(57)【要約】【課題】  油圧緩衝器において、自転車等のスタート時に、車体の沈み込みを防止するとともに、車輪に作用する異常な突き上げ等の大入力を吸収すること。【解決手段】  油圧緩衝器１０において、シリンダ１１の油室３８Ａ、３８Ｂと減衰力調整部６０の間の連通路５７上に、外部からの電気的操作にて該連通路５７を遮断する開閉弁７０を設け、減衰力調整部６０と開閉弁５７をバイパスし、シリンダ１１の油室３８Ａ、３８Ｂとリザーバ５１を連通するバイパス路５８を設け、該バイパス路５８上にオリフィスを有しない圧側減衰力発生部９０を設けたもの。【選択図】  図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダの油室にピストンロッドを挿入し、シリンダの油室に進退するピストンロッドの容積を補償するリザーバを連通路によりシリンダの油室に連通し、該連通路に減衰力調整部を設けてなる油圧緩衝器において、
シリンダの油室と減衰力調整部の間の連通路上に、外部からの電気的操作にて該連通路を遮断する開閉弁を設け、
減衰力調整部と開閉弁をバイパスし、シリンダの油室とリザーバを連通するバイパス路を設け、該バイパス路上にオリフィスを有しない圧側減衰力発生部を設けたことを特徴とする油圧緩衝器。
【請求項２】
前記開閉弁を外部からの電気的操作にて一定時間だけ遮断する請求項１に記載の油圧緩衝器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は自転車や自動二輪車等の車体と車輪との間に介装されて路面からの衝撃を吸収する油圧緩衝器に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載の油圧緩衝器は、ダンパ本体とリザーバを連通する通路中に、油の通過時に減衰力を発生すると共に外部からの電気的信号の入力で発生減衰力を高低調整する減調部を有するものとしている。
【０００３】
特許文献２に記載の油圧緩衝器は、ダンパ本体とリザーバを連通する通路中に、油の通過油量をオリフィスにて調整する手動調整部と、手動調整部を迂回するバイパス路中に外部からの電気的信号の入力でこのバイパス路中における通過油量を調整する自動調整部を有するものとしている。
【特許文献１】特開2001-304325
【特許文献２】特開2001-294027
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の油圧緩衝器によれば、自転車等のスタート時にライダーがペダルを強く踏み込んだとき、ライダーもしくは駆動チェーンからの入力に対し、減衰力を高く調整し、車体の沈み込みを防止できる。しかしながら、減衰力を高く調整した状態において、車輪に異常な突き上げ等の大入力があった場合、油圧緩衝器はロック状態となり、車体の転倒或いは、油圧緩衝器の破損を生ずるおそれがある。
【０００５】
特許文献２の油圧緩衝器にあっては、自転車等のスタート時に自動調整部を閉鎖しても、手動調整部を構成するオリフィスが油の流通を許容するから、車体の沈み込みを防止できない。また、車輪に異常な突き上げ等の大入力があるとき、手動調整部を構成するオリフィスだけでは大入力を吸収できない。
【０００６】
本発明の課題は、油圧緩衝器において、自転車等のスタート時に、車体の沈み込みを防止するとともに、車輪に作用する異常な突き上げ等の大入力を吸収することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の発明は、シリンダの油室にピストンロッドを挿入し、シリンダの油室に進退するピストンロッドの容積を補償するリザーバを連通路によりシリンダの油室に連通し、該連通路に減衰力調整部を設けてなる油圧緩衝器において、シリンダの油室と減衰力調整部の間の連通路上に、外部からの電気的操作にて該連通路を遮断する開閉弁を設け、減衰力調整部と開閉弁をバイパスし、シリンダの油室とリザーバを連通するバイパス路を設け、該バイパス路上にオリフィスを有しない圧側減衰力発生部を設けたものである。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１の発明において更に、前記開閉弁を外部からの電気的操作にて一定時間だけ遮断するようにしたものである。
【発明の効果】
【０００９】
（請求項１）
(a)自転車等のスタート時にライダーがペダルを強く沈み込んだとき、外部から開閉弁を電気的操作して減衰力調整部の連通路を遮断すれば、減衰力調整部のオリフィスが不通になり、ライダーもしくは駆動チェーンからの入力に対し、減衰力が高く設定され、車体の沈み込みを防止できる。
【００１０】
(b)上述(a)の開閉弁が減衰力調整部の連通路を遮断した状態において、車輪に異常な突き上げ等の大入力があるときには、バイパス路の圧側減衰力発生部が油の流れを許容し大入力を吸収する。これにより、大入力を起因する車体の転倒或いは、油圧緩衝器の破損を回避できる。
【００１１】
（請求項２）
(c)上述(a)の開閉弁を外部からの電気的操作にて一定時間だけ遮断することにより、自転車等の車速がスタートから一定速度まで上昇する間のみ（例えばタイマーを5秒にセットする）減衰力調整部のオリフィスを不通にし、その後は減衰力調整部のオリフィスを自動的に通常の稼動状態とし、操縦安定性を確保できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は油圧緩衝器を示す平面図、図２は図１のII−II線に沿う断面図、図３は図１のIII−III線に沿う断面図、図４はピストンバルブ装置を示す断面図、図５は図４のピストンまわりを拡大して示す断面図、図６は図４のアジャスタまわりを拡大して示す断面図、図７はベースバルブ装置の連通路まわりを示す断面図、図８は図７の減衰力調整部と開閉弁を拡大して示す断面図、図９はベースバルブ装置のバイパス路まわりを示す断面図、図１０は図９の圧側減衰力発生部を拡大して示す断面図、図１１は制御系を示すブロック図である。
【実施例】
【００１３】
油圧緩衝器１０は、図１〜図３に示す如く、シリンダ１１に中空ピストンロッド１２を挿入し、シリンダ１１とピストンロッド１２の外側部に懸架スプリング１３を介装している。
【００１４】
シリンダ１１は車体側取付部材１４を備え、ピストンロッド１２に車輪側取付部材１５を備える。シリンダ１１の外周部にはばね受け調整リング１６がばね受け１７を備えて螺着され、ピストンロッド１２にはばね受け１８が固定されており、ばね受け１７とばね受け１８の間に懸架スプリング１３を介装し、ばね受け調整リング１６の螺動により懸架スプリング１３の設定長さを調整可能としている。懸架スプリング１３の弾発力が、車両が路面から受ける衝撃力を吸収する。
【００１５】
シリンダ１１はピストンロッド１２が貫通するロッドガイド２１を備える。ロッドガイド２１は、Ｏリング２２を介してシリンダ１１に液密に装着されるとともに、オイルシール２３、ブッシュ２４、ダストシール２５を備える内径部にピストンロッド１２を液密に摺動自在としている。尚、シリンダ１１は、ロッドガイド２１の外側に圧側バンパ２６を備え、最圧縮時に、ピストンロッド１２が備えるバンパストッパ２７にこの圧側バンパ２６を衝合して最圧縮ストロークを規制可能としている。また、シリンダ１１は、ロッドガイド２１の内側にワッシャ２８、伸側バンプラバー２９を備えている。
【００１６】
油圧緩衝器１０は、ピストンバルブ装置（伸側減衰力発生装置）３０と、ベースバルブ装置（圧側減衰力発生装置）５０とを有している。油圧緩衝器１０は、ピストンバルブ装置３０とベースバルブ装置５０が発生する減衰力により、懸架スプリング１３による衝撃力の吸収に伴うシリンダ１１とピストンロッド１２の伸縮振動を抑制する。
【００１７】
（ピストンバルブ装置３０）（図４〜図６）
ピストンバルブ装置３０は、図２〜図５に示す如く、シリンダ１１に挿入されたピストンロッド１２の端部に中空ピストンボルト３１を螺着し、ピストンボルト３１にピストン３２、第１圧側板バルブ３３Ａ、第２圧側板バルブ３３Ｂ、伸側板バルブ３４Ａ、バルブストッパ３５を挿着し、これらをナット３６で固定している。
【００１８】
ピストン３２は、Ｏリング３７Ａ、ピストンリング３７Ｂを外周に備えてシリンダ１１の内部を摺接し、シリンダ１１の内部をピストンロッド１２が収容されないピストン側油室３８Ａと、ピストンロッド１２が収容されるロッド側油室３８Ｂに区画する。ピストン３２は、低速時減衰用の第１圧側板バルブ３３Ａと高速時減速用の第２圧側板バルブ３３Ｂを備えてピストン側油室３８Ａとロッド側油室３８Ｂとを連通可能にする圧側流路３３と、伸側板バルブ３４Ａを備えてピストン側油室３８Ａとロッド側油室３８Ｂとを連通可能にする伸側流路３４とを備える。
【００１９】
ピストンバルブ装置３０は減衰力調整装置４０を有している。減衰力調整装置４０は、図５、図６に示す如く、スライダ装置４１により操作される減衰力調整ロッド４２をピストンロッド１２〜ピストンボルト３１の中空部に進退自在に通し、この調整ロッド４２の先端のニードル弁４３により、ピストンボルト３１に設けてあるピストン側油室３８Ａとロッド側油室３８Ｂとのバイパス流路４４の開口面積を調整可能としている。
【００２０】
スライダ装置４１は、ピストンロッド１２の車輪側取付部１５に該ピストンロッド１２の軸方向に直交する方向から圧入固定されたアジャストホルダ４５と、このアジャストホルダ４５に枢着されたアジャスタ４６と、アジャスタ４６の軸直角外方向にセットスプリング４７で付勢されてアジャストホルダ４５の側の係合凹部に係合可能とされるボール４８と、アジャスタ４６のねじ部に螺着されたスライダ４９とから構成される。アジャスタ４６はダイアル４６Ａを備える操作端側をアジャストホルダ４５に支持され、反操作端側を車輪側取付部１５に支持され、ダイアル４６Ａにより回転操作され、ボール４８をアジャストホルダ４５の周方向複数位置に配置（等配）されている係合凹部のそれぞれに順に係合し、アジャスタ４６をそれらの回転操作停止位置に節度感をもって設定替え可能とされる。他方、スライダ４９は、アジャスタ４６のねじ部に螺着された状態で、車輪側取付部１５に設けてあるガイド１５Ａに回り止め状態で軸方向に往復動可能にガイドされている。これにより、スライダ装置４１は、アジャスタ４６の回転操作によりスライダ４９を調整ロッド４２の軸方向に直交する方向に進退可能とする。
【００２１】
調整ロッド４２の先端ニードル弁４３は、ピストンロッド１２の中空部にＯリング４３Ａを介して液密に挿入され、バイパス流路４４の開口面積を調整する。このとき、調整ロッド４２は、シリンダ１１のピストン側油室３８Ａの油圧に基づくスラスト力により、その基端ロッドエンド４２Ａを上述のスライダ４９のテーパ面４９Ａに圧接せしめられる。
【００２２】
即ち、ピストンバルブ装置３０にあっては、スライダ４９のテーパ面４９Ａを調整ロッド４２の基端ロッドエンド４２Ａに当接させ、スライダ装置４１のアジャスタ４６のダイアル４６Ａに加える回転操作に基づくスライダ４９の進退により調整ロッド４２を軸方向に進退させ、調整ロッド４２の先端のニードル弁４３の移動によりバイパス流路４４の開口面積を調整する。
【００２３】
尚、ピストンボルト３１のバイパス流路４４において、ピストン側油室３８Ａに臨む開口端には、ピストンボルト３１の径方向に刺通されるピン３１Ａにより抜け止めされるボール弁３１Ｂが着座可能にされており、バイパス流路４４に、ロッド側油室３８Ｂからピストン側油室３８Ａへの流れのみを許容している。これにより、減衰力調整装置４０は、油圧緩衝器１０の伸長行程においてのみ作動する。
【００２４】
従って、油圧緩衝器１０の圧縮時には、ピストン側油室３８Ａの油が圧側流路３３を通り、シリンダ１１とピストンロッド１２の相対速度が低速のときには第１圧側板バルブ３３Ａを撓み変形させてロッド側油室３８Ｂに流れ、圧側の減衰力を得る。また、シリンダ１１とピストンロッド１２の相対速度が高速のときには、ピストン側油室３８Ａの油が第２圧側板バルブ３３Ｂを撓み変形させてロッド側油室３８Ｂに流れ、圧側の減衰力を得る。
【００２５】
また、油圧緩衝器１０の伸長時には、シリンダ１１とピストンロッド１２の相対速度が低速のとき、ロッド側油室３８Ｂの油がニードル弁４３のあるバイパス流路４４を通ってピストン側油室３８へ流れ、この間のニードル弁４３による絞り抵抗により伸側の減衰力を生ずる。この減衰力は、スライダ装置４１のアジャスタ４６の回転操作により調整される。
【００２６】
また、油圧緩衝器１０の伸長時で、シリンダ１１とピストンロッド１２の相対速度が中高速のとき、ロッド側油室３８Ｂの油が伸側流路３４を通り伸側バルブ３４Ａを撓み変形させてピストン側油室３８Ａへ導かれ、伸側の減衰力を生ずる。
【００２７】
（ベースバルブ装置５０）（図７〜図１１）
ベースバルブ装置５０は、シリンダ１１にリザーバ５１を一体化し、このリザーバ５１のキャップ５２で封止される内部をダイヤフラム型（フリーピストン型でも可）の隔壁部材５３により、油室５４とガス室５５とに区画している。キャップ５２には、ガス室５５に加圧ガスを封入するガス封入バルブ５６が設けられている。
【００２８】
ベースバルブ装置５０は、図７、図８に示す如く、シリンダ１１とリザーバ５１の連結部に、シリンダ１１の油室３８Ａ、３８Ｂをリザーバ５１の油室５４に連通する連通路５７を設け、シリンダ１１の油室３８Ａ、３８Ｂに進入／退出するピストンロッド１２の容積をリザーバ５１により補償し、この連通路５７に手動減衰力調整部６０を設けてある。
【００２９】
減衰力調整部６０は、図８に示す如く、シリンダ１１にＯリング６１Ａを介して挿入されるアジャストホルダ６１を螺着し、シリンダ１１とアジャストホルダ６１の間にオリフィスカラー６２を挟んで固定し、アジャストホルダ６１にＯリング６３Ａを介してアジャスタ６３を枢支し、アジャスタ６３の軸直角外方向にセットスプリング６４で付勢されてアジャストホルダ６１の側の係合凹部に係合可能にされるボール６５を設け、アジャスタ６３に同軸をなして回転方向で凹凸係合されたニードルボルト６６をアジャストホルダ６１に螺着し、ニードルボルト６６の先端のニードル弁６７の移動によりオリフィスカラー６２のオリフィス面積を調整する。アジャスタ６３はダイアル６８を備える。アジャスタ６３はダイアル６８により回転操作され、ボール６５をアジャストホルダ６１の周方向複数位置に配置（等配）されている係合凹部のそれぞれに順に係合し、アジャスタ６３をそれらの回転操作停止位置に節度感をもって設定替え可能にされる。減衰力調整部６０は、アジャスタ６３のダイアル６８に加える回転操作によりニードルボルト６６を軸方向に螺動させ、ニードルボルト６６の先端のニードル弁６７の移動によりオリフィスカラー６２のオリフィス面積を調整する。
【００３０】
ベースバルブ装置５０は、図７、図８に示す如く、シリンダ１１のピストン側油室３８Ａと減衰力調整装部６０の間の連通路５７上に、外部からの電気的操作にて連通路５７を遮断する開閉弁７０を設けてある。
【００３１】
開閉弁７０は、図８に示す如く、シリンダ１１において、連通路５７の中間部を横切って設けた弁室７１の軸方向に摺動可能に装填され、弁室７１の開口端側に孔開きキャップ７２を螺着して固定し、弁室７１の閉塞端と開閉弁７０との間にコイルばね７３を介装する。コイルばね７３の付勢力により開閉弁７０をキャップ７２に押し当てる待機位置（図８の開閉弁７０の右半部）で、開閉弁７０の外周に設けた環状路７０Ａが弁室７１の両側の連通路５７、５７を導通する。弁室７１の内周で、連通路５７を挟む軸方向の両側に設けた環状溝にはＯリング７４Ａ、７４Ｂが装填され、開閉弁７０は環状路７０Ａを両側のＯリング７４Ａ、７４Ｂにより封止された状態で弁室７１に摺接して上記待機位置からコイルばね７３を加圧する方向の遮断作業位置（図８の開閉弁７０の左半部）まで押し込み移動可能にされ、遮断作業位置で連通路５７を遮断する。
【００３２】
電磁ソレノイド８０は取付板８１にねじ止めされ、取付板８１とともにシリンダ１１にボルト止めされるカバー８２により被覆されてシリンダ１１に固定される。電磁ソレノイド８０は、図１１に示す如く、押ボタンスイッチ８３のオン信号を受けるコントローラ８４により励磁され、プランジャ８０Ａを突出させ、プランジャ８０Ａが同軸的に突き当てられている開閉弁７０を前述の待機位置から遮断作業位置に押し込み移動せしめる。８５はバッテリ又はＤＣ電源等に接続される給電端子である。コントローラ８４は、内蔵タイマーにセットされた一定時間だけ、電磁ソレノイド８０を上述の如く励磁し、開閉弁７０により連通路５７を当該一定時間だけ遮断する。この一定時間の経過後、電磁ソレノイド８０は消磁され、開閉弁７０はコイルばね７３の付勢力により待機位置に自動復帰せしめられる。
【００３３】
ベースバルブ装置５０は、図９、図１０に示す如く、シリンダ１１とリザーバ５１の連結部に、減衰力調整部６０と開閉弁７０をバイパスし、シリンダ１１の油室３８Ａ、３８Ｂとリザーバ５１の油室５４を連通するバイパス路５８を設け、このバイパス路５８上にオリフィスを有しない圧側減衰力発生部９０を設けてある。
【００３４】
圧側減衰力発生部９０は、図１０に示す如く、シリンダ１１にＯリング９１Ａを介して挿入されるプラグボルト９１を螺着し、シリンダ１１とプラグボルト９１の間に挟まれるピストン９２をＯリング９２Ａを介してシリンダ１１に固定し、ピストン９２には流路９３を設けてある。ピストン９２の中央部にはボルト９４がナット９５で固定され、ボルト９４まわりのワッシャ９６とピストン９２の間には、流路９３を圧縮行程で開とする圧側板バルブ９７と、流路９３を伸長行程で導通するチェックバルブ９８と、チェックバルブ９８を背面支持するバルブスプリング９８Ａが設けられる。
【００３５】
従って、油圧緩衝器１０の通常の稼動状態の圧縮時には、シリンダ１１に進入したピストンロッド１２の進入容積分の油が、ピストン側油室３８Ａから、連通路５７とバイパス路５８の両通路を通ってリザーバ５１の油室５４に排出され得る。このとき、シリンダ１１とピストンロッド１２の相対速度が低速のときには、連通路５７に設けてある減衰力調整部６０のニードル弁６７による絞り抵抗により圧側減衰力を得る。この減衰力はアジャスタ６３によるニードル弁６７の位置調整により調整される。また、シリンダ１１とピストンロッド１２の相対速度が中高速のときには、ピストン側油室３８Ａからバイパス路５８を通る油が圧側減衰力発生部９０の圧側板バルブ９７をたわみ変形させてリザーバ５１の油室５４に導かれ、圧側の減衰力を生ずる。
【００３６】
油圧緩衝器の伸長時には、シリンダ１１から退出するピストンロッド１２の退出容積分の油が、リザーバ５１の油室５４からバイパス路５８のチェックバルブ９８を通ってピストン側油室３８Ａに返送される。
【００３７】
しかるに、油圧緩衝器１０にあっては、自転車等のスタート時に、車体の沈み込みを以下の如くにより防止する。
【００３８】
(1)ライダーが押ボタンスイッチ８３をオン操作することにより、コントローラ８４が前述の如くの一定時間だけ開閉弁７０を閉じ、連通路５７が遮断され、結果として減衰力調整部６０のオリフィスカラー６２のオリフィスが不通になる。これにより、油圧緩衝器１０のベースバルブ装置５０が発生する減衰力が高くなり、ライダーによるペダルの強い踏み込みに対し、油圧緩衝器１０のフワフワ感を解消し、車体の沈み込みを防止できる。ライダーの踏ん張り力を逃がすことなく自転車等の走行に用いることができる。
【００３９】
(2)自転車等の車輪に異常な突き上げ等の大入力が作用したときには、バイパス路５８の圧側減衰力発生部９０が圧側板バルブ９７を開いて油の流れを許容し、大入力を吸収する。これにより、大入力に起因する車体の転倒或いは、油圧緩衝器１０の破損を回避できる。
【００４０】
本実施例によれば以下の作用効果を奏する。
(a)自転車等のスタート時にライダーがペダルを強く沈み込んだとき、外部から開閉弁７０を電気的操作して減衰力調整部６０の連通路５７を遮断すれば、減衰力調整部６０のオリフィス（オリフィスカラー６２）が不通になり、ライダーもしくは駆動チェーンからの入力に対し、減衰力が高く設定され、車体の沈み込みを防止できる。
【００４１】
(b)上述(a)の開閉弁７０が減衰力調整部６０の連通路５７を遮断した状態において、車輪に異常な突き上げ等の大入力があるときには、バイパス路５８の圧側減衰力発生部９０が油の流れを許容し大入力を吸収する。これにより、大入力を起因する車体の転倒或いは、油圧緩衝器１０の破損を回避できる。
【００４２】
(c)上述(a)の開閉弁７０を外部からの電気的操作にて一定時間だけ遮断することにより、自転車等の車速がスタートから一定速度まで上昇する間のみ（例えばタイマーを5秒にセットする）減衰力調整部６０のオリフィスを不通にし、その後は減衰力調整部６０のオリフィスを自動的に通常の稼動状態とし、操縦安定性を確保できる。
【００４３】
以上、本発明の実施例を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施例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。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】図１は油圧緩衝器を示す平面図である。
【図２】図２は図１のII−II線に沿う断面図である。
【図３】図３は図１のIII−III線に沿う断面図である。
【図４】図４はピストンバルブ装置を示す断面図である。
【図５】図５は図４のピストンまわりを拡大して示す断面図である。
【図６】図６は図４のアジャスタまわりを拡大して示す断面図である。
【図７】図７はベースバルブ装置の連通路まわりを示す断面図である。
【図８】図８は図７の減衰力調整部と開閉弁を拡大して示す断面図である。
【図９】図９はベースバルブ装置のバイパス路まわりを示す断面図である。
【図１０】図１０は図９の圧側減衰力発生部を拡大して示す断面図である。
【図１１】図１１は制御系を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００４５】
１０  油圧緩衝器
１１  シリンダ
１２  ピストンロッド
３８Ａ、３８Ｂ  油室
５１  リザーバ
５７  連通路
５８  バイパス路
６０  減衰力調整部
７０  開閉弁
８０  電磁ソレノイド
８３  押ボタンスイッチ
８４  コントローラ
９０  圧側減衰力発生部
【図１】
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【図２】
2007177877.tif 000004
【図３】
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【図４】
2007177877.tif 000006
【図５】
2007177877.tif 000007
【図６】
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【図７】
2007177877.tif 000009
【図８】
2007177877.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2007177877.tif 000012
【図１１】
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