JP4815454B2 - 緩衝器 - Google Patents

Description

この発明は、緩衝器に関し、特に、二輪車の前輪側に架装されて走行中の二輪車における前輪の振れを抑制するステアリングダンパとしての利用に向く緩衝器の改良に関する。

二輪車の前輪側に架装されて走行中の二輪車における前輪の振れを抑制するステアリングダンパとしての利用に向く緩衝器としては、従来から種々の提案があるが、その中で、特許文献１には、二輪車における前輪の振れを抑制する緩衝器本体の作動をこの緩衝器本体に一体に連設の減衰部で制御する提案が開示されている。

すなわち、この特許文献１に開示の緩衝器にあっては、ハウジング内に緩衝器本体と減衰部とが一体に設けられており、緩衝器本体は、両ロッド型に形成され、シリンダ体内を摺動するピストン体で断面積を同じにする二つの油室を有してなる。

そして、両方のロッド体は、シリンダ体と軸芯線を同じにし、また、断面積を同じにしながらそれぞれの基端をピストン体に連設させると共にそれぞれの先端をシリンダ体外に突出させている。

減衰部は、前後となる直列に配置されて附勢手段たるソレノイドからの推力でそれぞれのバルブシート部材に着座する二つの弁体を有し、ソレノイドは、プッシュ型に設定されて後方の弁体の背後側に配置され、供給電力に応じた推力を発生して直列する先頭および後方となる二つの弁体におけるクッラキング圧を制御する。

そして、二つの弁体における先頭の弁体は、シリンダ体内の一方の油室からの作動油の流入による圧力作用で開弁してその作動油がこの先頭の弁体の背後側を介してシリンダ体内の他方の油室に流入することを許容する。

また、二つの弁体における後方の弁体は、シリンダ体内の他方の油室からの作動油の流入による圧力作用で開弁してその作動油がこの後方の弁体の背後側からチェック弁を介してシリンダ体内の一方の油室に流入することを許容する。

さらに、後方の弁体の背後側を油温補償用のアキュムレータに連通して緩衝器本体内における作動油の膨張および収縮を保障している。

なお、この特許文献１に開示されているところでは、ピストン体が上記の二つの油室のシリンダ体内での相互連通を許容しながらそれぞれ減衰作用をする二つの減衰バルブを有するが、この二つの減衰バルブがなくても、上記の減衰部で減衰作用を奏することができる。

このように構成された緩衝器が二輪車における車体側とハンドル側とに架け渡されるように配置されることで、走行中の二輪車における前輪の振れを抑制し、二輪車における乗り心地を改善し得る。
特開２００６‐１８３８６４号公報（要約、明細書中の段落００１６、同００１８、同００２０、同００４８から同００５２、同００５８から同００６３、図１、図２参照）

しかしながら、上記した特許文献１に開示の緩衝器にあっては、二輪車の前輪側に架装されて走行中の二輪車における前輪の振れを抑制するについて問題がある訳ではないが、その汎用性の向上を期待するときに些か問題があると指摘される可能性がある。

すなわち、上記した特許文献１に開示の提案では、この文献開示の提案をするに至った根拠として、特開２００４‐２３１０３６号公報に開示の提案の存在を理由にしている。

この公報開示の提案は、ロータリ型の緩衝器についての提案であるが、この提案にあっては、ハウジング内に緩衝器本体と一体に設けられる一つの減衰部に対して、作動油を一方に流れさせるため、四つのチェック弁の配設を必須にするから、構造が複雑になり、製品コストが高騰化され易くなる不具合があると指摘している。

そこで、特許文献１に開示の提案にあっては、一方の油室および他方の油室からの作動油の流れに対して、それぞれ弁体を設ける回路構成とし、チェック弁をアキュムレータに連通する後方の弁体の背後側をシリンダ体内と先頭の弁体の前側を連通する流路に繋ぐ流路に設けた一つのみとし、チェック弁が四つとされる不具合を解消し、さらに、その具体例を開示するに至った。

しかし、その具体例を看ると、その一つのチェック弁を設ける流路が減衰部の軸線方向に対して直交する緩衝器本体の軸線方向に沿ってハウジングに開穿され、かつ、この流路にチェック弁を配設するため、ハウジングの嵩張りが招来され、緩衝器全体が大型化し、重量とコストの点で不利となる。

この発明は、上記した事情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、所定の緩衝機能を発揮するのはもちろんだが、緩衝器本体と一体に設けられる減衰部を形成するハウジングにいたずらな嵩張りを招来させずして、全体のコンパクト化を可能にし、その汎用性の向上を期待するのに最適となる緩衝器を提供することである。

上記した目的を達成するために、この発明による緩衝器の構成を、基本的には、ハウジング内に緩衝器本体とこの緩衝器本体に連設の減衰部とを有し、緩衝器本体がシリンダ体を摺動するピストン体で画成される一方および他方となる二つの油室を有し、減衰部が前後となる直列に配置されて附勢手段でそれぞれのバルブシート部に着座する先頭および後方となる二つの弁体を有し、先頭の弁体が一方の油室からの圧力作用で開弁して他方の油室への連通を許容し、後方の弁体が他方の油室からの圧力作用で開弁して一方の油室への連通を許容し、かつ、後方の弁体の背後側をアキュムレータに連通してなる緩衝器において、先頭および後方の弁体を収装するバルブケースに先頭および後方の弁体に並列するように後方の弁体の背後側と先頭の弁体の前側とを連通する流路が形成されると共に、この流路の一端に後方の弁体の背後側からの流れのみを許容するチェック弁が配設されてなるとする。

この発明にあっては、緩衝器本体に連設の減衰部にあって、チェック弁およびチェック弁を配設させる流路がバルブケース内に設けられるから、ハウジング自体にチェック弁を設ける流路を形成しなくて済み、ハウジングにおける嵩張りを小さくして流路構成を簡素化でき、緩衝器全体の小型化を可能にする。

したがって、たとえば、ステアリングダンパとされて二輪車に装備されるときの架装性を良くすると共に、緩衝器における重量およびコストの低減化を可能にする。

以下に、図示した実施形態に基づいて、この発明を説明するが、この発明による緩衝器は、図１に示すように、ハウジングＨ内に緩衝器本体Ｄとこの緩衝器本体Ｄ外に配置の減衰部Ｖとが一方および他方となる二本の通路Ｌ１，Ｌ２で連通されると共に、減衰部ＶにアキュムレータＡが接続されてなる。

なお、図１に示すところは、減衰部Ｖを具体的に示すのに対して緩衝器本体Ｄを原理的に示す関係上、減衰部Ｖが緩衝器本体Ｄから分離された態様に図示されているが、実際には、ハウジングＨ内にアキュムレータＡ，減衰部Ｖおよび緩衝器本体Ｄとが一体に設けられている。

このような前提の下に、緩衝器本体Ｄは、図示するところでは、筒型の両ロッド型に形成され、たとえば、二輪車の前輪側に架装されて走行中の二輪車における前輪の振れを抑制するステアリングダンパとしての利用に向くとしている。

そのため、この緩衝器本体Ｄは、シリンダ体１内に摺動可能に収装された画成部材たるピストン体２でシリンダ体１内に一方および他方となる二つの圧力室たる油室Ｒ１，Ｒ２を画成している。

そして、この緩衝器本体Ｄにあっては、ピストン体２にシリンダ体１と軸芯線を同じにし、また、それぞれの断面積を同じにしてそれぞれの先端をシリンダ体１外に突出させる両方のロッド体３，４の基端を連設させている。

それゆえ、緩衝器本体Ｄにあっては、シリンダ体１内でのピストン体２の摺動で一方の油室Ｒ１の作動油が他方の油室Ｒ２に向けて流出し、また、他方の油室Ｒ２の作動油が一方の油室Ｒ１に向けて流出するときの油量が同じになる。

図示する緩衝器本体Ｄにあって、ピストン２に上記の二つの油室Ｒ１，Ｒ２におけるシリンダ体１内での相互連通を許容しながらそれぞれ減衰作用をする減衰バルブを有しても良い。

減衰部Ｖは、ハウジングＨ内に上記の一方の油室Ｒ１に連通する一方の通路Ｌ１と上記の他方の油室Ｒ２に連通する他方の通路Ｌ２とを有し、これら二つの通路Ｌ１，Ｌ２は、ハウジングＨに螺着されたバルブケース５内に、直列に配置されて、前後となる先頭の弁体６および後方の弁体７を介して連通する。

そして、この減衰部Ｖにあって、直列に配置された先頭の弁体６および後方の弁体７は、後方の弁体７の背後側に配置された附勢手段たるソレノイドＳからの出力で前進して、それぞれのバルブシート部（符示せず）に着座する。

ソレノイドＳは、図示するところでは、プッシュ型に形成されながらハウジングＨに液密構造下に連結されると共に供給電力に応じた出力を発生する。

先頭の弁体６および後方の弁体７は、バルブケース５内で上記したソレノイドＳの出力軸Ｓ１の移動方向となるバルブケース５の軸線方向に移動可能に収装されている。

そして、この先頭の弁体６および後方の弁体７は、図２に示すように、本体部６ａ，７ａの図中で右端面となる先端面をそれぞれのバルブシート部に対向するシート面にすると共に、このそれぞれのシート面に所望の減衰力を発生するための流路面積を形成するニードル部６ｂ，７ｂを突設させている。

すなわち、先頭の弁体６および後方の弁体７は、それぞれのシート面がそれぞれの対向するバルブシート面に当接されるとき、図中で左側となる下流側からの作動油が図中で右側となる上流側に逆流することを阻止する。

そして、この先頭の弁体６および後方の弁体７は、ソレノイドＳの出力に基づく推力に対して図中で右側となる上流側からの作動油が図中で左側となる下流側へ向けての通過するときの抵抗になる。

すなわち、この先頭の弁体６および後方の弁体７は、上流側からの圧力作用がソレノイドＳによって付与された推力を超えるときに後退して開弁し、上記したニードル部６ｂ，７ｂがバルブシート部との間に形成される流路を出現させ、この流路を作動油が通過するときに所定の減衰作用を発生させる。

そして、この先頭の弁体６および後方の弁体７は、その開弁時における上流側からの作動油の下流側への通過を保障するために、それぞれを収装させるバルブケース５との間で流路を形成している。

すなわち、この先頭の弁体６および後方の弁体７は、図３に示すように、それぞれの本体部６ａ，７ａの断面がほぼ三角形状になるように外周を軸線方向に切削して形成される通路６ｃ，７ｃを有し、この各６ｃ，７ｃを作動油が通過するとしている。

ところで、図２に示すところでは、先頭の弁体６は、本体部６ａの図中で左端となる後端に後方の弁体７におけるニードル部７ｂの先端面が対向する細径のロッド部６ｄを有している。

そして、このロッド部６ｄには、後方の弁体７におけるニードル部７ｂが離着座可能に当接し、ソレノイドＳからの出力が後方の弁体７を介して先頭の弁体６に伝達されて、この先頭の弁体６がバルブシート部材８に押し付けられている。

ちなみに、先頭の弁体６および後方の弁体７がそれぞれ離着座するバルブシート部についてだが、図示するところでは、先頭の弁体６は、上記したバルブケース５の図２中で右側部に形成された拡径部５ａに移動可能に、すなわち、先頭の弁体６および後方の弁体７の配列方向に摺動可能に配置されたバルブシート部材８で形成される。

そして、このバルブシート部材８は、軸芯部に孔８ａを有する有頭筒状に形成され、内側に配置される附勢バネ８１のバネ力によって孔８ａからなるバルブシート部に先頭の弁体６のニードル部６ｂを着座させる。

このとき、附勢バネ８１の基端は、後述するチェック弁１０構造を形成すべく上記の拡径部５ａに嵌入されているストッパ８２に担持され、このストッパ８２は、連通孔８２ａを有して、緩衝器本体Ｄの一方の油室Ｒ１側と先頭の弁体６側との間における作動油の流れを保障している。

なお、上記のバルブシート部材８にあって、孔８ａには先頭の弁体６におけるニードル部６ｂが臨在され、この孔８ａとニードル部６ｂとで作動油の流路たる環状の流路が形成される。

一方、後方の弁体７が離着座するバルブシート部についてだが、図示するところでは、後方の弁体７のシート部が近隣するバルブケース５における縮径部５ｂに形成されている。

そして、この縮径部５ｂは、軸芯部に孔５ｃを有し、この孔５ｃを開口させる図中での左端部をバルブシート部にしている。

なお、上記の孔５ｃには、後方の弁体７におけるニードル部７ｂが臨在され、この孔５ｃとニードル部７ｂとで作動油の流路たる環状の流路が形成される。

それゆえ、上記した先頭の弁体６にあっては、図４中に矢印線ａで示すように、緩衝器本体Ｄにおける一方の油室Ｒ１からの作動油の上流側への流出に伴う圧力作用がソレノイドＳによって付与された先頭の弁体６の抵抗を超えるときに開弁して、この先頭の弁体６の背後側を介して上記の一方の油室Ｒ１が緩衝器本体Ｄにおける他方の油室Ｒ２に連通することを許容し、この先頭の弁体６を介しての作動油の流れで所定の減衰作用が発生される。

そして、後方の弁体７にあっては、図５中に矢印線ｂで示すように、上記の他方の油室Ｒ２からの作動油の上流側への流出に伴う圧力作用がソレノイドＳによって付与された後方の弁体７の抵抗を超えるときに開弁して、この後方の弁体７の背後側を介して上記の他方の油室Ｒ２が上記の一方の油室Ｒ１に連通することを許容し、この後方の弁体７を介しての作動油の流で所定の減衰作用が発生される。

以上からすると、この減衰部Ｖにあっては、ソレノイドＳの出力を供給電力の高低で制御するとき、先頭の弁体６および後方の弁体７がそれぞれ開弁するタイミングを変更でき、したがって、減衰部Ｖによる減衰特性を任意に発生し得る。

そして、緩衝器本体Ｄの作動で作動油の油温が高低して作動油が膨縮するときには、シリンダ内に生じる作動油の過不足を解消すべく、後方の弁体７の背後側に接続されたアキュムレータＡ（図１参照）に流入する。

この発明にあっては、図１に示すように、ハウジングＨ内にあって先頭の弁体６と後方の弁体７を軸芯部に収装するバルブケース５にチェック弁１０を保持させ、チェック弁１０を減衰部Ｖに組み込んでなる。

すなわち、バルブケース５は、図１中に破線図で示すように、直列する先頭の弁体６および後方の弁体７に並列するように流路５ｄが形成されると共に、この流路５ｄの図中で右端となる一端にチェック弁１０が配設されている。

そして、このチェック弁１０は、後方の弁体７に他方の油室Ｒ２からの圧力作用があるときに開放作動して流路５ｄにおける作動油の通過を許容し、後方の弁体６の開弁を可能にすると共に、先頭の弁体６に一方の油室Ｒ１からの圧力作用があるときに流路５ｄを閉鎖して先頭の弁体６に対する油圧作用を可能にし、この先頭の弁体６の開弁を可能にする。

このとき、このチェック弁１０は、図示するところでは、環状リーフバルブ１１からなり、この環状リーフバルブ１１の背後側に配置されたノンリタンスプリング１２のバネ力によってバルブケース５の一端に離着座可能に押し付けられ、流路５ｄの一端開口を開放可能に閉塞している。

ちなみに、ノンリタンスプリング１２の基端は、前記したバルブシート部材８の背後側に配置されたストッパ８２に担持され、このとき、ストッパ８２は、チェック弁１０を介しての作動油の流れを保障する透孔８２ｂ（図４および図５参照）を有してなる。

それゆえ、上記のチェック弁１０を減衰部Ｖに組み込んでなるこの発明の緩衝器にあっては、減衰部Ｖと緩衝器本体Ｄとの連通が一方の通路Ｌ１および他方の通路Ｌ２によるのはともかく、前記した特許文献１に開示の提案のようにチェック弁を有する連通路が減衰部の軸線に対して直交するような配置にしなくて済むから、流路構成の簡素化を可能にし得ると共に、減衰部Ｖを形成するハウジングＨにおける嵩張りを招来し難くし、緩衝器を小型軽量にし得ることになる。

その結果、この緩衝器が、たとえば、ステアリングダンパとされて二輪車に装備されるとき、装備性が向上されると共に、緩衝器における製品コストの低減化を可能にして、その汎用性の向上を期待できる。

前記したところでは、緩衝器本体Ｄが筒型の両ロッド型に形成されてなるが、この発明が意図するところからすれば、これに代えて、ベーンからなる画成部材でハウジング内に左右二つの油室たる油室Ｒ１，Ｒ２を画成するロータリ型に形成されてなるとしても良い。

そして、この発明が意図するところからすれば、緩衝器本体Ｄが筒型であっても、両ロッド型でなく片ロッド型に形成されてなるとしても良く、その場合には、緩衝器本体Ｄの伸縮の際に、伸側と圧側で減衰部Ｖを通過する作動油の流量が異なるから、先頭および後方の各弁体６，７の設定を異にしたり、附勢手段たるソレノイドＳの制御を可変にしたりすることで、伸圧両側で同じ減衰特性とすることが可能になる。

また、この場合は、シリンダ体１内に生じるロッド体３，４の伸縮体積分になる作動油量の変化をアキュムレータＡが補償することになる。

さらに、前記したところでは、附勢手段がソレノイドＳからなるとしたが、この発明が意図するところからすれば、これに代えて、図示しないが、附勢バネからなるとしても良い。

この発明の一実施形態による緩衝器を示す図で、緩衝器本体を原理図で示し、減衰部を一部正面断面図で示す。 図１の減衰部における先頭および後方の弁体部分を示す一部正面断面図である。 図２中のＹ‐Ｙ線位置で示す先頭および後方の弁体の断面図である。 減衰部における先頭の弁体の作動状態を示す部分断面図である。 減衰部における後方の弁体およびチェック弁の作動状態を図４と同様に示す図である。

符号の説明

１ シリンダ体
２ ピストン体
３，４ ロッド体
５ バルブケース
５ａ 流路
６ 先頭の弁体
７ 後方の弁体
８ バルブシート部を形成するバルブシート部材
１０ チェック弁
１１ 環状リーフバルブ
Ａ アキュムレータ
Ｄ 緩衝器本体
Ｈ ハウジング
Ｌ１，Ｌ２ 通路
Ｒ１ 一方の油室
Ｒ２ 他方の油室
Ｓ 附勢手段たるソレノイド
Ｖ 減衰部

Claims (5)

1. ハウジング内に緩衝器本体とこの緩衝器本体に連設の減衰部とを有し、緩衝器本体がシリンダ体を摺動するピストン体で画成される一方および他方となる二つの油室を有し、減衰部が前後となる直列に配置されて附勢手段でそれぞれのバルブシート部に着座する先頭および後方となる二つの弁体を有し、先頭の弁体が一方の油室からの圧力作用で開弁して他方の油室への連通を許容し、後方の弁体が他方の油室からの圧力作用で開弁して一方の油室への連通を許容し、かつ、後方の弁体の背後側をアキュムレータに連通してなる緩衝器において、先頭および後方の弁体を収装するバルブケースに先頭および後方の弁体に並列するように後方の弁体の背後側と先頭の弁体の前側とを連通する流路が形成されると共に、この流路の一端に後方の弁体の背後側からの流れのみを許容するチェック弁が配設されてなることを特徴とする緩衝器。
2. チェック弁が環状リーフバルブからなりながらバルブケースの一端に離着座可能とされて上記のバルブケースに形成の流路の一端を開閉可能にしてなる請求項１に記載の緩衝器。
3. 緩衝器本体におけるシリンダ体内で摺動するピストン体がシリンダ体と軸芯線を同じにし、また、断面積を同じにしてそれぞれ先端をシリンダ体外に突出させる両方のロッド体におけるそれぞれの基端を連設させてなる請求項１に記載の緩衝器。
4. 附勢手段がプッシュ型に設定のソレノイドとされながら後方の弁体の背後側に配置されて、供給電力に応じた出力を発生して直列する二つの弁体における推力を制御してなる請求項１に記載の緩衝器。
5. 先頭の弁体を着座させるバルブシート部が軸方向への移動を可能とされると共に先頭の弁体の背後側に向けて附勢されてなる請求項１に記載の緩衝器。

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