JP6788984B2

JP6788984B2 - 緩衝器

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Publication number: JP6788984B2
Application number: JP2016063046A
Authority: JP
Inventors: 隆久望月
Original assignee: KYB Corp
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 2016-03-28
Filing date: 2016-03-28
Publication date: 2020-11-25
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Also published as: CN108884900A; US20190111994A1; WO2017169984A1; JP2017180477A

Description

本発明は、緩衝器に関する。

従来、緩衝器は、二輪車又は三輪車等の鞍乗型車両の後輪を支持するのに利用されている。このような緩衝器の中には、コイルばねである懸架ばねの一端を支持するばね受をジャッキで駆動し、車高を調整できるようにした緩衝器がある。

例えば、特許文献１の緩衝器では、ジャッキがハウジングと、このハウジング内に移動可能に挿入されてハウジング内に液室を形成するピストンと、液室に液体を供給するポンプとを備える。そして、当該ポンプは単一のポンプ室を有するレシプロ式のポンプであり、ポンプのピストン断面積にその移動距離を乗じた分の液体が液室に供給される。このため、特許文献１の緩衝器では、液室へ供給された液量が略正確にわかるので、当該液量からばね受の位置を略正確に求められる。

特開２０１０−１４９５４８号公報

ここで、停車時の足つき性を向上するため車高調整量を増やす場合等には、レシプロ式のポンプが不向きであり、ギヤポンプ等他の種類のポンプの利用が適する場合がある。しかしながら、従来の緩衝器にそのままギヤポンプ等の内部漏れのあるポンプを利用すると、ポンプから液室へ供給される液量を正確に把握できないので、上記液量からばね受の位置を正確に求められない。加えて、従来の緩衝器では、懸架ばねは圧縮されるとばね受を回転させるので、ばね受の側部にストロークセンサを取り付けてばね受の周方向の一カ所の変位を検出するようにしたのでは、ストロークセンサが捩じられるとともに、当該センサではばね受の軸方向位置を正確に求められない。

このため、出願人は、如何なる種類のポンプを利用したとしてもばね受けの軸方向位置を求められるよう、図５に示すように、ばね受２１０を回り止め部材５００で回り止めした上で、当該ばね受２１０の変位をストロークセンサ６００で検出する提案をした（特願２０１５−１５０２５２）。当該提案の回り止め部材５００は、環状のばね受２１０の側部に取り付けられる筒状のアーム５０１と、ジャッキ３００のハウジング３３０に取り付けられてアーム５０１内に摺動自在に挿入されるロッド５０２とを有する。

上記構成によれば、懸架ばね２の収縮によりばね受２１０に回転力が入力されると、ばね受２１０とともにアーム５０１が回転しようとするが、当該回転をロッド５０２で規制できる。また、懸架ばね２の伸縮によりばね受２１０が図５中上下に動く場合には、ロッド５０２がアーム５０１に出入りして回り止め部材５００が伸縮できる。つまり、上記回り止め部材５００を設けると、ばね受２１０の軸方向の移動を許容しつつ回転を規制できるので、ばね受２１０の周方向の一カ所の軸方向変位をストロークセンサ６００で検出するようにしたとしても、ストロークセンサ６００が捩じられず、ばね受２１０の軸方向位置を正確に求められる。

しかしながら、上記回り止め部材５００におけるロッド５０２とアーム５０１の摺動部には、懸架ばね２の収縮による回転力が作用するため、アーム５０１とロッド５０２の摩擦力が大きくなって回り止め部材５００が伸縮し難くなる可能性がある。そして、このように回り止め部材５００が伸縮し難くなると、ばね受２１０において、回り止め部材５００と連結される側の移動速度が、回り止め部材５００と連結されていない側の移動速度と比較して遅くなり、ばね受２１０に傾きが生じることがある。このようにばね受２１０に傾きが生じた場合には、ジャッキ３００のピストン３４０にかかる荷重が均等でなくなる（偏荷重がかかる）ので、ピストン３４０がハウジング３３０内で傾いて、ピストン３４０及びハウジング３３０の摩耗が激しくなる虞がある。

そこで、本発明は、ピストン及びハウジングの摩耗を抑制できる緩衝器の提供を目的とする。

上記課題を解決する請求項１に記載の発明は、アウターシェルとロッドとを有する緩衝器本体を伸長方向へ附勢する懸架ばねと、前記アウターシェルの外周に設けた筒部を含むハウジングと、前記アウターシェルと前記筒部との間に挿入されるピストンとを有するジャッキと、前記アウターシェルの外周に軸方向に移動自在に装着されて、前記懸架ばねの一端を支持する環状の支持部と、前記支持部の反懸架ばね側に設けられて前記筒部の外周に摺接する筒状のライナーとを有し、前記ジャッキで駆動されるばね受と、前記ピストンと前記ばね受との間に介装される補助ばねと、前記補助ばねと並列になるように前記ピストン又は前記ばね受けに設けられて軸方向長さが前記補助ばねの密着高さよりも長いスペーサとを備える。そして、前記支持部から前記ライナーまでの前記ばね受の嵌合長が、前記筒部から最大限退出した状態での前記ピストンの前記ハウジングに対する嵌合長よりも長くなるように設定されている。当該構成によれば、ばね受が傾くのを抑制し、ピストンに偏荷重がかかるのを抑制できる。さらに、当該構成によれば、懸架ばねを変えずに車高調整量を増やしたとしても、懸架ばねが遊ぶのを防止できる。また、当該構成によれば、補助ばねが密着高さになってコイル部同士が接触した状態で補助ばねに荷重がかかるのを防止できるので、補助ばねを構成する線材に許容応力以上の応力が作用するのを防止できる。さらに、補助ばねを設ける場合、ピストンの嵌合長を長くするのが難しいので、補助ばねを有する緩衝器に本発明を適用するのが特に有効である。

請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の構成を備えるとともに、前記ライナーの内周に、前記筒部の外周に摺接するシールが設けられている。このため、ピストンの摺動部を保護できる。

本発明の緩衝器によれば、ジャッキのピストン及びハウジングの摩耗を抑制できる。

本発明の一実施の形態に係る緩衝器を取り付けた車両を簡略化して示した側面図である。無負荷状態での本発明の一実施の形態に係る緩衝器を部分的に切欠いて示した正面図であり、中心線の右側にピストンを最大限前進させた状態を示し、中心線の左側にピストンを最大限後退させた状態を示す。図２の一部を拡大した図である。本発明の一実施の形態に係る緩衝器のガイド、回り止め部材及びストロークセンサを拡大して示した横断面図である。従来の緩衝器の一部を拡大した縦断面図である。

以下に本発明の実施の形態について、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、本発明の一実施の形態に係る緩衝器Ａは、自動二輪車である車両Ｖの車体Ｂと後輪Ｗとの間に介装される。そして、緩衝器Ａは、図２に示すように、緩衝器本体１と、この緩衝器本体１の外周に設けた懸架ばね２と、この懸架ばね２の図２中下端を支持するばね受２０と、懸架ばね２の図２中上端を支持するばね受２１と、このばね受２１の位置を調整するジャッキ３と、ばね受２１とジャッキ３との間に介在させた補助ばね２２と、ばね受２１に回転自在に装着されるとともに、ばね受２１に対する軸方向の移動が規制されるアダプタ４と、このアダプタ４の回り止めをする回り止め部材５と、アダプタ４と回り止め部材５との間に設けたストロークセンサ６とを備える。

緩衝器本体１は、筒状のアウターシェル１０と、このアウターシェル１０内に移動可能に挿入されるロッド１１とを備え、アウターシェル１０とロッド１１の軸方向の相対移動を抑制する減衰力を発揮する。アウターシェル１０とロッド１１には、それぞれブラケット１２，１３が固定されており、アウターシェル１０側のブラケット１２が車体Ｂに連結されるとともに、ロッド１１側のブラケット１３が後輪Ｗを支えるスイングアームｂ１（図１）に図示しないリンクを介して連結される。よって、路面凹凸による衝撃が後輪Ｗに入力されると、ロッド１１がアウターシェル１０に出入りして緩衝器本体１が伸縮し、減衰力を発揮する。そして、緩衝器本体１とともに懸架ばね２が伸縮する結果、緩衝器Ａが伸縮する。

懸架ばね２は、線材をコイル状に巻き回して形成されたコイルばねであり、圧縮されると当該圧縮に抗する弾性力を発揮する。懸架ばね２の図２中下端を支持するばね受２０は、環状に形成されてロッド１１の外周に設けられ、ロッド１１に対する図２中下方への移動を図２中下側のブラケット１３で規制される。また、懸架ばね２の図２中上端を支持するばね受２１は、懸架ばね２の図２中上端が当接する環状の支持部２１ａと、図２中下端が支持部２１ａに連結されて支持部２１ａから図２中上方へ延びる筒状のライナー２１ｂとを有してアウターシェル１０の外周に設けられ、補助ばね２２及びジャッキ３で支えられる。

より詳細には、アウターシェル１０の図２中上端部外周には、外側に突出するフランジ１４が固定され、アウターシェル１０のフランジ１４よりも図２中下側の外周が筒状のガイド１５で覆われている。そして、このガイド１５の外周にばね受２１の支持部２１ａが摺接し、アウターシェル１０の軸方向に移動自在となっている。ガイド１５の外周には、軸方向の両端部に周方向に沿う環状溝（符示せず）が形成されるとともに、各環状溝にスナップリング１６，１７が嵌る。そして、ガイド１５の外周に、ばね受２１の支持部２１ａ、補助ばね２２、及びジャッキ３の後述するジャッキ本体３０が図２中下側から順に略縦に並ぶように設けられ、これらが全体として両スナップリング１６，１７で抜け止めされている。

ジャッキ３は、上記ジャッキ本体３０と、このジャッキ本体３０に作動油を供給するポンプ３１と、このポンプ３１を駆動するモータ３２とを備える。ポンプ３１及びモータ３２は、如何なる構成であってもよく、周知の構成を採用できるので、ここでの詳細な説明を省略する。なお、ポンプ３１がギヤポンプである場合には、ポンプ３１が安価であるとともに、耐久性に優れ、ジャッキ本体３０へ作動油を素早く供給できる。

ジャッキ本体３０は、ガイド１５の外周に設けられてガイド１５を囲む環状のハウジング３３と、このハウジング３３とガイド１５との間に摺動自在に挿入されて、ハウジング３３の内側に液室Ｌを形成する環状のピストン３４とを備える。ハウジング３３は、環状の基部３３ａと、この基部３３ａから図２中下方へ延びる筒部３３ｂとを有して有底筒状に形成されており、底側の基部３３ａを図２中上方へ向けて配置されている。また、ピストン３４は、環状の隔壁部３４ａと、この隔壁部３４ａの外周部から図２中下方へ延びる筒状のスペーサ３４ｂとを有して有底筒状に形成されており、底側の隔壁部３４ａを図２中上方へ向けて配置されている。

さらに、ハウジング３３の基部３３ａとガイド１５との間、ピストン３４の隔壁部３４ａとガイド１５との間、及び隔壁部３４ａと筒部３３ｂとの間は、それぞれ環状のＯリング（符示せず）で塞がれている。そして、ハウジング３３の基部３３ａ及び筒部３３ｂ、ピストン３４の隔壁部３４ａ、並びにガイド１５で囲われる環状の空間が液室Ｌとなっており、作動油が充填されている。この液室Ｌはホース等を介してポンプ３１に接続されており、ポンプ３１で液室Ｌに作動油を供給すると、ピストン３４が図２中下方へ前進して液室Ｌが拡大する。反対に、ポンプ３１で液室Ｌから作動油を排出させると、ピストン３４が図２中上方へ後退して液室Ｌが縮小する。

また、図３に示すように、ハウジング３３の筒部３３ｂ外周にばね受２１のライナー２１ｂが常に摺接するようになっている。筒部３３ｂの外周に常に対向するライナー２１ｂの図２中上端部内周には、環状のシール２１ｃが設けられている。当該シール２１ｃは、筒部３３ｂに対して所定の締付力を有しており、土、砂、埃等の異物（以下、単に異物という）がライナー２１ｂの内側に進入するのを防止する。ライナー２１ｂの図２中下側開口には、環状の支持部２１ａが設けられており、当該支持部２１ａがガイド１５の外周に摺接しているので、ライナー２１ｂの下側開口からの異物の侵入も抑制される。よって、ライナー２１ｂでピストン３４の摺動部を保護して、当該摺動部への異物の付着を抑制できる。

さらに、支持部２１ａにおいてガイド１５に接する接触面と、ライナー２１ｂにおいて筒部３３ｂに接する接触面とを合わせた部分がばね受２１のアウターシェル１０側の接触面であり、当該接触面の軸方向の一端から他端までの距離（支持部２１ａの接触面の図３中下端からライナー２１ｂの接触面の図３中上端までの距離）をばね受２１の嵌合長Ｍ１とし、ピストン３４において筒部３３ｂに接する接触面の軸方向の一端から他端までの距離をピストン３４のハウジング３３に対する嵌合長Ｍ２とし、ピストン３４においてガイド１５に接する接触面の軸方向の一端から他端までの距離をピストン３４のアウターシェル１０に対する嵌合長Ｍ３とする。

すると、ばね受２１の嵌合長Ｍ１と、ピストン３４のアウターシェル１０に対する嵌合長Ｍ３は一定であるが、ピストン３４は前進に伴いハウジング３３の筒部３３ｂから退出するので、ピストン３４のハウジング３３に対する嵌合長Ｍ２はピストン３４の前進に伴い徐々に小さくなる。よって、ピストン３４が最大限前進した状態でピストン３４のハウジング３３に対する嵌合長Ｍ２が最も小さくなる。そして、ばね受２１の嵌合長Ｍ１は、ピストン３４のハウジング３３に対する最小の嵌合長Ｍ２よりも長くなるように設定されている。

さらに、本実施の形態において、ばね受２１の嵌合長Ｍ１は、ピストン３４のアウターシェル１０に対する嵌合長Ｍ３よりも長く、ピストン３４が最大限後退し、ピストン３４のハウジング３３に対する嵌合長Ｍ２が最大になったときの長さ以上に設定されている。このように、ばね受２１の嵌合長Ｍ１を軸方向に長くすると、ばね受２１の内周に摺動用のクリアランスがあったとしても、ばね受２１の傾きを抑制できる。

つづいて、ガイド１５の外周にジャッキ本体３０とばね受２１との間に介在させた補助ばね２２は、線材をコイル状に巻き回して形成されたコイルばねであり、圧縮されると当該圧縮に抗する弾性力を発揮する。この補助ばね２２は、図２中下端をばね受２１の支持部２１ａで支えられるとともに、図２中上端をピストン３４の隔壁部３４ａで支えられている。そして、補助ばね２２の内径が隔壁部３４ａの内径以上であり、補助ばね２２の外径がスペーサ３４ｂの内径以下である。よって、補助ばね２２はスペーサ３４ｂの内側に挿入される。また、図２中左側に示すようにピストン３４を後退させると、補助ばね２２は隔壁部３４ａで支えられたまま筒部３３ｂ内に進入する。

補助ばね２２の図２中下端を支えるばね受２１は、前述のように、懸架ばね２の図２中上端を支えるとともに、アウターシェル１０の軸方向に移動自在となっており、当該ばね受２１を介して補助ばね２２が懸架ばね２と直列に接続される。このように直列に接続された懸架ばね２、ばね受２１及び補助ばね２２を合わせた構成をばね部材Ｓとすると、このばね部材Ｓの弾性力がピストン３４の隔壁部３４ａに作用し、ジャッキ本体３０が上記弾性力でフランジ１４に押し付けられる。

また、ジャッキ本体３０のハウジング３３は、図２中上側のスナップリング１７でガイド１５に対して抜け止めされており、ジャッキ本体３０を上記弾性力でフランジ１４に押し付けると、ガイド１５のアウターシェル１０に対する軸方向の移動がスナップリング１７とフランジ１４により規制される。また、ばね部材Ｓの弾性力は図２中下側のばね受２０にも作用し、このばね受２０が上記弾性力でブラケット１３に押し付けられる。よって、緩衝器本体１が伸縮するとばね部材Ｓが伸縮し、当該ばね部材Ｓで車体Ｂを弾性支持できる。

図２は、負荷がかかっていない無負荷状態の緩衝器Ａを示しており、この無負荷状態において緩衝器Ａは自然長となり、緩衝器本体１が伸び切る。そして、図２中中心線の右側にピストン３４を最大限前進させた状態を示し、左側にピストン３４を最大限後退させた状態を示している。

図２中右側に示すように、上記緩衝器Ａでは、無負荷状態においてピストン３４を最大限前進させた状態では、ピストン３４のスペーサ３４ｂがばね受２１の支持部２１ａに接触し、ピストン３４と補助ばね２２で懸架ばね２を一定量撓ませて初期撓みを与え、懸架ばね２に所定のイニシャル荷重をかけるようになっている。しかし、懸架ばね２に初期撓みを与えた状態で、ピストン３４とばね受２１が離間するように設定し、補助ばね２２のみでばね受２１の図２中上側を支えるようにしてもよい。

また、ばね受２１は、ピストン３４を最大限前進させた状態でも、緩衝器Ａの組立状態では図２中下側のスナップリング１６に干渉しない。このようにスナップリング１６を設けると、緩衝器Ａの組立工程の途中で、補助ばね２２の弾性力を受けてばね受２１がガイド１５から抜け出るのを防止できるので、緩衝器Ａの組立作業を容易にできる。しかし、緩衝器Ａの組立が完了した後では、スナップリング１６がばね受２１に干渉せず、当該ばね受２１の移動の妨げにならない。

また、図２中左側に示すように、無負荷状態においてピストン３４を最大限後退させた状態では、ピストン３４がハウジング３３の基部３３ａに当接し、懸架ばね２と補助ばね２２が自然長（自由高さ）に近くなる。ピストン３４の隔壁部３４ａの図２中上端部には、外周側に環状の凹み３４ｃが設けられており、当該凹み３４ｃが液室Ｌとホースとをつなぐ流路の開口に対向する。よって、最後退時にピストン３４を基部３３ａに突き当てても作動油の圧力を受けるピストン３４の受圧面積が大きくなる。なお、上記凹み３４ｃを基部３３ａ側に設けてもよい。

つづいて、上記補助ばね２２の自然長は、ピストン３４のストローク長（ピストン３４が最大限前進した状態から最大限後退した状態になるまでに移動した距離）から、懸架ばね２の初期撓み（圧縮長）を引いた長さ以上である。

ここで、例えば、緩衝器Ａにおいて、ピストン３４を最大限前進させた状態で、懸架ばね２に初期撓みＸ（ｍｍ）を与えるイニシャル荷重を懸架ばね２にかけた状態を最適とし、ピストン３４のストローク長をＹ（ｍｍ）とする。そして、補助ばね２２がない場合を考えると、ピストン３４のストローク長Ｙが懸架ばね２の初期撓みＸを超えない範囲であれば、無負荷状態でピストン３４を最大限後退させても懸架ばね２が遊んだ状態にならない。しかし、補助ばね２２がない状態で、懸架ばね２、及び懸架ばね２にかけるイニシャル荷重等、懸架ばね２に係る条件を変更せずにピストン３４のストローク長Ｙを増やして車高調整量を増やした場合、上記ストローク長Ｙが初期撓みＸを超えると、懸架ばね２が遊んだ状態になることがある。なぜなら、無負荷状態でピストン３４を最大限後退させると、懸架ばねがＸ（ｍｍ）伸びて自然長になった後、さらにピストン３４がＹ−Ｘ（ｍｍ）後退できるので、この余剰後退（Ｙ−Ｘ）分、懸架ばね２が軸方向に動けるためである。

これに対して、上記緩衝器Ａは補助ばね２２を備え、この補助ばね２２の自然長がピストン３４のストローク長Ｙから初期撓みＸを引いた長さ、即ち（Ｙ−Ｘ）よりも長い。よって、懸架ばね２を変えずに車高調整量を増やしたとしても、上記補助ばね２２は、懸架ばね２が軸方向に動ける分（余剰後退分）の隙間を埋めて、懸架ばね２が遊んだ状態になるのを防止できる。

さらに、上記補助ばね２２の密着高さ（最圧縮状態での軸方向長さ）は、スペーサ３４ｂの軸方向長さよりも短く、上記補助ばね２２のばね定数は、懸架ばね２のばね定数よりも格段に小さい。具体的には、水平な地面上で停車（静止）した車両Ｖの車重が取付状態の緩衝器Ａにかかる状態、即ち、１Ｇ状態では、補助ばね２２がスペーサ３４ｂの軸方向長さまで縮んでばね受２１がスペーサ３４ｂの先端に突き当たり、隔壁部３４ａに対する接近が規制される。よって、補助ばね２２の圧縮がスペーサ３４ｂにより妨げられるとともに、ばね受２１が補助ばね２２とピストン３４のスペーサ３４ｂで支えられた状態になる。

つまり、１Ｇ状態では、ばね受２１とピストン３４の隔壁部３４ａとの接近がスペーサ３４ｂで規制されて、補助ばね２２の圧縮が妨げられるので、ばね部材Ｓのばね定数は、懸架ばね２のばね定数となり、実質的に車体Ｂを懸架ばね２のみで支えた状態となる。なお、スペーサ３４ｂを廃し、１Ｇ状態で補助ばね２２が密着高さになるようにしてもよく、乗車１Ｇ状態でばね受２１がスペーサ３４ｂに当接するようにしたり、補助ばね２２が密着高さになるようにしたりしてもよい。また、上記補助ばね２２に対して懸架ばね２は、緩衝器Ａが最収縮した状態であっても密着高さにはならないように設定されている。

つづいて、ばね受２１に回転自在に装着されるとともに、ばね受２１に対する軸方向の移動が規制されるアダプタ４は、環状に形成されており、ベアリング４０を介してばね受２１のライナー２１ｂに取り付けられている。より詳細に説明すると、ベアリング４０は、図３に示すように、環状の内輪４０ａ及び外輪４０ｂと、内輪４０ａと外輪４０ｂとの間に転動自在に保持される複数のボール４０ｃとを有し、内輪４０ａがばね受２１のライナー２１ｂの外周に固定され、外輪４０ｂがアダプタ４の内周に固定されている。

このため、アダプタ４は、ばね受２１に対して軸方向（図中上下方向）へは動かないが、ばね受２１の軸回りには回転自在となっている。また、アダプタ４は、図４に示すように、環状の取付部４ａと、この取付部４ａの外周から外方へ起立する一対の挟持部４ｂ，４ｂとを有する。これら挟持部４ｂ，４ｂは、取付部４ａの周方向に所定の間隔を開けて平行に配置されており、取付部４ａの直径方向に沿って延びて回り止め部材５を両側から挟む。また、取付部４ａにおいて、挟持部４ｂ，４ｂの間に位置する部分の外周部には、溝４ｃが形成されており、当該溝４ｃに後述するストロークセンサ６の球状の入力子６０が挿入されている。

図２に示すように、回り止め部材５は、図２中上端がハウジング３３の基部３３ａに固定されて、当該基部３３ａから図２中下方へ延びる矩形板状の部材である。そして、この回り止め部材５の図２中前後両端には、それぞれアダプタ４の挟持部４ｂ（図４）が接しており、回り止め部材５に対するアダプタ４の回転を規制する。また、回り止め部材５の幅は図２中上下に一定であるので、アダプタ４は回り止め部材５に対して図２中上下に移動できる。

回り止め部材５における緩衝器本体１側を向く面を内側面とすると、ストロークセンサ６は、当該回り止め部材５の内側面に貼り付けられるセンサ部６１（図３，４）と、アダプタ４に取り付けられてばね６２（図４）によりセンサ部６１に押し当てられる上記入力子６０（図３，４）とを有する。そして、ストロークセンサ６は、センサ部６１に接触する入力子６０の位置の変化を検知できる。

以下、本実施の形態の緩衝器Ａの作動について説明する。

車両Ｖが走行を開始すると、ポンプ３１で液室Ｌに作動油を供給してピストン３４を前進させる。すると、当該ピストン３４、補助ばね２２、ばね受２１、懸架ばね２、ばね受２０及びブラケット１３がアウターシェル１０に対して下方へ移動するので、ロッド１１がアウターシェル１０から退出して緩衝器Ａが伸長するとともに、車高が上がる。反対に、車両Ｖを停車させるため速度を落とすると、ポンプ３１で液室Ｌから作動油を排出させてピストン３４を後退させる。すると、当該ピストン３４、補助ばね２２、ばね受２１、懸架ばね２、ばね受２０及びブラケット１３がアウターシェル１０に対して上方へ移動するので、ロッド１１がアウターシェル１０に進入して緩衝器Ａが収縮するとともに、車高が下がる。

また、車重、搭乗者の体重、積荷の重量等が緩衝器Ａに作用する通常の車両走行時には、ばね受２１の支持部２１ａがピストン３４のスペーサ３４ｂに当接し、当該スペーサ３４ｂで補助ばね２２の圧縮が妨げられる。よって、通常の車両走行時には、ばね部材Ｓが懸架ばね２のみからなるように振る舞う。しかし、段差を乗り越える場合など、緩衝器Ａが伸び切るような場合には、ピストン３４が最後退した状態であっても、補助ばね２２が伸長して懸架ばね２が遊ぶのを防止する。

また、車両Ｖの停車時にも車重等が緩衝器Ａにかかるので、ばね受２１の支持部２１ａがスペーサ３４ｂに当接した状態に保たれる。

さらに、前述のようにピストン３４を駆動する車高調整時には、通常、車重等が緩衝器Ａに作用するので、ばね受２１の支持部２１ａがピストン３４のスペーサ３４ｂに当接し、当該ピストン３４で支えられた状態で移動する。また、ばね受２１に装着されたアダプタ４は、ばね受２１に対する軸方向の移動が規制されており、一対の挟持部４ｂ，４ｂで回り止め部材５を挟んでいる。このため、ピストン３４を進退させると、ばね受２１がピストン３４のスペーサ３４ｂに当接した状態で図２中下上に移動するとともに、アダプタ４が回り止め部材５に沿って図２中下上にスライドする。すると、センサ部６１に接触する入力子６０の位置が変わり、ストロークセンサ６がアウターシェル１０に対するばね受２１の軸方向の変位を検出する。このようにストロークセンサ６でばね受２１の位置を検出すると、車両走行中等、懸架ばね２の伸縮量が変動して緩衝器本体１のストロークからはばね受２１の位置を求められない場合であっても、ばね受２１の位置を把握でき、車両走行中の車高調整が可能になる。

また、上記アダプタ４は、ばね受２１に対して回転自在となっている。このため、懸架ばね２の圧縮によりばね受２１に回転力が作用した場合、回り止め部材５によってアダプタ４が緩衝器本体１に対して回り止めされていても、上記回転力を受けてばね受２１が抵抗なく回転する。よって、アダプタ４と回り止め部材５との摺動部となる挟持部４ｂ部分に上記回転力が加わらず、アダプタ４が抵抗なくスライドできる。このため、ばね受２１が懸架ばね２の圧縮による回転力を受けた状態で上下に移動したとしてもばね受２１が傾かない。

さらに、ピストン３４が前進してピストン３４のハウジング３３に対する嵌合長Ｍ２が短くなったとしても、ばね受２１の嵌合長Ｍ１は、ピストン３４の最前進時の嵌合長Ｍ２よりも長く、一定であるので、当該構成によってもばね受２１の傾きを抑制できる。そして、このようにばね受２１の傾きを抑制すると、ピストン３４に均等に力を加えられるので、ピストン３４が傾いてピストン３４及びハウジング３３の摩耗が激しくなるのを防止できる。

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、ばね受２１に回転自在に装着されるとともに、上記ばね受２１に対する軸方向の移動が規制されるアダプタ４と、緩衝器本体１に取り付けられて上記アダプタ４の回り止めをする回り止め部材５と、上記アダプタ４と上記回り止め部材５との間に設けたストロークセンサ６とを備える。

このようにストロークセンサ６を設けると、ジャッキ３を構成するポンプ３１の種類によらずばね受２１の軸方向の位置を容易に求められるので、車高調整量及び車高調整のタイミングに最適なポンプを採用できる。特に、液室Ｌに作動油を供給するポンプ３１がギヤポンプ又はベーンポンプ等、内部漏れのあるポンプである場合には、ポンプ３１から液室Ｌに送る液体の液量を正確に把握できず、ばね受２１の位置を求めるのが難しいので、特に、このようなポンプ３１を利用する緩衝器に前述のアダプタ４、回り止め部材５及びストロークセンサ６を設けるのが有効である。そして、交通信号機による通行許可、停止指示等の信号を受けて車両を走行、停車させる際、車高調整をして良好な足つき性を得るには、ギヤポンプの利用が適している。なぜなら、ギヤポンプは、耐久性に優れ、単位時間当たりの吐出量を多くできるので、車高調整回数が多くても長期間の利用が可能であり、車高調整幅が大きくても短時間での調整が可能であるためである。

さらに、上記構成によれば、懸架ばね２が圧縮されてばね受２１に回転力が作用した場合、アダプタ４は回り止め部材５により緩衝器本体１に対する回転が規制されているものの、アダプタ４とばね受２１が相対回転自在であるので、上記回転力を受けてばね受２１が抵抗なく回転できる。よって、ストロークセンサ６を設けるためアダプタ４と回り止め部材５の相対回転を規制したとしても、アダプタ４と回り止め部材５との回転を規制する挟持部４ｂ部分には上記回転力が略作用しないので、挟持部４ｂと回り止め部材５の摩擦力が大きくならず、アダプタ４が回り止め部材５に沿って抵抗なくスライドできる。つまり、アダプタ４の回転を規制したとしても、アダプタ４が軸方向に円滑に移動してばね受２１の軸方向の移動を妨げず、ばね受２１が傾いた状態で移動するのを防止できる。このため、ピストン３４に均一に荷重をかけられるのでピストン３４が傾かず、ピストン３４及びハウジング３３の摩耗を一層抑制できる。

なお、本実施の形態では、アダプタ４に一対の挟持部４ｂ，４ｂを設けて、これら挟持部４ｂの間に回り止め部材５を挿通してアダプタ４の回り止めをしているが、アダプタ４の回転を規制する方法は適宜変更できる。例えば、アダプタ４にリングを設けるとともに、回り止め部材５を円柱状のロッドにして上記リングに挿通するようにしてもよい。さらに、上記回り止め部材５はハウジング３３を介して緩衝器本体１に取り付けられているが、緩衝器本体１に直接取り付けられていても、ハウジング３３以外の他の部材を介して取付けられていてもよく、緩衝器本体１に対して動かなければよい。

また、本実施の形態において、緩衝器Ａは、ピストン３４とばね受２１との間に介装される補助ばね２２と、この補助ばね２２と並列に設けられて、軸方向長さが補助ばね２２の密着高さよりも長いスペーサ３４ｂとを備え、このスペーサ３４ｂがピストン３４に設けられている。

このように、補助ばね２２を設けると、懸架ばね２を変えずに車高調整量を増やしても、懸架ばね２が遊んだ状態になるのを防止できる。また、ピストン３４のスペーサ３４ｂの軸方向長さを補助ばね２２の密着高さよりも長くすると、補助ばね２２が密着高さになってコイル部（補助ばね２２の一巻分）同士が接触した状態で荷重がかかることがないので、線材に許容応力以上の応力が作用するのを防止できる。しかし、上記補助ばね２２を設ける場合、緩衝器Ａの軸方向長さが長くなるのを防ぐ都合上、ピストン３４の隔壁部３４ａの軸方向長さを長くできないので、ピストン３４のアウターシェル１０に対する嵌合長Ｍ３を長くしてピストン３４の傾きを抑制するのが難しい。このため、補助ばね２２を備える緩衝器Ａでは特に、嵌合長Ｍ１を長くしたばね受２１を利用してピストン３４に偏荷重がかかるのを防ぎ、ピストン３４の傾きを抑制するのが好ましい。

なお、ピストン３４の構成は上記の限りではなく、適宜変更できる。例えば、上記ピストン３４では、隔壁部３４ａとスペーサ３４ｂが一つの部品として一体形成されているが、これらが別々に形成されてから溶接、接着、螺合等で一体化されていてもよい。また、ピストン３４からスペーサ３４ｂを廃してばね受２１にスペーサ３４ｂを設けてもよく、補助ばね２２及びスペーサ３４ｂを廃するとしてもよい。そして、このような変更は、アダプタ４、回り止め部材５、及びストロークセンサ６の構成によらず可能である。

また、本実施の形態においては、ライナー２１ｂの内周に、ハウジング３３の筒部３３ｂの外周に摺接するシール２１ｃが設けられている。このため、ピストン３４の摺動部への異物付着を低減できる。なお、上記ライナー２１ｂは筒状に形成されて筒部３３ｂの外周に摺接しており、当該構成によってもライナー２１ｂの内側への異物の侵入を抑制して、ピストン３４の摺動部を保護できるので、シール２１ｃを廃してもよい。また、図３に示すシール２１ｃは、Ｏリングであり、異物の侵入を抑制するダストシールとして機能するが、Ｕパッキン、金属製のリングと合成樹脂とを組み合わせたシール、スクレーパ等であってもよい。そして、このような変更は、アダプタ４、回り止め部材５、ストロークセンサ６、及びピストン３４の構成、並びに補助ばね２２及びスペーサ３４ｂの有無によらず可能である。

また、本実施の形態において、緩衝器Ａは、アウターシェル１０と、このアウターシェル１０内に軸方向に移動可能に挿入されるロッド１１とを有する緩衝器本体１と、この緩衝器本体１を伸長方向へ附勢する懸架ばね２と、上記アウターシェル１０の外周に設けた筒部３３ｂを含むハウジング３３と、アウターシェル１０と筒部３３ｂとの間に挿入されるピストン３４とを有するジャッキ３と、上記アウターシェル１０の外周に軸方向に移動自在に装着されて、上記懸架ばね２の図２中上端（一端）を支持する環状の支持部２１ａと、この支持部２１ａの図２中下側（反懸架ばね側）に設けられて上記筒部３３ｂの外周に摺接する筒状のライナー２１ｂとを有し、上記ジャッキ３で駆動されるばね受２１とを備える。そして、ばね受２１の嵌合長Ｍ１は、筒部３３ｂから最大限退出した状態（最大限前進した状態）でのピストン３４のハウジング３３に対する嵌合長Ｍ２よりも長くなるように設定されている。

前述のように、ばね受２１の嵌合長Ｍ１とは、支持部２１ａのアウターシェル１０側の接触面の図３中下端（懸架ばね２側端）からライナー２１ｂの筒部３３ｂへの接触面の図３中上端（反懸架ばね側端）までの軸方向長さであり、ピストン３４のハウジング３３に対する嵌合長Ｍ２とは、ピストン３４とハウジング３３との接触面の図３中下端（懸架ばね２側端）から図３中上端（反懸架ばね側端）までの長さであり、ピストン３４が筒部３３ｂから最大限退出した状態では、ピストン３４の図３中外周上端から筒部３３ｂの図３中下端までの長さとなる。このように、ピストン３４のハウジング３３に対する嵌合長Ｍ２は、ピストン３４の前進に伴い短くなることがあり、嵌合長Ｍ２が短くなるとピストン３４が傾き易くなる。しかし、本実施の形態の緩衝器Ａでは、ばね受２１の嵌合長Ｍ１が一定であるとともに、ライナー２１ｂを設けることにより長くなり、当該嵌合長Ｍ１を最大前進時のピストン３４の嵌合長Ｍ２よりも長く設定できるため、ばね受２１の傾きを抑制できる。このため、ピストン３４に均一に荷重をかけられるのでピストン３４が傾かず、ピストン３４及びハウジング３３の摩耗を抑制できる。

なお、上記ライナー２１ｂを金属製にすると剛性が高くなり、曲げ力に対する強度を高くできるが、ライナー２１ｂの素材は適宜変更できる。さらに、ライナー２１ｂは、支持部２１ａとは別々に形成された後に螺合され、ばね受２１として一体化されている。しかし、支持部２１ａとライナー２１ｂとをばね受２１として一体化するための連結方法は、適宜変更できる。例えば、支持部２１ａとライナー２１ｂとを溶接、接着等により接合してもよく、支持部２１ａとライナー２１ｂとの間に連結のための部材を介装してもよく、支持部２１ａとライナー２１ｂとを一つの部品として一体化してもよい。

また、本実施の形態において、アウターシェル１０の外周にガイド１５を設けて、当該ガイド１５にばね受２１及びピストン３４を摺接させているが、アウターシェル１０の外周を滑面にして、当該アウターシェル１０の外周に直接ばね受２１及びピストン３４を摺接させるようにしてもよい。

また、上記緩衝器Ａでは、アウターシェル１０が車体Ｂに連結されるとともにロッド１１が後輪Ｗに連結されており、倒立型となっているが、アウターシェル１０が後輪Ｗに連結されるとともに、ロッド１１が車体Ｂに連結されて、正立型とされてもよい。

また、上記緩衝器Ａは、自動二輪車の車体Ｂと後輪Ｗとの間に介装されるが、当該緩衝器Ａを自動二輪車以外の鞍乗型車両、又は自動車等に利用してもよい。

そして、これらの変更は、アダプタ４、回り止め部材５、ストロークセンサ６、ピストン３４、及びシール２１ｃの構成、並びに補助ばね２２、スペーサ３４ｂ及びシール２１ｃの有無によらず可能である。

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しない限り、改造、変形、及び変更が可能である。

Ａ・・・緩衝器、Ｍ１・・・ばね受の嵌合長、Ｍ２・・・ピストンのハウジングに対する嵌合長、１・・・緩衝器本体、２・・・懸架ばね、３・・・ジャッキ、１０・・・アウターシェル、１１・・・ロッド、２１・・・ばね受、２１ａ・・・支持部、２１ｂ・・・ライナー、２１ｃ・・・シール、２２・・・補助ばね、３３・・・ハウジング、３３ｂ・・・筒部、３４・・・ピストン、３４ｂ・・・スペーサ

Claims

アウターシェルと、前記アウターシェル内に軸方向に移動可能に挿入されるロッドとを有する緩衝器本体と、
前記緩衝器本体を伸長方向へ附勢する懸架ばねと、
前記アウターシェルの外周に設けた筒部を含むハウジングと、前記アウターシェルと前記筒部との間に挿入されるピストンとを有するジャッキと、
前記アウターシェルの外周に軸方向に移動自在に装着されて、前記懸架ばねの一端を支持する環状の支持部と、前記支持部の反懸架ばね側に設けられて前記筒部の外周に摺接する筒状のライナーとを有し、前記ジャッキで駆動されるばね受と、
前記ピストンと前記ばね受との間に介装される補助ばねと、
前記補助ばねと並列になるように前記ピストン又は前記ばね受けに設けられて、軸方向長さが前記補助ばねの密着高さよりも長いスペーサとを備え、
前記支持部から前記ライナーまでの前記ばね受の嵌合長は、前記筒部から最大限退出した状態での前記ピストンの前記ハウジングに対する嵌合長よりも長くなるように設定されている
ことを特徴とする緩衝器。
前記ライナーの内周に、前記筒部の外周に摺接するシールが設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載の緩衝器。