WO2018105751A1

WO2018105751A1 - 緩衝器

Info

Publication number: WO2018105751A1
Application number: PCT/JP2017/044354
Authority: WO
Inventors: 慶彦宮内
Original assignee: Ｋｙｂモーターサイクルサスペンション株式会社
Priority date: 2016-12-09
Filing date: 2017-12-11
Publication date: 2018-06-14

Abstract

緩衝器（１）は、シリンダ部材（Ｓ）と、シリンダ部材（Ｓ）に出入りするロッド（７）と、シリンダ部材（Ｓ）の外方へ突出したロッド（７）の先端に取り付けられるキャップ（４２）とを有するサブアッセンブリと、内側にシリンダ部材（Ｓ）が摺動可能に挿入されるアウターチューブ（４０）とを備え、アウターチューブ（４０）の一方側端部には、シリンダ部材（Ｓ）の摺動部の外径よりも内径の小さい小内径部（４０ａ）が形成されており、小内径部（４０ａ）の内周にキャップ（４２）が装着されている。

Description

緩衝器

　本発明は、緩衝器に関する。

　従来、たとえば、ＪＰＨ０９－１１２６１８ＡやＪＰＨ０６－４２５６９Ａに開示されているように、二輪車又は三輪車等の鞍乗型車両のフロントフォークに利用される緩衝器は、アウターチューブとインナーチューブ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を備え、当該チューブ部材の内部に減衰力発生用の部材等を収容する。そして、このような緩衝器の中には、アウターチューブにおけるインナーチューブ挿入側とは反対側（一方側）の開口をキャップで塞ぎ、チューブ部材の内部に収容される気体、液体等の作動流体が外部へ流出するのを防止するものがある。

　一般的に、キャップは、Ｏリング等のシールを有して構成されており（たとえば、ＪＰＨ０６－４２５６９Ａの図１を参照）、当該シールは、アウターチューブに対して所定の締め代を有する。このため、キャップをアウターチューブに装着すると、シールがアウターチューブで圧縮されてシールの外周がアウターチューブの内周に密着し、アウターチューブの内周がシールされる。

　このような構造の都合上、キャップをアウターチューブに装着する場合には、シールをアウターチューブに押し当てた状態で取付位置まで軸方向へずらさなければならず、当該作業は比較的強い力を要する作業である。とはいえ、通常、キャップは、アウターチューブの一方側（インナーチューブ挿入側の反対側）の開口から一方側端部に装着されるので、キャップを押し込む距離が極めて短く、キャップの組付作業に支障はない。

　しかし、インナーチューブ挿入側からしかアウターチューブにキャップを装着できない場合があり、このような場合には、キャップを押し込む距離が格段に長くなる。すると、前述した通り、シールの存在によりキャップをアウターチューブ内で長い距離を移動させるのは簡単ではないので、キャップを押し込む距離が長くなる程キャップの組み付けに要する労力と時間が増大する。そうかといって、気密性（液密性）確保の観点からシールの締め代を減らせない。よって、従来の緩衝器において、アウターチューブの一方側端部に装着されるキャップをアウターチューブの一方側から取り付けられない場合には、キャップの組み付けに多大な労力と時間がかかっていた。

　そこで、本発明は、このような不具合を解消し、アウターチューブの一方側端部に装着されるキャップをアウターチューブの一方側から取り付けられない場合であっても、キャップ組付時の作業性を良好にできる緩衝器の提供を目的とする。

　そのため、緩衝器は、アウターチューブ内に摺動可能に挿入されるシリンダ部材と、前記シリンダ部材に出入りするロッドの先端に取り付けられて前記アウターチューブの一方側開口を塞ぐキャップとを備え、前記キャップが、前記アウターチューブの一方側端部に形成されて前記シリンダ部材の摺動部の外径よりも内径の小さい小内径部の内周に装着されていることを特徴とする。

図１は、本発明の一実施の形態に係る緩衝器が搭載されたフロントフォークを示す正面図である。図２は、本発明の一実施の形態に係る緩衝器を示す縦断面図である。図３（ａ）は、図１に示すフロントフォークの上部を示した平面図である。図３（ｂ）は、（ａ）の縦断面図である。図４は、図２の一部を拡大して示した拡大断面図である。図５は、本発明の一実施の形態に係る緩衝器の組立工程を説明する説明図である。図６は、本発明の一実施の形態に係る緩衝器の注液工程を説明する説明図である。図７は、本発明の一実施の形態に係る緩衝器のストローク量に対する弾性力の特性を示す図である。図８は、本発明の一実施の形態に係る緩衝器の変形例を示し、当該変形例に係る緩衝器を示す縦断面図である。

　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、同じ部品か対応する部品を示す。

　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１，１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、車両に取り付けられた状態での緩衝器１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、チューブ部材４の上端開口を塞ぐキャップ４２とを有する。

　上記アクスルブラケット３は、緩衝器１における下側のキャップ部材（ボトムキャップ）としても機能し、チューブ部材４の下端開口が当該アクスルブラケット３で塞がれる。つまり、チューブ部材４の上下の開口は、キャップ４２と、アクスルブラケット３により塞がれる。

　また、チューブ部材４において、アウターチューブ４０とインナーチューブ４１との重複部の間は、オイルシール４３とダストシール４４により塞がれる。これらオイルシール４３とダストシール４４は、環状に形成されてアウターチューブ４０の下端部内周に装着されており、インナーチューブ４１の外周に摺接する。このため、チューブ部材４の内部がキャップ４２、アクスルブラケット３、オイルシール４３、及びダストシール４４によって外部と区画され、チューブ部材４の内部に収容される液体と気体が外部へ漏れるのを防止できる。

　本実施の形態において、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が車輪側チューブとなっている。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に固定されている。

　アウターチューブ４０は、筒状であり、上から小内径部４０ａ、本体部４０ｂ、及びケース部４０ｃをこの順に有している。小内径部４０ａの内径は、それよりも下側の本体部４０ｂの内径及びケース部４０ｃの内径よりも小さく、当該小内径部４０ａの内周にキャップ４２が装着される。

　また、ケース部４０ｃの内径は、本体部４０ｂの内径よりも大きく、当該ケース部４０ｃの内周に上記オイルシール４３及びダストシール４４が装着される。さらに、当該ケース部４０ｃの内周には、インナーチューブ４１を摺動自在に軸支する環状のブッシュ４５が装着されている。

　また、本体部４０ｂの内径は、インナーチューブ４１の外周に摺接可能な径に設定されている。つまり、本体部４０ｂの内径は、ブッシュ４５の内径と略同じであり、本体部４０ｂは、ブッシュ４５とともにインナーチューブ４１を摺動自在に軸支する。インナーチューブ４１において、アウターチューブ４０の内側に移動可能に挿入され、直接的、又はブッシュ等を介して間接的にアウターチューブに軸支される部分を摺動部とする。すると、上記構成によれば、当該摺動部の外径が小内径部４０ａの内径よりも大きくなる。

　小内径部４０ａを含むアウターチューブ４０の上部は、車体側ブラケット２に溶接により固定される。より詳しくは、車体側ブラケット２は、金属製であり、図３（ａ）（ｂ）に示すように、略板状の天板２１と、この天板２１の底に溶接固定される断面Ｕ字状のブラケット本体２２とを有する。

　ブラケット本体２２は、鋼板を折り曲げて形成されており、略矩形の底部２２ａと、この底部２２ａの向かい合う二辺から向い合せに起立する一対の耳部２２ｂ，２２ｂとを有する。底部２２ａにおいて、耳部２２ｂが連なっていない方の二辺は、円弧状に窪んでいる。これらの窪み２２ｃ，２２ｃは、アウターチューブ４０の上部外周に沿った形状となっている。

　そして、本実施の形態において、アウターチューブ４０を車体側ブラケット２に溶接するとき、底部２２ａの窪み２２ｃにそれぞれアウターチューブ４０を挿入した状態で、アウターチューブ４０の上端と一対の耳部２２ｂ，２２ｂの上端を天板２１の底面に突き当てて、当該当接部の外周を一周するように溶接する。

　また、天板２１と、ブラケット本体２２と、その両側のアウターチューブ４０，４０とで囲われた空間を車体側ブラケット２の内部とすると、上記溶接方法によれば、アウターチューブ４０の上端において車体側ブラケット２の内部に面する部分に、天板２１と溶接されていない部分ができる（図３（ｂ）中矢印Ｍ）。よって、緩衝器１では、キャップ４２を設けて、アウターチューブ４０の上側開口を塞いでいる。

　キャップ４２の外周には、周方向に沿う環状溝が形成されており、当該環状溝に環状のシール４２ａが装着されている。また、キャップ４２には、上下に開口する螺子孔４２ｂ，４２ｃが形成されており、天板２１には、上側の螺子孔４２ｂと対向する位置にボルト挿通孔２１ａが形成されている。そして、キャップ４２をアウターチューブ４０の下側から小内径部４０ａの内側に挿入し、天板２１の上側から螺子孔４２ｂ内にボルト２３を捻じ込むと、キャップ４２が車体側ブラケット２及びアウターチューブ４０に固定される。

　シール４２ａは、ゴム等で形成されており、小内径部４０ａに対して所定の締め代を有する。よって、キャップ４２を小内径部４０ａの内側に挿入すると、当該小内径部４０ａでシール４２ａが圧縮されて、その外周が小内径部４０ａの内周に密着するので、小内径部４０ａの内周がシールされる。本実施の形態において、シール４２ａはＯリングであるが、これ以外のシールであってもよい。

　また、本実施の形態において、キャップ４２は、環状溝、及び螺子孔４２ｂ，４２ｃが形成されるキャップ本体（符示せず）と、当該キャップ本体の環状溝に装着されるシール４２ａとを有して構成される。しかし、キャップ本体とシールを一体形成してもよく、アウターチューブの上端開口を密に塞げる限り、キャップの構成を適宜変更できる。

　つづいて、インナーチューブ４１は、図２に示すように、筒状であり、上側がアウターチューブ４０の内側に摺動自在に挿入されている。また、インナーチューブ４１の下端部外周には、螺子溝４１ａが形成されており、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。

　より詳しくは、アクスルブラケット３は、アルミ等の金属製であり、有底筒状のソケット部３ａを有する。アクスルブラケット３には、当該アクスルブラケット３を前輪Ｗの車軸へ連結するための取付孔３ｂと、アクスルブラケット３の外部からソケット部３ａの内部へ通じる注液孔３ｃが形成されている。当該注液孔３ｃには、栓部材３０が装着されている。

　また、ソケット部３ａの筒部の内周には、螺子溝が形成されており、インナーチューブ４１の下端部が螺合される。さらに、ソケット部３ａにおける筒部の内周であって螺子溝が形成される部分の下側には、周方向に沿う環状溝が形成されており、当該環状溝に環状のシール３ｄが装着される。当該シール３ｄは、ソケット部３ａの筒部の内周に螺合されたインナーチューブ４１の外周をシールする。

　また、ソケット部３ａの底部には、凹部３ｅが形成されており、当該凹部３ｅには、緩衝器本体５の後述するシリンダ６の下端が嵌合する。そして、凹部３ｅの内側に注液孔３ｃが開口する。

　本実施の形態において、注液孔３ｃは、螺子孔となっており、栓部材３０は、注液孔３ｃに螺合するボルト３０ａと、当該ボルト３０ａのヘッド部とアクスルブラケット３との間をシールするシール３０ｂとを有して構成される。しかし、栓部材３０の構成はこの限りではなく、注液孔３ｃを塞いで当該注液孔３ｃの連通を遮断できる限り、適宜変更できる。

　つづいて、緩衝器本体５は、上記シリンダ６と、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。

　シリンダ６は、インナーチューブ４１の内側に当該インナーチューブ４１の軸方向に沿って配置される。そして、当該シリンダ６の下端をアクスルブラケット３の凹部３ｅに嵌合するとともに、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。

　より詳しくは、ロッドガイド６０は、図４に示すように、シリンダ６内に挿入される環状の嵌合部６０ａと、シリンダ６外へ突出して外径が嵌合部６０ａの外径よりも大きい大外径部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。

　そして、シリンダ６の下端をアクスルブラケット３の凹部３ｅ（図２）に嵌合するとともに、シリンダ６の上端にロッドガイド６０の嵌合部６０ａ（図４）を嵌合し、シリンダ６の上端を段差６０ｃに突き当てた状態でインナーチューブ４１の上端を内側へ加締めると、当該加締め部４１ｂとアクスルブラケット３とでシリンダ６とロッドガイド６０が挟まれる。よって、シリンダ６とロッドガイド６０がインナーチューブ４１に固定される。このように、本実施の形態ではシリンダ６とインナーチューブ４１が一体化されて、複筒型のシリンダ部材Ｓを構成する。

　つづいて、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、作動油等の液体が充填されている。

　また、シリンダ６の外側であって、インナーチューブ４１とシリンダ６との間にできる筒状の空間をシリンダ外周室Ｒ１（図４）とし、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をロッド外周室Ｒ２（図４）とすると、これらはロッドガイド６０の大外径部６０ｂに形成された通孔６０ｄにより連通される。

　つまり、当該通孔６０ｄの存在により、シリンダ外周室Ｒ１とロッド外周室Ｒ２が大外径部６０ｂで仕切られず、一続きの部屋となっている。そして、当該部屋は、液溜室Ｌ３とされており、液体が貯留されるとともにその液面の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、緩衝器１が通常のストローク範囲内で伸縮する場合には、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。

　つづいて、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。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。

　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の上側開口を囲う弁座７０ｂ（図４）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の外周部を弁座７０ｂに押し付けて、圧側バルブ７１を閉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を開弁させる方向に作用する。

　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（図４）が形成される。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を介して連通されている。

　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、シリンダ６内に挿入されるロッド７の下端には、ピストン７０より下端にばね受け９０が取り付けられている。そして、当該ばね受け９０で懸架ばね９の上端を支持する。

　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には軸方向に沿って切欠き９０ａ（図４）が形成されている。よって、連通路７０ａを介して伸側室Ｌ１と圧側室Ｌ２との間を行き来する液体の流れがばね受け９０によって妨げられることがない。また、ばね受け９０で伸側連通孔６ａと圧側連通孔６ｂを塞ぐこともない。

　懸架ばね９は、コイルばねであり、圧縮量に応じた弾性力を発揮する。懸架ばね９の下端は、アクスルブラケット３で支えられており（図２）、懸架ばね９の弾性力は、ピストン７０を上方へ押し上げて、ロッド７をシリンダ６から退出させる方向に作用する。

　図２に示すように、シリンダ６外へ突出するロッド７の上端部外周には、螺子溝７ａが形成されており、当該部分がキャップ４２の螺子孔４２ｃに螺合する。そして、ロッド７はキャップ４２を介してアウターチューブ４０に連結される。よって、懸架ばね９の弾性力は、アウターチューブ４０からインナーチューブ４１を退出させてチューブ部材４を伸長させる方向に作用する。

　また、キャップ４２の上部外周には二面幅が形成されていて、キャップ４２をロッド７に螺合する際に工具等で掴み易い形状となっている。

　以下、本実施の形態に係る緩衝器１の組立方法について説明する。

　本実施の形態に係る緩衝器１は、インナーチューブ４１、緩衝器本体５、及びキャップ４２を予め組み立ててサブアッセンブリＡ（図５）を構成するサブアッセンブリ工程と、当該工程により形成されたサブアッセンブリＡをアウターチューブ４０に組み付ける成果物組立工程と、当該工程により形成された緩衝器１の内部に液体を注ぐ注液工程とを経て製造される。以下、各工程について詳細に説明する。

　まず、サブアッセンブリ工程では、アクスルブラケット３に螺合したインナーチューブ４１の内側に、緩衝器本体５と懸架ばね９とを挿入し、シリンダ６の下端をアクスルブラケット３の凹部３ｅに嵌合する。そして、インナーチューブ４１の上端を内側に加締めて、当該加締め部４１ｂとソケット部３ａの底部との間で、ロッドガイド６０とシリンダ６を挟んで固定する。さらに、シリンダ６外へ突出したロッド７の上端部外周にシール４２ａを有するキャップ４２を装着する。

　このように、サブアッセンブリ工程では、アクスルブラケット３、インナーチューブ４１、緩衝器本体５、懸架ばね９、及びキャップ４２を一体化してサブアッセンブリＡ（図５）を構成する。当該工程で形成されたサブアッセンブリＡの内部には、液体が収容されておらず、栓部材３０がアクスルブラケット３から外されている。

　なお、サブアッセンブリ工程におけるサブアッセンブリＡの組立手順は、適宜変更できる。例えば、キャップ４２がロッド７に装着された状態で、インナーチューブ４１の上端を加締めて緩衝器本体５をインナーチューブ４１に連結してもよく、緩衝器本体５をインナーチューブ４１に連結してからキャップ４２をロッド７に装着してもよい。

　つづいて、成果物組立工程では、車体側ブラケット２に溶接固定されたアウターチューブ４０の内側にサブアッセンブリＡをキャップ４２側から挿入し、キャップ４２を小内径部４０ａの内側へ押し込む。そして、車体側ブラケット２の天板２１の上側からキャップ４２の螺子孔４２ｂにボルト２３を捻じ込み、当該ボルト２３でキャップ４２をアウターチューブ４０に固定する。さらに、アウターチューブ４０のケース部４０ｃに、ブッシュ４５、オイルシール４３、及びダストシール４４を装着する。

　このように、成果物組立工程では、車体側ブラケット２と一体化されたアウターチューブ４０にサブアッセンブリＡが組み付けられて、緩衝器１の組み立てが略完了する。より具体的には、成果物組立工程を終了した段階で、緩衝器１は内部に液体を注入して注液孔３ｃを塞げば完成する状態となっている。

　前述のように、緩衝器１では、アウターチューブ４０の上側開口が車体側ブラケット２の天板２１で塞がれており、アウターチューブ４０の上側からその内部へ部品を取り付けられない構造となっている。そこで、本実施の形態に係る緩衝器１では、アウターチューブ４０の下側からサブアッセンブリＡとして一体化したキャップ４２、緩衝器本体５、及びインナーチューブ４１を組み付けている。

　このように、アウターチューブ４０の下側からキャップ４２を挿入し、キャップ４２をその取付位置となるアウターチューブ４０の上端部の小内径部４０ａまでキャップ４２をスライドさせる場合であっても、アウターチューブ４０では小内径部４０ａの内径よりもその下側の内径が大きく、キャップ４２の取付作業が容易である。

　つづいて、注液工程では、図６に示すように成果物組立工程で形成された緩衝器１の上下を逆さにし、アクスルブラケット３を上側に、車体側ブラケット２を下側に向けて配置する。そして、アクスルブラケット３の注液孔３ｃから緩衝器１の内部へ液体を注ぐ。

　注液孔３ｃは、ソケット部３ａの底部の中心に開口し、圧側室Ｌ２に連通する。このため、注液孔３ｃから注がれた液体は、まず圧側室Ｌ２へ流入する。そして、圧側室Ｌ２内に流入した液体は、圧側バルブ７１を開いて伸側室Ｌ１へ移動するとともに、圧側連通孔６ｂからシリンダ６外へ移動する。当該注液工程は、規定量の液体を緩衝器１の内部へ注いだ後に注液孔３ｃを栓部材３０で塞ぐと終了し、これにより緩衝器１が完成する。

　なお、上記説明では、注液工程において緩衝器１の上下を逆さにするとしているが、それよりも前の成果物組立工程、又はサブアッセンブリ工程において緩衝器１の上下を逆さにして組立作業をしてもよいのは勿論である。

　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。

　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、インナーチューブ４１がアウターチューブ４０に出入りしてチューブ部材４が伸縮し、ロッド７がシリンダ６に出入りして緩衝器本体５が伸縮するので緩衝器１が伸縮する。また、緩衝器１が伸縮すると、ばね受け９０がシリンダ６内を上下に動いてアクスルブラケット３に遠近するので、懸架ばね９が緩衝器１とともに伸縮する。

　懸架ばね９は、ピストン７０を図２中上方へ押し上げて緩衝器１を伸長方向へ附勢するようになっており、車体を弾性支持する。当該懸架ばね９の弾性力は、緩衝器１の収縮量が大きくなる程大きくなる。

　また、インナーチューブ４１がアウターチューブ４０から退出するとともに、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内を図２中上方へ移動する。すると、縮小される伸側室Ｌ１の液体がオリフィス７２（図４）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（図４）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６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、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、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４）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の最伸長時の衝撃が緩和される。

　反対に、インナーチューブ４１がアウターチューブ４０内に進入するとともに、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内を図２中下方へ移動する。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の収縮時には、インナーチューブ４１がアウターチューブ４０に進入して気室Ｇの容積が小さくなる。よって、気室Ｇ内の気体が圧縮されて気室Ｇの圧力が上昇し、当該圧力によって緩衝器１が伸長方向へ附勢される。つまり、上記気室Ｇを有してエアばねが構成されており、緩衝器１を伸長方向へ附勢する。

　そして、上記エアばねの弾性力は、緩衝器１の収縮側へのストローク量が大きくなると、急激に大きくなるようになっている。よって、緩衝器１の収縮側へのストローク量が大きくなると、緩衝器１全体としての弾性力が急激に大きくなり（図７中実線）、当該大きな弾性力により緩衝器１の収縮速度が減速される。よって、緩衝器１の最収縮時の衝撃を緩和できる。

　本実施の形態において、緩衝器１は、シリンダ部材Ｓの下端（反アウターチューブ側端）を閉塞するアクスルブラケット（ボトムキャップ）３を備える。そして、当該アクスルブラケット（ボトムキャップ）３には、シリンダ部材Ｓの内側に通じる注液孔３ｃが形成されるとともに、注液孔３ｃを塞ぐ栓部材３０が取り付けられており、当該栓部材３０は、注液孔３ｃに螺合するボルト３０ａを有して構成されている。このため、アウターチューブ４０にキャップ４２を装着したまま注液孔３ｃを通じて注液作業を容易にできる。

　より詳しくは、従来の緩衝器のように、アウターチューブにおけるシリンダ部材（インナーチューブ）挿入側とは反対側の端部に装着されるキャップを反シリンダ部材側から装着できる場合には、キャップを取り外した状態で注液作業をすればよい。しかし、本実施の形態の緩衝器１のように、キャップ４２をアウターチューブ４０の反シリンダ部材側から装着できない場合においては、キャップ４２を取り外した状態で注液作業をするのが難しい。なぜなら、キャップ４２を取り外した状態では、シリンダ部材Ｓもアウターチューブ４０から取り外された状態にあり、このような状態では注液してもアウターチューブ４０内に液体を貯留できないためである。よって、このような場合、前述のようにシリンダ部材Ｓの反アウターチューブ側端を塞ぐアクスルブラケット３に注液孔３ｃを設け、当該注液孔３ｃから注液できるようにすると、アウターチューブ４０にキャップ４２及びシリンダ部材Ｓを取り付けたまま注液作業ができるので、当該作業を容易にできる。

　さらに、上記構成によれば、アクスルブラケット３とシリンダ部材Ｓとの螺子締結が緩むのを防ぐため、螺子締結部を潰して着脱不能にした場合であっても、栓部材３０がボルト３０ａを有して構成されていて、当該ボルト３０ａを着脱可能にできる。つまり、アウターチューブ４０にキャップ４２及びシリンダ部材Ｓを取り付け、且つ、シリンダ部材Ｓにアクスルブラケット３を装着した状態であっても、ボルト３０ａを外せば注液孔３ｃから緩衝器１の内部に液体を給排できる。

　よって、上記構成によれば、前述のようにキャップ４２をアウターチューブ４０から外した状態で注液できない場合であって、アクスルブラケット３をシリンダ部材Ｓから外せない場合であっても、メンテナンスの際に注液孔３ｃを通じて緩衝器１内部の液体の交換及び液量調整を容易にできる。加えて、メンテナンス時には、ボルト３０ａを外して緩衝器１の内部の液体を排出した後にオイルシール４３を取り外したり、アウターチューブ４０からのサブアッセンブリＡを取り出したりできるので、オイルシール４３等の部品交換をするのが容易である。よって、上記構成によれば、補修費を安価にできる。

　さらに、本実施の形態では、ボルト３０ａがドレンボルトであって、複数部材を螺子締結するために利用される締結用ボルトではない。このため、ボルト３０ａを取り外しても緩衝器１の主たる構成部品（例えば、アクスルブラケット３、インナーチューブ４１、シリンダ６等）が分解されずに済む。よって、メンテナンス時において、液体の交換又は液量調整作業のみをしたい場合に便利である。

　なお、栓部材３０の構成は、上記の限りではなく、適宜変更できる。例えば、本実施の形態において、栓部材３０がボルト３０ａとシール３０ｂとを有して構成されていて、シール３０ｂが銅パッキンであるが、シール３０ｂがゴムパッキンであってもよい。また、栓部材３０をゴム栓等で形成したりしてもよい。

　また、本実施の形態において、液溜室Ｌ３の液面の上方に気体が封入されて気室Ｇが形成されており、当該気室Ｇを有してエアばねが構成されている。また、ロッド７は、懸架ばね（コイルばね）９でシリンダ６から退出する方向へ附勢されている。

　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にエアばねの弾性力を立ち上げて、緩衝器１の最収縮時の衝撃を緩和できる。また、通常のストローク範囲では、エアばねの弾性力を小さく維持して緩衝器１全体としての弾性力が過大になるのを防止できる。よって、緩衝器１を車両の懸架装置に利用した場合に、車両の乗り心地を良好にできる。なお、緩衝器１は、コイルばねである懸架ばね９とエアばねの一方、又は両方を備えていなくてもよく、懸架ばねがエアばねであるとしてもよい。そして、このような変更は、栓部材の構成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、鞍乗型車両における前輪用の懸架装置であるフロントフォークＦの両脚部を構成する。しかし、フロントフォークの構成は、適宜変更できる。例えば、フロントフォークが一対の脚部を備える場合、片方の脚部のみが本発明に係る緩衝器であるとしてもよい。また、フロントフォークが片脚型のフロントフォークであってもよい。さらに、本発明に係る緩衝器を鞍乗型車両の後輪用の懸架装置に利用してもよく、鞍乗型車両以外の車両に利用してもよい。

　また、本実施の形態において、シリンダ部材Ｓは、シリンダ６と、シリンダ６の外周に配置されるインナーチューブ４１とを有して、複筒型となっている。さらに、シリンダ６とインナーチューブ４１との間には、シリンダ外周室Ｒ１が形成されており、シリンダ６外へ突出したロッド７とアウターチューブ４０との間には、ロッド外周室Ｒ２が形成されている。そして、シリンダ外周室Ｒ１とロッド外周室Ｒ２は、連通して一続きの液溜室Ｌ３とされており、当該液溜室Ｌ３に液体が貯留されている。

　このため、シリンダ部材Ｓの外周となるインナーチューブ４１の外周を上記液体で潤滑できる。よって、シリンダ部材Ｓがアウターチューブ４０内を円滑に摺動できる。さらに、上記構成によれば、液溜室Ｌ３の液面をシリンダ外周室Ｒ１内まで下げられる。このため、気室Ｇ容積を確保し易く、気室Ｇ内の圧力が過大になるのを防止できる。

　また、本実施の形態では、液溜室Ｌ３がシリンダ６内に連通されている。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液体の体積変化を液溜室Ｌ３で補償できる。つまり、液溜室Ｌ３がリザーバの液体貯留室として機能し、チューブ部材４がリザーバのハウジングを構成する。しかし、液溜室Ｌ３は、シリンダ６内に連通されていなくてもよく、シリンダ部材Ｓが単筒型とされていてもよい。

　さらに、本実施の形態では、緩衝器１が伸縮時に内部に収容する液体の流れに抵抗を与えて減衰力を発揮する液圧緩衝器であるが、空圧緩衝器であってもよい。また、図８に示す緩衝器１Ａように、ばね脚等と称されて、主に内部に収容するばねにより緩衝作用を発揮する緩衝器に本発明を具現化してもよい。

　より詳しくは、図８に示す緩衝器１Ａは、シリンダ部材Ｓ１が単筒型でインナーチューブ４１からなり、当該シリンダ部材Ｓ１に出入りするロッド７Ａの下端部にばね受け部材７３が螺合する。当該ばね受け部材７３は、ロッド７Ａの下端部外周に螺合する環状のナット部７３ａと、当該ナット部７３ａから径方向外方へ突出するフランジ７３ｂとを有する。

　そして、ばね受け部材７３のフランジ７３ｂとアクスルブラケット（ボトムキャップ）３との間に懸架ばね９が介装されている。また、フランジ７３ｂには、伸切ばね８が積層されている。インナーチューブ４１の上端部内周には、伸切ばね８と対向して環板状のストッパ部材４６が固定されている。そして、緩衝器１Ａの伸長側へのストローク量が大きくなると、ばね受け部材７３がストッパ部材４６に接近して伸切ばね８が圧縮される。

　また、チューブ部材４の内側には、潤滑用の液体が収容されるとともに、当該液体の液面上方に気体が封入されている。ストッパ部材４６の内径は、ロッド７Ａの外径よりも大きい。また、ばね受け部材７３の外径はインナーチューブ４１の内径よりも小さい。そして、ストッパ部材４６の内周と、ばね受け部材７３の外周を液体及び気体が自由に移動できるようになっている。

　このため、緩衝器１Ａの伸縮時において液体が比較的抵抗なく流れて液圧がたたず、緩衝器１Ａの発揮する減衰力が非常に小さくなる。その一方、緩衝器１Ａが伸縮してばね受け部材７３がインナーチューブ４１内を上下に移動すると、懸架ばね９が伸縮して圧縮量に見合った弾性力を発揮する。よって、当該緩衝器１Ａによる緩衝作用は、主に懸架ばね９により得られるものとなる。

　また、チューブ部材４内の液室がストッパ部材４６及びばね受け部材７３で仕切られず、シリンダ部材Ｓ１の外周となるインナーチューブ４１の外周をチューブ部材４内の液体で潤滑できる。よって、シリンダ部材Ｓ１がアウターチューブ４０内を円滑に摺動できる。さらに、チューブ部材４内の液体の液量の調整により、チューブ部材４内に形成される気室の容積を調整し、当該気室を有して構成されるエアばねのばね力を調整できる。

　このように、積極的に減衰力を発揮せず、主にばね（本実施の形態では懸架ばね９）により緩衝作用を発揮する緩衝器１Ａにおいても内部に液体を収容することがある。よって、このような緩衝器１Ａにおいても、アウターチューブ４０における反シリンダ部材側からキャップ４２を着脱できない構造となっている場合には、アクスルブラケット３に注液孔３ｃを設け、当該注液孔３ｃにボルト３０ａを螺合して栓をするのが有効である。そして、このような変更は、栓部材の構成、緩衝器に収容されるばねの構成、及び緩衝器の利用目的によらず可能である。

　また、本実施の形態の緩衝器１において、シリンダ部材Ｓと、ロッド７と、キャップ４２は、一体化されてサブアッセンブリＡ（図５）を構成する。つまり、シリンダ部材Ｓ、ロッド７、及びキャップ４２を予め組み立てて一体化した状態でアウターチューブ４０に組み付けられるので、緩衝器１の組立性を極めて良好にできる。

　なお、当該効果は、栓部材の構成、緩衝器に収容されるばねの構成、緩衝器の利用目的、及び緩衝器が液圧緩衝器か否かによらず得られるのは勿論である。具体的には、変形例に係る緩衝器１Ａにおいても、シリンダ部材Ｓ１と、ロッド７Ａと、キャップ４２を一体化してサブアッセンブリを構成できるので、同様の効果を得られる。

　また、本実施の形態において、緩衝器１は、アウターチューブ４０と、アウターチューブ４０内に摺動可能に挿入されるシリンダ部材Ｓと、シリンダ部材Ｓに出入りするロッド７と、シリンダ部材Ｓの外方へ突出したロッド７の上端（先端）に取り付けられてアウターチューブ４０の上端開口（一方側開口）を塞ぐキャップ４２とを備える。そして、アウターチューブ４０の上端部（一方側端部）に形成された小内径部４０ａの内周にキャップ４２が装着されており、小内径部４０ａの内径は、シリンダ部材Ｓの摺動部となるインナーチューブ４１の摺動部の外径よりも小さい。

　上記構成によれば、シリンダ部材Ｓの挿入側となるアウターチューブ４０の下側の内径が小内径部４０ａの内径よりも大きくなる。このため、キャップ４２をシリンダ部材Ｓの挿入側となるアウターチューブ４０の下側からその内側に挿入し、アウターチューブ４０の上端部に位置する取付位置までキャップ４２をスライドさせたとしても、キャップ４２が小内径部４０ａに達するまでの間は、比較的抵抗なくキャップ４２を移動できる。よって、上記緩衝器１によれば、アウターチューブ４０の上端部（一方側端部）に装着されるキャップ４２をアウターチューブ４０の上側（一方側）から取り付けられない場合であっても、キャップ組付時の作業性を良好にできる。

　なお、当該効果は、栓部材の構成、緩衝器に収容されるばねの構成、緩衝器の利用目的、及び緩衝器が液圧緩衝器か否かによらず得られるのは勿論である。具体的には、変形例に係る緩衝器１Ａにおいても、アウターチューブ４０に小内径部４０ａを設けているので、同様の効果を得られる。

　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、変形および変更が可能である。

　本願は、２０１６年１２月９日に日本国特許庁に出願された特願２０１６－２３９６８０および２０１７年６月１５日に日本国特許庁に出願された特願２０１７－１１７５２７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

　緩衝器であって、
　アウターチューブと、
　前記アウターチューブ内に摺動可能に挿入されるシリンダ部材と、
　前記シリンダ部材に出入りするロッドと、
　前記シリンダ部材の外方へ突出した前記ロッドの先端に取り付けられて前記アウターチューブの一方側開口を塞ぐキャップとを備え、
　前記アウターチューブの一方側端部には、前記シリンダ部材の摺動部の外径よりも内径の小さい小内径部が形成されており、
　前記小内径部の内周に前記キャップが装着されている
　緩衝器。
　請求項１に記載の緩衝器であって、
　前記シリンダ部材と、前記ロッドと、前記キャップは、一体化されてサブアッセンブリを構成する
　緩衝器。
　請求項１に記載の緩衝器であって、
　前記シリンダ部材は、シリンダと、前記シリンダの外周に配置されるインナーチューブとを有し、
　前記シリンダと前記インナーチューブとの間には、シリンダ外周室が形成されており、
　前記シリンダ外へ突出した前記ロッドと前記アウターチューブとの間には、ロッド外周室が形成されており、
　前記シリンダ外周室と前記ロッド外周室は、連通して一続きの液溜室とされており、
　前記液溜室に液体が貯留されている
　緩衝器。
　請求項３に記載の緩衝器であって、
　前記液溜室の液面の上方に気体が封入されて気室が形成されて、前記気室を有してエアばねが構成されており、
　前記ロッドは、コイルばねで前記シリンダから退出する方向へ附勢されている
　緩衝器。
　請求項１に記載の緩衝器であって、
　前記シリンダ部材の反アウターチューブ側端を閉塞するボトムキャップを備え、
　前記ボトムキャップには、前記シリンダ部材の内側に通じる注液孔が形成されるとともに、前記注液孔を塞ぐ栓部材が取り付けられており、
　前記栓部材は、前記注液孔に螺合するボルトを有して構成されている
　緩衝器。