JP2002048179A

JP2002048179A - 気体ばね

Info

Publication number: JP2002048179A
Application number: JP2001140797A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Ogura; 秀昭小倉
Original assignee: Kayaba Industry Co Ltd
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 2000-05-22
Filing date: 2001-05-11
Publication date: 2002-02-15
Anticipated expiration: 2021-05-11
Also published as: JP4641656B2

Abstract

(57)【要約】【課題】たとえば、自転車の用途や走行条件に応じた
最適な乗り心地を実現し得て、その汎用性の向上を期待
し得る。【解決手段】シリンダ体１内にロッド体２が出没可能
に挿通されると共に、ロッド体２の基端に連設されるピ
ストン３がシリンダ体１内に摺動可能に収装されながら
シリンダ体１内にピストン側の気室Ａとロッド側の気室
Ｂとを区画し、この二つの気室Ａ，Ｂを連通する連通路
４を有すると共に、この連通路４中にこれを開閉する切
換バルブ５を有してなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、エアや窒素ガス
などの気体を封入しながら固定側と可動側との間に配在
されて振動吸収などに利用される気体ばねの改良に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】たとえば、近年の自転車の中には、固定
側たる車体側と可動側たる車輪側との間にエアや窒素ガ
スなど気体を封入した気体ばねを装備して、走行中の自
転車に入力される路面振動などを吸収し、走行中の自転
車における乗り心地を向上させるとするものがある。

【０００３】そして、そのための気体ばねとしては、こ
れまでに種々の提案があるが、その中で、たとえば、図
８に示す気体ばねにあっては、シリンダ体１内にピスト
ン３で区画される気室Ａと、シリンダ体１外の別タンク
Ｔ内とされる気室Ｂとを有してなるとしている。

【０００４】そしてまた、この気体ばねにあっては、二
つの気室Ａ，Ｂ間に切換バルブＶが配在されてなるとし
ており、この切換バルブＶの切り換えで二つの気室Ａ，
Ｂ間の連通あるいは遮断が選択されるとしている。

【０００５】それゆえ、この従来の気体ばねによれば、
気室Ａを気室Ｂに連通するときに、言わば大きい容量に
よる圧縮比の小さいばね力が得られ、気室Ａを気室Ｂと
遮断して気室Ａのみとするときに、言わば小さい容量に
よる圧縮比の大きいばね力が得られることになる。

【０００６】その結果、この気体ばねを装備する自転車
にあっては、たとえば、ライダーの好みで、走行中の自
転車において、圧縮比の大きいばね力に基づくハードな
乗り心地と、圧縮比の小さいばね力に基づくソフトな乗
り心地とを選択することが可能になる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の気体ばねにあっては、同じものを、たとえば、
オフロード用あるいはオンロード用のいずれの自転車に
も装備する場合には、それぞれに最適となるばね力の発
揮を期待できなくなる。

【０００８】すなわち、オフロード用の自転車に装備さ
れる気体ばねにあっては、総じて圧縮比の大きいばね力
の発揮が望まれ、したがって、そのためには、気室Ａの
容量を小さく設定することが肝要になる。

【０００９】それに対して、オンロード用の自転車に装
備される気体ばねにあっては、総じて圧縮比の小さいば
ね力の発揮が望まれ、したがって、そのためには、上記
と異なり、気室Ａの容量を大きく設定することが肝要に
なる。

【００１０】その結果、上記した従来の気体ばねにあっ
ては、気室Ａの容量をオフロード用に設定する場合に
は、オンロード用として使用したときに、ピストンスト
ロークを十分に確保できず、底突き現象を多発させるこ
とになる。

【００１１】また、上記と逆に、気室Ａの容量をオンロ
ード用に設定する場合には、オフロード用として使用し
たときに、圧縮比の大きいばね力を確保できず、上記と
同様に底突き現象を多発させることになる。

【００１２】この発明は、上記した事情を鑑みて創案さ
れたものであって、その目的とするところは、たとえ
ば、自転車における用途や走行条件に応じた最適な乗り
心地を実現し得て、その汎用性の向上を期待するのに最
適となる気体ばねを提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、この発明による気体ばねの構成を、基本的に
は、シリンダ体内にロッド体が出没可能に挿通されると
共に、ロッド体の基端に連設されるピストンがシリンダ
体内に摺動可能に収装されながらシリンダ体内にピスト
ン側の気室とロッド側の気室とを区画し、この二つの気
室を連通する連通路を有すると共に、この連通路中にこ
れを開閉する切換バルブを有してなるとする。

【００１４】そして、上記した構成において、より具体
的には、切換バルブが連通路を連通状態にする連通ポジ
ションと、連通路を遮断状態にする遮断ポジションとを
有すると共に、二つの気室間にピストン側の気室からの
エアがロッド側の気室に流入することを阻止する一方で
その逆流を許容するチェック弁を有してなるとする。

【００１５】また、連通路中に切換バルブと直列する絞
りを有してなるとし、さらには、切換バルブを切り換え
る外部からの入力が自転車における駆動チェーンの緊張
状態を検知するセンサの検知信号に基づいて出力される
電気的信号であるとする。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下に、図示した実施形態に基づ
いて、この発明を説明するが、この発明による気体ばね
は、たとえば、自転車（図示せず）に装備されるとし、
図中で上端となる一端が固定側たる自転車における車体
側に連結されると共に、図中で下端となる他端が可動側
たる自転車における車輪側に連結されるとしている。

【００１７】それゆえ、図示するところでは、シリンダ
体１が車輪側部材とされ、このシリンダ体１に対して出
没可能に挿通されるロッド体２が車体側部材とされてい
る。

【００１８】そして、この気体ばねは、図示するところ
では、空圧シリンダ状に形成されていて、ロッド体２の
図中で下端となる基端に連設されるピストン３がシリン
ダ体１内に摺動可能に収装されながらシリンダ体１内に
気室Ａと気室Ｂを区画している。

【００１９】このとき、図示するところでは、気室Ａが
シリンダ体１内の図中でピストン３の下方側となるピス
トン側の気室とされ、気室Ｂがシリンダ体１内の図中で
ピストン３の上方側となるロッド側の気室とされてお
り、各気室Ａ，Ｂには、エアや窒素ガスなどの適宜の気
体が封入されている。

【００２０】また、この気体ばねは、図示するところで
は、シリンダ体１の外部に配在されて上記の二つの気室
Ａ，Ｂを連通する連通路４を有しており、この連通路４
中には、この連通路４を開閉する切換バルブ５と、この
切換バルブ５に直列する絞り６とを有している。

【００２１】このとき、この切換バルブ５は、外部から
の入力で切り換わる連通ポジション５ａと、上記の入力
が解除されるときに戻される遮断ポジション５ｂとを有
してなり、遮断ポジション５ｂは、気室Ａからの気体が
気室Ｂに流入することを阻止する一方でその逆流を許容
するチェック弁５ｃを有している。

【００２２】それゆえ、この気体ばねにあっては、気室
Ａと気室Ｂにおけるピストン３に対する受圧面積差によ
って、ロッド体２に常時伸長方向の推力が作用している
ことになる。

【００２３】ちなみに、このチェック弁５ｃは、図示し
ないが、切換バルブ５における遮断ポジション５ｂを単
なる遮断ポジションにする一方で、この遮断ポジション
を迂回するバイパス通路中に配設するとしても良い。

【００２４】それゆえ、以上のように形成された気体ば
ねにあっては、ロッド体２がシリンダ体１内に没入する
圧縮作動時に、以下のようにして、圧縮比の異なるばね
力を発揮することになる。

【００２５】すなわち、まず、連通路４中の切換バルブ
５が図示する遮断ポジション５ｂの状態に維持されてい
るときには、シリンダ体１内でのピストン３の下降で気
室Ａが圧縮されることでばね力が発揮されることにな
る。

【００２６】このとき、この気体ばねにあっては、気室
Ａが圧縮されることによる反力、すなわち、ピストン３
を受圧面積にするいわゆる圧縮比の大きいばね力が発揮
される。

【００２７】一方、図示しないが、連通路４中の切換バ
ルブ５が連通ポジション５ａに切り換るときには、気室
Ａと気室Ｂが連通状態になって気室の容量が大きくなる
と共に、この状態での圧縮作動時には、気室Ａと気室Ｂ
の気体がロッド体２の断面積を受圧面積にして圧縮され
ることになり、大きい容量による圧縮比の小さいばね力
が発揮されることになる。

【００２８】図２は、この発明による気体ばねと図８に
示す従来の気体ばねとにおいて、ロッド体２に作用する
荷重ばね特性を比較して示すものである。ちなみに、当
然のことながら、初期圧力として同じ圧力が封入されて
いる。

【００２９】まず、従来の気体ばねでは、単に気室Ａの
容量を変化させるだけであるから、気室の容量を気室Ａ
だけとして圧縮比を大きくした場合の荷重ばね特性（図
２中に破線Ｈ１で示す）と、気室の容量を気室Ａに気室
Ｂを加えて大きくして圧縮比を小さくした場合の荷重ば
ね特性（図２中に破線Ｓ１で示す）との変化幅Ｙ１が後
述する変化幅Ｙより小さくなる。

【００３０】すなわち、上記に対して、この発明では、
気室の容量と受圧面積の両方を変化させるから気室の容
量を気室Ａとして圧縮比を大きくすると共に受圧面積を
ピストン３の断面積とした場合の荷重ばね特性（図２中
に実線Ｈで示す）と気室の容量を気室Ａおよび気室Ｂと
して圧縮比を小さくすると共に受圧面積をロッド体２の
断面積とした場合の荷重ばね特性（図２中に破線Ｓで示
す）との変化幅Ｙが上記した従来の気体ばねにおける場
合に比較して著しく大きくなる。

【００３１】そして、この発明の場合には、気室Ｂ側か
らもピストン３に図２中に実線Ｎで示す気体圧力が作用
するために、ロッド体２に作用する荷重としては、その
分小さくなるが、荷重ばね特性の変化幅Ｙは上記した変
化幅Ｙ１より大きくなる。

【００３２】以上のように、この発明による気体ばねに
あっては、気室Ａが気室Ｂに連通していないときに発生
されるばね力は、圧縮比が大きくなるのに加えて、気室
Ａがピストン３の断面を受圧面にして圧縮されることに
よるばね力になるが、気室Ａが気室Ｂに連通していると
きに発生されるばね力は、圧縮比が小さくなるのに加え
て、ロッド体２の断面を受圧面にして圧縮されることに
よるばね力が発生されることになる。

【００３３】その結果、ばね力の変化幅が気室における
容量の変化のみによる従来の場合に比較して、この発明
による場合には、ばね力の変化幅が気室における容量の
変化のみだけでなく受圧面積も変化することになり、ば
ね力の変化幅を大きく設定し得ることになる。

【００３４】したがって、この気体ばねが装備される自
転車にあっては、オフロード走行あるいはオンロード走
行のいずれにも好ましいばね力を発揮し得ることにな
る。

【００３５】のみならず、上記の効果を得るために、従
来の気体ばねでは、シリンダ体１内の気室Ａに対して外
部に配在される気室Ｂ、すなわち、別タンクＴ（図８参
照）を極端に大きくすることになるから、気体ばね全体
の重量を大きくするなどで、自転車への塔載性を低下さ
せ易くなるが、この発明の気体ばねでは、仮に別タンク
構造を採用するとしても、いたずらに重量を大きくせず
して、自転車への塔載性を低下させないことになる。

【００３６】ちなみに、切換バルブ５は、多くの場合
に、この気体ばねが装備される自転車がオフロード用に
設定されている場合には、常閉型に設定され、この気体
ばねが装備される自転車がオンロード用に設定されてい
る場合には、常開型に設定されるであろう。

【００３７】一方、上記した連通路４中には切換バルブ
５に直列するように絞り６が配設されてなるとし、しか
も、この絞り６は、切換バルブ５が連通ポジション５ａ
にあるとき、気室Ａと気室Ｂの間を行き交う気体の流れ
に絞り抵抗を与える。

【００３８】その結果、切換バルブ５が連通ポジション
５ａにあって、荷重ばね特性の小さいばね力、すなわ
ち、ソフトな乗り心地にあるときに、たとえば、自転車
におけるジャンプ後の着地などで気体ばねが大きいスト
ロークで高速圧縮するような場合には、絞り６で大きな
減衰力を発揮することになり、気体ばねにおいて底突き
現象の発現を回避し得ることになる。

【００３９】以上のように構成された気体ばねにあって
は、図示するところでは、ピストン３の背面側に、すな
わち、気室Ｂ内に位置決められているロッド体２の外周
側に配在されるようにしてこの気室Ｂ内に収装される伸
び切りばね７を有してなるとし、気体ばねが最伸長近傍
まで伸長作動すると、この伸び切りばね７がピストン３
に当って最伸長時の衝撃を緩和することになる。

【００４０】ところで、以上のように構成された気体ば
ねにあっては、前記したように、図示するところでは、
切換バルブ５に外部からの入力があるときにこの切換バ
ルブ５が連通ポジション５ａに切り換わり、この入力が
解除されるときにこの切換バルブ５が遮断ポジション５
ｂに戻されるように設定されてなるとしている。

【００４１】そして、この切換バルブ５への入力は、ラ
イダーの手動操作によるとしても良いが、図示する実施
形態では、外部からの入力が電気的信号からなるとし、
しかも、図３，図４および図５に示すように、この電気
的信号が自転車における駆動輪たる後輪に連繋された後
輪ギヤ８に巻装される駆動チェーン９の緊張状態を検知
するセンサ１０からの検知信号に基づいて出力されると
している。

【００４２】すなわち、まず、この気体ばねが自転車に
おける後輪側に装備されるとすると、自転車の走行開始
時にライダーがペダルを強く踏み込むためにいわゆる踏
ん張ることを考慮すれば、また、このとき、この気体ば
ねで得られるフワフワ感が上記したライダーの踏ん張り
を妨げる方向に機能することを考慮すると、図３に示す
ように、電気的信号が駆動輪たる後輪に一体的に保持さ
れた後輪ギヤ８に巻装される駆動チェーン９の緊張状態
（図中に実線で示す状態）を検知するセンサ１０からの
検知信号に基づいて出力されるとするのが好ましい。

【００４３】そして、駆動チェーン９の緊張状態を検知
するセンサ１０からの検知信号に基づいて切換バルブ５
に電気的信号が入力されるとき、気体ばねにおいて荷重
ばね特性を大きくするように設定すれば、上記した走行
開始時におけるライダーの踏ん張りがフワフワ感によっ
て妨げられなくなり、ライダーの踏ん張り力をフルにク
ランク１１に伝達し、後輪ギヤ８、すなわち、駆動輪た
る後輪を効率良く回動させることが可能になると言い得
る。

【００４４】なお、この図３に示すところでは、駆動チ
ェーン９には、たとえば、プーリー１０ａが接触してい
て、このプーリー１０ａが駆動チェーン９の緊張で移動
するとき、センサ１０がその動作を、すなわち、ストロ
ークしたことを検知するように設定されている。

【００４５】それゆえ、このプーリー１０ａがストロー
クしたことを検知する限りにおいては、図示するところ
に代えて、図４に示すように、リンク１０ｂを介してプ
ーリー１０ａがストロークしたことをセンサ１０が検知
するように設定するとしても良い。

【００４６】そして、図３に示す実施の形態は、駆動チ
ェーン９にほぼ直交する方向にセンサ１０を配在するス
ペースに余裕がある場合に効果的な配置態様になり、図
４に示す実施の形態は、駆動チェーン９にほぼ直交する
方向にセンサ１０を配在するスペースに余裕がない場合
に効果的な配置態様になる。

【００４７】そしてまた、図５に示す実施の形態では、
センサ１０がプーリー１０ａの移動量を直接検知し得る
構造に構成されてなると共に、このセンサ１０からの信
号がコントローラＣで電気的信号に変換されて、これが
切換バルブ５に入力されるように設定されてなるとして
いる。

【００４８】ちなみに、図示しないが、前記した図３，
図４に示す実施形態にあっても、センサ１０からの信号
がコントローラＣで電気的信号に変換されて、これが切
換バルブ５に入力されるように設定されてなるのはもち
ろんである。

【００４９】前記したところは、この発明による気体ば
ねを言わば原理的に説明したものであるが、この気体ば
ねは、具体的には、たとえば、図６に示すように形成さ
れるであろう。

【００５０】すなわち、この図６に示すところでは、気
体ばねは、車輪側部材たるシリンダ体１内に車体側部材
たるロッド体２が出没可能に挿通されてなると共に、こ
のロッド体２の基端に連設されるピストン３がシリンダ
体１内に摺動可能に収装されながらシリンダ体１内に気
室Ａと気室Ｂを区画してなるとしている。

【００５１】このとき、ロッド体２が車体側部材とされ
ることで、このロッド体２の軸芯部に配在されたアクチ
ュエーター１２から外部に延在されるハーネス１２ａに
いたずらに振動などによる負荷をかけることがなく、し
たがって、ハーネス１２ａのいわゆる疲労を大幅に抑制
できる点で有利となる。

【００５２】そして、この観点からすれば、ロッド体２
の軸芯部にアクチュエーター１２が配在されるとして
も、このアクチュエーター１２にいたずらに振動などに
よる負荷をかけることがなく、したがって、アクチュエ
ーター１２のいわゆる疲労を大幅に抑制できる点で有利
となるとも言い得る。

【００５３】つぎに、この気体ばねは、ピストン３に上
記の二つの気室Ａ，Ｂを連通する連通路（符示せず）を
有すると共に、この連通路中にこの連通路を開閉する切
換バルブ５（図１参照）と、この切換バルブ５に直列す
る絞り６（図１参照）としてのオリフィス３ａとを有し
てなるとしている。

【００５４】このとき、切換バルブ５は、気室Ａからの
気体が気室Ｂに流入することを阻止する一方で、その逆
流を許容するチェック弁５ｃ（図１参照）としてのポペ
ット１３を有してなるとしている。

【００５５】したがって、たとえば、ピストン３が圧縮
状態に位置しているときに、切換バルブを遮断ポジショ
ン５ｂに切り換えた場合でも、気室Ａにおける気体反力
で気室Ｂにおける気体がチェック弁５ｃを介して気室Ａ
に流入することで、気体ばねを最伸長状態に復帰させる
ことが可能になり、元の乗車姿勢を維持できることにな
る。

【００５６】また、切換バルブ５が連通ポジション５ａ
にあって、乗り心地がソフトとされているときに、路面
突起の乗り上げなどで大きい入力がある、すなわち、急
激な圧縮作動が招来される事態になっても、絞り６とし
てのオリフィス３ａによる減衰効果の発揮を期待できる
ことになる。

【００５７】そして、このポペット１３は、ロッド体２
の軸芯部に収装されて外部からの電気的信号の入力時に
駆動する前記したアクチュエーター１２によって開閉制
御される、すなわち、アクチュエーター１２の駆動軸１
２ｂに連繋されたカムロッド１４の回動で開閉制御され
るとしており、この制御のときに、前記した図１を借り
て説明すれば、連通ポジション５ａあるいは遮断ポジシ
ョン５ｂのいずれかに切り換わるとしている。

【００５８】ちなみに、ポペット１３は、図示するとこ
ろでは、その背後側に隣設されたコイルばねからなる附
勢ばね１３ａによって、図中で上昇方向となる前進方向
に附勢されてなるとしている。

【００５９】そして、このポペット１３は、図示する上
昇状態にあるときに、連通路を閉鎖し、アクチュエータ
ー１２によってカムロッド１４が回動し、これによって
図中で下降するときに、連通路を開放するように設定さ
れている。

【００６０】ところで、この図６に示すところでは、図
中で下端面となるピストン３の受圧面、すなわち、気室
Ａ側の端面に環状のバンプクッション１５を有し、同じ
く図中で上端面となるピストン３の背面、すなわち、気
室Ｂ側の端面にも前記した伸び切りばね７（図１参照）
に相当する環状のバンプクッション１６を有してなると
している。

【００６１】このバンプクッション１５，１６を有する
ことで、この気体ばねの最圧縮時と最伸長時にピストン
３がシリンダ体１に衝突することが回避されることにな
る。

【００６２】ところで、上記した図６に示す気体ばねに
あっては、アクチュエーター１２の駆動軸１２ｂにおけ
る回動がカムロッド１４によってポペット１３の上下動
に変換されているが、つぎの図７に示すところでは、ア
クチュエーター１２の駆動軸１２ｂの上下動で、ポペッ
ト１３を直接上下動し得るとしている。

【００６３】ちなみに、この図７に示すところでは、ア
クチュエーター１２から延在されるハーネス１２ａに
は、ロッド体２のロッドヘッド部２ａに保持されたコネ
クター１２ｃが連結されてなるとしている。

【００６４】その結果、この図７に示す実施形態にあっ
ては、カムロッド１４が不要になる点で有利となるが、
さらには、気室Ｂの容量を図６に示す実施形態の場合に
比較して大幅に大きくしている点で特徴がある。

【００６５】以下に、少し説明するが、この実施形態に
よる気体ばねも、基本的には、図６に示すところと同様
の構成を有しているので、その構成が同一となるところ
については、図中に同一の符号を附するのみとして、要
する場合を除き、その詳しい説明を省略する。

【００６６】すなわち、この図７に示す実施形態の場合
にも、ロッド体２が中空に形成されていながら軸芯部に
アクチュエーター１２を臨在させているが、この実施形
態の場合には、アクチュエーター１２の外側に出現する
言わば筒状の空間を気室Ｂ１に設定している。

【００６７】そして、ピストン３は、この気室Ｂ１を気
室Ｂに連通させる通路３ｂを有すると共に、この気室Ｂ
１を気室Ａに連通させる通路３ｃを有してなるとしてい
る。

【００６８】ちなみに、図示するところでは、オリフィ
ス３ａは、切換バルブ５（図１参照）を構成するポペッ
ト１３の上端部周りに形成されるとしている。

【００６９】それゆえ、この実施形態による場合には、
ポペット１３を開放することで、気室Ａが気室Ｂ，Ｂ１
に連通し、このとき、気室としての容量が極めて大きく
なって、圧縮比が極めて小さくなって、荷重ばね特性、
すなわち、ばね力が極めて小さくなる。

【００７０】そして、この実施形態による場合には、気
室Ｂがロッド体２内に形成される気室Ｂ１に連通してロ
ッド側の気室となるから、気室Ｂの容量変化がシリンダ
体１に対するロッド体２の出没のみに依存している図６
に示す実施形態の場合に比較して、シリンダ体１の長さ
を小さくでき、結果として、気体ばねにおける長さを小
さくできる点で有利となる。

【００７１】ちなみに、図示するところでは、潤滑油含
浸部材１７の配在下にダストシール１８およびオイルシ
ール１９が配在されるとして、いわゆる防錆構造下にロ
ッド体２のシリンダ体１に対する恒久的な摺動性を保障
するとしている。

【００７２】前記したところは、この発明による気体ば
ねが自転車に利用される場合を例にして説明したが、こ
の発明が意図するところからすれば、この気体ばねが自
動二輪車あるいは四輪車両に利用されるとしても良く、
その場合の作用効果は、前記したところと同様となるの
はもちろんである。

【００７３】また、前記したところは、この発明による
気体ばねが自転車の後輪側に装備されるとして説明した
が、この発明が意図するところからすれば、この気体ば
ねがおよそ二輪車におけるフロントに装備されるとして
も良く、その場合の作用効果も前記したところと同様と
なる。

【００７４】

【発明の効果】以上のように、請求項１に記載の発明に
あっては、ピストン側の気室とロッド側の気室とを連通
する連通路中にこれを開閉する切換バルブを有してなる
から、切換バルブによって連通路が連通状態におかれる
ときには、大きい気室容量となるために圧縮比が小さく
なって荷重ばね特性の小さいばね力が発揮され、走行中
の自転車におけるソフトな乗り心地を得ることが可能に
なり、切換バルブによって連通路が遮断状態におかれる
ときには、小さい気室容量となるために圧縮比が大きく
なって荷重ばね特性の大きいばね力が発揮され、走行中
の自転車におけるハードな乗り心地を得ることが可能に
なる。

【００７５】このとき、この気体ばねにあっては、ピス
トン側の気室がロッド側の気室に連通していない状態で
の圧縮作動時には、受圧面積がピストンの断面積とされ
るのに対して、ピストン側の気室がロッド側の気室に連
通している状態での圧縮作動時には、受圧面積がピスト
ンの断面積からロッド体の断面積に変わることから、荷
重ばね特性の変化幅が気室容量の変化のみによる従来の
場合に比較して、気室容量の変化による圧縮比の変化に
加えて、受圧面積の変化によっても制御されることにな
り、ピストンストロークを確保しながら荷重ばね特性の
変化幅を大きく設定し得ることになる。

【００７６】そして、上記の効果を得るために、従来の
気体ばねでは、シリンダ体内の気室に対して外部に配在
される別タンクを極端に大きくすることになるから、重
量を大きくするなどで、自転車への塔載性を低下させ易
くなるが、この発明の気体ばねでは、仮に別タンク構造
を採用するとしても、いたずらに重量を大きくせずし
て、自転車への塔載性を低下させないことになる。

【００７７】また、切換バルブをロッド体の軸芯部に収
装する場合には、気体ばねの外観を良くしながら気体ば
ね自体を小型化できることになる。

【００７８】そして、請求項２に記載の気体ばねにあっ
ては、ロッド側の気室からピストン側の気室への気体の
流れのみを許容するチェック弁を設けたから、切換バル
ブが遮断ポジションにあっても気体ばねを最伸長状態に
維持することが可能になり、したがって、この気体ばね
を自転車に装備する場合には、切換バルブの状態に拘り
なく乗車姿勢を一定に保つことが可能になる。

【００７９】また、請求項３に記載の気体ばねにあって
は、切換バルブに直列する絞りを設けたから、ソフトな
乗り心地にあるときに、路面突起の乗り上げなどで大き
な入力がある場合にも、絞りによる減衰効果の発揮を期
待できることになり、自転車における乗り心地を良好に
維持することが可能になる。

【００８０】また、請求項４に記載の発明にあっては、
切換バルブへの外部からの入力を電気的信号とし、この
電気的信号が駆動輪に連繋された後輪ギヤに巻装される
駆動チェーンの緊張状態を検知するセンサからの検知信
号に基づいて出力されるとするから、気体ばねが自転車
における後輪側に装備され、また、切換バルブが電気的
信号の入力時に圧縮比の大きいばね力を発揮するように
設定される場合には、自転車の走行開始時にライダーが
ペダルを強く踏み込むときにフワフワ感がなくなり、ラ
イダーの踏ん張り力をフルに活かし得ることになり、効
率良く自転車を走行開始させることが可能になる。

【００８１】その結果、この発明によれば、たとえば、
自転車における用途や走行条件に応じた最適な乗り心地
を実現し得て、その汎用性の向上を期待するのに最適と
なる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による気体ばねを原理的に示す図であ
る。

【図２】この発明による気体ばねのばね力を従来の気体
ばねのばね力と共に示す特性図である。

【図３】駆動チェーンとセンサの位置関係を示す原理図
である。

【図４】他の実施の形態による駆動チェーンとセンサの
位置関係を部分的に拡大して示す原理図である。

【図５】同じく他の実施の形態による駆動チェーンとセ
ンサの位置関係を図５と同様に示す図である。

【図６】この発明による気体ばねを具体化した例を示す
縦断面図である。

【図７】この発明による気体ばねを具体化した他の例を
図６と同様に示す図である。

【図８】従来例としての気体ばねを図１と同様に示す図
である。

【符号の説明】

１シリンダ体２ロッド体３ピストン３ａオリフィス３ｂ，３ｃ通路４連通路５切換バルブ５ａ連通ポジション５ｂ遮断ポジション５ｃチェック弁６絞り７伸び切りばね８後輪ギヤ９駆動チェーン１０センサ１０ａプーリー１０ｂリンク１１クランク１２アクチュエーター１２ａハーネス１２ｂ駆動軸１３ポペット１３ａ附勢ばね１４カムロッド１５，１６環状バンプクッションＡ，Ｂ，Ｂ１気室Ｃコントローラ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シリンダ体内にロッド体が出没可能に挿
通されると共に、ロッド体の基端に連設されるピストン
がシリンダ体内に摺動可能に収装されながらシリンダ体
内にピストン側の気室とロッド側の気室とを区画し、こ
の二つの気室を連通する連通路を有すると共に、この連
通路中にこれを開閉する切換バルブを有してなることを
特徴とする気体ばね
【請求項２】切換バルブが連通路を連通状態にする連
通ポジションと、連通路を遮断状態にする遮断ポジショ
ンとを有すると共に、二つの気室間にピストン側の気室
からのエアがロッド側の気室に流入することを阻止する
一方でその逆流を許容するチェック弁を有してなる請求
項１に記載の気体ばね
【請求項３】連通路中に切換バルブと直列する絞りを
有してなる請求項１に記載の気体ばね
【請求項４】切換バルブを切り換える外部からの入力
が自転車における駆動チェーンの緊張状態を検知するセ
ンサの検知信号に基づいて出力される電気的信号である
請求項１に記載の気体ばね