JP2002174287A - 油圧緩衝器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 減衰力特性の設定に融通性があり、減衰力が
急激に大きくならず、構造が簡単でコストダウンを図
れ、圧縮ストローク位置に依存する減衰力が得られる油
圧緩衝器を提供すること。 【解決手段】 シリンダ３内にピストン４を介してピス
トンロッド５を移動自在に挿入し、ピストン４はシリン
ダ３内にロッド側油室６と反ロッド側油室７とを区画
し、二つの油室はピストン４に設けた伸側減衰バルブ９
と圧側チェック弁１０を介して連通し、反ロッド側油室
７は圧側減衰バルブ１１と伸側チェック弁１２とからな
るベースバルブ１３を介してリザーバ８に連通し、ピス
トンロッド５が懸架スプリング１４を介して常時伸び方
向に付勢されている油圧緩衝器に於て、ピストンロッド
５はピストン近傍の任意の長さの小径部と小径部に連続
する大径部とに成形したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動二輪車，自転
車等の前輪側車軸と車体との間に介装されるフロントフ
ォーク又は後輪車軸と車体との間に介装されるリヤクッ
ションユニット等の使用に適し、特に圧縮作動時のスト
ローク位置に依存して減衰力を変化できる油圧緩衝器に
関する。

【０００２】

【従来の技術】自動二輪車のフロントフォークとして使
用される油圧緩衝器としては例えば、実開昭６０−２０
４９３号公報、実開昭６０−１８４７９１号公報、実開
昭５２−１４６４６１号公報、特開平１−１９０５９５
号公報に開示されたものが開発されている。

【０００３】実開昭６０−２０４９３号公報に示す油圧
緩衝器はダンパー内の圧力変化を利用して減衰力を変化
させるものであり、この油圧緩衝器の懸架ばね特性はコ
イルスプリングと内部の体積変化を補償するエアー室の
気体ばねとの合成特性としている。

【０００４】実開昭６０−１８４７９１号公報に開示さ
れている油圧緩衝器は懸架ばね荷重の変化を利用して減
衰力を変化させるものである。

【０００５】実開昭５２−１４６４６１号公報に開示さ
れている油圧緩衝器は、ストローク位置により減衰力発
生用の絞り流路面積を順次変化させて減衰力を変化させ
るものであり、ストローク位置に対応して確実に減衰力
を変化させることが可能であり、かつ伸圧両方向で位置
依存による減衰力特性が得られる。

【０００６】更に特開平１−１９０５９５号公報に示す
油圧緩衝器もストローク位置に対応して電気的に減衰力
を変化させるものであり、その為に電気制御システムを
備えている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報に示す油圧緩衝器にはそれぞれ次のような不具合があ
り、その改善が望まれている。

【０００８】第１に、実開昭６０−２０４９３号公報の
油圧緩衝器はダンパー内の圧力変化を利用して減衰力を
変化させ、気体ばねとの合成の特性を得るものであるた
めに圧縮作動に基づくダンパー内の圧力を上昇させる圧
側減衰力発生用の圧側バルブのバルブ特性が気体ばね特
性を変えると変化してしまう。即ち、気体ばね特性とバ
ルブ特性の設定上の融通性がない。伸側減衰力も内圧に
依存して変化させようとすれば圧側バルブのように伸側
バルブも構成しなければならず構造的に複雑となってし
まう不具合がある。

【０００９】第２に、実開昭６０−１８４７９１号に示
す油圧緩衝器では圧縮作動に基づく懸架ばね荷重の上昇
を利用して圧側バルブの減衰力を変化させるようにして
いるため、懸架ばね特性が変わると圧側バルブの減衰力
特性も変わってしまうことになり、懸架ばね特性とバル
ブ特性の設定上の融通性がない。更に伸側減衰力も懸架
ばね荷重に依存して変化させようとすれば伸側バルブも
圧側バルブのように構成しなければならず構造的に複雑
となってしまう。

【００１０】第３に、実開昭５７−１４６４６１号公報
に示す油圧緩衝器はストローク位置に対応して確実に減
衰力を変化させることができ且つ伸圧両方向でストロー
ク位置に応じて減衰力特性を得ることができるが、高速
作動による流量増加で二乗特性の減衰力が急激に大きく
なって車両の乗り心地が悪くなる不具合がある。

【００１１】第４に、特開平１−１９０５９５号公報に
示す油圧緩衝器も電気制御システムを利用してストロー
ク位置に対応する減衰力を得ることができるが電気制御
システムがどうしても必要となり、コストアップとなっ
てしまう不具合がある。

【００１２】そこで、本発明の目的は、減衰力特性の設
定に融通性があり、減衰力が急激に大きくならず、構造
が簡単でコストダウンを図れ、圧縮ストローク位置に依
存する減衰力が得られる油圧緩衝器を提供することであ
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の手段は、シリンダ内にピストンを介してピ
ストンロッドを移動自在に挿入し、ピストンはシリンダ
内にロッド側油室と反ロッド側油室とを区画し、二つの
油室はピストンに設けた伸側減衰バルブと圧側チェック
弁を介して連通し、反ロッド側油室は圧側減衰バルブと
伸側チェック弁とからなるベースバルブを介してリザー
バに連通し、ピストンロッドが懸架スプリングを介して
常時伸び方向に付勢されている油圧緩衝器に於て、ピス
トンロッドはピストン近傍の任意の長さの小径部と小径
部に連続する大径部とに成形したことを特徴とするもの
である。

【００１４】同じく、他の手段は、車体側アウターチュ
ーブ内に車軸側インナーチューブが摺動自在に挿入さ
れ、インナーチューブの底部中央にシリンダを起立し、
シリンダ内にピストンを介してアウターチューブと連動
するピストンロッドを移動自在に挿入し、ピストンはシ
リンダ内にロッド側油室と反ロッド側油室とを区画し、
二つの油室はピストンに設けた伸側減衰バルブと圧側チ
ェック弁を介して連通し、反ロッド側油室は圧側減衰バ
ルブと伸側チェック弁とからなるベースバルブを介して
リザーバに連通し、ピストンロッドとアウターチューブ
とが懸架スプリングを介して常時伸び方向に付勢されて
いる油圧緩衝器に於て、ピストンロッドはピストン近傍
の任意の長さの小径部と小径部に連続する大径部とに成
形したことを特徴とするものである。

【００１５】この場合、小径部と大径部とが上方に向け
て拡径する任意の長さの円錐部で連設されているのが好
ましい。

【００１６】更に、上記の各手段において、ピストンロ
ッドがピストンとシリンダの端部に設けたシールを介し
て案内され、上記シールが拡径又は縮径可能なバンド又
はリングからなるのが好ましい。

【００１７】同じく、ピストンロッドがピストンとシリ
ンダの端部に設けたシールを介して案内され、上記シー
ルが伸縮自在なリップを備えたゴム材からなるものであ
っても良い。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図にも
とづいて説明する。

【００１９】本実施の形態ではアウターチューブとイン
ナーチューブを備えたフロントフォークについて説明す
るが、このようなアウターチューブとインナーチューブ
を備えないリヤクッションユニットやその他の一般的な
油圧緩衝器にも本発明が適用されることはいうまでもな
い。

【００２０】図１は自動二輪車のフロントフオークとし
て適用される油圧緩衝器の一実施の形態を示す。

【００２１】この油圧緩衝器は倒立型フロントフォーク
として使用されるものであり、その基本構造は、車体側
アウターチューブ１内に車軸側インナーチューブ２が摺
動自在に挿入され、インナーチューブ２の底部中央にダ
ンパーとしてのシリンダ３を起立し、シリンダ３内にピ
ストン４とシール１７とを介してアウターチューブ１と
連動するピストンロッド５を移動自在に挿入し、ピスト
ン４はシリンダ３内にロッド側油室６と反ロッド側油室
７とを区画し、二つの油室６，７はピストン４に設けた
伸側減衰バルブ９と圧側チェック弁１０を介して連通
し、反ロッド側油室７は圧側減衰バルブ１１と伸側チェ
ック弁１２とからなるベースバルブ１３を介してリザー
バ８に連通し、ピストンロッド５とアウターチューブ１
とが懸架スプリング１４を介して常時伸び方向に付勢さ
れているものである。

【００２２】本発明では、更にピストンロッド５はピス
トン４近傍の任意の長さの小径部５ａとこの小径部５ａ
の上方に連続する大径部５ｂとに成形されている。この
場合、小径部５ａと大径部５ｂとは本実施の形態では勾
配が外側上方に向けて拡径する任意の長さの円錐部５ｃ
を介して滑らかに連続して一体成形されたものである。
但し、小径部５ａの上部に大径部５ｂを直接連設し、大
径部の下端段部外周をテーパにしたり弯曲させたもので
も良い。

【００２３】リザーバ８はアウターチューブ１とインナ
ーチューブ２内の上方気体室８ａと下方の油室８ｂとで
構成され、このリザーバ８はシリンダ３の下方に形成し
たポート１８を介してベースバルブ１３下方の油室１９
に接続している。この場合、一般的な油圧緩衝器では油
室１９がシリンダ３の外部に配設したリザーバとしての
タンクに接続される。懸架スプリング１４はシリンダ３
の上端とアウターチューブ１の上端キャップ２０との間
に介装されている。一般的な油圧緩衝器では懸架スプリ
ングはシリンダ３側のシートとピストンロッド１５側の
シートとの間に介装される。

【００２４】ピストンロッド５はピストン４とシリンダ
３の端部に設けたシール１７を介して案内されている
が、シール１７は拡径又は縮径可能な金属，ゴム又は合
成樹脂からなるバンド又はリングから構成されている。
このシール１７はリップを備えたものでも良く、例え
ば、ピストンロッド５がピストン４とシリンダ３の端部
に設けたシール１７を介して案内され、このシール１７
を撓み自在なリップを備えたゴム材から成形し、ピスト
ンロッド５の表面に追従して拡径又は縮径するようにす
ればリップも追従して作動油の洩れを防止できる。

【００２５】上記の油圧緩衝器が自動二輪車の倒立型の
フロントフォークとして使用される場合には、アウター
チューブ１が車体側に結合され、インナーチューブ２が
前輪側車軸に結合される。

【００２６】他方、アウターチューブ１とインナーチュ
ーブ２を備えない一般的な油圧緩衝器として使用される
場合は、ピストンロッド５が車体側に結合され、シリン
ダ３が車軸側に結合される。

【００２７】次に作動について述べる。

【００２８】伸長作動時にはピストンロッド５とアウタ
ーチューブ１が上昇し、この時高圧となるロッド側油室
６の油が伸側減衰バルブ９を介して反ロッド側油室７に
流出し、伸側減衰バルブ９による伸側減衰力を発生す
る。ピストンロッド５の退出体積分の油はリザーバ８よ
りポート１８−油室１９−伸側チェック弁１２を介して
反ロッド側油室７に導入される。他方圧縮作動時には懸
架スプリング１４に抗してピストンロッド５とアウター
チューブ１が下降し、高圧となる反ロッド側油室７の油
が圧側チェック弁１０を介してロッド側油室６に流出
し、ピストンロッド５の侵入量体積分の油が圧側減衰バ
ルブ１１より油室１９、ポート１８を介してリザーバ８
に流出し、圧側減衰バルブ１１による圧側減衰力が発生
する。ピストンロッド５の圧縮作動が途中まで進むと円
錐部５ｃがシリンダ３内に侵入し、更に大径部５ｂがシ
ール１７を拡径しながらシリンダ３内に侵入する。この
為ロッド径が円錐部５ｃと大径部５ｂに対応して大きく
変化した分だけロッド侵入体積分が増加するから圧側減
衰バルブ１１を通過する流量が増えて減衰力が大きくな
る。

【００２９】この場合、図示のような円錐部５ｃを介し
て連設することによりピストンロッド５が滑らかにシー
ル１７を通過し減衰力の変化も滑らかで不快感を与えな
い。更に円錐部５ｃを長く設定すればピストンロッド５
の侵入ストロークに応じて圧側減衰力が徐々に大きくな
り、ストローク位置に依存して減衰力を大きくできる。
従って圧縮作動のストローク後半で、いいかえれば最圧
縮時近傍で圧側減衰力を大きくできるので底突き現象を
抑制できる。更に最圧縮状態から伸長作動に切換った時
はピストンロッド５の外径が小さくなるので伸側減衰力
は小さく復帰が速く、繰り返し入力作用があっても吸収
能力が高い。

【００３０】図２は、本発明の他の実施の形態を示し、
これは自動二輪車のリャクッションユニットとして使用
するものである。

【００３１】リヤクッションユニットは緩衝器本体Ａ
と、これに連通するリザーバたるタンクＢとからなって
いる。

【００３２】緩衝器本体Ａは、図１の場合と同じく、シ
リンダ２３内にピストン２４を介してピストンロッド２
５を移動自在に挿入し、ピストン２４はシリンダ２３内
にロッド側油室２６と反ロッド側油室２７とを区画し、
二つの油室２６，２７はピストン２４に設けた第１の伸
側バルブ２８と第１の圧側バルブ２９を介して連通し、
反ロッド側油室２７は隔壁３０に設けた第２の伸側バル
ブ３１と第２の圧側バルブ３２を介して気体室３３と油
室３４からなるタンクＢに連通し、ピストンロッド２５
がスプリングシート３７間に介装された懸架スプリング
３５を介して常時伸び方向に付勢されているものであ
る。

【００３３】図１の実施の形態と同じく、ピストンロッ
ド２５はピストン２４近傍の小径部２５ａと円錐部２５
ｃと大径部２５ｂとに成形され、ピストン２４とシール
３８を介してシリンダ２３内に移動自在に挿入されてい
る。

【００３４】ピストンロッド２５の伸縮作動とその作用
効果は、図１の実施の形態の場合と同じであるので詳細
は省略する。

【００３５】

【発明の効果】本発明によれば、次の効果がある。

【００３６】(1) 各請求項１，２の発明によれば、ピス
トンロッドをピストン近傍の任意の長さの小径部と小径
部に連続する大径部とに成形したので圧縮作動の途中か
ら大径部がシリンダ内に侵入した時ロッド径が大きく変
化した分だけ圧側減衰バルブの通過流量が増えて圧側減
衰力を大きくできる。いいかえればピストンロッドの圧
縮ストロークの位置に依存して減衰力を高くできる。

【００３７】(2) 請求項３の発明によれば、円錐部を介
してピストンロッドのロッド径が円錐状外周面に沿って
徐々に大きくなるように変化するから圧側減衰力が滑ら
かに変化し、圧縮作動途中で圧側減衰力が変化してもラ
イダーに違和感や不快感を与えない。

【００３８】(3) 請求項１，２，３の発明によれば、ピ
ストンロッドの外径を変化しているだけであり、バルブ
機構に特別な構造を付加していないので全体の構造が簡
単であり、部品点数が少なく、安価で、加工性，組付性
の向上も図れる。

【００３９】(4) 同じく、気体ばね特性や懸架ばね特性
に関係なく位置に依存する減衰力が得られるからバルブ
特性に融通性がある。

【００４０】(5) 請求項４，５の発明によれば、シール
はピストンロッドの侵入，退出時のロッド径変化に対応
して拡径，縮径するので常にピストンロッドの外周面に
摺接でき、シリンダ内の作動油が外部に漏れるのが防止
できる。

【００４１】(6) 請求項５の発明によれば、シールのリ
ップがピストンロッドの外径変化に対応して同心状に拡
径又は縮径するので作動油の外部への漏れをより確実に
行なえる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る油圧緩衝器の略示
縦断正面図である。

【図２】他の実施の形態に係る油圧緩衝器の略示縦断面
図である。

【符号の説明】

１ 車体側アウターチューブ ２ 車軸側インナーチューブ ３，２３ シリンダ ４，２４ ピストン ５，２５ ピストンロッド ５ａ，２５ａ 小径部 ５ｂ，２５ｂ 大径部 ５ｃ，２５ｃ 円錐部 ６，２６ ロッド側油室 ７，２７ 反ロッド側油室 ８ リザーバ ９，２８ 伸側減衰バルブ １０，２９ 圧側チェック弁 １１，３１ 圧側減衰バルブ １２，３２ 伸側チェック弁 １３ ベースバルブ １４，３５ 懸架スプリング １７ シール

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダ内にピストンを介してピストン
   ロッドを移動自在に挿入し、ピストンはシリンダ内にロ
   ッド側油室と反ロッド側油室とを区画し、二つの油室は
   ピストンに設けた伸側減衰バルブと圧側チェック弁を介
   して連通し、反ロッド側油室は圧側減衰バルブと伸側チ
   ェック弁とからなるベースバルブを介してリザーバに連
   通し、ピストンロッドが懸架スプリングを介して常時伸
   び方向に付勢されている油圧緩衝器に於て、ピストンロ
   ッドはピストン近傍の任意の長さの小径部と小径部に連
   続する大径部とに成形したことを特徴とする油圧緩衝
   器。
2. 【請求項２】 車体側アウターチューブ内に車軸側イン
   ナーチューブが摺動自在に挿入され、インナーチューブ
   の底部中央にシリンダを起立し、シリンダ内にピストン
   を介してアウターチューブと連動するピストンロッドを
   移動自在に挿入し、ピストンはシリンダ内にロッド側油
   室と反ロッド側油室とを区画し、二つの油室はピストン
   に設けた伸側減衰バルブと圧側チェック弁を介して連通
   し、反ロッド側油室は圧側減衰バルブと伸側チェック弁
   とからなるベースバルブを介してリザーバに連通し、ピ
   ストンロッドとアウターチューブとが懸架スプリングを
   介して常時伸び方向に付勢されている油圧緩衝器に於
   て、ピストンロッドはピストン近傍の任意の長さの小径
   部と小径部に連続する大径部とに成形したことを特徴と
   する油圧緩衝器。
3. 【請求項３】 小径部と大径部とが上方に向けて拡径す
   る任意の長さの円錐部で連設されている請求項１又は２
   の油圧緩衝器。
4. 【請求項４】 ピストンロッドがピストンとシリンダの
   端部に設けたシールを介して案内され、上記シールが拡
   径又は縮径可能なバンド又はリングからなる請求項１，
   ２又は３の油圧緩衝器。
5. 【請求項５】 ピストンロッドがピストンとシリンダの
   端部に設けたシールを介して案内され、上記シールが伸
   縮自在なリップを備えたゴム材からなる請求項１，２又
   は３の油圧緩衝器。