JP2024123774A

JP2024123774A - 緩衝器

Info

Publication number: JP2024123774A
Application number: JP2023031444A
Authority: JP
Inventors: 隆久望月; Takahisa Mochizuki
Original assignee: KYB Motorcycle Suspension Co Ltd
Current assignee: KYB Motorcycle Suspension Co Ltd
Priority date: 2023-03-01
Filing date: 2023-03-01
Publication date: 2024-09-12
Also published as: WO2024180999A1

Abstract

【課題】減衰力調整の電動化が可能な緩衝器を提供する。
【解決手段】本発明の緩衝器Ｄは、シリンダ１と、シリンダ１内に軸方向へ移動可能に挿入される筒状のピストンロッド２と、ピストンロッド２に連結されてシリンダ１内を伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とに区画するピストン３と、伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とを連通する減衰通路Ｐと、ピストンロッド２内に軸方向へ移動可能に挿通されるコントロールロッド４と、コントロールロッド４の変位によって減衰通路Ｐを通過する液体の流れに与える抵抗を変更する減衰力調整バルブ５と、ピストンロッド２に連結されるとともに断面円形状の孔６ｃを有するハウジング６と、ハウジング６の孔６ｃ内に挿入されたプッシュナット７と、ハウジング６に設けられたモータ８と、プッシュナット７に設けられた偏心螺子孔７ａに螺合されてモータ８によって駆動される螺子軸９とを備えている。
【選択図】図３

Description

本発明は、緩衝器に関する。

緩衝器は、たとえば、鞍乗型車両の車体と車輪との間に介装されて使用され、伸縮時に発生する減衰力で車体と車輪の振動を抑制する。

このような緩衝器は、たとえば、シリンダと、シリンダ内に移動可能に挿入されてシリンダ内を作動油が充填される伸側室と圧側室とに区画するピストンと、シリンダ内に移動可能に挿入されるとともにピストンに連結されるピストンロッドと、作動油を貯留するタンクと、ピストンに設けられて伸側室から圧側室へ向かう作動油の流れに抵抗を与える許容する伸側リーフバルブと、ピストンに設けられて圧側室から伸側室へ向かう作動油の流れに抵抗を与える圧側リーフバルブと、ピストンロッド内を介して伸側室と圧側室とを連通するバイパス路と、バイパス路内に設けられてバイパス路を通過する作動油の流れに抵抗を与えるニードルバルブとを備えて構成される（たとえば、特許文献１参照）。

このように構成された緩衝器では、ニードルバルブにおける開口度合の調整を可能とするために、ピストンロッドを筒状として、ピストンロッド内に挿通されてニードルバルブに当接するコントロールロッドを挿入するとともに、ピストンロッドの先端に設けた車体取付用のブラケットにコントロールロッドを軸方向へ変位させるアジャスタを備えている。

アジャスタは、円柱状であって先端にコントロールロッドの先端に当接する円錐状の当接部と、基端外周に設けられた螺子部と、基端に設けられた工具差込み用の溝とを備えており、前記ブラケットの側方から開口してピストンロッドの上端の開口部に臨む螺子孔に螺着されている。

工具を利用してアジャスタを回転操作すると、アジャスタを螺子孔内で軸方向へ進退させることができる。そして、アジャスタを螺子孔内へ侵入させる方向へ変位させると円錐状の当接部がコントロールロッドをピストンロッド内へ押し込むため、コントロールロッドはピストンロッド内へ侵入する方向へ移動してニードルバルブの開口面積を減少させ得る。反対に、アジャスタを螺子孔から後退させる方向へ変位させると当接部が後退するとともにニードルバルブが受けるピストンロッド内の圧力によってコントロールロッドがピストンロッド外へ移動する方向へ押圧されるので、コントロールロッドはピストンロッド内から後退する方向へ移動してニードルバルブの開口面積が増加する。

特開２０１２－０４７３１０号公報

従来の緩衝器では、前述したように緩衝器のユーザが手動操作によってアジャスタを操作することによって、ニードルバルブの開口度合を調整して緩衝器が発生する減衰力を高低調整することができる。このように従来の緩衝器ではアジャスタを手動操作することで減衰力調整を行っているが、アジャスタをモータの利用によって回転操作して減衰力調整の電動化が要望される場合がある。

ところが、従来の緩衝器では、外径が大きなアジャスタをブラケットの螺子孔に螺合する構造を採用しているため、アジャスタの回転操作時に大きな摩擦抵抗を受ける。よって、アジャスタを回転操作するには、前記摩擦抵抗に打ち勝つトルクの発生が可能な大型なモータが必要となり、緩衝器全体が大型化して車両への搭載性が困難となってしまうため、従来の緩衝器では減衰力調整の電動化が難しい。

そこで、本発明は、減衰力調整の電動化が可能な緩衝器の提供を目的としている。

前記課題を解決するため、本発明の緩衝器は、シリンダと、シリンダ内に軸方向へ移動可能に挿入される筒状のピストンロッドと、ピストンロッドに連結されてシリンダ内に軸方向へ移動可能に挿入されるとともにシリンダ内を伸側室と圧側室とに区画するピストンと、伸側室と圧側室とを連通する減衰通路と、ピストンロッド内に軸方向へ移動可能に挿通されるコントロールロッドと、減衰通路に設けられてコントロールロッドの変位によって減衰通路を通過する液体の流れに与える抵抗を変更する減衰力調整バルブと、ピストンロッドに連結されるとともに断面円形状の孔を有するハウジングと、ハウジングの孔内に軸方向へ摺動可能に挿入されるとともにコントロールロッドに当接して孔内で軸方向へ変位することによりコントロールロッドを軸方向へ変位させる円柱状のプッシュナットと、ハウジングに設けられたモータと、プッシュナットの軸線から径方向へ偏心した位置に設けられた偏心螺子孔に螺合されてモータによって駆動される螺子軸とを備えている。

このように構成された緩衝器では、モータによって駆動される螺子軸をプッシュナットに設けた偏心螺子孔に螺合するようにしているので、従来構造に比較して螺子の外径が小さくなってプッシュナットを変位させるのにモータに要求されるトルクが小さくなる。また、プッシュナットは円柱状であって断面円形の孔内に摺動可能に挿入されており、孔とプッシュナットとの嵌合により回り止めが構成されるので、キー等を用いる回り止め機構に比較して孔とプッシュナットとの間で生じる摩擦力を低減できる。

また、緩衝器におけるプッシュナットとコントロールロッドとの移動方向が異なっており、プッシュナットは、コントロールロッドに当接してプッシュナットの軸方向への移動をコントロールロッドの軸方向への移動に変換する移動方向変換部を備えてもよい。このように構成された緩衝器によれば、モータによって駆動されるプッシュナットとコントロールロッドとの移動方向が一致しなくてもよいので、モータの緩衝器への取付姿勢の設計自由度が向上する。

さらに、緩衝器は、ハウジングが孔内に装着されてプッシュナットの反コントロールロッド側を摺動自在に支持する支持部材を有して構成されてもよいし、プッシュナットがハウジングの孔内に摺動自在に挿入される支持部材を反プッシュロッド側に有して構成されてもよい。このように構成された緩衝器によれば、プッシュナットがブッシュとともに孔内を移動でき、ブッシュの利用によってプッシュナットがハウジングにおける孔内でより一層滑らかに軸方向へ移動できるようになるので、モータで負担するトルクをより一層低減でき、より小型のモータの利用で減衰量調整が可能となる。

本発明の緩衝器によれば、減衰力調整の電動化が可能となる。

図１は、一実施の形態における緩衝器の断面図である。図２は、鞍乗型車両に取り付けられた緩衝器を示した図である。図３は、一実施の形態における緩衝器の一部拡大断面図である。図４は、一実施の形態の第１変形例における緩衝器の一部拡大断面図である。図５は、一実施の形態の第２変形例における緩衝器の一部拡大断面図である。

以下、図に示した実施の形態に基づき、本発明を説明する。図１に示すように、一実施の形態における緩衝器Ｄは、シリンダ１と、シリンダ１内に軸方向へ移動可能に挿入される筒状のピストンロッド２と、ピストンロッド２に連結されてシリンダ１内に軸方向へ移動可能に挿入されるとともにシリンダ１内を伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とに区画するピストン３と、伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とを連通する減衰通路Ｐと、ピストンロッド２内に軸方向へ移動可能に挿通されるコントロールロッド４と、減衰通路Ｐに設けられてコントロールロッド４の変位によって減衰通路Ｐを通過する液体の流れに与える抵抗を変更する減衰力調整バルブとしてのニードルバルブ５と、ピストンロッド２に連結されるとともに断面円形状の孔６ｃを有するハウジング６と、ハウジング６の孔６ｃ内に挿入されたプッシュナット７と、ハウジング６に設けられたモータ８と、プッシュナット７に設けられた偏心螺子孔７ａに螺合されてモータ８によって駆動される螺子軸９とを備えている。

そして、この緩衝器Ｄは、図２に示すように、自動二輪車等の鞍乗型車両Ｍにおける車体Ｆと後輪Ｗとの間に介装されて使用され、車体Ｆおよび後輪Ｗの振動を抑制する。なお、緩衝器Ｄは、鞍乗型車両Ｍ以外の振動の抑制に利用されてもよい。

以下、緩衝器Ｄの各部について詳細に説明する。シリンダ１は、図１に示すように、筒状であって図１中下端がボトムキャップ１１によって閉塞されている。また、シリンダ１の図１中上端には、ピストンロッド２が挿通される環状のロッドガイド１０が取り付けられている。ロッドガイド１０は、内周にピストンロッド２の外周に摺接する環状のシール部材１０ａと環状のブッシュ１０ｂとを備えており、シール部材１０ａによりピストンロッド２の外周をシールしてシリンダ１内を密閉するとともに、ブッシュ１０ｂによってピストンロッド２の軸方向への移動を案内する。

シリンダ１内は、ピストンロッド２の先端の外周に装着されるピストン３によって、液体が充填される伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とに区画されている。なお、液体は、本実施の形態では、作動油とされるが、作動油以外にも、たとえば、水、水溶液といった液体の使用可能である。

ピストンロッド２は、筒状とされて内部が中空となっており、図１中上端がロッドガイド１０を貫通してシリンダ１外へ突出している。また、ピストンロッド２の図１中上端には、鞍乗型車両Ｍにおける車体Ｆに連結可能なブラケット６ｂを備えたハウジング６が装着されている。さらに、ピストンロッド２の下端にはピストン３が装着される小径部２ａが設けられている。

ピストン３は、環状であってピストンロッド２の小径部２ａの外周に装着されており、伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とをそれぞれ並列して連通する伸側ポート３ａと圧側ポート３ｂとを備えている。ピストン３の図１中下端には、環状であって小径部２ａの外周に装着されて伸側ポート３ａを開閉する伸側減衰バルブ１３が積層されている。また、ピストン３の図１中上端には、環状であって小径部２ａの外周に装着されて圧側ポート３ｂを開閉する圧側チェックバルブ１４が積層されている。そして、ピストン３、伸側減衰バルブ１３および圧側チェックバルブ１４は、ピストンロッド２の小径部２ａの外周に嵌合されるともに、小径部２ａの下端に螺着されるピストンナット１５によってピストンロッド２に固定されている。

伸側減衰バルブ１３は、本実施の形態の緩衝器Ｄでは、ピストン３の図１中下端に環状板を複数枚積層して構成されて、内周側が固定されており伸側室Ｒ１の圧力によって外周側が撓むと伸側ポート３ａを開放する積層リーフバルブとされている。伸側減衰バルブ１３は、伸側ポート３ａを開閉可能であって緩衝器Ｄの伸長時には、開弁して伸側ポート３ａを伸側室Ｒ１から圧側室Ｒ２へ向けて通過する液体の流れに対して抵抗を与えるとともに、緩衝器Ｄの収縮時には閉弁して伸側ポート３ａを遮断する。なお、伸側減衰バルブ１３は、伸側室Ｒ１から圧側室Ｒ２へ向かう液体の流れに抵抗を与えて緩衝器Ｄの伸長時に緩衝器Ｄの伸長を妨げる減衰力を発揮できる減衰バルブであればよいので、積層リーフバルブ以外の減衰バルブであってもよい。

対して、圧側チェックバルブ１４は、本実施の形態の緩衝器Ｄでは、ピストン３の図１中上端に重ねられて内周が固定されたリーフバルブで構成されており圧側室Ｒ２の圧力によって外周側が撓むと圧側ポート３ｂを開放するバルブとされている。圧側チェックバルブ１４は、圧側ポート３ｂを開閉可能であって緩衝器Ｄの伸長時には、閉弁して圧側ポート３ｂを遮断し、緩衝器Ｄの収縮時には開弁して圧側ポート３ｂを圧側室Ｒ２から伸側室Ｒ１へ向けて通過する液体の流れを許容する。なお、圧側チェックバルブ１４は、緩衝器Ｄの収縮時に圧側室Ｒ２から伸側室Ｒ１へ向かう液体の流れのみを然程抵抗を与えずに許容できるバルブとなっているが、抵抗を与えるように設定されてもよい。

ボトムキャップ１１は、本実施の形態では、図１に示すように、シリンダ１の図１中下端に装着されるキャップ部１１ａと、タンク１６を保持するタンク保持部１１ｂと、キャップ部１１ａの側方から延びてタンク保持部１１ｂに接続される接続部１１ｃとを備えている。

キャップ部１１ａは、有底筒状であってシリンダ１の図１中下端に取り付けられて、シリンダ１の下端を閉塞するともに、底部である図１中下方に鞍乗型車両Ｍにおける後輪Ｗを保持するスイングアームＳＡに連結可能なブラケット１１ｄを備えている。

タンク保持部１１ｂには、円筒状のタンク１６が取り付けられている。そして、タンク１６内には、フリーピストン１７が摺動自在に挿入されており、タンク１６内がフリーピストン１７によって液体が充填される液室Ｌと、気体が充填される気室Ｇとに区画されている。なお、気室Ｇには、緩衝器Ｄの最伸長時において少なくとも気室Ｇ内の圧力が大気圧以上となるように気体が封入されている。なお、タンク１６内の液室Ｌと気室Ｇとの区画は、フリーピストン１７を利用する以外にも、ダイヤフラムやブラダ等の利用によってもよい。

タンク１６における液室Ｌは、接続部１１ｃに設けられた圧側減衰通路１１ｅと吸込通路１１ｆを通じてシリンダ１内の圧側室Ｒ２に連通されている。圧側減衰通路１１ｅには、圧側室Ｒ２からタンク１６の液室Ｌへ向かう液体の流れのみを許容するとともに当該液体の流れに抵抗を与える圧側減衰バルブ１８が設けられており、吸込通路１１ｆには、液室Ｌから圧側室Ｒ２へ向かう液体の流れのみを許容する伸側チェックバルブ１９が設けられている。

つづいて、ピストンロッド２は、筒状であってピストン３よりも図１中上方の側方から開口して内方まで通じる横孔２ｂを備えており、当該横孔２ｂと内部とを通じて伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とを連通する減衰通路Ｐを形成している。また、ピストンロッド２の内周であって横孔２ｂよりも図１中下方には、環状の弁座部材５１が装着されている。また、ピストンロッド２内には、ニードル弁体５２が軸方向へ移動可能に挿入されている。ニードル弁体５２は、先端となる図１中下端に円錐状のニードル５２ａを備えるとともに基端となる図１中上端にピストンロッド２の内周に摺接する大径な摺動部５２ｂを備えている。

ニードル弁体５２は、弁座部材５１とともにニードルバルブ５を構成しており、ピストンロッド２内を軸方向となる図１中上下方向へ移動することによって、先端のニードル５２ａを弁座部材５１の上端開口端に遠近させることによってニードル５２ａと弁座部材５１との間の環状隙間の大きさを調整できる。よって、ニードルバルブ５は、ニードル弁体５２が軸方向に移動させられると流路面積を大小調整することができ、減衰通路Ｐを通過する液体の流れに与える抵抗の大きさを調整できる。また、ニードルバルブ５は、ニードル弁体５２におけるニードル５２ａを弁座部材５１の開口端に着座させると閉弁して減衰通路Ｐによる伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２との連通を断つこともできる。

また、摺動部５２ｂは、ピストンロッド２の内周であって横孔２ｂよりも図１中上方に摺接しており、外周には軸方向に沿って切欠溝５２ｃが設けられている。なお、ニードル弁体５２の摺動部５２ｂより図１中下方の外径はピストンロッド２の内径よりも小径となっており、ニードルバルブ５が開弁すると液体はニードル弁体５２の摺動部５２ｂより下方の外周とピストンロッド２の内周との間を通過して減衰通路Ｐ内を行き来することができる。

コントロールロッド４は、下端をニードル弁体５２の摺動部５２ｂの上端に当接させた状態でピストンロッド２内に軸方向へ移動可能に挿入されており、上端をピストンロッド２の上端から上方へ突出させている。なお、コントロールロッド４は、上端となる頭部４ａと、頭部４ａから垂下されてピストンロッド２内に挿通されてニードル弁体５２に当接する軸部４ｂとを備えており、頭部４ａの上端は円錐形状となっている。軸部４ｂの外径はピストンロッド２の内径よりも小径となっており、ピストンロッド２の上端内周に設けられた環状の軸受２２、環状のパッキン２３および環状のキャップ２４内に摺動自在に挿入されている。コントロールロッド４は、軸受２２内に摺動自在に挿入されているので軸ぶれせずにピストンロッド２内を軸方向へ変位できる。また、軸部４ｂとピストンロッド２との間がパッキン２３によってシールされているので、減衰通路Ｐを通過する液体の一部が摺動部５２ｂの切欠溝５２ｃを通過してピストンロッド２の上方端から緩衝器Ｄ外へ漏洩するのが防止されている。

なお、キャップ２４は、パッキン２３を上方から押さえられてパッキン２３の脱落を防止している。このようにコントロールロッド４は、軸部４ｂがニードル弁体５２から離間するとピストンロッド２内に充満する液体の圧力を受けてピストンロッド２に対して上方へ向けて押圧されるが、軸部４ｂの外径をピストンロッド２の内径よりも小さくして受圧面積を小さくしているので、コントロールロッド４を上方へ押圧する力を小さくして、後述するプッシュナット７に大きな荷重が作用するのを抑制できる。また、コントロールロッド４は、ピストンロッド２内の圧力によって常時ピストンロッド２に対して上方へ向けて付勢されている。

ピストンロッド２の上端に取り付けられたハウジング６は、図１および図３に示すように、ピストンロッド２の上端に螺着されるハウジング本体６ａと、ハウジング本体６ａの上端に設けられて鞍乗型車両Ｍにおける車体Ｆに連結可能なブラケット６ｂとを備えている。

ハウジング本体６ａは、側方から開口する断面円形の孔６ｃと、下端から開口してピストンロッド２の上端が螺着される螺子孔６ｄと、孔６ｃと螺子孔６ｄとを連通する螺子孔６ｄと同心に設けられるロッド挿通孔６ｅを備えている。ロッド挿通孔６ｅは、孔６ｃの途中に開口しており、孔６ｃは、ハウジング本体６ａの側方から開口して水平方向へ延びてロッド挿通孔６ｅを跨いでさらに先に延びている。ロッド挿通孔６ｅ内は、コントロールロッド４の頭部４ａが挿通される。よって、螺子孔６ｄ内にピストンロッド２をねじ込んでハウジング６にピストンロッド２を螺子締結すると、コントロールロッド４の頭部４ａはロッド挿通孔６ｅを介して孔６ｃ内に突出する。

プッシュナット７は、図３に示すように、円柱状であって孔６ｃよりも軸方向長さが短く、ハウジング６の孔６ｃ内に軸方向へ摺動可能に挿入されている。よって、プッシュナット７は、孔６ｃ内で軸方方向への変位が許容されている。また、プッシュナット７は、孔６ｃの入り口側の端部となる後端の軸線が通る中央から径方向となる上方側へ偏心した位置から開口する偏心螺子孔７ａと、側面から先端面にかけて形成される切欠溝によって形成された傾斜面７ｂとを備えている。傾斜面７ｂは、側面から先端に向かうほど側面から遠ざかる傾斜面とされており、傾斜面７ｂの傾斜角度は、コントロールロッド４の頭部４ａの上端の円錐面を径方向から見た円錐面の傾斜角度と同じになっていて傾斜面７ｂは頭部４ａに線接触で当接できる。

傾斜面７ｂを頭部４ａに当接させた状態で、プッシュナット７を孔６ｃの軸線に沿って孔６ｃ内に押し込む方向へ移動させると、傾斜面７ｂが孔６ｃの奥側へ移動するため、頭部４ａが傾斜面７ｂを滑ってコントロールロッド４をピストンロッド２内に押し込む方向へ変位させることができる。反対にプッシュナット７を孔６ｃの軸線に沿って孔６ｃ内から後退する方向へ移動させると、傾斜面７ｂが孔６ｃの入口へ向けて移動しコントロールロッド４がピストンロッド２内の圧力で上方へ向けて付勢されているため、頭部４ａが傾斜面７ｂに当接する位置までピストンロッド２内から上方へ向けて変位する。

よって、プッシュナット７の孔６ｃに対する移動方向と、コントロールロッド４の移動方向とは異なっているが、傾斜面７ｂによってプッシュナット７の孔６ｃに対する水平方向の移動がコントロールロッド４の上下方向の移動に変換される。このようにプッシュナット７における傾斜面７ｂは、コントロールロッド４に当接してプッシュナット７の軸方向への移動をコントロールロッド４の軸方向への移動に変換する移動方向変換部として機能している。プッシュナット７の軸線に直交する平面と傾斜面７ｂとがなす角度が９０度近くなればなるほどコントロールロッド４を上下方向へ移動させる際にプッシュナット７を軸方向へ駆動するために必要な力が少なくなる。なお、傾斜面７ｂは、プッシュナット７を側方から先端にかけて側方から切り落としてできる傾斜面とされてもよい。

モータ８は、図３に示すように、ロータのシャフト自体が先端外周に螺子部が備えた螺子軸９とされており、通電によって螺子軸９を回転駆動できる。なお、螺子軸９は、モータ８のシャフトにカップリングを介して連結されてもよいし、図示したように、シャフトの外周に螺子溝を設けて形成されてもよい。モータ８は、ハウジング６の側面に装着されると、螺子軸９を孔６ｃ内に突出させるとともに螺子軸９の軸心を孔６ｃの中心から図３中で上方へずれた位置に位置決める。また、螺子軸９は、プッシュナット７の偏心螺子孔７ａ内に螺合されており、モータ８は、螺子軸９が回転駆動させるとプッシュナット７に偏心螺子孔７ａの軸心を中心として回転させるトルクを作用させる。よって、プッシュナット７は、偏心螺子孔７ａを中心にして周方向へ回転しようとするが、孔６ｃ内に摺動可能に嵌合されており、偏心螺子孔７ａがプッシュナット７の軸線から径方向へずれた位置に位置している関係で偏心螺子孔７ａを中心として回転することができない。このようにプッシュナット７は、螺子軸９の駆動による回転中心が軸線から径方向へずれた位置となっていて、かつ、ハウジング６の孔６ｃに嵌合されていることによって回転が阻止されるので、孔６ｃ内を軸方向へ進退する移動のみが許容される。

よって、モータ８を駆動して螺子軸９が回転すると、螺子軸９の回転方向に応じてプッシュナット７は、軸線回りに回転することなくそのままの姿勢で孔６ｃ内を奥側或いは入り口側へ向けて軸方向へ変位する。プッシュナット７が変位すると、コントロールロッド４がピストンロッド２に対して軸方向となる上下方向へ変位するので、モータ８の駆動によってコントロールロッド４を上下方向へ移動させ得る。

緩衝器Ｄは、以上のように構成され、ボトムキャップ１１に設けられたブラケット１１ｄとピストンロッド２の先端に取り付けられたハウジング６に設けられたブラケット６ｂとにより、鞍乗型車両Ｍの車体Ｆと後輪Ｗとの間に介装される。なお、本実施の形態の緩衝器Ｄは、図２に示すように、ピストンロッド２を車体Ｆに連結してシリンダ１を後輪Ｗに連結して車体Ｆと後輪Ｗとの間に介装されているが、天地逆向きにしてピストンロッド２を後輪Ｗに連結してシリンダ１を車体Ｆに連結して車体Ｆと後輪Ｗとの間に介装されてもよい。

以下、緩衝器Ｄの作動を説明する。シリンダ１に対してピストン３が図１中上方へ移動する緩衝器Ｄの伸長行程において、ピストン３によって圧縮される伸側室Ｒ１から伸側ポート３ａを介して圧側室Ｒ２へ液体が移動する。この伸長行程において緩衝器Ｄは、伸側ポート３ａを通過する液体の流れに対して伸側減衰バルブ１３により抵抗を与えて、伸長を妨げる伸側の減衰力を発生する。また、緩衝器Ｄの伸長行程では、減衰通路Ｐにおけるニードルバルブ５が開弁している場合、液体は、伸側減衰バルブ１３以外にもニードルバルブ５も通過して伸側室Ｒ１から圧側室Ｒ２へ移動するので、ニードルバルブ５も伸側の減衰力の発生に寄与する。そして、モータ８の駆動によってプッシュナット７を軸方向へ移動させてコントロールロッド４をピストンロッド２内で上下方向へ変位させることにより、ニードル弁体５２を弁座部材５１に対して遠近させて流路面積を変更でき、伸側の減衰力を調整できる。

また、緩衝器Ｄの伸長行程では、ピストンロッド２がシリンダ１から退出するので、圧側室Ｒ２内でピストンロッド２がシリンダ１から退出した体積分の液体が不足するが、この不足分の液体は、フリーピストン１７がタンク１６内を移動して気室Ｇを拡大させてタンク１６の液室Ｌから伸側チェックバルブ１９が開弁して吸込通路１１ｆを介して圧側室Ｒ２に供給される。

なお、緩衝器Ｄの伸長行程では、圧側減衰バルブ１８は閉弁して圧側減衰通路１１ｅを遮断するので、伸側減衰バルブ１３によって緩衝器Ｄの伸長行程の減衰力の特性が決定され、ニードルバルブ５は伸長行程の減衰力に影響を与えない。

他方、シリンダ１に対してピストン３が図１中下方へ移動する緩衝器Ｄの収縮行程において、ピストン３によって圧縮される圧側室Ｒ２内の作動油は、圧側チェックバルブ１４を開弁させて圧側ポート３ｂを介して伸側室Ｒ１へ移動する。また、緩衝器Ｄの収縮行程では、ピストンロッド２がシリンダ１内へ侵入するので、シリンダ１内でピストンロッド２がシリンダ１内へ侵入した体積分の液体が過剰となる。この過剰分の液体は、圧側減衰バルブ１８を開弁させて圧側減衰通路１１ｅを介してタンク１６内の液室Ｌへ排出される。なお、液体が排出されるタンク１６内では、フリーピストン１７がタンク１６内を移動して気室Ｇを縮小する。

このように緩衝器Ｄの収縮行程では、緩衝器Ｄの収縮速度に応じて、液体が圧側室Ｒ２から圧側減衰バルブ１８を通過してタンク１６へ移動する。以上、緩衝器Ｄの収縮行程では、圧側ポート３ｂが開放されてシリンダ１内の伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２と連通状態におかれ、圧側減衰バルブ１８が圧側室Ｒ２からタンク１６へ向かう液体の流れに対して抵抗を与える。

緩衝器Ｄの収縮行程では、圧側ポート３ｂを通じて伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とが連通状態におかれるため、伸側室Ｒ１内と圧側室Ｒ２内の圧力がともに上昇して略同じ圧力となる。本実施の形態の緩衝器Ｄでは、伸側室Ｒ１に面しているピストン３の面積が圧側室Ｒ２に面しているピストン３の面積よりもピストンロッド２の外径の円の面積分だけ小さいので、収縮する緩衝器Ｄは、シリンダ１内の圧力にピストンロッド２の外径の円の面積を乗じた値の減衰力を、前記収縮を妨げる方向に発揮する。つまり、前述したピストン３の片方にのみピストンロッド２が存在する片ロッド型に設定された緩衝器Ｄの場合、収縮行程時にピストンロッド２の外径の円の面積に比例した減衰力を発生する。

なお、圧側チェックバルブ１４の代わりに減衰バルブを設ける場合、緩衝器Ｄの収縮行程時に伸側室Ｒ１の圧力と圧側室Ｒ２の圧力とに差が生じるようになるため、ニードルバルブ５による減衰力調整も可能となって緩衝器Ｄの圧側の減衰力調整が可能となる。

また、本実施の形態の緩衝器Ｄでは、ニードルバルブ５の流路面積の調整には、モータ８が利用されている。前述した通り、モータ８に通電して螺子軸９を回転させると、孔６ｃ内で回り止めされたプッシュナット７がハウジング６に対して孔６ｃの軸線方向に沿って図３中左右方向へ移動する。プッシュナット７の移動方向に応じてコントロールロッド４も軸方向に沿って上方或いは下方へ移動してニードル弁体５２を弁座部材５１に対して遠近させてニードルバルブ５の流路面積を大小調整し得る。そして、本実施の形態の緩衝器Ｄでは、孔６ｃの内周に螺子部を設けてアジャスタを螺子締結する従来の緩衝器で採用していた構造を採用せず、モータ８によって駆動される螺子軸９をプッシュナット７に設けた偏心螺子孔７ａに螺合するようにしているので、従来構造に比較して螺子の外径が小さくなってプッシュナット７を変位させるのにモータ８に要求されるトルクが小さくなる。また、プッシュナット７は円柱状であって断面円形の孔６ｃ内に摺動可能に挿入されており、孔６ｃとプッシュナット７との嵌合により回り止めが構成されるので、キー等を用いる回り止め機構に比較して孔６ｃとプッシュナット７との間で生じる摩擦力を低減できる。

以上、本実施の形態の緩衝器Ｄは、シリンダ１と、シリンダ１内に軸方向へ移動可能に挿入される筒状のピストンロッド２と、ピストンロッド２に連結されてシリンダ１内に軸方向へ移動可能に挿入されるとともにシリンダ１内を伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とに区画するピストン３と、伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とを連通する減衰通路Ｐと、ピストンロッド２内に軸方向へ移動可能に挿通されるコントロールロッド４と、減衰通路Ｐに設けられてコントロールロッド４の変位によって減衰通路Ｐを通過する液体の流れに与える抵抗を変更するニードルバルブ（減衰力調整バルブ）５と、ピストンロッド２に連結されるとともに断面円形状の孔６ｃを有するハウジング６と、ハウジング６の孔６ｃ内に軸方向へ摺動可能に挿入されるとともにコントロールロッド４に当接して孔６ｃ内で軸方向へ変位することによりコントロールロッド４を軸方向へ変位させる円柱状のプッシュナット７と、ハウジング６に設けられたモータ８と、プッシュナット７の軸線から径方向へ偏心した位置に設けられた偏心螺子孔７ａに螺合されてモータ８によって駆動される螺子軸９とを備えている。

このように構成された緩衝器Ｄでは、モータ８によって駆動される螺子軸９をプッシュナット７に設けた偏心螺子孔７ａに螺合するようにしているので、従来構造に比較して螺子の外径が小さくなってプッシュナット７を変位させるのにモータ８に要求されるトルクが小さくなる。また、プッシュナット７は円柱状であって断面円形の孔６ｃ内に摺動可能に挿入されており、孔６ｃとプッシュナット７との嵌合により回り止めが構成されるので、キー等を用いる回り止め機構に比較して孔６ｃとプッシュナット７との間で生じる摩擦力を低減できる。

以上より、本実施の形態の緩衝器Ｄによれば、コントロールロッド４の駆動の際にモータ８が受ける摩擦抵抗が低減されて小型なモータ８の利用によってコントロールロッド４の駆動できるようになり、モータ８を搭載しても緩衝器Ｄの全体の大型化を招かないので、減衰力調整の電動化が可能となる。

なお、本実施の形態の緩衝器Ｄでは、減衰力調整バルブは、ニードルバルブ５とされているが、コントロールロッド４の変位によって減衰通路Ｐを流れる液体の流れに与える抵抗を変更できるものであればよい。よって、たとえば、コントロールロッド４のピストンロッド２に対する軸方向の移動によって、筒状であってピストンロッド２内に摺動可能に挿入されてピストンロッド２の横孔２ｂに対向可能なポートを備えて、軸方向への移動によって横孔２ｂとポートとの対向度合を変更して流路面積を大小調整可能なスプールバルブとされてもよい。また、減衰力調整バルブは、伸側ポート３ａ（圧側ポート３ａ）を減衰通路Ｐとして利用し、コントロールロッド４に連動してピストンロッド２に対して軸方向へ移動可能なばね受と、当該ばね受と伸側減衰バルブ１３（圧側チェックバルブ１４）との間に介装されて伸側減衰バルブ１３（圧側チェックバルブ１４）を付勢するばねとを備えて、コントロールロッド４の変位によってばねの付勢力を調整して伸側減衰バルブ１３（圧側チェックバルブ１４）が伸側ポート３ａ（圧側ポート３ａ）を通過する液体の流れに与える抵抗を調整可能なものであってもよい。

また、本実施の形態の緩衝器Ｄでは、プッシュナット７とコントロールロッド４との移動方向が異なっており、プッシュナット７は、コントロールロッド４に当接してプッシュナット７の軸方向への移動をコントロールロッド４の軸方向への移動に変換する傾斜面（移動方向変換部）７ｂを備えている。このように構成された緩衝器Ｄによれば、モータ８によって駆動されるプッシュナット７とコントロールロッド４との移動方向が一致しなくてもよいので、モータ８の緩衝器Ｄへの取付姿勢の設計自由度が向上する。なお、本実施の形態の緩衝器Ｄでは、プッシュナット７における傾斜面（移動方向変換部）７ｂがプッシュナット７の側面から先端面にかけて形成される切欠溝によって形成されているので、傾斜面（移動方向変換部）７ｂがプッシュナット７を側方から切り落とした形状に形成される場合と比較して、プッシュナット７の孔６ｃの内周面に摺接する周面の面積を大きくすることができ、プッシュナット７がより滑らかに孔６ｃ内を移動できる。

また、前述した緩衝器Ｄでは、モータ８は、軸線をピストンロッド２の軸線に対して直交するようにしてハウジング６に取り付けられているが、コントロールロッド４をピストンロッド２内で軸方向へ変位させ得る限りにおいてモータ８のハウジング６に対する取付姿勢について設計変更できる。

よって、図４に示した第１変形例における緩衝器Ｄ１のように、プッシュナット７の移動方向をコントロールロッド４の移動方向に一致させる場合、ハウジング６の孔６ｃをピストンロッド２の軸線方向に沿って形成してプッシュナット７を孔６ｃに挿入し、プッシュナット７に傾斜面を設けずプッシュナット７の下端面をコントロールロッド４の頭部４ａに当接させるようにしてもよい。この場合、モータ８は、ハウジング６に螺子軸９が孔６ｃ内に突出するように取り付けられ、螺子軸９がプッシュナット７の軸線から偏心した位置に開口する偏心螺子孔７ａ内に螺合されればよい。また、コントロールロッド４の頭部４ａの上端面はプッシュナット７の下端面と平行な面とされていると、プッシュナット７から荷重を受けるコントロールロッド４の頭部４ａがプッシュナット７の下端面をかじって傷つけるのを防止できる。このように、第１変形例における緩衝器Ｄ１では、モータ８、プッシュナット７およびコントロールロッド４は直列に配置されているのでモータ８を備えていても緩衝器Ｄ１の径方向へ大型化を招くことがない。よって、この第１変形性の緩衝器Ｄ１は、全長が比較的長く軸方向で内部にモータ８の設置スペースを確保しやすいフロントフォークに内蔵される緩衝器として利用し易くなる。

さらに、図５に示した第２変形例における緩衝器Ｄ２のように、ハウジング６は、孔６ｃ内に装着されてプッシュナット７の軸方向の両端に摺動自在に嵌合される支持部材としての環状の一対のブッシュ３０，３１を備えていてもよい。この場合、プッシュナット７に設けられる傾斜面７ｂは、ブッシュ３０，３１に摺接する両端を避けてプッシュナット７の軸方向で中央部に設けられており、コントロールロッド４の頭部４ａに当接している。この場合は、プッシュナット７は、ブッシュ３０，３１にガイドされて孔６ｃ内を軸方向へ移動するようになり、ブッシュ３０，３１の利用によってプッシュナット７がハウジング６における孔６ｃ内でより一層滑らかに軸方向へ移動できるようになるので、モータ８で負担するトルクをより一層低減でき、より小型のモータ８の利用で減衰量調整が可能となる。また、支持部材は、プッシュナット７の反コントロールロッド側に配置されてプッシュナット７を支持してプッシュナット７の軸方向への移動を許容しつつ反コントロールロッド側となる図５中上方への移動を規制できればよく、その限りにおいて形状および構造について設計変更でき、環状でなくともよいし、一対のブッシュ３０，３１以外の部材で構成されてもよい。
なお、支持部材としてのブッシュ３０，３１は、プッシュナット７の軸方向の両端に装着されてもよい。このように構成されても、プッシュナット７がブッシュ３０，３１とともに孔６ｃ内を移動でき、ブッシュ３０，３１の利用によってプッシュナット７がハウジング６における孔６ｃ内でより一層滑らかに軸方向へ移動できるようになるので、モータ８で負担するトルクをより一層低減でき、より小型のモータ８の利用で減衰量調整が可能となる。また、プッシュナット７に装着される支持部材は、プッシュナット７の反コントロールロッド側に配置されてプッシュナット７を支持してプッシュナット７の軸方向への移動を許容しつつ反コントロールロッド側となる図５中上方への移動を規制できればよく、その限りにおいて形状および構造について設計変更でき、環状でなくともよいし、一対のブッシュ３０，３１以外の部材で構成されてもよい。

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、および変更が可能である。

１・・・シリンダ、２・・・ピストンロッド、３・・・ピストン、Ｐ・・・減衰通路、４・・・コントロールロッド、５・・・ニードルバルブ（減衰力調整バルブ）、６・・・ハウジング、６ｃ・・・孔、７・・・プッシュナット、７ａ・・・偏心螺子孔、７ｂ・・・傾斜面（移動方向変換部）、８・・・モータ、９・・・螺子軸、３０，３１・・・ブッシュ（支持部材）、Ｄ，Ｄ１，Ｄ２・・・緩衝器、Ｒ１・・・伸側室、Ｒ２・・・圧側室

Claims

シリンダと、
前記シリンダ内に軸方向へ移動可能に挿入される筒状のピストンロッドと、
前記ピストンロッドに連結されて前記シリンダ内に軸方向へ移動可能に挿入されるとともに前記シリンダ内を伸側室と圧側室とに区画するピストンと、
前記伸側室と前記圧側室とを連通する減衰通路と、
前記ピストンロッド内に軸方向へ移動可能に挿通されるコントロールロッドと、
前記減衰通路に設けられて前記コントロールロッドの変位によって前記減衰通路を通過する液体の流れに与える抵抗を変更する減衰力調整バルブと、
前記ピストンロッドに連結されるとともに断面円形状の孔を有するハウジングと、
前記ハウジングの前記孔内に軸方向へ摺動可能に挿入されるとともに前記コントロールロッドに当接して前記孔内で軸方向へ変位することにより前記コントロールロッドを軸方向へ変位させる円柱状のプッシュナットと、
前記ハウジングに設けられたモータと、
前記プッシュナットの軸線から径方向へ偏心した位置に設けられた偏心螺子孔に螺合されて前記モータによって駆動される螺子軸とを備えた
ことを特徴とする緩衝器。
前記プッシュナットと前記コントロールロッドとの移動方向が異なっており、
前記プッシュナットは、前記コントロールロッドに当接して前記プッシュナットの軸方向への移動を前記コントロールロッドの軸方向への移動に変換する移動方向変換部を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の緩衝器。
前記ハウジングは、前記孔内に装着されて前記プッシュナットの反コントロールロッド側を摺動自在に支持する支持部材を有する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の緩衝器。
前記プッシュナットは、前記ハウジングの前記孔内に摺動自在に挿入される支持部材を反プッシュロッド側に有する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の緩衝器。