阀装置以及缓冲器
阅读说明：本技术 阀装置以及缓冲器 (Valve device and damper ) 是由 加藤秀昌 镰仓亮介 于 2019-03-06 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种阀装置以及缓冲器,以使得阀装置即便在利用电磁阀来实现压力控制和通道开闭这两种功能的情况下,也能够防止其在正常操作时进入故障状态,与此同时还能够自由地设置被动阀。因此,阀装置具备：第一通道(P3)和第二通道(P4),其与压力导入通道的下游相连接；电磁阀(4),其在通电时开启第一通道(P3)并在控制上游侧的压力的同时关闭第二通道(P4),在未通电时关闭第一通道(P3)的同时开启第二通道(P4)；以及被动阀(5),其设置于第二通道(P4)的电磁阀(4)的下游。(The invention provides a valve device and a buffer, which can prevent the valve device from entering a failure state during normal operation even when the valve device realizes two functions of pressure control and channel opening and closing by using an electromagnetic valve, and can freely arrange a passive valve. Therefore, the valve device includes: a first passage (P3) and a second passage (P4) connected downstream of the pressure introduction passage; a solenoid valve (4) that opens a first passage (P3) when energized and closes a second passage (P4) while controlling the pressure on the upstream side, and opens a second passage (P4) while closing a first passage (P3) when not energized; and a passive valve (5) disposed downstream of the solenoid valve (4) of the second passage (P4).)
技术领域
本发明涉及阀装置与具备阀装置的缓冲器。
背景技术
阀装置例如用作阻尼阀，其可以使安装在车辆的车身与车轴之间的缓冲器的阻尼力可变。
在这样的阻尼阀中，例如，如JP2014-173716A中所公开的那样，其具备用于对缓冲器伸缩时所产生的液体流动施加阻力的主阀体、用于将主阀体上游侧的压力减压并引导至此主阀体的背面的压力导入通道、用于与压力导入通道的下游侧相连的第一通道、包括用于在打开此第一通道时控制开阀压力的压力控制阀阀体以及用于开闭其下游侧的开关阀阀体的电磁阀、用于连接至第一通道中的压力控制阀阀体与开关阀阀体之间的第二通道、以及用于设置在此第二通道上的被动阀；当电磁阀通电时，打开开关阀阀体，控制压力控制阀阀体的开阀压力，而当电磁阀未通电时，关闭开关阀阀体以使液体流向被动阀。
根据上述结构，当正常地向电磁阀供电时，可以控制压力控制阀阀体的开阀压力，并且可以将主阀体的背压设为压力控制阀阀体的开阀压力。由于可以通过调节主阀体的背压大小来改变主阀体的阻力，因此，若控制背压，则能够使缓冲器所产生的阻尼力发生大小变化，从而改变阻尼力特性。另一方面，当切断对电磁阀的供电发生故障时，液体流过被动阀。因此，当发生故障时，主阀体的背压取决于被动阀的设定。也就是说，即使切断对电磁阀的供电，缓冲器也可以施加预定的阻尼力，从而进入故障保护模式。
发明概要
在上述传统的阻尼阀中所使用的电磁阀的阀体(电磁阀阀体)具有使压力控制阀阀体和用于开启或关闭其下游侧的开关阀阀体一体化的结构，它们同时沿同一方向线性移动。而且，当电磁阀阀体向一侧移动时，在压力控制阀阀体接近相对应的阀座(压力控制阀阀座)的同时，开关阀阀体离开相对应的阀座(开关阀阀座)。相反，当电磁阀阀体向另一侧移动时，在压力控制阀阀体离开压力控制阀阀座的同时，开关阀阀体接近开关阀阀座。
此外，电磁阀具有：弹簧，用于朝着使压力控制阀阀体与压力控制阀阀座分离，且向上推电磁阀阀体使开关阀阀体落座在开关阀阀座上的方向；以及螺线管，用于向电磁阀阀体施加与此弹簧相反方向的推力。而且，当电磁阀通电时，在螺线管的推力作用下，电磁阀阀体克服弹簧的作用力后被向下推，开关阀阀体开启，根据通电量来调节压力控制阀阀体的开阀压力的大小。另一方面，当电磁阀未通电时，在弹簧作用力的作用下，电磁阀阀体被最大限度地向上推，使开关阀阀体关闭。
如此一来，以往，将用于通电时的压力控制的压力控制阀阀体和用于在未通电时使液体流向第二通道的开关阀阀体一体化，并且利用单个螺线管就能够实现压力控制和通道开闭这两个功能。但是，如以往那样，如果在第一通道中的压力控制阀阀体与开关阀阀体之间连接设有被动阀的第二通道，则可能存在以下问题。
在传统结构中，当减小向电磁阀供给的电流量、并且在使阻尼力特性***的状态下增加第一通道中的流量时，开关阀阀体的上游侧和下游侧之间的压差增大，开关阀阀体与压力控制阀阀体之间的压力上升，有时在此压力作用下，电磁阀阀体会被向上推。而且，当以这种方式向上推电磁阀阀体时，即使在正常操作期间，开关阀阀体也有可能关闭并进入故障模式状态(故障状态)，即使在正常操作期间，一旦阻尼阀成为故障状态，则阻尼力特性会变成故障模式下的特性。
当流量减小，这种现象则会自然消失，并恢复至正常状态，但是在此之前，主阀体的背压受被动阀控制，并且电磁阀所施加的压力控制失效。因此，在恢复正常状态之前，无法调节阻尼力。
然而，为了解决上述问题，如果仅仅是将第二通道重新连接至第一通道中的压力控制阀阀体的上游，那么不得不将被动阀的开阀压力设定得比压力控制阀阀体开阀压力的上限值还高。这是因为，在上述结构中，如果未将被动阀的开阀压力设定得比压力控制阀阀体的开阀压力的上限值还高，那么压力控制阀阀体的开阀压力的调节幅度变小，并且正常操作时的阻尼力的调节幅度也会变小。如果以这种方式限制被动阀的设定，则不能自由地设定故障模式时的阻尼力特性。
而且，当电磁阀施加压力控制的是主阀体的背压时，以及将阀装置用作缓冲器的阻尼阀时，都可能发生这样的问题。因此，本发明是为了解决这样的问题而提出的，其目的在于提供一种阀装置以及缓冲器，以使得阀装置即便在利用电磁阀来实现压力控制和通道开闭这两种功能的情况下，也能够防止其在正常操作时进入故障状态，与此同时还能够自由地设置被动阀。
用于解决上述问题的阀装置具备：第一通道和第二通道，其与压力导入通道的下游相连接；电磁阀，其在通电时开启第一通道并控制上游侧的压力的同时关闭第二通道，在未通电时关闭第一通道的同时开启第二通道；以及被动阀，其设置于第二通道的电磁阀的下游。
具体实施方式
下面将参考附图对本发明的实施方式进行说明。在多个附图中，用相同的附图符号表示相同的构件。
如图1所示，本发明的一实施方式所涉及的阀装置用作缓冲器D的阻尼阀V。此缓冲器D在本实施方式中用于车辆悬架，并且具备气缸1、可滑动自如地***到此气缸1中的活塞10、以及一端与活塞10相连结且另一端向气缸1外突出的活塞杆11。
而且，车辆的车身和车轴中的一个与气缸1相连结，另一个与活塞杆11相连结。如此一来，缓冲器D安装于车身和车轴之间。此外，当车辆在凹凸不平的路面上行驶、车轮上下振动时，活塞杆11进出气缸1，缓冲器D伸缩，并且活塞10在气缸1内沿着图1中上下(轴向)方向移动。
在气缸1的轴向的一端部安装有允许活塞杆11***的环状的头部构件12。此头部构件12滑动自如地支撑活塞杆11，与此同时封闭气缸1的一端。另一方面，气缸1的另一端被底盖13封闭。如此一来，密封气缸1，并且将液体和气体封闭在此气缸1内。
更具体而言，当从活塞10侧观看时，自由活塞14在与活塞杆11相反的一侧上可滑动自如地***气缸1中。而且，在此自由活塞14的活塞10侧上形成有用于填充液压油等液体的液体腔室L。另一方面，当从自由活塞14侧观看时，在与活塞10相反的一侧上形成有用于封闭压缩气体的气体腔室G。
如此一来，在缓冲器D中，气缸1内的液体腔室L和气体腔室G被自由活塞14分隔开。更进一步地，液体腔室L被活塞10分隔成位于活塞杆11侧的伸长侧腔室L1和位于其相反侧(与活塞杆相反的一侧)的压缩侧腔室L2。此外，在活塞10上安装有阻尼阀V。而且，此阻尼阀V对流经伸长侧腔室L1和压缩侧腔室L2之间的液体的流动施加阻力。
根据上述结构，当缓冲器D伸长时，活塞10在气缸1内沿着图1中上侧方向移动以压缩伸长侧腔室L1，并且伸长侧腔室L1中的液体流经阻尼阀V后流向压缩侧腔室L2，与此同时通过阻尼阀V对该液体的流动施加阻力。因此，当缓冲器D伸长时，伸长侧腔室L1中的压力上升，并且缓冲器D对阻碍其伸长动作的伸长侧施加阻尼力。
相反，当缓冲器D收缩时，活塞10在气缸1内沿着图1中下侧方向移动以压缩压缩侧腔室L2，并且压缩侧腔室L2中的液体流经阻尼阀V后流向伸长侧腔室L1，与此同时通过阻尼阀V对该液体的流动施加阻力。因此，当缓冲器D收缩时，压缩侧腔室L2中的压力上升，并且缓冲器D对阻碍其收缩动作的压缩侧施加阻尼力。
更进一步地，当缓冲器D伸缩时，自由活塞14开始工作以伸长或收缩气体腔室G，并补偿活塞杆11从气缸1进出的体积。
但是，缓冲器D的结构并不限于图示，可以适当地进行变更。例如，也可以设置容纳液体和气体的储存器来替代气体腔室G，当缓冲器伸缩时，在气缸和储存器之间交换液体。更进一步地，缓冲器D可以是双杆型，也可以在活塞的两侧设置活塞杆，在这种情况下，可以省略用于补偿活塞杆体积的结构。
接下来，如图2所示，阻尼阀V具备用于连通伸长侧腔室L1和压缩侧腔室L2的主通道P1、主通道P1穿过其内周侧的环状阀座构件2、通过落座或离座此阀座构件2以使主通道P1开闭的主阀体3、在中途形成有节流阀O且将伸长侧腔室L1的压力减压并引导至主阀体3的背面的压力导入通道P2、用于连接到此压力导入通道P2的节流阀O的下游(伸长侧腔室的相反侧)的第一通道P3和第二通道P4、用于使这些第一通道P3和第二通道P4开闭的电磁阀4、设置在第二通道P4中的电磁阀4的下游的被动阀5、用于在主通道P1中开闭主阀体3的压缩侧腔室L2侧的伸长侧阀6和压缩侧阀7。
此外，活塞10和活塞杆11与连接它们的筒状导向件8一起用作阻尼阀V的壳体H。更具体而言，活塞10为有底筒状，并且圆筒部10a朝向活塞杆11一侧。此外，在活塞杆11的前端设置有有顶筒状壳体部11a，此壳体部11a使圆筒部11b朝向活塞10一侧。如此一来，活塞10和壳体部11a以使圆筒部10a和11b彼此相对的方式进行配置。
而且，在壳体部11a中的圆筒部11b前端部的内周上螺接有导向件8轴向的一端部，并且在活塞10中的圆筒部10a前端部的内周上螺接有导向件8轴向的另一端部。以此方式使得壳体部11a、导向件8和活塞10成为一体，并用作阻尼阀V的壳体H，在此壳体H的内侧容纳有阀座构件2、主阀体3、电磁阀4、被动阀5、以及压缩侧阀7。此外，在壳体H的外侧安装有伸长侧阀6。
在下文中，将对在阻尼阀V中容纳或安装于此壳体H的各个构件进行详细说明。在下面的描述中，为了便于描述，除非另有说明，否则都将图2、3中的上下简称为“上”、“下”。
在活塞10的圆筒部10a的内周上设有突起10b。阀座构件2的外周部被夹持固定在突起10b与导向件8之间。如前所述，阀座构件2为环状，并且在其上端内周部上形成有环状第一阀座2a。而且，主阀体3在此第一阀座2a落座或离座。此主阀体3分为上下两部分，构成为具有下侧(阀座构件2侧)的第一阀体构件30和层叠在此第一阀体构件30的上侧的第二阀体构件31。
第一阀体构件30为环状，在其上端形成有供第二阀体构件31落座或离座的环状第二阀座30a。更进一步地，在第一阀体构件30的外周和内周上分别形成有锥面30b、30c。锥面30b、30c的形状分别为圆锥台状，其直径朝着下端逐渐减小。而且，第一阀体构件30将在外周上形成有锥面30b的部分***到阀座构件2的内侧，并使锥面30b在第一阀座2a上落座或离座。
另一方面，第二阀体构件31具有头部31a、与此头部31a的下侧相连接且外径大于头部31a外径的环状凸缘部31b、以及从此凸缘部31b的下端内周部向下侧突出且在第二阀座30a上落座或离座的环状脚部31c，并且可滑动自如地***在导向件8的内侧。更具体而言，导向件8的下侧内径大于上侧内径。在导向件8中，如果将内径小的部分设为小内径部8a、内径大的部分设为大内径部8b，则第二阀体构件31的头部31a与小内径部8a的内周滑动接触，第二阀体构件31的凸缘部31b与大内径部8b的内周滑动接触。
接下来，如图3所示，在第二阀体构件31的脚部31c与第一阀体构件30的外周、即凸缘部31b的下侧上形成有环状间隙K。此环状间隙K通过形成在导向件8中的连通孔8c与伸长侧腔室L1连通，并且环状间隙K内的压力与伸长侧腔室L1的压力大致相等。而且，此伸长侧腔室L1的压力作用于主阀体3的外周侧锥面30b、以及凸缘部31b的下侧面等，并且第一阀体构件30和第二阀体构件31通过伸长侧腔室L1的压力向上施力。
更具体而言，将第一阀体构件30的锥面30b与第一阀座2a之间的接触部的外径设为直径a、将第二阀体构件31的凸缘部31b与大内径部8b之间的滑动接触部的外径设为直径b。然后，直径b大于直径a(b>a)，并且用于承受伸长侧腔室L1的压力的主阀体3的受压面积为从直径为b的圆的面积中减去直径为a的圆的面积。而且，在伸长侧腔室L1的压力乘以其受压面积而获得的力的作用下，主阀体3对第一阀体构件30朝着从第一阀座2a离座的方向(开启方向)上施力。
因此，当缓冲器D伸长时，伸长侧腔室L1中的压力上升，并且在此压力作用下向上推动第一阀体构件30和第二阀体构件31以开启第一阀体构件30时，伸长侧腔室L1的液体流经第一阀体构件30和第一阀座2a之间后流向活塞10的底部10c(图2)一侧。而且，第一阀体构件30对该液体的流动施加阻力。
如图2所示，在活塞10的底部10c上形成有上下贯穿该底部10c的伸长侧通道10d和压缩侧通道10e。也就是说，将位于第二阀体构件31的头部31a与活塞10的底部10c之间即凸缘部31b、脚部31c、第一阀体构件30、阀座构件2以及活塞10的圆筒部10a的内周侧设为中心腔室L3时，伸长侧通道10d和压缩侧通道10e可以使此中心腔室L3和压缩侧腔室L2相连通。
伸长侧通道10d的入口始终与中心腔室L3连通，并且伸长侧通道10d的出口由层叠在底部10c下侧的伸长侧阀6来开闭。此伸长侧阀6在缓冲器D伸长时开启，以在伸长侧通道10d中对从中心腔室L3流向压缩侧腔室L2的液体流动施加阻力，而在缓冲器收缩时关闭以阻止其逆向流动。
另一方面，压缩侧通道10e的入口始终与压缩侧腔室L2连通，并且压缩侧通道10e的出口由层叠在底部10c上侧的压缩侧阀7来开闭。此压缩侧阀7在缓冲器D收缩时开启，以在压缩侧通道10e中对从压缩侧腔室L2流向中心腔室L3的液体流动施加阻力，而在缓冲器伸长时关闭以阻止其逆向流动。而且，当缓冲器D收缩时已经从压缩侧腔室L2流入中心腔室L3的液体流向主阀体3一侧。
中心腔室L3的压力作用于第二阀体构件31中的脚部31c的下侧面等，并且第二阀体构件31通过中心腔室L3的压力向上施力。更进一步地，中心腔室L3压力作用于第一阀体构件30的内周侧锥面30c等，并且第一阀体构件30在中心腔室L3的压力下向下施力。如此一来，在中心腔室L3的压力作用下，第一阀体构件30和第二阀体构件31向相反的方向施力。
更具体而言，第二阀体构件31的头部31a的上下通过后述的竖孔31f彼此连通，并且它们的压力相等。而且，如图3所示，将第二阀体构件31的头部31a与小内径部8a之间的滑动接触部的外径设为直径c、第二阀体构件31的脚部31c与第二阀座30a之间的接触部的内径设为直径d。然后，直径d大于直径c(d>c)，并且用于承受中心腔室L3的压力的第二阀体构件31的受压面积为从直径为d的圆的面积中减去直径为c的圆的面积。而且，在中心腔室L3压力乘以其受压面积而获得的力的作用下，将第二阀体构件31朝着从第二阀座30a离座的方向(开启方向)上施力。
此外，当将第一阀体构件30外周侧的锥面30b与第一阀座2a之间的接触部的内径设为直径e时，前述直径d大于直径e(d>e)，并且用于承受中心腔室L3的压力的第一阀体构件30的受压面积为从直径为d的圆的面积中减去直径为e的圆的面积。而且，在中心腔室L3压力乘以其受压面积而获得的力的作用下，将第一阀体构件30朝着在第一阀座2a上落座的方向(关闭方向)上施力。
因此，当缓冲器D收缩时，压缩侧阀7(图2)开启，液体从压缩侧腔室L2流入中心腔室L3，其压力上升，通过此压力作用向上推动第二阀体构件31以使其与第一阀体构件30分离时，中心腔室L3中的液体流经第二阀体构件31和第二阀座30a之间后流向伸长侧腔室L1。而且，第二阀体构件31对该液体的流动施加阻力。
由以上描述可知，连通孔8c、环状间隙K、中心腔室L3以及伸长侧通道10d和压缩侧通道10e分别都是连通伸长侧腔室L1和压缩侧腔室L2的主通道P1中的一部分，并且由主阀体3控制此主通道P1的开闭。更进一步地，通过主通道P1中的主阀体3的开关部将压缩侧腔室L2侧分割成伸长侧通道10d与压缩侧通道10e，并且分别设置有伸长侧阀6或压缩侧阀7(图2)。换句话说，伸长侧阀6和压缩侧阀7与主阀体3的压缩侧腔室L2侧并列连接。
而且，当缓冲器D伸长时，通过第一阀体构件30和伸长侧阀6对主通道P1中从伸长侧腔室L1流向压缩侧腔室L2的液体流动施加阻力，并且缓冲器D在伸长侧上施加由此阻力所引起的阻尼力。相反，当缓冲器D收缩时，通过第二阀体构件31和压缩侧阀7对主通道P1中从压缩侧腔室L2流向伸长侧腔室L1的液体流动施加阻力，并且缓冲器D在压缩侧上施加由此阻力所引起的阻尼力。
此外，在本实施方式中，在第二阀体构件31的脚部31c的下端形成有切口31d(图3)。而且，通过该切口31d形成节流孔。因此，即使在主阀体3关闭的状态下，即，在第一阀体构件30和第二阀体构件31两者都关闭的状态下，伸长侧腔室L1和中心腔室L3也可以经由节流孔连通。
接下来，在第二阀体构件31的头部31a与导向件8的大内径部8b之间、即在凸缘部31b的上侧上形成有环状背压腔室L4。此背压腔室L4和伸长侧腔室L1通过形成在导向件8中的压力导入通道P2相连通。在压力导入通道P2中设有节流阀O，以使伸长侧腔室L1的压力减小并引导至背压腔室L4中。
而且，当伸长侧腔室L1的压力升高、缓冲器D伸长时，背压腔室L4的压力上升，其作用在位于主阀体3背面的凸缘部31b的上侧面上，第一阀体构件30和第二阀体构件31在背压腔室L4的压力下向下施力。更具体而言，用于承受背压腔室L4的压力的主阀体3的受压面积为从前述直径为b的圆(图3)的面积中减去直径c的圆(图3)的面积。而且，在背压腔室L4压力乘以其受压面积而获得的力的作用下，主阀体3对朝着使第一阀体构件30和第二阀体构件31朝着使其分别在第一阀座2a和第二阀座30a落座的方向(关闭方向)上施力。
此外，如图3所示，在第二阀体构件31的头部31a上形成有：用于上下贯穿其头部31a的中心部的安装孔31e、形成于此安装孔31e的外周侧且连通头部31a的上下的竖孔31f、其一端在背压腔室L4上开口而另一端在安装孔31e上开口的横孔31g。更进一步地，在安装孔31e上安装有包括第一端口9a和第二端口9b的阀壳体9。而且，第一端口9a和第二端口9b由电磁阀4来进行开闭。
更具体而言，阀壳体9具有：筒状导向部9c，其轴向一端向上布置；环状凸缘部9d，其从导向部9c的上端沿直径方向向外突出；以及环状压力控制阀阀座9e，其从此凸缘部9d的上端向上突出。如此一来，阀壳体9整体呈大致筒状。
前述第一端口9a和第二端口9b形成于在导向部9c的上下(轴向)移位的位置处，以分别贯穿导向部9c的壁厚。而且，第一端口9a位于第二端口9b的上侧(在压力控制阀阀座9e一侧)。此外，导向部9c的外径小于安装孔31e的直径，并且在导向部9c的外周上形成有上下封闭的环状间隙。而且，在此环状间隙中开有横孔31g。因此，背压腔室L4中的液体可以在流经横孔31g和第一端口9a或第二端口9b后流入导向部9c的内周侧。
接下来，电磁阀4具有用于开闭第一端口9a和第二端口9b且使其在压力控制阀阀座9e上落座或离座的电磁阀阀体40。此电磁阀阀体40包括：开关阀阀体40a，其可滑动自如地***到阀壳体9的导向部9c内在开启第一端口9a和第二端口9b中的一个的同时关闭另一个；轴部40b，其从此开关阀阀体40a处向阀壳体9的上侧突出且其外径小于开关阀阀体40a的外径；压力控制阀阀体40c，其从向阀壳体9外突出的轴部40b的上端处横向伸出且在压力控制阀阀座9e上落座或离座；弹簧支撑部40d，其从此压力控制阀阀体40c处进一步横向伸出。
更进一步地，电磁阀4具有弹簧41，此弹簧使电磁阀阀体40向上、即朝着使压力控制阀阀体40c从压力控制阀阀座9e处离座的方向施力。另外，此弹簧41可以是任意的弹簧，但是在本实施方式中是螺旋弹簧。而且，此弹簧41的上端通过电磁阀阀体40的弹簧支撑部40d支撑。另一方面，弹簧41的下端在外周侧由位于阀壳体9的凸缘部9d中的压力控制阀阀座9e支撑。弹簧41以此方式安装于电磁阀阀体40和阀壳体9之间。
此外，电磁阀4具有螺线管S，此螺线管S使电磁阀阀体40向下、即朝着使压力控制阀阀体40c在压力控制阀阀座9e上落座的方向施加推力。如图2所示，此螺线管S具有：模制定子44，其容纳在活塞杆11的壳体部11a内且通过模制树脂将绕组42和用于向此绕组42通电的线束43一体化；有顶筒状的第一固定铁芯45，其嵌合在此模制定子44的内周上；环状的第二固定铁芯46，其层叠在模制定子44的下端；填充环47，其安装于第一固定铁芯45和第二固定铁芯46之间并在它们之间形成磁隙；筒状可动铁芯48，其可轴向移动地配置在第一固定铁芯45和第二固定铁芯46的内周侧；以及轴49，其固定在此可动铁芯48的内周上且其前端与电磁阀阀体40相抵接。
而且，当绕组42励磁时，形成磁路以穿过第一固定铁芯45、可动铁芯48、第二固定铁芯46和壳体部11a，并且可动铁芯48被吸引至第二固定铁芯46一侧。当这样吸引可动铁芯48时，电磁阀阀体40被轴49向下推。也就是说，当通电时，螺线管S向电磁阀阀体40施加与弹簧41的作用力方向相反的推力。
当电磁阀阀体40受到来自螺线管S的这种推力时，电磁阀阀体40在压缩弹簧41的同时向下移动，并且开关阀阀体40a移动至第一端口9a的下侧，在开启第一端口9a的同时关闭第二端口9b。此外，在通过开关阀阀体40a开启第一端口9a的状态下，压力控制阀阀体40c在落座或接近压力控制阀阀座9e的同时，背压腔室L4的压力通过第一端口9a后作用于压力控制阀阀体40c的下侧面上，以向上推动电磁阀阀体40。
因此，当螺线管S通电时，若通过背压腔室L4的压力施加给电磁阀阀体40向上的力与弹簧41作用力的合力超过螺线管S施加给电磁阀阀体40向下的推力时，则压力控制阀阀体40c从压力控制阀阀座9e处离座。然后，当以这种方式开启压力控制阀阀体40c时，液体流经压力控制阀阀体40c和压力控制阀阀座9e之间后流向头部31a的上侧，并通过竖孔31f从头部31a的上侧流向中心腔室L3。压力控制阀阀体40c的开阀压力与向螺线管S供给的电流量成正比例，供给电流量越大，压力控制阀阀体40c的开阀压力就越大。
另一方面，当螺线管S断电时，在弹簧41的作用力下最大限度地向上推动电磁阀阀体40。然后，开关阀阀体40a移动到第二端口9b的上侧，在开启第二端口9b的同时关闭第一端口9a。图2、3示出了电磁阀阀体40未通电时的状态。
此外，被动阀5安装在安装孔31e中的阀壳体9的下侧。如图3所示，此被动阀5具有：被动阀阀体50，其对于设置在阀壳体9中的导向部9c下端的环状被动阀阀座9f落座或离座以使导向部9c的下端开闭；以及偏置弹簧51，其使此被动阀阀体50朝着落座于被动阀阀座9f的方向(关闭方向)施力。
而且，当通过开关阀阀体40a开启第二端口9b的螺线管S未通电时，背压腔室L4的压力通过第二端口9b作用于被动阀阀体50的上侧面，使被动阀阀体50向下、即，使被动阀阀体50朝着从被动阀阀座9f处离座的方向施力。因此，当螺线管S未通电时，背压腔室L4中的液体从第二端口9b流入开关阀阀体40a的下侧，当克服偏置弹簧51的作用力推开被动阀阀体50时，流经被动阀阀体50和被动阀阀座9f之间后流向中心腔室L3。
由以上描述可知，第一端口9a、头部31a的上侧和竖孔31f分别是连接到压力导入通道P2的下游的第一通道P3的一部分。而且，当螺线管S通电时，开关阀阀体40a启动第一端口9a，在连通第一通道P3与背压腔室L4的同时，控制压力控制阀阀体40c的开阀压力。因此，当背压腔室L4压力升高、缓冲器D伸长时，在电磁阀4通电的情况下，背压腔室L4的压力受压力控制阀阀体40c的开阀压力的控制。
另一方面，第二端口9b与位于安装孔31e中的阀壳体9的下侧分别是连接到压力导入通道P2的下游的第二通道P4的一部分。而且，当螺线管S未通电时，开关阀阀体40a开启第二端口9b，并与第二通道P4和背压腔室L4连通。在此第二通道P4上设有被动阀5。因此，当背压腔室L4压力升高、缓冲器D伸长时，在电磁阀4断电的情况下，背压腔室L4的压力成为被动阀5的开阀压力。
如前所述，背压腔室L4的压力作用于关闭主阀体3的方向上。此外，当电磁阀4通电时，螺线管S的推力也经由电磁阀阀体40和阀壳体9作用于关闭主阀体3的方向上。因此，当电磁阀4正常通电时，在缓冲器D伸长的情况下，若通过伸长侧腔室L1的压力朝着开启主阀体3的第一阀体构件30的方向施加的力，超过通过背压腔室L4的压力朝着关闭主阀体3的方向施加的力与螺线管S的推力之间的合力时，开启第一阀体构件30。
而且，当正常操作时，在缓冲器D伸长的情况下，调节螺线管S的推力的同时，若通过电磁阀4控制背压腔室L4的压力，可调节朝着关闭主阀体3的方向所施加的力，并且能够改变第一阀体构件30对主通道P1中从伸长侧腔室L1流向中心腔室L3的液体流动所施加的阻力。因此，在正常操作时，能够调节缓冲器D伸长时的阻尼力(伸长侧的阻尼力)。
具体而言，当增加向电磁阀4供给的电流量时，伸长时螺线管S的推力增大的同时，背压腔室L4的压力增加，朝着关闭主阀体3的方向所施加的力增大，因此，可以增大伸长侧的阻尼力以使阻尼力特性***。相反，当减小向电磁阀4供给的电流量时，伸长时螺线管S的推力减小的同时，背压腔室L4的压力减小，朝着关闭主阀体3的方向所施加的力减小，因此，可以减小伸长侧的阻尼力以使阻尼力特性***。
另一方面，当切断电磁阀4的供电发生故障时，在缓冲器D伸长的情况下，背压腔室L4内的压力成为被动阀5的开阀压力。因此，当发生故障时，伸长侧的阻尼力取决于被动阀5的设定。更进一步地，在正常操作时，由于切断了设有被动阀5的第二通道P4与背压腔室L4之间的连通，因此在正常操作时，缓冲器D的阻尼力特性不会变成故障模式时的特性。
另外，当背压腔室L4中的压力没有升高并且缓冲器D收缩时，即使开启第一端口9a，压力控制阀阀体40c也不会开启，并且电磁阀4对背压腔室L4的压力控制失效。然而，当通电时，螺线管S的推力经由电磁阀阀体40和阀壳体9作用于关闭主阀体3的方向上。因此，如果调节螺线管S的推力，则可以改变第二阀体构件31对主通道P1中从中心腔室L3流向伸长侧腔室L1的液体流动所施加的阻力，因此在正常操作时也可以调节缓冲器D收缩时的阻尼力(压缩侧的阻尼力)。
具体而言，当增加向电磁阀4供给的电流量时，收缩时螺线管S的推力增大，朝着关闭主阀体3的方向所施加的力也会相应增大，因此压缩侧的阻尼力增大，并且可以使阻尼力特性***。相反，如果减小向电磁阀4供给的电流量，收缩时螺线管S的推力减小，朝着关闭主阀体3的方向所施加的力也会相应减小，因此压缩侧的阻尼力减小，并且可以使阻尼力特性***。
另一方面，当螺线管S未通电时，电磁阀阀体40受到弹簧41的作用力而最大程度地后退。此时，主阀体3与阀壳体9一起仅通过弹簧41向关闭方向施力。因此，在发生故障时，在缓冲器D的压缩侧上的阻尼力变得最小，并且可以使阻尼力特性变得全软。
在下文中，将对作为本实施方式所涉及的阀装置的阻尼阀V的作用和效果进行说明。
在本实施方式中，阻尼阀(阀装置)V具备：压力导入通道P2；第一通道P3和第二通道P4，其与此压力导入通道P2的下游相连接；电磁阀4，其在通电时开启第一通道P3，在控制上游侧的压力的同时关闭第二通道P4，在未通电时关闭导第一通道P3的同时开启第二通道P4；以及被动阀5，其设置在第二通道P4的电磁阀4的下游。
根据上述结构，即使利用电磁阀4可以实现压力控制和通道开闭这两方面的功能的情况下，通电时利用电磁阀4也可以关闭被动阀5的上游，因此，阻尼阀(阀装置)V可以防止在正常操作时发生故障。更进一步地，通过变更电磁阀4通电模式和未通电模式，以切换来自压力导入通道P2侧的液体所流过的通道，因此能够自由地设定被动阀5的特性。
此外，如图4所示，在本实施方式的阻尼阀(阀装置)V中，作为电磁阀4的阀体的电磁阀阀体40包括开闭第一通道P3和第二通道P4的开关阀阀体40a、以及开闭第一通道P3中的开关阀阀体40a的下游侧的压力控制阀阀体40c。而且，当电磁阀4通电时，开关阀阀体40a在开启第一通道P3的同时关闭第二通道P4，从而控制压力控制阀阀体40c的开阀压力。
根据上述电磁阀4，在通电时，能够将上游侧压力设为压力控制阀阀体40c的开阀压力。此外，在电磁阀4中，电磁阀阀体40的开关阀阀体40a开闭压力控制阀阀体40c的上游侧。也就是说，其结构并非如传统那样，由开关阀阀体开闭压力控制阀阀体的下游侧。因此，即使开关阀阀体40a和压力控制阀阀体40c为一体化结构且由单个螺线管S进行驱动，并且利用电磁阀4就可以实现压力控制和通道开闭这两方面的功能，也可以防止阻尼阀(阀装置)V在正常操作时发生故障。
更进一步地，当被动阀5工作、处于断电状态时，通过开关阀阀体40a关闭第一通道P3，并且压力控制阀阀体40c不工作；当压力控制阀阀体40c工作、处于通电状态时，关闭第二通道P4，被动阀5不工作。因此，即使开关阀阀体40a和压力控制阀阀体40c为一体化结构且由单个螺线管S进行驱动，并且利用电磁阀4就可以实现压力控制和通道开闭这两方面的功能，也无需考虑压力控制阀阀体40c的开阀压力而设置被动阀5，并且还可以自由地设定被动阀5的特性。
此外，在本实施方式中，根据本发明的阀装置用作缓冲器D的阻尼阀V，并且对活塞10在气缸1中移动时所产生的液体的流动施加阻力。因此，缓冲器D具有因阻尼阀V的阻力而产生的阻尼力。
而且，当电磁阀4通电时，通过调节压力控制阀阀体40c的开阀压力的大小，来调节阻尼力的大小。因此，如前所述，如果阻尼阀(阀装置)V可以防止在正常操作期间进入故障状态，则可以防止发生以下问题：即使在正常操作期间，阻尼力特性却成为发生故障时的特性，并且无法调节阻尼力。更进一步地，发生故障时的阻尼力特性取决于被动阀5的设定。因此，如前所述，如果能够自由地设定被动阀5，则能够自由地设定发生故障时的阻尼力特性。
此外，本实施方式的阻尼阀(阀装置)V具备用于将开关阀阀体40a滑动自如地***内周侧的筒状阀壳体9。而且，在此阀壳体9的轴向偏移位置处形成有：第一端口9a，其用作第一通道P3中开关阀阀体40a的开关部；以及第二端口9b，其用作第二通道P4中开关阀阀体40a的开关部。
更进一步地，在阀壳体9的第一端口9a侧的端部上设有用于使压力控制阀阀体40c落座或离座的压力控制阀阀座9e。而且，电磁阀4具有：弹簧41，其对电磁阀阀体40朝着使压力控制阀阀体40c与压力控制阀阀座9e分离的方向施力；以及螺线管S，其向电磁阀阀体40施加与弹簧41的作用力方向相反的推力。
根据上述结构，当电磁阀4通电时，通过开关阀阀体40a开启第一通道P3的同时关闭第二通道P4，并且易于控制压力控制阀阀体40c的开阀压力。更进一步地，根据上述结构，当电磁阀4未通电时，通过开关阀阀体40a关闭第一通道P3的同时，也易于开启第二通道P4。
然而，电磁阀4的结构并不限于上述结构，只要在通电时开启第一通道P3以控制上游侧的压力，并且关闭第二通道P4；而在未通电时关闭第一通道P3的同时开启第二通道P4，就可以适当地进行变更。
另外，在本实施方式中，在阀壳体9的第二端口9b侧的端部设有被动阀阀座9f。而且，被动阀5具有：被动阀阀体50，其用于在被动阀阀座9f上落座或离座；以及偏置弹簧51，其用于使此被动阀阀体50朝着被动阀阀座9f的方向施力。
根据上述结构，由于能够使阀壳体9和被动阀阀座9f一体化，因此，如果将它们一体成型为一个构件，则能够减少阻尼阀(阀装置)V的构件数量，降低成本。另外，由于能够紧凑地设置阀壳体9和被动阀5，因此，如本实施方式的阻尼阀V那样，在将阀壳体9和被动阀5安装于主阀体3的情况下，此主阀体3的体积并不大，进而可以使阻尼阀(阀装置)V小型化。
然而，也可以将被动阀阀座9f与阀壳体9分开设置。更进一步地，在本实施方式中，偏置弹簧51是板簧，但也可以是螺旋弹簧或其他弹簧。而且，不管电磁阀4的结构如何，都可以进行这些变更。
此外，本实施方式的阻尼阀(阀装置)V具备用于连通伸长侧腔室L1和压缩侧腔室L2的主通道P1、主通道P1穿过其内周侧的环状阀座构件2、以及通过落座或离座此阀座构件2以对流过主通道P1的液体流动施加阻力的主阀体3。而且，通过压力导入通道P2，减小伸长侧腔室L1中的压力并将其作为背压引导至主阀体3的背面。
更进一步地，主阀体3具备用于落座或离座在阀座构件2上的环状第一阀体构件30、以及层叠在此第一阀体构件30的阀座构件的相反侧且在第一阀体构件30上落座或离座的第二阀体构件31，在此第二阀体构件31上安装有阀壳体9和被动阀5。而且，第一阀体构件30和第二阀体构件31在伸长侧腔室L1的压力下朝着离开阀座构件2的方向施力。另一方面，第二阀体构件31在第一阀体构件30的内周侧的压力作用下朝着离开第一阀体构件30的方向施力。
根据上述结构，在电磁阀4通电时，当缓冲器D伸长且伸长侧腔室L1内的压力升高的情况下，可以将主阀体3的背压设为压力控制阀阀体40c的开阀压力，通过控制此背压和螺线管S的推力，可以改变第一阀体构件30对主通道P1中从伸长侧腔室L1流向压缩侧腔室L2的液体流动所施加的阻力。
此外，当电磁阀4通电时，在缓冲器D收缩且压缩侧腔室L2中的压力升高的情况下，通过控制螺线管S的推力，可以改变第二阀体构件31对主通道P1中从压缩侧腔室L2流向伸长侧腔室L1的液体流动所施加的阻力。
另一方面，当电磁阀4未通电时，在缓冲器D伸长且伸长侧腔室L1内的压力升高的情况下，由于主阀体3的背压取决于被动阀5的设定，因此通过被动阀5的设定来确定第一阀体构件30的阻力。此外，当电磁阀4未通电时，在缓冲器D收缩且压缩侧腔室L2中的压力升高的情况下，通过弹簧41的设定来确定第二阀体构件31的阻力。
另外，在本实施方式中，通过主通道P1连通的一个腔室和另一个腔室分别是缓冲器D的伸长侧腔室L1和压缩侧腔室L2。然而，通过主通道P1连通的腔室并不限于伸长侧腔室L1和压缩侧腔室L2。例如，如前所述，当缓冲器具备储存器时，主通道P1可以是将伸长侧腔室或压缩侧腔室与储存器相连通的通道。
更进一步地，在本实施方式中，伸长侧腔室L1中的压力通过压力导入通道P2被引导至背压腔室L4，在正常操作期间，当缓冲器D伸长时，主阀体3的背压受压力控制阀阀体40c的开阀压力控制。然而，也可以设定为无论缓冲器D伸长还是收缩，主通道P1中主阀体3的上游侧的压力都可被引导到背压腔室L4中。
此外，在本实施方式中，被动阀阀体50的形状呈伞状，但也可以是球状。具体而言，例如，当被动阀阀体50的形状是球状时，其可以采用如图5所示的结构。
此被动阀5具有：球状被动阀阀体52，其在设置于阀壳体9中的导向部9c的下端的环状被动阀阀座9f上落座或离座且用于开闭导向部9c的下端；以及板簧53，其使此被动阀阀体52朝着落座在被动阀阀座9f的方向(关闭方向)上施力以用作偏置弹簧。
如图6所示，板簧53具有环状安装部53a和从此安装部53a向中心侧突出的多个支撑部53b。这些支撑部53b等间距地配置在安装部53a的周向上。在此板簧53中，安装部53a固定在第二阀体构件31上，并且在支撑部53b的前端支撑被动阀阀体52的下侧。
而且，当通过开关阀阀体40a开启第二端口9b的螺线管S未通电时，背压腔室L4的压力通过第二端口9b作用于被动阀阀体52的上侧面，使被动阀阀体52向下、即使被动阀阀体52朝着从被动阀阀座9f处离座的方向施力。因此，当螺线管S未通电时，背压腔室L4中的液体从第二端口9b流入开关阀阀体40a的下侧，并且克服板簧53的作用力向下推动被动阀阀体52时，流经被动阀体52和被动阀座9f之间、以及相邻的支撑部53b与53b之间后流向中心腔室L3。
如此一来，当被动阀5具有在环状被动阀阀座9f上落座或离座且用于开闭第二通道P4的球状被动阀阀体52、以及朝着关闭此被动阀阀体52的方向施力的板簧53时，由于被动阀阀体52是球状的，因此被动阀阀体52和被动阀阀座9f具有线接触式结构。因此，能够抑制被动阀阀体52的吸附。更进一步地，板簧53可以自由地变更其板厚、支撑部53b的数量、长度、周向宽度等。如此一来，由于能够自由地变更板簧53的形状，因此能够精细地设定被动阀5的特性。另外，由于被动阀阀体52是球状的，例如，如果被动阀阀体52落座在被动阀阀座9f上，则其可以自然地对准。因此，根据上述结构，能够很容易地组装被动阀5。此外，由于被动阀阀体52和被动阀阀座9f彼此线接触以抑制被动阀阀体52的吸附，因此当背压腔室L4中的压力达到被动阀5的开阀压力时，被动阀5迅速开启。因此，背压腔室L4的压力不会超过被动阀5的开阀压力，并且不会随着被动阀5的开启而发生急剧变化，从而也不会发生因缓冲器D的阻尼力突然变化而引起车身振动并产生噪音、或降低车辆的乘坐舒适性等情况。如此一来，当被动阀5具有在环状被动阀阀座9f上落座或离座且用于开闭第二通道P4的球状被动阀阀体52、以及朝着关闭此被动阀阀体52的方向施力的板簧53时，防止故障发生时阻尼力突变，当缓冲器D安装在车辆车身和车轴之间时，可以提高车辆的乘坐舒适性。
如前所述，当被动阀阀体52是球状的并且通过板簧53施力时，可以防止故障发生时阻尼力突变，并且可以提高车辆的乘坐舒适性，但被动阀5只要具备相对于通过的流量能够唯一地确定压力损失的压力流量特性，则可以是任意的结构，其结构并不限于图示。因此，被动阀阀体50的形状可以是除了图3所示的伞状和图5所示的球状以外的板状，并且即使在这种情况下，阻尼阀(阀装置)V也可以防止在正常操作期间内进入故障状态，并且可以自由地设定被动阀5的特性。
此外，根据本发明的阀装置不一定必须具备主通道P1和主阀体3。更进一步地，在本实施方式中，伸长侧阀6和压缩侧阀7并列连接在主通道P1中主阀体3的压缩侧腔室L2侧，但也可以省略。另外，根据本发明的阀装置的应用并不限于缓冲器D的阻尼阀，可以适当地进行变更。而且，不管电磁阀4的结构和被动阀5的结构如何，都可以进行这些变更。
上面已经详细说明了本发明的优选实施例，但只要不脱离权利要求的范围，就可以进行改造、变形及变更。
本申请要求基于2018年3月13日向日本专利局提交的日本专利申请特愿2018-045347号和2018年3月13日向日本专利局提交的日本专利申请特愿2018-045348号的优先权，此申请的全部内容通过引用并入本文。