JP2016194338A - 油圧緩衝器 - Google Patents

Abstract

【課題】気体室の容量を変化させることができる油圧緩衝器を提供する。
【解決手段】油圧緩衝器（１０）は、ダンパシリンダ（１１）内への進入およびダンパシリンダ（１１）からの退出によるピストンロッド（１２）の体積分の変化量に相当する作動油を補償する第１気体室（２２）と、第１気体室（２２）と連通可能な第２気体室（２２Ａ）と、第１気体室（２２）が第２気体室（２２Ａ）に連通する連通部、及び第１気体室（２２）が第２気体室（２２Ａ）から遮断される遮断部を切り替えるシール部材（３３）とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、気体室を有する油圧緩衝器に関する。

サブタンクを備えた自動二輪車等の油圧緩衝器として、特許文献１に記載の構成が知られている。この油圧緩衝器では、ダンパシリンダに第１サブタンクが取り付けられる。ダンパシリンダの油室に連通する油溜室と、この油溜室と可動隔壁部材（ブラダ）にて区画される第１気体室とが第１サブタンクに形成される。

ダンパシリンダ及び／又は第１サブタンクの側傍であって、車体レイアウトの隙間空間に対応する位置に第２サブタンクが設けられる。第２サブタンクに第２気体室が形成される。第２気体室は、第１サブタンクの第１気体室に連通する。

また、特許文献２には、単筒型油圧緩衝器において、シリンダ体を覆うアウターカバーを設けてシリンダ体とアウターカバーとの間に第二の気体室を形成し、この第二の気体室をシリンダ体内の気体室と連通させた構成が記載されている。

特開2006-57661号公報（2006年03月02日公開） 特開2004-232845号公報（2004年8月19日公開）

しかしながら、特許文献１および２に記載の構成では、気体室の容量を従来よりも増やすことはできるが、当該気体室の容量は、油圧緩衝器の製造時に定まってしまう。そのため、製造後に、油圧緩衝器が搭載された車両の使用状況や使用目的に応じて、気体室の容量を変化させることはできない。

本発明の目的は、気体室の容量を変化させることができる油圧緩衝器を提供することにある。

上記の課題を解決するために、本発明に係る油圧緩衝器は、ダンパシリンダ内への進入および当該ダンパシリンダからの退出によるロッドの体積分の変化量に相当する作動油を補償する第１気体室と、前記第１気体室と連通可能な第２気体室と、前記第１気体室と前記第２気体室とが連通する連通部と、前記第１気体室と前記第２気体室とが遮断される遮断部とを切り替える切替部材とを備えていることを特徴とする。

この特徴によれば、切替部材による連通部と遮断部との切替により、連通部が選択されている状態では油圧緩衝器の気体室の容量が第１気体室の容量と前記第２気体室の容量とを加算した容量になり、遮断部が選択されている状態では気体室の容量が第１気体室のみの容量になる。この結果、気体室の容量を変化させることができる油圧緩衝器を提供することができる。

本発明に係る油圧緩衝器では、前記第１気体室を形成する内筒部材と、前記第２気体室を形成する外周部材とをさらに備え、前記外周部材は、前記内筒部材の外周面の少なくとも一部を覆うように設けられていることが好ましい。

上記構成によれば、気体室の容量を変化させることができる油圧緩衝器が簡素且つコンパクトになる。

本発明に係る油圧緩衝器では、前記ロッドの前記ダンパシリンダ内への進入に伴い前記ロッドの体積分の変化量に相当する作動油を受け入れるサブタンクが前記内筒部材として前記ダンパシリンダの側方に配置されることが好ましい。

上記構成によれば、サブタンクをダンパシリンダの側方に配置することにより、ダンパシリンダの軸心方向に油圧緩衝器をコンパクト化することができる。

本発明に係る油圧緩衝器では、前記切替部材は、前記外周部材とともに回転することにより、前記連通部と前記遮断部とを切り替えることが好ましい。

上記構成によれば、連通部と遮断部とが回転という簡単な動作で切替可能となる。

本発明に係る油圧緩衝器では、前記切替部材は、前記第１気体室と前記第２気体室とを連通する連通孔に対する相対位置を変更可能なシール部材であることが好ましい。

上記構成によれば、第１気体室と第２気体室とを連通する連通孔を簡素な構成により開閉することができる。

本発明に係る油圧緩衝器は、気体室の容量を変化させることができるという効果を奏する。

実施形態に係る油圧緩衝器の外観を示す正面図である。 上記油圧緩衝器に設けられたサブタンク及び連結部の構成を示す断面図である。 上記サブタンクに設けられたシール部材を説明するための斜視図である。 （ａ）は上記シール部材の閉塞状態を示す斜視図であり、（ｂ）はその連通状態を示す斜視図である。 （ａ）は上記シール部材の閉塞状態を示す模式図であり、（ｂ）はその連通状態を示す模式図である。 （ａ）は上記シール部材が閉塞状態になったサブタンクの断面斜視図であり、（ｂ）は上記シール部材が連通状態になったサブタンクの断面斜視図である。

以下、本発明の実施形態について、詳細に説明する。

（油圧緩衝器１０の構成）
図１は、実施形態に係る油圧緩衝器１０の外観を示す正面図である。図２は、油圧緩衝器１０に設けられたサブタンク２０及び連結部１８の構成を示す断面図である。

油圧緩衝器１０は、ダンパシリンダ１１と、当該ダンパシリンダ１１に挿入されるピストンロッド１２（ロッド）とを備える。ダンパシリンダ１１とピストンロッド１２との外側部に懸架スプリング３４が介装される。

ダンパシリンダ１１の上端に車体側取付部１４が設けられる。ピストンロッド１２の下端に車輪側取付部１５が設けられる。ダンパシリンダ１１の外周部には位置調整できるばね受け（図示せず）が設けられ、ピストンロッド１２にばね受け（図示せず）が固定されており、両ばね受けの間に懸架スプリングが介装される。懸架スプリングの弾性力により、車両が路面から受ける衝撃力が吸収される。

油圧緩衝器１０は、ダンパシリンダ１１の側方に配置されたサブタンク２０と、サブタンク２０とダンパシリンダ１１とを連結する連結部１８とを備える。サブタンク２０、連結部１８、及びダンパシリンダ１１は、一体に形成される。ダンパシリンダ１１内に形成される油室に連結部１８を通って連通する油溜室２１（リザーバ室）がサブタンク２０に形成される。油溜室２１には、ダンパシリンダ１１に対するピストンロッド１２の進入／退出体積分の変化量に相当する作動油が排出／返送され、当該進入／退出体積分の変化量に相当する作動油が補償される。

油圧緩衝器１０では、ダンパシリンダ１１に挿入したピストンロッド１２に取り付けられたピストンに伸側減衰力発生装置が設けられる。そして、連結部１８に圧側減衰力発生装置１９が設けられる。伸側減衰力発生装置はダンパシリンダ１１の内部でピストンが区画する上下油室を連絡するようにピストンに設けた流路に減衰バルブを設けて構成される。圧側減衰力発生装置１９は、連結部１８の内部でダンパシリンダ１１の油室とサブタンク２０の油溜室２１とを連通するように設けた流路に減衰バルブを設けて構成される。伸側減衰力発生装置が発生する伸側減衰力と、圧側減衰力発生装置１９が発生する圧側減衰力とにより、懸架スプリングによる衝撃力の吸収に伴なうダンパシリンダ１１とピストンロッド１２との伸縮振動を制振する。

油圧緩衝器１０は、サブタンク２０が備える第１気体室２２がダンパシリンダ１１の内部の作動油に及ぼすエア反力の増大を緩和するため、以下の構成を備える。

サブタンク２０は、概ね筒状をなし、連結部１８の下側に鋳造により一体形成される状態にてダンパシリンダ１１に対して取付けられる。サブタンク２０は、ダンパシリンダ１１内の油室に連結部１８の圧側減衰力発生装置１９を介して連通する油溜室２１と、ブラダ２５（可動隔壁部材）により油溜室２１と区画される第１気体室２２とを有する。

サブタンク２０は、ブラダ２５を収容するように連結部１８に取り付けられた内筒部材３１を備えている。内筒部材３１の先端にキャップ２４（連通部材）が挿入される。キャップ２４の内端側外周部に設けた環状溝にゴム製のブラダ２５の開口内周部が係着される。

内筒部材３１の外周面を覆う外筒部材３２（外周部材）がサブタンク２０に設けられる。内筒部材３１、外筒部材３２、及びキャップ２４により第２気体室２２Ａが形成される。第１気体室２２と第２気体室２２Ａとを連通するための２個の連通孔２４Ｂが周方向に沿って等間隔にキャップ２４に形成される。

キャップ２４の外端側外周部に設けた環状溝に嵌着されるＯリング２４Ａにより、外筒部材３２の外端側開口にキャップ２４が気密に挿入される。外筒部材３２の外端側開口の内周に係止したストッパリング２６によりキャップ２４が抜け止めされる。第１気体室２２に所望のエア圧を付与するためのエアバルブ２７がキャップ２４に設けられる。

図３は、サブタンク２０に設けられたシール部材３３（切替部材）を説明するための斜視図である。図４（ａ）はシール部材３３の閉塞状態を示す斜視図であり、（ｂ）はその連通状態を示す斜視図である。図５（ａ）はシール部材３３の閉塞状態を示す模式図であり、（ｂ）はその連通状態を示す模式図である。図６（ａ）はシール部材３３が閉塞状態になったサブタンク２０の断面斜視図であり、（ｂ）はシール部材３３が連通状態になったサブタンク２０の断面斜視図である。

サブタンク２０には、連通孔２４Ｂの閉塞状態、連通状態を切り替えるシール部材３３が設けられている。シール部材３３は、キャップ２４の外端側外周面に対応するリング形状を有する。シール部材３３には、連通孔２４Ｂを塞ぐためにキャップ２４の軸心方向に厚く形成された閉塞部（遮断部）３３Ａと、連通孔２４Ｂを開放して第１気体室２２と第２気体室２２Ａとを連通するためにキャップ２４の軸心方向に薄く形成された連通部３３Ｂとが設けられている。

シール部材３３は、連通孔２４Ｂが形成されたキャップ２４に対して、外筒部材３２と一体に回転するように構成される。このため、外筒部材３２をキャップ２４に対して軸心方向の周りに回すことにより、連通孔２４Ｂの閉塞状態、連通状態を切り替えることができる。連通孔２４Ｂが閉塞状態のときは、サブタンク２０のガス容量が第１気体室２２の容量になり、連通孔２４Ｂが連通状態のときは、サブタンク２０のガス容量が、第１気体室２２の容量に第２気体室２２Ａの容量を加算した容量に拡大する。

このように、実施の形態に係る油圧緩衝器１０は、ダンパシリンダ１１内に進入および当該ダンパシリンダ１１から退出するピストンロッド１２の体積分の変化量に相当する作動油を補償する第１気体室２２と、第１気体室２２と連通可能な第２気体室２２Ａと、第１気体室２２と第２気体室２２Ａとが連通する連通状態と、第１気体室２２と第２気体室２２Ａとが遮断される遮断状態とを切り替えるシール部材３３とを備える。

油圧緩衝器１０は、第１気体室２２を形成する内筒部材３１と、第２気体室２２Ａを形成する外筒部材３２とをさらに備える。外筒部材３２は、内筒部材３１の外周面の少なくとも一部を覆うように設けられる。

油圧緩衝器１０は、ピストンロッド１２のダンパシリンダ１１内への進入に伴いピストンロッド１２の体積分の変化量に相当する作動油を受け入れるサブタンク２０を内筒部材３１として備えている。

シール部材３３は、外筒部材３２とともに回転することにより、前記連通状態と前記遮断状態とを切り替える。シール部材３３は、第１気体室２２と第２気体室２２Ａとを連通する連通孔２４Ｂに対する相対位置を変更可能である。

（油圧緩衝器１０の動作）
外筒部材３２をキャップ２４に対して軸心方向の周りに回して、シール部材３３の閉塞部３３Ａが連通孔２４Ｂを閉塞する位置に移動すると、第１気体室２２と第２気体室２２Ａとが閉塞部３３Ａにより遮断される。このため、サブタンク２０のガス容量が第１気体室２２のみの容量になる。

外筒部材３２をキャップ２４に対してさらに回して、シール部材３３の連通部３３Ｂが連通孔２４Ｂを開放する位置に移動すると、第１気体室２２と第２気体室２２Ａとが連通孔２４Ｂを通して連通する。このため、サブタンク２０のガス容量が第１気体室２２と第２気体室２２Ａとの容量を加算した容量に拡大する。従って、例えば、エンジンの発熱が大きいときに生じる油圧緩衝器の作動油に作用するエア反力の増大を簡素な構成且つ低コストで緩和することができる。

シール部材３３の連通孔２４Ｂに対する位置を変更する際に、外筒部材３２をキャップ２４に対して手動で回転できるようにしておけば、サブタンク２０のガス容量を変更する際に工具が不要である。

（実施形態の効果）
従って、本実施形態によれば以下の効果を奏する。

シール部材３３による連通状態と遮断状態との切替により、連通状態では油圧緩衝器１０の気体室の容量が第１気体室２２の容量と第２気体室２２Ａの容量とを加算した容量になり、遮断状態では気体室の容量が第１気体室２２のみの容量になる。この結果、気体室の容量を変化させることができる油圧緩衝器を提供することができる。

油圧緩衝器１０は、第１気体室２２を形成する内筒部材３１と、第２気体室２２Ａを形成する外筒部材３２とをさらに備え、外筒部材３２は、内筒部材３１の外周面の少なくとも一部を覆うように設けられているので、気体室の容量を変化させることができる油圧緩衝器１０が簡素且つコンパクトになる。

なお、外筒部材３２は、サブタンク２０に外力が加わることによる、内筒部材３１の変形や破損を抑制する保護機能も有している。万一、外筒部材３２が破損したとしても、シール部材３３を遮断状態に切り替えることにより、内筒部材３１を機能させることができるからである。上記保護機能の観点からすると、外筒部材３２は、内筒部材３１の全長かつ全周を覆っていることが望ましいが、これに限らず、外筒部材３２が内筒部材３１を部分的に覆っていてもよい。

油圧緩衝器１０は、ピストンロッド１２のダンパシリンダ１１内への進入に伴い当該ピストンロッド１２の体積分の変化量に相当する作動油を受け入れるサブタンク２０を内筒部材３１として備えているので、サブタンク２０をダンパシリンダ１１の側方に配置することにより、ダンパシリンダ１１の軸心方向に油圧緩衝器１０をコンパクト化することができる。

シール部材３３は、外筒部材３２とともに回転することにより、前記連通状態と前記遮断状態とを切り替えるので、外筒部材３２をキャップ２４に対して手動で回転できるようにしておけば、前記連通状態と前記遮断状態とを切り替えて気体室の容量を変化させる工具が不要となり使用の利便性が向上する。

シール部材３３は、第１気体室２２と第２気体室２２Ａとを連通する連通孔２４Ｂに対する相対位置を変更可能であるので、第１気体室２２と第２気体室２２Ａとを連通する連通孔２４Ｂを簡素な構成により開閉することができる。

また、外筒部材３２を交換するだけでサブタンク２０の容量を変更することができるので、サブタンク２０の容量を変更するために、油室を開ける必要が無い。

サブタンク２０の半径方向の寸法の拡大だけでサブタンク２０の容量を変更できるので、サブタンク２０の軸心方向に障害物等の規制が存在する場合に有利である。

なお、上述した保護機能は、ブラダ２５に代えてフリーピストンを採用する場合に特に有効である。内筒部材３１が変形するとフリーピストンの動作に支障を来すことになるが、外筒部材３２の保護機能により上記変形を抑制できるからである。

内筒部材３１の外周面に気体室を追加するので、サブタンク２０の容量を変更する際に、ゴム製のブラダ２５、フリーピストンの形状変更が不要である。そのため、これらの形状変更に起因する荷重特性の変化を回避することができる。

連通孔２４Ｂにより内筒部材３１内の第１気体室２２と外筒部材３２内の第２気体室２２Ａとを連通させるので、少ない径変化でサブタンク２０の容量を拡大することができる。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

例えば、本実施形態ではサブタンク２０に第２気体室２２Ａを設けた例を示したが、本発明はこれに限定されない。単筒式油圧緩衝器の気体室にも本発明を適用することができる。

ブラダ２５によりサブタンク２０の第１気体室２２と油溜室２１とを区画する例を示したが、本発明はこれに限定されない。フリーピストンによりサブタンク２０の第１気体室２２と油溜室２１とを区画する構成に対しても本発明を適用することができる。

本発明は、例えば、サブタンクを備えた自動二輪車用の油圧緩衝器に利用することができる。また、本発明は、例えば、マウンテンバイク等の自転車のサスペンジョンフォークに利用することができる。

１０ 油圧緩衝器
１１ ダンパシリンダ
１２ ピストンロッド（ロッド）
２０ サブタンク
２１ 油溜室（リザーバ室）
２２ 第１気体室
２２Ａ 第２気体室
２４ キャップ（連通部材）
２４Ｂ 連通孔
２５ ブラダ（可動隔壁部材）
３１ 内筒部材
３２ 外筒部材（外周部材）
３３ シール部材（切替部材）
３３Ａ 閉塞部（遮断部）
３３Ｂ 連通部

Claims (5)

1. ダンパシリンダ内への進入および当該ダンパシリンダからの退出によるロッドの体積分の変化量に相当する作動油を補償する第１気体室と、
   前記第１気体室と連通可能な第２気体室と、
   前記第１気体室と前記第２気体室とが連通する連通部と、前記第１気体室と前記第２気体室とが遮断される遮断部とを切り替える切替部材とを備えていることを特徴とする油圧緩衝器。
2. 前記第１気体室を形成する内筒部材と、
   前記第２気体室を形成する外周部材とをさらに備え、
   前記外周部材は、前記内筒部材の外周面の少なくとも一部を覆うように設けられていることを特徴とする請求項１に記載の油圧緩衝器。
3. 前記ロッドの前記ダンパシリンダ内への進入に伴い前記ロッドの体積分の変化量に相当する作動油を受け入れるサブタンクが前記内筒部材として前記ダンパシリンダの側方に配置されることを特徴とする請求項２に記載の油圧緩衝器。
4. 前記切替部材は、前記外周部材とともに回転することにより、前記連通部と前記遮断部とを切り替えることを特徴とする請求項２に記載の油圧緩衝器。
5. 前記切替部材は、前記第１気体室と前記第２気体室とを連通する連通孔に対する相対位置を変更可能なシール部材であることを特徴とする請求項１または２に記載の油圧緩衝器。

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