JP2006207752A - 油圧緩衝器 - Google Patents

Abstract

【課題】ダンパ内へリザーバから作動油の浸入があっても、ダンパ内の圧力を所望の圧力に維持できるようにした油圧緩衝器を提供する。
【解決手段】ダンパーシリンダの端部にキャップ６を結合し、アキュムレータをキャップに結合したコネクティングロッド５と、コネクティングロッドの外周に嵌合して固定したガイド４と、ガイドの端部内周とダンパーシリンダの内周及びキャップの中空部内周とにスライド自在に挿入した中空なフリーピストン３０と、このガイドの外側に固定した弾性隔壁部材２０と、弾性隔壁部材の内側とキャップ内にそれぞれ画成され相互に連通する気体室７，９と、弾性隔壁部材の外側に画成した油室８とで構成し、又キャップとフリーピストンとの間にリターンスプリング１０を介在し、更に上記リザーバと上記油室とを上記フリーピストンのスライドに伴って連通又は遮断させる通孔１９をダンパーシリンダに形成した。
【選択図】 図１

Description

本発明は、自動二輪車の車体と車軸間に介装されて路面からの振動を減衰する緩衝器とフォークを兼ねたフロントフォークの使用に適する油圧緩衝器に関し、特に、ダンパーシリンダ内に組込んだアキュムレータを改良した油圧緩衝器に関する。

一般に、二輪車用ダンパ内臓型フロントフォーク等の油圧緩衝器では、例えば、特許文献１に示すように、ダンパーシリンダ内にアキュムレータを設けてダンパ内における内圧を補償するものが知られている。

即ち、このアキュムレータは、一般に気体室内の気体圧を適宜に設定することで伸長時にダンパ内に負圧を発生させず、安定した所定の圧側減衰力を発生できるようにしている。

上記特許文献１に示す油圧緩衝器は、図３の実施図面に示すように、アウターチューブ４１と、アウターチューブ４１内に挿入したインナーチューブと、各チューブ内に挿入したダンパーシリンダ４２と、ダンパーシリンダ４２内の上部に設けたアキュムレータＡ１を有している。

そして、このアキュムレータＡ１は、キャップ４３側に結合したコネクティング４４とガイド４５とにそれぞれ両端を結合した弾性隔壁部材たるプラダ４６と、プラダ４６内に画成した気体室４７と、プラダ４６の外側に設けた油室４８とで構成されている。

それゆえ、気体室４７における内圧を適宜に設定することで、油圧緩衝器たるダンパＰ内臓型フロントフォークが伸び切り状態にあるときにもダンパにおける内圧を負圧にせず、したがって、フロントフォークが伸び切り状態から収縮作動を開始する当初から、ダンパによって所定の圧側減衰力を発生し得ることになる。
実公平４−５２５Ｄ２号公報（実用新案登録請求の範囲（２），同（４））

しかしながら、上記の弾性隔壁部材４６を有するアキュムレータＡ１の構造をみると、ダンパが伸縮作動するとき、リザーバの作動油がピストンロッド摺動部等を介してダンパ内に浸入することがある。

このため、ダンパ内の作動油量が増加すると、ダンパ内の圧力は上昇し、その作動油量が著しく多くなったときは、フロントフォークの収縮作動時の抵抗が大きくなって乗心地を悪くさせることになるし、また、高圧作用でダンパ内のオイルシール等が損傷する恐れもある。

この発明は、このような現状を鑑みて創案されたものであって、その目的とするところは、ダンパ内へリザーバから作動油の浸入があっても、ダンパ内の圧力を所望の圧力に維持できるようにしたダンパ内蔵型フロントフォークへの利用に最適となる油圧緩衝器を提供することである。

上記の目的を達成するため、本発明の手段は、アウターチューブ内にダンパーシリンダを結合し、アウターチューブとダンパーシリンダ間にリザーバを設け、ダンパーシリンダ内にアキュムレータを設けている油圧緩衝器において、ダンパーシリンダの端部に中空部を備えたキャップを結合し、アキュムレータをキャップに結合したコネクティングロッドと、コネクティングロッドの外周に嵌合して固定したガイドと、ガイドの端部内周とダンパーシリンダの内周及びキャップの中空部内周とにスライド自在に挿入した中空なフリーピストンと、このガイドの外側に固定した弾性隔壁部材と、弾性隔壁部材の内側とキャップ内にそれぞれ画成され相互に連通する気体室と、弾性隔壁部材の外側に画成した油室とで構成し、又キャップとフリーピストンとの間にリターンスプリングを介在し、更に上記リザーバと上記油室とを上記フリーピストンのスライドに伴って連通又は遮断させる通孔をダンパーシリンダに形成したことを特徴とする。

各請求項の発明によれば、アキュムレータ内の油室の作動油が熱膨張したり、ダンパ内へ作動油が流入したりして作動油量が増加し、この状態で圧縮作動して弾性隔壁部材が最収縮してもフリーピストンがリターンスプリングに抗して移動し、アキュムレータ側の油室をリザーバ側に通孔を介して連通するから、油室内の余剰の作動油がリザーバ側に排出され、減衰力が安定し、圧縮時の作動抵抗が異常に大きく発生することが無く、油圧緩衝器自体に無理な負荷がかかるのを防止できる、その結果内部のシール等の部材を損傷するのが防止され、作動油の洩れを防止できる。

以下、本発明の実施の形態を図にもとづいて説明するが、本発明に係る油圧緩衝器たるダンパ内臓型フロントフォークは、図１に示すように、アウターチューブ１内にダンバーシリンダ２を挿入して結合し、アウターチューブ１とダンパーシリンダ２間にリザーバＲを設け、ダンパーシリンダ２内にアキュムレータＡを設けているものである。

そして、本発明では、ダンパーシリンダ２の端部に中空部を備えたキャップ６を結合し、アキュムレータＡをキャップ６に結合したコネクティングロッド５と、コネクティングロッド５外周に嵌合して固定したガイド４と、ガイド４の端部内摺とダンパーシリンダ２の内周及びキャップ６の中空部内周にスライド自在に挿入した中空なフリーピストン３０と、ガイド４の外側に固定した弾性隔壁部材２０と、弾性隔壁部材２０の内側とキャップ６内にそれぞれ画成され且つ上記フリーピストン３０の中空部を介して相互に連通する気体室７，９と、弾性隔壁部材２０の外側に画成した油室８とで構成している。

又、キャップ６とフリーピストン３０との間にリターンスプリング１０を介在し、更に上記リザーバＲと上記油室８とを上記フリーピストン３０のスライドに伴って連通又は遮断させる通孔１９をダンパーシリンダ２に形成している。

この場合、フリーピストン３０の外周にシールＤ１，Ｄ２を設けながら当該フリーピストン３０をキャップ６とダンパーシリンダ２の内周に摺接させている。

シールＤ１，Ｄ２は、フリーピストンの外周環状溝内に嵌合しており、シールＤ２を嵌合している環状溝は傾斜した通孔３０Ａに連通している。

更に、ガイド４の筒状本体４Ｂ内周とコネクティングロッド５の外周との間にシールＤ３を設けている。

以下更に詳しく説明するが、図１乃至図２は、本発明の一実施の形態を示し、この油圧緩衝器は、自動二輪車用のダンパ内臓型フロントフォークとして適用したものである。

このフロントフォークは、図１に示すように車体側チューブたるアウターチューブ１内に車輪側チューブたるインナーチューブ（図示せず）が摺動自在に挿入され、各チューブ内にダンパ１１を内蔵し、ダンパ１１内上方にアキュムレータＡを設けたものである。

ダンパ１１は、ダンパーシリンダ２と、ダンパーシリンダ２内にピストンを介して挿入されたピストンロッド（図示せず）と、ピストンと隔壁部材２７とで画成された油室１２と、隔壁部材２７の上方に画成されたアキュムレータＡと、隔壁部材２７に設けられてアキュムレータＡと油室１２とを連通する伸側油路１３及び圧側油路１４と、油路１３，１４の途中にそれぞれ開閉自在に設けた伸側チェックバルブ１５及び圧側チェックバルブ１６とを備えている。

隔壁部材２７には伸側チェックバルブ１５と圧側減衰バルブ１６とを設けていれば使用可能であるが、後述するように可変絞り２５を設けても良い。

アキュムレータＡは、ダンパーシリンダ２の端部におけるキャップ６に結合したコネクティングロッド５と、このコネクティングロッド５の外周に嵌合されると共にコネクティグロッド５の両端のおけるストップリング５Ａとフランジ５Ｂとで固定した筒状のガイド４と、ガイド４の外側に固定した弾性隔壁部材２０と、弾性隔壁部材２０の内側に画成した気体室７と、弾性隔壁部材２０の外側に画成した油室８とから構成されている。

アウターチューブ１の上端部内側にダンパーシリンダ２の上端部が螺合され、ダンパーシリンダ２の上端部内側に中空部を備えたキャップ６が螺着されている。

キャップ６の中央にはコネクティングロッド５が結合され、このコネクティングロッド５の外周にガイド４が嵌合されている。

ガイド４は、筒部本体４Ｂと、本体４Ｂの両端の厚肉基部４Ａ，４Ｄと、上方の肉厚基部４Ａに形成されて気体室７に連通する連通路２３とを備えている。

ガイド４の端部である上方の厚肉部４Ａ内にはシールを介してフリーピストン３０の端部がスライド自在に挿入され、このヒリーピストン３０は更にシールＤ１，Ｄ２を介してダンパーシリンダ２内周とキャップ６の内周に摺接している。

キャップ６とフリーピストン５の内周段部との間にはリターンスプリング１０が介装されると共に気体室９が画成され、この気体室９はフリーピストン３０の中空部と上記の連通路２３を介してアキュムレータＡ側の気体室７に連通している。

ダンパーシリンダ２の上端部には半径方向の通孔１９が形成され、この通孔１９はアウターチューブ１とダンパーシリンダ２との間に画成されたリザーバ３に連通し、フリーピストン５が図上左行した時アキュムレータＡの油室８をリザーバ３に接続するようになっている。

即ち、ダンパーシリンダ２の左端部の拡径部２Ａ内側にはシールＤ１，Ｄ２間に位置する隙間１８が形成され、フリーピストン３０が図上左方にスライドし、右方のシールＤ２が拡径部２Ａの内周に対向した時シールＤ２が拡径し、その内側の隙間と通孔３０Ａと隙間１８及び通孔１９とを介してアキュムレータＡ側の油室８がリザーバ３に連通するようになっている。

上記のフロントフォークによれば、圧縮作動では、アウターチューブ１とダンパーシリンダ２が図上右行し、油室１２が収縮し、ピストンロッド浸入体積分の作動油が圧側減衰バルブ１６を介してアキュムレータＡの油室８内に侵入することによって圧側減衰力を発生し、このとき弾性隔壁部材２０が収縮する。

伸長作動時にはアウターチューブ１とダンパーシリンダ２とが図上左行し、この時油室１２が拡大し、アキュムレータＡの油室８からチェックバルブ１５を介してピストンロッド退出分の作動油が油室１２に供給され、このとき弾性隔壁部材２０は気体室７の内圧で押圧されて膨張し、またこのとき、ピストンロッドに結合したピストンに設けた減衰バルブ（図示せず）により伸側減衰力を発生する。

リザーバＲからダンパ１１に作動油が浸入しない伸縮作動では弾性隔壁部材２０の収縮、膨張によって、油室１２側に生じるピストンロッド侵入体積分の油量変化が補償される。

しかし、リザーバＲからダンパ１１内に作動油が浸入し、ダンパ１１内の作動油が増加すると圧縮作動時に油室８内の内圧が昇圧し、フリーピスト３０に対する図中左方向の推力が大きくなってリターンスプリング１０の抗力以上に達するとフリーピストン３０がキャップ６の中空部内周とダンパーシリンダ２の内周に沿ってスライドし、図上左行する。

このとき、シールＤ２が拡径部２Ａに対向する位置まで移動すると、図２に示すように、シールＤ２が外径方向に拡径し、シールＤ２の内周側が拡径し、通孔３０Ａ、隙間１８及び通孔１９を介してリザーバＲに連通し、余剰の作動油がリザーバＲに回収される。

即ち、リザーバＲからダンパ１１内に作動油が浸入して油室８内の作動油体積が増加しても、フリーピストン３０のスライドにより余剰の作動油がリザーバ３側に排出されるので、油室８内の内圧上昇よってフロントフォークの圧縮作動抵抗が大きくなって乗心地を悪くすることが防止できる。

上記作動中スライドするのはフリーピストン３０のみであるから、可動質量が小さくフリーピストン３０自体の動きはスムースとなる。

更に、弾性隔壁部材２０がスライドせず、ダンパンパーシリンダ２と摺接しないから、ゴムその他の弱い材料で成形しても耐久性を損なうことがない。

次に、隔壁部材２７は、ダンパーシリンダ２の内周の任意の位置に固定していても良いが、図１に示すように、この隔壁部材２７をコネクティングロッド５に結合しても良い。

即ち、コネクティングロッド５の端部に油室８とダンパーシリンダ２内の油室１２とを画成する隔壁部材２７を設け、当該隔壁部材２７に上記二つの油室８、１２を連通する伸側油路１３と圧側油路１４と絞り流路２４とを設けている。

更に、伸側油路１３と圧側油路１４とに上記したように、それぞれ伸側チェック弁１５と圧側減衰バルブ１６とを開閉自在に設け、絞り流路２４内に可変絞り２５を開閉自在に設け、更に、絞り流路２４内に可変絞り２５を開閉自在に設けている。

この為、アキュムレータＡの構成部材と隔壁部材２７とをカートリッジ式に組付け、解体が可能となり、可変絞り２５を介して遠隔的に所望の減衰力を調節できる。

更に、上記図１の実施形態では上記のように、ガイド４に弾性隔壁部材２０の内側気体室７とキャップ６内の気体室７とを連通する連通路２３を形成しているが、当該連通路２３の数，長さ，内径を絞り効果が出るように又は絞り効果が出ないように設定することにより所望の減衰力をその都度調節することもできる。

本発明の一実施の形態に係るフロントフォークの一部縦断正面図である。 図１の最圧縮時の断面図である。 従来のフロントフォークの一部縦断正面図である。

符号の説明

Ａ アキュムレータ
Ｒ リザーバ
１ アウターチューブ
２ ダンパーシリンダ
４ ガイド
５ コネクティングロッド
６ キャップ
８ 油室
１０ リターンスプリング
２０ 弾性隔壁部材
２４ 絞り通路
２５ 可変絞り
３０ フリーピストン

Claims (3)

1. アウターチューブ内にダンパーシリンダを結合し、アウターチューブとダンパーシリンダ間にリザーバを設け、ダンパーシリンダ内にアキュムレータを設けている油圧緩衝器において、ダンパーシリンダの端部に中空部を備えたキャップを結合し、アキュムレータをキャップに結合したコネクティングロッドと、コネクティングロッドの外周に嵌合して固定したガイドと、ガイドの端部内周とダンパーシリンダの内周及びキャップの中空部内周とにスライド自在に挿入した中空なフリーピストンと、このガイドの外側に固定した弾性隔壁部材と、弾性隔壁部材の内側とキャップ内にそれぞれ画成され相互に連通する気体室と、弾性隔壁部材の外側に画成した油室とで構成し、又キャップとフリーピストンとの間にリターンスプリングを介在し、更に上記リザーバと上記油室とを上記フリーピストンのスライドに伴って連通又は遮断させる通孔をダンパーシリンダに形成したことを特徴とする油圧緩衝器。
2. フリーピストンの外周にシールを設けて当該フリーピストンをキャップとダンパーシリンダの内周に摺設させている請求項１の油圧緩衝器。
3. コネクティングロッドの端部に油室とダンパーシリンダ内の油室とを画成する隔壁部材を設け、当該隔壁部材に上記二つの油室を連通する伸側油路と圧側油路と絞り流路とを設け、上記伸側油路と圧側油路とにそれぞれ伸側チェックバルブと圧側減衰バルブとを開閉自在に設け、絞り流路内に可変絞りを開閉自在に設けている請求項１又は２の油圧緩衝器。
   

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