衰减力调节式缓冲器 【技术领域】
本发明涉及可调节衰减力的衰减力调节式缓冲器。背景技术 安装于机动车等车辆悬架装置的缓冲器有衰减力调节式缓冲器， 其为了根据路面 状况、 行驶状况等提高乘车舒适性及操作稳定性， 能够适当调节衰减力。
衰减力调节式缓冲器通常为如下结构， 即， 在封入有流体的气缸内可滑动地嵌装 连结有活塞杆的活塞， 在流体由于气缸内的活塞滑动而流通的通路上设有衰减力调节机 构。( 日本 ) 特开 2001-12534 号公报的衰减力调节机构， 利用先导式衰减阀控制流体的流 动， 产生衰减力， 此外， 在排出先导压的通路中设置由促动器驱动的控制阀， 通过控制该控 制阀来控制衰减力。
然而， 特开 2001-12534 号公报记载的衰减力调节机构存在如下问题， 即， 在出现 故障时等的非通电状态下， 控制阀成为关闭状态， 导致衰减力过高。
发明内容 本发明的目的在于提供一种衰减力调节式缓冲器， 所述衰减力调节式缓冲器结构 简单， 即使在非通电状态下， 也能够得到适当的衰减力。
为了解决所述的课题， 本发明提供一种衰减力调节式缓冲器， 具备 ： 气缸， 其封入 有流体 ； 活塞， 其可滑动地嵌装于该气缸内 ； 活塞杆， 其连结于该活塞， 并延伸到所述气缸 外部 ； 主阀， 其控制由于所述气缸内的活塞的滑动而产生的流体的流动， 产生衰减力 ； 先导 室， 其对于该主阀向关闭方向作用内压 ； 导入通路， 其将流体导入该先导室 ； 先导通路， 其 将所述先导室和所述主阀下游侧连通 ； 以及控制阀， 其设于该先导通路， 衰减力调节式缓冲 器的特征在于， 所述控制阀具有 ： 由施力机构向打开方向进行施力的阀体、 以及利用螺线管 的推力使所述阀体向关闭方向移动的促动器， 在所述先导通路的所述控制阀下游侧设置有 故障阀， 在所述阀体被所述施力机构施力而向所述控制阀的打开方向移动时， 该故障阀与 该阀体抵接而关闭所述先导通路， 在先导室的压力达到规定压力时， 该故障阀脱离所述阀 体而打开所述先导通路。
附图说明
图 1 是放大表示本发明第一实施方式的衰减力调节式缓冲器的主要部分即衰减 力发生机构的纵剖面图。
图 2 是表示本发明的第一实施方式的衰减力调节式缓冲器的纵剖面图。
图 3 是放大表示本发明的第二实施方式的衰减力调节式缓冲器的主要部分即衰 减力发生机构的纵剖面图。
图 4 是放大表示本发明的第三实施方式的衰减力调节式缓冲器的主要部分即衰 减力发生机构的纵剖面图。具体实施方式
以下， 基于附图详细说明本发明的实施方式。
参照图 1 及图 2 对本发明的第一实施方式进行说明。
如图 2 所示， 本实施方式的衰减力调节式缓冲器 1 为在气缸 2 外侧设有外筒 3 的 复筒结构， 在气缸 2 和外筒 3 之间形成有贮存器 4。在气缸 2 内可滑动地嵌装有活塞 5， 由 该活塞 5 将气缸 2 内划分成气缸上室 2A 和气缸下室 2B 两室。活塞 5 通过螺母 7 连结活塞 杆 6 的一端， 活塞杆 6 的另一端通过气缸上室 2A， 穿进安装于气缸 2 及外筒 3 上端部的杆引 导件 8 及油封 9， 延伸到气缸 2 的外部。在气缸 2 下端设有划分气缸下室 2B 和贮存器 4 的 基底阀 10。
在活塞 5 上设有将气缸上、 下室 2A、 2B 间连通的通路 11、 12。而且， 在通路 12 设有 只允许流体从气缸下室 2B 侧向气缸上室 2A 侧流通的止回阀 13。此外， 在通路 11 设有盘阀 14， 所述盘阀 14 在气缸上室 2A 侧的流体的压力达到规定压力时打开， 将压力向气缸下室 2B 侧释放。
在基底阀 10 设有将气缸下室 2B 和贮存器 4 连通的通路 15、 16。而且， 在通路 15 设有只允许流体从贮存器 4 侧向气缸下室 2B 侧流通的止回阀 17。此外， 在通路 16 设有在 气缸下室 2B 侧的流体的压力达到规定压力时打开并将压力向贮存器 4 侧释放的盘阀 18。 作为工作流体， 在气缸 2 内封入有油液， 在贮存器 4 内封入有油液及气体。 在气缸 2 的上下两端部隔着密封部件 19 外嵌有分离筒 20， 在气缸 2 和分离筒 20 之间形成有环状通路 21。环状通路 21 通过设于气缸 2 上端部附近侧壁的通路 22 与气缸上 室 2A 连通。在分离筒 20 侧壁的下部突出有小径的开口部 23。此外， 在外筒 3 侧壁设有与 开口 23 大致同心的大径的开口 24， 在外筒 3 的侧壁的开口 24 安装有衰减力发生机构 25。
下面， 主要参照图 1 说明衰减力发生机构 25。
如图 1 所示， 衰减力发生机构 25， 在安装于外筒开口 24 的圆筒状的壳体 26 内设 有： 先导型 ( 背压型 ) 的主阀 27、 控制主阀 27 的打开压力的螺线管驱动的压力控制阀即先 导阀 28。衰减力发生机构 25 还在先导阀 28 下游侧设有故障时进行动作的故障阀 29。
在壳体 26 内， 从开口 24 侧开始依次插入、 设置有 ： 环状的通路板 30、 凸状的通路 部件 31、 环状的主阀部件 32、 凸状的节流通路部件 33、 中间部具有底部的圆筒状的先导阀 部件 34、 环状的保持部件 35、 及圆筒状的螺线管壳体 36。 这些部件通过彼此抵接， 利用螺母 37 将螺线管壳体 36 与壳体 26 结合而固定。
通路板 30 与形成于壳体 26 端部的内侧凸缘 26A 抵接而被固定。在通路板 30， 沿 轴向贯通有将贮存器 4 和壳体 26 内的室 26B 连通的多个通路 38。通路部件 31 的小径的前 端部贯通通路板 30， 其大径部的肩部抵接于通路板 30 而被固定。通路部件 31 的前端部经 由密封部件 39 与分离筒 20 的开口部 23 液密性嵌合， 由此， 使沿轴向将通路部件 31 贯通的 通路 40 与环状通路 21 连通。在通路部件 31 的大径部的端部形成环状槽 41， 环状槽 41 经 由径向的切口 42 与通路 40 连通。
主阀部件 32 的一端部抵接于通路部件 31 的大径部而被固定。主阀部件 32 和通 路部件 31 的抵接部由设于环状槽 41 的密封部件 43 密封。在主阀部件 32， 沿圆周方向设置 多个在轴向贯通的通路 44， 通路 44 与通路部件 31 的环状槽 41 连通。在主阀部件 32 的另
一端部， 在多个通路 44 的开口部外周侧突出有环状的座部 45， 在内周侧突出有环状的卡紧 部 46。
在主阀部件 32 的座部 45， 落座有构成主阀 27 的盘阀 47 的外周部。盘阀 47 的内 周部通过卡紧部 46 和节流通路部件 33 的大径部的肩部卡紧。在盘阀 47 的背面侧外周部 紧固附着环状的滑动密封部件 48。 凸状的节流通路部件 33 的小径部插入主阀部件 32 中央 的开口部， 大径部的肩部与盘阀 47 抵接而被固定。在节流通路部件 33 沿轴向贯通有通路 49。通路 49 经由形成于小径部前端部的固定节流孔 50 与通路部件 31 的通路 40 连通。
先导阀部件 34 为在中间部具有底部 34A 的大致圆筒状， 底部 34A 的一端部与节流 通路部件 33 抵接而被固定。盘阀 47 的滑动密封部件 48 可滑动且液密性地与先导阀部件 34 一端侧的圆筒部内周面嵌合， 在盘阀 47 背部形成有先导室 51。盘阀 47 受到通路 44 侧 的压力而打开， 使通路 44 与下游侧的壳体 26 内的室 26B 连通。先导室 51 的内压对于盘阀 47 向关闭方向作用。在先导阀部件 34 的底部 34A 的中央部贯通有端口 52。端口 52 与节 流通路部件 33 的通路 49 连通。先导室 51 经由切口部 53 与通路 49 连通。切口部 53 形成 在节流通路部件 33 的、 与先导阀部件 34 的底部 34A 的抵接部。这些切口部 53、 通路 49、 及 固定节流孔 50 构成将油液导入先导室 51 的导入通路。
保持部件 35 在其一端侧的外周部形成有环状凸部 54。
环状凸部 54 与先导阀部件 34 的另一端侧的圆筒部的端部抵接而被固定， 由此， 在 先导通路部件 34 的圆筒部的内部形成有阀室 55。先导阀部件 34 及保持部件 35 通过将嵌 合于壳体 26 内的螺线管壳体 36 的圆筒部嵌合于保持部件 35 的外周部而在径向被定位。 而 且， 由端口 52、 阀室 55 及切口 56、 57 构成将先导室 51 与盘阀 47( 主阀 27) 的下游侧的室 26B 连通的结构。在阀室 55 内设有打开关闭端口 52 的压力控制阀即先导阀 28 的阀体 58。
在螺线管壳体 36 内组装有线圈 59 ； 插入线圈 59 内的芯体 60、 61 ； 由芯体 60、 61 引 导的柱塞 62 ； 以及与柱塞 62 连结的中空的动作杆 63。通过这些部件构成螺线管促动器 S， 动作杆 63 的前端部贯通保持部件 35 而与阀室 55 内的阀体 58 连结。而且， 通过经由引线 64 给线圈 59 通电， 可以根据通电电流使柱塞 62 产生轴向的推力。
阀体 58 在与先导阀部件 34 的端口 52 相对的锥状的前端部形成有环状的座部 65。 通过座部 65 脱离或落座在端口 52 周围的座面 66， 由此打开关闭端口 52。而且， 阀体 58 由 装设于于阀体 58 和先导阀部件 34 的底部 34A 之间的施力机构即阀簧 67( 压缩螺旋弹簧 ) 的弹力进行施力。由此， 阀体 58 通常位于图 1 所示的后退位置， 即成为打开状态。另一方 面， 通过向线圈 59 通电形成的柱塞 62 的推力， 阀体 58 抵抗阀簧 67 的弹力而前进， 使座部 65 落座于座面 66， 而关闭端口 52。通过柱塞 62 的推力， 即向线圈 59 的通电电流， 调节阀体 58 对于端口 52 的打开压力， 由此控制端口 52 即先导室 51 的内压。
阀体 58 中贯通有中空的动作杆 63， 关闭时， 即座部 65 落座于座面 66 时， 使动作杆 63 内的通路 63A 在端口 52 内开口， 由通路 63A 将端口 52 和芯体 61 内的动作杆 63 的背部 的室 61A 连通。
下面， 说明故障阀 29， 即， 节流孔 68A 及故障盘 70。
在阀体 58 的后端面外周部突出有环状的座部 58A。 在座部 58A 抵接有一个或多个 层叠而成的环状座盘 68。座盘 68， 内周部与安装于动作杆 63 的锁止轮 69 抵接， 固定在阀 体 58 上。先导阀部件 34 的圆筒部的端部和保持部件 35 的环状凸部 54 之间卡紧环状的故障盘 70 的外周部。通过固定于阀体 58 的座盘 68 的外周缘部脱离或落座于故障盘 70 的内 周缘部， 由此， 在阀室 55 内打开关闭端口 52 和切口 56 之间的流路。此外， 在故障盘 70 的 轴向部分地形成有切口。
在座盘 68 的外周缘部或故障盘 70 的内周缘部设有总是将端口 52 和切口 56 连通 的节流孔 68A( 切口 )。在保持部件 35 突出有与座盘 68 抵接来限制阀体 58 的后退位置的 阻挡件 71。此外， 限制阀体 58 的后退位置的阻挡件也可以设于其它部位。此外， 阀体 58 的 后退位置的限制也可以由柱塞 62 与芯体 61 的抵接位置来限制。
而且， 在没有向线圈 59 通电时， 阀体 58 由于阀簧 67 的弹力而后退， 如图 1 所示， 座盘 68 与故障盘 70 抵接， 在阀室 55 内， 将端口 52 和切口 56 之间的流路关闭。在该状态 下， 当阀室 55 内的端口 52 侧的流体压力上升而达到规定压力时， 故障盘 70 出现挠曲， 故障 盘 70 脱离座盘 68， 将端口 52 和切口 56 之间的流路打开。
另一方面， 如上所述， 在向线圈 59 通电而使阀体 58 的座部 65 落座于座面 66 的先 导阀 28 的压力控制状态下， 座盘 68 脱离故障盘 70， 阀室 55 和切口 56 之间的流路经由故障 盘 70 中央的开口而成为连通状态。
下面， 对以上构成的本实施方式的作用进行说明。 衰减力调节式缓冲器 1 安装于车辆的悬架装置的弹簧之上弹簧之下之间。 引线 64 连接于车载控制器等， 在通常的工作状态下， 对线圈 59 通电， 使阀体 58 的座部 65 落座于座 面 66， 执行先导阀 28 的压力控制。
活塞杆 6 的伸长行程时， 通过气缸 2 内的活塞 5 的移动， 关闭活塞 5 的止回阀 13， 在盘阀 14 打开前， 气缸上室 2A 侧的流体被加压， 从通路 22 及环状通路 21 通过， 从分离筒 20 的开口 23 流入衰减力发生机构 25 的通路部件 31 的通路 40。
此时， 活塞 5 进行移动的量的流体从贮存器 4 打开基底阀 10 的止回阀 17 流入气 缸下室 2B。此外， 当气缸上室 2A 的压力达到活塞 5 的盘阀 14 的打开压力时， 盘阀 14 打开， 将气缸上室 2A 的压力向气缸下室 2B 释放， 由此防止气缸上室 2A 的压力过度上升。
在衰减力发生机构 25 中， 从通路部件 31 的通路 40 流入的流体在主阀 27 的盘阀 47 打开前 ( 活塞速度为低速区域 )， 从节流通路部件 33 的固定节流孔 50、 通路 49 及先导阀 部件 34 的端口 52 通过， 推压并打开先导阀 28 的阀体 58， 而流入阀室 55 内。从壳体 26 内 的室 26B 及通路板 30 的通路 38 通过而流向贮存器 4。而且， 当活塞速度上升， 气缸上室 2A 侧的压力达到盘阀 47 的打开压力时， 流入通路 40 的流体从切口 42、 环状槽 41 及通路 44 通 过， 推压并打开盘阀 47， 直接流向壳体 26 内的室 26B。
在活塞杆 6 的压缩行程时， 由于气缸 2 内的活塞 5 的移动， 打开活塞 5 的止回阀 13， 关闭基底阀 10 的通路 15 的止回阀 17， 在盘阀 18 打开前， 活塞下室 2B 的流体流向气缸 上室 2A， 活塞杆 6 侵入到气缸 2 内的量的流体从气缸上室 2A 通过与上述伸长行程时相同 的路径流向贮存器 4。此外， 当气缸下室 2B 内的压力达到基底阀 10 的盘阀 18 的打开压力 时， 盘阀 18 打开， 将气缸下室 2B 的压力向贮存器 4 释放， 由此， 防止气缸下室 2B 的压力过 度上升。
由此， 在活塞杆 6 的伸长、 压缩行程时都是同样， 在衰减力发生机构 25 中， 在主阀 27 的盘阀 47 打开前 ( 活塞速度为低速区域 )， 利用固定节流孔 50 及先导阀 28 的阀体 58 的 打开压力产生衰减力， 在盘阀 47 打开后 ( 活塞速度为高速区域 )， 根据其开度产生衰减力。
而且， 通过利用对线圈 59 的通电电流调节先导阀 28 的打开压力， 由此， 不管活塞的速度如 何， 都能够直接控制衰减力。此时， 由于先导阀 28 的打开压力， 使与其上游侧的通路 49 连 通的背压室 55 的内压产生变化， 背压室 55 的内压作用于盘阀 47 的关闭方向， 因此， 通过控 制先导阀 28 的打开压力， 能够同时调节盘阀 47 的打开压力， 由此， 能够扩大衰减力特性的 调节范围。
此时， 当减小向线圈 59 的通电电流， 从而减小柱塞 62 的推力时， 先导阀 28 的打开 压力下降， 产生柔软侧的衰减力， 当增大通电电流， 而增大柱塞 62 的推力时， 先导阀 28 的打 开压力上升， 产生硬侧的衰减力， 因此， 可以利用低电流产生通常使用频度高的柔软侧的衰 减力， 能够降低耗电。
在因线圈 59 断线、 车载控制器的故障等产生故障而使柱塞 62 失去推力的情况下， 阀体 58 由于阀簧 67 的弹力而后退到图 1 所示的位置， 打开端口 52， 阀体 58 的座盘 68 抵接 于故障盘 70， 将阀室 55 内的端口 52 和切口 56 之间的流路关闭。在该状态下， 流体从阀室 55 内的端口 52 向切口 56 的流动由故障阀 29、 即、 节流孔 68A 及故障盘 70 进行控制， 因此， 通过设定节流孔 68A 的流路面积及故障盘 70 的打开压力， 能够产生所希望的衰减力， 并且 能够调节先导室 51 的内压、 即、 主阀 27 的打开压力。其结果， 即使出现故障时， 也能够得到 适当的衰减力。 这样， 由于将通电时的流体通路和出现故障时的流体通路共通化 ( 串列化 )， 因 此， 能够使结构简单， 此外， 能够提高空间效率。而且， 由于故障盘 70 是盘阀， 所以， 例如与 使用球阀的结构相比， 由于利用盘阀和阀体的端部进行故障时通路的打开关闭， 因此， 能够 提高生产性、 组装性。此外， 通过向线圈 59 以低电流通电， 得到通常使用频度高的柔软侧的 衰减力， 因此， 能够减少耗电， 此外， 在非通电时， 由于利用故障阀 29 得到比柔软侧大的适 度的衰减力， 因此， 能够确保车辆的操作稳定性， 能够实现故障防护功能， 还能够防止由于 硬侧固定对车身造成的振动输出增大等弊端。
下面， 参照图 3 对本发明的第二实施方式进行说明。此外， 相对于上述第一实施方 式， 相同的部分使用相同的标记， 仅对不同的部分进行详细说明。
如图 3 所示， 在本实施方式中， 故障阀 29 的故障盘 70 的外周部没有被卡紧， 而是 插入由保持部件 35 和先导阀部件 34 形成的内周槽 72， 从而在轴向只能够移动一定距离地 被浮动支承。此外， 省略了阀体 58 的环状凸部 54 及座盘 68， 阀体 58 的端面的外周缘部直 接抵接于故障盘 70 的内周缘部。此外， 节流孔 68A 可以设于故障盘 70 的内周缘或阀体 58 端面的外周缘部。 此外， 阀室 55 经由沿轴向贯通保持部件 35 的通路 77、 形成于保持部件 35 端部的切口部 78、 形成于保持部件 35 外周部的切口部 79、 及先导阀部件 34 的切口部 57， 与 壳体 26 内的室 26B 连通。由此， 能够实现与上述第一实施方式相同的作用效果。而且， 本 实施方式能够提高耐久性。
下面， 参照图 4 对本发明的第三实施方式进行说明。此外， 相对于上述第一实施方 式， 相同的部分使用相同的标记， 只对不同的部分进行详细说明。
如图 4 所示， 在本实施方式中， 省略了保持部件 35。 而且， 螺线管壳体 36 与先导阀 部件 34 的圆筒部的端部抵接， 与阀室 55 连通的切口部 56 形成于先导阀部件 34 的圆筒部 的端部。故障阀 29 的故障盘 73， 其内周部安装于从芯体 60 突出的圆筒部 60A， 而其外周部 挠曲。圆筒部 60A 兼做阀体 58 的阻挡件。此外， 先导阀 28 的阀体 58 在基端部形成有扩径
部 74， 扩径部 74 的外周部与先导阀部件 34 的圆筒部的内周面滑动接触而被引导。在扩径 部 74 与故障盘 73 相对而沿轴向贯通有多个通路 75， 在多个通路 75 的外周部突出有故障盘 73 落座的环状的座部 76。节流孔 68A 可以形成在故障盘 73 的外周部或座部 76。
通过采用这种结构， 在阀室 55 内， 流体经由阀体 58 的扩径部 74 的通路 75 流向切 口 56。而且， 出现故障时， 如图 4 所示， 阀体 58 的扩径部 74 的座部 76 抵接于故障盘 73 而 关闭通路 75。
此外， 在上述第一实施方式～第三实施方式中， 从动作的稳定性及操作的方便性 方面考虑， 工作流体使用油液及气体， 但本发明并不仅限于此， 也可以单独或组合使用其它 的流体。 此外， 考虑密封性、 加工性等时， 活塞、 气缸、 阀等构成部件的截面形状优选为圆形， 但也可以做成多边形等其它的形状。
此外， 在上述第一实施方式～第三实施方式中， 表示出将衰减力发生机构 25 设于 气缸横向侧的例子， 但只要是通过活塞的滑动产生油液流动的部位， 例如也可以设于活塞 部。
此外， 在上述第一实施方式～第三实施方式中， 表示出将先导阀 28 作为压力控制 阀的例子， 但也可以是进行流量控制的流量控制阀。 此外， 在上述第一实施方式～第三实施方式中， 表示出将先导室 51 和阀室 55 做成 不同的室并利用切口部 53 将它们之间连接的例子， 但也可以将先导室 51 和阀室 55 做成共 同的室， 而去除切口部 53。
此外， 在上述第一实施方式～第三实施方式中， 表示出一个整块的阀体 58 的一端 作为控制阀的阀部而另一端作为故障阀的阀座发挥作用的例子， 但为了不使结构复杂， 也 可以采用将控制阀的阀部和故障阀的阀座分成两个部分并将它们连接的结构。
根据本发明的衰减力调节式缓冲器， 在出现故障时等非通电状态下， 也可以得到 适当的衰减力。
尽管以上仅详述了本发明的一些示例性实施例， 但本领域技术人员可以容易地想 到这些示例性实施例中的可能的多种变型， 而不在本质上脱离本发明的新颖性启示和优 点。因此， 所有这样的变型都被包括在本发明的范围之内。
本申请对于 2009 年 9 月 30 日提交的日本专利申请第 2009-228705 号主张美国法 典第 35 章第 119 节项下的优先权。
在此， 引入 2009 年 9 月 30 日提交的日本专利申请第 2009-228705 号的说明书、 技 术方案、 附图及发明内容。