WO2012066947A1

WO2012066947A1 - 緩衝器

Info

Publication number: WO2012066947A1
Application number: PCT/JP2011/075474
Authority: WO
Inventors: 隆久望月; 祐希天野
Original assignee: カヤバ工業株式会社
Priority date: 2010-11-17
Filing date: 2011-11-04
Publication date: 2012-05-24
Also published as: JP2012107696A; EP2642151B1; US20130134688A1; US9284014B2; CN103069191A; EP2642151A1; CN103069191B; EP2642151A4; JP5835833B2

Abstract

　緩衝器は、シリンダと、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、シリンダ内に挿入されてピストンに連結されるピストンロッドと、を有する緩衝器本体と、緩衝器本体の伸長時或いは収縮時のいずれか一方でのみ流体の通過を許容する流路と、流路の途中に設けられた弁座と、弁座に対して進退可能な弁体と、弁体を駆動して弁座に対して進退させることで流路の流路面積を調節するモータと、を有する減衰力調整機構と、を備える。緩衝器は、弁体が弁座から離間した離間位置から弁座に着座した着座位置まで移動して流路を遮断する場合、離間位置から着座位置までの距離の２倍以上の距離を弁体が移動するようにモータに通電する。

Description

緩衝器

　本発明は、緩衝器に関する。

　緩衝器は、二輪車のフロントフォークに内蔵されて減衰力調整をモータによって行う。ＪＰ２００８－１４４３１は、シリンダとピストンとピストンロッドとを備える緩衝器本体と、通路とニードル弁とステッピングモータとを備える緩衝器を開示している。

　シリンダは、アウターチューブに連結される。ピストンは、シリンダ内に摺動自在に挿入されてシリンダ内を圧側室と伸側室とに区画する。ピストンロッドは、シリンダ内に挿入されて一端がアウターチューブに摺動自在に挿入されるインナーチューブに連結され、他端が上記ピストンに連結される。

　通路は、緩衝器本体の圧側室と伸側室とを連通する。チェック弁は、通路の途中に設けられて圧側室から伸側室へ向かう流れのみを許容するか反対に伸側室から圧側室へ向かう流れのみを許容する。ニードル弁は、通路の途中に設けられる。ステッピングモータは、ピストンロッドの他端側に固定され、ニードル弁を駆動する。

　この緩衝器は、伸長時にはピストンに設けたピストンバルブによって作動油の流れに抵抗を与えて減衰力を発揮し、収縮時にはシリンダの端部に設けたベースバルブによってシリンダからリザーバへ流出する作動油の流れに抵抗を与えて減衰力を発揮する。

　これに加えて、チェック弁は伸長時のみ或いは収縮時のみ通路における作動油の流れを許容し、さらにニードル弁は作動油の流れに抵抗を与えるので、チェック弁とニードル弁とは、緩衝器の伸長時或いは収縮時のいずれか一方では協働して減衰力を発揮する。さらに、モータがニードル弁を駆動することで、ニードル弁における減衰力を可変にする。

　ニードル弁は、緩衝器の伸長時或いは収縮時にのみ減衰機能を発揮することになるが、二輪車の車輪を懸架するフロントフォークは、通常左右一対で車輪を懸架するので、一方のフロントフォークに内蔵される緩衝器のニードル弁を伸長時に減衰機能を発揮させるようにし、他方のフロントフォークに内蔵される緩衝器のニードル弁を収縮時に減衰機能を発揮させるようにすれば、左右のフロントフォークは全体として伸長側と収縮側の減衰力を調節することができる。

　上記緩衝器は、ニードル弁を通過する作動油の流れを常に一方通行として安定した流れを確保するので、緩衝器で発生する減衰力を正確に調節できる。

　ニードル弁が上記通路を遮断する場合、通路の遮断には作動油の流れによる流体力と圧力とに打ち勝ってニードル弁を駆動しなければならない。よって、緩衝器が作動中であって通路を作動油が流れている最中に通路を遮断するためには、大トルクを出力可能なステッピングモータを用いる必要がある。ステッピングモータに大きなトルクを出力させるためには、ステッピングモータが大型化するともに、コストが高くなり、経済性と車両への搭載性とが犠牲になる。

　作動油が通路を流れている間に通路を遮断する場合、通路を遮断する寸前までは比較的小さなトルクでニードル弁を駆動することができ、脱調の可能性も少ない。よって、従来の緩衝器は、通路を完全に遮断しないようにすることで、最大トルクが比較的小さいステッピングモータの使用を可能とし、上記問題の解消を図っている。

　しかし、上記緩衝器は、通路の遮断を完全には行うことができないため、ニードル弁の流路可変幅が必然的に小さくなる。よって、緩衝器の減衰力調整幅が小さくなり、ステッピングモータが走行中に脱調すると走行中に補正することができず、減衰力を正しく調整できなくなる。

　この発明の目的は、低コストかつ小型なモータの使用を可能としながら、脱調補正も可能で、減衰力調整幅を向上させることができる緩衝器を提供することである。

　本発明のある態様によれば、シリンダと、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、シリンダ内に挿入されてピストンに連結されるピストンロッドと、を有する緩衝器本体と、緩衝器本体の伸長時或いは収縮時のいずれか一方でのみ流体の通過を許容する流路と、流路の途中に設けられた弁座と、弁座に対して進退可能な弁体と、弁体を駆動して弁座に対して進退させることで流路の流路面積を調節するモータと、を有する減衰力調整機構と、を備えた緩衝器であって、弁体が弁座から離間した離間位置から弁座に着座した着座位置まで移動して流路を遮断する場合、離間位置から着座位置までの距離の２倍以上の距離を弁体が移動するようにモータに通電する緩衝器が提供される。

　本発明の実施形態、本発明の利点については、添付された図面を参照しながら以下に詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る緩衝器の断面図である。図２は、本発明の実施形態に係る緩衝器の減衰力調整機構の断面を示す拡大断面図である。図３は、本発明の実施形態に係る緩衝器の振動状況を示した図である。図４は、本発明の実施形態に係る緩衝器の弁体の駆動パターンを示した図である。

　図１に示すように、本実施形態における緩衝器１は、シリンダ２とピストン３とピストンロッド４とを備えた緩衝器本体Ｄと、流路５と弁座６と弁体７とモータ８とを有する減衰力調整機構Ｖと、を備える。

　ピストン３は、シリンダ２内に摺動自在に挿入されてシリンダ２内を伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とに区画する。ピストンロッド４は、シリンダ２内に挿入されてピストン３に連結される。流路５は、緩衝器本体Ｄの伸長時でのみ流体の通過を許容する。弁座６は、流路５の途中に設けられる。弁体７は、弁座６に対して進退可能である。モータ８は、弁体７を駆動して弁座６に対して進退させることで流路面積を調節する。

　以下、各部について詳細に説明する。緩衝器本体Ｄは、車体側チューブ１０と車軸側チューブ１１とで構成されるフロントフォークＦ内に収容されている。車体側チューブ１０は、ピストンロッド４とともに二輪車などの鞍乗り型車両の車体に連結される。車軸側チューブ１１は、鞍乗り型車両の図示しない車軸に連結されて車体側チューブ１０内へ摺動自在に挿入される。

　ピストンロッド４は車体側チューブ１０へ連結され、シリンダ２は車軸側チューブ１１に連結される。緩衝器本体Ｄは、車体側チューブ１０と車軸側チューブ１１との間に介装されるように、車体側チューブ１０と車軸側チューブ１１とで閉鎖されたフロントフォークＦ内に収容されている。本実施形態では、フロントフォークＦは、車体側チューブ１０内に車軸側チューブ１１を挿入する倒立型のフロントフォークであるが、反対に、車体側チューブ１０を車軸側チューブ１１へ挿入する正立型のフロントフォークであってもよい。

　懸架ばね１２は、緩衝器本体Ｄのピストンロッド４とシリンダ２との間に介装されており、緩衝器本体Ｄを介して車体側チューブ１０と車軸側チューブ１１とを離間させる方向、つまり、フロントフォークＦを伸長させる方向に弾発力を発揮している。懸架ばね１２は、鞍乗り型車両の車体を弾性支持している。

　フロントフォークＦ内に内蔵される緩衝器本体Ｄについて詳細に説明する。図１に示すように、緩衝器本体Ｄは、シリンダ２と、ピストン３と、ピストンロッド４と、減衰通路１３と、ボトム部材１４と、を備える。

　シリンダ２は、車軸側チューブ１１に連結される。ピストン３は、シリンダ２内に摺動自在に挿入されシリンダ２内を２つの作動室である伸側室Ｒ１および圧側室Ｒ２に区画する。ピストンロッド４は、一端がピストン３に連結されるとともに他端が車体側チューブ１０に連結される。

　減衰通路１３は、ピストン３に設けられ、伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とを連通するとともに通過する流体の流れに抵抗を与える。ボトム部材１４は、圧側減衰通路１５と吸込通路１６とを有する。圧側減衰通路１５は、シリンダ２の下端に設けられて圧側室Ｒ２からリザーバＲへ向かう流体の流れに抵抗を与える。吸込通路１６は、リザーバＲから圧側室へ向かう流体の流れのみを許容する。伸側室Ｒ１および圧側室Ｒ２には流体として作動油等の液体が充満され、リザーバＲ内には液体と気体とが充填されている。

　シリンダ２は、シリンダ２の下端に嵌合されたボトム部材１４を介して、有底筒状に形成された車軸側チューブ１１の底部に固定されている。シリンダ２の上端には、ピストンロッド４を摺動自在に軸支するロッドガイド１７が設けられている。ピストンロッド４は、筒状であり、中空部４ｂを備えたピストンロッド本体４ａと、ピストンロッド本体４ａの図１中下端に固定されてピストン３を保持するピストン連結部４ｃとを備える。ピストンロッド本体４ａの図１中上端が、減衰力調整機構Ｖの弁体７を収容するバルブハウジング９を介して、車体側チューブ１０の上端に固定されている。ピストン連結部４ｃは、中空部４ｂと伸側室Ｒ１とを連通する連通路４ｄと、連通路４ｄの途中に設けられて伸側室Ｒ１から中空部４ｂへ向かう液体の流れのみを許容する逆止弁４ｅと、を備える。環状のピストン３は、ピストンロッド４の図１中下端にピストンナット２４を用いて固定される。

　懸架ばね１２は、ロッドガイド１７とバルブハウジング９の外周に設けた筒状のばね受け１８との間に介装され、緩衝器本体Ｄを伸長方向に附勢する。これにより、フロントフォークＦも伸長方向に附勢される。

　ピストン３は、ピストンロッド４の図１中下端に固定される。ピストン３に設けられる減衰通路１３は、伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とを連通する通路１３ａと、通路１３ａの途中に設けた減衰弁１３ｂとを備え、通過する液体の流れに抵抗を与える。本実施形態では、減衰弁１３ｂが絞り弁などであり、減衰通路１３は、伸側室Ｒ１から圧側室Ｒ２へ向かう液体の流れと、圧側室Ｒ２から伸側室Ｒ１へ向かう液体の流れと、の双方向の流れを許容する。これに代えて、通路を二つ以上設け、一部の通路に伸側室Ｒ１から圧側室Ｒ２へ向かう液体の流れのみを許容する減衰弁を設けるとともにそれ以外の通路に圧側室Ｒ２から伸側室Ｒ１へ向かう液体の流れのみを許容する減衰弁を設けてもよい。

　リザーバＲは、緩衝器本体ＤとフロントフォークＦとの間の空間に形成され、リザーバＲには、液体と気体とが充填されている。ボトム部材１４に形成される圧側減衰通路１５は、圧側室Ｒ２とリザーバＲとを連通する通路１５ａと、圧側室Ｒ２からリザーバＲへ向かう液体の流れのみを許容するとともに通過する液体の流れに抵抗を与える減衰弁１５ｂと、を備える。圧側減衰通路１５は、圧側室Ｒ２からリザーバＲへ向かう液体の流れのみを許容する一方通行の通路である。

　ボトム部材１４に形成される吸込通路１６は、圧側室Ｒ２とリザーバＲとを連通する通路１６ａと、リザーバＲから圧側室Ｒ２へ向かう液体の流れのみを許容する逆止弁１６ｂとを備える。吸込通路１６は、圧側減衰通路１５とは逆向きに、リザーバＲから圧側室Ｒ２へ向かう液体の流れのみを許容する一方通行の通路である。

　減衰力調整機構Ｖについて説明する。減衰力調整機構Ｖは、流路５と、弁座６と、弁体７と、モータ８と、を備える。流路５は、伸側室Ｒ１とリザーバＲとを連通して伸側室Ｒ１からリザーバＲへ向かう液体の通過のみを許容する。弁座６は、流路５の途中に設けられる。弁体７は、弁座６に対して進退可能である。モータ８は、弁体７を駆動して弁座６に対して進退させることで流路面積を調節可能である。

　流路５は、中空部４ｂと、連通路４ｄと、中空部９ａと、横孔９ｂと、から構成される。中空部４ｂと連通路４ｄとは、ピストンロッド４に設けられる。中空部９ａは、ピストンロッド４の図１中上端に連結されるバルブハウジング９に設けられて中空部４ｂに通じる。横孔９ｂは、中空部９ａとリザーバＲとを連通する。流路５は、伸側室Ｒ１とリザーバＲとを連通するとともに、連通路４ｄの途中に設けられた逆止弁４ｅによって、伸側室Ｒ１からリザーバＲへ向かう液体の通過のみを許容する。

　流路５を一方通行に設定する逆止弁は、ピストン連結部４ｃに設けるのではなく、他の箇所へ設けてもよく、たとえば、ピストンロッド本体４ａの中空部４ｂ内に設けてもよいし、ピストンロッド本体４ａの図１中上端における中空部４ｂの開口端に設けてもよい。

　図２に示すように、バルブハウジング９は、筒状であり、内部に形成される中空部９ａと、側方から開口して中空部９ａに通じる横孔９ｂと、外周に設けたフランジ９ｇとを備える。中空部９ａは、小径部９ｃと、横孔交差部９ｄと、弁収容部９ｅと、拡径部９ｆと、を備える。小径部９ｃは、中空部９ａの横孔９ｂとの交差部よりもピストンロッド側となる図１中下方側の内径を小径にして形成される。横孔交差部９ｄは、小径部９ｃに連なり小径部９ｃより内径が大きく横孔９ｂと交差する。弁収容部９ｅは、横孔交差部９ｄよりも内径が大きく弁体７が摺動自在に挿入される。拡径部９ｆは、弁収容部９ｅよりも内径が大きい。弁座６は、小径部９ｃと横孔交差部９ｄとの境の段部に形成されている。つまり、弁座６は、バルブハウジング９に形成されている。

　弁体７は、胴部７ａと、弁部７ｂと、弁頭７ｃと、シールリング７ｄと、から構成される。胴部７ａは、弁収容部９ｅに摺接する。弁部７ｂは、胴部７ａから弁座６側へ向けて伸び、外径が胴部７ａより小径であって小径部９ｃの内径より大径である。弁頭７ｃは、弁部７ｂの先端となる図１中下端から伸びて小径部９ｃ内に挿入可能なニードル型の弁頭７ｃである。シールリング７ｄは、胴部７ａの外周に装着されて弁収容部９ｅの内周に摺接する環状のシールリング７ｄである。コイルばね１９は、胴部７ａの図１中下端と、中空部９ａにおける横孔交差部９ｄと弁収容部９ｅとの境の段部と、の間に介装され、弁体７を弁座６から遠ざかる方向へ附勢している。

　弁体７は、中空部９ａ内に弁座６に対して軸方向へ進退可能に収容され、モータ８で駆動されて弁座６に対して進退する。弁体７がモータ８によって駆動され、弁座６に対向する弁部７ｂの図１中下端外周が弁座６に着座すると、図２に示すように、流路５が遮断される。図２に示す遮断された状態から、弁体７が弁座６から遠ざかる方向に駆動されると、弁座６から弁部７ｂが離間して隙間が生じ、流路５が開放される。

　弁部７ｂと弁座６とが離間し流路５が開放される状態では、弁部７ｂが弁座６から離間すればするほど、弁頭７ｃと弁座６の内縁との隙間が大きくなり、これに応じて流路５の流路面積が変化する。すなわち、弁体７と弁座６との位置関係によって流路５の流路面積が変化し、弁体７が弁座６から最も遠ざかると流路５の流路面積が最大となり、弁体７が弁座６に着座する、つまり、弁部７ｂが弁座６に当接すると流路５が完全に遮断されて流路面積が０となる。流路５が開放状態である場合、伸側室Ｒ１とリザーバＲとが連通され、緩衝器１が伸長すると液体は流路５を通過してリザーバＲへ排出され、流路５の流路面積に応じて液体の流れに抵抗が与えられる。

　次に、弁体７を弁座６に進退させる駆動部分について説明する。上記したように、弁体７はモータ８によって駆動される。モータ８と弁体７との間には送り螺子機構Ｓが介装されており、送り螺子機構Ｓがモータ８の回転運動を弁体７の進退方向の運動へと変換して、弁体７を駆動する。

　モータ８はステッピングモータである。送り螺子機構Ｓは、螺子部材２０と、ナット部材２１と、から構成される。螺子部材２０は、バルブハウジング９の中空部９ａの拡径部９ｆに嵌合されるモータ８のシャフト８ａに、回転不能であって軸方向へ移動可能に連結される。ナット部材２１は、筒状であって螺子部材２０が螺合されるとともに中空部９ａの拡径部９ｆに固定される。

　螺子部材２０は、軸状であり、基端となるモータ８側端側に開口するシャフト挿通孔２０ａと、先端側となる反モータ側端側の外周に設けた螺子部２０ｂと、から構成される。シャフト挿通孔２０ａの断面は真円以外の形状であり、モータ８のシャフト８ａの断面はシャフト挿通孔２０ａの断面に符合して嵌合する形状である。

　ナット部材２１は、筒状であり、中空部９ａの拡径部９ｆに固定されており、内周には螺子部材２０の螺子部２０ｂに螺合する螺子部２１ａが設けられている。螺子部材２０は、ナット部材２１に螺合しつつ、その先端をナット部材２１の下端から突出させて弁体７と接触している。

　モータ８を駆動すると、シャフト８ａが回転し、螺子部材２０はナット部材２１に対して回転し、ナット部材２１に対して図１中上下方向へ移動する。弁体７は、上記したようにコイルばね１９によって弁座６から離間する方向へ附勢されている。したがって、モータ８を駆動して螺子部材２０をナット部材２１に対して弁座６側へ移動させると、弁体７が押されて弁座６側へ進み、反対に、螺子部材２０をナット部材２１に対して弁座６から離間する方向へ移動させると、弁体７がコイルばね１９に押されて弁座６から後退する。

　モータ８は、環状の外周ナット部材２２と、有頂筒状のキャップ２３と、によって挟持されてバルブハウジング９に固定される。外周ナット部材２２は、外周側に螺子部を備えてバルブハウジング９の外周に装着されるとともにフランジ９ｇに係合する。有頂筒状のキャップ２３は、バルブハウジング９の開口端を覆って外周ナット部材２２に螺合する。キャップ２３は、側方に開口する開口部２３ａを備え、開口部２３ａを介してモータ８のコネクタ８ｂを外方へ臨ませている。開口部２３ａを介してモータ８のコネクタ８ｂと外部電源とを電源線で接続することができ、車体側チューブ１０外からモータ８へ給電することができる。

　上述のように緩衝器１は、シリンダ２に対してピストン３が図１中上方へ移動する伸長時には、ピストン３によって圧縮される伸側室Ｒ１から圧側室Ｒ２へ移動する液体の流れに減衰通路１３で抵抗を与えるとともに、伸側室Ｒ１からリザーバＲへ向かう液体の流れに対して減衰力調整機構Ｖで抵抗を与える。すなわち、緩衝器１は、伸長時に減衰通路１３および減衰力調整機構Ｖによって伸側減衰力を発揮する。伸長時に拡大する圧側室Ｒ２には、ボトム部材１４に設けた吸込通路１６を介してリザーバＲから液体が供給されて、緩衝器１の伸長時にシリンダ２内からピストンロッド４が退出することで生じるシリンダ２内の容積変化が補償される。

　反対に、緩衝器１は、シリンダ２に対してピストン３が図１中下方へ移動する収縮時には、ピストン３によって圧縮される圧側室Ｒ２から伸側室Ｒ１へ移動する液体の流れに減衰通路１３で抵抗を与える。シリンダ２内ヘピストンロッド４が侵入することで生じるシリンダ２内の容積減少分の液体は、ボトム部材１４の圧側減衰通路１５を介してリザーバＲへ排出されて、シリンダ２内の体積変化が補償されるので、緩衝器１は、圧側減衰通路１５でも液体の流れに抵抗を与える。すなわち、緩衝器１は、収縮時には、減衰通路１３および圧側減衰通路１５で圧側減衰力を発揮し、流路５には液体が流れない。よって、減衰力調整機構Ｖは圧側減衰力の発生には関与しない。

　減衰力調整機構Ｖは、弁体７を駆動することで流路５の流路面積を可変にすることができるので、この緩衝器１は、伸長時における伸側減衰力を調節することができる。

　弁体７が弁座６から離間していて流路５が開放状態の場合であって、減衰力調節のため弁体７を駆動して流路５を完全に遮断する場合、弁体７が弁座６から離間した離間位置から弁体７が弁座６に着座する位置までの距離だけ弁体７を移動させるのに必要とされる時間分モータ８に通電する。この場合、緩衝器１が伸長作動を呈していながら流路５を液体が通過しているので、弁体７が液体の流れによる流体力と圧力とを受けている。仮に、モータ８が流体力と圧力とに負けて脱調すると、弁体７を弁座６側へ駆動させることができなくなる。

　そこで本実施形態では、弁体７が弁座６から離間していて流路５が開放状態の場合であって、弁体７を駆動して流路５を完全に遮断する場合、弁体７が弁座６から離間した離間位置から弁体７が弁座６に着座する位置までの距離の２倍の距離を移動させるようにモータ８に通電する。モータ８は、ステッピングモータであって特定の周期のパルス信号に応じて駆動する。

　したがって、弁体７が弁座６から離間した離間位置から弁体７が弁座６に着座する位置までの距離の２倍の距離を移動させるのに必要な数以上のパルス信号に対応する時間に亘ってモータ８に通電すればよい。たとえば、弁体７が弁座６から離間した離間位置から弁体７が弁座６に着座する位置までの距離を移動させるのに必要な数のパルス信号が１６０回であって、１秒間に８０回のパルス信号を打つことができるのであれば、弁体７が弁座６から離間した離間位置から弁体７が弁座６に着座する位置までの距離を移動させるのに必要な数のパルス信号（１６０回）の２倍である３２０回以上のパルス信号をモータ８へ与えればよい。パルス信号３２０回に対応する通電時間が４秒であるから、モータ８を少なくとも４秒以上通電すればよいことになる。

　緩衝器１は、鞍乗り型車両が走行中にあっては、路面からの振動入力により伸び縮みを繰り返している。したがって、図３に示すように、車両走行中の緩衝器１の振動は、任意の時間ｔで切り取ると、伸長作動と収縮作動が半分ずつ表れる。流路５には、緩衝器１が伸長作動を呈しているときにのみ液体が流れる。前述のように、鞍乗り型車両が走行中で緩衝器１が振動している場合であって、なおかつ、弁体７が弁座６から離間していて流路５が開放状態から弁体７を駆動して流路５を完全に遮断する場合、弁体７が弁座６から離間した離間位置から弁体７が弁座６に着座する位置までの距離の２倍の距離を移動させるのに必要な時間に亘ってモータ８に通電する。

　通電時間の半分は緩衝器１が収縮作動中であって流路５に液体が流れていないので、弁体７には液体通過時の流体力と圧力とが作用しない。モータ８への通電時間は、弁体７を離間位置から弁座６に着座する位置までの距離の２倍の距離を駆動するのに必要とされる時間以上に設定されている。つまり、モータ８への通電時間は、弁体７を離間位置から弁座６に着座する位置までの距離を駆動するのに必要とされる時間の２倍以上に設定されている。

　このように、モータ８への通電時間が弁体７を離間位置から弁座６に着座する位置までの距離を駆動するのに必要とされる時間の２倍以上に設定されるとともに、通電時間の半分は液体が流路５を通過しない時間であって、その時間中は弁体７をコイルばね１９の附勢力を除いて無負荷で駆動することができる。これにより、弁体７を確実に弁座６へ着座させて流路５を遮断することができる。換言すれば、弁体７を弁座６へ確実に着座させることができるので、弁体７を着座させることでモータ８の脱調補正を行うことができる。よって、走行中にも脱調補正を行うことができる。

　緩衝器１によれば、流路５の遮断を行うことができるので、減衰力調整機構Ｖにおける流路面積調整幅が大きくなって、減衰力調整幅も大きくなり、車両における乗り心地をより向上させることができる。さらに、走行中にも脱調補正が行われるので、所望する減衰力を正確に発生させることができる。

　モータ８に要求されるトルクは、弁体７をコイルばね１９の附勢力に打ち勝って弁座６へ向けて押圧することができる程度のトルクで済むので、流路５を通過する液体の流体力および圧力に打ち勝つような大きなトルクを必要としない。よって、流路５の遮断が要求される場合を想定して設計したとしても、モータ８の大型化を避けることができる。さらに、モータ８の大型化を招くことがないので、鞍乗り型車両への搭載性が向上し、コスト的に有利となる。

　弁体７を弁座６から後退させる場合であって、緩衝器１が収縮していて弁体７が無負荷状態である場合には当然のこととして、緩衝器１が伸長している場合においても、流路５を通過する液体の流体力と圧力とは弁体７を弁座６から後退させる方向へ作用しているので、弁体７の後退時にはモータ８が脱調することがなく、弁体７を所望する位置へ確実に位置させることができる。

　減衰力調整を行う場合であって、減衰力を大きくするために弁体７と弁座６との距離を所望距離へ縮める場合、弁体７を弁座６へ着座させてから弁体７を弁座６から後退させて弁体７と弁座６との距離を所望距離とすることで、モータ８の脱調を防止することができる。

　さらに、この場合に、弁体７が弁座６から最も離間する規制位置まで到達するまでは弁体７を弁座６へ着座させる方向へ駆動しないようにする。弁体７の駆動パターンは以下のようになる。

　図４に示すように、減衰力を現在の減衰力よりも高くしたい場合、弁体７を、一端、現在位置から最大後退位置まで弁座６から後退させ（ステップ１）、それから着座位置へ駆動して弁座６へ着座させ（ステップ２）、その着座した状態から今度は弁体７を弁座６から後退させて所望する減衰力を発揮する弁体７の所望位置まで弁体７を駆動する（ステップ３）。つまり、流路面積を現状の流路面積より小さい所望面積にしたい場合には、一端、流路面積を最大にしてから流路５を遮断し、その後、流路面積を大きくして流路面積を上記所望面積となるように制御する。

　対して、減衰力を現在の減衰力よりも低くしたい場合、弁体７を所望の減衰力を実現する位置まで弁座６から後退させるのみでよい。これにより、弁体７を液体の流れに反して弁座６側へ向けて押し進める行程では、必ず一旦弁体７を弁座６へ着座させるので、着座によってモータ８の脱調が補正される。弁体７を弁座６から後退させる場合には流路５を通過する液体の流体力と圧力とは弁体７を弁座６から後退させる方向へ作用しているので、弁体７の後退時にはモータ８は脱調することがない。これにより、弁体７を所望する位置へ確実に位置させることができる。

　減衰力を高めるように調節する際には、必ず、弁体７が一旦弁座６に着座するので、モータ８の脱調補正が行われ、そこから弁体７が所望距離まで後退するのでモータ８の脱調の無い状態で減衰力調整が行われる。よって、緩衝器１に所望の減衰力を確実に発生させることができる。

　本実施形態では、弁体７を最大後退位置まで弁座６から後退させてから弁座６側へ駆動して着座させるので、仮に何らかの理由によってモータ８の脱調が大きく、弁体７が弁座６へ着座しない状態が生じたとしても、最大後退位置を基準として弁体７を弁座６へ着座させるようにモータ８へ通電することになるので、モータ８の脱調をより早期に確実に補正することができる。

　上記したところでは、減衰力調整機構Ｖは、緩衝器１が伸長する際にのみ流路５が流体の通過を許容し、緩衝器１の伸側減衰力を発生する減衰力発生要素として機能しているので、緩衝器１の伸側減衰力を調整することができる。これに代えて、緩衝器１が収縮する際にのみ流路５が流体の通過を許容するように設定し、緩衝器１の圧側減衰力を発生する減衰力発生要素として機能させ、圧側減衰力の調整をしてもよい。

　この場合には、ピストン連結部４ｃに設けられる連通路４ｄで伸側室Ｒ１の代わりに圧側室Ｒ２を中空部４ｂへ連通するようにすれば、減衰力調整機構Ｖは、圧側減衰力の調整を行うことができる。これにより、緩衝器１の収縮作動時にのみ流路５を液体が通過するように設定できるので、上記したのと同様に弁体７を弁座６へ着座させる距離の２倍以上の距離を移動させるようにモータ８へ通電すれば、弁体７を弁座６へ着座させることができる。よって、この場合にも伸長時にのみ流路５を液体が通過するように設定された緩衝器１と同様の作用効果を奏することができる。

　本実施形態の緩衝器１の配置に代えて、以下のような配置にしてもよい。ピストンロッド４の先端に、弁座６を備えるとともに弁体７を収容したバルブハウジング９を設ける。流路５は、ピストンロッド４を貫通して緩衝器本体Ｄ内の伸側室Ｒ１或いは圧側室Ｒ２とシリンダ２外に設けたリザーバＲとを連通する。鞍乗り型車両の車体に連結される車体側チューブ１０と、鞍乗り型車両の車輪に連結される車輪側チューブ１１とは、バルブハウジング９を介して緩衝器本体Ｄにおけるピストンロッド４を車体側チューブ１０へ連結するとともにシリンダ２を車軸側チューブ１１へ連結する。モータ８をバルブハウジング９に固定して車体側チューブ１０から突出させて配置する。

　この構成により、弁体７とモータ８とを至近に配置して長尺なコントロールロッドなどを介さずに弁体７を駆動でき、弁体７を所望の位置に正確に駆動できるので、減衰力制御性が向上するとともに、モータ８への外部からの給電が容易となり利便性および汎用性が向上する。

　減衰力調整機構Ｖにおける弁体７、弁座６、流路５の構造は、上記した所に限定されるものではなく、本発明の作用効果を奏する限りにおいて、設計変更、改変を行うことができる。例えば、弁体７は、ニードル弁に限られず、ポペット弁等としてもよい。

　緩衝器本体Ｄは、減衰力調整機構Ｖが緩衝器１の伸長時に減衰力を破棄する場合には、伸長時にのみ減衰力を発揮する構成としてもよい。同様に、緩衝器本体Ｄは、減衰力調整機構Ｖが緩衝器１の収縮時に減衰力を発揮する場合には、収縮時にのみ減衰力を発揮する構成としてもよい。

　以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

　本願は２０１０年１１月１７日に日本国特許庁に出願された特願２０１０－２５６７４４に基づく優先権を主張し、この出願の全ての内容は参照により本明細書に組み込まれる。

　本発明は緩衝器に利用することができる。

Claims

　緩衝器であって、
　シリンダと、前記シリンダ内に摺動自在に挿入されて前記シリンダ内を伸側室と圧側室とに区画するピストンと、前記シリンダ内に挿入されて前記ピストンに連結されるピストンロッドと、を有する緩衝器本体と、
　前記緩衝器本体の伸長時或いは収縮時のいずれか一方でのみ流体の通過を許容する流路と、前記流路の途中に設けられた弁座と、前記弁座に対して進退可能な弁体と、前記弁体を駆動して前記弁座に対して進退させることで前記流路の流路面積を調節するモータと、を有する減衰力調整機構と、を備え、
　前記弁体が前記弁座から離間した離間位置から前記弁座に着座した着座位置まで移動して前記流路を遮断する場合、前記離間位置から前記着座位置までの距離の２倍以上の距離を前記弁体が移動するように前記モータに通電する緩衝器。
　請求項１に記載の緩衝器であって、
　前記弁体と前記弁座との距離を所望距離へ縮める場合、前記弁体を前記弁座へ着座させてから前記弁座から後退させ、前記弁体と前記弁座との距離を前記所望距離とする緩衝器。
　請求項１に記載の緩衝器であって、
　前記弁体と前記弁座との距離を所望距離へ縮める場合、前記弁体を最大後退位置まで前記弁座から後退させてから前記弁体を前記弁座へ着座させ、前記弁体を前記弁座から後退させて前記弁体と前記弁座との距離を前記所望距離とする緩衝器。
　請求項１に記載の緩衝器であって、
　前記モータがステッピングモータであって、前記弁体が前記離間位置から前記着座位置まで移動して前記流路を遮断する場合、前記離間位置から前記着座位置までの距離の２倍の距離を前記弁体が移動するのに要する時間以上の間、前記モータに通電する緩衝器。
　請求項１に記載の緩衝器であって、
　前記ピストンロッドの先端に前記弁座を備えるとともに前記弁体を収容したバルブハウジングと、
　鞍乗り型車両の車体に連結される車体側チューブと、
　鞍乗り型車両の車輪に連結される車輪側チューブと、を備え、
　前記流路は、前記ピストンロッドを貫通し、前記緩衝器本体内の前記伸側室又は前記圧側室と、前記シリンダ外に設けたリザーバと、を連通し、
　前記ピストンロッドは前記バルブハウジングを介して前記車体側チューブへ連結されるとともに、前記シリンダは前記車軸側チューブへ連結され、
　前記モータが前記バルブハウジングに固定されて前記車体側チューブの上端開口部から突出する配置とした緩衝器。