(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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すると共に当該ピストンロッドが上記シリンダの端部に設けたシールを介して案内され、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伸側減衰バルブと圧側チェック弁を介して連通し、反ロッド側油室は圧側減衰バルブと伸側チェック弁とからなるベース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、ピストンロッドはピストン近傍の任意の長さの小径部と、この小径部を上方に向けて拡径する円錐部で連設された大径部とで構成し、上記シールを拡径又は縮径可能なバンド又はリング、又は伸縮自在なリップを備えたゴム材で構成させ、圧縮作動時の途中から上記円錐部と大径部がシリンダ内に侵入した時ロッド侵入体積の増加に起因して上記圧側減衰バルブを通過する作動油の通過流量を増大させ、ピストンロッドの圧縮ストロークの位置に依存して上記圧側減衰バルブによる減衰力を高くすることを特徴とする油圧緩衝器。
【請求項２】
車体側アウターチューブ内に車軸側インナーチューブが摺動自在に挿入され、インナーチューブの底部中央にシリンダを起立し、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すると共に当該ピストンロッドが上記シリンダの端部に設けたシールを介して案内され、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伸側減衰バルブと圧側チェック弁を介して連通し、反ロッド側油室は圧側減衰バルブと伸側チェック弁とからなるベース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、ピストンロッドはピストン近傍の任意の長さの小径部と、この小径部を上方に向けて拡径する円錐部で連設された大径部とで構成し、上記シールを拡径又は縮径可能なバンド又はリング、又は伸縮自在なリップを備えたゴム材で構成させ、圧縮作動時の途中から上記大径部がシリンダ内に侵入した時ロッド侵入体積の増加に起因して上記圧側減衰バルブを通過する作動油の通過流量を増大させ、ピストンロッドの圧縮ストロークの位置に依存して上記圧側減衰バルブによる減衰力を高くす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】
本発明は、自動二輪車，自転車等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し、特に圧縮作動時のストローク位置に依存して減衰力を変化できる油圧緩衝器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
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、圧縮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、本発明の一つの手段は、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すると共に当該ピストンロッドが上記シリンダの端部に設けたシールを介して案内され、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伸側減衰バルブと圧側チェック弁を介して連通し、反ロッド側油室は圧側減衰バルブと伸側チェック弁とからなるベース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、ピストンロッドはピストン近傍の任意の長さの小径部と、この小径部を上方に向けて拡径する円錐部で連設された大径部とで構成し、上記シールを拡径又は縮径可能なバンド又はリング、又は伸縮自在なリップを備えたゴム材で構成させ、圧縮作動時の途中から上記円錐部と大径部がシリンダ内に侵入した時ロッド侵入体積の増加に起因して上記圧側減衰バルブを通過する作動油の通過流量を増大させ、ピストンロッドの圧縮ストロークの位置に依存して上記圧側減衰バルブによる減衰力を高くすることを特徴とするものである。
【００１４】
同じく、他の手段は、 車体側アウターチューブ内に車軸側インナーチューブが摺動自在に挿入され、インナーチューブの底部中央にシリンダを起立し、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すると共に当該ピストンロッドが上記シリンダの端部に設けたシールを介して案内され、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伸側減衰バルブと圧側チェック弁を介して連通し、反ロッド側油室は圧側減衰バルブと伸側チェック弁とからなるベース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、ピストンロッドはピストン近傍の任意の長さの小径部と、この小径部を上方に向けて拡径する円錐部で連設された大径部とで構成し、上記シールを拡径又は縮径可能なバンド又はリング、又は伸縮自在なリップを備えたゴム材で構成させ、圧縮作動時の途中から上記大径部がシリンダ内に侵入した時ロッド侵入体積の増加に起因して上記圧側減衰バルブを通過する作動油の通過流量を増大させ、ピストンロッドの圧縮ストロークの位置に依存して上記圧側減衰バルブによる減衰力を高くすることを特徴とするものである。
【００１７】
同じく、ピストンロッドがピストンとシリンダの端部に設けたシールを介して案内され、上記シールが伸縮自在なリップを備えたゴム材からなるものであっても良い。
【００１８】
【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。
【００１９】
本実施の形態ではアウターチューブとインナーチューブを備えたフロントフォークについて説明するが、このようなアウターチューブとインナーチューブを備えないリヤクッションユニットやその他の一般的な油圧緩衝器にも本発明が適用されることはいうまでもない。
【００２０】
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。
【００２１】
この油圧緩衝器は倒立型フロントフォークとして使用されるものであり、その基本構造は、車体側アウターチューブ１内に車軸側インナーチューブ２が摺動自在に挿入され、インナーチューブ２の底部中央にダンパーとしてのシリンダ３を起立し、シリンダ３内にピストン４とシール１７とを介してアウターチューブ１と連動するピストンロッド５を移動自在に挿入し、ピストン４はシリンダ３内にロッド側油室６と反ロッド側油室７とを区画し、二つの油室６，７はピストン４に設けた伸側減衰バルブ９と圧側チェック弁１０を介して連通し、反ロッド側油室７は圧側減衰バルブ１１と伸側チェック弁１２とからなるベースバルブ１３を介してリザーバ８に連通し、ピストンロッド５とアウターチューブ１とが懸架スプリング１４を介して常時伸び方向に付勢されているものである。
【００２２】
本発明では、更にピストンロッド５はピストン４近傍の任意の長さの小径部５ａとこの小径部５ａの上方に連続する大径部５ｂとに成形されている。この場合、小径部５ａと大径部５ｂとは本実施の形態では勾配が外側上方に向けて拡径する任意の長さの円錐部５ｃを介して滑らかに連続して一体成形されたものである。但し、小径部５ａの上部に大径部５ｂを直接連設し、大径部の下端段部外周をテーパにしたり弯曲させたものでも良い。
【００２３】
リザーバ８はアウターチューブ１とインナーチューブ２内の上方気体室８ａと下方の油室８ｂとで構成され、このリザーバ８はシリンダ３の下方に形成したポート１８を介してベースバルブ１３下方の油室１９に接続している。この場合、一般的な油圧緩衝器では油室１９がシリンダ３の外部に配設したリザーバとしてのタンクに接続される。懸架スプリング１４はシリンダ３の上端とアウターチューブ１の上端キャップ２０との間に介装されている。一般的な油圧緩衝器では懸架スプリングはシリンダ３側のシートとピストンロッド１５側のシートとの間に介装される。
【００２４】
ピストンロッド５はピストン４とシリンダ３の端部に設けたシール１７を介して案内されているが、シール１７は拡径又は縮径可能な金属，ゴム又は合成樹脂からなるバンド又はリングから構成されている。このシール１７はリップを備えたものでも良く、例えば、ピストンロッド５がピストン４とシリンダ３の端部に設けたシール１７を介して案内され、このシール１７を撓み自在なリップを備えたゴム材から成形し、ピストンロッド５の表面に追従して拡径又は縮径するようにすればリップも追従して作動油の洩れを防止できる。
【００２５】
上記の油圧緩衝器が自動二輪車の倒立型のフロントフォークとして使用される場合には、アウターチューブ１が車体側に結合され、インナーチューブ２が前輪側車軸に結合される。
【００２６】
他方、アウターチューブ１とインナーチューブ２を備えない一般的な油圧緩衝器として使用される場合は、ピストンロッド５が車体側に結合され、シリンダ３が車軸側に結合される。
【００２７】
次に作動について述べる。
【００２８】
伸長作動時にはピストンロッド５とアウターチューブ１が上昇し、この時高圧となるロッド側油室６の油が伸側減衰バルブ９を介して反ロッド側油室７に流出し、伸側減衰バルブ９による伸側減衰力を発生する。ピストンロッド５の退出体積分の油はリザーバ８よりポート１８−油室１９−伸側チェック弁１２を介して反ロッド側油室７に導入される。他方圧縮作動時には懸架スプリング１４に抗してピストンロッド５とアウターチューブ１が下降し、高圧となる反ロッド側油室７の油が圧側チェック弁１０を介してロッド側油室６に流出し、ピストンロッド５の侵入量体積分の油が圧側減衰バルブ１１より油室１９、ポート１８を介してリザーバ８に流出し、圧側減衰バルブ１１による圧側減衰力が発生する。ピストンロッド５の圧縮作動が途中まで進むと円錐部５ｃがシリンダ３内に侵入し、更に大径部５ｂがシール１７を拡径しながらシリンダ３内に侵入する。この為ロッド径が円錐部５ｃと大径部５ｂに対応して大きく変化した分だけロッド侵入体積分が増加するから圧側減衰バルブ１１を通過する流量が増えて減衰力が大きくなる。
【００２９】
この場合、図示のような円錐部５ｃを介して連設することによりピストンロッド５が滑らかにシール１７を通過し減衰力の変化も滑らかで不快感を与えない。更に円錐部５ｃを長く設定すればピストンロッド５の侵入ストロークに応じて圧側減衰力が徐々に大きくなり、ストローク位置に依存して減衰力を大きくできる。従って圧縮作動のストローク後半で、いいかえれば最圧縮時近傍で圧側減衰力を大きくできるので底突き現象を抑制できる。更に最圧縮状態から伸長作動に切換った時はピストンロッド５の外径が小さくなるので伸側減衰力は小さく復帰が速く、繰り返し入力作用があっても吸収能力が高い。
【００３０】
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。
【００３１】
リヤ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。
【００３２】
緩衝器本体Ａは、図１の場合と同じく、シリンダ２３内にピストン２４を介してピストンロッド２５を移動自在に挿入し、ピストン２４はシリンダ２３内にロッド側油室２６と反ロッド側油室２７とを区画し、二つの油室２６，２７はピストン２４に設けた第１の伸側バルブ２８と第１の圧側バルブ２９を介して連通し、反ロッド側油室２７は隔壁３０に設けた第２の伸側バルブ３１と第２の圧側バルブ３２を介して気体室３３と油室３４からなるタンクＢに連通し、ピストンロッド２５がスプリングシート３７間に介装された懸架スプリング３５を介して常時伸び方向に付勢されているものである。
【００３３】
図１の実施の形態と同じく、ピストンロッド２５はピストン２４近傍の小径部２５ａと円錐部２５ｃと大径部２５ｂとに成形され、ピストン２４とシール３８を介してシリンダ２３内に移動自在に挿入されている。
【００３４】
ピストンロッド２５の伸縮作動とその作用効果は、図１の実施の形態の場合と同じであるので詳細は省略する。
【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１、２の発明によれば、ピストンロッドをピストン近傍の任意の長さの小径部と小径部に上方に拡径する円錐部を介して連設した大径部とで構成したので、ピストンロッドの圧縮作動が途中まで進むと円錐部がシリンダ内に侵入し、更に大径部がシールを拡径しながらシリンダ内に侵入する。この為ロッド径が円錐部と大径部に対応して大きく変化した分だけロッド侵入体積分が増加するから圧側減衰バルブを通過する流量が増えて圧側減衰力を大きくできる。いいかえればピストンロッドの圧縮ストロークの位置に依存して減衰力を高くできる。
【００３７】
(2) 同じく、円錐部を介してピストンロッドのロッド径が円錐状外周面に沿って徐々に大きくなるように変化するから圧側減衰力が滑らかに変化し、圧縮作動途中で圧側減衰力が変化してもライダーに違和感や不快感を与えない。
【００３８】
(3)  同じく、ピストンロッドの外径を変化しているだけであり、バルブ機構に特別な構造を付加していないので全体の構造が簡単であり、部品点数が少なく、安価で、加工性，組付性の向上も図れる。
【００３９】
(4) 同じく、気体ばね特性や懸架ばね特性に関係なく圧縮ストローク位置に依存する減衰力が得られるからバルブ特性に融通性がある。
【００４０】
(5) 同じく、シールはピストンロッドの侵入，退出時のロッド径変化に対応して拡径、縮径するので常にピストンロッドの外周面に摺接でき、シリンダ内の作動油が外部に漏れるのが防止できる。
【００４１】
(6)   同じく、シールがリップを備えたゴム材からなるものである場合は、ピストンロッドの外径変化に対応して同心状に拡径又は縮径するので作動油の外部への漏れをより確実に行なえる。
【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略示縦断正面図である。
【図２】他の実施の形態に係る油圧緩衝器の略示縦断面図である。
【符号の説明】
１  車体側アウターチューブ
２  車軸側インナーチューブ
３，２３  シリンダ
４，２４  ピストン
５，２５  ピストンロッド
５ａ，２５ａ  小径部
５ｂ，２５ｂ  大径部
５ｃ，２５ｃ  円錐部
６，２６  ロッド側油室
７，２７  反ロッド側油室
８  リザーバ
９，２８  伸側減衰バルブ
１０，２９  圧側チェック弁
１１，３１  圧側減衰バルブ
１２，３２  伸側チェック弁
１３  ベースバルブ
１４，３５  懸架スプリング
１７  シール
【図１】
0004540833.tif 000002
【図２】
0004540833.tif 000003