JP2011127744A

JP2011127744A - 緩衝器

Info

Publication number: JP2011127744A
Application number: JP2009289438A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Kitamura; 康弘北村
Original assignee: KYB Corp
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 2009-12-21
Filing date: 2009-12-21
Publication date: 2011-06-30
Anticipated expiration: 2029-12-21
Also published as: JP5438490B2

Abstract

【課題】ピストン体が車輪側チューブ内を摺動することで受圧面積を大きくして効果的な減衰作用の発現を可能にすると共に、絶対重量の大幅な軽減化と製品コストの低廉化を可能にする。
【解決手段】下端が閉塞されるシリンダ体１０（あるいはシリンダ状体２）と、このシリンダ体１０（２）内に摺動可能に収装されるピストン体４と、このピストン体４に下端が連結されて上端側が上方に延びるロッド体５と、シリンダ体１０（２）における下端側内に上記のピストン体４で画成されて作動流体を充満するピストン下室Ｒ２とを有してなる緩衝器において、シリンダ体１０（２）における上端側内となるロッド体５を挿通させるピストン体４の上方が作動流体部分と、この作動流体部分と作動流体面Ｏを境にする気室とを有するリザーバＲとされ、このリザーバＲにおける最膨張時の気室に大気圧以上となる気圧が封入されてなる。
【選択図】図１

Description

この発明は、緩衝器に関し、特に、二輪車や三輪車あるいは四輪車などの車両に搭載されて下端部で懸架する車輪からの振動などを吸収する緩衝器の改良に関する。

二輪車や三輪車あるいは四輪車などの車両に搭載されて下端部で懸架する車輪からの振動などを吸収する緩衝器としては、これまでに種々の提案があるが、たとえば、特許文献１には、二輪車や三輪車などの鞍乗り型の車両における前輪側への架装に向く緩衝器たるフロントフォークについての提案が開示されている。

すなわち、このフロントフォークは、図４に示すように、大径のアウターチューブたる車体側チューブ１と小径のインナーチューブたる車輪側チューブ２とが潤滑隙間Ｓを有しながら出没可能に挿通されてテレスコピック型に形成されながら懸架バネ３で伸長方向に附勢されて伸縮可能とされるフォーク本体を有してなる。

そして、このフロントフォークにあっては、フォーク本体内にダンパを収装せずして車輪側チューブ２をシリンダ体に見立て、この車輪側チューブ２内にピストン体４を摺動可能に収装し、このピストン体４は、車体側チューブ１の軸芯部に垂設されるロッド体５に連結されながら車輪側チューブ２内に上記の懸架バネ３を収装すると共に作動流体たる作動油を充満するピストン下室Ｒ２を画成する。

また、このフロントフォークにあっては、車輪側チューブ２の上端側を隔壁体６で閉塞して車輪側チューブ２内にピストン体４の上方となり作動油を充満するピストン上室Ｒ１を画成すると共に、隔壁体６の上方に油室部分（符示せず）とこの油室部分と油面Ｏを境にする気室（符示せず）とを有するリザーバＲに設定し、隔壁体６は、軸芯部にロッド体５を貫通させてロッドガイドを兼ねる。

そしてまた、このフロントフォークにあっては、ピストン体４がピストン上室Ｒ１のピストン下室Ｒ２への連通を許容して作動油の通過時に所定の減衰作用をする伸側減衰手段４ａと、ピストン下室Ｒ２のピストン上室Ｒ１への連通を許容して作動油の通過時に所定の減衰作用をする圧側減衰手段４ｂとを有する。

それゆえ、この特許文献１に開示のフロントフォークたる緩衝器にあっては、フォーク本体がシリンダ体に見立てられる車輪側チューブ２内にピストン体４を摺動可能に収装するから、図示しないが、径を同じくするフォーク本体がダンパを内蔵し、このダンパがシリンダ体を有すると共にこのシリンダ体内にピストン体を収装する場合に比較して、ピストン体４における受圧面積を大きくし、効果的な減衰作用の発現を可能にする。

ちなみに、上記したフロントフォークにあっては、ピストン上室Ｒ１が車輪側チューブ２に開穿の連通孔２ａを介して潤滑隙間Ｓに連通して、この潤滑隙間Ｓに潤滑油として機能する作動油を流入させると共に、この潤滑隙間Ｓにおける環状となる断面積をロッド体５の円形となる断面積より大きくする。

そして、このフロントフォークにあっては、上記の隔壁体６がピストン上室Ｒ１のリザーバＲへの連通を阻止するがリザーバＲのピストン上室Ｒ１への連通を許容するチェック弁６ａと、このチェック弁６ａに並列する微小流路６ｂとを有する。

それゆえ、ピストン体４が車輪側チューブ２内を下降するフォーク本体の収縮作動時には、拡大する潤滑隙間Ｓに流入するピストン上室Ｒ１側からの作動油量が不足するから、この不足分の作動油がリザーバＲからチェック弁６ａを介してピストン上室Ｒ１に補充されて、ピストン上室Ｒ１における負圧化が阻止される。

そして、ピストン体４が車輪側チューブ２内を上昇するフォーク本体の伸長作動時には、収縮する潤滑隙間Ｓ内からの作動油がピストン上室Ｒ１に流入すると共にこのときピストン上室Ｒ１において余剰となる量の作動油が微小通路６ｂを介してリザーバＲに流出する。

したがって、このピストン上室Ｒ１から作動油が隔壁体６に配設の微小通路６ｂを介してリザーバＲに流出するときの抵抗でピストン上室Ｒ１が昇圧傾向に維持されると共に、ピストン下室Ｒ２も昇圧傾向に維持される
その結果、このピストン下室Ｒ２が負圧化されずして、このピストン下室Ｒ２における作動油中に気泡が発生されず、この気泡が発生されるがゆえに、フォーク本体が収縮作動に反転する作動開始時に、この気泡が潰れるまでの間の減衰手段による所定の減衰作用が具現化されない、すなわち、「減衰力のサボり現象」が発現されることを阻止し得て、安定した減衰作用の実現を可能にする。

特許第４０５５８４３号公報（特許請求の範囲請求項１，明細書中の段落００１５，同００１６,同００１８から同００２１，同００２６，図１参照）

しかしながら、上記した特許文献１に開示のフロントフォークたる緩衝器にあっては、ピストン体が受圧面積を大きくして効果的な減衰作用の発現を可能にする点で基本的に問題がある訳ではないが、その利用場面の想定如何では、些かの不具合があると指摘される可能性がある。

すなわち、上記した緩衝器にあっては、車輪側チューブ２の上端側内にピストン上室Ｒ１を画成するためにロッドガイドを兼ねる隔壁体６を有すると共に、車輪側チューブ２の下端側内にピストン体４で画成されるピストン下室Ｒ２が作動油を充分に充満させながら懸架バネ３を収装するから、フロントフォークにおける絶対重量の低減化を困難にする。

また、上記の緩衝器にあっては、ピストン上室Ｒ１を画成するための隔壁体６を有するのはもちろんのこと、この隔壁体６にチェック弁６ａとこのチェック弁６ａに並列する微小通路６ｂとを有するから、部品点数を多くしたり、部品加工に手間を要したりする。

そして、上記の緩衝器にあっては、車体側チューブ１と車輪側チューブ２との間の潤滑隙間Ｓにおける断面積とロッド体５における断面積の大小の調整を要するから、部品形成に多くの手間を要する。

それゆえ、特に、鞍乗り型の車両の内、車体荷重が自動二輪車や三輪車などの車両に比較して小さくなる自転車にあっては、前輪側に架装されるものとして上記した特許文献１に開示の緩衝器を利用するとしても、緩衝器自体の重量が大き過ぎ、また、製品コスト的にも高価となり、利用可能性が低下される虞がある。

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、ピストン体が車輪側チューブ内を摺動することで受圧面積を大きくして効果的な減衰作用の発現を可能にすると共に、絶対重量の大幅な軽減化と製品コストの低廉化を可能にして、その汎用性の向上を期待するのに最適となる緩衝器を提供することである。

上記した目的を達成するために、この発明による緩衝器は、先ず概念的には、下端が閉塞されるシリンダ体あるいはシリンダ状体の下端側内にピストン体で画成されて作動流体を充満するピストン下室を有するが、ピストン体を挟んで反対側となるピストン上方に作動流体を充満するピストン上室を画成しない、すなわち、「上室レス」とする。

そして、この発明による緩衝器の構成を、基本的には、下端が閉塞されるシリンダ体あるいはシリンダ状体と、このシリンダ体あるいはシリンダ状体内に摺動可能に収装されるピストン体と、このピストン体に下端が連結されて上端側が上方に延びるロッド体と、上記のシリンダ体あるいはシリンダ状体における下端側内に上記のピストン体で画成されて作動流体を充満するピストン下室とを有してなる緩衝器において、上記のシリンダ体あるいはシリンダ状体における上端側内となるロッド体を挿通させるピストン体の上方が作動流体部分と、この作動流体部分と作動流体面を境にする気室とを有するリザーバとされ、このリザーバにおける最膨張時の気室に大気圧以上となる気圧が封入されてなるとする。

それゆえ、この発明による緩衝器にあっては、ピストン体を摺動可能に収装させるシリンダ体あるいはシリンダ状体が言わば緩衝器における本体を形成する場合には、ピストン体における受圧面積を大きくすることが可能になり、効果的な減衰作用の発現を可能にする。

そして、この発明による緩衝器にあっては、シリンダ体あるいはシリンダ状体における上端側内となるピストン体の上方、すなわち、ピストン上方が作動流体部分と、この作動流体部分と流体面を境にする気室とを有するリザーバとされて、シリンダ体あるいはシリンダ状体の上端側内にロッドガイドなどの隔壁体で作動流体を充満させるピストン上室を画成しない「上室レス」とするから、ピストン上室を画成するための隔壁体を有せず、したがって、隔壁体を不要にする分、全体重量の削減が可能になる。

また、この発明による緩衝器にあっては、ピストン上方のリザーバにおける気室にこの緩衝器の最伸長時に大気圧以上となる気圧を封入するから、この封入される気圧によるエアバネ力によって緩衝器が伸長方向に附勢され、その分、懸架バネを不要にし、緩衝器における軽量化に寄与する。

ちなみに、この発明による緩衝器にあって、ピストン上室およびピストン下室は、単なる呼称であって、この呼称に拘泥される必要はなく、ピストン上室をピストン上方室あるいは単に上方室さらにはロッド側室と呼称されても良く、ピストン下室もピストン下方室あるいは単に下方室さらにはピストン側室と呼称されても良い。

そして、この発明に言う「上室レス」は、シリンダ体あるいはシリンダ状体の上端側内にロッドガイドなどの隔壁体で作動流体を充満させるピストン上室を画成しない、の意味である。

なお、この発明による緩衝器にあって、ピストン下室における容積を削減する容積削減手段を有する場合には、ピストン下室に収容される作動流体の量を大幅に削減し得て、緩衝器における一層の軽量化に寄与する。

この発明による緩衝器を原理的に示す概略図で、（Ａ），（Ｂ）は、単筒型とされる緩衝器を示し、（Ｃ）は、フロントフォークとされる緩衝器を示す。この発明の一実施形態による緩衝器たる最伸長状態にあるフロントフォークを一部破断して示す半截縦断面正面図である。図２のフロントフォークの最収縮状態を部分的に示す拡大半截縦断面図である。先行技術文献となるフロントフォークを原理的に示す概略図である。

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、この発明による緩衝器は、図１に示すように、すなわち、図１（Ａ）および図１（Ｂ）に示すように、単筒型の緩衝器として具現化され、また、図１（Ｃ）に示すように、フロントフォークに具現化される。

順次説明すると、図１（Ａ）に示すところでは、緩衝器は、下端が閉塞されるシリンダ体１０と、このシリンダ体１０内に摺動可能に収装されるピストン体４と、このピストン体４に下端が連結されて上端側が上方に延びるロッド体５と、上記のシリンダ体１０における下端側内に上記のピストン体４で画成されて作動流体たる作動油を充満するピストン下室Ｒ２とを有してなる。

なお、シリンダ体１０は、下端が閉塞されるとするが、その意図するところは、緩衝器の所定の収縮作動時および伸長作動時にピストン体４を介してのみピストン下室Ｒ２に対する作動油の給排が実現されるの意味である。

したがって、その意味では、シリンダ体１０の下端が絶対的に閉塞されていなければならない訳ではなく、図示しないが、たとえば、シリンダ体１０のボトム端部に流量制御バルブ類が設けられていて、この流量制御バルブ類の機能するところで、ピストン下室Ｒ２からの作動油の外部への流出が阻止されるものでも良い。

また、作動流体については、基本的には、限定されないのはもちろんで、たとえば、汎用されている油系の他に水系の作動流体があるが、シリンダ体１０内に収容される作動流体と、後述する潤滑隙間Ｓに収容される作動流体とが別とされても良い。

シリンダ体１０は、車両に搭載される緩衝器を構成するとき、下端側部材とされて、いわゆる車輪側に連結されるもので、たとえば、この緩衝器が自動二輪車におけるリアクッションユニットとされるとき、後輪を懸架するスイングアームに連結され、また、この緩衝器が四輪車両におけるショックアブソーバとされるとき、ナックルアームなどを介して車軸側に連結される。

そして、ロッド体５は、車両に搭載される緩衝器を構成するとき、上端側部材とされていわゆる車体側に連結されるもので、たとえば、この緩衝器が自動二輪車におけるリアクッションユニットとされるとき、車体側たるサドル側に連結され、また、この緩衝器が四輪車両におけるショックアブソーバとされるとき、車体たるボディ側に連結される。

ピストン体４は、この発明にあって、シリンダ体１０内に収装されて、このピストン体４の下方に、すなわち、シリンダ体１０の下端側内にピストン下室Ｒ２を画成し、このピストン下室Ｒ２には作動油が充満される。

それに対して、この発明にあっては、シリンダ体１０内にピストン体４が収装されるとき、このピストン体４の上方には、いわゆる、ピストン上室、すなわち、図示しないが、シリンダ体１０の上端側内にロッドガイドなどの隔壁体で作動流体が充満されるピストン上室を画成しない、つまり、「上室レス」とされる。

そして、このピストン体４は、ピストン下室Ｒ２からの作動油のピストン体４の上方、すなわち、ピストン上方への通過を許容して所定の減衰作用をする圧側減衰手段４ｂを有すると共に、ピストン上方からの作動油のピストン下室Ｒ２への通過を許容して所定の減衰作用をする伸側減衰手段４ａを有する。

また、この発明にあって、ピストン上方は、上記のシリンダ体１０における上端側内となるロッド体５を挿通させる作動油部分と、この作動油部分と油面Ｏを境にする気室とを有するリザーバＲとされ、このリザーバＲには、このリザーバＲの最膨張時における気室に大気圧以上となる気圧が封入される。

ちなみに、リザーバＲについては、図１（Ｂ）に示すように、リザーバタンクＴとされても良く、この場合には、気室がリザーバタンクＴ内で油面Ｏを境にして画成されるので、シリンダ１０内にあって、ピストン上方は、従前の緩衝器におけるピストン上室のように、ロッドガイドなどの隔壁体で画成されて作動油を充満させる態様になるが、あくまで「上室レス」であることに変わりはない。

以上のように形成された緩衝器にあっては、シリンダ体１０内をピストン体４が下降する収縮作動時には、ピストン体４の下降で狭くなるピストン下室Ｒ２の作動油が圧側減衰手段４ｂを介してピストン上方に流出し、その際に圧側減衰手段４ｂが所定の減衰作用を具現化する。

そして、シリンダ体１０内をピストン体４が上昇する伸長作動時には、ピストン上方が言わば狭くなり、ピストン下室Ｒ２が膨張するが、ピストン上方は、言わば閉鎖されているピストン下室Ｒ２と比較すれば開放されているのと同じになる。

その結果、膨張することで負圧傾向になるピストン下室Ｒ２は、伸側減衰手段４ａを介してピストン上方からの作動油を吸い込むようになり、このとき、伸側減衰手段４ａによる所定の伸側減衰作用が具現化される。

そして、この発明にあっては、リザーバＲにおける気室に大気圧以上となる気圧を封入するから上記の伸長作動時にピストン上方が加圧状態になり、したがって、ピストン下室Ｒ２にピストン上方からの作動油が流入するようになり、伸側減衰手段４ａによる所定の減衰作用の確実な具現化が可能になる。

ちなみに、伸側減衰手段４ａは、圧側減衰手段４ｂと同様に、たとえば、環状リーフバルブを有してなる他、絞りや微小通路からなるとしても良い。

図１（Ｃ）は、この発明の緩衝器がフロントフォークとされる場合を示し、このフロントフォークは、大径のアウターチューブたる車体側チューブ１の下端側内に下端が閉塞されたシリンダ状体たる小径のインナーチューブからなる車輪側チューブ２の上端側が出没可能に挿通されてテレスコピック型に形成されながら伸縮可能とされるフォーク本体を有してなる。

そして、このフロントフォークにあっては、フォーク本体がダンパを内装せずして伸側減衰手段４ａおよび圧側減衰手段４ｂを有するピストン体４を車輪側チューブ２内に摺動可能に収装し、車輪側チューブ２の下端側内にピストン下室Ｒ２を画成する。

また、このフロントフォークにあっては、ピストン体４の下方にピストン下室Ｒ２を画成する一方で、ピストン体４の上方にいわゆるピストン上室を画成せずして、ピストン体４の上方をリザーバＲにして「上室レス」にする。

さらに、リザーバＲは、車輪側チューブ２の上端側内となりロッド体５を挿通させる作動油部分と、この作動油部分と油面Ｏを境にする気室とを有し、フォーク本体が最伸長状態となる最膨張時の気室に大気圧以上となる気圧が封入される。

それゆえ、このフロントフォークにあっては、最伸長時にリザーバＲにおける気室に大気圧以上となる気圧を封入するから、このエア圧に基づくエア反力でフォーク本体が伸長方向に附勢され、したがって、前記した特許文献１に開示のフロントフォークが懸架バネ３（図４参照）を有するのに対して、懸架バネを有しない。

そして、このフロントフォークにあっては、車輪側チューブ２内をピストン体４が下降する収縮作動時には、ピストン体４の下降で狭くなるピストン下室Ｒ２の作動油が圧側減衰手段４ｂを介してピストン上方に流出し、その際に圧側減衰手段４ｂが所定の減衰作用を具現化する。

また、車輪側チューブ２内をピストン体４が上昇する伸長作動時には、ピストン上方が言わば狭くなると共にピストン下室Ｒ２が膨張するが、ピストン上方は、言わば閉鎖されているピストン下室Ｒ２と比較すれば開放されているのと同じになる。

したがって、膨張することで負圧傾向になるピストン下室Ｒ２は、伸側減衰手段４ａを介してピストン上方からの作動油を吸い込むようになり、このとき、伸側減衰手段４ａによる所定の伸側減衰作用が具現化される。

そしてまた、このフロントフォークにあっては、リザーバＲにおける気室に大気圧以上となる気圧を封入するから、上記の伸長作動時にピストン上方がより一層の加圧状態になり、したがって、ピストン下室Ｒ２にピストン上方からの作動油が流入するようになり、伸側減衰手段４ａによる所定の減衰作用の確実な具現化が可能になる。

さらに、このフロントフォークにあっては、ピストン上方をロッドガイドなどの隔壁体で閉塞してピストン上室に設定しない「上室レス」とされるから、隔壁体の配設を不要にすると共に、隔壁体を不要にすることによる部品点数の削減を可能にし、また、部品加工における手間の削減、さらには、全体重量の軽減を可能にする。

図２は、この発明を具体化したフロントフォークを示し、以下には、このフロントフォークについて説明するが、このフロントフォークは、二輪車や三輪車などの鞍乗り型の車両における前輪側に架装されて、下端部で前輪を懸架し、この前輪からの路面振動などを吸収する。

そして、このフロントフォークにあっても、前記した「上室レス」を踏襲するのはもちろんのこと、最伸長状態時に大気圧以上となる気圧を封入して懸架バネの配設を省略し、また、内部に収容される作動油の油量を削減し、さらには、最伸長時に大気圧以上となる気圧を封入することに伴う言うなれば弊害除去を可能にしている。

先ず、図示するフロントフォークは、前記した図１（Ｃ）における場合と同様に、基本的には、下端が閉塞されるシリンダ状体たる車輪側チューブ２と、この車輪側チューブ２内に摺動可能に収装されるピストン体４と、このピストン体４に下端が連結されて上端側が上方に延びるロッド体５と、車輪側チューブ２における下端側内にピストン体４で画成されて作動油を充満するピストン下室Ｒ２とを有してなる。

ちなみに、車輪側チューブ２の下端が基本的には閉塞されるとするのは、この発明に言う「上室レス」を具現化する上では、車輪側チューブ２の下端が閉塞されていることが好ましいからである。

つまり、図示するフロントフォークにあっては、車輪側チューブ２の下端側内となるピストン下室Ｒ２に容積削減手段７を有し、この容積削減手段７を構成するほぼ試験管形状に形成のケース体７１が図示しない開口を下向きにして車輪側チューブ２の軸芯部に立設される。

そして、このとき、ケース体７１の図示しない下端部となる開口端部が車輪側チューブ２側にいわゆる液密状態に連結されるが、仮にこの連結部分の液密状態が故障するなどして、ピストン下室Ｒ２の作動油がケース体７１内に流入するような状況になるときに、この故障による油漏れ現象をいち早く確認できるように、同じく図示しないが、車輪側チューブ２のボトム内底が外部に向けて開口されて、ケース体７１内を大気に連通させている。

その意味で、図示する実施形態では、正確には、車輪側チューブ２の下端が閉塞しているとは言いえないので、基本的にはと表現したものである。

ところで、このフロントフォークにあっては、車輪側チューブ２の下端側内にピストン体４で画成されるピストン下室Ｒ２における容積削減手段７がほぼ試験管形状に形成されて内側を大気に通じさせるケース体７１を有するから、このケース体７１を有する分、ピストン下室Ｒ２に収容される作動油量の削減を可能にし、フロントフォークにおける全体重量の削減を可能にする。

一方、車輪側チューブ２は、小径のインナーチューブからなり、上端側が大径のアウターチューブからなる車体側チューブ１の下端側に上下に離間配置される軸受２ｂ，１ａを介して出没可能に挿通されてテレスコピック型のフォーク本体を形成し、このフォーク本体が伸縮可能とされる。

そして、このフォーク本体にあっては、車輪側チューブ２内にピストン体４を摺動可能に収装し、このピストン体４によって車輪側チューブ２の下端側内にこのピストン体４の下方となるピストン下室Ｒ２を画成し、このピストン下室Ｒ２に作動油を充満させる。

それゆえ、このフォーク本体にあっては、ダンパを内装せずして、このフォーク本体を構成する車輪側チューブ２内にピストン体４を収装するから、ピストン体４における受圧面積を大きくして効果的な減衰作用の発現を可能にし得る。

また、このフォーク本体にあっては、車体側チューブ１の軸芯部に垂設のロッド体５の図中で下端部となる先端部にピストン体４を連結し、このピストン体４は、フォーク本体内に上記のピストン下室Ｒ２を画成する一方で、このピストン下室Ｒ２とピストン体４を挟んで反対側となるピストン体４の上方をロッドガイドなどの隔壁部材で画成されないリザーバＲにして、「上室レス」とする。

このとき、リザーバＲは、車輪側チューブ２の上端側内となりロッド体５を挿通させる作動油部分と、この作動油部分と油面Ｏを境にする気室とを有し、フォーク本体が最伸長状態となる最膨張時の気室に大気圧以上、たとえば、０．３ＭＰａとなる気圧が封入される。

そして、このフォーク本体にあっては、ピストン体４がピストン下室Ｒ２とピストン上方との連通を許容しながら作動油の通過時に所定の減衰作用をする伸側減衰手段４ａ（図１（Ｃ）参照）たる伸側減衰バルブ４１と圧側減衰手段４ｂ（図１（Ｃ）参照）たる圧側減衰バルブ４２とを有してなる。

それゆえ、このフロントフォークにあっては、車輪側チューブ２内をピストン体４が下降する収縮作動時には、ピストン体４の下降で狭くなるピストン下室Ｒ２の作動油が圧側減衰手段４ｂを介してピストン上方に流出し、その際に圧側減衰手段４ｂが所定の減衰作用を具現化する。

そしてまた、このフロントフォークにあっては、リザーバＲにおける気室に大気圧以上となる気圧を封入するから上記の伸長作動時にピストン上方がより一層加圧状態になり、したがって、ピストン下室Ｒ２が大気圧以下にならずして、ピストン上方からの作動油を吸い込むようになり、伸側減衰手段４ａによる所定の減衰作用の確実な具現化が可能になる。

さらに、このフロントフォークにあっては、ピストン上方をロッドガイドなどの隔壁体で閉塞してピストン上室に設定しない「上室レス」にするから、隔壁体の配設を不要にすると共に、隔壁体を不要にすることによる部品点数の削減を可能にし、また、部品加工における手間の削減、さらには、全体重量の軽減を可能にする。

一方、このフォーク本体にあっては、車体側チューブ１と車輪側チューブ２との間に上記の上下に離間配置される軸受２ｂ，１ａで画成される潤滑隙間Ｓを有し、この潤滑隙間Ｓに潤滑流体を収容させて、車体側チューブ１と車輪側チューブ２との間における摺動性を保障する。

ちなみに、図示する実施形態にあっては、車輪側チューブ２が上記の潤滑隙間Ｓに対する潤滑流体不足を解消する補給手段８を有し、この補給手段８は、車輪側チューブ２の上端部の内側に一体的に設けられたハウジング８１を有し、このハウジング８１内たる閉鎖空間を車輪側チューブ２の上端部に開穿の連通孔２ａを介して潤滑隙間Ｓに連通させながら所定量の潤滑流体を収容する。

それゆえ、この補給手段８にあっては、後述するピストン体４の上方に位置決められる油面Ｏ位置が高低如何様にあるかに関係なく、潤滑隙間Ｓにおける潤滑、つまり離間配置される上下の軸受２ｂ，１ａにおける潤滑を保障する。

また、前記した特許文献１にあっては、潤滑隙間Ｓにおける断面積がロッド体５の断面積と一定の関係を有するように設定されるが、この発明にあっては、フォーク本体内と独立して潤滑隙間Ｓに連通する補給手段８を有するから、潤滑隙間Ｓが車輪側チューブ２内の圧力条件に関与せず、また、ロッド体５の断面積に関与しないから、潤滑隙間Ｓの断面積を自由に設定できる点で有利になる。

さらに、このフォーク本体にあっては、車体側チューブ１の下向きとなる開口端部１ｂの内側に、内方配置となって内周を車輪側チューブ２の外周に摺接させるオイルシール１１と、外方配置となって内周を同じく車輪側チューブ２の外周に摺接させるダストシール１２とを直列に有してなる。

そして、オイルシール１１は、上記した潤滑隙間Ｓからの潤滑流体の漏れを阻止すると共に車輪側チューブ２と車体側チューブ１との間における液密状態を維持してフォーク本体内に封入のエア圧が抜けるの阻止する。

また、ダストシール１２は、内周を車輪側チューブ２の外周に摺接させて、車輪側チューブ２の外周に付着する泥砂などのダストを掻き落として、このダストが内部に侵入することでオイルシール１１が傷み、シール性が低下されるのをあらかじめ阻止する。

そしてまた、車体側チューブ１の上端開口は、キャップ部材１３で閉塞され、このキャップ部材１３は、軸芯部にアジャスタ１４およびエアバルブ１５を有し、アジャスタ１４の回動操作で、たとえば、ピストン体４に配設の伸側減衰手段４ａで具現される減衰作用を高低可変にし、また、エアバルブ１５によってフォーク本体内に封入されるエア圧の高低変更を可能にする。

なお、フロントフォークを二輪車の前輪側に架装するについては、図示しないが、左右となる二本のフォーク本体の上端側部をあらかじめブリッジ機構で一体化し、二本のフォーク本体における各車輪側チューブ２の下端部を前輪の車軸（図示せず）に連結させて前輪を挟むようにして懸架する。

そして、ブリッジ機構は、図示しないが、フォーク本体を構成する車体側チューブ１における上端部の上方側部に連結されるアッパーブラケットと、下方側部に連結されるアンダーブラケットとを有し、それぞれが両端部に形成の取り付け孔に車体側チューブ１における上端部を挿通させて一体的に把持する。

また、このブリッジ機構は、同じく図示しないが、アッパーブラケットとアンダーブラケットとを一体的に連結する一本のステアリングシャフトを両者の中央に有し、このステアリングシャフトが二輪車における車体の先端部を構成するヘッドパイプ内に回動可能に導通され、これによって、鞍乗り型の車両におけるハンドル操作による二本のフロントフォークを介しての前輪における左右方向への転舵が可能になる。

ところで、この発明によるフロントフォークは、前記した特許文献１に開示のフロントフォークと異なり、フォーク本体内に懸架バネ３（図４参照）を有せず、代わりに、フォーク本体内に大気圧以上となる気圧を封入し、この封入された気圧、すなわち、エア圧によって伸長方向に附勢される。

つまり、この発明によるフロントフォークにあっては、フォーク本体が最伸長状態にあるときに、大気圧以上となる気圧をフォーク本体内に封入してなる。

それゆえ、このフロントフォークにあっては、フォーク本体がやや収縮するいわゆる使用状態時にフォーク本体内における気圧が大気圧以上となり、このフォーク本体を確実に伸長方向に附勢する。

それゆえ、この発明のフロントフォークにあっては、フォーク本体内に懸架バネを配設させなくて済み、したがって、フォーク本体が懸架バネを有しない分、フロントフォークにおける重量を削減させる。

以上のように、この発明のフロントフォークにあっては、フォーク本体が封入されるエア圧によって伸長方向に附勢されるとし、しかも、この封入されるエア圧は、フォーク本体が最伸長状態にあるときに大気圧以上とされる。

それゆえ、このフロントフォークにあっては、最伸長時でさえ、収縮作動に対して抵抗する反力を有することになり、この収縮作動開始時の反力発生がこのフロントフォークを架装する鞍乗り型車両における乗り心地を言わば悪くする。

そこで、この発明にあっては、大気圧以上となる気圧を封入することによる反力を抑制する抑制手段９を有してなるとし、この抑制手段９は、コイルスプリングからなるバランスバネ９１を有してなる。

少し説明すると、先ず、図示する実施形態のフロントフォークにあっては、最伸長状態にあるフォーク本体が封入される気圧に起因する反力を具有するから、最伸長状態から収縮作動を開始するときには、この封入された気圧に起因する反力を有しない場合に比較して、たとえば、二輪車におけるライダーにフロントフォークが硬いと言う印象を与える危惧があるが、この最伸長状態に封入された気圧に起因する反力を抑制することで、二輪車におけるライダーにフロントフォークが硬いと言う印象を与えることを回避できる。

そして、上記の所定のストローク領域は、最伸長状態から開始される収縮ストロークの領域で、好ましくは、最伸長状態から最収縮状態になるまでの全ストロークのほぼ１／３のストローク領域であるが、これは絶対的なものでなく、多少の差があっても、この発明における抑制手段９の意図するところが異なるものではない。

そしてまた、この抑制手段９は、図示するところでは、コイルスプリングからなるバランスバネ９１であり、このバランスバネ９１は、ロッド体４を車輪側チューブ２内に没入させるようにフォーク本体を収縮方向に附勢する。

このフォーク本体を収縮方向に附勢する意味からすると、このバランスバネ９１は、図示しないが、従前からダンパにおける最伸長作動時の衝撃を吸収するものとして周知されている伸び切りバネと同様のバネ、すなわち、次なる伸び切りバネとされる余地がある。

しかし、このバランスバネ９１は、最伸長状態にあるフォーク本体の言わば初期反力を相殺する観点からすると、ダンパにおける最伸長作動時における作用力を吸収する従前の伸び切りバネとは、異なった働きをするものである。

そして、このバランスバネ９１は、基本的には、フォーク本体を収縮方向に附勢するもので、フォーク本体が伸長作動して最伸長状態になる手前から始まる上記のストローク領域にあって、このバランスバネ９１が伸長して伸長しようとするフォーク本体の動きを抑制する傾向になり、特に、最伸長状態にあるフォーク本体における反力を言わば零にして、二輪車におけるライダーに最伸長状態から収縮作動を開始するフロントフォークが硬いと言う印象を与えることを回避する。

ところで、このバランスバネ９１は、図示するところでは、前記した補給手段８を構成するハウジング８１の下端と、ロッド体４におけるピストン体近傍部の外周に介装されたバネ受９２との間で収縮されるときに反力を具有する。

そして、このバランスバネ９１は、下端がバネ受９２に直接接触しないようにバネシート９３が介在され、同じく上端がハウジング８１に直接接触しないようにハウジング８１に嵌装されたバネシート９４が介在される。

そしてまた、このバネシート９４は、バランスバネ９１の上端部を保持し、収縮されないで伸長状態にあるバランスバネ９１（図３参照）が、ハウジング８１と下方のバネ受９２との間で上下動する、すなわち、遊ぶことを阻止して、ハウジング８１に吊持させる。

なお、いわゆるダンパにあっては、伸び切り作動時の衝撃を吸収することで、関連部品の保護を図れるから、伸び切りバネを配設するのが常套手段であるが、図示するフロントフォークにあっては、いわゆるダンパを有しないこともあって、伸び切りバネに代えて、ロッド体５に固定的に保持されたストッパ部材２０に担持されるゴムなどからなるクッション部材２１を有し、このクッション部材２１がフォーク本体の最伸長作動時に前記したハウジング８１の内周に突出形成されるフランジ部８１ａに当接して（図２参照）、フォーク本体における伸び切り作動時の衝撃を緩和する。

なお、図示するところでは、上記の下方のバネ受９２がほぼ漏斗状に形成されて、下方筒部（符示せず）をロッド体５の下端近傍部に介装させながら上方拡開部（符示せず）を前記したバランスバネ９１の下端に当接させるが、このとき、このバネ受９２にあって、上方拡開部が外方にいわゆる張り出すようになるため、その上下間における作動油の容易なる通過を許容する開口９２ａを有する。

一方、図示するフロントフォークが最収縮する際には、図３に示すように、前記した補給手段８を構成するハウジング８１の上端が車体側チューブ１２の上端部に螺着されるキャップ部材１３の下端側に当接されて、このハウジング８１を上端部の内側に螺着させる車輪側チューブ２におけるそれ以上の上昇、すなわち、フォーク本体におけるそれ以上の収縮を阻止する。

そして、このときには、図３に示すように、ロッド体５の上端部近傍の外周に保持される、すなわち、ロッド体５の図示しない上端部の車体側チューブ１への螺着状態を固定的に維持するロックナット５１の下端に隣接されるように保持されるストッパ部材２２が上記したハウジング８１の上昇で潰されて、フォーク本体における最収縮作動時の衝撃が吸収される。

ちなみに、上記のハウジング８１は、ほぼ筒状に形成されて、上端側部の外周部が車輪側チューブ２の上端部の内周側部に螺着されて一体化されており、上端部たる厚肉筒部８１ｂの外周部に上方となるエアシール８２と下方となるオイルシール８３とを介装させ、フォーク本体内のリザーバＲを構成する気室におけるエア圧が潤滑隙間Ｓに流入することをエアシール８２が阻止し、また、潤滑隙間Ｓの潤滑流体がフォーク本体内のリザーバＲを構成する油室部分に流出することをオイルシール８３が阻止する。

なお、上記のエアシール８２とオイルシール８３は、たとえば、Ｕパッキンからなり、いわゆる二個配置とされるが、これに代えて、図示しないが、Ｘパッキンからなり、いわゆる一個配置とされてもよく、また、いわゆる一個配置にする場合に、オイルシール８３についてはこれを省略して、エアシール８２のみを配設するとしても良い。

そして、ハウジング８１にあって、上記の厚肉筒部８１ｂの内周に前記したフランジ部８１ａが形成され、この厚肉筒部８１ｂの下方部の外周部が筒状の空部を形成するように陥没されて、この陥没部分を潤滑隙間Ｓに連通させる。

以上のように形成されたこの発明によるフロントフォークにあっては、ダンパを内装せずして、車輪側チューブ２内にピストン体４を摺動可能に収装し、このピストン体４によって車輪側チューブ２の下端側内にピストン下室Ｒ２を画成し、このピストン下室Ｒ２に作動油を充満させるピストン体４における受圧面積を大きくして効果的な減衰作用の発現を可能にし得る。

そして、このフロントフォークにあっては、ピストン下室Ｒ２に容積削減手段７を有するから、この容積削減手段７を有する分、すなわち、ケース体７１を配設する分、ピストン下室Ｒ２に収容される作動油量の削減を可能にし、フロントフォークにおける全体重量の削減を可能にする。

また、このフロントフォークにあっては、車輪側チューブ２の下端側部内にピストン体４によって画成されるピストン下室Ｒ２とピストン体４を挟んで反対側となるピストン上方をロッドガイドなどの隔壁部材で画成されないリザーバＲにして「上室レス」ので、隔壁体の配設を不要にすると共に、隔壁体を不要にすることによる部品点数の削減を可能にし、また、部品加工における手間の削減、さらには、全体重量の軽減を可能にする。

そしてまた、このフロントフォークにあっては、車輪側チューブ２内をピストン体４が下降する収縮作動時には、ピストン下室Ｒ２からの作動油が圧側減衰手段４ｂたる圧側減衰バルブ４２を介してピストン上方に流出し、所定の圧側減衰作用を具現化する。

その一方で、このフロントフォークにあっては、「上室レス」を具現化するピストン上方のリザーバＲにおける気室に大気圧以上と気圧を封入するから、ピストン体４を車輪側チューブ２内でピストン上方に向けて附勢する懸架バネの配設を要せずしてピストン上方が加圧状態になる。

したがって、このフロントフォークにあっては、車輪側チューブ２内をピストン体４が上昇する伸長作動時にピストン下室Ｒ２が大気圧以下にならずして、ピストン上方からの作動油を吸い込むようになり、伸側減衰手段４ａによる所定の減衰作用の確実な具現化が可能になる。

さらに、このフロントフォークにあっては、車体側チューブ１と車輪側チューブ２との間に上下に離間配置される軸受２ｂ，１ａで画成される潤滑隙間Ｓに補給手段８によって潤滑流体が供給されるから、この補給手段８を有しない場合に比較して、ピストン体上方のリザーバＲにおける油面Ｏ位置が高低如何様にあるかに関係なく、潤滑隙間Ｓにおける潤滑を保障する。

そして、このフロントフォークにあっては、潤滑隙間Ｓがフォーク本体内と独立する補給手段８に連通するから、潤滑隙間Ｓが車輪側チューブ２内の圧力条件に関与せず、また、ロッド体５の断面積に関与しないから、前記した特許文献１に開示のフロントフォークに比較して、潤滑隙間Ｓの断面積を自由に設定できる点で有利になる。

そしてさらに、このフロントフォークにあっては、抑制手段９を有するから、フォーク本体が最伸長状態にあるときに大気圧以上となる気圧が封入され、したがって、最伸長状態から収縮作動を開始するときに、収縮作動に対抗する反力が発生される不具合を事前に解消し得て、このフロントフォークを架装する鞍乗り型車両における乗り心地を悪化させない利点がある。

以上のように、この発明よるフロントフォークにあっては、ピストン体４における受圧面積を大きくして効果的な減衰作用の発現を可能にする一方で、部品点数の削減と収容する作動油量の削減を可能にし、さらには、懸架バネの配設を省略させるから、全体重量の削減と製造コストの低廉化を可能にして、たとえば、特に、鞍乗り型の車両の内、車体荷重が自動二輪車や三輪車などの車両に比較して小さくなる自転車にあっては、前輪側への架装に向くことになり、その利用可能性が向上されることを期待できる。

前記した図２に示すところでは、この発明の緩衝器が二輪車や三輪車などの鞍乗り型の車両における前輪側に架装されるフロントフォークとの利用に向くとして説明したが、この発明が意図するところからすると、この発明の緩衝器が同じ鞍乗り型の車両におけるリアクッションユニット、すなわち、後輪側の懸架装置に具現化されるとしても良いことはもちろんである。

ピストン体が車輪側チューブ内を摺動することで受圧面積を大きくして効果的な減衰作用の発現を可能にすると共に、絶対重量の大幅な軽減化と製品コストの低廉化を可能にするのに向く。

１車体側チューブ
１ａ，２ｂ軸受
１ｂ開口端部
２車輪側チューブ
２ａ連通孔
４ピストン体
４ａ伸側減衰手段
４ｂ圧側減衰手段
５ロッド体
７容積削減手段
８補給手段
９抑制手段
１０シリンダ体
１１オイルシール
１２ダストシール
１３キャップ部材
１４アジャスタ
１５エアバルブ
２０ストッパ部材
２１，２２クッション部材
４１伸側減衰バルブ
４２圧側減衰バルブ
５１ロックナット
７１ケース体
８１ハウジング
８１ａフランジ部
８１ｂ厚肉筒部
８２エアシール
８３オイルシール
９１バランスバネ
９２バネ受
９２ａ開口
９３，９４バネシート
Ｏ油面
Ｒリザーバ
Ｒ２ピストン下室
Ｓ潤滑隙間
Ｔリザーバタンク

Claims

下端が閉塞されるシリンダ体あるいはシリンダ状体と、このシリンダ体あるいはシリンダ状体内に摺動可能に収装されるピストン体と、このピストン体に下端が連結されて上端側が上方に延びるロッド体と、上記のシリンダ体あるいはシリンダ状体における下端側内に上記のピストン体で画成されて作動流体を充満するピストン下室とを有してなる緩衝器において、上記のシリンダ体あるいはシリンダ状体における上端側内となるロッド体を挿通させるピストン体の上方が作動流体部分と、この作動流体部分と作動流体面を境にする気室とを有するリザーバとされ、このリザーバにおける最膨張時の気室に大気圧以上となる気圧が封入されてなることを特徴とする緩衝器。
リザーバがロッド体の貫通下に上端を閉塞するシリンダ体の上端側内にあってピストン体の上方に設けられてなる請求項１に記載の緩衝器。
リザーバがロッド体の貫通下に上端を閉塞するシリンダ体の上端側内にあってピストン体の上方に設けられる作動流体部分を有すると共に、この作動流体部分と作動流体面を境にする気室がシリンダ体の外に設けられてなる請求項１に記載の緩衝器。
下端が閉塞されるシリンダ状体が小径のインナーチューブからなる車輪側チューブとされ、この車輪側チューブの上端側を下端側に出没可能に挿通させる大径のアウターチューブからなる車体側チューブを有し、ピストン体が車輪側チューブ内に摺動可能に収装され、ロッド体が下端にピストン体に連結しながら上端を車体側チューブに連結して車体側チューブの軸芯部に垂設され、車輪側チューブの下端側内にピストン体で画成されて作動流体を充満させるピストン下室を有し、車輪側チューブにおける上端側内となるロッド体を挿通させるピストン体の上方が作動流体部分と、この作動流体部分と作動流体面を境にする気室とを有するリザーバとされ、車体側チューブ内から車輪側チューブが最突出する伸び切り時にリザーバにおける気室に大気圧以上となる気圧が封入されてなる請求項１に記載の緩衝器。
ピストン下室に作動流体の収容容積を削減する容積削減手段を有してなる請求項４に記載の緩衝器。