JP2023016088A - 油圧緩衝器 - Google Patents

Abstract

【課題】簡素な構造により、減衰力の応答性を向上させることができる油圧緩衝器の提供を目的とする。
【解決手段】油圧緩衝器１０は、ピストン１１の上方の第１油室２１と、ピストン１１の下方の第２油室２２と、シリンダ２０の外周の第３油室２３と、第１油室２１及び第３油室２３に連通しておりオイルを溜めることが可能な油溜室５０と、油溜室５０に溜められたオイルを加圧する加圧部材６１と、を備えている。油溜室５０は、区画部材７０により、加圧部材６１がオイルを加圧する方向について、加圧部材６１から離れた第１室５１と、加圧部材に近い第２室５２と、に区画されている。区画部材７０は、ピストン１１が移動した際に流路抵抗を発生させるように第１室５１と第２室５２とを連通させる第１連通孔を有している。
【選択図】図３

Description

本発明は、加圧部材により加圧されるオイルが溜められた油溜室を備えた油圧緩衝器に関する。

自動二輪車や自動三輪車に代表される鞍乗り型車両は、路面等から車輪に加わった衝撃を吸収する油圧緩衝器を備えている。このような油圧緩衝器に関する先行技術が特許文献１に開示されている。

特許文献１に開示された油圧緩衝器は、上下方向に延びている円筒状のシリンダと、シリンダ内を下側の第１油室と上側の第２油室とに区画しているピストンと、ピストンから下方へ延びている第１ロッドと、シリンダの下端を塞いでいると共に第１ロッドを進退可能に支持している第１閉塞部材と、を備えている。

油圧緩衝器は、さらに、ピストンから上方へ延びている第２ロッドと、第２油室内にて第２ロッドの進退をガイドする円筒状のガイド部材と、シリンダの上端を塞いでいると共に支持部材を支持している第２閉塞部材と、を備えている。

シリンダは、円筒状のケースに収納されている。ケースとシリンダとの隙間は、第１油室及び第２油室に連通している第３油室となる。

車輪からロッドへ衝撃が加わると、ロッドに固定されたピストンが移動する。ピストンが移動すると、ピストンに形成された連通孔を介してオイル（作動油）が第１油室～第３油室とを行き来することにより、オイルの流路抵抗による減衰力が発生し、衝撃を吸収する。

油圧緩衝器が作動すると、オイルの圧力が変化してキャビテーションが発生するおそれがある。そこで、油圧緩衝器は、キャビテーションを抑制するためにオイルを加圧する加圧装置を備えている。加圧装置は、第１油室及び第３油室と連通しておりオイルを溜めることが可能な油溜室と、油溜室に溜められたオイルは加圧するブラダ（加圧部材）と、を備えている。

油溜室に溜められたオイルがブラダにより加圧されているため、第１油室～第３油室のオイルの圧力を高い状態に維持することができる。

特開２０１６－０６５６２５号公報

ところで、油圧緩衝器が作動した際には、油溜室のオイルに圧力が加わりブラダが変形することがある。ブラダが変形すると、油溜室のオイルが不足し、減衰力の応答性が低下する。

本発明は、簡素な構造により、減衰力の応答性を向上させることができる油圧緩衝器の提供を課題とする。

本発明者は、鋭意検討の結果、加圧部材によって圧力が加えられるオイルが溜められる油溜め室を区画部材により区画し、区画部材には、第１室と第２室とを連通させる第１連通孔を形成することにより、ピストンが移動した際に流路抵抗を発生させることができる油圧緩衝器を提供できることを知見した。本発明は、これらの知見に基づいて完成させた。

本開示によれば、上下方向に延びている円筒状のシリンダと、前記シリンダ内を下側の第１油室と上側の第２油室とに区画しているピストンと、前記ピストンから下方へ延びている第１ロッドと、前記シリンダの下端を塞いでいると共に前記第１ロッドを進退可能に支持している第１閉塞部材と、前記ピストンから上方へ延びている第２ロッドと、前記第２油室内にて前記第２ロッドの進退をガイドする円筒状のガイド部材と、前記シリンダの上端を塞いでいると共に前記ガイド部材を支持している第２閉塞部材と、前記シリンダを内部に収納している円筒状のケースと、前記シリンダと前記ケースとにより画定されており、第１油室及び第２油室の双方に連通している第３油室と、前記第１油室及び前記第３油室と連通しておりオイルを溜めることが可能な油溜室と、前記油溜室に溜められたオイルを加圧する加圧部材と、を備え、前記油溜室は、区画部材により、前記加圧部材がオイルを加圧する方向について、前記加圧部材から離れた第１室と、前記加圧部材に近い第２室と、に区画されており、前記区画部材は、前記ピストンが移動した際に流路抵抗を発生させるように前記第１室と前記第２室とを連通させる第１連通孔を有している、油圧緩衝器が提供される。

また、前記区画部材は、前記ピストンが移動した際に流路抵抗を発生させるように前記第１室と前記第２室とを連通させる第２連通孔を有しており、前記第２連通孔は、オイルが前記第１室から前記第２室へ流れることを防止する逆止弁を有していてもよい。

また、オイルが前記第１連通孔を通過する際に発生する流路抵抗を調整可能な調整機構を有していてもよい。

本開示によれば、簡素な構造により、減衰力の応答性を向上させることができる油圧緩衝器を提供することができる。

実施例１による油圧緩衝器を備えた二輪車の側面図である。 図１に示された油圧緩衝器の断面図である。 図２に示された油圧緩衝器の油溜室と加圧部材とを含む部位の断面図である。 実施例２による油圧緩衝器を説明する図である。 実施例３による油圧緩衝器を説明する図である。

本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。図中Ｕｐは上、Ｄｎは下を示している。

＜実施例１＞
図１を参照する。油圧緩衝器１０は、例えば、オフロードタイプの二輪車１００（鞍乗り型車両１００）に用いられたリアサスペンションである。以下、油圧緩衝器１０をリアサスペンション１０と言い換えて説明する。

リアサスペンション１０は、例えば、二輪車１００の左右に２つ搭載される、ツインショック式のリアサスペンションである。なお、本発明は、モノショック式のリアサスペンションにも適用可能である。

二輪車１００は、車体１１１と、この車体１１１の中央下部に支持された動力源としてのエンジン１１２と、車体１１１の前部左右に設けられ路面の凹凸から受ける衝撃を吸収する左右のフロントフォーク１１３（図１には、右側のフロントフォーク１１３のみが示されている）と、これらのフロントフォーク１１３の下端によって挟まれていると共に回転可能に支持された前輪１１４と、フロントフォーク１１３の上部に配置され前輪１１４を操舵するハンドルパイプ１１５と、エンジン１１２の上方に設けられ乗員が着座するシート１１６と、車体１１１の後部から後方に向かって延びて車体１１１に対してスイング可能なスイングアーム１１７と、このスイングアーム１１７の後端によって回転可能に支持された後輪１１８と、車体１１１の後部からスイングアーム１１７に亘って架け渡された左右のリアサスペンション１０（図１には、右側のリアサスペンション１０のみが示されている）と、を有している。

左右のリアサスペンション１０は、それぞれ同じ構成とされている。以下、右のリアサスペンション１０について説明し、左のリアサスペンションについての説明は、省略する。なお、左右のリアサスペンション１０は、目的に応じて左右それぞれ異なる構成を採用することもできる。

図２を参照する。このリアサスペンション１０は、上下方向に延びている円筒状のシリンダ２０と、シリンダ２０内を下側の第１油室２１と、上側の第２油室２２とに区画しているピストン１１と、を有している。

ピストン１１から下側へ第１ロッド１２が延びている。ピストン１１から上側へ第２ロッド１３が延びている。第２ロッド１３の直径と、第１ロッド１２の直径とは、互いに等しい。

シリンダ２０は、上下方向に延びているインナーチューブ３１（円筒状のケース）に収納されている。インナーチューブ３１の一部は、アウターチューブ３６に差し込まれている。インナーチューブ３１とアウターチューブ３６とは、互いに進退可能に配置されている。

インナーチューブ３１の下端３２は、第１閉塞部材１５により塞がれている。第１閉塞部材１５はシリンダ２０の下端も塞いでいる。第１閉塞部材１５は、第１閉塞部材１５を貫通している第１ロッド１２を進退可能に支持している。

第１油室２１内には、第１閉塞部材１５に対してピストン１１が離れるような力をピストン１１に付与しているコイルばね２１ａが配置されている。第２油室２２内には、第２ロッド１３の進退をガイドするガイドチューブ３５（筒状のガイド部材）が配されている。

インナーチューブ３１の内周面と、シリンダ２０の外周面とは、筒状の第３油室２３を画定している。第３油室２３は、第１油室２１及び第２油室２２と連通している。第３油室２３の上端は、環状部材１７により塞がれている。環状部材１７は、シリンダ２０の上端を保持している。ガイドチューブ３５は、環状部材１７を貫通し、シリンダ２０の内部まで延びている。

インナーチューブ３１の上部には、車体１１１（図１参照）に対して取付可能な取付部材４０が設けられている。取付部材４０は、インナーチューブ３１の上方に位置している蓋部４１（第２閉塞部材）と、蓋部４１から下方へ延びてインナーチューブ３１を保持している円筒状の保持部４４と、第１油室２１及び第３油室２３と連通しておりピストン１１が移動した際に生じる減衰力を調整する減衰力調整部４５と、減衰力調整部４５を介して内部が第１油室２１及び第３油室２３と連通している油溜部４６と、が一体となって構成されている。

蓋部４１は、環状部材１７が嵌合された嵌合部４２と、ガイドチューブ３５の上端が固定された固定部４３と、が一体となって構成されている。

コイルばね３７は、インナーチューブ３１とアウターチューブ３６とが互いに離れるように、インナーチューブ３１及びアウターチューブ３６に力を付与している。コイルばね３７は、インナーチューブ３１とアウターチューブ３６とを囲うように配されている。取付部材４０の保持部４４には、コイルばね３７の上端を支持している第１ばね受け１８が固定されている。アウターチューブ３６の下端には、コイルばね３７の下端を支持している第２ばね受け１９が固定されている。

第２ばね受け１９の下端には、スイングアーム１１７（図１参照）に対して取り付け可能な取付部材３８が固定されている。

（油溜室）
図３を参照する。油溜部４６の外周面に対して筒部材５４がねじ込まれて固定されている。油溜部４６と筒部材５４との隙間はシール部材４６ａにより埋められている。油溜部４６及び筒部材５４に囲われた空間は、第１油室２１及び第３油室２３と連通しておりオイルを溜めることが可能な油溜室５０となる。

油溜室５０に溜められたオイルは、加圧装置６０により常時圧力が加えられている。加圧装置６０は、外部の面が油溜室５０のオイルに接触してオイルに圧力を加える袋状のブラダ６１（加圧部材）と、ブラダ６１の開口部６１を塞いでいると共に筒部材５４の下端に固定されたキャップ６２と、キャップ６２に取り付けられたエアバルブ６３と、を有している。

ブラダ６１は、ゴム等の弾性体から構成されている。エアバルブ６３を通じて、ブラダ６１の内部のガス室５３に空気を封入することにより、ブラダ６１は膨張し、油溜室５０溜められたオイルに加える圧力を調整することができる。これにより、第１油室２１～第３油室２３内のオイルの体積変化を吸収し、加圧状態が得られるように構成されている。なお、ブラダ６１に代えて、フリーピストン（加圧部材）を備えた加圧装置を採用してもよい。

（区画部材）
油溜室５０は、ブラダ６１がオイルを加圧する方向（上方）について区画部材７０により区画されている。区画部材７０は円板状の板材である。区画部材７０の外周縁７１は、油溜部４６の下端部４７と、筒部材５４の内周面５５に設けられた環状の支持部５６と、により挟み込まれて固定されている。

（第１室、第２室）
油溜室５０は、ブラダ６１から離れた第１室５１と、ブラダ６１に近い第２室と、に区画されている。

（第１連通孔）
区画部材７０は、第１室５１と第２室とを連通させる第１連通孔７２を有している。第１連通孔７２の大きさは、ピストン１１が移動して第１連通孔７２をオイルが流れた際に流路抵抗が発生するように設定されている。第１連通孔７２は、区画部材７０の中心に位置している。第１連通孔７２の数及び位置は適宜変更することができる。

（実施例１の効果）
リアサスペンション１０は、第１油室２１及び第３油室２３と連通している油溜室５０を備えている。油溜室５０のオイルは、加圧装置６０のブラダ６１により常時加圧されている。油溜室５０は、ブラダ６１がオイルを加圧する方向（上方）について区画部材７０により、第１室５１と第２室とに区画されている。区画部材７０は、第１室５１と第２室とを連通させる第１連通孔７２を有している。第１連通孔７２の大きさは、ピストン１１が移動して第１連通孔７２をオイルが流れた際に流路抵抗が発生するように設定されている。

この構成により、ピストン１１が移動した場合において、油溜室５０のオイルはブラダ６１へ向かって流れにくくなる。油溜室５０のオイルからブラダ６１へ力が加わるにくくなり、ブラダ６１の変形を抑制できる。結果、簡素な構造により、減衰力の応答性を向上させることができる。

上記の発明の効果は、以下に説明する実施例２と、実施例３においても発揮される。

＜実施例２＞
図４には、実施例２によるリアサスペンション１０Ａが示されている。実施例１のリアサスペンション１０（図３参照）と共通する構成については、実施例１と同一の符号を付すると共に説明は省略する。

区画部材８０は、中心に雌ねじ８０ａを有している。雌ねじ８０ａは、区画部材８０の厚み方向について区画部材８０を貫通している孔である。雌ねじ８０ａ周辺の厚みは、周囲の部位よりも厚く設定されている。

区画部材８０の雌ねじ８０ａに対して、第１室５１と第２室とを連通させるための連通部材７４がねじ締結されている。

連通部材７４は略ボルト形状である。詳細には、連通部材７４は、区画部材８０の雌ねじ８０ａに対して締結可能な雄ねじ７６ａを有する軸部７６と、軸部７６よりも径が大きい頭部７５と、を備えている。頭部７５は第１室５１に位置している。

連通部材７４の軸線上には、連通部材７４の頭部７５から軸部７６に亘り、第１室５１と第２室とを連通させる第１連通孔７７が形成されている。第１連通孔７７の大きさは、ピストン１１が移動して第１連通孔７７をオイルが流れた際に流路抵抗が発生するように設定されている。第１連通孔７７は、互いに径の異なる小径部７９と大径部７８とを有している。小径部７９は第２室側の位置しており、大径部７８は第１室５１側に位置している。

（第２連通孔）
区画部材８０は、第１連通孔７７に加えて、第１室５１と第２室とを連通させる複数の第２連通孔８１を有している。各々の第２連通孔８１の大きさは、ピストン１１が移動して第２連通孔８１をオイルが流れた際に流路抵抗が発生するように設定されている。

（逆止弁）
第２連通孔８１は、オイルが第１室５１から第２室へ流れることを防止する逆止弁８５を有している。逆止弁８５は、区画部材８０の第１室５１側の端面に重ねられている環状の板材８２と、板材８２が第２連通孔８１の第１室５１側の端部を塞ぐように板材８２に力を付与している皿ばね８３と、皿ばね８３を支持している環状の支持部材８４と、を備えている。支持部材８４は、連通部材７４の頭部７５と、区画部材８０とにより挟み込まれて固定されている。

（実施例２の効果）
区画部材８０は、第１連通孔７７に加えて、第１室５１と第２室５２を連通させる第２連通孔８１を有している。第２連通孔８１は、オイルが第１室５１から第２室５２へ流れることを防止する逆止弁８５を有している。この構成により、実施例１と比較すると、ピストン１１が移動した場合において、油溜室５０のオイルはさらにブラダ６１へ向かって流れにくくなる。油溜室５０のオイルからブラダ６１へ力が加わるにくくなり、ブラダ６１の変形を抑制できる。結果、減衰力の応答性を向上させることができる。

＜実施例３＞
（調整機構）
図５には、実施例３のリアサスペンション１０Ｂが示されている。リアサスペンション１０Ｂは、オイルが第１連通孔７７を通過する際に発生する流路抵抗を調整可能な調整機構９０を有している。調整機構９０は、外部から操作されることにより回転可能な円柱状の操作部材９１と、操作部材９１と連結しており操作部材９１の回転により操作部材９１の軸線に沿って移動可能な棒状の移動部材９２と、操作部材９１の一部及び移動部材９２の上端部９２ａを収納している筒状の収納部材９３と、を備えている。

移動部材９２の上端部９２ａには、操作部材９１の下端部９１ａが差し込まれている溝９２ｂが形成されている。

収納部材９３の内周面には、移動部材９２の外周面に形成された雄ねじ９２ｃと噛み合い可能な雌ねじ９３ａが形成されている。収納部材９３は、キー９４により回転不能となっている。キー９２及び収納部材９３は止め輪９５により脱落が防止されている。操作部材９１と、収納部材９３とは、油溜部４６Ｂに形成された支持孔４９により支持されている。

操作部材９１には、操作者に対して操作部材９１の回転量の感覚を伝える伝達機構９７が設けられている。伝達機構９７は、操作部材９１の外周面に形成された凹部に収納されたばね９８と、ばね９８によって操作部材９１の径方向外側へ押されて収納部材９３の内周面に接触可能な球場の接触体９９と、を有している。

（実施例３の効果）
操作部材９１を外部から回転操作すると、移動部材９２が操作部材９１の軸線上を移動し、移動部材９２の下端部９２ａは、第１連通孔７７の大径部７８の内部に対して進退可能となる。この構成により、第１連通孔７７の流路面積が変化し、オイルが第１連通孔７７を通過する際に発生する流路抵抗を調整することができる。

なお、本発明の作用及び効果を奏する限りにおいて、本発明は、実施例１～実施例３に限定されるものではない。

本発明の油圧緩衝器は、自動二輪車に好適である。

１０…リアサスペンション（油圧緩衝器）
１１…ピストン
１２…第１ロッド
１３…第２ロッド
１５…第１閉塞部材
２０…シリンダ
２１…第１油室
２２…第２油室
２３…第３油室
３１…インナーチューブ（ケース）
３５…ガイドチューブ（ガイド部材）
４１…蓋部（第２閉塞部材）
５０…油溜室
５１…第１室
５２…第２室
６１…ブラダ（加圧部材）
７０,８０…区画部材
７２,７７…第１連通孔
８１…第２連通孔
９０…調整機構

Claims (3)

1. 上下方向に延びている円筒状のシリンダと、
   前記シリンダ内を下側の第１油室と上側の第２油室とに区画しているピストンと、
   前記ピストンから下方へ延びている第１ロッドと、
   前記シリンダの下端を塞いでいると共に前記第１ロッドを進退可能に支持している第１閉塞部材と、
   前記ピストンから上方へ延びている第２ロッドと、
   前記第２油室内にて前記第２ロッドの進退をガイドする円筒状のガイド部材と、
   前記シリンダの上端を塞いでいると共に前記ガイド部材を支持している第２閉塞部材と、
   前記シリンダを内部に収納している円筒状のケースと、
   前記シリンダと前記ケースとにより画定されており、第１油室及び第２油室の双方に連通している第３油室と、
   前記第１油室及び前記第３油室と連通しておりオイルを溜めることが可能な油溜室と、
   前記油溜室に溜められたオイルを加圧する加圧部材と、を備え、
   前記油溜室は、区画部材により、前記加圧部材がオイルを加圧する方向について、前記加圧部材から離れた第１室と、前記加圧部材に近い第２室と、に区画されており、
   前記区画部材は、前記ピストンが移動した際に流路抵抗を発生させるように前記第１室と前記第２室とを連通させる第１連通孔を有している、油圧緩衝器。
2. 前記区画部材は、前記ピストンが移動した際に流路抵抗を発生させるように前記第１室と前記第２室とを連通させる第２連通孔を有しており、
   前記第２連通孔は、オイルが前記第１室から前記第２室へ流れることを防止する逆止弁を有している、請求項１に記載の油圧緩衝器。
3. オイルが前記第１連通孔を通過する際に発生する流路抵抗を調整可能な調整機構を有している、請求項１又は請求項２に記載の油圧緩衝器。

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