(57)【要約】【課題】エアばねを備えつつもシリンダ内への気体の侵入を防止できる緩衝器の提供である。【解決手段】上記した目的を達成するため、本発明の課題解決手段における緩衝器Ｄでは、エア室Ｃに臨むロッドガイド３の内周であってエアシールＡＳと液体シールＬＳとの間の空間Ｓが圧抜通路４によってシリンダ１外へ通じている。このようになっているため、緩衝器Ｄの伸縮によって空間Ｓ内に液体シールＬＳを乗り越えてシリンダ１内の液体が侵入しても、圧抜通路４により空間Ｓ内が蓄圧されずに済み、空間Ｓ内が高圧とならずエアシールＡＳのシール性を阻害せずシリンダ１内へエア室Ｃ内の気体の侵入を防止できる。【選択図】図１
2017003015.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダと、
前記シリンダ内に移動自在に挿入されるロッドと、
前記ロッドの外周に設けられて前記シリンダと前記ロッドとの相対移動により容積が拡縮されるエア室と、
前記シリンダ端に設けられて前記ロッドの軸方向の移動を案内するとともに前記エア室に面するロッドガイドと、
前記ロッドガイドの内周に設けられて前記ロッドの外周に摺接してエア室内を気密に維持するエアシールと、
前記ロッドガイドの内周であって前記エアシールよりも前記シリンダ内側に設けられて前記ロッドの外周に摺接してシリンダ内を液密に維持する液体シールと、
前記ロッドガイドの内周であって前記エアシールと前記液体シールとの間の空間へ通じて前記空間の圧抜きをする圧抜通路と
を備えたことを特徴とする緩衝器。
【請求項２】
前記圧抜通路は、前記空間を大気開放させる
ことを特徴とする請求項１に記載の緩衝器。
【請求項３】
前記ロッドガイドは、外周にシリンダよりも外径が大径なエアピストンを有し、
前記ロッドに連接されるとともに前記エアピストンが摺動自在に挿入される筒状の第一チャンバ部材と、
同じく前記ロッドに連接されるとともに前記第一チャンバ部材に外周側に配置されて内部が前記第一チャンバ部材内に連通される第二チャンバ部材と、
前記シリンダの外周に嵌合される摺動パイプと、
前記第一チャンバ部材と前記第二チャンバ部材のシリンダ側端を閉塞するとともに前記摺動パイプへ摺接して前記エアピストンとの間に反力ばね室を形成するばね室形成部材とを備え、
前記エア室は、前記エアピストンと前記第一チャンバ部材と前記第二チャンバ部材と前記ばね室形成部材によって形成され、
前記圧抜通路の一部は、前記摺動パイプと前記シリンダとの間の隙間で形成される
ことを特徴とする請求項１または２に記載の緩衝器。
【請求項４】
前記ロッドガイドは、外周にシリンダよりも外径が大径なエアピストンを有し、
前記ロッドに連接されるとともに前記エアピストンが摺動自在に挿入される筒状の第一チャンバ部材と、
同じく前記ロッドに連接されるとともに前記第一チャンバ部材に外周側に配置されて内部が前記第一チャンバ部材内に連通される第二チャンバ部材と、
前記第一チャンバ部材と前記第二チャンバ部材のシリンダ側端を閉塞するとともに前記エアピストンとの間に反力ばね室を形成するばね室形成部材とを備え、
前記エア室は、前記エアピストンと前記第一チャンバ部材と前記第二チャンバ部材と前記ばね室形成部材によって形成され、
前記圧抜通路は、前記空間を前記反力ばね室に連通する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の緩衝器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、緩衝器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、鞍乗車両に用いられる緩衝器にあっては、緩衝器の軽量化のため、懸架ばねを金属製のコイルばねに代えてエアばねを利用するものが開発されている。このエアばねを利用する緩衝器としては、たとえば、シリンダと、シリンダ内に移動自在に挿入されるロッドと、ロッドの端部に取り付けられてシリンダとの間にチャンバを形成する管状部材とを備えて構成される（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
このような緩衝器では、チャンバ内に高圧の気体を封入しており、伸縮の際にチャンバの容積が拡縮されて、緩衝器の伸縮度合いに応じたばね反力を得られるようになっている。
【０００４】
他方、緩衝器は、シリンダ内にピストンで区画される二つの作動室を有しており、作動室内には作動油が封入されていて、伸縮の際に、これら作動室の一方を圧縮し、他方を拡大して、両者に差圧を生じさせて減衰力を発揮するようになっている。
【０００５】
また、緩衝器は、シリンダ内を油密に保つため、シリンダの端部にロッドの軸方向移動を案内するためにロッドガイドを備えていて、このロッドガイドの内周には、ロッドの外周をシールするオイルシールが設けられる。
【０００６】
さらに、エアばねを備えた緩衝器にあっては、ロッドガイドがチャンバに面していて、チャンバ内の気体のシリンダ内への侵入を防止するため、ロッドガイドの内周であってオイルシールよりもチャンバ側にエアシールを設ける必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特表２００１−５０１１５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このようなエアばねを備えた緩衝器が伸長すると、ロッドがシリンダから退出するが、この際に、ロッドの外周に付着する油膜が非常にわずかではあるが、オイルシールを乗り越えてエアシールとオイルシールとの間の空間へ運び込まれる。
【０００９】
そして、緩衝器が圧縮されると、ロッドの外周の油膜がオイルシールによって書き落とされて、前記空間に取り残される。よって、緩衝器が長期間に亘って伸縮を繰り返すと、この空間に作動油が蓄積され、当該空間内の圧力が高圧となってしまう場合がある。
【００１０】
このように、前記空間が作動油の蓄積によって高圧となると、チャンバ側からの圧力を受けるエアシールに背面の空間側から高圧が作用して、エアシールのシール性を悪化させ、シリンダ内へチャンバ内の気体が侵入してしまう可能性がある。シリンダ内へ気体が侵入すると、緩衝器の減衰特性に悪影響を与えるので好ましくない。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、エアばねを備えつつもシリンダ内への気体の侵入を防止できる緩衝器の提供である。
【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における緩衝器では、エア室に臨むロッドガイドの内周であってエアシールと液体シールとの間の空間が圧抜通路によってシリンダ外へ通じている。このようになっているため、緩衝器の伸縮によって空間内に液体シールを乗り越えてシリンダ内の液体が侵入しても、圧抜通路により空間内が蓄圧されずに済む。よって、空間内が高圧とならずエアシールの背面である空間側から高圧が作用しないので、エアシールのシール性を阻害せずに済む。さらに、液体シールにも空間側から高圧が作用しないので、液体シールも良好にシール性能を発揮できる。
【００１３】
また、請求項２の緩衝器では、圧抜通路が空間を大気開放するようになっているので、前記空間内に侵入した液体を緩衝器外へ排出でき、前記空間内の圧力上昇を確実に防げる。
【００１４】
また、請求項３の緩衝器では、シリンダの外周にエア室の端部を閉塞するエア室形成部材が摺接する摺動パイプを設け、圧抜通路の一部がシリンダと摺動パイプとの間の隙間で形成されるので、前記空間への緩衝器外からのダストや雨水等の侵入を防止できる。また、摺動パイプとシリンダとの間の隙間を圧抜通路の一部として利用するようにしたので、反力ばね室がシリンダの外周に配置される構造であっても、エア室を回避しながら空間を簡単な構造で大気開放できる。
【００１５】
さらに、請求項４の緩衝器では、上記空間が圧抜通路によってシリンダとばね室形成部材との間に形成される反力ばね室へ連通されており、空間内が圧抜されて高圧にならないようになっている。そのため、空間への緩衝器外からのダストや雨水等の侵入を防止できる。また、反力ばね室が密閉されない場合には、前記空間内に侵入した液体を緩衝器外へ排出でき、空間内の圧力上昇を確実に防げ、密閉される場合には、空間内へのダストや雨水の侵入の防止の確実性を向上できる。
【発明の効果】
【００１６】
よって、本発明の緩衝器によれば、エアばねを備えつつもシリンダ内へエア室内の気体の侵入を防止でき、緩衝器の減衰特性に悪影響を与えずに済む。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第一の実施の形態における緩衝器の断面図である。
【図２】本発明の第二の実施の形態における緩衝器の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
＜第一の実施の形態＞
以下、図に示した実施の形態に基づき、本発明を説明する。第一の実施の形態における緩衝器Ｄは、図１に示すように、シリンダ１と、シリンダ１内に移動自在に挿入されるロッド２と、ロッド２の外周に設けられてシリンダ１とロッド２との相対移動により容積が拡縮されるエア室Ｃと、シリンダ１端に設けられてロッド２の軸方向の移動を案内するとともにエア室Ｃに面するロッドガイド３と、ロッドガイド３の内周に設けられてロッド２の外周に摺接するエアシールＡＳと、ロッドガイド３の内周であってエアシールＡＳよりもシリンダ１内側に設けられてロッド２の外周に摺接する液体シールＬＳと、ロッドガイド３の内周であってエアシールＡＳと液体シールＬＳとの間の空間Ｓへ通じて空間Ｓの圧抜きをする圧抜通路４とを備えて構成されている。
【００１９】
この緩衝器Ｄは、シリンダ１に対してロッド２が軸方向へ移動する伸縮作動に伴って減衰力を発揮するようになっている。また、この緩衝器Ｄの伸縮作動に伴ってエア室Ｃが拡大縮小されてエア室Ｃ内の圧力が変動し、緩衝器Ｄを伸長方向へ附勢するエア室Ｃ内の気体の弾発力が変化するようになっている。
【００２０】
以下、各部について説明する。シリンダ１は、図１中下端を閉塞するキャップ５を備えており、図１中上端には、環状のロッドガイド３が取り付けられている。また、シリンダ１の外周には、段部１ａが設けられており、この段部１ａよりもロッド２側となる図１中上方の外径が段部１ａの下方の外径よりも小径とされて小径部１ｂが形成されている。そして、シリンダ１の小径部１ｂには、摺動パイプ６が装着されており、摺動パイプ６は、その下端が段部１ａに当接していてシリンダ１に対して下方への移動が規制されている。
【００２１】
摺動パイプ６は、外周がメッキ処理或いは研磨処理されるなどして外表面が滑らかな面に仕上げられている。また、シリンダ１内には、ロッド２の図１中下端に連結されるピストン７によって、ともに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。シリンダ１内に充填される液体は、たとえば、作動油が使用されるが、水、水溶液、電気粘性流体や磁気粘性流体等の他の液体の使用も可能である。
【００２２】
ピストン７には、伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とを連通する伸側流路７ａと圧側流路７ｂが設けられている。また、ピストン７の図１中下端には、伸側流路７ａの出口端を開閉する伸側リーフバルブ８が積層され、ピストン７の図１中上端には、圧側流路７ｂの出口端を開閉する圧側リーフバルブ９が積層されている。伸側リーフバルブ８および圧側リーフバルブ９は、環状であってピストン７とともにロッド２の先端にピストンナット１０によって固定されており、外周側の撓みが許容されている。よって、伸側リーフバルブ８は、伸側室Ｒ１の圧力を受けて撓むと伸側流路７ａを開放でき、圧側リーフバルブ９は、圧側室Ｒ２の圧力を受けて撓むと圧側流路７ｂを開放できる。
【００２３】
また、キャップ５は、図１中下端に設けられて緩衝器Ｄを車両に連結するための取付部５ｅと、シリンダ１の側方に沿う筒状のタンクＴとを備えており、タンクＴ内には、フリーピストン１１が摺動自在に挿入されている。フリーピストン１１は、タンクＴ内を気体が充填されるガス室Ｇと液体が充填される液室Ｌとに区画しており、液室Ｌは、キャップ５内に設けた圧側室Ｒ２に排出流路５ａと吸込流路５ｂを介して連通されている。排出流路５ａには、圧側室Ｒ２から液室Ｌへ向かう液体の流れのみを許容してこの流れに抵抗を与える減衰バルブ５ｃが設けられ、他方の吸込流路５ｂ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チェックバルブ５ｄが設けられている。なお、タンクＴを廃止してシリンダ１内に排出流路５ａ、吸込流路５ｂ、減衰バルブ５ｃ、チェックバルブ５ｄおよびリザーバを設けてもよい。
【００２４】
ロッド２は、図１中上端が、シリンダ１の図１中上端に取り付けた環状のロッドガイド３内を通じてシリンダ１外へ伸びている。ロッドガイド３は、環状であって、図１中上端外周にシリンダ１および摺動パイプ６の外径よりも大径な外径を持つフランジ状のエアピストン１４を備え、エアピストン１４よりも下方側がエアピストン１４よりも外径が小径な小径部１５とされている。また、ロッドガイド３の小径部１５の外周の一部に螺子部１６を備えている。エアピストン１４の外周には環状溝１４ａが形成されており、この環状溝１４ａ内には、環状のピストンシール２０が装着されている。
【００２５】
そして、小径部１５を摺動パイプ６およびシリンダ１内に挿入し、螺子部１６をシリンダ１の内周に螺合すると、ロッドガイド３がシリンダ１に固定される。また、このシリンダ１へのロッドガイド３の螺子締結によって、摺動パイプ６が段部１ａとエアピストン１４の下端で挟持されてシリンダ１に固定され一体化される。このようにロッドガイド３をシリンダ１に取り付けると、ロッドガイド３は、ロッド２の外周に設けたエア室Ｃに面するようになっている。
【００２６】
また、ロッドガイド３の小径部１５の外周には、螺子部１６を挟んで摺動パイプ６の内周に当接する環状シール１８とシリンダ１の内周に当接する環状シール１７が装着されている。さらに、ロッドガイド３の内周には、ロッド２の外周に摺接してロッド２の軸方向となる図１中上下方向の移動を案内する筒状のブッシュ１９と、ブッシュ１９よりも図１中上方のエア室Ｃ側に配置されてロッド２の外周に摺接しシリンダ１内への気体の侵入を防止するエアシールＡＳと、ゴムや樹脂等で形成されブッシュ１９よりも図１中下方のシリンダ１側に配置されてロッド２の外周に摺接しシリンダ１内からの液体の漏洩を防止する液体シールＬＳとを備えている。
【００２７】
このように、ロッドガイド３に液体シールＬＳを設けているので、シリンダ１内が密閉されて、シリンダ１内が液密に維持される。また、ロッドガイド３にエアシールＡＳを設けているので、エア室Ｃが気密に維持され、シリンダ１内への気体の侵入が防止される。
【００２８】
ロッドガイド３には、ブッシュ１９と液体シールＬＳとの間から開口して小径部１５の螺子部１６に通じる通孔２１が設けられている。つまり、通孔２１は、ロッドガイド３とロッド２との間であって、エアシールＡＳと液体シールＬＳとの間の空間Ｓに一端が通じている。空間Ｓは、ロッドガイド３とロッド２との間の環状隙間であってエアシールＡＳと液体シールＬＳとの間で仕切られる空間である。また、通孔２１の他端は、ロッドガイド３とシリンダ１との間を通じて摺動パイプ６とシリンダ１との間の隙間に連通されている。摺動パイプ６とシリンダ１との間の隙間と通孔２１との連通を確保するため、環状シール１８がシリンダ１の上端よりも上方に配置されるとともに、通孔２１の他端が環状シール１７と環状シール１８との間から開口するように配慮されている。
【００２９】
空間Ｓは、通孔２１、ロッドガイド３とシリンダ１との間の隙間および摺動パイプ６とシリンダ１との間の隙間を介してシリンダ１外に連通されており、大気開放されている。よって、本実施の形態では、圧抜通路４は、通孔２１、ロッドガイド３とシリンダ１との間の隙間および摺動パイプ６とシリンダ１との間の隙間によって構成されている。
【００３０】
戻って、ロッド２の図１中上端には、緩衝器Ｄを車両へ連結するための取付部材１２と環状のチャンバホルダ１３とが取り付けられている。チャンバホルダ１３は、環状であって、ロッド２の図１中上端外周に装着される取付部１３ａと、取付部１３ａの外周から図１中下方へ向けて伸びる筒状部１３ｂとを備えている。また、チャンバホルダ１３の取付部１３ａの下方には環状溝１３ｃが設けられている。この環状溝１３ｃには、ロッド２の外周に配置される蛇腹状のバンプクッションラバーＢＲの上端が圧縮嵌合されており、バンプクッションラバーＢＲがチャンバホルダ１３によって保持されている。
【００３１】
さらに、チャンバホルダ１３には、筒状であってロッド２の外周側に配置されてロッドガイド３に設けたエアピストン１４が摺動自在に挿入される第一チャンバ部材２２の図１中上端が嵌合されるとともに、筒状であって第一チャンバ部材２２の外周側に配置される第二チャンバ部材２３の図１中上端が取り付けられている。
【００３２】
第一チャンバ部材２２は、筒状であって図１中上端がチャンバホルダ１３の筒状部１３ｂの内周に嵌合隙間を設けて径方向へ若干の移動が可能に嵌合、つまり、径方向へ遊びをもって嵌合（遊嵌）されている。さらに、第一チャンバ部材２２の内周には、エアピストン１４に装着されたピストンシール２０が摺接しており、第一チャンバ部材２２の開口端が気密に閉塞されている。
【００３３】
第二チャンバ部材２３は、筒状であって図１中上端がチャンバホルダ１３の筒状部１３ｂの外周に螺子結合されて、装着されている。また、チャンバホルダ１３の筒状部１３ｂの内周から取付部１３ａにかけて切欠１３ｄが設けられていて、この切欠１３ｄを介して第一チャンバ部材２２内と第二チャンバ部材２３との間の環状隙間が連通されている。
【００３４】
第一チャンバ部材２２と第二チャンバ部材２３の図１中下端であるシリンダ側端には、摺動パイプ６に摺接して、エアピストン１４との間に反力ばね室ＢＳを形成するばね室形成部材２４が取り付けられている。
【００３５】
具体的には、ばね室形成部材２４は、第一チャンバ部材２２の下端に嵌合されるとともに第二チャンバ部材２３の内周に螺着される筒状本体２４ａと、筒状本体２４ａの図１中下端から内周側へ突出して摺動パイプ６の外周に摺接する環状の内側フランジ部２４ｂと、内側フランジ部２４ｂの内周に装着されて摺動パイプ６の外周に摺接する環状のシール部材２５，２６と、下端から開口して筒状本体２４ａを貫通するエア注入孔２４ｃと、下端から開口して筒状本体２４ａの内周に貫通するエア注入孔２４ｄと、エア注入孔２４ｃに設けたエアバルブ２７と、エア注入孔２４ｄに設けたエアバルブ２８とを備えて構成されている。
【００３６】
また、第一チャンバ部材２２は、ばね室形成部材２４に対して嵌合隙間を設けて嵌合、つまり、径方向へ遊びを持って嵌合（遊嵌）されていて、ばね室形成部材２４に対して径方向へ若干の移動が可能となっている。ばね室形成部材２４は、筒状本体２４ａの内外周に各々第一チャンバ部材２２の外周に密着する環状シール２４ｅと第二チャンバ部材２３の内周に密着する環状シール２４ｆを備え、第一チャンバ部材２２と第二チャンバ部材２３との間の環状隙間を密閉している。よって、エア室Ｃは、エアピストン１４、チャンバホルダ１３、第一チャンバ部材２２、第二チャンバ部材２３およびばね室形成部材２４とで形成され、第一チャンバ部材２２内および前述した環状隙間がエア室Ｃとなる。第一チャンバ部材２２と第二チャンバ部材２３との間の環状隙間もエア室Ｃの一部としているので、緩衝器Ｄが最大限に収縮してエア室Ｃが最収縮されてもエア室Ｃの最小容積を確保でき、エア室Ｃ内の圧力が過大とならない。なお、チャンバホルダ１３は、第一チャンバ部材２２或いは第二チャンバ部材２３の一方または両方に一体化して統合できる。よって、第一チャンバ部材２２および第二チャンバ部材２３は、ロッド２にチャンバホルダ１３によって間接的に連結されてもよいし、直接に連結されてもよく、つまり、ロッド２に連接されればよい。
【００３７】
また、ばね室形成部材２４は、内側フランジ部２４ｂの内周に設けたシール部材２５，２６を摺動パイプ６に摺接させており、ばね室形成部材２４、摺動パイプ６およびエアピストン１４によって反力ばね室ＢＳが形成されている。摺動パイプ６の外周が滑らかな面であるので、シール部材２５，２６は反力ばね室ＢＳ内を閉空間とできるとともに、摺動抵抗も低減できるようになっている。
【００３８】
そして、このエア室Ｃ内には、ばね室形成部材２４に設けたエアバルブ２７から気体の充填が可能となっており、所定量の気体が封入される。なお、気体は、空気の利用の他、不活性ガス等の利用も可能である。また、反力ばね室ＢＳには、ばね室形成部材２４に設けたエアバルブ２８から気体の充填が可能となっており、所定量の気体が封入される。気体が封入されたエア室Ｃは、内部の気体圧力でエアピストン１４を図１中押し下げるため、ロッド２をシリンダ１から離間させる方向へ附勢するばね力、つまり、緩衝器Ｄを伸長方向に附勢するばね力を発揮するエアばねとして機能する。対して、気体が封入された反力ばね室ＢＳは、内部の気体圧力でエアピストン１４を図１中押し上げるため、ロッド２をシリンダ１内に侵入させる方向へ附勢するばね力、つまり、緩衝器Ｄを圧縮方向へ附勢するばね力を発揮するエアばねとして機能する。
【００３９】
エア室Ｃによって形成されるエアばねは、内部の圧力によって常に緩衝器Ｄを伸長方向へ附勢しており、緩衝器Ｄがわずかに縮む方向へストロークしても大きな弾発力を発揮するとともに、緩衝器Ｄのストローク量に対して非線形な弾発力を発生するばね特性を示す。対して、反力ばね室ＢＳは、エア室Ｃによって形成されるエアばねとは逆方向に緩衝器Ｄを附勢するエアばねとして機能してするようになっている。よって、エア室Ｃによって形成されるエアばねと反力ばね室ＢＳにより形成されるエアばねのトータルのばね特性を、緩衝器Ｄのストローク量に対して比例するコイルばねのようなばね特性に近似する特性とできる。
【００４０】
緩衝器Ｄは、以上のように構成されており、以下、その作動について説明する。まず、緩衝器Ｄが伸長する場合、ロッド２がシリンダ１に対して図１中上方へ移動して、シリンダ１内でピストン７が上方へ変位し伸側室Ｒ１が圧縮され、圧側室Ｒ２が拡大される。
【００４１】
すると、圧縮される伸側室Ｒ１内の圧力が上昇し、伸側室Ｒ１内の液体は、伸側リーフバルブ８を押し開いて、ピストン７に設けた伸側流路７ａを通過して圧側室Ｒ２へ移動する。シリンダ１内からロッド２が退出し、シリンダ１内ではロッド２がシリンダ１から退出する体積分の液体が不足するが、チェックバルブ５ｄが開いて、不足分に見合った液体が吸込流路５ｂを介して液室Ｌから圧側室Ｒ２へ供給される。圧力が上昇する伸側室Ｒ１に対して圧側室Ｒ２は液室Ｌから液体の供給を受けるのでタンクＴ内の圧力とほぼ等しくなり、伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２の圧力に差が生じ、この差圧がピストン７に作用して、緩衝器Ｄは伸長作動を妨げる減衰力を発揮する。また、ロッド２の図１中上昇によって、第一チャンバ部材２２がエアピストン１４から離間して、エア室Ｃ内の容積が拡大されるとともに、ばね室形成部材２４が摺動パイプ６およびシリンダ１に対して上方へ移動して反力ばね室ＢＳの容積が減少する。このように、緩衝器Ｄの伸長作動によってエア室Ｃの容積は拡大し反力ばね室ＢＳは圧縮されるので、エア室Ｃによって形成されるエアばねの弾発力は減少し、反力ばね室ＢＳによって形成されるエアばねの弾発力は増大する。これにより、エア室Ｃによって形成されるエアばねと反力ばね室ＢＳにより形成されるエアばねのトータルの弾発力は減少して小さくなる。
【００４２】
次に、緩衝器Ｄが圧縮される場合、ロッド２がシリンダ１に対して図１中下方へ移動して、シリンダ１内でピストン７が下方へ変位し圧側室Ｒ２が圧縮され、伸側室Ｒ１が拡大される。
【００４３】
すると、圧縮される圧側室Ｒ２内の圧力が上昇し、圧側室Ｒ２内の液体は、圧側リーフバルブ９を押し開いてピストン７に設けた圧側流路７ｂを通過して伸側室Ｒ１へ移動する。また、シリンダ１内へロッド２が侵入して、シリンダ１内ではロッド２がシリンダ１へ侵入する体積分の液体が過剰となるが、過剰分の液体は、減衰バルブ５ｃを押し開いて、排出通路５ａを介して圧側室Ｒ２から液室Ｌへ排出される。このように、圧側室Ｒ２から伸側室Ｒ１および液室Ｌへ向かう液体の流れに対して圧側リーフバルブ９および減衰バルブ５ｃによって抵抗が与えられるため、圧側室Ｒ２内の圧力は上昇し、対して拡大される伸側室Ｒ１内の圧力は減少する。よって、圧側室Ｒ２と伸側室Ｒ１の圧力に差が生じ、この差圧がピストン７に作用して、緩衝器Ｄは収縮作動を妨げる減衰力を発揮する。また、ロッド２の図１中下降によって、第一チャンバ部材２２がエアピストン１４へ接近して、エア室Ｃ内の容積が減少するとともに、ばね室形成部材２４が摺動パイプ６およびシリンダ１に対して下方へ移動して反力ばね室ＢＳの容積が拡大される。このように、緩衝器Ｄの収縮作動によってエア室Ｃが圧縮され反力ばね室ＢＳの容積は拡大されるので、エア室Ｃによって形成されるエアばねの弾発力は増大し、反力ばね室ＢＳによって形成されるエアばねの弾発力は減少する。これにより、エア室Ｃによって形成されるエアばねと反力ばね室ＢＳにより形成されるエアばねのトータルの弾発力は増大して大きくなる。
【００４４】
このように緩衝器Ｄでは、伸縮の際に減衰力を発揮するとともに、エア室Ｃと反力ばね室ＢＳによるエアばねが緩衝器Ｄのストローク量に見合って車体を支持する弾発力を発揮する懸架ばねとして機能し、ストローク量にほぼ比例するばね特性を実現する。よって、コイルばねを用いずに懸架ばねを実現でき、緩衝器Ｄの全体重量を軽減できる。
【００４５】
そして、本発明の緩衝器Ｄでは、エア室Ｃに臨むロッドガイド３の内周であってエアシールＡＳと液体シールＬＳとの間の空間Ｓが圧抜通路４によってシリンダ１外へ通じている。このようになっているため、緩衝器Ｄの伸縮によって空間Ｓ内に液体シールＬＳを乗り越えてシリンダ１内の液体が侵入しても、圧抜通路４により空間Ｓ内が蓄圧されずに済む。よって、空間Ｓ内が高圧とならずエアシールＡＳの背面である空間Ｓ側から高圧が作用しないので、エアシールＡＳのシール性を阻害せずに済み、シリンダ１内へエア室Ｃ内の気体の侵入を防止できる。さらに、液体シールＬＳにも空間Ｓ側から高圧が作用しないので、液体シールＬＳも良好にシール性能を発揮でき、空間Ｓへの液体の漏洩抑止効果も向上する。
【００４６】
よって、本発明の緩衝器Ｄによれば、エアシールＡＳのシール性を損なわないので、エアばねを備えつつもシリンダ１内へエア室Ｃ内の気体の侵入を防止でき、緩衝器Ｄの減衰特性に悪影響を与えずに済む。
【００４７】
なお、圧抜通路４は、空間Ｓを大気開放するようになっているので、空間Ｓ内に侵入した液体を緩衝器Ｄ外へ排出でき、空間Ｓ内の圧力上昇を確実に防げるが、圧抜通路４が空間Ｓをシリンダ１外に設ける密閉室へ連通するようにしてもよい。密閉室の容積を、当該密閉室内にシリンダ１内から漏洩すると見込まれる液体量ではエアシールＡＳに悪影響を与えるほどの圧力にならない程度に設定しておけばよく、このようにすれば、空間Ｓ内へのダストや水の侵入を防止できる。
【００４８】
また、本実施の形態の緩衝器Ｄでは、シリンダ１の外周にエア室Ｃの端部を閉塞するエア室形成部材２４が摺接する摺動パイプ６を設け、圧抜通路４の一部がシリンダ１と摺動パイプ６との間の隙間で形成されるので、空間Ｓへの緩衝器Ｄ外からのダストや雨水等の侵入を防止できる。また、摺動パイプ６とシリンダ１との間の隙間を圧抜通路４の一部として利用するようにしたので、反力ばね室ＢＳがシリンダ１の外周に配置される構造であっても、エア室Ｃを回避しながら空間Ｓを簡単な構造で大気開放できる。なお、第二チャンバ部材２３を廃止して、第一チャンバ部材２２とエアピストン１４のみでエア室Ｃを形成して、反力ばね室ＢＳを設けない構造を採用する場合、圧抜通路４をロッドガイド３に対してロッドガイド３の外周から空間Ｓへ通じるように形成すれば足り、この場合は、摺動パイプ６を廃止できる。
【００４９】
また、本実施の形態の緩衝器Ｄでは、第一チャンバ部材２２の外周に配置されるとともに内部が第一チャンバ部材２２内に連通される筒状の第二チャンバ部材２３を備え、ばね室形成部材２４でチャンバ部材２２と第二チャンバ部材２３の間の環状隙間を閉鎖し、環状隙間をもエア室Ｃとしている。環状隙間は、緩衝器Ｄが伸縮しても容積が変化しないので、緩衝器Ｄの最収縮時にエア室Ｃの容積をより大きく確保でき、緩衝器Ｄの最収縮時のエア室Ｃ内の圧力が過大となるのを抑制できる。
【００５０】
さらに、本実施の形態の緩衝器Ｄにあっては、第一チャンバ部材２２がチャンバホルダ１３およびばね室形成部材２４に対して遊嵌されており、径方向移動可能となっている。よって、第一チャンバ部材２２は、エアピストン１４に対しても径方向移動可能となっている。そのため、緩衝器Ｄに曲げモーメントを作用させる横力が入力されても、第一チャンバ部材２２が径方向の遊びによってエアピストン１４の外周に装着されるピストンシール２０に過剰に強く押し付けられずに済む。よって、緩衝器Ｄの伸縮によって第一チャンバ部材２２がエアピストン１４に対して図１中上下方向に移動する際に、第一チャンバ部材２２とピストンシール２０との間に生じる摩擦力は、緩衝器Ｄに入力される横力によっても過大とならずに済む。また、第一チャンバ部材２２がエアピストン１４に対し径方向移動が許容されて第一チャンバ部材２２がエアピストン１４によって調心されるので、第一チャンバ部材２２とピストンシール２０との間で発生する摩擦力が過剰とならない。よって、緩衝器Ｄの円滑な伸縮のために、第一チャンバ部材２２、第二チャンバ部材２３、摺動パイプ６、シリンダ１およびエアピストン１４といった各部品について高精度の寸法管理が求められずに済む。以上より、この緩衝器Ｄによれば、第一チャンバ部材２２とエアピストン１４との間に生じる摩擦力が過大とならない。よって、緩衝器Ｄは滑らかに伸縮でき、前記摩擦力による制御できない減衰力も発揮されず、車両における乗り心地を良好にでき、エア室Ｃを形成する各部品に対し高精度の寸法管理も要求されずに済む。
【００５１】
＜第二の実施の形態＞
第二の実施の形態における緩衝器Ｄ２は、図２に示すように、第一の実施の形態の緩衝器Ｄの構成に対して、摺動パイプ６を廃止して、反力ばね室ＢＳをエアばねとして機能させるのではなく、反力ばね室ＢＳ内には収容したコイルばね２９によってエア室Ｃによるエアばねとは反対の弾発力を得るようにしている点で異なっている。なお、第二の実施の形態の緩衝器Ｄ２の説明に際して、第一の実施の形態の緩衝器Ｄと同一構成の部材については説明が重複するので、同一の符号を付して詳しい説明を省略する。
【００５２】
第二の実施の形態の緩衝器Ｄ２にあっては、反力ばね室ＢＳがエア室として機能せずに済むため、反力ばね室ＢＳを密閉せずともよく、ばね室形成部材２４の内周にシール部材２５，２６およびエアバルブ２８の設置が不要となるとともに、摺動パイプ６の廃止が可能である。このように摺動パイプ６の廃止に伴って、シリンダ１の外周を滑らかな面とする処理をする必要もないが、反力ばね室ＢＳ内へのダストの侵入を防止する観点からシール部材２５，２６の一方または両方を設けて、シリンダ１の外周面を滑らかにする処理を施してもよい。
【００５３】
そして、ばね室形成部材２４の内側フランジ部２４ｂとロッドガイド３に設けたエアピストン１４との間には、緩衝器Ｄを伸長方向へ附勢するコイルばね２９が介装されている。つまり、前述したように、反力ばね室ＢＳ内にコイルばね２９が収容されていて、第一の実施の形態の緩衝器Ｄにおける反力ばね室ＢＳによって形成されるエアばねの役割をこのコイルばね２９が果たすようになっている。つまり、コイルばね２９は、エア室Ｃにより形成されるエアばねとは反対方向の弾発力を発揮して、エア室Ｃによるエアばねと協同して全体として一つの懸架ばねとして緩衝器Ｄのストロークに対して比例するばね特性を発揮するようになっている。
【００５４】
そして、ロッドガイド３には、ブッシュ１９と液体シールＬＳとの間から開口して小径部１５の螺子部１６に通じる通孔２１が設けられている。つまり、通孔２１は、ロッドガイド３とロッド２との間であって、エアシールＡＳと液体シールＬＳとの間の空間Ｓに一端が通じている。また、通孔２１の他端は、ロッドガイド３とシリンダ１との間を通じて反力ばね室ＢＳに連通されている。
【００５５】
よって、この第二の実施の形態の緩衝器Ｄ２では、空間Ｓは、通孔２１およびロッドガイド３とシリンダ１との間の隙間を介してシリンダ１外に設けられた反力ばね室ＢＳに連通されており、圧抜通路３０は、通孔２１およびロッドガイド３とシリンダ１との間の隙間によって形成されている。なお、圧抜通路３０は、ロッドガイド３とシリンダ１との間を介さずに直接空間Ｓを反力ばね室ＢＳへ連通させてもよい。
【００５６】
このように第二の実施の形態の緩衝器Ｄ２にあっては、空間Ｓが圧抜通路３０によって反力ばね室ＢＳへ連通されており、空間Ｓ内が圧抜されて高圧にならないようになっている。そのため、第二の実施の形態の緩衝器Ｄ２にあっても、緩衝器Ｄ２の伸縮によって空間Ｓ内に液体シールＬＳを乗り越えてシリンダ１内の液体が侵入しても、圧抜通路３０により空間Ｓ内が蓄圧されずに済む。よって、空間Ｓ内が高圧とならずエアシールＡＳの背面である空間Ｓ側から高圧が作用しないので、エアシールＡＳのシール性を阻害せずに済み、シリンダ１内へエア室Ｃ内の気体の侵入を防止できる。さらに、液体シールＬＳにも空間Ｓ側から高圧が作用しないので、液体シールＬＳも良好にシール性能を発揮でき、空間Ｓへの液体の漏洩抑止効果も向上する。
【００５７】
よって、本発明の緩衝器Ｄ２によれば、エアシールＡＳのシール性を損なわないので、エアばねを備えつつもシリンダ１内へエア室Ｃ内の気体の侵入を防止でき、緩衝器Ｄ２の減衰特性に悪影響を与えずに済む。
【００５８】
また、本実施の形態の緩衝器Ｄ２では、空間Ｓがエア室形成部材２４内に設けられる反力ばね室ＢＳ内に連通されているので、空間Ｓへの緩衝器Ｄ外からのダストや雨水等の侵入を防止できる。また、反力ばね室ＢＳは、密閉されていないので、緩衝器Ｄ２の伸縮に伴って内圧が上昇せず、空間Ｓは大気開放されることになり、空間Ｓ内に侵入した液体を緩衝器Ｄ外へ排出でき、空間Ｓ内の圧力上昇を確実に防げる。
【００５９】
なお、ばね室形成部材２４反力ばね室ＢＳ内へのダストの侵入を防止する観点からシール部材２５，２６を設けて、シリンダ１の外周面を滑らかにする処理を施すようにすれば、反力ばね室ＢＳが密閉されて空間Ｓ内へのダストや雨水の侵入を確実にできる。この場合、反力ばね室ＢＳの容積を、当該反力ばね室ＢＳ内にシリンダ１内から漏洩すると見込まれる液体量と緩衝器Ｄ２の伸縮による内圧上昇ではエアシールＡＳに悪影響を与えるほどの圧力にならない程度に設定しておけばよい。
【００６０】
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。
【符号の説明】
【００６１】
１・・・シリンダ、２・・・ロッド、３・・・ロッドガイド、４，３０・・・圧抜通路、６・・・摺動パイプ、１４・・・エアピストン、２１・・・通孔、２２・・・第一チャンバ部材、２３・・・第二チャンバ部材、２４・・・ばね室形成部材、ＡＳ・・・エアシール、ＢＳ・・・反力ばね室、Ｃ・・・エア室、Ｄ・・・緩衝器、ＬＳ・・・液体シール、Ｒ１・・・伸側室、Ｒ２・・・圧側室、Ｓ・・・空間
【図１】
2017003015.tif 000003
【図２】
2017003015.tif 000004