(57)【要約】【課題】インナチューブの内周にピストンを摺接させる油圧緩衝器において、圧側減衰力に位置依存性をもたせること。【解決手段】アウタチューブ１１の内周とインナチューブ１２の外周と上下２つのブッシュ１１Ａ、１２Ａとで囲まれる環状の油室１７を有する車両用の油圧緩衝器１０において、環状油室１７をインナチューブ１２に設けた油孔２８を介してピストンロッド側油室２１Ａに常時連通し、環状油室１７の断面積をピストンロッド２３の断面積より大きく形成し、隔壁部材１９に２つの油路５１、５２を設け、一方の油路５１に伸側行程時にピストンロッド側油室２１Ａから油溜室２２への流れを阻止するチェック弁６０を設け、他方の油路５２にピストンロッド側油室２１Ａから油溜室２２への流れに抵抗を与える抵抗弁７０を設け、抵抗弁７０を懸架スプリング３３の下端部にて付勢したもの。【選択図】　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アウタチューブの内周の開口部と、インナチューブの外周の先端部のそれぞれに固定したブッシュを介して、アウタチューブ内にインナチューブを摺動自在に挿入し、
該アウタチューブの内周と、インナチューブの外周と、前記２つのブッシュとで囲まれる環状の油室を区画し、
前記インナチューブの内周に隔壁部材を設け、下部に油室を区画するとともに、上部に油溜室を区画し、
前記アウタチューブに取付けたピストンロッドを該隔壁部材に摺動自在に挿入し、
前記インナチューブに挿入したピストンロッドの先端部に該インナチューブの内周に摺接するピストンを固定し、前記油室を前記ピストンロッドが収容されるピストンロッド側油室と前記ピストンロッドが収容されないピストン側油室に区画し、
前記ピストンに圧側減衰力発生手段を設けた車両用の油圧緩衝器において、
前記環状の油室を前記インナチューブに設けた油孔を介して前記ピストンロッド側油室に常時連通し、
前記環状の油室の断面積を前記ピストンロッドの断面積より大きく形成し、
前記隔壁部材に２つの油路を設け、一方の油路に伸側行程時に前記ピストンロッド側油室から前記油溜室内への流れを阻止するチェック弁を設け、他方の油路に前記ピストンロッド側油室から前記油溜室への流れに抵抗を与える抵抗弁を設け、該抵抗弁を懸架スプリングの下端部にて付勢したことを特徴とする車両用の油圧緩衝器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両用の油圧緩衝器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
実開昭６３−７５４９３に記載のフロントフォークは、ダンパシリンダ５、４７とインナチューブ２、４４との間にダンパシリンダ内の下部油室１３とスペーサ３２に設けた通路３３、３４を介して連通するリザーバ１６を設け、このリザーバ１６によりピストンロッド６、４９のダンパシリンダへの進入、退出に伴なう体積補償を行なっている。また、通路３３とリザーバ１６を接続する通路３６がブラケット１１内に設けられ、この通路３６に圧縮時に減衰力を発生する圧側ベースバルブ装置３５を組込んでいる。この構造のフロントフォークでは、インナチューブの内周との間に油溜室を区画するダンパシリンダを必要とするとともに、圧側ベースバルブ装置を必要とし、コスト高になる。
【０００３】
特公昭６３−２３９５７には、ダンパシリンダを設けず、インナチューブ１１の内周を直接ピストン１７が摺動して減衰力を発生させるようにしたフロントフォークが開示されている。このフロントフォークでは、インナチューブの外周とアウタチューブの内周及び環状軸受部１８と軸受部１３の間に油室Ｃを形成し、この油室Ｃをピストンロッドの体積補償室としている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特公昭６３−２３９５７のフロントフォークでは、環状軸受部１８が、ピストンロッドに対するシール１８ａとアウタチューブに対するシール１８ｂを備え、上方の空気室Ｅと下方の油室Ｂ及びＣとを完全に油密的に分離している。従って、シール１８ａとシール１８ｂを設けた分、部品点数が増え、コスト高になる。また、温度上昇に伴なう油の体積膨張を補償するための体積補償室Ｄを、別途設ける必要があり、コスト高になる。即ち、フロントフォークの構造が全体に複雑になり、高コストになる。
【０００５】
本出願人は、ダンパシリンダを設けず、インナチューブの内周にピストンを摺接させながら、構造の簡素化を図った油圧緩衝器を特願２００２−７１００８により出願した。
【０００６】
本発明の課題は、インナチューブの内周にピストンを摺接させる油圧緩衝器において、圧側減衰力に位置依存性をもたせることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、アウタチューブの内周の開口部と、インナチューブの外周の先端部のそれぞれに固定したブッシュを介して、アウタチューブ内にインナチューブを摺動自在に挿入し、該アウタチューブの内周と、インナチューブの外周と、前記２つのブッシュとで囲まれる環状の油室を区画し、前記インナチューブの内周に隔壁部材を設け、下部に油室を区画するとともに、上部に油溜室を区画し、前記アウタチューブに取付けたピストンロッドを該隔壁部材に摺動自在に挿入し、前記インナチューブに挿入したピストンロッドの先端部に該インナチューブの内周に摺接するピストンを固定し、前記油室を前記ピストンロッドが収容されるピストンロッド側油室と前記ピストンロッドが収容されないピストン側油室に区画し、前記ピストンに圧側減衰力発生手段を設けた車両用の油圧緩衝器において、前記環状の油室を前記インナチューブに設けた油孔を介して前記ピストンロッド側油室に常時連通し、前記環状の油室の断面積を前記ピストンロッドの断面積より大きく形成し、前記隔壁部材に２つの油路を設け、一方の油路に伸側行程時に前記ピストンロッド側油室から前記油溜室内への流れを阻止するチェック弁を設け、他方の油路に前記ピストンロッド側油室から前記油溜室への流れに抵抗を与える抵抗弁を設け、該抵抗弁を懸架スプリングの下端部にて付勢したものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１は油圧緩衝器の全体を示す断面図、図２は図１の要部を示す断面図、図３は図２の要部を拡大して示す断面図、図４は図２のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図、図５はチェック弁を示す斜視図である。
【０００９】
油圧緩衝器１０は、図１〜図３に示す如く、アウタチューブ１１の下端開口部の内周に固定したブッシュ１１Ａと、インナチューブ１２の上端開口部の外周に固定したブッシュ１２Ａを介して、アウタチューブ１１の内部にインナチューブ１２を摺動自在に挿入する。１１Ｂはオイルシール、１１Ｃはダストシールである。アウタチューブ１１の上端開口部にはキャップ１３が液密に螺着され、アウタチューブ１１の外周には車体側取付部材１４Ａ、１４Ｂが設けられる。インナチューブ１２の下端開口部にはボトムブラケット１５が液密に螺着され、ボトムブラケット１５には車輪側取付部１６が設けられる。
【００１０】
油圧緩衝器１０は、アウタチューブ１１の内周と、インナチューブ１２の外周と、前記２つのブッシュ１１Ａ、１２Ａで囲まれる環状油室１７を区画する。
【００１１】
油圧緩衝器１０は、インナチューブ１２の上端側内周に隔壁部材１９を設け、隔壁部材１９のロッドガイド部１９Ａより下部に作動油室２１を区画するとともに、上部に油溜室２２を区画する。油溜室２２の中でその下側領域は油室２２Ａ、上側領域は空気室２２Ｂである。
【００１２】
隔壁部材１９はロッドガイド部１９Ａを筒状体１９Ｂの下端部に加締め保持され、筒状体１９Ｂの上端部をインナチューブ１２の内周に螺着し（１９Ｃは筒状体１９Ｂの上端面に設けた工具係合溝）、インナチューブ１２の上端部より下方にロッドガイド部１９Ａを位置付けた。これにより、伸張時におけるアウタチューブ１１とインナチューブ１２の嵌合長を十分に確保しながら、油溜室２２の容積を確保、ひいては空気ばね（エア反力）発生のための空気室２２Ｂの容積を確保できる。尚、筒状体１９Ｂの上端側外周部には、アウタチューブ１１の内周に摺接して環状油室１７の密封性を確保するためのシールリング１９Ｄが嵌装される。
【００１３】
油圧緩衝器１０は、アウタチューブ１１に取付けたピストンロッド２３を隔壁部材１９のロッドガイド部１９Ａに摺動自在に挿入する。具体的には、キャップ１３の中心部に設けたロッド結合部２４を油溜室２２に挿入し、このロッド結合部２４に中空ピストンロッド２３を螺着し、これをロックナット２５で固定する。
【００１４】
油圧緩衝器１０は、隔壁部材１９のロッドガイド部１９Ａからインナチューブ１２に挿入したピストンロッド２３の先端部に、インナチューブ１２の内周に摺接するピストン２６を固定し、前記油室２１をピストンロッド２３が収容されるピストンロッド側油室２１Ａと、ピストンロッド２３が収容されないピストン側油室２１Ｂに区画する。ピストン２６はナット２７により固定される。
【００１５】
油圧緩衝器１０は、前記環状油室１７を、インナチューブ１２に設けた油孔２８を介して、ピストンロッド側油室２１Ａに常時連通する。このとき、環状油室１７は、前述の如く、上下のガイドブッシュのうち、下部ガイドブッシュ１１Ａをアウタチューブ１１の内周に設け、上部ガイドブッシュ１２Ａをインナチューブ１２の外周に設けたから、油圧緩衝器１０の作動に伴なって容積が変化する。環状油室１７は、圧縮時には、拡大してピストンロッド２３の進入に伴なう作動油室２１からの作動油の排出を吸収し、伸張時には、縮小して作動油室２１に作動油を還流し、体積補償室の一部を構成する。従って、油溜室２２の油面変動が少なくなり、エアーの巻き込みが少なくなる。
【００１６】
油圧緩衝器１０は、キャップ１３にばね荷重調整スリーブ２９を螺着し、このばね荷重調整スリーブ２９により押動される押動ロッド２９Ａをキャップ１３に貫通して油溜室２２に挿入し、この押動ロッド２９Ａがバックアップするスプリングシート３１と、隔壁部材１９のロッドガイド部１９Ａに支持させたスプリングシート３２の間に懸架スプリング３３を介装している。油圧緩衝器１０は、ばね荷重調整スリーブ２９を螺動することにより、押動ロッド２９Ａを上下動し、この上下動により懸架スプリング３３のばね荷重を調整する。油圧緩衝器１０は、車両走行時に路面から受ける衝撃力を懸架スプリング３３の伸縮振動により吸収する。尚、ピストンロッド２３の外周には、懸架スプリング３３の略中間部で懸架スプリング３３の内周を担持して該懸架スプリング３３の胴曲がりを防止するスプリングガイド３４が、ロックナット２５とストッパリング３５により挟まれて固定化されている。
【００１７】
油圧緩衝器１０は、ピストン２６に減衰力発生装置４０を備える。
減衰力発生装置４０は、圧側流路４１と伸側流路４２を備える。圧側流路４１は、バルブストッパ４１Ｂにバックアップされる圧側ディスクバルブ４１Ａ（圧側減衰力発生手段）により開閉される。伸側流路４２は、バルブストッパ４２Ｂにバックアップされる伸側ディスクバルブ４２Ａ（伸側減衰力発生手段）により開閉される。ピストン２６と圧側ディスクバルブ４１Ａ、バルブストッパ４１Ｂ、伸側ディスクバルブ４２Ａ、バルブストッパ４２Ｂはバルブ組立体とされ、ピストンロッド２３の外周に係着したストッパリング２３Ａとナット２７により挟まれて固定化される。
【００１８】
減衰力発生装置４０は、キャップ１３の中空部にアジャストロッド４３を液密に螺着し、アジャストロッド４３に固定したニードルバルブ４４（減衰力調整手段）をピストンロッド２３の中空部に挿入し、ピストンロッド２３に設けたバイパス路４５の開度をニードルバルブ４４の上下動により調整する。バイパス路４５は、ピストン２６をバイパスし、ピストンロッド側油室２１Ａとピストン側油室２１Ｂを連絡する。
【００１９】
減衰力発生装置４０は、圧側行程では、低速域で、ニードルバルブ４４により開度調整されたバイパス路４５の通路抵抗により圧側減衰力を発生し、中高速域で、圧側ディスクバルブ４１Ａの撓み変形により圧側減衰力を発生する。また、伸側行程では、低速域で、ニードルバルブ４４により開度調整されたバイパス路４５の通路抵抗により伸側減衰力を発生し、中高速域で、伸側ディスクバルブ４２Ａの撓み変形により伸側減衰力を発生する。この圧側減衰力と伸側減衰力により、前述した懸架スプリング３３の伸縮振動を制振する。
【００２０】
油圧緩衝器１０は、インナチューブ１２の上端側の隔壁部材１９のピストンロッド側油室２１Ａに臨む下端面に加締め固定したスプリングシート４８と、ピストン２６の上端面の側に設けたバルブストッパ４１Ｂとの間にリバウンドスプリング４９を介装してある。油圧緩衝器１０の最伸張時に、隔壁部材１９がリバウンドスプリング４９を加圧することにより、最伸張ストロークを規制する。
【００２１】
しかるに、油圧緩衝器１０にあっては、図４に示す如く、アウタチューブ１１とインナチューブ１２の環状隙間からなる前記環状油室１７の断面積Ｓ１を、ピストンロッド２３の断面積（外径に囲まれる面積）Ｓ２より大きく形成している。
【００２２】
また、図３に示す如く、隔壁部材１９のロッドガイド部１９Ａの内周が形成する油路５１に、圧側行程では油溜室２２からピストンロッド側油室２１Ａへの油の流れを許容し、伸側行程ではピストンロッド側油室２１Ａから油溜室２２への油の流れを阻止するチェック弁６０を設けている。隔壁部材１９のロッドガイド部１９Ａの内周にはバルブ室６１が設けられ、バルブ室６１の上端側の段差部６１Ａと、バルブ室６１の下端側に設けられた前述のスプリングシート４８との間にチェック弁６０が収容される。チェック弁６０は、図５に示す如く、段差部６１Ａとスプリングシート４８の間隔より短尺とされ、下端面に横溝６２を形成される。チェック弁６０は、隔壁部材１９のロッドガイド部１９Ａに設けたバルブ室６１の内周に摺接して上下変位可能に設けられ、ピストンロッド２３を摺動自在に支持する。チェック弁６０の外周は、隔壁部材１９のロッドガイド部１９Ａに設けたバルブ室６１の内周との間に、油溜室２２からピストンロッド側油室２１Ａへの油の流れを許容する流路６３を形成する。圧側行程では、チェック弁６０はインナチューブ１２に進入するピストンロッド２３に連れ移動して図３の下方に移動し、スプリングシート４８に衝合するとともに、段差部６１Ａとの間に隙間を形成し、ピストンロッド側油室２１Ａの油を横溝６２からその外周経由で段差部６１Ａとの隙間を通って油溜室２２へ排出可能とする。伸側行程では、チェック弁６０はインナチューブ１２から退出するピストンロッド２３に連れ移動して図３の上方に移動し、段差部６１Ａに衝合して該段差部６１Ａとの間の隙間を閉じ、ピストンロッド側油室２１Ａの油が油溜室２２へ排出されることを阻止する。
【００２３】
また、図３に示す如く、隔壁部材１９のロッドガイド部１９Ａに、ピストンロッド側油室２１Ａと油溜室２２を連通する油路５２を形成し、ピストンロッド側油室２１Ａから油溜室２２への流れに抵抗を与える抵抗弁、本実施形態ではディスクバルブからなる抵抗弁７０をこの油路５２に設けている。抵抗弁７０は、前述の懸架スプリング３３の下端部にてスプリングシート３２を介して付勢され、油路５２が開口するロッドガイド部１９Ａの上端面にて形成したシート面７１に押圧着座せしめられる。
伸側行程において、インナチューブ１２から退出するピストンロッド２３の退出容積分の作動油が環状油室１７から油孔２８を介してインナチューブ１２のピストンロッド側油室２１Ａに移送されるに際し、環状油室１７の容積減少分ΔＳ１のうちの後に詳述する余剰分（ΔＳ１−ΔＳ２）が油路５２から抵抗弁７０を開いて油溜室２２に排出されるとき、抵抗弁７０の開度に応じて形成される微小流路７２がこの排出油に絞り抵抗を与える。
【００２４】
懸架スプリング３３は抵抗弁７０に付与する付勢力を、油圧緩衝器１０のストロークにより変化し、全伸び側では小さく、縮み側では大きくする。これにより、全伸び側では抵抗弁７０により開かれる微小流路７２が大きめになり、インナチューブ１２の油室（２１Ａ、２１Ｂ）の油圧は低く、作動油がキャビテーションを生じ易い状態になることから、全伸び付近（乗車１Ｇ付近）からの圧縮行程では発生する圧側減衰力を低くする。また、縮み側では抵抗弁７０により開かれる微小流路７２が小さめになり、インナチューブ１２の油室（２１Ａ、２１Ｂ）の油圧は高く、作動油のキャビテーションが抑制される状態になるから、大きくストロークした最圧縮側では発生する圧側減衰力を高くする。従って、ピストン２６に設けた圧側ディスクバルブ４１Ａが発生する圧側減衰力に後述する如くのストローク位置依存性を持たせることができる。
【００２５】
油圧緩衝器１０の動作は以下の如くになる。
（圧側行程）
圧側行程でインナチューブ１２に進入するピストンロッド２３の進入容積分の作動油がインナチューブ１２の内周の油室２１Ａからインナチューブ１２の油孔２８を介して環状油室１７に移送される。このとき、環状油室１７の容積増加分ΔＳ１（補給量）がピストンロッド２３の容積増加分ΔＳ２より大きいから、環状油室１７への油の必要補給量のうち、（ΔＳ１−ΔＳ２）の不足分が油溜室２２からチェック弁６０を介して補給される。
【００２６】
この圧側行程では、前述した通り、低速域で、ニードルバルブ４４により開度調整されたバイパス路４５の通路抵抗により圧側減衰力を発生し、中高速域で、圧側ディスクバルブ４１Ａの撓み変形により圧側減衰力を発生する。
【００２７】
（伸側行程）
伸側行程でインナチューブ１２から退出するピストンロッド２３の退出容積分の作動油が環状油室１７からインナチューブ１２の油孔２８を介してインナチューブ１２の内周の油室２１Ａに移送される。このとき、環状油室１７の容積減少分ΔＳ１（排出量）がピストンロッド２３の容積減少分ΔＳ２より大きいから、環状油室１７からの油の排出量のうち、（ΔＳ１−ΔＳ２）の余剰分が微小流路７０を介して油溜室２２へ排出される。
【００２８】
この伸側行程では、前述した通り、低速域で、ニードルバルブ４４により開度調整されたバイパス路４５の通路抵抗により伸側減衰力を発生し、中高速域で、伸側ディスクバルブ４２Ａの撓み変形により伸側減衰力を発生する。また、上述の微小流路７２の通路抵抗による伸側減衰力も発生する。
【００２９】
本実施形態によれば以下の作用がある。
（請求項１に対応する作用）
▲１▼環状油室１７の断面積Ｓ１をピストンロッド２３の断面積Ｓ２より大きくするものであり、Ｓ１とＳ２を略等しくするものに比して、アウタチューブ１１とインナチューブ１２の環状隙間の設定に繊細を必要としない。従って、アウタチューブ１１とインナチューブ１２の加工寸法公差によりインナチューブ１２の内部の圧力条件が変化する如くがない。
【００３０】
▲２▼前述▲１▼により、同一外径のピストンロッド２３を用いた場合、インナチューブ１２が大径になっても、アウタチューブ１１とインナチューブ１２の環状隙間を必ずしも狭くする必要がなく、設計に制約を与えない。
【００３１】
▲３▼前述▲１▼により、アウタチューブ１１とインナチューブ１２の環状隙間を一定にした場合、インナチューブ１２が大径になってもピストンロッド２３の外径を必ずしも大きくする必要がなく、ピストンロッド２３の部品共通化を図ることができる。
【００３２】
▲４▼圧側行程で、インナチューブ１２に進入するピストンロッド２３の進入容積分の油がインナチューブ１２のピストンロッド側油室２１Ａから油孔２８を介して環状油室１７に移送されるに際し、環状油室１７の容積増加分ΔＳ１（必要補給量）のうちの不足分（ΔＳ１−ΔＳ２）が油溜室２２からチェック弁６０（流路６３）を介して補給される。
【００３３】
伸側行程で、インナチューブ１２から退出するピストンロッド２３の退出容積分の油が環状油室１７から油孔２８を介してインナチューブ１２のピストンロッド側油室２１Ａに移送されるに際し、環状油室１７の容積減少分ΔＳ１（総排出量）のうちの余剰分（ΔＳ１−ΔＳ２）が抵抗弁７０により開かれる微小流路７２を介して油溜室２２へ排出される。
【００３４】
▲５▼懸架スプリング３３が抵抗弁７０に付与する付勢力は、全伸び側で小さく、縮み側で大きくなる。従って、全伸び側では抵抗弁７０により開かれる微小流路７２が大きめになり、インナチューブ１２の油室（２１Ａ、２１Ｂ）の油圧は低く、作動油がキャビテーションを生じ易い状態になることから、全伸び付近（乗車１Ｇ付近）からの圧縮行程では圧側ディスクバルブ４１Ａで発生する圧側減衰力を低くし、ソフトな乗車感を得ることができる。他方、縮み側では抵抗弁７０により開かれる微小流路が小さめになり、インナチューブ１２の油室（２１Ａ、２１Ｂ）の油圧は高く、作動油のキャビテーションが抑制される状態になるから、大きくストロークした最圧縮側では圧側ディスクバルブ４１Ａで発生する圧側減衰力を高くし、大入力を緩衝し、ふんばり感（底付き防止）を得ることができる。即ち、ストローク位置に依存した圧側減衰力を、簡素な機構により安定、確実に発生されることができる。
【００３５】
▲６▼インナチューブ１２の内部の油の温度変化による容積変化量も、チェック弁６０が形成する流路６３、抵抗弁７０が形成する微小流路７２を介して油溜室２２に排出し、又は油溜室２２から補給して補償できる。
【００３６】
以上、本発明の実施の形態を図面により記述したが、本発明の具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。
【００３７】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、インナチューブの内周にピストンを摺接させる油圧緩衝器において、圧側減衰力に位置依存性をもたせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は油圧緩衝器の全体を示す断面図である。
【図２】図２は図１の要部を示す断面図である。
【図３】図３は図２の要部を拡大して示す断面図である。
【図４】図４は図２のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。
【図５】図５はチェック弁を示す斜視図である。
【符号の説明】
１０　油圧緩衝器
１１　アウタチューブ
１１Ａ　ブッシュ
１２　インナチューブ
１２Ａ　ブッシュ
１７　環状油室
１９　隔壁部材
２１　油室
２１Ａ　ピストンロッド側油室
２１Ｂ　ピストン側油室
２２　油溜室
２３　ピストンロッド
２６　ピストン
２８　油孔
３３　懸架スプリング
４１Ａ　圧側ディスクバルブ（圧側減衰力発生手段）
５１、５２　油路
６０　チェック弁
７０　抵抗弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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