JP2010223323A - 油圧緩衝器 - Google Patents

Abstract

【課題】 フリーピストンの背後の空気室をリザーバの空気室に対して遮断する油圧緩衝器において、リザーバからシリンダチューブに侵入した作動油をサブタンク室からリザーバに解放可能にしながら、リザーバからサブタンク室への空気の侵入を防止すること。
【解決手段】 油圧緩衝器１０において、シリンダチューブ１６の内部におけるフリーピストン６０の背後の空気室が、リザーバ３０の空気室に対して遮断され、フリーピストン６０がダンパ１４の伸縮ストロークに起因する通常移動域を超え、シリンダチューブ１６にリザーバ３０から侵入した作動油の高圧余剰油に起因する最上昇端まで上昇するときに、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からシリンダチューブ１６の外部のリザーバ３０への高圧余剰油の流れを許容し、該リザーバ３０から該サブタンク室５３への空気の流れを阻止する逆止弁８０を設けてなるもの。
【選択図】 図５

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、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摺動自在に設け、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空気室を、リザーバの空気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空気室の容積変化に比例して大きくなる空気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。

また、この油圧緩衝器では、ダンパの最圧縮側で車両の車重や走行状況等に応じて、リザーバの空気バネ力を上げる必要がある場合にも、リザーバの空気圧力をダンパのシリンダチューブの内部におけるフリーピストンの背後に全く及ぼすことがない。従って、フリーピストンの背後の空気室の空気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。

特開2005-30534

特許文献１に記載の油圧緩衝器では、フリーピストンがダンパの伸縮ストロークに起因する通常上昇端を超え、ダンパのシリンダチューブにリザーバから侵入した作動油の高圧余剰油に起因する最上昇端まで上昇するときに、フリーピストンとサブピストンの間のサブタンク室を、フリーピストンの背後の空気室を介することなく、直接的にリザーバに連通する連通孔をシリンダチューブに設けている。フリーピストンの背後の空気室をリザーバの空気室に対して遮断することを維持しながら、リザーバからシリンダチューブに侵入した高圧余剰油を、サブタンク室から直接的にリザーバに解放し、シリンダチューブ内の高圧化を回避しようとするものである。

そこで、特許文献１に記載の油圧緩衝器は、シリンダチューブに連結したガイドシャフトにサブピストンを設け、環状体からなるフリーピストンをシリンダチューブの内周とガイドシャフトの外周に摺動自在に設け、フリーピストンの環状体の外周側に長尺筒部を立上げ、シリンダチューブの上下の内周を大径部と小径部の２段にし、この大径部の小径部寄り下端部にサブタンク室をリザーバ室に連通する連通孔を設けている。フリーピストンも上下の外周を大径部と小径部の２段にし、この大径部と小径部のそれぞれにシリンダチューブの内周の大径部と小径部に摺接する上下のシール部材を設けるとともに、フリーピストンの内周にガイドシャフトの外周に摺接するシール部材を設けている。フリーピストンが通常移動域にあるときには、フリーピストンの外周に設けてある上下のシール部材の間にシリンダチューブの連通孔を位置付け、フリーピストンが通常移動域の上昇端を超えて更に上昇したときには、フリーピストンの外周に設けてある下シール部材がシリンダチューブの連通孔をサブタンク室に開放して該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ものである。また、フリーピストンの外周の上シール部材と内周のシール部材が、フリーピストンの背後の空気室を常に、サブタンク室に対しても、リザーバの空気室に対しても遮断するものになる。

しかしながら、特許文献１に記載の油圧緩衝器では、油圧緩衝器が通常移動域を超え、シリンダチューブの高圧余剰油をサブタンク室からシリンダチューブの連通孔経由でリザーバに解放したとき、シリンダチューブの外部のリザーバの空気がシリンダチューブの連通孔を逆流してサブタンク室に侵入するおそれがある。こうなると、ダンパ内の作動油に空気が混入するものになり、ダンパによる安定した減衰力発生の妨げになる。

本発明の課題は、フリーピストンの背後の空気室をリザーバの空気室に対して遮断する油圧緩衝器において、リザーバからシリンダチューブに侵入した作動油をサブタンク室からリザーバに解放可能にしながら、リザーバからサブタンク室への空気の侵入を防止することにある。

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、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摺動自在に設け、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、シリンダチューブの内部におけるフリーピストンの背後の空気室が、リザーバの空気室に対して遮断され、フリーピストンがダンパの伸縮ストロークに起因する通常移動域を超え、シリンダチューブにリザーバから侵入した作動油の高圧余剰油に起因する最上昇端まで上昇するときに、フリーピストンとサブピストンの間のサブタンク室からシリンダチューブの外部のリザーバへの高圧余剰油の流れを許容し、該リザーバから該サブタンク室への空気の流れを阻止する逆止弁を設け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、前記逆止弁をフリーピストンに設け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、前記シリンダチューブの外部のリザーバに開口する連通孔をシリンダチューブに穿設し、フリーピストンの上部外周と下部外周のそれぞれにシリンダチューブの内周に常に摺接する上下のシール部材を設け、フリーピストンの中間部外周に、上下のシール部材に挟まれ、フリーピストンが通常移動域にあるときに、シリンダチューブの内周に摺接する中間シール部材を設け、フリーピストンとサブピストンの間のサブタンク室をフリーピストンの下シール部材と中間シール部材に挟まれる外周に連通するようにフリーピストンに設けた連通路に前記逆止弁を設け、フリーピストンが通常移動域を超えたときに、中間シール部材がシリンダチューブの内周から離れ、上記フリーピストンの連通路が、シリンダチューブの連通孔を介してシリンダチューブの外部のリザーバに連通され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、前記逆止弁をシリンダチューブに設けるようにしたものである。

請求項５の発明は、請求項４の発明において更に、前記シリンダチューブの外部のリザーバに開口する連通路をシリンダチューブに穿設し、フリーピストンの上部外周にシリンダチューブの内周に常に摺接する上シール部材を設け、フリーピストンの下部外周に、フリーピストンが通常移動域にあるときにシリンダチューブの内周に摺接する下シール部材を設け、シリンダチューブの連通路に前記逆止弁を設け、フリーピストンが通常移動域を超えたときに、下シール部材がシリンダチューブの内周から離れ、フリーピストンとサブピストンの間のサブタンク室がシリンダチューブの連通路及び逆止弁を介してシリンダチューブの外部のリザーバに連通されるようにしたものである。

請求項６の発明は、請求項１〜５のいずれかの発明において更に、前記フリーピストンの通常移動域を超えてからの該フリーピストンの移動ストロークを規制するストッパを設けてなるようにしたものである。

（請求項１）
(a)油圧緩衝器が通常移動域を超え、シリンダチューブの高圧余剰油をサブタンク室からリザーバに解放したとき、シリンダチューブの外部のリザーバの空気が上記高圧余剰油の解放経路を逆流してサブタンク室に侵入しようとしても、その空気の逆流を逆止弁が阻止する。ダンパ内の作動油に空気が侵入することがなくなり、ダンパが発生する減衰力の安定を図ることができる。

（請求項２）
(b)上述(a)の逆止弁をフリーピストンに設けることができる。

（請求項３）
(c)フリーピストンが通常移動域を超えたときに、中間シール部材がシリンダチューブの内周から離れ、シリンダチューブの高圧余剰油をサブタンク室からフリーピストンの連通路及び逆止弁経由でリザーバに解放したとき、シリンダチューブの外部のリザーバの空気がフリーピストンの連通路及び逆止弁（高圧余剰油の解放経路）を逆流してサブタンク室に侵入しようとしても、その空気の逆流を逆止弁が阻止する。

（請求項４）
(d)上述(a)の逆止弁をシリンダチューブに設けることができる。

（請求項５）
(e)フリーピストンが通常移動域を超えたときに、下シール部材がシリンダチューブの内周から離れ、シリンダチューブの高圧余剰油をサブタンク室からシリンダチューブの連通路及び逆止弁経由でリザーバに解放したとき、シリンダチューブの外部のリザーバの空気がシリンダチューブの連通路及び逆止弁（高圧余剰油の解放経路）を逆流してサブタンク室に侵入しようとしても、その空気の逆流を逆止弁が阻止する。

（請求項６）
(f)油圧緩衝器が通常移動域を超え、シリンダチューブの高圧余剰油をサブタンク室からリザーバに解放したとき、シリンダチューブの外部のリザーバの空気圧力が、フリーピストンの外周部の軸方向に作用してフリーピストンを上方に押上げようとするとき、ストッパがフリーピストンの移動ストロークを規制し、結果として、フリーピストンの押上げストロークに起因するフリーピストンの移動容積を規制するものになる。従って、フリーピストンの上述の移動容積を０又は微小容積にし、この移動容積に相当してリザーバからサブタンク室に侵入し、ダンパ内の作動油に混入することとなる空気量を０又は微小容積に抑制することができ、ダンパが発生する減衰力の安定を図ることができる。

図１は油圧緩衝器を示す全体断面図である。 図２は図１の下部拡大断面図である。 図３はフリーピストンの下降端状態を示す断面図である。 図４はフリーピストンの通常上昇端状態を示す断面図である。 図５はフリーピストンの最上昇端状態を示す断面図である。 図６はフリーピストンに設けた逆止弁を示す断面図である。 図７は油圧緩衝器の変形例を示す上部拡大断面図である。

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の上部開口端はシリンダチューブ１６と一体をなすフォークボルト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と空気室３２とが設けられ、油室３１と空気室３２とは自由界面を介して接触し、空気室３２に閉じ込められている空気が空気バネを構成する。これらの懸架スプリング１３と空気バネの弾発力が、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と空気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にパイプ状のガイドシャフト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、ガイドシャフト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。バイパス路５６のサブタンク室５３への開口部にはフロントフォーク１０（ダンパ１４）の伸長行程では閉じ、圧縮行程では開くチェックバルブ５７が設けられている。尚、チェックバルブ５７はフロントフォーク１０の圧縮行程の所定圧で開く。

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、ガイドシャフト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とガイドシャフト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。フリーピストン６０は、上シリンダチューブ１６Ａの内部のサブピストン５２より上部で、サブピストン５２と相対する。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の下部の小外径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の上部の大外径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の筒部６２の下部の小外径部外周と同一径をなす中間部の小外径部外周に、上下のシール部材６４Ｕ、６４Ｌに挟まれるオイルシール等の中間シール部材６４Ｍ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内周シール部材６５を設ける。上下のシール部材６４Ｕ、６４Ｌはシリンダチューブ１６の内周に常に摺接し、中間シール部材６４Ｍはフリーピストン６０が通常移動域にあるときにシリンダチューブ１６の内周に摺接し、内周シール部材６５はガイドシャフト５１の外周に常に摺接する。

即ち、フリーピストン６０がダンパ１４の伸縮ストローク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とガイドシャフト５１の間の環状空間を図３に示す下降端〜図４に示す通常上昇端の間で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と中間シール部材６４Ｍ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（拡径部）を摺動し、内周シール部材６５はガイドシャフト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、６４Ｍ、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、内周シール部材６５がガイドシャフト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の背後の空気室（体積補償室）７３とを区画する。

しかるに、サブバルブ装置５０は、シリンダチューブ１６の内部におけるフリーピストン６０の背後の空気室７３がリザーバ３０の空気室３２に対して遮断される。これにより、ダンパ１４の圧縮ストロークで、リザーバ３０の空気室３２の空気バネ力は、フリーピストン６０の背後の空気室７３に導入されず、該空気室７３の空気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。

また、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て高圧余剰油になり、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通常上昇端を超え、更に上方の所定位置たる図５に示す最上昇端まで上昇するときに、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からシリンダチューブ１６の外部のリザーバ３０への高圧余剰油の流れを許容し、該リザーバ３０から該サブタンク室５３への空気の流れを阻止する逆止弁８０を設ける。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からシリンダチューブ１６の外部のリザーバ３０に排出され、解放される。

即ち、サブバルブ装置５０にあっては、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をフリーピストン６０の下シール部材６４Ｌと中間シール部材６４Ｍに挟まれる外周に連通する連通路８１をフリーピストン６０に設け、この連通路８１に逆止弁８０を設ける。逆止弁８０は、図６に示す如く、中空弁座部材８０Ａに連通路８１の一部を構成する中空部を設け、この中空弁座部材８０Ａをフリーピストン６０の底部６１の下端面に開口する弁孔６１ＡにＯリング８０Ｂを介して液密に挿着するとともに、底部６１に係着した止め輪８０Ｃにより固定し、弁孔６１Ａの奥に装填してある圧縮ばね８０Ｄにより付勢されるボール弁８０Ｅを連通路８１の中間部で中空弁座部材８０Ａの弁座に着座させる。他方、シリンダチューブ１６（上シリンダチューブ１６Ａ）のチューブ壁を内外に貫通する連通孔８２を大内径部７２の下端寄りに穿設する。そして、フリーピストン６０が通常移動域にあるときには、中間シール部材６４Ｍがシリンダチューブ１６の小内径部７１を液密に摺動し、フリーピストン６０の連通路８１をシリンダチューブ１６の外部のリザーバ３０に対して閉鎖する。また、フリーピストン６０が通常移動域から更に最上昇端まで上昇したときに、図５、図６に示す如く、中間シール部材６４Ｍがシリンダチューブ１６の大内径部７２の下端寄り（大内径部７２の範囲内で小内径部７１につながるテーパ部）に到達すると、中間シール部材６４Ｍが大内径部７２の内周から離れ、フリーピストン６０の連通路８１がフリーピストン６０の外周とシリンダチューブ１６の内周の摺動隙間８３、シリンダチューブ１６の連通孔８２を介してシリンダチューブ１６の外部のリザーバ３０に連通する。逆止弁８０が設けられている連通路８１のリザーバ３０寄りの開口が開放されることにより、サブタンク室５３の高圧余剰油は、図５、図６に矢印で示す経路で、逆止弁８０のボール弁８０Ｅを押し開いて連通路８１、摺動隙間８３、連通孔８２経由でリザーバ３０に排出され、解放される。

このとき、サブバルブ装置５０において、リザーバ３０の空気は、シリンダチューブ１６の連通孔８２から摺動隙間８３に侵入しても、下シール部材６４Ｌ及び逆止弁８０の存在によりフリーピストン６０の下部のサブタンク室５３に侵入することがない。

また、サブバルブ装置５０にあっては、フリーピストン６０の外周の上シール部材６４Ｕと内周のシール部材６５が、フリーピストン６０の背後の空気室７３を、常に、サブタンク室５３に対しても、リザーバ３０の空気室３２に対しても遮断する。

尚、フロントフォーク１０にあっては、リザーバ３０の空気室３２が、シリンダチューブ１６、本実施例ではフォークボルト１５に設けたプラグボルト３３を用いて大気圧に調整される。また、フリーピストン６０の背後の空気室７３が、シリンダチューブ１６、本実施例ではフォークボルト１５に設けたプラグボルト３４を用いて大気圧に調整される。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の空気室３２、フリーピストン６０の背後の空気室７３のそれぞれに侵入した空気をプラグボルト３３、３４から外部へ排気できる。

更に、サブバルブ装置５０は、フリーピストン６０の通常移動域の通常上昇端を超えてから最上昇端に至るまでの該フリーピストン６０の移動ストロークを規制するストッパ９０を設ける。本実施例のストッパ９０は、フォークボルト１５に設けられ、フォークボルト１５の上シリンダチューブ１６Ａの内周に挿入される円筒部の先端部により構成される。フリーピストン６０の筒部６２の上端面が上シリンダチューブ１６Ａの内周に挿入されているフォークボルト１５の先端面たるストッパ９０に衝合し、その移動ストロークを規制される。ストッパ９０は直径34mm程度の通常サイズのフリーピストン６０が、通常移動域を超えてから許容される該フリーピストン６０の移動ストロークを0〜5mmにし、サブタンク室５３に侵入する空気量を0〜4cc程度に制限する。

本実施例によれば以下の作用効果を奏する。
(a)フリーピストン６０が通常移動域を超え、シリンダチューブ１６の高圧余剰油をサブタンク室５３からリザーバ３０に解放したとき、シリンダチューブ１６の外部のリザーバ３０の空気が上記高圧余剰油の解放経路を逆流してサブタンク室５３に侵入しようとしても、その空気の逆流を逆止弁８０が阻止する。ダンパ１４内の作動油に空気が侵入することがなくなり、ダンパ１４が発生する減衰力の安定を図ることができる。

(b)上述(a)の逆止弁８０をフリーピストン６０に設けることができる。

(c)フリーピストン６０が通常移動域を超えたときに、中間シール部材６４Ｍがシリンダチューブ１６の内周から離れ、シリンダチューブ１６の高圧余剰油をサブタンク室５３からフリーピストン６０の連通路８１及び逆止弁８０経由でリザーバ３０に解放したとき、シリンダチューブ１６の外部のリザーバ３０の空気がフリーピストン６０の連通路８１及び逆止弁８０（高圧余剰油の解放経路）を逆流してサブタンク室５３に侵入しようとしても、その空気の逆流を逆止弁８０が阻止する。

(d)フリーピストン６０が通常移動域を超え、シリンダチューブ１６の高圧余剰油をサブタンク室５３からリザーバ３０に解放したとき、シリンダチューブ１６の外部のリザーバ３０の空気圧力が、フリーピストン６０の外周部の軸方向に作用してフリーピストン６０を上方に押上げようとするとき、ストッパ９０がフリーピストン６０の移動ストロークを規制し、結果として、フリーピストン６０の押上げストロークに起因するフリーピストン６０の移動容積を規制するものになる。従って、フリーピストン６０の上述の移動容積を０又は微小容積にし、この移動容積に相当してリザーバ３０からサブタンク室５３に侵入し、ダンパ１４内の作動油に混入することとなる空気量を０又は微小容積に抑制することができ、ダンパ１４が発生する減衰力の安定を図ることができる。

図７に示すフロントフォーク１０が図１〜図６に示したフロントフォーク１０と異なる点は、フリーピストン６０から下シール部材６４Ｌを撤去し、フリーピストン６０に設けられる上シール部材６４Ｕを上シー部材６６Ｕ（上シール部材６６Ｕはフリーピストン６０の上部の大外径部外周に設けられてシリンダチューブ１６の内周に常に摺接する）とし、フリーピストン６０に設けられる中間シール部材６４Ｍを下シール部材６６Ｌ（下シール部材６６Ｌはフリーピストン６０の下部の小外径部外周に設けられ、フリーピストン６０が通常移動域にあるときにシリンダチューブ１６の内周に摺接する）とし、逆止弁８０をフリーピストン６０に設けずにシリンダチューブ１６（上シリンダチューブ１６Ａ）に設けたことにある。

即ち、図７のサブバルブ装置５０にあっては、シリンダチューブ１６（上シリンダチューブ１６Ａ）の肉厚内に穿設した連通路８４の一端をシリンダチューブ１６の大内径部７２の内周に開口し、その他端をシリンダチューブ１６のリザーバ３０に臨む外周に開口し、この連通路８４に逆止弁８０を設ける。そして、フリーピストン６０が通常移動域にあるときには、フリーピストン６０の外周に設けてある上シール部材６６Ｕと下シール部材６６Ｌの間に、シリンダチューブ１６に設けてある連通路８４の一端開口を位置付け、シリンダチューブ１６の連通路８４をフリーピストン６０の下部のサブタンク室５３に対して閉鎖する。また、フリーピストン６０が通常移動域から更に最上昇端まで上昇したときに、図７に示す如く、下シール部材６６Ｌがシリンダチューブ１６の大内径部７２の下端寄り（大内径部７２の範囲内で小内径部７１につながるテーパ部）に到達すると、下シール部材６６Ｌが大内径部７２の内周から離れ、シリンダチューブ１６の連通路８４がフリーピストン６０の外周とシリンダチューブ１６の内周の摺動隙間８５を介してフリーピストン６０の下部のサブタンク室５３に連通する。逆止弁８０が設けられている連通路８４のサブタンク室５３寄りの開口が開放されることにより、サブタンク室５３の高圧余剰油は図７に矢印で示す経路で摺動隙間８５を通り、逆止弁８０を押し開いてリザーバ３０に排出され、解放される。

このとき、サブバルブ装置５０において、リザーバ３０の空気は、逆止弁８０の存在によりシリンダチューブ１６の内部に侵入せず、ひいてはフリーピストン６０の下部のサブタンク室５３に侵入することがない。

また、サブバルブ装置５０にあっては、フリーピストン６０の外周の上シール部材６６Ｕと内周のシール部材６５が、フリーピストン６０の背後の空気室７３を、常に、サブタンク室５３に対しても、リザーバ３０の空気室３２に対しても遮断する。

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。尚、本発明のシール部材は、オイルシール、Ｏリング等のいずれであっても良い。

本発明は、シリンダチューブの内部におけるフリーピストンの背後の空気室が、リザーバの空気室に対して遮断され、フリーピストンがダンパの伸縮ストロークに起因する通常移動域を超え、シリンダチューブにリザーバから侵入した作動油の高圧余剰油に起因する最上昇端まで上昇するときに、フリーピストンとサブピストンの間のサブタンク室からシリンダチューブの外部のリザーバへの高圧余剰油の流れを許容し、該リザーバから該サブタンク室への空気の流れを阻止する逆止弁を設けてなることにより、フリーピストンの背後の空気室をリザーバの空気室に対して遮断する油圧緩衝器において、リザーバからシリンダチューブに侵入した作動油をサブタンク室からリザーバに解放可能にしながら、リザーバからサブタンク室への空気の侵入を防止することができる。

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 空気室
３４ プラグボルト
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
５１ ガイドシャフト
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
５８ 減衰力調整ロッド
６０ フリーピストン
６４Ｌ、６４Ｕ、６５、６６Ｌ、６６Ｕ シール部材
７０ 加圧スプリング
７３ 空気室
８０ 逆止弁
８１ 連通路
８２ 連通孔
８３ 摺動隙間
８４ 連通路
８５ 摺動隙間
９０ ストッパ

Claims (6)

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、
   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摺動自在に設け、
   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、
   シリンダチューブの内部におけるフリーピストンの背後の空気室が、リザーバの空気室に対して遮断され、
   フリーピストンがダンパの伸縮ストロークに起因する通常移動域を超え、シリンダチューブにリザーバから侵入した作動油の高圧余剰油に起因する最上昇端まで上昇するときに、フリーピストンとサブピストンの間のサブタンク室からシリンダチューブの外部のリザーバへの高圧余剰油の流れを許容し、該リザーバから該サブタンク室への空気の流れを阻止する逆止弁を設けてなることを特徴とする油圧緩衝器。
2. 前記逆止弁をフリーピストンに設ける請求項１に記載の油圧緩衝器。
3. 前記シリンダチューブの外部のリザーバに開口する連通孔をシリンダチューブに穿設し、
   フリーピストンの上部外周と下部外周のそれぞれにシリンダチューブの内周に常に摺接する上下のシール部材を設け、
   フリーピストンの中間部外周に、上下のシール部材に挟まれ、フリーピストンが通常移動域にあるときに、シリンダチューブの内周に摺接する中間シール部材を設け、
   フリーピストンとサブピストンの間のサブタンク室をフリーピストンの下シール部材と中間シール部材に挟まれる外周に連通するようにフリーピストンに設けた連通路に前記逆止弁を設け、
   フリーピストンが通常移動域を超えたときに、中間シール部材がシリンダチューブの内周から離れ、上記フリーピストンの連通路が、シリンダチューブの連通孔を介してシリンダチューブの外部のリザーバに連通される請求項２に記載の油圧緩衝器。
4. 前記逆止弁をシリンダチューブに設ける請求項１に記載の油圧緩衝器。
5. 前記シリンダチューブの外部のリザーバに開口する連通路をシリンダチューブに穿設し、
   フリーピストンの上部外周にシリンダチューブの内周に常に摺接する上シール部材を設け、
   フリーピストンの下部外周に、フリーピストンが通常移動域にあるときにシリンダチューブの内周に摺接する下シール部材を設け、
   シリンダチューブの連通路に前記逆止弁を設け、
   フリーピストンが通常移動域を超えたときに、下シール部材がシリンダチューブの内周から離れ、フリーピストンとサブピストンの間のサブタンク室がシリンダチューブの連通路及び逆止弁を介してシリンダチューブの外部のリザーバに連通される請求項４に記載の油圧緩衝器。
6. 前記フリーピストンの通常移動域を超えてからの該フリーピストンの移動ストロークを規制するストッパを設けてなる請求項１〜５のいずれかに記載の油圧緩衝器。

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