WO2015083556A1 - 緩衝器 - Google Patents

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WO2015083556A1
WO2015083556A1 PCT/JP2014/080813 JP2014080813W WO2015083556A1 WO 2015083556 A1 WO2015083556 A1 WO 2015083556A1 JP 2014080813 W JP2014080813 W JP 2014080813W WO 2015083556 A1 WO2015083556 A1 WO 2015083556A1
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WO
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valve body
hollow rod
shock absorber
valve
flow path
Prior art date
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PCT/JP2014/080813
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English (en)
French (fr)
Inventor
宮崎　修
Original Assignee
カヤバ工業株式会社
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62K—CYCLES; CYCLE FRAMES; CYCLE STEERING DEVICES; RIDER-OPERATED TERMINAL CONTROLS SPECIALLY ADAPTED FOR CYCLES; CYCLE AXLE SUSPENSIONS; CYCLE SIDE-CARS, FORECARS, OR THE LIKE
    • B62K25/00—Axle suspensions
    • B62K25/04—Axle suspensions for mounting axles resiliently on cycle frame or fork
    • B62K25/06—Axle suspensions for mounting axles resiliently on cycle frame or fork with telescopic fork, e.g. including auxiliary rocking arms
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/10—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using liquid only; using a fluid of which the nature is immaterial
    • F16F9/14—Devices with one or more members, e.g. pistons, vanes, moving to and fro in chambers and using throttling effect
    • F16F9/16—Devices with one or more members, e.g. pistons, vanes, moving to and fro in chambers and using throttling effect involving only straight-line movement of the effective parts
    • F16F9/18—Devices with one or more members, e.g. pistons, vanes, moving to and fro in chambers and using throttling effect involving only straight-line movement of the effective parts with a closed cylinder and a piston separating two or more working spaces therein
    • F16F9/182—Devices with one or more members, e.g. pistons, vanes, moving to and fro in chambers and using throttling effect involving only straight-line movement of the effective parts with a closed cylinder and a piston separating two or more working spaces therein comprising a hollow piston rod
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/32—Details
    • F16F9/48—Arrangements for providing different damping effects at different parts of the stroke
    • F16F9/49—Stops limiting fluid passage, e.g. hydraulic stops or elastomeric elements inside the cylinder which contribute to changes in fluid damping

Definitions

  • the present invention relates to a shock absorber.
  • a shock absorber used for a straddle-type vehicle such as a two-wheeled vehicle or a three-wheeled vehicle is disclosed in, for example, JP 2004-324750A.
  • This shock absorber has a hollow rod standing upright at the bottom of a bottomed cylindrical outer tube connected to the wheel side, and forms an oil chamber filled with hydraulic oil between the outer tube and the hollow rod.
  • the inner tube connected to is made to go in and out.
  • a piston portion that divides the oil chamber up and down and forms chambers on the extension side and the pressure side is disposed at the lower portion of the inner tube.
  • the piston part is formed in an annular shape and is fixed to the inner tube and has upper and lower valve seats having a gap with the hollow rod, and an annular piston valve disposed between these valve seats so as to be movable in the axial direction.
  • An annular outer peripheral passage formed on the outer periphery of the piston valve to communicate the expansion side and the pressure side chamber; and an annular inner peripheral side formed on the inner periphery of the piston valve to communicate the extension side and the pressure side chamber.
  • a flow path 64 Notches that penetrate in the radial direction are formed in the upper and lower ends of the piston valve, so that the communication between the outer and inner flow paths is cut off regardless of the seat of the piston valve. Not.
  • a plurality of oil holes are formed in the axial direction in the lower part of the hollow rod so that the oil chamber communicates with an oil reservoir chamber formed inside the hollow rod.
  • the piston valve sequentially passes through the oil holes.
  • the hydraulic oil in the pressure side chamber cannot pass through the oil hole, so that the pressure side chamber is oil-locked.
  • the number of parts can be reduced by making the piston function as an oil lock piece. Furthermore, when shifting from the most compressed state to the extension step, the hydraulic oil can be supplied to the pressure side chamber through the outer peripheral side channel and the inner peripheral side channel even if the piston valve is seated on the lower valve seat. Therefore, it is possible to prevent the pressure-side chamber from becoming negative pressure and generating an abnormal sound (a popping sound generated when the wine cork is pulled out from the mouth of the bottle).
  • An object of the present invention is to provide a shock absorber capable of preventing the generation of abnormal noise and reliably preventing bottoming of the piston portion even if the oil lock piece is eliminated.
  • a telescopic tube member including an outer tube connected to the wheel side and an inner tube connected to the vehicle body side and entering and exiting the outer tube, and an axial center portion of the outer tube
  • a hollow rod that stands up and goes into and out of the inner tube
  • a working chamber that is disposed on the hollow rod and is formed on the outer periphery of the hollow rod, and is formed from the inner side to the upper side of the hollow rod.
  • a pressure hole communicating with the reservoir, and the piston portion is formed in an annular shape and fixed to the inner tube.
  • An upper and lower valve seat having a gap between the hollow rod and an annular first valve body slidably in contact with the outer peripheral surface of the hollow rod disposed between the upper and lower valve seats in an axial direction;
  • a shock absorber that is set so as to allow communication of the first flow path even when seated on the lower valve seat when the communication of the road is blocked and the seat is separated from the upper valve seat.
  • FIG. 1 is an enlarged longitudinal sectional view showing a main part of a shock absorber according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 (a) shows a state when the shock absorber is in an expansion process, and FIG. The state when the container is in the compression process is shown.
  • FIG. 2 is a front view of the shock absorber according to the embodiment of the present invention, partially cut away.
  • FIG. 3 is an enlarged view of a piston portion in the shock absorber according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is an enlarged view of the partition wall in the shock absorber according to the embodiment of the present invention.
  • shock absorber D according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
  • the same reference numerals given throughout the several drawings indicate the same or corresponding parts.
  • the shock absorber D includes a telescopic tube member that includes an outer tube 1 connected to the wheel side and an inner tube 2 connected to the vehicle body side to enter and exit the outer tube 1.
  • T a hollow rod 3 that stands up and down in the inner tube 2 while standing at the axial center of the outer tube 1, and a working chamber that is disposed at the top of the hollow rod 3 and that is formed inside the tube member T on the outer periphery of the hollow rod 3.
  • a partition wall 4 that is divided into P and a reservoir R formed from the inside to the upper side of the hollow rod 3, and a working chamber P that is arranged at the lower part of the inner tube 2 and is divided into an extension side and pressure side chambers p1 and p2 arranged vertically.
  • a pressure hole 3b that is formed in the lower portion of the hollow rod 3 and communicates between the working chamber P and the reservoir R.
  • the piston portion 5 is formed in an annular shape and is fixed to the inner tube 2 and is disposed so as to be movable in the axial direction between the upper and lower valve seats 50 and 51 having a gap with the hollow rod 3 and the valve seats 50 and 51.
  • An annular first valve body 52 that is in sliding contact with the outer peripheral surface of the hollow rod 3, an annular first flow path 53 that is formed on the outer periphery of the first valve body 52 and communicates the chambers p1 and p2 on the expansion side and the pressure side, It has. Further, the first valve body 52 blocks the communication of the first flow path 53 when seated on the upper valve seat 50, and even if it is seated on the lower valve seat 51 when separated from the upper valve seat 50. It is set to allow communication of the first flow path 53.
  • the shock absorber D is used for a front fork that suspends a front wheel in a straddle-type vehicle such as a two-wheeled vehicle or a three-wheeled vehicle.
  • a front fork that suspends a front wheel in a straddle-type vehicle such as a two-wheeled vehicle or a three-wheeled vehicle.
  • the buffer D of this embodiment is applied to one or both of the devices.
  • the configuration of the front fork is not limited to the above, and the front wheel may be cantilevered with a single shock absorber. Further, the shock absorber D according to the present embodiment may be used other than the front fork.
  • shock absorber D of the present embodiment will be described in detail.
  • the shock absorber D includes a bottomed cylindrical outer tube 1 connected to the wheel side, a cylindrical inner tube 2 connected to the vehicle body side, and a bolt on the bottom 1 b of the outer tube 1. And a cylindrical hollow rod 3 that is fixed at 12 and stands on the axial center of the outer tube 1.
  • the inner tube 2 enters and exits a cylindrical gap formed between the outer tube 1 and the hollow rod 3.
  • the outer tube 1 and the inner tube 2 constitute a telescopic tube member T that becomes an outer shell of the shock absorber D.
  • a mounting portion 1a connected to the front wheel axle.
  • a vehicle body side bracket 20 connected to a vehicle body frame (not shown) which is a skeleton of the vehicle body is connected to the upper end portion of the inner tube 2. Therefore, when an impact due to road surface unevenness is input, the inner tube 2 enters and exits the outer tube 1 and the tube member T expands and contracts.
  • the tube member T contains working oil as working fluid and contains gas.
  • the upper side of the tube member T is closed with a cap 21, and the lower side of the tube member T is closed with a bottom 1 b of the outer tube 1.
  • a cylindrical gap formed between the overlapping portions of the outer tube 1 and the inner tube 2 is held on the inner periphery of the upper end portion of the outer tube 1, and the annular oil seal 10 and the dust seal 11 are in sliding contact with the outer peripheral surface of the inner tube 2. It is blocked by. Thereby, the hydraulic oil and gas accommodated in the tube member T are prevented from leaking to the outside air side.
  • the working fluid may be a liquid or gas other than the working oil.
  • a reservoir R is formed from the inner side to the upper side of the hollow rod 3, and a working chamber P is formed on the outer periphery of the hollow rod 3.
  • the reservoir R stores working oil as a working fluid and encloses gas on the upper side through the liquid level.
  • the working chamber P is filled with hydraulic oil.
  • the reservoir R is provided with a suspension spring S1 interposed between the hollow rod 3 and the cap 21 (in FIG. 1, the description of the suspension spring S1 is omitted).
  • the suspension spring S1 always urges the shock absorber D in the extending direction and elastically supports the vehicle body.
  • the suspension spring S1 is a coil spring, but may be an air spring.
  • a piston portion 5 that partitions the working chamber P in the axial direction is provided at the lower portion of the inner tube 2 inserted between the outer tube 1 and the hollow rod 3.
  • the upper side of the working chamber P partitioned in the axial direction is the extension-side room p1, and the lower side is the compression-side room p2.
  • the piston portion 5 includes a pair of upper and lower annular valve seats 50 and 51 that are fixed to the inner periphery of the inner tube 2 by crimping the lower end 2 a of the inner tube 2 inward, and the valve seat 50. , 51, and an annular first valve body 52 disposed on the inner periphery of the spacer 54 and in sliding contact with the outer peripheral surface of the hollow rod 3.
  • the pair of valve seats 50 and 51 are arranged with a gap between them and the hollow rod 3 inserted inside.
  • the first valve body 52 is seated and detached on the smooth opposing surfaces a and b of the valve seats 50 and 51.
  • the spacer 54 has an inner diameter larger than the inner diameters of both valve seats 50 and 51, and forms a space for accommodating the first valve body 52 between the both valve seats 50 and 51 on the inner periphery thereof.
  • the first valve body 52 has an outer diameter smaller than the inner diameter of the spacer 54 and larger than the inner diameters of the valve seats 50 and 51, and the axial length is shorter than the axial length of the spacer 54. Thereby, the first valve body 52 can move in the axial direction between the upper and lower valve seats 50, 51.
  • a first flow path 53 is formed between the first valve body 52 and the spacer 54.
  • the first flow path 53 gives a predetermined resistance to the hydraulic fluid flowing through the first flow path 53.
  • a smooth surface c is formed at the upper end of the first valve body 52.
  • a notch 52a penetrating in the radial direction is formed to form irregularities. Since the opposing surfaces a and b of the upper and lower valve seats 50 and 51 are smooth, when the first valve body 52 is seated on the upper valve seat 50, the first valve body 52 and the upper valve seat 50 There is no gap between them, and the movement of hydraulic oil is prevented. On the other hand, when the first valve body 52 is separated from the upper valve seat 50, the hydraulic oil can move through the notch 52 a even when seated on the lower valve seat 51, and extends through the first flow path 53.
  • the side and pressure side rooms p1 and p2 communicate with each other.
  • the first valve body 52 blocks the communication of the first flow path 53 when seated on the upper valve seat 50, and allows the communication of the first flow path 53 when separated from the upper valve seat 50.
  • the cutout 52a is formed in the first valve body 52, but a cutout or a groove may be formed in the lower valve seat 51 instead. Further, when the first valve body 52 is seated on the upper valve seat 50, if the communication of the first flow path 53 can be blocked, the mating surfaces (a, c) of the first valve body 52 and the upper valve seat 50 are uneven. There may be.
  • the upper valve seat 50 supports the extension spring S2.
  • the extension spring S2 is compressed with a valve seat 41 constituting a partition wall 4 described later when the shock absorber D is fully extended, generates a predetermined reaction force, and alleviates an impact at the time of maximum extension.
  • a partition wall 4 that partitions the extension-side chamber p ⁇ b> 1 and the reservoir R is provided on the upper portion of the hollow rod 3 inserted into the inner tube 2.
  • the partition wall 4 is integrally formed with the hollow rod 3 and a pair of upper and lower annular valve seats 40 and 41 that are integrally formed at the upper end of the hollow rod 3 and project from the hollow rod 3 to the outer peripheral side.
  • An annular throttle portion 44 disposed between the valve seats 40 and 41, and an annular second valve body 42 disposed on the outer periphery of the throttle portion 44 and in sliding contact with the inner peripheral surface of the inner tube 2. Configured.
  • the pair of valve seats 40 and 41 are arranged with a gap between them and the inner tube 2.
  • the second valve body 42 is seated and separated on the smooth opposing surfaces d and e of the valve seats 40 and 41.
  • the throttle portion 44 has an outer diameter smaller than the outer diameters of both valve seats 40 and 41, and forms a space for accommodating the second valve body 42 between the valve seats 40 and 41 on the outer periphery thereof.
  • the second valve body 42 has an inner diameter that is larger than the outer diameter of the throttle portion 44 and smaller than the outer diameters of both valve seats 40 and 41, and has an axial length shorter than the axial length of the throttle portion 44. ing. Thereby, the 2nd valve body 42 can move between the upper and lower valve seats 40 and 41 to an axial direction. Further, a second flow path 43 in which hydraulic oil can move is formed between the second valve body 42 and the throttle portion 44.
  • a smooth surface f is formed at the upper end of the second valve body 42, and a notch 42a penetrating in the radial direction is formed at the lower end of the second valve body 42 to form irregularities.
  • the opposing surfaces d and e of the upper and lower valve seats 40 and 41 are smooth, when the second valve body 42 is seated on the upper valve seat 40, A gap is not formed between the valve seat 40 and the hydraulic oil is prevented from moving.
  • the hydraulic oil can move through the notch 42 a even if the second valve body 42 is seated on the lower valve seat 41.
  • the extension-side room p1 and the reservoir R communicate with each other.
  • the second valve body 42 blocks the communication of the second flow path 43 when seated on the upper valve seat 40, and allows the communication of the second flow path 43 when separated from the upper valve seat 40.
  • the notch 42a is formed in the second valve body 42, but a notch or a groove may be formed in the lower valve seat 41 instead.
  • the mating surfaces (d, f) of the second valve body 42 and the upper valve seat 40 are uneven. There may be.
  • an elongated hole 3a for communicating the working chamber P and the reservoir R is formed in the upper portion of the hollow rod 3.
  • the elongated hole 3a gives a predetermined resistance to the hydraulic oil passing through the elongated hole 3a.
  • a pressure hole 3 b that communicates the working chamber P and the reservoir R is formed in the lower portion of the hollow rod 3.
  • the pressure hole 3b gives a predetermined resistance to the hydraulic oil passing through the pressure hole 3b.
  • the pressure side chamber p2 is oil-locked.
  • the first flow path 53 is in a blocked state, and hydraulic oil cannot escape from the pressure side chamber p2. Therefore, the pressure-side chamber p2 is sufficiently pressurized, and the bottom of the piston portion 5 can be reliably prevented.
  • the shock absorber D shifts from the most compressed state to the extension step, the first valve body 52 moves away from the upper valve seat 50 as shown in FIG. Thereby, the communication of the first flow path 53 is permitted, and the hydraulic oil can be supplied to the pressure side chamber p ⁇ b> 2 via the first flow path 53. For this reason, it can prevent that the pressure side room p2 becomes a negative pressure and abnormal noise generate
  • a smooth surface f is formed at the upper end of the second valve body 42, and a notch 42a penetrating in the radial direction is formed at the lower end of the second valve body 42.
  • the partition wall portion 4 is formed between the upper and lower valve seats 40, 41 that are annularly formed and fixed to the hollow rod 3 and have a gap between the inner tube 2 and the valve seats 40, 41.
  • An annular second valve body 42 that is arranged so as to be axially movable and slidably contact the inner peripheral surface of the inner tube 2, and an extension-side chamber p 1 and a reservoir R formed on the inner periphery of the second valve body 42.
  • An annular second flow path 43 communicating therewith is provided.
  • the communication of the second flow path 43 is interrupted, and when the second valve body 42 is separated from the upper valve seat 40 in the partition wall portion 4, the lower valve seat 41.
  • the second flow path 43 is set to be allowed to communicate even if it is seated.
  • the second valve body 42 allows the flow of hydraulic oil that moves the second flow path 43 from the reservoir R to the chamber p1 on the extension side, and prevents the flow in the opposite direction. It becomes possible. Therefore, in the compression process of the shock absorber D in which the expansion-side chamber p1 expands, the hydraulic oil in the reservoir R is quickly supplied to the expansion-side chamber p1 through the second flow path 43, and in the expansion-side chamber p1. It is possible to prevent aeration due to insufficient hydraulic oil.
  • the elongated hole 3a can be eliminated and the inner tube 2 can be easily processed.
  • the shock absorber D generates a damping force due to the resistance when the hydraulic oil passes through the first passage 53.
  • a smooth surface c is formed at the upper end of the first valve body 52, and a notch 52a penetrating in the radial direction is formed at the lower end of the first valve body 52.
  • the first flow path 53 is obtained when the first valve body 52 is seated on the upper valve seat 50. Even if the first valve body 52 is seated on the lower valve seat 51, it is possible to easily allow the first flow path 53 to communicate. In addition, you may implement
  • the shock absorber D includes a telescopic tube member T including an outer tube 1 connected to the wheel side and an inner tube 2 connected to the vehicle body side to enter and exit the outer tube 1, and an outer tube.
  • a partition wall section 4 that is partitioned into a reservoir R formed from the inside to the upper side, and a piston section 5 that is disposed in the lower portion of the inner tube 2 and that partitions the working chambers P into the upper and lower chambers p1 and p2.
  • a pressure hole 3b that is formed in the lower portion of the hollow rod 3 and communicates the working chamber P and the reservoir R.
  • the piston portion 5 is formed in an annular shape and is fixed to the inner tube 2 and is disposed so as to be movable in the axial direction between the upper and lower valve seats 50 and 51 having a gap with the hollow rod 3 and the valve seats 50 and 51.
  • An annular first valve body 52 that is in sliding contact with the outer peripheral surface of the hollow rod 3, an annular first flow path 53 that is formed on the outer periphery of the first valve body 52 and communicates the chambers p1 and p2 on the expansion side and the pressure side, It has. Further, the first valve body 52 blocks the communication of the first flow path 53 when seated on the upper valve seat 50, and even when seated on the lower valve seat 51 when separated from the upper valve seat 50. It is set to allow communication of the first flow path 53.

Abstract

　緩衝器は、インナーチューブの下部に配置され作用室を上下に並ぶ伸側と圧側の部屋に区画するピストン部を備え、ピストン部は、環状に形成されてインナーチューブに固定され中空ロッドとの間に隙間を有する上下のバルブシートと、上下のバルブシートの間に軸方向に移動可能に配置され中空ロッドの外周面に摺接する環状の第一弁体と、第一弁体の外周に形成されて伸側と圧側の部屋を連通する環状の第一流路と、を備え、第一弁体は、上側の前記バルブシートに着座したとき第一流路の連通を遮断し、上側のバルブシートから離座すると下側のバルブシートに着座していても第一流路の連通を許容するように設定されている。

Description

緩衝器
　本発明は、緩衝器に関する。
　二輪車や三輪車等の鞍乗型車両に利用される緩衝器は、例えば、ＪＰ２００４－３２４７５０Ａに開示されている。この緩衝器は、車輪側に連結される有底筒状のアウターチューブの底部に中空ロッドを起立させ、アウターチューブと中空ロッドの間に作動油が充填される油室を形成するとともに、車体側に連結されるインナーチューブを出入りさせている。インナーチューブの下部には、油室を上下に区画し、伸側と圧側の部屋を形成するピストン部が配置されている。
　ピストン部は、環状に形成されてインナーチューブに固定され中空ロッドとの間に隙間を有する上下のバルブシートと、これらのバルブシートの間に軸方向に移動可能に配置される環状のピストン弁と、このピストン弁の外周に形成されて伸側と圧側の部屋を連通する環状の外周側流路と、ピストン弁の内周に形成されて伸側と圧側の部屋を連通する環状の内周側流路６４と、を備えている。ピストン弁の上下の端部に径方向に貫通する切欠部がそれぞれ形成されているので、ピストン弁が何れのバルブシートに着座しても、外周側流路及び内周側流路の連通は遮断されない。
　また、中空ロッドの下部には、油室を中空ロッドの内側に形成される油溜室に連通する油孔が軸方向に複数形成されている。緩衝器の圧縮工程においては、ピストン弁が油孔を順次通過する。そして、ピストン弁が最も下に位置する油孔よりも下側に移動すると、圧側の部屋の作動油が油孔を通れなくなるので、圧側の部屋をオイルロックする。これにより、最圧縮時の底付きを防止するとともに、クッション効果を得て最圧縮時の衝撃を緩和することができる。
　上記オイルロック方法によれば、オイルロックピースを廃止したとしても、ピストン部をオイルロックピースとして機能させて部品数を削減できる。さらに、最圧縮状態から伸長工程に移行する際に、ピストン弁が下側のバルブシートに着座していても外周側流路及び内周側流路を通じて圧側の部屋に作動油を供給できる。したがって、圧側の部屋が負圧となって、異音（ワインのコルク栓を瓶の口から抜いたときに発生するポンという音）が発生することを防ぐことができる。
　しかしながら、上記従来の緩衝器が圧縮工程にあるとき、作動油は、全ての油孔を通れなくなっても、外周側通路と内周側通路を通過して圧側の部屋から伸側の部屋に移動できるので、オイルロック時に圧側の部屋が充分に昇圧されず、ピストン部がアウターチューブの底部に接触する底付きが発生するおそれがある。
　本発明の目的は、オイルロックピースを廃止したとしても、異音の発生を防ぐことが可能であるとともに、ピストン部の底付きを確実に防ぐことが可能な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、車輪側に連結されるアウターチューブと車体側に連結されて前記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るテレスコピック型のチューブ部材と、前記アウターチューブの軸心部に起立して前記インナーチューブに出入りする中空ロッドと、前記中空ロッドの上部に配置され前記チューブ部材の内部を前記中空ロッドの外周に形成される作用室と前記中空ロッドの内側から上側にかけて形成されるリザーバとに区画する隔壁部と、前記インナーチューブの下部に配置され前記作用室を上下に並ぶ伸側と圧側の部屋に区画するピストン部と、記中空ロッドの下部に形成されて前記作用室と前記リザーバとを連通する圧孔と、を備え、前記ピストン部は、環状に形成されて前記インナーチューブに固定され前記中空ロッドとの間に隙間を有する上下のバルブシートと、前記上下のバルブシートの間に軸方向に移動可能に配置され前記中空ロッドの外周面に摺接する環状の第一弁体と、前記第一弁体の外周に形成されて前記伸側と圧側の部屋を連通する環状の第一流路と、を備え、前記第一弁体は、上側の前記バルブシートに着座したとき前記第一流路の連通を遮断し、上側の前記バルブシートから離座すると下側の前記バルブシートに着座していても前記第一流路の連通を許容するように設定されている緩衝器が提供される。
図１は、本発明の実施形態に係る緩衝器の主要部を拡大して示した縦断面図であり、（ａ）に緩衝器が伸長工程にあるときの状態を示し、（ｂ）に緩衝器が圧縮工程にあるときの状態を示している。 図２は、本発明の実施形態に係る緩衝器を部分的に切欠いて示した正面図である。 図３は、本発明の実施形態に係る緩衝器におけるピストン部の拡大図である。 図４は、本発明の実施形態に係る緩衝器における隔壁部の拡大図である。 図５は、本発明の実施形態に係る緩衝器の下部を拡大して示した縦断面図であり、（ａ）に緩衝器が最圧縮状態から伸長工程に移行したときの状態を示し、（ｂ）に圧縮工程において圧側の部屋をオイルロックしたときの状態を示している。
　以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態の緩衝器Ｄについて説明する。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、本実施形態に係る緩衝器Ｄは、車輪側に連結されるアウターチューブ１と車体側に連結されてアウターチューブ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チューブ部材Ｔと、アウターチューブ１の軸心部に起立してインナーチューブ２に出入りする中空ロッド３と、中空ロッド３の上部に配置されチューブ部材Ｔの内部を中空ロッド３の外周に形成される作用室Ｐと中空ロッド３の内側から上側にかけて形成されるリザーバＲとに区画する隔壁部４と、インナーチューブ２の下部に配置され作用室Ｐを上下に並ぶ伸側と圧側の部屋ｐ１，ｐ２に区画するピストン部５と、中空ロッド３の下部に形成されて作用室ＰとリザーバＲとを連通する圧孔３ｂと、を備えている。
　ピストン部５は、環状に形成されてインナーチューブ２に固定され中空ロッド３との間に隙間を有する上下のバルブシート５０，５１と、バルブシート５０，５１の間に軸方向に移動可能に配置され中空ロッド３の外周面に摺接する環状の第一弁体５２と、第一弁体５２の外周に形成されて伸側と圧側の部屋ｐ１，ｐ２を連通する環状の第一流路５３と、を備えている。また、第一弁体５２は、上側のバルブシート５０に着座したとき第一流路５３の連通を遮断し、上側の上記バルブシート５０から離座すると下側のバルブシート５１に着座していても第一流路５３の連通を許容するように設定されている。
　本実施形態において、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。フロントフォークの構成は周知であるので詳細に図示しないが、前輪を両側から支える一対の緩衝器（一方の緩衝器Ｄのみを図示し、他方の緩衝器を省略する）を備えており、これら緩衝器のうちの一方または両方に本実施形態の緩衝器Ｄが適用されている。なお、フロントフォークの構成は上記の限りではなく、前輪を一本の緩衝器で片持ち支持するものであってもよい。また、本実施形態に係る緩衝器Ｄはフロントフォーク以外に利用されてもよい。
　以下、本実施形態の緩衝器Ｄについて詳細に説明する。
　緩衝器Ｄは、図２に示すように、車輪側に連結される有底筒状のアウターチューブ１と、車体側に連結される筒状のインナーチューブ２と、アウターチューブ１の底部１ｂにボルト１２で固定されアウターチューブ１の軸心部に起立する筒状の中空ロッド３と、を備えている。アウターチューブ１と中空ロッド３との間にできる筒状の隙間にインナーチューブ２が出入りするようになっている。また、アウターチューブ１とインナーチューブ２とで緩衝器Ｄの外殻となるテレスコピック型のチューブ部材Ｔを構成している。
　アウターチューブ１の下端部には、前輪の車軸に連結される取付部１ａが設けられている。インナーチューブ２の上端部には、車体の骨格となる図示しない車体フレームに連結される車体側ブラケット２０が連結されている。このため、路面の凹凸による衝撃が入力されると、アウターチューブ１にインナーチューブ２が出入りしてチューブ部材Ｔが伸縮する。チューブ部材Ｔには、作動流体としての作動油が収容されるとともに、気体が収容されている。チューブ部材Ｔの上側はキャップ２１で塞がれ、チューブ部材Ｔの下側はアウターチューブ１の底部１ｂで塞がれている。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が、アウターチューブ１の上端部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オイルシール１０とダストシール１１とで塞がれている。これにより、チューブ部材Ｔに収容される作動油や気体が外気側に漏れないようになっている。なお、作動流体は、作動油以外の液体や気体であってもよい。
　チューブ部材Ｔの内部には、中空ロッド３の内側から上側にかけてリザーバＲが形成されるとともに、中空ロッド３の外周に作用室Ｐが形成されている。リザーバＲには、作動流体としての作動油が貯留されるとともに、その液面を介して上側に気体が封入されている。作用室Ｐには、作動油が充填されている。また、リザーバＲには、中空ロッド３とキャップ２１との間に介装される懸架ばねＳ１が配置されている（図１では、懸架ばねＳ１の記載を省略する）。懸架ばねＳ１は、緩衝器Ｄを常に伸長方向に附勢し、車体を弾性支持している。なお、本実施形態において、懸架ばねＳ１はコイルばねからなるが、エアばねであってもよい。
　アウターチューブ１と中空ロッド３との間に挿入されるインナーチューブ２の下部には、作用室Ｐを軸方向に区画するピストン部５が設けられている。軸方向に区画された作用室Ｐの上側が伸側の部屋ｐ１、下側が圧側の部屋ｐ２である。図３に示すように、ピストン部５は、インナーチューブ２の下端２ａを内側に加締めることでインナーチューブ２の内周に固定される上下一対の環状のバルブシート５０，５１と、バルブシート５０，５１の間に介装される環状のスペーサ５４と、スペーサ５４の内周に配置され中空ロッド３の外周面に摺接する環状の第一弁体５２と、を備えている。
　一対のバルブシート５０，５１は、内側に挿通される中空ロッド３との間に隙間をあけて配置されている。バルブシート５０，５１の平滑な対向面ａ，ｂに、第一弁体５２が離着座する。スペーサ５４は、両バルブシート５０，５１の内径よりも大きい内径を有し、その内周で両バルブシート５０，５１の間に第一弁体５２を収容するためのスペースを形成している。第一弁体５２は、スペーサ５４の内径よりも小さく両バルブシート５０，５１の内径よりも大きい外径を有するとともに、軸方向長さがスペーサ５４の軸方向長さよりも短く形成されている。これにより、第一弁体５２は、上下のバルブシート５０，５１の間を軸方向に移動することができる。さらに、第一弁体５２とスペーサ５４との間に第一流路５３が形成されている。第一流路５３は、第一流路５３を流れる作動油に対して所定の抵抗を与えるようになっている。
　また、第一弁体５２の上端には平滑面ｃが形成されている。第一弁体５２の下端には径方向に貫通する切欠き５２ａが形成されて凹凸ができている。上下のバルブシート５０，５１の対向面ａ，ｂは平滑であるので、第一弁体５２が上側のバルブシート５０に着座した場合には、第一弁体５２と上側のバルブシート５０との間に隙間ができず作動油の移動が阻止される。これに対して、第一弁体５２が上側のバルブシート５０から離座すると、下側のバルブシート５１に着座しても切欠き５２ａを通じて作動油が移動でき、第一流路５３を介して伸側と圧側の部屋ｐ１，ｐ２が連通する。つまり、第一弁体５２は、上側のバルブシート５０に着座したとき第一流路５３の連通を遮断し、上側のバルブシート５０から離座すると第一流路５３の連通を許容する。なお、本実施形態においては、第一弁体５２に切欠き５２ａを形成しているが、これに代えて、下側のバルブシート５１に切欠きや溝を形成してもよい。また、第一弁体５２が上側のバルブシート５０に着座したとき、第一流路５３の連通を遮断できれば、第一弁体５２と上側のバルブシート５０の合わせ面（ａ，ｃ）に凹凸があってもよい。
　さらに、上側のバルブシート５０は、伸び切りばねＳ２を下支えしている。伸び切りばねＳ２は、緩衝器Ｄの最伸長時に後述の隔壁部４を構成するバルブシート４１との間で圧縮されて所定の反力を発生し、最伸長時の衝撃を緩和する。
　図２に示すように、インナーチューブ２に挿入される中空ロッド３の上部には、伸側の部屋ｐ１とリザーバＲとを区画する隔壁部４が設けられている。隔壁部４は、図４に示すように、中空ロッド３の上端部に一体形成されて中空ロッド３から外周側に張り出す上下一対の環状のバルブシート４０，４１と、中空ロッド３と一体形成されて両バルブシート４０，４１の間に配置される環状の絞り部４４と、絞り部４４の外周に配置されインナーチューブ２の内周面に摺接する環状の第二弁体４２と、を備えて構成されている。
　一対のバルブシート４０，４１は、インナーチューブ２との間に隙間をあけて配置されて。バルブシート４０，４１の平滑な対向面ｄ，ｅに、第二弁体４２が離着座する。絞り部４４は、両バルブシート４０，４１の外径よりも小さい外径を有し、その外周で両バルブシート４０，４１の間に第二弁体４２を収容するためのスペースを形成している。第二弁体４２は、絞り部４４の外径よりも大きく両バルブシート４０，４１の外径よりも小さい内径を有するとともに、軸方向長さが絞り部４４の軸方向長さよりも短く形成されている。これにより、第二弁体４２は、上下のバルブシート４０，４１の間を軸方向に移動することができる。さらに、第二弁体４２と絞り部４４との間に作動油が移動可能な第二流路４３が形成される。
　また、第二弁体４２の上端には平滑面ｆが形成され、第二弁体４２の下端には径方向に貫通する切欠き４２ａが形成されて凹凸ができている。上記したように、上下のバルブシート４０，４１の対向面ｄ，ｅは平滑であるので、第二弁体４２が上側のバルブシート４０に着座した場合には、第二弁体４２と上側のバルブシート４０との間に隙間ができず作動油の移動が阻止される。これに対して、第二弁体４２が上側のバルブシート４０から離座すると、下側のバルブシート４１に着座しても切欠き４２ａを通じて作動油が移動でき、第二流路４３を介して伸側の部屋ｐ１とリザーバＲが連通する。つまり、第二弁体４２は、上側のバルブシート４０に着座したとき第二流路４３の連通を遮断し、上側のバルブシート４０から離座すると第二流路４３の連通を許容する。なお、本実施形態においては、第二弁体４２に切欠き４２ａを形成しているが、これに代えて、下側のバルブシート４１に切欠きや溝を形成してもよい。また、第二弁体４２が上側のバルブシート４０に着座したとき、第二流路４３の連通を遮断できれば、第二弁体４２と上側のバルブシート４０の合わせ面（ｄ，ｆ）に凹凸があってもよい。
　さらに、図２に示すように、中空ロッド３の上部には、作用室ＰとリザーバＲとを連通する伸孔３ａが形成されている。伸孔３ａは、伸孔３ａを通過する作動油に所定の抵抗を与えるようになっている。また、中空ロッド３の下部には、同じく作用室ＰとリザーバＲとを連通する圧孔３ｂが形成されている。圧孔３ｂは、圧孔３ｂを通過する作動油に所定の抵抗を与えるようになっている。
　つづいて、本実施の形態に係る緩衝器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と中空ロッド３との間から退出する緩衝器Ｄの伸長工程においては、図１の（ａ）に示すように、縮小される伸側の部屋ｐ１の作動油が第一弁体５２を押し下げるとともに第二弁体４２を押し上げる。これにより、第一流路５３の連通が許容され、第二流路４３の連通が遮断される。このため、緩衝器Ｄは、伸側の部屋ｐ１の作動油が伸孔３ａを通ってリザーバＲに移動する際の抵抗と第一流路５３を通って拡大する圧側の部屋ｐ２に移動する際の抵抗に起因する減衰力を発生する。また、伸長工程においては、拡大する圧側の部屋ｐ２には、圧孔３ｂを通じてリザーバＲからも作動油が供給される。
　これに対して、インナーチューブ２がアウターチューブ１と中空ロッド３との間に進入する緩衝器Ｄの圧縮工程においては、図１の（ｂ）に示すように、縮小される圧側の部屋ｐ２の作動油が第一弁体５２を押し上げる。これにより、第一流路５３の連通が遮断される。このため、緩衝器Ｄは、圧側の部屋ｐ２の作動油が圧孔３ｂを通ってリザーバＲに移動する際の抵抗に起因する減衰力を発生する。また、圧縮工程においては、第二弁体４２が下がって第二流路４３の連通が許容されるので、拡大する伸側の部屋ｐ１には、第二流路４３及び伸孔３ａを通じてリザーバＲから作動油が供給される。
　さらに、図５の（ｂ）に示すように、第一弁体５２が圧孔３ｂよりも下側に移動すると、圧側の部屋ｐ２がオイルロックされる。圧縮工程においては、第一流路５３は遮断された状態となっており、圧側の部屋ｐ２から作動油が逃げられない。したがって、圧側の部屋ｐ２が充分に昇圧されてピストン部５の底付きを確実に防ぐことができる。また、緩衝器Ｄが最圧縮状態から伸長工程に移行すると、図３の（ａ）に示すように、第一弁体５２が上側のバルブシート５０から離れる。これにより、第一流路５３の連通が許容されて、第一流路５３を介して圧側の部屋ｐ２に作動油を供給できる。このため、圧側の部屋ｐ２が負圧となって異音が発生することを防ぐことができる。
　以下、本実施形態に係る緩衝器Ｄの作用効果について説明する。
　本実施形態において、第二弁体４２の上端には、平滑面ｆが形成され、第二弁体４２の下端には、径方向に貫通する切欠き４２ａが形成されている。
　上記構成を備えることにより、上下のバルブシート４０，４１の対向面ｄ，ｅを平滑に形成しておけば、第二弁体４２を上側のバルブシート４０に着座させたとき、第二流路４３の連通を遮断するとともに、第二弁体４２を下側のバルブシート４１に着座させても、第二流路４３の連通を許容することが容易に可能となる。なお、上記以外の方法によって、上記した作動油の流れを実現してもよい。
　また、本実施形態において、隔壁部４には、環状に形成されて中空ロッド３に固定されインナーチューブ２との間に隙間を有する上下のバルブシート４０，４１と、バルブシート４０，４１の間に軸方向に移動可能に配置されインナーチューブ２の内周面に摺接する環状の第二弁体４２と、第二弁体４２の内周に形成されて伸側の部屋ｐ１とリザーバＲとを連通する環状の第二流路４３と、が設けられている。
　第二弁体４２は、隔壁部４における上側のバルブシート４０に着座したとき第二流路４３の連通を遮断し、隔壁部４における上側のバルブシート４０から離座すると下側のバルブシート４１に着座していても第二流路４３の連通を許容するように設定されている。
　上記構成を備えることにより、第二弁体４２は、第二流路４３をリザーバＲから伸側の部屋ｐ１に移動する作動油の流れを許容するとともに、この反対方向の流れを阻止することが可能となる。したがって、伸側の部屋ｐ１が拡大する緩衝器Ｄの圧縮工程においては、リザーバＲの作動油が第二流路４３を通って伸側の部屋ｐ１に速やかに供給され、伸側の部屋ｐ１で作動油が不足してエアレーションが発生することを防ぐことができる。
　さらに、上記構成を備えることにより、伸孔３ａを廃止し、インナーチューブ２の加工を容易にすることができる。この場合、伸長工程において緩衝器Ｄは、作動油が第一通路５３を通過する際の抵抗に起因する減衰力を発生する。なお、伸孔３ａを有する場合には、第二流路４３を廃止してもよい。
　また、本実施形態において、第一弁体５２の上端には、平滑面ｃが形成され、第一弁体５２の下端には、径方向に貫通する切欠き５２ａが形成されている。
　上記構成を備えることにより、上下のバルブシート５０，５１の対向面ａ，ｂを平滑に形成しておけば、第一弁体５２を上側のバルブシート５０に着座させたとき、第一流路５３の連通を遮断するとともに、第一弁体５２を下側のバルブシート５１に着座させても、第一流路５３の連通を許容することが容易に可能となる。なお、上記以外の方法により、上記した作動油の流れを実現してもよい。
　また、本実施形態において、緩衝器Ｄは、車輪側に連結されるアウターチューブ１と車体側に連結されてアウターチューブ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チューブ部材Ｔと、アウターチューブ１の軸心部に起立してインナーチューブ２に出入りする中空ロッド３と、中空ロッド３の上部に配置されチューブ部材Ｔの内部を中空ロッド３の外周に形成される作用室Ｐと中空ロッド３の内側から上側にかけて形成されるリザーバＲとに区画する隔壁部４と、インナーチューブ２の下部に配置され作用室Ｐを上下に並ぶ伸側と圧側の部屋ｐ１，ｐ２に区画するピストン部５と、中空ロッド３の下部に形成されて作用室ＰとリザーバＲとを連通する圧孔３ｂと、を備えている。
　ピストン部５は、環状に形成されてインナーチューブ２に固定され中空ロッド３との間に隙間を有する上下のバルブシート５０，５１と、バルブシート５０，５１の間に軸方向に移動可能に配置され中空ロッド３の外周面に摺接する環状の第一弁体５２と、第一弁体５２の外周に形成されて伸側と圧側の部屋ｐ１，ｐ２を連通する環状の第一流路５３と、を備えている。また、第一弁体５２は、上側の上記バルブシート５０に着座したとき第一流路５３の連通を遮断し、上側のバルブシート５０から離座すると下側のバルブシート５１に着座していても第一流路５３の連通を許容するように設定されている。
　上記構成によれば、第一弁体５２で第一流路５３を伸側の部屋ｐ１から圧側の部屋ｐ２に移動する作動油の流れを許容するとともに、この反対方向の流れを阻止することが可能となる。これにより、作動油が第一流路５３を通過して圧側の部屋ｐ２から伸側の部屋ｐ１に移動することができないので、第一弁体５２が圧孔３ｂを過ぎると圧側の部屋ｐ２が密閉される。このため、オイルロックピースを特別に設けなくてもピストン部５をオイルロックピースとして機能させ、ピストン部５で圧側の部屋ｐ２を充分に昇圧することができる。よって、ピストン部５の底付きを確実に防ぐことが可能となる。また、圧側の部屋ｐ２がオイルロックされていても、緩衝器Ｄが伸長工程に移行した場合には、第一流路５３の連通が許容される。したがって、第一流路５３を通じて伸側の部屋ｐ１の作動油を圧側の部屋ｐ２に供給することができるので、異音の発生を防ぐことが可能となる。
　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、２０１３年１２月２日に日本国特許庁に出願された特願２０１３－２４９１６４号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。

Claims (4)

  1. 　緩衝器であって、
    　車輪側に連結されるアウターチューブと車体側に連結されて前記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るテレスコピック型のチューブ部材と、
    　前記アウターチューブの軸心部に起立して前記インナーチューブに出入りする中空ロッドと、
    　前記中空ロッドの上部に配置され前記チューブ部材の内部を前記中空ロッドの外周に形成される作用室と前記中空ロッドの内側から上側にかけて形成されるリザーバとに区画する隔壁部と、
    　前記インナーチューブの下部に配置され前記作用室を上下に並ぶ伸側と圧側の部屋に区画するピストン部と、
    　前記中空ロッドの下部に形成されて前記作用室と前記リザーバとを連通する圧孔と、を備え、
    　前記ピストン部は、
    　環状に形成されて前記インナーチューブに固定され前記中空ロッドとの間に隙間を有する上下のバルブシートと、
    　前記上下のバルブシートの間に軸方向に移動可能に配置され前記中空ロッドの外周面に摺接する環状の第一弁体と、
    　前記第一弁体の外周に形成されて前記伸側と圧側の部屋を連通する環状の第一流路と、を備え、
    　前記第一弁体は、上側の前記バルブシートに着座したとき前記第一流路の連通を遮断し、上側の前記バルブシートから離座すると下側の前記バルブシートに着座していても前記第一流路の連通を許容するように設定されている緩衝器。
  2. 　請求項１に記載の緩衝器であって、
    　前記第一弁体の上端には、平滑面が形成され、前記第一弁体の下端には、径方向に貫通する切欠きが形成されている緩衝器。
  3. 　請求項１または２に記載の緩衝器であって、
    　前記隔壁部には、環状に形成されて前記中空ロッドに固定され前記インナーチューブとの間に隙間を有する上下のバルブシートと、
    　前記上下のバルブシートの間に軸方向に移動可能に配置され前記インナーチューブの内周面に摺接する環状の第二弁体と、
    　前記第二弁体の内周に形成されて前記伸側の部屋と前記リザーバとを連通する環状の第二流路と、が設けられており、
    　前記第二弁体は、前記隔壁部における上側の前記バルブシートに着座したとき前記第二流路の連通を遮断し、前記隔壁部における上側の前記バルブシートから離座すると下側の前記バルブシートに着座していても前記第二流路の連通を許容するように設定されている緩衝器。
  4. 　請求項３に記載の緩衝器であって、
    　前記第二弁体の上端には、平滑面が形成され、前記第二弁体の下端には、径方向に貫通する切欠きが形成されている緩衝器。
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