(57)【要約】【課題】車体の挙動の変化に対応させて減衰力を制御することができる油圧式緩衝器１１を提供する。【解決手段】ピストン１４が移動することにより発生する減衰力の大きさを目標値に制御する減衰力制御弁２５，２９を備える。前記ピストン１４の移動速度が上昇しているか低下しているかを検出する加減速検出手段（ピストン位置演算手段４２、ピストン速度演算手段４３、ピストン加速度演算手段４４）を備える。ピストン１４の移動速度が上昇しているときと低下しているときとで前記目標値を変える減衰力設定手段（減衰力演算手段４５、第２の補正手段４８）を備えた。【選択図】  図２
2006057756.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストンが移動することにより発生する減衰力の大きさを目標値に制御する減衰力制御弁を備えた油圧式緩衝器において、前記ピストンの移動時の加速度を検出する加減速検出手段と、ピストンの加速時と減速時とで前記目標値を変える減衰力設定手段とを備えたことを特徴とする油圧式緩衝器。
【請求項２】
請求項１記載の油圧式緩衝器において、減衰力設定手段は、ピストンが減速しているときに減衰力の目標値を加速時に較べて低減させる減衰力補正手段を備えている油圧式緩衝器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両などに装備される油圧式緩衝器に関し、特に減衰力を目標値に制御する電子制御式減衰力制御弁を装備した油圧式緩衝器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両用油圧式緩衝器に用いる電子制御式減衰力制御弁としては、例えば特許文献１に開示されたものがある。この特許文献１に示されている減衰力制御弁は、油圧式緩衝器内から圧油が流出する油路の途中に設けられ、圧油が高圧側から低圧側へ流れるときの抵抗を増減させることによって減衰力の大きさを制御するものである。
【０００３】
前記抵抗は、前記油路を開閉する弁体を閉じる方向に付勢する力によって調整されている。この力は、圧縮コイルばねの弾発力と、リニアソレノイドの付勢力との合力である。すなわち、この減衰力制御弁を装備した油圧式緩衝器の減衰力は、前記リニアソレノイドの付勢力を増大させることによって大きくなり、リニアソレノイドの付勢力を減少させることによって低減する。
この従来の減衰力制御弁による減衰力の制御は、車両の運転状態に対応する適切な減衰力が生じるように行われている。
なお、本出願人は、本明細書に記載した先行技術文献情報で特定される先行技術文献以外には、本発明に密接に関連する先行技術文献を出願時までに見付け出すことはできなかった。
【特許文献１】特許第２８３９３１９号（第２−３頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したように構成された従来の油圧式緩衝器用減衰力制御弁は、車両の運転状態に対応する減衰力を発生させるものであるから、運転状態に変化がなければ減衰力が変化することはない。このため、例えば減衰力制御弁によって減衰力を通常より増大させている状態で車輪が路上の突起物を乗り越えたりして油圧式緩衝器が急速に縮む場合は、ピストンが移動を開始してから停止するまで一定の高い減衰力が発生するために車輪側から車体側に大きな衝撃伝達され、乗り心地が低下する。すなわち、従来の油圧式緩衝器用減衰力制御弁は、減衰力を車体の挙動に対応させて制御できるようにすることが要請されている。
【０００５】
また、従来の油圧式緩衝器は、ピストンロッドが後退してシリンダから突出し緩衝器の全長が伸びる行程（以下、この行程を単に伸長行程という）の終期、またはピストンロッドが前進してシリンダ内に進入し、緩衝器の全長が短くなる行程（以下、この行程を単に圧縮行程という）の終期で圧縮されていた作動油が膨張したり、弾性変形により膨張していたシリンダが収縮することなどに起因して減衰力が設定より大きかったり、死点を越えた直後ではエネルギーを放出し減衰器として作用しない状態（以降、無負荷に近い状態という）があるなどの問題があった。これは、ピストンが死点を越える直前に前記作動油の膨張分とシリンダの収縮分に相当する体積に相当する作動油を油室に流入させることができないからである。減衰力が大きいときには膨張する作動油の体積が多く、さらに絞りが小さいのでこの問題が顕著になる。
【０００６】
本発明はこのような問題を解消するためになされたもので、車体の挙動の変化に対応させて減衰力を制御することができる油圧式緩衝器を提供することを第１の目的とする。また、伸長行程から圧縮行程に移るときや、圧縮行程から伸長行程に移るときに安定した減衰力が発生する油圧式緩衝器を提供することを第２の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的を達成するために、本発明に係る油圧式緩衝器は、ピストンが移動することにより発生する減衰力の大きさを目標値に制御する減衰力制御弁を備えた油圧式緩衝器において、前記ピストンの移動時の加速度を検出する加減速検出手段と、ピストンの加速時と減速時とで前記目標値を変える減衰力設定手段とを備えたものである。
【０００８】
請求項２に記載した発明に係る油圧式緩衝器は、請求項１に記載した発明に係る油圧式緩衝器において、減衰力設定手段は、ピストンが減速しているときに減衰力の目標値を加速時に較べて低減させる減衰力補正手段を備えているものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る油圧式緩衝器は、ピストンが移動するときの加速度に対応させて減衰力を制御することができるから、車体の挙動に対応する適正な減衰力を発生させることができる。このため、本発明に係る油圧式緩衝器を車両に装備することによって、この車両の乗り心地を向上させることができる。
【００１０】
請求項２記載の発明に係る油圧式緩衝器は、伸長行程や圧縮行程の終期に減衰力が相対的に低減されることにより作動油の圧縮やシリンダの弾性変形が少なく抑えられる。このため、この油圧式緩衝器が伸長行程から圧縮行程に移行するときや、圧縮行程から伸長行程に移行するときにピストンが無負荷に近い状態で移動することがない。
したがって、この発明によれば、ピストンの移動方向が反転するときにも安定した減衰力が発生する油圧式緩衝器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明に係る油圧式緩衝器の一実施の形態を図１ないし図５によって詳細に説明する。
図１は本発明に係る油圧緩衝器を装備した自動二輪車の側面図、図２は油圧式緩衝器の油圧系の構成を示すブロック図、図３は減衰力制御弁用制御装置の構成を示すブロック図、図４は補正係数のマップとなるグラフ、図５はピストンの移動速度と減衰力の関係を示すグラフである。
【００１２】
これらの図において、符号１で示すものは、この実施の形態による自動二輪車を示す。２はこの自動二輪車１の前輪を示し、３はエンジン、４は後輪、５はリヤアーム、６はリヤクッションユニットを示す。この自動二輪車１においては、前記リヤクッションユニット６に本発明に係る油圧式緩衝器１１（図２参照）が採用されている。
前記リヤクッションユニット６は、油圧式緩衝器１１と圧縮コイルばね１２（図１参照）とから構成されている。
【００１３】
油圧式緩衝器１１は、図２に示すように、油圧シリンダ１３と、この油圧シリンダ１３内に移動自在に嵌挿されたピストン１４と、このピストン１４を支持するピストンロッド１５と、油圧シリンダ１３に接続された油圧装置１６などによって構成されている。前記油圧シリンダ１３は、チューブ１３ａの一端部がヘッドカバー１３ｂによって閉塞されるともに、他端部がロッドカバー１３ｃによって閉塞された構造を採り、内部が作動油で満たされている。前記ピストン１４は、チューブ１３ａ内に嵌挿されており、油圧シリンダ１３内をロッド側油室１７とヘッド側油室１８とに画成している。なお、この実施の形態においても、ピストン１４のロッドカバー１３ｃ側への移動によりピストンロッド１５が油圧シリンダ１３から突出し、油圧式緩衝器１１の全長が伸びる行程を単に伸長行程といい、これとは逆にピストン１４のヘッドカバー１３ｂ側への移動によりピストンロッド１５が油圧シリンダ１３内に進入し、油圧式緩衝器１１の全長が短くなる行程を単に圧縮行程という。
【００１４】
ピストン１４には、ヘッド側油室１８からロッド側油室１７へのみ作動油を通過させるチェック弁１９が設けられている。
図２において、油圧シリンダ１３の下側に位置する一端部は、自動二輪車１の車体フレーム２１（図１参照）に回動自在に支持されている。一方、ピストンロッド１５のロッドエンドは、リヤアーム５にリンク機構２２を介して連結されている。
【００１５】
前記ロッド側油室１７は、図２に示すように、前記油圧装置１６の第１の油路２３の一端部が接続され、前記ヘッド側油室１８は、第２の油路２４の一端部が接続されている。前記第１の油路２３には、後述する伸長側減衰力制御弁２５と減衰力発生用の固定絞り２６とが並列に設けられている。
第２の油路２４には、チェック弁２７と、減衰力発生用の固定絞り２８と、後述する圧縮側減衰力制御弁２９とが並列に設けられている。この第２の油路２４におけるヘッド側油室１８と前記チェック弁２７との間には、前記第１の油路２３の他端部が接続されている。
【００１６】
前記第２の油路２４の他端部は、アキュムレータ３０の油室３１に接続されている。このアキュムレータ３０は、油室３１に可動隔壁３２を介してガス室３３が隣接し、ガス室３３内に充填された高圧ガスの圧力によって油室３１内の作動油を付勢するものである。
第２の油路２４のチェック弁２７は、アキュムレータ３０側からヘッド側油室１８または第１の油路２３側へのみ作動油を流すように接続されている。
【００１７】
前記第１の油路２３と第２の油路２４とに設けられた固定絞り２６，２８は、オリフィスや板状バルブによって構成されている。第１の油路２３に設けられた固定絞り２６は、油圧式緩衝器１１が伸長行程にあるときに作動油が図２の上側から下側へ流れることによって減衰力を発生させる。
前記第２の油路２４に設けられた固定絞り２８は、油圧式緩衝器１１が圧縮行程にあるときに作動油が図２の下側から上側へ流れることによって減衰力を発生させる。
【００１８】
伸長側減衰力制御弁２５と圧縮側減衰力制御弁２９は、シリンダ１３側（高圧側）の油圧が予め定めた開放圧力を上回ったときにアキュムレータ３０側（低圧側）へ作動油を流す構成が採られている。この開放圧力は、これら両弁に内蔵されたリニアソレノイド３４（図３参照）によって増減される。これらのリニアソレノイド３４，３４は、後述する制御装置４１（図３参照）によって動作が制御される。
【００１９】
すなわち、前記伸長側減衰力制御弁２５は、ピストンロッド１５が後退して油圧式緩衝器１１の全長が長くなるときに、第１の油路２３の固定絞り２６を図２において左側から右側へ流れる作動油の流量を増減させることによって、このときに発生する減衰力の大きさを制御する。圧縮側減衰力制御弁２９は、ピストンロッド１５が前進して油圧式緩衝器１１の全長が短くなるときに、第２の油路２４の固定絞り２８を図２において下から上に流れる作動油の流量を増減させることによって、このときに発生する減衰力の大きさを制御する。
これらの減衰力制御弁２５，２９や固定絞り２６，２８およびチェック弁２７は、図１に示すように、リヤクッションユニット６の側部に設けられたバルブケース３５に収納されて支持されている。
【００２０】
伸長側減衰力制御弁２５と圧縮側減衰力制御弁２９とを制御する制御装置４１は、図３に示すように、ピストン位置演算手段４２と、ピストン速度演算手段４３と、ピストン加速度演算手段４４と、減衰力演算手段４５と、第１の補正手段４６と、メモリ４７と、第２の補正手段４８と、電流制御手段４９とから構成され、両減衰力制御弁２５，２９のリニアソレノイド３４，３４とストロークセンサ５０とに接続されている。この実施の形態によるストロークセンサ５０は、図１に示すように、リヤアーム５にリンク５１を介して連結されており、リヤアーム５の揺動量を検出するように構成されている。
【００２１】
前記ピストン位置演算手段４２は、前記ストロークセンサ５０によって検出されたリヤアーム５の揺動量から油圧式緩衝器１１のピストン１４の位置を演算によって求める構成が採られている。
前記ピストン速度演算手段４３は、前記ピストン位置演算手段４２が求めたピストン１４の位置を例えば一定時間毎に検出することによって、ピストン１４の移動速度を求める構成が採られている。
前記ピストン加速度演算手段４４は、前記ピストン速度演算手段４３が求めたピストン１４の移動速度を例えば一定時間毎に検出することによって、ピストン１４が移動するときの加速度を求める構成が採られている。前記ピストン位置演算手段４２と、ピストン速度演算手段４３と、前記ピストン加速度演算手段４４とによって、本発明でいう加速度検出手段が構成されている。
【００２２】
前記減衰力演算手段４５は、前記ピストン位置演算手段４２によって検出されたピストン１４の位置と、ピストン速度演算手段４３によって検出されたピストン１４の移動速度と、メモリ４７に記憶させてある補正値とに基づいて減衰力の目標値を演算によって求める構成が採られている。前記補正値は、第１の補正手段４６によって設定される。この第１の補正手段４６は、油圧式緩衝器１１の減衰力を例えば乗員の操作により増減させるためのもので、メモリ４７に記憶させてある複数の補正値のなかから人為的操作により一つを選択する構成が採られている。
この減衰力演算手段が求めた減衰力の目標値は、油圧式緩衝器１１のピストン１４の移動速度と略比例するように設定されている。
【００２３】
前記第２の補正手段４８は、前記減衰力演算手段４５が求めた減衰力の目標値をピストン加速度演算手段４４の演算結果に基づいて補正する構成が採られている。この第２の補正手段４８と前記減衰力演算手段とによって、本発明でいう減衰力設定手段が構成されている。第２の補正手段４８による前記補正は、この実施の形態においては、マップ５２からデータを読み出すことによって実施される。このマップ５０によって、本発明でいう減衰力補正手段が構成されている。
【００２４】
マップ５０は、図４に示すように、ピストン加速度に補正係数を割り付けることによって構成されている。ここでいう補正係数とは、目標値を補正するに当たり使用する所定の定数のことである。詳述すると、第２の補正手段４８は、ピストン１４の移動する速度が上昇しているとき（加速しているとき）は、補正係数を一定とする。また、第２の補正手段４８は、ピストン１４の移動する速度が低下しているとき（減速しているとき）は、前記補正係数を加速時より小さい値に設定するとともに減速率の大きさ（減速の度合い）に対応させて低減させる。
【００２５】
すなわち、この第２の補正手段４８により減衰力の目標値が補正されることによって、油圧式緩衝器１１の減衰力は、図５に示すように、ピストン１４が加速する場合は一定の割合で増大する。また、この油圧式緩衝器１１の減衰力は、ピストン１４が減速する場合は、前記加速時より小さい値になるとともに、減速率が除々に増大するために漸次減少することになる。
前記電流制御手段４９は、第２の補正手段４８が設定した減衰力が生じる電流をリニアソレノイド３４に供給する構成が採られている。
【００２６】
上述したように構成された減衰力制御弁２５，２９と制御装置４１などからなる油圧装置１６を装備した油圧式緩衝器１１においては、ピストン１４の移動速度が上昇しているか減少しているかを検出し、ピストン１４の移動速度が上昇しているときと減少しているときとで減衰力の目標値を変える構成が採られているから、ピストン１４が移動するときの加速度に対応させて減衰力を制御することができる。このため、この実施の形態による油圧式緩衝器１１は、車体の挙動に対応する適正な大きさをもって減衰力を発生させることができるようになり、油圧式緩衝器１１のストロークの後半で減衰力を低減させて後輪４側から車体フレーム２１側に伝達される衝撃を緩和することができる。
【００２７】
また、この実施の形態による油圧式緩衝器１１においては、減衰力制御弁２５，２９で発生させる減衰力の目標値をピストン１４の移動速度が減少しているときに加速時に較べて低下させる第２の補正手段４８を備えているから、伸長行程や圧縮行程の終期に減衰力が相対的に低減され、このときの作動油の圧縮やシリンダの弾性変形などを少なく抑えることができる。したがって、この実施の形態による油圧式緩衝器１１は、伸長行程から圧縮行程に移行するときや、圧縮行程から伸長行程に移行するときにピストン１４が無負荷または無負荷に近い状態で移動することがないから、このときに安定した減衰力が発生するようになる。
【００２８】
上述した実施の形態においては、ピストン１４が減速しているときの減衰力の大きさを図４に示すマップに基づいて制御する構成を採っているが、前記減衰力の大きさを設定するに当たっては、マップを使用する代わりに演算によって実施することができる。
また、上述した実施の形態による伸長側減衰力制御弁２５と圧縮側減衰力制御弁２９は、減衰力を発生させる固定絞り２６，２８を通る圧油の量を制御することによって減衰力を制御する構成が採られているが、本発明はこのような限定にとらわれることはない。減衰力制御弁としては、例えば、それ自体で減衰力が発生し、かつ減衰力の大きさを制御することができるものを使用することができる。また、減衰力の大きさを制御する形式は、油圧を制御するものや、油路の開口面積を変化させるものなど、適宜変更することができる。
【００２９】
上述した実施の形態においては、自動二輪車のリヤクッションユニットに本発明を適用する例を示したが、本発明に係る油圧式緩衝器は、フロントフォーク内の油圧式緩衝器に適用することができるし、四輪車や自動三輪車などの車輪懸架用油圧式緩衝器に適用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明に係る油圧緩衝器を装備した自動二輪車の側面図である。
【図２】油圧式緩衝器の油圧系の構成を示すブロック図である。
【図３】減衰力制御弁用制御装置の構成を示すブロック図である。
【図４】補正係数のマップとなるグラフである。
【図５】ピストンの移動速度と減衰力の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００３１】
１１…油圧式緩衝器、１３…シリンダ、１４…ピストン、１６…ロッド側油室、１７…ヘッド側油室、２５…伸長側減衰力制御弁、２９…圧縮側減衰力制御弁、３４…リニアソレノイド、４１…制御装置、４２…ピストン位置演算手段、４３…ピストン速度演算手段、４４…ピストン加速度演算手段、４８…第２の補正手段、５０…ストロークセンサ、５２…マップ。
【図１】
2006057756.tif 000003
【図２】
2006057756.tif 000004
【図３】
2006057756.tif 000005
【図４】
2006057756.tif 000006
【図５】
2006057756.tif 000007