JP2010038173A - 油圧緩衝器 - Google Patents

Abstract

【課題】 油圧緩衝器において、リザーバからシリンダチューブに侵入した作動油、及びフリーピストンの背後の気体室に侵入した作動油をリザーバに解放すること。
【解決手段】 油圧緩衝器１０において、フリーピストン６０が下降端〜通常上昇端側にあるときには、フリーピストン６０の背後の気体室７３が、リザーバ３０の気体室３２に対して遮断され、フリーピストン６０が通常上昇端を越えたときに、サブタンク室５３が、フリーピストン６０の背後の気体室７３を介してリザーバ３０に連通するもの。
【選択図】 図５

Description

本発明は二輪車用フロントフォーク等の油圧緩衝器に関する。

二輪車用フロントフォークに用いられる油圧緩衝器として、特許文献１に記載の如く、車体側チューブに車軸側チューブを摺動自在に挿入し、車体側チューブの内部で該車体側チューブに連結したダンパのシリンダチューブに、車軸側チューブの内部で該車軸側チューブに連結したピストンロッドに設けたメインピストンを摺動自在に挿入し、このメインピストンによりシリンダチューブの内部をピストン側油室とロッド側油室に区画し、メインピストンのピストン側油室とロッド側油室を連絡する流路に伸側減衰バルブを設け、シリンダチューブの内部でメインピストンより上部に該メインピストンと相対するサブピストンを設け、このサブピストンによりシリンダチューブの内部のピストン側油室に対する上方にサブタンク室を区画し、サブピストンのピストン側油室とサブタンク室を連絡可能にする流路に圧側減衰バルブを設け、シリンダチューブの内部でサブピストンより上部に該サブピストンと相対するフリーピストンを移動自在に設け、フリーピストンをサブピストンの側に向けて付勢する加圧スプリングを有してなるものがある。

この油圧緩衝器では、フリーピストンの背後の気体室を、リザーバの気体室に対して遮断している。これにより、ダンパのシリンダチューブの内部に設けられるフリーピストンは、加圧スプリングのストローク量に比例して大きくなるバネ力と、フリーピストンの背後の気体室の容積変化に比例して大きくなる気体バネ力により付勢される。従って、ダンパのシリンダチューブの内部がフリーピストンによって常に加圧され、ダンパが最伸長状態から圧縮作動を開始する当初から圧側減衰バルブによる所定の減衰力が発生する。

また、この油圧緩衝器では、リザーバの気体室の容積変化に依存する気体バネ力を、ダンパのシリンダチューブの内部のフリーピストンに全く及ぼすことがない。従って、フリーピストンの背後の気体室の気体バネ力を適度に発揮させることにより、加圧スプリングのバネ力を小さくすることができ、乗心地を向上できる。
特開2005-30534

特許文献１に記載の油圧緩衝器では、フリーピストンがダンパの伸縮ストロークに起因する通常上昇端を越え、ダンパのシリンダチューブにリザーバから侵入した作動油の高圧余剰油に起因する最上昇端まで上昇するときに、フリーピストンとサブピストンの間のサブタンク室を、フリーピストンの背後の気体室を介することなく、直接的にリザーバに連通している。リザーバからシリンダチューブに侵入した高圧余剰油を、サブタンク室から直接的にリザーバに解放し、シリンダチューブ内の高圧化を回避しようとするものである。

しかしながら、特許文献１に記載の油圧緩衝器では、フリーピストンが移動を繰り返すことで、サブタンク室の作動油がフリーピストンにより掻き上げられてフリーピストンの背後の気体室に侵入することがある。フリーピストンの背後の気体室は、常にリザーバの気体室に対して遮断されているから、サブタンク室から侵入した作動油により徐々に高圧化され、この気体室をシリンダチューブの外部のリザーバ等に対して封止しているシール部材のシール機能を損なうおそれがある。

本発明の課題は、油圧緩衝器において、リザーバからシリンダチューブに侵入した作動油、及びフリーピストンの背後の気体室に侵入した作動油をリザーバに解放することにある。

請求項１の発明は、車体側チューブに車軸側チューブを摺動自在に挿入し、車体側チューブの内部で該車体側チューブに連結したダンパのシリンダチューブに、車軸側チューブの内部で該車軸側チューブに連結したピストンロッドに設けたメインピストンを摺動自在に挿入し、このメインピストンによりシリンダチューブの内部をピストン側油室とロッド側油室に区画し、メインピストンのピストン側油室とロッド側油室を連絡する流路に伸側減衰バルブを設け、シリンダチューブの内部でメインピストンより上部に該メインピストンと相対するサブピストンを設け、このサブピストンによりシリンダチューブの内部のピストン側油室に対する上方にサブタンク室を区画し、サブピストンのピストン側油室とサブタンク室を連絡可能にする流路に圧側減衰バルブを設け、シリンダチューブの内部でサブピストンより上部に該サブピストンと相対するフリーピストンを移動自在に設け、フリーピストンがダンパの伸縮ストロークに起因する通常上昇端を越え、ダンパのシリンダチューブにリザーバから侵入した作動油の高圧余剰油に起因する最上昇端まで上昇するときに、フリーピストンとサブピストンの間のサブタンク室を、シリンダチューブの外部のリザーバに連通し、フリーピストンをサブピストンの側に向けて付勢する加圧スプリングを有してなる油圧緩衝器において、フリーピストンが下降端〜通常上昇端側にあるときには、フリーピストンの背後の気体室が、リザーバの気体室に対して遮断され、フリーピストンが通常上昇端を越えたときに、サブタンク室が、フリーピストンの背後の気体室を介してリザーバに連通するようにしたものである。

請求項２の発明は、請求項１の発明において更に、前記フリーピストンが有底筒状体をなし、該フリーピストンの底部をサブピストン寄りに配置するとともに、該フリーピストンの下部外周と上部外周のそれぞれにシリンダチューブの内周に常に摺接する上下のシール部材を設け、フリーピストンが通常上昇端を越えたときに、サブタンク室が、フリーピストンの上下のシール部材に挟まれる間で、フリーピストンの背後の気体室と、シリンダチューブのチューブ壁を内外に貫通する貫通孔と、フリーピストンの筒壁を内外に貫通する貫通孔を介して、リザーバに連通するようにしたものである。

請求項３の発明は、請求項２の発明において更に、前記フリーピストンが、シリンダチューブの内周と、車体側チューブの上端部に取付けられている支持軸の外周の間の環状空間に移動自在に設けられ、フリーピストンの中間部外周に、上下のシール部材に挟まれてシリンダチューブの内周に摺接する中間シール部材を設け、フリーピストンの内周に、支持軸の外周に摺接する内周シール部材を設け、フリーピストンの筒壁に設けられる前記貫通孔を、フリーピストンの外周側では下シール部材と中間シール部材の間に開口し、フリーピストンの内周側では内周シール部材の上部に開口し、フリーピストンが通常上昇端を越えたときに、中間シール部材がシリンダチューブの内周の拡径部に達して該内周から離れ、内周シール部材が支持軸の外周の縮径部に達して該外周から離れるようにしたものである。

（請求項１）
(a)フリーピストンが下降端〜通常上昇端側（通常上昇端に達する直前位置、又は通常上昇端に達した位置）にあるときには、フリーピストンの背後の気体室が、リザーバの気体室に対して遮断される。これにより、ダンパのシリンダチューブの内部に設けられるフリーピストンは、加圧スプリングのストローク量に比例して大きくなるバネ力と、フリーピストンの背後の気体室の容積変化に比例して大きくなる気体バネ力により付勢される。従って、ダンパのシリンダチューブの内部がフリーピストンによって常に加圧され、ダンパが最伸長状態から圧縮作動を開始する当初から圧側減衰バルブによる所定の減衰力が発生する。

また、リザーバの気体室の容積変化に依存する気体バネ力を、ダンパのシリンダチューブの内部のフリーピストンに及ぼすことがない。従って、フリーピストンの背後の気体室の気体バネ力を適度に発揮させることにより、加圧スプリングのバネ力を小さくすることができ、乗心地を向上できる。

但し、フリーピストンの背後の気体室をリザーバの気体室に対して遮断するフリーピストンの移動範囲は、フリーピストンの下降端〜フリーピストンが通常上昇端に達した位置に渡るものであっても良いが、フリーピストンの下降端〜フリーピストンの通常上昇端に達する直前位置に限ることもできる。この場合には、フリーピストンが通常上昇端に達する直前位置から更に上昇したとき、フリーピストンの背後の気体室がリザーバの気体室に連通する。これによれば、リザーバの気体室の大きな容積変化に依存する気体バネ力をフリーピストンの背後の気体室に導入し、大きな反力が必要となる圧縮ストローク上昇端で、衝撃を吸収するのに必要な反力を発生させ、衝撃吸収能力を確保することができる。

(b)リザーバからシリンダチューブに侵入した作動油の高圧余剰油により、フリーピストンが通常上昇端を越えたときに、サブタンク室が、フリーピストンの背後の気体室を介してリザーバに連通する。これにより、リザーバからシリンダチューブに侵入した高圧作動油を、シリンダチューブ内のサブタンク室からフリーピストンの背後の気体室を介してリザーバに解放するとともに、サブタンク室からフリーピストンの背後の気体室に侵入した作動油も、リザーバに排出される。従って、シリンダチューブの内部の油室及びサブタンク室並びにフリーピストンの背後の気体室の高圧化を回避し、シリンダチューブの内部を外部に対して封止しているシール部材のシール機能を損なうことがない。

（請求項２）
(c)フリーピストンが通常上昇端を越えたときに、サブタンク室が、フリーピストンの上下のシール部材に挟まれる間で、フリーピストンの背後の気体室と、シリンダチューブのチューブ壁を内外に貫通する貫通孔と、フリーピストンの筒壁を内外に貫通する貫通孔を介して、リザーバに連通するようにし、上述(b)を実現できる。

（請求項３）
(d)フリーピストンの外周に上下のシール部材と中間シール部材を設け、フリーピストンの内周に内周シール部材を設け、フリーピストンが通常上昇端を越えたときに、中間シール部材がシリンダチューブの内周の拡径部に達して該内周から離れ、内周シール部材が支持軸の外周の縮径部に達して該外周から離れるものとすることにより、上述(c)を実現できる。

図１は油圧緩衝器を示す全体断面図、図２は図１の下部断面図、図３は図１の上部断面図、図４は図２の要部拡大断面図、図５は図３の要部拡大断面図であってフリーピストンの下降端を示す断面図、図６はフリーピストンの通常上昇端を示す断面図である。

フロントフォーク１０（油圧緩衝器）は、図１〜図４に示す如く、車体側チューブ（アウタチューブ）１１内に車軸側チューブ（インナチューブ）１２を摺動自在に挿入し、両チューブ１１、１２の間に懸架スプリング１３を介装するとともに、単筒型ダンパ１４を倒立にして内装している。

車体側チューブ１１は車体側に支持され、車軸側チューブ１２は車軸に結合される。
車体側チューブ１１の上端部にはダンパ１４のシリンダチューブ１６（上シリンダチューブ１６Ａ）の上端部がＯリングを介して螺着され、シリンダチューブ１６の上部開口端はフォークボルト１５により閉塞される。フォークボルト１５は、Ｏリングを介して上シリンダチューブ１６Ａの内周に挿入されて螺着される。

車軸側チューブ１２の下端部には車軸ブラケット１９が螺着され、車軸側チューブ１２と車軸ブラケット１９の間にオイルロックカラー１７の基端部を挟持している。オイルロックカラー１７は車軸側チューブ１２の下端部内周にＯリングを介して液密に嵌装されるとともに、車軸ブラケット１９の内側の底面の上にＯリングを介して液密に着座している。また、車軸ブラケット１９にはボトムボルト１８が外側からＯリングを介して液密に螺着されている。このボトムボルト１８にはダンパ１４のピストンロッド（中空ロッド）２０の基端部が螺着されるとともにロックナット１８Ａでロックされ、このピストンロッド２０の先端部をシリンダチューブ１６に挿入してある。ピストンロッド２０は、シリンダチューブ１６（下シリンダチューブ１６Ｂ）の下端側の開口部に螺着したロッドガイド２１のブッシュ２１Ａで支持され、シール部材２１Ｂを貫通してシリンダチューブ１６の内部に挿入されている。シール部材２１Ｂは、シリンダチューブ１６の後述する油室４３Ｂを密封し、油室４３Ｂの油がシリンダチューブ１６の外に逃げ出すのを阻止する一方向性のシール機能をもつ。尚、ロッドガイド２１の外周部にはオイルロックカラー２２を設けてある。また、ロッドガイド２１の内側端面にはリバウンドスプリング２３が支持されている。尚、シリンダチューブ１６Ａ、１６Ｂはパイプナット１６Ｃで接続ロックされる。

懸架スプリング１３は、オイルロックカラー１７の基端部外周段差面と、シリンダチューブ１６（下シリンダチューブ１６Ｂ）に外装して軸方向に係止した孔開きスプリングカラー２５（多数の連通孔２５Ａを備える）の先端部に固定したスプリング受け２６との間に介装されている。また、車体側チューブ１１と車軸側チューブ１２の内部で、ダンパ１４の外側にはリザーバ３０を構成する油室３１と気体室３２とが設けられ、油室３１と気体室３２とは自由界面を介して接触し、気体室３２に閉じ込められている気体が気体バネを構成する。これらの懸架スプリング１３と気体バネの弾発力が、車両が路面から受ける衝撃力を吸収する。

ダンパ１４は、メインバルブ装置（伸側減衰バルブ装置）４０と、サブバルブ装置（圧側減衰バルブ装置）５０とを有している。ダンパ１４は、メインバルブ装置４０とサブバルブ装置５０の発生する減衰力により、懸架スプリング１３と気体バネによる衝撃力の吸収に伴う車体側チューブ１１と車軸側チューブ１２の伸縮振動を抑制する。

（メインバルブ装置４０）
メインバルブ装置４０は、ピストンロッド２０の先端部にピストンホルダ４１を装着し、このピストンホルダ４１にメインピストン４２を装着している。メインピストン４２は、シリンダチューブ１６の内部をピストンロッド２０が収容されないピストン側油室４３Ａとピストンロッド２０が収容されるロッド側油室４３Ｂとに区画し、該シリンダチューブ１６の内部を摺動する。メインピストン４２は、伸側減衰バルブ４４Ａを備えてピストン側油室４３Ａとロッド側油室４３Ｂとを連絡可能とする伸側流路４４と、圧側減衰バルブ（チェックバルブ）４５Ａを備えてピストン側油室４３Ａとロッド側油室４３Ｂとを連絡可能とする圧側流路４５とを備える。

また、メインバルブ装置４０は、車軸ブラケット１９に螺着してある前述のボトムボルト１８に外部から回転操作できるアジャスタ４６を設けている。メインバルブ装置４０は、アジャスタ４６に結合されている減衰力調整ロッド４７をピストンロッド２０の中空部に通し、アジャスタ４６の回転操作により軸方向に進退する減衰力調整ロッド４７の先端のニードル４７Ａにより、ピストンホルダ４１に設けてあるピストン側油室４３Ａとロッド側油室４３Ｂとのバイパス路４８の流路面積を調整可能とする。

（サブバルブ装置５０）
サブバルブ装置５０は、上シリンダチューブ１６Ａの上端部に螺着されている前述のフォークボルト１５にガイドパイプ５１（支持軸）を螺着するとともに、ロックナット１５Ａでロックし、ガイドパイプ５１の先端部にピストンホルダ５１Ａを螺着し、このピストンホルダ５１Ａにナット５１Ｂ等によりサブピストン５２を保持している。サブピストン５２はシリンダチューブ１６の内部でメインピストン４２に相対配置され、上シリンダチューブ１６Ａの内周部に液密に接し、前述のピストン側油室４３Ａの上方にサブタンク室５３を区画形成する。サブピストン５２は、圧側減衰バルブ５４Ａを備えてピストン側油室４３Ａとサブタンク室５３とを連絡可能とする圧側流路５４と、伸側減衰バルブ５５Ａを備えてピストン側油室４３Ａとサブタンク室５３とを連絡可能とする伸側流路５５（不図示）とを備える。また、ピストンホルダ５１Ａは、圧側流路５４と伸側流路５５とをバイパスしてピストン側油室４３Ａとサブタンク室５３とを連絡可能とするバイパス路５６を備える。

フォークボルト１５に螺合された減衰力調整ロッド５８は、アジャスタ５９を備えるとともに、ガイドパイプ５１に挿入され、アジャスタ５９の回転操作により軸方向に進退する先端のニードル５８Ａによりバイパス流路５６の流路面積を調整可能とする。尚、フォークボルト１５は頭部端面の中央部にアジャスタ５９とそのホルダ５９Ａを埋込み保持している。

サブバルブ装置５０は、上シリンダチューブ１６Ａの内部であって、上シリンダチューブ１６Ａとガイドパイプ５１の間の環状空間にて、フリーピストン６０を移動可能に設けるとともに、フリーピストン６０とフォークボルト１５との間に介装される加圧スプリング７０を有する。加圧スプリング７０は、圧縮コイルバネからなり、フリーピストン６０をサブピストン５２の側に向けて付勢する。

このとき、フリーピストン６０は、有底筒状体をなし、フリーピストン６０の底部６１をサブピストン５２寄りに配置するとともに、フリーピストン６０の底部６１〜筒部６２の下部外周に下ピストンリング６３Ｌ及びオイルシール等の下シール部材６４Ｌを設け、フリーピストン６０の筒部６２の上部外周に上ピストンリング６３Ｕ及びオイルシール等の上シール部材６４Ｕを設ける。また、フリーピストン６０は、フリーピストン６０の底部６１の内周凹部にオイルシール等の内周シール部材６５を設ける。フリーピストン６０がダンパ１４の伸縮ストロークに伴なってシリンダチューブ１６に進入、退出するピストンロッド２０の容積を補償するために上シリンダチューブ１６Ａとガイドパイプ５１の間の環状空間を図５に示す下降端〜図６に示す通常上昇端の間で移動する通常移動域で、下ピストンリング６３Ｌと下シール部材６４Ｌは上シリンダチューブ１６Ａの下側の小内径部７１を摺動し、上ピストンリング６３Ｕと上シール部材６４Ｕは上シリンダチューブ１６Ａの上側の大内径部７２（拡径部）を摺動し、内周シール部材６５はガイドパイプ５１のストレートな外周を摺動する。フリーピストン６０は、上述の通常移動域で、シール部材６４Ｌ、６４Ｕが上シリンダチューブ１６Ａの小内径部７１、大内径部７２を液密に摺動し、内周シール部材６５がガイドパイプ５１の外周を液密に摺動することにより、サブピストン５２の側でピストン側油室４３Ａに連通しているサブタンク室５３と、フリーピストン６０の背後の気体室（体積補償室）７３とを区画する。

しかるに、サブバルブ装置５０は、フリーピストン６０が下降端（図５）〜通常上昇端の側（本実施例ではフリーピストン６０が通常上昇端に達する直前の狭い移動域に入る直前位置）にあるときには、フリーピストン６０の背後の気体室７３がリザーバ３０の気体室３２に対して遮断される。これにより、ダンパ１４の圧縮ストロークの通常移動域で、リザーバ３０の気体室３２の気体バネ力は、フリーピストン６０の背後の気体室７３に導入されず、該気体室７３の気体バネ力を適度に発揮させることにより、加圧スプリング７０のバネ力を小さくすることができ、乗心地を向上できる。

そして、フリーピストン６０が、図６に示す如く、通常上昇端に達する直前の狭い移動域〜通常上昇端位置（更には後述する高圧余剰油に起因する最上昇端位置）にあるときには、フリーピストン６０の背後の気体室７３がリザーバ３０の気体室３２に連通する。これによれば、リザーバ３０の気体室３２の大きな容積変化に依存する気体バネ力をフリーピストン６０の背後の気体室７３に導入し、大きな反力が必要となる圧縮ストローク上昇端で、衝撃を吸収するのに必要な反力を発生させ、衝撃吸収能力を確保することができる。

尚、本発明において、サブバルブ装置５０は、フリーピストン６０が下降端（図５）〜通常上昇端（図６）にある通常移動域の全域で、フリーピストン６０の背後の気体室７３をリザーバ３０の気体室３２に対して遮断するものでも良い。

また、サブバルブ装置５０は、フロントフォーク１０のピストンロッド２０がストロークする度に、該ピストンロッド２０の外周面に付着した油室３１の油をロッドガイド部２１のシール部材２１Ｂからシリンダチューブ１６の内部に持ち込む。これにより、シリンダチューブ１６の内部の油室４３Ａ、４３Ｂ、５３の作動油が徐々に増加して高圧余剰油になり、それらの油室４３Ａ、４３Ｂ、５３の油圧が高圧化され、フリーピストン６０が前述の通常移動域の通常上昇端を越え、更に上方の所定位置たる最上昇端まで上昇するときに、フリーピストン６０とサブピストン５２の間のサブタンク室５３が、シリンダチューブ１６の外部のリザーバ３０に連通する。本実施例では、サブタンク室５３が、フリーピストン６０の背後の気体室７３を介して、リザーバ３０に連通する。これにより、ダンパ１４の余剰油及び高圧が、サブタンク室５３からフリーピストン６０の背後の気体室７３経由でシリンダチューブ１６の外のリザーバ３０に排出され、解放される。

本実施例では、フリーピストン６０が通常上昇端を越えたときに、サブタンク室５３が、フリーピストン６０の上下のシール部材６４Ｕ、６４Ｌに挟まれる間で、フリーピストン６０の背後の気体室７３と、上シリンダチューブ１６Ａのチューブ壁を内外に貫通して大内径部７２の下端（大内径部７２の範囲内で小内径部７１につながるテーパ部）寄りに開口する貫通孔８１と、フリーピストン６０の筒部６２の筒壁を内外に貫通する貫通孔８２と、フリーピストン６０の外周と上シリンダチューブ１６Ａの内周の摺動隙間８３（図６）を介して、リザーバ３０の気体室３２に連通する。

具体的には、フリーピストン６０の中間部外周に、上下のシール部材６４Ｕ、６４Ｌに挟まれて上シリンダチューブ１６Ａの下側の小内径部７１に摺接する中間シール部材６４Ｍを設ける。そして、フリーピストン６０の筒部６２の筒壁に設けられる前記貫通孔８２を、フリーピストン６０の外周側では下シール部材６４Ｌと中間シール部材６４Ｍの間に開口し、フリーピストン６０の内周側では内周シール部材６５の上部に開口する。これにより、ダンパ１４の圧縮ストロークで、下記(1)〜(3)を実現する。

(1)フリーピストン６０が通常上昇端に達する直前の狭い移動域に入ったときに（図６）、フリーピストン６０の中間シール部材６４Ｍが上シリンダチューブ１６Ａの内周の小内径部７１から大内径部７２に達して該内周から離れる（フリーピストン６０の背後の気体室７３が貫通孔８１、８２を介してリザーバ３０の気体室３２に連通する）。

(2)上述(1)に続いて、フリーピストン６０の内周シール部材６５がガイドパイプ５１のストレートな外周を縮径した縮径部７４に達して該外周から離れる（サブタンク室５３の高圧余剰油がフリーピストン６０の背後の気体室７３に流入する）。

(3)上述(2)によりフリーピストン６０の背後の気体室７３に流入したサブタンク室５３の高圧余剰油が、フリーピストン６０の背後の気体室７３に滞留していた油とともに、フリーピストン６０の貫通孔８２、摺動隙間８３、上シリンダチューブ１６Ａの貫通孔８１を介して、リザーバ３０の気体室３２に排出される。

尚、フロントフォーク１０にあっては、フロントフォーク１０の伸縮によって車体側チューブ１１と車軸側チューブ１２の摺動部からリザーバ３０の気体室３２、フリーピストン６０の背後の気体室７３のそれぞれに侵入した空気を排出するための排気プラグ３３、３４を、フォークボルト１５に設けてある。

本実施例によれば以下の作用効果を奏する。
(a)フリーピストン６０が下降端〜通常上昇端側（通常上昇端に達する直前位置、又は通常上昇端に達した位置）にあるときには、フリーピストン６０の背後の気体室７３が、リザーバ３０の気体室３２に対して遮断される。これにより、ダンパ１４のシリンダチューブ１６の内部に設けられるフリーピストン６０は、加圧スプリング７０のストローク量に比例して大きくなるバネ力と、フリーピストン６０の背後の気体室７３の容積変化に比例して大きくなる気体バネ力により付勢される。従って、ダンパ１４のシリンダチューブ１６の内部がフリーピストン６０によって常に加圧され、ダンパ１４が最伸長状態から圧縮作動を開始する当初から圧側減衰バルブ５４Ａによる所定の減衰力が発生する。

また、リザーバ３０の気体室３２の容積変化に依存する気体バネ力を、ダンパ１４のシリンダチューブ１６の内部のフリーピストン６０に及ぼすことがない。従って、フリーピストン６０の背後の気体室７３の気体バネ力を適度に発揮させることにより、加圧スプリング７０のバネ力を小さくすることができ、乗心地を向上できる。

但し、フリーピストン６０の背後の気体室７３をリザーバ３０の気体室３２に対して遮断するフリーピストン６０の移動範囲は、フリーピストン６０の下降端〜フリーピストン６０が通常上昇端に達した位置に渡るものであっても良いが、フリーピストン６０の下降端〜フリーピストン６０の通常上昇端に達する直前位置に限ることもできる。この場合には、フリーピストン６０が通常上昇端に達する直前位置から更に上昇したとき、フリーピストン６０の背後の気体室７３がリザーバ３０の気体室３２に連通する。これによれば、リザーバ３０の気体室３２の大きな容積変化に依存する気体バネ力をフリーピストン６０の背後の気体室７３に導入し、大きな反力が必要となる圧縮ストローク上昇端で、衝撃を吸収するのに必要な反力を発生させ、衝撃吸収能力を確保することができる。

(b)リザーバ３０からシリンダチューブ１６に侵入した作動油の高圧余剰油により、フリーピストン６０が通常上昇端を越えたときに、サブタンク室５３が、フリーピストン６０の背後の気体室７３を介してリザーバ３０に連通する。これにより、リザーバ３０からシリンダチューブ１６に侵入した高圧作動油を、シリンダチューブ１６内のサブタンク室５３からフリーピストン６０の背後の気体室７３を介してリザーバ３０に解放するとともに、サブタンク室５３からフリーピストン６０の背後の気体室７３に侵入した作動油も、リザーバ３０に排出される。従って、シリンダチューブ１６の内部の油室４３Ａ、４３Ｂ及びサブタンク室５３並びにフリーピストン６０の背後の気体室７３の高圧化を回避し、シリンダチューブ１６の内部を外部に対して封止しているシール部材（フォークボルト１５のＯリング、ロッドガイド２１のシール部材２１Ｂ等）のシール機能を損なうことがない。

(c)フリーピストン６０が通常上昇端を越えたときに、サブタンク室５３が、フリーピストン６０の上下のシール部材６４Ｕ、６４Ｌに挟まれる間で、フリーピストン６０の背後の気体室７３と、シリンダチューブ１６のチューブ壁を内外に貫通する貫通孔８１と、フリーピストン６０の筒壁を内外に貫通する貫通孔８２を介して、リザーバ３０に連通するようにし、上述(b)を実現できる。

(d)フリーピストン６０の外周に上下のシール部材６４Ｕ、６４Ｌと中間シール部材６４Ｍを設け、フリーピストン６０の内周に内周シール部材６５を設け、フリーピストン６０が通常上昇端を越えたときに、中間シール部材６４Ｍがシリンダチューブ１６の内周の大内径部７２（拡径部）に達して該内周から離れ、内周シール部材６５がガイドパイプ５１の外周の縮径部７４に達して該外周から離れるものとすることにより、上述(c)を実現できる。

以上、本発明の実施例を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。尚、本発明のシール部材は、オイルシール、Ｏリング等のいずれであってもよい。

図１は油圧緩衝器を示す全体断面図である。 図２は図１の下部断面図である。 図３は図１の上部断面図である。 図４は図２の要部拡大断面図である。 図５は図３の要部拡大断面図であってフリーピストンの下降端を示す断面図である。 図６はフリーピストンの通常上昇端を示す断面図である。

符号の説明

１０ フロントフォーク（油圧緩衝器）
１１ 車体側チューブ
１２ 車軸側チューブ
１４ ダンパ
１６、１６Ａ、１６Ｂ シリンダチューブ
２０ ピストンロッド
３０ リザーバ
３２ 気体室
４２ メインピストン
４３Ａ ピストン側油室
４３Ｂ ロッド側油室
４４ 伸側流路
４４Ａ 伸側減衰バルブ
５１ ガイドパイプ（支持軸）
５２ サブピストン
５３ サブタンク室
５４ 圧側流路
５４Ａ 圧側減衰バルブ
６０ フリーピストン
６４Ｌ 下シール部材
６４Ｕ 上シール部材
６４Ｍ 中間シール部材
６５ 内周シール部材
７０ 加圧スプリング
７１ 小内径部
７２ 大内径部（拡径部）
７３ 気体室
７４ 縮径部
８１ 貫通孔
８２ 貫通孔
８３ 摺動隙間

Claims (3)

1. 車体側チューブに車軸側チューブを摺動自在に挿入し、
   車体側チューブの内部で該車体側チューブに連結したダンパのシリンダチューブに、車軸側チューブの内部で該車軸側チューブに連結したピストンロッドに設けたメインピストンを摺動自在に挿入し、このメインピストンによりシリンダチューブの内部をピストン側油室とロッド側油室に区画し、メインピストンのピストン側油室とロッド側油室を連絡する流路に伸側減衰バルブを設け、
   シリンダチューブの内部でメインピストンより上部に該メインピストンと相対するサブピストンを設け、このサブピストンによりシリンダチューブの内部のピストン側油室に対する上方にサブタンク室を区画し、サブピストンのピストン側油室とサブタンク室を連絡可能にする流路に圧側減衰バルブを設け、
   シリンダチューブの内部でサブピストンより上部に該サブピストンと相対するフリーピストンを移動自在に設け、
   フリーピストンがダンパの伸縮ストロークに起因する通常上昇端を越え、ダンパのシリンダチューブにリザーバから侵入した作動油の高圧余剰油に起因する最上昇端まで上昇するときに、フリーピストンとサブピストンの間のサブタンク室を、シリンダチューブの外部のリザーバに連通し、
   フリーピストンをサブピストンの側に向けて付勢する加圧スプリングを有してなる油圧緩衝器において、
   フリーピストンが下降端〜通常上昇端側にあるときには、フリーピストンの背後の気体室が、リザーバの気体室に対して遮断され、
   フリーピストンが通常上昇端を越えたときに、サブタンク室が、フリーピストンの背後の気体室を介してリザーバに連通することを特徴とする油圧緩衝器。
2. 前記フリーピストンが有底筒状体をなし、該フリーピストンの底部をサブピストン寄りに配置するとともに、該フリーピストンの下部外周と上部外周のそれぞれにシリンダチューブの内周に常に摺接する上下のシール部材を設け、
   フリーピストンが通常上昇端を越えたときに、サブタンク室が、フリーピストンの上下のシール部材に挟まれる間で、フリーピストンの背後の気体室と、シリンダチューブのチューブ壁を内外に貫通する貫通孔と、フリーピストンの筒壁を内外に貫通する貫通孔を介して、リザーバに連通する請求項１に記載の油圧緩衝器。
3. 前記フリーピストンが、シリンダチューブの内周と、車体側チューブの上端部に取付けられている支持軸の外周の間の環状空間に移動自在に設けられ、
   フリーピストンの中間部外周に、上下のシール部材に挟まれてシリンダチューブの内周に摺接する中間シール部材を設け、
   フリーピストンの内周に、支持軸の外周に摺接する内周シール部材を設け、
   フリーピストンの筒壁に設けられる前記貫通孔を、フリーピストンの外周側では下シール部材と中間シール部材の間に開口し、フリーピストンの内周側では内周シール部材の上部に開口し、
   フリーピストンが通常上昇端を越えたときに、中間シール部材がシリンダチューブの内周の拡径部に達して該内周から離れ、内周シール部材が支持軸の外周の縮径部に達して該外周から離れる請求項２に記載の油圧緩衝器。

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