JPS6353329A - 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】 （産業」二の利用分野） 本発明は油圧緩衝器においてストローク位置に対応した
ばね特性と滅貨力を得るための補遺の改良に関する。

（従来の扶杯ｎ 二輪中のリアクッションユニット等に使用される油圧緩
衝器のばね特性は、一般に通常のつり合い位１ｄ付近で
は柔らかく、膜圧位置付近では固いことが好ましいとさ
れている。そのため、例えば第１２図のような空気ばね
と金属ばねとを併用した油圧！１衝器が知られている。

これはアウタチューブ１の中心にピストンロンド１１を
縦設してその先端にピストン１２を形成し、下方から摺
動自由にアウタチューブ１に挿入したインナーチューブ
２の中にシートパイプ１３を立設しζその内側をピスト
ン１２が摺動するように構成されている。

アウタチューブ１とインナチューブ２とはシートバイプ
１：｝の外側に配設された懸架スプリング１４により離
間方向に付勢されている。ピストン１２の下ノｊには油
室Ａが、アウタチューブ１の内部には空気を封入した油
溜室Ｂがそれぞれ形成され、ピストン１２にはバルブ１
５及びオリ７イス１６が、またインナチューブ２の底部
にはシートバイブ１３の外側を通って油室Δと油溜室１
３とを連通させるベースパルプ１７がそれぞれ設けられ
る。

緩衝器が収縮すると油室Ａの作動油が油溜室Ｂに流入し
て油溜室Ｂ内のＲ大空気を圧縮し、この圧縮空気が空気
ばねとして懸架スプリング１４とともに緩衝器の収縮に
反発する。そのため、ばね荷重の増加特性は第１３図に
示すようにストロークが進むにつれて少しずつ上向きと
なる。さらに、このばね特性は空気の初期封入圧を変え
ることによりＰｊＳ１４図のように、あるいは空気室の
容積を変えることによりＰｔ５１５図のようにそれぞれ
多様に設定できる。一方、緩衝器の伸縮に伴って内部を
流通する作動油は上記のパルプ１５と１７やオリフィス
１６を通過する際に抵抗を受け、この抵抗が減衰力とし
て緩衝器の伸縮に抵抗する。さらに、この減衰力は外部
に設けた調整ねじ１８を操作してピストンロッド１１を
通じてオリフィス１６の面積を変えることにより選択的
に設定される。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、ピストン１２の底づきを阻１１〕するにばば
ね反力とともに減衰力を旨める必要がある。

しかし、この緩衝と（の発生減衰力はピストン１２の速
度に対応して増大してもその位置には対応せず、ピスト
ン１２の速度が一定であればその位置に関係なく発生滅
孜力も一定である。したがって、このＨ，筒器におい゛
ζ最圧位置付近の減衰力を高めようとｒれば通常のつり
合い位置付近の減衰力も同時に高まり、来り心地が固く
なり過ぎて快適さが失われてしまう。かと言って、通常
の乗り心地を重視して減衰力を東口に設定すると、大き
なぞヤップ等で底づきを起こす恐れが大きくなる。この
ような、沢で木り心地と底づきの防止とをともに７１４
足させることは困難であった。

本発明は、油圧緩衝器におけるこのような問題点を解決
すべく、ばね特性と減衰力の両者がストローク位１な及
び速度に対応して変化する緩衝器を提供することを目的
とする。

（問題点を解決するためのｆ＝　ｊｆｆ　）本発明は、
アウタチューブとこれにｒ方より摺動自由に挿入された
インナチューブとで構成され、内部に空ｋＡ室と油溜室
を併設した油圧緩衝器にす；いて、インナチューブに嵌
合するフントロールチューブをアウタチューブの上端部
からインナチューブに対向して設け、圧制作動時にこの
フントロールチューブと重なり合うインナチューブの壁
面の所定位１ａに才りフイスを形成している。

また、インナチューブをブラケットに対し゛Ｃ外ｌ１ｇ
操作により回転可能に構成している。

（作ｊ（１） 圧側行程においてインナチューブとコントロールチュー
ブが爪なり始めた後は主としてコントロールチューブ内
側の空気が圧縮されるため、コントロールチューブの内
側の圧力上ケ１．がＩ＋！、よる。この圧縮空気及び作
動油はコントロールチューブとインナチューブとの隙間
から外側へ流出し、その際の流出抵抗に上り減衰力を発
生するが、行程が進むにつれて隙間の流路長が艮（なる
ため減衰力も行程とともに増大する。またこの１１．７
、インナチューブのオリフィスを通って作動油が内側か
ら外側へ流出するが、やがてオリフィスがフントロール
チューブに覆われるとこの流出が規＄１１されるため、
それ以後は内側の油溜室の圧力が更に急角度で上昇し、
それに伴って減り力も急増ｒる。

また、外部操作によりインナチューブを回転させると緩
衝器を何（けて使用する場合のオリフィスの高さが油面
に対して変わるため、これらのばね特性及び減衰力１、
ｒ性が変化する。

（実施例） ■ 第）図〜第１弁図に本発明の実施例を示す。なお、前記
従来例との同一構成部には同一番号を付して説明を省略
ｒる。

ｆ５１図に示ｒように、アウタチューブ１に摺動自１１
１に挿入されｒこインナーチューブ２に対向して、アウ
タチューブ１のＪｌ　端ｒｉｂにコントロールチューブ
３を配設する。コントロールチューブ３はインナチュー
ブ２の外側に若１−の隙間をあけて嵌合するような長さ
及び径のｔ、ｉ状Ｈ’（’ｆ、材で構成され、圧制御ｓ
　！ｌ１ａＪＩｆ、νに１土インナナユーブ２とこのコ
ントロールチューブ３との嵌合により油溜室Ｂを内側の
室１３１と外側の室Ｂ２に分割する。コントロールチュ
ーブ３の基端部３Ａは内側に折り曲げられ、ここにオリ
フィス４が形成される。フントロールチューブ３はこの
基端１１１ｓ３Ａを懸架スプリング１４のスプリングシ
ー）　１４．　Ａとの間に介スしたリーフスプリング６
によりアウタチューブ１の底面１Ａに当接させた状態に
弾性保持される。

−力、インナチューブ２にはオリフィス５が形成される
。オリフィス５は通常の荷電状態では油溜室［３内の油
面Ｆに埋没し、かつインナチューブ２が膜圧位置に至る
１１１ｆにフントロールチューブ３に完全に覆われる位
置に形成する。

なすｊｌ　インナチューブ２は第２図に示すように下端
部２Ａをブラケント２０に対して回転自由に取り付け、
レバー２１３を介した外部操作により回転可能に構成す
る。

次に作用を説明する。

走行前及び通常の走行状態では油溜室Ｂ１とＢ２は自由
に連通し、作動油も油面ドのオリフィス５を通じて連通
している。そのため、第１図に示すように油ｆＮ室１３
１と１３．の空気圧及び油面【・ベノしは等しい。

この状態から衝撃等により繰ｌＩＩ器が）上側に作動４
不 すると油”、’、　Ａ　、）：リピストンロッド１１の
侵人神積分の作動油がべ一層バルブ１７を通って油溜室
１３（室［３１）に流入し、内部の空気を圧縮するとと
６１：、作「ＩＪノ浦の一部はオリフィス５を通って室
Ｂ。

から室１３□に流出する。この時、緩衝？：÷が高速で
作動するとオリフィス５からの流出が室１３１内の油面
上唇に追いイ・１かず、第；（図の右半分に示すように
室１３１の油面が室１３□より高くなるが、」二部の゛
空気は自由に連通しているため室１−３　、と１３．の
圧力は等しく、したがってこの状態では空気ぼねの反発
力はストロークとともにほぼ一定の１１（１今で上昇す
る。なお、この過程で発生する減衰力は油室Ａから油溜
“４ミ１３に流入する作動油がベースバルブ１７の通過
時に受ける抵抗によるもので、ストローク位置に関わり
なく作動速度によって変化する。

次に、インナチューブ２の先端がコントロールチューブ
：３の先端位置に至ると室Ｂ１とＢ２が分離され、以後
空気の流通経路はインナチューブ２とコントロールチュ
ーブ３の隙間７のみとなる。この状態でもピストン１２
の摺曹Ｊが極めて低速の場合は、ｆｆ１４図の左半分に
示すようにオリフィス５ｈ’　（＞の作動油流出と隙間
７からの空気の流出が室Ｂ、への作！！！ＩＪ油流入に
バランスするため室［３，とＢ２の油面レベル及び空気
圧は大体等しく、空気ばね特性も滅貨カネｙ性もそれま
でと大差ない。しかし、ある程度以上の速度域では室［
３１への作動油流入量が多いため（こ、図のイイ半分に
示すように室Ｂ、の油面が室１３２を１−回り、以後ス
トロークとと６に室［３，の圧力上ケ１．が２になる。

−・方、室１３．の空気が隙間７から室１３２へ流出し
、作動油は室［３゜からオリフィス５を通って室Ｂ２へ
流出するため、この流出抵抗が減衰力として作用ｒるが
、この減衰力はストロークとともに隙間７の流路長が艮
くなるのに伴って段々と大きくなる。

圧制イｒ程が更に進み、ｆｊＳ５図のようにオリフィス
５がフントロールチューブ：）に畷われると、室１３、
から室）３２への作動油流出は竜めで少量となるため、
室＋３　、と室１３２の油面レベルの差が−）ずり大き
くなり、また作動速度が低連の場陛もｉｌ　ｉｌ′ｌｉ
レベルに１リド）かな差が現れる。その結果、室１３１
の圧力Ｊ二部が一層＋１１．まり、また隙Ｉｆｆドアか
ら流出する作動油の流出抵抗（こよる減衰力も急増する
。

Ｌ記のストローク位置と室１３．及び１−５．の圧力と
の関係は第〔１図に示される。この図ににいて、ＳＩは
インナチューブ２の先端がフントロールチューブ：（の
先端レベルに到達したＩｔνのストローク１ケ置を、８
２はオリフィス５がコントロールチューブ３に１われた
時のストローク位置を示す。’４１１３、及びｌ（２の
圧力はそれぞれ破線及び実線で示される。ｔ３．別器の
収縮に反発ｒる゛空気ばＪ〕の反発力は室１３１の空気
圧に比例し、しｒこがってこの空気ばねはＳｌ及びＳ、
の２点においてばね定数を増加させろこと１．二なる。

ｌＩＩ！１７’Ａ：’；　（７）　圧ＭＷ　Ｉｔ、７　
ｆ＞荷■ｉ、　トス）　ロー　り位置トノ関係はこの空
気ばねのばね反力と、ｊ係架スプリング１４のばね反力
と、ベースバルブ１７で発生する滅裂力との介１１１で
決１士るｒこめ、第７図のようにビストン１２がいずれ
の速度〜ｔ１１１−＼’１１：＋で作・ｌＵ＋　ｌ　−
（もストローク位置Ｓ１及びＳ、ｒ：Ｉ、においで荷ｍ
増加率が」二向きに変化する。、シたがって、膜圧位置
付近では億めて大さな荷重に酎えることかて゛き、ピス
トン１２が底づきを起こす恐れはない、なす３、これら
の増加率やＳ２．１．居の位置はオリフィス５の面積や
位ｉｆｆの設定により変えることができる。

ところで、第８図のように緩Ｗｓ器をｔｉｔ体に傾けて
収り付けた場合にはインナチューブ２の回転操作により
オリフィス５の位置が変化する。第ｉｌｌと第″、〕図
は同じストローク位１６の同じ緩衝器を示すが、ｍ８図
においてしｊ中入側に位ｉ？（するオリフィス５が油溜
室１３．と１３２の作動油を連通して油面を等しく保っ
ているのに対し、第９図中の右側に位置するオリフィス
５は油面上に露出しているため油溜室Ｂ１とＢ２の作動
油の連通が断たれ、室［３１の油面は既ｌこ室Ｂ２より
高くなっている。そのため、第１０図の一点鎖Ｒに示す
ように室巳１の圧力は１８図の条件における圧力（第１
０図中の実線に示す）に比べて上昇が１．１−まり、緩
衝器の荷重特性も第１１し１のように高めに（隊正さｉ
ｔろ１，１．たがって、このインナチューブ２の回転操
作により走行条ｆ１や運転者の好みに合わせて荷車特性
を図示の範囲で任、汀に選択することができる。

−刀、ピストン］２の伸側行程では拡大する油溜室１３
１の圧力が室［３２の圧力をド回ると、コンドロールナ
コープ３がり・−７スプリングにを変形させながらイン
ナチューブ２の刀向へ変位し、オリフィス４から室１３
２の空気が室Ｂｌへ流入し−ご１室［３，の１ｆ力が室
１匁、の；Ｌ力により小さくなるのを１υｊ＋Ｉ−する
。そのため、ピストン１２の伸１（（１０１゛程におけ
る室１３１と１３．の圧力はｒＰＪ６図の一点鎖線（こ
示ｒように推移する１゜ （発明の効果） 以上のように本発明は、インナチューブに若Ｐの隙間を
あけて嵌合ｒるコントロールチューブをアウタチューブ
の油溜室内部に設けるととも（こ、インナチューブ側に
オリフィスを形成したため、ピストンの圧制行程におい
てインナチューブの先端がコントロールチューブに覆わ
れ始める時点とインナチューブのオリフィスがコニｌト
ロ−ルナコープに覆われる時点でコントロールチューブ
内の圧力上９１．率が一段階に渡って上向きに変化ｒる
。

また、コントロールチューブの外１１１＋１へ流出する
空気の流出抵抗による滅ｙｔ力も同様に変化する４その
ため、緩衝器の通１Ｍのつり合い位置（・を近にす５い
て毛Ｃ）かで快適な来り心地が得られるよう；こばｉ−
ａ反力と滅寂力を弱めに設定しても、圧制のストローク
とともにばね反力と減賃力が急増ｒるので底づきを起こ
す恐れがない。また、辰？！ＪＪ　ｌ：；を傾けて取り
付ける場合にはインナナユーブの回転操作によりオリフ
ィスの高さが変化し、これ（こよりばね特性と滅貸力特
性を好みや走（１条り（＝に合わせて設定することが出
来る。したがって、二輪；１【の乗り心地向上に大きな
効果がある。

１：！、１面の簡ノーな説明 第１しイ１は本発明の実施例を示す油圧、緩衝器の断面
図、第２しＩは同側中のインナチューブのブラケントへ
の取付情況を示を斜視図、第３図〜第５図は同じ（圧側
イ１゛程にＩ５ける。緩衝器の作動情況を説明する安部
断面図、第６図は油溜′グ内の圧力変イにを示すグラフ
、第７図はストロークと荷重との関係を示ｒグラフ、第
８し１及び第で〕図はインナチューブの同転による作動
情況の変化を説明−ｒる要部断面し１、第１（）図は回
ヒく油溜室内の圧力変化を示すグラフ、第１１図はス）
ｏ−りと荷重との関係を示すグラフである。

また、第１２図は空気ばねと金属ばねを併用した油圧緩
衝と（の従来例を示を断面図、ｆ５１　：（図−・ｆ５
１５図は同じくストロークと荷重との関係を示ｒグラフ
である。

１・・・アウタチューブ、２・・・インナナユーブ、３
・・・フントロールチューブ、５・・・オリフィス、１
・１・・・！腎策人プリング、Δ・・・油室、Ｂ・・・
バ１１溜ｖ〕：＜、。

特　許　出　順　人　　カヤバ１ユ業株式会社代理人　
　　弁理士　　後　藤　　政　き４．７．；］（外１名
）頴”ｌ″′巨・ 第８図 第９図 第１０図 ０５ず５２ 第１１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、アウタチューブとこれに下方より摺動自由に挿入さ
   れたインナチューブとで構成され、内部に空気室と油溜
   室を併設した油圧緩衝器において、インナチューブに嵌
   合するコントロールチューブをアウタチューブの上端部
   からインナチューブに対向して設け、圧側作動時にこの
   コントロールチューブと重なり合うインナチューブの壁
   面の所定位置にオリフィスを形成したことを特徴とする
   油圧緩衝器。 ２、前記インナチューブは外部 操作により回転可能に構成されていることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項に記載の油圧緩衝器。