JP2001501155A

JP2001501155A - 正のばねおよび負のばねを有する調節可能なサスペンション装置

Info

Publication number: JP2001501155A
Application number: JP11507291A
Authority: JP
Inventors: ポールエイチターナー; ケヴァンエルチュー; ロバートエルザセカンドコーベン
Original assignee: ロックショックスインコーポレイテッド
Priority date: 1997-07-16
Filing date: 1998-06-29
Publication date: 2001-01-30
Also published as: WO1999003721A1; US6105988A; AU8274998A; TW396124B; EP0923485A4; EP0923485A1

Abstract

(57)【要約】入れ子式で摺動可能に係合し、正のばねによって離間して付勢され、この付勢は負のばねによって打ち消される第一および第二の部材を有するサスペンション装置。一つの実施例において、正のばねおよび負のばねは第一の部材内に配置され、該第一の部材は管形状であり、減衰システムによって分離され、また減衰ピストンは第一の部材に対して固定される。サスペンション装置が自転車サスペンションフォークの二つの脚を含むもう一つの実施例において、正のばねは両方の脚に配置され、負のばねおよび減衰システムは別の脚部に配置される。サスペンション装置が自転車の後部ショックアブソーバーを含むもう一つの実施例において、負および正のばねは第一の管状部材の中に配置され、減衰システムは第二の管状部材の中に配置される。正および負のばねは、好ましくは空気または他の気体ばねを具備し、負のばねは、好ましくはトップアウト衝撃に抵抗する追加の機能を行う。

Description

【発明の詳細な説明】正のばねおよび負のばねを有する調節可能なサスペンション装置関連仮出願のクロスレファレンスこの出願は、1997年１月17日に出願された継続中の米国暫定特許出願第60／05 2,707号に基づく先の出願日の利益を主張する。発明の分野本発明は、「正」および「負」の両方のばねを備えた、完全に調節可能な気体ばねサスペンション装置に関する。より具体的には、本発明は、二つの入れ子式部材を有するサスペンション装置における、正のばねおよび負のばねの使用に関する。なお、該正のばねは、前記入れ子式部材を離間した配置に付勢する傾向にあり、また該負のばねは、該入れ子式部材も一緒に付勢して、正のばね力を打ち消す傾向がある。発明の背景従来、サスペンション装置は、一般に車両および機械が受ける衝撃、振動または他の外乱の吸収を含む多くの用途に使用されてきた。典型的な用途には、例えば自動車、オートバイおよび全地形車両（all-terrain vehicles；「ATVs」）におけるサスペンション装置の使用が含まれる。例えば、自転車は，、自転車がこぶ、溝、岩、ポットホール(pot holes)、または他の障害物に接触し、また道路が変化したときに、ライダーが受ける衝撃または振動を緩和するためのサスペンション装置と共に発展してきた。典型的には、かかる自転車のサスペンション装置は、なかでも前方または後方の自転車フォーク、前方フォークを自転車フレームおよびハンドルバーに結合するヘッド管、座席ポスト、および後輪揺動アーム組立体(swing-arm assembly)に使用するために構成されている。例えば、自転車サスペンション装置を自転車フォーク内に配置することが益々普及してきた。自転車のサスペンションフォークは、典型的には、少なくとも一つのフォーク脚（通常は二つの脚部）を具備しており、夫々の脚部は、第一および第二の入れ子式管状部材（外側管状部材の中で摺動可能な内側管状部材）を含んでいる。典型的には、内側管状部材は上部管状部材であり、外側管状部材は下部管状部材であるが、逆の構成も可能である。ばねのような弾性の膨張付勢部材は、この管状部材を遠くへと付勢するが、内側管状部材が必要に応じて外側管状部材の中で摺動することを可能にする。自転車のフォークサスペンション装置は、管状部材を互いに遠くへ付勢して、自転車の運転の際に受ける衝撃および振動の結果としてフォークに加わる圧縮力を吸収するために使用されるばねの中で、コイルばね、エラストマーばね、空気ばねのような気体ばねのような膨張付勢部材を含むことが多い。このようにして、付勢部材を使用することにより、管状部材が衝撃または他の外力に反応して圧縮され、外力が除去されたときに膨張または反発して、元の相互に離間した位置に戻ることを可能にする。また、このような自転車のサスペンション装置には、水圧減衰機構または摩擦減衰機構のようなダンパー装置と組み合わせた膨張付勢部材が含められており、これらダンパーは、管状部材の圧縮または反発を生じるような、衝撃または他の外力により自転車に加わるエネルギーの幾らかを吸収することによって、管状部材の相互間の移動に抵抗する。従来のサスペンション装置、特に、自転車サスペンションフォークに組み込まれるような車両サスペンション装置に伴う一つの問題は、それらが不必要に重いことである。例えば、、自転車フォークの重量は自転車のハンドリングに影響し、またライダーが駆動およびコントロールしなければならない自転車の全重量を増大させる。従って、重量を低減することは、全ての自転車ライダー、特に、重量の減少によって重要な競争力が提供されるレース関係者には大きな関心事である。従って、軽量になるように設計された自転車用サスペンション装置が必要とされている。従来、自転車サスペンションフォークのようなサスペンション装置における重量の減少は、膨張性付勢部材として、金属コイルばねなどの重い付勢部材の代わりに気体ばねを使用することによって達成されてきた。しかし、こうして得られた気体ばね設計は、サスペンション装置におけるばね率の調節が制限され（「ばね率」は、サスペンション装置を所定距離だけ圧縮および膨張させるのに要する力の大きさとして定義される）、従って、ライダーの好みの広範な多様性に適合できない等の欠点があった。その結果、完全に調節可能な気体ばねによサスペンション装置、特に気体ばねによる自転車サスペンション装置が必要とされている。自転車サスペンションフォークのような気体サスペンション装置に組み込まれている一つの調節可能な特徴は、当該サスペンション装置におけるガス圧を増大または減少する能力である。他のサスペンション装置におけると同様、自転車サスペンションにおいて、この調節可能な特徴に伴う一つの問題は、フォークガス圧における増大または減少によって、こぶ等による外力に反応して第一および第二の管状部材が圧縮を開始するためにフォークに印加されることが必要な圧縮力（この力は、「クラック力」として普通に知られている）にも、それに対応した増大または減少が生じることである。従って、気体ばねにおけるガス圧によっては、サスペンション装置は望ましくないほど硬く、大きな外力にしか十分に反応しない可能性がある。気体ばねによる自転車サスペンションフォークにおいて、例えば、クラック力がライダーにとって大きすぎると、比較的小さい外力に対しては、フォークは殆どサスペンションされていない硬いフォークのように働くであろう。クラック力は小さすぎると、フォーク管は容易に圧縮し、ライダーの重量に反応して大きく沈み込み、従って使用の際の利用可能な圧縮道程が減少するであろう。これらの何れの条件も望ましくなく、広範囲に亘るライダーの潜在的重量および好みにとって、予め設定され又は調節性が不十分なクラック力は問題である。従って、システムのクラック力を調節するために、改善された調節特性を有するように設計された、気体ばねによるサスペンション装置、特に気体ばねサスペンションによる自転車システムが必要とされている。特に自転車の場合、定常的に如何なる重量が問題になるかに関して、一つのシステムを用いて複数の特性を達成する能力は極めて魅力的である。即ち、自転車のサスペンション装置は、過剰膨張したときに二つの管状部材の衝撃を防止するための「トップアウト(top-out)」バンパーを必要とするが、この過剰膨張は、典型的には、サスペンション装置が圧縮後に反発するとき、又はサスペンションされている車両の車輪が持ち上げられて地面から離れるときに生じる。このような衝撃は望ましくないノイズを生じ、また経時的には構造的損傷を生じる。従来、トップアウト衝撃を緩和するために種々のタイプのばねが使用されてきたが、気体ばねは、トップアウトバンパーとして使用または認識されたことはない。しかし、本発明によって分かったように、気体ばねの漸進的なばね率および他の特徴は、トップアウト衝撃に対する段階的でかつ容易に調節可能な抵抗を与える独特な潜在能力を提供する。従って、トップアウト衝撃に抵抗する能力を、クラック力およびばね率の調節特徴に組み込んだ気体ばねサスペンション装置、特に気体ばねサスペンション自転車システムが必要とされている。また、典型的なサスペンション装置は減衰システムを必要とすることが多い。自転車のフォークサスペンション装置に使用するための典型的な減衰システムは、例えば、弁付きピストンおよびピストン弁のポートまたは孔を選択的に通過する減衰流休（又はガス）を利用する。ピストン弁を通過する減衰流体の流れ（従って減衰）は、ピストン弁のピストンポートの大きさによって制御される。減衰特性の調節可能性、並びに減衰システムの重量を減少させることは、サスペンション装置にとって一般的に、自転車のサスペンション装置にとっては特に、現在的な関心事である。従って、軽量で、しかも付勢力、ばね率およびクラック力の適切な調節能力および減衰のような、上記の特徴を与えるサスペンション装置、特に自転車のサスペンション装置が現在必要とされている。従って、本発明の一つの目的は、軽量のサスペンション装置、特に自転車用サスペンション装置を提供することである。本発明のもう一つの目的は、完全に調節可能な気体ばねによるサスペンション装置、特に気体ばねによる自転車用サスペンション装置を提供することである。本発明の更なる目的は、気体ばねによるサスペンション装置、特に気体ばねによる自転車用サスペンション装置であって、当該システムのクラック力を調節する改善された調節能力を有するシステムを提供することである。本発明の更に別の目的は、クラック力およびばね率の調節特性対して、トップアウト衝撃に抵抗する特徴を組み込んだ気体ばねによるサスペンション装置、特に気体ばねによる自転車用サスペンション装置を提供することである。本発明の更に別の目的は、気体ばねによるサスペンション装置、特に気体ばねによる自転車用サスペンション装置であって、軽量で、しかも付勢力、ばね率およびクラック力の適切な調節能力、並びに減衰を与えるシステムを提供することである。発明の概要上記の目的および他の目的を達成するために、本発明は、調節可能な正のばねおよび負のばねを含む、二つの入れ子式部材を具備したサスペンション装置（好ましくは、自転車フォークサスペンション装置又は他の自転車サスペンション装置として具体化される）に向けられている。これら両ばねは、好ましくは空気ばねであるが、他の種類の気体ばね、およびコイルばね、エラストマーばねまたは他の種類のばねからなっていてもよい。本発明により達成された正のばねおよび負のばねの組合せにより、軽量で、しかも付勢力、ばね率およびクラック力の特性が高度に調節可能で、またトップアウト衝撃に対して段階的且つ効果的に抵抗する能力をも調節特徴に組み込んだサスペンション装置が提供される。本発明の一つの実施例は、コンプレッサーピストンがピストンロッドの一端に取り付けられて、第一の管状部材内で摺動するサスペンション装置である。第一の付勢部材は、該コンプレッサーピストンと第一の管状部材の閉じた第二の端との間に配置されて、第一の管状部材における第一の端の方へとコンプレッサーピストンを付勢する性質がある。第二の付勢部材は、第一の管状部材における第一の端とコンプレッサーピストンとの間に配置され、正のばねによる力に対向して、第一の管状部材の閉じた第二の端へ向けてコンプレッサーピストンを付勢する性質がある。好ましくは、第一の付勢部材は空気ばねまたは他の気体ばねであり、コンプレッサーピストンが第一の管状部材の内部表面に対してシールされて、夫々の付勢部材を含む第一の管状部材の部分を実質的に分離し、また第一の管状部材における第二の端はシールによって閉鎖され、該シールは、コンプレッサーピストンおよび第一の管状部材の内壁と組み合わされて、第一の付勢部材が配置される実質的に気密なチャンバを形成する。更に、第二の付勢部材は、好ましくは、コンプレッサーピストン、第一の管状部材の内壁および第一の管状部材における第一の端をシールするキャップ組立体によって形成された、実質的に気密なチャンバー内に配置された空気ばねまたは他の気体ばねである。このサスペンション装置は、減衰システム（これは第一の管状部材の中に配置すればよいが、必ずしもそうする必要はない）を含むことができる。該減衰システムは、好ましくはコンプレッサーピストンと第二の付勢部材との間に配置されており、また、第一の管状部材に対して固定された減衰ピストンと、コンプレッサーピストンおよび第二の付勢部材によって画定された空間内に配置された減衰流体と、該減衰流体が減衰ピストンの周囲またはこれを通して流れることを可能にする少なくとも一つのポートと、該ポートを通る流体の流れを制御する弁のような一以上の流れ制御部剤とを具備している。減衰ピストンの周囲またはこれを貫通して流れる流体流は、流出弁システムを用いて達成することができ、該流出弁システムは、好ましくは少なくとも一つのポートを備え、減衰ピストンに結合された流出弁軸を具備する。また、この流出弁システムは、その中に調節器軸が延びて、流出弁軸ポートの大きさを調節することを可能にするように構成することができる。第二の付勢部材の少なくとも一部が気体ばねでできているときは、浮遊ピストンを使用して、減衰流体を第二の付勢部材から分離してもよい。第一の管状部材のキャップ組立体は、好ましくは、それによって第二の付勢部材の気体ばねを調節できる弁（例えばシュレーダー(Schrader)弁または他のガス弁）を有している。第一の付勢部材の気体ばねもまた、好ましくは、気体ばねと弁（例えばシュレーダーまたは他のガス弁）との間に、ピストンロッドを介して流通手段を与えることによって調節可能である（この目的でピストンロッドを中空にしてもよい）。自転車サスペンションフォークまたは他の自転車サスペンション装置はまた、第一および第二のフォーク脚を具備することができ、夫々のフォーく脚は、該フォークが圧縮および膨張可能なように、第二の管状部材に対して入れ子式に摺動可能な第一の管状部材を具備する。負のばねおよび正のばねは、先に記載した本発明の実施例に関連して述べたように設ければよい。好ましくは、負のばねはフォーク脚の一つのみに配置し、正のばねはフォーク脚の少なくとも一方、好ましくは両方に配置する。例えば、第二のフォーク脚は負のばね有し、第一のフォーク脚は正のばねを有する。しかし、好ましくは、第二のフォーク脚は正および負の両方のばねを有し、第一のフォーク脚は正のばねのみを有する。また、好ましくは、第一のフォーク脚は減衰システムを有する。この実施例の減衰システムは、先の実施例に関連して述べたように、コンプレッサーピストンと正のばねとの間に配置することができる。或いは、ピストンロッドは、第一のフォーク脚における第一および第二の管状部材の中に配置することができ、ここで該ピストンロッドは、第一のフォーク脚の第二の管状部材に結合すると共に、第一の管状部材を封止するシールを貫通して延びるようにすることができる。この実施例において、減衰ピストンは、ピストンロッドに結合されて、第一のフォーク脚における第一の管状部材内で摺動可能に係合され、一つ以上のポートが設けられ、自転車サスペンションが圧縮または膨張したときにポートを通って流れるように減衰流体が配置される。こうして、第一のフォーク脚は、正のばねおよび減衰システムの両者を具備し、ピストンロッドは、コンプレッサピストンおよび減衰ピストンの両方に結合することができる。この実施例の減衰流体および減衰ピストンは、米国特許第5,456,480号および第5,580,075号に開示されているようなカートリッジ内に含めることができ、これらの特許は、その全体が本明細書の一部をなす参照として本願に組み込まれる。好ましくは、カリフォルニア州サンノゼのRockShox，Inc.によって現在販売されている、「Ｃ３」カートリッジが用いられる。本発明によるサスペンション装置の第三の実施例において、ショックアブソーバー（好ましくは自転車の後部ショックアブソーバーとして使用するるためのもの）は、第二の管状部材を入れ子式に受け入れる第一の管状部材を具備しており、該ショックアブソーバーは圧縮および膨張することができる。コンプレッサーピストンが第二の管状部材における第一の端に装着され、ショックアブソーバーが圧縮または膨張すると、第一の管状部材の内壁に沿って摺動する。第一の付勢部材は、圧縮ピストンと第一の管状部材における第二の端との間に配置されて、コンプレッサーピストンを、第一の管状部材における第一の端に向けて付勢する（ショックアブソーバーが圧縮するように付勢する性質がある）。第二の付勢部材は、コンプレッサーピストンと第一の管状部材における第一の端との間に配置されて、コンプレッサーピストンを、第一の管状部材における第二の端に向けて付勢する（ショックアブソーバーが膨張するように付勢する傾向がある）。第一の付勢部材は、好ましくは、第一の管状部材における第二の端とコンプレッサーとの間に第一の密封チャンバーが形成され、該チャンバーにガスが充填されたときに生じる、空気ばねもしくは他の気体ばねを有している。また、好ましくは、第二の付勢部材は、第一の管状部材における第一の端とコンプレッサーピストンとの間に第二の密封チャンバーが形成されてガスが充填されたときに生じる、空気ばねもしくは他の気体ばねを有している。このショックアブソーバーは、更に、第一および第二の管状部材の中に配置された減衰システムを具備していてもよい。この減衰システムは、コンプレッサーピストンと第二の管状部材における第二の端との間に、第二の管状部材と共に配置された減衰ピストンと、該減衰ピストンを通して、またはその回りに流体を流すための少なくとも一つのポートと、第一の管状部材に結合されて、第二の管状部材が第一の管状部材に対して摺動するときに減衰ピストンが第二の管状部材の中を摺動するように、減衰ピストンロッドに装着された減衰ピストンロッドと、前記ポートを通って流れることによりショックアブソーバーの運動を減衰する減衰流体とを具備する。この減衰システムはまた、流出弁システムを具備していてもよい。本発明の上記および他の目的、特徴および効果は、以下に述べる本発明の詳細な説明を、添付の図面と共に読むことによって容易に明らかになるであろう。なお、添付の図面において、同様の参照番号は同様の部材を表すように使用されており、また本発明の範囲は添付の請求の範囲に提示されている。図面の簡単な説明図面において：図１は、本発明の原理に従って形成された少なくとも一つの気体ばねを利用するサスペンション装置の断面図であり；図２は、従来のトップアウトバンパーを用いた、サスペンション装置の伸びvs .伸び抵抗力を示すグラフであり；図３は、本発明の原理に従うトップアウトバンパーを用いた、サスペンション装置の伸びvs.伸び抵抗力を示すグラフであり；図４は、図１の減衰ピストンの拡大分離断面図であり；図５は、図４の線IV−IVに沿った、図４の減衰ピストンの断面図であり；図６は、図１のサスペンション装置を収納した自転車用サスペンションフォークを、一部断面で示す正面図であり；図７は、本発明の原理に従って形成されたサスペンション装置を具体化した、自転車用サスペンションフォークの断面図であり；図８は、図７のVII−VII線に沿った、図７のサスペンション装置の拡大部分断面図であり；図９は、本発明の原理を採用した自転車のための後部ショックアブソーバーを示す斜視図であり；図１０は、図９の後部自転車用ショックアブソーバーの断面図であり、その中に形成されたサスペンション装置を図示している。発明の詳細な説明本発明の一実施例として、図１は、懸架すべきシステムを支持する第一の摺動部材１２と、該摺動部材１２に対して入れ子式に配置された、サスペンション装置１０の支持体に結合され且つ該支持体によって支持された第二の摺動部材１２と、第一および第二の摺動部材１２，１４をニュートラル配置へと遠くに付勢する膨張付勢部材１６とを具備したサスペンション装置を示している。図１の実施例において、第一の摺動部材１２は管状部材であり、第二の摺動部材１４は、管状部材１２内で入れ子式に摺動可能なピストンロッドである。好ましくは、ピストンロッド１４は管状部材１２内で同心円的に配置され、また管状部材１２の長手軸に整列されている。管状部材１２は第一の端１８および第二の端２０を有し、またピストンロッド１４も同様に、第一の端２２および第二の端２４を有している。ピストンロッド１４の第一の端２２は、管状部材１２における第二の端２０の中に挿入されて、サスペンション装置１０が圧縮を受けるときに、管状部材１２における第一の端１８の方に摺動する。ピストンロッド１４の第二の端２４は、サスペンション装置１０のための支持体に結合される。例えば車両に適用されるとき、ピストンロッド１４の第二の端は、直接または他の部材を介して車両の車輪に結合されるであろう。好ましくは、ピストンロッド１４の第一の端には、これこれと一体に形成されるか、または別の部材としてこれに結合されるピストン２６が設けられる。従って、ピストンロッドは管状部材１２の中に入れ子式に挿入され、コンプレッサーピストン２６は膨張付勢部材１６と相互作用して、サスペンション装置１０の圧縮の際に付勢部材１６を圧縮する。サスペンション装置の圧縮の後に付勢部材１６が膨張して、ピストンロッド１４の第一の端２２を、管状部材１２における第二の端２０に近接したその初期のニュートラル位置へ戻す。管状部材１２に対するピストンロッド１４のこの移動を、サスペンション装置１０の膨張（典型的には初期ニュートラル配置を超えて移動する）または反発と称する。本発明の原理に従えば、コンプレッサーピストン２６は管状部材１２内にシールして配置され、第一の端１８とコンプレッサーピストン２６との間の上方部分を、第二の端２０とコンプレッサーピストン２６との間にある管状部材１２の下方部分から隔離する。Ｏ−リングのようなシール部材２８をコンプレッサーピストン２６の回りに設けることにより、コンプレッサーピストン２６と管状部材１２の内壁３０との間のシール係合を与える。シール３２は、管状部材１２の第二の端２０に隣接して設けられる。シール３２は、図１に示すよりも管状部材１２の自由端２１に近接して配置され、或いはこれから更に遠くに配置される。コンプレサーピストン２６が、シール３２によって妨害されることなく、管状部材１２の第一の端１８に近接して移動できるように、ピストンロッドは、ピストンロッド１４に対して密封するシール３２の開口部３４を通過する。こうして、コンプレッサーピストン２６とピストンロッド１４の第一の端２２は、管状部材１２の第一の端１８に対面したシール３２の第一の側に配置され、またピストンロッド１４の第二の端２４は、管状部材１２の第二の端２０に対面したシール３２の第二の側に位置する。こうして、シールされた実質的に気密のチャンバー３６が、コンプレッサピストン２６とシール３２との間で、且つ管状部材１２の内部に形成される。チャンバー３６にはガス（他の如何なる不活性ガスを使用しても同等の効果を得ることができるが、好ましくは空気）が充填されて、サスペンション装置１０の気体ばねとして機能する。膨張付勢部材１６は、コンプレッサーピストン２６を、管状部材１２における第二の端２０の方に付勢する。従って、従来のサスペンション装置における付勢部材と同様に、膨張付勢部材１６は一般に、当該システムを膨張した構成（典型的には、当該システムが完全に圧縮された構成と完全に膨張した構成との間にあるニュートラル配置）へと付勢する。これとは対照的に、気体ばね３８は、その位置のために、コンプレッサーピストン２６を管状部材１２の第一の端１８の方に付勢する。従って、気体ばね３８は、サスペンション装置１０を圧縮された配置へと付勢する圧縮付勢部材として機能する。以下で更に詳細に述べるように、膨張付勢部材１６は、以下では「正の」ばねと言い、当該システムを反対方向に付勢する気体ばね３８は、以下では「負の」ばねと言う。ここで説明する負のばね３８の利点は、気体ばね以外のばね、例えばコイルばね、リーフばねまたはエラストマーばねによって与えられてもよい。しかし、気体ばねを使用することによって追加の利点が得られる。例えば、気体ばねは、負のばね３８におけるばね率の容易で且つ独立した調節を可能にする。加えて、気体ばねは多くの場合に漸進的なばね率を与え、これは圧縮の際、並びにボトムアウト(bottom-out)およびトップアウト(top-out)条件の際に、例外的に優れたサスペンション特性を与える。従って、チャンバー３６内のガスの圧力調節を可能にするために、好ましくは、負のばね３８と流体連通した弁（好ましくは図８に示すもの）が与えられる。これは、シュレーダー弁または当該技術において周知の他の弁を用いて、従来の方法で行うことができる。負のばねの力が正のばね１６の力に逆らうから、サスペンション装置１０の組み合わされたばね率は、正のばね１６のばね率を変えることによってだけでなく、負のばね３８のばね率を変えることによっても調節することが可能である。加えて、負のばね３８によって与えられる力を調節して、当該システムのクラック力を減少させることができ、或いは、サスペンション装置１０が圧縮し始めるために必要なクラック力をなくすことさえも可能である。負のばね３８により与えられる圧縮付勢は、正のばね１６の膨張付勢に逆らうから、負の空気ばね３８もまた、管状部材１２およびピストン部材の「クラック力」（管状部材１２とピストンロツド１４との間の相対的な摺動を開始させるのに必要な力）を減少させるように機能し、このクラック力は、部分的には、サスペンション装置１０における正のばね１６の付勢力によって決定される。気体ばねとしての負のばねは十分に加圧されて、管状部材１２およびピストンロッド１４を遠くへ付勢し、ニュートラル配置にする正のばね１８の作用に対して有意に逆らうことができる。例えば、正のばね１６が40ポンドの膨張力を管状部材１２およびピストンロッド１４に与えるとき、サスペンションが働き始めるためには、丁度40ポンドを超える力をサスペンション装置１０に印加しなければならない（便宜上、摩擦はないものと仮定する）。しかし、負のばね３８が40ポンドの圧縮力を管状部材１２およびピストンロッド１４に与えるならば（該力は部材１２および１４を圧縮配置へと付勢する）、当該組立体の有効なクラック力はゼロになり、当該システムは加えられる如何なる量の力にも反応するであろう。こうして、典型的には管状部材１２およびピストンロッド１４の圧縮ストロークを妨害するクラック力が、負のばね３８の作用によって減少される。負のばね３８のもう一つの潜在的な機能は、サスペンション装置１０の過剰膨張を防止することである。第二の端２０に隣接した管状部材の部分を閉鎖するシール３２は、コンプレッサーピストン２６が管状部材１２から引っ張られるのを阻止することによって、ピストンロッドが管状部材１２から抜けるのを妨げる。過剰膨張したときに、、コンプレッサーピストン２６が突然シール３２に対して衝突するのを防止するために、並びに他の位置ではこのような衝撃を吸収するために、サスペンション装置には、コンプレッサーピストン２６とシール３２との間にトップアウトバンパーが設けられてきた。負のばね３８は、管状部材１２およびピストンロッド１４を一緒に付勢するように機能するから、負のばね３８は、管状部材１２およびピストンロッド１４が相互に遠ざかるような膨張に対して抵抗する。従って、負のばね３８はまた、次のようにトップアウトバンパーとして機能する。サスペンション装置１０が膨張するとき、管状部材１２の第一および第二の端１８，２０は、夫々ピストンロッド１４の対応する第一および第二の端２２，２４から遠くへ漸進的に移動し、ピストンロッド１４の第一の端２２は管状部材の第二の端２０に近づく。こうして、コンプレッサーピストン２６はシール３２および管状部材１２の第二の端２０に向かって移動し、これによってチャンバー３６の容積を減少させ、負のばね３８を圧縮させる。気体ばねであるため漸進的なばね率を有する負のばね３８は、チャンバー３６内におけるガスの特性に依存して、管状部材１２およびピストンロッド１４の膨張に対して徐々に抵抗し、また、コンプレッサーピストン２６がシール３２に接触するのを防止するであろう。こうして、負のばね３８は、管状部材１２およびピストンロッド１４が過剰に膨張および離間するのを防止する。このような機能は、普通にはサスペンション装置におけるトップアウトバンパーによって行われる。しかし、気体ばねである負のばね３８は、コイル、エラストマーのばねまたは他の非気体ばねで形成された従来のトップアウトパンパーを凌駕する追加の利益を提供する。図２に示すように、コイルまたはエラストマーのばねで形成されたトップアウトバンパーは、入れ子式の部材が衝突点（ここでは管状部材内のピストンがトップアウトバンパーに接触する）の近傍へと遠くに移動するまでは、膨張に対して抵抗する力を与えない。点Ｓにおいて、トップアウトバンパーのばね力は迅速に増大し、または図２に示すように「スパイク」する。このようなトップアウトばねを備えたサスペンション装置を車両に使用すると、ライダーは、トップアウトバンパーが効果を生じたときに突然振動で揺すられ、また車両に望ましくないノイズおよび構造的歪みが生じる可能性がある。図２は例示のみを目的としたものであり、典型的なトップアウトばねのための具体的なばねは、ばね定数およびバンパーに使用される材料の構成によって決定されるであろう。対照的に、負のばね３８に圧縮エネルギーを提供するガスは常にチャンバー３６を満たすから、コンプレッサーピストン２６がシール３２へ向かう如何なる移動も、負のばね３８の圧縮を起こすであろう。従って、負のばね３８は、従来のサスペンション装置におけるトップアウトバンパーのようにスパイクするのではなく、図３に示すように、斬新的に増大するより段階的なばね曲線に従う。従って、トップアウト時の振動効果、ノイズおよび構造的衝撃は、本発明によって全て低減または除去することができる。なお、負のばね３８は完全に調節可能に設計されるから、負のばね３８が衝撃を防止する上で不十分に加圧されたときに、トップアウト衝撃を吸収するための薄いポリウレタンバンパー（図示せず）を負のばね３８に組み合わせて追加することができる。負のばね３８における更に別の利益は、気体ばねが、コイルばねまたはエラストマーばねのような他の付勢部材よりも典型的に重量が軽いことである。加えて、ガスは何れか特定のレベルに加圧したり、ガス圧の調節を提供することは全く必要ない（しかし、使用者の好みに合わせてサスペンション装置をより適切に調製するために、そうすることが好ましい）。正のばね１６もまた、好ましくは、気体ばねとして形成される。キャップ組立体５０が管状部材１２の第一の端１８に設けられて、コンプレッサーピストン２６の上に密封された実質的な気密チャンバー５２（上記のようなシール部材２８によって管状部材１２の内壁３０に対してシールされる）を与え、このチャンバーには望ましいガス（他の不活性ガスでも同様の効果が得られるが、好ましくは空気である）が充填される。正のばね１８のばね率は、負のばね３８の調節とは独立して容易に調節可能であるのが好ましい。この目的のために、チャンバー５２と流体流通する弁５６を設けるのが好ましい。正のばね１６のばね率、およびサスペンション装置１０のサスペンション特性を変更するのが望ましいときは、当該技術で知られているように、チャンバー５２内のガス５４を加圧することができる。上記のことから理解されるように、正のばね１６のばね率を変更する能力と共に、負のばね３８のばね率を変更する能力は、正および負のばねの両方が存在しないサスペンション装置で得られるものに比べて、サスペンション装置１０のばね率のより大きな調節を可能にする。更に、正のばね１６はまた、その位置のために、漸進的なボトムアウトバンパーとして機能することができ、正のばね１６が存在しない場合にも、管状部材１２およびピストンロッド１４の過酷な衝撃（例えば、管状部材１２上のキャップ５０に対するピストンロッド１４上のコンプレッサーピストン２６の衝撃）、またはピストンロッド１４を取り囲む部材に対する管状部材１２の過剰な衝撃を生じるような、管状部材１２およびピストンロッド１４の過剰な圧縮を防止する。こうして形成されたボトムアウトバンパーは、負のばね３８の場合に類似した、圧縮に対する漸進的な抵抗を有している。従って、気体ばねとして形成されたとき、正のばね１６は、サスペンション装置の圧縮に対して漸進的に抵抗するように機能することができ、当該システムにおける摺動部材の突然のボトムアウトが減少または排除される。図１の実施例は、好ましくは、コンプレッサーピストン２６と正の付勢部材１６との間に設けられた減衰システム６０を具備する。減衰システム６０は、好ましくは、図１に示すように弁を設けた減衰ピストン６２を含んでいる。減衰ピストン６２は、その回りに配置されて、ピストン６２を管状部材１２の内壁３０に密封係合させるための、Ｏ−リングのような少なくとも一つのシールを有している。減衰ピストン６２は、圧縮または膨張ストロークの際に管状部材１２に対して移動しないように、好ましくは管状部材１２の中に固定して配置される。管状部材１２には、コンプレッサーピストン２６の上に、従来グレードの油圧オイルのような減衰流体６６が充填される。使用する油圧オイルの特定の重量は、本発明の作用に重要ではないが、ＳＡＥ重量2.5、５、８、10、15または20を有するオイルが容易に入手可能で且つ使用することができる。また、水、魚油、グリセリンまたはこれらの組合せのような、好ましくは非圧縮性の何れか他の望ましい流体を使用してもよいことが理解されるであろう。管状部材１２を通過して、管状部材１２の第一の端１８へのコンプレッサーピストン２６の移動印（即ち、サスペンション装置１０の圧縮）によって、減速流体６６もまた、管状部材１２の第一の端１８に向けて移動する。従って、図４および図５に最も明瞭に見られるように、減速ピストン６２は少なくとも一つ、好ましくは三つの圧縮ポート６８を有しており、サスペンション装置１０の圧縮の際には該ポートを通して減速流体が流れる。圧縮ポート６８を通る流れは、圧縮弁シム（詰め金）またはワッシャーのような圧縮流制御部材７０によって制限される。ポート６８を通る流れを制限するための圧縮シム７０によって働く付勢力は、望ましい減衰効果を与えるように、当該技術で公知の何れかの方法で調節することができる。上記で述べた圧縮状態からのサスペンション装置１０の反発、またはニュートラル配置からのサスペンション装置の膨張は、コンプレッサーピストン２６を管状部材１２の第二の端２０に向けて動かす。コンプレッサーピストン２６のこのような動きによって、減衰流体６６も同様に、減衰ピストン６２を通して、管状部材１２における第二の端２０の方に移動される。従って、減衰ピストン６２はまた、図４に示すように、少なくとも一つ、好ましくは三つの反発ポート７２を有し、サスペンション装置１０の膨張または反発の際に、減衰流体６６はこのポートを通過する。反発ポート７２を通る流れは、反発弁シムまたはワッシャー７４のような流れ制御部材７４によって制限される。ポート７２を通る流れを制限する反発シム７４の付勢力は、当該技術で公知の何れかの方法で調節すればよい。こうして、反発に際して、減衰流体６６は、減衰ピストン６２の反発ポート７２を通して管状部材１２における第二の端２０の方に押し出される。減衰ピストン６２を通過する減衰流体は、コンプレッサーピストン２６を管状部材１２における第二の端２０の方に戻すように、該コンプレッサーピストン２６を押す。同様の一連の事象が、摺動部材１２，１４の膨張ストロークの際に生じるが、これは圧縮ストロークの後ではなく、例えば、サスペンション装置１０を装備した車両が道路の窪みの上を通るときの結果として独立に起きる。コンプレッサーピストン２６がこのように移動すると、減衰流体６６は、減衰ピストン６２を介して、チャンバー５２内に充填されているガスを押圧し、それによって正の付勢部材１６を構成するガス５４を圧縮することが理解される。所望の場合は、減衰流体６６がチャンバー５２内のガスを直接押圧しないように、減速流体６６とガス５４との間に、浮遊ピストン７６（図１に仮想線で示されている）を両者のバリアとして設けてもよい。或いは、上記で引用した米国特許第 5,456,480号および第5,580,075号に示されているように、減衰流体６６を充填した減衰カートリッジ内にコンプレッサーピストン２６を配置してもよい。減衰流体６６を設けなければ、コンプレッサーピストン２６は付勢部材１６のガスを直接押圧することになるであろう。図１および図４に示すように、減衰システム６０には、流出弁軸８６に形成されたポート８２および８４を通して減衰流体６６を流す二方向性の流出弁システム８０が設けられており、該流出弁軸は、減衰ピストン６２を貫通して延出し、好ましくはナット８７でそこに固定される。ポート８２は半径方向に延出するように示されており、また、ポート８４は長手方向に延びるように示されているが、ここに開示した概念に基づけば、弁付きポート６８，７２の流れ制御部剤７０，７４による制御を受けることなく、減衰ピストン６２を通過する流れを可能にするような他のポート構成を設けてもよいことが理解されるであろう。従って、低速の流体流（その力は、流れ制御部剤７０，７４を有意に通過するには小さすぎる）は流出弁システム８０を通過できるのに対して、高速の流体流は制御部剤７０，７４によって顕著な制御を受ける。減衰弁システム８０による減速効果を調節するために、流出調節器軸８８が設けられており、これはポート８２に隣接した流出弁軸８６の一部を通って延出している。流出調節器軸８８は、ポート８２が開度を変化させる形状に成形された流れ調節端を有しており、それによって、長手軸１１に沿った端９０およびポート８２の相対的な長手方向の位置に応じて、通過できる減衰流体６６の量を調節する。調節器軸８８の第一の端上にの調節器ノブ９２を回転させることによって、調節端が長手軸１１に沿ってポート８２に対して移動するように、調節器軸８８を流出弁軸８６に螺合してもよい。流れ調節端９０のポート８２に対する位置を容易に調節し、これにより流出弁減衰の調節を可能にするように、調節器ノブ９２は、管状部材１２およびキャップ組立体５０の外側からアクセス可能であるのが好ましい。従って、調節器軸８８の第一の端またはノブ９２がキャップ組立体５０を通して延びるように、キャップ組立体５０には、開口部９６が形成されている。チャンバー５２をシールされた配置に維持して、その中にガスを収容するために、調節器軸８８またはノブ９２が貫通するキャップ組立体５０の開口部９６の回りには、Ｏ−リングのようなシール９８が設けられている。本発明の原理は、高度に調節可能なばね率およびクラック力、並びにトップアウトおよび好ましくはボトムアウトへのスムースな移行を有する、軽量のサスペンションステムを生じる如何なるサスペンションにも適用することができる。例えば、図６に示すように、サスペンション装置１１０は、前方自転車サスペンションフォーク１１０における少なくとも一つのフォーク脚１０２内に設けることができる。夫々のフォーク脚は、管状部材１０４を通って管状部材１１２へと延びるピストンロッド１１４を備えた、下部管状部材１０４および上部管状部材１１２で形成されている。管状部材１０４，１１２は、相互に入れ子式に摺動するように構成されている。典型的には、上部管状部材１１２は内側の入れ子式部材１１２であり、また、下部管状部材１０４は外側の入れ子式部材１０４である。しかし、逆もまた可能である。下部管状部材１０４は、第一の端１０６および第二の端１０８を有し、上部管状部材１１２は、第一の端および第二の端１２０を有し、またピストンロッド１１４は、第一の端１２２およ１２４を有する。ピストンロッド１１４の第二の端１２４は、好ましくは下部管状部材１０４の第二の端１０８に結合され、またピストンロッド１１４の第一の端１１２は、好ましくは上部管状部材１１２内に配置される。上部管状部材における第一の端１１８および下部ピストンロッド１４の第一の端は、圧縮ストロークの間に互いの方向に向けて移動する。膨張または反発の際には、ピストンロッド１１４の第一の端が、上部管状部材１１２の第二の端の方に移動する。ピストンロッド１１４の第一の端には、上部管状部材１１２内を摺動するコンプレッサーピストン１２６が設けられる。上部管状部材の第二の端１２０は好ましくシールされ、またピストン１２６を上部管状部材１１２に密封係合されることにより（好ましくは、ピストン１２６の回りに配置されたＯ−リングのようなシール１２８を使用して達成される）、ピストン１２６とシールされた第二の端１２０との間に、シールされた実質的に気密のチャンバー１３６が形成される。チャンバー１３６は、上記で説明した負のばね３８と同様の負のばね１３８として機能し、また、フォーク１００を圧縮配置へ付勢するように、該チャンバーにはガスが充填される。負のばね１３８の圧縮力に逆らって、フォーク１００を膨張配置へと付勢するように、ピストン１２６と上部管状部材１１２の第一の端１１８との間には、膨張付勢部材１１６が設けられる。ばね１１６は上部管状部材１１２をニュートラル配置へと付勢して、ピストンロッド１１４および下部管状部材１０４から遠ざけるから、このばね１１６を正のばね１１６と称する。図６を参照すれば分かるように、下部管状部材１０４を設けることは、サスペンション装置１１０における負のばね１３８および正のばね１１６の機能に著しく影響することはなく、システム１１０は、上記で述べた図１，４，５のシステム１０と実質的に同じ方法で機能する。従って、圧縮には主に正のばね１１６が抵抗し、また膨張には主に負のばね１３８が抵抗する。また、上記で述べた減衰システム６０と同様の減衰システム（図示せず）を設けて、減衰システム６０に関連して上記で述べた方法で、サスペンション装置１１０の圧縮および膨張を減衰する。減衰システム６０は、上記で本明細書の一部とされた米国特許第5,456,480号および第5,580,075号に示されているようなカートリッジ内に設けてもよい。これは、内側管状部材１１２内に固定して配置され、該カートリッジは、外側管状部材１０４の中の内側管状部材と入れ子式に摺動する。従って、減衰システムは、調節および他の望ましい変形のために容易に除去されるであろう。図７に示すもう一つの別の実施例は、サスペンションフォーク２００における一方の脚２０２ａの中に減衰システム２６０を提供する一方、フォーク２００の他の脚２０２ｂの中には、サスペンション装置３１０が設けられる。夫々の脚２０２ａ，２０２ｂは、下部管状部材２０４に対して入れ子式に摺動する上部管状部材２１２を具備している。典型的には、上部管状部材２１２は、下部管状部材（外側入れ子式部材）２０４内で摺動する内側入れ子式部材２１２である。しかし、逆もまた可能である。好ましい実施例において、減衰システム２０６は、上記で本明細書の一部とされた米国特許第5,456,480号および第5,580,075号に示されるような、減衰カートリッジ２６１を有する自己収容式ユニットとして与えられる。ピストンロッド２１４に装着された減衰ピストン２６２および減衰流体２６６は、減衰カートリッジ２６１内に配置される。ピストンロッド２１４の第二の端２２４は、下部管状部材２０４の第二の端２０８に結合されるから、管状部材２０４および２１２の相対的な移動は、上部管状部材２１２とピストンロッド２１４に装着されたピストン２２６との間の相対的な移動を生じさせる。減衰カートリッジ２６１を介しての（従って、その中の減衰流体２６６を介して）減衰ピストン２６２の移動によって、ピストンロッド２１４および下部管状部材２０４に対する上部管状部材２１２の移動の減衰が生じるように、減衰ピストン２６２は減衰ヒストン６２と同様に形成される。図７の実施例において、ピストンロッド２１４は減衰カートリッジを通って延びており、ピストンロッドの第一の端２２２に結合されたコンプレッサーピストン２２６は、減衰カートリッジ２６１と上部管状部材２１８の第一の端との間で、上部管状部材２１２内に摺動可能に配置される。膨張付勢部材（好ましくは空気ばねの形態である）２１６は、コンプレッサーピストン２２６と上部管状部材２１２における第一の端２１８との間で、フォーク脚２０２ａ，２０２ｂのうちの少なくともに一方、好ましくは両方に設けられる。膨張付勢部材２１６は、管状部材１０４および２１２を膨張配置へと遠くへ付勢する際に、正のばね１６および１１６と実質的に同様に機能し、従って同様に正のばねと称する。図７におけるフォーク２００の脚２０２ｂにおいて、サスペンション装置２１０の構成は、図６におけるそれと同様である。従って、異なる部材および機能のみを説明する。図７の実施例において、圧縮付勢部材２３８（好ましくは空気ばねの形態）は、フォーク脚２０２ａ，２０２ｂの一方にのみ設けるのが好ましい。圧縮付勢部材２３８は、管状部材２０４および２１２を一緒に圧縮配置に付勢することにおいて、負のばね３８および１３８と実質的に同様に機能し、従って同様に負のばねと称する。上部管状部材のシールされた第二の端とコンプレッサーピストン２２６との間に（図６のサスペンション装置１１０の構成に示されるような）負のばね２３８を形成する代わりに、図１のシール３２と同様のシール２３２を設けて、コンプレッサーピストン２２６と共に、密封された実質的に気密のチャンバー２３６を形成する。コンプレッサーピストン２２６が、シール３２２と上部管状部材２１２の第一の端２１８との間に位置するように、ピストンロッド２１４はシール２３２の開口部２３４を貫通して延び、密封された状態でこれと係合する。ピストンロッド２１４における第一および第二の端２２２，２２４の間でシール２３２が摺動可能であるように、ピストンロッド２１４は、フォーク２００の圧縮および膨張に際して、シール２３２に対して摺動可能である。ライダーの重量に大きく依存するが、自転車フォークのクラック力は、正のばね２１６および負のばね２３８の両方が空気ばねからなるときには、正のばね２１６を約65psi〜70psiに設定し、負のばね２３８を約100psi〜200psiに設定することにより、ゼロに設定すればよい。如何なる場合にも、正のばね２１６の空気圧は、典型的には約50psi〜100psiで変化し、また負のばね２３８の圧力は、典型的には約100psi〜200psiで変化するであろう。好ましい実施例において、チャンバー２３６（負のばね２３８を構成する）は、図８の部分拡大図から更に容易に分かるように、コンプレッサーピストン２２６とシール２３２との間だけでなく、ピストンロッド２１４の少なくとも一部をも貫通して延出する。図８を参照すれば分かるように、ピストンロッド２１４は、一般には中空の内部２１５を有している。上部管状部材２１２内で、且つコンプレッサーピストン２２６とシール２３２との間にあるチャンバー２３６の一部は、ピストンロッド２１４の、好ましくは半径方向の少なくとも一つの開口部２１７を介して、ピストンロッド２１４の内部２１５と流体流通している。チャンバー２３６内の圧力は、ピストンロッドにおける第二の端２２４の弁２４０を用いて変化させることができる。この弁２４０は、容易にアクセスできるように、好ましくは下部管状部材２０４における第二の端２０８の外側に配置される。本発明の減衰システムの原理は、図９および図１０に示すように、自転車の後部ショックアブソーバー３００にも適用できる。後部ショックアブソーバー３００は、下部摺動部材３０４および上部摺動部材３１２を有しており、その夫々は、ショックアブソーバー３００の長手軸３０１に沿って摺動可能である。図９および図１０の実施例において、下部摺動部材および上部摺動部材３０４，３１２は、相互に入れ子式に摺動可能な管状部材である。好ましくは、下部管状部材３０４が上部管状部材内で摺動するが、逆も可能である。先に述べた図１〜図８の実施例と比較すると、下部管状部材３０４はピストンロッドと称することができるのが分かる。管状部材３０４，３１２の夫々は、好ましくは夫々の装着部材３０５，３１３を有しており、これによって、後部ショックアブソーバー３００は自転車のフレームと後部タイヤ（図示せず）との間に装着されることができる。上部管状部材３１２のチャンバー３８０内に形成された空気ばねのような膨張付勢部材３１６は、管状部材３０４，３１２を、離間したニュートラル配置へと付勢する。各管状部材３０４，３１２は、夫々の第一の端３０６，３１８と、夫々の第二の端３０８，３２０とを有している。ショックアブソーバー３００が圧縮を受けると、下部管状部材における第一の端３０６は、上部管状部材３１２の第一の端３１８に近づく。また、ショックアブソーバー３００が反発または膨張すると、下部管状部材３０４の第一の端３０６は、上部管状部材３１２における第二の端３２０に近づく。ショックアブソーバー３００が圧縮を受けたときに、コンプレッサーピストン３２６が膨張付勢部材３１６を圧縮するように、コンプレッサーピストン３２６は下部管状部材３０４の第一の端３０６に装着される。膨張付勢部材３１６は圧縮に抵抗するから、これは正のばねと称される。負のばね３３８は、コンプレッサーピストン３２６と上部管状部材３１２における第二の端３２０との間に設けられて、正のばね３１６の力を打ち消すように働く。シールされた第二の端３２０と、コンプレッサーピストン３２６との間に実質的な気密チャンバー３３６が形成されるように、好ましくは、上部管状部材３１２の第二の端３２０は、望ましい何れかの方法でシールされる。負のばね３３８は、好ましくは上記で述べた負のばね３８，１３８および２３８と同様に、シールされたチャンバー３３６に望ましいガス、好ましくは空気を充填する（および所望のときはチャンバー３３６を加圧する）ことによって形成された、気体ばねである。こうして、負のばね３３８もまた、管状部材３０４、３１２を圧縮配置に付勢し、管状部材３０４，３１２の過剰膨張に抵抗して、ショックアブソーバー３００のトップアウトバンパーとして機能することができる。負のばね３３８の圧力、従って後部ショックアブソーバー３００のばね率は、弁３２４を使用して調節可能である。図９および図１０の実施例において、弁３２４は、上部管状部材３１２の第二の端３２０に装着される。弁３２４は、負のばね３３８が変化し得るように、コンプレッサーピストン３２６と上部管状部材３１２における第二の端３２０との間のチャンバー３３６と連通している。好ましくは、上部管状部材３１２の第二の端３２０に隣接し且つチャンバー３３６の下に、主チャンバー３３６を補うための追加のチャンバー３３６ａが形成される。好ましい実施例において、ショックアブソーバー３００には、ショックアブソーバー３００の圧縮および反発を下記のように減衰するための減衰システム３６０が設けられる。減衰ピストン３６２は、下部管状部材３０４内に配置されて、その中を摺動する。減衰ピストン３６２は、同様の弁をと共に減衰ピストン６２と同様に形成され、従って減衰ピストン６２の説明は減衰ピストン３６２にも適用可能であるから、ピストン３６２の更に詳細な説明はしない。好ましい実施例において、減衰ピストン３６２は、ピストンロッド３６３によって上部管状部材３１２に結合される。ピストンロッド３６３は、上部管状部材３１２の第一の端３１８に直接結合されるか、または装着部材３１３を介して該端に結合される。こうして、減衰ピストン３６２は上部管状部材３１２に固定され、上部管状部材３１２に対して下部管状部材３０４が入れ子式に出し入れされるときに、下部管状部材３０４および減衰ピストンは相互に対して移動する。ピストンロッド３６３は上部管状部材３１２を通って延び、またプラグ３７６を通って下部管状部材３０４の中に延びており、チャンバー３８０をシールするために、シール３７８が該プラグに装着されている。下部管状部材３０４の少なくとも一部には、上記で述べた減衰流体６６と同様の減衰流体３６６が充填される。こうして、管状部材３０４が上部管状部材３１２に対して移動するに伴って、減衰流体３６６は減衰ピストン３６２、特に減衰ピストン３６２の弁を通って移動し、後部ショック３００の減衰を行う。所望の通り減衰を変化させるために、調節器軸３８８が設けられる。調節器軸３８８は、上記で述べた調節器軸８８と同様であるが、ピストンロッド３６３を貫通しており、また容易に延出する調節器ノブ３９２を介して調節される。減衰ピストン３６２は、下部管状部材を、減衰ピストン３６２とコンプレッサーピストン３２６との間にある圧縮チャンバー３６１Ｃと、減衰ピストン３６２と下部管状部材３０４の第二の端３０８との間にある反発チャンバー３６１Ｒとに分割する。圧縮の際には、減衰流体３６６は反発チャンバー３６１Ｒから圧縮チャンバー３６１Ｃへと流れるのに対して、反発の際には、減衰流体３６６は反対方向に流れる。浮遊ピストン３７４は、下部管状部材３０４内において、減衰流体３６６（第一の端３０６に隣接した下部管状部材３０４の一部を満たす）と空気容積３７５（第二の端３０８に隣接した下部管状部材３０４の一部を満たす）との間に設けられる。圧縮の際、浮遊ピストン３７４は、下部管状部材３０４における第二の端３０８の方に移動して、ピストンロッド３６３がチャンバー３６１Ｃの中に延びることに伴って置換された流体容積を補償する。こうして、減衰流体３６６が反発チャンバー３１６Ｒから圧縮チャンバー３６１Ｃへと置換されるときに、圧縮チャンバー３６１Ｃに収容され得なかった流体は、かかる流体が反発チャンバー３６１Ｒ内に残留することができるように、浮遊ピストン３７４を押す。上記の説明および図面は、本発明の好ましい実施例を表しているが、添付の請求の範囲において定義される本発明の精神および範囲を逸脱することなく、その中で種々の追加、変形および置換を行い得ることが理解されるであろう。特に、本発明は、その精神または本質的な特徴を逸脱することなく、他の特定の形態、構造、配置、比率、並びに他の部材、材料、および成分において具体化し得ることが当業者には明かである。例えば、「内部」および「外部」、並びに「上部」および「下部」の用語は単純化のために使用したものであり、限定的な用語として用いたものではない。本発明の基本的原理を組み込んだこのような構成の変形は、本発明の範囲内である。当業者は、本発明は、本発明の原理を逸脱することなく、構造、配置、比率、材料および成分の多くの変形を伴って使用し得るものであり、さもなければ、特殊な環境および動作条件に特に適合する本発明の実施において、これらの変形が使用され得ることを認めるであろう。従って、ここに開示した実施例は限定的ではなく、全て例示とみなすべきであり、本発明の範囲は添付の請求の範囲によって示され、上記の説明には制限されない

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＧＷ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者コーベンロバートエルザセカンドアメリカ合衆国カリフォルニア州 95125 サンホセバードアベニュー 1241

Claims

【特許請求の範囲】１．ピストンロッドと入れ子式で摺動可能に係合した、第一の管状部材を具備し、該第一の管状部材は第一および第二の端を有し、且つ前記第二の端は閉鎖していることと；前記ピストンロッドは、前記第一の管状部材の中に延出しており、且つ第一および第二の端を有することと；前記第一の管状部材との摺動可能な係合のための、前記ピストンロッドの前記第一の端に配置されたコンプレッサーピストンを具備することと；前記コンプレッサーピストンと前記第一の管状部材における前記閉鎖した第二の端との間に配置されて、前記コンプレッサーピストンを、前記第一の管状部材における前記第一の端に向けて付勢する第一の付勢部材を具備することと；前記第一の管状部材における前記第一の端と前記コンプレッサーピストンの間に配置されて、前記コンプレッサーピストンを、前記第一の管状部材における前記第二の端に向けて付勢する第二の付勢部材を具備することとからなるサスペンション装置．。２．請求項１に記載のサスペンション装置であって：前記コンプレッサーピストンは、前記第一の管状部材と密封係合して、前記第一の管状部材における前記第一の付勢部材が配置された第一の部分を、前記第一の管状部材における前記第二の付勢部材が配置された第二の部分から隔離しており；前記第一の管状部材の第二の端はシールによって閉鎖されており；前記第一の付勢部材は、前記第一の管状部材、前記コンプレッサーピストンおよび前記シールによって画定された実質的な気密チャンバーを具備しているサスペンション装置。３．請求項２に記載のサスペンション装置であって：前記サスペンション装置は更に、前記第一の管状部材における前記第一の端をシールするキャップ組立体を具備しており；前記第二の付勢部材は、前記第一の管状部材、前記コンプレッサーピストンおよび前記キャップ組立体により画定される実質的な気密チャンバーに形成された気体ばねを具備しているサスペンション装置。４．請求項３に記載のサスペンション装置であって、前記第一の付勢部材は、トップアウト衝撃に抵抗するように配置されるサスペンション装置。５．請求項１に記載のサスペンション装置であって、更に、前記第一の管状部材の中に配置された減衰システムを具備し、該減衰システムは、前記第一および第二の管状部材の間の相対的移動を減衰するサスペンション装置。６．請求項５に記載のサスペンション装置であって、前記減衰システムが、前記コンプレッサーピストンと前記第二の付勢部材との間に配置されるサスペンション装置。７．請求項６に記載のサスペンション装置であって：前記減衰システムが、前記第一の管状部材の中に固定して配置された減衰ピストンと；減衰流体と；前記減衰流体が前記減衰ピストンを通って流れることを可能にする少なくとも一つのポートと；前記少なくとも一つのポートを通る減衰流体の流れを制御する、少なくとも一つの流れ制御部剤とを具備するサスペンション装置。８．請求項７に記載のサスペンション装置であって、前記減衰システムが、更に流出弁システムを具備するサスペンション装置。９．請求項８に記載のサスペンション装置であって、前記流出弁システムが、前記減衰ピストンに結合され且つ少なくとも一つの貫通ポートを有する流出弁軸を具備し、前記少なくとも一つのポートは、減衰流体が前記減衰ピストンを通過して流れることを可能にするサスペンション装置。 10．請求項９に記載のサスペンション装置であって、前記流出弁システムは更に、前記流出弁軸を通って延出し、且つ前記流出弁軸を通る前記少なくとも一つのポートの大きさを調節するために配置された流れ調節端を有する調節器軸を具備するサスペンション装置。 11．請求項６に記載のサスペンション装置であって、前記減衰流体は、前記コンプレッサーピストンおよび前記第二の付勢部材によって画定されたスペース内に配置されるサスペンション装置。 12．請求項１１に記載のサスペンション装置であって、前記第二の付勢部材は気体ばねを具備し、浮遊ピストンが前記減衰流体を前記第二の付勢部材から隔離するサスペンション装置。 13．請求項６に記載のサスペンション装置であって、前記第一および第二の付勢部材が第一および第二の気体ばねを具備するサスペンション装置。 14．請求項１３に記載のサスペンション装置であって、前記第一の管状部材が、前記第二の気体ばねを調節するための弁をもったキャップ組立体を有するサスペンション装置。 15．請求項１３に記載のサスペンション装置であって、前記ピストンロッドが、前記第一の気体ばねと連通した中空の内部と、前記ピストンロッドの前記第二の端に近接して配置された弁とを有し、それによって前記第一の気体ばねが調節され得るサスペンション装置。 16．請求項６に記載のサスペンション装置であって、前記第一の付勢部材は、更に、トップアウト衝撃に抵抗するために構成されるサスペンション装置。 17．自転車サスペンションフォークであって：第一および第二のフォーク脚を具備し、夫々のフォーク脚は第二の管状部材に対して入れ子式に摺動可能な第一の管状部材を具備しており、前記フォークは、前記第一および第二の管状部材が相互に向かって入れ子式に進入するときには圧縮配置であり、前記第一および第二の管状部材が相互に入れ子式に遠ざかるときには膨張配置であることと；前記第一のフォーク脚内に配置された減衰システムを具備することと；前記第二のフォーク脚内に配置された負のばねを具備することと；前記第一および第二のフォーク脚のうちの少なくとも一方の中に配置された、正のばねを具備することとからなる自転車サスペンションフォーク。 18．請求項１７に記載の自転車サスペンションフォークであって、前記負のばねがトップアウト衝撃に抵抗するための配置である自転車サスペンションフォーク。 19．請求項１７に記載の自転車サスペンションフォークであって：前記第二のフォーク脚における前記第一の管状部材が第一および第二の端を有し、また前記第二のフォーク脚は更に、前記第二のフォーク脚における前記第一の管状部材の前記第二の端を閉鎖するシールと；前記第一および第二の管状部材内に配置されたピストンロッドであって、前記シールを通して前記第二のフォーク脚における前記第一の管状部材の中に摺動可能に延びる第一の端と、前記第二のフォーク脚の前記第二の管状部材に結合された第二の端とを有するピストンロッドと；前記第一の管状部材内で摺動可能に移動するために、前記ピストンロッドの前記第一の端に結合されたコンプレッサーピストンと；前記コンプレッサーピストンと前記シールとの間に形成されたチャンバー内に配置された、前記負のばねとを具備する自転車サスペンションフォーク。 20．請求項１９に記載の自転車サスペンションフォークであって、前記第二のフォーク脚が、更に、前記コンプレッサーピストンと前記第二のフォーク脚の前記第一の管状部材における第一の端との間に配置された、正のばねを具備する自転車サスペンションフォーク。 21．請求項２０に記載の自転車サスペンションフォークであって：前記第二のフォーク脚が更に、減衰ピストンと、減衰流体と、該減衰流体が前記減衰ピストンを通って流れることを可能にする少なくとも一つのポートと、該少なくとも一つのポートを通る前記減衰流体の流れを制御するための、少なくとも一つの流れ制御部剤とを具備し；前記減衰システムは、前記コンプレッサーピストンと前記正のばねとの間に配置される自転車サスペンションフォーク。 22．請求項２１に記載の自転車サスペンションフォークであって、前記減衰システムが、更に、流出弁システムを具備する自転車サスペンションフォーク。 23．請求項２２に記載の自転車サスペンションフォークであって、前記流出弁システムが、前記減衰ピストンに結合され且つ少なくとも一つの貫通ポートを有する流出弁軸を具備し、前記少なくとも一つのポートは、減衰流体が前記減衰ピストンを通って流れることを可能にする自転車サスペンションフォーク。 24．請求項２３に記載の自転車サスペンションフォークであって、前記流出弁システムは更に、前記流出弁軸を通って延出し、且つ前記流出弁軸を通る前記少なくとも一つのポートの大きさを調節するために配置された流れ調節端を有する調節器軸を具備する自転車サスペンションフォーク。 25．請求項２０に記載の自転車サスペンションフォークであって、前記第二のフォーク脚における前記正および負のばねが気体ばねからなる自転車サスペンションフォーク。 26．請求項２５に記載の自転車サスペンションフォークであって、前記第二のフォーク脚における前記正および負の気体ばねが空気ばねである自転車サスペンションフォーク。 27．請求項２５に記載の自転車サスペンションフォークであって、前記正および負のばねの少なくとも一方が調節可能である自転車サスペンションフォーク。 28．請求項２０に記載の自転車サスペンションフォークであって：前記第一のフォーク脚における前記第一の管状部材が第一位および第二の端を有し、前記第一のフォーク脚が、更に、前記第一のフォーク脚の前記第一の管状部材における前記第二の端を閉鎖するシールと；前記第一のフォーク脚における前記第一および第二の管状部材内に配置されたピストンロッドであって、前記シールを貫通して前記第一のフォーク脚における前記第一の管状部材の中に摺動可能に延びる第一の端と、前記第一のフォーク脚における前記第二の管状部材に結合された第二の端とを有するピストンロッドとを具備し、前記第一のフォーク脚内に配置された減衰システムが、前記ピストンロッドに結台され、且つ前記第一のフォーク脚における前記第一の管状部材内で摺動可能な減衰ピストンと；前記第一のフォーク脚における前記第一の管状部材内に収容された減衰流体と；前記自転車フォークの圧縮および膨張に際して、流体が前記減衰ピストンを通過して流れることを可能にするための少なくとも一つのポートとを具備する自転車サスペンションフォーク 29．請求項２８に記載の自転車サスペンションフォークであって：前記第一の管状部材内で摺動可能に移動するために、コンプレッサーピストンが前記ピストンロッドの前記第一の端に結合され、前記コンプレッサーピストンと前記第一のフォーク脚の前記第一の管状部材における前記第一の端との間に、正のばねが配置される自転車サスペンションフォーク。 30．請求項２９に記載の自転車サスペンションフォークであって、前記第一のフォーク脚における前記正のばねが、気体ばねからなる自転車サスペンションフォーク。 31．請求項３０に記載の自転車サスペンションフォークであって、前記第一のフォーク脚における前記正の気体ばねが空気ガスからなる自転車サスペンションフォーク。 32．請求項２８に記載の自転車サスペンションフォークであって、前記第一のフォーク脚における前記減衰システムの、前記減衰流体および前記減衰ピストンがカートリッジ内に収容される自転車サスペンションフォーク。 33．自転車用後部ショックアブソーバーであって：第一の端および第二の端を有する第一の管状部材を具備することと；第一の端および第二の端を有する第二の管状部材を具備し、該第二の管状部材は、前記第一の管状部材の前記第一の端内に、その中で摺動するために入れ子式に収容されていて、前記記ショックアブソーバーは、前記第二の管状部材の前記第一の端が前記第一の管状部材の前記第一の端の方に動いたときには圧縮を受け、また前記第二の管状部材の前記第一の端がが前記第一の管状部材の前記第二の端の方に動いたときには膨張を受けることと；前記第一の管状部材の中で摺動するために、前記第二の管状部材の前記第一の端に装着されたコンプレッサーピストンを具備することと；前記コンプレッサーピストンと前記第一の管状部材の前記第二の端との間に配置された第一の付勢部材を具備し、該第一位の付勢部材は、前記コンプレッサーピストンを前記第一の管状部材の前記第一の端の方に付勢して、前記ショックアブソーバーが圧縮を受けるように付勢することと；前記コンプレッサーピストンと前記第一の管状部材における前記第一の端との間に配置された第二の付勢部材を具備し、該第二の付勢部材は前記コンプレッサーピストンを前記第一の管状部材の前記第二の端の方に付勢して、前記ショックアブソーバーが膨張を受けるように付勢することとからなるショックアブソーバー。 34．請求項３３に記載の自転車用後部ショックアブソーバーであって、更に、前記第一の管状部材における前記第二の端と前記コンプレッサーピストンとの間で、前記第一の管状部材内に形成された第一のシールされたチャンバーを具備し、前記第一の付勢部材は、ガスを充填された前記第一のシールされたチャンバーを含む気体ばねを具備するショックアブソーバー。 35．請求項３４に記載の自転車用後部ショックアブソーバーであって、更に、前記第一の管状部材の前記第一の端と前記コンプレッサーピストンとの間に配置された第二のシールされたチャンバーを具備し、前記第二の付勢部材は、ガスを充填された前記第二のシールされたチャンバーを含む気体ばねを具備するショックアブソーバー。 36．請求項３５に記載の自転車用後部ショックアブソーバーであって、前記第一および第二の付勢部材は空気ばねであるショックアブソーバー。 37．請求項３５に記載の自転車用後部ショックアブソーバーであって、前記第一の付勢部材はトップアウト衝撃に抵抗するように構成されるショックアブソーバー。 38．請求項３３に記載の自転車用後部ショックアブソーバーであって、前記第一および第二の管状部材の１つの内部に位置決めされた減衰システムをさらに具備することを特徴とする自転車用後部ショックアブソーバー。 39．請求項３８に記載の自転車用後部ショックアブソーバーであって、前記減衰システムは、前記コンプレッサーピストンと前記第二の管状部材における前記第二の端との間で前記第二の管状部材内に配置された減衰ピストンと、前記ショックアブソーバーの圧縮および膨張に際して、前記減衰ピストンに流体を流すための少なくとも一つのポートとを具備することと；前記第一の管状部材に結合された減衰ピストンロッドを具備し、前記第二の管状部材が前記第一の管状部材に対して摺動可能に移動するときに、前記減衰ピストンが前記第二の管状部材に対して摺動可能に移動するように、前記減衰ピストンが前記減衰ピストンロッドに装着されることと；前記第二の管状部材内の減衰流体を具備し、該減衰流体は、前記減衰ピストンが前記第二の管状部材に対して摺動するにつれて、前記少なくとも一つのポートを通って流れることとからなるショックアブソーバー。 40．請求項３９に記載の自転車用後部ショックアブソーバーであって、更に、前記減衰ピストンと前記第二の管状部材における前記第二の端との間で前記第二の管状部材内に配置された浮遊ピストンを具備したショックアブソーバー。 41．請求項３９に記載の自転車用後部ショックアブソーバーであって、更に、流出弁システムを具備するショックアブソーバー。 42．請求項３９に記載の自転車用後部ショックアブソーバーであって、前記第一の管状部材における前記第二の端と前記コンプレッサーピストンとの間の前記第一の管状部材内に、第一のシールされたチャンバーが形成され；前記第一の付勢部材は、ガスを充填した前記第一のシールされたチャンバーを含む気体ばねを具備するショックアブソーバー。 43．請求項４２に記載の自転車用後部ショックアブソーバーであって、前記第一の管状部材における前記第一の端と前記コンプレッサーピストンとの間に、第二のシールされたチャンバーが形成され；前記第二の付勢部材は、ガスを充填した前記第二のシールされたチャンバーを含む気体ばねを具備するショックアブソーバー。 44．請求項４３に記載の自転車用後部ショックアブソーバーであって、前記第一および第二の付勢部材が空気ばねを具備するショックアブソーバー。