JP2004069044A - Hydraulic shock absorber - Google Patents

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Abstract

【課題】油圧緩衝器において、圧縮ストロークの奥側でギャップ等の細かい外乱の吸収性を向上すること。
【解決手段】油圧緩衝器10において、ピストン側油室27Bとフリーピストン34との間に圧側減衰力発生装置60を設け、ダンパシリンダ21に、圧側減衰力発生装置60をバイパスし、ピストン側油室27Bと環状油室35を連通するバイパス油路80を設け、バイパス油路80は、フリーピストン34が一定以上圧縮ストロークしたときに、ピストン側油室27Bと環状油室35を連通するもの。
【選択図】 図3
An object of the present invention is to improve the absorbability of a small disturbance such as a gap on the inner side of a compression stroke in a hydraulic shock absorber.
In a hydraulic shock absorber, a compression-side damping force generator is provided between a piston-side oil chamber and a free piston, and the damper cylinder bypasses the compression-side damping force generator to provide a piston-side oil. A bypass oil passage 80 communicating the chamber 27B with the annular oil chamber 35 is provided. The bypass oil passage 80 communicates the piston side oil chamber 27B with the annular oil chamber 35 when the free piston 34 performs a compression stroke over a certain amount.
[Selection diagram] FIG.

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は自動二輪車のフロントフォーク等の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では、特許文献1に記載の如く、車体側チューブと車軸側チューブを摺動自在に嵌合し、前記車体側チューブと前記車軸側チューブの内部に、ダンパシリンダと、該ダンパシリンダ内を先端部に設けたピストンを介して摺動するピストンロッドとを備えたダンパを収容し、前記ダンパシリンダ内に、前記ピストンロッドを収容するピストンロッド側油室とピストンロッドを収容しないピストン側油室を形成し、前記ダンパシリンダを前記車体側チューブと前記車軸側チューブのいずれか一方に固定し、前記ピストンロッドを他方に固定している。
【0003】
【特許文献1】
特許2666895号公報(2頁、第2図)
【0004】
そして、特許文献1のフロントフォークでは、ダンパシリンダの一端側に、該ダンパシリンダのピストンロッド側油室を密封するシール部材を設けるとともに、ダンパシリンダの外周に環状のフリーピストンを設け、該フリーピストンにてダンパシリンダの外周にピストン側油室と連通する環状の油室を密封区画し、更に、ピストン側油室とフリーピストンとの間に圧側減衰力発生装置を設けている。これにより、フロントフォークの圧縮時に、上記圧側減衰力発生装置により圧側減衰力を発生する。同時に、ダンパシリンダ内油室を密閉し、該ダンパシリンダ内油室への気泡の侵入を防止して上記減衰力の安定を図るとともに、ダンパシリンダに進入又は退出するピストンロッドの容積分の作動油をフリーピストンの変位により補償可能としている。
【0005】
また、特許文献1のフロントフォークでは、車体側チューブと車軸側チューブの間に懸架スプリングを介装し、フロントフォークの圧縮時に、懸架スプリングが縮み側に撓んで発生するばね力によりフロントフォークのスプリング反力を増加し、ブレーキング時におけるフロントフォークの沈み込みを抑えている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術では、ブレーキング後のコーナリング中(定常旋回中)におけるように、フロントフォークが一定以上圧縮ストロークした状態でも常に圧側減衰力発生装置が圧側減衰力を発生可能としている。このため、フロントフォークは圧縮ストロークの奥側で車輪がギャップ等の細かい外乱を乗り越えるときに、発生減衰力がフロントフォークの伸縮動作を動きづらくし、乗心地や操作性を悪化させる。
【0007】
本発明の課題は、油圧緩衝器において、圧縮ストロークの奥側でギャップ等の細かい外乱の吸収性を向上することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明は、車体側チューブと車軸側チューブを摺動自在に嵌合し、前記車体側チューブと前記車軸側チューブの内部に、ダンパシリンダと、該ダンパシリンダ内を先端部に設けたピストンを介して摺動するピストンロッドとを備えたダンパを収容し、前記ダンパシリンダ内に、前記ピストンロッドを収容するピストンロッド側油室とピストンロッドを収容しないピストン側油室を形成し、前記ダンパシリンダを前記車体側チューブと前記車軸側チューブのいずれか一方に固定し、前記ピストンロッドを他方に固定した油圧緩衝器において、前記ピストンロッドが挿通する前記ダンパシリンダの一端側に、該ダンパシリンダのピストンロッド側油室を密封するシール部材を設け、前記ダンパシリンダの外周に環状のフリーピストンを設け、該環状のフリーピストンにて、ダンパシリンダの外周に前記ピストン側油室と連通する環状の油室を密封区画し、前記ピストン側油室と前記環状の油室との間に、圧側減衰力発生装置を設け、前記ダンパシリンダに、前記圧減衰力発生装置をバイパスし、前記ピストン側油室と前記環状の油室を連通するバイパス油路を設け、該バイパス油路は、前記フリーピストンが一定以上圧縮ストロークしたときに、前記ピストン側油室と前記環状の油室を連通するようにしたものである。
【0009】
請求項2の発明は、車体側チューブ内に車軸側チューブを摺動自在に嵌合し、前記車軸側チューブ内にダンパシリンダを立設するとともに、該ダンパシリンダ内に先端部にピストンを設けたピストンロッドを摺動自在に挿入し、前記ダンパシリンダ内に、前記ピストンロッドを収容するピストンロッド側油室とピストンロッドを収容しないピストン側油室を形成し、前記ダンパシリンダの外周に、上部を気体室とした油溜室を設けた油圧緩衝器において、前記ピストンロッドが挿通する前記ダンパシリンダの一端側に、該ダンパシリンダ内のピストンロッド側油室を密封するシール部材を設け、前記ダンパシリンダの外周に、スプリングにて付勢した環状のフリーピストンを摺動自在に設け、該環状のフリーピストンにて、ダンパシリンダの外周に前記ピストン側油室と連通する環状の油室を密封区画し、前記ピストン側油室と前記環状の油室との間に、圧側減衰力発生装置を設け、前記ダンパシリンダに、前記圧側減衰力発生装置をバイパスし、前記ピストン側油室と前記環状の油室を連通するバイパス油路を設け、該バイパス油路は、前記フリーピストンが一定以上圧縮ストロークしたときに、前記ピストン側油室と前記環状の油室を連通するようにしたものである。
【0010】
請求項3の発明は、請求項1又は2の発明において更に、前記ダンパシリンダの外周と、前記車軸側チューブの内周との間に環状の隙間を介して中間シリンダを設け、該中間シリンダと前記ダンパシリンダの間に、前記環状のフリーピストンを設けたものである。
【0011】
請求項4の発明は、請求項1〜3のいずれかの発明において更に、前記バイパス油路が、前記ダンパシリンダの軸方向に沿う長孔からなるようにしたものである。
【0012】
【発明の実施の形態】
図1は油圧緩衝器の全体を示す断面図、図2は図1の下部断面図、図3は図2の要部拡大図である。
【0013】
フロントフォーク10(油圧緩衝器)は、自動二輪車のフロントフォークとして用いられるものであり、図1、図2に示す如く、車体側チューブ11と車軸側チューブ12を液密に摺動自在に嵌合して構成される。車体側チューブ11の下端内周にはブッシュ13が、車体側チューブ11の上端側内周にはブッシュ14が設けられている。
【0014】
車体側チューブ11は上端部の開口部15にキャップ16を液密に着脱自在に設け、車体側チューブ11に車体側取付部を備える。車軸側チューブ12は下端部にボトムブラケット18を液密に固定し、ボトムブラケット18に車軸側取付部19を備える。
【0015】
フロントフォーク10は、車体側チューブ11と車軸側チューブ12の内部に、ダンパ20を構成するダンパシリンダ21とピストンロッド24を収容している。即ち、フロントフォーク10は、ボトムブラケット18の内部に固定したダンパシリンダ21を車軸側チューブ12の内部に立設している。ダンパシリンダ21は、ボトムブラケット18の底部に挿着したセンターボルト22により固定されている。フロントフォーク10は、キャップ16の中央部にばね荷重調整スリーブ23を液密に螺着し、車体側チューブ11の内部に挿入されたばね荷重調整スリーブ23の下端部に中空ピストンロッド24を固定的に支持する。ピストンロッド24は、ダンパシリンダ21の上端部に設けたロッドガイド25を摺動自在に貫通してダンパシリンダ21の内部の油室27に挿入され、その挿入先端部に設けたピストンボルト24Aにピストン26を備える。ピストン26はダンパシリンダ21の内面を上下に摺動する。油室27は、ピストン26により、ピストンロッド24が挿入されている側のピストンロッド側油室27Aと、ピストンロッド24が挿入されていない側のピストン側油室27Bに区画される。
【0016】
フロントフォーク10は、ダンパシリンダ21の上端部に設けたロッドガイド25に、ピストンロッド24の外周に密着するオイルシールからなるシール部材25Aを設け、ダンパシリンダ21のピストンロッド側油室27Aを密封する。
【0017】
フロントフォーク10は、車体側チューブ11と車軸側チューブ12の間で、ダンパシリンダ21の外周の空間を油溜室28とし、油溜室28の上部を気体室(空気室)29としている。29Aは後述する減衰力調整ロッド54に設けた空気バルブである。
【0018】
フロントフォーク10は、ダンパシリンダ21の他端側の周囲に、車軸側チューブ12の内周との間で環状をなす隙間を介して中間シリンダ31を立設している。中間シリンダ31は基端フランジ部31Aをボトムブラケット18に設けた段差状着座部に着座させ、ボトムブラケット18に螺着される車軸側チューブ12の他端面により該ボトムブラケット18との間に挟持される。車軸側チューブ12とボトムブラケット18の間にはOリング32が、車軸側チューブ12と中間シリンダ31の間にはOリング33が設けられる。
【0019】
中間シリンダ31の内周とダンパシリンダ21の外周の間に、環状のフリーピストン34を摺動自在に設け(101はブッシュ)、フリーピストン34の下部に、ボトムブラケット18の油路44A、45A、サブタンク43の油室44、45を介してピストン側油室27Bに連通する環状油室35を区画している。
【0020】
フリーピストン34は外周リング溝にOリング36を、内周リング溝にOリング37を嵌着される。フリーピストン34は、中間シリンダ31の下端側内周に係着した止め輪等からなるストッパ部38に底付きする図1〜図3の右半部に破線で示した最下端位置から、中間シリンダ31とダンパシリンダ21の間の環状油室35を図1〜図3の左半部の実線、右半部の実線で示す如くに上動し、Oリング36を全移動範囲において中間シリンダ31の内周に摺接するとともに、Oリング37を全移動範囲のうちの上端部を除く通常移動範囲(フロントフォーク10の最大圧縮ストロークに対応するフリーピストン34の移動範囲)でダンパシリンダ21の外周に摺接する。フリーピストン34は、上述の通常移動範囲で環状油室35を介して、ピストン側油室27Bを前記油溜室28に対して密封する。
【0021】
フリーピストン34は、上述の通常移動範囲を越える上端部(摺動端)で、ダンパシリンダ21の外周に設けた縮径状連通部39にOリング37が達したとき、Oリング37と連通部39の間に、環状油室35から油溜室28への油逃がし通路を形成する。ダンパシリンダ21の上端部のシール部材25A(シール部材25Aはピストンロッド側油室27Aから油溜室28への油のリークは完全に阻止するが、油溜室28からピストンロッド側油室27への油の侵入は完全には阻止しない一方向性シール部材)からダンパシリンダ21に侵入した作動油が一定量以上に増加したとき、フリーピストン34が上述の摺動端にまで上動してダンパシリンダ21内の油をダンパシリンダ21外の油溜室28に逃がす。
【0022】
フロントフォーク10は、ダンパシリンダ21の外周に螺着したスプリングシート41と、フリーピストン34の上端部に設けたスプリングシート34Aとの間に、フリーピストン34を環状油室35の側に付勢し、ひいてはダンパシリンダ21の油室27を加圧するコイルスプリング42を介装している。スプリングシート41は環状部41Aを備え、この環状部41Aを中間シリンダ31の上端内周に嵌合している。ダンパシリンダ21と中間シリンダ31の間のスプリング42を収容する空間は、中間シリンダ31に設けた油孔31B、スプリングシート41に設けた油孔41Bを介して、油孔28の一部を構成する。
【0023】
フロントフォーク10は、車軸側チューブ12の下端部に固定した前述のボトムブラケット18にサブタンク43を連設し、ダンパシリンダ21のピストン側油室27Bとサブタンク43の下部油室44を、センターボルト22に設けた油路22Aと、ボトムブラケット18に設けた油路44Aにより連通し、フリーピストン34の下部の環状油室35とサブタンク43の上部油室45を、ボトムブラケット18に設けた油路45Aにより連通している。
【0024】
フロントフォーク10は、キャップ16に設けた前述のばね荷重調整スリーブ23に支持されて昇降する複数の部材の結合からなるスプリングカラー47を有し、スプリングカラー47によりバックアップされる上スプリングシート48Aと、ロッドガイド25の外周に固定した下スプリングシート48Bとの間に懸架スプリング49を介装している。
【0025】
フロントフォーク10は、懸架スプリング49のばね反力と、空気室29の空気ばねによるばね反力により、車両走行時に路面から受ける衝撃力を緩衝する。
【0026】
フロントフォーク10は、懸架スプリング49と、空気室29の空気ばねの伸縮振動を制振するため、ピストンバルブ装置(伸側減衰力発生装置)50と、ボトムバルブ装置(圧側減衰力発生装置)60を有している。
【0027】
ピストンバルブ装置50は、ダンパシリンダ21の内面を摺接するピストン26に、ピストンロッド側油室27Aとピストン側油室27Bを連通可能にする伸側流路51(不図示)と圧側流路52を有し、伸側流路51を伸側減衰バルブ51Aにより開閉可能とし、圧側流路52を圧側減衰バルブ52Aにより開閉可能とする。圧側減衰バルブ52Aはばね受52Bを介して、ピストンロッド24に係止されたバルブスプリング52Cによりバックアップ支持されている。また、ピストンバルブ装置50は、ピストン26をバイパスしてピストンロッド側油室27Aとピストン側油室27Bを連通可能とするバイパス流路53を有し、バイパス流路53をニードルバルブ53Aにより開閉可能とする。このとき、キャップ16に設けたばね荷重調整スリーブ23の中央に減衰力調整ロッド54を螺着し、減衰力調整ロッド54をピストンロッド24の中空部に挿通し、その挿通端に上述のニードルバルブ53Aを備える。
【0028】
ボトムバルブ装置60は、ダンパシリンダ21のピストン側油室27Bと、フリーピストン34の下部の環状油室35との間に前述の如くに設置されたサブタンク43に内蔵される。ボトムバルブ装置60は、サブタンク43の開口部61にキャップ62を螺着し、サブタンク43の下部油室44に臨むキャップ62の上端面に支持ボルト63を螺着し、支持ボルト63の先端部にバイパスボルト64を螺着し、バイパスボルト64の中間部にボトムピース65を固定している。ボトムピース65は下部油室44と上部油室45を区画する。ボトムピース65は、下部油室44と上部油室45を連通可能にする圧側流路66と伸側流路67を有し、圧側流路66を圧側減衰バルブ66Aにより開閉可能にし、伸側流路67をチェックバルブ67Aにより開閉可能とする。また、ボトムバルブ装置60は、ボトムピース65をバイパスして下部油室44と上部油室45を連通可能にするバイパス油路68をボルト63、64に有し、バイパス油路68をニードルバルブ68A、板バルブ68Bにより開閉可能とする。このとき、キャップ62に減衰力調整ロッド69を螺着し、減衰力調整ロッド69をキャップ62の中央部に挿通し、その挿通端に上述のニードルバルブ68Aを備える。
【0029】
サブタンク43は、上部油室45に開口する作動油の給排口71を有しており、サブタンク43のねじ孔に螺着されるプラグ72により給排口71を開閉可能としている。プラグ42を緩めて給排口71を開けば、プラグ72の給排孔72Aを介して作動油を給排できる。73はプラグ72に付帯させた給排孔72Aのためのキャップである。
【0030】
尚、フロントフォーク10は、ダンパシリンダ21の内部で、ロッドガイド25とピストンボルト24Aの間に介装したリバウンドスプリング55により最伸長時の緩衝をなす。
【0031】
また、フロントフォーク10は、ダンパシリンダ21の外部で、ピストンロッド24の外周に固定したストッパラバー56を、ロッドガイド25に衝合することにより、最圧縮時の緩衝をなす。
【0032】
更に、フロントフォーク10にあっては、圧縮ストロークの奥側(最大圧縮ストロークの側)で車輪に入るギャップ等の細かい外乱の吸収性を向上するため、以下の構成を具備する。
【0033】
フロントフォーク10は、ダンパシリンダ21の下端側に、前述のサブタンク43に内蔵した圧側減衰力発生装置60をバイパスして、ピストン側油室27Bとフリーピストン34の下部の環状油室35とを連通する孔状バイパス油路80を穿設している。バイパス油路80は、フロントフォーク10の圧縮ストロークの奥側で、フリーピストン34が前述した通常移動範囲内において一定以上圧縮ストロークしたとき、ピストン側油室27Bと環状油室35とを連通し、結果として圧側減衰力発生装置60による圧側減衰力の発生を停止させ、該バイパス油路80の通路抵抗に基づく低めの圧側減衰力を発生させるだけとし、フロントフォーク10の発生減衰力を少なくして車輪に入るギャップ等の細かい外乱の吸収性を向上する。
【0034】
フリーピストン34はダンパシリンダ21の外周に摺接する内周を下方に延長させたスカート部81とし、フロントフォーク10の圧縮ストロークの奥側を除く範囲ではスカート部81によりバイパス油路80を閉じ状態に維持し(図1〜図3の左半部に実線で示したフリーピストン34、右半部に破線で示したフリーピストン34)、フロントフォーク10の圧縮ストロークの奥側ではスカート部81によりバイパス油路80を開き状態にする(図1〜図3の右半部に実線で示したフリーピストン34)。
【0035】
従って、フロントフォーク10は以下の如くに動作する。
(圧縮行程)
フロントフォーク10の圧縮時には、車体側チューブ11と車軸側チューブ12の一方が他方に対して相対的に圧縮され、懸架スプリング49が圧縮される。また、ピストンロッド24がダンパシリンダ21に進入し、ピストン側油室27Bの作動油が、低速時にはピストン26のバイパス流路53を通り、また中高速時にはピストン26の圧側流路52の圧側減衰バルブ52Aを通ってピストンロッド側油室27Aに流れる。また、ピストンロッド24の進入容積分の作動油が、低速時にはボトムピース65をバイパスするバイパス流路68を通ってフリーピストン34の下部油室35に流れ、中高速時にはボトムピース65の圧側流路66の圧側減衰バルブ66Aを通りフリーピストン34の下部油室35に流れる。
【0036】
この圧縮時には、フリーピストン34が上動し、スプリング42を圧縮する。これにより、低速時には、ピストン側油室27Bの油がピストン26のバイパス流路53を通って、ピストンロッド側油室27Aに流れ、この間のニードルバルブ53Aの絞り抵抗により圧側減衰力を得る。同時に、ダンパシリンダ21に進入するピストンロッド24の容積分の油がピストン側油室27Bからサブタンク43の下部油室44に入り、更にボトムピース65のバイパス流路68を通って上部油室45に流れる過程で、ニードルバルブ68Aの絞り抵抗、板バルブ68Bの撓み抵抗により圧側減衰力を得る。また、ピストン側油室27Bの油がピストン26の圧側流路52を通って圧側減衰バルブ52Aをリフトアップして形成した微小流路からピストンロッド側油室27Aに流れ、この間の絞り抵抗により圧側減衰力を得る。中高速時には、ダンパシリンダ21に進入するピストンロッド24の容積分の油がピストン側油室27Bからサブタンク43の下部油室44に入り、更にボトムピース65の圧側流路66を通って上部油室45に流れ、この間の圧側減衰バルブ66Aの撓み抵抗により圧側減衰力を得る。また、ピストン側油室27Bの油がピストン26の圧側流路52を通って圧側減衰バルブ52Aを撓み変形させる状態でピストンロッド側油室27Aに流れ、この間の圧側減衰バルブ52Aの撓み抵抗により圧側減衰力を得る。懸架スプリング49、スプリング42が圧縮時の衝撃を緩衝し、圧側減衰力が懸架スプリング49、スプリング42の圧縮速度をコントロールする。
【0037】
(a)ところで、このフロントフォーク10の圧縮行程時に、懸架スプリング49は、車体側チューブ11が車軸側チューブ12に対して圧縮ストロークした分だけ圧縮される。また、ピストンロッド24がダンパシリンダ21内に進入するから、進入したピストンロッド24の容積分の作動油が、フリーピストン34の下部油室35に流入し、フリーピストン34を上動させ、スプリング42を圧縮する。
【0038】
即ち、圧縮時には、懸架スプリング49が縮み側に撓むことに加え、ダンパシリンダ21にピストンロッド24が進入してフリーピストン34が上動する分、フリーピストン34を付勢しているスプリング42が縮み側に撓む。これにより、フロントフォーク10のスプリング反力が増加し、ブレーキング時に大きなスプリング反力でフロントフォーク10の沈み込みを抑えることができる。
【0039】
(b)そして、ブレ−キング後のコーナリング中におけるように、フロントフォーク10の圧縮ストロークが一定以上(圧縮ストロークの奥側)に達すると、ピストンロッド24がダンパシリンダ21に一定長さ以上進入する結果、フリーピストン34は一定長さ以上上動し、フリーピストン34のスカート部81がダンパシリンダ21に設けたバイパス油路80を開き、前述した圧側減衰力発生装置60(圧側減衰バルブ66A、ニードルバルブ68A、板バルブ68B)による圧側減衰力の発生を前述の如くに停止する。フロントフォーク10はバイパス油路80の通路抵抗に基づく低めの圧側減衰力を発生させるだけとし、発生減衰力を少なくして車輪に入るギャップ等の細かい外乱を良く吸収可能にし、車両の安定走行状態を確保可能とすることになる。
【0040】
(伸長行程)
フロントフォーク10の伸長時には、車体側チューブ11と車軸側チューブ12の一方が他方に対して相対的に伸長し、懸架スプリング49が伸びる。また、ピストンロッド24がダンパシリンダ21から退出し、ピストンロッド側油室27Aの作動油が、低速時にはピストン26のバイパス流路53を通り、また、中高速時にはピストン26の伸側流路51の伸側減衰バルブ51Aを通ってピストン側油室27Bに流れる。また、ピストンロッド24が退出した容積分の作動油が、フリーピストン34の下部油室35からサブタンク43の上部油室45に入り、ボトムピース65の伸側流路67のチェックバルブ67Aを通ってピストン側油室27Bに戻る。
【0041】
そして、フリーピストン34はスプリング42の付勢力により下動し、スプリング42は伸びる。
【0042】
これにより、低速時には、ピストンロッド側油室27Aの油がピストン26のバイパス流路53を通ってピストン側油室27Bに流れ、この間のニードルバルブ53Aの絞り抵抗により伸側減衰力を得る。中高速時には、ピストンロッド側油室27Aの油がピストン26の伸側流路51を通ってピストン側油室27Bに流れ、この間の伸側減衰バルブ51Aの撓み抵抗により伸側減衰力を得る。伸側減衰力が懸架スプリング49、スプリング42の共振を防止する。
【0043】
(a)ところで、圧縮行程から伸長行程に移ると、懸架スプリング49は、車体側チューブ11が車軸側チューブ12に対してストロークした分だけ伸長する。また、ピストンロッド24がダンパシリンダ21から退出するから、フリーピストン34の下部油室35が減圧され、フリーピストン34がスプリング42の付勢力により下動する。
【0044】
即ち、圧縮行程から伸長行程に移ると、懸架スプリング49が伸側に撓むことに加え、ダンパシリンダ21からピストンロッド24が退出してフリーピストン34が下動する分、フリーピストン34を付勢しているスプリング42が伸側に撓む。これにより、フロントフォーク10のスプリング反力が減少し、コーナリング中の加速時にフロントフォーク10が伸びないようにしてアンダステアになることを抑えることができる。
【0045】
(b)フロントフォーク10が更に伸張すると、フリーピストン34が中間シリンダ31のストッパ部38に底付きし、これ以上、下動しなくなる。このフリーピストン34が底付きした時点から、懸架スプリング49のスプリング反力のみとなり、フロントフォーク10のスプリング反力は速やかに減少し、懸架スプリング49は最伸長状態に戻る。
【0046】
本実施形態によれば以下の作用がある。
(請求項1に対応する作用)
▲1▼フロントフォーク10の圧縮時に、懸架スプリング49が圧縮されるとともに、ピストンロッド24がダンパシリンダ21に進入し、ピストン側油室27Bの油が圧側減衰力発生装置60を通ってフリーピストン34の下部の環状油室35に入り、この間の圧側減衰力発生装置60が発生する圧側減衰力を得る。圧側減衰力は懸架スプリング49の圧縮速度をコントロールする。
【0047】
▲2▼フロントフォーク10の圧縮ストロークが進み、一定以上の圧縮ストロークに至ると、ピストン側油室27Bが圧側減衰力発生装置60をバイパスするバイパス油路80によりフリーピストン34の下部の環状油室35に連通する。これにより、一定以上の圧縮ストロークでは圧側減衰力発生装置60による圧側減衰力の発生を停止させる。
【0048】
▲3▼ブレーキング時には、フロントフォーク10の大きな圧縮ストロークにより懸架スプリング49が大きく縮み、これによるスプリング反力でフロントフォーク10の沈み込みを抑える。
【0049】
▲4▼ブレーキング後のコーナリング中(定常旋回中)には、フロントフォーク10は、上述▲3▼により更に圧縮ストロークし、又はブレーキのキャンセルによって上述▲3▼から若干伸びるとしても、未だ圧縮ストロークの奥側にあり、バイパス油路80は前述▲2▼の如くに開き状態にあるように設定され、圧側減衰力発生装置60による圧側減衰力の発生を停止する。これにより、フロントフォーク10は、この圧縮ストロークの奥側では、車輪に入るギャップ等の細かい外乱を良く吸収し、伸縮動作を動き易くし、乗心地や操作性を向上する。
【0050】
(請求項2に対応する作用)
▲5▼フリーピストン34にスプリング42を付帯させたから、フロントフォーク10の圧縮時に、ダンパシリンダ21に進入するピストンロッド24の容積分の作動油がフリーピストン34を上動させるとき、上記スプリング42を圧縮するものとなる。これにより、フロントフォーク10のスプリング反力は、懸架スプリング49の圧縮分にスプリング42の圧縮分が加わるものとなり、ブレーキング時に大きなスプリング反力でフロントフォーク10の沈み込みを抑える。
【0051】
▲6▼フリーピストン34がスプリング42のばね力でダンパシリンダ21内の油室27を加圧するから、ダンパシリンダ21内の作動油中における気泡の発生(キャビテーション)を防止し、減衰力の安定を確保する。
【0052】
(請求項3に対応する作用)
▲7▼フロントフォーク10は、車軸側チューブ12の内部に環状の隙間を介して中間シリンダ31を設け、中間シリンダ31とダンパシリンダ21の間にフリーピストン34を設けたから、車軸側チューブ12が横断面で楕円状に撓んでも、その撓みの影響を受けない。従って、フリーピストン34の円滑な摺動性を確保できる。
【0053】
図4は図1〜図3のフロントフォーク10の変形例であり、図1〜図3の孔状バイパス油路80を長孔状バイパス油路90としたものである。バイパス油路90は、ダンパシリンダ21の下端側の軸方向に沿って穿設され、サブタンク43に内蔵した圧側減衰力発生装置60をバイパスして、ピストン側油室27Bとフリーピストン34の下部の環状油室35とを連通する。
【0054】
長孔状バイパス油路90によれば、バイパス油路90の孔面積をバイパス油路80の孔面積と同一にしたとき、フロントフォーク10の圧縮ストロークの奥側でフリーピストン34が圧縮ストロークしていくにつれてバイパス油路90が長孔の一端側から徐々に開き、換言すればピストン側油室27Bと環状油室35とを徐々に連通し、結果として圧側減衰力発生装置60による圧側減衰力の発生を徐々に停止させるとともに、バイパス油路90の通路抵抗に基づく低めの圧側減衰力を発生させるだけの、フロントフォーク10の発生減衰力を徐々に少なくする状態に移行する。従って、フロントフォーク10の圧縮ストロークの奥側でバイパス油路90が開くことによる、該フロントフォーク10の圧側減衰力の急激な変化を緩和し、車輪に入るギャップ等の細かい外乱を良く吸収できる状態で車両の走行状態を一層安定化できる。
【0055】
尚、フロントフォーク10では、フリーピストン34に付帯するスプリング42を懸架スプリング49と別体にした。但し、本発明のフロントフォーク10では、スプリング42を用いず、懸架スプリング49によりフリーピストン34を付勢するものでも良い。
【0056】
また、フロントフォーク10では、車体側チューブ11をアウタチューブとし、車軸側チューブ12を車体側チューブ11に挿入されるインナチューブとする倒立型にした。但し、本発明のフロントフォーク10では、車体側チューブ11をインナチューブとし、車軸側チューブをアウタチューブとする正立型にしても良い。
【0057】
また、フロントフォーク10では、ダンパシリンダ21を車軸側チューブ12の側に固定し、ピストンロッド24を車体側チューブ11の側に固定した。但し、本発明のフロントフォーク10では、ダンパシリンダ21を車体側チューブ11の側に固定し、ピストンロッド24を車軸側チューブ12の側に固定するものでも良い。
【0058】
また、フロントフォーク10では、ダンパシリンダ21の外周の空間を油溜室28とした。但し、本発明のフロントフォーク10では、ダンパシリンダ21の外周を気体室(空気室)としても良い。
【0059】
以上、本発明の実施の形態を図面により記述したが、本発明の具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。
【0060】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、油圧緩衝器において、圧縮ストロークの奥側でギャップ等の細かい外乱の吸収性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は油圧緩衝器の全体を示す断面図である。
【図2】図2は図1の下部断面図である。
【図3】図3は図2の要部拡大図である。
【図4】図4は油圧緩衝器の変形例を示す要部拡大図である。
【符号の説明】
10 フロントフォーク(油圧緩衝器)
11 車体側チューブ
12 車軸側チューブ
20 ダンパ
21 ダンパシリンダ
24 ピストンロッド
25A シール部材
26 ピストン
27 油室
27A ピストンロッド側油室
27B ピストン側油室
28 油溜室
29 気体室
31 中間シリンダ
34 フリーピストン
35 環状油室
42 スプリング
60 圧側減衰力発生装置
80、90 バイパス油路
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a hydraulic shock absorber such as a front fork of a motorcycle.
[0002]
[Prior art]
In a front fork of a motorcycle, as described in Patent Document 1, a vehicle body side tube and an axle side tube are slidably fitted to each other, and a damper cylinder and the damper cylinder are provided inside the vehicle body side tube and the axle side tube. A piston that accommodates a damper having a piston rod that slides through a piston provided at a tip portion in a cylinder, and a piston rod-side oil chamber that accommodates the piston rod and a piston that does not accommodate the piston rod in the damper cylinder. A side oil chamber is formed, and the damper cylinder is fixed to one of the vehicle body side tube and the axle side tube, and the piston rod is fixed to the other.
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent No. 2666895 (2 pages, FIG. 2)
[0004]
In the front fork of Patent Document 1, a seal member for sealing a piston rod-side oil chamber of the damper cylinder is provided at one end side of the damper cylinder, and an annular free piston is provided on the outer periphery of the damper cylinder. A ring-shaped oil chamber communicating with the piston-side oil chamber is hermetically partitioned around the outer periphery of the damper cylinder, and a pressure-side damping force generator is provided between the piston-side oil chamber and the free piston. Thus, when the front fork is compressed, the compression-side damping force generator generates a compression-side damping force. At the same time, the oil chamber in the damper cylinder is sealed to prevent air bubbles from entering the oil chamber in the damper cylinder, thereby stabilizing the damping force, and the operating oil corresponding to the volume of the piston rod that enters or exits the damper cylinder. Can be compensated for by the displacement of the free piston.
[0005]
Further, in the front fork of Patent Document 1, a suspension spring is interposed between a vehicle body side tube and an axle side tube, and when the front fork is compressed, the suspension spring is bent toward a contraction side to generate spring force of the front fork. The reaction force has been increased and the sinking of the front fork during braking has been suppressed.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In the related art, the compression-side damping force generator can always generate the compression-side damping force even when the front fork has a compression stroke of a certain degree or more, such as during cornering after braking (during steady turning). For this reason, when the front fork moves over a small disturbance such as a gap on the far side of the compression stroke, the generated damping force makes it difficult for the front fork to expand and contract, thereby deteriorating ride comfort and operability.
[0007]
It is an object of the present invention to improve the absorbability of a small disturbance such as a gap on the inner side of a compression stroke in a hydraulic shock absorber.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
According to the invention of claim 1, the vehicle body side tube and the axle side tube are slidably fitted to each other, and a damper cylinder is provided inside the vehicle body side tube and the axle side tube, and the inside of the damper cylinder is provided at a distal end portion. A damper provided with a piston rod that slides through a piston, and a piston rod-side oil chamber that houses the piston rod and a piston-side oil chamber that does not house the piston rod are formed in the damper cylinder; In a hydraulic shock absorber in which a damper cylinder is fixed to one of the body-side tube and the axle-side tube, and the piston rod is fixed to the other, one end of the damper cylinder through which the piston rod passes is provided with the damper cylinder. A seal member for sealing the piston rod side oil chamber is provided, and an annular free piston is provided on the outer periphery of the damper cylinder. An annular oil chamber that communicates with the piston side oil chamber is hermetically sealed around the outer periphery of the damper cylinder by the annular free piston, and a compression damping force is provided between the piston side oil chamber and the annular oil chamber. A damper cylinder, a bypass oil passage that bypasses the pressure damping force generator and communicates the piston side oil chamber and the annular oil chamber, and wherein the bypass oil passage is provided with the free piston. The piston-side oil chamber and the annular oil chamber communicate with each other when a compression stroke exceeds a predetermined value.
[0009]
According to the invention of claim 2, the axle-side tube is slidably fitted in the vehicle-body-side tube, a damper cylinder is erected in the axle-side tube, and a piston is provided at the distal end in the damper cylinder. A piston rod is slidably inserted, and a piston rod-side oil chamber that houses the piston rod and a piston-side oil chamber that does not house the piston rod are formed in the damper cylinder. In a hydraulic shock absorber provided with an oil reservoir serving as a gas chamber, a seal member for sealing a piston rod side oil chamber in the damper cylinder is provided at one end side of the damper cylinder through which the piston rod is inserted. An annular free piston biased by a spring is slidably provided on the outer periphery of the damper cylinder. An annular oil chamber communicating with the piston-side oil chamber is hermetically partitioned around the circumference, and a compression-side damping force generator is provided between the piston-side oil chamber and the annular oil chamber. A bypass oil passage that bypasses the damping force generator and communicates the piston-side oil chamber with the annular oil chamber; The chamber communicates with the annular oil chamber.
[0010]
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, an intermediate cylinder is further provided between the outer periphery of the damper cylinder and the inner periphery of the axle side tube via an annular gap. The annular free piston is provided between the damper cylinders.
[0011]
According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the bypass oil passage is formed of a long hole along an axial direction of the damper cylinder.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
1 is a sectional view showing the entire hydraulic shock absorber, FIG. 2 is a lower sectional view of FIG. 1, and FIG. 3 is an enlarged view of a main part of FIG.
[0013]
The front fork 10 (hydraulic shock absorber) is used as a front fork of a motorcycle, and as shown in FIGS. 1 and 2, a vehicle body side tube 11 and an axle side tube 12 are slidably fitted in a liquid-tight manner. It is composed. A bush 13 is provided on the inner circumference of the lower end of the body-side tube 11, and a bush 14 is provided on the inner circumference of the upper end of the body-side tube 11.
[0014]
The vehicle body side tube 11 is provided with a cap 16 in a detachable manner in a liquid-tight manner in an opening 15 at an upper end portion, and the vehicle body side tube 11 is provided with a vehicle body side mounting portion. The axle-side tube 12 has a bottom bracket 18 fixed to the lower end in a liquid-tight manner, and the bottom bracket 18 includes an axle-side mounting portion 19.
[0015]
The front fork 10 accommodates a damper cylinder 21 and a piston rod 24 that constitute a damper 20 in a body-side tube 11 and an axle-side tube 12. That is, the front fork 10 has the damper cylinder 21 fixed inside the bottom bracket 18 erected inside the axle side tube 12. The damper cylinder 21 is fixed by a center bolt 22 inserted into the bottom of the bottom bracket 18. In the front fork 10, a spring load adjusting sleeve 23 is screwed to the center of the cap 16 in a liquid-tight manner, and a hollow piston rod 24 is fixedly attached to the lower end of the spring load adjusting sleeve 23 inserted into the body side tube 11. To support. The piston rod 24 is slidably penetrated through a rod guide 25 provided at the upper end of the damper cylinder 21 and inserted into the oil chamber 27 inside the damper cylinder 21. 26. The piston 26 slides up and down on the inner surface of the damper cylinder 21. The oil chamber 27 is partitioned by the piston 26 into a piston rod-side oil chamber 27A on the side where the piston rod 24 is inserted and a piston-side oil chamber 27B on the side where the piston rod 24 is not inserted.
[0016]
The front fork 10 has a rod guide 25 provided at the upper end of the damper cylinder 21 provided with a seal member 25A made of an oil seal that is in close contact with the outer periphery of the piston rod 24, and seals the piston rod side oil chamber 27A of the damper cylinder 21. .
[0017]
The front fork 10 has a space around the damper cylinder 21 between the vehicle body side tube 11 and the axle side tube 12 as an oil storage chamber 28, and an upper part of the oil storage chamber 28 as a gas chamber (air chamber) 29. 29A is an air valve provided on a damping force adjusting rod 54 described later.
[0018]
The front fork 10 has an intermediate cylinder 31 erected around the other end of the damper cylinder 21 via an annular gap with the inner periphery of the axle tube 12. The intermediate cylinder 31 has the base flange portion 31A seated on a stepped seat portion provided on the bottom bracket 18, and is sandwiched between the bottom bracket 18 and the other end surface of the axle-side tube 12 screwed to the bottom bracket 18. An O-ring 32 is provided between the axle-side tube 12 and the bottom bracket 18, and an O-ring 33 is provided between the axle-side tube 12 and the intermediate cylinder 31.
[0019]
An annular free piston 34 is slidably provided between the inner periphery of the intermediate cylinder 31 and the outer periphery of the damper cylinder 21 (101 is a bush), and oil passages 44A and 45A of the bottom bracket 18 are provided below the free piston 34. An annular oil chamber 35 communicating with the piston-side oil chamber 27B via 43 oil chambers 44 and 45 is defined.
[0020]
The free piston 34 has an O-ring 36 fitted in the outer ring groove and an O-ring 37 fitted in the inner ring groove. The free piston 34 is moved from the lowermost position shown by a broken line in the right half of FIGS. The annular oil chamber 35 between the damper cylinder 31 and the damper cylinder 21 is moved upward as shown by the solid line in the left half and the solid line in the right half of FIGS. The O-ring 37 slides on the outer periphery of the damper cylinder 21 in the normal movement range (movement range of the free piston 34 corresponding to the maximum compression stroke of the front fork 10) excluding the upper end portion of the entire movement range while sliding on the inner periphery. Touch The free piston 34 seals the piston-side oil chamber 27B with respect to the oil reservoir 28 via the annular oil chamber 35 in the above-described normal movement range.
[0021]
When the O-ring 37 reaches the reduced-diameter communication portion 39 provided on the outer periphery of the damper cylinder 21 at the upper end (sliding end) beyond the above-described normal movement range, the free piston 34 communicates with the O-ring 37. Between 39, an oil release passage from the annular oil chamber 35 to the oil reservoir 28 is formed. Seal member 25A at the upper end of damper cylinder 21 (seal member 25A completely prevents oil from leaking from piston rod side oil chamber 27A to oil sump chamber 28, but from oil sump chamber 28 to piston rod side oil chamber 27). When the hydraulic oil that has entered the damper cylinder 21 from the one-way seal member that does not completely prevent the oil from entering the damper cylinder 21 increases to a certain amount or more, the free piston 34 moves up to the above-mentioned sliding end, and the damper The oil in the cylinder 21 escapes to the oil reservoir 28 outside the damper cylinder 21.
[0022]
The front fork 10 urges the free piston 34 toward the annular oil chamber 35 between a spring seat 41 screwed around the outer periphery of the damper cylinder 21 and a spring seat 34A provided at the upper end of the free piston 34. Further, a coil spring 42 for pressurizing the oil chamber 27 of the damper cylinder 21 is provided. The spring seat 41 has an annular portion 41A, and the annular portion 41A is fitted on the inner periphery of the upper end of the intermediate cylinder 31. The space for accommodating the spring 42 between the damper cylinder 21 and the intermediate cylinder 31 forms a part of the oil hole 28 via the oil hole 31B provided in the intermediate cylinder 31 and the oil hole 41B provided in the spring seat 41. .
[0023]
The front fork 10 has a sub-tank 43 connected to the bottom bracket 18 fixed to the lower end of the axle-side tube 12, and connects the piston-side oil chamber 27 B of the damper cylinder 21 and the lower oil chamber 44 of the sub-tank 43 to the center bolt 22. The provided oil passage 22A communicates with an oil passage 44A provided in the bottom bracket 18, and the lower annular oil chamber 35 of the free piston 34 communicates with the upper oil chamber 45 of the sub tank 43 via an oil passage 45A provided in the bottom bracket 18. ing.
[0024]
The front fork 10 has a spring collar 47 composed of a combination of a plurality of members supported by the above-mentioned spring load adjusting sleeve 23 provided on the cap 16 and moving up and down, and an upper spring seat 48A backed up by the spring collar 47; A suspension spring 49 is interposed between the lower spring seat 48B fixed to the outer periphery of the rod guide 25.
[0025]
The front fork 10 buffers an impact force received from a road surface when the vehicle is traveling by a spring reaction force of the suspension spring 49 and a spring reaction force of the air spring of the air chamber 29.
[0026]
The front fork 10 has a piston valve device (extension-side damping force generator) 50 and a bottom valve device (compression-side damping force generator) 60 for damping expansion and contraction vibration of the suspension spring 49 and the air spring of the air chamber 29. have.
[0027]
The piston valve device 50 includes an expansion-side flow path 51 (not shown) and a pressure-side flow path 52 that allow the piston rod-side oil chamber 27A and the piston-side oil chamber 27B to communicate with the piston 26 that slides on the inner surface of the damper cylinder 21. The expansion side flow path 51 can be opened and closed by the expansion side attenuation valve 51A, and the compression side flow path 52 can be opened and closed by the compression side attenuation valve 52A. The compression side damping valve 52A is backed up and supported by a valve spring 52C locked to the piston rod 24 via a spring receiver 52B. In addition, the piston valve device 50 has a bypass passage 53 that allows the piston rod-side oil chamber 27A and the piston-side oil chamber 27B to communicate with each other by bypassing the piston 26, and the bypass passage 53 can be opened and closed by a needle valve 53A. And At this time, a damping force adjusting rod 54 is screwed into the center of the spring load adjusting sleeve 23 provided on the cap 16, the damping force adjusting rod 54 is inserted into the hollow portion of the piston rod 24, and the above-described needle valve 53A is inserted into the insertion end. Is provided.
[0028]
The bottom valve device 60 is housed in the sub tank 43 installed as described above between the piston side oil chamber 27B of the damper cylinder 21 and the annular oil chamber 35 below the free piston 34. The bottom valve device 60 has a cap 62 screwed into the opening 61 of the sub-tank 43, a support bolt 63 screwed onto the upper end surface of the cap 62 facing the lower oil chamber 44 of the sub-tank 43, and a tip end of the support bolt 63. A bypass bolt 64 is screwed on, and a bottom piece 65 is fixed to an intermediate portion of the bypass bolt 64. The bottom piece 65 partitions the lower oil chamber 44 and the upper oil chamber 45. The bottom piece 65 has a compression-side flow path 66 and an expansion-side flow path 67 that allow the lower oil chamber 44 and the upper oil chamber 45 to communicate with each other. The compression-side flow path 66 can be opened and closed by a compression-side damping valve 66A. The passage 67 can be opened and closed by a check valve 67A. Further, the bottom valve device 60 has a bypass oil passage 68 in the bolts 63 and 64 for allowing the lower oil chamber 44 and the upper oil chamber 45 to communicate with each other by bypassing the bottom piece 65, and the bypass oil passage 68 is connected to the needle valve 68A. And can be opened and closed by the plate valve 68B. At this time, the damping force adjusting rod 69 is screwed into the cap 62, the damping force adjusting rod 69 is inserted into the center of the cap 62, and the above-described needle valve 68A is provided at the insertion end.
[0029]
The sub tank 43 has a supply / discharge port 71 for hydraulic oil that opens into the upper oil chamber 45, and the supply / discharge port 71 can be opened and closed by a plug 72 screwed into a screw hole of the sub tank 43. When the plug 42 is loosened and the supply / drain opening 71 is opened, hydraulic oil can be supplied / discharged through the supply / drain hole 72 </ b> A of the plug 72. Reference numeral 73 denotes a cap for the supply / discharge hole 72A attached to the plug 72.
[0030]
The front fork 10 is buffered at the time of maximum extension by a rebound spring 55 interposed between the rod guide 25 and the piston bolt 24A inside the damper cylinder 21.
[0031]
In addition, the front fork 10 abuts a stopper rubber 56 fixed to the outer periphery of the piston rod 24 against the rod guide 25 outside the damper cylinder 21 so as to buffer the most compression.
[0032]
Further, the front fork 10 is provided with the following configuration in order to improve the absorbability of small disturbances such as gaps entering the wheels on the inner side of the compression stroke (the side of the maximum compression stroke).
[0033]
The front fork 10 connects the piston side oil chamber 27 </ b> B and the annular oil chamber 35 below the free piston 34 to the lower end side of the damper cylinder 21, bypassing the pressure side damping force generator 60 built in the sub tank 43. A hole-shaped bypass oil passage 80 is formed. The bypass oil passage 80 communicates the piston-side oil chamber 27B with the annular oil chamber 35 when the free piston 34 performs a compression stroke of a certain degree or more within the above-described normal movement range on the far side of the compression stroke of the front fork 10; As a result, the generation of the compression-side damping force by the compression-side damping force generator 60 is stopped, and only the lower compression-side damping force based on the passage resistance of the bypass oil passage 80 is generated, and the generated damping force of the front fork 10 is reduced. Improves the absorption of small disturbances such as gaps entering the wheels.
[0034]
The free piston 34 is a skirt portion 81 extending downward from the inner periphery in sliding contact with the outer periphery of the damper cylinder 21, and the skirt portion 81 closes the bypass oil passage 80 in a range excluding the far side of the compression stroke of the front fork 10. 1 to 3 (the free piston 34 shown by a solid line in the left half and the free piston 34 shown by a broken line in the right half). The path 80 is opened (the free piston 34 indicated by a solid line in the right half of FIGS. 1 to 3).
[0035]
Therefore, the front fork 10 operates as follows.
(Compression process)
When the front fork 10 is compressed, one of the vehicle body side tube 11 and the axle side tube 12 is relatively compressed with respect to the other, and the suspension spring 49 is compressed. Further, the piston rod 24 enters the damper cylinder 21, and the hydraulic oil in the piston-side oil chamber 27B passes through the bypass passage 53 of the piston 26 at low speed, and the compression-side damping valve of the compression-side passage 52 of the piston 26 at medium and high speeds. It flows to the piston rod side oil chamber 27A through 52A. In addition, at the time of low speed, the operating oil corresponding to the entering volume of the piston rod 24 flows into the lower oil chamber 35 of the free piston 34 through the bypass passage 68 that bypasses the bottom piece 65, and at the time of middle and high speed, the pressure side flow passage of the bottom piece 65. It flows to the lower oil chamber 35 of the free piston 34 through the pressure side damping valve 66A of 66.
[0036]
During this compression, the free piston 34 moves upward to compress the spring 42. Thus, at low speed, the oil in the piston-side oil chamber 27B flows through the bypass passage 53 of the piston 26 to the piston-rod-side oil chamber 27A, and the compression resistance is obtained by the throttle resistance of the needle valve 53A during this time. At the same time, oil corresponding to the volume of the piston rod 24 that enters the damper cylinder 21 enters the lower oil chamber 44 of the sub tank 43 from the piston-side oil chamber 27B, and further passes through the bypass passage 68 of the bottom piece 65 to the upper oil chamber 45. During the flow, a compression damping force is obtained by the throttle resistance of the needle valve 68A and the bending resistance of the plate valve 68B. The oil in the piston-side oil chamber 27B flows from the minute flow path formed by lifting up the pressure-side damping valve 52A through the pressure-side flow path 52 of the piston 26 to the piston rod-side oil chamber 27A. Get damping force. At medium and high speeds, oil corresponding to the volume of the piston rod 24 entering the damper cylinder 21 enters the lower oil chamber 44 of the sub tank 43 from the piston side oil chamber 27B and further passes through the pressure side flow path 66 of the bottom piece 65 to the upper oil chamber. 45, and a compression-side damping force is obtained by the bending resistance of the compression-side damping valve 66A during this time. The oil in the piston-side oil chamber 27B flows through the pressure-side flow path 52 of the piston 26 into the piston-rod-side oil chamber 27A in a state of bending and deforming the compression-side damping valve 52A. Get damping force. The suspension spring 49 and the spring 42 buffer the impact during compression, and the compression damping force controls the compression speed of the suspension spring 49 and the spring 42.
[0037]
(A) During the compression stroke of the front fork 10, the suspension spring 49 is compressed by the compression stroke of the vehicle body side tube 11 with respect to the axle side tube 12. Further, since the piston rod 24 enters the damper cylinder 21, the operating oil corresponding to the volume of the entered piston rod 24 flows into the lower oil chamber 35 of the free piston 34 to move the free piston 34 upward, and the spring 42 Compress.
[0038]
That is, at the time of compression, in addition to the suspension spring 49 flexing to the contraction side, the spring 42 biasing the free piston 34 is increased by the amount that the piston rod 24 enters the damper cylinder 21 and the free piston 34 moves upward. Deflected to the contraction side. As a result, the spring reaction force of the front fork 10 increases, and the sinking of the front fork 10 can be suppressed by a large spring reaction force during braking.
[0039]
(B) Then, when the compression stroke of the front fork 10 reaches a certain value or more (the depth side of the compression stroke), as during cornering after breaking, the piston rod 24 enters the damper cylinder 21 for a certain length or more. As a result, the free piston 34 moves upward by a certain length or more, the skirt portion 81 of the free piston 34 opens the bypass oil passage 80 provided in the damper cylinder 21, and the above-described compression-side damping force generator 60 (compression-side damping valve 66A, needle The generation of the compression damping force by the valve 68A and the plate valve 68B) is stopped as described above. The front fork 10 only generates a low pressure-side damping force based on the passage resistance of the bypass oil passage 80, and reduces the generated damping force so that fine disturbances such as gaps entering the wheels can be well absorbed, and the vehicle is in a stable running state. Can be secured.
[0040]
(Extension process)
When the front fork 10 is extended, one of the body-side tube 11 and the axle-side tube 12 extends relatively to the other, and the suspension spring 49 extends. Further, the piston rod 24 retreats from the damper cylinder 21, and the hydraulic oil in the piston rod side oil chamber 27A passes through the bypass flow path 53 of the piston 26 at low speed, and passes through the extension flow path 51 of the piston 26 at medium / high speed. It flows to the piston side oil chamber 27B through the extension side damping valve 51A. Further, the hydraulic oil corresponding to the volume from which the piston rod 24 has retreated enters the upper oil chamber 45 of the sub-tank 43 from the lower oil chamber 35 of the free piston 34, and passes through the check valve 67 A of the extension side flow passage 67 of the bottom piece 65. It returns to the piston side oil chamber 27B.
[0041]
Then, the free piston 34 moves down by the urging force of the spring 42, and the spring 42 extends.
[0042]
Thus, at low speed, the oil in the piston rod-side oil chamber 27A flows into the piston-side oil chamber 27B through the bypass passage 53 of the piston 26, and the expansion resistance is obtained by the throttle resistance of the needle valve 53A during this time. At medium to high speeds, the oil in the piston rod side oil chamber 27A flows through the expansion side flow path 51 of the piston 26 to the piston side oil chamber 27B, and the expansion side damping force is obtained by the bending resistance of the expansion side damping valve 51A during this time. The extension-side damping force prevents the suspension spring 49 and the spring 42 from resonating.
[0043]
(A) By the way, when moving from the compression stroke to the extension stroke, the suspension spring 49 extends by an amount corresponding to the stroke of the vehicle body side tube 11 with respect to the axle side tube 12. Further, since the piston rod 24 retreats from the damper cylinder 21, the lower oil chamber 35 of the free piston 34 is depressurized, and the free piston 34 is moved down by the urging force of the spring 42.
[0044]
That is, when a transition is made from the compression stroke to the extension stroke, the suspension spring 49 bends to the extension side, and the free piston 34 is urged to the extent that the piston rod 24 withdraws from the damper cylinder 21 and the free piston 34 moves downward. The spring 42 which is bent bends to the extension side. As a result, the spring reaction force of the front fork 10 is reduced, and the front fork 10 is prevented from extending during acceleration during cornering, thereby suppressing understeering.
[0045]
(B) When the front fork 10 further extends, the free piston 34 bottoms on the stopper portion 38 of the intermediate cylinder 31 and does not move down any further. From the time when the free piston 34 bottoms out, only the spring reaction force of the suspension spring 49 is generated, the spring reaction force of the front fork 10 rapidly decreases, and the suspension spring 49 returns to the most extended state.
[0046]
According to the present embodiment, the following operations are provided.
(Action corresponding to claim 1)
{Circle around (1)} When the front fork 10 is compressed, the suspension spring 49 is compressed, the piston rod 24 enters the damper cylinder 21, and the oil in the piston side oil chamber 27 B passes through the compression side damping force generator 60 and the free piston 34. Into the annular oil chamber 35 at the lower portion of the cylinder, and obtains the compression side damping force generated by the compression side damping force generator 60 during this time. The compression damping force controls the compression speed of the suspension spring 49.
[0047]
(2) When the compression stroke of the front fork 10 advances and reaches a compression stroke equal to or greater than a certain value, the piston-side oil chamber 27 </ b> B is connected to the annular oil chamber below the free piston 34 by the bypass oil passage 80 that bypasses the compression-side damping force generator 60. It communicates with 35. As a result, the generation of the compression side damping force by the compression side damping force generator 60 is stopped during the compression stroke equal to or more than a certain value.
[0048]
(3) At the time of braking, the suspension spring 49 contracts greatly due to the large compression stroke of the front fork 10, and the spring reaction force thereby suppresses the sinking of the front fork 10.
[0049]
(4) During the cornering after braking (during steady turning), the front fork 10 may still be further compressed by the above (3), or may be slightly extended from the above (3) by the cancellation of the brake, but still have the compressed stroke. The bypass oil passage 80 is set to be in the open state as described in (2) above, and the generation of the compression side damping force by the compression side damping force generator 60 is stopped. As a result, the front fork 10 well absorbs small disturbances such as gaps entering the wheels on the far side of the compression stroke, facilitates expansion and contraction operations, and improves ride comfort and operability.
[0050]
(Action corresponding to claim 2)
(5) Since the spring 42 is attached to the free piston 34, when the hydraulic oil corresponding to the volume of the piston rod 24 entering the damper cylinder 21 moves the free piston 34 upward when the front fork 10 is compressed, the spring 42 is attached. It will be compressed. Thus, the spring reaction force of the front fork 10 is such that the compression amount of the spring 42 is added to the compression amount of the suspension spring 49, and the sinking of the front fork 10 is suppressed by a large spring reaction force during braking.
[0051]
{Circle around (6)} Since the free piston 34 pressurizes the oil chamber 27 in the damper cylinder 21 with the spring force of the spring 42, generation of bubbles (cavitation) in the hydraulic oil in the damper cylinder 21 is prevented, and the damping force is stabilized. Secure.
[0052]
(Action corresponding to claim 3)
{Circle around (7)} In the front fork 10, the intermediate cylinder 31 is provided inside the axle-side tube 12 through an annular gap, and the free piston 34 is provided between the intermediate cylinder 31 and the damper cylinder 21. Even if the surface bends in an elliptical shape, it is not affected by the bending. Accordingly, smooth sliding of the free piston 34 can be ensured.
[0053]
FIG. 4 is a modified example of the front fork 10 of FIGS. 1 to 3, in which the hole-shaped bypass oil passage 80 of FIGS. The bypass oil passage 90 is formed along the axial direction on the lower end side of the damper cylinder 21, bypasses the pressure-side damping force generator 60 built in the sub-tank 43, and bypasses the lower part of the piston-side oil chamber 27 </ b> B and the lower part of the free piston 34. The annular oil chamber 35 is communicated.
[0054]
According to the long hole bypass oil passage 90, when the hole area of the bypass oil passage 90 is made equal to the hole area of the bypass oil passage 80, the free piston 34 performs a compression stroke on the back side of the compression stroke of the front fork 10. As it goes, the bypass oil passage 90 gradually opens from one end side of the long hole, in other words, gradually communicates the piston side oil chamber 27 </ b> B and the annular oil chamber 35, and as a result, the compression side damping force generated by the compression side damping force generator 60 is reduced. The generation is gradually stopped, and a transition is made to a state in which the generated damping force of the front fork 10 that only generates a lower pressure-side damping force based on the passage resistance of the bypass oil passage 90 is gradually reduced. Therefore, a sudden change in the compression damping force of the front fork 10 due to the opening of the bypass oil passage 90 on the far side of the compression stroke of the front fork 10 is alleviated, and fine disturbance such as a gap entering the wheel can be well absorbed. Thus, the running state of the vehicle can be further stabilized.
[0055]
In the front fork 10, the spring 42 attached to the free piston 34 is formed separately from the suspension spring 49. However, in the front fork 10 of the present invention, the free piston 34 may be biased by the suspension spring 49 without using the spring 42.
[0056]
Further, the front fork 10 is of an inverted type in which the body-side tube 11 is an outer tube, and the axle-side tube 12 is an inner tube inserted into the body-side tube 11. However, the front fork 10 of the present invention may be an upright type in which the vehicle body side tube 11 is an inner tube and the axle side tube is an outer tube.
[0057]
In the front fork 10, the damper cylinder 21 is fixed to the axle tube 12 and the piston rod 24 is fixed to the vehicle body tube 11. However, in the front fork 10 of the present invention, the damper cylinder 21 may be fixed to the vehicle body side tube 11 and the piston rod 24 may be fixed to the axle side tube 12.
[0058]
In the front fork 10, the space around the outer periphery of the damper cylinder 21 is an oil reservoir 28. However, in the front fork 10 of the present invention, the outer periphery of the damper cylinder 21 may be a gas chamber (air chamber).
[0059]
As described above, the embodiment of the present invention has been described with reference to the drawings. However, the specific configuration of the present invention is not limited to this embodiment, Are also included in the present invention.
[0060]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in the hydraulic shock absorber, it is possible to improve the absorbability of a small disturbance such as a gap on the inner side of the compression stroke.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view showing the entire hydraulic shock absorber.
FIG. 2 is a lower sectional view of FIG. 1;
FIG. 3 is an enlarged view of a main part of FIG. 2;
FIG. 4 is an enlarged view of a main part showing a modification of the hydraulic shock absorber.
[Explanation of symbols]
10 Front fork (hydraulic shock absorber)
11 Body side tube 12 Axle side tube 20 Damper 21 Damper cylinder 24 Piston rod 25A Seal member 26 Piston 27 Oil chamber 27A Piston rod oil chamber 27B Piston oil chamber 28 Oil storage chamber 29 Gas chamber 31 Intermediate cylinder 34 Free piston 35 Ring Oil chamber 42 Spring 60 Pressure side damping force generator 80, 90 Bypass oil passage

Claims (4)

車体側チューブと車軸側チューブを摺動自在に嵌合し、
前記車体側チューブと前記車軸側チューブの内部に、ダンパシリンダと、該ダンパシリンダ内を先端部に設けたピストンを介して摺動するピストンロッドとを備えたダンパを収容し、
前記ダンパシリンダ内に、前記ピストンロッドを収容するピストンロッド側油室とピストンロッドを収容しないピストン側油室を形成し、
前記ダンパシリンダを前記車体側チューブと前記車軸側チューブのいずれか一方に固定し、前記ピストンロッドを他方に固定した油圧緩衝器において、
前記ピストンロッドが挿通する前記ダンパシリンダの一端側に、該ダンパシリンダのピストンロッド側油室を密封するシール部材を設け、
前記ダンパシリンダの外周に環状のフリーピストンを設け、該環状のフリーピストンにて、ダンパシリンダの外周に前記ピストン側油室と連通する環状の油室を密封区画し、
前記ピストン側油室と前記環状の油室との間に、圧側減衰力発生装置を設け、前記ダンパシリンダに、前記圧減衰力発生装置をバイパスし、前記ピストン側油室と前記環状の油室を連通するバイパス油路を設け、
該バイパス油路は、前記フリーピストンが一定以上圧縮ストロークしたときに、前記ピストン側油室と前記環状の油室を連通することを特徴とする油圧緩衝器。
The body side tube and the axle side tube are slidably fitted,
Inside the body side tube and the axle side tube, a damper cylinder, and a damper including a piston rod that slides through a piston provided at a tip end portion of the damper cylinder, are housed,
In the damper cylinder, a piston rod-side oil chamber that houses the piston rod and a piston-side oil chamber that does not house the piston rod are formed,
In a hydraulic shock absorber in which the damper cylinder is fixed to one of the vehicle body-side tube and the axle-side tube, and the piston rod is fixed to the other,
On one end side of the damper cylinder through which the piston rod is inserted, a seal member for sealing a piston rod side oil chamber of the damper cylinder is provided,
An annular free piston is provided on the outer periphery of the damper cylinder, and the annular free piston hermetically partitions an annular oil chamber communicating with the piston side oil chamber on the outer periphery of the damper cylinder.
A pressure-side damping force generator is provided between the piston-side oil chamber and the annular oil chamber, and the damper cylinder bypasses the pressure-damping force generator, and the piston-side oil chamber and the annular oil chamber are provided. A bypass oil passage that communicates with the
The hydraulic shock absorber, wherein the bypass oil passage communicates the piston side oil chamber with the annular oil chamber when the free piston makes a compression stroke of a certain amount or more.
車体側チューブ内に車軸側チューブを摺動自在に嵌合し、
前記車軸側チューブ内にダンパシリンダを立設するとともに、該ダンパシリンダ内に先端部にピストンを設けたピストンロッドを摺動自在に挿入し、
前記ダンパシリンダ内に、前記ピストンロッドを収容するピストンロッド側油室とピストンロッドを収容しないピストン側油室を形成し、
前記ダンパシリンダの外周に、上部を気体室とした油溜室を設けた油圧緩衝器において、
前記ピストンロッドが挿通する前記ダンパシリンダの一端側に、該ダンパシリンダ内のピストンロッド側油室を密封するシール部材を設け、
前記ダンパシリンダの外周に、スプリングにて付勢した環状のフリーピストンを摺動自在に設け、
該環状のフリーピストンにて、ダンパシリンダの外周に前記ピストン側油室と連通する環状の油室を密封区画し、
前記ピストン側油室と前記環状の油室との間に、圧側減衰力発生装置を設け、前記ダンパシリンダに、前記圧側減衰力発生装置をバイパスし、前記ピストン側油室と前記環状の油室を連通するバイパス油路を設け、
該バイパス油路は、前記フリーピストンが一定以上圧縮ストロークしたときに、前記ピストン側油室と前記環状の油室を連通することを特徴とする油圧緩衝器。
The axle side tube is slidably fitted in the body side tube,
A damper cylinder is erected in the axle side tube, and a piston rod provided with a piston at a tip end is slidably inserted into the damper cylinder,
In the damper cylinder, a piston rod-side oil chamber that houses the piston rod and a piston-side oil chamber that does not house the piston rod are formed,
In a hydraulic shock absorber provided with an oil reservoir having an upper portion as a gas chamber on an outer periphery of the damper cylinder,
On one end side of the damper cylinder through which the piston rod is inserted, a seal member for sealing a piston rod-side oil chamber in the damper cylinder is provided.
An annular free piston urged by a spring is slidably provided on the outer periphery of the damper cylinder,
In the annular free piston, an annular oil chamber communicating with the piston-side oil chamber is hermetically partitioned on the outer periphery of the damper cylinder,
A compression-side damping force generator is provided between the piston-side oil chamber and the annular oil chamber, and the damper cylinder bypasses the compression-side damping force generator, and the piston-side oil chamber and the annular oil chamber are provided. A bypass oil passage that communicates with the
The hydraulic shock absorber, wherein the bypass oil passage communicates the piston side oil chamber with the annular oil chamber when the free piston makes a compression stroke of a certain amount or more.
前記ダンパシリンダの外周と、前記車軸側チューブの内周との間に環状の隙間を介して中間シリンダを設け、
該中間シリンダと前記ダンパシリンダの間に、前記環状のフリーピストンを設けた請求項1又は2に記載の油圧緩衝器。
An intermediate cylinder is provided through an annular gap between the outer periphery of the damper cylinder and the inner periphery of the axle tube,
3. The hydraulic shock absorber according to claim 1, wherein the annular free piston is provided between the intermediate cylinder and the damper cylinder.
前記バイパス油路が、前記ダンパシリンダの軸方向に沿う長孔からなる請求項1〜3のいずれかに記載の油圧緩衝器。The hydraulic shock absorber according to any one of claims 1 to 3, wherein the bypass oil passage is formed by a long hole along an axial direction of the damper cylinder.
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