JPH0669476U - 油圧緩衝器のピストンチェックバルブ構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 油圧緩衝器に用いられるチェックバルブのリ
フト量を比較的小さくして閉じ側への応答性を確保しな
がら、かつ、圧縮行程時の高速域にあっても拡大する上
部油室への作動油の補給作用を損なうことがなく、しか
も、圧側高速域での発生減衰力をそのままにして中速域
のみの発生減衰力を変更することができるようにする。 【構成】 撓み可能のリーフバルブ４７と、当該リーフ
バルブ４７の背面側に配設した小径のサポート４８とで
チェックバルブ３１を構成する。そして、上記サポート
４８を係止部であるバルブストッパ４９に当てることで
チェックバルブ３１のリフト量を制限しつつ、当該チェ
ックバルブ３１をピストン２５における圧側ポート２９
の出口部分と係止部であるバルブストッパ４９との間に
移動自在に配置する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、油圧緩衝器の伸縮動作時において作動油の流れを制御するピスト ンチェックバルブの改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、この種の油圧緩衝器におけるピストンチェックバルブは、ピストンに設 けた圧側ポートの出口部分と係止部であるバルブストッパとの間に剛性をもった 平板状のバルブを移動自在に配置し、この平板状のバルブをバルブストッパとの 間に介装したスプリングで上記ピストンにおける圧側ポートの出口部分へと押し 付けることによって構成している。

【０００３】 そして、当該油圧緩衝器の圧縮行程時にあっては、ベースバルブをもつ形式の 油圧緩衝器（例えば複筒型油圧緩衝器）の場合、ピストンによって区画された下 部油室内の作動油を、当該ピストンの圧側ポートからチェックバルブを押し開い て上部油室へと押し出しつつ、ピストンロドの侵入体積分に相当する量の作動油 を下部油室からベースバルブの減衰バルブを押し開いてリザーバに流し、これら ベースバルブの減衰バルブとピストンのチェックバルブを通る作動油の流動抵抗 で圧側減衰力を発生する。

【０００４】 また、ピストンロッドの侵入および退出体積分の作動油を補償するガス室を備 えた油圧緩衝器（例えば単筒型油圧緩衝器）にあっては、同様に下部油室内の作 動油をピストンに設けた圧側ポートからチェックバルブを押し開いて上部油室に 流し、このチェックバルブを通る作動油の流動抵抗で圧側減衰力を発生しつつ、 かつ、ピストンロッドの侵入体積分に相当する作動油量をガス室の圧縮によって 補償する。

【０００５】 一方、油圧緩衝器の伸長行程時においては、前者の形式の油圧緩衝器の場合、 ピストンによって区画された上部油室内の作動油を、当該ピストンの伸側ポート からチェックバルブと並列に設けた伸側減衰バルブを押し開いて下部油室へと押 し出しつつ、この伸側減衰バルブを通る作動油の流動抵抗で伸側減衰力を発生す ると共に、ピストンロッドの退出体積分に相当する量の作動油をリザーバからベ ースバルブのチェックバルブを開いて抵抗なく下部油室へと吸い込む。

【０００６】 また、後者の形式のものにあっては、同様に上部油室内の作動油を当該ピスト ンの伸側ポートからチェックバルブと並列に設けた伸側減衰バルブを押し開いて 下部油室に流し、この伸側減衰バルブを通る作動油の流動抵抗で伸側減衰力を発 生しつつ、かつ、ピストンロッドの退出体積分に相当する作動油量をガス室の膨 張によって補償する。

【０００７】 このように、複筒型或いは単筒型の何れの形式の油圧緩衝器にあってもピスト ンに設けたチェックバルブは、油圧緩衝器の圧縮動作に伴って拡大する上部油室 へと作動油を補給する役目と同時に、前者にあっては圧側発生減衰力の一部を負 担する役目を、また、後者にあっては圧側減衰力の発生そのものを受け持つ役目 の両方を併せもつ。

【０００８】

【考案が解決しようとする課題】

このことから、当該チェックバルブは、油圧緩衝器において要求される圧側減 衰力特性に合わせて構成しなければならないのは勿論のこと、圧縮行程時におい て拡大する上部油室への作動油の補給に支障をきたして当該上部油室に負圧が生 じ、この負圧によってキャビテーションや異音の発生をもたらさないように構成 してやらなければならない。

【０００９】 また、そればかりでなく、油圧緩衝器の圧縮行程から伸長行程への切り換わり 時に当該チェックバルブに閉じ遅れが発生すると、それに伴って、伸側発生減衰 力の立ち上がり特性にだれが生じることから、当該チェックバルブに閉じ遅れが 発生しないようにもしてやらなければならない。

【００１０】 しかし、前記した従来の平板状のチェックバルブ構造では、上記全ての要求を 満たすことが困難であるという不都合をもつ。

【００１１】 何となれば、圧縮行程時において拡大する上部油室への作動油の補給作用を確 保し、負圧によるキャビテーションや異音の発生を防止してやるには、流動する 作動油量が多くなる油圧緩衝器の圧側高速域において、チェックバルブが充分な 開口面積をもって開くように当該チェックブルブのリフト量をできるだけ大きく とってやらなければならない。

【００１２】 反面、油圧緩衝器の圧縮行程から伸長行程への切り換わり時におけるチェック バルブの閉じ遅れによる伸側発生減衰力の立ち上がり特性のだれ防止を考慮する と、当該チェックバルブのリフト量はできるだけ小さい方が有利であるという相 反する結果をもつからである。

【００１３】 また、そればかりでなく、上記負圧によるキャビテーションや異音の発生防止 と伸側発生減衰力の立ち上がり特性のだれ防止の両方を考慮してチェックバルブ のリフト量を決めようとすると、双方の兼ね合いから油圧緩衝器の圧縮動作が中 速域に達した時点でチェックバルブが全開状態になるように当該チェックバルブ のリフト量を制限してやらなければならない。

【００１４】 そのために、中速域以上の圧側減衰力特性は、当該チェックバルブの最大開口 面積を通る作動油の流動抵抗よって一義的に決まってしまい、要求に合わせて油 圧緩衝器の圧側中速域の発生減衰力のみを上下しようとしても、それと同時に高 速域の発生減衰力も上下してしまって要求する圧側減衰力特性が得られないこと になるからである。

【００１５】 したがって、この考案の目的は、ピストンに設けるチェックバルブのリフト量 を比較的小さくして閉じ側への応答性を確保することにより、油圧緩衝器の圧縮 行程から伸長行程への切り換わり時に発生し易い伸側発生減衰力の立ち上がり特 性のだれを防止しながら、かつ、圧縮行程時の高速域にあっても拡大する上部油 室への作動油の補給作用を損なうことがなく、しかも、圧側高速域での発生減衰 力をそのままにして中速域のみの発生減衰力を変更することのできる新規なこの 種油圧緩衝器のピストンチェックバルブを提供することである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】

この考案において、上記の目的は、撓み可能なリーフバルブと、当該リーフバ ルブの背面側に配設した小径のサポートとによってピストンチェックバルブを構 成する。

【００１７】 そして、上記サポートを係止部に当てることでチェックバルブのリフト量を制 限しつつ、当該チェックバルブをピストンにおける圧側ポートの出口部分と係止 部間に移動自在に配置することによって達成される。

【００１８】

【作用】

すなわち、この考案によれば、油圧緩衝器の圧縮動作が低速域にある間は、流 動する作動油量に応動してリーフバルブとサポートからなるピストンチェックバ ルブがリフトし、上部油室へと殆ど抵抗な作動油を送り込む。

【００１９】 一方、油圧緩衝器の圧縮動作が中速域に入って流動する作動油量が殖えると、 リーフバルブとサポートからなる当該チェックバルブがそのまま全開位置までリ フトし、上部油室へと作動油を充分に送り込むと共に、このチェックバルブの開 口部で作動油に流動抵抗を与える。

【００２０】 したがって、ピストンチェックバルブのリフト量を圧側中速域での望ましい発 生減衰力特性に合わせて設定しておけば、当該チェックバルブの開放に伴う開口 部の流動抵抗で圧側減衰力の負担分或いは圧側減衰力そのものを発生する。

【００２１】 また、油圧緩衝器の圧縮動作がさらに速くなって高速域に入ると、それに伴っ て増加する作動油の流動量に応じてピストンチェックバルブを構成するリーフバ ルブの外周部分が、サポートの外縁を支点として上部油室側へと撓み、当該チェ ックバルブの開口部面積を増大させる。

【００２２】 これにより、上記リーフバルブの剛性を高速域での望ましい発生減衰力特性に 合わせて選定しておけば、リーフバルブの撓みに伴うチェックバルブの開口部面 積の増加によって上部油室へと充分な作動油の送り込みを補償しつつ、かつ、こ のリーフバルブの撓み特性に応じた開口面積によって圧側減衰力の負担分或いは 圧側減衰力そのものを発生することになる。

【００２３】 かくして、ピストンにおけるチェックバルブのリフト量を比較的小さくして閉 じ側への応答性を確保することにより、油圧緩衝器の圧縮行程から伸長行程への 切り換わり時に発生し易い伸側発生減衰力の立ち上がり特性のだれを防止しなが ら、かつ、圧縮行程時の高速域にあっても拡大する上部油室への作動油の補給作 用を損なうことがなく、しかも、このチェックバルブのリフト量と当該チェック バルブを構成するリーフバルブの撓み特性とを選ぶことによって、圧側高速域で の発生減衰力を変化させることなく中速域での発生減衰力のみを変更することが 可能になるのである。

【００２４】

【実施例】

以下、図面に基づいてこの考案を説明する。

【００２５】 図１は、この考案を油圧緩衝器の１つである二輪車用フロントフォークに実施 した例を示すものであって、当該フォロントフォークは、車体側に連結するアウ タチューブ２０と、当該アウタチューブ２０内に抜き差し自在に挿入した前輪支 架用のインナチューブ２１とからなる。

【００２６】 インナチューブ２１の下底からは上方へと向かってシリンダ２２が起立してお り、シリンダ２２の上端を密封するシールキャップ２３とアウタチューブ２０の 上端（この部分は図示省略）との間に懸架用のコイルスプリング２４が介装され ていて、このコイルスプリング２４の復元力により車体を前輪に対して弾性的に 支持する。

【００２７】 シリンダ２２内にはピストン２５が摺動自在に挿入され、このピストン２５に よってシリンダ２２内を上部油室Ａと下部油室Ｂとに区画すると共に、シリンダ ２２内を除くアウタチューブ２０とインナチューブ２１内がリザーバ室Ｃとなっ ている。

【００２８】 ピストン２５は保持部材２６によって支持されており、この保持部材２６から は、シリンダ２２のシールキャップ２３を貫通してピストンロッド２７が上方へ と延び、このピストンロッド２７の上端はアウタチューブ２０の上端部分に取り 付けられている。

【００２９】 ピストン２５は、伸側ポート２８と圧側ポート２９とを備え、伸側ポート２８ の下端出口側は、内周固定の伸側減衰力発生用のリーフバルブ３０によって閉じ られており、かつ、圧側ポート２９の上端出口側は、スプリング４５を押して上 部油室Ａ側へと開くチェックバルブ３１で覆われている。

【００３０】 これら伸側および圧側ポート２８，２９と並行して保持部材２６とピストンロ ッド２７に亙り、上部油室Ａからリザーバ室Ｃ側に通じるバイパス油路３２（リ ザーバ室Ｃへの連通部分は図示省略）が設けてあり、このバイパス油路３２の途 中には、外部から中空の操作ロッド３３を通して調整可能な可変オリフィス３４ を形作るニードルバルブ３５が介装してある。

【００３１】 一方、インナチューブ２１とシリンダ２２の下端を密封するキャップ体３６に は、前記ピストン２５と対向してベースバルブ機構が配設してあり、このベース バルブ機構は、キャップ体３６に固定した隔壁体３９を有する。

【００３２】 隔壁体３９には、伸側ポート３７と圧側ポート３８がそれぞれ穿設してあり、 伸側ポート３７の上端出口側は、スプリング４６を押して下部油室Ｂ側へと開く チェックバルブ４０で覆われており、かつ、圧側ポート３８の下端出口側は、内 周固定の圧側減衰力発生用のリーフバルブ４１によって閉じられている。

【００３３】 また、隔壁体３９を保持するキャップ体３６にも先のピストン２５と同様に、 伸側および圧側ポート３７，３８と並行して下部油室Ｂからリザーバ室Ｃ側に通 じるバイパス油路４２が設けてあり、このバイパス油路４２の途中に可変オリフ ィス４３を形作るニードルバルブ４４が介装され、このニードルバルブ４４を外 部から調整操作し得るようにしてある。

【００３４】 これにより、フロントフォークの伸長行程時にあっては、上部油室Ａからピス トン２５側のバイパス油路３２を通してリザーバ室Ｃに流れる作動油に対して可 変オリフィス３４が与える流動抵抗と、ピストン２５の伸側ポート２８から伸側 減衰力発生用のリーフバルブ３０を押し開いて下部油室Ｂに向かう作動油の流れ に対し当該リーフバルブ３０が与える流動抵抗とで伸側減衰力を発生する。

【００３５】 また、このとき、下部油室Ｂには、ピストンロッド２７の退出体積分に相当す る量の作動油がリザーバ室Ｃから隔壁体３９の伸側ポート３７を通してチェック バルブ４０を開きつつ殆ど抵抗なく補給される。

【００３６】 一方、フロントフォークの圧縮行程時にあっては、下部油室Ｂ内の作動油が、 ピストン２５の圧側ポート２９からチェックバルブ３１を押し開いて上部油室Ａ 流入すると共に、ピストンロッド２７の侵入体積分に相当する量の作動油が、ベ ースバルブ機構におけるキャップ体３６のバイパス油路４２を通して、また、隔 壁体３９の圧側ポート３８から圧側減衰力発生用のリーフバルブ４１を押し開い てリザーバ室Ｃに流れる。

【００３７】 これにより、上記バイパス油路４２を通る作動油の流れに対して可変オリフィ ス４３が与える流動抵抗と、隔壁体３９の圧側ポート３８から圧側減衰力発生用 のリーフバルブ４１を押し開きつつ流れる作動油に対してリーフバルブ４１が与 える流動抵抗とで圧側減衰力を発生する。

【００３８】 また、上記に加え、特に、ピストン２５に設けたチェックバルブ３１を通る作 動油の流量が多くなるフロントフォークの圧縮動作の中・高速域において、当該 チェックバルブを全開位置までリフトさせてその上昇を制限し、作動油に対しチ ェックバルブ３１の開口部による絞り効果により流動抵抗を与えて圧側減衰力の 一部を負担する。

【００３９】 上記したフロントフォークに対してこの考案を実施するために、ピストン２５ における圧側ポート２９の出口部分に対して設けたチェックバルブ３１は、図２ の拡大図にみられるような構成をとっている。

【００４０】 図２の左半分に示されているように、チェックバルブ３１は、撓み可能の薄板 円盤で構成したリーフバルブ４７と、当該リーフバルブ４７の背面側に配設した 小径のサポート４８とで構成されている。

【００４１】 そして、これらリーフバルブ４７とサポート４８は、ピストン２５とその上方 に配置された係止部であるバルブストッパ４９間に位置して、当該サポート４８ とバルブストッパ４９との間にスプリング４５を介装した状態で保持部材２６に 取り付けたバルブガイド５０の外周面に沿い移動自在に設けてある。

【００４２】 これにより、チェックバルブ３１を通して流れる作動油は、フロントフォーク の圧縮動作が低速域にある間は、流動する作動油量に応動してリーフバルブ４７ とサポート４８とからなるチェックバルブ３１をスプリング４５に抗して開きつ つ下部油室Ｂから上部油室Ａへと向かっ流動する。

【００４３】 なお、スプリング４５は、フロントフォークが圧縮行程から伸長行程に切り換 わる際のチェックバルブ３１の閉じ遅れを極力防ぐための比較的弱いものであっ て、したがって、上記下部油室Ｂから上部油室Ａに向かう作動油の流動に対して は殆ど抵抗を与えることはない。

【００４４】 一方、フロントフォークの圧縮動作が中速域に入って流動する作動油の量が殖 えると、チェックバルブ３１を構成するリーフバルブ４７がサポート４８を伴っ て図２の右半分に仮想線で示されるように、サポート４８が係止部であるバルブ ストッパ４９に当ってその動きを阻止される全開位置までリフトし、下部油室Ｂ から上部油室Ａに向かって作動油を充分に送り込みつつ、かつ、この全開位置ま でリフトしたリーフバルブ４７の開口部で作動油に流動抵抗を与える。

【００４５】 したがって、チェックバルブ３１のリフト量を圧縮動作における中速域での望 ましい負担減衰力特性に合わせて設定しておけば、このチェックバルブ３１の開 放に伴う開口部の流動抵抗で所望の伸側減衰力を負担することになる。

【００４６】 また、フロントフォークの圧縮動作がさらに速くなって高速域に入ると、それ に伴い、増加する作動油の流動量に応じてチェックバルブ３１を構成するリーフ バルブ４７の外周部分が、図２の右半分に実線で示されるようにサポート４８の 外縁を支点として上部油室Ａ側へと撓み、チェックバルブ３１の開口部面積は作 動油の流動量に応じて増大する。

【００４７】 これにより、上記リーフバルブ４７の剛性を圧縮動作における高速域での望ま しい負担減衰力特性に合わせて選定しておいてやれば、リーフバルブ４７の撓み に伴うチェックバルブ３１の開口部の面積増加によって上部油室Ａへと充分な作 動油の送り込みを補償しつつ、かつ、このチェックバルブ３１の撓み特性に応じ た開口面積によって高速域での圧側負担減衰力を発生することになる。

【００４８】 なお、この実施例の場合、係止部であるバルブストッパ４９は、その際にリー フバルブ４７が撓み過ぎて破壊するのを防止する役目をも兼ねており、したがっ て、若し、このリーフバルブ４７の先端部と対向する位置にリーフバルブ４７の 撓み過ぎを防止するような適当な部材がない場合には、図２の左半分に仮想線で 示すような円盤状のバルブストッパ４９ａをサポート４８上に重ね、当該バルブ ストッパ４９ａをリーフバルブ４７とサポート４８と共にバルブガイド５０に沿 って移動自在に設けてやれるよにすればよい。

【００４９】 かくして、ピストン２５の圧側ポート２９に対して設けたチェックバルブ３１ のリフト量を比較的小さくして閉じ側への応答性を確保することにより、油圧緩 衝器の圧縮行程から伸長行程への切り換わり時に発生し易い伸側発生減衰力の立 ち上がり特性のだれを防止しながら、かつ、圧縮行程時の高速域にあっても拡大 する上部油室Ａへの作動油の補給作用を損なうことがなく、しかも、このチェッ クバルブ３１のリフト量と当該チェックバルブ３１におけるリーフバルブ４５の 撓み特性とを選ぶことによって、高速域での圧側発生減衰力を変化させることな く中速域での発生減衰力のみを変更することが可能になるのである。

【００５０】 また、図３は、自動二輪車用リヤクッションユニットである油圧緩衝器にこの 考案を実施した例を示すもので、当該油圧緩衝器は、シリンダ１内に摺動自在に 挿入したピストン２を備え、このピストン２によってシリンダ１内を上部油室Ａ と下部油室Ｂとに区画している。

【００５１】 ピストン２からは、シリンダ１の上端を密封するシールキャップ３を貫通して ピストンロッド４が外方へと延び、ピストンロッド４の上端に車体側への連結部 材５が取り付けてある。

【００５２】 この連結部材５と対応してシリンダ１の下端には、後輪車軸を取り付けるため の取付アイ６が一体に形成してあり、油圧緩衝器は、これら連結部材５と取付ア イ６を通して自動二輪車の車体と後輪との間に取り付けられる。

【００５３】 ピストンロッド４とシリンダ１との外周には、それぞればね受け７，８が取り 付けてあり、これらばね受け７，８間には懸架用のコイルスプリング９が介装さ れていて、このコイルスプリング９の復元力により車体を後輪に対して弾性的に 支持する。

【００５４】 前記上部油室Ａと下部油室Ｂ内は作動油で満たされており、この作動油の温度 変化に伴う体積変動の補償と、油圧緩衝器の伸長および圧縮行程時にシリンダ１ 内へと進退するピストンロッド４の体積分の作動油を補償するために、下部油室 Ｂ内にはフリーピストン１０が摺動自在に挿入されていて、下部油室Ｂ内の下端 部分にガス室Ｃを区画している。

【００５５】 ピストン２は、伸側ポート１１と圧側ポート１２とを備え、伸側ポート１１の 下端出口側は内周固定に伸側減衰力発生用のリーフバルブ１３によって閉じられ ており、同様に圧側ポート１２の上端出口側はチェックバルブ１４によって覆わ れている。

【００５６】 また、これら伸側および圧側ポート１１，１２と並行してピストンロッド４に はバイパス油路１５が設けてあり、このバイパス油路１５中には、外部から調整 摘み１６と操作ロッド１７を通して調整可能な可変オリフィス１８を形作るニー ドルバルブ１９が介装してある。

【００５７】 これにより、油圧緩衝器の伸長行程時にあっては、上部油室Ａからバイパス油 路１５を通して下部油室Ｂに流れる作動油に対して可変オリフィス１８が与える 流動抵抗と、ピストン２の伸側ポート１１からリーフバルブ１３を押し開いて下 部油室Ｂに向かう作動油の流れに対し、リーフバルブ１３が与える流動抵抗とで 伸側減衰力を発生する。

【００５８】 一方、油圧緩衝器の圧縮行程時にあっては、下部油室Ｂからバイパス油路１５ を通して上部油室Ａに流れる作動油に対して可変オリフィス１８が与える流動抵 抗と、ピストン２の圧側ポート１２からチェックバルブ１４を押し開いて上部油 室Ａへと向かう作動油の流れに対し、チェックバルブ１４の開口部が与える流動 抵抗とで圧側減衰力を発生することになる。

【００５９】 そして、この油圧緩衝器にあっても、前記圧側ポート１２を覆うチェックバル ブ１４は先の実施例と同様に、撓み可能な薄板円盤で構成したリーフバルブ４７ と、当該リーフバルブ４７の背面側に配設した小径のサポート４８とから構成さ れ、かつ、ピストン２とその上方に配置された係止部であるバルブストッパ４９ との間に移動自在に設けてある。

【００６０】 このことから、当該油圧緩衝器にあっても、チェックバルブ１４のリフト量を 比較的小さくして閉じ側への応答性を確保しながら、かつ、拡大する上部油室Ａ への作動油の補給作用を損なうことがなく、しかも、チェックバルブ１４のリフ ト量と当該チェックバルブ１４におけるリーフバルブ４５の撓み特性とを選ぶこ とによって、圧側高速域での発生減衰力を変化させることなく中速域での発生減 衰力のみを変更し得ることは、先の実施例の説明に基づいて明らかである。

【００６１】

【考案の効果】

以上のように、この考案によれば、ピストンに設けたチェックバルブのリフト 量を比較的小さくして閉じ側への応答性を確保することにより、油圧緩衝器の圧 縮行程から伸長行程への切り換わり時に発生し易い伸側発生減衰力の立ち上がり 特性のだれを防止しながら、かつ、圧縮行程時において拡大する上部油室への作 動油の補給作用をも充分に確保して負圧の発生を防止することができる。

【００６２】 また、チェックバルブのリフト量と当該チェックバルブにおけるリーフバルブ の撓み特性とを選ぶことによって、高速域での発生減衰力を変化させることなく 中速域での発生減衰力のみを変更することが可能になる。

【００６３】 かくして、作動性と緩衝特性に優れた油圧緩衝器を提供することが可能になる のである。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案を二輪車用フロントフォークに実施し
た場合の実施例を示す減衰力発生機構部の部分縦断正面
図である。

【図２】同上ピストン部のみを拡大して示す縦断正面図
である。

【図３】同じく、この考案を自動二輪車用リヤクッショ
ンユニットに実施した場合の他の実施例を示す縦断正面
図である。

【符号の説明】

１４，３１，４０ チェックバルブ ４７ リーフバルブ ４８ サポート ４９ 係止部であるバルブストッパ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 撓み可能なリーフバルと、当該リーフバ
   ルブの背面側に配設した小径のサポートとでチェックバ
   ルブを構成し、当該チェックバルブをピストンにおける
   圧側ポートの出口部分と係止部間に移動自在に配置した
   ことを特徴とする油圧緩衝器のピストンチェックバルブ
   構造。