JP5042732B2 - 油圧緩衝器 - Google Patents

Description

この発明は、油圧緩衝器に関し、特に、車両における車体側と車輪側との間に配設されて車輪に入力される路面振動を吸収する油圧緩衝器の改良に関する。

車両における車体側と車輪側との間に配設されて車輪に入力される路面振動を吸収する油圧緩衝器としては、これまでに種々の提案があるが、その中で、たとえば、特許文献1には、二輪車の後輪側に架装されて走行中の二輪車における後輪に入力される路面振動を吸収する油圧緩衝器の提案が開示されている。

そして、この油圧緩衝器は、シリンダ体内に出没可能に挿通されるロッド体の先端部に保持されながらシリンダ体内に摺動可能に収装のピストン部でシリンダ体内に画成される伸側室と圧側室とを有し、ピストン部が伸側室と圧側室との間における連通を許容する伸側減衰バルブおよび圧側減衰バルブを有し、圧側室をシリンダ体外のリザーバに連通する流路中に減衰力調整部が配設されている。

ちなみに、この減衰力調整部は、発生減衰力の高低調整を可能にする減衰バルブと、この減衰バルブに並列して圧側室のリザーバへの連通を阻止するがリザーバの圧側室への連通を許容するチェックバルブとを有している。

また、この油圧緩衝器にあっては、ピストン速度が一定の速度領域に至る前の微低速領域にあるときの減衰力を発生するための微低速領域用減衰バルブをシリンダ体外に有し、伸側室がこの微低速領域用減衰バルブを介してリザーバ室に連通している。

それゆえ、この油圧緩衝器にあっては、シリンダ体内におけるピストン速度が一定の速度領域にある場合には、ピストン部がシリンダ体内を上昇する伸側作動時に、伸側室の作動油がピストン部に配設の伸側減衰バルブを介して圧側室に流出すると共に、微低速領域用減衰バルブを介してリザーバに流出する。

そして、このとき、圧側室で不足することになるロッド体の退出体積分に相当する量の作動油と微低速領域用減衰バルブを介してリザーバに流出する作動油は、リザーバからシリンダ体外の減衰力調整部に設けたチェックバルブを介して圧側室に補給されることになる。

また、この油圧緩衝器にあっては、同じくピストン速度が一定の速度領域にあり、シリンダ体内をピストン部が下降する圧側作動時に、圧側室の作動油がピストン部に配設の圧側減衰バルブを介して伸側室に流入することになり、このとき、圧側減衰バルブによって所定の大きさの圧側減衰力が発生されることになる。

そして、このとき、圧側室において余剰となるロッド体の侵入体積分に相当する量の作動油がシリンダ体外に配設の減衰力調整部を介してリザーバに流出されることになる。
特開２００２‐２２７９０６号公報（要約、明細書中の段落００１４から同００１６、同００３１、同００３２、同００３８、図１参照）

しかしながら、上記した油圧緩衝器にあっては、伸側作動時における減衰力発生に格別の不具合がある訳ではないが、圧側作動時における減衰力発生に些かの不具合があると指摘される可能性がある。

すなわち、上記した油圧緩衝器における伸側作動時に伸側室から流出される作動油は、これが圧側室とリザーバに流出され、圧側室において不足することになる作動油は、リザーバからシリンダ体外に配設の減衰力調整部におけるチェックバルブを介して補給される。

それゆえ、油圧緩衝器の伸側作動時における圧側室は、ロッド体の退出体積分に相当する量の作動油と、微低速領域用減衰バルブを介してリザーバに流出した量の作動油とをチェックバルブを介してリザーバから吸い込む状況になり、伸側作動の高速時には圧側室が負圧化される可能性がある。

その結果、油圧緩衝器が伸側作動から反転して圧側作動を開始するとき、圧側室における上記の負圧が解消されるまで、圧側減衰バルブによる所定の大きさの減衰力発生を望めないことになる。

この発明は、このような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、伸側作動時に設定通りの伸側減衰力が発生されるのはもちろんのこと、伸側作動から圧側作動に反転するとき、直ちに圧側減衰バルブによる設定通りの圧側減衰力の発生が可能とされて、その汎用性の向上を期待するのに最適となる油圧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、この発明による油圧緩衝器の構成を、基本的には、シリンダ体内に出没可能に挿通されるロッド体の先端部に保持されてシリンダ体内に摺動可能に収装のピストン部でシリンダ体内に伸側室と圧側室とを画成してなる油圧緩衝器において、伸側室が途中に伸側減衰バルブを設けたシリンダ体外の伸側流路を介して直接圧側室に連通し、圧側室がリザーバから圧側室への流れのみを許容するチェックバルブとこのチェックバルブに並列する圧側減衰バルブを介してリザーバと連通されてなるとする。

それゆえ、この発明にあっては、伸側室が伸側減衰バルブを配設したシリンダ体外の伸側流路を介して直接圧側室に直接連通するから、伸側作動時に伸側室から流出する作動油がチェックバルブを介することなくそのまま直接圧側室に流入することになり、リザーバに流出しないことになる。

したがって、圧側室においては、ロッド体の退出体積分に相当する量の作動油のみが不足することになり、この分がリザーバからチェックバルブを介して補給されることになる。

その結果、伸側作動から反転して圧側作動を開始するとき、圧側室における負圧化が発現されないから、直ちに圧側減衰バルブによる所定の大きさの減衰力発生が可能とされることになる。

のみならず、リザーバからチェックバルブを通過する作動油の流量が減るから、チェックバルブの耐久性を向上できると共に、チェックバルブ自体の小型化を可能にし得ることになる。

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、この発明による油圧緩衝器は、これを原理的に示すと、図１に示すように構成されることになる。

すなわち、この発明による油圧緩衝器は、シリンダ体１内に出没可能に挿通されるロッド体２の先端部に保持されながらシリンダ体１内に摺動可能に収装のピストン部３でシリンダ体１内に伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とを画成してなる。

そして、この油圧緩衝器は、伸側室Ｒ１がシリンダ体１外の伸側流路Ｌに配設の伸側減衰バルブ４を介して圧側室Ｒ２に連通し、圧側室Ｒ２がシリンダ体１外に配設されて圧側室Ｒ２のリザーバたるタンクＴへの連通を阻止するチェックバルブ６に並列する圧側減衰バルブ５を介して上記のタンクＴと連通されてなるとしている。

このとき、図示するところでは、ピストン部３は、後述する図３に示すように、ピストン部３が伸側室Ｒ１の圧側室Ｒ２への連通を阻止するが圧側室Ｒ２の伸側室Ｒ１への連通を許容するチェックバルブ３ａを有する。

また、図３に示するところでは、ピストン部３を保持するロッド体２における先端部を形成する先端部材２１が上記のチェックバルブ３ａを迂回するバイパス路（符示せず）を有し、しかも、このバイパス路における作動油の通過流量の調整を可能にする調整バルブ７を有するとするが、この図１に示すところにあっても同様に構成されてなるとしても良いことはもちろんである。

それゆえ、以上のように形成された油圧緩衝器にあっては、ピストン部３がシリンダ体１内を上昇する伸側作動時に、伸側室Ｒ１の作動油がシリンダ体１外の伸側流路Ｌに配設の伸側減衰バルブ４を介して圧側室Ｒ２に流入する。

このとき、伸側室Ｒ１から伸側流路Ｌに流出される作動油の量は、「（ピストン部３の断面積−ロッド体２の断面積）×移動したストローク分」となるから、圧側室Ｒ２で不足することになる作動油の量は、「ロッド体２の断面積×移動したストローク分」となる。

ところで、このことを図２に示す従来型の油圧緩衝器における場合と比較すると、この図２に示すところにあっては、伸側作動時に圧側室Ｒ２で不足することになる作動油の流量が「ロッド体２の断面積×移動したストローク分」と、
伸側流路Ｌからの伸側減衰バルブ４を介してリザーバたるタンクＴに流出した油量である。

このことと比較すると、この発明における油圧緩衝器にあっては、伸側作動時に圧側室Ｒ２で不足することになる作動油は、ロッド体２の退出体積分に相当する量だけであり、その分、圧側室Ｒ２におけるタンクＴからの作動油の吸い込みによる負圧化を回避できることになる。

そして、伸側作動時の圧側室Ｒ２における負圧化を回避できる分、伸側作動から圧側作動に反転するときに、その作動開始時から圧側減衰バルブ５による所定の大きさの減衰力発生を期待できることになる。

さらに、タンクＴからチェックバルブ６を通過する作動油の流量が減るから、チェックバルブ６の耐久性を向上できると共に、チェックバルブ６自体の小型化を可能にし得ることになる。

上記したところは、この発明による油圧緩衝器の原理を説明したものであるが、この発明を具体化するとなると、たとえば、図３に示すように構成されることになる。

そこで、以下には、その一実施形態となる油圧緩衝器について説明するが、基本的には、前記した図１に示す構成を有してなるから、その構成が同一とされるところについては、要する場合を除き、図中に同一の符号を付するのみとして、その説明を省略する。

そして、この図３に示すところは、油圧緩衝器が二輪車の前輪側に架装されて前輪を懸架するフロントフォークを構成し、走行中の二輪車の前輪に入力される路面振動を吸収する。

また、図示するところにあって、このフロントフォークは、図示するインナーチューブ８が車輪側部材とされると共に図示しないアウターチューブがハンドル側部材とされる倒立型に設定されている。

なお、図示するところにあっては、アウターチューブ側とインナーチューブ８側たるシリンダ体１側との間に、懸架バネＳが配設されていて、この懸架バネＳの附勢力でアウターチューブ内からインナーチューブ８が突出するようになる伸側方向に附勢されている。

一方、このフロントフォークにあっては、インナーチューブ８の内側に筒体９が配設され、この筒体９とインナーチューブ８との間にリザーバたるリザーバ室Ｒが画成されている。

そして、このフロントフォークにあっては、筒体９の内側にシリンダ体１が配設されていて、このシリンダ体１と筒体９との間が伸側流路Ｌを形成するとし、また、シリンダ体１と筒体９の図中で上端となるヘッド端が軸封部材１０で封止され、この軸封部材１０の軸芯部をロッド体２が貫通している。

このとき、軸封部材１０は、シリンダ体１の上端より上方となる部位に連通孔１０ａを有していて、この連通孔１０ａを介してのシリンダ体１内の伸側室Ｒ１と上記の伸側流路Ｌとの連通を許容している。

また、このフロントフォークにあっては、ロッド体２の先端部が先端部材２１で形成されるとし、この先端部材２１がシリンダ体１内に伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２を画成するピストン部３が保持されている。

このとき、このピストン部３は、図示するところでは、前記したところでもあるが、伸側室Ｒ１の圧側室Ｒ２への連通を阻止するが圧側室Ｒ２の伸側室Ｒ１への連通を許容するチェックバルブ３ａを有している。

そして、このフロントフォークにあっては、同じく前記したところでもあるが、ピストン部３を保持するロッド体２における先端部材２１が上記のチェックバルブ３ａを迂回するバイパス路（符示せず）を有し、しかも、このバイパス路における作動油の通過流量の調整を可能にする調整バルブ７を有している。

そして、この調整バルブ７は、その背後側に隣設されるプッシュロッド１１からの推力によって図中で下降するように前進し、また、推力が解消されるときに、附勢バネ１２のバネ力によって図中で上昇するように後退する。

一方、このフロントフォークにあっては、シリンダ体１の図中で下端となるボトム端がこのボトム端部の内側に螺着されるボトム部材たるボトムキャップ１３で閉塞されている。

そして、このボトムキャップ１３には締め付けボルト１４が螺着され、このとき、この締め付けボルト１４の締め付けでシリンダ体１のブラケットＢに固着されている。

上記のボトムキャップ１３は、圧側室Ｒ２に連通するポート１３ａを有し、このポート１３ａは、締め付けボルト１４に開穿のポート１４ａに連通し、このポート１４ａは、一方で伸側流路Ｌに通じる通路Ｂ１に連通し、他方で圧側減衰バルブ５およびチェックバルブ６を介して通路Ｂ２に連通している。

ちなみに、シリンダ体１の外側に配設される前記した筒体９は、この筒体９とシリンダ体１の上端を閉塞する軸封部材１０のシリンダ体１への螺着の際に下方のブラケットＢに押し付けられるようにして定着され、この筒体９の外側に位置決められるインナーチューブ８は、その下端をブラケットＢに螺着している。

ところで、ブラケットＢは、前記した伸側流路Ｌを形成する通路Ｂ１を有すると共に、圧側室Ｒ２をリザーバ室Ｒに連通させる通路Ｂ２を有し、また、内部が通路Ｂ１に連通するバルブハウジングＨを連設させると共に、このバルブハウジングＨ内にこの発明にあって伸側流路Ｌ中に配設されるとする伸側減衰バルブ４がアッセンブリ化された態勢で収装されている。

それゆえ、前記した伸側流路Ｌは、図示するところでは、ブラケットＢに形成の通路Ｂ１、締め付けボルト１４に開穿のポート１４ａおよびボトムキャップ１３に開穿のポート１３ａを介して圧側室Ｒ２に連通する。

また、ブラケットＢに形成の通路Ｂ２における拡径部には、圧側減衰バルブ５とチェックバルブ６とが同じくアッセンブリ化された態勢で収装されており、したがって、圧側室Ｒ２は、ボトムキャップ１３に開穿のポート１３ａ、締め付けボルト１４に開穿のポート１４ａおよびブラケットＢに形成の通路Ｂ２は、圧側減衰バルブ５あるいはチェックバルブ６を介してリザーバ室Ｒと連通する。

以上のように形成されたフロントフォークにあっても前記した図１に示す油圧緩衝器と同様に作動することになり、また、同様の効果を得ることが可能になる。

そして、このフロントフォークにあっては、伸側減衰バルブ４と、圧側減衰バルブ５およびこれに並列するチェックバルブ６とがフロントフォークの下端側に連結されるブラケットＢに位置決められるとするから、その操作性を良くすると共に、アッセンブリ化されてなるとすることで、メンテナスを有利にする利点がある。

前記したところでは、この発明の油圧緩衝器が、特に、図３に示すところでは、二輪車の前輪側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、この発明が意図するところからすれば、四輪車両における車体側と車輪側との間に介装されるショックアブソーバとされるといても良いことはもちろんである。

また、この発明がフロントフォークに具現化されるとするとき、前記したところでは、これがアウターチューブを車体側部材にする倒立型に設定されてなるとしたが、これに代えて、図示しないが、これがアウターチューブを車輪側部材とする正立型に設定されてなるとしても良いことはもちろんである。

この発明による油圧緩衝器の原理を示す図である。 従来の油圧緩衝器の原理を図1と同様にして部分的に示す図である。 この発明の一実施形態による油圧緩衝器を一部破断して示す縦断面図である。

符号の説明

１ シリンダ体
２ ロッド体
３ ピストン部
３ａ，６ チェックバルブ
４ 伸側減衰バルブ
５ 圧側減衰バルブ
７ 調整バルブ
９ 筒体
１０ 軸封部材
１０ａ 連通孔
１３ ボトム部材を構成するボトムキャップ
１４ ブラケット部材を構成する締め付けボルト
２１ ロッド体における先端部を構成する先端部材
Ｂ ブラケット部材を構成するブラケット
Ｈ バルブハウジング
Ｌ 伸側流路
Ｒ リザーバたるリザーバ室
Ｒ１ 伸側室
Ｒ２ 圧側室
Ｔ リザーバたるタンク

Claims (5)

1. シリンダ体内に出没可能に挿通されるロッド体の先端部に保持されてシリンダ体内に摺動可能に収装のピストン部でシリンダ体内に伸側室と圧側室とを画成してなる油圧緩衝器において、伸側室が途中に伸側減衰バルブを設けたシリンダ体外の伸側流路を介して直接圧側室に連通し、圧側室がリザーバから圧側室への流れのみを許容するチェックバルブとこのチェックバルブに並列する圧側減衰バルブを介してリザーバと連通されてなることを特徴とする油圧緩衝器。
2. 伸側流路がシリンダ体とこのシリンダ体の外側に配設の筒体との間に画成されると共にシリンダ体のボトム端を閉塞するボトム部材およびこのボトム部材に連設のブラケット部材に形成されると共に、シリンダ体および筒体のヘッド端を閉塞する軸封部材に開穿の連通孔を介して伸側室と圧側室とが連通されてなる請求項１に記載の油圧緩衝器。
3. 伸側減衰バルブがシリンダ体のボトム端を閉塞するボトム部材に、あるいは、このボトム部材に連設のブラケット部材に連設され伸側流路を構成するバルブハウジング内に収装されてなる請求項１または請求項２に記載の油圧緩衝器。
4. 圧側減衰バルブおよびこの圧側減衰バルブに並列するチェックバルブがシリンダ体のボトム端を閉塞するボトム部材に、あるいは、このボトム部材に連設のブラケット部材に形成されて圧側室をリザーバに連通させる通路中に配設されてなる請求項１、請求項２または請求項３に記載の油圧緩衝器。
5. ピストン部が伸側室の圧側室への連通を阻止するが圧側室の伸側室への連通を許容するチェックバルブを有する一方で、このピストン部を保持するロッド体における先端部が上記のチェックバルブを迂回するバイパス路を有し、このバイパス路における作動油の通過流量の調整を可能にする調整バルブが配設されてなる請求項１、請求項２、請求項３または請求項４に記載の油圧緩衝器。

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