(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダ体と、このシリンダ体に出没可能に連繋するロッド体とを有し、シリンダ体側とロッド体側との間に配設されてシリンダ体に対してロッド体が出没する伸縮作動時にシリンダ体に対するロッド体の出没位置を検出する検出手段を備えている緩衝器において、上記検出手段が柔軟にして伸縮可能な高分子膜からなる中間部材と、この中間部材を挟む二枚の柔軟にして伸縮可能な導電性膜とで構成されると共にその肉厚を挟むようにする外力作用又は軸線方向に引っ張るようにする外力作用を受けたときこの外力作用に応じて静電容量を変化させることを特徴とする緩衝器。
【請求項２】
シリンダ体に結合されるエアピストンと、ロッド体に結合されるエアチャンバと、エアピストンとエアチャンバとに結合されるダイヤフラムとでエアバネたる空気室を形成すると共に、検出手段がシリンダ体に対してロッド体が出没する伸縮作動時にエアチャンバに対するエアピストンの出没位置を検出してなる請求項１に記載の緩衝器。
【請求項３】
検出手段がエアピストンの外周部にあってこのエアピストンの軸線方向に配設され、エアピストンのエアチャンバに対する出没時に外周に圧接するダイヤフラムの移動量に応じて静電容量を変化させてなる請求項２に記載の緩衝器。
【請求項４】
検出手段がエアチャンバとエアピストンとの間に架け渡され、エアピストンのエアチャンバに対する出没時に生じる張力に応じて静電容量を変化させてなる請求項２に記載の緩衝器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、緩衝器に関し、特に、シリンダ体に対するロッド体の出没位置の検出を可能にする検出手段を有する緩衝器の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば、四輪車両における懸架装置を構成する緩衝器にあっては、車両が走行する路面状況に応じて車高調整や減衰力調整を実践するのが好ましいが、そのためには、緩衝器における伸縮状況、すなわち、シリンダ体に対するロッド体の出没位置を検出することが最良となる。
【０００３】
そこで、緩衝器において、シリンダ体に対するロッド体の出没位置を検出する方策として、これまでに種々の提案があるが、たとえば、特許文献１に開示の提案にあっては、検出手段たるストロークセンサを有している。
【０００４】
すなわち、上記の文献開示の提案にあっては、緩衝器を構成するシリンダ体内に出没可能に挿通されて同じく緩衝器を構成するロッド体がマグネットを有する一方で、シリンダ体のヘッド端部にホールセンサを有してなる。
【０００５】
それゆえ、この緩衝器にあっては、ロッド体がシリンダ体に対して出没するときにロッド体から放出される磁束をホールセンサで検知することで緩衝器のストローク状況、すなわち、シリンダ体に対するロッド体の出没位置を検出し得る。
【０００６】
そして、この方策による場合には、従前のポテンションメータを検出手段にする場合に比較して、検出手段を構成するマグネットが緩衝器に内蔵されるから、緩衝器が検出手段を有することによる車載性の悪化を招来しない
【特許文献１】特開平７‐９８０３６公報（要約，明細書中の段落０００８，同００１４，同００１６から同００２０，図２，図３参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記した文献開示の提案にあっては、緩衝器においてシリンダ体に対するロッド体の出没位置を検出できる点で、基本的に不具合がある訳ではないが、その実施化にあって、些かの不具合があると指摘される可能性がある。
【０００８】
すなわち、上記の文献開示の検出手段にあっては、ロッド体が放出する磁束を検知するホールセンサがシリンダ体のヘッド端部たるいわゆるシリンダ体の外に配設されるから、この緩衝器の周辺に他の磁束を発生する構成がある場合には、ホールセンサが反応し、この検出手段が正確に作動し得なくなる危惧がある。
【０００９】
そして、具体的な構成を看ると、マグネットがロッド体の外周に保持される場合には、シリンダ体内におけるロッド体のストロークを減殺する傾向になり、本来目的たる車高調整や減衰力調整の上からは好ましくない不具合もある。
【００１０】
この発明は、上記した事情を鑑みて創案されたものであって、その目的とするところは、シリンダ体に対するロッド体の出没位置を正確に検出する検出手段を有して、車高調整や減衰力調整の具現化に寄与し、その汎用性の向上を期待するのに最適となる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】
【００１１】
上記した目的を達成するために、本発明の手段は、シリンダ体と、このシリンダ体に出没可能に連繋するロッド体とを有し、シリンダ体側とロッド体側との間に配設されてシリンダ体に対してロッド体が出没する伸縮作動時にシリンダ体に対するロッド体の出没位置を検出する検出手段を備えている緩衝器において、上記検出手段が柔軟にして伸縮可能な高分子膜からなる中間部材と、この中間部材を挟む二枚の柔軟にして伸縮可能な導電性膜とで構成されると共にその肉厚を挟むようにする外力作用又は軸線方向に引っ張るようにする外力作用を受けたときこの外力作用に応じて静電容量を変化させることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
それゆえ、この発明の緩衝器にあっては、シリンダ体に対してロッド体が出没する伸縮作動時にシリンダ体に対して出没するロッド体の出没位置を検出手段で検出するから、緩衝器における実際の伸縮状況を把握できる。
すなわち、検出手段は、原理的には、外力作用に応じて静電容量の変化させるもので、静電容量の変化量を検知することで、外力の作用状態、すなわち、シリンダ体に対するロッド体の出没位置、すなわち、エアチャンバに対するエアピストンの出没位置の検出を可能にする。
【００１３】
このとき、検出手段が緩衝器に内蔵されないから、検出手段を設けるために緩衝器の構成を変更させずして既存の緩衝器をそのまま利用でき、また、検出手段が緩衝器の外径をいたずらに大きくしないから、車両への搭載性を低下させない利点がある。
【００１４】
そして、検出手段は、既存のいわゆるセンサを利用しないから、緩衝器における製品コストの高騰化を回避でき、緩衝器における汎用性を低下させない利点がある。
【００１５】
その結果、たとえば、緩衝器が四輪車両における懸架装置を構成する場合に、車両が走行する路面状況に応じて車高調整や減衰力調整を実践でき、車両における乗り心地を最適にすると共に、その汎用性の向上を期待できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に、図示した実施形態に基づいて、この発明を説明するが、この発明による緩衝器は、いわゆる緩衝器本体の外に懸架バネたるエアバネを構成する空気室を有するエアサスと称される油圧緩衝器とされ、四輪車両における四輪各部に配設されて各輪を懸架する懸架装置を構成する。
【００１７】
そして、この緩衝器は、図１および図２に示すように、下端側部材とされるシリンダ体１と、このシリンダ体１に出没可能に連繋されて上端側部材とされるロッド体２とを有してなる。
【００１８】
シリンダ体１内には、図示しないが、ピストン体が摺動可能に収装され、このピストン体は、シリンダ体１内に伸側室と圧側室とを画成しながらシリンダ体１内に臨在されるロッド体２の先端部に連結される。
【００１９】
そして、このピストン体は、減衰手段の配在下に上記の伸側室と圧側室の相互連通を許容し、シリンダ体１に対してロッド体２が出没するときに、伸側室と圧側室を作動油の往復で広狭させて減衰手段による減衰力の発生を可能にしている。
【００２０】
なお、シリンダ体１についてであるが、図示しないが、複筒型に形成される場合と単筒型に形成される場合とがあり、複筒型であれ単筒型であれリザーバを有するが、特に、複筒型の場合には、シリンダ体１内とリザーバとの間に圧側減衰手段を有することがある。
【００２１】
また、シリンダ体１内に収装されるピストン体が有する減衰手段で発生される減衰力については、たとえば、ロッド体２の軸芯部に配在される制御手段で大小が調整されることがある。
【００２２】
一方、この緩衝器は、懸架バネたるエアバネを構成する空気室Ａを有するが、この空気室Ａは、剛体からなるエアピストン３およびエアチャンバ４と、弾性体からなるダイヤフラム５とで画成される。
【００２３】
そして、この空気室Ａは、内部に収容される空気量を一定にしてエアバネ力を不変にするのに対して、内部に収容される空気量を積極的に変更してエアバネ力を変更し、エアバネ力の変更による車高調整を可能にする場合もある。
【００２４】
エアピストン３は、下方で収斂する截頭円錐筒状に形成されて下端部３ａが円筒体からなるシリンダ体１の外周に密封構造下に結合され、上端部３ｂにダイヤフラム５の下端部５ａを固定バンド６の配在下に結合している。
【００２５】
エアチャンバ４は、下方に開口する有頭筒状に形成されて、図示しないが、頭部の軸芯部をロッド体２に密封構造下に結合させ、図示するように、下端部４ａを加締め端部にして固定リング７によるバックアップ下にダイヤフラム５の上端部５ｂを結合させている。
【００２６】
ダイヤフラム５は、適宜の肉厚のゴム膜からなり、概ね筒状に形成されて、内側に折り曲げられる下端部５ａがその外周に隣接される固定バンド６の締め付けでエアピストン３の上端部３ｂに結合される。
【００２７】
そして、このダイヤフラムにあっては、内側に固定リング７を隣接させた状態の上端部５ｂをエアチャンバ４の下端部４ａの内側に嵌挿し、この状態下にエアチャンバ４の下端部４ａを加締め加工して、下端部５ｂをエアチャンバ４の下端部４ａに結合させる。
【００２８】
それゆえ、このダイヤフラム５にあっては、シリンダ体１に対してロッド体２が出没する緩衝器に伸縮作動時に、すなわち、エアチャンバ４に対してエアピストン３が出没するときに、折り曲げ部５ｃがエアピストン３の外周でこのエアピストン３の軸線方向に上下動する。
【００２９】
すなわち、緩衝器の伸縮作動時には、ダイヤフラム５にあっては、図１中に符号ｕ，ｄで示すように、折り曲げ部５ｃがエアピストン３の外周でこのエアピストン３の軸線方向に上下動し、この動きが後述する検知手段Ｓの検出作動の根拠となる。
【００３０】
ところで、この発明にあっては、シリンダ体１に対してロッド体２が出没する緩衝器の伸縮作動時に、シリンダ体１側とロッド体２側との間に配設される検出手段Ｓがシリンダ体１に対するロッド体２の出没位置を検出する。
【００３１】
すなわち、前記したことであるが、凡そ緩衝器を有する懸架装置で四輪が懸架される車両にあっては、車両が走行する路面状況に応じて車高調整や減衰力調整を実践するのが好ましく、そのためには、緩衝器における伸縮状況、すなわち、シリンダ体１に対するロッド体２の出没位置を検出することが最良となる。
【００３２】
一方、緩衝器における伸縮状態を的確に判断するとしても、いわゆるセンサを利用する場合には、前記したようにセンサの態様によっては、緩衝器の車載性を低下させることがあり、また、センサが高価となることもあって、その緩衝器の製品コストが高騰化され易く、その汎用性の向上を期待する上からは不利になり易い。
【００３３】
そこで、この発明にあっては、緩衝器の伸縮作動時におけるシリンダ体１に対するロッド体２の出没位置を検出する検出手段Ｓに人工筋肉（ＥＰＡＭ）と称される安価に調達できる部材を利用する。
【００３４】
また、この検出手段Ｓは、原理的には、外力作用に応じて静電容量の変化させるもので、静電容量の変化量を検知することで、外力の作用状態、すなわち、シリンダ体に対するロッド体の出没位置、すなわち、図示するところでは、エアチャンバ４に対するエアピストン３の出没位置の検出を可能にする。
【００３５】
そして、この検出手段Ｓは、図３に示すように、柔軟にして伸縮可能とされる中間部材たる高分子膜Ｃと、この高分子膜Ｃを挟む二枚の柔軟にして伸縮可能とされる導電性膜Ｅ１，Ｅ２とを有する構造原理からなる。
【００３６】
それゆえ、この検出手段Ｓは、図３中に白抜き矢印Ｐで示すように、その肉厚を挟むようにする外力作用があるとき、あるいは、図３中に白抜き矢印Ｔで示すように、軸線方向に引っ張るようにする外力作用があるとき、静電容量を変化させる。
【００３７】
以上のように形成される検知手段Ｓは、図１に示す実施形態では、エアピストン３の外周部にあってこのエアピストン３の軸線方向に配設され、エアピストン３のエアチャンバ４に対する出没時に外周に圧接するダイヤフラム５の移動量に応じて静電容量を変化させる。
【００３８】
このとき、検知手段Ｓは、細幅のテープ状に形成されて、エアピストン３の外周に接着されるか、あるいは、細幅の帯状に形成されて、エアピストン３の外周に形成の凹溝内に嵌挿されるのが好ましい。
【００３９】
このように、図１に示す実施形態にあっては、検出手段Ｓがエアピストン３の外周に設けられるから、緩衝器における外径をいたずらに大きくせず、したがって、この緩衝器における車載性を低下させない。
【００４０】
また、緩衝器の伸縮作動時には、特に、エアピストン３がエアチャンバ４内に没入するときには、検出手段Ｓが言わば線状に部分的に設けられることもあるが、移動するダイヤフラム５によって外側から覆われるから、たとえば、飛び石が衝突する機会を減少させることも可能になる。
【００４１】
なお、検出手段Ｓが検出した結果については、たとえば、図１中に破線で示すように、検出手段Ｓの下端に接続されたリード線を介するなどして、外部に誘導されるであろう。
【００４２】
以上からすると、上記した検出手段Ｓは、シリンダ体１に対してロッド体２が出没する位置を検出する限りには、図示した実施形態に示す以外の方策で配設されても良いと言い得るが、凡そこの種の検出手段が緩衝器に配在される場合を鑑みると、いわゆる内蔵されるか、あるいは、それに近い状態におかれるのが好ましい。
【００４３】
図２に示す実施形態にあっては、検出手段Ｓが空気室Ａ内に収装されてエアチャンバ４とエアピストン３との間に架け渡され、エアピストン３のエアチャンバ４に対する出没時に生じる張力に応じて静電容量を変化させるとしている。
【００４４】
このとき、検出手段Ｓの上端部Ｓ１は、適宜のプラグなどの利用下にエアチャンバ４の内周壁に固定的に連結され、検出手段Ｓの下端部Ｓ２は、ダイヤフラム５の下端部５ａに同じく適宜のプラグなどの利用下に固定的に連結される。
【００４５】
それゆえ、この実施形態にあっては、検出手段Ｓがエアチャンバ４とエアピストン３との間に配設される、すなわち、直結されるが、前記したように、検出手段Ｓを構成する人工筋肉は、伸縮性能に優れているので、検出手段Ｓが細幅のテープ状あるいは帯状に形成されることで、エアチャンバ４に対してエアピストン３が大きいストロークで出没しても、この検出手段が破断などする危惧はなく、また、この検出手段Ｓが両者に直結されても、両者間における動きを疎外する危惧はない。
【００４６】
そして、この実施形態にあっては、検出手段Ｓが空気室Ａ内に配設されるから、緩衝器の外径を変化させずして車載性を低下させないのはもちろんのこと、飛び石の衝突を一切危惧させない。
【００４７】
なお、前記した実施形態の場合と同様に、検出手段Ｓが検出した結果については、たとえば、図２中に破線で示すように、検出手段Ｓの上端部に接続されたリード線を介するなどして、外部に誘導されるであろう。
【００４８】
前記したところでは、この発明の緩衝器が懸架バネたるエアバネを構成する空気室Ａを有するエアサスと称される油圧緩衝器とされるとして説明したが、この発明が意図するところは、検出手段Ｓがシリンダ体１に対するロッド体２の出没位置を検出することにあるから、その限りには、緩衝器本体の外に空気室Ａを有しない通常の油圧緩衝器に具現化されても良いことはもちろんである。
【００４９】
そして、シリンダ体１に対してロッド体２が出没する構成を有する限りには、この発明の具現化を可能にするから、たとえば、二輪車の前輪側に架装される緩衝器たるフロントフォークにこの発明が具現化されるとしても良い。
【００５０】
また、前記したところでは、検出手段Ｓが検出した結果の処理については、言及していないが、凡そこの種の検出手段Ｓが検出した結果を処理する従前の方策が適用されて良い。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】この発明の一実施形態による緩衝器を示す部分正面縦断面図である。
【図２】他の実施形態の緩衝器を図１と同様に示す図である。
【図３】検出手段を原理的に示す図である。
【符号の説明】
【００５２】
１ シリンダ体
２ ロッド体
４ エアチャンバ
３ エアピストン
５ ダイヤフラム
Ａ 空気室
Ｓ 検出手段
【図１】
0005064306.tif 000002
【図２】
0005064306.tif 000003
【図３】
0005064306.tif 000004