JP5113116B2 - 減衰部構造 - Google Patents

Description

この発明は、減衰部構造に関し、特に、車両に搭載される油圧緩衝器における減衰部で発生される減衰力の高低調整を可能にする減衰部構造の改良に関する。

車両に搭載される油圧緩衝器における減衰部で発生される減衰力の高低調整を可能にする減衰部構造としては、従来から種々の提案があるが、その中で、たとえば、特許文献１に開示の提案にあっては、車両における乗り心地を改善する。

すなわち、この特許文献１に開示の減衰部構造は、車両たる、たとえば、自動二輪車の後輪側に架装されるリアクッションユニットを構成する油圧緩衝器に具現化される。

そして、このリアクッションユニットを構成する油圧緩衝器は、上下端が自動二輪車の車体側と車輪側とに連結される緩衝器本体と、この緩衝器本体に連設されてリザーバとされるタンク体とを有し、減衰部は、緩衝器本体とタンク体とを連通させる連通路における作動油の通過流量を制御する。

すなわち、減衰部は、緩衝器本体とタンク体とを一体に連設させて上記の連通路を形成する連設部に着脱可能なアッセンブリ構造下に配設され、上記の連通路を緩衝器本体側とタンク体側とに画成する隔壁体を有すると共に、この隔壁体をバルブシート部材にするリーフバルブを有し、このリーフバルブにおける初期荷重を高低調整するアジャスタを有してなる。

そして、アジャスタは、上記のハウジング部分に固定側とされるホルダを介して回動操作可能に配設され、このアジャスタの先端部たるロッド部に上記の隔壁体を介装させると共にこの隔壁体に離着座可能に隣接されるリーフバルブを背後側から附勢する附勢バネを介装させ、この附勢バネの基端を上記のホルダに担持させる。

そしてまた、このアジャスタは、その回動操作時にこのアジャスタをバルブハウジング部分に対して出没させ、アジャスタの出没時、すなわち、移動時にバルブシート部材をアジャスタの移動方向に移動させ、附勢バネの全長を長短変更することでリーフバルブにおける初期荷重を高低調整する。

それゆえ、この特許文件１に開示の減衰部構造にあっては、バルブシート部材に隣接するリーフバルブの作動領域で、すなわち、緩衝器本体におけるピストン速度が中速領域にあるときの好ましい減衰力発生を可能にし、この減衰部構造を具現化する油圧緩衝器を搭載する車両における乗り心地を改善する。

特開２００７‐２５５４７６公報（要約 明細書中の段落００２９，同００３１，同００５２，同００５６，同００６０，同００６２，同００６３，同００６５から同００６８，図１，図２参照）

しかしながら、上記した特許文献１に開示の減衰部構造にあっては、この減衰部構造を具現化する油圧緩衝器を搭載する車両における乗り心地を改善する点で、基本的に問題がある訳ではないが、利用の実際を勘案すると、些か不具合があると指摘される可能性がある。

すなわち、上記した減衰部構造にあっては、リーフバルブを有すると共に、このリーフバルブにおける初期荷重を変更することで、緩衝器本体におけるピストン速度が中速領域にあるときの好ましい減衰力発生を具現化する。

しかし、緩衝器本体におけるピストン速度が高速領域になるが故に、リーフバルブが全開状態になり、したがって、バルブシート部材が作動油を言わば自由に通過させる事態になった以降は、ポート特性以上の減衰力の発生を期待できない。

その結果、たとえば、二輪車が良路を走行する際には、緩衝器本体におけるピストン速度が中速領域にあって、油圧緩衝器における減衰力が好ましい状況にあるとしても、路面突起の乗り上げやジャンプ後の着地などの緩衝器本体におけるピストン速度が高速領域になる場合には、油圧緩衝器における減衰力が不足する傾向になり、車両における乗り心地が悪化される。

すなわち、上記した特許文献１に開示の減衰部構造にあっては、緩衝器本体におけるピストン速度が高速領域にあるときの好ましい減衰力を発生できず、この減衰部構造を具現化する油圧緩衝器を搭載する車両における乗り心地を充分には改善し得ない。

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、特に、ピストン速度が高速領域にあるときの好ましい減衰力発生を可能にして、車両における乗り心地を充分に改善でき、その汎用性の向上を期待するのに最適となる減衰部構造を提供することである。

上記した目的を達成するために、この発明による減衰部構造の構成を、基本的には、一方体と他方体とを連設させながら一方体内と他方体内との連通を許容する連通路を有する連設部に液密構造下に連結されるホルダと、このホルダの軸芯部に配設されながら基端操作部に対する操作で操作可能とされるアジャスタと、上記の連通路をアジャスタ側と反アジャスタ側とに画成すると共に上記のアジャスタに対向する端面にリーフバルブを隣接させる隔壁体とを有し、上記の反アジャスタ側からの作動流体が上記のリーフバルブを介してアジャスタ側に流出するときにおける減衰力を発生させる減衰部構造において、上記のアジャスタ側と上記の一方体内もしくは上記の他方体内との連通を許容する開口を有すると共に、この開口の開口面積を広狭する遮蔽部材を有し、この遮蔽部材が上記のアジャスタの操作時に移動して上記の開口の開口面積を広狭してなるとする。

それゆえ、この発明にあっては、アジャスタの操作で移動する遮蔽部材が連設部内に形成の連通路におけるアジャスタ側と外部との連通を許容する開口の開口面積を広狭するから、この開口における開口面積の広狭でここを通過する作動流体の通過流量を規制でき、ピストン速度が中速領域を超えて高速領域になったときの発生減衰力を制御し得る。

この発明による減衰部構造を具現化した油圧緩衝器を示す正面図である。 図１中のＸ−Ｘ線位置で示す減衰部構造の拡大断面図である。 ピストン速度と減衰力の関係を示す特性図である。

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、この発明による減衰部構造は、車両たる、たとえば、自動二輪車の後輪側にあって車体側と車輪側との間に配設されて後輪に入力される路面振動を吸収するリアクッションユニットたる油圧緩衝器に具現化される。

そして、この油圧緩衝器は、図１に示すように、この発明に言う一方体たる緩衝器本体ＳＡと、この発明に言う他方体たるタンク体Ｔとを有してなり、緩衝器本体ＳＡとタンク体Ｔとを一体に連設させながら緩衝器本体ＳＡ内とタンク体Ｔ内との連通を許容する連通路（符示せず）を有する連設部Ｈにこの発明による減衰部構造を具現化する減衰部Ｖを設けてなる。

すなわち、まず、緩衝器本体ＳＡは、図示するところでは、伸縮可能な筒型に形成されて、車両（図示せず）の車体側に上端部を連結すると共に車両の車輪側に下端部を連結させる。

そして、上端側部材とされるシリンダ体１に対して下端側部材とされるロッド体２を出没可能に連繋する倒立型に設定され、シリンダ体１とロッド体２との間に介装される懸架バネＳでシリンダ体１内からロッド体２が抜け出る方向たる伸長方向に附勢されている。

ちなみに、懸架バネＳの図中で上端となる先端は、シリンダ体１の外周に形成の螺条１ａに螺合する環状に形成の上方バネ受Ｓ１に係止され、懸架バネＳの図中で下端となる基端は、ロッド体２の図中で下端部となる先端部２ａに連結の下方バネ受Ｓ２に担持される。

また、シリンダ体１の図中で上端たるボトム端には、アイ１ｂが一体に形成され、このアイ１ｂを利用しての緩衝器本体ＳＡの車両における車体側への連結を可能にし、ロッド体２の下端部２ａには、アイ２ｂが一体に形成され、このアイ２ｂを利用しての緩衝器本体ＳＡの車両における車輪側への連結を可能にしている。

一方、この発明に言う作動流体たる作動油が充満されるシリンダ体１内には、ロッド体２の先端部に保持されたピストン体（図示せず）が摺動可能に収装され、このピストン体によってシリンダ体１内にロッド側室（図示せず）とピストン側室Ｒ（図２参照）を画成している。

そして、このロッド側室とピストン側室Ｒは、ピストン体に配在の減衰手段（図示せず）を介して相互に連通可能とされ、作動油が減衰手段を通過するときに所定の減衰力が発生される。

また、シリンダ体１内にロッド体２が没入する緩衝器本体ＳＡの収縮作動時には、ピストン側室Ｒにおいて余剰となる侵入ロッド体積分に相当する量の作動油が後述するタンクＴ側に流出し、シリンダ体１内からロッド体２が抜け出るようになる緩衝器本体ＳＡの伸長作動時には、ピストン側室Ｒにおいて不足する退出ロッド体積分に相当する量の作動油がタンクＴ側から流入される。

ちなみに、上記のピストン側室ＲとタンクＴ側との間を往復する作動油は、この発明による減衰部構造を具現化する後述の減衰部Ｖ（図２参照）を通過する。

タンクＴは、上記した緩衝器本体ＳＡの伸縮時にこの緩衝器本体ＳＡとの間で作動油を流出入させるリザーバとして機能するもので、図示するところでは、タンクハウジング３がシリンダ体１の軸線方向を横切るように軸線方向を水平方向に延在させる横向き型に設定されている。

ちなみに、この発明が意図するところからは、図示しないが、タンクハウジング３がシリンダ体１の軸線方向に沿うように軸線方向を縦方向に延在させる縦型に設定されていても良い。

もっとも、このタンクＴを有する油圧緩衝器が自動二輪車の後輪側にあって一本ショックの形態に車体側と車輪側との間に配設される場合を鑑みると、タンクハウジング３がシリンダ体１にいわゆる縦方向に配設される場合に比較して、図示するように横方向に配設される場合の方が後述する減衰部Ｖに対する操作性で有利になるであろう。

タンクハウジング３は、図中で右端となる開口端にキャップ部材３ａを連結させてこの開口端を閉塞すると共に、このキャップ部材３ａの開口端への連結の際にタンクハウジング３内に収装のブラダＢ（図２参照）における開口端部（図示せず）をタンクハウジング３の内周に密接させている。

そして、タンクハウジング３内は、上記のブラダＢで油室Ｒ１と気室Ａとが画成され、油室Ｒ１は、上記したピストン側室Ｒに減衰部Ｖを介して連通して作動油を充満させ、気室Ａは、不活性ガスなどの気体を充満させると共に、上記のキャップ部材３ａに配設の封入栓３ｂを介しての気体の給排で気圧を高低する。

一方、この発明による減衰部構造は、図２に示すように、緩衝器本体ＳＡとタンクＴとを一体に連設させる連設部Ｈに減衰部Ｖとして具現化され、この減衰部Ｖは、連設部Ｈ内に設定されて緩衝器本体ＳＡ内たる上記したシリンダ体１内のピストン側室Ｒとタンク体Ｔ内たる上記した油室Ｒ１とを連通させる連通路（符示せず）を作動油が通過するときに所定の減衰力を発生させる。

すなわち、この減衰部Ｖは、ホルダ４と、アジャスタ５と、隔壁体６と、リーフバルブ７と、開口８と、遮蔽部材９とを有し、さらに、図示するところでは、アジャスタ５が内側アジャスタ１０を有してなる。

ホルダ４は、ほぼ筒状に形成されながら連設部Ｈにシール４１の配在下に螺着されて液密構造下に連結され、軸芯部に後述するアジャスタ５を回動可能に収装させる。

そして、このホルダ４は、この発明による減衰部構造を具現化する減衰部Ｖをいわゆるアッセンブリ化し、このホルダ４の連設部Ｈに対する着脱で減衰部Ｖの着脱を可能にする点からすると、言わば減衰部Ｖにおけるバルブボディを形成する。

また、このホルダ４は、内側顎部４ａに対するアジャスタ５の隣接を許容することで、アジャスタ５の定位置での回動のみを許容し、アジャスタ５の抜け出しを阻止する。

アジャスタ５は、シール５１の配在下に上記のホルダ４の軸芯部に配設されながら外部に突出する基端操作部（符示せず）に対する外部からの、たとえば、自動二輪車のライダーなどがするスパナなどの工具利用による回動操作によって図中で縦方向に回動されて、後述する遮蔽部材９を図中で左右方向に移動、すなわち、進退させる。

このとき、このアジャスタ５にあっては、図中での左側部たる胴部の外周に形成されたフランジ状の鍔部５ａがホルダ４の上記した内側顎部４ａに係止されて、このホルダ４からの抜けが阻止される。

ちなみに、図示するアジャスタ５の回動は、基端操作部に対する適宜の工具たるスパナの連繋下に実践されるが、この減衰部Ｖが配在される部位について観察すると、飛び石や泥跳ねなどの影響を最も受け易い部位であるから、図示しないが、この基端操作部にキャップを連結して、このキャップによって基端操作部およびその周辺部への泥の付着などを阻止するのが好ましい。

そして、アジャスタ５の基端操作部にキャップを連結する場合には、このキャップの径を考慮することが条件になるが、このキャップをスパナ代わりにしてアジャスタ５を回動できる点で有利となる。

一方、このアジャスタ５は、図中での右側部たる先端側部の外周に同期回転する筒状に形成の回転子５２を有し、この回転子５２に同じく筒状に形成の遮蔽部材９が同期回動および移動可能に連結している。

なお、回転子５２は、その機能するところからすると、アジャスタ５に一体に連設されていても良く、その場合には、部品点数の削減を可能にする点で有利となる。

また、このアジャスタ５の軸芯部に螺装される内側アジャスタ１０は、アジャスタ５の図中で右端となる先端から突出するニードル弁体部１０ａを有し、このニードル弁体部１０ａは、この減衰部Ｖにあって、ピストン速度が微低速領域から低速領域にあるときの減衰力発生に関与する。

ちなみに、図示するところにあって、アジャスタ５と内側アジャスタ１０との間には、内側アジャスタ１０の回動状態を維持するためのディテント機構（符示せず）を有している。

隔壁体６は、肉厚の円板状に形成されてシール６１の配在下に連設部Ｈ内の連通路、すなわち、緩衝器本体ＳＡにおけるシリンダ体１内のピストン側室Ｒとタンク体Ｔ内の油室Ｒ１との連通を許容する連通路を図中でアジャスタ５の左側となるアジャスタ側Ｈ１と、図中でアジャスタ５の右側となる反アジャスタ側Ｈ２とに画成する。

そして、この隔壁体６は、アジャスタ５に対向する端面に後述するリーフバルブ７を隣接させるバルブシート部材として機能し、軸芯部にセンターロッド６２を貫通状態に有する。

このセンターロッド６２は、軸芯部に上記のアジャスタ側Ｈ１と反アジャスタ側Ｈ２との連通を許容する透孔６２ａを有し、この透孔６２ａのアジャスタ側Ｈ１の開口内には前記した内側アジャスタ１０のニードル弁体部１０ａにおける尖端を臨在させる。

それゆえ、このニードル弁体部１０ａにおける尖端は、上記の透孔６２ａとの間に環状絞りを出現させ、したがって、先端が透孔６２ａに対して出没するとき、環状絞りの面積を大小して、ピストン速度の微低速領域から低速領域におけるオリフィス特性の減衰力を発生させる。

また、このセンターロッド６２は、図中で右端部となる基端部（符示せず）にナット６３を螺着させて隔壁体６との間にリーフバルブ７の内周側端部を固定状態に挟持する。

そしてまた、隔壁体６は、上記のアジャスタ側Ｈ１と反アジャスタ側Ｈ２との連通を許容するポート６ａを有し、このポート６ａの図中で左側端となる下流側端がリーフバルブ７で開閉可能に閉塞される。

リーフバルブ７は、図示するところでは、径の異なる複数枚の環状リーフバルブを積層してなり、上記の隔壁体６におけるアジャスタ側Ｈ１の端面に内周端固定で外周端自由の態様に配設されてポート６ａの下流側端を開閉可能に閉塞し、上記の反アジャスタ側Ｈ２からの作動油がアジャスタ側Ｈ１に流出するときにピストン速度の中速領域における減衰力を発生させる。

そして、このリーフバルブ７の外周側端には、バルブストッパ７１が隣接されると共に、このバルブストッパ７１が背面にコイルスプリングからなる附勢バネ７２の先端を当接させ、この附勢バネ７２の基端が前記した回転子５２に担持される。

それゆえ、このリーフバルブ７にあっては、附勢バネ７２のバネ力に起因する初期荷重に設定され、したがって、回転子５２を回転させて附勢バネ７２のバネ力を変更することで、初期荷重の設定を変更でき、また、リーフバルブ７に積層されるシム（符示せず）の厚さを変更することでも、同じく初期荷重の設定を変更できる。

ちなみに、図示するところにあって、このリーフバルブ７にはチェック弁７３が並列され、このチェック弁７３は、反アジャスタ側Ｈ２からの作動油のアジャスタ側Ｈ１に向けての流れを許容するがアジャスタ側Ｈ１から反アジャスタ側Ｈ２に向けての作動油の流れを阻止する。

それゆえ、このリーフバルブ７は、反アジャスタ側Ｈ２、すなわち、前記した緩衝器本体ＳＡにおけるシリンダ体１内のピストン側室Ｒからの作動油がタンクＴ内の油室Ｒ１に向けて流出するときの、つまり、緩衝器本体ＳＡの収縮作動時における圧側減衰力を発生する。

開口８は、アジャスタ側Ｈ１と外部たるタンク体Ｔ内の油室Ｒ１との連通を許容するもので、図示するところでは、前記したホルダ４と、このホルダ４の先端が対向する同じく前記した隔壁体６の外周側部との間に筒状に形成のスペーサ部材８１が配在され、このスペーサ部材８１が上記の開口８を有する。

ちなみに、上記のスペーサ部材８１は、ホルダ４に圧入されると共に隔壁体６を圧入させながらホルダ４と隔壁体６と間に挟持されているが、このスペーサ部材８１が上記のホルダ４に一体に設けられて隔壁体６を圧入させても良く、この場合には、部品点数の削減を可能にしながら減衰部Ｖのアッセンブリ化を容易にする。

また、この開口の形状についてであるが、アジャスタ側Ｈ１と外部たるタンク体Ｔ内の油室Ｒ１との連通を許容する限りには、自由な軌条に設定されて良く、たとえば、円形に始まって、長円形，台形，二等辺三角形などに設定される。

遮蔽部材９は、前記したアジャスタ５の回動時に移動して上記の開口８における開口面積を広狭するもので、前記したホルダ４に螺合した態勢下に前記した回転子５２の回転で回動すると共に、このときにホルダ４および回転子５２に対して図中で左右方向移動、すなわち、進退する。

それゆえ、この遮蔽部材９にあっては、アジャスタ５の回動操作で進退して開口８の開口面積を広狭し、したがって、アジャスタ側Ｈ１から外部たるタンクＴ内の油室Ｒ１への作動油の通過流量を制御する。

ちなみに、この遮蔽部材９における上記の開口を開閉する言わば先端部の形状は、この遮蔽部材９が回動下に移動することからして、いわゆる同一レベルの環状とされるであろう。

その結果、上記の開口８における作動油の通過流量の制御が実践されない場合に比較して、この発明にあっては、図３中に実線図で示すように、前記したリーフバルブ７が全開した後のポート特性止まりとなる高速領域の減衰力を高低制御し得る。

ちなみに、前記した特許文献１に開示の減衰部構造にあっては、図３中に破線図で示すように、リーフバルブ７の作動領域である中速領域から減衰力が大小される。

その結果、前記した特許文献１に開示の減衰部構造にあっては、ピストン速度が高速領域にあるときの減衰力を高低制御するためにはピストン速度の中速領域の減衰力から高低制御することになり、したがって、ピストン速度が中速領域にあるときの減衰力を好ましい状態に維持できない不具合が招来される。

そして、前記した特許文献１に開示の減衰部構造にあっては、ピストン速度が中速領域にあるときの減衰力を高低制御するとピストン速度の高速領域の減衰力まで制御され、したがって、高速領域における減衰力が過大あるいは過小となって好ましくなくなる不具合が招来される。

それに対して、この発明の減衰部構造にあっては、ピストン速度が微低速領域から低速領域にあるとき、および、中速領域にあるときに、好ましい減衰力を発生する一方で、ピストン速度が高速になる路面突起の乗り上げやジャンプ後の着地などの際にだけに最適となる減衰力の発生を可能にし得る。

前記したところでは、この発明を具現化する油圧緩衝器が自動二輪車の後輪側に架装されるとして説明したが、この発明が意図するところからすると、この発明を具現化する油圧緩衝器が自動二輪車の前輪側に架装されて下端部で懸架する前輪に入力される路面振動を吸収するフロントフォークとされても良い。

この場合に、減衰部構造は、車両における車体側と車輪側との間に配在されるフォーク本体と、このフォーク本体に連設されてリザーバとして機能するタンクＴとを連通する連通路を有する連設部Ｈに減衰部Ｖとして具現化される。

そして、前記したところでは、この発明による減衰部構造を具現化する油圧緩衝器を架装などする車両が自動二輪車とされるとしたが、自転車などの二輪車やあるいは三輪車であっても良く、さらには、四輪車であっても良い。

また、前記したところでは、この発明の減衰部構造を具現化する減衰部Ｖがアッセンブリ化されてなるとしたが、これは好ましくはであり、この発明が意図するところからすれば、アッセンブリ化されなくても良い。

車両に搭載される油圧緩衝器にあって、ピストン速度が高速領域にあるときの好ましい減衰力発生を可能にして、車両における乗り心地を改善するのに向く。

１ シリンダ体
２ ロッド体
３ タンクハウジング
４ ホルダ
５ アジャスタ
６ 隔壁体
７ リーフバルブ
８ 開口
９ 遮蔽部材
１０ 内側アジャスタ
１０ａ ニードル弁体部
６２ センターロッド
６２ａ 透孔
７１ バルブストッパ
７２ 附勢バネ
７３ チェック弁
８１ 開口を形成するスペーサ部材
Ｈ 連設部
ＳＡ 一方体たる緩衝器本体
Ｔ 他方体たるタンク体
Ｖ 減衰構造を具現化する減衰部

Claims (7)

1. 一方体と他方体とを連設させながら一方体内と他方体内との連通を許容する連通路を有する連設部に液密構造下に連結されるホルダと、このホルダの軸芯部に配設されながら基端操作部に対する操作で操作可能とされるアジャスタと、上記の連通路をアジャスタ側と反アジャスタ側とに画成すると共に上記のアジャスタに対向する端面にリーフバルブを隣接させる隔壁体とを有し、上記の反アジャスタ側からの作動流体が上記のリーフバルブを介してアジャスタ側に流出するときにおける減衰力を発生させる減衰部構造において、上記のアジャスタ側と上記の一方体内もしくは上記の他方体内との連通を許容する開口を有すると共に、この開口の開口面積を広狭する遮蔽部材を有し、この遮蔽部材が上記のアジャスタの操作時に移動して上記の開口の開口面積を広狭してなることを特徴とする減衰部構造。
2. 上記のホルダと、このホルダの先端が対向する上記の隔壁体の外周側部との間にスペーサ部材が配在され、このスペーサ部材が上記の開口を有してなる請求項１に記載の減衰部構造。
3. 上記のアジャスタが上記の遮蔽部材を回動可能しながら移動可能に連結させてなる請求項１または請求項２に記載の減衰部構造。
4. 上記のリーフバルブにおける背面にバルブストッパの配在下に先端を係止させてこのリーフバルブにおける初期荷重を設定する附勢バネを有すると共に、この附勢バネの基端が上記のアジャスタに担持されてなる請求項１，請求項２または請求項３に記載の減衰部構造。
5. 上記の隔壁体が上記のリーフバルブに並列するチェック弁を有し、このチェック弁が反アジャスタ側からの作動流体のアジャスタ側に向けての流れを許容するがアジャスタ側から反アジャスタ側に向けての作動流体の流れを阻止してなる請求項１，請求項２，請求項３または請求項４に記載の減衰部構造。
6. 上記のアジャスタが軸芯部に内側アジャスタを有すると共に、この内側アジャスタの先端部たるニードル弁体部の尖端が上記の隔壁体を介装させるセンターロッドの軸芯部に開穿の透孔内に臨在されると共に、この透孔が上記のアジャスタ側と反アジャスタ側との連通を許容してなる請求項１，請求項２，請求項３，請求項４または請求項５に記載の減衰部構造。
7. 上記の一方体が上下端部を車両に連結させて伸縮可能とされる緩衝器本体とされ、上記の他方体が上記の緩衝器本体の伸縮時にこの緩衝器本体との間で作動流体を流出入させるタンク体とされ、上記の作動流体が上記の緩衝器本体と上記のタンク体内とを往復する作動油とされてなる請求項１，請求項２，請求項３，請求項４，請求項５または請求項６に記載の減衰部構造。

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