JPS6147345B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は二輪車等において制動時のノーズダウ
ンを防止するようにした油圧緩衝器に関する。

油圧緩衝器において、作動油に空気が混入する
と緩衝特性が変動する問題があるが、通常の場合
は油室の上部に空気室を備えている関係上、アウ
ターチユーブに対するインナーチユーブの伸縮に
伴い油面が急激に変位したときに、空気の一部が
作動油中に巻き込まれ、いわゆるエアレーシヨン
を生じるのは避けがたかつた。

そこで、本出願人により、インナーチユーブの
上部の空気室とは別にインナーチユーブの侵入体
積分の作動油の出入を補償するためフリーピスト
ンで隔成した空気室をもつた油室を形成し、上記
主たる空気室の油面変動をできる限り抑えること
により、エアレーシヨンを防ぐようにした油圧緩
衝器が提案された。

さらに、この緩衝器を二輪車のフロントフオー
クとして用いたときの、制動時のノーズダウンを
防止するため、制動時に新たな油室に対する連通
を遮断し、空気ばねとしての作用を高めるように
したものが、第１図に示してある。いまこれを説
明すると、アウターチユーブ１に対してインナー
チユーブ２が摺動自由に挿入され、インナーチユ
ーブ２の挿入端に取付けたピストン３が、アウタ
ーチユーブ１の中心に縦設した中空ロツド４の外
周に摺接する。中空ロツド４の先端には膨径の固
定ピストン５が形成されており、前記ピストン３
及びアウターチユーブ１、中空ロツド４との間で
油室Ａを、さらに両ピストン３，５とインナーチ
ユーブ２、中空ロツド４との間に油室Ｂをそれぞ
れ区画形成している。中空ロツド４の内部及びこ
れと連通するインナーチユーブ２の上部の油室Ｃ
は、その上方の第１の空気室６と油面によつて境
界を形成している。

油室Ａと油室Ｃとは中空ロツド４に設けたオリ
フイス７、及び中空ロツド４の基端に嵌めたベー
スバルブ（チエツクバルブ）８を介して選択的に
連通する。

また、油室Ｂは油室Ａに対してピストン３に内
設したチエツクバルブ及びオリフイス（いずれも
図示せず）を介して連通し、インナーチユーブ２
の侵入する圧側作動時はチエツクバルブが開いて
油室Ａから油室Ｂへ作動油を吸入させ、逆に伸側
作動時はオリフイスを介してのみ油室Ｂの作動油
を油室Ａへと流出させ、このときに所定の減衰力
を発生させるようになつている。

そして圧側作動時にインナーチユーブ２の侵入
体積に相当する作動油を逃がすために、アウター
チユーブ１の外側に補助シリンダ９を設け、フリ
ーピストン１０で隔成した油室Ｄと通路１１を介
して油室Ａを連通させてある。

フリーピストン１０によつて油室Ａと対向して
区画された第２の空気室１２は、前記第１の空気
室６と同一圧力に保たれるようにフリーピストン
１０が変位する。

上記圧側作動時に油室ＡとＢの合計有効容積が
減少すると、一部の作動油はオリフイス７を介し
て油室Ｃへと流入するが、他は通路１１を経てフ
リーピストン１０を押し上げながら油室Ｄへと流
入する。

ただし、このときチエツクバルブ８は閉弁側に
圧力が作用するので、閉じたままとなる。

油室Ｃへの流入量はオリフイス７によつて規制
されるので（したがつてこの点からは、第１、第
２空気室６，１２の圧力は一時的に差異を生じ
る）、油室Ｄには確実に多くの逃げ分が流入す
る。

そして、次に伸側へ作動するときは、油室Ａと
Ｂの合計容積は増大し、ピストン移動速度に応じ
て圧力が低下（負圧になろうとする）するため、
こんどは逆に油室Ｄから作動油が油室Ａへと流入
し、また、圧力低下度合によつては同時にオリフ
イス７並びにチエツクバルブ８から、油室Ｃの作
動油も流入する。

このようにして伸側作動時にインナーチユーブ
２の体積補償分の作動油が流入するわけだが、主
たる流量を供給する油室Ｄは、フリーピストン１
０によつて空気室１２と分離されているため、こ
の逆流作動油中には空気が混入しておらず、しか
も油面によつて油室Ｃと分離している第１空気室
６は、上記の通り作動油の流出入がオリフイス７
で規制されていることもあつて油面の変動がきわ
めて少なく、これらの結果、油室Ａ，Ｂの作動油
には第１空気室６の空気が微小気泡となつて混入
することがほとんどなくなり、いわゆるエアレー
シヨンによる減衰特性の変動が防止されるのであ
る。

ところで、制動時にはフロントフオークに圧側
の作用力が発生し、ノーズダウン（沈み込み）現
象を起こすが、これに対抗するのは懸架スプリン
グと、上記第１、第２空気室６，１２に封入した
空気圧である。

空気圧により反撥力は、空気室６，１２の容積
が小さくなるほど高まり、逆に大きくなるほど吸
収性が良いため弱まる。

そこで、ノーズダウンを防止するため、油室Ａ
とＤとを連通する通路１１に回転バルブ１３を介
装し、このバルブ１３の回転軸１４を図示しない
ブレーキレバーとワイヤを介して連動する駆動レ
バー１５と結合して、制動時に回転バルブ１３を
全閉するようにした。

つまり、ブレーキレバーの作動に伴い回転バル
ブ１３が通孔１６を閉じると、油室Ｄと油室Ａの
連通が遮断され、フロントフオーク（インナーチ
ユーブ２）の沈み込みに伴う余剰油をもつぱらオ
リフイス７を介して油室Ｃへと流入させるのであ
る。この油は第１空気室６の空気を圧縮しながら
油室Ｃの油面を高める。したがつて第１空気室６
の空気の反撥力は次第に高まり、作動油を介して
インナーチユーブ２の侵入に対抗的に作用し、フ
ロントフオークの沈み込みを抑制するのであり、
そしてこの抑制作用は圧縮される空気量が少ない
ほど高まるのである。

このようにして制動時には、第２の空気室１２
を遮断して空気ばねの働きを強めることにより、
フロントフオークのノーズダウンを有効に防止で
きるのであるが、反面このことに起因して、制動
中に路面からの突き上げを受けたり、あるいは圧
縮速度が極めて速い場合などは、フロントフオー
クがこのように硬くなつた分だけ操安性が悪化す
るという問題が生じた。

いま、第２図に制動時と非制動時の荷重特性を
示すが、空気ばね作用を高めることにより、制動
時の沈み込みを実質的にx₁だけ減らすことができ
た反面、ピストン速度に関係なくx₀のストローク
範囲で突き上げなどを吸収しなければならなくな
つたため、それだけ衝撃が車体側へと伝達しやす
くなり、操安性が低下するのである。

本発明は、かかる問題を解決するために提案さ
れたもので、第２空気室の遮断を制動力に応じて
設定圧の変化するリリーフ弁によつて行い、制動
中であつても突き上げなどにより設定圧以上の圧
力が発生したときは、第２空気室の空気ばね作用
を働かせられるようにして、操安性の向上をはか
つた油圧緩衝器を提供することを目的とする。

以下、図面にもとづいて本発明の実施例を説明
する。

第３図は本発明の要部を示してあり、図中、第
１図と同一部については同一符号を付すことにす
る。

油室Ａと油室Ｄを連通する通路１１には、リリ
ーフ設定圧が制動状態に応じて可変的に増減する
リリーフ弁２０、及びその外周に位置してチエツ
ク弁２１が介装してある。

リリーフ弁２０は、油室ＡからＤの方向へのみ
作動油を流入させるもので、通路１１に固定され
た円柱形の弁座体２２の外周に環状の弁体２３が
配置され、リリーフスプリング２４によつて弁座
体２２に圧着閉弁している。

リリーフスプリング２４の設定荷重を調整する
ため、ばね受２５を係止したプツシユロツド２６
が同軸方向に配置される。

プツシユロツド２６はシリンダ２７に摺動自由
に収めてあつて、その端面圧力室２８にはパイプ
２９を介してブレーキオイルの圧力が伝達され
る。ブレーキオイル圧力は制動作用に伴つて上昇
し、急制動時ほど高圧化する。

３０はプツシユロツド２６と弁座体２２との間
に介装したリターンスプリングである。前記チエ
ツク弁２１は、弁体３１が通路１１の環状段部３
２に圧接するようにスプリング３３によつて付勢
され、上記リリーフ弁２１の開方向とは逆に油室
ＤからＡにのみ作動油を流す。

以上のように構成されているので、制動時以外
はプツシユロツド２６がリターンスプリング３０
などによつて押し戻され、リリーフ弁２０のスプ
リング２４はリリーフ設定圧を最低値に保持して
いる。

したがつてこの状態で圧側に作動すれば、油室
Ａの圧力でリリーフ弁２０は即座に開き、油室Ｄ
へと作動油を流入させ、さらにこの余剰油は伸側
作動に伴いチエツク弁２１を開いて油室ＤからＡ
へと戻るのであり、従来と同様にエアレーシヨン
を防止する。

次に、制動時は、制動に伴つてプツシユロツド
２６の端面圧力室２８に作用するブレーキの油圧
が上昇し、プツシユロツド２６をリターンスプリ
ング３０などに抗して突出させる。

このため、リリーフ弁２０のスプリング２４の
設定荷重が、プツシユロツド２６の変位に比例し
て増大し、制動にもとづくノーズダウンに伴つて
油室Ａの圧力が上昇しても、リリーフ弁２０が閉
じたままになる。

したがつて、油室Ａの作動油はオリフイス７を
経て油室Ｃへと流入し、第１空気室６の小容量の
空気を圧縮する。そしてこの圧縮圧力が、いわゆ
る空気ばねとしてノーズダウンの抑制作用を生じ
る。

次に、この制動時に路面からの突き上げを受け
たり、あるいは圧縮速度が速かつたりすると、そ
れに応じて上昇する油室Ａの圧力が、リリーフ弁
２０の設定圧を超えた段階で、弁体２３がスプリ
ング２４に抗して押し開かれ、油室Ａから作動油
の一部を油室Ｄへと流入させる。

このため、フリーピストン１０を介して第２空
気室１２の空気も圧縮され、このようにして両空
気室６と１２が同時に空気ばねとして作用しだ
す。

したがつて、その分だけ圧力吸収作用が増大し
圧縮ストロークが大きくなるので、制動時の衝撃
についても十分に吸収緩和できるようになる。そ
して、リリーフ弁２０の設定圧は制動力にほぼ比
例して高まるので、急制動時などでは逆に突き上
げがなくてもリリーフ作用を生じるということも
ない。

これらの特性は、第４図に示すようになり、制
動作用に応じて適正な圧力でもつてリリーフ弁２
０が作動するので、ノーズダウンを効果的に防止
しつつ同時に制動時の突き上げなどに対する操安
性も向上させられるのである。

この実施例では、ブレーキオイル圧力を利用し
てリリーフ設定圧をコントロールしたが、第１図
の場合と同様に、ブレーキレバーの動きをケーブ
ルワイヤを介して伝達し、これにもとづいてプツ
シユロツド２６を回転させ、このときプツシユロ
ツド２６は回転によつてストロークが変位するよ
うに外周にねじを形成しておいて、機械的にリリ
ーフスプリング２４の設定荷重を変化させるよう
にしてもよい。

以上のように本発明によれば、制動によるノー
ズダウンを効果的に防止する一方、制動時に路面
からの突き上げを受けたようなときには、これを
確実に吸収緩和することもでき、これらが相まつ
て制動時の操安性を著しく改善することが可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来装置の断面図、第２図はその作動
特性図、第３図は本発明の断面図、第４図は本発
明の作動特性図である。 １……アウターチユーブ、２……インナーチユ
ーブ、４……中空ロツド、６……第１空気室、７
……オリフイス、１０……フリーピストン、１１
……通路、１２……第２空気室、２０……リリー
フ弁、２１……チエツク弁、２４……リリーフス
プリング、２６……プツシユロツド、２８……ブ
レーキオイル圧力室。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ アウターチユーブにインナーチユーブを摺動
   自由に挿入し、インナーチユーブの内部と摺接す
   る中空ロツドをアウターチユーブに植設し、イン
   ナーチユーブの伸縮に伴つて相反的に拡縮する油
   室Ａ，Ｂ及び、これらと連通するとともにインナ
   ーチユーブの上部に位置して第１空気室をもつ油
   室Ｃとを形成する一方、油室Ｄの上部に第２空気
   室をもつた補助シリンダを設け、この油室Ｄと上
   記油室Ａとを連通させるようにした油圧緩衝器に
   おいて、油室Ａと油室Ｄとの連通路にリリーフ弁
   を介装し、該リリーフ弁は油室ＡからＤへの流れ
   を規制するとともに、その設定荷重が制動時に高
   まるようにブレーキ手段と連動されていることを
   特徴とする油圧緩衝器。 ２ リリーフ弁は、ブレーキオイル圧力に応動す
   るプツシユロツドを介してそのリリーフスプリン
   グの設定荷重が制御されることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の油圧緩衝器。