JP5969945B2

JP5969945B2 - 液圧緩衝器及び液圧緩衝器への作動液注入方法

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Inventors: 富宇賀　健; 健富宇賀
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Filing date: 2013-03-28
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Description

液圧緩衝器及び液圧緩衝器への作動液注入方法の改良に関する。

一般的に、緩衝器は、車両、機器、構造物等の振動を減衰させるものである。そして、油、水、水溶液等の液体からなる作動液の抵抗を利用して減衰力を発生する液圧緩衝器は、内部に作動液が充填される液室が形成されるシリンダと、このシリンダに固定され液室の一方側を塞ぐ環状のロッドガイドと、このロッドガイドを貫通しシリンダに出入りするピストンロッドと、このピストンロッドに保持されて液室を伸側室と圧側室に区画するピストンと、このピストンに形成されて伸側室と圧側室とを連通するピストン通路と、このピストン通路を通過する作動液に抵抗を与える減衰弁と備えている。そして、上記液圧緩衝器は、ピストンロッドがシリンダに出入りする伸縮時に、ピストンで加圧された一方の室の作動液がピストン通路を通過して他方の室に移動する際の減衰弁の抵抗に起因する減衰力を発生するようになっている（例えば、特許文献１〜３）。

特開２０１１−１７４５０１号公報特開２０１２−１６７７８５号公報特開２０１０−１８５５７１号公報

ここで、上記液圧緩衝器が二輪車や三輪車等の鞍乗型車両に利用される場合、液圧緩衝器は、アウターチューブとこのアウターチューブに出入りするインナーチューブとからなり、液圧緩衝器の外殻となるテレスコピック型の緩衝器本体を備えることが一般的である。このような液圧緩衝器を組み立てる際、液室に作動液を封入してからシリンダを緩衝器本体に組み付けると部品数や組み立て工数が増えるので、シリンダを緩衝器本体に組み付けてから液室に作動液を注入することが好ましいが、特開２０１２−１６７７８５号公報に開示のようなシリンダが車輪側に連結される正立型の液圧緩衝器では、シリンダの車体側開口がロッドガイドで塞がれた状態となっているので、車体側からシリンダ内に作動液を注入し難い。

また、特開２０１０−１８５５７１号公報に開示のようなシリンダの内周面に摺接して液室の反ロッドガイド側を塞ぐフリーピストンと、このフリーピストンを液室側に附勢する附勢手段とを備える液室加圧式の液圧緩衝器では、ロッドガイドの内周にピストンロッドの外周面に摺接するシール部材が設けられるので、このような液圧緩衝器を正立型にすると、車体側からの作動液注入が更に困難になるとともに、車輪側からも作動液を注入し難くなる。

そこで、本発明の目的は、正立型に設定された場合であっても、緩衝器本体にシリンダを組み付けた後にシリンダ内へ作動液を容易に注入することが可能な液圧緩衝器を提供することである。

上記課題を解決するための手段は、車体と車輪との間に介装されており、車輪側に連結されるシリンダと、このシリンダ内に形成されて作動液が充填される液室と、上記シリンダに固定され上記液室の車体側を塞ぐ環状のロッドガイドと、車体側に連結されて上記ロッドガイドの軸心部を貫通し上記シリンダに出入りするピストンロッドと、このピストンロッドに保持されて上記液室を伸側室と圧側室に区画するピストンと、上記ロッドガイドの内周に嵌合されて上記ピストンロッドを軸方向に移動自在に軸支する環状のブッシュとを備える液圧緩衝器において、上記ピストンロッドは、上記ブッシュに摺接する柱状の摺動軸部と、この摺動軸部の反ピストン側でダンパストローク範囲外に設けられる作動液注入用の第一注入部とを備えていることである。

本発明の液圧緩衝器によれば、正立型に設定された場合であっても、緩衝器本体にシリンダを組み付けた後にシリンダ内へ作動液を容易に注入することが可能となる。

本発明の一実施の形態に係る液圧緩衝器を部分的に切欠いて示した正面図である。図１の主要部を拡大して示した図である。本発明の一実施の形態に係る液圧緩衝器の作動液注入工程を示した説明図であり、（ａ）は、第一注入部からの作動液注入工程を示し、（ｂ）は、第二注入部からの作動液注入工程を示している。（ａ）は、本発明の一実施の形態に係る液圧緩衝器における第一、第二注入部の変更例を示しており、当該変更例が具現化された第一、第二注入部の拡大横断面である。（ｂ）は、本発明の一実施の形態に係る液圧緩衝器における第一、第二注入部の第二の変更例を示しており、当該変更例が具現化された第一、第二注入部の拡大横断面である。

以下に本発明の一実施の形態に係る液圧緩衝器について、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、同じ部品か対応する部品を示す。

図１に示すように、本実施の形態に係る液圧緩衝器Ｄは、車体と車輪との間に介装されており、車輪側に連結されるシリンダ３と、このシリンダ３内に形成されて作動液が充填される液室Ｐと、上記シリンダ３に固定され上記液室Ｐの車体側を塞ぐ環状のロッドガイド３０と、車体側に連結されて上記ロッドガイド３０の軸心部を貫通し上記シリンダ３に出入りするピストンロッド４と、このピストンロッド４に保持されて上記液室Ｐを伸側室ｐ１と圧側室ｐ２に区画するピストン６と、上記ロッドガイド３０の内周に嵌合されて上記ピストンロッド４を軸方向に移動自在に軸支する環状のブッシュＢ３とを備えており、上記ピストンロッド４は、上記ブッシュＢ３に摺接する柱状の摺動軸部４ｅと、この摺動軸部４ｅの反ピストン側でダンパストローク範囲Ａ外に設けられる作動液注入用の第一注入部４ｄとを備えている。

また、上記液圧緩衝器Ｄは、二輪車や三輪車等の鞍乗型車両において前輪を懸架するフロントフォークに利用されている。このフロントフォークの構成は、周知であるため、詳細に図示しないが、前輪の両側に起立する一対の緩衝器（一方の緩衝器である液圧緩衝器Ｄのみを図示し、他方の緩衝器を図示せず）と、これら緩衝器を連結するとともに車体の骨格となる車体フレームに連結される車体側ブラケットと、各緩衝器を前輪の車軸にそれぞれ連結する車輪側ブラケット２０とを備えている。本実施の形態において、本発明は、フロントフォークを構成する一対の緩衝器のうちの一方または両方に具現化されている。なお、本発明に係る液圧緩衝器Ｄは、フロントフォーク以外に利用されるとしてもよく、鞍乗型車両における後輪を懸架するリアクッションや、鞍乗型車両以外の車両に利用されるとしてもよい。

以下、本発明が具現化された一方の緩衝器である液圧緩衝器Ｄについて、詳細に説明する。この液圧緩衝器Ｄは、アウターチューブ１とこのアウターチューブ１に出入りするインナーチューブ２とからなるテレスコピック型の緩衝器本体Ｔと、この緩衝器本体Ｔの軸心部に起立するシリンダ３と、シリンダ３の車体側開口端部３ａに取り付けられる環状のロッドガイド３０と、このロッドガイド３０に支えられてシリンダ３に出入りするピストンロッド４と、このピストンロッド４の先端部に保持されてシリンダ３の内周面に摺接しシリンダ３内を軸方向に移動可能なピストン６と、シリンダ３の反ピストンロッド側の軸心部に起立するベースロッド７と、このベースロッド７の先端部に保持されるベース部材８と、環状に形成されてベースロッド７の外周面とシリンダ３の内周面に摺接しシリンダ３内を軸方向に移動可能なフリーピストン５と、フリーピストン５を図１中上側に附勢する附勢手段Ｓ１とを備えており、液室加圧式となっている。

そして、緩衝器本体Ｔとシリンダ３との間には、リザーバＲが形成されている。このリザーバＲには、作動液が貯留されるとともに、この作動液の液面を介して上側に気体が収容されている。インナーチューブ２には、連通孔２ａが形成されているので、アウターチューブ１とインナーチューブ２との間に形成される筒状隙間ｔ１とリザーバＲとの間を作動液が自由に移動できるようになっている。

他方、シリンダ３内には、ロッドガイド３０でリザーバＲと区画される液室Ｐと、フリーピストン５で液室Ｐと区画され附勢手段Ｓ１が収容される背面室Ｑが形成されており、液室Ｐ及び背面室Ｑに作動液が充填されている。そして、液室Ｐは、ピストン６で区画される上側の伸側室ｐ１及び下側の圧側室ｐ２と、ベース部材８で上記圧側室ｐ２と区画される液溜室ｐ３とからなる。

緩衝器本体Ｔは、液圧緩衝器Ｄの外殻を構成しており、アウターチューブ１に車体側ブラケットが固定され、インナーチューブ２に車輪側ブラケット２０が固定されているので、路面凹凸による衝撃が車輪に入力されるとインナーチューブ２がアウターチューブ１に出入りして伸縮できるようになっている。緩衝器本体Ｔの上側開口は、アウターチューブ１の上端部内周に螺合するキャップ部材１０で塞がれ、緩衝器本体Ｔの下側開口は、インナーチューブ２の下端部外周に螺合する車輪側ブラケット２０で塞がれ、アウターチューブ１とインナーチューブ２の重複部の間に形成される筒状隙間ｔ１の下側開口は、アウターチューブ１の内周に保持されてインナーチューブ２の外周面に摺接する環状のダストシールとオイルシールからなるシール部材Ｃ２，Ｃ３で塞がれている。このため、緩衝器本体Ｔ内に収容される液体や気体が外気側に漏れないようになっている。なお、本実施の形態において、アウターチューブ１が車体側に連結されるとともにインナーチューブ２が車輪側に連結されてフロントフォークが倒立型に設定されるが、アウターチューブ１が車輪側に連結されるとともにインナーチューブ２が車体側に連結されてフロントフォークが正立型に設定されるとしてもよい。

緩衝器本体Ｔ内には、コイルばねからなる懸架ばねＳ２が収容されており、緩衝器本体Ｔを伸長方向に附勢して、車体を弾性支持している。本実施の形態において、懸架ばねＳ２は、ロッドガイド３０に起立する筒状のオイルロックケース３４で下端を支持されるとともに、筒状のばね受け１１で上端を支持されている。そして、キャップ部材１０に取り付けられる反力調節用のアジャスタ１２でばね受け１１を図１中上下に駆動することができるので、懸架ばねＳ２の反力を調節できる。なお、本実施の形態において、懸架ばねＳ２は、コイルばねからなるが、エアばねからなるとしてもよく、緩衝器本体Ｔ内に懸架ばねＳ２を収容しなくてもよい。

また、緩衝器本体Ｔにおいて、アウターチューブ１とインナーチューブ２の重複部の間に形成される筒状隙間ｔ１には、インナーチューブ２をアウターチューブ１に出入り自在に軸支する一対のブッシュＢ１，Ｂ２が配置されている。また、筒状隙間ｔ１には、作動液が収容されるとともに、インナーチューブ２に形成される連通孔２ａから作動液が供給されるので、両ブッシュＢ１，Ｂ２の摺動面を作動液で潤滑することができる。

緩衝器本体Ｔの軸心部に起立するシリンダ３は、車輪側に連結されている。具体的には、車輪側ブラケット２０は、車軸に連結される連結部２０ａと、この連結部２０ａから起立する筒状部２０ｂとを備えており、シリンダ３は、筒状部２０ｂの内周に形成される段差面２０ｃに位置決めされる有底筒状のボトム部材３２の内周に螺合している。また、ボトム部材３２は、筒状部２０ｂの内周に螺合するインナーチューブ２の先端で段差面２０ｃに押し付けられ、車体側ブラケット２０に固定されているので、シリンダ３は、ボトム部材３２及び車輪側ブラケット２０を介して車輪側に連結され、インナーチューブ２の軸心部に起立する。さらに、シリンダ３の下部分には、内径が他の部分の内径と比較して大径に形成される大内径部３ｂが形成されるとともに、この大内径部３ｂの肉厚を貫通する連通孔３ｃが形成されている。

シリンダ３の車体側開口端部３ａに取り付けられる環状のロッドガイド３０は、液室Ｐの車体側を塞いでおり、図２に示すように、シリンダ３に挿入されるとともにシリンダ３の内周に螺合される挿入部３０ａと、この挿入部３０ａに連なりシリンダ３から突出する突出部３０ｂと、この突出部３０ｂから外周に張り出す環状のフランジ部３０ｃとを備えている。突出部３０ｂには、フランジ部３０ｃよりも上側に径方向に貫通する横孔３０ｄが形成されており、ロッドガイド３０の内周には、横孔３０ｄよりも上側に環状のブッシュＢ３が嵌合し、横孔３０ｄよりも下側に環状のシール部材Ｃ１とストッパ３３が縦に並んで保持されている。さらに、突出部３０ｂの上側には、筒状のオイルロックケース３４が起立しており、このオイルロックケース３４は、ピストンロッド４の外周に取り付けられるオイルロックピース４０（図１）とともにオイルロック機構を構成し、液圧緩衝器Ｄの最圧縮時の衝撃を緩和する。

ロッドガイド３０に支えられてシリンダ３に出入りするピストンロッド４は、図１に示すように、キャップ部材１０に吊り下げられた状態に保持されて、キャップ部材１０、アウターチューブ１及び車体側ブラケットを介して車体側に連結されており、下側がロッドガイド３０の軸心部を貫通し、ブッシュＢ３で軸方向に移動自在に軸支されている。ピストンロッド４は、ブッシュＢ３で軸支される筒状の軸部材４ａと、ピストン６を保持する環状のセンターロッド４ｂとからなる。

軸部材４ａは、ブッシュＢ３に摺接する円柱状の摺動軸部４ｅと、この摺動軸部４ｅの図１中上側に同軸に連なり外径が摺動軸部４ｅの外径よりも小さく形成される第一注入部４ｄと、この第一注入部４ｄの図１中上側に同軸に連なり外周にオイルロックピース４０が取り付けられる取り付け部４ｃと、上記摺動軸部４ｅの図１中下側に連なり外径が摺動軸部４ｅの外径よりも小さく形成される第二注入部４ｆと、この第二注入部４ｆの図１中下側に連なり外周にセンターロッド４ｂが螺合する螺子部４ｇとを備えており、第一注入部４ｄ及び第二注入部４ｆは、外周が摺動軸部側端部から反摺動軸部側にかけて徐々に縮径される円錐状のスロープ部ａ１，ａ２を備えている。そして、液圧緩衝器Ｄが車体と車輪との間に介装されて伸縮する通常の作動時（以下、作動時という）にピストンロッド４がシリンダ３に出入りする範囲をダンパストローク範囲Ａとし、ブッシュＢよりも外側をシリンダ３外とすると、本実施の形態においては、ダンパストローク範囲Ａ内に上記軸部材４ａにおける摺動軸部４ｅがあり、他の部分がダンパストローク範囲Ａ外となるように設定されている。なお、ダンパストローク範囲Ａは、適宜変更することが可能であり、第二注入部４ｆの一部がダンパストローク範囲Ａに入るとしてもよい。

また、ピストンロッド４がダンパストローク範囲Ａを移動する液圧緩衝器Ｄの作動時に、ピストンロッド４がシリンダ３から所定量退出すると、第二注入部４ｆがシール部材Ｃ１に対向するようになっている。このため、ロッドガイド３０に保持されるシール部材Ｃ１がピストンロッド４の摺動軸部４ｅに対向している場合、シール部材Ｃ１が摺動軸部４ｅに摺接してシール部材Ｃ１の内周に隙間ができないが、シール部材Ｃ１が第二注入部４ｆに対向するとシール部材Ｃ１の内周に隙間ができる。当該構成によれば、液圧緩衝器Ｄの作動時において、ピストンロッド４がシリンダ３から所定量退出して第二注入部４ｆがシール部材Ｃ１に達した時からピストンロッド４がシリンダ３から最も退出する最伸長時までの間の所定のストローク範囲において、シール部材Ｃ１とピストンロッド４との間に隙間を形成し、この隙間とロッドガイド３０の横孔３０ｄを通して、シリンダ３内の作動液をシリンダ３外に逃がす、即ち、リリーフできるようになっている。さらに、本実施の形態において、車両から搭乗者が降りて液圧緩衝器Ｄが伸長すると、第二注入部４ｆが上記シール部材Ｃ１に対向するようになっており、車体荷重のみが液圧緩衝器Ｄにかかる車両駐車時に、シリンダ３内の作動液をシリンダ３外に逃がすことができる。

他方、センターロッド４ｂは、図２に示すように螺子部４ｇに螺合するナット部４ｈと、このナット部４ｈから外周に張り出すシート部４ｉと、ナット部４ｈの図２中下側に連なりピストン６を保持する保持部４ｊ（図１）とを備えている。さらに、図１に示すように、センターロッド４ｂには、後述のピストン６に形成されるピストン通路６ａを迂回して伸側室ｐ１と圧側室ｐ２とを連通するバイパス路４ｋが形成されている。

また、ピストンロッド４において、筒状に形成される軸部材４ａには、キャップ部材１０に取り付けられる減衰力調節用のアジャスタ１３で軸方向に駆動されるプッシュロッド１４が挿入されている。また、センターロッド４ｂには、バイパス路４ｋを絞るニードル弁１５と、ニードル弁１５をプッシュロッド側に附勢する附勢ばねＳ３が収容されており、減衰力調節用のアジャスタ１３を操作してプッシュロッド１４を駆動し、ニードル弁１５をバイパス路４ｋ内に押し込むとバイパス路４ｋの流路面積を狭くすることができ、反対に、ニードル弁１５をバイパス路４ｋから退出させるとバイパス路４ｋの流路面積を広くすることができる。

さらに、ピストンロッド４の外周には、液圧緩衝器Ｄの最伸長時の衝撃を吸収するリバウンド部材が取り付けられている。このリバウンド部材は、図２に示すように、センターロッド４ｂのナット部４ｈ外周に嵌合し、シート部４ｉで下支えされるコイルばねＳ４と、このコイルばねＳ４の上端部に嵌合する環状のばねガイド４１からなり、このばねガイド４１は、ピストンロッド４の軸部材４ａの外周に沿って軸方向に移動可能とされている。そして、液圧緩衝器Ｄの最伸長時にばねガイド４１がストッパ３３に当接し、コイルばねＳ４が圧縮されて所定の反力を発生し、最伸長時の衝撃を吸収できるようになっている。また、第二注入部４ｆがロッドガイド３０のシール部材Ｃ１に対向するとき、ばねガイド４１も第二注入部４ｆに対向し、ばねガイド４１の内周には、ピストンロッド４との間に隙間ができるようになっているので、ばねガイド４１がストッパ３３に当接した場合にも、シール部材Ｃ１とピストンロッド４との間にできる隙間におけるシリンダ３内外の連通を妨げない。

ピストンロッド４の先端部に保持されるピストン６は、環状に形成されており、図１に示すように、ナット６０でセンターロッド４ｂの保持部４ｊの外周に固定されている。ピストン６には、伸側室ｐ１と圧側室ｐ２とを連通する伸側と圧側のピストン通路６ａ（伸側のピストン通路６ａのみを図示し、圧側のピストン通路を図示せず）が形成されるとともに、伸側のピストン通路６ａの出口を開閉可能に塞ぎ、伸側のピストン通路６ａを伸側室ｐ１から圧側室ｐ２に移動する作動液の流れのみを許容してその反対方向の流れを阻止する伸側減衰弁６１と、図示しない圧側のピストン通路の出口を開閉可能に塞ぎ圧側のピストン通路を圧側室ｐ２から伸側室ｐ１に移動する作動液の流れのみを許容してその反対方向の流れを阻止する圧側逆止弁６２が積層されている。

つづいて、シリンダ３の反ピストンロッド側の軸心部に起立するベースロッド７は、シリンダ３の大内径部３ｂ外周に螺合するボトム部材３２に起立した状態に保持されており、ベース部材８は、ベースロッド７の先端部にナット８０で固定されている。ベース部材８には、圧側室ｐ２と液溜室ｐ３とを連通する伸側と圧側のベース通路８ａ（伸側のベース通路８ａのみを図示し、圧側のベース通路を図示せず）が形成されるとともに、伸側のベース通路８ａの出口を開閉可能に塞ぎ、伸側のベース通路８ａを液溜室ｐ３から圧側室ｐ２に移動する作動液の流れのみを許容してその反対方向の流れを阻止する伸側逆止弁８１と、図示しない圧側のベース通路の出口を開閉可能に塞ぎ、圧側のベース通路を圧側室ｐ２から液溜室ｐ３に移動する作動液の流れのみを許容してその反対方向の流れを阻止する圧側減衰弁８２が積層されている。

環状に形成されてベースロッド７の外周面とシリンダ３の内周面に摺接しシリンダ３内を軸方向に移動可能なフリーピストン５は、ベースロッド７の外周面に摺接する環状のＯリングからなる内周シール５ａと、シリンダ１の内周面に摺接する環状のＯリングからなる外周シール５ｂとを備えており、液室Ｐの車輪側を塞ぎ、液溜室ｐ３を背面室Ｑと区画している。しかし、フリーピストン５が所定量図１中下側に移動して外周シール５ｂがシリンダ１の大内径部３ｂに達すると、外周シール５ｂとシリンダ１との間に隙間が生じ、液溜室ｐ３の作動液を上記隙間と、シリンダ３の連通孔３ｃを通してリザーバＲに逃がすことができる。

フリーピストン５を図１中上側に附勢する附勢手段Ｓ１は、本実施の形態においてコイルばねからなり、背面室Ｑに収容されるとともに、ボトム部材３２とフリーピストン５との間に圧縮されながら介装されている。そして、附勢手段Ｓ１は、フリーピストン５を介して液室Ｐを加圧し、液圧緩衝器Ｄにおける減衰力発生の応答性を良好にしている。

以下、本実施の形態の液圧緩衝器Ｄの組み立て時における作動液注入方法について説明する。

キャップ部材１０及び懸架ばねＳ２を未装着の状態で、図３（ａ）に示すように、ダンパストローク範囲Ａ外にある第一注入部４ｄがロッドガイド３０のシール部材Ｃ１に対向するまでピストンロッド４をシリンダ３内に挿入し、緩衝器本体Ｔの車体側開口から作動液を注ぐ。このとき、第一注入部４ｄとシール部材Ｃ１との間に隙間ができているので、リザーバＲに注がれた作動液がロッドガイド３０の横孔３０ｄと上記隙間を通って伸側室ｐ１に流入する。

伸側室ｐ１に作動液が満たされた後、ピストンロッド４をシリンダ３から退出させると、摺動軸部４ｅがロッドガイド３０のシール部材Ｃ１と対向するので、ピストンロッド４とシール部材Ｃ１の間が塞がれて、ピストン６で加圧された伸側室ｐ１の作動液が伸側のピストン通路６ａを通過して圧側室ｐ２に移動する。シリンダ３内では退出したピストンロッド体積分の作動液が不足してシリンダ３内が負圧になるが、図３（ｂ）に示すように、第二注入部４ｆがシール部材Ｃ１と対向するまでピストンロッド４を退出させると、第二注入部４ｆとシール部材Ｃ１との間に隙間ができるので、リザーバＲの作動液がロッドガイド３０の横孔３０ｄと上記隙間を通って伸側室ｐ１に流入し、シリンダ３内の負圧が解消される。

なお、液圧緩衝器Ｄの組み立て完了後、液圧緩衝器Ｄの作動時には、オイルロックケース３４内に作動液が満たされているので、オイルロックケース３４にオイルロックピース４０が嵌入する液圧緩衝器Ｄの最圧縮時には、図３（ｂ）中破線で示す位置でオイルロックピース４０が動かなくなり、圧縮方向のストロークが規制される。

つづいて、車体と車輪との間に介装された本実施の形態における液圧緩衝器Ｄの作動について説明する。

インナーチューブ２がアウターチューブ１から退出するとともに、ピストンロッド４がシリンダ３から退出する液圧緩衝器Ｄの伸長時において、ピストンロッド４の摺動軸部４ｅにロッドガイド３０のシール部材Ｃ１が対向している場合、ピストン６で加圧された伸側室ｐ１の作動液が伸側のピストン通路６ａとバイパス路４ｋを通過して圧側室ｐ２に移動するとともに、シリンダ３から退出したピストンロッド体積分の作動液が伸側のベース通路８ａを通過して液溜室ｐ３から圧側室ｐ２に移動するため、液圧緩衝器Ｄは、伸側減衰弁６１、ニードル弁１５及び伸側逆止弁８１の抵抗に起因する伸側減衰力を発生する。なお、伸側逆止弁８１の開弁圧は低く設定されているので、上記伸側減衰力は、主に伸側減衰弁６１及びニードル弁１５の抵抗によるものである。そして、このニードル弁１５による抵抗は、減衰力調節用のアジャスタ１３で調節できるので、このアジャスタ１３で伸側減衰力を調節することができる。さらに、この場合において、フリーピストン５が図１中上側に移動して液溜室ｐ３を縮小するとともに背面室Ｑが拡大するので、リザーバＲの作動液がシリンダ３の連通孔３ｃを通って背面室Ｑに移動する。

また、液圧緩衝器Ｄの伸長時において、ピストンロッド４がシリンダ３から所定量退出すると、第二注入部４ｆがロッドガイド３０のシール部材Ｃ１と対向するので、ピストンロッド４とシール部材Ｃ１との間に隙間が形成されて、伸側室ｐ１の作動液が上記隙間とロッドガイド３０の横孔３０ｄを通ってリザーバＲに移動する。作動液注入時に液室Ｐに残留した気体や、作動液中に溶けていた気体が析出してできた気泡は、液室Ｐを上側に移動して液室Ｐの上端となる伸側室ｐ１に集まるので、この気体を上記隙間及び横孔３０ｄから作動液とともにシリンダ３外に排出し、伸側減衰力の発生に遅れが生じることを抑制できる。なお、伸側室ｐ１とリザーバＲの連通時には、伸側室ｐ１の圧力がリザーバ圧になるので伸側減衰力が不足するが、リバウンド部材のコイルばねＳ４が圧縮されて反力を発生するので、伸側減衰力をコイルばねＳ４の反力で補えるようになっている。さらに、本実施の形態においては、搭乗者が車両から降りて車体荷重のみが液圧緩衝器Ｄにかかる車両駐車時に、第二注入部４ｆでシリンダ３内の作動液をシリンダ３外に逃がす（リリーフする）ようになっているので、車両を駐車するたびにシリンダ内圧をリセットすることができる。

反対に、インナーチューブ２がアウターチューブ１に進入するとともに、ピストンロッド４がシリンダ３に進入する液圧緩衝器Ｄの圧縮時において、ピストン６で加圧された圧側室ｐ２の作動液が図示しない圧側のピストン通路とバイパス路４ｋを通過して伸側室ｐ１に移動するとともに、シリンダ３に進入したピストンロッド体積分の作動液が図示しない圧側のベース通路を通過して圧側室ｐ２から液溜室ｐ３に移動するため、液圧緩衝器Ｄは、圧側逆止弁６２、ニードル弁１５及び圧側減衰弁８２の抵抗に起因する圧側減衰力を発生する。なお、圧側逆止弁６２の開弁圧は低く設定されているので、上記圧側減衰力は、主に圧側減衰弁８２の抵抗によるものである。この場合において、フリーピストン５が図１中下側に移動して液溜室ｐ３が拡大するとともに背面室Ｑを縮小するので、背面室Ｑの作動液がシリンダ３の連通孔３ｃを通ってリザーバＲに移動する。

また、ピストンロッド４の進入時にシリンダ３内に作動液が繰り返し引き込まれ、シリンダ３内の作動液が増えたり、温度上昇により作動液の体積が膨張したりした状態で、シリンダ３内へのピストンロッド４の進入量が大きくなると、フリーピストン５が図１中下側に大きく移動して、フリーピストン５の外周シール５ｂがシリンダ３の大内径部３ｂに対向するので、外周シール５ｂとシリンダ３との間に隙間が生じ、液溜室ｐ３の作動液が上記隙間とシリンダ３の連通孔３ｃを通ってリザーバＲに移動する。したがって、シリンダ内圧の過度な上昇を抑制することが可能となる。

以下、本実施の形態における液圧緩衝器Ｄの作用効果について説明する。

本実施の形態において、第一注入部４ｄと第二注入部４ｆは、その外径が摺動軸部４ｅの外径よりも小さく形成されるとともに、摺動軸部側端部から反摺動軸部側にかけて徐々に縮径されるスロープ部ａ１，ａ２を備えている。

上記構成によれば、第一注入部４ｄや第二注入部４ｆの外周とロッドガイド３０のシール部材Ｃ１との間にできる隙間が環状となるので、上記隙間を広くして作動液注入作業を速やかにできるとともに、第一、第二注入部４ｄ，４ｆをピストンロッド４に設けるための加工が容易である。

また、本実施の形態のように、ロッドガイド３０に横孔３０ｄを形成して、この横孔３０ｄを通してシリンダ３内に作動液を注入する場合には、横孔３０ｄと第一、第二注入部４ｄ，４ｆの周方向の位置合わせが不要となるので、作動液注入作業が容易になる。さらに、本実施の形態において、第二注入部４ｆは、液圧緩衝器Ｄの作動時にもシール部材Ｃ１と対向することがあるため、スロープ部ａ２を備えることでシール部材Ｃ１を保護できる。しかし、第一注入部４ｄ及び第二注入部４ｆの構成は上記の限りではなく、例えば、図４に示すように、第一注入部４ｄ及び第二注入部４ｆの外周に平面部ａ３や溝ａ４が軸方向に沿って形成されて、平面部ａ３または溝ａ４とシール部材Ｃ１との隙間からシリンダ３内に作動液を注入するとしてもよい。また、第一、第二注入部４ｄ，４ｆの何れか一方がスロープ部ａ１，ａ２を備えるとしてもよい。

また、本実施の形態において、ピストンロッド４は、上記第一注入部４ｄの反摺動軸部側に設けられ外周にオイルロックピース４０が取り付けられる取り付け部４ｃを備えるとともに、ロッドガイド３０は、シリンダ３内に挿入される挿入部３０ａと、この挿入部３０ａに連なりシリンダ３から突出する突出部３０ｂとを備えており、上記ロッドガイド３０には、最圧縮時に上記オイルロックピース４０が嵌入する筒状のオイルロックケース３４が起立するとともに、上記突出部３０ｂを径方向に貫通しロッドガイド３０のブッシュＢ３とシール部材Ｃ１との間に開口する横孔３０ｄが形成されている。

上記構成によれば、図３（ａ）に示すように、第一注入部４ｄとブッシュＢ３との間にできる隙間がオイルロックピース４０で塞がれたとしても、横孔３０ｄと、第一注入部４ｄとシール部材Ｃ１との間にできる隙間からシリンダ３内に作動液を注入することが可能となる。しかし、第一注入部４ｄとブッシュＢ３との間からシリンダ３内に作動液を注入できる場合には、横孔３０ｄを形成しなくてもよく、ロッドガイド３０の構成は適宜変更することができる。

また、本実施の形態において、液圧緩衝器Ｄは、シリンダ３の内周面に摺接し液室Ｐの車輪側を塞ぐフリーピストン５と、ロッドガイド３０の内周にブッシュＢ３よりも図１〜３中下側となるシリンダ側に保持されて摺動軸部４ｅの外周面に摺接する環状のシール部材Ｃ１とを備えており、ピストンロッド４は、ピストン６の車体側に起立するとともに、摺動軸部４ｅのピストン側に設けられる作動液注入用の第二注入部４ｆを備えている。

上記構成によれば、第一注入部４ｄをシール部材Ｃ１と対向させて第一注入部４ｄとシール部材Ｃ１との間に形成される隙間からシリンダ３内に作動液を注入した後、ピストンロッド４をシリンダ３から退出させて第二注入部４ｆをシール部材Ｃ１と対向させて第二注入部４ｆとシール部材Ｃ１との間に形成される隙間からシリンダ３内に作動液を注入することで、伸側室ｐ１及び圧側室ｐ２に作動液を容易に充填させることができる。

つまり、上記構成を備えることにより、フリーピストン５の存在により車輪側から液室Ｐに作動液を注入できなくても、車体側から伸側室ｐ１及び圧側室ｐ２に作動液を充填することができるので、シリンダ３内に作動液を注入してから緩衝器本体Ｔに取り付けたり、シリンダ３に作動液を注入した後で液室Ｐの車輪側を塞いだりする必要が無く、部品数や組み立て工数が増えることを抑制できる。なお、液圧緩衝器Ｄがフリーピストン５を備えておらず、ベース部材８のベース通路８ａでリザーバＲと圧側室ｐ２とを連通可能な場合には、第二注入部４ｆを設けなくても、ベース部材８のベース通路８ａを通してシリンダ３内に作動液を注入できるので、このような液圧緩衝器の場合には、第一注入部４ｄのみを備えるとしてもよい。また、上記構成によれば、液圧緩衝器Ｄが片ロッド型に設定されるが、ピストンロッド４がピストン６の車体側と車輪側に両方に起立して液圧緩衝器Ｄが両ロッド型に設定されるとしてもよい。

また、作動液注入時に液室Ｐに残留した気体や、作動液中に溶けていた気体が析出してできた気泡は液室Ｐを上側に移動するので、液圧緩衝器Ｄが正立型に設定される場合には、液室Ｐの上端に位置する伸側室ｐ１の上端に気体が集まることになる。上記構成によれば、第二注入部４ｆを備えることで、液圧緩衝器Ｄの作動時にロッドガイド側（図１〜３中上側）からシリンダ３内の作動液をシリンダ３外に逃がす（リリーフする）ことができるので、リリーフ時に作動液とともに伸側室ｐ１に溜まった気体も排出することができ、伸側減衰力の発生に遅れが生じることを抑制することができる。さらに、上記構成によれば、フリーピストン５を液室側に附勢することで、液室Ｐを加圧して減衰力発生応答性を良好にすることができる。

また、本実施の形態において、液圧緩衝器Ｄは、車体と車輪との間に介装されており、車輪側に連結されるシリンダ３と、このシリンダ３内に形成されて作動液が充填される液室Ｐと、上記シリンダ３に固定され上記液室Ｐの車体側を塞ぐ環状のロッドガイド３０と、車体側に連結されて上記ロッドガイド３０の軸心部を貫通し上記シリンダ３に出入りするピストンロッド４と、このピストンロッド４に保持されて上記液室Ｐを伸側室ｐ１と圧側室ｐ２に区画するピストン６と、上記ロッドガイド３０の内周に嵌合されて上記ピストンロッド４を軸方向に移動自在に軸支する環状のブッシュＢ３とを備えており、上記ピストンロッド４は、上記ブッシュＢ３に摺接する柱状の摺動軸部４ｅと、この摺動軸部３ｅの反ピストン側でダンパストローク範囲Ａ外に設けられる作動液注入用の第一注入部４ｄとを備えている。

上記構成によれば、液圧緩衝器Ｄの組み立て時に第一注入部４ｄをブッシュＢ３やシール部材Ｃ１と対向させて、ブッシュＢ３と第一注入部４ｄの間や、シール部材Ｃ１と第一注入部４ｄの間からシリンダ３内へ作動液を注入することができる。したがって、液圧緩衝器Ｄを正立型に設定した場合であっても、緩衝器本体Ｔにシリンダ３を組み付けた後にシリンダ３内へ作動液を容易に注入することが可能となる。

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することなく改造、変形及び変更を行うことができることは理解すべきである。

Ａダンパストローク範囲
ａ１，ａ２スロープ部
Ｂ３ブッシュ
Ｃ１シール部材
Ｄ液圧緩衝器
Ｐ液室
ｐ１伸側室
ｐ２圧側室
３シリンダ
４ピストンロッド
４ｃ取り付け部
４ｄ第一注入部
４ｅ摺動軸部
４ｆ第二注入部
５フリーピストン
６ピストン
３０ロッドガイド
３０ａ挿入部
３０ｂ突出部
３０ｄ横孔
３４オイルロックケース
４０オイルロックピース

Claims

車体と車輪との間に介装されており、車輪側に連結されるシリンダと、このシリンダ内に形成されて作動液が充填される液室と、上記シリンダに固定され上記液室の車体側を塞ぐ環状のロッドガイドと、車体側に連結されて上記ロッドガイドの軸心部を貫通し上記シリンダに出入りするピストンロッドと、このピストンロッドに保持されて上記液室を伸側室と圧側室に区画するピストンと、上記ロッドガイドの内周に嵌合されて上記ピストンロッドを軸方向に移動自在に軸支する環状のブッシュとを備える液圧緩衝器において、
上記ピストンロッドは、上記ブッシュに摺接する柱状の摺動軸部と、この摺動軸部の反ピストン側でダンパストローク範囲外に設けられる作動液注入用の第一注入部とを備えていることを特徴とする液圧緩衝器。
上記シリンダの内周面に摺接し上記液室の車輪側を塞ぐフリーピストンと、上記ロッドガイドの内周に上記ブッシュよりもシリンダ側に保持されて上記摺動軸部の外周面に摺接する環状のシール部材とを備えており、
上記ピストンロッドは、上記ピストンの車体側に起立するとともに、上記摺動軸部のピストン側に設けられる作動液注入用の第二注入部を備えていることを特徴とする請求項１に記載の液圧緩衝器。
上記ピストンロッドは、上記第一注入部の反摺動軸部側に設けられ外周にオイルロックピースが取り付けられる取り付け部を備えるとともに、上記ロッドガイドは、上記シリンダ内に挿入される挿入部と、この挿入部に連なり上記シリンダから突出する突出部とを備えており、上記ロッドガイドには、最圧縮時に上記オイルロックピースが嵌入する筒状のオイルロックケースが起立するとともに、上記突出部を径方向に貫通し上記ブッシュと上記シール部材との間に開口する横孔が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の液圧緩衝器。
上記第一注入部と上記第二注入部の一方または両方は、その外径が摺動軸部４ｅの外径よりも小さく形成されるとともに、摺動軸部側端部から反摺動軸部側にかけて徐々に縮径されるスロープ部を備えていることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか一項に記載の液圧緩衝器。
請求項２から請求項４の何れか一項に記載の液圧緩衝器への作動液注入方法であって、
上記第一注入部を上記シール部材と対向させて上記第一注入部と上記シール部材との間に形成される隙間から上記シリンダ内に作動液を注入した後、上記ピストンロッドをシリンダから退出させて上記第二注入部を上記シール部材と対向させて上記第二注入部と上記シール部材との間に形成される隙間から上記シリンダ内に作動液を注入することを特徴とする液圧緩衝器への作動液注入方法。