JP6121888B2 - 懸架装置および懸架システム - Google Patents

Description

本発明は、懸架装置、懸架システムに関する。

例えば特許文献１には、ダンパ脚とスプリング脚を平行配置したフロントフォークであって、スプリング脚が、車体側チューブと車軸側チューブを互いに挿入し、ガイドシリンダを車体側チューブと車軸側チューブの一方の内部の中央に設け、車体側チューブと車軸側チューブの他方の内部の中央に設けたガイドロッドのガイドをガイドシリンダに挿入してなり、ガイドシリンダの内部にガイドロッドのガイドが区画する内側空気ばね室と、車体側チューブと車軸側チューブがガイドシリンダにおける少なくとも上記内側空気ばね室の外側に区画する外側空気ばね室と、ガイドシリンダに設けられてガイドロッドを挿入かつ支持するロッドガイドとガイドロッドのガイドとで区画されるリバウンド空気ばね室とを有してなるフロントフォークが開示されている。

特開２０１２−９２９４５号公報

しかしながら、例えば特許文献１に記載のフロントフォークにあっては、リバウンド空気ばね室が、ロッドガイドと、ガイドシリンダに挿入されたガイドロッドのガイドとに挟まれて区画される限られた区画から構成されている。このため、リバウンド空気ばね室に十分な容積を確保することが困難である。その結果、リバウンド空気ばね室の圧縮比が過度に高くなりやすくなり、伸側行程の伸切付近で反力の安定化が難しく、操縦安定性に困難が生じることがあった。

そこで本発明は、例えばリバウンド空気ばね室である第１室の容積をより広く確保することができ、第１室の圧縮比が過度に高くなりにくい懸架装置等を提供することを目的とする。

かかる目的のもと、第１発明に係る懸架装置の発明は、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、車体側部材及び車輪側部材の内側に設けられる筒状のシリンダと、車体側部材及び車輪側部材の内側に位置し、車体側部材と車輪側部材との移動に伴ってシリンダの軸方向に相対的に移動するロッド部材と、ロッド部材の車輪側の端部に固定されると共にシリンダの軸方向に移動可能にシリンダに接触して設けられ、シリンダ内の空間を区画する第１の区画部材と、シリンダの車体側の端部に固定されると共に車輪側部材内の空間を区画する第２の区画部材とを備え、第１の区画部材および第２の区画部材により、第１の区画部材のロッド部材側および第２の区画部材のシリンダ側に位置して流体を収容する第１室と、第１の区画部材のロッド部材側とは逆に位置して流体を収容する第２室と、第２の区画部材のシリンダ側とは逆に位置して流体を収容する第３室とを形成することを特徴とする。

第２発明に係る懸架装置の発明は、シリンダは、車輪側の端部において車輪側部材と共に移動するように固定され、ロッド部材は、車体側の端部において車体側部材と共に移動するように固定されることを特徴とする。

第３発明に係る懸架装置の発明は、第１室は、シリンダ内の第１の区画部材により区画された空間のうちロッド部材側の空間と、車輪側部材とシリンダとの間の空間であって第２の区画部材により区画された空間のうちシリンダ側の空間とを含むことを特徴とする。

第４発明に係る懸架装置の発明は、第１室の容積及び第２室の容積を調整する容積調整材を注入する注入口をさらに備えることを特徴とする。

第５発明に係る懸架装置の発明は、ロッド部材は、内部に軸方向に形成された空間部を有し、空間部は、第１室に接続することを特徴とする。

第６発明に係る懸架装置の発明は、第２室中の封入ガスの圧力を調整するためのガス圧調整部をさらに備え、第２室とガス圧調整部とは、チューブを介して連通することを特徴とする。

第７発明に係る懸架装置の発明は、第１の区画部材は、第１の区画部材とシリンダとの間に生ずる側圧を低減するための側圧低減部材を備えることを特徴とする。

第８発明に係る懸架システムの発明は、空気ばねからなる懸架ばねを内蔵する第１の懸架手段と、減衰機構を内蔵する第２の懸架手段とを備え、第１の懸架手段は、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、車体側部材及び車輪側部材の内側に設けられる筒状のシリンダと、車体側部材及び車輪側部材の内側に位置し、車体側部材と車輪側部材との移動に伴ってシリンダの軸方向に相対的に移動するロッド部材と、ロッド部材の車輪側の端部に固定されると共にシリンダの軸方向に移動可能にシリンダに接触して設けられ、シリンダ内の空間を区画する第１の区画部材と、シリンダの車体側の端部に固定されると共に車輪側部材内の空間を区画する第２の区画部材とを備え、第１の区画部材および第２の区画部材により、第１の区画部材のロッド部材側および第２の区画部材のシリンダ側に位置して流体を収容する第１室と、第１の区画部材のロッド部材側とは逆に位置して流体を収容する第２室と、第２の区画部材のシリンダ側とは逆に位置して流体を収容する第３室とを形成することを特徴とする。

第１発明によれば、第２の区画部材を設けることで、第１室の容積をより広く確保することができ、第１室の圧縮比が過度に高くなりにくくなる。
第２発明によれば、シリンダを正立式とすることで、シリンダの長さを変更するだけで第１室や第２室の容積の調整を容易に行うことができる。
第３発明によれば、第２の区画部材により空間を区画することで、車輪側部材とシリンダとの間の空間を第１室の容積として加えることができる。
第４発明によれば、容積調整剤を注入する注入口を備えることで、第１室や第２室の容積をより容易に調整することができる。
第５発明によれば、ロッド部材の内部に空間部を有することで、第１室に空間部の容積をさらに加えることができる。
第６発明によれば、第２室とガス圧調整部とがチューブを介して連通することで、第２室内の容積調整剤等の吹き出しを抑制することができる。
第７発明によれば、第１の区画部材とシリンダとの間のシール性が向上する。
第８発明によれば、第１の懸架手段に第２の区画部材を設けることで、第１室の容積をより広く確保することができ、第１室の圧縮比が過度に高くなりにくくなる。

（ａ）は、本実施形態のフロントフォークが適用される自動二輪車について説明した図である。（ｂ）は、本実施形態のフロントフォークについて説明した図である。 第１フロントフォーク部を説明するための図である。 図２に示す第１フロントフォークのＩＩＩ部の拡大図である。 図２に示す第１フロントフォークのＩＶ部の拡大図である。 （ａ）は、図２に示す第１フロントフォーク１１ＡをＶａ方向から見た図である。（ｂ）は、図２に示す第１フロントフォーク１１ＡのＶｂ−Ｖｂ断面図である。 リバウンド空気ばね室およびロッド内室の領域について説明した図である。 車軸ブラケット部の他の例について説明した図である。 ロッド部の他の例を説明した図である。 ロッド部のさらに他の例を説明した図である。 第１フロントフォークの圧側行程および伸側行程における動作を説明するための図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。

図１（ａ）は、本実施形態のフロントフォークが適用される自動二輪車について説明した図である。また図１（ｂ）は、本実施形態のフロントフォークについて説明した図である。

図１（ａ）に示す自動二輪車１は、車体２と、車体２の前方に配される車輪である前輪１４Ａと、車体２の後方に配される車輪である後輪１４Ｂと、車体２と後輪１４Ｂとを接続するリヤサスペンション３と、車体２と前輪１４Ａとを接続するフロントフォーク４と、自動二輪車１を操舵するためのハンドル５とを備える。

本実施形態のフロントフォーク４（懸架システム）は、図１（ｂ）に示すように、倒立型フロントフォークである。フロントフォーク４は、第１の懸架手段（懸架装置）の一例である第１フロントフォーク１１Ａと、第２の懸架手段の一例である第２フロントフォーク１１Ｂと、第１ブラケット１２Ａと、第２ブラケット１２Ｂと、ステアリングシャフト１３とを有している。フロントフォーク４は、例えば二輪車や三輪車等のハンドル５と前輪１４Ａとの間を接続するように設けられ、衝撃を緩衝するとともにハンドル５の操舵を前輪１４Ａに伝達する。

第１フロントフォーク１１Ａと第２フロントフォーク１１Ｂとは、前輪１４Ａの左右にそれぞれ配置され、車軸１４Ｓを介して前輪１４Ａと接続する。そして、第１フロントフォーク１１Ａおよび第２フロントフォーク１１Ｂは、軸方向に伸縮可能に構成される。なお、本実施形態において、以下の説明では、第１フロントフォーク１１Ａの長手方向を「軸方向」と呼ぶ。

第１フロントフォーク１１Ａは、例えば減衰機構を内蔵しない。さらに第１フロントフォーク１１Ａは、金属ばねではなく空気ばねからなる懸架ばねを内蔵する。また、本実施形態では、第２フロントフォーク１１Ｂは、オイルダンパなどの減衰機構を内蔵し、金属ばねを内蔵しない構成からなる。ただし、第２フロントフォーク１１Ｂは、第１フロントフォーク１１Ａと同様の構成であってもよい。

第１ブラケット１２Ａおよび第２ブラケット１２Ｂは、第１フロントフォーク１１Ａおよび第２フロントフォーク１１Ｂを接続する。ステアリングシャフト１３は、両端が第１ブラケット１２Ａおよび第２ブラケット１２Ｂにそれぞれ固定される。そしてステアリングシャフト１３が車体２に連結されることで、フロントフォーク４が車体２に操舵（回転）可能に接続される。

図２は、第１フロントフォーク１１Ａを説明するための図である。
図３は、図２に示す第１フロントフォーク１１ＡのＩＩＩ部の拡大図である。
図４は、図２に示す第１フロントフォーク１１ＡのＩＶ部の拡大図である。
図５（ａ）は、図２に示す第１フロントフォーク１１ＡをＶａ方向から見た図である。また図５（ｂ）は、図２に示す第１フロントフォーク１１ＡのＶｂ−Ｖｂ断面図である。

第１フロントフォーク１１Ａは、図２に示すように、外筒部２０と、内筒部３０と、車軸ブラケット部４０と、を備えている。

外筒部２０は、図２に示すように、車体側部材の一例としてのアウターチューブ部２１０と、車輪側部材の一例としてのインナーチューブ部２２０とを備えている。
（アウターチューブ部２１０）
アウターチューブ部２１０は、管状の部材であるアウターチューブ２１１と、アウターチューブ２１１の車輪側の端部に配されるブッシュ２１２Ａおよびシール部材２１３と、最伸長時においてインナーチューブ２２１の車体側の端部付近に配される様にアウターチューブ２１１に圧入されたブッシュ２１２Ｂと、アウターチューブ２１１の車体側の端部に配されるフォークボルト部２１４とを有する。

アウターチューブ２１１は、本実施形態では車体側に位置する。アウターチューブ２１１は、車輪側の端部にブッシュ２１２Ａおよびシール部材２１３を保持するための拡管部２１１Ｄが形成される。

ブッシュ２１２Ａは、図３に示すように、環状の部材であって上述の拡管部２１１Ｄの内周部に設けられる。またブッシュ２１２Ｂは、ブッシュ２１２Ａと同様の環状の部材であって、アウターチューブ２１１とインナーチューブ２２１との間に設けられる。ブッシュ２１２Ａ、２１２Ｂは、インナーチューブ２２１の外周面に対向してインナーチューブ２２１との間における摩擦抵抗を低減する。そして、アウターチューブ２１１とインナーチューブ２２１とは、ブッシュ２１２Ａ、２１２Ｂを介して、軸方向にスライド可能に接続する。

シール部材２１３は、リング状の部材であって、拡管部２１１Ｄの内周部に取り付けられる。そして、シール部材２１３は、アウターチューブ２１１とインナーチューブ２２１とによって形成される後述の外側空気ばね室Ｒ３（第３室）を気密する。

フォークボルト部２１４は、図２に示すように、ボルト２１４Ｂと、第１シール部材２１４Ｓと、第２シール部材２１４Ｇと、ガス圧調整部２１４Ａと、ロッド保持部２１４Ｈとを有する。

ボルト２１４Ｂは、アウターチューブ２１１の車体側の端部において、アウターチューブ２１１の内側に螺合され気密に固定される。そして、ボルト２１４Ｂは、アウターチューブ２１１の車体側の開口を塞ぐ。

第１シール部材２１４Ｓおよび第２シール部材２１４Ｇは、アウターチューブ２１１とボルト２１４Ｂとの間に位置し、ボルト２１４Ｂとアウターチューブ２１１との隙間を封止する。そして、第１シール部材２１４Ｓおよび第２シール部材２１４Ｇは、後述のロッド内室３２１Ｒと外側空気ばね室Ｒ３をそれぞれ密封する。

ガス圧調整部２１４Ａは、ボルト２１４Ｂの外部に臨む位置に取着される。ガス圧調整部２１４Ａは、図５（ａ）に示すように、第１ガス圧調整部２１４ＡＬと第２ガス圧調整部２１４ＡＲとからなる。第１ガス圧調整部２１４ＡＬと第２ガス圧調整部２１４ＡＲとは、図中左右に配列する。第１ガス圧調整部２１４ＡＬは、ロッド内室３２１Ｒに連通し、第２ガス圧調整部２１４ＡＲは、外側空気ばね室Ｒ３に連通する。これにより、内側から外側へのガスの流出を阻止するとともに、調整時においてはロッド内室３２１Ｒや外側空気ばね室Ｒ３の封入ガス圧を調整可能にする。なお後述するようにロッド内室３２１Ｒは、リバウンド空気ばね室Ｒ１と連通しているため、ロッド内室３２１Ｒの封入ガス圧を調整することは、リバウンド空気ばね室Ｒ１の封入ガス圧を調整することと同じとなる。ガス圧調整部２１４Ａには、例えばガス圧注入器の注入針が刺通できるゴム膜などを用いることができる。

ロッド保持部２１４Ｈは、後述するロッド部材３２１を接続し、保持するための部材である。ロッド部材３２１は、ロッド保持部２１４Ｈに接続することでロッド保持部２１４Ｈ、第１シール部材２１４Ｓ、および第２シール部材２１４Ｇを介してアウターチューブ２１１に気密に固定される。
（インナーチューブ部２２０）
インナーチューブ部２２０は、図２に示すように、管状の部材であるインナーチューブ２２１を有する。

インナーチューブ２２１は、本実施形態では車輪側に位置する。インナーチューブ２２１の外径は、アウターチューブ２１１の内径よりも小さく形成される。そして、インナーチューブ２２１は、アウターチューブ２１１の内側に挿入される。そして、インナーチューブ２２１は、アウターチューブ２１１に接続し、アウターチューブ２１１の軸方向に対してアウターチューブ２１１に対して相対的に移動する。インナーチューブ２２１は、車輪側の端部が車輪１４に固定され、車体側の端部がアウターチューブ２１１内に挿入されている。

インナーチューブ２２１は、車輪側に車軸ブラケット部４０との接続部位を形成する雌ネジ部２２１Ｊが形成される。また、インナーチューブ２２１は、車体側が開口している。

内筒部３０は、図２に示すように、シリンダ部３１０と、ロッド部３２０とを備えている。

（シリンダ部３１０）
シリンダ部３１０は、筒状の部材であるシリンダ３１１と、第２の区画部材の一例としてのロッドガイド３１２と、ロッドガイド３１２の車体側の端部に配されるブッシュ３１３と、シリンダ３１１の車輪側の端部に配されるボトムピース３１４と、ロッドガイド３１２と後述するピストン３２２との間に配されるリバウンドスプリング３１５とを有する。

シリンダ３１１は、アウターチューブ部２１０及びインナーチューブ部２２０の内側に設けられ、本実施形態では車輪側に位置する。つまりこの場合シリンダ３１１が車輪側であり、後述するロッド部材３２１が車体側となるいわゆる正立型となっている。

ロッドガイド３１２は、シリンダ３１１の車体側の端部に固定される。つまりロッドガイド３１２は、図３に示すように、シリンダ３１１の車体側の端部に位置し、そしてシリンダ３１１の端部にネジ留め等によって固定される。またロッドガイド３１２は、インナーチューブ２２１に接触して設けられる。さらに、ロッドガイド３１２は、ロッド部材３２１（後述）の外径よりも大きい内径の貫通孔３１２Ｈを有する。そして、ロッドガイド３１２は、貫通孔３１２Ｈにロッド部材３２１（後述）が貫通して設けられ、軸方向にスライド可能に支持する。また、ロッドガイド３１２は、ロッドガイド３１２の外周に設けられる外側シール部材３１２Ｓと内周に設けられる内側シール部材３１２Ｇを有する。そして、ロッドガイド３１２とインナーチューブ２２１との間の隙間は、外側シール部材３１２Ｓによって封止される。またロッドガイド３１２とロッド部材３２１との間の隙間は、内側シール部材３１２Ｇによって封止される。

ブッシュ３１３は、ロッド部材３２１に対向するように、貫通孔３１２Ｈに取り付けられる。そして、ブッシュ３１３は、ロッド部材３２１とロッドガイド３１２との間の摩擦抵抗を低減する。さらにブッシュ３１３は、ロッド部材３２１とロッドガイド３１２との間の摺動をガイドする。

ボトムピース３１４は、図４に示すように、シリンダ３１１の車輪側の端部に配置される。このボトムピース３１４は、円筒形状をしている。そして、ボトムピース３１４は、シリンダ３１１の車輪側の端部と車軸ブラケット部４０との間に配置される。これによりシリンダ３１１は、車輪側の端部においてインナーチューブ２２１と共に移動するように固定される。

また、ボトムピース３１４は、外周部に第１シール部材３１４Ｓと第２シール部材３１４Ｇを有する。そして、ボトムピース３１４は、第１シール部材３１４Ｓおよび第２シール部材３１４Ｇを介して、シリンダ３１１と車軸ブラケット部４０との間の隙間を封止する。

リバウンドスプリング３１５は、例えば、金属コイルばねからなる。リバウンドスプリング３１５のばね力は、アウターチューブ２１１とインナーチューブ２２１を収縮させる方向に付勢する。

本実施形態では、ロッドガイド３１２によって、インナーチューブ２２１内の空間を区画する。具体的には、ロッド部材３２１の車輪側であるシリンダ３１１側にリバウンド空気ばね室Ｒ１（第１室）の一部を形成し、シリンダ３１１側とは逆に位置する側であってロッド部材３２１の車体側に外側空気ばね室Ｒ３（第３室）を形成する。

（ロッド部３２０）
ロッド部３２０は、図３に示すように、方向に沿って延びる棒状の部材であるロッド部材３２１と、ロッド部材３２１の車輪側の端部に配されるピストン３２２と、ピストン３２２に取り付けられるピストンリング３２３およびシール部材３２４と、バンプラバー３２５とを備える。本実施形態では、ピストン３２２、ピストンリング３２３、シール部材３２４により第１の区画部材が構成される。

ロッド部材３２１は、アウターチューブ２１１及びインナーチューブ２２１の内側に位置し、アウターチューブ２１１とインナーチューブ２２１との移動に伴ってシリンダ３１１の軸方向に相対的に移動する。また、ロッド部材３２１は、内部に、軸方向の車輪側の端部から車体側の端部まで延びた貫通孔であるロッド内室３２１Ｒ（空間部）が形成される。すなわち、本実施形態のロッド部材３２１は、中空状に形成されている。

ロッド部材３２１は、図２に示すように、車体側の端部にロッド保持部２１４Ｈと接続する車体側雄ネジ部３２１Ｐが形成されている。そして、ロッド部材３２１は、車体側雄ネジ部３２１Ｐにロッド保持部２１４Ｈが接続され、ロッド保持部２１４Ｈを介してアウターチューブ２１１に固定される。これによりロッド部材３２１は、車体側の端部においてアウターチューブ２１１と共に移動するように固定される。

ロッド部材３２１は、図３に示すように、車輪側にピストン３２２と接続するための車輪側雄ネジ部３２１Ｊが形成されている。そして、ロッド部材３２１は、車輪側雄ネジ部３２１Ｊにてピストン３２２を保持する。さらに、ロッド部材３２１内側のロッド内室３２１Ｒは、車輪側で孔部３１６によりリバウンド空気ばね室Ｒ１（第１室）と連通し、接続する。

ピストン３２２は、ロッド部材３２１の車輪側の端部に固定される。具体的には、ロッド部材３２１は、図３に示すように、ロッド部材３２１の車輪側雄ネジ部３２１Ｊによって保持される。そしてロッド部材３２１は、シリンダ３１１の軸方向に移動可能にシリンダ３１１に接触して設けられる。

ピストンリング３２３は、環状の部材であって、ピストン３２２の外周部に取り付けられる。ピストンリング３２３の外径は、シリンダ３１１の内径と略等しく設定される。

シール部材３２４は、環状の部材であって、ピストン３２２の外周部に取り付けられる。シール部材３２４は、本実施形態では合計２つ設けている。

バンプラバー３２５は、第１フロントフォーク１１Ａが加重を受けて収縮し、底付きしたときの衝撃を緩和するとともに、最圧縮位置を規定する。より詳しくは、アウターチューブ２１１とインナーチューブ２２１とが軸方向において相対的に近づく方向に移動していくと、バンプラバー３２５が、まずロッドガイド３１２と接触する。そしてバンプラバー３２５が４ｍｍ程たわんだ後にロッド保持部２１４Ｈとインナーチューブ２２１とが金属接触してストロークを規制し、この位置が最圧縮位置となる。

本実施形態では、ピストン３２２、ピストンリング３２３およびシール部材３２４によって、シリンダ３１１内の空間を区画する。具体的には、ピストン３２２の車体側であるロッド部材３２１側がリバウンド空気ばね室Ｒ１（第１室）の一部を形成し、ロッド部材３２１側とは逆に位置する側であってピストン３２２の車輪側に内側空気ばね室Ｒ２（第２室）を形成する。

以上のように構成される内筒部３０では、図２に示すように、インナーチューブ２２１とシリンダ３１１とによって形成されるリバウンド空気ばね室Ｒ１に対して、ロッド内室３２１Ｒが孔部３１６を通して連通する。すなわち、内筒部３０においては、リバウンド空気ばね室Ｒ１とロッド内室３２１Ｒはガスが相互に流通可能に接続している。

また、リバウンド空気ばね室Ｒ１はピストン３２２のシール部材３２４やロッドガイド３１２の外側シール部材３１２Ｓおよび内側シール部材３１２Ｇなどによって密封される。従って、リバウンド空気ばね室Ｒ１およびロッド内室３２１Ｒによって形成される空間のガスは密封された状態が保たれる。

図６は、リバウンド空気ばね室Ｒ１およびロッド内室３２１Ｒの領域について説明した図である。
図６では、斜線部をリバウンド空気ばね室Ｒ１およびロッド内室３２１Ｒの領域として図示している。図示するように、リバウンド空気ばね室Ｒ１は、シリンダ３１１内のピストン３２２により区画された空間のうちロッド部材３２１側の空間Ｒ１Ａと、インナーチューブ部２２０とシリンダ３１１との間のロッドガイド３１２により区画された空間のうちシリンダ３１１側の空間Ｒ１Ｂを含む。この空間Ｒ１Ａと空間Ｒ１Ｂとは、孔部３１７により連通し、接続している。

付言すれば、ピストン３２２、ピストンリング３２３およびシール部材３２４によって、シリンダ３１１内の気室は区画され、ピストン３２２の車輪側に内側空気ばね室Ｒ２が形成される。内側空気ばね室Ｒ２内のガスは、ピストン３２２、シール部材３２４およびボトムピース３１４により密封された状態が保たれる。
一方、ロッドガイド３１２は、インナーチューブ２２１内の気室を区画し、車輪側はリバウンド空気ばね室Ｒ１の一部とし、車体側を外側空気ばね室Ｒ３とする。外側空気ばね室Ｒ３内のガスは、ロッドガイド３１２の外側シール部材３１２Ｓ、アウターチューブ２１１とインナーチューブ２２１の間のシール部材２１３、フォークボルト部２１４により密封された状態が保たれる。

（車軸ブラケット部４０）
車軸ブラケット部４０は、図４に示すように、チューブ保持部４１と、車軸連結部４２とを有する。本実施形態において、これらチューブ保持部４１および車軸連結部４２は一体的に形成される。
また車軸ブラケット部４０は、ガス圧調整部４３と、ワンタッチカプラ４４Ａと、ワンタッチカプラ４４Ｂとを有する。

チューブ保持部４１は、円筒形状をした部分であって、インナーチューブ２２１の内径よりも小さな外径を有している。そして、チューブ保持部４１には、インナーチューブ２２１の車輪側の端部が挿入され、チューブ保持部４１とインナーチューブ２２１とは、シール部材３１４Ｆを介して液密に螺合する。

車軸連結部４２は、前輪１４Ａの車軸１４Ｓ（図１参照）が挿入される車軸孔４２Ｈを有する。そして、車軸孔４２Ｈの内径は、車軸ボルト４５の締付けにより変更可能であって、前輪１４Ａの車軸１４Ｓを締め付け可能に構成される。

ガス圧調整部４３は、サブタンク４３Ｓを介し、内側空気ばね室Ｒ２と連通している。よってガス圧調整部４３により、内側空気ばね室Ｒ２の内側から外側へのガスの流出を阻止するとともに、調整時においては内側空気ばね室Ｒ２中の封入ガスの圧力を調整することができる。

ワンタッチカプラ４４Ａおよびワンタッチカプラ４４Ｂは、注入口の一例である。またワンタッチカプラ４４Ａおよびワンタッチカプラ４４Ｂは、それぞれリバウンド空気ばね室Ｒ１および内側空気ばね室Ｒ２と連通している。よってワンタッチカプラ４４Ａによりリバウンド空気ばね室Ｒ１内にオイルを注入することができるとともに、ワンタッチカプラ４４Ｂにより内側空気ばね室Ｒ２内にオイルを注入することができる。これによりリバウンド空気ばね室Ｒ１や内側空気ばね室Ｒ２の容積を調整することができ、圧縮比を調整することが容易となる。ここでこのオイルは、リバウンド空気ばね室の容積及び内側空気ばね室の容積を調整する容積調整材として機能する。

またオイルは、実際の使用状況では、内側空気ばね室Ｒ２中でボトムピース３１４側に溜まることになる。そのため内側空気ばね室Ｒ２内の封入ガスの圧力を調整時（減圧時）に、このオイルがガス圧調整部４３から吹き出す可能性がある。

図７は、車軸ブラケット部４０の他の例について説明した図である。
図７において、内側空気ばね室Ｒ２とガス圧調整部４３とは、チューブ４３Ｔを介して連通している。チューブ４３Ｔは、チューブ保持部４３Ａにおいて支持され、チューブ４３Ｔを介してガス圧調整部４３から封入ガスを内側空気ばね室Ｒ２に注入することが可能となっている。またチューブ４３Ｔの内側空気ばね室Ｒ２側の端部は、オイルＯの液面よりも車体側に突き出るように配される。そのため内側空気ばね室Ｒ２内の封入ガスの圧力を調整時（減圧時）においても、オイルがガス圧調整部４３から吹き出すことを抑制することができる。

図８は、ロッド部３２０の他の例を説明した図である。
図示したロッド部３２０は、図３に示したロッド部３２０に対し、ピストン３２２とロッド部材３２１との間に、スフェリカルベアリング３２６をさらに備える点で異なる。

自動二輪車１（図１参照）の制動時においては、フロントフォーク４（図１参照）を自動二輪車１の前後方向に撓ませる力（側圧；サイドフォース）が作用する。また自動二輪車１の旋回時においては、フロントフォーク４を自動二輪車１の横方向に撓ませる力（側圧；サイドフォース）が作用する。このときこの方向へアウターチューブ２１１とインナーチューブ２２１がたわむことになる。

この場合、アウターチューブ２１１側のロッド部材３２１とインナーチューブ２２１側のシリンダ３１１との間に折れが生ずることになる。そして折れが生ずると、ピストン３２２に直列に配置されたピストンリング３２３やシール部材３２４とシリンダ３１１との間のシール性が損なわれやすくなる。またピストンリング３２３やシール部材３２４とシリンダ３１１との間の摩擦力（フリクション）が増加し、ピストン３２２がシリンダ３１１の軸方向に移動しにくくなる。さらにピストン３２２が偏芯した状態で移動しやすくなるため、シール部材３２４の締め代をこの偏芯量を考慮して大きくする必要が生じる。そのためこれによってもシール部材３２４とシリンダ３１１との間の摩擦力が増加し、ピストン３２２がシリンダ３１１の軸方向に移動しにくくなる。さらにピストン３２２が移動するときに、オイルが、シール部材３２４により掻き出され、他の室に移動する現象が発生しやすい。

スフェリカルベアリング３２６を設けることで、ピストン３２２は、スフェリカルベアリング３２６を中心に揺動することができる。そのため側圧によりロッド部材３２１とシリンダ３１１との間に折れが生じても、ピストン３２２がこの折れに対し追従して揺動する。その結果、ピストンリング３２３やシール部材３２４とシリンダ３１１との間のシール性が損なわれにくくなり、シール性が向上する。
またスフェリカルベアリング３２６は、自己調芯型軸受であり、これを設けることでピストン３２２の偏芯が補正される。そのためピストン３２２が偏芯した状態で移動しにくくなる。よってピストン３２２に作用する側圧を低減（安定）させることが可能となり、上記問題が生じにくくなる。即ち、ピストンリング３２３やシール部材３２４とシリンダ３１１との間の摩擦力が増加しにくくなり、またシール部材３２４の締め代を大きくする必要も生じにくい。さらにピストン３２２が移動するときに、オイルがシール部材３２４により掻き出され、他の室に移動する現象が発生しにくくなる。

なおスフェリカルベアリング３２６は、曲率半径との関連で、その直径が小さいほどシリンダ３１１の微少な撓みにも追従することが可能となる。ただしスフェリカルベアリング３２６の直径を小さくするとロッドエンド部３２８の強度が弱くなるため、追従性と強度との兼ね合いでその直径を決定することが望ましい。

図９は、ロッド部３２０のさらに他の例を説明した図である。
図示したロッド部３２０は、図８に示したロッド部３２０に対し、ピストン３２２とロッド部材３２１との間に、ラバー３２７を備える点で異なる。即ち、図８のスフェリカルベアリング３２６の替わりにラバー３２７が設けられている。
ラバー３２７は、例えば、樹脂等からなる円筒形状の部材であり、弾性体である。そのためシリンダ３１１に側圧が作用しても、ラバー３２７が圧縮することでこの側圧を低減させることができる。よって図８で説明したのと同様の効果が生じる。なおラバー３２７の硬度や厚みを変更することで、シリンダ３１１の撓み量に対する対応が可能である。

なお図８、図９の場合、ピストン３２２、ピストンリング３２３、シール部材３２４、およびスフェリカルベアリング３２６（またはラバー３２７）により第１の区画部材が構成される。そしてスフェリカルベアリング３２６やラバー３２７は、第１の区画部材とシリンダ３１１との間に生ずる側圧を低減するための側圧低減部材として機能する。

図１０は、第１フロントフォーク１１Ａの圧側行程および伸側行程における動作を説明するための図である。

（圧側行程）
第１フロントフォーク１１Ａの圧側行程においては、図１０（ａ）に示すように、アウターチューブ２１１とインナーチューブ２２１とが軸方向において相対的に近づく方向に移動する。一方、ピストン３２２とロッドガイド３１２とは、相対的に遠ざかる方向に移動する。これによりロッドガイド３１２は、アウターチューブ２１１のフォークボルト部２１４に向けて相対的に移動し、ピストン３２２は、シリンダ３１１の車輪側に向けて挿入される方向に移動する。

ロッドガイド３１２がアウターチューブ２１１のフォークボルト部２１４に向けて相対的に移動することで、外側空気ばね室Ｒ３の容積が狭まって外側空気ばね室Ｒ３における空気が圧縮される。このとき、外側空気ばね室Ｒ３は、密封されているため空気ばねとして作用する。そして、外側空気ばね室Ｒ３において、アウターチューブ２１１とインナーチューブ２２１とを伸張させる方向の反力が発生する。

同様に、ピストン３２２がシリンダ３１１の車輪側に向けて移動することで、内側空気ばね室Ｒ２の容積が狭まって内側空気ばね室Ｒ２における空気が圧縮される。このとき、内側空気ばね室Ｒ２は、密封されているため空気ばねとして作用する。そして、内側空気ばね室Ｒ２においてもアウターチューブ２１１とインナーチューブ２２１とを伸張させる方向の反力が発生する。

（伸側行程）
第１フロントフォーク１１Ａの伸側行程においては、図１０（ｂ）に示すように、アウターチューブ２１１とインナーチューブ２２１とが軸方向において相対的に遠ざかる方向に移動する。一方、ピストン３２２とロッドガイド３１２とは、相対的に近づく方向に移動する。これによりロッドガイド３１２は、アウターチューブ２１１の車輪側に向けて相対的に移動し、ピストン３２２は、シリンダ３１１の車体側に向けて近づく方向に移動する。

ピストン３２２がシリンダ３１１の車体側に向けて移動することにより、リバウンド空気ばね室Ｒ１の容積が狭まってリバウンド空気ばね室Ｒ１における空気が圧縮される。また、リバウンド空気ばね室Ｒ１は、ロッド内室３２１Ｒと接続している。そのため、これらリバウンド空気ばね室Ｒ１およびロッド内室３２１Ｒが空気ばねとして作用する。そして、リバウンド空気ばね室Ｒ１およびロッド内室３２１Ｒにおいて、アウターチューブ２１１とインナーチューブ２２１とを収縮させる方向の反力が発生する。

以上のように、本実施形態が適用されるフロントフォーク４においては、第１フロントフォーク１１Ａの伸縮ストロークに対し、アウターチューブ２１１とインナーチューブ２２１とを伸長させる方向に付勢する外側空気ばね室Ｒ３および内側空気ばね室Ｒ２により形成される空気ばねのばね力と、アウターチューブ２１１とインナーチューブ２２１とを収縮させる方向に付勢するリバウンド空気ばね室Ｒ１等により形成される空気ばねのばね力が発生する。

本実施形態では、ロッドガイド３１２によりインナーチューブ２２１内の気室を区画し、車輪側はリバウンド空気ばね室Ｒ１の一部とし、車体側を外側空気ばね室Ｒ３としている。これにより従来は、外側空気ばね室Ｒ３であった空間Ｒ１Ｂをリバウンド空気ばね室Ｒ１の一部とすることができ、リバウンド空気ばね室Ｒ１を従来に比較して大きくすることができる。その結果、高圧力の状況下でも圧縮比を下げることができる。従って、伸側行程の伸切付近で、反力を安定化し、操縦安定性が向上する。

リバウンド空気ばね室Ｒ１を大きくするためにリバウンド空気ばね室Ｒ１に接続するサブタンクを、設ける方法もあるが、サブタンクを設ける構成では、サブタンクが内側空気ばね室Ｒ２に張り出すことになる。そのため内側空気ばね室Ｒ２の容積が小さくなり、弊害が生じる場合がある。対して本実施形態では、空間Ｒ１Ｂをリバウンド空気ばね室Ｒ１の一部とすることで、サブタンクが不要となる。そのためサブタンクを設けることによる内側空気ばね室Ｒ２の容積の減少が生じることがない。さらにサブタンクを設ける必要がないことにより第１フロントフォーク１１Ａの製造費用の低減を図りやすい。

また本実施形態では、好ましい形態としてシリンダ３１１を車輪側に配する正立式としている。この場合、シリンダ３１１の長さの変更を行うだけで、リバウンド空気ばね室Ｒ１や内側空気ばね室Ｒ２の容積の調整を容易に行うことができる。これにより第１フロントフォーク１１Ａの重量の低減や製造費用の低減を図ることができる。

さらにシリンダ３１１を車輪側に配する正立式にする形態によれば、上述した圧縮比を調整するためにリバウンド空気ばね室Ｒ１や内側空気ばね室Ｒ２に注入されるオイルが、第１フロントフォーク１１Ａの下部に集約することが可能となる。具体的には、図４において、Ｒ１Ｔ、Ｒ２Ｔで示す箇所にオイルが集約され、この部分に貯留する。対してシリンダ３１１を車体側に配する倒立式の場合は、オイルは、例えば、第１フロントフォーク１１Ａの中間部に位置することになる。そのためピストン３２２が移動するときに、オイルが、シール部材により掻き出され、他の室に移動する現象が発生しやすい。本実施形態では、オイルが、第１フロントフォーク１１Ａの下部に集約するため、シール部材により掻き出される現象は生じにくい。

またオイルが、第１フロントフォーク１１Ａの下部に集約することができると、上述したワンタッチカプラ４４Ａやワンタッチカプラ４４Ｂを設け、ここからオイルを注入することができる。そのためオイル量の調整が、より容易となる。その結果、第１フロントフォーク１１Ａを車体に取り付けたままでオイル量の調整が可能となり、圧縮比の調整を行う際の作業性がより向上する。

１１Ａ…第１フロントフォーク、２０…外筒部、３０…内筒部、２１１…アウターチューブ、２２１…インナーチューブ、３１１…シリンダ、３１２…ロッドガイド、３２１…ロッド部材、３２１Ｒ…ロッド内室、３２２…ピストン、３２６…スフェリカルベアリング、３２７…ラバー、Ｒ１…リバウンド空気ばね室、Ｒ２…内側空気ばね室、Ｒ３…外側空気ばね室

Claims (8)

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、
   前記車体側部材及び前記車輪側部材の内側に設けられる筒状のシリンダと、
   前記車体側部材及び前記車輪側部材の内側に位置し、当該車体側部材と当該車輪側部材との移動に伴って前記シリンダの軸方向に相対的に移動するロッド部材と、
   前記ロッド部材の車輪側の端部に固定されると共に前記シリンダの軸方向に移動可能に当該シリンダに接触して設けられ、当該シリンダ内の空間を区画する第１の区画部材と、
   前記シリンダの車体側の端部に固定されると共に前記車輪側部材内の空間を区画する第２の区画部材と
   を備え、
   前記第１の区画部材および前記第２の区画部材により、当該第１の区画部材の前記ロッド部材側および当該第２の区画部材の前記シリンダ側に位置して流体を収容する第１室と、当該第１の区画部材の当該ロッド部材側とは逆に位置して流体を収容する第２室と、当該第２の区画部材の当該シリンダ側とは逆に位置して流体を収容する第３室とを形成すること
   を特徴とする懸架装置。
2. 前記シリンダは、車輪側の端部において前記車輪側部材と共に移動するように固定され、前記ロッド部材は、車体側の端部において前記車体側部材と共に移動するように固定されること
   を特徴とする請求項１に記載の懸架装置。
3. 前記第１室は、前記シリンダ内の前記第１の区画部材により区画された空間のうち前記ロッド部材側の空間と、前記車輪側部材と当該シリンダとの間の空間であって前記第２の区画部材により区画された空間のうち当該シリンダ側の空間とを含むこと
   を特徴とする請求項１または２に記載の懸架装置。
4. 前記第１室の容積及び前記第２室の容積を調整する容積調整材を注入する注入口をさらに備えること
   を特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の懸架装置。
5. 前記ロッド部材は、内部に軸方向に形成された空間部を有し、当該空間部は、前記第１室に接続すること
   を特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の懸架装置。
6. 前記第２室中の封入ガスの圧力を調整するためのガス圧調整部をさらに備え、
   前記第２室と前記ガス圧調整部とは、チューブを介して連通すること
   を特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の懸架装置。
7. 前記第１の区画部材は、当該第１の区画部材と前記シリンダとの間に生ずる側圧を低減するための側圧低減部材を備えること
   を特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の懸架装置。
8. 空気ばねからなる懸架ばねを内蔵する第１の懸架手段と、
   減衰機構を内蔵する第２の懸架手段と
   を備え、
   前記第１の懸架手段は、
   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、
   前記車体側部材及び前記車輪側部材の内側に設けられる筒状のシリンダと、
   前記車体側部材及び前記車輪側部材の内側に位置し、当該車体側部材と当該車輪側部材との移動に伴って前記シリンダの軸方向に相対的に移動するロッド部材と、
   前記ロッド部材の車輪側の端部に固定されると共に前記シリンダの軸方向に移動可能に当該シリンダに接触して設けられ、当該シリンダ内の空間を区画する第１の区画部材と、
   前記シリンダの車体側の端部に固定されると共に前記車輪側部材内の空間を区画する第２の区画部材と
   を備え、
   前記第１の区画部材および前記第２の区画部材により、当該第１の区画部材の前記ロッド部材側および当該第２の区画部材の前記シリンダ側に位置して流体を収容する第１室と、当該第１の区画部材の当該ロッド部材側とは逆に位置して流体を収容する第２室と、当該第２の区画部材の当該シリンダ側とは逆に位置して流体を収容する第３室とを形成すること
   を特徴とする懸架システム。

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