JPS6020224B2

JPS6020224B2 - 車輛用緩衝装置

Info

Publication number: JPS6020224B2
Application number: JP51122124A
Authority: JP
Inventors: 亮介古賀
Original assignee: Kayaba Industry Co Ltd
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 1976-10-12
Filing date: 1976-10-12
Publication date: 1985-05-21
Also published as: JPS5347644A

Description

【発明の詳細な説明】この発明は、圧縮時のオーバーダンピング（圧縮時にお
いて圧縮側シリング室の圧力が上昇し、圧縮作用が円滑
に行なわれず硬い感じになる。

）を抑制する車輪用緩衝装置に関する。従来、この種の
車鋼用緩衝装置は、例えば第１図に示すように二輪車用
フロントフオーク１において、中空円筒状に形成された
アウターチューフ２と、中空ロッド３との間に、中空ロ
ッド３に取付けられたピストン４と、アウターチューブ
２の端部に設けたシール部材５を介してインナーチュー
ブＳが摺動自在に内装され、またインナーチューブ６の
内部には緩衝用のスプリングＫが介設されている。

上記、インナーチューブ６の先端都内周壁には、底付き
防止リング７と、中空ロッド３の外周面に摺接するチェ
ックバルブ８とが設けてあり、このチェックバルブ８を
挟んで環状のシリンダ室Ａと、シリンダ室Ｂとが区画形
成されている。またシリング室Ａとシリンダ室Ｂとが形
成された中空ロッド３の側壁には、中空ロッド３内の油
溜室Ｃと蓮適する減衰力発生用の第１オリフィス９と、
第２オリフィス１０とが設けてあり、この第１，第２オ
リフィス９，１０を介してシリンダ室ＡとＢに油が出入
するようになっている。前記シリンダ室Ｂの下端部には
底突き防止用のテーパスリープ１１と、該シリンダ室Ｂ
内に中空ロッド３の下端部に設けた油孔１２から油を流
入するチェックバルブ１３が設けてあり、このチェック
バルブ１３は、フロントフオーク１の伸長行程で油溜室
Ｃ内の油をシリンダ室Ｂ内に流入するために開放される
。このような構成の下に、今フロントフオーク１の圧縮
行程でインナーチューブ６がスプリングＫを収縮させな
がらアウターチューブ２内を第１図の右方向に移動する
と、ピストン４とチェックバルブ８との間に形成された
シリング室Ａが徐々に拡大し、一方、シリンダ室Ｂは圧
縮される。

シリンダ室Ａの拡大に伴なつてシリンダ室８内の油の一
部は、チェックバルブ８を介してシリンダ室Ａ内に流入
し、その他は第２オリフイス１０から油溜室Ｃ内に流出
して減衰力を生じる。またチェックバルブ８が中空ロッ
ド３に設けた第１オリフィス９を通過した時点で油溜室
Ｃ内の油が第１オリフィス９を介してシリンダ室Ａ内に
流入する。次のフロントフオーク１の伸長行程では、シ
リンダ室Ａの圧縮に伴なつて第１オリフィス９から油溜
室Ｃに油が流出して減衰力を生じるのだが、上記圧縮行
程時にシリンダ室Ａ内に充分油が満されていないと減衰
力の発生が遅れることになる。この減衰力の発生の遅れ
を防止するために、圧縮行程時にシリンダ室Ａ内にチェ
ックバルブ８を介して十分圧縮された油をシリンダ室Ｂ
から流入させる必要がある。しかし圧縮行程と伸縮行程
は同一ストロークＸであるのに対して、シリンダ室Ａに
比較してシリンダ室Ｂの容積変化が大きいので、即ちシ
リンダ室Ａの膨張率に比べてシリンダ室Ｂの収縮率が大
きなり、従ってシリンダ室Ｂ内の油を、すくなくともそ
の容積差分だけ第２オリフィス１０から流出させなけれ
ばならない。

この流出を円滑にする手段として、例えば第２オリフィ
ス１０の関度を大きくすることが考えられるが、この第
２オリフィス１０からの油流出量を多くすると、とくに
伸縮速度の速いとき、即ちフロントフオーク１に急激な
荷重が作用したときに、どうしてもチェックバルブ８を
介してシリンダ室Ａ側への油流入量が不足がちになる。
これを防止するためには、チェックバルブ８の流入抵抗
Ｒ，と、第２オリフイスｌｏの流出抵抗Ｒ２との関係を
Ｒ．＜Ｒ２にするのが望ましい。つまり作動油をシリン
ダ室Ａに十分導くために、第２オリフィス１０の関口面
積を小さくして第２オリフィス１０の流出を低下させる
のである。しかし以下のような理論により圧縮側の第２
オリフィス１０の流量Ｑは、開口面積と前後差圧の１／
２乗に比例するため、シリンダ室Ｂ内の圧力上昇は第２
図のＳ，に示すような２次的比例特性となり、したがっ
て第２のオリフィス１０の関口面積を絞りすぎると、伸
縮速度の速いときに圧力上昇が過度になる。即ち、オリ
フィス（断面積に比して長さが比較的に短い絞り）の流
量と圧力との関係は、Ｑ：ＱＡゾ２夕（Ｐ，一Ｐ２）ｙ
となる。

ここでＱ：通過流量（地／Ｓ）Ｑ：流量係数（一）
Ａ：絞り面積（地）タ：重力の加速度＝９８０（地／
Ｓ）Ｐ，一Ｐ２：オリフイスの絞り前後の圧力差（ｋ９／係
）ｙ：油の単位体積の重量（ｋ９／塊）したがって、Ｐ，一Ｐ２＝（Ｑ／ＱＡ）２雄ｙここで、
Ｑ，Ａ，ｇ，ｙを定数Ｃと置き換えると、Ｐ，−Ｐ２＝
Ｃ・Ｑ２さらに流量Ｑはピストン速度Ｖと比例すること
から、Ｐ，一Ｐ２＝Ｃ・Ｖ２となり、Ｐ，−Ｐ２は発生
減衰力に対応するので、結局減衰力はピストン速度の２
案に比例した二次的特性となる。

この結果、悪路走行等によってフロントフオーク１が高
速度で急激に伸縮する場合は、シリンダ室Ｂ室の圧力Ｐ
，が上昇しすぎて、圧縮が円滑に行なわれず硬硬い感じ
、即ちオーバーダンピングとなり、また逆に第２オリフ
ィス１０の抵抗がチェックバルブ８の抵抗よりも低いと
伸び行程に於いて減衰力の発生が遅れることになり、こ
の結果操縦性、安定性並びに秦′０地が著しく損われる
という欠点があった。

この発明は、かかる従来の欠点を解決するため、圧縮側
のシリンダ室の油を、従来のオリフィスに替えてチョー
クにより流出させ、作動油の圧力上昇を２次的比例特性
ではなく、１次的比例特性として、とくに伸縮速度の速
いときの圧力上昇を緩和するようにした車鋼用緩衝装置
を提供するものである。

以下添付図面に基づいてこの発明の実施例を説明する。

第３図は、この発明をフロントフオークに適用した場合
における要部縦断面図であって、第１図と同一の部分は
、同一符号を付して説明を省略する。第３図において、
シリンダ室Ｂの底部に、底突き防止用テーパスリープ１
１と中空ロッド３との間に環状間隙を形成してこれをチ
ョーク部１４（断面積に比して比較的長い絞りの場合）
とし、このチョーク部１４は、従釆の第２オリフィス１
０に代わるもので、該チョーク部１４の環状間隙を、中
空ロッド３の側壁に設けた油孔１２を介して中空ロッド
３内の油溜室Ｃに蓮適する。

また上記油孔１２はチョーク部１４に比べて流路抵抗が
十分に小さく設定され、フロントフオーク１の伸長時の
み開放するチェックバルブ１５を介してシリンダ室Ｂと
も蓮適する。

上記、従来の第２オリフィスー川こ代えたチョーク部１
４の流路抵抗はチェックバルブ８の抵抗よりも大として
拡大側のシリンダ室Ａへの流入を良好にする。

そして、このチョーク部１４から圧縮時に油を流出させ
れば、次のような理論により、シリンダ室Ｂ内の圧力変
化を第２図に示す一次的な比例特性Ｓ２として、とくに
高速度で圧縮作動するときの圧力上昇を緩和すると同時
に、拡大側のシリンダ室Ａに十分の油を送り込むことが
できるのである。すなわち、チョーク部１４における流
量と圧力の関係は、Ｑ：Ａき葦里ラ章りとなる。

但し、Ｑ：通過流量（塊／Ｓ）タ：重力の加速度＝９
８０（抑ノＳ）Ｐ，一Ｐ２：絞り前後の圧力差（ｋ９／
地）し：動粘性係数（地／Ｓ）ッ：油の単位体積の重量
（ｋ９／塊）Ｌ：チョークの長さ（肌）したがって、Ｐ，一Ｐ２＝８汀〃ｙＬ・Ｑ／＃夕ここで
、８，汀，し，ッ，Ｌ，Ａ２，夕を定数Ｃと置き換える
と、Ｐ，一Ｐ２ごＣＱ流量Ｑは上述の通りピストン速度
Ｖに比例するから、Ｐ．−Ｐ２＝ＣＶとなり、結局発生
減衰力はピストン速度に一次的に比例した特性となるの
である。

（「油圧技術便覧一日刊工業新聞社、昭和４２年１２月
２５日発行第３３２〜３３５頁参照）。なお、その他の
構成については、第１図の従来装置と全く同様なので省
略する。

次にこの発明の作用について説明する。

フロントフオーク１に急激な荷重が作用して、フロント
フオークが圧縮すると、インナーチュ−ブ６がスプリン
グＫを収縮させながらアウターチューブ２内に進入し、
これに伴なつて、シリンダ室Ｂの作動油は圧縮されなが
らチェックバルブ８を介して拡大しているシリンダ室Ａ
内に流入し、また作動油の一部即ち、シリング室Ａとシ
リンダ室Ｂとの容積差に基ずく作動油はチョーク部１４
の環状間隙を通って油孔１２から油溜室Ｃ内に流出する
。

更に油溜室Ｃ内の作動油は第１オリフィス９を通ってシ
リンダ室Ａ内に流入する。しかして圧縮行程において、
シリンダ室Ｂの収縮に伴なつてシリンダ室Ａに充分の油
を流入させるように、チェックバルブ８の抵抗Ｒ，に比
較してチョーク部１４の抵坊Ｒ２を大きく設定してお
く。しかるに第２図に示すように、チョーク部１４の油
通過流量とその前後差圧の関係を従釆の２次的比例特性
Ｓ，に対して、上記のような理論により１次的比例特性
Ｓ２とすることができ、従って急激な圧縮時においても
、シリンダ室Ｂ内の圧力の２次的過昇を防ぐと同時に、
チェックバルブ８を介して所定の流量をシリンダ室Ａ側
に送り込むに必要な圧力を確保できるため、次の減衰力
の発生が遅れることがなくしかもオーバーダンピングを
生ずることもない。また同様に伸長行程では、シリンダ
室Ｂの拡大に伴なつて、該シリング室Ｂ内に油溜室Ｃ内
の作動油が、油孔１２を通ってチョーク部１４と、チェ
ックバルブ１５から流入し、一方シリンダ室Ａ内の作動
油は第１のオリフィス９を通って油溜室Ｃ内に流出しつ
つ所定の減衰力を発生する。

この伸長行程時には、圧縮行程時にシリング室Ａ内に充
分油が満されているため、減衰力の発生遅れが生ずるこ
とがなく円滑な作動を行なうことができる。第４図，第
５図は、この発明の他の実施例を示し、これらの実施例
は、底突き防止用スリーブ１１と、中空ロッド３との環
状間隙をチョーク部１４にする点に関しては、上記第１
実施例と変わらないが油孔１２を底突き防止用スリーブ
１１の油孔１６とは別に設けたものである。

なお底突き防止用スリーブ１１は、その先端側面をテー
パ状に形成し、シリンダ室Ｂの最圧縮付近でテーパ面１
７にインナーチューブ２の底突き防止リング７が鮫合し
て、密閉状のシリンダ室Ｂを形成して底付き防止用のダ
ンパとする。また伸長行程時には、その下部のチェック
バルブ１３，１５が開いて、シリンダ室Ｂに油を吸い込
ませる。以上の実施例の説明は二輪車用のフロントフオ
ークに用いる場合の緩衝装置について説明したが、後論
懸架用あるいは他の車鯛用に用いることができることは
言うまでもない。

この発明は上記のように、圧縮側シリンダ室に設けられ
る従来のオリフィスに代えてチョーク部を設け、作動油
の圧力上昇を従来の二次的比例特性から一次的な比例特
性としたため、急激な圧縮行程においてもオーバーダン
ピングや減衰力の発生遅れが生ずることがなく、車輪の
操縦性、安定性並びに乗心地を著しく向上することがで
きる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の装置の縦断面図、第２図はオリフィスと
チョークとの圧力特性を示したグラフ、第３図はこの発
明の要部縦断正面図、第４図は第２実施例の要部縦断正
面図、第５図は第３実施例を示す要部縦断正面図である
。１……フロントフオーク、２……アウターチユーブ、３
・・・・・・中空ロッド、４・・・・・・・・・ピスト
ン、５・・・・・・シール部材、６・・・・・・インナ
ーチューブ、７・・・…底付き防止リング、８・・・・
・・チェックバルブ、９……第１オリフィス、１０……
第２オリフィス、１１・・・…底付き防止用スリーブ、
１２・・・・・・油孔、１３……チェックバルブ、１４
……チョーク部、１５……チェックバルブ、Ａ……シリ
ンダ室、Ｂ…・・・シリンダ室、Ｃ・・・・・・油溜室
、Ｘ・・・・・・ストローク、Ｒ，……バルブ抵抗、Ｒ
２……オリフイス抵抗、Ｋ……スプリング。第２図第３図第４図第５図図球

Claims

【特許請求の範囲】１中空円筒状のアウターチユーブと、中空ロツドとの
間に形成された環状空間に、常時伸長方向に付勢された
インナーチユーブを摺動自在に嵌合すると共に、中空ロ
ツドに固設したピストンと、圧縮時のみ開放するチエツ
クバルブとにより、前記環状空間を圧縮側シリンダ室と
、伸長側シリンダ室とに区画形成して所定の減衰力を発
生させるようにした車輌用緩衝装置において、前記圧縮
側シリンダ室の圧縮時に作動油を流出させる通路に減衰
力発生用のチヨーク部を設け、このチヨーク部によつて
圧縮側シリンダ室の圧力上昇を一次的な比例特性とする
一方、このチヨーク部の流路抵抗を前記チエツクバルブ
の流路抵抗よりも大きく設定したことを特徴とする車輌
用緩衝装置。２チヨーク部が中空ロツドと底部防止用のテーパスリ
ーブとの間に形成された油溜室に連通する環状間隙であ
る特許請求の範囲第１項記載の車輌用緩衝装置。