WO2022044560A1 - 緩衝器 - Google Patents

緩衝器 Download PDF

Info

Publication number
WO2022044560A1
WO2022044560A1 PCT/JP2021/025767 JP2021025767W WO2022044560A1 WO 2022044560 A1 WO2022044560 A1 WO 2022044560A1 JP 2021025767 W JP2021025767 W JP 2021025767W WO 2022044560 A1 WO2022044560 A1 WO 2022044560A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
valve
shock absorber
port
check valve
cylinder
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/025767
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
勇太 松原
Original Assignee
Kybモーターサイクルサスペンション株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kybモーターサイクルサスペンション株式会社 filed Critical Kybモーターサイクルサスペンション株式会社
Publication of WO2022044560A1 publication Critical patent/WO2022044560A1/ja

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62KCYCLES; CYCLE FRAMES; CYCLE STEERING DEVICES; RIDER-OPERATED TERMINAL CONTROLS SPECIALLY ADAPTED FOR CYCLES; CYCLE AXLE SUSPENSIONS; CYCLE SIDE-CARS, FORECARS, OR THE LIKE
    • B62K25/00Axle suspensions
    • B62K25/04Axle suspensions for mounting axles resiliently on cycle frame or fork
    • B62K25/06Axle suspensions for mounting axles resiliently on cycle frame or fork with telescopic fork, e.g. including auxiliary rocking arms
    • B62K25/08Axle suspensions for mounting axles resiliently on cycle frame or fork with telescopic fork, e.g. including auxiliary rocking arms for front wheel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/10Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using liquid only; using a fluid of which the nature is immaterial
    • F16F9/14Devices with one or more members, e.g. pistons, vanes, moving to and fro in chambers and using throttling effect
    • F16F9/16Devices with one or more members, e.g. pistons, vanes, moving to and fro in chambers and using throttling effect involving only straight-line movement of the effective parts
    • F16F9/18Devices with one or more members, e.g. pistons, vanes, moving to and fro in chambers and using throttling effect involving only straight-line movement of the effective parts with a closed cylinder and a piston separating two or more working spaces therein
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/32Details
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/32Details
    • F16F9/34Special valve constructions; Shape or construction of throttling passages
    • F16F9/348Throttling passages in the form of annular discs or other plate-like elements which may or may not have a spring action, operating in opposite directions or singly, e.g. annular discs positioned on top of the valve or piston body

Definitions

  • the present invention relates to a shock absorber.
  • the shock absorber interposed between the vehicle body and the front wheel of the saddle vehicle is a cylinder, a rod movably inserted into the cylinder, and a tip of the rod, as disclosed in JP2005-03534A.
  • the extension side passage and the compression side passage that communicate the extension side chamber and the compression side chamber provided in the valve, the discharge passage and the suction passage that communicate the compression side chamber and the reservoir provided in the valve case, and the extension side chamber side of the piston are laminated.
  • a check valve whose inner circumference is fixed to the rod to open and close the compression side passage, and an extension leaf valve whose inner circumference is fixed to the rod and opens and closes the extension side passage while being laminated on the compression side chamber side of the piston.
  • the inner circumference of the valve case is laminated on the reservoir side of the valve case, and the inner circumference is fixed to the guide rod that penetrates the valve case to open and close the discharge passage.
  • the piston moves in the direction of compressing the extension chamber, and the liquid moves from the compressed extension chamber to the compression side chamber through the extension passage.
  • the extension leaf valve which resists the flow of liquid, generates a damping force that impedes extension.
  • the check valve on the valve disk side opens, and the volume of liquid of the rod exiting the cylinder is supplied from the reservoir into the cylinder through the suction passage.
  • the shock absorber during the contraction operation, the piston moves in the direction of compressing the compression side chamber, and the liquid from the compressed compression side chamber passes through the compression side passage and the check valve on the piston side and moves to the extension side chamber.
  • the rod enters the cylinder, and the volume of liquid that the rod enters the cylinder is discharged from the cylinder to the reservoir through the discharge passage and the compression side leaf valve. Therefore, during the contraction operation, the shock absorber generates a damping force that hinders the contraction by the pressure side leaf valve that resists the flow of the liquid passing through the discharge passage.
  • the valve case 100 comprises a plurality of discharge passages constituting the valve case main body 101 and the discharge passages alternately arranged in the circumferential direction on the same circumference of the valve case main body 101.
  • a petal-shaped valve seat 104 having a port 102 and a plurality of suction ports 103 constituting a suction passage, and a surrounding portion 105 protruding from the end of the valve case body 101 and independently surrounding the suction port 103.
  • the entrance of the discharge port 102 is open between the surrounding portions 105 and 105 in the valve seat 104 of the valve case main body 101.
  • the check valve 106 that takes off and sits on the valve seat of the valve case 100 is composed of an annular plate, when the check valve 106 is seated on the petal-shaped valve seat 104, the liquid in the compression side chamber is the check valve 106. It passes through a narrow opening O surrounded by the valve case main body 101, the surrounding portion 105, and the surrounding portion 105, and moves to the inlet of the discharge port 102.
  • the flow path area of the opening O is narrower than the flow path area of the discharge port 102 and does not pose a problem when the piston speed is low, but when the piston speed becomes high and the flow rate flowing through the discharge port increases, the opening O Functions as an orifice, and the pressure loss at the opening O becomes larger than the pressure loss due to the leaf valve that opens and closes the discharge port 102.
  • the check valve 106 receives the pressure of the compression side chamber, and the portion facing the surrounding portions 105 and 105 is deformed to promote fatigue. Therefore, if the plate thickness is increased to prevent this, the check valve 106 is sucked.
  • the resistance given to the flow of hydraulic oil passing through the port 103 increases, causing insufficient suction in the compression side chamber, and the switching of the expansion and contraction direction of the shock absorber delays the generation of damping force. It can make you feel uncomfortable.
  • an object of the present invention is to provide a shock absorber that can improve the riding comfort in a vehicle.
  • the shock absorber of the present invention has a cylinder, a retractable shock absorber body having a rod movably inserted into the cylinder, and two operating chambers in the shock absorber body.
  • a valve disk having a plurality of first ports and a plurality of second ports communicating with each other as well as partitioning the two working chambers, a check valve laminated on one end side of the valve disk to open and close the first port, and a valve disk. It is provided with an annular leaf valve that is laminated on the other end side of the valve to open and close the second port, and the first port and the second port are arranged alternately in the circumferential direction on the same circumference of the valve disk and provided in the same number.
  • valve discs there are a plurality of valve discs, one on the inner peripheral side of the first port on one end side and the inner peripheral portion facing the check valve on the inner peripheral side of the second port, and a plurality of valve disks that are connected to the outer periphery of the inner peripheral portion and individually surround the first port.
  • the check valve is provided with a valve seat having a surrounding portion, and the check valve is provided radially at an interval between the inner ring facing the inner peripheral portion and the outer peripheral portion of the inner ring in the circumferential direction so as to face the surrounding portion. It is characterized by having a plurality of valves that independently open and close the first port.
  • the valve portion of the check valve does not reduce the flow path area at the inlet of the second port, so that the piston speed of the shock absorber becomes high and the flow rate passes through the second port.
  • the orifice characteristic does not appear in the damping characteristic of the shock absorber, and the damping force of the shock absorber does not become excessive.
  • the valve portion is directly supported by the surrounding portion in the valve seat, it is possible to prevent the valve portion from being dented and deformed toward the first port side due to the pressure of the compression side chamber and fatigue.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a front fork to which a shock absorber according to an embodiment of the present invention is applied.
  • FIG. 2 is a partially enlarged cross-sectional view of the shock absorber according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a perspective view of the valve disk of the shock absorber according to the embodiment of the present invention as viewed from one end side.
  • FIG. 4 is a perspective view of the valve disk of the shock absorber according to the embodiment of the present invention as viewed from the other end side.
  • FIG. 5 is a partially enlarged cross-sectional view of the shock absorber in the first modification of the embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a partially enlarged cross-sectional view of the shock absorber in the second modification of the embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a perspective view of the valve disc portion of the conventional shock absorber.
  • the shock absorber D in one embodiment has a cylinder 1 and a retractable shock absorber body A having a rod 2 movably inserted into the cylinder 1, and a shock absorber body.
  • the front fork F has a tubular body-side tube 10 whose upper end in FIG. 1 is closed by a cap 11 and which can be attached to the vehicle body side of a suspension vehicle (not shown), and a lower end in the middle of FIG.
  • the axle side tube 12 which is closed by the bottom cap 13 and is slidably inserted into the vehicle body side tube 10 which can be attached to the front wheel side of the suspension vehicle (not shown), and the vehicle body side tube 10 and the axle side tube 12
  • the shock absorber D accommodated in the formed closed space and interposed between the vehicle body side tube 10 and the axle side tube 12, and the vehicle body side tube 10 interposed between the cylinder 1 and the bottom cap 13.
  • the front fork F is interposed between the vehicle body and the front wheels of a saddle-riding vehicle (not shown), elastically supports the vehicle body by the elastic force exerted by the suspension spring S, and elastically supports the vehicle body by the damping force generated by the shock absorber D. Attenuates the vibration of.
  • a saddle-riding vehicle equipped with a front fork F having a built-in shock absorber D is a general vehicle in which an occupant rides in a posture of straddling the saddle, and is a motorcycle (including a scooter) or a tricycle. Etc. are included.
  • the shock absorber D according to the present invention may be used in addition to the shock absorber used for the front fork.
  • the front fork F is a telescopic front having a vehicle body side tube 10 and an axle side tube 12 slidably inserted into the vehicle body side tube 10. It is configured as a fork.
  • the axle side tube 12 moves in and out of the vehicle body side tube 10 and expands and contracts.
  • the front fork F is an inverted type in which the axle side tube 12 is inserted into the vehicle body side tube 10, but the vehicle body side tube 10 is inserted into the axle side tube 12. It may be vertical.
  • annular cap 11 is attached to the upper end of the vehicle body side tube 10 in FIG. 2 via the cylinder 1 of the shock absorber D. Further, the lower middle end of FIG. 1 of the axle side tube 12 which is the lower end of the front fork F is closed by the bottom cap 13. Further, the tubular gap formed between the vehicle body side tube 10 and the overlapping portion of the axle side tube 12 is closed by an annular seal member 19 which is attached to the lower end of the vehicle body side tube 10 and slides on the outer periphery of the axle side tube 12. It is missing.
  • the inside of the front fork F is a closed space, and the shock absorber D is housed inside the front fork F.
  • the inside of the front fork F and the outside of the shock absorber D is used as a liquid storage chamber R3, and is filled with gas and liquid.
  • the liquid is a hydraulic oil in the present embodiment, but a liquid other than the hydraulic oil can also be used.
  • the shock absorber D is provided in the cylinder 1 housed in the axle side tube 12 and filled with hydraulic oil, the rod 2 movably inserted into the cylinder 1, and the rod 2.
  • a shock absorber main body A provided with a piston 6 that is connected and movably inserted into the cylinder 1 and that divides the inside of the cylinder 1 into an extension side chamber R1 and a compression side chamber R2, and a cylinder 1 that is inserted into the cylinder 1 and is inserted into the cylinder 1.
  • a valve disc 3 for partitioning the compression side chamber R2 and the reservoir R, and a check valve 4 and a leaf valve 5 laminated on the valve disc 3 are provided therein.
  • the cylinder 1 is composed of a reservoir cylinder 1a having a screw portion 1a1 on the outer periphery of the upper end and a tubular cylinder body 1b connected to the lower end of the reservoir cylinder 1a, and the screw portion 1a1 is the upper end of the vehicle body side tube 10. It is screwed to the inner circumference and connected to the vehicle body side tube 10. Further, a cap 11 is screwed into the upper end opening of the reservoir cylinder 1a to close the upper end opening of the cylinder 1, and a tubular shape through which a rod 2 is inserted into the inner circumference of the lower end of the cylinder body 1b. The rod guide 7 of the above is mounted, and the lower end of the cylinder 1 is closed.
  • a valve disk 3 is inserted in the reservoir cylinder 1a of the cylinder 1.
  • the valve disc 3 divides the inside of the cylinder 1 into a compression side chamber R2 and a reservoir R.
  • the piston 6 is inserted into the cylinder body 1b of the cylinder 1 so as to be movable in the vertical direction in the axial direction.
  • the piston 6 divides the inside of the cylinder 1 into an extension side chamber R1 and a compression side chamber R2.
  • the lower end of the rod 2 is connected to the bottom cap 13 that closes the lower end of the vehicle body side tube 10, and the upper end side is inserted into the cylinder body 1b. Further, on the inner circumference of the axle side tube 12 which is the upper end of the bottom cap 13, a tubular oil lock case 14 provided with a spring receiver 14a for supporting the lower end of the flange-shaped suspension spring S is mounted on the outer periphery. ing.
  • a spring receiver 15 for supporting the upper end of the suspension spring S is mounted on the outer periphery of the cylinder body 1b.
  • the spring receiver 15 has a cylindrical shape in which the upper end fitted to the outer periphery of the cylinder body 1b has the minimum diameter and the diameter increases toward the lower side, and the spring receiver 15 is provided with a hole 15a on the side portion.
  • the suspension spring S is interposed between the spring receiver 15 and the spring receiver 14a in the oil lock case 14. Since the spring receiver 15 is restricted from moving upward with respect to the cylinder body 1b by the C ring 16 mounted on the outer periphery of the cylinder body 1b, the force received from the suspension spring S via the cylinder 1 is received on the vehicle body side. It is transmitted to the tube 10. Therefore, the suspension spring S exerts an elastic force that pushes the vehicle body side tube 10 upward and the axle side tube 12 downward to separate them from each other.
  • annular bush 8 that is in sliding contact with the outer periphery of the rod 2 is attached to the inner circumference of the upper end of the rod guide 7, and an annular oil lock piece 7a is attached to the outer periphery of the lower end of the rod guide 7. Then, when the vehicle body side tube 10 and the axle side tube 12 approach each other and the front fork F contracts to near the maximum contraction, the oil lock piece 7a attached to the outer periphery of the rod guide 7 invades into the oil lock case 14. An appropriate gap is provided between the outer circumference of the oil lock piece 7a and the inner circumference of the oil lock case 14, and resistance is provided to the flow of hydraulic oil flowing out from the inside of the oil lock case 14.
  • the piston 6 is mounted on the outer circumference of the upper end of the rod 2 inserted into the cylinder 1.
  • the piston 6 is in sliding contact with the inner circumference of the cylinder body 1b and can move in the vertical direction with respect to the cylinder body 1b.
  • the extension side chamber R1 and the compression side chamber R2 are inside the cylinder 1. It is divided into.
  • the piston 6 includes an extension side port 6a and a compression side port 6b that communicate the extension side chamber R1 and the compression side chamber R2.
  • An extension side leaf valve 17 that opens and closes the outlet end of the extension side port 6a is laminated on the compression side chamber R2 side of the piston 6 in a state of being fixed to the outer periphery of the rod 2, and is laminated on the extension side chamber R1 side of the piston 6.
  • the check valve 18 that opens and closes the outlet end of the compression side port 6b is laminated in a state of being fixed to the outer periphery of the rod 2.
  • the extension side leaf valve 17 is a laminated leaf valve configured by laminating a plurality of annular plates in the shock absorber D of the present embodiment, and the inner circumference is fixed to the outer periphery of the rod 2 and the outer peripheral side is fixed. Deflection is allowed. Further, the extension side leaf valve 17 gives resistance to the flow of the hydraulic oil when the hydraulic oil moves from the extension side chamber R1 to the compression side chamber R2 via the extension side port 6a, and the hydraulic oil flows from the compression side chamber R2 to the extension side chamber R1. Stop moving towards.
  • the check valve 18 is formed of an annular plate in the shock absorber D of the present embodiment, and the inner circumference is fixed to the outer circumference of the rod 2 to allow bending on the outer circumference side. Further, the check valve 18 allows the flow of hydraulic oil moving from the compression side chamber R2 to the extension side chamber R1 via the compression side port 6b without substantially resistance, and the hydraulic oil is directed from the extension side chamber R1 to the compression side chamber R2. And prevent it from moving.
  • valve disc 3 is annular and is mounted on the outer periphery of the lower end of FIG. 1 of the guide rod 20 connected to the cap 11. In this way, the valve disc 3 is positioned in the axial direction by the guide rod 20 and is housed in the cylinder 1.
  • the valve disk 3 is fitted to the inner circumference of the reservoir cylinder 1a, and is immovably fixed to the cylinder 1 by the guide rod 20, and as described above, the inside of the cylinder 1 is formed into the compression side chamber R2 and the reservoir R. It is partitioned.
  • valve discs 3 are arranged alternately on the same circumference of the annular main body 3a and the main body 3a, and are arranged from one end of the main body 3a which is the lower center of FIG. 2. It is provided with four first ports 3b and four second ports 3c provided so as to penetrate to the other end, which is the upper end of the middle, and a valve seat 3d surrounding the first port 3b provided at one end.
  • the valve seat 3d is continuous with the annular inner peripheral portion 3d1 provided on the inner peripheral side of the first port 3b and the second port 3c at one end and the outer periphery of the inner peripheral portion 3d1. It includes four enclosures 3d2 that individually surround each of the first ports 3b.
  • the second port 3c is open between the surrounding portions 3d2 and 3d2 on one end side of the valve disc 3.
  • valve disc 3 is provided with four guide portions 3e which are on the outer peripheral side of the inner peripheral portion 3d1 at one end of the main body portion 3a and which protrude in the axial direction and stand up between the surrounding portions 3d2 and 3d2, and also include the inner peripheral portion 3d1. It is provided with a land portion 3f extending from a portion of the outer periphery facing the first port 3b toward the first port 3b side. A groove 3g is provided around the rising portion of the guide portion 3e with respect to the main body portion 3a. As shown in FIG. 4, the other end of the valve disc 3 is provided with a petal-shaped valve seat 3h that surrounds only the second port 3c while avoiding the first port 3b. The petal-shaped valve seat 3h is provided at the other end of the valve disc 3 so as to project axially from the axial position of the outlet end of the first port 3b.
  • the valve disc 3 configured in this way is mounted together with the check valve 4 and the leaf valve 5 on the outer periphery of the mounting shaft 20a1 of the disc holding portion 20a provided at the tip of the guide rod 20.
  • the guide rod 20 includes a rod body 20b connected to the cap 11 and a disc holding portion 20a attached to the tip of the rod body 20b to hold the valve disc 3.
  • the disc holding portion 20a is provided with a mounting shaft 20a1 having a small diameter at the tip thereof, and the base end is screwed to the tip of the rod body 20b.
  • the check valve 4 is laminated on the valve seat 3d on one end side of the valve disc 3, that is, the valve seat 3d provided at the end on the compression side chamber R2 side.
  • the check valve 4 is provided radially on the outer periphery of the inner ring 4a with an interval between the inner ring 4a facing the inner peripheral portion 3d1 of the valve seat 3d and the first port facing the surrounding portion 3d2. It is provided with four fan-shaped valve portions 4b that open and close 3b independently.
  • the check valve 4 is fitted to the outer periphery of the guide rod 20 and fixed in a state where the inner ring 4a is seated on the inner peripheral portion 3d1, and the valve portion 4b facing the surrounding portion 3d2 is allowed to bend.
  • the first port 3b When the valve portion 4b is seated on the surrounding portion 3d2, the first port 3b is closed, and the pressure of the reservoir R acting on the front side on the first port 3b side is higher than the pressure of the compression side chamber R2 acting on the back side. When it becomes large, it bends and separates from the surrounding portion 3d2 to open the first port 3b, allowing the flow of hydraulic oil from the reservoir R to the compression side chamber R2. Further, when the pressure of the compression side chamber R2 is larger than the pressure of the reservoir R, the check valve 4 operates so that the valve portion 4b is pressed against the surrounding portion 3d2 to block the first port 3b and the pressure side chamber R2 heads toward the reservoir R. Block the flow of oil.
  • the check valve 4 is provided with an inner ring 4a and a valve portion 4b extending radially at intervals on the outer periphery of the inner ring 4a, and the valve portion 4b surrounds the inner ring 4a while avoiding the second port 3c. Since it is seated only in 3d2, the opening area at the inlet end of the second port 3c is not reduced at all.
  • valve portion 4b receives the pressure of the compression side chamber R2 from the back surface side, it is pressed toward the surrounding portion 3d2 as described above, but since it is supported by the land portion 3f in addition to the surrounding portion 3d2, the first Deflection that dents toward the port 3b is suppressed. In this way, the installation of the land portion 3f suppresses the deformation such that the deterioration of the valve portion 4b progresses, so that the deterioration of the check valve 4 can be prevented.
  • the land portion 3f is arranged inside surrounded by the surrounding portion 3d2 to support the front surface of the valve portion 4b, which is the side surface of the valve disc, and the valve portion 4b is directed toward the first port 3b side by the pressure received from the back surface side. It suffices if it is possible to suppress bending such as denting. Therefore, the land portion 3f may be installed at a position connected to the surrounding portion 3d2 other than the inner peripheral side of the first port 3b connected to the inner peripheral portion 3d1, or may be provided independently of the valve seat 3d. May be done.
  • the end face of the land portion 3f does not have to be flush with the end faces of the inner peripheral portion 3d1 and the surrounding portion 3d2 of the valve seat 3d in the axial direction of the valve disc 3, and the end faces of the inner peripheral portion 3d1 and the surrounding portion 3d2. It may be arranged on the main body 3a side of the valve disc 3 rather than.
  • the leaf valve 5 is a laminated leaf valve formed by laminating a plurality of annular plates, and is a petal type provided on an end surface facing the reservoir R side, which is the other end of the valve disk 3. It is laminated on the valve seat 3h.
  • the inner circumference of the leaf valve 5 is fixed in a state of being fitted to the outer periphery of the guide rod 20 and seated on the petal-shaped valve seat 3h, and the outer peripheral side is allowed to bend.
  • the second port 3c is closed, and the pressure of the compression side chamber R2 acting on the front side on the second port 3c side acts on the back side. When it becomes larger than, the outer peripheral side is bent.
  • the petal-shaped valve seat 3h surrounds only the second port 3c, and protrudes toward the reservoir R side at the other end of the valve disc 3 in the axial direction from the axial position of the inlet end of the first port 3b. It is provided as follows. Therefore, even when the leaf valve 5 is seated on the petal-shaped valve seat 3h, a gap facing the inlet end of the first port 3b is formed between the leaf valve 5 and the petal-shaped valve seat 3h of the valve disk 3. The valve 5 does not block the inlet end of the first port 3b.
  • the check valve 4 and the leaf valve 5 are laminated on the valve disc 3 and mounted on the guide rod 20 with the inner circumference fixed, so that the check valve 4 and the leaf valve 5 operate as described above.
  • the outer diameter of the spacer 22 is set to be equal to or smaller than the outer diameter of the inner ring 4a so that only the inner ring 4a can be supported. Further, the height of the spacer 22 in the axial direction is such that the end face of the spacer 22 is closer to the compression side chamber R2 than the end face of the guide portion 3e in a state where the guide portion 3e and the nut 21 are overlapped with each other so as not to interfere with each other. It is set to a height that allows it to be placed in.
  • the valve stopper 23 is a component that, when the valve portion 4b bends by a predetermined amount, comes into contact with the back surface side of the valve portion 4b to regulate further bending of the valve portion 4b and regulates the maximum bending amount of the valve portion 4b. In this way, the valve stopper 23 defines the maximum amount of bending of the valve portion 4b, and protects the valve portion 4b so that the valve portion 4b is not plastically deformed or damaged due to the bending of the valve portion 4b. Therefore, by installing the valve stopper 23, deterioration or damage of the check valve 4 can be prevented.
  • the guide portion 3e provided on the valve disc 3 is arranged between the valve portions 4b and 4b when the check valve 4 is laminated on the valve seat 3d of the valve disc 3, and is in sliding contact with the side surface of the valve portion 4b.
  • the check valve 4 is positioned in the circumferential direction so that the valve portion 4b faces the surrounding portion 3d2 so that the first port 3b can be closed. It is sufficient that at least two or more guide portions 3e are provided between the valve portions 4b and 4b, and the check valve 4 can be positioned in the radial direction if the guide portions 3e are provided at positions that are in sliding contact with the outer periphery of the inner ring 4a. ..
  • a groove 3g is provided around the rising portion of the guide portion 3e from the main body portion 3a. If the groove 3g is not provided, a curved surface or a tapered surface is inevitably formed at the rising portion as shown by the broken line in FIG. 2, so that the side surface of the valve portion 4b is set to be in sliding contact with the side surface of the guide portion 3e.
  • valve portion 4b may ride on the curved surface or the tapered surface due to a processing error or a poor assembly, and the valve portion 4b may be lifted from the surrounding portion 3d2 and cannot be firmly adhered.
  • the groove 3g is provided, the above-mentioned curved surface or tapered surface can be cut off. It will be possible to securely close without leakage.
  • the number of installations of the first port 3b and the second port 3c in this embodiment is not limited to four if there are a plurality of them. Since the surrounding portion 3d2 in the valve seat 3d is provided one-to-one for each first port 3b, the number of installed first ports 3b and the number of installed surrounding portions 3d2 are the same, and the check valve 4 The number of installed valve portions 4b may be the same as the number of installed first ports 3b and surrounding portions 3d2.
  • a bottomed cylindrical free piston 24 is slidably mounted on the outer circumference of the guide rod 20 and above the valve disc 3 in FIG. 1.
  • the bottom of the free piston 24 is annular, and the guide rod 20 is inserted on the inner peripheral side.
  • the free piston 24 is also in sliding contact with the inner circumference of the reservoir cylinder 1a, and divides the reservoir R in the reservoir cylinder 1a into a liquid chamber L filled with hydraulic oil and an air chamber G filled with gas.
  • a pressure spring 25 formed of a coil spring is interposed between the bottom of the free piston 24 and the cap 11 in a compressed state, and the free piston 24 is located in the pressure spring 25 and the air chamber G. It is always urged by the pressure in the direction of compressing the liquid chamber L side.
  • the free piston 24 is urged by the pressurizing spring 25 to apply a compressive force to the liquid chamber L, so that the inside of the cylinder 1 communicated with the liquid chamber L is used.
  • the extension side chamber R1 and the compression side chamber R2 are pressurized to increase the rigidity of the oil column. Since the gas is dissolved in the hydraulic oil, the hydraulic oil exhibits elasticity, and when the apparent elastic modulus of the hydraulic oil becomes low, the damping force generation responsiveness of the shock absorber D deteriorates, but as described above, in the cylinder 1. By pressurizing, the rigidity of the oil column can be increased and the damping force generation response of the shock absorber D can be improved.
  • a hole 1c leading to the outside of the shock absorber D is provided on the side of the reservoir cylinder 1a of the cylinder 1.
  • the hole 1c is maintained in a state of being closed by the free piston 24 when the free piston 24 faces each other, but the amount of hydraulic oil in the liquid chamber L becomes larger than the specified amount and the free piston 24 has the hole 1c.
  • the hydraulic oil in the liquid chamber L is discharged to the liquid storage chamber R3 outside the shock absorber D through the hole 1c, and it is possible to prevent the inside of the cylinder 1 from becoming excessively high pressure.
  • the shock absorber D is configured as described above, and its operation will be described below.
  • the piston 6 connected to the rod 2 with respect to the cylinder 1 moves downward in FIG. 1 as the vehicle body side tube 10 and the axle side tube 12 are relatively separated in the axial direction.
  • the extension side chamber R1 in the cylinder 1 is compressed and contracted by the movement of the piston 6, and the compression side chamber R2 in the cylinder 1 is expanded by the movement of the piston 6.
  • the hydraulic oil in the extension side chamber R1 to be compressed pushes open the extension side leaf valve 17 and moves to the compression side chamber R2 which is expanded through the extension side port 6a of the piston 6. Since the extension leaf valve 17 resists the flow of hydraulic oil passing through the extension port 6a, the pressure in the extension chamber R1 becomes higher than the pressure in the compression side chamber R2, and the shock absorber D prevents its extension. Demonstrate damping force.
  • the rod 2 withdraws from the cylinder 1 and the hydraulic oil for the volume of the rod 2 withdrawing from the cylinder 1 is insufficient in the compression side chamber R2 in the cylinder 1. Since the hydraulic oil is insufficient in the compression side chamber R2 in this way, the pressure in the compression side chamber R2 drops below the pressure in the reservoir R, and the valve portion 4b of the check valve 4 bends to open the first port 3b. Therefore, the hydraulic oil deficient in the compression side chamber R2 is supplied from the liquid chamber L of the reservoir R to the compression side chamber R2 through the first port 3b.
  • the free piston 24 moves downward to shrink the liquid chamber L and expand the air chamber G because the hydraulic oil moves from the liquid chamber L to the compression side chamber R2, and the rod 2 exits from the cylinder 1. Compensation for the volume to be made is made.
  • the shock absorber D is extended together, and the extension side leaf valve 17 generates an extension side damping force that hinders the extension of the front fork F.
  • FIG. 1 the piston 6 connected to the rod 2 with respect to the cylinder 1 is shown in FIG. 1 as the vehicle body side tube 10 and the axle side tube 12 approach each other in the axial direction. Move upwards.
  • the compression side chamber R2 in the cylinder 1 is compressed and contracted by the movement of the piston 6, and the extension side chamber R1 in the cylinder 1 is expanded by the movement of the piston 6.
  • the hydraulic oil in the compressed side chamber R2 pushes open the check valve 18 and moves through the compression side port 6b of the piston 6 to the expansion side chamber R1 to be expanded. Since the check valve 18 gives almost no resistance to the flow of hydraulic oil passing through the compression side port 6b, the pressure in the compression side chamber R2 and the pressure in the extension side chamber R1 are substantially equal.
  • the damping characteristic of the shock absorber D of the present embodiment has the orifice characteristic like the conventional shock absorber. Does not appear, and the damping force of the shock absorber D does not become excessive.
  • valve portion 4b since the valve portion 4b is directly supported by the surrounding portion 3d2 in the valve seat 3d, the valve portion 4b receives the pressure of the compression side chamber R2 and is dented toward the first port 3b side to be deformed and fatigued. Is also suppressed.
  • the shock absorber D of the present embodiment further has a land portion 3f that supports the front surface (valve disk side surface) of the valve portion 4b inside the surrounding portion 3d2, so that the first port of the valve portion 4b is provided. Since the deformation dented toward the 3b side can be reliably prevented, deterioration due to fatigue of the check valve 4 can be prevented.
  • the shock absorber D has a cylinder 1 and a shock absorber main body A which has a rod 2 movably inserted into the cylinder 1 and can be expanded and contracted, and a compression side chamber (operating chamber) in the shock absorber main body A.
  • a valve disk having a plurality of first ports 3b and a plurality of second ports 3c that partition R2 and the reservoir (working chamber) R and communicate the compression side chamber (working chamber) R2 and the reservoir (working chamber) R. 3 and a check valve 4 laminated on one end side of the valve disc 3 to open and close the first port 3b, and an annular leaf valve 5 laminated on the other end side of the valve disc 3 to open and close the second port 3c.
  • the first port 3b and the second port 3c are arranged alternately on the same circumference of the valve disk 3 in the circumferential direction and provided in the same number, and the valve disk 3 is provided on one end side of the first port 3b and the second port.
  • a valve seat 3d having an inner peripheral portion 3d1 facing the check valve 4 and a plurality of surrounding portions 3d2 that are connected to the outer periphery of the inner peripheral portion 3d1 and individually surround the first port 3b is provided on the inner peripheral side of the port 3c.
  • the check valve 4 is provided radially on the outer periphery of the inner ring 4a and the inner ring 4a facing the inner peripheral portion 3d1 at intervals in the circumferential direction, and the first port 3b is independently facing the surrounding portion 3d2. It is provided with a plurality of valve portions 4b that are opened and closed.
  • the valve portion 4b of the check valve 4 does not reduce the flow path area at the inlet of the second port 3c, so that the piston speed of the shock absorber D becomes high and the second Even if the flow rate passing through the port 3c increases, the orifice characteristic does not appear in the damping characteristic of the shock absorber D of the present embodiment unlike the conventional shock absorber, and the damping force of the shock absorber D does not become excessive. Further, since the valve portion 4b is directly supported by the surrounding portion 3d2 in the valve seat 3d, the valve portion 4b receives the pressure of the compression side chamber R2 and is dented toward the first port 3b side to be deformed and fatigued. Is also suppressed.
  • the shock absorber D of the present embodiment the damping force does not become excessive even when the piston speed becomes high, and the deformation of the check valve 4 can be suppressed, so that the plate thickness does not need to be thick and the shock absorber
  • the responsiveness of the generation of damping force is not sacrificed by switching the expansion and contraction direction of D. Therefore, according to the shock absorber D of the present embodiment, it is possible to improve the riding comfort in the vehicle.
  • the inner ring 4a of the check valve 4 is fixed to the outer periphery of the guide rod 20. That is, the check valve 4 is held in a state where the inner ring 4a is in contact with the inner peripheral portion 3d1 of the valve seat 3d, and the first port 3b is opened by the bending of the valve portion 4b.
  • the valve portions 4b are not connected to each other in the circumferential direction and bend independently to open the first port 3b.
  • the resistance given to the flow of hydraulic oil (liquid) passing through the first port 3b can be made very small as compared with the check valve.
  • the check valve 4 is composed of a plate having one inner ring 4a and a valve portion 4b, but may be composed of a plurality of plates. When composed of a plurality of plates, the radial length of the valve portion 4b may be different between the plates.
  • the shock absorber D of the present embodiment includes a guide portion 3e in which the valve disc 3 protrudes from one end and is inserted between the valve portions 4b to prevent the check valve 4 from rotating.
  • the check valve 4 can be positioned in the circumferential direction with respect to the valve disc 3 by the guide portion 3e, so that the check valve 4 can be easily aligned with the valve disc 3 and buffered. Assembling workability of the vessel D can be improved.
  • the guide portion 3e is inseparably provided in the valve disc 3 as described above, a pin is provided at the installation position of the guide portion of the main body portion 3a of the valve disc 3 to form the guide portion. Etc. may be press-fitted and fixed to the valve disc 3 to form a guide portion.
  • the valve disc 3 is provided with a land portion 3f that supports the front surface (valve disc side surface) of the valve portion 4b inside the surrounding portion 3d2. According to the shock absorber D configured as described above, the deformation of the valve portion 4b toward the first port 3b side can be reliably prevented, so that deterioration of the check valve 4 due to fatigue can be prevented.
  • the shock absorber main body A is movably inserted into the cylinder 1 and connected to the rod 2, and the inside of the cylinder 1 is divided into an extension side chamber R1 and a compression side chamber R2.
  • a piston 6 and a reservoir R partitioned by a valve disc 3 inserted into the cylinder 1 are provided, and a check valve 4 is arranged on the compression side chamber R2 side of the valve disc 3 with the compression side chamber R2 and the reservoir R as operating chambers.
  • the valve is configured to open only when the hydraulic oil (liquid) flows through the first port 3b from the reservoir R toward the compression side chamber R2.
  • the shock absorber D configured in this way, the compression side damping force does not become excessive even when the piston speed becomes high, and the valve portions 4b of the check valve 4 are not connected to each other in the circumferential direction, so that the conventional check is performed. It is more flexible than a valve and can reduce the resistance given to the flow of hydraulic oil (liquid), and can suppress poor suction of hydraulic oil (liquid) in the cylinder 1 during extension. Therefore, according to the shock absorber D of the present embodiment, it is possible to realize the desired damping force and damping force generation responsiveness.
  • valve disc 3 is used as a piston, the extension side chamber R1 and the compression side chamber R2 are used as an operating chamber, and the check valve 4 is laminated on the extension side chamber R1 side end of the valve disc 3 is adopted as the structure of the shock absorber D.
  • the check valve 4 may open the first port 3b when the hydraulic oil (liquid) moves the first port 3b from the compression side chamber R2 to the extension side chamber R1. In this case, even if the piston speed becomes high when the shock absorber D is extended, the check valve 4 does not affect the extension side damping force generated by the leaf valve 5, and the riding comfort of the vehicle can be improved.
  • the shock absorber D described above employs a structure in which the inner circumference of the check valve 4 is fixed to the guide rod 20 and the first port 3b is opened by the bending of the valve portion 4b.
  • a structure in which the entire check valve 4 is lifted away from the valve disc 3 can be adopted.
  • shock absorber D1 of this first modification the spacer 22 and the valve stopper 23 are abolished for the structure of the shock absorber D, and instead, the washer 26 that abuts on the end of the guide portion 3e and the washer 26 are checked.
  • a coil spring 27 as an elastic body interposed between the inner ring 4a of the valve 4 is provided.
  • the nut 21 screwed to the tip of the guide rod 20 tightens the valve disc 3 and the leaf valve 5 via a washer 26 that abuts on the end surface of the guide portion 3e, and applies a predetermined axial force to the valve disc 3 and the leaf valve 5. It is loaded.
  • the coil spring 27 is interposed between the check valve 4 and the washer 26 in a compressed state, and gives a predetermined initial load to the check valve 4.
  • the check valve 4 is laminated on the valve seat 3d in a state where the guide portion 3e is prevented from rotating in the circumferential direction, and the force applied upward in the figure due to the pressure received from the front side is the initial force of the coil spring 27.
  • the coil spring 27 is compressed until the elastic force of the coil spring 27 and the pressing force are balanced, and the entire coil spring 27 is separated from the valve seat 3d to open the first port 3b. Therefore, the valve opening pressure of the check valve 4 in this case is set by the initial load applied to the check valve 4 by the coil spring 27.
  • the washer 26 is in contact with the guide portion 3e to prevent the coil spring 27 from falling off from the guide rod 20, it may be provided integrally with the nut 21 inseparably.
  • the guide portion 3e is arranged between the valve portions 4b and 4b of the check valve 4 and is in sliding contact with the side surface of the valve portion 4b and the outer periphery of the inner ring 4a to position the check valve 4 in the circumferential direction and the radial direction.
  • the valve portion 4b faces the surrounding portion 3d2 and securely closes the first port 3b when the valve seat 3d is seated again.
  • the guide portion 3e has at least the side surface in sliding contact with the outer peripheral surface of the inner ring 4a and the side surface of the valve portion 4b so that the check valve 4 can be positioned in the circumferential direction and the radial direction between the valve portions 4b and 4b. Two or more may be provided in some of the above.
  • the guide portions 3e are installed between the valve portions 4b and 4b but at equal intervals as much as possible in the circumferential direction of the valve disc 3 so that the entire check valve 4 can smoothly move closer to the valve disc 3. It is good to place it.
  • the check valve side end of the coil spring 27 has a small diameter so as to abut only on the inner ring 4a, and the counter-check valve side end of the coil spring 27 has a large diameter conical coil spring.
  • the check valve 4 is laminated so as to be completely separated from the valve seat 3d of the valve disc 3, and the check valve 4 is attached toward the valve disc 3. It is provided with a vibrating coil spring (elastic body) 27.
  • the shock absorber D1 configured in this way, the check valve 4 is completely separated from the valve disk 3 to open the first port 3b, so that even if the plate thickness of the check valve 4 is increased, the surrounding portion at the time of valve opening A large flow path area between 3d2 and the valve portion 4b can be secured, and the resistance given to the flow of hydraulic oil (liquid) passing through the first port 3b is compared with the conventional check valve made of an annular plate fixed on the inner circumference.
  • shock absorber D1 of the present embodiment it is possible to improve the practicality of the check valve 4 in which the resistance given to the flow of the passing hydraulic oil (liquid) is to be minimized. Further, since the plate pressure of the check valve 4 can be increased, the rigidity of the check valve 4 can be increased to prevent deformation.
  • the outer shape of the mounting shaft 20a1 of the guide rod 20 is used instead of the configuration in which the guide portion 3e is provided on the valve disc 3 of the shock absorber D1 of the first modification.
  • the check valve 4 slides in the axial direction in a state where the check valve 4 is prevented from rotating on the mounting shaft 20a1 so that the shape other than the circular shape is formed and the inner peripheral shape of the inner ring 4a of the check valve 4 matches the outer shape of the mounting shaft 20a1. You may do so.
  • an annular spacer 30 having a shape other than the circular outer shape is fitted to the outer periphery of the mounting shaft 20a1 of the guide rod 20.
  • the shape of the inner circumference of the inner ring 4a of the check valve 4 may be shaped to match the outer shape of the spacer 30 so that the check valve 4 slides in the axial direction while being stopped from rotating on the spacer 30.
  • the mounting shaft 20a1 or the spacer 30 is used as a shaft member having an outer peripheral shape other than a circular outer shape, and the inner peripheral shape of the inner ring 4a of the check valve 4 is used as the outer peripheral shape of the shaft member. It is in sliding contact with the outer circumference of the shaft member in accordance with.
  • the check valve 4 can be prevented from rotating in the circumferential direction.
  • the shaft member With the width shape, the shaft member can be manufactured by simple processing. Even if the shock absorber D2 is configured in this way, the rotation of the check valve 4 in the circumferential direction can be regulated. Therefore, even if the check valve 4 is completely separated from the valve seat 3d, when the check valve 4 is seated on the valve seat 3d again, the valve portion 4b Can reliably block the first port 3b facing the surrounding portion 3d2.
  • an annular recess 3i into which the spacer 30 is fitted is provided on the inner peripheral side of the valve seat 3d of the main body 3a of the valve disk 3, and the inside of the check valve 4 by the spacer 30 is provided. It is preferable to prevent the ring 4a from being pinched.
  • the valve seat 3d of the valve disc 3 may be installed so as to project axially from the end portion of the main body portion 3a in which the inlet end of the second port 3c opens.
  • the shock absorber D2 of the second modification is provided with a socket 31a that fits on the outer periphery of the anti-valve disk side end of the coil spring 27 instead of the washer 26 that functions as a spring receiver between the spacer 30 and the nut 21.
  • An annular spring receiver 31 is provided to prevent the coil spring 27 from being aligned and displaced in the radial direction.
  • the elastic body in the shock absorber in the first modification and the shock absorber in the second modification may be a spring such as a disc spring or a wave washer, or rubber in addition to the coil spring 27.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Fluid-Damping Devices (AREA)
  • Axle Suspensions And Sidecars For Cycles (AREA)

Abstract

緩衝器(D)は、伸縮可能な緩衝器本体(A)と、緩衝器本体(A)内に二つの作動室(R2,R)を区画するバルブディスク(3)と、バルブディスク(3)の一端側に積層されて第一ポート(3b)を開閉するチェックバルブ(4)と、バルブディスク(3)の他端側に積層されて第二ポート(3c)を開閉する環状のリーフバルブ(5)とを備え、第一ポート(3b)および第二ポート(3c)がバルブディスク(3)の同一円周上に周方向で交互に並べて配置されて同数設けられており、バルブディスク(3)がチェックバルブ(4)に対向する内周部(3d1)と内周部(3d1)の外周に連なって第一ポート(3b)をそれぞれ個別に取り囲む複数の包囲部(3d2)とを有する弁座(3d)を具備し、チェックバルブ(4)が内環(4a)と内環(4a)の外周に放射状に設けられて包囲部(3d2)に対向して第一ポート(3b)を開閉する複数の弁部(4b)とを備える。

Description

緩衝器
 本発明は、緩衝器に関する。
 従来、鞍乗車両の車体と前輪との間に介装される緩衝器は、JP2005-030534Aに開示されているように、シリンダと、シリンダ内に移動自在に挿入されるロッドと、ロッドの先端に連結されるとともにシリンダ内に移動自在に挿入されてシリンダ内を伸側室と圧側室とに区画するピストンと、シリンダ内に挿入されてシリンダ内の圧側室に隣接するリザーバを区画するバルブケースと、ピストンに設けられる伸側室と圧側室とを連通する伸側通路と圧側通路と、バルブケースに設けられる圧側室とリザーバとを連通する排出通路と吸込通路と、ピストンの伸側室側に積層された状態で内周がロッドに固定されて圧側通路を開閉するチェックバルブと、ピストンの圧側室側に積層された状態で内周がロッドに固定されて伸側通路を開閉する伸側リーフバルブと、バルブケースのリザーバ側に積層された状態で内周がバルブケースを貫通するガイドロッドに固定されて排出通路を開閉する圧側リーフバルブと、バルブケースの圧側室側に積層された状態で内周がガイドロッドに固定されるチェックバルブと、リザーバを加圧する気室とを備えて構成されるものがある(たとえば、特許文献1参照)。
 このように構成された緩衝器は、伸長作動時には、ピストンが伸側室を圧縮する方向へ移動して、圧縮される伸側室から液体が伸側通路を通過して圧側室へ移動する際に、液体の流れに抵抗を与える伸側リーフバルブによって伸長を妨げる減衰力を発生する。緩衝器の伸長作動時にはバルブディスク側のチェックバルブが開弁し、シリンダから退出するロッドの体積分の液体がリザーバから吸込通路を通じてシリンダ内に供給される。
 反対に、緩衝器は、収縮作動時には、ピストンが圧側室を圧縮する方向へ移動して、圧縮される圧側室から液体が圧側通路およびピストン側のチェックバルブを通過して伸側室へ移動する。緩衝器の収縮作動時にはシリンダ内へロッドが侵入して、ロッドがシリンダ内に侵入する体積分の液体がシリンダ内から排出通路および圧側リーフバルブを通じてリザーバへ排出される。よって、緩衝器は、収縮作動時には、排出通路を通過する液体の流れに抵抗を与える圧側リーフバルブによって収縮を妨げる減衰力を発生する。
特開2005-030534号公報
 また、従来の緩衝器では、図7に示すように、バルブケース100は、バルブケース本体101と、バルブケース本体101の同一円周上に周方向に交互に並ぶ排出通路を構成する複数の排出ポート102と吸込通路を構成する複数の吸込ポート103とを備えるとともに、バルブケース本体101の端部から突出して吸込ポート103を独立して取り囲む囲み部105を有する花弁型の弁座104を備えている。そして、排出ポート102の入り口は、バルブケース本体101の弁座104における囲み部105,105間に開口している。
 また、バルブケース100の弁座に離着座するチェックバルブ106は環状板で構成されているため、チェックバルブ106が花弁型の弁座104に着座した状態では、圧側室内の液体は、チェックバルブ106とバルブケース本体101と囲み部105と囲み部105とで囲まれる狭い開口Oを通過して排出ポート102の入口へと移動する。
 開口Oの流路面積は、排出ポート102の流路面積よりも狭く、ピストン速度が低い場合には問題とはならないが、ピストン速度が高速となって排出ポートを流れる流量が多くなると、開口Oがオリフィスとして機能して排出ポート102を開閉するリーフバルブによる圧力損失よりも前記開口Oにおける圧力損失が大きくなってしまう。
 よって、従来の緩衝器では、ピストン速度が高速となると、リーフバルブのピストン速度に比例する特性からオリフィスのピストン速度の二乗に比例する特性に変化して減衰力が過剰となり、車両における乗心地を悪化させてしまう問題があった。
 また、チェックバルブ106が圧側室の圧力を受けて囲み部105,105間に対向する部分が変形して疲労が促進してしまうので、これを防止しようと板厚を厚くするとチェックバルブ106が吸込ポート103を通過する作動油の流れに与える抵抗が大きくなって圧側室にて吸込不足が発生して緩衝器の伸縮方向の切り換わりで減衰力の発生に遅れが生じ、この点でも車両における乗心地を悪化させてしまう可能性がある。
 そこで、本発明は、車両における乗心地を向上できる緩衝器の提供を目的としている。
 前述の課題を解決するため、本発明の緩衝器は、シリンダと、シリンダ内に移動可能に挿入されるロッドとを有して伸縮可能な緩衝器本体と、緩衝器本体内に二つの作動室を区画するとともに二つの作動室を連通する複数の第一ポートと複数の第二ポートとを有するバルブディスクと、バルブディスクの一端側に積層されて第一ポートを開閉するチェックバルブと、バルブディスクの他端側に積層されて第二ポートを開閉する環状のリーフバルブとを備え、第一ポートおよび第二ポートは、バルブディスクの同一円周上に周方向で交互に並べて配置されて同数設けられており、バルブディスクは、一端側に第一ポートおよび第二ポートの内周側にチェックバルブに対向する内周部と、内周部の外周に連なって第一ポートをそれぞれ個別に取り囲む複数の包囲部とを有する弁座を具備し、チェックバルブは、内周部に対向する内環と、内環の外周に周方向に間隔を開けて放射状に設けられて包囲部にそれぞれ対向して前記第一ポートをそれぞれ独立して開閉する複数の弁部とを有することを特徴とする。
 このように構成された緩衝器は、チェックバルブの弁部が第二ポートの入口の流路面積を減じることがないので、緩衝器のピストン速度が高速となって、第二ポートを通過する流量が多くなっても、緩衝器の減衰特性には従来の緩衝器のようにオリフィス特性が現れず、緩衝器の減衰力は過剰とならない。また、弁部が弁座における包囲部によって正対して支持されるので、弁部が圧側室の圧力を受けて第一ポート側に向かって凹んで変形して疲労することも抑制される。
図1は、本発明の一実施の形態の緩衝器が適用されたフロントフォークの断面図である。 図2は、本発明の一実施の形態の緩衝器の一部拡大断面図である。 図3は、本発明の一実施の形態の緩衝器のバルブディスクを一端側から見た斜視図である。 図4は、本発明の一実施の形態の緩衝器のバルブディスクを他端側から見た斜視図である。 図5は、本発明の一実施の形態の第一変形例における緩衝器の一部拡大断面図である。 図6は、本発明の一実施の形態の第二変形例における緩衝器の一部拡大断面図である。 図7は、従来の緩衝器のバルブディスク部の斜視図である。
 以下、図に示した実施の形態に基づき、本発明を説明する。図1に示すように、一実施の形態における緩衝器Dは、シリンダ1と、シリンダ1内に移動可能に挿入されるロッド2とを有して伸縮可能な緩衝器本体Aと、緩衝器本体A内に二つの作動室としての圧側室R2とリザーバRとを区画するバルブディスク3と、バルブディスク3の一端側に積層されるチェックバルブ4と、バルブディスク3の他端側に積層されるリーフバルブ5とを備えており、図外の二輪車等の鞍乗車両の前輪を懸架するフロントフォークFに内蔵されている。
 フロントフォークFは、図1に示すように、図1中上端がキャップ11によって閉塞されて図外の鞍乗車両の車体側に取り付け可能な筒状の車体側チューブ10と、図1中下端がボトムキャップ13によって閉塞されて図外の鞍乗車両の前輪側に取り付け可能な車体側チューブ10内に摺動自在に挿入される車軸側チューブ12と、車体側チューブ10と車軸側チューブ12とで形成される閉鎖空間に収容されるとともに車体側チューブ10と車軸側チューブ12との間に介装される緩衝器Dと、シリンダ1とボトムキャップ13との間に介装されて車体側チューブ10と車軸側チューブ12とを離間する方向へ付勢する懸架ばねSとを備えて構成されている。そして、フロントフォークFは、図示しない鞍乗車両の車体と前輪との間に介装され、懸架ばねSが発揮する弾発力で車体を弾性支持するとともに緩衝器Dが発生する減衰力によって車体の振動を減衰する。
 以下の説明では、緩衝器DおよびフロントフォークFが鞍乗車両に取り付けられた状態での上下を、特別な説明がない限り、緩衝器DおよびフロントフォークFの「上」「下」とする。また、緩衝器Dを内蔵したフロントフォークFが搭載される鞍乗車両とは、鞍に跨るような姿勢で乗員が乗車する形態の車両全般のことであり、自動二輪車(スクーターを含む)、三輪車等を含む。なお、本発明に係る緩衝器Dは、フロントフォークに利用される緩衝器以外に利用されてもよい。
 以下、一実施の形態の緩衝器Dと緩衝器Dが適用されたフロントフォークFの各部について詳細に説明する。図1および図2に示すように、フロントフォークFは、車体側チューブ10と、車体側チューブ10内に摺動自在に挿入される車軸側チューブ12とを有して構成されるテレスコピック型のフロントフォークとして構成されている。フロントフォークFは、振動が作用すると、車軸側チューブ12が車体側チューブ10に出入りして伸縮する。なお、本実施の形態では、フロントフォークFは、車体側チューブ10内に車軸側チューブ12が挿入される倒立型になっているが、車体側チューブ10が車軸側チューブ12内に挿入される正立型とされてもよい。
 つづいて、車体側チューブ10の図2中上端には、緩衝器Dのシリンダ1を介して環状のキャップ11が装着されている。また、フロントフォークFの下端となる車軸側チューブ12の図1中下端は、ボトムキャップ13で塞がれている。さらに、車体側チューブ10と車軸側チューブ12の重複部の間にできる筒状の隙間は、車体側チューブ10の下端に装着されて車軸側チューブ12の外周に摺接する環状のシール部材19で塞がれている。
 このようにしてフロントフォークF内は密閉空間とされており、フロントフォークFの内部に緩衝器Dが収容されている。フロントフォークF内であって緩衝器Dの外側は、液溜室R3として利用されており、気体と液体が充填されている。なお、液体は、本実施の形態では作動油とされるが、作動油以外の液体の使用も可能である。
 緩衝器Dは、本実施の形態では、車軸側チューブ12内に収容されるとともに内部に作動油が充填されるシリンダ1と、シリンダ1内に移動可能に挿入されるロッド2と、ロッド2に連結されてシリンダ1内に移動可能に挿入されるとともにシリンダ1内を伸側室R1と圧側室R2とに区画するピストン6とを備えた緩衝器本体Aと、シリンダ1内に挿入されてシリンダ1内に圧側室R2とリザーバRとを区画するバルブディスク3と、バルブディスク3に積層されるチェックバルブ4およびリーフバルブ5とを備えている。
 シリンダ1は、上端外周に螺子部1a1を備えたリザーバ筒1aと、リザーバ筒1aの下端に連結される筒状のシリンダ本体1bとで構成されており、螺子部1a1を車体側チューブ10の上端内周に螺着して車体側チューブ10に連結されている。また、リザーバ筒1aの上端開口部にはキャップ11が螺着されていてシリンダ1の上端開口部が閉塞され、シリンダ本体1bの下端内周には、内周にロッド2が挿通される筒状のロッドガイド7が装着されており、シリンダ1の下端が閉塞されている。
 シリンダ1におけるリザーバ筒1a内には、バルブディスク3が挿入されている。バルブディスク3は、シリンダ1内を圧側室R2とリザーバRとに区画している。また、シリンダ1におけるシリンダ本体1b内には、ピストン6が軸方向となる上下方向へ移動可能に挿入されている。そして、ピストン6は、シリンダ1内を伸側室R1と圧側室R2とに区画している。
 ロッド2は、下端が車体側チューブ10の下端を閉塞するボトムキャップ13に連結されており、上端側がシリンダ本体1b内に挿入されている。また、ボトムキャップ13の上端であって車軸側チューブ12の内周には、外周にフランジ状の懸架ばねSの下端を支持するばね受14aを備えた筒状のオイルロックケース14が載置されている。
 また、シリンダ本体1bの外周には、懸架ばねSの上端を支持するばね受15が装着されている。ばね受15は、シリンダ本体1bの外周に嵌合する上端が最小径であって下方へ向かうほど径が拡大する筒状であって、側部に孔15aを備えている。そして、懸架ばねSは、ばね受15とオイルロックケース14におけるばね受14aとの間に介装されている。ばね受15は、シリンダ本体1bの外周に装着されるCリング16によってシリンダ本体1bに対して上方側への移動が規制されているので、シリンダ1を介して懸架ばねSから受ける力を車体側チューブ10に伝達する。よって、懸架ばねSは、車体側チューブ10を上方に車軸側チューブ12を下方へ押圧して両者を離間させる弾発力を発揮する。
 また、ロッドガイド7の上端内周には、ロッド2の外周に摺接する環状のブッシュ8が取り付けられており、ロッドガイド7の下端外周には、環状のオイルロックピース7aが装着されている。そして、車体側チューブ10と車軸側チューブ12とが接近しフロントフォークFが最収縮近傍まで収縮すると、ロッドガイド7の外周に装着されたオイルロックピース7aがオイルロックケース14内に侵入する。オイルロックピース7aの外周とオイルロックケース14の内周には、適度な隙間が設けられており、オイルロックケース14内から作動油が流出する流れに抵抗が付与される。よって、オイルロックピース7aがオイルロックケース14に侵入すると、オイルロックケース14内の圧力が上昇してフロントフォークFのそれ以上の収縮を妨げられるので、フロントフォークFの最収縮時の衝撃が緩和される。
 戻って、シリンダ1内に挿入されたロッド2の上端の外周には、ピストン6が装着されている。ピストン6は、シリンダ本体1bの内周に摺接しており、シリンダ本体1bに対して上下方向となる軸方へ移動可能であり、前述したように、シリンダ1内を伸側室R1と圧側室R2とに区画している。また、ピストン6は、伸側室R1と圧側室R2とを連通する伸側ポート6aと圧側ポート6bとを備えている。そして、ピストン6の圧側室R2側には、伸側ポート6aの出口端を開閉する伸側リーフバルブ17がロッド2の外周に固定された状態で積層され、ピストン6の伸側室R1側には、圧側ポート6bの出口端を開閉するチェックバルブ18がロッド2の外周に固定された状態で積層されている。
 伸側リーフバルブ17は、本実施の形態の緩衝器Dでは複数枚の環状板を積層して構成された積層リーフバルブとされており、内周がロッド2の外周に固定されて外周側の撓みが許容されている。また、伸側リーフバルブ17は、作動油が伸側室R1から圧側室R2へ伸側ポート6aを介して移動する際に作動油の流れに抵抗を与え、作動油が圧側室R2から伸側室R1へ向かって移動するのを阻止する。
 チェックバルブ18は、本実施の形態の緩衝器Dでは環状板で構成されており、内周がロッド2の外周に固定されて外周側の撓みが許容されている。また、チェックバルブ18は、圧側室R2から伸側室R1へ圧側ポート6bを介して移動する作動油の流れに対して略抵抗なくこれを許容し、作動油が伸側室R1から圧側室R2へ向かって移動するのを阻止する。
 つづいて、バルブディスク3は、環状であって、キャップ11に連結されるガイドロッド20の図1中下端の外周に装着されている。このようにバルブディスク3は、ガイドロッド20によって軸方向に位置決められてシリンダ1内に収容されている。バルブディスク3は、リザーバ筒1aの内周に嵌合しており、ガイドロッド20によってシリンダ1に対して不動に固定されて、前述したように、シリンダ1内を圧側室R2とリザーバRとに区画している。
 バルブディスク3は、図2から図4に示すように、環状の本体部3aと、本体部3aの同一円周上に交互に並べて配置されて本体部3aの図2中下端となる一端から図2中上端となる他端まで貫通して設けられる4つの第一ポート3bと4つの第二ポート3cと、一端に設けられた第一ポート3bを取り囲む弁座3dとを備えている。
 弁座3dは、図3に示すように、一端の第一ポート3bおよび第二ポート3cの内周側に設けられた円環状の内周部3d1と、内周部3d1の外周に連なって4つの第一ポート3bのそれぞれを個別に取り囲む4つの包囲部3d2とを備えている。そして、第二ポート3cは、バルブディスク3の一端側にて包囲部3d2,3d2間に開口している。
 また、バルブディスク3は、本体部3aの一端の内周部3d1の外周側であって包囲部3d2,3d2間に軸方向に突出して立ち上がる4つのガイド部3eを備えるとともに、内周部3d1の外周であって第一ポート3bに対向する部位から第一ポート3b側へ向けて延びるランド部3fとを備えている。ガイド部3eの本体部3aに対する立ち上がり部分の周囲には溝3gが設けられている。なお、バルブディスク3の他端には、図4に示すように、第一ポート3bを避けて第二ポート3cのみを取り囲む花弁型弁座3hが設けられている。花弁型弁座3hは、バルブディスク3の他端に第一ポート3bの出口端の軸方向位置から軸方向に突出するようにして設けられている。
 このように構成されたバルブディスク3は、ガイドロッド20の先端に設けられたディスク保持部20aの取付軸20a1の外周にチェックバルブ4およびリーフバルブ5とともに装着される。ガイドロッド20は、キャップ11に連結されるロッド本体20bと、ロッド本体20bの先端に取り付けられてバルブディスク3を保持するディスク保持部20aとを備えている。ディスク保持部20aは、先端に小径な取付軸20a1を備えて、基端がロッド本体20bの先端に螺着されている。
 チェックバルブ4は、バルブディスク3の一端側の弁座3d、つまり、圧側室R2側の端部に設けられた弁座3dに積層されている。チェックバルブ4は、弁座3dの内周部3d1に対向する内環4aと、内環4aの外周に周方向に間隔を開けて放射状に設けられて包囲部3d2にそれぞれ対向して第一ポート3bをそれぞれ独立して開閉する4つの扇状の弁部4bとを備えている。チェックバルブ4は、ガイドロッド20の外周に嵌合されて内環4aが内周部3d1に着座した状態で固定され、包囲部3d2に対向する弁部4bの撓みが許容されている。そして、弁部4bは、包囲部3d2に着座すると第一ポート3bを閉塞し、第一ポート3b側となる正面側に作用するリザーバRの圧力が背面側に作用する圧側室R2の圧力よりも大きくなると撓んで包囲部3d2から離間して第一ポート3bを開放して、リザーバRから圧側室R2へ向かう作動油の流れを許容する。また、チェックバルブ4は、圧側室R2の圧力がリザーバRの圧力よりも大きい場合、弁部4bが包囲部3d2に押し付けられて第一ポート3bを閉塞して圧側室R2からリザーバRへ向かう作動油の流れを阻止する。
 なお、チェックバルブ4は、このように内環4aと、内環4aの外周にそれぞれ間隔を開けて放射状に延びる弁部4bを備えており、弁部4bが第二ポート3cを避けて包囲部3d2のみに着座するため、第二ポート3cの入口端の開口面積を一切減じることはない。
 また、弁部4bは、背面側から圧側室R2の圧力を受けると、前述のように包囲部3d2に向けて押し付けられるが、包囲部3d2の他にもランド部3fによって支持されるため第一ポート3b側へ凹むような撓みが抑制される。このように、ランド部3fの設置によって弁部4bの劣化が進むような変形が抑制されるので、チェックバルブ4の劣化を防止できる。
 なお、ランド部3fは、包囲部3d2で囲まれる内側に配置されて弁部4bのバルブディスク側面となる正面を支持して背面側から受ける圧力によって弁部4bが第一ポート3b側へ向けて凹むような撓みを抑制できればよい。したがって、ランド部3fの設置箇所は、内周部3d1に連なる第一ポート3bの内周側以外にも包囲部3d2に連なる位置に設けられてもよいし、弁座3dとは独立して設けられてもよい。また、ランド部3fの端面は、バルブディスク3の軸方向で弁座3dの内周部3d1および包囲部3d2の端面と面一となっていなくともよく、内周部3d1および包囲部3d2の端面よりもバルブディスク3の本体部3a側に配置されてもよい。
 他方、リーフバルブ5は、複数の円環状の環状板を積層して構成される積層リーフバルブとされており、バルブディスク3の他端となるリザーバR側に面する端面に設けられた花弁型弁座3hに積層されている。リーフバルブ5は、ガイドロッド20の外周に嵌合されて花弁型弁座3hに着座した状態で内周が固定され、外周側の撓みが許容されている。そして、リーフバルブ5は、花弁型弁座3hに着座すると第二ポート3cを閉塞し、第二ポート3c側となる正面側に作用する圧側室R2の圧力が背面側に作用するリザーバRの圧力よりも大きくなると外周側を撓ませる。このようにリーフバルブ5の外周が撓むと、当該外周が花弁型弁座3hから離間して第二ポート3cが開放され、リーフバルブ5は、圧側室R2からリザーバRへ向かう作動油の流れを許容するとともに作動油の流れに抵抗を与える。また、リーフバルブ5は、リザーバRの圧力が圧側室R2の圧力よりも大きい場合、花弁型弁座3hに押し付けられて第二ポート3cを閉塞してリザーバRから圧側室R2へ向かう作動油の流れを阻止する。
 なお、花弁型弁座3hは、第二ポート3cのみを取り囲んでおり、バルブディスク3の他端において第一ポート3bの入口端の軸方向位置よりも軸方向であってリザーバR側へ突出するように設けられている。よって、リーフバルブ5が花弁型弁座3hに着座した状態でもリーフバルブ5とバルブディスク3の花弁型弁座3hとの間に第一ポート3bの入口端へ臨む空隙が形成されるため、リーフバルブ5が第一ポート3bの入口端を閉塞することはない。
 このように構成されたリーフバルブ5、バルブディスク3およびチェックバルブ4は、チェックバルブ4の内環4aを支持する環状のスペーサ22およびバルブストッパ23とともに、順にガイドロッド20の取付軸20a1の外周に組み付けられて、取付軸20a1の先端となる図2中下端に螺着されるナット21によって、ガイドロッド20に固定される。そして、チェックバルブ4およびリーフバルブ5は、バルブディスク3に積層されて、内周が固定されて状態でガイドロッド20に装着されるので、前述のように動作する。なお、スペーサ22の外径は、内環4aのみを支持できるように内環4aの外径以下とされている。また、スペーサ22の軸方向高さは、ガイド部3eとナット21とが干渉しないように、チェックバルブ4に重ねた状態でガイド部3eの端面よりもスペーサ22の端面の方が圧側室R2側に配置されるような高さに設定されている。バルブストッパ23は、弁部4bが所定量撓むと弁部4bの背面側に当接して弁部4bのそれ以上の撓みを規制して、弁部4bの最大撓み量を規定する部品である。このようにバルブストッパ23は、弁部4bの最大撓み量を規定し、弁部4bの撓みによって弁部4bが塑性変形したり破損したりしないように弁部4bを保護している。よって、バルブストッパ23の設置によりチェックバルブ4の劣化や損傷が防止される。
 また、バルブディスク3に設けられたガイド部3eは、バルブディスク3の弁座3dにチェックバルブ4を積層した際に、弁部4b,4b間に配置されて弁部4bの側面に摺接してチェックバルブ4を周方向に位置決めて、第一ポート3bを閉塞できるように弁部4bを包囲部3d2に正対させる。ガイド部3eは、少なくとも、弁部4b,4b間のいくつかに2つ以上設けられていればよく、内環4aの外周に摺接する位置に設けられるとチェックバルブ4を径方向にも位置決めできる。
 このようにガイド部3eを設けると、チェックバルブ4をバルブディスク3およびガイドロッド20に組み付ける際にチェックバルブ4のバルブディスク3に対する位置合わせが容易となるので、緩衝器Dの組付作業性を向上できる。また、前述した通り、ガイド部3eの本体部3aからの立ち上がり部分の周囲には溝3gが設けられている。溝3gを設けない場合、加工上どうしても立ち上がり部分が図2の破線で示すように湾曲面或いはテーパ面が形成されるため、弁部4bの側面をガイド部3eの側面に摺接させるように設定すると、加工誤差や組付不良によって弁部4bが湾曲面或いはテーパ面に乗り上げて弁部4bが包囲部3d2から浮き上がってしっかり密着できない場合がある。これに対して、溝3gを設けると前述の湾曲面或いはテーパ面を切除できるので、加工誤差や組付不良によってガイド部3eの設置によって弁部4bが包囲部3d2から浮き上がって第一ポート3bを漏洩なく確実に閉鎖できるようになる。
 なお、本実施の形態の第一ポート3bと第二ポート3cの設置数は、複数であれば4つに限られない。そして、各第一ポート3bに対してそれぞれ弁座3dにおける包囲部3d2が一対一で設けられる関係にあるので、第一ポート3bの設置数と包囲部3d2の設置数は同数となり、チェックバルブ4の弁部4bの設置数も第一ポート3bおよび包囲部3d2の設置数と同数だけ設ければよい。
 つづいて、ガイドロッド20の外周であってバルブディスク3よりも図1中上方には、有底筒状のフリーピストン24が摺動自在に装着されている。フリーピストン24の底部は、環状であって内周側にガイドロッド20が挿通されている。また、フリーピストン24は、リザーバ筒1aの内周にも摺接しており、リザーバ筒1a内のリザーバRを作動油が充填される液室Lと気体が充填される気室Gとに区画している。さらに、フリーピストン24の底部とキャップ11との間にはコイルスプリングでなる加圧スプリング25が圧縮された状態で介装されていて、フリーピストン24は、加圧スプリング25および気室G内の圧力によって常に液室L側を圧縮する方向に付勢されている。
 このように、本実施の形態の緩衝器Dでは、フリーピストン24を加圧スプリング25で付勢して、液室Lに圧縮力を作用させることで、液室Lに連通されるシリンダ1内の伸側室R1および圧側室R2を加圧して、油柱剛性を高めている。作動油には気体が溶け込んでいるために作動油は弾性を示し、作動油の見掛け上の弾性係数が低くなると緩衝器Dの減衰力発生応答性が悪化するが、前述のようにシリンダ1内を加圧することで油柱剛性を高めて緩衝器Dの減衰力発生応答性を向上できる。
 なお、シリンダ1のリザーバ筒1aの側部には緩衝器D外に通じる孔1cが設けられている。孔1cは、フリーピストン24が対向している状態ではフリーピストン24によって閉塞された状態に維持されるが、液室L内の作動油量が規定量よりも多くなってフリーピストン24が孔1cよりも上方に後退すると孔1cを介して液室L内の作動油が緩衝器D外の液溜室R3へ排出され、シリンダ1内が過剰に高圧となってしまうのを防止できる。
 緩衝器Dは、以上の通り構成されており、以下にその作動について説明する。まず、フロントフォークFが伸長する場合、車体側チューブ10と車軸側チューブ12との相対的な軸方向の離間に伴って、シリンダ1に対してロッド2に連結されるピストン6が図1中下方へ移動する。シリンダ1内の伸側室R1は、ピストン6の移動によって圧縮されて縮小し、シリンダ1内の圧側室R2は、ピストン6の移動によって拡大する。圧縮される伸側室R1内の作動油は、伸側リーフバルブ17を押し開いてピストン6の伸側ポート6aを通過して拡大される圧側室R2へ移動する。伸側リーフバルブ17が伸側ポート6aを通過する作動油の流れに抵抗を与えるので、伸側室R1の圧力が圧側室R2の圧力よりも高くなり、緩衝器Dは自身の伸長を妨げる伸側減衰力を発揮する。
 緩衝器Dの伸長時には、シリンダ1からロッド2が退出し、ロッド2がシリンダ1から退出する体積分の作動油がシリンダ1内の圧側室R2で不足する。このように圧側室R2で作動油が不足するために、圧側室R2の圧力がリザーバRの圧力よりも低下して、チェックバルブ4の弁部4bが撓んで第一ポート3bを開放する。よって、圧側室R2で不足する作動油は、リザーバRの液室Lから第一ポート3bを通じて圧側室R2に供給される。リザーバR内では、液室Lから作動油が圧側室R2へ移動するためにフリーピストン24が下方へ移動して液室Lを縮小させるとともに気室Gを拡大させ、ロッド2がシリンダ1から退出する体積の補償がなされる。このように、フロントフォークFの伸長時には、緩衝器Dがともに伸長して、伸側リーフバルブ17によってフロントフォークFの伸長を妨げる伸側減衰力を発生する。
 つづいて、フロントフォークFが収縮する場合、車体側チューブ10と車軸側チューブ12との相対的な軸方向の接近に伴って、シリンダ1に対してロッド2に連結されるピストン6が図1中上方へ移動する。シリンダ1内の圧側室R2は、ピストン6の移動によって圧縮されて縮小し、シリンダ1内の伸側室R1は、ピストン6の移動によって拡大する。圧縮される圧側室R2内の作動油は、チェックバルブ18を押し開いてピストン6の圧側ポート6bを通過して拡大される伸側室R1へ移動する。チェックバルブ18は、圧側ポート6bを通過する作動油の流れに抵抗をほとんど与えないので、圧側室R2の圧力と伸側室R1の圧力はほぼ等圧となる。
 緩衝器Dの収縮時には、シリンダ1内へロッド2が侵入し、ロッド2がシリンダ1内へ侵入する体積分の作動油がシリンダ1内で過剰となる。このようにシリンダ1内で過剰となった作動油は、リーフバルブ5を押し開いてバルブディスク3の第二ポート3cを通過してリザーバRの液室Lへ移動する。リーフバルブ5が第二ポート3cを通過する作動油の流れに抵抗を与えるので、シリンダ1内の全体の圧力を上昇させるため、緩衝器Dは自身の収縮を妨げる圧側減衰力を発揮する。リザーバR内では、作動油がシリンダ1内から液室L内へ排出されるためにフリーピストン24が上方へ後退して液室Lを拡大させるとともに気室Gを縮小させ、ロッド2がシリンダ1内へ侵入する体積の補償がなされる。また、フロントフォークFの収縮時には、シリンダ1が車軸側チューブ12内を図1中下方へ移動し、このシリンダ1の移動に伴って液溜室R3内の作動油の油面が上昇し、液溜室R3内の作動油がばね受15の孔15aを通過する場合がある。孔15aは、作動油の通過する流れに対して絞り弁として機能する。よって、フロントフォークFの収縮時には、緩衝器Dがともに収縮して、リーフバルブ5によってフロントフォークFの収縮を妨げる圧側減衰力を発生するとともに、油面がばね受15の孔15aを通過する場合には緩衝器Dの圧側減衰力にばね受15による収縮を妨げる減衰力を付加できる。
 前述したように、緩衝器Dの収縮時において作動油は、シリンダ1内から第二ポート3cを通過して液室Lへ移動するが、チェックバルブ4の弁部4bが第二ポート3cの入口の流路面積を減じることがない。そのため、緩衝器Dのピストン速度が高速となって、第二ポート3cを通過する流量が多くなっても、本実施の形態の緩衝器Dの減衰特性には従来の緩衝器のようにオリフィス特性が現れず、緩衝器Dの減衰力は過剰とならない。また、弁部4bが弁座3dにおける包囲部3d2によって正対して支持されるので、弁部4bが圧側室R2の圧力を受けて第一ポート3b側に向かって凹んで変形して疲労することも抑制される。なお、本実施の形態の緩衝器Dでは、さらに、包囲部3d2の内側に弁部4bの正面(バルブディスク側面)を支持するランド部3fを有しているので、弁部4bの第一ポート3b側へ向けて凹む変形を確実に阻止できるので、チェックバルブ4の疲労による劣化を阻止できる。
 以上のように緩衝器Dは、シリンダ1と、シリンダ1内に移動可能に挿入されるロッド2とを有して伸縮可能な緩衝器本体Aと、緩衝器本体A内に圧側室(作動室)R2とリザーバ(作動室)Rとを区画するとともに圧側室(作動室)R2とリザーバ(作動室)Rとを連通する複数の第一ポート3bと複数の第二ポート3cとを有するバルブディスク3と、バルブディスク3の一端側に積層されて第一ポート3bを開閉するチェックバルブ4と、バルブディスク3の他端側に積層されて第二ポート3cを開閉する環状のリーフバルブ5とを備え、第一ポート3bおよび第二ポート3cがバルブディスク3の同一円周上に周方向で交互に並べて配置されて同数設けられており、バルブディスク3が一端側に第一ポート3bおよび第二ポート3cの内周側にチェックバルブ4に対向する内周部3d1と内周部3d1の外周に連なって第一ポート3bをそれぞれ個別に取り囲む複数の包囲部3d2とを有する弁座3dを具備し、チェックバルブ4が内周部3d1に対向する内環4aと内環4aの外周に周方向に間隔を開けて放射状に設けられて包囲部3d2にそれぞれ対向して第一ポート3bをそれぞれ独立して開閉する複数の弁部4bとを備えている。
 このように構成された緩衝器Dは、チェックバルブ4の弁部4bが第二ポート3cの入口の流路面積を減じることがないので、緩衝器Dのピストン速度が高速となって、第二ポート3cを通過する流量が多くなっても、本実施の形態の緩衝器Dの減衰特性には従来の緩衝器のようにオリフィス特性が現れず、緩衝器Dの減衰力は過剰とならない。また、弁部4bが弁座3dにおける包囲部3d2によって正対して支持されるので、弁部4bが圧側室R2の圧力を受けて第一ポート3b側に向かって凹んで変形して疲労することも抑制される。
 以上より、本実施の形態の緩衝器Dによれば、ピストン速度が高速となっても減衰力が過剰とならず、チェックバルブ4の変形も抑制できるので板厚を厚く必要がなく、緩衝器Dの伸縮方向の切り換わりで減衰力の発生の応答性も犠牲にならない。よって、本実施の形態の緩衝器Dによれば、車両における乗心地を向上できる。
 また、本実施の形態の緩衝器Dでは、チェックバルブ4の内環4aがガイドロッド20の外周に固定されている。つまり、チェックバルブ4は、内環4aが弁座3dの内周部3d1に当接した状態で保持されており、弁部4bの撓みによって第一ポート3bを開放するよう構成されている。このように構成された緩衝器Dによれば、各弁部4bが互いに周方向で連結されておらず独立して撓んで第一ポート3bを開放するので、従来の内周固定の環状板でなるチェックバルブに比較して第一ポート3bを通過する作動油(液体)の流れに与える抵抗を非常に小さくできる。よって、本実施の形態の緩衝器Dによれば、通過する作動油(液体)の流れに与える抵抗を極力小さくしたいチェックバルブ4の実用性を向上できる。なお、チェックバルブ4は、本実施の形態の緩衝器Dでは、一枚の内環4aと弁部4bとを備えた板で構成されているが、複数枚の板で構成されてもよく、複数枚の板で構成される場合、弁部4bの径方向長さが板同士で異なっていてもよい。チェックバルブ4の内環4aを前述したようにナット21で締め付けてガイドロッド20の外周に固定する場合、チェックバルブ4は、内環4aの固定によってバルブディスク3に対する周方向の回転が規制されるため、ガイド部3eのバルブディスク3への設置を省略できる。
 さらに、本実施の形態の緩衝器Dでは、バルブディスク3が一端から突出して弁部4b間に挿入されてチェックバルブ4の回転を阻止するガイド部3eを備えている。このように構成された緩衝器Dによれば、ガイド部3eによってチェックバルブ4をバルブディスク3に対して周方向に位置決めできるので、チェックバルブ4のバルブディスク3に対する位置合わせが容易となって緩衝器Dの組付作業性を向上できる。なお、ガイド部3eは、前述したところでは、バルブディスク3に一体不可分に設けられているが、バルブディスク3の本体部3aのガイド部の設置位置に孔を設けておきガイド部を構成するピン等を圧入する等してバルブディスク3に固定してガイド部を形成してもよい。
 また、本実施の形態の緩衝器Dでは、バルブディスク3が包囲部3d2の内側に弁部4bの正面(バルブディスク側面)を支持するランド部3fを備えている。このように構成された緩衝器Dによれば、弁部4bの第一ポート3b側へ向けて凹む変形を確実に阻止できるので、チェックバルブ4の疲労による劣化を阻止できる。
 さらに、本実施の形態の緩衝器Dでは、緩衝器本体Aがシリンダ1内に移動可能に挿入されるとともにロッド2に連結されて、シリンダ1内を伸側室R1と圧側室R2とに区画するピストン6と、シリンダ1内に挿入されるバルブディスク3よって仕切られるリザーバRとを備え、圧側室R2とリザーバRを作動室として、チェックバルブ4がバルブディスク3の圧側室R2側に配置されて作動油(液体)が第一ポート3bをリザーバRから圧側室R2へ向かう方向へ流れる場合にのみ開弁するように構成されている。このように構成された緩衝器Dによれば、ピストン速度が高速となっても圧側減衰力が過剰とならず、チェックバルブ4の弁部4b同士が周方向で連結されていないので従来のチェックバルブよりも撓み易く作動油(液体)の流れに与える抵抗を低減でき、伸長時にシリンダ1内での作動油(液体)の吸込不良を抑制できる。よって、本実施の形態の緩衝器Dによれば、狙い通りの減衰力と減衰力発生応答性を実現できる。
 また、バルブディスク3をピストンとして利用して、伸側室R1と圧側室R2を作動室として、チェックバルブ4をバルブディスク3の伸側室R1側端に積層する構造を緩衝器Dの構造として採用し、作動油(液体)が第一ポート3bを圧側室R2から伸側室R1へ向かう際にチェックバルブ4が第一ポート3bを開放するようにしてもよい。この場合には、緩衝器Dの伸長時にピストン速度が高速となってもチェックバルブ4がリーフバルブ5によって発生する伸側減衰力に影響を与えず車両の乗心地を向上できる。
 なお、前述した緩衝器Dでは、チェックバルブ4がガイドロッド20に内周が固定されて弁部4bの撓みによって第一ポート3bを開放する構造を採用しているが、図5に示した一実施の形態の第一変形例の緩衝器D1のように、チェックバルブ4の全体がバルブディスク3から離間してリフトする構造を採用できる。
 この第一変形例の緩衝器D1では、緩衝器Dの構造に対してスペーサ22およびバルブストッパ23を廃止して、代わりに、ガイド部3eの端部に当接するワッシャ26と、ワッシャ26とチェックバルブ4の内環4aとの間に介装される弾性体としてのコイルばね27とを備えている。
 ガイドロッド20の先端に螺着されるナット21は、ガイド部3eの端面に当接するワッシャ26を介してバルブディスク3およびリーフバルブ5を締め付けてバルブディスク3およびリーフバルブ5に所定の軸力を負荷させている。
 コイルばね27は、圧縮状態でチェックバルブ4とワッシャ26との間に介装されており、チェックバルブ4に所定の初期荷重を与えている。チェックバルブ4は、ガイド部3eによって周方向への回り止めがなされた状態で弁座3dに積層されており、正面側から受ける圧力による図中上方へ向けて押圧する力がコイルばね27の初期荷重を上回るとコイルばね27の弾発力と前記押圧する力がバランスするまでコイルばね27を押し縮めて全体が弁座3dから離座して第一ポート3bを開放する。よって、この場合のチェックバルブ4の開弁圧は、コイルばね27がチェックバルブ4に与える初期荷重によって設定されている。なお、ワッシャ26は、ガイド部3eに当接することでコイルばね27のガイドロッド20からの脱落を防止しているが、ナット21に一体不可分に設けられてもよい。
 ガイド部3eは、チェックバルブ4の弁部4b,4b間に配置されて弁部4bの側面と内環4aの外周に摺接してチェックバルブ4を周方向および径方向に位置決めて、チェックバルブ4が弁座3dから全体が離間しても再度弁座3dに着座した際に弁部4bが包囲部3d2に正対して第一ポート3bを確実に閉塞させる。この場合、ガイド部3eは、少なくとも、側面を内環4aの外周面および弁部4bの側面に摺接させて、チェックバルブ4を周方向および径方向に位置決めできるように弁部4b,4b間のいくつかに2つ以上設けられればよい。チェックバルブ4の全体がバルブディスク3に遠近する動作を円滑に行えるように、ガイド部3eは、弁部4b,4b間に設置されつつもバルブディスク3の周方向でなるべく等間隔になるように配置するとよい。また、本実施の形態では、コイルばね27のチェックバルブ側端が内環4aのみに当接するように小径とされ、コイルばね27の反チェックバルブ側端が大径となる円錐コイルばねとされており、ガイド部3eが3つ以上設けられていて、コイルばね27の反チェックバルブ側端がガイド部3eのガイドロッド20を向く面に当接していて、ガイド部3eによってコイルばね27をチェックバルブ4の内環4aに調芯させている。よって、コイルばね27は、チェックバルブ4の内環4aに芯ずれせずに初期荷重を作用できる。
 このように位置実施の形態の第一変形例における緩衝器では、チェックバルブ4がバルブディスク3の弁座3dから全体が離間可能に積層されており、チェックバルブ4をバルブディスク3へ向けて付勢するコイルばね(弾性体)27を備えている。このように構成された緩衝器D1は、チェックバルブ4がバルブディスク3から全体が離間して第一ポート3bを開放するので、チェックバルブ4の板厚を厚くしても開弁時の包囲部3d2と弁部4bとの間の流路面積を大きく確保でき、従来の内周固定の環状板でなるチェックバルブに比較して第一ポート3bを通過する作動油(液体)の流れに与える抵抗を非常に小さくできる。よって、本実施の形態の緩衝器D1によれば、通過する作動油(液体)の流れに与える抵抗を極力小さくしたいチェックバルブ4の実用性を向上できる。また、チェックバルブ4の板圧を厚くできるので、チェックバルブ4の剛性を高くしての変形防止も可能となる。
 また、チェックバルブ4のバルブディスク3に対する周方向の回り止めは、第一変形例の緩衝器D1のバルブディスク3にガイド部3eを設ける構成に代えて、ガイドロッド20の取付軸20a1の外形を円形以外の形状とし、チェックバルブ4の内環4aの内周形状を取付軸20a1の外形に符合する形状として、チェックバルブ4が取付軸20a1上を回り止めされた状態で軸方向に摺動するようにしてもよい。また、図6に示した一実施の形態の第二変形例の緩衝器のように、ガイドロッド20の取付軸20a1の外周に外形が円形以外の形状の環状のスペーサ30を嵌合して、チェックバルブ4の内環4aの内周形状をスペーサ30の外形に符合する形状として、チェックバルブ4がスペーサ30上を回り止めされた状態で軸方向に摺動するようにしてもよい。この実施の形態の緩衝器D2では、取付軸20a1或いはスペーサ30を外周の形状である外形が円形以外の軸部材として利用して、チェックバルブ4の内環4aの内周形状を軸部材の外形に符合して軸部材の外周に摺接させている。なお、軸部材の外周の外形は、円以外の形状であればチェックバルブ4の周方向の回り止めを図れるが、たとえば、軸部材の外形を円の一部を切り落としてできるD形状或いは二面幅形状とすると簡単な加工によって軸部材を製造できる。このように緩衝器D2を構成してもチェックバルブ4の周方向の回転を規制できるので、チェックバルブ4が弁座3dから全体が離間しても再度弁座3dに着座した際に弁部4bが包囲部3d2に正対して第一ポート3bを確実に閉塞できる。
 また、この第二変形例の緩衝器D2の場合、バルブディスク3の本体部3aの弁座3dの内周側にスペーサ30が嵌合する環状凹部3iを設けてスペーサ30によるチェックバルブ4の内環4aの挟みこみを防止するとよい。また、バルブディスク3の弁座3dは、図6に示すように、第二ポート3cの入口端が開口する本体部3aの端部よりも軸方向に突出させて設置されてよい。
 なお、第二変形例の緩衝器D2では、スペーサ30とナット21との間にばね受として機能するワッシャ26の代わりにコイルばね27の反バルブディスク側端の外周に嵌合するソケット31aを備えて環状のばね受31を設けて、コイルばね27の調心と径方向のずれの防止を図っている。
 なお、第一変形例の緩衝器および第二変形例における緩衝器における弾性体は、コイルばね27以外にも皿ばねやウェーブワッシャといったばね、或いはゴムであってもよい。
 以上、本発明の好ましい実施の形態を詳細に説明したが、特許請求の範囲から逸脱しない限り、改造、変形および変更が可能である。
 本願は、2020年8月28日に日本国特許庁に出願された特願2020-144023に基づく優先権を主張し、この出願の全ての内容は参照により本明細書に組み込まれる。

 

Claims (7)

  1.  緩衝器であって、
     シリンダと、前記シリンダ内に移動可能に挿入されるロッドとを有して伸縮可能な緩衝器本体と、
     前記緩衝器本体内に二つの作動室を区画するとともに前記二つの作動室を連通する複数の第一ポートと複数の第二ポートとを有するバルブディスクと、
     前記バルブディスクの一端側に積層されて前記第一ポートを開閉するチェックバルブと、
     前記バルブディスクの他端側に積層されて前記第二ポートを開閉する環状のリーフバルブとを備え、
     前記第一ポートおよび前記第二ポートは、前記バルブディスクの同一円周上に周方向で交互に並べて配置されて同数設けられており、
     前記バルブディスクは、
     前記一端側に前記第一ポートおよび前記第二ポートの内周側に前記チェックバルブに対向する内周部と、前記内周部の外周に連なって前記第一ポートをそれぞれ個別に取り囲む複数の包囲部とを有する弁座を具備し、
     前記チェックバルブは、
     前記内周部に対向する内環と、
     前記内環の外周に周方向に間隔を開けて放射状に設けられて前記包囲部にそれぞれ対向して前記第一ポートをそれぞれ独立して開閉する複数の弁部とを有する
     緩衝器。
  2.  請求項1に記載の緩衝器であって、
     前記チェックバルブは、前記バルブディスクの前記弁座から全体が離間可能に積層されており、
     前記チェックバルブを前記バルブディスクへ向けて付勢する弾性体を備えた
     緩衝器。
  3.  請求項1に記載の緩衝器であって、
     前記チェックバルブは、前記内環が前記内周部に当接した状態で保持されており、前記弁部の撓みによって前記第一ポートを開放する
     緩衝器。
  4.  請求項1に記載の緩衝器であって、
     前記バルブディスクは、一端から突出して前記弁部間に挿入されて前記チェックバルブの回転を阻止するガイド部を有する
     緩衝器。
  5.  請求項2に記載の緩衝器であって、
     前記バルブディスクに固定されるとともに前記チェックバルブの内周に挿入される軸部材を備え、
     前記軸部材の外周の形状である外形は円形以外の形状であって、
     前記チェックバルブの前記内環の内周形状が前記軸部材の前記外形の形状に符合する形状に形成されている
     緩衝器。
  6.  請求項3に記載の緩衝器であって、
     前記バルブディスクは、前記包囲部の内側に前記弁部のバルブディスク側面を支持するランド部を有する
     緩衝器。
  7.  請求項1に記載の緩衝器であって、
     前記緩衝器本体は、
     前記シリンダ内に移動可能に挿入されるとともに前記ロッドに連結されて、前記シリンダ内を伸側室と圧側室とに区画するピストンと、
     前記シリンダ内に挿入される前記バルブディスクによって仕切られるリザーバとを有し、
     前記圧側室と前記リザーバを前記作動室として、
     前記チェックバルブは、前記バルブディスクの圧側室側に配置されて液体が前記第一ポートを前記リザーバから前記圧側室へ向かう方向へ流れる場合にのみ開弁する
     緩衝器。
PCT/JP2021/025767 2020-08-28 2021-07-08 緩衝器 WO2022044560A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020-144023 2020-08-28
JP2020144023A JP7421450B2 (ja) 2020-08-28 2020-08-28 緩衝器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022044560A1 true WO2022044560A1 (ja) 2022-03-03

Family

ID=80353104

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2021/025767 WO2022044560A1 (ja) 2020-08-28 2021-07-08 緩衝器

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP7421450B2 (ja)
WO (1) WO2022044560A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7482204B1 (ja) 2022-12-26 2024-05-13 カヤバモーターサイクルサスペンション株式会社 緩衝器

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004144272A (ja) * 2002-08-30 2004-05-20 Tokico Ltd 油圧緩衝器およびそのシート弁の製造方法
JP2007120726A (ja) * 2005-10-31 2007-05-17 Hitachi Ltd 油圧緩衝器
JP2011528089A (ja) * 2007-06-21 2011-11-10 テネコ オートモティブ オペレーティング カンパニー インコーポレイテッド ショックアブソーバ
JP2016023674A (ja) * 2014-07-17 2016-02-08 Kyb株式会社 緩衝器
KR20160093417A (ko) * 2015-01-29 2016-08-08 주식회사 만도 쇽업소버의 피스톤 밸브 어셈블리

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004144272A (ja) * 2002-08-30 2004-05-20 Tokico Ltd 油圧緩衝器およびそのシート弁の製造方法
JP2007120726A (ja) * 2005-10-31 2007-05-17 Hitachi Ltd 油圧緩衝器
JP2011528089A (ja) * 2007-06-21 2011-11-10 テネコ オートモティブ オペレーティング カンパニー インコーポレイテッド ショックアブソーバ
JP2016023674A (ja) * 2014-07-17 2016-02-08 Kyb株式会社 緩衝器
KR20160093417A (ko) * 2015-01-29 2016-08-08 주식회사 만도 쇽업소버의 피스톤 밸브 어셈블리

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7482204B1 (ja) 2022-12-26 2024-05-13 カヤバモーターサイクルサスペンション株式会社 緩衝器

Also Published As

Publication number Publication date
JP2022039150A (ja) 2022-03-10
JP7421450B2 (ja) 2024-01-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5616455B2 (ja) デジタルバルブを備えたダンパー
JP3660857B2 (ja) ショックアブソーバ
US8517154B2 (en) Shock absorber
US20090038897A1 (en) Shock absorber
WO2011071120A1 (ja) 緩衝装置
WO2007029861A1 (ja) 油圧緩衝器の減衰力発生機構
US6899207B2 (en) Extra support area for valve disc
WO2022044560A1 (ja) 緩衝器
WO2019194167A1 (ja) バルブ及び緩衝器
US20050151343A1 (en) Front fork of motor cycle or the like
WO2015045558A1 (ja) 油圧緩衝器
JPH08121524A (ja) ショックアブソーバ
JP7482204B1 (ja) 緩衝器
US11536345B2 (en) Valve seat member, valve, and shock absorber
JP2001317582A (ja) 車両用油圧式緩衝器
JP6546453B2 (ja) 減衰バルブおよび緩衝器
WO2023176117A1 (ja) 減衰バルブおよび緩衝器
JP6836422B2 (ja) ショックアブソーバ
WO2023002735A1 (ja) バルブおよび緩衝器
WO2023037713A1 (ja) 緩衝器
JP2011149447A (ja) 緩衝器のバルブ構造
JP2021095938A (ja) フロントフォークおよび懸架装置
JP2006070991A (ja) 緩衝器のバルブ構造
JP6294678B2 (ja) バルブ及び緩衝器
JP6274925B2 (ja) 緩衝器

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21860990

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

DPE1 Request for preliminary examination filed after expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101)
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 21860990

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1