JP2009180233A - ショックアブソーバーの減衰力調整機構 - Google Patents

ショックアブソーバーの減衰力調整機構 Download PDF

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Abstract

【課題】縮み行程時と伸び行程時との減衰力調整操作を常に上方から便利良く行なえるようにする。
【解決手段】ピストン(25)を縮み側ピストン(25B)と伸び側ピストン(25R)との2個一対として、その上下相互間に画定したオイルの中間流路(26)内へ、開口面積の順次段階的に大小変化する複数のオリフィス(40B−1)〜(40B−8)(40R−1)〜(40R−8)が開口分布された円板状のシムから成る縮み側チェックバルブ(38B)と伸び側チェックバルブ(38R)とを介挿設置して、ピストンロッド(6)の軸線上に沿い差し込み貫通された1本の減衰力調整芯軸(18)を上方から押し廻し又は引き廻し操作することにより、両チェックバルブのオリフィスを両ピストンに開口分布する複数の第2ポート(29B)(29R)とだけ択一的に合致連通させて、縮み行程時と伸び行程時との減衰力を各別に調整できるように定めた。
【選択図】図2

Description

本発明は自動車のサンペンションを初め、自動二輪車のリヤークッションユニットや船舶のシートダンパーなどとして有用なショックアブソーバーの減衰力調整機構に関する。
縮み行程時と伸び行程時との減衰力を各別に独立して調整できる減衰力調整式ショックアブソーバーの従来例としては、特開2006−194328号公報(特許文献1)の図5と図6に、その典型的な2種が挙げられている。
又、その図5と同種のショックアブソーバーは下記特許文献2、3にも開示されている一方、図6と同種のショックアブソーバーは下記特許文献4〜8にも開示されている。
特開2006−194328号公報 特開2004−332792号公報 特開2003−83383号公報 特開2002−174286号公報 特開2000−304083号公報 特開2000−154840号公報 特開平11−6538号公報 特開平6−94064号公報
ところが、上記特許文献1に基いて言えば、その図5に開示された従来例のショックアブソーバー(102)では、シエルケース(シリンダー)(30)のほかに特別なサブケースを設置して、そのシリンダー(30)側の第1オイル室(32)とサブケース側の第2オイル室(33)とを、オイル移送管(115)によって連通接続する必要があり、しかもサブケースの入口部に片方向バルブ(チエックバルブ)(111d)とニードルバルブ(111b)との1組から成る縮み行程時の減衰力調整機構を組み込まなければならず、更にこれと異なる個所にあるピストンロッド(21)へ、伸び行程時の減衰力調整機構となるニードルバルブ(23)も組み込まなければならないため、部品点数と組立工数がいたづらに増加し、著しく複雑・大型化することになる。
又、伸び行程時の減衰力を調整するバルブ調整ダイヤル(24)が、車体の上方から操作されるようになっているに比して、縮み行程時の減衰力を調整するサブケース側の上記ニードルバルブ(111b)は、自動車のホイールハウス又は車体の下方から操作されるようになっているため、その縮み行程時の減衰力を調整操作する際に、車体のジャッキアップやタイヤの取りはずしという甚だ煩らわしい予備作業を余儀なくされることとなり、その減衰力の調整操作をすばやく簡便に行なうことができない。
他方、図6に記載された従来例のショックアブソーバー(103)では、図5の上記サブケースを省略できる利点があるとしても、伸び行程時の減衰力調整機構となるニードルバルブ(23)をピストンロッド(21)へ組み込む必要があるほかに、これと異なる個所の特別なバルクヘッド(隔壁)(111)へ、やはり片方向バルブ(チエックバルブ)(111c)とニードルバルブ(111b)との1組から成る縮み行程時の減衰力調整機構を組み込まなければならないことに変りはなく、しかも伸び行程時の減衰力調整ダイヤル(24)と異なる方向(横方向)から、そのニードルバルブ(111b)を調整操作するようになっているため、図5のショックアブソーバー(102)とほぼ同様の上記諸問題がある。
そして、このような諸問題は上記特許文献1の図1に開示されたショックアブソーバー(1)でも、縮み行程時の減衰力調整ダイヤル(15)が伸び行程時の減衰力調整ダイヤル(24)と異なる方向(下方)から、そのニードルバルブ(16)を調整操作するようになっている構成上、全く同様に起ることが明白である。
更に言えば、上記特許文献1の図4に開示された非独立型減衰力調整式ショックアブソーバーのように、縮み行程時の減衰力をピストンバルブ(20)側で発生させ、調整する場合、その縮み減衰力の受圧面積がピストンの断面積となるに比して、図2のように同じく縮み行程時の減衰力をバルクヘッド(ベースバルブ)(11)側で発生させ、調整する場合、その縮み減衰力の受圧面積はピストンロッド(21)の断面積であり、著しく狭小となる。
その狭小な受圧面積によって減衰力を発生させるためには、大きな圧力が必要となる結果、ショックアブソーバーとしての応答性やヒステリシス、その他の性能の低下を招来する問題もある。
本発明は上記諸問題の抜本的な解決を目的としており、その目的を達成するために、請求項1ではシリンダーの内部をオイル室とリザーバー室との上下一対に区分するフリーピストンと、
そのシリンダーのオイル室内へ往復作動自在に差し込まれたピストンロッドと、
そのピストンロッドの差し込み先端部へ取り付け一体化されることにより、上記オイル室を上側オイル室と下側オイル室に細分するピストンと、
そのピストンの一定なP.C.D 上へ開口分布されることにより、上記上側オイル室と下側オイル室とを連通する複数の第1ポートと、
上記ピストンを上下方向から挟む弾圧付勢状態として、その第1ポートを悉く開閉する縮み側ディスクバルブ並びに伸び側ディスクバルブとを備えたショックアブソーバーにおいて、
上記ピストンを縮み側ピストンと伸び側ピストンとの上下一対として2分割することにより、その向かい合う相互間に上記第1ポートと連通する一定な開口幅の中間流路を画定し、
両ピストンの上記第1ポートよりも小さなP.C.D 上へ、その第1ポートと常時連通しつつも、上記ディスクバルブによって開閉されない複数の第2ポートを、上側オイル室と下側オイル室へ常時開口する分布状態に形成すると共に、
開口面積の順次段階的に大小変化する複数として、上記第2ポートとだけ択一的に合致連通し得るオリフィスが開口分布された円板状のシムから成る縮み側チェックバルブと伸び側チェックバルブとの上下一対を、上記中間流路の向かい合う内壁面へ弾圧付勢状態に介挿設置する一方、
上記ピストンロッドの軸線上に沿って差し込み貫通させた減衰力調整芯軸により、その上方から上記チェックバルブを各別に押し廻し又は引き廻し操作して、そのオリフィスを上記第2ポートと択一的に合致連通させることにより、縮み行程時と伸び行程時との減衰力を強弱調整できるように定めたことを特徴とする。
又、上記請求項1に従属する請求項2では、減衰力調整芯軸がピストンロッドの先端部よりも長く張り出す先端部へ、下方からキャップボルトを差し込み套嵌させ、
そのピストンロッドの先端部とキャップボルトの軸筒部とが向かい合う上下相互間に介在する縮み側ノックピンと伸び側ノックピンとの一対を、上記調整芯軸へ径方向から打ち込み一体化して、
そのノックピンと各々係脱自在に咬み込み係止し得る複数のキー溝が切り欠かれた対応的な縮み側ジョイントピースと伸び側ジョイントピースとの上下一対を、上記調整芯軸へ差し込み套嵌させると共に、
そのジョイントピース同志の背中合わせ状態にあるボス部へ、縮み側チェックバルブと伸び側チェックバルブとの上下一対を一体的な回動可能に嵌合させることにより、
上記調整芯軸を上方から押し廻し操作した時には、縮み側ノックピンが縮み側ジョイントピースのキー溝へ咬み込み係止して、縮み側チェックバルブが回動することとなる一方、
同じく調整芯軸を上方から引き廻し操作した時には、伸び側ノックピンが伸び側ジョイントピースのキー溝へ咬み込み係止して、伸び側チェックバルブが回動することとなるように関係設定したことを特徴とする。
上記請求項2に従属する請求項3では、縮み側ジョイントピースのキー溝へ係脱自在に喰い付き係止するボールとその背圧付勢用コイルバネとから成るクリック機構を、縮み側ピストンに埋め込み設置する一方、
伸び側ジョイントピースのキー溝へやはり係脱自在に喰い付き係止するボールとその背圧付勢用コイルバネとから成るクリック機構を、伸び側ピストンに埋め込み設置したことを特徴とする。
更に、上記請求項1に従属する請求項4では、縮み側チェックバルブ並びに伸び側チェックバルブのオリフィスと択一的に合致連通し得る第2ポートを、両ピストンへ上下対称な断面ほぼL字形に穿孔して、その両ピストンの円錐外周面からシリンダーの上側オイル室と下側オイル室へ常時開口させると共に、
その両ピストンの小さなP.C.D 上に開口分布する複数の上記第2ポートと、同じく大きなP.C.D 上に開口分布する複数の第1ポートとを、千鳥配列状態に位相変化させたことを特徴とする。
上記請求項1に従属する請求項5では、中間流路を画定するために組立一体化された両ピストンの向かい合う内壁面を、縮み側チェックバルブ並びに伸び側チェックバルブの広大な受圧面としてフラット化すると共に、
両チェックバルブをその上下相互間へ介挿設置したチェックバネにより、上記チェックバルブ用受圧面へ一挙同時に押圧付勢したことを特徴とする。
上記請求項1に従属する請求項6では、減衰力の最も弱い調整状態と最も強い調整状態とを位置決めする一対のストッパー凸片を、両チェックバルブの円周面から張り出す一方、
中間流路を画定する両ピストンの向かい合う内壁面から、上記位置決めストッパー凸片の受け止め用キーピンを各々対応的に突設したことを特徴とする。
同じく上記請求項1に従属する請求項7では、減衰力調整芯軸がピストンロッドの先端部よりも長く張り出す先端部へ、下方からキャップボルトを差し込み套嵌させ、
そのキャップボルトの軸筒部をピストンロッドの先端部とほぼ同じ太さに対応形成して、
そのピストンロッドの先端部へ縮み側ピストンと、キャップボルトの軸筒部へ伸び側ピストンとを、各々螺合締結すると共に、
上記キャップボルトの軸筒部へ封入設置したリターンバネにより、上記調整芯軸を常時上方へ押圧付勢したことを特徴とする。
請求項1の上記構成によれば、縮み側ピストンと伸び側ピストンとの向かい合う上下相互間が、一定な開口幅を保つオイルの中間流路として画定されており、開口面積の順次段階的に大小変化する複数のオリフィスを備えた縮み側チェックバルブと伸び側チェックバルブとの上下一対が、その両ピストンの中間流路に介挿設置されている。
しかも、中空の鞘軸をなすピストンロッドの軸線上に沿って、1本の減衰力調整芯軸が差し込み貫通されており、これを常に上方から押し操作又は引き操作した後、上記縮み側チェックバルブと伸び側チェックバルブとを各別に回動させることによって、ショックアブソーバーにおける縮み行程時と伸び行程時との減衰力を独立して強弱調整するようになっている。
そのため、両チェックバルブが1枚づつの薄肉な円板状シムから成ることとも相俟って、両ピストンの上記中間流路内へ減衰力調整機構を集約的・合理的に組み込むことができ、そのための必要な部品点数を大幅に節減できるほか、減衰力の安定な調整作用を営なませることも可能となる。
又、1本の上記調整芯軸を兼用して、常に自動車のエンジンルームやトランクなどの上方から押し廻し又は引き廻し操作することにより、縮み行程時と伸び行程時との減衰力を各別に調整できるため、その操作性に著しく優れ、冒頭に述べた従来例のような煩らわしい予備作業が不要となる。
特に、請求項2の構成を採用するならば、1本の減衰力調整芯軸をピストンロッドの軸線上に沿って差し込み貫通させ乍らも、そのピストンロッドの先端部とキャップボルトの軸筒部とが向かい合う上下相互間を有効に活用して、上記調整芯軸へ縮み側のノックピン並びにジョイントピースと、伸び側のノックピン並びにジョイントピースとを合理的・集中的に組み込めるのであり、これらを介して上記調整芯軸から縮み側チェックバルブと伸び側チェックバルブへ、その各別の回動操作力を支障なく伝えることができる。
その場合、請求項3の構成を採用するならば、クリック機構のボールが縮み側ジョイントピースや伸び側ジョイントピースのキー溝へ係脱自在に喰い付き係止することにより、縮み行程時と伸び行程時との何れにあっても、その減衰力の調整度合いを明確に知得することができ、しかも調整状態の不慮な位置狂いを起すおそれがない。
請求項4の構成を採用するならば、複数の第1ポートが両ピストンの大きなP.C.D 上において、ピストンロッドの軸線と平行に貫通形成されているに比し、複数の第2ポートは両ピストンの小さなP.C.D 上において、上下対称な断面ほぼL字形に穿孔されているため、その第2ポートだけを上記中間流路に介在するチェックバルブと確実に、且つ安定良く合致連通させることができ、そのチェックバルブのオリフィスが第1ポートと干渉するおそれはない。
又、請求項5の構成を採用するならば、両チェックバルブが1枚づつの薄肉なシムから成ることとも相俟って、これを両ピストンのフラットなチェックバルブ用受圧面へ安定良く弾圧付勢させることができ、逆方向へ流れるオイルの効果的な逆止作用を営なませ得ることにもなる。
請求項6の構成を採用するならば、チェックバルブの円周面から張り出す一対の位置決めストッパー凸片が、両ピストンの対応的なキーピンにより受け止められる位置を基準又は原点として、縮み行程時と伸び行程時との何れにあっても、その減衰力の最も弱い調整状態と最も強い調整状態とを知得できる効果がある。
更に、請求項7の構成を採用するならば、ピストンロッドの先端部とキャップボルトの軸筒部とがほぼ同じ太さに対応形成されているため、両ピストンを互いにほぼ同じとして作成することができるほか、減衰力調整芯軸の押し操作力を解きさえすれば、これがリターンバネの付勢力により自づと上方へ復帰するため、特別の引き操作を加える必要がなく、便利に使える効果もある。
以下、図面に基いて本発明の具体的構成を詳述すると、図1はその自動車のサスペンションに適用した単筒型ショックアブソーバーの全体を示しており、(1)は作動オイルを収容したシリンダーであって、その両端面が上部キャップ(2)と下部キャップ(3)により各々密封されている。
(4)は上記シリンダー(1)の上端部に嵌め込み固定されたロッドガイドケースであり、その内壁面をなす平板状の弾性シート(5)が、ピストンロッド(6)の外周面から一体的に張り出す伸び側ストッパーフランジ(7)を受け止める。(8)(9)は同じくロッドガイドケース(4)の偏心部と上記下部キャップ(3)の中心部に各々取り付けられたプラグである。
上記ピストンロッド(6)はそのロッドガイドケース(4)と上部キャップ(2)を貫通して、上方からシリンダー(1)の内部へ往復(昇降)作動自在に差し込まれており、そのシリンダー(1)から張り出す上端部が取付マウント(10)を介して、車体(11)の下面へ固定一体化される一方、上記シリンダー(1)の下端部が連結アーム(12)を介して、図外の車軸へ枢着されることになる。
(13)はそのシリンダー(1)の下端部へ差し込み套嵌された二又フォーク(12)のロックナット、(14)はピストンロッド(6)の上端部へ差し込み套嵌された取付マウント(10)のロックナット、(15)はシリンダー(1)の中途部へやはり差し込み套嵌されたバネ受けシートであり、上記取付マウント(10)とそのバネ受けシート(15)との向かい合う上下相互間には、ショック吸収用の懸架バネ(16)が介挿設置されている。(17)はそのバネ受けシート(15)のロックナットである。
上記ピストンロッド(6)は中空の鞘軸として、その上下両端部だけの若干細い段付き形態をなし、その軸線上にはこれよりも長い減衰力調整芯軸(18)が差し込み貫通されており、その減衰力調整芯軸(18)の上端部にキー嵌合された調整操作ノブ(19)を把持して、エンジンルーム又はトランクの内部から減衰力調整芯軸(18)を押し廻し又は引き廻し操作することにより、縮み行程時と伸び行程時との減衰力を各別に独立して調整できるようになっている。
しかも、このような減衰力調整芯軸(18)がピストンロッド(6)よりも下方へ長く張り出す先端部(下端部)には、そのピストンロッド(6)の若干細い下端部と実質上同じ太さの軸筒部を有するキャップボルト(20)が差し込み套嵌されており、そのキャップボルト(20)の軸筒部に封入設置されたリターンバネ(圧縮コイルバネ)(21)によって、上記減衰力調整芯軸(18)が常時伸び側(上方)へ弾圧付勢されている。
そのため、上記減衰力調整芯軸(18)の調整操作ノブ(19)を引き操作しなくとも、その押し操作力を解きさえすれば、減衰力調整芯軸(18)は自づと伸び側(上方)へ復帰することになる。但し、上記リターンバネ(21)の設置を省略して、手動の引き操作を加えても勿論さしつかえない。
(22)は上記シリンダー(1)の内部を摺動するフリーピストンであり、これによってシリンダー(1)の内部が作動オイルを収容したオイル室(23)と、高圧ガスを収容したリザーバー室(24)との上下一対に仕切り区分されている。又、そのオイル室(23)は上記ピストンロッド(6)の下端部に取り付けられたピストン(25)を介して、更に上側オイル室(23R)と下側オイル室(23B)に細分されてもいる。
茲に、ピストン(25)は図4、5に拡大して示す如く、縮み側ピストン(25B)と伸び側ピストン(25R)との上下一対として2分割された上、雌雄の螺合締結状態に組立一体化されており、しかもその向かい合う上下相互間に一定な開口幅(W)の中間流路(26)を確保する内壁面が、広大な面積のチェックバルブ用受圧面(27R)(27B)として機能し得るようにフラット化されている。
又、その縮み側ピストン(25B)と伸び側ピストン(25R)との大きなP.C.D(Pitch Circle Diameter)(P1)上には、互いに合致連通する複数(図例では合計8個)の第1ポート(28B)(28R)が、ピストンロッド(6)の軸線と平行に貫通形成されている一方、これよりも比較的小さなP.C.D(Pitch Circle Diameter)(P2)上には、やはり互いに合致連通する複数(図例では合計8個)の第2ポート(29B)(29R)が穿孔されており、その第1、2ポート(28B)(28R)(29B)(29R)は何れも上記中間流路(26)と常時連通する状態にある。
その場合、大きなP.C.D(P1)上に開口分布する複数の第1ポート(28B)(28R)と、小さなP.C.D(P2)上に開口分布する複数の第2ポート(29B)(29R)とは、図5のような位相変化した千鳥配列状態にあり、しかも第2ポート(29B)(29R)は上下対称の断面ほぼL字形に屈曲形成されることによって、その入口部が縮み側ピストン(25B)並びに伸び側ピストン(25R)の円錐外周面から、上側オイル室(23B)と下側オイル室(23R)に向かい常時開口している。
そして、その第2ポート(29B)(29R)同志の隣り合う2個一対だけが図4、5のように、上記チェックバルブ用受圧面(27B)(27R)から一定深さだけ陥没する擬似眼鏡形の凹溝(30B)(30R)を介して、互いに連通されており、その凹溝(30B)(30R)の1箇所において後述のチェックバルブに開口分布された複数のオリフィスと択一的に合致し得るようになっているのである。
他方、上記シリンダー(1)の上側オイル室(23B)と下側オイル室(23R)とを連通している第1ポート(28B)(28R)の出口部は、縮み側ピストン(25B)並びに伸び側ピストン(25R)と各々対応位置する縮み側ディスクバルブ(31B)並びに伸び側ディスクバルブ(31R)によって、悉く開閉されるようになっている。その縮み側ディスクバルブ(31B)と伸び側ディスクバルブ(31R)とは互いに同じ構成として、板バネ材から円錐形に積み重ねられた状態にあり、そのブロー圧力を予じめ設定できるようになっていることは言うまでもない。
(32B)は縮み側ディスクバルブ(31B)の撓みを規制するリテーナーであり、上記ピストンロッド(6)の下端部付近に嵌め付け一体化されている。(32R)は伸び側ディスクバルブ(31R)の同様なリテーナーであって、上記キャップボルト(20)の軸筒部に嵌め付け一体化されている。(33)は縮み側ピストン(25B)と伸び側ピストン(25R)との外周面に亘って被着されたピストンリングである。
更に、縮み側ピストン(25B)の中心部は上記ピストンロッド(6)の細い先端部(下端部)へ螺合締結されている一方、伸び側ピストン(25R)の同じく中心部は上記キャップボルト(20)の対応的な細い軸筒部へやはり螺合締結されており、その向かい合う上下相互間に上記オイルの中間流路(26)を画定している。
(34B)(34R)は縮み側ノックピンと伸び側ノックピンとの上下一対であり、上記縮み側ピストン(25B)並びに伸び側ピストン(25R)と対応するものとして、上記減衰力調整芯軸(18)の先端部(下端部)付近へ径方向から打ち込み固定されており、その調整芯軸(18)と一体的に押し廻し又は引き廻し操作されることとなる。
又、(35B)はその縮み側ノックピン(34B)と係脱自在に係止するキー溝(36B)を備えた縮み側ジョイントピース、(35R)は伸び側ノックピン(34R)とやはり係脱自在に係止するキー溝(36R)を備えた伸び側ジョイントピースであり、茲に両ジョイントピース(35B)(35R)は互いに同じ構成として、そのキー溝(36B)(36R)が図12〜15に抽出して示すような上記ピストン(25B)(25R)の第2ポート(29B)(29R)と同じ個数の放射対称分布型に切り欠かれている。
しかも、両ジョイントピース(35B)(35R)のボス部は平行なフラット面(37B)(37R)を備えた楕円軸又は角軸の断面形状として、後述の縮み側チェックバルブ並びに伸び側チェックバルブを、そのジョイントピース(35B)(35R)と各々一体的に回動させることができるようになっている。
そして、このような縮み側ジョイントピース(35B)と伸び側ジョイントピース(35R)との上下一対がボス部同志の背中合わせ状態として、しかも上記ピストンロッド(6)とキャップボルト(20)との向かい合う相互間に介在しつつ、上記減衰力調整芯軸(18)へ差し込み套嵌されているのである。
つまり、減衰力調整芯軸(18)を図2のように下方へ押し操作すれば、その調整芯軸(18)から張り出している縮み側ノックピン(34B)が、縮み側ジョイントピース(35B)のキー溝(36B)へ咬み込み係止するため、その縮み側ジョイントピース(35B)を上記調整芯軸(18)と一体的に回動させることができる。
他方、同じく減衰力調整芯軸(18)を別な図3のように上方へ引き操作するか、又は上記押し操作力を解けば、その調整芯軸(18)からやはり張り出している伸び側ノックピン(34R)が、伸び側ジョイントピース(35R)のキー溝(36R)へ咬み込み係止するため、その伸び側ジョイントピース(35R)を同じく上記調整芯軸(18)と一体的に回動させることができるのである。
更に、(38B)(38R)は上記縮み側ピストン(25B)と伸び側ピストン(25R)とのチェックバルブ用受圧面(27B)(27R)へ、各々押し当てられる対応的な縮み側チェックバルブと伸び側チェックバルブとの上下一対であって、これらは互いに同じ1枚の薄肉な円板状シムから成り、その中心部に上記ジョイントピース(35B)(35R)のボス部と各々嵌合する角穴(39B)(39R)のほか、上記縮み側ピストン(25B)並びに伸び側ピストン(25R)の小さなP.C.D(P2)上に対応位置しつつ、その第2ポート(29B)(29R)とだけ択一的に合致連通し得る複数(図例では合計8個)のオリフィス(40B−1)(40B−2)(40B−3)(40B−4)(40B−5)(40B−6)(40B−7)(40B−8)(40R−1)(40R−2)(40R−3)(40R−4)(40R−5)(40R−6)(40R−7)(40R−8)も具備している。
しかも、上記ピストン(25B)(25R)の第2ポート(29B)(29R)が悉く同じ開口面積を有するに比して、そのチェックバルブ(38B)(38R)に点在分布するオリフィス(40B−1)〜(40B−8)(40R−1)〜(40R−8)の開口面積は、図16、17に抽出して示すような一方向への等しい回動位相角度(θ)(図例では約45度)を保つ順次段階的に大小変化されており、そのオリフィス(40B−1)〜(40B−8)(40R−1)〜(40R−8)が上記第2ポート(29B)(29R)と択一的に合致連通することによって、縮み行程時と伸び行程時との減衰力を各別に独立して強弱調整できるようになっている。但し、1個の上記オリフィス(40B−1)(40R−1)だけは開口面積の零として、その盲状態のオイル遮断壁になっている。
(41)は縮み側チェックバルブ(38B)と伸び側チェックバルブ(38R)との上下相互間に介在しつつ、上記ジョイントピース(35B)(35R)同志のボス部に巻き掛けられたチェックバネ(圧縮コイルバネ)であり、両チェックバルブ(38B)(38R)を対応的な上記ピストン(25B)(25R)のチェックバルブ用受圧面(27B)(27R)へ、一挙同時に押圧付勢している。
又、(42)(43)は上記チェックバルブ(38B)(38R)に複数開口分布するオリフィス(40B−1)〜(40B−8)(40R−1)〜(40R−8)のうち、その開口面積が最も大きな1個のオリフィス(40B−8)(40R−8)を挟む対応位置関係の並列状態として、そのチェックバルブ(38B)(38R)の円周面から張り出された一対の位置決めストッパー凸片であり、上記縮み側ピストン(25B)と伸び側ピストン(25R)とのチェックバルブ用受圧面(27B)(27R)から各々突設されたキーピン(44B)(44R)へ、そのストッパー凸片(42)(43)が択一的に係止することによって、上記減衰力の最も弱い調整状態と、同じく最も強い調整状態を各々位置決めできるようになっている。
尚、その位置決めストッパー凸片(42)(43)を受け止めるキーピン(44B)(44R)は、上記ピストン(25B)(25R)におけるチェックバルブ用受圧面(27B)(27R)の凹溝(30B)(30R)と最も近い1箇所づつとして、その大きなP.C.D(P1)上における第1ポート(28B)(28R)同志の隣り合う相互間から各々一体的に突設されている。
その場合、縮み側ジョイントピース(35B)と伸び側ジョイントピース(35R)との円周面へ各々臨むボール(45B)(45R)と、その背圧付勢用コイルバネ(46B)(46R)とから成るクリック機構の上下一対を、その対応的な縮み側ピストン(25B)と伸び側ピストン(25R)へ埋め込み設置しておくことが好ましい。
そうすれば、そのクリック機構のボール(45B)(45R)が上記ジョイントピース(35B)(35R)に切り欠かれたキー溝(36B)(36R)へ喰い付き係止して、上記減衰力調整芯軸(18)の回動操作時におけるジョイントピース(35B)(35R)の回動位相角度(θ)と、延いては上記チェックバルブ(38B)(38R)のオリフィス(40B−1)〜(40B−8)(40R−1)〜(40R−8)による減衰力の強弱調整度合い(段階数)を明確に知得することができるからである。
次に、上記ショックアブソーバーの作用を説明すると、その縮み行程時にはピストン(25)がシリンダー(1)の内部へ押し込まれるため、その下側オイル室(23R)の圧力が上側オイル室(23B)のそれよりも高くなり、オイルは図2の矢印(B)で示す如く、上側オイル室(23B)に向かって移動する。
その際、オイルの全部は伸び側チェックバルブ(38R)をチェックバネ(41)の付勢力に抗して、伸び側ピストン(25R)のチェックバルブ用受圧面(27R)から一旦リフト作動又はそれ自身ベンディング作動させることにより、順方向(B)へ流れ、伸び側ピストン(25R)の第2ポート(29R)から中間流路(26)を経て分岐し、縮み側ピストン(25B)の第1、2ポート(28B)(29B)に到達するが、そのオイルの一部が第2ポート(29B)(29R)を通過中に、縮み側チェックバルブ(38B)の選択したオリフィス(40B−1)〜(40B−8)により絞られて、減衰力を発生することとなり(この時縮み側チェックバルブ(38B)は逆止作用する)、やがてオイルの圧力が縮み側ディスクバルブ(31B)の設定されたブロー圧力を上廻ると、上記縮み側ピストン(25B)の第1ポート(28B)が開口する。
他方、伸び行程時にはピストンロッド(6)が引き戻されるため、上側オイル室(23B)の圧力が上昇し、オイルは図3の逆向き矢印(R)で示す如く、上側オイル室(23B)から下側オイル室(23R)へ移動する。
その際、オイルの全部は縮み側チェックバルブ(38B)をやはりチェックバネ(41)の付勢力に抗しつつ、縮み側ピストン(25B)のチェックバルブ用受圧面(27B)から一旦リフト作動又はそれ自身ベンディング作動させて、順方向(R)へ流れ、縮み側ピストン(25B)の第2ポート(29B)から中間流路(26)を経て分岐し、伸び側ピストン(25R)の第1、2ポート(28R)(29R)に到達するが、そのオイルの一部が第2ポート(29B)(29R)の通過中において、伸び側チェックバルブ(38R)の選択したオリフィス(40R−1)〜(40R−8)により絞られて、減衰力を発生し(この時伸び側チェックバルブ(38R)は逆止作用する)、やがてオイルの圧力が伸び側ディスクバルブ(31R)の設定されたブロー圧力よりも高くなると、上記伸び側ピストン(25R)の第1ポート(28R)が開口する。
そして、上記縮み行程時の減衰力を調整するに当っては、そのピストンロッド(6)の軸線上に沿って延在する減衰力調整芯軸(18)をリターンバネ(21)の付勢力に抗して、その調整操作ノブ(19)により下方へ押し操作すれば良い。
そうすれば、その調整芯軸(18)上の縮み側ノックピン(34B)が、これと対応する縮み側ジョイントピース(35B)のキー溝(36B)に咬み込み係止するため、その係止状態のもとで上記調整操作ノブ(19)により、調整芯軸(18)と縮み側ジョイントピース(35B)並びに縮み側チェックバルブ(38B)を、図2の一方向(F)へ一体的に回動操作し、その縮み側チェックバルブ(38B)に開口分布しているオリフィス(40B−1)〜(40B−8)のうちの1個を、縮み側ピストン(25B)のチェックバルブ用受圧面(27B)に陥没している凹溝(30B)から、そのピストン(25R)の第2ポート(29R)と合致連通させるのである。
その場合、伸び側チェックバルブ(38R)のオリフィス(40R−1)〜(40R−8)については、その予じめ設定された1個が伸び側ピストン(25R)の第2ポート(29R)と合致連通しているため、その伸び側ピストン(25R)と縮み側ピストン(25B)との第2ポート(29B)(29R)同志は開口することになる。
その縮み行程時における減衰力の調整状態が、今図6のようなオリフィス(40B−5)と第2ポート(29B)との合致連通した中程度であると仮定すれば、その状態まで回動操作された縮み側チェックバルブ(38B)の位相角度は図18のように、その縮み側ジョイントピース(35B)の対応的なキー溝(36B)へ喰い付き係止するクリック機構のボール(45B)によって、安定良く位置決め停止されることとなり、その等しい回動位相角度(θ)づつの小刻みに保持されるのである。
この点、図7、8は上記減衰力の最も弱い調整状態と最も強い調整状態を示しているが、図6の中程度から縮み側チェックバルブ(38B)を時計方向へ、その一方の位置決めストッパー凸片(42)が縮み側ピストン(25B)のキーピン(44B)と係止するまで回動操作して、その最も開口面積の大きなオリフィス(40B−8)を上記第2ポート(29B)と合致連通させることにより、減衰力の最も弱い調整状態を得られる。
又、同じく図6の上記中程度から縮み側チェックバルブ(38B)を反時計方向へ、その他方の位置決めストッパー凸片(43)がやはり縮み側ピストン(25B)のキーピン(44B)と係止するまで回動操作し、その開口面積が零のオリフィス(40B−1)と合致させて、上記第2ポート(29B)を遮断することにより、減衰力の最も強い調整状態を得られるのである。
他方、伸び行程時の減衰力を調整操作するに当っては、上記減衰力調整芯軸(18)の操作ノブ(19)を引き操作するか、又は先の押し操作力を解けば良い。
そうすれば、その調整芯軸(18)上の伸び側ノックピン(34R)が、これと対応する伸び側ジョイントピース(35R)のキー溝(36R)に咬み込み係止するため、その係止状態のもとでやはり調整操作ノブ(19)により、上記調整芯軸(18)と伸び側ジョイントピース(35R)並びに伸び側チェックバルブ(38R)を、図3の一方向(F)へ一体的に回動操作し、その伸び側チェックバルブ(38R)に開口分布しているオリフィス(40R−1)〜(40R−8)の1個を、伸び側ピストン(25R)のチェックバルブ用受圧面(27R)に陥没している凹溝(30R)から、そのピストン(25R)の第2ポート(29R)と合致連通させるのである。
その場合、縮み側チェックバルブ(38B)のオリフィス(40B−1)〜(40B−8)については、その予じめ設定された1個が縮み側ピストン(25B)の第2ポート(29B)と合致連通しているため、その縮み側ピストン(25B)と伸び側ピストン(25R)との第2ポート(29B)(29R)同志は開口することになる。
伸び行程時における減衰力の調整状態は、図6〜8と対応する図9〜11に示す通りであり、その伸び側チェックバルブ(38R)の位相角度位置を決定保持する方法は図18のそれと実質的に同一であるため、その詳細な説明を省略する。
以上を要するに、本発明の実施形態として説示したショックアブソーバーの減衰力調整機構では、シリンダー(1)のオイル室(23)を上側オイル室(23B)と下側オイル室(23R)に細分するピストン(25)が、縮み側ピストン(25B)と伸び側ピストン(25R)との上下一対に2分割されており、その向かい合う相互間にオイルの中間流路(26)を区画する螺合締結状態として組立一体化されている。
しかも、その中間流路(26)を区画する両ピストン(25B)(25R)の内壁面は、チェックバルブ用受圧面(27B)(27R)としてフラット化されており、開口面積の順次段階的に大小変化する複数のオリフィス(40B−1)〜(40B−8)(40R−1)〜(40R−8)を備えた縮み側チェックバルブ(38B)と伸び側チェックバルブ(38R)との上下一対が、その対応的なチェックバルブ用受圧面(27B)(27R)へ弾圧付勢状態に封入設置されている。
そして、中空ピストンロッド(6)の軸線上に沿って延在する1本の共通な減衰力調整芯軸(18)を、常に上方の1個所から押し操作又は引き操作した後、両チェックバルブ(38B)(38R)を各々時計方向又は反時計方向へ回動させることにより、その縮み行程時と伸び行程時の減衰力を調整するようになっている。
その結果、冒頭に述べた従来例のような車体のジャッキアップや、タイヤの取りはずしという煩雑な予備作業が一切不要となり、常に自動車のエンジンルームやトランクなどの同じ方向から、1本の上記調整芯軸(18)を兼用して、縮み行程時と伸び行程時との減衰力調整操作をすばやく便利に行なえるのである。
更に、両ピストン(25B)(25R)の向かい合う内壁面を広大な面積のチェックバルブ用受圧面(27B)(27R)として、これにより両チェックバルブ(38B)(38R)を各々安定良く受け止めている。そのため、ディスクバルブ(31B)(31R)により開閉される第1ポート(28B)(28R)が両ピストン(25B)(25R)の大きなP.C.D(P1)上において、又上記チェックバルブ(38B)(38R)と択一的に合致連通し得る第2ポート(29B)(29R)が両ピストン(25B)(25R)の小さなP.C.D(P2)上において、その何れも上下対称の開口分布状態に穿設されていることとも相俟ち、両ピストン(25B)(25R)の向かい合う相互間(中間流路(26))を有効に活用し乍ら、その内部へ上記減衰力調整機構を集約的・合理的に組み込むことができ、そのための必要な部品点数も節減し得る利点がある。
又、本発明のチェックバルブ(38B)(38R)は1枚の薄肉な円板状シムから成り、ピストン(25B)(25R)の広い面積(減衰力の受圧面積)を備えたフラットなチェックバルブ用受圧面(27B)(27R)によって、安定良く受け止められているため、ショックアブソーバーとしての応答性に優れるほか、例えばオリフィス同志の重なり合う開口面積を加減・調整するロータリーセレクトバルブに比して、上記チェックバルブ(38B)(38R)に開口分布する複数のオリフィス(40B−1)〜(40B−8)(40R−1)〜(40R−8)を、その隣り合う間隔距離の極力広く確保することができ、延いてはオイルリークによる干渉や減衰力のバラツキなどを少なく抑制し得ると共に、温度特性の向上も図れるのである。
尚、図示の実施形態に対しては次の部分的な各種改変を行なうことができ、何れも本発明の範疇に属する。
a)図例の場合減衰力調整芯軸(18)の調整操作ノブ(19)を言わば直かに把持して、押し廻し又は引き廻し操作する手動式を示しているが、レイアウト次第ではその調整芯軸(18)をワイヤーなどによって遠隔的に操作したり、外部からモーターなどのアクチュエーターにより作動させて、上記操作状態を得られるように定めても良い。
b)ジョイントピース(35B)(35R)における角軸又は楕円軸のボス部へ、チェックバルブ(38B)(38R)の角穴(39B)(39R)を嵌合しているが、そのチェックバルブ(38B)(38R)とジョイントピース(35B)(35R)との一体的に回動し得る限りでは、キーやスプラインなどの嵌合形態を採用しても良い。
c)図5に付記するようなキーピン打ち込み用の予備となる凹溝(47B)(47R)を、ピストン(25B)(25R)のフラットな内壁面へ穿設しておき、上記キーピン(44B)(44R)をその予備の凹溝(47B)(47R)へ打ち替えることにより、チェックバルブ(38B)(38R)の回動操作方向を逆として、上記位置決め状態を得られるように定めても良い。
d)図例ではチェックバルブ(38B)(38R)のオリフィス(40B)(40R)を悉く円形として、合計8個だけ開口分布させているが、減衰力を滑らかに変化させることができるならば、開口形状を楕円形や角形などに定めたり、その個数を増減したりしても良く、更には開口面積が連続的に変化するスリットの採用も可能である。
e)ピストン(25B)(25R)の第1、2ポート(28B)(28R)(29B)(29R)を、チェックバルブ(38B)(38R)のオリフィス(40B−1)〜(40B−8)(40R−1)〜(40R−8)と同じ個数だけ開口分布させているが、その対応的な回動位相角度(θ)を安定裡に確保できる限りでは、特に上記第2ポート(29B)(29R)の個数をオリフィス(40B−1)〜(40B−8)(40R−1)〜(40R−8)のそれよりも減少させて、そのオリフィス(40B−1)〜(40B−8)(40R−1)〜(40R−8)より大きく開口形成してもさしつかえない。上記第1、2ポート(28B)(28R)(29B)(29R)の開口形状も円形のみならず、楕円形や角形などに定めることができる。
f)更に、チェックバルブ(38B)(38R)の円周面から一対の位置決めストッパー凸片(42)(43)を張り出す代りに、図19のようなキー溝(36B)(36R)の1個だけを省略した特別大きな回動位相角度(約90度)の位置が、上記位置決め用の基準又は原点(48B)(48R)となるジョイントピース(35B)(35R)を、図12〜15に示したジョイントピース(35B)(35R)と交換使用しても良い。
本発明に係るショックアブソーバーの全体を示す側断面図である。 縮み行程時の減衰力調整状態を示す図1の部分拡大断面図である。 伸び行程時の減衰力調整状態を示す図2に対応する部分拡大断面図である。 ピストンを抽出して示す斜面図である。 同じくピストンを内側から見た正面図である。 図2の6−6線断面図である。 図6からチェックバルブを時計方向へ回動操作した縮み行程時の減衰力調整状態を示す断面図である。 図6からチェックバルブを反時計方向へ回動操作した縮み行程時の減衰力調整状態を示す断面図である。 図3の9−9線断面図である。 図9からチェックバルブを反時計方向へ回動操作した伸び行程時の減衰力調整状態を示す断面図である。 図9からチェックバルブを時計方向へ回動操作した伸び行程時の減衰力調整状態を示す断面図である。 ジョイントピースを抽出して示す斜面図である。 図12の正面図である。 図13の背面図である。 図13の15−15線断面図である。 チェックバルブを抽出して示す正面図である。 図16の17−17線断面図である。 図2の18−18線断面図である。 ジョイントピースの変形実施形態を示す図12に対応する斜面図である。
符号の説明
(1)・シリンダー
(2)・上部キャップ
(3)・下部キャップ
(4)・ロッドガイドケース
(5)・弾性シート
(6)・ピストンロッド
(7)・ストッパーフランジ
(8)(9)・プラグ
(10)・取付マウント
(11)・車体
(12)・連結アーム
(13)(14)(17)・ロックナット
(15)・バネ受けシート
(16)・懸架バネ
(18)・減衰力調整芯軸
(19)・調整操作ノブ
(20)・キャップボルト
(21)・リターンバネ
(22)・フリーピストン
(23)(23B)(23R)・オイル室
(24)・リザーバー室
(25)・ピストン
(25B)・縮み側ピストン
(25R)・伸び側ピストン
(26)・オイル中間流路
(27B)(27R)・チェックバルブ用受圧面
(28B)(28R)・第1ポート
(29B)(29R)・第2ポート
(30B)(30R)・凹溝
(31B)(31R)・ディスクバルブ
(32B)(32R)・リテーナー
(33)・ピストンリング
(34B)(34R)・ノックピン
(35B)(35R)・ジョイントピース
(36B)(36R)・キー溝
(37B)(37R)・ボス部のフラット面
(38B)(38R)・チェックバルブ
(39B)(39R)・角穴
(40B−1)〜(40B−8)(40R−1)〜(40R−8)・オリフィス
(41)・チェックバネ
(42)(43)・位置決めストッパー凸片
(44B)(44R)・キーピン
(45B)(45R)・ボール
(46B)(46R)・圧縮コイルバネ
(47B)(47R)・予備凹溝
(48B)(48R)・位置決め用原点
(W)・中間流路の開口幅
(P1)・大きなP.C.D
(P2)・小さなP.C.D
(θ)・回動位相角度

Claims (7)

  1. シリンダー(1)の内部をオイル室(23)とリザーバー室(24)との上下一対に区分するフリーピストン(22)と、
    そのシリンダー(1)のオイル室(23)内へ往復作動自在に差し込まれたピストンロッド(6)と、
    そのピストンロッド(6)の差し込み先端部へ取り付け一体化されることにより、上記オイル室(23)を上側オイル室(23B)と下側オイル室(23R)に細分するピストン(25)と、
    そのピストン(25)の一定なP.C.D(P1)上へ開口分布されることにより、上記上側オイル室(23B)と下側オイル室(23R)とを連通する複数の第1ポート(28B)(28R)と、
    上記ピストン(25)を上下方向から挟む弾圧付勢状態として、その第1ポート(28B)(28R)を悉く開閉する縮み側ディスクバルブ(31B)並びに伸び側ディスクバルブ(31R)とを備えたショックアブソーバーにおいて、
    上記ピストン(25)を縮み側ピストン(25B)と伸び側ピストン(25R)との上下一対として2分割することにより、その向かい合う相互間に上記第1ポート(28B)(28R)と連通する一定な開口幅(W)の中間流路(26)を画定し、
    両ピストン(25B)(25R)の上記第1ポート(28B)(28R)よりも小さなP.C.D(P2)上へ、その第1ポート(28B)(28R)と常時連通しつつも、上記ディスクバルブ(31B)(31R)によって開閉されない複数の第2ポート(29B)(29R)を、上側オイル室(23B)と下側オイル室(23R)へ常時開口する分布状態に形成すると共に、
    開口面積の順次段階的に大小変化する複数として、上記第2ポート(29B)(29R)とだけ択一的に合致連通し得るオリフィス(40B−1)〜(40B−8)(40R−1)〜(40R−8)が開口分布された円板状のシムから成る縮み側チェックバルブ(38B)と伸び側チェックバルブ(38R)との上下一対を、上記中間流路(26)の向かい合う内壁面へ弾圧付勢状態に介挿設置する一方、
    上記ピストンロッド(6)の軸線上に沿って差し込み貫通させた減衰力調整芯軸(18)により、その上方から上記チェックバルブ(38B)(38R)を各別に押し廻し又は引き廻し操作して、そのオリフィス(40B−1)〜(40B−8)(40R−1)〜(40R−8)を上記第2ポート(29B)(29R)と択一的に合致連通させることにより、縮み行程時と伸び行程時との減衰力を強弱調整できるように定めたことを特徴とするショックアブソーバーの減衰力調整機構。
  2. 減衰力調整芯軸(18)がピストンロッド(6)の先端部よりも長く張り出す先端部へ、下方からキャップボルト(20)を差し込み套嵌させ、
    そのピストンロッド(6)の先端部とキャップボルト(20)の軸筒部とが向かい合う上下相互間に介在する縮み側ノックピン(34B)と伸び側ノックピン(34R)との一対を、上記調整芯軸(18)へ径方向から打ち込み一体化して、
    そのノックピン(34B)(34R)と各々係脱自在に咬み込み係止し得る複数のキー溝(36B)(36R)が切り欠かれた対応的な縮み側ジョイントピース(35B)と伸び側ジョイントピース(35R)との上下一対を、上記調整芯軸(18)へ差し込み套嵌させると共に、
    そのジョイントピース(35B)(35R)同志の背中合わせ状態にあるボス部へ、縮み側チェックバルブ(38B)と伸び側チェックバルブ(38R)との上下一対を一体的な回動可能に嵌合させることにより、
    上記調整芯軸(18)を上方から押し廻し操作した時には、縮み側ノックピン(34B)が縮み側ジョイントピース(35B)のキー溝(36B)へ咬み込み係止して、縮み側チェックバルブ(38B)が回動することとなる一方、
    同じく調整芯軸(18)を上方から引き廻し操作した時には、伸び側ノックピン(34R)が伸び側ジョイントピース(35R)のキー溝(36R)へ咬み込み係止して、伸び側チェックバルブ(38R)が回動することとなるように関係設定したことを特徴とする請求項1記載のショックアブソーバーの減衰力調整機構。
  3. 縮み側ジョイントピース(35B)のキー溝(36B)へ係脱自在に喰い付き係止するボール(45B)とその背圧付勢用コイルバネ(46B)とから成るクリック機構を、縮み側ピストン(25B)に埋め込み設置する一方、
    伸び側ジョイントピース(35R)のキー溝(36R)へやはり係脱自在に喰い付き係止するボール(45R)とその背圧付勢用コイルバネ(46R)とから成るクリック機構を、伸び側ピストン(25R)に埋め込み設置したことを特徴とする請求項2記載のショックアブソーバーの減衰力調整機構。
  4. 縮み側チェックバルブ(38B)並びに伸び側チェックバルブ(38R)のオリフィス(40B−1)〜(40B−8)(40R−1)〜(40R−8)と択一的に合致連通し得る第2ポート(29B)(29R)を、両ピストン(25B)(25R)へ上下対称な断面ほぼL字形に穿孔して、その両ピストン(25B)(25R)の円錐外周面からシリンダー(1)の上側オイル室(23B)と下側オイル室(23R)へ常時開口させると共に、
    その両ピストン(25B)(25R)の小さなP.C.D(P2)上に開口分布する複数の上記第2ポート(29B)(29R)と、同じく大きなP.C.D(P1)上に開口分布する複数の第1ポート(28B)(28R)とを、千鳥配列状態に位相変化させたことを特徴とする請求項1記載のショックアブソーバーの減衰力調整機構。
  5. 中間流路(26)を画定するために組立一体化された両ピストン(25B)(25R)の向かい合う内壁面を、縮み側チェックバルブ(38B)並びに伸び側チェックバルブ(38R)の広大な受圧面(27B)(27R)としてフラット化すると共に、
    両チェックバルブ(38B)(38R)をその上下相互間へ介挿設置したチェックバネ(41)により、上記チェックバルブ用受圧面(27B)(27R)へ一挙同時に押圧付勢したことを特徴とする請求項1記載のショックアブソーバーの減衰力調整機構。
  6. 減衰力の最も弱い調整状態と最も強い調整状態とを位置決めする一対のストッパー凸片(42)(43)を、両チェックバルブ(38B)(38R)の円周面から張り出す一方、
    中間流路(26)を画定する両ピストン(25B)(25R)の向かい合う内壁面から、上記位置決めストッパー凸片(42)(43)の受け止め用キーピン(44B)(44R)を各々対応的に突設したことを特徴とする請求項1記載のショックアブソーバーの減衰力調整機構。
  7. 減衰力調整芯軸(18)がピストンロッド(6)の先端部よりも長く張り出す先端部へ、下方からキャップボルト(20)を差し込み套嵌させ、
    そのキャップボルト(20)の軸筒部をピストンロッド(6)の先端部とほぼ同じ太さに対応形成して、
    そのピストンロッド(6)の先端部へ縮み側ピストン(25B)と、キャップボルト(20)の軸筒部へ伸び側ピストン(25R)とを、各々螺合締結すると共に、
    上記キャップボルト(20)の軸筒部へ封入設置したリターンバネ(21)により、上記調整芯軸(18)を常時上方へ押圧付勢したことを特徴とする請求項1記載のショックアブソーバーの減衰力調整機構。
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