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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024120598
(43)【公開日】2024-09-05
(54)【発明の名称】緩衝器
(51)【国際特許分類】
   F16F 9/34 20060101AFI20240829BHJP
   F16F 9/19 20060101ALI20240829BHJP
   F16F 9/46 20060101ALI20240829BHJP
【FI】
F16F9/34
F16F9/19
F16F9/46
【審査請求】未請求
【請求項の数】2
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023027495
(22)【出願日】2023-02-24
(71)【出願人】
【識別番号】509186579
【氏名又は名称】日立Astemo株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001999
【氏名又は名称】弁理士法人はなぶさ特許商標事務所
(72)【発明者】
【氏名】湯野 治
(72)【発明者】
【氏名】松村 定知
【テーマコード(参考)】
3J069
【Fターム(参考)】
3J069AA50
3J069CC13
3J069EE05
3J069EE08
3J069EE23
3J069EE29
3J069EE62
(57)【要約】
【課題】安定した減衰力を得ることが可能な緩衝器を提供する。
【解決手段】第2弁部151の外径D2を第1弁部131の外径D1よりも小径としたので、制御モード時に、軸方向通路14(第2流路孔)を通って着座部154と第2弁座142との間に形成された流路155からパイロット室13へ流入した高速の作動流体の流れFが、第2弁部151の第2外周面153から離れてパイロット室13の底面85に沿うようにして流れる。これにより、第2弁部151の外周に負圧が発生することがないので、当該負圧に起因して弁体130に閉弁方向の力が作用するようなことがない。その結果、制御モード時における減衰力が過大になることが抑止され、安定した減衰力特性を得ることができる。
【選択図】図3
【特許請求の範囲】
【請求項1】
作動流体が封入されるシリンダと、
該シリンダ内に摺動可能に挿入されるピストンと、
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するピストンロッドと、
前記ピストンに設けられる伸び側通路及び縮み側通路と、
前記ピストンの軸孔に挿通されるピストンボルトと、
前記伸び側通路に設けられる伸び側メインバルブと、
該伸び側メインバルブの開弁圧力を調整する伸び側背圧室と、
前記縮み側通路に設けられる縮み側メインバルブと、
該縮み側メインバルブの開弁圧力を調整する縮み側背圧室と、
前記伸び側背圧室と前記縮み側背圧室とを連通させる共通通路と、
該共通通路の作動流体の流れをアクチュエータにより制御するパイロットバルブと、
を備える緩衝器であって、
前記パイロットバルブは、前記共通通路内に摺動可能に挿入される弁体と、該弁体を開弁方向へ付勢する弁ばねと、を備え、
前記弁体の軸方向一端側には、前記アクチュエータの非通電時に、前記ピストンボルトに形成された第1弁座との間の作動流体の流れを制限する第1弁部が設けられ、
前記弁体の軸方向他端側には、前記アクチュエータの通電時に、前記ピストンボルトに形成された第2弁座との間の作動流体の流れを制限する第2弁部が設けられ、
前記第1弁座は、内周側に第1流路孔が形成された第1環状体であり、
前記第2弁座は、内周側に第2流路孔が形成された第2環状体であり、
前記第2弁部の外径は、前記第2流路孔の内径よりも大径であり、
前記第1弁部の外径は、前記第2弁部の外径よりも大径であり、
前記第1流路孔の内径は、前記第1弁部の外径よりも大径であり、
前記第1弁部と前記第2弁部との間には、曲面、テーパ面、又は軸に直角な平面が形成されることを特徴とする緩衝器。
【請求項2】
請求項1に記載の緩衝器であって、
前記弁体は、前記第2弁部の軸長が前記第1弁部の軸長よりも長いことを特徴とする緩衝器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ピストンロッドのストロークに対する作動流体の流れを制御して減衰力を調整する緩衝器に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献1には、ソレノイドのコイルへの通電電流を制御してパイロットバルブの開弁圧力を調整することにより、共通通路内の作動流体の流れを制御して減衰力を調整するようにした緩衝器(以下「従来の緩衝器」と称する)が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2008-089044号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、従来の緩衝器では、伸び行程時において、パイロットバルブの開弁直後における弁体のリフト量が小さいとき、弁体と弁座(第2弁座)との間から共通通路内のパイロット室へ流入した作動流体が弁体の外周面に沿って高速で流れることにより、弁体の外周に負圧が発生する。当該負圧に起因して弁体に閉弁方向の力が作用すると、パイロットバルブが開弁し難くなり、減衰力が過大になる問題があった。
【0005】
本発明は、安定した減衰力を得ることが可能な緩衝器を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の緩衝器は、作動流体が封入されるシリンダと、該シリンダ内に摺動可能に挿入されるピストンと、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するピストンロッドと、前記ピストンに設けられる伸び側通路及び縮み側通路と、前記ピストンの軸孔に挿通されるピストンボルトと、前記伸び側通路に設けられる伸び側メインバルブと、該伸び側メインバルブの開弁圧力を調整する伸び側背圧室と、前記縮み側通路に設けられる縮み側メインバルブと、該縮み側メインバルブの開弁圧力を調整する縮み側背圧室と、前記伸び側背圧室と前記縮み側背圧室とを連通させる共通通路と、該共通通路の作動流体の流れをアクチュエータにより制御するパイロットバルブと、を備える緩衝器であって、前記パイロットバルブは、前記共通通路内に摺動可能に挿入される弁体と、該弁体を開弁方向へ付勢する弁ばねと、を備え、前記弁体の軸方向一端側には、前記アクチュエータの非通電時に、前記ピストンボルトに形成された第1弁座との間の作動流体の流れを制限する第1弁部が設けられ、前記弁体の軸方向他端側には、前記アクチュエータの通電時に、前記ピストンボルトに形成された第2弁座との間の作動流体の流れを制限する第2弁部が設けられ、前記第1弁座は、内周側に第1流路孔が形成された第1環状体であり、前記第2弁座は、内周側に第2流路孔が形成された第2環状体であり、前記第2弁部の外径は、前記第2流路孔の内径よりも大径であり、前記第1弁部の外径は、前記第2弁部の外径よりも大径であり、前記第1流路孔の内径は、前記第1弁部の外径よりも大径であり、前記第1弁部と前記第2弁部との間には、曲面、テーパ面、又は軸に直角な平面が形成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、緩衝器の減衰力を安定させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
図1】第1実施形態に係る緩衝器の軸平面による断面図である。
図2図1における減衰力調整機構を拡大して示す図である。
図3】第1実施形態における主要部の説明図であって、制御時におけるパイロットバルブの弁体周辺を示す図である。
図4】第1実施形態における主要部の説明図であって、フェイル発生時におけるパイロットバルブの弁体周辺を示す図である。
図5】第2実施形態における主要部の説明図であって、制御時におけるパイロットバルブの弁体周辺を示す図である。
図6】第3実施形態における主要部の説明図であって、制御時におけるパイロットバルブの弁体周辺を示す図である。
図7】第3実施形態の変形例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態を添付した図を参照して説明する。
便宜上、図1における上下方向をそのまま「上下方向」と称する。図1に、減衰力可変機構17がシリンダ2に内蔵された、所謂、ピストン内蔵型の減衰力調整式緩衝器1の軸平面による断面の一部を示す。なお、当該緩衝器1は、シリンダ2の外側に外筒(図示省略)が設けられた複筒構造をなす。
【0010】
図1に示されるように、緩衝器1は、シリンダ2内に摺動可能に嵌装され、シリンダ2内をシリンダ上室2Aとシリンダ下室2Bとの2室に区画するピストン3と、一端がピストン3に連結され、他端側(図1における上側)がシリンダ2の外部へ延出されるピストンロッド10と、ピストンロッド10に固定され、シリンダ上室2Aとシリンダ下室2Bとを双方向へ流通可能に連通し、ピストン3の移動に伴う作動流体の流れを制御して減衰力特性を可変する減衰力可変機構17と、を備える。
【0011】
ピストン3は、上端側がシリンダ上室2Aに開口する伸び側通路19と、下端側がシリンダ下室2Bに開口する縮み側通路20と、を有する。減衰力可変機構17は、バルブ機構部28とソレノイド90とからなる。図2に示されるように、バルブ機構部28は、軸部6がピストン3の軸孔4に挿通されるピストンボルト5と、伸び側通路19の作動流体の流れを制御する伸び側バルブ機構21と、縮み側通路20の作動流体の流れを制御する縮み側バルブ機構51と、を有する。
【0012】
図3に示されるように、伸び側バルブ機構21は、ピストンボルト5の軸部6に取り付けられる有底円筒形の伸び側パイロットケース22を有する。伸び側パイロットケース22は、底部27とピストン3側が開口する円筒部26とを有する。伸び側パイロットケース22のピストン3側には、伸び側メインバルブ23が配置される。また、伸び側メインバルブ23と伸び側パイロットケース22との間には、伸び側背圧室25が形成される。
【0013】
伸び側バルブ機構21は、ピストン3の下端面の外周側に形成されて伸び側メインバルブ23が離着座可能に当接するシート部24を有する。伸び側背圧室25は、伸び側パイロットケース22と伸び側メインバルブ23の背面との間に形成される。伸び側背圧室25内の圧力は、伸び側メインバルブ23に対して閉弁方向へ作用する。伸び側メインバルブ23は、弾性体からなる環状のパッキン31が、伸び側パイロットケース22の円筒部26の内周面に全周にわたって接触するパッキンバルブである。
【0014】
伸び側背圧室25は、伸び側パイロットケース22の底部27に形成された通路32とサブバルブ30とを介してシリンダ下室2Bに連通される。サブバルブ30は、伸び側背圧室25の圧力が所定圧力に達したときに開弁し、伸び側背圧室25からシリンダ下室2Bへの作動流体の流れに対して抵抗力を付与する。
【0015】
伸び側背圧室25は、通路32を介して、伸び側パイロットケース22とサブバルブ30との間に形成された第1受圧室172に連通される。第1受圧室172は、伸び側パイロットケース22の下端面(伸び側メインバルブ23側とは反対側の面)に設けられた複数の環状の第1シート部173によって扇形に区画される。複数の第1シート部173の内側には、各々に通路32が開口する。
【0016】
伸び側パイロットケース22には、ピストン3の縮み方向への移動により、シリンダ下室2Bから伸び側背圧室25への作動流体の流れが生じる背圧導入通路171が設けられる。伸び側パイロットケース22の上端面(伸び側メインバルブ23側の面)には、環状のシート部35が設けられる。シート部35は、該シート部35に着座するチェックバルブ33と共に底部27の内周部の外周に設けられた環状の受圧室174を画定する。
【0017】
伸び側パイロットケース22の下端面には、第1受圧室172と隔絶された第2受圧室177が設けられる。第2受圧室177には、背圧導入通路171が開口する。第2受圧室177は、第2シート部178によって画定される。第2シート部178は、一対の隣接する第1受圧室172間を円弧形に延びる。第2シート部178には、第2受圧室177とシリンダ下室2Bとを連通する第1オリフィス175が設けられる。
【0018】
これにより、伸び側バルブ機構21には、シリンダ下室2Bと伸び側背圧室25とを連通する伸び側連通路(連通路)が形成される。伸び側連通路は、ピストン3の縮み方向への移動により、シリンダ下室2Bの作動流体を、第1オリフィス175、第2受圧室177、背圧導入通路171、受圧室174、及びチェックバルブ33を経て伸び側背圧室25へ導入する。
【0019】
一方、縮み側バルブ機構51は、ピストンボルト5の軸部6に取り付けられる有底円筒形の縮み側パイロットケース52を有する。縮み側パイロットケース52は、底部57と、ピストン3側が開口する円筒部56とからなる。縮み側パイロットケース52のピストン3側には、縮み側メインバルブ53が配置される。また、縮み側メインバルブ53と縮み側パイロットケース52との間には、縮み側背圧室55が形成される。
【0020】
縮み側バルブ機構51は、ピストン3の上端面の外周側に形成されて縮み側メインバルブ53が離着座可能に当接するシート部54を有する。縮み側背圧室55は、縮み側パイロットケース52と縮み側メインバルブ53の背面との間に形成される。縮み側背圧室55内の圧力は、縮み側メインバルブ53に対して閉弁方向へ作用する。縮み側メインバルブ53は、弾性体からなる環状のパッキン61が、縮み側パイロットケース52の円筒部56の内周面に全周にわたって接触するパッキンバルブである。
【0021】
縮み側背圧室55は、縮み側パイロットケース52の底部57に形成された通路62とサブバルブ60とを介してシリンダ上室2Aに連通される。サブバルブ60は、縮み側背圧室55の圧力が所定圧力に達したときに開弁し、縮み側背圧室55からシリンダ上室2Aへの作動流体の流れに対して抵抗力を付与する。
【0022】
縮み側背圧室55は、通路62を介して、縮み側パイロットケース52とサブバルブ60との間に形成された第1受圧室182に連通される。第1受圧室182は、縮み側パイロットケース52の上端面(縮み側メインバルブ53側とは反対側の面)に設けられた複数の第1シート部183によって扇形に区画される。複数の第1シート部183の内側には、各々に通路62が開口する。
【0023】
縮み側パイロットケース52には、ピストン3の伸び方向への移動によりシリンダ上室2Aから縮み側背圧室55への作動流体の流れが生じる背圧導入通路181が設けられる。縮み側パイロットケース52の下端面(縮み側メインバルブ53側の面)には、環状のシート部65が設けられる。シート部65は、該シート部65に着座するチェックバルブ63と共に底部57の内周部の外周に設けられた環状の受圧室184を画定する。
【0024】
縮み側パイロットケース52の上端面には、第1受圧室182と隔絶された第2受圧室187が設けられる。第2受圧室187には、背圧導入通路181が開口する。第2受圧室187は、第2シート部188によって画定される。第2シート部188は、一対の隣接する第1受圧室182間を円弧形に延びる。第2シート部188には、第2受圧室187とシリンダ上室2Aとを連通する第1オリフィス185が設けられる。
【0025】
これにより、縮み側バルブ機構51には、シリンダ上室2Aと縮み側背圧室55とを連通する縮み側連通路(連通路)が形成される。縮み側連通路は、ピストン3の伸び方向への移動により、シリンダ上室2Aの作動流体を、第1オリフィス185、第2受圧室187、背圧導入通路181、受圧室184、及びチェックバルブ63を経て縮み側背圧室55へ導入する。
【0026】
なお、伸び側バルブ機構21及び縮み側バルブ機構51を構成するバルブ部品には、ピストンボルト5の軸部6のねじ部(符号省略)に取り付けられたナット78を締め付けることにより、ピストンボルト5の頭部7とワッシャ79との間で加圧されて軸力が発生する。
【0027】
ピストンボルト5には、共通通路11が形成される。共通通路11は、スリーブ15の内側(軸孔)に形成された軸方向通路12を有する。スリーブ15は、上端がピストンボルト5の頭部6に開口する軸孔16に嵌着される。共通通路11は、軸孔16の下部(スリーブ15の下端よりも下側の部分)に形成されたパイロット室13を有する。共通通路11は、上端がパイロット室13に開口する軸方向通路14を有する。共通通路11の内径は、パイロット室13が最も大きく、スリーブ15内側の軸方向通路12、軸方向通路14の順に小さくなる。なお、軸方向通路12は、ピストンボルト5の頭部7の端面9に開口する。
【0028】
伸び側背圧室25は、縮み側排出通路を介して伸び側通路19に連通される。縮み側排出通路は、伸び側背圧室25を、伸び側パイロットケース22のシート部35に設けられた切欠き37、受圧室174、ピストンボルト5の軸部6に形成された径方向通路34、軸方向通路14、ピストンボルト5の軸部6に形成された径方向通路39、ピストン3の軸孔4の下端部に形成された環状通路41、ピストン3の内周部に形成された複数個の切欠き42、及び縮み側逆止弁40に形成された伸び側オリフィス44を介して、伸び側通路19に連通させる。
【0029】
縮み側逆止弁40は、ピストン3の、シート部24及び伸び側通路19の開口よりも内周側に設けられた環状のシート部43に離着座可能に当接する。縮み側逆止弁40は、径方向通路39から伸び側通路19への作動流体の流れを許容する。
【0030】
縮み側背圧室55は、伸び側排出通路を介して縮み側通路20に連通される。伸び側排出通路は、縮み側背圧室55を、縮み側パイロットケース52のシート部65に設けられた切欠き67、受圧室184、縮み側パイロットケース52の底部57の内周部に形成された環状通路68、ピストンボルト5の軸部6に形成された二面幅部77、ピストン3の軸孔4の上端部に形成された環状通路71、ピストン3の内周部に形成された複数個の切欠き72、及び伸び側逆止弁70に形成された縮み側オリフィス74を介して、縮み側通路20に連通させる。
【0031】
伸び側逆止弁70は、ピストン3の、シート部54及び縮み側通路20の開口よりも内周側に設けられた環状のシート部73に離着座可能に当接する。伸び側逆止弁70は、径方向通路64から縮み側通路20への作動流体の流れを許容する。
【0032】
共通通路11内の作動流体の流れは、パイロットバルブ81により制御される。パイロットバルブ81は、共通通路11に摺動可能に設けられたバルブスプール82を有する。バルブスプール82は、中実軸からなり、スリーブ15の上部に挿入される摺動部83と、パイロット室13に内包される弁体130と、摺動部83を弁体130とを繋ぐ軸部84とを有する。
【0033】
バルブスプール82の頭部87の外周には、第1室128が形成される。バルブスプール82の頭部87の下端部には、外フランジ形のスプリング受88が形成される。スプリング受88には、弁体130を開弁方向へ付勢するスプリングディスク113(弁ばね)の内周部が接続される。当該スプリングディスク113の付勢力により、バルブスプール82の頭部87は、ソレノイド90の作動ロッド92に当接する(押し付けられる)。
【0034】
ピストンボルト5の頭部7には、上端側が開口する有底円筒形のキャップ121が取り付けられる。キャップ121とピストンボルト5の頭部7との間は環状のシール部材126によってシールされる。これにより、キャップ121とピストンボルト5の頭部7との間には、環状の第2室129が形成されるキャップ121には、ピストンボルト5の軸部6を挿通させる挿通孔123が設けられる。挿通孔123の外周には、複数個(図3に「2個」表示)の切欠き124が設けられる。切欠き124は、軸部6に形成された二面幅部77に連通する。
【0035】
キャップ121とピストンボルト5の頭部7との間には、スプール背圧リリーフ弁107が設けられる。スプール背圧リリーフ弁107は、第2室129に内包される。スプール背圧リリーフ弁107は、頭部7に形成された通路29を経由する第1室128から第2室129への作動流体の流れを許容する逆止弁である。スプール背圧リリーフ弁107の外周縁部は、ピストンボルト5の頭部7に形成された環状のシート部109に離着座可能に当接する。
【0036】
第1室128には、フェイルセーフバルブ111が構成される。フェイルセーフバルブ111は、バルブスプール82の頭部87に形成された弁体としてのスプリング受88が離着座可能に当接する弁座としてのディスク112を有する。ディスク112及びスプリングディスク113の外周縁部は、ピストンボルト5の頭部7と、ソレノイド90のコア99との間で保持される。
【0037】
図2に示されるように、ソレノイド90は、ソレノイド機構部91、ヨーク94、及びコイル95(アーマチュアコイル)を有する。ソレノイド機構部91は、作動ロッド92と、作動ロッド92の外周に固定されたプランジャ96(アーマチュア)と、上下に分割されたコア98,99とを有する。なお、作動ロッド92は、コア蓋体106に取り付けられたブッシュ100及びコア99に取り付けられたブッシュ110により、上下方向(軸方向)へ案内される。
【0038】
有底円筒形のヨーク94の下端部とコア99との間は、シール部材116によってシールされる。これにより、ピストンボルト5とヨーク94とコア99との間には、環状通路117が形成される。環状通路117は、ピストンボルト5の円筒部8に設けられた通路118を介してシリンダ上室2Aに連通される。ソレノイド90のコア99の内側には、スプール背圧室101が形成される。スプール背圧室101は、作動ロッド92の切欠き(符号省略)、及びロッド内通路97を介してロッド背圧室103に連通される。
【0039】
ヨーク94の上端部には、ピストンロッド10の下端部が連結される。即ち、ピストンロッド10の下端(一端)は、ヨーク94及びピストンボルト5を介してピストン3に連結される。ヨーク94とピストンロッド10との間の締結力(軸力)は、ナット46を締め付けてピストンロッド10の外周に装着されたリング部材47を軸方向へ押し付けることで発生させる。ナット46の上端面には、ピストンロッド10に取り付けられたバンプストッパ48が当接される。なお、ピストンロッド10の軸孔10Aには、ソレノイド90のコイル95へ通電するためのケーブル(図示省略)が挿通される。
【0040】
次に、第1実施形態の主要部を説明する。
図3は、ソレノイド90(アクチュエータ)のコイル95へ通電している制御モード時における、パイロットバルブ81の弁体130周辺を示す説明図である。図3に示されるように、弁体130は、上端部(一端側)を形成する円柱形の第1弁部131と、下端部(他端側)を形成する円柱形の第2弁部151とを有する。なお、第1弁部131と第2弁部151とは同軸に設けられる。
【0041】
第1弁部131は、バルブスプール82の軸部84が接続される端面132と、外径D1の第1外周面133とを有する。図4に示されるように、第1弁部131は、ソレノイド90(アクチュエータ)のコイル95への非通電時(フェイル発生時)に、スプリングディスク113の付勢力によってバルブスプール82が開弁方向へ移動することで第1弁座141(第1環状体)に嵌合される。図3に示されるように、第1弁座141の内周側には、共通通路11の内径d1の軸方向通路12(第1流路孔)が形成される。換言すれば、第1弁座141は、軸方向通路12の下端側開口周縁部に形成される。
【0042】
第1弁部131の第1外周面133には、上下方向へ延びる切欠き134が形成される。図4に示されるように、切欠き134は、第1弁部131が軸方向通路12(第1流路孔)に嵌合されることにより、第1弁部131と軸方向通路12との間に、軸方向通路14(第2流路孔)と軸方向通路12との間を連通するオリフィス135を形成する。これにより、フェイル発生時に、作動流体が軸方向通路14からオリフィス135を通って軸方向通路12へ流れることにより、オリフィス特性の減衰力を得ることができる。なお、切欠き134(オリフィス135)は、複数個設けてもよい。
【0043】
第2弁部151は、外径D2の第2外周面153を有する。第2弁部151は、パイロット室13の底面85に形成された第2弁座142(第2環状体)に離着座可能な着座部154を有する。第2弁座142の内周側には、共通通路11の内径d2の軸方向通路14(第2流路孔)が形成される。換言すれば、第2弁座142は、軸方向通路14の上端側開口周縁部に形成される。着座部154は、第2弁部151の端面152の外周縁部に形成され、制御モード時(図3参照)に、第2弁座142との間に流路155を形成する。なお、第1弁部131の第1外周面133の下端側周縁と第2弁部151の第2外周面153の上端側周縁とは、テーパ部145のテーパ面146によって接続される。
【0044】
ここで、第2弁部151の外径D2は、軸方向通路14(第2流路孔)の内径d2よりも大径である(D2>d2)。また、第1弁部131の外径D1は、第2弁部151の外径D2よりも大径である(D1>D2)。さらに、軸方向通路12(第1流路孔)の内径d1は、第1弁部131の外径D1よりも大径である(d1>D1)。なお、第1実施形態では、第2弁部151の軸長(軸方向長さ)L2とテーパ部145の軸長L3とを加算した軸長L4、即ち、第2弁部151の下端から第1弁部131の下端までの軸長L4は、第1弁部131の軸長L1よりも長い(L2+L3=L4>L1)。
【0045】
次に、前述した緩衝器1における作動流体の流れを説明する。
縮み行程時には、シリンダ下室2Bの作動流体が、上流側背圧導入通路、即ち、縮み側通路20、伸び側逆止弁70に形成されたオリフィス74、ピストン3に形成された切欠き72、ピストン3の軸孔4に形成された環状通路71、ピストンボルト5の軸部6に形成された二面幅部77、縮み側パイロットケース52に形成された環状通路68、及びチェックバルブ63を経て縮み側背圧室55へ導入される。
【0046】
また、縮み行程時には、シリンダ下室2Bの作動流体は、伸び側連通路、即ち、第1オリフィス175、第2受圧室177、背圧導入通路171、及びチェックバルブ33を経て、伸び側背圧室25へ導入される。これにより、縮み行程時に、伸び側メインバルブ23がシリンダ下室2Bの圧力によって開弁することを抑止することができる。
【0047】
縮み行程時に伸び側背圧室25に導入された作動流体は、シート部35に形成された切欠き37(オリフィス)、受圧室174、伸び側パイロットケース22の底部27の内周部に形成された環状通路38、径方向通路39、軸方向通路14、径方向通路34、ピストン3の軸孔4に形成された環状通路41、ピストン3の内周部に形成された切欠き42、縮み側逆止弁40、及び伸び側通路19を経てシリンダ上室2Aへ流れるので、縮み側メインバルブ53の開弁前、即ち、ピストン速度の低速領域には、シート部35に設けられたオリフィス(切欠き37)によるオリフィス特性及び縮み側逆止弁40によるバルブ特性の減衰力が得られる。
【0048】
一方、伸び行程時には、シリンダ上室2Aの作動流体が、上流側背圧導入通路、即ち、伸び側通路19、縮み側逆止弁40に形成されたん伸び側オリフィス44、ピストン3に形成された切欠き42、ピストン3の軸孔4に形成された環状通路41、径方向通路34、軸方向通路14、径方向通路39、伸び側パイロットケース22に形成された環状通路38、及びチェックバルブ33を経て、伸び側背圧室25へ導入される。
【0049】
また、伸び行程時には、シリンダ上室2Aの作動流体は、縮み側連通路、即ち、第1オリフィス185、第2受圧室187、背圧導入通路181、及びチェックバルブ63を経て、縮み側背圧室55へ導入される。これにより、伸び行程時に、縮み側メインバルブ53がシリンダ上室2Aの圧力によって開弁することが抑止される。
【0050】
伸び行程時に縮み側背圧室55に導入された作動流体は、シート部65に形成された切欠き67(オリフィス)、受圧室184、縮み側パイロットケース52の底部57の内周部に形成された環状通路68、ピストンボルト5の軸部6に形成された二面幅部77、ピストン3の内周部に形成された切欠き72、伸び側逆止弁70、及び縮み側通路20を経てシリンダ下室2Bへ流れるので、伸び側メインバルブ23の開弁前、即ち、ピストン速度の低速領域には、シート部65に設けられたオリフィス(切欠き67)によるオリフィス特性及び伸び側逆止弁70によるバルブ特性の減衰力が得られる。
【0051】
一方、ソレノイド90のコイル95への通電時には、弁体130の第2弁部151の着座部154が、パイロット室13の底面85に設けられた第2弁座142に着座することにより、パイロットバルブ81が閉弁される。パイロットバルブ81の閉弁状態では、バルブスプール82は、弁体130が、軸方向通路14(第2流路孔)の開口面積と同一面積の円形の受圧面により軸方向通路14側からの圧力を受け、摺動部83が、摺動部83の断面積からバルブスプール82の軸部84の断面積を差し引いた面積と同一面積の環状の受圧面により軸方向通路12側からの圧力を受ける。
【0052】
パイロットバルブ81の開弁圧力は、ソレノイド90のコイル95への通電を制御することで調節することができる。
【0053】
ここで、従来の緩衝器では、伸び行程時において、パイロットバルブの開弁直後における弁体のリフト量が小さいとき、弁体と弁座(第2弁座)との間から共通通路内のパイロット室へ流入した作動流体が弁体の外周面に沿って高速で流れることにより、弁体の外周、特に、弁体とパイロット室の側面との距離が短い、換言すれば、弁体とパイロット室の側面との間の隙間が小さいことから弁体の下部(第2弁部)に負圧が発生する。当該負圧に起因して弁体に閉弁方向の力が作用すると、パイロットバルブが開弁し難くなり、制御モード時における減衰力が過大になる問題があった。
【0054】
これに対し、第1実施形態では、弁体130は、ソレノイド90(アクチュエータ)への非通電時(フェイル発生時)に、内周側に共通通路11の軸方向通路12(第1流路孔)が形成された第1弁座141(第1環状体)に嵌合されて第1弁座141との間の作動流体の流れを制限する第1弁部131と、ソレノイド90への通電時(制御モード時)に、内周側に共通通路11の軸方向通路14(第2流路孔)が形成された第2弁座142との間の作動流体の流れを制限する第2弁部151とを備え、第1弁部131の外径D1を第2弁部151の外径D2よりも大径とし、第1弁部131の第1外周面133と第2弁部151の第2外周面153とをテーパ部145のテーパ面146によって接続した。
【0055】
第1実施形態では、第1弁部131の外径D1を第2弁部151の外径D2よりも大径とした、換言すれば、第2弁部151の外径D2を第1弁部131の外径D1よりも小径としたので、制御モード時に、軸方向通路14(第2流路孔)を通って着座部154と第2弁座142との間に形成された流路155からパイロット室13へ流入した高速の作動流体の流れF(図3参照)が、第2弁部151の第2外周面153から離れてパイロット室13の底面85に沿うようにして流れる。
【0056】
第1実施形態によれば、制御モード時に第1弁部131の第1外周面133に沿って流れる作動流体が負圧を発生させたとしても、第1弁部131はパイロット室13の底部85から離間しているため、当該負圧に起因して弁体130に閉弁方向の力が作用することはないので、制御モード時における減衰力が過大になることが抑止され、安定した減衰力特性を得ることができる。
【0057】
なお、第1実施形態では、第1弁部131の第1外周面133と第2弁部151の第2外周面153とをテーパ部145のテーパ面146によって接続したが、当該テーパ面146を曲面としてもよい。
【0058】
(第2実施形態)
次に、図5を参照して第2実施形態を説明する。
なお、第1実施形態との共通部分については、同一の称呼及び符号を用い、重複する説明を省略する。
【0059】
第1実施形態では、第1弁部131の第1外周面133と第2弁部151の第2外周面153とをテーパ部145のテーパ面146によって接続した。これに対し、第2実施形態では、第1弁部131の第1外周面133と第2弁部151の第2外周面153とを軸に直角な環状の平面148によって接続した。この場合、第2弁部151の軸長L2を第1弁部131の軸長L1よりも長く設定する。
【0060】
第2実施形態では、制御モード時に、軸方向通路14(第2流路孔)を通って着座部154と第2弁座142との間に形成された流路155からパイロット室13へ流入した高速の作動流体の流れFが、第2弁部151の第2外周面153から離れてパイロット室13の底面85に沿うようにして流れるので、前述した第1実施形態と同等の作用効果を得ることができる。
【0061】
(第3実施形態)
次に、図6を参照して第3実施形態を説明する。
なお、第1実施形態との共通部分については、同一の称呼及び符号を用い、重複する説明を省略する。
【0062】
第1実施形態では、第2弁座142の外周、即ちパイロット室13の底面85が平坦に形成されている。これに対し、第3実施形態では、第2弁座142の外周、即ちパイロット室13の底面85(図3参照)に環状の凹部161を形成した。凹部161の内周側の側面162は、一定の角度(例えば「45度」)で傾斜される。
【0063】
第3実施形態では、制御モード時に、軸方向通路14(第2流路孔)を通って着座部154と第2弁座142との間に形成された流路155からパイロット室13へ流入した高速の作動流体の流れFが、第2弁部151の第2外周面153から離れて凹部161の側面162に沿うようにして流れるので、前述した第1実施形態と同等の作用効果を得ることができる。
【0064】
なお、図7に示されるように、従来の緩衝器における弁体を適用した場合、即ち第1弁部131と第2弁部151との外径が同一の弁体であっても、第3実施形態の構成、即ち第2弁座142に環状の凹部161を形成することにより、制御モード時に、軸方向通路14(第2流路孔)を通って着座部154と第2弁座142との間に形成された流路155からパイロット室13へ流入した高速の作動流体の流れFが、弁体から離れて凹部161の側面162に沿うようにして流れるので、前述した第1実施形態と同等の作用効果を得ることができる。
【符号の説明】
【0065】
1 緩衝器、2 シリンダ、3 ピストン、10 ピストンロッド、11 共通通路、12 軸方向通路(第1流路孔)、14 軸方向通路(第2流路孔)、19 伸び側通路、20 縮み側通路、23伸び側メインバルブ、25 伸び側背圧室、53 縮み側メインバルブ、55 縮み側背圧室、81 パイロットバルブ、90 ソレノイド(アクチュエータ)、113 スプリングディスク(弁ばね)、130 弁体、131 第1弁部、141 第1弁座(第1環状体)、142 第2弁座(第2環状体)、151 第2弁部
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7