JP2685183B2 - 油圧緩衝器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、二輪車のリアクションユニットなどに用い
る油圧緩衝器の改良に関する。 （従来の技術） 二輪車用の油圧緩衝器は良好な乗り心地を確保しつつ
底づき防止を図る必要があり、この点でストローク位置
とともに減衰力を増加させるいわゆる位置依存型の減衰
力特性を備えることが望ましい。このような緩衝器とし
て本出願人も例えば実公昭62−3557号等においてインナ
チューブの内側に配設した懸架スプリングのばね荷重に
対応して内部の油通路に介装したリリーフ弁のリリーフ
圧が高まるようにしたフロントフォオークを提案してい
る。 （発明が解決しようとする問題点） しかし、この場合には懸架スプリングのばね荷重の一
部をリリーフ弁のリリーフスプリングに作用させるた
め、懸架スプリングをインナーチューブの内側に配設す
ることが不可欠であり、リアクッションユニットなどに
良く見られるように懸架スプリングを緩衝器本体の外側
に配設した緩衝器には適用出来ないという問題があっ
た。また、後輪を支持するスイングアームと車体との間
に磁気スケールなどによるストローク位置検出センサを
介装し、検出したストロークに応じて制御回路が緩衝器
内部のソレノイドバルブを制御することにより位置依存
型の減衰力特性を得るようにしたリアクッションユニッ
トもあるが、構成が複雑なためにコストが高く、また、
センサや制御回路などの機器の配置に場所を取るという
難点があった。 本発明は、以上の問題点に鑑みて、緩衝器本体の外側
に懸架スプリングを配設した油圧緩衝器において、位置
依存型の減衰力特性を簡単な構成で得ることを目的とす
る。 （問題点を解決するための手段） 本発明は、作動油を充填したダンパシリンダとこれに
摺動自由に挿入したピストンロッドからなる緩衝器本体
の外側に懸架スプリングを配設し、ピストンロッドの摺
動に対して作動油を所定の抵抗のもとに流通させる油通
路をダンパシリンダに形成した油圧緩衝器において、懸
架スプリングと直列にストローク位置検出用のスプリン
グを配設し、これらの間に挟持されて軸方向に変位自由
なスライド部材を緩衝器本体の外側に配置する一方、前
記油通路の断面積を変化させる可変オリフィスを設け、
前記スライド部材の軸方向変位をこの可変オリフィスの
作動方向に変換して伝達する機構を設け、スライド部材
の軸方向変位に応じて可変オリフィスを介して油通路の
断面積を変化させる。 （作用） ピストンロッドとダンパシリンダとの摺動により懸架
スプリングが収縮すると、ばね荷重の増加によりストロ
ーク位置検出用スプリングも変形し、これらの間のスラ
イド部材が軸方向に変位する。この変位がダンパシリン
ダ内部に伝達され、可変オリフィスを駆動して通油断面
積を変化させることでストローク位置に対応した油通抵
抗が得られる。 （実施例） 第１図〜第11図に本発明の実施例を示す。 第１図において、１はダンパシリンダ、２はダンパシ
リンダ１に摺動自由に挿入された中空のピストンロッ
ド、３は作動油の一時的貯留のために外部に設けたリザ
ーバタンクである。ダンパシリンダ１の内側には内筒1A
が立設され、ピストンロッド２の先端に形成したピスト
ン４がその内側に摺接して内筒1Aの内部を油室ＡとＢに
画成する。ピストン４には第２図に示すように圧側作動
時に下方の油室Ｂから上方の油室Ａへ作動油を流入させ
るチェック弁を備えたポート５が形成され、ピストンロ
ッド２の先端部近くにピストンロッド２の内側を通って
逆方向の油通を行うポート６が形成される。内筒1Aの底
部には下方に形成された通路７に油室Ｂの作動油を流出
させるバルブ８と９、及び逆方向への油通を行うバルブ
10が形成される。なお、バルブ９はバルブ８より高圧で
開くリリーフ弁として設定される。なお、通路７はリザ
ーバタンク３に連通する。内筒1Aの外側には通路11が形
成され、内筒1Aの上部に形成したポート12を介して油室
Ａに連通する。また、通路７と１との間に通路７から通
路11へ作動油を流出させるバルブ13と逆方向の油通を行
うバルブ14とが介装される。 ダンパシリンダ１とピストンロッド２を保持するブラ
ケット15との間には懸架スプリング16とストローク位置
検出スプリング17とが直列に介装される。懸架スプリン
グ16はダンパシリンダ１に支持されたばね受18と、これ
に相対してブラケット15の周囲に軸方向に変位自由に遊
嵌したばね受20とに挟持され、ばね受20の裏側にはブラ
ケット15の外周に摺接したスライド部材としてのスライ
ダー19が当接する。そして、ストローク位置検出スプリ
ング17がこのスライダー19とブラケット15の上部に螺合
するばね受21との間に保持される。 このスライダー19の軸方向変位をダンパシリンダ１内
に伝達する機構としてワイヤー25と26、ラック24とピニ
オン23、及びアジャスタロッド22が用いられる。アジャ
スタロッド22はピストンロッド２に挿通され、その上端
はブラケット15の内側に突出し、突出端にピニオン23が
固結される。また、このピニオン23と噛み合うラック24
はブラケット15に形成した水平方向の貫通孔15Aに摺動
自由に挿入され、その両端と、延長方向に位置するスラ
イダー19とをそれぞれ第３図に示すようにワイヤー25と
26が連結する。ワイヤー25と26はスライダー19の異なる
高さに取り付けられ、ラック24はスライダー19の軸方向
変位に伴って移動するワイヤー25と26により水平方向に
駆動される。なお、27はワイヤー25と26の移動を滑らか
にするためのローラである。 アジャスタロッド22はピストンロッド２及びピストン
４を貫通し、先端にはピストン４の下方を遮るようにア
ジャスタプレート28が装着され、またピストンロッド２
のポート６に面してアジャスタスリーブ29が装着され
る。これらはいずれもアジャスタロッド22と一体に回転
し、回転位置に応じて油通を制限する可変オリフィスと
して機能する。アジャスタプレート28には第４図に示す
ようにポート５に対応する位置に長さの異なる長孔状の
ポート30が、ピストンロッド２の内側に連通する位置に
ポート31がそれぞれ形成される。また、アジャスタスリ
ーブ29は第７図に示すようにピストンロッド２の内周に
摺接し、下方に連通する樋状の切欠を回転位置に応じて
ポート６に臨ませるようになっている。 次に作用を説明する。 圧側行程では、ピストンロッド２がダンパシリンダ１
に侵入するのに伴い、油室Ｂの作動油がポート５から油
室Ａに流入するとともに、ピストンロッド２の侵入体積
分の作動油が油室Ａの底部のバルブ８を押し開いて通路
７からリザーバタンク３に流出する。そして、やがて収
縮する懸架スプリング16のばね荷重の増加によりストロ
ーク位置検出スプリング17が撓み始め、スライダー19が
上方へと変位する。これに伴い、スライダー19に連結し
たワイヤー26がラック24を第３図の右方向へ引っ張り、
ラック24の移動によりピニオン23とアジャスタロッド22
とが回転変位する。その結果、アジャスタロッド22の先
端に取り付けたアジャスタプレート28も第４図の時計方
向へ回転するが、ポート30が長孔に形成されているため
行程の初期にはポート５の油通は全く妨げられない。し
かし、圧側行程が進むにつれてやがて第５図のようにポ
ート５の一つが閉ざされ、緩衝器がさらに収縮すると第
６図のようにすべてのポート５が遮断される。このた
め、油室Ｂから油室Ａへの油通はポート５の流通が困難
になるにつれてバルブ８から通路７、バルブ13、通路11
及びポート12を経由して行なわれ、これらの油通抵抗に
より大きな圧側減衰力を発生させる。なお、油室Ｂの圧
力によっては更にリリーフ弁９が開いてバルブ８の流量
が過大になるのを防止する。このようにして圧側行程の
後半ではアジャスタロッド22の回転とともに減衰力が高
まる。なお、スライダー19がばね受21に当接するとスト
ローク位置検出スプリング17のそれ以上の撓みは規制さ
れ、以後は懸架スプリング16のみが収縮するとともに、
アジャスタロッド22の回転が第６図の位置で停止するこ
とにより、発生減衰力は高レベルのまま最圧状態に至
る。 一方、アジャスターリーブ29もアジャスタロッド22と
一体に回転するため、圧側行程の後半では第９図のよう
にポート６が完全に閉鎖されている。したがって、緩衝
器が最圧位置付近から伸側作動に転じると、油室Ａから
油室Ｂへ作動油が直接流入することはできず、ポート1
2、通路11、バルブ14、通路７及びバルブ10の経路で油
室Ｂに流入し、これらの抵抗により始めから大きな伸側
減衰力が発生する。しかし、懸架スプリング16が伸張す
るのに伴い、スライダー19が下方へ変位し、ワイヤー2
5、ラック24及びピニオン23を介してアジャスタロッド2
2が圧側作動時と逆方向に回転するため、やがてアジャ
スタスリーブ29が第８図のようにポート６をピストロッ
ド２の内側に解放し、油室Ｂの作動油がポート６と31と
を通って油室Ａに流入し、伸側減衰力は低下する。そし
て、緩衝器が釣り合い位置付近を越えて更に伸側へ作動
すると、ポート６からの油通は第７図のように徐々に狭
められ、伸側減衰力は再び上昇する。一方、この伸側行
程ではダンパシリンダ１からピストンロッド２が退出す
るのに伴い、圧側行程でリザーバタンク３に流出してい
た作動油も通路７及びバルブ10を通って油室Ａに還流す
る。 このように、この緩衝器では伸圧両側の減衰力がスト
ローク位置に依存して変化することにより、緩衝器のつ
り合い位置付近では小さな減衰力で柔らかい乗り心地が
確保される一方、大きなストロークに対しては強力な減
衰力が働くため底づきや伸び切りの恐れもなく、走行条
件を問わず快適に走行できる。 なお、アジャスタスリーブ29の断面形状を第10図のよ
うに形成すれば、伸側減衰力は緩衝器がつり合い位置を
越えて伸張側へ作動した時にのみ増加する。 また、スライダー19の軸方向変位をダンパシリンダ１
内へ伝達する機構として、アジャスタロッド22を第11図
に示すようにスライダー19から内側へ相対して突設した
スクリューガイド32とアジャスタロッド22に固結したロ
ータリースクリュー33とで回転駆動することも可能であ
る。この場合に、ロータリースクリュー33の側面には螺
旋状の溝が形成され、スクリューガイド32の先端がこの
溝に係合している。このため、スライダー19が上下に変
位するとスクリューガイド32を介してロータリースクリ
ュー33が回転する。 第12図はストローク位置検出スプリング17とスライダ
ー19とをダンパシリンダ１側に介装した本発明の第２実
施例である。ダンパシリンダ１は単一の筒状に形成さ
れ、底部に油室Ｂとリザーバタンク３に至る通路７とを
連通するポート36が上下方向に形成される。そして、こ
のポート36を横断して水平方向に摺動孔35を形成し、こ
の中にスプール37を摺動自由に収装する。スプール37に
は可変オリフィスとしてポート36と交錯する位置に小径
の異径部37Aが形成され、スプール37の両端はスライダ
ー19の内周に変位伝達機構として相対して形成したテー
パ部19Aと19Bとに当接する。スライダー19はダンパシリ
ンダ１の外側に摺動自由に嵌合し、懸架スプリング16の
ばね受20とストローク位置検出スプリング17の上端との
間に保持される。また、ストローク位置検出スプリング
17の下端はダンパシリンダ１の外側に螺合したばね受21
に支持される。 この緩衝器においては圧側作動によりスライダー19が
下方へ変位すると、テーパ部19Aと19Bにガイドされたス
プール37が図の左方向へ摺動し、小径の異径部37Aがポ
ート35の側方へずれることによりポート35の流通断面積
が狭まり、油室Ｂからリザーバタンク３への作動油流出
抵抗が大きくなるために減衰力が増加する。なお、ポー
ト35と並設したチェック弁38により伸側作動時にはリザ
ーバタンク３から作動油が油室Ｂに抵抗なく還流するた
め、この緩衝器では圧側減衰力のみが位置依存型の特性
を示す。 （発明の効果） 以上のように、本発明は懸架スプリングとストローク
位置検出スプリングに挟持されたスライド部材の軸方向
変位とダンパシリンダ内部の可変オリフィスの断面積の
変化とを連通させたため、緩衝器の伸縮とともに可変オ
リフィスの断面積が変化し、電気的手段を介在させるこ
となく位置依存型の減衰力特性を得ることができる。し
たがって、懸架スプリング外装型の緩衝器の緩衝機能を
経済的かつ簡易に向上させることができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の実施例を示す油圧緩衝器の断面図、第
２図及び第３図は要部を拡大した断面図、第４図〜第６
図はそれぞれ作動状態を示す第２図中のＩ−Ｉ矢視図、
第７図〜第９図は同じくそれぞれ作動状態を示すII−II
矢視図、第10図はアジャスタスリーブについて別の構成
を示す断面図、第11図はスライド部材の変位伝達機構に
ついて別の構成を示す緩衝器の要部断面図である。 また、第12図は本発明の第２実施例を示す油圧緩衝器の
断面図である。 １……ダンパシリンダ、２……ピストンロッド、16……
懸架スプリング、17……ストローク位置検出スプリン
グ、19……スライダー、22……アジャスタロッド、23…
…ピニオン、24……ラック、25,26……ワイヤー、28…
…アジャスタプレート、29……アジャスタスリーブ。

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．作動油を充填したダンパシリンダとこれに摺動自由
   に挿入したピストンロッドからなる緩衝器本体の外側に
   懸架スプリングを配設し、ピストンロッドの摺動に対し
   て作動油を所定の抵抗のもとに流通させる油通路をダン
   パシリンダに形成した油圧緩衝器において、懸架スプリ
   ングと直列にストローク位置検出用のスプリングを配設
   し、これらの間に挟持されて軸方向に変位自由なスライ
   ド部材を緩衝器本体の外側に配置する一方、前記油通路
   の断面積を変化させる可変オリフィスを設け、前記スラ
   イド部材の軸方向変位をこの可変オリフィスの作動方向
   に変換して伝達する機構を設け、スライド部材の軸方向
   変位に応じて可変オリフィスを介して油通路の断面積を
   変化させるようにしたことを特徴とする油圧緩衝器。