JP4070474B2 - Shock absorber for vehicles - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本願発明は自動二輪車又は四輪車の車輌や乗物等に装備されるショックアブソーバであって、作動油を封入したシリンダ内に、ピストンロッドを連結したピストンを嵌装し、ピストンにより区画されるシリンダ室に連通する部分に、車輌走行条件によってオイルの流通を制御する制御バルブを設けた車輌用のショックアブソーバに関する。
【0002】
【従来の技術】
図9は、従来の車輌用ショックアブソーバに用いられている制御バルブを示しており、バルブ本体101内には、弁室102と、入口ポート103と出口ポート105が形成されている。弁室102内に配置されたスプール110は、バルブ本体101に形成されたスプール嵌合孔111にシール112を介してスプール軸芯方向移動可能に嵌合している。
【0003】
バルブ本体101の外面にはスプール摺動用のソレノイド113が設けられ、該ソレノイド113の移動鉄心114はスプール110に一体に形成され、ソレノイド113のオンオフにより、スプール110をスプール軸芯方向に移動するようになっている。
【0004】
スプール110の外周には切欠き通路116が形成され、一方、弁室102の内壁にはスプール110の円筒外周面が嵌合しうる環状弁座118が形成されている。
【0005】
スプール110が図9で示すような開位置の時には、圧縮側作動油室120とシリンダ側とを、入口ポート103、切欠き通路116、弁室102及び出口ポート105を介して連通し、一方、スプールが矢印S方向に移動してスプール110の円筒状外周面が環状弁座118に嵌合した時には、制御バルブを閉じるようになっている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
図5の上記のような制御バルブを備えたショックアブソーバでは、次のような課題がある。
(1)スプール110の一端部を片持ち状に支持し、スプール110をスプール軸芯方向に移動する構成であるので、スプール110の軸芯方向のストロークも考慮して寸法を決定しなければならず、軸芯方向の寸法が大きくなる。
【0007】
(2)スプール110を片持ち状に支持しているので、作動油圧により、スプール自体が変動(振動)し、油圧力の安定性が得られなくなる可能性があると共に、シール性にも影響がある。
【0008】
(3)スプール110の外周に切欠き通路116を形成していると、スプール110を上方に移動して閉じる場合に、切欠き通路116の端縁116aが環状弁座118に引っ掛かる可能性があり、スプール110の円滑な動きを妨げる。
【0009】
(4)スプール110の外周に切欠き通路116を形成し、バルブ本体101側にスプール110の円筒形外周部分に嵌合しうる環状弁座118を形成する構造では、加工及び組立に手間がかかり、コストアップの原因となる。
【0010】
【発明の目的】
本願発明は、コンパクトで、シール性を保ち、しかも加工及び組立が簡単な開閉バルブを備えた車輌用のショックアブソーバを提供することである。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本願発明は、作動油を封入したシリンダ内に、ピストンロッドを連結したピストンを嵌装し、ピストンにより区画されるシリンダ室に連通する部分に、車輌走行条件によってオイルの流通を制御する制御バルブを設けた車輌用のショックアブソーバにおいて、次のような特徴を備えている。
【0012】
請求項1記載の発明では、前記制御バルブのバルブ本体は、スプール嵌合孔と、前記シリンダ室に連通する出口ポートと、別の室に連通する入口ポートとを備え、前記スプール嵌合孔には、回転駆動装置に連結すると共にオイル通路を有するスプールを、該スプールの軸芯方向の両側部分がスプール嵌合孔にそれぞれシール部材を介して支持されるように、回転可能に嵌合し、前記スプールの回転により、前記入口ポートと前記出口ポートとの間を開閉するようにしている。
【0013】
このように制御バルブのスプールを、回転駆動装置により回転式とすると共に、スプールの軸芯方向の両側部分をスプール嵌合孔によりそれぞれシール部材を介して支持しているので、従来の片持ち支持の摺動型スプールに比べ、スプール軸芯方向の寸法をコンパクトにできると共に、簡単なシールによりシール性を維持することができ、また、作動油圧によるスプールの変動も防止することができる。
【0014】
請求項2記載の発明では、前記シリンダに、圧縮側作動油室を有するサブタンクを連結部により一体に連結し、前記連結部に、前記制御バルブと共に、前記圧縮側作動油室と一方の前記シリンダ室との間を減衰力調整可能に連通する圧縮側減衰力調整バルブと、を設けている。
【0015】
請求項3記載の発明では、請求項1又は2記載の車輌用ショックアブソーバにおいて、
前記オイル通路は、前記スプールの内部に形成されている。
【0016】
このように、スプールの内部にオイル通路を形成していることにより、外部に切欠き通路を形成した構造に比べ、スプールの円滑な動きを保つことができると共に、スプール及びバルブ本体の加工及び組立が容易になる。
【0017】
【発明の実施の形態】
[ショックアブソーバの基本構造]
図1は本願発明をしたショックアブソーバであって、自動二輪車用の加圧ガス封入式リヤクッションを示しており、シリンダ1と、該シリンダ1内に摺動自在に嵌合するピストン2と、該ピストン2に連結されると共にシリンダ下端壁にシール5を介して嵌合するピストンロッド3と、シリンダ1の上側ばね受け座10とピストンロッド3の下側ばね受け座11の間に圧縮可能に介装されたクッションばね12等を備えている。
【0018】
シリンダ1の上端部には、ガス封入用のサブタンク15及び車体連結用のピロボール16が設けられ、ピストンロッド3の下端にはスイングアーム等連結用のピロボール17が設けられている。
【0019】
シリンダ1内には作動油が封入されており、図示では詳細は省いているが、既知(周知)のように、ピストン2には圧縮時用及び伸び時用の各オリフィス機構20,21が設けられ、ピストン2の上側のシリンダ室23と下側のシリンダ室24との間で、圧縮時及び延び時にそれぞれに対応するオリフィス機構20,21を介して作動油を流通させるようになっている。
【0020】
サブタンク15は連結部25を介してシリンダ1と一体鋳造成形されており、連結部25にはサブタンク15の入口から上側シリンダ室23に至る油通路30a,30bが形成されると共に、該油通路30a,30bの途中に電子制御式制御バルブ32及び圧縮側減衰力調整バルブ31がそれぞれ着脱自在に取り付けられている。また、ピストンロッド3の下端部には、前記伸び時用のオリフィス機構21を調整するための、伸び側減衰力調整アジャスタ19が設けられている。圧縮側減衰力調整バルブ31はそのバルブ軸芯が概ね水平方向に向くように配置され、制御バルブ32は上記圧縮側減衰力調整バルブ31に対して、下方位置にかつ平行に配置されている。
【0021】
図2は図1のII-II断面拡大図であり、サブタンク15内には袋状に形成されたゴム製のプラダ35が内装され、該プラダ35の内側はガス室36となっており、注入口金37から所定圧力の窒素ガスが注入されている。プラダ35の外側は圧縮側作動油室38となっており、作動油が充填されると共に、油通路30a、制御バルブ32、圧縮側減衰力調整バルブ31及び油通路30bを介して上側シリンダ室23に連通している。
【0022】
圧縮側減衰力調整バルブ31は、バルブ本体41が連結部25に螺着されており、バルブ本体41にはプリセットばね42を内蔵すると共に、該プリセットばね42のばね荷重を調整する調整ねじ43が備えられており、調整ねじ43を回転してプリセットばね42のセット荷重を大きくすることにより、可変絞り部44の抵抗を大きくしてクッション性をハード側に調整でき、反対にセット荷重を小さくすることにより、可変絞り部44の抵抗を小さくしてクッション性をソフト側に調整できるようになっている。
【0023】
制御バルブ32は、圧縮側減衰力調整バルブ31の外周環状通路部分45と油通路30aの間を開閉するように接続しており、図3にその断面概略図を示す。バルブ本体50内には断面円形のスプール嵌合孔51が形成されると共に、スプール軸芯方向に間隔をおいて入口ポート52と出口ポート53が形成されており、入口ポート52はスプール嵌合孔51の途中に連通すると共に油通路30aを介してサブタンク15内の圧縮側作動油室38に連通し、出口ポート53はスプール嵌合孔51の軸芯方向の端部に連通すると共に、圧縮側減衰力調整バルブ31及び油通路30bを介してシリンダ室23に連通している。
【0024】
スプール嵌合孔51にはシール56及びOリング57を介して円柱状のスプール58が回転可能に嵌合しており、スプール58の内部には、スプール軸芯を通るL字形のオイル通路60が形成されている。オイル通路60のスプール軸芯方向の一端は出口ポート53に常時連通し、オイル通路60のスプール軸芯方向の他端はスプール軸芯と直角に折れ曲がり、入口ポート52に向いて開口している。上記Oリング57は、入口ポート52と出口ポート53の間のスプール嵌合孔部分に配置され、シール56は入口ポート52に対してOリング配置側とは反対側(モータ61側)のスプール嵌合孔部分に配置されている。
【0025】
スプール58は、バルブ本体50の外面に固定されたステップモータ等の駆動モータ61のモータ軸に連動連結し、これによりスプール軸芯回りに回転駆動するようになっている。駆動モータ61はECU(電子コントロールユニット)62に接続し、ECU62からの電子制御信号に基づき、図4のようにオイル通路60を入口ポート52に連通する開位置と、図5のようにオイル通路60を入口ポート52とは反対側に向けた閉位置との間で、切り換えるようになっている。
【0026】
図3に示すECU62には、手動切換スイッチ65並びに車輌の各種走行状態を検知するセンサー66,67,68が接続されており、各センサー66,67,68で検知した各種走行条件に応じてスプール58を開位置と閉位置の間で切換制御する。センサー66,67,68としては、たとえば車速センサー66、加速度センサー67及びリヤシートの積載重量センサー68等を備えている。
【0027】
制御の一例を説明すると、たとえば積載重量センサー68でリヤシート上の同乗者の有無を検知し、同乗者がいる場合には、ECU62からバルブ閉信号を駆動モータ61に送り、スプール58を閉位置まで回転し、クッション性をハードにするようになっている。
【0028】
また、別の制御例として、車速センサー66により検知した車速と、加速度センサー67により検知した加速度をECU62に入力し、所定の車速及び加速度の範囲内では、スプール58を閉位置から開位置(または開位置から閉位置)へ切り換えるように制御するようになっている。
【0029】
【作用】
図1において、路面からのショックは、クッションばね12の反力と、作動油の圧縮時用オリフィス機構20における抵抗と、図2のガス室36内のガス圧により緩衝される。
【0030】
リヤシートに同乗者が搭乗し、又は重い荷物を積載している場合には、図3の積載センサー68がこれを検知してECU62に入力し、ECU62から駆動モータ61にバルブ閉信号を送り、スプール58を閉位置まで回転し、制御バルブ32を閉じる。これによりハードな緩衝力を保つ。一方、リヤシートに同乗者が搭乗しておらず、また重い荷物を積載していない場合には、積載センサー68がこれを検知してECU62に入力し、ECU62から駆動モータにバルブ開信号を送り、スプール58を開位置まで回転する。これにより、図3の圧縮側作動室38とシリンダ室23を連通し、ソフトな緩衝力を保つ。
【0031】
車輌走行中、図3の車速センサー66と加速度センサー67により検出された車速と加速度とをECU62に入力し、それらの値を所定の関係式で演算し、演算値が所定範囲内に納まっている場合には、駆動モータ61にバルブ開信号(又はバルブ閉信号)を送り、反対に演算値が所定範囲内に納まっていない場合には、駆動モータにバルブ閉信号(又はバルブ開信号)を送る。
【0032】
該実施の形態の制御バルブ32は、外付タイプであるので、組み付け、調節、メンテナンス及び交換が容易に行なえる。
【0033】
【その他の発明の実施の形態】
(1)図6は別の実施の形態を示しており、たとえば制御バルブ32のバルブ本体50をシリンダ1と一体成形すると共にシリンダ1と平行に配置し、下端部にモータ61を備えている。図7に示すように、スプール58内のオイル通路60をスプール軸芯と直角な平面内に、L字形に形成している。スプール58を回転することにより、図7に示す圧縮側作動油室38とシリンダ室23を連通する開位置と、開位置から適当な角度回転して、入口ポート52と出口ポート53間を遮断する閉位置との間で切り換えるようになっている。勿論この図6の制御バルブ32も、図3で説明した構造と同様に、ECU62に接続している。なお、バルブ本体50を連結部25に対して着脱可能な構成とすることもできる。
【0034】
(2)請求項1記載の回転式のスプール構造において、図示の実施の形態では、ステップモータ等のモータを備え、該モータのモータ軸とスプールとを同軸上に配置して連結しているが、その他に、たとえばソレノイドとラックピニオン機構を利用してスプールを回転するように構成することもできる。
【0036】
(3)図示の各実施の形態では油通路を単に開閉(オンオフ)する2位置方式となっているが、中間位置を設けてもよく、さらには、図8のようにオイル通路60に、大径の枝孔60aと、中径の枝孔60bと、小径の枝孔60cをスプール58の径方向に形成し、開時の流通断面積を大中小の3段階に切り換える構造とすることもできる。
【0037】
(4)図示の実施の形態は自動二輪車のリヤサスペンションに適用した例であるが、フロントサスペンションに適用することも可能であり、また、四輪自動車又は建設作業用車輌や乗物等に適用することも可能である。
【0038】
【発明の効果】
以上説明したように本願発明は、作動油を封入したシリンダ内に、ピストンロッドを連結したピストンを嵌装し、ピストンにより区画されるシリンダ室に連通する部分に、車輌走行条件によってオイルの流通を制御する制御バルブを設けた車輌用のショックアブソーバにおいて、次のような利点がある。
【0039】
(1)開閉バルブのスプールを回転式とすることにより、図9のようなスプール軸芯方向に摺動する方式に比べ、スプール軸芯方向の寸法をコンパクトにできると共に、スプールの支持面積が大きくなり、簡単なシールにより高いシール性を維持することができる。
【0040】
(2)制御バルブのスプールをスプール嵌合孔に回転可能に嵌合支持することにより、図9のような片持ち支持の摺動型スプールに比べ、作動油圧によるスプールの変動を防止することができ、作動油流量を安定させることができる。
【0041】
(3)制御バルブのスプールの内部にオイル通路を形成していると、図9のようなスプール外周に切欠き通路を形成した構造に比べ、スプール作動時における引っ掛かり等が生じず、スプールの円滑な動きを保つことができると共に、スプール及びバルブ本体の加工及び組立が容易になる。また、通路抵抗を少なくできることにより、作動油流量も安定する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は本願発明を適用した自動二輪車用リヤクッションの側面図である。
【図2】 図1のII-II断面拡大図である。
【図3】 開閉バルブの縦断面拡大略図である。
【図4】 バルブ開状態を示す図3のIV-IV断面図である。
【図5】 バルブ閉状態を示す図3のIV-IV断面相当図である。
【図6】本願発明の他の実施の形態を示す自動車用リヤクッションの上部側面図である。
【図7】 図6のVII-VII断面拡大図である。
【図8】 本願発明に係る制御バルブの変形例を示す断面図である。
【図9】 従来の制御バルブの縦断面拡大図である。
【符号の説明】
1 シリンダ
2 ピストン
3 ピストロッド
12 クッションばね
15 サブタンク
23 上側シリンダ室
24 下側シリンダ室
31 圧縮側減衰力調整バルブ
32 制御バルブ
38 圧縮側作動油室
51 スプール嵌合孔
52 入口ポート
53 逃がし孔
56 シール
57 Oリング
58 スプール
61 モータ
62 ECU(電子コントロールユニット)
66,67,68 センサー[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The invention of the present application is a shock absorber equipped in a motorcycle or a four-wheeled vehicle, a vehicle, etc., in which a piston connected to a piston rod is fitted in a cylinder filled with hydraulic oil, and the cylinder is partitioned by the piston The present invention relates to a shock absorber for a vehicle in which a control valve for controlling the flow of oil according to vehicle running conditions is provided in a portion communicating with a chamber.
[0002]
[Prior art]
FIG. 9 shows a control valve used in a conventional vehicle shock absorber. In the valve
[0003]
A solenoid 113 for sliding the spool is provided on the outer surface of the
[0004]
A
[0005]
When the
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The shock absorber having the control valve as shown in FIG. 5 has the following problems.
(1) Since one end of the
[0007]
(2) Since the
[0008]
(3) If the
[0009]
(4) In the structure in which the
[0010]
OBJECT OF THE INVENTION
An object of the present invention is to provide a shock absorber for a vehicle that is provided with an on-off valve that is compact, maintains sealing properties, and is easy to process and assemble.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a cylinder in which hydraulic oil is sealed, and a piston connected to a piston rod is fitted, and oil is circulated in a portion communicating with a cylinder chamber defined by the piston depending on vehicle running conditions. A shock absorber for a vehicle provided with a control valve for controlling the above has the following characteristics.
[0012]
In the first aspect of the invention, the valve body of the control valve includes a spool fitting hole, an outlet port communicating with the cylinder chamber, and an inlet port communicating with another chamber. Is coupled to the rotation drive device and rotatably fitted with a spool having an oil passage so that both side portions in the axial direction of the spool are supported by the spool fitting holes via seal members , The rotation of the spool opens and closes between the inlet port and the outlet port .
[0013]
In this way, the spool of the control valve is rotated by the rotation drive device , and both sides in the axial direction of the spool are supported by the spool fitting holes via the seal members, so that the conventional cantilever support is provided. Compared with the sliding type spool, the dimension in the spool axis direction can be made compact, the sealing performance can be maintained by a simple seal, and the fluctuation of the spool due to the hydraulic pressure can be prevented.
[0014]
According to a second aspect of the present invention, a sub tank having a compression side hydraulic oil chamber is integrally connected to the cylinder by a connecting portion, and the compression side hydraulic oil chamber and one of the cylinders are connected to the connecting portion together with the control valve. And a compression side damping force adjusting valve communicating with the chamber so that the damping force can be adjusted.
[0015]
In invention of
The oil passage is formed inside the spool .
[0016]
Thus, by forming the oil passage inside the spool, it is possible to maintain a smooth movement of the spool as compared with the structure in which the notch passage is formed outside, and to process and assemble the spool and valve body. Becomes easier.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[Basic structure of shock absorber]
FIG. 1 shows a shock absorber according to the present invention, which shows a pressurized gas-filled rear cushion for a motorcycle, and includes a
[0018]
At the upper end of the
[0019]
The hydraulic oil is sealed in the
[0020]
The
[0021]
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view taken along the line II-II of FIG. 1, and a
[0022]
The compression-side damping
[0023]
The
[0024]
A
[0025]
The
[0026]
The
[0027]
An example of the control will be described. For example, the presence / absence of a passenger on the rear seat is detected by the
[0028]
As another control example, the vehicle speed detected by the
[0029]
[Action]
In FIG. 1, the shock from the road surface is buffered by the reaction force of the
[0030]
When the passenger is on the rear seat or loads a heavy load, the
[0031]
While the vehicle is running, the vehicle speed and acceleration detected by the
[0032]
Since the
[0033]
[Other Embodiments]
(1) FIG. 6 shows another embodiment. For example, the
[0034]
(2) In the rotary spool structure according to
[0036]
(3) In each illustrated embodiment, the oil passage is simply opened and closed (ON / OFF), but an intermediate position may be provided. Further, as shown in FIG. A
[0037]
(4) Although the illustrated embodiment is an example applied to the rear suspension of a motorcycle, it can also be applied to a front suspension, and can also be applied to a four-wheeled vehicle or a construction vehicle or vehicle. Is also possible.
[0038]
【The invention's effect】
As described above, in the present invention, a piston connected to a piston rod is fitted in a cylinder filled with hydraulic oil, and oil is circulated in a portion communicating with a cylinder chamber defined by the piston depending on vehicle running conditions. The shock absorber for a vehicle provided with a control valve for controlling has the following advantages.
[0039]
(1) By making the spool of the on-off valve rotary, the dimensions in the spool axis direction can be made compact and the spool support area is larger compared to the method of sliding in the spool axis direction as shown in FIG. Therefore, high sealing performance can be maintained by a simple seal.
[0040]
(2) By controlling the spool of the control valve so as to be rotatable in the spool fitting hole, the fluctuation of the spool due to the hydraulic pressure can be prevented as compared with the cantilevered sliding type spool as shown in FIG. The hydraulic fluid flow rate can be stabilized.
[0041]
(3) When the oil passage is formed inside the spool of the control valve, the spool is not caught when the spool is operated as compared with the structure in which the notch passage is formed on the outer periphery of the spool as shown in FIG. And can be easily processed and assembled. Further, since the passage resistance can be reduced, the hydraulic oil flow rate is also stabilized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view of a rear cushion for a motorcycle to which the present invention is applied.
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view taken along the line II-II in FIG.
FIG. 3 is a schematic enlarged vertical sectional view of an on-off valve.
4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV in FIG. 3 showing a valve open state.
5 is a cross-sectional view corresponding to the IV-IV section of FIG. 3 showing the valve closed state.
FIG. 6 is an upper side view of a rear cushion for an automobile showing another embodiment of the present invention.
7 is an enlarged cross-sectional view taken along the line VII-VII in FIG.
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a modified example of the control valve according to the present invention.
FIG. 9 is an enlarged longitudinal sectional view of a conventional control valve.
[Explanation of symbols]
1 cylinder 2
66, 67, 68 sensors
Claims (3)
前記制御バルブのバルブ本体は、スプール嵌合孔と、前記シリンダ室に連通する出口ポートと、別の室に連通する入口ポートとを備え、
前記スプール嵌合孔には、回転駆動装置に連結すると共にオイル通路を有するスプールを、該スプールの軸芯方向の両側部分がスプール嵌合孔にそれぞれシール部材を介して支持されるように、回転可能に嵌合し、
前記スプールの回転により、前記入口ポートと前記出口ポートとの間を開閉するようにしていることを特徴とする車輌用のショックアブソーバ。Within the sealed hydraulic oil cylinder, fitted with a piston coupled to the piston rod, the portion communicating with the cylinder chamber partitioned by the piston, provided with a control valve for controlling the flow of oil by vehicle running condition vehicle Shock absorber for
The valve body of the control valve includes a spool fitting hole, an outlet port communicating with the cylinder chamber, and an inlet port communicating with another chamber,
The spool fitting hole is connected to a rotation driving device and rotates with a spool having an oil passage so that both side portions of the spool in the axial direction are supported by the spool fitting holes via seal members, respectively. Mating possible,
A shock absorber for a vehicle, wherein the spool opens and closes between the inlet port and the outlet port .
前記シリンダに、圧縮側作動油室を有するサブタンクを連結部により一体に連結し、
前記連結部に、前記制御バルブと共に、前記圧縮側作動油室と一方の前記シリンダ室との間を減衰力調整可能に連通する圧縮側減衰力調整バルブと、を設けていることを特徴とする車輌用のショックアブソーバ。The vehicle shock absorber according to claim 1,
A sub tank having a compression side hydraulic oil chamber is integrally connected to the cylinder by a connecting portion ,
A compression side damping force adjustment valve that communicates between the compression side hydraulic oil chamber and one of the cylinder chambers so as to be able to adjust the damping force is provided in the connecting portion together with the control valve. Shock absorber for vehicles.
前記オイル通路は、前記スプールの内部に形成されていることを特徴とする車輌用のショックアブソーバ。 In the vehicle shock absorber according to claim 1 or 2,
The shock absorber for a vehicle , wherein the oil passage is formed inside the spool .
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