の間の主流れ（１０）を制限するために弁ハウジングの主弁座（９）に接するように配置された、主弁部材（４）と、  それ自体に作用する作動力に応答して、前記主弁部材（４）に対して軸方向に移動可能である制御弁部材（５）であって、前記制御弁部材は付勢部材（１４）によって作用する力により、反対方向に弾性的に負荷されている、と
を備え、
前記弁ハウジング（２）は、前記制御弁部材（５）が付勢方向にそれ自身を軸方向に通過することを防止する幾何学的に規定された軸方向停止部（１１）をさらに備え、
前記制御弁部材（５）と前記主弁部材（４）との間の界面は、前記制御弁部材（５）が、前記付勢部材（１４）によって前記軸方向停止部（１１）に当接したときに、前記制御弁部材と前記主弁部材との間に径方向コラム（１８）を形成する凹所であって、減衰媒体の軸方向のフェールセーフ流れを可能にする、ここにおいて、前記フェールセーフ流れ（２０）の制限は、径方向コラム（１８）の幅によって決定される、凹所（１２，１３）を備える、
弁装置（１）。
［２］  前記制御弁部材（５）が軸方向停止部（１１）に接触して保持されるとき、前記制御弁部材（５）は、前記主弁部材（４）を前記主弁座（９）に接触させて保持することによって前記第１および第２のポート（７、８）の間の前記主流れ（１０）を阻止する密閉圧力を前記パイロット室（３）内で高めるために、前記パイロット室（３）を閉じる、［１］に記載の弁装置（１）。
［３］  前記パイロット室（３）内の閉鎖された圧力は、前記制御弁部材（５）を前記軸方向停止部（１１）と接触させて保持する、［１］に記載の弁装置（１）。
［４］  付勢手段（１４）の自由長さは、前記制御弁部材に作用する作動力は予め設定された値より小さいとき、前記制御弁部材（５）を前記軸方向停止部（１１）に接触させるように適合されている、［１］から［３］のいずれか一項に記載の弁装置（１）。
［５］  付勢手段（１４）は付勢バネ部材（１６）を備える、［１］から［４］のいずれか一項に記載の弁装置（１）。
［６］  付勢手段（１４）が、第１フェールセーフバネ（１５）およびそれらの間のバネベース部材（１７）により直列に配置される付勢バネ部材（１６）を備える、［１］から［５］のいずれか一項に記載の弁装置（１）。
［７］  前記制御弁部材（５）が、前記主弁部材（４）内に少なくとも部分的に配置されている、［１］から［６］のいずれか一項に記載の弁装置（１）。
［８］  前記制御弁部材と前記主弁部材との間の前記径方向コラム（１８）は、前記制御弁部材（５）の外周と前記主弁部材の内周に沿って形成される、［１］から［７］のいずれか一項に記載の弁装置（１）。
［９］  前記主弁部材（４）は、前記第１のポート（７）内の油圧に応答して主弁座（９）から主弁部材が軸方向に離れるように配置された第１の持ち上げ表面領域（２１）と、前記第２のポート（８）内の油圧に応答して主弁座から主弁部材が軸方向に離れるように配置された第２の持ち上げ表面領域（２２）とを備える、［１］から［８］のいずれか一項に記載の弁装置（１）。
［１０］  前記制御弁部材に作用する前記作動力は、ソレノイドによって生成される、［１］から［９］のいずれか一項に記載の弁装置（１）。
［１１］  前記パイロット圧（Pp）は、前記制御弁部材（５）に一体化された圧力調整器によって調整される、［１］から［１０］のいずれか一項に記載の弁装置（１）。
［１２］  前記制御弁部材（５）内で軸方向に移動可能なパイロット弁部材（６）をさらに備え、前記パイロット弁部材は、前記パイロット室から流出するパイロット流体流（３０）を制限するように、前記制御弁部材のパイロット弁座（２３）と相互作用するように構成されている、［１］から［１１］のいずれか一項に記載の弁装置（１）。
［１３］  前記パイロット弁部材（６）は、前記主弁部材（４）または前記弁ハウジング（２）に対して前記パイロット弁座（２３）に向かって弾力的に負荷され、前記パイロット弁部材の弾性負荷は前記作動力に応答して調節可能である、［１２］に記載の弁装置（１）。
［１４］  前記パイロット弁部材（６）が、前記制御弁部材（５）に対して前記パイロット弁座（２３）に向かって弾力的に負荷され、前記パイロット弁部材の弾性負荷は前記作動力に応答して調節可能である、［１２］に記載の弁装置（１）。
［１５］  前記パイロット弁座（２３）と前記パイロット弁部材（６）との間に配置された中間パイロット弁部材（２４）をさらに備え、前記中間パイロット弁部材（２４）は、前記パイロット弁座（２３）から離れる方向に前記パイロット弁部材に向かって弾力的に負荷される、［１２］から［１４］のいずれか一項に記載の弁装置（１）。
【図１】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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