JP6570471B2 - 油圧緩衝器 - Google Patents
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Description
本発明の実施形態1について図1〜図6を参照して説明する。
図1(a)は本実施形態に係るフロントフォーク106を搭載した自動二輪車100を示す側面図である。また、図1(b)は、本実施形態のフロントフォーク106を示す正面図である。
図2は、フロントフォーク106の断面図である。
伸縮部1は、アウターチューブ部11と、インナーチューブ12と、スプリングカラー13と、外側シリンダ14と、ダンパシリンダ15と、車軸ブラケット部16と、ロッド部17と、スプリング18とを備えている。
アウターチューブ部11は、アウターチューブ111と、第1ブッシュ112Aと、第2ブッシュ112Bと、シール部材113と、開口封止部114とを有している。
インナーチューブ12は、管状の部材であり、アウターチューブ111の内径よりも小さい外径を有するように形成されている。また、インナーチューブ12は、車軸側の端部が、車軸ブラケット部16に固定され、車体側の端部がアウターチューブ111内に摺動可能に挿入されている。これにより、インナーチューブ12は、アウターチューブ111の軸方向に沿ってアウターチューブ111に対して相対的に移動可能な状態でアウターチューブ111に接続される。
スプリングカラー13は、管状の部材であり、インナーチューブ12の内径よりも小さい外径を有するように形成されている。スプリングカラー13は、車体側端部が保持部材114Hに固定され、車軸側端部に、スプリング受け13Sが取り付けられている。スプリング受け13Sは、スプリング18の車軸側端部を保持する部材である。また、スプリングカラー13の内側には、ロッド171が配されている。
外側シリンダ14は、管状の部材であり、スプリングカラー13の内径よりも小さい外径を有するように形成されている。外側シリンダ14は、車軸側の端部がインナーチューブ12から露出する一方、その他の部分がインナーチューブ12内に挿入されており、車体側の端部がインナーチューブ12のほぼ中間位置にある。
車軸ブラケット部16は、チューブ保持部161と、車軸連結部162と、シリンダホルダ163とを有しており、インナーチューブ12の車軸側に配置される。なお、本実施形態では、チューブ保持部161と車軸連結部162とは一体的に形成されている。
ロッド部17は、ロッド171と、ピストン172と、ロッドガイド173と、リバウンドスプリング174とを有している。
スプリング18は、例えば金属コイルばねからなり、アウターチューブ111とインナーチューブ12とを伸長させる方向に付勢する。スプリング18は、伸縮部1の圧縮動作時に縮むことで衝撃を吸収する。スプリング18は、インナーチューブ12とダンパシリンダ15との環状の空間に配置されている。スプリング18の車体側端部はスプリング受け13Sに着座しており、スプリング18の車軸側端部はシリンダホルダ163の車体側の端面に着座している。スプリング18が配される上記の空間は、作動油を貯留するスプリング油室7となる。
アウターチューブ111およびインナーチューブ12の内側には、鉛直上側に気体(空気)が含まれており、鉛直下側に作動油が含まれている。したがって、インナーチューブ12と外側シリンダ14の外側との間の空間、ダンパシリンダ15とロッド171の外周側との間の空間、スプリングカラー13の内側および外側の空間などにも、空気と作動油とが含まれており、空気と作動油とで空気ばねが構成されている。特に、スプリング油室7は、スプリング18が配置されることから、スプリング18と気体および作動油とで、ばね装置が構成されている。同様に、ダンパシリンダ15とロッド171の外周側との間の空間は、リバウンドスプリング174が配置されることから、リバウンドスプリング174と気体および作動油とで、ばね装置を構成している。空気ばねの特性は、作動油の注入量で調整される。
図3は、減衰力発生部2を示す断面図である。
ケーシング21は、減衰力発生部2の外装をなす構造体であり、内部に減衰力発生機構22および調整機構23を収納する空間として空洞部211を有している。ケーシング21の一端側には、空洞部211が開口した開口部212が形成されている。また、ケーシング21は、第1連通路161P1、第2連通路161P2、第3連通路161P3のそれぞれと接続され、かつケーシング21を貫通する圧側出入口21P1、伸側出入口21P2、中央出入口21P3を有している。
減衰力発生機構22は、作動油の流れを利用して減衰力を発生させる機構である。減衰力発生機構22は、中心筒体221と、第1仕切板222と、第2仕切板223と、リング体224と、圧側チェック弁225と、伸側チェック弁226と、伸側減衰バルブ227、圧側減衰バルブ228とを有している。
調整機構23は、減衰力発生機構22の減衰力を調整する機構である。調整機構23は、蓋体231と、伸側アジャスタ232と、圧側アジャスタ233と、圧側減衰力調整弁234と、伸側減衰力調整弁235と、スライダ236とを有している。
図4は、伸縮部1の一部および体積補償部3の断面図である。図5は、体積補償部3の一部を示す拡大断面図である。なお、図4においては、便宜上、スプリング油室7におけるスプリング18の図示を省略している。これは、後述する図6および図7についても同様である。
固定凹部30は、筒状部材31を車軸ブラケット部16に固定する共に、固定された筒状部材31と共に後述する補償油留室3Rを形成するために設けられている。固定凹部30は、車軸ブラケット部16のチューブ保持部161において、インナーチューブ12の車軸側端部の側方に、異なる内径を有する複数段の円筒形状に形成されると共に、車体側に向けて開口している。具体的には、図5に示すように、固定凹部30には、固定凹部30の奥端側(車軸側)から開口側(車体軸側)にかけて、最も小さい内径を有する第1内周面301と、当該第1内周面301よりも大きい内径を有する第2内周面302と、当該第2内周面302よりも大きい内径を有する第3内周面303とが形成されている。
筒状部材31は、最も大きい外径を有する本体部311(図4参照)を有すると共に、車軸側に開口している部分に最も小さい外径を有する小径端部312(図5参照)を有している。本体部311は、本体部311の軸方向がアウターチューブ111およびインナーチューブ12の軸方向と平行になるように配置されている。
ピストン保持部材32は、フリーピストン33をフリーピストン33の軸方向に移動自在に保持するために設けられている。ピストン保持部材32は、筒状の部材であり、車軸側に開口する内空部321を有すると共に、フリーピストン33が挿入されるピストン挿通孔322を有している。また、ピストン挿通孔322の内周面には、ピストンシール部材324と、すべり軸受けとして機能するピストンリング323とが設けられている。ピストンシール部材324は、ピストン挿通孔322の内周面とフリーピストン33の外周面との液密性を維持する。
フリーピストン33は、有底の筒状の部材であり、閉じた底部が車軸側に位置し、開口している端部が車体側に位置するように配置されている。また、フリーピストン33は、ピストン保持部材32の長さより長く形成されており、ピストン保持部材32のピストン挿通孔322に挿通されている。
気体充填部34は、内部に気体が充填されており、ダイヤフラム341と、固定部材342と、かしめバンド343と、封止部344とを有している。
補償油留室3R(油留室)は、固定凹部30、ピストン保持部材32の内空部321およびフリーピストン33で囲まれる空間であり、第3連通路161P3を通じて出入りする作動油を貯留する。補償油留室3Rは、フリーピストン33が移動することによって容積が変化する。
(圧側行程)
フロントフォーク106の圧縮動作時においては、アウターチューブ111とインナーチューブ12とが軸方向に沿って相対的に近づく方向に移動する。スプリングカラー13がアウターチューブ111と共に移動すると、スプリング18が圧縮されるとともに、ピストン172およびロッド171が車軸側に移動する。これにより、ピストン側油室5内の作動油の圧力が上昇して、作動油が当該ピストン側油室5から第1連通路161P1および圧側出入口21P1を介して減衰力発生部2の圧側室211C内に流入する。
フロントフォーク106の伸側行程においては、アウターチューブ111とインナーチューブ12とが軸方向に沿って相対的に遠ざかる方向に移動する。このとき、ロッド171およびピストン172もアウターチューブ111と共に車体側に移動することによって、ロッド側油室4内の油の圧力が上昇し、ロッド側油室4の作動油は、ダンパシリンダ15の上述の連通孔、環状油室6、第1中継路163C1、第2連通路161P2および伸側出入口21P2を介して減衰力発生部2の伸側室211Tに流入する。
本発明の実施形態2について図7を参照して説明する。なお、本実施形態において実施形態1における構成部材と同等の機能を有する構成部材については、同一の符号を付記して、その説明を省略する。
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
3 体積補償部
4 ロッド側油室
5 ピストン側油室
6 環状油室
7 スプリング油室(貯留空間)
12 インナーチューブ
14 外側シリンダ
15 ダンパシリンダ
31 筒状部材
31H 流通孔(連通経路)
32 ピストン保持部材
33 フリーピストン
34 気体充填部
106 フロントフォーク(油圧緩衝器)
111 アウターチューブ
171 ロッド
161P2 第2連通路(車軸側流路)
161P4 第4連通路(連通経路)
163C2 第2中継路(連通経路)
172 ピストン
227 伸側減衰バルブ
228 圧側減衰バルブ
331 環状溝(凹部)
341 ダイヤフラム
341E1 可動端部
342 固定部材
343 かしめバンド
3I 中継油室(貯留室)
3R 補償油留室(油留室)
CS 環状空間(連通経路)
Claims (6)
- 車体側に設けられたアウターチューブと、
車軸側に設けられると共に、前記アウターチューブに対して摺動可能に挿入され、作動油を貯留するインナーチューブと、
前記インナーチューブの内部に配されたダンパシリンダと、
前記アウターチューブに対する相対位置が固定されているロッドと、
前記ロッドの車軸側の端部に取り付けられ、前記ダンパシリンダの内周に対して摺動し、前記ダンパシリンダの内部の作動油を流動させるピストンと、
前記ピストンの摺動によって生じた作動油の流れにより減衰力を発生させる減衰力発生部と、
前記ロッドが前記ダンパシリンダの内外へ移動したときの前記ロッドの体積分の作動油の体積を補償する体積補償部とを備え、
前記インナーチューブの内部かつ前記ダンパシリンダの外部に、作動油を貯留する貯留空間が形成されており、
前記体積補償部は、
前記減衰力発生部から流入した作動油を貯留する油留室と、
前記油留室を規定する壁面の一部を構成し、前記油留室の内部の油圧の変化に応じて移動するフリーピストンと、
前記フリーピストンに接続され、内部に気体が充填された気体充填部と、
前記油留室および前記気体充填部と区画されて作動油を貯留する貯留室とを有し、
前記気体充填部は、可撓性を有すると共に筒状形状を有するダイヤフラムを含み、前記ダイヤフラムの一端に形成された一端開口部が前記ダイヤフラムの内側に曲げられた状態で前記フリーピストンに対して固定されており、
前記貯留室および前記貯留空間は連通経路を介して連通していることを特徴とする油圧緩衝器。 - 前記気体充填部は、前記ダイヤフラムの他端側に他端開口部を有し、
前記他端開口部は、前記体積補償部の前記油留室が形成されている側とは反対側の端部に固定されており、
前記反対側の端部には、前記気体充填部の気体圧を調整する気体圧調整部が設けられている請求項1に記載の油圧緩衝器。 - 前記フリーピストンの外周面には凹部が形成されており、前記凹部が所定の位置に達したときに、前記凹部を介して前記油留室と前記貯留室とが連通する請求項1または2に記載の油圧緩衝器。
- 前記ダンパシリンダの外側に配された外側シリンダをさらに備え、
前記ピストンは、前記ダンパシリンダの内部に形成される油室を、車体側に位置するロッド側油室と車軸側に位置するピストン側油室とに区画し、
前記外側シリンダの内周面と前記ダンパシリンダの外周面との間に、前記ロッド側油室および前記減衰力発生部と連通する環状油室が形成されており、
前記ピストン側油室と前記減衰力発生部とを連通する車軸側流路がさらに形成されている請求項1から3のいずれか1項に記載の油圧緩衝器。 - 前記減衰力発生部は、
前記アウターチューブが車軸側に移動する圧側行程において、前記ピストン側油室から流出した作動油の流れによって減衰力を発生させる圧側減衰バルブと、
前記アウターチューブが車体側に移動する伸側行程において、前記ロッド側油室から流出した作動油の流れによって減衰力を発生させる伸側減衰バルブとを備えている請求項4に記載の油圧緩衝器。 - 前記ダイヤフラムの内側に曲げられた部分が前記フリーピストンの外周面に当接する請求項1から5のいずれか1項に記載の油圧緩衝器。
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