JP2010038171A - 油圧緩衝器 - Google Patents

Abstract

【課題】油圧緩衝器において、乗心地の向上と、圧縮ストローク後半での衝撃吸収能力の確保を図る。
【解決手段】フロントフォークにおいて、シリンダチューブ１６の内部でサブピストン５２より上部に該サブピストン５２と相対するフリーピストン６０を移動自在に設け、フリーピストン６０が所定位置まで移動したときに、フリーピストン６０とサブピストン５２の間のサブタンク室５３を、シリンダチューブ１６の外部のリザーバ３０に連通する連通路８０を設け、フリーピストン６０の背後の気体室７３を、リザーバ３０の気体室３２に絞り８０Ａを介して連通してなるもの。
【選択図】図３

Description

本発明は二輪車用フロントフォーク等の油圧緩衝器に関する。

二輪車用フロントフォークに用いられる油圧緩衝器として、特許文献１に記載の如く、車体側チューブに車軸側チューブを摺動自在に挿入し、車体側チューブの内部で該車体側チューブに連結したダンパのシリンダチューブに、車軸側チューブの内部で該車軸側チューブに連結したピストンロッドに設けたメインピストンを摺動自在に挿入し、このメインピストンによりシリンダチューブの内部をピストン側油室とロッド側油室に区画し、メインピストンのピストン側油室とロッド側油室を連絡する流路に伸側減衰バルブを設け、シリンダチューブの内部でメインピストンより上部に該メインピストンと相対するサブピストンを設け、このサブピストンによりシリンダチューブの内部のピストン側油室に対する上方にサブタンク室を区画し、サブピストンのピストン側油室とサブタンク室を連絡可能にする流路に圧側減衰バルブを設け、シリンダチューブの内部でサブピストンより上部に該サブピストンと相対するフリーピストンを移動自在に設け、フリーピストンが所定位置まで移動したときに、フリーピストンとサブピストンの間のサブタンク室を、シリンダチューブの外部のリザーバに連通する連通路を設け、フリーピストンをサブピストンの側に向けて付勢する加圧スプリングを有してなるものがある。

この油圧緩衝器では、フリーピストンの背後の気体室を、リザーバの気体室に対して遮断している。これにより、ダンパのシリンダチューブの内部に設けられるフリーピストンは、加圧スプリングのストローク量に比例して大きくなるバネ力と、フリーピストンの背後の気体室の容積変化に比例して大きくなる気体バネ力により付勢される。従って、ダンパのシリンダチューブの内部がフリーピストンによって常に加圧され、ダンパが最伸長状態から圧縮作動を開始する当初から圧側減衰バルブによる所定の減衰力が発生する。
特開2005-30534

特許文献１に記載の油圧緩衝器では、リザーバの気体室の容積変化に依存する気体バネ力を、ダンパのシリンダチューブの内部のフリーピストンに全く及ぼすことがない。従って、圧縮ストローク前半では、フリーピストンの背後の気体室の気体バネ力を適度に発揮させることにより、加圧スプリングのバネ力を小さくすることができ、乗心地を向上できる。

しかしながら、フリーピストンの背後の気体室の容積変化に依存する気体バネ力は小さい。従って、大きな反力が必要となる圧縮ストローク後半で、加圧スプリングのバネ力と、フリーピストンの背後の気体室の気体バネ力だけにより、衝撃を吸収するのに十分な反力を発生させることができず、衝撃吸収能力を確保できない。

本発明の課題は、油圧緩衝器において、乗心地の向上と、圧縮ストローク後半での衝撃吸収能力の確保を図ることにある。

請求項１の発明は、車体側チューブに車軸側チューブを摺動自在に挿入し、車体側チューブの内部で該車体側チューブに連結したダンパのシリンダチューブに、車軸側チューブの内部で該車軸側チューブに連結したピストンロッドに設けたメインピストンを摺動自在に挿入し、このメインピストンによりシリンダチューブの内部をピストン側油室とロッド側油室に区画し、メインピストンのピストン側油室とロッド側油室を連絡する流路に伸側減衰バルブを設け、シリンダチューブの内部でメインピストンより上部に該メインピストンと相対するサブピストンを設け、このサブピストンによりシリンダチューブの内部のピストン側油室に対する上方にサブタンク室を区画し、サブピストンのピストン側油室とサブタンク室を連絡可能にする流路に圧側減衰バルブを設け、シリンダチューブの内部でサブピストンより上部に該サブピストンと相対するフリーピストンを移動自在に設け、フリーピストンが所定位置まで移動したときに、フリーピストンとサブピストンの間のサブタンク室を、シリンダチューブの外部のリザーバに連通する連通路を設け、フリーピストンをサブピストンの側に向けて付勢する加圧スプリングを有してなる油圧緩衝器において、フリーピストンの背後の気体室を、リザーバの気体室に絞りを介して連通してなるようにしたものである。

請求項２の発明は、請求項１の発明において更に、前記フリーピストンが有底筒状体をなし、該フリーピストンの底部をサブピストン寄りに配置するとともに、該フリーピストンの下部外周と上部外周のそれぞれにシリンダチューブの内周に摺接する上下のシール部材を設け、フリーピストンがシリンダチューブの内部を移動するとき、フリーピストンの上下のシール部材に挟まれる間で、シリンダチューブのチューブ壁を内外に貫通する貫通孔と、フリーピストンの筒壁を内外に貫通する貫通孔と、フリーピストンの外周とシリンダチューブの内周の摺動隙間が互いに連通する通路により、フリーピストンの背後の気体室とリザーバの気体室を前記絞りを介して連通する通路を構成するようにしたものである。

請求項３の発明は、請求項２の発明において更に、前記フリーピストンの外周とシリンダチューブの内周の摺動隙間により、前記絞りを構成するようにしたものである。

請求項４の発明は、請求項１の発明において更に、前記フリーピストンの背後の気体室とリザーバの気体室を連通する通路に、該通路の絞り度合を調整できるアジャスタを設けたものである。

請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれかの発明において更に、前記フリーピストンが有底筒状体をなし、該フリーピストンの底部をサブピストン寄りに配置するとともに、該フリーピストンの下部外周と上部外周のそれぞれにシリンダチューブの内周に摺接する上下のシール部材を設け、フリーピストンがシリンダチューブの内部を所定位置まで移動したときに、フリーピストンの下シール部材が、フリーピストンの上下のシール部材に挟まれる間で、サブタンク室をシリンダチューブに設けた前記連通路の側に開放するようにしたものである。

（請求項１）
(a)リザーバの気体室の容積変化に依存する気体バネ力を、絞りを介して、フリーピストンの背後の気体室、ひいてはフリーピストンに及ぼすものにある。

従って、絞り度合を大きくするとき、リザーバの気体室の大きな容積変化に依存する気体バネ力がフリーピストンに及びにくく、フリーピストンの背後の気体室の気体バネ力を適度に発揮させることにより、加圧スプリングのバネ力を小さくすることができ、乗心地を向上できる。

他方、絞り度合を小さくするとき、リザーバの気体室の大きな容積変化に依存する気体バネ力がフリーピストンに及び、大きな反力が必要となる圧縮ストローク後半で、衝撃を吸収するのに十分な反力を発生させることができ、衝撃吸収能力を確保できる。

（請求項２）
(b)フリーピストンの上下のシール部材に挟まれる間で、シリンダチューブのチューブ壁を内外に貫通する貫通孔と、フリーピストンの筒壁を内外に貫通する貫通孔と、フリーピストンの外周とシリンダチューブの内周の摺動隙間が互いに連通する通路により、フリーピストンの背後の気体室とリザーバの気体室を上述(a)の絞りを介して連通する通路を構成することができる。

（請求項３）
(c)上述(b)のフリーピストンの外周とシリンダチューブの内周の摺動隙間を、上述(a)の絞りとするとき、この絞り（摺動隙間）の大きさが圧縮ストロークに依存して変化する。

圧縮ストロークの前半では、摺動隙間の長さを長くして絞り度合（摺動隙間の抵抗力）を大きくすることにより、リザーバの気体室の大きな容積変化に依存する気体バネ力がフリーピストンに及びにくく、フリーピストンの背後の気体室の気体バネ力を適度に発揮させることにより、加圧スプリングのバネ力を小さくすることができ、乗心地を向上できる。

他方、圧縮ストロークの後半では、摺動隙間の長さを短くして絞り度合（摺動隙間の抵抗力）を小さくすることにより、リザーバの気体室の大きな容積変化に依存する気体バネ力が徐々にフリーピストンに及び、大きな反力が必要となる圧縮ストローク後半で、衝撃を吸収するのに十分な反力を発生させることができ、衝撃吸収能力を確保できる。

（請求項４）
(d)フリーピストンの背後の気体室とリザーバの気体室を連通する通路に、該通路の絞り度合を調整できるアジャスタを設ける。アジャスタの操作により絞り度合を調整することにより、リザーバの気体室の大きな容積変化に依存する気体バネ力が、フリーピストンに及ぶ程度を可変的に決定できる。

アジャスタによる絞り度合を大きくすることにより、リザーバの気体室の大きな容積変化に依存する気体バネ力がフリーピストンに及びにくく、フリーピストンの背後の気体室の気体バネ力を適度に発揮させることにより、加圧スプリングのバネ力を小さくすることができ、乗心地を向上できる。

アジャスタによる絞り度合を小さくすることにより、リザーバの気体室の大きな容積変化に依存する気体バネ力がフリーピストンに及び、大きな反力が必要となる圧縮ストローク後半で、衝撃を吸収するのに十分な反力を発生させることができ、衝撃吸収能力を確保できる。

アジャスタの操作により絞り度合を最大から最小まで変化する間、リザーバの気体室の気体バネ力と、フリーピストンの背後の気体室の気体バネ力のそれぞれがフリーピストンに及ぶ波及度合を、その絞り度合の変化に応じて変動させるものになる。これにより、フロントフォークが架装される二輪車の使用者の嗜好に応じた乗心地と圧縮ストローク後半での衝撃吸収能力のバランスを任意に調整できる。

（請求項５）
(e)フリーピストンがシリンダチューブの内部を所定位置まで移動したときに、フリーピストンの下シール部材が、フリーピストンの上下のシール部材に挟まれる間で、サブタンク室をシリンダチューブに設けた連通路の側に開放するものとする。ダンパの伸縮繰り返しによってシリンダチューブに侵入する作動油の量が増え、シリンダチューブの油室及びサブタンク室が高圧化されたとき、フリーピストンが圧縮ストロークの通常上昇端より更に最上昇端まで上昇し、サブタンク室の高圧余剰油を上記連通路からリザーバに排出できる。

図１は実施例１の油圧緩衝器を示す全体断面図、図２は図１の下部断面図、図３は図１の上部断面図、図４はフリーピストンの圧縮ストローク端を示す断面図、図５は実施例２の油圧緩衝器の上部断面図、図６はフリーピストンの圧縮ストローク端を示す断面図、図７は実施例３の油圧緩衝器の上部断面図、図８はフリーピストンの圧縮ストローク端を示す断面図である。

（実施例１）（図１〜図４）
フロントフォーク１０（油圧緩衝器）は、図１〜図３に示す如く、車体側チューブ（アウタチューブ）１１内に車軸側チューブ（インナチューブ）１２を摺動自在に挿入し、両チューブ１１、１２の間に懸架スプリング１３を介装するとともに、単筒型ダンパ１４を倒立にして内装している。

車体側チューブ１１は車体側に支持され、車軸側チューブ１２は車軸に結合される。
車体側チューブ１１の上端部にはダンパ１４のシリンダチューブ１６（上シリンダチューブ１６Ａ）の上端部がＯリングを介して螺着され、シリンダチューブ１６の上部開口端はフォークボルト１５により閉塞される。フォークボルト１５は、Ｏリングを介して上シリンダチューブ１６Ａの内周に挿入されて螺着される。

車軸側チューブ１２の下端部には車軸ブラケット１９が螺着され、車軸側チューブ１２と車軸ブラケット１９の間にオイルロックカラー１７の基端部を挟持している。オイルロックカラー１７は車軸側チューブ１２の下端部内周にＯリングを介して液密に嵌装されるとともに、車軸ブラケット１９の内側の底面の上にＯリングを介して液密に着座している。また、車軸ブラケット１９にはボトムボルト１８が外側からＯリングを介して液密に螺着されている。このボトムボルト１８にはダンパ１４のピストンロッド（中空ロッド）２０の基端部が螺着されるとともにロックナット１８Ａでロックされ、このピストンロッド２０の先端部をシリンダチューブ１６に挿入してある。ピストンロッド２０は、シリンダチューブ１６（下シリンダチューブ１６Ｂ）の下端側の開口部に螺着したロッドガイド２１のブッシュ２１Ａで支持され、シール部材２１Ｂを貫通してシリンダチューブ１６の内部に挿入されている。シール部材２１Ｂは、シリンダチューブ１６の後述する油室４３Ｂを密封し、油室４３Ｂの油がシリンダチューブ１６の外に逃げ出すのを阻止する一方向性のシール機能をもつ。尚、ロッドガイド２１の外周部にはオイルロックカラー２２を設けてある。また、ロッドガイド２１の内側端面にはリバウンドスプリング２３が支持されている。尚、シリンダチューブ１６Ａ、１６Ｂはパイプナット１６Ｃで接続ロックされる。

懸架スプリング１３は、オイルロックカラー１７の基端部外周段差面と、シリンダチューブ１６（下シリンダチューブ１６Ｂ）に外装して軸方向に係止した孔開きスプリングカラー２５（多数の連通孔２５Ａを備える）の先端部に固定したスプリング受け２６との間に介装されている。また、車体側チューブ１１と車軸側チューブ１２の内部で、ダンパ１４の外側にはリザーバ３０を構成する油室３１と気体室３２とが設けられ、油室３１と気体室３２とは自由界面を介して接触し、気体室３２に閉じ込められている気体が気体バネを構成する。これらの懸架スプリング１３と気体バネの弾発力が、車両が路面から受ける衝撃力を吸収する。

ダンパ１４は、メインバルブ装置（伸側減衰バルブ装置）４０と、サブバルブ装置（圧側減衰バルブ装置）５０とを有している。ダンパ１４は、メインバルブ装置４０とサブバルブ装置５０の発生する減衰力により、懸架スプリング１３と気体バネによる衝撃力の吸収に伴う車体側チューブ１１と車軸側チューブ１２の伸縮振動を抑制する。

（メインバルブ装置４０）
メインバルブ装置４０は、ピストンロッド２０の先端部にピストンホルダ４１を装着し、このピストンホルダ４１にメインピストン４２を装着している。メインピストン４２は、シリンダチューブ１６の内部をピストンロッド２０が収容されないピストン側油室４３Ａとピストンロッド２０が収容されるロッド側油室４３Ｂとに区画し、該シリンダチューブ１６の内部を摺動する。メインピストン４２は、伸側減衰バルブ４４Ａを備えてピストン側油室４３Ａとロッド側油室４３Ｂとを連絡可能とする伸側流路４４と、圧側減衰バルブ（チェックバルブ）４５Ａを備えてピストン側油室４３Ａとロッド側油室４３Ｂとを連絡可能とする圧側流路４５とを備える。

また、メインバルブ装置４０は、車軸ブラケット１９に螺着してある前述のボトムボルト１８に外部から回転操作できるアジャスタ４６を設けている。メインバルブ装置４０は、アジャスタ４６に結合されている減衰力調整ロッド４７をピストンロッド２０の中空部に通し、アジャスタ４６の回転操作により軸方向に進退する減衰力調整ロッド４７の先端のニードル４７Ａにより、ピストンホルダ４１に設けてあるピストン側油室４３Ａとロッド側油室４３Ｂとのバイパス路４８の流路面積を調整可能とする。

（サブバルブ装置５０）
サブバルブ装置５０は、上シリンダチューブ１６Ａの上端部に螺着されている前述のフォークボルト１５にガイドパイプ５１（支持軸）を螺着するとともに、ロックナット１５Ａでロックし、ガイドパイプ５１の先端部にピストンホルダ５１Ａを螺着し、このピストンホルダ５１Ａにナット５１Ｂ等によりサブピストン５２を保持している。サブピストン５２はシリンダチューブ１６の内部でメインピストン４２に相対配置され、上シリンダチューブ１６Ａの内周部に液密に接し、前述のピストン側油室４３Ａの上方にサブタンク室５３を区画形成する。サブピストン５２は、圧側減衰バルブ５４Ａを備えてピストン側油室４３Ａとサブタンク室５３とを連絡可能とする圧側流路５４と、伸側減衰バルブ５５Ａを備えてピストン側油室４３Ａとサブタンク室５３とを連絡可能とする伸側流路５５とを備える。また、ピストンホルダ５１Ａは、圧側流路５４と伸側流路５５とをバイパスしてピストン側油室４３Ａとサブタンク室５３とを連絡可能とするバイパス路５６を備える。

フォークボルト１５に螺合された減衰力調整ロッド５８は、アジャスタ５９を備えるとともに、ガイドパイプ５１に挿入され、アジャスタ５９の回転操作により軸方向に進退する先端のニードル５８Ａによりバイパス流路５６の流路面積を調整可能とする。尚、フォークボルト１５は頭部端面の中央部にアジャスタ５９とそのホルダ５９Ａを埋込み保持している。

サブバルブ装置５０は、上シリンダチューブ１６Ａの内部であって、上シリンダチューブ１６Ａとガイドパイプ５１の間の環状空間にて、フリーピストン６０を移動可能に設けるとともに、フリーピストン６０とフォークボルト１５との間に介装される加圧スプリング７０を有する。加圧スプリング７０は、圧縮コイルバネからなり、フリーピストン６０をサブピストン５２の側に向けて付勢する。

このとき、フリーピストン６０は、有底筒状体をなし、フリーピストン６０の底部６１をサブピストン５２寄りに配置するとともに、フリーピストン６０の底部６１〜筒部６２の下部外周に下ピストンリング６３Ｌ及びオイルシール等の下シール部材６４Ｌを設け、フリーピストン６０の筒部６２の上部外周に上ピストンリング６３Ｕ及びオイルシール等の上シール部材６４Ｕを設ける。また、フリーピストン６０は、フリーピストン６０の底部６１の内周凹部にオイルシール等のシール部材６５を設ける。フリーピストン６０がダンパ１４の伸縮に伴なってシリンダチューブ１６に進入、退出するピストンロッド２０の容積を補償するために上シリンダチューブ１６Ａとガイドパイプ５１の間の環状空間を移動する通常移動域で、下ピストンリング６３Ｌと下シール部材６４Ｌは上シリンダチューブ１６Ａの下側の小内径部７１を摺動し、上ピストンリング６３Ｕと上シール部材６４Ｕは上シリンダチューブ１６Ａの上側の大内径部７２を摺動し、シール部材６５はガイドパイプ５１のストレートな外周を摺動する。フリーピストン６０は、上述の通常移動域で、シール部材６４Ｌ、６４Ｕが上シリンダチューブ１６Ａの小内径部７１、大内径部７２を液密に摺動し、シール部材６５がガイドパイプ５１の外周を液密に摺動することにより、サブピストン５２の側でピストン側油室４３Ａに連通しているサブタンク室５３と、フリーピストン６０の背後の気体室（体積補償室）７３とを区画する。

サブバルブ装置５０は、フリーピストン６０の背後の気体室７３を、リザーバ３０の気体室３２に絞り８０Ａを介して連通する。本実施例では、フリーピストン６０が上シリンダチューブ１６Ａの内部を上述の如くに移動するとき、フリーピストン６０の上下のシール部材６４Ｌ、６４Ｕに挟まれる間で、上シリンダチューブ１６Ａのチューブ壁を内外に貫通して大内径部７２の下端寄りに開口する貫通孔８１と、フリーピストン６０の筒部６２の筒壁を内外に貫通する貫通孔８２と、フリーピストン６０の外周と上シリンダチューブ１６Ａの内周の摺動隙間８３により、フリーピストン６０の背後の気体室７３とリザーバ３０の気体室３２を常に連通する通路８０を形成する。通路８０の摺動隙間８３を形成する要素には、上シリンダチューブ１６Ａの内径（φ）と、フリーピストン６０の外径ｄと、貫通孔８１と貫通孔８２の距離Ｌ（摺動隙間８３の長さＬ）があるが、これらの３要素（φ、ｄ、Ｌ）を適切に設定し、この摺動隙間８３を通過する作動油に対し抵抗力を発生させることにより、この通路８０を絞り８０Ａとする。絞り８０Ａの摺動隙間８３による抵抗力は貫通孔８１と貫通孔８２の距離Ｌの大小により増減するものになり、フリーピストン６０の移動ストロークに依存し、ひいてはダンパ１４の圧縮ストロークに依存するものになる。これにより、ダンパ１４の圧縮ストロークに応じて、リザーバ３０の気体室３２の気体バネ力が絞り８０Ａ（摺動隙間８３）を介してフリーピストン６０の背後の気体室７３に導入されるものになる。ダンパ１４の圧縮ストロークの前半では、図３に示す如く、摺動隙間８３の長さＬが長くなり、絞り８０Ａの絞り度合は大きくなり、リザーバ３０の気体室３２の気体バネ力はフリーピストン６０の背後の気体室７３に導入されにくい。ダンパ１４の圧縮ストロークの後半では、図４に示す如く、摺動隙間８３の長さＬが短くなり、絞り８０Ａの絞り度合は小さくなり、リザーバ３０の気体室３２の気体バネ力はフリーピストン６０の背後の気体室７３に導入され易い。

サブバルブ装置５０は、フロントフォーク１０のピストンロッド２０がストロークする度に、該ピストンロッド２０の外周面に付着した油室３１の油をロッドガイド部２１のシール部材２１Ｂからシリンダチューブ１６の内部に持ち込む。これにより、シリンダチューブ１６の内部の油室４３Ａ、４３Ｂ、５３の作動油が徐々に増加し、それらの油室４３Ａ、４３Ｂ、５３の油圧が高圧化され、フリーピストン６０が前述の通常移動域の上昇端（ダンパ１４の圧縮ストロークの通常上昇端）より更に上方の所定位置たる最上昇端まで移動すると、フリーピストン６０とサブピストン５２の間のサブタンク室５３が、シリンダチューブ１６の外部のリザーバ３０に連通する連通路８４を設ける。本実施例では、フリーピストン６０が上述の最上昇端まで移動すると、フリーピストン６０の下シール部材６４Ｌが、フリーピストン６０の上下のシール部材６４Ｌ、６４Ｕに挟まれる間で、上シリンダチューブ１６Ａの小内径部７１から大内径部７２の側に入って大内径部７２との間にブロー通路を形成し、サブタンク室５３を大内径部７２に開口している貫通孔８１の側に開口する。本実施例では、貫通孔８１が上述の連通路８４を構成する。これにより、ダンパ１４の余剰油及び高圧がサブタンク室５３からフリーピストン６０の外周、上シリンダチューブ１６Ａの貫通孔８１経由でシリンダチューブ１６の外のリザーバ３０に排出され、解放される。

尚、フロントフォーク１０にあっては、フロントフォーク１０の伸縮によって車体側チューブ１１と車軸側チューブ１２の摺動部からリザーバ３０の気体室３２、フリーピストン６０の背後の気体室７３に侵入した空気を排出するための排気プラグ３４を、フォークボルト１５に設けてある。

本実施例によれば以下の作用効果を奏する。
(a)リザーバ３０の気体室３２の容積変化に依存する気体バネ力を、絞り８０Ａを介して、フリーピストン６０の背後の気体室７３、ひいてはフリーピストン６０に及ぼすものにある。

従って、絞り度合を大きくするとき、リザーバ３０の気体室３２の大きな容積変化に依存する気体バネ力がフリーピストン６０に及びにくく、フリーピストン６０の背後の気体室７３の気体バネ力を適度に発揮させることにより、加圧スプリング７０のバネ力を小さくすることができ、乗心地を向上できる。

他方、絞り度合を小さくするとき、リザーバ３０の気体室３２の大きな容積変化に依存する気体バネ力がフリーピストン６０に及び、大きな反力が必要となる圧縮ストローク後半で、衝撃を吸収するのに十分な反力を発生させることができ、衝撃吸収能力を確保できる。

(b)フリーピストン６０の上下のシール部材６４Ｌ、６４Ｕに挟まれる間で、シリンダチューブ１６のチューブ壁を内外に貫通する貫通孔８１と、フリーピストン６０の筒壁を内外に貫通する貫通孔８２と、フリーピストン６０の外周とシリンダチューブ１６の内周の摺動隙間８３が互いに連通する通路８０により、フリーピストン６０の背後の気体室７３とリザーバ３０の気体室３２を上述(a)の絞り８０Ａを介して連通する通路８０を構成することができる。

(c)上述(b)のフリーピストン６０の外周とシリンダチューブ１６の内周の摺動隙間８３を、上述(a)の絞り８０Ａとするとき、この絞り８０Ａ（摺動隙間８３）の大きさが圧縮ストロークに依存して変化する。

圧縮ストロークの前半では、摺動隙間８３の長さＬを長くして絞り度合（摺動隙間８３の抵抗力）を大きくすることにより、リザーバ３０の気体室３２の大きな容積変化に依存する気体バネ力がフリーピストン６０に及びにくく、フリーピストン６０の背後の気体室７３の気体バネ力を適度に発揮させることにより、加圧スプリング７０のバネ力を小さくすることができ、乗心地を向上できる。

他方、圧縮ストロークの後半では、摺動隙間８３の長さＬを短くして絞り度合（摺動隙間８３の抵抗力）を小さくすることにより、リザーバ３０の気体室３２の大きな容積変化に依存する気体バネ力が徐々にフリーピストン６０に及び、大きな反力が必要となる圧縮ストローク後半で、衝撃を吸収するのに十分な反力を発生させることができ、衝撃吸収能力を確保できる。

(d)フリーピストン６０がシリンダチューブ１６の内部を所定位置まで移動したときに、フリーピストン６０の下シール部材６４Ｌが、フリーピストン６０の上下のシール部材６４Ｌ、６４Ｕに挟まれる間で、サブタンク室５３をシリンダチューブ１６に設けた連通路８４の側に開放するものとする。ダンパ１４の伸縮繰り返しによってシリンダチューブ１６に侵入する作動油の量が増え、シリンダチューブ１６の油室４３Ａ、４３Ｂ及びサブタンク室５３が高圧化されたとき、フリーピストン６０が圧縮ストロークの通常上昇端より更に最上昇端まで上昇し、サブタンク室５３の高圧余剰油を上記連通路８４からリザーバ３０に排出できる。

（実施例２）（図５、図６）
実施例２のフロントフォーク１０が実施例１のフロントフォーク１０と異なる点は、フリーピストン６０の背後の気体室７３を、リザーバ３０の気体室３２に連通して絞り９０Ａを介する通路９０を、フォークボルト１５に設けた孔状通路９１と、この孔状通路９１に連通するように上シリンダチューブ１６Ａの上端部に設けた孔状通路９２により形成し、この通路９０に、この通路９０の絞り度合を調整できるアジャスタ９３を設けたことにある。アジャスタ９３は、フォークボルト１５に螺着されて外部から螺動操作でき、その螺動位置の調整により、通路９０の絞り度合を調整できる。図５はダンパ１４の圧縮ストローク開始端を示し、図６はダンパ１４の圧縮ストローク上昇端を示す。

従って、フロントフォーク１０において、リザーバ３０の気体室３２とフリーピストン６０の背後の気体室７３は通路９０により常に連通する。アジャスタ９３の回転操作により、アジャスタ９３の先端のニードル９３Ａがフォークボルト１５に設けた孔状通路９１の導通面積を増減し、絞り９０Ａを形成する。

尚、実施例２のフリーピストン６０では、実施例１において絞り８０Ａ（摺動隙間８３）が設けられる通路８０を形成するための貫通孔８２は撤去した。

本実施例によれば以下の作用効果を奏する。
(a)リザーバ３０の気体室３２の容積変化に依存する気体バネ力を、絞り９０Ａを介して、フリーピストン６０の背後の気体室７３、ひいてはフリーピストン６０に及ぼすものにある。

従って、絞り度合を大きくするとき、リザーバ３０の気体室３２の大きな容積変化に依存する気体バネ力がフリーピストン６０に及びにくく、フリーピストン６０の背後の気体室７３の気体バネ力を適度に発揮させることにより、加圧スプリング７０のバネ力を小さくすることができ、乗心地を向上できる。

他方、絞り度合を小さくするとき、リザーバ３０の気体室３２の大きな容積変化に依存する気体バネ力がフリーピストン６０に及び、大きな反力が必要となる圧縮ストローク後半で、衝撃を吸収するのに十分な反力を発生させることができ、衝撃吸収能力を確保できる。

(b)フリーピストン６０の背後の気体室７３とリザーバ３０の気体室３２を連通する通路９０に、該通路９０の絞り度合を調整できるアジャスタ９３を設ける。アジャスタ９３の操作により絞り度合を調整することにより、リザーバ３０の気体室３２の大きな容積変化に依存する気体バネ力が、フリーピストン６０に及ぶ程度を可変的に決定できる。

アジャスタ９３による絞り度合を大きくすることにより、リザーバ３０の気体室３２の大きな容積変化に依存する気体バネ力がフリーピストン６０に及びにくく、フリーピストン６０の背後の気体室７３の気体バネ力を適度に発揮させることにより、加圧スプリング７０のバネ力を小さくすることができ、乗心地を向上できる。

アジャスタ９３による絞り度合を小さくすることにより、リザーバ３０の気体室３２の大きな容積変化に依存する気体バネ力がフリーピストン６０に及び、大きな反力が必要となる圧縮ストローク後半で、衝撃を吸収するのに十分な反力を発生させることができ、衝撃吸収能力を確保できる。

アジャスタ９３の操作により絞り度合を最大から最小まで変化する間、リザーバ３０の気体室３２の気体バネ力と、フリーピストン６０の背後の気体室７３の気体バネ力のそれぞれがフリーピストン６０に及ぶ波及度合を、その絞り度合の変化に応じて変動させるものになる。これにより、フロントフォーク１０が架装される二輪車の使用者の嗜好に応じた乗心地と圧縮ストローク後半での衝撃吸収能力のバランスを任意に調整できる。

(c)フリーピストン６０がシリンダチューブ１６の内部を所定位置まで移動したときに、フリーピストン６０の下シール部材６４Ｌが、フリーピストン６０の上下のシール部材６４Ｌ、６４Ｕに挟まれる間で、サブタンク室５３をシリンダチューブ１６に設けた連通路８４の側に開放するものとする。ダンパ１４の伸縮繰り返しによってシリンダチューブ１６に侵入する作動油の量が増え、シリンダチューブ１６の油室４３Ａ、４３Ｂ及びサブタンク室５３が高圧化されたとき、フリーピストン６０が圧縮ストロークの通常上昇端より更に最上昇端まで上昇し、サブタンク室５３の高圧余剰油を上記連通路８４からリザーバ３０に排出できる。

（実施例３）（図７、図８）
実施例３のフロントフォーク１０は、実施例１のフロントフォーク１０に実施例２のフロントフォーク１０を組合せたものである。即ち、実施例３のフロントフォーク１０は、フリーピストン６０の背後の気体室７３をリザーバ３０の気体室３２に連通する通路８０に絞り８０Ａを設けると同時に、フリーピストン６０の背後の気体室７３をリザーバ３０の気体室３２に連通する通路９０に絞り９０Ａを設けるものである。図７はダンパ１４の圧縮ストローク開始端を示し、図８はダンパ１４の圧縮ストローク上昇端を示す。

本実施例によれば、実施例１の(a)〜(d)の作用効果、及び実施例２の(a)〜(c)の作用効果を有する。

以上、本発明の実施例を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。

図１は実施例１の油圧緩衝器を示す全体断面図である。 図２は図１の下部断面図である。 図３は図１の上部断面図である。 図４はフリーピストンの圧縮ストローク端を示す断面図である。 図５は実施例２の油圧緩衝器の上部断面図である。 図６はフリーピストンの圧縮ストローク端を示す断面図である。 図７は実施例３の油圧緩衝器の上部断面図である。 図８はフリーピストンの圧縮ストローク端を示す断面図である。

符号の説明

１０ フロントフォーク（油圧緩衝器）
１１ 車体側チューブ
１２ 車軸側チューブ
１４ ダンパ
１６、１６Ａ、１６Ｂ シリンダチューブ
２０ ピストンロッド
３０ リザーバ
３２ 気体室
４２ メインピストン
４３Ａ ピストン側油室
４３Ｂ ロッド側油室
４４ 伸側流路
４４Ａ 伸側減衰バルブ
５２ サブピストン
５３ サブタンク室
５４ 圧側流路
５４Ａ 圧側減衰バルブ
６０ フリーピストン
６４Ｌ 下シール部材
６４Ｕ 上シール部材
７０ 加圧スプリング
７３ 気体室
８０ 通路
８０Ａ 絞り
８１ 貫通孔
８２ 貫通孔
８３ 摺動隙間
８４ 連通路
９０ 通路
９０Ａ 絞り
９３ アジャスタ

Claims (5)

1. 車体側チューブに車軸側チューブを摺動自在に挿入し、
   車体側チューブの内部で該車体側チューブに連結したダンパのシリンダチューブに、車軸側チューブの内部で該車軸側チューブに連結したピストンロッドに設けたメインピストンを摺動自在に挿入し、このメインピストンによりシリンダチューブの内部をピストン側油室とロッド側油室に区画し、メインピストンのピストン側油室とロッド側油室を連絡する流路に伸側減衰バルブを設け、
   シリンダチューブの内部でメインピストンより上部に該メインピストンと相対するサブピストンを設け、このサブピストンによりシリンダチューブの内部のピストン側油室に対する上方にサブタンク室を区画し、サブピストンのピストン側油室とサブタンク室を連絡可能にする流路に圧側減衰バルブを設け、
   シリンダチューブの内部でサブピストンより上部に該サブピストンと相対するフリーピストンを移動自在に設け、フリーピストンが所定位置まで移動したときに、フリーピストンとサブピストンの間のサブタンク室を、シリンダチューブの外部のリザーバに連通する連通路を設け、
   フリーピストンをサブピストンの側に向けて付勢する加圧スプリングを有してなる油圧緩衝器において、
   フリーピストンの背後の気体室を、リザーバの気体室に絞りを介して連通してなることを特徴とする油圧緩衝器。
2. 前記フリーピストンが有底筒状体をなし、該フリーピストンの底部をサブピストン寄りに配置するとともに、該フリーピストンの下部外周と上部外周のそれぞれにシリンダチューブの内周に摺接する上下のシール部材を設け、
   フリーピストンがシリンダチューブの内部を移動するとき、フリーピストンの上下のシール部材に挟まれる間で、シリンダチューブのチューブ壁を内外に貫通する貫通孔と、フリーピストンの筒壁を内外に貫通する貫通孔と、フリーピストンの外周とシリンダチューブの内周の摺動隙間が互いに連通する通路により、フリーピストンの背後の気体室とリザーバの気体室を前記絞りを介して連通する通路を構成する請求項１に記載の油圧緩衝器。
3. 前記フリーピストンの外周とシリンダチューブの内周の摺動隙間により、前記絞りを構成する請求項２に記載の油圧緩衝器。
4. 前記フリーピストンの背後の気体室とリザーバの気体室を連通する通路に、該通路の絞り度合を調整できるアジャスタを設けた請求項１に記載の油圧緩衝器。
5. 前記フリーピストンが有底筒状体をなし、該フリーピストンの底部をサブピストン寄りに配置するとともに、該フリーピストンの下部外周と上部外周のそれぞれにシリンダチューブの内周に摺接する上下のシール部材を設け、
   フリーピストンがシリンダチューブの内部を所定位置まで移動したときに、フリーピストンの下シール部材が、フリーピストンの上下のシール部材に挟まれる間で、サブタンク室をシリンダチューブに設けた前記連通路の側に開放する請求項１〜４のいずれかに記載の油圧緩衝器。

Images