JPS58170937A - ガス封入式油圧緩衝器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はオイルが充填されたオイル室とはフリーピスト
ンによって区画されたガス室を備えこのガス室内に窒素
ガスを封入してなるガス封入式油圧緩衝器に関する。

一般に油圧緩衝器は、オイルを充填したシリンダ内にピ
ストンロッドに連結されたピストンを摺動自在に嵌挿し
、このビストカリフィスを設けて、ビストジロッドの圧
縮および伸張に伴うオイル圧の増加を上記オリフィスで
制限し、オイルがオリフィスを通過するときの抵抗をダ
ンパーとして利用していることは知られている。

ところで、この種緩衝器は自動二輪車の後輪懸架用とし
て広く用いられているが、上記シリンダに、オイルが充
填されたオイル室とはフリーピストンによって区画され
たガス室を設け、このガス室に高圧窒素ガスを封入した
ガス封入式油圧緩衝器は減衰力特性がより優れるので、
王に不整地を長時間高速で走行する自動二輪車いわゆる
モトクロッサ等に採用逼れている。この自動二輪車は運
転状性が激しいため当然緩衝器に加わる負担も大きく、
このためピストンロッドの伸縮量や速度が大きくなり、
走行中シリンダの温度上昇はきわめて太きいものとなる
。

そうすると、この温度上昇に伴ってオイル室内のオイル
が膨張するので、フリーピストンがガス室側に押圧され
、このガス室の実質的な容積が平常時の容積に対して著
しく減少されてしまう。

したがって、ガス圧力が予め設定された所定値を大幅に
上回り、ピストンロッドに作用する力が犬となって緩衝
器のスプリング特性を強くしてしまう。この結果、時間
の経過とともに緩衝器の減衰力特性に変化を来たし、ひ
いては走性性症の低下を招く等の不具合がある。

本発明はこのような事情にもとづいてなされたもので、
その目的とするところは、ガス室内のガス圧力を一定値
に調整制御することができ、緩衝器の温度上昇に基づく
減衰力特性の変化を防止できるガス封入式油圧緩衝器を
提供しようとするものである。

すなわち本発明は、ガス室に、このガス室内のガス圧力
が所定値を上回ったときにガス室内のガスを外方へ逃が
す圧力制御弁を設けることにより、上記目的を達成しよ
うとするものである。

以下本発明を図面に示す一天施例にもとづいて説明する
。

第１図は自動二輪車の後輪懸架用と［７ての油圧緩衝器
を示し、１はそのシリンダである。シリンダ１の上下端
部は夫々上部キャップ２および下部キャップ３によって
液密に間奏されており、この閉塞によってシリンダ１内
はオイル室４を構成するとともに、このオイル室４内に
はオイルが充填されている。そしてオイル室４内にはピ
ストン５が摺動自在に嵌挿されており、このピストン５
はピストンロッド６に連結されている。ピストンロッド
６は上部キャップ２を液密に貫通して外方に導出されて
おり、この導出端部には取付用ビデット部７を備えたブ
ラケット８が連結されている。また上記下部キャッジ３
にも取付用ビ？ット部９が設けられており、これら両ピ
ボット部７．９は図示しない自動二輪車のフレーム側お
よびリヤアーム側に連結されるようになっている。シリ
ンダ１の外側にはスプリングシート１０が螺着されてい
るとともに、ピストンロッド６の導出端部にもスプリン
グシート１１が取着されている。これらスプリングシー
トｌ０１１１間にはコイルスプリング１２が張設されて
おり、このコイルスシリンダ１２けピストンロッド６を
伸張方向に付勢している。

また上記ピストン５には周方向に間隙を存しＣａ数のオ
リフィス１３・・・が形成されており、これらオリフィ
ス１３・・・はプレートバルブ１４によって開閉される
ようになっている。なお１５はゴム製のバンブストップ
である。

一方、オイル室４の下部にはベースバルブ１６が取着さ
れている。ベースバルブ１６には圧縮用のオリフィスノ
ア・・・と伸張用のオリフィス１８・・・とが設けられ
ており、圧縮用オリフィス１７・・・はベースバルブ１
６の下面に設けたプレートバルブ１９によって開閉され
るとともに、伸張用オリフィス１８・・・はペースパに
プ１６ＬＤ上■に設けたプレートバルブ２０によって開
閉されるようになっている。そしてオイル室４における
ベースバルブＩ６の下面側窮間は、ジ。

インド２１およびホース２２を介してシリンダ１とは別
設のタンク２３に連通されている。タンク２３の上端部
はタンクキャップ２４によって気密に閉塞されていると
ともに、下端部は系−ス２２に連なる接続口２５を備え
た底部キヤ、デ２６によって液密に閉塞されている。

このタンク２３内にはフリーピストン２７が摺動自在に
嵌挿１れており、このフリーピストン２７はピストンロ
ッド６の進入および後退に伴うオイル室４の体積増減に
応じて移動される。

そしてこのフリーピストン２７によって区画されたタン
ク２３内の一方の部屋は、上記オイル室４に連なる連通
室２８をなしているとともに、他方の部屋はガス室２９
を構成している。ガス室２９内にはタンクキャップ２４
に気密に取着した封入プラグ３０を介して窒素ガス等が
所定の圧力で封入されている。

しかして、上記タンクキャップ２４には、ガス室２９内
のガス圧が予め設定された上限値を上回ったときにこの
ガス室２９内の窒素ガスを外方へ逃がす圧力制御弁３１
が気密に取着されている。この圧力制御弁３ノについて
は第２図に詳図されている。すなわち３２はその本体で
あって、この本体３２は有底筒状をなし、その底部をガ
ス室２９内に臨ませた姿勢でタンクキャップ２４に気密
に貫通取着されている。そしてこの本体３２内にはロッ
ド３３が挿通配置されている。本体３２におけるタンク
キャラｆ２４から外方に導出された部分にはスプリング
ケース３４が螺着されており、このスプリングケース３
４は途中から小径に形成されてその境界部分には径方向
内側に膨り出す段部３５が形成嘔れている。そしてこの
段部３５は本体３２の先端開口部に衝合されており、こ
の衝合部分には弾性変形可能な薄板からなるダイヤフラ
ム３６が気密に介装されている。ダイヤフラム３６は本
体３２内とスプリングケース３４内とを区画しており、
本体３２内は圧力導入室３７を構成している。この圧力
導入室３７は本体３２の底部に開設した絞り通路３８を
介して上記ガス室、！９と連通している。またダイヤフ
ラム３６の圧力導入室３７側の面にはストッパ３９が取
着されている。ストッパ３９は筒状をなし、上記ロッド
３３の先端部に形成した小径部４ｏの外側に摺動自在に
嵌挿されているとともに、その先端面が小径部４０基端
の段差部分４１に当接するようになっている。そしてス
トッパ３９内には上記ロッド３３の先端面に気密に接触
する・やツキン４２が設けられている。上記ダイヤフラ
ム３６のスプリングケース３４側の面にはスプリングシ
ート４３が取着されており、このスプリングシート４３
、ダイヤフラム３６およびパツキン４２には互に連通ず
るとともに、スプリングケース３４内に連なるガス通路
４４が形成されている。そしてスプリングシート４３と
スプリングケース３イの先端部との間にはコイルスプリ
ング４５が架設さｎている。コイルスシリンダ４５はダ
イヤフラム３６を圧力導入室３７側に付勢しており、こ
の付勢によってストン・千３９の先端部がロッド３３の
段差部分４１に当接するとともに、・ぐッキン４２がロ
ッド３３の先端面に気密に密着されている。

なお、スプリングケース３４の先端部にはこのスプリン
グケース３４内外を連通さ芭る透イ［４６が開設されて
いる。

次にこのような構成に係る実施例の作用を、第３図を加
えて説明する。

ピストンロッド６が圧縮方向もしくは伸張方向の荷重を
受けると、ピストン５がオイル室４内を移動し、この移
動に伴ってオイル室４内の体積が変動するのでこの体積
変動に追従してフリーピストン２７が移動し、オイル室
４内の体積増減分を補正する。この場合、ピストンロッ
ド６の伸縮量やピストンロッド６の進入、退出速度が大
きい状態が長時間に亘って繰り返される、つまり緩衝器
に加わる振動エネルギが犬であるとピストン５とシリン
ダ１との摩擦による発熱はもちろん、オイル自身が振動
エネルギを熱エネルギに変換して吸収するので、シリン
ダ１は時間の経過とともに昇温される。この温度上昇が
オイルを膨張させるので、フリーピストン２７がガス室
２９側に押圧され、このガス室２９の容積が著しく減少
されてしまう。そうすると、窒素ガスが圧縮された状態
となるので、ガス圧力が増大し、ひいてはピストンロッ
ド６の伸縮に悪影響を及ぼす程に高圧化されてしまう。

しかるに、ガス室２９内のガスは絞９通路３８を通じて
圧力導入室３７に導ひかれているので、ガス室２９のガ
ス圧力が予め設定されている上限値を上回ると当然圧力
導入室３７の圧力も増大するので、第３図に示されるよ
うにダイヤフラム３６がコイルスプリング４５の付勢力
に打ちａってスプリングケース３４側に膨出するように
彎曲される。そうすると、ストッパ３９が小径部４０か
ら抜は出る方向に移動すると同時に・ぐッキン４２がロ
ッド３３の先端面から離間するので、圧力導入室３７内
とスプリングケース３４内とがストッパ３９と小径部４
０との間のクリアランスならびにガス通路４４を通じて
連通される。このため圧力導入室３７内のガスは、上記
クリアランスおよびガス通路４４を通ってスプリングケ
ース３４内に流入し、ここから透孔４６を通じて外方へ
放出される。そして、このガス放出による圧力導入室３
７内のガス圧が所定値に復帰すると、コイルスプＩＪ　
７グ４５の付勢力によってダイヤフラム３６が押し戻さ
れ、ストッパ３９の先端部が段差部分４１に当接すると
ともに、パツキン４２がロッド３３の先端面に密接し、
圧力導入室３７内とガス通路４４とを気密に遮断する。

したがって、以上の説明から分るようにガス室２９内の
ガス圧が上限値を上回ると、このガス室２９内のガスは
圧力制御弁３１を通じて外方に放出され、ガス圧が所定
値に復帰した時点で外方との連通が遮断されるので、ガ
ス室２９内のガス圧力は所定値に自動的に調整制御され
る。このため緩衝器の温度上昇も基づく減衰力特性の変
化を防止でき、安定した減衰性能を維持することができ
る。

なお、圧力制御弁の講成は上記実施例に限建されるもの
ではなく、第４図にその変形例を示す。すなわちこの圧
力制御弁５１は、ダイヤフラム３６にガス通路５２を備
えたノズル５３を設けるとともに、ロッド３３の先端部
に設けた上記圧力導入室３７に導入孔３７′を介して連
なる圧力作用凹部５４内にｉＲッキン４２を取着し、さ
らにスプリングケース３４の先端部に排気孔５５を備え
た調整ねじ５６を螺装し、この調整ねじ５６とダイヤフ
ラム３６との間にコイルはね４５を架設したものである
。この圧力制御弁５ノによると、ダイヤフラム３６に加
わるコイルスプリング４５の付勢力を調整ねじ５６のね
じ込み量を加減することで自由に増減調整することがで
き、ガス室２９のガス圧の設定の自由度が増す等の利点
がある。

また上記実施例では、ガス室をシリンダとは別設のタン
ク内に形成したが、シリンダ内に一体的に設けても良く
、さらに圧力制御弁の取付位置も上記実施例に物足され
ず、ガス室の周壁に取着しても良い。　　　　− 以上詳述した本発明は、オイル室とはフリーピストンに
よって区画されたガス室に、このガス室内のガス圧力が
所定値を上回ったときにガス室内のガスを外方へ逃がす
圧力制御弁を設けたガス封入式油圧緩衝器である。この
ものによると緩衝器の減衰作用に基づく温度上昇によっ
てガス室内のガス圧が高められても、このガスは圧力が
上昇された分だけ圧力制御弁によって外方へ放出される
ので、ガス室内のカ゛ス圧ヲ所定値、に調整制御するこ
とができ、したがって、減衰力特性の変化を防止でき、
安定した減衰性能を発揮させることができる等の優れた
効果を秦する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の一実施例を示し、第１図
は全体の断面図、第２図は圧力制御弁の断面図、第３図
は作動説明図、第４図は圧力制御弁の変形例を示す断面
図である。 １・・・シリング、４・・・オイル室、５・・・ピスト
ン、２７・・・フリーピストン、２９・・・ガス室、３
１・・・圧力制御弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. シリンダ内にオイルが充填されたオイル室を形成し、こ
   のオイル室内にピストンを収容するとともに、このオイ
   ル室とはフリーピストンによって区画されたガス室を形
   成し、このガス室内にガスを封入してなる油圧緩衝器に
   おいて、上記ガス室に、このガス室内のガス圧力がＪ９
   ｒπ値を上回ったときにガス室内のガスを外方へ逃がす
   圧力制御弁を設けたことを％徴とする力゛ス封入式油圧
   緩衝器。