JPS6218774B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は四輪車等に於て、車輪と車体間に介在
されるカートリツヂ式シヨツクアブソーバの使用
に好適な油圧緩衝器の減衰力発生装置に関する。

この種従来の油圧緩衝器はスピンドルと一体に
アウターチユーブを結合したストラツド型シヨツ
クアブソーバと、スピンドルに外筒を起立固定
し、この外筒内に交換用のシヨツクアブソーバを
着脱させるカートリツヂ式シヨツクアブソーバと
が知られており、これらはいずれもピストンロツ
ドが重要な強度部材となつていると同時に双方共
同一直径、同一材質である必要がある。即ち従来
のシヨツクアブソーバは第１図に示すようにスピ
ンドル１に外筒２を溶接等で起立固定し、この外
筒２内に交換可能なシヨツクアブソーバ３を挿入
したものである。シヨツクアブソーバ３はアウタ
ーチユーブ４と同芯にインナーチユーブ５を配設
し、これらのチユーブ４，５の上部はベアリング
１０に固定され、このベアリング１０にはピスト
ンロツド６が貫通して外部に突出し、又ピストン
ロツド６はピストン７を介してインナーチユーブ
５内を摺動自在に挿入され、ピストン７はインナ
ーチユーブ５内で上下二つの油室８，９を区画
し、上方の油室８はベアリング１０に設けた孔１
１を介してアウターチユーブ５内側のガス室１２
と通じ、又下方の油室９はベースバルブを介して
ガス室１２下方のタンク１３に通じている。

ところがストラツド型シヨツクアブソーバのア
ウターチユーブ外筒２はその径が決つているこ
と、及びピストンロツド６が強度メンバーである
ことからその外径を太くしなければならないとい
うことからカートリツヂ型シヨツクアブソーバで
はどうしても上部油室８が小さくなつてしまう。
なぜならば、外筒２の直径が決つていることから
これにアウターチユーブ４を挿入するにはアウタ
ーチユーブ４の直径を小さくしなければならず、
又アウターチユーブ４の直径が小さくなればそれ
だけインナーチユーブ５の直径も小さくなる。又
ピストンロツド６自体は太くなければならない為
太いピストンロツドとインナーチユーブ５によつ
て規制される上部油室８の直径は小さくなる分け
である。この場合ピストンロツドの挿入体積が大
きい為アウターチユーブ４とインナーチユーブ５
とで区画されるタンク室１３の容量は大きくしな
ければならず、結局狭くなるのは上部油室８だけ
となる。

上記のようにカートリツヂ式シヨツクアブソー
バではストラツド式シヨツクアブソーバに比べて
上部油室８の直径が小さく、この為一般的には伸
側の減衰力はストラツド式シヨツクアブソーバに
比べてピストン部の通過流量、いいかえれば、ピ
ストンの伸側受圧面積×ピストン速度、が少いだ
け出しにくいものである。

従つて本発明の目的は上部油室が狭いカートリ
ツヂ式シヨツクアブソーバのような場合でも十分
伸側減衰力が得られるようにした油圧緩衝器の減
衰力発生装置を提供することである。

以下本発明の実施の一態様を図面について説明
する。

第２図は本発明の減衰力発生装置を設けたピス
トンの縦断面図を示し、このピストンは第１図と
同じ油圧緩衝器のインナーチユーブ５内に摺動自
在に挿入される。

ピストン１４の中央にはピストンロツド６の基
端小径部１５が貫通してナツト１６でピストン１
４側に固着されている。ピストン１４の下端には
下側の液室９に解放された空間１７が穿たれ、こ
の空間１７内にナツト１６を収納させているが、
この空間１７は必ずしも必要でなくピストン１４
の下端にピストンロツド６を後述のように突出し
てナツト１６で固定してもよい。

ピストン１４の胴部には一つもしくは複数の伸
側通孔１８とこれと並列に配設された圧側背面絞
りポートたるポート１９とが軸方向に穿たれて上
下の液室８，９を通じさせるようになつている。

ピストン１４の上端には第３図に示すように１
枚もしくは複数枚重ね合せた伸側リーフバルブ２
０と環座２１とノンリターンバルブ２２が配設さ
れ、ノンリターンバルブ２２は伸側リーフバルブ
２０と協働しながらポート１９上部口端のみを開
閉するようになつている。ピストン１４の上部外
周にはたこ足状の複数の支持脚２３が固定され、
この支持脚２３の間を通して上部液室８は通孔１
８，１９と通じるようになつており、リーフバル
ブ２０と環座２１とノンリターンバルブ２２はそ
の外周が支持脚２３の内側で支えられることによ
りピストン１４の上部から横方向にずれないよう
に保持されている。

リーフバルブ２０上には軸方向に通孔２４を一
つもしくは複数穿つた支持部材２５を上下移動自
在に配設し、この支持部材２５と支持脚２３間に
はスプリング４０その他の弾性部材を介在させ、
このスプリング４０の復元力により支持部材２５
を介して常時リーフバルブ２０及びノンリターン
バルブ２２をいつしよに通孔１８及びポート１９
の上部口端を閉じる方向に押圧している。通孔１
８の下部口端にはサブリーフバルブ２６が開閉自
在に配設されている。

サブリーフバルブ２６の中央部は直接ナツト１
６の上端面とピストン１４の下端面間に挾持され
てもよいが図示のようにサブリーフバルブ２６下
側にサブリーフバルブ２６より径が小さい環座２
７を介在して挾持させてもよい。

次にピストン１４には縦方向に且つ通孔１８と
並列に一つもしくは複数の背面絞りポート１９と
しての通孔を穿ち液室８，９を連通させている
が、このポート１９を通過する時に発生するスウ
イツシユ音は一つのポートより複数の同一面積に
よるポートで分割した方が小さいということか
ら、ポート１９は複数分割してある。

上記の油圧緩衝器では伸長時にピストン１４が
上昇し、この時上側液室８の油が通孔２４よりリ
ーフバルブ２０を撓ませながら通孔１８に流出
し、この時リーフバルブ２０の作用で伸側の減衰
力が発生する。しかも通孔１８からの油はサブリ
ーフバルブ２６を押し開いて下部液室９に流出す
る。又逆に圧縮時にはピストン１４が下降し、液
室９の油がポート１９を介して流出し、しかもノ
ンリターンバルブ２２、リーフバルブ２０をいつ
しよに押し開いて上部液室８に流出し、又一部の
油はベースバルブを介してタンク室１３に流出
し、この時ベースバルブとポート１９の作用で圧
側の減衰力が得られる。

即ち、ベースバルブの減衰力の不足分をポート
１９が補うこととなり、所望通りの減衰力が得ら
れるものである。しかもサブリーフバルブ２６に
はオリフイスを穿つていないことからサブリーフ
バルブ２６の強度上の不安を解消させ、ポート１
９も希望する径及び個数にすることが可能であ
る。又ピストン１４が縮む時はサブリーフバルブ
２６によつて通孔１８が閉じられ、ポート１９だ
けが油の通路となる為背面絞りが実現するもので
ある。

上記のように伸側行程の減衰力は、支持部材２
５の通孔２４を通つた作動油が伸側リーフバルブ
２０に作用してその内周部のたわみによつて生ず
る支持部材２５との間の隙間、通孔１８、サブリ
ーフバルブ２６の外周たわみによつて生ずるピス
トン１４との間の隙間を通過することによつて生
ずる分けであるが、ノンリターンバルブ２２はこ
の時ポート１９を閉じ、これにより背面ポート１
９を通る油量を一方向にのみ制限している。ノン
リターンバルブ２２の上面とリーフバルブ２０と
の間に設けた環座２１はその内周がリーフバルブ
２０のたわみの支持点になり、且つその厚みによ
つてリーフバルブ２０のたわみ量を一定範囲に制
限する。このようにポート１９の上側にノンリタ
ーンバルブ２２と環座２１及びリーフバルブ２０
を積層配設することによつて伸側作動に対する減
衰力に関し低速から高速の流速域共に全て、少な
くとも２段階の減衰力発生機構に油流を通過させ
る事ができる。

上記の構成ではポート１９の上側にノンリター
ンバルブ２２、環座２１、リーフバルブ２０を重
ね、又通孔１８の下部口端にサブリーフバルブ２
６を配設させただけのものであるが、ピストン速
度の低速・中速域におけるオリフイス特性の設定
に関する各種の実施例として、例えば第４図に示
すようにサブリーフバルブ２６が当接するピスト
ン１４のバルブシート部に一つもしくは複数の切
欠き４１を形成したものでも使用可能であり、ま
た、第８図のように環座２１とリーフバルブ２０
間に切欠きバルブ２８を介在させ、この切欠きバ
ルブ２８の下面には環座２１の内周から外周にま
たがつて開口する通孔２９を形成して通孔１８と
上部油室８側を通じさせるようにしてもよく、更
に、この通孔２９の構成は、第９図に示すように
切欠きバルブを設けることなく環座２２自体に上
部油室８と通孔１８を通じさせる切欠き、孔、そ
の他同様の通孔２１ａを設けても使用可能である
ほか、第１０図、第１１図のように板状バルブの
外周端部を切欠いたものでもよく、その他同様の
ものでも使用可能である。この場合、第１０図、
第１１図のものは環座２１とリーフバルブ２０間
に切欠きバルブ４２を介装し、切欠きバルブ４２
の外周には一つもしくは複数の切欠き４３による
通孔を形成し、この切欠き４３を介して通孔１８
を上部油室８側に通じさせるようにしたものであ
る。

このような場合に於て、低速域においては切欠
きバルブ２８，４２の通孔２９，４３又は環座２
１の通孔２１ａを使用して低速オリフイスを決め
るものである。又通孔１８の下方に切欠き４１を
設けることにより油量は通孔２９，４３もしくは
２１ａ及び切欠き４１における二つの直列オリフ
イスを通過することになり同一減衰力値である場
合には各オリフイスの減衰力負担を軽くすること
ができる。即ちピストン１４の上流、下流間の圧
力差を二つのオリフイスにより分割でき、特に高
い減衰力を発生する場合の急激な圧力降下を避け
ることができるものである。又中速域においては
リーフバルブ２０とサブリーフバルブ２６が直列
に作用するので減衰力を分割負担することが可能
である。尚サブリーフバルブ２６は図示の場合一
枚であるが、減衰力値によつてはこれを複数枚重
ねるが、その厚みを変えて剛性を変え減衰力値を
調節することが可能である。

更に高速域においては支持部材２５の通孔２４
とピストン１４の通孔１８を直列にすることによ
りそれぞれ減衰力を分割負担させることができ
る。このように本発明では全ての流速域において
減衰力値の分割負担が可能である為、同一減衰力
値に対しては部品の機械的応力を低く押え、寿命
を長くする事ができ、同一の機械的応力であれば
減衰力値を高くすることができるものである。

第５図は他の実施態様に係り、これはピストン
ロツド６の小径部１５ａを下方に延長し、ナツト
３０の下端にフランジ状のスプリングシート３１
を設け、ナツト３０の上方外周には断面Ｌ状その
他同様のバルブ押え３２を上下移動自在に挿入
し、このバルブ押え３２とスプリングシート３１
間にスプリング３３を介装し、スプリング押え３
２がサブリーフバルブ２６を通孔１８の口端を閉
じる方向に押圧させたものである。第２図の実施
態様では中速域のピストン側減衰力分担をサブリ
ーフバルブ２６によつて行なつていたものである
が、第５図の場合にはスプリング３３を変えるこ
とにより初期荷重とばね定数を調節し、減衰力負
担を自由に変えることができるものである。

更に第６図は本発明の他の実施態様に係り、こ
れは第５図の実施態様のノンリターンバルブと環
座を変形して一体にしたものである。

即ち、第７図のように水平部３７と下方に傾斜
する傾斜部３８からなりノンリターンバルブ３９
をポート１９の上部口端に開閉自在に配設し、傾
斜部３８をバルブとして使用したものである。こ
の場合には環座とノンリターンバルブを一体化す
ることにより部品点数を少なくし、構造をコンパ
クトにし、組付けを簡単にしたもので作用、効果
は第５図の場合と全く同じである。

以上のように本発明はピストン伸側通孔と、こ
の通孔と並列に圧側背面絞りポートを穿つて上下
の油室を通じさせ、伸側通孔の上部口端には伸側
リーフバルブを開閉自在に配設し、下部口端には
サブリーフバルブを開閉自在に配設するととも
に、背面絞りポートの上部口端にはノンリターン
バルブを上記伸側リーフバルブと協働して開閉可
能に環座を介して積層配設したことを特徴とする
ものである。

これにより、本発明には次の効果がある。

伸側減衰力に関し、伸側通孔にはリーフバル
ブとサブリーフバルブとからなる二段階の減衰
力発生手段を有するので、同一の高減衰力値を
発生させる場合にはリーフバルブとサブリーフ
バルブの減衰力負担を軽くでき、機械的応力を
低くおさえることができるから、バルブの剛性
上有利になり、寿命も長くすることができる。
又、同一発生応力である場合には伸側減衰力を
無理なく高く設定することができ、伸側作動に
応じてピストンを通過する作動油が小流量であ
つても高減衰力を容易に発生することができ
る。

一方、圧側減衰力に関しては、圧側背面絞り
ポートによる背面絞り効果によりピストン部で
の圧側減衰力を効果的に負担することができ、
高い減衰力値が得られる。更に、ノンリターン
バルブによつてピストン上部油室に負圧を発生
させることなく、又、急激な圧力変化がないの
でスイツシユ音の発生も防止できる。

リーフバルブとノンリターンバルブが環座を
介して積層されているので、バルブを組み付け
る位置が半径方向に小さくできる。

尚、第５図及び第６図については、スプリン
グ３３を介在させたことにより、伸側減衰力値
がかなり高くなる。高速域の減衰力が引き上げ
られるのはスプリング３３のばね常数の効果に
よるものである。

以上は主としてカートリツヂ式シヨツクアブソ
ーバについて述べたが、本発明は一般化された構
造であるからストラツド型シヨツクアブソーバ、
標準型シヨツクアブソーバにも使用できることは
いうまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図はシヨツクアブソーバの一部切欠き縦断
側面図、第２図は本発明の減衰力発生装置を組込
んだピストンの拡大縦断側面図、第３図はリーフ
バルブ部の拡大断面図、第４図はサブリーフバル
ブ部の拡大断面図、第５図、第６図は他の実施態
様に係るピストン部の拡大縦断側面図、第７図は
第６図のノンリターンバルブの拡大断面図、第８
図、第９図、第１０図は他の実施態様に係るリー
フバルブ部の拡大断面図、第１１図は第１０図の
切欠きバルブの平面図である。 １４…ピストン、１８…通孔、１９…ポート、
２０…リーフバルブ、２１…環座、２２…リター
バルブ、２１ａ…通孔、２６…サブリーフバル
ブ、２７…切欠き、２８…バルブ、２９…通孔、
３３…スプリング。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ピストンに伸側通孔と、この通孔と並列に圧
   側背面絞りポートを穿つて上下の油室を通じさ
   せ、伸側通孔の上部口端には伸側リーフバルブを
   開閉自在に配設し、下部口端にはサブリーフバル
   ブを開閉自在に配設するとともに、背面絞りポー
   トの上部口端にはノンリターンバルブを上記伸側
   リーフバルブと協働して開閉可能に環座を介して
   積層配設したことを特徴とする油圧緩衝器の減衰
   力発生装置。 ２ 伸側リーフバルブと環座間に通孔を形成した
   切欠きバルブを介装した特許請求の範囲第１項記
   載の油圧緩衝器の減衰力発生装置。 ３ 環座に通孔を形成した特許請求の範囲第２項
   記載の油圧緩衝器の減衰力発生装置。 ４ 通孔の下端に切欠きを設けた特許請求の範囲
   第１項、第２項、又は第３項記載の油圧緩衝器の
   減衰力発生装置。 ５ サブリーフバルブがスプリングによつて閉じ
   る方向に押圧された特許請求の範囲第１項記載の
   油圧緩衝器の減衰力発生装置。 ６ 環座とノンリターンバルブを一体化した特許
   請求の範囲第１項記載の油圧緩衝器の減衰力発生
   装置。