JP2003254375A - 油圧緩衝器のバルブ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 ピストンの低速域でも所定の減衰力を発生
し、ピストンの中、高速では減衰力が過剰とならず、リ
ーフバルブの曲げ応力の上昇を防止でき、多数の固定部
やピストンを用意する必要が無く、減衰力のバラツキや
みだれの発生を防止できる。 【解決手段】 ピストン２のポート６，７に設けた減衰
バルブ１８，１９を開閉自在に設けている油圧緩衝器に
於て、上記減衰バルブがポートの出口端を開閉する第１
のリーフバルブ１０，１０ａと、第１のリーフバルブの
内側基端を支持するサポート２１，２１ａと、サポート
を支持するストッパ２２，２２ａと、サポートの外周に
軸方向移動自在に挿入されると共に第１のリーフバルブ
より外径の大きい第２のリーフバルブ２３，２３ａ，３
３，３３ａと、第２のリーフバルブとストッパとの間に
介在されて第２のリーフバルブを第１のリーフバルブ方
向に附勢する弾性部材２４，２４ａとで構成されてい
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、自動二輪車等の車
両における車体側と車輪側との間に介装されて路面から
のショックを吸収するリヤクッションユニット等の使用
に適する油圧緩衝器のバルブ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動二輪車等の車両における車体側と後
輪側との間にリヤクッションユニットとしての油圧緩衝
器が設けられ、走行中に路面からの振動、つき上げ入力
等のショックを減衰して車両の乗心地を向上しているの
が一般的である。

【０００３】この油圧緩衝器としては、例えば、図３に
示すものが一般的に使用されており、この油圧緩衝器
は、シリンダ１と、シリンダ１内にピストンを介して移
動自在に挿入されたピストンロッド３と、シリンダ１内
にピストン２で区画されたロッド側油室４及びロッド側
油室５と、ピストン２に形成されて二つの油室４，５を
連通する伸ポート６及び圧ポート７と、伸ポート６と圧
ポート７の各出口端に開自在に設けた伸側減衰バルブ８
及び圧側減衰バルブ９とで構成されている。

【０００４】そして、上記伸側減衰バルブ８及び圧側減
衰バルブ９は、各ポート６，７の出口端を開閉するリー
フバルブ１０，１０ａと、リーフバルブ１０，１０ａの
基部側背面を支持する小径のサポート１１，１１ａと、
各サポート１１，１１ａを支持しナット１３で締結され
るストッパ１２，１２ａとからなるものである。

【０００５】上記の油圧緩衝器では、例えば、図３に示
すように、ピストンロッド３をばね下たる車輪側に結合
した倒立型油圧緩衝器として使用された時、伸長作動時
にはピストン２が下降し、ロッド側油室４の油が伸ポー
ト６よりリーフバルブ１０を開いて反ロッド側油室５に
流出してポート６とリーフバルブ１０による流動抵抗で
伸側減衰力を発生する。

【０００６】同じく、圧縮作動時にはピストン２が上昇
し、反ロッド側油室５の油が圧ポート７よりリーフバル
ブ１０ａを開いてロッド側油室４に流出しこの時、圧ポ
ート７とリーフバルブ１０ａによる流動抵抗で圧側減衰
力を発生する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の油圧緩衝器
では特に欠陥があるわけではないが、次のような不具合
の更なる改善が望まれている。

【０００８】第１に、近年は、ピストン２の微低速域で
も所定の減衰力が発生するように求められているため、
ピストンのシート面に段差を設け、リーフバルブ１０，
１０ａに初期撓み、即ち、プリロードを与える等の方策
が採用されている。

【０００９】しかし、このように初期撓みを与えると逆
にピストンの中高速域になると過剰に大きな減衰力が発
生してしまうという問題が生じる。

【００１０】同時に、リーフバルブ１０，１０ａに発生
する曲げ応力が高くなり、強度不足を招いて耐久性を損
ねるという問題も生じる。

【００１１】第２に、初期撓みを与えるとリーフバルブ
１０，１０ａのバネ乗数は、極めて大きいので、任意の
初期撓みを得るにはいろいろな固定部と段差の異なる多
数のピストンを組立せて用意しておかなければならな
い。

【００１２】第３に、上記と同じく初期撓みを与えると
リーフバルブ１０，１０ａのバネ乗数が極めて大きいの
で、段差の微小な差異も大きな減衰力差異となり、押付
力の小さい領域の設定が難しく、減衰力のバラツキも大
きくなるという問題もある。

【００１３】第４に、従来のリーフバルブ１０，１０ａ
で減衰力を発生する時リーフバルブ１０，１０ａの外周
から油が一気に放出されてしまうので負圧による気泡の
発生を招き、減衰力特性がみだれたり、リーフバルブや
シリンダ内周に傷を付けるおそれもある。

【００１４】そこで、本発明の目的は、ピストンの低速
域でも所定の減衰力を発生し、ピストンの中、高速では
減衰力が過剰とならず、リーフバルブの曲げ応力の上昇
を防止でき、多数の固定部やピストンを用意する必要が
無く、減衰力のバラツキやみだれの発生を防止できる油
圧緩衝器のバルブ装置を提供することである。

【００１５】

【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
ストンロッドが移動自在に挿入され、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ポートを介して連通し、当該
ポートの出口端に減衰バルブを開閉自在に設けている油
圧緩衝器に於て上記減衰バルブがポートの出口端を開閉
する第１のリーフバルブと、第１のリーフバルブの内側
基端を支持するサポートと、サポートを支持するストッ
パと、サポートの外周に軸方向移動自在に挿入されると
共に第１のリーフバルブより外径の大きい第２のリーフ
バルブと、第２のリーフバルブとストッパとの間に介在
されて第２のリーフバルブを第１のリーフバルブ方向に
附勢する弾性部材とで構成されていることを特徴とする
ものである。

【００１６】この場合、ピストンに二つの油室を連通す
る伸ポートと圧ポートとを形成し、各ポートの出口端に
伸側減衰バルブと圧側減衰バルブとがそれぞれ開閉自在
に設けられるようにしても良い。

【００１７】同じく、第２のリーフバルブは、第１のリ
ーフバルブの板厚と同一又はほぼ同一で、サポートの板
厚より薄く且つ第１のリーフバルブより外径が大きい円
盤状に成形されているのが好ましい。

【００１８】同じく、第２のリーフバルブは、第１のリ
ーフバルブの板厚より厚く、サポートの板厚より薄く且
つ第１のリーフバルブより外径が大きい円盤状に成形さ
れているのが好ましい。

【００１９】上記各手段においては、ピストンロッドが
車輪側に結合され、シリンダが車体側に結合されている
のが好ましい。

【００２０】同じく、弾性部材が曲げワッシャ、波ワッ
シャ、皿ばね、コイルスプリング又は弾性のいずれか一
つで成形されているのが好ましい。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の態様を図にも
とづいて説明するが、図１は、本発明の一実施の態様を
示す。

【００２２】基本的な油圧緩衝器の構造は、図３の従来
例と同じく、シリンダ１内にピストン２を介してピスト
ンロッド３が移動自在に挿入され、ピストン２は、シリ
ンダ１内にロッド側油室４と反ロッド側油室５とを区画
し、二つの油室４，５は、ピストン２に設けた伸ポート
６と圧ポート７を介して連通し、当該各ポートの出口端
に減衰バルブ１８，１９を開閉自在に設けているもので
ある。

【００２３】そして、本発明では、更に、上記各減衰バ
ルブ１８，１９が、各ポート６，７の出口端を開閉する
一枚又は異径の二枚の第１のリーフバルブ１０，１０，
１０ａ，１０ａと、第１のリーフバルブ１０，１０ａの
内側基端を支持するサポート２１，２１ａと、サポート
２１，２１ａを支持するストッパ２２，２２ａと、サポ
ート２２，２２ａの外周に軸方向移動自在に挿入される
と共に第１のリーフバルブ１０，１０ａより外径の大き
い第２のリーフバルブ２３，２３ａと第２のリーフバル
ブ２３，２３ａとストッパ２２，２２ａとの間に介在さ
れて第２のリーフバルブ２３，２３ａを第１のリーフバ
ルブ１０，１０ａ方向に附勢する弾性部材２４，２４ａ
とで構成されている。

【００２４】図１の実施の形態では伸側減衰バルブ１８
と圧側減衰バルブ１９とを二つ設けているが、どちらか
一方のみでも使用可能である。

【００２５】各第２のリーフバルブ２３，２３ａは、第
１のリーフバルブ１０，１０ａの板厚と同一又はほぼ同
一で、サポート２１，２１ａの板厚より薄く且つ第１の
リーフバルブ１０，１０ａより外径が大きい円盤状に成
形されている。

【００２６】更に、ピストンロッド３が車輪側に結合さ
れ、シリンダ１が車体側に結合されて倒立型の油圧緩衝
器を構成しているが、逆に取付けた正立型のものであっ
ても良い。

【００２７】又、弾性部材２４，２４ａは、皿ばねを使
用しているが、その他曲げワッシャ、波ワッシャ、コイ
ルスプリング又は弾性ゴムのいずれか一つで成形されて
いても良い。

【００２８】次に、作動について説明するが、図１の倒
立型油圧緩衝器が伸長作動すると、ピストン２が下降
し、ロッド側油室４の油が伸ポート６よりリーフバルブ
１０を開き反ロッド側室５に流出する。

【００２９】この際第１のリーフバルブ１０には弾性部
材２４による押圧力が作用しているのでピストン２の低
速域ではこの押圧力に相当する圧力が上昇した時開き、
圧力上昇分の伸側減衰力が発生する。

【００３０】更に、ピストン２の速度が中速域になる
と、第２のリーフバルブ２３の外径が第１のリーフバル
ブ１０の外径より大きいために、この第２のリーフバル
ブ２３とシリンダ１との間の隙間は小さく設定されるこ
とになり、この隙間による流路抵抗が加えられて中速域
の減衰力が発生する。

【００３１】そして、ピストンの高速域では流路抵抗が
増大するが、この時この流路抵抗らよって第２のリーフ
バルブ２３が押し上げられ弾性部材２４を圧縮し、当該
弾性部材２４の第１のリーフバルブ１０に対する押圧力
を減少させる。

【００３２】この為、ピストン２の高速域では第１のリ
ーフバルブ１０による減衰力は弾性部材２４の附勢力の
低下に相当する分だけ低下することになる。

【００３３】同様に、圧縮作動時にはピストン２が上昇
して反ロッド側室５の油が圧ポート７より第１のリーフ
バルブ１０ａを開いてロッド側油室４に流出する。

【００３４】そして、上記の場合と同じく、ピストン低
速域では弾性部材２４ａの附勢による押圧力に対応する
減衰力が発生し、中速域では第２のリーフバルブ２３ａ
外周の隙間の流路抵抗の減衰力が加えられ、更にピスト
ン高速域では弾性部材２４ａが圧縮し、弾性部材２４ａ
の押圧力が低下した分第１のリーフバルブ１０ａの減衰
力が低下する。

【００３５】要するに、本発明の油圧緩衝器ではピスト
ン低速域の減衰力を弾性部材２４，２４ａの附勢力で大
きくし、ピストン高速域ではこの附勢力をキャンセルし
て附勢力に相当する減衰力を低下させ、過剰な減衰力の
上昇の発生を防止するものである。

【００３６】そして、弾性部材２４，２４ａの附勢力
と、第２のリーフバルブ２３，２３ａの外径寸法、隙間
の大きさを任意に設定することで減衰力調整をすること
ができる。

【００３７】図２は、本発明の他の実施の形態に係る油
圧緩衝器を示すが、この実施形態では、サポート３１、
３１ａを図１のサポート２１、２１ａより板厚を厚く
し、更に、第２のリーフバルブ３３、３３ａを図１の第
２のリーフバルブ２３，２３ａより板厚を厚くして質量
を大きくすることにより慣性作用を生じさせるものであ
る。

【００３８】その他の構造、作用効果は図１の実施の形
態と同じである。即ち、ピストン２の通常の作動では上
記図１の場合と同じ減衰力を発生させる。

【００３９】しかしながら、図２の実施の形態では急激
な入力が作用した時、例えば、下方のピストンロッド３
に路面から上方に向けて急激なつき上げの衝撃入力が入
るとピストン２とピストンロッド３が急激に圧縮し、慣
性によって質量の大きい第２のリーフバルブ３３、３３
ａが下降し、上方の第２のリーフバルブ３３は、第１の
リーフバルブ１０を附勢してこれを閉じ方向に押圧し、
下方の第２のリーフバルブ３３ａは、下方の弾性部材２
４ａを圧縮して下方の第２のリーフバルブ１０ａに対す
る弾性部材２４ａの附勢力を低下させる。

【００４０】この結果、下方の第１のリーフバルブ１０
ａによる圧側減衰力は、定常状態に比較して低下するこ
とになり、油圧緩衝器を介して伝達される車体側への衝
撃は弱められる。

【００４１】更に、上方の第１のリーフバルブ１０は閉
じ勝手となり、伸ポート６から油の洩れが無く、反ロッ
ド側室５からの油の流れは圧ポート７のみからとなり、
油の全部が下方の第１のリーフバルブ１０ａに作用し、
減衰力特性が安定する。

【００４２】伸長方向の急激な入力があった場合は、上
記の場合と逆の作動となる。

【００４３】尚、ピストン３をばね下に設けた図示する
倒立型の実施形態では、悪路走行時において、ばね下か
らランダムにステップ的に衝撃が入っても衝撃は緩和さ
れ、柔らかい乗心地が得られる。

【００４４】

【発明の効果】本発明によれば次の効果が得られる。

【００４５】各請求項の発明によれば、第１のリーフバ
ルブが弾性部材で閉じ方向に附勢されているので、第１
のリーフバルブによる減衰力は弾性部材による押圧力に
相当する減衰力特性が加算される。

【００４６】この為、ピストンの低速域では上記押圧力
に相当する分の高い減衰力を発生させることができ、
又、ピストン中速域では第２のリーフバルブとシリンダ
との間の隙間の流路抵抗が発生する。

【００４７】ピストン高速域ではこの隙間による流路抵
抗が増大するため第２のリーフバルブがサポートに沿っ
て軸方向に移動して弾性部材を圧縮する。

【００４８】この為、第１のリーフバルブに対する弾性
部材の押圧力が低下し第１のリーフバルブによる減衰力
が低下し高速域で過剰な減衰力の上昇を防止できる。

【００４９】同じく、第１のリーフバルブは、弾性部材
で閉じ方向に附勢されて押圧力に相当する減衰力が高く
なるように設定されているので、ピストンシート面に段
差を設けて初期撓み、即ちプリロードを付与する必要が
無く、その結果第１のリーフバルブに高い曲げ応力が発
生せず、耐久性を向上できる。

【００５０】同じく、弾性部材の附勢力と、第２のリー
フバルブの外径によるシリンダとの間における隙間の大
きさを任意に調整することにより、減衰力を調整するこ
とができる。

【００５１】同じく、第１のリーフバルブに任意の附勢
力を付与するのは弾性部材によるものであるから、弾性
部材の特性を選択するのみで多数組合せた部品を必要と
せず、設計の自由度が増すと共に構造が簡単で経済性に
もすぐれている。

【００５２】同じく、第２のリーフバルブの外径が、第
１のリーフバルブの外径より大きく、その外周側の隙間
で流路抵抗を発生させるので圧力低下が緩やかになり、
気泡の発生を抑制し、減衰力のバラツキやみだれを防止
すると共にリーフバルブやシリンダの損傷を防止でき
る。

【００５３】請求項４の発明によれば、第２のリーフバ
ルブの質量が大きく慣性作用が発生するから、路面から
の急激な衝撃入力が入力された時第２のリーフバルブが
慣性で移動して弾性部材を圧縮し、第１のリーフバルブ
に対する押圧力を低下でき、その結果油圧緩衝器に伝達
される車体側への衝撃は弱められる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態に係る油圧緩衝器の一部
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一部縦断正
面図である。

【図３】従来の油圧緩衝器の一部縦断正面図である。

【符号の説明】

１ シリンダ ２ ピストン ３ ピストンロッド ４ ロッド側油室 ５ 反ロッド側油室 ６ 伸ポート ７ 圧ポート １０，１０ａ 第１のリーフバルブ １８，１９ 減衰バルブ ２１，２１ａ サポート ２２，２２ａ ストッパ ２３，２３ａ，３３，３３ａ 第２のリーフバルブ ２４，２４ａ 弾性部材

Claims (6)

【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中空のピ
   ストンロッドが移動自在に挿入され、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ポートを介して連通し、当該
   ポートの出口端に減衰バルブを開閉自在に設けている油
   圧緩衝器に於て、上記減衰バルブがポートの出口端を開
   閉する第１のリーフバルブと、第１のリーフバルブの内
   側基端を支持するサポートと、サポートを支持するスト
   ッパと、サポートの外周に軸方向移動自在に挿入される
   と共に第１のリーフバルブより外径の大きい第２のリー
   フバルブと、第２のリーフバルブとストッパとの間に介
   在されて第２のリーフバルブを第１のリーフバルブ方向
   に附勢する弾性部材とで構成されていることを特徴とす
   る油圧緩衝器のバルブ装置。
2. 【請求項２】 ピストンに二つの油室を連通する伸ポー
   トと圧ポートとを形成し、各ポートの出口端に伸側減衰
   バルブと圧側減衰バルブとがそれぞれ開閉自在に設けら
   れている請求項１の油圧緩衝器のバルブ装置。
3. 【請求項３】 第２のリーフバルブは第１のリーフバル
   ブの板厚と同一又はほぼ同一で、サポートの板厚より薄
   く且つ第１のリーフバルブより外径が大きい円盤状に成
   形されている請求項１又は２の油圧緩衝器のバルブ装
   置。
4. 【請求項４】 第２のリーフバルブは第１のリーフバル
   ブの板厚より厚く、サポートの板厚より薄く且つ第１の
   リーフバルブより外径が大きい円盤状に成形されている
   請求項１又は２の油圧緩衝器のバルブ装置。
5. 【請求項５】 ピストンロッドが車輪側に結合され、シ
   リンダが車体側に結合されている請求項１、２、３又は
   ４の油圧緩衝器のバルブ装置。
6. 【請求項６】 弾性部材が曲げワッシャ、波ワッシャ、
   皿ばね、コイルスプリング又は弾性ゴムのいずれか一つ
   で成形されている請求項１、２、３、４又は５の油圧緩
   衝器のバルブ装置。