JPH0354997Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は路面からの衝撃エネルギーを吸収、緩
和させる二輪車、四輪車等の油圧緩衝器における
減衰力調整装置に関する。

〔従来の技術〕

この種従来の油圧緩衝器として第７図に示す構
造のものが知られている。

これはシリンダ１内にピストン２を介してピス
トンロツド３が移動自在に挿入され、ピストン２
はシリンダ内に上下二つの油室Ａ，Ｂを区画し、
シリンダ１の外周にはリザーバ室Ｃが区画されて
いる。

ピストン２には二つの油室Ａ，Ｂを連通する伸
ポート４と圧ポート５が穿たれ、伸ボート４の吐
出側口端にはスプリングで付勢されている伸バル
ブ６が開閉自在に設けられ、同じく圧ポート５の
口端には圧バルブ７が設けられている。

ピストンロツド３には油室Ａ，Ｂを連通する連
通孔１３と通路１４が形成され、ピストンロツド
３内に回転自在に挿入されたロータリバルブには
可変オリフイス１０が形成され、ロータリバルブ
は外部からコントロールロツド１５を介して回転
操作される。

ピストンロツド３の下端には，ピストン等を締
め付け保持するピストンナツト１６が設けられ、
このピストンナツトには、通路１４に対向する伸
オリフイスとチエツクバルブが組み込まれてい
る。

シリンダ１の下部にはベースバルブが設けられ
ている。上記の油圧緩衝器では可変オリフイス１
０が閉じており、その時の伸長時にはピストン２
が左行し、油室Ａの油が伸ポート４より伸バルブ
６を撓わませて油室Ｂに流れ、その時の抵抗によ
り油室Ａ，Ｂ間に差圧が発生し、伸バルブ６によ
る伸側高減衰力が発生する。この際ピストンロツ
ド３の排出体積分の油量がリザーバ室Ｃよりベー
スバルブを介して油室Ｂに供給される。

他方、圧縮時にはピストン２が右行し、油室Ｂ
の油が圧ポート５より圧バルブ７を撓わませて油
室Ａに流れ、その時油室Ａ，Ｂ間に差圧が発生す
るから圧側時の高減衰力が発生する。この際ピス
トンロツド３の侵入量体積分の油はベースバルブ
より油室Ｂの油をリザーバ室Ｃに戻すが、ベース
バルブの抵抗で油室Ｂの圧力は上昇すると共にベ
ースバルブによる減衰力も発生する。

更にコントロールロツドを回転し、可変オリフ
イス１０を連通孔１３に開口すると、伸長時には
前記の伸バルブ４を流れる流路に加え、可変オリ
フイス１０から通路１４を通り、ピストンナツト
１６内の伸オリフイスより油室Ｂに油が流れる。
従つて、前記の場合に比べて抵抗が小さくなり、
油室Ａ，Ｂ間の差圧も小さくなり、低減衰力が発
生することになる。この場合、通常ピストンナツ
ト内の伸オリフイスの方が可変オリフイスより小
さく設定されており、伸行程の低減衰力はこの伸
オリフイスにより制御される。

次に圧縮行程時には前記の圧バルブ７を通る流
路に加え、通路１４と可変オリフイス１３を通る
流れが発生し、その結果前記の高減衰力に比べて
抵抗が小さくなり、油室Ａ，Ｂ間の差圧も小さく
なり、低減衰力が発生する。この時の減衰力は可
変オリフイス１３により主に制御される。

〔考案が解決しようとする問題点〕

上記の油圧緩衝器における減衰力特性は第８図
に示され、可変オリフイス１３を閉じた時の高減
衰力特性はグラフa₁，a₂で示され、可変オリフイ
ス１３を開いた時の低減衰力特性はグラフb₁，b₂
で示される。即ち、ピストンの低速領域では伸バ
ルブ６、圧バルブ７をバイパスするオリフイスの
面積が変更されて２乗特性の発生減衰力は比較的
大巾に変えられるが、伸バルブ６、圧バルブ７の
クラツキング設定圧は圧力、流量にかかわらず一
定で変わらない為、伸バルブ６、圧バルブ７が開
くまではピストン速度（又は油の流量）に対し減
衰力（又は油室Ａ，Ｂ間の差圧）は２乗特性とな
つてもパルブ６又は７が開いた後のバルフ特性に
ついてはグラフb₁，b₂となり、ピストン速度が中
速、或は高速域では高減衰力特性a₁，a₂に比べて
それ程大きな差は無い。従つて自動車の乗心地面
においても、荒れた路面や悪路等の速いピストン
速度が発生する状況では所望通りの低減衰力が得
られないという問題がある。

従つて本考案の目的は、ピストン速度の低速域
から高速域まで大きな減衰力の変化が得られ、し
かも高減衰力と低減衰力に大きな差が得られるよ
うにした油圧緩衝器の減衰力調整装置を提供する
ことである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の目的を達成するため、本考案の構成は、
ピストンの伸側ポートに対向してリーフバルブと
メインバルブからなる伸側バルブを開閉自在に設
け、リーフバルブの背部に圧力室を設け、他方、
伸側バルブをバイパスする通路の上流側に固定オ
リフイスを下流側に可変オリフイスを設け、これ
ら各オリフイスの中間に前記圧力室を通じさせた
ことを特徴とするものである。

〔作用〕

可変オリフイスの開口面積を調整して油をバイ
パスした時、固定オリフイスで一次的に絞られ、
次いで、可変オリフイスで二次的に絞られ、結果
的には可変オリフイスのみでなく、リーフパルブ
の開く圧力とリーフバルブのばね定数が調整され
る。

〔実施例〕

以下本考案の実施の一例を第１図〜第６図につ
いて説明する。

シリンダ２０内にピストン２１を介してピスト
ンロツドが２２が移動自在に挿入され、ピストン
２１はシリンダ２０内に上下二つの第１油室２３
と第２の油室２４とを区画している。

シリンダ２０の外側にアウターシリンダ２５が
設けられ、シリンダ２０とアウターシリンダ２５
間にリザーバ室２６が区画され、このリザーバ室
２６はシリンダ２０の下部に設けたベースバルブ
を介して第２の下部油室２４と連通している。

シリンダボトム２７にはアイ２８が設けられて
自動車の車輪側に連結され、ピストンロツド２２
はシリンダ２０上端に設けたベアリングを貫通
し、更にビストンロツド２２の上端は車体側に連
結され、このピストンロツド２２にはカバー２９
が連結されている。

ピストンロツド２２内には中空部３７が形成さ
れ、この中空部３７内にはロータリバルブ３１が
回転自在に挿入され、ロータリバルブ３１はコン
トロールロツド３２を介して外部から回転操作さ
れるようになつている。

ロータリバルブ３１は軸方向に移動するバルブ
でも使用可能である。

ピストンロツド２２には半径方向に向けて固定
オリフイス３３と二つの通孔３４，３５が穿た
れ、上段の固定オリフイス３３は直接第１の上部
油室２３に開口している。

ロータリバルブ３１にはバイパスたる通路３６
と、通孔４３，４４と可変オリフイス３８が形成
されている。

通孔４３は固定オリフイス３３と連通し、中間
の通孔４４はピストンロツドの通孔３５に開口
し、下段の可変オリフイス３８はピストンロツド
の下段の通孔３４に開閉される。

通孔３４は後述するパルブガイド４８に穿つた
通路４８′を介して下部油室２４に連通している。

ピストンロツド２２には段部が設けられ、この
段部まで下方から順次上部パルブガイド４１、上
部スプリング４２、チエツク弁A₂、ピストン２
１、伸リーフバルブA₁、伸メインバルブ４５、
下部スプリング４６、スペーサ４７、が挿入さ
れ、これらの部材はピストンロツド２２の下端に
螺合された下部バルブガイド４８により締め付け
られている。

このように各部材が順次ピストンロツド２２に
挿入されていることから、ピストン２１を中心に
してその上下にチエツクバルブと伸側バルブ機構
が設けられている。

ピストン２１には縦方向に一対の伸側ポート５
０と、圧側ポート５１が穿たれ、伸側ポート５０
の下部出口に伸側バルブたるリーフバルブA₁と
伸メインバルブ４５が開閉自在に配設され、圧側
ポート５１の上部出口に同じくチエツク弁A₂が
開閉自在に設けられている。チエツク弁A₂は上
部スプリング４２により常時閉じ方向に付勢され
ている。

伸メインバルブ４５は筒体部とフランジ部から
なる弁体で構成され、フランジ部とバルブガイド
４８のシート間に介装されている下部スプリング
４６で上方に押され、これにより伸メインバルブ
４５は伸リーフバルブA₂を常時伸ポート５０の
出口を閉じる方向に付勢させている。

伸メインバルブ４５の筒体部とスペーサ４７と
バルブガイド４８の胴部とで伸側圧力室５２が区
画され、この伸側圧力室５２は伸リーフバルブ
A₁の下流側たる背部に位置している。

伸メインバルブ４５とスペーサ４７との間には
軸方向に環状の通路５３が区画され、この通路５
３は伸リーフバルブA₂の下面に対して伸側圧力
室５２の圧力を作用させている。

スペーサ４７には通孔５４が設けられ、この通
孔５４は圧力室５２を通孔３５，４４を介して可
変オリフイス３８と固定オリフイス３３の中間に
区画されている通路３６に通じさせている。

ピストン２１の伸縮時において、可変オリフイ
ス３８が閉じられている時は伸リーフバルブA₁
を押し開いて流れる流路だけであるが、可変オリ
フイス３８が開いている時は伸リーフバルブA₁
を押し開いて流れる流路と、固定オリフイス３３
−通孔４３−通路３６−可変オリフイス３８−通
孔３４−通路４８′をそれぞれ通る流路が形成さ
れる。

これを、例えば、伸行程における油の流れの回
路は第２図で示される。

次に作動について述べる。

今、高減衰力を発生させようとする時はコント
ロールロツド３２及びロータリバルブ３１を介し
て可変オリフイス３８をあらかじめ通孔３４に対
して閉じておく。

この状態で、伸行程に入ると、第１の上部油室
２３の油が伸ポート５０を通り、リーフバルブ
A₁と伸メインバルブ４５を押し開いて第２の下
部油室２４に流れる。この時伸可変オリフイス３
８は閉じているので、伸側圧力室５２の圧力は上
部油室２３同圧となつている。従つて上流側であ
る上部油室２３と下流側である下部油室２４との
圧力差をP₁、下部スプリング４６の押し付け力
をFs、伸側ポート５０のシートの直径をD₁、伸
メインバルブ４５の筒体部の外径をD₂、同じく
内径をD₄、スペーサ４７の外径をD₃とした時、
第５図に示すように、径D₁とD₄の間に圧力P₁が
作用し、逆向きにＦ＝Fs＋π／４（D² ₂−D² ₄）P₁の力 が作用している。

π／４（D² ₁−D² ₄）P₁がＦより大きくなると伸リーフ バルブA₁が開き、油が下部油室２４に流れ、そ
の抵抗により減衰力が発生する。

この高減衰力特性は第３図の特性K₄で示され
る。

圧縮行程においては、下部油室２４の油が、ピ
ストンロツド２２の侵入体積分に相当する油量だ
けベースバルブにより絞られてリザーバ室２６へ
流れる。一方、残りの油は圧側ポート５１、チエ
ツク弁A₂を通つて上部油室２３へ流れる。

他方、コントロールバルブ３２を介して外部よ
りロータリバルブ３１を回動し、可変オリフイス
３８を開口させるとその可変オリフイス３８の開
度に対応した中間又はソフトな減衰力が得られ
る。

今、可変オリフイス３８を全開したとすると、
ピストン速度が低速の時は上部油室２３の油が固
定オリフイス３３−通路３６−可変オリフイス３
８を介して下部油室２４に流れる。

ピストン速度が中・高速になると上部油室２３
の圧力が上昇し、上記バイパスの流れに加えて、
伸側ポート５０よりリーフバルブA₁を開いて下
部油室２４に流れる流路が形成される。この時圧
力室５２はバイパスたる通路３６に開口してお
り、この時圧力室５２の圧力は固定オリフイス３
３の圧力降下により上部油室２３に対してP₂だ
け圧力が低くなつている。

従つて、上部油室２３と下部油室との差圧を
P₁とし、伸側ポート５０での圧力降下を無視す
れば、伸リーフバルブA₁には第６図に示すよう
に、径D₁とD₄の間に圧力P₁が、径D₄とD₃の間に
圧力P₂が作用し、逆向きに F′＝Fs＋π／４（D² ₂−D² ₄）×（P₁−P₂）の力が作
用 している。

π／４（D² ₁−D² ₄）P₁＋π／４（D² ₄−D² ₃）P₂がF′
より 大きくなると伸リーフバルブA₁が開き油は下部
油室２４に通れる。伸リーフバルブA₁を押付け
ている力F′は高減衰力時に比べて π／４（D² ₂− D² ₄）P₂だけ小さくなつてるので低い圧力P₁で伸
リーフバルブA₁は開く。

可変オリフイス３８を全開した時の減衰力特性
は最もソフトを特性K₁であり、可変オリフイス
３８の開度により点線で示す任意の特性K₂，K₃
が発生する。

圧行程においては、ベースバルブを介して下部
油室２４の油がリザーバ室２６に流れ、残りは、
圧側ポート５１からチエツク弁A₂を流れ、一部
は可変オリフイス３８−バイパス−固定オリフイ
ス３３を通つてそれぞれ上部油室２３に流れる。
しかしてチエツク弁A₂は極めて低い圧力で開く
ため、可変オリフイス３８の開閉にかかわらず上
部油室２３と下部油室２４の圧力はほぼ同圧とな
る。従つて圧側の減衰力は下部油室２４の圧力と
ピストンロツド２２の断面積のみで決定され、第
６図の特性K₅で示すように可変オリフイス３８
の開閉にかかわらず一定である。

伸リーフバルブA₁が開いた後の圧力P₁に対す
る伸リーフバルブA₁のタワミを考えると、P₂は
P₁の変化に比例し、共に変化するので、P₁の圧
力変化に対し、伸リーフバルブA₁は高減衰力時
に比べ、タワミ易くなり、伸リーフバルブA₁の
ばね定数も変化することになる。又伸リーフバル
ブA₁の開く圧力、ばね定数が変わるだけでなく、
伸リーフバルブA₁をバイパスするオリフイス流
れも存在するため為、低速域でのオリフイス特性
も変化している。従つて、減衰力特性は第３図の
実線に示す様に、低速域から高速域まで大きな差
が得られ、しかも高速になる程差が大きくなると
いう特性が得られる。

即ち、可変オリフイス３８を開口した時は、高
減衰力時に比べ、伸リーフバルブA₁の開く圧力
が低下するだけでなく、伸リーフバルブA₁をバ
イパスするオリフイス流れも存在する為、結果と
して、減衰力の特性は第３図に示され、高減衰力
特性K₄と低減衰力特性K₁との間に大きな差があ
り、低速域のみならず中・高速域においても大き
な差が得られる。尚、連続的に伸可変オリフイス
３８を開閉すれば、オリフイス流れ、伸リーフバ
ルブA₁が開く圧力、伸リーフバルブA₁のばね定
数も連続的に変化し、その時の特性は第３図の点
線で示すように変化する。

〔考案の効果〕

本考案によれば、従来のオリフイス調整式に比
べ、オリフイスのみでなく、リーフバルブの開く
圧力、ばね定数が調整可能となり、ピストンの低
速域から高速域まで大きな減衰力の変化が得ら
れ、且つ、高速になる程大きな減衰力の差が得ら
れるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例に係る油圧緩衝器の
縦断正面図、第２図は流路を示す回路図、第３図
は減衰力特性を示すグラフ、第４図は第１図の一
部拡大断面図、第５図、第６図はリーフバルブに
加わる力の関係を示す略示図、第７図は従来の油
圧緩衝器の一部縦断正面図、第８図は従来の減衰
特性を示すグラフである。 ２０…シリンダ、２１…ピストン、２２…ピス
トンロツド、２３，２４…油室、３３…固定オリ
フイス、３６…バイパスたる通路、３８…可変オ
リフイス、４５…メンンバルブ、５０，５１…ポ
ート、５２…圧力室、A₁…リーフバルブ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) シリンダ内にピストンロツドがピストンを介
   して移動自在に挿入され、ピストンはシリンダ
   内に第１、第２の二つの油室を区画し、第１、
   第２の油室はピストンに設けた伸・圧二つのポ
   ートを介して連通し、又ピストンの下端面には
   伸側ポートを開閉する伸バルブを開閉自在に設
   けた油圧緩衝器に於て、ピストン上端面に圧側
   ポートを開閉するチエツク弁を設ける一方、前
   記伸側バルブがピストン下端面に当接する伸リ
   ーフバルブと当該伸リーフバルブの背面に当接
   する伸メインバルブとからなり、伸リーフバル
   ブの背部に圧力室を設け、他方、ピストンロツ
   ド内に第１、第２の油室を連通する通路を設
   け、この通路の上流側に固定オリフイスを設け
   ると共に下流側に可変オリフイスを設け、これ
   ら固定オリフイスと可変オリフイスの途中にお
   ける通路を前記圧力室に通じさせるようにした
   油圧緩衝器の減衰力調整装置。 (2) 固定オリフイスがピストンロツドに設けられ
   て、常時第１の油室に開口している実用新案登
   録請求の範囲第１項記載の油圧緩衝器の減衰力
   調整装置。 (3) ピストンロツド内にコントロールロツドとロ
   ータリバルブが回転自在に挿入され、ロータリ
   バルに設けた可変オリフイスがコントロールロ
   ツドの回転に伴なつて第２の油室に開閉される
   実用新案登録請求の範囲第１項記載の油圧緩衝
   器の減衰力調整装置。 (4) コントロールロツドの回転に伴ない可変オリ
   フイスの通孔に対する開口面積が順次増減され
   る実用新案登録請求の範囲第３項記載の油圧緩
   衝器の減衰力調整装置。 (5) 固定オリフイスと可変オリフイスを流れる油
   が固定オリフイスで一次的に絞られ、可変オリ
   フイスで二次的に絞られる二段絞りを形成して
   いる実用新案登録請求の範囲第１項記載の油圧
   緩衝器の減衰力調整装置。