JPH04307135A - 液圧緩衝器の弁構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は液圧緩衝器の弁構造に関
し、たとえば、車両の懸架装置に設置する液圧緩衝器の
内部に配置され、緩衝作用に供される液体量を制御する
電磁式流量制御弁に適する弁構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】シェル、ピストンおよび中空のピストン
ロッドを有する液圧緩衝器の前記ピストンロッドの内部
に、ソレノイドとコアとを固定的に配置すると共に、ス
プールを移動可能に配置した液圧緩衝器が提案されてい
る（実開昭６１−６６２４２号公報）。この液圧緩衝器
では、ソレノイドおよびコアの作用により前記スプール
を移動させ、ピストンによって仕切られたシェルの内部
の２つの液室間に流れる液体量を制御する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】液圧緩衝器を車両の懸
架装置に設置した使用状態では、スプールは実質的に垂
直方向に配置され、上方の端面から下方の端面まで伸び
る圧力のバランス通路を備えるところ、スプールの上方
が、たとえばコアで閉塞された形態となる。その結果、
車両が走行を停止してから長時間たつと、液圧緩衝器内
の作動液体中に混入した小さな気泡が、前記スプールの
バランス通路を通って上方に集まるようになる。

【０００４】気泡が上方に集まった状態では、気泡によ
って作動液体による緩衝効果が低下しているため、スプ
ールを作動させると、スプールが上方のコアその他の閉
塞部材に急激に突き当って衝突音を発する。

【０００５】したがって、本発明の目的は、作動液体中
の気泡の集まりに起因する衝突音の発生を抑えることが
できる、液圧緩衝器の弁構造を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、使用状態で上
方が閉塞されるシリンダを備える液圧緩衝器の弁構造で
ある。通路切換用のスプールは、前記シリンダ内に上下
方向へ移動可能に配置され、上方の端面から下方の端面
まで伸びるバランス通路を有する。スプールは、前記シ
リンダを閉塞する部材に対向する端部に、中央部分を凸
とした凸部または中央部分を凹とした凹部を備え、前記
閉塞部材は、前記スプールに対向する端部に、中央部分
を凹とした凹部または中央部分を凸とした凸部であって
前記スプールが備えないものを備える。すなわち、スプ
ールが凸部を備えるとき、閉塞部材が凹部を備え、逆に
、スプールが凹部を備えるとき、閉塞部材が凸部を備え
、スプールおよび閉塞部材の一方の凸部と他方の凹部と
は、互いに嵌まりあう形状である。前記スプールの前記
凸部の突出長さまたは前記凹部の深さは、前記閉塞部材
の前記凹部の深さまたは前記凸部の突出長さより距離が
小さくなるように形成されている。

【０００７】

【作用および効果】スプールの凸部の突出長さまたは凹
部の深さが、閉塞部材の凹部の深さまたは凸部の突出長
さより距離が小さいため、スプールと閉塞部材とは、そ
れぞれの一部分で接触し、残る部分において両者の間に
必ず空間ができる。そして、この空間は、前記スプール
の上方に位置することとなる。その結果、液圧緩衝器が
動作してから長時間が経過すると、作動液体中の気泡は
、バランス通路を通って前記空間となる部分に集まり、
スプールと閉塞部材とが接触する部分の間には入らない
。これにより、互いに接触する部分の間の液体の緩衝効
果の低下を抑えることができる。

【０００８】気泡が、スプールと閉塞部材との間にでき
る、スプールの上方に位置する空間に集まるため、互い
に接触する部分の間にある作動液体が緩衝作用をするこ
とから、スプールの急激な動きを抑えることができる。 これにより、異音の発生を防止できる。

【０００９】スプールの急激な動き、したがって閉塞部
材との急激な衝突を避けることができるため、スプール
の磁性硬化がなくなり、弁構造を電磁式の流量制御弁に
使用する場合でも、ソレノイドの吸引力低下を防止でき
る。

【００１０】

【実施例】弁構造１０は、後述するように、使用状態で
上方が閉塞されるシリンダ１２を備える液圧緩衝器１４
に組み込まれるものであって、スプール１６を備える。 図示の実施例では、弁構造１０は、シリンダ１２に突き
当てられたコア１８、シリンダ１２とコア１８とを取り
囲むソレノイド２０およびケース２２と共に、電磁式の
流量制御弁を構成している。

【００１１】シリンダ１２は、後述するように、弁部材
に一体に設けられたもので、その端部にふた部２４を有
する。ふた部２４には中央部分を凹とした凹部２５が設
けられている。使用状態では、ふた部１３がシリンダ１
２を上方で閉塞する。シリンダ１２は、非磁性材料によ
って形成することが好ましい。

【００１２】スプール１６は、シリンダ１２内に配置さ
れ、使用状態では上下方向へ移動する。スプール１６は
、上方の端面から下方の端面まで伸びている、スプール
１６の上下の端面に働く圧力を平衡させるバランス通路
２６を有する。スプール１６は、さらに、シリンダ１２
のふた部１３に対向する端部に、中央部分を凸とした凸
部２７を有する。凸部２７は、シリンダのふた部の凹部
２５に嵌まり合う。

【００１３】ふた部２４の凹部２５とスプール１６の凸
部２７とは、図２に示すように、凹部２５の深さＬ１　
が凸部２７の突出長さＬ２　より大きくなる距離関係に
ある。その結果、図３に示すように、ふた部２４の外周
部分２８とスプール１６の外周部分２９とが互いに接触
するようになり、これら部分が接触したとき、凹部２５
と凸部２７との間に空間３０が形成される。空間３０を
形成し、かつふた部２４とスプール１６とが干渉しない
ためには、前記条件の外、図２に示すように寸法および
角度をとったとき、Ｄ２　≦Ｄ１　、θ１　≧θ２　な
どの条件を満たすことが好ましい。

【００１４】ケース２２は、図示の実施例では、液圧緩
衝器のシェル３２内に一部が配置されるピストンロッド
であって、液体の流入出用の通路３４、３５を有する。 ケース２２は中空の第１部分３６と、この第１部分３６
にねじ込まれる第２部分３７とからなり、通路３５が第
１部分３６に、また通路３４が第２部分３７に設けられ
ている。第２部分３７の外周にピストン３８が取り付け
られる。

【００１５】コア１８とソレノイド２０とは、ケース２
２の第１部分３６の内部に配置されている。鉄系の磁性
材で形成されたコア１８にソレノイド２０を被せたもの
を第１部分３６内に配置し、ヨーク４０をソレノイド２
０の外周面と第１部分３６の内周面との間に差し込んで
、ソレノイド２０は固定される。ソレノイド２０はリー
ド線４２を経て外部の電源に接続される。

【００１６】スプール１６は、コア１８およびソレノイ
ド２０によって発生する磁界により、シリンダ１２内を
移動し、通路３４から通路３５へ、または逆の方向へ流
れる液体の流量を制御するもので、図示の実施例では、
プランジャ部４４と、流量制御部４５とを有する。プラ
ンジャ部４４は、鉄系の磁性材によって円筒状に形成さ
れており、流量制御部４５は、プラスチックその他の非
磁性材によって円筒状に形成されたもので、外周に環状
の溝４６が設けられている。プランジャ部４４と流量制
御部４５とは、別個に形成したものを圧入、接着などに
よって一体とし、その後、外周面の削り出し加工をし、
外周面の寸法精度を出すようにする。

【００１７】半径方向へ伸びる複数の孔４８を有する弁
部材５０が、図示の実施例では、シリンダ１２を一体に
有する。弁部材５０をケース２２に差し込んで、ふた部
２４をコア１８に密接させ、スプール１６を弁部材５０
内に配置する。補助部材５２が弁部材５０に圧入されて
いる。

【００１８】前記のようにして部品を組み付けた状態で
、補助部材５２に設けた複数の孔５３が弁部材５０の端
面に設けた凹所５１に連通し、凹所５１がスプール１６
の溝４６に連通する。弁部材５０にばね受け５４を仮付
けし、コイルばね５６および弁体５８をばね受け５４に
配置して、ケース２２の第２部分３７を第１部分３６に
ねじ込み、流量制御弁が構成される。ばね受け５４の孔
５５が一方では補助部材５２の孔５３に連通し、他方で
は弁体５８に設けた孔６０、６１を経て通路３４に連通
する。

【００１９】前記孔５３、５５など、凹所５１、スプー
ル１６の溝４６および孔４８によって液体の通路が形成
される。この通路は、ソレノイド２０に通電しないとき
、図１に示すように、スプール１６がふた部２４とスプ
ール１６との間に配置したコイルばね６２によって偏倚
され、溝４６が孔４８から外れていることから、遮断状
態となる。

【００２０】図示の実施例のように、弁体５８が外周側
の複数の孔６０と内周側の複数の孔６１とを備えている
のは、液体がＡ方向へ向けて流れるとき、液体を弁体５
８の全ての孔に通過させ、、液体が逆方向へ向けて流れ
るとき、液体を弁体の内周側の孔６１だけに通過させ、
流量を変えるためである。

【００２１】液圧緩衝器１４は、シェル２６の内部に油
その他の作動液体を封入し、図１において左側の部分が
上方となるように、たとえば、車両の懸架装置に設置さ
れる。その結果、スプール１６は、上方をシリンダのふ
た部２４で閉塞された形態となり、ふた部の凹部２５が
スプール１６の凸部２７の上方に位置する。

【００２２】外部の電源からソレノイド２０に通電する
と、コア１８およびスプール１６のプランジャ部に磁界
が発生し、スプール１６はコイルばね６２のばね力に抗
して図１において左方へ向けて移動する。スプール１６
の移動により、その溝４６が、弁部材５０の孔４８に連
通すると、通路３４と通路３５とは、ケース２２内の通
路を経て連通するようになる。外部の電源からの通電を
停止すると、スプール１６はコイルばね６２によって図
１に示した位置に復帰し、ケース２２内の通路を遮断す
る。

【００２３】車両が走行を停止してから長時間経過した
後、作動液体中に混入した気泡は、バランス通路２６を
通って上昇し、図３に示すように、ふた部２４の凹部２
５の空間３０内に集まるため、ふた部２４の外周部分２
８とスプール１６の外周部分２９との間の空間６６には
気泡が入っていない。これにより、空間６６内の作動液
体が緩衝作用をすることから、スプール１６の外周部分
２９がふた部２４の外周部分２８に急激に衝突するのが
防止される。

【００２４】図４に示すように、本発明に従って構成し
た弁構造Ｄでは、Ｃ点でスプールの移動を開始すると、
時間ｔの経過につれて速度ｖが上がり、衝突前に緩やか
な曲線を描いて停止している。これに対して、従来の弁
構造Ｅでは、衝突が急激であり、衝突後も、スプールが
衝突の反作用によって振動しているのが分る。

【００２５】図５に示す実施例では、シリンダ１２のふ
た部７０は、中央部分を凸とした凸部７１を備え、スプ
ール１６は、中央部分を凹とした、凸部７１に嵌まり合
う凹部７２を備える。凸部７１の突出長さＬ１　は、凹
部７２の深さＬ２　より大きい距離関係にある。この実
施例の場合には、スプール１６の移動によって中央部分
が接触し、外周に環状の空間７４が形成される。

【００２６】前記実施例では、スプール１６は、鉄のよ
うな磁性材からなるプランジャ部４４と、プラスチック
のような非磁性材からなる流量制御部４５とによって形
成されている。そのため、流量制御部４５は、コア１８
に発生する磁界の影響を受けることがなく、鉄くずなど
が流量制御部４５に付着しない。スプールが磁性材の単
一材料からなる場合、ソレノイドに通電してスプールを
移動させようとするとき、流量制御部も磁界の影響を受
けて磁化されてしまう結果、液圧緩衝器内にある鉄くず
などが前記流量制御部に付着し、弁が完全に閉じなくな
ったり、流量に誤差を与えたりするおそれがあるが、前
記実施例では、このような不具合は生じない。

【００２７】また、前記実施例では、シリンダ１２にふ
た部２４またはふた部７０を設けると共に、シリンダ１
２を非磁性材料で形成しているため、次のような不具合
を解消できる。

【００２８】図６に示すように、弁部材５０から伸びる
シリンダ８０を円筒状に形成して、その一部でコア１８
を覆う形態にする場合、コア１８のシリンダ８０との接
触部分に環状の溝８２を形成し、この溝８２にＯリング
８４を配置する必要がある。その結果、Ｏリング８４を
溝８２に組み付けるとき、コア１８の溝加工の部分やシ
リンダ８２の端面によってＯリング８４が傷つきやすい
こと、Ｏリング８４にごみが付着したまま組み付けられ
る可能性があること、Ｏリング８４がねじれて組み付け
られても、確認できないことなどの理由により、Ｏリン
グ８４からの液漏れが生ずる可能性がある。

【００２９】さらに、Ｏリング用の溝８２があるため、
コア１８の溝付近の磁束１００の密度が高くなり、磁気
抵抗となって吸引力が低下する原因となっている。

【００３０】また、ソレノイド２０への通電終了後、ス
プール１６がコア１８に吸引されたまま戻らなくなるの
を防止するため、磁気遮蔽板８６をスプール１６とコア
１８との間に配置するようにしているが、この磁気遮蔽
板８６が薄く、小さいことから、組み付けるのを忘れる
ことがある。

【００３１】なお、Ｏリング８４を設けた場合、溝８２
の部分の断面積の減少による磁束密度の上昇によって、
吸引力は、図７のＦのような特性を呈していた。これに
対し、Ｏリングを省略した場合、Ｇのように吸引力が増
加した。

【００３２】また、ソレノイドへの通電初期、渦電流の
反作用磁界のため、磁束１００はコア１８の表面のみを
通るところ、Ｏリング溝があることにより、磁束の流れ
が阻害される。その結果、図８に示すように、Ｏリング
を設けたものＩでは、ないものＨに比べて初期立ち上が
りの遅れＴがあり、通電後しばらく経過した後、Ｏリン
グのないものＨの応答性は、吸引力の増加によって、Ｏ
リングのあるものＩの応答性を上回っていることが分る
。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る弁構造を組み込んだ流量制御弁を
備える液圧緩衝器の要部を示す断面図である。

【図２】本発明に係る弁構造を構成するスプールの使用
状態の断面図である。

【図３】図２に示したスプールの３部分の拡大断面図で
ある。

【図４】本発明に係る弁構造の効果を示すグラフである
。

【図５】スプールの別の実施例の一部を示す拡大断面図
である。

【図６】本発明に係る弁構造の別の実施例の右半分を示
す断面図である。

【図７】スプールのストロークに対する吸引力の特性図
である。

【図８】時間に対するスプールのストロークの特性図で
ある。

【符号の説明】

１０　　弁構造 １２　　シリンダ １４　　液圧緩衝器 １６　　スプール １８　　コア ２０　　ソレノイド ２４、７０　　ふた部 ２５、７２　　凹部 ２６　　バランス通路 ２７、７１　　凸部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　使用状態で上方が閉塞されるシリンダ
   を備える液圧緩衝器の弁構造であって、前記シリンダ内
   に上下方向へ移動可能に配置され、上方の端面から下方
   の端面まで伸びるバランス通路を有する通路切換用のス
   プールを含み、該スプールは、前記シリンダを閉塞する
   部材に対向する端部に、中央部分を凸とした凸部または
   中央部分を凹とした凹部を備え、前記閉塞部材は、前記
   スプールに対向する端部に、中央部分を凹とした凹部ま
   たは中央部分を凸とした凸部であって前記スプールが備
   えないものを備え、前記スプールの前記凸部の突出長さ
   または前記凹部の深さは、前記閉塞部材の前記凹部の深
   さまたは前記凸部の突出長さより距離が小さくなるよう
   に形成された、液圧緩衝器の弁構造。