JP2010230068A - 油圧緩衝器 - Google Patents

Abstract

【課題】 フリーピストンの背後の空気室の容積が油の滲入等で減縮し、その空気室の圧力が異常に上昇することを回避すること。
【解決手段】 油圧緩衝器１０において、シリンダチューブ１６の内部におけるフリーピストン６０の背後の空気室７３をリザーバ３０に連絡する連絡経路９０に、フリーピストン６０の背後の空気室７３の圧力が一定値以上に高くなったときに開き、フリーピストン６０の背後の空気室７３からリザーバ３０への圧力の放出を許容する逆止弁１００を設けたもの。
【選択図】 図３

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、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摺動自在に設け、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空気室を、リザーバの空気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空気室の容積変化に比例して大きくなる空気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、ダンパの最圧縮側で車両の車重や走行状況等に応じて、リザーバの空気バネ力を上げる必要がある場合にも、リザーバの空気圧力をダンパのシリンダチューブの内部におけるフリーピストンの背後に全く及ぼすことがない。従って、ダンパのシリンダチューブの内部圧力の増大をその分抑え、圧縮行程でシリンダチューブに進入しようとするピストンロッドに作用する進入抵抗力をその分小さくし、ピストンロッドを進入容易にして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、ダンパがシリンダチューブに連結したガイドシャフトにサブピストンを設け、サブピストンと相対するフリーピストンをシリンダチューブの内周とガイドシャフトの外周に摺動自在に設けている。このとき、フリーピストンの外周と内周のそれぞれに設けられているシール部材は、サブタンク室とフリーピストンの背後の空気室を区画しているが、油膜を形成することによって密封を維持する構造上、サブタンク室からフリーピストンの背後の空気室への油の滲入を防ぐことができない。

また、特許文献１に記載の油圧緩衝器では、ダンパがシリンダチューブの開口端をフォークボルトにより閉塞し、該フォークボルトに、リザーバの空気室のためのプラグボルトと、フリーピストンの背後の空気室のためのプラグボルトを設けている。リザーバの空気室のためのプラグボルトを開き、その空気室の空気圧を調整し、所望によってはリザーバの空気バネ力を上げるための油をリザーバに補給することもできる。フリーピストンの背後の空気室のためのプラグボルトを開き、その空気室の空気圧を調整することができる。ところが、フリーピストンの背後の空気室のためのプラグボルトを、不注意によってリザーバの空気室のためのプラグボルトと誤認して開き、フリーピストンの背後の空気室に油を注入ミスしてしまうおそれがある。

フリーピストンのシール部材からの滲入油、フリーピストンの背後の空気室のためのプラグボルトの誤用による注入油は、どこにも排出されることなくフリーピストンの背後の空気室に溜り、その空気室の容積を結果的に減縮させ、その空気室の圧縮率に依存する空気バネ特性（空気バネ力）を当初の設定から狂わせる。また、フリーピストンの背後の空気室の圧力が最圧縮時に予想を超える値になり、パンク（構成部品の破損）を生ずるおそれもある。

本発明の課題は、フリーピストンの背後の空気室をリザーバの空気室に対して遮断する油圧緩衝器において、フリーピストンの背後の空気室の容積が油の滲入等で減縮し、その空気室の圧力が異常に上昇することを回避することにある。

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、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摺動自在に設け、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、シリンダチューブの内部におけるフリーピストンの背後の空気室が、リザーバの空気室に対して遮断されてなる油圧緩衝器において、シリンダチューブの内部におけるフリーピストンの背後の空気室をリザーバに連絡する連絡経路に、フリーピストンの背後の空気室の圧力が一定値以上に高くなったときに開き、フリーピストンの背後の空気室からリザーバへの圧力の放出を許容する逆止弁を設けたものである。

請求項２の発明は、請求項１の発明において更に、前記シリンダチューブのチューブ壁にリザーバに連通する連通孔を設け、フリーピストンの下部外周にシリンダチューブの上記連通孔より下の下側内周に摺接する下シール部材を設け、フリーピストンの上部外周にシリンダチューブの上記連通孔より上の上側内周に摺接する上シール部材を設け、フリーピストンの背後の空気室に臨むフリーピストンの底部から、フリーピストンの上シール部材と下シール部材に挟まれる外周に延びる連通路を設け、この連通路に前記逆止弁を設けてな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ダンパの伸縮ストロークに起因する通常移動域にあるときには、フリーピストンの下シール部材により前記連通孔をフリーピストンとサブピストンの間のサブタンク室に対して閉鎖し、フリーピストンが通常移動域を超え、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、フリーピストンの下シール部材により前記連通孔をフリーピストンとサブピストンの間のサブタンク室に開放し、該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するようにしたものである。

請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれかの発明において更に、前記ダンパがシリンダチューブに連結したガイドシャフトにサブピストンを設け、サブピストンと相対するフリーピストンをシリンダチューブの内周とガイドシャフトの外周に摺動自在に設けるようにしたものである。

請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれかの発明において更に、前記ダンパがシリンダチューブの開口端をフォークボルトにより閉塞し、該フォークボルトに、リザーバの空気室のためのプラグボルトと、フリーピストンの背後の空気室のためのプラグボルトを設けてなるようにしたものである。

（請求項１）
(a)フリーピストンの背後の空気室をリザーバの空気室に対して遮断する油圧緩衝器において、フリーピストンの背後の空気室をリザーバに連絡する連絡経路に、フリーピストンの背後の空気室の圧力が一定値以上に高くなったときに開き、フリーピストンの背後の空気室からリザーバへの圧力の放出を許容する逆止弁を設けた。これにより、フリーピストンの背後の空気室に滲入等した油を連絡経路及び逆止弁経由でリザーバへ排出し、その空気室の容積の減縮と圧力の異常上昇を回避できる。従って、フリーピストンの背後の空気室の圧縮率に依存する空気バネ特性を当初の設定に維持できるし、その空気室の最圧縮時のパンクも防止できる。

（請求項２）
(b)シリンダチューブのチューブ壁にリザーバに連通する連通孔を設け、フリーピストンの下部外周にシリンダチューブの上記連通孔より下の下側内周に摺接する下シール部材を設け、フリーピストンの上部外周にシリンダチューブの上記連通孔より上の上側内周に摺接する上シール部材を設け、フリーピストンの背後の空気室に臨むフリーピストンの底部から、フリーピストンの上シール部材と下シール部材に挟まれる外周に延びる連通路を設け、この連通路に上述(a)の逆止弁を設けた。これにより、フリーピストンの背後の空気室をリザーバに連絡する連絡経路をフリーピストン及びシリンダチューブに形成し、フリーピストンの背後の空気室に滲入等してその底部に溜まる油をその連絡経路（連通路及び連通孔）並びに逆止弁経由でリザーバへ排出できる。

（請求項３）
(c)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移動域にあるときには、フリーピストンの下シール部材により前記連通孔をフリーピストンとサブピストンの間のサブタンク室に対して閉鎖し、フリーピストンが通常移動域を超え、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、フリーピストンの下シール部材により前記連通孔をフリーピストンとサブピストンの間のサブタンク室に開放し、該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する。フリーピストンの背後の空気室をリザーバの空気室に対して遮断することを維持しながら、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することができる。

（請求項４）
(d)フリーピストンをシリンダチューブの内周だけでなく、ガイドシャフトの外周にも摺動自在に設けた。従って、フリーピストンの外周と内周のそれぞれに設けられるシール部材を通ってフリーピストンの背後の空気室に滲入した油を、上述(a)、(b)の連絡経路及び逆止弁経由でリザーバへ排出できる。

（請求項５）
(e)フォークボルトに、リザーバの空気室のためのプラグボルトと、フリーピストンの背後の空気室のためのプラグボルトを設けた。従って、フリーピストンの背後の空気室のためのプラグボルトを、不注意によってリザーバの空気室のためのプラグボルトと誤認して開き、フリーピストンの背後の空気室に油を注入ミスしてしまったとしても、この注入油を上述(a)、(b)の連絡経路及び逆止弁経由でリザーバへ排出できる。

図１は油圧緩衝器を示す全体断面図である。 図２は図１の下部拡大断面図である。 図３はフリーピストンの下降端状態を示す断面図である。 図４はフリーピストンの通常上昇端状態を示す断面図である。 図５はフリーピストンの最上昇端状態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３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の上部開口端はシリンダチューブ１６と一体をなすフォークボルト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と空気室３２とが設けられ、油室３１と空気室３２とは自由界面を介して接触し、空気室３２に閉じ込められている空気が空気バネを構成する。これらの懸架スプリング１３と空気バネの弾発力が、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と空気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にパイプ状のガイドシャフト５１（支持軸）を螺着し、ガイドシャフト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、ガイドシャフト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とガイドシャフト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。フリーピストン６０は、上シリンダチューブ１６Ａの内部のサブピストン５２より上部で、サブピストン５２と相対する。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の下部の小外径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の上部の大外径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とガイドシャフト５１の間の環状空間を図３に示す下降端〜図４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はガイドシャフト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がガイドシャフト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の背後の空気室（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、シリンダチューブ１６の内部におけるフリーピストン６０の背後の空気室７３がリザーバ３０の空気室３２に対して遮断される。これにより、ダンパ１４の圧縮ストロークで、リザーバ３０の空気室３２の空気バネ力は、フリーピストン６０の背後の空気室７３に導入されない。ダンパ１４のフリーピストン６０の背後の空気室７３の圧力の増大をその分抑え、圧縮行程でシリンダチューブ１６に進入しようとするピストンロッド２０に作用する進入抵抗力をその分小さくし、ピストンロッド２０を進入容易にして乗心地を向上できる。

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超え、更に上方の所定位置たる図５に示す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。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からシリンダチューブ１６の外部のリザーバ３０に排出され、解放される。

即ち、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をシリンダチューブ１６の外部のリザーバ３０に連通可能にする連通孔８０をシリンダチューブ１６、本実施例では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の下端寄り（大内径部７２の範囲内で小内径部７１につながるテーパ部）に穿設する。下シール部材６４Ｌはシリンダチューブ１６の連通孔８０より下の下側内周に摺接し、上シール部材６４Ｕはシリンダチューブ１６の連通孔８０より上の上側内周に摺接する。そして、フリーピストン６０が通常移動域にあるときには、図３、図４に示す如く、フリーピストン６０の外周に設けてある上下のシール部材６４Ｕ、６４Ｌの間にシリンダチューブ１６の連通孔８０を位置付け、下シール部材６４Ｌにより該連通孔８０をサブタンク室５３に対して閉鎖する。また、フリーピストン６０が通常移動域から更に最上昇端まで上昇したときには、図５に示す如く、フリーピストン６０の外周に設けてある下シール部材６４Ｌがシリンダチューブ１６の内周の大内径部７２の下端寄りに到達すると、下シール部材６４Ｌが大内径部７２の内周から離れ、大内径部７２の下端寄りに設けられている連通孔８０をフリーピストン６０の外周とシリンダチューブ１６の内周の摺動隙間８１を介してサブタンク室５３に開放し、サブタンク室５３をシリンダチューブ１６の外部のリザーバ３０に連通する。サブタンク室５３の高圧余剰油は、図５に矢印で示す経路で、摺動隙間８１、連通孔８０を通ってリザーバ３０に排出され、解放される。また、フリーピストン６０の外周の上シール部材６４Ｕと内周のシール部材６５が、フリーピストン６０の背後の空気室７３を、常に、サブタンク室５３に対しても、リザーバ３０の空気室３２に対しても遮断する。

尚、フロントフォーク１０にあっては、リザーバ３０の空気室３２が、シリンダチューブ１６、本実施例ではフォークボルト１５に設けたプラグボルト３３を用いて大気圧に調整される。また、フリーピストン６０の背後の空気室７３が、シリンダチューブ１６、本実施例ではフォークボルト１５に設けたプラグボルト３４を用いて大気圧に調整される。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の空気室３２、フリーピストン６０の背後の空気室７３のそれぞれに侵入した空気をプラグボルト３３、３４から外部へ排気できる。また、プラグボルト３３を開き、リザーバ３０の空気室３２による空気バネ力を上げるための油をリザーバ３０の油室３１に補給することもできる。

しかるに、サブバルブ装置５０にあっては、フリーピストン６０の背後の空気室７３の容積が、シール部材６４Ｌ、６４Ｕ、６５から滲入した油、又はプラグボルト３４の誤用により注入された油によって減縮し、その空気室７３の圧力が異常に上昇することを回避するため、以下の構成を具備する。

即ち、サブバルブ装置５０は、シリンダチューブ１６の内部におけるフリーピストン６０の背後の空気室７３をリザーバ３０の空気室３２に連通する連絡経路９０に、フリーピストン６０の背後の空気室７３の圧力が一定値以上に高くなったときに開き、フリーピストン６０の背後の空気室７３からリザーバ３０の空気室３２への圧力の放出を許容する逆止弁１００を設ける。即ち、フリーピストン６０の背後の空気室７３の容積が、シール部材６４Ｌ、６４Ｕ、６５から滲入した油、又はプラグボルト３４の誤用により注入された油によって減縮したとき、その空気室７３の圧力がダンパ１４の圧縮ストロークによるフリーピストン６０の上昇で一定値以上に高くなると、この高圧力により逆止弁１００を開いてその空気室７３の圧力を連絡経路９０経由でリザーバ３０の空気室３２に放出する。これにより、その空気室７３への滲入油及び注入油をリザーバ３０に排出する。

このとき、フリーピストン６０の背後の空気室７３に臨むフリーピストン６０の底部に、ガイドシャフト５１を囲む環状間隔からなるオイル溜り６６を設ける。そして、このフリーピストン６０の底部のオイル溜り６６から、フリーピストン６０の上シール部材６４Ｕと下シール部材６４Ｌに挟まれる外周に延びる連通路９１を設け、この連通路９１に逆止弁１００を設ける。連絡経路９０が、フリーピストン６０の連通路９１と、シリンダチューブ１６とフリーピストン６０の間の環状間隙であって上下のシール部材６４Ｕ、６４Ｌに挟まれる領域と、シリンダチューブ１６の連通孔８０により構成されるものになる。

逆止弁１００は、図３（Ｂ）に示す如く、フリーピストン６０に設けた連通路９１の一部となるバルブ室１０１のバルブシートにボール弁１０２を着座させ、フリーピストン６０の外周に開口するバルブ室１０１のねじ孔に孔あきプラグ１０３を螺着し、ボール弁１０２とプラグ１０３の間に圧縮コイルバネ１０４を介装して構成される。孔あきプラグ１０３は連通路９１の一部にもなる工具係合用の六角孔１０３Ａと孔通路１０３Ｂを備える。フリーピストン６０の背後の空気室７３の高圧力が逆止弁１００のボール弁１０２を押し開き可能にする。

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の背後の空気室７３をリザーバ３０の空気室３２に対して遮断するフロントフォーク１０において、フリーピストン６０の背後の空気室７３をリザーバ３０に連絡する連絡経路９０に、フリーピストン６０の背後の空気室７３の圧力が一定値以上に高くなったときに開き、フリーピストン６０の背後の空気室７３からリザーバ３０への圧力の放出を許容する逆止弁１００を設けた。これにより、フリーピストン６０の背後の空気室７３に滲入等した油を連絡経路９０及び逆止弁１００経由でリザーバ３０へ排出し、その空気室７３の容積の減縮と圧力の異常上昇を回避できる。従って、フリーピストン６０の背後の空気室７３の圧縮率に依存する空気バネ特性を当初の設定に維持できるし、その空気室７３の最圧縮時のパンクも防止できる。

(b)シリンダチューブ１６のチューブ壁にリザーバ３０に連通する連通孔８０を設け、フリーピストン６０の下部外周にシリンダチューブ１６の上記連通孔８０より下の下側内周に摺接する下シール部材６４Ｌを設け、フリーピストン６０の上部外周にシリンダチューブ１６の上記連通孔８０より上の上側内周に摺接する上シール部材６４Ｕを設け、フリーピストン６０の背後の空気室７３に臨むフリーピストン６０の底部のオイル溜り６６から、フリーピストン６０の上シール部材６４Ｕと下シール部材６４Ｌに挟まれる外周に延びる連通路９１を設け、この連通路９１に上述(a)の逆止弁１００を設けた。これにより、フリーピストン６０の背後の空気室７３をリザーバ３０に連絡する連絡経路９０をフリーピストン６０及びシリンダチューブ１６に形成し、フリーピストン６０の背後の空気室７３に滲入等してその底部のオイル溜り６６に溜まる油をその連絡経路９０（連通路９１及び連通孔８０）並びに逆止弁１００経由でリザーバ３０へ排出できる。

(c)フリーピストン６０がダンパ１４の伸縮ストロークに起因する通常移動域にあるときには、フリーピストン６０の下シール部材６４Ｌにより前記連通孔８０をフリーピストン６０とサブピストン５２の間のサブタンク室５３に対して閉鎖し、フリーピストン６０が通常移動域を超え、シリンダチューブ１６にリザーバ３０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６０の下シール部材６４Ｌにより前記連通孔８０をフリーピストン６０とサブピストン５２の間のサブタンク室５３に開放し、該サブタンク室５３をシリンダチューブ１６の外部のリザーバ３０に連通する。フリーピストン６０の背後の空気室７３をリザーバ３０の空気室３２に対して遮断することを維持しながら、リザーバ３０からシリンダチューブ１６に侵入した高圧余剰油を、サブタンク室５３から直接的にリザーバ３０に解放し、シリンダチューブ１６内の高圧化を回避することができる。

(d)フリーピストン６０をシリンダチューブ１６の内周だけでなく、ガイドシャフト５１の外周にも摺動自在に設けた。従って、フリーピストン６０の外周と内周のそれぞれに設けられるシール部材６４Ｌ、６４Ｕ、６５を通ってフリーピストン６０の背後の空気室７３に滲入した油を、上述(a)、(b)の連絡経路９０及び逆止弁１００経由でリザーバ３０へ排出できる。

(e)フォークボルト１５に、リザーバ３０の空気室３２のためのプラグボルト３３と、フリーピストン６０の背後の空気室７３のためのプラグボルト３４を設けた。従って、フリーピストン６０の背後の空気室７３のためのプラグボルト３４を、不注意によってリザーバ３０の空気室３２のためのプラグボルト３３と誤認して開き、フリーピストン６０の背後の空気室７３に油を注入ミスしてしまったとしても、この注入油を上述(a)、(b)の連絡経路９０及び逆止弁１００経由でリザーバ３０へ排出できる。

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。

本発明は、油圧緩衝器において、シリンダチューブの内部におけるフリーピストンの背後の空気室をリザーバに連絡する連絡経路に、フリーピストンの背後の空気室の圧力が一定値以上に高くなったときに開き、フリーピストンの背後の空気室からリザーバへの圧力の放出を許容する逆止弁を設けた。従って、フリーピストンの背後の空気室の容積が油の滲入等で減縮し、その空気室の圧力が異常に上昇することを回避することができる。

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
１５ フォークボルト
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 空気室
３３、３４ プラグボルト
４２ メインピストン
４３Ａ ピストン側油室
４３Ｂ ロッド側油室
５１ ガイドシャフト
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、６４Ｕ、６５ シール部材
７０ 加圧スプリング
７３ 空気室
８０ 連通孔
９０ 連絡通路
９１ 連通路
１００ 逆止弁

Claims (5)

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、
   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摺動自在に設け、
   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、
   シリンダチューブの内部におけるフリーピストンの背後の空気室が、リザーバの空気室に対して遮断されてなる油圧緩衝器において、
   シリンダチューブの内部におけるフリーピストンの背後の空気室をリザーバに連絡する連絡経路に、フリーピストンの背後の空気室の圧力が一定値以上に高くなったときに開き、フリーピストンの背後の空気室からリザーバへの圧力の放出を許容する逆止弁を設けたことを特徴とする油圧緩衝器。
2. 前記シリンダチューブのチューブ壁にリザーバに連通する連通孔を設け、
   フリーピストンの下部外周にシリンダチューブの上記連通孔より下の下側内周に摺接する下シール部材を設け、
   フリーピストンの上部外周にシリンダチューブの上記連通孔より上の上側内周に摺接する上シール部材を設け、
   フリーピストンの背後の空気室に臨むフリーピストンの底部から、フリーピストンの上シール部材と下シール部材に挟まれる外周に延びる連通路を設け、この連通路に前記逆止弁を設けてなる請求項１に記載の油圧緩衝器。
3. 前記フリーピストンがダンパの伸縮ストロークに起因する通常移動域にあるときには、フリーピストンの下シール部材により前記連通孔をフリーピストンとサブピストンの間のサブタンク室に対して閉鎖し、
   フリーピストンが通常移動域を超え、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、フリーピストンの下シール部材により前記連通孔をフリーピストンとサブピストンの間のサブタンク室に開放し、該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する請求項２に記載の油圧緩衝器。
4. 前記ダンパがシリンダチューブに連結したガイドシャフトにサブピストンを設け、サブピストンと相対するフリーピストンをシリンダチューブの内周とガイドシャフトの外周に摺動自在に設ける請求項１〜３のいずれかに記載の油圧緩衝器。
5. 前記ダンパがシリンダチューブの開口端をフォークボルトにより閉塞し、該フォークボルトに、リザーバの空気室のためのプラグボルトと、フリーピストンの背後の空気室のためのプラグボルトを設けてなる請求項１〜４のいずれかに記載の油圧緩衝器。

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