JP2020016259A - 緩衝器 - Google Patents

Abstract

【課題】 減衰力のチューニングを容易にできるとともに、コストの上昇を低減できるフロントフォークを提供する。【解決手段】 緩衝器Ｄがリザーバタンク２内に液室Ｌ３を区画するフリーピストン３と、フリーピストン３を液室Ｌ３側へ附勢するガス室Ｇと、緩衝器本体１のシリンダ１０内から液室Ｌ３へ向かう液体の流れに抵抗を与える圧側減衰要素Ｖ４を迂回するバイパス路Ｂと、フリーピストン３と連動してバイパス路Ｂを開閉する開閉弁Ｖとを備える。【選択図】 図１

Description

本発明は、緩衝器の改良に関する。

従来、緩衝器の中には、シリンダと、このシリンダ内に摺動自在に挿入されてシリンダ内を伸側室と圧側室とに区画するピストンと、このピストンに連結されて端部がシリンダ外へと突出するピストンロッドと、伸側室と圧側室との間を移動する液体の流れに抵抗を与える減衰要素と、ピストンが所定のストローク領域内にある場合に減衰要素を迂回して伸側室と圧側室とを連通するバイパス路とを備えるものがある（例えば、特許文献１）。

上記構成によれば、緩衝器が伸縮してピストンがシリンダ内を移動すると、液体が減衰要素を通って伸側室と圧側室との間を移動して、減衰要素の抵抗に起因する減衰力が発生する。さらに、このような緩衝器の伸縮時にピストンが所定のストローク領域内にある場合には、伸側室と圧側室との間を移動する液体の一部がバイパス路を通って減衰要素を迂回できるが、ピストンが所定のストローク領域外にある場合には減衰要素を迂回できなくなる。

このため、緩衝器の伸縮時にピストンが所定のストローク領域を超えた場合には、ピストンが所定のストローク領域内にある場合と比較して減衰要素を通過する液体の流量が多くなって緩衝器の発生する減衰力が大きくなる。このように、緩衝器の中には、シリンダ内のピストン位置に応じて発生する減衰力の大きさが変わる位置依存の減衰力特性をもつものがある。

特開昭６１−１７９４３５号公報

例えば、特開昭６１−１７９４３５号公報に記載の緩衝器では、シリンダの内周に軸方向に沿って形成された溝によりバイパス路を形成したり、シリンダに軸方向に所定の間隔をあけて形成された一対の孔と、これらの孔に連通するシリンダとその外周に設けられた外筒との間の隙間又はシリンダ外に設けられたパイプとを利用してバイパス路を形成したりしている。

この例のように、バイパス路を形成するためシリンダに溝又は孔を形成する等、緩衝器本体の内部に及ぶ加工を要する場合には、既存の緩衝器に後から位置依存の減衰力特性をもたせるのが極めて難しい。そこで、本発明は、そのような問題を解決するために創案されたものであり、位置依存の減衰力特性を後からでも追加しやすく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、リザーバタンク内に液室を区画するフリーピストンと、フリーピストンを液室側へ附勢する附勢要素と、緩衝器本体のシリンダ内から液室へ向かう液体の流れに抵抗を与える減衰要素を迂回するバイパス路と、フリーピストンと連動してバイパス路を開閉する開閉弁とを備える。

上記構成によれば、緩衝器が位置依存の減衰力特性をもち、発生する圧側の減衰力を緩衝器本体におけるシリンダ内のピストン位置に応じて変えられる。さらに、緩衝器本体の内部に手を加えずに緩衝器に位置依存の減衰力特性を付加できる。このため、緩衝器に位置依存の減衰力特性をもたせる場合、既存の緩衝器の緩衝器本体をそのまま利用できるので、位置依存の減衰力特性を後からでも追加し易くできる。

また、上記緩衝器では、フリーピストンが前記液室を拡大する方向へ所定以上移動した場合に開閉弁が前記バイパス路を閉じるように設定されているとよい。当該構成によれば、緩衝器の収縮量が多くなった場合にバイパス路を閉じて発生する圧側の減衰力を大きくできるので、緩衝器の最収縮時の衝撃を小さくできる。

また、上記緩衝器では、開閉弁がスリーブと、このスリーブ内に摺動自在に挿入されるスプールとを有し、スリーブがフリーピストンに連結され、スプールがリザーバタンクに対して位置決めされるとよい。当該構成によれば、フリーピストンと連動してバイパス路を開閉する開閉弁の構成を簡易にできる。

また、上記緩衝器がリザーバタンクに対するスプールの軸方向位置を調節するアジャスタを備えているとよい。当該構成によれば、開閉弁でバイパス路を開閉するタイミングを変更できる。

また、上記緩衝器がリザーバタンクと縦並びに配置されるサブシリンダと、スリーブ外へと突出するスプールの一端に設けられてサブシリンダ内を摺動するサブピストン部と、サブピストン部との間に液体の充填された温度補償室を区画してアジャスタで駆動されるサブフリーピストンとを備えるとよい。

上記構成によれば、緩衝器内の液体の温度変化によってフリーピストンの位置が変化したとしても、これに合わせてスプールの位置も自然と変化するので、液温変化に伴い開閉弁でバイパス路を開閉するタイミングがずれるのを抑制できる。

上記緩衝器がサブシリンダの外周に隙間をあけて設けられ、先端がサブシリンダの先端よりも突出した位置にある筒状のケースと、このケースの先端を塞ぐキャップとを備え、そのキャップにサブフリーピストンが摺動自在に挿入される中央凹部と、この中央凹部の開口縁に形成されてサブシリンダの先端が当接する環状の支承部と、この支承部の周囲に上記隙間に通じる空隙を形成する外周凹部と、上記空隙とケース外を連通するエア抜き通路が形成されるとともに、アジャスタとエア抜き通路を塞ぐ栓部材とが装着されるとよい。

上記構成によれば、緩衝器を液中組立するための大掛かりな装置を使用せずに、温度補償室内に液体を充填してエアが残留するのを防止できる。

本発明の緩衝器によれば、位置依存の減衰力特性を後からでも追加しやすくできる。

本発明の一実施の形態に係る緩衝器の液圧回路図である。 本発明の一実施の形態に係る緩衝器のリザーバタンクユニットを具体的に示した縦断面図である。 本発明の一実施の形態に係る緩衝器の温度補償室への液体の充填方法を説明する説明図である。

以下に本発明の実施の形態の緩衝器について、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に示す本発明の一実施の形態に係る緩衝器Ｄは、鞍乗型車両の車体と後輪との間に介装される。鞍乗型車両とは、鞍に跨るような姿勢で乗車するタイプの車両全般のことであり、鞍乗型車両にはオートバイ、スクータ、バギー、スノーモービル等が含まれる。

なお、本発明に係る緩衝器の取付対象は、鞍乗型車両に限らず適宜変更できる。例えば、車室を備えた車両に本発明に係る緩衝器を利用してもよい。また、車種によっては車体と前輪との間等、車体と後輪との間以外に本発明に係る緩衝器を取り付けてもよい。さらには、構造物等の車両以外に本発明に係る緩衝器を利用してもよい。

つづいて、本発明の一実施の形態に係る緩衝器Ｄの具体的な構造について説明する。図１に示すように、緩衝器Ｄは、シリンダ１０と、このシリンダ１０内に摺動自在に挿入されるピストン１１と、先端がピストン１１に連結されて末端がシリンダ１０外へと突出するピストンロッド１２とを有する緩衝器本体１と、この緩衝器本体１に接続されるリザーバタンク２とを備えている。

また、緩衝器本体１におけるシリンダ１０と、そのシリンダ１０外へ突出するピストンロッド１２の末端には、それぞれブラケット１３，１４が取り付けられている。そして、ピストンロッド１２がシリンダ１０から下方へ突出した状態で、シリンダ１０がブラケット１３を介して車体に連結され、ピストンロッド１２がブラケット１４を介して車軸に連結される。

このようにして緩衝器本体１は車体と車軸との間に介装される。そして、鞍乗型車両が凹凸のある路面を走行する等して後輪が上下に振動すると、ピストンロッド１２がシリンダ１０に出入りして緩衝器本体１が伸縮し、ピストン１１がシリンダ１０内を上下（軸方向）に移動する。このように緩衝器本体１が伸縮することを、緩衝器Ｄが伸縮するともいう。

なお、緩衝器本体１の取付方向は適宜変更できる。例えば、ピストンロッド１２をシリンダ１０の上方へ突出させた状態で緩衝器本体１を車体と車軸との間に介装してもよい。このように、取付状態での緩衝器本体１の向きは図示する限りではないが、説明の便宜上、図１に示す緩衝器本体１の上下を単に「上」「下」という。

緩衝器本体１において、ピストンロッド１２が突出するシリンダ１０の下端は環状のヘッド部材（図示せず）で塞がれている。また、その反対側のシリンダ１０の上端はボトム部材（図示せず）で塞がれている。このようにしてシリンダ１０内は密閉空間とされており、そのシリンダ１０内がピストン１１でピストンロッド１２側の伸側室Ｌ１とピストン１１側の圧側室Ｌ２とに区画されている。これら伸側室Ｌ１と圧側室Ｌ２には、それぞれ作動油等の液体が充填されている。

そして、ピストン１１には、伸側室Ｌ１と圧側室Ｌ２とを連通する伸側通路Ｐ１と圧側通路Ｐ２が形成されている。伸側通路Ｐ１には伸側減衰要素Ｖ１が設けられている。この伸側減衰要素Ｖ１は、伸側通路Ｐ１を通過する液体の流れに抵抗を与える。その一方、圧側通路Ｐ２には圧側バルブＶ２が設けられている。この圧側バルブＶ２は、緩衝器Ｄの収縮時に圧側通路Ｐ２を開き、その圧側通路Ｐ２を圧側室Ｌ２から伸側室Ｌ１へ向かう液体の流れを許容するが、緩衝器Ｄの伸長時には圧側通路Ｐ２を閉塞した状態に維持される。

伸側減衰要素Ｖ１としては、双方向流れを許容するオリフィス又はチョーク、一方向流れのみを許容するリーフバルブ又はポペットバルブ等のバルブ、或いは、これらの組合せ等を利用できる。また、本実施の形態では、圧側バルブＶ２がチェックバルブであるが、圧側室Ｌ２から伸側室Ｌ１へ向かう液体の流れに抵抗を与える減衰バルブであってもよい。

つづいて、リザーバタンク２は、車体に取り付けられる。そのリザーバタンク２内には、フリーピストン３が摺動自在に挿入されており、リザーバタンク２内がそのフリーピストン３で液室Ｌ３とガス室Ｇとに仕切られている。液室Ｌ３には、シリンダ１０内の液体と同じ液体が充填されるとともに、ガス室Ｇには、エア又は窒素ガス等の気体が圧縮された状態で封入されている。

このため、フリーピストン３は、ガス室Ｇの圧力によって液室Ｌ３を縮小する方向へ常に附勢されている。換言すると、ガス室Ｇは、フリーピストン３を液室Ｌ３側へ附勢する附勢要素として機能して、フリーピストン３を介して液室Ｌ３を加圧する。以下の説明では、フリーピストン３がガス室Ｇの圧力に抗して液室Ｌ３を拡大する方向へ移動することを前進、ガス室Ｇの圧力を受けて液室Ｌ３を縮小する方向へ移動することを後退とする。

なお、附勢要素の構成は、ガス室Ｇに限らず適宜変更できる。例えば、附勢要素は、コイルばね等のばね、ゴム等の弾性部材、又はこれらの組み合わせであってもよい。このような附勢要素によってフリーピストン３を介して加圧される液室Ｌ３は、吸込通路Ｐ３、排出通路Ｐ４、及びバイパス路Ｂによりシリンダ１０内の圧側室Ｌ２と接続される。

吸込通路Ｐ３には、吸込バルブＶ３が設けられている。この吸込バルブＶ３は、チェックバルブであり、緩衝器Ｄの伸長時に吸込通路Ｐ３を開き、その吸込通路Ｐ３を液室Ｌ３から圧側室Ｌ２へ向かう液体の流れを許容するが、緩衝器Ｄの収縮時には吸込通路Ｐ３を閉塞した状態に維持される。また、排出通路Ｐ４には、圧側減衰要素Ｖ４が設けられている。この圧側減衰要素Ｖ４は、調節式であり、排出通路Ｐ４を通過する液体の流れに抵抗を与えるとともに、その抵抗を大小調節できるようになっている。

このような圧側減衰要素Ｖ４としては、双方向流れを許容するオリフィス又はチョーク、一方向流れのみを許容するリーフバルブ又はポペットバルブ等のバルブ、或いは、これらの組合せ等を利用できる。そして、例えば、オリフィス又はチョークの開口面積、或いは、バルブを閉じ方向へ附勢するばねのイニシャル荷重の変更等により、液体の流れに付与する抵抗を大小調節できる。なお、圧側減衰要素Ｖ４は、必ずしも調節式でなくてもよい。

つづいて、バイパス路Ｂには、開閉弁Ｖが設けられている。この開閉弁Ｖは、フリーピストン３と連動してバイパス路Ｂを開閉する。より具体的には、緩衝器Ｄの最伸長時におけるフリーピストン３の位置を基準位置としたとき、開閉弁Ｖは、フリーピストン３の基準位置から液室Ｌ３を拡大する方向への前進量（以下、単に「移動量」という）が所定以上となるとバイパス路Ｂを閉じるように設定されている。

上記構成によれば、ピストンロッド１２がシリンダ１０から退出し、ピストン１１がシリンダ１０内を下方へ移動して伸側室Ｌ１を圧縮する緩衝器Ｄの伸長時には、伸側室Ｌ１の液体が伸側通路Ｐ１を通って圧側室Ｌ２へと移動する。さらに、緩衝器Ｄの伸長時には、吸込バルブＶ３が開き、シリンダ１０から退出したピストンロッド１２体積分の液体が吸込通路Ｐ３を通って液室Ｌ３から圧側室Ｌ２へと供給される。

このような緩衝器Ｄの伸長時において、伸側通路Ｐ１を伸側室Ｌ１から圧側室Ｌ２へと向かう液体の流れに対しては、伸側減衰要素Ｖ１により抵抗が付与される。このため、緩衝器Ｄの伸長時には伸側減衰要素Ｖ１の抵抗に起因する伸側の減衰力が発生し、その伸側の減衰力によって緩衝器Ｄの伸長作動が抑制される。

さらに、緩衝器Ｄの伸長時には、液体が液室Ｌ３から圧側室Ｌ２へと移動して液室Ｌ３内の液体が減少する。すると、フリーピストン３がガス室Ｇの圧力を受けて液室Ｌ３側へ後退し、液室Ｌ３の容積を縮小させる。このように、緩衝器Ｄの伸長時には、シリンダ１０から退出するピストンロッド１２の体積分がリザーバタンク２で補償される。

反対に、ピストンロッド１２がシリンダ１０内へと侵入し、ピストン１１がシリンダ１０内を上方へ移動して圧側室Ｌ２を圧縮する緩衝器Ｄの収縮時には、圧側バルブＶ２が開き、圧側室Ｌ２の液体が圧側通路Ｐ２を通って伸側室Ｌ１へと移動する。さらに、緩衝器Ｄの収縮時には、シリンダ１０内へ侵入したピストンロッド１２体積分の液体が排出通路Ｐ４を通って圧側室Ｌ２から液室Ｌ３へと排出される。

このような緩衝器Ｄの収縮時において、排出通路Ｐ４を圧側室Ｌ２から液室Ｌ３へと向かう液体の流れに対しては、圧側減衰要素Ｖ４により抵抗が付与される。このため、緩衝器Ｄの収縮時には圧側減衰要素Ｖ４の抵抗に起因する圧側の減衰力が発生し、その圧側の減衰力によって緩衝器Ｄの収縮作動が抑制される。

そして、排出通路Ｐ４を通過する液体の流れに付与される抵抗が大きくなるように圧側減衰要素Ｖ４を調節すれば、緩衝器Ｄの発生する圧側の減衰力が大きくなる。逆に、排出通路Ｐ４を通過する液体の流れに付与される抵抗が小さくなるように圧側減衰要素Ｖ４を調節すれば、緩衝器Ｄの発生する圧側の減衰力が小さくなる。

さらに、緩衝器Ｄの収縮時には、液体が圧側室Ｌ２から液室Ｌ３へと移動して液室Ｌ３内の液体が増加する。すると、フリーピストン３がガス室Ｇの圧力に抗してガス室Ｇ側へ前進し、液室Ｌ３の容積を拡大させる。このように、緩衝器Ｄの収縮時には、シリンダ１０内へ侵入するピストンロッド１２の体積分がリザーバタンク２で補償される。

そして、最伸長状態から収縮する緩衝器Ｄの収縮量が所定よりも少なく、フリーピストン３の移動量が所定未満となる所定のストローク領域Ｈ内にピストン１１がある場合には、開閉弁Ｖがバイパス路Ｂを開いている。このため、緩衝器Ｄの収縮行程で所定のストローク領域Ｈ内にピストン１１がある場合には、圧側室Ｌ２から液室Ｌ３へと向かう液体の一部が圧側減衰要素Ｖ４を迂回してバイパス路Ｂを通る。

その一方、最伸長状態から収縮する緩衝器Ｄの収縮量が所定よりも多くなり、ピストン１１が所定のストローク領域Ｈから脱して上側（圧側のストロークエンド側）へと移動すると、フリーピストン３の移動量が所定以上となって開閉弁Ｖがバイパス路Ｂを閉じる。このため、所定のストローク領域Ｈ外にピストン１１がある場合には、圧側室Ｌ２から液室Ｌ３へ向かう液体がバイパス路Ｂを通過できず、圧側減衰要素Ｖ４を迂回できなくなる。

このため、緩衝器Ｄの収縮時にピストン１１が所定のストローク領域Ｈを超えて圧側のストロークエンド側へと移動した場合には、ピストン１１が所定のストローク領域Ｈ内にある場合と比較して圧側減衰要素Ｖ４を通過する液体の流量が多くなり、発生する圧側の減衰力が大きくなる。

さらに、本実施の形態では、ピストン１１が圧側のストロークエンド付近に移動したときに開閉弁Ｖでバイパス路Ｂを閉じて、大きな圧側の減衰力が発生するようになっている。このため、その大きな圧側の減衰力で緩衝器Ｄの収縮速度を確実に減速させてから緩衝器Ｄを最収縮させられるので、緩衝器Ｄの最収縮時の衝撃を小さくできる。

つづいて、本実施の形態では、リザーバタンク２、吸込バルブＶ３、圧側減衰要素Ｖ４、及び開閉弁Ｖがユニット化されてリザーバタンクユニットＵが構成されている。そして、そのリザーバタンクユニットＵがホース４で緩衝器本体１と接続されており、緩衝器本体１とリザーバタンク２との間を行き来する液体がそのホース４を通過する。

図２には、本実施の形態のリザーバタンクユニットＵの具体的な構造を示している。リザーバタンクユニットＵの取付方向も図示する限りではなく、適宜変更できるが、説明の便宜上、図２に示すリザーバタンクユニットＵの上下を単に「上」「下」という。

本実施の形態において、リザーバタンクユニットＵにおけるリザーバタンク２は、内部にフリーピストン３が摺動自在に挿入されるリザーバシリンダ２０と、このリザーバシリンダ２０の下端を塞ぐリザーバキャップ２１と、リザーバシリンダ２０の上端を塞ぐ環状のジョイント部材２２とを有している。そして、リザーバシリンダ２０内におけるフリーピストン３から見て下側にガス室Ｇが形成され、上側に液室Ｌ３が形成されている。

また、ジョイント部材２２の側方には、ホース４の接続口２２ａが形成されるとともに、その反対側に吸込バルブＶ３と圧側減衰要素Ｖ４を収容するバルブハウジング２３が取り付けられている。図２に示す圧側減衰要素Ｖ４は、積層リーフバルブを有して構成されている。その一方、吸込バルブＶ３は、積層リーフバルブの外周部に離着座する環状のディスクバルブと、このディスクバルブを積層リーフバルブ側へ附勢するばねとを有して構成されている。しかし、圧側減衰要素Ｖ４及び吸込バルブＶ３の構成はこの限りではなく、適宜変更できる。

また、ジョイント部材２２の上端外周には、筒状のケース５０が螺合されており、そのケース５０の上端がキャップ５１で塞がれている。さらに、そのケース５０の内側に位置するジョイント部材２２の上部には、上方へ開口する凹部２２ｂが形成されており、その凹部２２ｂに環状のホルダ６が嵌合されている。そして、このホルダ６とキャップ５１との間にサブシリンダ５が介装されている。

このように、サブシリンダ５とケース５０は内外二重に配置されており、これらサブシリンダ５及びケース５０とリザーバシリンダ２０とがジョイント部材２２を挟んで縦並びに配置されている。縦並びとは、複数の部材が互いの軸方向の延長上に配置される並び方をいい、上記構成によれば、内外二重に配置されるサブシリンダ５とケース５０とが、リザーバタンク２とそれぞれ縦並びに配置されているともいえる。

また、ケース５０の上端を塞ぐキャップ５１には、下方へ開口する中央凹部５１ａが形成されており、その中央凹部５１ａの開口縁にサブシリンダ５の上端が当接する環状の支承部５１ｂが形成されている。換言すると、サブシリンダ５の上端が中央凹部５１ａ内に開口するようになっている。

その中央凹部５１ａ内には、サブフリーピストン７が摺動自在に挿入されている。そして、このサブフリーピストン７にはキャップ５１に螺合されたアジャスタボルト５２の先端が当接しており、このアジャスタボルト５２によって中央凹部５１ａ内でのサブフリーピストン７の軸方向位置を調節できるようになっている。

また、本実施の形態の開閉弁Ｖは、筒状のスリーブ８と、このスリーブ８内に摺動自在に挿入されるスプール９とを有して構成されるスプールバルブであり、ジョイント部材２２とホルダ６の中心部を軸方向へ貫通し、リザーバシリンダ２０の内側からサブシリンダ５の内側にかけて設けられている。

より具体的には、スリーブ８は、ジョイント部材２２及びホルダ６の内側に軸方向へ移動自在に挿通されるとともに下端がフリーピストン３に連結されてこのフリーピストン３とともにリザーバタンク２内を上下（軸方向）に動く。そして、スリーブ８の上端がサブシリンダ５内に開口しており、スリーブ８内はサブシリンダ５内と連通されている。

また、スリーブ８において液室Ｌ３内に挿入される部分には、上下（軸方向）に所定の間隔をあけてスリーブ８の肉厚を径方向へ貫通する第一、第二の横孔８ａ，８ｂが形成されている。そして、上側（ジョイント部材２２側）に位置する第一の横孔８ａがスプール９で開閉される。その一方、下側（フリーピストン３側）に位置する第二の横孔８ｂは、開放された状態に維持される。

また、スプール９は、スリーブ８内を摺動して第一の横孔８ａを開閉する弁体部９ａと、外径がこの弁体部９ａの外径よりも小さく、下端が弁体部９ａに連結されるとともに上端がスリーブ８から上方へ突出する軸部９ｂと、この軸部９ｂの上端に連結されてサブシリンダ５内を摺動するサブピストン部９ｃとを含む。

そして、そのサブピストン部９ｃによってサブシリンダ５内がスリーブ８側の中間室Ｌ４と、キャップ５１側の温度補償室Ｌ５とに仕切られており、これら中間室Ｌ４と温度補償室Ｌ５にはそれぞれ液体が充填されている。前述のように、サブシリンダ５の上端はキャップ５１の中央凹部５１ａ内に開口し、その中央凹部５１ａ内にはサブフリーピストン７が摺動自在に挿入されている。

このため、図２に示すようにサブフリーピストン７が中央凹部５１ａの下端（開口端）より上側（奥）に位置する場合、温度補償室Ｌ５がその中央凹部５１ａ内におけるサブフリーピストン７の下端位置まで延びる。換言すると、温度補償室Ｌ５は、キャップ５１とサブシリンダ５とで囲われる空間の、サブピストン部９ｃとサブフリーピストン７との間に形成される。

また、スリーブ８内は、スプール９の弁体部９ａによって上下に仕切られており、スリーブ８の内側であってその弁体部９ａの下側にできる空間は、前述の第二の横孔８ｂを介して液室Ｌ３と常に連通されている。これにより、スリーブ８内でのスプール９の摺動動作が保障されるとともに、ガス室Ｇにより加圧される液室Ｌ３内の圧力がスプール９を押し上げる方向へ作用する。

このため、アジャスタボルト５２を回転操作してサブフリーピストン７の軸方向位置を上下にずらすと、サブフリーピストン７とスプール９との距離が温度補償室Ｌ５によって保たれたまま、リザーバタンク２に対するスプール９の位置が上下に変化する。そして、アジャスタボルト５２の回転操作を停止すると、スプール９がその位置で止まる。

このように、本実施の形態では、リザーバタンク２に対するスプール９の位置をアジャスタボルト５２で任意の位置へ移動させるとともに、その任意の位置でスプール９を位置決めできる。なお、リザーバタンク２に対するスプール９の位置を調節するためのアジャスタの構成は、アジャスタボルト５２に限らず適宜変更できる。

つづいて、スリーブ８の内側であって弁体部９ａの上側の軸部９ｂの外周にできる筒状の隙間はサブシリンダ５内の中間室Ｌ４に連通されている。そして、図２に示すように、第一の横孔８ａと軸部９ｂとが対向し、第一の横孔８ａが開放された状態では、液室Ｌ３と中間室Ｌ４とがスリーブ８と軸部９ｂとの間の筒状の隙間を介して連通される。

しかし、図２に示す状態からフリーピストン３が前進してスリーブ８が下降することにより第一の横孔８ａと弁体部９ａとが対向し、第一の横孔８ａが閉塞された状態では、スリーブ８と軸部９ｂとの間の隙間を介した液室Ｌ３と中間室Ｌ４との連通が遮断される。

さらに、本実施の形態では、弁体部９ａがスリーブ８の内周に摺接する開閉部９ｄと、この開閉部９ｄの上側に連なり、外径が開閉部９ｄの外径よりも小さく軸部９ｂの外径よりも大きい絞り部９ｅとを含む。このため、開閉部９ｄが第一の横孔８ａに対向して第一の横孔８ａを閉じ切るより前に、絞り部９ｅが第一の横孔８ａに対向し、第一の横孔８ａを通過する液体の流れを絞るようになっている。

なお、弁体部９ａの構成は上記の限りではなく、適宜変更できる。例えば、絞り部９ｅの外周形状を開閉部９ｄに接近するに従って拡径するようにテーパ形状にしてもよく、絞り部９ｅを廃するとしてもよい。

つづいて、中間室Ｌ４は、ホルダ６の内周に周方向に沿って形成される環状溝（符示せず）によりホルダ６とスリーブ８との間に形成された内周側環状隙間６０と連通されている。さらに、ホルダ６とジョイント部材２２との間には、ホルダ６の外周に周方向に沿うように外周側環状隙間６１が形成されるとともに、ホルダ６には内周側環状隙間６０と外周側環状隙間６１とを連通する通孔６ａが形成されている。

また、ジョイント部材２２には、外周側環状隙間６１とホース４の接続口２２ａとをつなぐ第一の連通路２２ｃと、バルブハウジング２３の通路２３ａと協働して外周側環状隙間６１と吸込バルブＶ３及び圧側減衰要素Ｖ４とをつなぐ第二の連通路２２ｄと、バルブハウジング２３の通路２３ｂと協働して吸込バルブＶ３及び圧側減衰要素Ｖ４と液室Ｌ３とをつなぐ第三の連通路２２ｅとが形成されている。

さらに、ホルダ６には、複数のシールリング（符示せず）が装着されており、中間室Ｌ４、外周側環状隙間６１、又は第一、第二の連通路２２ｃ，２２ｄの液体がケース５０とサブシリンダ５との間（後述の補助室Ｌ６）へ漏れ出たり、液体が第二、第三の連通路２２ｄ，２２ｅを通らずに内周側環状隙間６０と液室Ｌ３との間を行き来したりするのを防いでいる。

このため、緩衝器Ｄの収縮時にシリンダ１０外へと流出した液体は、ホース４を通って接続口２２ａから第一の連通路２２ｃへと流入し、外周側環状隙間６１、第二の連通路２２ｄ、圧側減衰要素Ｖ４、及び第三の連通路２２ｅをこの順に通って液室Ｌ３へと移動する。

また、図２に示すように、第一の横孔８ａが開放されている場合には、第一の連通路２２ｃ内へ流入した液体の一部が外周側環状隙間６１、通孔６ａ、内周側環状隙間６０、中間室Ｌ４、スリーブ８とスプール９の軸部９ｂとの間の筒状の隙間、第一の横孔８ａをこの順に通って液室Ｌ３へと移動する。

そして、前述のように緩衝器Ｄの収縮時に液体がシリンダ１０内から液室Ｌ３へと移動してその液室Ｌ３内の液体が増え、フリーピストン３がガス室Ｇの圧力に抗して下向きに移動（前進）すると、このフリーピストン３とともにスリーブ８が下降してスプール９がスリーブ８から退出する。

このようにスプール９がスリーブ８から退出すると、スリーブ８内での弁体部９ａの相対的な位置が高くなる。そして、その弁体部９ａの開閉部９ｄによって第一の横孔８ａが塞がれると、スリーブ８内を介したシリンダ１０内と液室Ｌ３との連通が遮断されて圧側減衰要素Ｖ４を通過する液体の流量が増える。

このことから分かるように、本実施の形態のリザーバタンクユニットＵでは、ホルダ６の通孔６ａ、内周側環状隙間６０、中間室Ｌ４、スリーブ８とスプール９の軸部９ｂとの間の筒状の隙間、及び第一の横孔８ａを有してバイパス路Ｂが構成されている。

そして、ピストン１１が所定のストローク領域Ｈ内にある場合には、フリーピストン３の移動量が所定未満となって開閉弁Ｖがバイパス路Ｂを開いている。しかし、ピストン１１が所定のストローク領域Ｈを超えて上側（圧側室Ｌ２側）へ移動した場合には、フリーピストン３の下側への移動量が所定以上となって開閉弁Ｖがバイパス路Ｂを閉じる。

このため、緩衝器Ｄの収縮量が多くなってピストン１１が所定のストローク領域Ｈを超えると、ピストン１１が所定のストローク領域Ｈ内にある場合と比較して、圧側減衰要素Ｖ４を通過する液体の流量が多くなり、緩衝器Ｄの発生する圧側の減衰力が大きくなる。

また、本実施の形態では、スプール９の弁体部９ａが開閉部９ｄと絞り部９ｅとを含み、開閉部９ｄによって第一の横孔８ａが完全に塞がれるよりも前に絞り部９ｅが第一の横孔８ａと対向して、この第一の横孔８ａを通過する液体の流れが絞られる。このため、バイパス路Ｂの閉塞を境にした圧側の減衰力の急変が抑制される。

さらに、本実施の形態では、アジャスタボルト５２でリザーバタンク２に対するスプール９の位置を変更できる。そして、このスプール９の位置の変更を変更すれば、バイパス路Ｂを閉塞するタイミングを変えられる。

具体的には、アジャスタボルト５２を捻じ込んでリザーバタンク２に対するスプール９の位置を下げると、フリーピストン３が初期位置にある場合のスリーブ８内での弁体部９ａの位置が下がって弁体部９ａが第一の横孔８ａから離れる。これにより、バイパス路Ｂを閉じるのに要するフリーピストン３の移動量が多くなり、緩衝器Ｄの収縮行程でのバイパス路Ｂを閉じるタイミングが遅くなる。つまり、スプール９位置を下げる前後を比較すると、スプール９位置を下げた後の方がピストン１１の位置が圧側のストロークエンドに近い位置でバイパス路Ｂを閉じられる。

反対に、アジャスタボルト５２を回し抜いてリザーバタンク２に対するスプール９の位置を上げると、フリーピストン３が初期位置にある場合のスリーブ８内での弁体部９ａの位置が上がって弁体部９ａが第一の横孔８ａに接近する。これにより、バイパス路Ｂを閉じるのに要するフリーピストン３の移動量が少なくなり、緩衝器Ｄの収縮行程でのバイパス路Ｂを閉じるタイミングが早くなる。つまり、スプール９位置を上げる前後を比較すると、スプール９位置を上げた後の方がピストン１１の位置が圧側のストロークエンドから離れた位置でバイパス路Ｂを閉じられる。

また、本実施の形態では、スプール９との間に液体の充填された温度補償室Ｌ５を形成するサブフリーピストン７をアジャスタボルト５２で駆動するようになっている。このため、緩衝器Ｄ内の液温が上昇して液室Ｌ３内の液体の体積が増え、フリーピストン３の位置が下がった場合には、液温の上昇により温度補償室Ｌ５内の液体の体積も増えてスプール９の位置も下がる。反対に、緩衝器Ｄ内の液温が低下して液室Ｌ３内の液体の体積が減少し、フリーピストン３の位置が上がった場合には、液温の低下により温度補償室Ｌ５内の液体の体積も減ってスプール９の位置も上がる。

このように、本実施の形態では、液温変化が生じてもフリーピストン３とスプール９との相対的な位置関係の変化（以下、単に「相対変化」という）が抑制される。前述のように、スリーブ８はフリーピストン３とともに動くので、液温変化に起因するスリーブ８とスプール９との相対関係の変化が抑制されるともいえる。このため、例えば、冷温環境下で静止していた緩衝器Ｄが作動を開始して液温が高温になる場合等、液温変化が大きい場合であってもバイパス路Ｂを閉塞するタイミングが略一定になる。

つまり、内部に温度補償室Ｌ５が形成されるサブシリンダ５の内径は、液温変化が生じたときにフリーピストン３とスプール９の移動量がなるべく等しくなるよう、使用する液体の種類及び量、並びに、フリーピストン３の径等を考慮して決定されている。

また、本実施の形態のでは、リザーバタンク２と縦並びに配置されるサブシリンダ５の外周に筒状のケース５０が設けられていて、これらの間にできる筒状の隙間を温度補償室Ｌ５に液体を充填するための補助室Ｌ６として利用できるようになっている。

より詳しくは、ケース５０の上端を塞ぐキャップ５１には、前述のように中央凹部５１ａが形成されてその内部にサブフリーピストン７が挿入されるとともに、中央凹部５１ａの開口縁にサブシリンダ５の上端が当接する支承部５１ｂが形成されている。そして、アジャスタボルト５２は、サブフリーピストン７を中央凹部５１ａの開口端まで押し下げられるようになっている。

さらに、キャップ５１には、補助室Ｌ６に通じる空隙Ｓを支承部５１ｂの外周に周方向に沿って形成する外周凹部５１ｃと、この外周凹部５１ｃによってできる環状の空隙Ｓとケース５０外とを連通するエア抜き通路５１ｄが形成されており、そのエア抜き通路５１ｄを栓部材５３で閉塞できるようになっている。

また、ケース５０の上端は、サブシリンダ５の上端よりも高い位置にある。このように、ケース５０において反リザーバタンク側の端となるケース５０の先端は、サブシリンダ５において反リザーバタンク側の端となるサブシリンダ５の先端から突出してリザーバタンク２から離れた位置にある。

そして、サブシリンダ５内に挿入されたスプール９の上側に液体を充填して温度補償室Ｌ５を形成する場合、先ず、図３（ａ）に示すように、キャップ５１をケース５０から取り外し、スプール９の位置を最も下げておく。そして、液面がサブシリンダ５の上端を超えるまで液体を注ぐ。次に、図３（ｂ）に示すように、栓部材５３が取り外されて、サブフリーピストン７を中央凹部５１ａの開口端まで下げた状態にしたキャップ５１をケース５０に捻じ込んでゆく。

このとき、中央凹部５１ａの開口がサブフリーピストン７で塞がれており、中央凹部５１ａ内にエアが入らないようになっている。そして、液中に侵入する支承部５１ｂとサブフリーピストン７によって押しのけられた液体は、外周凹部５１ｃによって支承部５１ｂの外周にできる空隙Ｓへ逃げ、エア抜き通路５１ｄからケース５０外へと溢れ出る。このとき、ケース５０内のエアが液体とともにケース外へと排出される。そして、キャップ５１を締め終った後に栓部材５３でエア抜き通路５１ｄを塞ぐと、温度補償室Ｌ５に液体が充填された状態で温度補償室Ｌ５が密閉される。

このように、本実施の形態では、ケース５０内の液中でサブシリンダ５の先端とキャップ５１の支承部５１ｂとを接合し、温度補償室Ｌ５を密閉している。これにより、緩衝器Ｄ全体を液中組立するための大掛かりな装置を使用しなくても、温度補償室Ｌ５内にエアが残留するのを防止しつつ温度補償室Ｌ５を密閉できる。

以下に、本実施の形態の緩衝器Ｄの作用効果について説明する。

本実施の形態に係る緩衝器Ｄは、シリンダ１０と、このシリンダ１０内に摺動自在に挿入されるピストン１１と、一端がピストン１１に連結されて他端がシリンダ１０外へと突出するピストンロッド１２とを有する緩衝器本体１と、リザーバタンク２と、このリザーバタンク２内に摺動自在に挿入されてリザーバタンク２内に液室Ｌ３を区画するフリーピストン３と、このフリーピストン３を液室Ｌ３側へ附勢するガス室（附勢要素）Ｇとを備える。

さらに、本実施の形態に係る緩衝器Ｄは、シリンダ１０内から液室Ｌ３へ向かう液体の流れに抵抗を与える圧側減衰要素（減衰要素）Ｖ４と、この圧側減衰要素Ｖ４を迂回してシリンダ１０内と液室Ｌ３とを連通するバイパス路Ｂと、フリーピストン３と連動してそのバイパス路Ｂを開閉する開閉弁Ｖとを備える。

上記構成によれば、緩衝器Ｄの収縮時にシリンダ１０に侵入したピストンロッド１２体積分の液体がシリンダ１０内から液室Ｌ３へと移動するとともに、その液体の流れに対して圧側減衰要素（減衰要素）Ｖ４で抵抗を与えて、その抵抗に起因する圧側の減衰力が発生する。また、この緩衝器Ｄの収縮時に液体がシリンダ１０内からリザーバタンク２へと移動すると、フリーピストン３がリザーバタンク２内を前進して液室Ｌ３を拡大する。

このように、緩衝器Ｄの収縮時には、シリンダ１０内をピストン１１が移動するとともに、フリーピストン３がリザーバタンク２内を移動する。そして、開閉弁Ｖは、そのフリーピストン３に連動してバイパス路Ｂを開閉するので、ピストン１１位置に応じてバイパス路Ｂを開閉するといえる。

また、そのバイパス路Ｂは、圧側減衰要素Ｖ４の迂回路であるので、開閉弁Ｖがバイパス路Ｂを開放する所定のストローク領域Ｈ内にピストン１１がある場合には、シリンダ１０内から液室Ｌ３へと向かう液体の一部が圧側減衰要素（減衰要素）Ｖ４を迂回してバイパス路Ｂを通過できる。これに対し、ピストン１１が所定のストローク領域Ｈを超えるとバイパス路Ｂが開閉弁Ｖで遮断され、圧側減衰要素Ｖ４を通過する液体の流量が増えるので、発生する圧側の減衰力が大きくなる。

このように、上記構成によれば、緩衝器Ｄが位置依存の減衰力特性をもち、発生する圧側の減衰力をシリンダ１０内のピストン１１位置に応じて変えられる。 さらに、位置依存の減衰力特性を付与するためのバイパス路Ｂがシリンダ１０内と液室Ｌ３とを連通し、そのバイパス路Ｂをフリーピストン３に連動する開閉弁Ｖで開閉している。

このため、緩衝器本体１の内部に手を加えずに緩衝器Ｄに位置依存の減衰力特性を付加できる。よって、上記構成によれば、緩衝器に位置依存の減衰力特性をもたせる場合、既存の緩衝器の緩衝器本体をそのまま利用できるので、位置依存の減衰力特性を後からでも追加しやすくできる。

さらに、本実施の形態では、フリーピストン３及びガス室（附勢要素）Ｇを内部に収容するリザーバタンク２と、圧側減衰要素Ｖ４と、開閉弁Ｖとを有してリザーバタンクユニットＵが構成されていて、このリザーバタンクユニットＵと緩衝器本体１とがホース４で接続されている。そして、リザーバタンク２と緩衝器本体１の間を行き来する液体がそのホース４を通過するようになっている。

このため、位置依存の減衰力特性をもたず、ホースで緩衝器本体に接続されるリザーバタンクを備えた既存の緩衝器に位置依存の減衰力特性をもたせる場合には、その既存の緩衝器のリザーバタンクをリザーバタンクユニットＵに交換するだけでよい。よって、位置依存の減衰力特性を緩衝器に追加するのが一層容易である。しかし、リザーバタンクユニットＵと緩衝器本体１との接続方法はホース４に限らず適宜変更できる。例えば、ブラケット又はパイプ等を利用してもよい。

また、本実施の形態の開閉弁Ｖは、フリーピストン３が液室Ｌ３を拡大する方向へ所定以上前進（移動）した場合にバイパス路Ｂを閉じるようになっている。このため、緩衝器Ｄの収縮量が多くなった場合にバイパス路Ｂを閉じて緩衝器Ｄの発生する圧側の減衰力を大きくできるので、緩衝器Ｄの最収縮時の衝撃を小さくできる。

さらに、本実施の形態の開閉弁Ｖは、スリーブ８と、このスリーブ８内に摺動自在に挿入されるスプール９とを有している。そして、スリーブ８がフリーピストン３に連結される。その一方、スプール９は、リザーバタンク２に対して位置決めされる。当該構成によれば、フリーピストン３と連動してバイパス路Ｂを開閉する開閉弁Ｖの構成を簡易にできる。

また、本実施の形態の緩衝器Ｄは、リザーバタンク２に対するスプール９の軸方向位置を調節するアジャスタボルト（アジャスタ）５２を備えている。このため、開閉弁Ｖでバイパス路Ｂを開閉するタイミング（ピストン位置）を変更できる。

さらに、本実施の形態の緩衝器Ｄは、リザーバタンク２と縦並びに配置されるサブシリンダ５と、スリーブ８外へと突出するスプール９の一端に設けられてサブシリンダ５内を摺動するサブピストン部９ｃと、このサブピストン部９ｃとの間に液体の充填された温度補償室Ｌ５を区画し、アジャスタボルト（アジャスタ）５２で駆動されるサブフリーピストン７とを備える。

上記構成によれば、液温上昇により液室Ｌ３内の液体の体積が増えてフリーピストン３の位置が下降した場合には、温度補償室Ｌ５内の液体の体積も増えてスプール９の位置も下降する。反対に、液温低下により液室Ｌ３内の液体の体積が減ってフリーピストン３の位置が上昇した場合には、温度補償室Ｌ５内の液体の体積も減ってスプール９の位置も上昇する。

このように、上記構成によれば緩衝器Ｄ内の液体の温度変化によってフリーピストン３の位置が変化したとしても、これに合わせてスプール９の位置も自然と変化するので、液温変化に伴い開閉弁Ｖでバイパス路Ｂを開閉するタイミングがずれるのを抑制できる。

特に、本実施の形態の緩衝器Ｄのように、シリンダ１０に出入りするピストンロッド１２体積に応じて動くフリーピストン３に連動して開閉弁Ｖがバイパス路Ｂを開閉する場合、フリーピストン３の移動量に対するピストン１１の移動量が大きい。このため、温度変化に伴うフリーピストン３の変位がそのままスリーブ８とスプール９との相対変位となった場合、温度変化によってバイパス路Ｂを開閉するタイミング（ピストン位置）が大きくずれてしまう可能性がある。よって、フリーピストン３に連動して開閉弁Ｖがバイパス路Ｂを開閉する場合には、温度補償室Ｌ５を設けるのが特に有効である。

また、本実施の形態の緩衝器Ｄは、サブシリンダ５の外周に隙間をあけて設けられ、先端がサブシリンダ５の先端よりも突出した位置にある筒状のケース５０と、このケース５０の先端を塞ぐキャップ５１とを備えている。そして、ケース５０とサブシリンダ５との間の隙間が補助室Ｌ６となっている。

さらに、そのキャップ５１には、内部にサブフリーピストン７が摺動自在に挿入される中央凹部５１ａと、この中央凹部５１ａの開口縁に形成されてサブシリンダ５の先端が当接する環状の支承部５１ｂと、この支承部５１ｂの周囲に補助室（隙間）Ｌ６に通じる空隙Ｓを形成する外周凹部５１ｃと、空隙Ｓとケース５０外を連通するエア抜き通路５１ｄが形成されるとともに、アジャスタボルト（アジャスタ）５２と、エア抜き通路５１ｄを塞ぐ栓部材５３が装着される。

上記構成によれば、サブフリーピストン７を中央凹部５１ａの開口端まで下げて中央凹部５１ａ内へのエアの侵入を防ぎつつ、液中でサブシリンダ５の先端とキャップ５１の支承部５１ｂとを接合し、温度補償室Ｌ５を密閉できる。このため、ケース５０内での液中組立が可能になるので、緩衝器Ｄ全体を液中組立するための大掛かりな装置を使用せずに温度補償室Ｌ５内に液体を充填してエアが残留するのを防止できる。

なお、外周凹部５１ｃの形状は適宜変更できる。例えば、外周凹部５１ｃは、キャップ５１の外周端まで形成されているがこの限りではない。また、緩衝器Ｄの組立方法は上記の限りではなく、適宜変更できる。例えば、緩衝器を液中組立する場合には、ケース５０を廃してもよく、この場合には緩衝器Ｄを小型化できる。さらには、温度補償室Ｌ５を廃し、アジャスタボルト５２でスプール９を直接駆動してもよい。加えて、開閉弁Ｖのスプール９をフリーピストン３に連結するとともに、スリーブ８をリザーバタンク２に対して位置決めしてもよく、開閉弁Ｖの構成も適宜変更できる。

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。

Ｂ・・・バイパス路、Ｄ・・・緩衝器、Ｇ・・・ガス室（附勢要素）、Ｌ３・・・液室、Ｌ５・・・温度補償室、Ｌ６・・・補助室（ケースとサブシリンダとの間の隙間）、Ｓ・・・空隙、Ｖ・・・開閉弁、Ｖ４・・・圧側減衰要素（減衰要素）、１・・・緩衝器本体、２・・・リザーバタンク、３・・・フリーピストン、５・・・サブシリンダ、７・・・サブフリーピストン、８・・・スリーブ、９・・・スプール、９ｃ・・・サブピストン部、１０・・・シリンダ、１１・・・ピストン、１２・・・ピストンロッド、５０・・・ケース、５１・・・キャップ、５１ａ・・・中央凹部、５１ｂ・・・支承部、５１ｃ・・・外周凹部、５１ｄ・・・エア抜き通路、５２・・・アジャスタボルト（アジャスタ）、５３・・・栓部材

Claims (6)

1. シリンダと、前記シリンダ内に摺動自在に挿入されるピストンと、一端が前記ピストンに連結されて他端が前記シリンダ外へと突出するピストンロッドとを有する緩衝器本体と、
   リザーバタンクと、
   前記リザーバタンク内に摺動自在に挿入されて前記リザーバタンク内に液室を区画するフリーピストンと、
   前記フリーピストンを液室側へ附勢する附勢要素と、
   前記シリンダ内から前記液室へ向かう液体の流れに抵抗を与える減衰要素と、
   前記減衰要素を迂回して前記シリンダ内と前記液室とを連通するバイパス路と、
   前記フリーピストンと連動して前記バイパス路を開閉する開閉弁とを備える
   ことを特徴とする緩衝器。
2. 前記開閉弁は、前記フリーピストンが前記液室を拡大する方向へ所定以上移動した場合に前記バイパス路を閉じる
   ことを特徴とする請求項１に記載の緩衝器。
3. 前記開閉弁は、スリーブと、前記スリーブ内に摺動自在に挿入されるスプールとを有し、
   前記スリーブは、前記フリーピストンに連結されており、
   前記スプールは、前記リザーバタンクに対して位置決めされる
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の緩衝器。
4. 前記リザーバタンクに対する前記スプールの軸方向位置を調節するアジャスタを備えている
   ことを特徴とする請求項３に記載の緩衝器。
5. 前記リザーバタンクと縦並びに配置されるサブシリンダと、
   前記スリーブ外へと突出する前記スプールの一端に設けられて前記サブシリンダ内を摺動するサブピストン部と、
   前記サブピストン部との間に液体の充填された温度補償室を区画し、前記アジャスタで駆動されるサブフリーピストンとを備える
   ことを特徴とする請求項４に記載の緩衝器。
6. 前記サブシリンダの外周に隙間をあけて設けられ、先端が前記サブシリンダの先端よりも突出した位置にある筒状のケースと、
   前記ケースの先端を塞ぐキャップとを備え、
   前記キャップには、内部に前記サブフリーピストンが摺動自在に挿入される中央凹部と、前記中央凹部の開口縁に形成されて前記サブシリンダの先端が当接する環状の支承部と、前記支承部の周囲に前記隙間に通じる空隙を形成する外周凹部と、前記空隙と前記ケース外を連通するエア抜き通路が形成されるとともに、前記アジャスタと、前記エア抜き通路を塞ぐ栓部材が装着される
   ことを特徴とする請求項５に記載の緩衝器。
   

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