(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
上記ロッドガイドが、上記シリンダよりも外周が大径に形成される拡径部を備え、この拡径部の外周と上記車輪側チューブとの間に上記流路が形成されることを特徴とする請求項3に記載の緩衝器。
【背景技術】
【0002】
車体と車輪との間に介装されて車輪に入力される路面振動を減衰する緩衝器は、例えば、特許文献1の
図1に開示されるように、二輪車の前輪を懸架するフロントフォークに具現化され、車体側チューブと、この車体側チューブ内に上下一対の軸受を介して摺動自在に挿入される車体側チューブとからなる緩衝器本体を備える。
【0003】
緩衝器本体では、上側の軸受が車輪側チューブ外周に、下側の軸受が車体側チューブ内周に取り付けられてなり、これら軸受の間に形成される潤滑隙間内に収容される作動流体が摺動性を良好にするための潤滑材として機能する。
【0004】
また、緩衝器本体内には、車輪側チューブの軸心部に起立して作動流体が充填されるシリンダと、このシリンダ内周に摺接してシリンダ内を二つの作用室に区画するピストンと、このピストンを介して上記シリンダ内に出没するロッドとを有する正立型のダンパが収容されてなり、緩衝器本体とダンパとの間にリザーバ室が形成される。
【0005】
上記リザーバ室は、気室と作動流体室とからなり、ロッドの出没分シリンダ内で過不足する作動流体をシリンダのボトム部に設けられるベース部材を介して補い、ダンパの体積補償をする。
【0006】
また、上記リザーバ室の作動流体室は、流路を介して潤滑隙間内に連通してなり、この流路の途中には作動流体室から潤滑隙間への作動流体の移動のみを許容するチェック弁が設けられる。
【0007】
上記構成を備えることにより、フロントフォークの圧縮時に、ロッド進入分余剰となる作動流体がベース部材を介して作動流体室内に流出し、潤滑隙間の容積が増すことから、作動流体室と潤滑隙間との間に圧力差が生じ、チェック弁が開弁して潤滑隙間内に作動流体が流路を介して流入する。
【0008】
一方、フロントフォークの伸長時には潤滑隙間が圧縮されて、その内圧でチェック弁が閉じる方向に附勢されることから、流路の連通が阻止される。
【0009】
したがって、フロントフォークが伸縮を繰り返すことにより、いわゆるポンピング作動が行われ、潤滑隙間内に作動流体が吸い上げられて潤滑隙間内の液面が高くなり、上側の軸受の摺動面に作動流体を供給し易くすることが可能となる。
【0010】
しかし、上記フロントフォークにおいて、作動流体室と潤滑隙間との圧力差が少ない場合にはチェック弁が開弁しないため、上側の軸受の摺動面に作動流体が充分に供給されず、潤滑不足となる虞がある。
【0011】
そこで、特許文献1では、特許文献1の
図3に記載されるように、ロッドガイドで作動流体室を上下に区画して、このロッドガイドに上下の作動流体室を連通する連通路を形成し、この連通路に作動流体が下側の作動流体室から上側の作動流体室に移動するとき抵抗を与える減衰バルブを設け、下側の作動流体室を上記チェック弁を介して潤滑隙間に連通するとした。
【0012】
これにより、フロントフォークの圧縮時に下側の作動流体室の内圧を高めて圧力差を生じさせ、確実に上側の軸受の摺動面に作動流体を供給するとしている。
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下に本発明を実施するための形態を示す緩衝器について、図面を参照しながら説明をする。いくつかの図面を通して付された同じ符号は、同じ部品かまたはそれに対応する部品を示す。
【0020】
本発明の参考の形態に係る緩衝器は、二輪車の車体と前輪との間に介装されて前輪に入力される路面振動を減衰するフロントフォークに具現化される。
【0021】
上記フロントフォークは、
図1に示すように、車体側チューブ1と、この車体側チューブ1内に上下一対の軸受30,31を介して摺動自在に挿入される車輪側チューブ2とからなる緩衝器本体を備え、上側の軸受30が上記車輪側チューブ2外周に下側の軸受31が上記車体側チューブ1内周に取り付けられてこれら軸受30,31の間に潤滑隙間3が形成される。
【0022】
また、上記フロントフォークは、上記車輪側チューブ2の軸心部に起立して作動流体を収容するシリンダ40と、このシリンダ40内周に摺接して上記シリンダ40内を二つの作用室A,Bに区画するピストン41と、このピストン41を介して上記シリンダ40内に出没するロッド42とを有するダンパ4を備える。
【0023】
また、上記フロントフォークは、上記緩衝器本体と上記ダンパ4との間に形成されるリザーバ室を備え、このリザーバ室は、気室Gと作動流体室Rとからなり、上記ダンパ4内で過不足する作動流体を補う。
【0024】
更に、上記フロントフォークは、上記作動流体室Rを上下(R1、R2)に区画する隔壁部材たるロッドガイド5と、このロッドガイド5に形成されて上側の作動流体室R1から下側の作動流体室R2への作動流体の移動のみを許容するチェック弁6を有する流路L(
図2)と、下側の作動流体室R2と上記潤滑隙間3とを連通する連通路2aとを備え、上記ロッド42の断面積Xよりも上記潤滑隙間3の断面積Yのほうが小さく形成される(
図3)。
【0025】
以下に詳細に説明すると、本参考の形態に係るフロントフォークは、車体側チューブ1内に車輪側チューブ2が出没する倒立型のフロントフォークである。
【0026】
そして、車体側チューブ1と車輪側チューブ2とからなる緩衝器本体の上下の開口は、車体側チューブ1の図中上端部に設けられるキャップ部材10と、車輪側チューブ2外周に螺着するボトム部材20とでそれぞれ封止される。
【0027】
また、車体側チューブ1と車輪側チューブ2との間に形成される潤滑隙間3を含む筒状の隙間の開口は、車体側チューブ1の下端部内周に設けられて車輪側チューブ2外周に摺接するシール部材11で封止され、緩衝器本体内に収容される作動流体や気体が外部に漏れ出すことがない。
【0028】
車輪側チューブ2外周に取り付けられる上側の軸受30は、車輪側チューブ2の上端部外周に形成される溝2b内に係合されてなり、車体側チューブ1内周に摺接する。
【0029】
また、車体側チューブ1内周に取り付けられる下側の軸受31は、上記シール部材11の直上部に設けられる環状のメタル部材12と、車体側チューブ1内周に形成される段部1aとの間に位置決めされてなり、車輪側チューブ2外周に摺接する。
【0030】
そして、上側の軸受30と下側の軸受31との間に形成される筒状の潤滑隙間3は、フロントフォークが
伸長するとき、上下の軸受30,31が接近して縮小し、フロントフォークが圧縮するとき、上下の軸受30,31が離間して拡大する。
【0031】
また、この潤滑隙間3は、車輪側チューブ2に穿設される連通
路2aを介して下側の作動流体室R2に連通する。
【0032】
車体側チューブ1及び車輪側チューブ2の内側に位置する緩衝器本体内には所定の減衰力を発生するダンパ4と懸架ばねSとが収容されなり、この懸架ばねSで路面からの突き上げ入力を吸収し、この吸収に伴うフロントフォークの伸縮運動をダンパ4で減衰する。
【0033】
上記懸架ばねSは、その下端がロッドガイド5で担持されると共に、その上端部がキャップ部材10に保持される筒状の上側ばね受け13に嵌合してなり、常にフロントフォークを伸
長方向に付勢する。
【0034】
本参考の形態においては、キャップ部材10に取り付けられるアジャスタ10aを回転して上側ばね受け13を図中上下に移動させることにより、懸架ばねSにかかる初期荷重を任意に調整することが可能である。
【0035】
上記ダンパ4は、車輪側チューブ2の軸心部に起立するシリンダ40と、このシリンダ40のヘッド部に冠着する環状のロッドガイド5と、このシリンダ40内周に摺接するピストン41と、上記ロッドガイド5を貫通しながら上記ピストン41を介してシリンダ40内に出没するロッド42と、シリンダ40のボトム部に設けられるベース部材43とを備えてなる。
【0036】
上記ロッド42は、キャップ部材10に上端を固定され、フロントフォークの伸縮に伴いシリンダ40内をピストン41と共に軸方向に移動し、このロッド42の断面積Xは、原理図たる
図3に示すように、潤滑隙間3の断面積Yよりも小さく形成されてなる。
【0037】
図1に示すように、上記ロッドガイド5は、内周にロッド42を軸支する環状の軸受50aを有するガイド部50と、シリンダ40よりも外周が大径に形成される拡径部51と、シリンダ40のヘッド部内周に螺合する結合部52とを備え、常に作動流体室R内に位置するよう配置される。
【0038】
上記ベース部材43は、シリンダ40のボトム部の軸心部に起立するベースロッド8の上端部に保持されてなり、このベースロッド8は、ベース部材43の下側に形成されてシリンダ40内周にシール80aを介して密接する鍔部80を備え、この鍔部80とベース部材43との間に液室Cが形成される。
【0039】
上記シリンダ40は、ベース部材43と鍔部80との間に穿設される通孔40aを備え、この通孔40aを介して液室Cが下側の作動流体室R2と連通する。
【0040】
そして、ロッドガイド5とベース部材43との間に形成されるシリンダ40内は、ピストン41で二つの作用室A,Bに区画され、これらは、ロッド42側に位置する伸側作用室Aと、ピストン41側に位置する圧側作用室Bである。
【0041】
つまり、シリンダ40の内側には、ロッドガイド5とピストン41との間に形成される伸側作用室Aと、ピストン41とベース部材43との間に形成される圧側作用室Bと、ベース部材43と鍔部80との間に形成される液室Cとが形成される。
【0042】
そして、伸側作用室Aは、ピストン41に形成される伸側流路(図示せず)及び圧側流路41aを介して圧側作用室Bと連通し、圧側作用室Bは、ベース部材43に形成される伸側流路(図示せず)及び圧側流路43aを介して液室Cと連通し、この液室Cは、通孔40aを介して下側の作動流体室R2に連通する。
【0043】
上記ピストン41に形成される図示しない伸側流路は、ピストン41の圧側作用室B側に積層される伸側減衰バルブV1で開閉可能に塞がれてなり、同じくピストン41に形成される圧側流路41aは、ピストン41の伸側作用室A側に積層される圧側チェック弁C2で開閉可能に塞がれる。
【0044】
一方、上記ベース部材43に形成される図示しない伸側流路は、ベース部材43の圧側作用室B側に積層される伸側チェック弁C1で開閉可能に塞がれてなり、同じくベース部材43に形成される圧側流路43aは、ベース部材43の液室C側に積層される圧側減衰バルブV2で開閉可能に塞がれる。
【0045】
尚、本参考の形態において、ベースロッド8に鍔部80を設けて、この鍔部80の下側に空気室Dを形成し、フロントフォーク内に収容する作動流体を減少させてフロントフォークを軽量化することが可能となるが、必ずしも空気室Dを設けなくても良い。
【0046】
また、本参考の形態において、ピストン41に設けられる圧側チェック弁C2の開弁圧は、キャップ部材10に取り付けられるアジャスタ10bを介して調整可能である。
【0047】
ダンパ4と緩衝器本体との間に形成されるリザーバ室は、内部に貯留される作動流体の液面Oを介して上方に形成される気室Gと、液面Oの下方に形成される作動流体室Rとからなり、この作動流体室Rは、ロッドガイド5の拡径部51によって上下(R1,R2)に区画される。
【0048】
図2に示すように、上記拡径部51の中央外周には断面コ字状の環状溝7が形成されており、拡径部51の上下外周と車輪側チューブ2との間には隙間51a,51bがそれぞれ形成されている。
【0049】
上記環状溝7は、外周に環状のチェック弁6が遊嵌されてなり、このチェック弁6の内周に対向する垂直面70と、この垂直面70の上下に相対向して形成される上面71及び下面72とからなる。
【0050】
また、上記チェック弁6は、垂直面70よりも軸方向長さが短く形成されてなり、その下面に径方向に形成される切欠60を有すると共に、その外周を車輪側チューブ2内周に摺接させ、その内周と垂直面70との間に隙間流路61を形成する。
【0051】
そして、上側の作動流体室R1の内圧が下側の作動流体室R2の内圧よりも高くなると、チェック弁6が環状溝7の下面72に当接して、隙間51a、チェック弁6の上面と環状溝7の上面71との間に形成される隙間(符示せず)、隙間流路61、切欠60及び隙間51bを介して作動流体が移動することが可能となる。
【0052】
つまり、隙間51a、チェック弁6の上面と環状溝7の上面71との間に形成される隙間、隙間流路61、切欠60及び隙間51bで流路Lを構成する。
【0053】
一方、下側の作動流体室R2の内圧が上側の作動流体室R1の内圧よりも高くなると、チェック弁6が環状溝7の上面71に着座して、チェック弁6の上面と環状溝7の上面71との間に形成される隙間がなくなり、上記流路Lの連通が阻止される。
【0054】
尚、チェック弁6は、上記構成を備えることにより、上側の作動流体室R1から下側の作動流体室R2への作動流体の移動のみを許容することが可能となるが、チェック弁6の構成は上記の限りではなく、適宜選択することが可能である。
【0055】
また、作動流体室Rを上下(R1,R2)に区画する隔壁部材が拡径部51を有するロッドガイド5からなり、拡径部51外周と車輪側チューブ2との間に流路Lを形成したことから、流路Lを形成するための加工が容易であるが、上記流路Lの構成は上記の限りではなく、適宜構成を選択することが可能である。
【0056】
例えば、図示しないが、上記ロッドガイド5の拡径部51外周を車輪側チューブ内周に密接させて隔壁部を形成し、この隔壁部に軸方向に貫通する孔を穿設して、この孔を流路Lとして機能させるとしても良い。
【0057】
次に、本参考の形態における緩衝器たるフロントフォークの作動について説明する。
【0058】
フロントフォークの伸長時には、伸側作用室Aが加圧されて、伸側作用室Aの作動流体がピストン41の伸側減衰バルブV1を開いて圧側作用室Bに移動し、退出したロッド42の体積分不足する作動流体がベース部材43の伸側チェック弁C1を開いて下側の作動流体室R2から圧側作用室Bに移動して、伸側の減衰力が発生する。
【0059】
そして、
図3に示すように、ロッド42の断面積Xよりも潤滑隙間3の断面積Yが小さいため、退出したロッド42の体積よりも縮小した潤滑隙間3の体積が小さくなる。
【0060】
したがって、この差分に相当する作動流体が下側の作動流体室R2で不足して、上側の作動流体室R1の内圧が下側の作動流体室R2の内圧よりも高くなり、ロッドガイド5のチェック弁6が開くため、不足した分の作動流体が流路Lを介して上側の作動流体室R1から下側の作動流体室R2に補われる(
図3(a))。
【0061】
一方、フロントフォークの圧縮時には、圧側作用室Bが加圧されて、圧側作用室Bの作動流体がピストン41の圧側チェック弁C2を開いて伸側作用室Aに移動し、進入したロッド42の体積分余剰となる作動流体がベース部材43の圧側減衰バルブV2を開いて圧側作用室Bから下側の作動流体室R2に移動して、圧側の減衰力が発生する。
【0062】
そして、上記したロッド42と潤滑隙間3の断面積X,Yの違い(X>Y)により、進入したロッド42の体積が拡大した潤滑隙間3の体積よりも大きくなる。
【0063】
したがって、この差分に相当する作動流体が下側の作動流体室R2内で余剰となり、下側の作動流体室R2の内圧が上側の作動流体室R1の内圧よりも高くなるため、ロッドガイド5のチェック弁6が閉じた状態に維持される。これにより、余剰となる分の作動流体は、潤滑隙間3から溢れて上側の軸受30と車体側チューブ1との間、即ち、上側の軸受30の摺動面を通過して上側の作動流体室R1に移動する(
図3(b))。
【0064】
つまり、本参考の形態において、フロントフォークの圧縮時に必ず上側の軸受30の摺動面を作動流体が通過することから、確実に上側の軸受30の摺動面を潤滑することが可能となる。
【0065】
また、そのための構造が従来と比較して簡易であり、フロントフォークを複雑化させることがない。
【0066】
次に、本発明の一実施の形態について説明する。本実施の形態に係る緩衝器は、上記参考の形態と同じくフロントフォークに具現化され、原理図たる
図4に示すように、ロッド42の断面積Xよりも潤滑隙間3の断面積Yの方が大きく形成される点においてのみ参考の形態と構成が相違し、他の構成については参考の形態と同様である。
【0067】
したがって、本実施の形態におけるフロントフォークの詳細な構成についての説明は参考の形態を参照するものとして、以下に本実施の形態におけるフロントフォークの作動と、上記構成の相違による効果を説明する。
【0068】
本実施の形態において、フロントフォークの伸長時には、参考の形態と同様に、伸側作用室Aが加圧されて、伸側作用室Aの作動流体がピストン41の伸側減衰バルブV1を開いて圧側作用室Bに移動し、退出したロッド42の体積分不足する作動流体がベース部材43の伸側チェック弁C1を開いて下側の作動流体室R2から圧側作用室Bに移動して、伸側の減衰力が発生する。
【0069】
そして、本実施の形態においては、
図4に示すように、ロッド42の断面積Xよりも潤滑隙間Yの断面積が大きいため、退出したロッド42の体積よりも縮小した潤滑隙間の体積が大きくなる。
【0070】
したがって、この差分に相当する作動流体が下側の作動流体室R2内で余剰となり、下側の作動流体室R2の内圧が上側の作動流体室R1の内圧よりも高くなるため、ロッドガイド5のチェック弁6が閉じた状態に維持される。これにより、余剰となる分の作動流体は、潤滑隙間3から溢れて上側の軸受30と車体側チューブ1との間、即ち、上側の軸受30の摺動面を通過して上側の作動流体室R1に移動する(
図4(a))。
【0071】
一方、フロントフォークの圧縮時には、参考の形態と同様に、圧側作用室Bが加圧されて、圧側作用室Bの作動流体がピストン41の圧側チェック弁C2を開いて伸側作用室Aに移動し、進入したロッド42の体積分余剰となる作動流体がベース部材43の圧側減衰バルブV2を開いて圧側作用室Bから下側の作動流体室R2に移動して、圧側の減衰力が発生する。
【0072】
そして、本実施の形態においては、上記したロッド42と潤滑隙間3の断面積X,Yの違い(X<Y)により、進入したロッド42の体積が拡大した潤滑隙間3の体積よりも小さくなる。
【0073】
したがって、この差分に相当する作動流体が下側の作動流体室R2で不足して、上側の作動流体室R1の内圧が下側の作動流体室R2の内圧よりも高くなり、ロッドガイド5のチェック弁6が開くため、不足した分の作動流体が流路Lを介して上側の作動流体室R1から下側の作動流体室R2に補われる(
図4(b))。
【0074】
つまり、本実施の形態において、フロントフォークの伸
長時に必ず上側の軸受30の摺動面を作動流体が通過することから、確実に上側の軸受30の摺動面を潤滑することが可能となる。
【0075】
また、そのための構造が従来と比較して簡易であり、フロントフォークを複雑化させることがない。
【0076】
また、本実施の形態においてはフロントフォークの伸
長時に、潤滑隙間3内の作動流体が上側の軸受30と車体側チューブ1との間を通過するとき抵抗が生じ、伸側の減衰力が発生する。
【0077】
したがって、フロントフォークの伸
長時に発生する減衰力を大きくすることが可能となり、フロントフォークの圧縮時に減衰力が大きくなる参考の形態と比較して車両の乗り心地を良好にすることが可能となる。
【0078】
以上、本発明の好ましい実施の形態を詳細に説明したが、特許請求の範囲から逸脱することなく改造、変形及び変更を行うことができることは理解すべきである。
【0079】
例えば、上記実施の形態において、本発明をフロントフォークに具現化するとしたがこの限りではなく、リアクッションユニットや他の緩衝器に具現化するとしても良い。