JP2014126163A - ショックアブソーバ、フロントフォーク及び鞍乗型車両 - Google Patents

ショックアブソーバ、フロントフォーク及び鞍乗型車両 Download PDF

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Abstract

【課題】減衰力発生の応答性を確保しつつ、作動性を向上させることが可能なショックアブソーバを提供すること。
【解決手段】第一シリンダ部２１の一端部を通じて、第二シリンダ部２２の内部まで延出され、第二ピストン部４２と接続された第二ロッド部３２とを備え、第二ロッド部３２は、第一ロッド部３１の剛性よりも小さな剛性を有し、第一ピストン部４１が第一シリンダ部２１の一端部側に移動する時に、第一ロッド部３１が第一シリンダ部２１の内部に進入することにより、第一シリンダ部２１の内部空間の体積が減少する一方、第一ピストン部４１とともに第二ピストン部４２が移動することにより、第一シリンダ部２１と連通する第二シリンダ部２２の室の体積が増加するように構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、ショックアブソーバ、フロントフォーク及び鞍乗型車両に関する。
特許文献１は、両ロッドシリンダにより構成されたショックアブソーバを開示している。特許文献１のショックアブソーバは、シリンダと、ピストンと、一対のピストンロッドとを備えている。ピストンは、シリンダ内に設けられ、シリンダ内を２つの油室に区画している。ピストンには、２つの油室間の作動流体減衰力バルブが設置されている。また、ピストンロッドは、ピストンの両面の各々に設けられている。第一のピストンロッドは、ピストンからシリンダの軸線方向に沿って延び、シリンダの一端部の開口を通じて、シリンダ外に突出している。第二のピストンロッドは、第一のピストンロッドと反対方向に延び、第一のピストンロッドと同様に、シリンダの他端部の開口を通じて、シリンダ外に突出している。各ピストンロッドとシリンダの開口との間には、シール部材及び軸受部材が設けられている。各ピストンロッドがシリンダの開口縁（シール部材及び軸受部材）と摺動する。これにより、各ピストンロッドは、シリンダ内のシール性を保ちつつ、シリンダの軸線方向に沿って移動可能である。
特許文献１のショックアブソーバでは、第一のピストンロッドがシリンダ内に進入するにつれて、第二のピストンロッドがシリンダ外に退出するので、ピストンロッドの進退に伴う体積補償が不要となる。従って、特許文献１のショックアブソーバは、片ロッドシリンダにより構成されたショックアブソーバと異なり、リザーバを必要としない。また、特許文献１のショックアブソーバでは、シリンダ内の作動油量の変化が小さくなる。従って、ピストンの移動速度が高い時にシリンダからの流出油量がシリンダへの流入油量よりも大きくなることに起因した減衰力の応答性不良が抑制される。その結果、安定した減衰力の発生が期待される。
特開２００４−２９３６６０号公報
ところで、特許文献１のショックアブソーバでは、シリンダのヘッド側から突出するピストンロッドが、車体側の部分又は車輪側の部分のいずれか一方の部分に連結される一方、シリンダのキャップ側の部分が他方の部分に連結される。従って、シリンダのヘッド側から突出するピストンロッドは、車体と車輪との間の支持部材としての役割を担う。そのため、シリンダのヘッド側から突出するピストンロッドは、高い強度を必要とする。
また、特許文献１のショックアブソーバは、第一のピストンロッドがシリンダ内に進入することによって減少するシリンダ内の体積を、第二のピストンロッドがシリンダ外に退出することによって補う。従って、第二のピストンロッドは、シリンダから退出することにより、第一のピストンロッドがシリンダ内に進入する際に減少するシリンダ内の体積を補うことができるように構成されていなければならない。そのため、第二のピストンロッドは、例えば、第一のピストンロッドの外径と略同程度の外径を有する。
これらの理由により、特許文献１に示すようなショックアブソーバでは、通常、両方のピストンロッドの剛性が高い。
ところが、ショックアブソーバを曲げようとする力がショックアブソーバに加わる状況下（例えば、フロントフォークとして使用される状況下）では、ピストンロッドの剛性が比較的高いため、ショックアブソーバの伸長時又は圧縮時に生じる摩擦力が必然的に大きくなってしまう。
このような場合、伸長行程と圧縮行程とが切り替わる際に、ピストン及びピストンロッドに働く摩擦力により、運転者が引っ掛かり感を感じる場合がある。このような引っ掛かり感を運転者に与えないためには、ピストンの変位過程における荷重変化が小さいことが好ましい。即ち、ショックアブソーバの作動性（荷重変化の滑らかさ）が向上することが好ましい。
しかしながら、特許文献１のショックアブソーバでは、両ロッドシリンダが採用されているので、上述したように、ピストンロッドの剛性を高くせざるを得ない。そのため、応答性に優れる両ロッドシリンダの利点を維持しつつ、ショックアブソーバの作動性を向上させることは非常に困難であった。
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、減衰力発生の応答性を確保しつつ、作動性を向上させることが可能なショックアブソーバ、フロントフォーク及び鞍乗型車両を提供することである。
本発明は、上述した課題を解決するために、以下の構成を採用する。
（１） ショックアブソーバであって、
前記ショックアブソーバは、
第一シリンダ部と、
前記第一シリンダ部の一端部に設けられ、前記第一シリンダ部の前記一端部から前記第一シリンダ部の軸線方向に沿って延びており、前記第一シリンダ部と連通する第二シリンダ部と、
前記第一シリンダ部の内部空間に設けられ、前記第一シリンダ部の軸線方向に沿って移動可能であり、前記第一シリンダ部の内部空間を２つの室に区画する第一ピストン部と、
前記第二シリンダ部の内部空間に設けられ、前記第二シリンダ部の軸線方向に沿って移動可能であり、前記第二シリンダ部の内部空間を２つの室に区画する第二ピストン部と、
前記第一ピストン部に設けられ、前記第一ピストン部から前記第一シリンダ部の軸線方向に沿って、前記第一シリンダ部の他端部を通じて、前記第一シリンダ部の外部まで延出された第一ロッド部と、
前記第一ピストン部と前記第二ピストン部との間に設けられ、前記第一ピストン部から前記第一シリンダ部の軸線方向に沿って、前記第一シリンダ部の前記一端部を通じて、前記第二シリンダ部の内部まで延出され、前記第二ピストン部と接続された第二ロッド部と
を備え、
前記第二ロッド部は、前記第一ロッド部の剛性よりも小さな剛性を有し、
前記ショックアブソーバは、前記第一ピストン部が前記第一シリンダ部の前記一端部側に移動する時に、前記第一ロッド部が前記第一シリンダ部の内部に進入することにより、前記第一シリンダ部の内部空間の体積が減少する一方、前記第一ピストン部とともに前記第二ピストン部が移動することにより、前記第一シリンダ部と連通する前記第二シリンダ部の室の体積が増加するように構成されている。
（１）の構成によれば、第一ピストン部が第一シリンダ部の一端部側に移動する時に、第一ロッド部が第一シリンダ部の内部に進入することにより、第一シリンダ部の内部空間の体積が減少する一方、第一ピストン部とともに第二ピストン部が移動することにより、第一シリンダ部と連通する第二シリンダ部の室の体積が増加する。即ち、（１）のショックアブソーバは、第一ロッド部が第一シリンダ部の内部に進入することによって減少する第一シリンダ部の内部の体積を、第一シリンダ部と連通する第二ピストン部の室の体積を増加させることによって補う。これにより、シリンダ体の内外間での作動流体の流出入量が減少する。従って、減衰力発生の応答性が確保される。
特許文献１のショックアブソーバは、上述したように、第一のピストンロッドがシリンダ内に進入することによって減少するシリンダ内の体積を、第二のピストンロッドがシリンダ外に退出することにより補うため、第二のピストンロッドの剛性が高くなっていた。しかし、（１）の構成では、体積補償を、第一シリンダ部と連通する第二ピストン部の室の体積を増加させることによって行うので、第二ロッド部の体積を大きく確保する必要が無い。そこで、（１）のショックアブソーバでは、第二ロッド部は、第一ロッド部の剛性よりも小さな剛性を有する。
そのため、ショックアブソーバを曲げようとする力がショックアブソーバに加わる状況下においても、ショックアブソーバの伸長時又は圧縮時に生じる摩擦力が大きくなることが抑制される。その結果、ショックアブソーバの作動性を向上させることが可能になる。
従って、（１）のショックアブソーバによれば、減衰力発生の応答性を確保しつつ、作動性を向上させることができる。
（２） （１）のショックアブソーバであって、
前記第二ピストン部は、前記第二シリンダ部の内面上を摺動し、
前記第二ロッド部は、前記第二シリンダ部の内面上を摺動しない。
従来、両ロッドシリンダにより構成されたショックアブソーバ（例えば、特許文献１に示すショックアブソーバ）では、上述したように、第二のピストンロッドの外周面と、シリンダの端部の開口縁（例えば、開口に設けられたシール部材及び軸受部材）とが摺動する。第二のピストンロッドの移動に伴って、第二のピストンロッドの外周面のうち、シリンダの端部の開口縁と摺動する部分が変化する。そのため、第二のピストンロッドの外周面のうち、比較的多くの部分が、シリンダの端部の開口縁を摺動し得るように構成されている必要があった。従って、第二のピストンロッドの外径は軸線方向において一定に保たれる必要があった。また、第二のピストンロッドの外表面がシリンダの端部の開口縁との摺動に耐えられるように、第二のピストンロッドの外表面の硬度が比較的高くされる必要があった。
これに対し、（２）の構成によれば、第二シリンダ部の内周面と摺動する部分は、第二ピストン部であり、第二ロッド部ではない。言い換えると、従来のショックアブソーバでは、第二のピストンロッドの移動に伴って第二のピストンロッドのシリンダとの摺動部分が変化するが、（２）の構成では、第二シリンダ部との摺動部分は、常に第二ピストン部の外周面であり、第二ロッド部の移動に伴って変化しない。従って、（２）の構成では、第二ロッド部の外径が軸線方向において必ずしも一定に保たれる必要がない。また、第二ロッド部の外表面の硬度が高く確保される必要もない。そのため、第二ロッド部は、柔らかいものであってもよく、例えば、樹脂製の棒状体であってもよい。
（２）の構成では、ショックアブソーバが曲げられた際の摺動部分の接触荷重を低くでき、摩擦力を低減できる。また、第二ロッド部の剛性を容易に低くできる。さらに、第二ロッド部が第二シリンダ部の内面上を摺動しないので、第二ピストン部の第一シリンダ部側において、第二ロッド部の外周面の全体と第二シリンダ部の内周面の全体との間の空間が、第一シリンダ部と連通する第二シリンダ部の室内の空間として確保される。従って、第一ロッド部の進退に伴う体積補償を効率よく行うことができる。その結果、減衰力発生の応答性と作動性とを、より高いレベルで満足させることができる。
（３） （１）又は（２）のショックアブソーバであって、
前記第二ロッド部は、前記第二ピストン部の外径よりも小さな外径を有する。
（３）の構成によれば、第二ピストン部の第一シリンダ部側において、第二ロッド部の外周面と第二シリンダ部の内周面との間の空間が、第一シリンダ部と連通する第二シリンダ部の室内の空間として確保される。従って、第一ロッド部の進退に伴う体積補償を効率よく行うことができる。その結果、減衰力発生の応答性を更に向上させることができる。
（４） （１）〜（３）のいずれか１のショックアブソーバであって、
前記第二ロッド部は、前記第一ロッド部の外径よりも小さな外径を有する。
（４）の構成によれば、第二ロッド部の剛性を、容易に第一ロッド部の剛性よりも小さくできる。また、第二ロッド部と第二シリンダ部との間の空間は、第一シリンダ部と連通する第二シリンダ部の室（即ち第一ロッド部の進退に伴う体積補償のための室）として用いられる。（４）のショックアブソーバによれば、第二ロッド部の外径が、第一ロッド部の外径よりも小さいので、第一ロッド部の進退に伴う体積補償のための室の体積を大きく確保し易い。
（５） （１）〜（４）のいずれか１のショックアブソーバであって、
前記第一シリンダ部と連通する前記第二シリンダ部の室は、前記第一シリンダ部の内部空間と前記第二シリンダ部の内部空間との境界面と、前記第二ピストン部における前記第二ロッド側の表面と、前記第二ロッド部の外周面と、前記第二シリンダ部の内周面とにより形成されている。
（５）の構成によれば、第一シリンダ部と連通する第二シリンダ部の室の容積が確保されるので、第一ロッド部の進退に伴う体積補償を効率よく行うことができる。その結果、減衰力発生の応答性を更に向上させることができる。
（６） フロントフォークであって、
前記フロントフォークは、（１）〜（５）のいずれか１のショックアブソーバを備える。
（６）の構成によれば、減衰力発生の応答性を確保しつつ、作動性を向上させることができる。
（７） 鞍乗型車両であって、
前記鞍乗型車両は、（６）のフロントフォークを備える。
（７）の構成によれば、減衰力発生の応答性を確保しつつ、作動性を向上させることができる。その結果、乗り心地と走行性能とを向上させることができる。
本発明のショックアブソーバによれば、減衰力発生の応答性を確保しつつ、作動性を向上させることができる。
この発明の上述の目的およびその他の目的、特徴、局面および利点は、添付図面に関連して行われる以下のこの発明の実施形態の詳細な説明から一層明らかとなろう。
第一実施形態に係るショックアブソーバを模式的に示す断面図である。 （ａ）は、図１に示すショックアブソーバの伸長時の状態を模式的に示す断面図であり、（ｂ）は、図１に示すショックアブソーバの圧縮時の状態を模式的に示す断面図である。 第二実施形態に係るショックアブソーバの断面図である。 （ａ）は、図３に示すショックアブソーバの伸長時の状態を模式的に示す断面図であり、（ｂ）は、図３に示すショックアブソーバの圧縮時の状態を模式的に示す断面図である。 ショックアブソーバの変位と荷重との関係を示す図である。 図３に示すショックアブソーバを備えた自動二輪車を模式的に示す側面図である。 図６に示す自動二輪車を模式的に示す部分拡大側面図である。
本発明者は、上述した課題に鑑みて鋭意検討を行い、以下の知見を得た。
従来の両ロッドシリンダにより構成されたショックアブソーバでは、第一のピストンロッドがシリンダ内に進入するにつれて第二のピストンロッドがシリンダ外に退出する。これにより、ピストンロッドの進退に伴う体積補償が不要となり、減衰力発生の応答性が確保されていた。言い換えると、シリンダ内に位置する第二のピストンロッドの体積自体が、ピストンロッドの進退に伴う体積補償に用いられていた。そのため、従来、両ロッドシリンダにより構成されたショックアブソーバでは、第二のピストンロッドの体積を充分に確保することが、当然のこととして考えられていた。その結果、ピストンロッドの剛性が高くなってしまい、作動性が低下してしまっていた。
本発明者は、このような従来の考え方から発想を転換し、第一シリンダ部と連通する第二シリンダ部を設け、第一シリンダ部内への第一ロッド部の進入に伴って、第一シリンダ部の内部空間と連通する第二シリンダ部の室の体積を増加させることに想到した。第二シリンダ部の室の体積変化により体積補償を行うので、応答性を確保しつつ、ピストンロッド自体の体積による体積補償が不要になる。従って、第二ロッド部の剛性を、第一ロッド部の剛性よりも小さくできる。これにより、作動性を向上させることができ、作動性と応答性とを両立できる。
本発明は、上述した知見に基づいて完成した発明である。
以下、図面を参照して実施形態について説明する。
＜第一実施形態＞
図１は、第一実施形態に係るショックアブソーバを模式的に示す断面図である。
なお、以下においては、シリンダ体２０から第一ロッド部３１が突出する側（図中下側）を、ヘッド側という。また、ヘッド側の反対側（図中上側）を、キャップ側という。
また、以下の説明では、シリンダ体２０の軸線方向を参照して説明する。シリンダ体２０の軸線方向は、第一チューブ１１の軸線方向、第二チューブ１２の軸線方向、並びに第一ロッド部３１及び第二ロッド部３２の軸線方向と平行である。
第一実施形態に係るショックアブソーバ１０は、第一チューブ１１（アウターチューブ）と、第二チューブ１２（インナーチューブ）と、シリンダ体２０とを備える。ショックアブソーバ１０において、第一チューブ１１は、車体側チューブである。第二チューブ１２は、車輪側チューブである。第一チューブ１１は、第二チューブ１２よりも上側に位置する。
第一チューブ１１は、筒状体である。第一チューブ１１のヘッド側に位置する第一端部１１ａは、開端部である。第一端部１１ａには、開口が設けられている。開口の内径は、第一チューブ１１の内径と同じである。第一チューブ１１のキャップ側に位置する第二端部１１ｂは、閉端部である。
第二チューブ１２は、筒状体である。第二チューブ１２のヘッド側に位置する第一端部１２ａは、閉端部である。第二チューブ１２のキャップ側に位置する第二端部１２ｂには、シリンダ体２０の軸線方向に第二端部１２ｂを貫通する貫通孔１２ｃが形成されている。貫通孔１２ｃの外径は、第二チューブ１２の外径よりも小さい。また、貫通孔１２ｃの外径は、第二チューブ１２の内径よりも小さい。
第二チューブ１２の第二端部１２ｂは、第一チューブ１１の第一端部１１ａ（開端部）内に挿入されている。第二チューブ１２は、第二チューブ１２の外周面が第一チューブ１１の内周面上を摺動し得るように構成されている。これにより、第二チューブ１２は、シリンダ体２０の軸線方向に沿って、第一チューブ１１に対して相対的に往復動可能である。
第一チューブ１１の第二端部１１ｂの内側面と、第二チューブ１２の第二端部１２ｂの外側面とは、対向している。第二端部１１ｂの内側面と、第二端部１２ｂの外側面との間には、付勢体１４（コイルスプリング）が設けられている。第二チューブ１２は、付勢体１４により、シリンダ体２０の軸線方向に沿って、ヘッド側へ向けて付勢されるように構成されている。付勢体１４としては、特に限定されず、従来公知の付勢体が採用され得る。
第二チューブ１２が第一チューブ１１内に挿入された状態において、第一チューブ１１の内部に位置する第三空間５３は、第二チューブ１２の内部に位置する第四空間５４と連通している。具体的に、第三空間５３は、貫通孔１２ｃを介して、第四空間５４と連通している。第二チューブ１２及び第一チューブ１１の内部には、作動流体（図示せず）が封入されている。第三空間５３には、作動流体の液面が存在しており、液面を境にして液面の上側に気室（図示せず）が画成されている。
シリンダ体２０は、第一シリンダ部２１と、第二シリンダ部２２とを備える。
第一シリンダ部２１は、筒状体である。第一シリンダ部２１は、内部に第一空間５１（内部空間）を有する。第一シリンダ部２１は、第二チューブ１２内に設置されている。第一シリンダ部２１の外径は、第二チューブ１２の内径よりも小さい。第一シリンダ部２１の外周面と、第二チューブ１２の内周面の間には、間隔が空けられている。第一シリンダ部２１の内径は、シリンダ体２０の軸線方向において一定である。
第一シリンダ部２１のヘッド側に位置する第一端部２１ａには、第一端部２１ａをシリンダ体２０の軸線方向に貫通する貫通孔が形成されている。この貫通孔に、後述する第一ロッド部３１が挿通される環状のシール部２１ｃ（摺動材）が設けられている。
第一シリンダ部２１のキャップ側に位置する第二端部２１ｂには、第二シリンダ部２２が設けられている。第二シリンダ部２２は、筒状体である。第二シリンダ部２２は、内部に第二空間５２（内部空間）を有する。第二シリンダ部２２の外径は、第一シリンダ部２１の外径よりも小さい。第二シリンダ部２２の内径は、第一シリンダ部２１の内径よりも小さい。第二シリンダ部２２の内径は、シリンダ体２０の軸線方向において一定である。第二シリンダ部２２の両端は、開端部である。
第二シリンダ部２２は、第一シリンダ部２１の第二端部２１ｂから第一シリンダ部２１の軸線方向に沿って延びている。第二シリンダ部２２の第二空間５２は、第一シリンダ部２１の第一空間５１と連通している。第二空間５２の外径は、第一空間５１の外径よりも小さい。第一空間５１と第二空間５２との連通部分において、内部空間の外径が変化する。この外径が変化する部分が、第一空間５１と第二空間５２との境界面５５である。
第二シリンダ部２２のキャップ側の端部は、第一チューブ１１の第二端部１１ｂに固定されている。即ち、シリンダ体２０は、第一チューブ１１に固定されている。第二シリンダ部２２のキャップ側の側壁には、第二シリンダ部２２の径方向に第二シリンダ部２２を貫通する連通孔２２ａが形成されている。第二シリンダ部２２の第二空間５２と、第一チューブ１１の第三空間５３とは、連通孔２２ａを介して連通している。
ショックアブソーバ１０は、第一ピストン部４１と、第二ピストン部４２と、第一ロッド部３１と、第二ロッド部３２とを備える。
第一ピストン部４１は、第一シリンダ部２１の第一空間５１に設けられている。第一ピストン部４１は、第一ピストン部４１の外周面が第一シリンダ部２１の内周面上を摺動するように構成されている。即ち、第一ピストン部４１は、第一シリンダ部２１の内面上を摺動する。これにより、第一ピストン部４１は、第一シリンダ部２１の軸線方向に沿って移動可能である。第一ピストン部４１は、第一シリンダ部２１の第一空間５１を、第一室５１ａと第二室５１ｂとに区画している。第一室５１ａは、ヘッド側に位置する。第二室５１ｂは、キャップ側に位置する。
第二ピストン部４２は、第二シリンダ部２２の第二空間５２に設けられている。第二ピストン部４２は、シリンダ体２０の軸線方向に延びる柱状の中実部４２ａと、中実部４２ａの外周面を覆うように設けられた環状のシール部４２ｂ（摺動材）とからなる。第二ピストン部４２は、第二ピストン部４２（シール部４２ｂ）の外周面が、第二シリンダ部２２の内周面上を摺動するように構成されている。即ち、第二ピストン部４２は、第二シリンダ部２２の内面上を摺動する。これにより、第二ピストン部４２は、第二シリンダ部２２の軸線方向に沿って移動可能である。第二ピストン部４２は、第二シリンダ部２２の第二空間５２を、第一室５２ａと第二室５２ｂとに区画している。第一室５２ａは、ヘッド側に位置する。第二室５２ｂは、キャップ側に位置する。第二空間５２の第一室５２ａは、第一空間５１の第二室５１ｂと連通している。第一空間５１及び第一空間５１と連通する第一室５２ａには、作動流体が充填されている。
第一ロッド部３１は、第一ピストン部４１に設けられている。第一ロッド部３１のキャップ側の端部は、第一ピストン部４１に固定されている。第一ロッド部３１は、第一ピストン部４１から第一シリンダ部２１の軸線方向に沿って、第一シリンダ部２１の第一端部２１ａを通じて、第一シリンダ部２１の外部まで延出されている。第一シリンダ部２１の第一端部２１ａには、上述したように、シール部２１ｃが設けられている。第一ロッド部３１は、シール部２１ｃ内に挿通され、第一シリンダ部２１の外部まで延出されている。第一ロッド部３１のヘッド側の端部は、第二チューブ１２の第一端部１２ａに固定されている。第一ロッド部３１の外周面と、第一シリンダ部２１の内周面とは接触していない。即ち、第一ロッド部３１は、第一シリンダ部２１の内面上を摺動しない。
第二ロッド部３２は、第一ピストン部４１と第二ピストン部４２との間に設けられている。第二ロッド部３２は、第一ピストン部４１から第一シリンダ部２１の軸線方向に沿って、第一シリンダ部２１の第二端部２１ｂを通じて、第二シリンダ部２２の内部まで延出され、第二ピストン部４２と接続されている。第二ロッド部３２のヘッド側の端部は、第一ピストン部４１に固定されている。第二ロッド部３２のキャップ側の端部は、第二ピストン部４２に固定されている。第二ロッド部３２の外周面と、第二シリンダ部２２の内周面とは接触していない。即ち、第二ロッド部３２は、第二シリンダ部２２の内面上を摺動しない。これにより、摺動部分の接触荷重が低減され、摩擦力が低減される。
第一ピストン部４１、第二ピストン部４２、第一ロッド部３１及び第二ロッド部３２は、一体として、シリンダ体２０に対して相対的に移動し得るように構成されている。
このように、ショックアブソーバ１０では、第一チューブ１１とシリンダ体２０とが互いに固定されている。また、第二チューブ１２と、第一ピストン部４１、第二ピストン部４２、第一ロッド部３１及び第二ロッド部３２とが互いに固定されている。そして、第二チューブ１２と、第一ピストン部４１、第二ピストン部４２、第一ロッド部３１及び第二ロッド部３２とが、第一チューブ１１及びシリンダ体２０に対して相対的に移動し得る。
第二ロッド部３２は、第一ロッド部３１の剛性よりも小さな剛性を有する。ロッド部（第一ロッド部３１又は第二ロッド部３２）の剛性は、ロッド部の変形（曲げ）を生じさせる際に必要な力で表される。即ち、剛性は、剛性＝荷重／変形量により表される。第一ロッド部３１及び第二ロッド部３２の各々について、ロッド部の一端を固定して、各他端に、ロッド部を曲げようとする力（ロッド部と垂直な力）を加えた場合、第二ロッド部３２の変形量は、第一ロッド部３１の変形量よりも大きい。第一ロッド部３１及び第二ロッド部３２が同じ形状を有し且つ異なる材料からなる場合、両者の材料のヤング率を比較することにより、両ロッド部の剛性を比較できる。なお、第一ロッド部３１と第二ロッド部３２とは、同じ材料により構成されていてもよく、異なる材料により構成されていてもよい。第二ロッド部３２の外周面は第二シリンダ部２２の内周面と摺動しないので、第二ロッド部３２の外表面の硬度が確保されていなくてもよい。従って、例えば、第一ロッド部３１が金属製の棒状体からなる一方、第二ロッド部３２は、樹脂製の棒状体からなっていてもよい。また、ショックアブソーバ１０では、第二ロッド部３２は、第二ピストン部４２の外径よりも小さな外径を有する。また、第二ロッド部３２は、第一ロッド部３１の外径よりも小さな外径を有する。これにより、第一室５２ａの体積が確保される。
第一空間５１の第一室５１ａは、第一シリンダ部２１の第一端部２１ａのキャップ側の表面と、第一シリンダ部２１の内表面と、第一ロッド部３１の外表面と、第一ピストン部４１のヘッド側の表面とにより形成されている。
第一空間５１の第二室５１ｂは、第一シリンダ部２１の第一空間５１と第二シリンダ部２２の第二空間５２との境界面５５と、第二端部２１ｂのヘッド側の表面と、第一ピストン部４１における第二ロッド部３２側の表面と、第二ロッド部３２の外周面と、第一シリンダ部２１の内周面とにより形成されている。第一空間５１の第二室５１ｂは、第二空間５２の第一室５２ａと連通している。
第二空間５２の第一室５２ａは、第一シリンダ部２１の第一空間５１と第二シリンダ部２２の第二空間５２との境界面５５と、第二ピストン部４２における第二ロッド部３２側の表面と、第二ロッド部３２の外周面と、第二シリンダ部２２の内周面とにより形成されている。これにより、第一室５２ａの体積が確保される。
第二空間５２の第二室５２ｂは、第一チューブ１１の第二端部１１ｂのヘッド側の表面と、第二ピストン部４２のキャップ側の表面と、第二シリンダ部２２の内周面とにより形成されている。
シリンダ体２０には、シリンダ体２０の外部（第四空間５４）からシリンダ体２０の内部（第一空間５１の第二室５１ｂ及び第二空間５２の第二室５２ｂ）への作動流体の流れを一方向に許容するためのチェックバルブ１５が設けられている。チェックバルブ１５は、第一シリンダ部２１の第二端部２１ｂに設けられている。シリンダ体２０の外部からチェックバルブ１５を介してシリンダ体２０の内部へ流れる作動流体の流れは、実質的に自由流れとなり、減衰力の発生に実質的に寄与しない。一方、チェックバルブ１５は、シリンダ体２０の内部から外部へ作動流体を流さない。
第一ピストン部４１には、第一室５１ａと第二室５１ｂとの間での作動流体の流れを制限するためのオリフィス１６が形成されている。作動流体がオリフィス１６を通過する時の圧力損失により減衰力が生じる。
第二チューブ１２の第一端部１２ａと第一ロッド部３１とには、シリンダ体２０の外部（第四空間５４）と、シリンダ体２０の内部（第一空間５１の第一室５１ａ）とを連通させるための連通路１８が形成されている。連通路１８は、第二チューブ１２の第一端部１２ａに形成された流路１８ａと、第一ロッド部３１に形成された流路１８ｂとからなる。
連通路１８（流路１８ａ）には、流量調整バルブ１７（可変オリフィス）が設けられている。流量調整バルブ１７により、連通路１８を流通する作動流体の流量が調整され得る。
次に、伸縮時のショックアブソーバ１０について、図面を用いて説明する。
図２（ａ）は、図１に示すショックアブソーバの伸長時の状態を模式的に示す断面図である。
伸長行程では、第二チューブ１２が、ヘッド側（図中下側）に移動する。これに伴って、第一ロッド部３１、第一ピストン部４１、第二ロッド部３２及び第二ピストン部４２が、ヘッド側に移動する。これにより、第一空間５１の第一室５１ａの体積が減少する。一方、第一空間５１の第二室５１ｂの体積が増加する。また、第二空間５２の第一室５２ａの体積が減少する。
第一ピストン部４１及び第二ピストン部４２のヘッド側への移動量をΔＬ（ｍｍ）とする。第一ピストン部４１の断面積をＰ１（ｍｍ２）とする。第二ピストン部４２の断面積をＰ２（ｍｍ２）とする。第一ロッド部３１の断面積をＲ１（ｍｍ２）とする。第二ロッド部の断面積をＲ２（ｍｍ２）とする。第一ピストン部４１の外径は、第一ロッド部３１の外径よりも大きいので、Ｐ１＞Ｒ１が成り立つ。第二ピストン部４２の外径は、第二ロッド部３２の外径よりも大きいので、Ｐ２＞Ｒ２が成り立つ。第二ピストン部４２の外径は、第一ピストン部４１の外径よりも小さいので、Ｐ２＜Ｐ１が成り立つ。第二ロッド部３２の外径は、第一ロッド部３１の外径よりも小さいので、Ｒ２＜Ｒ１が成り立つ。
ショックアブソーバ１０では、以下の関係が成立する。
第一空間５１の第一室５１ａの体積減少量（ｍｍ３）＝ΔＬ（Ｐ１−Ｒ１）…（i）
第一空間５１の第二室５１ｂの体積増加量（ｍｍ３）＝ΔＬ（Ｐ１−Ｒ２）…（ii）
上述したように、第二ロッド部３２の断面積は、第一ロッド部３１の断面積よりも小さい。従って、第一空間５１全体で見ると、第一空間５１の体積は増加する。
第一空間５１の体積増加量（ｍｍ３）＝ΔＬ（Ｒ１−Ｒ２）…（iii）
しかし、ショックアブソーバ１０では、第一空間５１と連通する第二空間５２の第一室５１ａの体積が減少する。
第二空間５２の第一室５１ａの体積減少量（ｍｍ３）＝ΔＬ（Ｐ２−Ｒ２）…（iv）
このように、伸長行程において増加する第一空間５１の体積（iii）が、第一室５２ａの体積減少（iv）により補われる。これにより、シリンダ体２０の内外間での作動流体の流出入量が減少するので、減衰力発生の応答性が確保される。
従って、第一空間５１及び第一空間５１と連通する第二空間５２の第一室５２ａの全体で見ると、以下の関係が成立する。
第一空間５１及び第一室５２ａの体積減少量（ｍｍ３）＝ΔＬ（Ｐ２−Ｒ１）…（v）
なお、Ｒ１がＰ２よりも大きい場合、ΔＬ（Ｐ２−Ｒ１）は負の値となる。この場合、ΔＬ（Ｐ２−Ｒ１）は、第一空間５１及び第一室５２ａの体積増加量を意味する。
このように、ショックアブソーバ１０では、伸長行程において、第一空間５１の体積増加（iii）とともに、第一空間５１と連通する第二空間５２の第一室５１ａの体積減少（iv）が生じる。
伸長行程において、第一室５１ａから、ΔＬ（Ｐ１−Ｒ１）に相当する量の作動流体が排出される。第一室５１ａからオリフィス１６を介して第二室５１ｂに、ΔＬ（Ｐ１−Ｐ２）に相当する量の作動流体が流入する。第一室５１ａから流量調整バルブ１７を介してシリンダ体２０の外部（第四空間５４）に、ΔＬ（Ｐ２−Ｒ１）に相当する量の作動流体が流出する。
図２（ｂ）は、図１に示すショックアブソーバの圧縮時の状態を模式的に示す断面図である。
圧縮行程では、第二チューブ１２が、キャップ側（図中上側）に移動する。これに伴って、第一ロッド部３１、第一ピストン部４１、第二ロッド部３２及び第二ピストン部４２が、キャップ側に移動する。これにより、第一空間５１の第一室５１ａの体積が増加する。一方、第一空間５１の第二室５１ｂの体積が減少する。また、第二空間５２の第一室５２ａの体積が増加する。
第一ピストン部４１及び第二ピストン部４２のキャップ側への移動量をΔＬ（ｍｍ）とする。
ショックアブソーバ１０では、以下の関係が成立する。
第一空間５１の第一室５１ａの体積増加量（ｍｍ３）＝ΔＬ（Ｐ１−Ｒ１）…（i）
第一空間５１の第二室５１ｂの体積減少量（ｍｍ３）＝ΔＬ（Ｐ１−Ｒ２）…（ii）
第一空間５１全体で見ると、第一空間５１の体積は減少する。
第一空間５１の体積減少量（ｍｍ３）＝ΔＬ（Ｒ１−Ｒ２）…（iii）
しかし、ショックアブソーバ１０では、第一空間５１と連通する第二空間５２の第一室５１ａの体積が増加する。
第二空間５２の第一室５１ａの体積増加量（ｍｍ３）＝ΔＬ（Ｐ２−Ｒ２）…（iv）
これにより、シリンダ体２０の内外間での作動流体の流出入量が減少するので、減衰力発生の応答性が確保される。これにより、シリンダ体２０の内外間での作動流体の流出入量が減少するので、減衰力発生の応答性が確保される。
従って、第一空間５１及び第一空間５１と連通する第二空間５２の第一室５２ａの全体で見ると、以下の関係が成立する。
第一空間５１及び第一室５２ａの体積増加量（ｍｍ３）＝ΔＬ（Ｐ２−Ｒ１）…（v）
なお、Ｒ１がＰ２よりも大きい場合、ΔＬ（Ｐ２−Ｒ１）は負の値となる。この場合、ΔＬ（Ｐ２−Ｒ１）は、第一空間５１及び第一室５２ａの体積減少量を意味する。
このように、ショックアブソーバ１０では、圧縮行程において、第一空間５１の体積減少（iii）とともに、第一空間５１と連通する第二空間５２の第一室５１ａの体積増加（iv）が生じる。
圧縮行程において、第二室５１ｂからオリフィス１６を介して第一室５１ａに、ΔＬ（Ｐ１−Ｐ２）に相当する量の作動流体が流入する。また、シリンダ体２０の外部（第四空間５４）から流量調整バルブ１７を介して第一室５１ａに、ΔＬ（Ｐ２−Ｒ１）に相当する量の作動流体が流入する。その結果、第一室５１ａに、ΔＬ（Ｐ１−Ｒ１）に相当する量の作動流体が流入する。
＜第二実施形態＞
図３は、第二実施形態に係るショックアブソーバの断面図である。
以下においては、第一実施形態と異なる点について説明する。
第二実施形態のショックアブソーバ１０では、流量調整バルブ１７が、シリンダ体２０の内部に設けられている。流量調整バルブ１７は、第一ピストン部４１に設けられている。流量調整バルブ１７は、第一空間５１の第一室５１ａと第二室５１ｂとの間を流通する作動流体の流量を調整するためのバルブである。また、流量調整バルブ１７が、第二チューブ１２の第一端部１２ａに設けられていないので、連通路１８も設けられていない。また、第二実施形態のショックアブソーバ１０では、第一ロッド部３１の外径と、第二ピストン部４２の外径とが実質的に等しい。従って、Ｒ１＝Ｐ２が成り立つ。
次に、伸縮時のショックアブソーバ１０について、図面を用いて説明する。
図４（ａ）は、図３に示すショックアブソーバの伸長時の状態を模式的に示す断面図である。
第二実施形態のショックアブソーバ１０では、以下の関係が成り立つ。
第一空間５１の第一室５１ａの体積減少量（ｍｍ３）＝ΔＬ（Ｐ１−Ｒ１）…（i）
第一空間５１の第二室５１ｂの体積増加量（ｍｍ３）＝ΔＬ（Ｐ１−Ｒ２）…（ii）
第二ロッド部３２の断面積は、第一ロッド部３１の断面積よりも小さい。従って、第一空間５１全体で見ると、第一空間５１の体積は増加する。
第一空間５１の体積増加量（ｍｍ３）＝ΔＬ（Ｒ１−Ｒ２）…（iii）
しかし、ショックアブソーバ１０では、第一空間５１と連通する第二空間５２の第一室５１ａの体積が減少する。
第二空間５２の第一室５１ａの体積減少量（ｍｍ３）＝ΔＬ（Ｐ２−Ｒ２）…（iv）
従って、第一空間５１及び第一空間５１と連通する第二空間５２の第一室５２ａの全体で見ると、以下の関係が成立する。
第一空間５１及び第一室５２ａの体積減少量（ｍｍ３）＝ΔＬ（Ｐ２−Ｒ１）…（v）
第二実施形態のショックアブソーバ１０では、Ｒ１＝Ｐ２であるから、第一空間５１及び第一室５２ａの体積減少量は、実質的に０である。このように、第二実施形態のショックアブソーバ１０では、伸長行程において増加する第一空間５１の体積（iii）が、第一室５２ａの体積減少（iv）により補われ、これにより、第一空間５１及び第一室５２ａの体積減少量が実質的に０になる。シリンダ体２０の内外間での作動流体の流出入量が実質的に０であるから、減衰力発生の応答性が良好に確保される。
伸長行程において、第一室５１ａからオリフィス１６及び流量調整バルブ１７を介して第二室５１ｂに、ΔＬ（Ｐ１−Ｒ１）に相当する量の作動流体が流れる。シリンダ体２０の内外間での作動流体の流出入は実質的に生じない。
図４（ｂ）は、図３に示すショックアブソーバの圧縮時の状態を模式的に示す断面図である。
ショックアブソーバ１０では、以下の関係が成立する。
第一空間５１の第一室５１ａの体積増加量（ｍｍ３）＝ΔＬ（Ｐ１−Ｒ１）…（i）
第一空間５１の第二室５１ｂの体積減少量（ｍｍ３）＝ΔＬ（Ｐ１−Ｒ２）…（ii）
第一空間５１全体で見ると、第一空間５１の体積は減少する。
第一空間５１の体積減少量（ｍｍ３）＝ΔＬ（Ｒ１−Ｒ２）…（iii）
しかし、ショックアブソーバ１０では、第一空間５１と連通する第二空間５２の第一室５１ａの体積が増加する。
第二空間５２の第一室５１ａの体積増加量（ｍｍ３）＝ΔＬ（Ｐ２−Ｒ２）…（iv）
従って、第一空間５１及び第一空間５１と連通する第二空間５２の第一室５２ａの全体で見ると、以下の関係が成立する。
第一空間５１及び第一室５２ａの体積増加量（ｍｍ３）＝ΔＬ（Ｐ２−Ｒ１）…（v）
第二実施形態のショックアブソーバ１０では、Ｒ１＝Ｐ２であるから、第一空間５１及び第一室５２ａの体積増加量は、実質的に０である。このように、圧縮行程において減少する第一空間５１の体積（iii）が、第一室５２ａの体積増加（iv）により補われ、これにより、第一空間５１及び第一室５２ａの体積増加量が実質的に０になる。シリンダ体２０の内外間での作動流体の流出入量が実質的に０であるから、減衰力発生の応答性が良好に確保される。
伸長行程において、第二室５１ｂからオリフィス１６及び流量調整バルブ１７を介して第一室５１ａに、ΔＬ（Ｐ１−Ｒ１）に相当する量の作動流体が流れる。シリンダ体２０の内外間での作動流体の流出入は実質的に生じない。
第一実施形態及び第二実施形態のショックアブソーバ１０における変位（伸縮量）と荷重との関係について、図面を用いて説明する。
図５は、ショックアブソーバの変位Ｄと荷重Ｌとの関係を示す図である。
図中、Ｃは、特許文献１に示すような従来のショックアブソーバにおける変位Ｄと荷重Ｌとの関係を示す。Ｐは、第一実施形態及び第二実施形態のショックアブソーバ１０における変位Ｄと荷重Ｌとの関係を示す。
第一実施形態及び第二実施形態のショックアブソーバ１０では、第二ロッド部３２が、第一ロッド部３１の剛性よりも小さな剛性を有するので、伸縮時の摩擦力が小さくなる。従って、図５に示すように、Ｐにおいてショックアブソーバ１０の変位（伸縮）に要する荷重は、Ｃよりも小さい。また、従来のショックアブソーバでは、伸長行程と圧縮行程とが切り替わる際の荷重変化などが大きくなり、これにより、運転者が引っ掛かり感を感じる場合がある（図中、Ｘ）。しかし、第一実施形態及び第二実施形態のショックアブソーバ１０では、第二ロッド部３２が、第一ロッド部３１の剛性よりも小さな剛性を有するので、Ｐには、このような荷重変化が大きくなる部分Ｘが生じていない。
次に、上述したショックアブソーバを備えたフロントフォーク、及びショックアブソーバを備えた鞍乗型車両について説明する。
図６は、フロントフォークとして図３に示すショックアブソーバを備えた自動二輪車を模式的に示す側面図である。図７は、図６に示す自動二輪車を模式的に示す部分拡大側面図である。
自動二輪車１０１は、本体１００と、ハンドル１１５（図６では図示省略。図７参照）と、前輪１１０と、駆動輪たる後輪１１１とを備えている。本体１００は、燃料タンク１１７、シート１１６及びエンジン１０４を備えている。
図６及び図７に示すように、フロントフォーク１１３は、自動二輪車１０１に取り付けられたものである。フロントフォーク１１３は、自動二輪車１０１に搭載された状態では、鉛直方向から傾いた方向に延びている。
図６及び図７に示すように、フロントフォーク１１３は、左右一対のショックアブソーバ１０を備えている。ショックアブソーバ１０は、第二実施形態のショックアブソーバ１０である。但し、フロントフォーク１１３は、第二実施形態のショックアブソーバ１０に代えて、第一実施形態のショックアブソーバ１０を備えていてもよい。
また、フロントフォーク１１３は、左右一対のショックアブソーバ１０を結合するアッパーブラケット１０７とアンダーブラケット１０８とを備えている。左右一対のショックアブソーバ１０は、前輪１１０が路面（図示せず）から衝撃を受ける際に、衝撃に応じて伸縮する。
上述した自動二輪車１０１は、鞍乗型車両の一例である。ショックアブソーバ１０が設置される対象としては、上述した例に限定されない。ショックアブソーバ１０は、車両のフロントフォークとして、好適に用いられ得る。特に、ショックアブソーバ１０は、鞍乗型車両のフロントフォークとして、より好適に用いられ得る。鞍乗型車両としては、特に限定されず、例えば、自動二輪車、自動三輪車、不整地走行用車両（ＡＬＬ−ＴＥＲＲＡＩＮ ＶＥＨＩＣＬＥ）等が挙げられる。また、自動二輪車としては、例えば、スクータ、モペット、スポーツ型の自動二輪車が挙げられる。
上述した例では、ショックアブソーバ１０のキャップ側が上側に位置し、ヘッド側が下側に位置する場合について説明した。しかし、キャップ側が下側に位置し、ヘッド側が上側に位置してもよい。即ち、ショックアブソーバ１０は倒置されてもよい。また、上述した例では、第一チューブがアウターチューブであり、第二チューブがインナーチューブである場合について説明したが、ショックアブソーバ１０は、この例に限定されない。また、第一実施形態及び第二実施形態のショックアブソーバ１０における各バルブ（チェックバルブ１５、オリフィス１６及び流量調整バルブ１７）の配置は、本発明の一例であり、本発明は、この例に限定されない。
ショックアブソーバ１０では、第一ロッド部３１の外径と第二ピストン部４２の外径とが実質的に等しいことが望ましい。伸縮時におけるシリンダ体２０の内外間での作動流体の流出入が実質的に生じないので、減衰力発生の応答性が効率よく確保されるからである。しかし、本発明は、この例に限定されない。
また、第一ロッド部３１、第二ロッド部３２、第一ピストン部４１及び第二ピストン部４２の構造は、特に限定されない。例えば、第一ロッド部３１及び第二ロッド３２が一本の棒状体からなり、環状の第一ピストン部４１及び第二ピストン部４２が一本の棒状体により挿通されることにより、第一ロッド部３１、第二ロッド部３２、第一ピストン部４１及び第二ピストン部４２が構成されていてもよい。また、第一ロッド部３１と第二ロッド部３２とが別個の棒状体であり、板状体の第一ピストン部４１及び第二ピストン部４２に第一ロッド部３１及び第二ロッド部３２が取り付けられることにより、第一ロッド部３１、第二ロッド部３２、第一ピストン部４１及び第二ピストン部４２が構成されていてもよい。
以上、この発明の好ましい実施形態について説明されたが、この発明の範囲および精神を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能であることは明らかである。この発明の範囲は、添付された請求の範囲のみによって限定される。
１０ ショックアブソーバ
１１ 第一チューブ
１１ａ 開端部
１１ｂ 閉端部
１２ 第二チューブ
１２ａ 第一端部
１２ｂ 第二端部
１２ｃ 貫通孔
１４ 付勢体（バネ）
１５ チェックバルブ
１６ オリフィス
１７ 流量調整バルブ
１８ 連通路
１８ａ 流路
１８ｂ 流路
２０ シリンダ体
２１ 第一シリンダ部
２１ａ 第一端部
２１ｂ 第二端部
２１ｃ シール部
２２ 第二シリンダ部
２２ａ 連通孔
３１ 第一ロッド部
３２ 第二ロッド部
４１ 第一ピストン部
４２ 第二ピストン部
４２ａ 中実部
４２ｂ シール部
５１ 第一空間
５１ａ 第一室
５１ｂ 第二室
５２ 第二空間
５２ａ 第一室
５２ｂ 第二室
５３ 第三空間
５４ 第四空間
本発明は、ショックアブソーバ、フロントフォーク及び鞍乗型車両に関する。
特許文献１は、両ロッドシリンダにより構成されたショックアブソーバを開示している。特許文献１のショックアブソーバは、シリンダと、ピストンと、一対のピストンロッドとを備えている。ピストンは、シリンダ内に設けられ、シリンダ内を２つの油室に区画している。ピストンには、２つの油室間の作動流体減衰力バルブが設置されている。また、ピストンロッドは、ピストンの両面の各々に設けられている。第一のピストンロッドは、ピストンからシリンダの軸線方向に沿って延び、シリンダの一端部の開口を通じて、シリンダ外に突出している。第二のピストンロッドは、第一のピストンロッドと反対方向に延び、第一のピストンロッドと同様に、シリンダの他端部の開口を通じて、シリンダ外に突出している。各ピストンロッドとシリンダの開口との間には、シール部材及び軸受部材が設けられている。各ピストンロッドがシリンダの開口縁（シール部材及び軸受部材）と摺動する。これにより、各ピストンロッドは、シリンダ内のシール性を保ちつつ、シリンダの軸線方向に沿って移動可能である。
特許文献１のショックアブソーバでは、第一のピストンロッドがシリンダ内に進入するにつれて、第二のピストンロッドがシリンダ外に退出するので、ピストンロッドの進退に伴う体積補償が不要となる。従って、特許文献１のショックアブソーバは、片ロッドシリンダにより構成されたショックアブソーバと異なり、リザーバを必要としない。また、特許文献１のショックアブソーバでは、シリンダ内の作動油量の変化が小さくなる。従って、ピストンの移動速度が高い時にシリンダからの流出油量がシリンダへの流入油量よりも大きくなることに起因した減衰力の応答性不良が抑制される。その結果、安定した減衰力の発生が期待される。
特開２００４−２９３６６０号公報
ところで、特許文献１のショックアブソーバでは、シリンダのヘッド側から突出するピストンロッドが、車体側の部分又は車輪側の部分のいずれか一方の部分に連結される一方、シリンダのキャップ側の部分が他方の部分に連結される。従って、シリンダのヘッド側から突出するピストンロッドは、車体と車輪との間の支持部材としての役割を担う。そのため、シリンダのヘッド側から突出するピストンロッドは、高い強度を必要とする。
また、特許文献１のショックアブソーバは、第一のピストンロッドがシリンダ内に進入することによって減少するシリンダ内の体積を、第二のピストンロッドがシリンダ外に退出することによって補う。従って、第二のピストンロッドは、シリンダから退出することにより、第一のピストンロッドがシリンダ内に進入する際に減少するシリンダ内の体積を補うことができるように構成されていなければならない。そのため、第二のピストンロッドは、例えば、第一のピストンロッドの外径と略同程度の外径を有する。
これらの理由により、特許文献１に示すようなショックアブソーバでは、通常、両方のピストンロッドの剛性が高い。
ところが、ショックアブソーバを曲げようとする力がショックアブソーバに加わる状況下（例えば、フロントフォークとして使用される状況下）では、ピストンロッドの剛性が比較的高いため、ショックアブソーバの伸長時又は圧縮時に生じる摩擦力が必然的に大きくなってしまう。
このような場合、伸長行程と圧縮行程とが切り替わる際に、ピストン及びピストンロッドに働く摩擦力により、運転者が引っ掛かり感を感じる場合がある。このような引っ掛かり感を運転者に与えないためには、ピストンの変位過程における荷重変化が小さいことが好ましい。即ち、ショックアブソーバの作動性（荷重変化の滑らかさ）が向上することが好ましい。
しかしながら、特許文献１のショックアブソーバでは、両ロッドシリンダが採用されているので、上述したように、ピストンロッドの剛性を高くせざるを得ない。そのため、応答性に優れる両ロッドシリンダの利点を維持しつつ、ショックアブソーバの作動性を向上させることは非常に困難であった。
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、減衰力発生の応答性を確保しつつ、作動性を向上させることが可能なショックアブソーバ、フロントフォーク及び鞍乗型車両を提供することである。
本発明は、上述した課題を解決するために、以下の構成を採用する。
（１） ショックアブソーバであって、
前記ショックアブソーバは、
第一シリンダ部と、
前記第一シリンダ部の一端部に設けられ、前記第一シリンダ部の前記一端部から前記第一シリンダ部の軸線方向に沿って延びており、前記第一シリンダ部と連通する第二シリンダ部と、
前記第一シリンダ部の内部空間に設けられ、前記第一シリンダ部の軸線方向に沿って移動可能であり、前記第一シリンダ部の内部空間を２つの室に区画する第一ピストン部と、
前記第二シリンダ部の内部空間に設けられ、前記第二シリンダ部の軸線方向に沿って移動可能であり、前記第二シリンダ部の内部空間を、前記第一シリンダ部と連通する第一室と前記第一シリンダ部と連通しない第二室との２つの室に区画する第二ピストン部と、
前記第一ピストン部に設けられ、前記第一ピストン部から前記第一シリンダ部の軸線方向に沿って、前記第一シリンダ部の他端部を通じて、前記第一シリンダ部の外部まで延出された第一ロッド部と、
前記第一ピストン部と前記第二ピストン部との間に設けられ、前記第一ピストン部から前記第二シリンダ部の軸線方向に沿って、前記第一シリンダ部の前記一端部を通じて、前記第二シリンダ部の内部まで延出され、前記第二ピストン部と接続された第二ロッド部と
を備え、
前記第二ロッド部は、前記第一ロッド部の剛性よりも小さな剛性を有し、
前記ショックアブソーバは、前記第一ピストン部が前記第一シリンダ部の前記一端部側に移動する時に、前記第一ロッド部が前記第一シリンダ部の内部に進入することにより、前記第一シリンダ部の内部空間の体積が減少する一方、前記第一ピストン部とともに前記第二ピストン部が移動することにより、前記第二シリンダ部の前記第一室の体積が増加するように構成されている。
（１）の構成によれば、第一ピストン部が第一シリンダ部の一端部側に移動する時に、第一ロッド部が第一シリンダ部の内部に進入することにより、第一シリンダ部の内部空間の体積が減少する一方、第一ピストン部とともに第二ピストン部が移動することにより、第二シリンダ部の第一室、即ち第二シリンダ部の２つの室のうちの第一シリンダ部と連通する室の体積が増加する。即ち、（１）のショックアブソーバは、第一ロッド部が第一シリンダ部の内部に進入することによって減少する第一シリンダ部の内部の体積を、第二シリンダ部の第一室の体積を増加させることによって補う。これにより、シリンダ体の内外間で流れる作動流体の量が減少する。従って、減衰力発生の応答性が確保される。
特許文献１のショックアブソーバは、上述したように、第一のピストンロッドがシリンダ内に進入することによって減少するシリンダ内の体積を、第二のピストンロッドがシリンダ外に退出することにより補うため、第二のピストンロッドの剛性が高くなっていた。しかし、（１）の構成では、体積補償を、第二シリンダ部の第一室の体積を増加させることによって行うので、第二ロッド部の体積を大きく確保する必要が無い。そこで、（１）のショックアブソーバでは、第二ロッド部は、第一ロッド部の剛性よりも小さな剛性を有する。
そのため、ショックアブソーバを曲げようとする力がショックアブソーバに加わる状況下においても、ショックアブソーバの伸長時又は圧縮時に生じる摩擦力が大きくなることが抑制される。その結果、ショックアブソーバの作動性を向上させることが可能になる。
従って、（１）のショックアブソーバによれば、減衰力発生の応答性を確保しつつ、作動性を向上させることができる。
（２） （１）のショックアブソーバであって、
前記第二ピストン部は、前記第二シリンダ部の内面上を摺動し、
前記第二ロッド部は、前記第二シリンダ部の内面上を摺動しない。
従来、両ロッドシリンダにより構成されたショックアブソーバ（例えば、特許文献１に示すショックアブソーバ）では、上述したように、第二のピストンロッドの外周面と、シリンダの端部の開口縁（例えば、開口に設けられたシール部材及び軸受部材）とが摺動する。第二のピストンロッドの移動に伴って、第二のピストンロッドの外周面のうち、シリンダの端部の開口縁と摺動する部分が変化する。そのため、第二のピストンロッドの外周面のうち、比較的多くの部分が、シリンダの端部の開口縁を摺動し得るように構成されている必要があった。従って、第二のピストンロッドの外径は軸線方向において一定に保たれる必要があった。また、第二のピストンロッドの外表面がシリンダの端部の開口縁との摺動に耐えられるように、第二のピストンロッドの外表面の硬度が比較的高くされる必要があった。
これに対し、（２）の構成によれば、第二シリンダ部の内面と摺動する部分は、第二ピストン部であり、第二ロッド部ではない。言い換えると、従来のショックアブソーバでは、第二のピストンロッドの移動に伴って第二のピストンロッドのシリンダとの摺動部分が変化するが、（２）の構成では、第二シリンダ部との摺動部分は、常に第二ピストン部の外周面であり、第二ロッド部の移動に伴って変化しない。従って、（２）の構成では、第二ロッド部の外径が軸線方向において必ずしも一定に保たれる必要がない。また、第二ロッド部の外表面の硬度が高く確保される必要もない。そのため、第二ロッド部は、柔らかいものであってもよく、例えば、樹脂製の棒状体であってもよい。
（２）の構成では、ショックアブソーバが曲げられた際の摺動部分の接触荷重を低くでき、摩擦力を低減できる。また、第二ロッド部の剛性を容易に低くできる。さらに、第二ロッド部が第二シリンダ部の内面上を摺動しないので、第二ピストン部の第一シリンダ部側において、第二ロッド部の外周面の全体と第二シリンダ部の内周面の全体との間の空間が、第二シリンダ部の第一室内の空間として確保される。従って、第一ロッド部の進退に伴う体積補償を効率よく行うことができる。その結果、減衰力発生の応答性と作動性とを、より高いレベルで満足させることができる。
（３） （１）又は（２）のショックアブソーバであって、
前記第二ロッド部は、前記第二ピストン部の外径よりも小さな外径を有する。
（３）の構成によれば、第二ピストン部の第一シリンダ部側において、第二ロッド部の外周面と第二シリンダ部の内周面との間の空間が、第二シリンダ部の第一室内の空間として確保される。従って、第一ロッド部の進退に伴う体積補償を効率よく行うことができる。その結果、減衰力発生の応答性を更に向上させることができる。
（４） （１）〜（３）のいずれか１のショックアブソーバであって、
前記第二ロッド部は、前記第一ロッド部の外径よりも小さな外径を有する。
（４）の構成によれば、第二ロッド部の剛性を、容易に第一ロッド部の剛性よりも小さくできる。また、第二ロッド部と第二シリンダ部との間の空間は、第二シリンダ部の第一室（即ち第一ロッド部の進退に伴う体積補償のための室）として用いられる。（４）のショックアブソーバによれば、第二ロッド部の外径が、第一ロッド部の外径よりも小さいので、第一ロッド部の進退に伴う体積補償のための室の体積を大きく確保し易い。
（５） （１）〜（４）のいずれか１のショックアブソーバであって、
前記第二シリンダ部の前記第一室は、前記第一シリンダ部の内部空間と前記第二シリンダ部の内部空間との境界面と、前記第二ピストン部における前記第二ロッド部側の表面と、前記第二ロッド部の外周面と、前記第二シリンダ部の内周面とにより形成されている。
（５）の構成によれば、第二シリンダ部の第一室の容積が確保されるので、第一ロッド部の進退に伴う体積補償を効率よく行うことができる。その結果、減衰力発生の応答性を更に向上させることができる。
（６） フロントフォークであって、
前記フロントフォークは、（１）〜（５）のいずれか１のショックアブソーバを備える。
（６）の構成によれば、減衰力発生の応答性を確保しつつ、作動性を向上させることができる。
（７） 鞍乗型車両であって、
前記鞍乗型車両は、（６）のフロントフォークを備える。
（７）の構成によれば、減衰力発生の応答性を確保しつつ、作動性を向上させることができる。その結果、乗り心地と走行性能とを向上させることができる。
本発明のショックアブソーバによれば、減衰力発生の応答性を確保しつつ、作動性を向上させることができる。
この発明の上述の目的およびその他の目的、特徴、局面および利点は、添付図面に関連して行われる以下のこの発明の実施形態の詳細な説明から一層明らかとなろう。
第一実施形態に係るショックアブソーバを模式的に示す断面図である。 （ａ）は、図１に示すショックアブソーバの伸長時の状態を模式的に示す断面図であり、（ｂ）は、図１に示すショックアブソーバの圧縮時の状態を模式的に示す断面図である。 第二実施形態に係るショックアブソーバの断面図である。 （ａ）は、図３に示すショックアブソーバの伸長時の状態を模式的に示す断面図であり、（ｂ）は、図３に示すショックアブソーバの圧縮時の状態を模式的に示す断面図である。 ショックアブソーバの変位と荷重との関係を示す図である。 図３に示すショックアブソーバを備えた自動二輪車を模式的に示す側面図である。 図６に示す自動二輪車を模式的に示す部分拡大側面図である。
本発明者は、上述した課題に鑑みて鋭意検討を行い、以下の知見を得た。
従来の両ロッドシリンダにより構成されたショックアブソーバでは、第一のピストンロッドがシリンダ内に進入するにつれて第二のピストンロッドがシリンダ外に退出する。これにより、ピストンロッドの進退に伴う体積補償が不要となり、減衰力発生の応答性が確保されていた。言い換えると、シリンダから出入りする第二のピストンロッドの体積自体が、ピストンロッドの進退に伴う体積補償に用いられていた。そのため、従来、両ロッドシリンダにより構成されたショックアブソーバでは、第二のピストンロッドの体積を充分に確保することが、当然のこととして考えられていた。その結果、第二のピストンロッドの剛性が高くなってしまい、作動性が低下してしまっていた。
本発明者は、このような従来の考え方から発想を転換し、第一シリンダ部と連通する第二シリンダ部を設け、第一シリンダ部内への第一ロッド部の進入に伴って、第二シリンダ部の第一室、即ち第二シリンダ部の２つの室のうち、第一シリンダ部と連通する室の体積を増加させることに想到した。第二シリンダ部の室の体積変化により体積補償を行うので、応答性を確保しつつ、ピストンロッド自体の体積による体積補償が不要になる。従って、第二ロッド部の剛性を、第一ロッド部の剛性よりも小さくできる。これにより、作動性を向上させることができ、作動性と応答性とを両立できる。
本発明は、上述した知見に基づいて完成した発明である。
以下、図面を参照して実施形態について説明する。
＜第一実施形態＞
図１は、第一実施形態に係るショックアブソーバを模式的に示す断面図である。
なお、以下においては、シリンダ体２０から第一ロッド部３１が突出する側（図中下側）を、ヘッド側という。また、ヘッド側の反対側（図中上側）を、キャップ側という。
また、以下の説明では、シリンダ体２０の軸線方向を参照して説明する。シリンダ体２０の軸線方向は、第一チューブ１１の軸線方向、第二チューブ１２の軸線方向、並びに第一ロッド部３１及び第二ロッド部３２の軸線方向と平行である。
第一実施形態に係るショックアブソーバ１０は、第一チューブ１１（アウターチューブ）と、第二チューブ１２（インナーチューブ）と、シリンダ体２０とを備える。ショックアブソーバ１０において、第一チューブ１１は、車体側チューブである。第二チューブ１２は、車輪側チューブである。第一チューブ１１は、第二チューブ１２よりも上側に位置する。
第一チューブ１１は、筒状体である。第一チューブ１１のヘッド側に位置する第一端部１１ａは、開端部である。第一端部１１ａには、開口が設けられている。開口の内径は、第一チューブ１１の内径と同じである。第一チューブ１１のキャップ側に位置する第二端部１１ｂは、閉端部である。
第二チューブ１２は、筒状体である。第二チューブ１２のヘッド側に位置する第一端部１２ａは、閉端部である。第二チューブ１２のキャップ側に位置する第二端部１２ｂには、シリンダ体２０の軸線方向に第二端部１２ｂを貫通する貫通孔１２ｃが形成されている。貫通孔１２ｃの外径は、第二チューブ１２の外径よりも小さい。また、貫通孔１２ｃの外径は、第二チューブ１２の内径よりも小さい。
第二チューブ１２の第二端部１２ｂは、第一チューブ１１の第一端部１１ａ（開端部）内に挿入されている。第二チューブ１２は、第二チューブ１２の外周面が第一チューブ１１の内周面上を摺動し得るように構成されている。これにより、第二チューブ１２は、シリンダ体２０の軸線方向に沿って、第一チューブ１１に対して相対的に往復動可能である。
第一チューブ１１の第二端部１１ｂの内側面と、第二チューブ１２の第二端部１２ｂの外側面とは、対向している。第二端部１１ｂの内側面と、第二端部１２ｂの外側面との間には、付勢体１４（コイルスプリング）が設けられている。第二チューブ１２は、付勢体１４により、シリンダ体２０の軸線方向に沿って、ヘッド側へ向けて付勢されるように構成されている。付勢体１４としては、特に限定されず、従来公知の付勢体が採用され得る。
第二チューブ１２が第一チューブ１１内に挿入された状態において、第一チューブ１１の内部に位置する第三空間５３は、第二チューブ１２の内部に位置する第四空間５４と連通している。具体的に、第三空間５３は、貫通孔１２ｃを介して、第四空間５４と連通している。第二チューブ１２及び第一チューブ１１の内部には、作動流体（図示せず）が封入されている。第三空間５３には、作動流体の液面が存在しており、液面を境にして液面の上側に気室（図示せず）が画成されている。
シリンダ体２０は、第一シリンダ部２１と、第二シリンダ部２２とを備える。
第一シリンダ部２１は、筒状体である。第一シリンダ部２１は、内部に第一空間５１（内部空間）を有する。第一シリンダ部２１は、第二チューブ１２内に設置されている。第一シリンダ部２１の外径は、第二チューブ１２の内径よりも小さい。第一シリンダ部２１の外周面と、第二チューブ１２の内周面の間には、間隔が空けられている。第一シリンダ部２１の内径は、シリンダ体２０の軸線方向において一定である。
第一シリンダ部２１のヘッド側に位置する第一端部２１ａには、第一端部２１ａをシリンダ体２０の軸線方向に貫通する貫通孔が形成されている。この貫通孔に、後述する第一ロッド部３１が挿通される環状のシール部２１ｃ（摺動材）が設けられている。
第一シリンダ部２１のキャップ側に位置する第二端部２１ｂには、第二シリンダ部２２が設けられている。第二シリンダ部２２は、筒状体である。第二シリンダ部２２は、内部に第二空間５２（内部空間）を有する。第二シリンダ部２２の外径は、第一シリンダ部２１の外径よりも小さい。第二シリンダ部２２の内径は、第一シリンダ部２１の内径よりも小さい。第二シリンダ部２２の内径は、シリンダ体２０の軸線方向において一定である。第二シリンダ部２２の両端は、開端部である。
第二シリンダ部２２は、第一シリンダ部２１の第二端部２１ｂから第一シリンダ部２１の軸線方向に沿って延びている。第二シリンダ部２２の第二空間５２は、第一シリンダ部２１の第一空間５１と連通している。第二空間５２の外径は、第一空間５１の外径よりも小さい。第一空間５１と第二空間５２との連通部分において、内部空間の外径が変化する。この外径が変化する部分が、第一空間５１と第二空間５２との境界面５５である。
第二シリンダ部２２のキャップ側の端部は、第一チューブ１１の第二端部１１ｂに固定されている。即ち、シリンダ体２０は、第一チューブ１１に固定されている。第二シリンダ部２２のキャップ側の側壁には、第二シリンダ部２２の径方向に第二シリンダ部２２を貫通する連通孔２２ａが形成されている。第二シリンダ部２２の第二空間５２と、第一チューブ１１の第三空間５３とは、連通孔２２ａを介して連通している。
ショックアブソーバ１０は、第一ピストン部４１と、第二ピストン部４２と、第一ロッド部３１と、第二ロッド部３２とを備える。
第一ピストン部４１は、第一シリンダ部２１の第一空間５１に設けられている。第一ピストン部４１は、第一ピストン部４１の外周面が第一シリンダ部２１の内周面上を摺動するように構成されている。即ち、第一ピストン部４１は、第一シリンダ部２１の内面上を摺動する。これにより、第一ピストン部４１は、第一シリンダ部２１の軸線方向に沿って移動可能である。第一ピストン部４１は、第一シリンダ部２１の第一空間５１を、第一室５１ａと第二室５１ｂとに区画している。第一室５１ａは、ヘッド側に位置する。第二室５１ｂは、キャップ側に位置する。
第二ピストン部４２は、第二シリンダ部２２の第二空間５２に設けられている。第二ピストン部４２は、シリンダ体２０の軸線方向に延びる柱状の中実部４２ａと、中実部４２ａの外周面を覆うように設けられた環状のシール部４２ｂ（摺動材）とからなる。第二ピストン部４２は、第二ピストン部４２（シール部４２ｂ）の外周面が、第二シリンダ部２２の内周面上を摺動するように構成されている。即ち、第二ピストン部４２は、第二シリンダ部２２の内面上を摺動する。これにより、第二ピストン部４２は、第二シリンダ部２２の軸線方向に沿って移動可能である。第二ピストン部４２は、第二シリンダ部２２の第二空間５２を、第一室５２ａと第二室５２ｂとに区画している。第一室５２ａは、ヘッド側に位置する。第二室５２ｂは、キャップ側に位置する。第二空間５２の第一室５２ａは、第一シリンダ部２１（第一空間５１）と連通している。第二空間５２の第一室５２ａは、第一空間５１の第二室５１ｂと連通している。第二空間５２の第二室５２ｂは、第一シリンダ部２１（第一空間５１）と連通していない。第二空間５２の第二室５２ｂは、第一空間５１の第二室５１ｂと連通していない。第一空間５１及び第一空間５１と連通する第一室５２ａには、作動流体が充填されている。
第一ロッド部３１は、第一ピストン部４１に設けられている。第一ロッド部３１のキャップ側の端部は、第一ピストン部４１に固定されている。第一ロッド部３１は、第一ピストン部４１から第一シリンダ部２１の軸線方向に沿って、第一シリンダ部２１の第一端部２１ａを通じて、第一シリンダ部２１の外部まで延出されている。第一シリンダ部２１の第一端部２１ａには、上述したように、シール部２１ｃが設けられている。第一ロッド部３１は、シール部２１ｃ内に挿通され、第一シリンダ部２１の外部まで延出されている。第一ロッド部３１のヘッド側の端部は、第二チューブ１２の第一端部１２ａに固定されている。第一ロッド部３１の外周面と、シール部２１ｃを除く第一シリンダ部２１の内周面とは接触していない。即ち、第一ロッド部３１は、シール部２１ｃを除く第一シリンダ部２１の内面上を摺動しない。
第二ロッド部３２は、第一ピストン部４１と第二ピストン部４２との間に設けられている。第二ロッド部３２は、第一ピストン部４１から第二シリンダ部２２の軸線方向に沿って、第一シリンダ部２１の第二端部２１ｂを通じて、第二シリンダ部２２の内部まで延出され、第二ピストン部４２と接続されている。第二ロッド部３２のヘッド側の端部は、第一ピストン部４１に固定されている。第二ロッド部３２のキャップ側の端部は、第二ピストン部４２に固定されている。第二ロッド部３２の外周面と、第二シリンダ部２２の内周面とは接触していない。即ち、第二ロッド部３２は、第二シリンダ部２２の内面上を摺動しない。これにより、摺動部分の接触荷重が低減され、摩擦力が低減される。
第一ピストン部４１、第二ピストン部４２、第一ロッド部３１及び第二ロッド部３２は、一体として、シリンダ体２０に対して相対的に移動し得るように構成されている。
このように、ショックアブソーバ１０では、第一チューブ１１とシリンダ体２０とが互いに固定されている。また、第二チューブ１２と、第一ピストン部４１、第二ピストン部４２、第一ロッド部３１及び第二ロッド部３２とが互いに固定されている。そして、第二チューブ１２と、第一ピストン部４１、第二ピストン部４２、第一ロッド部３１及び第二ロッド部３２とが、第一チューブ１１及びシリンダ体２０に対して相対的に移動し得る。
第二ロッド部３２は、第一ロッド部３１の剛性よりも小さな剛性を有する。ロッド部（第一ロッド部３１又は第二ロッド部３２）の剛性は、ロッド部の変形（曲げ）を生じさせる際に必要な力で表される。即ち、剛性は、剛性＝荷重／変形量により表される。第一ロッド部３１及び第二ロッド部３２の各々について、ロッド部の一端を固定して、一端から同じ距離の位置に、ロッド部を曲げようとする力（ロッド部の軸線と垂直な方向にかかる力）を加えた場合、第二ロッド部３２の変形量は、第一ロッド部３１の変形量よりも大きい。第一ロッド部３１及び第二ロッド部３２が同じ形状を有し且つ異なる材料からなる場合、両者の材料のヤング率を比較することにより、両ロッド部の剛性を比較できる。なお、第一ロッド部３１と第二ロッド部３２とは、同じ材料により構成されていてもよく、異なる材料により構成されていてもよい。第二ロッド部３２の外周面は第二シリンダ部２２の内周面と摺動しないので、第二ロッド部３２の外表面の硬度が確保されていなくてもよい。従って、例えば、第一ロッド部３１が金属製の棒状体からなる一方、第二ロッド部３２は、樹脂製の棒状体からなっていてもよい。また、ショックアブソーバ１０では、第二ロッド部３２は、第二ピストン部４２の外径よりも小さな外径を有する。また、第二ロッド部３２は、第一ロッド部３１の外径よりも小さな外径を有する。これにより、第一室５２ａの体積が確保される。
第一空間５１の第一室５１ａは、第一シリンダ部２１の第一端部２１ａのキャップ側の表面と、第一シリンダ部２１の内表面と、第一ロッド部３１の外表面と、第一ピストン部４１のヘッド側の表面とにより形成されている。
第一空間５１の第二室５１ｂは、第一シリンダ部２１の第一空間５１と第二シリンダ部２２の第二空間５２との境界面５５と、第二端部２１ｂのヘッド側の表面と、第一ピストン部４１における第二ロッド部３２側の表面と、第二ロッド部３２の外周面と、第一シリンダ部２１の内周面とにより形成されている。第一空間５１の第二室５１ｂは、第二空間５２の第一室５２ａと連通している。
第二空間５２の第一室５２ａは、第一シリンダ部２１の第一空間５１と第二シリンダ部２２の第二空間５２との境界面５５と、第二ピストン部４２における第二ロッド部３２側の表面と、第二ロッド部３２の外周面と、第二シリンダ部２２の内周面とにより形成されている。これにより、第一室５２ａの体積が確保される。
第二空間５２の第二室５２ｂは、第一チューブ１１の第二端部１１ｂのヘッド側の表面と、第二ピストン部４２のキャップ側の表面と、第二シリンダ部２２の内周面とにより形成されている。
シリンダ体２０には、シリンダ体２０の外部（第四空間５４）からシリンダ体２０の内部（第一空間５１の第二室５１ｂ及び第二空間５２の第一室５２ａ）への作動流体の流れを一方向に許容するためのチェックバルブ１５が設けられている。チェックバルブ１５は、第一シリンダ部２１の第二端部２１ｂに設けられている。シリンダ体２０の外部からチェックバルブ１５を介してシリンダ体２０の内部へ流れる作動流体の流れは、実質的に自由流れとなり、減衰力の発生に実質的に寄与しない。一方、チェックバルブ１５は、シリンダ体２０の内部から外部へ作動流体を流さない。
第一ピストン部４１には、第一室５１ａと第二室５１ｂとの間での作動流体の流れを制限するためのオリフィス１６が形成されている。作動流体がオリフィス１６を通過する時の圧力損失により減衰力が生じる。
第二チューブ１２の第一端部１２ａと第一ロッド部３１とには、シリンダ体２０の外部（第四空間５４）と、シリンダ体２０の内部（第一空間５１の第一室５１ａ）とを連通させるための連通路１８が形成されている。連通路１８は、第二チューブ１２の第一端部１２ａに形成された流路１８ａと、第一ロッド部３１に形成された流路１８ｂとからなる。
連通路１８（流路１８ａ）には、流量調整バルブ１７（可変オリフィス）が設けられている。流量調整バルブ１７により、連通路１８を流通する作動流体の流量が調整され得る。
次に、伸縮時のショックアブソーバ１０について、図面を用いて説明する。
図２（ａ）は、図１に示すショックアブソーバの伸長時の状態を模式的に示す断面図である。
伸長行程では、第二チューブ１２が、ヘッド側（図中下側）に移動する。これに伴って、第一ロッド部３１、第一ピストン部４１、第二ロッド部３２及び第二ピストン部４２が、ヘッド側に移動する。これにより、第一空間５１の第一室５１ａの体積が減少する。一方、第一空間５１の第二室５１ｂの体積が増加する。また、第二空間５２の第一室５２ａの体積が減少する。
第一ピストン部４１及び第二ピストン部４２のヘッド側への移動量をΔＬ（ｍｍ）とする。第一ピストン部４１の断面積をＰ１（ｍｍ２）とする。第二ピストン部４２の断面積をＰ２（ｍｍ２）とする。第一ロッド部３１の断面積をＲ１（ｍｍ２）とする。第二ロッド部３２の断面積をＲ２（ｍｍ２）とする。第一ピストン部４１の外径は、第一ロッド部３１の外径よりも大きいので、Ｐ１＞Ｒ１が成り立つ。第二ピストン部４２の外径は、第二ロッド部３２の外径よりも大きいので、Ｐ２＞Ｒ２が成り立つ。第二ピストン部４２の外径は、第一ピストン部４１の外径よりも小さいので、Ｐ２＜Ｐ１が成り立つ。第二ロッド部３２の外径は、第一ロッド部３１の外径よりも小さいので、Ｒ２＜Ｒ１が成り立つ。
ショックアブソーバ１０では、以下の関係が成立する。
第一空間５１の第一室５１ａの体積減少量（ｍｍ３）＝ΔＬ（Ｐ１−Ｒ１）…（i）
第一空間５１の第二室５１ｂの体積増加量（ｍｍ３）＝ΔＬ（Ｐ１−Ｒ２）…（ii）
上述したように、第二ロッド部３２の断面積は、第一ロッド部３１の断面積よりも小さい。従って、第一空間５１全体で見ると、第一空間５１の体積は増加する。
第一空間５１の体積増加量（ｍｍ３）＝ΔＬ（Ｒ１−Ｒ２）…（iii）
しかし、ショックアブソーバ１０では、第一空間５１と連通する第二空間５２の第一室５２ａの体積が減少する。
第二空間５２の第一室５２ａの体積減少量（ｍｍ３）＝ΔＬ（Ｐ２−Ｒ２）…（iv）
このように、伸長行程において増加する第一空間５１の体積（iii）が、第一室５２ａの体積減少（iv）により補われる。これにより、シリンダ体２０の内外間で流れる作動流体の量が減少するので、減衰力発生の応答性が確保される。
従って、第一空間５１及び第一空間５１と連通する第二空間５２の第一室５２ａの全体で見ると、以下の関係が成立する。
第一空間５１及び第一室５２ａの体積減少量（ｍｍ３）＝ΔＬ（Ｐ２−Ｒ１）…（v）
なお、Ｒ１がＰ２よりも大きい場合、ΔＬ（Ｐ２−Ｒ１）は負の値となる。この場合、ΔＬ（Ｐ２−Ｒ１）は、第一空間５１及び第一室５２ａの体積増加量を意味する。
このように、ショックアブソーバ１０では、伸長行程において、第一空間５１の体積増加（iii）とともに、第一空間５１と連通する第二空間５２の第一室５２ａの体積減少（iv）が生じる。
伸長行程において、第一室５１ａから、ΔＬ（Ｐ１−Ｒ１）に相当する量の作動流体が排出される。第一室５１ａからオリフィス１６を介して第二室５１ｂに、ΔＬ（Ｐ１−Ｐ２）に相当する量の作動流体が流入する。第一室５１ａから流量調整バルブ１７を介してシリンダ体２０の外部（第四空間５４）に、ΔＬ（Ｐ２−Ｒ１）に相当する量の作動流体が流出する。
図２（ｂ）は、図１に示すショックアブソーバの圧縮時の状態を模式的に示す断面図である。
圧縮行程では、第二チューブ１２が、キャップ側（図中上側）に移動する。これに伴って、第一ロッド部３１、第一ピストン部４１、第二ロッド部３２及び第二ピストン部４２が、キャップ側に移動する。これにより、第一空間５１の第一室５１ａの体積が増加する。一方、第一空間５１の第二室５１ｂの体積が減少する。また、第二空間５２の第一室５２ａの体積が増加する。
第一ピストン部４１及び第二ピストン部４２のキャップ側への移動量をΔＬ（ｍｍ）とする。
ショックアブソーバ１０では、以下の関係が成立する。
第一空間５１の第一室５１ａの体積増加量（ｍｍ３）＝ΔＬ（Ｐ１−Ｒ１）…（i）
第一空間５１の第二室５１ｂの体積減少量（ｍｍ３）＝ΔＬ（Ｐ１−Ｒ２）…（ii）
第一空間５１全体で見ると、第一空間５１の体積は減少する。
第一空間５１の体積減少量（ｍｍ３）＝ΔＬ（Ｒ１−Ｒ２）…（iii）
しかし、ショックアブソーバ１０では、第一空間５１と連通する第二空間５２の第一室５２ａの体積が増加する。
第二空間５２の第一室５２ａの体積増加量（ｍｍ３）＝ΔＬ（Ｐ２−Ｒ２）…（iv）
これにより、シリンダ体２０の内外間で流れる作動流体の量が減少するので、減衰力発生の応答性が確保される。
従って、第一空間５１及び第一空間５１と連通する第二空間５２の第一室５２ａの全体で見ると、以下の関係が成立する。
第一空間５１及び第一室５２ａの体積増加量（ｍｍ３）＝ΔＬ（Ｐ２−Ｒ１）…（v）
なお、Ｒ１がＰ２よりも大きい場合、ΔＬ（Ｐ２−Ｒ１）は負の値となる。この場合、ΔＬ（Ｐ２−Ｒ１）は、第一空間５１及び第一室５２ａの体積減少量を意味する。
このように、ショックアブソーバ１０では、圧縮行程において、第一空間５１の体積減少（iii）とともに、第一空間５１と連通する第二空間５２の第一室５２ａの体積増加（iv）が生じる。
圧縮行程において、第二室５１ｂからオリフィス１６を介して第一室５１ａに、ΔＬ（Ｐ１−Ｐ２）に相当する量の作動流体が流入する。また、シリンダ体２０の外部（第四空間５４）から流量調整バルブ１７を介して第一室５１ａに、ΔＬ（Ｐ２−Ｒ１）に相当する量の作動流体が流入する。その結果、第一室５１ａに、ΔＬ（Ｐ１−Ｒ１）に相当する量の作動流体が流入する。
＜第二実施形態＞
図３は、第二実施形態に係るショックアブソーバの断面図である。
以下においては、第一実施形態と異なる点について説明する。
第二実施形態のショックアブソーバ１０では、流量調整バルブ１７が、シリンダ体２０の内部に設けられている。流量調整バルブ１７は、第一ピストン部４１に設けられている。流量調整バルブ１７は、第一空間５１の第一室５１ａと第二室５１ｂとの間を流通する作動流体の流量を調整するためのバルブである。また、流量調整バルブ１７が、第二チューブ１２の第一端部１２ａに設けられていないので、連通路１８も設けられていない。また、第二実施形態のショックアブソーバ１０では、第一ロッド部３１の外径と、第二ピストン部４２の外径とが実質的に等しい。従って、Ｒ１＝Ｐ２が成り立つ。
次に、伸縮時のショックアブソーバ１０について、図面を用いて説明する。
図４（ａ）は、図３に示すショックアブソーバの伸長時の状態を模式的に示す断面図である。
第二実施形態のショックアブソーバ１０では、以下の関係が成り立つ。
第一空間５１の第一室５１ａの体積減少量（ｍｍ３）＝ΔＬ（Ｐ１−Ｒ１）…（i）
第一空間５１の第二室５１ｂの体積増加量（ｍｍ３）＝ΔＬ（Ｐ１−Ｒ２）…（ii）
第二ロッド部３２の断面積は、第一ロッド部３１の断面積よりも小さい。従って、第一空間５１全体で見ると、第一空間５１の体積は増加する。
第一空間５１の体積増加量（ｍｍ３）＝ΔＬ（Ｒ１−Ｒ２）…（iii）
しかし、ショックアブソーバ１０では、第一空間５１と連通する第二空間５２の第一室５２ａの体積が減少する。
第二空間５２の第一室５２ａの体積減少量（ｍｍ３）＝ΔＬ（Ｐ２−Ｒ２）…（iv）
従って、第一空間５１及び第一空間５１と連通する第二空間５２の第一室５２ａの全体で見ると、以下の関係が成立する。
第一空間５１及び第一室５２ａの体積減少量（ｍｍ３）＝ΔＬ（Ｐ２−Ｒ１）…（v）
第二実施形態のショックアブソーバ１０では、Ｒ１＝Ｐ２であるから、第一空間５１及び第一室５２ａの体積減少量は、実質的に０である。このように、第二実施形態のショックアブソーバ１０では、伸長行程において増加する第一空間５１の体積（iii）が、第一室５２ａの体積減少（iv）により補われ、これにより、第一空間５１及び第一室５２ａの体積減少量が実質的に０になる。シリンダ体２０の内外間で流れる作動流体の量が実質的に０であるから、減衰力発生の応答性が良好に確保される。
伸長行程において、第一室５１ａからオリフィス１６及び流量調整バルブ１７を介して第二室５１ｂに、ΔＬ（Ｐ１−Ｒ１）に相当する量の作動流体が流れる。シリンダ体２０の内外間での作動流体の流出入は実質的に生じない。
図４（ｂ）は、図３に示すショックアブソーバの圧縮時の状態を模式的に示す断面図である。
ショックアブソーバ１０では、以下の関係が成立する。
第一空間５１の第一室５１ａの体積増加量（ｍｍ３）＝ΔＬ（Ｐ１−Ｒ１）…（i）
第一空間５１の第二室５１ｂの体積減少量（ｍｍ３）＝ΔＬ（Ｐ１−Ｒ２）…（ii）
第一空間５１全体で見ると、第一空間５１の体積は減少する。
第一空間５１の体積減少量（ｍｍ３）＝ΔＬ（Ｒ１−Ｒ２）…（iii）
しかし、ショックアブソーバ１０では、第一空間５１と連通する第二空間５２の第一室５２ａの体積が増加する。
第二空間５２の第一室５２ａの体積増加量（ｍｍ３）＝ΔＬ（Ｐ２−Ｒ２）…（iv）
従って、第一空間５１及び第一空間５１と連通する第二空間５２の第一室５２ａの全体で見ると、以下の関係が成立する。
第一空間５１及び第一室５２ａの体積増加量（ｍｍ３）＝ΔＬ（Ｐ２−Ｒ１）…（v）
第二実施形態のショックアブソーバ１０では、Ｒ１＝Ｐ２であるから、第一空間５１及び第一室５２ａの体積増加量は、実質的に０である。このように、圧縮行程において減少する第一空間５１の体積（iii）が、第一室５２ａの体積増加（iv）により補われ、これにより、第一空間５１及び第一室５２ａの体積増加量が実質的に０になる。シリンダ体２０の内外間で流れる作動流体の量が実質的に０であるから、減衰力発生の応答性が良好に確保される。
伸長行程において、第二室５１ｂからオリフィス１６及び流量調整バルブ１７を介して第一室５１ａに、ΔＬ（Ｐ１−Ｒ１）に相当する量の作動流体が流れる。シリンダ体２０の内外間での作動流体の流出入は実質的に生じない。
第一実施形態及び第二実施形態のショックアブソーバ１０における変位（伸縮量）と荷重との関係について、図面を用いて説明する。
図５は、ショックアブソーバの変位Ｄと荷重Ｌとの関係を示す図である。
図中、Ｃは、特許文献１に示すような従来のショックアブソーバにおける変位Ｄと荷重Ｌとの関係を示す。Ｐは、第一実施形態及び第二実施形態のショックアブソーバ１０における変位Ｄと荷重Ｌとの関係を示す。
第一実施形態及び第二実施形態のショックアブソーバ１０では、第二ロッド部３２が、第一ロッド部３１の剛性よりも小さな剛性を有するので、伸縮時の摩擦力が小さくなる。従って、図５に示すように、Ｐにおいてショックアブソーバ１０の変位（伸縮）に要する荷重は、Ｃよりも小さい。また、従来のショックアブソーバでは、伸長行程と圧縮行程とが切り替わる際の荷重変化などが大きくなり、これにより、運転者が引っ掛かり感を感じる場合がある（図中、Ｘ）。しかし、第一実施形態及び第二実施形態のショックアブソーバ１０では、第二ロッド部３２が、第一ロッド部３１の剛性よりも小さな剛性を有するので、Ｐには、このような荷重変化が大きくなる部分Ｘが生じていない。
次に、上述したショックアブソーバを備えたフロントフォーク、及びショックアブソーバを備えた鞍乗型車両について説明する。
図６は、フロントフォークとして図３に示すショックアブソーバを備えた自動二輪車を模式的に示す側面図である。図７は、図６に示す自動二輪車を模式的に示す部分拡大側面図である。
自動二輪車１０１は、本体１００と、ハンドル１１５（図６では図示省略。図７参照）と、前輪１１０と、駆動輪たる後輪１１１とを備えている。本体１００は、燃料タンク１１７、シート１１６及びエンジン１０４を備えている。
図６及び図７に示すように、フロントフォーク１１３は、自動二輪車１０１に取り付けられたものである。フロントフォーク１１３は、自動二輪車１０１に搭載された状態では、鉛直方向から傾いた方向に延びている。
図６及び図７に示すように、フロントフォーク１１３は、左右一対のショックアブソーバ１０を備えている。ショックアブソーバ１０は、第二実施形態のショックアブソーバ１０である。但し、フロントフォーク１１３は、第二実施形態のショックアブソーバ１０に代えて、第一実施形態のショックアブソーバ１０を備えていてもよい。
また、フロントフォーク１１３は、左右一対のショックアブソーバ１０を結合するアッパーブラケット１０７とアンダーブラケット１０８とを備えている。左右一対のショックアブソーバ１０は、前輪１１０が路面（図示せず）から衝撃を受ける際に、衝撃に応じて伸縮する。
上述した自動二輪車１０１は、鞍乗型車両の一例である。ショックアブソーバ１０が設置される対象としては、上述した例に限定されない。ショックアブソーバ１０は、車両のフロントフォークとして、好適に用いられ得る。特に、ショックアブソーバ１０は、鞍乗型車両のフロントフォークとして、より好適に用いられ得る。鞍乗型車両としては、特に限定されず、例えば、自動二輪車、自動三輪車、不整地走行用車両（ＡＬＬ−ＴＥＲＲＡＩＮ ＶＥＨＩＣＬＥ）等が挙げられる。また、自動二輪車としては、例えば、スクータ、モペット、スポーツ型の自動二輪車が挙げられる。
上述した例では、ショックアブソーバ１０のキャップ側が上側に位置し、ヘッド側が下側に位置する場合について説明した。しかし、キャップ側が下側に位置し、ヘッド側が上側に位置してもよい。即ち、ショックアブソーバ１０は倒置されてもよい。また、上述した例では、第一チューブがアウターチューブであり、第二チューブがインナーチューブである場合について説明したが、ショックアブソーバ１０は、この例に限定されない。また、第一実施形態及び第二実施形態のショックアブソーバ１０における各バルブ（チェックバルブ１５、オリフィス１６及び流量調整バルブ１７）の配置は、本発明の一例であり、本発明は、この例に限定されない。
ショックアブソーバ１０では、第一ロッド部３１の外径と第二ピストン部４２の外径とが実質的に等しいことが望ましい。伸縮時におけるシリンダ体２０の内外間での作動流体の流出入が実質的に生じないので、減衰力発生の応答性が効率よく確保されるからである。しかし、本発明は、この例に限定されない。
また、第一ロッド部３１、第二ロッド部３２、第一ピストン部４１及び第二ピストン部４２の構造は、特に限定されない。例えば、第一ロッド部３１及び第二ロッド３２が一本の棒状体からなり、環状の第一ピストン部４１及び第二ピストン部４２が一本の棒状体により挿通されることにより、第一ロッド部３１、第二ロッド部３２、第一ピストン部４１及び第二ピストン部４２が構成されていてもよい。また、第一ロッド部３１と第二ロッド部３２とが別個の棒状体であり、板状体の第一ピストン部４１及び第二ピストン部４２に第一ロッド部３１及び第二ロッド部３２が取り付けられることにより、第一ロッド部３１、第二ロッド部３２、第一ピストン部４１及び第二ピストン部４２が構成されていてもよい。
以上、この発明の好ましい実施形態について説明されたが、この発明の範囲および精神を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能であることは明らかである。この発明の範囲は、添付された請求の範囲のみによって限定される。
１０ ショックアブソーバ
１１ 第一チューブ
１１ａ 開端部
１１ｂ 閉端部
１２ 第二チューブ
１２ａ 第一端部
１２ｂ 第二端部
１２ｃ 貫通孔
１４ 付勢体（バネ）
１５ チェックバルブ
１６ オリフィス
１７ 流量調整バルブ
１８ 連通路
１８ａ 流路
１８ｂ 流路
２０ シリンダ体
２１ 第一シリンダ部
２１ａ 第一端部
２１ｂ 第二端部
２１ｃ シール部
２２ 第二シリンダ部
２２ａ 連通孔
３１ 第一ロッド部
３２ 第二ロッド部
４１ 第一ピストン部
４２ 第二ピストン部
４２ａ 中実部
４２ｂ シール部
５１ 第一空間
５１ａ 第一室
５１ｂ 第二室
５２ 第二空間
５２ａ 第一室
５２ｂ 第二室
５３ 第三空間
５４ 第四空間

Claims (7)

  1. ショックアブソーバであって、
    前記ショックアブソーバは、
    第一シリンダ部と、
    前記第一シリンダ部の一端部に設けられ、前記第一シリンダ部の前記一端部から前記第一シリンダ部の軸線方向に沿って延びており、前記第一シリンダ部と連通する第二シリンダ部と、
    前記第一シリンダ部の内部空間に設けられ、前記第一シリンダ部の軸線方向に沿って移動可能であり、前記第一シリンダ部の内部空間を２つの室に区画する第一ピストン部と、
    前記第二シリンダ部の内部空間に設けられ、前記第二シリンダ部の軸線方向に沿って移動可能であり、前記第二シリンダ部の内部空間を２つの室に区画する第二ピストン部と、
    前記第一ピストン部に設けられ、前記第一ピストン部から前記第一シリンダ部の軸線方向に沿って、前記第一シリンダ部の他端部を通じて、前記第一シリンダ部の外部まで延出された第一ロッド部と、
    前記第一ピストン部と前記第二ピストン部との間に設けられ、前記第一ピストン部から前記第一シリンダ部の軸線方向に沿って、前記第一シリンダ部の前記一端部を通じて、前記第二シリンダ部の内部まで延出され、前記第二ピストン部と接続された第二ロッド部と
    を備え、
    前記第二ロッド部は、前記第一ロッド部の剛性よりも小さな剛性を有し、
    前記ショックアブソーバは、前記第一ピストン部が前記第一シリンダ部の前記一端部側に移動する時に、前記第一ロッド部が前記第一シリンダ部の内部に進入することにより、前記第一シリンダ部の内部空間の体積が減少する一方、前記第一ピストン部とともに前記第二ピストン部が移動することにより、前記第一シリンダ部と連通する前記第二シリンダ部の室の体積が増加するように構成されている。
  2. 請求項１に記載のショックアブソーバであって、
    前記第二ピストン部は、前記第二シリンダ部の内面上を摺動し、
    前記第二ロッド部は、前記第二シリンダ部の内面上を摺動しない。
  3. 請求項１又は２に記載のショックアブソーバであって、
    前記第二ロッド部は、前記第二ピストン部の外径よりも小さな外径を有する。
  4. 請求項１〜３のいずれか１に記載のショックアブソーバであって、
    前記第二ロッド部は、前記第一ロッド部の外径よりも小さな外径を有する。
  5. 請求項１〜４のいずれか１に記載のショックアブソーバであって、
    前記第一シリンダ部と連通する前記第二シリンダ部の室は、前記第一シリンダ部の内部空間と前記第二シリンダ部の内部空間との境界面と、前記第二ピストン部における前記第二ロッド側の表面と、前記第二ロッド部の外周面と、前記第二シリンダ部の内周面とにより形成されている。
  6. フロントフォークであって、
    前記フロントフォークは、請求項１〜５のいずれか１に記載のショックアブソーバを備える。
  7. 鞍乗型車両であって、
    前記鞍乗型車両は、請求項６に記載のフロントフォークを備える。
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