JPH0430438Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は路面からの衝撃エネルギーを吸収、緩
和させる二輪車、四輪車等の油圧緩衝器における
減衰力調整装置に関する。

〔従来の技術〕

しの種従来の油圧緩衝器として第７図に示す構
造のものが知られている。

これはシリンダ１内にピストン２を介してピス
トンロツド３が移動自在に挿入され、ピストン２
はシリンダ内に上下二つの油室Ａ，Ｂを区画し、
シリンダ１の外周にはリザーバ室Ｃが区画されて
いる。

ピストン２には二つの油室Ａ，Ｂを連通する伸
ポート４と圧ポート５が穿たれ、伸ポート４の吐
出側口端にはスプリングで付勢されている伸バル
ブ６が開閉自在に設けられ、同じく圧ポート５の
口端には圧バルブ７が設けられている。

ピストンロツド３には油室Ａ，Ｂを連通する連
通孔１３と通路１４が形成され、ピストンロツド
３内に回転自在に挿入されたロータリーバルブに
は可変オリフイス１０が形成され、ロータリーバ
ルブは外部からコントロールロツド１５を介して
回転操作される。

ピストンロツド３の下端にはピストン等を締め
付け保持するピストンナツト１６が設けられ、こ
のピストンナツトには、通路１４に対向する伸オ
リフイスとチエツクバルブが組み込まれている。

シリンダ１の下部にはベースバルブが設けられ
ている。上記の油圧緩衝器では可変オリフイス１
０が閉じており、その時の伸長時にはピストン２
が左行し、油室Ａの油が伸ポート４より伸バルブ
６を撓わませて油室Ｂに流れ、その時の抵抗によ
り油室Ａ，Ｂ間に差圧が発生し、伸バルブ６によ
る伸側高減衰力が発生する。この際ピストンロツ
ド３の排出体積分の油量がリザーバ室Ｃよりベー
スバルブを介して油室Ｂに供給される。

他方、圧縮時にはピストン２が右行し、油室Ｂ
の油が圧ポート５より圧バルブ７を撓わませて油
室Ａに流れ、その時油室Ａ，Ｂ間に差圧が発生す
るから圧側時の高減衰力が発生する。この際ピス
トンロツド３の侵入量体積分の油はベースバルブ
より油室Ｂの油をリザーバＣに戻すが、ベースバ
ルブの抵抗で油室Ｂの圧力は上昇すると共にベー
スバルブによる減衰力も発生する。

更にコントロールロツドを回転し、可変オリフ
イス１０を連通孔１３に開口すると、伸長時には
前記の伸バルブ４を流れる流路に加え、可変オリ
フイス１０から通路１４を通り、ピストンナツト
１６内の伸オリフイスより油室Ｂに油が流れる。
従つて、前記の場合に比べて抵抗が小さくなり、
油室Ａ，Ｂ間の差圧も小さくなり、低減衰力が発
生することになる。この場合、通常ピストンナツ
ト内の伸オリフイスの方が可変オリフイスより小
さく設定されており、伸行程の低減衰力はこの伸
オリフイスにより制御される。

次に圧縮行程時には前記の圧バルブ７を通る流
路に加え、通路１４と可変オリフイス１３を通る
流れが発生し、その結果前記の高減衰力に比べて
抵抗が小さくなり、油室Ａ，Ｂ間の差圧も小さく
なり、低減衰力が発生する。この時の減衰力は可
変オリフイス１３により主に制御される。

〔考案が解決しようとする問題点〕

上記の油圧緩衝器における減衰力特性は第８図
に示され、可変オリフイス１３を閉じた時の高減
衰力特性はグラフa₁，a₂で示され、可変オリフイ
ス１３を開いた時の低減衰力特性はグラフb₁，b₂
で示される。即ち、低減衰力時には伸バルブ４、
圧バルブ７をバイパスするオリフイスの面積が、
圧力、流量にかかわらず一定の為、伸バルブ４、
圧バルブ７が開くまではピストン速度（又は油の
流量）に対し減衰力（又は油室Ａ，Ｂ間の差圧）
は２乗特性を持ち、その結果低減衰力特性をグラ
フb₁，b₂となり、ピストン速度が中速、或は高速
域では高減衰力特性a₁，a₂に比べてそれ程大きな
差は無い。従つて自動車の乗心地面においても、
荒れた路面や悪路等の速いピストン速度が発生す
る状況では所望通りの低減衰力かせ得られないと
いう問題がある。

従つて本考案の目的は、ピストン速度の低速域
から高速域まで大きな減衰力の変化が得られ、し
かも高減衰力に大きな差が得られるようにした油
圧緩衝器の減衰力調整装置を提供することであ
る。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の目的を達成するため、本考案の構成は、
ピストンのポートに対向してリーフバルブとメイ
ンバルブからなるバルブ開閉自在に設け、リーフ
バルブの背部に圧力室を設け、この圧力室はリー
フバルブに設けた小孔を介して上流側油室に開口
すると共に開閉自在な可変オリフイスを介して他
方の下流側油室に連通されるようにしたことを特
徴とするものである。

〔作用〕

可変オリフイスの開口面積を調整して油をバイ
パスした時、小孔で一次的に絞られ、次いで、可
変オリフイスで二次的に絞られ、結果的には可変
オリフイスのみでなく、リーフバルブの開く圧力
とリーフバルブのばね定数が調整される。

〔実施例〕

以下本考案の実施の一例を第１図〜第６図につ
いて説明する。

シリンダ２０内にピストン２１を介してピスト
ンロツド２２が移動自在に挿入され、ピストン２
１はシリンダ２０内に上下二つの第１油室２３と
第２の油室２４とを区画している。

シリンダ２０の外側にアウターシリンダ２５が
設けられ、シリンダ２０とアウターシリンダ２５
間にリザーバ室２６が区画され、このリザーバ室
２６はシリンダ２０の下部に設けたベースバルブ
を介して第２の下部油室２４と連通している。

シリンダボトム２７にはアイ２８が設けられて
自動車の車輪側に連結され、ピストンロツド２２
はシリンダ２０上端に設けたベアリングを貫通
し、更にピストンロツド２２の上端は車体側に連
結され、このピストンロツド２２にはカバー２９
が連結されている。

ピストンロツド２２内には第２の下部油室２４
に開放された中空部３０が形成され、この中空部
３０内にはロータリーバルブ３１が回転自在に挿
入され、ロータリーバルブ３１はコントロールロ
ツド３２を介して外部から回転操作されるように
なつている。

ロータリーバルブ３１は軸方向に移動するバル
ブでも使用可能である。

ピストンロツド２２には半径方向に向けて三つ
の通孔３３，３４，３５が穿たれ、上段の通孔３
３は直接第１の上部油室２３に開口している。

ロータリーバルブ３１には上下に通路３６，３
７が形成され、上部の通路３６は通孔３８を介し
て通孔３３、上部油室２３に連通され、又可変オ
リフイス３９を介して中段の通孔３４に開閉され
る。

更に下方の通路３７は上方に於て可変オリフイ
ス４０を介して下段の通孔３５に開閉されると共
に通路３０と下部油室２４に常時開放されてい
る。

ピストンロツド２２には段部が設けられ、この
段部まで下方から順次上部バルブガイド４１、上
部スプリング４２、上部スペーサ４３、圧メイン
バルブ４４、圧リーフバルブA₂、ピストン２１、
伸リーフバルブA₁、伸メインバルブ４５、下部
スプリング４６、下部スペーサ４７、下部バルブ
ガイド４８が挿入され、これらの部材はピストン
ロツド２２の下端に螺合されたピストンナツト４
９により締め付けられている。

このように各部材が順次ピストンロツド２２に
挿入されていることから、ピストン２１を中心に
してその上下に一対の伸・圧バルブ機構が対称に
設けられ、伸・圧の減衰力がそれぞれ効くように
なつている。

但し、例えばピストン２１の下部に伸側減衰力
発生用のバルブ機構のみを設けることも可能であ
る。

ピストン２１には斜め方向に一対の伸ポート５
０と、圧ポート５１が穿たれ、伸ポート５０の下
部出口にバルブたるリーフバルブA₁と伸メイン
バルブ４５が開閉自在に配設され、圧ポート５１
の上部出口に同じくバルブたるリーフバルブA₂
と圧メインバルブ４４が開閉自在に設けられてい
る。

伸メインバルブ４５は筒体部とフランジ部から
なる弁体で構成され、フランジ部とバルブガイド
４８のシート間に介装されている下部スプリング
４６で上方に押され、これにより伸メインバルブ
４５に伸リーフバルブA₂を常時伸ポート５０の
出口を閉じる方向に付勢させている。伸リーフバ
ルブA₂には小孔B₁が設けられている。

伸バルブ４５の筒体部とスペーサ４７とバルブ
ガイド４８の胴部とで伸側圧力室５２が区画さ
れ、この伸側圧力室５２は伸リーフバルブA₂の
下流側たる背部に位置している。

伸メインバルブ４５とスペーサ４７との間には
軸方向に環状の通路５３が区画され、この通路５
３は伸リーフバルブA₂に穿つた固定オリフイス
たる小孔B₁を介して伸側圧力室５２を伸ポート
５０と上部油室２３に通じさせている。

スペーサ４７には通孔５４が設けられ、この通
孔５４は圧力室５２を通孔３５を介して可変オリ
フイス４０方向に通じさせている。

同じ構造のバルブ機構がピストン上部に設けら
れている。

即ち、圧ポート５１の上部出口にバルブたる圧
リーフバルブA₂と圧メインバルブ４４が開閉自
在に設けられると共に常時上部スプリング４２で
閉じ方向に付勢されている。

圧リーフバルブA₂の下流側である背部に圧側
圧力室５５が区画され、この圧力室５５は、固定
通路５７と圧リーフバルブA₂に穿つた圧固定オ
リフイスたる小孔B₂を介して圧ポート５１と下
部油室２４に連通し、又、スペーサ４３に設けた
通孔５６を介して通孔３４、可変オリフイス３９
に通じている。

ピストン２１の伸縮時において、可変オリフイ
ス３９，４０が閉じられている時は伸・圧のリー
フバルブA₁，A₂を押し開いて流れる流路だけで
あるが、可変オリフイス３９，４０が開いている
時は伸・圧のリーフバルブA₁，A₂を押し開いて
流れる流路と、通路５３，５７、圧力室５２，５
５から可変オリフイス３９，４０をそれぞれ通る
流路が形成される。

これを、例えば、伸行程における油の流れの回
路は第２図で示される。

次に作動について述べる。

今、高減衰力を発生させようとする時はロータ
リーバルブ３２を介して可変オリフイス３９，４
０をあらかじめ通孔３４，３５に対して閉じてお
く。

この状態で、伸行程に入ると、第１の上部油室
２３の油が伸ポート５０を通り、リーフバルブ
A₁と伸メインバルブ４５を押し開いて第２の下
部油室２４に流れる。この時伸可変オリフイス４
０は閉じているので、伸固定オリフイスたる小孔
B₁には油は流れず伸ポート５０が大きいとすれ
ば上部油室２３の圧力と伸側圧力室５２の圧力は
同圧となつている。従つて上流側である上部油室
２３と下流側である下部油室２４との圧力差を
P₁、下部スプリング４６の押し付け力をF_s、伸
ポート５０のシートの断面積をD₁、伸メインバ
ルブ４５の筒体部の外径断面積をD₂、同じく内
径断面積をD₄、スペーサ４７の外径断面積をD₃
とした時、第５図に示すように、径D₁とD₄の間
に圧力P₁が作用し、逆向きにＦ＝F_s＋π／４（D² ₂− D² ₄）P₁の力が作用している。

π／４（D² ₁−D² ₄）P₁がＦより大きくなると伸リー フバルブA₁が開き、油が下部油室２４に流れ、
その抵抗により減衰力が発生する。

この高減衰力特性は第３図の特性C₁で示され
る。

圧縮行程においても、可変オリフイス３９が全
閉のときは上記と全く同じ原理により下部油室２
４の油が上部油室２３に流れ、圧リーフバルブ
A₂により圧側高減衰力が発生し、その特性は第
３図のグラフc₂で示される。

他方、コントロールバルブ３２を介して外部よ
りロータリーバルブ３１を回動し、可変オリフイ
ス３９，４０を開口させるとその可変オリフイス
３９，４０の開度に対応した中間又はソフトな減
衰力が得られる。

今、可変オリフイス３９，４０を全開したとす
ると、伸・圧バルブA₁，A₂及びメインバルブ４
４，４５から流れる流路と、固定オリフイス５
３，５７たる小孔B₁，B₂、圧力室５２，５５及
び可変オリフイス３９，４０を通る流路が形成さ
れる。伸行程では、小孔B₁を通る油が流れてい
る為、圧力室５２の圧力は上部油室２３の圧力に
比べてP₂だけ低下し、この低下した圧力P₂は小
孔B₁と伸可変オリフイス４０の面積により決定
される。

従つて、伸リーフバルブA₁には第６図に示す
ように、径D₁とD₄の間に圧力P₁が、径D₄とD₃の
間に圧力P₂が作用し、逆向きに Ｆ＝F_s＋π／４（D² ₂−D² ₄）×（P₁−P₂） の力が作用している。

π／４（D² ₁−D² ₄）P₁＋π／４（D² ₄−D² ₃）P₂ がF′より大きくなると伸リーフバルブA₁が開き
油は下部油室２４に通れる。伸リーフバルブA₁
を押付けている力F′は高減衰力時に比べてπ／４ （D² ₂−D² ₄）P₂小さくなつているので低い圧力P₁で
伸リーフバルブA₁は開く。

可変オリフイス３９，４０を全開した時の減衰
力特性は最もソフトな特性d₁であり、可変オリフ
イス３９，４０の開度により点線で示す任意の特
性が発生する。

圧行程においても、全く同じ原理でソフトな特
性d₂が得られる。又、伸リーフバルブA₁が開い
た後の圧力P₁に対する伸リーフバルブA₁のタワ
ミを考えると、P₂はP₁の変化に比例し、共に変
化するので、P₁の圧力変化に対し、伸リーフバ
ルブA₁は高減衰力時に比べ、タワミ易くなり、
伸リーフバルブA₁のばね定数も変化することに
なる。又伸リーフバルブA₁の開く圧力、ばね定
数が変わるだけでなく、伸リーフバルブA₁をバ
イパスするオリフイス流れも存在する為、低速域
でのオリフイス特性も変化している。従つて、減
衰力特性は第３図の実線に示す様に、低速域から
高速域まで大きな差が得られ、しかも高速になる
程差が大きくなるという特性が得られる。

即ち、可変オリフイス３９，４０を開口した時
は、高減衰力時に比べ、伸・圧リーフバルブA₁，
A₂の開く圧力が低下するだけでなく、伸・圧リ
ーフバルブA₁，A₂をバイパスするオリフイス流
れも存在する為、結果として、減衰力の特性は第
３図に示され、高減衰力特性c₁，c₂と低減衰力特
性d₁，d₂との間に大きな差があり、低速域のみな
らず中・高速域においても大きな差が得られる。
尚、連続的に伸・圧可変オリフイス３９，４０を
開閉すれば、オリフイス流れ、伸・圧のリーフバ
ルブA₁，A₂が開く圧力、伸・圧のリーフバルブ
A₁，A₂のばね定数も連続的に変化し、その時の
特性は第３図の点線で示すように変化する。

〔考案の効果〕

本考案によれば、従来のオリフイス調整式に比
べ、オリフイスのみでなく、リーフバルブの開く
圧力、ばね定数が調整可能となり、ピストンの低
速域から高速域まで大きな減衰力の変化が得ら
れ、且つ、高速になる程大きな減衰力の差が得ら
れるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例に係る油圧緩衝器の
縦断正面図、第２図は流路を示す回路図、第３図
は減衰力特性を示すグラフ、第４図は第１図の一
部拡大断面図、第５図、第６図はリーフバルブに
加わる力の関係を示す略示図、第７図は従来の油
圧緩衝器の一部縦断正面図、第８図は従来の減衰
特性を示すグラフである。 ２０……シリンダ、２１……ピストン、２２…
…ピストンロツド、２３，２４……油室、３９，
４０……可変オリフイス、４４，４５……メイン
バルブ、５０，５１……ポート、５２，５５……
圧力室、A₁，A₂……リーフバルブ、B₁，B₂……
小孔。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. シリンダ内にピストンロツドがピストンを介し
   て移動自在に挿入され、ピストンはシリンダ内に
   第１、第２の二つの油室を区画し、第１、第２の
   油室はピストンに設けた伸・圧二つのポートを介
   して連通し、又ピストンの両端面には各ポートを
   開閉する伸・圧バルブをそれぞれ開閉自在に設け
   た油圧緩衝器に於て、前記伸・圧バルブがピスト
   ン端面に当接するリーフバルブと当該リーフバル
   ブの背面に当接するメインバルブとからなり、リ
   ーフバルブの背部にそれぞれ圧力室を設け、この
   圧力室はそれぞれのリーフバルブに設けた固定オ
   リフイスを介して上流側油室に開口すると共にピ
   ストンロツド内に設けた単一のバルブによつて同
   時に変更可能な伸側と圧側の可変オリフイスを介
   して他方の下流側油室にそれぞれ連通されるよう
   にした油圧緩衝器の減衰力調整装置。