JP2016166845A - ストロークセンサシステムおよびｌｃ発振回路 - Google Patents

Abstract

【課題】ノイズの影響を受けにくく、出力されるストローク量の精度が向上しやすいストロークセンサシステム等を提供する。
【解決手段】管状に形成され車体側に位置する外筒７１２と、管状に形成されて車輪側に位置すると共に外筒７１２に対して相対的に移動するガイド７６３ｃと、外筒７１２とガイド７６３ｃとが相対的に移動するときの移動量を求める移動量導出部と、を備え、ガイド７６３ｃにはコイル７６３ｊが設けられ、移動量導出部は、コイル７６３ｊと電気的に接続し、ＬＣ共振部を構成する偶数個のコンデンサと、外筒７１２とガイド７６３ｃとが相対的に移動することでＬＣ共振部により出力された発振波形を励起するための偶数個の励起部と、を備え、偶数個のコンデンサおよび偶数個の励起部は、同数ずつに分かれて平衡回路を構成し、発振波形を基に移動量を求めることを特徴とするストロークセンサシステム。
【選択図】図３

Description

本発明は、ストロークセンサシステム、ＬＣ発振回路に関する。

自動二輪車等の車両には、走行中に路面から車体へ伝達される振動を適切に緩和して、乗心地や操縦安定性を向上させるためのサスペンションを備えている。そして、サスペンションにストロークセンサを取り付けることで、ストローク量を把握することができる。

特許文献１には、インナーチューブと、インナーチューブとテレスコピック運動をするように構成されるアウターチューブと、インナーチューブ及びアウターチューブの一方に対して静止して配置されるとともに同軸で重なるように配置され、電気コイルを備える電気絶縁カバーと、電気コイルに結合されて電気回路を形成する交流電流源と、電気コイルを通る電気回路の電流や電圧などの電気パラメータの値を検出する検出器と、インナーチューブ及びアウターチューブの相対的位置における電気的パラメータの既知の値に対する電気パラメータの値の変化を利用して、インナーチューブとアウターチューブの相対的位置を割り出すための処理ユニットと、を備えたサスペンションアセンブリが記載されている。

ＷＯ２０１３／０６６１５８公報

従来のストロークセンサとして、ＬＣ発振回路を用いたものがある。
しかしながら従来のＬＣ発振回路を用いた場合、ノイズの影響を受けやすく、ストロークセンサから出力されるストローク量の精度が低下する場合があった。
本発明は、ノイズの影響を受けにくく、出力されるストローク量の精度が向上しやすいストロークセンサシステム等を提供することを目的とする。

かかる目的のもと、本発明は、管状に形成され車体側に位置する車体側部材と、管状に形成されて車輪側に位置すると共に車体側部材に接続し、車体側部材の軸方向において車体側部材に対して相対的に移動する車輪側部材と、車体側部材と車輪側部材とが相対的に移動するときの移動量を求める移動量導出部と、を備え、車体側部材および車輪側部材の一方の少なくとも一部は導体であると共に、他方にはコイルが設けられ、移動量導出部は、コイルと電気的に接続し、ＬＣ共振部を構成する偶数個のコンデンサと、車体側部材と車輪側部材とが相対的に移動することでＬＣ共振部により出力された発振波形を励起するための偶数個の励起部と、を備え、偶数個のコンデンサおよび偶数個の励起部は、同数ずつに分かれて平衡回路を構成し、発振波形を基に移動量を求めることを特徴とするストロークセンサシステムである。

ここで、同数ずつに分かれたコンデンサを直列に結ぶ配線をさらに備え、配線が接地するようにしてもよい。
また励起部は、コイルの両側電位の差動比較により発振波形を出力するようにしてもよい。
さらに同数ずつに分かれたコンデンサを結ぶ配線をさらに備え、配線にバイパスコンデンサをさらに備えるようにしてもよい。
またさらに同数ずつに分かれたコンデンサと並列に接続するツェナーダイオードをさらに備えるようにしてもよい。

かかる目的のもと、他の観点で捉えると、本発明は、コイルと、コイルと電気的に接続し、ＬＣ共振部を構成する偶数個のコンデンサと、ＬＣ共振部により出力された発振波形を出力するための偶数個の励起部と、を備え、偶数個のコンデンサおよび偶数個の励起部は、同数ずつに分かれて平衡回路を構成することを特徴とするＬＣ発振回路である。

本発明によれば、ノイズの影響を受けにくく、出力されるストローク量の精度が向上しやすいストロークセンサシステム等を提供することができる。

本実施の形態に係る自動二輪車の概略構成を示す図である。 本実施形態のリヤサスペンションの外観を示す図である。 図２の断面図である。 荷重調整装置の構成について示した図である。 （ａ）及び（ｂ）は、リヤサスペンションの動作について説明した概略図である。 本発明の実施の形態に係るフロントフォークの断面図である。 フロントフォークの圧縮行程時の作用を説明するための図である。 フロントフォークの伸張行程時の作用を説明するための図である。 本実施形態のストロークセンサシステムの構成について説明したブロック図である。 本実施形態のリヤサスペンションまたはスプリング長変更ユニットのストローク量と共振周波数との関係について説明した図である。 （ａ）は、発振回路部から出力される発振波形について示した図である。（ｂ）は、Ａ／Ｄ変換部により整形された整形波形について示した図である。（ｃ）は、分周部により分周した分周波形について示した図である。 従来のＬＣ発振回路を使用した場合のノイズの影響について説明した図である。 （ａ）及び（ｂ）は、従来のＬＣ発振回路についてインピーダンスの差を示した図である。 （ａ）及び（ｂ）は、本実施形態で使用するＬＣ発振回路の例について示した図である。 本実施形態のＬＣ発振回路を使用した場合のノイズの影響について説明した図である。 本実施形態のＬＣ発振回路を使用した場合のノイズの影響について説明した図である。 （ａ）及び（ｂ）は、エンジンの点火ノイズに対する影響について示した図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
＜自動二輪車の全体構成の説明＞
図１は、本実施の形態に係る自動二輪車１の概略構成を示す図である。
自動二輪車１は、前側の車輪である前輪２と、後前の車輪である後輪３と、自動二輪車１の骨格をなす車体フレーム１１、ハンドル１２及びエンジン１３などを有する車両本体１０と、を備えている。

また、自動二輪車１は、前輪２と車両本体１０とを連結するフロントフォーク２１を、前輪２の左側と右側にそれぞれ１つずつ有している。また、自動二輪車１は、後輪３と車両本体１０とを連結するリヤサスペンション２２を、後輪３の左側と右側にそれぞれ１つずつ有している。図１では、右側に配置されたフロントフォーク２１及びリヤサスペンション２２のみを示している。

また、自動二輪車１は、前輪２の左側に配置されたフロントフォーク２１と前輪２の右側に配置されたフロントフォーク２１とを保持する２つのブラケット１４と、２つのブラケット１４の間に配置されたシャフト１５と、を備えている。シャフト１５は、車体フレーム１１に回転可能に支持されている。
また、自動二輪車１は、フロントフォーク２１の後述する流路切替ユニット３００のソレノイド３１０を制御することで自動二輪車１の車高を制御する制御装置２０を備えている。

＜リヤサスペンション２２の構成・機能＞
図２は、本実施形態のリヤサスペンション２２の外観を示す図である。
図３は、図２の断面図である。
リヤサスペンション２２は、シリンダ部７１０と、ピストンロッド７２０と、ピストン７３０と、コイルスプリング７４０と、車体側取付部材７５０と、車輪側取付部材７６０とを備えている。

（シリンダ部７１０の構成）
シリンダ部７１０は、シリンダ７１１と、シリンダ７１１の外側に設けられる外筒７１２とを備えている。シリンダ７１１と外筒７１２は同心（同軸）に配置される。
また、シリンダ部７１０は、下側の端部にロッドガイド７１３を備えている。
なお、以下の説明においては、外筒７１２の円筒の中心軸方向を、単に「上下方向」と称す。また、外筒７１２の上下方向において図中下側の後輪３側（車輪側、車軸側）を「下側」と称し、外筒７１２の上下方向において図中上側の車両本体１０側（車体側、本体側）を「上側」と称する場合がある。

シリンダ７１１は、薄肉円筒状の部材である。シリンダ７１１は、内側にオイルを収容する。また、シリンダ７１１は、内周面においてピストン７３０が上下方向に摺動可能に設けられ、ピストン７３０の外周がシリンダ７１１の内周を接触しながら移動する。
また、シリンダ７１１は、下側の端部側であってロッドガイド７１３よりも上側において、シリンダ開口７１１Ｈを有している。

外筒７１２は、薄肉円筒状の部材である。外筒７１２は、シリンダ７１１の外周に対して内周が所定の間隔を有して配置される。そして、外筒７１２は、シリンダ７１１との間に、シリンダ７１１の内側と後述の減衰力発生装置７５３との間におけるオイルの経路となる連絡路Ｌを形成する。
外筒７１２は、管状に形成され車体側に位置する車体側部材として機能する。外筒７１２は、アルミニウム等の導体からなる。

シリンダ７１１および外筒７１２は、上下方向の上側の端部が車体側取付部材７５０に取り付けられる。この場合、シリンダ７１１は、例えば、車体側取付部材７５０に圧入することにより取り付けられる。また外筒７１２は、車体側取付部材７５０に形成された雌ねじと外筒７１２に形成された雄ねじが嵌合することにより取り付けられる。

ロッドガイド７１３は、概形が肉厚円筒状の部材であって、外筒７１２の内周面に保持される。またロッドガイド７１３は、Ｏリング７１３Ａを介して外筒７１２の下側の端部にて上下方向に固定される。これによりロッドガイド７１３は、シリンダ７１１および外筒７１２の上下方向の下側の端部を塞ぐ。
そして、ロッドガイド７１３は、内側の孔にてオイルシール７１３Ｂ、ブッシュ７１３Ｃ、ダストシール７１３Ｄを介しピストンロッド７２０を保持し、ピストンロッド７２０を移動可能に支持する。

（ピストンロッド７２０の構成）
ピストンロッド７２０は、上下方向に延びるとともに上下方向の上側の端部でピストン７３０に接続する。
ピストンロッド７２０は、中実または中空の棒状の部材であり、円柱状または円筒状のロッド部７２１と、上下方向の上側の端部にピストン７３０などを取り付けるための上側取付部７２２ａと、上下方向の下側の端部にこのピストンロッド７２０を車輪側取付部材７６０へ取り付けるための下側取付部７２２ｂとを有している。上側取付部７２２ａおよび下側取付部７２２ｂの端部の外面には螺旋状の溝が切られて雄ねじが形成されており、ボルトとして機能する。

（ピストン７３０の構成）
ピストン７３０は、ピストンボディ７３１と、ピストンボディ７３１をピストンロッド７２０の上側取付部７２２ａに取り付けるためのナット７３２と、リバウンドラバー７３３とを備えている。
ピストン７３０は、シリンダ７１１内において上下方向に移動可能に設けられるとともに、シリンダ７１１内の空間をオイルを収容する第１油室Ｙ１と第２油室Ｙ２とに区画する。

ピストンボディ７３１は、ピストンロッド７２０の上側取付部７２２ａを通すために上下方向に形成された取付孔７３１Ｒと、ピストンボディ７３１をシリンダ７１１内において上下方向に摺動させるためのブッシュ７３１Ｂと、第１油室Ｙ１と第２油室Ｙ２とを液密に区画するためのＯリング７３１Ｋとを備えている。
リバウンドラバー７３３は、伸張行程においてシリンダ部７１０が最も伸長した際に、ロッドガイド７１３の上側の端部側がピストン７３０に接触した際の衝撃を吸収し、ピストン７３０やロッドガイド７１３の損傷を防止する。

（コイルスプリング７４０の構成）
コイルスプリング７４０は、伸縮することにより路面の凸凹に伴い後輪３が受ける振動を吸収する。即ち、コイルスプリング７４０は、車体側と車輪側との間の振動を吸収する弾性部材として機能する。
コイルスプリング７４０は、上下方向の上側の端部側が後述するばね受け７５５に当たり、上下方向の上側の端部側の位置が規定される。また上下方向の下側の端部側が後述するスプリングアジャスタ７６３ａに当たり、上下方向の下側の端部側の位置が規定される。

（車体側取付部材７５０の構成）
車体側取付部材７５０は、車体側連結部材７５１と、シリンダ部装着部７５２と、減衰力発生装置７５３と、サブタンク部７５４と、ばね受け７５５とを備える。
車体側連結部材７５１は、連結孔７５１Ｈを有し、車両本体１０側に設けられる取付部材（図示せず）を連結孔７５１Ｈに挿入することで、リヤサスペンション２２を車両本体１０側に取り付ける。

シリンダ部装着部７５２は、上述したシリンダ部７１０のシリンダ７１１および外筒７１２を装着する。シリンダ部装着部７５２は、略円筒状をなし、その内周面は、外筒７１２の外周面に沿うように形成されている。そして外筒７１２を、ねじ締めすることによりシリンダ部装着部７５２に装着する。またシリンダ部装着部７５２は、上側の底部に突起部７５２Ｔを有し、この突起部７５２Ｔによりシリンダ７１１と外筒７１２とを液密に区画するとともに、突起部７５２Ｔの内周面にシリンダ７１１を圧入することで、シリンダ７１１を装着する。

減衰力発生装置７５３は、詳しくは後述するが、シリンダ７１１およびピストンロッド７２０が相対的に移動するときに減衰力を発生する。減衰力発生装置７５３には、内部に減衰バルブが設けられ、この減衰バルブによるオイルの流れを遮る抵抗により減衰力が発生する。

サブタンク部７５４は、詳しくは後述するが、内部にエア室および油溜室が設けられ、エア室と油溜室とは、ブラダにより区画されている。そしてエア室には、エアバルブ７５４Ｆからエアが注入できるようになっており、これによりエア室内は、高圧となる。
シリンダ７１１およびピストンロッド７２０が互いに離れる方向に移動する伸張行程では、ピストンロッド７２０がシリンダ７１１内に占める容積が減少する。そのためその分のオイルをシリンダ７１１内に補填する必要がある。この場合、エア室内のエア圧によりブラダを介してオイルを第１油室Ｙ１に送り込み、オイル量の調整を行う。
またシリンダ７１１およびピストンロッド７２０が互いに接近する方向に移動する圧縮行程では、ピストンロッド７２０がシリンダ７１１内に占める容積が増加する。そのためその分のオイルをシリンダ７１１内から排出する必要がある。この場合、オイルを油溜室に送り込み、オイル量の調整を行う。

ばね受け７５５は、上述したようにコイルスプリング７４０の上側の端部側の位置を規定する。

（車輪側取付部材７６０の構成）
車輪側取付部材７６０は、車輪側連結部材７６１と、ピストンロッド装着部７６２と、荷重調整装置７６３と、信号線７６４とを備える。
車輪側連結部材７６１は、連結孔７６１Ｈを有し、後輪３の車軸を連結孔７６１Ｈに挿入することで、リヤサスペンション２２を車軸に取り付ける。

ピストンロッド装着部７６２は、ピストンロッド７２０を装着するための凹部７６２Ａが設けられる。そして凹部７６２Ａの内周面に形成される雌ねじに、ピストンロッド７２０の下側取付部７２２ｂの外面に形成される雄ねじを締め付けることでピストンロッド７２０を保持する。
またピストンロッド装着部７６２は、略環状に形成されたバンプラバー７６２Ｒを備える。バンプラバー７６２Ｒは、圧縮行程においてシリンダ部７１０が最も圧縮した際に、ロッドガイド７１３の下側の端部側が車輪側取付部材７６０に接触した際の衝撃を吸収し、ロッドガイド７１３等の損傷を防止する。

荷重調整装置７６３は、ばね受けの位置を上下方向に変更する機構部であり、これによりコイルスプリング７４０の長さを変更する。その結果、車高やコイルスプリング７４０の初期荷重（プリロード）を調整することができる。

図４は、荷重調整装置７６３の構成について示した図である。
荷重調整装置７６３は、スプリングアジャスタ７６３ａと、ばね受け補助部材７６３ｂと、ガイド７６３ｃと、ばね受け部材７６３ｄとを備える。
荷重調整装置７６３は、これら４個の部品が、図４のように組み合わさることで構成される。具体的には、ばね受け補助部材７６３ｂは、下側の端部側に拡管部７６３ｅを有するとともに拡管部７６３ｅに切欠き部７６３ｆを有する。切欠き部７６３ｆは、円周方向に複数個形成される。またガイド７６３ｃは、上下方向と直交する方向に突出する突起部７６３ｇを有する。そしてばね受け補助部材７６３ｂの内側にガイド７６３ｃが差し込まれ、切欠き部７６３ｆと突起部７６３ｇとが嵌合することでばね受け補助部材７６３ｂとガイド７６３ｃとは組み合わさる。またばね受け部材７６３ｄは、切欠き部７６３ｈを有する。そして突起部７６３ｇと切欠き部７６３ｈとが嵌合することでガイド７６３ｃとばね受け部材７６３ｄとは組み合わさる。さらにばね受け部材７６３ｄは、突起部７６３ｉを有する。そして切欠き部７６３ｆと突起部７６３ｉとが嵌合することでばね受け補助部材７６３ｂとばね受け部材７６３ｄとは組み合わさる。

スプリングアジャスタ７６３ａは、略円環状をなし、その上側の面がコイルスプリング７４０と当たっている。そしてスプリングアジャスタ７６３ａは、回転することで上下方向の位置が変化し、コイルスプリング７４０の下側の位置を調整することができる。これによりコイルスプリング７４０の長さを変更する。

ばね受け補助部材７６３ｂは、略円筒状をなし、コイルスプリング７４０から作用する力をばね受け部材７６３ｄに伝達するための部材である。

ガイド７６３ｃは、略円筒状をなし、樹脂等からなる。ガイド７６３ｃは、ピストンロッド７２０を保護するための部材である。即ち、飛び石等からピストンロッド７２０を保護するために設けられるプロテクタとしての役割を担う。ガイド７６３ｃがないとピストンロッド７２０に傷が生じ、これによりオイルシールが破れやすくなる。オイルシールが破れた場合、オイルが外部に漏れ出しリヤサスペンション２２の動作に支障が生ずることがある。

ガイド７６３ｃは、ピストンロッド７２０の上下方向下側に生じる露出部全体を覆う。そしてガイド７６３ｃの内周と外筒７１２の外周は接触しつつ相対的に移動する。ガイド７６３ｃは、管状に形成されて後輪３側に位置すると共に外筒７１２に接続し、外筒７１２の上下方向において外筒７１２に対して相対的に移動する車輪側部材として機能する。
またガイド７６３ｃは、詳しくは後述するが、ストロークセンサシステムを構成するコイル７６３ｊを内部に備える。

ばね受け部材７６３ｄは、略円環状の形状に上述したように切欠き部７６３ｈを有し、そのため略Ｃ字形状をしている。ばね受け部材７６３ｄは、スプリングアジャスタ７６３ａやばね受け補助部材７６３ｂとともに、コイルスプリング７４０から作用する力を車輪側連結部材７６１側に伝達する受け部材としての役割を担う。またばね受け部材７６３ｄは、内周側がピストンロッド装着部７６２に嵌め込まれるとともに、外周側は、ばね受け補助部材７６３ｂの拡管部７６３ｅの内側に嵌め込まれる。これによりばね受け補助部材７６３ｂやガイド７６３ｃの軸位置を規定し、さらにコイルスプリング７４０を固定する。ばね受け部材７６３ｄを取り付けるときは、コイルスプリング７４０、スプリングアジャスタ７６３ａ、ばね受け補助部材７６３ｂ、およびガイド７６３ｃを、順に外筒７１２やピストンロッド７２０に下側から上側に向けて上下方向に差し込む。そしていったんコイルスプリング７４０を縮めた状態にし、ばね受け部材７６３ｄを上下方向に直交する方向から差し込む。このとき切欠き部７６３ｈがあるため、切欠き部７６３ｈの箇所でばね受け部材７６３ｄの外周側から内周側へピストンロッド７２０を通し、差し込むことが可能である。そしてコイルスプリング７４０を伸ばし、ばね受け部材７６３ｄの内周側を車輪側連結部材７６１に嵌め込み、外周側をばね受け補助部材７６３ｂの拡管部７６３ｅの内側に嵌め込む。さらに突起部７６３ｉをばね受け補助部材７６３ｂの切欠き部７６３ｆに嵌め込む。

信号線７６４は、荷重調整装置７６３のガイド７６３ｃの内部のコイル７６３ｊと接続し、コイル７６３ｊに発生する電流をリヤサスペンション２２の外部へ取り出す。このときコイル７６３ｊと信号線７６４とは、突起部７６３ｇを介して電気的に接続する。例えば、信号線７６４を突起部７６３ｇの箇所を通して直接コイル７６３ｊに接続してもよく、また突起部７６３ｇの箇所をコネクタ（カプラ）とし、これを利用して信号線７６４を接続してもよい。この場合、信号線７６４側のコネクタを突起部７６３ｇのコネクタに対して下側から上側に差し込むことで接続する。

つまり本実施形態では、ばね受け部材７６３ｄの切欠き部７６３ｈの箇所で空隙が生じることを利用し、この箇所に配線を施すことでコイル７６３ｊと信号線７６４とが電気的に接続する。この箇所を通さない場合、他の部材との干渉が生じやすく、コイル７６３ｊと信号線７６４とを電気的に接続するのは困難である。

＜リヤサスペンション２２の動作の説明＞
図５（ａ）及び（ｂ）は、リヤサスペンション２２の動作について説明した概略図である。
本実施形態のリヤサスペンション２２では、第２油室Ｙ２と連絡路Ｌとは、シリンダ７１１に設けられたシリンダ開口７１１Ｈを介して接続している。また連絡路Ｌは、減衰力発生装置７５３を介して第１油室Ｙ１と接続している。また減衰力発生装置７５３とサブタンク部７５４の油留室７５４ｂとは接続している。

このうち図５（ａ）は、シリンダ７１１およびピストンロッド７２０が互いに接近する方向に移動する圧縮行程について図示している。
圧縮行程では、例えば、ピストンロッド７２０およびピストン７３０は、図中上側に移動する。このときピストン７３０が移動することにより、第１油室Ｙ１のオイルは、矢印Ｆ１で示すように減衰力発生装置７５３に流入する。減衰力発生装置７５３では、圧縮チェック弁７５３ｂが開き、さらに圧縮減衰バルブ７５３ａが開く。圧縮減衰バルブ７５３ａは、略円盤状の金属板が複数重ねられて構成され、オイルは、この金属板を撓ませて開きながら圧縮減衰バルブ７５３ａを通過する。そのため圧縮減衰バルブ７５３ａにおいてオイルの流れを遮る抵抗が生じ、圧縮減衰力が発生する。圧縮チェック弁７５３ｂを通過したオイルは、連絡路Ｌに流入し、さらに矢印Ｆ２で示すようにシリンダ開口７１１Ｈを介して第２油室Ｙ２に流入する。

またこのとき第２油室Ｙ２にピストンロッド７２０が入り込むことで、シリンダ７１１内の容積が減少し、そのためオイルに余剰が生じる。余剰分のオイルは、矢印Ｆ３で示すようにサブタンク部７５４の油留室７５４ｂに流入し、排出される。このときエア室７５４ａからブラダ７５４ｃを介して加わる圧力に抗して、オイルは油留室７５４ｂに流入する。

また図５（ｂ）は、シリンダ７１１およびピストンロッド７２０が互いに離間する方向に移動する伸張行程について図示している。
伸張行程では、例えば、ピストンロッド７２０およびピストン７３０は、図中下側に移動する。このときピストン７３０が移動することにより、第２油室Ｙ２のオイルは、矢印Ｆ４で示すようにシリンダ開口７１１Ｈを介して連絡路Ｌに流入する。さらに連絡路Ｌのオイルは、矢印Ｆ５で示すように減衰力発生装置７５３に流入する。減衰力発生装置７５３では、伸張チェック弁７５３ｄが開き、さらに伸張減衰バルブ７５３ｃが開く。伸張減衰バルブ７５３ｃは、圧縮減衰バルブ７５３ａと同様の構成を有する。そのため伸張減衰バルブ７５３ｃにおいてオイルの流れを遮る抵抗が生じ、伸張減衰力が発生する。伸張チェック弁７５３ｄを通過したオイルは、第１油室Ｙ１に流入する。

またこのとき第２油室Ｙ２からピストンロッド７２０が退出することで、シリンダ７１１内の容積が増加し、そのためオイルに不足が生じる。不足分のオイルは、矢印Ｆ６で示すようにサブタンク部７５４の油留室７５４ｂから流入し、補填される。このときエア室７５４ａからブラダ７５４ｃを介して加わる圧力により、オイルは油留室７５４ｂから排出される。

＜フロントフォーク２１の構成・機能＞
次に、フロントフォーク２１について詳述する。
図６は、本発明の実施の形態に係るフロントフォーク２１の断面図である。
本実施の形態に係るフロントフォーク２１は、自動二輪車１の車両本体１０と前輪２との間に配置されて前輪２を支えるとともに、後述するアウタ部材１１０が前輪２側にインナチューブ２１０が車両本体１０側に配置された、所謂正立型のフロントフォークである。

フロントフォーク２１は、アウタ部材１１０を有して前輪２の車軸に取り付けられる車軸側ユニット１００と、インナチューブ２１０を有して車両本体１０に取り付けられる本体側ユニット２００と、を備えている。また、フロントフォーク２１は、車軸側ユニット１００と本体側ユニット２００との間に配置されて、路面の凸凹に伴い前輪２が受ける振動を吸収するスプリング５００を備えている。

アウタ部材１１０及びインナチューブ２１０は、同軸的に配置された円筒状の部材であり、この円筒の中心線の方向（軸方向）を、以下では「上下方向」と称し、車両本体１０側を上側、前輪２側を下側と称する場合がある。そして、フロントフォーク２１は、車軸側ユニット１００と本体側ユニット２００とが上下方向（軸方向）に相対的に移動することにより、前輪２を支持しながら路面の凸凹を吸収して振動を抑制する。

［車軸側ユニット１００の構成］
車軸側ユニット１００は、前輪２の車軸に取り付けられるアウタ部材１１０と、オイルの粘性抵抗を利用した減衰力を発生する減衰力発生ユニット１３０と、減衰力発生ユニット１３０を保持するロッド１５０と、ロッド１５０の下端部を保持するロッド保持部材１６０とを備えている。
また、車軸側ユニット１００は、ロッド保持部材１６０の後述する軸方向凹部１６１ａに挿入された球状のボール１６６と、ボール１６６の移動を制限する制限部材１６７とを備えている。
また、車軸側ユニット１００は、スプリング５００の下端部を支持するスプリング支持部材１７０と、スプリング支持部材１７０を保持する支持部材保持部材１８０と、インナチューブ２１０の軸方向の移動を案内する案内部材１９０とを備えている。

（アウタ部材１１０の構成）
アウタ部材１１０は、インナチューブ２１０が挿入される円筒状の円筒状部１１１と、前輪２の車軸を取り付け可能な車軸ブラケット部１１２とを有している。
円筒状部１１１は、上端部に、インナチューブ２１０の外周面との間をシールするオイルシール１１３と、インナチューブ２１０の外周面との摺動を円滑にするためのスライドブッシュ１１４とを有している。
車軸ブラケット部１１２には、ロッド保持部材１６０が挿入される軸方向の軸方向貫通孔１１２ａと、軸方向に交差する方向に貫通して前輪２の車軸を取り付け可能な車軸取付孔１１２ｂと、が形成されている。

（減衰力発生ユニット１３０の構成）
減衰力発生ユニット１３０は、後述するシリンダ２３０の内側の空間に形成された作動油室５０内を区画するピストン１３１と、ピストン１３１の上端側に設けられた上端側バルブ１３６と、ピストン１３１の下端側に設けられた下端側バルブ１３７とを備えている。また、減衰力発生ユニット１３０は、ピストン１３１、上端側バルブ１３６及び下端側バルブ１３７などを支持するピストンボルト１４０と、ピストンボルト１４０に締め付けられてピストン１３１、上端側バルブ１３６及び下端側バルブ１３７などの位置を定めるナット１４５とを備えている。

ピストン１３１は、円筒状の部材であって、外周面に、シリンダ２３０との間の隙間をシールするシール部材を有している。ピストン１３１には、軸方向の貫通孔である第１貫通孔１３２及び第２貫通孔１３３が形成されている。また、ピストン１３１には、上端部にて径方向に延びて形成されると共に第１貫通孔１３２に連通する第１径方向連通路１３４と、下端部にて径方向に延びて形成されると共に第２貫通孔１３３に連通する第２径方向連通路１３５とが形成される。第１貫通孔１３２及び第２貫通孔１３３は、それぞれ周方向に等間隔に複数（例えば３つ）形成されており、第１径方向連通路１３４，第２径方向連通路１３５は、それぞれ第１貫通孔１３２，第２貫通孔１３３に対応する位置に形成されている。

上端側バルブ１３６は、円盤状の金属板が複数重ねられて構成される。上端側バルブ１３６は、それぞれの金属板の中央に貫通孔が形成され、その貫通孔にピストンボルト１４０の後述する軸部１４１が通されている。そして、上端側バルブ１３６は、第２貫通孔１３３を塞ぎ、かつ第１貫通孔１３２を開放する。

下端側バルブ１３７は、円盤状の金属板が複数重ねられて構成される。下端側バルブ１３７は、それぞれの金属板の中央に貫通孔が形成され、その貫通孔にピストンボルト１４０の後述する軸部１４１が通されている。そして、下端側バルブ１３７は、第１貫通孔１３２を塞ぎ、かつ第２貫通孔１３３を開放する。

ピストンボルト１４０は、上端側に設けられた円柱状の軸部１４１と、下端側に設けられるとともに軸部１４１の半径よりも大きな半径の円柱状の基部１４２とを有する。ピストンボルト１４０には、基部１４２の下端面から軸部１４１にかけて凹んだ凹部１４３が形成されている。

軸部１４１の上端部には、ナット１４５に形成された雌ねじに締め付けられる雄ねじが形成されている。
凹部１４３における下端部の内周面には、ロッド１５０における上端部に形成された雄ねじが締め付けられる雌ねじが形成されている。また、凹部１４３における上端部には、軸部１４１の外側と凹部１４３とを連通するように径方向に貫通された径方向貫通孔１４４が形成されている。

ナット１４５には、上端部に、ピストンボルト１４０の雄ねじが締め付けられる雌ねじ１４６が形成され、雌ねじ１４６よりも下方には、下端面から凹むとともに雌ねじ１４６の谷の半径よりも大きな半径の円柱状の凹部１４７が形成されている。また、ナット１４５には、ナット１４５の外部と凹部１４７とを連通するように径方向に貫通された径方向貫通孔１４８が形成されている。

以上のように構成された減衰力発生ユニット１３０は、ピストンボルト１４０の凹部１４３に形成された雌ねじにロッド１５０の上端部に形成された雄ねじが締め付けられることでロッド１５０に保持される。そして、ピストン１３１が、その外周面に設けられたシール部材を介してシリンダ２３０の内周面に接触し、シリンダ２３０内の空間を、ピストン１３１よりも上方の第１油室５１と、ピストンよりも下方の第２油室５２とに区画する。

（ロッド１５０の構成）
ロッド１５０は、円筒状の部材であり、上端部及び下端部における外周面には雄ねじが形成されている。上端部に形成された雄ねじは、減衰力発生ユニット１３０のピストンボルト１４０に締め付けられ、下端部に形成された雄ねじは、ロッド保持部材１６０の上端側円柱状部１６１に形成された雌ねじ１６１ｄに締め付けられる。また、下端部に形成された雄ねじにロックナット１５５が締め付けられることでロッド保持部材１６０に固定される。
また、ロッド１５０の下端部の内周面には雌ねじが形成されている。

（ロッド保持部材１６０の構成）
ロッド保持部材１６０は、それぞれ径が異なる複数の円柱状の部位を有する部材であり、上端部にある上端側円柱状部１６１と、下端部にある下端側円柱状部１６２と、上端側円柱状部１６１と下端側円柱状部１６２との間にある中間円柱状部１６３とを有している。

上端側円柱状部１６１には、上端面から軸方向に凹んだ軸方向凹部１６１ａと、外周面から径方向に全周に渡って凹んだ径方向凹部１６１ｂと、軸方向凹部１６１ａと径方向凹部１６１ｂとを径方向に貫通する径方向貫通孔１６１ｃとが形成されている。
軸方向凹部１６１ａには、ロッド１５０の下端部に形成された雄ねじが締め付けられる雌ねじ１６１ｄが形成されている。また、軸方向凹部１６１ａには、内径が下方に行くに従って徐々に小さくなるように軸方向に対して傾斜した傾斜面１６１ｅが形成されている。
また、上端側円柱状部１６１における下端部には、支持部材保持部材１８０に形成された後述する雌ねじが締め付けられる雄ねじ１６１ｆが形成されている。

中間円柱状部１６３の径は、アウタ部材１１０に形成された軸方向貫通孔１１２ａの内径よりも小さく、中間円柱状部１６３は、アウタ部材１１０の軸方向貫通孔１１２ａに嵌め込まれている。
下端側円柱状部１６２の外周面には雄ねじ１６２ａが形成されている。
ロッド保持部材１６０は、下端側円柱状部１６２に形成された雄ねじ１６２ａがアウタ部材１１０の軸方向貫通孔１１２ａに挿入されたナット１６５に締め付けられることで、アウタ部材１１０に固定される。

（制限部材１６７の構成）
制限部材１６７は、段付き円筒状の部材である。そして、制限部材１６７の上端部の外周面には雄ねじが形成されている。制限部材１６７は、この雄ねじが、ロッド１５０の下端部の内周面に形成された雌ねじに締め付けられることで、ロッド１５０に固定される。そして、制限部材１６７は、下端部にて、ロッド保持部材１６０の軸方向凹部１６１ａ内に挿入されたボール１６６の移動を制限する。

（スプリング支持部材１７０の構成）
スプリング支持部材１７０は、円筒状の部材であり、支持部材保持部材１８０における上端部に固定される。固定方法としては、溶接や圧入であることを例示することができる。

（支持部材保持部材１８０の構成）
支持部材保持部材１８０は、円筒状の部材であり、下端部にはロッド保持部材１６０に形成された雄ねじ１６２ａが締め付けられる雌ねじ１８１が形成されている。支持部材保持部材１８０は、雌ねじ１８１がロッド保持部材１６０に形成された雄ねじ１６２ａに締め付けられることで、ロッド保持部材１６０に固定される。
支持部材保持部材１８０には、軸方向の位置においてロッド保持部材１６０の径方向凹部１６１ｂに対応する位置に、内外を連通する連通孔１８２が形成されている。

（案内部材１９０の構成）
案内部材１９０は、円筒状の円筒状部１９１と、円筒状部１９１における下端部から半径方向の内側に向かうように形成された内向部１９２とを有している。
案内部材１９０は、内向部１９２がロッド保持部材１６０とアウタ部材１１０との間に挟み込まれることによって、ロッド保持部材１６０とアウタ部材１１０との間に固定される。
そして、内向部１９２における下端部には面取りが形成されており、この面取りとロッド保持部材１６０との間に形成された空間にＯリング１９５が嵌め込まれる。Ｏリング１９５は、案内部材１９０、ロッド保持部材１６０及びアウタ部材１１０間の隙間をシールする。これにより、アウタ部材１１０の円筒状部１１１の内部空間が液密に保持される。

以上のように構成された車軸側ユニット１００においては、アウタ部材１１０の内周面と、ロッド１５０や支持部材保持部材１８０の外周面との間には、フロントフォーク２１内に密封されたオイルを貯留するリザーバ室４０が形成される。

［本体側ユニット２００の構成］
本体側ユニット２００は、両端が開口した円筒状のインナチューブ２１０と、インナチューブ２１０における上端部に取り付けられたキャップ２２０と、を備えている。
また、本体側ユニット２００は、円筒状のシリンダ２３０と、シリンダ２３０における下端部に取り付けられてシリンダ２３０内の空間を密封する密封部材２４０とを備えている。
また、本体側ユニット２００は、スプリング５００の上端部を支持するとともにスプリング５００の長さを変更するスプリング長変更ユニット２５０と、シリンダ２３０における上端部に取り付けられて作動流体の一例としてのオイルの流路を切り替える流路切替ユニット３００とを備えている。

（インナチューブ２１０の構成）
インナチューブ２１０は、円筒状の部材である。
インナチューブ２１０は、下端部に、アウタ部材１１０の円筒状部１１１の内周面との摺動を円滑にするための円筒状のスライドブッシュ２１１と、スプリング支持部材１７０やアウタ部材１１０の車軸ブラケット部１１２に突き当たることにより軸方向の移動を抑制する円筒状の移動抑制部材２１２とを備えている。
インナチューブ２１０における上端部には、キャップ２２０に形成された後述する雄ねじが締め付けられる雌ねじ２１３が形成されている。

（キャップ２２０の構成）
キャップ２２０は略円筒状の部材である。キャップ２２０の外周面には、インナチューブ２１０に形成された雌ねじ２１３に締め付けられる雄ねじ２２１が形成され、内周面には、スプリング長変更ユニット２５０や流路切替ユニット３００に形成された雄ねじが締め付けられる雌ねじが形成されている。そして、キャップ２２０は、インナチューブ２１０に取り付けられるとともに、スプリング長変更ユニット２５０や流路切替ユニット３００を保持する。
また、キャップ２２０は、インナチューブ２１０の内部空間を液密に保つためのＯリング２２２を有している。

（シリンダ２３０の構成）
シリンダ２３０は円筒状の部材である。シリンダ２３０における上端部の外周面には、流路切替ユニット３００に形成された雄ねじが締め付けられる雌ねじが形成され、下端部の内周面には、密封部材２４０に形成された雄ねじが締め付けられる雌ねじが形成されている。

（密封部材２４０の構成）
密封部材２４０は円筒状の部材である。密封部材２４０の外周面には、シリンダ２３０の下端部の内周面に形成された雌ねじに締め付けられる雄ねじが形成されている。密封部材２４０は、雄ねじがシリンダ２３０の下端部の内周面に形成された雌ねじに締め付けられることでシリンダ２３０に保持される。

密封部材２４０は、内周側に、ロッド１５０の外周面との摺動を円滑にするためのスライドブッシュ２４５を有している。また、密封部材２４０は、シリンダ２３０の内部空間を液密に保つために、ロッド１５０の外周面との間に配置されたＯリング２４６とシリンダ２３０の内周面との間に配置されたＯリング２４７とを有している。
また、密封部材２４０の上端部には、減衰力発生ユニット１３０との接触の際の衝撃を緩和する衝撃緩和部材２４８が取り付けられている。衝撃緩和部材２４８は、樹脂やゴムなどの弾性部材であることを例示することができる。

（スプリング長変更ユニット２５０の構成）
スプリング長変更ユニット２５０は、キャップ２２０に固定されたベース部材２６０と、スプリング５００の上端部を支持するとともにベース部材２６０に対して軸方向に相対移動することでスプリング５００の長さを変更する上端部支持部材２７０とを備えている。上端部支持部材２７０は、アルミニウム等の導体からなる。上端部支持部材２７０は、管状に形成されて後輪３側に位置すると共にベース部材２６０に接続し、ベース部材２６０の上下方向においてベース部材２６０に対して相対的に移動する車輪側部材として機能する。

ベース部材２６０は、略円筒状の部材である。ベース部材２６０における上端部の外周面には、キャップ２２０に形成された雌ねじに締め付けられる雄ねじ２６０ａが形成されている。この雄ねじ２６０ａがキャップ２２０に形成された雌ねじに締め付けられることで、ベース部材２６０は、キャップ２２０に固定される。ベース部材２６０は、管状に形成され車体側に位置する車体側部材として機能する。またベース部材２６０は、詳しくは後述するが、ストロークセンサシステムを構成するコイル２６０ｃを内部にモールドしている。
ただし、ベース部材２６０の上端部は、周方向の一部が径方向に突出した突出部２６０ｂが形成されており、突出部２６０ｂの内側に、シリンダ２３０内のオイルをリザーバ室４０へ排出する排出流路４１を形成する。

ベース部材２６０は、下端部に、外周に嵌め込まれて、上端部支持部材２７０の内周面との摺動を円滑にする円筒状のスライドブッシュ２６１と、スライドブッシュ２６１の内側に設けられたＯリング２６２とを有している。ベース部材２６０の内周面とシリンダ２３０の外周面との間には、環状の環状流路６１が形成される。

上端部支持部材２７０は、円筒状の円筒状部２７１と、円筒状部２７１における下端部から半径方向の内側に向かうように形成された内向部２７２とを有している。上端部支持部材２７０は、シリンダ２３０の外周面及びベース部材２６０の下端部との間の空間に、ベース部材２６０に対する上端部支持部材２７０の位置を変更するオイルを収容するジャッキ室６０を形成する。

円筒状部２７１の内径は、ベース部材２６０に嵌め込まれたスライドブッシュ２６１の外径以下に設定されている。円筒状部２７１には、この円筒状部２７１の内外を連通するように径方向に貫通した径方向貫通孔２７３が形成されている。この径方向貫通孔２７３を介してオイルがジャッキ室６０からリザーバ室４０へ排出されることにより、ベース部材２６０に対する上端部支持部材２７０の移動量が制限される。

内向部２７２は、内周側に、シリンダ２３０の外周面との間の隙間をシールすることによりジャッキ室６０を液密に保つＯリング２７４を有している。
ジャッキ室６０へは、ベース部材２６０の内周面とシリンダ２３０の外周面との間に形成された環状流路６１を介してシリンダ２３０内のオイルが供給される。

（流路切替ユニット３００の構成）
流路切替ユニット３００は、ソレノイド３１０のコイル３１１への通電状態を変化させることで、後述するフロントフォーク２１の圧縮行程時において、オイルの流路を第１切替状態、第２切替状態、および第３切替状態の何れかに切り替える。このうち第１切替状態では、オイルは、第１油室５１から流出し、流路切替ユニット３００を経由して排出流路４１を通り、リザーバ室４０に流入する。また第２切替状態では、オイルは、第１油室５１から流出し、第１油室５１から流路切替ユニット３００を経由して環状流路６１を通り、ジャッキ室６０へに流入する。さらに第３切替状態では、オイルは、ジャッキ室６０から流出し、流路切替ユニット３００を経由して排出流路４１を通り、リザーバ室４０に流入する。

＜フロントフォーク２１の作用＞
以上のように構成されたフロントフォーク２１は、スプリング５００が自動二輪車１の車重を支えて衝撃を吸収し、減衰力発生ユニット１３０がスプリング５００の振動を減衰する。
図７は、フロントフォーク２１の圧縮行程時の作用を説明するための図である。
フロントフォーク２１の圧縮行程においては、減衰力発生ユニット１３０のピストン１３１が、白抜き矢印のようにシリンダ２３０に対して上方へ移動し、ピストン１３１の移動で第１油室５１内のオイルは押されて圧力が上昇する。その結果、第１貫通孔１３２を塞ぐ下端側バルブ１３７が開き、オイルは第１貫通孔１３２を通って第２油室５２に流入する（矢印Ｃ１参照）。この第１油室５１から第２油室５２へのオイルの流れは、第１貫通孔１３２及び下端側バルブ１３７で絞られ、圧縮行程時における減衰力を得る。

また、圧縮行程時にシリンダ２３０内部へロッド１５０が進入したことに起因して、ロッド進入体積分のオイルが、流路切替ユニット３００の切替状態に応じて、ジャッキ室６０又はリザーバ室４０へ供給される（矢印Ｃ２参照）。なお、減衰力発生ユニット１３０、ロッド１５０及びシリンダ２３０などは、シリンダ２３０内のオイルをジャッキ室６０又はリザーバ室４０へ供給するポンプとして機能する。以下では、このポンプを「ポンプＰ」と称す場合もある。

図８は、フロントフォーク２１の伸張行程時の作用を説明するための図である。
フロントフォーク２１の伸張行程においては、減衰力発生ユニット１３０のピストン１３１が、白抜き矢印のようにシリンダ２３０に対して下方へ移動し、ピストン１３１の移動で第２油室５２内のオイルは押されて圧力が上昇する。その結果、第２貫通孔１３３を塞ぐ上端側バルブ１３６が開き、オイルは第２貫通孔１３３を通って第１油室５１に流入する（矢印Ｔ１参照）。この第２油室５２から第１油室５１へのオイルの流れは、第１貫通孔１３２及び上端側バルブ１３６で絞られ、伸張行程時における減衰力を得る。

また、伸張行程時にシリンダ２３０内部からロッド１５０が退出したことに起因して、ロッド退出体積分のオイルが、リザーバ室４０から第１油室５１へ供給される。つまり、ピストン１３１が下方へ移動したことに起因して低圧となった第１油室５１へ、リザーバ室４０のオイルが進入する。つまり、リザーバ室４０のオイルは、支持部材保持部材１８０の連通孔１８２、ロッド保持部材１６０の径方向貫通孔１６１ｃを通ってロッド保持部材１６０の軸方向凹部１６１ａに進入した後にボール１６６を上方へ移動させてロッド１５０内部へ進入する（矢印Ｔ２参照）。そして、ロッド１５０内部へ進入したオイルは、ピストンボルト１４０の凹部１４３、径方向貫通孔１４４、ナット１４５の径方向貫通孔１４８を通って第１油室５１へ至る（矢印Ｔ３参照）。

このように、支持部材保持部材１８０の連通孔１８２、ロッド保持部材１６０の径方向貫通孔１６１ｃ、ロッド保持部材１６０の軸方向凹部１６１ａ、ロッド１５０内部、ピストンボルト１４０の凹部１４３，径方向貫通孔１４４、ナット１４５の径方向貫通孔１４８は、リザーバ室４０からシリンダ２３０内（第１油室５１）へオイルを吸入する吸入路として機能する。また、ボール１６６及びロッド保持部材１６０の軸方向凹部１６１ａに形成された傾斜面１６１ｅは、リザーバ室４０からロッド１５０内部へのオイルの流入を許容するとともにロッド１５０内部からリザーバ室４０へのオイルの排出を抑制するチェック弁として機能する。以下では、ボール１６６及び傾斜面１６１ｅを、「吸入側チェック弁Ｖｃ」と称す。

＜車高の昇降について＞
以上述べたように作用するフロントフォーク２１において、流路切替ユニット３００が第２切替状態である場合、圧縮行程時に、ポンプＰから吐出されたオイルがジャッキ室６０に流入し、ジャッキ室６０内のオイル量が増す。そして、ジャッキ室６０内のオイル量が増すことによってスプリング長変更ユニット２５０のベース部材２６０に対して上端部支持部材２７０が下方へ移動する。上端部支持部材２７０がベース部材２６０に対して下方へ移動することでスプリング５００のバネ長が短くなると、上端部支持部材２７０がベース部材２６０に対して移動する前と比べてスプリング５００が上端部支持部材２７０を押すバネ力が大きくなる。その結果、車体フレーム１１から前輪２側へ力が作用したとしても両者の相対位置を変化させない初期セット荷重が切り替わる。かかる場合、車体フレーム１１（シート１９）側から軸方向に同じ力が作用した場合には、フロントフォーク２１の沈み込み量が小さくなる。それゆえ、上端部支持部材２７０がベース部材２６０に対して移動することでスプリング５００のバネ長が短くなると、上端部支持部材２７０がベース部材２６０に対して移動する前と比べて、シート１９の高さが上昇する（車高が高くなる）。

他方、流路切替ユニット３００が第３切替状態である場合、ジャッキ室６０内のオイル量が減少することによってスプリング長変更ユニット２５０のベース部材２６０に対して上端部支持部材２７０が上方へ移動する。上端部支持部材２７０がベース部材２６０に対して上方に移動することでスプリング５００のバネ長が長くなると、上端部支持部材２７０がベース部材２６０に対して移動する前と比べてスプリング５００が上端部支持部材２７０を押すバネ力が小さくなる。かかる場合、初期セット荷重が小さくなり、車体フレーム１１（シート１９）側から軸方向に同じ力が作用した場合のフロントフォーク２１の沈み込み量が大きくなる。それゆえ、上端部支持部材２７０がベース部材２６０に対して上方に移動することでスプリング５００のバネ長が長くなると、上端部支持部材２７０がベース部材２６０に対して移動する前と比べて、シート１９の高さが下降する（車高が低くなる）。

なお、流路切替ユニット３００が第１切替状態である場合、圧縮行程時にポンプＰから吐出されたオイルはリザーバ室４０に流入するので、ジャッキ室６０内のオイル量は増減しない。それゆえ、シート１９の高さが維持される（車高が維持される）。

＜ストロークセンサシステムの説明＞
また本実施形態の自動二輪車１では、リヤサスペンション２２のストローク量を検知する。ストローク量を検知することでリヤサスペンション２２の動作状態を把握することができる。またストローク量を微分したストローク速度を利用することもできる。またフロントフォーク２１におけるスプリング長変更ユニット２５０のストローク量を検知する。
本実施形態では、リヤサスペンション２２やスプリング長変更ユニット２５０のストローク量を検知するためにストロークセンサシステムを具備している。

図９は、本実施形態のストロークセンサシステムの構成について説明したブロック図である。
図示するストロークセンサシステム７７０は、上述したコイル７６３ｊ（コイル２６０ｃ）と、外筒７１２（上端部支持部材２７０）とガイド７６３ｃ（ベース部材２６０）とが相対的に移動するときの移動量を求める移動量導出部７７１とを備える。

移動量導出部７７１は、発振回路部７７１ａと、Ａ／Ｄ変換部７７１ｂと、分周部７７１ｃと、選択部７７１ｄと、カウンタ部７７１ｅと、移動量決定部７７１ｆとを備える。移動量導出部７７１は、例えば制御装置２０であり、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）等により実現される。

発振回路部７７１ａは、詳しくは後述するが、コイル７６３ｊ（コイル２６０ｃ）と電気的に接続し、ＬＣ発振回路を構成するコンデンサを備える。そしてこのＬＣ発振回路から所定の共振周波数の交流電流を出力する。本実施形態では、この共振周波数が、リヤサスペンション２２や上端部支持部材２７０のストローク量により変化する。

図１０は、本実施形態のリヤサスペンション２２またはスプリング長変更ユニット２５０のストローク量と共振周波数との関係について説明した図である。
図示する例では、円筒状の導体ＴとコイルＬとが、嵌合し、その嵌合長（重なり長さ）がＫである場合を示している。この場合、導体Ｔは、上述した例では、アルミニウムで作成される外筒７１２（上端部支持部材２７０）に対応する。またコイルＬは、コイル７６３ｊ（コイル２６０ｃ）に対応する。そして嵌合長Ｋは、外筒７１２（上端部支持部材２７０）とコイル７６３ｊ（コイル２６０ｃ）の上下方向における重なり長さに対応する。なお導体ＴとコイルＬとの内外の関係および外筒７１２とコイル７６３ｊとの内外の関係は、図３および図１０に示すように逆の関係にあるが、この違いは、以下の説明において影響を及ぼさない。

嵌合長Ｋは、リヤサスペンション２２やスプリング長変更ユニット２５０のストローク量に従い変化する。リヤサスペンション２２やスプリング長変更ユニット２５０が伸びると嵌合長Ｋはより小さくなり、リヤサスペンション２２やスプリング長変更ユニット２５０が縮むと嵌合長Ｋはより大きくなる。

このときコイルＬに交流電流を流すと、磁界の変動を打ち消すように導体Ｔ内に渦電流Ｉが生じる。そして渦電流Ｉが生じるとその作用によりコイルＬ周囲にできる磁界が小さくなる。つまり渦電流ＩによりコイルＬのインダクタンスが見かけ上小さくなる。嵌合長Ｋが小さいとき（リヤサスペンション２２やスプリング長変更ユニット２５０が伸びたとき）は、渦電流Ｉによる影響が小さいため、インダクタンスはより大きくなる。対して嵌合長Ｋが大きいとき（リヤサスペンション２２やスプリング長変更ユニット２５０が縮んだとき）は、渦電流Ｉによる影響が大きいため、インダクタンスはより小さくなる。

ＬＣ発振回路の共振周波数は、コイルＬのインダクタンスにより変化する。具体的には、共振周波数ｆ_０、コイルのインダクタンスＬ、コンデンサの電気容量Ｃの間の関係は、ｆ_０＝１／（２π√（ＬＣ））となる。つまりコイルＬのインダクタンスが大きいと、共振周波数は小さくなる。対してコイルＬのインダクタンスが小さいと、共振周波数は大きくなる。よって共振周波数からリヤサスペンション２２やスプリング長変更ユニット２５０のストローク量を求めることができる。
本実施形態の共振周波数は、例えば、３０ｋＨｚ（リヤサスペンション２２やスプリング長変更ユニット２５０が最大長のとき）〜６０ｋＨｚ（リヤサスペンション２２やスプリング長変更ユニット２５０が最小長のとき）となり、最大の共振周波数が最小の共振周波数の２倍程度になるようにしている。

図９に戻り、Ａ／Ｄ変換部７７１ｂは、発振回路部７７１ａから出力される発振波形を整形し、アナログ信号からデジタル信号に変換した整形波形とする。Ａ／Ｄ変換部７７１ｂは、アナログ信号を１ｂｉｔのデジタル信号に変換するコンパレータである。
分周部７７１ｃは、Ａ／Ｄ変換部７７１ｂでデジタル化した信号を分周し、分周波形とする。

図１１（ａ）は、発振回路部７７１ａから出力される発振波形について示した図である。また図１１（ｂ）は、Ａ／Ｄ変換部７７１ｂにより整形された整形波形について示した図である。さらに図１１（ｃ）は、分周部７７１ｃにより分周した分周波形について示した図である。

図１１（ｂ）に示すように、整形波形は、周波数は発振波形と同一であるが、正弦波から矩形波に整形されている。また図１１（ｃ）に示すように、分周波形は、波形は矩形波のままであるが、周波数が分周により小さくなっている。

分周部７７１ｃでは、例えば、４通りの分周比で分周を行い、出力する。分周比は、例えば、２^ｎ（ｎは整数）となり、１〜４０９６の中から選択する。本実施形態では、分周比として３２（＝２^５）、６４（＝２^６）、１２８（＝２^７）、２５６（＝２^８）を選択する。
Ａ／Ｄ変換部７７１ｂおよび分周部７７１ｃとして、例えは、バイナリカウンタを用いることができる。

選択部７７１ｄは、分周部７７１ｃにより出力された分周波形の中から１つを選択する。
選択部７７１ｄが分周波形を選択することで、発振回路部７７１ａから出力される発振波形の周波数の変動が大きく、ダイナミックレンジが広い場合でも、分周波形の周波数を比較的狭い範囲内に収めることができる。

またストロークセンサの応答性が変化しにくくなる。つまり周波数がより大きい場合は、後述するカウンタ部７７１ｅでの周期の測定を行う回数が増加し、周波数がより小さい場合は、カウンタ部７７１ｅでの周期の測定を行う回数が減少する。そのため後述する移動量決定部７７１ｆで出力されるストローク量の回数が多くなったり少なくなったりし、その結果、ストロークセンサとしての応答性が変化する。選択部７７１ｄが分周波形を選択することでこの変化をより小さくすることができる。実際には、分周波形の周期について予め定められた閾値を設け、この閾値を基に選択部７７１ｄが分周波形を選択する。
実用上は、分周波形の周波数が、３００Ｈｚ〜２０００Ｈｚ程度の範囲に収まることが好ましい。
選択部７７１ｄとして、例えは、マルチプレクサを用いることができる。

カウンタ部７７１ｅは、選択部７７１ｄで選択した分周波形のエッジ間隔を、水晶振動子等を用いたカウンタによりカウントし、周期を測定する。このエッジ間隔は、例えば、図１１（ｃ）のＥ１で示した分周波形の１周期の間隔とすることができる。なおこれに限られるものではなく、例えば、Ｅ２で示した分周波形の半周期の間隔としてもよい。

移動量決定部７７１ｆは、カウンタ部７７１ｅによるカウント値からリヤサスペンション２２やスプリング長変更ユニット２５０のストローク量を決定する。ストローク量は、例えば、所定の算出式を用意し、この算出式にカウント値を入力することにより求めることができる。またはカウント値とストローク量との対応を示すマップに、カウント値を代入することによりストローク量を決定してもよい。

しかしながら発振回路部７７１ａで使用するＬＣ発振回路として従来のものを使用した場合、ノイズの影響を受けやすい問題がある。
図１２は、従来のＬＣ発振回路を使用した場合のノイズの影響について説明した図である。
図１２では、リヤサスペンション２２を縮めた状態から一定速度で伸ばしたときに、カウンタ部７７１ｅから出力されるカウント値について示している。ここで横軸は、時間を表し、縦軸は、カウンタ部７７１ｅでカウントされたカウント値を表す。なおＬＣ発振回路としては、既存のフランクリン発振器を用いている。なお以後、リヤサスペンション２２の場合について説明を行うが、フロントフォーク２１についても同様のことが言える。

ここで実線は、時間に対するカウント値の変化を表す。図示するようにカウント値は、時間の経過に伴い減少する。またここではこのときに検出されたノイズを併せて図示している。つまり時間に対するノイズの変化を併せて図示している。実線には現れていないが、カウント値は上下に変動しつつ減少していく。この変動は、ノイズにより生じるものである。よってノイズは、この変動量として表すことができる。この場合、図示するようにノイズは、規則性のあるジッタピークを描き、時間の経過とともに強いときと、弱いときを交互に繰り返す。

ここで挙げたノイズは、モータやソレノイドを駆動する際に使用するＰＷＭ（pulse width modulation）信号が原因となり発生するものである。このＰＷＭ信号を流す信号線は、信号線７６４とともに束ねられ、ハーネスとなっている。そのためこれが原因で、信号線７６４からノイズが侵入する。このノイズは通常は同相ノイズである。

カウント値は、時間の経過に伴い減少していくが、矢印Ｍで示したカウント値が約３２０００の辺りで、カウンタ値が一定となる。即ち、カウンタ値が一定値に張り付く現象が生じる。この領域は、図示するようにノイズが特に大きくなるときであり、分周波形よりもノイズが支配的になるためと考えられる。

これは発振周波数にした場合、約８０Ｈｚである。この周波数は、ＰＷＭ信号の周波数（２０ｋＨｚ）の４倍である。よってノイズは、ＰＷＭ信号の４倍高調波であると考えられる。つまり従来のＬＣ発振回路は、ＰＷＭ信号の周波数、またはその高調波の周波数の領域の影響を受けやすい。

ノイズが発振回路部７７１ａを実装する基板内から発生するノイズであれば、回路構成と回路パターンの適正化で対応が可能である。しかしコイル７６３ｊと発振回路部７７１ａとの間の信号線７６４から侵入するノイズについては、対策が困難である。信号線７６４をＰＷＭ信号の配線から十分な距離をとればノイズの侵入は小さくなるが、通常は、ハーネスとして共に束ねるものであり、別々にした場合、車体の設計の自由度が低下し、商品価値が低下する場合もある。

また信号線７６４としてシールド線を使用すれば、ある程度ノイズの侵入を防止できる。ただしシールド線導入によるコスト上昇に伴う効果は得られない。さらにローパスフィルタを使用する方法もあるが、ストロークセンサシステムの分解能が低下し、ストロークセンサシステムの性能が大幅にダウンする。

従来の一般的なＬＣ発振回路では、コイルＬの両極は、非平衡（非対称）でインピーダンスの差がある。
図１３（ａ）及び（ｂ）は、従来のＬＣ発振回路についてインピーダンスの差を示した図である。
図１３（ａ）は、インバータを使用するタイプのコルピッツ発振器であり、図１３（ｂ）は、インバータを使用するタイプのフランクリン発振器である。両者ともコイルＬの両極が高インピーダンス側および低インピーダンス側になっている。このようにコイルＬの両極にインピーダンス差があった場合、ノイズがコイルＬの両極に平等に作用せず、ノイズの影響を受けやすい回路構成である。

そこで本実施形態では、ＬＣ発振回路を平衡回路とすることで、ノイズ耐性を向上させている。
図１４（ａ）及び（ｂ）は、本実施形態で使用するＬＣ発振回路の例について示した図である。
図１４（ａ）に示したＬＣ発振回路は、コイルＬと電気的に接続し、ＬＣ共振部を構成する偶数個のコンデンサＣ１、Ｃ２と、外筒７１２とガイド７６３ｃとが相対的に移動することでＬＣ共振部により出力された発振波形を励起するための偶数個の励起部の一例であるコンパレータＨ１、Ｈ２とを備える。コンデンサＣ１とＣ２とは同じ電気容量を有し、コンパレータＨ１とコンパレータＨ２とは同じものである。そして偶数個のコンデンサＣ１、Ｃ２および偶数個のコンパレータＨ１、Ｈ２は、同数ずつ（この場合、１個ずつ）に分かれて平衡回路を構成する。この場合、コイルＬの両極は、電気的に同等となり、コイルＬの両極のインピーダンスが同じとなる。その結果、ノイズがコイルＬの両極に平等に作用し、ノイズの影響を受けにくい回路構成となる。

またこのＬＣ共振回路では、コンパレータＨ１、Ｈ２を用いることで、コイルＬの両側電位の差動比較により発振波形を出力する。このような差動回路とすることで、ノイズが同相ノイズであった場合にノイズを打ち消すことが可能となる。即ち、同相ノイズに対する耐性が向上する。

図１４（ｂ）に示したＬＣ発振回路は、偶数個のコンデンサＣ１、Ｃ２と、偶数個の励起部の一例であるインバータＮ１、Ｎ２とを備える。コンデンサＣ１とＣ２とは同じ電気容量を有し、インバータＮ１とインバータＮ２とは同じものである。そして偶数個のコンデンサＣ１、Ｃ２および偶数個のインバータＮ１、Ｎ２は、同数ずつ（この場合、１個ずつ）に分かれて平衡回路を構成する。なおこのＬＣ共振回路では、差動比較による出力は行わない。

またこれらのＬＣ発振回路は、コンデンサＣ１とコンデンサＣ２とを直列に結ぶ配線Ｓ１をさらに備え、配線Ｓ１が接地する。これは同数ずつに分かれたコンデンサの中点を接地すると言い換えることもできる。なお配線Ｓ１を接地せず、電源＋側の低インピーダンスラインに接続してもよい。

さらにこれらのＬＣ発振回路は、配線Ｓ１にバイパスコンデンサＣ３をさらに備える。図示する例では、バイパスコンデンサＣ３の図中下側を接地側とし、図中上側を電源側としている。なお上述した配線Ｓ１を接地せず、電源＋側の低インピーダンスラインに接続したときは、図中上側を接地とする。バイパスコンデンサＣ３を設けることにより、ノイズを接地側に逃がし、ノイズが励起部へ伝わらないようにフィルタリングすることができる。

またこれらのＬＣ発振回路は、コンデンサＣ１、Ｃ２と並列に接続するツェナーダイオードＤ１、Ｄ２をさらに備える。この場合、ツェナーダイオードＤ１、Ｄ２のアノード側を接地側とする。ツェナーダイオードＤ１、Ｄ２を設けることにより、静電気や電磁ノイズが侵入したときに、これらを接地側に逃がすことができ、静電気や電磁ノイズに対する耐性が向上する。

図１５及び図１６は、本実施形態のＬＣ発振回路を使用した場合のノイズの影響について説明した図である。このうち図１５は、図１４（ａ）に示したＬＣ発振回路を使用した場合を示し、図１６は、図１４（ｂ）に示したＬＣ発振回路を使用した場合を示す。

図１５及び図１６は、図１２の場合と同様に、リヤサスペンション２２を縮めた状態から一定速度で伸ばしたときに、カウンタ部７７１ｅから出力されるカウント値について示している。横軸は、時間を表し、縦軸は、カウンタ部７７１ｅでカウントされたカウント値を表す。
実線は、時間に対するカウント値の変化を表す。またここではこのときに検出されたノイズを併せて図示している。

図１５及び図１６で示すように、カウント値は、時間の経過に伴い減少していく。そして図１２で見られたような途中でカウンタ値が一定となる現象が生じることはない。またノイズについてもほとんど生じていないことがわかる。

またノイズは、ＰＷＭ信号によるものとは限られない。
図１７（ａ）及び（ｂ）は、エンジン１３の点火ノイズに対する影響について示した図である。
ここでは、エンジン１３の点火プラグに高電圧の点火電流を供給するハイテンションコードに信号線７６４を３回巻回させ、信号線７６４に点火ノイズを侵入させやすくした状況を設定した。そして従来のＬＣ発振回路と、本実施形態のＬＣ発振回路とで、検出されるノイズを比較した。

図１７（ａ）は、従来のＬＣ発振回路を使用した場合の点火ノイズの影響について説明した図である。また図１７（ｂ）は、本実施形態のＬＣ発振回路を使用した場合の点火ノイズの影響について説明した図である。
図１７（ａ）に示すように、従来のＬＣ発振回路では、点火ノイズの影響を受け、ＬＣ発振回路に多くのノイズが発生している。対して本実施形態のＬＣ発振回路では、点火ノイズの影響をほとんど受けず、ＬＣ発振回路に発生するノイズはほとんどない。

また以上詳述したＬＣ発振回路は、ストロークセンサシステム７７０に適用していたが、これに限られるものではなく、同調回路、信号発信回路等に使用するなど他にも適用できることはもちろんである。

２１…フロントフォーク、２２…リヤサスペンション、２６０ｃ、７６３ｊ…コイル、２５０…スプリング長変更ユニット、７１２…外筒、７６３ｃ…ガイド、７６４…信号線、７７０…ストロークセンサシステム、７７１…移動量導出部、７７１ａ…発振回路部、７７１ｂ…Ａ／Ｄ変換部、７７１ｃ…分周部、７７１ｄ…選択部、７７１ｅ…カウンタ部、７７１ｆ…移動量決定部、Ｃ１、Ｃ２…コンデンサ、Ｈ１、Ｈ２…コンパレータ、Ｎ１、Ｎ２…インバータ、Ｓ１…配線

Claims (6)

1. 管状に形成され車体側に位置する車体側部材と、
   管状に形成されて車輪側に位置すると共に前記車体側部材に接続し、当該車体側部材の軸方向において当該車体側部材に対して相対的に移動する車輪側部材と、
   前記車体側部材と前記車輪側部材とが相対的に移動するときの移動量を求める移動量導出部と、
   を備え、
   前記車体側部材および前記車輪側部材の一方の少なくとも一部は導体であると共に、他方にはコイルが設けられ、
   前記移動量導出部は、
   前記コイルと電気的に接続し、ＬＣ共振部を構成する偶数個のコンデンサと、
   前記車体側部材と前記車輪側部材とが相対的に移動することで前記ＬＣ共振部により出力された発振波形を励起するための偶数個の励起部と、
   を備え、
   偶数個の前記コンデンサおよび偶数個の前記励起部は、同数ずつに分かれて平衡回路を構成し、前記発振波形を基に前記移動量を求めることを特徴とするストロークセンサシステム。
2. 同数ずつに分かれた前記コンデンサを直列に結ぶ配線をさらに備え、当該配線が接地することを特徴とする請求項１に記載のストロークセンサシステム。
3. 前記励起部は、前記コイルの両側電位の差動比較により発振波形を出力することを特徴とする請求項１または２に記載のストロークセンサシステム。
4. 同数ずつに分かれた前記コンデンサを結ぶ配線をさらに備え、当該配線にバイパスコンデンサをさらに備えることを特徴とする請求項１乃至３に記載のストロークセンサシステム。
5. 同数ずつに分かれた前記コンデンサと並列に接続するツェナーダイオードをさらに備えることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載のストロークセンサシステム。
6. コイルと、
   前記コイルと電気的に接続し、ＬＣ共振部を構成する偶数個のコンデンサと、
   前記ＬＣ共振部により出力された発振波形を出力するための偶数個の励起部と、
   を備え、
   偶数個の前記コンデンサおよび偶数個の前記励起部は、同数ずつに分かれて平衡回路を構成することを特徴とするＬＣ発振回路。

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