JP3938411B2

JP3938411B2 - 油圧緩衝器

Info

Publication number: JP3938411B2
Application number: JP13058296A
Authority: JP
Inventors: 俊明柴田
Original assignee: Showa Corp
Current assignee: Showa Corp
Priority date: 1996-04-30
Filing date: 1996-04-30
Publication date: 2007-06-27
Anticipated expiration: 2016-04-30
Also published as: JPH09296842A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動四輪車或いは自動二輪車に使用される車両用油圧緩衝器に係り、特に、シングルチューブ形式のシリンダを用いた車両用油圧緩衝器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動四輪車或いは自動二輪車に使用される車両用油圧緩衝器では、シリンダ内に作動油が充填されるとともに、ピストンが摺動自在に配設され、このピストンに減衰力を発生する減衰バルブが設置されている。ピストンには、ピストンロッドの一端が結合され、このピストンロッドの他端側がシリンダ外部へ延出されている。このピストンロッドと上記シリンダとの間に懸架ばねが介装されて、油圧緩衝器は車体側と車軸側に配設される。
【０００３】
また、シリンダには、シリンダ内へのピストンロッドの侵入、退出に伴う容積変化分の作動油を補償する気体室が設けられる必要があり、シングルチューブ形式のシリンダの場合には、シリンダの内部に隔壁（例えばフリーピストン）で区画して気体室を形成するものが多い。
【０００４】
この気体室内に封入された気体による気体ばねと上記懸架ばねにより、路面からの衝撃が吸収され、上記減衰バルブにより車体の振動が制振される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記気体ばねのばね反力特性は、気体室へ封入される気体封入圧力を変更することにより変更される。特に、レース車両に使用される油圧緩衝器では、ライダーの好みや車体重量等によって気体封入圧を任意の値に設定し、油圧緩衝器の特性を選択している。
【０００６】
上記気体室への気体の封入、排出は、開閉弁を操作することによってなされるが、第三者がこの開閉弁を誤って操作すると、油圧緩衝器の特性が不用意に変更されてしまう。
【０００７】
本発明の課題は、上述の事情を考慮してなされたものであり、シリンダ内の気体室へ気体を封入、排出するための開閉弁の不必要な操作を防止できる油圧緩衝器を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、作動油を充填したシリンダ内にピストンが摺動自在に配設され、上記シリンダの一端が取付ブラケットを介して閉塞され、上記ピストンを結合したピストンロッドが上記シリンダの他端から外部へ延出され、上記シリンダ内の一端側に気体室が画成され、上記シリンダと上記ピストンロッド間に懸架ばねが配設可能な油圧緩衝器において、上記取付ブラケットには、上記気体室と外部とを連通する気体通路が形成されるとともに、この気体通路を開閉可能とする開閉弁がシリンダの径方向に着脱自在に埋設状態で装着され、上記シリンダ外周には、上記懸架ばねの一端を支持するばね受けが配設され、このばね受けに、上記懸架ばねの取付状態で、上記開閉弁を外部から操作不能に覆うフランジ部が一体に形成されたものである。
【００１０】
請求項１に記載の発明には、次の作用がある。
ばね受けのフランジ部が、懸架ばねの取付状態で、開閉弁を外部から操作不能に覆うように構成されたことから、懸架ばねを取外してばね受けの位置を変更しない限り、開閉弁を外部から操作できない。この結果、気体室へ気体を封入し、或いは気体室から気体を排出する開閉弁の不必要な操作を防止できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
図１は、本発明に係る油圧緩衝器の一つの実施の形態を示す縦断面図である。図２は、図１の一部を拡大して示す拡大断面図である。図３は、図１の取付ブラケット周りを図１とは異なった位置にて破断した断面図である。図４は、図３の一部を拡大して示す拡大断面図である。
【００１２】
図１に示すように、自動四輪車に使用される油圧緩衝器１０は、懸架ばね１１と一体化されてクッションユニットを構成し、このクッションユニットが車体側と車軸側に配置される。懸架ばね１１及び後述の気体室２７の気体ばねが路面からの衝撃を吸収し、油圧緩衝器１０がクッションユニットの振動を減衰して車体を制振させる。図１はこの油圧緩衝器１０の最伸長状態を示す。
【００１３】
油圧緩衝器１０は、シングルチューブからなるシリンダ１２内に作動油が充填されるとともに、ピストン１４が摺動自在に配設され、このピストン１４にピストンロッド１５の一端が結合して構成される。シリンダ１２の一端を取付ブラケット２３が、他端をロッドガイド２４がそれぞれ液密に閉塞可能とする。また、ピストンロッド１５の他端側は、ロッドガイド２４を貫通してシリンダ１２の外部へ延出される。更に、上記ピストン１４にてシリンダ１２内が、上室１６Ａと下室１６Ｂとに区画される。ピストンロッド１５は、この下室１６Ｂ内へ侵入或いは退出可能とされる。
【００１４】
上記ピストン１４には、中央位置にピストンロッド１５の一端部が貫通するとともに、このピストンロッド１５の周囲に、伸側オイル流路１８と縮側オイル流路１９とが交互に貫通して穿設される。ピストン１４の一側面に伸側オイル流路１８を閉止可能とする伸側減衰バルブ２０が配設され、ピストン１４の他側面に、縮側オイル流路１９を閉止可能とするチェックバルブ２１が配設される。ピストン１４並びに伸側減衰バルブ２０及びチェックバルブ２１は、伸側減衰バルブ２０、チェックバルブ２１のそれぞれの背面側に配置されたバルブリテーナ１７、２５とともに、ナット２２によりピストンロッド１５に挟持されて一体化される。
【００１５】
上記バルブリテーナ２５は油圧緩衝器１０の最伸長状態において、ロッドガイド２４に嵌装されたリバウンドラバー１３に当接し、油圧緩衝器１０の最大ストロークが規制される。
【００１６】
油圧緩衝器１０の圧縮過程では、矢印Ａに示すように、上室１６Ａ内の作動油が縮側オイル流路１９を経てチェックバルブ２１を開弁し、下室１６Ｂ内へ流入する。
【００１７】
また、油圧緩衝器１０の伸長過程では、矢印Ｂに示すように、下室１６Ｂ内の作動油が伸側オイル流路１８を通過し、伸側減衰バルブ２０を撓み変形させて、上室１６Ａ内へ流入する。作動油がこの伸側減衰バルブ２０を撓み変形させるときに、伸長過程におけるピストン１４の中高速時の減衰力が発生する。
【００１８】
上記ピストンロッド１５は中空形状に形成され、このピストンロッド中空部２６のうちのピストン１４側部分が、他部分よりも小径の挿通孔２８とされる。この挿通孔２８は、ピストンロッド１５に穿設されたバイパス孔２９を介して、シリンダ１２の下室１６Ｂに連通される。この挿通孔２８に、調整ロッド３０の先端に一体化された伸側ニードル弁３１が挿通される。調整ロッド３０は、ピストンロッド中空部２６内に挿通される。この調整ロッド３０の基端部は図１に示すように、ピストンロッド１５の他端部に螺合されるとともに、伸側調整スライダ３２に嵌合され、この伸側調整スライダ３２が伸側調整ダイヤル３３に回転一体に取り付けられる。
【００１９】
従って、伸側調整ダイヤル３３を回転させ、伸側調整スライダ３２を介して調整ロッド３０を軸方向に移動させることにより、伸側ニードル弁３１を挿通孔２８内で軸方向に移動させて、伸側ニードル弁３１の円錐面と挿通孔２８の内周面との流路面積を調整し、下室１６Ｂ内の作動油をバイパス孔２９を経て、挿通孔２８から上室１６Ａ内へ流す。この伸側ニードル弁３１による上記流路面積の変更により、主に伸長過程におけるピストン１４の低速時の減衰力が調整される。
【００２０】
図１に示すように、シリンダ１２内の一端側つまり取付ブラケット２３側には、ベースピストン４５を備えたピストンハウジング３４が配置される。これらのベースピストン４５及びピストンハウジング３４はベースピース３６にて支持され、このベースピース３６は、一端が取付ブラケット２３に螺着された中空形状のベースロッド３５の他端に螺合される。上記ピストンハウジング３４の外周は、シリンダ１２の内周面に液密に嵌装される。
【００２１】
また、ベースロッド３５の外周にはフリーピストン３７が、液密且つ気密状態で摺動自在に嵌装される。このフリーピストン３７は、シリンダ１２の内周にも、液密且つ気密状態で摺動自在に嵌装される。
【００２２】
シリンダ１２内は、上記ベースピストン４５及びピストンハウジング３４と、フリーピストン３７とに囲まれてベースバルブ室１６Ｃが、上室１６Ａに対し画成されるとともに、フリーピストン３７と取付ブラケット２３に囲まれて気体室２７が画成される。ベースバルブ室１６Ｃには作動油が充填され、気体室２７には、空気や窒素ガス等の気体が封入され充填される。この気体室２７は、油圧緩衝器１０の圧縮或いは伸長過程で、下室１６Ｂ内へ侵入或いは退出するピストンロッド１５の容積変化分の作動油を補償する機能を有するとともに、気体室２７に封入された気体が気体ばねとしても機能する。
【００２３】
上記ベースピストン４５には、図２に示すように、伸側流路４７と縮側メイン流路４８とが周方向に交互に貫通して穿設される。このベースピストン４５の一側面に、縮側メイン流路４８を閉止可能とする縮側減衰バルブ４９が配設され、ベースピストン４５の他側面に、伸側流路４７を閉止可能とするチェックバルブ５０が配設される。ベースピストン４５及びピストンハウジング３４、並びに縮側減衰バルブ４９及びチェックバルブ５０は、ナット５１を用いてベースピース３６に一体化される。
【００２４】
油圧緩衝器１０の圧縮過程で、シリンダ１２の下室１６Ｂ内へ進入するピストンロッド１５の容積増加分の作動油がシリンダ１２の上室１６Ａから、矢印Ｃ（図２）に示すように、ベースピストン４５の縮側メイン流路４８を通過して縮側減衰バルブ４９を撓み変形させ、ピストンハウジング３４のハウジング通路３８を通ってベースバルブ室１６Ｃへ至る。作動油が縮側減衰バルブ４９を撓み変形させるときに、圧縮過程におけるピストン１４の中高速時の減衰力が発生する。
【００２５】
また、油圧緩衝器１０の伸長過程で、シリンダ１２の下室１６Ｂからピストンロッド１５が退出することにより生ずるシリンダ１２の上室１６Ａ内の負圧を解消するために、ベースバルブ室１６Ｃ内の作動油が、矢印Ｄ（図２）に示すようにベースピストン４５の伸側流路４７を経てチェックバルブ５０を開弁させ、上室１６Ａ内へ流入する。
【００２６】
また、前記ベースピース３６には、縮側第１サブ流路５２と縮側第２サブ流路５３とが穿設され、これらのサブ流路５２及び５３間に縮側ニードル弁５４が配設される。この縮側ニードル弁５４は、調整ロッド３９の先端部に形成され、縮側調整スライダ４０を介して、縮側調整ダイヤル５５に回転一体に嵌合される。調整ロッド３９は、ベースロッド３５の中空部４１内に挿通される。上記縮側調整ダイヤル５５の調整により、縮側ニードル弁５４が縮側第１サブ流路５２の流路面積を変化させる。この縮側第１サブ流路５２の流路面積の変化により、油圧緩衝器１０の圧縮過程で、シリンダ１２の上室１６Ａ内から縮側第１サブ流路５２及び縮側第２サブ流路５３を通ってベースバルブ室１６Ｃへ至る作動油の低速時の流れが調整され、この圧縮過程におけるピストン１４の低速時の減衰力が調整される。
【００２７】
上述のように、図１に示す油圧緩衝器１０においては、圧縮過程で、シリンダ１２の上室１６Ａ内の作動油がピストン１４のチェックバルブ２１を開弁してシリンダ１２の下室１６Ｂ内へ流入し（図２の矢印Ａ）、この下室１６Ｂの負圧が解消される。と同時に、下室１６Ｂ内へ進入するピストンロッド１５の容積増加分の作動油は、油圧緩衝器１０の圧縮過程でピストン１４の低速時に、上室１６Ａから縮側第１サブ流路５２及び縮側第２サブ流路５３を経てベースバルブ室１６Ｃへ至り、縮側ニードル弁５４にて調整された圧縮過程ピストン低速時の減衰力を発生し、ピストン１４の中高速時には、上室１６Ａからベースピストン４５の縮側減衰バルブ４９を撓み変形させ、ハウジング通路３８を経てベースバルブ室１６Ｃへ至り（図２の矢印Ｃ）、縮側減衰バルブ４９にて圧縮過程ピストン中高速時の減衰力を発生する。
【００２８】
また、油圧緩衝器１０の伸長過程では、ピストン１４の低速時に、シリンダ１２の下室１６Ｂ内の作動油がピストンロッド１５のバイパス孔２９を通り、伸側ニードル弁３１を経て挿通孔２８からシリンダ１２の上室１６Ａへ向かって流れ、この伸側ニードル弁３１にて、伸長過程ピストン低速時の減衰力が発生する。油圧緩衝器１０の伸長過程において、ピストン１４の中高速時には、下室１６Ｂ内の作動油が、ピストン１４の伸側オイル流路１８を通り伸側減衰バルブ２０を撓み変形させて上室１６Ａ内へ流れ（図２の矢印Ｂ）、この伸側減衰バルブ２０にて、伸長過程ピストン中高速時の減衰力が発生する。
【００２９】
更に、この油圧緩衝器１０の伸長過程では、シリンダ１２の下室１６Ｂから退出するピストンロッド１５の容積減少分の作動油が、ベースバルブ室１６Ｃからハウジング通路３８を経、ベースピストン４５の伸側流路４７を通りチェックバルブ５０を開弁して、シリンダ１２の上室１６Ａ内へ流れて（図２の矢印Ｄ）、この上室１６Ａの負圧が解消される。
【００３０】
さて、図１に示す油圧緩衝器１０には、ピストンロッド１５の他端部にエンド部材５６がナット５７にて結合され、このエンド部材５６の外周にエンドキャップ４２を用いて補強チューブ５８が固着される。この補強チューブ５８は円筒形状であり、一端側の内周面に、所定距離を隔ててガイド部材としてのアッパガイドブッシュ５９及びロアガイドブッシュ６０が固着される。これらアッパガイドブッシュ５９及びロアガイドブッシュ６０を介して補強チューブ５８は、シリンダ１２の外周面に摺動自在に支持される。この補強チューブ５８は、ピストンロッド１５とともに、車体側と車軸側間の荷重を支持する強度部材として機能する。
【００３１】
また、補強チューブ５８の他端側の外周部には、車軸を支持する車軸ブラケット６３が溶接により固着される。油圧緩衝器１０は、補強チューブ５８に固着された車軸ブラケット６３を介して車軸を支持し、取付ブラケット２３を介して車体に支持される。また、エンド部材５６には、補強チューブ５８の内外を連通する空気流動孔６４が貫通して形成される。油圧緩衝器１０の伸縮時に、この空気流動孔６４から補強チューブ５８の内外へ空気が流動して、油圧緩衝器１０の伸縮が適正化される。
【００３２】
図１及び図２に示す補強チューブ５８の一端側の外周部には、ロアガイドブッシュ６０側にロアばね受け６１が螺合される。このロアばね受け６１は、シリンダ１２の軸方向に移動可能とされ、ロックナット４３にて位置決めされる。また、ばね受けとしてのアッパばね受け６２は、シリンダ１２の取付ブラケット２３の外周にストッパリング４４を介して係合保持される。ロアばね受け６１が懸架ばね１１の下端を支持し、アッパばね受け６２が懸架ばね１１の上端を支持し、これらのロアばね受け６１とアッパばね受け６２との間に、前記懸架ばね１１が介装される。また、ロアばね受け６１をシリンダ１２の軸方向に移動させることにより、懸架ばね１１の初期荷重が調整される。
【００３３】
上述の取付ブラケット２３とともにシリンダ１２の一端側を閉塞するキャップ部材４６には、図３に示すように、気体室２７に連通する第１気体通路６５が穿設される。また、上記取付ブラケット２３には、第２気体通路６６及び第３気体通路６７が連通状態で穿設される。ここで、第３気体通路６７は、シリンダ１２の半径方向に穿設される。取付ブラケット２３の第２気体通路６６がキャップ部材４６の第１気体通路６５に連通状態とされて、気体室２７が外部に連通可能とされる。
【００３４】
上記第３気体通路６７には、図４に示すように、内周に雌ねじ６８が形成され、この雌ねじ６８に開閉弁６９が、シリンダ１２の半径方向に着脱自在に螺装される。この開閉弁６９は、開弁時には、第１気体通路６５、第２気体通路６６及び第３気体通路６７を介して、シリンダ１２の気体室２７内へ気体を封入し、或いは気体室２７から外部へ気体を排出させるものである。
【００３５】
この開閉弁６９には、その頭部６９Ａ側にＯリング７０が嵌装される。このＯリング７０が図４の２点鎖線位置に位置付けられたときに、開閉弁６９は第３気体通路６７を閉止し、従って気体室２７と外部との連通状態を遮断する。この開閉弁６９による第３気体通路６７の閉止状態で、開閉弁６９の頭部６９Ａは、取付ブラケット２３内に埋設状態とされる。
【００３６】
上記開閉弁６９の頭部６９Ａには、例えば６角穴等の角穴７１が形成される。この角穴７１にトルクレンチ（図示せず）等の工具を挿入し、この工具を回転させることにより、開閉弁６９は第３気体通路６７の雌ねじ６８に締め付けられて閉弁操作され、或いは雌ねじ６８から緩められて開弁操作される。
【００３７】
また、上記取付ブラケット２３の外周には、図３に示すように、ストッパリング４４を用い懸架ばね１１の付勢力によって、アッパばね受け６２が係合保持されているが、このアッパばね受け６２にフランジ部７２が一体成形される。このフランジ部７２は、アッパばね受け６２とロアばね受け６１との間に懸架ばね１１が装着された状態で開閉弁６９の頭部６９Ａを覆い、開閉弁６９を外部から操作不能となるように延出構成されている。
【００３８】
従って、気体室２７内の気体封入圧力が不足したときには、油圧緩衝器１０を車体から取り外し、懸架ばね１１をアッパばね受け６２とロアばね受け６１との間から取り除き、アッパばね受け６２におけるフランジ部７２の位置を開閉弁６９からずらし、トルクレンチ等の工具を用いて開閉弁６９を緩めて開閉弁６９を開弁状態とし、気体室２７内へ気体を封入する。
【００３９】
ここで、上述の油圧緩衝器１０の組立手順を述べる。
先ず、シリンダ１２内にベースピストン４５、ピストンハウジング３４及びフリーピストン３７が取り付けられた状態で、開閉弁６９を開操作し、第１気体通路６５、第２気体通路６６及び第３気体通路６７を介して気体室２７内へ気体を封入する。この気体封入後、開閉弁６９を閉操作する。このとき、フリーピストンは、気体室２７内の気体封入圧力の作用で、ピストンハウジング３４に当接状態となる。
【００４０】
次に、シリンダ１２を倒立させて取付ブラケット２３を下方に配置し、シリンダ１２内に作動油を流入する。その後、ピストンロッド１５と一体化されたピストン１４及びロッドガイド２４をシリンダ１２内へ挿入する。この挿入時には、ロッドガイド２４の流路７３に装着された弁７４（ともに図２）を開弁状態とし、シリンダ１２内の余剰の作動油を流路７３から外部へ排出する。
【００４１】
ロッドガイド２４が図２の２点鎖線位置まで挿入された段階で弁７４を閉弁操作する。ロッドガイド２４が図２の実線位置となるまで、更にロッドガイド２４及びピストン１４をシリンダ１２内へ挿入する。これにより、フリーピストン３７が気体室２７側へ移動してベースバルブ室１６Ｃが形成され、上室１６Ａ及び下室１６Ｂ内が正圧状態に維持される。
【００４２】
その後、シリンダ１２の外周に補強チューブ５８を挿入し、この補強チューブ５８をエンド部材５６及びエンドキャップ４２を用いてピストンロッド１５の他端部に固定し、次に、アッパばね受け６２とロアばね受け６１との間に懸架ばね１１を介装して油圧緩衝器１０を組立て、アッパばね受け６２と補強チューブ５８間にブーツ７５を装着する。
【００４３】
上記実施の形態によれば、ロアばね受け６１のフランジ部７２が、懸架ばね１１をアッパばね受け６２とロアばね受け６１との間に取り付けた状態で、開閉弁６９の頭部６９Ａを覆い、この開閉弁６９を外側から操作不能となるように延出して構成されたことから、懸架ばね１１を取り外してアッパばね受け６２のフランジ部７２の位置を変更しない限り、開閉弁６９を外部から操作できない。この結果、気体室２７へ気体を封入し、或いは気体室２７から気体を排出する開閉弁６９の不必要な操作を防止することができる。
【００４４】
尚、開閉弁６９は、取付ブラケット２３の第３気体通路６７に、シリンダ１２の半径方向に沿って装着されるものを述べたが、シリンダ１２の半径方向に対し鉛直方向或いは水平方向に傾斜配置させて装着しても良い。
【００４５】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係る油圧緩衝器によれば、シリンダ内の気体室へ気体を封入、排出するための開閉弁の不必要な操作を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明に係る油圧緩衝器の一つの実施の形態を示す縦断面図である。
【図２】図２は、図１の一部を拡大して示す拡大断面図である。
【図３】図３は、図１の取付ブラケット周りを図１とは異なった位置にて破断した断面図である。
【図４】図４は、図３の一部を拡大して示す拡大断面図である。
【符号の説明】
１０油圧緩衝器
１１懸架ばね
１２シリンダ
１４ピストン
１５ピストンロッド
２３取付ブラケット
２７気体室
４６キャップ部材
６２アッパばね受け
６５第１気体通路
６６第２気体通路
６７第３気体通路
６９開閉弁
７２フランジ部

Claims

作動油を充填したシリンダ内にピストンが摺動自在に配設され、上記シリンダの一端が取付ブラケットを介して閉塞され、上記ピストンを結合したピストンロッドが上記シリンダの他端から外部へ延出され、上記シリンダ内の一端側に気体室が画成され、上記シリンダと上記ピストンロッド間に懸架ばねが配設可能な油圧緩衝器において、
上記取付ブラケットには、上記気体室と外部とを連通する気体通路が形成されるとともに、この気体通路を開閉可能とする開閉弁がシリンダの径方向に着脱自在に埋設状態で装着され、
上記シリンダ外周には、上記懸架ばねの一端を支持するばね受けが配設され、このばね受けに、上記懸架ばねの取付状態で、上記開閉弁を外部から操作不能に覆うフランジ部が一体に形成されたことを特徴とする油圧緩衝器。