JP2007177822A

JP2007177822A - 緩衝器の減衰力調整装置

Info

Publication number: JP2007177822A
Application number: JP2005374656A
Authority: JP
Inventors: Harusuke Murakami; 陽亮村上
Original assignee: Showa Corp
Current assignee: Showa Corp
Priority date: 2005-12-27
Filing date: 2005-12-27
Publication date: 2007-07-12

Abstract

【課題】簡易な構成で、減衰力の微調整を実現することができる緩衝器の減衰力調整装置を提供する。
【解決手段】ニードル部１８の第１ロッド側流路２２の開口部に対する挿入度を大きくすると、第１ロッド側流路２２の開口部の開放面積が小さくなり、第２部屋５２に流入するオイルの流量が少なくなる。第２部屋５２の内部の圧力が小さくなり、押圧部材４６が第１バルブ４２の外周を押圧する押圧力が小さくなる。一方、ニードル部１８の第１ロッド側流路２２の開口部に対する挿入度を小さくすると、第１ロッド側流路２２の開口部の開放面積が大きくなり、第２部屋５２に流入するオイルの流量が多くなる。第２部屋５２の内部の圧力が大きくなり、押圧部材４６が第１バルブ４２の外周を押圧する押圧力が大きくなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、二輪車用フロントフォーク、リアクッション、四輪車用ダンパなどの車両用の油圧緩衝器などに用いられる緩衝器の減衰力調整装置に関する。

従来から二輪車用フロントフォーク、リアクッション、四輪車用ダンパなどの車両用の油圧緩衝器には、減衰力調整装置が用いられている。この減衰力調整装置としては、シリンダの内部を摺動するピストンを先端に取り付けたピストンロッドの内部に流路を形成して、この流路の開口面積を調整ロッドにより変更することで、ピストンで区画された上下の油室に通じる流路の減衰特性を調整するものが従来から知られている（従来技術１）。

また、図２に示すように、シリンダ１００に摺動自在にピストン１０２を設けピストン１０２の上下の油室Ｃ１、Ｃ２を区画した油圧緩衝器に、ピストン１０２のシート部１０４に外周を当接する第１リーフバルブ１０６と、その外側にこれよりも小径でかつ第１リーフバルブ１０６に形成したオリフィス１０８を閉じる第２リーフバルブ１１０を設け、さらに第１リーフバルブ１０６に対向してスプリング１１２を介して閉側に付勢するメインバルブ１１４を設け、第２リーフバルブ１１０に任意の間隔をおいてサポート１１６を対向配置させた減衰力調整装置が知られている（従来技術２、下記特許文献１参照）。
実開昭６２−２０２５４５号公報特許第２８２０７４３号公報

ところで、上記従来技術１では、減衰力発生装置を迂回する、迂回路上に減衰力調整装置を設けている。ピストンロッドが縮む際に作用する圧側減衰力は、ピストンロッドが伸びる際に作用する伸側減衰力と比較して大きさが小さいので、上下の油室を連通する油の大半は、減衰力発生装置を通り、減衰力調整装置の依存度が小さくなり、その結果、減衰力調整幅が狭くなってしまう。

また、上記従来技術２では、第１リーフバルブ、第２リーフバルブ及びメインバルブなどにより減衰力の調整が行われるが、この調整が機械的手段により実現されるため、ピストンロッドの速度にかかわらず、第１リーフバルブに対向してスプリングを介して閉側に付勢するメインバルブが第１リーフバルブを押圧することになり、通常走行時における、低速減衰にも影響を及ぼし、乗り心地を悪化させることになる

そこで、本発明は、上記事情を考慮し、簡易な構成で、乗り心地を悪化させることなく、充分な減衰力調整幅を有する緩衝器の減衰力調整装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、シリンダ部の内部に摺動自在に配置され前記シリンダ部の内部を２つの油室に区画するピストン部と、前記ピストン部に取り付けられ前記ピストン部とともに前記シリンダ部の軸方向に移動可能なピストンロッド部と、を有し、前記ピストンロッド部にはオイルが流動する第１流路が形成され、前記ピストンロッド部の内部には前記第１流路の開口部の開放面積を変更させる調整ロッド部が配置された緩衝器の減衰力調整装置であって、前記ピストン部には前記ピストン部により区画された前記油室間を連通する第２流路が形成され、前記第２流路の開口部を閉塞又は開放する減衰バルブと、軸方向に移動して前記減衰バルブを押圧し前記第２流路の開口部を閉塞させる押圧部材と、前記押圧部材と前記ピストンロッド部との間に区画形成され前記第１流路と連通可能でありかつ前記油室の一方と連通可能なオリフィスを有するとともに内部圧力により前記押圧部材を押圧して軸方向に移動させる空間部と、を有し、前記調整ロッド部で前記第１流路の開口部の開放面積を変更させることにより、前記空間部に流入させるオイルの流量を調整し、前記押圧部材が前記減衰バルブを押圧する押圧力を調整することを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、調整ロッド部により第１流路の開口部の開放面積を小さくすると、第１流路から空間部に流入するオイルの流量が少なくなる。これにより、空間部の内部の圧力が小さくなり、押圧部材が減衰バルブの外周を押圧する押圧力が小さくなる。この結果、減衰バルブの撓みが大きくなり、第２流路から一方の油室に抜けるオイルの抵抗が少なくなるため減衰力は低い。

一方、調整ロッド部により第１流路の開口部の開放面積を大きくすると、第１流路から空間部に流入するオイルの流量が多くなる。オイルは押圧部材の延在部に設けたオリフィスを介して一方の油室に抜ける。このためオイルが絞られるため、空間部の内部の圧力が大きくなり、押圧部材が減衰バルブの外周を押圧する押圧力が大きくなる。この結果、減衰バルブの撓みが少なくなり、第２流路から一方の油室に抜けるオイルの抵抗が大きくなるため減衰力は高くなる。また、オイルの流速の遅い低速域では、オリフィスでのオイルの絞りが緩やかなものとなり、空間部の内部の圧力上昇が抑えられ、押圧部材が減衰バルブの外周を押圧する押圧力も少なく、減衰力は高くならない。

以上のように、調整ロッド部により、第１流路の開口部の開放面積を調整することにより、空間部の内部の圧力を調整でき、この空間部の内部の圧力を利用して、減衰バルブの撓み特性を調整することができるため、発生する減衰力そのものを可変させることができる。これにより、簡易な構成で、減衰バルブの撓み特性を調整することができ、ひいては緩衝器の減衰力調整装置の減衰力を充分な調整幅で調整することができる。

本発明によれば、簡易な構成で、乗り心地を悪化させることなく、充分な減衰力調整幅を設けることができる。

次に、本発明の一実施形態に係る緩衝器の減衰力調整装置について、図面を参照して説明する。なお、図１の中心線ｌによりも上側に位置する上側図は第１バルブがピストン側流路の開口部を閉塞している図であり、中心線ｌによりも下側に位置する下側図は第１バルブがピストン側流路の開口部を開放している図である。

図１に示すように、緩衝器の減衰力調整装置１０は、シリンダ部１２の内部に配置されている。このシリンダ部１２は、例えば、特許第２８２０７４３号公報（上記特許文献２）に記載のダンパーシリンダに相当するものであり、例えば、アウターチューブ（図示省略）の内部に摺動自在に配置されたインナーチューブ（図示省略）の内部に設けられている。

緩衝器の減衰力調整装置１０は、ピストンロッド１４を備えている。このピストンロッド１４は、円筒状部１６を備えている。円筒状部１６の一方の端部は、シリンダ部１２の外部まで延びている。円筒状部１６の内部には、ニードル部１８と、ニードル部１８が取り付けられているニードルロッド部２０と、が配置されている。このニードルロッド部２０は、シリンダ部１２の外部から操作することができ円筒状部１６の軸方向に沿って移動できるようになっている。また、ニードル部１８は、ニードルロッド部２０の移動とともに軸方向に移動することができる。また、ニードル部１８は、先端部側に向かって断面積が小さくなるように形成されている。このニードル部１８の先端部は、ニードルロッド部２０の軸方向への移動により、後述の第１ロッド側流路２２の開口端部に挿入可能となる。そして、ニードル部１８の第１ロッド側流路２２の開口端部への挿入長さ（深さ）により、第１ロッド側流路２２の開口端部の開放面積を変更することができるようになっている。具体的には、ニードル部１８が第１ロッド側流路２２の開口端部に最も深く挿入されれば、第１ロッド側流路２２の開口端部が閉塞される。また、この状態から、ニードル部１８の第１ロッド側流路２２の開口端部への挿入が浅くなっていけば、第１ロッド側流路２２の開口端部の開放面積が徐々に大きくなっていき、最終的には第１ロッド側流路２２の開口端部が全開する。

また、円筒状部１６の他方の端部には、ピストン取付部２４が接続されている。このピストン取付部２４と円筒状部１６とでピストンロッドが構成されている。ピストン取付部２４の一方の端部には凹部２６が形成されており、凹部２６の内周面の一部にはネジ溝２８が形成されている。このネジ溝２８には、円筒状部１６の他方の端部が螺合している。また、凹部２６の一部には、オイルが貯溜かつ流動する第１部屋３０が形成されている。この第１部屋３０は、円筒状部１６がピストン取付部２４に取り付けられた状態で、円筒状部１６とピストン取付部２４で区画形成されている。

また、ピストン取付部２４には、軸方向に貫通しオイルが流動する第１ロッド側流路２２が形成されている。また、ピストン取付部２４に形成された第１部屋３０の外周面には、径方向（軸方向に対して直交する方向）に貫通する第２ロッド側流路３２が形成されている。これにより、第１ロッド側流路２２が全開した状態では、第１ロッド側流路２２と、第１部屋３０と、第２ロッド側流路３２が連通された状態となる。

また、ピストン取付部２４の外周面には、ピストン部３４が取り付けられている。このピストン部３４の径方向端部はシリンダ部１２の内周面に接触しており、円筒状部１６の軸方向への移動に伴いピストン部３４が軸方向に移動する。このように、ピストン部３４は、シリンダ部１２に対して摺動する。

また、ピストン部３４には、軸方向に貫通しオイルが流動するピストン側流路３６（圧側流路）が形成されている。ピストン部３４によりシリンダ部１２の軸方向一方側の第１油室Ｃ１と軸方向他方側の第２油室Ｃ２とが区画形成されるが、ピストン側流路３６により第１油室Ｃ１と第２油室Ｃ２とが連通可能な状態となる。また、ピストン取付部２４の他方の端部にはネジ溝３８が形成されており、このネジ溝３８にナット部４０が螺合することによりピストン部３４がピストン取付部２４に対して位置決めされている。

また、ピストン部３４の軸方向一方側端部には、第１バルブ４２が配置されている。この第１バルブ４２は、ピストン部３４に形成されたピストン側流路３６の一方側端部の開口部を閉塞又は開放し、ピストン側流路３６を流動するオイルの流量を調整している。また、ピストン部３４の軸方向他方側端部には、第２バルブ４４が配置されている。この第２バルブ４４は、ピストン側流路３６を流動するオイルの流量を調整している他に、ピストン部３４に形成された図示されないピストン側流路（伸び側流路）の他方側端部の開口部を閉塞又は開放し、図示されないピストン側流路（伸び側流路）を流動するオイルの流量を調整している。

また、ピストン部３４の軸方向一方側には、押圧部材４６が配置されている。この押圧部材４６は、軸方向一方側に延びる第１延在部４６Ａと、軸方向他方側に延びる第２延在部４６Ｂと、径方向（軸方向に対して直交する方向）に延びる第３延在部４６Ｃと、で構成されている。

また、第１延在部４６Ａは、ピストン取付部２４の突出部４８の径方向外側端部との間に隙間５０が形成されるように配置されている。この第１延在部４６Ａと、第３延在部４６Ｃと、突出部４８と、ピストン取付部２４の外周面の一部と、により、オイルが貯溜しかつ流動する第２部屋５２が区画形成されている。また、第１延在部４６Ａには、第２部屋５２と第１油室Ｃ１とを連通させる小径のオリフィス５４が形成されている。

また、第２部屋５２には、第１ばね部材５６が収納されている。この第１ばね部材５６の一方側端部は突出部４８に接触しており、他方側端部は第３延在部４６Ｃに接触している。これにより、第１ばね部材５６の弾性力がピストン取付部２４と押圧部材４６に作用する。

また、押圧部材４６の第２延在部４６Ｂは、第１バルブ４２の外周部を押圧可能に配置されている。このように、第２延在部４６Ｂが第１バルブ４２の外周部を押圧し第１バルブ４２をピストン部３４に押し付けている状態では押圧部材４６の第２延在部４６Ｂと、第３延在部４８Ｃと、ピストン部３４と、により、第３部屋５８が区画形成される。また、第２延在部４６Ｂには、第３部屋５８と第１油室Ｃ１とを連通する押圧側流路６０が形成されている。

また、突出部４８には、第１油室Ｃ１に配置された第２ばね部材６２の他方の端部が接触している。これにより、突出部４８には、第２ばね部材６２からの弾性力が作用可能となる。

次に、本実施形態の緩衝器の減衰力調整装置１０の作用について説明する。

図１に示すように、ニードル部１８により第１ロッド側流路２２の開口部が開放されると、第１ロッド側流路２２の開口部からオイルが第１部屋３０に流入する。第１部屋３０にオイルが流入すると、オイルは第２ロッド側流路３２を流動して第２部屋５２に流入する。このとき、第２部屋５２に貯溜されたオイルの一部は、オリフィス５４を通って第１油室Ｃ１に流入するが、オリフィス５４の径が小さいため、第２部屋５２の内部の圧力が大きくなる。

第２部屋５２の内部の圧力が大きくなり、押圧部材４６の第３延在部４６Ｃに圧力が作用する。ここで、第３延在部４６Ｃに作用した圧力と、第１ばね部材５６の弾性力に抗して第１バルブ４２が撓み圧側減衰力を発生する。

ここで、ニードル部１８の第１ロッド側流路２２の開口部に対する挿入度を大きく（挿入長さを長く）することにより、第１ロッド側流路２２の開口部の開放面積が小さくなり、第２部屋５２に流入するオイルの流量が少なくなる。これにより、第２部屋５２の内部の圧力が小さくなり、押圧部材４６が第１バルブ４２の外周を押圧する押圧力が小さくなる。この結果、第１バルブ４２は、撓みが大きくなるため、減衰力は低くなる。

一方、ニードル部１８の第１ロッド側流路２２の開口部に対する挿入度を小さく（挿入長さを短く）することにより、第１ロッド側流路２２の開口部の開放面積が大きくなり、第２部屋５２に流入するオイルの流量が多くなる。これにより、第２部屋５２の内部の圧力が大きくなり、押圧部材４６が第１バルブ４２の外周を押圧する押圧力が大きくなる。この結果、第１バルブ４２の撓みは少なく、減衰力は高くなる。この時、圧縮速度が遅い場合、押圧部材４６のオリフィス５４の絞りが緩やかなものとなり、第２部屋５２の内部の圧力の上昇も緩やかなものとなるため、第１バルブ４２の外周を押圧する押圧力は小さく減衰力はあまり上がらない。圧縮速度が速い場合、押圧部材４６のオリフィス５４の絞りにより、第２部屋５２の内部の圧力が急激に立ち上り、押圧部材４６が第１バルブ４２の外周を押圧する押圧力がいっそう大きくなる。

以上のように、ニードル部１８の第１ロッド側流路２２に対する開度を調整することにより、第２部屋５２の内部の圧力を調整でき、この第２部屋５２の内部の圧力を利用して、第１バルブ４２の撓み特性を調整することができる。これにより、簡易な構成で、第１バルブ４２の撓み特性を調整することができ、ひいては緩衝器の減衰力調整装置の減衰力を調整することができる。第１バルブ４２の撓みを調整するため、発生する減衰力そのものを可変させる構造であり、充分な調整幅で調整することができる。また、押圧部材４６にオリフィス５４を設けたことで、第２部屋５２の内部の圧力調整に速度依存性を持たせることができるため、通常走行での乗り心地は悪化させずに、速く、大きな外部入力に対しては充分な衝撃吸収力を得ることができる。

特に、オリフィス５４の開口面積を適宜変化させることにより、押圧部材４６に作用する圧力も変化させることができる。これにより、第１バルブ４２に作用する押圧部材からの押圧力も変化させることができ、第１バルブ４２の撓み特性をさらに微調整することができる。

中心線ｌによりも上側に位置する上側図は減衰バルブが第２流路の開口部を閉塞している図であり、中心線ｌによりも下側に位置する下側図は減衰バルブが第２流路の開口部を開放している図である。従来の油圧緩衝器の減衰力調整装置の断面図である。

符号の説明

１０緩衝器の減衰力調整装置
１２シリンダ部
１４円筒状部（ピストンロッド部）
１８ニードル部（調整ロッド部）
２０ニードルロッド部（調整ロッド部）
２２第１ロッド側流路（第１流路）
２４ピストン取付部（ピストンロッド部）
３４ピストン部
３６ピストン側流路（第２流路）
４２第１バルブ（減衰バルブ）
４６押圧部材
５２第２部屋（空間部）
５４オリフィス
Ｃ１油室
Ｃ２油室

Claims

シリンダ部の内部に摺動自在に配置され前記シリンダ部の内部を２つの油室に区画するピストン部と、前記ピストン部に取り付けられ前記ピストン部とともに前記シリンダ部の軸方向に移動可能なピストンロッド部と、を有し、前記ピストンロッド部にはオイルが流動する第１流路が形成され、前記ピストンロッド部の内部には前記第１流路の開口部の開放面積を変更させる調整ロッド部が配置された緩衝器の減衰力調整装置であって、
前記ピストン部には前記ピストン部により区画された前記油室間を連通する第２流路が形成され、
前記第２流路の開口部を閉塞又は開放する減衰バルブと、軸方向に移動して前記減衰バルブを押圧し前記第２流路の開口部を閉塞させる押圧部材と、前記押圧部材と前記ピストンロッド部との間に区画形成され前記第１流路と連通可能でありかつ前記油室の一方と連通可能なオリフィスを有するとともに内部圧力により前記押圧部材を押圧して軸方向に移動させる空間部と、を有し、
前記調整ロッド部で前記第１流路の開口部の開放面積を変更させることにより、前記空間部に流入させるオイルの流量を調整し、前記押圧部材が前記減衰バルブを押圧する押圧力を調整することを特徴とする緩衝器の減衰力調整装置。