特許 7522884 緩衝器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-17

(45)【発行日】2024-07-25

(54)【発明の名称】緩衝器

(51)【国際特許分類】

   F16F 9/49 20060101AFI20240718BHJP

   F16F 1/08 20060101ALI20240718BHJP

   F16F 9/18 20060101ALI20240718BHJP

   F16F 9/32 20060101ALI20240718BHJP

   F16F 9/58 20060101ALI20240718BHJP

【ＦＩ】

F16F9/49

F16F1/08

F16F9/18

F16F9/32 A

F16F9/32 P

F16F9/58 B

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2023036574

(22)【出願日】2023-03-09

【審査請求日】2024-06-03

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】514241869

【氏名又は名称】カヤバモーターサイクルサスペンション株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100122323

【弁理士】

【氏名又は名称】石川 憲

(72)【発明者】

【氏名】秋本 政信

(72)【発明者】

【氏名】陣内 孝彦

【審査官】杉山 豊博

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２２－１３３８４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１２７８４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－００８１５０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｆ ９／５８

Ｆ１６Ｆ ９／１８

Ｆ１６Ｆ ９／３２

Ｆ１６Ｆ １／０８

Ｆ１６Ｆ ９／４９

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

シリンダと、
前記シリンダ内に軸方向へ移動可能に挿入されるピストンロッドと、
前記ピストンロッドに連結されて前記シリンダ内に軸方向へ移動可能に挿入されるとともに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、
前記シリンダ内の前記圧側室内に収容されるサブシリンダと、
前記サブシリンダ内を液圧ロック室と前記液圧ロック室の反ピストン側の補償室とに区画する隔壁とを備え、
前記補償室は、気室と前記圧側室に連通される液室とを有し、
前記液圧ロック室は、前記シリンダに対して前記ピストンロッドが前記圧側室を圧縮する収縮方向へ移動して前記ピストンロッドの先端或いは前記ピストンロッドに連結される連結部材が前記液圧ロック室内に挿入されると内部の圧力で前記ピストンロッドの収縮方向への移動を抑制する
ことを特徴とする緩衝器。

【請求項2】

孔を有して前記サブシリンダ内であって前記液圧ロック室内に軸方向へ移動可能に挿入されるロックピースと、
前記ロックピースと前記隔壁との間に介装されて前記ロックピースをピストン側へ向けて付勢するばねと、
前記ピストンロッドの先端に設けられて前記ロックピースに当接すると前記孔を閉塞する閉塞体とを備え、
前記連結部材は前記閉塞体である
ことを特徴とする請求項１に記載の緩衝器。

【請求項3】

前記サブシリンダは、側方に前記圧側室を前記液室に連通するオリフィスを有する
ことを特徴とする請求項１に記載の緩衝器。

【請求項4】

前記シリンダと前記サブシリンダとの間の環状隙間で前記圧側室と前記補償室とを行き交う液体の流れに抵抗を与える制限流路を形成した
ことを特徴とする請求項１に記載の緩衝器。

【請求項5】

前記サブシリンダは、有底筒状であって底部を前記隔壁として液圧ロック室を形成する有底筒状の第１筒と、前記第１筒の底部側端の外周に嵌合されるとともに前記第１筒を保持して補償室を形成する第２筒とを有する
ことを特徴とする請求項１に記載の緩衝器。

【請求項6】

前記閉塞体は、前記ピストンロッドの先端の外周に取り付けられており、
前記ピストンは、環状であって前記ピストンロッドの外周であって前記閉塞体よりの反サブシリンダ側に装着されるとともに前記伸側室と前記圧側室とを連通する伸側ポートと圧側ポートとを有し、
環状であって内周が前記ピストンロッドの外周に固定されて前記ピストンの伸側室側端に重ねられて前記圧側ポートを開閉する圧側リーフバルブと、
環状であって内周が前記ピストンロッドの外周に固定されて前記ピストンの圧側室側端に重ねられて前記伸側ポートを開閉する伸側リーフバルブと、
前記ピストンロッドの外周に装着されて前記閉塞体の反サブシリンダ側に当接するストッパとを備えた
ことを特徴とする請求項２に記載の緩衝器。

【請求項7】

前記ばねは、円錐コイルばねである
ことを特徴とする請求項２に記載の緩衝器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、緩衝器に関する。

【背景技術】

【0002】

緩衝器は、たとえば、シリンダと、シリンダ内に移動可能に挿入されるピストンロッドと、ピストンロッドに連結されてシリンダ内に移動可能に挿入されるとともにシリンダ内を作動油が充填される伸側室と圧側室とに区画するピストンと、シリンダ内に移動可能に挿入されるとともにピストンに連結されるピストンロッドと、シリンダ内に軸方向へ移動可能に挿入されるとともにシリンダ内に圧側室に対向する気室を形成するフリーピストンとを備えて、鞍乗型車両の車体と後輪との間に介装されて伸縮時に車体の振動を抑制する減衰力を発生する（たとえば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０２０－００８１５０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来の緩衝器では、シリンダに対してピストンが圧側室を圧縮する方向へ移動する収縮作動を呈すると、ピストンに設けた圧側ポートを開閉する圧側リーフバルブが開弁して圧側室から伸側室へ作動油が移動するので、圧側室の圧力と伸側室の圧力とに差が生じて収縮作動を抑制する圧側の減衰力を発生できる。

【0005】

このような従来の緩衝器では、圧側の減衰力を発生でき車体の振動を抑制できるが、道路の整備が進まない地域等で悪路の走行を余儀なくされる場合に緩衝器がストロークエンド近傍まで収縮する際に、緩衝器に対して従前よりも大きな圧側の減衰力の発生が要望される場合がある。

【0006】

このような要望に応えるには、緩衝器の収縮作動時に圧側室の圧力を大きくすればよいのであるが、従来の緩衝器の構造では、気室がフリーピストンを介して圧側室に対面しており、圧側室の圧力を気室の圧力以上に昇圧することができないために、圧側の減衰力を大きくしようとしても限界がある。

【0007】

そこで、本発明は、ストロークエンド近傍で大きな減衰力の発生が可能な緩衝器の提供を目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0008】

前記課題を解決するため、本発明の緩衝器は、シリンダと、シリンダ内に軸方向へ移動可能に挿入されるピストンロッドと、ピストンロッドに連結されてシリンダ内に軸方向へ移動可能に挿入されるとともにシリンダ内を伸側室と圧側室とに区画するピストンと、シリンダ内の圧側室内に収容されるサブシリンダと、サブシリンダ内を液圧ロック室と液圧ロック室の反ピストン側の補償室とに区画する隔壁とを備え、補償室は、気室と圧側室に連通される液室とを有し、液圧ロック室は、シリンダに対してピストンロッドが圧側室を圧縮する収縮方向へ移動してピストンロッドの先端或いはピストンロッドに連結される連結部材が液圧ロック室内に挿入されると内部の圧力でピストンロッドの収縮方向への移動を抑制する。

【0009】

このように構成された緩衝器では、収縮作動を呈して、ピストンが収縮方向へ移動してピストンロッドが液圧ロック室内に侵入すると、液圧ロック室の圧力によってピストンロッドの移動を抑制する抵抗力を収縮作動時の減衰力に付加することができる。

【0010】

さらに、緩衝器は、孔を有してサブシリンダ内であって液圧ロック室内に軸方向へ移動可能に挿入されるロックピースと、ロックピースと隔壁との間に介装されてロックピースをピストン側へ向けて付勢するばねと、ピストンロッドの先端に設けられてロックピースに当接すると孔を閉塞する閉塞体とを備えてもよい。このように構成された緩衝器によれば、ピストンロッドがサブシリンダに接近して、ピストンロッド側に設けられた閉塞体で液圧ロック室を圧縮するロックピースの孔を閉塞して、ピストンロッド、閉塞体およびロックピースによって液圧ロック室Ｌを圧縮できるので、ピストンロッドとサブシリンダとの軸線にずれがあっても液圧ロック室を圧縮して液圧ロック室内の圧力を上昇させてストロークエンド近傍で所望する大きな圧側の減衰力を得ることができる。

【0011】

また、緩衝器は、サブシリンダ側方に圧側室を液室に連通するオリフィスを備えて構成されてもよく、このように構成された緩衝器によれば、緩衝器の収縮作動時に補償室Ｒ内の圧力よりも圧側室内の圧力を高くすることができるため、収縮作動時の圧側の減衰力を大きくすることができる。

【0012】

さらに、緩衝器は、シリンダとサブシリンダとの間の環状隙間で圧側室と補償室とを行き交う液体の流れに抵抗を与える制限流路を形成してもよい。このように構成された緩衝器によれば、緩衝器の収縮作動時に補償室Ｒ内の圧力よりも圧側室内の圧力を高くすることができるため、収縮作動時の圧側の減衰力を大きくすることができる。

【0013】

また、緩衝器におけるサブシリンダは、液圧ロック室を形成する有底筒状の第１筒と、第１筒の底部側端の外周に嵌合されるとともに第１筒を保持して補償室を形成する第２筒とを有してもよい。このように構成された緩衝器によれば、第１筒と第２筒とに溶接による歪が生じず、第１筒と第２筒の内周面の後加工が不要となるので安価かつ容易にサブシリンダを製造できるともに、有底筒状の第１筒で液圧ロック室を形成しているので、液圧ロック機能の発揮時に液圧ロック室内から筒部とロックピースとの間以外を介して液体が圧側室内へ漏洩する心配もないので、液圧ロック機能を安定して発揮できる。

【0014】

さらに、緩衝器は、閉塞体がピストンロッドの先端の外周に取り付けられており、ピストンが環状であってピストンロッドの外周であって閉塞体よりの反サブシリンダ側に装着されるとともに伸側室と圧側室とを連通する伸側ポートと圧側ポートとを有し、環状であって内周がピストンロッドの外周に固定されてピストンの伸側室側端に重ねられて圧側ポートを開閉する圧側リーフバルブと、環状であって内周がピストンロッドの外周に固定されてピストンの圧側室側端に重ねられて伸側ポートを開閉する伸側リーフバルブと、ピストンロッドの外周に装着されて閉塞体の反サブシリンダ側に当接するストッパとを備えてもよい。このように構成された緩衝器によれば、ピストンロッドに閉塞体を設けても、圧側リーフバルブ、ピストンおよび伸側リーフバルブに液圧ロック室の圧力によって受ける軸方向の荷重が作用しないので、圧側リーフバルブ、ピストンおよび伸側リーフバルブの劣化を防止できるとともに、設計通りに伸側および圧側の減衰力を発生できる。

【0015】

また、ロックピースと隔壁との間に介装されるばねを円錐コイルばねとしてもよい。前記ばねを円錐コイルばねとした緩衝器によれば、ロックピースの液圧ロック室内でのストローク長を確保できるとともに液圧ロック室の軸方向長さを短くすることができる。

【発明の効果】

【0016】

本発明の緩衝器によれば、ストロークエンド近傍で大きな減衰力を発生できる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】図１は、一実施の形態における緩衝器の断面図である。

【図2】図２は、一実施の形態の第１変形例における緩衝器の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

図に示した実施の形態に基づき、本発明を説明する。図１に示すように、一実施の形態における緩衝器Ｄは、シリンダ１と、シリンダ１内に軸方向へ移動可能に挿入されるピストンロッド２と、ピストンロッド２に連結されてシリンダ１内に軸方向へ移動可能に挿入されるとともにシリンダ１内を伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とに区画するピストン３と、シリンダ１内の圧側室Ｒ２内に収容されるサブシリンダ４と、サブシリンダ４内を液圧ロック室Ｌと液圧ロック室Ｌの反ピストン側の補償室Ｒとに区画する隔壁５とを備えている。緩衝器Ｄは、図示はしないが、たとえば、自動二輪車等の鞍乗型車両における車体と後輪との間に介装されて伸縮時に減衰力を発生して車体の振動を抑制する。なお、緩衝器Ｄは、鞍乗型車両以外の車両に利用されてもよいし、車両以外の機器や建築物等に利用されてもよい。

【0019】

以下、緩衝器Ｄの各部について説明する。シリンダ１は、筒状であって図１中上端に装着されたキャップ１０によって上端開口部が閉塞されている。キャップ１０は、シリンダ１の上端開口部を閉塞するとともに鞍乗型車両の車体への連結を可能とするブラケット１０ａを備えている。また、シリンダ１の図１中下端の内周には、環状であってピストンロッド２が挿通されるロッドガイド１１が嵌合され、シリンダ１の図１中下端の開口端には、環状のバンプストッパ１２が装着されている。ロッドガイド１１は、シリンダ１の内周に装着されたスナップリング１３によってシリンダ１内から外方となる図１中下方へ向けての移動が規制されており、シリンダ１内の液体の圧力によって図１中下方へ押圧されてスナップリング１３に当接する位置に位置決めされている。また、ロッドガイド１１の内周には、ピストンロッド２の外周に摺接する筒状のブッシュ１４とピストンロッド２の外周に摺接してピストンロッド２の外周をシールするシールリング１５とが装着され、ロッドガイド１１の外周には、シリンダ１の内周に密着してシリンダ１とロッドガイド１１との間をシールするシールリング１６が装着されている。

【0020】

また、シリンダ１の図１中上方の外周には、環状の上方ばね受７が螺着されている。上方ばね受７は、シリンダ１に対して回転操作されるとシリンダ１に対して軸方向となる図１中上下方向へ変位できる。

【0021】

ピストンロッド２は、バンプストッパ１２およびロッドガイド１１の内周を介してシリンダ１内に軸方向へ移動可能に挿入されており、先端には、シリンダ１内に軸方向へ移動可能に挿入されるピストン３が連結されている。ピストンロッド２は、先端となる図１中上端に設けられて外周にピストン３が装着される小径部２ａと、小径部２ａの上端の外周に設けられた螺子部２ｂと、小径部２ａと小径部２ａより下方との間に形成される段部２ｃとを備えている。また、ピストンロッド２の図１中下端には、ピストンロッド２を図外の鞍乗型車両の後輪を指示数スイングアームに連結可能なブラケット１７が装着され、ピストンロッド２の下端の外周にはブラケット１７の上方に載置されるバンプクッションラバー１８が嵌合されている。バンプクッションラバー１８は、シリンダ１の図１中下端に装着されたバンプストッパ１２と軸方向で対向しており、緩衝器Ｄが収縮側へストロークエンド近傍までストロークするとバンプストッパ１２に当接して圧縮され、緩衝器Ｄのそれ以上の収縮方向へのストロークを抑制する弾発力を発揮して緩衝器Ｄの最収縮時の衝撃を緩和する。

【0022】

ブラケット１７は、外周に下方ばね受１７ａを備えており、下方ばね受１７ａとシリンダ１の外周に装着される上方ばね受７との間にコイルばねでなる懸架ばね８が介装されている。懸架ばね８は、シリンダ１とピストンロッド２とを軸方向で離間させる方向、つまり、緩衝器Ｄを伸長させる方向へ向けて付勢しており、緩衝器Ｄを鞍乗型車両の車体と後輪との間に介装する弾発力を発揮して車体を弾性支持する。なお、上方ばね受７のシリンダ１に対する設置位置を軸方向で変更できるので、懸架ばね８に与える初期荷重を変更して鞍乗型車両の車高を調整できる。

【0023】

ピストンロッド２の小径部２ａには、環状の圧側リーフバルブ２０、環状のピストン３および環状の伸側リーフバルブ２１が順に組み付けられる。圧側リーフバルブ２０、ピストン３および伸側リーフバルブ２１は、小径部２ａの先端の螺子部２ｂに螺着されるピストンナット２２とピストンロッド２の段部２ｃとによって挟持されてピストンロッド２の小径部２ａに固定される。

【0024】

ピストン３は、外周にシリンダ１の内周に摺接するピストンリング３ａを備えており、シリンダ１内を液体が充填される伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とに区画している。また、ピストン３は、伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とを連通する伸側ポート３ｂと圧側ポート３ｃとを備えている。なお、伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とに充填される液体は、たとえば、作動油とされるが、作動油以外にも液体の利用も可能である。

【0025】

圧側リーフバルブ２０は、複数の環状板を積層して形成される積層リーフバルブとされ、内周がピストンロッド２に固定されて外周側の撓みが許容されてピストン３の図１中下端に積層されている。圧側リーフバルブ２０は、ピストン３に積層されると圧側ポート３ｃを閉塞して、圧側ポート３ｃを介して作用する圧側室Ｒ２の圧力を受けて撓むと圧側ポート３ｃを開放する。

【0026】

他方、伸側リーフバルブ２１は、複数の環状板を積層して形成される積層リーフバルブとされ、内周がピストンロッド２に固定されて外周側の撓みが許容されてピストン３の図１中上端に積層されている。伸側リーフバルブ２１は、ピストン３に積層されると伸側ポート３ｂを閉塞して、伸側ポート３ｂを介して作用する伸側室Ｒ１の圧力を受けて撓むと伸側ポート３ｂを開放する。

【0027】

さらに、ピストンロッド２の小径部２ａの螺子部２ｂであって、ピストンナット２２よりも図１中上方となるサブシリンダ側には、閉塞体６が螺着されている。このように、ピストンロッド２の先端には、連結部材として閉塞体６が取り付けられている。閉塞体６は、本実施の形態では、図外のレンチ等による把持を可能とする六角ナット状とされており、内周に螺子部２ｂに螺着される螺子部６ａを備えるとともに、図１中上端となるサブシリンダ側端に円環状の平坦面６ｂを備えている。また、ピストンロッド２の螺子部２ｂの外周であって閉塞体６の反サブシリンダ側には閉塞体６の図１中下端に当接するストッパ２３が装着されている。ストッパ２３は、ピストンロッド２の小径部２ａの外周に設けられた符示しない溝に嵌合されるスナップリングとされており、閉塞体６の下端に当接して閉塞体６のピストンロッド２に対する反サブシリンダ側となる図１中下方への移動を規制している。

【0028】

また、ピストンロッド２の小径部２ａの最先端は筒状とされていて、当該最先端を加締め加工されて形成されたフランジ部２ｄとストッパ２３とで閉塞体６が挟持されて閉塞体６がピストンロッド２に対して不動に固定されている。

【0029】

サブシリンダ４は、筒状であってキャップ１０の図１中下端に設けられた環状の突条１０ｂの外周に嵌合されたうえで溶接によってキャップ１０に固定されており、シリンダ１内で圧側室Ｒ２内に収容されている。このようにサブシリンダ４の上端は、キャップ１０によって閉塞されており、また、サブシリンダ４の外径は、シリンダ１の内径よりも小径とされており、サブシリンダ４とシリンダ１との間に環状隙間Ｓが形成されている。

【0030】

さらに、サブシリンダ４の内周には円盤状の隔壁５が取り付けられており、サブシリンダ４内が隔壁５によって、液圧ロック室Ｌと液圧ロック室Ｌの反ピストン側の補償室Ｒとに区画されている。本実施の形態では、サブシリンダ４は、２つの軸方向に重ねた２つの筒４ａ，４ｂで形成されており、筒４ａ，４ｂの互いに対向する開口端の内径を隔壁５の嵌合を可能とする大径にして、筒４ａ，４ｂの開口端を隔壁５に嵌合させつつ筒４ａ，４ｂを軸方に重ねたうえで、外周側から筒４ａ，４ｂの端部と隔壁５の外周とを溶接することによって隔壁５と一体に製造されている。このように隔壁５をサブシリンダ４に一体にすることによってシール部材を設けずとも液圧ロック室Ｌと補償室Ｒとを液密に仕切ることができる。なお、サブシリンダ４に隔壁５を設ける加工方法は一例であって、サブシリンダ４の内周に嵌合される隔壁５をサブシリンダ４の内周に装着される一対のスナップリングで挟持する等としてサブシリンダ４に隔壁５を固定してもよい。この場合は、隔壁５の外周にサブシリンダ４の内周に密着するシールリングを設けることにより液圧ロック室Ｌと補償室Ｒとの間をシールすればよい。

【0031】

また、サブシリンダ４の内周であって補償室Ｒ内には、サブシリンダ４の内周に摺接して軸方向へ移動可能であって補償室Ｒ内を気室Ｇと液室Ａとの区画するフリーピストン３０が挿入されている。フリーピストン３０は、外周にサブシリンダ４内に摺接するシールリング３０ａを備えており、気室Ｇと液室Ａとの間をシールしている。気室Ｇ内には、圧縮気体が充填されており、液室Ａ内には伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とに充填された液体と同じ液体が充填されている。なお、本実施の形態の緩衝器Ｄでは、補償室Ｒ内を気室Ｇと液室Ａとに区画するのにフリーピストン３０を用いているが、ブラダ、ダイヤフラム、ベローズといった気室Ｇと液室Ａの容積配分を変更可能な弾性隔壁を用いてもよい。

【0032】

さらに、サブシリンダ４は、サブシリンダ４の肉厚を貫いて圧側室Ｒ２と液室Ａとを連通するオリフィス４ｃを備えている。オリフィス４ｃは、圧側室Ｒ２と補償室Ｒの液室Ａとを行き来する液体の流れに抵抗を与える。なお、本実施の形態では、オリフィス４ｃの開口面積よりサブシリンダ４とシリンダ１との間の環状隙間Ｓの断面積を大きくしており、オリフィス４ｃがオリフィス４ｃを通過する液体の流れに与える抵抗より環状隙間Ｓが当該環状隙間Ｓを通過する液体の流れに与える抵抗が大きくならないようにしている。本実施の形態では、オリフィス４ｃで圧側室Ｒ２と補償室Ｒの液室Ａとを行き来する液体の流れに抵抗を与えているが、前記環状隙間Ｓの流路面積を小さくして当該環状隙間Ｓを通過して圧側室Ｒ２と補償室Ｒの液室Ａとを行き来する液体の流れに抵抗を与えるようにし、当該環状隙間Ｓを制限流路として利用してもよい。その場合、サブシリンダ４にオリフィス４ｃの代わりに通過する液体の流れに抵抗を殆ど与えない孔を設けて液室Ａを環状隙間Ｓを介して圧側室Ｒ２に連通すればよい。

【0033】

また、サブシリンダ４内であって液圧ロック室Ｌ内には、ロックピース３１が軸方向へ移動可能に挿入されるとともに、ロックピース３１と隔壁５との間にばね３２が介装されている。ロックピース３１は、中央に孔３１ｂを備えた円環状の頭部３１ａと、頭部３１ａの外周から図１中上方へ立ち上がりサブシリンダ４の内周に対向する筒部３１ｃとを備えて、ピストンロッド２の先端に取り付けられた閉塞体６に対して軸方向で対向している。

【0034】

サブシリンダ４の図１中下端近傍の内周には、ロックピース３１の液圧ロック室Ｌからの抜けを防止するスナップリング３３が装着されており、ロックピース３１は、ピストンロッド２の閉塞体６と離間した状態ではばね３２によって付勢されてスナップリング３３に当接する位置に位置決められる。ばね３２は、円錐コイルばねとされていて円筒状のコイルばねに比較して最圧縮時の全長が短いために、ロックピース３１の液圧ロック室Ｌ内でのストローク長を確保できるとともに液圧ロック室Ｌの軸方向長さを短くすることができる。このことは、ばね３２を円筒状のコイルばねとすることを妨げない。また、ばね３２は、コイルばね以外にもロックピース３１を付勢できればよいのでウェーブワッシャや皿ばね、ゴム等の弾性体とされてもよい。

【0035】

ロックピース３１の筒部３１ｃの外径は、サブシリンダ４の液圧ロック室Ｌを形成する部分の内径よりも少し小さく、液体は、抵抗を受けつつもロックピース３１の外周とサブシリンダ４の内周との隙間を通過できるようになっている。

【0036】

また、頭部３１ａにおける孔３１ｂの内径は、閉塞体６の円環状の平坦面６ｂの外径よりも小径であって、ピストンロッド２の先端部のフランジ部２ｄの挿通を許容できる径に設定されている。よって、閉塞体６とロックピース３１とが当接しない状態では、液圧ロック室Ｌと圧側室Ｒ２とはロックピース３１の孔３１ｂとロックピース３１の外周とサブシリンダ４の内周との間の隙間とを介して連通されるが、ピストンロッド２がシリンダ１に対して図１中上方へ移動して閉塞体６の平坦面６ｂに頭部３１ａが当接するとロックピース３１の孔３１ｂが閉塞体６の平坦面６ｂとピストンロッド２とによって閉塞され、液圧ロック室Ｌ内と圧側室Ｒ２とがロックピース３１の外周とサブシリンダ４の内周との間の狭い隙間のみを介して連通されることになる。

【0037】

緩衝器Ｄは、以上のように構成されており、以下に緩衝器Ｄの作動を説明する。まず、緩衝器Ｄが伸長作動する場合の作動を説明する。シリンダ１に対してピストンロッド２が図１中下方へ移動して緩衝器Ｄが伸長作動を呈すると、ピストン３によって縮小される伸側室Ｒ１内の液体は、伸側ポート３ｂを通過して伸側リーフバルブ２１を押し開いて拡大される圧側室Ｒ２へ移動する。この液体の流れに対して伸側リーフバルブ２１が抵抗を与えるので、伸側室Ｒ１内の圧力が上昇して伸側室Ｒ１内の圧力と圧側室Ｒ２内の圧力とに差が生じ、緩衝器Ｄは伸長作動を妨げる伸側の減衰力を発生する。緩衝器Ｄの伸長作動時には、ピストンロッド２がシリンダ１内から退出するため、ピストンロッド２のシリンダ１内から退出する体積分の液体が圧側室Ｒ２内で不足するが、不足分の液体は、フリーピストン３０がサブシリンダ４内で気室Ｇを拡大させる方向へ変位して、液室Ａ内から圧側室Ｒ２内へ供給される。

【0038】

反対に、緩衝器Ｄが収縮作動する場合の作動を説明する。シリンダ１に対してピストンロッド２が図１中上方へ移動して緩衝器Ｄが収縮作動を呈すると、ピストン３によって縮小される圧側室Ｒ２内の液体は、圧側ポート３ｃを通過して圧側リーフバルブ２０を押し開いて拡大される伸側室Ｒ１へ移動する。この液体の流れに対して圧側リーフバルブ２０が抵抗を与えるので、圧側室Ｒ２内の圧力が上昇して圧側室Ｒ２内の圧力と伸側室Ｒ１内の圧力とに差が生じ、緩衝器Ｄは収縮作動を妨げる圧側の減衰力を発生する。緩衝器Ｄの収縮作動時には、ピストンロッド２がシリンダ１内へ侵入するため、ピストンロッド２のシリンダ１内へ侵入する体積分の液体が圧側室Ｒ２内で過剰となるが、過剰分の液体は、オリフィス４ｃを介して補償室Ｒの液室Ａ内に流入してフリーピストン３０がサブシリンダ４内で気室Ｇを収縮させる方向へ変位する。なお、補償室Ｒは、オリフィス４ｃを介して圧側室Ｒ２と液室Ａとを連通しており、圧側室Ｒ２内の圧力は液室Ａ内の圧力を超えて上昇できるので、緩衝器Ｄは、従来の単筒型緩衝器と比較して大きな圧側の減衰力を発生できる。

【0039】

緩衝器Ｄが収縮作動を呈して、ピストンロッド２がシリンダ１に対して図１中上方へ移動していくと、やがて、ピストンロッド２の先端に装着された閉塞体６が液圧ロック室Ｌ内のロックピース３１の頭部３１ａに当接するようになる。このように閉塞体６の平坦面６ｂがロックピース３１に当接すると、ロックピース３１の孔３１ｂが閉塞体６とピストンロッド２とによって閉塞されて、孔３１ｂによる液圧ロック室Ｌと圧側室Ｒ２との連通が断たれる。この状態からさらにピストンロッド２がシリンダ１に対して図１中上方へ移動して緩衝器Ｄが収縮すると、ロックピース３１が閉塞体６によって押圧されて液圧ロック室Ｌ内を圧縮する方向へ移動し、連結部材としての閉塞体６が液圧ロック室Ｌ内に挿入される。閉塞体６がロックピース３１の頭部３１ａに当接した状態では、液圧ロック室Ｌと圧側室Ｒ２とがロックピース３１とサブシリンダ４との間の隙間のみによって連通される状態となるため、ピストンロッド２のシリンダ１に対する収縮方向への移動によってピストンロッド２が液圧ロック室Ｌ内に侵入し、閉塞体６によって押されたロックピース３１が液圧ロック室Ｌを縮小すると、液圧ロック室Ｌ内の液体は前記隙間を抵抗を受けながら圧側室Ｒ２へ移動する。よって、液圧ロック室Ｌ内の圧力が圧側室Ｒ２以上に上昇して、ピストンロッド２がロックピース３１とともに液圧ロック室Ｌ内の圧力の作用によって図１中下方へ押圧されるようになる。

【0040】

このように緩衝器Ｄが収縮側にストロークエンド近傍まで変位すると、閉塞体６がロックピース３１に当接して液圧ロック室Ｌ内の圧力を上昇させて、液圧ロック機能を発揮するので、緩衝器Ｄは、圧側リーフバルブ２０による減衰力に液圧ロック室Ｌ内の圧力上昇による抵抗力を付加してより大きな圧側の減衰力を発生できる。

【0041】

緩衝器Ｄがストロークエンド近傍まで収縮作動した後に伸長作動に転じると、ピストンロッド２が液圧ロック室Ｌ内から退出するとともに、ロックピース３１はばね３２に付勢されて液圧ロック室Ｌを圧縮する前のスナップリング３３に当接する初期位置に復帰できる。

【0042】

以上、本実施の形態の緩衝器Ｄは、シリンダ１と、シリンダ１内に軸方向へ移動可能に挿入されるピストンロッド２と、ピストンロッド２に連結されてシリンダ１内に軸方向へ移動可能に挿入されるとともにシリンダ１内を伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とに区画するピストン３と、シリンダ１内の圧側室Ｒ２内に収容されるサブシリンダ４と、サブシリンダ４内を液圧ロック室Ｌと液圧ロック室Ｌの反ピストン側の補償室Ｒとに区画する隔壁５とを備え、補償室Ｒは、気室Ｇと圧側室Ｒ２に連通される液室Ａとを有し、液圧ロック室Ｌは、シリンダ１に対してピストンロッド２が圧側室Ｒ２を圧縮する収縮方向へ移動してピストンロッド２に連結される連結部材としての閉塞体６が液圧ロック室Ｌ内に挿入されると内部の圧力でピストンロッド２の収縮方向への移動を抑制する。

【0043】

このように構成された本実施の形態の緩衝器Ｄでは、収縮作動を呈して、ピストン３が収縮方向へ移動してピストンロッド２が液圧ロック室Ｌ内に侵入すると、液圧ロック室Ｌの圧力によってピストンロッド２の移動を抑制する抵抗力を収縮作動時の減衰力に付加することができる。よって、本実施の形態の緩衝器Ｄによれば、ストロークエンド近傍まで収縮する際に、従来の緩衝器よりも大きな減衰力を発生できる。そして、このように構成された緩衝器Ｄを鞍乗型車両の車体と車輪との間に介装して使用すれば、鞍乗型車両の悪路走行時においてストロークエンドまで収縮してしまう所謂底付きを抑制できる。

【0044】

また、本実施の形態の緩衝器Ｄは、ストロークエンド近傍まで収縮すると大きな減衰力を発生できるから、バンプクッションラバー１８で大きな弾発力を発生しなくても最収縮時の衝撃を緩和できるようになり、バンプクッションラバー１８の小型化および軽量化も可能となる。また、本実施の形態の緩衝器Ｄは、ストロークエンド近傍まで収縮すると大きな減衰力を発生できるから、懸架ばね８の圧縮が進むとばね定数を変化させて減衰力不足を補う必要がないので、懸架ばね８の構造が簡単になって生産性も向上する。

【0045】

さらに、本実施の形態の緩衝器Ｄでは、孔３１ｂを有してサブシリンダ４内であって液圧ロック室Ｌ内に軸方向へ移動可能に挿入されるロックピース３１と、ロックピース３１と隔壁５との間に介装されてロックピース３１をピストン側へ向けて付勢するばね３２と、ピストンロッド２の先端に設けられてロックピース３１に当接すると孔３１ｂを閉塞する閉塞体６とを備えており、閉塞体６を連結部材としている。

【0046】

このように構成された緩衝器Ｄによれば、ピストンロッド２がサブシリンダ４に接近して、ピストンロッド２側に設けられた閉塞体６で液圧ロック室Ｌを圧縮するロックピース３１の孔３１ｂを閉塞して、ピストンロッド２、閉塞体６およびロックピース３１によって液圧ロック室Ｌを圧縮できるので、ピストンロッド２とサブシリンダ４との軸線にずれがあっても液圧ロック室Ｌを圧縮して液圧ロック室Ｌ内の圧力を上昇させてストロークエンド近傍で所望する大きな圧側の減衰力を得ることができる。

【0047】

なお、ピストンロッド２とサブシリンダ４との軸ずれの問題が無ければ、サブシリンダ４内に収容されるロックピース３１、ばね３２およびスナップリング３３を廃止して、ピストンロッド２の外周に連結部材として円環状のロックピースを設けて、ピストンロッド２がロックピースとともにサブシリンダ４内に侵入すると液圧ロック室Ｌがピストンロッド２に設けたロックピースによって圧縮されて内部の圧力を上昇させてピストンロッド２の収縮方向への移動を抑制してもよい。

【0048】

なお、本実施の形態の緩衝器Ｄでは、ピストンロッド２に連結される連結部材として閉塞体６を設けて、液圧ロック室Ｌが閉塞体６の液圧ロック室Ｌ内への挿入によりピストンロッド２の収縮方向への移動を抑制するが、連結部材を設けずにピストンロッド２の先端が液圧ロック室Ｌ内に挿入されることによって液圧ロック室Ｌがピストンロッド２の収縮方向への移動を抑制してもよい。この場合、たとえば、ピストンロッド２の先端面がロックピース３１に当接すると当該先端面で孔３１ｂを閉塞すればよい。また、連結部材を設けない場合であって、ロックピース３１、ばね３２およびスナップリング３３を廃止する場合、液圧ロック室Ｌを形成するサブシリンダ４の筒４ａの内径をピストンロッド２の先端の外径よりも少し大径にして、ピストンロッド２の先端が液圧ロック室Ｌ内に挿入されると液圧ロック室Ｌ内の圧力が上昇してピストンロッド２の収縮側への移動を抑制してもよい。このように、緩衝器Ｄは、ピストンロッド２の先端に何らかの連結部材を取り付けて連結部材の液圧ロック室Ｌ内への挿入によって液圧ロック機能を発生してもよいし、ピストンロッド２の先端自体の液圧ロック室Ｌ内への挿入によって液圧ロック機能を発生してもよい。

【0049】

また、本実施の形態の緩衝器Ｄでは、液圧ロック室Ｌを圧縮する際に液圧ロック室Ｌから圧側室Ｒ２へ向かう液体がロックピース３１とサブシリンダ４との間の隙間を通過し、当該隙間にて液体の流れに抵抗を与えて液圧ロック室Ｌ内の圧力を上昇させているが、ロックピース３１をサブシリンダ４の内周に摺接させて当該隙間の代わりにロックピース３１或いは閉塞体６或いはロックピースと閉塞体６との間、或いはピストンロッド２にオリフィスやチョークとして機能する通路を形成して、液体に当該通路を通過させることによって液圧ロック室Ｌ内の圧力を上昇させるようにしてもよい。さらには、サブシリンダ４に液圧ロック室Ｌと圧側室Ｒ２とを連通するオリフィスやチョークを設けてもよい。また、閉塞体６は、六角形状とされているが、ロックピース３１と当接した際にロックピース３１の孔３１ｂを閉塞して、ピストンロッド２が液圧ロック室Ｌ内へ侵入した際に、液圧ロック室Ｌをロックピース３１とともに圧縮できる限りにおいて形状および構造について適宜設計変更できる。なお、閉塞体６或いはロックピース３１の互いの当接面の一方或いは両方に溝を設けて、当該溝を液圧ロック室Ｌ内の圧力を上昇させるためのオリフィスやチョークとして機能させる場合であっても、閉塞体６がロックピース３１に当接した状態で孔３１ｂが完全に閉塞されないが、このような場合も液圧ロック室Ｌの機能を実現できる限りにおいて閉塞体６が孔３１ｂを閉塞するとの概念に含まれる。

【0050】

なお、ロックピース３１は、金属製であってもよいが、樹脂製であると閉塞体６との当接時の打音を小さくすることできるとともに、サブシリンダ４内での移動時にサブシリンダ４内の内周面を傷めるのを抑制できる。

【0051】

また、本実施の形態の緩衝器Ｄでは、サブシリンダ４が側方に圧側室Ｒ２を液室Ａに連通するオリフィス４ｃを備えているので、緩衝器Ｄの収縮作動時に補償室Ｒ内の圧力よりも圧側室Ｒ２内の圧力を高くすることができるため、収縮作動時の圧側の減衰力を大きくすることができる。よって、このように構成された緩衝器Ｄを鞍乗型車両の車体と車輪との間に介装して使用すれば、鞍乗型車両の悪路走行時において底付きをより一層抑制できる。

【0052】

さらに、本実施の形態の緩衝器Ｄでは、閉塞体６がピストンロッド２の先端の外周に取り付けられており、ピストン３が環状であってピストンロッド２の外周であって閉塞体６よりの反サブシリンダ側に装着されるとともに伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とを連通する伸側ポート３ｂと圧側ポート３ｃとを有し、環状であって内周がピストンロッド２の外周に固定されてピストン３の伸側室側端に重ねられて圧側ポート３ｃを開閉する圧側リーフバルブ２０と、環状であって内周がピストンロッド２の外周に固定されてピストン３の圧側室側端に重ねられて伸側ポート３ｂを開閉する伸側リーフバルブ２１と、ピストンロッド２の外周に装着されて閉塞体６の反サブシリンダ側に当接するストッパ２３とを備えている。このように構成された緩衝器Ｄでは、緩衝器Ｄがストロークエンドの近傍まで収縮作動を呈すると、ピストンロッド２に設けられた閉塞体６がロックピース３１に当接してロックピース３１とともに液圧ロック室Ｌを圧縮して液圧ロック室Ｌ内の圧力を上昇させる。液圧ロック室Ｌ内の圧力は、閉塞体６をピストンロッド２に対してピストン３側へ向けて押圧するが、閉塞体６はピストンロッド２に取り付けられたストッパ２３によってピストン３側への移動が規制されるため、閉塞体６が液圧ロック室Ｌの圧力によって受ける軸方向の荷重が圧側リーフバルブ２０、ピストン３および伸側リーフバルブ２１に作用することがない。よって、このように構成された本実施の形態の緩衝器Ｄによれば、ピストンロッド２に閉塞体６を設けても、圧側リーフバルブ２０、ピストン３および伸側リーフバルブ２１に液圧ロック室Ｌの圧力によって受ける軸方向の荷重が作用しないので、圧側リーフバルブ２０、ピストン３および伸側リーフバルブ２１の劣化を防止できるとともに、設計通りに伸側および圧側の減衰力を発生できる。

【0053】

なお、補償室Ｒにおける気室Ｇと液室Ａとの上下の配置を図１に示したところとは逆にしてもよい。また、本実施の形態の緩衝器Ｄでは、サブシリンダ４に液室Ａと圧側室Ｒ２とを連通するオリフィス４ｃを設けて収縮作動時の圧側室Ｒ２内の圧力上昇を助勢しているが、オリフィスとしては機能できない孔で液室Ａと圧側室Ｒ２とを連通してシリンダ１とサブシリンダ４との間の隙間で液体の流れに抵抗を与える制限流路を設けて収縮作動時の圧側室Ｒ２内の圧力上昇を助勢してもよい。ただし、面積の管理が容易なオリフィス４ｃによって収縮作動時の圧側室Ｒ２内の圧力上昇を助勢する場合、圧側室Ｒ２内の圧力と液室Ａ内の圧力との調整がしやすくなるという利点を享受できる。また、サブシリンダ４の液圧ロック室Ｌ側の径と補償室Ｒ側の径は等しくなっているが異なっていてもよい。さらに、本実施の形態の緩衝器Ｄでは、サブシリンダ４がキャップ１０に保持されているので、サブシリンダ４に組み付けられる各部品をサブシリンダ４とともにキャップ１０に組み付けてサブシリンダ組立体を形成することができ、緩衝器Ｄの組立が容易となる。ただし、サブシリンダ４のシリンダ１内への収容および固定の構造については図１に示したところに限定されるものではなく適宜設計変更可能である。

【0054】

たとえば、サブシリンダ４は、図２に示した一実施の形態の第１変形例における緩衝器Ｄ１のように、有底筒状であって底部４１ａを隔壁として液圧ロック室Ｌを形成する有底筒状の第１筒４１と、第１筒４１の底部側端の外周に嵌合されるとともに、外周側から加締められることによって第１筒４１を保持して補償室Ｒを形成する第２筒４２とで形成されてもよい。

【0055】

第１筒４１は、円盤状の底部４１ａと、外径が底部４１ａの外径より小径であって底部４１ａからピストン側へ向けて垂下される筒部４１ｂとを備えており、シリンダ１内で圧側室Ｒ２内に収容されるとともに、内部で液圧ロック室Ｌを形成している。第１筒４１内には、ロックピース３１が軸方向へ移動可能に挿入されており、ロックピース３１と底部４１ａとの間に円錐コイルばねであるばね３２が介装されている。また、筒部４１ｂの図２中下端が内周側へ向けて折り曲げられていて、筒部４１ｂの下端に折り曲げ部４１ｃが形成されており、折り曲げ部４１ｃによってロックピース３１の液圧ロック室Ｌからの抜けが防止されている。ロックピース３１は、ピストンロッド２の閉塞体６と離間した状態ではばね３２によって付勢されて折り曲げ部４１ｃに当接する位置に位置決められる。

【0056】

第２筒４２は、円筒状であってキャップ１０の図２中下端に設けられた環状の突条１０ｂの外周に嵌合されたうえで溶接によってキャップ１０に固定されており、シリンダ１内で圧側室Ｒ２内に収容されて、内部で補償室Ｒを形成している。また、第２筒４２の図２中の下端の内径が上方よりも大径となっており、内周に段部４２ａを備えるとともに段部４２ａより反ピストン側に肉厚を径方向に貫くオリフィス４２ｂを備えている。第２筒４２の下端の内径は、第１筒４１の底部４１ａが挿入可能な径に設定されている。第２筒４２の内径が大径な部分４２ｃの軸方向長さは、第１筒４１の底部４１ａの軸方向長さよりも長くなっている。

【0057】

このように構成された第１筒４１と第２筒４２とを連結するには、第１筒４１の底部側端を第２筒４２の下端の内方に挿入して、第１筒４１の底部４１ａを第２筒４２の段部４２ａに当接させる。この状態で、第２筒４２の下端の内径が大径な部分４２ｃを加締部として外周側から加締めて底部４１ａを把持するように塑性変形させることにより、第２筒４２と第１筒４１とを連結する。このように、液圧ロック室Ｌを形成する有底筒状の第１筒４１と、第１筒４１の底部側端の外周に嵌合されるとともに、外周側から加締められることによって第１筒４１を保持して補償室Ｒを形成する第２筒４２とでサブシリンダ４を形成すると、第１筒４１と第２筒４２とに溶接による歪が生じず、第１筒４１と第２筒４２の内周面の後加工が不要となるので安価かつ容易にサブシリンダ４を製造できるともに、有底筒状の第１筒４１で液圧ロック室Ｌを形成しているので、液圧ロック機能の発揮時に液圧ロック室Ｌ内から筒部４１ｂとロックピース３１との間以外を介して液体が圧側室Ｒ２内へ漏洩する心配もないので、液圧ロック機能を安定して発揮できる。

【0058】

また、補償室Ｒ内の液体が第１筒４１と第２筒４２の加締部となる下端の部分４２ｄとの間から圧側室Ｒ２へ漏洩することがあっても、第１筒４１と第２筒４２の接合部分は液室Ａのみが面しており、液室Ａと圧側室Ｒ２とは常時連通状態におかれるので何ら問題は生じず、液圧ロック室Ｌが有底筒状の第１筒４１内によって形成されているので、液圧ロック室Ｌにも何ら影響を与えることがない。

【0059】

また、第２筒４２による第１筒４１の保持は、第１筒４１の外周に第２筒４２を嵌合させることによって保持状態を保つことができれば嵌合によって第２筒４２が第１筒４１を保持してもよい。

【0060】

なお、液圧ロック室Ｌを形成する第１筒を円筒状として、キャップ１０に連結されて補償室Ｒを形成する第２筒を有底筒状として、第２筒の底部側端の外周に第１筒を嵌合して第１筒を第２筒の底部に向けて外周側から加締めることによって、第１筒と第２筒とを連結してサブシリンダ４を形成することも可能である。

【0061】

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。

【符号の説明】

【0062】

１・・・シリンダ、２・・・ピストンロッド、３・・・ピストン、３ｂ・・・伸側ポート、３ｃ・・・圧側ポート、４・・・サブシリンダ、４ｃ・・・オリフィス、５・・・隔壁、６・・・閉塞体（連結部材）、２０・・・圧側リーフバルブ、２１・・・伸側リーフバルブ、２３・・・ストッパ、３１・・・ロックピース、３１ｂ・・・孔、３２・・・ばね、４１・・・第１筒、４１ａ・・・底部、４２・・・第２筒、Ａ・・・液室、Ｄ・・・緩衝器、Ｇ・・・気室、Ｌ・・・液圧ロック室、Ｒ・・・補償室、Ｒ１・・・伸側室、Ｒ２・・・圧側室、Ｓ・・・環状隙間

【要約】

【課題】ストロークエンド近傍で大きな減衰力の発生が可能な緩衝器を提供する。
【解決手段】本発明の緩衝器Ｄは、シリンダ１と、シリンダ１内に軸方向へ移動可能に挿入されるピストンロッド２と、ピストンロッド２に連結されてシリンダ１内に軸方向へ移動可能に挿入されるとともにシリンダ１内を伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とに区画するピストン３と、シリンダ１内の圧側室Ｒ２内に収容されるサブシリンダ４と、サブシリンダ４内を液圧ロック室Ｌと液圧ロック室Ｌの反ピストン側の補償室Ｒとに区画する隔壁５とを備え、補償室Ｒは、気室Ｇと圧側室Ｒ２に連通される液室Ａとを有し、液圧ロック室Ｌは、シリンダ１に対してピストンロッド２が圧側室Ｒ２を圧縮する収縮方向へ移動してピストンロッド２の先端或いは連結部材が液圧ロック室Ｌ内に挿入されると内部の圧力でピストンロッド２の収縮方向への移動を抑制する。
【選択図】 図１

【図1】

【図2】