(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
油液が封入されたシリンダと、該シリンダ内に摺動可能に嵌装されたピストンと、一端が前記ピストンに連結され、他端が前記シリンダの外部へ延出されたピストンロッドと、該ピストンロッドの伸び行程時に油液を流通させる伸び側通路と、前記ピストンロッドの縮み行程時に油液を流通させる縮み側通路と、パイロット室の圧力により前記伸び側通路の油液の流れを制御して減衰力を発生させる伸び側パイロット型減衰力調整弁と、パイロット室の圧力により前記縮み側通路の油液の流れを制御して減衰力を発生させる縮み側パイロット型減衰力調整弁とを備え、
前記伸び側および縮み側パイロット型減衰力調整弁には、パイロット室内の油液を制御する伸び側および縮み側のパイロット制御弁がそれぞれ設けられ、
前記伸び側及び縮み側パイロット制御弁は、一の筒状部材のボア内に軸方向に移動可能に案内された一つのスライダによって構成され、
該スライダは、軸方向の一方からばねにより付勢されると共に軸方向の他方から一の電気式のアクチュエータにより付勢され、
前記伸び側および縮み側のパイロット制御弁のいずれか一方は、前記アクチュエータに供給する電気に応じて前記パイロット室に接続する流路の流路面積を調整する流量制御弁であり、他方のパイロット制御弁は、前記アクチュエータに供給する電気に応じて前記パイロット室内の圧力を調整する圧力制御弁であり、さらに、前記流量制御弁は、前記スライダが前記圧力制御弁の閉弁状態から所定量移動するまでは、流路面積を変化させず、前記スライダが所定量を超えて移動すると流路面積を変化させることを特徴とする減衰力調整式油圧緩衝器。
【請求項２】
前記スライダが前記圧力制御弁の閉弁状態から所定量移動するまでは、伸び側または縮み側のうち前記流量制御弁によって制御される側の減衰力が大きい状態で維持されることを特徴とする請求項1に記載の減衰力調整式油圧緩衝器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、自動車等の車両の懸架装置に装着される減衰力調整式油圧緩衝器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等の車両の懸架装置に装着される油圧緩衝器には、路面状態、走行状態等に応じて、乗り心地や操縦安定性を向上させるために、減衰力特性を適宜調整できるようにした減衰力調整式油圧緩衝器がある。
【０００３】
減衰力調整式油圧緩衝器は、一般に、油液を封入したシリンダ内にピストンロッドを連結したピストンを摺動可能に嵌装してシリンダ内を2室に画成し、ピストン部にシリンダ内の2室を連通させる主油液通路およびバイパス通路を設け、主油液通路にはオリフィスおよびディスクバルブ等からなる減衰力発生機構を設け、バイパス通路にはその通路面積を調整する減衰力調整弁を設けた構成となっている。
【０００４】
この構成により、減衰力調整弁によってバイパス通路を開いてシリンダ内の2室間の油液の流通抵抗を小さくすることにより減衰力を小さくし、また、バイパス通路を閉じて2室間の流通抵抗を大きくすることにより減衰力を大きくする。このように、減衰力調整弁の開閉により減衰力特性を適宜調整することができる。
【０００５】
しかしながら、上記のようにバイパス通路の通路面積のみによって減衰力を調整するものでは、ピストン速度の低速域においては、減衰力は油液通路のオリフィスの絞りに依存するので、減衰力特性を大きく変化させることができるが、ピストン速度の中高速域においては、減衰力が主油液通路の減衰力発生機構（ディスクバルブ等）の開度に依存するため、減衰力特性を大きく変化させることができない。
【０００６】
そこで、例えば特開平7-332425号公報に記載されているように、伸び側および縮み側共通の主油液通路の減衰力発生機構として、ディスクバルブの背部に背圧室（パイロット室）を形成し、この背圧室を固定オリフィスを介してディスクバルブの上流側のシリンダ室に連通させ、また、流量制御弁(パイロット制御弁）を介してディスクバルブの下流側のシリンダ室に連通させてパイロット型減衰力調整弁としたものが知られている。
【０００７】
この減衰力調整式油圧緩衝器によれば、流量制御弁を開閉することにより、シリンダ内の2室間の連通路面積を直接調整するとともに、流量制御弁で生じる圧力損失によって背圧室の圧力を変化させてディスクバルブの開弁圧力を変化させることができる。このようにして、オリフィス特性（減衰力がピストン速度の2乗にほぼ比例する）およびバルブ特性（減衰力がピストン速度にほぼ比例する）を調整することができ、減衰力特性の調整範囲を広くすることができる。
【０００８】
さらに、例えば特開2001-12530号公報に記載されているように、伸び側および縮み側通路のそれぞれにパイロット型減衰力調整弁を設け、圧力制御型のパイロット制御弁によって、伸び側および縮み側それぞれの減衰力を直接制御するようにした減衰力調整弁が知られている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のパイロット型減衰力調整弁を備えた減衰力調整式油圧緩衝器では、次のような問題がある。伸び側および縮み側のパイロット制御弁の弁体を一体として1つのアクチュエータによって駆動するようにした場合、流量制御弁を用いるものでは、一般的にはスプール弁が使用されるが、スプールの全長が大きくなり、小型化が困難になる。また、圧力制御弁を用いるものでは、一般的に減衰力調整式油圧緩衝器は、ピストンの受圧面積差によって伸び側に対して縮み側の減衰力の調整範囲が小さくなる傾向があるが、圧力制御弁は減衰力の調整範囲が狭いため、所望の減衰力が得にくくなる。
【００１０】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、減衰力の調整範囲が広く、小型化が可能なパイロット型減衰力調整弁を備えた減衰力調整式油圧緩衝器を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項1の発明に係る減衰力調整式油圧緩衝器は、油液が封入されたシリンダと、該シリンダ内に摺動可能に嵌装されたピストンと、一端が前記ピストンに連結され、他端が前記シリンダの外部へ延出されたピストンロッドと、該ピストンロッドの伸び行程時に油液を流通させる伸び側通路と、前記ピストンロッドの縮み行程時に油液を流通させる縮み側通路と、パイロット室の圧力により前記伸び側通路の油液の流れを制御して減衰力を発生させる伸び側パイロット型減衰力調整弁と、パイロット室の圧力により前記縮み側通路の油液の流れを制御して減衰力を発生させる縮み側パイロット型減衰力調整弁とを備え、
前記伸び側および縮み側パイロット型減衰力調整弁には、パイロット室内の油液を制御する伸び側および縮み側のパイロット制御弁がそれぞれ設けられ、
前記伸び側及び縮み側パイロット制御弁は、一の筒状部材のボア内に軸方向に移動可能に案内された一つのスライダによって構成され、
該スライダは、軸方向の一方からばねにより付勢されると共に軸方向の他方から一の電気式のアクチュエータにより付勢され、
前記伸び側および縮み側のパイロット制御弁のいずれか一方は、前記アクチュエータに供給する電気に応じて前記パイロット室に接続する流路の流路面積を調整する流量制御弁であり、他方のパイロット制御弁は、前記アクチュエータに供給する電気に応じて前記パイロット室内の圧力を調整する圧力制御弁であり、さらに、前記流量制御弁は、前記スライダが前記圧力制御弁の閉弁状態から所定量移動するまでは、流路面積を変化させず、前記スライダが所定量を超えて移動すると流路面積を変化させることを特徴とする。
このように構成したことにより、流量制御弁および圧力制御弁によって伸び側および縮み側パイロット型減衰力調整弁のパイロット圧を調整して減衰力を制御する。
また、請求項2の発明に係る減衰力調整式油圧緩衝器は、上記請求項1の構成において、前記スライダが前記圧力制御弁の閉弁状態から所定量移動するまでは、伸び側または縮み側のうち前記流量制御弁によって制御される側の減衰力が大きい状態で維持されることを特徴とする。
このように構成したことにより、一のアクチュエータによって、反転特性の減衰力を得ることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の1実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図1に示すように、本実施形態に係る減衰力調整式油圧緩衝器1は、シリンダ2の外側に外筒3を設けた二重筒構造となっており、シリンダ2と外筒3との間にリザーバ4が形成されている。シリンダ2内には、ピストン5が摺動可能に嵌装されており、このピストン5によってシリンダ2内がシリンダ上室2aとシリンダ下室2bとの2室に画成されている。ピストン5の両端部には、伸び側および縮み側減衰力調整機構6,7(伸び側および縮み側パイロット型減衰力調整弁)が設けられており、これらは、略円筒状のピストンボルト8が挿通されてナット9によって一体的に固定されている。
【００１３】
ピストンボルト8の基端側の大径部には、ソレノイドケース10が螺着され、ソレノイドケース10には、ピストンロッド11の一端部がナット12によって連結されている。ピストンロッド11の他端側は、シリンダ上室2aを通り、シリンダ2および外筒3の上端部に装着されたロッドガイド(図示せず)およびオイルシール(図示せず)に挿通されて、シリンダ2の外部へ延出されている。シリンダ2の下端部には、シリンダ下室2bとリザーバ4とを適度な流通抵抗をもって連通させるベースバルブ(図示せず)が設けられている。そして、シリンダ2内には油液が封入されており、リザーバ4内には油液およびガスが封入されている。
ピストン5には、シリンダ上下室2a,2b間を連通させるための伸び側通路13および縮み側通路14が設けられている。
【００１４】
伸び側減衰力発生機構6は、略有底円筒状の外側バルブ部材15の円筒部内に、内側バルブ部材16が嵌合されており、外側バルブ部材15の底部の内周側に伸び側通路13に連通する油路17が設けられ、外周側にシリンダ下室2b内に開口する油路18が設けられている。外側バルブ部材15の底部には、油路17と油路18との間に環状のシート部19が突出されている。また、油路18の外側に環状のシール部20が突出されている。シート部19には、ディスクバルブ21が着座され、ディスクバルブ21の外周部およびシール部に環状のシールリング22が重ねられ、シールリング22の内周部の上にばね部材が重ねられて、ディスクバルブ21およびシールリング22をシート部19およびシール部20側へ押圧している。
【００１５】
そして、外側バルブ部材15の内部には、内側バルブ部材16によってディスクバルブ21およびシールリング22の背面側に背圧室23(パイロット室)が形成されている。内側バルブ部材16には、背圧室とシリンダ下室2bとを連通させる油路24が設けられており、油路24には、背圧室23内の圧力をシリンダ下室2bへリリーフするリリーフ弁25(ディスクバルブ)が設けられている。リリーフ弁25の弁座には、背圧室23とシリンダ下室2bとを常時連通させるオリフィス25A(切欠)が設けられている。
【００１６】
ピストン5、外側バルブ部材15、内側バルブ部材16およびスペーサ26に挿通されたピストンボルト8の円筒部の側壁には、オリフィス油路27を介して伸び側通路13に連通するポート28、内側バルブ部材16に設けられた逆止弁29を介して背圧室23に連通するポート30およびスペーサ31に設けられた逆止弁32を介してシリンダ下室2bに連通するポート33が設けられている。なお、逆止弁29は、背圧室23側からポート30側への流通を阻止するものであり、逆止弁32はシリンダ下室2b側からポート33側への油液の流通を阻止するものである。
【００１７】
ピストンボルト8の円筒部には、基端側に小径ボア34が形成され、先端側に大径ボア35が形成されており、この円筒部に挿入されたスライダ36が小径ボア34に摺動可能に嵌合されている。大径ボア35の先端部には、プラグ37がねじ込まれ、プラグ37の一端部に形成された環状の弁座38に対向させて、スライダ36の一端部に円筒状の弁体39が形成されている。ピストンボルト8のポート28とポート30との間は、大径ボア35によって常時連通されている。ポート28,30とポート33とは、プラグ37に設けられた油路40を介して連通されており、弁体39と弁座38との離着座によって連通、遮断されるようになっている。
【００１８】
大径ボア35内において、スライダ36には、弁体39側を小径とした受圧部41(段部)が形成されている。スライダ36の弁体39側の端部は、プラグ37に螺着されたばね受42との間に設けられた圧縮ばね43に当接され、弁体39とは反対側の端部は、ソレノイドケース10内に設けられた比例ソレノイド44(アクチュエータ)のプランジャ45に当接されている。プランジャ45の後部には、圧縮ばね46が設けられている。
【００１９】
そして、弁座38、弁体39および受圧部41によって圧力制御弁が構成されており、ばね43,46のばね力によってスライダ36の弁体39が弁座38に押付けられ、受圧部41に作用する大径ボア35内の油液の圧力が所定の制御圧力を超えたとき、ばね43,46のばね力に抗して弁体39が開弁する。ここで、比例ソレノイド44のプランジャ45の推力、すなわち、コイル47への通電電流によって、制御圧力を調整することができる。
【００２０】
縮み側減衰力発生機構7は、略有底円筒状の外側バルブ部材48の円筒部内に、内側バルブ部材49が嵌合されており、外側バルブ部材48の底部の内周側に縮み側通路14に連通する油路50が設けられ、外周側にシリンダ上室2a内に開口する油路51が設けられている。外側バルブ部材48の底部には、油路50と油路51との間に環状のシート部52が突出されている。また、油路51の外側に環状のシール部53が突出されている。シート部52には、ディスクバルブ54が着座され、ディスクバルブ54の外周部およびシール部53に環状のシールリング55が重ねられ、シールリング55の内周部の上にばね部材56が重ねられて、ディスクバルブ54およびシールリング55をシート部52およびシール部53側へ押圧している。
【００２１】
そして、外側バルブ部材48の内部には、内側バルブ部材49によってディスクバルブ54およびシールリング55の背面側に背圧室57(パイロット室)が形成されている。内側バルブ部材49には、背圧室57とシリンダ上室2aとを連通させる油路58が設けられており、油路58には、背圧室57内の圧力をシリンダ上室2aへリリーフするリリーフ弁59(ディスクバルブ)が設けられている。リリーフ弁59の弁座には、背圧室57とシリンダ上室2aとを常時連通させるオリフィス(切欠)が設けられている。
【００２２】
ピストン5、外側バルブ部材48および内側バルブ部材49に挿通されたピストンボルト8の円筒部の側壁には、オリフィス油路60を介して縮み側通路14に連通するポート61および内側バルブ部材49に設けられた逆止弁62を介して背圧室57に連通するポート63が設けられている。なお、逆止弁62は、背圧室57側からポート63側への流通を阻止するものである。
【００２３】
ピストンボルト8の小径ボア34内に嵌合されたスライダ36には、ポート61,63間の流路面積を調整するスプール64(流量制御弁)が形成されている。スプール64は、スライダ36が図中、下方へ移動して弁体39が弁座38に着座した状態では、ポート61,63間を遮断し、上方へ所定量を超えて移動することにより、ポート61,63間の流路を徐々に開くようにランドが配置されている。
【００２４】
スライダ36およびプランジャ45には、軸方向に沿って貫通する油路65,66が設けられ、これらの両端に形成された油室を互いに連通させることにより、スライダ36およびプランジャ45の円滑な移動を確保している。比例ソレノイド44の内部は、ソレノイドケース10に設けられた充分小さなオリフィス通路67を介してシリンダ上室2aに連通されており、比例ソレノイド44の内部のエアを排出できるようになっている。また、比例ソレノイド44のコイル47に接続されたリード線68は、中空のピストンロッド11内に挿通され、その先端部に設けられた端子(図示せず)に接続されており、外部から通電できるようになっている。
【００２５】
以上のように構成した本実施形態の作用について次に説明する。
ピストンロッド11の伸び行程時には、シリンダ上室2a側の油液が伸び側通路13、オリフィス油路27、ポート28、大径ボア35、油路40およびポート33を通ってシリンダ下室2b側へ流れ、弁体39の制御圧力に応じて減衰力が発生し、シリンダ上室2a側の圧力がディスクバルブ41の開弁圧力に達すると、ディスクバルブ41が開いて、油液が伸び側通路13から油路17および油路18を通ってシリンダ下室2bへ流れ、ディスクバルブ41によって減衰力が発生する。また、ピストンロッド11の縮み行程時には、シリンダ下室2b側の油液が縮み側通路14、油路50および油路51を通ってシリンダ上室2a側へ流れ、ディスクバルブ54によって減衰力が発生する。
【００２６】
図2に示すように、コイル47への通電電流を小さくして、比例ソレノイド44の推力を小さくした場合、図2に示すように、スライダ36は、ばね43,46のばね力によって下方へ移動して、弁体39を弁座38に押圧し、また、スプール64によってポート61,63間を遮断する。この状態では、伸び側減衰力調整機構6においては、弁体39の制御圧力が高くなり、背圧室23の圧力が上昇してディスクバルブ21の開弁圧力も高くなるので、伸び側の減衰力が大きく(ハードに)なる(図2の右側参照)。なお、背圧室23の圧力が所定のリリーフ圧に達すると、リリーフ弁25が開いて、背圧室23内の油液がシリンダ下室2bへリリーフされる。
【００２７】
また、縮み側減衰力調整機構7においては、ポート61,63間が遮断されることにより、背圧室57の圧力が低くなり、ディスクバルブ54の開弁圧力が低下するので、縮み側の減衰力が小さく(ソフトに)なる(図2の左側参照)。なお、圧力制御弁である弁体39の開弁時の弁座38からのリフト量は0.2mm程度であるのに対して、流量制御弁であるスプール64の開弁時のストローク量は、0.5mm程度となっているので、弁体39の開弁時においてもスプール64の閉弁状態は維持される。
【００２８】
コイル47への通電電流を大きくして、比例ソレノイド44の推力を大きくした場合、図3に示すように、スライダ36は、ばね43,46のばね力に抗して上方へ移動して、弁体39を弁座38から離間させ、スプール64がポート61,63間を連通させる。この状態では、伸び側減衰力調整弁6においては、弁体39の制御圧力が解消され、背圧室23の圧力が低下してディスクバルブ21の開弁圧力が低くなるので、伸び側の減衰力が小さく(ソフトに)なる(図3の右側参照)。
【００２９】
また、縮み側減衰力調整機構7においては、ポート61,63間が連通されることにより、背圧室57の圧力が高くなり、ディスクバルブ54の開弁圧力が上昇するので、縮み側の減衰力が大きく(ハードに)なる(図3の左側参照)。なお、背圧室57の圧力が所定のリリーフ圧に達すると、リリーフ弁59が開いて、背圧室57内の油液がシリンダ上室2aへリリーフされる。
【００３０】
このようにして、比例ソレノイド44のコイル47への通電電流によって、伸び側減衰力発生機構6の圧力制御弁および縮み側減衰力発生機構7の流量制御弁を制御することにより、同時に、ディスクバルブ21,54の開弁圧力を調整することができ、減衰力の調整範囲を大きくすることができる。1つの比例ソレノイド44によって、スライダ36を移動させることにより、伸び側および縮み側の減衰力を同時に調整することができ、伸び側および縮み側の減衰力を一方がハードのとき他方をソフトに、また、一方がソフトのとき他方をハードに調整することができ、いわゆる反転特性の減衰力を得ることができる。また、全長の短い圧力制御弁の弁体39および調整範囲の広い流量制御弁のスプール64をスライダ36に一体に設けたことにより、小型化を図ると共に、減衰力の調整範囲を大きくすることができる。
【００３１】
なお、本実施形態では、一例として、伸び側減衰力調整弁のパイロット制御弁として圧力制御弁を使用し、縮み側減衰力調整弁のパイロット弁として流量制御弁を使用した場合について説明しているが、本発明は、これに限らず、伸び側に流量制御弁を使用し、縮み側に圧力制御弁を使用することもできる。また、上記実施形態では、ピストン部に減衰力調整弁を内蔵したものについて説明しているが、本発明は、これに限らず、シリンダの外部に油液通路を設け、この油液通路にパイロット型減衰力調整弁を設けたいわゆる横付型の減衰力調整式油圧緩衝器にも同様に適用することができる。
【００３２】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項1の発明に係る減衰力調整式油圧緩衝器によれば、伸び側および縮み側のパイロット型減衰力調整弁を制御するパイロット制御弁のいずれか一方を流量制御弁とし、他方を圧力制御弁としたので、減衰力の調整範囲が広い流量制御弁と小型化が容易な圧力制御弁との組合せにより、小型化を図ると共に減衰力の調整範囲を広くすることができる。
また、請求項2の発明に係る減衰力調整式油圧緩衝器によれば、さらに、伸び側と縮み側のパイロット制御弁を反転特性として、一のアクチュエータによって駆動するようにしたので、一のアクチュエータを制御して反転特性の減衰力を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る減衰力調整式油圧緩衝器の要部の縦断面図である。
【図２】図1の装置において、伸び側ハード、縮み側ソフトとした場合の伸び側および縮み側の油液の流れを示す図である。
【図３】図1の装置において、伸び側ソフト、縮み側ハードとした場合の伸び側および縮み側の油液の流れを示す図である。
【符号の説明】
1  減衰力調整式油圧緩衝器
2  シリンダ
5  ピストン
6  伸び側減衰力調整弁(伸び側パイロット型減衰力調整弁)
7  縮み側減衰力調整弁(縮み側パイロット型減衰力調整弁)
11  ピストンロッド
13  伸び側通路
14  縮み側通路
38  弁座(圧力制御弁)
39  弁体(圧力制御弁)
41  受圧部(圧力制御弁)
44  比例ソレノイド(アクチュエータ)
64  スプール(流量制御弁)
【図１】
0003978708.tif 000002
【図２】
0003978708.tif 000003
【図３】
0003978708.tif 000004