JP2017003017A

JP2017003017A - 緩衝器

Info

Publication number: JP2017003017A
Application number: JP2015118164A
Authority: JP
Inventors: 寛洋野口; Hiroumi Noguchi
Original assignee: KYB Motorcycle Suspension Co Ltd
Current assignee: KYB Motorcycle Suspension Co Ltd
Priority date: 2015-06-11
Filing date: 2015-06-11
Publication date: 2017-01-05
Also published as: US9874263B2; US20160363185A1

Abstract

【課題】本発明の目的は、エアばねのばね特性を維持でき、車両における乗り心地を損なわない緩衝器の提供である。【解決手段】上記した目的を達成するため、本発明の課題解決手段における緩衝器では、反力エア室形成部材が摺接するシリンダの外周を覆うカバーを設けているので、シリンダの反力エア室形成部材が摺動する摺動面がカバーによって保護される。よって、シリンダの摺動面が飛び石等の衝突によって傷つかず、反力エア室内の気密が保たれ、緩衝器が備えるエアばねの特性が変化しない。【選択図】図１

Description

本発明は、緩衝器に関する。

従来、鞍乗車両に用いられる緩衝器にあっては、緩衝器の軽量化のため、懸架ばねを金属製のコイルばねに代えてエアばねを利用するものが開発されている。このエアばねを利用する緩衝器としては、たとえば、シリンダと、シリンダ内に移動自在に挿入されるロッドと、ロッドの端部に取り付けられてシリンダとの間にチャンバを形成する管状部材とを備えて構成される（たとえば、特許文献１参照）。

この緩衝器では、チャンバ内に高圧の気体を封入してエアばねを構成しており、伸縮の際にエア室の容積が拡縮されて、緩衝器の伸縮度合いに応じたばね反力を得られるようになっている。ここで、エアばねは、内部の圧力で常に緩衝器を伸長方向に附勢していて、緩衝器のストローク量に対して非線形なばね特性を示し、このエアばねだけで懸架ばねを構成すると、ストローク量に対してばね力が過剰となり車両における乗り心地が悪化する。そのため、従来の緩衝器では、管状部材の下端をシリンダ外周に摺接させてコンプレッサーピストンとの間に気密チャンバを設けている。

この気密チャンバは、内部に高圧の気体が封入されてエアばねとして機能しており、前述のチャンバとは異なって、緩衝器を圧縮方向に附勢するばね力を発揮するようになっている。

このように緩衝器は、チャンバの他にチャンバで形成されるエアばねとは反対方向のばね力を発揮する気密チャンバで形成されるエアばねを設けることで、コイルばねに近似したばね特性を実現して、車両における乗り心地を向上させている。

特表２００１−５０１１５５号公報

この緩衝器では、管状部材がシリンダの外周に摺接する構造を採用しているため、以下の問題が生じる。

この従来の緩衝器では、気密チャンバを密閉するために、シリンダと管状部材との間にシールが設けられるが、このシールは緩衝器に伸縮に伴ってシリンダ外周を軸方向に往復動するので、シールが摺動するシリンダ外周面を滑らかな面としなければならない。

しかしながら、シリンダ外周は、外部に露出しているために、車両走行中に飛び石等の接触の可能性があり、シリンダ外周面を傷めてしまう可能性がある。シリンダ外周面が荒らされると気密チャンバ内の気体が漏れて緩衝器の設けたエアばね全体のばね特性が非線形な特性となって、乗り心地が悪化してしまう。

そこで、本発明の目的は、エアばねのばね特性を維持でき、車両における乗り心地を損なわない緩衝器の提供である。

上記した目的を達成するため、本発明の課題解決手段における緩衝器では、反力エア室形成部材が摺接するシリンダの外周を覆うカバーを設けているので、シリンダの反力エア室形成部材が摺動する摺動面がカバーによって保護される。よって、シリンダの摺動面が飛び石等の衝突によって傷つかず、反力エア室内の気密が保たれ、緩衝器Ｄが備えるエアばねの特性が変化しない。

また、請求項２の緩衝器では、カバー内に収容されるとともにシリンダの外周に装着されて反力エア形成部材との当接によりシリンダに対するロッドの接近を抑制するバンプクッションラバーを備える。この場合には、エア室内にバンプクッションラバーを設ける必要がなくなり、緩衝器の最収縮時のエア室の容積の確保が可能となり、エア室内の圧力が過大となるのを抑制できる。

さらに、請求項３の緩衝器では、シリンダの端部にフランジを設け、カバーの端部に内周へ向けて突出する内側フランジを設けて、バンプクッションラバーとフランジとでカバーの内側フランジを挟持したので、部品の追加を要せずにカバーをシリンダに固定できる。

さらに、請求項４の緩衝器では、チャンバ部材の外周に配置されるとともに内部がチャンバ部材内に連通される筒状の外側チャンバ部材を備え、反力エア形成部材でチャンバ部材と外側チャンバ部材の間の環状隙間を閉鎖し、環状隙間をもエア室としている。環状隙間は、緩衝器が伸縮しても容積が変化しないので、緩衝器の最収縮時にエア室の容積をより大きく確保でき、緩衝器の最収縮時のエア室内の圧力が過大となるのをより一層抑制できる。

そして、請求項５の緩衝器では、タンクがカバーの一部を形成しシリンダの摺動面を保護するので、タンクをよりシリンダへ近くに配置できるため、緩衝器の横方向のサイズを小型化でき車両への搭載性が向上する。

よって、本発明の緩衝器によれば、エアばねのばね特性を維持でき、車両における乗り心地を損なわない。

本発明の第一の実施の形態における緩衝器の断面図である。本発明の第二の実施の形態における緩衝器の断面図である。

＜第一の実施の形態＞
以下、図に示した実施の形態に基づき、本発明を説明する。第一の実施の形態における緩衝器Ｄは、図１に示すように、シリンダＣｙと、シリンダＣｙ内に移動自在に挿入されるロッド２と、一端がロッド２に連接される筒状のチャンバ部材２２と、シリンダＣｙに取り付けられてチャンバ部材２２の内周に摺接してチャンバ部材２２とともにエア室Ｃを形成するフランジ状のエアピストン１４と、チャンバ部材２２の他端に取り付けられてシリンダＣｙの外周に摺接してエアピストン１４との間に反力エア室ＢＳを形成する反力エア室形成部材２４と、反力エア室形成部材２４の出入りを可能としてシリンダＣｙの外周を覆う筒状のカバー３０とを備えて構成されている。

以下、各部について説明する。シリンダＣｙは、筒状であって図１中下端を閉塞するキャップ５を備えたインナーチューブ１と、インナーチューブ１の外周に装着されるアウターチューブ６とを備えており、図１中上端には、環状のロッドガイド３が取り付けられている。また、インナーチューブ１の外周には、段部１ａが設けられており、この段部１ａよりもロッド２側となる図１中上方の外径が段部１ａの下方の外径よりも小径とされて小径部１ｂが形成されている。そして、インナーチューブ１の小径部１ｂには、アウターチューブ６が装着されており、アウターチューブ６は、その下端が段部１ａに当接していてインナーチューブ１に対して下方への移動が規制されている。また、インナーチューブ１の段部１ａよりも図１中下方には、外周側へ突出するフランジ１ｃが設けられている。

アウターチューブ６は、外周がメッキ処理或いは研磨処理されるなどして外表面が滑らかな面に仕上げられている。また、インナーチューブ１内には、ロッド２の図１中下端に連結されるピストン７によって、ともに液体が充填される伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とに区画されている。インナーチューブ１内に充填される液体は、たとえば、作動油が使用されるが、水、水溶液、電気粘性流体や磁気粘性流体等の他の液体の使用も可能である。

ピストン７には、伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とを連通する伸側流路７ａと圧側流路７ｂが設けられている。また、ピストン７の図１中下端には、伸側流路７ａの出口端を開閉する伸側リーフバルブ８が積層され、ピストン７の図１中上端には、圧側流路７ｂの出口端を開閉する圧側リーフバルブ９が積層されている。伸側リーフバルブ８および圧側リーフバルブ９は、環状であってピストン７とともにロッド２の先端にピストンナット１０によって固定されており、外周側の撓みが許容されている。よって、伸側リーフバルブ８は、伸側室Ｒ１の圧力を受けて撓むと伸側流路７ａを開放でき、圧側リーフバルブ９は、圧側室Ｒ２の圧力を受けて撓むと圧側流路７ｂを開放できる。

また、インナーチューブ１の下端を閉塞するキャップ５は、緩衝器Ｄを車両に連結するための取付部５ｅと、インナーチューブ１の側方に沿う筒状のタンクＴとを備えており、タンクＴ内には、フリーピストン１１が摺動自在に挿入されている。フリーピストン１１は、タンクＴ内を気体が充填されるガス室Ｇと液体が充填される液室Ｌとに区画しており、液室Ｌは、キャップ５内に設けた圧側室Ｒ２に排出流路５ａと吸込流路５ｂを介して連通されている。排出流路５ａには、圧側室Ｒ２から液室Ｌへ向かう液体の流れのみを許容してこの流れに抵抗を与える減衰バルブ５ｃが設けられ、他方の吸込流路５ｂには、液室Ｌから圧側室Ｒ２へ向かう液体の流れのみを許容するチェックバルブ５ｄが設けられている。なお、タンクＴを廃止してシリンダＣｙ内に排出流路５ａ、吸込流路５ｂ、減衰バルブ５ｃ、チェックバルブ５ｄおよびリザーバを設けてもよい。

ロッド２は、図１中上端が、シリンダＣｙの図１中上端に取り付けた環状のロッドガイド３内を通じてシリンダＣｙ外へ伸びている。ロッドガイド３は、環状であって、図１中上端外周にシリンダＣｙの外径よりも大径な外径を持つフランジ状のエアピストン１４を備え、エアピストン１４よりも下方側がエアピストン１４よりも外径が小径な小径部１５とされている。また、ロッドガイド３の小径部１５の外周の一部に螺子部１６を備えている。エアピストン１４は、外周に形成される環状溝１４ａと、この環状溝１４ａ内に装着されるピストンシール２０とを備えている。このように、エアピストン１４を備えるロッドガイド３をシリンダＣｙに取り付けて、エアピストン１４をシリンダＣｙに間接的に取り付けるようにしてもよいし、シリンダＣｙの外周にエアピストン１４を直接一体に設けて取り付けてもよい。

そして、シリンダＣｙを構成するアウターチューブ６およびインナーチューブ１内に小径部１５を挿入し、螺子部１６をインナーチューブ１の内周に螺合すると、ロッドガイド３がインナーチューブ１に固定される。また、このインナーチューブ１へのロッドガイド３の螺子締結によって、アウターチューブ６が段部１ａとエアピストン１４の下端で挟持されてインナーチューブ１に固定され一体化される。このようにロッドガイド３をシリンダＣｙに取り付けると、ロッドガイド３は、ロッド２の外周に設けたエア室Ｃに面するようになっている。

また、ロッドガイド３の小径部１５の外周には、螺子部１６を挟んでアウターチューブ６の内周に当接する環状シール１８とインナーチューブ１の内周に当接する環状シール１７が装着されている。さらに、ロッドガイド３の内周には、ロッド２の外周に摺接してロッド２の軸方向となる図１中上下方向の移動を案内する筒状のブッシュ１９と、ブッシュ１９よりも図１中上方のエア室Ｃ側に配置されてロッド２の外周に摺接しシリンダＣｙ内への気体の侵入を防止するエアシールＡＳと、ゴムや樹脂等で形成されブッシュ１９よりも図１中下方のシリンダＣｙ側に配置されてロッド２の外周に摺接しシリンダＣｙ内からの液体の漏洩を防止する液体シールＬＳとを備えている。

このように、ロッドガイド３に液体シールＬＳを設けているので、シリンダＣｙ内が密閉されて、シリンダＣｙ内が液密に維持される。また、ロッドガイド３にエアシールＡＳを設けているので、エア室Ｃが気密に維持され、シリンダＣｙ内への気体の侵入が防止される。

ロッドガイド３には、ブッシュ１９と液体シールＬＳとの間から開口して小径部１５の螺子部１６に通じる通孔２１が設けられている。つまり、通孔２１は、ロッドガイド３とロッド２との間であって、エアシールＡＳと液体シールＬＳとの間の空間Ｓに一端が通じている。空間Ｓは、ロッドガイド３とロッド２との間の環状隙間であってエアシールＡＳと液体シールＬＳとの間で仕切られる空間である。また、通孔２１の他端は、ロッドガイド３とインナーチューブ１との間を通じてアウターチューブ６とインナーチューブ１との間の隙間に連通されている。アウターチューブ６とインナーチューブ１との間の隙間と通孔２１との連通を確保するため、環状シール１８がインナーチューブ１の上端よりも上方に配置されるとともに、通孔２１の他端が環状シール１７と環状シール１８との間から開口するように配慮されている。

空間Ｓは、通孔２１、ロッドガイド３とインナーチューブ１との間の隙間およびアウターチューブ６とインナーチューブ１との間の隙間を介してシリンダＣｙ外に連通されており、大気開放されている。よって、本実施の形態では、通孔２１、ロッドガイド３とインナーチューブ１との間の隙間およびアウターチューブ６とインナーチューブ１との間の隙間によって構成される圧抜通路４により、空間ＳがシリンダＣｙ外へ連通されている。

戻って、ロッド２の図１中上端には、緩衝器Ｄを車両へ連結するための取付部材１２と環状のチャンバホルダ１３とが取り付けられている。チャンバホルダ１３は、環状であって、ロッド２の図１中上端外周に装着される取付部１３ａと、取付部１３ａの外周から図１中下方へ向けて伸びる筒状部１３ｂとを備えている。

さらに、チャンバホルダ１３には、筒状であってロッド２の外周側に配置されてロッドガイド３に設けたエアピストン１４が摺動自在に挿入されるチャンバ部材２２の図１中上端が嵌合されるとともに、筒状であってチャンバ部材２２の外周側に配置される外側チャンバ部材２３の図１中上端が取り付けられている。

チャンバ部材２２は、筒状であって図１中上端がチャンバホルダ１３の筒状部１３ｂの内周に嵌合隙間を設けて径方向へ若干の移動が可能に嵌合、つまり、径方向へ遊びをもって嵌合（遊嵌）されている。さらに、チャンバ部材２２の内周には、エアピストン１４に装着されたピストンシール２０が摺接しており、チャンバ部材２２の開口端が気密に閉塞されている。

外側チャンバ部材２３は、筒状であって図１中上端がチャンバホルダ１３の筒状部１３ｂの外周に螺子結合されて、装着されている。また、チャンバホルダ１３の筒状部１３ｂの内周から取付部１３ａにかけて切欠１３ｃが設けられていて、この切欠１３ｃを介してチャンバ部材２２内と外側チャンバ部材２３との間の環状隙間が連通されている。

チャンバ部材２２と外側チャンバ部材２３の図１中下端であるシリンダ側端には、アウターチューブ６に摺接して、エアピストン１４との間に反力エア室ＢＳを形成する反力エア室形成部材２４が取り付けられている。

具体的には、反力エア室形成部材２４は、チャンバ部材２２の下端に嵌合されるとともに外側チャンバ部材２３の内周に螺着される筒状本体２４ａと、筒状本体２４ａの図１中下端から内周側へ突出してアウターチューブ６の外周に摺接する環状の内側フランジ部２４ｂと、内側フランジ部２４ｂの内周に装着されてアウターチューブ６の外周に摺接する環状のシール部材２５，２６とを備えて構成されている。

また、チャンバ部材２２は、反力エア室形成部材２４に対して嵌合隙間を設けて嵌合、つまり、径方向へ遊びを持って嵌合（遊嵌）されていて、反力エア室形成部材２４に対して径方向へ若干の移動が可能となっている。反力エア室形成部材２４は、筒状本体２４ａの内外周に各々チャンバ部材２２の外周に密着する環状シール２４ｃと外側チャンバ部材２３の内周に密着する環状シール２４ｄを備え、チャンバ部材２２と外側チャンバ部材２３との間の環状隙間を密閉している。よって、エア室Ｃは、エアピストン１４、チャンバホルダ１３、チャンバ部材２２、外側チャンバ部材２３および反力エア室形成部材２４とで形成され、チャンバ部材２２内および前述した環状隙間がエア室Ｃとなる。また、チャンバ部材２２と外側チャンバ部材２３との間の環状隙間もエア室Ｃの一部としているので、緩衝器Ｄが最大限に収縮してエア室Ｃが最収縮されてもエア室Ｃの最小容積を確保でき、エア室Ｃ内の圧力が過大とならない。なお、本実施の形態では、チャンバ部材２２の外周に外側チャンバ部材２３を設けて、エア室Ｃの最収縮時の容積を確保しているが、その必要がなければ、外側チャンバ部材２３を廃止してもよい。なお、チャンバホルダ１３は、チャンバ部材２２或いは外側チャンバ部材２３の一方または両方に一体化して統合できる。よって、チャンバ部材２２は、ロッド２にチャンバホルダ１３によって間接的に連結されてもよいし、直接に連結されてもよく、つまり、ロッド２に連接されればよい。

また、反力エア室形成部材２４は、内側フランジ部２４ｂの内周に設けたシール部材２５，２６をアウターチューブ６に摺接させており、反力エア室形成部材２４、アウターチューブ６およびエアピストン１４によって反力エア室ＢＳが形成されている。アウターチューブ６の外周が滑らかな面であるので、シール部材２５，２６は反力エア室ＢＳ内を閉空間とできるとともに、摺動抵抗も低減できるようになっている。

そして、このエア室Ｃ内および反力エア室ＢＳ内には、それぞれ、気体が封入される。なお、気体は、空気の利用の他、不活性ガス等の利用も可能である。気体が封入されたエア室Ｃは、内部の気体圧力でエアピストン１４を図１中押し下げるため、ロッド２をシリンダＣｙから離間させる方向へ附勢するばね力、つまり、緩衝器Ｄを伸長方向に附勢するばね力を発揮するエアばねとして機能する。対して、気体が封入された反力エア室ＢＳは、内部の気体圧力でエアピストン１４を図１中押し上げるため、ロッド２をシリンダＣｙ内に侵入させる方向へ附勢するばね力、つまり、緩衝器Ｄを圧縮方向へ附勢するばね力を発揮するエアばねとして機能する。

エア室Ｃによって形成されるエアばねは、内部の圧力によって常に緩衝器Ｄを伸長方向へ附勢しており、緩衝器Ｄがわずかに縮む方向へストロークしても大きな弾発力を発揮するとともに、緩衝器Ｄのストローク量に対して非線形な弾発力を発生するばね特性を示す。対して、反力エア室ＢＳは、エア室Ｃによって形成されるエアばねとは逆方向に緩衝器Ｄを附勢するエアばねとして機能してするようになっている。よって、エア室Ｃによって形成されるエアばねと反力エア室ＢＳにより形成されるエアばねのトータルのばね特性を、緩衝器Ｄのストローク量に対して比例するコイルばねのようなばね特性に近似する特性とできる。

そして、シリンダＣｙの外周には、筒状のカバー３０が装着されており、このカバー３０によって、シリンダＣｙの外周が覆われ保護されている。カバー３０は、反力エア室形成部材２４の侵入を許容するとともに、シール部材２５，２６が摺接するアウターチューブ６の外周面を覆って保護している。カバー３０は、図１中下端に内周側へ突出する内側フランジ３０ａを備えている。内側フランジ３０ａの内径は、アウターチューブ６の外径よりも少し大径でアウターチューブ６の挿通を許容する径とされている。そして、カバー３０をシリンダＣｙの上方から組み付けると、内側フランジ３０ａがインナーチューブ１のフランジ１ｃに当接して、カバー３０のシリンダＣｙに対する図１中下方への移動が規制されるようになっている。そして、この状態で、カバー３０とシリンダＣｙとの間の環状の空間内に筒状のバンプクッションラバーＢＲを内側フランジ３０ａに当接するまで挿入する。すると、バンプクッションラバーＢＲは、その下端内周がインナーチューブ１の段部１ａとフランジ１ｃとの間の外周を締め付けてインナーチューブ１に固定されるとともに、内側フランジ３０ａをフランジ１ｃとともに挟持してカバー３０がシリンダＣｙに固定される。なお、バンプクッションラバーＢＲの内径は、アウターチューブ６を締め付けることのないような径に設定されており、圧抜通路４の出口端を閉塞しないようになっている。圧抜通路４の閉塞を回避するには、バンプクッションラバーＢＲの内周に上端からアウターチューブ６の下端に対向する位置まで伸びる溝を設けるようにしてもよい。

バンプクッションラバーＢＲは、カバー３０をシリンダＣｙに固定する機能を発揮するとともに、シリンダＣｙに対してロッド２が接近する緩衝器Ｄの収縮で反力エア室形成部材２４に当接して圧縮される。すると、バンプクッションラバーＢＲは、それ以上の緩衝器Ｄの収縮を抑制する段発力を発してクッション機能を発揮する。

緩衝器Ｄは、以上のように構成されており、以下、その作動について説明する。まず、緩衝器Ｄが伸長する場合、ロッド２がシリンダＣｙに対して図１中上方へ移動して、シリンダＣｙ内でピストン７が上方へ変位し伸側室Ｒ１が圧縮され、圧側室Ｒ２が拡大される。

すると、圧縮される伸側室Ｒ１内の圧力が上昇し、伸側室Ｒ１内の液体は、伸側リーフバルブ８を押し開いて、ピストン７に設けた伸側流路７ａを通過して圧側室Ｒ２へ移動する。シリンダＣｙ内からロッド２が退出し、シリンダＣｙ内ではロッド２がシリンダＣｙから退出する体積分の液体が不足するが、チェックバルブ５ｄが開いて、不足分に見合った液体が吸込流路５ｂを介して液室Ｌから圧側室Ｒ２へ供給される。圧力が上昇する伸側室Ｒ１に対して圧側室Ｒ２は液室Ｌから液体の供給を受けるのでタンクＴ内の圧力とほぼ等しくなり、伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２の圧力に差が生じ、この差圧がピストン７に作用して、緩衝器Ｄは伸長作動を妨げる減衰力を発揮する。また、ロッド２の図１中上昇によって、チャンバ部材２２がエアピストン１４から離間して、エア室Ｃ内の容積が拡大されるとともに、反力エア室形成部材２４がシリンダＣｙに対して上方へ移動して反力エア室ＢＳの容積が減少する。このように、緩衝器Ｄの伸長作動によってエア室Ｃの容積は拡大し反力エア室ＢＳは圧縮されるので、エア室Ｃによって形成されるエアばねの弾発力は減少し、反力エア室ＢＳによって形成されるエアばねの弾発力は増大する。これにより、エア室Ｃによって形成されるエアばねと反力エア室ＢＳにより形成されるエアばねのトータルの弾発力は減少して小さくなる。

次に、緩衝器Ｄが圧縮される場合、ロッド２がシリンダＣｙに対して図１中下方へ移動して、シリンダＣｙ内でピストン７が下方へ変位し圧側室Ｒ２が圧縮され、伸側室Ｒ１が拡大される。

すると、圧縮される圧側室Ｒ２内の圧力が上昇し、圧側室Ｒ２内の液体は、圧側リーフバルブ９を押し開いてピストン７に設けた圧側流路７ｂを通過して伸側室Ｒ１へ移動する。また、シリンダＣｙ内へロッド２が侵入して、シリンダＣｙ内ではロッド２がシリンダＣｙへ侵入する体積分の液体が過剰となるが、過剰分の液体は、減衰バルブ５ｃを押し開いて、排出通路５ａを介して圧側室Ｒ２から液室Ｌへ排出される。このように、圧側室Ｒ２から伸側室Ｒ１および液室Ｌへ向かう液体の流れに対して圧側リーフバルブ９および減衰バルブ５ｃによって抵抗が与えられるため、圧側室Ｒ２内の圧力は上昇し、対して拡大される伸側室Ｒ１内の圧力は減少する。よって、圧側室Ｒ２と伸側室Ｒ１の圧力に差が生じ、この差圧がピストン７に作用して、緩衝器Ｄは収縮作動を妨げる減衰力を発揮する。また、ロッド２の図１中下降によって、チャンバ部材２２がエアピストン１４へ接近して、エア室Ｃ内の容積が減少するとともに、反力エア室形成部材２４がシリンダＣｙに対して下方へ移動して反力エア室ＢＳの容積が拡大される。このように、緩衝器Ｄの収縮作動によってエア室Ｃが圧縮され反力エア室ＢＳの容積は拡大されるので、エア室Ｃによって形成されるエアばねの弾発力は増大し、反力エア室ＢＳによって形成されるエアばねの弾発力は減少する。これにより、エア室Ｃによって形成されるエアばねと反力エア室ＢＳにより形成されるエアばねのトータルの弾発力は増大して大きくなる。

このように緩衝器Ｄでは、伸縮の際に減衰力を発揮するとともに、エア室Ｃと反力エア室ＢＳによるエアばねが緩衝器Ｄのストローク量に見合って車体を支持する弾発力を発揮する懸架ばねとして機能し、ストローク量にほぼ比例したばね特性を実現する。よって、コイルばねを用いずに懸架ばねを実現でき、緩衝器Ｄの全体重量を軽減できる。

そして、本発明の緩衝器Ｄにあっては、反力エア室形成部材２４が摺接するシリンダＣｙの外周を覆うカバー３０を設けているので、シリンダＣｙの反力エア室形成部材２４が摺動する摺動面がカバー３０によって保護される。よって、シリンダＣｙの摺動面が飛び石等の衝突によって傷つかず、反力エア室内の気密が保たれ、緩衝器Ｄが備えるエアばねの特性が変化しない。したがって、本発明の緩衝器Ｄによれば、エアばねのばね特性を維持でき、車両における乗り心地を損なわない。

また、本実施の形態の緩衝器Ｄでは、カバー３０内に収容されるとともにシリンダＣｙの外周に装着されて反力エア形成部材２４との当接によりシリンダＣｙに対するロッド２の接近を抑制するバンプクッションラバーＢＲを備える場合には、エア室Ｃ内にバンプクッションラバーを設ける必要がなくなり、緩衝器Ｄの最収縮時のエア室Ｃの容積の確保が可能となり、エア室Ｃ内の圧力が過大となるのを抑制できる。

また、シリンダＣｙの端部にフランジ１ｃを設け、カバー３０の端部に内周へ向けて突出する内側フランジ３０ａを設けて、バンプクッションラバーＢＲとフランジ１ｃとでカバー３０の内側フランジ３０ａを挟持すると、部品の追加を要せずにカバー３０をシリンダＣｙに固定できる。なお、バンプクッションラバーＢＲでカバー３０を固定せず、別部品や別構造でカバー３０をシリンダＣｙに固定することも可能である。

さらに、本実施の形態の緩衝器Ｄでは、チャンバ部材２２の外周に配置されるとともに内部がチャンバ部材２２内に連通される筒状の外側チャンバ部材２３を備え、反力エア形成部材２４でチャンバ部材２２と外側チャンバ部材２３の間の環状隙間を閉鎖し、環状隙間をもエア室Ｃとしている。環状隙間は、緩衝器Ｄが伸縮しても容積が変化しないので、緩衝器Ｄの最収縮時にエア室Ｃの容積をより大きく確保でき、緩衝器Ｄの最収縮時のエア室Ｃ内の圧力が過大となるのをより一層抑制できる。

なお、本実施の形態の緩衝器Ｄでは、チャンバ部材２２がチャンバホルダ１３および反力エア室形成部材２４に対して遊嵌されており、径方向移動可能となっている。よって、チャンバ部材２２は、エアピストン１４に対しても径方向移動可能となっている。そのため、緩衝器Ｄに曲げモーメントを作用させる横力が入力されても、チャンバ部材２２が径方向の遊びによってエアピストン１４の外周に装着されるピストンシール２０に過剰に強く押し付けられずに済む。よって、緩衝器Ｄの伸縮によってチャンバ部材２２がエアピストン１４に対して図１中上下方向に移動する際に、チャンバ部材２２とピストンシール２０との間に生じる摩擦力は、緩衝器Ｄに入力される横力によっても過大とならずに済む。また、チャンバ部材２２がエアピストン１４に対し径方向移動が許容されてチャンバ部材２２がエアピストン１４によって調心されるので、チャンバ部材２２とピストンシール２０との間で発生する摩擦力が過剰とならない。よって、緩衝器Ｄの円滑な伸縮のために、チャンバ部材２２、外側チャンバ部材２３、シリンダＣｙおよびエアピストン１４といった各部品について高精度の寸法管理が求められずに済む。以上より、この緩衝器Ｄによれば、チャンバ部材２２とエアピストン１４との間に生じる摩擦力が過大とならない。よって、緩衝器Ｄは滑らかに伸縮でき、前記摩擦力による制御できない減衰力も発揮されず、車両における乗り心地を良好にでき、エア室Ｃを形成する各部品に対し高精度の寸法管理も要求されずに済む。

また、本実施の形態の緩衝器Ｄでは、エア室Ｃに臨むロッドガイド３の内周であってエアシールＡＳと液体シールＬＳとの間の空間Ｓが圧抜通路４によってシリンダＣｙ外へ通じている。このようになっているため、緩衝器Ｄの伸縮によって空間Ｓ内に液体シールＬＳを乗り越えてシリンダＣｙ内の液体が侵入しても、圧抜通路４により空間Ｓ内が蓄圧されずに済む。よって、空間Ｓ内が高圧とならずエアシールＡＳの背面である空間Ｓ側から高圧が作用しないので、エアシールＡＳのシール性を阻害せずに済み、シリンダＣｙ内へエア室Ｃ内の気体の侵入を防止できる。さらに、液体シールＬＳにも空間Ｓ側から高圧が作用しないので、液体シールＬＳも良好にシール性能を発揮でき、空間Ｓへの液体の漏洩抑止効果も向上する。

よって、本実施の形態の緩衝器Ｄによれば、エアシールＡＳのシール性を損なわないので、エアばねを備えつつもシリンダＣｙ内へエア室Ｃ内の気体の侵入を防止でき、緩衝器Ｄの減衰特性に悪影響を与えずに済む。

なお、圧抜通路４は、空間Ｓを大気開放するようになっているので、空間Ｓ内に侵入した液体を緩衝器Ｄ外へ排出でき、空間Ｓ内の圧力上昇を確実に防げるが、圧抜通路４が空間ＳをシリンダＣｙ外に設ける密閉室へ連通するようにしてもよい。密閉室の容積を、当該密閉室内にシリンダＣｙ内から漏洩すると見込まれる液体量ではエアシールＡＳに悪影響を与えるほどの圧力にならない程度に設定しておけばよく、このようにすれば、空間Ｓ内へのダストや水の侵入を防止できる。

また、本実施の形態の緩衝器Ｄでは、シリンダＣｙがインナーチューブ１とインナーチューブ１の外周にエア室Ｃの端部を閉塞するエア室形成部材２４が摺接するアウターチューブ６を設け、圧抜通路４の一部がインナーチューブ１とアウターチューブ６との間の隙間で形成されるので、空間Ｓへの緩衝器Ｄ外からのダストや雨水等の侵入を防止できる。また、アウターチューブ６とインナーチューブ１との間の隙間を圧抜通路４の一部として利用するようにしたので、反力エア室ＢＳがシリンダＣｙの外周に配置される構造であっても、エア室Ｃを回避しながら空間Ｓを簡単な構造で大気開放できる。なお、圧抜通路４を設けない場合、アウターチューブ６とインナーチューブ１との間の隙間を利用して空間Ｓを大気開放する必要がないので、インナーチューブ１の外周を滑らかな面とする処理を施してアウターチューブ６を廃止してもよい。

＜第二の実施の形態＞
第二の実施の形態における緩衝器Ｄ２は、図２に示すように、第一の実施の形態の緩衝器Ｄの構成に対して、タンクＴをシリンダＣｙへ接近させてタンクＴでカバーの一部を形成するようにしている点で異なっている。なお、第二の実施の形態の緩衝器Ｄ２の説明に際して、第一の実施の形態の緩衝器Ｄと同一構成の部材については説明が重複するので、同一の符号を付して詳しい説明を省略する。

カバー３１は、下端に内側フランジ３１ａを備えるほか、タンクＴが嵌合される切欠３１ｂが設けられている。カバー３１は、内側フランジ３１ａをフランジ１ｃに当接させると、切欠３１ｂの端面がタンクＴの外周面にならって接触するか対面してタンクＴと協同してシリンダＣｙの摺接面であるアウターチューブ６の外面を保護できるようになっている。切欠３１ｂの端面は、タンクＴの外面に対して隙間なく接触していてもよいし、飛び石等の飛来からシリンダＣｙの摺接面を保護できればカバー３１とタンクＴとの間に多少の隙間があってもよい。

このように、タンクＴがカバーの一部を形成しカバーとして機能し、カバー３１と協同してシリンダＣｙの摺動面を保護する場合、タンクＴをよりシリンダＣｙへ近くに配置できるため、緩衝器Ｄの横方向のサイズを小型化でき車両への搭載性が向上する。

以上で、本発明の実施の形態についての説明を終えるが、本発明の範囲は図示されまたは説明された詳細そのものには限定されない。

１ｃ・・・フランジ、２・・・ロッド、１４・・・エアピストン、２０・・・ピストンシール、２２・・・チャンバ部材、２３・・・外側チャンバ部材、２４・・・反力エア室形成部材、３０，３１・・・カバー、３０ａ，３１ａ・・・内側フランジ、ＢＲ・・・バンプクッションラバー、ＢＳ・・・反力エア室、Ｃ・・・エア室、Ｃｙ・・・シリンダ、Ｄ・・・緩衝器、Ｒ１・・・伸側室、Ｒ２・・・圧側室、Ｓ・・・空間

Claims

シリンダと、
前記シリンダ内に移動自在に挿入されるロッドと、
一端が前記ロッドに連接される筒状のチャンバ部材と、
前記シリンダに取り付けられて前記チャンバ部材の内周に摺接して前記チャンバ部材とともにエア室を形成するフランジ状のエアピストンと、
前記チャンバ部材の他端に取り付けられて前記シリンダの外周に摺接して、前記エアピストンとの間に反力エア室を形成する反力エア室形成部材と、
前記反力エア室形成部材の出入りを可能として前記シリンダの外周を覆う筒状のカバーとを備えた
ことを特徴とする緩衝器。
前記カバー内に収容されるとともに前記シリンダの外周に装着されて前記反力エア形成部材との当接により前記シリンダに対する前記ロッドの接近を抑制する筒状のバンプクッションラバーを備えた
ことを特徴とする請求項１に記載の緩衝器。
前記シリンダは、端部にフランジを有し、
前記カバーは、端部に内周へ向けて突出する内側フランジを有し、
前記カバーの内側フランジを前記シリンダのフランジと前記バンプクッションラバーとで挟持して、前記カバーを前記シリンダに固定する
ことを特徴とする請求項２に記載の緩衝器。
チャンバ部材の外周に配置されるとともに内部がチャンバ部材内に連通される筒状の外側チャンバ部材を備え、
前記反力エア形成部材は、前記チャンバ部材と前記外側チャンバ部材の端部に取り付けられて、前記チャンバ部材と前記外側チャンバ部材との間の環状隙間を閉鎖し、
前記エア室は、前記チャンバ部材、前記外側チャンバ部材、前記エアピストンおよび前記反力エア形成部材により形成される
ことを特徴とする１から３のいずれか一項に記載の緩衝器。
前記シリンダの側方に設けられ前記シリンダ内に連通される筒状のタンクを有し、
前記カバーの一部を前記タンクで形成する
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の緩衝器。