JP2793668B2 - 振動減衰装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、主として二輪車の後輪の振動を減衰するた
めに用いられるロータリタイプの振動減衰装置の改良に
関する。

（従来の技術） 二輪車の後輪は例えば、車体に揺動（回動）自由に支
持されたスイングアームに取り付けられ、後輪の振動を
減衰するための振動減衰装置として車体とスイングアー
ムの間にダンパを介装している。

このようなダンパとして、例えば特開昭64−12152号
に示されるようなロータリダンパが知られている。

このロータリダンパはロータリシリンダの内部で回転
するベーンと、隔壁との間に油室を画成し、ベーンの回
動に伴って流出入する作動油に抵抗を付与して、所定の
減衰力を発生させようとするものである。

（発明の課題） ところが、このような油圧式のロータリダンパは、ロ
ータリシリンダとベーンとの間の油密性を確保するの
に、技術的な問題が多く、作動油のリークに伴って発生
減衰力が不安定となりやすく、また加工コストも高価な
ものとなった。

したがって、全体的には非常にコンパクトであるとい
うメリットがあるにもかかわらず、実用的に改善の余地
が多く、このために各種車両に対する適応には問題があ
った。

本発明は、このような問題を解決することを目的とす
る。

（課題を達成するための手段） 本発明は、車輪支持部材を車体に対して回動自在に支
持すると共に、この車輪支持部材と車体との間に介装し
て車輪支持部材と車体との相対回転を減衰するロータリ
ダンパを、回転するロータと、このロータに接触してロ
ータの回転を制動するステータと、ステータを駆動する
油圧ピストンとで構成する一方、前記車輪支持部材と車
体との間にパイロットダンパを介装し、このパイロット
ダンパの発生減衰圧力を前記油圧ピストンに導くように
構成した。

（作用） 車輪支持部材が車体に対して揺動すると、ロータとス
テータとが相対回転する。これに対して油圧ピストンは
導かれる油圧に応じてステータを押圧し、ステータはこ
の押圧力に応じた制動摩擦トルクをロータに及ぼして車
輪支持部材の揺動を減衰する。

このロータリダンパに供給する油圧は、パイロットダ
ンパの発生減衰圧力に依存し、したがって運転状態に応
じて最適な減衰力特性が得られる。

（実施例） 以下図面に基づいて本発明の実施例を説明する。

この実施例は二輪車の後輪を支持するスイングアーム
と車体との間にロータリダンパを介装したもので、第１
図において、１はスイングアーム、２はスイングアーム
１の先端に支持さた後輪４の車軸、３は二輪車の車体で
ある。なお、スイングアーム１と車体３との間には図示
しない懸架バネが介装される。

スイングアーム１の基端はロータリダンパ５を介して
車体３に回動自在に結合する。

このロータリダンパ５は、シャフト７にスプライン結
合する複数のディスク状のロータ８を、これらの各間に
配置された複数のディスク状のステータ９が挟みつける
ことにより、摩擦力でシャフト７の回転変位を減衰する
もので、ステータ９は外周部位をケース６の内周にスプ
ライン結合している。

ステータ９の端部に位置してケース６の内部には油圧
ピストン10が摺動自由に配置され、油室11に導かれる油
圧に応じてステータ９を押圧してロータ８に摩擦トルク
を及ぼす。

なお、油圧ピストン10は同時にスプリング12により、
常時ステータ９と軽く接触するように付勢されている。

ケース６の開口端はフランジ13により閉塞される。前
記シャフト７は一対のベアリング7A,7Bを介してこのケ
ース６とフランジ13とを回転自由に貫通し、第２図にも
あるように、この貫通部分には、左右のスイングアーム
１の基端が結合され、またケース６は車体３に固着さ
れ、これによりスイングアーム１が揺動するとシャフト
７がケース６に対して相対的に回転する。

一方、油圧ピストン10に及ぼす油圧を調整して発生減
衰力を最適に制御するために、スイングアーム１と車体
３の間にパイロットダンパ15が介装され、この発生減衰
圧力がポート14を介して油室11に導入伝達される。

この場合、油圧ピストン10はステータ９と軽接触する
ようにスプリング12により付勢されているため、圧力伝
達により移動することなしに即座に摩擦トルクを発生さ
せることができ、したがって実際には摩擦減衰力が発生
するのに必要な作動油の移動量はほとんどない。

なお、油室11に対してはシャフト７の内部に形成した
補償室16がチェックバルブ17、通孔18を介して連通し、
ロータ８とステータ９の接触部分の摩耗等による油室11
の拡大分の作動油を補償（供給）するようになってい
る。

補償室16はガス室20とフリーピストン19を介して区画
され、所定の圧力で加圧されている。

なお、ガスは調整プラグ21を介して導入されるが、油
室11の要求初期圧力に基づいて封入圧力が設定される。

パイロットダンパ15は第３図にも示すように、シリン
ダチューブ25の内部に、ピストンロッド26のピストン27
により、２つの油室28と29が形成され、また、シリンダ
チューブ25の外部に配置した弾性的に変形自在なフレキ
シブルチューブ30との間に油溜室31が形成される。な
お、36は防護カバーである。

シリンダチューブ25のヘッド部32には減衰弁33が設け
られ、この減衰弁33を介して前記油室28から油溜室31へ
と流出する作動油に抵抗を与えることにより、所定の減
衰力を発生させる。この減衰弁33による発生減衰圧力は
ダイアル34を操作してスプリング35の初期荷重を調整す
ることにより変化させることができる。

ピストン27にはチェックバルブ37と通口38が設けら
れ、こられを介して、油室29から油室28への作動油の流
入が許容され、また、シリンダチューブ25の底部に設け
たベースバルブ40により油溜室31から油室29への作動油
の流入が許容される。

したがって、ピストンロッド26が伸側に作動するとき
は、圧縮される油室28からの作動油が減衰弁33を経由し
て油溜室31へと流れ、このとき油室11に減衰弁33の抵抗
に応じた減衰圧力が発生する。なお、拡大する油室29に
は油溜室31の作動油がベースバルブ40を経て抵抗なく流
入する。

また、ピストンロッド26が圧側に作動するときは、圧
縮される油室29の作動油がピストン27のチェックバルブ
37と通口38を経て拡大する油室28へと流入し、さらにピ
ストンロッド26の侵入体積分に相当する作動油が減衰弁
33を経て油溜室31へと流出し、このとき油室28には前記
と同じようにして所定の減衰圧力が発生するのである。

この発生減衰圧力を前記ロータリダンパ５の油室11に
伝達するために、ピストンロッド26には通口38を介して
常時油室28と連通する通路42が形成され、この通路42が
管路43によりポート14に接続されている。

次に作用を説明する。

走行中の路面の凹凸などによりスイングアーム１が揺
動すると、ロータリダンパ５の内部では、スイングアー
ム１に固着したシャフト７と車体３に結合したケース６
とが相対回転し、これに伴ってロータ８とステータ９と
が相対回転する。

油圧ピストン10は油室11の圧力に応じてステータ９を
ロータ８に押し付けることでロータ８に制動摩擦トルク
を及ぼし、スイングアーム１の揺動運動を減衰する。

この摩擦トルクは油室11に供給される油圧に応じて変
化するが、この圧力はパイロットダンパ15によりスイン
グアーム１の運動にしたがって発生し、中立位置から上
方または下方のいずれの方向に対しても、スイング速度
が高まるほど圧力が上昇し、したがってロータリダンパ
５はスイングアーム１の揺動速度が速くなるほど高い減
衰力を発生することができる。

第４図はパイロットダンパ15において発生する減衰圧
力が、ダイアル34の調整に応じて変化する様子をあらわ
し、第５図はこの減衰圧力の伝達を受けてロータリダン
パ５が発生する摩擦減衰力の特性を、スイングアーム１
の揺動角速度ωとの関係に基づいてあらわしている。

スイングアーム１がゆっくりと変位するときは、発生
減衰力は低く、これに対して急激に変位するときは高い
減衰力となることが分かる。

ところで、パイロットダンパ15はロータリダンパ５に
伝達する減衰圧力を発生させるだけのため、小型なもの
でよく、この減衰圧力を受けるロータリダンパは、油圧
ピストン10の受圧面積に応じて摩擦減衰力を増幅でき、
したがって全体的にコンパクトな構成であるにもかかわ
らず、必要に応じて高い減衰力を発揮することが可能と
なる。

またロータ８、ステータ９並びに油圧ピストン10は減
衰圧力がゼロの状態でも、すでに軽く接しているので、
減衰圧力のに上昇に対して油圧ピストン10はほとんど変
位しないまま摩擦トルクを発生されることができ、した
がって油圧ピストン10は油室11の減衰圧力をステータ９
に伝達する部材として機能する。

このため、油圧ピストン10を介してステータ９がロー
タ８に及ぼすトルクは、パイロットダンパ15で発生する
減衰圧力の変化に対応して極めて応答良く変化する。

また、油室11は補償室16と連通しているため、ロータ
８やステータ９の摩耗により油圧ピストン10の初期位置
が変位しても、その分の作動油が補充されるので、油圧
ピストン10の初期荷重を常に一定に維持し、応答のよい
制御を補償している。

次に、第６図の実施例を説明すると、これは発生減衰
圧力を自由に制御可能としたタイプのパイロットダンパ
15Aを備える例で、ピストン27Aで仕切られた２つの油室
28Aと29Aからは、ピストンロッド26Aの移動に伴って圧
縮される作動油が、対向するチェックバルブ44Aと45Aを
介して電磁減衰弁33Aに流れる。

また、このとき拡大する油室28Aまたは29Aには対向す
るチェックバルブ44Bと45Bを介してリザーバ46からの作
動油が流れる。

そして、電磁減衰弁33Aの上流に接続した管路43を経
由して、ロータリダンパ５の油室11に減衰圧力を伝達す
る。

スイングアーム１の揺動に伴いピストンロッド26Aが
変位するように、たとえば、ダンパ本体部を車体側、ピ
ストンロッド26Aをスイングアーム側に連結する。

したがって、スイングアーム１の揺動に伴いピストン
ロッド26が変位すると、圧縮される油室、たとえば油室
28Aからの作動油がチェックバルブ44Aを介して電磁減衰
弁33Aに流れ、このときの通路抵抗に応じて発生する減
衰圧力が、管路43を経由してロータリダンパ５に導かれ
る。

この電磁減衰弁33Aによる発生減衰圧力は、第７図に
も示すように、ソレノイドに対する通電電流値ｉにより
変化する。なお、ピストンロッド26Aの移動方向（圧側
または伸側）に応じて電磁減衰弁33Aの電流値を相対的
に変化させることにより、圧側と伸側との発生減衰圧力
を変えることができる。

このようにして発生した減衰圧力をロータリダンパ５
に伝達することにより、上記したのと同じように、ロー
タリダンパ５の摩擦減衰力を第８図に示すように制御す
ることができる。

電磁減衰弁33Aの制御電流を、車両の走行状態、たと
えば走行速度や路面情況等によって変化させることで、
運転条件に応じて最適な減衰力の制御を行うこともでき
る。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば、小型なパイロットダン
パにより減衰圧力を発生させ、これに基づいてメインダ
ンパであるロータリダンパの摩擦減衰力を制御するの
で、したがって全体的にはコンパクトであるにもかかわ
らず、要求に応じて大きな減衰力を発生することが可能
で、各種の車両への適用性が高く、しかも加工性や耐久
性にすぐれるという効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す振動減衰装置要部の概略
側面図と油圧回路図との合成構成図、第２図は要部の横
断面図、第３図はパイロットダンパの断面図、第４図は
パイロットダンパの発生減衰圧力を示す特性図、第５図
はロータリダンパの発生減衰力特性図、第６図は他の実
施例のパイロットダンパの回路図、第７図はパイロット
ダンパの発生減衰圧力を示す特性図、第８図はロータリ
ダンパの発生減衰力特性図である。 １……スイングアーム、３……車体、４……後輪、５…
…ロータリダンパ、６……ケース、７……シャフト、８
……ロータ、９……ステータ、10……油圧ピストン、11
……油室、15,15A……パイロットダンパ、16……補償
室。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車輪支持部材を車体に対して回動自在に支
   持すると共に、この車輪支持部材と車体との間に介装し
   て車輪支持部材と車体との相対回転を減衰するロータリ
   ダンパを、回転するロータと、このロータに接触してロ
   ータの回転を制動するステータと、ステータを駆動する
   油圧ピストンとで構成する一方、前記車輪支持部材と車
   体との間にパイロットダンパを介装し、このパイロット
   ダンパの発生減衰圧力を前記油圧ピストンに導くように
   構成したことを特徴とする振動減衰装置。