(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダと、このシリンダ内に出没自在に挿通させたピストンロッドと、このピストンロッドの先端部に保持されながらシリンダ内に摺動自在に挿入したピストンと、上記シリンダ内に上記ピストンで区画した伸び側油室及び圧側油室と、上記ピストンに形成されて上記伸び側油室と圧側油室とを連通する伸び側ポート及び圧側ポートと、上記伸び側ポート及び圧側ポートの各出口端に開閉自在に設けた減衰バルブと、上記ピストンロッドに開穿されて上記各減衰バルブを迂回しながら上記伸び側油室と圧側油室とを連通するバイパス路とを有してなる油圧緩衝器において、上記ピストンロッドの外周に摺動自在に挿入した筒状のカラー部材と、上記カラー部材の上下端に隣接させて当該カラー部材を挟持する上下一対のスプリングとを備え、上記ピストンロッドのシリンダ内からの最突出時に上記一対のスプリングを最圧縮させながら上記カラー部材を上記ピストンロッドの外周に沿って上昇させて上記バイパス路の伸び側油室における開口を開放させ、上記ピストンロッドのシリンダ内への最没入時に上記一対のスプリングを伸長させながら上記カラー部材を下降させて上記バイパス路の伸び側油室における開口を閉鎖させることを特徴とする油圧緩衝器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、油圧緩衝器に関し、特に、伸縮時のストローク位置に応じて発生減衰力が高低調整される位置依存型の油圧緩衝器の改良に関する。
【０００２】
【従来技術とその課題】
伸縮時のストローク位置に応じて発生減衰力が高低調整される位置依存型の油圧緩衝器としては、従来から種々の提案があるが、その中で、たとえば、実開昭６０-１８４７９１号公報には、懸架ばねのばね力を利用するものが開示されている。
【０００３】
このものによれば、懸架ばねの荷重でストロークを検知し得るから、懸架ばねの荷重が変化する場合に、それに応じた減衰力調整が可能になる利点があるが、反面、懸架ばねが油圧緩衝器の言わば内部に収装されている場合に具現化し得る提案であって、懸架ばねが油圧緩衝器の外部に介装されている場合には具現化できないことになる。
【０００４】
この発明は、このような現状を鑑みて創案されたものであって、その目的とするところは、懸架ばねのばね力を利用せずして、伸縮位置に依存した発生減衰力の高低調整を可能にし、その汎用性の向上を期待するのに最適となる油圧緩衝器を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するため、本発明の手段は、シリンダと、このシリンダ内に出没自在に挿通させたピストンロッドと、このピストンロッドの先端部に保持されながらシリンダ内に摺動自在に挿入したピストンと、上記シリンダ内に上記ピストンで区画した伸び側油室及び圧側油室と、上記ピストンに形成されて上記伸び側油室と圧側油室とを連通する伸び側ポート及び圧側ポートと、上記伸び側ポート及び圧側ポートの各出口端に開閉自在に設けた減衰バルブと、上記ピストンロッドに開穿されて上記各減衰バルブを迂回しながら上記伸び側油室と圧側油室とを連通するバイパス路とを有してなる油圧緩衝器において、上記ピストンロッドの外周に摺動自在に挿入した筒状のカラー部材と、上記カラー部材の上下端に隣接させて当該カラー部材を挟持する上下一対のスプリングとを備え、上記ピストンロッドのシリンダ内からの最突出時に上記一対のスプリングを最圧縮させながら上記カラー部材を上記ピストンロッドの外周に沿って上昇させて上記バイパス路の伸び側油室における開口を開放させ、上記ピストンロッドのシリンダ内への最没入時に上記一対のスプリングを伸長させながら上記カラー部材を下降させて上記バイパス路の伸び側油室における開口を閉鎖させることを特徴とするものである。
【０００６】
そして、上記した構成において、より具体的には、ピストンロッドがシリンダ内から最突出した状態のときに、ピストンに配在の減衰バルブにおけるバルブストッパに当接される緩衝ゴムを有して伸び側油室内に配在されるスペーサの内周側に上記のカラー部材と一対のスプリングが収装されてなるとする。
【０００７】
また、このとき、スペーサは、筒状に形成されて、ピストンロッドをシールの配在下に貫通させる軸受の外周側下端に垂設される筒状スカート部の内周側に圧入されてなるとするのが好ましい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の一例を図に基づいて説明する。
本発明の油圧緩衝器に基本構造は、シリンダ１、このシリンダ１に出没自在に挿通させたピストンロッド２、このピストンロッド２先端部に保持されながらシリンダ１に摺動自在に挿入したピストン５、上記シリンダ１に上記ピストン５で区画した伸び側油室Ｒ１及び圧側油室Ｒ２と、上記ピストン５に形成されて上記伸び側油室Ｒ１と圧側油室Ｒ２とを連通する伸び側ポート５ａ及び圧側ポート５ｂと、上記伸び側ポート５ａ及び圧側ポート５ｂの各出口端に開閉自在に設けた伸び側減衰バルブ３及び圧側の減衰バルブ４と、上記ピストンロッド２に開穿されて上記各減衰バルブ２、４を迂回しながら上記伸び側油室Ｒ１と圧側油室Ｒ２とを連通する縦孔２ａ及び横孔２ｂからなるバイパス路とを有してなるものである。
そして、本発明では、上記基本構造に加えて、上記ピストンロッド２の外周に摺動自在に挿入した筒状のカラー部材８と、上記カラー部材８の上下端に隣接させて当該カラー部材８を挟持する上下一対のスプリング９、１０とを備えており、上記ピストンロッド２のシリンダ１内からの最突出時に上記一対のスプリング９、１０を最圧縮させながら上記カラー部材８を上記ピストンロッド２の外周に沿って上昇させて上記バイパス路の伸び側油室Ｒ１における開口たる横孔２ｂを開放させ、上記ピストンロッド２のシリンダ１内への最没入時に上記一対のスプリング９、１０を伸長させながら上記カラー部材８を下降させて上記バイパス路の伸び側油室における開口たる横孔２ｂを閉鎖させるものである。
【０００９】
このとき、シリンダ１は、下端側部材に設定されていて、この油圧緩衝器が、たとえば、自動二輪車の後輪側の油圧緩衝器とされる場合には、下端が自動二輪車の後輪側の車軸などに連結される車軸側部材とされるとしている。
【００１０】
ちなみに、図示する実施形態のシリンダ１は、後述する圧側油室Ｒ２内にフリーピストンＰを有する単筒構造に設定されているが、この発明の意図するところからすれば、図示しないが、フリーピストンＰの背後側に形成されるガス室Ｇと同様の作用をするリザーバ室をシリンダ１の外周側に有する複筒構造に設定されてなるとしても良いことはもちろんである。
【００１１】
そして、シリンダ１が単筒構造に設定されている場合には、この油圧緩衝器における全体径を小さくし得る点で有利になる一方で、シリンダ１が複筒構造に設定される場合には、この油圧緩衝器における有効ストロークを大きくし得る点で有利になる。
【００１２】
上記したシリンダ１に対して、ピストンロッド２は、上端側部材に設定されていて、同じくこの油圧緩衝器が自動二輪車の後輪側の油圧緩衝器とされる場合には、上端が自動二輪車の車体側に連結される車体側部材とされるとしている。
【００１３】
そして、このピストンロッド２と、このピストンロッド２の図中で下端側となる先端側を出没可能に挿通させるシリンダ１との間には懸架ばね６が介装されていて、ピストンロッド２がシリンダ１内から突出する方向に、すなわち、この油圧緩衝器を伸び側に附勢するとしている。
【００１４】
このとき、懸架ばね６の上端は、図示しないが、ピストンロッド２の上端に保持された上方ばね受に係止されるとし、また、懸架ばね６の下端は、シリンダ１の外周に螺装されていてその回動時にシリンダ１に対して上下動する下方ばね受７に担持されるとしている。
【００１５】
ちなみに、この下方ばね受７にはロックナット７ａが隣接されていて、このロックナット７ａの隣接で下方ばね受７がいわゆる弛む方向に簡単に回動し得ないとしている。
【００１６】
また、ピストン５は、伸び側油室Ｒ１と圧側油室Ｒ２との連通を許容する伸び側ポート５ａと圧側ポート５ｂを有しており、伸び側ポート５ａの図中で下端となる下流側端が伸び側の減衰バルブ３で開放可能に閉塞され、圧側ポート５ｂの図中で上端となる下流側端が圧側の減衰バルブ４で開放可能に閉塞されるとしている。
【００１７】
このとき、各減衰バルブ３，４は、それぞれ積層環状リーフバルブからなり、内周端固定で外周端自由となる態様にして、ピストン５の上下端に隣接されてなるとしている。
【００１８】
一方、バイパス路は、ピストンロッド２の図１中で下端側となる先端側の軸芯部に開穿されて下端が圧側油室Ｒ２に開口する縦孔２ａと、この縦孔２ａの上端に連通するようにピストンロッド２の径方向に開穿されて外側端が伸び側油室Ｒ１に開口する横孔２ｂとからなるとしている。
【００１９】
それゆえ、このように形成された油圧緩衝器にあっては、仮に、バイパス路が形成されていないとすれば、まず、シリンダ１内をピストン５が下降する圧側作動時には、圧側油室Ｒ２からの油が圧側ポート５ｂおよび圧側の減衰バルブ４を介して伸び側油室Ｒ１に流入すると共に、圧側油室Ｒ１において言わば余剰となるロッド侵入体積分に相当する量の油の行き場がフリーピストンＰの下降で確保されることになる。
【００２０】
そして、油が減衰バルブ４を介して伸び側油室Ｒ１に流入することで、所定の圧側の減衰力が発生し、また、フリーピストンＰが下降することで、ガス室Ｇの圧縮によるガスばね効果が発揮されることになる。
【００２１】
また、シリンダ１内をピストン５が上昇する伸び側作動時には、伸び側油室Ｒ１からの油が伸び側ポート５ａおよび伸び側の減衰バルブ３を介して圧側油室Ｒ２に流出すると共に、圧側油室Ｒ２において言わば不足となるロッド退出体積分に相当する量の油を補充するが如くにフリーピストンＰが上昇することになる。
【００２２】
そして、油が減衰バルブ３を介して圧側油室Ｒ１に流出することで、所定の伸び側の減衰力が発生することになる。
【００２３】
上記したところは、バイパス路がない場合を想定して説明したものであって、したがって、バイパス路が後述する筒状のカラー部材８で遮断された状態にある場合と同様となるが、カラー部材８の関与がなくバイパス路が連通状態にある場合には、上記した圧側および伸び側の各減衰力発生がないことになる。
【００２４】
そこで、このバイパス路は、この発明ではどのように機能するかを、筒状のカラー部材８が作動するところを説明しながら、以下に説明する。
【００２５】
まず、筒状のカラー部材８は、伸び側油室Ｒ１内において、ピストンロッド２の外周に摺動可能に介装された状態で、その上下端に隣接される上下一対のスプリング９，１０間に挟持されてなるとししている。
【００２６】
そして、このカラー部材８は、ピストンロッド２がシリンダ１内からの最突出した状態のときに一対のスプリング９，１０を最圧縮させながらバイパス路の伸び側油室Ｒ１における開口、すなわち、ピストンロッド２に開穿の横孔２ｂの開口を開放するとしている（図１参照）。
【００２７】
また、このカラー部材８は、図２に示すように、ピストンロッド２がシリンダ１内に最没入した状態のときに一対のスプリング９，１０の附勢力でいわゆるバランス状態に維持されながらバイパス路の伸び側油室Ｒ１における開口、すなわち、上記の横孔２ｂの開口を閉鎖するとしている。
【００２８】
このように設定することで、一対のスプリング９，１０については、その線径を細くして応答性を良くすること可能になり、また、線径を細くし得ることからこの一対のスプリング９，１０を係止し担持する関連部品について必要以上の強度が要求されなくなり、たとえば、重量の増大化を阻止しながら、関連部品の低コスト化を可能にし得る点で有利となる。
【００２９】
なお、カラー部材８についてだが、図示する実施形態では、筒状に形成されていて、これがピストンロッド２の外周に介装される限りには、バイパス路を構成する横孔２ｂの開口を所要時に必ず閉塞することが可能になるが、この所要時に必ず閉塞することが可能になる観点からすれば、このカラー部材８が筒状以外の形状に形成されていても良いことはもちろんである。
【００３０】
それゆえ、以上からすれば、この油圧緩衝器にあっては、少なくとも、これが最伸長状態近くにあるときには、油が減衰バルブ３，４を通過することがなく、したがって、この最伸長状態近くでの伸縮時には、減衰バルブ３，４による減衰力発生がなくして、ガス室Ｇの膨縮によるガスばね効果の発揮のみが期待できることになる。
【００３１】
それに対して、この油圧緩衝器にあっては、少なくとも、これが最圧縮状態近くにあるときには、油が減衰バルブ３，４を通過することになり、したがって、この最圧縮状態近くでの伸縮時には、ガス室Ｇの膨縮によるガスばね効果の発揮に加えて、減衰バルブ３，４による減衰力発生を期待し得ることになる。
【００３２】
それゆえ、この油圧緩衝器にあっては、たとえば、これが自動二輪車の後輪側の油圧緩衝器として利用される場合に、ライダーが搭乗した状態で平坦路面を走行する場合の伸縮作動ではバイパス路を連通状態にしていわゆるソフトな乗り心地を得られるように設定することが可能になる。
【００３３】
その一方で、この油圧緩衝器にあっては、たとえば、自動二輪車がオフロード走行をするなどで、ジャンプ後の着地をするような場合には、バイパス路を遮断状態にしていわゆる底突きを阻止し得るように設定することが可能になる。
【００３４】
さらに、油圧緩衝器の圧縮状態がどのような状態になるかを加味しつつバイパス路がカラー部材８で遮断される伸縮位置、すなわち、ストローク位置を設定することで、いわゆる位置に依存して発生減衰力を高低調整し得ることになる。
【００３５】
たとえば、ライダーが搭乗した状態からさらに積載荷重が大きくなる場合に、あるいは、急発進などで後輪側が沈み込む場合に、バイパス路が遮断されて高い減衰力が発生されるように設定することで、自動二輪車における最適な乗り心地を具現化し得ることになる。
【００３６】
ところで、上記した筒状のカラー部材８および上下一対のスプリング９，１０は、図示する実施形態では、ピストンロッド２がシリンダ１内から最突出した状態のときに、すなわち、一対のスプリング９，１０が最圧縮された状態のときに、ピストン５に配在の減衰バルブ４におけるバルブストッパ４ａに当接される緩衝ゴム１１を有して伸び側油室Ｒ１内に配在されるスペーサ１２の内周側に収装されてなるとしている（図１参照）。
【００３７】
このように設定することで、一対のスプリング９，１０が線径を細くして撓み易くなり、したがって、最圧縮時にいわゆる座屈する危惧があっても、スペーサ１２でこの座屈を阻止できることになる点で有利となる。
【００３８】
また、およそこのような最圧縮時にバルブストッパ４ａがある程度の長さを有するスペーサ１２の下端に保持された緩衝ゴム１１に当接されるとすることで、一対のスプリング９，１０自身が単独で最圧縮される事態を回避でき、カラー部材８と一対のスプリング９，１０で構成される言わばバイパス路の開閉手段における耐久性をいたずらに低下させない点で有利となる。
【００３９】
ちなみに、上記のスペーサ１２は、筒状に形成されていて、ピストンロッド２をシール１３の配在下に貫通させる軸受１４の外周側下端に垂設される筒状スカート部１４ａの内周側に圧入されてなるとするのが好ましい。
【００４０】
このように設定することで、軸受１４における筒状スカート部１４ａがシリンダ１の上端側の内周にいわゆる隙間なく収装されていることを条件にして、緩衝ゴム１１を下端に有するスペーサ１２を圧入するだけで所定位置に配在させることが可能になる点で有利となる。
【００４１】
前記したところは、この発明による油圧緩衝器が懸架ばね６を外装している場合を例にしたが、この発明にあっては、懸架ばね６を位置依存の場合の構成要件にしないから、懸架ばね６が言わば油圧緩衝器本体から独立して配在されてなる場合であっても、この発明の構成を具現化でき、その場合に同様の作用効果を期待できるのはもちろんである。
【００４２】
また、この発明による油圧緩衝器は、これが単筒構造に設定される場合に、図示するところでは、シリンダ１が下端側部材とされるいわゆる正立型に設定されてなるとしたが、これに代えて、図示しないが、シリンダ１が上端側部材とされるいわゆる倒立型に設定されてなるとしても良く、その場合における作用効果についても同様となるのはもちろんである。
【００４３】
【発明の効果】
以上のように、この発明にあっては、油圧緩衝器を伸長方向に附勢する懸架ばねを位置依存の構成要件にしないから、懸架ばねが外装されている油圧緩衝器にあってもその具現化が可能になる利点がある。
【００４４】
【発明の効果】
さらに、本発明では、ピストンロッドの外周に摺動自在に挿入した筒状のカラー部材と、上記カラー部材の上下端に隣接させて当該カラー部材を挟持する上下一対のスプリングとを備え、上記ピストンロッドのシリンダ内からの最突出時に上記一対のスプリングを最圧縮させながら上記カラー部材を上記ピストンロッドの外周に沿って上昇させて上記バイパス路の伸び側油室における開口を開放させ、上記ピストンロッドのシリンダ内への最没入時に上記一対のスプリングを伸長させながら上記カラー部材を下降させて上記バイパス路の伸び側油室における開口を閉鎖させるから、少なくとも、油圧緩衝器が最伸長状態近くにあるときには、油が減衰バルブを通過することがなく、したがって、この最伸長状態近くでの伸縮時には、減衰バルブによる減衰力発生がなくして、ガス室の膨縮によるガスばね効果の発揮のみが期待できることになり、また、油圧緩衝器が最圧縮状態近くにあるときには、油が減衰バルブを通過することになり、したがって、この最圧縮状態近くでの伸縮時には、ガス室の膨縮によるガスばね効果の発揮に加えて、減衰バルブによる減衰力発生を期待し得ることになる。
【００４５】
それゆえ、油圧緩衝器の圧縮状態がどのような状態になるかを加味しつつバイパス路がカラー部材で遮断される伸縮位置、すなわち、ストローク位置を設定することで、いわゆる位置に依存して発生減衰力を高低調整し得ることになり、たとえば、自動二輪車において、ライダーが搭乗した状態からさらに積載荷重が大きくなる場合に、あるいは、急発進などで後輪側が沈み込む場合に、バイパス路が遮断されて高い減衰力が発生されるように設定することで、自動二輪車における最適な乗り心地を具現化し得ることになる。
【００４６】
また、バイパス路の言わば開閉を制御するカラー部材が上下一対のスプリング間に挟持されてなるとすることから、一対のスプリングについては、その線径を細くして応答性を良くすること可能になり、また、線径を細くし得ることからこの一対のスプリングを係止し担持する関連部品について必要以上の強度が要求されなくなり、たとえば、重量の増大化を阻止しながら、関連部品の低コスト化を可能にし得る点で有利となる。
【００４７】
さらに、カラー部材に隣接される上下一対のスプリングがその最収縮時にピストンに当接される緩衝ゴムを有して伸び側油室内に配在されるスペーサの内周側に収装されてなるとするから、一対のスプリングが線径を細くして撓み易くなり、したがって、最圧縮時にいわゆる座屈する危惧があっても、スペーサでこの座屈を阻止できることになる点で有利となる。
【００４８】
その結果、この発明によれば、懸架ばねのばね力を利用せずして、所定の伸縮位置に依存した発生減衰力の高低調整を可能にし、その汎用性の向上を期待するのに最適となる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による油圧緩衝器の最伸長状態を一部破断して部分的に断面で示す正面図である。
【図２】図１の油圧緩衝器における最圧縮状態の要部を図１と同様に示す図である。
【符号の説明】
１  シリンダ
２  ピストンロッド
２ａ  バイパス路を構成する縦孔
２ｂ  バイパス路を構成する横孔
３  伸び側の減衰バルブ
４  圧側の減衰バルブ
４ａ  バルブストッパ
５  ピストン
５ａ  伸び側ポート
５ｂ  圧側ポート
６  懸架ばね
７  下方ばね受
７ａ  ロックナット
８  筒状のカラー部材
９，１０  スプリング
１１  緩衝ゴム
１２  スペーサ
１３  シール
１４  軸受
１４ａ  スカート部
Ｇ  ガス室
Ｐ  フリーピストン
Ｒ１  伸び側油室
Ｒ２  圧側油室
【図１】
0004467025.tif 000002
【図２】
0004467025.tif 000003