減衰バルブ
【課題】低コストで車両のノーズダイブを抑制することが可能な緩衝器を提供することである。
【解決手段】収縮時に圧縮される圧側室Ｒ２を伸側室Ｒ１或いはリザーバＲへ連通する流路５と、流路５の途中に設けた環状の弁座２１と、弁座２１に遠近可能な弁体２２とを有する減衰バルブＶを備えた緩衝器において、弁体２２が摺動自在に挿入される弁孔Ｈを有するバルブケース２０と、弁孔Ｈ内に弁体２２で区画されて内部の圧力で当該弁体２２を上記弁座２１へ向けて附勢する背圧室Ｂと、背圧室Ｂを圧側室Ｒ２へ連通するパイロット通路Ｐとを備えた。
【解決手段】収縮時に圧縮される圧側室Ｒ２を伸側室Ｒ１或いはリザーバＲへ連通する流路５と、流路５の途中に設けた環状の弁座２１と、弁座２１に遠近可能な弁体２２とを有する減衰バルブＶを備えた緩衝器において、弁体２２が摺動自在に挿入される弁孔Ｈを有するバルブケース２０と、弁孔Ｈ内に弁体２２で区画されて内部の圧力で当該弁体２２を上記弁座２１へ向けて附勢する背圧室Ｂと、背圧室Ｂを圧側室Ｒ２へ連通するパイロット通路Ｐとを備えた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、緩衝器の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
緩衝器としては、たとえば、二輪車のフロントフォーク等を例にとると、アウターチューブに連結されるシリンダと、シリンダ内に摺動自在に挿入されてシリンダ内を圧側室と伸側室とに区画するピストンと、シリンダ内に挿入されて一端が上記アウターチューブに摺動自在に挿入されるインナーチューブに連結されるとともに他端が上記ピストンに連結されるピストンロッドと、上記した圧側室と伸側室と連通する通路と、当該通路の途中に設けられて圧側室から伸側室へ向かう流れのみを許容するチェック弁とを備えて構成される。
【０００３】
そして、このような緩衝器の減衰力を調整するために減衰バルブを内蔵するものがあり、減衰バルブは、たとえば、当該通路の途中に設けた環状の弁座と当該弁座に離着座するニードル状の弁体と、ピストンロッドの他端側に固定されるとともに弁体を駆動するステッピングモータとを備えて構成される（たとえば、特許文献１参照）。
【０００４】
この緩衝器では、伸長時にはピストンに設けたピストンバルブによって作動油の流れに抵抗を与えて減衰力を発揮するだけでなく、収縮時には、シリンダの端部に設けたベースバルブによってシリンダからリザーバへ流出する作動油の流れに抵抗を与えて減衰力を発揮するようになっている。
【０００５】
これに加えて、この緩衝器にあっては、上記チェック弁の作用によって、収縮時のみ通路に作動油が流れ、この作動油の流れに弁体で抵抗を与えることで、緩衝器の収縮時では減衰バルブも協働して減衰力を発揮するようになっていて、他方の減衰バルブは、弁体をモータで駆動することで流路面積を調節することで、この緩衝器の減衰力を可変にする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−１４４３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記した緩衝器では、減衰バルブを通過する作動油の流れは常に一方通行であって安定した流れとなるので、緩衝器で発生する減衰力を正確に調節することができると云う利点がある。
【０００８】
一般に、車両の急制動時には、車両が前のめりに前傾して後輪側の荷重が極端に減少する現象、いわゆるノーズダイブが生じて車体姿勢を安定させることが難しくなる。そのため、このような急制動時には減衰力を大きくしてノーズダイブを抑制することが好ましい。
【０００９】
従来の緩衝器における減衰バルブにおいて、減衰力を高めるには、弁体を弁座へ近づけて流路面積を減じるようにすればよい。しかしながら、ノーズダイブが生じるような急制動を行う場合、緩衝器の圧側室内の圧力が非常に高圧となって、弁体にこの高圧が作用するため、ステッピングモータは、圧力に打ち勝って弁体を弁座駆動しなければならないが、トルクが不足する場合には、ノーズダイブを抑制することが難しくなる。この問題を解消するには、大トルクを出力可能なステッピングモータを用いることが考えられるが、ステッピングモータに大きなトルクを出力させようとすると、ステッピングモータが大型化するともにコストも高くなってしまう。
【００１０】
また、従来の緩衝器で、ノーズダイブを抑制するように減衰力調整を行うには、急制動を検知するセンサや圧側室内の圧力を検知する圧力センサを設置する必要があって、緩衝器のコストがより一層高くなる。
【００１１】
そこで、本発明は、上記不具合を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、低コストで車両のノーズダイブを抑制することが可能な緩衝器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記した目的を達成するため、本発明の課題解決手段は、収縮時に圧縮される圧側室を伸側室或いはリザーバへ連通する流路と、流路の途中に設けた環状の弁座と、上記弁座に遠近可能な弁体とを備えた減衰バルブとを備えた緩衝器において、上記弁体が摺動自在に挿入される弁孔を有するバルブケースと、上記弁孔内に上記弁体で区画されて内部の圧力で当該弁体を上記弁座へ向けて附勢する背圧室と、上記背圧室を圧側室へ連通するパイロット通路とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
上記のように緩衝器が構成されることで、車両が急制動するなどして緩衝器の収縮速度が高速となり圧側室の圧力が高圧となると、減衰バルブにおける背圧室内にパイロット通路を介して圧側室内の圧力が伝播し、圧側室の圧力に応じて流路の流路面積を減じることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の緩衝器によれば、車両が急制動する場合には、流路の流路面積を自動的に減少させることができるので、圧側減衰力を大きくして車両のノーズダイブを抑制することができる。
【００１５】
そして、流路の流路面積を減少させるに当たって、アクチュエータなどの駆動源に頼ることがないので、小型のアクチュエータを使用することが可能となるとともに、センサ類の設置が不要であるから、緩衝器のコストを低く抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】一実施の形態における減衰バルブを搭載した緩衝器の断面図である。
【図２】一実施の形態における減衰バルブの拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図に示した実施の形態に基づき、本発明を説明する。一実施の形態における緩衝器１は、図１に示すように、シリンダ２と、シリンダ２内に摺動自在に挿入されてシリンダ２内を圧側室Ｒ２と伸側室Ｒ１とに区画するピストン３と、シリンダ２内に挿入されてピストン３に連結されるピストンロッド４と、シリンダ２外に設けたリザーバＲと、圧側室Ｒ２とリザーバＲとを連通する流路５と、当該流路５の途中に設けた減衰バルブＶを備えて構成されている。
【００１８】
以下、各部について詳細に説明する。緩衝器１は、この実施の形態では、ピストンロッド４を二輪車などの鞍乗り型車両の図示しない車体に連結される車体側チューブ１０と、鞍乗り型車両の図示しない車軸に連結されて車体側チューブ１０内へ摺動自在に挿入される車軸側チューブ１１とで構成されるフロントフォークＦ内に収容されている。より詳しくは、緩衝器１は、ピストンロッド４を車体側チューブ１０へ連結し、シリンダ２を車軸側チューブ１１へ連結して、車体側チューブ１０と車軸側チューブ１１との間に介装されつつ、車体側チューブ１０と車軸側チューブ１１で閉鎖されたフロントフォークＦ内に収容されている。なお、本実施の形態では、フロントフォークＦは、車体側チューブ１０内に車軸側チューブ１１を挿入する倒立型のフロントフォークとされているが、反対に、車体側チューブ１０を車軸側チューブ１１へ挿入する正立型のフロントフォークとされていてもよい。
【００１９】
また、この緩衝器１のピストンロッド４とシリンダ２との間には、懸架ばね１２が介装されており、この懸架ばね１２は緩衝器１を介して車体側チューブ１０と車軸側チューブ１１を離間させる方向、つまり、フロントフォークＦを伸長させる方向に附勢力を発揮していて、当該懸架ばね１２により図外の鞍乗り型車両の車体が弾性支持されるようになっている。また、シリンダ２外であって、車体側チューブ１０と車軸側チューブ１１とで作られる閉鎖空間を利用してリザーバＲが形成されている。
【００２０】
また、フロントフォークＦ内に内蔵されるこの緩衝器１は、上記した構成の他に、ピストン３に設けられて伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とを連通するとともに通過する流体の流れに抵抗を与える減衰通路１３と、シリンダ２の下端に設けられて圧側室Ｒ２からリザーバＲへ向かう流体の流れに抵抗を与える圧側減衰通路１５と、リザーバＲから圧側室へ向かう流体の流れのみを許容する吸込通路１６とを有するボトム部材１４とを備えており、伸側室Ｒ１および圧側室Ｒ２には流体として作動油等の液体が充満され、リザーバＲ内には液体と気体が充填されている。
【００２１】
より詳しくは、シリンダ２は、下端に嵌合されたボトム部材１４を介して有底筒状に形成された車軸側チューブ１１の底部に固定されている。また、シリンダ２の上端には、ピストンロッド４を摺動自在に軸支するロッドガイド１７が設けられている。ピストンロッド４は、筒状とされて中空部４ｂを備えたピストンロッド本体４ａと、ピストンロッド本体４ａの図１中下端に固定されてピストン３を保持するピストン連結部４ｃとを備えて構成されており、その図１中上端が減衰バルブＶを収容するハウジング９を介して車体側チューブ１０の上端に固定されている。ピストン連結部４ｃは、中空部４ｂと圧側室Ｒ２とを連通する連通路４ｄと、連通路４ｄの途中に設けられて圧側室Ｒ２から中空部４ｂへ向かう液体の流れのみを許容する逆止弁４ｅとを備えて構成されていて、図１中下端に環状のピストン３がピストンナット２４を用いて固定されるようになっている。
【００２２】
そして、ロッドガイド１７とハウジング９の外周に設けた筒状のばね受け１８との間に懸架ばね１２が介装され、緩衝器１が伸長方向に附勢され、これにより、フロントフォークＦも伸長方向に附勢されるようになっている。
【００２３】
ピストン３は、ピストンロッド４の図１中下端に固定されており、ピストン３に設けられる減衰通路１３は、伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とを連通する通路１３ａと、通路１３ａの途中に設けた減衰弁１３ｂとを備えていて、通過する液体の流れに抵抗を与えるようになっている。この場合、減衰弁１３ｂが絞り弁などとされていて、減衰通路１３は、伸側室Ｒ１から圧側室Ｒ２へ向かう液体の流れと、圧側室Ｒ２から伸側室Ｒ１へ向かう液体の流れの双方向の流れを許容するようになっているが、通路を二つ以上設けて一部の通路に伸側室Ｒ１から圧側室Ｒ２へ向かう液体の流れのみを許容する減衰弁を設けるとともにそれ以外の通路に圧側室Ｒ２から伸側室Ｒ１へ向かう液体の流れのみを許容する減衰弁を設けてもよい。
【００２４】
ボトム部材１４に形成される圧側減衰通路１５は、圧側室Ｒ２とリザーバＲとを連通する通路１５ａと、圧側室Ｒ２からリザーバＲへ向かう液体の流れのみを許容して通過する液体の流れに抵抗を与える減衰弁１５ｂとを備えて構成されており、圧側室Ｒ２からリザーバＲへ向かう液体の流れのみを許容する一方通行の通路とされている。他方、ボトム部材１４に形成される吸込通路１６は、圧側室Ｒ２とリザーバＲとを連通する通路１６ａと、リザーバＲから圧側室Ｒ２へ向かう液体の流れのみを許容する逆止弁１６ｂとを備えて構成されており、圧側減衰通路１５とは逆向きにリザーバＲから圧側室Ｒ２へ向かう液体の流れのみを許容する一方通行の通路とされている。
【００２５】
つづいて、減衰バルブＶについて説明する。減衰バルブＶは、上述したように、圧側室Ｒ２とリザーバＲとを連通して圧側室Ｒ２からリザーバＲへ向かう液体の通過のみを許容する流路５の途中に設けられており、この実施の形態では、中空であってピストンロッド４の上端に設けられて内部が圧側室Ｒ２とリザーバＲとに連通されるハウジング９と、当該ハウジング９内に設けた環状の弁座２１と、ハウジング９内に軸方向に移動自在に収容されて弁座２１に遠近可能な弁体２２と、ハウジング９内に設けられて弁体２２が摺動自在に挿入される弁孔Ｈを有するバルブケース２０とを備え、また、この実施の形態では、弁体２２を軸方向に駆動するアクチュエータＡをも備えている。
【００２６】
ハウジング９は、図１および図２に示すように、筒状とされており、この場合、図中下端の小径部９ａと、図中上端の大径部９ｂと、小径部９ａと大径部９ｂとの間であって外径が小径部９ａの外径よりも大きく大径部９ｂの外径よりも小さい中径部９ｃとを備えている。そして、ハウジング９の内周であって小径部９ａの途中に内方へ向けて環状の凸部が設けられており、この凸部で環状の弁座２１を形成している。また、小径部９ａ内であって弁座２１よりも図中下端側には、ピストンロッド４の上端が螺着される螺子部９ｄが設けられている。さらに、バルブハウジング９の小径部９ａの外周には、軸方向に沿って縦溝９ｆが設けられ、また、バルブハウジング９には、この縦溝９ｆに連通するとともに小径部９ａ内であって弁座２１よりも上方側に連通する横孔９ｇが設けられ、中径部９ｃの外周から内周へ通じる透孔９ｈが設けられている。さらに、小径部９ａの横孔９ｇの開口位置よりも上方において、内径が拡径されていて、内部に段部９ｅが形成されている。大径部９ｂの内径についても、その途中から中径部９ｃの内径よりも拡径されて大径とされている。
【００２７】
このように構成されたハウジング９をピストンロッド４の上端に取り付けると、ハウジング９の小径部９ａ内がピストンロッド４に設けた中空部４ｂの上端に臨んで圧側室Ｒ２に連通される。また、ハウジング９内は、横孔９ｇを介してリザーバＲに連通される。
【００２８】
したがって、流路５は、ピストンロッド４に設けた中空部４ｂと連通路４ｄと、ピストンロッド４の図１中上端に連結されるハウジング９の小径部９ａ内、ハウジング９内をリザーバＲへ連通する横孔９ｇとを備えて構成されて、圧側室Ｒ２とリザーバＲとを連通するとともに、連通路４ｄの途中に設けられた逆止弁４ｅによって、圧側室Ｒ２からリザーバＲへ向かう液体の通過のみを許容するようになっている。そして、上記した弁座２１は、小径部９ａの内周であって横孔９ｇよりもピストンロッド４側に設けられているので、弁座２１は、圧側室Ｒ２とリザーバＲとを連通する流路５の途中に設けられている。なお、流路５を一方通行に設定する逆止弁は、ピストン連結部４ｃに設けるのではなく、他の箇所へ設けてもよく、具体的にはたとえば、ピストンロッド本体４ａの中空部４ｂ内に設けてもよいし、ピストンロッド本体４ａの図１中上端における中空部４ｂの開口端に設けるようにしてもよい。
【００２９】
つづいて、バルブケース２０は、この実施の形態では、有底筒状のケース部材２３と、筒状であって内方にケース部材２３が開口端側から嵌合されるガイド部材２４とを備えて構成されている。
【００３０】
ケース部材２３は、上記したように有底筒状であって、底部２３ａと、筒部２３ｂとを備えている。底部２３ａには、挿通孔２３ｃが設けられている。また、筒部２３ｂの外周の途中には、外側へ突出する環状のフランジ２３ｄが設けられている。さらに、筒部２３ｂの開口側の外径が底部側よりも小径とされていて、この小径な部位にケース部材２３の内外を連通する絞り通路Ｏが設けられている。
【００３１】
また、ガイド部材２４は、上記したように筒状であって、中間部内方には内周側に突出する環状の軸受部２４ａが設けられている。この軸受部２４ａの図２中下方には、環状のシール部材２５が積層されている。また、ガイド部材２４の軸受部２４ａよりも図２中下方側には段部２４ｂが設けられており、この段部２４ｂには上記したシール部材２５の抜けを防止する環状のストッパ２６が積層されている。さらに、ガイド部材２４の外周には、環状溝２４ｃと螺子部２４ｄが設けられており、環状溝２４ｃ内にはシールリング２７が装着されている。同じく、ガイド部材２４の外周であって、軸受部２４ａよりも図２中下方側には、環状溝２４ｅが設けられており、この環状溝２４ｅから開口して内部へ通じる透孔２４ｆが設けられている。
【００３２】
このように構成されたケース部材２３を開口端側からガイド部材２４の内方に嵌合することでバルブケース２０が形成され、ケース部材２３とガイド部材２４との間に作られた空間にて弁孔Ｈが形成される。なお、ガイド部材２４における軸受部２４ａから下方の軸方向長さは、ガイド部材２４の下端がケース部材２３のフランジ２３ｄと当接してもストッパ２６をケース部材２３の開口端とガイド部材２４の軸受部２４ａとで挟持できるように配慮されている。また、ケース部材２３がガイド部材２４に嵌合されると、ケース部材２３に設けた絞り通路Ｏがガイド部材２４に設けた透孔２４ｆと対向し、これらが連通されて弁孔Ｈ内は、絞り通路Ｏ、透孔２４ｆおよび環状溝２４ｅを介してバルブケース２０外へ連通される。
【００３３】
そして、このバルブケース２０をハウジング９の中径部９ｃ内に収容しつつ、ガイド部材２４の外周に設けた螺子部２４ｄを中径部９ｃの内周に形成の螺子部（符示せず）に螺着すると、バルブケース２０がハウジング９に固定される。なお、ケース部材２３のフランジ２３ｄは、ハウジング９の段部９ｅに当接して、ハウジング９の段部９ｅとガイド部材２４とで挟持されるため、ケース部材２３をガイド部材２４に遊嵌するようにしても当該ケース部材２３をハウジング９内に固定することができるが、この場合、ケース部材２３の筒部２３ｂをガイド部材２４内に圧入するようにしているが、ケース部材２３の外周とガイド部材２４の内周に螺子部を設けておいて、これらを螺子締結するようにしてもよい。
【００３４】
このように構成されたバルブケース２０は、ハウジング９に固定されると、上記したようにフランジ２３ｄが段部９ｅに当接して、バルブケース２０が流路５に臨むように配置される。また、ガイド部材２４の外周に設けた環状溝２４ｅがハウジング９に設けた透孔９ｈに対向して、弁孔Ｈ内は、上記した絞り通路Ｏ、透孔２４ｆ、環状溝２４ｅおよび透孔９ｈを介してリザーバＲに連通される。
【００３５】
他方、弁体２２は、弁本体２８と、弁本体２８の反弁座側である図２中上方側に配置されバルブケース２０に摺動自在に軸支され弁孔Ｈ外へ突出して弁本体２８にアクチュエータＡの推力を伝達するシャフト２９とを備えて構成されている。
【００３６】
弁本体２８は、この例では、軸部２８ａと、軸部２８ａの外周に設けられて弁孔Ｈの内周に摺接するフランジ２８ｂと、軸部２８ａの下端に設けられてその先端が弁座２１内に出入り可能で当該弁座２１に離着座する円錐状の弁頭２８ｃと、弁頭２８ｃの先端から開口して軸部２８ａのフランジ２８ｂよりも図２中上方へ通じるパイロット通路Ｐとを備えている。
【００３７】
シャフト２９は、一端が弁本体２８に一体化されており、他端が軸受部２４ａの内周に挿通されて弁孔Ｈ外へ突出されている。なお、弁頭２８ｃの形状は、任意であって上記した円錐状に限定されるものではない。
【００３８】
そして、弁体２２は、弁頭２８ｃを弁座２１へ向けてフランジ２８ｂの外周をケース部材２３の筒部２３ｂの内周に摺接させつつケース部材２３内に軸方向となる図２中上下方向へ移動可能に挿入されていて、軸部２８ａがケース部材２３の底部２３ａに設けた挿通孔２３ｃに挿通されている。この軸部２８ａと挿通孔２３ｃとの間には、環状の隙間Ｇが設けられている。
【００３９】
このように、弁体２２は、バルブケース２０を構成するケース部材２３とガイド部材２４とで形成される弁孔Ｈ内に移動可能に収容されていて、上述したように、弁孔Ｈ内で軸方向にストロークすることができる。そして、この弁孔Ｈ内には、弁体２２によって、背圧室Ｂが区画されている。背圧室Ｂは、上記した絞り通路Ｏを介してリザーバＲへ通じている。より詳しくは、この場合、背圧室Ｂは、絞り通路Ｏ、透孔２４ｆ、環状溝２４ｅおよび透孔９ｈを介してリザーバＲに連通されるが、たとえば、ケース部材２３の外周に溝等を形成しておき、絞り通路Ｏを溝を介して流路５の弁座２１より下流側（この場合、リザーバ側）へ連通し、当該流路５の弁座２１より下流側を通じてリザーバＲへ連通させるようにするようにしてもよい。したがって、背圧室ＢをリザーバＲへ連通する通路を設けて、その途中に絞りを設けておけばよく、その構造や配置については図や上記説明したものに限定されるものではなく、任意に設計変更することができる。
【００４０】
また、弁体２２の弁頭２８ｃの先端を常に弁座２１の内周側に突出させてあって、弁頭２８ｃの先端からパイロット通路Ｐが開口しており、背圧室Ｂは、パイロット通路Ｐを介して流路５の弁座２１よりも圧側室Ｒ２側に通じ、内部には圧側室Ｒ２内の圧力が導かれるようになっている。パイロット通路Ｐを弁体２２に設けることで、背圧室Ｂを容易に圧側室Ｒ２へ連通することができるが、背圧室Ｂを圧側室Ｒ２に連通するようにしていれば上記説明した構造に限定されるものではない。
【００４１】
また、この場合、ケース部材２３内であってフランジ２８ｂよりも図２中下方側には、正面室Ｓが設けられ、この正面室Ｓ内には、弾性体としてのコイルばね３０が収容されている。より詳しくは、コイルばね３０は、フランジ２８ｂとバルブケース２０を構成するケース部材２３の底部２３ａとの間に介装されていて、弁体２２を弁座２１から遠ざかる方向へ附勢している。なお、弁体２２を附勢するにあたり、コイルばね３０の他に、皿ばね、ウェーブワッシャやゴム等といった附勢力を発揮可能な弾性体を使用することも可能である。さらに、この正面室Ｓは、上記した挿通孔２３ｃと軸部２８ａとの間に形成される環状の隙間Ｇと流路５を介してリザーバＲに連通されている。なお、正面室ＳとリザーバＲとの連通は、挿通孔２３ｃと軸部２８ａとの間の隙間Ｇによって行う他、たとえば、底部２３ａに孔を設けて行うようにしてもよく、上記構成に限定されるものではない。正面室Ｓが閉鎖された空間であると、弁体２２が弁座２１側へ移動する際に圧縮されて圧力が上昇して、当該弁体２２の動きを抑制するように機能するため、本実施の形態の緩衝器１のように、正面室ＳをリザーバＲや緩衝器１の収縮時において低圧となる伸側室Ｒ１へ連通してさせておくとよい。
【００４２】
また、弁体２２が背圧室Ｂの圧力を受ける受圧面積を弁座２１の内周の横断面積よりも大きく設定してある。つまり、弁体２２の背圧室Ｂに圧側室Ｒ２の圧力が導入される場合、背圧室Ｂ内の圧力を受けて弁体２２を図２中下方へ押し下げる力は、弁体２２が弁座２１へ着座し圧側室Ｒ２の圧力を弁頭２８ｃで受けることにより発生する弁体２２を図２中上方へ押し上げる力より大きくなるようになっている。具体的には、この実施の形態の場合、弁体２２が弁孔Ｈ内をストロークすると、シャフト２９も軸受部２４ａに対して軸方向へストロークするが、このストロークする際にバルブケース２０に設けた軸受部２４ａの内周にシャフト２９が摺接する範囲を摺接部２９ａ（図２中網掛け部分）とすると、本実施の形態の緩衝器１では、弁体２２の弁孔Ｈの内周に摺接する部位の最大横断面積、この場合、フランジ２８ｂの横断面積からこの摺接部２９ａの横断面積を引いた面積を弁座２１の内周の横断面積よりも大きくしてある。ここで、横断面とは、軸方向に対して垂直横方向（図２中では左右方向）へ切断した際の断面であって、この断面の面積を横断面積と定義している。なお、シャフト２９の外周形状およびフランジ２８ｂの外周形状は、この場合、円形としているが、これに限定されるものではない。
【００４３】
アクチュエータＡは、この場合、アクチュエータ本体３１と、アクチュエータ本体３１に対して軸方向に移動可能な可動部３２とを備えている。アクチュエータ本体３１としては、たとえば、回転型のモータと、モータのロータに連結され回転部材と回転部材の回転によって軸方向の直線運動を呈する直動部材とでなる運動変換機構とを備えて構成されてもよい。運動変換機構としては、たとえば、送り螺子機構やラックアンドピニオンといった機構等を採用できる。また、アクチュエータＡは、リニアモータやソレノイドとされてもよく、その場合、ステータをアクチュエータ本体３１とし、可動子を可動部３２とすればよい。
【００４４】
そして、可動部３２をバルブケース２０側へ向けて、アクチュエータ本体３１をハウジング９の大径部９ｂ内に収容し、ハウジング９の大径部９ｂの開口端内周にリングナット３３を螺着することで、アクチュエータ本体３１がリングナット３３とハウジング９とで挟持されてハウジング９の大径部９ｂ内に固定される。
【００４５】
上記のようにアクチュエータ本体３１をハウジング９に固定しても、可動部３２は、ハウジング９に対しては何ら固定されておらず、ハウジング９内で軸方向に移動することができる。また、可動部３２の先端は、シャフト２９の他端に当接しており、アクチュエータＡが可動部３２を弁体２２側へ移動させるように推力を与えると、シャフト２９を介して弁本体２８へ当該推力が伝達され弁体２２を弁座２１方向へ駆動することができる。なお、この実施の形態の場合、弁体２２を弁座２１から遠ざかる方向へ附勢する弾性体としてコイルばね３０が設けられているので、可動部３２とシャフト２９とは固定的に連結せずとも、可動部３２とシャフト２９との接触が保たれ、アクチュエータＡの推力の弁体２２への伝達が可能であり、また、この場合には、シャフト２９と弁本体２８とが分離されて互いに独立した部品として構成されてもよい。なお、本実施の形態のようにシャフト２９と弁本体２８とが一体とされることに加えて、シャフト２９を可動部３２に固定的に連結する場合、弁体２２を附勢する弾性体を要せずにアクチュエータＡのみで弁体２２を軸方向に駆動して弁座２１に対して遠近させることができるので、このような場合には、弾性体を廃止することもできる。
【００４６】
そして、アクチュエータＡで弁体２２を弁座２１側へ向けて押し下げ駆動すると、弁体２２の弁頭２８ｃが弁座２１に着座させることができ、このように弁頭２８ｃが弁座２１に着座すると流路５が遮断される。この状態からアクチュエータＡにおける可動部３２をアクチュエータ本体３１側へ駆動すると、弁体２２がコイルばね３０によって押し上げられるので、弁体２２が弁座２１から離間する方向へ移動し、弁頭２８ｂと弁座２１との間に環状隙間が生じて流路５が開放されるようになっている。つまり、アクチュエータＡを駆動することで、弁体２２を弁座２１に対して進退させることができ、流路５の流路面積を変化させることができるようになっている。つまり、弁体２２と弁座２１の位置関係によって流路５の流路面積を変更でき、弁体２２を弁座２１から最も遠ざけると流路５の流路面積が最大となり弁体２２が弁座２１に着座する、つまり、弁頭２８ｃが弁座２１に当接すると流路５が完全に遮断されて流路面積が０となる。流路５が開放状態である場合、圧側室Ｒ２とリザーバＲとが連通される状態におかれ、緩衝器１が伸長作動を呈すると、液体は流路５を通過してリザーバＲへ排出され、流路５の流路面積に応じて液体の流れに抵抗が与えられる。
【００４７】
このように構成された減衰バルブＶの各部材を組み立てる手順としては、たとえば、弁体２２をコイルばね３０とともにケース部材２３内に挿入し、シャフト２９にストッパ２６とシール部材２５を装着して、ケース部材２３を開口端側からガイド部材２４内に圧入する。すると、バルブケース２０と弁体２２とがアッセンブリ化されるので、これをハウジング９に螺着し、アクチュエータＡをリングナット３３でハウジング９に固定すればよい。このように、バルブケース２０と弁体２２とがカートリッジ化されるので、緩衝器１への組み付けが容易となり、弁体２２の弁頭２８ｃの形状が異なるカートリッジを複数用意しておくことで、カートリッジ交換を行えば減衰力特性も容易に変更することができる。なお、ケース部材２３をガイド部材２４へ圧入せずに嵌合に留める場合には、弁体２２とケース部材２３を独立に交換が可能となるので、この場合、減衰力特性の変更は弁体２２或いはケース部材２３の交換することで行うことが可能となる。
【００４８】
なお、この実施の形態の場合、弁体２２を構成する弁本体２８とシャフト２９とが一体化されているので、シャフト２９にストッパ２６とシール部材２５を先んじて組み付けておくことで、これらのガイド部材２４に対する調芯が容易となるので、ケース部材２３のガイド部材２４への組み付けも非常に簡単となり、弁体２２をバルブケース２０にカートリッジ化した後にシャフト２９が脱落する心配もない。
【００４９】
ケース部材２３とガイド部材２４は、上記構成に限定されるものではなく、シート部材２３とガイド部材２４とが圧入や螺合等により固定的に締結されるようにしておけば、ケース２０と弁体２２とがカートリッジ化されて上記の利点を享受することができる。またさらに、本実施の形態におけるバルブケース２０がハウジング９と別部品としてあるが、これらを一部品で構成するようにしてもよい。
【００５０】
つづいて、上述のように構成された緩衝器１及び減衰バルブＶの動作について説明する。この緩衝器１の場合、シリンダ２に対してピストン３が図１中上方へ移動する伸長時には、ピストン３によって圧縮される伸側室Ｒ１から圧側室Ｒ２へ移動する液体の流れに減衰通路１３で抵抗を与えるようになっている。つまり、緩衝器１は、この実施の形態にあっては、伸長時に減衰通路１３によって伸側減衰力を発揮する。この場合、流路５には、液体が流れないようになっているので、減衰バルブＶは伸側減衰力の発生には関与しない。なお、伸長時に拡大する圧側室Ｒ２には、ボトム部材１４に設けた吸込通路１６を介してリザーバＲから液体が供給されて、緩衝器１の伸長時にシリンダ２内からピストンロッド４が退出することで生じるシリンダ２内の容積変化が補償される。
【００５１】
反対に、シリンダ２に対してピストン３が図１中下方へ移動する収縮時には、ピストン３によって圧縮される圧側室Ｒ２から伸側室Ｒ１へ移動する液体の流れに減衰通路１３で抵抗を与えるとともに、シリンダ２内へピストンロッド４が侵入することで生じるシリンダ２内の容積減少分の液体が圧側室Ｒ２からボトム部材１４の圧側減衰通路１５と減衰バルブＶを介してリザーバＲへ排出されてシリンダ２内の体積変化が補償されるので、この圧側減衰通路１５と減衰バルブＶによっても液体の流れに抵抗を与えることになる。このように緩衝器１の収縮時には、減衰通路１３および圧側減衰通路１５の他に減衰バルブＶが開いていれば減衰バルブＶでも圧側減衰力を発揮する。そして、減衰バルブＶにおいて、弁体２２を駆動することで流路５の流路面積を可変にすることができるので、この緩衝器１では、収縮時における圧側減衰力を調節することができるようになっている。
【００５２】
このように、この緩衝器１では、減衰バルブＶで流路５に流れる液体の流れに与える抵抗を変化させることで圧側減衰力を調整することができるが、この緩衝器１の減衰バルブＶにあっては、弁体２２の弁頭２８ｃの先端を常に弁座２１の内周側に突出させてあって、この弁頭２８ｃの先端からパイロット通路Ｐが開口している。したがって、背圧室Ｂには、常に、圧側室Ｒ２内の圧力が伝播するようになっている。
【００５３】
そして、車両が急制動するなどして緩衝器１の収縮速度が高速となり圧側室Ｒ２の圧力が高圧となると、減衰バルブＶにおける背圧室Ｂ内にパイロット通路Ｐを介して圧側室Ｒ２内の圧力が伝播し、弁体２２が背圧室Ｂ内の圧力を受けてコイルばね３０のばね力に抗して図２中下方となる弁座２１側へ押し下げられて、最終的には、弁座２１に着座して流路５を遮断する。背圧室Ｂの圧力を受ける受圧面積は、弁座２１の内周の横断面積よりも大きく設定してあるので、緩衝器１の収縮時において圧側室Ｒ２の圧力が大きくなればなるほど、弁体２２を弁座２１へ向けて押し下げる力が大きくなるので、圧側室Ｒ２の圧力に応じて流路５の流路面積を減じることになる。背圧室Ｂ内に流れ込む液体は、絞り通路Ｏを通過してリザーバＲへ排出され、正面室Ｓが弁体２２の弁座２１側への移動によって生じる容積の減少は、液体が上記した環状の隙間Ｇから流路５の弁座２１より下流に流れてリザーバＲへ排出される。
【００５４】
このように、緩衝器１は、車両が急制動する場合には、流路５の流路面積を自動的に減少させることができるので、圧側減衰力を大きくして車両のノーズダイブを抑制することができる。
【００５５】
そして、流路５の流路面積を減少させるに当たって、アクチュエータＡなどの駆動源に頼ることがないので、小型のアクチュエータＡを使用することが可能となるとともに、センサ類の設置が不要であるから、緩衝器１のコストを低く抑えることができる。アクチュエータＡの設置は任意であり、急制動時以外における弁体２２と弁座２１との距離の調整は手動で行う構造を採用することも可能である。
【００５６】
このようにアクチュエータＡを大出力なものとする必要がなくなり、アクチュエータＡの大型化を回避できるから、緩衝器１の車両への搭載性も損なわれることがない。
【００５７】
なお、弁座２１に弁体２２が着座して流路５が閉ざされても、パイロット通路Ｐ、背圧室Ｂおよび絞り通路Ｏを介して圧側室Ｒ２からリザーバＲへ液体が流れるが、絞り通路Ｏにおける抵抗を充分に大きくしてあり、ノーズダイブの抑制ができる程度の大きさの圧側減衰力を発生が可能となっている。絞り通路Ｏを設けずに背圧室ＢをリザーバＲへ連通しないようにすることも可能であるが、絞り通路Ｏを設けて背圧室ＢとリザーバＲとを連通することで、緩衝器１が収縮から伸長へ転じたり収縮時にあってもピストン速度が低下したりして圧側室Ｒ２内の圧力が減少する場合、弁体２２を弾性体としてのコイルばね３０で弁座２１から後退させる際に背圧室Ｂ内の圧籠りが解消でき、速やかに弁体２２を弁座２１から後退させることができる。よって、急制動で圧側室Ｒ２内の圧力が高圧となり背圧室Ｂの圧力の作用で弁座２１に弁体２２が接近し着座し、ノーズダイブが抑制された後にもかかわらず、弁座２１に弁体２２が着座した状態が長時間に亘って継続してしまい圧側減衰力が過剰となってしまうこともない。
【００５８】
また、正面室Ｓは、隙間Ｇを介してリザーバＲに連通されていて密閉されないので、背圧室Ｂ内の圧力で弁体２２を弁座２１へ着座させる際に、正面室Ｓの内部圧力が容積減少によって上昇して弁体２２の上記移動を妨げることがないので、急制動時には流路面積を確実に減少させることができ、ノーズダイブを確実に抑制することができる。
【００５９】
なお、背圧室Ｓの圧力の作用によって弁体２２を弁座２１へ向けて接近させ得る圧力室Ｒ２の圧力は、絞り通路Ｏの流路面積、隙間Ｇの流路面積、弾性体におけるコイルばね３０、弁体２２の背圧室Ｓの圧力を受ける受圧面積、弁体２２の流路５側から圧力室Ｒ２の圧力を受ける受圧面積（弁座２１の内周の横断面積）によって設定することができる。よって、これらの設定で減衰バルブＶの閉弁圧（背圧室Ｓの圧力によって弁座２１に弁体２２を着座させ得る圧力）を設定することができる。上記閉弁圧は、たとえば、減衰バルブＶが流路５を最大開放している状態、つまり、弁体２２が弁座２１から最も遠ざかっている状態において、車両が急制動を行ったときに圧力室Ｒ２の圧力が到達する圧力の値に設定すればよいが、これに限定されるものではない。
【００６０】
本実施の形態の緩衝器１は、弁体２２を駆動するアクチュエータＡを備え、弁体２２が弁本体２８と、バルブケース２０に摺動自在に軸支され弁孔Ｈ外へ突出して弁本体２８にアクチュエータＡの推力を伝達するシャフト２９とを備えており、アクチュエータＡを液体から隔離することができ、弁本体２８とシャフト２９とアクチュエータＡとが分離されている場合には、弁本体２８、アクチュエータＡとシャフト２９の調心をシビアに行う必要がなく、組立が容易となる。
【００６１】
バルブケース２０が、弁体２２が挿通される開口を有する底部２３ａと弁体２２の外周に設けたフランジ２８ｂが摺接する筒部とを有する有底筒状のケース部材２３と、筒状であって内方にシャフト２９を軸支する軸受部２４ａを備えるとともに内方にケース部材２３が開口端側から圧入されるガイド部材２４とを備えたので、バルブケース２０と弁体２２とをアッセンブリしてカートリッジ化することができ、緩衝器１の組立が簡単となる。また、減衰力特性の変更は、バルブケース２０と弁体２２のカートリッジを変更するだけでより簡単に行える。
【００６２】
そして、本実施の形態の緩衝器１にあっては、弁体２２と、ケース部材２３における底部２３ａとの間に弁体２２を弁座２１から遠ざかる方向へ附勢する弾性体を設けているので、アクチュエータＡと弁体２２とを固定的に連結する必要がないため、アクチュエータＡと弁体２２との調心を高精度に行う必要がなく、加工コストが低減されるとともに、弁体２２とアクチュエータＡの厳密な位置決めをせずに組立を行っても減衰力調整を正確に行うことができる。
【００６３】
また、本実施の形態の緩衝器１にあっては、ガイド部材２４の軸受部２４ａの弁孔Ｈ側にシャフト２９の摺動部２９ａの外周に摺接する環状のシール部材２５を積層し、ガイド部材２４の軸受部２４ａとケース部材２３との間でシール部材２５の抜けを防止する環状のストッパ２６を挟持したので、シール部材２５も弁体２２とともにバルブケース２０にカートリッジ化されるので、緩衝器１の組立加工がより一層簡単となる。
【００６４】
さらに、本発明の緩衝器１にあっては、内部にバルブケース２０とアクチュエータＡとを着脱自在に収容するハウジング９を備えているので、バルブケース２０やアクチュエータＡの交換が容易となり、減衰力特性の変更やメンテナンスを簡単に行うことができる。
【００６５】
以上のように、本実施の形態における緩衝器１は、圧側減衰力を調整することができるが、流路５が圧側室Ｒ２と伸側室Ｒ１を連通するようにして、この流路５の途中に上記した減衰バルブＶを設けることも可能である。つまり、緩衝器１が収縮する際にのみ流路５が流体の通過を許容するように設定して、緩衝器１の圧側減衰力を発生する減衰力発生要素として機能するようにすればよい。
【００６６】
また、ピストンロッド４の先端に弁体２２、バルブケース２０及びアクチュエータＡを収容したハウジング９を設け、流路５は、ピストンロッド４を貫通して緩衝器１内の圧側室Ｒ２或いは伸側室Ｒ１とシリンダ２外に設けたリザーバＲとを連通し、鞍乗り型車両の車体に連結される車体側チューブ１０と、鞍乗り型車両の車輪に連結される車輪側チューブ１１とを設け、上記ハウジング９を介して緩衝器１におけるピストンロッド４を車体側チューブ１０へ連結するとともにシリンダ２を車軸側チューブ１１へ連結し、アクチュエータＡをハウジング９に固定して車体側チューブ１０から突出させて配置することで、弁体２２とアクチュエータＡとを至近に配置して長尺なコントロールロッドなどを介さずに弁体２２を駆動でき、部品点数の削減が図れるとともに弁体２２をより正確に駆動できるので減衰力制御性が向上するとともに、アクチュエータＡへの外部からの給電も容易となり利便性および汎用性が向上する。
【００６７】
以上で、本発明の実施の形態についての説明を終えるが、本発明の範囲は図示されまたは説明された詳細そのものには限定されないことは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明は緩衝器に利用できる。
【符号の説明】
【００６９】
１ 緩衝器
２ シリンダ
３ ピストン
４ ピストンロッド
５ 流路
９ ハウジング
２０ バルブケース
２１ 弁座
２２ 弁体
２３ ケース部材
２３ａ 底部
２３ｂ 筒部
２３ｃ 挿通孔
２４ ガイド部材
２４ａ 軸受部
２５ シール部材
２６ ストッパ
２８ 弁体
２８ａ 軸部
２８ｂ フランジ
２８ｃ 弁頭
２９ シャフト
３０ 弾性体としてのコイルばね
Ａ アクチュエータ
Ｂ 背圧室
Ｈ 弁孔
Ｏ 絞り通路
Ｐ パイロット通路
Ｒ リザーバ
Ｒ１ 伸側室
Ｒ２ 圧側室
Ｓ 正面室
Ｖ 減衰バルブ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、緩衝器の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
緩衝器としては、たとえば、二輪車のフロントフォーク等を例にとると、アウターチューブに連結されるシリンダと、シリンダ内に摺動自在に挿入されてシリンダ内を圧側室と伸側室とに区画するピストンと、シリンダ内に挿入されて一端が上記アウターチューブに摺動自在に挿入されるインナーチューブに連結されるとともに他端が上記ピストンに連結されるピストンロッドと、上記した圧側室と伸側室と連通する通路と、当該通路の途中に設けられて圧側室から伸側室へ向かう流れのみを許容するチェック弁とを備えて構成される。
【０００３】
そして、このような緩衝器の減衰力を調整するために減衰バルブを内蔵するものがあり、減衰バルブは、たとえば、当該通路の途中に設けた環状の弁座と当該弁座に離着座するニードル状の弁体と、ピストンロッドの他端側に固定されるとともに弁体を駆動するステッピングモータとを備えて構成される（たとえば、特許文献１参照）。
【０００４】
この緩衝器では、伸長時にはピストンに設けたピストンバルブによって作動油の流れに抵抗を与えて減衰力を発揮するだけでなく、収縮時には、シリンダの端部に設けたベースバルブによってシリンダからリザーバへ流出する作動油の流れに抵抗を与えて減衰力を発揮するようになっている。
【０００５】
これに加えて、この緩衝器にあっては、上記チェック弁の作用によって、収縮時のみ通路に作動油が流れ、この作動油の流れに弁体で抵抗を与えることで、緩衝器の収縮時では減衰バルブも協働して減衰力を発揮するようになっていて、他方の減衰バルブは、弁体をモータで駆動することで流路面積を調節することで、この緩衝器の減衰力を可変にする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−１４４３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記した緩衝器では、減衰バルブを通過する作動油の流れは常に一方通行であって安定した流れとなるので、緩衝器で発生する減衰力を正確に調節することができると云う利点がある。
【０００８】
一般に、車両の急制動時には、車両が前のめりに前傾して後輪側の荷重が極端に減少する現象、いわゆるノーズダイブが生じて車体姿勢を安定させることが難しくなる。そのため、このような急制動時には減衰力を大きくしてノーズダイブを抑制することが好ましい。
【０００９】
従来の緩衝器における減衰バルブにおいて、減衰力を高めるには、弁体を弁座へ近づけて流路面積を減じるようにすればよい。しかしながら、ノーズダイブが生じるような急制動を行う場合、緩衝器の圧側室内の圧力が非常に高圧となって、弁体にこの高圧が作用するため、ステッピングモータは、圧力に打ち勝って弁体を弁座駆動しなければならないが、トルクが不足する場合には、ノーズダイブを抑制することが難しくなる。この問題を解消するには、大トルクを出力可能なステッピングモータを用いることが考えられるが、ステッピングモータに大きなトルクを出力させようとすると、ステッピングモータが大型化するともにコストも高くなってしまう。
【００１０】
また、従来の緩衝器で、ノーズダイブを抑制するように減衰力調整を行うには、急制動を検知するセンサや圧側室内の圧力を検知する圧力センサを設置する必要があって、緩衝器のコストがより一層高くなる。
【００１１】
そこで、本発明は、上記不具合を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、低コストで車両のノーズダイブを抑制することが可能な緩衝器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記した目的を達成するため、本発明の課題解決手段は、収縮時に圧縮される圧側室を伸側室或いはリザーバへ連通する流路と、流路の途中に設けた環状の弁座と、上記弁座に遠近可能な弁体とを備えた減衰バルブとを備えた緩衝器において、上記弁体が摺動自在に挿入される弁孔を有するバルブケースと、上記弁孔内に上記弁体で区画されて内部の圧力で当該弁体を上記弁座へ向けて附勢する背圧室と、上記背圧室を圧側室へ連通するパイロット通路とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
上記のように緩衝器が構成されることで、車両が急制動するなどして緩衝器の収縮速度が高速となり圧側室の圧力が高圧となると、減衰バルブにおける背圧室内にパイロット通路を介して圧側室内の圧力が伝播し、圧側室の圧力に応じて流路の流路面積を減じることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の緩衝器によれば、車両が急制動する場合には、流路の流路面積を自動的に減少させることができるので、圧側減衰力を大きくして車両のノーズダイブを抑制することができる。
【００１５】
そして、流路の流路面積を減少させるに当たって、アクチュエータなどの駆動源に頼ることがないので、小型のアクチュエータを使用することが可能となるとともに、センサ類の設置が不要であるから、緩衝器のコストを低く抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】一実施の形態における減衰バルブを搭載した緩衝器の断面図である。
【図２】一実施の形態における減衰バルブの拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図に示した実施の形態に基づき、本発明を説明する。一実施の形態における緩衝器１は、図１に示すように、シリンダ２と、シリンダ２内に摺動自在に挿入されてシリンダ２内を圧側室Ｒ２と伸側室Ｒ１とに区画するピストン３と、シリンダ２内に挿入されてピストン３に連結されるピストンロッド４と、シリンダ２外に設けたリザーバＲと、圧側室Ｒ２とリザーバＲとを連通する流路５と、当該流路５の途中に設けた減衰バルブＶを備えて構成されている。
【００１８】
以下、各部について詳細に説明する。緩衝器１は、この実施の形態では、ピストンロッド４を二輪車などの鞍乗り型車両の図示しない車体に連結される車体側チューブ１０と、鞍乗り型車両の図示しない車軸に連結されて車体側チューブ１０内へ摺動自在に挿入される車軸側チューブ１１とで構成されるフロントフォークＦ内に収容されている。より詳しくは、緩衝器１は、ピストンロッド４を車体側チューブ１０へ連結し、シリンダ２を車軸側チューブ１１へ連結して、車体側チューブ１０と車軸側チューブ１１との間に介装されつつ、車体側チューブ１０と車軸側チューブ１１で閉鎖されたフロントフォークＦ内に収容されている。なお、本実施の形態では、フロントフォークＦは、車体側チューブ１０内に車軸側チューブ１１を挿入する倒立型のフロントフォークとされているが、反対に、車体側チューブ１０を車軸側チューブ１１へ挿入する正立型のフロントフォークとされていてもよい。
【００１９】
また、この緩衝器１のピストンロッド４とシリンダ２との間には、懸架ばね１２が介装されており、この懸架ばね１２は緩衝器１を介して車体側チューブ１０と車軸側チューブ１１を離間させる方向、つまり、フロントフォークＦを伸長させる方向に附勢力を発揮していて、当該懸架ばね１２により図外の鞍乗り型車両の車体が弾性支持されるようになっている。また、シリンダ２外であって、車体側チューブ１０と車軸側チューブ１１とで作られる閉鎖空間を利用してリザーバＲが形成されている。
【００２０】
また、フロントフォークＦ内に内蔵されるこの緩衝器１は、上記した構成の他に、ピストン３に設けられて伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とを連通するとともに通過する流体の流れに抵抗を与える減衰通路１３と、シリンダ２の下端に設けられて圧側室Ｒ２からリザーバＲへ向かう流体の流れに抵抗を与える圧側減衰通路１５と、リザーバＲから圧側室へ向かう流体の流れのみを許容する吸込通路１６とを有するボトム部材１４とを備えており、伸側室Ｒ１および圧側室Ｒ２には流体として作動油等の液体が充満され、リザーバＲ内には液体と気体が充填されている。
【００２１】
より詳しくは、シリンダ２は、下端に嵌合されたボトム部材１４を介して有底筒状に形成された車軸側チューブ１１の底部に固定されている。また、シリンダ２の上端には、ピストンロッド４を摺動自在に軸支するロッドガイド１７が設けられている。ピストンロッド４は、筒状とされて中空部４ｂを備えたピストンロッド本体４ａと、ピストンロッド本体４ａの図１中下端に固定されてピストン３を保持するピストン連結部４ｃとを備えて構成されており、その図１中上端が減衰バルブＶを収容するハウジング９を介して車体側チューブ１０の上端に固定されている。ピストン連結部４ｃは、中空部４ｂと圧側室Ｒ２とを連通する連通路４ｄと、連通路４ｄの途中に設けられて圧側室Ｒ２から中空部４ｂへ向かう液体の流れのみを許容する逆止弁４ｅとを備えて構成されていて、図１中下端に環状のピストン３がピストンナット２４を用いて固定されるようになっている。
【００２２】
そして、ロッドガイド１７とハウジング９の外周に設けた筒状のばね受け１８との間に懸架ばね１２が介装され、緩衝器１が伸長方向に附勢され、これにより、フロントフォークＦも伸長方向に附勢されるようになっている。
【００２３】
ピストン３は、ピストンロッド４の図１中下端に固定されており、ピストン３に設けられる減衰通路１３は、伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とを連通する通路１３ａと、通路１３ａの途中に設けた減衰弁１３ｂとを備えていて、通過する液体の流れに抵抗を与えるようになっている。この場合、減衰弁１３ｂが絞り弁などとされていて、減衰通路１３は、伸側室Ｒ１から圧側室Ｒ２へ向かう液体の流れと、圧側室Ｒ２から伸側室Ｒ１へ向かう液体の流れの双方向の流れを許容するようになっているが、通路を二つ以上設けて一部の通路に伸側室Ｒ１から圧側室Ｒ２へ向かう液体の流れのみを許容する減衰弁を設けるとともにそれ以外の通路に圧側室Ｒ２から伸側室Ｒ１へ向かう液体の流れのみを許容する減衰弁を設けてもよい。
【００２４】
ボトム部材１４に形成される圧側減衰通路１５は、圧側室Ｒ２とリザーバＲとを連通する通路１５ａと、圧側室Ｒ２からリザーバＲへ向かう液体の流れのみを許容して通過する液体の流れに抵抗を与える減衰弁１５ｂとを備えて構成されており、圧側室Ｒ２からリザーバＲへ向かう液体の流れのみを許容する一方通行の通路とされている。他方、ボトム部材１４に形成される吸込通路１６は、圧側室Ｒ２とリザーバＲとを連通する通路１６ａと、リザーバＲから圧側室Ｒ２へ向かう液体の流れのみを許容する逆止弁１６ｂとを備えて構成されており、圧側減衰通路１５とは逆向きにリザーバＲから圧側室Ｒ２へ向かう液体の流れのみを許容する一方通行の通路とされている。
【００２５】
つづいて、減衰バルブＶについて説明する。減衰バルブＶは、上述したように、圧側室Ｒ２とリザーバＲとを連通して圧側室Ｒ２からリザーバＲへ向かう液体の通過のみを許容する流路５の途中に設けられており、この実施の形態では、中空であってピストンロッド４の上端に設けられて内部が圧側室Ｒ２とリザーバＲとに連通されるハウジング９と、当該ハウジング９内に設けた環状の弁座２１と、ハウジング９内に軸方向に移動自在に収容されて弁座２１に遠近可能な弁体２２と、ハウジング９内に設けられて弁体２２が摺動自在に挿入される弁孔Ｈを有するバルブケース２０とを備え、また、この実施の形態では、弁体２２を軸方向に駆動するアクチュエータＡをも備えている。
【００２６】
ハウジング９は、図１および図２に示すように、筒状とされており、この場合、図中下端の小径部９ａと、図中上端の大径部９ｂと、小径部９ａと大径部９ｂとの間であって外径が小径部９ａの外径よりも大きく大径部９ｂの外径よりも小さい中径部９ｃとを備えている。そして、ハウジング９の内周であって小径部９ａの途中に内方へ向けて環状の凸部が設けられており、この凸部で環状の弁座２１を形成している。また、小径部９ａ内であって弁座２１よりも図中下端側には、ピストンロッド４の上端が螺着される螺子部９ｄが設けられている。さらに、バルブハウジング９の小径部９ａの外周には、軸方向に沿って縦溝９ｆが設けられ、また、バルブハウジング９には、この縦溝９ｆに連通するとともに小径部９ａ内であって弁座２１よりも上方側に連通する横孔９ｇが設けられ、中径部９ｃの外周から内周へ通じる透孔９ｈが設けられている。さらに、小径部９ａの横孔９ｇの開口位置よりも上方において、内径が拡径されていて、内部に段部９ｅが形成されている。大径部９ｂの内径についても、その途中から中径部９ｃの内径よりも拡径されて大径とされている。
【００２７】
このように構成されたハウジング９をピストンロッド４の上端に取り付けると、ハウジング９の小径部９ａ内がピストンロッド４に設けた中空部４ｂの上端に臨んで圧側室Ｒ２に連通される。また、ハウジング９内は、横孔９ｇを介してリザーバＲに連通される。
【００２８】
したがって、流路５は、ピストンロッド４に設けた中空部４ｂと連通路４ｄと、ピストンロッド４の図１中上端に連結されるハウジング９の小径部９ａ内、ハウジング９内をリザーバＲへ連通する横孔９ｇとを備えて構成されて、圧側室Ｒ２とリザーバＲとを連通するとともに、連通路４ｄの途中に設けられた逆止弁４ｅによって、圧側室Ｒ２からリザーバＲへ向かう液体の通過のみを許容するようになっている。そして、上記した弁座２１は、小径部９ａの内周であって横孔９ｇよりもピストンロッド４側に設けられているので、弁座２１は、圧側室Ｒ２とリザーバＲとを連通する流路５の途中に設けられている。なお、流路５を一方通行に設定する逆止弁は、ピストン連結部４ｃに設けるのではなく、他の箇所へ設けてもよく、具体的にはたとえば、ピストンロッド本体４ａの中空部４ｂ内に設けてもよいし、ピストンロッド本体４ａの図１中上端における中空部４ｂの開口端に設けるようにしてもよい。
【００２９】
つづいて、バルブケース２０は、この実施の形態では、有底筒状のケース部材２３と、筒状であって内方にケース部材２３が開口端側から嵌合されるガイド部材２４とを備えて構成されている。
【００３０】
ケース部材２３は、上記したように有底筒状であって、底部２３ａと、筒部２３ｂとを備えている。底部２３ａには、挿通孔２３ｃが設けられている。また、筒部２３ｂの外周の途中には、外側へ突出する環状のフランジ２３ｄが設けられている。さらに、筒部２３ｂの開口側の外径が底部側よりも小径とされていて、この小径な部位にケース部材２３の内外を連通する絞り通路Ｏが設けられている。
【００３１】
また、ガイド部材２４は、上記したように筒状であって、中間部内方には内周側に突出する環状の軸受部２４ａが設けられている。この軸受部２４ａの図２中下方には、環状のシール部材２５が積層されている。また、ガイド部材２４の軸受部２４ａよりも図２中下方側には段部２４ｂが設けられており、この段部２４ｂには上記したシール部材２５の抜けを防止する環状のストッパ２６が積層されている。さらに、ガイド部材２４の外周には、環状溝２４ｃと螺子部２４ｄが設けられており、環状溝２４ｃ内にはシールリング２７が装着されている。同じく、ガイド部材２４の外周であって、軸受部２４ａよりも図２中下方側には、環状溝２４ｅが設けられており、この環状溝２４ｅから開口して内部へ通じる透孔２４ｆが設けられている。
【００３２】
このように構成されたケース部材２３を開口端側からガイド部材２４の内方に嵌合することでバルブケース２０が形成され、ケース部材２３とガイド部材２４との間に作られた空間にて弁孔Ｈが形成される。なお、ガイド部材２４における軸受部２４ａから下方の軸方向長さは、ガイド部材２４の下端がケース部材２３のフランジ２３ｄと当接してもストッパ２６をケース部材２３の開口端とガイド部材２４の軸受部２４ａとで挟持できるように配慮されている。また、ケース部材２３がガイド部材２４に嵌合されると、ケース部材２３に設けた絞り通路Ｏがガイド部材２４に設けた透孔２４ｆと対向し、これらが連通されて弁孔Ｈ内は、絞り通路Ｏ、透孔２４ｆおよび環状溝２４ｅを介してバルブケース２０外へ連通される。
【００３３】
そして、このバルブケース２０をハウジング９の中径部９ｃ内に収容しつつ、ガイド部材２４の外周に設けた螺子部２４ｄを中径部９ｃの内周に形成の螺子部（符示せず）に螺着すると、バルブケース２０がハウジング９に固定される。なお、ケース部材２３のフランジ２３ｄは、ハウジング９の段部９ｅに当接して、ハウジング９の段部９ｅとガイド部材２４とで挟持されるため、ケース部材２３をガイド部材２４に遊嵌するようにしても当該ケース部材２３をハウジング９内に固定することができるが、この場合、ケース部材２３の筒部２３ｂをガイド部材２４内に圧入するようにしているが、ケース部材２３の外周とガイド部材２４の内周に螺子部を設けておいて、これらを螺子締結するようにしてもよい。
【００３４】
このように構成されたバルブケース２０は、ハウジング９に固定されると、上記したようにフランジ２３ｄが段部９ｅに当接して、バルブケース２０が流路５に臨むように配置される。また、ガイド部材２４の外周に設けた環状溝２４ｅがハウジング９に設けた透孔９ｈに対向して、弁孔Ｈ内は、上記した絞り通路Ｏ、透孔２４ｆ、環状溝２４ｅおよび透孔９ｈを介してリザーバＲに連通される。
【００３５】
他方、弁体２２は、弁本体２８と、弁本体２８の反弁座側である図２中上方側に配置されバルブケース２０に摺動自在に軸支され弁孔Ｈ外へ突出して弁本体２８にアクチュエータＡの推力を伝達するシャフト２９とを備えて構成されている。
【００３６】
弁本体２８は、この例では、軸部２８ａと、軸部２８ａの外周に設けられて弁孔Ｈの内周に摺接するフランジ２８ｂと、軸部２８ａの下端に設けられてその先端が弁座２１内に出入り可能で当該弁座２１に離着座する円錐状の弁頭２８ｃと、弁頭２８ｃの先端から開口して軸部２８ａのフランジ２８ｂよりも図２中上方へ通じるパイロット通路Ｐとを備えている。
【００３７】
シャフト２９は、一端が弁本体２８に一体化されており、他端が軸受部２４ａの内周に挿通されて弁孔Ｈ外へ突出されている。なお、弁頭２８ｃの形状は、任意であって上記した円錐状に限定されるものではない。
【００３８】
そして、弁体２２は、弁頭２８ｃを弁座２１へ向けてフランジ２８ｂの外周をケース部材２３の筒部２３ｂの内周に摺接させつつケース部材２３内に軸方向となる図２中上下方向へ移動可能に挿入されていて、軸部２８ａがケース部材２３の底部２３ａに設けた挿通孔２３ｃに挿通されている。この軸部２８ａと挿通孔２３ｃとの間には、環状の隙間Ｇが設けられている。
【００３９】
このように、弁体２２は、バルブケース２０を構成するケース部材２３とガイド部材２４とで形成される弁孔Ｈ内に移動可能に収容されていて、上述したように、弁孔Ｈ内で軸方向にストロークすることができる。そして、この弁孔Ｈ内には、弁体２２によって、背圧室Ｂが区画されている。背圧室Ｂは、上記した絞り通路Ｏを介してリザーバＲへ通じている。より詳しくは、この場合、背圧室Ｂは、絞り通路Ｏ、透孔２４ｆ、環状溝２４ｅおよび透孔９ｈを介してリザーバＲに連通されるが、たとえば、ケース部材２３の外周に溝等を形成しておき、絞り通路Ｏを溝を介して流路５の弁座２１より下流側（この場合、リザーバ側）へ連通し、当該流路５の弁座２１より下流側を通じてリザーバＲへ連通させるようにするようにしてもよい。したがって、背圧室ＢをリザーバＲへ連通する通路を設けて、その途中に絞りを設けておけばよく、その構造や配置については図や上記説明したものに限定されるものではなく、任意に設計変更することができる。
【００４０】
また、弁体２２の弁頭２８ｃの先端を常に弁座２１の内周側に突出させてあって、弁頭２８ｃの先端からパイロット通路Ｐが開口しており、背圧室Ｂは、パイロット通路Ｐを介して流路５の弁座２１よりも圧側室Ｒ２側に通じ、内部には圧側室Ｒ２内の圧力が導かれるようになっている。パイロット通路Ｐを弁体２２に設けることで、背圧室Ｂを容易に圧側室Ｒ２へ連通することができるが、背圧室Ｂを圧側室Ｒ２に連通するようにしていれば上記説明した構造に限定されるものではない。
【００４１】
また、この場合、ケース部材２３内であってフランジ２８ｂよりも図２中下方側には、正面室Ｓが設けられ、この正面室Ｓ内には、弾性体としてのコイルばね３０が収容されている。より詳しくは、コイルばね３０は、フランジ２８ｂとバルブケース２０を構成するケース部材２３の底部２３ａとの間に介装されていて、弁体２２を弁座２１から遠ざかる方向へ附勢している。なお、弁体２２を附勢するにあたり、コイルばね３０の他に、皿ばね、ウェーブワッシャやゴム等といった附勢力を発揮可能な弾性体を使用することも可能である。さらに、この正面室Ｓは、上記した挿通孔２３ｃと軸部２８ａとの間に形成される環状の隙間Ｇと流路５を介してリザーバＲに連通されている。なお、正面室ＳとリザーバＲとの連通は、挿通孔２３ｃと軸部２８ａとの間の隙間Ｇによって行う他、たとえば、底部２３ａに孔を設けて行うようにしてもよく、上記構成に限定されるものではない。正面室Ｓが閉鎖された空間であると、弁体２２が弁座２１側へ移動する際に圧縮されて圧力が上昇して、当該弁体２２の動きを抑制するように機能するため、本実施の形態の緩衝器１のように、正面室ＳをリザーバＲや緩衝器１の収縮時において低圧となる伸側室Ｒ１へ連通してさせておくとよい。
【００４２】
また、弁体２２が背圧室Ｂの圧力を受ける受圧面積を弁座２１の内周の横断面積よりも大きく設定してある。つまり、弁体２２の背圧室Ｂに圧側室Ｒ２の圧力が導入される場合、背圧室Ｂ内の圧力を受けて弁体２２を図２中下方へ押し下げる力は、弁体２２が弁座２１へ着座し圧側室Ｒ２の圧力を弁頭２８ｃで受けることにより発生する弁体２２を図２中上方へ押し上げる力より大きくなるようになっている。具体的には、この実施の形態の場合、弁体２２が弁孔Ｈ内をストロークすると、シャフト２９も軸受部２４ａに対して軸方向へストロークするが、このストロークする際にバルブケース２０に設けた軸受部２４ａの内周にシャフト２９が摺接する範囲を摺接部２９ａ（図２中網掛け部分）とすると、本実施の形態の緩衝器１では、弁体２２の弁孔Ｈの内周に摺接する部位の最大横断面積、この場合、フランジ２８ｂの横断面積からこの摺接部２９ａの横断面積を引いた面積を弁座２１の内周の横断面積よりも大きくしてある。ここで、横断面とは、軸方向に対して垂直横方向（図２中では左右方向）へ切断した際の断面であって、この断面の面積を横断面積と定義している。なお、シャフト２９の外周形状およびフランジ２８ｂの外周形状は、この場合、円形としているが、これに限定されるものではない。
【００４３】
アクチュエータＡは、この場合、アクチュエータ本体３１と、アクチュエータ本体３１に対して軸方向に移動可能な可動部３２とを備えている。アクチュエータ本体３１としては、たとえば、回転型のモータと、モータのロータに連結され回転部材と回転部材の回転によって軸方向の直線運動を呈する直動部材とでなる運動変換機構とを備えて構成されてもよい。運動変換機構としては、たとえば、送り螺子機構やラックアンドピニオンといった機構等を採用できる。また、アクチュエータＡは、リニアモータやソレノイドとされてもよく、その場合、ステータをアクチュエータ本体３１とし、可動子を可動部３２とすればよい。
【００４４】
そして、可動部３２をバルブケース２０側へ向けて、アクチュエータ本体３１をハウジング９の大径部９ｂ内に収容し、ハウジング９の大径部９ｂの開口端内周にリングナット３３を螺着することで、アクチュエータ本体３１がリングナット３３とハウジング９とで挟持されてハウジング９の大径部９ｂ内に固定される。
【００４５】
上記のようにアクチュエータ本体３１をハウジング９に固定しても、可動部３２は、ハウジング９に対しては何ら固定されておらず、ハウジング９内で軸方向に移動することができる。また、可動部３２の先端は、シャフト２９の他端に当接しており、アクチュエータＡが可動部３２を弁体２２側へ移動させるように推力を与えると、シャフト２９を介して弁本体２８へ当該推力が伝達され弁体２２を弁座２１方向へ駆動することができる。なお、この実施の形態の場合、弁体２２を弁座２１から遠ざかる方向へ附勢する弾性体としてコイルばね３０が設けられているので、可動部３２とシャフト２９とは固定的に連結せずとも、可動部３２とシャフト２９との接触が保たれ、アクチュエータＡの推力の弁体２２への伝達が可能であり、また、この場合には、シャフト２９と弁本体２８とが分離されて互いに独立した部品として構成されてもよい。なお、本実施の形態のようにシャフト２９と弁本体２８とが一体とされることに加えて、シャフト２９を可動部３２に固定的に連結する場合、弁体２２を附勢する弾性体を要せずにアクチュエータＡのみで弁体２２を軸方向に駆動して弁座２１に対して遠近させることができるので、このような場合には、弾性体を廃止することもできる。
【００４６】
そして、アクチュエータＡで弁体２２を弁座２１側へ向けて押し下げ駆動すると、弁体２２の弁頭２８ｃが弁座２１に着座させることができ、このように弁頭２８ｃが弁座２１に着座すると流路５が遮断される。この状態からアクチュエータＡにおける可動部３２をアクチュエータ本体３１側へ駆動すると、弁体２２がコイルばね３０によって押し上げられるので、弁体２２が弁座２１から離間する方向へ移動し、弁頭２８ｂと弁座２１との間に環状隙間が生じて流路５が開放されるようになっている。つまり、アクチュエータＡを駆動することで、弁体２２を弁座２１に対して進退させることができ、流路５の流路面積を変化させることができるようになっている。つまり、弁体２２と弁座２１の位置関係によって流路５の流路面積を変更でき、弁体２２を弁座２１から最も遠ざけると流路５の流路面積が最大となり弁体２２が弁座２１に着座する、つまり、弁頭２８ｃが弁座２１に当接すると流路５が完全に遮断されて流路面積が０となる。流路５が開放状態である場合、圧側室Ｒ２とリザーバＲとが連通される状態におかれ、緩衝器１が伸長作動を呈すると、液体は流路５を通過してリザーバＲへ排出され、流路５の流路面積に応じて液体の流れに抵抗が与えられる。
【００４７】
このように構成された減衰バルブＶの各部材を組み立てる手順としては、たとえば、弁体２２をコイルばね３０とともにケース部材２３内に挿入し、シャフト２９にストッパ２６とシール部材２５を装着して、ケース部材２３を開口端側からガイド部材２４内に圧入する。すると、バルブケース２０と弁体２２とがアッセンブリ化されるので、これをハウジング９に螺着し、アクチュエータＡをリングナット３３でハウジング９に固定すればよい。このように、バルブケース２０と弁体２２とがカートリッジ化されるので、緩衝器１への組み付けが容易となり、弁体２２の弁頭２８ｃの形状が異なるカートリッジを複数用意しておくことで、カートリッジ交換を行えば減衰力特性も容易に変更することができる。なお、ケース部材２３をガイド部材２４へ圧入せずに嵌合に留める場合には、弁体２２とケース部材２３を独立に交換が可能となるので、この場合、減衰力特性の変更は弁体２２或いはケース部材２３の交換することで行うことが可能となる。
【００４８】
なお、この実施の形態の場合、弁体２２を構成する弁本体２８とシャフト２９とが一体化されているので、シャフト２９にストッパ２６とシール部材２５を先んじて組み付けておくことで、これらのガイド部材２４に対する調芯が容易となるので、ケース部材２３のガイド部材２４への組み付けも非常に簡単となり、弁体２２をバルブケース２０にカートリッジ化した後にシャフト２９が脱落する心配もない。
【００４９】
ケース部材２３とガイド部材２４は、上記構成に限定されるものではなく、シート部材２３とガイド部材２４とが圧入や螺合等により固定的に締結されるようにしておけば、ケース２０と弁体２２とがカートリッジ化されて上記の利点を享受することができる。またさらに、本実施の形態におけるバルブケース２０がハウジング９と別部品としてあるが、これらを一部品で構成するようにしてもよい。
【００５０】
つづいて、上述のように構成された緩衝器１及び減衰バルブＶの動作について説明する。この緩衝器１の場合、シリンダ２に対してピストン３が図１中上方へ移動する伸長時には、ピストン３によって圧縮される伸側室Ｒ１から圧側室Ｒ２へ移動する液体の流れに減衰通路１３で抵抗を与えるようになっている。つまり、緩衝器１は、この実施の形態にあっては、伸長時に減衰通路１３によって伸側減衰力を発揮する。この場合、流路５には、液体が流れないようになっているので、減衰バルブＶは伸側減衰力の発生には関与しない。なお、伸長時に拡大する圧側室Ｒ２には、ボトム部材１４に設けた吸込通路１６を介してリザーバＲから液体が供給されて、緩衝器１の伸長時にシリンダ２内からピストンロッド４が退出することで生じるシリンダ２内の容積変化が補償される。
【００５１】
反対に、シリンダ２に対してピストン３が図１中下方へ移動する収縮時には、ピストン３によって圧縮される圧側室Ｒ２から伸側室Ｒ１へ移動する液体の流れに減衰通路１３で抵抗を与えるとともに、シリンダ２内へピストンロッド４が侵入することで生じるシリンダ２内の容積減少分の液体が圧側室Ｒ２からボトム部材１４の圧側減衰通路１５と減衰バルブＶを介してリザーバＲへ排出されてシリンダ２内の体積変化が補償されるので、この圧側減衰通路１５と減衰バルブＶによっても液体の流れに抵抗を与えることになる。このように緩衝器１の収縮時には、減衰通路１３および圧側減衰通路１５の他に減衰バルブＶが開いていれば減衰バルブＶでも圧側減衰力を発揮する。そして、減衰バルブＶにおいて、弁体２２を駆動することで流路５の流路面積を可変にすることができるので、この緩衝器１では、収縮時における圧側減衰力を調節することができるようになっている。
【００５２】
このように、この緩衝器１では、減衰バルブＶで流路５に流れる液体の流れに与える抵抗を変化させることで圧側減衰力を調整することができるが、この緩衝器１の減衰バルブＶにあっては、弁体２２の弁頭２８ｃの先端を常に弁座２１の内周側に突出させてあって、この弁頭２８ｃの先端からパイロット通路Ｐが開口している。したがって、背圧室Ｂには、常に、圧側室Ｒ２内の圧力が伝播するようになっている。
【００５３】
そして、車両が急制動するなどして緩衝器１の収縮速度が高速となり圧側室Ｒ２の圧力が高圧となると、減衰バルブＶにおける背圧室Ｂ内にパイロット通路Ｐを介して圧側室Ｒ２内の圧力が伝播し、弁体２２が背圧室Ｂ内の圧力を受けてコイルばね３０のばね力に抗して図２中下方となる弁座２１側へ押し下げられて、最終的には、弁座２１に着座して流路５を遮断する。背圧室Ｂの圧力を受ける受圧面積は、弁座２１の内周の横断面積よりも大きく設定してあるので、緩衝器１の収縮時において圧側室Ｒ２の圧力が大きくなればなるほど、弁体２２を弁座２１へ向けて押し下げる力が大きくなるので、圧側室Ｒ２の圧力に応じて流路５の流路面積を減じることになる。背圧室Ｂ内に流れ込む液体は、絞り通路Ｏを通過してリザーバＲへ排出され、正面室Ｓが弁体２２の弁座２１側への移動によって生じる容積の減少は、液体が上記した環状の隙間Ｇから流路５の弁座２１より下流に流れてリザーバＲへ排出される。
【００５４】
このように、緩衝器１は、車両が急制動する場合には、流路５の流路面積を自動的に減少させることができるので、圧側減衰力を大きくして車両のノーズダイブを抑制することができる。
【００５５】
そして、流路５の流路面積を減少させるに当たって、アクチュエータＡなどの駆動源に頼ることがないので、小型のアクチュエータＡを使用することが可能となるとともに、センサ類の設置が不要であるから、緩衝器１のコストを低く抑えることができる。アクチュエータＡの設置は任意であり、急制動時以外における弁体２２と弁座２１との距離の調整は手動で行う構造を採用することも可能である。
【００５６】
このようにアクチュエータＡを大出力なものとする必要がなくなり、アクチュエータＡの大型化を回避できるから、緩衝器１の車両への搭載性も損なわれることがない。
【００５７】
なお、弁座２１に弁体２２が着座して流路５が閉ざされても、パイロット通路Ｐ、背圧室Ｂおよび絞り通路Ｏを介して圧側室Ｒ２からリザーバＲへ液体が流れるが、絞り通路Ｏにおける抵抗を充分に大きくしてあり、ノーズダイブの抑制ができる程度の大きさの圧側減衰力を発生が可能となっている。絞り通路Ｏを設けずに背圧室ＢをリザーバＲへ連通しないようにすることも可能であるが、絞り通路Ｏを設けて背圧室ＢとリザーバＲとを連通することで、緩衝器１が収縮から伸長へ転じたり収縮時にあってもピストン速度が低下したりして圧側室Ｒ２内の圧力が減少する場合、弁体２２を弾性体としてのコイルばね３０で弁座２１から後退させる際に背圧室Ｂ内の圧籠りが解消でき、速やかに弁体２２を弁座２１から後退させることができる。よって、急制動で圧側室Ｒ２内の圧力が高圧となり背圧室Ｂの圧力の作用で弁座２１に弁体２２が接近し着座し、ノーズダイブが抑制された後にもかかわらず、弁座２１に弁体２２が着座した状態が長時間に亘って継続してしまい圧側減衰力が過剰となってしまうこともない。
【００５８】
また、正面室Ｓは、隙間Ｇを介してリザーバＲに連通されていて密閉されないので、背圧室Ｂ内の圧力で弁体２２を弁座２１へ着座させる際に、正面室Ｓの内部圧力が容積減少によって上昇して弁体２２の上記移動を妨げることがないので、急制動時には流路面積を確実に減少させることができ、ノーズダイブを確実に抑制することができる。
【００５９】
なお、背圧室Ｓの圧力の作用によって弁体２２を弁座２１へ向けて接近させ得る圧力室Ｒ２の圧力は、絞り通路Ｏの流路面積、隙間Ｇの流路面積、弾性体におけるコイルばね３０、弁体２２の背圧室Ｓの圧力を受ける受圧面積、弁体２２の流路５側から圧力室Ｒ２の圧力を受ける受圧面積（弁座２１の内周の横断面積）によって設定することができる。よって、これらの設定で減衰バルブＶの閉弁圧（背圧室Ｓの圧力によって弁座２１に弁体２２を着座させ得る圧力）を設定することができる。上記閉弁圧は、たとえば、減衰バルブＶが流路５を最大開放している状態、つまり、弁体２２が弁座２１から最も遠ざかっている状態において、車両が急制動を行ったときに圧力室Ｒ２の圧力が到達する圧力の値に設定すればよいが、これに限定されるものではない。
【００６０】
本実施の形態の緩衝器１は、弁体２２を駆動するアクチュエータＡを備え、弁体２２が弁本体２８と、バルブケース２０に摺動自在に軸支され弁孔Ｈ外へ突出して弁本体２８にアクチュエータＡの推力を伝達するシャフト２９とを備えており、アクチュエータＡを液体から隔離することができ、弁本体２８とシャフト２９とアクチュエータＡとが分離されている場合には、弁本体２８、アクチュエータＡとシャフト２９の調心をシビアに行う必要がなく、組立が容易となる。
【００６１】
バルブケース２０が、弁体２２が挿通される開口を有する底部２３ａと弁体２２の外周に設けたフランジ２８ｂが摺接する筒部とを有する有底筒状のケース部材２３と、筒状であって内方にシャフト２９を軸支する軸受部２４ａを備えるとともに内方にケース部材２３が開口端側から圧入されるガイド部材２４とを備えたので、バルブケース２０と弁体２２とをアッセンブリしてカートリッジ化することができ、緩衝器１の組立が簡単となる。また、減衰力特性の変更は、バルブケース２０と弁体２２のカートリッジを変更するだけでより簡単に行える。
【００６２】
そして、本実施の形態の緩衝器１にあっては、弁体２２と、ケース部材２３における底部２３ａとの間に弁体２２を弁座２１から遠ざかる方向へ附勢する弾性体を設けているので、アクチュエータＡと弁体２２とを固定的に連結する必要がないため、アクチュエータＡと弁体２２との調心を高精度に行う必要がなく、加工コストが低減されるとともに、弁体２２とアクチュエータＡの厳密な位置決めをせずに組立を行っても減衰力調整を正確に行うことができる。
【００６３】
また、本実施の形態の緩衝器１にあっては、ガイド部材２４の軸受部２４ａの弁孔Ｈ側にシャフト２９の摺動部２９ａの外周に摺接する環状のシール部材２５を積層し、ガイド部材２４の軸受部２４ａとケース部材２３との間でシール部材２５の抜けを防止する環状のストッパ２６を挟持したので、シール部材２５も弁体２２とともにバルブケース２０にカートリッジ化されるので、緩衝器１の組立加工がより一層簡単となる。
【００６４】
さらに、本発明の緩衝器１にあっては、内部にバルブケース２０とアクチュエータＡとを着脱自在に収容するハウジング９を備えているので、バルブケース２０やアクチュエータＡの交換が容易となり、減衰力特性の変更やメンテナンスを簡単に行うことができる。
【００６５】
以上のように、本実施の形態における緩衝器１は、圧側減衰力を調整することができるが、流路５が圧側室Ｒ２と伸側室Ｒ１を連通するようにして、この流路５の途中に上記した減衰バルブＶを設けることも可能である。つまり、緩衝器１が収縮する際にのみ流路５が流体の通過を許容するように設定して、緩衝器１の圧側減衰力を発生する減衰力発生要素として機能するようにすればよい。
【００６６】
また、ピストンロッド４の先端に弁体２２、バルブケース２０及びアクチュエータＡを収容したハウジング９を設け、流路５は、ピストンロッド４を貫通して緩衝器１内の圧側室Ｒ２或いは伸側室Ｒ１とシリンダ２外に設けたリザーバＲとを連通し、鞍乗り型車両の車体に連結される車体側チューブ１０と、鞍乗り型車両の車輪に連結される車輪側チューブ１１とを設け、上記ハウジング９を介して緩衝器１におけるピストンロッド４を車体側チューブ１０へ連結するとともにシリンダ２を車軸側チューブ１１へ連結し、アクチュエータＡをハウジング９に固定して車体側チューブ１０から突出させて配置することで、弁体２２とアクチュエータＡとを至近に配置して長尺なコントロールロッドなどを介さずに弁体２２を駆動でき、部品点数の削減が図れるとともに弁体２２をより正確に駆動できるので減衰力制御性が向上するとともに、アクチュエータＡへの外部からの給電も容易となり利便性および汎用性が向上する。
【００６７】
以上で、本発明の実施の形態についての説明を終えるが、本発明の範囲は図示されまたは説明された詳細そのものには限定されないことは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明は緩衝器に利用できる。
【符号の説明】
【００６９】
１ 緩衝器
２ シリンダ
３ ピストン
４ ピストンロッド
５ 流路
９ ハウジング
２０ バルブケース
２１ 弁座
２２ 弁体
２３ ケース部材
２３ａ 底部
２３ｂ 筒部
２３ｃ 挿通孔
２４ ガイド部材
２４ａ 軸受部
２５ シール部材
２６ ストッパ
２８ 弁体
２８ａ 軸部
２８ｂ フランジ
２８ｃ 弁頭
２９ シャフト
３０ 弾性体としてのコイルばね
Ａ アクチュエータ
Ｂ 背圧室
Ｈ 弁孔
Ｏ 絞り通路
Ｐ パイロット通路
Ｒ リザーバ
Ｒ１ 伸側室
Ｒ２ 圧側室
Ｓ 正面室
Ｖ 減衰バルブ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
収縮時に圧縮される圧側室を伸側室或いはリザーバへ連通する流路と、流路の途中に設けた環状の弁座と、上記弁座に遠近可能な弁体とを備えた減衰バルブを有する緩衝器において、
上記弁体が摺動自在に挿入される弁孔を有するバルブケースと、
上記弁孔内に上記弁体で区画されて内部の圧力で当該弁体を上記弁座へ向けて附勢する背圧室と、
上記背圧室を圧側室へ連通するパイロット通路とを備えたことを特徴とする緩衝器。
【請求項２】
上記弁体を軸方向に駆動するアクチュエータを備え、上記弁体は、弁本体と、上記バルブケースに摺動自在に軸支され上記弁孔外へ突出して上記弁本体に上記アクチュエータの推力を伝達するシャフトとを備えたことを特徴とする請求項１に記載の緩衝器。
【請求項３】
上記バルブケースが、上記弁体が挿通される挿通孔を有する底部と上記弁体の外周に設けたフランジが摺接する筒部とを有する有底筒状のケース部材と、筒状であって内方に上記シャフトを軸支する軸受部を備えるとともに内方に上記ケース部材が開口端側から圧入されるガイド部材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４】
上記弁体と上記ケース部材における底部との間に上記弁体を上記弁座から遠ざかる方向へ附勢する弾性体を設けたことを特徴とする請求項３に記載の緩衝器。
【請求項５】
上記ガイド部材の軸受部の上記弁孔側に上記シャフトの摺動部の外周に摺接する環状のシール部材を積層し、上記ガイド部材の軸受部とケース部材との間で上記シール部材の抜けを防止する環状のストッパを挟持したことを特徴とする請求項３または４に記載の緩衝器。
【請求項６】
上記弁本体と上記シャフトは一体化されていることを特徴とする請求項２から５のいずれか一項に記載の緩衝器。
【請求項７】
内部に上記バルブケースと上記アクチュエータとを着脱自在に収容するとともに上記弁座を有するハウジングを備えたことを特徴とする請求項２から６のいずれか一項に記載の緩衝器。
【請求項８】
シリンダと、当該シリンダ内に摺動自在に挿入されて当該シリンダ内に上記圧側室と上記伸側室とを区画するピストンと、上記シリンダ外へ設けたリザーバと、一端が上記ピストンに連結されるとともに他端が上記シリンダの外へ突出するピストンロッドとを備え、上記流路は、上記ピストンロッドを貫通して上記圧側室を上記リザーバへ連通し、内部に上記ケースと上記アクチュエータとを着脱自在に収容するハウジングを上記ピストンロッドの先端に設けたことを特徴とする請求項７に記載の緩衝器。
【請求項９】
上記弁体は、先端が上記弁座内に出入りして上記弁座に離着座可能な弁頭を備え、上記パイロット通路は、上記弁頭の先端から開口して上記背圧室へ通じることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の緩衝器。
【請求項１０】
背圧室は絞り通路を介して上記伸側室或いは上記リザーバへ連通されることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の緩衝器。
【請求項１】
収縮時に圧縮される圧側室を伸側室或いはリザーバへ連通する流路と、流路の途中に設けた環状の弁座と、上記弁座に遠近可能な弁体とを備えた減衰バルブを有する緩衝器において、
上記弁体が摺動自在に挿入される弁孔を有するバルブケースと、
上記弁孔内に上記弁体で区画されて内部の圧力で当該弁体を上記弁座へ向けて附勢する背圧室と、
上記背圧室を圧側室へ連通するパイロット通路とを備えたことを特徴とする緩衝器。
【請求項２】
上記弁体を軸方向に駆動するアクチュエータを備え、上記弁体は、弁本体と、上記バルブケースに摺動自在に軸支され上記弁孔外へ突出して上記弁本体に上記アクチュエータの推力を伝達するシャフトとを備えたことを特徴とする請求項１に記載の緩衝器。
【請求項３】
上記バルブケースが、上記弁体が挿通される挿通孔を有する底部と上記弁体の外周に設けたフランジが摺接する筒部とを有する有底筒状のケース部材と、筒状であって内方に上記シャフトを軸支する軸受部を備えるとともに内方に上記ケース部材が開口端側から圧入されるガイド部材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４】
上記弁体と上記ケース部材における底部との間に上記弁体を上記弁座から遠ざかる方向へ附勢する弾性体を設けたことを特徴とする請求項３に記載の緩衝器。
【請求項５】
上記ガイド部材の軸受部の上記弁孔側に上記シャフトの摺動部の外周に摺接する環状のシール部材を積層し、上記ガイド部材の軸受部とケース部材との間で上記シール部材の抜けを防止する環状のストッパを挟持したことを特徴とする請求項３または４に記載の緩衝器。
【請求項６】
上記弁本体と上記シャフトは一体化されていることを特徴とする請求項２から５のいずれか一項に記載の緩衝器。
【請求項７】
内部に上記バルブケースと上記アクチュエータとを着脱自在に収容するとともに上記弁座を有するハウジングを備えたことを特徴とする請求項２から６のいずれか一項に記載の緩衝器。
【請求項８】
シリンダと、当該シリンダ内に摺動自在に挿入されて当該シリンダ内に上記圧側室と上記伸側室とを区画するピストンと、上記シリンダ外へ設けたリザーバと、一端が上記ピストンに連結されるとともに他端が上記シリンダの外へ突出するピストンロッドとを備え、上記流路は、上記ピストンロッドを貫通して上記圧側室を上記リザーバへ連通し、内部に上記ケースと上記アクチュエータとを着脱自在に収容するハウジングを上記ピストンロッドの先端に設けたことを特徴とする請求項７に記載の緩衝器。
【請求項９】
上記弁体は、先端が上記弁座内に出入りして上記弁座に離着座可能な弁頭を備え、上記パイロット通路は、上記弁頭の先端から開口して上記背圧室へ通じることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の緩衝器。
【請求項１０】
背圧室は絞り通路を介して上記伸側室或いは上記リザーバへ連通されることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の緩衝器。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１３−１０８５８１（Ｐ２０１３−１０８５８１Ａ）
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５４９９６（Ｐ２０１１−２５４９９６）
【出願日】平成２３年１１月２２日（２０１１．１１．２２）
【出願人】（００００００９２９）カヤバ工業株式会社 (2,151)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２２日（２０１１．１１．２２）
【出願人】（００００００９２９）カヤバ工業株式会社 (2,151)
【Ｆターム（参考）】
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