JP2936004B2 - 車高調整装置を備えた車両用油圧緩衝器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、車高調整装置を備えた車両用油圧緩衝器に
関する。

〔従来の技術および解決しようとする課題〕

特開昭55−79776号公報に記載された二輪車の車高調
整装置は、ダンパーシリンダ内を摺動自在に嵌装された
ピストンから突出するピストンロッドの端部に設けられ
ている。すなわち、ピストンロッドの先端にジャッキピ
ストンを固定し、このジャッキピストンをジャッキシリ
ンダ内に摺動自在に嵌装し、ジャッキピストンによりそ
の上下の室を仕切り、ジャッキシリンダには油の供給と
排出のための二つのポートがある。このため、油圧配管
が二本必要となり、従って配管スペースも二倍必要にな
り、油圧源までの管路が長い場合には煩雑となる。特
に、二輪車のフロントフォークのように左右に二本ある
場合には、合計四本の配管が必要になり、きわめて煩雑
である。また、二つのポートのジャッキシリンダの場
合、一方の配管を油圧源に他方の配管をリバーザータン
クに選択して切り換える切換弁が大型化し、大きなスペ
ースが必要になる。このように、配管が多くなりかつ大
きさな切換弁も必要になるので、コスト高となる。

本発明の目的は、煩雑な配管の数を減らしかつ切換弁
を小型化できるような構造の車高調整用ジャッキユニッ
トを有する車両用油圧緩衝器を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

上記の課題を解決するために、本発明による車両用油
圧緩衝器は、車両の車体側または車軸側の一方に取り付
けられるダンパーシリンダ内に減衰力を発生する機構を
設け、シリンダ外部に延びるピストンロッドの端部にジ
ャッキピストンを取り付け、車体側または車軸側の他方
に取り付けられるジャッキシリンダを配設し、このジャ
ッキシリンダ内に前記ジャッキピストンを摺動自在に密
封状態に嵌装し、このジャッキピストンにその上下の室
を連通するオリフィス孔を形成し、外部圧力源とジャッ
キシリンダ内の一方の室との間で作動油を供給排出する
ことにより、ジャッキピストンおよびこれらに連結され
るピストンロッドに対し、車体側または車軸側に取り付
けられる他方の部材を変位可能に形成した車高調整装置
を備えた車両用油圧緩衝器において、ジャッキピストン
に形成したオリフィス孔を、ジャッキピストンで発生す
る減衰力が、ダンパーシリンダ内で発生する減衰力より
大きくなる大きさに形成したことを特徴とする。

前記のジャッキピストンのオリフィスで発生する減衰
力が、ダンパーシリンダ内で発生する減衰力より大きく
なるようにすれば、後述する理由から好都合である。

〔実施例〕

以下、本発明を図面に示す実施例により詳細に説明す
る。

第１図は、本発明による車高調整用ジャッキユニット
を備えた二輪車のフロントフォークのうちの一方20の縦
配分を断面で示す。内筒21の外側にある外筒22が摺動自
在に嵌合しており、内筒21の底部と、ピストンロッド23
にスプリングカラーシート24、スプリングカラー25を介
して固定されたばね受け26との間に懸架スプリング27が
介在している。内筒21の底部から上方へ延びるダンパー
シリンダ28内に、前述したピストンロッド23の下端に取
りつけられたピストン29が摺動自在に嵌合している。ダ
ンパーシリンダ28の上端を貫通して上方へ突出するピス
トンロッド23の端部には、ロッド30がねじで連結されて
いる。

一方、外筒22の上端には、車高調整装置の一部を構成
する本発明のジャッキユニット40が取り付けられてい
る。このジャッキユニット40は、外筒22の上端開口部内
の肩部31に当接するまで密封状態に挿入されたジャッキ
シリンダヘッドカバー41と、このジャッキシリンダヘッ
ドカバー41の上向きの段部42に当接するまで外筒22の雌
ねじにねじこまれた環状のフォークボルト43とを有す
る。ジャッキシリンダヘッドカバー41の上部には、ユニ
オンボルト44′がねじこまれ、ユニオンボルトの外周に
は配管接続用の口金具44が上下の銅パッキンを介して接
続されている。ジャッキシリンダヘッドカバー41の下部
には、ジャッキユニット40を構成するジャッキシリンダ
45がねじこまれてナット46により固定されている。この
ジャッキシリンダ45内には、ロッド30の上端に固定され
たジャッキピストン48が摺動自在に嵌合しており、ジャ
ッキシリンダ45の下端にはエンドピース49が固定されて
いる。ジャッキピストン48の貫通孔は大きい方が、車高
アップ・ダウン時に車高調整時間が早くなって好ましい
が、後述する理由から本発明によりオリフィスとして形
成されている。

第２図と第３図には、それぞれポンピング作用を行う
リヤークッション50と、リヤークッション側ジャッキユ
ニット60と、本発明によるフロントフォーク側ジャッキ
ユニット40と車高調整用切換弁を介して連結されている
車高アップ時と車高ダウン時の二輪車の車高調整回路を
示す。

リヤークッション50は、シリンダ51と、このシリンダ
内に摺動自在に装着されたピストン52と、このピストン
から下方へ突出するピストンロッド53とを有し、シリン
ダ51外に突出する側のピストンロッド53に設けられたば
ね受け54とシリンダ側端部に設けられたばね受け55との
間に懸架スプリング56が張架されている。

リヤークッション50の上部に設けられたジャッキユニ
ット60は、シリンダ51の外周に固定されたプランジャケ
ース61と、このプランジャケースとシリンダ51の間に摺
動可能に嵌装された環状のプランジャ62とを有し、プラ
ンジャケース61から突出するプランジャ62のリング63の
端部にばね受け55が設けられている。

リヤークッション50のシリンダ内の室Ａはポンプ室を
形成し、このポンプ室Ａは一方では油路65により圧縮側
減衰力発生バルブ機構66に、かつ他方では油路67により
ポンプ室Ａ側から油溜室Ｄへの作動油の流れを阻止する
方向に配設された第一のチェックバルブ68に通じてい
る。バルブ機構66の下端側には、回転可能な車高調整切
換弁69が設けられ、この切換弁の外周には、外周から偏
心して約180゜以上の周面にわたって穿設された溝から
成る一方の周回油路と、この周回油路に直交し、一端を
この周回溝に開口し、他端を切換弁の外周に開口する他
方の油路が形成されている。この他方の油路には、周回
溝方向からの油の流れを阻止する方向に第二のチェック
バルブ70がスプリングにより付勢されている。切換弁69
の偏心カム形状の部分の周面に、内部に貫通油路71aを
有するタペット71（第2a図）が当接し、このタペット71
の下流に第三のチェックバルブ72がスプリングにより弁
座73に向かって付勢されている。第２図の車高ダウン位
置では、タペット71が切換弁69により押し上げられて第
三のチェックバルブ72が弁座73から離れるのに対し、第
３図の車高アップ位置では、タペット71が偏心カム形状
の部分のへこんだ周面により引っ込むので第三のチェッ
クバルブ72が弁座73に着座する。

第三のチェックバルブ72の下流は、一方では油路74に
より管継手75を介してフロントフォーク20の車高調整用
ジャッキユニット40の油室Ｃに開口し、他方では油路76
によりリヤークッション50のジャッキユニット60の油室
Ｂに開口する。さらに、切換弁69の外周には、オイルタ
ンク69内に形成された油留室Ｄに連通する油路90が形成
され、この油路90の途中にはリリーフスプリング91によ
り油路90を閉鎖する方向に付勢されたリリーフバルブ77
が介装されている。また、油路74から油溜室Ｄに連通す
る分岐路にはブローバルブ78が介装されている。このオ
イルタンク79の油室Ｄは、摺動可能な隔壁を介してガス
室Ｅと隣接している。

この車高調整用油圧回路により車高調整を簡単に説明
すると、市街地走行のときには、車高調整切換弁69を回
転させて第２図の車高ダウン位置に切り換える。走行中
リヤークッション50の圧縮行程でポンプ室Ａより送られ
る圧力油は油路65を通って流れるが、切換弁69の第二チ
ェックバルブ70により油路が閉じられているので、油路
80を経てオイルタンク79の油溜室Ｄに流入する。ガス室
Ｅは、ピストンロッド53の侵出入に伴う体積補償を行
う。伸び行程のときには、ピストンロッド53が抜かれた
体積分の油が油溜室Ｄから油路67を介してポンプ室Ａに
流入する。

荒れ地走行に入る際に、切換弁69を車高アップ位置に
切り換えると、リヤークッション50の圧縮行程のとき
に、ポンプ室Ａからの圧力油が切換弁69の第三チェック
バルブ72を押し上げて流れ、油路76、74を経てリヤーク
ッション50とフロントフォーク20のそれぞれのジャッキ
室ＢとＣに流入する。リヤークッション50の伸び行程の
ときには、ピストンロッド53のシリンダ51外への退出に
よりポンプ室Ａ内が減圧するので切換弁69の第三チェッ
クバルブ72が吸引されて閉じるが、オイルタンク79の上
流の第一チェックバルブ68が開くので、オイルタンクの
油溜室Ｄの油がポンプ室Ａ内に流入してピストンロッド
53の侵入体積分の油を補給する。このようなリヤークッ
ション50の圧縮、伸び行程の繰り返しにより、セルフポ
ンピング作用が行われて、圧縮行程ごとに油がそれぞれ
のジャッキ室ＢとＣに導かれ、それぞれの懸架スプリン
グ56と27を圧縮してゆく。車体は懸架スプリングにより
バランスされているので、それぞれのジャッキピストン
63と48が懸架スプリング56と27を圧縮することにより懸
架スプリング荷重が増加し、車体を押し上げて車高が増
加することになる。

しかしながら、前述したようにフロントフォーク側ジ
ャッキユニット40のジャッキピストン48の連通孔47の径
が大きいと次のような不都合が起こる。すなわち、第２
図の車高ダウン設定時に、二輪車の車両がジャンプした
り、突起を通過した後に油圧緩衝器が急激に伸びたよう
な場合に、フロントフォーク20のダンパーシリンダ28内
のピストン29の上下の室はピストン29の油孔に配設され
たバルブ機構によりピストン29の伸長速度に比例した減
衰力を発生し、ピストンロッド30を下方に引っ張る力が
作用し、ピストンロッド30を車高調整用ジャッキシリン
ダ45内より矢印のように退出する方向に引っ張る。この
とき、ジャッキシリンダ45のジャッキピストン48の上側
の室に通じる上流側油路は第二チェックバルブ70により
閉じられているので、ピストンロッド30がジャッキシリ
ンダ45内より退出する体積相当分の油は補給されない
が、ピストンロッド30に大気圧約1kg/cm²×ジャッキピ
ストンロッド30の断面積以上の引っ張り力が加わると、
ジャッキシリンダ45内は負圧となり、ピストンロッド30
がジャッキシリンダ45内より容易に退出してしまう。ま
た、ダンパーシリンダ28内のピストン29がダンパーシリ
ンダ28の上端に配設されたリバウンドスプリング32に当
接するような激しい伸び切り時には、ばね下重量×加速
度の力がピストンロッドに加わるので、ピストンロッド
30を下方に引っ張る力は急激に増大し、ピストンロッド
30は容易にジャッキシリンダ45内より退出してしまう。
このように、フロントフォーク20は車高ダウン状態に設
定してあるにもかかわらず、車高アップ状態になってし
まう。

また、フロントフォーク20が、このような伸長状態か
ら圧縮行程に移行すると、ピストンロッド30にはジャッ
キピストン48を上方に押す力が作用し、ピストンロッド
30はジャッキシリンダ45内の負圧を補償してジャッキシ
リンダ45内に容易に侵入し、車高ダウン状態を回復す
る。このように、車高ダウン設定状態のときに、車両が
ジャンプしたり、突起を通過したりするときには、フロ
ントフォークが長くなったり、短くなったりして不安定
な状態となり、操縦安定性が低下する。

しかしながら、本発明のジャッキピストン48には、ジ
ャッキシリンダ45内のピストンの上下の室を連通する連
通孔47をオリフィスとして形成し、ダンパーシリンダ28
内で発生する減衰力よりも大きな減衰力を発生するよう
にしてあるので、ピストンロッド30の下方への引っ張り
力に対しジャッキピストン48の下の室の作動油がオリフ
ィス47で絞られ、ピストンロッド30の下方への変位を阻
止する。この場合、このオリフィス孔47で発生する減衰
力は速度に依存するので、ピストンロッド30の急激な変
位に対してはジャッキピストン48の下の室をほぼオイル
ロック状態にして変位を阻止するが、ピストンロッド30
のゆっくりした速度の変位に対しては減衰力を発生しな
いので、車高を上昇させることができる。

また、逆に車高アップ設定時に、二輪車の車両がジャ
ンプした後空中より着地したり、突起を乗り越えたりし
てフロントフォーク20が圧縮されたような場合には、ダ
ンパーシリンダ28内のピストン29にはピストン部の圧縮
側減衰力発生機構で発生する圧縮時の減衰力が加わる。
また、ピストンロッド30により油圧緩衝器の底付き時の
荷重を受ける油圧緩衝器の場合には、ピストンロッド30
にこの荷重が加わり、ピストンロッド30をジャッキシリ
ンダ45内に侵入させる力が作用する。このとき、ジャッ
キシリンダ45内のピストン48より上の室に通じる上流の
油路は第三チェックバルブ72により閉じられているの
で、ジャッキピストン48の上下の室の連通孔47が大きい
場合には、ピストンロッド30の断面積×ピストンロッド
を押し上げる力がジャッキシリンダ45内の作動油に作用
して作動油を圧縮するが、作動油は非圧縮性であるから
ピストンロッド30の上方への変位が阻止される。但し、
この場合にも、ピストンロッド30に作用する押し上げ力
が油圧緩衝器の底付き時のように大きい場合には、配管
ホースを膨らませ、ピストンロッド30がこの分だけ変位
する現象が起きる。

しかしながら、本発明では、ジャッキピストン48の上
下の室の連通孔47をオリフィスとして形成してあるの
で、この連通孔が大きな減衰力を発生し、ジャッキピス
トン48の瞬間的な上昇を抑えることができる。また、ジ
ャッキピストン48のオリフィス47で発生する減衰力は速
度に依存するので、リヤークッション50のポンピング作
用により発生する作動油の吐出流量に対しては大きな抵
抗を示さないので、作動油はジャッキピストン48の下の
室にも容易に流入することができる。

次に、本発明のジャッキユニットを備えた種々の油圧
緩衝器の変形例を第４図〜第10図に示す。

第４図〜第８図は二輪車のフロントフォークに本発明
のジャッキユニットを適用した例であり、第１図と同様
な部品には100、200、300、400、500をプラスした同様
な参照数字を付けてある。140、240、340、440、540が
それぞれ本発明のジャッキユニットである。第４図と第
５図は、ジャッキユニットとダンパーシリンダが互いに
逆の関係になっている。第６図は、外筒と内筒が第４、
５図と反対になっているが、ジャッキユニットとダンパ
ーシリンダの関係は同じであり、第７図は、ジャッキユ
ニットとダンパーシリンダの関係が第６図と反対になっ
ている。第９図と第10図は、リヤークッションに本発明
のジャッキユニットを適用した例であり、それぞれ同様
な部品には600と700をプラスした参照数字を付けてあ
る。両方共、ジャッキシリンダが二輪車の車輪側に取り
つけられるが、第９図ではばね受け654がピストンロッ
ド653に固定されているのに対し、第10図ではばね受け7
54がジャッキシリンダ745に固定されている。

〔発明の効果〕

本発明では、ダンパーシリンダ内を摺動するピストン
ロッドのシリンダ外部に延びる側に車高調整用のジャッ
キユニットを設けた油圧緩衝器において、ジャッキシリ
ンダに一ポート構造の油圧シリンダを採用することによ
り配管の数を減らしかつ切換弁を小型化できると共に、
ジャッキシリンダ内の上下の室を連通するジャッキピス
トンの連通孔をオリフィスとして形成したので、前述し
たように車高ダウン設定時に車両の油圧緩衝器が急激に
伸びたりまたは車高アップ設定時に油圧緩衝器が急激に
圧縮されたりする場合に、オリフィス連通孔が大きな減
衰力を発生して、ジャッキピストン、従ってピストンロ
ッドの瞬間的な下降または上昇を阻止し、その結果ジャ
ッキピストンの連通孔が大きい場合に起こる油圧緩衝器
の不安定な伸縮がなくなり、安定した状態が維持され
る。しかも、ジャッキピストンのオリフィスで発生する
減衰力は速度に依存するので、通常の車高調整の際に
は、ポンピング作用で生ずる作動油によるピストンロッ
ドのゆっくりした速度に対しては減衰力を発生せず、作
動油は抵抗なくオリフィスを流れることができ、連通孔
をオリフィスにしても全く支障がない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による車高調整用ジャッキユニットを備
えた二輪車のフロントフォークの縦半分を断面して示し
た図、第２図は車高ダウン設定時の二輪車の車高調整回
路の概略図、第2a図は車高アップ・ダウン切換弁機構の
部品のタペットの斜視図、第３図は車高アップ時の二輪
車の車高調整回路の概略図、第４図〜第10図は本発明の
ジャッキユニットを種々の油圧緩衝器に適用した変形例
を示す概略縦断面図である。 28……ダンパーシリンダ、23,30……ピストンロッド、4
0……ジャッキユニット、45……ジャッキシリンダ、47
……オリフィス、48……ジャッキピストン

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車両の車体側または車軸側の一方に取り付
   けられるダンパーシリンダ内に減衰力を発生する機構を
   設け、シリンダ外部に延びるピストンロッドの端部にジ
   ャッキピストンを取り付け、車体側または車軸側の他方
   に取り付けられるジャッキシリンダを配設し、このジャ
   ッキシリンダ内に前記ジャッキピストンを摺動自在に密
   封状態に嵌装し、このジャッキピストンにその上下の室
   を連通するオリフィス孔を形成し、外部圧力源とジャッ
   キシリンダ内の一方の室との間で作動油を供給排出する
   ことにより、ジャッキピストンおよびこれに連結される
   ピストンロッドに対し、車体側または車軸側に取り付け
   られる他方の部材を変位可能に形成した車高調整装置を
   備えた車両用油圧緩衝器において、ジャッキピストンに
   形成したオリフィス孔を、ジャッキピストンで発生する
   減衰力が、ダンパーシリンダ内で発生する減衰力より大
   きくなる大きさに形成したことを特徴とする車高調整装
   置を備えた車両用油圧緩衝器。