JP2018096414A - 緩衝器 - Google Patents

Abstract

【課題】 減衰特性にストローク依存性を持たせて緩衝器の収縮側へのストローク量が大きくなった場合の圧側減衰力を大きくしても、部品数が増えるのを防いで構造が複雑化するのを防止できる緩衝器を提供する。【解決手段】 緩衝器１が、シリンダ６内に移動可能に挿入されてシリンダ６内を伸側室Ｌ１と圧側室Ｌ２に区画するピストン７０と、シリンダ６の一方側開口を塞ぐアクスルブラケット３と、圧側室Ｌ２内に配置されてピストン７０とアクスルブラケット３との間に介装される懸架ばね９とを備え、懸架ばね９が小ピッチ部９ａと大ピッチ部９ｂとを有し、小ピッチ部９ａをピストン７０側へ向けて配置されている。【選択図】 図２

Description

本発明は、緩衝器に関する。

車両に利用される緩衝器の中には、収縮側へのストローク量が大きくなった場合の圧側減衰力を大きくして、緩衝器の最収縮時の衝撃を緩和するものがある。このように、緩衝器の減衰力の特性（減衰特性）に前述のようなストローク依存性を持たせるための構成として、従来、オイルロックピースとオイルロックケースとを利用したオイルロック機構が知られている（例えば、特許文献１）。

特開２０１５−１７５４０３号公報

例えば、特開２０１５−１７５４０３号公報に記載の緩衝器は、アウターチューブとインナーチューブとを有するテレスコピック型のチューブ部材と、インナーチューブの内側に起立するシリンダと、アウターチューブに連結されてシリンダに出入りするロッドと、シリンダの一端開口部に取り付けられてロッドを摺動自在に軸支する環状のロッドガイドと、シリンダ外へ突出したロッドの外周に設けた環状のオイルロックピースと、ロッドガイドに設けられた筒状のオイルロックケースとを備える。

また、シリンダとチューブ部材との間には液体が貯留されていて、オイルロックケースが当該液中に浸漬された状態で配置されている。そして、緩衝器の収縮側へのストローク量が大きくなると、オイルロックピースがオイルロックケース内に進入し、オイルロックケース内の液体がオイルロックピースにできる狭い隙間を通ってオイルロックケース外へ移動する。すると、当該液体の流れに上記隙間によって抵抗が与えられるので圧側減衰力が大きくなる。さらに、オイルロックケースがオイルロックケース内に完全に嵌入すると、上記隙間が閉じられてオイルロックケース内の液体がオイルロックされた状態となり、緩衝器の収縮作動が停止する。

上記構成によれば、収縮側へのストローク量が大きくなると、オイルロックピースがオイルロックケース内に進入することで大きな圧側減衰力が発生し、当該大きな圧側減衰力で緩衝器の収縮速度を充分に減速させてから最収縮状態となる。このため、緩衝器の最収縮時の衝撃が緩和されて、車両の乗り心地を良好にできる。

しかし、上記従来の緩衝器では、オイルロックケース、オイルロックピースのようなストローク依存の減衰特性を得るためのみに利用される専用部品が必要になるので、緩衝器の部品数が増えて構造が複雑になる。

そこで、本発明は、減衰特性にストローク依存性を持たせて緩衝器の収縮側へのストローク量が大きくなった場合の圧側減衰力を大きくしても、部品数が増えるのを防いで構造が複雑化するのを防止できる緩衝器の提供を目的とする。

上記課題を解決する緩衝器は、シリンダの一方側開口を塞ぐキャップ部材とピストンとの間に介装されるコイルばねを備え、前記コイルばねが小ピッチ部と大ピッチ部とを有し、前記小ピッチ部を前記ピストン側へ向けて配置されていることを特徴とする。

当該構成によれば、緩衝器の収縮側へのストローク量が所定量に達すると小ピッチ部が密着高さになり、それよりも収縮側のストローク領域では大ピッチ部のみが圧縮される。そして、小ピッチ部が密着高さになった状態で緩衝器が収縮側へストロークすると、小ピッチ部とシリンダとの間に形成されたチョーク通路を液体が流れ、当該液体の流れに抵抗が付与される。

よって、緩衝器の収縮側へのストローク量が大きくなった場合の減衰係数を大きくして、大きな圧側減衰力を得られる。そして、緩衝器の減衰特性にこのようなストローク依存性を持たせても、従来のオイルロックケース、オイルロックピースのようなストローク依存の減衰特性を得るためのみに利用される専用部品が不要になる。

また、前記緩衝器では、前記コイルばねが収容される圧側室と前記シリンダ外に形成される前記液溜室とを連通する連通孔を前記シリンダに形成し、前記緩衝器の収縮側へのストローク量が大きくなった場合に、密着高さとなった前記小ピッチ部の前記キャップ部材側端部が前記連通孔の前記キャップ部材側へ移動するように設定するのが好ましい。

当該構成によれば、緩衝器の収縮側へのストローク量が大きくなると、密着高さとなった小ピッチ部が連通孔のキャップ部材側へ下りる。すると、密着高さとなった小ピッチ部がオイルロックピースの如く機能し、シリンダの連通孔よりもキャップ部材側の部分がオイルロックケースの如く機能する。よって、連通孔を設けて圧側室と液溜室とを連通する場合であっても、緩衝器の収縮側へのストローク量が大きくなった場合の圧側減衰力を大きくできる。

また、前記緩衝器では、前記緩衝器が最収縮状態にある場合に、前記小ピッチ部の前記ピストン側端よりも前記シリンダの他方側となる位置に前記連通孔が形成されているのが好ましい。

当該構成によれば、緩衝器の最収縮時近傍でのチョーク通路の長さを確保しやすい。よって、緩衝器の収縮側へのストローク量が大きくなった場合の圧側減衰力を確実に大きくできる。

本発明の緩衝器によれば、減衰特性にストローク依存性を持たせて緩衝器の収縮側へのストローク量が大きくなった場合の圧側減衰力を大きくしても、部品数が増えるのを防いで構造が複雑化するのを防止できる。

本発明の一実施の形態に係る緩衝器を備えたフロントフォークを示す正面図である。 本発明の一実施の形態に係る緩衝器の縦断面図である。 図２の一部を示した部分拡大断面図である。 本発明の一実施の形態に係る緩衝器の懸架ばねを拡大して示した正面図である。 本発明の一実施の形態に係る緩衝器において、懸架ばねの内外を移動する液体の流れを説明する説明図である。

以下に本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。いくつかの図面を通して付された同じ符号は、同じ部品を示す。

図１に示すように、本発明の一実施の形態に係る緩衝器１は、二輪車又は三輪車等の鞍乗型車両において、前輪Ｗを懸架するフロントフォークＦに利用されている。

フロントフォークＦは、前輪Ｗの両側に起立する一対の緩衝器１，１と、これら緩衝器１，１の上端部を連結する車体側ブラケット２と、各緩衝器１の下端部を前輪Ｗの車軸にそれぞれ連結するアクスルブラケット３とを備える。また、上記車体側ブラケット２には、ステアリングシャフト２０が取り付けられている。

図示しないが、ステアリングシャフト２０は、車体の骨格となる車体フレームのヘッドパイプ内に回転自在に挿入されており、ハンドルの操作により回転する。そして、ステアリングシャフト２０を回転すると、フロントフォークＦが前輪Ｗを支持しつつステアリングシャフト２０を中心に回転するので、ハンドル操作により前輪Ｗの向きを変えられる。

一対の緩衝器１，１は、フロントフォークＦにおいて前輪Ｗを支える一対の脚部を構成し、共通の構成を備える。以下、説明の便宜上、車両に取り付けられた状態での緩衝器の上下を、特別な説明がない限り単に「上」「下」という。

具体的に、各緩衝器１は、図２に示すように、アウターチューブ４０と、アウターチューブ４０に出入りするインナーチューブ４１とを有して構成されるテレスコピック型のチューブ部材４と、このチューブ部材４の内部に収容される緩衝器本体５と、緩衝器本体５の内部に収容される懸架ばね９とを備える。

チューブ部材４は、倒立型に設定されており、アウターチューブ４０が車体側チューブ、インナーチューブ４１が車輪側となっている。そして、アウターチューブ４０が車体側ブラケット２に溶接により固定され、インナーチューブ４１がアクスルブラケット３に螺合により固定される。より具体的には、アクスルブラケット３が有底筒状のソケット部３ａを有しており、当該ソケット部３ａの筒部３ｂ内周にインナーチューブ４１の下端部が螺合されている。

このため、車両が凹凸のある路面を走行する等して前輪Ｗ（図１）が上下に振動すると、アウターチューブ４０にインナーチューブ４１が出入りして両緩衝器１，１が伸縮し、フロントフォークＦが伸縮する。

アウターチューブ４０の上端部内周には、キャップ４２が装着されており、当該キャップ４２でチューブ部材４の上端開口（車体側開口）が塞がれる。その一方、チューブ部材４の下端開口（車輪側開口）は、上記アクスルブラケット３で塞がれる。つまり、本実施の形態において、アクスルブラケット３は、緩衝器１におけるチューブ部材４の車輪側開口を塞ぐキャップ部材（ボトムキャップ）としても機能する。

また、アウターチューブ４０の下端部内周には、インナーチューブ４１の外周に摺接するブッシュ４３、オイルシール４４、及びダストシール４５が上側からこの順に装着されている。このため、インナーチューブ４１がブッシュ４３で支持された状態でアウターチューブ４０内を円滑に摺動できる。また、オイルシール４４とダストシール４５でアウターチューブ４０とインナーチューブ４１の重複部の間から液体と気体が外部へ漏れ出るのを防止できる。

本実施の形態において、アクスルブラケット３のソケット部３ａにおける底部３ｃには、栓部材３０で塞がれる注液孔３ｄが形成されている。栓部材３０は、着脱可能となっており、当該栓部材３０を外すと注液孔３ｄからチューブ部材４内へ液体を供給できる。

また、本実施の形態において、アウターチューブ４０には、内径が上記ブッシュ４３の内径と略等しく、インナーチューブ４１の外周に摺接する支持部４０ａが設けられている。つまり、本実施の形態では、アウターチューブ４０の支持部４０ａの内周とインナーチューブ４１の外周が直接摺接し、支持部４０ａとブッシュ４３でインナーチューブ４１を摺動自在に支持できる。

なお、インナーチューブ４１を摺動可能に支持するための構成は、上記の限りではない。具体的には、ブッシュ４３の上側にもう一つブッシュを設け、アウターチューブ４０がこれら上下のブッシュを介してインナーチューブ４１を摺動自在に支持するとしてもよい。この場合、追加する上側のブッシュをインナーチューブ４１の外周に装着してアウターチューブ４０の内周に摺接させるとしてもよく、アウターチューブ４０の内周に装着してインナーチューブ４１の外周に摺接させるとしてもよい。

つづいて、緩衝器本体５は、インナーチューブ４１の内側に配置されるシリンダ６と、このシリンダ６内に摺動自在に挿入されるピストン７０と、下端がピストン７０に連結されて上端がシリンダ６外へ突出するロッド７と、シリンダ６の上端開口部に取り付けられてロッド７を摺動自在に軸支する環状のロッドガイド６０と、ロッドガイド６０とピストン７０との間に配置される伸切ばね８とを備える。そして、シリンダ６の内側であってピストン７０の下側に懸架ばね９が設けられている。

シリンダ６は、インナーチューブ４１の内側にその軸方向に沿って配置される。そして、本実施の形態では、シリンダ６の下端をアクスルブラケット３の底部３ｃに突き当てるとともに、ロッドガイド６０をシリンダ６の上端に嵌合した状態でインナーチューブ４１の上端を内側に加締めると、シリンダ６及びロッドガイド６０がインナーチューブ４１に固定される。

シリンダ６の内側は、ピストン７０で二つの部屋に仕切られている。これら二つの部屋のうち、緩衝器１の伸長時に縮小する一方の部屋を伸側室Ｌ１、緩衝器１の収縮時に縮小する他方の部屋を圧側室Ｌ２とすると、本実施の形態では、伸側室Ｌ１が上側に、圧側室Ｌ２が下側に配置される。これら伸側室Ｌ１と圧側室Ｌ２には、作動油等の液体がそれぞれ充填されている。

その一方、シリンダ６の外周には、液溜室Ｌ３が形成されており、液体が貯留されるとともにその液面上方に気体が封入されて気室Ｇが形成されている。

また、シリンダ６には、シリンダ６内外を連通する伸側連通孔６ａと圧側連通孔６ｂが形成されている。伸側連通孔６ａと圧側連通孔６ｂは、絞りとして機能し、液体の流れに抵抗を与える。伸側連通孔６ａは、シリンダ６の上部であって、液溜室Ｌ３の液面よりも常に低くなる位置に形成されている。また圧側連通孔６ｂは、伸側連通孔６ａよりもさらに低い位置に形成されている。そして、通常のストローク範囲では、ピストン７０が伸側連通孔６ａと圧側連通孔６ｂの間を移動するようになっている。

ピストン７０は、環状に形成されており、ロッド７の下端部外周に固定されている。このロッド７の上端部には、螺子溝が形成されており、ロッド７の上端部外周にキャップ４２が螺合により連結される。そして、ロッド７は、当該キャップ４２を介してアウターチューブ４０に連結されており、緩衝器１が伸縮すると、ロッド７がシリンダ６に出入りしてピストン７０がシリンダ６内を上下に移動する。

ピストン７０には、伸側室Ｌ１と圧側室Ｌ２とを連通する連通路７０ａが形成されるとともに、連通路７０ａを開閉する圧側バルブ７１が装着されている。図３に示すように、本実施の形態において圧側バルブ７１は環板状のリーフバルブであり、ピストン７０の上側に積層された状態で、内周部がピストン７０とともにロッド７の外周に固定され、外周側の撓みが許容されている。当該圧側バルブ７１の外周部は、連通路７０ａの上端開口を囲う弁座７０ｂ（図３）に離着座可能となっている。

そして、伸側室Ｌ１の圧力は、圧側バルブ７１の外周を弁座７０ｂに押し付けて、圧側バルブ７１を開弁させる方向に作用する。その一方、圧側室Ｌ２の圧力は、連通路７０ａを通じて圧側バルブ７１に作用し、当該圧側バルブ７１の外周部を弁座７０ｂから離座させて、圧側バルブ７１を開弁する方向に作用する。

また、本実施の形態において、圧側バルブ７１はチェックバルブであり、圧側室Ｌ２の圧力が伸側室Ｌ１の圧力を上回ると、圧側バルブ７１の外周部が弁座７０ｂから離れて連通路７０ａを速やかに開放する。

上記圧側バルブ７１が離着座する弁座７０ｂには、切欠きが形成されている。そして、当該切欠きによってオリフィス７２が形成される（図３）。このため、圧側バルブ７１が閉弁し、圧側バルブ７１の外周部が弁座７０ｂに着座した状態であっても、伸側室Ｌ１と圧側室Ｌ２は、上記オリフィス７２を介して連通される。

なお、圧側バルブ７１の構成は適宜変更できる。例えば、圧側バルブ７１がポペット弁等、リーフバルブ以外のバルブであってもよい。また、オリフィス７２の形成方法も上記の限りではなく、適宜変更できる。例えば、リーフバルブの外周部に切欠きを形成し、当該切欠きによってオリフィスを形成してもよい。

つづいて、ロッドガイド６０は、シリンダ６の上端部内周に嵌合する環状の嵌合部６０ａと、この嵌合部６０ａの上側に連なってシリンダ６外へ突出し、外径が嵌合部６０ａの外径よりも大きい環状の大外径部６０ｂとを有する。そして、ロッドガイド６０の外周には嵌合部６０ａと大外径部６０ｂとの境界に、環状の段差６０ｃが形成されており、当該段差６０ｃにシリンダ６の上端を突き当てられる。

また、大外径部６０ｂには、通孔６０ｄが形成されている。この通孔６０ｄにより、シリンダ６の外周であってインナーチューブ４１とシリンダ６との間にできる空間と、シリンダ６外へ突出するロッド７とアウターチューブ４０との間にできる空間が連通されて、これらの間を液体と気体が自由に行き来できる。つまり、通孔６０ｄにより、液溜室Ｌ３がロッドガイド６０で仕切られるのを防いでいる。

よって、液溜室Ｌ３の液面の位置をシリンダ６外周まで下げて、気室Ｇの容積を確保でき、緩衝器１の収縮時に気室Ｇ内の圧力が過大となるのを防止して、シールにかかる負荷を軽減できる。

さらに、液溜室Ｌ３の液面の位置をシリンダ６の外周まで下げたとしても、チューブ部材４の内部に収容される液体でインナーチューブ４１の外周、アウターチューブ４０の支持部４０ａの内周、及びブッシュ４３の内周等の摺動面を潤滑できる。なお、大外径部６０ｂの外周に切欠きを設け、当該切欠きで液体と気体の移動を許容するようにしてもよい。

つづいて、ピストン７０の下側に設けた懸架ばね９は、コイルばねであり、圧側室Ｌ２内に配置されている。そして、懸架ばね９は、ロッド７の下端に連結されたばね受け９０とアクスルブラケット３の底部３ｃ（図２）との間に介装されている。ばね受け９０の外径はシリンダ６の内径よりも小さく、ばね受け９０はピストン７０とともにシリンダ６内を上下に移動できる。

このため、緩衝器１が伸縮すると、ばね受け９０がシリンダ６内を上下に移動してアクスルブラケット３（図２）に遠近し、ストローク量に応じて懸架ばね９の圧縮量が変わる。懸架ばね９は、圧縮量に見合った弾性力し、この弾性力がロッド７を上方へ押し上げる方向に作用する。よって、当該懸架ばね９で緩衝器１が伸長方向へ附勢され、車体を弾性支持できる。

また、前述のように、ばね受け９０の外径はシリンダ６の内径よりも小さく形成されており、ばね受け９０がシリンダ６内を上下に移動したとき、液体がばね受け９０とシリンダ６との間を自由に移動できるようになっている。

懸架ばね９は、図４に示すように、ピッチの小さい小ピッチ部９ａと、ピッチの大きい大ピッチ部９ｂが直列に接続された構造となっている。つまり、懸架ばね９は、多段コイルばねであり、ピッチの異なる二種類のコイルばねが直列に連なった構造となっている。そして、懸架ばね９は、小ピッチ部９ａを上側に向け、大ピッチ部９ｂを下側に向けて配置される（図２）。

小ピッチ９ａ部は、ストロークの途中から収縮側のストローク領域で密着高さとなり、線間密着した状態となる。このため、当該ストローク領域では、小ピッチ部９ａのばねとしての機能が失われ、大ピッチ部９ｂのみがばねとして機能する。よって、懸架ばね９のばね定数がストロークの途中で切り換わり、当該変化点よりも収縮側のストローク領域でのばね定数が大きくなる。よって、当該ストローク領域での懸架ばね９の弾性力を大きくできる。

また、緩衝器１の収縮側へのストローク量が通常のストローク範囲を超えて大きくなると、密着高さとなった小ピッチ部９ａの上端が圧側連通孔６ｂ（図２）を超えて下方へ移動するように設定されている。

つづいて、ピストン７０の上側に設けた伸切ばね８は、図２に示すように、コイルばねであり、ピストン７０が中立位置付近にある場合には、伸切ばね８の上端がロッドガイド６０から離れている。しかし、緩衝器１の伸長側へのストローク量が所定よりも大きくなると、伸切ばね８の上端がロッドガイド６０に突き当たり、伸切ばね８が圧縮されて弾性力を発揮する。当該伸切ばね８の弾性力は、ロッド７を押し下げて、緩衝器１を収縮させる方向に作用する。

以下、本実施の形態に係る緩衝器１の作動について説明する。

インナーチューブ４１がアウターチューブ４０から退出し、ロッド７がシリンダ６から退出する緩衝器１の伸長時には、ピストン７０がシリンダ６内を上方へ移動する。すると、縮小される伸側室Ｌ１の液体がオリフィス７２（図３）を通って拡大する圧側室Ｌ２へ移動するとともに、伸側連通孔６ａを通って液溜室Ｌ３へ移動する。

伸側室Ｌ１から圧側室Ｌ２又は液溜室Ｌ３へ流出する液体の流れに対しては、オリフィス７２又は伸側連通孔６ａによって抵抗が与えられるので、伸側室Ｌ１の圧力が上昇し、緩衝器１が伸長作動を抑制する伸側減衰力を発揮する。また、緩衝器１の伸長時において、シリンダ６から退出するロッド体積分の液体がシリンダ内で不足するが、その不足分の液体は圧側連通孔６ｂを介して液溜室Ｌ３から圧側室Ｌ２へ供給される。

また、緩衝器１の伸長時であって、緩衝器１の伸長側へのストローク量が通常のストローク範囲を超えて大きくなると、ピストン７０が伸側連通孔６ａを超えて上方へ移動する。すると、伸側室Ｌ１の液体が伸側連通孔６ａを通って液溜室Ｌ３へ移動できなくなるので、伸側室Ｌ１の液体はオリフィス７２（図３）のみを通って伸側室Ｌ１外へ流出するようになる。

つまり、緩衝器１の伸長側へのストローク量が大きくなると、伸側室Ｌ１外へ流出する液体の流れを許容する流路の流路面積が小さくなるので、緩衝器１の発揮する伸側減衰力が大きくなる。

加えて、緩衝器１の伸長側へのストローク量が大きくなる場合には、ピストン７０がロッドガイド６０に接近して伸切ばね８が圧縮される。すると、伸切ばね８が圧縮量に応じた弾性力を発揮する。当該伸切ばね８の弾性力は、緩衝器１を収縮させる方向に作用する。

よって、緩衝器１の伸長時であって、当該緩衝器１の伸長側へのストローク量が通常のストローク範囲を超えて大きくなると、伸切ばね８の弾性力と、緩衝器１の発揮する上記大きな伸側減衰力により緩衝器１の伸長速度が減速される。このため、緩衝器１の最伸長時の衝撃を緩和できる。

反対に、インナーチューブ４１がアウターチューブ４０内に進入し、ロッド７がシリンダ６内に進入する緩衝器１の収縮時には、ピストン７０がシリンダ６内を下方へ移動する。すると、縮小される圧側室Ｌ２の液体が圧側バルブ７１を開き、連通路７０ａを通って伸側室Ｌ１へ移動する。前述のように、圧側バルブ７１はチェックバルブであるので、緩衝器１の収縮時において、伸側室Ｌ１と圧側室Ｌ２の圧力は略同圧になる。

また、緩衝器１の収縮時には、シリンダ６内に進入するロッド体積分の液体がシリンダ６内で余剰になるので、この余剰分の液体が圧側連通孔６ｂを通り、圧側室Ｌ２から液溜室Ｌ３へ流出する。当該液体の流れに対して圧側連通孔６ｂによって抵抗が与えられるので、シリンダ６内の圧力が上昇し、緩衝器１が収縮作動を抑制する圧側減衰力を発揮する。

また、緩衝器１の収縮側へのストローク量が通常のストローク範囲を超えて大きくなると、密着高さとなった小ピッチ部９ａが圧側連通孔６ｂを超えて下方へ移動する。小ピッチ部９ａが密着高さになった状態では、図５に示すように、大ピッチ部９ｂを構成する線材間には隙間９ｃがあるものの、小ピッチ部９ａを構成する線材間には隙間ができない。

よって、前述のように、密着高さとなった小ピッチ部９ａが圧側連通孔６ｂの下側へ移動すると、懸架ばね９の内側の液体は、大ピッチ部９ｂにできる上記隙間９ｃを通ってしか懸架ばね９外へ移動できなくなる（図５中矢印）。そして、懸架ばね９の外周の液体は、小ピッチ部９ａとシリンダ６との間の隙間を通って懸架ばね９の上方へ移動する（図５中矢印）。

すると、密着高さとなった小ピッチ部９ａとシリンダ６との間にできる上記隙間がチョーク通路９ｄとして機能して、懸架ばね９の内側から懸架ばね９の上側へ向かう液体の流れに抵抗が与えられる。よって、密着高さとなった小ピッチ部９ａ、シリンダ６、及びアクスルブラケット３（図２）で囲われる部屋Ｒの圧力が上昇する。

つまり、密着高さとなった小ピッチ部９ａが圧側連通孔６ｂを開閉するシャッタの如く機能する。そして、密着高さとなった小ピッチ部９ａが圧側連通孔６ｂの下方へ下りて当該圧側連通孔６ｂを閉じると、密着高さとなった小ピッチ部９ａがオイルロックピースの如く機能し、シリンダ６における圧側連通孔６ｂよりも下側の部分がオイルロックケースの如く機能して、チョーク通路９ｄを液体が流れる。よって、密着高さとなった小ピッチ部９ａで圧側連通孔６ｂが閉じられる収縮側へのストローク量の大きなストローク領域での減衰係数を大きくして、大きな圧側減衰力を得られる。

さらに、小ピッチ部９ａが密着高さとなった状態では、懸架ばね９のばね定数が大きくなり、懸架ばね９の弾性力が大きくなる。よって、緩衝器１の収縮側へのストローク量が通常のストローク範囲を超えて大きくなると、懸架ばね９による大きな弾性力と、緩衝器１による上記大きな圧側減衰力により、緩衝器１の収縮速度を減速できるので、緩衝器１の最収縮時の衝撃を緩和できる。

なお、図５では、懸架ばね９の内外を移動する液体の流れの理解を容易にするため、ピストン７０等を省略している。

以下、本実施の形態に係る緩衝器１の作用効果について説明する。

本実施の形態において、緩衝器１は、フロントフォークＦに利用されており、前輪Ｗを支える一対の脚部を構成する。このため、フロントフォークＦの収縮側へのストローク量が大きくなった場合には、一対の緩衝器１，１がチョーク通路９ｄの抵抗に起因する大きな圧側減衰力を発揮できる。よって、フロントフォークＦの最収縮時の衝撃を小さくして、車両の乗り心地を良好にできる。

なお、フロントフォークの一方の脚部のみに本発明が利用されるとしてもよく、片脚型のフロントフォークに本発明が利用されるとしてもよい。さらに、本発明に係る緩衝器は、フロントフォーク以外の懸架装置（例えば、鞍乗型車両において後輪を懸架する懸架装置）に利用されるとしてもよく、懸架装置以外に利用されるとしてもよい。

また、本実施の形態において、チューブ部材４が倒立型に設定されていて、アウターチューブ４０が車体側チューブ、インナーチューブ４１が車輪側チューブとなっている。このため、アウターチューブとアクスルブラケットが一体化された正立型のチューブ部材と比較してアクスルブラケットを小型化できるので、緩衝器を安価に形成できる。しかし、チューブ部材を正立型にしてもよく、当該変更は、緩衝器の利用方法によらず可能である。

また、本実施の形態では、シリンダ６の外側に液体が貯留される液溜室Ｌ３が形成されており、シリンダ６には、圧側室Ｌ２と液溜室Ｌ３とを連通する圧側連通孔（連通孔）６ｂが形成されている。このため、ロッド出没体積分のシリンダ内容積変化、及び、温度変化によるシリンダ６内の液体の体積変化を液溜室Ｌ３で補償できる。

また、本実施の形態では、緩衝器１の収縮側へのストローク量が大きくなると、密着高さとなった小ピッチ部９ａの下端（キャップ部材側端部）が圧側連通孔６ｂの下側（キャップ部材側）へ移動する。すると、密着高さとなった小ピッチ部９ａがオイルロックピースの如く機能し、シリンダ６において圧側連通孔６ｂよりも下側の部分がオイルロックケースの如く機能する。

よって、体積補償のため圧側連通孔（連通孔）６ｂを設けて液溜室Ｌ３を圧側室Ｌ２に連通させても、減衰力の特性にストローク依存性を持たせて、緩衝器の収縮側へのストローク量が大きくなった場合の圧側減衰力を大きくできる。

また、本実施の形態において、圧側連通孔（連通孔）６ｂは、緩衝器１が最収縮状態にある場合に、小ピッチ部９ａの上端（ピストン側端）よりも上側（シリンダ６の他方側）となる位置に形成されている。このため、最収縮時近傍でのチョーク通路９ｄの長さを確保しやすい。よって、緩衝器１の収縮側へのストローク量が大きくなった場合の圧側減衰力を確実に大きくして、最収縮時の衝撃を確実に緩和できる。

なお、圧側連通孔６ｂの位置は、適宜変更できる。例えば、オイルロックケースの如く機能するシリンダ６の圧側連通孔６ｂよりも下側の部分をケース部とすると、小ピッチ部９ａが密着高さとなってからケース部に挿入されるとしてもよく、ケース部に挿入されてから密着高さになるとしてもよい。

また、例えば、密着高さになった状態での小ピッチ部９ａの全長が長い場合等、密着高さになった小ピッチ部９ａの一部がケース部に挿入された状態でも充分に大きな圧側減衰力を得られる場合には、緩衝器が最収縮した状態で圧側連通孔６ｂが小ピッチ部９ａの上端よりも低い位置に配置されるとしてもよい。

また、本実施の形態において、圧側連通孔（連通路）６ｂは、圧側室Ｌ２から液溜室Ｌ３へ向かう液体の流れに抵抗を与え、緩衝器１が当該抵抗に起因する圧側減衰力を発揮する。つまり、圧側連通孔６ｂが圧側の減衰力発生要素として機能するとともに、シリンダ内で液体が不足した場合にシリンダ内へ液体を供給するための吸込通路としても機能する。

このように、圧側の減衰力発生要素としての機能と、吸込通路としての機能の両方の機能を持つ連通孔を有する緩衝器では、吸込不足を防止するため、連通孔の開口面積をそれほど小さくできないのが実情であり、連通孔のみでは最圧縮時近傍の圧側減衰力が不足し易い。よって、このような緩衝器に本発明を適用するのが特に有効である。

なお、例えば、気室Ｇに高圧ガスを封入して液溜室Ｌ３を加圧するとともに、圧側バルブ７１を減衰バルブに替えれば、圧側連通孔６ｂが絞られていなくてもよい。このように、ガス圧によりシリンダ内を加圧する場合には、フリーピストン、又はブラダ等の可動隔壁で気体と液体を分離するのが好ましい。また、当該可動隔壁を設ける場合には、チューブ部材４を廃し、シリンダ６の外側に別置き型のタンクを設けてもよい。

つまり、密着高さとなった小ピッチ部９ａが圧側室Ｌ２と液溜室Ｌ３とを連通する連通孔を開閉するシャッタのように機能して、密着高さとなった小ピッチ部９ａを連通孔の下方へ下ろした時に、チョーク通路９ｄの抵抗に起因する減衰力を充分に得られれば上記連通孔の位置及び機能は適宜変更できる。そして、このような変更は、緩衝器の利用方法、並びに、チューブ部材の構成及び有無によらず可能である。

また、本実施の形態において、緩衝器１は、シリンダ６と、シリンダ６内に移動可能に挿入されてシリンダ６内を伸側室Ｌ１と圧側室Ｌ２に区画するピストン７０と、シリンダ６の下端開口（一方側開口）を塞ぐアクスルブラケット（キャップ部材）３と、圧側室Ｌ２内に配置されてピストン７０とアクスルブラケット３との間に介装される懸架ばね（コイルばね）９とを備える。そして、当該懸架ばね９は、小ピッチ部９ａと、小ピッチ部９ａに直列に連なり小ピッチ部９ａよりもピッチの大きい大ピッチ部９ｂとを有し、小ピッチ部９ａを上側（ピストン側）へ向けて配置されている。

当該構成によれば、緩衝器１が収縮側へストロークする場合、当該収縮側へのストローク量が所定量に達すると小ピッチ部９ａが密着高さになり、それよりも収縮側のストローク領域では大ピッチ部９ｂのみが圧縮される。そして、小ピッチ部９ａが密着高さになると、小ピッチ部９ａとシリンダ６との間にチョーク通路９ｄが形成される。このように、小ピッチ部９ａが密着高さになった状態で緩衝器１が収縮側へストロークすると、チョーク通路９ｄを下から上へ向けて液体が流れ、当該液体の流れにチョーク通路９ｄで抵抗を与えられる。

よって、上記構成によれば、緩衝器１の収縮側へのストローク量が大きくなった場合の減衰係数を大きくして、大きな圧側減衰力を得られる。このため、当該大きな圧側減衰力で緩衝器１の収縮速度を減速し、最収縮時の衝撃を緩和できる。

さらに、上記構成によれば、緩衝器１の減衰特性にストローク依存性を持たせて、緩衝器１の収縮側へのストローク量が大きくなった場合の圧側減衰力を大きくしても、従来のオイルロックケース、オイルロックピースのようなストローク依存の減衰特性を得るためのみに利用される専用部品が不要になる。よって、緩衝器１の減衰特性に上記ストローク依存性を持たせても、緩衝器１の部品数が増えるのを防いで構造が複雑化するのを防止できる。

なお、本実施の形態では、密着高さとなった小ピッチ部９ａが圧側室Ｌ２と液溜室Ｌ３とを連通する連通孔を開閉するシャッタのように機能する。しかし、密着高さとなった小ピッチ部がシリンダ内を移動する際に、当該小ピッチ部の外周にチョーク通路が形成されるとともに小ピッチ部で仕切られた部屋が昇圧されて、当該部屋内の液体がチョーク通路を通過して部屋外へ流出するようになっていれば、密着高さとなった小ピッチ部がオイルロックピースの如く機能し、シリンダがオイルロックケースの如く機能する。よって、必ずしも密着高さとなった小ピッチ部で連通孔を開閉しなくてもよく、このような変更は、緩衝器の利用方法、並びに、チューブ部材の構成及び有無によらず可能である。

以上、本発明の好ましい実施の形態を詳細に説明したが、特許請求の範囲から逸脱しない限り、改造、変形、及び変更が可能である。

Ｌ１・・・伸側室、Ｌ２・・・圧側室、Ｌ３・・・液溜室、１・・・緩衝器、３・・・アクスルブラケット（キャップ部材）、６・・・シリンダ、６ｂ・・・圧側連通孔（連通孔）、９・・・懸架ばね（コイルばね）、９ａ・・・小ピッチ部、９ｂ・・・大ピッチ部、７０・・・ピストン

Claims (3)

1. シリンダと、
   前記シリンダ内に移動可能に挿入されて、前記シリンダ内を伸側室と圧側室に区画するピストンと、
   前記シリンダの一方側開口を塞ぐキャップ部材と、
   前記圧側室内に配置されて前記ピストンと前記キャップ部材との間に介装されるコイルばねとを備え、
   前記コイルばねは、小ピッチ部と、前記小ピッチ部に直列に連なり前記小ピッチ部よりもピッチの大きい大ピッチ部とを有し、前記小ピッチ部を前記ピストン側へ向けて配置されている
   ことを特徴とする緩衝器。
2. 前記シリンダの外側には、液体が貯留される液溜室が形成されており、
   前記シリンダには、前記圧側室と前記液溜室とを連通する連通孔が形成されており、
   収縮側へのストローク量が大きくなると、密着高さとなった前記小ピッチ部の前記キャップ部材側端部が前記連通孔の前記キャップ部材側へ移動する
   ことを特徴とする請求項１に記載の緩衝器。
3. 前記連通孔は、最収縮状態にある場合に、前記小ピッチ部の前記ピストン側端よりも前記シリンダの他方側となる位置に形成されている
   ことを特徴とする請求項２に記載の緩衝器。
   

Images