JP4100681B2 - アキュムレータ構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、アキュムレータ構造の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば、特許文献１に開示のフロントフォークにあっては、内部にブラダたる弾性隔壁体で膨縮可能に画成される気室を有していて、この気室における内圧、すなわち、圧力でフロントフォークの軸芯部に配在されてこのフロントフォークの伸縮作動時に同時に伸縮作動して所定の伸側および圧側の各減衰力を発生するダンパにおける内圧を保障するとしている。
【０００３】
それゆえ、気室における内圧を適宜に設定することで、フロントフォークが伸び切り状態にあるときにもダンパにおける内圧を負圧にせず、したがって、フロントフォークが伸び切り状態から収縮作動を開始する当初から、ダンパによって所定の圧側減衰力を発生し得ることになる。
【０００４】
【特許文献１】
実公平４−５２５０２号公報（実用新案登録請求の範囲（２），同（４））
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の弾性隔壁体を有するアキュムレータ構造を看ると、作動油の油温が上昇して体積が膨張するときに、ダンパを含むフロントフォークの収縮作動、特に、最収縮作動を望めなくなる危惧がある。
【０００６】
すなわち、上記のアキュムレータ構造にあって、弾性隔壁体で画成される気室の容積は、基本的には、最収縮するダンパから排出される作動油の油量を吸収することを含めて最収縮するフロントフォーク内における容積変化に対応するのに必要にして十分な大きさを有するように設定される。
【０００７】
そして、アキュムレータ構造は、作動油の油温が上昇して作動油の体積が膨張するときにも、この膨張体積を気室の収縮で吸収できるようにも設定される。
【０００８】
このとき、上記したフロントフォークにおける容積変化への対応と膨張体積の吸収とを併せて実現し得るように気室の容積を設定すると、気室をいわゆる大きく形成することになり、フロントフォークの大径化や長尺化を招く。
【０００９】
そこで、いわゆる折衷案となる容積が選択されるが、作動油の油温が上昇して体積が大幅に膨張している状態下にフロントフォークが最収縮しようとすると、その最収縮前に弾性隔壁体が最収縮状態になり、したがって、このとき、フロントフォークのさらなる収縮が阻止されて、いわゆるロック状態になることが予想される。
【００１０】
そして、このロック状態下にダンパがさらに収縮するようになると、高圧作用でオイルシールの損傷が招来され、延いては、オイルシールの損傷に伴う作動油の漏出などが招来されることになる。
【００１１】
この発明は、このような現状を鑑みて創案されたものであって、その目的とするところは、弾性隔壁体が最収縮されてそれ以上の収縮を望み得ない状況下に弾性隔壁体を最収縮させている原因作動の延長を可能にして、たとえば、ダンパを内蔵するフロントフォークへの利用に最適となるアキュムレータ構造を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記した目的の達成のために、本発明の手段は、 ハウジングと、ハウジング内に隔成した油室と、ハウジングに形成されて外部のリザーバに連通するドレンポートと、ハウジングに出没自在に挿入されたベース体と、上記ベース体の出没に伴って上記油室を上記ドレンポートに開閉させる圧抜き流路と、上記ベース体とハウジングとの間に設けられて上記圧抜き流路を閉じる方向に上記ベース体を附勢するリリーフスプリングと、上記ベース体に保持されながら上記ハウジング内に油室を画成する弾性隔壁体と、上記弾性隔壁体内に画成した気室と、ハウジング内に設けられて上記気室に連通する容室と、上記容室にエア封入栓を介して連通する圧気給排源とからなることを特徴とするものである。
この場合、ベース体における胴部の外周に縮径部を形成して圧抜き流路を形成するのが好ましい。
【００１３】
それゆえ、ハウジング内の油圧が圧抜き流路を介してリザーバに解放されるから、ハウジング内で弾性隔壁体を最収縮させている油圧を超える油圧が作用するときに、この油圧作用を、すなわち、ハウジング内で弾性隔壁体を最収縮させている原因作動の延長を可能にし得ることになる。
【００１５】
それゆえ、この弾性隔壁体の内側に画成される気室が容室に連通し得るから、この容室がない場合の気室に比較して、気室の容量を大きく設定し得ることになる。
【００１６】
そして、容室における気圧の高低を選択することで、気室が単に容室に連通する場合に比較して、気室における内圧を爾後にも所望の値に設定し得ることになる。
【００１７】
また、このアキュムレータ構造をフロントフォークに具現化されるとき、ハウジングがフロントフォークを形成する車体側チューブの軸芯部に配在のダンパにおけるシリンダ体に連設されてなると共に、車体側チューブの内側がハウジングあるいは上記のシリンダ体との間に画成されてベース体とハウジングの間に形成される圧抜き流路を連通させるリザーバとされてなるとするのが好ましい。
【００１８】
それゆえ、このアキュムレータ構造がフロントフォークに具現化される場合には、このアキュムレータ構造で保障される圧力がフロントフォークの軸芯部に配在されてこのフロントフォークの伸縮作動時に同時に伸縮作動して所定の伸側および圧側の各減衰力を発生するダンパにおける内圧を保障することになる。
【００１９】
その結果、たとえば、フロントフォークが伸び切り状態にあるときにもダンパにおける内圧が負圧にならず、したがって、フロントフォークが伸び切り状態から収縮作動を開始する当初から、ダンパによって所定の圧側減衰力を発生し得ることになる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
本発明のアキュムレータ構造は、図１の原理図に示すように、 ハウジング１と、ハウジング１内に隔成した油室Ｒと、ハウジング１に形成されて外部のリザーバＴに連通するドレンポート１１ａと、ハウジング１に出没自在に挿入されたベース体３と、上記ベース体３の出没に伴って上記油室Ｒを上記ドレンポート１１ａに開閉させる圧抜き流路と、上記ベース体３とハウジング１との間に設けられて上記圧抜き流路を閉じる方向に上記ベース体３を附勢するリリーフスプリング４と、上記ベース体３に保持されながら上記ハウジング１内に油室Ｒを画成する弾性隔壁体２と、上記弾性隔壁体２内に画成した気室Ａ１と、ハウジング１内に設けられて上記気室Ａ１に連通する容室Ａと、上記容室Ａにエア封入栓を介して連通する圧気給排源とからなるものである。
上記ベース体３に保持されながら上記ハウジング１内に油室Ｒを画成する弾性隔壁体２と、上記弾性隔壁体２内に画成した気室Ａ１と、ハウジング１内に設けられて上記気室Ａ１に連通する容室Ａと、
【００２１】
すなわち、まず、ハウジング１は、このアキュムレータ構造における外郭を形成するもので、多くの場合に、このハウジング１が画成する油室Ｒにおける内圧に対して所定の機械的強度を有する円筒状に形成されるであろう。
【００２２】
なお、アキュムレータ構造の機能するところからすれば、上記のハウジング１は、原理的には圧力容器形状に形成されていれば良く、その限りでは、任意の形状に形成されて良い。
【００２３】
ところで、このハウジング１の上端開口は、適宜肉厚のキャップ部１１で閉塞されるとしており、このとき、図示するところでは、キャップ部１１にドレンポート１１ａが開穿されていて、このドレンポート１１ａは、外部のリザーバたるタンクＴに連通するとしている。
【００２４】
また、このキャップ部１１にあっては、図示するところでは、軸芯部に容室Ａを有していて、この容室Ａに後述するベース体３の基端部３１を出没可能に挿通させるとしている。
【００２５】
そして、上記の容室Ａは、キャップ部１１に保持されたエア封入栓１２を介して外部に配在の図示しない圧気給排源と連通し得るとしており、この圧気給排源に連通されることで、容室Ａにおける内圧を高低変更し得るとしている。
【００２６】
つぎに、弾性隔壁体２は、図示するところでは、ブラダからなるとし、上記したハウジング１内に収装されて、すなわち、ハウジング１で画成される油室Ｒに臨在されてこのハウジング１内における圧力作用で膨縮して内側に画成する気室Ａ１の容積を大小するとしている。
【００２７】
このとき、この気室Ａ１は、後述するベース体３の胴部３２に開穿の連通孔３２ａを介して前記した容室Ａに連通するとしている。
【００２８】
それゆえ、図示する実施形態にあって、この弾性隔壁体２の内側に画成される気室Ａ１が言わば外部となる容室Ａに連通するから、この容室Ａがない場合の気室Ａ１に比較して、気室Ａ１の容量を大きく設定し得ることになる点で有利となる。
【００２９】
そして、このとき、図示する実施形態にあっては、容室Ａにおける気圧の高低を選択し得るから、気室Ａ１が単に容室Ａに連通する場合に比較して、気室Ａ１における内圧を爾後にも所望の値に設定することが可能になる点で有利となる。
【００３０】
ベース体３は、基本的には、上記した弾性隔壁体２を図中で下端部となる保持部３３の外周に保持させるとするもので、図示するところでは、締付バンド２１による締め付けで弾性隔壁体２の開口端を定着させるとしている。
【００３１】
また、このベース体３は、前記したように、基端部３１をハウジング１におけるキャップ部に形成される容室Ａに出没可能に臨在させると共に、胴部３２に開穿した連通孔３２ａで弾性隔壁体２内の気室Ａ１と上記の容室Ａとを連通している。
【００３２】
ちなみに、このベース体３にあっては、基端部３１が容室Ａから抜け出していわゆる脱落しないようにするために、図示するところでは、ハウジング１におけるキャップ部１１に連設されて容室Ａの軸芯部に垂設されたガイドロッド１３に介装されると共に、このガイドロッド１３における下端のストッパ部１３ａに胴部３２が担持されてなるとしている。
【００３３】
このとき、基端部３１の抜け出しによる脱落を阻止し得る限りには、図示しないが、上記のガイドロッド１３の形成に代えて、自由な方策を選択できることはもちろんである。
【００３４】
その一方で、この発明にあって、ベース体３は、胴部３２に外径を上記の基端部３１より小径とする縮径部３２ｂを有しており、この縮径部３２ｂがこの発明に言う圧抜き流路を形成するとしている。
【００３５】
すなわち、ベース体３は、後述するリリーフスプリング４の附勢力によって図中で下降する方向たる前進方向に附勢されているが、図示する前進状態にあるときには、上記の縮径部３２ｂがキャップ部１１の容室Ａ側に臨在されることがなく、したがって、この縮径部３２ｂがキャップ部１１に形成のドレンポート１１ａに連通し得ないとしている。
【００３６】
しかし、ベース体３が油室Ｒにおける油圧作用で、リリーフスプリング４の附勢力に抗して、図中で上昇するように後退するときには、上記の縮径部３２ｂがキャップ部１１の容室Ａ側に臨在されることになり、したがって、この縮径部３２ｂがハウジング１との間に圧抜き流路を形成することになる。
【００３７】
その結果、ベース体３がリリーフスプリング４の附勢力に抗して後退するときには、縮径部３２ｂとハウジング１との間に形成される圧抜き流路が上記のドレンポート１１ａに連通し得ることになり、ハウジング１内の油室Ｒで弾性隔壁体２に作用している圧力がこの圧抜き流路を介してリザーバたるタンクＴに解放されることになる。
【００３８】
リリーフスプリング４は、上記したように、ハウジング１とベース体３との間に、すなわち、前記したキャップ部１１と上記の保持部３３との間に配在されていて、ベース体３を図中で下降する方向たる前進方向に附勢している。
【００３９】
このとき、このリリーフスプリング４は、ベース体３を後退させる油圧作用が油室Ｒで解除されるとき、図示するいわゆる旧状に復帰させるための附勢力を有する。
【００４０】
以上のように形成されたこの発明によるアキュムレータ構造にあっては、ハウジング１内の油圧が圧抜き流路を介してリザーバたるタンクＴに解放されることになるから、ハウジング１内で弾性隔壁体２を最収縮させている油圧を、すなわち、油圧作用を解消し得ることになる。
【００４１】
また、ハウジング１内で弾性隔壁体２を最収縮させていた圧力作用が解消されるから、ハウジング１内で弾性隔壁体２を最収縮させている原因作動の延長を可能にし得ることになる。
【００４２】
図２は、この発明によるアキュムレータ構造を自動二輪車における車体と前輪との間に架装されるフロントフォークに具現化したところを示すものであるが、以下には、この実施形態について少し説明する。
【００４３】
なお、この図２に示すところで、アキュムレータ構造について、その構成が前記したところと同様となるところについては、図中に同一の符号を付するのみとして、要する場合を除き、その詳しい説明を省略する。
【００４４】
すなわち、まず、フロントフォークは、車体側チューブ５の図示しない下端側が同じく図示しない車輪側チューブの上端側に出没可能に挿通されてなるとしている。
【００４５】
このとき、同じく図示しないが、車体側チューブ５と車輪側チューブとの間には懸架バネが配在されていて、この懸架バネの附勢力で車体側チューブが車輪側チューブ内から突出する方向に、すなわち、フロントフォークが伸側方向に附勢されてなるとしている。
【００４６】
そして、このフロントフォークの軸芯部には倒立型に設定されたダンパＤが配在されてなるとしており、このダンパＤを形成するシリンダ体６が車体側チューブ５の軸芯部に垂設され、同じくダンパＤを形成してシリンダ体６内に先端側が出没可能に挿通されるロッド体（図示せず）が車輪側チューブの軸芯部に起立されるとしている。
【００４７】
ちなみに、シリンダ体６は、車体側チューブ５の軸芯部に垂設されるとしているが、図示するところでは、シリンダ体６の図中で上端となるボトム端にこの発明によるアキュムレータ構造を形成するハウジング１の下端を連設させるとし、このハウジング１の上端を車体側チューブ５の上端に連結させることで、シリンダ体６を車体側チューブ５の軸芯部に垂設するとしている。
【００４８】
そして、ダンパＤにおけるシリンダ体６内には、図示しないが、ロッド体の先端に連設されたピストンが摺動可能に収装されていて、このピストンによってシリンダ体６内に図中に符号Ｒ１で示す圧側油室と図示しない伸側油室を画成するとしている。
【００４９】
そしてまた、シリンダ体６のボトム部６１には、ダンパＤが収縮作動するときに圧側油室Ｒ１からの油を上記のハウジング１内おける油室Ｒに流出することを許容しながら圧側減衰力を発生する圧側減衰バルブ６１ａと、これに並列する圧側チェック弁６１ｂとが配在されてなるとしている。
【００５０】
それゆえ、このフロントフォークにおけるダンパＤにあっては、ハウジング１内に弾性隔壁体２で画成される気室Ａ１を有してなるから、この気室Ａ１における圧力がシリンダ体６におけるボトム部６１を介してシリンダ体６内の圧側油室Ｒ１および伸側油室に及ぶことになる。
【００５１】
それ故、シリンダ体６内は、気室Ａ１の圧力によって常時加圧されている状態になり、したがって、フロントフォーク、すなわち、ダンパＤが伸び切り状態にあるときにも、このダンパＤにおける内圧を負圧にならない。
【００５２】
その結果、たとえば、フロントフォークが伸び切り状態から収縮作動を開始する当初から、ダンパＤにおける圧側減衰バルブ６１ａによって所定の圧側減衰力を発生し得ることになる。
【００５３】
一方、フロントフォークの軸芯部に配在されているアキュムレータ構造にあっても、弾性隔壁体２で画成される気室Ａ１がキャップ部１１に形成の容室Ａに連通されるとしている。
【００５４】
ただ、図示するところでは、ベース体３における保持部３３に開穿されている連通孔３３ａと、保持部３３から胴部３２および基端部３１にかけての内周とガイドロッド１３の上端側の外周との間に形成されている筒状隙間３３ｂを介して連通するとしている。
【００５５】
また、このアキュムレータ構造にあっては、キャップ部１１の下端に連設されてキャップ部１１に形成の容室Ａを下方から閉塞しながらキャップ部１１の一部となる環状の隔壁部材１４を有している。
【００５６】
そして、この隔壁部材１４の内周をベース体３における基端部３１が貫通するとしており、このとき、基端部３１の外周と隔壁部材１４の内周との間における液密性が確保されるとしている。
【００５７】
また、この隔壁部材１４は、径方向に開穿されたドレンポート１４ａを有していて、この隔壁部材１４における内周側を外周側に、すなわち、ハウジング１と車体側チューブ５との間に画成されるリザーバたるリザーバ室Ｒ２に連通させるとしている。
【００５８】
一方、ベース体３における胴部３２に形成の縮径部３２ｂは、弾性隔壁体２が最収縮せずして、したがって、ベース体３が図示する下降した状態にあるときには、上記の隔壁部材１４の下方に位置決められるとしている。
【００５９】
そして、この縮径部３２ｂは、弾性隔壁体２が最収縮し、しかも、図３に示すように、ベース体３が上昇した状態になるときには、上記の隔壁部材１４の下端側の内周に位置決められ、したがって、この縮径部３２ｂと隔壁部材１４の内周との間に圧抜き流路が形成されることになる。
【００６０】
ちなみに、図３に示すところでは、縮径部３２ｂの外周に隔壁部材１４の下端側の内周に保持されているシール部材１４ｂの内周が隣接しているが、このシール部材１４ｂと縮径部３２ｂの外周との間に上記の圧抜き流路が形成されることになる。
【００６１】
それゆえ、このフロントフォークにあっては、作動油の油温が上昇して体積が大幅に膨張し、したがって、弾性隔壁体２が最収縮状態になっている状態下に、最収縮しようとするとき、ハウジング１内の油室Ｒにおける油圧作用で、弾性隔壁体２がベース体３と共に上昇して、上記の圧抜き流路を形成することになり、フロントフォークが最収縮しようとする際の油圧をリザーバ室Ｒ２に解放し得ることになる。
【００６２】
すなわち、アキュムレータ構造を形成するベース体３の基端部３１の半径Ｗで表出される断面積と、ガイドロッド１３の半径Ｗ１で表出される断面積との差に対する油圧力がリリーフスプリング４の附勢力に優るときに、上記の圧抜き流路が出現して、上記の油圧をリザーバに解放して、上記の油圧力を解消し得ることになる。
【００６３】
また、このフロントフォークにあっては、作動油の油温が上昇して体積が大幅に膨張し、したがって、弾性隔壁体２が最収縮状態になっている状態で、ダンパＤ内の油圧が上昇する場合にも、この油圧をリザーバに解放し得ることになる。
【００６４】
その結果、この発明によるアキュムレータ構造を具現化するフロントフォークにあっては、ダンパＤを含むフロントフォークにおけるいわゆるロック状態の発現がなく、このロック状態が発現されるとすれば招来されるであろう高圧作用によるオイルシールの損傷と、これに起因する作動油の漏出が招来されないことになる。
【００６５】
前記したところは、この発明のアキュムレータ構造が自動二輪車における車体と前輪との間に架装されるフロントフォークに具現化されるとしたが、この発明のアキュムレータ構造の構成からすれば、四輪車両における車体と車輪との間に架装される油圧緩衝器に具現化されるとしても良く、その場合の作用効果が異なるものでないことはもちろんである。
【００６６】
【発明の効果】
以上のように、請求項１の発明にあっては、ハウジング内の油圧を圧抜き流路を介してリザーバに解放し得るから、ハウジング内で弾性隔壁体を最収縮させる油圧を超える油圧が作用するときに、この油圧作用を、すなわち、ハウジング内で弾性隔壁体を最収縮させている原因作動の延長を可能にし得ることになる。
【００６７】
同じく、請求項１の発明にあっては、この弾性隔壁体の内側に画成される気室が容室に連通し得るから、この容室がない場合の気室に比較して、気室の容量を大きく設定し得ることになる。
【００６８】
そして、容室における気圧の高低を選択することで、気室が単に容室に連通する場合に比較して、気室における内圧を爾後にも所望の値に設定し得ることになる。
【００６９】
そして、請求項３の発明にあっては、アキュムレータ構造がフロントフォークに具現化される場合に、フロントフォークの軸芯部に配在されてこのフロントフォークの伸縮作動時に同時に伸縮作動して所定の伸側および圧側の各減衰力を発生するダンパにおける内圧がアキュムレータ構造で保障されることになる。
【００７０】
このとき、アキュムレータ構造は、フロントフォークが伸び切り状態にあるときにもダンパにおける内圧を負圧にしないから、したがって、フロントフォークが伸び切り状態から収縮作動を開始する当初から、ダンパによって所定の圧側減衰力を発生し得ることになる。
【００７１】
その結果、この発明にあっては、弾性隔壁体が最収縮されてそれ以上の収縮を望み得ない状況下に弾性隔壁体を最収縮させている原因作動の延長を可能にすることになり、たとえば、ダンパを内蔵するフロントフォークへの利用に最適となる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明によるアキュムレータ構造を原理的に示す図である。
【図２】この発明によるアキュムレータ構造を具現化したフロントフォークを一部破断して示す部分縦断面図である。
【図３】作動状態にあるアキュムレータ構造における要部を示す部分拡大縦断面図である。
【符号の説明】
１ ハウジング
２ 弾性隔壁体
３ ベース体
４ リリーフスプリング
５ 車体側チューブ
１１ キャップ部
１１ａ ドレンポート
１２ エア封入栓
１３ ガイドロッド
１３ａ ストッパ部
２１ 締付バンド
３１ 基端部
３２ 胴部
３２ａ 連通孔
３２ｂ 縮径部
３３ 保持部
６１ ボトム部
６１ａ 圧側減衰バルブ
６１ｂ 圧側チェック弁
Ａ 容室
Ａ１ 気室
Ｄ ダンパ
Ｒ 油室
Ｒ１ 圧側油室
Ｔ リザーバたるタンク

Claims (3)

1. ハウジング１と、ハウジング１内に隔成した油室Ｒと、ハウジング１に形成されて外部のリザーバＴに連通するドレンポート１１ａと、ハウジング１に出没自在に挿入されたベース体３と、上記ベース体３の出没に伴って上記油室Ｒを上記ドレンポート１１ａに開閉させる圧抜き流路と、上記ベース体３とハウジング１との間に設けられて上記圧抜き流路を閉じる方向に上記ベース体３を附勢するリリーフスプリング４と、上記ベース体３に保持されながら上記ハウジング１内に油室Ｒを画成する弾性隔壁体２と、上記弾性隔壁体２内に画成した気室Ａ１と、ハウジング１内に設けられて上記気室Ａ１に連通する容室Ａと、上記容室Ａにエア封入栓１２を介して連通する圧気給排源とからなるアキュムレータ構造。
2. ベース体３における胴部３２の外周に縮径部３２ｂを形成して圧抜き流路を形成している請求項１に記載のアキュムレータ構造
3. ハウジング１がフロントフォークを形成する車体側チューブ５に配在のダンパＤにおけるシリンダ体６に連設されてなると共に、車体側チューブ５の内側がハウジング１あるいは上記のシリンダ体６との間に画成されてベース体３とハウジング１の間に形成される圧抜き流路を連通させるリザーバＲ２とされてなる請求項１に記載のアキュムレータ構造

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