JP6274925B2

JP6274925B2 - 緩衝器

Info

Publication number: JP6274925B2
Application number: JP2014052988A
Authority: JP
Inventors: 栗田　典彦; 典彦栗田
Original assignee: KYB Corp
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 2014-03-17
Filing date: 2014-03-17
Publication date: 2018-02-07
Anticipated expiration: 2034-03-17
Also published as: JP2015175451A

Description

この発明は、緩衝器に関するものである。

一般的に、車両における車体と車輪との間には、緩衝器が介装されており、路面凹凸による衝撃を緩和し、車両の乗り心地を良好にしている。

例えば、特許文献１，２に開示されるように、自動二輪車の前輪を懸架するフロントフォークに利用される緩衝器の中には、性能向上を目的として、アウターチューブと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内に減衰力を発揮する正立型の液圧ダンパを内蔵し、当該ダンパにおけるロッドの外周をシール部材でシールしてシリンダ内の密閉性を高めるとともに、シリンダの上側開口部に保持されて上記シール部材を保持するヘッド部材にリリーフ弁を設け、このリリーフ弁の開弁時にシリンダ内に析出した気体をシリンダ外に排出できるようにしたものがある。

特開２００３−２４７５８４号公報特開平１０−２９２８４２号公報

上記したような気体排出機構を実現するため、図３（ａ）に示すように、特開２００３−２４７５８４号公報に開示のヘッド部材３Ａは、シリンダ１内外を連通する通路３０１が形成される環状のバルブシート３００と、このバルブシート３００に積層されて通路３０１を開閉する環板状のリーフバルブ３０２からなるリリーフ弁と、シリンダ１の上側開口部外周に螺合されシリンダ１との間にバルブシート３００とリーフバルブ３０２の外周部を挟んで固定するシリンダヘッド３０３とを備えて構成されており、バルブシート３００の内周に、ロッド２を軸支する環状の軸受４と、ロッド２の外周をシールするシール部材５００とを上下直列に保持させている。

そして、キャップ状に形成されるシリンダヘッド３０３の筒部３０３ｂ内周に係止面ａを形成するとともに、バルブシート３００の外周に係止面ａに対向する係止段部ｂを形成しており、シリンダヘッド３０３をシリンダ１に捻じ込んだときの軸力を係止段部ｂで受けるので、シリンダヘッド３０３の頂部３０３ａとバルブシート３００の間にできる隙間にリーフバルブ３０２の外周部が入っているだけで、リーフバルブ３０２に軸力がかからない構造となっている。

しかしながら、この場合、リーフバルブ３０２の外周部が挿入される上記隙間のバラツキによりリーフバルブ３０２のクラッキング圧にバラツキが生じるという不具合がある。さらに、シール部材５００と軸受４をバルブシート３００に上下直列に保持させているので、バルブシート３００の軸方向長さが長くなる。そして、当該バルブシート３００にリーフバルブ３０２とシリンダヘッド３０３がさらに重ねて設けられるので、ヘッド部材３Ａの上端（シリンダヘッド３０３の上端）から、ヘッド部材３Ａにおいてシリンダ１内に対向する端面（バルブシート３００の下端）までの長さＸが長くなり、ヘッド部材３Ａが軸方向に嵩張るという不具合がある。

また、図３（ｂ）に示すように、特開平１０−２９２８４２号公報の図１に開示のヘッド部材３Ｂは、シリンダ１の上側開口部内周に螺合され内周に軸受４とシール部材５００を上下直列に保持する有底筒状のガイド部材３１０と、このガイド部材３１０の筒部３１０ａ内に挿入される環状のバルブシート３１１と、ガイド部材３１０の底部３１０ｂからバルブシート３１１にかけて形成されてシリンダ１内外を連通する通路３１２と、バルブシート３１１に積層されて通路３１２を開閉する環板状のリーフバルブ３１３からなるリリーフ弁と、ガイド部材３１０の筒部３１０ａにおける上部内周に螺合されガイド部材３１０の底部３１０ｂとの間にバルブシート３１１とリーフバルブ３１３の外周部を挟んで固定するシリンダヘッド３１４とを備えて構成されている。

上記構成によれば、シリンダヘッド３１４をガイド部材３１０に捻じ込んだときの軸力をリーフバルブ３１３に安定してかけることができるので、リーフバルブ３１３のクラッキング圧にバラツキが生じることを抑制できる。しかしながら、ガイド部材３１０に、シール部材５００と軸受４を上下直列に保持させているので、ガイド部材３１０の軸方向長さが長くなる。そして、当該ガイド部材３１０にバルブシート３１１とリーフバルブ３１３とシリンダヘッド３１４がさらに重ねて設けられるので、ヘッド部材３Ｂの上端（シリンダヘッド３１４の上端）から、ヘッド部材３Ｂにおいてシリンダ１内に対向する端面（ガイド部材３１０の下端）までの長さＸがさらに長くなり、ヘッド部材３Ｂが軸方向に嵩張るという不具合を解決できない。

そこで、本発明の目的は、リリーフ弁として機能するリーフバルブのクラッキング圧のバラツキを抑制するとともに、ヘッド部材をコンパクトにすることが可能な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、車輪側に連結されて液体を収容するシリンダと、車体側に連結されて上記シリンダ内に軸方向に移動可能に挿入されるロッドと、上記シリンダの上側開口部に取り付けられて上記ロッドが貫通するヘッド部材と、上記ヘッド部材に保持されて上記ロッドを軸支する環状の軸受と、上記ヘッド部材に保持されて上記ロッドの外周をシールする環状のシール部材と、上記シリンダ外に形成されて液体が貯留されるリザーバとを備えており、上記ヘッド部材は、内周に上記軸受を保持する環状の頂部と上記頂部からシリンダ側に延びる筒状の筒部とを備えてキャップ状に形成されるシリンダヘッドと、上記筒部の内周に螺合されて内周に上記シール部材を保持する環状のバルブシートと、上記バルブシートに形成されて上記シリンダ内と上記リザーバとを連通する通路と、内側に上記軸受が挿通されるとともに上記シリンダヘッドと上記バルブシートとの間に内周部或いは外周部を挟まれながら上記通路を開閉する環板状のリーフバルブとを備えることである。

本発明によればシリンダヘッドにバルブシートを捻じ込んだときの軸力がリリーフ弁として機能するリーフバルブに安定してかかるので、当該リーフバルブのクラッキング圧のバラツキを抑制することが可能となる。

さらには、ヘッド部材の上端となるシリンダヘッドの上端から、ヘッド部材においてシリンダ内に対向する端面となるバルブシートの下端までの長さを短くすることができるので、ヘッド部材をコンパクトにすることが可能となる。

本発明の一実施の形態に係る緩衝器の主要部を部分的に切欠いて示した正面図である。図１の一部を拡大して示した図である。（ａ）は、従来の緩衝器の主要部を部分的に示した縦断面図である。（ｂ）は、他の従来の緩衝器の主要部を部分的に示した縦断面図である。

以下に本発明の一実施の形態に係る緩衝器について、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緩衝器Ａは、車輪側に連結されて液体を収容するシリンダ１と、車体側に連結されて上記シリンダ１内に軸方向に移動可能に挿入されるロッド２と、上記シリンダ１の上側開口部に取り付けられて上記ロッド２が貫通するヘッド部材３と、このヘッド部材３に保持されて上記ロッド２を軸支する環状の軸受４と、上記ヘッド部材３に保持されて上記ロッド２の外周をシールする環状のシール部材５と、上記シリンダ１外に形成されて液体が貯留されるリザーバＲとを備えている。

そして、上記ヘッド部材３は、内周に上記軸受４を保持する環状の頂部３０ａとこの頂部３０ａからシリンダ１側に延びる筒状の筒部３０ｂとを備えてキャップ状に形成されるシリンダヘッド３０と、上記筒部３０ｂの内周に螺合されて内周に上記シール部材５を保持する環状のバルブシート３１と、このバルブシート３１に形成されて上記シリンダ１内と上記リザーバＲとを連通する通路３１ａと、上記シリンダヘッド３０と上記バルブシート３１との間に内周部を挟まれながら上記通路３１ａを開閉する環板状のリーフバルブ３２とを備えている。

以下、詳細に説明すると、本実施の形態において、本発明に係る緩衝器Ａは、自動二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。当該フロントフォークの構成は周知であるので、詳細な図示を省略するが、前輪を両側から支える一対の緩衝器（一方の緩衝器Ａのみを図示し、他方の緩衝器を省略する）と、これら緩衝器Ａ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（図示せず）と、各緩衝器Ａを前輪の車軸に連結する車輪側ブラケットＢとを備えている。本発明は、一方または両方の緩衝器Ａに具現化されており、以下、本発明が具現化された緩衝器Ａの構成について詳細に説明する。なお、本発明に係る緩衝器Ａがフロントフォーク以外の緩衝器として利用されるとしてもよく、例えば、鞍乗型車両の後輪を懸架するリアクッションに利用されるとしてもよい。

緩衝器Ａは、当該緩衝器Ａの外殻となるテレスコピック型のチューブ部材Ｔと、このチューブ部材Ｔ内に収容されて減衰力を発生する正立型のダンパＤと、チューブ部材ＴとダンパＤとの間に形成されるリザーバＲに設けられ車体を弾性支持する懸架ばねＳとを備えている。リザーバＲには、液体が貯留されて液溜室が形成されるとともに、この液体の液面（図示せず）を介して上側には、気体が封入されて気室が形成されている。本実施の形態において、懸架ばねＳは、コイルばねからなるが、上記気室に気体を圧縮しながら封入し、当該圧縮気体をエアばねとして利用するとしてもよい。

チューブ部材Ｔは、図示しない車体側ブラケットに連結されるアウターチューブｔ１と、車輪側ブラケットＢに連結されてアウターチューブｔ１に出入りするインナーチューブｔ２とを備えてテレスコピック型となっており、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ｔ２がアウターチューブｔ１に出入りして緩衝器Ａが伸縮作動するようになっている。

チューブ部材Ｔの上端開口は、上側の封止部材である図示しないキャップ部材で塞がれており、チューブ部材Ｔの下側開口は、下側の封止部材を構成する筒状の車輪側ブラケットＢと、この車輪側ブラケットＢの下側から挿入されるボトムキャップＣとで塞がれている。さらに、アウターチューブｔ１とインナーチューブｔ２の重複部の間に形成される筒状隙間の下側開口は、アウターチューブｔ１の下部内周に保持されてインナーチューブｔ２の外周面に摺接する環状のオイルシールＯＳ及びダストシールＤＳで塞がれている。このため、チューブ部材Ｔ内に収容される液体や気体がチューブ部材Ｔ外に漏れ出ないようになっている。

チューブ部材Ｔに収容されるダンパＤは、正立型に設定されており、インナーチューブｔ２の軸心部に起立する筒状のシリンダ１と、このシリンダ１内に軸方向に移動可能に挿入されるロッド２と、シリンダ１の上側開口部に取り付けられてロッド２が貫通するヘッド部材３と、このヘッド部材３に上下直列に保持されてロッド２の外周面に摺接する環状の軸受４及び環状のシール部材５と、ロッド２の下端部外周に保持されてシリンダ１の内周面に摺接する環状のピストン６と、シリンダ１の下側開口部内周に基部７ａが螺合されるベースロッド７と、このベースロッド７の基部７ａの中心から上側に延びる軸部７ｂの上端部外周に保持される環状のベース部材８とを備えている。そして、シリンダ１は、ベースロッド７とボトムキャップＣを介して車輪側の車輪側ブラケットＢに連結されており、ロッド２は、図示しないキャップ部材及びアウターチューブｔ１を介して車体側の車体側ブラケット（図示せず）に連結されている。

シリンダ１内には、ピストン６で区画されて液体が満たされる上側の伸側室Ｌ１及び下側の圧側室Ｌ２と、ベース部材８で圧側室Ｌ２と区画される中間室Ｌ３とが形成されている。シリンダ１におけるベース部材８よりも下側でベースロッド７の基部７ａよりも上側には、シリンダ１の肉厚を貫通してシリンダ１内外を連通する孔１ａが形成されており、中間室Ｌ３とリザーバＲの液溜室とが孔１ａを介して常に連通されている。

ロッド２は、筒状のロッド本体２０と、このロッド本体２０の下側に連結されて外周にピストン６を保持するセンターロッド２１とを備えて構成されている。このセンターロッド２１には、伸側室Ｌ１に開口し、ロッド本体２０の内側に連なるセンターロッド通路２１ａが形成されており、このセンターロッド通路２１ａは、ロッド本体２０の内側に形成されるロッド本体通路２０ａと、図示しないキャップ部材に形成されてリザーバＲに開口するキャップ部材通路とともに伸側室Ｌ１とリザーバＲとを連通するバイパス路２３を構成する。このバイパス路２３は、伸側室Ｌ１からリザーバＲへ向かう液体の流れのみが許容される一方通行の通路であるとともに、このバイパス路２３の途中には、図示しないが、このバイパス路２３を流れる液体の流量を制御する電磁弁が設けられている。

ピストン６は、ロッド２に保持されてシリンダ１内を軸方向に移動可能であり、ピストン６には、伸側室Ｌ１と圧側室Ｌ２とを連通する伸側ピストン通路６ａと圧側ピストン通路６ｂとが形成されている。ピストン６の下側には、伸側ピストン通路６ａを開閉するリーフバルブ６０が積層されており、このリーフバルブ６０は、伸長作動時にのみ伸側ピストン通路６ａを開く。また、ピストン６の上側には、圧側ピストン通路６ｂを開閉するリーフバルブ６１が積層されており、このリーフバルブ６１は、圧縮作動時にのみ圧側ピストン通路６ｂを開く。

本実施の形態において、伸側ピストン通路６ａを開閉する下側のリーフバルブ６０と、圧側ピストン通路６ｂを開閉する上側のリーフバルブ６１のクラッキング圧は、比較的高く設定されており、リーフバルブ６０，６１が、それぞれ、減衰弁として機能するように設定されている。なお、伸側ピストン通路６ａや圧側ピストン通路６ｂを開閉するリーフバルブ６０，６１の設定は、所望の減衰力の特性に応じて適宜変更することが可能である。また、伸側と圧側の各ピストン通路６ａ，６ｂを開閉するための弁体としてポペット弁をリーフバルブ６０，６１の代用とするとしてもよく、液体の流れに抵抗を与えための構成としてオリフィスを利用するとしてもよい。

シリンダ１の下部内側に取り付けられるベース部材８には、圧側室Ｌ２と中間室Ｌ３とを連通する伸側ベース通路８ａと圧側ベース通路８ｂとが形成されている。ベース部材８の上側には、伸側ベース通路８ａを開閉するリーフバルブ８０が積層されており、このリーフバルブ８０は伸長作動時にのみ伸側ベース通路８ａを開く。また、ベース部材８の下側には、圧側ベース通路８ｂを開閉するリーフバルブ８１が積層されており、このリーフバルブ８１は、圧縮作動時にのみ圧側ベース通路８ｂを開く。

本実施の形態において、伸側ベース通路８ａを開閉する上側のリーフバルブ８０のクラッキング圧は、比較的低く設定されており、当該リーフバルブ８０が逆止弁として機能するように設定されている。他方、圧側ベース通路８ｂを開閉する下側のリーフバルブ８１のクラッキング圧は、比較的高く設定されており、当該リーフバルブ８１が減衰弁として機能するように設定されている。なお、伸側ベース通路８ａや圧側ベース通路８ｂを開閉するリーフバルブ８０，８１の設定は、所望の減衰力の特性に応じて適宜変更することが可能である。また、伸側と圧側の各ベース通路８ａ，８ｂを開閉するための弁体としてポペット弁をリーフバルブ８０，８１の代用とするとしてもよく、液体の流れに抵抗を与えるための構成としてオリフィスを利用するとしてもよい。

シリンダ１の上側開口部に取り付けられるヘッド部材３は、図１，２に示すように、環状の頂部３０ａと筒状の筒部３０ｂとを備えるキャップ状（有頂筒状）のシリンダヘッド３０と、このシリンダヘッド３０の頂部３０ａの内側に挿入される環状のカラー３３と、シリンダヘッド３０の筒部３０ｂの内周に螺合される環状のバルブシート３１と、このバルブシート３１の上側に積層される環板状のリーフバルブ３２と、このリーフバルブ３２の上側に積層される環状の間座３４とを備えて構成されており、シリンダヘッド３０の頂部３０ａとバルブシート３１との間に、カラー３３、間座３４及びリーフバルブ３２の内周部を挟んで固定できるようになっている。

また、カラー３３の内側に軸受４が圧入固定されるとともに、バルブシート３１の内側にシール部材５が軽圧入されているので、バルブシート３１をシリンダヘッド３０に螺合すると、軸受４が嵌合するカラー３３、シリンダヘッド３０、間座３４、リーフバルブ３２、及び、シール部材５が軽圧入されるバルブシート３１がヘッド部材３として一体化される。このとき、軸受４がシリンダヘッド３０で支えられ、シール部材５がバルブシート３１で保持されており、ヘッド部材３において、軸受４を支える部材と、シール部材５を保持する部材とを分けている。当該構成によれば、軸受４とシール部材５とを上下直列に配置したとしても、ヘッド部材３の上端となるシリンダヘッド３０の上端からヘッド部材３においてシリンダ１内に対向する端面となるバルブシート３１の下端までの長さＸを短くしてヘッド部材３が軸方向に嵩張ることを抑制できるので、ヘッド部材３をコンパクトにできる。

さらには、上記したように一体化されたヘッド部材３をシリンダ１の上端に重なるばねシートワッシャ１０の上からシリンダ１に被せ、シリンダヘッド３０の筒部３０ｂ内周にシリンダ１の上側開口部を捻じ込むことで、ヘッド部材３をシリンダ１の上側開口部に取り付けることができ、ヘッド部材３、軸受４及びシール部材５の組み付け作業を容易にできる。

図２に示すように、シリンダヘッド３０は、環状の頂部３０ａと、この頂部３０ａの外周部から下側に延びる筒状の筒部３０ｂとを備えてキャップ状に形成されている。そして、頂部３０ａ及び筒部３０ｂの内側にロッド２のロッド本体２０が挿通されるとともに、頂部３０ａの外側に懸架ばねＳを支える環状のばねシートＳＳが嵌合している。本実施の形態において、シリンダヘッド３０はアルミからなり、これにより、軽量化できるが、シリンダヘッド３０の素材は適宜変更することが可能である。

シリンダヘッド３０における頂部３０ａの外周は、部分的に径方向に突出しており、この突出部３０ｃの間に形成される隙間とばねシートＳＳとの間を通ってリザーバＲ内の液体が上下に移動できるようになっている。また、頂部３０ａの内周には、環状の段差面３０ｄが形成されており、頂部３０ａにおける段差面３０ｄよりも下側の内径が上側の内径よりも大きくなるように形成されている。そして、頂部３０ａにおいて、段差面３０ｄよりも下側の内側に、軸受４が圧入固定されたカラー３３が挿入されている。

本実施の形態において、カラー３３はスチールからなり、軸受４を直接シリンダヘッド３０に挿入しない構造となっているが、シリンダヘッド３０の素材によっては軸受４を直接シリンダヘッド３０に挿入するようにしてもよい。

軸受４は、環状に形成されており、その内側に挿通されるロッド本体２０の外周面に摺接し、ロッド２を軸方向に移動自在に軸支する。当該軸受４は、組付時において、下部４ａがカラー３３及びシリンダヘッド３０の頂部３０ａから突出するように設定されており、当該突出した下部４ａの外周に間座３４とリーフバルブ３２が設けられ、軸受４が間座３４とリーフバルブ３２の内周を支持する支持部材としても機能するようになっている。当該構成によれば、軸受４と間座３４及びリーフバルブ３２とを軸方向に重複させることができ、軸受４と間座３４とリーフバルブ３２の組付長を軸受４の長さ分に短縮できる。したがって、軸受４を長くしてロッド２をより安定的に軸支できるようにしたとしても、ヘッド部材３の上端（シリンダヘッド３０の上端）から、ヘッド部材３のシリンダ１内に対向する端面（バルブシート３１の下端）までの長さＸが長くなることを抑制できる。

シリンダヘッド３０における筒部３０ｂの上部には、当該筒部３０ｂの肉厚を貫通して筒部３０ｂの内外を連通する孔３０ｅが形成されている。また、筒部３０ｂの内周にも、環状の段差面３０ｆが形成されており、筒部３０ｂにおける段差面３０ｆよりも下側の内径が上側の内径よりも大きくなるように形成され、段差面３０ｆの上側と下側の両方の内周にそれぞれ螺子溝が形成されている。そして、シリンダヘッド３０の筒部３０ｂにおいて、段差面３０ｆよりも上側の内周にバルブシート３１が螺合されており、当該バルブシート３１は、リーフバルブ３２、間座３４及びカラー３３を介して頂部３０ａの段差面３０ｄに突き当たって位置決めされるようになっている。このバルブシート３１の位置決め時において、バルブシート３１とシリンダヘッド３０の頂部３０ａとの間に隙間Ｌ４が形成されるようになっており、当該隙間Ｌ４は、筒部３０ｂの孔３０ｅを介して常にリザーバＲと連通する。他方、シリンダヘッド３０の筒部３０ｂにおいて、段差面３０ｆよりも下側の内周にシリンダ１の上側開口部が螺合され、上記段差面３０ｆとシリンダ１との間にばねシートワッシャ１０の外周部が挟まれて固定されている。

バルブシート３１は、環状に形成されて内側にロッド２のロッド本体２０が挿通されている。当該バルブシート３１は、外径が大きくシリンダヘッド３０の筒部３０ｂの内周に螺合する螺子部３１ｂと、この螺子部３１ｂの下側に連なり外径が螺子部３１ｂの外径よりも小さい脚部３１ｃとを備えている。この脚部３１ｃとシリンダヘッド３０の筒部３０ｂとの間には、環状の隙間Ｌ５が形成されており、当該隙間Ｌ５は後述するばねシートワッシャ１０の通孔１０ｆを介して常に伸側室Ｌ１と連通する。また、脚部３１ｃの外周形状は、六角ボルト状とされており、バルブシート３１をシリンダヘッド３０に捻じ込む際に、工具を引っ掛けられるようになっている。

バルブシート３１には、その上部に周方向に沿って形成される環状の環状溝３１ｄと、この環状溝３１ｄから脚部３１ｃの外側にかけて開穿されて隙間Ｌ５に連なる通路３１ａと、環状溝３１ｄの内周を囲う環状のボス部３１ｅと、環状溝３１ｄの外周を囲う環状の弁座３１ｆとが形成されており、バルブシート３１の位置決め時において、カラー３３、間座３４及びリーフバルブ３２の内周部がシリンダヘッド３０の頂部３０ａの段差面３０ｄとバルブシート３１のボス部３１ｅとの間に挟まれて固定され、バルブシート３１をシリンダヘッド３０に捻じ込む際の軸力がリーフバルブ３２の内周部にかかるとともに、上記軸力を安定させることができる。

バルブシート３１の上下の内径は、部分的に拡径されており、当該拡径された部分の境界にそれぞれ環状の段差面３１ｇ，３１ｈが形成されている。そして、バルブシート３１において、上側の段差面３１ｇよりも上側の内側に軸受４が挿入されており、組付時において上側の段差面３１ｇが軸受４に到達しないように設定されている。本実施の形態のように、軸受４をバルブシート３１の内側に挿入することで、軸受４からリーフバルブ３２が外れることを防ぐことができるが、軸受４からリーフバルブ３２が外れなければ軸受４がバルブシート３１の内側に挿入されていなくてもよい。また、リーフバルブ３２が軸受４以外の部材で内周支持される場合や、リーフバルブ３２が外周支持される場合にも、軸受４をバルブシート３１の内側に挿入する必要はない。他方、バルブシート３１において、下側の段差面３１ｈよりも下側の内側にシール部材５が軽圧入されている。

バルブシート３１の上側に積層されるリーフバルブ３２は、環板状に形成されて弾性変形可能であり、内側に軸受４が挿通されている。そして、リーフバルブ３２の内周部が、間座３４とカラー３３を介してシリンダヘッド３０の段差面３０ｄとバルブシート３１のボス部３１ｅとの間に挟まれて固定されている。他方、リーフバルブ３２の外周部は、弁座３１ｆに離着座可能となっており、リーフバルブ３２は、間座３４よりも外周側を上側に撓ませて通路３１ａを開き、上下の隙間Ｌ４，Ｌ５を連通させることで、伸側室Ｌ１とリザーバＲとを連通させることができる。

本実施の形態において、リーフバルブ３２は、緩衝器Ａの伸長作動時において伸側室Ｌ１の圧力が所定以上になったとき、通路３１ａを開いて伸側室Ｌ１とリザーバＲとの連通を許容するリリーフ弁である。本実施の形態においては、上記したように、リーフバルブ３２にかかる軸力を安定させることができるので、リーフバルブ３２のクラッキング圧のバラツキを抑制できる。

また、本実施の形態において、バルブシート３１の弁座３１ｆがボス部３１ｅよりも高い位置に設けられ、リーフバルブ３２の外周が内周よりも上側になるようにリーフバルブ３２に初期撓みを与えて、リーフバルブ３２のクラッキング圧が高くしているが、当該リーフバルブ３２のクラッキング圧は、所望の減衰力の特性に応じて適宜変更することが可能である。また、通路３１ａを開閉するリリーフ弁の構成も適宜変更することが可能であり、複数枚のリーフバルブ３２からなるとしてもよく、リリーフ弁を構成するリーフバルブ３２に初期撓みを与えないようにしてもよい。また、リーフバルブ３２の外周部をシリンダヘッド３０とバルブシート３１で挟んで固定し、リーフバルブ３２の内周部を撓ませて通路３１ａを開くようにしてもよい。

バルブシート３１の内側に軽圧入されるシール部材５は、本実施の形態において、上下直列に設けられ背中合わせに配置される環状のＵパッキン５０，５１からなり、ロッド本体２０の外周面に摺接し、ロッド２の外周をシールしてシリンダ１内の密閉性を高めている。Ｕパッキン５０，５１は、共に、軸方向の一端部に周方向に沿う溝５ａを備えており、Ｕパッキン５０を上向きに取り付けるとは、溝５ａが上を向くように取り付けることをいい、Ｕパッキン５１を下向きに取り付けるとは、溝５ａが下を向くように取り付けることをいう。そして、Ｕパッキン５０，５１を背中合わせに配置するとは、溝５ａの反対側が向かい合うようにＵパッキン５０，５１を配置することをいうものである。

上記構成によれば、リザーバＲ内の圧力が高まったとき、この圧力で上側のＵパッキン５０がロッド２の外周面に押し付けられてロッド２とＵパッキン５０との間に隙間が生じることを防ぐとともに、シリンダ１内の圧力が高まったとき、この圧力で下側のＵパッキン５１がロッド２の外周面に押し付けられてロッド２とＵパッキン５１との間に隙間が生じることを防ぐことができる。

なお、シール部材５の構成は、上記の限りではなく、適宜変更することが可能であり、Ｕパッキン以外のパッキン、Ｏリング、金属とゴムとを組み合わせて作られるオイルシール等からなるとしてもよい。

バルブシート３１の下側に設けられ、シリンダヘッド３０の段差面３０ｆとシリンダ１の上端との間に挟まれて固定されるばねシートワッシャ１０は、ロッド２のロッド本体２０の挿通を許容する中心孔１０ａを備える円板状のワッシャ部１０ｂと、このワッシャ部１０ｂの内周縁から上側に起立してバルブシート３１の内側に挿入される環状の突出部１０ｃと、ワッシャ部１０ｂの内周縁から下側に延びる環状のばね支持部１０ｄとを備えており、このばね支持部１０ｄの外周に緩衝器Ａの最伸長時の衝撃を緩和する伸切ばね１１が嵌合している。

突出部１０ｃは、バルブシート３１の脚部３１ｃの内側に挿入され、突出部１０ｃと脚部３１ｃには、相対向してばねシートワッシャ１０の内側と隙間Ｌ５とを連通しエア溜まりを防ぐ切欠１０ｅ，３１ｉが形成されており、ワッシャ部１０ｂには、軸方向に貫通する通孔１０ｆが形成されている。当該通孔１０ｆは、通路３１ａに連なる隙間Ｌ５と伸側室Ｌ１とを常に連通する。そして、リーフバルブ３２の外周部が上側に撓んで弁座３１ｆから離れ、リーフバルブ３２が通路３１ａを開くと、伸側室Ｌ１の液体が、ばねシートワッシャ１０とロッド２との間、切欠１０ｅ，３１ｉ、通孔１０ｆ、隙間Ｌ５、通路３１ａ、隙間Ｌ４及び孔３０ｅを通過してリザーバＲに移動する。

以下、本実施の形態に係る緩衝器Ａの作動について説明する。

インナーチューブｔ２がアウターチューブｔ１から退出し、ロッド２がシリンダ１から退出する緩衝器Ａの伸長作動時において、ピストン速度が低い低速領域では、ピストン６のリーフバルブ６０もヘッド部材３のリーフバルブ３２も開弁しないので、縮小される伸側室Ｌ１の液体は、バイパス路２３を通ってリザーバＲに移動する。そして、ピストン速度が高くなって中速領域に達すると、ピストン６のリーフバルブ６０が開弁し、伸側室Ｌ１の液体が伸側ピストン通路６ａを通って拡大する圧側室Ｌ２に移動するようになり、さらにピストン速度が高くなって高速領域に達すると、ヘッド部材３のリーフバルブ３２も開弁し、伸側室Ｌ１の液体がバルブシート３１の通路３１ａを通ってリザーバＲに移動するようになる。

上記した緩衝器Ａの伸長作動時においては、ベース部材８のリーフバルブ８０が開くので、シリンダ１内で不足する分の液体が伸側ベース通路８ａを通ってリザーバＲから圧側室Ｌ２に補給される。このように、中間室Ｌ３から圧側室Ｌ２に液体が移動すると、この移動した分の作動液が、孔１ａを通ってリザーバＲから中間室Ｌ３に流入する。

また、本実施の形態において、リーフバルブ６１が減衰弁、リーフバルブ８０が逆止弁とされるので、緩衝器Ａは、主に、液体がバイパス路２３や、伸側ピストン通路６ａや、通路３１ａを通過する際の抵抗に起因する伸側減衰力を発生する。より詳しくは、低速領域における伸側減衰力は、主にバイパス路２３を液体が通過する際の抵抗に起因し、中速領域における伸側減衰力は、主にバイパス路２３と伸側ピストン通路６ａを液体が通過する際の抵抗に起因し、高速領域における伸側減衰力は、主にバイパス路２３と伸側ピストン通路６ａと通路３１ａを液体が通過する際の抵抗に起因する。

さらに、本実施の形態において、シール部材５が下向きのＵパッキン５１を備えているので、伸長作動時に伸側室Ｌ１が昇圧されても上記Ｕパッキン５１で伸側室Ｌ１の液体がロッド２の外周を通ってリザーバＲに漏れ出ないようになっている。しかしながら、例えば、図３（ａ）や図３（ｂ）の緩衝器においては、シール部材５００が下向きのシールを備えておらず、上向きのシールのみで構成されている。このような場合には、伸側室Ｌ１が昇圧されたとき、伸側室Ｌ１の圧力で上向きのシール部材５００とロッド２との間に隙間ができて、この隙間から液体がリザーバＲに漏れる場合があり、当該シール部材５００のクラッキング圧や隙間を通る流量を予測し難く、伸側減衰力の調整が困難になるという不具合がある。

これに対して、本実施の形態の上記構成によれば、シール部材５部分からリザーバＲに向かう液体の流れをなくすことができる。したがって、伸側減衰力を調整する際、予測することが容易なピストン６のリーフバルブ６０やヘッド部材３のリーフバルブ３２を通る液体の流量のみを考慮して、バイパス路２３を通過する液体の流量を電磁弁で制御すればよく、伸側減衰力を所望の減衰力に容易に調節することが可能となる。さらには、ピストン速度零付近から大きな伸側減衰力を発生させることが可能になるとともに、バイパス路２３を閉じることで伸側室Ｌ１をロックすることもできるので、このことを利用して車高を調整するようにしてもよい。

なお、上記説明において、ピストン速度の領域を低速領域、中速領域、高速領域に区画しているが、各領域の閾値はそれぞれ任意に設定することが可能である。

反対に、インナーチューブｔ２がアウターチューブｔ１に進入し、ロッド２がシリンダ１に進入する緩衝器Ａの圧縮作動時において、縮小される圧側室Ｌ２の液体がピストン６のリーフバルブ６１を開き、圧側ピストン通路６ｂを通って拡大する伸側室Ｌ１に移動する。

この緩衝器Ａの圧縮作動時において、シリンダ１内で余剰となる分の液体がベース部材８のリーフバルブ８１を開き、圧側ベース通路８ｂを通って圧側室Ｌ２から中間室Ｌ３に移動する。このように、圧側室Ｌ２から中間室Ｌ３に液体が移動すると、この移動した分の液体が孔１ａを通って中間室Ｌ３からリザーバＲに排出される。

また、上記したように、本実施の形態に係るリーフバルブ６１，８１は、共に、減衰弁とされるので、緩衝器Ａは、液体が圧側ピストン通路６ｂ及び圧側ベース通路８ｂを通過する際の抵抗に起因する圧側減衰力を発生する。また、本実施の形態において、リザーバＲ内で気体と液体が液面を介して接しており、気体と液体が隔壁体等で分離されていないので、緩衝器Ａの圧縮作動に伴いリザーバ容積が縮小されてリザーバＲ内の圧力が高くなると、より多くの気体が液体中に溶解する。そして、緩衝器Ａが伸長作動に転じたときに、多くの気体が溶解された液体が孔１ａを通ってシリンダ１内に吸い込まれる。

そして、緩衝器Ａの伸縮作動に伴いシリンダ１内を移動する液体の流速が高くなる部分では、低圧となって液体中に溶けていた気体が析出するが、当該気体はシリンダ１内を上側に移動するのでヘッド部材３付近に集まり、ヘッド部材３のリーフバルブ３２が開弁したとき、気体が優先的に排出される。したがって、シール部材５を設け、シリンダ１内の密閉性を高めたとしても、シリンダ１内の気体が排出されずに、減衰力発生応答性が低下することを防ぎ、緩衝器Ａの性能を良好に保つことができる。

以下、本実施の形態に係る緩衝器Ａの作用効果について説明する。

本実施の形態において、ヘッド部材３のリーフバルブ３２は、内周部をシリンダヘッド３０とバルブシート３１に挟まれて固定されるとともに、外周が内周よりも上側になるように初期撓みが与えられている。

上記構成によれば、リーフバルブ３２のクラッキング圧を高くし、伸側室Ｌ１の圧力が高圧になったときに伸側室Ｌ１の液体をシリンダ１内に析出した空気とともにリザーバＲに排出させることができる。また、リーフバルブ３２に初期撓みを与える場合において、図３（ａ）に示す緩衝器のように、リーフバルブ３０２が軸力を受けることなく周辺部品の間に挟まれているだけの場合、リーフバルブ３０２と周辺部品との間に遊びがあると、リーフバルブ３０２の初期撓みの量が小さくなり、クラッキング圧にバラツキを生じさせ易くするという不具合がある。

これに対して、本発明においては、リーフバルブ３２に軸力をかけ、この軸力を安定化させることができるので、リーフバルブ３２に初期撓みを与える場合においても、初期撓みの撓み量を安定化させ、クラッキング圧にバラツキが発生することを抑制できる。なお、リーフバルブ３２のクラッキング圧は、所望の減衰力の特性に応じて適宜変更することが可能であり、リーフバルブ３２に初期撓みを与えなくてもよい。

また、本実施の形態において、シール部材５は、背中合わせに配置される上下一対のＵパッキン５０，５１からなる。

上記構成によれば、上向きのＵパッキン５０を設けることで、リザーバＲ内の圧力が高まったとしても、リザーバＲの液体や気体がシリンダ１内に侵入することを防ぐことができ、下側のＵパッキン５１を設けることで、伸側室Ｌ１内の圧力が高まったとしても、伸側室Ｌ１の液体がリザーバＲに漏れることを防ぐことができる。このため、本実施の形態のように、伸側減衰力を電磁弁で調整しようとする場合、予測がし難いシール部材５部分からの漏れを考慮しなくて済むので、伸側減衰力を所望の減衰力に調整することが容易に可能となる。

また、上記したように、方向性のあるシール（本実施の形態においては、Ｕパッキン５０，５１）を上向きと下向きに設ける場合、これら一対のシールと軸受４とを上下直列に配置しなければならない。このため、例えば、図３（ａ）のバルブシート３００や図３（ｂ）のガイド部材３１０にさらに下向きのシールを追加した場合、ヘッド部材３Ａ，３Ｂが軸方向に一層嵩張るという不具合がある。また、このようなヘッド部材３Ａ，３Ｂにおいて、バルブシート３００やガイド部材３１０の軸方向長さを短くしようとすると、軸受４が短くなったり、シール部材５００と軸受４とが干渉し易くなったりする不具合がある。

これに対して、本発明においては、軸受４をシリンダヘッド３０で支えるとともにシール部材５をバルブシート３１に保持させて、軸受４を支える部材とシール部材５を支える部材とを分けているので、ヘッド部材３が軸方向に嵩張ることを抑制できる。このため、本実施の形態のように方向性のあるシールを上向きと下向きに設けた場合において、ヘッド部材３が軸方向に嵩張ることを抑制しながら軸受４の長さを充分に長くしても、シール部材５と軸受４の干渉を抑制することが容易に可能となる。

なお、シール部材５の構成は、上記の限りではなく、例えば、シール部材５がＯリングのような方向性のないシールからなるとしてもよく、図３（ａ）や図３（ｂ）の緩衝器のように、上向きのシールのみからなるシール部材５００を備えるとしてもよい。

また、本実施の形態において、ヘッド部材３のリーフバルブ３２の内側に軸受４が挿通されており、上記リーフバルブ３２は、上記軸受４で内周を支持されている。

上記構成によれば、軸受４とリーフバルブ３２とを軸方向に重ねて組み付けることができるので、ヘッド部材３を一層コンパクトにできる。

また、本実施の形態において、リーフバルブ３２は、軸受４で内周支持されるとともに、内周部をカラー３３と間座３４を介してシリンダヘッド３０とバルブシート３１の間に挟まれて固定されている。当該構成によれば、シリンダヘッド３０をアルミで形成し、カラー３３をスチールで形成した場合、カラー３３の外径を小さくしてカラー３３を小型化できるので、軽量化の効果が高いが、リーフバルブ３２の外周部がカラーと間座を介してシリンダヘッド３０とバルブシート３１に挟まれて固定され、間座よりも内周側を上側に撓ませて通路３１ａを開くように設定されるとしてもよい。

また、本実施の形態のように、シリンダヘッド３０とカラー３３と間座３４を別体とすることで、各部材の素材選択自由度を向上させることができるが、間座３４とカラー３３を一体化したり、間座３４とカラー３３とシリンダヘッド３０とを一体化したりしてもよい。

また、本実施の形態において、緩衝器Ａは、車輪側に連結されて液体を収容するシリンダ１と、車体側に連結されて上記シリンダ１内に軸方向に移動可能に挿入されるロッド２と、上記シリンダ１の上側開口部に取り付けられて上記ロッド２が貫通するヘッド部材３と、このヘッド部材３に保持されて上記ロッド２を軸支する環状の軸受４と、上記ヘッド部材３に保持されて上記ロッド２の外周をシールする環状のシール部材５と、上記シリンダ１外に形成されて液体が貯留されるリザーバＲとを備えている。

上記構成によれば、バルブシート３１をシリンダヘッド３０に捻じ込む際の軸力がリーフバルブ３２の内周部にかかるので、バルブシート３１にかかる軸力を安定化させてリリーフ弁として機能するリーフバルブ３２のクラッキング圧のバラツキを抑制できる。

さらには、リーフバルブ３２にかかる軸力を捻じ込みにより安定化したとしても、軸受４をシリンダヘッド３０で支え、シール部材５をバルブシート３１で支えるようにしているので、ヘッド部材３の上端となるシリンダヘッド３０の上端から、ヘッド部材３においてシリンダ１内に対向する端面となるバルブシート３１の下端までの長さＸを短くすることができる。したがって、ヘッド部材３が軸方向に嵩張ることを抑制し、ヘッド部材３をコンパクトにすることが可能となる。

なお、上記効果は、リーフバルブ３２の外周部をシリンダヘッド３０とバルブシート３１との間に挟み、リーフバルブ３２の外周部に捻じ込みによる軸力をかけるようにした場合にも、同様に得ることができる。

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緩衝器
Ｒリザーバ
１シリンダ
２ロッド
３ヘッド部材
４軸受
５シール部材
３０シリンダヘッド
３０ａ頂部
３０ｂ筒部
３１バルブシート
３１ａ通路
３２リーフバルブ
５０，５１Ｕパッキン

Claims

車輪側に連結されて液体を収容するシリンダと、車体側に連結されて上記シリンダ内に軸方向に移動可能に挿入されるロッドと、上記シリンダの上側開口部に取り付けられて上記ロッドが貫通するヘッド部材と、上記ヘッド部材に保持されて上記ロッドを軸支する環状の軸受と、上記ヘッド部材に保持されて上記ロッドの外周をシールする環状のシール部材と、上記シリンダ外に形成されて液体が貯留されるリザーバとを備えており、
上記ヘッド部材は、内周に上記軸受を保持する環状の頂部と上記頂部からシリンダ側に延びる筒状の筒部とを備えてキャップ状に形成されるシリンダヘッドと、上記筒部の内周に螺合されて内周に上記シール部材を保持する環状のバルブシートと、上記バルブシートに形成されて上記シリンダ内と上記リザーバとを連通する通路と、内側に上記軸受が挿通されるとともに上記シリンダヘッドと上記バルブシートとの間に内周部或いは外周部を挟まれながら上記通路を開閉する環板状のリーフバルブとを備える
ことを特徴とする緩衝器。
上記リーフバルブは、上記軸受で内周を支持されている
ことを特徴とする請求項１に記載の緩衝器。
上記シール部材は、背中合わせに配置される上下一対のＵパッキンからなる
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の緩衝器。
上記リーフバルブは、内周部を上記シリンダヘッドと上記バルブシートに挟まれて固定されるとともに、外周が内周よりも上側になるように初期撓みが与えられている
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緩衝器。