JP2006083912A - 油圧式減衰力制御装置、油圧緩衝装置、車両用フロントフォークおよび油圧式ロータリダンパ - Google Patents

Abstract

【課題】油圧緩衝器のピストンが圧縮側死点または伸長側死点から移動を開始するときには必ず減衰力制御弁を閉じた状態に保持し、減衰力を正しく発生させる。
【解決手段】第１の油路２５を開閉するポペット弁からなる減衰力制御弁３１を有する。この減衰力制御弁３１の弁体５４によって油路２５とは画成されたパイロット圧室６３を有する。パイロット圧室６２の油圧を増減させるリニアソレノイド３６とパイロット弁５５を備える。ピストン１６に減衰力制御弁３１と並列に設けられたチェック弁２２を備える。第１の油路２５における減衰力制御弁３１より下流側と前記パイロット圧室６２とを連通する連通路を備えた。
【選択図】 図２

Description

本発明は、ポペット弁によって減衰力を発生させる油圧式減衰力制御装置、油圧緩衝装置、車両用フロントフォークおよび油圧式ロータリダンパに関するものである。

従来、減衰力制御弁を備えた油圧緩衝器としては、例えば特許文献１に開示されたものがある。この特許文献１に示された油圧緩衝器は、車両の懸架装置に用いられるもので、車輪側と車体フレーム側との間に設けられた油圧シリンダと、この油圧シリンダの油圧回路に設けられた減衰力制御弁などによって構成されている。

前記油圧シリンダは、作動油で満たされたシリンダ本体と、このシリンダ本体内をヘッド側油室とロッド側油室とに画成するピストンなどによって構成されている。前記ヘッド側油室とロッド側油室は、弁類とアキュムレータとからなる油圧回路によって互いに接続されている。

前記油圧回路は、ヘッド側油室にアキュムレータを接続するヘッド側油路と、ロッド側油室に前記アキュムレータを接続するロッド側油路と、前記ヘッド側油路に介装されヘッド側油室に向けてのみ作動油を流すヘッド側チェック弁と、前記ロッド側油路に介装されロッド側油室に向けてのみ作動油を流すロッド側チェック弁と、前記ヘッド側チェック弁と並列に設けられた圧縮側減衰力制御弁と、前記ロッド側チェック弁と並列に設けられた伸長側減衰力制御弁などによって構成されている。

前記圧縮側減衰力制御弁と伸長側減衰力制御弁は、ポペット弁からなり、前記チェック弁によって作動油の流動が規制されることにより油圧が上昇することによって後述する弁体が開き、減衰力を発生するように構成されている。これらの減衰力制御弁は、前記チェック弁より油圧シリンダ側に位置する油路に接続された作動油入口と、この作動油入口が一端部に開口する弁孔と、この弁孔の孔壁面に開口しかつチェック弁に対して油圧シリンダとは反対側に位置する油路に接続された作動油出口と、前記弁孔内に往復動自在に嵌挿された弁体と、この弁体を閉方向（作動油入口側）に付勢する圧縮コイルばねと、弁孔内に弁体によって画成されたパイロット圧室などから構成されている。

前記弁体は、先端部にテーパ部を有する円柱状に形成されている。前記テーパ部は、前記作動油入口内に弁孔内側から臨み、作動油入口の開口縁からなる弁座に着座するように形成されている。この減衰力制御弁において、前記テーパ部が弁座に着座する全閉状態では、テーパ部における前記弁座より中心部側に作動油入口の油圧が作用し、テーパ部における前記弁座より弁孔内側に位置する外周部に作動油出口側の油圧が作用する。
前記パイロット圧室は、チェック弁より油圧シリンダ側に位置する油路にパイロット通路によって接続されている。このパイロット通路の途中には、パイロット通路内の油圧が所定値以上に上昇したときにチェック弁に対して油圧シリンダとは反対側に位置する油路に作動油を流すリリーフ弁が設けられている。

この減衰力制御弁によれば、リリーフ弁より油圧シリンダ側に位置する油路の油圧が前記所定値より上昇し、リリーフ弁が開くことによって、パイロット圧室内の油圧が低下し、その結果弁体が開く。弁体が開くことによって、作動油が作動油入口から弁座とテーパ部との間の隙間を通って弁孔内に流入し、弁孔内を通って作動油出口に排出される。このとき、減衰力制御弁が絞りとして機能することにより減衰力が発生する。作動油出口に排出された作動油は、アキュムレータまたは油圧シリンダの他方の油室側に流れる。
なお、本出願人は、本明細書に記載した先行技術文献情報で特定される先行技術文献以外には、本発明に密接に関連する先行技術文献を出願時までに見付け出すことはできなかった。
特許第３３０６５２６号公報（第３−４頁 図１）

例えば、油圧緩衝器が伸長行程にあるときロッド側チェック弁は閉じているので、作動油は伸長側減衰力制御弁を通過した後ヘッド側チェック弁を通過してヘッド側油室に流入する。
一方、チェック弁は開閉時の応答性を高くするためにリターンスプリングの弾発力、ばね定数を高めに、バルブリフト量を少なめに設定してある。したがって、チェック弁を作動油が通過する際その上流側と下流側とで差圧が生じる。

このとき、ヘッド側チェック弁で生じた圧力（差圧）は圧縮側減衰力制御弁の作動油出口を通って弁孔内に伝達されるために、この油圧によって、前記テーパ部の外周部が開方向へ押圧され弁体が開く。すなわち、油圧緩衝器が伸長行程にあるときに、本来は閉じて待機していなければならない減衰力制御弁が開くことになる。

車輪の振動周波数と振幅が相対的に小さい場合、油圧緩衝器の伸長行程が終了するまでに時間的に余裕があることから、前記圧縮側減衰力制御弁は、流れる圧油の流量および前記差圧が徐々に低下し、油圧より弁体を閉じる方向へ付勢する圧縮コイルばねの弾発力が勝るようになって、油圧緩衝器のピストンが死点に達する以前に閉じる。

しかし、車輪の振動周波数と振幅が相対的に大きい場合は、ヘッド側チェック弁を流れる圧油の流量が多いために差圧も大きく、前記圧縮側減衰力制御弁は相対的に大きく開くことから、油圧緩衝器のピストンが伸長行程の死点に達するまでの間に閉じる時間的余裕がなく、油圧緩衝器が圧縮行程に移った後にも開いていることがある。

このように油圧緩衝器が伸長行程から圧縮行程に移行したときに圧縮側減衰力制御弁が開いていると、このときに圧縮側減衰力制御弁によって必要な減衰力を発生させることができない。このとき、圧縮側減衰力制御弁は、油圧緩衝器が圧縮行程に移行し、上流側の油圧（作動油入口およびパイロット圧室の油圧）が徐々に上昇することにより、弁体が開いている状態から、圧縮コイルばねの弾発力とパイロット圧室内の油圧とによって急激に閉じ、その後、徐々に開いて減衰力を発生するようになる。

すなわち、このときには、圧縮側減衰力制御弁で発生する減衰力が不安定になる（減衰力波形が乱れる）。油圧緩衝器の速度上昇に対応して減衰力が上昇するためには、ピストンの移動開始時に減衰力制御弁が閉じていることが必要である。なお、ここでは油圧緩衝器が伸長行程から圧縮行程に移行する場合の現象を説明したが、油圧緩衝器が圧縮行程から伸長行程に移るときには、伸長側減衰力制御弁が開いて待機していることになり、上記と同様の問題が生じる。

従来の油圧緩衝器の減衰力は、例えば図１１に示すように変化する。図１１はピストンの移動速度と減衰力との関係を示すグラフである。図１１に示すように、油圧緩衝器が伸長行程から圧縮行程に移行したときに本来閉じていなければならない圧縮側減衰力制御弁が開いていることが原因で図１１中に符号ａで示す範囲において減衰力が不安定になる。また、油圧緩衝器が圧縮行程から伸長行程に移行するときには、本来閉じていなければならない伸長側減衰力制御弁が開いていることが原因で図１１中に符号ｂで示す範囲において減衰力が不安定になる。

本発明はこのような問題を解消するためになされたもので、油圧緩衝器のピストンが圧縮側死点または伸長側死点から移動を開始するときには必ず減衰力制御弁を閉じた状態に保持し、減衰力を正しく発生させることを目的とする。

この目的を達成するために、本発明に係る油圧式減衰力制御装置は、油路を開閉するポペット弁と、このポペット弁の弁体によって油路とは画成されたパイロット圧室と、このパイロット圧室の油圧を増減させる減衰力設定手段と、前記ポペット弁の下流側から上流側へのみ圧油が流れるように前記油路にポペット弁と並列に設けられたチェック弁とを備えた油圧式減衰力制御装置であって、前記油路における前記ポペット弁より下流側と前記パイロット圧室とを連通する連通路を備えたものである。

請求項２に記載した発明に係る油圧式緩衝装置は、請求項１に記載した発明に係る油圧式減衰力制御装置を油圧シリンダのロッド側油室から作動油が流出する油路と、油圧シリンダのヘッド側油室から作動油が流出する油路との少なくともいずれか一方に設けたものである。

請求項３に記載した発明に係る車両用フロントフォークは、請求項１に記載した発明に係る油圧式減衰力制御装置を左右一対の油圧緩衝器にそれぞれ設けた車両用フロントフォークであって、前記左右一対の油圧緩衝器のうち一方の油圧緩衝器はロッド側油室に前記減衰力制御装置が接続され、他方の油圧緩衝器はヘッド側油室に前記減衰力制御装置が接続されているものである。

請求項４に記載した発明に係る油圧式ロータリダンパは、請求項１に記載した発明に係る油圧式減衰力制御装置を、被緩衝部材と連動して回動する可動隔壁によって画成された二つの油室の少なくともいずれか一方に接続したものである。

本発明によれば、ポペット弁より下流側の油圧が上流側の油圧より高くなる場合は、前記下流側の油圧がパイロット圧室に伝達され、この油圧によってポペット弁の弁体が閉じる方向に付勢される。
このため、本発明に係る減衰力制御装置によれば、この相対的に高い油圧を利用して待機時にポペット弁を閉じておくことができるから、例えば油圧シリンダに接続した場合は圧縮行程から伸長行程へ移る瞬間または伸長行程から圧縮行程に移る瞬間からポペット弁によって適正な減衰力を発生させることができる。

請求項２記載の発明によれば、油圧シリンダが圧縮行程から伸長行程へ移るときまたは伸長行程から圧縮行程に移るときなどで、ピストンが死点を越えて移動を開始するときには、待機側の圧力制御装置のポペット弁を閉じておくことができるから、常に適正な減衰力が発生する油圧緩衝装置を提供することができる。

請求項３記載の発明によれば、油圧緩衝器が伸長する場合はヘッド側油室に接続された減衰力制御装置のポペット弁が閉じて待機し、油圧緩衝器が圧縮される場合はロッド側油室に接続された減衰力制御装置のポペット弁が閉じて待機する。したがって、油圧緩衝器の油圧シリンダが圧縮行程から伸長行程へ移るときまたは伸長行程から圧縮行程に移るときなどで、ピストンが死点を越えて移動を開始するときには、待機側の圧力制御装置のポペット弁を閉じておくことができるから、常に適正な減衰力が発生するフロントフォークを提供することができる。

また、この発明に係るフロントフォークにおいては、左右一対の油圧緩衝器の一方の油圧緩衝器は圧縮行程で減衰力が発生し、他方の油圧緩衝器は伸長行程で減衰力が発生するから、二つの油圧シリンダと二つの減衰力制御装置とを使用して圧縮行程と伸長行程との両方で減衰力を発生させることができる。このため、伸長行程で減衰力が発生する油圧緩衝器と、圧縮行程で減衰力が発生する油圧緩衝器とでピストンサイズ、ロッドサイズを独立して選択することができるから、最大減衰力や最大使用圧力の設定の自由度が大きくなるという効果もある。

請求項４記載の発明によれば、可動隔壁が一方の油室側から他方の油室側へ移動する場合は、一方の油室に接続された減衰力制御装置のポペット弁が閉じて待機し、可動隔壁が他方の油室側から一方の油室側へ移動する場合には、他方の油室に接続された減衰力制御装置のポペット弁が閉じて待機する。したがって、ロータリダンパの可動隔壁の移動方向が変わるときに、待機側の圧力制御装置のポペット弁を閉じておくことができるから、常に適正な減衰力が発生するロータリダンパを提供することができる。

（第１の実施の形態）
以下、本発明に係る油圧式減衰力制御装置の一実施の形態を図１ないし図３によって詳細に説明する。ここでは、本発明に係る油圧式減衰力制御装置を自動二輪車のリヤクッションユニットに適用する例について説明する。
図１は本発明に係る油圧式減衰力制御装置を装備した自動二輪車の側面図、図２は本発明に係る油圧式減衰力制御装置の構成を示す図、図３は減衰力制御弁の断面図、図４は本発明に係る油圧式減衰力制御装置の構成を示すブロック図である。

これらの図において、符号１で示すものは、この実施の形態による自動二輪車を示す。２はこの自動二輪車１の前輪を示し、３はエンジン、４は後輪、５はリヤアーム、６はリヤクッションユニットを示す。この自動二輪車１においては、前記リヤクッションユニット６に本発明に係る油圧式減衰力制御装置１１（図２参照）が採用されている。
前記リヤクッションユニット６は、図１および図２に示すように、油圧シリンダ１２に本発明に係る油圧式減衰力制御装置１１を組付けてなる油圧緩衝器１３と、圧縮コイルばね１４とから構成されている。

油圧シリンダ１２は、チューブ１５と、このチューブ１５内に移動自在に嵌挿されたピストン１６と、このピストン１６に接続されたピストンロッド１７と、チューブ１５の一端部を閉塞するヘッドカバー１８と、チューブ１５の他端部を閉塞するロッドカバー１９とによって構成されており、内部が作動油で満たされている。

前記ピストン１６は、油圧シリンダ１２内をロッド側油室２０とヘッド側油室２１とに画成している。なお、この実施の形態においては、ピストンロッド１７がチューブ１５から突出するように後退し、油圧シリンダ１２の全長が伸びることを「油圧緩衝器が伸長する」といい、その行程を伸長行程という。また、これとは逆に、ピストンロッド１７がチューブ１５内に進入するように前進し、油圧緩衝器１１の全長が短くなることを「油圧緩衝器が圧縮される」といい、その行程を圧縮行程という。

ピストン１６には、ヘッド側油室２１からロッド側油室２０へのみ作動油を通過させるチェック弁２２が設けられている。
図２において、油圧シリンダ１２の下側に位置する一端部は、自動二輪車１の車体フレーム２３（図１参照）に回動自在に支持されている。一方、ピストンロッド１７のロッドエンド１７ａは、リヤアーム５にリンク機構２４を介して連結されている。

前記ロッド側油室２０は、図２に示すように、本発明に係る油圧式減衰力制御装置１１の第１の油路２５の一端部が接続され、前記ヘッド側油室２１は、第２の油路２６の一端部が接続されている。前記第１の油路２５には、後述する減衰力制御弁３１が設けられ、第２の油路２６には、アキュムレータ３２の油室３３が接続されている。前記第１の油路２５の他端部は、第２の油路２６における油圧シリンダ１５とアキュムレータ３２との間に接続されている。アキュムレータ３２は、油室３３に可動隔壁３４を介してガス室３５が隣接し、ガス室３５内に充填された高圧ガスの圧力によって油室３３内の作動油を付勢するものである。

前記減衰力制御弁３１は、内部の具体的な構造は後述するが、上流側（シリンダ１２側）の油圧が予め定めた開放圧力を上回ったときに下流側へ作動油を流す構成が採られている。この開放圧力は、この減衰力制御弁３１に内蔵されたリニアソレノイド３６（図３参照）によって増減される。このリニアソレノイド３６は、後述する制御装置４１（図４参照）によって動作が制御される。

前記減衰力制御弁３１は、油圧シリンダ１２に油路２５，２６によって前記チェック弁２２と並列になるように接続されている。この減衰力制御弁３１は、油圧シリンダ１２のピストンロッド１７が後退して油圧緩衝器１３の全長が長くなるときに、第１の油路２５を図２において左側から右側へ流れる作動油の流量を増減させることによって、このときに発生する減衰力の大きさを制御する。この減衰力制御弁３１と、前記ピストン１６のチェック弁２２とによって本発明に係る油圧式減衰力制御装置１１が構成されている。この減衰力制御装置１１は、図１に示すように、リヤクッションユニット６の側部に設けられたバルブケース４２に収納されて支持されている。

減衰力制御弁３１を制御する制御装置４１は、図４に示すように、ピストン位置演算手段４３と、ピストン速度演算手段４４と、減衰力演算手段４５と、減衰力補正手段４６と、メモリ４７と、電流制御手段４８とから構成され、減衰力制御弁３１のリニアソレノイド３６とストロークセンサ４９とに接続されている。この実施の形態によるストロークセンサ４９は、図１に示すように、リヤアーム５にリンク５０を介して連結されており、リヤアーム５の揺動量を検出するように構成されている。

前記ピストン位置演算手段４３は、前記ストロークセンサ４９によって検出されたリヤアーム５の揺動量から油圧緩衝器１３のピストン１６の位置を演算によって求める構成が採られている。
前記ピストン速度演算手段４４は、前記ピストン位置演算手段４３が求めたピストン１６の位置を例えば一定時間毎に検出することによって、ピストン１６の移動速度を求める構成が採られている。

前記減衰力演算手段４５は、前記ピストン位置演算手段４３によって検出されたピストン１６の位置と、ピストン速度演算手段４４によって検出されたピストン１６の移動速度と、メモリ４７に記憶させてある補正値とに基づいて減衰力の目標値を演算によって求める構成が採られている。前記補正値は、減衰力補正手段４６によって設定される。この減衰力補正手段４６は、油圧緩衝器１３の減衰力を例えば乗員の操作により増減させるためのもので、メモリ４７に記憶させてある複数の補正値のなかから人為的操作により一つを選択する構成が採られている。
この減衰力演算手段４５が求めた減衰力の目標値は、油圧緩衝器１３のピストン１６の移動速度と略比例するように設定されている。

ここで、減衰力制御弁３１の具体的な構造を図３によって詳細に説明する。減衰力制御弁３１は、ポペット弁に後述するリニアソレノイド３６とパイロット弁５５とを組み付けた構造が採られている。すなわち、この減衰力制御弁３１は、有底円筒状に形成されたソレノイドカバー５１と、このソレノイドカバー５１の開口部に固着された筒状の弁箱５２と、この弁箱５２内の弁孔５３に往復動自在に嵌合された弁体５４と、この弁体５４の動作を制御するパイロット弁５５と、このパイロット弁５５を閉じる方向に付勢するリニアソレノイド３６、圧縮コイルばね６９とによって構成されている。前記リニアソレノイド３６と、パイロット弁５５および制御装置４１などによって、本発明でいう減衰力設定手段が構成されている。

前記弁体５４は、弁箱５２の弁座５７に着座するシート面５８が形成された小径部５９と、弁孔５３に嵌合する大径部６０とが同一軸線上に並ぶ段付きの有底円筒状に形成されている。
この弁体５４が嵌合する弁孔５３の内部は、弁体５４によって油室６１とパイロット圧室６２とに画成されている。前記油室６１は、前記弁座５７が下流側の開口縁となる上流穴６３によって第１の油路２５の上流部２５ａ（油圧シリンダ１２側）に連通されている。また、油室６１は、弁孔５３の孔壁面に開口する出口穴６４によって第１の油路２５の下流部２５ｂ（第２の油路２６側であってアキュムレータ３２側）に連通されている。

前記パイロット圧室６２は、弁孔５３の内壁面と、弁体５４と、弁孔５３の一端部を閉塞するパイロット圧室形成用壁部材６５と、この壁部材６５の軸心部に穿設された貫通孔６６を開閉するパイロット弁用弁体６７とを壁として形成されている。また、パイロット圧室６２は、前記弁体５４の小径部の軸心を貫通するパイロット通路６８によって前記入口穴６３に連通されている。

前記壁部材６５は、弁体５４と対向する円形の底壁６５ａを有する有底円筒状に形成されており、前記底壁６５ａの外周部に設けられた周壁６５ｂが弁体５４とは反対側に位置する状態で弁箱５２に固定されている。この壁部材６５の固定は、後述するリニアソレノイド３６の筒状ハウジング６８と弁箱５２とにより壁部材６５を挾持することによって行われている。この壁部材６５の底壁６５ａと弁体５４の内側凹部５４ａとの間には、前記弁体５４を閉じる方向に付勢する圧縮コイルばね６９が弾装されている。

前記底壁６５ａにおける前記貫通孔６６より径方向の外側（図３においては下側）には、パイロット圧室６２と周壁６５ｂの内側の凹陥部からなる下流側油室７１とを連通する導圧用通路７２が穿設されている。この導圧用通路７２は、弁孔５３の軸線方向と平行に延びるように形成されている。前記周壁６５ｂの先端部には、前記下流側油室７１と第１の油路２５の下流部２５ｂとを連通する連通路７３の一部を構成する凹溝７４が形成されている。

この凹溝７４は、周壁６５ｂの端面に径方向に延びるように複数形成され、リニアソレノイド３６の筒状ハウジング６８の端面によって溝の開口部分が閉塞されている。前記連通路７３は、この凹溝７４と、前記周壁６５ｂと弁箱５２の内壁面との間に形成された環状の油室７５と、弁箱５２を径方向に貫通する油孔７６と、弁箱５２の外周面とソレノイドカバー５１の内周面との間に形成された環状の油室７７と、弁箱５２の外周側フランジ７８を軸線方向に貫通する油孔７９とによって構成されている。前記下流側油室７１と、導圧用通路７２と、前記連通路７３とによって、本発明でいうパイロット圧室と下流側油路とを連通する連通路が構成されている。

前記パイロット弁５５は、前記壁部材６５と、この壁部材６５を挟んでパイロット圧室６２とは反対側に位置する前記弁体６７と、この弁体６７を支持するリニアソレノイド３６のプランジャ８１と、このプランジャ８１を往復動自在に支持する筒状ハウジング６８などによって構成されている。この筒状ハウジング６８は、複数の円筒状の部材を組合わせることによって形成されている。前記リニアソレノイド３６は、前記プランジャ８１と、筒状ハウジング６８と、この筒状ハウジング６８の外周部に設けられたコイル８２と、このコイル８２を覆う前記ソレノイドカバー５１などによって構成されている。

パイロット弁５５の弁体６７は、一端部にテーパ面８３が形成されるとともに、端部に支軸８４が形成されている。テーパ面８３は、弁体６７が壁部材６５側に移動することによって前記貫通孔６６の開口縁に全周にわたって接触するように形成されている。前記支軸８４は、プランジャ８１に嵌合され支持されている。
リニアソレノイド３６は、コイル８２が通電されることによりプランジャ８１がパイロット圧室６２側（図２においては左側）に移動し、パイロット弁５５の弁体６７を閉方向に押圧する付勢力が発生するもので、電流量に対応して前記付勢力が増減するように構成されている。

このように構成された減衰力制御弁３１を備えた油圧緩衝器１３は、自動二輪車１の後輪４が車体フレーム２３に対して下側に移動することによって全長が長くなり（伸長し）、これとは逆方向に後輪４が移動することによって全長が短くなる（圧縮される）。例えば、油圧緩衝器１３が伸長する場合は、チェック弁２２が閉じるためにロッド側油室２０内と第１の油路２５の上流部２５ａの油圧が上昇し、この油圧が減衰力制御弁３１の開放圧力を上回ることにより、減衰力制御弁３１が開いて作動油が下流側へ流れる。このように減衰力制御弁３１が開くことにより、この減衰力制御弁３１が絞りとして機能し、油圧緩衝器１３において減衰力が発生する。この減衰力の大きさは、制御装置４１がリニアソレノイド３６の電流を増減させることによって制御される。

ここで、減衰力制御弁３１の動作を詳細に説明する。減衰力制御弁３１は、油圧緩衝器１３が停止している場合などで入口穴６３内の油圧と出口穴６４内（油室６１内）の油圧との差圧が小さい場合は、圧縮コイルばね６９の弾発力により弁体５４が弁座５７に押付けられることによって閉じる。油圧緩衝器１３が伸長することにより減衰力制御弁３１の入口穴６３の油圧が上昇すると、この油圧がパイロット通路６８によってパイロット圧室６２に伝播されるために、弁体５４に前記入口穴６３側とパイロット圧室６２側との両方から油圧が加えられる。

入口穴６３内の油圧上昇とともにパイロット圧室６２内の油圧が上昇し、この油圧がパイロット弁５５の弁体６７を閉方向に付勢する力、すなわちリニアソレノイド３６の付勢力より大きくなると、パイロット弁５５が開き、圧油がパイロット圧室６２内から下流側油室７１に流出する。この結果、パイロット圧室６２内の油圧は、出口穴６４と同等の低い圧力に低下する。パイロット弁５５は、このようにパイロット圧室６２の油圧が低下することによって閉じる。

パイロット圧室６２内の油圧が低下すると、弁体５４が入口穴６３の油圧によって押されてパイロット圧室６２側へ移動し、入口穴６３の圧油が弁体５４の小径部５９と弁座５７との間に形成された隙間を通って油室６１内に流入する。このため、この実施の形態による減衰力制御弁３１においては、リニアソレノイド３６の付勢力を増減させることによって、パイロット弁５５が開くときのパイロット圧室６２の油圧（これは入口穴６３内の油圧と略同一である）を増減させることにより弁体５４の開閉動作を制御することができ、減衰力制御弁３１によって発生する減衰力を制御することができる。

油圧緩衝器１３のピストン１６が死点を越え、その動作する方向が伸長行程から圧縮行程へ反転すると、それまで閉じていたチェック弁２２が開くようになる。このチェック弁２２は、リターンスプリングの弾発力、ばね定数やバルブリフト量などを開閉時の応答性が高くなるように設定してあり、第１、第２の油路２５，２６などに較べて相対的に圧力損失が大きくなる。このため、圧縮行程でチェック弁２２が開く場合には、チェック弁２２の上流側と下流側とで差圧が生じる。

伸長行程から圧縮行程に移行した場合は、作動油が円滑に流れなければならないチェック弁２２の上流側（ヘッド側油室２１）と下流側（ロッド側油室２０）との差圧が大きくなり、第１の油路２５の上流部２５ａの油圧より下流部２５ｂの油圧の方が高くなる。従来の油圧緩衝器は、このようにチェック弁の上流側と下流側との差圧が大きくなることが原因で減衰力制御弁が不必要に開いてしまうという不具合があった。

しかし、本発明に係る油圧式減衰力制御装置１１においては、油圧緩衝器１３が圧縮行程にあるときに上述したようにチェック弁２２の上流側のヘッド側油室２１の油圧が相対的に高くなったとしても、この油圧が第２の油路２６と、第１の油路２５の下流部２５ｂと、減衰力制御弁３１内の連通路（下流側油室７１と、導圧用通路７２と、凹溝７４と、環状の油室７５と、油孔７６と、環状の油室７７と、油孔７９とからなる）とを介してパイロット圧室６２に伝達され、弁体５４が閉じる。

このため、この減衰力制御弁３１は、油圧緩衝器１３が圧縮行程にあるときに閉じた状態で待機する。すなわち、この実施の形態による油圧式減衰力制御装置１１は、減衰力制御弁３１が閉じている状態で油圧緩衝器１３が圧縮行程から伸長行程に移る。
したがって、この油圧式減衰力制御装置１１によれば、油圧緩衝器１３が圧縮行程から伸長行程に移る瞬間から減衰力制御弁３１によって適正な減衰力を発生させることができる。

（第２の実施の形態）
上述した実施の形態では油圧緩衝器が伸長行程にあるときだけ減衰力を発生する例を示したが、圧縮行程にも減衰力が発生する構成をとることができる。この構成を採るときの実施の形態の一例を図５ないし図７によって詳細に説明する。
図５は一つの油圧シリンダに減衰力制御弁が二つ接続された油圧緩衝器の構成を示す図、図６は減衰力制御弁を二つ使用する場合の制御系の構成を示すブロック図、図７は油圧緩衝器と減衰力制御弁の動作を示すグラフである。これらの図において、前記図１〜図４によって説明したものと同一または同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。

図５に示すように、この実施の形態による油圧式減衰力制御装置１１は、第２の油路２６にチェック弁９１と減衰力制御弁９２とが並列に設けられている。チェック弁９１は、作動油がアキュムレータ３２から油圧シリンダ１５内のヘッド側油室２１へのみ流れるように構成されている。減衰力制御弁９２は、他方の減衰力制御弁３１と同等の構造のものが使用されている。この減衰力制御弁９２は、上流穴６３が第２の油路２６の上流部２６ａに接続され、出口穴６４が第２の油路２６の下流部２６ｂに接続されている。以下においては、前記二つの減衰力制御弁を区別するために、第１の油路２５に設けられている減衰力制御弁を伸長側減衰力制御弁３１といい、第２の油路２６に設けられている減衰力制御弁を圧縮側減衰力制御弁９２という。

圧縮側減衰力制御弁９２のリニアソレノイド３６は、図６に示すように、電流制御手段４８に接続され、伸長側減衰力制御弁３１のリニアソレノイド３６と同様に制御装置４１によって動作が制御される。

この実施の形態による減衰力制御装置１１においては、油圧緩衝器１３が伸長行程にあるときは、圧油が第１の油路２５および伸長側減衰力制御弁３１を通ってヘッド側油室２１に流入するとともに、アキュムレータ３２からチェック弁９１を通ってヘッド側油室２１に流入する。このため、このときには、伸長側減衰力制御弁３１によって減衰力が発生する。このとき、チェック弁９１の上流側（アキュムレータ３２側）の油圧が相対的に大きくなり、この油圧が圧縮側減衰力制御弁９２の出口穴６４からパイロット圧室６２に伝達される。このため、圧縮側減衰力制御弁９２は、油圧緩衝器１３が伸長行程にあるときに閉じた状態で待機する。

油圧緩衝器１３のピストン１６が死点を越えて圧縮行程に移ると、ヘッド側油室２１の作動油がピストン１６のチェック弁２２を通ってロッド側油室２０に流入するとともに、ピストンロッド１７の体積増大分に相当する量の作動油がヘッド側油室２１から第２の油路２６に流出する。第２の油路２６に流出した作動油は、圧縮側減衰力制御弁９２を通ってアキュムレータ３３内に流入する。すなわち、この油圧緩衝器１３が圧縮行程にあるときには、圧縮側減衰力制御弁９２を圧油が通過することによって減衰力が発生する。

油圧緩衝器１３が圧縮行程にあるときは、ピストン１６のチェック弁２２の上流側（ヘッド側油室２１）の油圧が相対的に大きくなり、この油圧が伸長側減衰力制御弁３１の出口穴６４からパイロット圧室６２に伝達される。このため、伸長側減衰力制御弁３１は、油圧緩衝器１３が圧縮行程にあるときに閉じた状態で待機する。

この実施の形態による油圧式減衰力制御装置１１の動作を図７に示す。図７において、実線Ａは油圧緩衝器１３のピストン１６の移動する方向（上側が伸長方向、下側が圧縮方向）の変化を示し、実線Ｂはピストン１６の移動速度の変化を示し、破線Ｃは減衰力の変化を示し、実線Ｄは伸長側減衰力制御弁３１の弁体５４の開度変化を示し、実線Ｅは圧縮側減衰力制御弁９２の弁体５４の開度変化を示す。図７において、油圧緩衝器１３が伸長行程あるときを符号Ｆで示し、油圧緩衝器１３が圧縮行程にあるときを符号Ｇで示す。

図７に示すように、伸長側減衰力制御弁３１は、油圧緩衝器１３が圧縮行程Ｇにあるときに全閉状態になる。従来の油圧緩衝器の伸長側減衰力制御弁は、図７中に一点鎖線ｄで示すように、圧縮行程Ｇで開いており、同図中に符号ｂで示す領域において減衰力が不安定になっていた。しかし、この実施の形態で示す構成を採ることにより、伸長側減衰力制御弁３１は、圧縮行程Ｇで閉じて待機できるようになる。

一方、圧縮側減衰力制御弁９２は、油圧緩衝器１３が伸長行程Ｆにあるときに全閉状態になる。従来の油圧緩衝器の圧縮側減衰力制御弁は、図７中に一点鎖線ｅで示すように、伸長行程Ｆで開いており、同図中に符号ａで示す領域において減衰力が不安定になっていた。しかし、この実施の形態で示す構成を採ることにより、圧縮側減衰力制御弁９２は、伸長行程Ｆで閉じて待機できるようになる。

（第３の実施の形態）
伸長側減衰力制御弁３１と圧縮側減衰力制御弁９２の導圧用通路７２は、図８に示すようにパイロット弁５５に設けることができる。
図８は減衰力制御弁の他の実施の形態を示す断面図で、同図において、前記図１〜図７によって説明したものと同一または同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。

図８に示すパイロット弁５５の弁体６７は、テーパ面８３における貫通孔６６の開口縁に接触する部位にノッチまたは切欠きからなる導圧用通路７２が形成されている。この導圧用通路７２は、弁体６７の周方向に間隔をおいて複数設けられている。
このように導圧用通路７２を弁体６７に設けても第１および第２の実施の形態と同等の効果を奏する。

（第４の実施の形態）
上述した実施の形態では自動二輪車用リヤクッションユニットに本発明に係る油圧式減衰力制御装置を適用する例を示したが、本発明に係る油圧式減衰力制御装置は、自動二輪車や自動三輪車などの車両のテレスコピック式フロントフォークにも適用することができる。この場合の実施の形態を図９によって詳細に説明する。
図９は本発明に係る油圧式減衰力制御装置を装備したフロントフォークの構成図で、同図において、前記図１〜図８によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。

図９に示すフロントフォーク１０１は、左右一対の油圧緩衝器１０２，１０３と、左右一対の圧縮コイルばね１０４，１０５と、前記両油圧緩衝器１０２，１０３どうしを互いに結合するとともにステアリング軸１０６に接続するアンダーブラケット１０７およびアッパーブラケット１０８などによって構成されている。

油圧緩衝器１０２，１０３は、前記アンダーブラケット１０７とアッパーブラケット１０８とに固定された外筒１１１と、この外筒１１１の内側に移動自在に嵌挿された内筒１１２とを備えている。外筒１１１および内筒１１２の内側には作動油が液面Ｌまで注入されている。
内筒１１２は、内部に油圧シリンダ１５が固定され、前輪２の車軸１１３を支持している。前記圧縮コイルばね１０４，１０５は、油圧シリンダ１５の上端部と外筒１１１の上端部との間に弾装されている。この油圧シリンダ１５のピストンロッド１７は、外筒１１１の上端部に固定されている。

図９において左側に位置する油圧シリンダ１５のロッド側油室２０は、内筒１１２内の油室１１４に接続され、この油圧シリンダ１５のヘッド側油室２１は、第２の油路２６と圧縮側減衰力制御弁９２とによって前記油室１１４に接続されている。また、この油圧シリンダ１５のヘッド側油室２１と内筒１１２内の前記油室１１４との間には、油室１１４からヘッド側油室２１内へのみ作動油を流すチェック弁９１が設けられている。
図９において右側に位置する油圧シリンダ１５のロッド側油室２０は、第１の油路２５と伸長側減衰力制御弁３１とによってヘッド側油室２１と内筒１１２内の油室１１４とに接続されている。また、右側の油圧シリンダ１５のピストン１６には、ヘッド側油室２１からロッド側油室２０へのみ作動油を流すチェック弁２２が設けられている。

このフロントフォーク１０１においては、左側の油圧緩衝器１０２と右側の油圧緩衝器１０３とが同時に同一方向へ動作する。これらの油圧緩衝器１０２，１０３が圧縮行程にあるときには、左側の油圧緩衝器１０２の圧縮側減衰力制御弁９２によって減衰力が生じ、伸長行程にあるときには、右側の油圧緩衝器１０３の伸長側減衰力制御弁３１によって減衰力が発生する。この実施の形態においても、油圧緩衝器１０２，１０３が圧縮行程にあるときに伸長側減衰力制御弁３１は閉じて待機し、油圧緩衝器１０２，１０３が伸長行程にあるときに圧縮側減衰力制御弁９２は閉じて待機するから、上述した各実施の形態と同等の効果を奏する。

この実施の形態によるフロントフォーク１０１においては、一方の油圧緩衝器１０２は圧縮行程で減衰力が発生し、他方の油圧緩衝器１０３は伸長行程で減衰力が発生するから、二つの油圧シリンダ１５，１５と二つの減衰力制御装置１１，１１とを使用して圧縮行程と伸長行程との両方で減衰力を発生させることができる。このため、圧縮行程で減衰力が発生する油圧緩衝器１０２と、伸長行程で減衰力が発生する油圧緩衝器１０３とでピストンサイズ、ロッドサイズを独立して選択することができる。

（第５の実施の形態）
上述した各実施の形態では本発明に係る油圧式減衰力制御装置を油圧シリンダに接続する例を示したが、本発明に係る油圧式減衰力制御装置は、図１０に示すように、ロータリダンパに用いることができる。
図１０は本発明に係る油圧式減衰力制御装置をロータリダンパに用いる他の実施の形態を示す構成図である。同図において、前記図１〜図９によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。

図１０に示すロータリダンパ１２１は、作動油で内部が満たされたハウジング１２２と、このハウジング１２２内に回動自在に設けられたベーン１２３とを備えている。このベーン１２３によって、請求項４に記載された発明でいう可動隔壁が構成されている。前記ハウジング１２２の内部には、ベーン１２３によって第１の油室１２４と第２の油室１２５とが画成されている。ベーン１２３は、図示していない被緩衝用部材、例えば自動二輪車のステアリング軸などと一体に回動する構造が採られている。

第１の油室１２４は、第１の減衰力制御弁１２６と、第１のチェック弁１２７と、第１の油路１２８とによってアキュムレータ３２の油室３３に接続されている。第２の油室１２５は、第２の減衰力制御弁１２９と、第２のチェック弁１３０と、第２の油路１３１とによってアキュムレータ３２の油室３３に接続されている。
前記第１の減衰力制御弁１２６と第１のチェック弁１２７とは、互いに並列に接続され、一端が第１の油室１２４に接続されるとともに、他端が第１の油路１２８に接続されている。前記第２の減衰力制御弁１２９と第２のチェック弁１３０とは、互いに並列に接続され、一端が第２の油室１２５に接続されるとともに、他端が第２の油路１３１に接続されている。

第１の減衰力制御弁１２６と第２の減衰力制御弁１２９は、第１〜第４の実施の形態をとるときに用いた伸長側減衰力制御弁３１（圧縮側減衰力制御弁９２）と同等の構造が採られ、上流穴６３に第１の油室１２４または第１の油室１２５が接続されている。第１および第２のチェック弁１２７，１３０は、作動油を第１の油路１２８または第２の油路１３１から第１の油室１２４または第２の油室１２５へのみ流す構成が採られている。アキュムレータ３２は、温度変化による作動油の体積変化を補償するために設けられている。

このように構成されたロータリダンパ１２１は、ベーン１２３が図において左側へ回り、第１の油室１２４の容積が減少する行程では、第１の減衰力制御弁１２６によって減衰力が生じ、ベーン１２３が図において右側へ回り、第２の油室１２５の容積が減少する行程では、第２の減衰力制御弁１２９によって減衰力が発生する。上述したようにベーン１２３が図において左側に移動する行程においては、第２の油室１２５に第２のチェック弁１３０を通過した作動油が流入する。このときは、本発明の実施により第２のチェック弁１３０の上流側の油圧が高くなることを防止できるため、第２の減衰力制御弁１２９が閉じる。このため、ベーン１２３の移動する方向が変わって図においてベーン１２３が右側へ移動するようになると、その瞬間から第２の減衰力制御弁１２９によって減衰力が発生する。

また、ベーン１２３が図において右側へ移動する行程においては、第１の油室１２４に第１のチェック弁１２７を通過した作動油が流入する。このときは、本発明の実施により第１のチェック弁１２７の上流側の油圧が高くなることを防止できるため、第１の減衰力制御弁１２６が閉じる。このため、ベーン１２３の移動する方向が変わって図においてベーン１２３が左側へ移動するようになると、その瞬間から第１の減衰力制御弁１２６によって減衰威力が発生する。
したがって、このロータリダンパ１２１においても上述した実施の形態を採るときと同等の効果を奏する。

本発明に係る油圧式減衰力制御装置を装備した自動二輪車の側面図である。 本発明に係る油圧式減衰力制御装置の構成を示す図である。 減衰力制御弁の断面図である。 は本発明に係る油圧式減衰力制御装置の構成を示すブロック図である。 一つの油圧シリンダに減衰力制御弁が二つ接続された油圧緩衝器の構成を示す図である。 減衰力制御弁を二つ使用する場合の制御系の構成を示すブロック図である。 油圧緩衝器と減衰力制御弁の動作を示すグラフである。 減衰力制御弁の他の実施の形態を示す断面図である。 本発明に係る油圧式減衰力制御装置を装備したフロントフォークの構成図である。 本発明に係る油圧式減衰力制御装置をロータリダンパに用いる他の実施の形態を示す構成図である。 ピストンの移動速度と減衰力との関係を示すグラフである。

符号の説明

１１…油圧緩衝器、１３…油圧シリンダ、 １６…ピストン、１７…ピストンロッド、２０…ロッド側油室、２１…ヘッド側油室、２２，９１…チェック弁、２５…第１の油路、２６…第２の油路、２５ａ，２６ａ…上流部、２５ｂ，２６ｂ…下流部、３１…伸長側減衰力制御弁、５２…弁箱、５４…弁体、３６…リニアソレノイド、６２…パイロット圧室、６７…パイロット弁用弁体、６９…圧縮コイルばね、７１…下流側油室、７２…導圧用通路、７３…連通路、９２…圧縮側減衰力制御弁、９３…油路、１０１…フロントフォーク、１２１…ロータリダンパ。

Claims (4)

1. 油路を開閉するポペット弁と、このポペット弁の弁体によって油路とは画成されたパイロット圧室と、このパイロット圧室の油圧を増減させる減衰力設定手段と、前記ポペット弁の下流側から上流側へのみ圧油が流れるように前記油路にポペット弁と並列に設けられたチェック弁とを備えた油圧式減衰力制御装置であって、前記油路における前記ポペット弁より下流側と前記パイロット圧室とを連通する連通路を備えたことを特徴とする油圧式減衰力制御装置。
2. 請求項１記載の油圧式減衰力制御装置を油圧シリンダのロッド側油室から作動油が流出する油路と、油圧シリンダのヘッド側油室から作動油が流出する油路との少なくともいずれか一方に設けてなる油圧式緩衝装置。
3. 請求項１記載の油圧式減衰力制御装置を左右一対の油圧緩衝器にそれぞれ設けた車両用フロントフォークであって、前記左右一対の油圧緩衝器のうち一方の油圧緩衝器はロッド側油室に前記減衰力制御装置が接続され、他方の油圧緩衝器はヘッド側油室に前記減衰力制御装置が接続されている車両用フロントフォーク。
4. 請求項１記載の油圧式減衰力制御装置を、被緩衝部材と連動して回動する可動隔壁によって画成された二つの油室の少なくとも一方に接続してなる油圧式ロータリダンパ。
   
   

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