(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
作動油を封入したシリンダ内に、ピストンロッドを連結したピストンを嵌装し、前記ピストンにより区画されるシリンダ室に連通する部分に、車輌走行条件によってオイルの流通を制御する制御バルブを設けた車輌用ショックアブソーバにおいて、
前記制御バルブのバルブ本体は、スプール嵌合孔と、前記シリンダ室に連通する出口ポートと、別の室に連通する入口ポートとを備え、
前記スプール嵌合孔には、回転駆動装置に連結すると共にオイル通路を有するスプールを、該スプールの軸芯方向の両側部分がスプール嵌合孔にそれぞれシール部材を介して支持されるように、回転可能に嵌合し、
前記スプールの回転により、前記入口ポートと前記出口ポートとの間を開閉するようにしていることを特徴とする車輌用のショックアブソーバ。
【請求項２】
請求項１記載の車輌用ショックアブソーバにおいて、
前記シリンダに、圧縮側作動油室を有するサブタンクを連結部により一体に連結し、
前記連結部に、前記制御バルブと共に、前記圧縮側作動油室と一方の前記シリンダ室との間を減衰力調整可能に連通する圧縮側減衰力調整バルブと、を設けていることを特徴とする車輌用のショックアブソーバ。
【請求項３】
請求項１又は２記載の車輌用ショックアブソーバにおいて、
前記オイル通路は、前記スプールの内部に形成されていることを特徴とする車輌用のショックアブソーバ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は自動二輪車又は四輪車の車輌や乗物等に装備されるショックアブソーバであって、作動油を封入したシリンダ内に、ピストンロッドを連結したピストンを嵌装し、ピストンにより区画されるシリンダ室に連通する部分に、車輌走行条件によってオイルの流通を制御する制御バルブを設けた車輌用のショックアブソーバに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図９は、従来の車輌用ショックアブソーバに用いられている制御バルブを示しており、バルブ本体１０１内には、弁室１０２と、入口ポート１０３と出口ポート１０５が形成されている。弁室１０２内に配置されたスプール１１０は、バルブ本体１０１に形成されたスプール嵌合孔１１１にシール１１２を介してスプール軸芯方向移動可能に嵌合している。
【０００３】
バルブ本体１０１の外面にはスプール摺動用のソレノイド１１３が設けられ、該ソレノイド１１３の移動鉄心１１４はスプール１１０に一体に形成され、ソレノイド１１３のオンオフにより、スプール１１０をスプール軸芯方向に移動するようになっている。
【０００４】
スプール１１０の外周には切欠き通路１１６が形成され、一方、弁室１０２の内壁にはスプール１１０の円筒外周面が嵌合しうる環状弁座１１８が形成されている。
【０００５】
スプール１１０が図９で示すような開位置の時には、圧縮側作動油室１２０とシリンダ側とを、入口ポート１０３、切欠き通路１１６、弁室１０２及び出口ポート１０５を介して連通し、一方、スプールが矢印Ｓ方向に移動してスプール１１０の円筒状外周面が環状弁座１１８に嵌合した時には、制御バルブを閉じるようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
図５の上記のような制御バルブを備えたショックアブソーバでは、次のような課題がある。
（１）スプール１１０の一端部を片持ち状に支持し、スプール１１０をスプール軸芯方向に移動する構成であるので、スプール１１０の軸芯方向のストロークも考慮して寸法を決定しなければならず、軸芯方向の寸法が大きくなる。
【０００７】
（２）スプール１１０を片持ち状に支持しているので、作動油圧により、スプール自体が変動（振動）し、油圧力の安定性が得られなくなる可能性があると共に、シール性にも影響がある。
【０００８】
（３）スプール１１０の外周に切欠き通路１１６を形成していると、スプール１１０を上方に移動して閉じる場合に、切欠き通路１１６の端縁１１６ａが環状弁座１１８に引っ掛かる可能性があり、スプール１１０の円滑な動きを妨げる。
【０００９】
（４）スプール１１０の外周に切欠き通路１１６を形成し、バルブ本体１０１側にスプール１１０の円筒形外周部分に嵌合しうる環状弁座１１８を形成する構造では、加工及び組立に手間がかかり、コストアップの原因となる。
【００１０】
【発明の目的】
本願発明は、コンパクトで、シール性を保ち、しかも加工及び組立が簡単な開閉バルブを備えた車輌用のショックアブソーバを提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本願発明は、作動油を封入したシリンダ内に、ピストンロッドを連結したピストンを嵌装し、ピストンにより区画されるシリンダ室に連通する部分に、車輌走行条件によってオイルの流通を制御する制御バルブを設けた車輌用のショックアブソーバにおいて、次のような特徴を備えている。
【００１２】
請求項１記載の発明では、前記制御バルブのバルブ本体は、スプール嵌合孔と、前記シリンダ室に連通する出口ポートと、別の室に連通する入口ポートとを備え、前記スプール嵌合孔には、回転駆動装置に連結すると共にオイル通路を有するスプールを、該スプールの軸芯方向の両側部分がスプール嵌合孔にそれぞれシール部材を介して支持されるように、回転可能に嵌合し、前記スプールの回転により、前記入口ポートと前記出口ポートとの間を開閉するようにしている。
【００１３】
このように制御バルブのスプールを、回転駆動装置により回転式とすると共に、スプールの軸芯方向の両側部分をスプール嵌合孔によりそれぞれシール部材を介して支持しているので、従来の片持ち支持の摺動型スプールに比べ、スプール軸芯方向の寸法をコンパクトにできると共に、簡単なシールによりシール性を維持することができ、また、作動油圧によるスプールの変動も防止することができる。
【００１４】
請求項２記載の発明では、前記シリンダに、圧縮側作動油室を有するサブタンクを連結部により一体に連結し、前記連結部に、前記制御バルブと共に、前記圧縮側作動油室と一方の前記シリンダ室との間を減衰力調整可能に連通する圧縮側減衰力調整バルブと、を設けている。
【００１５】
請求項３記載の発明では、請求項１又は２記載の車輌用ショックアブソーバにおいて、
前記オイル通路は、前記スプールの内部に形成されている。
【００１６】
このように、スプールの内部にオイル通路を形成していることにより、外部に切欠き通路を形成した構造に比べ、スプールの円滑な動きを保つことができると共に、スプール及びバルブ本体の加工及び組立が容易になる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
［ショックアブソーバの基本構造］
図１は本願発明をしたショックアブソーバであって、自動二輪車用の加圧ガス封入式リヤクッションを示しており、シリンダ１と、該シリンダ１内に摺動自在に嵌合するピストン２と、該ピストン２に連結されると共にシリンダ下端壁にシール５を介して嵌合するピストンロッド３と、シリンダ１の上側ばね受け座１０とピストンロッド３の下側ばね受け座１１の間に圧縮可能に介装されたクッションばね１２等を備えている。
【００１８】
シリンダ１の上端部には、ガス封入用のサブタンク１５及び車体連結用のピロボール１６が設けられ、ピストンロッド３の下端にはスイングアーム等連結用のピロボール１７が設けられている。
【００１９】
シリンダ１内には作動油が封入されており、図示では詳細は省いているが、既知（周知）のように、ピストン２には圧縮時用及び伸び時用の各オリフィス機構２０，２１が設けられ、ピストン２の上側のシリンダ室２３と下側のシリンダ室２４との間で、圧縮時及び延び時にそれぞれに対応するオリフィス機構２０，２１を介して作動油を流通させるようになっている。
【００２０】
サブタンク１５は連結部２５を介してシリンダ１と一体鋳造成形されており、連結部２５にはサブタンク１５の入口から上側シリンダ室２３に至る油通路３０ａ，３０ｂが形成されると共に、該油通路３０ａ，３０ｂの途中に電子制御式制御バルブ３２及び圧縮側減衰力調整バルブ３１がそれぞれ着脱自在に取り付けられている。また、ピストンロッド３の下端部には、前記伸び時用のオリフィス機構２１を調整するための、伸び側減衰力調整アジャスタ１９が設けられている。圧縮側減衰力調整バルブ３１はそのバルブ軸芯が概ね水平方向に向くように配置され、制御バルブ３２は上記圧縮側減衰力調整バルブ３１に対して、下方位置にかつ平行に配置されている。
【００２１】
図２は図１のII-II断面拡大図であり、サブタンク１５内には袋状に形成されたゴム製のプラダ３５が内装され、該プラダ３５の内側はガス室３６となっており、注入口金３７から所定圧力の窒素ガスが注入されている。プラダ３５の外側は圧縮側作動油室３８となっており、作動油が充填されると共に、油通路３０ａ、制御バルブ３２、圧縮側減衰力調整バルブ３１及び油通路３０ｂを介して上側シリンダ室２３に連通している。
【００２２】
圧縮側減衰力調整バルブ３１は、バルブ本体４１が連結部２５に螺着されており、バルブ本体４１にはプリセットばね４２を内蔵すると共に、該プリセットばね４２のばね荷重を調整する調整ねじ４３が備えられており、調整ねじ４３を回転してプリセットばね４２のセット荷重を大きくすることにより、可変絞り部４４の抵抗を大きくしてクッション性をハード側に調整でき、反対にセット荷重を小さくすることにより、可変絞り部４４の抵抗を小さくしてクッション性をソフト側に調整できるようになっている。
【００２３】
制御バルブ３２は、圧縮側減衰力調整バルブ３１の外周環状通路部分４５と油通路３０ａの間を開閉するように接続しており、図３にその断面概略図を示す。バルブ本体５０内には断面円形のスプール嵌合孔５１が形成されると共に、スプール軸芯方向に間隔をおいて入口ポート５２と出口ポート５３が形成されており、入口ポート５２はスプール嵌合孔５１の途中に連通すると共に油通路３０ａを介してサブタンク１５内の圧縮側作動油室３８に連通し、出口ポート５３はスプール嵌合孔５１の軸芯方向の端部に連通すると共に、圧縮側減衰力調整バルブ３１及び油通路３０ｂを介してシリンダ室２３に連通している。
【００２４】
スプール嵌合孔５１にはシール５６及びＯリング５７を介して円柱状のスプール５８が回転可能に嵌合しており、スプール５８の内部には、スプール軸芯を通るＬ字形のオイル通路６０が形成されている。オイル通路６０のスプール軸芯方向の一端は出口ポート５３に常時連通し、オイル通路６０のスプール軸芯方向の他端はスプール軸芯と直角に折れ曲がり、入口ポート５２に向いて開口している。上記Ｏリング５７は、入口ポート５２と出口ポート５３の間のスプール嵌合孔部分に配置され、シール５６は入口ポート５２に対してＯリング配置側とは反対側（モータ６１側）のスプール嵌合孔部分に配置されている。
【００２５】
スプール５８は、バルブ本体５０の外面に固定されたステップモータ等の駆動モータ６１のモータ軸に連動連結し、これによりスプール軸芯回りに回転駆動するようになっている。駆動モータ６１はＥＣＵ（電子コントロールユニット）６２に接続し、ＥＣＵ６２からの電子制御信号に基づき、図４のようにオイル通路６０を入口ポート５２に連通する開位置と、図５のようにオイル通路６０を入口ポート５２とは反対側に向けた閉位置との間で、切り換えるようになっている。
【００２６】
図３に示すＥＣＵ６２には、手動切換スイッチ６５並びに車輌の各種走行状態を検知するセンサー６６，６７，６８が接続されており、各センサー６６，６７，６８で検知した各種走行条件に応じてスプール５８を開位置と閉位置の間で切換制御する。センサー６６，６７，６８としては、たとえば車速センサー６６、加速度センサー６７及びリヤシートの積載重量センサー６８等を備えている。
【００２７】
制御の一例を説明すると、たとえば積載重量センサー６８でリヤシート上の同乗者の有無を検知し、同乗者がいる場合には、ＥＣＵ６２からバルブ閉信号を駆動モータ６１に送り、スプール５８を閉位置まで回転し、クッション性をハードにするようになっている。
【００２８】
また、別の制御例として、車速センサー６６により検知した車速と、加速度センサー６７により検知した加速度をＥＣＵ６２に入力し、所定の車速及び加速度の範囲内では、スプール５８を閉位置から開位置（または開位置から閉位置）へ切り換えるように制御するようになっている。
【００２９】
【作用】
図１において、路面からのショックは、クッションばね１２の反力と、作動油の圧縮時用オリフィス機構２０における抵抗と、図２のガス室３６内のガス圧により緩衝される。
【００３０】
リヤシートに同乗者が搭乗し、又は重い荷物を積載している場合には、図３の積載センサー６８がこれを検知してＥＣＵ６２に入力し、ＥＣＵ６２から駆動モータ６１にバルブ閉信号を送り、スプール５８を閉位置まで回転し、制御バルブ３２を閉じる。これによりハードな緩衝力を保つ。一方、リヤシートに同乗者が搭乗しておらず、また重い荷物を積載していない場合には、積載センサー６８がこれを検知してＥＣＵ６２に入力し、ＥＣＵ６２から駆動モータにバルブ開信号を送り、スプール５８を開位置まで回転する。これにより、図３の圧縮側作動室３８とシリンダ室２３を連通し、ソフトな緩衝力を保つ。
【００３１】
車輌走行中、図３の車速センサー６６と加速度センサー６７により検出された車速と加速度とをＥＣＵ６２に入力し、それらの値を所定の関係式で演算し、演算値が所定範囲内に納まっている場合には、駆動モータ６１にバルブ開信号（又はバルブ閉信号）を送り、反対に演算値が所定範囲内に納まっていない場合には、駆動モータにバルブ閉信号（又はバルブ開信号）を送る。
【００３２】
該実施の形態の制御バルブ３２は、外付タイプであるので、組み付け、調節、メンテナンス及び交換が容易に行なえる。
【００３３】
【その他の発明の実施の形態】
（１）図６は別の実施の形態を示しており、たとえば制御バルブ３２のバルブ本体５０をシリンダ１と一体成形すると共にシリンダ１と平行に配置し、下端部にモータ６１を備えている。図７に示すように、スプール５８内のオイル通路６０をスプール軸芯と直角な平面内に、Ｌ字形に形成している。スプール５８を回転することにより、図７に示す圧縮側作動油室３８とシリンダ室２３を連通する開位置と、開位置から適当な角度回転して、入口ポート５２と出口ポート５３間を遮断する閉位置との間で切り換えるようになっている。勿論この図６の制御バルブ３２も、図３で説明した構造と同様に、ＥＣＵ６２に接続している。なお、バルブ本体５０を連結部２５に対して着脱可能な構成とすることもできる。
【００３４】
（２）請求項１記載の回転式のスプール構造において、図示の実施の形態では、ステップモータ等のモータを備え、該モータのモータ軸とスプールとを同軸上に配置して連結しているが、その他に、たとえばソレノイドとラックピニオン機構を利用してスプールを回転するように構成することもできる。
【００３６】
（３）図示の各実施の形態では油通路を単に開閉（オンオフ）する２位置方式となっているが、中間位置を設けてもよく、さらには、図８のようにオイル通路６０に、大径の枝孔６０ａと、中径の枝孔６０ｂと、小径の枝孔６０ｃをスプール５８の径方向に形成し、開時の流通断面積を大中小の３段階に切り換える構造とすることもできる。
【００３７】
（４）図示の実施の形態は自動二輪車のリヤサスペンションに適用した例であるが、フロントサスペンションに適用することも可能であり、また、四輪自動車又は建設作業用車輌や乗物等に適用することも可能である。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように本願発明は、作動油を封入したシリンダ内に、ピストンロッドを連結したピストンを嵌装し、ピストンにより区画されるシリンダ室に連通する部分に、車輌走行条件によってオイルの流通を制御する制御バルブを設けた車輌用のショックアブソーバにおいて、次のような利点がある。
【００３９】
（１）開閉バルブのスプールを回転式とすることにより、図９のようなスプール軸芯方向に摺動する方式に比べ、スプール軸芯方向の寸法をコンパクトにできると共に、スプールの支持面積が大きくなり、簡単なシールにより高いシール性を維持することができる。
【００４０】
（２）制御バルブのスプールをスプール嵌合孔に回転可能に嵌合支持することにより、図９のような片持ち支持の摺動型スプールに比べ、作動油圧によるスプールの変動を防止することができ、作動油流量を安定させることができる。
【００４１】
（３）制御バルブのスプールの内部にオイル通路を形成していると、図９のようなスプール外周に切欠き通路を形成した構造に比べ、スプール作動時における引っ掛かり等が生じず、スプールの円滑な動きを保つことができると共に、スプール及びバルブ本体の加工及び組立が容易になる。また、通路抵抗を少なくできることにより、作動油流量も安定する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は本願発明を適用した自動二輪車用リヤクッションの側面図である。
【図２】  図１のII-II断面拡大図である。
【図３】  開閉バルブの縦断面拡大略図である。
【図４】  バルブ開状態を示す図３のIV-IV断面図である。
【図５】  バルブ閉状態を示す図３のIV-IV断面相当図である。
【図６】本願発明の他の実施の形態を示す自動車用リヤクッションの上部側面図である。
【図７】  図６のVII-VII断面拡大図である。
【図８】  本願発明に係る制御バルブの変形例を示す断面図である。
【図９】  従来の制御バルブの縦断面拡大図である。
【符号の説明】
１  シリンダ
２  ピストン
３  ピストロッド
１２  クッションばね
１５  サブタンク
２３  上側シリンダ室
２４  下側シリンダ室
３１  圧縮側減衰力調整バルブ
３２  制御バルブ
３８  圧縮側作動油室
５１  スプール嵌合孔
５２  入口ポート
５３  逃がし孔
５６  シール
５７  Ｏリング
５８  スプール
６１  モータ
６２  ＥＣＵ（電子コントロールユニット）
６６，６７，６８  センサー
【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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【図６】
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【図７】
0004070474.tif 000008
【図８】
0004070474.tif 000009
【図９】
0004070474.tif 000010