JP4313927B2 - 油圧緩衝器 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は伸縮作動時のストローク位置に依存して減衰力を変化させる油圧緩衝器に関し、特に自動二輪車の前輪側車軸と車体との間に介装されるフロントフォーク又は後輪側車軸と車体との間に介装されるリヤクッションユニット等の使用に適する油圧緩衝器に関する。
【0002】
【従来の技術】
この種、自動二輪車のフロントフォークとして使用される油圧緩衝器としては例えば実開昭60−20493号公報、実開昭60−184791号公報、実開昭52−146461号公報、特開平1−190595号公報に開示されたものが開発されている。
【0003】
実開昭60−20493号公報に示す油圧緩衝器はダンパー内の圧力変化を利用して減衰力を変化させるものであり、この油圧緩衝器の懸架ばね特性はコイルスプリングと内部の体積変化を補償するエアー室の気体ばねとの合成特性としている。
【0004】
実開昭60−184791号公報に開示されている油圧緩衝器は懸架ばね荷重の変化を利用してて減衰力を変化させるものである。
【0005】
実開昭52−146461号公報に開示されている油圧緩衝器はストローク位置により減衰力発生用の絞り流路面積を順次変化させて減衰力を変化させるものであり、ストローク位置に対応して確実に減衰力を変化させることが可能であり、かつ伸圧両方向で位置依存による減衰力特性が得られる。
【0006】
更に特開平1−190595号公報に示す油圧緩衝器もストローク位置に対応して電気的に減衰力を変化させるものであり、その為に電気制御システムを備えている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報に示す油圧緩衝器にはそれぞれ次のような不具合があり、その改善が望まれている。
【0008】
第1に、実開昭60−20493号公報の油圧緩衝器はダンパー内の圧力変化を利用して減衰力を変化させ、気体ばねとの合成の特性を得るものであるために圧縮作動に基づくダンパー内の圧力を上昇させる圧側減衰力発生用の圧側バルブのバルブ特性が気体ばね特性を変えると変化してしまう。即ち、気体ばね特性とバルブ特性の設定上の融通性がない。伸側減衰力も内圧に依存して変化させようとすれば圧側バルブのように伸側バルブも構成しなければならず構造的に複雑となってしまう不具合がある。
【0009】
第2に、実開昭60−184791号に示す油圧緩衝器では圧縮作動に基づく懸架ばね荷重の上昇を利用して圧側バルブの減衰力を変化させるようにしているため、懸架ばね特性が変わると圧側バルブの減衰力特性も変わってしまうことになり、懸架ばね特性とバルブ特性の設定上の融通性がない。更に伸側減衰力も懸架ばね荷重に依存して変化させようとすれば伸側バルブも圧側バルブのように構成しなければならず構造的に複雑となってしまう。
【0010】
第3に、実開昭57−146461号公報に示す油圧緩衝器はストローク位置に対応して確実に減衰力を変化させることができ且つ伸圧両方向でストローク位置に応じて減衰力特性を得ることができるが、高速作動による流量増加で二乗特性の減衰力が急激に大きくなって車両の乗り心地が悪くなる不具合がある。
【0011】
第4に、特開平1−190595号公報に示す油圧緩衝器も電気制御システムを利用してストローク位置に対応する減衰力を得ることができるが電気制御システムがどうしても必要となり、コストアップとなってしまう不具合がある。
【0012】
そこで、本発明の目的は、減衰力特性の設定に融通性があり、減衰力が急激に大きくならず、構造が簡単でコストダウンを図れ、伸圧両方向でストローク位置に依存する減衰力が得られる油圧緩衝器を提供することである。
【0013】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の手段は、シリンダ内にピストンを介してピストンロッドを移動自在に挿入し、ピストンはシリンダ内にロッド側油室と反ロッド側油室とを区画し、二つの油室はピストンに設けた第1の伸側バルブと第1の圧側バルブを介して連通し、反ロッド側油室は第2の伸側バルブと第2の圧側バルブを介してリザーバに連通し、ピストンロッドが懸架スプリングを介して常時伸び方向に付勢されている油圧緩衝器に於て、シリンダの端部にスリーブを摺動自在に挿入すると共に当該スリーブ内にピストンロッドを移動自在に貫通させ、ピストンロッドの圧縮作動時に任意のストローク位置からピストンロッド側からの外力でスリーブをロッド側油室内に侵入させ、伸長作動時にロッド側油室の内圧で当該スリーブを元の位置まで復帰させることを特徴とするものである。
【0014】
この場合、スリーブが筒本体と筒本体の内端側フランジと外端側フランジとからなり、内端側フランジをシリンダ端部内面に着脱自在に当接させ、外端側フランジに圧縮作動時にピストンロッド側に連設したキャップ,スプリングシート又はストッパを当接させるようにすることが好ましい。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図にもとづいて説明する。
【0016】
図1は自動二輪車のフロントフオークとして適用される油圧緩衝器の一実施の形態を示す。
【0017】
この油圧緩衝器はアウターチューブ1と、アウターチューブ1内に摺動自在に挿入されたインナーチューブ2と、インナーチューブ2の中央から起立するダンパー3と、ダンパー3とアウターチューブ1のキャップ4との間に介装した懸架スプリング5と、アウターチューブ1とインナーチューブ2との内部に設けた油室6と気体室7とからなるリザーバ28とからなっている。
【0018】
ダンパー3はシリンダ8内にピストン9を介してピストンロッド10を移動自在に挿入し、ピストン9はシリンダ8内にロッド側油室11と反ロッド側油室12とを区画し、二つの油室は11,12はピストン9に設けた第1の伸側バルブ26と第1の圧側バルブ13を介して連通し、反ロッド側油室12はベースバルブボディ14に設けた第2の伸側バルブ15と第2の圧側バルブ16と油孔19とを介してリザーバ28に連通し、ピストンロッド10が懸架スプリング5を介して常時伸び方向に付勢されているものである。
【0019】
更に本発明では、シリンダ8の端部キャップ17にスリーブ18を摺動自在に挿入すると共に当該スリーブ18内にピストンロッド10を移動自在に貫通させ、ピストンロッド10の圧縮作動時に任意のストローク位置からピストンロッド10に連設したキャップ4からの外力でスリーブ18をロッド側油室11内に侵入させ、伸長作動時にロッド側油室12の内圧で当該スリーブ18を元の位置まで復帰させるようにしている。
【0020】
この場合、スリーブは筒本体18aと、筒本体18aの内端側に設けたフランジ18bと外端側に設けたフランジ18cで構成し、内端側フランジ18bをシリンダ8端部キャップ17内面に着脱自在に当接させ、外端側フランジ18cに圧縮作動時にピストンロッド10側に連設したキャップ4を当接させるようにしている。
【0021】
上記の油圧緩衝器をフロントフォークとして使用する場合は、例えば、アウターチューブ1を車体側に連結し、インナーチューブを前輪側車軸に結合させて緩衝器とフォークを兼ねさせるものである。
【0022】
次に作動について述べる。
【0023】
アウターチューブ1に連結したピストンロッド10が懸架スプリング5に抗してダンパー内へ侵入すると、油室12の油はピストン9に設けた設定圧力の小さい圧側バルブ13を介して油室11に流入する。また油室12からロッド侵入体積分に相当する油量がダンパー下方のバルブボデー14に設けた圧側バルブ16で減衰力を発生しながらダンパーシリンダ8に穿った油孔19を介してリザーバ28へ流出する。ピストンロッド外周に摺動自在に嵌合したスリーブ18は、圧縮作動による油室11,12の昇圧で押圧され図1の状態にある。
【0024】
圧縮作動でアウターチューブ1のキャップ4がスリーブ18のフランジ18cに当接すると、ピストンロッド10とスリーブ18の両方がダンパー内へ侵入することになるから、圧側バルブ16の通過流量がロッド侵入体積分に相当する流量に加えてスリーブ18侵入体積分に相当する油量分が増加することになる。従ってストロークの途中から圧側バルブ16の通過流量が増加するために減衰力が上昇する。
【0025】
最圧縮作動からの伸長作動では、スリーブ18は油室11の昇圧で押圧されピストンロッド10と一緒にダンパーから抜き出ることで、油室11の油が伸側バルブ26で減衰力を発生しながら油室12へ流出する。この際、伸側バルブ26を連通する流量は、ピストン9の移動体積分からピストンロッド10とスリーブ18の移動体積分を差し引いた体積分に相当する油量である。一方油室12ではピストンロッド10とスリーブ18の移動体積分の油量が不足するため設定圧力の小さい伸側バルブ15を介してリザーバ8より補給される。更に伸長してスリーブ18がダンパーの上部キャップ17でその移動を規制されるとピストンロッド10の移動体積分を差し引いた油量となり、スリーブ18が移動しなくなった分だけ油量増加するため発生減衰力が大きくなる。
【0026】
フロントフォークにあっては圧縮作動のストローク後半で減衰力を大きくなるから底突き現象を抑制できるし、最圧縮状態作動からの伸長作動で減衰力が小さいため復帰が速く、繰り返し入力作用があっても吸収能力が高い。
【0027】
この発明は、フロントフォーク以外にも自動二輪車用のリャクッションユニットその他のものにも使用できる。例えばスリーブ18を前ストロークの半分の長さに設定したとすれば圧縮作動のストローク半分より後半で減衰力が大きくなり、伸長作動のストローク半分で減衰力が大きくなることになる。従ってピストン位置を、全ストロークの中間近傍すなわちスリーブ18全部が突出状態にある近傍に安定させるよう減衰力が作用させることが出来るので、中立位置から両方向に減衰力を効かすドアー用のダンパー等に適用出来る。
【0028】
図2は、本発明の他の実施の形態を示し、これは自動二輪車のリャクッションユニットとして使用するものである。
【0029】
リャクッションユニットは緩衝器本体Aと、これに連通するリザーバたるタンクBとからなっている。
【0030】
緩衝器本体Aは、図1の場合と同じく、シリンダ8内にピストン9を介してピストンロッド10を移動自在に挿入し、ピストン9はシリンダ8内にロッド側油室11と反ロッド側油室12とを区画し、二つの油室11,12はピストン9に設けた第1の伸側バルブ26と第1の圧側バルブ13を介して連通し、反ロッド側油室12は隔壁20に設けた第2の伸側バルブ15と第2の圧側バルブ16を介して気体室21と油室22からなるタンクBに連通し、ピストンロッド10が懸架スプリング5を介して常時伸び方向に付勢されているものである。
【0031】
シリンダ8の端部キャップ17にスリーブ18を摺動自在に挿入すると共に当該スリーブ18内にピストンロッド10を移動自在に貫通させ、ピストンロッド10の圧縮作動時に任意のストローク位置からピストンロッド側スプリングシート23からの外力でスリーブ18をロッド側油室11内に侵入させ、伸長作動時にロッド側油室11の内圧で当該スリーブ18を元の位置まで復帰させるようにしている。
【0032】
スリーブ18は、図1の場合と同じく筒本体18aと、筒本体18aの内端側フランジ18bと外端側フランジ18cとからなり、内端側フランジ18bをシリンダ端部のキャップ17内面に着脱自在に当接させ、外端側フランジ18に圧縮作動時にピストンロッド側に連設したスプリングシート23を当接させるようにしている。
【0033】
圧縮作動時にスリーブ10を圧縮方向に付勢する部材としてはピストンロッド10の上部に設けたフランジ,突起等のストッパであってもよい。
【0034】
その他の構造,作用効果は、図1の実施の形態と同じであるので、詳細は省略する。尚、本発明の上記図1の実施の形態は倒立型フロントフォークとして説明しているが正立型フロントフォークにも適用できることは言うまでもない。
【0035】
【発明の効果】
本発明によれば、次の効果がある。
【0036】
(1) 各請求項の発明によれば、シリンダの端部にスリーブを摺動自在に挿入し、このスリーブ内にピストンロッドを移動自在に貫通するだけで伸圧両方向の作動途中から伸側バルブ又は圧側バルブの通過流量を増加させて位置に依存して減衰力を大きくすることができる。
【0037】
(2) 同じく、スリーブを設けて、このスリーブ内にピストンロッドを貫通させただけであるから各バルブに特別な構造を付加する必要がなく構造が簡単でコストダウンを図れる。
【0038】
(3) 同じく、気体ばね特性や懸架ばね特性に関係なく位置に依存する減衰力が得られるからバルブ特性の設定に融通性がある。
【0039】
(4) 高速作動による流量増加で二乗特性による急激な減衰力が発生せず車両に対する乗り心地を向上できる。
【0040】
(5) 請求項2の発明によれば、内外端両側にフランジを設け、このフランジが最大に移動した時シリンダの内面又は外面に係合してストロークを規制しているのでスリーブのストロークに応じた流量を制御できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態に係る油圧緩衝器の縦断正面図である。
【図2】本発明の他の実施の形態に係る油圧緩衝器の縦断面図である。
【符号の説明】
4 キャップ
5 懸架スプリング
8 シリンダ
9 ピストン
10 ピストンロッド
11 ロッド側油室
12 反ロッド側油室
13 第1の圧側バルブ
15 第2の伸側バルブ
16 第2の圧側バルブ
18 スリーブ
18a 筒本体
18b 内端側フランジ
18c 外端側フランジ
23 スプリングシート
26 第1の伸側バルブ
28 リザーバ
Claims (2)
- シリンダ内にピストンを介してピストンロッドを移動自在に挿入し、ピストンはシリンダ内にロッド側油室と反ロッド側油室とを区画し、二つの油室はピストンに設けた第1の伸側バルブと第1の圧側バルブを介して連通し、反ロッド側油室は第2の伸側バルブと第2の圧側バルブを介してリザーバに連通し、ピストンロッドが懸架スプリングを介して常時伸び方向に付勢されている油圧緩衝器に於て、シリンダの端部にスリーブを摺動自在に挿入すると共に当該スリーブ内にピストンロッドを移動自在に貫通させ、ピストンロッドの圧縮作動時に任意のストローク位置からピストンロッド側からの外力でスリーブをロッド側油室内に侵入させ、伸長作動時にロッド側油室の内圧で当該スリーブを元の位置まで復帰させることを特徴とする油圧緩衝器。
- スリーブが筒本体と筒本体の内端側フランジと外端側フランジとからなり、内端側フランジをシリンダ端部内面に着脱自在に当接させ、外端側フランジに圧縮作動時にピストンロッド側に連設したキャップ,スプリングシート又はストッパを当接させることを特徴とする請求項1の油圧緩衝器。
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