JPS5926817B2

JPS5926817B2 - 車輛用緩衝器

Info

Publication number: JPS5926817B2
Application number: JP15991379A
Authority: JP
Inventors: 隆夫富田; 信夫阿武; 均山本
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1979-12-10
Filing date: 1979-12-10
Publication date: 1984-06-30
Also published as: JPS5578834A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は車輌用油圧緩衝器の改良に関するものである。

更に詳細には、ピストンに軸方向に貫通して設けられる
第１、第２の油路と連通するようにチェックバルブに固
定オリフィスとメインオリフィスとを形成し、固定オリ
フィスによりピストン低速度域、初期荷重における大き
な減衰力を得、ピストン高速度域では固定オリフィスと
メインオリフィスにより減衰力を小さくし、且つチェッ
クバルブに固定オリフィスとメインオリフィスをともに
形成することにより構造の簡単化、製作の容易化、緩衝
性能の向上を図つた車輌用緩衝器に関する。

油圧減衰装置とコイルスプリング等の弾性部材と組み合
せた油圧緩衝器は車輌の緩衝器として諸種のタイプのも
のが採用されている。このような緩衝器で、内筒内を摺
動するピストンと、ピストンの軸方向へ穿設されたメイ
ンオリフィス及び戻り油路と、ピストン上面に設けられ
、これの圧縮行程で開くチェックバルブ、ピストンの下
面に設けられ、これの引張行程で開くスライドバルブを
備えるタイプの緩衝器が提案される。

このような緩衝器においては、ピストンの引張行程作動
は、ピストンの上昇に伴いメインオリフィス内に該ピス
トンで区画される上室内の油が流入し、この流入油圧で
メインオリフィスの下面開口を塞ぐスライドバルブをバ
ルブスプリングに抗して開放し、このスライドバルブの
移動量とメインオリフィスによる油量制御により所定の
減衰力を得、油圧緩衝作用を行う。かかる緩衝器は、以
上の他戻り油路の上面開口端に半径方向へ溝を設け、該
油路の上面開口端を塞ぐチェックパルプ間に半径方向へ
固定オリフィスを設けたものも採用されている。以上の
タイプを含む油圧緩衝器一般においては次の如き問題が
ある。

即ち緩衝作動において、これのピストン低速度域、初期
緩衝時、即ちピストンストロークが小さく、ピストン低
速度域でピスクトン高速度域と同様に減衰力カーブの
勾配を小さく設定すると、路面のうねり、起伏等に緩衝
器が充分に減衰せず、所謂フワフワ感の緩衝を生じ、操
安性、接地性が低下する。そこで減衰力特性カーブの勾
配を大に設定すると、小さな凹凸の衝撃によりスプリン
グが圧縮され、次にもとの状態に戻るとき大きな減衰力
により伸び速度が規制される。従つて充分に路面に接地
する前に次の衝撃が表われ小さな衝撃の緩衝動が有効に
行えず、前記と反対に路面の凹突等がそのまま乗員に伝
わり、これ亦操安性、接地性、乗心地性を低下させる他
乗員の疲労も多くなり、車輌の安全上好ましくない。又
ピストンの減衰力を高め、これを一定にするとピストン
高速度域、大ストローク域においてこの領域に必要な、
又好ましい減衰力特性、即ち緩衝性能が得られない。こ
れは前記したチェックバルブ、スライドバルブを有する
タイプも同様であつて、引張行程時にスライドバルブで
メインオリフィスが開き、このメインオリフィスで減衰
力を得るが、このメインオリフィスのみでは定常的な減
衰力特性しか得られず、前記と同様の不具合を生じる。

又このタイプではチェックバルブとピストン上面に開口
する戻り油路間にピストンの半径方向へ固定オリフィス
が設けられ、これによりピストン低速度域等での精度の
高い安定性のある減衰力特性を得ようとしても、油圧の
作用方向に対し、オリフィスがこれと直角に設けられて
いるため油の流通抵抗が大きく精度の高い安定性のある
減衰力特性が得られない。このように車輌用の油圧緩衝
器は、ピストン低速度域、小ストローク時等における減
衰力特性と、ピストン高速度域、大ストローク時等にお
ける減衰力特性とは異なり、両者をともに満足させ、必
要且つ好ましい減衰力特性を備えた油圧緩衝器は未だ提
案されていない。

本発明者等は車輌用緩衝器、特に板状のチェックバルブ
、スライドバルブを有する緩衝器における以上の如き諸
問題点に鑑み、これを有効に解決すべく本発明を成した
ものである。

本発明の目的とする処は、特に引張行程において、ピス
トン低速度域での減衰力を大きく設定し、ピストン高速
度での減衰力を小さくし、減衰力をピストンの低・高速
度各域において所定のピストン速度の中折点を境にして
低速域での減衰力の増加率を大とするように指数函数的
にも増加させ、中折点を経てからの減衰力の増加率を小
となる如く指数函数的に増加させるようにし、小さな衝
撃小ストロークの如きピストン低速度域での緩衝作動の
フワフワ感を無くし、操安性、接地性を向上させ、又ト
ータルとして乗心地性を向上させた車輌用緩衝器を提供
する。

又以上によりピストン低速度域での好ましい減衰力特性
が得られるにもかかわらず、ピストン高速度域、大スト
ローク領域においてもこれに必要とされる好ましい減衰
力特性を得ることができる車輌用緩衝器を提供する。

特に本発明の目的とする処は、ピストンに設けられた第
１、第２の油路をピストンの上下面に配置された板状の
チェックバルブとスライドバルブで開閉するようにする
とともに、チェックバルブには第１、第２の油路と連通
する固定オリフィスとメインオリフィスとを併せて形成
し、ピストン引張行程におけるピストンの低速度域、小
ストロークでは固定オリフィスにより減衰力を大きく設
定し、ピストンの高速度域、大ストロークではメインオ
リフィスによりスライドバルブを開動させて第２の油路
に油を流通せしめ、固定オリフィスとともにメインオリ
フィスにより減衰力を小さくするようにした車輌用緩衝
器を提供する。

本発明は、以上のように減衰力を制御する固定オリフィ
スとメインオリフィスをともに板状のチェックバルブに
形成することにより、構造が簡単で加工が容易であり、
製作の簡易を図り得、更には精度の向上を企図でき、減
衰作動の信頼性向上、緩衝作動を確実に意図した値に設
定できるようにした車輌用緩衝器を提供する。

以下に本発明の好適一実施例を添付した図面に従つて詳
述する。

第１図は緩衝器の側断面図を示し、図では横向きに示し
たが、これは緩衝器が軸方向に長いためで、実際は左側
が上、右側が下となつて車輌に取り付けられ、第２図は
ピストン部の分解斜視図を、第３図は第１図３−３線断
面図を示す。

緩衝器１は内・外二重の筒体２，３で構成され、内筒２
の上端及び外筒３の上部はロッドガイド４で閉塞され、
外筒上端は蓋板５で閉塞され、蓋板５とロッドガイド４
間にはゴムシール部材６が介装され、内筒２の軸方向へ
摺動自在に嵌装されたロッド９のロッドガイド４、蓋板
５間をシールしている。

又内・外筒２，３の底は底部材７で閉塞され、内・外筒
２，３間にはリザ−バー室Ｓ，が、又内筒２内には油室
Ｓ２が形成され、室Ｓ１とＳ２は後述するボトムバルブ
３０で連通している。ロッド９の上部は蓋板５外へ延出
され、これの上端は車輌の車体側に取り付けられ、底部
材７の底にはブラケット８を一体に軸方向へ延出し、こ
れを自動二輪車であれば後車輪車軸等に枢着する。内筒
２内に臨むロッド９の下端にはピストンブロック１０を
設け、具体的にはロッド９の先端に小径取付部９ａを設
け、これにスプリング受けを兼ねるバルブストッパー１
１を嵌合し、次にピストン１２を、その後にナット１３
を順次嵌合し、螺合し、ロッド取付部９ａに上から順番
にストッパー１１、ピストン１２、ナット１３を固定し
、１４はピストン１２の外周に嵌装したピストンリング
である。このピストン１２で内筒２内の室Ｓ２は上室Ｓ
３と下室Ｓ４に区画される。ピストン１２には軸方向に
貫通し、該ピストン上下面に開口する第１の油路である
戻り油路１５・・・・・・・・・が複数個形成される。

この戻り油路１５は第２図で明らかな如く弧状で長孔状
となつている。戻り油路１５の内側に位置してピストン
１２には第２の油路１６・・・・・・・・・が設けられ
ており、複数個のこの油路１６・・・・・・・・・もピ
ストン１２の軸方向に貫通し、ピストン上面、下面に開
口している。ピストン１２の下面には第２の油路１６・
・・・・・・・・の下端開口のみを閉塞するリング状の
スライドバルブ１９がナット１３のガイド部１３ａに沿
つて摺動し得るように嵌装され、このバルブ１９の下面
とナット１３との間にはバルブスプリング２０が縮装さ
れ、この弾発作用でバルブ１９は油路１６の下端開口を
弾性的に閉じている。ピストン１２の上面には戻り油路
１５を開閉するチェックバルブ２１がストッパー１１に
摺動自在に配設され、このバルブ２１は第２図で明らか
な如く板材でリング状に形成されている。

チェックバルブ２１は油路１６よりも外側の戻り油路１
５を閉塞できる径に形成され、ピストン１２の圧縮行程
において戻り油路１５を介して作用する油圧によりバル
ブ２１は開動する。チェックバルブ２１とストッパー１
１との間にはバルブスプリング２３が配設され、このス
プリング２３は第２図に示す如くリング状であつて側面
をＶ型に曲げられた板バネで形成され、このスプリング
２３でバルブ２１はピストン上面に弾接し、戻り油路１
５を閉じる。以上の板状のチェックバルブ２１には軸方
向へ貫通する固定オリフィス２４が形成され、このオリ
フィス２４は図示の如く円孔が好ましく、図示例ではこ
れを１個設けているが、２個以上でも良く、後述する減
衰力特性を得る上で、ピストン径、オリフィスの断面積
その他で適宜数設ける。

この固定オリフィス２４はチェックバルブ２１で閉じら
れる戻り油路１５の上端開口と同一円周上に設けられ、
固定オリフィス２４は第１の油路である戻り油路１５と
連通している。又、チェックバルブ２１にはメインオリ
フィス２５が軸方向に貫通して形成され、このメインオ
リフィス２５も円孔であつて複数個、図示例では３個設
けられる。メインオリフィス２５の位置を固定オリフィ
ス２４よりも内側とし、第２の油路１６と同じ内周上に
位置せしめ、メインオリフィス２５と第２の油路１６と
を連通させる。このように、板状のチェックバルブ２１
に固定オリフィス２４とメインオリフィス２５とを設け
るようにすれば、これら２４，２５の孔加工が容易であ
り、且つ寸法精度も極めて良好に設定することができる
。

又メインオリフィス２５をチェックバルブ２１に設ける
ことにより、スライドバルブ１９をピストン引張行程に
おいて開かす油路１６の断面積を任意に設定することが
できる。即ちメインオリフィス２５は、固定オリフィス
２４によるピストン低速度域での減衰力域を設定する機
能を有する。つまりメインオリフィス２５のオリフィス
効果の設定によりスライドバルブ１９の開放時期が設定
される。内筒２の底にはボトムバルブ３０が設けられ、
ボトムバルブボディ３１は底部材７上にあつて内・外筒
２，３を区画し、ボディ３１の底及び半径方向の一部に
は内・外筒２，３を連通する連通路３２が形成されてい
る。

ボディ３１の中心にはピストン１２の下室Ｓ４と連通路
３２を繋ぐ固定オリフィス３３が、又このオリフィスの
外周には、環状に突部３１ａが形成されてこの突部３１
ａには放射状に複数個の通路３４・・・・・・・・・が
下室Ｓ４と前記連通路３２を繋ぐように設けられている
。環状突部３１ａ上にはリング状で板材よりなるチェッ
クバルブ３５が配設され、リング状クリツプ３７とチェ
ックバルブ３５間には前記ナエツクバルブスプリング２
３と同様にリング状で側面Ｖ型に折り曲げた板バネ状の
スプリング３６が介入され、該スプリング３６の弾発作
用でナエツクバルブ３５は通路３４・・・・・・・・・
の上端開口を閉塞している。尚図面中４０はピストン１
２の緩衝用スプリングである。

次にその作用を詳述すると、圧縮行程はこのタイプの緩
衝器と同様で、圧縮の初期は第１面の状態でピストン１
２が右動（降下）し、下室Ｓ４の油は戻り油路１５・・
・・・・・・・を介してチェックバルブ２１の固定オリ
フィス２４から上室Ｓ３へ流入するとともに、ボトムバ
ルブ３０の固定オリフィス３３を介してリザ−バー室Ｓ
１に流入する。

ストロークの進行で油圧が上昇するとチエツクバルフ２
１をスプリング２３に抗して持ち上げ、この結果戻り油
路１５・・・・・・・・・は開放され、圧縮行程におけ
る所定の減衰力を得る。次に引張行程について説明する
と、引張行程のピストン低速度域即ち初期の圧縮荷重に
対する反作用としての引張荷重、小なるストロークの引
張荷重の如く一般路面の走行における路面の凹突等の緩
衝作用の如きピストン低速度域においてはピストン上昇
に伴う上室Ｓ３の油はチェックバルブ２１に設けた固定
オリフィス２４を通つて戻り油路１５に流入する。

ピストン１２の引張行程時の初期においては、先ずこの
固定オリフィス２４の流通断面積によつて油の流通は制
御され、従つてピストンの低速度域であつてスライドバ
ルブ１９が開放される以前の速度域、荷重域においては
固定オリフィス２４によつて大なる減衰力が得られる。

このためピストン低速度域にあつてはこの領域内での緩
衝作用を大なる減衰力で行い、路面の小なる凹突等によ
つて生じた緩衝動によるフワフワ感は防止され、又スラ
イドバルブ１９の解放以前の小ストローク小なる荷重で
の緩衝動は、以上の大なる減衰力で操安性、接地性、乗
心地性を害することなく効果的に行うものである。ピス
トン１２の高速度域、大なるストローク域ではメインオ
リフィス２５・・・・・・・・・を通過する油量が増大
して油路１６における油圧が上昇し、この油圧によりス
ライドバルブ１９をスプリング２０に抗して押し開き、
メインオリフィス２５、油路１６を介して土・下室Ｓ３
，Ｓ４は連通し、上室Ｓ３の油はメインオリフィス２５
の流通断面積の制御及び固定オリフィス２４の断面積の
和としてこれに応じた減衰力特性を得、このメインオリ
フィス２５・・・・・・・・・により減衰力特性カーブ
の勾配は前記に比し小となる。

以上を第４図のグラフで説明すると、グラフは自動二輪
車のリヤ側の緩衝器として用いた実測値で、横軸をピス
トン速度（ｍ／秒）、縦軸を減衰力（Ｋｇ）として示し
たものである。

ピストン速度が図で明らかな如く０．１ｍ／秒以内の微
振動領域においては減衰力は曲線ハで示す如く前記した
固定オリフィス２４の作用により、該減衰力がこの範囲
即ちピストン低速度域では減衰力の増加率が大となる如
く指数函数的に増加する。これはメインオリフィス２５
が、固定オリフィス２４によるピストン低速度域での減
衰力域、即ちいわゆる中折点までの領域（第５図のハ）
を設定する機能を有するためである。このメインオリフ
ィス２５のオリフィス効果の設定によりスライドバルブ
１９の開放時期が設定される。ピストン速度が０．１ｍ
／秒の中折点口を越すと前記したメインオリフィス２５
・・・・・・・・・を閉じるスライドバルブ１９が開き
、メインオリフィス２５・・・・・・・・・の作用によ
りこれ以降のピストン速度域においては減衰力の増加率
は小となつて指数函数的に増加する。このようにピスト
ン低速度域の中折点迄は減衰力は二乗項的に増加し、こ
の領域で生じる一般走行時の微振動や路面の凹突による
小なる衝撃荷重に対しては大なる減衰力でフワフワ感を
押え、ピストン高速域、大ストローク領域では減衰力を
これに対応すべく前記に比して小とし、ピストン速度全
領域において最適の減衰力特性を得ることができた。尚
グラフ中には絶対値を記入してあるが、これは自動二輪
車の実測値を具体的に示したためであつて、四輪車では
値は変更されるがグラフの曲線の如き好ましい減衰力特
性を得ることができる。以上の如き本発明によれば、戻
り油路を開閉するチェックバルブに、該油路と連通する
固定オリフィスを設けたため、ピストン初動域の低速度
域において減衰力を大きく設定でき、且つチェックバル
ブにメインオリフィスを設けたため、ピストン高速度域
での減衰力をピストン低速度域に比し小さくでき、減衰
力をピストンの低・高速度各域において所定のピストン
速度の中折点を境にして低速度域での減衰力の増加率が
大となる如く指数函数的に増加させ、中折点を経てから
の減衰力の増加率を小となる如く指数函数的に増加させ
ることができる。従つて本発明によれば、一般路面走行
で生じる小さな衝撃、小ストロークの如きピストン低速
度域での緩衝作用を最適の状態で行うことができ、乗心
地性を追求する余りのフワフワ感の如き緩衝作動を無く
し、又操安性、接地性追求の余り生じた微小振動の直接
的な乗員への伝搬を防止し、乗心地性向上と操安性、接
地性向上という相反する要素を合理的にマッチングさせ
、乗心地性、操安性を向上させることができる。

又本発明によれば、ピストン低速度域での以上の如く好
ましい減衰力特性を得ることができるにもかかわらず、
ピストン高速度域、大ストローク領域においても必要と
される好ましい減衰力特性を得ることができ、ピストン
速度の全領域において各領域に最適の減衰力特性を備え
る高性能な緩衝器を得ることができる。

更に又本発明によれば、以上をピストンに設けた第１の
油路を開閉するチェックバルブに該油路と連通する固定
オリフィスと第２の油路と連通するメインオリフィスと
を、設けるだけで達成し、従来の緩衝器に大なる変更を
加えることなく実施することができ、前記の如く性能極
めて良好な緩衝器を構造簡単、且つ安価に提供すること
ができるとともに、固定オリフィス、メインオリフィス
の成形も板状のチェックバルブに孔加工するのみで足り
、孔加工が簡単であり、これの寸法精度の高精度維持上
も好都合である他、ピストン側の油路を径精度にこだわ
ることなく自由に設定することが可能となり、ピストン
の製作も容易化し、固定オリフィスと同時にメインオリ
フィスの加工が可能であるため、製作の容易化と精度の
向上ができ、スライドバルブの作動の確実化、信頼性向
上に資し、且つピストン低速度の低・高の中折点の設定
も容易化、確実化する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図は緩衝器
全体側断面図、第２図はピストンブロックの分解斜視図
、第３図は第１図３−３線断面図、第４図は本発明にか
かる緩衝器の引張行程の減衰力特性を示すグラフである
。尚図面中１は緩衝器、２は内筒、３は外筒、９はロッド
、１０はピストンブロック、１２はピストン、１５は第
１の油路、１６は第２の油路、１９はスライドバルブ、
２１はチェックバルブ、２４は固定オリフィス、２５は
メインオリフィスである。

Claims

【特許請求の範囲】

１内・外筒と、ロッド先端に設けられ、内筒内に摺動
自在に嵌装されたピストンと、該ピストンに設けた第１
の油路及び第２の油路と、これら第１の油路及び第２の
油路を共に閉塞すべくピストン上面に配置した板状のチ
ェックバルブと、前記第２の油路を閉塞すべくピストン
下面に配置したスライドバルブと、前記チェックバルブ
に共に貫通孔として形成され、前記第１の油路の軸方向
に配置した固定オリフィス及び前記第２の油路の軸方向
に配置したメインオリフィスとから成る車輌用緩衝器。