JP5848650B2

JP5848650B2 - 車高調整機能付緩衝器

Info

Publication number: JP5848650B2
Application number: JP2012066800A
Authority: JP
Inventors: 栗田　典彦; 典彦栗田
Original assignee: KYB Corp
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 2012-03-23
Filing date: 2012-03-23
Publication date: 2016-01-27
Anticipated expiration: 2032-03-23
Also published as: JP2013199133A

Description

本発明は、車高調整機能付緩衝器の改良に関する。

この種車高調整機能付緩衝器としては、たとえば、シリンダと、シリンダ内を圧側室と伸側室とに区画するピストンと、先端側がピストンに連結された中空なピストンロッドと、基端がシリンダに連結されてピストンロッド内に摺動自在に挿入されてポンプ室を隔成するポンプロッドと、シリンダの外周に設けた環状シリンダとシリンダの外周に移動自在に装着した懸架ばね受との間に設けたジャッキ室と、ポンプ室と伸側室とを連通して伸側室からポンプ室側へ向かう流れのみを許容する吸込通路と、ポンプ室とジャッキ室とを連通する供給通路と、供給通路の途中と圧側室とを連通する車高調整ポートとを備え、鞍乗車両の車体と後輪との間に介装されて使用されるものが知られている（たとえば、特許文献１参照）。

この車高調整機能付緩衝器にあっては、伸長行程では、ポンプ室は容積が大きくなって吸込通路を介して作動油を吸込み、収縮行程では、ポンプ室は容積が小さくなって供給通路を介して作動油をジャッキ室へ供給するようになっており、伸縮を繰り返してポンピング作動を行い、ジャッキ室の容積を徐々に大きくして懸架ばね受とシリンダ端との間の距離を長くすることで、車高を高くすることができるとともに、所定の車高となると、車高調整ポートが供給通路と圧側室とを連通することによってジャッキ室内の作動油を圧側室へ逃がし、車高が所定の車高に維持されるようになっている。

つまり、車両における車体重量が搭乗者の増減や積荷重量の変化によって車高が変化しても、上記の如くの車高調整機能付緩衝器における伸縮時の作動によって、車高が所定の車高に維持されるのである。

特開２０００−１４５８７３号公報（図１）

ところで、鞍乗車両を停車させる場合等では車高を低下させて、足付き性を良くして転倒を防止しつつ、鞍乗車両への乗降をしやすくしたい場合もあるが、上記従来の車高調整機能付緩衝器では車高を一定に維持するだけで、車高をコントロールすることができない。

そこで、本発明は、上記不具合を改善するために創案されたものであって、その目的とするところは、車高を自由に調整可能な車高調整機能付緩衝器を提供することである。

上記した課題を解決するために、本発明の課題解決手段は、シリンダと上記シリンダ内を圧側室と伸側室とに区画するピストンとを備えた緩衝器本体と、上記緩衝器本体の伸縮によって膨張及び収縮されるポンプ室と、上記シリンダの外周に移動自在に装着した懸架ばね受に対向するジャッキ室と、上記ポンプ室と上記伸側室とを連通して上記伸側室から上記ポンプ室へ向かう流れのみを許容する吸込通路と、上記ポンプ室と上記ジャッキ室とを連通する供給通路と、上記シリンダ内に連通されるリザーバとを備えた車高調整機能付緩衝器であって、上記ジャッキ室と上記リザーバとを連通する制御通路と、上記制御通路の途中に設けられた弁体と上記弁体を駆動して上記制御通路を開閉するアクチュエータとを有するリリーフ弁と、上記懸架ばね受のストローク位置を検出するストロークセンサと、上記ストロークセンサが検出する上記懸架ばね受の位置をフィードバックして上記アクチュエータを制御するコントローラとを備えたことを特徴とする。

上記のように車高調整機能付緩衝器が構成されリリーフ弁を開閉することで、ジャッキ室とリザーバとの連通させることができるともに、両者の接続を断つことができるので、車高が所望する車高よりの高い場合には、リリーフ弁を開弁させてジャッキ室の液体をリザーバへ逃がすことで車高を下げることができ、また、車高が所望する車高よりも低い場合には、車高調整機能付緩衝器の伸縮作動に伴うポンピング作動によってジャッキ室へ液体を供給できる状態とすべくリリーフ弁を閉弁させたままとしておけば、車高調整機能付緩衝器の伸縮作動時に車高を上昇させることができる。

本発明の車高調整機能付緩衝器によれば、車高を自由に調整することが可能となる。

一実施の形態における車高調整機能付緩衝器の縦断面図である。一実施の形態における車高調整機能付緩衝器の制御ブロック図である。

以下、図に示した実施の形態に基づき、本発明を説明する。この実施の形態における車高調整機能付緩衝器１は、図１に示すように、シリンダ２とシリンダ２内を圧側室Ｒ１と伸側室Ｒ２とに区画するピストン３とを備えた緩衝器本体Ｄと、緩衝器本体Ｄの伸縮によって膨張及び収縮されるポンプ室Ｐと、シリンダ２の外周に移動自在に装着した懸架ばね受４に対向するジャッキ室Ｊと、ポンプ室Ｐと伸側室Ｒ２とを連通して伸側室Ｒ２からポンプ室Ｐへ向かう流れのみを許容する吸込通路５と、ポンプ室Ｐとジャッキ室Ｊとを連通する供給通路６と、シリンダ２内に連通されるリザーバＲと、ジャッキ室ＪとリザーバＲとを連通する制御通路８と、制御通路８の中に設けられた弁体１０と当該弁体１０を駆動して当該制御通路８を開閉するアクチュエータＡとを有するリリーフ弁９とを備えて構成され、この実施の形態では、図外の鞍乗車両の後輪軸を軸支するスイングアームと車体との間へ介装されるリヤクッションユニットとされている。

以下、各部について説明する。まず、緩衝器本体Ｄは、シリンダ２と、シリンダ２内を圧側室Ｒ１と伸側室Ｒ２とに区画するピストン３と、先端側がピストン３に連結された中空なピストンロッド１１と、圧側室Ｒ１に連通されるリザーバＲとを備えて構成されている。そして、圧側室Ｒ１、伸側室Ｒ２およびリザーバＲには流体が充填され、この場合、流体は、具体的にはたとえば、作動油とされている。なお、作動室内に充填される液体は、作動油の他、磁気粘性流体（磁性流体）や電気粘性流体、水や水溶液等といった各種の液体を用いることができる。

詳細には、シリンダ２の図１中上方には側部から開口して内部へ通じる二つの透孔２ａ，２ｂが軸方向となる上下方向へずらして設けられている。また、シリンダ２の上方外周には、懸架ばね受４が摺動自在に嵌合される筒状のガイド部材３７が装着されている。シリンダ２の図１中下端には、ピストンロッド１１が摺動自在に挿通されるロッドガイド１２が取付けられており、このロッドガイド１２は、ピストンロッド１１を軸支するとともにシリンダ２の下端を閉塞している。また、ピストンロッド１１は、先端となる図１中上端側から開口する中空部１１ａを備えており、その先端外周にはピストン３が固定して取付けられている。さらに、ピストンロッド１１の図１中下端には、緩衝器本体Ｄを鞍乗車両のスイングアーム側に連結可能なようにブラケット１１ｂを備えている。

また、シリンダ２の図１中上端には、シリンダ２の上端に嵌合してシリンダ２の上端を閉塞するキャップ部材１３が取付けられている。このキャップ部材１３は、シリンダ２の上端に嵌合される嵌合部１３ａと、嵌合部１３ａの図１中上方に設けたバルブハウジング１３ｂと、バルブハウジング１３ｂよりも上方に設けられて緩衝器本体Ｄの鞍乗車両の車体側への連結を可能とするブラケット１３ｃとを備え、嵌合部１３ａをシリンダ２の図１中上端に嵌合して当該シリンダ２の上端を閉塞している。

また、キャップ部材１３の内部には、バルブハウジング１３ｂの図１中右端側から開口してリリーフ弁９の弁体１０を収容する弁孔１３ｄと、嵌合部１３ａの下端から開口するロッド取付孔１３ｅと、嵌合部１３ａの外周に設けた環状溝１３ｆと、ロッド取付孔１３ｅの先端から上記環状溝１３ｆへ通じる穿孔１３ｇと、嵌合部１３ａの下端から開口して圧側室Ｒ１に臨むとともにバルブハウジング１３ｂの図１中右端へ通じる補償通路１３ｈと、ロッド取付孔１３ｅを弁孔１３ｄに連通する穿孔１３ｉと、弁孔１３ｄの先端を補償通路１３ｈの途中に連通する穿孔１３ｊとが形成されている。

そして、シリンダ２内には、ピストンロッド１１の先端に連結されるピストン３が摺動自在に挿入されており、このピストン３によって上述のように上下端が閉塞されたシリンダ２内が圧側室Ｒ１と伸側室Ｒ２とに区画される。また、ピストン３には、圧側室Ｒ１と伸側室Ｒ２とを連通する通路３ａ，３ｂが設けられており、通路３ａの上端はピストン３の上側に積層されるリーフバルブ１４で開閉され、通路３ｂの下端はピストン３の下側に積層されるリーフバルブ１５で開閉されるようになっている。

したがって、通路３ａは、リーフバルブ１４によって伸側室Ｒ２から圧側室Ｒ１への液体の流れのみを許容する一方通行の通路に設定されており、この通路３ａを通過する液体の流れにリーフバルブ１４で抵抗を与えるようになっていて、リーフバルブ１４が伸側の減衰力発生要素として機能する。他方の通路３ｂは、リーフバルブ１５によって圧側室Ｒ１から伸側室Ｒ２への液体の流れのみを許容する一方通行の通路に設定されており、この通路３ｂを通過する液体の流れにリーフバルブ１５で抵抗を与えるようになっていて、リーフバルブ１５が圧側の減衰力発生要素として機能する。なお、通路３ａ，３ｂを流れる液体に抵抗を与える減衰力発生要素としては、たとえば、オリフィス、チョーク、ポペット弁等といったリーフバルブ１４，１５以外の減衰バルブを用いてもよく、液体が磁気粘性流体（磁性流体）である場合には減衰バルブに代えて通路３ａ，３ｂに磁界を与える磁界発生手段を減衰力発生要素とすればよく、さらには、液体が電気粘性流体である場合には減衰バルブに代えて通路３ａ，３ｂに電界を与える電界発生手段を減衰力発生要素とすればよい。

つづいて、リザーバＲは、シリンダ２の外方に設けたリザーバ筒１６で形成されている。リザーバ筒１６内には、リザーバ筒１６内を図１中上方側の液室Ｌと図１中下方側の気室Ｇとに区画するフリーピストン１７が摺動自在に挿入されている。また、リザーバ筒１６の図１中上下端は、キャップ１８，１９によって閉塞されており、キャップ１８には、ホース２０を接続する接続孔１８ａが設けられ、キャップ１９には、外部からリザーバ筒１６内に設けた気室Ｇへ気体の注入を可能とするバルブ２１が設けられている。そして、一端がリザーバ筒１６の上端を閉塞するキャップ１８に接続されるとともに他端がキャップ部材１３の補償通路１３ｈのバルブハウジング側の開口に接続されるホース２０が設けられており、このホース１７と補償通路１３ｈを介して液室Ｌと圧側室Ｒ１とが連通されている。なお、液室Ｌと気室Ｇの分離は、フリーピストン１７以外にもブラダ、ダイヤフラムやベローズ等を用いて行ってもよい。なお、リザーバ筒１６内または流路１３ｈに圧側室Ｒ１と液室Ｌとを仕切る仕切部材を設け、当該仕切部材に圧側室Ｒ１から液室Ｌへ向かう液体の流れに抵抗を与えるベースバルブと、液室Ｌから圧側室Ｒ１へ向かう液体の流れを許容する通路を設けて、緩衝器本体Ｄの収縮時にリーフバルブ１５とベースバルブとで圧側の減衰力を発揮させるようにしてもよい。

つづいて、ポンプ室Ｐは、ピストンロッド１１とポンプロッド２２とで区画された中空部１１ａで形成されている。このピストンロッド１１の中空部１１ａ内には、基端がキャップ部材１３のロッド取付孔１３ｅに取り付けられる筒状のポンプロッド２２が先端側を内方へ向けて挿入されている。そして、緩衝器本体Ｄが伸長作動する場合、ピストンロッド１１に対してポンプロッド２２が抜き出る方向へ相対移動してポンプ室Ｐの容積が拡大し、反対に、緩衝器本体Ｄが収縮作動する場合、ピストンロッド１１に対してポンプロッド２２が侵入する方向へ相対移動してポンプ室Ｐの容積が減少するようになっている。

このポンプロッド２２は、基端がロッド取付孔１３ｅ内に挿入され、スナップリング２６によって、キャップ部材１３に固定され、内部がロッド取付孔１３ｅおよび穿孔１３ｇによって環状溝１３ｆに通じている。このように、ポンプロッド２２は、シリンダ２にキャップ部材１３を介して連結されていて、シリンダ２ともにピストンロッド１１に対して軸方向の相対移動を呈することが可能となっている。そして、ポンプロッド２２の先端内方には、オリフィスやチョークなどの絞り弁２３ａを備えてプラグ２３が装着されており、また、ポンプロッド２２内には、ばね２４でプラグ２３へ向けて附勢されて当該プラグの絞り弁２３ａを開閉する逆止弁２５が収容されている。この逆止弁２５は、中空部１１ａでなるポンプ室Ｐからポンプロッド２２内へ向かう液体の流れについてはこれを許容するが、ポンプロッド２２内からポンプ室Ｐへ向かう液体の流れについてはこれを阻止するようになっている。

さらに、ピストンロッド１１の図１中上端である先端には内部にポンプロッド２２の外周に摺接する環状のシール部材２７を保持するシールキャップ２８が螺着されており、シール部材２７がポンプロッド２２の外周をシールしている。この場合、シール部材２７は、中空部１１ａ内側に凹部を備えたＵパッキンとされているので、この場合、ポンプ室Ｐから圧側室Ｒ１への液体の漏洩を防止するとともに圧側室Ｒ１からポンプ室Ｐへの液体の流入を許容する逆止弁としても機能している。なお、シール部材２７に逆止弁としての機能を求めない場合には、Ｕパッキン以外のシールを利用すればよい。

また、ポンプ室Ｐは、ピストンロッド１１の伸側室Ｒ２に対向する側部から開口してピストンロッド１１の中空部１１ａに連通する透孔１１ｃによって、伸側室Ｒ２に連通されている。この透孔１１ｃの伸側室Ｒ２側の開口端側には、ピストンロッド１１の先端にピストン３とともに組み付けられる逆止弁２９が設けられており、この逆止弁２９は、伸側室Ｒ２からポンプ室Ｐへ向かう作動油の流れのみを許容するようになっている。すなわち、吸込通路５は、本実施の形態の場合、上記透孔１１ｃと逆止弁２９とで構成されている。なお、この実施の形態では、シール部材２７が圧側室Ｒ１からポンプ室Ｐへの液体の通過を許容する逆止弁として機能するので、ポンプ室Ｐの容積拡大時に伸側室Ｒ２よりポンプ室Ｐの圧力が高くなってしまう場合があっても圧側室Ｒ１から液体を吸い込むことが可能となって、ポンプ室Ｐが液体の吸込不全を起こすことが無いよう配慮されている。

逆止弁２９は、詳しくは、ピストンロッド１１の先端にピストン３より伸側室Ｒ２側に組み付けられる二つのディスク３０，３１で透孔１１ｃに対向するとともに伸側室Ｒ２に孔３０ａを介して連通されるバルブ室３２を形成し、当該バルブ室３２内に孔３０ａを閉塞する方向にばね３３で附勢される環状弁体３４を収容するようにして構成されている。

なお、ディスク３０より下方側には、ロッドガイド１２の上端に積層されるクッション３５に衝合するディスク３６がディスク３０と同様にピストンロッド１１の先端に組み付けられており、このディスク３６は、ディスク３０に直接積層されることから、孔３０ａを閉塞しないように凹部３６ａが形成されている。

そして、このディスク３６を設けることにより、緩衝器本体Ｄの伸び切り時に、逆止弁２９に負荷が作用しないようになっているとともに、孔３０ａがクッション３５によって閉塞されてしまうことが無いようになっており、また、孔３０ａの端部でクッション３５を齧ってしまうことが無いようになっている。

このように構成されたポンプ室Ｐは、上述したところから、緩衝器本体Ｄが伸長するとその容積を増大させるが、ポンプロッド２２に逆止弁２５が設けられているので、ポンプ室Ｐ内には吸込通路５を介して伸側室Ｒ２内の液体が吸引され、逆に、緩衝器本体Ｄが圧縮されると容積が減少する場合、吸込通路５が逆止弁２９によって閉塞される一方ポンプロッド２２に設けた逆止弁２５が開いてポンプ室Ｐで余剰となる液体がポンプロッド２２へ送り込まれることになる。つまり、緩衝器本体Ｄの伸縮作動に伴って伸側室Ｒ２からポンプ室Ｐに吸いこまれた液体がポンプロッド２２内へ吐出されることになる。なお、ポンプ室Ｐが緩衝器本体Ｄの伸長時に容積を増大させて高圧となる伸側室Ｒ２から作動油を吸い込むように設定されているので、緩衝器本体Ｄの伸長時に作動油を吸い込めなくなるという事態が生じないようになっており、確実にポンピング作動を行うことができる。また、この場合、ポンプロッド２２内へ吐出される液体は、ポンプロッド２２の先端に設けた絞り弁２３ａを通過するので、この絞り弁２３ａによって流路を制限するようになっている。

他方、ジャッキ室Ｊは、シリンダ２の外周に装着した筒状のガイド部材３７の外周に設けた環状のハウジング３８と、上記ガイド部材３７の外周に摺動自在に装着される環状の押し子３９とで形成されている。

詳しくは、ガイド部材３７は、筒状であって、内外を連通する二つの透孔３７ａ，３７ｂを備えており、シリンダ２の外周に装着されると透孔３７ａを透孔２ａに連通し、透孔３７ｂを透孔２ｂに連通させるようになっている。

ハウジング３８は、ガイド部材３７に対して所定の間隔を空けて対向する筒部３８ａと、筒部３８ａの上端から内周側に突出するフランジ部３８ｂとを備えて構成されており、他方の押し子３９は、ガイド部材３７の外周およびハウジング３８の筒部３８ａの内周の双方に摺接する筒部３９ａと、筒部３９ａの下端外周に突出するフランジ部３９ｂとを備えて構成されている。

ジャッキ室Ｊは、ガイド部材３７に設けた透孔３７ａとシリンダ２に設けた透孔２ａを介してキャップ部材１３の嵌合部１３ａの外周に形成した環状溝１３ｆに通じ、この環状溝１３ｆが穿孔１３ｇおよびロッド取付孔１３ｅを介してポンプロッド２２内に通じているため、緩衝器本体Ｄが伸縮作動を連続して行うと、伸側室Ｒ２から吸い上げられてポンプ室Ｐから吐出された液体がジャッキ室Ｊへ供給されることになる。つまり、この実施の形態の場合、供給通路６は、ポンプロッド２２内、ロッド取付孔１３ｅ、穿孔１３ｇ、環状溝１３ｆ、透孔２ａおよび透孔３７ａで形成されている。なお、逆止弁２５は、供給通路６の途中のいずれかに設ければよいので、ポンプロッド２２の先端以外の箇所に設けることができるが、上記したようにポンプロッド２２の内部に組み付けることで、逆止弁２５を予めポンプロッド２２に組み込んでおくことができ、車高調整機能付緩衝器１の組立作業が容易となる。

また、ガイド部材３７に設けた透孔３７ｂはシリンダ２に設けた透孔２ｂを介して圧側室Ｒ１へ連通されており、ジャッキ室Ｊの容積が増大して押し子３９が図１中下方へ移動してジャッキ室Ｊが透孔３７ｂに対向するようになると、ジャッキ室Ｊが圧側室Ｒ１へ連通されてジャッキ室Ｊ内の圧力を圧側室Ｒ１へ逃がすことができるようになっており、これにより、押し子３９が際限なく図１中下方へ移動して、ハウジング３８内から脱落してしまうことが防止されている。

そして、押し子３９の図１中下端には、シリンダ２の外周に軸方向となる図１中上下方向へ移動可能に装着される懸架ばね受４が設けられており、この懸架ばね受４と、ピストンロッド１１の図１中下端に設けた下方側の懸架ばね受１１ｄとの間には懸架ばねＳが介装される。この懸架ばねＳは圧縮状態で懸架ばね受４，１１ｄ間に介装されているので、懸架ばね受４は常に押し子３９側へ向けて押圧されており、押し子３９が図１中上下方向となる軸方向へ移動すると、懸架ばね受４も押し子３９とともに軸方向へ移動するようになっている。したがって、ジャッキ室Ｊへ液体を供給することで、ジャッキ室Ｊの容積を増大させると、懸架ばね受４が押し子３９に押し下げられて、懸架ばね受４とキャップ部材１３に設けたブラケット１３ｃとの軸方向距離が開いて鞍乗車両の車高を上げることができ、反対にジャッキ室Ｊから液体を排出させてジャッキ室Ｊの容積を減少させると、懸架ばね受４が懸架ばねＳに押されて押し子３９とともに図１中上方へ移動して、懸架ばね受４とブラケット１３ｃとの軸方向距離が短くなって鞍乗車両の車高を下げることができるのである。

なお、ガイド部材３７に対する懸架ばね受４の移動の下限を規制するためにガイド部材３７の下端外周にスナップリング４０が嵌合され、ハウジング３８のガイド部材３７に対する上方への移動を防止するためにガイド部材３７の上端外周にスナップリング４１が嵌合されている。ハウジング３８自体のガイド部材３７に対する下方側への移動を規制していないのは、懸架バネＳが圧縮状態で懸架ばね受４，１１ｄに挟持されており、ハウジング３８は常に懸架ばね受４のみあるいは懸架ばね受４およびジャッキ室Ｊ内の液体によって上方側へ向けて附勢された状態であるため、ハウジング３８自体のガイド部材３７に対する下方側への移動を規制する必要が無いからである。

なお、シリンダ２の外周にガイド部材３７を設けずに、シリンダ２およびキャップ部材１３の外周に直接的に懸架ばね受４とハウジング３８とを装着するようにしてもよいが、ガイド部材３７を設けることによって、緩衝器本体Ｄの強度が補償され、ジャッキ室Ｊ内の圧力による変形等の悪影響を防止でき、さらに、シリンダ２へのスナップリング４０，４１の取付溝を設けることによるシリンダ強度の低下を防止できるといった利点がある。

次に、リリーフ弁９について説明する。リリーフ弁９は、この実施の形態では、キャップ部材１３のバルブハウジング１３ｂに設けた弁孔１３ｄ内に収容される弁体１０と、この弁体１０を駆動するアクチュエータＡで構成されている。

より詳細には、弁体１０は、この場合、ニードル弁とされており、弁孔１３ｄ内に収容される筒状のケース４２内に軸方向移動自在に挿入されている。このケース４２は、筒状であって、側方から開口するポート４２ａと、ポート４２ａよりも図１中右方側の内周に設けた環状弁座４２ｂとを備えており、弁体１０は、環状弁座４２ｂに離着座するニードル状の弁頭１０ａと、弁頭１０ａの図１中左方側に設けられて当該弁頭１０ａより大径な大径部１０ｂと、大径部１０ｂの図１中左方に設けた軸部１０ｃとを備えて構成されている。したがって、弁体１０の弁頭１０ａが環状弁座４２ｂに着座した状態でリリーフ弁９は閉弁し、弁頭１０ａが環状弁座４２ｂから離れて環状弁座４２ｂとの間に環状隙間が形成されるとリリーフ弁９は開弁状態となる。

アクチュエータＡは、この場合、弁孔１３ｄの開口端に固定されるモータＭと、送り螺子機構Ｋとで構成されており、詳しくは図示しないが、モータＭを回転駆動させることによって送り螺子機構Ｋの先端が図１中左右方向へ移動するようになっている。

また、弁体１０の大径部１０ｂと環状弁座４２ｂの外周との間にはばね４３が介装されており、よって、弁体１０が送り螺子機構Ｋへ向けて附勢されていて、送り螺子機構Ｋの先端と弁体１０の軸１０ｃとが当接している。したがって、モータＭを駆動して送り螺子機構Ｋの先端を図１中右方へ移動させるようにすると、弁体１０が送り螺子機構Ｋに押されて環状弁座４２ｂへ接近する方向へ駆動され、反対に、モータＭを駆動して送り螺子機構Ｋの先端を図１中左方へ移動させるようにすると、弁体１０がばね４３に押されて送り螺子機構Ｋとともに環状弁座４２ｂから後退するようになっている。すなわち、弁体１０は、アクチュエータＡによって駆動されて、環状弁座４２ｂに接近および離間することができるようになっており、これによってリリーフ弁９の開閉と弁開度の調整を行うことができるようになっている。

このように、アクチュエータＡは、送り螺子機構Ｋを備えているのでモータＭの図示しないシャフトの回転を減速して弁体１０へ伝達するので、弁体１０に高圧が作用しても小さなトルクで弁体１０を駆動することができモータＭを小型化することができるとともに、モータＭを回転させて送り螺子機構Ｋを伸縮可能ではあるが、送り螺子機構Ｋに外部からの軸方向の力が作用してもモータＭを回転駆動させることがない非可逆性を備えている場合には、鞍乗車両の振動がアクチュエータＡに入力されてもアクチュエータＡは変位せずに弁体１０の位置がずれてしまうことがない。また、弁孔１３ｄが緩衝器本体Ｄの伸縮方向に直行する方向に沿って設けられ、弁体１０の駆動方向が緩衝器本体Ｄの伸縮方向に直行する方向であり、鞍乗車両の車体の振動方向に直行する方向となるため、車体振動によって慣性力が弁体１０に作用して弁体１０の位置が大きく変化してしまうこともない。なお、弁体１０を極力軽量にしておくことで慣性力の影響をより一層軽減することができる。

そして、ケース４２のポート４２ａは、ケース４２が弁孔１３ｄ内の所定位置に収容されると、キャップ部材１３のロッド取付孔１３ｅを弁孔１３ｄに連通する穿孔１３ｉに対向して、ケース４２内がロッド取付孔１３ｅ内に連通され、また、ケース４２内が弁孔１３ｄの先端に設けた穿孔１３ｊを介して補償通路１３ｈに連通されている。このように、ケース４２内は、ジャッキ室ＪとリザーバＲの双方に連通され、ケース４２内に収容される弁体１０でケース４２内に設けた環状弁座４２ｂに離着座することでジャッキ室ＪとリザーバＲとを連通および遮断することができるようになっている。したがって、この実施の形態の場合、制御通路８は、穿孔１３ｇ、ロッド取付孔１３ｅ、穿孔１３ｉ、弁孔１３ｄ、ケース４２内、穿孔１３ｊおよび補償通路１３ｈで形成されており、リリーフ弁９がこの制御通路８の途中に設けられていることになる。

そして、リリーフ弁９を開閉することで、ジャッキ室ＪとリザーバＲとの連通させることができるともに、両者の接続を断つことができるので、車高が所望する車高よりの高い場合には、リリーフ弁９を開弁させてジャッキ室Ｊの液体をリザーバＲへ逃がすことで車高を下げることができ、また、車高が所望する車高よりも低い場合には、車高調整機能付緩衝器１の伸縮作動に伴うポンピング作動によってジャッキ室Ｊへ液体を供給できる状態とすべくリリーフ弁９を閉弁させたままとしておけば、車高調整機能付緩衝器１が伸縮作動すれば車高を上昇させることができることになる。つまり、本発明の車高調整機能付緩衝器１によれば、車高を自由に調整することが可能となる。

また、絞り弁２３ａで流路を制限することによって、リリーフ弁９の最大流路面積を小さくすることができ、アクチュエータＡを含めたリリーフ弁９全体を小型化することができる。なお、ジャッキ室Ｊへの流量が大きい場合には、ポンプ室Ｐを伸側室Ｒ２或いは圧側室Ｒ１へ液体を逃がす絞り弁を別に設けてもよく、たとえば、伸側室Ｒ２に液体を逃がす場合には、逆止弁２９の環状弁体３４に絞り弁として機能する切欠３４ａや孔を設けるか、或いは、ディスク３０の孔３０ａに通じて絞り弁として機能する切欠等を設けておくようにすればよい。

さらに、上記したところでは、リリーフ弁９をニードル弁としているが、制御通路８を開閉することができればよいので、スプール弁やポペット弁等といった他の弁体を利用することも可能であり、また、アクチュエータＡについてもモータＭには種々のモータを利用することが可能であり、モータＭと送り螺子機構Ｋとで構成せずにソレノイドやリニアモータといった直動型のアクチュエータをそのまま利用することもできる。このように、直動型のアクチュエータＡを利用する場合にあっても、弁孔１３ｄが緩衝器本体Ｄの伸縮方向に直行する方向に沿って設けられ、アクチュエータＡは、緩衝器本体Ｄの伸縮方向に直行する方向に沿って弁体１０を駆動すればよく、駆動方向が鞍乗車両の車体の振動方向に直行する方向となるため、車体振動がアクチュエータＡの駆動に与える影響は軽微であり、安定した車高調整制御をおこなうことができる。

このように車高が高い場合にはリリーフ弁９を開弁し、車高が低い場合にはリリーフ弁９を閉弁させるようにすればよいが、この実施の形態の車高調整機能付緩衝器１の場合、車高調整制御を行うべく、コントローラＣと、車高をセンシングするためのストロークセンサ４４を設けている。

ストロークセンサ４４は、キャップ部材１３の外周に固定されており、懸架ばね受４の位置を検出することができるようになっている。なお、ストロークセンサ４４は、図示したところでは先端が懸架ばね受４に接触して追随する直動タイプのセンサとなっているが、光学式のセンサやワイヤー巻取型のセンサといった各種のストロークセンサを用いることができる。

コントローラＣは、懸架ばね受４の位置をフィードバックして懸架ばね受４の位置を目標位置へ追随させるフィードバック制御をおこなうようになっており、具体的には、ストロークセンサ４４が検出した懸架ばね受４の位置と目標車高を実現するための懸架ばね受４の目標位置との偏差(制御偏差)を求める加算器４５と、求めた偏差からフィードバック制御をおこなうための補償器４６と、補償器４６が出力するモータＭの回転指令通りにモータＭを駆動するドライバ４７と、ストロークセンサ４４が出力する信号を濾波するローパスフィルタ４８とを備えて構成されている。

つまり、図２の制御ブロック図に示すように、目標車高を実現するための懸架ばね受４の目標位置が入力されると、加算器４５で前回制御時にストロークセンサ４４が検出した懸架ばね受４の位置と目標位置の偏差を求め、当該偏差から補償器４６が回転指令を求め、回転指令に基づいてドライバ４７がモータＭを駆動するべく電流を与え、モータＭが駆動されてリリーフ弁９の弁開度が調節され、懸架ばね受４が駆動され、駆動された懸架ばね受４の位置をストロークセンサ４４で検出し、ローパスフィルタ４８がストロークセンサ４４が検出した懸架ばね受４の位置を示す信号を濾波して次回制御に使用される懸架ばね受４の位置を出力するといった制御ループで、コントローラＣは、リリーフ弁９をフィードバック制御する。このように懸架ばね受４の位置をフィードバックするフィードバック制御を行うので、車高調整機能付緩衝器１にあっては、懸架ばね受４の位置を目標位置に速やかに追随させることができる。

補償器４６は、たとえば、ＰＩ補償を行うが、ＰＩＤ補償やＰ補償を行ってもよい。また、ローパスフィルタ４８でストロークセンサ４４が出力する信号を濾波するが、これは、ノイズを除去する目的のほか、鞍乗車両の走行中は、上下方向の振動が車高調整機能付緩衝器１に入力されて、懸架ばね受４の位置が当該振動によって多少上下動するため、上記信号に含まれる鞍乗車両の振動による影響を除去するようにしている。このようにローパスフィルタ処理を行うことで、車高調整が頻繁することがなくなるとともに、補償器４６の設計が容易となり、リリーフ弁９のハンチングも解消される。なお、目標車高を実現するための懸架ばね受４の目標位置は、鞍乗車両の搭乗者が設定するようにしてもよいし、たとえば、コントローラＣが車速に応じて予め決められたパターンで目標位置を求めるようにしてもよい。

以上で、本発明の実施の形態についての説明を終えるが、本発明の範囲は図示されまたは説明された詳細そのものには限定されないことは勿論である。

また、上記したところでは、車高調整機能付油圧緩衝器１が特に鞍乗車両に適用されることを想定しているが、本発明の車高調整機能付緩衝器１は他の車両、たとえば、四輪自動車等に適用することも可能であって、上記した作用効果を発揮できることは当然である。また、この場合、リザーバＲを緩衝器本体Ｄとは別に設けているが、シリンダ２の外周にシリンダ２を覆う外筒を設けて当該外筒とシリンダ２との間にリザーバＲを設ける構造を採用することも可能であり、その場合、ジャッキ室Ｊを構成する各部材を外筒の外周に設けるようにすればよい。

１車高調整機能付緩衝器
２シリンダ
３ピストン
４懸架ばね受
５吸込通路
８制御通路
１０弁体
９リリーフ弁
１１ピストンロッド
２２ポンプロッド
４４ストロークセンサ
４８ローパスフィルタ
Ａアクチュエータ
Ｃコントローラ
Ｄ緩衝器本体
Ｊジャッキ室
Ｋ送り螺子機構
Ｍモータ
Ｐポンプ室
Ｒリザーバ
Ｒ１圧側室
Ｒ２伸側室

Claims

シリンダと上記シリンダ内を圧側室と伸側室とに区画するピストンとを備えた緩衝器本体と、上記緩衝器本体の伸縮によって膨張及び収縮されるポンプ室と、上記シリンダの外周に移動自在に装着した懸架ばね受に対向するジャッキ室と、上記ポンプ室と上記伸側室とを連通して上記伸側室から上記ポンプ室へ向かう流れのみを許容する吸込通路と、上記ポンプ室と上記ジャッキ室とを連通する供給通路と、上記シリンダ内に連通されるリザーバとを備えた車高調整機能付緩衝器であって、
上記ジャッキ室と上記リザーバとを連通する制御通路と、
上記制御通路の途中に設けられた弁体と上記弁体を駆動して上記制御通路を開閉するアクチュエータとを有するリリーフ弁と、
上記懸架ばね受のストローク位置を検出するストロークセンサと、
上記ストロークセンサが検出する上記懸架ばね受の位置をフィードバックして上記アクチュエータを制御するコントローラとを備えた
ことを特徴とする車高調整機能付緩衝器。
上記コントローラは、上記ストロークセンサが検出する上記懸架ばね受の位置をローパスフィルタ処理して上記懸架ばね受のストローク位置をフィードバックして上記アクチュエータを制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の車高調整機能付緩衝器。
上記ポンプ室は、先端側が上記ピストンに連結された中空なピストンロッドと、基端が上記シリンダに連結されて上記ピストンロッド内に摺動自在に挿入されるポンプロッドとで画成されてなる
ことを特徴とする請求項１または２に記載の車高調整機能付緩衝器。
上記ピストンロッド側に保持されて上記ポンプロッドの外周をシールするシール部材と、
上記供給通路に設けた絞り弁と、
上記吸込通路に設けられて上記伸側室から上記ポンプ室へ向かう流れのみを許容する逆止弁とを備え、
上記逆止弁は、上記ピストンロッドの外周に設けられ上記伸側室に連通される孔を有するディスクと、絞り弁を有する環状弁体と、上記孔を閉塞する方向へ上記環状弁体を附勢するばねとを有する
ことを特徴とする請求項３に記載の車高調整機能付緩衝器。
上記アクチュエータは、モータと送り螺子機構とで構成され、上記送り螺子機構に外部からの軸方向の力が作用しても上記モータを回転駆動させることがない非可逆性を備えている
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の車高調整機能付緩衝器。
上記リリーフ弁の弁体の駆動方向は、上記緩衝器本体の伸縮方向に直行する方向とされる
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の車高調整機能付緩衝器。