JP4187091B2 - Hydraulic shock absorber - Google Patents
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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等の油圧緩衝器に関する。
【0002】
【従来の技術】
自動二輪車のフロントフォークでは、特許文献1に記載の如く、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前記車軸側チューブの内部に、ダンパシリンダと、該ダンパシリンダ内を先端部に設けたピストンを介して摺動するピストンロッドとを備えたダンパを収容し、前記ダンパシリンダ内に、前記ピストンロッドを収容するピストンロッド側油室とピストンロッドを収容しないピストン側油室を形成し、前記ダンパシリンダを前記車体側チューブと前記車軸側チューブのいずれか一方に固定し、前記ピストンロッドを他方に固定している。
【0003】
【特許文献1】
特許2666895号公報(2頁、第2図)
【0004】
そして、特許文献1のフロントフォークでは、ダンパシリンダの一端側に、該ダンパシリンダのピストンロッド側油室を密封するシール部材を設けるとともに、ダンパシリンダの外周に環状のフリーピストンを設け、該フリーピストンにてダンパシリンダの外周にピストン側油室と連通する環状の油室を密封区画し、更に、ピストン側油室とフリーピストンとの間に圧側減衰力発生装置を設けている。これにより、フロントフォークの圧縮時に、上記圧側減衰力発生装置により圧側減衰力を発生する。同時に、ダンパシリンダ内油室を密閉し、該ダンパシリンダ内油室への気泡の侵入を防止して上記減衰力の安定を図るとともに、ダンパシリンダに進入又は退出するピストンロッドの容積分の作動油をフリーピストンの変位により補償可能としている。
【0005】
また、特許文献1のフロントフォークでは、車体側チューブと車軸側チューブの間に懸架スプリングを介装し、フロントフォークの圧縮時に、懸架スプリングが縮み側に撓んで発生するばね力によりフロントフォークのスプリング反力を増加し、ブレーキング時におけるフロントフォークの沈み込みを抑えている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術では、ブレーキング後のコーナリング中(定常旋回中)におけるように、フロントフォークが一定以上圧縮ストロークした状態でも常に圧側減衰力発生装置が圧側減衰力を発生可能としている。このため、フロントフォークは圧縮ストロークの奥側で車輪がギャップ等の細かい外乱を乗り越えるときに、発生減衰力がフロントフォークの伸縮動作を動きづらくし、乗心地や操作性を悪化させる。
【0007】
本発明の課題は、油圧緩衝器において、圧縮ストロークの奥側でギャップ等の細かい外乱の吸収性を向上することにある。
【0008】
【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前記車軸側チューブの内部に、ダンパシリンダと、該ダンパシリンダ内を先端部に設けたピストンを介して摺動するピストンロッドとを備えたダンパを収容し、前記ダンパシリンダ内に、前記ピストンロッドを収容するピストンロッド側油室とピストンロッドを収容しないピストン側油室を形成し、前記ダンパシリンダを前記車体側チューブと前記車軸側チューブのいずれか一方に固定し、前記ピストンロッドを他方に固定した油圧緩衝器において、前記ピストンロッドが挿通する前記ダンパシリンダの一端側に、該ダンパシリンダのピストンロッド側油室を密封するシール部材を設け、前記ダンパシリンダの外周に環状のフリーピストンを設け、該環状のフリーピストンにて、ダンパシリンダの外周に前記ピストン側油室と連通する環状の油室を密封区画し、車体側チューブが車軸側チューブに対して圧縮ストロークした分だけダンパシリンダ内に進入するピストンロッドの容積分の作動油をピストン側油室から環状の油室に流入させてフリーピストンを圧縮ストロークさせるように構成され、前記ピストン側油室と前記環状の油室との間に、圧側減衰力発生装置を設け、前記ダンパシリンダに、前記圧側減衰力発生装置をバイパスし、前記ピストン側油室と前記環状の油室を連通するバイパス油路を設け、該バイパス油路は、前記車体側チューブが車軸側チューブに対して圧縮ストロークした分だけ前記フリーピストンが一定以上圧縮ストロークしたときに、前記ピストン側油室と前記環状の油室を連通するようにしたものである。
【0009】
請求項2の発明は、車体側チューブ内に車軸側チューブを摺動自在に嵌合し、前記車軸側チューブ内にダンパシリンダを立設するとともに、該ダンパシリンダ内に先端部にピストンを設けたピストンロッドを摺動自在に挿入し、前記ダンパシリンダ内に、前記ピストンロッドを収容するピストンロッド側油室とピストンロッドを収容しないピストン側油室を形成し、前記ダンパシリンダの外周に、上部を気体室とした油溜室を設けた油圧緩衝器において、前記ピストンロッドが挿通する前記ダンパシリンダの一端側に、該ダンパシリンダ内のピストンロッド側油室を密封するシール部材を設け、前記ダンパシリンダの外周に、スプリングにて付勢した環状のフリーピストンを摺動自在に設け、該環状のフリーピストンにて、ダンパシリンダの外周に前記ピストン側油室と連通する環状の油室を密封区画し、車体側チューブが車軸側チューブに対して圧縮ストロークした分だけダンパシリンダ内に進入するピストンロッドの容積分の作動油をピストン側油室から環状の油室に流入させてフリーピストンを圧縮ストロークさせるように構成され、前記ピストン側油室と前記環状の油室との間に、圧側減衰力発生装置を設け、前記ダンパシリンダに、前記圧側減衰力発生装置をバイパスし、前記ピストン側油室と前記環状の油室を連通するバイパス油路を設け、該バイパス油路は、前記車体側チューブが車軸側チューブに対して圧縮ストロークした分だけ前記フリーピストンが一定以上圧縮ストロークしたときに、前記ピストン側油室と前記環状の油室を連通するようにしたものである。
【0010】
請求項3の発明は、請求項1又は2の発明において更に、前記ダンパシリンダの外周と、前記車軸側チューブの内周との間に環状の隙間を介して中間シリンダを設け、該中間シリンダと前記ダンパシリンダの間に、前記環状のフリーピストンを設けたものである。
【0011】
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、前記バイパス油路が、前記ダンパシリンダの軸方向に沿う長孔からなるようにしたものである。
【0012】
【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は図1の下部断面図、図3は図2の要部拡大図である。
【0013】
フロントフォーク10(油圧緩衝器)は、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、図2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、車体側チューブ11の上端側内周にはブッシュ14が設けられている。
【0014】
車体側チューブ11は上端部の開口部15にキャップ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。
【0015】
フロントフォーク10は、車体側チューブ11と車軸側チューブ12の内部に、ダンパ20を構成するダンパシリンダ21とピストンロッド24を収容している。即ち、フロントフォーク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。フロントフォーク10は、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、その挿入先端部に設けたピストンボルト24Aにピストン26を備える。ピストン26はダンパシリンダ21の内面を上下に摺動する。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。
【0016】
フロントフォーク10は、ダンパシリンダ21の上端部に設けたロッドガイド25に、ピストンロッド24の外周に密着するオイルシールからなるシール部材25Aを設け、ダンパシリンダ21のピストンロッド側油室27Aを密封する。
【0017】
フロントフォーク10は、車体側チューブ11と車軸側チューブ12の間で、ダンパシリンダ21の外周の空間を油溜室28とし、油溜室28の上部を気体室(空気室)29としている。29Aは後述する減衰力調整ロッド54に設けた空気バルブである。
【0018】
フロントフォーク10は、ダンパシリンダ21の他端側の周囲に、車軸側チューブ12の内周との間で環状をなす隙間を介して中間シリンダ31を立設している。中間シリンダ31は基端フランジ部31Aをボトムブラケット18に設けた段差状着座部に着座させ、ボトムブラケット18に螺着される車軸側チューブ12の他端面により該ボトムブラケット18との間に挟持される。車軸側チューブ12とボトムブラケット18の間にはOリング32が、車軸側チューブ12と中間シリンダ31の間にはOリング33が設けられる。
【0019】
中間シリンダ31の内周とダンパシリンダ21の外周の間に、環状のフリーピストン34を摺動自在に設け(101はブッシュ)、フリーピストン34の下部に、ボトムブラケット18の油路44A、45A、サブタンク43の油室44、45を介してピストン側油室27Bに連通する環状油室35を区画している。
【0020】
フリーピストン34は外周リング溝にOリング36を、内周リング溝にOリング37を嵌着される。フリーピストン34は、中間シリンダ31の下端側内周に係着した止め輪等からなるストッパ部38に底付きする図1〜図3の右半部に破線で示した最下端位置から、中間シリンダ31とダンパシリンダ21の間の環状油室35を図1〜図3の左半部の実線、右半部の実線で示す如くに上動し、Oリング36を全移動範囲において中間シリンダ31の内周に摺接するとともに、Oリング37を全移動範囲のうちの上端部を除く通常移動範囲(フロントフォーク10の最大圧縮ストロークに対応するフリーピストン34の移動範囲)でダンパシリンダ21の外周に摺接する。フリーピストン34は、上述の通常移動範囲で環状油室35を介して、ピストン側油室27Bを前記油溜室28に対して密封する。
【0021】
フリーピストン34は、上述の通常移動範囲を越える上端部(摺動端)で、ダンパシリンダ21の外周に設けた縮径状連通部39にOリング37が達したとき、Oリング37と連通部39の間に、環状油室35から油溜室28への油逃がし通路を形成する。ダンパシリンダ21の上端部のシール部材25A(シール部材25Aはピストンロッド側油室27Aから油溜室28への油のリークは完全に阻止するが、油溜室28からピストンロッド側油室27への油の侵入は完全には阻止しない一方向性シール部材)からダンパシリンダ21に侵入した作動油が一定量以上に増加したとき、フリーピストン34が上述の摺動端にまで上動してダンパシリンダ21内の油をダンパシリンダ21外の油溜室28に逃がす。
【0022】
フロントフォーク10は、ダンパシリンダ21の外周に螺着したスプリングシート41と、フリーピストン34の上端部に設けたスプリングシート34Aとの間に、フリーピストン34を環状油室35の側に付勢し、ひいてはダンパシリンダ21の油室27を加圧するコイルスプリング42を介装している。スプリングシート41は環状部41Aを備え、この環状部41Aを中間シリンダ31の上端内周に嵌合している。ダンパシリンダ21と中間シリンダ31の間のスプリング42を収容する空間は、中間シリンダ31に設けた油孔31B、スプリングシート41に設けた油孔41Bを介して、油溜室28の一部を構成する。
【0023】
フロントフォーク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43を連設し、ダンパシリンダ21のピストン側油室27Bとサブタンク43の下部油室44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44Aにより連通し、フリーピストン34の下部の環状油室35とサブタンク43の上部油室45を、ボトムブラケット18に設けた油路45Aにより連通している。
【0024】
フロントフォーク10は、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47を有し、スプリングカラー47によりバックアップされる上スプリングシート48Aと、ロッドガイド25の外周に固定した下スプリングシート48Bとの間に懸架スプリング49を介装している。
【0025】
フロントフォーク10は、懸架スプリング49のばね反力と、空気室29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。
【0026】
フロントフォーク10は、懸架スプリング49と、空気室29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(伸側減衰力発生装置)50と、ボトムバルブ装置(圧側減衰力発生装置)60を有している。
【0027】
ピストンバルブ装置50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51(不図示)と圧側流路52を有し、伸側流路51を伸側減衰バルブ51Aにより開閉可能とし、圧側流路52を圧側減衰バルブ52Aにより開閉可能とする。圧側減衰バルブ52Aはばね受52Bを介して、ピストンロッド24に係止されたバルブスプリング52Cによりバックアップ支持されている。また、ピストンバルブ装置50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53を有し、バイパス流路53をニードルバルブ53Aにより開閉可能とする。このとき、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54を螺着し、減衰力調整ロッド54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53Aを備える。
【0028】
ボトムバルブ装置60は、ダンパシリンダ21のピストン側油室27Bと、フリーピストン34の下部の環状油室35との間に前述の如くに設置されたサブタンク43に内蔵される。ボトムバルブ装置60は、サブタンク43の開口部61にキャップ62を螺着し、サブタンク43の下部油室44に臨むキャップ62の上端面に支持ボルト63を螺着し、支持ボルト63の先端部にバイパスボルト64を螺着し、バイパスボルト64の中間部にボトムピース65を固定している。ボトムピース65は下部油室44と上部油室45を区画する。ボトムピース65は、下部油室44と上部油室45を連通可能にする圧側流路66と伸側流路67を有し、圧側流路66を圧側減衰バルブ66Aにより開閉可能にし、伸側流路67をチェックバルブ67Aにより開閉可能とする。また、ボトムバルブ装置60は、ボトムピース65をバイパスして下部油室44と上部油室45を連通可能にするバイパス油路68をボルト63、64に有し、バイパス油路68をニードルバルブ68A、板バルブ68Bにより開閉可能とする。このとき、キャップ62に減衰力調整ロッド69を螺着し、減衰力調整ロッド69をキャップ62の中央部に挿通し、その挿通端に上述のニードルバルブ68Aを備える。
【0029】
サブタンク43は、上部油室45に開口する作動油の給排口71を有しており、サブタンク43のねじ孔に螺着されるプラグ72により給排口71を開閉可能としている。プラグ72を緩めて給排口71を開けば、プラグ72の給排孔72Aを介して作動油を給排できる。73はプラグ72に付帯させた給排孔72Aのためのキャップである。
【0030】
尚、フロントフォーク10は、ダンパシリンダ21の内部で、ロッドガイド25とピストンボルト24Aの間に介装したリバウンドスプリング55により最伸張時の緩衝をなす。
【0031】
また、フロントフォーク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56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。
【0032】
更に、フロントフォーク10にあっては、圧縮ストロークの奥側(最大圧縮ストロークの側)で車輪に入るギャップ等の細かい外乱の吸収性を向上するため、以下の構成を具備する。
【0033】
フロントフォーク10は、ダンパシリンダ21の下端側に、前述のサブタンク43に内蔵した圧側減衰力発生装置60をバイパスして、ピストン側油室27Bとフリーピストン34の下部の環状油室35とを連通する孔状バイパス油路80を穿設している。バイパス油路80は、フロントフォーク10の圧縮ストロークの奥側で、フリーピストン34が前述した通常移動範囲内において一定以上圧縮ストロークしたとき、ピストン側油室27Bと環状油室35とを連通し、結果として圧側減衰力発生装置60による圧側減衰力の発生を停止させ、該バイパス油路80の通路抵抗に基づく低めの圧側減衰力を発生させるだけとし、フロントフォーク10の発生減衰力を少なくして車輪に入るギャップ等の細かい外乱の吸収性を向上する。
【0034】
フリーピストン34はダンパシリンダ21の外周に摺接する内周を下方に延長させたスカート部81とし、フロントフォーク10の圧縮ストロークの奥側を除く範囲ではスカート部81によりバイパス油路80を閉じ状態に維持し(図1〜図3の左半部に実線で示したフリーピストン34、右半部に破線で示したフリーピストン34)、フロントフォーク10の圧縮ストロークの奥側ではスカート部81によりバイパス油路80を開き状態にする(図1〜図3の右半部に実線で示したフリーピストン34)。
【0035】
従って、フロントフォーク10は以下の如くに動作する。
(圧縮行程)
フロントフォーク10の圧縮時には、車体側チューブ11と車軸側チューブ12の一方が他方に対して相対的に圧縮され、懸架スプリング49が圧縮される。また、ピストンロッド24がダンパシリンダ21に進入し、ピストン側油室27Bの作動油が、低速時にはピストン26のバイパス流路53を通り、また中高速時にはピストン26の圧側流路52の圧側減衰バルブ52Aを通ってピストンロッド側油室27Aに流れる。また、ピストンロッド24の進入容積分の作動油が、低速時にはボトムピース65をバイパスするバイパス流路68を通ってフリーピストン34の下部油室35に流れ、中高速時にはボトムピース65の圧側流路66の圧側減衰バルブ66Aを通りフリーピストン34の下部油室35に流れる。
【0036】
この圧縮時には、フリーピストン34が上動し、スプリング42を圧縮する。これにより、低速時には、ピストン側油室27Bの油がピストン26のバイパス流路53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53A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43の下部油室44に入り、更にボトムピース65のバイパス流路68を通って上部油室45に流れる過程で、ニードルバルブ68Aの絞り抵抗、板バルブ68Bの撓み抵抗により圧側減衰力を得る。また、ピストン側油室27Bの油がピストン26の圧側流路52を通って圧側減衰バルブ52Aをリフトアップして形成した微小流路からピストンロッド側油室27Aに流れ、この間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43の下部油室44に入り、更にボトムピース65の圧側流路66を通って上部油室45に流れ、この間の圧側減衰バルブ66Aの撓み抵抗により圧側減衰力を得る。また、ピストン側油室27Bの油がピストン26の圧側流路52を通って圧側減衰バルブ52Aを撓み変形させる状態でピストンロッド側油室27Aに流れ、この間の圧側減衰バルブ52Aの撓み抵抗により圧側減衰力を得る。懸架スプリング49、スプリング42が圧縮時の衝撃を緩衝し、圧側減衰力が懸架スプリング49、スプリング42の圧縮速度をコントロールする。
【0037】
(a)ところで、このフロントフォーク10の圧縮行程時に、懸架スプリング49は、車体側チューブ11が車軸側チューブ12に対して圧縮ストロークした分だけ圧縮される。また、ピストンロッド24がダンパシリンダ21内に進入するから、進入したピストンロッド24の容積分の作動油が、フリーピストン34の下部油室35に流入し、フリーピストン34を上動させ、スプリング42を圧縮する。
【0038】
即ち、圧縮時には、懸架スプリング49が縮み側に撓むことに加え、ダンパシリンダ21にピストンロッド24が進入してフリーピストン34が上動する分、フリーピストン34を付勢しているスプリング42が縮み側に撓む。これにより、フロントフォーク10のスプリング反力が増加し、ブレーキング時に大きなスプリング反力でフロントフォーク10の沈み込みを抑えることができる。
【0039】
(b)そして、ブレ−キング後のコーナリング中におけるように、フロントフォーク10の圧縮ストロークが一定以上(圧縮ストロークの奥側)に達すると、ピストンロッド24がダンパシリンダ21に一定長さ以上進入する結果、フリーピストン34は一定長さ以上上動し、フリーピストン34のスカート部81がダンパシリンダ21に設けたバイパス油路80を開き、前述した圧側減衰力発生装置60(圧側減衰バルブ66A、ニードルバルブ68A、板バルブ68B)による圧側減衰力の発生を前述の如くに停止する。フロントフォーク10はバイパス油路80の通路抵抗に基づく低めの圧側減衰力を発生させるだけとし、発生減衰力を少なくして車輪に入るギャップ等の細かい外乱を良く吸収可能にし、車両の安定走行状態を確保可能とすることになる。
【0040】
(伸張行程)
フロントフォーク10の伸張時には、車体側チューブ11と車軸側チューブ12の一方が他方に対して相対的に伸張し、懸架スプリング49が伸びる。また、ピストンロッド24がダンパシリンダ21から退出し、ピストンロッド側油室27Aの作動油が、低速時にはピストン26のバイパス流路53を通り、また、中高速時にはピストン26の伸側流路51の伸側減衰バルブ51Aを通ってピストン側油室27Bに流れる。また、ピストンロッド24が退出した容積分の作動油が、フリーピストン34の下部油室35からサブタンク43の上部油室45に入り、ボトムピース65の伸側流路67のチェックバルブ67Aを通ってピストン側油室27Bに戻る。
【0041】
そして、フリーピストン34はスプリング42の付勢力により下動し、スプリング42は伸びる。
【0042】
これにより、低速時には、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53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53A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51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51Aの撓み抵抗により伸側減衰力を得る。伸側減衰力が懸架スプリング49、スプリング42の共振を防止する。
【0043】
ところで、圧縮行程から伸張行程に移ると、懸架スプリング49は、車体側チューブ11が車軸側チューブ12に対してストロークした分だけ伸張する。また、ピストンロッド24がダンパシリンダ21から退出するから、フリーピストン34の下部油室35が減圧され、フリーピストン34がスプリング42の付勢力により下動する。
【0044】
即ち、圧縮行程から伸張行程に移ると、懸架スプリング49が伸側に撓むことに加え、ダンパシリンダ21からピストンロッド24が退出してフリーピストン34が下動する分、フリーピストン34を付勢しているスプリング42が伸側に撓む。これにより、フロントフォーク10のスプリング反力が減少し、コーナリング中の加速時にフロントフォーク10が伸びないようにしてアンダステアになることを抑えることができる。
【0046】
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▼フロントフォーク10の圧縮時に、懸架スプリング49が圧縮されるとともに、ピストンロッド24がダンパシリンダ21に進入し、ピストン側油室27Bの油が圧側減衰力発生装置60を通ってフリーピストン34の下部の環状油室35に入り、この間の圧側減衰力発生装置60が発生する圧側減衰力を得る。圧側減衰力は懸架スプリング49の圧縮速度をコントロールする。
【0047】
▲2▼フロントフォーク10の圧縮ストロークが進み、一定以上の圧縮ストロークに至ると、ピストン側油室27Bが圧側減衰力発生装置60をバイパスするバイパス油路80によりフリーピストン34の下部の環状油室35に連通する。これにより、一定以上の圧縮ストロークでは圧側減衰力発生装置60による圧側減衰力の発生を停止させる。
【0048】
▲3▼ブレーキング時には、フロントフォーク10の大きな圧縮ストロークにより懸架スプリング49が大きく縮み、これによるスプリング反力でフロントフォーク10の沈み込みを抑える。
【0049】
▲4▼ブレーキング後のコーナリング中(定常旋回中)には、フロントフォーク10は、上述▲3▼により更に圧縮ストロークし、又はブレーキのキャンセルによって上述▲3▼から若干伸びるとしても、未だ圧縮ストロークの奥側にあり、バイパス油路80は前述▲2▼の如くに開き状態にあるように設定され、圧側減衰力発生装置60による圧側減衰力の発生を停止する。これにより、フロントフォーク10は、この圧縮ストロークの奥側では、車輪に入るギャップ等の細かい外乱を良く吸収し、伸縮動作を動き易くし、乗心地や操作性を向上する。
【0050】
(請求項2に対応する作用)
▲5▼フリーピストン34にスプリング42を付帯させたから、フロントフォーク10の圧縮時に、ダンパシリンダ21に進入するピストンロッド24の容積分の作動油がフリーピストン34を上動させるとき、上記スプリング42を圧縮するものとなる。これにより、フロントフォーク10のスプリング反力は、懸架スプリング49の圧縮分にスプリング42の圧縮分が加わるものとなり、ブレーキング時に大きなスプリング反力でフロントフォーク10の沈み込みを抑える。
【0051】
▲6▼フリーピストン34がスプリング42のばね力でダンパシリンダ21内の油室27を加圧するから、ダンパシリンダ21内の作動油中における気泡の発生(キャビテーション)を防止し、減衰力の安定を確保する。
【0052】
(請求項3に対応する作用)
▲7▼フロントフォーク10は、車軸側チューブ12の内部に環状の隙間を介して中間シリンダ31を設け、中間シリンダ31とダンパシリンダ21の間にフリーピストン34を設けたから、車軸側チューブ12が横断面で楕円状に撓んでも、その撓みの影響を受けない。従って、フリーピストン34の円滑な摺動性を確保できる。
【0053】
図4は図1〜図3のフロントフォーク10の変形例であり、図1〜図3の孔状バイパス油路80を長孔状バイパス油路90としたものである。バイパス油路90は、ダンパシリンダ21の下端側の軸方向に沿って穿設され、サブタンク43に内蔵した圧側減衰力発生装置60をバイパスして、ピストン側油室27Bとフリーピストン34の下部の環状油室35とを連通する。
【0054】
長孔状バイパス油路90によれば、バイパス油路90の孔面積をバイパス油路80の孔面積と同一にしたとき、フロントフォーク10の圧縮ストロークの奥側でフリーピストン34が圧縮ストロークしていくにつれてバイパス油路90が長孔の一端側から徐々に開き、換言すればピストン側油室27Bと環状油室35とを徐々に連通し、結果として圧側減衰力発生装置60による圧側減衰力の発生を徐々に停止させるとともに、バイパス油路90の通路抵抗に基づく低めの圧側減衰力を発生させるだけの、フロントフォーク10の発生減衰力を徐々に少なくする状態に移行する。従って、フロントフォーク10の圧縮ストロークの奥側でバイパス油路90が開くことによる、該フロントフォーク10の圧側減衰力の急激な変化を緩和し、車輪に入るギャップ等の細かい外乱を良く吸収できる状態で車両の走行状態を一層安定化できる。
【0055】
尚、フロントフォーク10では、フリーピストン34に付帯するスプリング42を懸架スプリング49と別体にした。但し、本発明のフロントフォーク10では、スプリング42を用いず、懸架スプリング49によりフリーピストン34を付勢するものでも良い。
【0056】
また、フロントフォーク10では、車体側チューブ11をアウタチューブとし、車軸側チューブ12を車体側チューブ11に挿入されるインナチューブとする倒立型にした。但し、本発明のフロントフォーク10では、車体側チューブ11をインナチューブとし、車軸側チューブをアウタチューブとする正立型にしても良い。
【0057】
また、フロントフォーク10では、ダンパシリンダ21を車軸側チューブ12の側に固定し、ピストンロッド24を車体側チューブ11の側に固定した。但し、本発明のフロントフォーク10では、ダンパシリンダ21を車体側チューブ11の側に固定し、ピストンロッド24を車軸側チューブ12の側に固定するものでも良い。
【0058】
また、フロントフォーク10では、ダンパシリンダ21の外周の空間を油溜室28とした。但し、本発明のフロントフォーク10では、ダンパシリンダ21の外周を気体室(空気室)としても良い。
【0059】
以上、本発明の実施の形態を図面により記述したが、本発明の具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。
【0060】
【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、圧縮ストロークの奥側でギャップ等の細かい外乱の吸収性を向上することができる。
【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は図1の下部断面図である。
【図3】図3は図2の要部拡大図である。
【図4】図4は油圧緩衝器の変形例を示す要部拡大図である。
【符号の説明】
10 フロントフォーク(油圧緩衝器)
11 車体側チューブ
12 車軸側チューブ
20 ダンパ
21 ダンパシリンダ
24 ピストンロッド
25A シール部材
26 ピストン
27 油室
27A ピストンロッド側油室
27B ピストン側油室
28 油溜室
29 気体室
31 中間シリンダ
34 フリーピストン
35 環状油室
42 スプリング
60 圧側減衰力発生装置
80、90 バイパス油路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a hydraulic shock absorber such as a front fork of a motorcycle.
[0002]
[Prior art]
In a front fork of a motorcycle, as described in Patent Document 1, a vehicle body side tube and an axle side tube are slidably fitted, and a damper cylinder is disposed inside the vehicle body side tube and the axle side tube. A damper including a piston rod that slides through a piston provided at a tip portion inside the cylinder is accommodated, and a piston rod side oil chamber that accommodates the piston rod and a piston that does not accommodate the piston rod are accommodated in the damper cylinder. A side oil chamber is formed, the damper cylinder is fixed to one of the vehicle body side tube and the axle side tube, and the piston rod is fixed to the other.
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent No. 2666895 (2 pages, Fig. 2)
[0004]
In the front fork of Patent Document 1, a seal member that seals the piston rod side oil chamber of the damper cylinder is provided on one end side of the damper cylinder, and an annular free piston is provided on the outer periphery of the damper cylinder. An annular oil chamber communicating with the piston-side oil chamber is hermetically sealed on the outer periphery of the damper cylinder, and a compression-side damping force generator is provided between the piston-side oil chamber and the free piston. Thus, when the front fork is compressed, the compression side damping force is generated by the compression side damping force generator. At the same time, the oil chamber in the damper cylinder is hermetically sealed to prevent bubbles from entering the oil chamber in the damper cylinder so as to stabilize the damping force, and the hydraulic oil corresponding to the volume of the piston rod entering or leaving the damper cylinder. Can be compensated by the displacement of the free piston.
[0005]
Further, in the front fork of Patent Document 1, a suspension spring is interposed between the vehicle body side tube and the axle side tube, and when the front fork is compressed, the spring of the front fork is generated by a spring force generated by bending the suspension spring toward the contraction side. The reaction force has been increased to prevent the front fork from sinking during braking.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In the prior art, the compression-side damping force generator can always generate the compression-side damping force even when the front fork is subjected to a compression stroke more than a certain amount, such as during cornering after braking (during steady turning). For this reason, when the front fork goes over a fine disturbance such as a gap on the far side of the compression stroke, the generated damping force makes it difficult for the front fork to expand and contract, thereby deteriorating riding comfort and operability.
[0007]
The subject of this invention is improving the absorptivity of fine disturbances, such as a gap, in the back | inner side of a compression stroke in a hydraulic shock absorber.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, the vehicle body side tube and the axle side tube are slidably fitted, and a damper cylinder is provided inside the vehicle body side tube and the axle side tube. A damper including a piston rod that slides through a piston is accommodated, and a piston rod side oil chamber that accommodates the piston rod and a piston side oil chamber that does not accommodate the piston rod are formed in the damper cylinder, In a hydraulic shock absorber in which a damper cylinder is fixed to one of the vehicle body side tube and the axle side tube and the piston rod is fixed to the other, the damper cylinder is disposed on one end side of the damper cylinder through which the piston rod is inserted. A seal member for sealing the piston rod side oil chamber is provided, and an annular free piston is provided on the outer periphery of the damper cylinder. At the annular free piston, sealed compartment the annular oil chamber communicating with the piston side oil chamber on the outer periphery of the damper cylinder, The amount of piston rod volume that enters the damper cylinder by the amount of the compression stroke of the vehicle body side tube relative to the axle side tube flows into the annular oil chamber from the piston side oil chamber to cause the free piston to perform the compression stroke. Composed of A compression-side damping force generator is provided between the piston-side oil chamber and the annular oil chamber, and the damper cylinder is provided with the pressure ~ side Bypassing the damping force generator, a bypass oil passage is provided that communicates the piston-side oil chamber and the annular oil chamber. The amount corresponding to the compression stroke of the vehicle body side tube relative to the axle side tube The piston-side oil chamber communicates with the annular oil chamber when the free piston has a compression stroke of a certain level or more.
[0009]
In the invention of claim 2, the axle side tube is slidably fitted in the vehicle body side tube, a damper cylinder is erected in the axle side tube, and a piston is provided at the tip of the damper cylinder. A piston rod is slidably inserted, and a piston rod side oil chamber for accommodating the piston rod and a piston side oil chamber for not accommodating the piston rod are formed in the damper cylinder, and an upper portion is formed on the outer periphery of the damper cylinder. In the hydraulic shock absorber provided with an oil reservoir chamber as a gas chamber, a seal member that seals the piston rod side oil chamber in the damper cylinder is provided on one end side of the damper cylinder through which the piston rod is inserted, and the damper cylinder An annular free piston urged by a spring is slidably provided on the outer periphery of the damper cylinder. The piston-side oil chamber and an annular oil chamber which communicates sealingly partitioned circumferentially, The amount of piston rod volume that enters the damper cylinder by the amount of the compression stroke of the vehicle body side tube relative to the axle side tube flows into the annular oil chamber from the piston side oil chamber to cause the free piston to perform the compression stroke. Composed of A compression-side damping force generator is provided between the piston-side oil chamber and the annular oil chamber, and the piston-side oil chamber and the annular oil chamber are bypassed in the damper cylinder. Providing a bypass oil passage, the bypass oil passage, The amount corresponding to the compression stroke of the vehicle body side tube relative to the axle side tube The piston-side oil chamber communicates with the annular oil chamber when the free piston has a compression stroke of a certain level or more.
[0010]
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, an intermediate cylinder is further provided between the outer periphery of the damper cylinder and the inner periphery of the axle side tube via an annular gap. The annular free piston is provided between the damper cylinders.
[0011]
According to a fourth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to third aspects, the bypass oil passage is a long hole along the axial direction of the damper cylinder.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
1 is a cross-sectional view showing the entire hydraulic shock absorber, FIG. 2 is a lower cross-sectional view of FIG. 1, and FIG. 3 is an enlarged view of a main part of FIG.
[0013]
The front fork 10 (hydraulic shock absorber) is used as a front fork of a motorcycle, and as shown in FIGS. 1 and 2, the vehicle
[0014]
The vehicle
[0015]
The
[0016]
In the
[0017]
In the
[0018]
In the
[0019]
An annular
[0020]
The
[0021]
The
[0022]
The
[0023]
In the
[0024]
The
[0025]
The
[0026]
The
[0027]
The
[0028]
The
[0029]
The
[0030]
Note that the
[0031]
Further, the
[0032]
Further, the
[0033]
The
[0034]
The
[0035]
Accordingly, the
(Compression process)
When the
[0036]
During this compression, the
[0037]
(a) By the way, during the compression stroke of the
[0038]
That is, at the time of compression, in addition to the
[0039]
(b) Then, when the compression stroke of the
[0040]
( Stretch Process)
[0041]
The
[0042]
Thereby, at low speed, the oil in the piston rod
[0043]
by the way, From the compression process Stretch If it moves to a stroke, the
[0044]
That is, from the compression stroke Stretch When moving to the stroke, in addition to the
[0046]
According to this embodiment, there are the following operations.
(Operation corresponding to claim 1)
(1) When the
[0047]
(2) When the compression stroke of the
[0048]
(3) At the time of braking, the
[0049]
(4) During cornering after braking (during steady turning), the
[0050]
(Operation corresponding to claim 2)
(5) Since the
[0051]
(6) Since the
[0052]
(Operation corresponding to claim 3)
(7) Since the
[0053]
FIG. 4 shows a modification of the
[0054]
According to the long hole-like
[0055]
In the
[0056]
Further, the
[0057]
Further, in the
[0058]
In the
[0059]
Although the embodiment of the present invention has been described with reference to the drawings, the specific configuration of the present invention is not limited to this embodiment, and there are design changes and the like without departing from the scope of the present invention. Are also included in the present invention.
[0060]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in the hydraulic shock absorber, it is possible to improve the absorbability of fine disturbances such as a gap on the back side of the compression stroke.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an entire hydraulic shock absorber.
FIG. 2 is a lower cross-sectional view of FIG.
FIG. 3 is an enlarged view of a main part of FIG. 2;
FIG. 4 is an enlarged view of a main part showing a modification of the hydraulic shock absorber.
[Explanation of symbols]
10 Front fork (hydraulic shock absorber)
11 Car body side tube
12 Axle side tube
20 damper
21 Damper cylinder
24 piston rod
25A Seal member
26 Piston
27 Oil chamber
27A Piston rod side oil chamber
27B Piston side oil chamber
28 Oil reservoir
29 Gas chamber
31 Intermediate cylinder
34 Free piston
35 Annular oil chamber
42 Spring
60 Pressure-side damping force generator
80, 90 Bypass oil passage
Claims (4)
前記車体側チューブと前記車軸側チューブの内部に、ダンパシリンダと、該ダンパシリンダ内を先端部に設けたピストンを介して摺動するピストンロッドとを備えたダンパを収容し、
前記ダンパシリンダ内に、前記ピストンロッドを収容するピストンロッド側油室とピストンロッドを収容しないピストン側油室を形成し、
前記ダンパシリンダを前記車体側チューブと前記車軸側チューブのいずれか一方に固定し、前記ピストンロッドを他方に固定した油圧緩衝器において、
前記ピストンロッドが挿通する前記ダンパシリンダの一端側に、該ダンパシリンダのピストンロッド側油室を密封するシール部材を設け、
前記ダンパシリンダの外周に環状のフリーピストンを設け、該環状のフリーピストンにて、ダンパシリンダの外周に前記ピストン側油室と連通する環状の油室を密封区画し、車体側チューブが車軸側チューブに対して圧縮ストロークした分だけダンパシリンダ内に進入するピストンロッドの容積分の作動油をピストン側油室から環状の油室に流入させてフリーピストンを圧縮ストロークさせるように構成され、
前記ピストン側油室と前記環状の油室との間に、圧側減衰力発生装置を設け、前記ダンパシリンダに、前記圧側減衰力発生装置をバイパスし、前記ピストン側油室と前記環状の油室を連通するバイパス油路を設け、
該バイパス油路は、前記車体側チューブが車軸側チューブに対して圧縮ストロークした分だけ前記フリーピストンが一定以上圧縮ストロークしたときに、前記ピストン側油室と前記環状の油室を連通することを特徴とする油圧緩衝器。Fit the body side tube and axle side tube slidably,
Inside the vehicle body side tube and the axle side tube is housed a damper having a damper cylinder and a piston rod that slides through a piston provided in the tip of the damper cylinder,
In the damper cylinder, a piston rod side oil chamber that accommodates the piston rod and a piston side oil chamber that does not accommodate the piston rod are formed,
In the hydraulic shock absorber in which the damper cylinder is fixed to one of the vehicle body side tube and the axle side tube, and the piston rod is fixed to the other.
On one end side of the damper cylinder through which the piston rod is inserted, a seal member for sealing the piston rod side oil chamber of the damper cylinder is provided,
An annular free piston is provided on the outer periphery of the damper cylinder, and an annular oil chamber communicating with the piston-side oil chamber is sealed on the outer periphery of the damper cylinder by the annular free piston, and the vehicle body side tube is the axle side tube. With respect to the compression stroke, hydraulic oil corresponding to the volume of the piston rod that enters the damper cylinder is caused to flow from the piston-side oil chamber into the annular oil chamber to cause the free piston to perform the compression stroke,
Between the oil chamber of the annular and the piston side oil chamber, the compression side damping force generating device is provided, the damper cylinder, said bypass the pressure side damping force generating device, the oil of the annular and the piston side oil chamber A bypass oil passage that connects the chambers
The bypass oil passage communicates the piston-side oil chamber and the annular oil chamber when the free piston is compressed more than a certain amount by a compression stroke of the vehicle body-side tube relative to the axle-side tube. Features a hydraulic shock absorber.
前記車軸側チューブ内にダンパシリンダを立設するとともに、該ダンパシリンダ内に先端部にピストンを設けたピストンロッドを摺動自在に挿入し、
前記ダンパシリンダ内に、前記ピストンロッドを収容するピストンロッド側油室とピストンロッドを収容しないピストン側油室を形成し、
前記ダンパシリンダの外周に、上部を気体室とした油溜室を設けた油圧緩衝器において、
前記ピストンロッドが挿通する前記ダンパシリンダの一端側に、該ダンパシリンダ内のピストンロッド側油室を密封するシール部材を設け、
前記ダンパシリンダの外周に、スプリングにて付勢した環状のフリーピストンを摺動自在に設け、
該環状のフリーピストンにて、ダンパシリンダの外周に前記ピストン側油室と連通する環状の油室を密封区画し、車体側チューブが車軸側チューブに対して圧縮ストロークした分だけダンパシリンダ内に進入するピストンロッドの容積分の作動油をピストン側油室から環状の油室に流入させてフリーピストンを圧縮ストロークさせるように構成され、
前記ピストン側油室と前記環状の油室との間に、圧側減衰力発生装置を設け、前記ダンパシリンダに、前記圧側減衰力発生装置をバイパスし、前記ピストン側油室と前記環状の油室を連通するバイパス油路を設け、
該バイパス油路は、前記車体側チューブが車軸側チューブに対して圧縮ストロークした分だけ前記フリーピストンが一定以上圧縮ストロークしたときに、前記ピストン側油室と前記環状の油室を連通することを特徴とする油圧緩衝器。The axle side tube is slidably fitted in the body side tube,
A damper cylinder is erected in the axle side tube, and a piston rod provided with a piston at its tip is slidably inserted into the damper cylinder.
In the damper cylinder, a piston rod side oil chamber that accommodates the piston rod and a piston side oil chamber that does not accommodate the piston rod are formed,
In the hydraulic shock absorber provided with an oil reservoir chamber whose upper part is a gas chamber on the outer periphery of the damper cylinder,
On one end side of the damper cylinder through which the piston rod is inserted, a seal member for sealing the piston rod side oil chamber in the damper cylinder is provided,
An annular free piston urged by a spring is slidably provided on the outer periphery of the damper cylinder,
With the annular free piston, an annular oil chamber communicating with the piston-side oil chamber is hermetically sealed on the outer periphery of the damper cylinder, and the vehicle body side tube enters the damper cylinder by the amount of the compression stroke relative to the axle side tube. Is configured to cause the free piston to perform a compression stroke by flowing hydraulic oil corresponding to the volume of the piston rod from the piston side oil chamber into the annular oil chamber,
A compression-side damping force generator is provided between the piston-side oil chamber and the annular oil chamber, and the piston-side oil chamber and the annular oil chamber are bypassed in the damper cylinder. Establish a bypass oil passage that communicates
The bypass oil passage communicates the piston-side oil chamber and the annular oil chamber when the free piston is compressed more than a certain amount by a compression stroke of the vehicle body-side tube relative to the axle-side tube. Features a hydraulic shock absorber.
該中間シリンダと前記ダンパシリンダの間に、前記環状のフリーピストンを設けた請求項1又は2に記載の油圧緩衝器。An intermediate cylinder is provided via an annular gap between the outer periphery of the damper cylinder and the inner periphery of the axle tube.
The hydraulic shock absorber according to claim 1 or 2, wherein the annular free piston is provided between the intermediate cylinder and the damper cylinder.
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