JP4056268B2

JP4056268B2 - 油圧緩衝器の作動油の給排装置

Info

Publication number: JP4056268B2
Application number: JP2002073099A
Authority: JP
Inventors: 隆男友永
Original assignee: Showa Corp
Current assignee: Showa Corp
Priority date: 2002-03-15
Filing date: 2002-03-15
Publication date: 2008-03-05
Anticipated expiration: 2022-03-15
Also published as: JP2003269516A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動二輪車のフロントフォークを構成するに好適な油圧緩衝器の作動油の給排装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、油圧緩衝器として、車体側チューブと車軸側チューブを摺動自在に嵌合し、車体側チューブと車軸側チューブ内に油溜室を設け、油溜室の上部は空気室とし、車体側チューブの空気室に連通する開口部にキャップを着脱可能に設けてなるものがある。
【０００３】
油圧緩衝器では、車両走行時に路面から受ける衝撃力を懸架スプリングのばね反力と、空気室の空気ばねによるばね反力により緩衝し、これに伴う懸架スプリングと空気ばねの伸縮振動を減衰力発生装置が発生する圧側と伸側の減衰力により制振することとしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
油圧緩衝器では、空気室の空気ばねによるばね反力の調整を、空気室に接する油溜室の油面レベルの調整によって行なう。従来技術では、油溜室の油面レベルの調整を、車体側チューブに設けた開口部のキャップを取外し、作動油をこの開口部から油溜室に出し入れすることによって行なっており面倒である。キャップにピストンロッド、懸架スプリングのばね荷重調整装置、減衰力調整装置等が付帯している場合には、キャップの取外しは特に面倒になる。
【０００５】
本発明の課題は、油圧緩衝器において、油溜室の油面レベルの調整を簡易にし、空気室の空気ばねによるばね反力の調整を簡易、迅速にすることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、車体側チューブと車軸側チューブを摺動自在に嵌合し、前記車体側チューブと車軸側チューブ内に油溜室を設け、油溜室の上部は空気室とし、前記車体側チューブの空気室に連通する第１の開口部に第１のキャップを着脱可能に設けてなる油圧緩衝器において、前記車軸側チューブに、前記油溜室に連通する第２の開口部を設け、前記第２の開口部の内周に、外方側から順に第１のシール面と第２のシール面を互いに軸方向に間隔をおいて設け、前記第２の開口部の開口とは異なる部分に一端を開口し、前記第１のシール面と第２のシール面の間に他端を開口する作動油の給排孔を設け、前記第２の開口部に、軸方向に進退可能な第２のキャップを設け、該第２のキャップの外周に、外方側から順に第１のＯリングと第２のＯリングを互いに軸方向に間隔をおいて設け、前記第１のＯリングは、前記第２のキャップの前進又は後退の２つの位置で、前記第１のシール面に接触して前記第２の開口部を閉じ、前記第２のＯリングは、前記第２のキャップの前進時に、前記第２のシール面に接触して前記給排孔と前記油溜室との連通を閉じ、前記第２のキャップの後退時に、前記第２のシール面から離座して前記給排孔を前記油溜室に連通するように構成したものである。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１の発明において更に、前記第２の開口部の外方側を大径部に内方側を小径部に形成し、該大径部と小径部を内方へ向かって縮径する傾斜面を介して接続し、前記第２のキャップを前記大径部及び小径部に嵌合する形状に形成し、該大径部に前記第１のシール面を、前記小径部に前記第２のシール面を形成し、該大径部に前記給排孔が開口するようにしたものである。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項２の発明において更に、前記第２のキャップの前記第２のＯリングより内方側先端部の外周に、前記小径部の第２のシール面よりに内方側に形成しためねじ部に螺合するおねじ部を形成し、前記第２のキャップに該おねじ部をバイパスして前記給排孔と油溜室を連通するバイパス油路を形成したしたものである。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれかの発明において更に、前記第２の開口部を、前記車軸側チューブと連設したサブタンクに形成し、該サブタンクに形成した第２の開口部に前記第２のキャップを螺合し、該第２のキャップに圧側減衰力調整装置を設けたものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は油圧緩衝器の全体を示す断面図、図２は給排装置において第２キャップの前進状態を示す要部断面図、図３は給排装置において第２キャップの後退状態を示す要部断面図、図４は給排装置の変形例を示す要部断面図である。
【００１１】
油圧緩衝器１０は、レース用自動二輪車のフロントフォークとして用いられるものであり、図１に示す如く、車体側チューブ１１と車軸側チューブ１２を液密に摺動自在に嵌合して構成される。車体側チューブ１１の下端内周にはブッシュ１３が、車軸側チューブ１２の上端外周にはブッシュ１４が設けられている。
【００１２】
車体チューブ１１は上端部の第１の開口部１５に第１のキャップ１６を液密に着脱自在に設け、車体側チューブ１１に車体側取付部１７Ａ、１７Ｂを備える。車軸側チューブ１２は下端部にボトムブラケット１８を液密に固定し、ボトムブラケット１８に車軸側取付部１９を備える。
【００１３】
油圧緩衝器１０は、ボトムブラケット１８の内部に固定したダンパシリンダ２１を車軸側チューブ１２の内部に立設している。ダンパシリンダ２１は、ボトムブラケット１８の底部に挿着したセンターボルト２２により固定されている。油圧緩衝器１０は、第１のキャップ１６の中央部にばね荷重調整スリーブ２３を液密に螺着し、車体側チューブ１１の内部に挿入されたばね荷重調整スリーブ２３の下端部に中空ピストンロッド２４を固定的に支持する。ピストンロッド２４は、ダンパシリンダ２１の上端部に設けたロッドガイド２５を摺動自在に貫通してダンパシリンダ２１の内部の油室２７に挿入され、その挿入端にピストン２６を備える。ピストン２６はダンパシリンダ２１の内面を上下に摺接する。油室２７は、ピストン２６により、ピストンロッド２４が挿入されている側のピストンロッド側油室２７Ａと、ピストンロッド２４が挿入されていない側のピストン側油室２７Ｂに区画される。
【００１４】
油圧緩衝器１０は、車体側チューブ１１と車軸側チューブ１２の間の空間を油溜室３１とし、油溜室３１の上部を空気室３２とし、この空気室３２を前述の第１のキャップ１６で閉じている。３２Ａは後述する減衰力調整ロッド４４に設けた空気バルブである。車両の空車状態で、空気室２３を大気圧に設定するように、空気バルブ３２Ａを用いて圧力調整する。
【００１５】
油圧緩衝器１０は、車軸側チューブ１２の下端部に固定した前述のボトムブラケット１８にサブタンク３３を連設し、油溜室２１のピストン側油室２７Ｂとサブタンク３３の下部油室３４を、センターボルト２２に設けた油路２２Ａと、ボトムブラケット１８に設けた油路３４Ａにより連通し、油溜室３１とサブタンク３３の上部油室３５Ｂを、ボトムブラケット１８に設けた油路３５Ａにより連通している。
【００１６】
油圧緩衝器１０は、第１のキャップ１６に設けた前述のばね荷重調整スリーブ２３に支持されて昇降する複数の部材の結合からなるスプリングカラー３７を有し、スプリングカラー３７によりバックアップされる上スプリングシート３８Ａと、ダンパシリンダ２１の外周に固定した下スプリングシート３８Ｂとの間に懸架スプリング３９を介装している。
【００１７】
油圧緩衝器１０は、懸架スプリング３９のばね反力と、空気室３２の空気ばねによるばね反力により、車両走行時に路面から受ける衝撃力を緩衝する。
【００１８】
油圧緩衝器１０は、懸架スプリング３９と、空気室３２の空気ばねの伸縮振動を制振するため、ピストンバルブ装置（伸側減衰力調整装置）４０と、ボトムバルブ装置（圧側減衰力調整装置）５０を有している。
【００１９】
ピストンバルブ装置４０は、ダンパシリンダ２１の内面を摺接するピストン２６に、ピストンロッド側油室２７Ａとピストン側油室２７Ｂを連通可能にする伸側流路４１（不図示）と圧側流路４２を有し、伸側流路４１を伸側減衰バルブ４１Ａにより開閉可能とし、圧側流路４２をチェックバルブ４２Ａにより開閉可能とする。また、ピストンバルブ装置４０は、ピストン２６をバイパスしてピストンロッド側油室２７Ａとピストン側油室２７Ｂを連通可能とするバイパス流路４３を有し、バイパス流路４３をニードルバルブ４３Ａにより開閉可能とする。このとき、第１のキャップ１６に設けたばね荷重調整スリーブ２３の中央に減衰力調整ロッド４４を螺着し、減衰力調整ロッド４４をピストンロッド２４の中空部に挿通し、その挿通端に上述のニードルバルブ４３Ａを備える。
【００２０】
ボトムバルブ装置５０は、サブタンク３３の開口部である第２の開口部５１に第２のキャップ５２を螺着し、サブタンク３３の上部油室３５に臨む第２のキャップ５２の下端面に支持ボルト５３を螺着し、支持ボルト５３の先端部にボトムピース５４を固定している。ボトムピース５４は下部油室３４と上部油室３５を区画する。ボトムピース５４は、下部油室３４と上部油室３５を連通可能にする圧側流路５５と伸側流路５６を有し、圧側流路５５を圧側減衰バルブ５５Ａにより開閉可能にし、伸側流路５６をチェックバルブ５６Ａにより開閉可能とする。また、ボトムバルブ装置５０は、ボトムピース５４をバイパスして下部油室３４と上部油室３５を連通可能にするバイパス油路５７を有し、バイパス油路５７をニードルバルブ５７Ａにより開閉可能とする。このとき、第２のキャップ５２に減衰力調整ロッド５８を螺着し、減衰力調整ロッド５８を支持ボルト５３の中央部に挿通し、その挿通端に上述のニードルバルブ５７Ａを備える。
【００２１】
従って、油圧緩衝器１０は以下の如くに減衰力を発生する。
（伸側行程）
油圧緩衝器１０の伸側行程では、低速時に、ピストンロッド側油室２７Ａの油がピストン２６のバイパス流路４３を通ってピストン側油室２７Ｂに流れ、この間のニードルバルブ４３Ａの絞り抵抗により伸側減衰力を得る。中高速時には、ピストンロッド側油室２７Ａの油がピストン２６の伸側流路４１を通ってピストン側油室２７Ｂに流れ、この間の伸側減衰バルブ４１Ａの撓み抵抗により伸側減衰力を得る。
【００２２】
このとき、ダンパシリンダ２１から退出するピストンロッド２４の容積分の油が、油溜室３１からサブタンク３３の上部油室３５、ボトムピース５４の伸側流路５６、チェックバルブ５６Ａを通って、ダンパシリンダ２１のピストン側油室２７Ｂに補給される。
【００２３】
尚、油圧緩衝器１０は、ダンパシリンダ２１の内部で、ロッドガイド２５とピストン２６の間に介装したリバウンドスプリング４５により最伸長時の緩衝をなす。
【００２４】
（圧側行程）
油圧緩衝器１０の圧側行程では、低速時に、ピストン側油室２７Ｂの油がピストン２６のバイパス流路４３を通って、ピストンロッド側油室２７Ａに流れ、この間のニードルバルブ４３Ａの絞り抵抗により圧側減衰力を得る。同時に、ダンパシリンダ２１に進入するピストンロッド２４の容積分の油がピストン側油室２７Ｂからサブタンク３３の下部油室３４に入り、更にボトムピース５４のバイパス流路５７を通って上部油室３５、油溜室３１に流れる過程で、ニードルバルブ５７Ａの絞り抵抗により圧側減衰力を得る。中高速時には、ダンパシリンダ２１に進入するピストンロッド２４の容積分の油がピストン側油室２７ｂからサブタンク３３の下部油室３４に入り、更にボトムピース５４の圧側流路５５を通って上部油室３５、油溜室３１に流れ、この間の圧側減衰バルブ５５Ａの撓み抵抗により圧側減衰力を得る。このとき、ダンパシリンダ２１に進入するピストンロッド２４の容積分の油が、上述の如く、ピストン側油室２７ｂからサブタンク３３の下部油室３４、上部油室３５経由で油溜室３１へ排出される。
【００２５】
尚、油圧緩衝器１０は、ダンパシリンダ２１の外部で、ピストンロッド２４の外周に固定したストッパラバー４６を、ロッドガイド２５に衝合することにより、最圧縮時の緩衝をなす。
【００２６】
しかるに、油圧緩衝器１０にあっては、空気室３２の空気ばねによるばね反力を調整するための作動油給排装置６０を、以下の如くに備える（図２、図３）。
【００２７】
油圧緩衝器１０では、前述した如く、サブタンク３３が油溜室３１に連通する第２の開口部５１を備えている。作動油給排装置６０は、この第２の開口部５１の内周に、外方側から順に第１のシール面６１と第２のシール面６２を互いに軸方向に間隔をおいて設けた。第１の開口部５１の開口とは異なる部分に一端を開口し、第１のシール面６１と第２のシール面６２の間に他端を開口する作動油の給排孔６３を設けた。６４は給排キャップである。第１の開口部５１には、前述の如く、第２のキャップ５２を螺着し、第２のキャップ５２を軸方向に進退可能とした。
【００２８】
作動油給排装置６０は、第１のキャップ５２の外周に、外方側から順に第１Ｏリング７１と第２Ｏリング７２を互いに軸方向に間隔をおいて設けた。７１Ａ、７２ＡはＯリング溝である。
【００２９】
第１Ｏリング７１は、第２のキャップ５２の前進（図２）又は後退（図３）の２つの位置で、第１のシール面６１に接触して第２の開口部５１を閉じる。
【００３０】
第２Ｏリング７２は、第２のキャップ５２の前進時（図２）に、第２のシール面６２に接触して給排孔６３と上部油室３５、ひいては油溜室３１との連通を閉じる。第２Ｏリング７２は、第２のキャップ５２の後退時（図３）に、第２のシール面６２から離座して給排孔６３を上部油室３５、ひいては油溜室３１に連通する。給排孔６３が油溜室３１に連通した状態で、給排孔６３に接続した油給排ポンプ（不図示）により、油溜室３１に対する油の給排が可能になり、油溜室３１の油面レベルを調整できる。
【００３１】
尚、作動油給排装置６０にあっては、第２の開口部５１の外方側を大径部５１Ａに、内方側を小径部５１Ｂに形成し、大径部５１Ａと小径部５１Ｂを内方へ向かって縮径するテーパ状傾斜面５１Ｃを介して接続する。第２のキャップ５２は大径部５１Ａと小径部５１Ｂに嵌合する形状に形成され、大径部５１Ａに第１のシール面６１を、小径部５１Ｂに第２のシール面６２を形成する。第２の開口部５１は大径部５１Ａに給排孔６３を開口する。
【００３２】
また、作動油給排装置６０にあっては、第２のキャップ５２の第２Ｏリング７２のためのＯリング溝７２Ａより内方側の先端部の外周に、第２の開口部５１の小径部５１Ｂにおける第２のシール面６２より内方側に形成しためねじ部５１Ｄに螺合するおねじ部７３を形成してある。また、第２のキャップ５２に、おねじ部７３をバイパスして、給排孔６３と上部油室３５、ひいては油溜室３１とを連通するバイパス油路７４を形成した。
【００３３】
従って、油圧緩衝器１０において、作動油給排装置６０を用いた空気ばねの反力調整手順は以下の如くになる。
【００３４】
(1)サブタンク３３の第２のキャップ５２を、図４の前進位置から図５の後退位置に移動する。これにより、第２のキャップ５２に設けてある第１Ｏリング７１が未だ第２の開口部５１を閉じ続ける状態で、第２Ｏリング７２が第２の開口部５１の第２のシール面６２から離座し、給排孔６３を油溜室３１に連通する。
【００３５】
(2)給排孔６３に油給排ポンプを接続し、油溜室３１の油を給排してその油面レベルを調整し、ひいては空気室３２の容積を変更し、空気ばねのばね反力を調整する。
【００３６】
(3)サブタンク３３の第２のキャップ５２を再び前進位置に設定し、第２Ｏリング７２を第２の開口部５１の第２のシール面６２に着座し、給排孔６３と油溜室３１の連通を遮断する。尚、油溜室３１の油面レベルの調整中又は調整後に、空気バルブ３２Ａを開口することにより、空気室３２を大気圧に設定する。
【００３７】
本実施形態によれば以下の作用がある。
（請求項１に対応する作用）
▲１▼車軸側チューブ１２の第２の開口部５１に設けた第２のキャップ５２を後退させるだけで、しかも第２のキャップ５２を取外さなくても、作動油の給排孔６３を油溜室３１に連通できる。作動油をこの給排孔６３から油溜室３１に出し入れでき、油溜室３１の油面レベルの調整を簡易化できる。従って、空気室３２の空気ばねによるばね反力の調整工数を削減できる。
【００３８】
（請求項２に対応する作用）
▲２▼第２のキャップ５２の第２の開口部５１への組付段階又は組付後のばね反力調整段階での前進後退の移動時に、第２Ｏリング７２は小径部５１Ｂ（第２のシール面６２）から外れても大径部５１Ａには接しない。従って、第２Ｏリング７２は、大径部５１Ａに設けてある第１のシール面６１及び給排孔６３の両者に接することがなく、傷つかない。また、大径部５１Ａと小径部５１Ｂの間に傾斜面５１Ｃを設けたから、第２Ｏリング７２が小径部５１Ｂの鋭角状エッジを通過することなく傾斜面５１Ｃを通過することにより、傷つかない。
【００３９】
（請求項３に対応する作用）
▲３▼第２のキャップ５２を後退させて給排孔６３を油溜室３１に連通させる経路として、第２のキャップ５２のおねじ部７３をバイパスするバイパス油路７４を設けた。従って、作動油はおねじ部７３のねじ溝を通る必要がなく、バイパス油路７４からスムースに給排できる。
【００４０】
（請求項４に対応する作用）
▲４▼油溜室３１に連通するサブタンク３３と、サブタンク３３に内蔵したボトムバルブ装置５０（圧側減衰力調整装置）を利用し、第２の開口部５１と第２のキャップ５２を構成した。従って、第２の開口部５１と第２のキャップ５２を別途設ける必要がなく、部品点数を削減できる。
【００４１】
図４は作動油給排装置６０の変形例である。図４の変形例が図２、図３のものと異なる点は、第２の開口部５１の内周の同一内径状に第１のシール面６１と第２のシール面６２を設け、第１のシール面６１と第２のシール面６２の間に環状凹部８０を設け、環状凹部８０と第２のシール面６２を内方へ向かって縮径するテーパ状傾斜面８１を介して接続し、給排孔６３を環状凹部８０に開口したことにある。
【００４２】
図４の変形例においても、第２のキャップ５２の第２の開口部５１への組付後のばね反力調整段階での前進後退の移動時に、第２Ｏリング７２が、第１のシール面６１及び給排孔６３の両者に接することがなく、傷つかない。また、第２Ｏリング７２が傾斜面８１を通過することにより、傷つくことがない。
【００４３】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、油圧緩衝器において、油溜室の油面レベルの調整を簡易にし、空気室の空気ばねによるばね反力の調整を簡易、迅速にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は油圧緩衝器の全体を示す断面図である。
【図２】図２は給排装置において第２キャップの前進状態を示す要部断面図である。
【図３】図３は給排装置において第２キャップの後退状態を示す要部断面図である。
【図４】図４は給排装置の変形例を示す要部断面図である。
【符号の説明】
１０油圧緩衝器
１１車体側チューブ
１２車軸側チューブ
１５第１の開口部
１６第１のキャップ
３１油溜室
３２空気室
３３サブタンク
５０ボトムバルブ装置（圧側減衰力調整装置）
５１第２の開口部
５１Ａ大径部
５１Ｂ小径部
５１Ｃ傾斜面
５１Ｄめねじ部
５２第２のキャップ
６１第１のシール面
６２第２のシール面
６３給排孔
７１第１Ｏリング
７２第２Ｏリング
７３おねじ部
７４バイパス油路

Claims

車体側チューブと車軸側チューブを摺動自在に嵌合し、
前記車体側チューブと車軸側チューブ内に油溜室を設け、油溜室の上部は空気室とし、
前記車体側チューブの空気室に連通する第１の開口部に第１のキャップを着脱可能に設けてなる油圧緩衝器において、
前記車軸側チューブに、前記油溜室に連通する第２の開口部を設け、
前記第２の開口部の内周に、外方側から順に第１のシール面と第２のシール面を互いに軸方向に間隔をおいて設け、
前記第２の開口部の開口とは異なる部分に一端を開口し、前記第１のシール面と第２のシール面の間に他端を開口する作動油の給排孔を設け、
前記第２の開口部に、軸方向に進退可能な第２のキャップを設け、該第２のキャップの外周に、外方側から順に第１のＯリングと第２のＯリングを互いに軸方向に間隔をおいて設け、
前記第１のＯリングは、前記第２のキャップの前進又は後退の２つの位置で、前記第１のシール面に接触して前記第２の開口部を閉じ、
前記第２のＯリングは、前記第２のキャップの前進時に、前記第２のシール面に接触して前記給排孔と前記油溜室との連通を閉じ、前記第２のキャップの後退時に、前記第２のシール面から離座して前記給排孔を前記油溜室に連通するように構成したことを特徴とする油圧緩衝器の作動油の給排装置。
前記第２の開口部の外方側を大径部に内方側を小径部に形成し、該大径部と小径部を内方へ向かって縮径する傾斜面を介して接続し、前記第２のキャップを前記大径部及び小径部に嵌合する形状に形成し、該大径部に前記第１のシール面を、前記小径部に前記第２のシール面を形成し、該大径部に前記給排孔が開口する請求項１に記載の油圧緩衝器の作動油の給排装置。
前記第２のキャップの前記第２のＯリングより内方側先端部の外周に、前記小径部の第２のシール面より内方側に形成しためねじ部に螺合するおねじ部を形成し、前記第２のキャップに該おねじ部をバイパスして前記給排孔と油溜室を連通するバイパス油路を形成した請求項２に記載の油圧緩衝器の作動油の給排装置。
前記第２の開口部を、前記車軸側チューブと連設したサブタンクに形成し、該サブタンクに形成した第２の開口部に前記第２のキャップを螺合し、該第２のキャップに圧側減衰力調整装置を設けた請求項１〜３のいずれかに記載の油圧緩衝器の作動油の給排装置。