JPH1026165A - 油圧緩衝器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 一方向流れ型に設定されながら伸側および圧
側の各減衰力を独立に、しかも、圧側の減衰力のみを高
目に補正するようにする。 【解決手段】 シリンダ１のヘッド部１ａに上方油室Ａ
からシリンダ１外のリザーバ室Ｃへ向けての作動油の通
過時に所定の減衰力を発生する減衰バルブ４を有すると
共に、ピストン３に下方油室Ｂから上方油室Ａへ向けて
の作動油の通過時に所定の減衰力を発生する圧側減衰バ
ルブ６を有してなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、油圧緩衝器に関
し、特に、一方向流れ型に設定された油圧緩衝器の改良
に関する。

【０００２】

【従来技術とその問題点】一方向流れ型に設定された油
圧緩衝器にあっては、ピストンを介して両方向に作動油
が流れる両方向流れ型に設定された油圧緩衝器に比較し
て、安定した減衰力の発生を期待できる利点がある。

【０００３】そして、この一方向流れ型の油圧緩衝器と
しては、たとえば、図４に示す構成のものがあるが、こ
の油圧緩衝器は、シリンダ１内にピストンロッド２の下
端側たる先端側を出没可能に挿通すると共に、該ピスト
ンロッド２の先端にシリンダ１内に摺動可能に収装され
たピストン３を連設してなる。

【０００４】該ピストン３は、シリンダ１内に上方油室
Ａと下方油室Ｂを区画形成し、上方油室Ａは、シリンダ
１のヘッド部１ａに配在の減衰バルブ４を介してシリン
ダ１外のリザーバ室Ｃに連通し、下方油室Ｂは、ピスト
ン３に配在のチェック弁３ａを介して上方油室Ａに連通
するとしている。

【０００５】なお、シリンダ１の下端内部には、シリン
ダ１外のリザーバ室Ｃからの作動油のシリンダ１内の下
方油室Ｂへの流入を許容するが、その逆に下方油室Ｂか
らの作動油のリザーバ室Ｃへの流出を阻止するチェック
弁５が配在されている。

【０００６】また、図示しないが、シリンダ１とピスト
ンロッド２との間には、ピストンロッド２をシリンダ１
に対して抜き出す方向、すなわち、該各油圧緩衝器を伸
長方向に附勢する懸架ばねが配在されている。

【０００７】それゆえ、上記した従来の油圧緩衝器にあ
っては、シリンダ１内をピストン３が上昇する伸側作動
時に、上方油室Ａからの作動油がヘッド部１ａに配在の
減衰バルブ４を介してリザーバ室Ｃに流出する。

【０００８】そして、このとき、減衰バルブ４によって
伸側の減衰力が発生され、作動油が不足することになる
下方油室Ｂには、リザーバ室Ｃからの作動油がチェック
弁５を介して補給される。

【０００９】上記と逆に、シリンダ１内をピストン３が
下降する圧側作動時には、下方油室Ｂからの作動油がピ
ストン３に配在のチェック弁３ａを介して上方油室Ａに
流入すると共に、該上方油室Ａからの侵入ロッド体積分
に相当する量の作動油が減衰バルブ４を介してリザーバ
室Ｃに流出することになり、このとき、圧側の減衰力が
発生される。

【００１０】その結果、上記した従来の油圧緩衝器にあ
っては、伸側および圧側の各減衰力は、上方油室Ａから
の作動油が減衰バルブ４を介してリザーバ室Ｃに流出す
ることで発生される。

【００１１】そして、伸側作動時に、上方油室Ａからの
作動油が下方油室Ｂに流出しないから、すなわち、たと
えば、図示しないが、上方油室Ａからの作動油がピスト
ン３に配在の伸側バルブを介して下方油室Ｂに流出しな
いから、エアレーションの発現を危惧しなくて済むこと
になり、特に、伸側から圧側に切り換わる際における減
衰力が安定されることになる。

【００１２】しかしながら、上記した従来の油圧緩衝器
にあっては、伸側および圧側の各減衰力がシリンダ１の
ヘッド部１ａに配在された言わば一つの減衰バルブ４に
よって発生されるように構成されているために、伸側お
よび圧側の各減衰力を独立に設定できない不具合があ
る。

【００１３】すなわち、上記の油圧緩衝器では、伸側作
動時には上方油室Ａの断面積とストロークとの積に相当
する流量の作動油が減衰バルブ４を通過し、圧側作動時
には侵入ロッド体積分に相当する流量の作動油が同じ減
衰バルブ４を通過することになる。

【００１４】その結果、伸側および圧側の各減衰力特性
は、減衰バルブ４を通過する作動油の流量の差による相
違として表出されるものの、たとえば、減衰バルブ４を
所望の伸側減衰特性となるように設定すると、圧側減衰
特性も一義的に設定されてしまうことになり、圧側では
所望の減衰特性を得られないことになる。

【００１５】この発明は、上記した事情を鑑みて創案さ
れたものであって、その目的とするところは、一方向流
れ型に設定されながら、伸側および圧側の各減衰力を各
々独立に設定し得る油圧緩衝器を提供することである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、この発明による油圧緩衝器の構成を、シリンダ
の下端内部にリザーバ室からの作動油の流入を許容する
チェック弁を有し、シリンダ内に出没可能に挿通される
ピストンロッドの先端に連設されてシリンダ内に摺動可
能に収装されシリンダ内に上方油室と下方油室を区画形
成するピストンを有し、シリンダのヘッド部に上方油室
からシリンダ外のリザーバ室へ向けての作動油の通過時
に所定の減衰力を発生する減衰バルブを有し、かつ、ピ
ストンに下方油室から上方油室へ向けての作動油の通過
時に所定の減衰力を発生する圧側減衰バルブを有してな
るとする。

【００１７】そして、好ましくは、圧側減衰バルブを迂
回するバイパス路が形成されると共に、また、ピストン
ロッドに開穿されて上方油室をリザーバ室に連通させる
透孔が減衰バルブを迂回するバイパス路を形成すると共
に、該各バイパス路における作動油の流量が外部操作に
よって変更可能に設定されてなるとする。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、図示した実施の形態に基づ
いて、この発明を説明するが、図１に示すように、この
発明の一実施の形態による油圧緩衝器は、基本的には、
前記した従来例としての図４に示す油圧緩衝器を改変し
た構造に設定されており、それゆえ、以下の説明にあっ
て、その構成が同様である部分については、図中に同一
の符号を付するのみとして、要する場合を除き、その詳
しい説明を省略する。

【００１９】すなわち、この発明の一実施の形態による
油圧緩衝器は、シリンダ１の下端内部にリザーバ室Ｃか
らの作動油の流入を許容するチェック弁５を有し、シリ
ンダ１内に先端側が出没可能に挿通されるピストンロッ
ド２の先端に連設されてシリンダ１内に摺動可能に収装
されシリンダ１内に上方油室Ａと下方油室Ｂを区画形成
するピストン３を有し、シリンダ１のヘッド部１ａに上
方油室Ａからシリンダ１外のリザーバ室Ｃへ向けての作
動油の通過時に所定の減衰力を発生する減衰バルブ４を
有し、かつ、ピストン３に下方油室Ｂから上方油室Ａへ
向けての作動油の通過時に所定の減衰力を発生する圧側
減衰バルブ６を有してなる。

【００２０】なお、図示しないが、シリンダ１とピスト
ンロッド２との間には、該ピストンロッド２をシリンダ
１に対して抜き出す方向に、すなわち、該油圧緩衝器を
伸長方向に附勢する懸架ばねが配在されている。

【００２１】それゆえ、該油圧緩衝器にあっては、シリ
ンダ１内をピストン３が上昇する伸側作動時に上方油室
Ａからの作動油がシリンダ１のヘッド部１ａに配在の減
衰バルブ４を介してシリンダ１外のリザーバ室Ｃに流出
することになる。

【００２２】このとき、減衰バルブ４によって伸側の減
衰力が発生されることになり、下方油室Ｂには、リザー
バ室Ｃからの作動油がチェック弁５を介して補給され
る。

【００２３】そして、シリンダ１内をピストン３が下降
する圧側作動時には、下方油室Ｂからの作動油がピスト
ン３に配在の圧側減衰バルブ６を介して上方油室Ａに流
入すると共に、該上方油室Ａからの侵入ロッド体積分に
相当する量の作動油が減衰バルブ４を介してリザーバ室
Ｃに流出することになり、このときの減衰力は、作動油
が圧側減衰バルブ６および減衰バルブ４を通過すること
によって得られることになる。

【００２４】その結果、該油圧緩衝器にあっては、伸側
作動時には減衰バルブ４のみを作動油が通過するが、圧
側作動時には減衰バルブ４だけでなく、圧側減衰バルブ
６をも作動油が通過することになり、したがって、伸側
作動時および圧側作動時に減衰バルブ４を作動油が通過
することになる一方向流れ型に設定されていながら、伸
側および圧側の各減衰力を異なる大きさに設定すること
が可能になる。

【００２５】そして、この油圧緩衝器にあって、圧側の
減衰力は、仮に、圧側減衰バルブ６がチェック弁とされ
る場合に比較して、高目の減衰力となる。

【００２６】すなわち、上方油室Ａにおける油圧をＰ
１、下方油室Ｂにおける油圧をＰ２、シリンダ１の内径
をＤ、およびピストンロッド２の外径をｄとすると、前
記した図４に示す従来の油圧緩衝器では、ピストン３に
チェック弁３ａが配在されているから、上方油室Ａおよ
び下方油室Ｂにおける油圧は、減衰バルブ４のクラッキ
ング圧、すなわち、Ｐ１となり、このときの伸側減衰力
Ｆ１は、 π／４（Ｄ×Ｄ−ｄ×ｄ）Ｐ１ となり、圧側の減衰力Ｆ２は、 π／４｛Ｄ×Ｄ×Ｐ２−（Ｄ×Ｄ−ｄ×ｄ）Ｐ１｝ となる。

【００２７】そして、図４に示す従来の油圧緩衝器で
は、Ｐ１＝Ｐ２であるから、圧側の減衰力Ｆ２は、ｄ×
ｄ×Ｐ１となる。

【００２８】それに対して、この発明のように、圧側減
衰バルブ６をＰ２−Ｐ１のクラッキング圧の減衰バル
ブ、すなわち、リーフバルブにすると、下方油室Ｂにお
けるクラッキング圧Ｐ２は、Ｐ２＞Ｐ１の関係になり、
したがって、このときの圧側の減衰力Ｆ２は、上記のｄ
×ｄ×Ｐ１より大きくなること明らかである。

【００２９】したがって、この発明によれば、減衰バル
ブ４のクラッキング圧Ｐ１に基づいて圧側減衰バルブ６
のクラッキング圧Ｐ２を任意に設定することで、図４に
示す従来の油圧緩衝器に比較して、圧側の減衰力（Ｆ
２）を高目に設定し得るのはもちろんのこと、伸側の減
衰力（Ｆ１）に対する圧側の減衰力の比を任意に設定し
得ることになる。

【００３０】なお、該油圧緩衝器の具体化にあっては、
前記した図４に示す従来の油圧緩衝器におけるピストン
３部分における改変、すなわち、チェック弁３ａを圧側
減衰バルブ６に変更するのみで足りることになる。

【００３１】以上は、この発明の油圧緩衝器が原理的に
構成された場合の実施の形態に基づいて説明したもので
あるが、この発明の油圧緩衝器は、具体的には、たとえ
ば、自動二輪車に架装されるフロントフォークとして、
以下のように形成される。

【００３２】すなわち、該フロントフォークは、図２お
よび図３に示すように、車体（ハンドル）側チューブと
してのアウターチューブ７の下端側内に車軸（車輪）側
チューブとしてのインナーチューブ８の上端側が出没可
能に挿通されてなる。

【００３３】そして、インナーチューブ８の軸芯部にシ
リンダ１が起立され、該シリンダ１内に下端側たる先端
側が出没可能に挿通されるピストンロッド２の上端たる
基端がアウターチューブ７の上端における封止部９に連
設されてなるとしている。

【００３４】なお、図示する実施の形態にあって、該フ
ロントフォークを伸長方向に附勢する懸架ばね１０は、
シリンダ１のヘッド部１ａと上記封止部９に隣設された
スペーサを兼ねるばね受１１との間に配在されている。

【００３５】また、図示しないが、シリンダ１の下端内
部には、図１を参考にすれば、リザーバ室Ｃからの作動
油の下方油室Ｂへの流入を許容し、その逆の下方油室Ｂ
からの作動油のリザーバ室Ｃへの流出を阻止するチェッ
ク弁５が配在されている。

【００３６】一方、シリンダ１内には、該シリンダ１内
に摺動可能に収装されたピストン３によって上方油室Ａ
と下方油室Ｂが区画形成されているが、ピストン３は、
図示する実施の形態にあって、ピストンロッド２の下端
たる先端に連設されたサブロッド１２の下端に連設され
るとしており、該サブロッド１２の下端にはピストン３
の下端面に隣設されるサブピストン１３をも連設させて
いる。

【００３７】そして、ピストン３の上端面に、すなわ
ち、上方油室Ａ側の端面に圧側減衰バルブ６を配在さ
せ、サブピストン１３に開穿の連通孔１３ａによってピ
ストン３の下端面側と下方油室Ｂ側との連通を可能にし
ている。

【００３８】ちなみに、図示する実施の形態にあって、
サブロッド１２の上端とシリンダ１のヘッド部１ａ側と
の間に、該フロントフォークの伸切時におけるショック
を緩和する伸切ばね１４が介装されている。

【００３９】次に、上記シリンダ１のヘッド部１ａの内
周側には、上方油室Ａからリザーバ室Ｃへ向けての作動
油の通過時に所定の減衰力を発生する減衰バルブ４が配
在されている。

【００４０】それゆえ、該フロントフォークにあって
は、伸側作動時に上方油室Ａからの作動油が減衰バルブ
４を介してリザーバ室Ｃに流出する一方で、圧側作動時
に下方油室Ｂからの作動油がピストン３に配在の圧側減
衰バルブ６を介して上方油室Ａに流入すると共に、該上
方油室Ａからの侵入ロッド体積分に相当する量の作動油
が減衰バルブ４を介してリザーバ室Ｃに流出することに
なる。

【００４１】そして、圧側減衰バルブ６が配設されるこ
とで、前記したように、該圧側減衰バルブ６がチェック
弁３ａ（図４参照）とされる場合に比較して、高目の、
しかもクラッキング圧の設定如何で任意の大きさの圧側
の減衰力の発生が可能とされることになる。

【００４２】ちなみに、上記の伸側作動時に下方油室Ｂ
で不足することになる作動油は、リザーバ室Ｃからシリ
ンダ１の下端内部に配在のチェック弁６を介して補給さ
れることになる。

【００４３】ところで、図示する実施の形態にあって
は、ピストン３に配在されている圧側減衰バルブ６を迂
回して下方油室Ｂからの作動油を上方油室Ａに流入させ
るバイパス路（符示せず）が形成されると共に、該バイ
パス路における作動油の流量が外部操作によって無段階
に変更可能とされるように設定されている。

【００４４】また、ピストンロッド２に開穿されて上方
油室Ａをリザーバ室Ｃに連通させる透孔７ａがシリンダ
１のヘッド部１ａに配在の減衰バルブ４を迂回して上方
油室Ａからの作動油をリザーバ室Ｃに流出させるバイパ
ス路（符示せず）を形成すると共に、該バイパス路にお
ける作動油の流量が外部操作によって無段階に変更可能
とされるように設定されている。

【００４５】少し説明すると、圧側減衰バルブ６を迂回
して下方油室Ｂからの作動油を上方油室Ａに流入させる
バイパス路は、前記サブピストン１３とサブロッド１２
とにかけて形成されているもので、サブロッド１２に形
成されているバイパス路部分には、該バイパス路部分に
おける作動油の流量の無段階の調整を可能にするニード
ルバルブ１５が配在されている。

【００４６】なお、上記サブピストン１３には、上記バ
イパス路における逆流、すなわち、該バイパス路を介し
て上方油室Ａからの作動油が下方油室Ｂに流出すること
を阻止するチェック弁１３ｂが配在されている。

【００４７】上記ニードルバルブ１５は、下方に隣設さ
れた附勢ばね１５ａによって図中で上昇方向となる開放
方向に附勢されてなる一方で、上端に隣設されたコント
ロールロッド１６によって、その配設位置、すなわち、
上記バイパス路部分におけるバルブ開度が設定されると
している。

【００４８】すなわち、コントロールロッド１６は、ピ
ストンロッド２の軸芯部に開穿の透孔２ａ内に上下動可
能に収装されてなるもので、その上端が前記アウターチ
ューブ７の上端を閉塞する封止部９に回動可能に配備さ
れた操作ダイヤル１７に回転子１７ａの介在下に連繋さ
れている。

【００４９】そして、操作ダイヤル１７が回動される
と、該回動に従って回転子１７ａが回転しながら上下動
し、該上下動でコントロールロッド１６が上下動し、も
ってニードルバルブ１５が上下動されることになる。

【００５０】そしてまた、ニードルバルブ１５が上昇傾
向におかれる場合には、上記バイパス路部分における作
動油の流量が多くなり、したがって、圧側減衰バルブ６
を通過する作動油の流量が減少して、作動油が圧側減衰
バルブ６のみを通過する場合に比較して、圧側の減衰力
が低い状態で発生されることになる。

【００５１】一方、上記ニードルバルブ１５およびコン
トロールロッド１６、さらには、前記回転子１７ａおよ
び操作ダイヤル１７は、図示する実施の形態にあって、
ピストンロッド２の透孔７ａと共に上方油室Ａからの作
動油を減衰バルブ４を迂回してリザーバ室Ｃに流出させ
るバイパス路を形成するように設定されている。

【００５２】すなわち、まず、ニードルバルブ１５は、
図中で上端側となる基端側の軸芯部に空部（符示せず）
を有すると共に、該基端側にサブロッド１２に開穿され
て上方油室Ａに開口する横孔１２ａに照準され常時開放
型となる連通孔１５ｂを有していて、ニードルバルブ１
５の上端側の空部と上方油室Ａ側との連通を可能にして
いる。

【００５３】次に、ニードルバルブ１５の上端に下端が
隣設されるコントロールロッド１６は、図示する実施の
形態にあって、ニードルバルブ１５の上端側の空部に連
通して作動油の通過を許容する空部１６ａを有する中空
ロッドに設定されており、上端が前記回転子１７ａの下
端に当接されている。

【００５４】さらに、該回転子１７ａは、図示する実施
の形態にあって、ほぼ筒状に形成されていて、内周側の
空部（符示せず）を上記コントロールロッド１６におけ
る空部１６ａに連通させている。

【００５５】そしてさらに、上記回転子１７ａに連繋の
前記操作ダイヤル１７は、図示する実施の形態にあっ
て、軸芯部に上記バイパス路の一部となる空部（符示せ
ず）を有すると共に、該空部に収装されたニードルバル
ブ１８を有してなる。

【００５６】該ニードルバルブ１８は、図中で上端部と
なる基端部が操作部１８ａに設定されていて、該操作部
１８ａの上端がいわゆる操作を可能にするように前記封
止部９の上端にわずかながら突出している。

【００５７】そして、上記ニードルバルブ１８を配在さ
せるバイパス路部分は、操作ダイヤル１７を保持しなが
らピストンロッド２の上端を連設させ封止部９を形成す
るロッド連結部１９に開穿のポート１９ａを介してリザ
ーバ室Ｃに連通している。

【００５８】したがって、上記ニードルバルブ１８の回
動操作によってバイパス路における該ニードルバルブ１
８のバルブ開度が変更されてバイパス路における作動油
の流量が変更されることになり、このとき、減衰バルブ
４を通過する作動油の流量が変更されて、該減衰バルブ
４による発生減衰力が変更されることになる。

【００５９】なお、図示する実施の形態にあっては、上
記ロッド連結部１９が封止部９を形成するキャップ２０
に対して上下動可能に連繋されており、該ロッド連結部
１９の上下動で前記ばね受１１が上下動されて、懸架ば
ね１０のイニシャルが変更されるように構成されてい
る。

【００６０】

【発明の効果】以上のように、この発明にあっては、伸
側作動時および圧側作動時に共通の減衰バルブを作動油
が通過する一方向流れ型に設定されていながら、伸側と
圧側の各減衰力を独立に設定できるから、該油圧緩衝器
を、たとえば、自動二輪車に架装のフロントフォークあ
るいは四輪車に装備されるショックアブソーバとする場
合に、車種等に応じて伸側および圧側の各減衰力を異な
る値に設定することが可能になる。

【００６１】また、この発明にあっては、チェック弁に
代えてピストンに配在される圧側減衰バルブがリーフバ
ルブ等とされることで、所定のクラッキング圧を具有す
るものとすることが可能になり、クラッキング圧の設定
如何で、伸側の減衰力に対して圧側の減衰力を高目に設
定し、また、その際の圧側の減衰力の大きさを任意に設
定できることになる。

【００６２】さらに、この発明にあっては、伸側の減衰
力および圧側の減衰力をそれぞれ調整可能とするように
設定されることで、車両の操縦者の好み等に応じて発生
減衰力を調整できることになり、該油圧緩衝器の汎用性
が増大されることになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施の形態による油圧緩衝器を示
す概略縦断面図である。

【図２】この発明の他の実施の形態による油圧緩衝器の
上端側を示す部分縦断面図である。

【図３】図２の油圧緩衝器の中間部を示す部分縦断面図
である。

【図４】従来例としての油圧緩衝器を図１と同様に示す
概略縦断面図である。

【符号の説明】

１ シリンダ １ａ ヘッド部 ２ ピストンロッド ３ ピストン ４ 減衰バルブ ５ チェック弁 ６ 圧側減衰バルブ Ａ 上方油室 Ｂ 下方油室 Ｃ リザーバ室

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダの下端内部にリザーバ室からの
   作動油の流入を許容するチェック弁を有し、シリンダ内
   に出没可能に挿通されるピストンロッドの先端に連設さ
   れてシリンダ内に摺動可能に収装されシリンダ内に上方
   油室と下方油室を区画形成するピストンを有し、シリン
   ダのヘッド部に上方油室からシリンダ外のリザーバ室へ
   向けての作動油の通過時に所定の減衰力を発生する減衰
   バルブを有し、かつ、ピストンに下方油室から上方油室
   へ向けての作動油の通過時に所定の減衰力を発生する圧
   側減衰バルブを有してなる油圧緩衝器
2. 【請求項２】 圧側減衰バルブを迂回するバイパス路が
   形成されると共に、該バイパス路における作動油の流量
   が外部操作によって変更可能に設定されてなる請求項１
   の油圧緩衝器
3. 【請求項３】 ピストンロッドに開穿されて上方油室を
   リザーバ室に連通させる透孔が減衰バルブを迂回するバ
   イパス路を形成すると共に、該バイパス路における作動
   油の流量が外部操作によって変更可能に設定されてなる
   請求項１の油圧緩衝器