JP2008241017A - 油圧式緩衝装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高周波振動による衝撃が発生した場合にも路面からの衝撃緩和が図れ、車両の乗心地が向上する油圧式緩衝装置を提供する。
【解決手段】シリンダ１内に設けたピストン２が該シリンダ内をピストンロッド側のロッド側油室４と反ロッド側油室５とに区画し、二つの油室が前記ピストン２に設けた一対のポート６，７を介して連通し、該一対のポートの出口端には減衰バルブ８，９をそれぞれ開閉自在に備え、前記ピストン２および前記減衰バルブ８，９を保持したサポート部材１０を、前記ピストンロッド３の軸上に移動自在に配置し、前記ピストンロッド３の軸上に設けたストッパ２２，１８間に弾性部材１３，１６を介して保持した。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動二輪車等における車体側と車輪側との間に介装されて路面からの衝撃を吸収するフロントフォーク、リヤクッション等油圧式の緩衝装置全般の使用に適する油圧式緩衝装置に関する。

従来、自動二輪車等の車両における車体側と後輪側との間にはリヤクッションとしての油圧緩衝装置が設けられ、走行中に路面からの振動、つき上げ入力等の衝撃を減衰して車両の乗心地を向上させている。
この種の油圧式緩衝装置としては、シリンダ内に設けたピストンが該シリンダ内をピストンロッド側のロッド側油室と反ロッド側油室とに区画し、二つの油室が前記ピストンに設けた伸ポート及び圧ポートを介して連通し、伸ポート及び圧ポートの出口端に、伸側減衰バルブ及び圧側減衰バルブを開閉自在に備えたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この構成では、ピストンロッドの伸長作動時にロッド側油室の油が伸ポートにより伸側減衰バルブを開いてロッド側油室に流出し、ポートと伸側減衰バルブによる流動抵抗で伸側減衰力を発生させる。同じく圧縮作動時には反ロッド側油室の油が圧ポートより圧側減衰バルブを開いてロッド側油室に流出し、圧ポートと圧側減衰バルブによる流動抵抗で圧側減衰力を発生させる。
特開２００３−２５４３７５

しかし、従来の構成では、自動二輪車等において、路面状況に応じ高周波振動による衝撃が発生した場合に、伸側減衰バルブ及び圧側減衰バルブが、適正減衰力を発生しなくなり、路面からの衝撃緩和が図れず車両の乗心地が悪くなる恐れがある。

そこで、本発明の目的は、上述した従来の技術が有する課題を解消し、例えば高周波振動による衝撃が発生した場合にも路面からの衝撃緩和が図れ、車両の乗心地が向上する油圧式緩衝装置を提供することにある。

本発明は、シリンダ内に設けたピストンが該シリンダ内をピストンロッド側のロッド側油室と反ロッド側油室とに区画し、二つの油室が前記ピストンに設けた一対のポートを介して連通し、該一対のポートの出口端には減衰バルブをそれぞれ開閉自在に備えた油圧式緩衝装置において、前記ピストンおよび前記減衰バルブを保持したサポート部材を、前記ピストンロッドの軸上に移動自在に配置し、前記ピストンロッドの軸上に設けたストッパ間に弾性部材を介して保持したことを特徴とする。
この発明では、路面状況等に応じ本油圧式緩衝装置に対し高周波振動による衝撃が入力し、例えば一対の減衰バルブが適正減衰力を発生しなくなっても、この時にはサポート部材と一体的に減衰バルブ及びピストンが、各部材の総質量に応じた慣性作用でピストンロッドの軸上を往復移動し微振動する。そして、各部材一体のサポート部材が高周波振動に応じ、その両側の弾性部材に衝突しこれを圧縮変形し、各弾性部材による適正反力を得る。従って、路面状況に応じ高周波振動による衝撃が入力しても各弾性部材による適正反力が得られるため車両の乗り心地が向上する。

この場合、前記サポート部材が前記ピストンロッドの軸上に嵌る筒部を備え、該筒部の一端にフランジを有し、該フランジの外面が第１弾性部材に当接し、前記フランジ内面側の前記筒部の軸上に第１減衰バルブ、前記ピストン、第２減衰バルブ、及び第２減衰バルブのサポートの順に配置し、該サポートを第２弾性部材に当接させてもよい。
本構成ではピストンロッドに嵌る筒部の軸上に第１減衰バルブ、前記ピストン、第２減衰バルブ、及び第２減衰バルブのサポートを順に配置し、該サポートを第２弾性部材に当接させる構成としたため、各部材の組み付け性が向上する。

前記サポートの内周部に、前記筒部の先端が嵌合する嵌合穴を、該サポートを貫通しないように形成し、前記嵌合穴に前記筒部の先端を嵌合させてもよい。
本構成では、サポートの内周部に筒部の先端が嵌合する嵌合穴を、該サポートを貫通しないように形成し、嵌合穴に筒部の先端を嵌合させたため、その分だけサポートの第２弾性部材に当接する面が広くなり、各部材一体のサポート部材が高周波振動に応じ、その両側の弾性部材に繰り返し衝突する時、第２弾性部材に安定的にあたり第２弾性部材から適正反力が得られる。

本発明では、高周波振動による衝撃が入力し例えば一対の減衰バルブが適正減衰力を発生しなくなっても、サポート部材と一体的に減衰バルブ及びピストンがピストンロッドの軸上を往復移動し微振動し、その両側の弾性部材に衝突することで、各弾性部材による適正反力が得られるため車両の乗り心地が向上する。
また、ピストンロッドに嵌る筒部の軸上に第１減衰バルブ、ピストン、第２減衰バルブ、及び第２減衰バルブのサポートを順に配置し、該サポートを第２弾性部材に当接させる構成とすれば各部材の組み付け性が向上する。
さらに、サポートの内周部に筒部の先端が嵌合する嵌合穴を、該サポートを貫通しないように形成し、嵌合穴に筒部の先端を嵌合させれば、その分だけサポートの第２弾性部材に当接する面が広くなり、各部材一体のサポート部材が高周波振動に応じ、その両側の弾性部材に繰り返し衝突する時、第２弾性部材に安定的にあたり第２弾性部材から適正反力が得られる。

以下、本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１乃至図３は油圧式緩衝装置の一部縦断正面図である。
図１において、１は本実施の形態に係る油圧式緩衝器を構成するシリンダを示す。このシリンダ１内にはピストン２が設けられ、ピストン２には該ピストン２と一体にシリンダ１内を移動自在にピストンロッド３が設けられる。ピストン２はシリンダ１内を区画する隔壁であり、該シリンダ１内には一方にロッド側油室４が形成され、他方に反ロッド側油室５が形成されている。
ピストン２には二つの油室４，５を連通する伸ポート６及び圧ポート７が設けられ、伸ポート６及び圧ポート７の各出口端には、外径が異なる複数のリーフバルブを重ね合わせた伸側減衰バルブ（第２減衰バルブ）８及び圧側減衰バルブ（第１減衰バルブ）９がそれぞれ開閉自在に配設されている。
なお、本構成では伸側減衰バルブ８と圧側減衰バルブ９を二つ設けたが、どちらか一方のバルブのみでも使用は可能である。

ピストンロッド３の先端には径が細くなった細径部３ａが形成され、該細径部３ａには細径部３ａの軸上を移動自在にサポート部材１０が嵌合されている。このサポート部材１０は細径部３ａの軸上に嵌る筒部１１を備えており、該筒部１１の一端には鍔状のフランジ１２が一体に形成されている。
上記ピストンロッド３の細径部３ａには、ピストンロッド３の先端の段差部３ｂにあたるまで挿入された環状の第１ストッパ２２が嵌合し、ついで環状の弾性ゴム製の第１弾性部材１３が嵌合し、該第１弾性部材１３にフランジ１２の外面を当接させている。フランジ１２内面側の筒部１１の軸上には該フランジ１２の内面に当接するまで環状の圧側減衰バルブ（第１減衰バルブ）９が嵌合し、つぎに上述したピストン２が嵌合し、ついで環状の伸側減衰バルブ（第２減衰バルブ）８が嵌合し、さらに筒部１１の軸上には伸側減衰バルブ８を保持する環状の第１サポート１４が嵌合し、該第１サポート１４を貫通した筒部１１の先端が、第２サポート（サポート）１５の内周にねじで結合されている。

即ち第２サポート１５の内周部には筒部１１の先端が嵌合する嵌合穴１７が、該第２サポート１５を軸孔方向に貫通しないように形成されており、該嵌合穴１７に筒部１１の先端がねじで結合されている。第２サポート１５は細径部３ａの軸上に嵌合した環状の弾性ゴム製の第２弾性部材１６に当接し、第２弾性部材１６は第２サポート１５と細径部３ａの先端のねじ３ｃに螺合したナット（ストッパ）１８とで挟持されている。

つぎに、本実施の形態の動作を説明する。
上記ピストンロッド３を、例えば自動二輪車のフロントクッションやリヤクッション等における車輪側に結合した倒立型油圧式緩衝装置として使用する場合に、伸長作動時にはピストンロッド３が、図２に矢印Ａで示す方向に移動し、ロッド側油室４の油が伸側減衰バルブ８を押し退けて、伸ポート６が開き、該伸ポート６より反ロッド側油室５に流出してポート６と伸側減衰バルブ８による流動抵抗で伸側減衰力を発生する。
クッション作動時の瞬間的、衝撃的な入力に対し伸側減衰バルブ８に開遅れが生じる場合があるが、この時でも該バルブ８が適正開度に開くまでの間、サポート部材１０と一体的にピストン２、各バルブ８，９、及び各サポート１４，１５が、その総質量に応じた慣性作用で、図２の矢印Ｂの方向に移動し、第２サポート１５が、第２弾性部材１６を圧縮し該第２弾性部材１６による適正反力が得られるため車両の乗り心地が向上する。

同じく圧縮作動時には、ピストンロッド３が、図３に矢印Ｃで示す方向に移動し、反ロッド側油室５の油が、圧側減衰バルブ９を押し退けて、圧ポート７が開き、該圧ポート７よりロッド側油室４に流出し、この時には、圧ポート７と圧側減衰バルブ９による流動抵抗で圧側減衰力を発生する。
上記クッション作動時の瞬間的、衝撃的な入力に対し圧側減衰バルブ９に開遅れが生じた時でも、該バルブが適正開度に開くまでの間、サポート部材１０と一体的にピストン２、各バルブ８，９、及び各サポート１４，１５が、その総質量に応じた慣性作用で、図３の矢印Ｄの方向に移動し、該サポート部材１０のフランジ１２が、第１弾性部材１３を圧縮し、該第１弾性部材１３による適正反力が得られるため車両の乗り心地が向上する。

ところで自動二輪車走行時には路面状況に応じ本油圧式緩衝装置に対し高周波振動による衝撃が入力する。高周波振動が入力すると伸側減衰バルブ８及び圧側減衰バルブ９が適正減衰力を発生しなくなることがあるが、この時にはサポート部材１０と一体的に圧側減衰バルブ９、ピストン２、伸側減衰バルブ８、第１サポート１４及び第２サポート１５が、各部材の総質量に応じた慣性作用でピストンロッド３の細径部３ａ上を往復移動し微振動する。そして、図２又は図３に示すように、各部材一体のサポート部材１０が高周波振動に応じ、その両側の第１弾性部材１３又は第２弾性部材１６に衝突しこれを圧縮し、第１弾性部材１３又は第２弾性部材１６による適正反力を得る。

本実施の形態では、自動二輪車に搭乗して走行中に、路面状況に応じ高周波振動による衝撃が入力しても第１弾性部材１３又は第２弾性部材１６による適正反力が得られるため車両の乗り心地が向上する。
また上述したようにフランジ１２内面側の筒部１１の軸上に圧側減衰バルブ９、ピストン２、伸側減衰バルブ８、さらに第１サポート１４を嵌合し、該第１サポート１４を貫通した筒部１１の先端を、第２サポート１５の内周にねじで結合したため、これら各部材が一体にユニット化される。
従って各部材の組み付け時には細径部３ａに第１ストッパ２２及び第１弾性部材１３を嵌合し、上記各部材をユニット化したサポート部材１０を嵌合し、ついで第２弾性部材１６を嵌合した後に細径部３ａの先端のねじ３ｃにナット１８を螺合するだけでよく、各部材の組み付け性が向上する。

以上、一実施の形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。伸側減衰バルブ８及び圧側減衰バルブ９は複数のリーフバルブを重ね合わせて構成したが、一枚又は二枚のリーフバルブでもよい。
またピストンロッド３が車輪側に結合され、シリンダ１が車体側に結合された倒立型の油圧式緩衝装置で説明したが、逆に取付けた正立型にも適用可能である。上記弾性部材１３，１６は弾性ゴムを使用したが、皿ばね、曲げワッシャ、波ワッシャ又はコイルスプリングのいずれか一つで形成されてもよい。

本発明の一実施の形態に係る油圧式緩衝装置の一部縦断正面図である。 油圧式緩衝装置の伸長作動時の一部縦断正面図である。 油圧式緩衝装置の圧縮作動時の一部縦断正面図である。

符号の説明

１ シリンダ
２ ピストン
３ ピストンロッド
４ ロッド側油室
５ 反ロッド側油室
６ 伸ポート
７ 圧ポート
８ 伸側減衰バルブ（第２減衰バルブ）
９ 圧側減衰バルブ（第１減衰バルブ）
１０ サポート部材
１１ 筒部
１２ フランジ
１３ 第１弾性部材
１４ 第１サポート
１５ 第２サポート（サポート）
１７ 嵌合穴
１８ ナット
２２ 第１ストッパ

Claims (3)

1. シリンダ内に設けたピストンが該シリンダ内をピストンロッド側のロッド側油室と反ロッド側油室とに区画し、二つの油室が前記ピストンに設けた一対のポートを介して連通し、該一対のポートの出口端には減衰バルブをそれぞれ開閉自在に備えた油圧式緩衝装置において、前記ピストンおよび前記減衰バルブを保持したサポート部材を、前記ピストンロッドの軸上に移動自在に配置し、前記ピストンロッドの軸上に設けたストッパ間に弾性部材を介して保持したことを特徴とする油圧式緩衝装置。
2. 前記サポート部材が、前記ピストンロッドの軸上に嵌る筒部を備え、該筒部の一端にフランジを有し、該フランジの外面が第１弾性部材に当接し、前記フランジ内面側の前記筒部の軸上に第１減衰バルブ、前記ピストン、第２減衰バルブ、及び第２減衰バルブのサポートの順に配置し、該サポートを第２弾性部材に当接させたことを特徴とする請求項１に記載の油圧式緩衝装置。
3. 前記サポートの内周部に、前記筒部の先端が嵌合する嵌合穴を、該サポートを貫通しないように形成し、前記嵌合穴に前記筒部の先端を嵌合させたことを特徴とする請求項２に記載の油圧式緩衝装置。

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