JP4467060B2 - 油圧緩衝器 - Google Patents

Description

本発明は、自動二輪車の車体と車輪間に介装されて路面からの振動を減衰する緩衝器とフォークを兼ねたフロントフォークの使用に適する油圧緩衝器に関し、特に、ダンパーシリンダ内に組込んだアキュムレータを改良した油圧緩衝器に関する。

一般に、自動二輪車用フロントフォーク等の油圧緩衝器では、例えば、特許文献１に示すように、ダンパシリンンダ内にアキュムレータを設けてダンパー内における内圧を補償するものが知られている。

即ち、このアキュムレータは、一般に、気体室内の気体圧を適宜に設定することで伸長時にダンパー内に負圧を発生させず、安定した減衰力を発生できるようにしている。

上記特許文献に示す油圧緩衝器は、図９の実施図面に示すように、車体側に結合したアウターチューブ４１と、アウターチューブ４１内に挿入されて車輪側に結合したインナーチューブと、各チューブ内に挿入したダンパーシリンダ４２と、ダンパーシリンダ４２内の上部に設けたアクムレータＡ１を有している。

そして、このアキュムレータＡ１は、キャップ４３側に結合したコネクティングロッド４４とガイド４５とにそれぞれ両端を結合した弾性隔壁部材等からなる弾性隔壁部材４６と、弾性隔壁部材４６内に画成した気体室４７と、弾性隔壁部材４６の外側に設けた油室４８とで構成されている。

この場合、弾性隔壁部材４６の両端がコネクティングロッド４４の外周とガイド４５の外周とに締付リング等で締付け固定されている。

他方、本出願人は、図８に示すアキュムレータを備えたフロントフォークを開発しており、このフロントフォークは、車体側アウターチューブ１内に倒立型ダンパーのダンパーシリンダ２を挿入して構成し、このダンパーシリンダ２内にアキュムレータＡを内蔵させている。

そして、このアキュムレータＡは、ダンパーシリンダ２内の油室８と、移動自在なガイド４の外周に固定した弾性隔壁部材２０と、弾性隔壁部材２０内に画成した気体室７とからなり、弾性隔壁部材２０の両端は、ワイヤ又はホースバンド３３でガイド４の外周に締付け固定している。
実公平４‐５２５０２号公報（図４）

上記従来のアキュムレータ構造は、機能上特に欠陥があるわけでは無いが、次のような不具合の改善が望まれている。

即ち、特許文献１に対応する図９の油圧緩衝器に示すような締付リングや、図８に示すようなワイヤ又はホースバンド３３で弾性隔壁部材を締付けて固定する場合、締付リングやワイヤ又はホースバンド３３を多重に巻き付ける必要があり、その為には手動による締付け操作が困難であるから、これらの締付部材を巻き付ける工具が必要となり、寸法や締付力の管理が困難となる。

更に、ホースバンドで締結する場合、締付け部が外方に突出するため、狭い外筒やダンパーシリンダ内ではこの締付け部が外筒やダンパーシリンダと干渉し、無理なく配置するのが困難である。

そこで、本発明の目的は、工具を必要とせず、手動で簡単且つスピーディに弾性隔壁部材たる弾性隔壁部材等を締付けでき、締付け管理が容易で、締付け力の安定化が図れ、併せて締付け部材が外筒やダンパーシリンダに干渉しないようにした油圧緩衝器を提供することである。

上記の目的を達成するため、本発明の手段は、アウターチューブ内にダンパーシリンダを結合し、アウターチューブとダンパーシリンダとの間にリザーバを設け、ダンパーシリンダ内にアキュムレータを設け、ダンパーシリンダの端部にキャップを結合し、上記アキュムレータをキャップに結合したコネクティングロッドと、このコネクティングロッドの外周にスライド自在に挿入すると共に一端部をダンパーシリンダの内周とキャップの内周とに摺接させたガイドと、このガイドの外側に固定した弾性隔壁部材と、弾性隔壁部材の内側と上記キャップ内にそれぞれ画成され相互に連通する気体室と、弾性隔壁部材の外側に画成した油室とで構成し、キャップとガイドとの間にリターンスプリングを介装し、更にダンパーシリンダに上記ガイドの一端部で開閉される通孔を形成し、上記油室の内圧が上記リターンスプリングの抗力以上に昇圧した時この内圧で上記ガイドを上記リターンスプリングに抗してスライドさせながら上記通孔を開口させて上記油室を上記リザーバに連通させる油圧緩衝器において、合口を有する環状のバンド本体とこのバンド本体の外周に隔設した面取りから構成した弾性バンドを備え、上記ガイドの両端部にそれぞれ環状溝を形成し、当該環状溝内に上記弾性隔壁部材の両端部をそれぞれ嵌合させ、さらに一方の端部を上記弾性バンドで上記環状溝内に締付けながら当該弾性バンドの外周をダンパーシリンダの内周に当接させたことを特徴とする。

この場合、弾性バンドの外周側にスナップリング又はガータスナップリングを嵌合させ、このスナップリング又はガータスナップリングで弾性バンドを締め付けながら弾性隔壁部材の一方の端部を環状溝内に締付けているのが好ましい。
請求項１の油圧緩衝器。

同じく、弾性バンドがステップカット、バイアスカット又はストレートカットからなる合口を備えた環状のバンド本体と、バンド本体の内周側に形成した環状突起と、バンド本体の外周に隔設した面取りとで構成されていても良い。

各請求項の発明によれば、次の効果が得られる。

１） 主たる締付け部材が弾性バンド、又は弾性バンドとこの弾性バンドの外周
に嵌合したスナップリング又はガータスナップリングであるからこれらが自己復帰力を備えているので、工具を利用することなく手動でも組付け操作が可能であり、自動的に弾性隔壁部材を締付けでき、締付操作が向上する。
弾性バンドは、合口を備えているので、スナップリング、Ｃ型ピンと同じように手動によりワンタッチで弾性隔壁部材の端部外周に取付けできる。
バンド本体外周に形成した面取りは、油室内の作動油を導くことができ、その結果この作動油を潤滑油として利用できる。

２）弾性隔壁部材の両端部がガイドの環状溝内に嵌合して締付けられるので弾性隔壁部材の弛みや抜けが防止され、締付け力が安定し、締付け管理が容易である。

３）ガータースプリング，弾性バンドは自己復帰力で装着できるので手動によるワンタッチ操作が可能となり、組付工数が減少し、コストダウンをはかれる。

４）外方に突出する部分が無いので、外筒やダンパーシリンダの内周と干渉せず、狭いスペース内で無理なくガータースプリング，弾性バンドを配置できる。

以下、本発明の実施の形態を図にもとづいて説明する。
図１、図２は本発明の参考例を示し、図３、図４、図５、図６及び図７は、それぞれ本発明の実施の形態を示し、各実施の形態に係る油圧緩衝器は、基本構成が図１の参考例と同じであり、自動二輪車用のフロントフォークとして適用したものである。
参考例及び各実施の形態の基本構成では、アウターチューブ１内にダンパーシリンダ２を結合し、アウターチューブ１とダンパーシリンダ２との間にリザーバ３を設け、ダンパーシリンダ２内にアキュムレータＡを設け、ダンパーシリンダ２の端部にキャップを６結合している。
さらに、上記アキュムレータＡをキャップ６に結合したコネクティングロッド５と、このコネクティングロッド５の外周にスライド自在に挿入すると共に一端部をダンパーシリンダ２の内周とキャップ６の内周とに摺接させたガイド４と、このガイド４の外側に固定した弾性隔壁部材２０と、弾性隔壁部材２０の内側と上記キャップ６内にそれぞれ画成され相互に連通する気体室７、９と、弾性隔壁部材２０の外側に画成した油室８とで構成している。
また、キャップ６とガイド４との間にリターンスプリング１０を介装し、更にダンパーシリンダ２に上記ガイド４の一端部で開閉される通孔１９を形成し、上記油室８の内圧が上記リターンスプリング１０の抗力以上に昇圧した時この内圧で上記ガイド４を上記リターンスプリング１０に抗してスライドさせながら上記通孔１９を開口させて上記油室８を上記リザーバ３に連通させるものである。
そして、図３乃至図６の実施の形態では、合口２９，３０又は３０を有する環状のバンド本体２５Ａとこのバンド本体２５Ａの外周に隔設した面取り３２から構成した弾性バンド２５を備え、上記ガイド４の両端部にそれぞれ環状溝２４、２４を形成し、当該環状溝２４、２４内に上記弾性隔壁部材２０の両端部をそれぞれ嵌合させ、さらに一方の端部を上記弾性バンド２５で上記環状溝２４内に締付けながら当該弾性バンド２５の外周をダンパーシリンダ２の内周に当接させている。
図７の実施の形態では、さらに、弾性バンド２５の外周側にスナップリング又はガータスナップリング２８を嵌合させ、このスナップリング又はガータスナップリング２８で弾性バンド２５を締め付けながら弾性隔壁部材２０の一方の端部を環状溝２４内に締付けている。
以下さらに詳しく説明する。

このフロントフォークは、図１及び図３に示すように、車体側チューブたるアウターチューブ１内に車輪側チューブたるインナーチューブ(図示せず)が摺動自在に挿入され、インナーチューブ内にダンパー１１を内蔵し、ダンパー１１内の上方にアキュムレータＡを設けたものである。

ダンパー１１は、ダンパーシリンダ２と、ダンパーシリンダ２内にピストンを介して挿入されたピストンロッド（図示せず）と、ピストンと隔壁部材２７とで画成された油室１２と、隔壁部材２７の上方に画成されたアキュムレータＡと、隔壁部材２７に設けられてアキュムレータＡと油室１２とを連通する油路１３，１４と、油路１３，１４の途中にそれぞれ開閉自在に設けたチェックバルブ１５と減衰バルブ１６とを備えている。

アキュムレータＡは、ダンパーシリンダ２の端部に設けたコネクティングロッド５と、このコネクティングロッド５の外周にスライド自在に挿入した筒状のガイド４と、ガイド４の外側に固定した弾性隔壁部材２０と、弾性隔壁部材２０の内側に画成した気体室７と、弾性隔壁部材２０の外側に画成した油室８とから構成されている。

そして、本発明では、ガイド４の両端部にそれぞれ環状溝２４を形成し、当該環状溝２４内に弾性隔壁部材２０の両端部を嵌合させ、この両端部をガータースプリングで上記環状溝内に嵌着し、更に、上記ガータースプリング２２の外周をエンドレスバンド２１でバックアップさせている。

この場合、図２に示すように、弾性隔壁部材２０の両端部に肉厚部２０Ａを設け、エンドレスバンド２１の内周に凹溝を形成し、ガータースプリング２２の内径をガイド４の基部４Ａの外径より小さく形成し、上記肉厚部２０Ａを環状溝２４内に嵌合させ、上記凹溝内にガータースプリング２２を嵌合させながら当該ガータースプリング２２で弾性隔壁部材２０の両端肉厚部２０Ａを環状溝２４に締付けている。

以下、詳細な構造について説明すると、アウターチューブ１の上端部内側にダンパーシリンダ２の上端部が螺合され、ダンパーシリンダ２の上端部内側に中空なキャップ６が螺着されている。

キャップ６の中央にはコネクティングロッド５が結合されて下方に垂設され、このコネクティングロッド５の外周にガイド４がスライド自在に挿入されている。

ガイド４は、筒部本体４Ｂと、本体４Ｂの両端の厚肉基部４Ａ，４Ａと、上方の厚肉基部４Ａに連なるピストン部４Ｃと、上方の肉厚基部４Ａに形成されて気体室７に連通する通孔２３とを備え、ピストン部４Ｃは、シールＤ１，Ｄ２を介してダンパーシリンダ２内周とキャップ６の内周に摺接している。

キャップ６とガイド４との間にはリターンスプリング１０が介装されると共に気体室９が画成され、この気体室９は、上記の通孔２３を介してアキュムレータＡ側の気体室７に連通している。

ダンパーシリンダ２の上端部には半径方向の通孔１９が形成され、この通孔１９は、アウターチューブ１とダンパーシリンダ２との間に画成されたリザーバ３に連通し、ガイド４のピストン部４Ｃが図上左行した時アキュムレータＡの油室８をリザーバ３に接続するようになっている。

ダンパーシリンダ２の上端部には半径方向の複数の通孔１９が形成され、この通孔１９は、アウターチューブ１とダンパーシリンダ２との間に画成されたリザーバ３に連通し、ガイド４のビストン部４Ｃが図上左行した時アキュムレータＡの油室８をリザーバ３に接続するようになっている。

即ち、ガイド４のピストン部４Ｃの外周にはシールＤ１，Ｄ２が設けられ、一方のシールＤ２の装着溝にはその底部からシールＤ１，Ｄ２間に連通する油路１８を穿設してあり、常時は、この油路１８がシ−ルＤ２で閉塞されている。

そして、ガイド４が図上左方にスライドし、シールＤ２がダンパーシリンダ２の端部拡径部内に対向した時油室８圧力の押圧力や自己復元力でシールＤ２が外径方向に拡径することによって油路１８が開口し、通孔１９とを介してリザーバ３に連通するようになっている。

上記のフロントフォークによれば、圧縮作動では、アウターチューブ１とダンパーシリンダ２が図上右行し、油室１２が収縮し、ピストンロッド浸入体積分の作動油が圧側減衰バルブ１６を介してアキュムレータＡの油室８内に侵入することによって圧側減衰力を発生し、このとき弾性隔壁部材２０が収縮する。

伸長作動時にはアウターチューブ１とダンパーシリンダ２とが図上左行し、この時油室１２が拡大し、アキュムレータＡの油室８からチェックバルブ１５を介してピストンロッド退出分の作動油が油室１２に供給され、このとき弾性隔壁部材２０は気体室７の内圧で押圧されて膨張し、またこのとき、ピストンロッドに結合したピストンに設けた減衰バルブ（図示せず）により伸側減衰力を発生する。

リザーバ３からダンパー１１に作動油が浸入しない伸縮作動では弾性隔壁部材２０の収縮、膨張によって、油室１２側に生じるピストンロッド侵入体積分の油量変化が補償される。

しかし、リザーバ３からダンパー１１内に作動油が浸入し、ダンパー１１内の作動油が増加すると圧縮作動時に油室８内の内圧が昇圧し、ガイド４に対する図中左方向の推力が大きくなってリターンスプリング１０抗力以上に達するとピストン部４Ｃを介してガイド４がキャップ６の中空部内周とダンパーシリンダ２の内周に沿ってスライドし、且つコネクティング５ロッドに沿って図上左行する。

このとき、シールＤ２がダンパーシリンダ２の端部拡径部に対向する位置まで移動すると、図２に示すように、シールＤ２が外径方向に拡径し、油路１８が開口して通孔１９を介してリザーバ３に連通し、余剰の作動油がリザーバ３に回収される。

即ち、リザーバ３からダンパー１１内に作動油が浸入して油室８内の作動油体量が増加していても、ガイド４のスライドにより余剰の作動油がリザーバ３側に排出されるので、油室８内の内圧上昇よってフロントフォークの圧縮作動抵抗が大きくなって乗心地を悪くすることが防止できる。

図３乃至図６は、本発明の他の実施の形態に係わり、これは、弾性隔壁部材２０の両端部の取付構造を変更したものであり、他の構造は、図１の実施の形態と同じであり、従って、図１と同じ構造は、同一の符号を付すことで詳細は省略する。

このフロントフォークは、図１のフロントフォークと同じくダンパーシリンダ２にアキュムレータＡを設け、当該アキュムレータＡがダンパーシリンダの端部に設けたコネクティングロッド５と、このコネクティングロッド５の外周にスライド自在に挿入した筒状のガイド４と、ガイド４の外側に固定した弾性隔壁部材２０と、弾性隔壁部材２０の外側に画成した油室８とからなるものである。

そして、ガイド４の両端部にそれぞれ環状溝２４，２４を形成し、当該環状溝２４内に弾性隔壁部材２０の端部を折り曲げてその折り曲げ部を嵌合させ、更にこの一端部を図６（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示す合口２９，３０又は３１を備えた弾性バンド２５で上記環状溝２４内に締付け、且つ、上記弾性バンド２５の外周をダンパーシリンダ２の内周に当接させている。

弾性隔壁部材２０の他端部は、図１と同じく、ガータースプリング２２とエンドレスバンド２１で固定しても良く、又は両端部を弾性バンド２５で定着しても良い。

図７は、本発明の他の実施形態に係り、これは、図３に示す弾性バンド２５にスナップリング又はガータースプリング２８を追加したものである。

即ち、この弾性隔壁部材２０の締付構造は、図３の場合と同じくガイド４の両端部にそれぞれ環状溝２４を形成し、当該環状溝２４内に弾性部材２０の端部を嵌合させ、更にこの端部を合口２９，３０又は３１を備えた弾性バンド２５と、この弾性バンド２５の外周側に嵌合させたスナップリング又はガータースプリング２８とで上記環状溝２４内に締付け、且つ、上記弾性バンドの外周をダンパーシリンダ２の内周に当接させている。

上記図３及び図７の各実施の形態において、弾性バンド２５が図６に示すようなステップカット，バイアスカットまたはストレートカットからなる合口２９，３０又は３１を備えた環状のバンド本体２５Ａと、本体２５Ａの内周側に形成した環状突起と、本体２５Ａの外周に隔設した複数の面取り３２とから構成されている。

これにより、弾性バンド２５は、スナップリング、Ｃ型ピンと同じように手動によりワンタッチで弾性隔壁部材２０の端部外周に取付けて締付けできる。

突起２５Ｂの内径は、ガイド４の端部厚肉部４Ａの外径より小さく成形され、弾性隔壁部材２０折り曲げ部の溝２６内に嵌合し、締付力を強化できるようにしている。

弾性バンド２５の本体２５Ａ外周に形成した面取り３２は、油室８内の作動油をシールＤ２へと導き、この作動油をシールＤ２の潤滑油として利用できるようにしている。

上記のフロントフォークの実施の形態ではアウターチューブ１を車体側に結合し、インアーチューブを車輪側に結合しているが、逆に結合しても良い。即ち、成立型でも良く，倒立型でも良い。

本発明の参考例に係るフロントフォークの一部縦断正面図である。 図１の一部拡大断面図である。 他の実施の形態に係るフロントフォークの一部縦断正面図である。 図３の一部拡大断面図である。 弾性バンドの側面図である。 （Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は各弾性バンドの側面図である。 他の実施の形態に係るフロントフォークの一部拡大断面図である。 従来のフロントフォークの一部縦断正面図である。 他の従来のフロントフォークの一部縦断正面図である。

符号の説明

Ａ アキュムレータ
２ ダンパーシリンダ
４ ガイド
５ コネクティングロッド
８ 油室
２０ 弾性隔壁部材
２１ エンドレスバンド
２２ ガータースプリング
２４ 環状溝
２５ 弾性バンド
２８ スナップリング又はガータースプリング
２９，３０，３１ 合口

Claims (3)

1. アウターチューブ内にダンパーシリンダを結合し、アウターチューブとダンパーシリンダとの間にリザーバを設け、ダンパーシリンダ内にアキュムレータを設け、ダンパーシリンダの端部にキャップを結合し、上記アキュムレータをキャップに結合したコネクティングロッドと、このコネクティングロッドの外周にスライド自在に挿入すると共に一端部をダンパーシリンダの内周とキャップの内周とに摺接させたガイドと、このガイドの外側に固定した弾性隔壁部材と、弾性隔壁部材の内側と上記キャップ内にそれぞれ画成され相互に連通する気体室と、弾性隔壁部材の外側に画成した油室とで構成し、キャップとガイドとの間にリターンスプリングを介装し、更にダンパーシリンダに上記ガイドの一端部で開閉される通孔を形成し、上記油室の内圧が上記リターンスプリングの抗力以上に昇圧した時この内圧で上記ガイドを上記リターンスプリングに抗してスライドさせながら上記通孔を開口させて上記油室を上記リザーバに連通させる油圧緩衝器において、合口を有する環状のバンド本体とこのバンド本体の外周に隔設した面取りから構成した弾性バンドを備え、上記ガイドの両端部にそれぞれ環状溝を形成し、当該環状溝内に上記弾性隔壁部材の両端部をそれぞれ嵌合させ、さらに一方の端部を上記弾性バンドで上記環状溝内に締付けながら当該弾性バンドの外周をダンパーシリンダの内周に当接させたことを特徴とする油圧緩衝器。
2. 弾性バンドの外周側にスナップリング又はガータスナップリングを嵌合させ、このスナップリング又はガータスナップリングで弾性バンドを締め付けながら弾性隔壁部材の一方の端部を環状溝内に締付けている請求項１の油圧緩衝器。
3. 弾性バンドがステップカット、バイアスカット又はストレートカットからなる合口を備えた環状のバンド本体と、バンド本体の内周側に形成した環状突起と、バンド本体の外周に隔設した面取りとで構成されている請求項１又は２の油圧緩衝器。

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